KR20210027557A - 광학 장치 - Google Patents
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Abstract
광학 장치가 제공된다. 광학 장치는 영상을 표시하는 표시 장치, 및 상기 표시 장치의 영상을 제1 면으로 반사하는 복수의 반사 부재들을 포함하는 렌즈를 구비하고, 상기 복수의 반사 부재들은 제1 반사 부재, 및 상기 제1 반사 부재와 다른 크기를 갖는 제2 반사 부재를 포함하며, 상기 제1 반사 부재의 크기와 상기 제2 반사 부재의 크기는 상이하다.
Description
본 발명은 광학 장치에 관한 것으로, 보다 구체적으로는 증강 현실을 제공하기 위한 광학 장치에 관한 것이다.
증강 현실은 사용자의 눈으로 보이는 현실의 이미지에 가상의 이미지를 겹쳐서 하나의 영상으로 보여주는 기술을 가리킨다. 가상의 이미지는 텍스트 또는 그래픽 형태의 이미지가 될 수 있으며, 실제 영상은 장치의 시야에 관찰된 실제 물체에 관한 정보가 될 수 있다.
증강 현실을 제공하기 위한 광학 장치는 표시 장치에 표시되는 가상의 이미지의 광 경로를 변경하여 사용자의 눈에 제공하기 위한 복수의 광학 부재들을 포함할 수 있다. 복수의 광학 부재들에 의해 사용자의 눈에 제공되는 가상의 이미지는 2 차원으로 제공될 수 있다.
본 발명이 해결하고자 하는 과제는 증강 현실을 제공하기 위해 사용자에게 보이는 가상의 이미지의 선명도를 높일 뿐만 아니라, 가상의 이미지의 뷰 영역(field of view)을 넓힐 수 있는 광학 장치를 제공하기 위한 것이다.
본 발명의 과제들은 이상에서 언급한 과제로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 기술적 과제들은 아래의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
상기 과제를 해결하기 위한 일 실시예에 따른 광학 장치는 영상을 표시하는 표시 장치, 및 상기 표시 장치의 영상을 제1 면으로 반사하는 복수의 반사 부재들을 포함하는 렌즈를 구비하고, 상기 복수의 반사 부재들은 제1 반사 부재, 및 상기 제1 반사 부재와 다른 크기를 갖는 제2 반사 부재를 포함한다.
상기 제2 반사 부재는 상기 렌즈의 두께 방향에서 상기 제1 반사 부재보다 상기 렌즈의 상기 제1 면으로부터 멀리 배치되며, 상기 제1 반사 부재의 크기는 상기 제2 반사 부재의 크기보다 클 수 있다.
상기 제1 반사 부재와 상기 제2 반사 부재 각각은 평면 상 원형일 수 있다.
상기 제1 반사 부재와 상기 제2 반사 부재 각각은 평면 상 다각형일 수 있다.
상기 제1 반사 부재와 상기 제2 반사 부재 각각은 평면 상 육각형일 수 있다.
상기 제1 반사 부재의 일 변과 상기 제2 반사 부재의 일 변은 나란할 수 있다.
상기 복수의 반사 부재들은 상기 제2 반사 부재와 다른 크기를 갖는 제3 반사 부재를 더 포함할 수 있다.
상기 제3 반사 부재는 상기 렌즈의 두께 방향에서 상기 제2 반사 부재보다 상기 렌즈의 상기 제1 면의 반대면인 제2 면에 가깝게 배치되며, 상기 제2 반사 부재의 크기와 상기 제3 반사 부재의 크기보다 클 수 있다.
상기 제1 반사 부재의 크기와 상기 제3 반사 부재의 크기는 동일할 수 있다.
상기 복수의 반사 부재들은 상기 제1 반사 부재의 크기 및 상기 제3 반사 부재의 크기와 다른 크기를 갖는 제4 반사 부재를 더 포함할 수 있다.
상기 제4 반사 부재는 상기 렌즈의 두께 방향에서 상기 제2 반사 부재보다 상기 렌즈의 상기 제1 면의 반대면인 제2 면에 가깝게 배치되며, 상기 렌즈의 두께 방향에서 상기 제3 반사 부재보다 상기 렌즈의 상기 제2 면으로부터 멀리 배치되고, 상기 제2 반사 부재의 크기와 상기 제4 반사 부재의 크기는 동일할 수 있다.
상기 제1 반사 부재, 상기 제2 반사 부재, 상기 제3 반사 부재, 및 상기 제4 반사 부재 각각은 평면 상 원형일 수 있다.
상기 제2 반사 부재와 상기 제4 반사 부재 각각은 평면 상 원형이고, 상기 제1 반사 부재와 상기 제3 반사 부재 각각은 평면 상 타원형일 수 있다.
상기 제2 반사 부재와 상기 제4 반사 부재 각각은 평면 상 정사각형이고, 상기 제1 반사 부재와 상기 제3 반사 부재 각각은 평면 상 직사각형일 수 있다.
상기 복수의 반사 부재들은 상기 제1 반사 부재의 크기, 상기 제2 반사 부재의 크기, 상기 제3 반사 부재의 크기, 및 상기 제4 반사 부재의 크기와 다른 크기를 갖는 제5 반사 부재를 더 포함할 수 있다.
상기 제5 반사 부재는 상기 렌즈의 두께 방향에서 상기 제2 반사 부재보다 상기 렌즈의 상기 제1 면으로부터 멀리 배치되고, 상기 렌즈의 두께 방향에서 상기 제4 반사 부재보다 상기 렌즈의 상기 제1 면의 반대면인 제2 면으로부터 멀리 배치되며, 상기 제5 반사 부재의 크기는 상기 제2 반사 부재의 크기 및 상기 제4 반사 부재의 크기보다 작고, 상기 제2 반사 부재의 크기 및 상기 제4 반사 부재의 크기는 상기 제1 반사 부재의 크기 및 상기 제3 반사 부재의 크기보다 작을 수 있다.
상기 렌즈는 제1 경사면을 갖는 제1 렌즈부, 상기 제1 경사면과 마주보는 제2 경사면을 갖는 제2 렌즈부, 및 상기 제1 렌즈부의 제1 경사면과 상기 제2 렌즈부의 제2 경사면 사이에 배치되며, 상기 복수의 반사 부재들이 제1 면 상에 배치되는 반사 부재 기판을 포함할 수 있다.
상기 렌즈는 상기 반사 부재 기판의 제1 면과 상기 제1 렌즈부의 제1 경사면 사이에 배치되는 제1 접착층, 및 상기 반사 부재 기판의 제1 면의 반대 면인 제2 면과 상기 제2 렌즈부의 제2 경사면 사이에 배치되는 제2 접착층을 포함할 수 있다.
상기 제1 경사면과 상기 제2 경사면 각각은 평면일 수 있다.
상기 제1 경사면과 상기 제2 경사면 각각은 곡면일 수 있다.
상기 과제를 해결하기 위한 일 실시예에 따른 광학 장치는 영상을 표시하는 표시 장치, 및 상기 표시 장치의 영상을 제1 면으로 반사하는 복수의 반사 부재들을 포함하는 렌즈를 구비하고, 상기 복수의 반사 부재들은 제1 반사 부재들과 제2 반사 부재들을 포함하며, 상기 제1 반사 부재들 각각의 크기와 상기 제2 반사 부재들 각각의 크기는 상이하다.
상기 제1 반사 부재들 중에서 서로 인접하게 배치된 어느 두 개의 제1 반사 부재들의 간격과 서로 인접하게 배치된 다른 두 개의 제1 반사 부재들의 간격은 상이할 수 있다.
상기 어느 두 개의 제1 반사 부재들의 간격은 상기 다른 두 개의 제1 반사 부재들의 간격보다 넓을 수 있다.
상기 어느 두 개의 제1 반사 부재들은 상기 다른 두 개의 제1 반사 부재들보다 상기 렌즈의 측면들 중 어느 한 측면에 인접하게 배치될 수 있다.
상기 과제를 해결하기 위한 일 실시예에 따른 광학 장치는 영상을 표시하는 표시 장치, 및 상기 표시 장치의 영상을 제1 면으로 반사하는 복수의 반사 부재들을 포함하는 렌즈를 구비하고, 상기 렌즈는 제1 경사면을 갖는 제1 렌즈부, 상기 제1 경사면과 마주보는 제2 경사면을 갖는 제2 렌즈부, 및 상기 제1 렌즈부의 제1 경사면과 상기 제2 렌즈부의 제2 경사면 사이에 배치되며, 상기 복수의 반사 부재들이 제1 면 상에 배치되는 반사 부재 기판을 포함한다.
상기 렌즈는 상기 반사 부재 기판의 제1 면과 상기 제1 렌즈부의 제1 경사면 사이에 배치되는 제1 접착층, 및 상기 반사 부재 기판의 제1 면의 반대 면인 제2 면과 상기 제2 렌즈부의 제2 경사면 사이에 배치되는 제2 접착층을 더 포함할 수 있다.
상기 제1 경사면과 상기 제2 경사면 각각은 평면이거나 곡면일 수 있다.
상기 제1 경사면과 상기 제2 경사면 각각은 곡면일 수 있다.
상기 복수의 반사 부재들은 제1 반사 부재, 및 상기 제1 반사 부재의 크기와 다른 크기를 갖는 제2 반사 부재를 포함할 수 있다.
상기 과제를 해결하기 위한 일 실시예에 따른 광학 장치는 영상을 표시하는 표시 장치, 및 상기 표시 장치의 영상을 제1 면으로 반사하는 복수의 반사 부재들을 포함하는 렌즈를 구비하고, 상기 복수의 반사 부재들은 제1 내지 제4 반사 부재들을 포함하며, 상기 렌즈의 폭 방향에서 상기 제2 반사 부재와 상기 제4 반사 부재는 상기 제1 반사 부재와 상기 제3 반사 부재 사이에 배치된다.
기타 실시예의 구체적인 사항들은 상세한 설명 및 도면들에 포함되어 있다.
일 실시예에 따른 광학 장치에 의하면, 제2 방향에서 반사 부재 기판의 일 측과 타 측에 배치된 반사 부재들 각각의 크기를 제2 방향에서 반사 부재 기판의 중앙에 배치된 반사 부재들 각각의 크기보다 크게 형성한다. 그러므로, 제2 방향에서 반사 부재 기판의 중앙에 배치된 반사 부재들에 의해 제1 표시 장치의 광을 반사함에 의해 사용자에게 보여지는 가상의 이미지의 선명도를 높임과 동시에, 제2 방향에서 반사 부재 기판의 일 측과 타 측에 배치된 반사 부재들에 의해 제1 표시 장치의 광을 반사함에 의해 사용자에게 보여지는 가상의 이미지의 휘도를 높일 수 있다.
일 실시예에 따른 광학 장치에 의하면, 반사 부재들이 증착된 반사 부재 기판을 제1 접착층을 이용하여 우안 렌즈의 제1 렌즈부의 제1 경사면에 부착하고, 제2 접착층을 이용하여 우안 렌즈의 제2 렌즈부의 제2 경사면에 부착한다. 그러므로, 우안 렌즈의 폭 방향대비 높이 방향으로 소정의 각도로 기울어진 반사 부재들을 포함하는 우안 렌즈를 손쉽게 제조할 수 있다
실시예들에 따른 효과는 이상에서 예시된 내용에 의해 제한되지 않으며, 더욱 다양한 효과들이 본 명세서 내에 포함되어 있다.
도 1은 일 실시예에 따른 광학 장치를 보여주는 사시도이다.
도 2는 일 실시예에 따른 광학 장치를 보여주는 분해 사시도이다.
도 3은 일 실시예에 따른 광학 장치의 증강 현실 제공 방법을 보여주는 일 예시도면이다.
도 4는 도 1 내지 도 3의 우안 렌즈와 반사 부재들의 일 예를 보여주는 분해 사시도이다.
도 5는 도 4의 우안 렌즈와 반사 부재들의 일 예를 보여주는 일 측면도이다.
도 6은 도 4와 도 5의 반사 부재 기판의 반사 부재들의 일 예를 보여주는 평면도이다.
도 7 내지 도 12는 반사 부재의 크기에 따라 사용자에게 보여지는 가상의 이미지를 보여주는 예시 도면들이다.
도 13은 도 4와 도 5의 반사 부재 기판의 반사 부재들의 일 예를 보여주는 평면도이다.
도 14는 도 4와 도 5의 반사 부재 기판의 반사 부재들의 일 예를 보여주는 평면도이다.
도 15는 도 4와 도 5의 반사 부재 기판의 반사 부재들의 일 예를 보여주는 평면도이다.
도 16은 도 4와 도 5의 반사 부재 기판의 반사 부재들의 일 예를 보여주는 평면도이다.
도 17은 도 4와 도 5의 반사 부재 기판의 반사 부재들의 일 예를 보여주는 평면도이다.
도 18은 도 4와 도 5의 반사 부재 기판의 반사 부재들의 일 예를 보여주는 평면도이다.
도 19는 도 4와 도 5의 반사 부재 기판의 반사 부재들의 일 예를 보여주는 평면도이다.
도 20은 도 1 내지 도 3의 우안 렌즈와 반사 부재들의 일 예를 보여주는 분해 사시도이다.
도 21은 도 20의 우안 렌즈와 반사 부재들의 일 예를 보여주는 일 측면도이다.
도 22는 도 2의 제1 표시 장치의 일 예를 보여주는 평면도이다.
도 23은 도 22의 제1 표시 패널의 제1 표시 영역을 상세히 보여주는 단면도이다.
도 2는 일 실시예에 따른 광학 장치를 보여주는 분해 사시도이다.
도 3은 일 실시예에 따른 광학 장치의 증강 현실 제공 방법을 보여주는 일 예시도면이다.
도 4는 도 1 내지 도 3의 우안 렌즈와 반사 부재들의 일 예를 보여주는 분해 사시도이다.
도 5는 도 4의 우안 렌즈와 반사 부재들의 일 예를 보여주는 일 측면도이다.
도 6은 도 4와 도 5의 반사 부재 기판의 반사 부재들의 일 예를 보여주는 평면도이다.
도 7 내지 도 12는 반사 부재의 크기에 따라 사용자에게 보여지는 가상의 이미지를 보여주는 예시 도면들이다.
도 13은 도 4와 도 5의 반사 부재 기판의 반사 부재들의 일 예를 보여주는 평면도이다.
도 14는 도 4와 도 5의 반사 부재 기판의 반사 부재들의 일 예를 보여주는 평면도이다.
도 15는 도 4와 도 5의 반사 부재 기판의 반사 부재들의 일 예를 보여주는 평면도이다.
도 16은 도 4와 도 5의 반사 부재 기판의 반사 부재들의 일 예를 보여주는 평면도이다.
도 17은 도 4와 도 5의 반사 부재 기판의 반사 부재들의 일 예를 보여주는 평면도이다.
도 18은 도 4와 도 5의 반사 부재 기판의 반사 부재들의 일 예를 보여주는 평면도이다.
도 19는 도 4와 도 5의 반사 부재 기판의 반사 부재들의 일 예를 보여주는 평면도이다.
도 20은 도 1 내지 도 3의 우안 렌즈와 반사 부재들의 일 예를 보여주는 분해 사시도이다.
도 21은 도 20의 우안 렌즈와 반사 부재들의 일 예를 보여주는 일 측면도이다.
도 22는 도 2의 제1 표시 장치의 일 예를 보여주는 평면도이다.
도 23은 도 22의 제1 표시 패널의 제1 표시 영역을 상세히 보여주는 단면도이다.
본 발명의 이점 및 특징, 그리고 그것들을 달성하는 방법은 첨부되는 도면과 함께 상세하게 후술되어 있는 실시예들을 참조하면 명확해질 것이다. 그러나 본 발명은 이하에서 개시되는 실시예들에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 것이며, 단지 본 실시예들은 본 발명의 개시가 완전하도록 하며, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이며, 본 발명은 청구항의 범주에 의해 정의될 뿐이다.
소자(elements) 또는 층이 다른 소자 또는 층의 "상(on)"으로 지칭되는 것은 다른 소자 바로 위에 또는 중간에 다른 층 또는 다른 소자를 개재한 경우를 모두 포함한다. 명세서 전체에 걸쳐 동일 참조 부호는 동일 구성 요소를 지칭한다. 실시예들을 설명하기 위한 도면에 개시된 형상, 크기, 비율, 각도, 개수 등은 예시적인 것이므로 본 발명이 도시된 사항에 한정되는 것은 아니다.
비록 제1, 제2 등이 다양한 구성요소들을 서술하기 위해서 사용되나, 이들 구성요소들은 이들 용어에 의해 제한되지 않음은 물론이다. 이들 용어들은 단지 하나의 구성요소를 다른 구성요소와 구별하기 위하여 사용하는 것이다. 따라서, 이하에서 언급되는 제1 구성요소는 본 발명의 기술적 사상 내에서 제2 구성요소일 수도 있음은 물론이다.
본 발명의 여러 실시예들의 각각 특징들이 부분적으로 또는 전체적으로 서로 결합 또는 조합 가능하고, 기술적으로 다양한 연동 및 구동이 가능하며, 각 실시예들이 서로에 대하여 독립적으로 실시 가능할 수도 있고 연관 관계로 함께 실시할 수도 있다.
도 1은 일 실시예에 따른 증강 현실 제공 장치를 보여주는 사시도이다. 도 2는 일 실시예에 따른 증강 현실 제공 장치를 보여주는 분해 사시도이다.
도 1 및 도 2를 참조하면, 일 실시예에 따른 증강 현실 제공 장치(1)는 지지 프레임(20), 우안 렌즈 테두리(21), 좌안 렌즈 테두리(22), 제1 안경테 다리(31), 제2 안경테 다리(32), 우안 렌즈(110), 좌안 렌즈(120), 제1 표시 장치(210), 제2 표시 장치(220), 제1 볼록 렌즈(310), 제2 볼록 렌즈(330), 제3 볼록 렌즈(360), 제4 볼록 렌즈(380), 제1 광 경로 조정부(320), 제2 광 경로 조정부(370), 반사 부재들(410, 420)을 포함한다.
본 명세서에서, “상부”, “탑”, “상면”은 Z축 방향을 가리키고, “하부”, “바텀”, “하면”은 Z축 방향의 반대 방향을 가리킨다. 또한, “좌”는 X축 방향의 반대 방향, “우”는 X축 방향, “상”은 Y축 방향, “하”는 Y축 방향의 반대 방향을 가리킨다.
지지 프레임(20)은 우안 렌즈 테두리(21) 및 좌안 렌즈 테두리(22)와 함께 우안 렌즈(110)와 좌안 렌즈(120)를 지지하는 역할을 한다. 우안 렌즈(110)는 지지 프레임(20)과 우안 렌즈 테두리(21)에 의해 둘러싸일 수 있다. 좌안 렌즈(120)는 지지 프레임(20)과 좌안 렌즈 테두리(22)에 의해 둘러싸일 수 있다.
지지 프레임(20)은 우안 렌즈(110)의 상측면과 좌안 렌즈(120)의 상측면 상에 배치될 수 있다. 지지 프레임(20)은 우안 렌즈(110)의 폭 방향(X축 방향)으로 길게 형성될 수 있다.
우안 렌즈 테두리(21)는 우안 렌즈(110)의 좌측면, 하측면, 및 우측면 상에 배치될 수 있다. 우안 렌즈 테두리(21)는 지지 프레임(20)에 결합될 수 있다. 좌안 렌즈 테두리(22)는 좌안 렌즈(120)의 좌측면, 하측면, 및 우측면 상에 배치될 수 있다. 좌안 렌즈 테두리(22)는 지지 프레임(20)에 결합될 수 있다. 우안 렌즈 테두리(21)와 좌안 렌즈 테두리(22) 각각은 코받침을 포함할 수 있다.
도 2에서는 지지 프레임(20), 우안 렌즈 테두리(21), 및 좌안 렌즈 테두리(22)가 별도로 형성되어 결합되는 것을 예시하였으나, 이에 한정되지 않는다. 지지 프레임(20), 우안 렌즈 테두리(21), 및 좌안 렌즈 테두리(22)는 일체로 형성될 수 있다.
제1 안경테 다리(31)는 지지 프레임(20)의 하측면의 좌측 끝단에 고정될 수 있다. 제2 안경테 다리(32)는 지지 프레임(20)의 하측면의 우측 끝단에 고정될 수 있다. 제1 안경테 다리(31)와 제2 안경테 다리(32) 각각은 스크루(screw)와 같은 고정 부재에 의해 지지 프레임(20)에 고정될 수 있다.
지지 프레임(20), 우안 렌즈 테두리(21), 좌안 렌즈 테두리(22), 제1 안경테 다리(31), 및 제2 안경테 다리(32) 각각은 플라스틱, 금속, 또는 플라스틱과 금속을 모두 포함할 수 있다. 우안 렌즈 테두리(21)와 좌안 렌즈 테두리(22)는 생략될 수 있다.
우안 렌즈(110)와 좌안 렌즈(120) 각각은 유리(glass) 또는 플라스틱(plastic)으로 투명 또는 반투명하게 형성될 수 있다. 이로 인해, 사용자는 우안 렌즈(110)와 좌안 렌즈(120)를 통해 현실의 이미지를 볼 수 있다. 우안 렌즈(110)와 좌안 렌즈(120)는 사용자의 시력을 고려하여 굴절력을 가질 수 있다.
우안 렌즈(110)와 좌안 렌즈(120) 각각은 사각형의 제1 면, 제2 면, 및 제1 내지 제4 측면들로 이루어진 육면체로 형성될 수도 있다. 우안 렌즈(110)의 제1 면은 사용자의 우안(RE)과 마주보는 면이며, 우안 렌즈(110)의 반사 부재(410)들에 의해 제1 표시 장치(210)의 광이 출사되는 출사면일 수 있다. 우안 렌즈(110)의 제2 면은 우안 렌즈(110)의 바깥면일 수 있다. 좌안 렌즈(120)의 제1 면은 사용자의 좌안(LE)과 마주보는 면이며, 좌안 렌즈(120)의 반사 부재(420)들에 의해 제2 표시 장치(220)의 광이 출사되는 출사면일 수 있다. 좌안 렌즈(120)의 제2 면은 좌안 렌즈(120)의 바깥면일 수 있다.
우안 렌즈(110)와 좌안 렌즈(120) 각각은 도 1과 도 2에 도시된 바에 한정되지 않으며, 사각형 이외의 다각형의 제1 면과 제2 면, 및 측면들로 이루어진 다면체로 형성될 수 있다. 또한, 우안 렌즈(110)와 좌안 렌즈(120) 각각은 다면체 이외에 원기둥, 타원기둥, 반원기둥, 반타원기둥, 찌그러진 원기둥, 또는 찌그러진 반원기둥과 같이 다른 형태로 형성될 수도 있다. 찌그러진 원기둥과 반원기둥은 지름이 일정하지 않은 원기둥과 반원기둥을 가리킨다.
반사 부재(410)들은 우안 렌즈(110) 내에 배치되고, 반사 부재(420)들은 좌안 렌즈(120) 내에 배치된다. 반사 부재들(410, 420) 각각은 핀 미러(pin mirror)와 같은 소형의 미러일 수 있다. 예를 들어, 반사 부재들(410, 420) 각각은 우안(RE) 또는 좌안(LE)의 동공의 크기보다 작게 형성될 수 있다. 예를 들어, 반사 부재들(410, 420) 각각이 평면 상 원형인 경우, 반사 부재들(410, 420) 각각의 최대 폭은 수십 내지 수백 ㎛일 수 있다. 사용자의 동공은 현실의 이미지에 초점을 맞추고 있기 때문에, 반사 부재들(410, 420)을 인지하기 어렵다. 도 1과 도 2에서는 반사 부재들(410, 420) 각각이 평면 상 원형을 갖는 것을 예시하였으나, 원형 이외에 타원형 또는 다각형의 평면을 가질 수도 있다.
우안 렌즈(110)의 반사 부재(410)들은 제1 표시 장치(210)에 표시되는 영상을 반사하여 사용자의 우안(RE)에 제공할 수 있다. 좌안 렌즈(120)의 반사 부재(420)들은 제2 표시 장치(220)에 표시되는 영상을 반사하여 사용자의 좌안(LE)에 제공할 수 있다.
도 1과 도 2에서는 11 개의 반사 부재(410)들이 우안 렌즈(110) 내에 배치되고, 11 개의 반사 부재(420)들이 좌안 렌즈(120) 내에 배치되는 것을 도시하였으나, 우안 렌즈(110) 내에 배치되는 반사 부재(410)들의 개수와 좌안 렌즈(120) 내에 배치되는 반사 부재(420)들의 개수는 이에 한정되지 않는다.
제1 볼록 렌즈(310)는 우안 렌즈(110)의 일 측면 상에 배치되며, 제3 볼록 렌즈(360)는 좌안 렌즈(110)의 일 측면 상에 배치될 수 있다. 제1 볼록 렌즈(310)는 우안 렌즈(110)의 상 측면 상에 배치되며, 제3 볼록 렌즈(360)는 좌안 렌즈(110)의 상 측면 상에 배치될 수 있다. 제1 볼록 렌즈(310)와 제3 볼록 렌즈(360) 각각은 평면 볼록 렌즈 또는 양면 볼록 렌즈로 형성될 수 있다.
제1 볼록 렌즈(310) 상에는 제1 광 경로 조정부(320)가 배치되고, 제3 볼록 렌즈(360) 상에는 제2 광 경로 조정부(370)가 배치될 수 있다. 제1 광 경로 조정부(320)와 제2 광 경로 조정부(370) 각각은 다각형의 상면과 하면을 갖는 다면체일 수 있다. 도 2에서는 제1 광 경로 조정부(320)와 제2 광 경로 조정부(370) 각각이 오각형의 상면과 하면을 갖는 칠면체로 형성된 펜타 프리즘(pentaprism)인 것을 예시하였으나, 이에 한정되지 않는다.
제2 볼록 렌즈(330)는 제1 광 경로 조정부(320)의 일 측면 상에 배치되고, 제4 볼록 렌즈(380)는 제2 광 경로 조정부(370)의 일 측면 상에 배치될 수 있다. 예를 들어, 도 2와 같이 제2 볼록 렌즈(330)는 우안 렌즈(110)의 두께 방향(Z축 방향)에서 제1 광 경로 조정부(320)의 일 측면 상에 배치될 수 있다. 제4 볼록 렌즈(380)는 좌안 렌즈(120)의 두께 방향(Z축 방향)에서 제2 광 경로 조정부(370)의 일 측면 상에 배치될 수 있다. 이에 비해, 제1 볼록 렌즈(310)는 우안 렌즈(110)의 높이 방향(Y축 방향)에서 제1 광 경로 조정부(320)의 타 측면 상에 배치될 수 있다. 제3 볼록 렌즈(360)는 좌안 렌즈(120)의 높이 방향(Y축 방향)에서 제2 광 경로 조정부(370)의 타 측면 상에 배치될 수 있다. 제2 볼록 렌즈(330)와 제4 볼록 렌즈(380) 각각은 평면 볼록 렌즈 또는 양면 볼록 렌즈로 형성될 수 있다.
제1 표시 장치(210)와 제2 표시 장치(220) 각각은 증강 현실을 구현하기 위한 가상의 이미지를 표시한다. 제1 표시 장치(210)는 제1 표시 패널(211), 제1 회로 보드(212), 및 제1 구동 회로(213)를 포함할 수 있다. 제2 표시 장치(220)는 제2 표시 패널(221), 제2 회로 보드(222), 및 제2 구동 회로(223)를 포함할 수 있다.
제1 표시 패널(211)은 우안 렌즈(110)의 두께 방향(Z축 방향)에서 제2 볼록 렌즈(330) 상에 배치될 수 있다. 제2 표시 패널(221)은 좌안 렌즈(120)의 두께 방향(Z축 방향)에서 제4 볼록 렌즈(380) 상에 배치될 수 있다.
제1 표시 패널(211)과 제2 표시 패널(221) 각각은 유연성을 갖는 플렉시블 표시 패널일 수 있으며, 이로 인해 휘어지거나 구부러지거나 벤딩될 수 있다. 예를 들어, 제1 표시 패널(211)과 제2 표시 패널(221) 각각은 유기 발광 표시 패널 또는 양자점을 포함하는 유기 발광 표시 패널일 수 있다. 본 명세서에서는 제1 표시 패널(211)과 제2 표시 패널(221) 각각이 도 23과 같이 유기 발광 표시 패널로 형성된 것을 중심으로 설명한다.
제1 표시 패널(211)의 일 단과 타 단에는 제1 회로 보드(212)가 부착될 수 있다. 제2 표시 패널(221)의 일 단에는 제2 회로 보드(222)가 부착될 수 있다. 제1 회로 보드(212)와 제2 회로 보드(222)는 플렉서블 인쇄회로기판(flexible printed circuit board)일 수 있으며, 이로 인해 휘어지거나 구부러지거나 벤딩될 수 있다.
제1 안경테 다리(31)와 제2 안경테 다리(32) 중 어느 하나의 내부에는 제1 표시 장치(210)와 제2 표시 장치(220)에 전원을 공급하기 위한 전원부가 내장될 수 있다. 이 경우, 제1 회로 보드(212)를 전원부와 연결하기 위한 제1 케이블과 제2 회로 보드(222)를 전원부와 연결하기 위한 제2 케이블이 추가로 배치될 수 있다. 여기서, 제2 안경테 다리(32)의 내부에 전원부가 내장되는 경우, 제1 케이블은 제2 안경테 다리(32)로 길게 연장될 수 있다. 제1 케이블의 길이는 제1 케이블의 길이보다 길 수 있다.
도 3은 일 실시예에 따른 광학 장치의 증강 현실 제공 방법을 보여주는 일 예시도면이다.
도 3을 참조하면, 제1 광 경로 조정부(230)가 도 3과 같이 펜타 프리즘으로 구현되는 경우, 제1 내지 제5 측면들(S1~S5)을 포함할 수 있다. 제1 광 경로 조정부(230)의 제1 측면(S1) 상에는 제1 볼록 렌즈(310)가 배치되고, 제2 측면(S2) 상에는 제2 볼록 렌즈(330)가 배치될 수 있다. 제1 광 경로 조정부(230)의 제1 측면(S1)과 제2 측면(S2)이 이루는 각도는 직각일 수 있다. 제1 광 경로 조정부(230)의 제3 측면(S3)은 제1 측면(S1)과 하나의 변을 공유하는 측면이고, 제4 측면(S4)은 제3 측면(S3)과 하나의 변을 공유하는 측면이며, 제5 측면(S5)은 제2 측면(S2)과 하나의 변을 공유하는 측면일 수 있다.
제1 표시 패널(211)이 표시하는 가상의 이미지(IM)는 제2 볼록 렌즈(330)에 의해 집광되어 제1 광 경로 조정부(320)로 입사된다. 제1 표시 패널(211)이 표시하는 가상의 이미지(IM)는 제1 광 경로 조정부(320)의 측면들 중 적어도 두 측면들에서 반사될 수 있다. 제1 광 경로 조정부(320)로 인해, 제1 표시 패널(211)이 표시하는 가상의 이미지(IM)는 늘어날 수 있다. 예를 들어, 제1 표시 패널(211)이 표시하는 가상의 이미지(IM)는 도 3과 같이 제1 광 경로 조정부(320)의 제2 측면(S2)으로 입사되어 제1 광 경로 조정부(320)의 제3 측면(S3)에서 반사되고, 그리고 나서 제1 광 경로 조정부(320)의 제5 측면(S5)에서 반사되며, 그리고 나서 제1 광 경로 조정부(320)의 제1 측면(S1)으로 출사될 수 있다. 그리고 나서, 제1 표시 패널(211)이 표시하는 가상의 이미지(IM)는 제1 볼록 렌즈(310)에 의해 집광되어 우안 렌즈(110)의 일 측면, 예를 들어 상 측면으로 입사될 수 있다. 그리고 나서, 제1 표시 패널(211)이 표시하는 가상의 이미지(IM)는 우안 렌즈(110)의 반사 부재(410)들에 의해 반사되어 우안 렌즈(110)의 상면으로 출사하며, 사용자의 좌안(LE)의 망막에 한 점으로 맺힐 수 있다. 그러므로, 사용자가 현실의 이미지인 물체(A)에 맞춰진 초점을 이동시키지 않더라도, 사용자는 현실의 이미지인 물체(A)와 제1 표시 패널(211)이 표시하는 가상의 이미지(IM)를 함께 볼 수 있다.
도 3과 유사하게, 제2 표시 패널(221)이 표시하는 가상의 이미지 역시 사용자의 우안(RE)의 망막에 한 점으로 맺힐 수 있다. 그러므로, 사용자가 현실의 이미지인 물체(A)에 맞춰진 초점을 이동시키지 않더라도, 사용자는 현실의 이미지인 물체(A)와 제2 표시 패널(221)이 표시하는 가상의 이미지를 함께 볼 수 있다.
도 4는 도 1 내지 도 3의 우안 렌즈와 반사 부재들의 일 예를 보여주는 분해 사시도이다. 도 5는 도 4의 우안 렌즈와 반사 부재들의 일 예를 보여주는 일 측면도이다.
도 4 및 도 5를 참조하면, 우안 렌즈(110)는 제1 렌즈부(111), 제2 렌즈부(112), 반사 부재 기판(400), 및 반사 부재(410)들을 포함할 수 있다.
제1 렌즈부(111)는 직사각형 형태의 제1 경사면(IS1), 제1 면(PS1), 제2 측면(SS12), 및 제4 측면(SS14), 사다리꼴 형태의 제1 측면(SS11)과 제3 측면(SS13)을 포함할 수 있다. 제1 경사면(IS1)은 제1 렌즈부(111)의 하면이고, 제1 면(PS1)은 제1 렌즈부(111)의 상면일 수 있다. 제1 렌즈부(111)의 제1 측면(SS11)은 좌 측면, 제2 측면(SS12)은 상 측면, 제3 측면(SS13)은 우 측면, 제4 측면(SS14)은 하 측면일 수 있다. 제1 렌즈부(111)의 제1 경사면(IS1), 제1 면(PS1), 제1 측면(SS11), 제2 측면(SS12), 제3 측면(SS13), 및 제4 측면(SS14)은 평면일 수 있다.
제2 렌즈부(112)는 직사각형 형태의 제2 경사면(IS2), 제2 면(PS2), 제2 측면(SS22), 및 제4 측면(SS24), 사다리꼴 형태의 제1 측면(SS21)과 제3 측면(SS23)을 포함할 수 있다. 제2 경사면(IS2)은 제2 렌즈부(112)의 상면이고, 제2 면(PS2)은 제2 렌즈부(112)의 하면일 수 있다. 제2 렌즈부(112)의 제1 측면(SS21)은 좌 측면, 제2 측면(SS22)은 상 측면, 제3 측면(SS23)은 우 측면, 제4 측면(SS24)은 하 측면일 수 있다. 제2 렌즈부(112)의 제2 경사면(IS2), 제2 면(PS2), 제1 측면(SS21), 제2 측면(SS22), 제3 측면(SS23), 및 제4 측면(SS24)은 평면일 수 있다.
제1 렌즈부(111)의 제1 경사면(IS1)은 제2 렌즈부(112)의 제2 경사면(IS2)과 마주보도록 배치될 수 있다. 제1 렌즈부(111)의 제2 측면(SS12) 대비 제1 경사면(IS1)의 기울어진 각도(θ1)는 제2 렌즈부(112)의 제4 측면(SS24) 대비 제2 경사면(IS2)의 기울어진 각도(θ2)와 실질적으로 동일할 수 있다. 제1 렌즈부(111)의 제1 경사면(IS1)은 제2 렌즈부(112)의 제2 경사면(IS2)과 나란하게 배치될 수 있다.
제1 렌즈부(111)의 제1 경사면(IS1)과 제2 렌즈부(112)의 제2 경사면(IS2) 사이에는 반사 부재 기판(400)이 배치될 수 있다. 반사 부재 기판(400)은 유리(glass) 또는 플라스틱(plastic)으로 투명 또는 반투명하게 형성될 수 있다. 예를 들어, 반사 부재 기판(400)은 0.1㎜ 이하의 초박막 강화 유리(ultra thin glass)로 형성되거나, 폴리이미드 필름과 같은 플렉서블 필름으로 형성될 수 있다.
반사 부재 기판(400)의 제1 면 상에는 반사 부재(410)들이 배치될 수 있다. 반사 부재 기판(400)의 제1 면은 제1 렌즈부(111)의 제1 경사면(IS1)과 마주보는 면일 수 있다. 반사 부재 기판(400)의 제1 면의 반대 면인 제2 면은 제2 렌즈부(112)의 제2 경사면(IS2)과 마주보는 면일 수 있다.
반사 부재(410)들 각각은 반사 부재 기판(400)의 제1 면 상에 은(Ag)과 같이 반사율이 높은 금속을 증착하여 형성될 수 있다. 반사 부재(410)들 각각의 두께는 수 내지 수십 ㎛로 얇게 형성될 수 있다.
제1 접착층(510)은 제1 렌즈부(111)의 제1 경사면(IS1)과 반사 부재 기판(400)의 제1 면 사이에 배치되며, 반사 부재 기판(400)의 제1 면을 제1 렌즈부(111)의 제1 경사면(IS1)에 접착한다. 제2 접착층(520)은 제2 렌즈부(112)의 제2 경사면(IS2)과 반사 부재 기판(400)의 제2 면 사이에 배치되며, 반사 부재 기판(400)의 제2 면을 제2 렌즈부(112)의 제2 경사면(IS2)에 접착한다. 제1 접착층(510)과 제2 접착층(520)은 투명 접착 레진(optically clear resin, OCR) 또는 투명 접착 물질(optically clear adhesive, OCA)일 수 있다.
제1 렌즈부(111)의 굴절률은 제2 렌즈부(112)의 굴절률과 실질적으로 동일할 수 있다. 제1 접착층(510)과 제2 접착층(520)에 의해 제1 안경 렌즈(110)에 제공된 제1 표시 장치(210)의 광이 굴절 및 반사 등의 영향을 받는 것을 최소화하기 위해, 제1 접착층(510)의 굴절률은 제1 렌즈부(111)의 굴절률 및 제2 렌즈부(112)의 굴절률과 매칭되도록 설계될 수 있다. 이 경우, 제1 접착층(510)의 굴절률과 제2 접착층(520)의 굴절률 각각은 제1 렌즈부(111)의 굴절률 및 제2 렌즈부(112)의 굴절률과 실질적으로 동일할 수 있다. 또는, 제1 접착층(510)의 굴절률과 제1 렌즈부(111)의 굴절률 간의 차이, 제1 접착층(510)의 굴절률과 제2 렌즈부(112)의 굴절률 간의 차이, 제2 접착층(520)과 제1 렌즈부(111)의 굴절률 간의 차이, 및 제2 접착층(520)의 굴절률과 제2 렌즈부(112)의 굴절률 간의 차이는 0.1 이하일 수 있다.
도 4 및 도 5에 도시된 실시예에 의하면, 반사 부재(410)들이 증착된 반사 부재 기판(400)을 제1 접착층(510)을 이용하여 우안 렌즈(110)의 제1 렌즈부(111)의 제1 경사면(IS1)에 부착하고, 제2 접착층(520)을 이용하여 우안 렌즈(110)의 제2 렌즈부(112)의 제2 경사면(IS2)에 부착한다. 그러므로, 우안 렌즈(110)의 폭 방향(Z축 방향) 대비 높이 방향(Y축 방향)으로 제3 각도(θ3)로 기울어진 반사 부재(410)들을 포함하는 우안 렌즈(110)를 손쉽게 제조할 수 있다.
좌안 렌즈(120)는 도 4 및 도 5에 도시된 우안 렌즈(110)와 실질적으로 동일하게 형성될 수 있으므로, 좌안 렌즈(120)에 대한 자세한 설명은 생략한다.
도 6은 도 4와 도 5의 반사 부재 기판의 반사 부재들의 일 예를 보여주는 평면도이다.
도 6을 참조하면, 반사 부재 기판(400)의 제1 면 상에는 반사 부재(410)들이 배치된다. 반사 부재(410)들은 제1 반사 부재(411)들, 제2 반사 부재(412)들, 및 제3 반사 부재(413)들을 포함할 수 있다. 제1 반사 부재(411)들, 제2 반사 부재(412)들, 및 제3 반사 부재(413)들 각각은 평면 상 원형 또는 타원형으로 형성될 수 있다.
제1 반사 부재(411)들은 반사 부재 기판(400)의 폭 방향인 제1 방향(DR1)으로 배치될 수 있다. 제1 방향(DR1)은 우안 렌즈(110)의 폭 방향(X축 방향)(또는 좌안 렌즈(120)의 폭 방향(X축 방향))과 실질적으로 동일할 수 있다. 제1 방향(DR1)에서 제1 반사 부재(411)들의 간격들은 서로 동일할 수 있다. 제2 방향(DR2)에서 제1 반사 부재(411)들은 반사 부재 기판(400)의 제1 측에 인접하게 배치될 수 있다. 예를 들어, 도 6과 같이 제1 반사 부재(411)들은 반사 부재 기판(400)의 하 측에 인접하게 배치될 수 있다.
제2 반사 부재(412)들은 제1 방향(DR1)으로 배치될 수 있다. 제1 방향(DR1)에서 제2 반사 부재(412)들의 간격들은 서로 동일할 수 있다. 제2 방향(DR2)에서 제2 반사 부재(412)들은 반사 부재 기판(400)의 중앙에 배치될 수 있다. 제2 반사 부재(412)들은 제1 반사 부재(411)들보다 반사 부재 기판(400)의 제1 측으로부터 멀리 배치될 수 있다. 예를 들어, 도 6과 같이 제2 반사 부재(412)들은 제1 반사 부재(411)들보다 반사 부재 기판(400)의 하 측으로부터 멀리 배치될 수 있다. 반사 부재 기판(400)의 하 측은 우안 렌즈(110)의 제1 면에 인접한 측이므로, 제2 반사 부재(412)들은 제1 반사 부재(411)들보다 우안 렌즈(110)의 제1 면으로부터 멀리 배치될 수 있다.
제3 반사 부재(413)들은 제1 방향(DR1)으로 배치될 수 있다. 제1 방향(DR1)에서 제3 반사 부재(413)들의 간격들은 서로 동일할 수 있다. 제2 방향(DR2)에서 제3 반사 부재(413)들은 반사 부재 기판(400)의 제2 측에 인접하게 배치될 수 있다. 예를 들어, 도 6과 같이 제3 반사 부재(413)들은 반사 부재 기판(400)의 상 측에 인접하게 배치될 수 있다. 제3 반사 부재(413)들은 제2 반사 부재(412)들보다 반사 부재 기판(400)의 제1 측으로부터 멀리 배치될 수 있다. 예를 들어, 도 6과 같이 제3 반사 부재(413)들은 제2 반사 부재(412)들보다 반사 부재 기판(400)의 하 측으로부터 멀리 배치될 수 있다. 반사 부재 기판(400)의 하 측은 우안 렌즈(110)의 제1 면에 인접한 측이므로, 제3 반사 부재(413)들은 제2 반사 부재(412)들보다 우안 렌즈(110)의 제1 면으로부터 멀리 배치될 수 있다. 또한, 제3 반사 부재(413)들은 제2 반사 부재(412)들보다 반사 부재 기판(400)의 제2 측에 인접하게 배치될 수 있다. 예를 들어, 도 6과 같이 제3 반사 부재(413)들은 제2 반사 부재(412)들보다 반사 부재 기판(400)의 상 측에 인접하게 배치될 수 있다. 반사 부재 기판(400)의 상 측은 우안 렌즈(110)의 제2 면에 인접한 측이므로, 제3 반사 부재(413)들은 제2 반사 부재(412)들보다 우안 렌즈(110)의 제2 면에 인접하게 배치될 수 있다.
서로 인접한 제1 반사 부재(411)들 간의 최소 거리(G11)는 서로 인접한 제2 반사 부재(412)들 간의 최소 거리(G12)보다 작을 수 있다. 서로 인접한 제3 반사 부재(413)들 간의 최소 거리(G13)는 서로 인접한 제2 반사 부재(412)들 간의 최소 거리(G12)보다 작을 수 있다. 서로 인접한 제1 반사 부재(411)들 간의 최소 거리(G11)는 서로 인접한 제3 반사 부재(413)들 간의 최소 거리(G13)와 실질적으로 동일할 수 있다.
제1 반사 부재(411)들 중 어느 하나는 제3 반사 부재(413)들 중 어느 하나와 제2 방향(DR2)에서 중첩할 수 있다. 제2 반사 부재(412)들 각각은 도 6과 같이 제1 반사 부재(411)들 및 제3 반사 부재(413)들과 제2 방향(DR2)에서 중첩하지 않을 수 있으나, 이에 한정되지 않는다. 제2 반사 부재(412)들 각각은 제1 반사 부재(411)들 중 어느 하나 및/또는 제3 반사 부재(413)들 중 어느 하나와 제2 방향(DR2)에서 중첩할 수 있다.
평면 상 제1 반사 부재(411)들 각각의 크기는 제2 반사 부재(412)들 각각의 크기보다 클 수 있다. 평면 상 제3 반사 부재(413)들 각각의 크기는 제2 반사 부재(412)들 각각의 크기보다 클 수 있다. 평면 상 제1 반사 부재(411)들 각각의 크기는 제3 반사 부재(413)들 각각의 크기와 실질적으로 동일할 수 있다.
제1 반사 부재(411)들, 제2 반사 부재(412)들, 및 제3 반사 부재(413)들 각각이 평면 상 원형으로 형성되는 경우, 제1 반사 부재(411)들 각각의 지름(d1)은 제2 반사 부재(412)들 각각의 지름(d2)에 비해 길 수 있다. 제3 반사 부재(413)들 각각의 지름(d3)은 제2 반사 부재(412)들 각각의 지름(d2)에 비해 길 수 있다. 제1 반사 부재(411)들 각각의 지름(d1)은 제3 반사 부재(413)들 각각의 지름(d3)과 실질적으로 동일할 수 있다.
도 7 내지 도 12에는 반사 부재(410)의 크기에 따라 보여지는 제1 표시 장치(210)의 가상의 이미지(IM)가 나타나 있다. 반사 부재(410)의 지름이 2㎜인 경우, 가상의 이미지(IM)는 도 7과 같이 흐릿하게 보인다(blur). 반사 부재(410)의 지름이 1㎜인 경우, 가상의 이미지(IM)는 도 8과 같이 여전히 흐릿하게 보이나, 도 7에 비해 선명해진다. 반사 부재(410)의 지름이 600㎛인 경우, 가상의 이미지(IM)는 도 9와 같이 도 8에 비해 선명해진다. 반사 부재(410)의 지름이 350㎛인 경우, 가상의 이미지(IM)는 도 10과 같이 도 9에 비해 선명해진다. 반사 부재(410)의 지름이 150㎛인 경우, 가상의 이미지(IM)는 도 11과 같이 도 10에 비해 뿌옇게 된다. 반사 부재(410)의 지름이 70㎛인 경우, 가상의 이미지(IM)는 도 12와 같이 도 11에 비해 뿌옇게 된다.
도 7 내지 도 12에 도시된 바와 같이, 반사 부재(410)의 지름이 350㎛인 경우, 가상의 이미지(IM)가 가장 선명하나, 가상의 이미지(IM)의 휘도가 가장 낮다. 즉, 가상의 이미지(IM)의 선명도가 높을수록 가상의 이미지(IM)의 휘도가 낮아지며, 가상의 이미지(IM)가 흐릿하게 보일수록 가상의 이미지(IM)의 휘도가 높아진다.
도 6과 같이 평면 상 제1 반사 부재(411)들 각각의 크기와 제3 반사 부재(413)들 각각의 크기가 제2 반사 부재(412)들 각각의 크기보다 큰 경우, 제2 반사 부재(412)들에 의해 반사되어 사용자에게 보여지는 가상의 이미지(IM)의 선명도는 제1 반사 부재(411)들 및 제3 반사 부재(413)들에 의해 반사되어 사용자에게 보여지는 가상의 이미지(IM)의 선명도보다 높을 수 있다. 하지만, 제1 반사 부재(411)들과 제3 반사 부재(413)들에 의해 반사되어 사용자에게 보여지는 가상의 이미지(IM)의 휘도는 제2 반사 부재(412)들에 의해 반사되어 사용자에게 보여지는 가상의 이미지(IM)의 휘도보다 높을 수 있다.
도 6에 도시된 실시예에 의하면, 제2 반사 부재(412)들에 의해 제1 표시 장치(210)의 광을 반사함에 의해, 사용자에게 보여지는 가상의 이미지(IM)의 선명도를 높임과 동시에, 제1 반사 부재(411)들과 제3 반사 부재(413)들에 의해 제1 표시 장치(210)의 광을 반사함에 의해, 사용자에게 보여지는 가상의 이미지(IM)의 휘도를 높일 수 있다.
또한, 제1 반사 부재(411)들이 반사 부재 기판(400)의 상 측에 배치되고, 제3 반사 부재(413)들이 반사 부재 기판(400)의 하 측에 배치되므로, 가상의 이미지(IM)의 상 측과 하 측에서의 휘도가 가상의 이미지(IM)의 중앙에서의 휘도보다 낮아지는 것을 방지하거나 줄일 수 있다.
도 13은 도 4와 도 5의 반사 부재 기판의 반사 부재들의 일 예를 보여주는 평면도이다.
도 13에 도시된 실시예는 제1 반사 부재(411)들, 제2 반사 부재(412)들, 및 제3 반사 부재(413)들이 평면 상 원형 또는 타원형이 아닌 사각형으로 형성되는 것에서 도 6에 도시된 실시예와 차이점이 있다. 도 13에서는 도 6에 도시된 실시예와 차이점 위주로 설명한다.
도 13을 참조하면, 서로 인접한 제1 반사 부재(411)들 간의 최소 거리(G21)는 서로 인접한 제2 반사 부재(412)들 간의 최소 거리(G22)보다 작을 수 있다. 서로 인접한 제3 반사 부재(413)들 간의 최소 거리(G23)는 서로 인접한 제2 반사 부재(412)들 간의 최소 거리(G22)보다 작을 수 있다. 서로 인접한 제1 반사 부재(411)들 간의 최소 거리(G21)는 서로 인접한 제3 반사 부재(413)들 간의 최소 거리(G23)와 실질적으로 동일할 수 있다.
평면 상 제1 반사 부재(411)들 각각의 크기는 제2 반사 부재(412)들 각각의 크기보다 클 수 있다. 평면 상 제3 반사 부재(413)들 각각의 크기는 제2 반사 부재(412)들 각각의 크기보다 클 수 있다. 평면 상 제1 반사 부재(411)들 각각의 크기는 제3 반사 부재(413)들 각각의 크기와 실질적으로 동일할 수 있다.
제1 반사 부재(411)들, 제2 반사 부재(412)들, 및 제3 반사 부재(413)들 각각이 평면 상 직사각형으로 형성되는 경우, 제1 반사 부재(411)들 각각의 제2 방향(DR2)의 길이(L11)와 제1 방향(DR1)의 길이(L12)는 제2 반사 부재(412)들 각각의 제2 방향(DR2)의 길이(L21)와 제1 방향(DR1)의 길이(L22)보다 길 수 있다. 제3 반사 부재(413)들 각각의 제2 방향(DR2)의 길이(L31)와 제1 방향(DR1)의 길이(L32)는 제2 반사 부재(412)들 각각의 제2 방향(DR2)의 길이(L21)와 제1 방향(DR1)의 길이(L22)보다 길 수 있다. 제1 반사 부재(411)들 각각의 제2 방향(DR2)의 길이(L11)와 제1 방향(DR1)의 길이(L12)는 제3 반사 부재(413)들 각각의 제2 방향(DR2)의 길이(L31)와 제1 방향(DR1)의 길이(L32)와 실질적으로 동일할 수 있다.
추가로, 제1 반사 부재(411)들, 제2 반사 부재(412)들, 및 제3 반사 부재(413)들 각각이 평면 상 정사각형으로 형성되는 경우, 제1 반사 부재(411)들 각각의 제2 방향(DR2)의 길이(L11)는 제1 반사 부재(411)들 각각의 제1 방향(DR1)의 길이(L12)와 실질적으로 동일할 수 있다. 제2 반사 부재(412)들 각각의 제2 방향(DR2)의 길이(L21)는 제2 반사 부재(412)들 각각의 제1 방향(DR1)의 길이(L22)와 실질적으로 동일할 수 있다. 제3 반사 부재(413)들 각각의 제2 방향(DR2)의 길이(L31)는 제3 반사 부재(413)들 각각의 제1 방향(DR1)의 길이(L32)와 실질적으로 동일할 수 있다.
도 13과 같이 평면 상 제1 반사 부재(411)들 각각의 크기와 제3 반사 부재(413)들 각각의 크기가 제2 반사 부재(412)들 각각의 크기보다 큰 경우, 제2 반사 부재(412)들에 의해 반사되어 사용자에게 보여지는 가상의 이미지(IM)의 선명도는 제1 반사 부재(411)들 및 제3 반사 부재(413)들에 의해 반사되어 사용자에게 보여지는 가상의 이미지(IM)의 선명도보다 높을 수 있다. 하지만, 제1 반사 부재(411)들과 제3 반사 부재(413)들에 의해 반사되어 사용자에게 보여지는 가상의 이미지(IM)의 휘도는 제2 반사 부재(412)들에 의해 반사되어 사용자에게 보여지는 가상의 이미지(IM)의 휘도보다 높을 수 있다.
도 13에 도시된 실시예에 의하면, 제2 반사 부재(412)들에 의해 제1 표시 장치(210)의 광을 반사함에 의해, 사용자에게 보여지는 가상의 이미지(IM)의 선명도를 높임과 동시에, 제1 반사 부재(411)들과 제3 반사 부재(413)들에 의해 제1 표시 장치(210)의 광을 반사함에 의해, 사용자에게 보여지는 가상의 이미지(IM)의 휘도를 높일 수 있다.
또한, 제1 반사 부재(411)들이 반사 부재 기판(400)의 상 측에 배치되고, 제3 반사 부재(413)들이 반사 부재 기판(400)의 하 측에 배치되므로, 가상의 이미지(IM)의 상 측과 하 측에서의 휘도가 가상의 이미지(IM)의 중앙에서의 휘도보다 낮아지는 것을 방지하거나 줄일 수 있다.
도 14는 도 4와 도 5의 반사 부재 기판의 반사 부재들의 일 예를 보여주는 평면도이다.
도 14에 도시된 실시예는 제1 반사 부재(411)들, 제2 반사 부재(412)들, 및 제3 반사 부재(413)들이 평면 상 원형 또는 타원형이 아닌 육각형으로 형성되는 것에서 도 6에 도시된 실시예와 차이점이 있다. 도 14에서는 도 6에 도시된 실시예와 차이점 위주로 설명한다.
도 14를 참조하면, 서로 인접한 제1 반사 부재(411)들 간의 최소 거리(G31)는 서로 인접한 제2 반사 부재(412)들 간의 최소 거리(G32)보다 작을 수 있다. 서로 인접한 제3 반사 부재(413)들 간의 최소 거리(G33)는 서로 인접한 제2 반사 부재(421)들 간의 최소 거리(G32)보다 작을 수 있다. 서로 인접한 제1 반사 부재(411)들 간의 최소 거리(G31)는 서로 인접한 제3 반사 부재(413)들 간의 최소 거리(G33)와 실질적으로 동일할 수 있다.
제1 반사 부재(411)들, 제2 반사 부재(412)들, 및 제3 반사 부재(413)들 각각이 평면 상 육각형으로 형성되는 경우, 제1 반사 부재(411)들 중 어느 제1 반사 부재(411)의 일 변은 제2 반사 부재(412)들 중 어느 제2 반사 부재(412)의 일 변 및 제3 반사 부재(413)들 중 어느 제3 반사 부재(143)의 일 변과 나란하게 배치될 수 있다. 이 경우, 제2 반사 부재(412)들 중 어느 한 제2 반사 부재(412)에 의해 반사되어 보여지는 이미지가 제1 반사 부재(411)들 중 어느 한 제1 반사 부재(411)에 의해 반사되어 보여지는 이미지와 중첩하는 영역 또는 상기 어느 한 제2 반사 부재(412)에 의해 반사되어 보여지는 이미지와 상기 어느 한 제1 반사 부재(411)에 의해 반사되어 보여지는 이미지 사이의 갭 영역을 최소화할 수 있다.
도 14에서는 제1 반사 부재(411)들, 제2 반사 부재(412)들, 및 제3 반사 부재(413)들 각각이 평면 상 육각형으로 형성되는 경우를 예시하였으나, 이에 한정되지 않는다. 예를 들어, 제1 반사 부재(411)들, 제2 반사 부재(412)들, 및 제3 반사 부재(413)들 각각이 평면 상 마름모로 형성되는 경우, 제1 반사 부재(411)들 중 어느 제1 반사 부재(411)의 일 변은 제2 반사 부재(412)들 중 어느 제2 반사 부재(412)의 일 변, 및 제3 반사 부재(413)들 중 어느 제3 반사 부재(143)의 일 변과 나란하게 배치될 수 있다. 이 경우에도, 제2 반사 부재(412)들 중 어느 한 제2 반사 부재(412)에 의해 반사되어 보여지는 이미지가 제1 반사 부재(411)들 중 어느 한 제1 반사 부재(411)에 의해 반사되어 보여지는 이미지와 중첩하는 영역 또는 상기 어느 한 제2 반사 부재(412)에 의해 반사되어 보여지는 이미지와 상기 어느 한 제1 반사 부재(411)에 의해 반사되어 보여지는 이미지 사이의 갭 영역을 최소화할 수 있다.
한편, 제1 반사 부재(411)들 중 어느 제1 반사 부재(411)의 일 변의 연장선(EL)은 제3 반사 부재(413)들 중 어느 제3 반사 부재(143)의 일 변과 만날 수 있다.
평면 상 제1 반사 부재(411)들 각각의 크기는 제2 반사 부재(412)들 각각의 크기보다 클 수 있다. 평면 상 제3 반사 부재(413)들 각각의 크기는 제2 반사 부재(412)들 각각의 크기보다 클 수 있다. 평면 상 제1 반사 부재(411)들 각각의 크기는 제3 반사 부재(413)들 각각의 크기와 실질적으로 동일할 수 있다.
제1 반사 부재(411)들, 제2 반사 부재(412)들, 및 제3 반사 부재(413)들 각각이 평면 상 육각형으로 형성되는 경우, 제1 반사 부재(411)들 각각의 제2 방향(DR2)의 폭(W11)은 제2 반사 부재(412)들 각각의 제2 방향(DR2)의 폭(W21)보다 길고, 제1 반사 부재(411)들 각각의 제1 방향(DR1)의 폭(W12)은 제2 반사 부재(412)들 각각의 제1 방향(DR1)의 폭(W22)보다 길 수 있다. 제3 반사 부재(413)들 각각의 제2 방향(DR2)의 폭(W31)은 제2 반사 부재(412)들 각각의 제2 방향(DR2)의 폭(W21)보다 길고, 제3 반사 부재(413)들 각각의 제1 방향(DR1)의 폭(W32)은 제2 반사 부재(412)들 각각의 제1 방향(DR1)의 폭(W22)보다 길 수 있다. 제1 반사 부재(411)들 각각의 제2 방향(DR2)의 폭(W11)은 제3 반사 부재(413)들 각각의 제1 방향(DR1)의 폭(W32)과 실질적으로 동일하고, 제1 반사 부재(411)들 각각의 제1 방향(DR1)의 폭(W12)은 제3 반사 부재(413)들 각각의 제1 방향(DR1)의 폭(W32)과 실질적으로 동일할 수 있다.
도 14와 같이 평면 상 제1 반사 부재(411)들 각각의 크기와 제3 반사 부재(413)들 각각의 크기가 제2 반사 부재(412)들 각각의 크기보다 큰 경우, 제2 반사 부재(412)들에 의해 반사되어 사용자에게 보여지는 가상의 이미지(IM)의 선명도는 제1 반사 부재(411)들 및 제3 반사 부재(413)들에 의해 반사되어 사용자에게 보여지는 가상의 이미지(IM)의 선명도보다 높을 수 있다. 하지만, 제1 반사 부재(411)들과 제3 반사 부재(413)들에 의해 반사되어 사용자에게 보여지는 가상의 이미지(IM)의 휘도는 제2 반사 부재(412)들에 의해 반사되어 사용자에게 보여지는 가상의 이미지(IM)의 휘도보다 높을 수 있다.
도 14에 도시된 실시예에 의하면, 제2 반사 부재(412)들에 의해 제1 표시 장치(210)의 광을 반사함에 의해, 사용자에게 보여지는 가상의 이미지(IM)의 선명도를 높임과 동시에, 제1 반사 부재(411)들과 제3 반사 부재(413)들에 의해 제1 표시 장치(210)의 광을 반사함에 의해, 사용자에게 보여지는 가상의 이미지(IM)의 휘도를 높일 수 있다.
또한, 제1 반사 부재(411)들이 반사 부재 기판(400)의 상 측에 배치되고, 제3 반사 부재(413)들이 반사 부재 기판(400)의 하 측에 배치되므로, 가상의 이미지(IM)의 상 측과 하 측에서의 휘도가 가상의 이미지(IM)의 중앙에서의 휘도보다 낮아지는 것을 방지하거나 줄일 수 있다.
도 15는 도 4와 도 5의 반사 부재 기판의 반사 부재들의 일 예를 보여주는 평면도이다.
도 15에 도시된 실시예는 제4 반사 부재(414)들이 추가로 배치되는 것에서 도 6에 도시된 실시예와 차이점이 있다. 도 15에서는 도 6에 도시된 실시예와 차이점 위주로 설명한다.
도 15를 참조하면, 제4 반사 부재(414)들은 제1 방향(DR1)으로 배치될 수 있다. 제2 방향(DR2)에서 제2 반사 부재(412)들과 제4 반사 부재(414)들은 반사 부재 기판(400)의 중앙에 배치될 수 있다. 제1 방향(DR1)에서 제4 반사 부재(414)들의 간격들은 서로 동일할 수 있다. 제4 반사 부재(414)들은 제2 반사 부재(412)들보다 반사 부재 기판(400)의 제1 측으로부터 멀리 배치될 수 있다. 예를 들어, 도 15와 같이 제4 반사 부재(414)들은 제2 반사 부재(412)들보다 반사 부재 기판(400)의 하 측으로부터 멀리 배치될 수 있다. 반사 부재 기판(400)의 하 측은 우안 렌즈(110)의 제1 면에 인접한 측이므로, 제4 반사 부재(414)들은 제2 반사 부재(412)들보다 우안 렌즈(110)의 제1 면으로부터 멀리 배치될 수 있다. 또한, 제4 반사 부재(414)들은 제3 반사 부재(413)들보다 반사 부재 기판(400)의 제2 측으로부터 멀리 배치될 수 있다. 예를 들어, 도 15와 같이 제4 반사 부재(414)들은 제3 반사 부재(413)들보다 반사 부재 기판(400)의 상 측으로부터 멀리 배치될 수 있다. 반사 부재 기판(400)의 상 측은 우안 렌즈(110)의 제2 면에 인접한 측이므로, 제4 반사 부재(414)들은 제2 반사 부재(412)들보다 우안 렌즈(110)의 제2 면으로부터 멀리 배치될 수 있다.
서로 인접한 제1 반사 부재(411)들 간의 최소 거리(G91)는 서로 인접한 제2 반사 부재(412)들 간의 최소 거리(G92)보다 작을 수 있다. 서로 인접한 제3 반사 부재(413)들 간의 최소 거리(G93)는 서로 인접한 제2 반사 부재(412)들 간의 최소 거리(G92)보다 작을 수 있다. 서로 인접한 제1 반사 부재(411)들 간의 최소 거리(G91)는 서로 인접한 제4 반사 부재(414)들 간의 최소 거리(G94)보다 작을 수 있다. 서로 인접한 제3 반사 부재(413)들 간의 최소 거리(G93)는 서로 인접한 제4 반사 부재(414)들 간의 최소 거리(G94)보다 작을 수 있다. 서로 인접한 제2 반사 부재(412)와 제4 반사 부재(414) 간의 최소 거리(G95)는 서로 인접한 제1 반사 부재(411)들 간의 최소 거리(G91), 서로 인접한 제2 반사 부재(412)들 간의 최소 거리(G92), 서로 인접한 제3 반사 부재(413)들 간의 최소 거리(G93), 및 서로 인접한 제4 반사 부재(414)들 간의 최소 거리(G94)보다 작을 수 있다. 서로 인접한 제1 반사 부재(411)들 간의 최소 거리(G91)는 서로 인접한 제3 반사 부재(413)들 간의 최소 거리(G93)와 실질적으로 동일할 수 있다. 서로 인접한 제2 반사 부재(412)들 간의 최소 거리(G92)는 서로 인접한 제4 반사 부재(414)들 간의 최소 거리(G94)와 실질적으로 동일할 수 있다.
평면 상 제1 반사 부재(411)들 각각의 크기는 제2 반사 부재(412)들 각각의 크기보다 클 수 있다. 평면 상 제3 반사 부재(413)들 각각의 크기는 제2 반사 부재(412)들 각각의 크기보다 클 수 있다. 평면 상 제1 반사 부재(411)들 각각의 크기는 제4 반사 부재(414)들 각각의 크기보다 클 수 있다. 평면 상 제3 반사 부재(413)들 각각의 크기는 제4 반사 부재(414)들 각각의 크기보다 클 수 있다. 평면 상 제1 반사 부재(411)들 각각의 크기는 제3 반사 부재(413)들 각각의 크기와 실질적으로 동일할 수 있다. 평면 상 제2 반사 부재(412)들 각각의 크기는 제4 반사 부재(414)들 각각의 크기와 실질적으로 동일할 수 있다.
제1 반사 부재(411)들, 제2 반사 부재(412)들, 및 제3 반사 부재(413)들 각각이 평면 상 원형으로 형성되는 경우, 제1 반사 부재(411)들 각각의 지름(d1)은 제2 반사 부재(412)들 각각의 지름(d2)에 비해 길 수 있다. 제3 반사 부재(413)들 각각의 지름(d3)은 제2 반사 부재(412)들 각각의 지름(d2)에 비해 길 수 있다. 제1 반사 부재(411)들 각각의 지름(d1)은 제4 반사 부재(414)들 각각의 지름(d4)에 비해 길 수 있다. 제3 반사 부재(413)들 각각의 지름(d3)은 제4 반사 부재(414)들 각각의 지름(d4)에 비해 길 수 있다. 제1 반사 부재(411)들 각각의 지름(d1)은 제3 반사 부재(413)들 각각의 지름(d3)과 실질적으로 동일할 수 있다. 제2 반사 부재(412)들 각각의 지름(d2)은 제4 반사 부재(414)들 각각의 지름(d4)과 실질적으로 동일할 수 있다.
도 15와 같이 평면 상 제1 반사 부재(411)들 각각의 크기와 제3 반사 부재(413)들 각각의 크기가 제2 반사 부재(412)들 각각의 크기와 제4 반사 부재(414)들 각각의 크기보다 큰 경우, 제2 반사 부재(412)들과 제4 반사 부재(414)들에 의해 반사되어 사용자에게 보여지는 가상의 이미지(IM)의 선명도는 제1 반사 부재(411)들과 제3 반사 부재(413)들에 의해 반사되어 사용자에게 보여지는 가상의 이미지(IM)의 선명도보다 높을 수 있다. 하지만, 제1 반사 부재(411)들과 제3 반사 부재(413)들에 의해 반사되어 사용자에게 보여지는 가상의 이미지(IM)의 휘도는 제2 반사 부재(412)들과 제4 반사 부재(414)들에 의해 반사되어 사용자에게 보여지는 가상의 이미지(IM)의 휘도보다 높을 수 있다.
도 15에 도시된 실시예에 의하면, 제2 반사 부재(412)들과 제4 반사 부재(414)들에 의해 제1 표시 장치(210)의 광을 반사함에 의해, 사용자에게 보여지는 가상의 이미지(IM)의 선명도를 높임과 동시에, 제1 반사 부재(411)들과 제3 반사 부재(413)들에 의해 제1 표시 장치(210)의 광을 반사함에 의해, 사용자에게 보여지는 가상의 이미지(IM)의 휘도를 높일 수 있다.
또한, 제1 반사 부재(411)들이 반사 부재 기판(400)의 상 측에 배치되고, 제3 반사 부재(413)들이 반사 부재 기판(400)의 하 측에 배치되므로, 가상의 이미지(IM)의 상 측과 하 측에서의 휘도가 가상의 이미지(IM)의 중앙에서의 휘도보다 낮아지는 것을 방지하거나 줄일 수 있다.
도 16은 도 4와 도 5의 반사 부재 기판의 반사 부재들의 일 예를 보여주는 평면도이다.
도 16에 도시된 실시예는 제1 반사 부재(411)들과 제3 반사 부재(413)들이 타원형으로 형성되는 것에서 도 15에 도시된 실시예와 차이점이 있다. 도 16에서는 도 15에 도시된 실시예와 차이점 위주로 설명한다.
도 16을 참조하면, 서로 인접한 제3 반사 부재(413)와 제4 반사 부재(414) 간의 최소 거리(G96)와 서로 인접한 제1 반사 부재(411)와 제2 반사 부재(413) 간의 최소 거리(G97)는 서로 인접한 제1 반사 부재(411)들 간의 최소 거리(G91), 서로 인접한 제2 반사 부재(412)들 간의 최소 거리(G92). 서로 인접한 제3 반사 부재(413)들 간의 최소 거리(G93), 및 서로 인접한 제4 반사 부재(414)들 간의 최소 거리(G94)보다 작을 수 있다.
한편, 도 16에서는 제1 반사 부재(411)들과 제3 반사 부재(413)들이 타원형으로 형성되고, 제2 반사 부재(412)들과 제4 반사 부재(414)들이 원형으로 형성되는 것을 예시하였지만, 이에 한정되지 않는다. 제1 반사 부재(411)들, 제2 반사 부재(412)들, 제3 반사 부재(413)들, 및 제4 반사 부재(414)들은 모두 타원형으로 형성될 수 있다.
도 16에 도시된 실시예에 의하면, 제1 반사 부재(411)들과 제3 반사 부재(413)들이 타원형으로 형성함으로써, 제1 반사 부재(411)들 각각의 크기와 제3 반사 부재(413)들 각각의 크기를 도 15에 도시된 실시예보다 늘릴 수 있으므로, 가상의 이미지(IM)의 상 측과 하 측에서의 휘도가 가상의 이미지(IM)의 중앙에서의 휘도보다 낮아지는 것을 더욱 방지하거나 줄일 수 있다.
도 17은 도 4와 도 5의 반사 부재 기판의 반사 부재들의 일 예를 보여주는 평면도이다.
도 17에 도시된 실시예는 제1 반사 부재(411)들과 제3 반사 부재(413)들이 사각형으로 형성되는 것에서 도 15에 도시된 실시예와 차이점이 있다. 도 17에서는 도 15에 도시된 실시예와 차이점 위주로 설명한다.
도 17을 참조하면, 서로 인접한 제1 반사 부재(411)들 간의 최소 거리(G81)는 서로 인접한 제2 반사 부재(412)들 간의 최소 거리(G82)보다 작을 수 있다. 서로 인접한 제3 반사 부재(413)들 간의 최소 거리(G83)는 서로 인접한 제2 반사 부재(412)들 간의 최소 거리(G82)보다 작을 수 있다. 서로 인접한 제1 반사 부재(411)들 간의 최소 거리(G81)는 서로 인접한 제4 반사 부재(414)들 간의 최소 거리(G84)보다 작을 수 있다. 서로 인접한 제3 반사 부재(413)들 간의 최소 거리(G83)는 서로 인접한 제4 반사 부재(414)들 간의 최소 거리(G84)보다 작을 수 있다.
서로 인접한 제3 반사 부재(413)와 제4 반사 부재(414) 간의 최소 거리(G85), 서로 인접한 제2 반사 부재(412)와 제4 반사 부재(414) 간의 최소 거리(G86), 및 서로 인접한 제1 반사 부재(411)와 제2 반사 부재(412) 간의 최소 거리(G87)는 서로 인접한 제1 반사 부재(411)들 간의 최소 거리(G81), 서로 인접한 제2 반사 부재(412)들 간의 최소 거리(G82), 서로 인접한 제3 반사 부재(413)들 간의 최소 거리(G83), 및 서로 인접한 제4 반사 부재(414)들 간의 최소 거리(G84)보다 작을 수 있다. 서로 인접한 제2 반사 부재(412)와 제4 반사 부재(414) 간의 최소 거리(G86)는 서로 인접한 제1 반사 부재(411)와 제2 반사 부재(412) 간의 최소 거리(G87)와 서로 인접한 제3 반사 부재(413)와 제4 반사 부재(414) 간의 최소 거리(G85)보다 작을 수 있다.
서로 인접한 제1 반사 부재(411)들 간의 최소 거리(G81)는 서로 인접한 제3 반사 부재(413)들 간의 최소 거리(G83)와 실질적으로 동일할 수 있다. 서로 인접한 제2 반사 부재(412)들 간의 최소 거리(G82)는 서로 인접한 제4 반사 부재(414)들 간의 최소 거리(G84)와 실질적으로 동일할 수 있다. 서로 인접한 제1 반사 부재(411)와 제2 반사 부재(412) 간의 최소 거리(G87)는 서로 인접한 제3 반사 부재(413)와 제4 반사 부재(414) 간의 최소 거리(G85)와 실질적으로 동일할 수 있다.
제1 반사 부재(411)들, 제2 반사 부재(412)들, 제3 반사 부재(413)들, 및 제4 반사 부재(414)들 각각이 평면 상 직사각형으로 형성되는 경우, 제1 반사 부재(411)들 각각의 제2 방향(DR2)의 길이(L11)와 제1 방향(DR1)의 길이(L12)는 제2 반사 부재(412)들 각각의 제2 방향(DR2)의 길이(L21)와 제1 방향(DR1)의 길이(L22)보다 길 수 있다. 제3 반사 부재(413)들 각각의 제2 방향(DR2)의 길이(L31)와 제1 방향(DR1)의 길이(L32)는 제2 반사 부재(412)들 각각의 제2 방향(DR2)의 길이(L21)와 제1 방향(DR1)의 길이(L22)보다 길 수 있다. 제1 반사 부재(411)들 각각의 제2 방향(DR2)의 길이(L11)와 제1 방향(DR1)의 길이(L12)는 제4 반사 부재(414)들 각각의 제2 방향(DR2)의 길이(L41)와 제4 반사 부재(414)들 각각의 제1 방향(DR1)의 길이(L42)보다 길 수 있다. 제3 반사 부재(413)들 각각의 제2 방향(DR2)의 길이(L31)와 제1 방향(DR1)의 길이(L32)는 제4 반사 부재(414)들 각각의 제2 방향(DR2)의 길이(L41)와 제1 방향(DR1)의 길이(L42)보다 길 수 있다. 제1 반사 부재(411)들 각각의 제2 방향(DR2)의 길이(L11)와 제1 방향(DR1)의 길이(L12)는 제3 반사 부재(413)들 각각의 제2 방향(DR2)의 길이(L31)와 제1 방향(DR1)의 길이(L32)와 실질적으로 동일할 수 있다. 제2 반사 부재(412)들 각각의 제2 방향(DR2)의 길이(L21)와 제1 방향(DR1)의 길이(L22)는 제4 반사 부재(414)들 각각의 제2 방향(DR2)의 길이(L41)와 제1 방향(DR1)의 길이(L42)와 실질적으로 동일할 수 있다.
제1 반사 부재(411)들 각각의 제2 방향(DR2)의 길이(L11)는 제1 방향(DR1)의 길이(L12)보다 길 수 있다. 제2 반사 부재(412)들 각각의 제2 방향(DR2)의 길이(L21)는 제1 방향(DR1)의 길이(L22)와 실질적으로 동일할 수 있다. 제3 반사 부재(413)들 각각의 제2 방향(DR2)의 길이(L31)는 제1 방향(DR1)의 길이(L32)보다 길 수 있다. 제4 반사 부재(414)들 각각의 제2 방향(DR2)의 길이(L41)는 제1 방향(DR1)의 길이(L42)와 실질적으로 동일할 수 있다.
도 17과 같이 평면 상 제1 반사 부재(411)들 각각의 크기와 제3 반사 부재(413)들 각각의 크기가 제2 반사 부재(412)들 각각의 크기보다 큰 경우, 제2 반사 부재(412)들에 의해 반사되어 사용자에게 보여지는 가상의 이미지(IM)의 선명도는 제1 반사 부재(411)들 및 제3 반사 부재(413)들에 의해 반사되어 사용자에게 보여지는 가상의 이미지(IM)의 선명도보다 높을 수 있다. 하지만, 제1 반사 부재(411)들과 제3 반사 부재(413)들에 의해 반사되어 사용자에게 보여지는 가상의 이미지(IM)의 휘도는 제2 반사 부재(412)들에 의해 반사되어 사용자에게 보여지는 가상의 이미지(IM)의 휘도보다 높을 수 있다.
도 17에 도시된 실시예에 의하면, 제2 반사 부재(412)들과 제4 반사 부재(414)들에 의해 제1 표시 장치(210)의 광을 반사함에 의해, 사용자에게 보여지는 가상의 이미지(IM)의 선명도를 높임과 동시에, 제1 반사 부재(411)들과 제3 반사 부재(413)들에 의해 제1 표시 장치(210)의 광을 반사함에 의해, 사용자에게 보여지는 가상의 이미지(IM)의 휘도를 높일 수 있다.
또한, 제1 반사 부재(411)들이 반사 부재 기판(400)의 상 측에 배치되고, 제3 반사 부재(413)들이 반사 부재 기판(400)의 하 측에 배치되므로, 가상의 이미지(IM)의 상 측과 하 측에서의 휘도가 가상의 이미지(IM)의 중앙에서의 휘도보다 낮아지는 것을 방지하거나 줄일 수 있다.
도 18은 도 4와 도 5의 반사 부재 기판의 반사 부재들의 일 예를 보여주는 평면도이다.
도 18에 도시된 실시예는 제1 방향(DR1)에서 제1 반사 부재(411)들의 간격들, 제2 반사 부재(412)들의 간격들, 및 제3 반사 부재(413)들의 간격들이 상이한 것에서 도 6에 도시된 실시예와 차이점이 있다. 도 18에서는 도 6에 도시된 실시예와 차이점 위주로 설명한다.
도 18을 참조하면, 제1 방향(DR1)에서 반사 부재 기판(400)의 중앙에서 일 측으로 갈수록 제1 반사 부재(411)들의 간격들(G41, G42, G43)이 커질 수 있다. 즉, 제1 방향(DR1)에서 반사 부재 기판(400)의 중앙에서 서로 인접하게 배치된 제1 반사 부재(411)들의 간격(G41)은 제1 방향(DR1)에서 반사 부재 기판(400)의 중앙과 일 측 사이에서 서로 인접하게 배치된 제1 반사 부재(411)들의 간격(G42)보다 작을 수 있다. 또한, 제1 방향(DR1)에서 반사 부재 기판(400)의 중앙과 일 측 사이에서 서로 인접하게 배치된 제1 반사 부재(411)들의 간격(G42)은 제1 방향(DR1)에서 반사 부재 기판(400)의 일 측에서 서로 인접하게 배치된 제1 반사 부재(411)들의 간격(G43)보다 작을 수 있다. 예를 들어, 제1 방향(DR1)에서 반사 부재 기판(400)의 중앙에서 일 측으로 갈수록 제1 반사 부재(411)들의 간격들(G41, G42, G43)은 등차수열과 같이 커질 수 있다.
제1 방향(DR1)에서 반사 부재 기판(400)의 중앙에서 일 측으로 갈수록 제2 반사 부재(412)들의 간격들(G51, G52, G53, G54)이 커질 수 있다. 즉, 제1 방향(DR1)에서 반사 부재 기판(400)의 중앙에서 서로 인접하게 배치된 제2 반사 부재(412)들의 간격(G51)은 제1 방향(DR1)에서 반사 부재 기판(400)의 중앙과 일 측 사이에서 서로 인접하게 배치된 제2 반사 부재(412)들의 간격(G52)보다 작을 수 있다. 또한, 제1 방향(DR1)에서 반사 부재 기판(400)의 중앙과 일 측 사이에서 서로 인접하게 배치된 제2 반사 부재(412)들의 간격(G52)은 제1 방향(DR1)에서 반사 부재 기판(400)의 중앙과 일 측에서 서로 인접하게 배치된 다른 제2 반사 부재(412)들의 간격(G53)보다 작을 수 있다. 또한, 제1 방향(DR1)에서 반사 부재 기판(400)의 중앙과 일 측 사이에서 서로 인접하게 배치된 다른 제2 반사 부재(412)들의 간격(G53)은 제1 방향(DR1)에서 반사 부재 기판(400)의 일 측에서 서로 인접하게 배치된 다른 제2 반사 부재(412)들의 간격(G54)보다 작을 수 있다. 예를 들어, 제1 방향(DR1)에서 반사 부재 기판(400)의 중앙에서 일 측으로 갈수록 제2 반사 부재(412)들의 간격들(G51, G52, G53)은 등차수열과 같이 커질 수 있다.
제1 방향(DR1)에서 반사 부재 기판(400)의 중앙에서 일 측으로 갈수록 제3 반사 부재(413)들의 간격들(G61, G62, G63)이 커질 수 있다. 즉, 제1 방향(DR1)에서 반사 부재 기판(400)의 중앙에서 서로 인접하게 배치된 제3 반사 부재(413)들의 간격(G61)은 제1 방향(DR1)에서 반사 부재 기판(400)의 중앙과 일 측 사이에서 서로 인접하게 배치된 제3 반사 부재(413)들의 간격(G62)보다 작을 수 있다. 또한, 제1 방향(DR1)에서 반사 부재 기판(400)의 중앙과 일 측 사이에서 서로 인접하게 배치된 제3 반사 부재(413)들의 간격(G62)은 제1 방향(DR1)에서 반사 부재 기판(400)의 일 측에서 서로 인접하게 배치된 제3 반사 부재(413)들의 간격(G63)보다 작을 수 있다. 예를 들어, 제1 방향(DR1)에서 반사 부재 기판(400)의 중앙에서 일 측으로 갈수록 제3 반사 부재(413)들의 간격들(G61, G62, G63)은 등차수열과 같이 커질 수 있다.
도 18에 도시된 실시예에 의하면, 제1 반사 부재(411)들, 제2 반사 부재(412)들, 및 제3 반사 부재(413)들이 도 6에 도시된 실시예에 비해 제1 방향(DR1)에서 반사 부재 기판(400)의 중앙에 밀집하여 배치되므로, 사용자에게 보여지는 가상의 이미지(IM)의 중앙의 선명도와 휘도를 높일 수 있다.
도 19는 도 4와 도 5의 반사 부재 기판의 반사 부재들의 일 예를 보여주는 평면도이다.
도 19에 도시된 실시예는 제4 반사 부재(414)들과 제5 반사 부재(415)들이 추가로 배치되는 것에서 도 6에 도시된 실시예와 차이점이 있다. 도 15에서는 도 6에 도시된 실시예와 차이점 위주로 설명한다.
도 19를 참조하면, 제4 반사 부재(414)들은 제1 방향(DR1)으로 배치될 수 있다. 제1 방향(DR1)에서 제4 반사 부재(414)들의 간격들은 서로 동일할 수 있다. 제4 반사 부재(414)들은 제2 반사 부재(412)들보다 반사 부재 기판(400)의 제1 측으로부터 멀리 배치될 수 있다. 예를 들어, 도 19와 같이 제4 반사 부재(414)들은 제2 반사 부재(412)들보다 반사 부재 기판(400)의 하 측으로부터 멀리 배치될 수 있다. 반사 부재 기판(400)의 하 측은 우안 렌즈(110)의 제1 면에 인접한 측이므로, 제4 반사 부재(414)들은 제2 반사 부재(412)들보다 우안 렌즈(110)의 제1 면으로부터 멀리 배치될 수 있다. 또한, 제4 반사 부재(414)들은 제3 반사 부재(413)들보다 반사 부재 기판(400)의 제2 측으로부터 멀리 배치될 수 있다. 예를 들어, 도 19와 같이 제4 반사 부재(414)들은 제2 반사 부재(412)들보다 반사 부재 기판(400)의 상 측으로부터 멀리 배치될 수 있다. 반사 부재 기판(400)의 상 측은 우안 렌즈(110)의 제2 면에 인접한 측이므로, 제4 반사 부재(414)들은 제2 반사 부재(412)들보다 우안 렌즈(110)의 제2 면으로부터 멀리 배치될 수 있다.
제5 반사 부재(415)들은 제1 방향(DR1)으로 배치될 수 있다. 제2 방향(DR2)에서 제5 반사 부재(415)들은 반사 부재 기판(400)의 중앙에 배치될 수 있다. 제1 방향(DR1)에서 제4 반사 부재(414)들의 간격들은 서로 동일할 수 있다. 제5 반사 부재(415)들은 제2 반사 부재(412)들보다 반사 부재 기판(400)의 제1 측으로부터 멀리 배치될 수 있다. 예를 들어, 도 19와 같이 제5 반사 부재(415)들은 제2 반사 부재(412)들보다 반사 부재 기판(400)의 하 측으로부터 멀리 배치될 수 있다. 반사 부재 기판(400)의 하 측은 우안 렌즈(110)의 제1 면에 인접한 측이므로, 제5 반사 부재(415)들은 제2 반사 부재(412)들보다 우안 렌즈(110)의 제1 면으로부터 멀리 배치될 수 있다. 또한, 제5 반사 부재(415)들은 제4 반사 부재(414)들보다 반사 부재 기판(400)의 제2 측으로부터 멀리 배치될 수 있다. 예를 들어, 도 19와 같이 제5 반사 부재(415)들은 제4 반사 부재(414)들보다 반사 부재 기판(400)의 상 측으로부터 멀리 배치될 수 있다. 반사 부재 기판(400)의 상 측은 우안 렌즈(110)의 제2 면에 인접한 측이므로, 제5 반사 부재(415)들은 제4 반사 부재(414)들보다 우안 렌즈(110)의 제2 면으로부터 멀리 배치될 수 있다.
서로 인접한 제1 반사 부재(411)들 간의 최소 거리(G71)는 서로 인접한 제2 반사 부재(412)들 간의 최소 거리(G72)보다 작을 수 있다. 서로 인접한 제3 반사 부재(413)들 간의 최소 거리(G73)는 서로 인접한 제2 반사 부재(412)들 간의 최소 거리(G72)보다 작을 수 있다. 서로 인접한 제1 반사 부재(411)들 간의 최소 거리(G71)는 서로 인접한 제4 반사 부재(414)들 간의 최소 거리(G74)보다 작을 수 있다. 서로 인접한 제3 반사 부재(413)들 간의 최소 거리(G73)는 서로 인접한 제4 반사 부재(414)들 간의 최소 거리(G74)보다 작을 수 있다.
서로 인접한 제1 반사 부재(411)들 간의 최소 거리(G71)는 서로 인접한 제5 반사 부재(415)들 간의 최소 거리(G75)보다 작을 수 있다. 서로 인접한 제2 반사 부재(412)들 간의 최소 거리(G72)는 서로 인접한 제5 반사 부재(415)들 간의 최소 거리(G75)보다 작을 수 있다. 서로 인접한 제3 반사 부재(413)들 간의 최소 거리(G73)는 서로 인접한 제5 반사 부재(415)들 간의 최소 거리(G75)보다 작을 수 있다. 서로 인접한 제4 반사 부재(414)들 간의 최소 거리(G74)는 서로 인접한 제5 반사 부재(415)들 간의 최소 거리(G75)보다 작을 수 있다.
서로 인접한 제4 반사 부재(414)와 제5 반사 부재(415) 간의 최소 거리(G76)와 서로 인접한 제2 반사 부재(412)와 제5 반사 부재(415) 간의 최소 거리(G77)는 서로 인접한 제1 반사 부재(411)들 간의 최소 거리(G71), 서로 인접한 제2 반사 부재(412)들 간의 최소 거리(G72), 서로 인접한 제3 반사 부재(413)들 간의 최소 거리(G73), 서로 인접한 제4 반사 부재(414)들 간의 최소 거리(G74), 및 서로 인접한 제5 반사 부재(415)들 간의 최소 거리(G75)보다 작을 수 있다. 서로 인접한 제1 반사 부재(411)들 간의 최소 거리(G91)는 서로 인접한 제3 반사 부재(413)들 간의 최소 거리(G93)와 실질적으로 동일할 수 있다. 서로 인접한 제2 반사 부재(412)들 간의 최소 거리(G92)는 서로 인접한 제4 반사 부재(414)들 간의 최소 거리(G94)와 실질적으로 동일할 수 있다.
평면 상 제1 반사 부재(411)들 각각의 크기는 제2 반사 부재(412)들 각각의 크기보다 클 수 있다. 평면 상 제3 반사 부재(413)들 각각의 크기는 제2 반사 부재(412)들 각각의 크기보다 클 수 있다. 평면 상 제1 반사 부재(411)들 각각의 크기는 제4 반사 부재(414)들 각각의 크기보다 클 수 있다. 평면 상 제3 반사 부재(413)들 각각의 크기는 제4 반사 부재(414)들 각각의 크기보다 클 수 있다. 평면 상 제2 반사 부재(412)들 각각의 크기는 제5 반사 부재(415)들 각각의 크기보다 클 수 있다. 평면 상 제4 반사 부재(414)들 각각의 크기는 제5 반사 부재(415)들 각각의 크기보다 클 수 있다. 평면 상 제1 반사 부재(411)들 각각의 크기는 제3 반사 부재(413)들 각각의 크기와 실질적으로 동일할 수 있다. 평면 상 제2 반사 부재(412)들 각각의 크기는 제4 반사 부재(414)들 각각의 크기와 실질적으로 동일할 수 있다.
제1 반사 부재(411)들, 제2 반사 부재(412)들, 및 제3 반사 부재(413)들 각각이 평면 상 원형으로 형성되는 경우, 제1 반사 부재(411)들 각각의 지름(d1)은 제2 반사 부재(412)들 각각의 지름(d2)에 비해 길 수 있다. 제3 반사 부재(413)들 각각의 지름(d3)은 제2 반사 부재(412)들 각각의 지름(d2)에 비해 길 수 있다. 제1 반사 부재(411)들 각각의 지름(d1)은 제4 반사 부재(414)들 각각의 지름(d4)에 비해 길 수 있다. 제3 반사 부재(413)들 각각의 지름(d3)은 제4 반사 부재(414)들 각각의 지름(d4)에 비해 길 수 있다. 제2 반사 부재(412)들 각각의 지름(d2)은 제5 반사 부재(415)들 각각의 지름(d5)에 비해 길 수 있다. 제4 반사 부재(414)들 각각의 지름(d4)은 제5 반사 부재(415)들 각각의 지름(d5)에 비해 길 수 있다. 제1 반사 부재(411)들 각각의 지름(d1)은 제3 반사 부재(413)들 각각의 지름(d3)과 실질적으로 동일할 수 있다. 제2 반사 부재(412)들 각각의 지름(d2)은 제4 반사 부재(414)들 각각의 지름(d4)과 실질적으로 동일할 수 있다.
도 19와 같이 평면 상 제1 반사 부재(411)들 각각의 크기와 제3 반사 부재(413)들 각각의 크기가 제2 반사 부재(412)들 각각의 크기와 제4 반사 부재(414)들 각각의 크기보다 크며, 제5 반사 부재(415)들 각각의 크기가 제2 반사 부재(412)들 각각의 크기와 제4 반사 부재(414)들 각각의 크기보다 작은 경우, 제5 반사 부재(415)들에 의해 반사되어 사용자에게 보여지는 가상의 이미지(IM)의 선명도는 제1 반사 부재(411)들과 제3 반사 부재(413)들에 의해 반사되어 사용자에게 보여지는 가상의 이미지(IM)의 선명도보다 높을 수 있다. 하지만, 제1 반사 부재(411)들과 제3 반사 부재(413)들에 의해 반사되어 사용자에게 보여지는 가상의 이미지(IM)의 휘도는 제2 반사 부재(412)들과 제4 반사 부재(414)들에 의해 반사되어 사용자에게 보여지는 가상의 이미지(IM)의 휘도보다 높을 수 있다.
도 19에 도시된 실시예에 의하면, 제2 반사 부재(412)들 각각과 제4 반사 부재(414)들 각각보다 크기가 작은 제5 반사 부재(415)들을 더 포함함으로써, 제5 반사 부재(415)들에 의해 제1 표시 장치(210)의 광을 반사함에 의해, 사용자에게 보여지는 가상의 이미지(IM)의 선명도를 더욱 높일 수 있다.
도 20은 도 1 내지 도 3의 우안 렌즈와 반사 부재들의 일 예를 보여주는 분해 사시도이다. 도 21은 도 20의 우안 렌즈와 반사 부재들의 일 예를 보여주는 일 측면도이다.
도 20 및 도 21에 도시된 실시예는 제1 렌즈부(111)의 제1 경사면(IS1), 제2 렌즈부(112)의 제2 경사면(IS2), 및 반사 부재 기판(400)이 곡면으로 형성된 것에서 도 4 및 도 5에 도시된 실시예와 차이점이 있다. 도 20 및 도 21에서는 도 4 및 도 5에 도시된 실시예와 차이점 위주로 설명한다.
도 20 및 도 21을 참조하면, 제1 렌즈부(111)의 제1 경사면(IS1)은 제1 곡률을 갖는 곡면이고, 제2 렌즈부(112)의 제2 경사면(IS2)은 제2 곡률을 갖는 곡면일 수 있다. 제1 곡률과 제2 곡률은 실질적으로 동일한 것이 바람직하나, 이에 한정되지 않는다. 제1 곡률과 제2 곡률이 상이한 경우, 제1 곡률이 제2 곡률에 비해 클 수 있다.
반사 부재 기판(400)은 제1 렌즈부(111)의 제1 경사면(IS1)과 제2 렌즈부(112)의 제2 경사면(IS2) 사이에서 제3 곡률을 갖도록 구부러져 배치될 수 있다. 제3 곡률은 제2 곡률과 실질적으로 동일할 수 있으나, 이에 한정되지 않는다. 제3 곡률이 제2 곡률과 상이한 경우, 제3 곡률이 제2 곡률에 비해 크고, 제1 곡률이 제3 곡률에 비해 클 수 있다.
도 20 및 도 21에 실시예에 의하면, 반사 부재 기판(400)이 구부러져 배치되므로, 반사 부재 기판(400)의 반사 부재(410)들 각각의 반사면은 구부러질 수 있다. 이로 인해, 반사 부재(410)들에 의해 반사되는 가상의 이미지(IM)는 집광되어 사용자의 우안(RE)의 망막에 제공될 수 있다.
도 22는 도 2의 제1 표시 장치의 일 예를 보여주는 평면도이다.
도 22를 참조하면, 제1 표시 장치(210)의 제1 표시 패널(211)은 표시 영역(DA), 패드 영역(PA), 스캔 구동 회로부(SDC), 및 통합 구동 회로부(DDC)를 포함할 수 있다.
표시 영역(DA)은 데이터 라인(DL)들, 스캔 라인(SL)들, 및 화소(PX)들을 포함할 수 있다. 도 22와 같이 데이터 라인(DL)들은 제1 렌즈(110)의 폭 방향(X축 방향)으로 배치되고, 스캔 라인(SL)들은 제1 렌즈(110)의 두께 방향(Z축 방향)으로 배치될 수 있다. 화소(PX)들은 데이터 라인(DL)들과 스캔 라인(SL)들에 의해 정의되는 영역들에 배치될 수 있다. 예를 들어, 화소(PX)들은 데이터 라인(DL)들과 스캔 라인(SL)들의 교차 영역들에 배치될 수 있다. 표시 영역(DA)의 화소(PX)들에 대한 자세한 설명은 도 232을 결부하여 후술한다.
패드 영역(PA)은 통합 구동 회로부(DDC)에 접속되는 라우팅 라인(RL)들과 라우팅 라인(RL)들에 접속되는 패드(DP)들을 포함한다. 패드(DP)들은 제1 회로 보드(212)와 전기적으로 연결될 수 있다. 제1 회로 보드(212)는 이방성 도전 필름(anisotropic conductive film)을 이용하여 패드(DP)들 상에 부착될 수 있다.
스캔 구동 회로부(SDC)는 표시 영역(DA)의 제1 측에 배치될 수 있다. 스캔 구동 회로부(SDC)는 표시 영역(DA)의 장변에 이웃하게 배치될 수 있다. 스캔 구동 회로부(SDC)는 표시 영역(DA)의 스캔 라인(SL)들에 접속된다. 스캔 구동 회로부(SDC)는 통합 구동 회로부(DDC)로부터 스캔 제어 신호를 입력 받고, 스캔 제어 신호에 따라 스캔 신호들을 생성하며, 스캔 라인(SL)들에 스캔 신호들을 순차적으로 인가할 수 있다.
스캔 구동 회로부(SDC)는 스위치 소자들로 박막 트랜지스터들을 포함할 수 있다. 이 경우, 스캔 구동 회로부(SDC) 각각의 박막 트랜지스터들은 표시 영역(DA)의 화소(PX)들의 박막 트랜지스터들과 동시에 형성될 수 있다.
통합 구동 회로부(DDC)는 표시 영역(DA)의 제2 측에 배치될 수 있다. 통합 구동 회로부(DDC)는 표시 영역(DA)의 단변에 이웃하게 배치될 수 있다. 통합 구동 회로부(DDC)는 패드 영역(PA)에 배치될 수 있다. 또는, 통합 구동 회로부(DDC)는 제1 회로 보드(212) 상에 배치될 수도 있다. 통합 구동 회로부(DDC)는 집적 회로(integrated circuit)로 형성될 수 있다.
통합 구동 회로부(DDC)는 라우팅 라인(RL)들을 통해 타이밍 신호들과 비디오 데이터를 입력 받는다. 통합 구동 회로부(DDC)는 타이밍 신호들로부터 스캔 제어 신호를 생성하여 스캔 구동 회로부(SDC)로 출력할 수 있다. 통합 구동 회로부(DDC)는 타이밍 신호들로부터 데이터 제어 신호를 생성할 수 있다. 통합 구동 회로부(DDC)는 데이터 제어 신호와 비디오 데이터에 따라 스캔 신호들이 인가되는 기간 동안 데이터 전압들을 생성하여 데이터 라인(DL)들에 인가할 수 있다.
도 23은 도 22의 제1 표시 패널의 제1 표시 영역을 상세히 보여주는 단면도이다.
도 23을 참조하면, 제1 표시 장치(210)의 제1 표시 영역(DA1)은 기판(1100), 박막 트랜지스터층(1230), 발광 소자층(1240), 및 박막 봉지층(1300)을 포함할 수 있다.
기판(1100) 상에는 박막 트랜지스터층(1230)이 형성된다. 박막 트랜지스터층(1230)은 박막 트랜지스터(1235)들, 게이트 절연막(1236), 층간 절연막(1237), 보호막(1238), 및 평탄화막(1239)을 포함한다.
기판(1100) 상에는 버퍼막이 형성될 수 있다. 버퍼막은 투습에 취약한 기판(1100)을 통해 침투하는 수분으로부터 박막 트랜지스터(1235)들과 발광 소자들을 보호하기 위해 기판(1100) 상에 형성될 수 있다. 버퍼막은 교번하여 적층된 복수의 무기막들로 이루어질 수 있다. 예를 들어, 버퍼막은 실리콘 산화막(SiOx), 실리콘 질화막(SiNx), SiON 중 하나 이상의 무기막이 교번하여 적층된 다중막으로 형성될 수 있다. 버퍼막은 생략될 수 있다.
버퍼막 상에는 박막 트랜지스터(1235)들이 형성된다. 박막 트랜지스터(1235)들 각각은 액티브층(1231), 게이트전극(1232), 소스전극(1233) 및 드레인전극(1234)을 포함한다. 도 23에서 박막 트랜지스터(1235)들 각각은 게이트전극(1232)이 액티브층(1231)의 상부에 위치하는 상부 게이트(탑 게이트, top gate) 방식으로 형성된 것을 예시하였으나, 이에 한정되지 않음에 주의하여야 한다. 즉, 박막 트랜지스터(1235)들 각각은 게이트전극(1232)이 액티브층(1231)의 하부에 위치하는 하부 게이트(보텀 게이트, bottom gate) 방식 또는 게이트전극(1232)이 액티브층(1231)의 상부와 하부에 모두 위치하는 더블 게이트(double gate) 방식으로 형성될 수 있다.
버퍼막 상에는 액티브층(1231)이 형성된다. 액티브층(1231)은 실리콘계 반도체 물질 또는 산화물계 반도체 물질로 형성될 수 있다. 버퍼막과 액티브층(1231) 사이에는 액티브층(1231)으로 입사되는 외부광을 차단하기 위한 차광층이 형성될 수 있다.
액티브층(1231) 상에는 게이트 절연막(1236)이 형성될 수 있다. 게이트 절연막(1216)은 무기막, 예를 들어 실리콘 산화막(SiOx), 실리콘 질화막(SiNx), 또는 이들의 다중막으로 형성될 수 있다.
게이트 절연막(1216) 상에는 게이트전극(1232)과 게이트 라인이 형성될 수 있다. 게이트전극(1232)과 게이트 라인은 몰리브덴(Mo), 알루미늄(Al), 크롬(Cr), 금(Au), 티타늄(Ti), 니켈(Ni), 네오디뮴(Nd) 및 구리(Cu) 중 어느 하나 또는 이들의 합금으로 이루어진 단일층 또는 다중층으로 형성될 수 있다.
게이트전극(1232)과 게이트 라인 상에는 층간 절연막(1237)이 형성될 수 있다. 층간 절연막(1237)은 무기막, 예를 들어 실리콘 산화막(SiOx), 실리콘 질화막(SiNx), 또는 이들의 다중막으로 형성될 수 있다.
층간 절연막(1237) 상에는 소스전극(1233), 드레인전극(1234), 및 데이터 라인이 형성될 수 있다. 소스전극(1233)과 드레인전극(1234) 각각은 게이트 절연막(1236)과 층간 절연막(1237)을 관통하는 콘택홀을 통해 액티브층(1231)에 접속될 수 있다. 소스전극(1233), 드레인전극(1234), 및 데이터 라인은 몰리브덴(Mo), 알루미늄(Al), 크롬(Cr), 금(Au), 티타늄(Ti), 니켈(Ni), 네오디뮴(Nd) 및 구리(Cu) 중 어느 하나 또는 이들의 합금으로 이루어진 단일층 또는 다중층으로 형성될 수 있다.
소스전극(1233), 드레인전극(1234), 및 데이터 라인 상에는 박막 트랜지스터(1235)를 절연하기 위한 보호막(1238)이 형성될 수 있다. 보호막(1238)은 무기막, 예를 들어 실리콘 산화막(SiOx), 실리콘 질화막(SiNx), 또는 이들의 다중막으로 형성될 수 있다.
보호막(1238) 상에는 박막 트랜지스터(1235)로 인한 단차를 평탄하게 하기 위한 평탄화막(1239)이 형성될 수 있다. 평탄화막(1239)은 아크릴 수지(acryl resin), 에폭시 수지(epoxy resin), 페놀 수지(phenolic resin), 폴리아미드 수지(polyamide resin), 폴리이미드 수지(polyimide resin) 등의 유기막으로 형성될 수 있다.
박막 트랜지스터층(1230) 상에는 발광 소자층(1240)이 형성된다. 발광 소자층(1240)은 발광 소자들과 화소 정의막(1244)을 포함한다.
발광 소자들과 화소 정의막(1244)은 평탄화막(1239) 상에 형성된다. 발광 소자는 유기 발광 소자(organic light emitting device)일 수 있다. 이 경우, 발광 소자는 애노드 전극(1241), 발광층(1242)들, 및 캐소드 전극(1243)을 포함할 수 있다.
애노드 전극(1241)은 평탄화막(1239) 상에 형성될 수 있다. 애노드 전극(1241)은 보호막(1238)과 평탄화막(1239)을 관통하는 콘택홀을 통해 박막 트랜지스터(1235)의 소스전극(1233)에 접속될 수 있다.
화소 정의막(1244)은 화소(PX1)들을 구획하기 위해 평탄화막(1239) 상에서 애노드 전극(1241)의 가장자리를 덮도록 형성될 수 있다. 즉, 화소 정의막(1244)은 화소(PX1)들을 정의하는 화소 정의막으로서 역할을 한다. 화소(PX1)들 각각은 애노드 전극(1241), 발광층(1242), 및 캐소드 전극(1243)이 순차적으로 적층되어 애노드 전극(1241)으로부터의 정공과 캐소드 전극(1243)으로부터의 전자가 발광층(1242)에서 서로 결합되어 발광하는 영역을 나타낸다.
애노드 전극(1241)과 화소 정의막(1244) 상에는 발광층(1242)들이 형성된다. 발광층(1242)은 유기 발광층일 수 있다. 발광층(1242)은 적색(red) 광, 녹색(green) 광 및 청색(blue) 광 중 하나를 발광할 수 있다. 적색 광의 피크 파장 범위는 약 620㎚ 내지 750㎚일 수 있으며, 녹색 광의 피크 파장 범위는 약 495㎚ 내지 570㎚일 수 있다. 또한, 청색 광의 피크 파장 범위는 약 450㎚ 내지 495㎚일 수 있다. 또는, 발광층(1242)은 백색 광을 발광하는 백색 발광층일 수 있으며, 이 경우 적색 발광층, 녹색 발광층 및 청색 발광층이 적층된 형태를 가질 수 있으며, 화소(PX1)들에 공통적으로 형성되는 공통층일 수 있다. 이 경우, 표시 장치(200)는 적색, 녹색 및 청색을 표시하기 위한 별도의 컬러 필터(Color Filter)를 더 포함할 수도 있다.
발광층(1242)은 정공 수송층(hole transporting layer), 발광층(light emitting layer), 및 전자 수송층(electron transporting layer)을 포함할 수 있다. 또한, 발광층(1242)은 2 스택(stack) 이상의 탠덤 구조로 형성될 수 있으며, 이 경우, 스택들 사이에는 전하 생성층이 형성될 수 있다.
캐소드 전극(1243)은 발광층(1242) 상에 형성된다. 제2 전극(1243)은 발광층(1242)을 덮도록 형성될 수 있다. 제2 전극(1243)은 화소(PX1)들에 공통적으로 형성되는 공통층일 수 있다.
발광 소자층(1240)이 상부 방향으로 발광하는 상부 발광(top emission) 방식으로 형성되는 경우, 애노드 전극(1241)은 알루미늄과 티타늄의 적층 구조(Ti/Al/Ti), 알루미늄과 ITO의 적층 구조(ITO/Al/ITO), APC 합금, 및 APC 합금과 ITO의 적층 구조(ITO/APC/ITO)와 같은 반사율이 높은 금속물질로 형성될 수 있다. APC 합금은 은(Ag), 팔라듐(Pd), 및 구리(Cu)의 합금이다. 또한, 캐소드 전극(1243)은 광을 투과시킬 수 있는 ITO, IZO와 같은 투명한 금속물질(TCO, Transparent Conductive Material), 또는 마그네슘(Mg), 은(Ag), 또는 마그네슘(Mg)과 은(Ag)의 합금과 같은 반투과 금속물질(Semi-transmissive Conductive Material)로 형성될 수 있다. 캐소드 전극(1243)이 반투과 금속물질로 형성되는 경우, 미세 공진(micro cavity)에 의해 출광 효율이 높아질 수 있다.
발광 소자층(1240)이 하부 방향으로 발광하는 하부 발광(bottom emission) 방식으로 형성되는 경우, 애노드 전극(1241)은 ITO, IZO와 같은 투명한 금속물질(TCO, Transparent Conductive Material) 또는 마그네슘(Mg), 은(Ag), 또는 마그네슘(Mg)과 은(Ag)의 합금과 같은 반투과 금속물질(Semi-transmissive Conductive Material)로 형성될 수 있다. 제2 전극(1243)은 알루미늄과 티타늄의 적층 구조(Ti/Al/Ti), 알루미늄과 ITO의 적층 구조(ITO/Al/ITO), APC 합금, 및 APC 합금과 ITO의 적층 구조(ITO/APC/ITO)와 같은 반사율이 높은 금속물질로 형성될 수 있다. 애노드 전극(1241)이 반투과 금속물질로 형성되는 경우, 미세 공진(micro cavity)에 의해 출광 효율이 높아질 수 있다.
발광 소자층(1240) 상에는 박막 봉지층(1300)이 형성된다. 박막 봉지층(1300)은 발광층(1242)과 캐소드 전극(1243)에 산소 또는 수분이 침투되는 것을 방지하는 역할을 한다. 이를 위해, 박막 봉지층(1300)은 적어도 하나의 무기막을 포함할 수 있다. 무기막은 실리콘 질화물, 알루미늄 질화물, 지르코늄 질화물, 티타늄 질화물, 하프늄 질화물, 탄탈륨 질화물, 실리콘 산화물, 알루미늄 산화물, 또는 티타늄 산화물로 형성될 수 있다. 또한, 박막 봉지층(1300)은 적어도 하나의 유기막을 더 포함할 수 있다. 유기막은 이물들(particles)이 박막 봉지층(1300)을 뚫고 발광층(1242)과 캐소드 전극(1243)에 투입되는 것을 방지하기 위해 충분한 두께로 형성될 수 있다. 유기막은 에폭시, 아크릴레이트 또는 우레탄아크릴레이트 중 어느 하나를 포함할 수 있다. 발광 소자층(1240) 상에는 박막 봉지층(1300) 대신에 봉지 기판이 배치될 수도 있다.
이상 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시예들을 설명하였지만, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자는 본 발명의 그 기술적 사상이나 필수적인 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 실시될 수 있다는 것을 이해할 수 있을 것이다. 그러므로 이상에서 기술한 실시예들은 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적이 아닌 것으로 이해해야만 한다.
1: 증강 현실 제공 장치
20: 지지 프레임
21: 우안 렌즈 테두리 22: 좌안 렌즈 테두리
31: 제1 안경테 다리 32: 제2 안경테 다리
110: 우안 렌즈 111: 제1 렌즈부
112: 제2 렌즈부 120: 좌안 렌즈
210: 제1 표시 장치 211: 제1 표시 패널
212: 제1 회로 보드 220: 제2 표시 장치
221: 제2 표시 패널 222: 제2 회로 보드
310: 제1 볼록 렌즈 320: 제1 광 경로 조정부
330: 제2 볼록 렌즈 360: 제3 볼록 렌즈
370: 제2 광 경로 조정부 380: 제4 볼록 렌즈
400: 반사 부재 기판 410, 420: 반사 부재
411: 제1 반사 부재 412: 제2 반사 부재
413: 제3 반사 부재 414: 제4 반사 부재
510: 제1 접착층 520: 제2 접착층
DA: 표시 영역 PA: 패드 영역
SDC: 스캔 구동 회로부 DDC: 통합 구동 회로부
21: 우안 렌즈 테두리 22: 좌안 렌즈 테두리
31: 제1 안경테 다리 32: 제2 안경테 다리
110: 우안 렌즈 111: 제1 렌즈부
112: 제2 렌즈부 120: 좌안 렌즈
210: 제1 표시 장치 211: 제1 표시 패널
212: 제1 회로 보드 220: 제2 표시 장치
221: 제2 표시 패널 222: 제2 회로 보드
310: 제1 볼록 렌즈 320: 제1 광 경로 조정부
330: 제2 볼록 렌즈 360: 제3 볼록 렌즈
370: 제2 광 경로 조정부 380: 제4 볼록 렌즈
400: 반사 부재 기판 410, 420: 반사 부재
411: 제1 반사 부재 412: 제2 반사 부재
413: 제3 반사 부재 414: 제4 반사 부재
510: 제1 접착층 520: 제2 접착층
DA: 표시 영역 PA: 패드 영역
SDC: 스캔 구동 회로부 DDC: 통합 구동 회로부
Claims (30)
- 영상을 표시하는 표시 장치; 및
상기 표시 장치의 영상을 제1 면으로 반사하는 복수의 반사 부재들을 포함하는 렌즈를 구비하고,
상기 복수의 반사 부재들은,
제1 반사 부재; 및
상기 제1 반사 부재와 다른 크기를 갖는 제2 반사 부재를 포함하는 광학 장치. - 제1 항에 있어서,
상기 제2 반사 부재는 상기 렌즈의 두께 방향에서 상기 제1 반사 부재보다 상기 렌즈의 상기 제1 면으로부터 멀리 배치되며,
상기 제1 반사 부재의 크기는 상기 제2 반사 부재의 크기보다 큰 광학 장치. - 제1 항에 있어서,
상기 제1 반사 부재와 상기 제2 반사 부재 각각은 평면 상 원형인 광학 장치. - 제1 항에 있어서,
상기 제1 반사 부재와 상기 제2 반사 부재 각각은 평면 상 다각형인 광학 장치. - 제1 항에 있어서,
상기 제1 반사 부재와 상기 제2 반사 부재 각각은 평면 상 육각형인 광학 장치. - 제5 항에 있어서,
상기 제1 반사 부재의 일 변과 상기 제2 반사 부재의 일 변은 나란한 광학 장치. - 제1 항에 있어서,
상기 복수의 반사 부재들은 상기 제2 반사 부재와 다른 크기를 갖는 제3 반사 부재를 더 포함하는 광학 장치. - 제7 항에 있어서,
상기 제3 반사 부재는 상기 렌즈의 두께 방향에서 상기 제2 반사 부재보다 상기 렌즈의 상기 제1 면의 반대면인 제2 면에 가깝게 배치되며,
상기 제3 반사 부재의 크기는 상기 제2 반사 부재의 크기보다 큰 광학 장치. - 제7 항에 있어서,
상기 제1 반사 부재의 크기와 상기 제3 반사 부재의 크기는 동일한 광학 장치. - 제7 항에 있어서,
상기 복수의 반사 부재들은 상기 제1 반사 부재의 크기 및 상기 제3 반사 부재의 크기와 다른 크기를 갖는 제4 반사 부재를 더 포함하는 광학 장치. - 제10 항에 있어서,
상기 제4 반사 부재는 상기 렌즈의 두께 방향에서 상기 제2 반사 부재보다 상기 렌즈의 상기 제1 면의 반대면인 제2 면에 가깝게 배치되며, 상기 렌즈의 두께 방향에서 상기 제3 반사 부재보다 상기 렌즈의 상기 제2 면으로부터 멀리 배치되고,
상기 제2 반사 부재의 크기와 상기 제4 반사 부재의 크기는 동일한 광학 장치. - 제10 항에 있어서,
상기 제1 반사 부재, 상기 제2 반사 부재, 상기 제3 반사 부재, 및 상기 제4 반사 부재 각각은 평면 상 원형인 광학 장치. - 제10 항에 있어서,
상기 제2 반사 부재와 상기 제4 반사 부재 각각은 평면 상 원형이고, 상기 제1 반사 부재와 상기 제3 반사 부재 각각은 평면 상 타원형인 광학 장치. - 제10 항에 있어서,
상기 제2 반사 부재와 상기 제4 반사 부재 각각은 평면 상 정사각형이고, 상기 제1 반사 부재와 상기 제3 반사 부재 각각은 평면 상 직사각형인 광학 장치. - 제10 항에 있어서,
상기 복수의 반사 부재들은 상기 제1 반사 부재의 크기, 상기 제2 반사 부재의 크기, 상기 제3 반사 부재의 크기, 및 상기 제4 반사 부재의 크기와 다른 크기를 갖는 제5 반사 부재를 더 포함하는 광학 장치. - 제15 항에 있어서,
상기 제5 반사 부재는 상기 렌즈의 두께 방향에서 상기 제2 반사 부재보다 상기 렌즈의 상기 제1 면으로부터 멀리 배치되고, 상기 렌즈의 두께 방향에서 상기 제4 반사 부재보다 상기 렌즈의 상기 제1 면의 반대면인 제2 면으로부터 멀리 배치되며,
상기 제5 반사 부재의 크기는 상기 제2 반사 부재의 크기 및 상기 제4 반사 부재의 크기보다 작고, 상기 제2 반사 부재의 크기 및 상기 제4 반사 부재의 크기는 상기 제1 반사 부재의 크기 및 상기 제3 반사 부재의 크기보다 작은 광학 장치. - 제1 항에 있어서,
상기 렌즈는,
제1 경사면을 갖는 제1 렌즈부;
상기 제1 경사면과 마주보는 제2 경사면을 갖는 제2 렌즈부; 및
상기 제1 렌즈부의 제1 경사면과 상기 제2 렌즈부의 제2 경사면 사이에 배치되며, 상기 복수의 반사 부재들이 제1 면 상에 배치되는 반사 부재 기판을 포함하는 광학 장치. - 제17 항에 있어서,
상기 렌즈는,
상기 반사 부재 기판의 제1 면과 상기 제1 렌즈부의 제1 경사면 사이에 배치되는 제1 접착층; 및
상기 반사 부재 기판의 제1 면의 반대 면인 제2 면과 상기 제2 렌즈부의 제2 경사면 사이에 배치되는 제2 접착층을 포함하는 광학 장치. - 제17 항에 있어서,
상기 제1 경사면과 상기 제2 경사면 각각은 평면인 광학 장치. - 제17 항에 있어서,
상기 제1 경사면과 상기 제2 경사면 각각은 곡면인 광학 장치. - 영상을 표시하는 표시 장치; 및
상기 표시 장치의 영상을 제1 면으로 반사하는 복수의 반사 부재들을 포함하는 렌즈를 구비하고,
상기 복수의 반사 부재들은,
제1 반사 부재들과 제2 반사 부재들을 포함하며, 상기 제1 반사 부재들 각각의 크기와 상기 제2 반사 부재들 각각의 크기는 상이한 광학 장치. - 제21 항에 있어서,
상기 제1 반사 부재들 중에서 서로 인접하게 배치된 어느 두 개의 제1 반사 부재들의 간격과 서로 인접하게 배치된 다른 두 개의 제1 반사 부재들의 간격은 상이한 광학 장치. - 제22 항에 있어서,
상기 어느 두 개의 제1 반사 부재들의 간격은 상기 다른 두 개의 제1 반사 부재들의 간격보다 넓은 광학 장치. - 제23 항에 있어서,
상기 어느 두 개의 제1 반사 부재들은 상기 다른 두 개의 제1 반사 부재들보다 상기 렌즈의 측면들 중 어느 한 측면에 인접하게 배치되는 광학 장치. - 영상을 표시하는 표시 장치; 및
상기 표시 장치의 영상을 제1 면으로 반사하는 복수의 반사 부재들을 포함하는 렌즈를 구비하고,
상기 렌즈는,
제1 경사면을 갖는 제1 렌즈부;
상기 제1 경사면과 마주보는 제2 경사면을 갖는 제2 렌즈부; 및
상기 제1 렌즈부의 제1 경사면과 상기 제2 렌즈부의 제2 경사면 사이에 배치되며, 상기 복수의 반사 부재들이 제1 면 상에 배치되는 반사 부재 기판을 포함하는 광학 장치. - 제25 항에 있어서,
상기 렌즈는,
상기 반사 부재 기판의 제1 면과 상기 제1 렌즈부의 제1 경사면 사이에 배치되는 제1 접착층; 및
상기 반사 부재 기판의 제1 면의 반대 면인 제2 면과 상기 제2 렌즈부의 제2 경사면 사이에 배치되는 제2 접착층을 더 포함하는 광학 장치. - 제25 항에 있어서,
상기 제1 경사면과 상기 제2 경사면 각각은 평면이거나 곡면인 광학 장치. - 제25 항에 있어서,
상기 제1 경사면과 상기 제2 경사면 각각은 곡면인 광학 장치. - 제25 항에 있어서,
상기 복수의 반사 부재들은,
제1 반사 부재; 및
상기 제1 반사 부재의 크기와 다른 크기를 갖는 제2 반사 부재를 포함하는 광학 장치. - 영상을 표시하는 표시 장치; 및
상기 표시 장치의 영상을 제1 면으로 반사하는 복수의 반사 부재들을 포함하는 렌즈를 구비하고,
상기 복수의 반사 부재들은 제1 내지 제4 반사 부재들을 포함하며,
상기 렌즈의 폭 방향에서 상기 제2 반사 부재와 상기 제4 반사 부재는 상기 제1 반사 부재와 상기 제3 반사 부재 사이에 배치되는 광학 장치.
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