KR20210094695A - 홀로그래픽 디스플레이 장치 - Google Patents

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KR20210094695A
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김영찬
양병춘
유재호
이천명
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Abstract

본 발명은 회절 패턴의 선명도가 개선된 홀로그래픽 디스플레이 장치를 위하여, 광원이 장착되며, 표면이 흑색인 인쇄회로기판; 상기 광원으로부터 전달된 광을 회절하는 디스플레이 패널; 및 상기 광원과 상기 디스플레이 패널 사이에 배치된 광학계(optical system);를 포함하며, 상기 광학계는 상기 광원으로부터 입사된 광을 면광원으로 변환하는, 홀로그래픽 디스플레이 장치를 제공한다.

Description

홀로그래픽 디스플레이 장치{Holographic display apparatus}
본 발명의 실시예들은 홀로그래픽 디스플레이 장치에 관한 것으로서, 더 상세하게는 회절 패턴의 선명도가 개선된 홀로그래픽 디스플레이 장치에 관한 것이다.
최근에는 입체성을 가져 더욱 실감 있는 영상을 표현하기 위해서 3D 영상 구현이 가능한 표시장치에 대한 사용자들의 요구가 증대되고 있다. 이에 부응하여 3D 영상 표현이 가능한 표시장치가 개발되고 있다.
액정표시장치 등과 같이 2D의 화상 표시화면을 갖는 장치에서 3D 입체화상을 표시하기 위해 제시된 기술로는 특수안경에 의한 입체화상 디스플레이, 무안경식 입체화상 디스플레이 및 홀로그래픽(holographic) 디스플레이 방식이 있다.
이러한 여러 3D 화상 구현 방법 중 홀로그래픽 디스플레이 방식이 최근 주목받고 있다. 홀로그램 영상을 재현함에 있어서 디스플레이 패널을 통한 회절 패턴이 뚜렷하게 구현될 수 있는 기술이 필요하며, 이를 향상시키기 위해서 최근에 다양한 연구가 진행되고 있다.
본 발명의 실시예들은 회절 패턴의 선명도가 개선된 홀로그래픽 디스플레이 장치를 제공하고자 한다. 그러나 이러한 과제는 예시적인 것으로, 이에 의해 본 발명의 범위가 한정되는 것은 아니다.
본 발명의 일 실시예는, 광원이 장착되며, 표면이 흑색인 인쇄회로기판; 상기 광원으로부터 전달된 광을 회절하는 디스플레이 패널; 및 상기 광원과 상기 디스플레이 패널 사이에 배치된 광학계(optical system);를 포함하며, 상기 광학계는 상기 광원으로부터 입사된 광을 면광원으로 변환하는, 홀로그래픽 디스플레이 장치를 개시한다.
일 실시예에 있어서, 상기 광원과 상기 광학계 사이에 배치되고, 상기 광원으로부터 전달된 광을 집광하는 집광렌즈를 더 포함할 수 있다.
일 실시예에 있어서, 상기 인쇄회로기판과 인접한 상기 집광렌즈의 제1면의 면적은 상기 인쇄회로기판과 먼 상기 집광렌즈의 제2면의 면적보다 작을 수 있다.
일 실시예에 있어서, 상기 집광렌즈 하부에 홈을 구비하며, 상기 홈 내부에 상기 광원이 배치될 수 있다.
일 실시예에 있어서, 상기 광원과 상기 집광렌즈 사이에 배치되는 제1마스크를 더 포함할 수 있다.
일 실시예에 있어서, 상기 제1마스크의 표면은 흑색일 수 있다.
일 실시예에 있어서, 상기 집광렌즈는 상기 집광렌즈의 하부에 가이드돌기를 포함하고, 상기 제1마스크는 상기 제1마스크의 표면에 가이드홈을 포함하며, 상기 가이드돌기가 상기 가이드홈에 끼워짐으로써 상기 집광렌즈와 상기 제1마스크가 정렬될 수 있다.
일 실시예에 있어서, 상기 제1마스크 하부에 홈을 구비하며, 상기 홈 내부에 상기 광원이 배치될 수 있다.
일 실시예에 있어서, 상기 제1마스크는 상기 광의 일부가 투과되는 개구를 포함하며, 상기 개구는 원형일 수 있다.
일 실시예에 있어서, 상기 집광렌즈와 상기 광학계 사이에 배치되는 제2마스크를 더 포함하며, 상기 제2마스크의 표면은 흑색일 수 있다.
일 실시예에 있어서, 상기 제2마스크는 개구를 포함하며, 상기 개구의 크기는 위치에 따라 다르게 설계될 수 있다.
일 실시예에 있어서, 상기 집광렌즈는 돔 형태일 수 있다.
본 발명의 다른 실시예는, 광원이 장착되는 인쇄회로기판; 상기 광원으로부터 나온 광을 평행하게 진행시키는 제1렌즈; 상기 광원과 상기 제1렌즈 사이에 배치되며 표면이 흑색인 제1마스크; 상기 제1렌즈로부터 전달받은 광을 면광원으로 변환하는 웨이브가이드; 상기 웨이브가이드로부터 전달받은 광을 집광하는 제2렌즈; 및 상기 제2렌즈를 통과한 광을 회절시키는 디스플레이 패널;을 포함하며, 상기 제2렌즈를 통과한 광은 상기 제2렌즈에 인접한 상기 디스플레이 패널의 일면을 통과하며 상기 디스플레이 패널의 타면 측에 이미지가 구현되는, 홀로그래픽 디스플레이 장치를 개시한다.
일 실시예에 있어서, 상기 제1마스크와 상기 광원 사이에 배치되는 집광렌즈를 더 포함할 수 있다.
일 실시예에 있어서, 상기 집광렌즈 하부에 홈을 구비하며, 상기 홈 내부에 상기 광원이 배치되고 상기 광원은 상기 홈을 통해 굴절되어 진행할 수 있다.
일 실시예에 있어서, 상기 제1렌즈와 상기 제1마스크 사이에 배치되는 집광렌즈를 더 포함할 수 있다.
일 실시예에 있어서, 상기 집광렌즈와 상기 광원 사이에 배치되며 표면이 흑색인 제2마스크를 더 포함할 수 있다.
일 실시예에 있어서, 상기 광원은 발광 다이오드(LED)일 수 있다.
일 실시예에 있어서, 상기 디스플레이 패널은 액정 디스플레이 패널일 수 있다.
일 실시예에 있어서, 상기 제1렌즈는 상기 집광렌즈를 바라보는 면이 볼록하거나 상기 웨이브가이드를 바라보는 면이 볼록할 수 있다.
전술한 것 외의 다른 측면, 특징, 이점은 이하의 발명을 실시하기 위한 구체적인 내용, 청구범위 및 도면으로부터 명확해질 것이다.
상기한 바와 같이 이루어진 본 발명의 일 실시예에 따르면, 회절 패턴의 선명도가 개선된 홀로그래픽 디스플레이 장치를 구현할 수 있다. 물론 이러한 효과에 의해 본 발명의 범위가 한정되는 것은 아니다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 홀로그래픽 디스플레이 장치를 개략적으로 도시한 사시도이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 디스플레이 패널을 개략적으로 도시한 단면도이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 홀로그래픽 디스플레이 장치를 개략적으로 도시한 평면도이다.
도 4a는 본 발명의 일 실시예에 따른 집광렌즈를 개략적으로 도시한 입체도이다.
도 4b는 도 4a의 I-I'선을 따라 취한 단면을 개략적으로 도시한 단면도이다.
도 5a는 본 발명의 일 실시예에 따른 집광렌즈를 개략적으로 도시한 입체도이다.
도 5b는 도 5a의 II-II'선을 따라 취한 단면을 개략적으로 도시한 단면도이다.
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 집광렌즈에 대한 비교그래프이다.
도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 홀로그래픽 디스플레이 장치를 개략적으로 도시한 평면도이다.
도 8은 본 발명의 일 실시예에 따른 홀로그래픽 디스플레이 장치의 일부를 개략적으로 도시한 사시도이다.
도 9a는 본 발명의 일 실시예에 따른 홀로그래픽 디스플레이 장치의 일부를 개략적으로 도시한 사시도이다.
도 9b는 도 9a의 III-III'선을 따라 취한 단면을 개략적으로 도시한 단면도이다.
도 9c는 본 발명의 일 실시예에 따른 홀로그래픽 디스플레이 장치의 일부를 개략적으로 도시한 평면도이다.
도 9d는 본 발명의 일 실시예에 따른 홀로그래픽 디스플레이 장치의 일부를 개략적으로 도시한 측면도이다.
도 9e는 본 발명의 일 실시예에 따른 홀로그래픽 디스플레이 장치의 일부를 개략적으로 도시한 정면도이다.
도 10a 및 도 10b는 본 발명의 일 실시예에 따른 홀로그래픽 디스플레이 장치를 통한 조도 변화를 설명하기 위한 표이다.
도 10c는 본 발명의 일 실시예에 따른 홀로그래픽 디스플레이 장치를 통한 이미지 및 회절 패턴을 비교한 표이다.
본 발명은 다양한 변환을 가할 수 있고 여러 가지 실시예를 가질 수 있는 바, 특정 실시예들을 도면에 예시하고 상세한 설명에 상세하게 설명하고자 한다. 본 발명의 효과 및 특징, 그리고 그것들을 달성하는 방법은 도면과 함께 상세하게 후술되어 있는 실시예들을 참조하면 명확해질 것이다. 그러나 본 발명은 이하에서 개시되는 실시예들에 한정되는 것이 아니라 다양한 형태로 구현될 수 있다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시예들을 상세히 설명하기로 하며, 도면을 참조하여 설명할 때 동일하거나 대응하는 구성 요소는 동일한 도면부호를 부여하고 이에 대한 중복되는 설명은 생략하기로 한다.
이하의 실시예에서, 제1, 제2 등의 용어는 한정적인 의미가 아니라 하나의 구성 요소를 다른 구성 요소와 구별하는 목적으로 사용되었다.
이하의 실시예에서, 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다.
이하의 실시예에서, 포함하다 또는 가지다 등의 용어는 명세서상에 기재된 특징, 또는 구성요소가 존재함을 의미하는 것이고, 하나 이상의 다른 특징들 또는 구성요소가 부가될 가능성을 미리 배제하는 것은 아니다.
도면에서는 설명의 편의를 위하여 구성 요소들이 그 크기가 과장 또는 축소될 수 있다. 예컨대, 도면에서 나타난 각 구성의 크기 및 두께는 설명의 편의를 위해 임의로 나타내었으므로, 본 발명이 반드시 도시된 바에 한정되지 않는다.
어떤 실시예가 달리 구현 가능한 경우에 특정한 공정 순서는 설명되는 순서와 다르게 수행될 수도 있다. 예를 들어, 연속하여 설명되는 두 공정이 실질적으로 동시에 수행될 수도 있고, 설명되는 순서와 반대의 순서로 진행될 수 있다.
본 명세서에서 "A 및/또는 B"은 A이거나, B이거나, A와 B인 경우를 나타낸다. 그리고, "A 및 B 중 적어도 하나"는 A이거나, B이거나, A와 B인 경우를 나타낸다.
이하의 실시예에서, 막, 영역, 구성 요소 등이 연결되었다고 할 때, 막, 영역, 구성 요소들이 직접적으로 연결된 경우, 또는/및 막, 영역, 구성요소들 중간에 다른 막, 영역, 구성 요소들이 개재되어 간접적으로 연결된 경우도 포함한다. 예컨대, 본 명세서에서 막, 영역, 구성 요소 등이 전기적으로 연결되었다고 할 때, 막, 영역, 구성 요소 등이 직접 전기적으로 연결된 경우, 및/또는 그 중간에 다른 막, 영역, 구성 요소 등이 개재되어 간접적으로 전기적 연결된 경우를 나타낸다.
x축, y축 및 z축은 직교 좌표계 상의 세 축으로 한정되지 않고, 이를 포함하는 넓은 의미로 해석될 수 있다. 예를 들어, x축, y축 및 z축은 서로 직교할 수도 있지만, 서로 직교하지 않는 서로 다른 방향을 지칭할 수도 있다.
이하에서는 첨부된 도면을 참조로 본 발명의 바람직한 실시예들에 대하여 보다 상세히 설명한다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 홀로그래픽 디스플레이 장치를 개략적으로 도시한 사시도이며, 도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 디스플레이 패널을 개략적으로 도시한 단면도이다.
도 1을 참조하면, 홀로그래픽 디스플레이 장치(1)는 광원(10), 광원(10)이 장착되는 인쇄회로기판(PCB), 광학계(optical system), 및 디스플레이 패널(50)을 포함할 수 있으며, 광학계는 제1렌즈(20), 웨이브가이드(waveguide)(30), 제2렌즈(40)를 포함할 수 있다. 광원(10)으로부터 나온 광은 제1렌즈(20), 웨이브가이드(30), 제2렌즈(40) 및 디스플레이 패널(50)을 순차적으로 통과할 수 있다.
광원(10)은 복수의 파장 대역을 포함하는 가간섭성 광을 방출하는 가간섭성 광원일 수 있다. 높은 가간섭성을 갖는 광을 제공하기 위하여, 광원(10)으로서, 예컨대, 레이저 다이오드(laser diode; LD)를 사용할 수 있다.
그러나, 광이 어느 정도의 공간 간섭성(spatial coherence)을 가지고 있다면 디스플레이 패널(50)에 의해 광이 회절 및 변조될 수 있기 때문에, 광원(10)으로서, 예를 들어, 발광 다이오드(light emitting diode; LED)를 사용하는 것도 가능하다. 발광 다이오드 외에도 공간 간섭성을 갖는 광을 방출한다면 다른 어떤 광원도 사용이 가능하다.
인쇄회로기판(PCB)은 집적 회로, 저항기 또는 스위치 등의 전기적 부품들이 실장되는 얇은 판으로 인쇄회로기판(PCB) 상에 광원(10)이 장착될 수 있으며 광원(10)은 인쇄회로기판(PCB)에 장착된 구동부(미도시)를 통해 구동할 수 있다.
일 실시예에 있어서, 광원(10)이 장착되는 인쇄회로기판(PCB)의 표면은 흑색일 수 있다. 인쇄회로기판(PCB)의 표면을 흑색으로 하기 위해서 CrOx, CrOx/CrNy, 수지(Carbon 안료, RGB 혼합안료), Graphite, Non-Cr계 등으로 표면을 코팅할 수 있다.
비교예로, 인쇄회로기판의 표면은 백색일 수 있다. 이러한 경우 광원으로부터 나온 광의 일부는 백색인 인쇄회로기판의 표면에서 반사되어 진행할 수 있다. 반사된 일부 광은 위상 등이 변하게 되며, 반사되지 않고 진행한 일부 광과 경로 차이를 발생할 수 있다. 즉, 위상이 서로 다른 광이 진행하여 예측하지 못한 상이 맺히는 것을 유발할 수 있으며, 홀로그래픽 디스플레이 장치를 통한 이미지 패턴 구현 시 패턴이 뭉개져 보일 수 있다.
다만, 본 발명의 일 실시예와 같이 인쇄회로기판(PCB)의 표면이 흑색인 경우, 광원(10)으로부터 나온 광의 일부는 인쇄회로기판(PCB)의 표면에서 반사되지 않고 흡수되어 광원(10)으로부터 나온 광은 모두 동일한 경로를 가지므로 상이 맺힐 때 예측한 결과를 도출할 수 있다.
인쇄회로기판(PCB)은 알루미늄(Al), 백금(Pt), 팔라듐(Pd), 은(Ag), 마그네슘(Mg), 금(Au), 니켈(Ni), 네오디뮴(Nd), 이리듐(Ir), 크롬(Cr), 리튬(Li), 칼슘(Ca), 몰리브덴(Mo), 티타늄(Ti), 텅스텐(W), 구리(Cu) 등 금속 물질을 포함할 수 있다. 특히, 인쇄회로기판(PCB)이 알루미늄(Al)을 포함하는 경우 광원(10)에 의해 생성된 열은 알루미늄(Al)을 통해 외부로 잘 빠져나갈 수 있다.
또한, 광원(10)의 열을 외부로 방출하기 위해서 인쇄회로기판(PCB)에 방열판이 부착될 수 있다.
제1렌즈(20)는 광원(10)으로부터 나온 광을 평행하게 진행시킬 수 있다. 제1렌즈(20)는 폴리메틸 메타크릴레이트(polymethyl methacrylate, PMMA) 또는 폴리카보네이트(polycarbonate, PC)와 같은 엔지니어링 플라스틱을 포함할 수 있다. 일 예로, 제1렌즈(20)는 컬리메이션 렌즈(collimation lens, CL)일 수 있다.
일 실시예에 있어서, 제1렌즈(20)는 광원(10)을 바라보는 면이 볼록하거나 웨이브가이드(30)를 바라보는 면이 볼록할 수 있다.
웨이브가이드(30)는 제1렌즈(20)로부터 전달받은 광을 면광원으로 변환할 수 있다. 즉, 광원(10)으로부터 나온 광은 점광원으로 진행하다 제1렌즈(20) 및 웨이브가이드(30)를 순차적으로 통과하여 선광원에서 면광원으로 변환할 수 있다.
제2렌즈(40)는 웨이브가이드(30)로부터 전달받은 광을 집광할 수 있다. 제2렌즈(40)는 폴리메틸 메타크릴레이트(polymethyl methacrylate, PMMA) 또는 폴리카보네이트(polycarbonate, PC)와 같은 엔지니어링 플라스틱을 포함할 수 있다. 일 예로, 제2렌즈(40)는 필드 렌즈(field lens, FL)일 수 있다.
디스플레이 패널(50)은 복수의 화소(PX)들, 복수의 화소(PX)들을 구동하기 위한 표시 구동부(미도시) 등을 포함할 수 있다. 디스플레이 패널(50)의 구체적인 기능, 구조 등은 이하에서 도 2를 참조하여 설명하도록 한다.
도 2를 참조하면, 디스플레이 패널(50)은 광원(10)으로부터 나온 광의 진폭 및 위상 중 적어도 하나를 변조하는 복수의 화소(PX)들을 포함할 수 있다. 즉, 광원(10)으로부터 전달된 광이 디스플레이 패널(50)을 통과하면서 회절할 수 있다. 예컨대, 디스플레이 패널(50)은 공간 광 변조기(spatial light moculator, SLM) 역할을 할 수 있으며, 디스플레이 패널(50)은 액정(liquid crystal, LC) 디스플레이 패널일 수 있다.
예를 들어, 복수의 화소(PX)들 각각은 화소 전극, 대향 전극 및 이러한 화소 전극과 대향 전극 사이에 개재된 액정층을 포함할 수 있다. 화소 전극과 대향 전극에 의해 형성된 전계에 의해 액정층에 포함된 액정의 배열이 바뀔 수 있고, 액정층을 통과하는 광의 진폭 및 위상 중 적어도 하나가 액정의 배열에 대응하여 변조될 수 있다. 복수의 화소(PX)들 각각에는 액정층을 통과하는 광의 색을 결정하는 컬러 필터가 구비될 수 있다. 이를 위하여, 디스플레이 패널(50)은 복수의 컬러 필터들이 제공된 컬러 필터층을 포함할 수 있다.
한편, 시야각은 회절각도(θ)와 관련이 있으며, 회절각도(θ)는 디스플레이 패널(50)의 화소(PX) 간격(d)과 디스플레이 패널(50)로 입사하는 광원(10)의 파장(λ)으로부터 결정된다. 즉, 회절각도(θ)는 sin-1(λ/(2d))와 같은 식을 통해 계산할 수 있다.
전술한 계산식을 보면 광원(10)의 파장(λ)이 클수록, 화소(PX)의 간격(d)이 좁을수록 회절각도(θ)가 증가할 수 있다. 회절각도(θ)가 증가하면 시야각도 증가할 수 있으므로 시야각을 증가시키기 위해서는 광원(10)의 파장(λ)을 크게하거나 화소(PX)의 간격(d)을 좁게 해야 한다.
즉, 이상적인 홀로그래픽 디스플레이 장치(1)를 구현하기 위해서는 디스플레이 패널(50)을 구성하는 각 화소(PX)의 크기가 작아야 하며, 화소(PX)의 간격(d)이 좁아야 한다.
광원(10)으로부터 나온 광은 제1렌즈(20), 웨이브가이드(30) 및 제2렌즈(40)를 순차적으로 통과하며, 제2렌즈(40)를 통과한 광은 제2렌즈(40)와 인접한 디스플레이 패널(50)의 일면을 통과하고, 디스플레이 패널(50)의 타면 측에 이미지가 구현될 수 있다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 홀로그래픽 디스플레이 장치를 개략적으로 도시한 평면도이다. 도 3에 있어서, 도 1과 동일한 참조부호는 동일부재를 일컫는바, 이들에 대한 중복설명은 생략한다.
도 4a 및 도 5a는 본 발명의 일 실시예에 따른 집광렌즈를 개략적으로 도시한 입체도이며, 도 4b는 도 4a의 I-I'선을 따라 취한 단면을 개략적으로 도시한 단면도이고, 도 5b는 도 5a의 II-II'선을 따라 취한 단면을 개략적으로 도시한 단면도이다. 도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 집광렌즈에 대한 비교그래프이다.
도 3을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 홀로그래픽 디스플레이 장치(1)는 광원(10)과 제1렌즈(20) 사이에 배치되는 집광렌즈(CD)를 포함할 수 있다.
집광렌즈(CD)는 광원(10)으로부터 나온 광을 집광할 수 있으며, 폴리메틸 메타크릴레이트(polymethyl methacrylate, PMMA) 또는 폴리카보네이트(polycarbonate, PC)와 같은 엔지니어링 플라스틱, 실리콘(Si) 등을 포함할 수 있다.
본 발명의 일 실시예와 같이 광원(10)과 제1렌즈(20) 사이에 집광렌즈(CD)를 배치하는 경우, 광원(10)으로부터 나온 광은 집광렌즈(CD)를 통과하면서 굴절 또는 반사하며 모이게 되고 집광된 광은 제1렌즈(20), 웨이브가이드(30) 및 제2렌즈(40)를 순차적으로 관통하여 한 지점에서 빔(beam)을 형성하게 된다. 일 예로, 형성된 빔의 형태는 원형, 사각형 등 일 수 있다.
이와 같이 형성된 빔의 사이즈(BS)는 집광렌즈(CD)의 포함여부 및 집광렌즈(CD)의 형태마다 달라지게 되는데 이에 대해서는 도 6에서 자세히 설명하고자 한다.
도 4a 및 도 4b를 참조하면 일 실시예에 있어서, 집광렌즈(CD)는 제1집광렌즈(CD1)와 같은 형태일 수 있다. 즉, 광원(10)이 장착되는 인쇄회로기판(PCB)과 인접한 제1집광렌즈(CD1)의 제1면(F1)의 면적은 인쇄회로기판(PCB)과 먼 제1집광렌즈(CD1)의 제2면(F2)의 면적보다 작을 수 있다.
일 실시예에 있어서, 제1집광렌즈(CD1)는 하부에 홈(H)을 구비할 수 있으며, 제1집광렌즈(CD1)의 홈(H) 내부에 광원(10)이 배치될 수 있다.
광원(10)으로부터 나온 광의 일부는 제1집광렌즈(CD1)의 옆면인 제3면(F3)을 통해 반사되고, 일부 광은 제1집광렌즈(CD1) 내부의 제4면(F4)을 통해 굴절될 수 있다. 제1집광렌즈(CD1)의 제3면(F3) 및 제4면(F4)은 곡면을 이루며, 제1집광렌즈(CD1)의 제4면(F4)은 광원(10)을 바라보는 쪽으로 볼록할 수 있다.
광원(10)으로부터 나온 광은 제1집광렌즈(CD1)를 통과하면서 서로 모이게 되고, 제1렌즈(20), 웨이브가이드(30) 및 제2렌즈(40)를 순차적으로 관통하여 한 지점에 형성되는 빔의 사이즈(BS)는 줄어들 수 있다.
도 5a 및 도 5b를 참조하면 일 실시예에 있어서, 집광렌즈(CD)는 제2집광렌즈(CD2)와 같은 형태일 수 있다. 예컨대, 돔 형태일 수 있다. 광원(10)은 제2집광렌즈(CD2)의 하면에 배치되며, 제2집광렌즈(CD)의 상면은 곡면을 가질 수 있다.
광원(10)으로부터 나온 광은 제2집광렌즈(CD)의 상면에서 광이 서로 모이는 방향으로 굴절하여 외부로 진행하게 되며, 제1렌즈(20), 웨이브가이드(30) 및 제2렌즈(40)를 순차적으로 관통하여 한 지점에 형성되는 빔의 사이즈(BS)는 줄어들 수 있다.
도 6은 집광렌즈(CD)를 사용하지 않았을 때(Ref.), 제1집광렌즈(CD1)를 사용했을 때(Ex1) 및 돔 형태의 제2집광렌즈(CD2)를 사용했을 때(Ex2) 각각의 광 경로 및 조도(illuminance)를 비교한 것이다.
먼저, 도 6을 참조하여 광 경로를 비교하고자 한다. 집광렌즈(CD)를 사용하지 않은 경우(Ref.), 광원(10)으로부터 방출된 광은 사방으로 퍼져서 진행함을 알 수 있다. 이와 다르게 제1집광렌즈(CD1)를 사용하거나(Ex1) 제2집광렌즈(CD2)를 사용한 경우(Ex2), 광원(10)으로부터 방출된 광은 제1집광렌즈(CD1) 또는 제2집광렌즈(CD2)를 통과하면서 사방으로 퍼지려던 광이 일 방향을 향해 모이게 됨을 알 수 있다.
또한, 집광렌즈(CD)를 사용하지 않았을 때(Ref.), 제1집광렌즈(CD1)를 사용했을 때(Ex1) 및 돔 형태의 제2집광렌즈(CD2)를 사용했을 때(Ex2) 각각 일면에 형성되는 빔의 조도를 비교하면 빔의 사이즈(BS) 및 이미지를 구현할 때 회절 패턴을 뭉개는 주변광의 세기를 알 수 있다.
적색, 황색, 녹색 및 청색 등으로 조도를 나타내며 적색의 경우 가장 밝은 광을 의미하고, 적색, 황색, 녹색 및 청색 순으로 밝기가 줄어든다. 이 때, 가장 밝은 적색부분을 빔의 사이즈(BS)로 정의할 수 있다.
집광렌즈(CD)를 사용하지 않은 경우(Ref.), 가장 밝은 적색부분과 황색부분의 경계가 뚜렷하지 않으며, 가장 밝은 적색부분인 빔의 사이즈(BS)도 퍼져서 크게 형성됨을 알 수 있다
제1집광렌즈(CD1)를 사용한 경우(Ex1), 광원(10)으로부터 나온 광이 제1집광렌즈(CD1)를 통과하여 광 경로가 일 방향으로 집중되어 형성되므로 가장 밝은 적색부분과 황색부분의 경계가 뚜렷하다. 또한, 가장 밝은 적색부분인 빔의 사이즈(BS)가 집광렌즈(CD)를 사용하지 않았을 때(Ref.)와 비교하면 약 10배 줄어들었으며, 광원(10)으로부터 나온 광 중심의 휘도는 약 10배 증가하였다.
제2집광렌즈(CD2)를 사용한 경우(Ex2), 광원(10)으로부터 나온 광은 제2집광렌즈(CD2)를 통과하여 제1집광렌즈(CD1)를 통과한 경우(Ex1)와 마찬가지로 광 경로가 일 방향으로 집중되어 형성될 수 있다. 이러한 경우, 일 면에 형성된 빔의 조도를 비교하면 가장 밝은 적색부분과 황색부분의 경계가 뚜렷하고, 가장 밝은 적색부분인 빔의 사이즈(BS)가 집광렌즈(CD)를 사용하지 않았을 때(Ref.)보다 확연하게 줄어듦을 알 수 있다. 또한, 광원(10)으로부터 나온 광 중심의 휘도는 집광렌즈(CD)를 사용하지 않았을 때(Ref.)보다 약 10배 증가하였다.
본 발명의 일 실시예에 있어서, 홀로그래픽 디스플레이 장치(1)는 광원(10)과 제1렌즈(20) 사이에 집광렌즈(CD)를 포함할 수 있다. 이러한 경우, 광원(10)으로부터 방출된 광이 집광렌즈(CD)를 통과하여 광 경로가 일 방향을 향하도록 집광하여 형성될 수 있다. 광이 일 방향으로 집중되어 진행하므로 휘도가 증가할 수 있으며, 제1렌즈(20), 웨이브가이드(30) 및 제2렌즈(40)를 순차적으로 관통하여 한 지점에 형성되는 빔의 사이즈(BS)는 줄어들 수 있다.
도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 홀로그래픽 디스플레이 장치를 개략적으로 도시한 평면도이다. 도 8은 본 발명의 일 실시예에 따른 홀로그래픽 디스플레이 장치의 일부를 개략적으로 도시한 사시도이며, 도 9a, 도 9c, 도 9d 및 도 9e는 각각 도 8의 사시도, 평면도, 측면도 및 정면도이다. 또한, 도 9b는 도 9a의 III-III'선을 따라 취한 단면을 개략적으로 도시한 단면도이다.
도 7을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 홀로그래픽 디스플레이 장치(1)는 광원(10)과 제1렌즈(20) 사이에 집광렌즈(CD)를 구비할 수 있으며, 집광렌즈(CD)와 광원(10) 사이에 배치되는 제1마스크(M1) 및 제1렌즈(20)와 집광렌즈(CD) 사이에 배치되는 제2마스크(M2)를 더 포함할 수 있다.
일 실시예에 있어서, 홀로그래픽 디스플레이 장치(1)에 집광렌즈(CD)는 구비되지 않을 수 있으며, 제1렌즈(20)와 광원(10) 사이에 제1마스크(M1) 및 제2마스크(M2) 중 적어도 어느 하나를 포함할 수 있다.
제1마스크(M1)는 제1개구(OP1)를 구비할 수 있으며, 제2마스크(M2)는 제2개구(OP2)를 구비할 수 있다. 제1마스크(M1)는 알루미늄(Al)을 포함할 수 있으며, 제2마스크(M2)는 알루미늄(Al) 또는 플라스틱 재질을 포함할 수 있다.
광원(10)과 인접하게 배치되는 제1마스크(M1)가 열 전도율이 좋은 알루미늄(Al)을 포함하게 되면 광원(10)에 의해 발생한 열을 외부로 쉽게 전달하여 방출할 수 있다.
일 실시예에 있어서, 제1마스크(M1)의 표면 및 제2마스크(M2)의 표면은 흑색일 수 있다. 제1마스크(M1)의 표면 및 제2마스크(M2)의 표면을 흑색으로 하기 위해서 CrOx, CrOx/CrNy, 수지(Carbon 안료, RGB 혼합안료), Graphite, Non-Cr계 등으로 표면을 코팅할 수 있다.
이러한 경우, 광원(10)으로부터 나온 광 중 일부는 제1마스크(M1) 및 제2마스크(M2)의 표면을 향해 진행할 수 있으며 제1마스크(M1) 및 제2마스크(M2)의 표면이 흑색이므로 반사되지 않고 흡수될 수 있다. 이를 통해 반사 등에 의한 위상이 서로 다른 광이 함께 진행되는 것을 방지할 수 있다.
도 7에서 제1마스크(M1) 및 제2마스크(M2)에 대해 광원(10)으로부터 나온 광 중 외곽으로 퍼져서 진행하는 주변광을 차단하는 모습을 보이기 위해 제1개구(OP1) 및 제2개구(OP2)를 같이 표시하였으나 제2마스크(M2)를 확대한 부분을 참조하면, 슬릿(slit)과 같이 광의 일부만 통과하도록 제2개구(OP2)가 형성될 수 있다. 제1마스크(M1)도 마찬가지로 슬릿과 같은 형태로 광의 일부만 통과하도록 제1개구(OP1)가 형성될 수 있으며, 일 예를 도 8에 도시하였다.
도면에서는 제2마스크(M2) 및 제2마스크(M2)의 제2개구(OP2)의 형태를 사각형으로 도시하나 원형일 수 있으며, 그 이외의 형태로 형성될 수 있다.
일 실시예에 있어서, 제2마스크(M2)는 집광렌즈(CD)와 제1렌즈(20) 사이에 배치될 수 있으며, 배치되는 위치에 따라 제2마스크(M2)의 크기가 다르게 설계될 수 있다. 특히, 제2마스크(M2)가 배치되는 위치에 따라 제2마스크(M2)의 제2개구(OP2)는 다르게 설계될 수 있다. 일 예로, 제2마스크(M2)가 제1렌즈(20)에 인접하게 배치될수록 제2마스크(M2)의 제2개구(OP2)의 크기가 점점 커질 수 있다.
도 8은 일 실시예에 따른 집광렌즈(CD), 제1마스크(M1), 광원(10) 및 인쇄회로기판(PCB)을 결합하는 과정을 나타낸 것이다. 집광렌즈(CD)는 상술한 제1집광렌즈(CD1) 또는 제2집광렌즈(CD2)일 수 있으며, 이외에도 광을 모아주는 다른 형태를 가지는 렌즈일 수 있다.
일 실시예에 있어서, 집광렌즈(CD)는 집광렌즈(CD)의 하부에 제1가이드돌기(GB1)를 포함할 수 있으며, 제1마스크(M1)는 제1마스크(M1)의 표면에 제1가이드홈(GH1)을 포함할 수 있다. 집광렌즈(CD)의 제1가이드돌기(GB1)가 제1마스크(M1)의 제1가이드홈(GH1)에 끼워짐으로써 집광렌즈(CD)와 제1마스크(M1)는 정렬될 수 있다. 도면에서는 제1가이드돌기(GB1) 및 제1가이드홈(GH1)을 각각 4개씩 형성하도록 도시하나 제1가이드돌기(GB1) 및 제1가이드홈(GH1)의 개수는 4개 이상일 수 있고, 4개 미만일 수도 있다.
또한, 제1마스크(M1)는 제1마스크(M1)의 하부에 제2가이드돌기(GB2)를 포함할 수 있으며, 인쇄회로기판(PCB)은 인쇄회로기판(PCB)의 표면에 제2가이드홈(GH2)을 포함할 수 있다. 제1마스크(M1)의 제2가이드돌기(GB2)가 인쇄회로기판(PCB)의 제2가이드홈(GH2)에 끼워짐으로써 제1마스크(M1)와 인쇄회로기판(PCB)은 정렬될 수 있으며, 제1마스크(M1) 및 인쇄회로기판(PCB)을 모두 관통하는 구멍에 나사를 삽입하여 고정될 수 있다. 도면에는 제2가이드돌기(GB2) 및 제2가이드홈(GH2)을 각각 2개씩 형성하도록 도시하나 제2가이드돌기(GB2) 및 제2가이드홈(GH2)의 개수는 2개 이상일 수 있고, 2개 미만일 수도 있다.
인쇄회로기판(PCB)에 광원(10)이 장착되며, 인쇄회로기판(PCB)의 양 모서리에 형성된 단자(PCB-T)를 통해 전원공급부(미도시)와 연결되어 광원(10)으로부터 광이 방출될 수 있다.
일 실시예에 있어서, 제1마스크(M1)는 제1개구(OP1)를 포함할 수 있으며 제1마스크(M1)의 제1개구(OP1)를 통해 광원(10)으로부터 방출된 광이 집광렌즈(CD)를 향해 진행할 수 있다. 일 예로, 제1마스크(M1)의 제1개구(OP1)는 원형일 수 있다.
도 9a는 본 발명의 일 실시예에 따른 홀로그래픽 디스플레이 장치(1)의 일부인 집광렌즈(CD), 제1마스크(M1), 광원(10) 및 인쇄회로기판(PCB)이 모두 결합된 상태를 도시하며, 도 9b는 도 9a의 III-III'선을 따라 취한 단면을 개략적으로 도시한 단면도이다.
도 9b를 참조하면, 제1마스크(M1) 하부에 홈(H)을 구비하며, 인쇄회로기판(PCB)에 장착된 광원(10)은 인쇄회로기판(PCB)과 제1마스크(M1) 결합 시 제1마스크(M1)의 홈(H) 내부에 배치될 수 있다.
도 9c는 도 9a에 도시된 본 발명의 일 실시예에 따른 홀로그래픽 디스플레이 장치(1)의 일부를 위에서 바라본 평면도이며, 도 9d 및 도 9e는 각각 측면도 및 정면도에 해당한다.
도 9d를 참조하면, 제1마스크(M1)의 폭(W1)은 인쇄회로기판(PCB)의 폭(W2)보다 좁을 수 있다. 일 예로, 제1마스크(M1)의 폭(W1)은 약 9mm 내지 27mm이고, 인쇄회로기판(PCB)의 폭(W2)은 약 13mm 내지 40mm일 수 있다.
도면에는 제1마스크(M1)의 폭(W1)은 인쇄회로기판(PCB)의 폭(W2)보다 좁도록 도시하나 인쇄회로기판(PCB)의 양 모서리에 형성된 단자(PCB-T)가 다른 곳에 배치될 경우, 제1마스크(M1)의 폭(W1)은 인쇄회로기판(PCB)의 폭(W2)과 동일할 수 있다.
도 9e를 참조하면, 제1마스크(M1) 및 인쇄회로기판(PCB)의 폭(W3)은 동일할 수 있다. 일 예로, 제1마스크(M1) 및 인쇄회로기판(PCB)의 폭(W3)은 약 6mm 내지 20mm일 수 있다.
또한, 제1마스크(M1)의 두께(t1)는 인쇄회로기판(PCB)의 두께(t2)보다 두꺼울 수 있다. 일 예로, 제1마스크(M1)의 두께(t1)는 약 1mm 내지 4mm이고, 인쇄회로기판(PCB)의 두께(t2)는 약 0.5mm 내지 2.5mm일 수 있다. 본 발명의 일 실시예에 따른 홀로그래픽 디스플레이 장치(1)의 일부인 집광렌즈(CD), 제1마스크(M1), 광원(10) 및 인쇄회로기판(PCB)이 결합된 총 높이(h)는 약 5mm 내지 18mm일 수 있다.
도 10a 및 도 10b는 본 발명의 일 실시예에 따른 홀로그래픽 디스플레이 장치를 통한 조도 변화를 설명하기 위한 표이다.
구체적으로 도 10a은 집광렌즈(CD)만 사용했을 때(Ref.), 광원(10)과 집광렌즈(CD) 사이에 제1개구(OP1)를 구비하는 제1마스크(M1)를 사용했을 때(Ex1, Ex2) 및 집광렌즈(CD)와 제1렌즈(20) 사이에 제2개구(OP2)를 구비하는 제2마스크(M2)를 사용했을 때(Ex3) 각각 광원(10)에서 발생된 광이 제1렌즈(20), 웨이브가이드(30) 및 제2렌즈(40)를 순차적으로 관통하여 한 지점에 형성되는 빔을 비교한 것이다. 도 10b는 도 10a에서 각각 형성된 빔의 중간부분을 확대하여 빔의 사이즈(BS) 및 주변광을 비교한 것이다.
광원(10)과 집광렌즈(CD) 사이에 제1개구(OP1)를 구비하는 제1마스크(M1)를 사용했을 때(Ex1, Ex2), 일 실시예는 제1마스크(M1)의 제1개구(OP1)가 사각형으로 형성되며 가로 및 세로의 길이가 1mm인 경우(Ex1)이다. 또 다른 실시예는 제1마스크(M1)의 제1개구(OP1)가 사각형으로 형성되며 가로 및 세로의 길이가 1.3mm인 경우(Ex2)이다.
또한, 집광렌즈(CD)와 제1렌즈(20) 사이에 제2개구(OP2)를 구비하는 제2마스크(M2)를 사용한 경우(Ex3), 구체적으로 제2마스크(M2)의 제2개구(OP2)는 원형이며 지름이 약 8mm에 해당한다.
도 10a 및 도 10b를 참조하면, 집광렌즈(CD)만 사용했을 때(Ref.) 빔의 사이즈(BS1)가 가장 크게 형성되며, 광원(10)과 집광렌즈(CD) 사이에 가로 및 세로의 길이가 1mm인 제1개구(OP1)를 포함하는 제1마스크(M1)를 사용했을 때(Ex1) 빔의 사이즈(BS2)가 가장 작게 형성됨을 알 수 있다.
광원(10)과 집광렌즈(CD) 사이에 가로 및 세로의 길이가 1.3mm인 제1개구(OP1)를 포함하는 제1마스크(M1)를 사용했을 때(Ex2) 및 집광렌즈(CD)와 제1렌즈(20) 사이에 제2개구(OP2)를 구비하는 제2마스크(M2)를 사용했을 때(Ex3) 각각의 빔의 사이즈(BS3, BS4)는 광원(10)과 집광렌즈(CD) 사이에 가로 및 세로의 길이가 1mm인 제1개구(OP1)를 포함하는 제1마스크(M1)를 사용했을 때(Ex1) 빔의 사이즈(BS2)보다 크지만 집광렌즈(CD)만 사용했을 때(Ref.) 빔의 사이즈(BS1)보다 작게 형성됨을 알 수 있다. 즉, 집광렌즈(CD)와 광원(10) 사이에 제1마스크(M1)를 배치하게 되면 가장 밝게 빛나는 적색부분에 해당하는 빔의 사이즈(BS)를 줄일 수 있다.
또한, 도 10b에 표시된 빔의 외곽에 형성되는 주변영역(AR)을 살펴보면 집광렌즈(CD)만 사용했을 때(Ref.), 광원(10)과 집광렌즈(CD) 사이에 제1개구(OP1)를 구비하는 제1마스크(M1)를 사용했을 때(Ex1, Ex2) 및 집광렌즈(CD)와 제1렌즈(20) 사이에 제2개구(OP2)를 구비하는 제2마스크(M2)를 사용했을 때(Ex3) 순서대로 적색, 황색 및 녹색이 옅어짐을 알 수 있다. 이를 통해 집광렌즈(CD)와 제1렌즈(20) 사이에 제2마스크(M2)를 구비하는 경우, 홀로그래픽 디스플레이 장치(1)에 의해 구현되는 이미지 등의 패턴이 뭉개지도록 하는 주변광(잡광)을 줄일 수 있음을 확인할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 홀로그래픽 디스플레이 장치(1)는 제1마스크(M1), 집광렌즈(CD) 및 제2마스크(M2)를 모두 구비할 수 있으며, 도 6, 도 10a 및 도 10b에서 살펴본 바와 같이 집광렌즈(CD)를 통해 광원(10)으로부터 방출되는 광의 휘도를 증가시키며, 제1마스크(M1)를 통해 일면에 맺히는 빔의 사이즈(BS)를 감소시키고, 제2마스크(M2)를 통해 이미지 구현에 방해가 되는 주변광을 제거할 수 있다.
도 10c는 본 발명의 일 실시예에 따른 홀로그래픽 디스플레이 장치를 통한 이미지 및 회절 패턴을 비교한 표이다.
구체적으로 도 10c는 광원(10)과 제1렌즈(20) 사이에 집광렌즈(CD)만 배치되었을 때(Ref.) 및 광원(10)과 제1렌즈(20) 사이에 제1마스크(M1), 집광렌즈(CD) 및 제2마스크(M2)가 순차적으로 배치되었을 때(Ex1) 각각 광원(10)에서 발생된 광이 제1렌즈(20), 웨이브가이드(30) 및 제2렌즈(40)를 순차적으로 관통하여 한 지점에 형성되는 이미지 및 회절 패턴을 나타낸 것이다. 왼쪽에 도시된 이미지는 디스플레이 패널(50)을 구비하지 않은 경우 상이 맺히는 것을 나타내며, 오른쪽은 디스플레이 패널(50)을 포함하여 나타난 회절 패턴을 의미한다.
광원(10)과 제1렌즈(20) 사이에 집광렌즈(CD)만 배치되었을 때(Ref.)를 살펴보면, 디스플레이 패널(50)을 구비하지 않았을 때 맺힌 상은 원형의 빔에서 주변으로 번지는 주변광이 많이 존재함을 알 수 있다.
이와 다르게 광원(10)과 제1렌즈(20) 사이에 제1마스크(M1), 집광렌즈(CD) 및 제2마스크(M2)가 순차적으로 배치되었을 때(Ex1)를 살펴보면, 디스플레이 패널(50)을 구비하지 않았을 때 맺힌 상은 광원(10)과 제1렌즈(20) 사이에 집광렌즈(CD)만 배치되었을 때(Ref.)보다 휘도가 높으며 주변광에 의한 빛 번짐 등이 개선됨을 알 수 있다.
디스플레이 패널(50)을 포함하여 집광렌즈(CD)만 배치되었을 때(Ref.) 및 제1마스크(M1), 집광렌즈(CD) 및 제2마스크(M2)가 순차적으로 배치되었을 때(Ex1) 각각의 회절 패턴을 비교한 바, 집광렌즈(CD)만 배치되었을 때(Ref.)는 주변광에 의한 영향으로 회절 패턴이 뭉개져 보임을 알 수 있다. 이와 다르게 제1마스크(M1), 집광렌즈(CD) 및 제2마스크(M2)가 순차적으로 배치되었을 때(Ex1)는 주변광이 존재하지 않으므로 회절 패턴이 뚜렷하게 구현됨을 확인할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 홀로그래픽 디스플레이 장치(1)는 광원(10)과 제1렌즈(20) 사이에 제1마스크(M1), 집광렌즈(CD) 및 제2마스크(M2) 중 적어도 어느 하나를 구비할 수 있다. 이러한 경우, 집광렌즈(CD)를 통해 광원(10)으로부터 방출되는 광의 휘도를 증가시킬 수 있고, 제1마스크(M1)를 통해 일면에 맺히는 빔의 사이즈(BS)를 감소시킬 수 있으며, 제2마스크(M2)를 통해 이미지 구현에 방해가 되는 주변광을 제거할 수 있다. 광원(10)으로부터 방출된 광이 전술한 구조를 통과하여 디스플레이 패널(50)을 관통하는 경우, 선명한 회절 패턴을 구현할 수 있다.
지금까지는 홀로그래픽 디스플레이 장치에 대해서만 주로 설명하였으나, 본 발명이 이에 한정되는 것은 아니다. 예컨대 이러한 홀로그래픽 디스플레이 장치를 제조하기 위한 홀로그래픽 디스플레이 장치의 제조방법 역시 본 발명의 범위에 속한다고 할 것이다.
본 발명은 도면에 도시된 실시예를 참고로 설명되었으나 이는 예시적인 것에 불과하며, 당해 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 다른 실시예가 가능하다는 점을 이해할 것이다. 따라서 본 발명의 진정한 기술적 보호 범위는 첨부된 특허청구범위의 기술적 사상에 의하여 정해져야 할 것이다.
1: 홀로그래픽 디스플레이 장치
10: 광원
20: 제1렌즈
30: 웨이브가이드
40: 제2렌즈
50: 디스플레이 패널
PCB: 인쇄회로기판
CD: 집광렌즈
M1: 제1마스크
M2: 제2마스크
OP1: 제1개구
OP2: 제2개구

Claims (20)

  1. 광원이 장착되며, 표면이 흑색인 인쇄회로기판;
    상기 광원으로부터 전달된 광을 회절하는 디스플레이 패널; 및
    상기 광원과 상기 디스플레이 패널 사이에 배치된 광학계(optical system);를 포함하며,
    상기 광학계는 상기 광원으로부터 입사된 광을 면광원으로 변환하는, 홀로그래픽 디스플레이 장치.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 광원과 상기 광학계 사이에 배치되고, 상기 광원으로부터 전달된 광을 집광하는 집광렌즈를 더 포함하는, 홀로그래픽 디스플레이 장치.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 인쇄회로기판과 인접한 상기 집광렌즈의 제1면의 면적은 상기 인쇄회로기판과 먼 상기 집광렌즈의 제2면의 면적보다 작은, 홀로그래픽 디스플레이 장치.
  4. 제3항에 있어서,
    상기 집광렌즈 하부에 홈을 구비하며, 상기 홈 내부에 상기 광원이 배치되는, 홀로그래픽 디스플레이 장치.
  5. 제3항에 있어서,
    상기 광원과 상기 집광렌즈 사이에 배치되는 제1마스크를 더 포함하는, 홀로그래픽 디스플레이 장치.
  6. 제5항에 있어서,
    상기 제1마스크의 표면은 흑색인, 홀로그래픽 디스플레이 장치.
  7. 제5항에 있어서,
    상기 집광렌즈는 상기 집광렌즈의 하부에 가이드돌기를 포함하고,
    상기 제1마스크는 상기 제1마스크의 표면에 가이드홈을 포함하며,
    상기 가이드돌기가 상기 가이드홈에 끼워짐으로써 상기 집광렌즈와 상기 제1마스크가 정렬된, 홀로그래픽 디스플레이 장치.
  8. 제7항에 있어서,
    상기 제1마스크 하부에 홈을 구비하며, 상기 홈 내부에 상기 광원이 배치되는, 홀로그래픽 디스플레이 장치.
  9. 제5항에 있어서,
    상기 제1마스크는 상기 광의 일부가 투과되는 개구를 포함하며, 상기 개구는 원형인, 홀로그래픽 디스플레이 장치.
  10. 제5항에 있어서,
    상기 집광렌즈와 상기 광학계 사이에 배치되는 제2마스크를 더 포함하며, 상기 제2마스크의 표면은 흑색인, 홀로그래픽 디스플레이 장치.
  11. 제10항에 있어서,
    상기 제2마스크는 개구를 포함하며, 상기 개구의 크기는 위치에 따라 다르게 설계되는, 홀로그래픽 디스플레이 장치.
  12. 제2항에 있어서,
    상기 집광렌즈는 돔 형태인, 홀로그래픽 디스플레이 장치.
  13. 광원이 장착되는 인쇄회로기판;
    상기 광원으로부터 나온 광을 평행하게 진행시키는 제1렌즈;
    상기 광원과 상기 제1렌즈 사이에 배치되며 표면이 흑색인 제1마스크;
    상기 제1렌즈로부터 전달받은 광을 면광원으로 변환하는 웨이브가이드;
    상기 웨이브가이드로부터 전달받은 광을 집광하는 제2렌즈; 및
    상기 제2렌즈를 통과한 광을 회절시키는 디스플레이 패널;을 포함하며,
    상기 제2렌즈를 통과한 광은 상기 제2렌즈에 인접한 상기 디스플레이 패널의 일면을 통과하며 상기 디스플레이 패널의 타면 측에 이미지가 구현되는, 홀로그래픽 디스플레이 장치.
  14. 제13항에 있어서,
    상기 제1마스크와 상기 광원 사이에 배치되는 집광렌즈를 더 포함하는, 홀로그래픽 디스플레이 장치.
  15. 제14항에 있어서,
    상기 집광렌즈 하부에 홈을 구비하며, 상기 홈 내부에 상기 광원이 배치되고 상기 광원은 상기 홈을 통해 굴절되어 진행하는, 홀로그래픽 디스플레이 장치.
  16. 제13항에 있어서,
    상기 제1렌즈와 상기 제1마스크 사이에 배치되는 집광렌즈를 더 포함하는, 홀로그래픽 디스플레이 장치.
  17. 제16항에 있어서,
    상기 집광렌즈와 상기 광원 사이에 배치되며 표면이 흑색인 제2마스크를 더 포함하는, 홀로그래픽 디스플레이 장치.
  18. 제13항에 있어서,
    상기 광원은 발광 다이오드(LED)인, 홀로그래픽 디스플레이 장치.
  19. 제13항에 있어서,
    상기 디스플레이 패널은 액정 디스플레이 패널인, 홀로그래픽 디스플레이 장치.
  20. 제13항에 있어서,
    상기 제1렌즈는 상기 집광렌즈를 바라보는 면이 볼록하거나 상기 웨이브가이드를 바라보는 면이 볼록한, 홀로그래픽 디스플레이 장치.
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