WO2018062593A1 - Display module and head mounted display device comprising same - Google Patents

Display module and head mounted display device comprising same Download PDF

Info

Publication number
WO2018062593A1
WO2018062593A1 PCT/KR2016/010992 KR2016010992W WO2018062593A1 WO 2018062593 A1 WO2018062593 A1 WO 2018062593A1 KR 2016010992 W KR2016010992 W KR 2016010992W WO 2018062593 A1 WO2018062593 A1 WO 2018062593A1
Authority
WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
lens
black matrix
light
area
region
Prior art date
Application number
PCT/KR2016/010992
Other languages
French (fr)
Korean (ko)
Inventor
김지훈
이기용
서치원
Original Assignee
엘지전자 주식회사
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 엘지전자 주식회사 filed Critical 엘지전자 주식회사
Priority to PCT/KR2016/010992 priority Critical patent/WO2018062593A1/en
Publication of WO2018062593A1 publication Critical patent/WO2018062593A1/en

Links

Images

Classifications

    • GPHYSICS
    • G02OPTICS
    • G02BOPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B27/00Optical systems or apparatus not provided for by any of the groups G02B1/00 - G02B26/00, G02B30/00
    • G02B27/01Head-up displays
    • GPHYSICS
    • G02OPTICS
    • G02BOPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B3/00Simple or compound lenses
    • GPHYSICS
    • G02OPTICS
    • G02BOPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B5/00Optical elements other than lenses
    • G02B5/30Polarising elements

Definitions

  • the present invention relates to an improved display module and an HMD having the same.
  • LCDs liquid crystal displays
  • OLEDs organic light emitting diodes
  • AMOLEDs active matrix organic light emitting diodes
  • barrier ribs may be formed to separate the regions from which red (R: RED), green (G: GREEN), and blue (B: BLUE) light is emitted.
  • Such barrier ribs may be matched with a black matrix to improve contrast of each unit pixel.
  • Such LCDs and OLEDs may be provided as displays in glass type terminals.
  • the glass-type terminal is configured to be worn on the head of the human body.
  • the display provided in the glass-type terminal may be implemented in the form of a head mounted display (HMD).
  • HMD head mounted display
  • the HMD type refers to a display system mounted on the head to show an image directly in front of the user's eyes.
  • the glass type terminal is worn on the head of the human body, and the HMD type display is located very close to the user's eyes. . Therefore, when the LCD and the OLED are enlarged by the lens unit provided in the glass type terminal, the black matrix can be visually recognized.
  • an LCD is a display device that obtains a desired image signal by applying an electric field to a liquid crystal material having anisotropic dielectric constant injected between two substrates, and controlling the amount of light transmitted through the substrate by adjusting the intensity of the previous system. to be.
  • Such LCDs are typical among portable flat panel displays, and among them, TFT-LCDs using thin film transistors (TFTs) as switching devices are mainly used.
  • the LCD includes a plurality of gate lines transmitting scan signals and data lines crossing the gate lines and transferring image data, and formed in an area surrounded by the gate lines and the data lines, respectively, and switching with the gate lines and the data lines. It includes a plurality of pixels in the form of a matrix connected through the device.
  • FIG 3 is a schematic cross-sectional view of a display module 151 ′ according to the related art.
  • the display module 151 ′ includes a color filter substrate 20 and a thin film transistor substrate 50 facing each other, between the color filter substrate 20 and the thin film transistor substrate 50. It includes a liquid crystal layer 40 located.
  • an upper polarizer 10 is formed on the color filter substrate 20, and a plurality of color filters 21, 22, and 23 are spaced apart from the color filter substrate 20, and the color filter 21 is spaced apart from the color filter substrate 20. Between the 22 and 23, a black matrix 30 is formed on the color filter substrate 20.
  • a gate electrode 51 and a pixel electrode 52 are formed on the thin film transistor substrate 50.
  • a lower polarizer 60 is provided below the thin film transistor substrate 50, and a backlight unit 70 is provided below the lower polarizer 60.
  • the black matrix 30 is visually recognized when the lens unit 80 is enlarged by the lens unit 80. May be generated.
  • an OLED is also provided with a light source, and even in this case, a black matrix is arranged between each light source, so that the above-described problems may occur in the same way.
  • Another object is to provide a solution to the problem that the grid pattern is visually recognized due to the black matrix when the display module is enlarged and displayed.
  • a display module including a backlight unit configured to emit light, a first polarizing plate overlapping the backlight unit, an upper portion of the first polarizing plate, and a TFT electrode disposed on an array TFT substrate and the TFT substrate. And a liquid crystal panel formed to overlap the liquid crystal panel by using the light passing through the first polarizing plate, and arranged to overlap the liquid crystal panel, and arranged with a predetermined distance therebetween.
  • a color filter substrate having a blue (B) color filter and a black matrix disposed in the separation space, a second polarizer disposed on the color filter substrate, and a second polarizer disposed on the second polarizer;
  • a first lens region covering each of the blue color filters and a second lens region extending from the first lens region to cover at least a portion of the black matrix.
  • the first emission surface may be a flat surface
  • the second emission surface may be a curved surface
  • the incidence surface of the lens pad is flat.
  • the light emitted from the backlight unit may have a light emission path that passes through the first polarizing plate, the liquid crystal panel, the color filter, the second polarizing plate, and the lens pad in order to be emitted to the outside. It features.
  • the thickness of the second lens area decreases as the distance from the first lens area increases.
  • the first lens area may be flat, and the second lens area may have a curved shape.
  • the first lens region may cover at least a portion of the black matrix.
  • the second lens area may be disposed to be spaced apart from another adjacent second lens area by a predetermined space.
  • a display module includes a light emitting part including a plurality of light sources disposed on a TFT substrate and the TFT substrate and electrically connected to the TFT substrate, and disposed to overlap the light emitting part,
  • a black matrix substrate including a light emitting region through which light emitted from the plurality of light sources passes and a black matrix region having a black matrix between the light emitting regions, overlapping with the black matrix substrate,
  • a lens pad including a first lens region formed to cover the second lens region and a second lens region extending from the first lens region to cover the black mattress region, wherein the second lens region includes the black matrix.
  • the plurality of light sources may include a white light source, and color filters of red (R), green (G), and blue (B) may be sequentially disposed in the light emission area.
  • a polarizer may be further included between the black matrix substrate and the lens pad.
  • the plurality of light sources may include light sources of red (R), green (G), and blue (B).
  • the incidence surface and the first emission surface of the lens pad may be flat, the first emission surface may be flat, and the second emission surface may be curved.
  • the light emitted from the light emitter may have a light emission path that passes through the black matrix substrate and the lens pad sequentially and is emitted to the outside.
  • the thickness of the second lens area decreases as it moves away from the first lens area.
  • the first lens area may be flat, and the second lens area may have a curved shape.
  • the first lens area may cover at least a portion of the black matrix area.
  • the second lens area may be disposed to be spaced apart from another adjacent second lens area by a predetermined space.
  • a display apparatus includes a display module for displaying visual information and a lens unit spaced apart from the display module to enlarge the visual information displayed on the display module, wherein the display module comprises: a TFT substrate; A light emitting part disposed on the TFT substrate, the light emitting part including a plurality of light sources electrically connected to the TFT substrate, and disposed to overlap the light emitting part, and a light emitting area through which light emitted from the plurality of light sources passes; And a black matrix substrate including a black matrix region between the light emitting regions, a first lens region overlapping the black matrix substrate to cover the light emitting region, and the first lens region.
  • a lens pad including a second lens region extending from the second lens region to cover the black mattress region, wherein the second lens region includes at least a portion of the light passing through the black matrix substrate in an upper space of the black matrix; Having a second exit surface that is inclined with respect to a first exit surface of the first lens region so as to be deflected toward It features.
  • the first emission surface may be a flat surface
  • the second emission surface may be a curved surface
  • the grid pattern formed by the black matrix formed in the display module may be hidden by forming the lens pad.
  • FIG. 1 is a block diagram illustrating an HMD related to the present invention.
  • FIG. 2 is a view for explaining a grid pattern generated in the conventional HMD.
  • 3 is a view for explaining the principle that the grid pattern occurs in the conventional HMD.
  • FIG. 4A, 4B and 4C are conceptual views illustrating the structure of a display module according to an exemplary embodiment of the present invention.
  • FIG. 5A is a comparative example to describe a case in which a plurality of micro lenses are provided in one pixel.
  • 5B is a view for explaining a path of light in the display module according to an embodiment of the present invention.
  • 6A, 6B, and 6C are conceptual views illustrating a structure of a display module according to another exemplary embodiment of the present invention.
  • FIG. 7A and 7B are schematic diagrams of a display module having a lens pad according to an embodiment of the present invention.
  • 8A, 8B, 8C, 8D, 8E, and 8F are schematic views illustrating a manufacturing process of a lens pad according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 9 is a flowchart of a process of forming a lens pad according to an embodiment of the present invention.
  • the HMD 100 described in the present specification may include a wearable device (eg, a smart glass).
  • a wearable device eg, a smart glass.
  • the configuration according to the embodiment described in the present specification is a mobile phone, a smart phone, a laptop computer, a digital broadcasting terminal, personal digital assistants (PDAs), and a PMP (except when applicable only to the HMD).
  • PDAs personal digital assistants
  • PMP PMP
  • FIG. 1 is a block diagram illustrating an HMD related to the present invention.
  • the HMD 100 includes a wireless communication unit 110, an input unit 120, a sensing unit 140, an output unit 150, an interface unit 160, a memory 170, a control unit 180, and a power supply unit 190. And the like.
  • the components shown in FIG. 1 are not essential to implementing the HMD, such that the HMD described herein may have more or fewer components than those listed above.
  • the wireless communication unit 110 of the components between the HMD 100 and the wireless communication system, between the HMD 100 and another HMD 100, between the HMD 100 and a mobile or fixed terminal, HMD It may include one or more modules between the 100 and the control device, the wireless communication between the HMD 100 and the camera 121 that is installed outside and capable of wireless communication or between the HMD 100 and an external server. .
  • the wireless communication unit 110 may include one or more modules for connecting the HMD 100 to one or more networks.
  • the wireless communication unit 110 may include at least one of the broadcast receiving module 111, the mobile communication module 112, the wireless internet module 113, the short range communication module 114, and the location information module 115. .
  • the input unit 120 may include a camera 121 or an image input unit for inputting an image signal, a microphone 122 for inputting an audio signal, an audio input unit, or a user input unit 123 for receiving information from a user. , Touch keys, mechanical keys, and the like.
  • the voice data or the image data collected by the input unit 120 may be analyzed and processed as a control command of the user.
  • the sensing unit 140 may include one or more sensors for sensing at least one of information in the HMD, surrounding environment information surrounding the HMD, and user information.
  • the sensing unit 140 may include a proximity sensor 141, an illumination sensor 142, an illumination sensor, a touch sensor, an acceleration sensor, a magnetic sensor, and gravity.
  • Optical sensors e.g. cameras 121), microphones (see 122), battery gauges, environmental sensors (e.g.
  • the HMD disclosed herein may use a combination of information sensed by at least two or more of these sensors.
  • the output unit 150 is used to generate an output related to sight, hearing, or tactile sense, and includes at least one of a display unit 151, an audio output unit 152, a hap tip module 153, and an optical output unit 154. can do.
  • the interface unit 160 serves as a path to various types of external devices connected to the HMD 100.
  • the interface unit 160 connects a device equipped with a wired / wireless headset port, an external charger port, a wired / wireless data port, a memory card port, and an identification module. It may include at least one of a port, an audio input / output (I / O) port, a video input / output (I / O) port, and an earphone port.
  • I / O audio input / output
  • I / O video input / output
  • earphone port an earphone port
  • the memory 170 stores data supporting various functions of the HMD 100.
  • the memory 170 may store a plurality of application programs or applications that are driven by the HMD 100, data for operating the HMD 100, and instructions. At least some of these applications may be downloaded from an external server via wireless communication. In addition, at least some of these applications, HMD (the screen information output function such as image, video, etc., call incoming, outgoing function, message reception, outgoing function) for the basic functions of the HMD 100 from the time of shipment from the HMD ( 100).
  • the application program may be stored in the memory 170 and installed on the HMD 100 to be driven by the controller 180 to perform an operation (or function) of the HMD.
  • the controller 180 In addition to the operation related to the application program, the controller 180 typically controls the overall operation of the HMD 100.
  • the controller 180 may provide or process information or a function appropriate to a user by processing signals, data, information, and the like, which are input or output through the above-described components, or by driving an application program stored in the memory 170.
  • controller 180 may control at least some of the components described with reference to FIG. 1 to drive an application program stored in the memory 170. In addition, the controller 180 may operate by combining at least two or more of the components included in the HMD 100 to drive the application program.
  • the power supply unit 190 receives power from an external power source and an internal power source under the control of the controller 180 to supply power to each component included in the HMD 100.
  • the power supply unit 190 includes a battery, which may be a built-in battery or a replaceable battery.
  • At least some of the above components may operate in cooperation with each other to implement an operation, control, or control method of the HMD according to various embodiments described below.
  • the operation, control, or control method of the HMD may be implemented on the HMD by driving at least one application program stored in the memory 170.
  • the broadcast receiving module 111 of the wireless communication unit 110 receives a broadcast signal and / or broadcast related information from an external broadcast management server through a broadcast channel.
  • the broadcast channel may include a satellite channel and a terrestrial channel.
  • Two or more broadcast reception modules may be provided to the HMD 100 for simultaneous broadcast reception or broadcast channel switching for at least two broadcast channels.
  • the broadcast management server may be a server that generates and transmits a broadcast signal and / or broadcast related information or an apparatus that receives a pre-generated broadcast signal and / or broadcast related information and is connected to an HMD or the HMD to control the HMD (eg For example, it may mean a server for transmitting to a control device, a terminal, and the like.
  • the broadcast signal may include not only a TV broadcast signal, a radio broadcast signal, and a data broadcast signal, but also a broadcast signal having a data broadcast signal combined with a TV broadcast signal or a radio broadcast signal.
  • the broadcast signal may be encoded according to at least one of technical standards (or broadcast methods, for example, ISO, IEC, DVB, ATSC, etc.) for transmitting and receiving digital broadcast signals, and the broadcast receiving module 111 may
  • the digital broadcast signal may be received by using a method suitable for the technical standard set by the technical standards.
  • the broadcast associated information may mean information related to a broadcast channel, a broadcast program, or a broadcast service provider.
  • the broadcast related information may also be provided through a mobile communication network. In this case, it may be received by the mobile communication module 112.
  • the broadcast related information may exist in various forms such as an electronic program guide (EPG) of digital multimedia broadcasting (DMB) or an electronic service guide (ESG) of digital video broadcast-handheld (DVB-H).
  • EPG electronic program guide
  • ESG electronic service guide
  • the broadcast signal and / or broadcast related information received through the broadcast receiving module 111 may be stored in the memory 170.
  • the mobile communication module 112 may include technical standards or communication schemes (eg, Global System for Mobile communication (GSM), Code Division Multi Access (CDMA), Code Division Multi Access 2000 (CDMA2000), and EV).
  • GSM Global System for Mobile communication
  • CDMA Code Division Multi Access
  • CDMA2000 Code Division Multi Access 2000
  • EV Enhanced Voice-Data Optimized or Enhanced Voice-Data Only (DO), Wideband CDMA (WCDMA), High Speed Downlink Packet Access (HSDPA), High Speed Uplink Packet Access (HSUPA), Long Term Evolution (LTE), LTE-A (Long Term Evolution-Advanced) and the like to transmit and receive a radio signal with at least one of a base station, an external terminal, a server on a mobile communication network.
  • GSM Global System for Mobile communication
  • CDMA Code Division Multi Access
  • CDMA2000 Code Division Multi Access 2000
  • EV Enhanced Voice-Data Optimized or Enhanced Voice-Data Only (DO)
  • WCDMA Wideband CDMA
  • HSDPA High
  • the wireless signal may include various types of data according to transmission and reception of a voice call signal, a video call call signal, or a text / multimedia message.
  • the wireless internet module 113 refers to a module for wireless internet access and may be embedded or external to the HMD 100.
  • the wireless internet module 113 is configured to transmit and receive wireless signals in a communication network according to wireless internet technologies.
  • wireless Internet technologies include Wireless LAN (WLAN), Wireless-Fidelity (Wi-Fi), Wireless Fidelity (Wi-Fi) Direct, Digital Living Network Alliance (DLNA), Wireless Broadband (WiBro), and WiMAX (World).
  • the wireless Internet module 113 for performing a wireless Internet access through the mobile communication network 113 May be understood as a kind of mobile communication module 112.
  • the short range communication module 114 is for short range communication, and includes Bluetooth TM, Radio Frequency Identification (RFID), Infrared Data Association (IrDA), Ultra Wideband (UWB), ZigBee, and NFC. (Near Field Communication), at least one of Wi-Fi (Wireless-Fidelity), Wi-Fi Direct, Wireless USB (Wireless Universal Serial Bus) technology can be used to support short-range communication.
  • the short-range communication module 114 may be moved or fixed with the HMD 100 between the HMD 100 and the wireless communication system, between the HMD 100 and another HMD 100, and through a wireless area network.
  • the short range wireless communication network may be short range wireless personal area networks.
  • the HMD is a device capable of exchanging data (or interworking) with the HMD 100 according to an embodiment of the present invention (eg, a mobile phone, a smart phone, a smart watch). (smartwatch, notebook computer, controller, etc.).
  • the short range communication module 114 may detect (or recognize) a device that can communicate with the HMD 100 around the HMD 100. Further, when the detected device is a device authenticated to communicate with the HMD 100 according to an embodiment of the present invention, the controller 180 is processed in the HMD 100 through the short range communication module 114. At least a portion of data may be transmitted to the device, and at least a portion of data processed by the device may be transmitted to the HMD 100.
  • a user of the HMD 100 may use data processed by the device through the HMD 100. For example, according to this, the user performs a phone call through the HMD 100 when the device receives a call, or confirms the received message via the HMD 100 when the device receives a message. It is possible.
  • the location information module 115 is a module for obtaining the location (or current location) of the HMD, and a representative example thereof may be a Global Positioning System (GPS) module or a Wireless Fidelity (WiFi) module.
  • GPS Global Positioning System
  • Wi-Fi Wireless Fidelity
  • the HMD can acquire the position of the HMD using a signal transmitted from a GPS satellite.
  • the HMD may acquire the location of the HMD based on information of the wireless access point (AP) transmitting or receiving the Wi-Fi module and the radio signal.
  • the location information module 115 may perform any function of other modules of the wireless communication unit 110 to substitute or additionally obtain data regarding the location of the HMD.
  • the location information module 115 is a module used to acquire the location (or current location) of the HMD, and is not limited to a module that directly calculates or obtains the location of the HMD.
  • the input unit 120 is for inputting image information (or signal), audio information (or signal), data, or information input from a user, and for inputting image information, the HMD 100 is one or more.
  • a plurality of cameras 121 may be provided.
  • the camera 121 processes image frames such as still images or moving images obtained by the image sensor in the video call mode or the photographing mode.
  • the processed image frame may be displayed on the display unit 151 or stored in the memory 170.
  • the plurality of cameras 121 provided in the HMD 100 may be arranged to form a matrix structure, and the plurality of cameras 121 having the various angles or focuses to the HMD 100 through the camera 121 forming the matrix structure.
  • Image information of may be input.
  • the plurality of cameras 121 may be arranged in a stereo structure to acquire a left image and a right image for implementing a stereoscopic image.
  • the microphone 122 processes external sound signals into electrical voice data.
  • the processed voice data may be utilized in various ways depending on the function (or running application program) being performed in the HMD 100. Meanwhile, various noise reduction algorithms may be implemented in the microphone 122 to remove noise generated in the process of receiving an external sound signal.
  • the user input unit 123 is for receiving information from a user. When information is input through the user input unit 123, the controller 180 may control an operation of the HMD 100 to correspond to the input information.
  • the user input unit 123 may be a mechanical input unit (or a mechanical key, for example, a button, a dome switch, a jog wheel, a jog, located at the front / rear or side of the HMD 100). Switch, etc.) and touch input means.
  • the touch input means may be at least one of a touch pad and a touch panel.
  • the sensing unit 140 senses at least one of information in the HMD, surrounding environment information surrounding the HMD, and user information, and generates a sensing signal corresponding thereto.
  • the controller 180 may control driving or operation of the HMD 100 or perform data processing, function or operation related to an application program installed in the HMD 100 based on the sensing signal. Representative sensors among various sensors that may be included in the sensing unit 140 will be described in more detail.
  • the proximity sensor 141 refers to a sensor that detects the presence or absence of an object approaching a predetermined detection surface or an object present in the vicinity without using a mechanical contact by using an electromagnetic force or infrared rays.
  • the proximity sensor 141 may be disposed at an inner region of the HMD covered by the touch screen as described above or near the touch screen.
  • the proximity sensor 141 examples include a transmission photoelectric sensor, a direct reflection photoelectric sensor, a mirror reflection photoelectric sensor, a high frequency oscillation proximity sensor, a capacitive proximity sensor, a magnetic proximity sensor, and an infrared proximity sensor.
  • the proximity sensor 141 may be configured to detect the proximity of the object by the change of the electric field according to the proximity of the conductive object.
  • the user input unit 123 itself may be classified as a proximity sensor.
  • the proximity sensor 141 may detect a proximity touch and a proximity touch pattern (for example, a proximity touch distance, a proximity touch direction, a proximity touch speed, a proximity touch time, a proximity touch position, and a proximity touch movement state). have.
  • the controller 180 processes data (or information) corresponding to the proximity touch operation and the proximity touch pattern detected through the proximity sensor 141 as described above, and further, provides visual information corresponding to the processed data. It can be output on the display unit 151. Furthermore, the controller 180 may control the HMD 100 to process different operations or data (or information) according to whether the touch on the same point on the user input unit 123 is a proximity touch or a touch touch. Can be.
  • the touch sensor senses a touch (or touch input) applied to the user input unit 123 using at least one of various touch methods such as a resistive film type, a capacitive type, an infrared type, an ultrasonic type, and a magnetic field type.
  • the touch sensor may be configured to convert a change in pressure applied to a specific portion of the user input unit 123 or capacitance generated at a specific portion into an electrical input signal.
  • the touch sensor may be configured to detect a position, an area, a pressure at the touch, a capacitance at the touch, and the like, when the touch object applying the touch on the user input unit 123 is touched on the touch sensor.
  • the touch object is an object applying a touch to the touch sensor and may be, for example, a finger, a touch pen or a stylus pen, a pointer, or the like.
  • the touch controller processes the signal (s) and then transmits the corresponding data to the controller 180.
  • the controller 180 can determine which area of the user input unit 123 is touched.
  • the touch controller may be a separate component from the controller 180 or may be the controller 180 itself.
  • the controller 180 may perform different control or perform the same control according to the type of the touch object, which touches the user input unit 123. Whether to perform different control or the same control according to the type of touch object may be determined according to the operation state of the current HMD 100 or an application program being executed.
  • the touch sensor and the proximity sensor described above may be independently or combined, and may be a short (or tap) touch, a long touch, a multi touch, or a drag touch on the user input unit 123. (drag touch), flick touch, pinch-in touch, pinch-out touch, swipe touch, hovering touch, etc. Various types of touch can be sensed.
  • the ultrasonic sensor may recognize location information of a sensing object using ultrasonic waves.
  • the controller 180 can calculate the position of the wave generation source through the information detected from the optical sensor and the plurality of ultrasonic sensors.
  • the position of the wave source can be calculated using the property that the light is much faster than the ultrasonic wave, that is, the time that the light reaches the optical sensor is much faster than the time when the ultrasonic wave reaches the ultrasonic sensor. More specifically, the position of the wave generation source may be calculated using a time difference from the time when the ultrasonic wave reaches the light as the reference signal.
  • the camera 121 which has been described as the configuration of the input unit 120, includes at least one of a camera sensor (eg, CCD, CMOS, etc.), a photo sensor (or an image sensor), and a laser sensor.
  • a camera sensor eg, CCD, CMOS, etc.
  • a photo sensor or an image sensor
  • a laser sensor e.g., a laser sensor
  • the camera 121 and the laser sensor may be combined with each other to detect a touch of a sensing object with respect to a 3D stereoscopic image.
  • the photo sensor may be stacked on the display element, which is configured to scan the movement of the sensing object in proximity to the touch screen. More specifically, the photo sensor mounts a photo diode and a transistor (TR) in a row / column and scans contents mounted on the photo sensor by using an electrical signal that varies according to the amount of light applied to the photo diode. That is, the photo sensor calculates coordinates of the sensing object according to the amount of light change, and thus, the position information of the sensing object can be obtained.
  • TR transistor
  • the display unit 151 displays (outputs) information processed by the HMD 100.
  • the display unit 151 may display execution screen information of an application program driven by the HMD 100 or user interface (UI) and graphical user interface (GUI) information according to the execution screen information.
  • UI user interface
  • GUI graphical user interface
  • the display unit 151 may be configured as a stereoscopic display unit for displaying a stereoscopic image.
  • the stereoscopic display unit may be a three-dimensional display method such as a stereoscopic method (glasses method), an auto stereoscopic method (glasses-free method), a projection method (holographic method).
  • a 3D stereoscopic image is composed of a left image (left eye image) and a right image (right eye image).
  • a top-down method in which the left and right images are arranged up and down in one frame according to the way in which the left and right images are merged into three-dimensional stereoscopic images.
  • L-to-R (left-to-right, side by side) method to be arranged as a checker board method to arrange the pieces of the left and right images in the form of tiles, a column unit of the left and right images Or an interlaced method of alternately arranging rows, and a time sequential (frame by frame) method of alternately displaying left and right images by time.
  • the 3D thumbnail image may generate a left image thumbnail and a right image thumbnail from the left image and the right image of the original image frame, respectively, and may be generated as one image as they are combined.
  • a thumbnail refers to a reduced image or a reduced still image.
  • the left image thumbnail and the right image thumbnail generated as described above are displayed with a left and right distance difference on the screen by a depth corresponding to the parallax of the left image and the right image, thereby representing a three-dimensional space.
  • the left image and the right image necessary for implementing the 3D stereoscopic image may be displayed on the stereoscopic display by the stereoscopic processing unit.
  • the stereoscopic processing unit receives 3D images (images of the base view and images of the extended view) and sets left and right images therefrom, or receives 2D images and converts them into left and right images.
  • the sound output unit 152 may output audio data received from the wireless communication unit 110 or stored in the memory 170 in a call signal reception, a call mode or a recording mode, a voice recognition mode, a broadcast reception mode, and the like.
  • the sound output unit 152 may also output a sound signal related to a function (eg, a call signal reception sound, a message reception sound, etc.) performed by the HMD 100.
  • the sound output unit 152 may include a receiver, a speaker, a buzzer, and the like.
  • the haptic module 153 generates various haptic effects that a user can feel.
  • a representative example of the tactile effect generated by the haptic module 153 may be vibration.
  • the intensity and pattern of vibration generated by the haptic module 153 may be controlled by the user's selection or the setting of the controller. For example, the haptic module 153 may synthesize different vibrations and output or sequentially output them.
  • the haptic module 153 may be used to stimulate pins that vertically move with respect to the contact skin surface, jetting force or suction force of air through the jetting or suction port, grazing to the skin surface, contact of electrodes, and electrostatic force.
  • Various tactile effects can be generated, such as effects by the endothermic and the reproduction of a sense of cold using the elements capable of endotherm or heat generation.
  • the haptic module 153 may not only deliver a tactile effect through direct contact, but also may allow a user to feel a tactile effect through a muscle sense such as a head, a face, a finger or an arm.
  • the haptic module 153 may be provided with two or more according to the configuration aspect of the HMD (100).
  • the light output unit 154 outputs a signal for notifying occurrence of an event by using light of a light source of the HMD 100.
  • Examples of events generated by the HMD 100 may include message reception, call signal reception, missed call, alarm, schedule notification, email reception, information reception through an application, and output of an image (image, video, etc.). That is, the optical output unit 154 may serve to inform that the HMD 100 is performing a specific operation (function) by the user.
  • the signal output from the light output unit 154 is implemented as the HMD emits light of a single color or a plurality of colors to the front or the rear.
  • the signal output may be terminated by the HMD detecting the user's event confirmation, or may be terminated based on the end of the operation being performed in the HMD.
  • the interface unit 160 serves as a path with all external devices connected to the HMD 100.
  • the interface unit 160 receives data from an external device, receives power, transfers the power to each component inside the HMD 100, or transmits data inside the HMD 100 to an external device.
  • the port, audio input / output (I / O) port, video input / output (I / O) port, earphone port, etc. may be included in the interface unit 160.
  • the identification module is a chip that stores a variety of information for authenticating the usage rights of the HMD 100, a user identification module (UIM), subscriber identity module (SIM), universal user authentication module It may include a universal subscriber identity module (USIM) and the like.
  • a device equipped with an identification module (hereinafter referred to as an 'identification device') may be manufactured in the form of a smart card. Therefore, the identification device may be connected to the terminal 100 through the interface unit 160.
  • the interface unit 160 may be a passage for supplying power from the cradle to the HMD 100 when the HMD 100 is connected to an external cradle, or various commands input from the cradle by a user.
  • the signal may be a passage through which the HMD 100 is transmitted.
  • Various command signals or power input from the cradle may operate as signals for recognizing that the HMD 100 is correctly mounted on the cradle.
  • the memory 170 may store a program for the operation of the controller 180 and may temporarily store input / output data (for example, a phone book, a message, a still image, a video, etc.).
  • the memory 170 may store data regarding vibration and sound of various patterns output when a touch input on the touch screen is performed.
  • the memory 170 may include a flash memory type, a hard disk type, a solid state disk type, an SSD type, a silicon disk drive type, and a multimedia card micro type. ), Card-type memory (e.g., SD or XD memory), random access memory (RAM), static random access memory (SRAM), read-only memory (ROM), electrically erasable programmable read It may include at least one type of storage medium of -only memory (PROM), programmable read-only memory (PROM), magnetic memory, magnetic disk and optical disk.
  • the HMD 100 may be operated in connection with a web storage that performs a storage function of the memory 170 on the Internet.
  • the controller 180 controls the operation related to the application program, and typically the overall operation of the HMD (100). For example, if the state of the HMD satisfies the set condition, the controller 180 may execute or release a lock state that restricts input of a user's control command to applications.
  • controller 180 may perform control and processing related to a voice call, data communication, video call, or the like, or may recognize a writing input or a drawing input performed on the user input unit 123 as text and images, respectively. The process can be performed. Further, the controller 180 may control any one or a plurality of components described above in order to implement various embodiments described below on the HMD 100 according to an embodiment of the present invention.
  • the power supply unit 190 receives an external power source and an internal power source under the control of the controller 180 to supply power for operation of each component.
  • the power supply unit 190 includes a battery, and the battery may be a built-in battery configured to be rechargeable, and may be detachably coupled to the HMD body for charging.
  • the power supply unit 190 may be provided with a connection port, the connection port may be configured as an example of the interface 160 is electrically connected to the external charger for supplying power for charging the battery.
  • the power supply unit 190 may be configured to charge the battery in a wireless manner without using the connection port.
  • the power supply unit 190 uses one or more of an inductive coupling based on a magnetic induction phenomenon or a magnetic resonance coupling based on an electromagnetic resonance phenomenon from an external wireless power transmitter. Power can be delivered.
  • FIG. 2 is a diagram illustrating an enlarged view of a black matrix BM of a conventional display module 151.
  • a screen displayed when a fine black matrix BM is enlarged by a lens.
  • the lines that intersect perpendicular to the are shown in a lattice pattern. This is a phenomenon in which a grid between pixels is recognized when the display module 151 ′ of the portable electronic device is enlarged through the lens unit 80 to view an image, which is called a screen door effect phenomenon.
  • FIG. 3 is a view for explaining a phenomenon in which a conventional grid pattern is visually recognized.
  • a description will be given with reference to FIG. 3.
  • the phenomenon is a phenomenon in which the black matrix of the gate electrode 51 and the data electrode 52 stands out in the form of a net as a whole through the lens unit 80.
  • a backlight unit 70 (BLU) is disposed at a rear side of a conventional general display module 151 ′, particularly an LCD, and light emitted from the backlight unit 70 passes through the liquid crystal layer 40. Then, it passes through the color filters 21, 22, and 23 and is visually recognized by the user's eyes.
  • the black matrix 30 is positioned between the color filters 21, 22, and 23, and the light emitted from the backlight unit 70 is absorbed by the black matrix 30. Therefore, the light not passing through the black matrix 30 is visually recognized in the colors of R, G, and B, and the light directed toward the black matrix 30 does not reach the eyes of the user. Will be.
  • FIG. 4A, 4B, and 4C are conceptual views illustrating the structure of a display module according to an embodiment of the present invention.
  • the display module according to the present invention includes a backlight unit 410, a first polarizing plate 420, a TFT substrate 430, a liquid crystal panel 440, and a color filter substrate. 450, a second polarizer 460, and a lens pad 470.
  • the backlight unit 410 may be formed to emit light, and the first polarizer 420 may be overlapped with the backlight unit 410.
  • the TFT substrate 430 is disposed above the first polarizing plate 420, and the TFT electrodes are arranged.
  • the liquid crystal panel 440 is formed on the TFT substrate 420, and receives power through the first polarizing plate 420 through electric connection with a TFT electrode arranged on the TFT substrate 420. Can generate an image.
  • a color filter 450a of red (R), green (G), and blue (B) is disposed on the color filter substrate 450 so as to overlap the liquid crystal panel 440 and is arranged with a predetermined separation space therebetween. And a black matrix 450b disposed in the separation space.
  • the color filters 450a of red (R), green (G), and blue (B) are sequentially sequential to form a color filter pattern. Light passing through each of the color filters 450a of red (R), green (G), and blue (B) forms a subpixel, and the color filters 450a of red (R), green (G), and blue (B) Red light, green light, and blue light passing through) form a pixel.
  • the black matrix 450b is disposed between the color filters 450a of red (R), green (G), and blue (B) to improve contrast, and the black matrix 450b provides contrast of contrast. Can be improved.
  • the black matrix 450b is a light shielding area for preventing light leakage and is formed on the color filter substrate 450 at regular intervals, and is generally a color of red (R), green (G), and blue (B).
  • the filter 450a is distinguished from each other, and is made of a photosensitive inorganic material to which black pigment is added.
  • black pigment carbon black, titanium oxide, etc. are used, for example.
  • the color filter 450a is formed by alternately arranging color filter patterns of red (R), green (G), and blue (B) between the black matrices 450b.
  • the irradiated light passes through the liquid crystal panel 440 to impart color.
  • the color filter 450a is usually made of a photosensitive inorganic material.
  • a black matrix 450b is formed on the color pattern substrate 450 of the display module 151 to prevent light leakage.
  • the second polarizer 460 is disposed to overlap the color filter substrate.
  • the first and second polarizers 420 and 460 may be disposed at both sides with the liquid crystal panel 440 therebetween. Further, the first polarizer 420 may be disposed at any position as long as it is disposed between the liquid crystal panel 440 and the backlight unit 410.
  • the lens pad 470 may be disposed on the second polarizer 460 to cover each of the red, green, and blue color filters 450a and the first lens area 470a.
  • the second lens region 470b may extend to cover at least a portion of the black matrix 450b.
  • the second lens region 470b is configured such that at least a portion of the light passing through the color filter substrate 470 is refracted toward the upper space of the black matrix 450b. It is made to have a second exit surface inclined with respect to the first exit surface of. As illustrated, the emission surface (first emission surface) of the first lens region 470a may be flat, and the emission surface (second emission surface) of the second lens region 470b may be curved.
  • an incident surface of the lens pad 470 facing the second polarizer 460 may be a plane.
  • the thickness of the second lens area 470b decreases as it moves away from the first lens area 470a, so that the first lens area 470a is flat and the second lens area 470b is flat. It may have a curved shape.
  • the first lens region 470a may be formed to cover at least a portion of the black matrix 450b.
  • the second lens area may be disposed with a predetermined spaced distance between another neighboring second lens area.
  • the light emitted from the backlight unit 410 may include the first polarizer 420, the liquid crystal panel 440, the color filter 450, the second polarizer 460, and the lens pad 470. It has a light emission path that passes through and is emitted to the outside.
  • the display module when the display module according to an embodiment of the present invention is provided in the head mounted display 100, the display module exists between pixels in the display module 151 such as an OLED or LCD. As the black matrix is enlarged by the lens 480 provided in the head mounted display 100, the phenomenon of being visible to the user can be improved.
  • the black matrix 450b may be hidden by the user's eyes. .
  • the lens pad 470 forms a Micro Lens Array Pattern.
  • the Micro Lens Pad By forming the Micro Lens Pad on the upper side of the display module 151, the original image without deterioration of the lattice pattern and deterioration of image quality is maintained as it is. I could acknowledge it.
  • a sheet may be inserted between the lens unit 470 and the display module 151.
  • the size of the lens unit 470 and the display module 151 may be
  • the grid pattern disappears, but the overall image quality is deteriorated. In other words, the image itself may be blurred and the brightness may be degraded, and the image quality may be degraded.
  • the lens pad 470 has a center area flat and both ends thereof are curved downward toward the upper substrate 220.
  • the lens pad 470 may be curved from an area that does not overlap the color filter 450a. That is, the lens pad 470 is disposed at the outermost part of the display module 151 and is formed to be inclined downward and rounded.
  • FIG. 5A is a diagram illustrating a case where a plurality of micro lenses are provided in one pixel as a comparative example
  • FIG. 5B is a diagram illustrating a path of light in the display module 151 according to an embodiment of the present invention. Drawing.
  • a micro lens array (MLA) film 26 having a micro lens 25 is attached to a substrate 24 so that light traveling from bottom to top is refracted.
  • MLA micro lens array
  • a problem may occur in which the screen may be blurred by light scattering. That is, in FIG. 5A, the light of the R1 region is unnecessary refracted light, and the light of the R2 region is the desired refracted light, and the grid pattern is not visible by the light of the R2 region.
  • the transmissive area A1 in the transmissive area A1, light passing through the color filter 450a is directed toward the front to be visible to the user's eyes, and in the black matrix area A2, the light is passed above the black matrix 450b.
  • the black matrix 230 is not visible when viewed from the front of the black matrix area A2 by the lens pad 470 that is positioned and curved.
  • the lens pads 470 are formed to correspond to the color filters 450a, respectively, and the black matrix regions in which the light passing through the respective color filters 450a are disposed adjacent to each other ( Refracted by A2).
  • the display module 151 may be an LCD.
  • a backlight unit 410 is provided below the lower substrate TFT, and the upper substrate 450 and the TFT on the color filter substrate are provided.
  • the liquid crystal panel 440 may be further included between the substrates 430.
  • the display module 151 may be an OLED.
  • the backlight unit as described above with reference to FIGS. 4A, 4B, and 4C, becomes unnecessary, and further, at least one of the first and second polarizers may not be provided. Can be. As a result, in the case of OLED, the thickness of the display module is reduced.
  • 6A, 6B, and 6C are conceptual views illustrating a structure of a display module according to another exemplary embodiment of the present invention.
  • the display module includes a TFT substrate 510, a light emitting part (or a light source part 520), a black matrix substrate 530, and a lens.
  • the pad 550 may be included.
  • a polarizer 540 may be further disposed.
  • the polarizing plate 540 exists to prevent light from being reflected out of the display panel in a bright place, and in the case of the HMD 100 which does not require such visibility, the polarizing plate may not exist (FIG. 6c).
  • the light source unit 520 includes a plurality of light sources disposed on the TFT substrate and electrically connected to the TFT substrate.
  • the black matrix substrate 530 is disposed to overlap the light source unit 520 or the light emission unit, and includes a light emission area 530a through which the light emitted from the plurality of light sources passes.
  • the black matrix region 530b may include a black matrix between 530a.
  • the light source unit 520 may be formed of a white light source (or a white light source), and in this case, the black matrix substrate 530 may further include a color filter.
  • the light source unit 520 is a white light source, color filters of red (R), green (G), and blue (B) may be sequentially disposed in the light emission area 530a.
  • the light source unit 520 may be formed of red, green, and blue light sources, and in this case, the color filter may not be included.
  • the light source unit 520 may include a blue light source (blue light source), and in this case, a color filter for converting the blue light source into red light and green light may be provided.
  • a blue light source blue light source
  • a color filter for converting the blue light source into red light and green light may be provided.
  • the black matrix provided in the black matrix area 530b is disposed between the color filters 450a of red (R), green (G), and blue (B) to improve contrast, and the black matrix is contrasted. To improve the contrast.
  • the black matrix is a light shielding area for preventing light leakage, and is formed on the black matrix substrate 530 at regular intervals, and is generally provided between the light emitting areas 530a to provide red (R) light, Mixing of green (G) light and blue (B) light can be prevented.
  • the black matrix consists of a photosensitive inorganic material with black pigment added.
  • black pigment carbon black, titanium oxide, etc. are used, for example.
  • the display module according to the present invention may be implemented flexibly, in this case, the black matrix may be made of an organic material.
  • the color filter 450a is formed by alternately arranging color filter patterns of red (R), green (G), and blue (B) between the black matrices 450b.
  • the irradiated light passes through the liquid crystal panel 440 to impart color.
  • the color filter 450a is usually made of a photosensitive inorganic material.
  • a black matrix 450b is formed on the color pattern substrate 450 of the display module 151 to prevent light leakage.
  • the lens pad 550 extends from the first lens region 550a formed to cover each of the light emission regions 530a and the first lens region 550a, and includes at least a portion of the black matrix region 530b.
  • the second lens region 550b may cover the gap.
  • the lens pad 550 may be disposed on the polarizer 540.
  • the lens pad 550 may be disposed on the black matrix substrate 530.
  • the display module according to the present invention may further include an encap layer.
  • the lens pad 550 is different from the encap layer. Can be deployed.
  • the black matrix substrate 530, the encap layer, and the lens pad 550 may be stacked in this order.
  • the second lens region 550b is configured such that at least a part of the light passing through the light emitting region 530a is refracted toward the upper space of the black matrix or the black matrix region 530b. 1, the second emission surface inclined with respect to the first emission surface of the lens region 550a.
  • the emission surface (first emission surface) of the first lens region 550a may be flat, and the emission surface (second emission surface) of the second lens region 550b may be curved.
  • the incident surface of the lens pad 550 may be a plane.
  • the thickness of the second lens area 550b decreases as it moves away from the first lens area 550a, so that the first lens area 550a is flat and the second lens area 550b is flat. It may have a curved shape.
  • the first lens region 550a may be formed to cover at least a portion of the black matrix region 530b.
  • the second lens area 550b may be disposed with a predetermined distance from another adjacent second lens area.
  • the light emitting path 520 sequentially passes through the black matrix substrate 530 and the lens pad 550 and is emitted to the outside.
  • the display module when the display module according to an embodiment of the present invention is provided in the head mounted display 100, the display module exists between pixels in the display module 151 such as an OLED or LCD. As the black matrix is enlarged by the lens 480 provided in the head mounted display 100, the phenomenon of being visible to the user can be improved.
  • the lens pad is curved in the black matrix area, that is, the edge part.
  • desired refractive light That is, the black matrix region is not shown optically by refracting the light lost from the side of the color filter through the lens pad to form the front surface. This can be applied regardless of the lens type and can be applied without degrading the basic quality of the display module 151.
  • FIGS. 7A and 7B are partial conceptual views of an OLED structure and an LCD structure including a lens pad according to an embodiment of the present invention, which will be described below with reference to FIGS. 7A and 7B.
  • FIG. 7A illustrates an asymmetric structure of a blue pixel B as an OLED structure
  • FIG. 7B illustrates an LCD structure including white pixels W.
  • the red pixel R, the green pixel G, the blue pixel B, and the white pixel W are spaced apart from each other, and each pixel R, G, B,
  • respective lens pads 291, 292, 293, and 294 are disposed on the respective pixels R, G, B, and W. As shown in FIG. Therefore, all can be applied regardless of the specific pixel structure.
  • OLEDs generally have a large black matrix structure with an aperture ratio of less than about 20% compared to LCDs, so that even if the screen size is increased and a low magnification lens is used, the lattice pattern of the OLEDs is more visible than LCDs. Therefore, OLED can be said to be more effective for improving visibility than LCD.
  • FIG. 8A, 8B, 8C, 8D, 8E, and 8F are schematic views illustrating a manufacturing process of a lens pad according to an embodiment of the present invention, and FIG. 9 illustrates an embodiment of the present invention. The flowchart of the formation process of the lens pad is accordingly.
  • a photoresist is coated on the inorganic thin film 132 (S110).
  • the inorganic thin film 132 may be, for example, transparent glass, and formed to a thickness of about 2 ⁇ m to about 5 ⁇ m.
  • an exposure (UV exposure) S120 for exposing to ultraviolet rays is performed.
  • the exposure (S120) process may perform a back or front exposure.
  • 8B illustrates backside exposure.
  • development S130 is performed.
  • the photoresist 131 in the region overlapping the black matrix 133 is removed by the developing process.
  • the photoresist 131 is melted (S140).
  • the inorganic thin film 131 is turned into an inorganic lens by a photoresist melting process S140.
  • both ends of the inorganic thin film 131 is formed to be curved.
  • dry etching (S150) by plasma ions is performed.
  • Both ends of the inorganic lens 131 are refined more precisely by the dry etching (S150) process.
  • a post treatment process S160 is performed to improve surface roughness.
  • the manufacturing process of the lens pad 290 is not limited thereto, and the lens pad 290 may be formed by a mold method, a gravure offset method, or the like.
  • the display module 151 described above may be mounted and used in the HMD 100.
  • the HMD 100 has a lens disposed on the front surface of the display module 151, and may be used as described above.
  • the grid pattern formed by the black matrix formed in the display module may be hidden by forming the lens pad.
  • the present invention described above can be embodied as computer readable codes on a medium in which a program is recorded.
  • the computer-readable medium includes all kinds of recording devices in which data that can be read by a computer system is stored. Examples of computer-readable media include hard disk drives (HDDs), solid state disks (SSDs), silicon disk drives (SDDs), ROMs, RAMs, CD-ROMs, magnetic tapes, floppy disks, optical data storage devices, and the like. This also includes implementations in the form of carrier waves (eg, transmission over the Internet).
  • the computer may include the controller 180 of the terminal. Accordingly, the above detailed description should not be construed as limiting in all aspects and should be considered as illustrative. The scope of the invention should be determined by reasonable interpretation of the appended claims, and all changes within the equivalent scope of the invention are included in the scope of the invention.

Abstract

A display module according to the present invention comprises: a backlight unit formed so as to emit light; a first polarizing plate arranged so as to overlap the backlight unit; a TFT substrate arranged at the upper part of the first polarizing plate and including a TFT electrode aligned thereon; a liquid crystal panel formed on the TFT substrate, and generating an image by using light passing through the first polarizing plate; a color filter substrate arranged so as to overlap the liquid crystal panel and including red (R), green (G), and blue (B) color filters aligned with predetermined interval spaces therebetween and a black matrix arranged in the interval spaces; and a second polarizing plate arranged so as to overlap the color filter substrate; and a lens pad arranged on the second polarizing plate and including a first lens region, which is formed so as to cover each of the red, green, and blue color filters, and a second lens region, which extends from the first lens region so as to cover at least a part of the black matrix, wherein the second lens region has a second light emission surface inclined with respect to a first light emission surface of the first lens region such that at least a part of the light passing through the color filter substrate is refracted toward the upper space of the black matrix.

Description

디스플레이 모듈 및 이를 구비하는 헤드 마운티드 디스플레이 장치Display module and head mounted display device having same
본 발명은 시인성이 향상된 디스플레이 모듈 및 이를 구비하는 HMD에 관한 것이다.The present invention relates to an improved display module and an HMD having the same.
현재 상용화된 주요 디스플레이는 LCD(Liguid Crystal Display)와 OLED(Organic Light Emitting Diodes) 또는 AMOLED(Active Matrix Organic Light Emitting Diodes)로 대표되고 있다.The major displays currently commercialized are represented by liquid crystal displays (LCDs) and organic light emitting diodes (OLEDs) or active matrix organic light emitting diodes (AMOLEDs).
LCD 및 OLED 는 적색(R: RED), 녹색(G: GREEN) 및 청색(B: BLUE) 광이 발광되는 영역들 사이를 서로 분리하는 격벽이 형성될 수 있다. 이러한 격벽은, 블랙 매트릭스가 매치되어, 각 단위 화소들의 대비비(contrast)를 향상 시킬 수 있다.In the LCD and the OLED, barrier ribs may be formed to separate the regions from which red (R: RED), green (G: GREEN), and blue (B: BLUE) light is emitted. Such barrier ribs may be matched with a black matrix to improve contrast of each unit pixel.
이러한, LCD 및 OLED는 글래스 타입의 단말기에 디스플레이로서 구비될 수 있다. 글래스 타입의 단말기는, 인체의 두부에 착용 가능하도록 구성되는 것으로서, 특히, 글래스 타입의 단말기에 구비된 디스플레이는 헤드 마운티드 디스플레이(Head Mounted Display, HMD) 형태로 구현될 수 있다. HMD 형태란, 두부에 장착되어, 사용자의 눈앞에 직접 영상을 보여주는 디스플레이 방식을 말한다그러나, 글래스 타입의 단말기는, 인체의 두부에 착용되는 것으로서, HMD 타입의 디스플레이는 사용자의 눈에 매우 가깝게 위치한다. 따라서, 글래스 타입의 단말기에 구비된 렌즈부에 의해, LCD 및 OLED가 확대될 때, 블랙 매트릭스가 시인될 수 있다.Such LCDs and OLEDs may be provided as displays in glass type terminals. The glass-type terminal is configured to be worn on the head of the human body. In particular, the display provided in the glass-type terminal may be implemented in the form of a head mounted display (HMD). The HMD type refers to a display system mounted on the head to show an image directly in front of the user's eyes. However, the glass type terminal is worn on the head of the human body, and the HMD type display is located very close to the user's eyes. . Therefore, when the LCD and the OLED are enlarged by the lens unit provided in the glass type terminal, the black matrix can be visually recognized.
일반적으로 LCD는 두 기판 사이에 주입되어 있는 이방성 유전율을 갖는 액정 물질에 전계(electric field)를 인가하고 이전계의 세기를 조절하여 기판에 투과되는 빛의 양을 조절함으로써 원하는 화상 신호를 얻는 표시장치이다. 이러한 LCD는 휴대가 간편한 플랫 패널형 디스플레이 중에서 대표적인 것으로서, 이 중에서도 박막 트랜지스터(thin film transi stor: TFT)를 스위칭 소자로 이용한 TFT-LCD가 주로 이용되고 있다.In general, an LCD is a display device that obtains a desired image signal by applying an electric field to a liquid crystal material having anisotropic dielectric constant injected between two substrates, and controlling the amount of light transmitted through the substrate by adjusting the intensity of the previous system. to be. Such LCDs are typical among portable flat panel displays, and among them, TFT-LCDs using thin film transistors (TFTs) as switching devices are mainly used.
상기 LCD는 주사 신호를 전달하는 다수의 게이트선과 이 게이트선에 교차하여 형성되며 화상 데이터를 전달하는 데이터선을 포함하며, 이들 게이트선과 데이터선에 의해 둘러싸인 영역에 형성되며 각각 게이트선 및 데이터선과 스위칭 소자를 통해 연결되는 행렬 형태의 다수의 화소를 포함한다.The LCD includes a plurality of gate lines transmitting scan signals and data lines crossing the gate lines and transferring image data, and formed in an area surrounded by the gate lines and the data lines, respectively, and switching with the gate lines and the data lines. It includes a plurality of pixels in the form of a matrix connected through the device.
도 3은 종래 기술에 따른 디스플레이 모듈(151')을 개략적으로 나타낸 단면도이다.3 is a schematic cross-sectional view of a display module 151 ′ according to the related art.
도 3을 참조하면, 종래 기술에 따른 디스플레이 모듈(151')은 서로 대향하는 컬러필터 기판(20)과 박막트랜지스터 기판(50), 상기 컬러필터 기판(20)과 박막트랜지스터 기판(50) 사이에 위치하는 액정층(40)을 포함한다.Referring to FIG. 3, the display module 151 ′ according to the related art includes a color filter substrate 20 and a thin film transistor substrate 50 facing each other, between the color filter substrate 20 and the thin film transistor substrate 50. It includes a liquid crystal layer 40 located.
여기서, 컬러필터 기판(20) 상에 상부 편광판(10)이 형성되고, 상기 컬러필터 기판(20)의 하부에는 다수의 컬러필터(21,22,23)이 이격 배치되며, 상기 컬러필터(21,22,23)의 사이에는 블랙 매트릭스(30)가 상기 컬러필터 기판(20) 상에 형성된다. Here, an upper polarizer 10 is formed on the color filter substrate 20, and a plurality of color filters 21, 22, and 23 are spaced apart from the color filter substrate 20, and the color filter 21 is spaced apart from the color filter substrate 20. Between the 22 and 23, a black matrix 30 is formed on the color filter substrate 20.
통상적으로 상기 박막트랜지스터 기판(50)에는 게이트 전극(51)과 화소전극(52)이 형성되어 있다.Typically, a gate electrode 51 and a pixel electrode 52 are formed on the thin film transistor substrate 50.
그리고, 상기 박막트랜지스터 기판(50)의 하부에는 하부 편광판(60)이 구비되며, 상기 하부 편광판(60)의 아래에는 백라이트 유닛(back light unit,BLU)(70)이 구비된다. A lower polarizer 60 is provided below the thin film transistor substrate 50, and a backlight unit 70 is provided below the lower polarizer 60.
이때, 헤드 마운티드 디스플레이 장치(100)와 같이 상기 블랙 매트릭스(30)의 전면에 렌즈부(80)가 위치하는 경우, 상기 렌즈부(80)에 의해 확대될 때 블랙 매트릭스(30)가 시인되는 문제가 발생될 수 있다.In this case, when the lens unit 80 is positioned in front of the black matrix 30, such as the head mounted display device 100, the black matrix 30 is visually recognized when the lens unit 80 is enlarged by the lens unit 80. May be generated.
나아가, OLED역시 광원이 구비되며, 이 경우에도, 각 광원 사이에는, 블랙 매트릭스가 배치되어, 상술한 문제점이 동일하게 발생할 수 있다.Furthermore, an OLED is also provided with a light source, and even in this case, a black matrix is arranged between each light source, so that the above-described problems may occur in the same way.
본 발명은 전술한 문제 및 다른 문제를 해결하는 것을 목적으로 한다. 또 다른 목적은 디스플레이 모듈을 확대하여 표시하는 경우 블랙 매트릭스로 인하여, 격자 무늬가 시인되는 문제를 해결하는 방안을 제공하는 것이다.It is an object of the present invention to solve the above and other problems. Another object is to provide a solution to the problem that the grid pattern is visually recognized due to the black matrix when the display module is enlarged and displayed.
본 발명에 따른 디스플레이 모듈은, 광을 방출하도록 형성되는 백라이트부, 상기 백라이트부에 중첩 배치되는 제1 편광판, 상기 제1 편광판의 상부에 배치되고, TFT 전극이 배열 TFT 기판, 상기 TFT 기판 상에 형성되어, 상기 제1 편광판을 통과한 광을 이용하여 영상을 생성하는 액정패널, 상기 액정패널과 중첩하도록 배치되고, 소정의 이격 공간을 사이에 두고 배열된 적색(R), 녹색(G) 및 청색(B)의 컬러필터와 상기 이격 공간에 배치되는 블랙 매트릭스를 구비하는 컬러필터 기판, 상기 컬러필터 기판과 중첩하도록 배치되는 제2 편광판 및 상기 제2 편광판 상에 배치되며, 상기 적색, 녹색 및 청색 컬러필터 각각을 덮도록 이루어지는 제1 렌즈 영역과, 상기 제1 렌즈 영역에서 연장되어, 상기 블랙 매트릭스의 적어도 일부를 덮도록 이루어지는 제2 렌즈 영역을 구비하는 렌즈 패드를 포함하고, 상기 제2 렌즈 영역은, 상기 컬러필터 기판을 통과한 광의 적어도 일부가 상기 블랙 매트릭스의 상부 공간을 향하여 굴절되도록, 상기 제1 렌즈 영역의 제1 출사면에 대해 경사지는 제2 출사면을 갖는 것을 특징으로 한다.According to an aspect of the present invention, there is provided a display module including a backlight unit configured to emit light, a first polarizing plate overlapping the backlight unit, an upper portion of the first polarizing plate, and a TFT electrode disposed on an array TFT substrate and the TFT substrate. And a liquid crystal panel formed to overlap the liquid crystal panel by using the light passing through the first polarizing plate, and arranged to overlap the liquid crystal panel, and arranged with a predetermined distance therebetween. A color filter substrate having a blue (B) color filter and a black matrix disposed in the separation space, a second polarizer disposed on the color filter substrate, and a second polarizer disposed on the second polarizer; A first lens region covering each of the blue color filters and a second lens region extending from the first lens region to cover at least a portion of the black matrix. And a lens pad including the lens pad, wherein the second lens area is inclined with respect to the first exit surface of the first lens area such that at least a part of the light passing through the color filter substrate is refracted toward the upper space of the black matrix. Has a second exit surface.
실시 예에 있어서, 상기 제1 출사면은 평면이고, 상기 제2 출사면은 곡면인 것을 특징으로 한다.In an exemplary embodiment, the first emission surface may be a flat surface, and the second emission surface may be a curved surface.
실시 예에 있어서, 상기 렌즈 패드의 입사면은 평면인 것을 특징으로 한다.In an embodiment, the incidence surface of the lens pad is flat.
실시 예에 있어서, 상기 백라이트부에서 방출된 광은, 상기 제1 편광판, 상기 액정패널, 상기 컬러필터, 상기 제2 편광판 및 상기 렌즈 패드를 순차적으로 통과하여 외부로 방출되는 광 방출 경로를 갖는 것을 특징으로 한다.The light emitted from the backlight unit may have a light emission path that passes through the first polarizing plate, the liquid crystal panel, the color filter, the second polarizing plate, and the lens pad in order to be emitted to the outside. It features.
실시 예에 있어서, 상기 제2 렌즈 영역은 상기 제1 렌즈 영역과 멀어질수록 두께가 줄어드는 것을 특징으로 한다.In example embodiments, the thickness of the second lens area decreases as the distance from the first lens area increases.
실시 예에 있어서, 상기 제1 렌즈 영역은 평편(flat)하도록 이루어지고, 상기 제2 렌즈 영역은 만곡된 형상을 갖는 것을 특징으로 한다.In example embodiments, the first lens area may be flat, and the second lens area may have a curved shape.
실시 예에 있어서, 상기 제1 렌즈 영역은, 상기 블랙 매트릭스의 적어도 일부를 덮도록 이루어지는 것을 특징으로 한다.The first lens region may cover at least a portion of the black matrix.
실시 예에 있어서, 상기 제2 렌즈 영역은, 이웃한 다른 제2 렌즈 영역과 소정의 이격 공간을 사이에 두고 배치되는 것을 특징으로 한다.In an exemplary embodiment, the second lens area may be disposed to be spaced apart from another adjacent second lens area by a predetermined space.
본 발명의 다른 실시 예에 따른 디스플레이 모듈은, TFT 기판, 상기 TFT 기판 상에 배치되어, 상기 TFT 기판과 전기적으로 연결되는 복수의 광원들을 포함하는 광 방출부, 광 방출부와 중첩하도록 배치되고, 상기 복수의 광원들에서 방출되는 광이 통과하는 광 방출 영역 및 상기 광 방출 영역 사이에 블랙 매트릭스가 구비되는 블랙 매트릭스 영역을 포함하는 블랙매트릭스 기판, 상기 블랙 매트릭스 기판과 중첩 배치되어, 상기 광 방출 영역을 덮도록 이루어지는 제1 렌즈 영역과, 상기 제1 렌즈 영역에서 연장되어, 상기 블랙 매트리스영역을 덮도록 이루어지는 제2 렌즈 영역을 포함하는 렌즈 패드를 포함하고, 상기 제2 렌즈 영역은, 상기 블랙매트릭스 기판을 통과한 광의 적어도 일부가 상기 블랙 매트릭스의 상부 공간을 향하여 굴절되도록, 상기 제1 렌즈 영역의 제1 출사면에 대해 경사지는 제2 출사면을 갖는 것을 특징으로 한다. According to another aspect of the present invention, a display module includes a light emitting part including a plurality of light sources disposed on a TFT substrate and the TFT substrate and electrically connected to the TFT substrate, and disposed to overlap the light emitting part, A black matrix substrate including a light emitting region through which light emitted from the plurality of light sources passes and a black matrix region having a black matrix between the light emitting regions, overlapping with the black matrix substrate, And a lens pad including a first lens region formed to cover the second lens region and a second lens region extending from the first lens region to cover the black mattress region, wherein the second lens region includes the black matrix. The first len so that at least a portion of the light passing through the substrate is refracted toward the upper space of the black matrix To the first exit surface area of the sloping has a second exit surface.
실시 예에 있어서, 상기 복수의 광원들은 화이트 광원으로 이루어지고, 상기 광 방출 영역에는, 적색(R), 녹색(G) 및 청색(B)의 컬러필터가 순차적으로 배치되는 것을 특징으로 한다.In example embodiments, the plurality of light sources may include a white light source, and color filters of red (R), green (G), and blue (B) may be sequentially disposed in the light emission area.
실시 예에 있어서, 상기 블랙 매트릭스 기판과 상기 렌즈 패드 사이에 편광판이 더 포함되는 것을 특징으로 한다.In an exemplary embodiment, a polarizer may be further included between the black matrix substrate and the lens pad.
실시 예에 있어서, 상기 복수의 광원들은, 적색(R), 녹색(G) 및 청색(B)의 광원들로 이루어지는 것을 특징으로 한다.In example embodiments, the plurality of light sources may include light sources of red (R), green (G), and blue (B).
실시 예에 있어서, 상기 렌즈패드의 입사면 및 상기 제1 출사면은, 평면이고, 상기 제1 출사면은 평면이고, 상기 제2 출사면은 곡면인 것을 특징으로 한다.In an embodiment, the incidence surface and the first emission surface of the lens pad may be flat, the first emission surface may be flat, and the second emission surface may be curved.
실시 예에 있어서, 상기 광 방출부에서 방출된 광은, 상기 블랙 매트릭스 기판 및 상기 렌즈 패드를 순차적으로 통과하여 외부로 방출되는 광 방출 경로를 갖는 것을 특징으로 한다.In example embodiments, the light emitted from the light emitter may have a light emission path that passes through the black matrix substrate and the lens pad sequentially and is emitted to the outside.
실시 예에 있어서, 상기 제2 렌즈 영역은, 상기 제1 렌즈 영역과 멀어질수록 두께가 줄어드는 것을 특징으로 한다.In an exemplary embodiment, the thickness of the second lens area decreases as it moves away from the first lens area.
실시 예에 있어서, 상기 제1 렌즈 영역은 평편(flat)하도록 이루어지고, 상기 제2 렌즈 영역은 만곡된 형상을 갖는 것을 특징으로 한다.In example embodiments, the first lens area may be flat, and the second lens area may have a curved shape.
실시 예에 있어서, 상기 제1 렌즈 영역은, 상기 블랙 매트릭스 영역의 적어도 일부를 덮도록 이루어지는 것을 특징으로 한다.In example embodiments, the first lens area may cover at least a portion of the black matrix area.
실시 예에 있어서, 상기 제2 렌즈 영역은, 이웃한 다른 제2 렌즈 영역과 소정의 이격 공간을 사이에 두고 배치되는 것을 특징으로 한다.In an exemplary embodiment, the second lens area may be disposed to be spaced apart from another adjacent second lens area by a predetermined space.
본 발명에 따른 디스플레이 장치는, 시각 정보를 표시하는 디스플레이 모듈 및 상기 디스플레이 모듈과 이격 형성되어 상기 디스플레이 모듈에서 표시되는 상기 시각 정보를 확대시키는 렌즈부를 포함하고, 상기 디스플레이 모듈은, TFT 기판; 상기 TFT 기판 상에 배치되어, 상기 TFT 기판과 전기적으로 연결되는 복수의 광원들을 포함하는 광 방출부, 광 방출부와 중첩하도록 배치되고, 상기 복수의 광원들에서 방출되는 광이 통과하는 광 방출 영역 및 상기 광 방출 영역 사이에 블랙 매트릭스가 구비되는 블랙 매트릭스 영역을 포함하는 블랙매트릭스 기판, 상기 블랙 매트릭스 기판과 중첩 배치되어, 상기 광 방출 영역을 덮도록 이루어지는 제1 렌즈 영역과, 상기 제1 렌즈 영역에서 연장되어, 상기 블랙 매트리스영역을 덮도록 이루어지는 제2 렌즈 영역을 포함하는 렌즈 패드를 포함하고, 상기 제2 렌즈 영역은, 상기 블랙매트릭스 기판을 통과한 광의 적어도 일부가 상기 블랙 매트릭스의 상부 공간을 향하여 굴절되도록, 상기 제1 렌즈 영역의 제1 출사면에 대해 경사지는 제2 출사면을 갖는 것을 특징으로 한다.A display apparatus according to the present invention includes a display module for displaying visual information and a lens unit spaced apart from the display module to enlarge the visual information displayed on the display module, wherein the display module comprises: a TFT substrate; A light emitting part disposed on the TFT substrate, the light emitting part including a plurality of light sources electrically connected to the TFT substrate, and disposed to overlap the light emitting part, and a light emitting area through which light emitted from the plurality of light sources passes; And a black matrix substrate including a black matrix region between the light emitting regions, a first lens region overlapping the black matrix substrate to cover the light emitting region, and the first lens region. A lens pad including a second lens region extending from the second lens region to cover the black mattress region, wherein the second lens region includes at least a portion of the light passing through the black matrix substrate in an upper space of the black matrix; Having a second exit surface that is inclined with respect to a first exit surface of the first lens region so as to be deflected toward It features.
실시 예에 있어서, 상기 제1 출사면은 평면이고, 상기 제2 출사면은 곡면인 것을 특징으로 한다.In an exemplary embodiment, the first emission surface may be a flat surface, and the second emission surface may be a curved surface.
본 발명에 따른 디스플레이 모듈의 효과에 대해 설명하면 다음과 같다.Referring to the effects of the display module according to the present invention.
본 발명의 실시예들 중 적어도 하나에 의하면, 렌즈 패드를 형성함으로써 디스플레이 모듈에 형성되는 블랙 매트릭스에 의한 격자 무늬가 보이지 않도록 할 수 있다.According to at least one of the embodiments of the present invention, the grid pattern formed by the black matrix formed in the display module may be hidden by forming the lens pad.
본 발명의 적용 가능성의 추가적인 범위는 이하의 상세한 설명으로부터 명백해질 것이다. 그러나 본 발명의 사상 및 범위 내에서 다양한 변경 및 수정은 당업자에게 명확하게 이해될 수 있으므로, 상세한 설명 및 본 발명의 바람직한 실시예와 같은 특정 실시예는 단지 예시로 주어진 것으로 이해되어야 한다.Further scope of the applicability of the present invention will become apparent from the following detailed description. However, various changes and modifications within the spirit and scope of the present invention can be clearly understood by those skilled in the art, and therefore, specific embodiments, such as the detailed description and the preferred embodiments of the present invention, should be understood to be given by way of example only.
도 1은 본 발명과 관련된 HMD를 설명하기 위한 블록도이다.1 is a block diagram illustrating an HMD related to the present invention.
도 2는 종래의 HMD에서 발생되는 격자 무늬를 설명하기 위한 도면이다.2 is a view for explaining a grid pattern generated in the conventional HMD.
도 3은 종래의 HMD에서 격자 무늬가 발생하는 원리를 설명하기 위한 도면이다.3 is a view for explaining the principle that the grid pattern occurs in the conventional HMD.
도 4a, 도 4b 및 도 4c는 본 발명의 일 실시예에 따른 디스플레이 모듈의 구조를 설명하기 위한 개념도들이다.도 5a는 비교예로 하나의 픽셀에 다수의 마이크로 렌즈들이 구비되는 경우를 설명하기 위한 도면이고, 도 5b는 본 발명의 일 실시예에 따른 디스플레이 모듈에서의 빛의 경로를 설명하기 위한 도면이다.4A, 4B and 4C are conceptual views illustrating the structure of a display module according to an exemplary embodiment of the present invention. FIG. 5A is a comparative example to describe a case in which a plurality of micro lenses are provided in one pixel. 5B is a view for explaining a path of light in the display module according to an embodiment of the present invention.
도 6a, 도 6b 및 도 6c는 본 발명의 다른 실시 예에 따른 디스플레이 모듈의 구조를 설명하기 위한 개념도들이다.6A, 6B, and 6C are conceptual views illustrating a structure of a display module according to another exemplary embodiment of the present invention.
도 7a 및 도 7b는 본 발명의 일 실시예에 따른 렌즈 패드를 구비하는 디스플레이 모듈의 개략적인 모식도이다.7A and 7B are schematic diagrams of a display module having a lens pad according to an embodiment of the present invention.
도 8a, 도 8b, 도 8c, 도 8d, 도 8e 및 도 8f 은 본 발명의 일 실시예에 따른 렌즈 패드의 제조 과정을 설명하기 위한 모식도이다.8A, 8B, 8C, 8D, 8E, and 8F are schematic views illustrating a manufacturing process of a lens pad according to an embodiment of the present invention.
도 9는 본 발명의 일 실시예에 따른 렌즈 패드의 형성 과정의 플로차트이다. 9 is a flowchart of a process of forming a lens pad according to an embodiment of the present invention.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 명세서에 개시된 실시예를 상세히 설명하되, 도면 부호에 관계없이 동일하거나 유사한 구성요소는 동일한 참조 번호를 부여하고 이에 대한 중복되는 설명은 생략하기로 한다. 이하의 설명에서 사용되는 구성요소에 대한 접미사 "모듈" 및 "부"는 명세서 작성의 용이함만이 고려되어 부여되거나 혼용되는 것으로서, 그 자체로 서로 구별되는 의미 또는 역할을 갖는 것은 아니다. 또한, 본 명세서에 개시된 실시예를 설명함에 있어서 관련된 공지 기술에 대한 구체적인 설명이 본 명세서에 개시된 실시예의 요지를 흐릴 수 있다고 판단되는 경우 그 상세한 설명을 생략한다. 또한, 첨부된 도면은 본 명세서에 개시된 실시예를 쉽게 이해할 수 있도록 하기 위한 것일 뿐, 첨부된 도면에 의해 본 명세서에 개시된 기술적 사상이 제한되지 않으며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변경, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다. DETAILED DESCRIPTION Hereinafter, exemplary embodiments disclosed herein will be described in detail with reference to the accompanying drawings, and the same or similar components will be given the same reference numerals regardless of the reference numerals, and redundant description thereof will be omitted. The suffixes "module" and "unit" for components used in the following description are given or used in consideration of ease of specification, and do not have distinct meanings or roles from each other. In addition, in describing the embodiments disclosed herein, when it is determined that the detailed description of the related known technology may obscure the gist of the embodiments disclosed herein, the detailed description thereof will be omitted. In addition, the accompanying drawings are only for easily understanding the embodiments disclosed herein, the technical spirit disclosed in the specification by the accompanying drawings are not limited, and all changes included in the spirit and scope of the present invention. It should be understood to include equivalents and substitutes.
제1, 제2 등과 같이 서수를 포함하는 용어는 다양한 구성요소들을 설명하는데 사용될 수 있지만, 상기 구성요소들은 상기 용어들에 의해 한정되지는 않는다. 상기 용어들은 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하는 목적으로만 사용된다.Terms including ordinal numbers such as first and second may be used to describe various components, but the components are not limited by the terms. The terms are used only for the purpose of distinguishing one component from another.
어떤 구성요소가 다른 구성요소에 "연결되어" 있다거나 "접속되어" 있다고 언급된 때에는, 그 다른 구성요소에 직접적으로 연결되어 있거나 또는 접속되어 있을 수도 있지만, 중간에 다른 구성요소가 존재할 수도 있다고 이해되어야 할 것이다. 반면에, 어떤 구성요소가 다른 구성요소에 "직접 연결되어" 있다거나 "직접 접속되어" 있다고 언급된 때에는, 중간에 다른 구성요소가 존재하지 않는 것으로 이해되어야 할 것이다.When a component is referred to as being "connected" or "connected" to another component, it may be directly connected to or connected to that other component, but it may be understood that other components may be present in between. Should be. On the other hand, when a component is said to be "directly connected" or "directly connected" to another component, it should be understood that there is no other component in between.
단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. Singular expressions include plural expressions unless the context clearly indicates otherwise.
본 출원에서, "포함한다" 또는 "가지다" 등의 용어는 명세서상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.In this application, the terms "comprises" or "having" are intended to indicate that there is a feature, number, step, operation, component, part, or combination thereof described in the specification, and one or more other features. It is to be understood that the present invention does not exclude the possibility of the presence or the addition of numbers, steps, operations, components, components, or a combination thereof.
본 명세서에서 설명되는 HMD(100)에는 웨어러블 디바이스(wearable device, 예를 들어, 글래스형 단말기 (smart glass)) 등이 포함될 수 있다.The HMD 100 described in the present specification may include a wearable device (eg, a smart glass).
그러나, 본 명세서에 기재된 실시예에 따른 구성은 HMD에만 적용 가능한 경우를 제외하면, 휴대폰, 스마트 폰(smart phone), 노트북 컴퓨터(laptop computer), 디지털방송용 단말기, PDA(personal digital assistants), PMP(portable multimedia player), 네비게이션, 슬레이트 PC(slate PC), 태블릿 PC(tablet PC), 울트라북(ultrabook), 워치형 단말기 (smartwatch) 등과 같은 이동 단말기에도 적용될 수 있음을 본 기술분야의 당업자라면 쉽게 알 수 있을 것이다.However, the configuration according to the embodiment described in the present specification is a mobile phone, a smart phone, a laptop computer, a digital broadcasting terminal, personal digital assistants (PDAs), and a PMP (except when applicable only to the HMD). Those skilled in the art will readily appreciate that the present invention can be applied to mobile terminals such as portable multimedia player, navigation, slate PC, tablet PC, ultrabook, smartwatch, and the like. Could be.
도 1을 참조하면, 도 1은 본 발명과 관련된 HMD를 설명하기 위한 블록도이다.Referring to FIG. 1, FIG. 1 is a block diagram illustrating an HMD related to the present invention.
상기 HMD(100)는 무선 통신부(110), 입력부(120), 센싱부(140), 출력부(150), 인터페이스부(160), 메모리(170), 제어부(180) 및 전원 공급부(190) 등을 포함할 수 있다. 도 1에 도시된 구성요소들은 HMD를 구현하는데 있어서 필수적인 것은 아니어서, 본 명세서 상에서 설명되는 HMD는 위에서 열거된 구성요소들 보다 많거나, 또는 적은 구성요소들을 가질 수 있다. The HMD 100 includes a wireless communication unit 110, an input unit 120, a sensing unit 140, an output unit 150, an interface unit 160, a memory 170, a control unit 180, and a power supply unit 190. And the like. The components shown in FIG. 1 are not essential to implementing the HMD, such that the HMD described herein may have more or fewer components than those listed above.
보다 구체적으로, 상기 구성요소들 중 무선 통신부(110)는, HMD(100)와 무선 통신 시스템 사이, HMD(100)와 다른 HMD(100) 사이, HMD(100)와 이동 또는 고정 단말기 사이, HMD(100)와 제어장치 사이, HMD(100)와 외부에 설치되어 무선통신이 가능한 카메라(121) 사이 또는 HMD(100)와 외부서버 사이의 무선 통신을 가능하게 하는 하나 이상의 모듈을 포함할 수 있다. More specifically, the wireless communication unit 110 of the components, between the HMD 100 and the wireless communication system, between the HMD 100 and another HMD 100, between the HMD 100 and a mobile or fixed terminal, HMD It may include one or more modules between the 100 and the control device, the wireless communication between the HMD 100 and the camera 121 that is installed outside and capable of wireless communication or between the HMD 100 and an external server. .
또한, 상기 무선 통신부(110)는, HMD(100)를 하나 이상의 네트워크에 연결하는 하나 이상의 모듈을 포함할 수 있다.In addition, the wireless communication unit 110 may include one or more modules for connecting the HMD 100 to one or more networks.
이러한 무선 통신부(110)는, 방송 수신 모듈(111), 이동통신 모듈(112), 무선 인터넷 모듈(113), 근거리 통신 모듈(114), 위치정보 모듈(115) 중 적어도 하나를 포함할 수 있다.The wireless communication unit 110 may include at least one of the broadcast receiving module 111, the mobile communication module 112, the wireless internet module 113, the short range communication module 114, and the location information module 115. .
입력부(120)는, 영상 신호 입력을 위한 카메라(121) 또는 영상 입력부, 오디오 신호 입력을 위한 마이크로폰(microphone, 122), 또는 오디오 입력부, 사용자로부터 정보를 입력받기 위한 사용자 입력부(123, 예를 들어, 터치키(touch key), 푸시키(mechanical key) 등)를 포함할 수 있다. 입력부(120)에서 수집한 음성 데이터나 이미지 데이터는 분석되어 사용자의 제어명령으로 처리될 수 있다.The input unit 120 may include a camera 121 or an image input unit for inputting an image signal, a microphone 122 for inputting an audio signal, an audio input unit, or a user input unit 123 for receiving information from a user. , Touch keys, mechanical keys, and the like. The voice data or the image data collected by the input unit 120 may be analyzed and processed as a control command of the user.
센싱부(140)는 HMD 내 정보, HMD를 둘러싼 주변 환경 정보 및 사용자 정보 중 적어도 하나를 센싱하기 위한 하나 이상의 센서를 포함할 수 있다. 예를 들어, 센싱부(140)는 근접센서(141, proximity sensor), 조도 센서(142, illumination sensor), 터치 센서(touch sensor), 가속도 센서(acceleration sensor), 자기 센서(magnetic sensor), 중력 센서(G-sensor), 자이로스코프 센서(gyroscope sensor), 모션 센서(motion sensor), RGB 센서, 적외선 센서(IR 센서: infrared sensor), 지문인식 센서(finger scan sensor), 초음파 센서(ultrasonic sensor), 광 센서(optical sensor, 예를 들어, 카메라(121 참조)), 마이크로폰(microphone, 122 참조), 배터리 게이지(battery gauge), 환경 센서(예를 들어, 기압계, 습도계, 온도계, 방사능 감지 센서, 열 감지 센서, 가스 감지 센서 등), 화학 센서(예를 들어, 전자 코, 헬스케어 센서, 생체 인식 센서 등) 중 적어도 하나를 포함할 수 있다. 한편, 본 명세서에 개시된 HMD는, 이러한 센서들 중 적어도 둘 이상의 센서에서 센싱되는 정보들을 조합하여 활용할 수 있다.The sensing unit 140 may include one or more sensors for sensing at least one of information in the HMD, surrounding environment information surrounding the HMD, and user information. For example, the sensing unit 140 may include a proximity sensor 141, an illumination sensor 142, an illumination sensor, a touch sensor, an acceleration sensor, a magnetic sensor, and gravity. G-sensor, Gyroscope Sensor, Motion Sensor, RGB Sensor, Infrared Sensor, Infrared Sensor, Finger Scan Sensor, Ultrasonic Sensor Optical sensors (e.g. cameras 121), microphones (see 122), battery gauges, environmental sensors (e.g. barometers, hygrometers, thermometers, radiation detection sensors, Thermal sensors, gas sensors, etc.), chemical sensors (eg, electronic noses, healthcare sensors, biometric sensors, etc.). Meanwhile, the HMD disclosed herein may use a combination of information sensed by at least two or more of these sensors.
출력부(150)는 시각, 청각 또는 촉각 등과 관련된 출력을 발생시키기 위한 것으로, 디스플레이부(151), 음향 출력부(152), 햅팁 모듈(153), 광 출력부(154) 중 적어도 하나를 포함할 수 있다. The output unit 150 is used to generate an output related to sight, hearing, or tactile sense, and includes at least one of a display unit 151, an audio output unit 152, a hap tip module 153, and an optical output unit 154. can do.
인터페이스부(160)는 HMD(100)에 연결되는 다양한 종류의 외부 기기와의 통로 역할을 수행한다. 이러한 인터페이스부(160)는, 유/무선 헤드셋 포트(port), 외부 충전기 포트(port), 유/무선 데이터 포트(port), 메모리 카드(memory card) 포트, 식별 모듈이 구비된 장치를 연결하는 포트(port), 오디오 I/O(Input/Output) 포트(port), 비디오 I/O(Input/Output) 포트(port), 이어폰 포트(port) 중 적어도 하나를 포함할 수 있다. HMD(100)에서는, 상기 인터페이스부(160)에 외부 기기가 연결되는 것에 대응하여, 연결된 외부 기기와 관련된 적절할 제어를 수행할 수 있다.The interface unit 160 serves as a path to various types of external devices connected to the HMD 100. The interface unit 160 connects a device equipped with a wired / wireless headset port, an external charger port, a wired / wireless data port, a memory card port, and an identification module. It may include at least one of a port, an audio input / output (I / O) port, a video input / output (I / O) port, and an earphone port. In the HMD 100, in response to the external device being connected to the interface unit 160, appropriate control associated with the connected external device may be performed.
또한, 메모리(170)는 HMD(100)의 다양한 기능을 지원하는 데이터를 저장한다. 메모리(170)는 HMD(100)에서 구동되는 다수의 응용 프로그램(application program 또는 애플리케이션(application)), HMD(100)의 동작을 위한 데이터들, 명령어들을 저장할 수 있다. 이러한 응용 프로그램 중 적어도 일부는, 무선 통신을 통해 외부 서버로부터 다운로드 될 수 있다. 또한 이러한 응용 프로그램 중 적어도 일부는, HMD(100)의 기본적인 기능(예를 들어, 이미지, 동영상 등과 같은 화면정보 출력 기능, 전화 착신, 발신 기능, 메시지 수신, 발신 기능)을 위하여 출고 당시부터 HMD(100)상에 존재할 수 있다. 한편, 응용 프로그램은, 메모리(170)에 저장되고, HMD(100) 상에 설치되어, 제어부(180)에 의하여 상기 HMD의 동작(또는 기능)을 수행하도록 구동될 수 있다.In addition, the memory 170 stores data supporting various functions of the HMD 100. The memory 170 may store a plurality of application programs or applications that are driven by the HMD 100, data for operating the HMD 100, and instructions. At least some of these applications may be downloaded from an external server via wireless communication. In addition, at least some of these applications, HMD (the screen information output function such as image, video, etc., call incoming, outgoing function, message reception, outgoing function) for the basic functions of the HMD 100 from the time of shipment from the HMD ( 100). The application program may be stored in the memory 170 and installed on the HMD 100 to be driven by the controller 180 to perform an operation (or function) of the HMD.
제어부(180)는 상기 응용 프로그램과 관련된 동작 외에도, 통상적으로 HMD(100)의 전반적인 동작을 제어한다. 제어부(180)는 위에서 살펴본 구성요소들을 통해 입력 또는 출력되는 신호, 데이터, 정보 등을 처리하거나 메모리(170)에 저장된 응용 프로그램을 구동함으로써, 사용자에게 적절한 정보 또는 기능을 제공 또는 처리할 수 있다.In addition to the operation related to the application program, the controller 180 typically controls the overall operation of the HMD 100. The controller 180 may provide or process information or a function appropriate to a user by processing signals, data, information, and the like, which are input or output through the above-described components, or by driving an application program stored in the memory 170.
또한, 제어부(180)는 메모리(170)에 저장된 응용 프로그램을 구동하기 위하여, 도 1과 함께 살펴본 구성요소들 중 적어도 일부를 제어할 수 있다. 나아가, 제어부(180)는 상기 응용 프로그램의 구동을 위하여, HMD(100)에 포함된 구성요소들 중 적어도 둘 이상을 서로 조합하여 동작시킬 수 있다.In addition, the controller 180 may control at least some of the components described with reference to FIG. 1 to drive an application program stored in the memory 170. In addition, the controller 180 may operate by combining at least two or more of the components included in the HMD 100 to drive the application program.
전원공급부(190)는 제어부(180)의 제어 하에서, 외부의 전원, 내부의 전원을 인가 받아 HMD(100)에 포함된 각 구성요소들에 전원을 공급한다. 이러한 전원공급부(190)는 배터리를 포함하며, 상기 배터리는 내장형 배터리 또는 교체가능한 형태의 배터리가 될 수 있다.The power supply unit 190 receives power from an external power source and an internal power source under the control of the controller 180 to supply power to each component included in the HMD 100. The power supply unit 190 includes a battery, which may be a built-in battery or a replaceable battery.
상기 각 구성요소들 중 적어도 일부는, 이하에서 설명되는 다양한 실시예들에 따른 HMD의 동작, 제어, 또는 제어방법을 구현하기 위하여 서로 협력하여 동작할 수 있다. 또한, 상기 HMD의 동작, 제어, 또는 제어방법은 상기 메모리(170)에 저장된 적어도 하나의 응용 프로그램의 구동에 의하여 HMD 상에서 구현될 수 있다. At least some of the above components may operate in cooperation with each other to implement an operation, control, or control method of the HMD according to various embodiments described below. In addition, the operation, control, or control method of the HMD may be implemented on the HMD by driving at least one application program stored in the memory 170.
이하에서는, 위에서 살펴본 HMD(100)를 통하여 구현되는 다양한 실시예들을 살펴보기에 앞서, 위에서 열거된 구성요소들에 대하여 도 1을 참조하여 보다 구체적으로 살펴본다.Hereinafter, before looking at the various embodiments implemented through the HMD 100 described above, the components listed above will be described in more detail with reference to FIG. 1.
먼저, 무선 통신부(110)에 대하여 살펴보면, 무선 통신부(110)의 방송 수신 모듈(111)은 방송 채널을 통하여 외부의 방송 관리 서버로부터 방송 신호 및/또는 방송 관련된 정보를 수신한다. 상기 방송 채널은 위성 채널, 지상파 채널을 포함할 수 있다. 적어도 두 개의 방송 채널들에 대한 동시 방송 수신 또는 방송 채널 스위칭을 위해 둘 이상의 상기 방송 수신 모듈이 상기 HMD(100)에 제공될 수 있다.First, referring to the wireless communication unit 110, the broadcast receiving module 111 of the wireless communication unit 110 receives a broadcast signal and / or broadcast related information from an external broadcast management server through a broadcast channel. The broadcast channel may include a satellite channel and a terrestrial channel. Two or more broadcast reception modules may be provided to the HMD 100 for simultaneous broadcast reception or broadcast channel switching for at least two broadcast channels.
상기 방송 관리 서버는, 방송 신호 및/또는 방송 관련 정보를 생성하여 송신하는 서버 또는 기 생성된 방송 신호 및/또는 방송 관련 정보를 제공받아 HMD 또는 상기 HMD와 연결되어 상기 HMD를 제어하는 장치(예를 들어, 제어장치, 단말기 등)에 송신하는 서버를 의미할 수 있다. 상기 방송 신호는, TV 방송 신호, 라디오 방송 신호, 데이터 방송 신호를 포함할 뿐만 아니라, TV 방송 신호 또는 라디오 방송 신호에 데이터 방송 신호가 결합한 형태의 방송 신호도 포함할 수 있다. The broadcast management server may be a server that generates and transmits a broadcast signal and / or broadcast related information or an apparatus that receives a pre-generated broadcast signal and / or broadcast related information and is connected to an HMD or the HMD to control the HMD (eg For example, it may mean a server for transmitting to a control device, a terminal, and the like. The broadcast signal may include not only a TV broadcast signal, a radio broadcast signal, and a data broadcast signal, but also a broadcast signal having a data broadcast signal combined with a TV broadcast signal or a radio broadcast signal.
상기 방송 신호는 디지털 방송 신호의 송수신을 위한 기술표준들(또는 방송방식, 예를 들어, ISO, IEC, DVB, ATSC 등) 중 적어도 하나에 따라 부호화될 수 있으며, 방송 수신 모듈(111)은 상기 기술표준들에서 정한 기술규격에 적합한 방식을 이용하여 상기 디지털 방송 신호를 수신할 수 있다.The broadcast signal may be encoded according to at least one of technical standards (or broadcast methods, for example, ISO, IEC, DVB, ATSC, etc.) for transmitting and receiving digital broadcast signals, and the broadcast receiving module 111 may The digital broadcast signal may be received by using a method suitable for the technical standard set by the technical standards.
상기 방송 관련 정보는, 방송 채널, 방송 프로그램 또는 방송 서비스 제공자에 관련된 정보를 의미할 수 있다. 상기 방송 관련 정보는, 이동통신망을 통하여도 제공될 수 있다. 이러한 경우에는 상기 이동통신 모듈(112)에 의해 수신될 수 있다. The broadcast associated information may mean information related to a broadcast channel, a broadcast program, or a broadcast service provider. The broadcast related information may also be provided through a mobile communication network. In this case, it may be received by the mobile communication module 112.
상기 방송 관련 정보는 예를 들어, DMB(Digital Multimedia Broadcasting)의 EPG(Electronic Program Guide) 또는 DVB-H(Digital Video Broadcast-Handheld)의 ESG(Electronic Service Guide) 등의 다양한 형태로 존재할 수 있다. 방송 수신 모듈(111)을 통해 수신된 방송 신호 및/또는 방송 관련 정보는 메모리(170)에 저장될 수 있다.The broadcast related information may exist in various forms such as an electronic program guide (EPG) of digital multimedia broadcasting (DMB) or an electronic service guide (ESG) of digital video broadcast-handheld (DVB-H). The broadcast signal and / or broadcast related information received through the broadcast receiving module 111 may be stored in the memory 170.
이동통신 모듈(112)은, 이동통신을 위한 기술표준들 또는 통신방식(예를 들어, GSM(Global System for Mobile communication), CDMA(Code Division Multi Access), CDMA2000(Code Division Multi Access 2000), EV-DO(Enhanced Voice-Data Optimized or Enhanced Voice-Data Only), WCDMA(Wideband CDMA), HSDPA(High Speed Downlink Packet Access), HSUPA(High Speed Uplink Packet Access), LTE(Long Term Evolution), LTE-A(Long Term Evolution-Advanced) 등)에 따라 구축된 이동 통신망 상에서 기지국, 외부의 단말, 서버 중 적어도 하나와 무선 신호를 송수신한다.  The mobile communication module 112 may include technical standards or communication schemes (eg, Global System for Mobile communication (GSM), Code Division Multi Access (CDMA), Code Division Multi Access 2000 (CDMA2000), and EV). Enhanced Voice-Data Optimized or Enhanced Voice-Data Only (DO), Wideband CDMA (WCDMA), High Speed Downlink Packet Access (HSDPA), High Speed Uplink Packet Access (HSUPA), Long Term Evolution (LTE), LTE-A (Long Term Evolution-Advanced) and the like to transmit and receive a radio signal with at least one of a base station, an external terminal, a server on a mobile communication network.
상기 무선 신호는, 음성 호 신호, 화상 통화 호 신호 또는 문자/멀티미디어 메시지 송수신에 따른 다양한 형태의 데이터를 포함할 수 있다. The wireless signal may include various types of data according to transmission and reception of a voice call signal, a video call call signal, or a text / multimedia message.
무선 인터넷 모듈(113)은 무선 인터넷 접속을 위한 모듈을 말하는 것으로, HMD(100)에 내장되거나 외장될 수 있다. 무선 인터넷 모듈(113)은 무선 인터넷 기술들에 따른 통신망에서 무선 신호를 송수신하도록 이루어진다.The wireless internet module 113 refers to a module for wireless internet access and may be embedded or external to the HMD 100. The wireless internet module 113 is configured to transmit and receive wireless signals in a communication network according to wireless internet technologies.
무선 인터넷 기술로는, 예를 들어 WLAN(Wireless LAN), Wi-Fi(Wireless-Fidelity), Wi-Fi(Wireless Fidelity) Direct, DLNA(Digital Living Network Alliance), WiBro(Wireless Broadband), WiMAX(World Interoperability for Microwave Access), HSDPA(High Speed Downlink Packet Access), HSUPA(High Speed Uplink Packet Access), LTE(Long Term Evolution), LTE-A(Long Term Evolution-Advanced) 등이 있으며, 상기 무선 인터넷 모듈(113)은 상기에서 나열되지 않은 인터넷 기술까지 포함한 범위에서 적어도 하나의 무선 인터넷 기술에 따라 데이터를 송수신하게 된다.Examples of wireless Internet technologies include Wireless LAN (WLAN), Wireless-Fidelity (Wi-Fi), Wireless Fidelity (Wi-Fi) Direct, Digital Living Network Alliance (DLNA), Wireless Broadband (WiBro), and WiMAX (World). Interoperability for Microwave Access (HSDPA), High Speed Downlink Packet Access (HSDPA), High Speed Uplink Packet Access (HSUPA), Long Term Evolution (LTE), Long Term Evolution-Advanced (LTE-A), and the like. 113) transmits and receives data according to at least one wireless Internet technology in a range including the Internet technologies not listed above.
WiBro, HSDPA, HSUPA, GSM, CDMA, WCDMA, LTE, LTE-A 등에 의한 무선인터넷 접속은 이동통신망을 통해 이루어진다는 관점에서 본다면, 상기 이동통신망을 통해 무선인터넷 접속을 수행하는 상기 무선 인터넷 모듈(113)은 상기 이동통신 모듈(112)의 일종으로 이해될 수도 있다.In view of the fact that the wireless Internet access by WiBro, HSDPA, HSUPA, GSM, CDMA, WCDMA, LTE, LTE-A, etc. is made through a mobile communication network, the wireless Internet module 113 for performing a wireless Internet access through the mobile communication network 113 ) May be understood as a kind of mobile communication module 112.
근거리 통신 모듈(114)은 근거리 통신(Short range communication)을 위한 것으로서, 블루투스(Bluetooth™), RFID(Radio Frequency Identification), 적외선 통신(Infrared Data Association; IrDA), UWB(Ultra Wideband), ZigBee, NFC(Near Field Communication), Wi-Fi(Wireless-Fidelity), Wi-Fi Direct, Wireless USB(Wireless Universal Serial Bus) 기술 중 적어도 하나를 이용하여, 근거리 통신을 지원할 수 있다. 이러한, 근거리 통신 모듈(114)은, 근거리 무선 통신망(Wireless Area Networks)을 통해 HMD(100)와 무선 통신 시스템 사이, HMD(100)와 다른 HMD(100) 사이, HMD(100)와 이동 또는 고정 단말기 사이, HMD(100)와 제어장치 사이, HMD(100)와 외부에 설치되어 무선통신이 가능한 카메라) 사이 또는 HMD(100)와 외부서버 사이의 무선 통신을 지원할 수 있다. 상기 근거리 무선 통신망은 근거리 무선 개인 통신망(Wireless Personal Area Networks)일 수 있다.The short range communication module 114 is for short range communication, and includes Bluetooth ™, Radio Frequency Identification (RFID), Infrared Data Association (IrDA), Ultra Wideband (UWB), ZigBee, and NFC. (Near Field Communication), at least one of Wi-Fi (Wireless-Fidelity), Wi-Fi Direct, Wireless USB (Wireless Universal Serial Bus) technology can be used to support short-range communication. The short-range communication module 114 may be moved or fixed with the HMD 100 between the HMD 100 and the wireless communication system, between the HMD 100 and another HMD 100, and through a wireless area network. It is possible to support wireless communication between the terminal, between the HMD 100 and the control device, between the HMD 100 and a camera installed outside and capable of wireless communication, or between the HMD 100 and an external server. The short range wireless communication network may be short range wireless personal area networks.
여기에서, 상기 HMD는 본 발명의 일 실시예에 따른 HMD(100)와 데이터를 상호 교환하는 것이 가능한(또는 연동 가능한) 디바이스(device, 예를 들어, 휴대폰, 스마트폰(smart phone), 스마트워치(smartwatch), 노트북 컴퓨터, 제어장치 등)가 될 수 있다. 근거리 통신 모듈(114)은, HMD(100) 주변에, 상기 HMD(100)와 통신 가능한 디바이스를 감지(또는 인식)할 수 있다. 나아가, 제어부(180)는 상기 감지된 디바이스가 본 발명의 일 실시예에 따른 HMD(100)와 통신하도록 인증된 디바이스인 경우, 상기 근거리 통신 모듈(114)을 통해, HMD(100)에서 처리되는 데이터의 적어도 일부를 상기 디바이스로 전송할 수 있고, 상기 디바이스에서 처리되는 데이터의 적어도 일부를 HMD(100)로 전송할 수 있다.Here, the HMD is a device capable of exchanging data (or interworking) with the HMD 100 according to an embodiment of the present invention (eg, a mobile phone, a smart phone, a smart watch). (smartwatch, notebook computer, controller, etc.). The short range communication module 114 may detect (or recognize) a device that can communicate with the HMD 100 around the HMD 100. Further, when the detected device is a device authenticated to communicate with the HMD 100 according to an embodiment of the present invention, the controller 180 is processed in the HMD 100 through the short range communication module 114. At least a portion of data may be transmitted to the device, and at least a portion of data processed by the device may be transmitted to the HMD 100.
따라서, HMD(100)의 사용자는, 디바이스에서 처리되는 데이터를 HMD(100)를 통해 이용할 수 있다. 예를 들어, 이에 따르면 사용자는, 디바이스에 전화가 수신된 경우, HMD(100)를 통해 전화 통화를 수행하거나, 디바이스에 메시지가 수신된 경우, HMD(100)를 통해 상기 수신된 메시지를 확인하는 것이 가능하다.Accordingly, a user of the HMD 100 may use data processed by the device through the HMD 100. For example, according to this, the user performs a phone call through the HMD 100 when the device receives a call, or confirms the received message via the HMD 100 when the device receives a message. It is possible.
위치정보 모듈(115)은 HMD의 위치(또는 현재 위치)를 획득하기 위한 모듈로서, 그의 대표적인 예로는 GPS(Global Positioning System) 모듈 또는 WiFi(Wireless Fidelity) 모듈이 있다. 예를 들어, HMD는 GPS모듈을 활용하면, GPS 위성에서 보내는 신호를 이용하여 HMD의 위치를 획득할 수 있다. 다른 예로서, HMD는 Wi-Fi모듈을 활용하면, Wi-Fi모듈과 무선신호를 송신 또는 수신하는 무선 AP(Wireless Access Point)의 정보에 기반하여, HMD의 위치를 획득할 수 있다. 필요에 따라서, 위치정보모듈(115)은 치환 또는 부가적으로 HMD의 위치에 관한 데이터를 얻기 위해 무선 통신부(110)의 다른 모듈 중 어느 기능을 수행할 수 있다. 위치정보모듈(115)은 HMD의 위치(또는 현재 위치)를 획득하기 위해 이용되는 모듈로, HMD의 위치를 직접적으로 계산하거나 획득하는 모듈로 한정되지는 않는다.The location information module 115 is a module for obtaining the location (or current location) of the HMD, and a representative example thereof may be a Global Positioning System (GPS) module or a Wireless Fidelity (WiFi) module. For example, when the HMD utilizes the GPS module, the HMD can acquire the position of the HMD using a signal transmitted from a GPS satellite. As another example, when the HMD utilizes the Wi-Fi module, the HMD may acquire the location of the HMD based on information of the wireless access point (AP) transmitting or receiving the Wi-Fi module and the radio signal. If necessary, the location information module 115 may perform any function of other modules of the wireless communication unit 110 to substitute or additionally obtain data regarding the location of the HMD. The location information module 115 is a module used to acquire the location (or current location) of the HMD, and is not limited to a module that directly calculates or obtains the location of the HMD.
다음으로, 입력부(120)는 영상 정보(또는 신호), 오디오 정보(또는 신호), 데이터, 또는 사용자로부터 입력되는 정보의 입력을 위한 것으로서, 영상 정보의 입력을 위하여, HMD(100) 는 하나 또는 복수의 카메라(121)를 구비할 수 있다. 카메라(121)는 화상 통화모드 또는 촬영 모드에서 이미지 센서에 의해 얻어지는 정지영상 또는 동영상 등의 화상 프레임을 처리한다. 처리된 화상 프레임은 디스플레이부(151)에 표시되거나 메모리(170)에 저장될 수 있다. 한편, HMD(100)에 구비되는 복수의 카메라(121)는 매트릭스 구조를 이루도록 배치될 수 있으며, 이와 같이 매트릭스 구조를 이루는 카메라(121)를 통하여, HMD(100)에는 다양한 각도 또는 초점을 갖는 복수의 영상정보가 입력될 수 있다. 또한, 복수의 카메라(121)는 입체영상을 구현하기 위한 좌 영상 및 우 영상을 획득하도록, 스트레오 구조로 배치될 수 있다.Next, the input unit 120 is for inputting image information (or signal), audio information (or signal), data, or information input from a user, and for inputting image information, the HMD 100 is one or more. A plurality of cameras 121 may be provided. The camera 121 processes image frames such as still images or moving images obtained by the image sensor in the video call mode or the photographing mode. The processed image frame may be displayed on the display unit 151 or stored in the memory 170. Meanwhile, the plurality of cameras 121 provided in the HMD 100 may be arranged to form a matrix structure, and the plurality of cameras 121 having the various angles or focuses to the HMD 100 through the camera 121 forming the matrix structure. Image information of may be input. In addition, the plurality of cameras 121 may be arranged in a stereo structure to acquire a left image and a right image for implementing a stereoscopic image.
마이크로폰(122)은 외부의 음향 신호를 전기적인 음성 데이터로 처리한다. 처리된 음성 데이터는 HMD(100)에서 수행 중인 기능(또는 실행 중인 응용 프로그램)에 따라 다양하게 활용될 수 있다. 한편, 마이크로폰(122)에는 외부의 음향 신호를 입력 받는 과정에서 발생되는 잡음(noise)을 제거하기 위한 다양한 잡음 제거 알고리즘이 구현될 수 있다.The microphone 122 processes external sound signals into electrical voice data. The processed voice data may be utilized in various ways depending on the function (or running application program) being performed in the HMD 100. Meanwhile, various noise reduction algorithms may be implemented in the microphone 122 to remove noise generated in the process of receiving an external sound signal.
사용자 입력부(123)는 사용자로부터 정보를 입력받기 위한 것으로서, 사용자 입력부(123)를 통해 정보가 입력되면, 제어부(180)는 입력된 정보에 대응되도록 HMD(100)의 동작을 제어할 수 있다. 이러한, 사용자 입력부(123)는 기계식 (mechanical) 입력수단(또는, 메커니컬 키, 예를 들어, HMD(100)의 전/후면 또는 측면에 위치하는 버튼, 돔 스위치 (dome switch), 조그 휠, 조그 스위치 등) 및 터치식 입력수단을 포함할 수 있다. 일 예로서, 터치식 입력수단은, 터치 패드 및 터치패널 중 적어도 하나일 수 있다.The user input unit 123 is for receiving information from a user. When information is input through the user input unit 123, the controller 180 may control an operation of the HMD 100 to correspond to the input information. The user input unit 123 may be a mechanical input unit (or a mechanical key, for example, a button, a dome switch, a jog wheel, a jog, located at the front / rear or side of the HMD 100). Switch, etc.) and touch input means. As an example, the touch input means may be at least one of a touch pad and a touch panel.
한편, 센싱부(140)는 HMD 내 정보, HMD를 둘러싼 주변 환경 정보 및 사용자 정보 중 적어도 하나를 센싱하고, 이에 대응하는 센싱 신호를 발생시킨다. 제어부(180)는 이러한 센싱 신호에 기초하여, HMD(100)의 구동 또는 동작을 제어하거나, HMD(100)에 설치된 응용 프로그램과 관련된 데이터 처리, 기능 또는 동작을 수행 할 수 있다. 센싱부(140)에 포함될 수 있는 다양한 센서 중 대표적인 센서들의 대하여, 보다 구체적으로 살펴본다.Meanwhile, the sensing unit 140 senses at least one of information in the HMD, surrounding environment information surrounding the HMD, and user information, and generates a sensing signal corresponding thereto. The controller 180 may control driving or operation of the HMD 100 or perform data processing, function or operation related to an application program installed in the HMD 100 based on the sensing signal. Representative sensors among various sensors that may be included in the sensing unit 140 will be described in more detail.
먼저, 근접 센서(141)는 소정의 검출면에 접근하는 물체, 혹은 근방에 존재하는 물체의 유무를 전자계의 힘 또는 적외선 등을 이용하여 기계적 접촉이 없이 검출하는 센서를 말한다. 이러한 근접 센서(141)는 위에서 살펴본 터치 스크린에 의해 감싸지는 HMD의 내부 영역 또는 상기 터치 스크린의 근처에 근접 센서(141)가 배치될 수 있다. First, the proximity sensor 141 refers to a sensor that detects the presence or absence of an object approaching a predetermined detection surface or an object present in the vicinity without using a mechanical contact by using an electromagnetic force or infrared rays. The proximity sensor 141 may be disposed at an inner region of the HMD covered by the touch screen as described above or near the touch screen.
근접 센서(141)의 예로는 투과형 광전 센서, 직접 반사형 광전 센서, 미러 반사형 광전 센서, 고주파 발진형 근접 센서, 정전 용량형 근접 센서, 자기형 근접 센서, 적외선 근접 센서 등이 있다. 사용자 입력부(123)의 터치식 입력수단이 정전식인 경우에, 근접 센서(141)는 전도성을 갖는 물체의 근접에 따른 전계의 변화로 상기 물체의 근접을 검출하도록 구성될 수 있다. 이 경우 사용자 입력부(123) 자체가 근접 센서로 분류될 수 있다. Examples of the proximity sensor 141 include a transmission photoelectric sensor, a direct reflection photoelectric sensor, a mirror reflection photoelectric sensor, a high frequency oscillation proximity sensor, a capacitive proximity sensor, a magnetic proximity sensor, and an infrared proximity sensor. When the touch input means of the user input unit 123 is capacitive, the proximity sensor 141 may be configured to detect the proximity of the object by the change of the electric field according to the proximity of the conductive object. In this case, the user input unit 123 itself may be classified as a proximity sensor.
한편, 설명의 편의를 위해, 사용자 입력부(123) 상에 물체가 접촉되지 않으면서 근접되어 상기 물체가 상기 사용자 입력부(123) 상에 위치함이 인식되도록 하는 행위를 "근접 터치(proximity touch)"라고 명명하고, 상기 사용자 입력부(123) 상에 물체가 실제로 접촉되는 행위를 "접촉 터치(contact touch)"라고 명명한다. 상기 사용자 입력부(123) 상에서 물체가 근접 터치 되는 위치라 함은, 상기 물체가 근접 터치될 때 상기 물체가 상기 사용자 입력부(123)에 대해 수직으로 대응되는 위치를 의미한다. 상기 근접 센서(141)는, 근접 터치와, 근접 터치 패턴(예를 들어, 근접 터치 거리, 근접 터치 방향, 근접 터치 속도, 근접 터치 시간, 근접 터치 위치, 근접 터치 이동 상태 등)을 감지할 수 있다. 한편, 제어부(180)는 위와 같이, 근접 센서(141)를 통해 감지된 근접 터치 동작 및 근접 터치 패턴에 상응하는 데이터(또는 정보)를 처리하며, 나아가, 처리된 데이터에 대응하는 시각적인 정보를 디스플레이부(151) 상에 출력시킬 수 있다. 나아가, 제어부(180)는, 사용자 입력부(123) 상의 동일한 지점에 대한 터치가, 근접 터치인지 또는 접촉 터치인지에 따라, 서로 다른 동작 또는 데이터(또는 정보)가 처리되도록 HMD(100)를 제어할 수 있다.On the other hand, for convenience of description, the "proximity touch" to the action that the object is not close to the contact on the user input unit 123 to recognize that the object is located on the user input unit 123 "proximity touch" The action of actually contacting an object on the user input unit 123 is referred to as a "contact touch." The position where the object is in close proximity touch on the user input unit 123 refers to a position where the object is perpendicular to the user input unit 123 when the object is in close proximity touch. The proximity sensor 141 may detect a proximity touch and a proximity touch pattern (for example, a proximity touch distance, a proximity touch direction, a proximity touch speed, a proximity touch time, a proximity touch position, and a proximity touch movement state). have. Meanwhile, the controller 180 processes data (or information) corresponding to the proximity touch operation and the proximity touch pattern detected through the proximity sensor 141 as described above, and further, provides visual information corresponding to the processed data. It can be output on the display unit 151. Furthermore, the controller 180 may control the HMD 100 to process different operations or data (or information) according to whether the touch on the same point on the user input unit 123 is a proximity touch or a touch touch. Can be.
터치 센서는 저항막 방식, 정전용량 방식, 적외선 방식, 초음파 방식, 자기장 방식 등 여러 가지 터치방식 중 적어도 하나를 이용하여 사용자 입력부(123)에 가해지는 터치(또는 터치입력)을 감지한다.The touch sensor senses a touch (or touch input) applied to the user input unit 123 using at least one of various touch methods such as a resistive film type, a capacitive type, an infrared type, an ultrasonic type, and a magnetic field type.
일 예로서, 터치 센서는, 사용자 입력부(123)의 특정 부위에 가해진 압력 또는 특정 부위에 발생하는 정전 용량 등의 변화를 전기적인 입력신호로 변환하도록 구성될 수 있다. 터치 센서는, 사용자 입력부(123) 상에 터치를 가하는 터치 대상체가 터치 센서 상에 터치 되는 위치, 면적, 터치 시의 압력, 터치 시의 정전 용량 등을 검출할 수 있도록 구성될 수 있다. 여기에서, 터치 대상체는 상기 터치 센서에 터치를 인가하는 물체로서, 예를 들어, 손가락, 터치펜 또는 스타일러스 펜(Stylus pen), 포인터 등이 될 수 있다. As an example, the touch sensor may be configured to convert a change in pressure applied to a specific portion of the user input unit 123 or capacitance generated at a specific portion into an electrical input signal. The touch sensor may be configured to detect a position, an area, a pressure at the touch, a capacitance at the touch, and the like, when the touch object applying the touch on the user input unit 123 is touched on the touch sensor. Here, the touch object is an object applying a touch to the touch sensor and may be, for example, a finger, a touch pen or a stylus pen, a pointer, or the like.
이와 같이, 터치 센서에 대한 터치 입력이 있는 경우, 그에 대응하는 신호(들)는 터치 제어기로 보내진다. 터치 제어기는 그 신호(들)를 처리한 다음 대응하는 데이터를 제어부(180)로 전송한다. 이로써, 제어부(180)는 사용자 입력부(123)의 어느 영역이 터치 되었는지 여부 등을 알 수 있게 된다. 여기에서, 터치 제어기는, 제어부(180)와 별도의 구성요소일 수 있고, 제어부(180) 자체일 수 있다. As such, when there is a touch input to the touch sensor, the corresponding signal (s) is sent to the touch controller. The touch controller processes the signal (s) and then transmits the corresponding data to the controller 180. As a result, the controller 180 can determine which area of the user input unit 123 is touched. Here, the touch controller may be a separate component from the controller 180 or may be the controller 180 itself.
한편, 제어부(180)는, 사용자 입력부(123)를 터치하는, 터치 대상체의 종류에 따라 서로 다른 제어를 수행하거나, 동일한 제어를 수행할 수 있다. 터치 대상체의 종류에 따라 서로 다른 제어를 수행할지 또는 동일한 제어를 수행할 지는, 현재 HMD(100)의 동작상태 또는 실행 중인 응용 프로그램에 따라 결정될 수 있다. The controller 180 may perform different control or perform the same control according to the type of the touch object, which touches the user input unit 123. Whether to perform different control or the same control according to the type of touch object may be determined according to the operation state of the current HMD 100 or an application program being executed.
한편, 위에서 살펴본 터치 센서 및 근접 센서는 독립적으로 또는 조합되어, 사용자 입력부(123)에 대한 숏(또는 탭) 터치(short touch), 롱 터치(long touch), 멀티 터치(multi touch), 드래그 터치(drag touch), 플리크 터치(flick touch), 핀치-인 터치(pinch-in touch), 핀치-아웃 터치(pinch-out 터치), 스와이프(swype) 터치, 호버링(hovering) 터치 등과 같은, 다양한 방식의 터치를 센싱할 수 있다.Meanwhile, the touch sensor and the proximity sensor described above may be independently or combined, and may be a short (or tap) touch, a long touch, a multi touch, or a drag touch on the user input unit 123. (drag touch), flick touch, pinch-in touch, pinch-out touch, swipe touch, hovering touch, etc. Various types of touch can be sensed.
초음파 센서는 초음파를 이용하여, 감지대상의 위치정보를 인식할 수 있다. 한편 제어부(180)는 광 센서와 복수의 초음파 센서로부터 감지되는 정보를 통해, 파동 발생원의 위치를 산출하는 것이 가능하다. 파동 발생원의 위치는, 광이 초음파보다 매우 빠른 성질, 즉, 광이 광 센서에 도달하는 시간이 초음파가 초음파 센서에 도달하는 시간보다 매우 빠름을 이용하여, 산출될 수 있다. 보다 구체적으로 광을 기준 신호로 초음파가 도달하는 시간과의 시간차를 이용하여 파동 발생원의 위치가 산출될 수 있다.The ultrasonic sensor may recognize location information of a sensing object using ultrasonic waves. On the other hand, the controller 180 can calculate the position of the wave generation source through the information detected from the optical sensor and the plurality of ultrasonic sensors. The position of the wave source can be calculated using the property that the light is much faster than the ultrasonic wave, that is, the time that the light reaches the optical sensor is much faster than the time when the ultrasonic wave reaches the ultrasonic sensor. More specifically, the position of the wave generation source may be calculated using a time difference from the time when the ultrasonic wave reaches the light as the reference signal.
한편, 입력부(120)의 구성으로 살펴본, 카메라(121)는 카메라 센서(예를 들어, CCD, CMOS 등), 포토 센서(또는 이미지 센서) 및 레이저 센서 중 적어도 하나를 포함한다.On the other hand, the camera 121, which has been described as the configuration of the input unit 120, includes at least one of a camera sensor (eg, CCD, CMOS, etc.), a photo sensor (or an image sensor), and a laser sensor.
카메라(121)와 레이저 센서는 서로 조합되어, 3차원 입체영상에 대한 감지대상의 터치를 감지할 수 있다. 포토 센서는 디스플레이 소자에 적층될 수 있는데, 이러한 포토 센서는 터치 스크린에 근접한 감지대상의 움직임을 스캐닝하도록 이루어진다. 보다 구체적으로, 포토 센서는 행/열에 Photo Diode와 TR(Transistor)를 실장하여 Photo Diode에 인가되는 빛의 양에 따라 변화되는 전기적 신호를 이용하여 포토 센서 위에 올려지는 내용물을 스캔한다. 즉, 포토 센서는 빛의 변화량에 따른 감지대상의 좌표 계산을 수행하며, 이를 통하여 감지대상의 위치정보가 획득될 수 있다.The camera 121 and the laser sensor may be combined with each other to detect a touch of a sensing object with respect to a 3D stereoscopic image. The photo sensor may be stacked on the display element, which is configured to scan the movement of the sensing object in proximity to the touch screen. More specifically, the photo sensor mounts a photo diode and a transistor (TR) in a row / column and scans contents mounted on the photo sensor by using an electrical signal that varies according to the amount of light applied to the photo diode. That is, the photo sensor calculates coordinates of the sensing object according to the amount of light change, and thus, the position information of the sensing object can be obtained.
디스플레이부(151)는 HMD(100)에서 처리되는 정보를 표시(출력)한다. 예를 들어, 디스플레이부(151)는 HMD(100)에서 구동되는 응용 프로그램의 실행화면 정보, 또는 이러한 실행화면 정보에 따른 UI(User Interface), GUI(Graphic User Interface) 정보를 표시할 수 있다. The display unit 151 displays (outputs) information processed by the HMD 100. For example, the display unit 151 may display execution screen information of an application program driven by the HMD 100 or user interface (UI) and graphical user interface (GUI) information according to the execution screen information.
또한, 상기 디스플레이부(151)는 입체영상을 표시하는 입체 디스플레이부로서 구성될 수 있다.In addition, the display unit 151 may be configured as a stereoscopic display unit for displaying a stereoscopic image.
상기 입체 디스플레이부에는 스테레오스코픽 방식(안경 방식), 오토 스테레오스코픽 방식(무안경 방식), 프로젝션 방식(홀로그래픽 방식) 등의 3차원 디스플레이 방식이 적용될 수 있다. The stereoscopic display unit may be a three-dimensional display method such as a stereoscopic method (glasses method), an auto stereoscopic method (glasses-free method), a projection method (holographic method).
일반적으로 3차원 입체 영상은 좌 영상(좌안용 영상)과 우 영상(우안용 영상)으로 구성된다. 좌 영상과 우 영상이 3차원 입체 영상으로 합쳐지는 방식에 따라, 좌 영상과 우 영상을 한 프레임 내 상하로 배치하는 탑-다운(top-down) 방식, 좌 영상과 우 영상을 한 프레임 내 좌우로 배치하는 L-to-R(left-to-right, side by side) 방식, 좌 영상과 우 영상의 조각들을 타일 형태로 배치하는 체커 보드(checker board) 방식, 좌 영상과 우 영상을 열 단위 또는 행 단위로 번갈아 배치하는 인터레이스드(interlaced) 방식, 그리고 좌 영상과 우 영상을 시간 별로 번갈아 표시하는 시분할(time sequential, frame by frame) 방식 등으로 나뉜다.Generally, a 3D stereoscopic image is composed of a left image (left eye image) and a right image (right eye image). A top-down method in which the left and right images are arranged up and down in one frame according to the way in which the left and right images are merged into three-dimensional stereoscopic images. L-to-R (left-to-right, side by side) method to be arranged as a checker board method to arrange the pieces of the left and right images in the form of tiles, a column unit of the left and right images Or an interlaced method of alternately arranging rows, and a time sequential (frame by frame) method of alternately displaying left and right images by time.
또한, 3차원 썸네일 영상은 원본 영상 프레임의 좌 영상 및 우 영상으로부터 각각 좌 영상 썸네일 및 우 영상 썸네일을 생성하고, 이들이 합쳐짐에 따라 하나의 영상으로 생성될 수 있다. 일반적으로 썸네일(thumbnail)은 축소된 화상 또는 축소된 정지영상을 의미한다. 이렇게 생성된 좌 영상 썸네일과 우 영상 썸네일은 좌 영상과 우 영상의 시차에 대응하는 깊이감(depth)만큼 화면 상에서 좌우 거리차를 두고 표시됨으로써 입체적인 공간감을 나타낼 수 있다.In addition, the 3D thumbnail image may generate a left image thumbnail and a right image thumbnail from the left image and the right image of the original image frame, respectively, and may be generated as one image as they are combined. In general, a thumbnail refers to a reduced image or a reduced still image. The left image thumbnail and the right image thumbnail generated as described above are displayed with a left and right distance difference on the screen by a depth corresponding to the parallax of the left image and the right image, thereby representing a three-dimensional space.
3차원 입체영상의 구현에 필요한 좌 영상과 우 영상은 입체 처리부에 의하여 입체 디스플레이부에 표시될 수 있다. 입체 처리부는 3D 영상(기준시점의 영상과 확장시점의 영상)을 입력 받아 이로부터 좌 영상과 우 영상을 설정하거나, 2D 영상을 입력 받아 이를 좌 영상과 우 영상으로 전환하도록 이루어진다.The left image and the right image necessary for implementing the 3D stereoscopic image may be displayed on the stereoscopic display by the stereoscopic processing unit. The stereoscopic processing unit receives 3D images (images of the base view and images of the extended view) and sets left and right images therefrom, or receives 2D images and converts them into left and right images.
음향 출력부(152)는 호신호 수신, 통화모드 또는 녹음 모드, 음성인식 모드, 방송수신 모드 등에서 무선 통신부(110)로부터 수신되거나 메모리(170)에 저장된 오디오 데이터를 출력할 수 있다. 음향 출력부(152)는 HMD(100)에서 수행되는 기능(예를 들어, 호신호 수신음, 메시지 수신음 등)과 관련된 음향 신호를 출력하기도 한다. 이러한 음향 출력부(152)에는 리시버(receiver), 스피커(speaker), 버저(buzzer) 등이 포함될 수 있다.The sound output unit 152 may output audio data received from the wireless communication unit 110 or stored in the memory 170 in a call signal reception, a call mode or a recording mode, a voice recognition mode, a broadcast reception mode, and the like. The sound output unit 152 may also output a sound signal related to a function (eg, a call signal reception sound, a message reception sound, etc.) performed by the HMD 100. The sound output unit 152 may include a receiver, a speaker, a buzzer, and the like.
햅틱 모듈(haptic module)(153)은 사용자가 느낄 수 있는 다양한 촉각 효과를 발생시킨다. 햅틱 모듈(153)이 발생시키는 촉각 효과의 대표적인 예로는 진동이 될 수 있다. 햅틱 모듈(153)에서 발생하는 진동의 세기와 패턴 등은 사용자의 선택 또는 제어부의 설정에 의해 제어될 수 있다. 예를 들어, 상기 햅틱 모듈(153)은 서로 다른 진동을 합성하여 출력하거나 순차적으로 출력할 수도 있다.The haptic module 153 generates various haptic effects that a user can feel. A representative example of the tactile effect generated by the haptic module 153 may be vibration. The intensity and pattern of vibration generated by the haptic module 153 may be controlled by the user's selection or the setting of the controller. For example, the haptic module 153 may synthesize different vibrations and output or sequentially output them.
햅틱 모듈(153)은, 진동 외에도, 접촉 피부면에 대해 수직 운동하는 핀 배열, 분사구나 흡입구를 통한 공기의 분사력이나 흡입력, 피부 표면에 대한 스침, 전극(electrode)의 접촉, 정전기력 등의 자극에 의한 효과와, 흡열이나 발열 가능한 소자를 이용한 냉온감 재현에 의한 효과 등 다양한 촉각 효과를 발생시킬 수 있다.In addition to vibration, the haptic module 153 may be used to stimulate pins that vertically move with respect to the contact skin surface, jetting force or suction force of air through the jetting or suction port, grazing to the skin surface, contact of electrodes, and electrostatic force. Various tactile effects can be generated, such as effects by the endothermic and the reproduction of a sense of cold using the elements capable of endotherm or heat generation.
햅틱 모듈(153)은 직접적인 접촉을 통해 촉각 효과를 전달할 수 있을 뿐만 아니라, 사용자가 머리, 얼굴, 손가락이나 팔 등의 근 감각을 통해 촉각 효과를 느낄 수 있도록 구현할 수도 있다. 햅틱 모듈(153)은 HMD(100)의 구성 태양에 따라 2개 이상이 구비될 수 있다.The haptic module 153 may not only deliver a tactile effect through direct contact, but also may allow a user to feel a tactile effect through a muscle sense such as a head, a face, a finger or an arm. The haptic module 153 may be provided with two or more according to the configuration aspect of the HMD (100).
광출력부(154)는 HMD(100)의 광원의 빛을 이용하여 이벤트 발생을 알리기 위한 신호를 출력한다. HMD(100)에서 발생 되는 이벤트의 예로는 메시지 수신, 호 신호 수신, 부재중 전화, 알람, 일정 알림, 이메일 수신, 애플리케이션을 통한 정보 수신, 영상(이미지, 동영상 등) 출력 등이 될 수 있다. 즉, 상기 광 출력부(154)는 HMD(100)가 사용자에 의해 특정 동작(기능)을 수행중임을 알리는 역할을 할 수도 있다.The light output unit 154 outputs a signal for notifying occurrence of an event by using light of a light source of the HMD 100. Examples of events generated by the HMD 100 may include message reception, call signal reception, missed call, alarm, schedule notification, email reception, information reception through an application, and output of an image (image, video, etc.). That is, the optical output unit 154 may serve to inform that the HMD 100 is performing a specific operation (function) by the user.
광출력부(154)가 출력하는 신호는 HMD가 전면이나 후면으로 단색이나 복수색의 빛을 발광함에 따라 구현된다. 상기 신호 출력은 HMD가 사용자의 이벤트 확인을 감지함에 의하여 종료되거나, HMD에서 수행중인 동작이 끝나는 것에 근거하여 종료될 수 있다.The signal output from the light output unit 154 is implemented as the HMD emits light of a single color or a plurality of colors to the front or the rear. The signal output may be terminated by the HMD detecting the user's event confirmation, or may be terminated based on the end of the operation being performed in the HMD.
인터페이스부(160)는 HMD(100)에 연결되는 모든 외부 기기와의 통로 역할을 한다. 인터페이스부(160)는 외부 기기로부터 데이터를 전송받거나, 전원을 공급받아 HMD(100) 내부의 각 구성요소에 전달하거나, HMD(100) 내부의 데이터가 외부 기기로 전송되도록 한다. 예를 들어, 유/무선 헤드셋 포트(port), 외부 충전기 포트(port), 유/무선 데이터 포트(port), 메모리 카드(memory card) 포트(port), 식별 모듈이 구비된 장치를 연결하는 포트(port), 오디오 I/O(Input/Output) 포트(port), 비디오 I/O(Input/Output) 포트(port), 이어폰 포트(port) 등이 인터페이스부(160)에 포함될 수 있다.The interface unit 160 serves as a path with all external devices connected to the HMD 100. The interface unit 160 receives data from an external device, receives power, transfers the power to each component inside the HMD 100, or transmits data inside the HMD 100 to an external device. For example, a port connecting a device equipped with a wired / wireless headset port, an external charger port, a wired / wireless data port, a memory card port, and an identification module. The port, audio input / output (I / O) port, video input / output (I / O) port, earphone port, etc. may be included in the interface unit 160.
한편, 식별 모듈은 HMD(100)의 사용 권한을 인증하기 위한 각종 정보를 저장한 칩으로서, 사용자 인증 모듈(user identify module; UIM), 가입자 인증 모듈(subscriber identity module; SIM), 범용 사용자 인증 모듈(universal subscriber identity module; USIM) 등을 포함할 수 있다. 식별 모듈이 구비된 장치(이하 '식별 장치')는, 스마트 카드(smart card) 형식으로 제작될 수 있다. 따라서 식별 장치는 상기 인터페이스부(160)를 통하여 단말기(100)와 연결될 수 있다.On the other hand, the identification module is a chip that stores a variety of information for authenticating the usage rights of the HMD 100, a user identification module (UIM), subscriber identity module (SIM), universal user authentication module It may include a universal subscriber identity module (USIM) and the like. A device equipped with an identification module (hereinafter referred to as an 'identification device') may be manufactured in the form of a smart card. Therefore, the identification device may be connected to the terminal 100 through the interface unit 160.
또한, 상기 인터페이스부(160)는 HMD(100)가 외부 크래들(cradle)과 연결될 때 상기 크래들로부터의 전원이 상기 HMD(100)에 공급되는 통로가 되거나, 사용자에 의해 상기 크래들에서 입력되는 각종 명령 신호가 상기 HMD(100)로 전달되는 통로가 될 수 있다. 상기 크래들로부터 입력되는 각종 명령 신호 또는 상기 전원은 상기 HMD(100)가 상기 크래들에 정확히 장착되었음을 인지하기 위한 신호로 동작될 수 있다.In addition, the interface unit 160 may be a passage for supplying power from the cradle to the HMD 100 when the HMD 100 is connected to an external cradle, or various commands input from the cradle by a user. The signal may be a passage through which the HMD 100 is transmitted. Various command signals or power input from the cradle may operate as signals for recognizing that the HMD 100 is correctly mounted on the cradle.
메모리(170)는 제어부(180)의 동작을 위한 프로그램을 저장할 수 있고, 입/출력되는 데이터들(예를 들어, 폰북, 메시지, 정지영상, 동영상 등)을 임시 저장할 수도 있다. 상기 메모리(170)는 상기 터치 스크린 상의 터치 입력시 출력되는 다양한 패턴의 진동 및 음향에 관한 데이터를 저장할 수 있다.The memory 170 may store a program for the operation of the controller 180 and may temporarily store input / output data (for example, a phone book, a message, a still image, a video, etc.). The memory 170 may store data regarding vibration and sound of various patterns output when a touch input on the touch screen is performed.
메모리(170)는 플래시 메모리 타입(flash memory type), 하드디스크 타입(hard disk type), SSD 타입(Solid State Disk type), SDD 타입(Silicon Disk Drive type), 멀티미디어 카드 마이크로 타입(multimedia card micro type), 카드 타입의 메모리(예를 들어 SD 또는 XD 메모리 등), 램(random access memory; RAM), SRAM(static random access memory), 롬(read-only memory; ROM), EEPROM(electrically erasable programmable read-only memory), PROM(programmable read-only memory), 자기 메모리, 자기 디스크 및 광디스크 중 적어도 하나의 타입의 저장매체를 포함할 수 있다. HMD(100)는 인터넷(internet)상에서 상기 메모리(170)의 저장 기능을 수행하는 웹 스토리지(web storage)와 관련되어 동작될 수도 있다.The memory 170 may include a flash memory type, a hard disk type, a solid state disk type, an SSD type, a silicon disk drive type, and a multimedia card micro type. ), Card-type memory (e.g., SD or XD memory), random access memory (RAM), static random access memory (SRAM), read-only memory (ROM), electrically erasable programmable read It may include at least one type of storage medium of -only memory (PROM), programmable read-only memory (PROM), magnetic memory, magnetic disk and optical disk. The HMD 100 may be operated in connection with a web storage that performs a storage function of the memory 170 on the Internet.
한편, 앞서 살펴본 것과 같이, 제어부(180)는 응용 프로그램과 관련된 동작과, 통상적으로 HMD(100)의 전반적인 동작을 제어한다. 예를 들어, 제어부(180)는 상기 HMD의 상태가 설정된 조건을 만족하면, 애플리케이션들에 대한 사용자의 제어 명령의 입력을 제한하는 잠금 상태를 실행하거나, 해제할 수 있다. On the other hand, as described above, the controller 180 controls the operation related to the application program, and typically the overall operation of the HMD (100). For example, if the state of the HMD satisfies the set condition, the controller 180 may execute or release a lock state that restricts input of a user's control command to applications.
또한, 제어부(180)는 음성 통화, 데이터 통신, 화상 통화 등과 관련된 제어 및 처리를 수행하거나, 사용자 입력부(123) 상에서 행해지는 필기 입력 또는 그림 그리기 입력을 각각 문자 및 이미지로 인식할 수 있는 패턴 인식 처리를 행할 수 있다. 나아가 제어부(180)는 이하에서 설명되는 다양한 실시예들을 본 발명의 일 실시예에 따른 HMD(100) 상에서 구현하기 위하여, 위에서 살펴본 구성요소들을 중 어느 하나 또는 복수를 조합하여 제어할 수 있다.In addition, the controller 180 may perform control and processing related to a voice call, data communication, video call, or the like, or may recognize a writing input or a drawing input performed on the user input unit 123 as text and images, respectively. The process can be performed. Further, the controller 180 may control any one or a plurality of components described above in order to implement various embodiments described below on the HMD 100 according to an embodiment of the present invention.
전원 공급부(190)는 제어부(180)의 제어에 의해 외부의 전원, 내부의 전원을 인가 받아 각 구성요소들의 동작에 필요한 전원을 공급한다. 전원공급부(190)는 배터리를 포함하며, 배터리는 충전 가능하도록 이루어지는 내장형 배터리가 될 수 있으며, 충전 등을 위하여 HMD 바디에 착탈 가능하게 결합될 수 있다.The power supply unit 190 receives an external power source and an internal power source under the control of the controller 180 to supply power for operation of each component. The power supply unit 190 includes a battery, and the battery may be a built-in battery configured to be rechargeable, and may be detachably coupled to the HMD body for charging.
또한, 전원공급부(190)는 연결포트를 구비할 수 있으며, 연결포트는 배터리의 충전을 위하여 전원을 공급하는 외부 충전기가 전기적으로 연결되는 인터페이스(160)의 일 예로서 구성될 수 있다.In addition, the power supply unit 190 may be provided with a connection port, the connection port may be configured as an example of the interface 160 is electrically connected to the external charger for supplying power for charging the battery.
다른 예로서, 전원공급부(190)는 상기 연결포트를 이용하지 않고 무선방식으로 배터리를 충전하도록 이루어질 수 있다. 이 경우에, 전원공급부(190)는 외부의 무선 전력 전송장치로부터 자기 유도 현상에 기초한 유도 결합(Inductive Coupling) 방식이나 전자기적 공진 현상에 기초한 공진 결합(Magnetic Resonance Coupling) 방식 중 하나 이상을 이용하여 전력을 전달받을 수 있다.As another example, the power supply unit 190 may be configured to charge the battery in a wireless manner without using the connection port. In this case, the power supply unit 190 uses one or more of an inductive coupling based on a magnetic induction phenomenon or a magnetic resonance coupling based on an electromagnetic resonance phenomenon from an external wireless power transmitter. Power can be delivered.
한편, 이하에서 다양한 실시예는 예를 들어, 소프트웨어, 하드웨어 또는 이들의 조합된 것을 이용하여 컴퓨터 또는 이와 유사한 장치로 읽을 수 있는 기록매체 내에서 구현될 수 있다.Meanwhile, the various embodiments below may be implemented in a recording medium readable by a computer or a similar device using, for example, software, hardware or a combination thereof.
도 2는 종래의 디스플레이 모듈(151)의 블랙 매트릭스(BM)가 확대되어 보이는 것을 설명하기 위한 도면인데, 도 2에 도시된 바와 같이, 미세한 블랙 매트릭스(BM)가 렌즈에 의해 확대되면 표시되는 화면에 수직으로 교차되는 라인들이 격자 무늬로 보여지게 된다. 이는 휴대용 전자기기의 디스플레이 모듈(151')을 렌즈부(80)를 통하여 확대하여 영상을 보게 될 때, 화소사이의 격자가 인식되는 현상으로, 이를 Screen door effect 현상이라고 한다. FIG. 2 is a diagram illustrating an enlarged view of a black matrix BM of a conventional display module 151. As shown in FIG. 2, a screen displayed when a fine black matrix BM is enlarged by a lens. The lines that intersect perpendicular to the are shown in a lattice pattern. This is a phenomenon in which a grid between pixels is recognized when the display module 151 ′ of the portable electronic device is enlarged through the lens unit 80 to view an image, which is called a screen door effect phenomenon.
도 3은 종래의 격자 무늬가 시인되는 현상을 설명하기 위한 도면인데, 이하에서는 도 3을 참조하여 설명하기로 한다.FIG. 3 is a view for explaining a phenomenon in which a conventional grid pattern is visually recognized. Hereinafter, a description will be given with reference to FIG. 3.
상기 현상은 게이트(Gate) 전극(51)과 데이터(Data) 전극(52)의 블랙 매트릭스(Black Matrix)가 렌즈부(80)를 거쳐 전체적으로 그물망 형태로 눈에 띄게 되는 현상이다.The phenomenon is a phenomenon in which the black matrix of the gate electrode 51 and the data electrode 52 stands out in the form of a net as a whole through the lens unit 80.
먼저, 종래의 일반적인 디스플레이 모듈(151'), 특히 LCD 는 후면에 백라이트 유닛(70)(backlight unit, BLU)이 배치되고, 상기 백라이트 유닛(70)으로부터 조사되는 빛이 액정층(40)을 통과한 다음 컬러필터(21,22,23)를 지나 사용자의 눈에 시인되게 된다. 이때, 상기 컬러필터(21,22,23) 사이에 블랙 매트릭스(30)가 위치하는데, 상기 백라이트 유닛(70)으로부터 조사되는 빛은 상기 블랙 매트릭스(30)에 흡수되게 된다. 따라서 상기 블랙 매트릭스(30)를 경유하지 않은 빛은 R,G,B의 색상으로 시인되고, 블랙 매트릭스(30)를 향하는 빛은 사용자의 눈에 도달하지 않아, 사용자의 눈에 격자 무늬 형상으로 시인되게 된다. First, a backlight unit 70 (BLU) is disposed at a rear side of a conventional general display module 151 ′, particularly an LCD, and light emitted from the backlight unit 70 passes through the liquid crystal layer 40. Then, it passes through the color filters 21, 22, and 23 and is visually recognized by the user's eyes. In this case, the black matrix 30 is positioned between the color filters 21, 22, and 23, and the light emitted from the backlight unit 70 is absorbed by the black matrix 30. Therefore, the light not passing through the black matrix 30 is visually recognized in the colors of R, G, and B, and the light directed toward the black matrix 30 does not reach the eyes of the user. Will be.
본 발명의 일 실시예에서는 이와 같이 격자 무늬 패턴을 제거하기 위하여 Micro Lens Array Pattern을 이용하여 개선하고자 하였다.In an embodiment of the present invention, in order to remove the plaid pattern as described above, an improvement was made by using a Micro Lens Array Pattern.
이하에서는, 첨부된 도면과 함께, 본 발명에 따른 디스플레이 모듈(151)의 구조에 대하여 보다 구체적으로 살펴본다. 도 4a, 도 4b 및 도 4c는 본 발명의 일 실시예에 따른 디스플레이 모듈의 구조를 설명하기 위한 개념도들이다.Hereinafter, the structure of the display module 151 according to the present invention will be described in more detail with reference to the accompanying drawings. 4A, 4B, and 4C are conceptual views illustrating the structure of a display module according to an embodiment of the present invention.
본 발명에 따른 디스플레이 모듈은, 도 4a, 도 4b 및 도 4c에 도시된 것과 같이, 백라이트부(410), 제1 편광판(420), TFT기판(430), 액정 패널(440), 컬러필터 기판(450), 제2 편광판(460) 및 렌즈 패드(470)를 포함한다.4A, 4B, and 4C, the display module according to the present invention includes a backlight unit 410, a first polarizing plate 420, a TFT substrate 430, a liquid crystal panel 440, and a color filter substrate. 450, a second polarizer 460, and a lens pad 470.
백라이트부(410)는 광을 방출하도록 형성되며, 제1 편광판(420)는 백라이트부(410)에 중첩 배치될 수 있다. The backlight unit 410 may be formed to emit light, and the first polarizer 420 may be overlapped with the backlight unit 410.
TFT 기판(430)은, 제1 편광판(420)의 상부에 배치되고, TFT 전극이 배열된다.The TFT substrate 430 is disposed above the first polarizing plate 420, and the TFT electrodes are arranged.
액정 패널(440)은, 상기 TFT 기판(420) 상에 형성되어, TFT 기판(420)에 배열된 TFT 전극과의 전기적 연결을 통해, 전원을 공급받아 상기 제1 편광판(420)을 통과한 광을 이용하여 영상을 생성할 수 있다.The liquid crystal panel 440 is formed on the TFT substrate 420, and receives power through the first polarizing plate 420 through electric connection with a TFT electrode arranged on the TFT substrate 420. Can generate an image.
컬러필터 기판(450)에는, 상기 액정패널(440)과 중첩하도록 배치되고, 소정의 이격 공간을 사이에 두고 배열된 적색(R), 녹색(G) 및 청색(B)의 컬러필터(450a)와 상기 이격 공간에 배치되는 블랙 매트릭스(450b)가 구비될 수 있다.A color filter 450a of red (R), green (G), and blue (B) is disposed on the color filter substrate 450 so as to overlap the liquid crystal panel 440 and is arranged with a predetermined separation space therebetween. And a black matrix 450b disposed in the separation space.
적색(R), 녹색(G) 및 청색(B)의 컬러필터(450a)는 순차적으로 패열되어, 컬러필터 패턴을 이룬다. 적색(R), 녹색(G) 및 청색(B)의 컬러필터(450a) 각각을 통과한 광은 서브 픽셀을 이루며, 적색(R), 녹색(G) 및 청색(B)의 컬러필터(450a)를 통과한 적색 광, 녹색광, 청색광이 모여 하나의 픽셀을 이룬다.The color filters 450a of red (R), green (G), and blue (B) are sequentially sequential to form a color filter pattern. Light passing through each of the color filters 450a of red (R), green (G), and blue (B) forms a subpixel, and the color filters 450a of red (R), green (G), and blue (B) Red light, green light, and blue light passing through) form a pixel.
블랙 매트릭스(450b)는 대비비(contrast) 향상을 위하여 적색(R), 녹색(G) 및 청색(B)의 컬러필터(450a) 사이에 배치되며, 이러한 블랙 매트릭스(450b)는 명암의 대조를 향상시킬 수 있다.The black matrix 450b is disposed between the color filters 450a of red (R), green (G), and blue (B) to improve contrast, and the black matrix 450b provides contrast of contrast. Can be improved.
블랙 매트릭스(450b)는 빛의 누설을 방지하기 위한 차광 영역으로서, 컬러필터 기판(450) 상에 일정한 간격으로 형성되어 있으며, 일반적으로 적색(R), 녹색(G) 및 청색(B)의 컬러필터(450a) 사이를 구분하며, 검은색 안료가 첨가된 감광성 무기물질로 이루어져 있다. 상기 검은색 안료로는 예컨대, 카본블랙이나 티타늄 옥사이드 등을 사용한다.The black matrix 450b is a light shielding area for preventing light leakage and is formed on the color filter substrate 450 at regular intervals, and is generally a color of red (R), green (G), and blue (B). The filter 450a is distinguished from each other, and is made of a photosensitive inorganic material to which black pigment is added. As said black pigment, carbon black, titanium oxide, etc. are used, for example.
즉, 상기 컬러필터(450a)는 각 블랙 매트릭스(450b)의 사이에 적색(R), 녹색(G) 및 청색(B)의 컬러필터 패턴이 교대로 배열되어 이루어져 있으며, 백라이트 유닛(410)으로부터 조사되어 액정패널(440)을 통과한 빛에 색상을 부여하는 역할을 한다. 이러한 컬러필터(450a)는 통상 감광성 무기물질로 이루어져 있다.That is, the color filter 450a is formed by alternately arranging color filter patterns of red (R), green (G), and blue (B) between the black matrices 450b. The irradiated light passes through the liquid crystal panel 440 to impart color. The color filter 450a is usually made of a photosensitive inorganic material.
이와 같이, 디스플레이 모듈(151)의 컬러패턴 기판(450)에는 빛샘 현상을 막기 위해 블랙 매트릭스(450b)(black matrix)가 형성된다.As such, a black matrix 450b is formed on the color pattern substrate 450 of the display module 151 to prevent light leakage.
나아가, 제2 편광판(460)은 상기 컬러필터 기판과 중첩하도록 배치된다.Further, the second polarizer 460 is disposed to overlap the color filter substrate.
상기 제1 및 제2 편광판(420, 460)은, 액정 패널(440)을 사이에 두고 양측에 배치될 수 있다. 나아가, 제1 편광판(420)은, 액정 패널(440)과 백라이트부(410)의 사이에 배치되기만 하면, 어느 위치라도 배치될 수 있다.The first and second polarizers 420 and 460 may be disposed at both sides with the liquid crystal panel 440 therebetween. Further, the first polarizer 420 may be disposed at any position as long as it is disposed between the liquid crystal panel 440 and the backlight unit 410.
렌즈 패드(470)는, 상기 제2 편광판(460) 상에 배치되며, 상기 적색, 녹색 및 청색 컬러필터(450a) 각각을 덮도록 이루어지는 제1 렌즈 영역(470a)과, 상기 제1 렌즈 영역에서 연장되어, 상기 블랙 매트릭스(450b)의 적어도 일부를 덮도록 이루어지는 제2 렌즈 영역(470b)을 구비할 수 있다.The lens pad 470 may be disposed on the second polarizer 460 to cover each of the red, green, and blue color filters 450a and the first lens area 470a. The second lens region 470b may extend to cover at least a portion of the black matrix 450b.
도시와 같이, 상기 제2 렌즈 영역(470b)은, 상기 컬러필터 기판(470)을 통과한 광의 적어도 일부가 상기 블랙 매트릭스(450b)의 상부 공간을 향하여 굴절되도록, 상기 제1 렌즈 영역(470a)의 제1 출사면에 대해 경사지는 제2 출사면을 갖도록 이루어진다. 도시와 같이, 제1 렌즈 영역(470a) 출사면(제1 출사면)은 평면이고, 제2 렌즈 영역(470b)의 출사면(제2 출사면)은 곡면일 수 있다.As shown, the second lens region 470b is configured such that at least a portion of the light passing through the color filter substrate 470 is refracted toward the upper space of the black matrix 450b. It is made to have a second exit surface inclined with respect to the first exit surface of. As illustrated, the emission surface (first emission surface) of the first lens region 470a may be flat, and the emission surface (second emission surface) of the second lens region 470b may be curved.
한편, 제2 편광판(460)과 마주보는, 상기 렌즈 패드(470)의 입사면은 평면일 수 있다.Meanwhile, an incident surface of the lens pad 470 facing the second polarizer 460 may be a plane.
도시와 같이, 상기 제2 렌즈 영역(470b)은 상기 제1 렌즈 영역(470a)과 멀어질수록 두께가 줄어들어, 1 렌즈 영역(470a)은 평편(flat)하고, 제2 렌즈 영역(470b)은 만곡된 형상을 가질 수 있다.As shown, the thickness of the second lens area 470b decreases as it moves away from the first lens area 470a, so that the first lens area 470a is flat and the second lens area 470b is flat. It may have a curved shape.
상기 제1 렌즈 영역(470a)은, 상기 블랙 매트릭스(450b)의 적어도 일부를 덮도록 이루어질 수 있다.The first lens region 470a may be formed to cover at least a portion of the black matrix 450b.
또한, 상기 제2 렌즈 영역은, 이웃한 다른 제2 렌즈 영역과 소정의 이격 공간을 사이에 두고 배치될 수 있다.In addition, the second lens area may be disposed with a predetermined spaced distance between another neighboring second lens area.
이와 같이, 백라이트부(410)에서 방출된 광은, 상기 제1 편광판(420), 상기 액정패널(440), 상기 컬러필터(450), 상기 제2 편광판(460) 및 상기 렌즈 패드(470)를 순차적으로 통과하여 외부로 방출되는 광 방출 경로를 갖는다.As such, the light emitted from the backlight unit 410 may include the first polarizer 420, the liquid crystal panel 440, the color filter 450, the second polarizer 460, and the lens pad 470. It has a light emission path that passes through and is emitted to the outside.
이상에서 살펴본 것과 같이, 본 발명의 일 실시예에 따른 디스플레이 모듈이 헤드 마운티드 디스플레이(HEAD MOUNTED DISPLAY,100)에 구비되는 경우, OLED 또는 LCD와 같은 디스플레이 모듈(151)에서 픽셀(Pixel) 사이에 존재하는 블랙 매트릭스 (Black matrix)가 헤드 마운티드 디스플레이(HEAD MOUNTED DISPLAY,100)에 구비된 렌즈(Lens, 480)에 의해 확대 되면서, 사용자의 눈에 보이게 되는 현상을 개선할 수 있다.As described above, when the display module according to an embodiment of the present invention is provided in the head mounted display 100, the display module exists between pixels in the display module 151 such as an OLED or LCD. As the black matrix is enlarged by the lens 480 provided in the head mounted display 100, the phenomenon of being visible to the user can be improved.
즉, 제2 렌즈 영역(470b)을 통해, 컬러필터 기판(470)을 통과한 빛이, 블랙 매트릭스(450b) 상부 공간을 향하여 굴절되므로, 블랙 매트릭스(450b)가 사용자의 눈에 가려질 수 있다.That is, since the light passing through the color filter substrate 470 through the second lens area 470b is refracted toward the upper space of the black matrix 450b, the black matrix 450b may be hidden by the user's eyes. .
본 발명의 일 실시예에서 상기 렌즈 패드(470)는 Micro Lens Array Pattern을 형성하도록 하였는데, Micro Lens Pad를 디스플레이 모듈(151)의 상측에 형성함으로써 격자무늬 저감과 동시에 화질저하 없는 원래의 영상을 그대로 시인할 수 있도록 하였다.In an embodiment of the present invention, the lens pad 470 forms a Micro Lens Array Pattern. By forming the Micro Lens Pad on the upper side of the display module 151, the original image without deterioration of the lattice pattern and deterioration of image quality is maintained as it is. I could acknowledge it.
만약, 종래의 격자 무늬를 제거하기 위하여 렌즈부(470)와 디스플레이 모듈(151) 사이에 시트(sheet)를 삽입할 수도 있으나, 이러한 경우에는 렌즈부(470)와 디스플레이 모듈(151)의 크기가 증가하게 되고, 시트의 전후에 최소한의 두께가 필요하므로 불필요한 에어갭(air gap)이 증가하게 될 뿐만 아니라, 격자 무늬가 사라지지만 전체적인 화질이 떨어지는 문제가 있다. 다시 말해, 영상 자체가 흐릿해지고(blur) 밝기가 저하될 뿐만 아니라, 화질저하 현상이 발생할 수 있다.If a conventional grid is removed, a sheet may be inserted between the lens unit 470 and the display module 151. In this case, the size of the lens unit 470 and the display module 151 may be In addition, since a minimum thickness is required before and after the sheet, not only an unnecessary air gap is increased, but also the grid pattern disappears, but the overall image quality is deteriorated. In other words, the image itself may be blurred and the brightness may be degraded, and the image quality may be degraded.
반면, 본 발명의 일 실시예에서와 같이 별도의 추가적인 시트가 없으면 디스플레이 모듈(151)의 두께 증가가 거의 없으며, 격자 무늬를 저감함과 동시에 디스플레이 모듈(151)의 특성 그대로의 화질을 시인할 수 있는 장점이 있다.On the other hand, if there is no additional sheet as in the embodiment of the present invention, there is almost no increase in the thickness of the display module 151, and the image quality of the display module 151 can be visually recognized while reducing the grid pattern. There is an advantage.
이때, 본 발명의 일 실시예에서 상기 렌즈 패드(470)는 가운데 영역은 평편(flat)하고 양 단부가 상기 상부 기판(220)을 향하여 아래로 만곡되도록 한다. 상기 렌즈 패드(470)는 상기 컬러필터(450a)와 중첩되지 않는 영역에서부터 만곡되도록 한다. 즉, 상기 렌즈 패드(470)는 디스플레이 모듈(151)의 최외곽에 배치되고, 아래로 경사지면서 라운드(round)지도록 형성된다.At this time, in the embodiment of the present invention, the lens pad 470 has a center area flat and both ends thereof are curved downward toward the upper substrate 220. The lens pad 470 may be curved from an area that does not overlap the color filter 450a. That is, the lens pad 470 is disposed at the outermost part of the display module 151 and is formed to be inclined downward and rounded.
도 5a는 비교예로 하나의 픽셀에 다수의 마이크로 렌즈들이 구비되는 경우를 설명하기 위한 도면이고, 도 5b는 본 발명의 일 실시예에 따른 디스플레이 모듈(151)에서의 빛의 경로를 설명하기 위한 도면이다.FIG. 5A is a diagram illustrating a case where a plurality of micro lenses are provided in one pixel as a comparative example, and FIG. 5B is a diagram illustrating a path of light in the display module 151 according to an embodiment of the present invention. Drawing.
먼저, 도 5a를 참조하면, 기판(24) 상에 마이크로 렌즈(25)가 구비되는 마이크로 렌즈 어레이(Micro Lens Array,MLA) 필름(26)을 부착하여 하부로부터 상부로 진행하는 빛이 굴절되도록 하였다. 이때, 블랙 매트릭스(30)를 향하지 않는 빛이 마이크로 렌즈(25)로 입사되는 경우 광 산란에 의해 화면이 흐려질 수 있는 문제가 발생한다. 즉, 도 5a에서 R1 영역의 빛은 불필요한 굴절광이고, R2 영역의 빛이 원하는 굴절광으로, R2 영역의 빛에 의해 격자 무늬가 안보이게 된다. First, referring to FIG. 5A, a micro lens array (MLA) film 26 having a micro lens 25 is attached to a substrate 24 so that light traveling from bottom to top is refracted. . In this case, when light that does not face the black matrix 30 is incident on the microlens 25, a problem may occur in which the screen may be blurred by light scattering. That is, in FIG. 5A, the light of the R1 region is unnecessary refracted light, and the light of the R2 region is the desired refracted light, and the grid pattern is not visible by the light of the R2 region.
따라서, 도 5b에서와 같이, 하나의 단위 픽셀에는 하나의 렌즈 패드(290)가 구비되도록 해야 불필요한 굴절광이 생기는 것을 방지할 수 있게 된다.Therefore, as shown in FIG. 5B, only one lens pad 290 is provided in one unit pixel to prevent unnecessary refractive light.
도 5b를 보다 구체적으로 살펴보면, 투광영역(A1)에서는 컬러필터(450a)를 통과하는 빛은 전면을 향하여 직진하여 사용자의 눈에 시인되고, 블랙 매트릭스 영역(A2)에서는 블랙 매트릭스(450b) 상측에 위치하여 만곡되는 렌즈 패드(470)에 의해 블랙 매트릭스 영역(A2)의 정면에서 바라볼 때 블랙 매트릭스(230)가 시인되지 않게 된다. 이와 같이, 본 발명의 일 실시예에서는 상기 렌즈 패드(470)가 상기 컬러필터(450a)에 각각 대응되도록 형성되고, 각각의 컬러필터(450a)를 통과한 빛이 인접하여 배치되는 블랙 매트릭스 영역(A2)으로 굴절된다. Referring to FIG. 5B, in the transmissive area A1, light passing through the color filter 450a is directed toward the front to be visible to the user's eyes, and in the black matrix area A2, the light is passed above the black matrix 450b. The black matrix 230 is not visible when viewed from the front of the black matrix area A2 by the lens pad 470 that is positioned and curved. As described above, in the exemplary embodiment of the present invention, the lens pads 470 are formed to correspond to the color filters 450a, respectively, and the black matrix regions in which the light passing through the respective color filters 450a are disposed adjacent to each other ( Refracted by A2).
상기 디스플레이 모듈(151)은 LCD 일 수 있는데, 이러한 경우에는 상기 하부 기판(TFT 기판, 430)의 하부에 백라이트부(410)(backlight unit)이 구비되고, 컬러필터 기판상부 기판(450)과 TFT기판(430)의 사이에 액정패널(440)이 더 포함될 수 있다. 또한, 상기 디스플레이 모듈(151)이 OLED 일 수 있는데, 이러한 경우에는 앞서 도 4a, 도 4b, 도 4c에서 살펴본, 백라이트부가 불필요하게 되며, 나아가, 제1 및 제2 편광판 중 적어도 하나가 구비되지 않을 수 있다. 이에 의해, OLED의 경우에는, 디스플레이 모듈의 두께가 줄어들게 된다.The display module 151 may be an LCD. In this case, a backlight unit 410 is provided below the lower substrate TFT, and the upper substrate 450 and the TFT on the color filter substrate are provided. The liquid crystal panel 440 may be further included between the substrates 430. In addition, the display module 151 may be an OLED. In this case, the backlight unit, as described above with reference to FIGS. 4A, 4B, and 4C, becomes unnecessary, and further, at least one of the first and second polarizers may not be provided. Can be. As a result, in the case of OLED, the thickness of the display module is reduced.
이하에서는, OLED에 대응하는 디스플레이 모듈(151)에 대하여 첨부된 도면과 함께 보다 구체적으로 살펴본다. 도 6a, 도 6b 및 도 6c는 본 발명의 다른 실시 예에 따른 디스플레이 모듈의 구조를 설명하기 위한 개념도들이다.Hereinafter, the display module 151 corresponding to the OLED will be described in more detail with reference to the accompanying drawings. 6A, 6B, and 6C are conceptual views illustrating a structure of a display module according to another exemplary embodiment of the present invention.
본 발명의 다른 실시 예에 따른 디스플레이 모듈은, 도 6a, 도 6b 및 도 6c에 도시된 것과 같이, TFT기판(510), 광 방출부(또는 광원부, 520), 블랙 매트릭스 기판(530), 렌즈패드(550)를 포함할 수 있다.As shown in FIGS. 6A, 6B, and 6C, the display module according to another exemplary embodiment of the present invention includes a TFT substrate 510, a light emitting part (or a light source part 520), a black matrix substrate 530, and a lens. The pad 550 may be included.
OLED의 경우에는 도 6b에 도시된 것과 같이, 편광판(540)이 더 배치될 수 있다. 다만, OLED의 경우 편광판(540)은 밝은 곳에서 디스플레이 패널에 빛이 반사되어 밖으로 나오는 것을 방지하기 위하여 존재하는 것으로 이러한 시인성 확보가 불필요한 HMD(100)인 경우에는 편광판이 존재하지 않을 수도 있다(도 6c 참조). In the case of OLEDs, as illustrated in FIG. 6B, a polarizer 540 may be further disposed. However, in the case of OLED, the polarizing plate 540 exists to prevent light from being reflected out of the display panel in a bright place, and in the case of the HMD 100 which does not require such visibility, the polarizing plate may not exist (FIG. 6c).
한편, TFT 기판(510)은, TFT 전극이 배열되며, 광원부(520)는 상기 TFT 기판 상에 배치되어, 상기 TFT 기판과 전기적으로 연결되는 복수의 광원들을 포함한다.In the TFT substrate 510, a TFT electrode is arranged, and the light source unit 520 includes a plurality of light sources disposed on the TFT substrate and electrically connected to the TFT substrate.
블랙매트릭스 기판(530)은, 상기 광원부(520, 또는 광 방출부)와 중첩하도록 배치되고, 상기 복수의 광원들에서 방출되는 광이 통과하는 광 방출 영역(530a)이 구비되며, 상기 광 방출 영역(530a) 사이에 블랙 매트릭스가 구비되는 블랙 매트릭스 영역(530b)를 포함할 수 있다. The black matrix substrate 530 is disposed to overlap the light source unit 520 or the light emission unit, and includes a light emission area 530a through which the light emitted from the plurality of light sources passes. The black matrix region 530b may include a black matrix between 530a.
여기에서, 광원부(520)는, 백색광원(또는 화이트 광원)으로 이루어질 수 있으며, 이 경우, 블랙매트릭스 기판(530)에는, 컬러필터가 더 포함될 수 있다. 광원부(520)가 백색 광원 인 경우, 상기 광 방출 영역(530a)에는, 적색(R), 녹색(G) 및 청색(B)의 컬러필터가 순차적으로 배치될 수 있다.Here, the light source unit 520 may be formed of a white light source (or a white light source), and in this case, the black matrix substrate 530 may further include a color filter. When the light source unit 520 is a white light source, color filters of red (R), green (G), and blue (B) may be sequentially disposed in the light emission area 530a.
광원부(520)는, 적색, 녹색 및 청색 광원으로 이루어질 수 있으며, 이 경우, 컬러필터가 포함되지 않을 수 있다.The light source unit 520 may be formed of red, green, and blue light sources, and in this case, the color filter may not be included.
또한, 광원부(520)는 청색 광원(블루 광원)으로 이루어질 수 있으며, 이 경우, 청색 광원을 적색 광 및 녹색 광으로 변환하기 위한 컬러필터가 구비될 수 있다.In addition, the light source unit 520 may include a blue light source (blue light source), and in this case, a color filter for converting the blue light source into red light and green light may be provided.
블랙 매트릭스 영역(530b)에 구비되는 블랙 매트릭스는 대비비(contrast) 향상을 위하여 적색(R), 녹색(G) 및 청색(B)의 컬러필터(450a) 사이에 배치되며, 이러한 블랙 매트릭스는 명암의 대조를 향상시킬 수 있다.The black matrix provided in the black matrix area 530b is disposed between the color filters 450a of red (R), green (G), and blue (B) to improve contrast, and the black matrix is contrasted. To improve the contrast.
블랙 매트릭스는 빛의 누설을 방지하기 위한 차광 영역으로서, 블랙 매트릭스 기판(530) 상에 일정한 간격으로 형성되어 있으며, 일반적으로 광 방출 영역(530a)의 사이사이에 구비되어, 적색(R) 광, 녹색(G) 광 및 청색(B) 광의 혼색을 방지할 수 있다. 나아가, 블랙 매트릭스는 검은색 안료가 첨가된 감광성 무기물질로 이루어져 있다. 상기 검은색 안료로는 예컨대, 카본블랙이나 티타늄 옥사이드 등을 사용한다.The black matrix is a light shielding area for preventing light leakage, and is formed on the black matrix substrate 530 at regular intervals, and is generally provided between the light emitting areas 530a to provide red (R) light, Mixing of green (G) light and blue (B) light can be prevented. Furthermore, the black matrix consists of a photosensitive inorganic material with black pigment added. As said black pigment, carbon black, titanium oxide, etc. are used, for example.
한편, 본 발명에 따른 디스플레이 모듈은, 플렉서블하게 구현될 수 있으며, 이 경우, 블랙 매트릭스는 유기물로 이루어질 수 있다.On the other hand, the display module according to the present invention, may be implemented flexibly, in this case, the black matrix may be made of an organic material.
즉, 상기 컬러필터(450a)는 각 블랙 매트릭스(450b)의 사이에 적색(R), 녹색(G) 및 청색(B)의 컬러필터 패턴이 교대로 배열되어 이루어져 있으며, 백라이트 유닛(410)으로부터 조사되어 액정패널(440)을 통과한 빛에 색상을 부여하는 역할을 한다. 이러한 컬러필터(450a)는 통상 감광성 무기물질로 이루어져 있다.That is, the color filter 450a is formed by alternately arranging color filter patterns of red (R), green (G), and blue (B) between the black matrices 450b. The irradiated light passes through the liquid crystal panel 440 to impart color. The color filter 450a is usually made of a photosensitive inorganic material.
이와 같이, 디스플레이 모듈(151)의 컬러패턴 기판(450)에는 빛샘 현상을 막기 위해 블랙 매트릭스(450b)(black matrix)가 형성된다.As such, a black matrix 450b is formed on the color pattern substrate 450 of the display module 151 to prevent light leakage.
렌즈 패드(550)는, 상기 광 방출 영역(530a) 각각을 덮도록 이루어지는 제1 렌즈 영역(550a)과, 상기 제1 렌즈 영역(550a)에서 연장되어, 상기 블랙 매트릭스 영역(530b)의 적어도 일부를 덮도록 이루어지는 제2 렌즈 영역(550b)을 구비할 수 있다.The lens pad 550 extends from the first lens region 550a formed to cover each of the light emission regions 530a and the first lens region 550a, and includes at least a portion of the black matrix region 530b. The second lens region 550b may cover the gap.
도 6b에 도시된 것과 같이, 편광판(540)이 구비된 디스플레이 모듈인 경우, 렌즈 패드(550)는, 편광판(540) 상에 배치될 수 있다.As illustrated in FIG. 6B, when the display module includes the polarizer 540, the lens pad 550 may be disposed on the polarizer 540.
또한, 편광판(540)이 구비되지 않은 디스플레이 모듈인 경우, 렌즈 패드(550)는, 블랙 매트릭스 기판(530) 상에 배치될 수 있다.In addition, when the display module does not include the polarizer 540, the lens pad 550 may be disposed on the black matrix substrate 530.
또한, 본 발명에 따른 디스플레이 모듈은, 인캡 레이어(encap)레이어를 더 포함할 수 있으며, 편광판(540)이 구비되지 않은 디스플레이 모듈인 경우, 렌즈 패드(550)는, 인캡 레이어(encap)레이어 상이 배치될 수 있다.In addition, the display module according to the present invention may further include an encap layer. When the display module is not provided with the polarizer 540, the lens pad 550 is different from the encap layer. Can be deployed.
즉, 이 경우, 블랙 매트릭스 기판(530), 인캡 레이어(encap) 및 렌즈 패드(550) 순으로 적층될 수 있다.In this case, the black matrix substrate 530, the encap layer, and the lens pad 550 may be stacked in this order.
한편, 도시와 같이, 상기 제2 렌즈 영역(550b)은, 상기 광 방출 영역(530a) 을 통과한 광의 적어도 일부가 상기 블랙 매트릭스 또는 블랙 매트릭스 영역(530b)의 상부 공간을 향하여 굴절되도록, 상기 제1 렌즈 영역(550a)의 제1 출사면에 대해 경사지는 제2 출사면을 갖도록 이루어진다. 도시와 같이, 제1 렌즈 영역(550a) 출사면(제1 출사면)은 평면이고, 제2 렌즈 영역(550b)의 출사면(제2 출사면)은 곡면일 수 있다.On the other hand, as shown in the drawing, the second lens region 550b is configured such that at least a part of the light passing through the light emitting region 530a is refracted toward the upper space of the black matrix or the black matrix region 530b. 1, the second emission surface inclined with respect to the first emission surface of the lens region 550a. As illustrated, the emission surface (first emission surface) of the first lens region 550a may be flat, and the emission surface (second emission surface) of the second lens region 550b may be curved.
한편, 상기 렌즈 패드(550)의 입사면은 평면일 수 있다.Meanwhile, the incident surface of the lens pad 550 may be a plane.
도시와 같이, 상기 제2 렌즈 영역(550b)은 상기 제1 렌즈 영역(550a)과 멀어질수록 두께가 줄어들어, 1 렌즈 영역(550a)은 평편(flat)하고, 제2 렌즈 영역(550b)은 만곡된 형상을 가질 수 있다.As shown, the thickness of the second lens area 550b decreases as it moves away from the first lens area 550a, so that the first lens area 550a is flat and the second lens area 550b is flat. It may have a curved shape.
상기 제1 렌즈 영역(550a)은, 상기 블랙 매트릭스 영역(530b)의 적어도 일부를 덮도록 이루어질 수 있다.The first lens region 550a may be formed to cover at least a portion of the black matrix region 530b.
또한, 상기 제2 렌즈 영역(550b)은, 이웃한 다른 제2 렌즈 영역과 소정의 이격 공간을 사이에 두고 배치될 수 있다.In addition, the second lens area 550b may be disposed with a predetermined distance from another adjacent second lens area.
이와 같이, 광원부(520)에서 방출된, 상기 블랙 매트릭스 기판(530) 및 렌즈 패드(550)를 순차적으로 통과하여 외부로 방출되는 광 방출 경로를 갖는다.As described above, the light emitting path 520 sequentially passes through the black matrix substrate 530 and the lens pad 550 and is emitted to the outside.
이상에서 살펴본 것과 같이, 본 발명의 일 실시예에 따른 디스플레이 모듈이 헤드 마운티드 디스플레이(HEAD MOUNTED DISPLAY,100)에 구비되는 경우, OLED 또는 LCD와 같은 디스플레이 모듈(151)에서 픽셀(Pixel) 사이에 존재하는 블랙 매트릭스 (Black matrix)가 헤드 마운티드 디스플레이(HEAD MOUNTED DISPLAY,100)에 구비된 렌즈(Lens, 480)에 의해 확대 되면서, 사용자의 눈에 보이게 되는 현상을 개선할 수 있다.As described above, when the display module according to an embodiment of the present invention is provided in the head mounted display 100, the display module exists between pixels in the display module 151 such as an OLED or LCD. As the black matrix is enlarged by the lens 480 provided in the head mounted display 100, the phenomenon of being visible to the user can be improved.
이와 같은 구성에 의해 픽셀(Pixel)의 발광영역인 평편한(flat) 영역을 통해 입사되는 광은 그대로 시인하도록 하고, 블랙 매트릭스 영역, 즉 에지(Edge)부분에 렌즈 패드 (Micro Lens)를 만곡되도록 형성하여 원하는 굴절광을 얻을 수 있다. 즉, 컬러필터의 측면에서 손실되는 광을 렌즈 패드를 통해 굴절시켜 전면으로 형성함으로써 광학적으로 블랙 매트릭스 영역을 안 보이게 하였다. 이는 렌즈 타입과 상관없이 적용 가능하며, 디스플레이 모듈(151)의 기본화질을 저하시키지 않고 적용할 수 있다.With this configuration, the light incident through the flat area, which is the light emitting area of the pixel, is visually recognized, and the lens pad is curved in the black matrix area, that is, the edge part. To form desired refractive light. That is, the black matrix region is not shown optically by refracting the light lost from the side of the color filter through the lens pad to form the front surface. This can be applied regardless of the lens type and can be applied without degrading the basic quality of the display module 151.
도 7a 및 도 7b는 본 발명의 일 실시예에 따른 렌즈 패드를 구비하는 OLED 구조 및 LCD구조의 부분 개념도이며, 이하에서는 도 7a 및 도 7b를 참조하여 설명하기로 한다.7A and 7B are partial conceptual views of an OLED structure and an LCD structure including a lens pad according to an embodiment of the present invention, which will be described below with reference to FIGS. 7A and 7B.
도 7a는 OLED의 구조로 Blue 픽셀(B)의 비대칭형 구조를 예시한 것이고, 도 7b는 화이트 픽셀(white pixel,W)을 구비하는 LCD 구조를 예시한 것이다. 도 7a 및 도 7b에 도시된 바와 같이, 레드 픽셀(R), 그린 픽셀(G), 블루 픽셀(B) 및 화이트 픽셀(W)이 서로 이격 배치되고, 각각의 픽셀(R,G,B,W)의 사이에 블랙 매트릭스(BM)이 배치될 때, 상기 각각의 픽셀(R,G,B,W) 상에 각각의 렌즈 패드(291,292,293,294)가 배치된다. 따라서 특정 픽셀 구조에 관계없이 모두 적용 가능하다. FIG. 7A illustrates an asymmetric structure of a blue pixel B as an OLED structure, and FIG. 7B illustrates an LCD structure including white pixels W. Referring to FIG. As shown in FIGS. 7A and 7B, the red pixel R, the green pixel G, the blue pixel B, and the white pixel W are spaced apart from each other, and each pixel R, G, B, When the black matrix BM is disposed between W, respective lens pads 291, 292, 293, and 294 are disposed on the respective pixels R, G, B, and W. As shown in FIG. Therefore, all can be applied regardless of the specific pixel structure.
또한, 일반적으로 OLED는 LCD와 비교해 개구율이 약 20%미만으로 블랙 매트릭스가 넓은 구조를 가지므로 화면 크기를 키우고 저배율 렌즈를 사용해도 OLED에서는 LCD보다 격자무늬가 더 잘 보일 수 밖에 없다. 따라서, OLED의 경우가 LCD 보다 시인성 향상에 효과적이라고 할 수 있다.In addition, OLEDs generally have a large black matrix structure with an aperture ratio of less than about 20% compared to LCDs, so that even if the screen size is increased and a low magnification lens is used, the lattice pattern of the OLEDs is more visible than LCDs. Therefore, OLED can be said to be more effective for improving visibility than LCD.
한편, 도 8a, 도 8b, 도 8c, 도 8d, 도 8e 및 도 8f는 본 발명의 일 실시예에 따른 렌즈 패드의 제조 과정을 설명하기 위한 모식도이고, 도 9은 본 발명의 일 실시예에 따른 렌즈 패드의 형성 과정의 플로차트이다. 8A, 8B, 8C, 8D, 8E, and 8F are schematic views illustrating a manufacturing process of a lens pad according to an embodiment of the present invention, and FIG. 9 illustrates an embodiment of the present invention. The flowchart of the formation process of the lens pad is accordingly.
이하에서는 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 일 실시예에 따른 렌즈 패드의 형성 과정에 대하여 설명하기로 한다.Hereinafter, a process of forming a lens pad according to an embodiment of the present invention will be described with reference to the accompanying drawings.
먼저, 도 8a에서와 같이, 무기물 박막(132) 상에 포토 레지스트(photoresist)를 코팅(S110)한다. 상기 무기물 박막(132)는 일예로, 투명 유리일 수 있으며, 2~5㎛ 정도의 두께로 형성한다. 그리고, 도 8b에서와 같이, 자외선에 노출시키는 노광(UV exposure)(S120)을 실시한다. 상기 노광(S120) 공정은 후면 또는 전면 노광을 실시할 수 있다. 도 8b에서는 후면 노광을 예시하였다. 이후, 도 8c에서와 같이, 현상(developing)(S130)을 실시한다. 현상 공정에 의해 블랙 매트릭스(133)와 중첩되는 영역의 포토레지스트(131)는 제거된다. First, as shown in FIG. 8A, a photoresist is coated on the inorganic thin film 132 (S110). The inorganic thin film 132 may be, for example, transparent glass, and formed to a thickness of about 2 μm to about 5 μm. Then, as shown in FIG. 8B, an exposure (UV exposure) S120 for exposing to ultraviolet rays is performed. The exposure (S120) process may perform a back or front exposure. 8B illustrates backside exposure. Thereafter, as illustrated in FIG. 8C, development S130 is performed. The photoresist 131 in the region overlapping the black matrix 133 is removed by the developing process.
그리고, 도 8d에 도시된 바와 같이, 포토레지스트(131)를 용융(melting)(S140)시킨다. 포토 레지스트 용융 공정(photoresist melting process)(S140)에 의해 상기 무기물 박막(131)이 무기물 렌즈로 변하게 된다. 이때, 상기 무기물 박막(131)의 양 단부는 만곡되도록 형성된다. 이후, 도 8e에 도시된 바와 같이, 플라즈마 이온에 의한 드라이 에칭(dry etching)(S150) 공정을 거친다. 상기 드라이 에칭(S150) 공정에 의해 상기 무기물 렌즈(131)의 양 단부가 보다 정밀하게 다듬어진다. 마지막으로, 도 8f에 도시된 바와 같이, 표면 조도 향상을 위한 후처리 공정(S160)이 이루어진다. Then, as shown in Figure 8d, the photoresist 131 is melted (S140). The inorganic thin film 131 is turned into an inorganic lens by a photoresist melting process S140. At this time, both ends of the inorganic thin film 131 is formed to be curved. Thereafter, as shown in FIG. 8E, dry etching (S150) by plasma ions is performed. Both ends of the inorganic lens 131 are refined more precisely by the dry etching (S150) process. Finally, as shown in FIG. 8F, a post treatment process S160 is performed to improve surface roughness.
상기 공정은 일예에 불과한 것이어서 상기 렌즈 패드(290)의 제조 공정이 이에 한정되는 것은 아니고, 몰드(mold)법, Gravure offset 공법 등에 의해 렌즈 패드(290)가 형성될 수 있다.Since the process is just an example, the manufacturing process of the lens pad 290 is not limited thereto, and the lens pad 290 may be formed by a mold method, a gravure offset method, or the like.
앞서 설명한 디스플레이 모듈(151)은 HMD(100)에 장착되어 사용될 수 있다. 이때, HMD(100)는 상기 디스플레이 모듈(151)의 전면에 렌즈가 배치되어 사용되는데, 앞서 살펴본 실시 예들과 같이 사용될 수 있다.The display module 151 described above may be mounted and used in the HMD 100. In this case, the HMD 100 has a lens disposed on the front surface of the display module 151, and may be used as described above.
본 발명의 실시예들 중 적어도 하나에 의하면, 렌즈 패드를 형성함으로써 디스플레이 모듈에 형성되는 블랙 매트릭스에 의한 격자 무늬가 보이지 않도록 할 수 있다.According to at least one of the embodiments of the present invention, the grid pattern formed by the black matrix formed in the display module may be hidden by forming the lens pad.
본 발명의 적용 가능성의 추가적인 범위는 이하의 상세한 설명으로부터 명백해질 것이다. 그러나 본 발명의 사상 및 범위 내에서 다양한 변경 및 수정은 당업자에게 명확하게 이해될 수 있으므로, 상세한 설명 및 본 발명의 바람직한 실시예와 같은 특정 실시예는 단지 예시로 주어진 것으로 이해되어야 한다.Further scope of the applicability of the present invention will become apparent from the following detailed description. However, various changes and modifications within the spirit and scope of the present invention can be clearly understood by those skilled in the art, and therefore, specific embodiments, such as the detailed description and the preferred embodiments of the present invention, should be understood to be given by way of example only.
전술한 본 발명은, 프로그램이 기록된 매체에 컴퓨터가 읽을 수 있는 코드로서 구현하는 것이 가능하다. 컴퓨터가 읽을 수 있는 매체는, 컴퓨터 시스템에 의하여 읽혀질 수 있는 데이터가 저장되는 모든 종류의 기록장치를 포함한다. 컴퓨터가 읽을 수 있는 매체의 예로는, HDD(Hard Disk Drive), SSD(Solid State Disk), SDD(Silicon Disk Drive), ROM, RAM, CD-ROM, 자기 테이프, 플로피 디스크, 광 데이터 저장 장치 등이 있으며, 또한 캐리어 웨이브(예를 들어, 인터넷을 통한 전송)의 형태로 구현되는 것도 포함한다. 또한, 상기 컴퓨터는 단말기의 제어부(180)를 포함할 수도 있다. 따라서, 상기의 상세한 설명은 모든 면에서 제한적으로 해석되어서는 아니되고 예시적인 것으로 고려되어야 한다. 본 발명의 범위는 첨부된 청구항의 합리적 해석에 의해 결정되어야 하고, 본 발명의 등가적 범위 내에서의 모든 변경은 본 발명의 범위에 포함된다.The present invention described above can be embodied as computer readable codes on a medium in which a program is recorded. The computer-readable medium includes all kinds of recording devices in which data that can be read by a computer system is stored. Examples of computer-readable media include hard disk drives (HDDs), solid state disks (SSDs), silicon disk drives (SDDs), ROMs, RAMs, CD-ROMs, magnetic tapes, floppy disks, optical data storage devices, and the like. This also includes implementations in the form of carrier waves (eg, transmission over the Internet). In addition, the computer may include the controller 180 of the terminal. Accordingly, the above detailed description should not be construed as limiting in all aspects and should be considered as illustrative. The scope of the invention should be determined by reasonable interpretation of the appended claims, and all changes within the equivalent scope of the invention are included in the scope of the invention.

Claims (20)

  1. 광을 방출하도록 형성되는 백라이트부;A backlight unit configured to emit light;
    상기 백라이트부에 중첩 배치되는 제1 편광판;A first polarizer disposed to overlap the backlight unit;
    상기 제1 편광판의 상부에 배치되고, TFT 전극이 배열 TFT 기판;A TFT substrate disposed on the first polarizing plate, wherein the TFT electrodes are arranged;
    상기 TFT 기판 상에 형성되어, 상기 제1 편광판을 통과한 광을 이용하여 영상을 생성하는 액정패널;A liquid crystal panel formed on the TFT substrate to generate an image using light passing through the first polarizing plate;
    상기 액정패널과 중첩하도록 배치되고, 소정의 이격 공간을 사이에 두고 배열된 적색(R), 녹색(G) 및 청색(B)의 컬러필터와 상기 이격 공간에 배치되는 블랙 매트릭스를 구비하는 컬러필터 기판;A color filter disposed to overlap with the liquid crystal panel and including a color filter of red (R), green (G), and blue (B) arranged with a predetermined separation space therebetween and a black matrix disposed in the separation space; Board;
    상기 컬러필터 기판과 중첩하도록 배치되는 제2 편광판; 및A second polarizer disposed to overlap the color filter substrate; And
    상기 제2 편광판 상에 배치되며, 상기 적색, 녹색 및 청색 컬러필터 각각을 덮도록 이루어지는 제1 렌즈 영역과, 상기 제1 렌즈 영역에서 연장되어, 상기 블랙 매트릭스의 적어도 일부를 덮도록 이루어지는 제2 렌즈 영역을 구비하는 렌즈 패드를 포함하고,A first lens region disposed on the second polarizer and covering each of the red, green, and blue color filters, and a second lens extending from the first lens region to cover at least a portion of the black matrix; A lens pad having an area,
    상기 제2 렌즈 영역은,The second lens area is
    상기 컬러필터 기판을 통과한 광의 적어도 일부가 상기 블랙 매트릭스의 상부 공간을 향하여 굴절되도록, 상기 제1 렌즈 영역의 제1 출사면에 대해 경사지는 제2 출사면을 갖는 것을 특징으로 하는 디스플레이 모듈. And a second emission surface inclined with respect to the first emission surface of the first lens region such that at least a portion of the light passing through the color filter substrate is refracted toward the upper space of the black matrix.
  2. 제1항에 있어서, The method of claim 1,
    상기 제1 출사면은 평면이고, 상기 제2 출사면은 곡면인 것을 특징으로 하는 디스플레이 모듈.And the first exit surface is a flat surface and the second exit surface is a curved surface.
  3. 제2항에 있어서,The method of claim 2,
    상기 렌즈 패드의 입사면은 평면인 것을 특징으로 하는 디스플레이 모듈.And the incident surface of the lens pad is flat.
  4. 제1항에 있어서,The method of claim 1,
    상기 백라이트부에서 방출된 광은,The light emitted from the backlight unit,
    상기 제1 편광판, 상기 액정패널, 상기 컬러필터, 상기 제2 편광판 및 상기 렌즈 패드를 순차적으로 통과하여 외부로 방출되는 광 방출 경로를 갖는 것을 특징으로 하는 디스플레이 모듈.And a light emission path which passes through the first polarizing plate, the liquid crystal panel, the color filter, the second polarizing plate, and the lens pad in sequence and is emitted to the outside.
  5. 제1항에 있어서, The method of claim 1,
    상기 제2 렌즈 영역은 상기 제1 렌즈 영역과 멀어질수록 두께가 줄어드는 것을 특징으로 하는 디스플레이 모듈.The display module of claim 2, wherein the thickness of the second lens area decreases as it moves away from the first lens area.
  6. 제1항에 있어서,The method of claim 1,
    상기 제1 렌즈 영역은 평편(flat)하도록 이루어지고, 상기 제2 렌즈 영역은 만곡된 형상을 갖는 것을 특징으로 하는 디스플레이 모듈.And the first lens area is flat, and the second lens area has a curved shape.
  7. 제1항에 있어서, 상기 제1 렌즈 영역은, 상기 블랙 매트릭스의 적어도 일부를 덮도록 이루어지는 것을 특징으로 하는 디스플레이 모듈.The display module of claim 1, wherein the first lens area covers at least a portion of the black matrix.
  8. 제1항에 있어서,The method of claim 1,
    상기 제2 렌즈 영역은, 이웃한 다른 제2 렌즈 영역과 소정의 이격 공간을 사이에 두고 배치되는 것을 특징으로 하는 디스플레이 모듈.And the second lens area is disposed with a predetermined spaced distance from another neighboring second lens area.
  9. TFT 기판;TFT substrate;
    상기 TFT 기판 상에 배치되어, 상기 TFT 기판과 전기적으로 연결되는 복수의 광원들을 포함하는 광 방출부; A light emitting part disposed on the TFT substrate and including a plurality of light sources electrically connected to the TFT substrate;
    광 방출부와 중첩하도록 배치되고, 상기 복수의 광원들에서 방출되는 광이 통과하는 광 방출 영역 및 상기 광 방출 영역 사이에 블랙 매트릭스가 구비되는 블랙 매트릭스 영역을 포함하는 블랙매트릭스 기판;A black matrix substrate disposed to overlap the light emitting part, the black matrix substrate including a light emitting area through which light emitted from the plurality of light sources passes and a black matrix area between the light emitting areas;
    상기 블랙 매트릭스 기판과 중첩 배치되어, 상기 광 방출 영역을 덮도록 이루어지는 제1 렌즈 영역과, 상기 제1 렌즈 영역에서 연장되어, 상기 블랙 매트리스영역을 덮도록 이루어지는 제2 렌즈 영역을 포함하는 렌즈 패드를 포함하고,A lens pad including a first lens region overlapping with the black matrix substrate to cover the light emitting region, and a second lens region extending from the first lens region to cover the black mattress region; Including,
    상기 제2 렌즈 영역은,The second lens area is
    상기 블랙매트릭스 기판을 통과한 광의 적어도 일부가 상기 블랙 매트릭스의 상부 공간을 향하여 굴절되도록, 상기 제1 렌즈 영역의 제1 출사면에 대해 경사지는 제2 출사면을 갖는 것을 특징으로 하는 디스플레이 모듈. And a second emission surface inclined with respect to the first emission surface of the first lens region such that at least a portion of the light passing through the black matrix substrate is refracted toward the upper space of the black matrix.
  10. 제9항에 있어서,The method of claim 9,
    상기 복수의 광원들은 화이트 광원으로 이루어지고,The plurality of light sources are made of a white light source,
    상기 광 방출 영역에는, 적색(R), 녹색(G) 및 청색(B)의 컬러필터가 순차적으로 배치되는 것을 특징으로 하는 디스플레이 모듈.And a color filter of red (R), green (G), and blue (B) in the light emitting region.
  11. 제9항에 있어서,The method of claim 9,
    상기 블랙 매트릭스 기판과 상기 렌즈 패드 사이에 편광판이 더 포함되는 것을 특징으로 하는 디스플레이 모듈.And a polarizer further included between the black matrix substrate and the lens pad.
  12. 제9항에 있어서,The method of claim 9,
    상기 복수의 광원들은, 적색(R), 녹색(G) 및 청색(B)의 광원들로 이루어지는 것을 특징으로 하는 디스플레이 모듈.The plurality of light sources, the display module, characterized in that consisting of light sources of red (R), green (G) and blue (B).
  13. 제9항에 있어서,The method of claim 9,
    상기 렌즈패드의 입사면 및 상기 제1 출사면은, 평면이고,The incident surface and the first exit surface of the lens pad are flat,
    상기 제1 출사면은 평면이고, 상기 제2 출사면은 곡면인 것을 특징으로 하는 디스플레이 모듈.And the first exit surface is a flat surface and the second exit surface is a curved surface.
  14. 제9항에있어서,According to claim 9,
    상기 광 방출부에서 방출된 광은,The light emitted from the light emitting portion,
    상기 블랙 매트릭스 기판 및 상기 렌즈 패드를 순차적으로 통과하여 외부로 방출되는 광 방출 경로를 갖는 것을 특징으로 하는 디스플레이 모듈.And a light emission path that sequentially passes through the black matrix substrate and the lens pad and is emitted to the outside.
  15. 제9항에 있어서,The method of claim 9,
    상기 제2 렌즈 영역은, 상기 제1 렌즈 영역과 멀어질수록 두께가 줄어드는 것을 특징으로 하는 디스플레이 모듈.The display module of claim 2, wherein the thickness of the second lens area decreases as it moves away from the first lens area.
  16. 제9항에 있어서,The method of claim 9,
    상기 제1 렌즈 영역은 평편(flat)하도록 이루어지고, 상기 제2 렌즈 영역은 만곡된 형상을 갖는 것을 특징으로 하는 디스플레이 모듈.And the first lens area is flat, and the second lens area has a curved shape.
  17. 제9항에 있어서, The method of claim 9,
    상기 제1 렌즈 영역은, 상기 블랙 매트릭스 영역의 적어도 일부를 덮도록 이루어지는 것을 특징으로 하는 디스플레이 모듈.And the first lens area covers at least a portion of the black matrix area.
  18. 제9항에 있어서,The method of claim 9,
    상기 제2 렌즈 영역은, 이웃한 다른 제2 렌즈 영역과 소정의 이격 공간을 사이에 두고 배치되는 것을 특징으로 하는 디스플레이 모듈.And the second lens area is disposed with a predetermined spaced distance from another neighboring second lens area.
  19. 시각 정보를 표시하는 디스플레이 모듈; 및A display module for displaying visual information; And
    상기 디스플레이 모듈과 이격 형성되어 상기 디스플레이 모듈에서 표시되는 상기 시각 정보를 확대시키는 렌즈부를 포함하고,A lens unit spaced apart from the display module to enlarge the visual information displayed on the display module;
    상기 디스플레이 모듈은,The display module,
    TFT 기판;TFT substrate;
    상기 TFT 기판 상에 배치되어, 상기 TFT 기판과 전기적으로 연결되는 복수의 광원들을 포함하는 광 방출부; A light emitting part disposed on the TFT substrate and including a plurality of light sources electrically connected to the TFT substrate;
    광 방출부와 중첩하도록 배치되고, 상기 복수의 광원들에서 방출되는 광이 통과하는 광 방출 영역 및 상기 광 방출 영역 사이에 블랙 매트릭스가 구비되는 블랙 매트릭스 영역을 포함하는 블랙매트릭스 기판;A black matrix substrate disposed to overlap the light emitting part, the black matrix substrate including a light emitting area through which light emitted from the plurality of light sources passes and a black matrix area between the light emitting areas;
    상기 블랙 매트릭스 기판과 중첩 배치되어, 상기 광 방출 영역을 덮도록 이루어지는 제1 렌즈 영역과, 상기 제1 렌즈 영역에서 연장되어, 상기 블랙 매트리스영역을 덮도록 이루어지는 제2 렌즈 영역을 포함하는 렌즈 패드를 포함하고,A lens pad including a first lens region overlapping with the black matrix substrate to cover the light emitting region, and a second lens region extending from the first lens region to cover the black mattress region; Including,
    상기 제2 렌즈 영역은,The second lens area is
    상기 블랙매트릭스 기판을 통과한 광의 적어도 일부가 상기 블랙 매트릭스의 상부 공간을 향하여 굴절되도록, 상기 제1 렌즈 영역의 제1 출사면에 대해 경사지는 제2 출사면을 갖는 것을 특징으로 하는 헤드 마운티드 디스플레이 장치.And a second emission surface inclined with respect to the first emission surface of the first lens region such that at least a portion of the light passing through the black matrix substrate is refracted toward the upper space of the black matrix. .
  20. 제19항에 있어서,The method of claim 19,
    상기 제1 출사면은 평면이고, 상기 제2 출사면은 곡면인 것을 특징으로 하는 헤드 마운티드 디스플레이 장치.And the first exit surface is a flat surface and the second exit surface is a curved surface.
PCT/KR2016/010992 2016-09-30 2016-09-30 Display module and head mounted display device comprising same WO2018062593A1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
PCT/KR2016/010992 WO2018062593A1 (en) 2016-09-30 2016-09-30 Display module and head mounted display device comprising same

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
PCT/KR2016/010992 WO2018062593A1 (en) 2016-09-30 2016-09-30 Display module and head mounted display device comprising same

Publications (1)

Publication Number Publication Date
WO2018062593A1 true WO2018062593A1 (en) 2018-04-05

Family

ID=61759843

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
PCT/KR2016/010992 WO2018062593A1 (en) 2016-09-30 2016-09-30 Display module and head mounted display device comprising same

Country Status (1)

Country Link
WO (1) WO2018062593A1 (en)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN114594629A (en) * 2022-04-15 2022-06-07 武汉华星光电技术有限公司 Fingerprint identification display panel and device

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2008026654A (en) * 2006-07-21 2008-02-07 Hitachi Displays Ltd Three-dimensional display device
US20130242235A1 (en) * 2012-03-15 2013-09-19 Boe Technology Group Co., Ltd. Lenticular lens grating, liquid crystal grating and display device
KR20140000782A (en) * 2012-06-25 2014-01-06 엘지디스플레이 주식회사 Stereoscopic image display device of non glasses type
KR20140052177A (en) * 2012-10-22 2014-05-07 엘지디스플레이 주식회사 3 dimensional stereography image display device
KR20140139206A (en) * 2013-05-27 2014-12-05 한화첨단소재 주식회사 Apparatus for displaying stereo-scopic images in glassless mode

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2008026654A (en) * 2006-07-21 2008-02-07 Hitachi Displays Ltd Three-dimensional display device
US20130242235A1 (en) * 2012-03-15 2013-09-19 Boe Technology Group Co., Ltd. Lenticular lens grating, liquid crystal grating and display device
KR20140000782A (en) * 2012-06-25 2014-01-06 엘지디스플레이 주식회사 Stereoscopic image display device of non glasses type
KR20140052177A (en) * 2012-10-22 2014-05-07 엘지디스플레이 주식회사 3 dimensional stereography image display device
KR20140139206A (en) * 2013-05-27 2014-12-05 한화첨단소재 주식회사 Apparatus for displaying stereo-scopic images in glassless mode

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN114594629A (en) * 2022-04-15 2022-06-07 武汉华星光电技术有限公司 Fingerprint identification display panel and device
CN114594629B (en) * 2022-04-15 2023-12-08 武汉华星光电技术有限公司 Fingerprint identification display panel and device

Similar Documents

Publication Publication Date Title
WO2015190666A1 (en) Mobile terminal and method for controlling the same
WO2017209533A1 (en) Mobile device and controlling method thereof
WO2017026555A1 (en) Mobile terminal
WO2017007060A1 (en) Mobile terminal
WO2018092949A1 (en) Mobile terminal
WO2016186257A1 (en) Head mounted display
WO2018056473A1 (en) Head-mounted display device
WO2019198870A1 (en) Flexible printed circuit board and mobile terminal comprising same
WO2018124334A1 (en) Electronic device
WO2018105772A1 (en) Mobile terminal
WO2015060501A1 (en) Apparatus and method for controlling mobile terminal
WO2019112165A1 (en) Electronic device having camera device
WO2018048092A1 (en) Head mounted display and method for controlling the same
WO2015130040A1 (en) Mobile terminal and controlling method thereof
WO2015178561A1 (en) Mobile terminal and dynamic frame adjustment method thereof
WO2017159919A1 (en) Image capturing device
WO2015129990A1 (en) Mobile terminal
WO2016056723A1 (en) Mobile terminal and controlling method thereof
WO2017171161A1 (en) Mobile terminal
WO2018097340A1 (en) Mobile terminal
WO2018101508A1 (en) Mobile terminal
WO2020060004A1 (en) Mobile terminal
WO2018135675A1 (en) Electronic device
WO2016125971A1 (en) Mobile terminal and control method therefor
WO2015108287A1 (en) Mobile terminal

Legal Events

Date Code Title Description
121 Ep: the epo has been informed by wipo that ep was designated in this application

Ref document number: 16917795

Country of ref document: EP

Kind code of ref document: A1

NENP Non-entry into the national phase

Ref country code: DE

122 Ep: pct application non-entry in european phase

Ref document number: 16917795

Country of ref document: EP

Kind code of ref document: A1