WO2021230698A1 - 반사 구조체, 이를 포함하는 반사 구조체 어레이, 및 플로팅 이미지 표시 장치 - Google Patents

반사 구조체, 이를 포함하는 반사 구조체 어레이, 및 플로팅 이미지 표시 장치 Download PDF

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WO2021230698A1
WO2021230698A1 PCT/KR2021/006055 KR2021006055W WO2021230698A1 WO 2021230698 A1 WO2021230698 A1 WO 2021230698A1 KR 2021006055 W KR2021006055 W KR 2021006055W WO 2021230698 A1 WO2021230698 A1 WO 2021230698A1
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reflective
pillar
substrate
pillars
light blocking
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PCT/KR2021/006055
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금창민
김명호
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삼성전자 주식회사
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    • G02B5/12—Reflex reflectors
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    • G—PHYSICS
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    • G02B30/50—Optical systems or apparatus for producing three-dimensional [3D] effects, e.g. stereoscopic images the image being built up from image elements distributed over a 3D volume, e.g. voxels
    • G02B30/56—Optical systems or apparatus for producing three-dimensional [3D] effects, e.g. stereoscopic images the image being built up from image elements distributed over a 3D volume, e.g. voxels by projecting aerial or floating images
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    • G02B5/12—Reflex reflectors
    • G02B5/122—Reflex reflectors cube corner, trihedral or triple reflector type

Definitions

  • the present disclosure relates to a reflective structure, an array of reflective structures, and a floating image display device.
  • Dihedral Corner Reflector Array unlike a normal mirror, the light incident from the original image (or object) passes through the DCRA device and gathers again on the other side of the DCRA.
  • the DCRA may generate a floating image (mid-air image) by forming an image at a position exactly equal to the distance between the original image and the DCRA.
  • a technical problem is to provide a reflective structure, an array of reflective structures, and a floating image display device having high light extraction efficiency.
  • a technical problem is to provide a reflective structure that does not generate a ghost image, an array of reflective structures, and a floating image display device.
  • a technical problem is to provide a reflective structure that prevents a direct image from being generated, a reflective structure array, and a floating image display device.
  • the substrate comprising a first surface and a second surface facing each other; a reflective pillar provided on the substrate; and a first light blocking film covering the first surface of the substrate, wherein the first light blocking film includes an opening exposing the first surface of the substrate and is perpendicular to the first surface of the substrate
  • a reflective structure may be provided in which the reflective pillar and the opening are arranged in a second direction parallel to the first surface of the substrate when viewed along the first direction.
  • the side of the reflective pillar may include: a first reflective side; a second reflective side orthogonal to the first reflective side; and a front surface provided between the first reflective side surface and the second reflective side surface.
  • the front surface may have a planar shape, and the reflective pillar may have a triangular pillar shape.
  • the front surface may have a curved shape, and the reflective pillar may have the same shape as a portion of the circular pillar.
  • the reflective pillar may be provided on the first surface, and the opening may be provided on the front surface.
  • a second light blocking layer provided on the upper surface of the reflective pillar, the first reflective side surface, and the second reflective side surface; may be further included.
  • a fourth light blocking layer provided between the reflective pillar and the substrate may be further included.
  • the reflective pillar may be provided on the second surface of the substrate.
  • the aspect ratio of the reflective pillar may be 0.6 or more and 3.5 or less, and the aspect ratio of the reflective pillar may be determined by the following equation.
  • Aspect ratio height of reflective pillar/width of first reflective side
  • a reflective structure array in which the plurality of reflective pillars and the plurality of first openings immediately adjacent to each other are arranged in a second direction parallel to the first surface of the substrate when viewed along the first direction may be provided have.
  • a distance between the plurality of reflective pillars may be equal to or smaller than twice a height of the plurality of reflective pillars.
  • Each side of the plurality of reflective pillars includes: a first reflective side; a second reflective side orthogonal to the first reflective side; and a front surface provided between the first reflective side surface and the second reflection side surface, wherein a distance between the front surfaces of the plurality of reflection pillars may be equal to or greater than 0.3 times a height of the plurality of reflection pillars have.
  • the plurality of reflection pillars may include a plurality of first reflection groups arranged along the second direction, wherein each of the plurality of first reflection groups is parallel to the first surface and intersecting the second direction. It may include a plurality of first reflection pillars arranged along the direction.
  • the plurality of reflection pillars may further include a plurality of second reflection groups alternately arranged with the plurality of first reflection groups along the second direction, wherein each of the plurality of second reflection groups is arranged in the third direction
  • a plurality of second reflection pillars may be arranged along the poles, and when viewed along the second direction, the plurality of second reflection pillars may be respectively disposed between the plurality of first reflection pillars.
  • the plurality of reflective pillars may be radially arranged.
  • the plurality of reflective pillars may be provided on the first surface.
  • the plurality of reflective pillars may be provided on a second surface of the substrate opposite to the first surface of the substrate.
  • a real image element for outputting light that generates a real image
  • a reflective structure array configured to generate a floating image by reflecting light provided from the real image element
  • the reflective structure array comprises: a substrate; a plurality of reflective pillars provided on the substrate; and a first light blocking layer covering a first surface of the substrate, wherein the first light blocking layer includes a plurality of first openings exposing the first surface, and a first direction perpendicular to the first surface
  • a floating image display device may be provided in which the plurality of reflective pillars and the plurality of first openings are arranged in a second direction parallel to the first surface.
  • Each side of the plurality of reflective pillars includes: a first reflective side; a second reflective side orthogonal to the first reflective side; and a front surface provided between the first reflective side surface and the second reflective side surface.
  • the present disclosure may provide a reflective structure having high light extraction efficiency, an array of reflective structures, and a floating image display device.
  • the present disclosure may provide a reflective structure that does not produce a ghost image, an array of reflective structures, and a floating image display device.
  • the present disclosure may provide a reflective structure that prevents a direct image from being generated, an array of reflective structures, and a floating image display device.
  • FIG. 1 is a perspective view of a reflective structure in accordance with an exemplary embodiment.
  • FIG. 2 is a plan view of FIG. 1 .
  • FIG. 3 is a side view of FIG. 1 ;
  • FIG. 4 is a view for explaining a path of light incident on the reflective structure of FIG. 1 .
  • FIG. 5 is a side view of FIG. 4 ;
  • FIG. 6 is a perspective view of a reflective structure in accordance with an exemplary embodiment.
  • FIG. 7 is a plan view of FIG. 6 .
  • FIG. 8 is a side view of FIG. 6 ;
  • FIG. 9 is a view for explaining a path of light incident on the reflective structure of FIG. 6 .
  • FIG. 10 is a side view of FIG. 9 ;
  • FIG. 11 is a perspective view of a reflective structure in accordance with an exemplary embodiment.
  • FIG. 12 is a side view of FIG. 11 ;
  • FIG. 13 is a perspective view of a reflective structure in accordance with an exemplary embodiment.
  • FIG. 14 is a plan view of FIG. 13 .
  • Fig. 15 is a side view of Fig. 13;
  • 16 is a perspective view of a reflective structure in accordance with an exemplary embodiment.
  • FIG. 17 is a bottom view of FIG. 16 .
  • FIG. 18 is a side view of FIG. 16 ;
  • FIG. 19 is a perspective view of a reflective structure in accordance with an exemplary embodiment.
  • FIG. 20 is a plan view of FIG. 19 .
  • 21 is a diagram illustrating an overall shape of an array of reflective structures according to an exemplary embodiment.
  • FIG. 22 is a plan view of FIG. 21 .
  • 23 is a diagram illustrating an overall shape of an array of reflective structures according to an exemplary embodiment.
  • FIG. 24 is a plan view of FIG. 23 .
  • 25 is a diagram illustrating an overall shape of an array of reflective structures according to an exemplary embodiment.
  • FIG. 26 is a plan view of FIG. 25 .
  • FIG. 27 is a conceptual diagram of a floating image display device according to an exemplary embodiment.
  • the substrate comprising a first surface and a second surface facing each other; a reflective pillar provided on the substrate; and a first light blocking film covering the first surface of the substrate, wherein the first light blocking film includes an opening exposing the first surface of the substrate and is perpendicular to the first surface of the substrate
  • a reflective structure may be provided in which the reflective pillar and the opening are arranged in a second direction parallel to the first surface of the substrate when viewed along the first direction.
  • a reflective structure array in which the plurality of reflective pillars immediately adjacent to each other and the plurality of first openings are arranged along a second direction parallel to the first surface of the substrate when viewed along the first direction may be provided have.
  • a real image element for outputting light that generates a real image
  • a reflective structure array configured to generate a floating image by reflecting light provided from the real image element
  • the reflective structure array comprises: a substrate; a plurality of reflective pillars provided on the substrate; and a first light blocking layer covering a first surface of the substrate, wherein the first light blocking layer includes a plurality of first openings exposing the first surface, and a first direction perpendicular to the first surface
  • a floating image display device may be provided in which the plurality of reflective pillars and the plurality of first openings are arranged in a second direction parallel to the first surface.
  • ...unit described in the specification mean a unit that processes at least one function or operation, which may be implemented as hardware or software, or a combination of hardware and software.
  • FIG. 1 is a perspective view of a reflective structure in accordance with an exemplary embodiment.
  • FIG. 2 is a plan view of FIG. 1 .
  • 3 is a side view of FIG. 1 ;
  • FIG. 4 is a view for explaining a path of light incident on the reflective structure of FIG. 1 .
  • 5 is a side view of FIG. 4 ;
  • a reflective structure 10 may be provided.
  • the reflective structure 10 may include a substrate 100 , a first light blocking layer 310 , and a first reflective pillar 210 .
  • the substrate 100 may include a first surface 100a and a second surface 100b that face each other.
  • the first surface 100a and the second surface 100b may be parallel.
  • the first surface 100a may extend along a first direction DR1 and a second direction DR2 crossing each other.
  • the first direction DR1 and the second direction DR2 may be perpendicular to each other.
  • the substrate 100 may include a transparent material.
  • the substrate 100 may include glass or transparent plastic.
  • the material included in the substrate 100 is not limited to the above disclosure.
  • the first reflective pillar 210 may be provided on the substrate 100 .
  • the first reflective pillar 210 may extend along a third direction DR3 crossing the first surface 100a of the substrate 100 .
  • the third direction DR3 may be perpendicular to the first surface 100a.
  • the first reflective pillar 210 may include an upper surface 210a, a bottom surface 210b, a first reflective side surface 210c, a second reflective side surface 210d, and a front surface 210e.
  • the bottom surface 210b of the first reflective pillar 210 may be a surface facing the first surface 100a of the substrate 100 .
  • the upper surface 210a of the first reflective pillar 210 may be a surface disposed opposite to the bottom surface 210b of the first reflective pillar 210 .
  • the first reflective side surface 210c, the second reflective side surface 210d, and the front surface 210e may be disposed between the upper surface 210a and the bottom surface 210b.
  • the first reflective side surface 210c and the second reflective side surface 210d may be orthogonal to each other.
  • the front surface 210e may be disposed between the first reflective side surface 210c and the second reflective side surface 210d.
  • the front surface 210e has a first reflective side surface 210c and a second reflective side surface 210c from an edge of the first reflective side surface 210c disposed opposite to an edge where the first reflective side surface 210c and the second reflective side surface 210d intersect.
  • the side surface 210d may extend to the edge of the second reflective side surface 210d disposed on the opposite side of the intersecting edge.
  • the front surface 210e may be flat.
  • the front surface 210e may extend in a fourth direction DR4 parallel to an edge where the front surface 210e and the first surface 100a of the substrate 100 intersect.
  • the top surface 210a and the bottom surface 210b of the first reflective pillar 210 may be triangular.
  • the first reflective pillar 210 may be substantially a triangular pillar.
  • the first reflective pillar 210 may be transparent.
  • the first reflective pillar 210 may include a photoresist material.
  • the first reflective pillar 210 may include PMMA or SU-8.
  • the aspect ratio of the first reflective pillar 210 may be greater than or equal to 0.6 and less than or equal to 3.5.
  • An aspect ratio of the first reflective pillar 210 may be a ratio of a height to a width of the first reflective pillar 210 .
  • the aspect ratio of the first reflective pillar 210 may be expressed by the following equation.
  • Aspect ratio of first reflective pillar 210 (height of first reflective pillar 210)/(width of first reflective side surface 210c)
  • the first light blocking layer 310 may be provided on the substrate 100 .
  • the first light blocking layer 310 may surround the first reflective pillar 210 .
  • the first light blocking layer 310 and the first reflective pillar 210 may not overlap in the third direction DR3 .
  • the first light blocking layer 310 may reflect or absorb light.
  • the first light blocking layer 310 may reflect or absorb visible light.
  • the first light blocking layer 310 may include a metal.
  • the first light blocking layer 310 may include aluminum (Al), chromium (Cr), silver (Ag), or a combination thereof.
  • the first light blocking layer 310 absorbs visible light
  • the first light blocking layer 310 may include a light absorbing material.
  • a first opening OP1 may be provided between the first reflective pillar 210 and the first light blocking layer 310 .
  • the first opening OP1 may be provided on the front surface 210e of the first reflective pillar 210 .
  • the first opening OP1 may expose the first surface 100a of the substrate 100 .
  • the first light blocking layer 310 extends to the region where the first opening OP1 is disposed, light enters the first reflection pillar 210 only through the bottom surface 210b of the first reflection pillar 210 .
  • the first opening OP1 may be disposed on a path of light entering the first reflective pillar 210 through the front surface 210e of the first reflective pillar 210 .
  • Light may enter the first reflective pillar 210 through the front surface 210e of the first reflective pillar 210 through the first opening OP1 .
  • the light path in the reflective structure 10 is described.
  • the first beam L1 , the second beam L2 , and the third beam L3 may be incident on the second surface 100b of the substrate 100 .
  • the first beam L1 , the second beam L2 , and the third beam L3 may be emitted from a real image element (not shown) to reach the substrate 100 .
  • the first beam L1 , the second beam L2 , and the third beam L3 illustrated in FIG. 5 may be viewed from the reflective structure 10 in the fourth direction DR4 .
  • the first beam L1 may pass through the substrate 100 and be provided to the first reflective pillar 210 .
  • the first beam L1 may enter the first reflection pillar 210 through the bottom surface 210b of the first reflection pillar 210 .
  • the first beam L1 may be reflected by the first reflective side surface 210c and the second reflective side surface 210d within the first reflective pillar 210 .
  • Points at which the first beam L1 is reflected by the first reflective side surface 210c and the second reflective side surface 210d are indicated by first_1 points P1_1 and 1_2 points P1_2 .
  • the first_1 point P1_1 is a point at which the first beam L1 is reflected by the first reflective side surface 210c
  • the first_2 point P1_2 is the first beam L1 at the second reflecting side surface. It may be a point reflected by 210d.
  • the first beam L1 may be reflected from the first_2 point P1_2 and then emitted to the outside of the first reflection pillar 210 through the upper surface 210a.
  • the first beam L1 may contribute to generating a desired floating image.
  • the second beam L2 may pass through the substrate 100 and be provided to the first opening OP1 .
  • the second beam L2 may be emitted to the outside of the substrate 100 through the first opening OP1 to reach the front surface 210e of the first reflective pillar 210 .
  • the second beam L2 may enter the first reflective pillar 210 through the front surface 210e of the first reflective pillar 210 .
  • the second beam L2 may be reflected by the first reflective side surface 210c and the second reflective side surface 210d within the first reflective pillar 210 . Points at which the second beam L2 is reflected by the first reflective side surface 210c and the second reflective side surface 210d are denoted as 2_1 points P2_1 and 2_2 points P2_2 .
  • the second_1 point P2_1 is a point at which the second beam L2 is reflected by the first reflective side surface 210c
  • the second_2 point P1_2 is the second beam L2 at the second reflecting side surface. It may be a point reflected by 210d.
  • the second beam L2 may be reflected from the second_2 point P2_2 and then emitted to the outside of the first reflective pillar 210 through the front surface 210e.
  • the second beam L2 may contribute to generating a required floating image together with the first beam L1 .
  • the third beam L3 may pass through the substrate 100 and reach the first light blocking layer 310 .
  • the third beam L3 may be reflected or absorbed by the first light blocking layer 310 .
  • the third beam L3 may not pass through the first surface 100a of the substrate 100 and may not be emitted to the outside of the substrate 100 .
  • the third beam L3 may be emitted to the outside of the substrate 100 to contribute to generating a direct image and/or a ghost image.
  • the direct image may refer to an image in which light emitted from an actual image element is transmitted through the reflective structure without being reflected by the reflective structure 10 .
  • the ghost image may refer to an image generated at an undesired location.
  • the third beam L3 may not contribute to generating the floating image.
  • the reflection pillar has a quadrangular pillar shape
  • light emitted to the outside of the reflection pillar through four sides of the reflection pillar may not contribute to generating a floating image.
  • Only light emitted to the outside of the reflective pillar through the upper surface of the rectangular pillar-shaped reflective pillar may contribute to generating a floating image.
  • the reflective structure 10 having high efficiency can be provided.
  • the first light blocking layer 310 of the present disclosure may selectively block light (eg, the third beam L3 ) that is not provided to the bottom surface 210b and the front surface 210e of the first reflective pillar 210 . can Accordingly, generation of ghost images and direct images may be reduced.
  • FIG. 6 is a perspective view of a reflective structure in accordance with an exemplary embodiment.
  • FIG. 7 is a plan view of FIG. 6 .
  • FIG. 8 is a side view of FIG. 6 ;
  • FIG. 9 is a view for explaining a path of light incident on the reflective structure of FIG. 6 .
  • FIG. 10 is a side view of FIG. 9 ;
  • contents substantially the same as those described with reference to FIGS. 1 to 5 may not be described.
  • a reflective structure 11 may be provided.
  • the reflective structure 11 may include a substrate 100 , a first light blocking layer 310 , a first reflective pillar 210 , and a second light blocking layer 320 .
  • the substrate 100 , the first light blocking layer 310 , and the first reflective pillar 210 are the substrate 100 , the first light blocking layer 310 , and the first reflection described with reference to FIGS. 1 to 3 , respectively. It may be substantially the same as the pillar 210 .
  • the second light blocking layer 320 may be provided on the upper surface 210a of the first reflective pillar 210 .
  • the second light blocking layer 320 may reflect or absorb light.
  • the second light blocking layer 320 may include substantially the same material as the first light blocking layer 310 .
  • the second light blocking layer 320 may prevent light from being emitted to the outside of the first reflective pillar 210 through the upper surface 210a of the first reflective pillar 210 .
  • the second light blocking layer 320 completely covers the upper surface 210a of the first reflective pillar 210 , this is exemplary.
  • the second light blocking layer 320 may cover a portion of the upper surface 210a of the first reflective pillar 210 and expose the remaining portion.
  • the first beam L1 , the second beam L2 , and the third beam L3 may be incident on the second surface 100b of the substrate 100 .
  • the first beam L1 , the second beam L2 , and the third beam L3 may be emitted from the real image element and reach the substrate 100 .
  • the second beam L2 and the third beam L3 may be substantially the same as the second beam L2 and the third beam L3 described with reference to FIGS. 4 and 5 , respectively.
  • a portion of the first beam L1 is reflected by the first reflective side surface 210c and the second reflective side surface 210d within the first reflective pillar 210 , and another portion of the first beam L1 is first reflected
  • the pillar 210 may be reflected by any one of the first reflective side surface 210c and the second reflective side surface 210d.
  • the second light blocking layer 320 may reflect or absorb the first beam LB1 .
  • the first beam LB1 may not be emitted to the outside of the first reflection pillar 210 through the upper surface 210a of the first reflection pillar 210 .
  • the second light blocking layer 320 is reflected by the other part of the first beam L1 (ie, in the first reflective pillar 210 , on any one of the first reflective side surface 210c and the second reflective side surface 210d) Generation of a ghost image by the first beam L1 may be prevented.
  • the present disclosure may provide a reflective structure 11 that prevents a direct image and a ghost image from being generated, thereby generating a floating image with high clarity.
  • FIG. 11 is a perspective view of a reflective structure in accordance with an exemplary embodiment. 12 is a side view of FIG. 11 ;
  • contents substantially the same as those described with reference to FIGS. 1 to 3 and those described with reference to FIGS. 9 and 10 may not be described.
  • a reflective structure 12 may be provided.
  • the reflective structure 12 may include a substrate 100 , a first light blocking layer 310 , a third light blocking layer 330 , and a first reflective pillar 210 .
  • the substrate 100 , the first light blocking film 310 , and the first reflective pillar 210 are the substrate 100 , the first light blocking film 310 , and the first reflection described with reference to FIGS. 1 to 3 , respectively. It may be substantially the same as the pillar 210 .
  • the third light blocking layer 330 may be interposed between the substrate 100 and the first reflective pillar 210 .
  • the substrate 100 and the first reflective pillar 210 may be spaced apart from each other by the third light blocking layer 330 .
  • the third light blocking layer 330 may cover a portion of the bottom surface 210b of the first reflective pillar 210 and expose the other portion. In this case, the other portion of the exposed bottom surface 210b of the first reflective pillar 210 may extend toward the substrate 100 and may directly contact the first surface 100a of the substrate 100 .
  • the third light blocking layer 330 may reflect or absorb light.
  • the third light blocking layer 330 may include substantially the same material as the first light blocking layer 310 described with reference to FIGS. 1 to 3 .
  • the third light blocking layer 330 and the first light blocking layer 310 may form a single structure.
  • the third light blocking layer 330 and the first light blocking layer 310 may be connected to each other without a boundary therebetween.
  • the third light blocking layer 330 may block light from entering the first reflective pillar 210 through the bottom surface 210b of the first reflective pillar 210 .
  • the third light blocking layer 330 may block the first beam L1 described with reference to FIGS. 9 and 10 from entering the first reflective pillar 210 . Accordingly, the first beam L1 reflected by the other part of the first beam L1 (ie, one of the first reflective side surface 210c and the second reflective side surface 210d within the first reflective pillar 210 ). )) from forming a ghost image can be prevented.
  • the present disclosure may provide a reflective structure 12 that prevents a direct image and a ghost image from being generated, thereby generating a floating image with high clarity.
  • FIG. 13 is a perspective view of a reflective structure in accordance with an exemplary embodiment.
  • 14 is a plan view of FIG. 13 .
  • Fig. 15 is a side view of Fig. 13;
  • a reflective structure 13 may be provided.
  • the reflective structure 13 may include a substrate 100 , a first light blocking layer 310 , a fourth light blocking layer 340 , and a first reflective pillar 210 .
  • the substrate 100 , the first light blocking layer 310 , and the first reflective pillar 210 are the substrate 100 , the first light blocking layer 310 , and the first reflection described with reference to FIGS. 1 to 3 , respectively. It may be substantially the same as the pillar 210 .
  • the fourth light blocking layer 340 is formed on the upper surface 210a, the first reflective side surface 210c, and the second reflective side surface 210d of the first reflective pillar 210 . ) can be provided.
  • the fourth light blocking layer 340 may reflect light.
  • the fourth light blocking layer 340 may include substantially the same material as the first light blocking layer 310 that reflects light.
  • the fourth light blocking layer 340 is shown to completely cover each of the upper surface 210a, the first reflective side surface 210c, and the second reflective side surface 210d of the first reflective pillar 210, but this is not limited. no. In another exemplary embodiment, the fourth light blocking layer 340 may partially cover each of the upper surface 210a, the first reflective side surface 210c, and the second reflective side surface 210d of the first reflective pillar 210 . can The fourth light blocking layer 340 disposed on the first reflective side surface 210c and the second reflective side surface 210d may increase light reflection efficiency of the first reflective side surface 210c and the second reflective side surface 210d. .
  • the fourth light blocking layer 340 may increase the intensity of reflected light compared to the intensity of light incident on the first reflective side surface 210c and the second reflective side surface 210d.
  • the fourth light blocking layer 340 disposed on the upper surface 210a of the first reflection pillar 210 is another part (ie, the first reflection pillar) of the first beam L1 described with reference to FIGS. 9 and 10 . It is possible to prevent a ghost image from being generated by the first beam (L1) reflected on any one of the first reflective side surface 210c and the second reflective side surface 210d in the 210 .
  • the present disclosure may provide a reflective structure 13 that prevents a direct image and a ghost image from being generated, thereby generating a floating image with high clarity.
  • the present disclosure can provide a reflective structure 13 with high efficiency.
  • FIG. 16 is a perspective view of a reflective structure in accordance with an exemplary embodiment. 17 is a bottom view of FIG. 16 . 18 is a side view of FIG. 16 ; For brevity of description, contents substantially the same as those described with reference to FIGS. 1 to 5 may not be described.
  • a reflective structure 14 may be provided.
  • the reflective structure 14 may include a substrate 100 , a fifth light blocking layer 350 , and a first reflective pillar 210 .
  • the substrate 100 and the first reflective pillar 210 may be substantially the same as those described with reference to FIGS. 1 to 3 .
  • the fifth light blocking layer 350 may be provided on the second surface 100b of the substrate 100 .
  • the fifth light blocking layer 350 may reflect or absorb light.
  • the fifth light blocking layer 350 may include substantially the same material as the first light blocking layer 310 described with reference to FIGS. 1 to 3 .
  • the fifth light blocking layer 350 may include a second opening OP2 exposing the second surface 100b of the substrate 100 .
  • the second opening OP2 When viewed along the third direction DR3 , the second opening OP2 may be displaced from the first reflective pillar 210 .
  • the second opening OP2 may not overlap the first reflective pillar 210 in the third direction DR3 .
  • the second opening OP2 may be spaced apart from a region facing the first reflective pillar 210 .
  • the light (the first beam L1 and the second beam L2 of FIGS. 4 and 5 ) provided to the first reflective pillar 210 passing through the substrate 100 may pass through the second opening OP2 .
  • the fifth light blocking layer 350 may selectively pass light traveling toward the first reflective pillar 210 (the first beam L1 and the second beam L2 of FIGS. 4 and 5 ).
  • the fifth light blocking layer 350 may block light that does not travel toward the first reflective pillar 210 (the third beam L3 of FIGS. 4 and 5 ).
  • the present disclosure discloses light (the first beam L1 and the second beam of FIGS. 4 and 5 ) emitted from the first reflection pillar 210 through the upper surface 210a and the front surface 210e of the first reflection pillar 210 .
  • (L2)) can be used to provide a reflective structure 14 that creates a floating image.
  • the present disclosure can provide a reflective structure 14 that prevents direct images from being created.
  • FIG. 19 is a perspective view of a reflective structure in accordance with an exemplary embodiment.
  • FIG. 20 is a plan view of FIG. 19 .
  • contents substantially the same as those described with reference to FIGS. 1 to 5 may not be described.
  • a reflective structure 15 may be provided.
  • the reflective structure 15 may include a substrate 100 , a first light blocking layer 310 , and a second reflective pillar 210 ′.
  • the substrate 100 and the first light blocking layer 310 may be substantially the same as the substrate 100 and the first light blocking layer 310 described with reference to FIGS. 1 to 3 , respectively.
  • the surface of the second reflective pillar 210' may include an upper surface 210a', a bottom surface 210b', a first reflective side surface 210c, a second reflective side surface 210d, and a front surface 210e'. have.
  • the first reflective side surface 210c and the second reflective side surface 210d may be substantially the same as the first reflective side surface 210c and the second reflective side surface 210d described with reference to FIGS. 1 to 3 , respectively. have.
  • each of the upper surface 210a ′ and the bottom surface 210b ′ may have a sectoral shape.
  • the front surface 210e' may have a convex shape. When viewed along the third direction DR3, the front surface 210e' may focus the light emitted from the second reflective pillar 210' through the front surface 210e'.
  • the second reflective pillar 210 ′ may be substantially the same as a portion of the circular pillar shape.
  • the present disclosure can provide a reflective structure 15 with high efficiency.
  • the present disclosure can provide a reflective structure 15 that can prevent direct images from being created.
  • FIG. 21 is a diagram illustrating an overall shape of an array of reflective structures according to an exemplary embodiment. 22 is a plan view of FIG. 21 .
  • contents substantially the same as those described with reference to FIGS. 1 to 3 may not be described.
  • an array of reflective structures 20 may be provided.
  • the reflective structure array 20 may include a substrate 100 , a light blocking layer 300 including a plurality of openings OP, and a plurality of reflective pillars 200 .
  • the reflective structure array 20 may be substantially the same as the reflective structure 10 described with reference to FIGS. 1 to 3 , except that a plurality of openings OP and reflective pillars 200 are provided.
  • the reflective structure array 20 may be at least one of the above-described reflective structures 11 , 12 , 13 , 14 , and 15 .
  • the arrangement of the plurality of openings OP and the plurality of reflective pillars 200 will be described.
  • the plurality of reflective pillars 200 may include a plurality of first reflective groups RG1 and a plurality of second reflective groups RG2 alternately arranged along the first direction DR1 .
  • Each of the plurality of first reflection groups RG1 may include first reflection pillars RGP1 arranged along the second direction DR2 .
  • the first reflective pillars RGP1 may be arranged at regular intervals.
  • Each of the plurality of second reflection groups RG2 may include second reflection pillars RGP2 arranged in the second direction DR2 .
  • the second reflection pillars RGP2 may be arranged at regular intervals.
  • a distance between the plurality of reflection pillars 200 may be equal to or smaller than twice the height of the plurality of reflection pillars 200 .
  • a distance between the front surfaces ( 210e of FIGS. 1 to 3 ) of the plurality of reflection pillars 200 may be equal to or greater than 0.3 times the height of the plurality of reflection pillars 200 .
  • the plurality of first reflection groups RG1 and the plurality of second reflection groups RG2 may be alternately disposed.
  • the second reflection pillars RGP2 may be provided between the first reflection pillars RGP1 .
  • the first reflection pillars RGP1 and the second reflection pillars RGP2 in the first reflection group RG1 and the second reflection group RG2 immediately adjacent to each other are zigzag along the second direction DR2 . can be arranged in a shape.
  • the minimum distance between the plurality of reflection pillars 200 is the first reflection pillar RGP1 in the first reflection group RG1 and the second reflection pillar RGP2 in the second reflection group RG2 immediately adjacent thereto. ) can be the distance between
  • the plurality of openings OP may be provided in regions adjacent to the plurality of reflective pillars 200 , respectively.
  • the plurality of openings OP may be provided on the front surfaces ( 210e of FIGS. 1 to 3 ) of the plurality of reflective pillars 200 , respectively.
  • the plurality of openings OP may not overlap the plurality of reflective pillars 200 along the third direction DR3 .
  • light emitted to the outside of the plurality of reflection pillars 200 through upper surfaces ( 210a of FIGS. 1 to 3 ) of the plurality of reflection pillars 200 and front surfaces of the plurality of reflection pillars 200 are provided.
  • a floating image may be generated using light emitted to the outside of the plurality of reflection pillars 200 through (210e of FIGS. 1 to 3 ). Accordingly, the reflective structure array 20 having high efficiency can be provided.
  • the light blocking film 300 of the present disclosure selectively selects light that does not travel toward the bottom surfaces ( 210b of FIGS. 1 to 3 ) and front surfaces ( 210e of FIGS. 1 to 3 ) of the plurality of reflective pillars 200 . can be blocked with Accordingly, it is possible to prevent the direct image from being generated.
  • FIG. 23 is a diagram illustrating an overall shape of an array of reflective structures according to an exemplary embodiment.
  • 24 is a plan view of FIG. 23 .
  • contents substantially the same as those described with reference to FIGS. 1 to 3 may not be described.
  • an array of reflective structures 21 may be provided.
  • the reflective structure array 21 may include a substrate 100 , a light blocking layer 300 including a plurality of openings OP, and a plurality of reflective pillars 200 .
  • the reflective structure array 21 may be substantially the same as the reflective structure 10 described with reference to FIGS. 1 to 3 , except that a plurality of openings OP and reflective pillars 200 are provided.
  • the reflective structure array 21 may be at least one of the above-described reflective structures 11 , 12 , 13 , 14 , and 15 .
  • an arrangement of the plurality of openings OP and the plurality of reflective pillars 200 will be described.
  • the plurality of reflective pillars 200 may be radially arranged.
  • the plurality of reflection pillars 200 may include a plurality of reflection groups RG that are spaced apart from each other by different distances from the virtual point.
  • One reflection group RG may include reflection pillars RGP spaced apart from the virtual point by the same distance.
  • the reflection pillars RGP in one reflection group RG may be arranged along a virtual arc centering on the virtual point.
  • a distance between the plurality of reflection pillars 200 may be equal to or smaller than twice the height of the plurality of reflection pillars 200 .
  • a distance between the front surfaces of the plurality of reflection pillars 200 may be equal to or greater than 0.3 times the height of the plurality of reflection pillars 200 .
  • the plurality of openings OP may be provided in regions adjacent to the plurality of reflective pillars 200 , respectively.
  • the plurality of openings OP may be provided on the front surfaces ( 210e of FIGS. 1 to 3 ) of the plurality of reflective pillars 200 , respectively.
  • the plurality of openings OP may not overlap the plurality of reflective pillars 200 along the third direction DR3 .
  • the present disclosure can provide an array of reflective structures 21 with high efficiency.
  • the present disclosure can provide a reflective structure array 21 that prevents a direct image from being generated, thereby creating a floating image with high definition.
  • FIG. 25 is a diagram illustrating an overall shape of an array of reflective structures according to an exemplary embodiment.
  • FIG. 26 is a plan view of FIG. 25 .
  • contents substantially the same as those described with reference to FIGS. 1 to 3 may not be described.
  • an array of reflective structures 22 may be provided.
  • the reflective structure array 22 may include a substrate 100 , a light blocking layer 300 including a plurality of openings OP, and a plurality of reflective pillars 200 .
  • the reflective structure array 22 may be substantially the same as the reflective structure 10 described with reference to FIGS. 1 to 3 , except that a plurality of openings OP and reflective pillars 200 are provided.
  • the reflective structure array 22 may be at least one of the above-described reflective structures 11 , 12 , 13 , 14 , and 15 .
  • the arrangement of the plurality of openings OP and the plurality of reflective pillars 200 will be described.
  • the plurality of reflective pillars 200 may be arranged in the first direction DR1 and the second direction DR2 .
  • the plurality of reflective pillars 200 may be arranged at regular intervals.
  • the minimum distance between the plurality of reflective pillars 200 is between a pair of reflective pillars RGP immediately adjacent to each other along the first direction DR1 or immediately adjacent to each other along the second direction DR2 . It may be a distance between a pair of reflective pillars RGP.
  • a distance between the plurality of reflection pillars 200 may be equal to or smaller than twice the height of the plurality of reflection pillars 200 .
  • a distance between the front surfaces of the plurality of reflection pillars 200 may be equal to or greater than 0.3 times the height of the plurality of reflection pillars 200 .
  • the plurality of reflection pillars 200 may include a plurality of reflection groups RG arranged along the first direction DR1 .
  • Each of the plurality of reflection groups RG may include reflection pillars RGP arranged along the second direction DR2 .
  • the reflective pillars RGP may be arranged at regular intervals.
  • the reflection pillars RGP in the different reflection groups RG may overlap in the second direction DR2 .
  • the plurality of openings OP may be provided in regions adjacent to the plurality of reflective pillars 200 , respectively.
  • the plurality of openings OP may be provided on the front surfaces ( 210e of FIGS. 1 to 3 ) of the plurality of reflective pillars 200 , respectively.
  • the plurality of openings OP may not overlap the plurality of reflective pillars 200 along the third direction DR3 .
  • the present disclosure can provide an array of reflective structures 22 with high efficiency.
  • the present disclosure can provide an array of reflective structures 22 that prevent direct images from being created, creating a floating image with high definition.
  • FIG. 27 is a conceptual diagram of a floating image display device according to an exemplary embodiment. For brevity of description, contents substantially the same as those described with reference to FIGS. 21 to 26 may not be described.
  • a floating image display device 30 may be provided.
  • the floating image display device 30 may include an array of reflective structures 20 and a real image element (RIE).
  • the reflective structure array 20 may be the reflective structure array 20 described with reference to FIGS. 21 and 22 . However, this is not limiting. In another example, the reflective structure array 20 may be the reflective structure array 21 described with reference to FIGS. 23 and 24 or the reflective structure array 22 described with reference to FIGS. 25 and 26 .
  • the real image element RIE may be disposed on one side of the reflective structure array 20 .
  • the real image element RIE may be disposed on the second surface 100b of the substrate 100 of the reflective structure array 20 .
  • a real image element (RIE) may emit light that produces a real image.
  • the real image element may include a display device that outputs an image or a real object.
  • Light emitted from the real image element RIE may be reflected by the reflective structure array 20 .
  • the light reflected from the reflective structure array 20 may generate a floating image FI on the other side of the reflective structure array 20 .
  • the floating image display device 30 looks at the reflective structure array 20 from the opposite side of the reflective structure array 20 with respect to the floating image FI, the floating image can be viewed.
  • the floating image display device 30 of the present disclosure may generate a floating image.

Landscapes

  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Optics & Photonics (AREA)
  • Optical Elements Other Than Lenses (AREA)

Abstract

반사 구조체는 서로 대향하는 제1 면 및 제2 면을 포함하는 기판, 기판의 상에 제공되는 반사 기둥, 및 기판의 제1 면을 덮는 제1 광 차단막을 포함하되, 제1 광 차단막은 기판의 제1 면을 노출하는 개구를 포함하고, 기판의 제1 면에 수직한 제1 방향을 따르는 관점에서, 반사 기둥과 개구는 기판의 제1 면에 평행한 제2 방향을 따라 배열된다.

Description

반사 구조체, 이를 포함하는 반사 구조체 어레이, 및 플로팅 이미지 표시 장치
본 개시는 반사 구조체, 반사 구조체 어레이, 및 플로팅 이미지 표시 장치에 관한 것이다.
최근 AR, VR 시장의 수요가 증가하고 있고, 공공 위생에 대한 관심이 높아짐에 따라 비접촉식 interaction이 가능한 전자기기인 mid-air display에 대한 요구가 증가하고 있다.
이면체 코너 반사 어레이(Dihedral Corner Reflector Array(DCRA))는 일반 거울과 달리 원본 이미지(혹은 물체) 로부터 입사된 빛이 DCRA device를 지나면서 DCRA 반대편에 다시 모인다. DCRA는 원본 이미지와 DCRA 사이의 거리와 정확히 같은 거리의 위치에 결상하여, 플로팅 이미지(Floating Image(mid-air image))를 생성할 수 있다.
기술적 과제는 높은 광 추출 효율을 갖는 반사 구조체, 반사 구조체 어레이, 및 플로팅 이미지 표시 장치를 제공하는 것에 있다.
기술적 과제는 고스트 이미지(Ghost Image)를 생성하지 않는 반사 구조체, 반사 구조체 어레이, 및 플로팅 이미지 표시 장치를 제공하는 것에 있다.
기술적 과제는 다이렉트 이미지(Direct Image)가 생성되는 것을 방지하는 반사 구조체, 반사 구조체 어레이, 및 플로팅 이미지 표시 장치를 제공하는 것에 있다.
다만, 기술적 과제는 상기 개시에 한정되지 않는다.
일 측면에 있어서, 서로 대향하는 제1 면 및 제2 면을 포함하는 기판; 상기 기판의 상에 제공되는 반사 기둥; 및 상기 기판의 상기 제1 면을 덮는 제1 광 차단막;을 포함하되, 상기 제1 광 차단막은 상기 기판의 상기 제1 면을 노출하는 개구를 포함하고, 상기 기판의 상기 제1 면에 수직한 제1 방향을 따르는 관점에서, 상기 반사 기둥과 상기 개구는 상기 기판의 상기 제1 면에 평행한 제2 방향을 따라 배열되는 반사 구조체가 제공될 수 있다.
상기 반사 기둥의 측면은: 제1 반사 측면; 상기 제1 반사 측면과 직교하는 제2 반사 측면; 및 상기 제1 반사 측면과 상기 제2 반사 측면 사이에 제공되는 전면;을 포함할 수 있다.
상기 전면은 평면 형상을 갖고, 상기 반사 기둥은 삼각 기둥 형상을 가질 수 있다.
상기 전면은 곡면 형상을 갖고, 상기 반사 기둥은 원 기둥의 일부분과 동일한 형상을 가질 수 있다.
상기 반사 기둥은 상기 제1 면 상에 제공되고, 상기 개구는 상기 전면 상에 제공될 수 있다.
상기 반사 기둥의 상면, 상기 제1 반사 측면, 및 상기 제2 반사 측면 상에 제공되는 제2 광 차단막;을 더 포함할 수 있다.
상기 반사 기둥의 상면 상에 제공되는 제3 광 차단막;을 더 포함할 수 있다.
상기 반사 기둥과 상기 기판 사이에 제공되는 제4 광 차단막;을 더 포함할 수 있다.
상기 반사 기둥은 상기 기판의 상기 제2 면 상에 제공될 수 있다.
상기 반사 기둥의 종횡비는 0.6 이상이고, 3.5 이하이며, 상기 반사 기둥의 상기 종횡비는 아래의 식으로 결정될 수 있다.
종횡비=반사 기둥의 높이/제1 반사 측면의 폭
일 측면에 있어서, 기판; 상기 기판 상에 제공되는 복수의 반사 기둥들; 및 상기 기판의 제1 면을 덮는 제1 광 차단막;을 포함하되, 상기 제1 광 차단막은 상기 제1 면을 노출하는 복수의 제1 개구들을 포함하고, 상기 기판의 상기 제1 면에 수직한 제1 방향을 따르는 관점에서, 서로 바로 인접하는 상기 복수의 반사 기둥들과 상기 복수의 제1 개구들은 상기 기판의 상기 제1 면에 평행하는 제2 방향을 따라 배열되는 반사 구조체 어레이가 제공될 수 있다.
상기 복수의 반사 기둥들 사이의 거리는 상기 복수의 반사 기둥들의 높이의 2배와 같거나 그보다 작을 수 있다.
상기 복수의 반사 기둥들의 각각의 측면은: 제1 반사 측면; 상기 제1 반사 측면과 직교하는 제2 반사 측면; 및 상기 제1 반사 측면과 상기 제2 반사 측면 사이에 제공되는 전면;을 포함하되, 상기 복수의 반사 기둥들의 상기 전면들 사이의 거리는 상기 복수의 반사 기둥들의 높이의 0.3배와 같거나 그보다 클 수 있다.
상기 복수의 반사 기둥들은 상기 제2 방향을 따라 배열되는 복수의 제1 반사 그룹들을 포함하되, 상기 복수의 제1 반사 그룹들의 각각은 상기 제1 면에 평행하되 상기 제2 방향과 교차하는 제3 방향을 따라 배열되는 복수의 제1 반사 기둥들을 포함할 수 있다.
상기 복수의 반사 기둥들은 상기 제2 방향을 따라 상기 복수의 제1 반사 그룹들과 교대로 배열되는 복수의 제2 반사 그룹들을 더 포함하되, 상기 복수의 제2 반사 그룹들의 각각은 상기 제3 방향을 따라 배열되는 복수의 제2 반사 기둥들을 포함하고, 상기 제2 방향을 따르는 관점에서, 상기 복수의 제2 반사 기둥들은 상기 복수의 제1 반사 기둥들 사이에 각각 배치될 수 있다.
상기 복수의 반사 기둥들은 방사형으로 배열될 수 있다.
상기 복수의 반사 기둥들은 상기 제1 면 상에 제공될 수 있다.
상기 복수의 반사 기둥들은 상기 기판의 상기 제1 면의 반대편에 제공되는 상기 기판의 제2 면 상에 제공될 수 있다.
일 측면에 있어서, 리얼 이미지를 생성하는 광을 출력하는 리얼 이미지 요소; 및 상기 리얼 이미지 요소로부터 제공되는 광을 반사하여 플로팅 이미지를 생성하는 반사 구조체 어레이;를 포함하되, 상기 반사 구조체 어레이는: 기판; 상기 기판 상에 제공되는 복수의 반사 기둥들; 및 상기 기판의 제1 면을 덮는 제1 광 차단막;을 포함하되, 상기 제1 광 차단막은 상기 제1 면을 노출하는 복수의 제1 개구들을 포함하고, 상기 제1 면에 수직한 제1 방향을 따르는 관점에서, 상기 복수의 반사 기둥들과 상기 복수의 제1 개구들은 상기 제1 면에 평행한 제2 방향을 따라 배열되는 플로팅 이미지 표시 장치가 제공될 수 있다.
상기 복수의 반사 기둥들의 각각의 측면은: 제1 반사 측면; 상기 제1 반사 측면과 직교하는 제2 반사 측면; 및 상기 제1 반사 측면과 상기 제2 반사 측면 사이에 제공되는 전면;을 포함할 수 있다.
본 개시는 높은 광 추출 효율을 갖는 반사 구조체, 반사 구조체 어레이, 및 플로팅 이미지 표시 장치를 제공할 수 있다.
본 개시는 고스트 이미지를 생성하지 않는 반사 구조체, 반사 구조체 어레이, 및 플로팅 이미지 표시 장치를 제공할 수 있다.
본 개시는 다이렉트 이미지가 생성되는 것을 방지하는 반사 구조체, 반사 구조체 어레이, 및 플로팅 이미지 표시 장치를 제공할 수 있다.
다만, 발명의 효과는 상기 개시에 한정되지 않는다.
도 1은 예시적인 실시예에 따른 반사 구조체의 사시도이다.
도 2는 도 1의 평면도이다.
도 3은 도 1의 측면도이다.
도 4는 도 1의 반사 구조체에 입사하는 광의 경로를 설명하기 위한 도면이다.
도 5는 도 4의 측면도이다.
도 6은 예시적인 실시예에 따른 반사 구조체의 사시도이다.
도 7은 도 6의 평면도이다.
도 8은 도 6의 측면도이다.
도 9는 도 6의 반사 구조체에 입사하는 광의 경로를 설명하기 위한 도면이다.
도 10은 도 9의 측면도이다.
도 11은 예시적인 실시예에 따른 반사 구조체의 사시도이다.
도 12는 도 11의 측면도이다.
도 13은 예시적인 실시예에 따른 반사 구조체의 사시도이다.
도 14는 도 13의 평면도이다.
도 15는 도 13의 측면도이다.
도 16은 예시적인 실시예에 따른 반사 구조체의 사시도이다.
도 17은 도 16의 저면도이다.
도 18은 도 16의 측면도이다.
도 19는 예시적인 실시예에 따른 반사 구조체의 사시도이다.
도 20은 도 19의 평면도이다.
도 21은 예시적인 실시예에 따른 반사 구조체 어레이의 전체적인 형상을 나타내는 도면이다.
도 22는 도 21의 평면도이다.
도 23은 예시적인 실시예에 따른 반사 구조체 어레이의 전체적인 형상을 나타내는 도면이다.
도 24는 도 23의 평면도이다.
도 25는 예시적인 실시예에 따른 반사 구조체 어레이의 전체적인 형상을 나타내는 도면이다.
도 26은 도 25의 평면도이다.
도 27은 예시적인 실시예에 따른 플로팅 이미지 표시 장치의 개념도이다.
일 측면에 있어서, 서로 대향하는 제1 면 및 제2 면을 포함하는 기판; 상기 기판의 상에 제공되는 반사 기둥; 및 상기 기판의 상기 제1 면을 덮는 제1 광 차단막;을 포함하되, 상기 제1 광 차단막은 상기 기판의 상기 제1 면을 노출하는 개구를 포함하고, 상기 기판의 상기 제1 면에 수직한 제1 방향을 따르는 관점에서, 상기 반사 기둥과 상기 개구는 상기 기판의 상기 제1 면에 평행한 제2 방향을 따라 배열되는 반사 구조체가 제공될 수 있다.
일 측면에 있어서, 기판; 상기 기판 상에 제공되는 복수의 반사 기둥들; 및 상기 기판의 제1 면을 덮는 제1 광 차단막;을 포함하되, 상기 제1 광 차단막은 상기 제1 면을 노출하는 복수의 제1 개구들을 포함하고, 상기 기판의 상기 제1 면에 수직한 제1 방향을 따르는 관점에서, 서로 바로 인접하는 상기 복수의 반사 기둥들과 상기 복수의 제1 개구들은 상기 기판의 상기 제1 면에 평행하는 제2 방향을 따라 배열되는 반사 구조체 어레이가 제공될 수 있다.
일 측면에 있어서, 리얼 이미지를 생성하는 광을 출력하는 리얼 이미지 요소; 및 상기 리얼 이미지 요소로부터 제공되는 광을 반사하여 플로팅 이미지를 생성하는 반사 구조체 어레이;를 포함하되, 상기 반사 구조체 어레이는: 기판; 상기 기판 상에 제공되는 복수의 반사 기둥들; 및 상기 기판의 제1 면을 덮는 제1 광 차단막;을 포함하되, 상기 제1 광 차단막은 상기 제1 면을 노출하는 복수의 제1 개구들을 포함하고, 상기 제1 면에 수직한 제1 방향을 따르는 관점에서, 상기 복수의 반사 기둥들과 상기 복수의 제1 개구들은 상기 제1 면에 평행한 제2 방향을 따라 배열되는 플로팅 이미지 표시 장치가 제공될 수 있다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 개시의 실시예들에 대해 상세히 설명하기로 한다. 이하의 도면들에서 동일한 참조부호는 동일한 구성요소를 지칭하며, 도면상에서 각 구성요소의 크기는 설명의 명료성과 편의상 과장되어 있을 수 있다. 한편, 이하에 설명되는 실시예는 단지 예시적인 것에 불과하며, 이러한 실시예들로부터 다양한 변형이 가능하다.
이하에서, "상부" 나 "상"이라고 기재된 것은 접촉하여 바로 위에 있는 것뿐만 아니라 비접촉으로 위에 있는 것도 포함할 수 있다.
단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. 또한 어떤 부분이 어떤 구성요소를 "포함"한다고 할 때, 이는 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성요소를 더 포함할 수 있는 것을 의미한다.
또한, 명세서에 기재된 “...부” 등의 용어는 적어도 하나의 기능이나 동작을 처리하는 단위를 의미하며, 이는 하드웨어 또는 소프트웨어로 구현되거나 하드웨어와 소프트웨어의 결합으로 구현될 수 있다.
도 1은 예시적인 실시예에 따른 반사 구조체의 사시도이다. 도 2는 도 1의 평면도이다. 도 3은 도 1의 측면도이다. 도 4는 도 1의 반사 구조체에 입사하는 광의 경로를 설명하기 위한 도면이다. 도 5는 도 4의 측면도이다.
도 1 내지 도 3을 참조하면, 반사 구조체(10)가 제공될 수 있다. 반사 구조체(10)는 기판(100), 제1 광 차단막(310), 및 제1 반사 기둥(210)을 포함할 수 있다. 기판(100)은 서로 대향하는 제1 면(100a) 및 제2 면(100b)을 포함할 수 있다. 예를 들어, 제1 면(100a) 및 제2 면(100b)은 평행할 수 있다. 제1 면(100a)은 서로 교차하는 제1 방향(DR1) 및 제2 방향(DR2)을 따라 연장할 수 있다. 예를 들어, 제1 방향(DR1) 및 제2 방향(DR2)은 서로 수직할 수 있다. 기판(100)은 투명한 재질을 포함할 수 있다. 예를 들어, 기판(100)은 유리 또는 투명 플라스틱을 포함할 수 있다. 다만, 기판(100)에 포함되는 물질은 상기 개시에 한정되지 않는다.
제1 반사 기둥(210)은 기판(100) 상에 제공될 수 있다. 제1 반사 기둥(210)은 기판(100)의 제1 면(100a)에 교차하는 제3 방향(DR3)을 따라 연장할 수 있다. 예를 들어, 제3 방향(DR3)은 제1 면(100a)에 수직할 수 있다. 제1 반사 기둥(210)은 상면(210a), 바닥면(210b), 제1 반사 측면(210c), 제2 반사 측면(210d), 및 전면(210e)을 포함할 수 있다. 제1 반사 기둥(210)의 바닥면(210b)은 기판(100)의 제1 면(100a)과 마주하는 면일 수 있다. 제1 반사 기둥(210)의 상면(210a)은 제1 반사 기둥(210)의 바닥면(210b)의 반대편에 배치되는 면일 수 있다. 제1 반사 측면(210c), 제2 반사 측면(210d), 및 전면(210e)은 상면(210a)과 바닥면(210b) 사이에 배치될 수 있다. 제1 반사 측면(210c) 및 제2 반사 측면(210d)은 서로 직교할 수 있다. 전면(210e)은 제1 반사 측면(210c)과 제2 반사 측면(210d) 사이에 배치될 수 있다. 전면(210e)은 제1 반사 측면(210c)과 제2 반사 측면(210d)이 교차하는 모서리의 반대편에 배치되는 제1 반사 측면(210c)의 테두리로부터 제1 반사 측면(210c)과 제2 반사 측면(210d)이 교차하는 모서리의 반대편에 배치되는 제2 반사 측면(210d)의 테두리로 연장할 수 있다. 전면(210e)은 평면일 수 있다. 예를 들어, 전면(210e)은 전면(210e)과 기판(100)의 제1 면(100a)이 교차하는 모서리에 평행하는 제4 방향(DR4)을 따라 연장할 수 있다. 제1 반사 기둥(210)의 상면(210a)과 바닥면(210b)은 삼각형일 수 있다. 제1 반사 기둥(210)은 실질적으로 삼각 기둥일 수 있다. 제1 반사 기둥(210)은 투명할 수 있다. 제1 반사 기둥(210)은 포토레지스트 물질을 포함할 수 있다. 예를 들어, 제1 반사 기둥(210)은 PMMA 또는 SU-8을 포함할 수 있다. 제1 반사 기둥(210)의 종횡비는 0.6 이상이고, 3.5 이하일 수 있다. 제1 반사 기둥(210)의 종횡비는 제1 반사 기둥(210)의 높이와 폭의 비율일 수 있다. 구체적으로, 제1 반사 기둥(210)의 종횡비는 아래의 식으로 표현될 수 있다.
제1 반사 기둥(210)의 종횡비=(제1 반사 기둥(210)의 높이)/(제1 반사 측면(210c)의 폭)
제1 광 차단막(310)은 기판(100) 상에 제공될 수 있다. 제1 광 차단막(310)은 제1 반사 기둥(210)을 둘러쌀 수 있다. 제1 광 차단막(310)과 제1 반사 기둥(210)은 제3 방향(DR3)을 따라 중첩하지 않을 수 있다. 제1 광 차단막(310)은 광을 반사 또는 흡수할 수 있다. 예를 들어, 제1 광 차단막(310)은 가시광선을 반사 또는 흡수할 수 있다. 광 차단막(310)이 가시광선을 반사하는 경우, 제1 광 차단막(310)은 금속을 포함할 수 있다. 예를 들어, 제1 광 차단막(310)은 알루미늄(Al), 크로뮴(Cr), 은(Ag), 또는 이들의 조합을 포함할 수 있다. 제1 광 차단막(310)이 가시광선을 흡수하는 경우, 제1 광 차단막(310)은 광 흡수 물질을 포함할 수 있다.
제1 반사 기둥(210)과 제1 광 차단막(310) 사이에 제1 개구(OP1)가 제공될 수 있다. 제1 개구(OP1)는 제1 반사 기둥(210)의 전면(210e) 상에 제공될 수 있다. 제1 개구(OP1)는 기판(100)의 제1 면(100a)을 노출할 수 있다. 제1 광 차단막(310)이 제1 개구(OP1)가 배치된 영역까지 연장하는 경우, 광은 제1 반사 기둥(210)의 바닥면(210b)을 통해서만 제1 반사 기둥(210) 내로 진입할 수 있다. 제1 개구(OP1)는 제1 반사 기둥(210)의 전면(210e)을 통해 제1 반사 기둥(210) 내로 진입하는 광의 경로 상에 배치될 수 있다. 제1 개구(OP1)에 의해 광이 제1 반사 기둥(210)의 전면(210e)을 통해 제1 반사 기둥(210) 내로 진입할 수 있다. 이하에서, 반사 구조체(10) 내의 광 경로에 대해 설명된다.
도 4 및 도 5를 참조하면, 기판(100)의 제2 면(100b)에 제1 빔(L1), 제2 빔(L2), 및 제3 빔(L3)이 입사할 수 있다. 예를 들어, 제1 빔(L1), 제2 빔(L2), 및 제3 빔(L3)은 리얼 이미지 요소(미도시)로부터 방출되어 기판(100)에 도달할 수 있다. 도 5에 도시되는 제1 빔(L1), 제2 빔(L2), 및 제3 빔(L3)은 제4 방향(DR4)으로 반사 구조체(10)를 바라본 것일 수 있다.
제1 빔(L1)은 기판(100)을 지나 제1 반사 기둥(210)에 제공될 수 있다. 제1 빔(L1)은 제1 반사 기둥(210)의 바닥면(210b)을 지나 제1 반사 기둥(210) 내에 진입할 수 있다. 제1 빔(L1)은 제1 반사 기둥(210) 내에서 제1 반사 측면(210c) 및 제2 반사 측면(210d)에 의해 반사될 수 있다. 제1 빔(L1)이 제1 반사 측면(210c) 및 제2 반사 측면(210d)에 의해 반사되는 지점들이 제1_1 점(P1_1) 및 제1_2 점(P1_2)으로 표시되었다. 예를 들어, 제1_1 점(P1_1)은 제1 빔(L1)이 제1 반사 측면(210c)에 의해 반사되는 지점이고, 제1_2 점(P1_2)은 제1 빔(L1)이 제2 반사 측면(210d)에 의해 반사되는 지점일 수 있다. 제1 빔(L1)은 제1_2 점(P1_2)에서 반사된 후 상면(210a)을 통해 제1 반사 기둥(210) 외부로 방출될 수 있다. 제1 빔(L1)은 요구되는 플로팅 이미지를 생성하는 것에 기여할 수 있다.
제2 빔(L2)은 기판(100)을 지나 제1 개구(OP1)에 제공될 수 있다. 제2 빔(L2)은 제1 개구(OP1)를 통해 기판(100) 외부로 방출되어, 제1 반사 기둥(210)의 전면(210e)에 도달할 수 있다. 제2 빔(L2)은 제1 반사 기둥(210)의 전면(210e)을 지나 제1 반사 기둥(210) 내로 진입할 수 있다. 제2 빔(L2)은 제1 반사 기둥(210) 내에서 제1 반사 측면(210c) 및 제2 반사 측면(210d)에 의해 반사될 수 있다. 제2 빔(L2)이 제1 반사 측면(210c) 및 제2 반사 측면(210d)에 의해 반사되는 지점들이 제2_1 점(P2_1) 및 제2_2 점(P2_2)으로 표시되었다. 예를 들어, 제2_1 점(P2_1)은 제2 빔(L2)이 제1 반사 측면(210c)에 의해 반사되는 지점이고, 제2_2 점(P1_2)은 제2 빔(L2)이 제2 반사 측면(210d)에 의해 반사되는 지점일 수 있다. 제2 빔(L2)은 제2_2 점(P2_2)에서 반사된 후 전면(210e)을 통해 제1 반사 기둥(210) 외부로 방출될 수 있다. 제2 빔(L2)은 제1 빔(L1)과 함께 요구되는 플로팅 이미지를 생성하는 것에 기여할 수 있다.
제3 빔(L3)은 기판(100)을 지나 제1 광 차단막(310)에 도달할 수 있다. 제3 빔(L3)은 제1 광 차단막(310)에 의해 반사 또는 흡수될 수 있다. 제3 빔(L3)은 기판(100)의 제1 면(100a)을 지나 기판(100)의 외부로 방출되지 못할 수 있다. 제1 광 차단막(310)이 없는 경우, 제3 빔(L3)은 기판(100) 외부로 방출되어, 다이렉트 이미지 및/또는 고스트 이미지를 생성하는 것에 기여할 수 있다. 다이렉트 이미지는 실제 이미지 요소로부터 방출된 광이 반사 구조체(10)에 의해 반사되지 않고 반사 구조체을 투과하여 생성되는 이미지를 지칭할 수 있다. 고스트 이미지는 요구되지 않는 위치에 생성되는 이미지를 지칭할 수 있다. 제3 빔(L3)은 플로팅 이미지를 생성하는 것에 기여하지 않을 수 있다.
반사 기둥이 사각 기둥 형상을 갖는 경우, 반사 기둥의 네 개의 측면들을 통해 반사 기둥 외부로 방출되는 광은 플로팅 이미지를 생성하는 것에 기여를 하지 않을 수 있다. 사각 기둥 형상의 반사 기둥은 상면을 통해 반사 기둥 외부로 방출되는 광만이 플로팅 이미지를 생성하는 것에 기여할 수 있다.
본 개시는 제1 반사 기둥(210)의 상면(210a)을 통해 제1 반사 기둥(210)의 외부로 방출되는 광 및 제1 반사 기둥(210)의 전면(210e)을 통해 제1 반사 기둥(210) 외부로 방출되는 광을 이용하여 플로팅 이미지를 생성할 수 있다. 이에 따라, 높은 효율을 갖는 반사 구조체(10)가 제공될 수 있다.
본 개시의 제1 광 차단막(310)은 제1 반사 기둥(210)의 바닥면(210b) 및 전면(210e)에 제공되지 않는 광(예를 들어, 제3 빔(L3))을 선택적으로 차단할 수 있다. 이에 따라, 고스트 이미지 및 다이렉트 이미지가 생성되는 것이 감소할 수 있다.
도 6은 예시적인 실시예에 따른 반사 구조체의 사시도이다. 도 7은 도 6의 평면도이다. 도 8은 도 6의 측면도이다. 도 9는 도 6의 반사 구조체에 입사하는 광의 경로를 설명하기 위한 도면이다. 도 10은 도 9의 측면도이다. 설명의 간결함을 위해, 도 1 내지 도 5를 참조하여 설명된 것과 실질적으로 동일한 내용은 설명되지 않을 수 있다.
도 6 내지 도 8을 참조하면, 반사 구조체(11)가 제공될 수 있다. 반사 구조체(11)는 기판(100), 제1 광 차단막(310), 제1 반사 기둥(210), 및 제2 광 차단막(320)을 포함할 수 있다. 기판(100), 제1 광 차단막(310), 및 제1 반사 기둥(210)은 각각 도 1 내지 도 3을 참조하여 설명되는 기판(100), 제1 광 차단막(310), 및 제1 반사 기둥(210)과 실질적으로 동일할 수 있다.
도 1 내지 도 3을 참조하여 설명된 것과 달리, 제1 반사 기둥(210)의 상면(210a) 상에 제2 광 차단막(320)이 제공될 수 있다. 제2 광 차단막(320)은 광을 반사 또는 흡수할 수 있다. 제2 광 차단막(320)은 제1 광 차단막(310)과 실질적으로 동일한 물질을 포함할 수 있다. 제2 광 차단막(320)은 제1 반사 기둥(210)의 상면(210a)을 통해 제1 반사 기둥(210)의 외부로 광이 방출되는 것을 방지할 수 있다. 제2 광 차단막(320)이 제1 반사 기둥(210)의 상면(210a)을 전부 덮는 것으로 도시되었으나, 이는 예시적인 것이다. 다른 예에서, 제2 광 차단막(320)은 제1 반사 기둥(210)의 상면(210a)의 일부를 덮고, 나머지 부분을 노출할 수 있다.
도 9 및 도 101을 참조하면, 기판(100)의 제2 면(100b)에 제1 빔(L1), 제2 빔(L2), 및 제3 빔(L3)이 입사할 수 있다. 예를 들어, 제1 빔(L1), 제2 빔(L2), 및 제3 빔(L3)은 리얼 이미지 요소로부터 방출되어 기판(100)에 도달할 수 있다. 제2 빔(L2) 및 제3 빔(L3)은 각각 도 4 및 도 5를 참조하여 설명되는 제2 빔(L2) 및 제3 빔(L3)과 실질적으로 동일할 수 있다. 제1 빔(L1)의 일부는 제1 반사 기둥(210) 내에서 제1 반사 측면(210c) 및 제2 반사 측면(210d)에 반사되고, 제1 빔(L1)의 다른 일부는 제1 반사 기둥(210) 내에서 제1 반사 측면(210c) 및 제2 반사 측면(210d) 중 어느 하나에 의해 반사될 수 있다.
도 4 및 도 5를 참조하여 설명된 것과 달리, 제2 광 차단막(320)은 제1 빔(LB1)을 반사 또는 흡수할 수 있다. 제1 빔(LB1)은 제1 반사 기둥(210)의 상면(210a)을 통해 제1 반사 기둥(210) 외부로 방출되지 않을 수 있다. 제2 광 차단막(320)은 제1 빔(L1)의 다른 일부(즉, 제1 반사 기둥(210) 내에서 제1 반사 측면(210c) 및 제2 반사 측면(210d) 중 어느 하나에 반사되는 제1 빔(L1))에 의해 고스트 이미지가 생성되는 것을 방지할 수 있다.
본 개시는 다이렉트 이미지 및 고스트 이미지가 생성되는 것을 방지하여, 선명도가 높은 플로팅 이미지를 생성하는 반사 구조체(11)를 제공할 수 있다.
도 11은 예시적인 실시예에 따른 반사 구조체의 사시도이다. 도 12는 도 11의 측면도이다. 설명의 간결함을 위해, 도 1 내지 도 3을 참조하여 설명된 것 및 도 9 및 도 10을 참조하여 설명된 것과 실질적으로 동일한 내용은 설명되지 않을 수 있다.
도 11 및 도 12를 참조하면, 반사 구조체(12)가 제공될 수 있다. 반사 구조체(12)는 기판(100), 제1 광 차단막(310), 제3 광 차단막(330), 및 제1 반사 기둥(210)을 포함할 수 있다. 기판(100), 제1 광 차단막(310), 및 제1 반사 기둥(210)은 각각 도 1 내지 도 3을 참조하여 설명된 기판(100), 제1 광 차단막(310), 및 제1 반사 기둥(210)과 실질적으로 동일할 수 있다.
제3 광 차단막(330)은 기판(100)과 제1 반사 기둥(210) 사이에 개재될 수 있다. 기판(100)과 제1 반사 기둥(210)은 제3 광 차단막(330)에 의해 서로 이격될 수 있다. 제3 광 차단막(330)이 제1 반사 기둥(210)의 바닥면(210b)을 완전히 덮는 것으로 도시되었으나, 이는 한정적인 것이 아니다. 다른 예시적인 실시예에서, 제3 광 차단막(330)은 제1 반사 기둥(210)의 바닥면(210b)의 일 부분을 덮고, 다른 부분을 노출할 수 있다. 이때, 노출된 제1 반사 기둥(210)의 바닥면(210b)의 다른 부분은 기판(100)을 향해 연장되어, 기판(100)의 제1 면(100a)에 직접 접할 수 있다. 제3 광 차단막(330)은 광을 반사하거나 흡수할 수 있다. 제3 광 차단막(330)은 도 1 내지 도 3을 참조하여 설명되는 제1 광 차단막(310)과 실질적으로 동일한 물질을 포함할 수 있다. 제3 광 차단막(330)과 제1 광 차단막(310)은 단일 구조체를 형성할 수 있다. 예를 들어, 제3 광 차단막(330)과 제1 광 차단막(310)은 그 사이의 경계없이 서로 연결될 수 있다.
제3 광 차단막(330)은 제1 반사 기둥(210)의 바닥면(210b)을 통해 광이 제1 반사 기둥(210) 내로 진입하는 것을 차단할 수 있다. 예를 들어, 제3 광 차단막(330)은 도 9 및 도 10을 참조하여 설명되는 제1 빔(L1)이 제1 반사 기둥(210) 내로 진입하는 것을 차단할 수 있다. 이에 따라, 제1 빔(L1)의 다른 일부(즉, 제1 반사 기둥(210) 내에서 제1 반사 측면(210c) 및 제2 반사 측면(210d) 중 어느 하나에 반사되는 제1 빔(L1))에 의해 고스트 이미지가 형성되는 것이 방지될 수 있다.
본 개시는 다이렉트 이미지 및 고스트 이미지가 생성되는 것을 방지하여, 선명도가 높은 플로팅 이미지를 생성하는 반사 구조체(12)를 제공할 수 있다.
도 13은 예시적인 실시예에 따른 반사 구조체의 사시도이다. 도 14는 도 13의 평면도이다. 도 15는 도 13의 측면도이다. 설명의 간결함을 위해, 도 1 내지 도 3을 참조하여 설명된 것 및 도 9 및 도 10을 참조하여 설명된 것과 실질적으로 동일한 내용은 설명되지 않을 수 있다.
도 13 내지 도 15를 참조하면, 반사 구조체(13)가 제공될 수 있다. 반사 구조체(13)는 기판(100), 제1 광 차단막(310), 제4 광 차단막(340), 및 제1 반사 기둥(210)을 포함할 수 있다. 기판(100), 제1 광 차단막(310), 및 제1 반사 기둥(210)은 각각 도 1 내지 도 3을 참조하여 설명되는 기판(100), 제1 광 차단막(310), 및 제1 반사 기둥(210)과 실질적으로 동일할 수 있다.
도 1 내지 도 3을 참조하여 설명된 것과 달리, 제1 반사 기둥(210)의 상면(210a), 제1 반사 측면(210c), 및 제2 반사 측면(210d) 상에 제4 광 차단막(340)이 제공될 수 있다. 제4 광 차단막(340)은 광을 반사할 수 있다. 예를 들어, 제4 광 차단막(340)은 광을 반사하는 제1 광 차단막(310)과 실질적으로 동일한 물질을 포함할 수 있다.
제4 광 차단막(340)은 제1 반사 기둥(210)의 상면(210a), 제1 반사 측면(210c), 및 제2 반사 측면(210d)의 각각을 완전히 덮는 것으로 도시되었으나, 이는 한정적인 것이 아니다. 다른 예시적인 실시예에서, 제4 광 차단막(340)은 제1 반사 기둥(210)의 상면(210a), 제1 반사 측면(210c), 및 제2 반사 측면(210d)의 각각을 부분적으로 덮을 수 있다. 제1 반사 측면(210c) 및 제2 반사 측면(210d) 상에 배치된 제4 광 차단막(340)은 제1 반사 측면(210c) 및 제2 반사 측면(210d)의 광 반사 효율을 높일 수 있다. 다시 말해, 제4 광 차단막(340)은 제1 반사 측면(210c) 및 제2 반사 측면(210d)에 입사하는 광의 세기 대비 반사되는 광의 세기를 증가시킬 수 있다. 제1 반사 기둥(210)의 상면(210a) 상에 배치되는 제4 광 차단막(340)은 도 9 및 도 10을 참조하여 설명되는 제1 빔(L1)의 다른 일부(즉, 제1 반사 기둥(210) 내에서 제1 반사 측면(210c) 및 제2 반사 측면(210d) 중 어느 하나에 반사되는 제1 빔(L1))에 의해 고스트 이미지가 생성되는 것을 방지할 수 있다.
본 개시는 다이렉트 이미지 및 고스트 이미지가 생성되는 것을 방지하여, 선명도가 높은 플로팅 이미지를 생성하는 반사 구조체(13)를 제공할 수 있다. 본 개시는 높은 효율을 갖는 반사 구조체(13)를 제공할 수 있다.
도 16은 예시적인 실시예에 따른 반사 구조체의 사시도이다. 도 17은 도 16의 저면도이다. 도 18는 도 16의 측면도이다. 설명의 간결함을 위해, 도 1 내지 도 5를 참조하여 설명된 것과 실질적으로 동일한 내용은 설명되지 않을 수 있다.
도 16 내지 도 18을 참조하면, 반사 구조체(14)가 제공될 수 있다. 반사 구조체(14)는 기판(100), 제5 광 차단막(350), 및 제1 반사 기둥(210)을 포함할 수 있다. 기판(100) 및 제1 반사 기둥(210)은 도 1 내지 도 3을 참조하여 설명된 것과 실질적으로 동일할 수 있다.
제5 광 차단막(350)은 기판(100)의 제2 면(100b) 상에 제공될 수 있다. 제5 광 차단막(350)은 광을 반사 또는 흡수할 수 있다. 예를 들어, 제5 광 차단막(350)은 도 1 내지 도 3을 참조하여 설명되는 제1 광 차단막(310)과 실질적으로 동일한 물질을 포함할 수 있다. 제5 광 차단막(350)은 기판(100)의 제2 면(100b)을 노출하는 제2 개구(OP2)를 포함할 수 있다.
제3 방향(DR3)을 따르는 관점에서, 제2 개구(OP2)는 제1 반사 기둥(210)과 어긋나게 배치될 수 있다. 제2 개구(OP2)는 제3 방향(DR3)을 따라 제1 반사 기둥(210)과 중첩하지 않을 수 있다. 예를 들어, 제2 개구(OP2)는 제1 반사 기둥(210)과 마주하는 영역으로부터 이격될 수 있다. 기판(100)을 지나 제1 반사 기둥(210)에 제공되는 광(도 4 및 도 5의 제1 빔(L1) 및 제2 빔(L2))은 제2 개구(OP2)를 지날 수 있다.
제5 광 차단막(350)은 제1 반사 기둥(210)을 향해 진행하는 광(도 4 및 도 5의 제1 빔(L1) 및 제2 빔(L2))을 선택적으로 통과시킬 수 있다. 제5 광 차단막(350)은 제1 반사 기둥(210)을 향해 진행하지 않는 광(도 4 및 도 5의 제3 빔(L3))을 차단할 수 있다.
본 개시는 제1 반사 기둥(210)의 상면(210a) 및 전면(210e)을 통해 제1 반사 기둥(210)으로부터 방출되는 광(도 4 및 도 5의 제1 빔(L1) 및 제2 빔(L2))을 이용하여 플로팅 이미지를 생성하는 반사 구조체(14)를 제공할 수 있다. 본 개시는 다이렉트 이미지가 생성되는 것을 방지하는 반사 구조체(14)를 제공할 수 있다.
도 19는 예시적인 실시예에 따른 반사 구조체의 사시도이다. 도 20은 도 19의 평면도이다. 설명의 간결함을 위해, 도 1 내지 도 5를 참조하여 설명된 것과 실질적으로 동일한 내용은 설명되지 않을 수 있다.
도 19 및 도 20을 참조하면, 반사 구조체(15)가 제공될 수 있다. 반사 구조체(15)는 기판(100), 제1 광 차단막(310), 및 제2 반사 기둥(210')을 포함할 수 있다. 기판(100) 및 제1 광 차단막(310)은 각각 도 1 내지 도 3을 참조하여 설명되는 기판(100) 및 제1 광 차단막(310)과 실질적으로 동일할 수 있다.
제2 반사 기둥(210')의 표면은 상면(210a'), 바닥면(210b'), 제1 반사 측면(210c), 제2 반사 측면(210d), 및 전면(210e’)을 포함할 수 있다. 제1 반사 측면(210c), 및 제2 반사 측면(210d)은 각각 도 1 내지 도 3을 참조하여 설명되는 제1 반사 측면(210c), 및 제2 반사 측면(210d)과 실질적으로 동일할 수 있다.
도 1 내지 도 3을 참조하여 설명된 것과 달리, 상면(210a') 및 바닥면(210b')의 각각은 부채꼴 형상을 가질 수 있다. 전면(210e’)은 볼록한 형상을 가질 수 있다. 제3 방향(DR3)을 따르는 관점에서, 전면(210e’)은 전면(210e’)을 통해 제2 반사 기둥(210')으로부터 방출되는 광을 집속할 수 있다. 제2 반사 기둥(210')은 원 기둥 형상의 일부분과 실질적으로 동일할 수 있다.
본 개시는 높은 효율을 갖는 반사 구조체(15)를 제공할 수 있다. 본 개시는 다이렉트 이미지가 생성되는 것을 방지할 수 있는 반사 구조체(15)를 제공할 수 있다.
도 21은 예시적인 실시예에 따른 반사 구조체 어레이의 전체적인 형상을 나타내는 도면이다. 도 22는 도 21의 평면도이다. 설명의 간결함을 위해, 도 1 내지 도 3을 참조하여 설명된 것과 실질적으로 동일한 내용은 설명되지 않을 수 있다.
도 21 및 도 22를 참조하면, 반사 구조체 어레이(20)가 제공될 수 있다. 반사 구조체 어레이(20)는 기판(100), 복수의 개구들(OP)을 포함하는 광 차단막(300), 및 복수의 반사 기둥들(200)을 포함할 수 있다. 반사 구조체 어레이(20)는 개구(OP) 및 반사 기둥(200)이 복수로 제공되는 것을 제외하면 도 1 내지 도 3을 참조하여 설명되는 반사 구조체(10)와 실질적으로 동일할 수 있다. 다만, 다른 예에서, 반사 구조체 어레이(20)는 앞서 설명된 반사 구조체들(11, 12, 13, 14, 15) 중 적어도 하나의 어레이일 수 있다. 이하에선, 복수의 개구들(OP)과 복수의 반사 기둥들(200)의 배열 형태에 대해 설명된다.
복수의 반사 기둥들(200)은 제1 방향(DR1)을 따라 교대로 배열되는 복수의 제1 반사 그룹들(RG1) 및 복수의 제2 반사 그룹들(RG2)을 포함할 수 있다. 복수의 제1 반사 그룹들(RG1)의 각각은 제2 방향(DR2)을 따라 배열되는 제1 반사 기둥들(RGP1)을 포함할 수 있다. 예를 들어, 제1 반사 기둥들(RGP1)은 일정한 간격으로 배열될 수 있다. 복수의 제2 반사 그룹들(RG2)의 각각은 제2 방향(DR2)을 따라 배열되는 제2 반사 기둥들(RGP2)을 포함할 수 있다. 예를 들어, 제2 반사 기둥들(RGP2)은 일정한 간격으로 배열될 수 있다. 예를 들어, 복수의 반사 기둥들(200) 사이의 거리는 복수의 반사 기둥들(200)의 높이의 2배와 같거나 그보다 작을 수 있다. 예를 들어, 복수의 반사 기둥들(200)의 전면들(도 1 내지 도 3의 210e) 사이의 거리는 복수의 반사 기둥들(200)의 높이의 0.3배와 같거나 그보다 클 수 있다.
복수의 제1 반사 그룹들(RG1)과 복수의 제2 반사 그룹들(RG2)은 서로 엇갈리게 배치될 수 있다. 예를 들어, 제1 방향(DR1)을 따르는 관점에서, 제2 반사 기둥들(RGP2)은 제1 반사 기둥들(RGP1) 사이에 제공될 수 있다. 예를 들어, 서로 바로 인접한 제1 반사 그룹(RG1)과 제2 반사 그룹(RG2) 내의 제1 반사 기둥들(RGP1)과 제2 반사 기둥들(RGP2)은 제2 방향(DR2)을 따라 지그재그 형상으로 배열될 수 있다.
본 개시에서, 복수의 반사 기둥들(200) 사이의 최소 거리는 제1 반사 그룹(RG1) 내의 제1 반사 기둥(RGP1)과 이에 바로 인접하는 제2 반사 그룹(RG2) 내의 제2 반사 기둥(RGP2) 사이의 거리일 수 있다.
복수의 개구들(OP)은 복수의 반사 기둥들(200)에 인접한 영역들에 각각 제공될 수 있다. 예를 들어, 복수의 개구들(OP)은 복수의 반사 기둥들(200)의 전면들(도 1 내지 도 3의 210e) 상에 각각 제공될 수 있다. 복수의 개구들(OP)은 제3 방향(DR3)을 따라 복수의 반사 기둥들(200)과 중첩하지 않을 수 있다.
본 개시는 복수의 반사 기둥들(200)의 상면들(도 1 내지 도 3의 210a)을 통해 복수의 반사 기둥들(200) 외부로 방출되는 광 및 복수의 반사 기둥들(200)의 전면들(도 1 내지 도 3의 210e)을 통해 복수의 반사 기둥들(200) 외부로 방출되는 광을 이용하여 플로팅 이미지를 생성할 수 있다. 이에 따라, 높은 효율을 갖는 반사 구조체 어레이(20)가 제공될 수 있다.
본 개시의 광 차단막(300)은 복수의 반사 기둥들(200)의 바닥면들(도 1 내지 도 3의 210b) 및 전면들(도 1 내지 도 3의 210e)을 향해 진행하지 않는 광을 선택적으로 차단할 수 있다. 이에 따라, 다이렉트 이미지가 생성되는 것이 방지될 수 있다.
도 23은 예시적인 실시예에 따른 반사 구조체 어레이의 전체적인 형상을 나타내는 도면이다. 도 24는 도 23의 평면도이다. 설명의 간결함을 위해, 도 1 내지 도 3을 참조하여 설명된 것과 실질적으로 동일한 내용은 설명되지 않을 수 있다.
도 23 및 도 24를 참조하면, 반사 구조체 어레이(21)가 제공될 수 있다. 반사 구조체 어레이(21)는 기판(100), 복수의 개구들(OP)을 포함하는 광 차단막(300), 및 복수의 반사 기둥들(200)을 포함할 수 있다. 반사 구조체 어레이(21)는 개구(OP) 및 반사 기둥(200)이 복수로 제공되는 것을 제외하면 도 1 내지 도 3을 참조하여 설명되는 반사 구조체(10)와 실질적으로 동일할 수 있다. 다만, 다른 예에서, 반사 구조체 어레이(21)는 앞서 설명된 반사 구조체들(11, 12, 13, 14, 15) 중 적어도 하나의 어레이일 수 있다. 이하에선, 복수의 개구들(OP)과 복수의 반사 기둥들(200)의 배열 형태에 대해 설명된다.
복수의 반사 기둥들(200)은 방사형으로 배열될 수 있다. 복수의 반사 기둥들(200)은 가상의 점으로부터 서로 다른 거리만큼 이격되는 복수의 반사 그룹들(RG)을 포함할 수 있다. 하나의 반사 그룹(RG)은 상기 가상의 점으로부터 동일한 거리만큼 이격되는 반사 기둥들(RGP)을 포함할 수 있다. 하나의 반사 그룹(RG) 내의 반사 기둥들(RGP)은 상기 가상의 점을 중심으로 하는 가상의 호를 따라 배열될 수 있다. 예를 들어, 복수의 반사 기둥들(200) 사이의 거리는 복수의 반사 기둥들(200)의 높이의 2배와 같거나 그보다 작을 수 있다. 예를 들어, 복수의 반사 기둥들(200)의 전면들 사이의 거리는 복수의 반사 기둥들(200)의 높이의 0.3배와 같거나 그보다 클 수 있다.
복수의 개구들(OP)은 복수의 반사 기둥들(200)에 인접한 영역들에 각각 제공될 수 있다. 예를 들어, 복수의 개구들(OP)은 복수의 반사 기둥들(200)의 전면들(도 1 내지 도 3의 210e) 상에 각각 제공될 수 있다. 복수의 개구들(OP)은 제3 방향(DR3)을 따라 복수의 반사 기둥들(200)과 중첩하지 않을 수 있다.
본 개시는 높은 효율을 갖는 반사 구조체 어레이(21)를 제공할 수 있다. 본 개시는 다이렉트 이미지가 생성되는 것이 방지하여, 높은 선명도를 갖는 플로팅 이미지를 생성하는 반사 구조체 어레이(21)를 제공할 수 있다.
도 25는 예시적인 실시예에 따른 반사 구조체 어레이의 전체적인 형상을 나타내는 도면이다. 도 26은 도 25의 평면도이다. 설명의 간결함을 위해, 도 1 내지 도 3을 참조하여 설명된 것과 실질적으로 동일한 내용은 설명되지 않을 수 있다.
도 25 및 도 26을 참조하면, 반사 구조체 어레이(22)가 제공될 수 있다. 반사 구조체 어레이(22)는 기판(100), 복수의 개구들(OP)을 포함하는 광 차단막(300), 및 복수의 반사 기둥들(200)을 포함할 수 있다. 반사 구조체 어레이(22)는 개구(OP) 및 반사 기둥(200)이 복수로 제공되는 것을 제외하면 도 1 내지 도 3을 참조하여 설명되는 반사 구조체(10)와 실질적으로 동일할 수 있다. 다만, 다른 예에서, 반사 구조체 어레이(22)는 앞서 설명된 반사 구조체들(11, 12, 13, 14, 15) 중 적어도 하나의 어레이일 수 있다. 이하에선, 복수의 개구들(OP)과 복수의 반사 기둥들(200)의 배열 형태에 대해 설명된다.
복수의 반사 기둥들(200)은 제1 방향(DR1) 및 제2 방향(DR2)을 따라 배열될 수 있다. 예를 들어, 복수의 반사 기둥들(200)은 일정한 간격으로 배열될 수 있다. 본 개시에서 복수의 반사 기둥들(200) 사이의 최소 거리는 제1 방향(DR1)을 따라 서로 바로 인접한 한 쌍의 반사 기둥들(RGP) 사이의 거리 또는 제2 방향(DR2)을 따라 서로 바로 인접한 한 쌍의 반사 기둥들(RGP) 사이의 거리일 수 있다. 예를 들어, 복수의 반사 기둥들(200) 사이의 거리는 복수의 반사 기둥들(200)의 높이의 2배와 같거나 그보다 작을 수 있다. 예를 들어, 복수의 반사 기둥들(200)의 전면들 사이의 거리는 복수의 반사 기둥들(200)의 높이의 0.3배와 같거나 그보다 클 수 있다.
복수의 반사 기둥들(200)은 제1 방향(DR1)을 따라 배열되는 복수의 반사 그룹들(RG)을 포함할 수 있다. 복수의 반사 그룹들(RG)의 각각은 제2 방향(DR2)을 따라 배열되는 반사 기둥들(RGP)을 포함할 수 있다. 예를 들어, 반사 기둥들(RGP)은 일정한 간격으로 배열될 수 있다. 서로 다른 반사 그룹들(RG) 내의 반사 기둥들(RGP)은 제2 방향(DR2)을 따라 중첩할 수 있다.
복수의 개구들(OP)은 복수의 반사 기둥들(200)에 인접한 영역들에 각각 제공될 수 있다. 예를 들어, 복수의 개구들(OP)은 복수의 반사 기둥들(200)의 전면들(도 1 내지 도 3의 210e) 상에 각각 제공될 수 있다. 복수의 개구들(OP)은 제3 방향(DR3)을 따라 복수의 반사 기둥들(200)과 중첩하지 않을 수 있다.
본 개시는 높은 효율을 갖는 반사 구조체 어레이(22)를 제공할 수 있다. 본 개시는 다이렉트 이미지가 생성되는 것이 방지하여, 높은 선명도를 갖는 플로팅 이미지를 생성하는 반사 구조체 어레이(22)를 제공할 수 있다.
도 27은 예시적인 실시예에 따른 플로팅 이미지 표시 장치의 개념도이다. 설명의 간결함을 위해, 도 21 내지 도 26을 참조하여 설명된 것과 실질적으로 동일한 내용은 설명되지 않을 수 있다.
도 27을 참조하면, 플로팅 이미지 표시 장치(30)가 제공될 수 있다. 플로팅 이미지 표시 장치(30)는 반사 구조체 어레이(20) 및 리얼 이미지 요소(RIE)를 포함할 수 있다. 반사 구조체 어레이(20)는 도 21 및 도 22를 참조하여 설명된 반사 구조체 어레이(20)일 수 있다. 다만, 이는 한정적인 것이 아니다. 다른 예에서, 반사 구조체 어레이(20)는 도 23 및 도 24를 참조하여 설명된 반사 구조체 어레이(21) 또는 도 25 및 도 26을 참조하여 설명된 반사 구조체 어레이(22)일 수 있다.
리얼 이미지 요소(RIE)는 반사 구조체 어레이(20)의 일 측에 배치될 수 있다. 예를 들어, 리얼 이미지 요소(RIE)는 반사 구조체 어레이(20)의 기판(100)의 제2 면(100b) 상에 배치될 수 있다. 리얼 이미지 요소(RIE)는 리얼 이미지를 생성하는 광을 방출할 수 있다. 예를 들어, 리얼 이미지 요소는 영상을 출력하는 디스플레이 장치 또는 실제 사물을 포함할 수 있다. 리얼 이미지 요소(RIE)로부터 방출되는 광은 반사 구조체 어레이(20)에 의해 반사될 수 있다. 반사 구조체 어레이(20)로부터 반사된 광은 반사 구조체 어레이(20)의 타 측에 플로팅 이미지(FI)를 생성할 수 있다.
플로팅 이미지 표시 장치(30)의 사용자(1000)가 플로팅 이미지(FI)에 대해 반사 구조체 어레이(20)의 반대편에서 반사 구조체 어레이(20)를 바라봄으로써, 플로팅 이미지를 볼 수 있다.
본 개시의 플로팅 이미지 표시 장치(30)는 플로팅 이미지를 생성할 수 있다.
본 개시의 기술적 사상의 실시예들에 대한 이상의 설명은 본 개시의 기술적 사상의 설명을 위한 예시를 제공한다. 따라서 본 개시의 기술적 사상은 이상의 실시예들에 한정되지 않으며, 본 개시의 기술적 사상 내에서 당해 기술 분야의 통상의 지식을 가진 자에 의하여 상기 실시예들을 조합하여 실시하는 등 여러 가지 많은 수정 및 변경이 가능함은 명백하다.

Claims (15)

  1. 서로 대향하는 제1 면 및 제2 면을 포함하는 기판;
    상기 기판의 상에 제공되는 반사 기둥; 및
    상기 기판의 상기 제1 면을 덮는 제1 광 차단막;을 포함하되,
    상기 제1 광 차단막은 상기 기판의 상기 제1 면을 노출하는 개구를 포함하고,
    상기 기판의 상기 제1 면에 수직한 제1 방향을 따르는 관점에서, 상기 반사 기둥과 상기 개구는 상기 기판의 상기 제1 면에 평행한 제2 방향을 따라 배열되는 반사 구조체.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 반사 기둥의 측면은:
    제1 반사 측면;
    상기 제1 반사 측면과 직교하는 제2 반사 측면; 및
    상기 제1 반사 측면과 상기 제2 반사 측면 사이에 제공되는 전면;을 포함하는 반사 구조체.
  3. 제 2 항에 있어서,
    상기 전면은 평면 형상을 갖고,
    상기 반사 기둥은 삼각 기둥 형상을 갖는 반사 구조체.
  4. 제 2 항에 있어서,
    상기 반사 기둥은 상기 제1 면 상에 제공되고,
    상기 개구는 상기 전면 상에 제공되는 반사 구조체.
  5. 제 2 항에 있어서,
    상기 반사 기둥의 상면, 상기 제1 반사 측면, 및 상기 제2 반사 측면 상에 제공되는 제2 광 차단막;을 더 포함하는 반사 구조체.
  6. 제 2 항에 있어서,
    상기 반사 기둥의 상면 상에 제공되는 제3 광 차단막;을 더 포함하는 반사 구조체.
  7. 제 1 항에 있어서,
    상기 반사 기둥과 상기 기판 사이에 제공되는 제4 광 차단막;을 더 포함하는 반사 구조체.
  8. 제 1 항에 있어서,
    상기 반사 기둥의 종횡비는 0.6 이상이고, 3.5 이하이며,
    상기 반사 기둥의 상기 종횡비는 아래의 식으로 결정되는 반사 구조체.
    종횡비=반사 기둥의 높이/제1 반사 측면의 폭
  9. 기판;
    상기 기판 상에 제공되는 복수의 반사 기둥들; 및
    상기 기판의 제1 면을 덮는 제1 광 차단막;을 포함하되,
    상기 제1 광 차단막은 상기 제1 면을 노출하는 복수의 제1 개구들을 포함하고,
    상기 기판의 상기 제1 면에 수직한 제1 방향을 따르는 관점에서, 서로 바로 인접하는 상기 복수의 반사 기둥들과 상기 복수의 제1 개구들은 상기 기판의 상기 제1 면에 평행하는 제2 방향을 따라 배열되는 반사 구조체 어레이.
  10. 제 9 항에 있어서,
    상기 복수의 반사 기둥들 사이의 거리는 상기 복수의 반사 기둥들의 높이의 2배와 같거나 그보다 작은 반사 구조체 어레이.
  11. 제 9 항에 있어서,
    상기 복수의 반사 기둥들의 각각의 측면은:
    제1 반사 측면;
    상기 제1 반사 측면과 직교하는 제2 반사 측면; 및
    상기 제1 반사 측면과 상기 제2 반사 측면 사이에 제공되는 전면;을 포함하되,
    상기 복수의 반사 기둥들의 상기 전면들 사이의 거리 상기 복수의 반사 기둥들의 높이의 0.3배와 같거나 그보다 큰 반사 구조체 어레이.
  12. 제 9 항에 있어서,
    상기 복수의 반사 기둥들은 상기 제2 방향을 따라 배열되는 복수의 제1 반사 그룹들을 포함하되,
    상기 복수의 제1 반사 그룹들의 각각은 상기 제1 면에 평행하되 상기 제2 방향과 교차하는 제3 방향을 따라 배열되는 복수의 제1 반사 기둥들을 포함하는 반사 구조체 어레이.
  13. 제 9 항에 있어서,
    상기 복수의 반사 기둥들은 상기 제1 면 상에 제공되는 반사 구조체 어레이.
  14. 리얼 이미지를 생성하는 광을 출력하는 리얼 이미지 요소; 및
    상기 리얼 이미지 요소로부터 제공되는 광을 반사하여 플로팅 이미지를 생성하는 반사 구조체 어레이;를 포함하되,
    상기 반사 구조체 어레이는:
    기판;
    상기 기판 상에 제공되는 복수의 반사 기둥들; 및
    상기 기판의 제1 면을 덮는 제1 광 차단막;을 포함하되,
    상기 제1 광 차단막은 상기 제1 면을 노출하는 복수의 제1 개구들을 포함하고,
    상기 제1 면에 수직한 제1 방향을 따르는 관점에서, 상기 복수의 반사 기둥들과 상기 복수의 제1 개구들은 상기 제1 면에 평행한 제2 방향을 따라 배열되는 플로팅 이미지 표시 장치.
  15. 제 14 항에 있어서,
    상기 복수의 반사 기둥들의 각각의 측면은:
    제1 반사 측면;
    상기 제1 반사 측면과 직교하는 제2 반사 측면; 및
    상기 제1 반사 측면과 상기 제2 반사 측면 사이에 제공되는 전면;을 포함하는 플로팅 이미지 표시 장치.
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