显示装置制造方法及图纸

一种显示装置，包括：导光板；输入光栅，其位于导光板的第一表面上并且被配置为生成衍射透射光束；输出光栅，其位于导光板的第一表面上并且与输入光栅间隔开，其中，输出光栅被配置为生成从导光板发射的第一输出光束；以及光学效率增强层，其位于导光板的第二表面上，并且在输入光束的行进方向上与输入光栅和输出光栅中的至少一个重叠，第二表面与第一表面相对。相对。相对。

【技术实现步骤摘要】
显示装置
[0001]相关申请的交叉引用
[0002]本申请基于并要求于2021年7月9日在韩国知识产权局提交的韩国专利申请No.10
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2021
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0090547的优先权，该申请的公开内容以引用方式全部并入本文中。


[0003]本公开涉及显示装置，并且更具体地，涉及被配置为生成增强现实图像、虚拟图像等的显示装置。

技术介绍

[0004]头戴式显示器(HMD)是可以像眼镜或头盔一样佩戴在用户的头上以允许用户欣赏大图像的图像显示装置。通常，HMD被配置为通过经由多个光学系统放大具有1英寸或更小的大小的面板来提供虚拟图像。当通过考虑到瞳孔的大小、用于观看虚拟图像的光学系统的眼距、放大率、视场(VOW)等来设计HMD的光学系统以实现虚拟屏幕时，需要诸如反射镜和半反射镜的许多光学元件。因此，相关技术中的HMD具有体积大且笨重的缺点，并且由于需要在狭窄的空间中安装大量的元件，因此其制造操作的难度高。
[0005]当通过使用衍射光栅实现HMD系统时，光学元件的数量显著减少，使得该系统可以容易地配置在狭窄的空间中，并且与现有技术的HMD系统相比，在重量减轻方面是有利的。

技术实现思路

[0006]本公开提供了一种具有改善的光学效率的显示装置。
[0007]根据本公开的一方面，一种显示装置包括：导光板；输入光栅，其位于导光板的第一表面上，输入光栅被配置为以等于或大于导光板的临界角的角度衍射入射在第一表面上的输入光束，以生成通过全内反射在导光板内传播的衍射透射光束；输出光栅，其位于导光板的第一表面上并且与输入光栅间隔开，其中，输出光栅被配置为通过将衍射透射光束衍射来生成穿过输出光栅并且从导光板发射的第一输出光束；以及光学效率增强层，其位于导光板的第二表面上，并且在输入光束的行进方向上与输入光栅和输出光栅中的至少一个重叠，第二表面与第一表面相对。
[0008]根据本公开的一方面，一种被配置为基于输入光束输出第一输出光束和第二输出光束的显示装置包括：导光板；输入光栅，其位于导光板的第一表面上；输出光栅，其位于导光板的第一表面上并且与输入光栅间隔开；以及光学效率增强层，其布置在导光板的第二表面上，光学效率增强层对于输入光束具有50％或更大的反射率，其中，第一输出光束基于衍射透射光束，该衍射透射光束是输入光束在穿过输入光栅的同时被输入光栅衍射的第一部分，并且其中，第二输出光束基于透射输入光束，该透射输入光束是输入光束的穿过输入光栅并且被光学效率增强层反射的第二部分。
[0009]根据本公开的一方面，一种显示装置包括对应于第一输入光束的第一显示装置、对应于第二输入光束的第二显示装置和对应于第三输入光束的第三显示装置，其中，第一
显示装置包括：第一导光板；第一输入光栅，其位于第一导光板的第一上表面上；第一输出光栅，其位于第一导光板的第一上表面上，并且与第一输入光栅间隔开；以及第一光学效率增强层，其位于第一导光板的第一下表面上，第一光学效率增强层对于第一输入光束的第一波段具有50％或更大的反射率，第一下表面与第一上表面相对，其中，第二显示装置包括：第二导光板；第二输入光栅，其位于第二导光板的第二上表面上；第二输出光栅，其位于第二导光板的第二上表面上，并且与第二输入光栅间隔开；以及第二光学效率增强层，其位于第二导光板的第二下表面上，第二光学效率增强层对于第二输入光束的第二波段具有50％或更大的反射率，第二下表面与第二上表面相对，其中，第三显示装置包括：第三导光板；第三输入光栅，其位于第三导光板的第三上表面上；第三输出光栅，其位于第三导光板的第三上表面上，并且与第三输入光栅间隔开；以及第三光学效率增强层，其位于第三导光板的第三下表面上，第三光学效率增强层对于第三输入光束的第三波段具有50％或更大的反射率，第三下表面与第三上表面相对，其中，第一输入光束包括蓝色可见光束，其中，第二输入光束包括绿色可见光束，并且其中，第三输入光束包括红色可见光束。
[0010]根据本公开的一方面，一种显示装置包括：导光板；输入光栅，其位于导光板的第一表面上，所述输入光栅被配置为反射从所述导光板的第二表面入射的输入光束的一部分，并且以等于或大于导光板的临界角的角度衍射输入光束的所述部分，第二表面与第一表面相对；输出光栅，其位于导光板的第一表面上，与输入光栅间隔开，输出光栅被配置为透射和衍射第一衍射反射光束的第一部分，第一衍射反射光束是输入光束的被输入光栅反射和衍射的部分；以及光学效率增强层，其位于导光板的第二表面上，并在输入光束的行进方向上与输出光栅重叠。
[0011]根据本公开的一方面，一种显示装置包括：导光板；衍射光栅，其位于导光板的第一表面上；以及光学效率增强层，其位于导光板的第二表面上，其中，光学效率增强层被定位成使得从衍射光栅行进通过导光板的光束被光学效率增强层反射回衍射光栅。
附图说明
[0012]从结合附图的以下描述中，本公开的某些实施例的以上和其它方面、特征和优点将变得更加显而易见，在附图中：
[0013]图1是根据实施例的显示装置的平面图；
[0014]图2是沿图1的线I
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I'截取的截面图；
[0015]图3是根据实施例的显示装置的平面图；
[0016]图4是沿图3的线II
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II'截取的截面图；
[0017]图5是根据实施例的显示装置的平面图；
[0018]图6是沿图5的线III
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III'截取的截面图；
[0019]图7是根据实施例的显示装置的截面图；
[0020]图8是根据实施例的显示装置的截面图；
[0021]图9是根据实施例的头戴式显示器(HMD)的示图；以及
[0022]图10是根据实施例的平视显示器(HUD)的示图。
具体实施方式
[0023]在下文中，将参照附图详细地描述本公开的实施例。在附图中，相同的附图标记用于相同的元件，并且将省略对其的重复描述。
[0024]将理解，当元件或层被称为在另一元件或层“之上”、“上方”、“上”、“下方”、“下”、“之下”、“连接到”或“耦合到”另一元件或层时，该元件或层可以直接在所述另一元件或层之上、上方、上、下方、下、之下、连接到或耦合到所述另一元件或层，或者可以存在中间元件或层。相反，当元件被称为“直接在”另一元件或层“之上”、“上方”、“上”、“下方”、“下”、“之下”、“直接连接到”或“直接耦合到”另一元件或层时，不存在中间元件或层。相同的附图标记始终表示相同的元件。
[0025]为了便于描述，可以在此使用诸如“之上”、“上方”、“上”、“下方”、“下”、“之下”、“下面的”等的空间相对术语来描述如附图中所示的一个元件或特征与另外的元件或特征的关系。将理解，空间相对术语旨在包括除了附图中描绘的取向之外的装置在使用或操作中的不同取向。例如，如果附图中的装置被翻转，则被描述为在其它元件或特征“下方”或“之下”的元件随后将被定向为在其本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种显示装置，包括：导光板；输入光栅，其位于所述导光板的第一表面上，所述输入光栅被配置为以等于或大于所述导光板的临界角的角度衍射入射到所述第一表面上的输入光束，以生成通过全内反射在所述导光板内传播的衍射透射光束；输出光栅，其位于所述导光板的第一表面上并且与所述输入光栅间隔开，其中，所述输出光栅被配置为通过衍射所述衍射透射光束来生成第一输出光束，所述第一输出光束穿过所述输出光栅并且从所述导光板发射；以及光学效率增强层，其位于所述导光板的第二表面上，并且在所述输入光束的行进方向上与所述输入光栅和所述输出光栅中的至少一个重叠，所述第二表面与所述第一表面相对。2.根据权利要求1所述的显示装置，其中，所述光学效率增强层对于所述输入光束的反射率为50％或更大。3.根据权利要求1所述的显示装置，其中，所述光学效率增强层包括偏振反射板。4.根据权利要求1所述的显示装置，其中，所述光学效率增强层包括窄带反射板。5.根据权利要求4所述的显示装置，其中，所述窄带反射板的反射带宽为40nm或更小。6.根据权利要求1所述的显示装置，其中，所述光学效率增强层包括：第一窄带反射板，其被配置为反射蓝色可见光束；第二窄带反射板，其被配置为反射绿色可见光束；以及第三窄带反射板，其被配置为反射红色可见光束。7.根据权利要求1所述的显示装置，其中，所述光学效率增强层在所述输入光束的行进方向上与所述输入光栅重叠。8.根据权利要求7所述的显示装置，其中，所述输入光栅被配置为透射所述输入光束的穿过所述输入光栅并且在与所述输入光束在所述导光板内的行进方向实质上相同的方向上行进的部分，并且其中，所述光学效率增强层被配置为反射所述输入光束的透射部分。9.根据权利要求1所述的显示装置，其中，所述光学效率增强层在所述输入光束的行进方向上与所述输出光栅重叠。10.根据权利要求9所述的显示装置，其中，所述输出光栅还被配置为将所述衍射透射光束的一部分衍射并朝向所述光学效率增强层反射，并且其中，所述光学效率增强层被配置为将所述衍射透射光束的所述部分反射回所述输出光栅。11.根据权利要求1所述的显示装置，其中，所述光学效率增强层在所述输入光束的行进方向上与所述输入光栅和所述输出光栅中的每一个重叠。12.根据权利要求1所述的显示装置，其中，所述光学效率增强层完全覆盖所述导光板的第二表面。13.一种显示装置，其被配置为基于输入光束输出第一输出光束和第二输出光束，所述显示装置包括：导光板；
输入光栅，其位于所述导光板的第一表面上；输出光栅，其位于所述导光板的第一表面上并且与所述输入光栅间隔开；以及光学效率增强层，其布置在所述导光板的第二表面上，所述光学效率增强层对于所述输入光束具有50％或更大的反射率，其中，所述第一输出光束基于衍射透射光束，所述衍射透射光束是所述输入光束的在穿过所述输入光栅的同时被所述输入光栅衍射的第一部分，并且其中，所述第二输出光束基于透射输入光束，所述透射输入光束是所述输入光束的穿过所述输入光栅并且被所述光学效率增强层反射的第二部分。14.根据权利要求...

【专利技术属性】
技术研发人员：河相宇，有吉哲夫，朴寿文，元一燮，元钟弼，
申请(专利权)人：三星电子株式会社，
类型：发明
国别省市：