KR100834415B1 - 마이크로렌즈를 이용한 디스플레이 장치 - Google Patents

마이크로렌즈를 이용한 디스플레이 장치 Download PDF

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Abstract

본 발명은 마이크로미러 또는 화상표시소자를 이용한 디스플레이 장치에서 화소 구분이나 블랙매트릭스 등의 사용에 의해 발생하는 어두운 영역을 제거하고, 빛의 이용 효율을 높여 고품질의 영상을 표시할 뿐만 아니라 소비전력을 개선시키기 위한 것으로, 일 실시예로, 광원과, 광원으로부터 입사되는 입사광을 반사시키도록 복수 개의 마이크로미러들이 배열된 마이크로미러 어레이, 및 광원과 마이크로미러 어레이 사이에 복수 개의 마이크로렌즈들이 배열되어 광원으로부터 입사되는 입사광을 하나의 마이크로미러로 집속시키고, 마이크로미러 어레이로부터 반사되는 반사광을 평행광으로 출사시켜 상기 반사광의 진행경로를 보정하는 마이크로렌즈 어레이를 포함한 디스플레이 장치를 제공한다.
마이크로렌즈, 마이크로미러, 디스플레이 장치

Description

마이크로렌즈를 이용한 디스플레이 장치{Display apparatus using microlens}
도 1는 종래의 마이크로미러 어레이를 이용한 프로젝션 디스플레이 장치를 개략적으로 도시한 도면이다.
도 2은 종래의 스캐닝 디스플레이 장치를 개략적으로 도시한 도면이다.
도 3은 종래의 액정 디스플레이 장치를 개략적으로 도시한 도면이다.
도 4는 종래의 자발광형 디스플레이 장치를 개략적으로 도시한 도면이다.
도 5는 본 발명의 제1 실시예에 따른 디스플레이 장치를 도시한 도면이다.
도 6은 본 발명의 제1 실시예에 따른 디스플레이 장치에서 마이크로미러가 온 상태일 때 광 경로를 설명하기 위한 도면이다.
도 7은 본 발명의 제1 실시예에 따른 디스플레이 장치에서 마이크로미러가 오프 상태일 때 광 경로를 설명하기 위한 도면이다.
도 8은 내지 도 15는 본 발명의 제2 실시예 내지 제7 실시예에 따른 디스플레이 장치를 도시한 도면들이다.
(도면의 주요 부분에 관한 부호의 설명)
51,81,91,101,121;광원 52;입사렌즈
53;마이크로렌즈어레이 54;마이크로미러
55,85,95,105,125;기판 56;투사렌즈
57;입사광 58;반사광
82,92,102,122;제1렌즈 83;제1 마이크로렌즈
84,94,104:스캐닝 마이크로미러
86;제2 마이크로렌즈 87,97,107;제2렌즈
93;제1 프레넬 렌즈 96;제2 프레넬 렌즈
103,123,142;제1 마이크로렌즈 어레이
106,126,144;제2 마이크로렌즈 어레이
108,128;스크린 124;스캐닝 마이크로미러 어레이
141;백라이트 유닛 143;액정 패널
143a;단위 화소 143b;블랙매트릭스
150;표시 패널 151;기판
152;단위 화소 154;마이크로렌즈 어레이
본 발명은 디스플레이 장치에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 프로젝션, 스캐 닝, 액정표시장치, 전계발광 표시장치 등에 마이크로렌즈를 이용한 디스플레이 장치에 관한 것이다.
정보화 사회가 발전함에 따라 표시 장치에 대한 요구도 다양한 형태로 점증하고 있으며, 이에 부응하여 근래에는 액정 표시 장치(Liquid Crystal Display; LCD), 플라즈마 표시 장치(Plasma Display Panel; PDP), 전계발광 표시 장치(Electro Luminescent Display; ELD) 등 여러 가지 평판 표시 장치가 연구되어 왔고, 일부는 이미 여러 장비에서 표시 장치로 활용되고 있다.
이를 테면, 프로젝션 장비(프로젝터)나 스캐닝 장비(스캐너), 바코드 장비 등과 같이 조명을 이용하여 원하는 영상을 스크린 상에 표시시키는 장치, 컴퓨터, 핸드폰 등에 활용되고 있다.
이하, 종래의 다양한 방식을 이용한 디스플레이 장치에 대하여 상세히 설명한다.
도 1은 종래의 마이크로미러 어레이를 이용한 프로젝션 디스플레이 장치를 개략적으로 도시한 도면으로, 일 예로 마이크로미러 어레이를 이용한 프로젝션 방식의 디스플레이 장치를 살펴본다.
종래의 마이크로미러 어레이를 이용한 프로젝션 방식의 디스플레이 장치는 광원(light)과, 광원으로부터 조사되는 광을 입사시키는 입사 렌즈(14), 매트릭스 형태로 복수 개의 마이크로미러를 구비한 마이크로미러 어레이(11), 마이크로미러 어레이(11)를 지지하는 기판(10), 및 마이크로미러 어레이(11)로부터 반사되는 반사광(13)을 스크린으로 투사시키는 투사 렌즈(15)를 포함하여 구성된다.
이러한 구성으로 종래의 디스플레이 장치는 광원으로부터 입사되는 입사광(12)을 마이크로미러 어레이(11)를 통해 소정 각도로 반사시킨 후, 투사 렌즈(15)에 의해 스크린으로 투사시킨다.
이때, 마이크로미러 어레이(11)는 복수 개의 마이크로미러 각각이 기판(10)에 대해 회전 가능하게 설치되어, 회전 각도에 따라 입사광(12)을 각기 다른 방향으로 반사시키는 역할을 한다. 반사되는 방향에 따라, 화상이 표시되는 밝은 상태와 화상이 표시되지 않는 어두운 상태로 나누어지며, 이들 상태의 유지 시간을 조절하여 영상을 표시한다.
여기서, 입사 렌즈(14)를 통해 입사되는 입사광(12)은 마이크로미러 어레이(11) 전체에 걸쳐 입사되는데, 각 마이크로미러 사이의 틈새(d)로 입사되는 입사광(12)은 반사되지 않아 영상에 그물 모양의 어두운 영역이 필연적으로 발생하게 된다. 또한, 현재 독점적으로 사용되고 있는 텍사스 인스트루먼트 사의 마이크로미러에는 미러판을 지지하기 위한 중앙에 소정의 홈이 형성되어 있어, 이 부분 역시 영상에서 어두운 영역으로 표시되어 영상의 밝기 및 품질을 저하시키는 문제점이 있다.
도 2는 종래의 스캐닝 디스플레이 장치를 개략적으로 도시한 도면이다.
도시된 바와 같이, 종래의 스캐닝 방식을 이용한 디스플레이 장치는 광원(light)으로부터 제1 렌즈(24)를 통해 입사하는 입사광(22)이 스캐닝 마이크로미러(21)에 의해 소정 각도로 반사된 후, 제2 렌즈(25)를 통해 스크린으로 투사된다. 이때, 기판(20) 상에 회전 가능하게 설치된 스캐닝 마이크로미러(21)의 회전 각도 에 따라 영상이 투사되는 위치가 결정된다. 이러한 스캐닝 마이크로미러(21)가 빠른 속도로 회전 구동되어 스크린에 영상을 스캐닝하여 전체 화상을 표시한다.
이러한 원리는 스캐닝 디스플레이 장치 뿐만 아니라, 스캐너, 바코드 리더 등에도 적용되는데, 필연적으로 고화상을 표시하기 위해서는 스캐닝 마이크로미러(21)의 구동 속도가 빨라야 하는 단점이 있다.
도 3은 종래의 액정 디스플레이 장치를 도시한 도면으로, 종래의 액정 디스플레이 장치는 액정(Liquid Crystal)을 이용하여 빛을 투과시키는 디스플레이이다.
이는 후면에 광원(light)으로서의 백라이트 유닛(30)이 배치되고, 백라이트 유닛(30)의 전면에는 복수 개의 단위 화소(32a)들이 배열된 액정 패널(32) 등이 위치되어, 백라이트 유닛(30)으로부터 나오는 광(31)을 투과 또는 차단하는 방식으로 원하는 영상을 표시한다.
액정 패널(32)은 복수 개의 단위 화소(32a)에 전계의 세기를 인가하여 단위 화소(32a)를 이루는 액정 배열을 변경시킴으로써 액정 패널(32)에 투과되는 광의 양에 따라 원하는 영상을 표현하는데, 각 단위 화소(32a) 사이에는 각각의 화소 또는 색깔의 구분을 위해 블랙매트릭스(32b)가 사용된다.
그런데, 블랙매트릭스(32b)이 배치된 영역(A)에는 광이 투과되지 않고 영상에 어두운 부분이 표시되어 영상의 밝기 및 품질이 저해되는 단점이 있다.
도 4는 종래의 자발광형 디스플레이 장치를 도시한 도면으로, 유기 다이오드(Organic Light Emitting Diodes; OLED), 플라즈마 표시장치(plasma display pannel; PDP), 전계효과 발광 표시장치(Field Emission Display; FED), 무기 이 엘(Electroluminescent; EL), 발광다이오드(luminescent diode; LED)와 같이 자체적으로 발광 작용을 하여 별도의 광원이 불필요한 디스플레이 장치의 광학계를 도시한 것이다.
종래의 자발광형 디스플레이 장치는 기판(40) 상에 발광 작용을 하는 복수 개의 단위 화소(41)들을 서로 구분하기 위해 소정 간격(42) 이격되게 배열함으로써 복수 개의 단위 화소(41)로부터 나오는 광을 이용하여 화상 표시한다.
이 경우에도 도 3의 디스플레이 장치와 같이, 단위 화소(41) 사이의 소정 간격(42)에 영상이 표시되지 않고 항상 어두운 부분으로 표시됨으로써 영상의 밝기 및 품질이 저해되는 문제점이 있다.
상술한 바와 같이, 종래 기술에 따른 각각의 디스플레이 장치는 광원의 이용 효율을 증가시키거나, 각 단위 화소 사이의 어두운 영역, 즉 단위 화소간 틈새를 없애는 것은 화상의 밝기 및 품질 개선 측면에서 시급히 해결해야 할 중요한 문제가 되고 있다.
따라서, 본 발명이 이루고자 하는 기술적 과제는 마이크로미러 또는 화상표시소자를 이용한 디스플레이 장치에서 화소 구분이나 블랙매트릭스 등의 사용에 의해 발생하는 화상 표시 시에 어둡게 보이는 화소 간의 틈새 영역을 제거하여, 빛의 이용 효율을 증가시킬 뿐만 아니라 고품질의 영상을 표시하고 소비전력을 개선시킨 마이크로렌즈를 이용한 디스플레이 장치를 제공하고자 하는 것이다.
본 발명이 이루고자 하는 또 다른 기술적 과제들은 이상에서 언급한 기술적 과제들로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 기술적 과제들은 아래의 기재로부터 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
상기 기술적 과제를 달성하기 위한 본 발명의 일 실시예에 따른 마이크로렌즈를 이용한 디스플레이 장치는, 광원과, 상기 광원으로부터 입사되는 입사광을 반사시키도록 복수 개의 마이크로미러들이 배열된 마이크로미러 어레이, 상기 마이크로미러 어레이를 지지하는 기판, 및 상기 광원과 상기 마이크로미러 어레이 사이에 복수 개의 마이크로렌즈들이 배열되어, 상기 광원으로부터 입사되는 입사광을 상기 마이크로미러 어레이로 집속시키고, 상기 마이크로미러 어레이로부터 반사되는 반사광을 평행광으로 출사시켜 상기 반사광의 진행 경로를 보정하는 마이크로렌즈 어레이를 포함하는 것을 특징으로 한다.
이때, 상기 복수 개의 마이크로미러 각각은 상기 기판에 회전 가능하게 설치되는 것이 바람직하다.
상기 마이크로렌즈 어레이를 통과한 상기 입사광은 상기 마이크로미러 어레이 중에서 상기 복수 개의 마이크로미러 반사면으로 집속되는 것이 바람직하다.
상기 마이크로렌즈 어레이는 상기 복수 개의 마이크로렌즈들이 인접되는 것이 바람직하다.
본 발명의 다른 실시예에 따른 마이크로렌즈를 이용한 디스플레이 장치는, 광원과, 상기 광원으로부터 입사되는 입사광을 반사시키는 스캐닝 마이크로미러, 상기 스캐닝 마이크로미러를 지지하는 기판, 상기 광원과 상기 스캐닝 마이크로미러 사이에 위치되어 상기 광원으로부터 입사되는 입사광을 상기 스캐닝 마이크로미러의 반사면으로 집속시키는 제1 마이크로렌즈, 및 상기 스캐닝 마이크로미러로부터 반사되는 반사광의 경로 상에 위치되어 상기 반사광의 경로를 보정하는 제2 마이크로렌즈를 포함하는 것을 특징으로 한다.
상기 스캐닝 마이크로미러는 상기 기판에 회전 가능하게 설치되는 것이 바람직하다.
본 발명의 또 다른 실시예로서, 상기 제1 마이크로렌즈 및 상기 제2 마이크로렌즈 각각은 복수 개의 마이크로렌즈들이 어레이된 형태로 구비되는 것을 특징으로 한다. 이때, 상기 제1 마이크로렌즈를 통과한 입사광은 상기 제1 마이크로렌즈의 개수에 따라 블록 단위로 분리되어 상기 스캐닝 마이크로미러 쪽으로 진행하는 것이 바람직하다.
본 발명의 또 다른 실시예로서, 상기 제1 마이크로렌즈 및 상기 제2 마이크로렌즈 각각은 복수 개의 마이크로렌즈들이 어레이된 형태로 구비되고, 상기 스캐닝 마이크로미러는 복수 개의 스캐닝 마이크로미러들이 어레이된 형태로 구비되는 것을 특징으로 한다.
이때, 상기 제1 마이크로렌즈를 통과한 입사광은 상기 제1 마이크로렌즈의 개수에 따라 블록 단위로 분리되며, 상기 분리된 입사광은 상기 복수 개의 스캐닝 마이크로미러 각각에 집속되는 것이 바람직하다.
본 발명의 또 다른 실시예에 따른 마이크로렌즈를 이용한 디스플레이 장치는, 광원과, 상기 광원으로부터 입사되는 입사광을 반사시키는 스캐닝 마이크로미러, 상기 스캐닝 마이크로미러를 지지하는 기판, 상기 광원과 상기 스캐닝 마이크로미러 사이에 위치되어 상기 광원으로부터 입사되는 입사광을 상기 스캐닝 마이크로미러의 반사면으로 집속시키는 제1 프레넬 렌즈(Fresnel lens), 및 상기 마이크로미러로부터 반사되는 반사광의 경로 상에 위치되어 상기 반사광의 경로를 보정하는 제2 프레넬 렌즈(Fresnel lens)를 포함하는 것을 특징으로 한다.
상기 스캐닝 마이크로미러는 상기 기판에 회전 가능하게 설치되는 것이 바람직하다.
본 발명의 또 다른 실시예에 따른 마이크로렌즈를 이용한 디스플레이 장치는, 광원과, 상기 광원으로부터 입사되는 입사광을 투과 또는 차단하여 영상을 표시하도록 복수 개의 단위 화소들이 매트릭스 형태로 배열된 액정 패널, 상기 광원과 상기 액정 패널 사이에 복수 개의 마이크로렌즈가 배열되어 상기 광원으로부터 입사되는 입사광을 상기 복수 개의 단위 화소로 집속시키는 제1 마이크로렌즈 어레이, 및 상기 액정 패널을 투과하여 나오는 출사광의 경로 상에 복수 개의 마이크로렌즈가 배열되어 상기 복수 개의 단위 화소로부터 나오는 출사광의 진행경로를 상기 입사광의 진행경로와 같아지도록 보정하는 제2 마이크로렌즈 어레이를 포함하는 것을 특징으로 한다.
상기 액정 패널은 상기 복수 개의 단위 화소들이 서로 이격되어 분리된 것이 바람직하다.
본 발명의 또 다른 실시예에 따른 마이크로렌즈를 이용한 디스플레이 장치는, 기판 상에 빛을 발광하는 복수 개의 단위 화소들이 배열된 표시 패널, 및 상기 표시 패널에서 발광하여 나오는 광의 경로 상에 복수 개의 마이크로렌즈가 형성되어 상기 단위 화소간 분리 영역에 의해 상기 광이 투과되지 않는 영역이 제거되고, 영상이 확대되도록 상기 광의 진행경로를 보정하는 마이크로렌즈 어레이를 포함하는 것을 특징으로 한다.
상기 표시 패널은 상기 복수 개의 단위 화소들이 서로 이격되어 분리된 것이 바람직하다.
기타 실시예들의 구체적인 사항들은 상세한 설명 및 도면들에 포함되어 있다. 본 발명의 이점 및 특징, 그리고 그것들을 달성하는 방법은 첨부되는 도면과 함께 상세하게 후술 되어 있는 실시예들을 참조하면 명확해질 것이다. 그러나, 본 발명은 이하에서 개시되는 실시예들에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 수 있으며, 단지 본 실시예들은 본 발명의 개시가 완전하도록 하고, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이며, 본 발명은 청구항의 범주에 의해 정의될 뿐이다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 상세히 설명하기로 한다.
[제1 실시예]
도 5는 본 발명의 제1 실시예에 따른 디스플레이 장치를 도시한 도면이고, 도 6은 본 발명의 제1 실시예에 따른 디스플레이 장치에서 마이크로미러가 온 상태일 때 광 경로를 설명하기 위한 도면이며, 도 7은 본 발명의 제1 실시예에 따른 디스플레이 장치에서 마이크로미러가 오프 상태일 때 광 경로를 설명하기 위한 도면이다.
먼저 도 5를 참조하면, 본 발명의 제1 실시예에 따른 디스플레이 장치는 반사형 프로젝션 방식을 이용한 것으로, 광을 제공하는 광원(51)과 입사 렌즈(52), 마이크로렌즈 어레이(53), 마이크로미러 어레이(54), 기판(55), 및 투사 렌즈(56)를 포함하여 구성된다.
입사 렌즈(52)는 디스플레이 장치의 입사측에 배치되어 광원(51)으로부터 조사되는 광을 입사시키고, 투사 렌즈(56)는 디스플레이 장치의 출사측에 배치되어 마이크로미러 어레이(53)로부터 반사되는 반사광(58)을 스크린으로 투사시키는 역할을 한다.
기판(55)은 마이크로미러 어레이(54)를 지지하며, 마이크로미러 어레이(54)는 복수 개의 마이크로미러(54a)들이 기판(55) 상에 각각 회전 가능하게 설치되어, 회전 각도에 따라 입사 렌즈(52)로부터 입사되는 입사광(57)을 각기 다른 방향으로 반사시킨다. 반사되는 방향에 따라, 화상이 표시되는 밝은 상태와 화상이 표시되지 않는 어두운 상태로 나누어지며, 이들 상태의 유지 시간을 조절하여 영상을 표시한다.
마이크로렌즈 어레이(53)는 입사 렌즈(52)와 마이크로미러 어레이(54) 사이에 복수 개의 마이크로렌즈(53a)들이 배열된 구조로, 입사 렌즈(52)로부터 입사되 는 입사광(57)을 마이크로미러 어레이(54)로 집속시키고, 마이크로미러 어레이(54)로부터 반사되는 반사광(58)을 다시 평행광으로 집속시키는 역할을 한다. 즉, 하나의 마이크로렌즈 어레이(53)가 입사광(57) 및 반사광(58)의 진행 경로를 바꾸는 역할을 동시에 수행한다.
이때, 복수 개의 마이크로렌즈(53a)들은 서로 인접하게 배열되어 마이크로렌즈(53a)간 사이에 틈새가 생기지 않도록 구비되며, 복수 개의 마이크로렌즈(53a)를 통과한 입사광은 마이크로미러 어레이(54)의 각 마이크로미러(54a) 반사면으로 입사되도록 구성한다.
특히, 각 마이크로렌즈(53a)는 어느 하나의 마이크로미러(54a)와 대응되어 입사광(57)을 집속시키는 역할을 하며, 또한 다른 마이크로미러(54a)와 대응되어 다른 마이크로미러(54a)로부터 반사되는 반사광(58)을 평행광으로 바꾸는 역할 두 가지를 동시에 수행한다. 도 5에서는 각각 바로 옆의 마이크로미러(54a)와 대응되어 상기한 역할을 수행하는 것을 표시하였으나, 마이크로미러(54a)의 반사 각도, 각각의 위치 및 거리 관계에 따라 바로 인접하는 옆의 마이크로미러(54a)와 대응될 수도 있고, 어레이 상에서 임의의 위치에 있는 마이크로미러(54a)와 대응될 수도 있음은 자명하다.
이러한 구성으로 본 발명의 제1 실시예에 따른 디스플레이 장치에서는, 광원(51)으로부터 입사 렌즈(52)를 투과하여 입사되는 입사광(57)이 마이크로렌즈 어레이(53)를 통해 마이크로미러 어레이(54)에 집속되며, 집속된 광은 마이크로미러 어레이(54)에 의해 소정 각도로 반사된 후, 다시 마이크로렌즈 어레이(53)를 통과 하면서 평행광으로 바뀌고, 출사측에서 투사 렌즈(56)를 통해 스크린으로 투사된다.
상술한 바에 따르면, 본 발명의 제1 실시예에 따른 디스플레이 장치는 입사 렌즈(52)로부터 입사되는 입사광(57)이 마이크로렌즈 어레이(53)를 통해 마이크로미러 어레이(54)의 반사면에 입사하게 되기 때문에, 마이크로미러 어레이(54)의 가장자리와 각각의 마이크로미러(54a) 사이로 입사되는 입사광(57)이 반사되지 않아 영상에 어두운 영역이 발생되는 문제점을 제거할 수 있다.
도 6을 참조하면, 마이크로미러 어레이(54)가 온(ON) 상태인 경우, 입사광(57)이 마이크로렌즈 어레이(53)에 의해 마이크로미러(54a)의 반사면으로 집속되면 복수 개의 마이크로미러(54a)가 기판(55)으로부터 소정 각도 회전되어 있어 입사광(57)이 마이크로미러 어레이(54)에 의해 반사되고, 반사된 반사광(58)은 마이크로렌즈 어레이(53) 방향으로 진행하여 평행광으로 바뀌는 것을 알 수 있다.
이와 반대로, 도 7에 도시된 바와 같이 마이크로미러 어레이(54)가 오프 상태인 경우에는 입사광(57)이 마이크로미러(54a)의 반사면으로 집속되었으나, 복수 개의 마이크로미러(54a)가 기판(55)으로부터 회전되어 있지 않아 마이크로미러(54a)로부터 반사되는 반사광(58)이 마이크로렌즈 어레이(53)로 진행하지 않고 화면을 표시하는 영역 외로 벗어나게 되는 것을 알 수 있다.
상술한 본 발명의 제1 실시예에 따른 디스플레이 장치를 기존의 프로젝션 방식에 적용할 경우, 하나의 마이크로렌즈(53a)와 하나의 마이크로미러(54a)가 단위 화소를 구성하도록 하고, 단위 화소를 구성하는 광을 투과시키거나 또는 차단시키 는 시간을 각 마이크로미러(54a)를 통해 조절함으로써 영상을 표시하도록 한다. 이때, 단위 화소에 해당하는 영상은 단일한 색깔의 빛이고, 각 마이크로미러(54a)로 단일 색깔의 입사광을 투사시키는 시간을 조절함으로써 영상을 표시하기 때문에, 하나의 마이크로미러(54a)를 통해 반사되는 영상의 좌우가 반전되어도 투사되는 영상 자체는 달라지지 않는다.
[제2 실시예]
도 8은 본 발명의 제2 실시예에 따른 디스플레이 장치를 도시한 도면으로, 이는 스캐닝 방식을 이용한 것이다.
도시된 바와 같이, 본 발명의 제2 실시예에 따른 디스플레이 장치는 스캐닝 마이크로미러(84)로 입사되는 광과 스캐닝 마이크로미러(84)로부터 반사되는 광의 진행 경로를 바꾸기 위해 광의 입사측 및 출사측 각각에 마이크로렌즈를 구비한 구조로, 광원(81)과 제1 렌즈(82), 제1 마이크로렌즈(83), 스캐닝 마이크로미러(84), 기판(85), 제2 마이크로렌즈(86), 제2 렌즈(87)를 포함하여 구성된다.
제1 렌즈(82)는 광의 입사측에 배치되어 광원(81)으로부터 조사되는 광을 입사시키고, 제2 렌즈(87)는 광의 출사측에 배치되어 제2 마이크로렌즈(86)로부터 출사는 광을 스크린으로 투사시킨다.
스캐닝 마이크로미러(84)는 기판(85)에 지지되며, 기판(85) 상에 회전 가능하게 설치되어 제1 렌즈(82)로부터 입사되는 입사광을 반사시키는 역할을 한다. 이 때, 스캐닝 마이크로미러(84)의 구동 각도에 따라 반사되는 광이 스크린에 빠른 속 도로 스캐닝되며, 이렇게 스캐닝된 광들에 의해 화상을 표시된다.
제1 마이크로렌즈(83)는 제1 렌즈(82)와 스캐닝 마이크로미러(84) 사이에 위치되어 제1 렌즈(82)로부터 입사되는 입사광을 스캐닝 마이크로미러(84)의 반사면으로 집속시키고, 제2 마이크로렌즈(86)는 스캐닝 마이크로미러(84)로부터 반사되는 광의 경로 상에 즉, 스캐닝 마이크로미러(84)와 제2 렌즈(87) 사이에 위치되어 스캐닝 마이크로미러(84)로부터 반사되는 반사광을 원래의 경로로 복원시킨다.
이와 같이 구성되는 본 발명의 제2 실시예에 따른 디스플레이 장치는, 광원(81)으로부터 제1 렌즈(82)를 통해 입사되는 입사광이 제1 마이크로렌즈(83)에 의해 스캐닝 마이크로미러(84) 반사면의 작은 영역으로 집속되고, 집속된 광은 스캐닝 마이크로미러(84)에 의해 소정 각도로 반사된 후 제2 마이크로렌즈(86)를 통해 원래의 경로로 복원되면서, 제2 렌즈(87)에 의해 스크린으로 투사된다. 이러한 스캐닝 마이크로미러가 연속적으로 빠르게 움직이면 각각의 반사각도에 따라 주사되는 빛들이 모여 래스터 패턴(raster pattern)과 같은 2차원 스캔 패턴을 표시하게 되어 스크린에 화상을 표시하게 된다.
본 발명의 제2 실시예에 따른 스캐닝 방식의 디스플레이 장치는 상기한 바와 같이 하나의 스캐닝 마이크로미러(84)가 빠른 속도로 움직여서 광을 단위 화소별로 주사시키므로 스캐닝 마이크로미러(84)의 구동 속도에 따라 영상의 해상도를 결정하게 된다. 즉, 스캐닝 마이크로미러(84)의 스캐닝 속도가 빠를수록 고해상도의 화상이 표시 가능해진다.
따라서, 본 발명에 의한 제1 마이크로렌즈(83) 및 제2 마이크로렌즈(86)를 이용하면 제1 마이크로렌즈(83)에 의해 스캐닝 마이크로미러(84)로 입사되는 입사광을 스캐닝 마이크로미러(84) 반사면의 작은 영역으로 집속시킬 수 있으므로 현재 사용되는 스캐닝 마이크로미러(84)의 크기를 줄일 수 있다. 스캐닝 마이크로미러(84)의 크기가 줄어들면 이의 구동 속도가 빨라지기 때문에 보다 고화상을 표시할 수 있다.
[제3 실시예]
도 9는 본 발명의 제3 실시예에 따른 디스플레이 장치를 도시한 도면이다.
본 발명의 제3 실시예에 따른 디스플레이 장치는 제2 실시예에 따른 디스플레이 장치와 마찬가지로 스캐닝 방식을 도입하되, 제2 실시예에서의 제1 마이크로렌즈(도8의 83)와 제2 마이크로렌즈(도8의 86) 대신에 두 개의 프레넬 렌즈(Fresnel lens)를 이용한 것이다.
이러한 본 발명의 제3 실시예에 따른 디스플레이 장치는 광원(91)과 제1 렌즈(92), 제1 프레넬 렌즈(93), 스캐닝 마이크로미러(94), 기판(95), 제2 프레넬 렌즈(96), 및 제2 렌즈(97)를 포함하여 구성된다.
여기서, 설명의 반복을 피하기 위하여 동일한 기능 및 동일한 구조를 갖는 구성요소에 대한 설명은 생략하고, 다른 구성요소에 대해서만 설명하면, 제1 프레넬 렌즈(93)는 제1 렌즈(92)와 스캐닝 마이크로미러(94) 사이에 위치되어 제1 렌즈(92)로부터 입사되는 입사광을 스캐닝 마이크로미러(94) 반사면의 작은 영역으로 집속시키고, 제2 프레넬 렌즈(96)는 스캐닝 마이크로미러(94)로부터 반사되는 반사 광의 경로 상에 즉, 스캐닝 마이크로미러(94)와 제2 렌즈(97) 사이에 위치되어 스캐닝 마이크로미러(94)로부터 반사되는 반사광을 원래의 경로로 보정하는 역할을 한다.
제1 프레넬 렌즈(93) 및 제2 프레넬 렌즈(96)는 통상 몇 개의 띠 모양으로 나누어 각 띠에 프리즘 작용을 가지는 수차(收差)를 형성한 것으로, 도시된 바와 같이 중앙부에 볼록 렌즈로서의 구면이 형성되고, 중앙부를 중심으로 양측에는 서로 대칭되게 수차가 형성되어 있다.
따라서, 제1 렌즈(92)를 통해 입사되는 입사광은 제1 프레넬 렌즈(93)의 수차에 의해 굴절되면서 스캐닝 마이크로미러(94)의 작은 영역으로 집속되고, 스캐닝 마이크로미러(94)로부터 반사되는 반사광은 제2 프레넬렌즈(96)를 투과하면서 원래의 경로로 보정되게 된다.
도 8에 도시된 것처럼, 제1 마이크로렌즈(83)와 제2 마이크로렌즈(86)와 같이 하나의 마이크로렌즈를 사용하게 되면, 마이크로렌즈의 크기를 스크린이나 마이크로미러 크기에 맞추어서 적용해야 하기 때문에 렌즈의 크기가 커지고 두께가 두꺼워질 수밖에 없다.
이에 반해, 본 발명의 제3 실시예에서와 같이 제1 프레넬 렌즈(93) 및 제2 프레넬 렌즈(96)를 이용하면 렌즈의 두께를 줄일 수 있으며, 특히 제1 프레넬 렌즈(93) 및 제2 프레넬 렌즈(96)의 수차를 정밀하게 조절할 수 있어 스캐닝 방식에 적용이 가능하다.
[제4 실시예]
도 10은 본 발명의 제4 실시예에 따른 디스플레이 장치를 도시한 도면이고, 도 11은 본 발명의 제4 실시예에 따른 디스플레이 장치를 이용하여 고해상도를 구현하는 원리를 도시한 도면이다.
도 10을 참조하면, 본 발명의 제4 실시예에 따른 디스플레이 장치는 도 8의 제2 실시예와 마찬가지로 스캐닝 방식을 도입하되, 마이크로렌즈를 복수 개로 구비하여 적용한 다른 실시예이다.
이러한 본 발명의 제4 실시예에 따른 디스플레이 장치는 광원(101)과, 광원(101)으로부터 조사되는 빛을 입사시키는 입사측의 제1 렌즈(102), 복수 개의 마이크로렌즈(103a)를 구비한 제1 마이크로렌즈 어레이(103), 기판(105), 기판(105) 상에 회전 가능하게 설치된 스캐닝 마이크로미러(104), 복수 개의 마이크로렌즈(106a)를 구비한 제2 마이크로렌즈 어레이(106), 스캐닝 마이크로미러(104)로부터 반사되는 반사광을 스크린으로 투사시키는 출사측의 제2 렌즈(107)를 포함하여 구성된다.
여기서, 설명의 반복을 피하기 위하여 동일한 기능 및 동일한 구조를 갖는 구성요소에 대한 설명은 생략하고, 다른 구성요소에 대해서만 설명하면, 제1 마이크로렌즈 어레이(103) 및 제2 마이크로렌즈 어레이(106)는 도시된 바와 같이 복수 개의 마이크로렌즈(103a,106a)가 어레이(array)된 형태로 구비되어, 제1 마이크로렌즈 어레이(103) 및 제2 마이크로렌즈 어레이(106)가 하나의 스캐닝 마이크로미러(104)와 함께 영상을 표시하게 된다.
제1 마이크로렌즈 어레이(103) 및 제2 마이크로렌즈 어레이(106)는 제2 실시예에서 하나의 렌즈를 사용함에 따라 렌즈의 크기가 커지고 두꺼워지는 것을 방지하기 위함으로, 복수 개의 마이크로렌즈(103a,106a)를 배열하여 구비하게 되면 렌즈의 크기와 두께를 줄일 수 있다.
따라서, 본 발명의 제4 실시예에 따른 디스플레이 장치는, 광원(101)으로부터 제1 렌즈(102)를 통해 입사되는 입사광이 제1 마이크로렌즈 어레이(103)에 의해 스캐닝 마이크로미러(104) 반사면의 작은 영역내로 집속되고, 집속된 광은 스캐닝 마이크로미러(104)를 통해 소정 각도로 반사된 후 제2 마이크로렌즈 어레이(106)에 의해 원래의 경로로 보정된다. 이렇게 보정된 광은 제2 렌즈(107)를 거쳐 스크린으로 투사된다.
이때, 도 11에 도시된 바와 같이 제1 렌즈(102)를 통해 입사되는 입사광이 제1 마이크로렌즈 어레이(103)를 구성하는 복수 개의 마이크로렌즈(103a)를 통과하게 되면 각각의 마이크로렌즈(103a)를 통해 여러 갈래 나뉘어진 상태로 스캐닝 마이크로미러(104)에 집속되고, 집속된 입사광들은 스캐닝 마이크로미러(104)를 통해 반사되어 제2 마이크로렌즈 어레이(106)를 구성하는 복수 개의 마이크로렌즈(106a) 각각을 통과하게 된다.
즉, 스크린(108) 상에 투사되는 광(또는 영상)이 복수 개로 구비된 마이크로렌즈(103a)의 개수만큼 여러 블록 단위(108a)로 나뉘어 투사되므로, 스캐닝 마이크로미러(104)의 구동 속도가 느린 경우에도 고해상도의 영상을 표시할 수 있다.
여기에서는 제1 마이크로렌즈 어레이(103) 및 제2 마이크로렌즈 어레이(106) 가 2×2 형태로 어레이된 경우를 일 예로서 도시하였으나, 이에 한정되지 않고 필요에 따라 변형 및 변경이 가능하다.
[제5 실시예]
도 12는 본 발명의 제5 실시예에 따른 디스플레이 장치를 도시한 도면이고, 도 13은 본 발명의 제5 실시예에 따른 디스플레이 장치를 이용하여 고해상도를 구현하는 원리를 도시한 도면이다.
도 12를 참조하면, 본 발명의 제5 실시예에 따른 디스플레이 장치는 스캐닝 방식의 또 다른 실시예로, 도시된 바와 같이 광원(121)과 제1 렌즈(122), 제1 마이크로렌즈 어레이(123), 스캐닝 마이크로미러 어레이(124), 기판(125), 제2 마이크로렌즈 어레이(126), 제2 렌즈(127)를 포함하여 구성된다.
여기서, 제1 마이크로렌즈 어레이(123)와 제2 마이크로렌즈 어레이(127) 및 스캐닝 마이크로미러 어레이(124)는, 마이크로렌즈(123a,126a) 및 스캐닝 마이크로미러(124a)를 하나 이상의 복수 개로 구비하여 m×n 형태로 어레이(array)한 구조로, 마이크로렌즈(123a,126a)의 개수와 스캐닝 마이크로미러(124a)의 개수는 동일하게 하는 것이 바람직하다.
따라서, 제1 마이크로렌즈 어레이(123)에서 하나의 마이크로렌즈(123a)를 통과한 입사광은 하나의 마이크로렌즈(123a)와 대응되는 스캐닝 마이크로미러(124a)의 반사면으로 집속되고, 스캐닝 마이크로미러(124a)로부터 반사되는 반사광은 제2 마이크로렌즈(126) 중에서 스캐닝 마이크로미러(124a)와 대응되는 다른 하나의 마 이크로렌즈(126a)를 통과하게 된다.
이와 같이 구성되는 본 발명의 제5 실시예에 따른 디스플레이 장치는, 광원(121)으로부터 조사되는 광이 스크린(128) 상에 마이크로렌즈(123a)의 개수만큼 여러 블록 단위(128a)로 나뉘어 투사되므로 스캐닝 마이크로미러 어레이(124)의 구동 속도가 작아도 고해상도의 영상을 표시할 수 있음은 물론, 스캐닝 마이크로미러(124a)의 크기를 더 작게 만들 수 있어 제4 실시예에서와 같이 하나의 스캐닝 마이크로미러(도10의 104)를 구동시키는 것에 비해 스캐닝 마이크로미러의 구동 속도를 증가시킬 수 있다. 특히, 스캐닝 마이크로미러의 구동 속도가 증가하게 되면 더욱 고해상도의 영상을 표시할 수 있다.
이하, 본 발명의 제5 실시예에 따른 디스플레이 장치에서 설명하지 않은 구성요소에 대해서는 제2 실시예와 동일하므로 중복되는 설명은 생략한다.
[제6 실시예]
도 14는 본 발명의 제6 실시예에 따른 디스플레이 장치를 도시한 도면으로, 본 발명의 제6 실시예에 따른 디스플레이 장치는 광원으로부터 조사되는 광을 투과하거나 또는 차단하는 방식으로 영상을 표시하는 액정 표시 장치(Liquid Crystal Display; LCD)를 이용한 것이다.
이러한 본 발명의 제6 실시예에 따른 디스플레이 장치는 하측에 배치되는 백라이트 유닛(141)과, 백라이트 유닛(141) 전면의 액정 패널(143), 백라이트 유닛(141)과 액정 패널(143) 사이에 위치되는 제1 마이크로렌즈 어레이(142), 및 액 정 패널(143)의 전면에 위치되는 제2 마이크로렌즈 어레이(144)를 포함하여 구성된다.
백라이트 유닛(141)은 광원으로서, 통상 액정 패널(143)의 후면에 위치되어 광을 액정 패널(143)로 제공하는 역할을 한다.
액정 패널(143)은 상판과 하판 사이에 복수 개의 단위 화소(143a)들이 매트릭스 형태로 이격되어 배열되고, 각 단위 화소(143a) 사이에는 각각의 화소 또는 색깔의 구분을 위해 블랙매트릭스(143b)가 형성된다. 따라서, 복수 개의 단위 화소(143a)에 전계의 세기를 인가하여 단위 화소(143a)를 이루는 액정의 배열을 변경시킴으로써 액정 패널(143)에 투과되는 광의 양에 따라 원하는 화상을 표현한다.
제1 마이크로렌즈 어레이(142)는 복수 개의 마이크로렌즈(142a)가 어레이된 형태로 구비되어 백라이트 유닛(141)으로부터 입사하는 입사광을 액정 패널(143)의 각 단위 화소(143a)로 집속시킨다.
제2 마이크로렌즈 어레이(144)는 액정 패널(143)을 투과하여 나오는 출사광의 경로 상에 복수 개의 마이크로렌즈(144a)가 어레이된 형태로 구비되어, 복수 개의 단위 화소(143a)로부터 출사되는 출사광을 다시 입사광의 진행경로와 같아지도록 보정해 주는 역할을 한다.
이때, 제1 마이크로렌즈 어레이(142) 및 제2 마이크로렌즈 어레이(144)는 각각의 마이크로렌즈(142a,144a)가 복수 개의 단위 화소(143a)와 일대일로 대응됨으로써, 제1 마이크로렌즈 어레이(142) 중에서 하나의 마이크로렌즈(142a)를 통과한 입사광이 하나의 마이크로렌즈(142a)와 대응되는 단위 화소(143a) 및 제2 마이크로렌즈 어레이(144)의 마이크로렌즈(144a) 각각을 순차적으로 거치게 된다.
이와 같이 구성되는 본 발명의 제6 실시예에 따른 디스플레이 장치는, 백라이트 유닛(141)으로부터 조사되는 광이 액정 패널(143)의 각 단위 화소(143a)와 대응되는 제1 마이크로렌즈 어레이(142)를 통과하여 광 손실 없이 각 단위 화소(143a)의 작은 영역내로 집속되고, 집속된 광은 단위 화소(143a)를 투과하여 제2 마이크로렌즈 어레이(144)를 통해 원래의 경로로 보정되어 진행하기 때문에 스크린 화면에 광(또는 영상)이 전면적으로 투사된다. 따라서, 단위 화소(143a)의 분리나 컬러 필터 등의 사용으로 인해 단위 화소(143a) 사이에 화상이 표시되지 않는 어두운 틈새 영역(B)을 제거함으로써 영상의 밝기를 높이고 부드러운 영상을 표시할 수 있다. 특히, 마이크로렌즈를 이용하여 광을 집속시키기 때문에 광의 손실이 거의 없고, 광 이용 효율을 높여 소비전력을 낮출 수 있으며, 보다 고품질의 영상을 표시할 수 있다.
[제7 실시예]
도 15는 본 발명의 제7 실시예에 따른 디스플레이 장치를 도시한 도면이다.
본 발명의 제7 실시예에 따른 디스플레이 장치는 프로젝션 방식이나 액정 표시 장치와는 달리, 자체적으로 발광 기능을 가지고 있어 별도의 광원이 불필요한 자발광형 방식을 도입한 실시예이다.
이러한 디스플레이 장치의 구성을 살펴보면, 도시된 바와 같이 기판(151) 상에 빛을 발광하는 복수 개의 단위 화소(152)들이 배열된 표시 패널(150)과, 표시 패널(150)에서 발광하여 나오는 광의 경로 상에 복수 개의 마이크로렌즈(154a)가 어레이된 마이크로렌즈 어레이(154)를 포함하여 구성된다.
표시 패널(150)은 복수 개의 단위 화소(152)들을 서로 분리하기 위해 소정 간격 이격되게 배열된 구조를 갖는다.
마이크로렌즈 어레이(154)는 복수 개의 마이크로렌즈(154a)가 복수 개의 단위 화소(152)와 대응되게 어레이되어 각 단위 화소(152)로부터 나오는 광의 경로를 보정하여 영상을 확대시키는 효과를 가진다. 이때, 마이크로렌즈 어레이(154)는 도시된 바와 같이 복수 개의 마이크로렌즈(154a)가 서로 인접되거나, 또는 서로 이격되어 구비되더라도 각 단위 화소(152)로부터 발광되는 광이 마이크로렌즈(154a)로 거의 모두 입사될 수 있을 정도의 렌즈 크기 및 이격 거리를 가진다면 구조 패턴에 관계없이 모두 적용이 가능하다.
따라서, 본 발명의 제7 실시예에 따른 디스플레이 장치는 표시 패널(150)의 각 단위 화소(152)에서 발광한 광이 마이크로렌즈 어레이(154)를 통해 진행경로가 보정되어 영상을 확대시키는 효과를 얻으며, 복수 개의 단위 화소(152)간 분리 영역에 의해 광이 투과되지 않아 영상이 표시되지 않는 어두운 틈새 영역을 제거함으로써 영상의 밝기를 높이고, 보다 부드러운 영상을 표시할 수 있다.
상술한 본 발명의 제7 실시예에 따른 디스플레이 장치는, 자발광형 방식을 이용한 유기 다이오드(Organic Light Emitting Diodes; OLED), 플라즈마 표시장치(plasma display pannel; PDP), 전계효과 발광 표시장치(Field Emission Display; FED), 무기 이엘(Electroluminescent; EL), 발광다이오드(luminescent diode; LED) 등에 적용이 가능하다.
이상 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시 예를 설명하였지만, 상술한 본 발명의 기술적 구성은 본 발명이 속하는 기술 분야의 당업자가 본 발명의 그 기술적 사상이나 필수적 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 실시될 수 있다는 것을 이해할 수 있을 것이다. 그러므로 이상에서 기술한 실시 예들은 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적인 것이 아닌 것으로서 이해되어야 하고, 본 발명의 범위는 상기 상세한 설명보다는 후술하는 특허청구범위에 의하여 나타내어지며, 특허청구범위의 의미 및 범위 그리고 그 등가 개념으로부터 도출되는 모든 변경 또는 변형된 형태가 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 한다.
상술한 본 발명의 구성에 따르면, 본 발명의 실시예에 따른 마이크로렌즈를 이용한 디스플레이 장치는 기존에 다양한 방식을 이용한 디스플레이 장치에서 각 단위 화소간 분리, 또는 컬러 필터 등의 사용으로 인해 필연적으로 빛을 이용하지 못하거나 영상을 표시할 수 없는 화소 간의 틈새 영역을 제거하여 보다 부드러운 영상을 표시하고, 명암비가 높은 영상을 구현할 수 있다.
더욱이, 입사측 및 출사측에서 입사광은 집속시키고 출사광을 원래의 경로로 보정하는 기능을 수행함으로써 광 효율을 높이고, 이에 따라 소비전력을 개선시킬 수 있을 뿐만 아니라 고해상도의 영상을 표시할 수 있는 효과가 있다.

Claims (20)

  1. 광원;
    상기 광원으로부터 입사되는 입사광을 반사시키도록 복수 개의 마이크로미러들이 배열된 마이크로미러 어레이;
    상기 마이크로미러 어레이를 지지하는 기판; 및
    상기 광원과 상기 마이크로미러 어레이 사이에 복수 개의 마이크로렌즈들이 배열되어 상기 광원으로부터 입사되는 입사광을 상기 마이크로미러들에 각각 집속시키고, 상기 마이크로미러 어레이로부터 반사되는 반사광을 평행광으로 출사시켜 상기 반사광의 진행경로가 보정되도록 설치된 마이크로렌즈 어레이를 포함하는 것을 특징으로 하는 마이크로렌즈를 이용한 디스플레이 장치.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 복수 개의 마이크로미러 각각은
    상기 기판에 회전 가능하게 설치되는 것을 특징으로 하는 마이크로렌즈를 이용한 디스플레이 장치.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 마이크로렌즈 어레이를 통과한 상기 입사광은
    상기 복수 개의 마이크로미러 반사면으로 집속되는 것을 특징으로 하는 마이크로렌즈를 이용한 디스플레이 장치.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 마이크로렌즈 어레이는
    상기 복수 개의 마이크로렌즈들이 인접되는 것을 특징으로 하는 마이크로렌즈를 이용한 디스플레이 장치.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 각 마이크로미러로부터 반사되는 반사광은
    상기 마이크로렌즈 어레이에 형성된 하나의 마이크로렌즈에 입사되는 것을 특징으로 하는 마이크로렌즈를 이용한 디스플레이 장치.
  6. 삭제
  7. 광원;
    상기 광원으로부터 입사되는 입사광을 반사시키는 스캐닝 마이크로미러;
    상기 스캐닝 마이크로미러를 지지하는 기판;
    상기 광원과 상기 스캐닝 마이크로미러 사이에 위치되어 상기 광원으로부터 입사되는 입사광을 상기 스캐닝 마이크로미러의 반사면으로 집속시키는 제1 마이크로렌즈; 및
    상기 스캐닝 마이크로미러로부터 반사되는 반사광의 경로 상에 위치되어 상기 반사광의 진행경로를 보정하는 제2 마이크로렌즈를 포함하는 것을 특징으로 하는 마이크로렌즈를 이용한 디스플레이 장치.
  8. 제7항에 있어서,
    상기 스캐닝 마이크로미러는 상기 기판에 회전 가능하게 설치되는 것을 특징으로 하는 마이크로렌즈를 이용한 디스플레이 장치.
  9. 제7항에 있어서,
    상기 제1 마이크로렌즈 및 상기 제2 마이크로렌즈 각각은
    복수 개의 마이크로렌즈들이 어레이된 형태로 구비되는 것을 특징으로 하는 마이크로렌즈를 이용한 디스플레이 장치.
  10. 제9항에 있어서,
    상기 제1 마이크로렌즈를 통과한 입사광은
    상기 제1 마이크로렌즈의 개수에 따라 블록 단위로 분리되어 상기 스캐닝 마이크로미러 쪽으로 진행하는 것을 특징으로 하는 마이크로렌즈를 이용한 디스플레이 장치.
  11. 제7항에 있어서,
    상기 제1 마이크로렌즈 및 상기 제2 마이크로렌즈 각각은 복수 개의 마이크로렌즈들이 어레이된 형태로 구비되고,
    상기 스캐닝 마이크로미러는 복수 개의 스캐닝 마이크로미러들이 어레이된 형태로 구비되는 것을 특징으로 하는 마이크로렌즈를 이용한 디스플레이 장치.
  12. 제11항에 있어서,
    상기 제1 마이크로렌즈를 통과한 입사광은
    상기 제1 마이크로렌즈의 개수에 따라 블록 단위로 분리되며,
    상기 분리된 입사광은 상기 복수 개의 스캐닝 마이크로미러 각각에 집속되는 것을 특징으로 하는 마이크로렌즈를 이용한 디스플레이 장치.
  13. 광원;
    상기 광원으로부터 입사되는 입사광을 반사시키는 스캐닝 마이크로미러;
    상기 스캐닝 마이크로미러를 지지하는 기판;
    상기 광원과 상기 스캐닝 마이크로미러 사이에 위치되어 상기 광원으로부터 입사되는 입사광을 상기 스캐닝 마이크로미러의 반사면으로 집속시키는 제1 프레넬 렌즈(Fresnel lens); 및
    상기 스캐닝 마이크로미러로부터 반사되는 반사광의 경로 상에 위치되어 상 기 반사광의 진행경로를 보정하는 제2 프레넬 렌즈(Fresnel lens)를 포함하는 것을 특징으로 하는 마이크로렌즈를 이용한 디스플레이 장치.
  14. 제13항에 있어서,
    상기 스캐닝 마이크로미러는 상기 기판에 회전 가능하게 설치되는 것을 특징으로 하는 마이크로렌즈를 이용한 디스플레이 장치.
  15. 광원;
    상기 광원으로부터 입사되는 입사광을 투과 또는 차단하여 영상을 표시하도록 복수 개의 단위 화소들이 매트릭스 형태로 배열된 액정 패널;
    상기 광원과 상기 액정 패널 사이에 복수 개의 마이크로렌즈가 배열되어 상기 광원으로부터 입사되는 입사광을 상기 복수 개의 단위 화소로 집속시키는 제1 마이크로렌즈 어레이; 및
    상기 액정 패널을 투과하여 나오는 출사광의 경로 상에 복수 개의 마이크로렌즈가 배열되어 상기 복수 개의 단위 화소로부터 나오는 출사광의 진행경로를 상기 입사광의 진행경로와 같아지도록 보정하는 제2 마이크로렌즈 어레이를 포함하는 것을 특징으로 하는 마이크로렌즈를 이용한 디스플레이 장치.
  16. 제15항에 있어서,
    상기 액정 패널은
    상기 복수 개의 단위 화소들이 서로 이격되어 분리된 것을 특징으로 하는 마이크로렌즈를 이용한 디스플레이 장치.
  17. 제15항에 있어서,
    상기 마이크로렌즈 어레이는
    상기 복수 개의 마이크로렌즈들이 인접되는 것을 특징으로 하는 마이크로렌즈를 이용한 디스플레이 장치.
  18. 기판 상에 빛을 발광하는 복수 개의 단위 화소들이 배열된 표시 패널; 및
    상기 표시 패널에서 발광하여 나오는 광의 경로 상에 복수 개의 마이크로렌즈가 형성되어 상기 단위 화소간 분리 영역에 의해 상기 광이 투과되지 않는 영역이 제거되고, 영상이 확대되도록 상기 광의 진행경로를 보정하는 마이크로렌즈 어레이를 포함하는 것을 특징으로 하는 마이크로렌즈를 이용한 디스플레이 장치.
  19. 제18항에 있어서,
    상기 표시 패널은
    상기 복수 개의 단위 화소들이 서로 이격되어 분리된 것을 특징으로 하는 마이크로렌즈를 이용한 디스플레이 장치.
  20. 제18항에 있어서,
    상기 마이크로렌즈 어레이는
    상기 복수 개의 마이크로렌즈들이 인접되는 것을 특징으로 하는 마이크로렌즈를 이용한 디스플레이 장치.
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