KR20220014914A - 홀로그램 광학 장치 및 이를 포함하는 헤드업 디스플레이 장치 - Google Patents

홀로그램 광학 장치 및 이를 포함하는 헤드업 디스플레이 장치 Download PDF

Info

Publication number
KR20220014914A
KR20220014914A KR1020200092737A KR20200092737A KR20220014914A KR 20220014914 A KR20220014914 A KR 20220014914A KR 1020200092737 A KR1020200092737 A KR 1020200092737A KR 20200092737 A KR20200092737 A KR 20200092737A KR 20220014914 A KR20220014914 A KR 20220014914A
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
scattering
coating layer
layer
holographic optical
optical device
Prior art date
Application number
KR1020200092737A
Other languages
English (en)
Inventor
양희제
Original Assignee
희성전자 주식회사
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 희성전자 주식회사 filed Critical 희성전자 주식회사
Priority to KR1020200092737A priority Critical patent/KR20220014914A/ko
Publication of KR20220014914A publication Critical patent/KR20220014914A/ko

Links

Images

Classifications

    • GPHYSICS
    • G03PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
    • G03HHOLOGRAPHIC PROCESSES OR APPARATUS
    • G03H1/00Holographic processes or apparatus using light, infrared or ultraviolet waves for obtaining holograms or for obtaining an image from them; Details peculiar thereto
    • G03H1/02Details of features involved during the holographic process; Replication of holograms without interference recording
    • G03H1/0252Laminate comprising a hologram layer
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B32LAYERED PRODUCTS
    • B32BLAYERED PRODUCTS, i.e. PRODUCTS BUILT-UP OF STRATA OF FLAT OR NON-FLAT, e.g. CELLULAR OR HONEYCOMB, FORM
    • B32B17/00Layered products essentially comprising sheet glass, or glass, slag, or like fibres
    • B32B17/06Layered products essentially comprising sheet glass, or glass, slag, or like fibres comprising glass as the main or only constituent of a layer, next to another layer of a specific material
    • B32B17/10Layered products essentially comprising sheet glass, or glass, slag, or like fibres comprising glass as the main or only constituent of a layer, next to another layer of a specific material of synthetic resin
    • B32B17/10005Layered products essentially comprising sheet glass, or glass, slag, or like fibres comprising glass as the main or only constituent of a layer, next to another layer of a specific material of synthetic resin laminated safety glass or glazing
    • B32B17/10009Layered products essentially comprising sheet glass, or glass, slag, or like fibres comprising glass as the main or only constituent of a layer, next to another layer of a specific material of synthetic resin laminated safety glass or glazing characterized by the number, the constitution or treatment of glass sheets
    • B32B17/10036Layered products essentially comprising sheet glass, or glass, slag, or like fibres comprising glass as the main or only constituent of a layer, next to another layer of a specific material of synthetic resin laminated safety glass or glazing characterized by the number, the constitution or treatment of glass sheets comprising two outer glass sheets
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B32LAYERED PRODUCTS
    • B32BLAYERED PRODUCTS, i.e. PRODUCTS BUILT-UP OF STRATA OF FLAT OR NON-FLAT, e.g. CELLULAR OR HONEYCOMB, FORM
    • B32B17/00Layered products essentially comprising sheet glass, or glass, slag, or like fibres
    • B32B17/06Layered products essentially comprising sheet glass, or glass, slag, or like fibres comprising glass as the main or only constituent of a layer, next to another layer of a specific material
    • B32B17/10Layered products essentially comprising sheet glass, or glass, slag, or like fibres comprising glass as the main or only constituent of a layer, next to another layer of a specific material of synthetic resin
    • B32B17/10005Layered products essentially comprising sheet glass, or glass, slag, or like fibres comprising glass as the main or only constituent of a layer, next to another layer of a specific material of synthetic resin laminated safety glass or glazing
    • B32B17/10165Functional features of the laminated safety glass or glazing
    • B32B17/10431Specific parts for the modulation of light incorporated into the laminated safety glass or glazing
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B32LAYERED PRODUCTS
    • B32BLAYERED PRODUCTS, i.e. PRODUCTS BUILT-UP OF STRATA OF FLAT OR NON-FLAT, e.g. CELLULAR OR HONEYCOMB, FORM
    • B32B7/00Layered products characterised by the relation between layers; Layered products characterised by the relative orientation of features between layers, or by the relative values of a measurable parameter between layers, i.e. products comprising layers having different physical, chemical or physicochemical properties; Layered products characterised by the interconnection of layers
    • B32B7/04Interconnection of layers
    • B32B7/12Interconnection of layers using interposed adhesives or interposed materials with bonding properties
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08KUse of inorganic or non-macromolecular organic substances as compounding ingredients
    • C08K3/00Use of inorganic substances as compounding ingredients
    • C08K3/18Oxygen-containing compounds, e.g. metal carbonyls
    • C08K3/20Oxides; Hydroxides
    • C08K3/22Oxides; Hydroxides of metals
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08KUse of inorganic or non-macromolecular organic substances as compounding ingredients
    • C08K3/00Use of inorganic substances as compounding ingredients
    • C08K3/34Silicon-containing compounds
    • C08K3/36Silica
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C09DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • C09DCOATING COMPOSITIONS, e.g. PAINTS, VARNISHES OR LACQUERS; FILLING PASTES; CHEMICAL PAINT OR INK REMOVERS; INKS; CORRECTING FLUIDS; WOODSTAINS; PASTES OR SOLIDS FOR COLOURING OR PRINTING; USE OF MATERIALS THEREFOR
    • C09D7/00Features of coating compositions, not provided for in group C09D5/00; Processes for incorporating ingredients in coating compositions
    • C09D7/40Additives
    • C09D7/60Additives non-macromolecular
    • C09D7/61Additives non-macromolecular inorganic
    • GPHYSICS
    • G02OPTICS
    • G02BOPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B27/00Optical systems or apparatus not provided for by any of the groups G02B1/00 - G02B26/00, G02B30/00
    • G02B27/01Head-up displays
    • GPHYSICS
    • G03PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
    • G03HHOLOGRAPHIC PROCESSES OR APPARATUS
    • G03H1/00Holographic processes or apparatus using light, infrared or ultraviolet waves for obtaining holograms or for obtaining an image from them; Details peculiar thereto
    • G03H1/26Processes or apparatus specially adapted to produce multiple sub- holograms or to obtain images from them, e.g. multicolour technique
    • G03H1/268Holographic stereogram
    • GPHYSICS
    • G03PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
    • G03HHOLOGRAPHIC PROCESSES OR APPARATUS
    • G03H1/00Holographic processes or apparatus using light, infrared or ultraviolet waves for obtaining holograms or for obtaining an image from them; Details peculiar thereto
    • G03H1/02Details of features involved during the holographic process; Replication of holograms without interference recording
    • G03H2001/0208Individual components other than the hologram
    • G03H2001/0212Light sources or light beam properties
    • GPHYSICS
    • G03PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
    • G03HHOLOGRAPHIC PROCESSES OR APPARATUS
    • G03H2250/00Laminate comprising a hologram layer
    • G03H2250/12Special arrangement of layers
    • GPHYSICS
    • G03PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
    • G03HHOLOGRAPHIC PROCESSES OR APPARATUS
    • G03H2250/00Laminate comprising a hologram layer
    • G03H2250/39Protective layer

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Medicinal Chemistry (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Polymers & Plastics (AREA)
  • Optics & Photonics (AREA)
  • Inorganic Chemistry (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Wood Science & Technology (AREA)
  • Holo Graphy (AREA)

Abstract

홀로그램 광학 장치가 개시된다. 홀로그램 광학 장치는 참조 광과 대상 물체로부터 반사된 물체 광의 간섭에 의해 발생되는 간섭 패턴을 포함하는 포토폴리머층; 상기 포토폴리머층의 상부면 상에 형성되어 외부광 중 적어도 상기 간섭 패턴에 대응되는 파장의 광의 산란시키는 제1 산란 코팅층; 상기 포토폴리머층의 하부면 상에 형성되어 입사광을 산란시킴으로써 상기 입사광의 반사를 감소시키는 제2 산란 코팅층; 상기 제1 산란 코팅층 상부에 부착된 제1 보호층; 및 상기 제2 산란 코팅층 하부에 부착된 제2 보호층을 구비한다.

Description

홀로그램 광학 장치 및 이를 포함하는 헤드업 디스플레이 장치{HOLOGRAPHIC OPTICAL DEVICE AND HEAD-UP DISPLAY DEVICE HAVING THE HOLOGRAPHIC OPTICAL DEVICE}
본 발명은 3차원 영상을 표시할 수 있는 홀로그램 광학 장치 및 이를 구비하는 헤드업 디스플레이 장치를 제공하는 것이다.
3차원 영상인 홀로그램을 표시하는 홀로그램 디스플레이는 일반적으로 다양한 응용 분야에서 사용되며, 특히 차량, 비행기 또는 보트 등의 윈드실드(windshield)에 장착된 헤드업 디스플레이(HUD), 스마트 글라스(SG) 또는 증강 현실(AR) 시스템에서 사용되고 있다.
특히, 사용자의 시야 내에서 효과적으로 감지될 수 있는 복수의 3차원 정보를 제공할 수 있는 헤드업 디스플레이(HUD)의 경우, 운전자가 차량, 비행기 또는 보트의 작동 중에 다양한 제어 요소를 모니터하기 위해 머리를 돌릴 필요가 없으므로, 안전한 운전을 가능하게 할 수 있다.
다만, 종래의 라미네이트형 홀로그램 디스플레이 장치가 적용된 헤드업 디스플레이(HUD)는 외부의 태양광에 의한 회절 광이 운전자의 시야를 방해하는 문제점, 내외부 물체 반사에 의한 운전자의 시야를 방해하는 구조적 문제점 등이 있다.
따라서, 태양광 등의 외부광원에 의한 회절 광을 효과적으로 차단함으로써 레인보우 결함을 감소시킬 수 있고, 내외부 물체 반사를 감소시켜 사용자의 시인성을 향상시킬 수 있는 홀로그램 광학 장치의 개발이 요구된다.
본 발명의 일 목적은 태양광 등의 외부광원에 의한 회절광을 효과적으로 차단함으로써 레인보우 결함을 감소시킬 수 있고, 내외부 물체 반사를 감소시켜 사용자의 시인성을 향상시킬 수 있는 홀로그램 광학 장치를 제공하는 것이다.
본 발명의 다른 목적은 상기 홀로그램 광학 장치를 구비하는 헤드업 디스플레이 장치를 제공하는 것이다.
본 발명의 실시예에 따른 홀로그램 광학 장치는 참조 광과 대상 물체로부터 반사된 물체 광의 간섭에 의해 발생되는 간섭 패턴을 포함하는 포토폴리머층; 상기 포토폴리머층의 상부면 상에 형성되어 외부광 중 적어도 상기 간섭 패턴에 대응되는 파장의 광의 산란시키는 제1 산란 코팅층; 상기 포토폴리머층의 하부면 상에 형성되어 입사광을 산란시킴으로써 상기 입사광의 반사를 감소시키는 제2 산란 코팅층; 상기 제1 산란 코팅층 상부에 부착된 제1 보호층; 및 상기 제2 산란 코팅층 하부에 부착된 제2 보호층을 포함한다.
일 실시예에 있어서, 상기 제1 산란 코팅층은 투명 고분자 물질과 유기 또는 무기 산란제의 혼합 조성물을 상기 포토폴리머층의 상부면에 코팅함으로써 형성될 수 있다. 이 경우, 상기 투명 고분자 물질은 포토폴리머 또는 아크릴레이트를 포함하고, 상기 무기 산란제는 500 내지 1000nm의 직경을 갖는 이산화티타늄(TiO2), 실리카(SiO2) 또는 알루미나(Al2O3)의 입자를 포함할 수 있다.
일 실시예에 있어서, 상기 투명 고분자 물질과 상기 무기 산란제의 전체 중량을 기준으로, 상기 제1 산란 코팅층은 상기 무기 산란제를 3 내지 10 중량%로 포함할 수 있다.
일 실시예에 있어서, 상기 제2 산란 코팅층은 투명 고분자 물질과 유기 또는 무기 산란제의 혼합 조성물을 상기 포토폴리머층의 하부면에 코팅함으로써 형성될 수 있다. 이 경우, 상기 투명 고분자 물질은 포토폴리머 또는 아크릴레이트를 포함하고, 상기 무기 산란제는 50 내지 500nm의 직경을 갖는 이산화티타늄(TiO2), 실리카(SiO2) 또는 알루미나(Al2O3)의 입자를 포함할 수 있다.
일 실시예에 있어서, 상기 투명 고분자 물질과 상기 무기 산란제의 전체 중량을 기준으로, 상기 제2 산란 코팅층은 상기 무기 산란제를 3 내지 10 중량%로 포함할 수 있다.
일 실시예에 있어서, 상기 제1 보호층은 상기 제1 산란 코팅층 상부에 부착된 제1 글라스 기판을 포함하고, 상기 제2 보호층은 상기 제2 산란 코팅층 하부에 부착된 제2 글라스 기판을 포함할 수 있다.
일 실시예에 있어서, 상기 홀로그램 광학 장치는 상기 제1 보호층을 상기 제1 산란 코팅층의 상부에 접착시키는 제1 투명 접착 필름; 및 상기 제2 보호층을 상기 제2 산란 코팅층의 하부에 접착시키는 제2 투명 접착 필름을 더 포함할 수 있다.
본 발명의 실시예에 따른 헤드업 디스플레이 장치는 운송장치(vehicle)의 윈드쉴드(windshield) 내부에 내장된 홀로그램 광학 소자; 및 상기 홀로그램 광학 소자에 단색성 코히어런트 광을 제공하는 광원 소자를 포함하고, 상기 홀로그램 광학 소자는, 참조 광과 대상 물체로부터 반사된 물체 광의 간섭에 의해 발생되는 간섭 패턴을 포함하는 포토폴리머층; 상기 포토폴리머층의 상부면 상에 형성되어 외부광 중 적어도 상기 간섭 패턴에 대응되는 파장의 광의 산란시키는 제1 산란 코팅층; 및 상기 포토폴리머층의 하부면 상에 형성되어 입사광을 산란시킴으로써 상기 입사광의 반사를 감소시키는 제2 산란 코팅층을 포함한다.
본 발명의 홀로그램 광학 장치 및 헤드업 디스플레이 장치에 따르면, 상기 포토폴리머층의 외부면에 제1 산란 코팅층을 형성하여 적어도 상기 포토폴리머층에 기록된 간섭패턴에 대응되는 파장의 외부광을 산란시킴으로써 상기 간섭 패턴에 대응되는 파장의 외부광에 의해 야기되는 레인보우 현상의 결함을 현저하게 감소시킬 수 있다. 또한, 상기 포토폴리머층의 내부면에 제2 산란 코팅층을 형성하여 내부 또는 외부 광의 반사를 감소시킴으로써, 반사광에 의해 형성되는 내외부 물체의 반사 이미지가 운전자에게 시인되는 것을 감소시킬 수 있다.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 홀로그램 광학 장치를 설명하기 위한 단면도이다.
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 헤드업 디스플레이 장치를 설명하기 위한 개념도이다.
이하, 첨부한 도면을 참조하여 본 발명의 실시예에 따른 홀로그램 광학 장치 및 헤드업 디스플레이 장치에 대해 상세히 설명한다. 본 발명은 다양한 변경을 가할 수 있고 여러 가지 형태를 가질 수 있는 바, 특정 실시예들을 도면에 예시하고 본문에 상세하게 설명하고자 한다. 그러나, 이는 본 발명을 특정한 개시 형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변경, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다. 각 도면을 설명하면서 유사한 참조부호를 유사한 구성요소에 대해 사용하였다. 첨부된 도면에 있어서, 구조물들의 치수는 본 발명의 명확성을 기하기 위하여 실제보다 확대하여 도시한 것이다.
제1, 제2 등의 용어는 다양한 구성요소들을 설명하는데 사용될 수 있지만, 상기 구성요소들은 상기 용어들에 의해 한정되어서는 안 된다. 상기 용어들은 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하는 목적으로만 사용된다. 예를 들어, 본 발명의 권리 범위를 벗어나지 않으면서 제1 구성요소는 제2 구성요소로 명명될 수 있고, 유사하게 제2 구성요소도 제1 구성요소로 명명될 수 있다.
본 출원에서 사용한 용어는 단지 특정한 실시예를 설명하기 위해 사용된 것으로, 본 발명을 한정하려는 의도가 아니다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. 본 출원에서, "포함하다" 또는 "가지다" 등의 용어는 명세서 상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부분품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부분품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.
한편, 다르게 정의되지 않는 한, 기술적이거나 과학적인 용어를 포함해서 여기서 사용되는 모든 용어들은 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 일반적으로 이해되는 것과 동일한 의미를 가지고 있다. 일반적으로 사용되는 사전에 정의되어 있는 것과 같은 용어들은 관련 기술의 문맥 상 가지는 의미와 일치하는 의미를 가지는 것으로 해석되어야 하며, 본 출원에서 명백하게 정의하지 않는 한, 이상적이거나 과도하게 형식적인 의미로 해석되지 않는다.
한편, 본 출원 명세서에서 광학적으로 투명하다고 함은 가시광선에 대해 투과도가 70% 이상인 것으로 정의한다.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 홀로그램 광학 장치를 설명하기 위한 단면도이다.
도 1을 참조하면, 본 발명의 실시예에 따른 홀로그램 광학 장치(100)는 포토폴리머층(110), 제1 및 제2 산란 코팅층(120a, 120b) 그리고 제1 및 제2 보호층(130a, 130b)를 포함할 수 있다.
상기 포토폴리머층(110)은 광 중합된 포토폴리머(photopolymer)로 형성될 수 있고, 참조 광과 대상 물체로부터 반사된 물체 광의 간섭에 의해 발생되는 간섭 패턴을 포함할 수 있다. 상기 포토폴리머층(110)은 상기 간섭 패턴을 이용하여 상기 대상 물체에 대한 3차원 이미지를 생성할 수 있다. 상기 포토폴리머층(110)에 상기 간섭 패턴을 기록하는 방법은 특별히 제한되지 않고, 공지된 다양한 방법에 따라 기록될 수 있다.
일 실시예에 있어서, 상기 포토폴리머층(110)은 일정한 두께를 갖는 자립 필름 형태일 수 있다. 예를 들면, 상기 포토폴리머층(110)은 약 5 내지 50μm의 두께를 가질 수 있다.
상기 제1 산란 코팅층(120a) 은 상기 포토폴리머층(110)의 상부면 상에 형성될 수 있다.
상기 제1 산란 코팅층(120a) 은 운전자의 반대 방향인 외부에서 입사되는 태양광 등의 외부광 중 적어도 상기 포토폴리머층(110)에 기록된 간섭 패턴에 대응되는 파장의 광의 산란시킬 수 있다. 상기 포토폴리머층(110)에 상기 간섭 패턴에 대응되는 각도 및 파장의 외부광이 입사되는 경우, 운전자에게 레인보우 현상의 결함이 발생할 수 있는데, 본 발명에서는 상기와 같이, 상기 제1 산란 코팅층(120a)을 통해 외부광 중 적어도 상기 포토폴리머층(110)에 기록된 간섭 패턴에 대응되는 파장의 광의 산란시킴으로써, 상기 간섭 패턴에 대응되는 파장의 외부광에 의해 야기되는 레인보우 현상의 결함을 현저하게 감소시킬 수 있다.
일 실시예에 있어서, 상기 제1 산란 코팅층(120a)은 투명 고분자 물질과 유기 또는 무기 산란제의 혼합 조성물을 상기 포토폴리머층(110)의 상부면에 코팅함으로써 형성될 수 있다.
일 실시예로, 상기 투명 고분자 물질은 포토폴리머, 아크릴레이트 등을 포함할 수 있고, 상기 무기 산란제는 약 500 내지 1000nm의 직경을 갖는 이산화티타늄(TiO2), 실리카(SiO2), 알루미나(Al2O3) 등의 입자들을 포함할 수 있다. 이 경우, 상기 투명 고분자 물질과 상기 무기 산란제의 전체 중량을 기준으로, 상기 제1 산란 코팅층(120a)은 상기 무기 산란제를 약 3 내지 10 중량%로 포함할 수 있다.
일 실시예로, 상기 제1 산란 코팅층(120a)은 상기 포토폴리머층(110)에 기록된 간섭 패턴에 대응되는 파장의 외부광을 산란시킬 수 있도록 패터닝될 수 있다. 예를 들면, 상기 제1 산란 코팅층(120a)은 상기 포토폴리머층(110)의 상부면에 상기 혼합 조성물의 코팅막을 형성한 후 이에 대해 임프린팅 공정을 통해 기설정된 형태로 패터닝함으로써 형성될 수 있다.
상기 제2 산란 코팅층(120b)은 상기 포토폴리머층(110)의 하부면 상에 형성될 수 있다.
상기 제2 산란 코팅층(120b)은 내부 또는 외부 광의 반사를 감소시킬 수 있고, 이로 인해 반사광에 의해 내외부 물체의 반사 이미지가 운전자에게 시인되는 것을 감소시킬 수 있다.
일 실시예에 있어서, 상기 제2 산란 코팅층(120b)은 투명 고분자 물질과 유기 또는 무기 산란제의 혼합 조성물을 상기 포토폴리머층(110)의 하부면에 코팅함으로써 형성될 수 있다.
일 실시예로, 상기 투명 고분자 물질은 포토폴리머, 아크릴레이트 등을 포함할 수 있고, 상기 무기 산란제는 약 50 내지 500nm의 직경을 갖는 이산화티타늄(TiO2), 실리카(SiO2), 알루미나(Al2O3) 등을 입자들을 포함할 수 있다. 이 경우, 상기 투명 고분자 물질과 상기 무기 산란제의 전체 중량을 기준으로, 상기 제2 산란 코팅층(120b)은 상기 무기 산란제를 약 3 내지 10 중량%로 포함할 수 있다.
상기 제1 보호층(130a)은 상기 제1 산란 코팅층(120a) 상부에 부착될 수 있고, 상기 제2 보호층(130b)은 상기 제2 산란 코팅층(120b) 하부에 부착될 수 있다. 상기 제1 및 제2 보호층(130a, 130b)은 광학적으로 투명하고, 기계적 특성이 우수한 무기 또는 유기 재료로 형성되어, 상기 포토폴리머층(110) 그리고 상기 제1 및 제2 산란 코팅층(120a, 120b)을 물리적 충격이나 화학적 물질로부터 보호할 수 있다. 예를 들면, 상기 제1 및 제2 보호층(130a, 130b) 각각은 유리(glass)로 형성될 수 있다.
한편, 본 발명의 일 실시예에 있어서, 상기 제1 보호층(130a) 및 상기 제2 보호층(130b)은 광학적으로 투명한 접착 필름(OCA)을 통해 상기 제1 산란 코팅층(120a) 및 상기 제2 산란 코팅층(120b)에 각각 접착될 수 있다. 예를 들면, 상기 제1 보호층(130a)은 제1 투명 접착 필름(140a)을 통해 상기 제1 산란 코팅층(120a)의 상부에 접착될 수 있고, 상기 제2 보호층(130b)은 제2 투명 접착 필름(140b)을 통해 상기 제2 산란 코팅층(120b)의 하부에 접착될 수 있다.
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 헤드업 디스플레이 장치를 설명하기 위한 개념도이다.
도 2를 참조하면, 본 발명의 실시예에 따른 헤드업 디스플레이 장치(1000)는 홀로그램 광학 소자(1100) 및 광원 소자(1200)를 포함할 수 있고, 자동차, 비행기, 배 등의 운송장치(vehicle)에 적용될 수 있다.
상기 홀로그램 광학 소자(1100)는 상기 운송장치(vehicle)의 윈드쉴드(windshield)(10) 내부에 내장될 수 있다.
상기 홀로그램 광학 소자(1100)는 도 1을 참조하여 설명한 홀로그램 광학 장치(100)와 실질적으로 동일하므로, 이하에서는 중복된 상세한 설명은 생략한다.
다만, 상기 홀로그램 광학 소자(1100)는 상기 윈드쉴드(windshield)(10) 내부에 내장되어 보호되므로, 상기 윈드쉴드(windshield)(10)가 상기 홀로그램 광학 장치(100)의 제1 및 제2 보호층(130a, 130b)의 기능을 수행할 수 있다. 즉, 상기 홀로그램 광학 소자(1100)는 상기 홀로그램 광학 장치(100)의 제1 및 제2 보호층(130a, 130b)을 포함하지 않을 수 있다.
상기 광원 소자(1200)는 광학 특성이 코히어런트(coherent)하고 단색성이며, 상기 홀로그램 광학 소자(1100)의 포토폴리머층(도 1의 '110' 참조)에 기록된 간섭 패턴에 대응되는 파장의 광을 생성할 수 있는 광원을 포함할 수 있다. 예를 들면, 상기 광원 소자(1200)는 레이저 발생기 또는 열 음극선 관을 포함할 수 있다.
한편, 상기 광원 소자(1200)는 추가적으로 콜리메이터로서 기능하는 하나 이상의 렌즈를 더 포함할 수도 있고, 영상 정보를 생성하는 디스플레이 소자를 더 포함할 수도 있다.
상기 광원 소자(1200)로부터 방출된 단색성 코히어런트 광(11a)이 상기 홀로그램 광학 소자(1100)에 입사된 경우, 상기 홀로그램 광학 소자(1100)의 포토폴리머층(도 1의 '110' 참조)에 기록된 간섭 패턴에 의해 회절된 회절 광(11b)이 운전자 방향으로 진행하게 된다. 상기 회절 광(11b)은 상기 포토폴리머층(도 1의 '110' 참조)에 기록된 대상 물체에 대한 3차원 정보를 포함하고 있으므로, 상기 회절 광(11b)에 의해 운전자(20)가 인식할 수 있는 상기 대상 물체에 대한 홀로그램(30)이 생성된다.
본 발명의 홀로그램 광학 장치 및 헤드업 디스플레이 장치에 따르면, 상기 포토폴리머층의 외부면에 제1 산란 코팅층을 형성하여 적어도 상기 포토폴리머층에 기록된 간섭패턴에 대응되는 파장의 외부광을 산란시킴으로써 상기 간섭 패턴에 대응되는 파장의 외부광에 의해 야기되는 레인보우 현상의 결함을 현저하게 감소시킬 수 있다. 또한, 상기 포토폴리머층의 내부면에 제2 산란 코팅층을 형성하여 내부 또는 외부 광의 반사를 감소시킴으로써, 반사광에 의해 형성되는 내외부 물체의 반사 이미지가 운전자에게 시인되는 것을 감소시킬 수 있다.
상기에서는 본 발명의 바람직한 실시예를 참조하여 설명하였지만, 해당 기술 분야의 숙련된 당업자는 하기의 특허 청구의 범위에 기재된 본 발명의 사상 및 영역으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있음을 이해할 수 있을 것이다.
100 : 홀로그램 광학 장치 110 : 포토폴리머층
120a, 120b : 산란 코팅층 130a, 130b : 보호층
140a, 140b : 광학 투명 접착층
1000 : 헤드업 디스플레이 장치 1100 : 홀로그램 광학 소자
1200 : 광원 소자

Claims (10)

  1. 참조 광과 대상 물체로부터 반사된 물체 광의 간섭에 의해 발생되는 간섭 패턴을 포함하는 포토폴리머층;
    상기 포토폴리머층의 상부면 상에 형성되어 외부광 중 적어도 상기 간섭 패턴에 대응되는 파장의 광의 산란시키는 제1 산란 코팅층;
    상기 포토폴리머층의 하부면 상에 형성되어 입사광을 산란시킴으로써 상기 입사광의 반사를 감소시키는 제2 산란 코팅층;
    상기 제1 산란 코팅층 상부에 부착된 제1 보호층; 및
    상기 제2 산란 코팅층 하부에 부착된 제2 보호층을 포함하는, 홀로그램 광학 장치.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 제1 산란 코팅층은 투명 고분자 물질과 유기 또는 무기 산란제의 혼합 조성물을 상기 포토폴리머층의 상부면에 코팅함으로써 형성된 것을 특징으로 하는, 홀로그램 광학 장치.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 투명 고분자 물질은 포토폴리머 또는 아크릴레이트를 포함하고,
    상기 무기 산란제는 500 내지 1000nm의 직경을 갖는 이산화티타늄(TiO2), 실리카(SiO2) 또는 알루미나(Al2O3)의 입자를 포함하는 것을 특징으로 하는, 홀로그램 광학 장치.
  4. 제3항에 있어서,
    상기 투명 고분자 물질과 상기 무기 산란제의 전체 중량을 기준으로, 상기 제1 산란 코팅층은 상기 무기 산란제를 3 내지 10 중량%로 포함하는 것을 특징으로 하는, 홀로그램 광학 장치.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 제2 산란 코팅층은 투명 고분자 물질과 유기 또는 무기 산란제의 혼합 조성물을 상기 포토폴리머층의 하부면에 코팅함으로써 형성된 것을 특징으로 하는, 홀로그램 광학 장치.
  6. 제5항에 있어서,
    상기 투명 고분자 물질은 포토폴리머 또는 아크릴레이트를 포함하고,
    상기 무기 산란제는 50 내지 500nm의 직경을 갖는 이산화티타늄(TiO2), 실리카(SiO2) 또는 알루미나(Al2O3)의 입자를 포함하는 것을 특징으로 하는, 홀로그램 광학 장치.
  7. 제6항에 있어서,
    상기 투명 고분자 물질과 상기 무기 산란제의 전체 중량을 기준으로, 상기 제2 산란 코팅층은 상기 무기 산란제를 3 내지 10 중량%로 포함하는 것을 특징으로 하는, 홀로그램 광학 장치.
  8. 제1항에 있어서,
    상기 제1 보호층은 상기 제1 산란 코팅층 상부에 부착된 제1 글라스 기판을 포함하고,
    상기 제2 보호층은 상기 제2 산란 코팅층 하부에 부착된 제2 글라스 기판을 포함하는 것을 특징으로 하는, 홀로그램 광학 장치.
  9. 제8항에 있어서,
    상기 제1 보호층을 상기 제1 산란 코팅층의 상부에 접착시키는 제1 투명 접착 필름; 및
    상기 제2 보호층을 상기 제2 산란 코팅층의 하부에 접착시키는 제2 투명 접착 필름을 더 포함하는 것을 특징으로 하는, 홀로그램 광학 장치.
  10. 운송장치(vehicle)의 윈드쉴드(windshield) 내부에 내장된 홀로그램 광학 소자; 및
    상기 홀로그램 광학 소자에 단색성 코히어런트 광을 제공하는 광원 소자를 포함하고,
    상기 홀로그램 광학 소자는,
    참조 광과 대상 물체로부터 반사된 물체 광의 간섭에 의해 발생되는 간섭 패턴을 포함하는 포토폴리머층;
    상기 포토폴리머층의 상부면 상에 형성되어 외부광 중 적어도 상기 간섭 패턴에 대응되는 파장의 광의 산란시키는 제1 산란 코팅층; 및
    상기 포토폴리머층의 하부면 상에 형성되어 입사광을 산란시킴으로써 상기 입사광의 반사를 감소시키는 제2 산란 코팅층;을 포함하는 것을 특징으로 하는, 헤드업 디스플레이 장치.
KR1020200092737A 2020-07-27 2020-07-27 홀로그램 광학 장치 및 이를 포함하는 헤드업 디스플레이 장치 KR20220014914A (ko)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020200092737A KR20220014914A (ko) 2020-07-27 2020-07-27 홀로그램 광학 장치 및 이를 포함하는 헤드업 디스플레이 장치

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020200092737A KR20220014914A (ko) 2020-07-27 2020-07-27 홀로그램 광학 장치 및 이를 포함하는 헤드업 디스플레이 장치

Publications (1)

Publication Number Publication Date
KR20220014914A true KR20220014914A (ko) 2022-02-08

Family

ID=80251918

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020200092737A KR20220014914A (ko) 2020-07-27 2020-07-27 홀로그램 광학 장치 및 이를 포함하는 헤드업 디스플레이 장치

Country Status (1)

Country Link
KR (1) KR20220014914A (ko)

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US20210325591A1 (en) Metamaterial Optical Filter and Methods for Producing the Same
JP6064984B2 (ja) 光制御シート、該光制御シートを用いた液晶表示装置
WO2015125794A1 (ja) 導光素子および映像表示装置
JP7018213B2 (ja) 空中で結像するためのシステム
JP6564376B2 (ja) ライトガイドおよび照明器具用透明拡散器
KR20190038408A (ko) 라미네이트형 홀로그램 디스플레이 및 그 제조
US20140340759A1 (en) Optical element and display apparatus
CN107533318B (zh) 全息记录组合物、全息记录介质和全息记录介质的制造方法
Wu et al. Full-color holographic optical elements for augmented reality display
JP7096084B2 (ja) 導光板、導光板モジュール、画像表示装置および導光板の製造方法
CN108227193A (zh) 机动车的投影设备和针对驾驶员显示虚拟图像的方法
JPWO2013190958A1 (ja) ヘッドアップディスプレイ装置
WO2022083337A1 (zh) 一种光学薄膜及光学成像***
KR20220014914A (ko) 홀로그램 광학 장치 및 이를 포함하는 헤드업 디스플레이 장치
JP6549817B2 (ja) コンバイナ
KR20220133294A (ko) 반사 방지 필름 적층체 및 그것을 구비하는 물품
KR20220077264A (ko) 홀로그램 광학 장치 및 이를 포함하는 헤드업 디스플레이 장치
JPH05203812A (ja) ホログラム
JPH11184363A (ja) ホログラム積層体、その製造方法およびホログラフィック表示装置
WO2023245660A1 (zh) 一种紧凑、大视场角抬头显示***
WO2018159611A1 (ja) 光学表示体および光学表示装置
JP2687558B2 (ja) 表示装置
JP6766367B2 (ja) 表示装置及び液晶表示装置
US20220381966A1 (en) Diffractive optical member and virtual image display device
JP7355630B2 (ja) 画像表示装置