광파동도 조합기는 증강 현실 디스플레이에서 출구 동공 확장 및 외관 얇게 만듦에 있어서 상당한 장점을 가지고 있습니다. 출구 동공 확장 기술은 결합 영역에서 다중 회절을 유도하여 빛을 인간의 눈으로 안내합니다. 그러나 이러한 다중 회절은 광 경로를 따라 출구 동공 밝기가 점차 감소하여 밝기 불균일성을 초래할 수 있습니다. 특히 편광체 전사 광학 격자를 결합 요소로 사용할 때, 격자는 한 쪽 원형 편광에만 민감하고 직교하는 원형 편광은 직접 통과하여 웨이브가이드 시스템의 에너지 이용 효율이 높지 않습니다. 이러한 도전을 해결하기 위해 본 논문은 좌회전 및 우회전 원형 편광 다중화를 실현하는 편광체 전사 광학 격자 웨이브가이드 AR 디스플레이 광학 시스템을 제안하였으며, 동시에 큰 출구 동공 크기와 우수한 입안 균일성을 달성하였습니다. 이론적 설계 및 시뮬레이션 부분에서는 먼저 k 공간 이론을 통해 넓은 시야각에서 격자 구조를 설계하였으며, 마이크로 LED (Micro-LED, μLED)를 마이크로 디스플레이로 사용하고 이에 대응하는 프로젝션 렌즈 세트를 설계하였으며 전체 웨이브가이드 시스템의 영상 시뮬레이션을 수행하였습니다. 실험에서는 중심 파장이 532 nm이고 출구 동공 크기가 45 mm×25 mm인 편광체 전사 광학 격자 웨이브가이드를 제작하였습니다. 실험 결과, 기판 굴절률 1.51에서 대각선 시야각이 기대한 32.86°에 도달함을 보여주었습니다. 단일 원형 편광에만 반응하는 기존 방식과 비교하여 9점법으로 측정한 균일성은 48.8% 향상되었으며, 전체 균일성은 34.1% 향상되었고, 광파동도 조합기의 광학 효율도 1.2배 향상되었습니다. 본 연구는 편광체 전사 광학 격자 웨이브가이드 설계에 귀중한 지침과 참고자료를 제공합니다.

증강 현실; 액정 편광체 광학 격자; 마이크로 LED 디스플레이; 웨이브가이드; 회절 격자