KR101024132B1 - 투명 전기 장치를 위한 광 특성 정규화 - Google Patents
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Abstract
투명 전기 장치(transparent electrical device)를 위한 광 특성 정규화(optical property normalization)에 대해 기술된다. 일 실시예에서, 전기 장치(100)는 실질적으로 투명한, 복수의 횡으로 배치된 영역(102 및 104)을 포함한다. 복수의 영역들 중의 각각의 영역은 서로 실질적으로 동일한 정규화된 값(normalized value)의 광 특성(optical property)을 갖는 정규화된 표면(normalized surface)을 포함한다. 표면들 중의 하나는 전기적 구성 요소(electrical component)의 일부를 포함한다. 부가하여, 이러한 영역들 중의 적어도 하나는 정규화된 표면 밑에 부가적인 표면 및 스펙트럼 정규화 구조(spectral normalization structure)를 포함한다. 부가적인 표면은 정규화된 값과 실질적으로 동일하지 않은 광 특성 값을 갖는다. 스펙트럼 정규화 구조는 적어도 하나의 영역의 정규화된 표면이 정규화된 값을 나타내도록 부가적인 표면과 배치된다.
광 특성 정규화, 투명 전기 장치, 전기적 구성 요소, 정규화된 표면, 스펙트럼 정규화 구조
Description
도 1은 투명 물질로 구성된 제1 및 제2 영역을 포함하는 전기 장치의 단면도를 보여주는, 본 발명의 예시적인 실시예를 도시하는 도면.
도 2a는 도 1의 전기 장치를 포함하는 디스플레이 장치의 등각 투상도(isometric view)를 보여주는, 본 발명의 예시적인 실시예를 도시하는 도면.
도 2b는 도 2a의 디스플레이 장치의 단면도를 보여주는, 본 발명의 예시적인 실시예를 도시하는 도면.
도 3은 박막 적층(thin-film stacks)을 포함하는 영역을 포함하는 전기 장치를 보여주는, 본 발명의 예시적인 실시예를 도시하는 도면.
도 4는 육안에 보이는 전자기 스펙트럼(electromagnetic spectrum)의 일부에 대하여 도 3에 도시된 전기 장치에 대한 투과(transmission) 및 반사(reflection) 스펙트럼들을 보여주는, 본 발명의 예시적인 실시예를 도시하는 도면.
도 5는 육안에 보이는 전자기 스펙트럼의 일부에 대하여 도 3에 도시된 전기 장치에 대한 흡수(absorption) 스펙트럼들을 보여주는, 본 발명의 예시적인 실시예를 도시하는 도면.
도 6은 둥근 모서리(rounded edges)를 가지는 스펙트럼 정규화 구조를 포함 하는 전기 장치를 보여주는, 본 발명의 예시적인 실시예를 도시하는 도면.
도 7은 광학적으로 정규화된 투명 전기 장치를 만드는 방법을 보여주는, 본 발명의 예시적인 실시예의 절차를 기술하는 순서도.
< 도면의 주요 부분에 대한 부호 설명 >
106 : 전기적 구성 요소의 일부
108 : 스펙트럼 정규화 구조
110 : 제1 표면
112 : 제2 표면
114 : 제3 표면
116 : 제1 광파
120 : 제1 반사 광파
본 발명은 일반적으로 전기 장치 분야에 관한 것으로, 더욱 자세하게는 투명 전기 장치를 위한 광 특성 정규화에 관한 것이다.
현대 생활의 많은 측면에서 디스플레이 장치가 이용된다. 자동차에서 텔레비전에 이르기까지, 소비자에게 부가적인 기능을 제공하기 위해 디스플레이 장치가 제공된다. 예컨대, 디스플레이 장치는 소비자가 컴퓨팅 장치와 상호 작용하도록 설정될 수도 있고, 자동차의 브레이크 등(brake light)으로 설정될 수도 있으며, 손목시계로서 시간의 디스플레이를 제공할 수도 있다. 디스플레이 장치는 CRT(Cathode-Ray Tube), LCD(Liquid-Crystal Display), LED(Light-Emitting Diode), 터치스크린, 발광 중합체(light emitting polymer) 등과 같은 매우 다양한 장치들을 포함할 수 있다.
디스플레이 장치는 게이트 배열(gate arrays), 트랜지스터(transistor), 커패시터(capacitor), 다이오드(diode) 등을 포함하는 회로 소자와 같이 디스플레이 장치의 동작을 위한 전기적 기능을 제공하는 전기적 구성 요소(electrical component)를 포함한다. 디스플레이 장치의 일부 구현에 있어서, 전기적 구성 요소는 TFT(Thin-Film Transistor) 모니터에서와 같이 디스플레이 동작을 제공하기 위하여 화면 측(viewing surface)에 배치된다. 이러한 디스플레이 장치에서, 픽셀(pixel) 행렬을 정의하는 라인 및 컬럼의 패턴이 디스플레이 장치의 화면 측에 존재하는 기판 상에 포함된다. 트랜지스터들의 박층(thin layer)은 기판에 직접 형성되어 각각의 회로 소자가 자신이 제어하는 픽셀 상에 배치된다. 그러나, 전기적 구성 요소는 디스플레이 장치에 의해 방출되는 빛을 간섭할 수 있다. 이러한 간섭을 감소시키기 위하여, 하나 이상의 전기적 구성 요소가 투명 물질로 형성될 수 있다. 전기적 구성 요소들을 투명 물질로 형성함으로써, 디스플레이 장치에 의해 생성되는 빛의 더 많은 부분이 투과되고, 이로 인해 디스플레이 장치의 밝기가 증가되며, 디스플레이 장치에 의해 소모되는 전력이 감소된다. 그러나, 전기적 구성 요소들이 투명 물질로 구성되었다 하더라도, 전기적 구성 요소들의 광 특성 차이로 인해 디스플레이 장치의 시청자(viewer)는 전기적 구성 요소를 여전히 인식할 수 있다. 투명 전기적 구성 요소들이 인식되면 디스플레이 장치에 의해 제공되는 디스플레이로부터 주의가 흐트러지고, 이로 인해 시청감(viewing experience)이 방해를 받을 수 있다.
따라서, 투명 전기 장치를 위한 광 특성 정규화를 제공하는 것은 당해 기술 분야에서 큰 진보가 될 것이다.
본 발명은 투명 전기 장치를 구성하는 전기적 구성 요소 간의 광 특성 차이로 인해 발생하는, 육안에 의한 구성 요소의 식별을 방지하는 것을 목적으로 한다.
투명 전기 장치에 대한 광 특성 정규화가 기술된다. 본 발명의 일 실시예에서, 전기 장치는 광 특성에 대해 실질적으로 균일한 값을 나타내고, 가시광선(visible light)에 대해 실질적으로 투명한 노출면(exposed surface)을 포함한다. 복수의 박막 적층은 반도체 기판과 노출면 사이에 배치된다. 복수의 이러한 필름 적층(film stacks)은 서로 횡으로 배치된다. 복수의 박막 적층의 각각은, 적어도 하나의 다른 상 면(top surface)의 광 특성 값과 상이한 광 특성 값을 나타내는 상 면을 갖는다.
본 발명의 부가적인 실시예에 있어서, 집적 회로(integrated circuit)는 실질적으로 투명한 복수의 횡으로 배치된 영역(laterally displaced regions)을 포함한다. 복수의 영역 중의 각 영역은 서로 실질적으로 동일한 정규화된 값(normalized value)의 광 특성을 갖는 정규화된 표면을 포함한다. 이러한 영역 들 중의 하나는 전기적 구성 요소의 일부를 포함한다. 부가적으로, 영역들 중의 적어도 하나는 정규화된 표면 밑으로 부가적인 표면 및 스펙트럼 정규화 구조(spectral normalization structure)를 포함한다. 부가적인 표면은 정규화된 값과 실질적으로 동일하지 않은 광 특성 값을 갖는다. 스펙트럼 정규화 구조는 적어도 하나의 영역의 정규화된 표면이 정규화된 값을 나타내도록 부가적인 표면과 배치된다.
도 1 내지 도 7은 투명 전기 장치에 대한 광 특성 정규화의 예시적인 실시예를 도시한다. 본 발명의 각각의 실시예의 전기 장치들은 반도체 장치(semiconductor device), 집적 회로, 디스플레이 장치, 태양전지 판(solar panel) 등과 같은 다양한 애플리케이션에서의 사용을 위해 설정될 수 있다. 다음의 설명은 디스플레이 장치 애플리케이션에서의 투명 전기 장치에 대한 광 특성 정규화를 기술하지만, 다양한 애플리케이션이 고려된다.
도 1은 가시광선에 대해 실질적으로 투명한 물질들로 구성된, 횡으로 배치된 제1 및 제2 영역(102 및 104)을 포함하는 전기 장치(100)의 단면도를 보여주는, 본 발명의 예시적인 실시예를 도시한다. 물질이 실질적으로 투명하다면, 물질을 통해 투과된 빛은 거의 또는 완전히 확산되지 않는다. 예컨대, 실질적으로 투명한 물질을 통해 투과된 영상은 육안으로 볼 수 있다.
제1 영역(102)은 적어도 전기적 구성 요소의 일부(106)를 포함한다. 예컨대, 전기적 구성 요소는 트랜지스터와 같은 반도체 장치로 설정될 수 있다. 전기적 구성 요소의 일부(106)는 직접 접속(interconnect), 소스/드레인(source/drain) 영역 등과 같은 트랜지스터의 일부로 설정될 수 있다.
제1 및 제2 영역(102 및 104)은 다양한 투명 물질들로부터 형성될 수 있다. 예컨대, 투명 물질은 알루미늄, 인듐 등으로 도핑된 인듐 틴 옥사이드(indium tin oxide; ITO) 및 ZnO와 같은 도체를 포함할 수 있다. 또한, 투명 물질은 ZnO, SnO2, 및 In2O3와 같은 반도체를 포함할 수 있다. 추가로, 투명 물질은 Si2O
2, Si3N4, Al2O3 및 HfO2와 같은 유전체(dielectrics)를 포함할 수 있다. 투명 물질의 예는 단지 예시적일 뿐이고, 모든 것을 나타내는 것이 아니다.
그러나, 전기적 구성 요소의 일부(106) 및 제2 영역(104)은 투명 물질의 변화하는 광 특성으로부터 발생하는 공간 패턴(spatial pattern)으로 인해, 투명 물질로 만들어진 경우에도 육안으로 인식 가능하다. 예컨대, 전기적 구성 요소의 일부(106) 및 제2 영역(104)을 통하여 투과된 가시광선은 전기적 구성 요소의 일부(106) 및 제2 영역(104)의 각각을 형성하기 위해 이용된 투명 물질의 차이로 인해 상이한 색을 가질 수 있다. 그러므로, 전기적 구성 요소의 일부(106) 및 제2 영역(104)이 가시광선에 실질적으로 투명하더라도, 전기적 구성 요소의 일부(106)는 제2 영역(104)에 대하여 인식이 가능하고, 그 반대도 마찬가지이다.
제1 및 제2 전기적 영역(102 및 104)의 광 특성은 공간 패턴이 육안으로 인식 가능하지 않도록 정규화될 수 있다. 이러한 방법으로, 육안으로 서로 인식이 불가능한 제1 및 제2 영역(102 및 104)을 포함하는 투명 전기 장치(100)가 달성된다. 제1 및 제2 영역(102 및 104)의 광 특성은 스펙트럼 정규화 구조(108)를 사용 하여 정규화될 수 있다. 스펙트럼 정규화 구조(108)는 하나 이상의 스펙트럼 정규화 물질(spectral normalization materials)로부터 형성될 수 있다. 스펙트럼 정규화 물질은 SiO2, SiO, Si3N4, Ta2O5, Al2
O3, MgF, MgO, ZrO2, CeO2, HfO2, Sc2O3
, ThF4, YF3, Y2O3 및 AlF3과 같은 상이한 광 특성을 갖는 넓은 범위의 물질들로부터 선택될 수 있다. 예시적인 스펙트럼 정규화 물질의 목록은 단지 예시적일 뿐이고, 모든 것을 나타내는 것이 아니다.
도시된 실시예에서, 스펙트럼 정규화 구조(108)는 제1 영역(102)의 광 특성 값이 제2 영역(104)의 광 특성 값과 실질적으로 동등하도록 전기적 구성 요소의 일부(106)와 배치된다. 예컨대, 전기적 구성 요소의 일부(106)는 제1 값의 광 특성을 갖는 제1 표면(110)(예컨대, 상 면)을 포함한다. 제2 영역(104)은 제1 표면(110)의 제1 값과 상이한 제2 값의 광 특성을 갖는 제2 표면(112)을 포함한다. 스펙트럼 정규화 구조(108)는 제1 영역(102)에서 전기적 구성 요소의 일부(106)와 배치된다. 전기적 구성 요소의 일부(106)와 조합하여 스펙트럼 정규화 구조(108)는 제2 표면(112)에 대한 제2 값과 실질적으로 동일한 값의 광 특성을 갖는 제3 표면(114)을 제공한다. 이러한 방법으로, 제1 및 제2 영역(102 및 104)의 각각은 광 특성에 대하여 각각의 정규화된 값을 갖는 각각의 정규화된 표면(예컨대, 제2 및 제3 표면(112 및 114))을 포함한다.
흡수, 반사 및 투과와 같이 정규화될 수 있는 다양한 광 특성이 존재한다. 또한, 이러한 광 특성은 가시 스펙트럼(visible spectrum)에 대한 빛의 파장(예컨 대, 대략 400nm에서 700nm 의 파장을 갖는 빛)과 같은 다양한 범위의 파장에 대하여 정규화될 수 있다. 이하의 설명은 이러한 광 특성 각각을 차례로 다루고, 각각의 광 특성 정규화의 예를 제공한다.
흡수는 광자(photon)의 흡수로 인해 매체에 의해 소실되는 빛의 분율(fraction)을 기술하는 광 특성이다. 흡수는 매체를 통과하는 경로의 길이 "L"과 매체의 흡수 계수(absorption coefficient) "α"의 함수이고, 매체에 입사하는 광량 "I0 - R"(I0는 매체 표면에 입사하는 광량, R은 표면으로부터 반사되는 광량)에 대하여 매체를 투과하는 광량 "I"의 비로 나타내는데, 다음과 같이 표시된다.
상술한 바와 같이, 제1 영역(102)은 전기적 구성 요소의 일부(106)를 포함한다. 전기적 구성 요소의 일부(106)는 제1 값의 광 특성을 갖는 제1 표면(110)을 갖는데, 이는 본 실시예에서 흡수를 의미한다. 제1 값은 제2 영역의 제2 표면(112)의 흡수에 대한 제2 값과 상이하다. 상이한 흡수는 서로에 대해 각각의 제1 및 제2 영역(102 및 104)을 인식하는 결과를 낳는다. 제1 영역(102)의 제1 표면(110)의 흡수를 제2 영역(104)의 제2 표면(112)의 흡수에 대해 정규화하기 위하여, 스펙트럼 정규화 구조(108)가 이용된다. 스펙트럼 정규화 구조(108)는 전기적 구성 요소의 일부(106)와 배치된다. 스펙트럼 정규화 구조(108)가 전기적 구성 요소의 일부(106)의 위에 배치되는 것으로 도시되어 있으나, 스펙트럼 정규화 구조(108)는 전기적 구성 요소의 일부(106)의 아래, 전기적 구성 요소의 일부의 층(layer)들(도시되지 않음) 사이와 같은 곳에 배치될 수 있다.
전기적 구성 요소의 일부(106)와 배치된 스펙트럼 정규화 구조(108)는 제2 영역(104)의 제2 표면(112)에서의 흡수에 대한 제2 값과 실질적으로 동등한 흡수에 대한 제3 값을 나타내는 제3 표면을 제공한다. 이러한 방법으로, 제1 영역(102)의 흡수(즉, 전기적 구성 요소의 일부(106) 및 스펙트럼 정규화 구조(108)의 흡수의 조합)는 제2 영역(104)의 흡수와 실질적으로 동일하게 된다.
채색(colorization)은 가시 스펙트럼 내의 빛의 파장의 흡수 및/또는 반사로 인해 육안으로 관찰 가능한 광 특성이다. 흡수 및 반사 모두 매체와 빛 간의 상호 작용으로 인해 발생한다. 흡수 및/또는 반사광의 파장이 가시 스펙트럼 내에 있으면, 색이 인식될 것이다. 제1 및 제2 영역(102 및 104) 사이에서 색이 정규화되도록, 스펙트럼 정규화 구조를 공급할 수 있다. 이러한 색은 흡수 및 반사 중의 하나 또는 모두, 흡수만 또는 반사만의 조합을 통해서 정규화될 수 있다. 예컨대, 스펙트럼 정규화 층(108) 및 전기적 구성 요소의 일부(106)의 조합은 제2 영역(104)에서의 동일한 각각의 빛의 파장과 실질적으로 동등한 양의 빛을 흡수할 수 있다.
반사는 표면에서의 빛의 "되튐(bouncing)"을 기술하는 광 특성이다. 반사의 법칙에 따르면 입사각(angle of incidence)은 반사각(angle of reflection)과 같다. 반사각은 반사면(reflecting surface)에 대한 입사점(point of incidence)에 서의 수직선과 반사된 광파(light wave) 간의 각도이다. 도 1에서 제1 및 제2 광파(116 및 118)는 각각 제1 및 제2 반사 광파(120 및 122)를 갖는 것으로 반사가 도시되어 있다. 또한, 반사는 내부 반사(internal reflection)를 포함할 수 있다. 내부 반사는 상이한 광 밀도(light density)를 갖는 매체 간의 광 경로를 기술하는 것으로, 빛의 일부가 경계면에서 반사되는 결과를 초래한다. 이는 도 1에서 제1 및 제2 내부 반사 광파(124 및 126)로 도시되어 있다. 내부 반사는 "프린징(fringing)"(예컨대, 빛의 교대하는 명암 밴드)을 초래할 수 있는데, 이는 육안으로 인식 가능하다. 반사는 빛이 표면에 입사한 경우 반사되는 빛의 양의 백분율과 같은 다양한 방법으로 정량화될 수 있다.
전기적 구성 요소의 일부(106) 및 제2 영역(104)은 반사에 대해 상이한 값을 가질 수 있다. 반사를 정규화하기 위하여, 스펙트럼 정규화 구조(108) 및 전기적 구성 요소의 일부(106)의 조합에 대한 굴절이 제2 영역(104)의 굴절과 실질적으로 동일하도록 스펙트럼 정규화 구조(108)가 제공된다. 환언하면, 제3 표면(114)에서 측정된 제1 영역의 총 반사(표면 및 내부)는 제2 표면(112)에서 측정된 경우의 제2 영역(104)의 총 반사와 실질적으로 동일하다. 이러한 방법으로, 제1 영역(102)에 대한 반사는 제2 영역(104)과 실질적으로 동등해진다.
투과는 매체에 의한 빛의 흡수 및/또는 반사를 통해 소실되지 않은, 매체를 통해 투과된 광파의 분율을 기술하는 광 특성이다. 또한, 제1 및 제2 영역(102 및 104)의 투과는, 전기적 구성 요소의 일부(106) 및 스펙트럼 정규화 구조(108)의 조합의 투과가 각각의 제3 및 제2 표면(114 및 112)에서의 제2 영역(104)의 투과와 실질적으로 동일하도록 스펙트럼 정규화 구조(108)의 사용을 통해 서로 정규화될 수 있다.
도 2a 및 도 2b는 도 1의 전기 장치(100)가 육안(202)으로 관찰되는 디스플레이 장치(200)에 포함된, 본 발명의 예시적인 실시예를 도시한다. 디스플레이 장치(200)는 도 2a에서 등각 투사도로 도시된다. 디스플레이 장치(200)는 광원(light source; 204)으로부터 육안(202)으로 투과되는 광축(axis of light)에 수직인 단면도로 도 2b에 도시된다. 디스플레이 장치(200)는 광원(204) 및 투명 장치(208)를 갖는 하우징(housing; 206)을 포함한다. 광원(204)은 하우징(206) 내에 배치된다. 광원(204)으로부터 방출된 빛(210 및 212)은 하우징(206)에 부착된 투명 장치(208)를 통해 투과되어 육안(202)으로 관찰된다. 디스플레이 장치(200)는 CRT, LCD, LED, 발광 중합체 장치 등과 같은 다양한 장치로 설정될 수 있다.
스펙트럼 정규화 구조(108)의 사용을 통해, 각각의 제1 및 제2 영역(102 및 104)을 통해 투과한 빛(210 및 212)은 실질적으로 동등한 광 특성을 갖게된다. 예컨대, 빛(210 및 212)은 실질적으로 동등한 양만큼 흡수, 굴절 및/또는 반사될 수 있다. 이러한 방법으로, 제1 및 제2 영역(102 및 104)은 육안(202)에 의해 서로 인식이 불가능하다.
본 발명의 예시적인 실시예에서, 제1 및 제2 영역(102 및 104)을 포함하는 투명 장치(208)는 실질적으로 투명한 한편으로, 전체로서 투명 장치(208)의 어떠한 전체적인 인식을 초래하는 광 특성을 가질 수 있다. 예컨대, 제1 및 제2 영역(102 및 104)의 광 특성은 제1 및 제2 영역(102 및 104)이 서로에 대해 인식이 불가능하 도록, 서로에게 정규화된다. 그러나, 투명 장치(208)를 통해 투과된 빛(210 및 212)은 옅은 파랑(bluish tinge)과 같은 특정한 색을 가질 수 있다. 빛(210 및 212)이 특정한 색을 가지더라도, 제1 및 제2 영역(102 및 104) 모두는 동일한 옅은 파랑을 가지므로, 서로 인식이 불가능하다.
광 특성에 대한 일반적인 값들이 논의되었지만, 육안(202)에 의해 보이는 전자기 스펙트럼의 일부와 같이, 가시광선의 파장 범위에 걸쳐 광 특성이 정규화될 수 있다. 예컨대, 가시 스펙트럼에 걸쳐 상이한 영역이 유사한 투과 스펙트럼을 공유하도록 투과는 정규화될 수 있다. 본 발명의 다음 예시적인 실시예는 가시광선의 파장 범위에 걸친 정규화의 일 예를 제공한다.
도 3은 전기 장치(300)가 박막 적층(thin film stack)으로 설정된 제1, 제2, 제3, 제4, 제5 및 제6 영역(302, 304, 306, 308, 310 및 312)을 포함하는, 본 발명의 예시적인 실시예를 도시한다. 박막 적층은 복수의 트랜지스터, 커패시터, 다이오드 등을 포함하는 집적 회로의 일부를 형성할 수 있다. 제2, 제3, 제4, 제5 및 제6 영역(304 내지 312)은 기판(314) 위에 배치된 ZnO 하단-게이트 투명 박막 트랜지스터(bottom-gate transparent thin-film transistor)를 형성하는 구조를 포함한다. 예컨대, 제2 및 제6 영역(304 및 312)은 ZnO 트랜지스터의 상호 접속을 형성하는 200nm ITO 층(316)을 포함한다. 제3 및 제5 영역(306 및 310)은 ZnO 트랜지스터의 소스(source)/드레인(drain) 영역으로 형성된다. 소스/드레인 영역을 형성하기 위하여, 제3 및 제5 영역(306 및 310) 각각은 50nm ZnO 층(318)과 함께 200nm ITO 층(316), 100nm SiO2 층(320) 및 부가적인 200nm ITO 층(322)을 포함한다. 제4 영역(308)은 ZnO 트랜지스터의 채널로서 형성되는데, 이는 50nm ZnO 층(318), 100nm SiO2 층(320) 및 200nm ITO 층(322)으로부터 형성된다. 제1 영역(302)은 ZnO 트랜지스터의 일부를 포함하지 않는다.
관련된 패터닝 방법(patterning method)(예컨대, 포토리소그래피(photolithography))의 해상도 한계(resolution limitation) 및 가장자리/단차 피복(edge/step coverage)을 고려하면, ZnO 트랜지스터의 전기적 구성 요소들 간(즉, 제2 및 제3 영역(304 및 306) 사이)의 가장자리 중첩 영역(overlap region)이 발생할 수 있다. 그러나, 본 발명의 실시예에서의 이러한 중첩은 광학적 관점에서 무시할 수 있을 정도로 매우 작다. 예컨대, 이러한 중첩은 육안으로 인식할 수 없을 정도로 작을 것이다.
전술한 바와 같이, 투명 전기 장치를 형성하기 위하여 이용되는 투명 물질은 물질의 두께뿐만 아니라, 물질 자체의 결과로 상이한 광 특성을 가질 수 있으므로, 전기 장치는 인식 가능할 수 있다. 도 3에 도시된 실시예에서, 요구되는 광 특성을 정규화하기 위하여 적용된 광학 코팅(optical coating)의 복층(multiple layers)으로부터 형성된 스펙트럼 정규화 구조가 제공된다. 광학 코팅 층들은 전기적 관점에서 전기 장치(300)의 전기적 구성 요소에 영향을 미치지 않는 넓은 밴드 간격 절연체들(bandgap insulators)이다(즉, 전기적 구성 요소의 일부의 안으로 또는 전기적 구성요소의 인접한 일부의 사이로 누전 경로들(current leakage pathways)이 생성되지 않음). 다음의 예가 투과 및 반사의 광 특성 정규화를 다루겠지만, 다른 광 특성들 역시 요구에 따라 정규화될 수 있다.
본 발명의 실시예에서, 전기 장치(300)를 제조하는 경우에 투과 및 반사를 정규화하기 위하여, 광 특성 상의 차이를 발견하기 위해 ZnO 트랜지스터를 형성하는 기판(314) 및 층들(316 내지 322)을 분석한다. 본 실시예에서는, 전기 장치(300)의 계획 단계 동안 분석을 수행한다. 본 발명의 부가적인 실시예에서, 기판 상에 이미 형성된 구조를 위해 분석을 수행할 수 있다. 스펙트럼 정규화 구조는 ZnO 트랜지스터를 형성하는 층들(316 내지 322) 위, ZnO 트랜지스터를 형성하는 층들(316 내지 322) 아래(즉, 층들(316 내지 322) 및 기판(314)의 사이) 및/또는 ZnO 트랜지스터를 형성하는 층들(316 내지 322) 사이에 제공될 수 있다.
본 발명의 실시예에서, 광 특성에 대한 최소 요구 값을 갖는 영역이 전기 장치의 다른 영역들을 정규화하기 위한 기준으로 사용된다. 예컨대, 전기 장치(300)를 분석한 경우, 제3 및 제5 영역(306 및 310)의 소스/드레인 구조가 제1 영역(302)의 기판(314)과 비교한 경우와 제2, 제4 및 제6 영역(304, 308 및 312)의 구조와 비교한 각각의 경우에 가장 적은 양의 가시광선을 투과하고 가장 많은 반사를 하는 것을 발견할 수 있다. ZnO 트랜지스터의 소스/드레인 구조를 형성하는 층들(316 내지 322) 및 기판(314) 사이에 배치되는 82nm Al2O3 층(324)을 포함하는 스펙트럼 정규화 구조가 형성된다. 층(324)은 ITO 층(322) 및 기판(314) 간의 투과를 향상시키고 반사를 감소시킨다. 또한, 스펙트럼 정규화 구조는 ITO 층(316)의 상 면에 배치되는 94nm SiO2 층(326)을 포함한다. SiO2 층(326)은 반사를 감소시킴으로써, 제3 및 제5 영역(306 및 310)의 투과를 증가시키는 광 특성을 갖는다. 제3 및 제5 영역(306 및 310) 각각의 노출면(328 및 330)은 제1, 제2, 제4 및 제6 영역(302, 304, 308 및 312)을 정규화하기 위한 기준으로 사용되는 투과 및 반사의 광 특성 값을 갖는다.
제4 영역(308)에서 ZnO 트랜지스터를 위한 채널을 형성하는 층들(318 내지 322)은 제3 및 제5 영역(306 및 310)과는 다른 투과 및 반사 특성 값을 가질 수 있다. 예컨대, 제4 영역(308)은 제3 및 제5 영역(306 및 310)보다 낮은 반사 값을 가질 수 있다. 따라서, 제4 영역(308)을 위해 82nm Al2O3 층(324) 및 94nm SiO2
층(326)을 포함하는 스펙트럼 정규화 구조가 형성된다. 채널을 형성하는 층들(318 내지 322)과 함께 배치된 스펙트럼 정규화 구조는 제3 및 제5 영역(306 및 310) 각각의 노출면(328 및 330)에 대한 값과 실질적으로 동일한 투과 및 반사 값을 갖는 노출면(332)을 제공한다. 이러한 방법으로, 제4 영역(308)에서 채널을 형성하는 층들(318 내지 322)의 광 특성은 제3 및 제5 영역(306 및 310)의 광 특성 값을 가지고 정규화된다.
마찬가지로, 제2 및 제6 영역(304 및 312) 또한 제3, 제4 및 제5 영역(306, 308 및 310)으로 정규화될 수 있다. 예컨대, 제2 및 제6 영역(304 및 312) 모두는 94nm SiO2 층(326) 및 82nm Al2O3 층(324)을 포함하는 스펙트럼 정규화 구조를 가질 수 있다. 또한, 제2 및 제6 영역(304 및 312)은 100nm SiO2 층(334) 및 50nm Ta2O
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층(336)을 포함할 수 있다. 이러한 방법으로, 제2 및 제6 영역(304 및 312) 모두는 제3, 제4 및 제5 영역(306, 308 및 310) 각각의 노출면(328, 332 및 330)에 대 한 각각의 값과 실질적으로 동일한 투과 및 반사의 광 특성 값을 갖는 각각의 표면(338 및 340)을 제공하는 스펙트럼 정규화 구조를 포함한다.
또한, ZnO 트랜지스터의 일부를 포함하지 않는 기판(314)의 일부도 정규화될 수 있다. 예컨대, 제1 영역(302)은 94nm SiO2 층(326), 82nm Al2O3 층(324), 100nm SiO2 층(334) 및 50nm Ta2O5 층(336)을 포함하는 스펙트럼 정규화 구조를 포함할 수 있다. 또한 제1 영역(302)은 82nm SiO 층(342) 및 116nm Ta2O5 층(344)을 포함할 수 있다. 그러므로, 제1 영역(302)은 또한 제2, 제3, 제4, 제5 및 제6 영역(304 내지 312)에 대한 반사 및 투과 광 특성에 대해 각각의 표면(338, 328, 332, 330 및 340)에서의 값과 실질적으로 동일한 광 특성 값을 갖는 노출면(346)을 제공받는다.
스펙트럼 정규화 구조의 사용을 통해, 전기 장치(300)는 투과 및 반사의 광 특성에 대해 실질적으로 균일한 값들을 나타내는 노출면을 제공받는다. 전기 장치(300)의 노출면은 각각의 제1, 제2, 제3, 제4, 제5 및 제6 영역(302, 304, 306, 308, 310 및 312)의 노출면(346, 338, 328, 332, 330 및 340)을 포함한다. 각각의 영역들(302 내지 312)은 반도체 기판(314)과 전기 장치(300)의 노출면 사이에 배치된 박막 적층을 포함한다. 부가적으로, 각각의 박막 적층은 적어도 하나의 다른 상 면의 광 특성 값과 상이한 투과 및 반사의 광 특성 값을 나타내는 상 면을 갖는다. 예컨대, ITO 층(316)을 포함하는 제2 영역의 박막 적층의 상 면은 제1 영역(302)의 기판(314)의 상 면의 투과 및 반사 값들과 상이한 투과 및 반사의 광 특성 값들을 갖는다.
도 3에 도시된 전기 장치(300)는 다양한 방법으로 형성될 수 있다. 예컨대, 막(film)은 다음의 순서에 따라 퇴적되고(deposited) 패터닝될(patterned) 수 있다. 제1 단계로, 제1, 제2, 제3, 제4, 제5 및 제6 영역(302 내지 312)의 각각의 스펙트럼 정규화 구조들에 포함된 82nm Al2O3 층(324)이 기판(314) 위에 퇴적된다. 제2 단계로, 82nm SiO 층(342) 및 116nm Ta2O5 층(344)이 제1 영역(302)에 포함되기 위해 퇴적되고 패터닝된다. 제3 단계로, 200nm ITO 층(322)이 제3, 제4 및 제5 영역(306 내지 310)에 포함되기 위해 퇴적되고 패터닝된다. 제4 단계로, 100nm SiO2 층(320)이 제3, 제4 및 제5 영역(306 내지 310)에 포함되기 위해 퇴적되고 패터닝된다. 제5 단계로, 50nm ZnO 층(318)이 제3, 제4 및 제5 영역(306 내지 310)에 포함되기 위해 퇴적되고 패터닝된다. 제6 단계로, 200nm ITO 층(316)이 제2, 제3, 제5 및 제6 영역(304, 306, 310 및 312)에 포함되기 위해 퇴적되고 패터닝된다. 제7 단계로, 100nm SiO2 층(334) 및 50nm Ta2O5 층(336)이 제1, 제2 및 제6 영역(302, 304 및 312)에서 퇴적되고 패터닝된다. 마지막 단계로, 94nm SiO2 층(326)이 각각의 제1, 제2, 제3, 제4, 제5 및 제6 영역(302 내지 312)에서 퇴적된다.
도 4는 사람에게 보이는 전자기 스펙트럼의 일부에 대하여, 도 3에서 도시된 전기 장치(300)에 대한 투과 및 반사 스펙트럼을 보여주는 그래프(400)를 도시한다. 가시광선은 대략 400nm 및 700nm 사이의 파장을 갖는 전자기 스펙트럼의 일부에 포함된다. 도 1 내지 도 3에 관한 이전의 논의를 단순히 하기 위하여, 정규화된 광 특성에 대해 일반적인 값들이 논의되었다. 또한, 광 특성 값들은 도 4에 도시된 가시 스펙트럼과 같은 파장의 범위에 걸쳐 정규화될 수 있다. 도 4는 가시광선의 파장 범위에서 도 3에 도시된 전기 장치(300)의 제1, 제2, 제3, 제4, 제5 및 제6 영역(302 내지 312)에 대한 광 투과 및 반사를 도시한다. 도 3의 제1 영역(302)은 가시광선의 각각의 파장에 있어서 투과 값들에 대해 플롯팅된 선(402(1))을 갖는다. 제2 및 제6 영역(304 및 312)은 동등한 구조를 가지고, 그로 인해 가시광선의 각각의 파장에 있어서 투과 값들에 대해 플롯팅된 선(402(2))을 공유한다. 마찬가지로, 도 3의 제3 및 제5 영역(306 및 310)은 동등한 구조를 가지고, 그로 인해 가시광선의 각각의 파장에 있어서 투과 값들에 대해 플롯팅된 선(402(3))을 공유한다. 또한, 도 3의 제4 영역(308)은 가시광선의 각각의 파장에 있어서 투과 값들에 대해 플롯팅된 선(402(4))을 갖는다.
마찬가지로, 도 3의 제1 영역(302)은 가시광선의 각각의 파장에 있어서 반사 값들에 대해 플롯팅된 선(404(1))을 갖는다. 도 3의 제2 및 제6 영역(304 및 312)은 가시광선의 각각의 파장에 있어서 반사 값들에 대해 플롯팅된 선(404(2))을 공유한다. 마찬가지로, 도 3의 제3 및 제5 영역(306 및 310)은 가시광선의 각각의 파장에 있어서 반사 값들에 대해 플롯팅된 선(404(3))을 공유한다. 도 3의 제4 영 역(308)은 가시광선의 각각의 파장에 있어서 반사 값들에 대해 플롯팅된 선(404(4))을 갖는다.
도시된 바와 같이, 투과 및 반사는 투과에 대한 각각의 선(402(1) 내지 402(4)) 및 반사에 대한 각각의 선(404(1) 내지 404(4))에 대하여 다양한 정도로 발생하더라도, 각각의 파장에서 각 값들은 실질적으로 동일하다. 환언하면, 투과에 대한 선(402(1) 내지 402(4)) 및 반사에 대한 선(404(1) 내지 404(4))의 "골(trough)" 및 "정점(peak)"은 일반적으로 각각의 파장에 있어서 서로 대응된다. 예컨대, 광 특성 값들을 기술하는 제1 축(즉, 도 4에서의 Y 축) 및 가시광선의 파장을 기술하는 제2 축(즉, 도 4에서의 X 축)을 갖는 그래프 상에 광 특성 값들이 플롯팅된 경우, 플롯팅된 실질적으로 균일한 값들은 가시광선의 파장의 실질적인 일부에 대하여 실질적으로 동일하다. 이러한 방법으로, 도 3의 제1, 제2, 제3, 제4, 제5 및 제6 영역(302 내지 312)은 전기 장치(300)를 통해 지나는 빛을 관찰하는 육안에 있어서 실질적으로 인식이 불가능하다.
도 5는 육안에 보이는 전자기 스펙트럼의 일부에 대하여, 도3에서 도시된 전기 장치(300)에 대한 흡수 스펙트럼을 보여주는 그래프(500)를 도시한다. 도 3의 제1 영역(302)은 가시광선의 각각의 파장에 있어서 흡수 값들에 대해 플롯팅된 선(502(1))을 갖는다. 도 3의 제2 및 제6 영역(304 및 312)은 동등한 구조를 가지고, 그로 인해 가시광선의 각각의 파장에 있어서 흡수 값들에 대해 플롯팅된 선(502(2))을 공유한다. 마찬가지로, 도 3의 제3 및 제5 영역(306 및 310)은 동등한 구조를 가지고, 그로 인해 가시광선의 각각의 파장에 있어서 흡수 값들에 대해 플롯팅된 선(502(3))을 공유한다. 도 3의 제4 영역(308)은 가시광선의 각각의 파장에 있어서 흡수 값들에 대해 플롯팅된 선(502(4))을 갖는다.
흡수, 투과 및 반사의 합은 1(100%) 이어야 하므로, 흡수는 투과 및 반사로부터 계산할 수 있다. 따라서, 도 5에 도시된 선(502(1) 내지 502(4))은 도 4에 도시된 투과에 대한 선(402(1) 내지 402(4)) 및 반사에 대한 선(404(1) 내지 404(4))에 대응된다. 또한, 흡수에 대한 값들을 플롯팅하는 선(502(1) 내지 502(4))은 가시광선의 각각의 파장에 있어서 실질적으로 동일하다. 전술한 바와 같이, 색은 가시 스펙트럼 내의 다양한 파장에 있어서의 빛의 흡수 및 반사에 의존한다. 그러므로, 대응되는 흡수 및 반사를 제공함으로써, 도 3의 전기 장치(300)의 균일한 채색(colorization)을 달성할 수 있다. 이러한 방법으로, 전기 장치(300)를 통해 투과 및/또는 이로부터 반사된 빛이 색을 갖는다 하더라도, 도 3의 제1, 제2, 제3, 제4, 제5 및 제6 영역(302 내지 312)은 투과 및/또는 반사광을 관찰하는 육안에는 서로 인식 불가능할 것이다.
도 6은 둥근 모서리를 갖는 스펙트럼 정규화 구조를 포함하는 도 3에 도시된 전기 장치(300)의 일부(600)를 보여주는, 본 발명의 예시적인 실시예를 도시한다. 빛이 날카로운 모서리에 의해 반사되는 경우, 분산광(diffracted light)이 야기되고, 이로 인해 명암 밴드의 프린지(fringe of light and dark band)가 발생한다. 그러므로, 날카로운 모서리는 날카로운 모서리의 인식을 초래하고, 그 결과 날카로운 모서리를 포함한 영역의 인식을 초래할 수 있다. 도 6에서, 제1, 제2, 제3 및 제4 영역(302, 304, 306 및 308)을 포함하는 도 3의 전기 장치(300)의 일부(600)가 도시된다. 그러나, 본 실시예에서 SiO2 층은 둥근 모서리를 갖는다. 환언하면, 광 특성이 정규화된 노출면(604, 606, 608 및 610)은 날카로운 모서리를 감소시키기 위해 둥글게 처리된다(rounded). 둥근 모서리를 제공함으로써 분산이 감소되고, 이로 인해 전기 장치의 일부(600)의 제1, 제2, 제3 및 제4 영역(302 내지 308)의 인식 불가능성이 증가한다.
다양한 방법으로 둥근 모서리를 제공할 수 있다. 본 발명의 일 실시예에서, SiO2 층(602)이 화학 기상 증착(chemical vapor deposition)을 이용하여 제1, 제2, 제3 및 제4 영역(302, 304, 306 및 308) 위에 코팅된다. 그 후, 코팅된 SiO2 층(602)의 일부는 반응성 이온 식각(reactive ion etch)을 이용하여 제거된다.
날카로운 모서리에서의 분산을 감소시키기 위해 둥근 모서리의 사용이 기술되었지만, 분산은 다양한 다른 방법으로도 감소될 수 있다. 본 발명의 다른 실시예에서, 스펙트럼 정규화 구조는 하나 이상의 광 확산판(optical diffuser sheet; 612)을 포함하는데, 이는 또한 BEF(Brightness Enhancing Films)로도 언급된다. 광 확산판은 분산광을 무작위화하고(randomize) 전기 장치의 일부(600)를 통해 빛의 출사각(exit angle)을 제어한다.
도 7은 광학적으로 정규화된 투명 전기 장치를 제조하는 방법이 도시된, 본 발명의 예시적인 실시예의 절차(700)를 기술하는 흐름도이다. 블록(702)에서, 가시광선에 실질적으로 투명한 복수의 횡으로 배치된 영역들을 포함하는 전기 장치를 분석한다. 영역들 중의 하나는 적어도 전기적 구성 요소의 일부를 포함한다. 복 수의 영역은 제1 및 제2 영역을 포함한다. 제1 영역은 제2 영역의 상 면의 광 특성 값과 실질적으로 동일하지 않은 광 특성 값을 갖는 상 면을 갖는다. 제1 및 제2 영역을 갖는 형성된 전기 장치로부터 얻어진 측정, 제1 및 제2 영역의 물질 및 두께의 컴퓨터 시뮬레이션 등을 통하는 것과 같은 다양한 방법으로 제1 및 제2 영역을 분석할 수 있다.
제2 영역의 광 특성 값과 상이한 제1 영역의 광 특성 값을 알아내기 위하여 제1 및 제2 영역을 분석한다. 예컨대, 제1 영역의 상 면은 제1 영역에 입사한 빛의 90%가 제1 영역을 통해 투과되었음을 의미하는 "투과" 광 특성에 대한 "90%"의 값을 가질 수 있다. 제2 영역의 상 면은 "투과" 광 특성에 대하여 "80%"의 값을 갖는다. 다른 광 특성으로는 흡수, 색, 방출(emission), 반사 및 굴절이 있다.
블록(704)에서, 블록(702)에서 수행된 분석에 기초하여 스펙트럼 정규화 구조가 형성된다. 스펙트럼 정규화 구조는 복수의 영역들 중의 각각의 영역이 서로 실질적으로 동일한 광 특성 값을 갖도록 제1 및 제2 영역 중의 적어도 하나와 배치된다. 예컨대, 일 실시예에서, 스펙트럼 정규화 구조는 투과 광 특성에 대해 90%의 값을 갖는 상 면을 갖는 제1 영역과 배치된다. 스펙트럼 정규화 구조는 제1 영역 및 스펙트럼 정규화 구조의 조합에 대한 값이 제2 영역의 투과 광 특성에 대한 80%의 값과 실질적으로 동일하도록, 제1 영역의 90% 값을 정규화한다. 환언하면, 본 실시예에서, 스펙트럼 정규화 구조는 제2 영역의 투과와 일치시키기 위하여 제1영역의 투과를 감소시킨다. 이러한 방법으로, 스펙트럼 정규화 구조는 제2 영역의 광 특성에 대한 제2 값과 실질적으로 동일한 광 특성 값을 갖는 노출면을 제공한 다.
다른 실시예에서, 스펙트럼 정규화 구조는 투과 광 특성에 대해 80%의 값을 갖는 상 면을 갖는 제2 영역과 조합된다. 스펙트럼 정규화 구조는 제2 영역과 스펙트럼 정규화 구조의 조합에 대한 값이 제1 영역에 대한 투과 광 특성의 90% 값과 실질적으로 동등하도록, 제2 영역의 값을 정규화한다. 본 실시예에서, 스펙트럼 정규화 구조는 제1 영역의 투과와 일치시키기 위하여 제2 영역의 투과를 증가시킨다. 그러므로, 본 실시예에서, 스펙트럼 정규화 구조는 제1 영역의 광 특성 값과 실질적으로 동일한 제2 영역에서의 노출면을 제공한다.
추가적인 실시예에서, 스펙트럼 정규화 구조물은 서로의 광 특성을 정규화하기 위하여 제1 및 제2 영역 모두에 포함된다. 예컨대, 투과를 정규화하기 위하여 제1 및 제2 영역에 상이한 두께의 스펙트럼 정규화 물질을 각각 제공할 수 있다. 예컨대, 제1 영역의 투과를 감소시키는 스펙트럼 정규화 물질의 제1 두께를 제1 영역에 적용할 수 있다. 제2 영역의 투과를 증가시키는 스펙트럼 정규화 물질의 제2 두께를 제2 영역에 적용할 수 있다. 이러한 방법으로, 제1 및 제2 영역 모두는 광 특성을 정규화하는 스펙트럼 정규화 구조를 포함할 수 있다. 그 결과, 이러한 실시예에서, 스펙트럼 정규화 구조는 제1 및 제2 영역 모두에서 실질적으로 서로 동일한 광 특성 값을 갖는 노출면을 제공한다.
스펙트럼 정규화 구조를 형성하기 위하여 다양한 제조 기술(fabrication technique)을 사용할 수 있다. 예컨대, 제조 기술은 퇴적, 식각, 포토리소그래피, 미세 가공(micromachining) 및 다른 반도체 제조 공정을 포함할 수 있다. 일 실시예에서, 스펙트럼 정규화 구조는 전기 장치의 전기적 구성 요소들의 일부 상에 공간 패턴(spatial pattern)으로 퇴적된다. 내재하는 전기 장치의 광 특성에 기초하는 공간 패턴은 다양한 두께 및 물질을 가질 수 있다. 스펙트럼 정규화 구조는 퇴적, 퇴적과 역 식각(etched back), 퇴적과 역 포토에이블레이트(photoablated back) 및 다른 반도체 제조 공정을 사용하여 형성될 수 있다.
스펙트럼 정규화 구조의 사용은 전기 장치의 영역들에서 광 특성 내의 변화의 정도를 감소시킨다. 부가하여, 스펙트럼 정규화 구조는 감소된 반사 및 흡수의 결과로 평균 투과를 증가시킬 수 있다. 또한, 간섭 효과도 감소시킬 수 있는데, 이는 가시영역에 걸쳐 더욱 평탄한 투과 및 반사 스펙트럼을 양산한다.
발명이 구조적 특징 및 방법적 단계에 특정한 언어로 기술되었지만, 첨부된 청구항에 정의된 발명은 기술된 특정한 특징들 및 단계들에 필수적으로 제한되는 것이 아님을 이해해야 한다. 오히려, 특정한 특징들 및 단계들은 청구된 발명을 구현하는 바람직한 형태로서 개시된다.
스펙트럼 정규화 구조의 사용은 전기 장치의 영역들에서 광 특성 내의 변화의 정도를 감소시킨다. 부가하여, 스펙트럼 정규화 구조는 감소된 반사 및 흡수의 결과로 평균 투과를 증가시킬 수 있다. 또한, 간섭 효과도 감소시킬 수 있는데, 이는 가시광선에 걸쳐 더욱 평탄한 투과 및 반사 스펙트럼을 양산한다. 결과적으로, 스펙트럼 정규화 구조를 사용함으로써 전기적 구성 요소의 광 특성 차이에 기인하는 육안에 의한 식별을 방지할 수 있다.
Claims (10)
- 복수의 횡으로 배치된(laterally displaced) 영역들로서, 그 각각이 가시광선(visible light)에 대하여 실질적으로 투명한 영역들을 포함하는 전기 장치(electrical device)로서,각각의 상기 영역은 서로 실질적으로 동일한 정규화된 값(normalized value)의 광 특성(optical property)을 갖는 정규화된 표면(normalized surface)을 포함하고;하나의 상기 영역은 전기적 구성 요소(electrical component)의 일부를 포함하며;적어도 하나의 상기 영역은 적어도 하나의 상기 영역의 상기 정규화된 표면 밑에상기 정규화된 값과 실질적으로 동일하지 않은 상기 광 특성의 값을 갖는 부가적인 표면; 및상기 적어도 하나의 영역의 상기 정규화된 표면이 상기 정규화된 값을 나타내도록, 상기 부가적인 표면과 배치된 스펙트럼 정규화 구조(spectral normalization structure)를 포함하는 전기 장치.
- 제1항에 있어서, 상기 스펙트럼 정규화 구조를 포함하는 적어도 하나의 상기 영역은 또한 상기 전기적 구성 요소의 일부를 포함하는 전기 장치.
- 제1항에 있어서, 상기 가시광선은 400nm에서 700nm의 파장 범위에 포함되는 전기 장치.
- 제1항에 있어서, 상기 복수의 영역들은 육안(human eye)으로 관찰한 경우 실질적으로 균일한 색을 갖는 전기 장치.
- 제1항에 있어서, 상기 광 특성은투과(transmission);반사(reflection); 및흡수(absorption)로 구성된 그룹으로부터 선택되는 전기 장치.
- 제1항에 있어서,상기 전기적 구성 요소는 반도체 장치(semiconductor device)이고,상기 복수의 횡으로 배치된 영역들은 기판 위에 배치되는 전기 장치.
- 제1항에 있어서, 각각의 상기 정규화된 표면은 둥근 모서리들(rounded edges)을 갖는 전기 장치.
- 제1항에 있어서, 각각의 상기 영역에 대한 상기 정규화된 값이, 상기 광 특성의 값들을 기술하는 제1 축 및 가시광선의 파장들을 기술하는 제2 축을 갖는 그래프 상에 플롯팅될 때, 각각의 상기 영역에 대한 상기 정규화된 값은 가시광선의 상기 파장들의 실질적인 부분에 대하여 실질적으로 동일한 전기 장치.
- 제1항에 있어서, 상기 복수의 영역들은 육안에 의해 실질적으로 서로 인식이 불가능한 전기 장치.
- 제1항에 있어서, 각각의 상기 영역은 박막 적층(thin-film stack)으로 구성된 전기 장치.
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|---|---|---|---|---|
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Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR100246248B1 (ko) | 1991-03-19 | 2000-03-15 | 가나이 쓰도무 | 액정 패널을 이용하여 얻은 이미지 투사방법과 이것을 실현하기 위한 디스플레이 장치 |
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| KR100303899B1 (ko) | 1995-10-14 | 2001-11-30 | 순페이 야마자끼 | 매트릭스형 액정 디스플레이 장치 |
Family Cites Families (10)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5150232A (en) * | 1988-10-04 | 1992-09-22 | Asahi Glass Company Ltd. | Active matrix liquid crystal display element and projection type active matrix liquid crystal display device |
| US5777700A (en) * | 1993-07-14 | 1998-07-07 | Nec Corporation | Liquid crystal display with improved viewing angle dependence |
| JP2842216B2 (ja) * | 1994-03-31 | 1998-12-24 | 株式会社デンソー | 電極付き基板とその製造方法 |
| IT1306222B1 (it) * | 1996-12-09 | 2001-06-04 | Sideral Srl | Sistema di protezione e d'allarme anti-intrusione per ville, edificiper abitazione e lavoro, mediante apparecchi video in genere |
| JPH11243204A (ja) * | 1998-02-25 | 1999-09-07 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | アクティブマトリックス基板及びその液晶表示装置 |
| US6489642B1 (en) * | 2000-09-28 | 2002-12-03 | Eastman Kodak Company | Image sensor having improved spectral response uniformity |
| JP3841198B2 (ja) * | 2001-03-13 | 2006-11-01 | 日本電気株式会社 | アクティブマトリクス基板及びその製造方法 |
| CA2364201A1 (en) * | 2001-12-03 | 2003-06-03 | Luxell Technologies, Inc. | Optical interference member for matrix displays |
| JP2003179233A (ja) * | 2001-12-13 | 2003-06-27 | Fuji Xerox Co Ltd | 薄膜トランジスタ、及びそれを備えた表示素子 |
| US6924472B2 (en) * | 2002-11-12 | 2005-08-02 | Eastman Kodak Company | Image sensor with improved optical response uniformity |
-
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Patent Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR100246248B1 (ko) | 1991-03-19 | 2000-03-15 | 가나이 쓰도무 | 액정 패널을 이용하여 얻은 이미지 투사방법과 이것을 실현하기 위한 디스플레이 장치 |
| KR100283346B1 (ko) | 1994-10-24 | 2001-03-02 | 야마자끼 순페이 | 디스플레이 장치 및 구동 방법 |
| KR100303899B1 (ko) | 1995-10-14 | 2001-11-30 | 순페이 야마자끼 | 매트릭스형 액정 디스플레이 장치 |
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