KR20110114464A - 분산 필터링 및 센싱 구조 및 이를 포함하는 광학 장치 - Google Patents

분산 필터링 및 센싱 구조 및 이를 포함하는 광학 장치 Download PDF

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Abstract

분산 필터링 및 센싱 구조는 복수의 구역으로 나누어진 베이스 보드, 각 구역에 분산된 열 개 이상의 필터링 및 센싱 모듈을 포함하며, 여기서 상기 필터링 및 센싱 모듈에 의해 점유되는 총 면적은 상기 구역의 총 면적의 절반 이하이고, 각 필터링 및 센싱 모듈은 제1 파장 범위를 가지는 제1 전자기파를 수신하는데 사용된다. 각 센싱 모듈은 제2 파장 범위를 가지는 제2 전자기파를 얻기 위하여 상기 제1 전자기파를 필터링 하는 비-유기 필터링 소자; 상기 제2 전자기파를 수신하기 위하여 상기 비-유기 필터링 소자 아래에 배치된 전자기 센서; 및 상기 전자기 센서와 전기적으로 연결된 전자/정공 수집 모듈을 포함한다. 상기 제2 파장 범위는 상기 제1 파장 범위의 일부이다. 뿐만 아니라, 상기 분산 필터링 및 센싱 구조는 광학 장치에 적용될 수 있다.

Description

분산 필터링 및 센싱 구조 및 이를 포함하는 광학 장치{DISTRIBUTED FILTERING AND SENSING STRUCTURE AND OPTICAL DEVICE CONTAINING THE SAME}
본 발명은 필터링 및 센싱 구조 및 상기 필터링 및 센싱 구조를 포함하는 광학 장치에 관한 것이다. 보다 상세하게는, 본 발명은 비-유기(non-organic) 필터링 소자 및 전자기파 센서를 포함하는 분산 필터링 및 센싱 구조, 및 상기 필터링 및 센싱 구조를 포함하는 광학 장치에 관한 것이다.
네트워킹 기술의 발전과 함께, 더욱 더 넓은 대역폭이 이용 가능해지고, 따라서 사람들간의 즉각적 통신(instant communication)은 점차적으로, 네트워크 음성만의 통화 대신, 소리와 이미지를 모두 전송하는 네트워크 영상 통화의 시대에 들어서게 되었다.
종래의 네트워크 영상 통화는 네트워크 영상 통신을 가능하게 하기 위해 일반적으로 소리 수신 장치(예를 들어, 마이크로폰), 소리 전파 장치(예를 들어, 스피커), 이미지 캡쳐 장치(예를 들어, 카메라), 이미지 디스플레이 장치(예를 들어, 액정 디스플레이(LCD)) 및 신호 처리 장치(예를 들어, 컴퓨터)를 요구하며, 여기서 신호처리 장치는 인터넷에 연결하고 소리 수신 장치 및 이미지 캡쳐 장치에 의해 캡쳐된 소리 및 이미지 신호를 처리하며, 그리고 나서 그 신호들을 또다른 원격의 신호 처리 장치에 전송하는데 이용된다. 상기 원격의 신호 처리 장치를 이용함으로써, 이 신호들은 원격의 소리 전파 장치 및 원격의 이미지 디스플레이 장치를 거쳐 다시 소리 및 이미지로 전환될 수 있다.
종래의 네트워크 영상 통화에서, 분리된 이미지 캡쳐 장치가 사용될 수 있으며, 여기서는 상기 이미지 캡쳐 장치가 이미지 디스플레이 장치의 틀(프레임) 위에 배치된다. 이외에도, 종래의 네트워크 영상 통화에서, 집적된 이미지 캡쳐 장치가 사용될 수도 있으며, 여기서 상기 이미지 캡쳐 장치는 일반적으로 이미지 디스플레이 장치의 디스플레이 표면에 배치되고, 이미지 디스플레이 장치의 프레임 상부에 인접하기 위치하고 있다. 그러므로 이미지를 캡쳐하고 디스플레이 하는 기능이 이루어질 수 있다.
그런데, 위에서 언급한 분리된 및 집적된 이미지 캡쳐 장치 각각을 이용하는 두 개의 구조에서는, 이미지 캡쳐 장치가 일반적으로 사용자의 시선이 위치하는 수평면보다 위에 배치되므로, 서로 다른 두 장소에 있는 두 사용자는 그러한 장치를 통해 서로를 응시할 수 없다. 나아가 분리된 이미지 캡쳐 장치를 사용하는 구조는 구현이 복잡하다는 단점을 가지고 있다.
게다가, 종래의 이미지 캡쳐 장치에서는, 입사광선을 여과하기 위한 필터링 소자가 일반적으로 유기 물질로부터 형성된다. 그런데, 장시간의 전자기파 조사(irradiation) 하에서, 이러한 유기 필터링 소자는 짧은 가동 수명이라는 단점을 가진다.
그러므로, 본 발명의 목적은 앞서 언급한 단점을 극복하기 위한 분산 필터링 및 센싱 구조 및 상기 분산 필터링 및 센싱 구조를 포함하는 광학 장치를 제공하는 것이다.
광학 장치에서는, 베이스 보드의 다수의 구역 상에 분산된 다수의 필터링 및 센싱 모듈이 포함되고, 각각의 필터링 및 센싱 모듈은 비-유기 필터링 소자 및 상기 비-유기 필터링 소자 아래에 배치된 전자기 센서를 포함한다. 상기 전자기 센서는 이미지 캡쳐 기능을 달성하기 위해 사용된다. 즉 이미지 캡쳐 장치가 상기 광학 장치의 구역들(예를 들어, 이미지 디스플레이 장치의 디스플레이 표면) 상에 분산된다. 따라서, 본 발명의 분산 필터링 및 센싱 구조를 채택한 이미지 디스플레이 장치가 영상 전화 통신을 수행하는데 사용될 때, 앞서 언급한 사용자가 서로를 응시할 수 없고 구현이 복잡하다는 단점이 극복될 수 있다. 나아가, 분산 필터링 및 센싱 구조의 필터링 소자를 제작하기 위해 비-유기 물질을 사용함으로써 앞서 언급한 짧은 가동 수명이라는 단점을 극복할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 분산 필터링 및 센싱 구조가 제공되고 복수의 구역으로 나누어진 베이스 보드; 및 상기 베이스 보드의 상기 복수의 구역 상에 분산된 복수의 필터링 및 센싱 모듈을 포함하되, 상기 필터링 및 센싱 모듈의 총 개수는 열 개 이상이고, 상기 필터링 및 센싱 모듈에 의해 점유되는 상기 베이스 보드의 총 면적은 상기 복수의 구역의 총 면적의 절반보다 작다. 상기 필터링 및 센싱 모듈 각각은 제1 파장 범위를 가지는 제1 전자기파를 수신하는데 사용되고, 비-유기 필터링 소자, 전자기 센서 및 상기 전자기 센서와 전기적으로 연결된 전자/정공 수집 모듈을 포함한다. 상기 비-유기 필터링 소자는 제2 파장 범위를 가지는 제2 전자기파를 얻기 위하여 상기 제1 전자기파를 필터링 하는데 사용되고, 여기서 상기 제2 파장의 범위는 상기 제1 파장의 범위의 일부이다. 상기 전자기 센서는 상기 제2 전자기파를 수신하기 위해 상기 비-유기 필터링 소자의 아래에 배치된다.
본 발명의 또 다른 실시예에 따르면, 광학 장치가 제공되고 상기한 분산 필터링 및 센싱 구조를 포함한다.
본 발명은 상기 전자기 필터링 소자의 가동 수명을 연장하기 위하여 상기 필터링 소자를 제작하는데 비-유기 물질(예를 들어 금속성 물질)을 유익하게 채택하며, 상기 연장된 가동 수명을 가진 전자기 필터링 소자는 나아가 그 아래에 배치되는 상기 전자기 센서가 너무 많은 전자기파 또는 너무 많은 전하 입자를 수신함으로써 피해를 입는 것을 방지하고, 따라서 상기 분산 필터링 및 센싱 구조 또는 상기 분산 필터링 및 센싱 구조를 포함하는 상기 광학 장치가 정상적으로 동작되는 것을 보장한다. 나아가, 상기 전자기 필터링 소자를 형성하는 물질이 금속성 물질일 때, 다양한 에칭(etching) 기술이 다양한 패턴(예를 들어 슬릿(slit), 구멍(hole) 또는 그물망(mesh) 등)을 형성하는데 사용될 수 있다. 따라서, 전자기 필터링 소자를 형성하기 위해 유기 물질을 사용하는 종래 기술과 비교하면, 전자기 필터링 소자를 형성하기 위해 금속성 물질을 사용하는 것은 간단한 제조 공정의 이점을 가진다.
전술한 개략적 설명 및 아래의 상세한 설명은 모두 예시이며, 청구된 발명에 대한 추가적인 설명을 제공하기 위해 의도되었음을 이해할 수 있을 것이다.
이러한 그리고 또 다른 본 발명의 특징, 측면 및 이점은 아래의 설명, 첨부된 특허청구범위, 및 첨부된 도면에 의해 더욱 잘 이해될 수 있을 것이다.
도 1a는 본 발명의 일 실시예에 따른 분산 필터링 및 센싱 구조를 나타내는 개략적인 평면도.
도 1b는 도 1a에서 도시한 상기 분산 필터링 및 센싱 구조를 나타내는 개략적인 측면도.
도 1c는 본 발명의 다른 실시예에 따른 분산 필터링 및 센싱 구조를 나타내는 개략적인 측면도.
도 2는 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 분산 필터링 및 센싱 구조를 나타내는 개략적인 측면도.
도 3 내지 도 10은 본 발명의 각 실시예에 따른 발광 다이오드(LED) 디스플레이 장치 내의 단일 화소 유닛(pixel unit)을 나타내는 개략적인 측면도.
도 11 내지 도 13은 본 발명의 각 실시예에 따른 유기 발광 다이오드(OLED) 디스플레이 장치 내의 단일 화소 유닛을 나타내는 개략적인 측면도.
도 14 내지 도 18은 본 발명의 각 실시예에 따른 액정 디스플레이(LCD) 장치 내의 단일 화소 유닛을 나타내는 개략적인 측면도.
도 19는 본 발명의 일 실시예에 따른 플라즈마 디스플레이 장치 내의 단일 화소 유닛을 나타내는 개략적인 측면도.
도 20 내지 도 22는 본 발명의 각 실시예에 따른 실리콘 액정 디스플레이(LCOS) 장치 내의 단일 화소 유닛을 나타내는 개략적인 측면도.
참조는 본 발명의 바람직한 실시예가 상세하게 되도록 할 것이고, 그 예는 수반된 도면에서 보여진다. 어느 곳에서라도, 동일한 혹은 유사한 부분을 참조하기 위하여 같은 참조 번호가 도면과 상세한 설명에서 사용된다.
도 1a 내지 도 1b를 참조하면, 도 1a는 본 발명의 일 실시예에 따른 분산 필터링 및 센싱 구조를 나타내는 개략적인 평면도이고, 도 1b는 도 1a에서 도시한 상기 분산 필터링 및 센싱 구조를 나타내는 개략적인 측면도이다. 본 발명의 일 실시예에서는, 분산 필터링 및 센싱 구조(100)는 베이스 보드(2) 및 복수의 필터링 및 센싱 모듈(4)을 포함한다. 상기 베이스 보드(2)는 주로 상기 필터링 및 센싱 모듈(4)뿐만 아니라 상기 분산 필터링 구조(100)의 다른 구성요소들을 배치하는데 사용되고, 복수의 구역(21)으로 나누어 지며, 여기서, 예를 들면, 도 1a에 도시된 바와 같이, 각 구역의 면적(크기)은 동일하다. 그런데, 다른 특정한 실시예에서는, 각 구역(21)의 면적(크기)은 다를 수 있고, 상기 분산 필터링 및 센싱 구조(100)의 요구 사항에 따라 조정될 수 있다.
상기 분산 필터링 및 센싱 구조에서, 상기 복수의 필터링 및 센싱 모듈(4)은 상기 복수의 구역(21)에 분산되고, 상기 베이스 보드(2)의 표면 상에 또는 상기 베이스 보드(2)의 내부에 배치될 수 있으며, 여기서 상기 필터링 및 센싱 모듈(4)의 총 개수는 10개 이상이고, 상기 필터링 및 센싱 모듈(4)에 의해 점유되는 상기 베이스 보드(2)의 총 면적은 상기 복수의 구역(21)의 총 면적의 절반 보다 작고, 따라서 다른 기능(예를 들면 상기 분산 필터링 및 센싱 구조(100)를 사용하는 디스플레이의 디스플레이 기능)이 상기 분산 필터링 및 센싱 모듈에 의해 방해 받는 것을 방지할 수 있다. 본 실시예에서, 각각의 구역(21)은 하나의 필터링 및 센싱 모듈(4)을 포함하고, 하나의 필터링 및 센싱 모듈에 의해 점유되는 면적은 하나의 구역(21)의 면적의 절반 보다 작다. 그런데, 다른 특정한 실시예에서는, 상기 복수의 구역(21) 중 어느 하나에는 하나 이상의 필터링 및 센싱 모듈(4)이 포함될 수 있거나 또는 전혀 포함되지 않을 수 있다. 또한, 각각의 필터링 및 센싱 모듈(4)은 제1 파장 범위를 가지는 제1 전자기파(도 1b의 아래방향 화살표에 의해 도시됨)를 수신하는데 사용되며, 여기서 상기 제1 전자기파는 상기 분산 필터링 및 센싱 구조(100)에 의해 수신되는 입사 전자기파이다.
본 실시예에서, 각 필터링 및 센싱 모듈(4)은 비-유기 필터링 소자(3), 전자기 센서(1) 및 전자/정공 수집 모듈(5)을 포함한다. 상기 비-유기 필터링 소자(3)는 슬릿, 구멍, 그물망, 기타 다양한 패턴으로부터 형성될 수 있고, 주로 상기 필터링 및 센싱 모듈에 의해 수신되는 상기 제1 전자기파를 필터링 하는데 사용되며, 그렇게 함으로써 제2 파장 범위를 가지는 제2 전자기파를 얻을 수 있고, 여기서 상기 제2 파장 범위는 상기 제1 파장 범위의 일부이다. 또한, 상기 전자기 센서(1)는 상응하는 상기 비-유기 필터링 소자(3)의 아래에 배치되고, 주로 상기 비-유기 필터링 소자(3)를 통과하는 상기 제2 전자기파를 수신하는데 사용된다. 상기 전자/정공 수집 모듈(5)은 상기 전자기 센서(1)와 전기적으로 연결되어 있다. 상기 분산 필터링 및 센싱 구조(100)가 태양 전지와 같은 광학 장치에 적용될 때에는, 상기 전자/정공 수집 모듈(5)은 상기 입사 전자기파에 의해 생성되는 전기를 수집하는데 사용된다. 상기 분산 필터링 및 센싱 구조(100)가 터치 콘트롤 디스플레이 장치와 같은 광학 장치에 적용될 때에는, 상기 전자/정공 수집 모듈(5)은 상기 입사 전자기파로부터 생성되는 전기적 신호를 수신하는데 사용되며, 그럼으로써 터치 콘트롤 기능을 수행한다. 특정한 실시예에서, 상기 전자/정공 수집 모듈(5)은 P-N 접합과 같은 구조를 가진 장치이다.
더 구체적으로, 도 1a 및 도 1b에 도시된 실시예에서는, 상기 베이스 보드(2)의 각 구역(21)은 서브-구역(211)을 가지고, 상기 필터링 및 센싱 모듈(4)은 상기 서브-구역(211) 내에 배치되며, 여기서 상기 전자/정공 수집 모듈(5)은 상기 전자기 센서(1)의 일 측면에 배치된다. 다른 실시예에서는, 각 구역(21)이 복수의 서브-구역을 포함할 수 있고, 따라서 각 구역(21) 내의 서브 구역의 개수는 도 1a에서 도시하는 것과 같이 한정되지 않는다. 상기 비-유기 필터링 소자(3), 상기 전자기 센서(1) 및 전자/정공 수집 모듈(5) 사이의 상대적인 위치의 변형과 관련하여 도 3 내지 도 22 각각에 도시된 구조를 참조할 수 있다. 그러나, 특정한 실시예에서는, 각 상기 전자/정공 수집 모듈(5)의 위치가 이러한 도면에 도시된 것과 같이 한정되지는 않으며, 실제적인 필요에 따라 변경될 수 있다.
상기 분산 필터링 및 센싱 구조(100)는 LCD 장치, 플라즈마 디스플레이 장치, OLED 디스플레이 장치, LED 디스플레이 장치, LCOS 디스플레이 장치, 디지털 광원 처리(Digital Light Processing, DLP) 디스플레이 장치, 도트 매트릭스 디스플레이(Dot Matrix Display, DMD) 장치, 터치 콘트롤 디스플레이 장치 및 표면-전도형 전자방출 디스플레이(Surface-Conduction Electron Emitter Display, SED) 장치와 같은 광학 장치에 응용될 수 있다. 그러므로, 전술한 상기 필터링 및 센싱 모듈은 다양한 디스플레이 장치를 위한 다른 필요한 구성요소를 더 포함할 수 있다.
또한, 본 실시예에서, 상기 복수의 구역(21) 내의 상기 서브-구역(211)은 서로 동일한 같은 간격을 두고 있다. 그런데, 특정한 실시예에서는 상기 복수의 구역(21) 내의 상기 서브-구역(211)은 서로 동일하지 않은 간격을 두고 있을 수 있다. 이외에도, 두 인접한 구역 내의 서브-구역(211)이 서로 직접적으로 접촉할 수도 있다. 즉, 두 서브-구역 사이의 간격이 0일 수 있다.
특정한 실시예에서, 상기 비-유기 필터링 소자(3)는 특정한 파장 범위 내에 있는 제1 전자기파 부분을 필터링 하기 위해 슬릿, 구멍, 혹은 그물망(mesh) 등의 패턴을 포함할 수 있고, 따라서 상기 제2 파장 범위 내의 상기 제2 전자기파를 얻을 수 있다. 특정한 실시예에서, 상기 전자기 센서(1)는 태양 센서 칩, 광 다이오드 칩, CMOS(Complementary Metal Oxide Semiconductor) 이미지 센서 칩, 또는 CCD(Charge Coupled Device) 이미지 센서 칩 등일 수 있다.
나아가, 특정한 실시예에서는, 상기 필터링 및 센싱 모듈 중 어느 하나에 상응하는 상기 제2 파장 범위가 상기 필터링 및 센싱 모듈 중 다른 하나에 상응하는 상기 제2 파장 범위와 다르다. 다시 말해서, 각 필터링 및 센싱 모듈(4)의 비-유기 필터링 소자(3)에 의해 필터링 되는 파장 범위가 동일할 필요는 없다.
상기 분산 필터링 및 센싱 구조(100)를 채택한 디스플레이 장치에서, 복수의 전자기 센서(1)는 디스플레이 스크린 부분 내에 분산되며, 여기서 몇 개의 전자기 센서(1)는 이미지 캡쳐 장치로 사용될 수 있다. 그러므로, 상기 분산 필터링 및 센싱 구조(100)를 채택한 상기 디스플레이 장치가 영상 전화 통신을 수행하는데 사용될 때, 서로 다른 두 장소에 있는 사용자는 서로를 응시할 수 있고 마치 서로 얼굴을 맞대고 있는 것처럼 서로와 통신할 수 있다.
현재의 시장 내에 있는 다양한 디스플레이 장치에서는, 복수의 전자기 센서(이미지 센서라고도 함)는 서로 집중되어 있고, 유기 물질로부터 형성되는 필터링 소자(유기 필터링 소자)는 특정한 파장 범위를 가지는 전자기파를 필터링 하기 위하여 상기 전자기 센서 위에 배치된다. 그리고 나서, 상기 유기 필터링 소자에 조사되는 전자기파의 양을 조절하는 셔터(shutter)가 전자기파 상기 유기 필터링 소자 위에 배치되고, 그럼으로써 상기 유기 필터링 소자는 짧은 가동 수명의 문제를 가지지 않게 된다.
그런데, 본 발명의 상기 분산 필터링 및 센싱 구조(100)에서는, 만약 셔터가 상기 각 필터링 및 센싱 모듈(4)의 비-유기 필터링 소자(3) 위에 배치될 것이 요구된다면 그것은 제작의 어려움을 가지게 될 것이고 제작 비용의 증가를 야기하게 될 것이다. 그러므로, 전술한 어떠한 셔터도 필터링 소자에 조사되는 전자기파의 양을 조절하기 위하여 상기 각 필터링 및 센싱 모듈(4)의 비-유기 필터링 소자(3) 위에 배치되지 않는다. 어떠한 셔터도 각 필터링 및 센싱 모듈(4) 위에 배치되지 않으므로, 필터링 소자가 유기 물질로부터 형성된다면 장시간의 조사로 인한 짧은 가동 수명의 문제에 직면할 것이다. 이런 이유 때문에, 본 발명의 각 필터링 및 센싱 모듈(4)에서, 필터링 소자는 비-유기 물질로부터 형성되어야만 하고, 그럼으로써 짧은 가동 수명의 문제를 극복할 수 있다.
게다가, 특정한 실시예에서, 상기 분산 필터링 및 센싱 구조의 상기 비-유기 필터링 소자를 형성하는 물질은 금속성 물질을 포함할 수 있고, 여기서 금속성 물질은 알루미늄, 구리, 금, 은, 텅스텐 또는 합금 등과 같은 금속 물질, 또는 반도체 금속성 물질 등일 수 있다. 전자기파가 비-유기 필터링 소자를 형성하는 금속성 물질에 조사될 때, 전자와 표면 플라즈몬이 상기 금속성 물질의 표면에서 발생하며, 여기서 상기 전자 및 표면 플라즈몬은 상기 금속성 물질의 표면을 자유롭게 이동할 수 있다. 그런데, 전자기파가 상기 금속성 물질에 조사되는 것이 멈춰질 때 상기 전자 및 표면 플라즈몬은 사라질 것이고, 따라서 상기 비-유기 필터링 소자(3)에는 어떠한 화학적 변화도 일어나지 않을 것이고, 그럼으로써 상기 비-유기 필터링 소자(3)의 가동 수명이 연장된다. 반대로, 유기 물질로부터 형성되는 종래의 유기 필터링 소자에서는, 전자기파가 상기 유기 물질로 조사될 때, 상기 유기 물질 상에서 화학적 변화가 쉽게 유발되고, 따라서 상기 유기 필터링 소자의 가동 수명에 부정적인 영향을 야기하게 된다.
더하여, 상기 비-유기 필터링 소자(3)는 금속성 물질을 사용하여 형성되므로, 에칭 기술과 같은 다양한 반도체 공정이 상기 비-유기 필터링 소자(3)에서 요구되는 다양한 패턴(예를 들어 슬릿, 구멍, 그물망 등)을 제작하는데 이용될 수 있다. 나아가, 금속성 물질로부터 형성될 때, 상기 비-유기 필터링 소자(3)는 광학 장치 또는 상기 분산 필터링 및 센싱 구조(100)를 이용하는 다른 장치의 금속 회로와 동시에 형성될 수도 있다. 그러므로, 유기 물질로부터 형성되는 종래의 필터링 소자와 비교하여, 본 발명의 상기 비-유기 필터링 소자(3)는 간단한 제조 공정의 이점을 더 가진다.
영상 전화 통신에 적용되는 것 이외에도, 상기 분산 필터링 및 센싱 구조(100)를 사용하는 디스플레이 장치는 터치 콘트롤 디스플레이 장치 또는 지문 인식 시스템의 스캐닝 장치에도 응용될 수 있다. 외부의 물체 또는 사용자가 상기 디스플레이 장치의 디스플레이 화면 부분을 터치할 때, 상기 디스플레이 장치의 내부로부터 나오는 빛은 상기 디스플레이 장치를 터치하는 상기 외부 물체 또는 사용자에 의해 상기 디스플레이 장치로 반사되어 되돌아가고, 그리고 나서 상기 필터링 및 센싱 모듈(4) 내의 상기 전자기 센서(1)에 의해 탐지되고, 그럼으로써 터치 콘트롤 또는 지문 판독의 목적을 달성하게 된다.
전술한 터치 콘트롤 디스플레이 장치에 관한 실시예에서, 상기 디스플레이 장치의 내부로부터 나오는 빛은 가시광(visible light)이고, 따라서 상기 외부 물체 또는 사용자에 의해 반사되는 빛(즉, 전술한 제1 전자기파) 역시 가시광이다. 상기 디스플레이 장치에 디스플레이 되는 패턴과 간섭을 일으키지 않기 위해, 상기 외부 물체 또는 사용자에 의해 반사되는 빛은 상기 비-유기 필터링 소자(3)에 의해 첫번째로 필터링 되어 상기 전자기 센서(1)에 의해 수신되는 특정 범위의 파장을 가지는 비가시광(즉, 전술한 제2 전자기파, 예를 들어 적외광)을 얻게 된다.
도 1c에 도시된 바와 같이, 상기 분산 필터링 및 센싱 구조는 터치 콘트롤, 지문 판독 등과 같은 기능을 제공하기 위하여 내부 광원(7)을 더 포함할 수 있다.
구체적으로 언급하면, 도 14 내지 도 18에 도시된 실시예에서, 상기 분산 필터링 및 센싱 구조(100)가 LCD와 같은 광학 장치에 적용될 때, 상기 광학 장치는 그 안에 내부 광원(8)을 포함할 수 있고, 상기 내부 광원(8)은 터치 콘트롤과 같은 기능을 제공하기 위하여 사용되는 적외선 광원(infrared light source)과 같은 것일 수 있다. 예를 들면, 외부 물체 또는 사용자가 LCD 장치의 디스플레이 화면 부분을 터치할 때, 상기 내부 광원(8)으로부터 방출되는 빛은 상기 LCD 장치를 터치하는 상기 외부 물체 또는 사용자에 의해 상기 LCD 장치로 반사되어 되돌아가고, 그리고 나서 상기 필터링 및 센싱 모듈(4)에 있는 상기 전자기 센서(1)에 의해 검출되고, 그럼으로써 터치 콘트롤이나 지문 판독과 같은 목적이 달성된다.
그런데, 상기 내부 광원(7 또는 8)의 위치가 도 1c 및 도 14 내지 도 18에 도시된 바와 같이 한정되는 것은 아니고, 다른 광학 장치에 따라 조정될 수 있다.
상기 분산 필터링 및 센싱 구조(100)의 응용은 전술한 실시예에 한정되는 것이 아니며, 다른 종류의 광학 장치에 적용될 수 있다. 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자는 본 발명의 범위와 사상으로부터 벗어남이 없이 다양한 변화, 변형 및 교환을 할 수 있음이 이해될 수 있을 것이다.
도 2를 참조하면, 도 2는 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 분산 필터링 및 센싱 구조를 도시하는 개략적인 측면도이며, 여기서 상기 분산 필터링 및 센싱 구조는 도 1에 도시된 것과 유사하다. 그런데, 동일한 구성요소가 다른 도면에서 서로 다른 구조를 가질 수 있다. 이하에서는, 도 2 및 도 1b 사이의 다른 부분만이 설명될 것이고, 동일한 부분은 다시 설명되지 않는다.
도 2에 도시된 바와 같이, 상기 분산 필터링 및 센싱 구조에 포함된 각 비-유기 필터링 소자(3), 각 전자기 센서(1) 및 각 전자/정공 수집 모듈(5)은 베이스 보드(2)의 구역(21)의 위쪽 표면 아래에 내장된다. 이에 반해, 도 1b에 도시된 분산 필터링 및 센싱 구조에서는, 각 전자기 센서(1) 및 각 전자/정공 수집 모듈(5)은 베이스 보드(2) 상의 구역(21) 표면 위에 배치되어 있다.
이하에서, 도 3 내지 도 22에 도시된 실시예는 본 발명의 분산 필터링 및 센싱 구조가 적용된 다양한 광학 장치를 설명하기 위해 사용되며, 여기에서 도 1b에 도시된 베이스 보드(2)는, 도 3에 도시된 N형 반도체 층(24); 도 11에 도시된 제2 전극(34); 및 도 15에 도시된 제1 투명 기판(41)과 같은, 상기 전자기 센서(1)를 고정하기 위한 도 3 내지 도 22에 도시된 구조와 상응한다. 나아가, 도 1b에 도시된 베이스 보드(2)의 각 구역(21)은 도 3 내지 도 22에 도시된 하나 이상의 화소 유닛을 포함할 수 있고, 다른 한편으로, 도 3 내지 도 22에 도시된 단일 화소 유닛은 적어도 하나의 도 1b에 도시된 필터링 및 센싱 모듈(4)을 포함할 수 있다.
도 3 내지 도 10을 참조하면, 도 3 내지 도 10은 본 발명의 각 실시예에 따른 LED 디스플레이 장치 내의 단일 화소 유닛을 도시한 개략적인 측면도이다.
도 3에 도시된 바와 같이, 비-유기 필터링 소자(3), 전자기 센서(1) 및 전자/정공 수집 모듈(5) 이외에도, 화소 유닛은 기판(23), N형 반도체 층(24), 전류 확산 층(27), P형 전극(28) 및 N형 전극(29)을 더 포함하며, 여기서 상기 N형 반도체 층(24)은 확장 부분(241)을 더 포함한다. 상기 화소 유닛에 포함된 각 구성요소 간의 상대적인 위치가 도 3에 도시되지만, 이에 한정되는 것은 아니다. 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자는 다양한 변화, 변형 및 교환을 할 수 있을 것이다. 본 실시예에서, 상기 전자기 센서(1) 및 상기 전자/정공 수집 모듈(5)은 P형 전극(28) 위에 배치되며, 상기 비-유기 필터링 소자(3)는 상기 전자기 센서(1) 및 상기 전자/정공 수집 모듈(5) 위에 배치되며 이와 직접적으로 접촉한다. 특정한 실시예에서, 상기 기판(23)을 형성하는 물질은 사파이어, 실리콘, 실리콘 카바이드(silicon carbide) 또는 갈륨 비소(gallium arsenide)와 같은 것일 수 있다.
도 4 내지 도 10에 도시된 구조는 도 3에 도시된 구조와 유사하며, 동일한 구성요소는 동일한 참조 번호로 표시된다. 그런데 동일한 구성요소가 다른 도면에서 서로 다른 구조를 가질 수 있다. 이하에서는, 도 4 내지 도 10과 도 3 간의 다른 부분만이 설명될 것이고, 동일한 부분은 다시 설명되지 않을 것이다.
도 3 및 도 4에 도시된 전반적인 구조는 유사하나, 전자기 센서(1), 비-유기 필터링 소자(3) 및 전자/정공 수집 모듈(5)이 도 4에서는 N형 전극(29) 위에 배치되고, 도 3에서는 P형 전극(28) 위에 배치된다는 점에서 차이가 있다.
도 3 및 도 5에 도시된 전반적인 구조는 유사하나, 전자기 센서(1), 비-유기 필터링 소자(3) 및 전자/정공 수집 모듈(5)이 도 5에서는 N형 반도체 층(24)의 왼쪽 가장자리 위에 배치되고, 도 3에서는 P형 전극(28) 위에 배치된다는 점에서 차이가 있다.
도 6에 도시된 바와 같이, 도 5에 도시된 것처럼 N형 반도체 층(24)의 왼쪽 가장자리 위에 배치되는 것 이외에도, 전자기 센서(1), 비-유기 필터링 소자(3) 및 전자/정공 수집 모듈(5)은 N형 전극(29) 위에도 더 배치된다. 다시 말하면, 도 6에 도시된 화소 유닛은 두 개의 전자기 센서(1), 두 개의 비-유기 필터링 소자(3) 및 두 개의 전자/정공 수집 모듈(5)을 포함한다.
도 7 및 도 6에 도시된 전반적인 구조는 유사하나, 전자기 센서(1), 비-유기 필터링 소자(3) 및 전자/정공 수집 모듈(5)이, 도 6의 N형 반도체 층(24) 위에 배치되는 대신, 도 7의 P형 전극(28) 위에 배치된다.
도 8 및 도 6에 도시된 전반적인 구조는 유사하나, 전자기 센서(1), 비-유기 필터링 소자(3) 및 전자/정공 수집 모듈(5)이, 도 6의 N형 전극(29) 위에 배치되는 대신, 도 8의 P형 전극(28) 위에 배치된다.
도 9에 도시된 바와 같이, 화소 유닛은 세 세트의 전자기 센서(1), 비-유기 필터링 소자(3) 및 전자/정공 수집 모듈(5)을 포함하며, 여기서 한 세트의 전자기 센서(1), 비-유기 필터링 소자(3) 및 전자/정공 수집 모듈(5)은 N형 반도체 층(24) 위에 배치되고; 다른 한 세트의 전자기 센서(1), 비-유기 필터링 소자(3) 및 전자/정공 수집 모듈(5)은 P형 전극(28) 위에 배치되고; 그리고 나머지 한 세트의 전자기 센서(1), 비-유기 필터링 소자(3) 및 전자/정공 수집 모듈(5)은 N형 전극(29) 위에 배치된다.
도 10에 도시된 바와 같이, 화소 유닛은 전류 확산 층(27)의 위 및 P형 전극과 N형 전극의 사이에 배치된 여섯 세트의 전자기 센서(1), 비-유기 필터링 소자(3) 및 전자/정공 수집 모듈(5)을 포함할 수 있다.
도 11 내지 도 13을 참조하면, 도 11 내지 도 13은 본 발명의 각 실시예에 따른 OLED 디스플레이 장치 내의 단일 화소 유닛을 도시한 개략적인 측면도이다.
전자기 센서(1), 비-유기 필터링 소자(3) 및 전자/정공 수집 모듈(5) 이외에도, 상기 화소 유닛은 기판(31), 상기 기판(31) 위에 형성된 제1 전극(32), 상기 제1 전극(32)위에 형성된 발산 층(33), 및 상기 발산 층(33) 위에 형성된 제2 전극(34)을 더 포함한다. 상기 화소 유닛에 포함된 각 구성요소 사이의 상대적인 위치가 도 11에 도시되어 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다. 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자는 다양한 변화, 변형 및 교환을 할 수 있을 것이다. 본 실시예에서는, 단일 화소 유닛은 세 세트의 전자기 센서(1), 비-유기 필터링 소자(3) 및 전자/정공 수집 모듈(5)을 포함하며, 여기서 각 전자기 센서(1), 비-유기 필터링 소자(3) 및 전자/정공 수집 모듈(5)은 상기 제2 전극(34) 위에 배치되고, 각 비-유기 필터링 소자(3)는 상응하는 전자기 센서(1) 및 전자/정공 수집 모듈(5)의 위에 배치된다. OLED 디스플레이 장치에서는, 상기 제1 전극(32)이 양 전극이 될 때, 상기 제2 전극(34)은 음 전극이 된다. 반대로, 상기 제1 전극(32)이 음 전극이 될 때, 상기 제2 전극(34)은 음 전극이 된다. 이에 더하여, 상기 제1 전극(32) 및 상기 제2 전극(34)을 형성하는 물질은 고반사율(high reflective index)를 가지거나 선택적으로 고반사율(high index of reflection) 또는 높은 투명도 계수(high transparency coefficient)를 가지는 물질로부터 선택될 수 있다.
도 12 및 도 13에 도시된 구조는 도 11에 도시된 구조와 유사하며, 따라서 동일한 구성요소는 동일한 참조 번호로 표시된다. 그런데 동일한 구성요소가 다른 도면에서 서로 다른 구조를 가질 수 있다. 이하에서는, 도 12 및 도 13과 도 11 간의 다른 부분만이 설명될 것이고, 동일한 부분은 다시 설명되지 않을 것이다.
도 11 및 도 12에 도시된 화소 유닛은 유사하며, 양 자 모두 세 세트의 전자기 센서(1), 비-유기 필터링 소자(3) 및 전자/정공 수집 모듈(5)을 포함한다. 이러한 두 화소 유닛은, 도 11에 도시된 제2 전극(34)은 단일 조각 요소이지만, 도 11에 도시된 제2 전극(34)은 세 개의 개별 조각-여기서 제2 전극(34) 각 조각은 한 세트의 전자기 센서(1), 비-유기 필터링 소자(3) 및 전자/정공 수집 모듈(5) 아래에 상응하게 배치됨-라는 점에서 차이가 있다.
도 12 및 도 13에 도시된 화소 유닛은 유사하나, 도 13에 도시된 화소 유닛은 다섯 세트의 전자기 센서(1), 비-유기 필터링 소자(3) 및 전자/정공 수집 모듈(5)을 포함하며, 여기서 세 세트의 전자기 센서(1), 비-유기 필터링 소자(3) 및 전자/정공 수집 모듈(5)은, 도 12에 도시된 바와 같이, 각각 세 조각의 제2 전극(34) 위에 배치되고, 나머지 두 세트의 전자기 센서(1), 비-유기 필터링 소자(3) 및 전자/정공 수집 모듈(5)은 발산 층(33) 위에 배치된다는 점에서 차이가 있다.
도 14 내지 도 18을 참조하면, 도 14 내지 도 18은 본 발명의 각 실시예에 따른 LCD 장치 내의 단일 화소 유닛을 도시한 개략적인 측면도이다.
도 14에 도시된 바와 같이, 전자기 센서(1), 비-유기 필터링 소자(3) 및 전자/정공 수집 모듈(5) 이외에도, 화소 유닛은 백라이트 모듈(40); 상기 백라이트 모듈(40) 위에 형성된 제1 투명 기판(41); 상기 제1 투명 기판(41) 위에 형성된 제1 편광자(polarizer, 42); 상기 제1 편광자(42) 위에 형성된 TFT(Thin Film Transistor) 층(43); 상기 TFT 층(43) 위에 형성된 액정 층(44); 상기 액정 층(44) 내에 형성된 복수의 스페이서(spacer, 441); 상기 액정 층(44) 위에 형성된 투명 층(45); 상기 투명 층(45) 위에 형성된 복수의 컬러 필터(46); 상기 컬러 필터(46)에 내장된 복수의 블랙 매트릭스(47); 상기 컬러 필터(46) 및 상기 블랙 매트릭스(47) 위에 형성된 제2 투명 층(48); 및 상기 제2 투명 층(48) 위에 형성된 제2 편광자(49)를 포함한다. 상기 화소 유닛에 포함된 각 구성요소 간의 상대적인 위치가 도 14에 도시되지만, 이에 한정되는 것은 아니다. 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자는 다양한 변화, 변형 및 교환을 할 수 있을 것이다.
본 실시예에서, 상기 화소 유닛은 두 세트의 전자기 센서(1), 비-유기 필터링 소자(3) 및 전자/정공 수집 모듈(5)을 포함하며, 여기서 각 세트의 전자기 센서(1), 비-유기 필터링 소자(3) 및 전자/정공 수집 모듈(5)은 상기 제2 투명 층(48) 내에 배치되고, 각 전자기 센서(1) 및 각 전자/정공 수집 모듈(5)은 상기 블랙 매트릭스(47) 위에 상응하게 배치된다.
도 15 내지 도 18에 도시된 구조는 도 14에 도시된 구조와 유사하며, 따라서 동일한 구성요소는 동일한 참조 번호로 표시된다. 그런데 동일한 구성요소가 다른 도면에서 서로 다른 구조를 가질 수 있다. 이하에서는, 도 15 내지 도 18과 도 14 간의 다른 부분만이 설명될 것이고, 동일한 부분은 다시 설명되지 않을 것이다.
도 15에 도시된 바와 같이, 화소 유닛에 포함된 전자기 센서(1), 블랙 매트릭스(47) 및 전자/정공 수집 모듈(5)은 컬러 필터(46)에 내장된다. 나아가 상기 전자기 센서(1) 및 상기 전자/정공 수집 모듈(5)은 상기 블랙 매트릭스(47) 아래에 배치된다. 상기 LCD 디스플레이에 있는 블랙 매트릭스(47)는 일반적으로 두 인접한 화소 유닛 사이의 경계 지역에 배치된다. 위의 설명에 따르면, 도 15는 두 화소 유닛 사이의 경계 지역을 도시하고, 상기 화소 유닛의 위쪽 부분에 있는 각 블랙 매트릭스는 제2 구역(47a)를 포함한다. 각각의 제2 구역(47a)은 전자기 필터링 소자를 형성하기 위해 사용되는 슬릿 패턴(471)을 포함한다. 상기 블랙 매트릭스(47)는 일반적으로 금속성 물질로부터 형성되므로, 상기 슬릿 패턴(471)으로부터 형성되는 상기 전자기 필터링 소자는 도 14에 도시된 비-유기 필터링 소자(3)와 동일한 기능을 가진다. 상기 슬릿 패턴(471)을 표현하는 예로서, 도 15에는 단 하나의 슬릿만이 도시되지만, 실제 구조에서는, 일반적으로 복수의 슬릿이 각각의 제2 구역(47a)에 형성됨이 언급된다.
도 16 및 도 15에 도시된 구조는 유사하지만, 도 16에 도시된 화소 유닛에 포함된 전자기 센서(1) 및 전자/정공 수집 모듈(5)이 액정 층(44)에 내장되고 블랙 매트릭스(47) 아래에 배치된다는 점에서 차이가 있다. 다시 말해서, 도 14에 도시된 비-유기 필터링 소자(3)를 대체하기 위한 슬릿 패턴(471)로부터 형성되는 전자기 필터링 소자는 상기 전자기 센서(1) 및 상기 전자/정공 수집 모듈(5)과 직접적으로 접촉하지 않는다. 반대로, 이전에 설명한 실시예에서는, 비-유기 필터링 소자(3)가 전자기 센서(1) 및 전자/정공 수집 모듈(5)과 직접적으로 접촉한다.
도 17 및 도 16에 도시된 구조는 유사하지만, 도 17에 도시된 화소 유닛에 포함된 전자기 센서(1) 및 전자/정공 수집 모듈(5)은 액정 층(44)에 내장되고 블랙 매트릭스(47) 아래에 배치되는 것 이외에도 덮개(6)에 의해 더 둘러싸여 있다. 특정한 실시예에서, 상기 덮개(6)는 절연 물질(dielectric material)로부터 형성될 수 있다.
도 18 및 도 16에 도시된 구조는 유사하지만, 도 18에 도시된 화소 유닛에 포함된 전자기 센서(1) 및 전자/정공 수집 모듈(5)은 액정 층(44)에 내장되고 블랙 매트릭스(47) 아래에 배치된다는 점 이외에도 그 위에 직접적으로 형성된 비-유기 필터링 소자(3)를 더 가진다는 점에서 차이가 있다. 다시 말해서, 본 실시예에서는, 두 개의 전자기 필터링 소자가 상기 전자기 센서(1) 위에 배치된다.
나아가, 도 14 내지 도 18에 도시된 전술한 실시예에서, 상기 블랙 매트릭스(47)를 형성하는 물질은 금속 원소 또는 금속 산화물일 수 있다. 상기 분산 필터링 및 센싱 구조(100)가 LCD 장치에 적용될 때, 전체적인 LCD 제작 공정을 단순화하기 위해 상기 전자기 센서(1)는 상기 TFT 층(43)과 동시에 형성될 수 있다.
도 19를 참조하면, 도 19는 본 발명의 일 실시예에 따른 플라즈마 디스플레이 장치 내의 단일 화소 유닛을 도시하는 개략적인 측면도이다.
도 19에 도시되는 바와 같이, 전자기 센서(1), 비-유기 필터링 소자(3) 및 전자/정공 수집 모듈(5) 이외에도, 화소 유닛은 제1 절연 층(61); 상기 제1 절연 층(61)에 내장된 어드레스 전극(60); 상기 제1 절연 층(61) 위에 형성된 인광(phosphor) 층(62); 상기 인광 층(62) 위에 형성된 산화마그네슘(MgO) 층(63); 상기 산화마그네슘 층(63) 위에 형성된 제2 절연 층(64); 및 상기 제2 절연 층(64)에 내장된 복수의 투명 전극(65) 및 복수의 버스 전극(66)을 포함한다. 상기 화소 유닛에 포함된 각 구성요소 간의 상대적인 위치가 도 19에 도시되지만, 이에 한정되는 것은 아니다. 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자는 다양한 변화, 변형 및 교환을 할 수 있을 것이다. 본 실시예에서, 상기 비-유기 필터링 소자(3), 상기 전자기 센서(1) 및 상기 전자/정공 수집 모듈(5)은 상기 제2 절연 층(64) 내에 배치된다.
도 20 내지 도 22를 참조하면, 도 20 내지 도 22는 본 발명의 각 실시예에 따른 LCOS 장치 내의 단일 화소 유닛을 도시한 개략적인 측면도이다.
도 20에 도시된 바와 같이, 전자기 센서(1), 비-유기 필터링 소자(3) 및 전자/정공 수집 모듈(5) 이외에도, 화소 유닛은 제1 기판(70); 상기 제1 기판 위에 형성된 반사 층(71); 상기 반사 층(71) 위에 형성되는 제1 절연 층(72); 상기 제1 절연 층(72) 위에 형성되는 액정 층(73); 상기 액정 층(73) 위에 형성되는 제2 절연 층(74); 상기 제2 절연 층(74) 위에 형성되는 전기 전도 층(75); 상기 전기 전도 층(75) 위에 형성 되는 컬러 필터 층(76); 및 상기 컬러 필터 층(76) 위에 형성되는 제2 기판(77)을 더 포함한다. 상기 화소 유닛에 포함된 각 구성요소 간의 상대적인 위치가 도 20에 도시되지만, 이에 한정되는 것은 아니다. 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자는 다양한 변화, 변형 및 교환을 할 수 있을 것이다. 본 실시예에서, 복수의 비-유기 필터링 요소(3), 복수의 전자기 센서(1) 및 복수의 전자/정공 수집 모듈(5)이 상기 컬러 필터 층(76) 내에 배치된다.
도 21 및 도 22에 도시된 구조는 도 20에 도시된 구조와 유사하며, 따라서 동일한 구성요소는 동일한 참조 번호로 표시된다. 그런데 동일한 구성요소가 다른 도면에서 서로 다른 구조를 가질 수 있다. 이하에서는, 도 21 및 도 22와 도 20 간의 다른 부분만이 설명될 것이고, 동일한 부분은 다시 설명되지 않을 것이다.
도 21 및 도 20에 도시된 구조는 유사하나, 도 20에 도시된 컬러 필터 층(76)은 전기 전도 층(75)과 제2 기판(77) 사이에 배치되지만, 도 21에 도시된 컬러 필터 층(76)은 제1 절연 층(72)과 액정 층(73) 사이에 배치된다는 점에서 차이가 있다. 나아가, 도 20에 도시된 비-유기 필터링 소자(3), 전자기 센서(1) 및 전자/정공 수집 모듈(5)은 컬러 필터 층(76) 내에 배치되고, 도 21에 도시된 비-유기 필터링 소자(3), 전자기 센서(1) 및 전자/정공 수집 모듈(5)은 제1 절연 층(72) 내에 배치된다.
도 22 및 도 20에 도시된 구조는 유사하나, 도 20에 도시된 비-유기 필터링 소자(3), 전자기 센서(1) 및 전자/정공 수집 모듈(5)은 컬러 필터 층(76) 내에 배치되고, 도 22에 도시된 비-유기 필터링 소자(3), 전자기 센서(1) 및 전자/정공 수집 모듈(5)은 전기 전도 층(75) 및 제2 절연 층(74) 내에 배치된다는 점에서 차이가 있다.
본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자는 본 발명의 범위와 사상으로부터 벗어남이 없이 본 발명의 구조에 다양한 수정 및 변형을 할 수 있음이 이해될 수 있을 것이다. 전술한 관점에서, 만약 본 발명의 변형 및 수정이 특허청구범위 및 그 균등물의 범위 내에 속한다면 본 발명은 이를 포함한다는 것이 의도된다.

Claims (10)

  1. 복수의 구역으로 나누어진 베이스 보드; 및
    상기 베이스 보드의 상기 복수의 구역 상에 분산된 복수의 필터링 및 센싱 모듈을 포함하되, 상기 필터링 및 센싱 모듈의 총 개수는 열 개 이상이고, 상기 필터링 및 센싱 모듈에 의해 점유되는 상기 베이스 보드의 총 면적은 상기 복수의 구역의 총 면적의 절반 이하이고, 상기 필터링 및 센싱 모듈 각각은 제1파장 범위를 가지는 제1전자기파를 수신하는데 사용되고,
    상기 필터링 및 센싱 모듈은
    제2 파장 범위를 가지는 제2 전자기파를 얻기 위하여 상기 제1 전자기파를 필터링 하는 비-유기 필터링 소자-여기서 상기 제2 파장 범위는 상기 제1 파장 범위의 일부임-;
    상기 제2 전자기파를 수신하기 위하여 상기 비-유기 필터링 소자 아래에 배치된 전자기 센서; 및
    상기 전자기 센서와 전기적으로 연결된 전자/정공 수집 모듈을 포함하는 분산 필터링 및 센싱 구조.
  2. 제1항에 있어서, 상기 비-유기 필터링 소자를 형성하는 물질은 금속성 물질을 포함하는 분산 필터링 및 센싱 구조.
  3. 제1항에 있어서, 상기 필터링 및 센싱 모듈 중 어느 하나에 상응하는 상기 제2 파장 범위가 상기 필터링 및 센싱 모듈 중 다른 하나에 상응하는 상기 제2 파장 범위와 다른 분산 필터링 및 센싱 구조.
  4. 분산 필터링 및 센싱 구조를 포함하되,
    상기 분산 필터링 및 센싱 구조는,
    복수의 구역으로 나누어진 베이스 보드; 및
    상기 베이스 보드의 상기 복수의 구역 상에 분산된 복수의 필터링 및 센싱 모듈을 포함하되, 상기 필터링 및 센싱 모듈의 총 개수는 열 개 이상이고, 상기 필터링 및 센싱 모듈에 의해 점유되는 상기 베이스 보드의 총 면적은 상기 복수의 구역의 총 면적의 절반 이하이고, 상기 필터링 및 센싱 모듈 각각은 제1파장 범위를 가지는 제1전자기파를 수신하는데 사용되고,
    상기 필터링 및 센싱 모듈은
    제2 파장 범위를 가지는 제2 전자기파를 얻기 위하여 상기 제1 전자기파를 필터링 하는 비-유기 필터링 소자-여기서 상기 제2 파장 범위는 상기 제1 파장 범위의 일부임-;
    상기 제2 전자기파를 수신하기 위하여 상기 비-유기 필터링 소자 아래에 배치된 전자기 센서; 및
    상기 전자기 센서와 전기적으로 연결된 전자/정공 수집 모듈을 포함하는 광학 장치.
  5. 제 4항에 있어서, 상기 비-유기 필터링 소자를 형성하는 물질은 금속성 물질을 포함하는 광학 장치.
  6. 제 4항에 있어서, 상기 필터링 및 센싱 모듈 중 어느 하나에 상응하는 상기 제2 파장 범위가 상기 필터링 및 센싱 모듈 중 다른 하나에 상응하는 상기 제2 파장 범위와 다른 광학 장치.
  7. 제 4항에 있어서, 상기 광학 장치는 태양 전지인 광학 장치.
  8. 제 4항에 있어서, 상기 광학 장치는 디스플레이 장치인 광학 장치.
  9. 제 4항에 있어서, 상기 광학 장치는 내부 광원을 더 포함하는 광학 장치.
  10. 제 9항에 있어서, 상기 내부 광원은 적외선 광원인 광학 장치.


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