KR20170073811A - 비가시 표시 장치 - Google Patents

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Abstract

본 발명의 일 실시예는 본 발명의 해결하고자 하는 과제는 인간이 볼 수 없는 영역의 파장들을 이용하여 복수의 색상 형태로 영상, 문자 또는 도형을 포함하는 비가시 정보의 구현이 가능한 고품질의 비가시 표시 장치를 제공하는데 있다.
이를 위해 본 발명은 다수의 픽셀이 배열되어 적외선을 방출하는 비가시 표시 장치에 있어서, 상기 다수의 픽셀은 각각 제1파장 범위의 제1적외선을 방출하는 제1적외선 서브픽셀; 제2적외선을 방출하는 제2적외선 서브픽셀; 및, 제3적외선을 방출하는 제3적외선 서브픽셀을 포함하는 비가시 표시 장치를 개시한다.

Description

비가시 표시 장치{Invisible display device}
본 발명은 비가시 표시 장치에 관한 것이다.
풀 칼라 표시 장치와 같은 가시 정보 표시 장치(인간의 눈으로 볼 수 있는 정보를 표시하는 장치, Visible display device)는 잘 알려져 있고, 음극선관, 액정, 및 LED(Light Emitting Diode)와 OLED(Organic Light Emitting Diode)를 포함하는 발광 모듈로 구현된다. 통상의 풀 칼라 표시 장치에서, 각각의 픽셀은, 예를 들면, 적색, 녹색, 및 청색과 같은 3원색을 표시하는 3개의 서브픽셀을 포함한다. 이러한 3개의 서브픽셀이 적절한 세기의 색상을 방출함으로써, 풀 칼라의 정보 구현이 가능하다.
또한, 단색을 표시하는 단색 표시 장치는 필요로 하는 하나의 색상을 사용하여 정보, 글자 또는 도형과 같은 정보를 표시한다. 이러한 단색 표시 장치도 풀 칼라 표시 장치와 마찬가지로 음극선관, 액정, 및 LED(Light Emitting Diode)와 OLED(Organic Light Emitting Diode)를 포함하는 발광 모듈로 구현될 수 있다.
한편, 다른 종류의 표시 장치로서, 적외선(Infrared Radiation, IR) 표시 장치와 같은 비가시 표시 장치(인간의 눈으로 볼 수 없으나, 나이트 비젼이나 파장 컨버팅 장치를 이용하여 볼 수 있는 표시 장치, Invisible display device)가 있다. 이러한 비가시 표시 장치도 가시 표시 장치와 동일한 기술을 기초로 구현될 수 있다.
그러나 이러한 비가시 표시 장치는 단색 색상의 구현이 가능한 정도이며, 사람에게 디스플레이 정보를 제공하기 위한 서로 다른 색상을 구현하는 기술은 개발되지 않고 있다. 즉, 종래의 비가시 표시 장치는 단색의 이미지 정보를 구현함으로써, 정보의 표시에 한계가 있다.
이러한 발명의 배경이 되는 기술에 개시된 상술한 정보는 본 발명의 배경에 대한 이해도를 향상시키기 위한 것뿐이며, 따라서 종래 기술을 구성하지 않는 정보를 포함할 수도 있다.
본 발명의 해결하고자 하는 과제는 인간이 볼 수 없는 영역의 파장들을 이용하여 복수의 색상 형태로 영상, 문자 또는 도형을 포함하는 비가시 정보의 구현이 가능한 고품질의 비가시 표시 장치를 제공하는데 있다.
본 발명의 다른 해결하고자 하는 과제는 비가시 정보의 표시 중 픽셀 및 회로 패턴에서 발생하는 열에 의한 적외선을 효율적으로 차단하여 비가시 정보의 정확한 표시가 가능한 비가시 표시 장치를 제공하는데 있다.
본 발명에 따른 비가시 표시 장치는 다수의 의 픽셀이 배열되어 적외선을 방출하는 비가시 표시 장치에 있어서, 상기 다수의 픽셀은 각각 제1파장 범위의 제1적외선을 방출하는 제1적외선 서브픽셀과 제2파장 범위의 제2적외선을 방출하는 제2적외선 서브픽셀 및 제3파장 범위의 제3적외선을 방출하는 제3적외선 서브픽셀을 포함함을 특징으로 한다.
또한, 상기 제1파장 범위와 제2파장 범위와 제3파장 범위는 서로 다르며, 상기 제1파장 범위가 상기 제2파장 범위보다 작은 파장 범위이고, 상기 제2파장 범위가 상기 제3파장 범위보다 작은 파장 범위일 수 있다.
또한, 상기 제1파장 범위와 제2파장 범위와 제3파장 범위는 동일하며, 상기 제1파장의 세기가 상기 제2파장의 세기보다 작고, 상기 제2파장 세기가 상기 제3파장 세기보다 작을 수 있다.
또한, 상기 다수의 픽셀은 발광 구조체를 포함하여 구현될 수 있다.
또한, 상기 발광 구조체는 기판과, 상기 기판의 일면에 형성된 회로 패턴 및 상기 회로 패턴 위에 형성된 적외선 발광부를 포함할 수 있다.
또한, 상기 적외선 발광부는 상기 제1서브픽셀을 구현하는 제1적외선 발광 영역, 상기 제2서브픽셀을 구현하는 제2적외선 발광 영역 및 상기 제3서브픽셀을 구현하는 제3적외선 발광 영역을 포함할 수 있다.
또한, 상기 제1,2,3적외선 발광 영역은 제1,2,3적외선 저항체로 형성될 수 있다.
또한, 상기 제1,2,3적외선 저항체의 저항값이 서로 다르게 형성될 수 있다.
또한, 상기 제1적외선 저항체의 저항이 상기 제2적외선 저항체의 저항보다 크고, 상기 제2적외선 저항체의 저항이 상기 제3적외선 저항체의 저항보다 클 수 있다.
또한, 상기 제1,2,3적외선 저항체는 전기 저항값이 서로 동일하며, 인가되는 전류의 크기가 다를 수 있다.
또한, 상기 제1,2,3적외선 발광 영역은 각각 제1,2,3적외선 양자점으로 형성될 수 있다.
또한, 상기 제1,2,3적외선 발광 영역과 수직 방향으로 중첩하지 않는 외측에 형성된 상기 회로 패턴은 상부에 적외선 차단 부재가 위치하며, 상기 적외선 차단 부재는 금속 재질의 적외선 흡수 박막과 세라믹 재질의 전기 절연 박막이 적층되어 형성되거나, 금속 재질의 적외선 흡수 박막으로 형성될 수 있다.
또한, 상기 다수의 픽셀은 액정 구조체를 포함하여 구현될 수 있다.
또한, 상기 액정 구조체는 기판과, 상기 기판의 일면에 형성된 회로 패턴과 상기 회로 패턴 위에 형성된 액정층과, 상기 액정층 위에 형성된 적외선 선택적 파장 투과 필터 및 상기 기판의 타면에 형성되어 상기 제1,2,3파장 범위의 적외선을 방출하는 적외선 백라이트를 포함할 수 있다.
또한, 상기 적외선 선택적 파장 투과 필터는 상기 액정층 위에 형성되어 상기 제1서브픽셀을 구현하는 제1적외선 선택적 파장 투과 필터 영역, 상기 액정층 위에 형성되어 상기 제2서브픽셀을 구현하는 제2적외선 선택적 파장 투과 필터 영역 및 상기 액정층 위에 형성되어 상기 제3서브픽셀을 구현하는 제3적외선 선택적 파장 투과 필터 영역을 포함할 수 있다.
또한, 상기 제1,2,3적외선 선택적 파장 투과 필터 영역은 적외선 투과용 메타 재료 또는 다중 절연체 필터 재료로 형성될 수 있다.
또한, 상기 제1,2,3적외선 선택적 파장 투과 필터 영역과 수직 방향으로 중첩하지 않는 외측에 형성된 상기 회로 패턴은 적외선 차단 부재가 상부에 위치하며, 상기 적외선 차단 부재는 금속 재질의 적외선 흡수 박막과 세라믹 재질의 전기 절연 박막이 적층되어 형성되거나, 금속 재질의 적외선 흡수 박막으로 형성될 수 있다.
또한, 상기 다수의 픽셀 각각은 상기 제1적외선 서브픽셀의 일측에 형성되어 제1가시광선을 방출하는 제1가시광선 서브픽셀과, 상기 제2적외선 서브픽셀의 일측에 형성되어 상기 제1가시광선과 다른 제2가시광선을 방출하는 제2가시광선 서브픽셀 및 상기 제3적외선 서브픽셀의 일측에 형성되어 상기 제1,2가시광선과 다른 제3가시광선을 방출하는 제3가시광선 서브픽셀을 포함할 수 있다.
또한, 본 발명의 비가시 표시 장치는 상기 제1,2,3적외선 서브픽셀만 동작하거나, 상기 제1,2,3적외선 서브픽셀과 상기 제1,2,3가시광선 서브픽셀이 함께 동작하거나, 또는 상기 제1,2,3가시광선 서브픽셀만 동작할 수 있다.
본 발명의 비가시 표시 장치는 인간이 볼 수 없는 영역의 파장들을 이용하여 비가시 정보를 구현함으로써 인간이 볼 필요가 없지만 사회 경제 활동을 포함한 특수 용도에 필요한 정보들 또는 일반인들이 보지 말아야 할 보안 정보들을 복수의 색상으로 표시함으로써 정보의 인식률을 증가시킬 수 있는 효과가 있다.
즉, 본 발명의 비가시 표시 장치는 픽셀을 구성하는 제1서브픽셀이 제1파장 범위의 제1적외선을 방출하고, 제2서브픽셀이 제1파장 범위와 다른 제2파장 범위의 제2적외선을 방출하며, 제3서브픽셀이 제1,2파장 범위와 다른 제3파장 범위의 제3적외선을 방출하도록 함으로써, 일반 가시 정보 표시 장치와 같이 다양한 색상의 정보를 구현할 수 있는 효과가 있다.
또한, 본 발명의 비가시 표시 장치는 비가시 정보의 표시 중 회로 패턴 또는/및 가시광선 서브픽셀에서 불필요하게 발생하는 열에 의한 적외선을 효율적으로 차단하여 비가시 정보에 의한 정확한 정보의 전달이 가능한 효과가 있다.
즉, 본 발명은 회로 패턴 또는/및 가시광선 서브픽셀에서 불필요하게 발생하는 열적외선을 적외선 차단 부재로 덮음으로써, 이들로부터 발생하는 열에 의한 적외선이 원래 표시하고자 하는 비가시 정보와 간섭하지 않도록 함으로써, 정확한 정보의 전달이 가능한 효과가 있다.
도 1a, 도 1b 및 도 1c는 각각 본 발명에 따른 비가시 표시 장치의 구성을 도시한 블럭다이아그램, 픽셀의 구조를 도시한 개략 평면도 및 서브픽셀에 할당된 적외선 파장 범위를 도시한 설명도이다.
도 2a, 도 2b 및 도 2c는 각각 본 발명의 일 실시예에 따른 비가시 표시 장치를 도시한 개략 단면도, 적외선의 선택적 파장 투과용 메타 재료 또는 다중 절연체 필터 재료를 도시한 개략 사시도이다.
도 3a 및 도 3b는 각각 본 발명의 다른 실시예에 따른 비가시 표시 장치를 도시한 개략 단면도 및 적외선 양자점(Quantum dot)을 도시한 개략도이다.
도 4a 및 도 4b는 각각 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 비가시 표시 장치를 도시한 개략 단면도 및 적외선 저항체를 도시한 개략 평면도이다.
도 5는 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 비가시 표시 장치의 픽셀 구조를 도시한 개략 평면도이다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 상세히 설명하기로 한다.
본 발명의 실시예들은 당해 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 본 발명을 더욱 완전하게 설명하기 위하여 제공되는 것이며, 하기 실시예는 여러 가지 다른 형태로 변형될 수 있으며, 본 발명의 범위가 하기 실시예에 한정되는 것은 아니다. 오히려, 이들 실시예는 본 개시를 더욱 충실하고 완전하게 하고, 당업자에게 본 발명의 사상을 완전하게 전달하기 위하여 제공되는 것이다.
또한, 이하의 도면에서 각 층의 두께나 크기는 설명의 편의 및 명확성을 위하여 과장된 것이며, 도면상에서 동일 부호는 동일한 요소를 지칭한다. 본 명세서에서 사용된 바와 같이, 용어 "및/또는"은 해당 열거된 항목 중 어느 하나 및 하나 이상의 모든 조합을 포함한다. 또한, 본 명세서에서 "연결된다"라는 의미는 A 부재와 B 부재가 직접 연결되는 경우뿐만 아니라, A 부재와 B 부재의 사이에 C 부재가 개재되어 A 부재와 B 부재가 간접 연결되는 경우도 의미한다.
본 명세서에서 사용된 용어는 특정 실시예를 설명하기 위하여 사용되며, 본 발명을 제한하기 위한 것이 아니다. 본 명세서에서 사용된 바와 같이, 단수 형태는 문맥상 다른 경우를 분명히 지적하는 것이 아니라면, 복수의 형태를 포함할 수 있다. 또한, 본 명세서에서 사용되는 경우 "포함한다(comprise, include)" 및/또는 "포함하는(comprising, including)"은 언급한 형상들, 숫자, 단계, 동작, 부재, 요소 및/또는 이들 그룹의 존재를 특정하는 것이며, 하나 이상의 다른 형상, 숫자, 동작, 부재, 요소 및 /또는 그룹들의 존재 또는 부가를 배제하는 것이 아니다.
본 명세서에서 제1, 제2 등의 용어가 다양한 부재, 부품, 영역, 층들 및/또는 부분들을 설명하기 위하여 사용되지만, 이들 부재, 부품, 영역, 층들 및/또는 부분들은 이들 용어에 의해 한정되어서는 안 됨은 자명하다. 이들 용어는 하나의 부재, 부품, 영역, 층 또는 부분을 다른 영역, 층 또는 부분과 구별하기 위하여만 사용된다. 따라서, 이하 상술할 제1부재, 부품, 영역, 층 또는 부분은 본 발명의 가르침으로부터 벗어나지 않고서도 제2부재, 부품, 영역, 층 또는 부분을 지칭할 수 있다.
"하부(beneath)", "아래(below)", "낮은(lower)", "상부(above)", "위(upper)"와 같은 공간에 관련된 용어가 도면에 도시된 한 요소 또는 특징과 다른 요소 또는 특징의 용이한 이해를 위해 이용될 수 있다. 이러한 공간에 관련된 용어는 본 발명의 다양한 공정 상태 또는 사용 상태에 따라 본 발명의 용이한 이해를 위한 것이며, 본 발명을 한정하기 위한 것은 아니다.
이하에서 본 발명의 일 실시예에 따른 비가시 표시 장치를 설명한다.
도 1a, 도 1b 및 도 1c는 각각 본 발명에 따른 비가시 표시 장치의 구성을 도시한 블럭다이아그램, 서브픽셀의 구조를 도시한 개략 평면도 및 서브픽셀에 할당된 적외선 파장 범위를 도시한 설명도이다.
도 1a에 도시된 바와 같이, 비가시 표시 장치(10)는 표시 패널(20), 표시 패널(20)에 전기적으로 연결된 X 구동부(30), 표시 패널(20)에 전기적으로 연결된 Y 구동부(40), 및 이들을 제어하는 신호 제어부(50)를 포함한다. 또한, 비가시 표시 장치(10)는 적외선 차단 부재(60)를 더 포함할 수 있다.
비가시 표시 장치(10)는 비가시 파장에 의하여 형성되는 다양한 비가시 정보를 표시한다. 여기서 정보는 영상, 문자 또는 도형, 패턴의 하나 또는 이들이 조합을 포함하는 의미이며, 비가시 정보는 비가시 파장에 의하여 생성되는 정보를 의미하며, 적외선 정보는 적외선 파장에 의하여 생성되는 정보를 의미한다. 비가시 표시 장치(10)는 두 가지 이상의 색상인 복수 색상 또는 풀 칼라로 비가시 정보를 생성하거나, 단색이면서 시간에 따라 색상이 변하는 비가시 정보를 생성할 수 있다.
표시 패널(20)은 등가 회로로 볼 때 복수의 표시 신호 라인(X1-Xn, Y1-Ym)과, 이에 연결되어 있으며 매트릭스의 형태로 배열된 다수의 적외선 픽셀(PX)을 포함할 수 있다. 실질적으로, 3개의 적외선 서브픽셀(PX)이 하나의 적외선 픽셀(PX)을 이룰 수 있다. 또한, 각각의 서브픽셀(PX)은 회로 패턴(도시되지 않음)을 포함할 수 있다. 여기서, 회로 패턴은 신호 및 전원 공급을 위한 다수의 신호 라인, 배선, 스위칭이나 드라이빙을 위한 적어도 하나의 트랜지스터 또는 반도체, 정보 저장 등을 위한 적어도 하나의 캐패시터 등을 포함하는 개념이다.
표시 신호 라인(X1-Xn, Y1-Ym)은 X 신호(예를 들면, 게이트 신호)를 전달하는 복수의 X 라인(X1-Xn)과, Y 신호(예를 들면, 데이터 신호)를 전달하는 복수의 Y 라인(Y1-Ym)을 포함한다. X 라인(X1-Xn)은 제1방향으로 연장되며, 서로가 평행하게 형성되어 있으며, Y 라인(Y1-Ym)은 제2방향으로 연장되며, 서로가 평행하게 형성되어 있다. 제1방향은 행 방향일 수 있으며, 제2방향은 열 방향일 수 있다.
X 구동부(30)는 신호 제어부(50)로부터 제공된 X 제어 신호(CONT1)에 응답하여 온/오프 전압(Von, Voff)을 다수의 X 라인(X1-Xn)에 순차적으로 출력한다.
Y 구동부(40)는 신호 제어부(50)로부터 Y 제어 신호(CONT2) 및 정보 데이터(DAT)를 입력받아, 정보 데이터(DAT)에 해당하는 계조 전압을 선택하여 Y 라인(Y1-Ym)에 제공한다.
신호 제어부(50)는 외부의 그래픽 제어기(미도시)로부터 적외선 IRR, IRG, IRB 신호 및 이의 표시를 제어하는 외부 클럭 신호들을 수신한다. 여기서, IRR는 Infrared Red이며, IRG는 Infrared Green이며, IRB는 Infrared Blue이다.
신호 제어부(50)는 표시 패널(20)에 정보를 표시하기 위한 원시 정보 신호 즉 IRR, IRG, IRB 신호를 입력받아 이에 대응하는 정보 데이터(DAT)를 생성하여 Y 드라이버에 제공하며, 입력된 외부 클럭 신호를 기초로 내부 클럭 신호, 즉 X 제어 신호(CONT1) 및 Y 제어 신호(CONT2)를 생성하여 출력한다.
한편, 표시 패널(20)은 서브픽셀(PX)을 제외한 그 외측의 회로 패턴으로부터 불필요한 적외선이 방출되지 않도록 적외선 차단 부재(60)로 덮일 수 있다. 즉, 실질적으로 적외선을 방출하는 서브픽셀(PX)을 제외한 그 외측 영역은 적외선 차단 부재(60)로 덮일 수 있다. 여기서, 적외선 차단 부재(60)는, 예를 들면, 구리(Cu), 철(Fe), 인듐주석산화물(ITO)을 포함하는 금속 재질 기반의 적외선 흡수 박막일 수 있다. 또한, 적외선 차단 부재(60)는 금속 재질 기반의 적외선 흡수 박막과 세라믹 재질 기반의 전기 절연 박막이 적층되어 형성될 수 있다. 이때, 세라믹 재질 기반의 전기 절연 박막은 회로 패턴과 금속 재질의 적외선 흡수 박막 사이에 형성되어 회로 패턴들의 전기적 쇼트를 방지한다. 또한, 세라믹 재질 기반의 전기 절연 박막은 바람직하게는 열전도도가 낮은 단열 특성을 가지며, 회로 패턴에서 발생되는 열이 금속 재질의 적외선 흡수 박막으로 전달되는 것을 차단할 수 있다. 세라믹 재질 기반의 전기절연 박막은 알루미나, 지르코니아, 이산화실리콘, 실리콘질화물과 같은 세라믹 재질로 형성될 수 있다.
이하에서는, 픽셀 및 서브픽셀의 도면 부호를 달리하여 다시 설명한다.
도 1b에 도시된 바와 같이, 매트릭스 형태로 다수의 적외선 픽셀(70)이 배열되며, 하나의 적외선 픽셀(70)은 3개의 적외선 서브픽셀(71,72,73)을 포함할 수 있다. 여기서 3개의 적외선 서브픽셀(71,72,73)은 각각 서로 다른 범위의 파장을 갖는 적외선을 방출할 수 있다. 예를 들면, 적외선 픽셀(70) 각각은 제1파장 범위의 제1적외선을 방출하는 제1적외선 서브픽셀(71)과, 제1파장 범위와 다른 제2파장 범위의 제2적외선을 방출하는 제2적외선 서브픽셀(72)과, 제1,2파장 범위와 다른 제3파장 범위의 제3적외선을 방출하는 제3적외선 서브픽셀(73)을 포함할 수 있다.
또한, 3개의 적외선 서브픽셀(71,72,73)은 각각 동일한 파장 범위 또는 동일한 같은 파장을 가지며, 서로 다른 세기를 가지는 적외선을 방출할 수 있다. 예를 들면, 적외선 픽셀(70)은 각각 제1파장으로 가장 강한 세기를 방출하는 제1적외선 서브픽셀(71)과, 제2파장으로는 제1파장 세기보다 약한 세기를 방출하는 제2적외선 서브픽셀(72)과, 제3파장으로는 제1,2파장보다 제일 약한 세기를 방출하는 제3적외선 서브픽셀(73)을 포함할 수 있다. 이때, 제1파장과 제2파장 및 제3파장은 동일한 파장 범위를 갖거나 동일한 파장을 갖는다. 제1파장과 제2파장과 제3파장은 파장의 세기가 다른 경우에 열화상카메라와 같은 비젼 장비를 이용하는 경우에 서로 다른 색상으로 서로 구분되어 보여질 수 있다. 따라서, 1파장과 제2파장과 제3파장의 파장 세기를 다르게 하여 필요로 하는 적외선 정보를 구현할 수 있다.
더불어, 제1,2,3적외선 서브픽셀(71,72,73)의 구동을 위한 스위칭 트랜지스터, 드라이빙 트랜지스터, 캐패시턴드를 포함하는 구동 회로 영역 및 제1,2,3적외선 서브픽셀(71,72,73)을 제외한 그 외측 영역, 특히 내장/외장회로등의 구동시 발생하는 열에 의한 적외선 노이즈를 제거하기 위해, 적외선 차단 부재(60)로 덮일 수 있다.
도 1c에 도시된 바와 같이, 제1적외선 서브픽셀은 대략 900 에서 1000nm의 제1파장 범위의 제1적외선을 방출할 수 있고, 제2적외선 서브픽셀은 대략 1100 에서 1200nm의 제2파장 범위의 제2적외선을 방출할 수 있으며, 제3적외선 서브픽셀은 대략 1300 에서 1400nm의 제3파장 범위의 제3적외선을 방출할 수 있다. 따라서, 본 발명에 따른 비가시 표시 장치는 복수의 색상 또는 풀 칼라의 적외선 정보를 제공할 수 있게 된다. 물론, 이러한 적외선 정보는 사람 눈에는 보이지 않고, 나이트 비젼이나 특수한 파장 컨버팅 장치를 통해 인식될 수 있다.
여기서, 상기 제1,2,3파장 범위는 본 발명의 이해를 위한 예시적인 값이며, 이러한 파장 범위로 본 발명이 한정되게 해석되어서는 안된다. 즉, 상술한 파장 범위는 표시하고자 하는 색상의 특징에 따라 다양한 적외선 파장 범위(0.75-1,000㎛)로 조정될 수 있기 때문이다.
이와 같이 하여, 본 발명에 따른 비가시 표시 장치(10)는 종래와 다르게 단색 적외선 정보가 아닌 복수의 색상의 적외선 정보를 제공할 수 있음으로써, 고품질의 영상 및/또는 텍스트로 이루어진 정보의 전달이 가능하다. 또한, 본 발명에 따른 비가시 표시 장치(10)는 적외선 정보를 제공하는 서브픽셀(71,72,73) 구동을 위한 스위칭 트랜지스터, 드라이빙 트랜지스터, 캐패시턴스를 포함하는 구동 회로 영역 및 서브픽셀(71,72,73)을 제외한 나머지 영역의 회로 패턴(배선층이나 반도체층 등)이 적외선 차단 부재(60)로 덮임으로써, 이들로부터 방출되는 적외선 노이즈가 차단되어 정확한 적외선 정보의 전달이 가능하다.
도 2a, 도 2b 및 도 2c는 각각 본 발명의 일 실시예에 따른 비가시 표시 장치를 도시한 개략 단면도, 적외선의 선택적 파장 투과용 메타 재료 또는 다중 절연체 필터 재료를 도시한 개략 사시도이다.
도 2a에 도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 비가시 표시 장치(100)는 액정 구조체에 의해 구현될 수 있다. 이러한 액정 구조체는 기판(110), 회로 패턴(120), 액정층(130), 적외선 선택적 파장 투과 필터(140), 적외선 백라이트(150) 및 적외선 차단 부재(160)를 포함할 수 있다. 이는 실질적으로 가시광 정보를 표시하는 액정표시장치와 거의 유사하나 또한 다른 점이 있다.
기판(110)은 대략 평평한 평판 형태로 형성되며, 이는 적외선이 통과할 수 있는 글래스, 플라스틱 및 그 등가물 중 선택된 어느 하나일 수 있으나, 이로서 본 발명이 한정되지 않는다. 여기서, 적외선은 상술한 제1,2,3파장 범위일 수 있다.
회로 패턴(120)은 기판(110)의 상면에 형성된다. 회로 패턴(120)은 크게 구리나 알루미늄으로 형성된 배선과, 박막필름트랜지스터를 포함하는 반도체 및 캐패시터 등일 수 있으나, 이로서 본 발명이 한정되지 않는다.
액정층(130)은 회로 패턴(120) 위에 형성되며, 이는 회로 패턴(120)에 의해 인가된 전압에 따라 개방 각도가 조절되어 적외선 선택적 파장 투과 필터(140)를 통해 방출되는 적외선의 세기가 조절되도록 한다. 이때, 액정층(130)은 적외선을 차단하는 기능을 갖는다.
적외선 선택적 파장 투과 필터(140)는 액정층(130)의 표면에 형성되며, 이는 제1적외선만이 투과되도록 하여 제1적외선 서브픽셀(71)을 구현하는 제1적외선 선택적 파장 투과 필터 영역(141)을 포함한다. 또한, 적외선 선택적 파장 투과 필터(140)는 제2적외선만이 투과되도록 하여 제2적외선 서브픽셀(72)을 구현하는 제2적외선 선택적 파장 투과 필터 영역(142)을 포함한다. 더욱이, 적외선 선택적 파장 투과 필터(140)는 제3적외선만이 투과되도록 하여 제3적외선 서브픽셀(73)을 구현하는 제3적외선 선택적 파장 투과 필터 영역(143)을 포함할 수 있다.
적외선 백라이트(150)는 기판(110)의 하면에 형성되며, 이는 제1,2,3파장 범위를 갖는 적외선을 방출하는 역할을 한다. 즉, 적외선 백라이트(150)가 제1,2,3파장 범위 또는 제1,2,3파장범위를 포함한 파장영역 범위를 갖는 적외선을 방출하면, 이중 제1적외선 선택적 파장 투과 필터 영역(141)은 제1적외선만이 외부로 방출되도록 하고, 제2적외선 선택적 파장 투과 필터 영역(142)은 제2적외선만이 외부로 방출되도록 하며, 제3적외선 선택적 파장 투과 필터 영역(143)은 제3적외선만이 외부로 방출되도록 함으로써, 복수 색상 또는 풀 칼라의 적외선 정보가 구현되도록 한다.
적외선 차단 부재(160)는 제1,2,3적외선 선택적 파장 투과 필터 영역(141,142,143)과 수직 방향으로 중첩하지 않는 픽셀의 구동회로 및 외측에 형성된 회로 패턴(120)(배선 및/또는 반도체 등)을 덮음으로써, 비가시 표시 장치(100)를 통해 불필요한 파장 범위의 적외선이 방출되지 않도록 한다.
한편, 적외선 선택적 파장 투과 필터(140)의 상면에는 이를 보호하기 위한 보호 글래스(170)가 더 위치될 수 있다.
이와 같이 하여, 액정 구조체를 포함하는 본 발명에 따른 비가시 표시 장치(100)는 적외선 백라이트(150)가 전체 적외선 파장 범위 즉, 제1,2,3파장 범위의 제1,2,3적외선을 방출하고, 적외선 선택적 파장 투과 필터(140) 즉, 제1,2,3적외선 선택적 파장 투과 필터 영역(141,142,143)이 선택적으로 제1,2,3적외선을 방출함으로써, 복수 색상의 적외선 정보를 표시하게 된다. 또한, 액정 구조체는 단색으로 구현되는 적외선 정보의 색상을 시간에 따라 변경할 수 있다.
한편, 도 2b에 도시된 바와 같이, 제1,2,3적외선 선택적 파장 투과 필터 영역(141,142,143)은 각각 제1,2,3적외선 메타 재료(141a, 142a, 143a)로 형성되거나, 도 2c에 도시된 바와 같이, 각각 제1,2,3적외선 다중 절연체 재료(141b, 142b, 143b)로 형성되어, 제1,2,3파장 범위의 적외선을 투과할 수 있도록 되어 있다. 따라서, 본 발명에서 제1,2,3적외선 선택적 파장 투과 필터 영역(141,142,143)은 원하는 파장대의 적외선만을 선택적으로 투과시킬 수 있음으로써, 다양한 적외선 정보를 용이하게 구현할 수 있도록 한다.
도 3a 및 도 3b는 본 발명의 다른 실시예에 따른 비가시 표시 장치를 도시한 개략 단면도 및 적외선 양자점을 도시한 개략도이다.
도 3a에 도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 비가시 표시 장치(200)는 발광 구조체에 의해 구현될 수 있다. 이러한 발광 구조체는 기판(210), 회로 패턴(220), 적외선 발광부(240) 및 적외선 차단 부재(260)를 포함할 수 있다. 또한, 비가시 표시 장치는 보호 글래스(270)를 더 포함하여 형성될 수 있다. 이는 실질적으로 가시광 정보를 표시하는 발광 표시 장치와 거의 유사하나 또한 다른 점이 있다.
기판(210)은 대략 평평한 평판 형태로 형성되며, 이는 글래스, 플라스틱, 스틸 및 그 등가물 중에서 선택된 어느 하나일 수 있으나, 이로서 본 발명이 한정되지 않는다.
회로 패턴(220)은 기판(210)의 상면에 형성된다. 회로 패턴(220)을 이루는 배선은 구리나 알루미늄으로 형성되고, 반도체는 통상의 박막필름트랜지스터일 수 있으나, 이로서 본 발명이 한정되지 않는다.
적외선 발광부(240)는 회로 패턴(220) 위에 형성될 수 있으며, 이는 전류 인가에 따라 소정 파장 범위의 적외선을 방출한다.
특히, 적외선 발광부(240)는 제1서브픽셀(71)을 구현하는 제1적외선 발광 영역(241), 제2서브픽셀(72)을 구현하는 제2적외선 발광 영역(242) 및/또는 제3서브픽셀(73)을 구현하는 제3적외선 발광 영역(243)을 포함할 수 있다. 즉, 제1,2,3적외선 발광 영역(241, 242, 243)은 전류를 인가받으면, 각각 제1,2,3파장 범위의 제1,2,3적외선을 방출한다.
적외선 차단 부재(260)는 제1,2,3적외선 발광 영역(241, 242, 243)과 수직 방향으로 중첩하지 않는 외측에 형성된 회로 패턴(220)(배선 및/또는 반도체 등)의 상부에 위치함으로써 비가시 표시 장치(200)를 통해 불필요한 파장 범위의 적외선이 방출되지 않도록 한다. 적외선 차단 부재(260)는 회로 패턴(220)의 상면 또는 보호 글래스(270)의 하면 또는 상면에 형성될 수 있다. 또한, 적외선 차단 부재(260)는 회로 패턴(220)의 상면에 형성되는 경우에 금속 재질의 적외선 흡수 박막과 세라믹 재질의 전기 절연 박막이 적층되어 형성될 수 있다. 또한, 적외선 차단 부재(260)는 보호 글래스(270)의 하면 또는 상면에 형성되는 경우에 금속 재질의 적외선 흡수 박막으로 형성될 수 있다.
한편, 제1,2,3적외선 발광 영역(241, 242, 243)의 상면에는 이를 보호하기 위한 보호 글래스(270)가 더 위치될 수 있다.
이와 같이 하여, 발광 구조체를 포함하는 본 발명에 따른 비가시 표시 장치(200)는 제1적외선 발광 영역(241)에 전류가 인가되면 제1파장 범위의 제1적외선이 방출되고, 제2적외선 발광 영역(242)에 전류가 인가되면 제2파장 범위의 제2적외선이 방출되며, 제3적외선 발광 영역(243)에 전류가 인가되면 제3파장 범위의 제3적외선이 방출됨으로써, 복수 색상 또는 풀 칼라 형태의 적외선 정보가 표시된다. 또한, 발광 구조체는 단색으로 구현되는 적외선 정보의 색상을 시간에 따라 변경할 수 있다.
한편, 도 3b에 도시된 바와 같이, 제1,2,3적외선 발광 영역(241, 242, 243)은 각각 제1,2,3적외선 양자점(241a, 242a, 243a)으로 형성될 수 있다. 이러한 양자점은 크기, 모양 및 화학적 조성이 제어되어, 밴드 갭이 가시광선 영역을 넘음으로써, 다양한 파장 범위의 적외선을 방출할 수 있다. 이러한 양자점은 원하는 파장 범위 및 폭 제어가 용이한 잇점이 있다. 또한, 제1,2,3적외선 양자점이 혼합될 경우, 제1,2,3파장 범위를 모두 포함하는 적외선을 방출하는 양자점(244)도 포함할 수 있는데, 이러한 양자점(244)은, 예를 들면, 상술한 적외선 백라이트(250)의 재료로 이용될 수도 있다. 또한 양자점(244)은 제1,2,3적외선 파장을 포함하는 적외선 영역에서 발광하는 적외선 백라이트(250)의 재료로 이용될 수도 있다.
도 4a 및 도 4b는 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 비가시 표시 장치를 도시한 개략 단면도 및 적외선 저항체를 도시한 개략 평면도이다.
도 4a에 도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 비가시 표시 장치(300)는 발광 구조체에 의해 구현될 수 있다. 이러한 발광 구조체는 기판(210), 회로 패턴(220), 적외선 발광부(340) 및 적외선 차단 부재(260)를 포함하며, 이는 도 3a를 이용하여 설명한 비가시 표시 장치(200)와 유사하다.
다만, 도 4b에 도시된 바와 같이, 적외선 발광부(340)를 이루는 제1,2,3적외선 발광 영역(341, 342, 343)은 제1,2,3적외선 저항체(341a, 342a, 343a)일 수 있다. 이러한 저항체는 전기 저항에 따른 열방출에 의해 적외선을 방출하는 패터닝된 그래핀(Graphene) 또는 금속 박막일 수 있다. 따라서, 제1,2,3적외선 저항체(341a, 342a, 343a)는 각각의 전기 저항값이 다를 수 있다. 일례로, 제1적외선 저항체(341a)의 저항이 제2적외선 저항체(342a)의 저항보다 크고, 상기 제2적외선 저항체(342a)의 저항이 상기 제3적외선 저항체(343a)의 저항보다 클 수 있다. 이를 위해, 본 발명에서는 제1,2,3적외선 저항체(341a, 342a, 343a)의 길이, 폭 및/또는 두께가 다양하게 변경될 수 있다. 그러나, 본 발명에서 이러한 저항 값의 순서를 한정하는 것은 아니며, 이는 사용된 재료에 따라 다른 순서를 가질 수 있다.
또한, 제1,2,3적외선 저항체(341a, 342a, 343a)는 동일한 전기 저항값을 가지며, 서로 다른 전류가 인가되도록 형성될 수 있다. 제 제1,2,3적외선 저항체(341a, 342a, 343a)에 인가되는 전류가 서로 다른 경우에 열화상카메라와 같은 비젼 장비를 이용하는 경우에 서로 다른 색상으로 서로 구분되어 보여질 수 있다. 따라서, 제1,2,3적외선 저항체(341a, 342a, 343a)에 인가되는 전류를 다르게 하여 필요로 하는 적외선 정보를 구현할 수 있다.
이러한 제1,2,3적외선 저항체(341a, 342a, 343a)는 그래핀(Graphene), 인듐주석산화물(ITO), 텅스텐(W), 알루미늄(Al), 티타늄(Ti) 및 그 등가물 중에서 선택된 어느 하나 또는 그 혼합물일 수 있으나, 본 발명에서 그 재질을 한정하는 것은 아니다.
이러한 제1,2,3적외선 발광 영역(341,342,343)이 제1,2,3적외선 저항체(341a, 342a, 343a)로 구현될 경우, 비가시 표시 장치(200)의 제조 공정이 쉽고, 수율이 높으며, 수명이 길고, 구동이 안정적이고 생산 가격이 낮은 이점이 있다.
도 5는 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 비가시 표시 장치의 픽셀 구조를 도시한 개략 평면도이다.
도 5에 도시된 바와 같이, 다수의 픽셀(70a) 각각은 적외선 서브픽셀(71, 72, 73)과 가시광선 서브픽셀(81, 82, 83)이 혼합된 형태일 수 있다. 즉, 다수의 픽셀(70a) 각각은 제1적외선 서브픽셀(71)의 일측에 형성되어 제1가시광선을 방출하는 제1가시광선 서브픽셀(81)을 포함할 수 있다. 또한, 다수의 픽셀(70a) 각각은 제2적외선 서브픽셀(72)의 일측에 형성되어 제1가시광선과 다른 제2가시광선을 방출하는 제2가시광선 서브픽셀(82)을 포함할 수 있다. 더불어, 다수의 픽셀(70a) 각각은 제3적외선 서브픽셀(73)의 일측에 형성되어 제1,2가시광선과 다른 제3가시광선을 방출하는 제3가시광선 서브픽셀(83)을 포함할 수 있다.
더불어, 적외선 차단 부재(60)가 제1,2,3적외선 서브픽셀(71,72,73)의 외측 및 제1,2,3가시광선 서브픽셀(81,82,83)에 형성됨으로써, 적외선 서브픽셀(71,72,73)의 구동회로, 외측에 있는 내장/외장회로들 및 가시광선 서브픽셀(81,82,83)로부터 불필요한 적외선이 방출되지 않도록 한다.
한편, 이러한 비가시 정보 표시 패널 또는 장치(20a)는 자 다양한 모드로 동작할 수 있다. 예를 들면, 제1,2,3적외선 서브픽셀(71,72,73)만 동작하거나, 제1,2,3적외선 서브픽셀(71,72,73)과 제1,2,3가시광선 서브픽셀(81,82,83)이 함께 동작하거나, 또는 제1,2,3가시광선 서브픽셀(81,82,83)만 동작할 수 있다.
따라서, 본 발명의 다른 실시예에 따른 비가시 정보 표시 패널 또는 장치(20a)는 나이트 비젼이나 파장 컨버팅 장치로만 인식되는 정보만을 출력하거나, 또는 이러한 비가시 정보와 사람이 볼 수 있는 가시광선 정보를 함께 출력하거나, 또는 경우에 따라 가시광선 정보만을 출력할 수도 있다.
본 발명에 따른 비가시 표시 장치는 다양한 분야에 적용될 수 있다.
예를 들면, 본 발명에 따른 비가시 표시 장치는 사람 눈에는 안보이고 기계로만 인식되는 바코드(bar code) 또는 큐알 코드(QR code) 등이 표시될 수 있다. 따라서, 사람 눈에 안보이는 바코드 또는 큐알 코드 등이 표시되는 상태에서도, 사람 눈에 가시광의 다양한 정보가 표시될 수 있다.
또한, 본 발명에 따른 비가시 표시 장치는 정보 보안이 필요한 다양한 내용(hidden code)을 표시하고, 이를 기계로 인식하도록 함으로써, 사람 눈에 보이지 않는 기밀 사항을 유지할 수 있다.
또한, 본 발명에 따른 비가시 표시 장치는 어두운 야간 전투 상황에서 지도나 명령 등의 정보를 표시하여 기계로 인식할 수 있도록 한다. 또한, 본 발명에 따른 비가시 표시 장치는 아군 병사 또는 무기등에 부착되어 적외선 안경을 착용한 병사들로 하여금 아군 식별이 가능하도록 한다.
이상에서 설명한 것은 본 발명에 따른 비가시 표시 장치를 실시하기 위한 하나의 실시예에 불과한 것으로서, 본 발명은 상기한 실시예에 한정되지 않고, 이하의 특허청구범위에서 청구하는 바와 같이 본 발명의 요지를 벗어남이 없이 당해 발명이 속하는 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 누구든지 다양한 변경 실시가 가능한 범위까지 본 발명의 기술적 정신이 있다고 할 것이다.
10,100,200,300; 비가시 표시 장치
20; 표시 패널 30; X 구동부
40; Y 구동부 50; 신호 제어부
60; 적외선 차단 부재
70: 적외선 픽셀 71, 72, 73: 적외선 서브픽셀
70a: 복합 픽셀 81, 82, 83: 가시광선 서브픽셀
110, 210; 기판 120, 220; 회로 패턴
130; 액정층 140; 적외선 선택적 파장 투과 필터
141; 제1적외선 선택적 파장 투과 필터 영역
142; 제2적외선 선택적 파장 투과 필터 영역
143; 제3적외선 선택적 파장 투과 필터 영역
150; 적외선 백라이트 160, 260; 적외선 차단 부재
170, 270; 보호 글래스
240: 적외선 발광부
241: 제1적외선 발광 영역 241a: 제1적외선 양자점
242: 제2적외선 발광 영역 242a: 제2적외선 양자점
243: 제1적외선 발광 영역 243a: 제3적외선 양자점
340: 적외선 발광부
341: 제1적외선 발광 영역 341a: 제1적외선 저항체
342: 제2적외선 발광 영역 242a: 제2적외선 저항체
343: 제1적외선 발광 영역 243a: 제3적외선 저항체

Claims (19)

  1. 다수의 픽셀이 배열되어 적외선을 방출하는 비가시 표시 장치에 있어서, 상기 다수의 픽셀은 각각
    제1파장 범위의 제1적외선을 방출하는 제1적외선 서브픽셀;
    제2파장 범위의 제2적외선을 방출하는 제2적외선 서브픽셀; 및,
    제3파장 범위의 제3적외선을 방출하는 제3적외선 서브픽셀을 포함함을 특징으로 하는 비가시 표시 장치.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 제1파장 범위와 제2파장 범위와 제3파장 범위는 서로 다르며, 상기 제 1파장범위가 상기 제2파장 범위보다 작은 파장 범위이고, 상기 제2파장 범위가 상기 제3파장 범위보다 작은 파장 범위인 것을 특징으로 하는 비가시 표시 장치.
  3. 제 1 항에 있어서,
    상기 제1파장 범위와 제2파장 범위와 제3파장 범위는 동일하며,
    상기 제1파장의 세기가 상기 제2파장의 세기보다 작고, 상기 제2파장 세기가 상기 제3파장 세기보다 작은 것을 특징으로 하는 비가시 표시 장치.
  4. 제 1 항에 있어서,
    상기 다수의 픽셀은 발광 구조체를 포함하여 구현됨을 특징으로 하는 비가시 표시 장치.
  5. 제 4 항에 있어서,
    상기 발광 구조체는
    기판;
    상기 기판의 일면에 형성된 회로 패턴; 및
    상기 회로 패턴 위에 형성된 적외선 발광부를 포함함을 특징으로 하는 비가시 표시 장치.
  6. 제 5 항에 있어서,
    상기 적외선 발광부는
    상기 제1서브픽셀을 구현하는 제1적외선 발광 영역, 상기 제2서브픽셀을 구현하는 제2적외선 발광 영역 및 상기 제3서브픽셀을 구현하는 제3적외선 발광 영역을 포함함을 특징으로 하는 비가시 표시 장치.
  7. 제 6 항에 있어서,
    상기 제1,2,3적외선 발광 영역은 제1,2,3적외선 저항체로 형성됨을 특징으로 하는 비가시 표시 장치.
  8. 제 7 항에 있어서,
    상기 제1,2,3적외선 저항체의 저항값이 서로 다른 것을 특징으로 하는 비가시 표시 장치.
  9. 제 8 항에 있어서,
    상기 제1적외선 저항체의 저항이 상기 제2적외선 저항체의 저항보다 크고, 상기 제2적외선 저항체의 저항이 상기 제3적외선 저항체의 저항보다 큰 것을 특징으로 하는 비가시 표시 장치.
  10. 제 7 항에 있어서,
    상기 제1,2,3적외선 저항체는 전기 저항값이 서로 동일하며, 인가되는 전류의 크기가 다른 것을 특징으로 하는 비가시 표시 장치.
  11. 제 6 항에 있어서,
    상기 제1,2,3적외선 발광 영역은 각각 제1,2,3적외선 양자점으로 형성된 것을 특징으로 하는 비가시 표시 장치.
  12. 제 6 항에 있어서,
    상기 제1,2,3적외선 발광 영역과 수직 방향으로 중첩하지 않는 외측에 형성된 상기 회로 패턴은 상부에 적외선 차단 부재가 위치하며,
    상기 적외선 차단 부재는 금속 재질의 적외선 흡수 박막과 세라믹 재질의 전기 절연 박막이 적층되어 형성되거나, 금속 재질의 적외선 흡수 박막으로 형성된 것을 특징으로 하는 비가시 표시 장치.
  13. 제 1 항에 있어서,
    상기 다수의 픽셀은 액정 구조체를 포함하여 구현됨을 특징으로 하는 비가시 표시 장치.
  14. 제 13 항에 있어서,
    상기 액정 구조체는
    기판;
    상기 기판의 일면에 형성된 회로 패턴;
    상기 회로 패턴 위에 형성된 액정층;
    상기 액정층 위에 형성된 적외선 선택적 파장 투과 필터; 및,
    상기 기판의 타면에 형성되어 상기 제1,2,3파장 범위의 적외선을 방출하는 적외선 백라이트를 포함함을 특징으로 하는 비가시 표시 장치.
  15. 제 14 항에 있어서,
    상기 적외선 선택적 파장 투과 필터는
    상기 액정층 위에 형성되어 상기 제1서브픽셀을 구현하는 제1적외선 선택적 파장 투과 필터 영역, 상기 액정층 위에 형성되어 상기 제2서브픽셀을 구현하는 제2적외선 선택적 파장 투과 필터 영역 및 상기 액정층 위에 형성되어 상기 제3서브픽셀을 구현하는 제3적외선 선택적 파장 투과 필터 영역을 포함함을 특징으로 하는 비가시 표시 장치.
  16. 제 15 항에 있어서,
    상기 제1,2,3적외선 선택적 파장 투과 필터 영역은 적외선 투과용 메타 재료 또는 다중 절연체 필터 재료로 형성됨을 특징으로 하는 비가시 표시 장치.
  17. 제 15 항에 있어서,
    상기 제1,2,3적외선 선택적 파장 투과 필터 영역과 수직 방향으로 중첩하지 않는 외측에 형성된 상기 회로 패턴은 적외선 차단 부재가 상부에 위치하며,
    상기 적외선 차단 부재는 금속 재질의 적외선 흡수 박막과 세라믹 재질의 전기 절연 박막이 적층되어 형성되거나, 금속 재질의 적외선 흡수 박막으로 형성된 것을 특징으로 하는 비가시 표시 장치.
  18. 제 1 항에 있어서,
    상기 다수의 픽셀 각각은
    상기 제1적외선 서브픽셀의 일측에 형성되어 제1가시광선을 방출하는 제1가시광선 서브픽셀;
    상기 제2적외선 서브픽셀의 일측에 형성되어 상기 제1가시광선과 다른 제2가시광선을 방출하는 제2가시광선 서브픽셀; 및
    상기 제3적외선 서브픽셀의 일측에 형성되어 상기 제1,2가시광선과 다른 제3가시광선을 방출하는 제3가시광선 서브픽셀을 포함함을 특징으로 하는 비가시 표시 장치.
  19. 제 18 항에 있어서,
    상기 제1,2,3적외선 서브픽셀만 동작하거나,
    상기 제1,2,3적외선 서브픽셀과 상기 제1,2,3가시광선 서브픽셀이 함께 동작하거나, 또는 상기 제1,2,3가시광선 서브픽셀만 동작함을 특징으로 하는 비가시 표시 장치.
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Families Citing this family (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
TWI643372B (zh) * 2017-11-07 2018-12-01 Macroblock, Inc. 用於顯示器的雙顯示光源及雙顯示影像產生方法
CN108957822A (zh) * 2018-08-10 2018-12-07 中国科学院宁波材料技术与工程研究所 一种液晶显示器及制作方法
TWI670850B (zh) * 2019-03-08 2019-09-01 友達光電股份有限公司 顯示裝置
CN110534030A (zh) * 2019-08-27 2019-12-03 广州成达智能科技有限公司 Led像素、像素模块、显示模组及小间距led屏
CN110361889B (zh) * 2019-08-30 2022-07-29 上海中航光电子有限公司 一种显示装置、显示系统及显示方法
CN110910823B (zh) * 2019-11-29 2021-04-30 上海天马微电子有限公司 显示装置
CN111880259B (zh) * 2020-09-07 2022-10-18 上海科世达-华阳汽车电器有限公司 一种新型显示装置和汽车部件

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20010072091A (ko) * 1998-03-13 2001-07-31 피터 엔. 데트킨 적외선 보정을 행하는 컬러 이미징 시스템
KR20080038399A (ko) * 2005-08-18 2008-05-06 노블 피크 비젼 코프. 적응형 고체 이미지 센서

Family Cites Families (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CA2477490A1 (en) 2002-02-26 2003-09-04 Martin G. Selbrede Enhancements to optical flat panel displays
JP4534645B2 (ja) 2004-07-26 2010-09-01 パナソニック電工株式会社 赤外線放射素子
JP4645822B2 (ja) * 2005-04-19 2011-03-09 ソニー株式会社 画像表示装置および物体の検出方法
KR101407300B1 (ko) 2007-11-19 2014-06-13 엘지디스플레이 주식회사 멀티 터치 평판 표시모듈
JP2009128835A (ja) * 2007-11-28 2009-06-11 Sony Corp 液晶表示装置
KR101277951B1 (ko) * 2008-04-23 2013-06-27 엘지디스플레이 주식회사 표시장치
CN101727245B (zh) 2008-10-15 2012-11-21 北京京东方光电科技有限公司 多点触摸定位方法及多点触摸屏
JP5942901B2 (ja) * 2012-06-14 2016-06-29 ソニー株式会社 固体撮像素子および電子機器
KR20150085392A (ko) 2014-01-15 2015-07-23 포항공과대학교 산학협력단 양자점 복합체를 이용한 적외선 발광코드, 그 제조 방법 및 인식 방법
US10151946B2 (en) * 2014-07-31 2018-12-11 Google Technology Holdings LLC Apparatus with visible and infrared light emitting display

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20010072091A (ko) * 1998-03-13 2001-07-31 피터 엔. 데트킨 적외선 보정을 행하는 컬러 이미징 시스템
KR20080038399A (ko) * 2005-08-18 2008-05-06 노블 피크 비젼 코프. 적응형 고체 이미지 센서

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