KR20210097383A - Plasmonic Image Display Device Using Nano Structure - Google Patents

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KR20210097383A
KR20210097383A KR1020200011014A KR20200011014A KR20210097383A KR 20210097383 A KR20210097383 A KR 20210097383A KR 1020200011014 A KR1020200011014 A KR 1020200011014A KR 20200011014 A KR20200011014 A KR 20200011014A KR 20210097383 A KR20210097383 A KR 20210097383A
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김동현
이홍기
이현웅
임성민
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연세대학교 산학협력단
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    • G02B5/008—Surface plasmon devices
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B82—NANOTECHNOLOGY
    • B82B—NANOSTRUCTURES FORMED BY MANIPULATION OF INDIVIDUAL ATOMS, MOLECULES, OR LIMITED COLLECTIONS OF ATOMS OR MOLECULES AS DISCRETE UNITS; MANUFACTURE OR TREATMENT THEREOF
    • B82B1/00—Nanostructures formed by manipulation of individual atoms or molecules, or limited collections of atoms or molecules as discrete units
    • B82B1/008—Nanostructures not provided for in groups B82B1/001 - B82B1/007
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B82—NANOTECHNOLOGY
    • B82Y—SPECIFIC USES OR APPLICATIONS OF NANOSTRUCTURES; MEASUREMENT OR ANALYSIS OF NANOSTRUCTURES; MANUFACTURE OR TREATMENT OF NANOSTRUCTURES
    • B82Y20/00—Nanooptics, e.g. quantum optics or photonic crystals

Abstract

Disclosed is a plasmonic image display device using a nanostructure. The disclosed device includes a dielectric substrate; a first nanostructure layer formed of a metal material on the dielectric substrate; a stretchable polymer layer laminated on the first nanostructure layer; a second nanostructure layer laminated on the stretchable polymer layer; and a voltage applying part for applying a voltage to the first nanostructure layer and the second nanostructure layer. According to the disclosed device, there is an advantage in that display various colors can be displayed by changing the wavelength of light provided from a light source through light modulation, and the density of pixels can be dramatically increased.

Description

나노 구조체를 이용한 플라즈모닉 영상 디스플레이 장치{Plasmonic Image Display Device Using Nano Structure}Plasmonic Image Display Device Using Nano Structure

본 발명은 영상 디스플레이 장치에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 나노 구조체를 이용한 영상 디스플레이 장치에 관한 것이다. The present invention relates to an image display apparatus, and more particularly, to an image display apparatus using a nanostructure.

나노 소자 제작 기술의 발전은 곡률, 투명도 및 연성 등의 복잡한 특성을 갖는 디스플레이 제작을 가능케 하였고, 폴더블 디스플레이와 유기 발광 다이오드 디스플레이를 시작으로 점차 상용화가 시작되고 있다. The development of nano device manufacturing technology has made it possible to manufacture displays with complex characteristics such as curvature, transparency, and ductility, and commercialization is gradually starting, starting with foldable displays and organic light emitting diode displays.

디스플레이의 픽셀 크기가 작을수록, 디스플레이 크기 대비 많은 픽셀을 집적시킬 수 있으므로, 픽셀의 크기를 줄이는 것은 디스플레이 기술에 있어서 핵심적 과제이다.The smaller the pixel size of the display, the more pixels can be integrated relative to the display size, so reducing the size of the pixel is a key task in display technology.

따라서, 차세대 디스플레이 기술로는 수 백 나노미터 수준 크기의 픽셀을 갖는 플라스모닉스 기반의 나노 디스플레이 소자가 각광받고 있으며, 발전된 나노 소자 기술을 이용하여 반사형 디스플레이, 홀로그램 등 다양한 종류의 디스플레이 기술이 연구되고 있다. Therefore, as a next-generation display technology, a plasmonics-based nano display device having a pixel size of several hundred nanometers is in the spotlight, and various types of display technologies such as a reflective display and a hologram are being researched using the advanced nano device technology. is becoming

나노 구조체 기반의 플라스모닉 디스플레이의 경우, 수 백 나노미터 수준의 픽셀을 제작할 수 있어 픽셀의 집적도를 비약적으로 증가시킬 수 있으나, 고정된 나노 소자에서 나올 수 있는 광 스펙트럼에 한계가 있어, 대부분의 연구에서 나노 구조의 크기, 주기, 모양 등을 변화시키며 해당 문제를 해결하고 있다. In the case of a nanostructure-based plasmonic display, pixels of several hundred nanometers can be manufactured, which can dramatically increase the pixel density. In research, the problem is solved by changing the size, period, and shape of the nanostructure.

도 1은 종래의 플라즈모닉 영상 디스플레이 장치의 픽셀 구조를 나타낸 도면이다. 1 is a view showing a pixel structure of a conventional plasmonic image display device.

도 1을 참조하면, 종래의 플라즈모닉 영상 디스플레이 장치는 기판(100) 및 기판(100)상에 형상되는 나노 구조층(110)을 포함한다. 기판(100)은 유전체 재질로 이루어지며 일례로 유리와 같은 재질이 사용될 수 있다. Referring to FIG. 1 , a conventional plasmonic image display device includes a substrate 100 and a nanostructure layer 110 formed on the substrate 100 . The substrate 100 is made of a dielectric material, and for example, a material such as glass may be used.

나노 구조층(100)은 나노 구조체가 형성된 레이어이며, 기둥 또는 홀이 배열되는 나노 구조체가 나노 구조층(100)에 형성된다. The nanostructure layer 100 is a layer in which nanostructures are formed, and nanostructures in which columns or holes are arranged are formed in the nanostructure layer 100 .

그러나 도 1에 도시된 바와 같은 종래의 플라스모닉 영상 디스플레이 장치의 치명적인 문제점은 나노 구조층(100)이 고정적인 광파장만을 출력하기에 다양한 색상을 표현할 수 없으므로 정지 영상만을 디스플레이할 수 있으며 픽셀값이 계속적으로 변하는 동영상을 구현할 수는 없다는 것이다. However, a fatal problem of the conventional plasmonic image display device as shown in FIG. 1 is that since the nanostructure layer 100 cannot express various colors because it outputs only a fixed light wavelength, only a still image can be displayed, and the pixel value is It is impossible to implement continuously changing video.

이에, 나노 구조체가 갖는 특성을 자유롭게 변화시킬 수 있는 플라즈모닉 디스플레이 장치가 요구되고 있다. Accordingly, there is a demand for a plasmonic display device capable of freely changing the characteristics of the nanostructure.

본 발명은 광 변조를 통해 광원으로부터 제공되는 광의 파장을 변화시켜 다양한 색상을 표시할 수 있는 나노 구조체를 이용한 플라즈모닉 영상 디스플레이 장치를 제안하다. The present invention proposes a plasmonic image display device using a nanostructure capable of displaying various colors by changing the wavelength of light provided from a light source through light modulation.

또한, 본 발명은 픽셀의 집적도를 비약적으로 증가시킬 수 있고 동영상의 디스플레이가 가능한 나고 구조체를 이용한 플라즈모닉 영상 디스플레이 장치를 제안한다. In addition, the present invention proposes a plasmonic image display apparatus using a nago structure capable of dramatically increasing pixel density and capable of displaying moving images.

상기와 같은 목적을 달성하기 위해, 본 발명의 일 측면에 따르면, 유전체 기판; 상기 유전체 기판상에 형성되는 금속 재질의 제1 나노 구조체층; 상기 제1 나노 구조체층상에 적층되는 신축성 폴리머층; 상기 신축성 폴리머층상에 적층되는 제2 나노 구조체층; 및 상기 제1 나노 구조체층 및 상기 제2 나노 구조체층에 전압을 인가하기 위한 전압 인가부를 포함하는 나노 구조체를 이용한 플라즈모닉 영상 디스플레이 장치가 제공된다. In order to achieve the above object, according to an aspect of the present invention, a dielectric substrate; a first nanostructure layer formed of a metal material on the dielectric substrate; a stretchable polymer layer laminated on the first nanostructure layer; a second nanostructure layer laminated on the stretchable polymer layer; and a voltage applying unit for applying a voltage to the first nanostructure layer and the second nanostructure layer is provided.

상기 전압 인가부는 상기 제1 나노 구조체층 및 제2 나노 구조체층에 독립적으로 전압을 인가하며, 상기 제1 나노 구조체층 및 상기 제2 나노 구조체층에 전기적 인력 또는 척력이 발생하도록 전압을 인가한다. The voltage applying unit independently applies a voltage to the first nanostructure layer and the second nanostructure layer, and applies a voltage to generate an electrical attraction or repulsive force in the first nanostructure layer and the second nanostructure layer.

상기 제1 나노 구조체층 및 상기 제2 나노 구조체층은 금(Au), 은(Ag), 백금(Pt), 알루미늄(Al) 중 적어도 하나의 금속 재질로 이루어진다. The first nanostructure layer and the second nanostructure layer are made of at least one metal material of gold (Au), silver (Ag), platinum (Pt), and aluminum (Al).

상기 제1 나노 구조체층 및 상기 제2 나노 구조체층은 나노 기둥, 나노 홀, 나노 파티클 및 나노 그레이팅 중 적어도 하나를 포함하는 나노 구조를 형성한다. The first nanostructure layer and the second nanostructure layer form a nanostructure including at least one of nanopillars, nanoholes, nanoparticles, and nanogratings.

상기 나노 구조체를 이용한 플라즈모닉 영상 디스플레이 장치는, 상기 제2 나노 구조체층 위에 위치하여 광 신호를 제공하는 광원을 더 포함하고, 상기 전압 인가부에서 인가하는 전압의 크기에 따라 상기 기판을 통해 출력되는 광 신호의 파장이 변화된다.The plasmonic image display device using the nanostructure further includes a light source positioned on the second nanostructure layer to provide an optical signal, and is output through the substrate according to the magnitude of the voltage applied by the voltage applying unit. The wavelength of the optical signal is changed.

본 발명의 다른 측면에 따르면, 유전체 기판; 상기 유전체 기판상에 형성되는 금속 재질의 제1 나노 구조체층; 상기 제1 나노 구조체층상에 적층되는 열 감응형 소재층; 상기 열 감음형 소재층상에 적층되는 제2 나노 구조체층; 및 상기 제1 나노 구조체층 및 상기 제2 나노 구조체층에 열을 인가하기 위한 열 인가부를 포함하는 나노 구조체를 이용한 플라즈모닉 영상 디스플레이 장치가 제공된다. According to another aspect of the present invention, a dielectric substrate; a first nanostructure layer formed of a metal material on the dielectric substrate; a heat-sensitive material layer laminated on the first nanostructure layer; a second nanostructure layer laminated on the heat-reducing material layer; and a heat applying unit for applying heat to the first nanostructure layer and the second nanostructure layer. A plasmonic image display device using a nanostructure is provided.

본 발명의 또 다른 측면에 따르면, 유전체 기판; 상기 유전체 기판상에 형성되며 서로 이격되어 배치되는 복수의 금속 나노 구조체층; 상기 유전체 기판상에 형성되며, 상기의 복수의 금속 나노 구조체층 사이의 이격 공간에 배치되는 복수의 신축성 폴리머층; 상기 복수의 금속 나노 구조체층에 전압을 인가하기 위한 전압 인가부를 포함하는 나노 구조체를 이용한 플라즈모닉 영상 디스플레이 장치가 제공된다. According to another aspect of the present invention, a dielectric substrate; a plurality of metal nanostructure layers formed on the dielectric substrate and spaced apart from each other; a plurality of stretchable polymer layers formed on the dielectric substrate and disposed in spaces between the plurality of metal nanostructure layers; A plasmonic image display apparatus using a nanostructure including a voltage applying unit for applying a voltage to the plurality of metal nanostructure layers is provided.

본 발명의 또 다른 측면에 따르면, 유전체 기판; 상기 유전체 기판상에 형성되며 서로 이격되어 배치되는 복수의 금속 나노 구조체층; 상기 유전체 기판상에 형성되며, 상기의 복수의 금속 나노 구조체층 사이의 이격 공간에 배치되는 복수의 열 감응형 소재층; 상기 복수의 열 감응형 소재층에 열을 인가하기 위한 열 인가부를 포함하는 나노 구조체를 이용한 플라즈모닉 영상 디스플레이 장치가 제공된다. According to another aspect of the present invention, a dielectric substrate; a plurality of metal nanostructure layers formed on the dielectric substrate and spaced apart from each other; a plurality of heat-sensitive material layers formed on the dielectric substrate and disposed in a space between the plurality of metal nanostructure layers; There is provided a plasmonic image display device using a nanostructure including a heat applying unit for applying heat to the plurality of heat-sensitive material layers.

본 발명의 일 실시예에 따르면, 광 변조를 통해 광원으로부터 제공되는 광의 파장을 변화시켜 다양한 색상을 표시할 수 있으며, 픽셀의 집적도를 비약적으로 증가시킬 수 있는 장점이 있다. According to an embodiment of the present invention, various colors can be displayed by changing the wavelength of light provided from a light source through light modulation, and there is an advantage in that the degree of pixel integration can be dramatically increased.

도 1은 종래의 플라즈모닉 영상 디스플레이 장치의 픽셀 구조를 나타낸 도면.
도 2는 본 발명의 제1 실시예에 따른 나노 구조체를 이용한 플라즈모닉 영상 디스플레이 장치의 픽셀 구조를 나타낸 도면.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 나노 구조체 중 나노 기둥을 이용하는 나노 구조체의 일례를 나타낸 도면.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 나노 구조체 중 나노 홀을 이용하는 나노 구조체의 일레를 나타낸 도면.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 나노 구조체 중 나노 파티클을 이용하는 나노 구조체의 일례를 나타낸 도면.
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 나노 구조체 중 나노 그레이팅을 이용하는 나노 구조체의 일례를 나타낸 도면.
도 7은 본 발명의 제2 실시예에 따른 나노 구조체를 이용한 플라즈모닉 영상 디스플레이 장치의 픽셀 구조를 나타낸 도면.
도 8은 본 발명의 제3 실시예에 따른 나노 구조체를 이용한 플라즈모닉 영상 디스플레이 장치의 픽셀 구조를 나타낸 도면.
도 9는 본 발명의 제4 실시예에 따른 나노 구조체를 이용한 플라즈모닉 영상 디스플레이 장치의 픽셀 구조를 나타낸 도면.
도 10은 본 발명의 일 실시예에 따라 나노 구조체층의 거리를 변화시킬 경우의 광 신호의 출력 파장을 나타낸 그래프.1 is a view showing a pixel structure of a conventional plasmonic image display device.
2 is a view showing a pixel structure of a plasmonic image display device using a nanostructure according to a first embodiment of the present invention.
3 is a view showing an example of a nanostructure using nanopillars among the nanostructures according to an embodiment of the present invention.
4 is a view showing an example of a nanostructure using nanoholes among the nanostructures according to an embodiment of the present invention.
5 is a view showing an example of a nanostructure using nanoparticles among the nanostructures according to an embodiment of the present invention.
6 is a view showing an example of a nanostructure using a nano grating among the nanostructures according to an embodiment of the present invention.
7 is a view showing a pixel structure of a plasmonic image display device using a nanostructure according to a second embodiment of the present invention.
8 is a view showing a pixel structure of a plasmonic image display device using a nanostructure according to a third embodiment of the present invention.
9 is a view showing a pixel structure of a plasmonic image display device using a nanostructure according to a fourth embodiment of the present invention.
10 is a graph showing the output wavelength of an optical signal when the distance of the nanostructure layer is changed according to an embodiment of the present invention.

이하에서는 첨부한 도면을 참조하여 본 발명을 설명하기로 한다. 그러나 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며, 따라서 여기에서 설명하는 실시예로 한정되는 것은 아니다.Hereinafter, the present invention will be described with reference to the accompanying drawings. However, the present invention may be embodied in several different forms, and thus is not limited to the embodiments described herein.

그리고 도면에서 본 발명을 명확하게 설명하기 위해서 설명과 관계없는 부분은 생략하였으며, 명세서 전체를 통하여 유사한 부분에 대해서는 유사한 도면 부호를 붙였다.And in order to clearly explain the present invention in the drawings, parts irrelevant to the description are omitted, and similar reference numerals are attached to similar parts throughout the specification.

명세서 전체에서, 어떤 부분이 다른 부분과 "연결"되어 있다고 할 때, 이는 "직접적으로 연결"되어 있는 경우뿐 아니라, 그 중간에 다른 부재를 사이에 두고 "간접적으로 연결"되어 있는 경우도 포함한다.Throughout the specification, when a part is "connected" with another part, this includes not only the case where it is "directly connected" but also the case where it is "indirectly connected" with another member interposed therebetween. .

또한 어떤 부분이 어떤 구성 요소를 "포함"한다고 할 때, 이는 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성 요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성 요소를 더 구비할 수 있다는 것을 의미한다.In addition, when a part "includes" a certain component, this means that other components may be further provided without excluding other components unless otherwise stated.

이하 첨부된 도면을 참고하여 본 발명의 실시예를 상세히 설명하기로 한다.Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

도 2는 본 발명의 제1 실시예에 따른 나노 구조체를 이용한 플라즈모닉 영상 디스플레이 장치의 픽셀 구조를 나타낸 도면이다. 2 is a diagram illustrating a pixel structure of a plasmonic image display device using a nanostructure according to a first embodiment of the present invention.

도 2에 도시된 플라즈모닉 영상 디스플레이 장치의 픽셀은 광원에 대한 광변조를 통해 의도하는 파장을 가진 광이 출력되도록 하여 다양한 색상이 픽셀을 통해 디스플레이될 수 있도록 한다. The pixel of the plasmonic image display device shown in FIG. 2 outputs light having an intended wavelength through light modulation with respect to the light source, so that various colors can be displayed through the pixel.

도 2를 참조하면, 본 발명의 제1 실시예에 따른 나노 구조체를 이용한 플라즈모닉 영상 디스플레이 장치는 제1 나노 구조체층(200), 신축성 폴리머층(210), 제2 나노 구조체층(220), 기판(230) 및 전압 인가부(240-1, 240-2)를 포함할 수 있다. Referring to FIG. 2 , the plasmonic image display device using the nanostructure according to the first embodiment of the present invention includes a first nanostructure layer 200 , a stretchable polymer layer 210 , a second nanostructure layer 220 , It may include a substrate 230 and voltage applying units 240 - 1 and 240 - 2 .

기판(230)은 유전체 재질로 이루어지며 광원(250)에 의해 제공되는 광이 통과할 수 있는 투명 재질인 것이 바람직하다. 기판(230)은 나노 구조체층(200, 220)이 고정되기 위한 베이스로 기능한다. The substrate 230 is made of a dielectric material and is preferably a transparent material through which light provided by the light source 250 can pass. The substrate 230 functions as a base to which the nanostructure layers 200 and 220 are fixed.

본 발명의 제1 실시예에 따르면, 두 개의 나노 구조체층인 제1 나노 구조체층(200) 및 제2 나노 구조체층(220)이 존재하며, 제1 나노 구조체층(200) 및 제2 나노 구조체층(220) 사이에는 신축성 폴리머층(210)이 위치한다. 두 개의 나노 구조체층(200)이 상하로 이격되어 위치한다는 점에서 일반적인 플라즈모닉 디스플레이 장치와는 상이한 구조를 가진다. According to the first embodiment of the present invention, there are two nanostructure layers, the first nanostructure layer 200 and the second nanostructure layer 220 , and the first nanostructure layer 200 and the second nanostructure layer. A stretchable polymer layer 210 is positioned between the layers 220 . It has a structure different from that of a general plasmonic display device in that the two nanostructure layers 200 are vertically spaced apart from each other.

나노 구조체층은 나노 기둥, 나노 홀, 나노 파티클(Partice), 나노 그레이팅(Grating) 구조와 같이 알려진 다양한 나노 구조체가 형성된 레이어이며, 알려진 어떠한 나노 구조도 사용될 수 있다는 점은 당업자에게 있어 자명할 것이다. The nanostructure layer is a layer in which various known nanostructures such as nanopillars, nanoholes, nanoparticle, and nanograting structures are formed, and it will be apparent to those skilled in the art that any known nanostructure may be used.

또한, 나노 구조체층의 재질은 금속 재질이며, 금(Au), 은(Ag), 백금(Pt), 알루미늄(Al) 중 적어도 하나의 금속 재질이 사용될 수 있다. In addition, the material of the nanostructure layer is a metal material, and at least one of gold (Au), silver (Ag), platinum (Pt), and aluminum (Al) may be used.

제1 나노 구조체층(200)과 제2 나노 구조체층(220)은 동일한 구조를 가질 수도 있으며, 상이한 구조를 가질 수도 있다. The first nanostructure layer 200 and the second nanostructure layer 220 may have the same structure or different structures.

광원에 의해 나노 구조체층에 광이 인가될 경우 나노 구조체의 형상에 의한 국소화 필드가 형성되며, 이를 통해 광의 파장 변화가 발생한다. When light is applied to the nanostructure layer by the light source, a localization field is formed according to the shape of the nanostructure, through which the wavelength change of the light occurs.

나노 구조체층은 고정적인 구조를 가지므로 나노 구조체층에 의해 출력되는 빛의 파장 역시 고정적이며, 따라서, 기존의 플라즈모닉 디스플레이 장치는 픽셀에 디스플레이되는 색상을 필요에 따라 변경시킬 수 없는 문제가 있었다. Since the nanostructure layer has a fixed structure, the wavelength of light output by the nanostructure layer is also fixed, and thus, the conventional plasmonic display device has a problem in that the color displayed on the pixel cannot be changed as needed.

본 발명은 이와 같은 문제를 해결하기 위해 광 변조를 통해 원하는 색상이 출력될 수 있는 구조를 제안한다. In order to solve this problem, the present invention proposes a structure in which a desired color can be output through light modulation.

이와 같은 광 변조를 위해, 본 발명에서는 두 개의 나노 구조체층(200, 220)을 구비하고, 두 개의 나노 구조체층(200, 220) 사이에 신축성 폴리머층(210)을 위치시키며, 두 개의 나노 구조체층(200, 220)에 전압 인가부(240-1, 240-2)를 통해 인가되는 전압을 제어한다. For such light modulation, in the present invention, two nanostructure layers 200 and 220 are provided, a stretchable polymer layer 210 is positioned between the two nanostructure layers 200 and 220 , and two nanostructures are provided. A voltage applied to the layers 200 and 220 through the voltage applying units 240 - 1 and 240 - 2 is controlled.

제1 나노 구조체층(200)에는 제1 전압 인가부(240-1)를 통해 전압이 인가되고, 제2 나노 구조체층(220)에는 제2 전압 인가부(240-2)에 의해 전압이 인가된다. 제1 전압 인가부(240-1)에 의해 인가되는 전압 및 제2 전압 인가부(240-2)에 의해 인가되는 전압의 크기는 픽셀을 통해 출력하고자 하는 색상에 기초하여 결정된다. A voltage is applied to the first nanostructure layer 200 through the first voltage application unit 240-1, and a voltage is applied to the second nanostructure layer 220 by the second voltage application unit 240-2. do. The magnitude of the voltage applied by the first voltage applying unit 240 - 1 and the voltage applied by the second voltage applying unit 240 - 2 is determined based on a color to be output through the pixel.

제1 나노 구조체층(200)과 제2 나노 구조체층(220)에 서로 다른 전압이 인가될 경우, 전기적 인력 또는 전기적 척력이 작용하게 된다. 제1 나노 구조체층(200) 및 제2 나노 구조체층(220) 사이에는 신축성이 있는 폴리머가 위치하므로 전기적 인력 또는 전기적 척력에 의해 제1 나노 구조체층(200)과 제2 나노 구조체층(220) 사이의 거리가 변화된다. 본 발명의 발명자의 연구에 따르면, 제1 나노 구조체층(200)과 제2 나노 구조체층(220) 사이의 거리가 변화될 경우 광원(250)에 의해 제공되는 광 신호의 출력 파장이 변화되며, 거리 변화에 따른 출력 파장의 변화를 이용하여 픽셀에 출력되는 광 색상을 변화시키도록 한다. When different voltages are applied to the first nanostructure layer 200 and the second nanostructure layer 220 , an electrical attraction or an electrical repulsive force acts. Since a stretchable polymer is positioned between the first nanostructure layer 200 and the second nanostructure layer 220, the first nanostructure layer 200 and the second nanostructure layer 220 by electrical attraction or electrical repulsion. The distance between them is changed. According to the study of the inventor of the present invention, when the distance between the first nanostructure layer 200 and the second nanostructure layer 220 is changed, the output wavelength of the optical signal provided by the light source 250 is changed, The color of the light output to the pixel is changed by using the change of the output wavelength according to the change of the distance.

전압 인가부(240-1, 240-2)를 통해 제1 나노 구조체층(200) 및 제2 나노 구조체층(220)에 동일한 극성의 전압(예를 들어, 모두 + 전위)이 인가될 경우 전기적 척력이 발생되어 제1 나노 구조체층(200)과 제2 나노 구조체층(220) 사이의 거리는 증가된다. When voltages of the same polarity (for example, all + potentials) are applied to the first nanostructure layer 200 and the second nanostructure layer 220 through the voltage application units 240 - 1 and 240 - 2 , the electrical The repulsive force is generated to increase the distance between the first nanostructure layer 200 and the second nanostructure layer 220 .

전압 인가부(240-1, 240-2)를 통해 제1 나노 구조체층(200) 및 제2 나노 구조체층(220)에 상이한 극성의 전압(예를 들어, +전위 및 -전위)이 인가될 경우 전기적 인력이 발생되어 제1 나노 구조체층(200)과 제2 나노 구조체층(220) 사이의 거리는 감소된다. Voltages of different polarities (eg, + potential and - potential) are applied to the first nano-structure layer 200 and the second nano-structure layer 220 through the voltage application units 240 - 1 and 240 - 2 . In this case, an electrical attraction is generated and the distance between the first nanostructure layer 200 and the second nanostructure layer 220 is reduced.

전압 인가부(240-1, 240-2)의 전압은 요구되는 픽셀 색상에 의해 결정되며, 색상에 따른 전압 인가부의 인가 전압은 미리 저장될 수 있다. The voltages of the voltage applying units 240 - 1 and 240 - 2 are determined by a required pixel color, and the voltage applied by the voltage applying unit according to the color may be stored in advance.

본 발명의 바람직한 실시예에 따르면, 제1 전압 인가부(240-1)와 제2 전압 인가부(240-2)는 전극을 포함하고, 미소 전극을 이용하여 제1 나노 구조체층(200) 및 제2 나노 구조체층(220)의 전압을 인가할 수 있다. According to a preferred embodiment of the present invention, the first voltage applying unit 240-1 and the second voltage applying unit 240-2 include electrodes, and the first nanostructure layer 200 and A voltage of the second nanostructure layer 220 may be applied.

도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 나노 구조체 중 나노 기둥을 이용하는 나노 구조체의 일례를 나타낸 도면이다. 3 is a view showing an example of a nanostructure using nanopillars among the nanostructures according to an embodiment of the present invention.

도 3을 참조하면, 나노 기둥을 이용한 나노 구조체는 돌출된 구조의 다수의 금속 나노 기둥(300)이 기판(230)상에 배열된 구조를 가진다. 도 3에는 나노 기둥(300)의 높이 및 간격이 동일한 경우가 도시되어 있으나, 나노 기둥의 높이, 나노 기둥의 단면적 및 나노 기둥의 배열 간격이 상이하게 설정될 수도 있다는 점은 당업자에게 있어 자명할 것이다. Referring to FIG. 3 , a nanostructure using nanopillars has a structure in which a plurality of metal nanopillars 300 having a protruding structure are arranged on a substrate 230 . Although it is shown in FIG. 3 that the height and spacing of the nanopillars 300 are the same, it will be apparent to those skilled in the art that the height of the nanopillars, the cross-sectional area of the nanopillars, and the arrangement spacing of the nanopillars may be set differently. .

도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 나노 구조체 중 나노 홀을 이용하는 나노 구조체의 일레를 나타낸 도면이다. 4 is a view showing an example of a nanostructure using nanoholes among the nanostructures according to an embodiment of the present invention.

도4를 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 나노 홀을 이용하는 나노 구조체는 금속판(400)에 다수의 나노 홀(410)이 배열된 구조를 가진다. 도 4에는 나노 홀의 크기 및 간격이 동일한 경우가 도시되어 있으나, 나노 홀의 크기 및 배열 간격이 상이하게 설정될 수 있다는 점 역시 당업자에게 있어 자명할 것이다. Referring to FIG. 4 , a nanostructure using nanoholes according to an embodiment of the present invention has a structure in which a plurality of nanoholes 410 are arranged on a metal plate 400 . Although the case in which the size and spacing of the nanoholes are the same is illustrated in FIG. 4 , it will also be apparent to those skilled in the art that the size and the spacing of the nanoholes may be set differently.

도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 나노 구조체 중 나노 파티클을 이용하는 나노 구조체의 일례를 나타낸 도면이다. 5 is a diagram illustrating an example of a nanostructure using nanoparticles among nanostructures according to an embodiment of the present invention.

도 5를 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 나노 파티클을 이용하는 나노 구조체는 다수의 금속 나노 파티클(500)이 기판(230)상에 배열된 구조를 가진다. 금속 나노 파티클(500)의 형상, 크기 및 배열 간격 역시 요구되는 특성에 따라 다양하게 변경될 수 있을 것이다. Referring to FIG. 5 , a nanostructure using nanoparticles according to an embodiment of the present invention has a structure in which a plurality of metal nanoparticles 500 are arranged on a substrate 230 . The shape, size, and arrangement interval of the metal nanoparticles 500 may also be variously changed according to required characteristics.

도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 나노 구조체 중 나노 그레이팅을 이용하는 나노 구조체의 일례를 나타낸 도면이다. 6 is a view showing an example of a nanostructure using a nano grating among the nanostructures according to an embodiment of the present invention.

도 6을 참조하면, 선형 형상을 가지는 다수의 금속 그레이팅 구조(600)가 기판 상에 배열되며, 금속 그레이팅 구조(600)의 폭 및 배열 간격 역시 요구되는 특성에 따라 변경될 수 있다. Referring to FIG. 6 , a plurality of metal grating structures 600 having a linear shape are arranged on a substrate, and the width and spacing of the metal grating structures 600 may also be changed according to required characteristics.

도 3 내지 도 6에 도시된 예시적인 나노 구조체 이외에도 알려진 다양한 나노 구조체가 제1 실시예의 제1 나노 구조체층(200) 및 제2 나노 구조체층(220)에 적용될 수 있을 것이다. In addition to the exemplary nanostructures shown in FIGS. 3 to 6 , various known nanostructures may be applied to the first nanostructure layer 200 and the second nanostructure layer 220 of the first embodiment.

도 7은 본 발명의 제2 실시예에 따른 나노 구조체를 이용한 플라즈모닉 영상 디스플레이 장치의 픽셀 구조를 나타낸 도면이다. 7 is a diagram illustrating a pixel structure of a plasmonic image display device using a nanostructure according to a second embodiment of the present invention.

도 7을 참조하면, 본 발명의 제2 실시에에 따른 나노 구조체를 이용한 플라즈모닉 영상 디스플레이 장치는 제1 나노 구조체층(700), 열 감응형 소재층(710), 제2 나노 구조체층(720), 기판(730) 및 열 인가부(740)를 포함할 수 있다. Referring to FIG. 7 , a plasmonic image display device using a nanostructure according to a second embodiment of the present invention includes a first nanostructure layer 700 , a heat-sensitive material layer 710 , and a second nanostructure layer 720 . ), a substrate 730 , and a heat applying unit 740 .

기판(730), 제1 나노 구조체층(700) 및 제2 나노 구조체층(720)의 구조는 제1 실시예와 동일하므로 이에 대한 별도의 설명은 생략한다. Since the structures of the substrate 730 , the first nanostructure layer 700 , and the second nanostructure layer 720 are the same as those of the first embodiment, a separate description thereof will be omitted.

제2 실시예에서, 제1 나노 구조체층(700)과 제2 나노 구조체층(720) 사이에는 열 감음형 소재층(710)이 위치한다. In the second embodiment, a heat-reducing material layer 710 is positioned between the first nanostructure layer 700 and the second nanostructure layer 720 .

열 감음형 소재층(710)은 열에 의해 그 두께가 달라지는 소재층으로서, 열팽창 계수가 높은 소재가 열 감음형 소재층(710)으로 사용될 수 있다. 본 발명의 일 실시예에 따르면, 열팽창 계수가 100 X 10-6[1/K] 이상인 소개가 열 감응형 소재층(710)을 형성하기 위해 사용될 수 있으며, 제1 나노 구조체층(700)과 제2 나노 구조체층(720)이 전기적으로 이격되어야 하므로 유전체 재질의 소재가 사용되어야 한다. The heat-reducing material layer 710 is a material layer whose thickness is changed by heat, and a material having a high coefficient of thermal expansion may be used as the heat-reducing material layer 710 . According to an embodiment of the present invention, an evacuation having a coefficient of thermal expansion of 100 X 10 -6 [1/K] or more may be used to form the thermally sensitive material layer 710 , and the first nanostructure layer 700 and Since the second nanostructure layer 720 must be electrically spaced apart, a dielectric material must be used.

한편, 열 감응형 소재층(710)과 제1 및 제2 나노 구조체층(700, 720)의 경계면에는 열 감응형 소재층(710)의 열이 제1 및 제2 나노 구조체층(700, 720)에 영향을 주지 않도록 제1 및 제2 단열층(750-1, 750-2)이 구비될 수 있다. On the other hand, at the interface between the heat-sensitive material layer 710 and the first and second nano-structure layers 700 and 720, the heat of the heat-sensitive material layer 710 is applied to the first and second nano-structure layers 700 and 720 ), the first and second heat insulating layers 750 - 1 and 750 - 2 may be provided.

열 인가부(740)는 열 감음형 소재층(710)에 열을 인가하며, 열 인가부(740)에서 제공하는 열의 온도를 제어하여 열 감음형 소재층(710)은 팽창 또는 수축시키며, 열 감음형 소재층(710)의 팽창 또는 수축에 따라 열 감응형 소재층(710)의 두께는 달라진다. The heat applying unit 740 applies heat to the heat-reducing material layer 710 and controls the temperature of the heat provided by the heat-reducing material layer 740 so that the heat-reducing material layer 710 expands or contracts, and heat The thickness of the heat-sensitive material layer 710 varies according to the expansion or contraction of the sound-sensitive material layer 710 .

제2 실시예에서는 열 감음형 소재층(710)의 두께 변화에 따라 제1 나노 구조체층(700)과 제2 나노 구조체층(720) 사이의 거리가 변화되며, 제1 나노 구조체층(700)과 제2 나노 구조체층(730)의 거리 변화에 따라 광원(750)에 의해 제공되는 광 신호의 출력 파장이 변화된다. In the second embodiment, the distance between the first nanostructure layer 700 and the second nanostructure layer 720 is changed according to a change in the thickness of the heat damping material layer 710 , and the first nanostructure layer 700 . The output wavelength of the optical signal provided by the light source 750 changes according to a change in the distance between the second nanostructure layer 730 and the second nanostructure layer 730 .

열 인가부(740)에서 상대적으로 높은 온도의 열이 인가될 경우 열 감응형 소재층(710)의 두께는 증가하고 제1 나노 구조체층(700)과 제2 나노 구조체층(720)의 거리는 증가하며, 열 인가부(740)에서 상대적으로 낮은 온도의 열이 인가될 경우 열 감응형 소재층(710)의 두께는 감소하고 제1 나노 구조체층(700)과 제2 나노 구조체층(720)의 거리는 감소한다. When relatively high temperature heat is applied from the heat applying unit 740 , the thickness of the heat-sensitive material layer 710 increases and the distance between the first nanostructure layer 700 and the second nanostructure layer 720 increases. In addition, when heat of a relatively low temperature is applied from the heat applying unit 740 , the thickness of the heat-sensitive material layer 710 is reduced and the first nano-structure layer 700 and the second nano-structure layer 720 are formed. distance decreases.

열 인가부(740)에서 인가하는 열의 온도는 요구되는 픽셀 색상에 의해 결정되며, 색상에 따른 온도는 미리 저장될 수 있다. 열 인가부(740)는 전극 등 다양한 열 인가 수단을 통해 열을 열 감응형 소재층(710)에 제공할 수 있을 것이다. The temperature of the heat applied by the heat applying unit 740 is determined by a required pixel color, and the temperature according to the color may be stored in advance. The heat applying unit 740 may provide heat to the heat sensitive material layer 710 through various heat applying means such as an electrode.

도 8은 본 발명의 제3 실시예에 따른 나노 구조체를 이용한 플라즈모닉 영상 디스플레이 장치의 픽셀 구조를 나타낸 도면이다. 8 is a diagram illustrating a pixel structure of a plasmonic image display device using a nanostructure according to a third embodiment of the present invention.

도 8을 참조하면, 본 발명의 제3 실시예에 따른 나노 구조체를 이용한 플라즈모닉 영상 디스플레이 장치는 기판(800), 기판(800)상에 형성되는 복수의 나노 구조체층(810, 820, 830, 840), 기판(800)상에 형성되는 복수의 신축성 폴리머층(850, 860, 870) 및 전압 인가부(880)를 포함한다. Referring to FIG. 8 , a plasmonic image display apparatus using a nanostructure according to a third embodiment of the present invention includes a substrate 800 , a plurality of nanostructure layers 810 , 820 , 830 formed on the substrate 800 , 840 , a plurality of stretchable polymer layers 850 , 860 , 870 formed on the substrate 800 , and a voltage applying unit 880 .

도 8에 도시된 제3 실시예는 신축성 폴리머층(850, 860, 870)을 사용한다는 점에서 제1 실시예와 유사성이 있으나, 나노 구조체층과 신축성 폴리머층의 배치 구조가 상이하다. The third embodiment shown in FIG. 8 is similar to the first embodiment in that the stretchable polymer layers 850 , 860 , and 870 are used, but the arrangement structure of the nanostructure layer and the stretchable polymer layer is different.

제1 실시예에서, 제1 나노 구조체층(200)과 제2 나노 구조체층(220) 및 신축성 폴리머층(210)은 서로 적층되는 구조였으나, 제3 실시예에서 복수의 나노 구조체층(810, 820, 830, 840)과 복수의 신축성 폴리머층(850, 860, 870)은 모두 기판(800)상에 형성되므로, 복수의 나노 구조체층(810, 820, 830, 840)과 복수의 신축성 폴리머층(850, 860, 870)은 동일 평면에 형성되는 구조를 가진다. In the first embodiment, the first nanostructure layer 200, the second nanostructure layer 220, and the stretchable polymer layer 210 were stacked on each other, but in the third embodiment a plurality of nanostructure layers 810, 820 , 830 , 840 and the plurality of stretchable polymer layers 850 , 860 , and 870 are all formed on the substrate 800 , so the plurality of nanostructure layers 810 , 820 , 830 , 840 and the plurality of stretchable polymer layers are formed on the substrate 800 . (850, 860, 870) has a structure formed in the same plane.

다만, 제3 실시예에서는 두 개의 나노 구조체층(810, 820) 사이에 신축성 폴리머층(850)이 위치하는 구조로서, 두 개의 나노 구조체층(810, 820)은 제1 실시예와 달리 기판(800)에 대해 평행한 방향으로 이격된다. However, in the third embodiment, the stretchable polymer layer 850 is positioned between the two nano-structure layers 810 and 820, and the two nano-structure layers 810 and 820 are different from the first embodiment. 800) in a direction parallel to the

결국, 본 발명의 제3 실시예에 따른 플라즈모닉 영상 디스플레이 장치는 나노 구조체층과 신축성 폴리머층이 교대로 기판상에 배열되는 구조를 가지는 것이다. As a result, the plasmonic image display device according to the third embodiment of the present invention has a structure in which the nanostructure layer and the stretchable polymer layer are alternately arranged on the substrate.

도 8에는 복수의 나노 구조체층(810, 820, 830, 840)의 높이 및 폭이 동일한 경우가 도시되어 있으나 요구되는 특성에 따라 각 나노 구조체층(810, 820, 830, 840)의 높이 및 폭은 상이하게 설정될 수도 있다. 8 shows a case in which the height and width of the plurality of nanostructure layers 810, 820, 830, and 840 are the same, but the height and width of each nanostructure layer 810, 820, 830, 840 according to required characteristics may be set differently.

전압 인가부(890)는 복수의 나노 구조체층(810, 820, 830, 840) 각각에 전압을 인가한다. 도 8과 같이 4개의 나노 구조체층(810, 820, 830, 840)이 기판상에 형성된 경우 4개의 나노 구조체층 모두에 대해 개별적으로 전압을 인가한다. 제1 실시예와 동일하게, 일례로 전극을 이용하여 각 나노 구조체층에 전압을 인가할 수 있을 것이다. The voltage applying unit 890 applies a voltage to each of the plurality of nanostructure layers 810 , 820 , 830 , and 840 . As shown in FIG. 8 , when four nanostructure layers 810 , 820 , 830 , and 840 are formed on a substrate, voltages are individually applied to all four nanostructure layers. In the same manner as in the first embodiment, a voltage may be applied to each nanostructure layer by using an electrode as an example.

전압 인가부(890)에서 인가하는 전압에 따라 인접하는 나노 구조체층간에 전기적 인력 또는 전기적 척력이 작용하며, 이러한 전기적 인력 또는 척력에 의한 인접하는 나노 구조체층간 거리가 변화된다. 제1 실시예의 경우 기판에 대해 수직 방향으로 나노 구조체층간 거리가 변화되었으나 제3 실시예에서는 기판과 평행한 방향으로 나노 구조체층간의 거리가 변화되는 것이다. An electrical attraction or electrical repulsive force acts between adjacent nanostructure layers according to the voltage applied by the voltage applying unit 890 , and the distance between adjacent nanostructure layers is changed by the electrical attraction or repulsive force. In the case of the first embodiment, the distance between the nanostructure layers is changed in a direction perpendicular to the substrate, but in the third embodiment, the distance between the nanostructure layers is changed in a direction parallel to the substrate.

제3 실시예와 같이 나노 구조체층간의 수직 거리가 아닌 수평 거리가 변화되는 경우에도 광원(895)에 의해 제공되는 광 신호의 출력 파장이 변화되며, 이에 원하는 색상이 픽셀에 출력되도록 광 신호의 출력 파장을 조절하는 것이 가능한다.As in the third embodiment, even when the horizontal distance, not the vertical distance, between the nanostructure layers is changed, the output wavelength of the optical signal provided by the light source 895 is changed, so that the desired color is output to the pixel. It is possible to adjust the wavelength.

도 9는 본 발명의 제4 실시예에 따른 나노 구조체를 이용한 플라즈모닉 영상 디스플레이 장치의 픽셀 구조를 나타낸 도면이다. 9 is a diagram illustrating a pixel structure of a plasmonic image display device using a nanostructure according to a fourth embodiment of the present invention.

도 9를 참조하면, 본 발명의 제4 실시예에 따른 나노 구조체를 이용한 플라즈모닉 영상 디스플레이 장치는 기판(900), 기판(900)상에 형성되는 복수의 나노 구조체층(910, 920, 930, 940), 기판(900)상에 형성되는 복수의 열 감응형 소재층(950, 960, 970) 및 열 인가부(980)를 포함한다. Referring to FIG. 9 , a plasmonic image display apparatus using a nanostructure according to a fourth embodiment of the present invention includes a substrate 900 , a plurality of nanostructure layers 910 , 920 , 930 formed on the substrate 900 , 940 , a plurality of heat-sensitive material layers 950 , 960 , and 970 formed on the substrate 900 , and a heat applying unit 980 .

도 9에 도시된 제4 실시예는 열 감응형 폴리머층(950, 960, 970)을 사용한다는 점에서 제2 실시예와 유사성이 있으나, 나노 구조체층과 열 감응형 소재층의 배치 구조가 상이하다. The fourth embodiment shown in FIG. 9 is similar to the second embodiment in that the heat-sensitive polymer layers 950 , 960 , and 970 are used, but the arrangement structure of the nano-structure layer and the heat-sensitive material layer is different. do.

제2 실시예에서, 제1 나노 구조체층(700)과 제2 나노 구조체층(720) 및 열 감응형 소재층(710)은 서로 적층되는 구조였으나, 제4 실시예에서 복수의 나노 구조체층(910, 920, 930, 940)과 복수의 열 감응형 소재층(950, 960, 970)은 모두 기판(900)상에 형성되므로, 복수의 나노 구조체층(910, 920, 930, 940)과 복수의 신축성 폴리머층(950, 960, 970)은 동일 평면에 형성되는 구조를 가진다. In the second embodiment, the first nanostructure layer 700, the second nanostructure layer 720, and the heat-sensitive material layer 710 were stacked on each other, but in the fourth embodiment a plurality of nanostructure layers ( 910 , 920 , 930 , 940 and the plurality of thermally sensitive material layers 950 , 960 , and 970 are all formed on the substrate 900 , so the plurality of nanostructure layers 910 , 920 , 930 , 940 and the plurality of The stretchable polymer layers 950 , 960 , and 970 have a structure formed on the same plane.

결국, 본 발명의 제3 실시예에 따른 플라즈모닉 영상 디스플레이 장치는 나노 구조체층과 열 감응형 소재층이 교대로 기판상에 배열되는 구조를 가지며, 인접하는 나노 구조체층은 사이에 위치하는 열 감응형 소재층의 폭에 상응하여 수평 방향으로 이격되는 것이다. As a result, the plasmonic image display device according to the third embodiment of the present invention has a structure in which nano-structure layers and heat-sensitive material layers are alternately arranged on a substrate, and adjacent nano-structure layers are positioned between the thermal-sensitive layers. They are spaced apart in the horizontal direction corresponding to the width of the type material layer.

도 9에는 복수의 나노 구조체층(910, 920, 930, 940)의 높이 및 폭이 동일한 경우가 도시되어 있으나 요구되는 특성에 따라 각 나노 구조체층(910, 920, 930, 940)의 높이 및 폭은 상이하게 설정될 수도 있다. 9 shows a case in which the height and width of the plurality of nanostructure layers 910, 920, 930, and 940 are the same, but the height and width of each of the nanostructure layers 910, 920, 930, 940 according to required characteristics may be set differently.

열 인가부(980)는 복수의 열 감응형 소재층(950, 960, 970) 각각에 열을 인가한다. 도 9에 도시된 바와 같이, 각각의 열 감응형 소재층에 대해 개별적으로 열을 인가하며, 각각의 열 감응형 소재층(950, 960, 970)은 열 인가부(890)에서 인가되는 열의 온도에 따라 수축 또는 팽창한다. The heat applying unit 980 applies heat to each of the plurality of heat-sensitive material layers 950 , 960 , and 970 . As shown in FIG. 9 , heat is individually applied to each heat-sensitive material layer, and each heat-sensitive material layer 950 , 960 , and 970 is the temperature of the heat applied by the heat applying unit 890 . It contracts or expands according to

열감응형 소재층(950, 960, 970)의 수축 또는 팽창에 따라 열 감응형 소재층(950)의 폭은 변화되며, 열 감음형 소재층(950)의 폭 변화에 따라 인접하는 나노 구조체층의 거리가 변화된다. The width of the heat-sensitive material layer 950 changes according to the contraction or expansion of the heat-sensitive material layer 950 , 960 , and 970 , and the adjacent nanostructure layer according to the change in the width of the heat-sensitive material layer 950 . distance is changed.

제3 실시예에 대한 설명에서 기술한 바와 같이, 나노 구조체층간의 수평 거리가 변화되더라도 광원(995)에 의해 제공되는 광 신호의 출력 파장이 변화되며, 이에 원하는 색상이 픽셀에 출력되도록 열을 인가하여 광 신호의 출력 파장을 조절하는 것이 가능한다.As described in the description of the third embodiment, even if the horizontal distance between the nanostructure layers is changed, the output wavelength of the optical signal provided by the light source 995 is changed, and heat is applied so that a desired color is output to the pixel. Thus, it is possible to adjust the output wavelength of the optical signal.

한편, 별도의 도면 부호로 표시하지는 않았으나, 제4 실시예에서도 열 감음형 소재층과 나노 구조체층의 경계면에는 단열재층이 구비될 수 있다. Meanwhile, although not indicated by separate reference numerals, in the fourth embodiment, a heat insulating material layer may be provided at the interface between the heat-reducing material layer and the nanostructure layer.

도 10은 본 발명의 일 실시예에 따라 나노 구조체층의 거리를 변화시킬 경우의 광 신호의 출력 파장을 나타낸 그래프이다. 10 is a graph showing the output wavelength of an optical signal when the distance of the nanostructure layer is changed according to an embodiment of the present invention.

도 10을 참조하면, 나노 구조체간 간격이 변화됨에 따라 최고 세기를 가지는 파장이 변화되는 것을 확인할 수 있으며, 이 특성을 이용하여 다양한 색상을 표현하는 것이 가능하다. Referring to FIG. 10 , it can be confirmed that the wavelength having the highest intensity is changed as the spacing between the nanostructures is changed, and various colors can be expressed using this characteristic.

전술한 본 발명의 설명은 예시를 위한 것이며, 본 발명이 속하는 기술분야의 통상의 지식을 가진 자는 본 발명의 기술적 사상이나 필수적인 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 쉽게 변형이 가능하다는 것을 이해할 수 있을 것이다.The description of the present invention described above is for illustration, and those of ordinary skill in the art to which the present invention pertains can understand that it can be easily modified into other specific forms without changing the technical spirit or essential features of the present invention. will be.

그러므로 이상에서 기술한 실시예들은 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적이 아닌 것으로 이해해야만 한다.Therefore, it should be understood that the embodiments described above are illustrative in all respects and not restrictive.

예를 들어, 단일형으로 설명되어 있는 각 구성 요소는 분산되어 실시될 수도 있으며, 마찬가지로 분산된 것으로 설명되어 있는 구성 요소들도 결합된 형태로 실시될 수 있다.For example, each component described as a single type may be implemented in a distributed manner, and likewise components described as distributed may be implemented in a combined form.

본 발명의 범위는 후술하는 특허청구범위에 의하여 나타내어지며, 특허청구범위의 의미 및 범위 그리고 그 균등 개념으로부터 도출되는 모든 변경 또는 변형된 형태가 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 한다.The scope of the present invention is indicated by the following claims, and all changes or modifications derived from the meaning and scope of the claims and their equivalent concepts should be construed as being included in the scope of the present invention.

Claims (17)

유전체 기판;
상기 유전체 기판상에 형성되는 금속 재질의 제1 나노 구조체층;
상기 제1 나노 구조체층상에 적층되는 신축성 폴리머층;
상기 신축성 폴리머층상에 적층되는 제2 나노 구조체층; 및
상기 제1 나노 구조체층 및 상기 제2 나노 구조체층에 전압을 인가하기 위한 전압 인가부를 포함하는 것을 특징으로 하는 나노 구조체를 이용한 플라즈모닉 영상 디스플레이 장치.
dielectric substrate;
a first nanostructure layer formed of a metal material on the dielectric substrate;
a stretchable polymer layer laminated on the first nanostructure layer;
a second nanostructure layer laminated on the stretchable polymer layer; and
Plasmonic image display device using a nanostructure, characterized in that it comprises a voltage applying unit for applying a voltage to the first nanostructure layer and the second nanostructure layer.
 제1 항에 있어서,
상기 전압 인가부는 상기 제1 나노 구조체층 및 제2 나노 구조체층에 독립적으로 전압을 인가하며, 상기 제1 나노 구조체층 및 상기 제2 나노 구조체층에 전기적 인력 또는 척력이 발생하도록 전압을 인가하는 것을 특징으로 하는 나노 구조체를 이용한 플라즈모닉 영상 디스플레이 장치.
According to claim 1,
The voltage applying unit independently applies a voltage to the first nanostructure layer and the second nanostructure layer, and applies a voltage to generate an electrical attraction or repulsive force in the first nanostructure layer and the second nanostructure layer. Plasmonic image display device using a nanostructure characterized in that.
 제1 항에 있어서,
상기 제1 나노 구조체층 및 상기 제2 나노 구조체층은 금(Au), 은(Ag), 백금(Pt), 알루미늄(Al) 중 적어도 하나의 금속 재질로 이루어지는 것을 특징으로 하는 나노 구조체를 이용한 플라즈모닉 영상 디스플레이 장치.
According to claim 1,
Plasma using a nanostructure, characterized in that the first nanostructure layer and the second nanostructure layer are made of at least one metal material of gold (Au), silver (Ag), platinum (Pt), and aluminum (Al) Monic video display device.
 제1 항에 있어서,
상기 제1 나노 구조체층 및 상기 제2 나노 구조체층은 나노 기둥, 나노 홀, 나노 파티클 및 나노 그레이팅 중 적어도 하나를 포함하는 나노 구조를 형성하는 것을 특징으로 하는 나노 구조체를 이용한 플라즈모닉 영상 디스플레이 장치.
According to claim 1,
Plasmonic image display apparatus using a nanostructure, characterized in that the first nanostructure layer and the second nanostructure layer form a nanostructure including at least one of nanopillars, nanoholes, nanoparticles, and nanogratings.
 제1항에 있어서,
상기 제2 나노 구조체층 위에 위치하여 광 신호를 제공하는 광원을 더 포함하고, 상기 전압 인가부에서 인가하는 전압의 크기에 따라 상기 기판을 통해 출력되는 광 신호의 파장이 변화되는 것을 특징으로 하는 나노 구조체를 이용한 플라즈모닉 영상 디스플레이 장치.
According to claim 1,
Nano, which is positioned on the second nanostructure layer and further comprises a light source providing an optical signal, wherein the wavelength of the optical signal output through the substrate is changed according to the magnitude of the voltage applied by the voltage applying unit Plasmonic image display device using a structure.
 유전체 기판;
상기 유전체 기판상에 형성되는 금속 재질의 제1 나노 구조체층;
상기 제1 나노 구조체층상에 적층되는 열 감응형 소재층;
상기 열 감음형 소재층상에 적층되는 제2 나노 구조체층; 및
상기 제1 나노 구조체층 및 상기 제2 나노 구조체층에 열을 인가하기 위한 열 인가부를 포함하는 것을 특징으로 하는 나노 구조체를 이용한 플라즈모닉 영상 디스플레이 장치.
dielectric substrate;
a first nanostructure layer formed of a metal material on the dielectric substrate;
a heat-sensitive material layer laminated on the first nanostructure layer;
a second nanostructure layer laminated on the heat-reducing material layer; and
Plasmonic image display apparatus using a nanostructure, characterized in that it comprises a heat applying unit for applying heat to the first nanostructure layer and the second nanostructure layer.
 제6항에 있어서,
상기 열 감응형 소재층은 상기 열 인가부에서 인가되는 열의 온도에 따라 팽창 또는 수축하며 열 팽창 계수가 100 X 10-6[1/K] 이상인 소재로 이루어지는 것을 특징으로 하는 나노 구조체를 이용한 플라즈모닉 영상 디스플레이 장치.
7. The method of claim 6,
The heat-sensitive material layer expands or contracts according to the temperature of the heat applied from the heat applying unit, and plasmonic using a nanostructure, characterized in that it is made of a material having a coefficient of thermal expansion of 100 X 10 -6 [1/K] or more. video display device.
 제6항에 있어서,
상기 제1 나노 구조체층 및 상기 제2 나노 구조체층은 금(Au), 은(Ag), 백금(Pt), 알루미늄(Al) 중 적어도 하나의 금속 재질로 이루어지는 것을 특징으로 하는 나노 구조체를 이용한 플라즈모닉 영상 디스플레이 장치.
7. The method of claim 6,
Plasma using a nanostructure, characterized in that the first nanostructure layer and the second nanostructure layer are made of at least one metal material of gold (Au), silver (Ag), platinum (Pt), and aluminum (Al) Monic video display device.
 제6항에 있어서,
상기 제1 나노 구조체층 및 상기 제2 나노 구조체층은 나노 기둥, 나노 홀, 나노 파티클 및 나노 그레이팅 중 적어도 하나를 포함하는 나노 구조를 형성하는 것을 특징으로 하는 나노 구조체를 이용한 플라즈모닉 영상 디스플레이 장치.
7. The method of claim 6,
Plasmonic image display apparatus using a nanostructure, characterized in that the first nanostructure layer and the second nanostructure layer form a nanostructure including at least one of nanopillars, nanoholes, nanoparticles, and nanogratings.
 유전체 기판;
상기 유전체 기판상에 형성되며 서로 이격되어 배치되는 복수의 금속 나노 구조체층;
상기 유전체 기판상에 형성되며, 상기의 복수의 금속 나노 구조체층 사이의 이격 공간에 배치되는 복수의 신축성 폴리머층;
상기 복수의 금속 나노 구조체층에 전압을 인가하기 위한 전압 인가부를 포함하는 것을 특징으로 하는 나노 구조체를 이용한 플라즈모닉 영상 디스플레이 장치.
dielectric substrate;
a plurality of metal nanostructure layers formed on the dielectric substrate and spaced apart from each other;
a plurality of stretchable polymer layers formed on the dielectric substrate and disposed in spaces between the plurality of metal nanostructure layers;
Plasmonic image display apparatus using a nanostructure, characterized in that it comprises a voltage applying unit for applying a voltage to the plurality of metal nanostructure layers.
 제10항에 있어서,
상기 전압 인가부는 상기 복수의 금속 나노 구조체층에 독립적으로 전압을 인가하며, 상기 복수의 금속 나노 구조체층 중 인접하는 금속 나노 구조체층간에 전기적 인력 또는 척력이 발생하도록 전압을 인가하는 것을 특징으로 하는 나노 구조체를 이용한 플라즈모닉 영상 디스플레이 장치.
11. The method of claim 10,
The voltage applying unit independently applies a voltage to the plurality of metal nanostructure layers, and applies a voltage to generate an electrical attraction or repulsive force between adjacent metal nanostructure layers among the plurality of metal nanostructure layers. Plasmonic image display device using a structure.
 제10항에 있어서,
상기 복수의 금속 나노 구조체층은 금(Au), 은(Ag), 백금(Pt), 알루미늄(Al) 중 적어도 하나의 금속 재질로 이루어지는 것을 특징으로 하는 나노 구조체를 이용한 플라즈모닉 영상 디스플레이 장치.
11. The method of claim 10,
The plurality of metal nanostructure layers is a plasmonic image display device using a nanostructure, characterized in that made of at least one of gold (Au), silver (Ag), platinum (Pt), and aluminum (Al).
 제10항에 있어서,
상기 복수의 금속 나노 구조체층은 나노 기둥, 나노 홀, 나노 파티클 및 나노 그레이팅 중 적어도 하나를 포함하는 나노 구조를 형성하는 것을 특징으로 하는 나노 구조체를 이용한 플라즈모닉 영상 디스플레이 장치.
11. The method of claim 10,
Plasmonic image display apparatus using a nanostructure, characterized in that the plurality of metal nanostructure layers form a nanostructure including at least one of nanopillars, nanoholes, nanoparticles, and nanogratings.
 유전체 기판;
상기 유전체 기판상에 형성되며 서로 이격되어 배치되는 복수의 금속 나노 구조체층;
상기 유전체 기판상에 형성되며, 상기의 복수의 금속 나노 구조체층 사이의 이격 공간에 배치되는 복수의 열 감응형 소재층;
상기 복수의 열 감응형 소재층에 열을 인가하기 위한 열 인가부를 포함하는 것을 특징으로 하는 나노 구조체를 이용한 플라즈모닉 영상 디스플레이 장치.
dielectric substrate;
a plurality of metal nanostructure layers formed on the dielectric substrate and spaced apart from each other;
a plurality of heat-sensitive material layers formed on the dielectric substrate and disposed in a space between the plurality of metal nanostructure layers;
Plasmonic image display device using a nanostructure, characterized in that it comprises a heat applying unit for applying heat to the plurality of heat-sensitive material layers.
 제14항에 있어서,
상기 열 감응형 소재층은 상기 열 인가부에서 인가되는 열의 온도에 따라 팽창 또는 수축하며 열 팽창 계수가 100 X 10-6[1/K] 이상인 소재로 이루어지는 것을 특징으로 하는 나노 구조체를 이용한 플라즈모닉 영상 디스플레이 장치.
15. The method of claim 14,
The heat-sensitive material layer expands or contracts according to the temperature of the heat applied from the heat applying unit, and plasmonic using a nanostructure, characterized in that it is made of a material having a coefficient of thermal expansion of 100 X 10 -6 [1/K] or more. video display device.
 제14항에 있어서,
상기 복수의 금속 나노 구조체층은 금(Au), 은(Ag), 백금(Pt), 알루미늄(Al) 중 적어도 하나의 금속 재질로 이루어지는 것을 특징으로 하는 나노 구조체를 이용한 플라즈모닉 영상 디스플레이 장치.
15. The method of claim 14,
The plurality of metal nanostructure layers is a plasmonic image display device using a nanostructure, characterized in that made of at least one of gold (Au), silver (Ag), platinum (Pt), and aluminum (Al).
 제14항에 있어서,
상기 복수의 금속 나노 구조체층은 나노 기둥, 나노 홀, 나노 파티클 및 나노 그레이팅 중 적어도 하나를 포함하는 나노 구조를 형성하는 것을 특징으로 하는 나노 구조체를 이용한 플라즈모닉 영상 디스플레이 장치.


15. The method of claim 14,
Plasmonic image display apparatus using a nanostructure, characterized in that the plurality of metal nanostructure layers form a nanostructure including at least one of nanopillars, nanoholes, nanoparticles, and nanogratings.
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