KR102608643B1 - 전자장치 - Google Patents

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KR102608643B1
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Abstract

본 발명의 실시예에 따른 손가락에 장착되는 전자장치는, 상기 손가락의 손톱 상에 위치하는 상부; 상기 손가락의 지문면 하에 위치하는 하부; 및 상기 상부 및 상기 하부를 서로 연결하는 측부를 포함하고, 상기 상부는, 상기 손톱을 촬상하여 손톱 이미지를 생성하고, 상기 손톱 이미지를 기초로 상기 손가락의 움직임을 감지할 수 있다.

Description

전자장치{ELECTRONIC DEVICE}
본 발명의 실시예는 전자장치에 관한 것이다.
최근에, 신체에 직접 착용될 수 있는 다양한 전자장치들이 개발되고 있다. 이러한 장치들은 보통 웨어러블(Wearable) 장치라 불린다.
특히, 웨어러블 장치의 한 예로서, 손가락 장착형 전자장치(Finger Mounted Electronic Device: 이하 "FMD"라 하기로 함)는 사용자에게 고도의 편의성을 제공하여 다양한 용도로 사용되고 있다.
본 발명의 목적은 손가락의 움직임을 감지할 수 있는 전자장치는 제공하는 것이다.
본 발명의 실시예에 따른 손가락에 장착되는 전자장치는, 상기 손가락의 손톱 상에 위치하는 상부; 상기 손가락의 지문면 하에 위치하는 하부; 및 상기 상부 및 상기 하부를 서로 연결하는 측부를 포함하고, 상기 상부는, 상기 손톱을 촬상하여 손톱 이미지를 생성하고, 상기 손톱 이미지를 기초로 상기 손가락의 움직임을 감지할 수 있다.
또는, 상기 상부는, 표시영역 및 감지영역을 포함하는 기판; 상기 표시영역에 배치되며, 상기 상부의 전면인 표시면을 통해 이미지를 표시하기 위한 표시화소들; 상기 감지영역에 배치되며, 상기 상부의 배면인 감지면을 통해 상기 손톱으로 광을 방출하기 위한 광 방출부들; 및 상기 감지영역에 배치되며, 상기 감지면을 통해 반사광을 감지하기 위한 광 감지부들을 포함하고, 상기 반사광은 상기 손톱에 반사된 상기 광일 수 있다.
또는, 상기 표시영역 및 상기 감지영역은, 서로 중첩되지 않을 수 있다.
또는, 상기 표시영역 및 상기 감지영역은, 서로 중첩될 수 있다.
또는, 상기 표시화소들 각각은, 상기 기판 상에 제공된 화소 반도체층; 상기 화소 반도체층에 중첩되는 제1 게이트 전극; 및 상기 화소 반도체층 및 상기 게이트 전극 사이에 제공되는 제1 게이트 절연막을 포함하고, 상기 광 감지부들 각각은, 상기 제1 게이트 절연막 상에 제공된 감지 반도체층; 상기 감지 반도체층에 중첩되는 제2 게이트 전극; 및 상기 감지 반도체층 및 상기 게이트 전극 사이에 제공되는 제2 게이트 절연막을 포함할 수 있다.
또는, 상기 제2 게이트 전극은, 상기 표시면으로부터 상기 감지 반도체층으로 입사되는 외부광을 차단할 수 있다.
또는, 상기 화소 반도체층은, 다결정 실리콘(poly crystalline Si)을 포함하고, 상기 감지 반도체층은, 비정질 실리콘-게르마늄(amorphous Si-Ge)을 포함할 수 있다.
또는, 상기 표시화소들 각각에 포함된 표시소자는, 투명 도전막 및 반사막을 포함하는 제1 하부 전극; 상기 제1 하부 전극 상에 제공된 발광층; 및 상기 발광층 상에 제공된 제1 상부 전극을 포함하고, 상기 광 방출부들 각각에 포함된 표시소자는, 상기 투명 도전막을 포함하는 제2 하부 전극; 상기 제2 하부 전극 상에 제공된 발광층; 및 상기 발광층 상에 제공된 제2 상부 전극을 포함할 수 있다.
또는, 상기 제1 상부 전극 및 상기 제2 상부 전극은, 적외선 영역의 광을 반사시키는 반투과 반사막일 수 있다.
또는, 상기 광 방출부 각각에 포함된 표시소자는, 상기 제2 상부 전극 상에 제공되며, 상기 발광층에 중첩되는 반투과 반사층을 더 포함하고, 상기 반투과 반사층은, 적외선 영역의 광을 반사시킬 수 있다.
또는, 상기 광 방출부 각각에 포함된 표시소자는, 상기 제2 상부 전극 및 상기 반투과 반사층 사이에 제공된 캡핑층을 더 포함할 수 있다.
또는, 상기 하부는, 상기 지문면을 촬상하여, 생체 이미지를 생성하고, 상기 생체 이미지를 기초로 사용자의 심박을 감지할 수 있다.
또는, 상기 하부는, 보조영역을 포함하는 기판; 및 상기 보조영역에 배치되며, 상기 하부의 전면인 보조면을 통해 투과광을 감지하기 위한 광 감지부들을 포함하고, 상기 투과광은 상기 손가락을 투과한 상기 광일 수 있다.
또는, 상기 광은, 적외선일 수 있다.
본 발명의 실시예에 따른 손가락에 장착되는 전자장치는, 상기 손가락의 손톱으로 광을 방출하는 발광부; 상기 광이 상기 손톱에 반사된 반사광을 감지하여, 손톱 이미지를 생성하는 제1 수광부; 및
상기 손톱 이미지를 기초로, 상기 손가락의 움직임을 감지하는 이미지 분석부를 포함할 수 있다.
또는, 상기 광이 상기 손가락을 투과한 투과광을 감지하여, 생체 이미지를 생성하는 제2 수광부를 더 포함하고, 상기 이미지 분석부는, 상기 생체 이미지를 기초로, 사용자의 심박을 감지할 수 있다.
또는, 상기 이미지 분석부는, 상기 손톱 이미지를 기초로, 압력 정보를 생성하고, 상기 압력 정보는 상기 손가락이 누르는 힘의 크기를 나타낼 수 있다.
또는, 상기 이미지 분석부는, 상기 손톱 이미지를 기초로, 구부림 정보를 생성하고, 상기 구부림 정보는 상기 손가락의 구부림 여부를 나타낼 수 있다.
또는, 상기 이미지 분석부는, 상기 손톱 이미지를 기초로, 방향 정보를 생성하고, 상기 방향 정보는 상기 손가락이 누르는 힘의 방향을 나타낼 수 있다.
본 발명의 실시예에 따른 전자장치는 손톱 이미지를 기초로 손가락의 움직임을 감지할 수 있다.
또한, 본 발명의 실시예에 따른 전자장치는 사용자 편의성을 향상시킬 수 있다.
또한, 본 발명의 실시예에 따른 전자장치는 사용자의 심박을 감지할 수 있다.
도 1a 및 도 1b는 본 발명의 실시예에 따른 전자장치를 나타내는 도면이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 전자장치의 단면을 나타내는 도면이다.
도 3은 도 2에 도시된 전자장치의 상부를 나타내는 도면이다.
도 4는 본 발명의 다른 실시예에 따른 전자장치의 단면을 나타내는 도면이다.
도 5는 도 4에 도시된 전자장치의 상부를 나타내는 도면이다.
도 6은 본 발명의 실시예에 따른 전자장치의 하부를 나타내는 도면이다.
도 7은 본 발명의 실시예에 따른 전자장치를 간략히 나타내는 도면이다.
도 8은 본 발명의 실시예에 따른 전자장치의 구동방법을 나타내는 도면이다.
도 9은 본 발명의 실시예에 따른 전자장치의 구동방법을 나타내는 도면이다.
도 10은 본 발명의 실시예에 따른 전자장치의 구동방법을 나타내는 도면이다.
도 11은 본 발명의 실시예에 따른 표시화소의 단면을 나타내는 도면이다.
도 12a 및 도 12b는 본 발명의 실시예에 따른 광 방출부의 단면을 나타내는 도면이다.
도 13은 본 발명의 실시예에 따른 광 감지부의 단면을 나타내는 도면이다.
이하 첨부한 도면을 참고하여 본 발명의 실시예 및 그 밖에 당업자가 본 발명의 내용을 쉽게 이해하기 위하여 필요한 사항에 대하여 상세히 기재한다. 다만, 본 발명은 청구범위에 기재된 범위 안에서 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으므로 하기에 설명하는 실시예는 표현 여부에 불구하고 예시적인 것에 불과하다.
동일한 도면부호는 동일한 구성요소를 지칭한다. 또한, 도면들에 있어서, 구성요소들의 두께, 비율, 및 치수는 기술적 내용의 효과적인 설명을 위해 과장된 것이다. "및/또는"은 연관된 구성들이 정의할 수 있는 하나 이상의 조합을 모두 포함할 수 있다.
제1, 제2 등의 용어는 다양한 구성요소들을 설명하는데 사용될 수 있지만, 상기 구성요소들은 상기 용어들에 의해 한정되어서는 안 된다. 상기 용어들은 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하는 목적으로만 사용된다. 예를 들어, 본 발명의 권리 범위를 벗어나지 않으면서 제1 구성요소는 제2 구성요소로 명명될 수 있고, 유사하게 제2 구성요소도 제1 구성요소로 명명될 수 있다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함할 수 있다.
또한, "아래에", "하측에", "위에", "상측에" 등의 용어는 도면에 도시된 구성들의 연관관계를 설명하기 위해 사용된다. 상기 용어들은 상대적인 개념으로, 도면에 표시된 방향을 기준으로 설명된다.
"포함하다" 또는 "가지다" 등의 용어는 명세서 상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부분품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.
즉, 본 발명은 이하에서 개시되는 실시예들에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 수 있으며, 이하의 설명에서 어떤 부분이 다른 부분과 연결되어 있다고 할 때, 이는 직접적으로 연결되어 있는 경우뿐 아니라 그 중간에 다른 소자를 사이에 두고 전기적으로 연결되어 있는 경우도 포함할 수 있다. 또한, 도면에서 동일한 구성요소들에 대해서는 비록 다른 도면상에 표시되더라도 가능한 한 동일한 참조번호 및 부호로 나타내고 있음에 유의해야 한다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 따른 바람직한 실시예를 상세히 설명하기로 한다.
이하에서 설명되는 각 부재들 또는 유닛들의 전면(또는 상면)과 배면(또는 하면)은 제3 방향(DR3)에 의해 구분된다. 그러나, 본 실시예에서 도시된 제1 내지 제3 방향들(DR1, DR2, DR3)은 예시에 불과하고 제1 내지 제3 방향들(DR1, DR2, DR3)이 지시하는 방향들은 상대적인 개념으로서 다른 방향들로 변환될 수 있다. 이하, 제1 내지 제3 방향들은 제1 내지 제3 방향들(DR1, DR2, DR3) 각각 이 지시하는 방향으로써 동일한 도면 부호를 참조한다.
도 1a 및 도 1b는 본 발명의 실시예에 따른 전자장치를 나타내는 도면이다.
도 1a는 제3 방향(DR3)의 반대방향에서 바라본 손가락(FG) 및 전자장치(DD)를 도시하고, 도 1b는 제3 방향(DR3)에서 바라본 손가락(FG) 및 전자장치(DD)를 도시한다.
도 1a 및 도 1b를 참조하면, 전자장치(DD)는 손가락(FG)을 에워쌀 수 있다. 전자장치(DD)는 손가락(FG)에 고정될 수 있다.
예컨대, 전자장치(DD)는 손가락(FG)을 에워싸기 위해, 굴곡진 형태를 가질 수 있다. 전자장치(DD)는 상부(P1), 하부(P2) 및 측부(P3)를 포함할 수 있다.
만약, 손가락(FG)이 전자장치(DD)에 고정되면, 전자장치(DD)의 상부(P1)는 손가락(FG)의 손톱(NL) 상에 위치할 수 있고, 하부(P2)는 손가락(FG)의 지문면(FP) 하에 위치할 수 있다.
측부(P3)는 상부(P1) 및 하부(P2)를 서로 연결할 수 있다. 즉, 측부(P3)는 상부(P1) 및 하부(P2)를 지지하기 위한 구성일 수 있다.
그러나 본 발명이 이에 한정되는 것은 아니며, 실시예에 따라, 본 발명의 목적을 달성할 수 있는 범위 내에서, 전자장치(DD)는 다양한 형상으로 구현될 수 있다.
전자장치(DD)는 표시면(DS), 감지면(SS) 및 보조면(RS)을 포함할 수 있다.
표시면(DS)은 상부(P1)의 전면(상면)을 의미하고, 감지면(SS)은 상부(P1)의 배면(하면)을 의미하고, 보조면(RS)은 하부(P2)의 전면(상면)을 의미할 수 있다. 실시예에 따라, 감지면(SS) 및 보조면(RS)은 서로 마주보도록 설계될 수 있다.
표시면(DS), 감지면(SS) 및 보조면(RS)은 제1 방향(DR1) 및 제2 방향(DR2)이 정의하는 면과 평행할 수 있다.
도 1a 및 도 1b에서, 표시면(DS), 감지면(SS) 및 보조면(RS)을 구비한 전자장치(DD)가 평면형으로 구현된 실시예가 도시되었으나, 본 발명이 이에 한정되는 것은 아니다. 실시예에 따라, 표시면(DS), 감지면(SS) 및 보조면(RS)이 곡면형 또는 입체형으로 구현될 수 있다. 입체형 표시면(DS)은 서로 다른 방향을 지시하는 복수 개의 표시영역들을 포함하고, 예컨대, 다각 기둥형 표시면을 포함할 수도 있다.
본 실시예에 따른 전자장치(DD)는 리지드 표시장치로 구현될 수 있다. 그러나 이에 제한되지 않고, 본 발명에 따른 전자장치(DD)는 플렉서블 표시장치로 구현될 수 있다.
전자장치(DD)는 표시면(DS)을 통해 이미지를 표시할 수 있다.
예컨대, 전자장치(DD)는 발광형 표시장치일 수 있다. 상세하게는 예컨대, 전자장치(DD)는 유기발광 표시장치 또는 퀀텀닷 발광 표시장치일 수 있다. 유기발광 표시장치의 발광층은 유기발광물질을 포함할 수 있다. 퀀텀닷 발광 표시장치의 발광층은 퀀텀닷, 및 퀀텀로드 등을 포함할 수 있다. 이하에서, 전자장치(DD)는 유기발광 표시장치로 설명된다.
전자장치(DD)는 감지면(SS)을 통해 손톱(NL)을 촬상함으로써, 손톱(NL)의 외면을 나타내는 손톱 이미지를 생성할 수 있다.
전자장치(DD)는 손톱 이미지를 기초로, 손가락(FG)의 움직임을 감지할 수 있다. 따라서, 사용자는 손가락(FG)을 움직임으로써, 전자장치(DD)에 입력을 제공할 수 있다.
실시예에 따라, 전자장치(DD)는 감지면(SS)을 통해 광을 방출할 수 있다. 전자장치(DD)는 손톱(NL)에 의해 반사된 반사광을 수신하여, 손톱(NL)을 촬상할 수 있다. 전자장치(DD)는 반사광을 기초로, 손톱 이미지를 생성할 수 있다. 예컨대, 상기 광은 적외선(infrared light)일 수 있다.
전자장치(DD)는 보조면(RS)을 통해 사용자의 심박을 감지할 수 있다. 즉, 전자장치(DD)는 보조면(RS)을 통해 지문면(FP)을 촬상함으로써, 사용자의 생체 정보(예컨대, 심박(heart beat) 정보)를 획득할 수 있다. 실시예에 따라, 전자장치(DD)는 손가락(FG)을 투과한 투과광을 수신하여, 지문면(FP)을 촬상할 수 있다. 전자장치(DD)는 투과광을 기초로, 사용자의 생체 정보(예컨대, 심박 정보)를 생성할 수 있다.
전자장치(DD)는 사용자의 생체 정보를 기초로, 사용자의 심박을 감지할 수 있다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 전자장치(DD)의 단면을 나타내는 도면이다.
도 2를 참조하면, 표시면(DS)은 이미지가 표시되는 표시영역(DA)을 포함할 수 있다. 표시면(DS) 중 표시영역(DA)이 아닌 영역은 비표시영역으로 정의될 수 있다.
감지면(SS)은 손톱(NL)을 촬상하기 위한 감지영역(SA)을 포함할 수 있다.
도 2에 도시된 바와 같이, 본 발명의 일 실시예에 따라, 감지영역(SA) 및 표시영역(DA)은 서로 중첩되지 않을 수 있다.
보조면(RS)은 지문면(FP)을 촬상하기 위한 보조영역(RA)을 포함할 수 있다.
도 2에 도시된 바와 같이, 보조영역(RA) 및 감지영역(SA)은 서로 마주보도록 설계될 수 있다. 보조영역(RA) 및 감지영역(SA)은 서로 중첩될 수 있다.
도 2에 도시되지 않았지만, 상부(P1)는 기판, 표시화소들, 광 감지부들, 및 광 방출부들을 포함할 수 있다. 하부(P2)는 기판, 광 감지부들을 포함할 수 있다.
도 3은 도 2에 도시된 전자장치(DD)의 상부(P1)를 나타내는 도면이다.
설명의 편의를 위하여, 감지영역(SA)은 실선으로 도시되고, 표시영역(DA)은 점선으로 도시된다.
감지영역(SA) 및 표시영역(DA)은 서로 중첩되지 않을 수 있다.
상부(P1)는 기판(SUB), 표시화소들(PXL), 광 감지부들(LSP) 및 광 방출부들(LE)을 포함할 수 있다.
기판(SUB)은 표시영역(DA) 및 감지영역(SA)을 포함할 수 있다.
표시화소들(PXL), 광 감지부들(LSP) 및 광 방출부들(LE)은 기판(SUB) 상에 형성될 수 있다.
표시화소들(PXL) 각각은 광을 방출할 수 있다. 즉, 표시화소들(PXL)은 표시면(DS)을 통해 이미지를 표시할 수 있다.
표시화소들(PXL)은 표시영역(DA) 내에 배치될 수 있다. 실시예에 따라, 표시화소들(PXL)은 매트릭스 구조로 배열될 수 있다.
도 3에는 도시되지 않았으나, 상부(P1)는 표시화소들(PXL)에 연결된 구동배선들 및 구동배선들로 구동신호들을 인가하는 구동부를 더 포함할 수 있다.
광 방출부들(LE) 각각은 광을 방출할 수 있다. 즉, 광 방출부들(LE)은 손톱(NL)으로 광을 방출할 수 있다.
광 방출부들(LE)은 감지영역(SA) 내에 배치될 수 있다. 실시예에 따라, 광 방출부들(LE)은 매트릭스 구조로 배열될 수 있다.
도 3에는 도시되지 않았으나, 상부(P1)는 광 방출부들(LE)에 연결된 방출 구동배선들 및 방출 구동배선들로 방출 구동신호들을 인가하는 방출 구동부를 더 포함할 수 있다.
광 감지부들(LSP) 각각은 광을 수신할 수 있다. 즉, 광 감지부들(LSP)은 감지면(SS)을 통해 반사광을 감지할 수 있다.
광 감지부들(LSP)은 감지영역(SA) 내에 배치될 수 있다. 실시예에 따라, 광 감지부들(LSP)은 매트릭스 구조로 배열될 수 있다.
도 3에는 도시되지 않았으나, 상부(P1)는 광 감지부들(LSP)에 연결된 감지 구동배선들 및 감지 구동배선들로 감지 구동신호들을 인가하는 감지 동부를 더 포함할 수 있다.
도 3에 도시된 바와 같이, 광 방출부들(LE) 및 광 감지부들(LSP)은 서로 인접하게 위치할 수 있다.
도 3에는 광 방출부들(LE) 및 광 감지부들(LSP)이 일대일(1:1) 대응하는 것으로 도시되었으나, 본 발명이 이에 한정되는 것은 아니다. 실시예에 따라, 광 방출부들(LE) 및 광 감지부들(LSP)은 서로 n:m(n, m은 2 이상의 자연수), 1:m, n:1 대응하거나 서로 대응하지 않을 수 있다.
도 3에는 표시화소들(PXL), 광 방출부들(LE) 및 광 감지부들(LSP)의 크기가 서로 동일한 것으로 도시되었으나, 본 발명이 이에 한정되는 것은 아니다. 실시예에 따라, 본 발명의 목적을 달성하는 범위에서, 표시화소들(PXL), 광 방출부들(LE) 및 광 감지부들(LSP) 각각의 크기는 다양하게 설계될 수 있다.
도 4는 본 발명의 다른 실시예에 따른 전자장치(DD)의 단면을 나타내는 도면이다. 설명의 중복을 방지하기 위하여, 도 2에서 설명된 실시예와의 차이점을 중심으로 설명한다. 따라서, 아래에서 설명되는 내용을 제외하고, 도 4에 도시된 실시예는 도 2에 도시된 실시예에 그대로 적용될 수 있다. 도 4를 참조하면, 감지영역(SA) 및 표시영역(DA)은 서로 중첩될 수 있다. 예컨대, 도 4에 도시된 바와 같이, 감지영역(SA)은 표시영역(DA)과 부분적으로 중첩될 수 있다. 실시예에 따라, 도 4에 도시된 바와 달리, 감지영역(SA)은 표시영역(DA)에 전체적으로 중첩될 수 있다.
도 5는 도 4에 도시된 전자장치(DD)의 상부(P1)를 나타내는 도면이다. 설명의 중복을 방지하기 위하여, 도 3에서 설명된 실시예와의 차이점을 중심으로 설명한다. 따라서, 아래에서 설명되는 내용을 제외하고, 도 5에 도시된 실시예는 도 3에 도시된 실시예에 대한 설명이 그대로 적용될 수 있다. 표시영역(DA) 및 감지영역(SA)이 중첩되는 영역에서, 표시화소들(PXL), 광 방출부들(LE) 및 광 감지부들(LSP)은 매트릭스 구조로 배열될 수 있다.
도 6은 본 발명의 실시예에 따른 전자장치(DD)의 하부(P2)를 나타내는 도면이다. 설명의 편의를 위하여, 보조영역(RA)은 실선으로 도시된다.
하부(P2)는 기판(SUB) 및 광 감지부들(LSP)을 포함할 수 있다.
기판(SUB)은 보조영역(RA)을 포함할 수 있다.
광 감지부들(LSP)은 기판(SUB) 상에 형성될 수 있다. 광 감지부들(LSP) 각각은 광을 수신할 수 있다. 즉, 광 감지부들(LSP)은 보조면(RS)을 통해, 투과광을 감지할 수 있다. 광 감지부들(LSP)은 보조영역(RA) 내에 배치될 수 있다. 실시예에 따라, 광 감지부들(LSP)은 매트릭스 구조로 배열될 수 있다.
도 5에는 도시되지 않았으나, 하부(P2)는 광 감지부들(LSP)에 연결된 감지 구동배선들 및 감지 구동배선들로 감지 구동신호들을 인가하는 감지 구동부를 더 포함할 수 있다.
실시예에 따라, 도 6에 도시된 광 감지부들(LSP)은 도 3 및 도 5에 도시된 광 감지부들(LSP)과 동일할 수 있다.
도 7은 본 발명의 실시예에 따른 전자장치(DD)를 간략히 나타내는 도면이다.
도 1 내지 도 7을 참조하면, 전자장치(DD)는 발광부(110), 제1 수광부(120), 제2 수광부(130), 이미지 분석부(140) 및 제어부(150)를 포함할 수 있다.
발광부(110)는 감지면(SS)을 통해 손톱(NL)으로 광(L)을 방출할 수 있다. 광(L)은 손톱(NL)에 반사되거나, 손가락(FG)을 투과할 수 있다. 예컨대, 발광부(110)는 감지영역(SA)으로 광(L)을 방출할 수 있다. 발광부(110)는 광(L)을 방출하는 광 방출부들(LE)을 포함할 수 있다. 예컨대, 상기 광(L)은 적외선(infrared light)일 수 있다.
제1 수광부(120)는 감지면(SS)을 통해 반사광(RL)을 수신할 수 있다. 반사광(RL)은 손톱(NL)에 반사된 광(L)을 의미할 수 있다. 예컨대, 제1 수광부(120)는 감지영역(SA)으로 반사광(RL)을 감지할 수 있다. 제1 수광부(120)는 상부(P1)에 포함된 광 감지부들(LSP)을 포함할 수 있다. 제1 수광부(120)는 반사광(RL)을 기초로, 손톱 이미지(NIM)를 생성할 수 있다. 제1 수광부(120)는 손톱 이미지(NIM)를 이미지 분석부(140)로 전송할 수 있다.
제2 수광부(130)는 보조면(RS)을 통해 투과광(PL)을 수신할 수 있다. 투과광(PL)은 손가락(FG)을 통과한 광(L)을 의미할 수 있다. 예컨대, 제2 수광부(130)는 보조영역(RA)으로 투과광(PL)을 감지할 수 있다. 제2 수광부(130)는 하부(P2)에 포함된 광 감지부들(LSP)을 포함할 수 있다. 제2 수광부(130)는 투과광(PL)을 기초로, 생체 이미지(BIM)를 생성할 수 있다. 제2 수광부(130)는 생체 이미지(BIM)를 이미지 분석부(140)로 전송할 수 있다.
이미지 분석부(140)는 제1 수광부(120)로부터 손톱 이미지(NIM)를 수신하고, 제2 수광부(130)로부터 생체 이미지(BIM)를 수신할 수 있다.
이미지 분석부(140)는 손톱 이미지(NIM)를 기초로 손가락(FG)의 움직임을 감지할 수 있다.
또한, 이미지 분석부(140)는 손톱 이미지(NIM) 또는 생체 이미지(BIM)를 기초로 사용자의 심박을 감지할 수 있다. 구체적으로, 혈액의 흐름은 심장 박동에 따라 변화할 수 있고, 혈액의 흐름에 따라 손톱의 색상 또는 지문면의 색상이 변화할 수 있다. 손톱 이미지(NIM)는 손톱의 색상 변화를 포함하고, 생체 이미지(BIM)는 지문면의 색상 변화를 포함할 수 있다. 따라서, 이미지 분석부(140)는 손톱 이미지(NIM) 또는 생체 이미지(BIM)를 기초로 사용자의 심박을 감지할 수 있다.
실시예에 따라, 이미지 분석부(140)는 손톱 이미지(NIM)를 기초로, 압력 정보(PI)를 생성할 수 있다. 압력 정보(PI)는 손가락(FG)이 누르는 힘의 크기를 나타낼 수 있다. 이와 관련된 상세한 내용은 도 8에서 설명된다. 이미지 분석부(140)는 압력 정보(PI)를 제어부(150)로 전송할 수 있다.
이미지 분석부(140)는 손톱 이미지(NIM)를 기초로, 구부림 정보(FI)를 생성할 수 있다. 구부림 정보(FI)는 손가락(FG)의 구부림 여부를 나타낼 수 있다. 이와 관련된 상세한 내용은 도 9에서 설명된다. 이미지 분석부(140)는 구부림 정보(FI)를 제어부(150)로 전송할 수 있다.
이미지 분석부(140)는 손톱 이미지(NIM)를 기초로, 방향 정보(DI)를 생성할 수 있다. 방향 정보(DI)는 손가락(FG)이 누르는 힘의 방향을 나타낼 수 있다. 이와 관련된 상세한 내용은 도 10에서 설명된다. 이미지 분석부(140)는 방향 정보(DI)를 제어부(150)로 전송할 수 있다.
이미지 분석부(140)는 손톱 이미지(NIM) 또는 생체 이미지(BIM)를 기초로, 생체 정보(BI)를 생성할 수 있다. 예컨대, 생체 정보는 사용자의 심박 정보를 포함할 수 있다. 이미지 분석부(140)는 생체 정보(BI)를 제어부(150)로 전송할 수 있다.
제어부(150)는 전자장치(DD)의 전반적인 동작을 제어할 수 있다. 예컨대, 제어부(150)는 발광부(110), 제1 수광부(120), 제2 수광부(130), 및 이미지 분석부(140)의 동작을 제어할 수 있다.
예컨대, 제어부(150)는 압력 정보(PI), 구부림 정보(FI), 방향 정보(DI), 및 생체 정보(BI) 중 적어도 하나를 기초로, 전자장치(DD)의 동작을 제어할 수 있다.
도 8은 본 발명의 실시예에 따른 전자장치(DD)의 구동방법을 나타내는 도면이다.
도 1 내지 도 8을 참조하면, 전자장치(DD)는 손톱 이미지(NIM)를 기초로, 압력 정보(PI)를 생성할 수 있다.
도 8에는 손가락(FG)이 누르는 힘, 즉, 손가락 압력(PF)에 따른 손톱 이미지(NIM)가 예시적으로 도시된다.
설명의 편의를 위하여, 아래에서 손톱(NL)의 반달부(LNL)에 대한 설명은 생략한다. 도 8에는 손톱(NL)의 각 부분들이 명확히 구분되는 것으로 도시되었으나, 본 발명이 이에 한정되는 것은 아니며, 각 부분의 색은 점차적으로 변화하며, 각 부분은 임의로 구분될 수 있다.
손가락 압력(PF)이 0 내지 0.3N일 때, 손톱 이미지(NIM)는 제1 색(CR1)을 갖는 손톱(NL)을 나타낼 수 있다. 예컨대, 제1 색(CR1)은 살구색 또는 분홍색을 나타낼 수 있다.
손가락 압력(PF)이 0.3N 내지 1N일 때, 손톱 이미지(NIM)는 제1 색(CR1) 및 제2 색(CR2)을 갖는 손톱(NL)을 나타낼 수 있다. 도 8에 도시된 바와 같이, 손톱(NL)의 제1 부분은 제1 색(CR1)을 갖고, 제2 부분은 제2 색(CR2)을 가질 수 있다. 제1 부분은 손톱(NL)의 상단에 위치하고, 제2 부분은 하단에 위치할 수 있다. 예컨대, 제2 색(CR2)은 적색 또는 적갈색을 나타낼 수 있다.
손가락 압력(PF)이 1N 내지 4N일 때, 손톱 이미지(NIM)는 제1 색(CR1), 제2 색(CR2) 및 제3 색(CR3)을 갖는 손톱(NL)을 나타낼 수 있다. 도 8에 도시된 바와 같이, 손톱(NL)의 제1 부분은 제1 색(CR1)을 갖고, 제2 부분은 제2 색(CR2)을 갖고, 제3 부분은 제3 색(CR3)을 가질 수 있다. 제1 부분은 손톱(NL)의 중단에 위치하고, 제2 부분은 하단에 위치하고, 제3 부분은 상단에 위치할 수 있다. 예컨대, 제3 색(CR3)은 밝은 분홍색 또는 흰색을 나타낼 수 있다.
손가락 압력(PF)이 4N 이상일 때, 손톱 이미지(NIM)는 제1 색(CR1), 제2 색(CR2) 및 제3 색(CR3)을 갖는 손톱(NL)을 나타낼 수 있다. 도 8에 도시된 바와 같이, 손톱(NL)의 제1 부분은 제1 색(CR1)을 갖고, 제2 부분은 제2 색(CR2)을 갖고, 제3 부분은 제3 색(CR3)을 가질 수 있다. 제1 부분은 손톱(NL)의 중단에 위치하고, 제2 부분은 하단에 위치하고, 제3 부분은 상단에 위치할 수 있다. 이때, 손가락 압력(PF)이 1N 내지 4N일 때보다, 제3 부분이 더 넓어질 수 있다.
도 9은 본 발명의 실시예에 따른 전자장치(DD)의 구동방법을 나타내는 도면이다.
도 1 내지 도 9를 참조하면, 전자장치(DD)는 손톱 이미지(NIM)를 기초로, 구부림 정보(FI)를 생성할 수 있다.
도 9에는 손가락(FG)의 구부림 상태(Flexion) 및 손가락(FG)의 핌 상태(Extension)에 따른 손톱 이미지(NIM)가 예시적으로 도시된다.
도 9에는 손톱(NL)의 각 부분들이 명확히 구분되는 것으로 도시되었으나, 본 발명이 이에 한정되는 것은 아니며, 각 부분의 색은 점차적으로 변화하며, 각 부분은 임의로 구분될 수 있다.
손가락(FG)이 구부림 상태(Flexion)일 때, 손톱 이미지(NIM)는 제1 색(CR1) 및 제2 색(CR2)을 갖는 손톱(NL)을 나타낼 수 있다. 도 9에 도시된 바와 같이, 손톱(NL)의 제1 부분은 제1 색(CR1)을 갖고, 제2 부분은 제2 색(CR2)을 가질 수 있다. 예컨대, 제1 부분은 손톱(NL)의 상단에 위치하고, 제2 부분은 하단에 위치할 수 있다.
손가락(FG)이 핌 상태(Extension)일 때, 손톱 이미지(NIM)는 제1 색(CR1) 및 제2 색(CR2)을 갖는 손톱(NL)을 나타낼 수 있다. 도 9에 도시된 바와 같이, 손톱(NL)의 제1 부분은 제1 색(CR1)을 갖고, 제2 부분은 제2 색(CR2)을 가질 수 있다. 예컨대, 제1 부분은 손톱(NL)의 중단에 위치하고, 제2 부분은 제1 부분을 에워쌀 수 있다.
도 10은 본 발명의 실시예에 따른 전자장치(DD)의 구동방법을 나타내는 도면이다.
도 1 내지 도 10를 참조하면, 전자장치(DD)는 손톱 이미지(NIM)를 기초로, 방향 정보(DI)를 생성할 수 있다.
도 10에는 손가락(FG)이 누르는 힘, 즉, 손가락 압력(PF)의 방향에 따른 손톱 이미지(NIM)가 예시적으로 도시된다.
도 10에는 손톱(NL)의 각 부분들이 명확히 구분되는 것으로 도시되었으나, 본 발명이 이에 한정되는 것은 아니며, 각 부분의 색은 점차적으로 변화하며, 각 부분은 임의로 구분될 수 있다.
손가락 압력(PF)의 방향이 위쪽 방향일 때, 손톱 이미지(NIM)는 제1 색(CR1) 및 제3 색(CR3)을 갖는 손톱(NL)을 나타낼 수 있다. 도 10에 도시된 바와 같이, 손톱(NL)의 제1 부분은 제1 색(CR1)을 갖고, 제3 부분은 제3 색(CR3)을 가질 수 있다. 예컨대, 제1 부분은 손톱(NL)의 상단 및 하단에 위치하고, 제3 부분은 중단에 위치할 수 있다.
손가락 압력(PF)의 방향이 아래쪽 방향일 때, 손톱 이미지(NIM)는 제1 색(CR1), 제2 색(CR2) 및 제3 색(CR3)을 갖는 손톱(NL)을 나타낼 수 있다. 도 10에 도시된 바와 같이, 손톱(NL)의 제1 부분은 제1 색(CR1)을 갖고, 제2 부분은 제2 색(CR2)을 갖고, 제3 부분은 제3 색(CR3)을 가질 수 있다. 예컨대, 제1 부분은 손톱(NL)의 중단에 위치하고, 제2 부분은 하단에 위치하고, 제3 부분은 상단에 위치할 수 있다.
손가락 압력(PF)의 방향이 왼쪽 방향일 때, 손톱 이미지(NIM)는 제1 색(CR1) 및 제3 색(CR3)을 갖는 손톱(NL)을 나타낼 수 있다. 도 10에 도시된 바와 같이, 손톱(NL)의 제1 부분은 제1 색(CR1)을 갖고, 제3 부분은 제3 색(CR3)을 가질 수 있다. 예컨대, 제1 부분은 손톱(NL)의 우측단에 위치하고, 제3 부분은 좌측단에 위치할 수 있다.
손가락 압력(PF)의 방향이 오른쪽 방향일 때, 손톱 이미지(NIM)는 제1 색(CR1) 및 제3 색(CR3)을 갖는 손톱(NL)을 나타낼 수 있다. 도 10에 도시된 바와 같이, 손톱(NL)의 제1 부분은 제1 색(CR1)을 갖고, 제3 부분은 제3 색(CR3)을 가질 수 있다. 예컨대, 제1 부분은 손톱(NL)의 좌측단에 위치하고, 제3 부분은 우측단에 위치할 수 있다.
도 11은 본 발명의 실시예에 따른 표시화소(PXL)의 단면을 나타내는 도면이다. 도 11에는 상부(P1)에 포함된 표시화소(PXL) 및 기판(SUB)의 단면이 도시된다.
도 1 내지 도 11을 참조하면, 표시화소(PXL)는 기판(SUB) 상에 제공되는 적어도 하나의 박막 트랜지스터(TFT), 및 박막 트랜지스터(TFT)에 접속되는 표시소자(OLED)를 포함할 수 있다. 예컨대, 표시소자(OLED)는 유기 발광 소자일 수 있다.
기판(SUB)은 투명 절연 물질을 포함하여 광을 투과시킬 수 있다. 기판(SUB)의 외부로 노출되는 표면, 즉, 기판(SUB)의 외부면은 감지면(SS)일 수 있다.
또한, 기판(SUB)은 가요성(Flexible) 기판일 수 있다. 가요성 기판은 고분자 유기물을 포함하는 필름 기판 및 플라스틱 기판을 포함할 수 있다. 또한, 가요성 기판은 유리 섬유 강화플라스틱(FRP, fiber glass reinforced plastic)을 포함할 수도 있다. 기판(SUB)에 적용되는 물질은 상기 표시 장치의 제조 공정 시, 높은 처리 온도에 대해 저항성(또는 내열성)을 갖는 것이 바람직하다.
박막 트랜지스터(TFT)는 기판(SUB) 상에 제공될 수 있다. 박막 트랜지스터(TFT)는 게이트 라인(미도시) 및 데이터 라인(미도시)에 연결될 수 있다. 박막 트랜지스터(TFT)는 화소 반도체층(PAL), 게이트 전극(GE), 소스 전극(SE) 및 드레인 전극(DE)을 포함할 수 있다.
화소 반도체층(PAL)은 기판(SUB) 상에 제공될 수 있다.
예컨대, 화소 반도체층(PAL)은 비정질 실리콘(amorphous Si), 다결정 실리콘(poly crystalline Si), 산화물 반도체 및 유기물 반도체 중 하나를 포함할 수 있다. 화소 반도체층(PAL)에서, 소스 전극(SE) 및 드레인 전극(DE)과 접속하는 영역은 불순물이 도핑 또는 주입된 소스 영역 및 드레인 영역일 수 있다. 소스 영역 및 드레인 영역 사이의 영역은 채널 영역일 수 있다.
상기 화소 반도체층(PAL) 상에는 제1 게이트 절연막(GI1)이 제공될 수 있다. 제1 게이트 절연막(GI1)은 화소 반도체층(PAL)을 커버하며, 화소 반도체층(PAL) 및 게이트 전극(GE)을 절연시킬 수 있다.
제1 게이트 절연막(GI1)은 유기 절연 물질 및 무기 절연 물질 중 적어도 하나를 포함할 수 있다. 예를 들면, 상기 제1 게이트 절연막(GI1)은 실리콘 산화물 및 실리콘 질화물 중 적어도 하나를 포함할 수 있다.
게이트 전극(GE)은 상기 제1 게이트 절연막(GI1) 상에 제공될 수 있다. 게이트 전극(GE)은 저저항 도전 물질을 포함할 수 있으며, 화소 반도체층(PAL)에 중첩될 수 있다.
게이트 전극(GE) 상에는 제2 게이트 절연막(GI1)이 제공될 수 있다. 제2 게이트 절연막(GI2)은 유기 절연 물질 및 무기 절연 물질 중 적어도 하나를 포함할 수 있다. 예를 들면, 상기 제2 게이트 절연막(GI2)은 실리콘 산화물 및 실리콘 질화물 중 적어도 하나를 포함할 수 있다.
제2 게이트 절연막(GI1) 상에는 층간 절연막(ILD)이 제공될 수 있다. 층간 절연막(ILD)은 유기 절연 물질 및 무기 절연 물질 중 적어도 하나를 포함할 수 있다. 예를 들면, 층간 절연막(ILD)은 실리콘 산화물 및 실리콘 질화물 중 적어도 하나를 포함할 수 있다.
층간 절연막(ILD)은 소스 전극(SE)과 드레인 전극(DE), 및 게이트 전극(GE)을 절연시킬 수 있다.
제1 게이트 절연막(GI1), 제2 게이트 절연막(GI2) 및 층간 절연막(ILD)을 관통하는 콘택 홀들은 화소 반도체층(PAL)의 소스 영역 및 드레인 영역을 노출시킬 수 있다.
소스 전극(SE) 및 드레인 전극(DE)은 층간 절연막(ILD) 상에 서로 이격되어 제공될 수 있다. 소스 전극(SE) 및 상기 드레인 전극(DE)은 저저항 도전 물질을 포함할 수 있다.
소스 전극(SE)의 일단은 상기 데이터 라인에 접속할 수 있다. 소스 전극(SE)의 타단은 상기 콘택 홀들 중 하나를 통하여 소스 영역에 접속할 수 있다.
드레인 전극(DE)의 일단은 콘택 홀들 중 다른 하나를 통하여 드레인 영역에 접속할 수 있다. 드레인 전극(DE)의 타단은 표시소자(OLED)에 접속할 수 있다.
박막 트랜지스터(TFT) 상에는 보호막(PSV)이 제공될 수 있다. 상기 보호막(PSV)은 박막 트랜지스터(TFT)를 커버할 수 있다. 상기 보호막(PSV)의 일부는 제거되어, 소스 전극(SE) 및 드레인 전극(DE) 중 하나, 예를 들면, 드레인 전극(DE)을 노출시킬 수 있다.
보호막(PSV)은 적어도 하나의 막을 포함할 수 있다. 예를 들면, 보호막(PSV)은 무기 보호막 및 상기 무기 보호막 상에 제공된 유기 보호막을 포함할 수 있다. 무기 보호막은 실리콘 산화물 및 실리콘 질화물 중 적어도 하나를 포함할 수 있다. 유기 보호막은 아크릴(acryl), 폴리이미드(PI, polyimide), 폴리아미드(PA, polyamide) 및 벤조시클로부텐(BCB, benzocyclobutene) 중 하나를 포함할 수 있다. 또한, 유기 보호막은 투명하고, 유동성이 있어 하부 구조의 굴곡을 완화시켜 평탄화시킬 수 있는 평탄화막일 수 있다.
표시소자(OLED)는 보호막(PSV) 상에 제공될 수 있다. 표시소자(OLED)는 박막 트랜지스터(TFT)에 접속하는 제1 하부 전극(AE1), 제1 하부 전극(AE1) 상에 제공되는 발광층(EML), 및 발광층(EML) 상에 제공되는 제1 상부 전극(CE1)을 포함할 수 있다. 제1 하부 전극(AE1) 및 제1 상부 전극(CE1) 중 어느 하나는 애노드(anode) 전극일 수 있으며, 다른 하나는 캐소드(cathode) 전극일 수 있다. 예를 들면, 제1 하부 전극(AE1)은 애노드 전극일 수 있으며, 제1 상부 전극(CE1)은 캐소드 전극일 수 있다.
또한, 제1 하부 전극(AE1) 및 제1 상부 전극(CE1) 중 적어도 하나는 투과형 전극일 수 있다. 예를 들면, 상기 표시소자(OLED)가 배면 발광형 유기 발광 소자인 경우, 제1 하부 전극(AE1)이 투과형 전극이며, 제1 상부 전극(CE1)이 반사형 전극일 수 있다. 표시소자(OLED)가 전면 발광형 유기 발광 소자인 경우, 제1 하부 전극(AE1)이 반사형 전극이며, 제1 상부 전극(CE1)이 투과형 전극일 수 있다. 표시소자(OLED)가 양면 발광형 유기 발광 소자인 경우, 제1 하부 전극(AE1) 및 상기 제1 상부 전극(CE1) 모두 투과형 전극일 수 있다. 본 실시예에서는 표시소자(OLED)가 전면 발광형 유기 발광 소자이며, 제1 하부 전극(AE1)이 애노드 전극인 경우를 예로서 설명한다.
제1 하부 전극(AE1)은 보호막(PSV) 상에 제공될 수 있다. 제1 하부 전극(AE1)은 다층막 구조를 가질 수 있다. 예컨대, 제1 하부 전극(AE1)은 광을 투과시킬 수 있는 투명 도전막(미도시), 광을 반사시킬 수 있는 반사막(미도시) 및 투명 도전막(미도시)이 순차적으로 적층된 구조를 가질 수 있다. 즉, 반사막은 투명 도전막 사이에 제공될 수 있다. 반사막 아래에 위치한 투명 도전막은 드레인 전극(DE)과 접속할 수 있다.
투명 도전막은 투명 도전성 산화물을 포함할 수 있다. 예를 들어, 투명 도전막은 ITO(Indium Tin Oxide), IZO(Indium Zinc Oxide), AZO(Aluminum Zinc Oxide), GZO(gallium doped zinc oxide), ZTO(zinc tin oxide), GTO(Gallium tin oxide) 및 FTO(fluorine doped tin oxide) 중 적어도 하나의 투명 도전성 산화물을 포함할 수 있다.
반사막은 광을 반사시킬 수 있는 물질을 포함할 수 있다. 예를 들면, 반사막은 알루미늄(Al), 은(Ag), 크롬(Cr), 몰리브덴(Mo), 백금(Pt), 니켈(Ni) 및 이들의 합금 중 적어도 하나를 포함할 수 있다.
제1 하부 전극(AE1) 상에는 화소 정의막(PDL)이 제공될 수 있다. 화소 정의막(PDL)은 상기 화소 영역들 사이에 제공되며, 제1 하부 전극(AE1)을 노출시킬 수 있다. 또한, 화소 정의막(PDL)은 제1 하부 전극(AE1)의 에지부와 중첩할 수 있다.
화소 정의막(PDL)은 유기 절연 물질을 포함할 수 있다.
제1 상부 전극(CE1)은 발광층(EML) 상에 제공될 수 있다. 제1 상부 전극(CE1)은 반투과 반사막일 수 있다. 실시예에 따라, 제1 상부 전극(CE1)은 광을 투과시킬 수 있을 정도의 두께를 가지는 박형 금속층일 수 있다. 제1 상부 전극(CE1)은 광의 일부는 투과시키고, 광의 나머지는 반사시킬 수 있다. 예컨대, 반투과 반사막은 자외선 및 가시광선 영역의 광은 투과시키고, 적외선 영역의 광은 반사시킬 수 있다.
제1 상부 전극(CE1)은 투명 도전막에 비하여 일함수가 낮은 물질을 포함할 수 있다. 예를 들면, 제1 상부 전극(CE1)은 몰리브덴(Mo), 텅스텐(W), 은(Ag), 마그네슘(Mg), 알루미늄(Al), 백금(Pt), 팔라듐(Pd), 금(Au), 니켈(Ni), 네오디뮴(Nd), 이리듐(Ir), 크롬(Cr), 리튬(Li), 칼슘(Ca) 및 이들의 합금 중 적어도 하나를 포함할 수 있다.
발광층(EML)에서 출사된 광 중 일부는 제1 상부 전극(CE1)을 투과하지 못하고, 제1 상부 전극(CE1)에서 반사된 광은 제1 하부 전극(AE1)의 반사막에서 다시 반사될 수 있다. 즉, 반사막 및 제1 상부 전극(CE1) 사이에서, 상기 발광층(EML)에서 출사된 광은 공진할 수 있다. 광의 공진에 의하여 상기 표시소자(OLED)의 광 추출 효율은 향상될 수 있다.
캡핑층(ECL)은 제1 상부 전극(CE1) 상에 제공될 수 있다. 캡핑층(ECL)은 표시소자(OLED)를 커버하여, 표시소자(OLED)로 산소 및 수분이 침투하는 것을 방지할 수 있다. 캡핑층(ECL)의 외부로 노출되는 표면, 즉, 캡핑층(ECL)의 외부면은 표시면(DS)일 수 있다.
한편, 본 실시예에서는 상기 표시소자(OLED)를 외부 환경과 격리하기 위하여 캡핑층(ECL)을 적용함을 예로서 설명하였으나, 이에 한정되는 것은 아니다. 표시소자(OLED)를 외부 환경과 격리하기 위하여, 캡핑층(ECL) 대신 봉지 기판이 적용될 수도 있다. 봉지 기판은 실런트를 통하여 기판(SUB)과 합착될 수 있다. 봉지 기판을 이용하여 상기 표시소자(OLED)를 외부 환경과 격리하는 경우, 캡핑층(ECL)은 생략될 수도 있다.
도 12a 및 도 12b는 본 발명의 실시예에 따른 광 방출부(LE)의 단면을 나타내는 도면이다. 도 12a 및 도 12b에는 상부(P1)에 포함된 광 방출부(LE) 및 기판(SUB)의 단면이 도시된다.
설명의 중복을 방지하기 위하여, 도 11에서 설명된 표시화소(PXL)의 단면과의 차이점을 중심으로 설명한다. 따라서, 아래에서 설명되는 내용을 제외하고, 도 11에 도시된 실시예는 도 12a 및 도 12b에 도시된 광 방출부(LE)의 단면에 그대로 적용될 수 있다.
도 12a를 참조하면, 표시소자(OLED)는 박막 트랜지스터(TFT)에 접속하는 제2 하부 전극(AE2), 제2 하부 전극(AE2) 상에 제공되는 발광층(EML), 및 발광층(EML) 상에 제공되는 제2 상부 전극(CE2)을 포함할 수 있다. 제2 하부 전극(AE2) 및 제2 상부 전극(CE2) 중 어느 하나는 애노드(anode) 전극일 수 있으며, 다른 하나는 캐소드(cathode) 전극일 수 있다. 예를 들면, 제2 하부 전극(AE2)은 애노드 전극일 수 있으며, 제2 상부 전극(CE2)은 캐소드 전극일 수 있다.
제2 하부 전극(AE2)은 보호막(PSV) 상에 제공될 수 있다. 제2 하부 전극(AE2)은 단층막 구조를 가질 수 있다. 예컨대, 제2 하부 전극(AE2)은 광을 투과시킬 수 있는 투명 도전막(미도시)을 포함할 수 있다. 투명 도전막은 드레인 전극(DE)과 접속할 수 있다.
제2 상부 전극(CE2)은 반투과 반사막일 수 있다. 실시예에 따라, 제2 상부 전극(CE2)은 자외선 및 가시광선 영역의 광을 투과시키고, 적외선 영역의 광을 반사시킬 수 있다.
발광층(EML)에서 출사된 광 중 일부(예컨대, 적외선)는 제2 상부 전극(CE2)을 투과하지 못하고, 제2 상부 전극(CE2)에서 반사된 광은 제2 하부 전극(AE)을 투과할 수 있다. 즉, 발광층(EML)에서 출사된 광 중 일부(예컨대, 적외선)는 기판(SUB)을 향하여 방출될 수 있다. 따라서, 광 방출부(LE)는 감지면(SS)을 향하여, 광을 방출할 수 있다.
도 12b를 참조하면, 표시소자(OLED)는 박막 트랜지스터(TFT)에 접속하는 제2 하부 전극(AE2), 제2 하부 전극(AE2) 상에 제공되는 발광층(EML), 및 발광층(EML) 상에 제공되는 제2 상부 전극(CE2)을 포함할 수 있다. 제2 하부 전극(AE2) 및 제2 상부 전극(CE2) 중 어느 하나는 애노드(anode) 전극일 수 있으며, 다른 하나는 캐소드(cathode) 전극일 수 있다. 예를 들면, 제2 하부 전극(AE2)은 애노드 전극일 수 있으며, 제2 상부 전극(CE2)은 캐소드 전극일 수 있다.
제2 하부 전극(AE2)은 보호막(PSV) 상에 제공될 수 있다. 제2 하부 전극(AE2)은 단층막 구조를 가질 수 있다. 예컨대, 제2 하부 전극(AE2)은 광을 투과시킬 수 있는 투명 도전막(미도시)을 포함할 수 있다. 투명 도전막은 드레인 전극(DE)과 접속할 수 있다.
제2 상부 전극(CE2)은 광을 투과시킬 수 있는 투명 도전막(미도시)을 포함할 수 있다.
반투과 반사층(HRL)은 캡핑층(ECL) 상에 제공될 수 있다. 반투과 반사층(HRL)은 표시소자(OLED)의 발광층(EML)과 중첩되도록 배치될 수 있다.
발광층(EML)에서 출사된 광 중 일부(예컨대, 적외선)는 반투과 반사층(HRL)을 투과하지 못하고, 반투과 반사층(HRL)에서 반사된 광은 제2 하부 전극(AE2) 및 제2 상부 전극(CE2)을 투과할 수 있다. 즉, 발광층(EML)에서 출사된 광 중 일부(예컨대, 적외선)는 기판(SUB)을 향하여 방출될 수 있다. 따라서, 광 방출부(LE)는 감지면(SS)을 향하여, 광을 방출할 수 있다.
도 13은 본 발명의 실시예에 따른 광 감지부(LSP)의 단면을 나타내는 도면이다.
설명의 중복을 방지하기 위하여, 도 11에서 설명된 표시화소(PXL)의 단면과의 차이점을 중심으로 설명한다. 따라서, 아래에서 설명되는 내용을 제외하고, 도 11에 도시된 실시예는 도 13에 도시된 광 감지부(LSP)의 단면에 그대로 적용될 수 있다.
도 1 내지 도 13을 참조하면, 광 감지부(LSP)는 기판(SUB) 상에 제공될 수 있다. 광 감지부(LSP)는 감지 반도체층(SAL), 게이트 전극(GE), 소스 전극(SE) 및 드레인 전극(DE)을 포함할 수 있다.
감지 반도체층(SAL)은 제1 게이트 절연막(GI1) 상에 제공될 수 있다.
감지 반도체층(SAL)은 외부로부터 입사되는 광(예컨대, 적외선)에 대응하여, 감지 전류를 생성할 수 있다. 예컨대, 감지 반도체층(SAL)은 감지면(SS)을 통해 입사되는 광(예컨대, 적외선)에 대응하여, 감지 전류를 생성할 수 있다.
예컨대, 감지 반도체층(SAL)은 비정질 실리콘-게르마늄(amorphous Si-Ge)을 포함할 수 있다. 감지 반도체층(SAL)에서, 소스 전극(SE) 및 드레인 전극(DE)과 접속하는 영역은 불순물이 도핑 또는 주입된 소스 영역 및 드레인 영역일 수 있다. 소스 영역 및 드레인 영역 사이의 영역은 채널 영역일 수 있다.
도 13에 도시되지 않았으나, 오믹 컨택층(미도시)은 감지 반도체층(SAL) 상에 제공될 수 있다.
감지 반도체층(SAL) 상에는 제2 게이트 절연막(GI2)이 제공될 수 있다. 제2 게이트 절연막(GI2)은 감지 반도체층(SAL)을 커버하며, 감지 반도체층(SAL) 및 게이트 전극(GE)을 절연시킬 수 있다.
게이트 전극(GE)은 상기 제2 게이트 절연막(GI2) 상에 제공될 수 있다. 게이트 전극(GE)은 감지 반도체층(SAL)에 중첩될 수 있다. 게이트 전극(GE)은 표시면(DS)으로부터 감지 반도체층(SAL)으로 입사되는 외부광을 차단할 수 있다.
게이트 전극(GE) 상에는 층간 절연막(ILD)이 제공될 수 있다. 층간 절연막(ILD)은 소스 전극(SE)과 드레인 전극(DE), 및 게이트 전극(GE)을 절연시킬 수 있다.
제2 게이트 절연막(GI2) 및 층간 절연막(ILD)을 관통하는 콘택 홀들은 감지 반도체층(SAL)의 소스 영역 및 드레인 영역을 노출시킬 수 있다.
소스 전극(SE) 및 드레인 전극(DE)은 층간 절연막(ILD) 상에 서로 이격되어 제공될 수 있다.
소스 전극(SE)의 타단은 콘택 홀들 중 하나를 통하여 소스 영역에 접속할 수 있다.
드레인 전극(DE)의 일단은 콘택 홀들 중 다른 하나를 통하여 드레인 영역에 접속할 수 있다.
소스 전극(SE) 및 드레인 전극(DE) 상에는 보호막(PSV), 화소 정의막(PDL) 및 캡핑층(ECL)이 제공될 수 있다.
상술한 도 11 내지 도 13에 각각 도시된 표시화소(PXL), 광 방출부(LE) 및 광 감지부(LSP)는 상부(P1)에 포함된 기판(SUB) 상에 구현될 수 있다. 또한, 도 13에 도시된 광 감지부(LSP)는 하부(P2)에 포함된 기판(SUB) 상에 구현될 수 있다.
이상에서는 본 발명의 바람직한 실시예를 참조하여 설명하였지만, 해당 기술 분야의 숙련된 당업자 또는 해당 기술 분야에 통상의 지식을 갖는 자라면, 후술될 특허청구범위에 기재된 본 발명의 사상 및 기술 영역으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있음을 이해할 수 있을 것이다.
따라서, 본 발명의 기술적 범위는 명세서의 상세한 설명에 기재된 내용으로 한정되는 것이 아니라 특허청구범위에 의해 정하여져야만 할 것이다.
DD: 전자장치
P1: 상부
P2: 하부
P3: 측부
DS: 표시면
SS: 감지면
RS: 보조면

Claims (19)

  1. 손가락에 장착되는 전자장치에 있어서,
    상기 손가락의 손톱 상에 위치하는 상부;
    상기 손가락의 지문면 하에 위치하는 하부; 및
    상기 상부 및 상기 하부를 서로 연결하는 측부를 포함하고,
    상기 상부는,
    표시영역 및 감지영역을 포함하는 기판;
    상기 표시 영역에 배치되며, 상기 상부의 전면인 표시면을 통해 이미지를 표시하기 위한 표시화소들;
    상기 감지 영역에 배치되며, 상기 상부의 배면인 감지면을 통해 상기 손톱으로 광을 방출하기 위한 광 방출부들; 및
    상기 감지영역에 배치되며, 상기 감지면을 통해 반사광을 감지하기 위한 광 감지부들을 포함하고,
    상기 반사광은 상기 손톱에 반사된 상기 광이며,
    상기 표시화소들 각각은,
    상기 기판 상에 제공된 화소 반도체층;
    상기 화소 반도체층에 중첩되는 제1 게이트 전극; 및
    상기 화소 반도체층 및 상기 제1 게이트 전극 사이에 제공되는 제1 게이트 절연막을 포함하고,
    상기 광 감지부들 각각은,
    상기 제1 게이트 절연막 상에 제공된 감지 반도체층;
    상기 감지 반도체층에 중첩되는 제2 게이트 전극; 및
    상기 감지 반도체층 및 상기 제2 게이트 전극 사이에 제공되는 제2 게이트 절연막을 포함하고,
    상기 상부는, 상기 손톱을 촬상하여 손톱 이미지를 생성하고, 상기 손톱 이미지를 기초로 상기 손가락의 움직임을 감지하는, 전자장치.
  2. 삭제
  3. 제1항에 있어서,
    상기 표시영역 및 상기 감지영역은, 서로 중첩되지 않는, 전자장치.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 표시영역 및 상기 감지영역은, 서로 중첩되는, 전자장치.
  5. 삭제
  6. 제1항에 있어서,
    상기 제2 게이트 전극은,
    상기 표시면으로부터 상기 감지 반도체층으로 입사되는 외부광을 차단하는, 전자장치.
  7. 제1항에 있어서,
    상기 화소 반도체층은,
    다결정 실리콘(poly crystalline Si)을 포함하고,
    상기 감지 반도체층은,
    비정질 실리콘-게르마늄(amorphous Si-Ge)을 포함하는, 전자장치.
  8. 제1항에 있어서,
    상기 표시화소들 각각에 포함된 표시소자는,
    투명 도전막 및 반사막을 포함하는 제1 하부 전극;
    상기 제1 하부 전극 상에 제공된 발광층; 및
    상기 발광층 상에 제공된 제1 상부 전극을 포함하고,
    상기 광 방출부들 각각에 포함된 표시소자는,
    상기 투명 도전막을 포함하는 제2 하부 전극;
    상기 제2 하부 전극 상에 제공된 발광층; 및
    상기 발광층 상에 제공된 제2 상부 전극을 포함하는, 전자장치.
  9. 제8항에 있어서,
    상기 제1 상부 전극 및 상기 제2 상부 전극은,
    적외선 영역의 광을 반사시키는 반투과 반사막인, 전자장치.
  10. 제8항에 있어서,
    상기 광 방출부 각각에 포함된 표시소자는,
    상기 제2 상부 전극 상에 제공되며, 상기 발광층에 중첩되는 반투과 반사층을 더 포함하고,
    상기 반투과 반사층은, 적외선 영역의 광을 반사시키는, 전자장치.
  11. 제10항에 있어서,
    상기 광 방출부 각각에 포함된 표시소자는,
    상기 제2 상부 전극 및 상기 반투과 반사층 사이에 제공된 캡핑층을 더 포함하는, 전자장치.
  12. 제1항에 있어서,
    상기 하부는,
    상기 지문면을 촬상하여, 생체 이미지를 생성하고, 상기 생체 이미지를 기초로 사용자의 심박을 감지하는, 전자장치.
  13. 제12항에 있어서,
    상기 하부는,
    보조영역을 포함하는 기판; 및
    상기 보조영역에 배치되며, 상기 하부의 전면인 보조면을 통해 투과광을 감지하기 위한 광 감지부들을 포함하고,
    상기 투과광은 상기 손가락을 투과한 상기 광인, 전자장치.
  14. 제1항에 있어서,
    상기 광은, 적외선인, 전자장치.
  15. 삭제
  16. 삭제
  17. 삭제
  18. 삭제
  19. 삭제
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