KR102669045B1 - 전자 디바이스, 타일형 전자 장치 및 그 동작 방법 - Google Patents

전자 디바이스, 타일형 전자 장치 및 그 동작 방법 Download PDF

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Abstract

전자 디바이스가 제공된다. 전자 디바이스는 기판을 포함하고, 전자 디바이스는 기판 상에 배치된 발광 소자, 감지 소자 및 블랙 매트릭스를 또한 포함한다. 감지 소자는 발광 소자에 인접하게 배치된다. 블랙 매트릭스는 복수의 개구 및 차광부를 가진다. 전자 디바이스는 발광 소자에 인접하고 발광 소자에 전기적으로 연결된 구동 소자를 더 포함한다. 감지 소자는 제1 박막 트랜지스터를 포함하고, 구동 소자는 제2 박막 트랜지스터를 포함한다. 기판의 법선 방향으로, 개구 중 하나는 감지 소자에 대응하여 배치되고, 차광부는 구동 소자에 대응하여 배치된다.

Description

전자 디바이스, 타일형 전자 장치 및 그 동작 방법{ELECTRONIC DEVICE, TILED ELECTRONIC APPARATUS AND OPERATING METHOD OF THE SAME}
관련 출원에 대한 상호 참조
본 출원은 2018년 10월 18일자 출원된 미국 가출원 제62/747,175호, 2018년 11월 19일자 출원된 미국 가출원 제62/769,026호 및 2019년 5월 23일자 출원된 중국 특허 출원 제201910433205.1호의 이익을 주장하며, 이들 전체는 참조로 여기에 포함된다.
기술 분야
본 개시 내용의 실시예는 전자 디바이스에 관한 것으로, 특히 감지 기능을 갖는 전자 디바이스, 이를 구비한 타일형 전자 장치 및 그 동작 방법에 관한 것이다.
발광 다이오드(LED)는 다양한 전자 디바이스에 널리 사용되어 왔다. 그러나, 전자 디바이스의 적용은 여전히 요구를 충족시킬 수 없다.
본 개시 내용의 일부 실시예에 따라 전자 디바이스가 제공된다. 전자 디바이스는 기판을 포함하고, 전자 디바이스는 기판 상에 배치된 발광 소자, 감지 소자 및 블랙 매트릭스를 역시 포함한다. 감지 소자는 발광 소자에 인접하게 배치된다. 블랙 매트릭스는 복수의 개구 및 차광부를 가진다. 전자 디바이스는 발광 소자에 인접하게 전기적으로 연결된 구동 소자를 더 포함한다. 감지 소자는 제1 박막 트랜지스터(TFT)를 포함하고, 구동 소자는 제2 박막 트랜지스터를 포함한다. 기판의 법선 방향으로, 개구 중 하나는 감지 소자에 대응하여 배치되고, 차광부는 구동 소자에 대응하여 배치된다.
본 개시 내용의 일부 실시예에 따르면, 타일형 전자 장치가 제공된다. 타일형 전자 장치는 복수의 전자 디바이스를 포함한다. 전자 디바이스 중 하나는 디스플레이 영역을 가지며, 기판, 복수의 발광 소자 및 복수의 감지 소자를 포함한다. 복수의 발광 소자는 기판 상에 배치되고 디스플레이 영역에 배치된다. 복수의 감지 소자는 디스플레이 영역에 배치되고 복수의 발광 소자에 인접하게 배치된다.
본 개시 내용의 일부 실시예에 따르면, 전자 디바이스의 동작 방법이 제공된다. 전자 디바이스는 제1 감지 소자 및 제2 감지 소자를 포함한다. 전자 디바이스의 동작 방법은 이미터를 이용하여 제1 신호를 방출하는 단계를 포함한다. 전자 디바이스의 동작 방법은 또한 제1 감지 소자에 의해 제1 신호를 수신하고 전자 디바이스에 의해 제1 동작을 실행하는 단계를 포함한다. 전자 디바이스의 동작 방법은 이미터를 이용하여 제2 신호를 방출하는 단계를 더 포함한다. 전자 디바이스의 동작 방법은 제2 감지 소자에 의해 제2 신호를 수신하고 전자 디바이스에 의해 제2 동작을 실행하는 단계를 포함한다. 제1 신호는 제2 신호와 상이하고, 제1 동작은 제2 동작과 상이하다.
본 개시 내용의 여러 양태들은 첨부 도면을 함께 판독시 다음의 상세한 설명으로부터 이해될 수 있다. 산업계에서의 표준 관행에 따라 다양한 특징부들은 비율대로 작성된 것은 아님을 알아야 한다. 실제, 다양한 특징부의 치수는 논의의 명확성을 위해 임의로 증감될 수 있다.
도 1은 본 개시 내용의 일 실시예에 따른 전자 디바이스를 나타낸 부분 단면도이다.
도 2는 본 개시 내용의 다른 실시예에 따른 전자 디바이스를 나타낸 부분 단면도이다.
도 3은 본 개시 내용의 일 실시예에 따른 전자 디바이스를 나타낸 부분 단면도이다.
도 4는 본 개시 내용의 다른 실시예에 따른 전자 디바이스를 나타낸 부분 단면도이다.
도 5는 본 개시 내용의 일 실시예에 따른 발광 소자의 듀티 사이클을 나타낸 개략도이다.
도 6은 본 개시 내용의 일 실시예에 따른 전자 디바이스를 나타낸 부분 단면도이다.
도 7은 본 개시 내용의 다른 실시예에 따른 전자 디바이스를 나타낸 부분 상면도이다.
도 8은 본 개시 내용의 다른 실시예에 따른 전자 디바이스를 나타낸 부분 단면도이다.
도 9는 본 개시 내용의 다른 실시예에 따른 전자 디바이스를 나타낸 부분 단면도이다.
도 10은 본 개시 내용의 일 실시예에 따른 감지 소자를 나타낸 부분 단면도이다.
도 11은 본 개시 내용의 다른 실시예에 따른 감지 소자를 나타낸 부분 단면도이다.
도 12는 본 개시 내용의 또 다른 실시예에 따른 감지 소자를 나타낸 부분 단면도이다.
도 13은 본 개시 내용의 일 실시예에 따른 전자 디바이스를 나타낸 부분 단면도이다.
도 14는 본 개시 내용의 다른 실시예에 따른 전자 디바이스를 나타낸 부분 단면도이다.
도 15는 본 개시 내용의 일 실시예에 따른 타일형 전자 장치를 나타낸 부분 단면도이다.
도 16은 전자 디바이스의 동작 방법의 블록도이다.
다음의 개시 내용은 제공된 주제의 여러 가지 다른 특징부의 구현을 위한 다수의 상이한 실시예 또는 실례를 제공한다. 본 개시 내용을 단순화하기 위해 구성 요소 및 배열의 특정 예들을 아래에 설명한다. 이들은 물론 단지 여러 가지 예일 뿐이고 한정하고자 의도된 것이 아니다. 예를 들면, 이어지는 설명에서 제2 특징부 상에 제1 특징부의 형성은 제1 및 제2 특징부가 직접 접촉되게 형성되는 실시예를 포함할 수 있고 제1 및 제2 특징부가 직접 접촉되지 않을 수 있게 추가의 특징부가 제1 및 제2 특징부 사이에 형성될 수 있는 실시예도 포함할 수 있다. 추가로, 본 개시 내용은 여러 예에서 참조 번호 및/또는 문자를 반복할 수 있다. 이러한 반복은 단순 및 명료를 위한 것으로 그 자체가 논의되는 다양한 실시예 및/또는 구성 간의 관계를 지시하는 것은 아니다.
또한, "아래"(예, beneath, below, lower), "위"(예, on, above, upper) 등의 공간 관계 용어는 여기서 도면에 예시되는 바와 같이 다른 요소(들) 또는 특징부(들)에 대한 하나의 요소 또는 특징부의 관계를 기술하는 설명의 용이성을 위해 사용될 수 있다. 공간 관계 용어는 도면에 표현된 배향 외에도 사용 중 또는 작동 중인 디바이스의 다른 배향을 포함하도록 의도된 것이다. 장치는 달리 배향될 수 있으며(90도 회전 또는 다른 배향), 여기 사용되는 공간 관계 기술어도 그에 따라 유사하게 해석될 수 있다.
"약", "대략" 및 "실질적으로" 등의 용어는 일반적으로 언급된 값의 +/-20%, 더 일반적으로 언급된 값의 +/-10%, 더 일반적으로 언급된 값의 +/-5%, 더 일반적으로 언급된 값의 +/-3%, 더 일반적으로 언급된 값의 +/-2%, 더 일반적으로 언급된 값의 +/-1%, 보다 더 일반적으로 언급된 값의 +/-0.5%를 의미한다. 본 개시 내용의 언급된 값은 근사값이다. 즉, "약", "대략" 및 "실질적으로"의 용어에 대한 특정 설명이 없으면, 언급된 값은 "약", "대략" 또는 "실질적으로"의 의미를 포함한다.
실시예의 일부 변형이 설명된다. 다양한 도면 및 예시적인 실시예 전체에 걸쳐, 유사한 참조 번호가 유사한 요소를 지정하기 위해 사용된다. 방법의 이전, 도중 및 이후에 추가의 동작이 제공될 수 있으며, 설명된 동작 중 일부는 방법의 다른 실시예에서 대체되거나 제거될 수 있음을 이해해야 한다.
실시예에서 설명된 "전자 디바이스"는 디스플레이 장치, 감지 장치, 안테나 장치, 타일형 장치, 플렉시블 장치, 임의의 다른 적용 가능한 장치 또는 이들의 조합일 수 있지만, 본 개시 내용은 이것에 한정되지 않는다.
도 1은 본 개시 내용의 일 실시예에 따른 전자 디바이스(100)의 부분 단면도이다. 간결성을 위해 전자 디바이스(100)의 모든 구성 요소가 도 1에 예시된 것은 아님을 알아야 한다.
도 1을 참조하면, 전자 디바이스(100)는 기판(10), 발광 소자(20), 감지 소자(31) 및 블랙 매트릭스(41)를 포함한다. 이 실시예에서, 발광 서자(20), 감지 소자(30) 및 블랙 매트릭스(40)는 모두 기판(10) 상에 배치된다. 감지 소자(31)는 발광 소자(20)에 인접하게 배치되고, 블랙 매트릭스(41)는 기판(10)의 상부면(10T)을 커버할 수 있다. 일부 실시예에서, 블랙 매트릭스(41)는 기판(10)의 법선 방향(N)으로 발광 소자(20)와 중첩되지 않는다. 일부 실시예에서, 블랙 매트릭스(41)는 기판(10)의 법선 방향(N)으로 감지 소자(31)와 중첩하지 않는다. 그러나, 본 개시 내용은 이것에 한정되지 않는다.
일부 실시예에서, 기판(10)은 경질의 기판 또는 플렉시블 기판일 수 있고, 기판(10)은 단일층 구조 또는 다층 구조일 수 있다. 예를 들어, 기판(10)은 인쇄 회로 기판(PCB)을 포함할 수 있고, 기판(10)의 재료는 유리, 석영, 사파이어 또는 임의의 다른 적용 가능한 경질 재료, 또는 폴리이미드(PI), 폴리에틸렌 테레프탈레이트(PET 또는 PETE), 폴리(메틸 메타크릴레이트)(PMMA) 또는 다른 적용 가능한 플렉시블 재료 또는 이들의 조합을 포함할 수 있다. 일부 실시예에서, 기판(10)의 재료는 액정 중합체(LCP), 폴리카보네이트(PC), 폴리프로필렌(PP), 다른 플라스틱 또는 중합체 재료 또는 이들의 조합을 포함할 수 있지만, 본 개시 내용은 이것에 한정되지 않는다.
일부 실시예에서, 기판(10)은 원소 반도체(예, 실리콘 또는 게르마늄), 화합물 반도체(예, 실리콘 탄화물(SiC), 갈륨 비소(GaAs), 인듐 비소화물(InAs) 또는 인듐 인화물(InP)), 합금 반도체(예, 실리콘 게르마늄(SiGe), 실리콘 게르마늄 탄화물(SiGeC), 갈륨 비소 인화물(GaAsP) 또는 갈륨 인듐 인화물(GaInP)), 기타 적용 가능한 반도체 또는 이들의 조합을 포함할 수 있다. 일부 실시예에서, 기판(10)은 반도체-온-인슐레이터(SOI) 기판일 수 있다. SOI 기판은 하부 기판, 하부 기판 상에 배치된 절연층, 및 절연층 상에 배치된 반도체 층을 포함할 수 있다. 일부 실시예에서, 기판(10)은 반도체 웨이퍼(예, 실리콘 웨이퍼 또는 임의의 다른 적용 가능한 반도체 웨이퍼)를 포함할 수 있다. 그러나, 본 개시 내용은 이것에 한정되는 것은 아니다.
일부 실시예에서, 기판(10)은 이온 주입 공정 및 또는 확산 공정과 같은 공정에 의해 형성된 다양한 p-형 도핑 영역 및/또는 n-형 도핑 영역을 포함할 수 있다. 예를 들어, 도핑 영역은 트랜지스터, 포토다이오드 및/또는 발광 다이오드를 형성하도록 구성될 수 있지만, 본 개시 내용은 이것에 제한되지 않는다.
일부 실시예에서, 기판(10)은 기판(10)에서 다양한 디바이스 영역을 분리하는 다양한 분리 특징부를 포함할 수 있다. 예를 들어, 분리 특징부는 얕은 트렌치 소자 분리(STI) 특징부를 포함할 수 있지만, 본 개시 내용은 이것에 제한되지 않는다. 일부 실시예에서, STI 특징부의 형성은 기판(10)에 트렌치를 에칭하는 단계 및 절연 재료(예, 실리콘 산화물, 실리콘 질화물 또는 실리콘 산질화물)로 트렌치를 충전하는 단계를 포함할 수 있다. 충전된 트렌치는 트렌치 내에 충전된 산화물 층 및 실리콘 질화물과 같은 다층 구조체를 가질 수 있다. 과잉의 절연 재료를 연마하여 제거하고 분리 특징부의 상부면을 평탄화하기 위해 화학적 기계적 연마(CMP) 공정이 수행될 수 있다.
일부 실시예에서, 기판(10)은 다양한 도전부(예, 도전 라인 또는 비아)를 포함할 수 있다. 예를 들어, 도전부는 알루미늄(Al), 구리(Cu), 텅스텐(W), 이들의 합금, 임의의 다른 적용 가능한 도전 재료 또는 이들의 조합으로 형성될 수 있다.
발광 소자(20)는 기판(10) 상에 배치된다. 일부 실시예에서, 발광 소자(20)는 램프, 전구, 발광 다이오드(LED), 양자점(QD), 형광 물질, 인광 물질, 임의의 다른 적용 가능한 발광 재료, 또는 이들의 조합을 포함할 수 있지만, 본 개시 내용은 이것에 제한되지 않는다. 일부 실시예에서, 발광 다이오드의 예는 유기 발광 다이오드(OLED), 양자점 발광 다이오드(QLED 또는 QDLED), 마이크로 발광 다이오드, 미니 발광 다이오드 또는 이들의 조합을 포함할 수 있지만, 본 개시 내용은 이것에 제한되지 않는다.
일부 실시예에서, 발광 소자(20)는 예를 들어, 전극, 반도체 층, 다중 양자 우물 또는 파장 변환층 등을 포함할 수 있지만, 본 개시 내용은 이것에 제한되지 않는다. 예를 들어, 발광 소자(20)는 제1 발광 칩(21)(예, 청색 발광 칩), 제2 발광 칩(23)(예, 녹색 발광 칩), 제3 발광 칩(25)(예, 적색 발광 칩)을 포함할 수 있고, 제1 발광 칩(21), 제2 발광 칩(23) 및 제3 발광 칩(25)은 패키지 구조체(27) 내에 형성될 수 있다. 예를 들어, 발광 소자(20)(제1 발광 칩(21), 제2 발광 칩(23) 및 제3 발광 칩(25) 중 적어도 하나)는 패키징 재료에 의해 봉지되어 패키지 구조체(27)를 형성하지만, 본 개시 내용은 이것에 제한되지 않는다. 발광 소자(20)에 포함되는 발광 칩의 수 및 종류는 도 1에 예시된 것에 한정되지 않음을 알아야 한다. 예를 들어, 일부 실시예에서, 발광 소자(20)는 제4 발광 칩(21)(예, 백색 발광 칩, 녹색 발광 칩, 황색 발광 칩 등)을 역시 포함할 수 있다.
감지 소자(31)는 기판(10) 상에 배치된다. 이 실시 예에서, 감지 소자(31)는 제1 발광 칩(21), 제2 발광 칩(23) 및/또는 제3 발광 칩(25)에 인접하게 배치되고, 패키지 구조체(27) 내에 형성된다. 예를 들어, 발광 소자(20)(제1 발광 칩(21), 제2 발광 칩(23) 및 제3 발광 칩(25) 중 적어도 하나) 및 감지 소자(31)는 패키지 재료에 의해 봉지되어 패키지 구조체(27)를 형성하지만, 본 개시 내용은 이것에 제한되지 않는다. 감지 소자(31)는 수신된 광 신호를 전류 신호로 변환할 수 있는 포토 다이오드 및/또는 임의의 다른 적용 가능한 소자와 같은 감광 소자일 수 있다.
도 1에 예시된 바와 같이. 감지 소자(31)는 전자 디바이스(100)(의 패키지 구조체(27))에 입사되는 주변 광(L)을 감지하는 데 사용된다. 사용자가 전자 디바이스(100)(의 패키지 구조체(27))의 표면에 손가락 또는 신체의 다른 부분이 접촉 또는 도달하면, 주변 광(L)에 대한 사용자 손가락의 영향에 의해 광도가 약화되므로 감지 소자(31)는 전자 디바이스(100)로 입사되는 광도의 변화를 감지함으로써 사용자가 손가락 또는 신체의 다른 부분으로 전자 디바이스(100)(의 패키지 구조체(27)의 위치에 접촉하거나 접근하고 있는 지를 판정하거나 이에 응답하여 특정 동작을 추가로 실행할 수 있다. 따라서, 전자 디바이스(100)는 나중에 상술되는 터치 디스플레이 장치에서와 유사하게 정보를 표시하거나 대화형 기능을 더 제공하는 데 사용될 수 있다.
일부 실시예에서, 사용자는 손가락 또는 신체의 다른 부분이 전자 디바이스(100)에 접촉 또는 접근할 필요가 없으며, 이미터(미도시)를 사용하여 감지 소자(31)에 의해 수신될 수 있는 파장을 가지는 광을 전자 디바이스(100)로 방출할 수 있어서, 감지 소자(31)는 이미터에 의해 방출되어 전자 디바이스(100)로 입사되는 광을 감지함으로써 전자 디바이스(100)로 지향되는 이미터에 의해 방출된 광의 위치를 판정하거나 이에 응답하여 특정 동작을 실행하여 대화형 기능을 추가로 제공할 수 있다. 예를 들어, 이미터는 적외선(IR) 펜 또는 레이저(자극 방사선의 방출에 의한 광 증폭) 펜일 수 있고, 감지 소자(31)는 적외선 또는 레이저 광선을 감지할 수 있지만, 본 개시 내용은 이것에 제한되지 않는다.
일부 실시예에서, 전자 디바이스(100)는 디스플레이 유닛, 로직 보드(예, 타이밍 컨트롤러(T-con))(미도시), 시스템 보드(미도시) 및 디스플레이 제어 보드(미도시)를 더 포함할 수 있다. 일부 실시예에서, 기판(10), 발광 소자(20), 감지 소자(31) 및 블랙 매트릭스(41)는 디스플레이 유닛에 배치될 수 있다. 일부 실시예에서, 로직 보드는 디스플레이 유닛 및 시스템 보드에 전기적으로 연결될 수 있다. 감지 소자가 신호를 수신하면, 신호는 로직 보드로 전송될 수 있고; 로직 보드는 감지 소자(31)에 의해 감지된 신호를 처리하고(예, 위치를 식별함), 처리 결과를 시스템 보드에 전송할 수 있다. 일부 실시예에서, 디스플레이 제어 보드는 시스템 보드 및 디스플레이 유닛에 전기적으로 연결될 수 있다. 예를 들어, 시스템 보드가 로직 보드로부터 처리 결과를 수신하면, 시스템 보드는 로직 보드의 처리 결과에 따라 처리 결과에 대응하는 명령을 결정하고(예, 특정 동작을 실행), 해당 명령을 디스플레이 제어 보드에 전송하고; 디스플레이 제어 보드는 수신된 명령에 따라 해당 동작을 수행하도록 디스플레이 유닛을 제어할 수 있다. 그러나, 본 개시 내용은 이것에 한정되는 것은 아니다. 본 개시 내용의 실시예에서 다른 적용 가능한 동작 방법이 전자 디바이스에 사용될 수 있다.
일부 실시예에서, 블랙 매트릭스(41)는 기판(10) 상에 배치된다. 이 실시예에서, 블랙 매트릭스(41)는 기판(10)의 상부면(10T)의 일부를 덮을 수 있다. 예를 들어, 도 1에 예시된 바와 같이, 블랙 매트릭스(41)는 복수의 개구(411) 및 차광부(412)를 가질 수 있다. 개구(411)는 패키지 구조체(27)에 대응하여 배치될 수 있고, 차광부(412)는 기판(10)의 법선 방향(N)으로 패키지 구조체(27)와 중첩하지 않지만, 본 개시 내용은 이것에 한정되지 않는다. 일부 실시예에서, 차광부(412)는 패키지 구조체(27)와 접촉할 수 있지만, 본 개시 내용은 이것에 제한되지 않는다. 일부 실시예에서, 차광부(412)와 패키지 구조체(27) 사이에 갭이 존재할 수 있지만, 본 개시 내용은 이것에 제한되지 않는다. 기판(10)은 다른 라우팅을 포함할 수 있기 때문에, 라우팅은 주변 광(L)을 반사하여 전자 디바이스(100)로 입사되는 해당 광을 감지하는 감지 소자(31)에 영향을 미칠 수 있다. 따라서, 차광부(412)를 제공하는 것에 의해 감지 소자(31)의 정확도를 향상시킬 수 있다.
일부 실시예에서, 블랙 매트릭스(41)의 재료는 포토레지스트(예, 블랙 포토레지스트, 또는 투명하지 않은 다른 적용 가능한 포토레지스트), 잉크(예, 블랙 잉크, 또는 투명하지 않은 다른 적용 가능한 잉크), 몰딩 화합물(예, 블랙 몰딩 화합물 또는 투명하지 않은 다른 적용 가능한 몰딩 화합물), 땜납 마스크(예, 블랙 땝납 마스크 또는 투명하지 않은 다른 적용 가능한 땜납 마스크), 에폭시 중합체, 임의의 다른 적용 가능한 재료 또는 이들의 조합을 포함할 수 있지만, 본 개시 내용은 이것에 제한되지 않는다. 일부 실시예에서, 블랙 매트릭스(41)의 재료는 광 경화 재료, 열 경화 재료 또는 이들의 조합을 포함할 수 있지만, 본 개시 내용은 이것에 한정되는 것은 아니다. 일부 실시예에서, 블랙 매트릭스(41)는 에칭 공정, 코팅 공정 또는 증착 공정에 의해 형성될 수 있다.
도 2는 본 개시 내용의 다른 실시예에 따른 전자 디바이스(102)를 나타낸 부분 단면도이다. 유사하게, 간결성을 위해 전자 디바이스(102)의 모든 구성 요소가 도 1에 예시된 것은 아니다.
도 2를 참조하면, 전자 디바이스(102)는 기판(10), 발광 소자(20), 감지 소자(31) 및 블랙 매트릭스(41)를 포함한다. 이 실시예에서, 발광 소자(20), 감지 소자(31) 및 블랙 매트릭스(41)는 모두 기판(10) 상에 배치된다. 감지 소자(31)는 발광 소자(20)에 인접하게 배치되고, 블랙 매트릭스(41)는 기판(10)의 상부면(10T)을 덮을 수 있다. 일부 실시예에서, 블랙 매트릭스(41)는 기판(10)의 법선 방향(N)으로 발광 소자(20)와 중첩하지 않는다. 일부 실시예에서, 블랙 매트릭스(41)는 기판(10)의 법선 방향(N)으로 감지 소자(31)와 중첩하지 않는다.
본 실시예에서, 발광 소자(20)는 제1 발광 칩(21), 제2 발광 칩(23), 제3 발광 칩(25)을 포함할 수 있고, 제1 발광 칩(21), 제2 발광 칩(23) 및 제3 발광 칩(25)은 패키지 구조체(27') 내에 형성될 수 있다. 도 1에 예시된 전자 디바이스(100)와의 차이점은 전자 디바이스(102)의 감지 소자(31)가 패키지 구조체(27') 내부가 아니라 패키지 구조체(27') 사이에 형성된다는 것이다. 또한, 도 2에 예시된 바와 같이. 블랙 매트릭스(41)는 복수의 개구(411) 및 차광부(412)를 가질 수 있다. 개구(411)는 패키지 구조체(27') 및 감지 소자(31)에 대응하여 배치될 수 있고, 차광부(412)는 기판(10)의 법선 방향(N)으로 패키지 구조체(27') 및 감지 소자(31)와 중첩하지 않지만, 본 개시 내용은 이것에 제한되지 않는다. 일부 실시예에서, 차광부(412)는 패키지 구조체(27') 및/또는 감지 소자(31)와 접촉할 수 있지만, 본 개시 내용은 이것에 제한되지 않는다. 일부 실시예에서, 차광부(412)와 패키지 구조체(27') 및/또는 감지 소자(31) 사이에 갭이 존재할 수 있지만, 본 개시 내용은 이것에 제한되지 않는다.
유사하게, 감지 소자(31)는 전자 디바이스(102)로 입사되는 주변 광(L)을 감지하는 데 사용될 수 있다. 사용자가 전자 디바이스(102)의 표면에 손가락 또는 신체의 다른 부분이 접촉 또는 도달하면, 주변 광(L)에 대한 사용자 손가락의 영향에 의해 광도가 약화되므로 감지 소자(31)는 전자 디바이스(102)로 입사되는 광도의 변화를 감지함으로써 사용자가 손가락 또는 신체의 다른 부분으로 전자 디바이스(102)의 위치에 접촉하거나 접근하고 있는 지를 판정하거나 이에 응답하여 특정 동작을 추가로 실행할 수 있다. 또한, 이미터(예, IR 펜, 레이저 펜 등)가 감지 소자(31)에 의해 수신될 수 있는 파장을 가지는 광을 전자 디바이스(102)로 방출할 때, 감지 소자(31)는 이미터에 의해 방출되어 전자 디바이스(102)로 입사되는 광을 감지함으로써 전자 디바이스(102)로 지향되는 이미터에 의해 방출된 광의 위치를 판정하거나 이에 응답하여 특정 동작을 실행하여 대화형 기능을 추가로 제공할 수 있다. 따라서, 전자 디바이스(102)는 정보를 표시하거나 대화형 기능을 제공하는 데 사용될 수 있다.
도 3은 본 개시 내용의 일 실시예에 따른 전자 디바이스(104)를 나타낸 부분 단면도이다. 유사하게, 간결성을 위해 전자 디바이스(104)의 모든 구성 요소가 도 3에 예시되는 것은 아니다.
도 3을 참조하면, 전자 디바이스(104)는 기판(10), 발광 소자(20), 감지 소자(31) 및 블랙 매트릭스(41)를 포함한다. 이 실시예에서, 전자 디바이스(104)는 커버층(51) 및 접착층(61)을 더 포함한다.
도 3에 예시된 바와 같이, 발광 소자(20)는 기판(10) 상에 배치되고, 발광 소자(20)는 제1 발광 칩(21), 제2 발광 칩(23) 및 제3 발광 칩(25)을 포함할 수 있고; 감지 소자(31)는 제1 발광 칩(21), 제2 발광 칩(23) 및/또는 제3 발광 칩(25)에 인접하게 배치되고, 제1 발광 칩(21), 제2 발광 칩(23), 제3 발광 칩(25) 및 감지 소자(31)는 패키지 구조체(27) 내에 형성될 수 있다.
커버층(51)은 발광 소자(20) 상에 배치된다. 즉, 커버층(51)은 기판(10)에 대응하여 배치될 수 있다. 일부 실시예에서, 커버층(51)은 경질의 기판 또는 플렉시블 기판일 수 있고, 커버층(51)은 단일층 구조 또는 다층 구조일 수 있다. 예를 들어, 커버층(51)의 재료는 유리, 석영, 사파이어 또는 임의의 다른 적용 가능한 경질 재료, 또는 폴리이미드(PI), 폴리에틸렌 테레프탈레이트(PET 또는 PETE), 폴리(메틸 메타크릴레이트)(PMMA) 또는 임의의 다른 적용 가능한 플렉시블 재료 또는 이들의 조합을 포함할 수 있지만, 본 개시 내용은 이것에 한정되지 않는다. 일부 실시예에서, 커버층(51)의 재료는 액정 중합체(LCP), 폴리카보네이트(PC), 폴리프로필렌(PP), 다른 플라스틱 또는 중합체 재료 또는 이들의 조합을 포함할 수 있지만, 본 개시 내용은 이것에 한정되지 않는다.
일부 실시예에서, 커버층(51)은 예를 들어, 방수 또는 방진 등의 기능을 가질 수 있으며, 이는 전자 디바이스(104)가 손상되거나 오랜 시간 동안의 사용자의 터치에 의해 감지 소자(31)의 정확성이 감소될 위험을 감소시킬 수 있고, 추가로 전자 디바이스(104)를 보호하거나 전자 디바이스(104)의 수명을 연장시킬 수 있다.
일부 실시예에서, 커버층(51)은 저항성 또는 용량성 터치스크린일 수 있다. 예를 들어, 커버층(51)이 용량성 터치스크린인 경우, 커버층(51)은 베이스 층, 베이스 층의 상부면에 배치된 상부 투명 전극층 및/또는 베이스 층의 하부에 배치된 하부 투명 전극층을 포함할 수 있거나, 상부 투명 전극층 상에 스크래치-저항층이 배치될 수 있지만, 본 개시 내용은 이것에 한정되지 않는다. 일부 실시예에서, 전자 디바이스(104)는 터치 기능을 수행하기 위한 임의의 적절한 터치 구조체를 포함할 수 있으며, 터치 구조체는 전자 디바이스(104)의 임의의 표면 상에 배치될 수 있지만, 본 개시 내용은 이것에 제한되지 않는다.
접착층(61)은 기판(10)과 커버층(51) 사이에 배치될 수 있고, 패키지 구조체(27)을 커버한다(즉, 발광 소자(20)와 감지 소자(31)를 커버함). 일부 실시예에서, 접착층(61)의 재료는 실리콘 중합체, 투명 포토레지스트, 폴리이미드, 에폭시 수지, 임의의 다른 적용 가능한 재료 또는 이들의 조합을 포함할 수 있지만, 본 개시 내용은 이것에 제한되지 않는다. 일부 실시예에서, 접착층(61)의 재료는 광 경화 재료, 열 경화 재료 또는 이들의 조합을 포함할 수 있다. 예를 들어, 스핀-온 코팅 공정, 슬릿 코팅 공정 또는 잉크젯 인쇄 공정을 수행하여 접착층(61)의 재료를 기판(10) 및 패키지 구조체(27) 상에 코팅할 수 있지만, 본 개시 내용은 이것에 제한되지 않는다.
블랙 매트릭스(41)는 커버층(51) 상에 배치된다. 특히, 블랙 매트릭스(41)는 도 3에 예시된 바와 같이 기판(10)의 상부면(10T)을 향하는 커버층(51)의 하부면(51B) 상에 배치될 수 있다. 일부 실시예에서, 블랙 매트릭스(41)는 복수의 개구(411) 및 차광부(412)를 가질 수 있다. 개구(411)는 패키지 구조체(27)에 대응하여 배치될 수 있고, 차광부(412)는 기판(10)의 법선 방향(N)으로 패키지 구조체(27)와 중첩하지 않지만, 본 개시 내용은 이것에 한정되는 것은 아니다.
일부 실시예에서, 전자 디바이스(104)는 방사 소자(53)를 더 포함할 수 있고, 방사 소자(53)는 커버층(51)의 측벽(51S) 상에 배치될 수 있다. 방사 소자(53)는 감지 소자(31)에 의해 수신될 수 있는 파장을 가지는 광을 방출하는 데 사용될 수 있다. 예를 들어, 방사 소자(53)는 적외선(약 760 nm 내지 1 mm의 파장) 또는 자외선(약 10 nm 내지 400 nm의 파장)과 같은 비 가시광의 범위의 파장을 가지는 광을 방출하는 데 사용될 수 있지만, 본 개시 내용은 이것에 제한되지 않는다.
방사 소자(53)에 의해 방출된 광은 커버층(51)에서 전반사를 형성할 수 있다. 사용자가 손가락 또는 신체의 다른 부분으로 커버층(51)의 상부면(51T)을 터치할 때, 방사 소자(53)에 의해 방출된 (일부의) 광은 반사되어 감지 소자(31) 측으로 유도될 수 있으며, 이에 따라 사용자가 손가락 또는 신체의 다른 부분으로 커버층(51)의 위치를 터치하고 있는 지를 판정하거나, 이에 응답하여 특정 동작을 추가로 실행할 수 있다.
일부 실시예에서, 커버층(51)의 적절한 재료는 방사 소자(53)에 의해 방출된 광의 파장 및 재료가 상기 파장에 대해 흡수하는 정도에 따라 선택될 수 있다. 예를 들어, 방사 소자(53)에 의해 방출된 광의 파장이 더 짧으면(높은 에너지), 짧은 파장의 흡광도가 낮은 재료(예, 사파이어 등)가 커버층(51)을 형성하도록 선택될 수 있고; 방사 소자(53)에 의해 방출된 광의 파장이 더 길면(더 낮은 에너지), 긴 파장의 흡광도가 낮은 재료(예, 플라스틱 재료, 중합체 등)가 커버층(51)을 형성하도록 선택될 수 있지만, 본 개시 내용은 이것에 제한되지 않는다.
도 4는 본 개시 내용의 다른 실시예에 따른 전자 디바이스(106)를 나타낸 부분 단면도이다. 유사하게, 간결성을 위해, 전자 디바이스(106)의 모든 구성 요소가 도 4에 예시되는 것은 아니다.
도 4를 참조하면, 전자 디바이스(106)는 기판(10), 발광 소자(20), 감지 소자(31) 및 블랙 매트릭스(41)를 포함한다. 이 실시예에서, 전자 디바이스(106)는 커버층(51) 및 접착층(61)을 더 포함한다. 발광 소자(20)는 기판(10) 상에 배치되고, 커버층(51)은 발광 소자(20) 상에 배치되고(즉, 커버층(51)은 기판(10)에 대응하여 배치될 수 있음), 접착층(61)은 기판(10)과 커버층(51) 사이에 배치되어 발광 소자(20) 및 감지 소자(31)를 커버한다.
도 4에 예시된 바와 같이. 발광 소자(20)는 제1 발광 칩(21), 제2 발광 칩(23) 및 제3 발광 칩(25)을 포함할 수 있고, 제1 발광 칩(21), 제2 발광 칩(23) 및 제3 발광 칩(25)은 패키지 구조체(27') 내에 형성될 수 있다. 도 3에 예시된 전자 디바이스(104)와의 차이점은 전자 디바이스(106)의 감지 소자(31)가 패키지 구조체(27') 내부에 형성되지 않고 패키지 구조체(27') 사이에 형성된다는 것이다.
블랙 매트릭스(41)는 커버층(51) 상에 배치된다. 특히, 블랙 매트릭스(41)는 도 4에 예시된 바와 같이 기판(10)의 상부면(10T)을 향하는 커버층(51)의 하부면(51B) 상에 배치될 수 있다. 일부 실시예에서, 블랙 매트릭스(41)는 복수의 개구(411) 및 차광부(412)를 가질 수 있다. 개구(411)는 패키지 구조체(27') 및 감지 소자(31)에 대응하여 배치될 수 있고, 차광부(412)는 기판(10)의 법선 방향(N)으로 패키지 구조체(27') 및 감지 소자(31)와 중첩되지 않지만, 본 개시 내용은 이것에 제한되지 않는다.
유사하게, 전자 디바이스(106)는 방사 소자(53)를 더 포함할 수 있고, 방사 소자(53)는 커버층(51)의 측벽(51S) 상에 배치될 수 있다. 방사 소자(53)는 감지 소자(31)에 의해 수신될 수 있는 파장을 가지는 광을 방출하는 데 사용될 수 있다. 예를 들어, 방사 소자(53)는 적외선(약 760 nm 내지 1 mm의 파장) 또는 자외선(약 10 nm 내지 400 nm의 파장)과 같은 비 가시광의 범위의 파장을 가지는 광을 방출하는 데 사용될 수 있지만, 본 개시 내용은 이것에 제한되지 않는다.
전술한 실시예에서, 감지 소자(31)는 전자 디바이스(100, 102, 104, 106)에 의해 수신된 광의 변화를 감지하는 데 사용될 수 있는 광 감지 기능을 포함함으로써, 관련 위치 정보를 판정하거나 추가로 이에 대응하여 특정 동작을 실행할 수 있다. 일부 실시예에서, 감지 소자(31)는 주변 광의 강도를 감지하는 데 사용될 수 있고, 이에 의해 발광 소자(20)는 감지된 주변 광의 강도에 따라 발광 소자(20)에 의해 방출된 광의 강도를 조정할 수 있다(예, 광 보상을 실행함). 대안적으로, 감지 소자(31)는 발광 소자(20)에 의해 방출된 광의 강도 변화(또는 발광 소자(20)의 광 감쇄 정도)를 감지함으로써 발광 소자(20)를 통과하는 전류 세기를 조정하는 데 사용될 수 있다. 예를 들어, 제1 발광 칩(21), 제2 발광 칩(23) 또는 제3 발광 칩(25)을 통과하는 전류 세기를 조정함으로써 양호한 표시 품질을 유지하지만, 본 개시 내용은 이것에 한정되는 것은 아니다.
일부 실시예에서, 감지 소자(31)는 발광 소자(20) 또는 전체 전자 디바이스(100, 102, 104 또는 106)의 온도 변화를 감지하고 대응하는 데 사용될 수 있는 열 감지 기능을 역시 포함할 수 있다. 예를 들어, 발광 소자(20) 또는 전체 전자 디바이스(100, 102, 104 또는 106)의 온도가 너무 높은 경우, 감지 소자(31)는 이러한 현상을 감지하여 전자 디바이스(100, 102, 104 또는 106)가 대응하는 처리를 실행하도록 할 수 있다. 예를 들어, 전자 디바이스 내부의 냉각 시스템이 활성화되거나 발광 소자(20)를 통과하는 전류가 조절될 수 있으나, 본 개시 내용은 이것에 한정되는 것은 아니다.
또한, 전술한 실시예에서, 전자 디바이스(100, 102, 104 및 106)는 모두 감지 소자(31)를 포함하지만, 본 개시 내용은 이것에 제한되지 않는다. 일부 실시예에서, 발광 소자(20) 자체는 추가적인 감지 소자를 제공할 필요없이 감지 소자로서 기능할 수 있다.
도 5는 본 개시 내용의 일 실시예에 따른 발광 소자(20)의 듀티 사이클을 나타낸 개략도이다. 도 5에 예시된 바와 같이. 기간 P1에서, 발광 소자(20)는 정상적으로 광을 방출하고; 기간 P2에서, 발광 소자(20)는 손가락 또는 신체의 다른 부분으로 전자 디바이스(100, 102, 104 또는 106)를 만지거나 접근하는 사용자의 위치를 감지하거나(예, 발광 소자(20)는 광 방출을 중지할 수 있음), 감지 소자(31)에 의해 수신될 수 있는 파장을 가지고 이미터에 의해 전자 디바이스(100, 102, 104 또는 106) 측으로 방출될 수 있는 광의 위치를 감지하는 감지 소자로서 기능할 수 있다.
일부 실시예에서, 기간 P1 및 기간 P2는 도 5에 예시된 바와 같이 교대로 제시될 수 있으며, 기간 P1의 주파수(즉, 단위 시간당 발광 소자(20)의 조명 횟수)는 60Hz 일 수 있지만, 본 개시 내용은 이것에 한정되지 않는다. 다른 실시예에서, 기간 P1의 주파수는 120Hz 또는 240Hz 일 수 있다. 기판 P1의 주파수가 충분히 높으면, 뷰어는 전자 디바이스(100, 102, 104 또는 106)에 표시된 정보를 방해하지 않을 수 있고, 시청 품질이 유지될 수 있다.
유사하게, 기간 P2의 주파수(즉, 단위 시간당 발광 소자(20)가 감지 소자로서 사용된 횟수)는 60Hz 일 수 있지만, 본 개시 내용은 이것에 제한되지 않는다. 다른 실시예에서, 기간 P2의 주파수는 120Hz 또는 240Hz 일 수 있다. 기간 P2의 주파수가 충분히 높으면, 감지의 정확도가 더 향상될 수 있다.
또한, 기간 P1의 발생 횟수 및 기간 P2의 발생 횟수는 도 5에서 동일하지만, 즉, 기판 P1의 발생 대 기간 P2의 발생 비율은 1:1이지만, 본 개시 내용은 이것에 한정되지 않는다. 일부 실시예에서, 기간 P1의 발생 횟수 및 기간 P2의 발생 횟수는 상이할 수 있다. 예를 들어, 기간 P1의 발생 대 기간 P2의 발생의 비율은 실제 필요에 따라 1:2 또는 1:3 일 수 있다. 구체적으로, 발광 소자(20)는 P2 기간 동안 감지 소자로서 기능한다. 일부 실시예에서, 발광 소자(20)가 광을 방출하지 않는 기간 동안(예, 2개의 인접한 기간(P1) 사이), 복수의 기간(P2)이 포함될 수 있고, 기간(P2)의 주파수는 기간(P1)의 주파수보다 높을 수 있지만, 본 개시 내용은 이것에 한정되는 것은 아니다.
또한, 전술한 실시예는 발광 소자(20)가 발광하지 않는 기간의 적어도 일부 동안 발광 소자(20)가 감지 소자로서 존재하는 것으로 설명되었지만, 본 개시 내용은 이것에 제한되지 않는다. 일부 실시예에서, 기간 P2 동안, 발광 소자(20)는 손가락 또는 신체의 다른 부분으로 전자 디바이스(100, 102, 104 또는 106)에 접촉하거나 접근하는 사용자의 위치를 감지하기 위해 발광 소자(20) 또는 다른 추가적으로 제공된 감지 소자(예, 31)에 의해 수신될 수 있는 파장을 가지는 광(예, 비 가시광)과 같은 감지 신호로서 다른 광 신호를 방출할 수 있다.
예를 들어, 기간 P2 동안, 발광 소자(20)는 감지 신호를 방출한다. 사용자가 손가락 또는 신체의 다른 부분으로 전자 디바이스(100, 102, 104 또는 106)를 만지거나 접근할 때, 감지 신호는 다시 발광 소자(20) 또는 다른 추가로 제공된 감지 소자(예, 31)로 반사됨으로써 전자 디바이스(100, 102, 104 또는 106)에 접촉하거나 접근하고 있는 사용자의 손가락 또는 신체의 다른 부분의 위치를 검출할 수 있다.
도 6은 본 개시 내용의 일 실시예에 따른 전자 디바이스(108)를 나타낸 부분 단면도이다. 유사하게, 간결성을 위해 전자 디바이스(108)의 모든 구성 요소가 도 6에 예시된 것은 아니다.
도 6을 참조하면, 전자 디바이스(108)는 기판(10), 발광 소자(20), 감지 소자(31) 및 블랙 매트릭스(41)를 포함한다. 이 실시예에서, 발광 소자(20), 감지 소자(31) 및 블랙 매트릭스(41)는 모두 기판(10) 상에 배치되며, 감지 소자(31)는 발광 소자(20)에 인접하게 배치된다.
도 6에 예시된 바와 같이, 발광 소자(20)는 제1 발광 칩(21), 제2 발광 칩(23) 및 제3 발광 칩(25)을 포함할 수 있고, 제1 발광 칩(21), 제2 발광 칩(23) 및 제3 발광 칩(25)은 패키지 구조체(27') 내에 형성될 수 있고, 전자 디바이스(108)의 감지 소자(31)는 패키지 구조체(27') 내부에 형성되지 않고 패키지 구조체(27') 사이에 형성될 수 있다. 도 2에 예시된 전자 디바이스(102)와의 차이점은 전자 디바이스(108)가, 패키지 구조체(27') 외부에 배치될 수 있고 감지 소자(31)에 인접하게 배치될 수 있는 방사 소자(55)를 더 포함할 수 있다는 것이다. 예를 들어, 방사 소자(55)는 패키지 구조체(27') 사이에 형성될 수 있다.
방사 소자(55)는 감지 소자(31)에 의해 수신될 수 있는 파장을 가지는 광을 방출하는 데 사용될 수 있다. 예를 들어, 방사 소자(55)는 적외선(약 760 nm 내지 1 mm의 파장) 또는 자외선(약 10 nm 내지 400 nm의 파장)과 같은 비 가시광의 범위의 파장을 가지는 광을 방출하는 데 사용될 수 있지만, 본 개시 내용은 이것에 한정되는 것은 아니다.
사용자가 손가락 또는 신체의 다른 부분으로 전자 디바이스(108)를 만지거나 접근할 때, 방사 소자(55)에 의해 방출된 (부분) 광은 반사되어 감지 소자(31) 측으로 유도되어 감지 소자(20)가 전자 디바이스(108)에 접촉하거나 접근하는 사용자의 손가락 또는 신체의 다른 부분의 위치를 감지하도록 할 수 있다.
일부 실시예에서, 감지 소자(31)는 상이한 시간에 상이한 신호를 검출할 수 있다. 예를 들어, 방사 소자(55)로부터의 광 방출 중에 감지 소자(31)는 방사 소자(55)에 의해 방출된 광이 사용자의 손가락 또는 신체의 다른 부분에 의해 반사되는 것을 검출하여 전자 디바이스(108)를 접촉하거나 접근하고 있는 사용자의 손가락 또는 신체의 다른 부분의 위치를 검출할 수 있고; 다른 기간 동안, 감지 소자(31)는 예를 들어 발광 소자(20)를 통과하는 전류를 조정하기 위해 발광 소자(20)에 의해 방출된 광 또는 주변 광을 검출할 수 있지만, 본 개시 내용은 이것에 제한되지 않는다.
이 실시예에서, 블랙 매트릭스(41)는 복수의 개구(411) 및 차광부(412)를 가질 수 있다. 개구(411)는 예를 들어, 발광 소자(20), 감지 소자(31) 및 방사 소자(55)에 대응하여 배치될 수 있고, 차광부(412)는 기판(10)의 상부면(10T)의 일부를 커버할 수 있다. 예를 들어, 블랙 매트릭스(41)는 기판(10)의 법선 방향(N)으로 발광 소자(20), 감지 소자(31) 및 방사 소자(55)와 중첩하지 않지만, 본 개시 내용은 이것에 제한되지 않는다. 일부 실시예에서, 차광부(412)는 패키지 구조체(27'), 감지 소자(31) 및/또는 방사 소자(55)와 접촉할 수 있지만, 본 개시 내용은 이것에 제한되지 않는다. 일부 실시예에서, 차광부(412)와 패키지 구조체(27'), 감지 소자(31) 및/또는 방사 소자(55) 사이에 갭이 존재할 수 있지만, 본 개시 내용은 이것에 제한되지 않는다.
도 7은 본 개시 내용의 다른 실시예에 따른 전자 디바이스(110)의 부분 상면도이다. 유사하게, 간결성을 위해 전자 디바이스(110)의 모든 구성 요소가 도 7에 예시된 것은 아니다.
도 7을 참조하면, 전자 디바이스(110)는 기판(10), 발광 소자(20), 감지 소자(31), 블랙 매트릭스(41) 및 방사 소자(55)를 포함한다. 본 실시예에서, 발광 소자(20), 감지 소자(31), 블랙 매트릭스(41) 및 방사 소자(55)는 모두 기판(10) 상에 배치된다.
본 실시예에서, 발광 소자(20)는 제1 발광 칩(21), 제2 발광 칩(23) 및 제3 발광 칩(25)을 포함할 수 있고, 제1 발광 칩, 제2 발광 칩(23) 및 제3 발광 칩(25)은 패키지 구조체(27') 내에 형성될 수 있다. 도 7에 예시된 바와 같이. 블랙 매트릭스(41)는 복수의 개구(411) 및 차광부(412)를 가질 수 있다. 개구(411)는, 예를 들어, 발광 소자(20)(패키지 구조체(27')), 감지 소자(31) 및 방사 소자(55)에 대응하여 배치될 수 있고, 차광부(412)는 기판(10)의 상부면의 일부를 커버할 수 있다. 예를 들어, 블랙 매트릭스(41)는 기판(10)의 법선 방향(N)으로(즉, 도 7에 예시된 상면도) 발광 소자(20), 감지 소자(31) 및 방사 소자(55)와 중첩하지 않는다.
일부 실시예에서, 복수의 감지 소자(31) 및 복수의 방사 소자(55)가 복수의 패키지 구조체(27') 주위에 교대로 배열될 수 있지만(예, 복수의 패키지 구조체(27') 사이에 배치됨), 본 개시 내용은 이것에 제한되지 않는다. 감지 소자(31) 및 방사 소자(55)의 수 및 배열은 실제 요구에 따라 조정될 수 있다.
도 8은 본 개시 내용의 다른 실시예에 따른 전자 디바이스(112)를 나타낸 부분 단면도이다. 유사하게, 간결성을 위해 전자 디바이스(112)의 모든 구성 요소가 도 8에 예시된 것은 아니다.
도 8을 참조하면, 전자 디바이스(112)는 기판(10), 발광 소자(20), 감지 소자(31), 블랙 매트릭스(41), 커버층(51) 및 접착층(61)을 포함한다. 발광 소자(20) 및 감지 소자(31)는 기판(10)의 상부면(10T) 상에 배치되고, 커버층(51)은 발광 소자(20) 상에 배치되되 기판(10)에 대응하여 배치되고, 블랙 매트릭스(41)는 커버층(51) 상에 배치되고, 접착층(61)은 기판(10)과 커버층(51) 사이에 배치되어 발광 소자(20)와 감지 소자(31)를 커버한다.
도 8에 예시된 바와 같이, 발광 소자(20)는 제1 발광 칩(21), 제2 발광 칩(23) 및 제3 발광 칩(25)을 포함할 수 있고, 감지 소자(31)는 발광 소자(20)에 인접하게 배치된다. 전술한 실시예와의 차이점은 제1 발광 칩(21), 제2 발광 칩(23) 및 제3 발광 칩(25)이 패키지 구조체 내에 형성되지 않고 칩-온-보드(COB)의 형태로 기판(10) 상에 직접 배치된다는 점이다. 전자 디바이스(112)가 디스플레이 장치인 예에서, 발광 소자(20)의 칩은 전자 디바이스(112)의 해상도를 증가시키는 방식으로 배열될 수 있다.
칩-온-보드(COB)의 형태는 도 1에 예시된 전자 디바이스(100), 도 2에 예시된 전자 디바이스(102), 도 3에 예시된 전자 디바이스(104), 도 4에 예시된 전자 디바이스(106), 도 6에 예시된 전자 디바이스(108), 도 7에 예시된 전자 디바이스(110) 또는 야기에 설명되지 않은 본 개시 내용의 실시예에 예시되지 않은 다른 전자 디바이스에도 적용될 수 있음을 알아야 한다.
도 9는 본 개시 내용의 다른 실시예에 따른 전자 디바이스(114)를 나타낸 부분 단면도이다. 유사하게, 간결성을 위해 전자 디바이스(114)의 모든 구성 요소가 도 9에 예시된 것은 아니다.
도 9를 참조하면, 전자 디바이스(114)는 기판(10), 발광 소자(20), 감지 소자(31) 및 블랙 매트릭스(41)를 포함한다. 발광 소자(20), 감지 소자(31) 및 블랙 매트릭스(41)는 모두 기판(10) 상에 배치된다. 일부 실시예에서, 전자 디바이스(114)는 능동 구동 회로 또는 수동 구동 회로를 포함할 수 있으나, 본 개시 내용은 이것에 한정되는 것은 아니다. 일부 실시예에서, 능동 구동 회로 또는 수동 구동 회로는 예를 들어, 발광 소자(20)를 구동하는 데 사용될 수 있지만, 본 개시 내용은 이것에 한정되지 않는다. 능동 구동 회로는 구동 소자(37)를 포함할 수 있고, 구동 소자(37)는 발광 소자(20)를 구동시키기 위해(예, 발광 소자(20)를 구동시켜 광 또는 다른 신호를 방출하기 위해) 발광 소자(20)에 인접하게 발광 소자(20)에 전기적으로 연결되게 배치된다.
일부 실시예에서, 블랙 매트릭스(41)는 복수의 개구(411) 및 차광부(412)를 가질 수 있다. 기판(10)의 법선 방향(N)으로, 개구(411)는 감지 소자(31) 및 발광 소자(20)에 대응하여 배치될 수 있고, 차광부(412)는 기판(10)의 상부면(10T)의 일부 위에 배치된다. 예를 들어, 차광부(412)는 구동 소자(37)에 대응하여 배치될 수 있다. 또한, 차광부(412)는 감지 소자(31)의 일부(예, 도 10에 예시된 감지 소자(31)의 소스(317) 및 드레인(319))를 차폐할 수 있다.
도 0에 예시된 바와 같이, 본 실시예에서, 감지 소자(31) 및 구동 소자(37)는 박막 트랜지스터(TFT)를 포함한다. 도 10은 본 개시 내용의 일 실시예에 따른 감지 소자(31)를 나타낸 부분 단면도이다. 도 10에 예시된 바와 같이. 감지 소자(31)는 게이트(311), 게이트 절연층(313), 반도체 층(315), 소스(317) 및 드레인(319)을 포함하는 하부 게이트 박막 트랜지스터(TFT)일 수 있다. 게이트(311)는 기판(10) 상에 배치되고; 게이트 절연층(313)은 게이트(311) 상에 배치되고, 게이트 절연층(313)의 일부는 기판(10)의 상부면(10T)을 덮을 수 있고; 반도체 층(315)은 게이트 절연층(313) 상에 배치되고; 소스(317) 및 드레인(319)은 반도체 층(315) 상에 배치되되 반도체 층(315)의 양측에 각각 배치되지만(즉, 소스(317) 및 드레인(319)는 반도체 층(315)을 완전히 덮지 않음), 본 개시 내용은 이것에 한정되지 않는다.
일부 실시예에서, 반도체 층(315)의 재료는 저온 폴리실리콘(LTPS), 인듐 갈륨 아연 산화물(IGZO), 비정질 실리콘(a-Si), 임의의 다른 적용 가능한 재료 또는 이들의 조합을 포함할 수 있지만, 본 개시 내용은 이것에 제한되지 않는다.
유사하게, 감지 소자(31)는 전자 디바이스(114)로 입사되는 주변 광(L)을 감지하는 데 사용될 수 있다. 사용자가 전자 디바이스(114)의 표면에 손가락 또는 신체의 다른 부분이 접촉 또는 도달하면, 주변 광(L)에 대한 사용자 손가락(또는 신체의 다른 부분)의 영향에 의해 광도가 약화되므로 감지 소자(31)는 전자 디바이스(114)로 입사되는 광도의 변화를 감지함으로써 사용자가 손가락 또는 신체의 다른 부분으로 전자 디바이스(114)의 위치에 접촉하거나 접근하고 있는 지를 판정하고, 일부 실시예에서 이에 응답하여 특정 동작을 추가로 실행할 수 있다. 또한, 이미터(예, IR 펜, 레이저 펜 등)가 감지 소자(31)에 의해 수신될 수 있는 파장을 가지는 광을 전자 디바이스(114)로 방출할 때, 감지 소자(31)는 이미터에 의해 방출되어 전자 디바이스(114)로 입사되는 광을 감지함으로써 전자 디바이스(114)로 지향되는 이미터에 의해 방출된 광의 위치를 판정하고, 일부 실시예에서 이에 응답하여 특정 동작을 실행하여 대화형 기능을 추가로 제공할 수 있다. 따라서, 전자 디바이스(114)는 정보를 표시하거나 대화형 기능을 제공하는 데 사용될 수 있다.
일부 실시예에서, 구동 소자(37)는 감지 소자(31)와 유사한 구조를 가질 수 있지만, 구동 소자(37)의 반도체 층의 재료는 감지 소자(31)의 반도체 층의 재료와 동일하거나 상이할 수 있다. 도 9 및 도 10을 참조하면, 기판(10)의 법선 방향(N)으로, 블랙 매트릭스(41)의 개구(411)는 감지 소자(31)(의 반도체 층(315))에 대응하여 배치되고(즉, 블랙 매트릭스(41)의 개구(411)는 감지 소자(31)(의 반도체 층(315))와 부분적으로 중첩됨); 블랙 매트릭스(41)의 차광부(412)는 구동 소자(37)에 대응하여 배치되지만(즉, 블랙 매트릭스(41)의 차광부(412)는 구동 소자(37)와 부분적으로 중첩됨), 본 개시 내용은 이것에 한정되지 않는다. 블랙 매트릭스(41)의 개구(411)는 감지 소자(31)(의 반도체 층(315))가 신호(예, 주변 광(L) 또는 이미터에 의해 방출된 광)를 감지할 수 있게 하여 관련 정보를 판정하거나 이에 응답하여 특정 동작을 추가로 실행할 수 있다.
도 9에 예시된 바와 같이, 일부 실시예에서, 전자 디바이스(114)는 감지 소자 스위치(39)를 더 포함할 수 있고, 감지 소자 스위치(39)는 감지 소자(31)에 인접하게 배치될 수 있다. 예를 들어, 감지 소자 스위치(39)는 박막 트랜지스터(TFT)를 포함하고, 감지 소자 스위치(39)는 감지 소자(31) 또는 구동 소자(37)와 유사한 구조를 가질 수 있으며; 블랙 매트릭스(41)의 차광부(412)는 감지 소자 스위치(39)에 대응하여 배치되어, 즉 블랙 매트릭스(41)는 기판(10)의 법선 방향(N)으로 감지 소자 스위치(39)와 중첩되지만, 본 개시 내용은 이것에 한정되는 것은 아니다.
도 11은 본 개시 내용의 다른 실시예에 따른 감지 소자(31')를 나타낸 부분 단면도이다. 도 11에 예시된 감지 소자(31')는 도 10에 예시된 감지 소자(31)를 대체하는 데 사용되고 도 9의 전자 디바이스(114)에 배치될 수 있다. 유사하게, 도 9에 예시된 구동 소자(37) 및 감지 소자 스위치(39)는 도 11에 예시된 감지 소자(31')와 유사한 구조를 가질 수 있거나, 임의의 다른 적용 가능한 구조를 가질 수 있지만, 본 개시 내용은 이것에 제한되지 않는다. 일부 실시예에서, 구동 소자(37)의 반도체 층의 재료 및 감지 소자 스위치(39)의 반도체 층의 재료는 감지 소자(31')의 반도체 층의 재료와 동일하거나 상이할 수 있다. 도 11에 예시된 바와 같이, 감지 소자(31')는 게이트(311), 게이트 절연층(313), 반도체 층(315), 소스(317) 및 드레인(319)을 포함하는 상부 게이트 박막 트랜지스터(TFT)일 수 있다. 이 실시예에서, 감지 소자(31')는 반사층(312) 및 절연층(318)을 더 포함할 수 있다. 도 10 및 도 11에 예시된 박막 트랜지스터 구조는 예시일 뿐으로, 본 개시 내용은 이것에 한정되는 것은 아니다.
도 11에 예시된 바와 같이, 이 실시예에서, 반사층(312)은 기판(10)(의 상부면(10T)) 상에 배치되고; 반도체 층(315), 소스(317) 및 드레인(319)은 반사층(312) 상에 배치되고; 게이트 절연층(313)은 반도체 층(315) 상에 배치되고; 게이트(311)는 게이트 절연층(313) 상에 배치되고; 절연층(318)은 게이트(311)와 부분적으로 중첩하고, 절연층(318)의 일부는 게이트 절연층(313)과 접촉하지만, 본 개시 내용은 이것에 한정되는 것은 아니다. 다른 실시예(미도시)에서, 반도체 층(315)은 기판(10) 상에 배치될 수 있고; 게이트 절연층(313)은 반도체 층(315) 상에 배치될 수 있고; 게이트(311)는 게이트 절연층(313) 상에 배치될 수 있고; 절연층(318)은 게이트(311)와 부분적으로 중첩할 수 있고; 소스(317) 및 드레인(319)은 반도체 층(315)과 접촉하고 게이트(311)의 양측면 및 절연층(318) 상에 배치된다.
도 12는 본 개시 내용의 또 다른 실시예에 따른 감지 소자(32)를 나타낸 부분 단면도이다. 도 12에 예시된 감지 소자(32)는 도 10에 예시된 감지 소자(31)를 대체하는 데 사용되고 도 9의 전자 디바이스(114)에 배치될 수 있다. 도 12에 예시된 바와 같이. 감지 소자(32)는 P-형 반도체 재료로 구성된 P-층(321), N-형 반도체 재료로 구성된 N-층(323) 및 저농도 도핑 반도체 재료로 구성된 I-층(325)을 포함하는 PIN 다이오드일 수 있으며, I-층(325)은 P-층(321)과 N-층(323) 사이에 배치될 수 있으나, 본 개시 내용은 이것에 한정되는 것은 아니다.
전술한 실시예에서 감지 소자(31, 31', 32)는 기판(10)(의 상부면(10T)) 상에 배치되지만, 본 개시 내용은 이것에 제한되지 않음을 알아야 한다. 도 13은 본 개시 내용의 일 실시예에 따른 전자 디바이스(116)를 나타낸 부분 단면도이고; 도 14는 본 개시 내용의 다른 실시예에 따른 전자 디바이스(118)를 나타낸 부분 단면도이다. 유사하게, 간결성을 위해 전자 디바이스(116) 및 전자 디바이스(118)의 모든 구성 요소가 도 13 및 도 14에 예시된 것은 아니다.
도 13에 예시된 바와 같이, 일부 실시예에서, 전자 디바이스(116)의 블랙 매트릭스(41)는 커버층(51)의 상부면(51T) 상에 배치될 수 있고, 감지 소자(31)는 커버층(51)의 하부면(51B) 상에 배치될 수 있으며, 감지 소자(31)의 적어도 일부는 블랙 매트릭스(41)의 개구(411)에 대응하여 배치될 수 있다. 대안적으로, 도 14에 예시된 바와 같이, 일부 실시예에서, 전자 디바이스(118)의 블랙 매트릭스(41) 및 감지 소자(31)는 커버층(51)의 하부면(51B) 상에 배치될 수 있고, 블랙 매트릭스(41)는 감지 소자(31)를 적어도 부분적으로 피복하지만, 본 개시 내용은 이것에 한정되지 않는다. 감지 소자(31)가 감지되는 방식에 영향을 미치지 않는 한, 본 개시 내용의 실시예에 적용될 수 있으며, 더 이상의 설명은 생략한다.
도 15는 본 개시 내용의 일 실시예에 따른 타일형 전자 장치(1)를 나타낸 부분 단면도이다. 유사하게, 간결성을 위해 타일형 전자 장치(1)의 모든 구성 요소가 도 15에 예시된 것은 아니다.
일부 실시예에서, 타일형 전자 장치(1)는 복수의 전자 디바이스(150)를 포함할 수 있다. 예를 들어, 전자 디바이스(150)는 전술한 실시예의 전자 디바이스(100, 102, 104, 106, 108, 110, 112, 114, 116 또는 118)와 유사한 구조를 가질 수 있다. 다음은 전자 디바이스(150) 각각이 그 부분 단면도가 도 9에 참조될 수 있는 전자 디바이스(114)의 구조와 유사한 구조를 가지는 예이지만, 본 개시 내용은 이것에 제한되지 않는다.
이 실시예에서, 각각의 전자 디바이스(150)는 기판(10), 복수의 발광 소자(20) 및 복수의 감지 소자(31)를 포함한다. 도 15에 예시된 바와 같이, 전자 디바이스(150)는 디스플레이 영역(152)을 가지며, 디스플레이 영역(152)에는 복수의 발광 소자(20)가 배치된다. 복수의 발광 소자(20)는 기판(10) 상에 배치되고, 복수의 감지 소자(31)는 예를 들어, 복수의 발광 소자(20)에 인접하게 배치될 수 있다. 예를 들어, 감지 소자(31)는 발광 소자(20) 사이에 배치될 수 있다.
일부 실시예에서, 감지 소자(31)는 도 10(또는 도 11)에 예시된 바와 같은 박막 트랜지스터(TFT) 구조체를 포함한다. 일부 실시예에서, 전자 디바이스(150)는 복수의 구동 소자(37)(도 9 참조)를 더 포함할 수 있고, 구동 소자(37)는 발광 소자(20) 및/또는 감지 소자(31)에 인접하여 배치될 수 있다. 일부 실시예에서, 구동 소자(37)는 박막 트랜지스터(TFT) 구조체를 포함하는 감지 소자(31)와 유사하고, 구동 소자(37)는 발광 소자(20)를 구동하기 위해(예, 발광 소자(20)를 구동하여 광 또는 다른 신호를 방출하기 위해) 발광 소자(20)에 전기적으로 연결된다. 일부 실시예에서, 구동 소자(37)는 발광 소자(20) 사이에 배치될 수 있거나 구동 소자(37)는 발광 소자(20) 아래에 부분적으로 배치될 수 있다. 즉, 구동 소자(37)와 발광 소자(20)는 기판(10)의 법선 방향(N)으로 일부 중첩될 수 있으나, 본 개시 내용은 이것에 한정되는 것은 아니다.
일부 실시예에서, 전자 디바이스(150)는 발광 소자(20)의 외부에 각각 배치되고 감지 소자(31)에 인접하게 배치된 복수의 방사 소자(55)를 더 포함할 수 있다. 예를 들어, 방사 소자(55)는 발광 소자(20) 사이에 형성될 수 있고 및/또는 감지 소자(31)와 교대로 배치될 수 있지만, 본 개시 내용은 이것에 제한되지 않는다.
일부 실시예에서, 전자 디바이스(150)는 블랙 매트릭스(41)를 더 포함할 수 있고, 블랙 매트릭스(41)는 복수의 개구(411) 및 차광부(412)를 가질 수 있다. 도 15에 예시된 바와 같이, 기판(10)의 법선 방향(N)(즉, 도 15에 예시된 상면도)에서, 개구(411)는 발광 소자(20), 감지 소자(31) 및 방사 소자(55)에 대응하여 배치될 수 있다. 블랙 매트릭스(41)의 차폐부(412)는 기판(10)의 상부면의 일부를 덮을 수 있다. 예를 들어, 차광부(412)는 기판(10)의 법선 방향(N)으로 발광 소자(20), 감지 소자(31) 및 방사 소자(55)와 중첩하지 않는다. 예를 들어, 블랙 매트릭스(41)의 차광부(412)는 구동 소자(37)에 대응하여 배치될 수 있다.
블랙 매트릭스(41)의 개구(411)는 감지 소자(31)(및 방사 소자(55))에 대응하여 배치될 수 있기 때문에, 사용자가 손가락 또는 신체의 다른 부분으로 타일형 전자 장치(1)의 표면을 만지거나 접근할 때, 감지 소자(31)가 타일형 전자 장치(1)에 입사되는 광도의 변화를 감지할 수 있어서, 감지 소자(31)가 타일형 전자 장치(1)에 접촉하거나 접근하는 사용자의 손가락 또는 신체의 다른 부분의 위치를 감지할 수 있게 하며, 일부 실시예에서, 응답으로 특정 동작을 추가로 실행할 수 있다. 또한, 이미터(예, IR 펜, 레이저 펜 등)가 감지 소자(31)에 의해 수신될 수 있는 파장을 가지는 광을 타일형 전자 장치(1)로 방출할 때, 감지 소자(31)는 이미터에 의해 방출되어 타일형 전자 장치(1)로 입사되는 광을 감지함으로써 타일형 전자 장치(1)로 지향되는 이미터에 의해 방출된 광의 위치를 판정하고, 일부 실시예에서 이에 응답하여 특정 동작을 실행하여 대화형 기능을 추가로 제공할 수 있다. 따라서, 타일형 전자 장치(1)는 정보를 표시하거나 대화형 기능을 제공하는 데 사용될 수 있다.
일부 실시예에서, 전자 디바이스(150)는 커버층(도 15에 예시되지 않음, 도 3, 도 4 또는 도 8에 예시된 커버층(51)을 참조할 수 있음)을 더 포함할 수 있고, 커버층은 발광 소자(20) 상에 배치될 수 있다. 일부 실시예에서, 감지 소자(31)는 커버층 상에 배치될 수도 있지만, 본 개시 내용은 이것에 제한되지 않는다.
도 16은 전자 디바이스의 동작 방법의 블록도이다. 간결성을 위해 도 16의 일부 단계는 생략될 수 있음을 알아야 한다. 본 실시예에서, 전자 디바이스는 예를 들어, 도 1에 예시된 전자 디바이스(100), 도 2에 예시된 전자 디바이스(102), 도 3에 예시된 전자 디바이스(104), 도 4에 예시된 전자 디바이스(106), 도 6에 예시된 전자 디바이스(108), 도 7에 예시된 전자 디바이스(110), 도 8에 예시된 전자 디바이스(112), 도 9에 예시된 전자 디바이스(114), 도 13에 예시된 전자 디바이스(116), 도 14에 예시된 전자 디바이스(118) 또는 도 15에 예시된 타일형 전자 장치(1)를 포함할 수 있다.
또한, 본 실시예에서, 전자 디바이스는 제1 감지 소자 및 제2 감지 소자를 포함할 수 있고, 제1 감지 소자 및 제2 감지 소자는 예를 들어, 감지 소자(31) 또는 감지 소자(31')를 포함할 수 있지만, 본 개시 내용은 이것에 제한되지 않는다. 일부 실시예에서, 제1 감지 소자와 제2 감지 소자는 동일하거나 제1 감지 소자와 제2 잠지 소자는 상이할 수 있다. 이하, 제1 감지 소자 및 제2 감지 소자를 예로써 감지 소자(31) 또는 감지 소자(31')로서 설명한다. 즉, 제1 감지 소자 및 제2 감지 소자는 박막 트랜지스터(TFT)를 포함하지만, 본 개시 내용은 이것에 한정되는 것은 아니다.
S1 단계에서, 이미터가 제1 신호를 방출한다. 이미터는, 예를 들어, IR 펜 또는 레이저 펜이고, 제1 신호는 이미터에 의해 방출된 광(예, 적외선 또는 레이저 광)일 수 있지만, 본 개시 내용은 이것에 제한되지 않는다.
S3 단계에서, 제1 감소 소자가 제1 신호를 수신하고, 전자 디바이스가 제1 동작(예, 제1 신호에 대한 응답)을 실행한다. 일부 실시예에서, 제1 동작은 전자 디바이스가 제1 디스플레이 스크린을 디스플레이 할 수 있게 하는 것이며, 제1 디스플레이 스크린은 제1 신호의 포인팅 위치, 즉 이미터에 의해 방출된 광의 전자 디바이스에 대한 위치를 디스플레이할 수 있지만, 본 개시 내용은 이것에 한정되는 것은 아니다.
S5 단계에서, 이미터가 제2 신호를 방출한다. 일부 실시예에서, 제2 신호는 제1 신호와 상이하다. 예를 들어, 제1 신호와 제2 신호는 서로 다른 주파수를 가질 수 있고, 제1 신호와 제2 신호는 서로 다른 광원 세기를 가질 수 있거나, 제1 신호와 제2 신호는 다른 파장을 가질 수 있지만, 본 개시 내용은 이것에 제한되지 않는다.
S7 단계에서, 제2 감지 소자가 제2 신호를 수신하고, 전자 디바이스가 제2 동작(예, 제2 신호에 대한 응답)을 실행한다. 이 실시예에서, 제2 동작은 제1 동작과 상이하다. 예를 들어, 제2 동작은 전자 디바이스가 제2 디스플레이 스크린을 디스플레이 할 수 있게 하고, 제2 디스플레이 스크린은 제1 디스플레이 스크린과 상이하다. 일부 실시예에서, 제2 디스플레이 스크린은 명령 메뉴를 포함할 수 있지만, 본 개시 내용은 이것에 한정되는 것은 아니다.
본 명세서에 기술된 제1 감지 소자 및 제2 감지 소자는 동일한 위치에 있는 동일한 감지 소자일 수 있거나, 상이한 위치에 있는 2개의 감지 소자일 수 있음을 알아야 한다.
전술한 S1 내지 S7 단계를 통해, 사용자는 단순히 이미터를 통해 전자 디바이스 상에 마우스의 기능을 구현할 수 있다. 즉, 본 개시 내용의 실시예에 따른 감지 기능을 가지는 전자 디바이스 또는 타일형 전자 장치는 정보를 표시하거나 대화형 기능을 제공하는 데 사용될 수 있다.
이상의 설명은 당업자가 본 개시 내용의 여러 측면들을 잘 이해할 수 있도록 여러 실시예의 특징부들의 개요를 설명한 것이다. 당업자들은 자신들이 여기 도입된 실시예와 동일한 목적을 수행하거나 및/또는 동일한 장점을 달성하기 위해 다른 공정 또는 구조를 설계 또는 변형하기 위한 기초로서 본 개시 내용을 용이하게 이용할 수 있음을 알아야 한다. 또한, 당업자들은 균등적인 구성이 본 개시 내용의 취지 및 범위를 벗어나지 않으며 그리고 본 개시 내용의 취지 및 범위를 벗어나지 않고 다양한 변화, 대체 및 변경을 이룰 수 있음을 알아야 한다. 그러므로, 보호 범위는 청구범위를 통해 결정되어야 한다. 또한, 본 개시 내용의 일부 실시예가 위에서 개시되었지만, 이들 실시예는 본 개시 내용의 범위를 제한하려는 것이 아니다.
본 명세서 전반에 걸쳐 특징, 장점 또는 유사한 언어에 대한 언급은 본 개시 내용에 의해 실현될 수 있는 모든 특징 및 장점이 본 개시 내용의 임의의 단일의 실시예에서 존재하여야 하거나 존재하고 있음을 의미하지는 않는다. 오히려, 특징 및 장점을 언급하는 언어는 실시예와 관련하여 설명된 특정의 특징, 장점 또는 특성이 본 개시 내용의 적어도 하나의 실시예에 포함됨을 의미하는 것으로 이해된다. 따라서, 본 명세서 전체에 걸쳐 특징 및 장점, 및 유사한 언어에 대한 논의는 동일한 실시예를 지칭할 수 있지만, 반드시 그런 것은 아니다.
또한, 본 개시 내용의 설명된 특징, 장점 및 특성은 하나 이상의 실시예에서 임의의 적절한 방식으로 결합될 수 있다. 관련 기술 분야의 기술자는 본 명세서의 설명에 비추어, 특정 실시예의 하나 이상의 특정의 특징 또는 장점이 없이 본 개시 내용이 실시될 수 있음을 인식할 것이다. 다른 경우에, 추가적인 특징 및 장점은 본 개시 내용의 모든 실시예에 존재하지 않을 수 있는 특정 실시예에서 인식될 수 있다.

Claims (20)

  1. 전자 디바이스로서:
    기판;
    상기 기판 상에 배치된 발광 소자;
    상기 기판 상에 배치되고 상기 발광 소자에 인접한 감지 소자;
    상기 기판 상에 그리고 상기 감지 소자와 상기 발광 소자 사이에 배치되고 복수의 개구 및 차광부를 가지는 블랙 매트릭스; 및
    상기 발광 소자에 인접하게 배치되고 상기 발광 소자에 전기적으로 연결된 구동 소자
    를 포함하고,
    상기 감지 소자는 제1 박막 트랜지스터를 포함하고, 상기 구동 소자는 제2 박막 트랜지스터를 포함하며, 상기 기판의 법선 방향으로, 상기 복수의 개구 중 하나는 상기 감지 소자에 대응하여 배치되고, 상기 차광부는 상기 구동 소자에 대응하여 배치된 것인 전자 디바이스.
  2. 제1항에 있어서, 상기 제1 박막 트랜지스터는 제1 반도체 층을 포함하고, 상기 제2 박막 트랜지스터는 제2 반도체 층을 포함하며, 상기 제1 반도체 층의 재료는 상기 제2 반도체 층의 재료와 상이한 것인 전자 디바이스.
  3. 제2항에 있어서, 상기 제1 반도체 층의 재료 또는 상기 제2 반도체 층의 재료는 저온 폴리실리콘, 인듐 갈륨 아연 산화물 또는 비정질 실리콘을 포함하는 것인 전자 디바이스.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 구동 소자를 포함하는 능동 구동 회로를 더 포함하는 전자 디바이스.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 발광 소자 및 상기 감지 소자 상에 배치된 접착층을 더 포함하는 전자 디바이스.
  6. 제1항에 있어서, 상기 발광 소자는 적어도 하나의 발광 칩을 포함하고, 상기 적어도 하나의 발광 칩은 패키지 구조체 내에 형성된 것인 전자 디바이스.
  7. 제6항에 있어서, 상기 감지 소자는 상기 패키지 구조체 내에 배치된 것인 전자 디바이스.
  8. 제1항에 있어서,
    상기 기판에 대응하여 배치된 커버층을 더 포함하는 전자 디바이스.
  9. 제8항에 있어서,
    상기 커버층의 측벽 상에 배치되거나 상기 감지 소자에 인접하게 배치된 방사 소자를 더 포함하는 전자 디바이스.
  10. 제8항에 있어서, 상기 블랙 매트릭스 또는 상기 감지 소자는 상기 커버층 상에 배치된 것인 전자 디바이스.
  11. 타일형 전자 장치로서:
    복수의 전자 디바이스를 포함하고,
    상기 복수의 전자 디바이스 중 하나는 디스플레이 영역을 가지며, 상기 복수의 전자 디바이스 중 하나는:
    기판;
    상기 기판 상에 배치되고 상기 디스플레이 영역 내에 배치된 복수의 발광 소자;
    상기 디스플레이 영역 내에 배치되고 상기 복수의 발광 소자에 인접하게 배치된 복수의 감지 소자; 및
    상기 복수의 감지 소자와 상기 복수의 발광 소자 사이에 배치된 블랙 매트릭스
    를 포함하는 것인 타일형 전자 장치.
  12. 제11항에 있어서, 상기 복수의 감지 소자 중 적어도 하나는 제1 박막 트랜지스터를 포함하는 것인 타일형 전자 장치.
  13. 제11항에 있어서, 상기 복수의 전자 디바이스 중 하나는:
    상기 복수의 발광 소자에 인접하게 배치된 복수의 구동 소자를 포함하고, 상기 복수의 구동 소자 중 적어도 하나는 제2 박막 트랜지스터를 포함하고, 상기 제2 박막 트랜지스터는 상기 복수의 발광 소자 중 하나에 전기적으로 연결된 것인 타일형 전자 장치.
  14. 제13항에 있어서, 상기 복수의 전자 디바이스 중 하나는:
    상기 기판 상에 배치되고 복수의 개구 및 차광부를 가지는 블랙 매트릭스를 더 포함하고;
    상기 기판의 법선 방향으로, 상기 복수의 개구는 상기 복수의 발광 소자에 대응하여 배치되고, 상기 차광부는 상기 복수의 구동 소자에 대응하여 배치된 것인 타일형 전자 장치.
  15. 제11항에 있어서, 상기 복수의 전자 디바이스 중 하나는:
    상기 복수의 감지 소자에 인접하게 배치된 복수의 방사 소자를 더 포함하는 것인 타일형 전자 장치.
  16. 제11항에 있어서,
    상기 복수의 발광 소자 상에 배치된 커버층을 더 포함하고;
    상기 복수의 감지 소자는 상기 커버층 상에 배치된 것인 타일형 전자 장치.
  17. 제11항에 기재된 전자 디바이스의 동작 방법으로서, 상기 전자 디바이스는 제1 감지 소자 및 제2 감지 소자를 포함하고, 상기 전자 디바이스의 동작 방법은:
    이미터를 사용하여 제1 신호를 방출하는 단계;
    상기 제1 감지 소자에 의해 상기 제1 신호를 수신하고, 상기 전자 디바이스에 의해 제1 동작을 실행하는 단계;
    상기 이미터를 사용하여 제2 신호를 방출하는 단계;
    상기 제2 감지 소자에 의해 상기 제2 신호를 수신하고, 상기 전자 디바이스에 의해 제2 동작을 실행하는 단계
    를 포함하고;
    상기 제1 신호는 상기 제2 신호와 상이하고, 상기 제1 동작은 상기 제2 동작과 상이한 것인 전자 디바이스의 동작 방법.
  18. 제17항에 있어서, 상기 제1 동작은 상기 전자 디바이스가 제1 디스플레이 스크린을 디스플레이하는 것이고, 상기 제2 동작은 상기 전자 디바이스가 상기 제1 디스플레이 스크린과 다른 제2 디스플레이 스크린을 디스플레이하는 것인 전자 디바이스의 동작 방법.
  19. 제17항에 있어서, 상기 제1 신호와 상기 제2 신호는 서로 다른 광원 강도, 파장 또는 주파수를 가지는 것인 전자 디바이스의 동작 방법.
  20. 제17항에 있어서, 상기 제1 감지 소자와 상기 제2 감지 소자는 동일한 것인 전자 디바이스의 동작 방법.
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