KR20210025423A - 근조도 센싱 장치 - Google Patents
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Abstract
본 발명의 실시예에 따른 근조도 센싱 장치는 기판; 상기 기판의 일측면에 구비되어 센싱광을 방출하는 발광부; 상기 기판의 일측면에 상기 광원과 이격되게 구비되며, 외부에서 반사된 상기 센싱광에 대한 투과율이 0%보다 크고 10%보다 작은 디스플레이 모듈을 투과한 상기 센싱광을 센싱하는 나노와이어(nanowire) 센서를 포함하는 수광부; 및 상기 발광부와 상기 수광부 사이의 크로스톡을 방지하는 크로스톡 방지부를 포함한다.
Description
본 발명은 근조도 센싱 장치에 관한 것이다.
일반적으로, 근접센서(Proximity Sensor)는 물리적인 접촉 없이 사물의 접근을 감지하는 센서로서, 감지원리에 따라 자기 근접센서와, 초음파 근접센서, 정전형 근접센서, 유도성 근접센서, 광학 근접센서 등으로 구분된다.
광학 근접센서(Optical Proximity Sensor)는 빛을 발생하는 발광소자와 빛을 감지하는 수광소자로 이루어지는데, 발광소자로는 주로 적외선 발광다이오드(IR LED)가 사용되고 수광소자로는 포토 트랜지스터나 포토 다이오드가 사용된다.
한편, 조도센서는 인간의 눈이 느끼는 밝기를 감지하기 위한 것으로, 가시광 영역을 감지하는 수광소자로 이루어진다. 따라서 광학 근접센서와 조도센서는 유사한 부분이 있으므로, 조도센서와 근접센서를 동시에 필요로 하는 소형 전자제품 예컨대, 스마트 폰 등에는 조도센서와 근접센서를 일체로 구현한 근조도 센서를 사용하는 추세이다.
본 발명의 실시예에 따른 근조도 센싱 장치는 투과율이 낮은 디스플레이 모듈과 함께 채용가능한 것을 제공하기 위한 것이다.
본 출원의 과제는 이상에서 언급한 과제로 제한되지 않으며, 언급되지 않는 또 다른 과제는 아래의 기재로부터 통상의 기술자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
본 발명의 일측면에 따르면, 기판; 상기 기판의 일측면에 구비되어 센싱광을 방출하는 발광부; 상기 기판의 일측면에 상기 광원과 이격되게 구비되며, 외부에서 반사된 상기 센싱광에 대한 투과율이 0%보다 크고 10%보다 작은 디스플레이 모듈을 투과한 상기 센싱광을 센싱하는 나노와이어(nanowire) 센서를 포함하는 수광부; 및 상기 발광부와 상기 수광부 사이의 크로스톡을 방지하는 크로스톡 방지부를 포함하는 것을 특징으로 하는 근조도 센싱 장치가 제공된다.
상기 수광부는 상기 나노와이어 센서가 상기 센싱광을 센싱한 정도에 해당되는 광센싱신호를 출력하는 IC 칩을 포함하고, 상기 IC 칩은 상기 기판의 일측면에 구비되고, 상기 나노와이어 센서는 상기 기판의 일측면에서 배치 거리만큼 떨어진 상기 IC 칩의 상부면에 구비될 수 있다.
상기 IC 칩의 상부면의 영역은 상기 IC 칩의 상부면의 중심선을 기준으로 일측 영역과 타측 영역을 포함하고, 상기 일측 영역은 상기 타측 영역에 비하여 상기 발광부에 가깝고, 상기 나노와이어 센서는 상기 타측 영역에 구비될 수 있다.
상기 발광부와 상기 수광부를 덮는 광투과성 몰드(mold)를 더 포함하고, 상기 크로스톡 방지부의 일부는, 상기 발광부를 덮는 광투과성 몰드와 상기 수광부를 덮는 광투과성 몰드의 사이에 위치할 수 있다.
상기 수광부는 상기 나노와이어 센서가 상기 센싱광을 센싱한 정도에 해당되는 광센싱신호를 출력하는 IC 칩을 포함하고, 상기 IC 칩은 상기 기판의 일측면에 구비되고, 상기 나노와이어 센서는 상기 기판의 일측면에서 배치 거리만큼 떨어진 상기 IC 칩의 상부면에 구비되며, 상기 발광부를 덮는 광투과성 몰드와 상기 수광부를 덮는 광투과성 몰드를 연결하는 박막이 상기 기판의 일측면에 형성되고, 상기 박막은 상기 광투과성 몰드와 동일한 재질로 이루어질 수 있다.
상기 크로스톡 방지부는 상기 발광부를 덮는 광투과성 몰드와 상기 수광부를 덮는 광투과성 몰드의 사이를 덮는 광차단성 몰드를 포함하고, 상기 발광부의 광투과성 몰드의 상측면 및 상기 수광부의 광투과성 몰드의 상측면은 상기 광차단성 몰드의 간섭없이 외부로 노출될 수 있다.
상기 기판에서 상기 발광부 및 상기 수광부의 광투과성 몰드의 상측면까지의 높이는 상기 기판에서 상기 광차단성 몰드의 끝단까지의 높이와 같을 수 있다.
상기 발광부의 광투과성 몰드는, 상기 센싱광을 방출하는 광원 모듈을 둘러싸는 제1 부분 몰딩부와, 상기 제1 부분 몰딩부와 연결되어 상기 제1 부분 몰딩부 상에 위치하는 제2 부분 몰딩부를 포함하며, 상기 제2 부분 몰딩부는, 상기 센싱광을 포커싱하는 곡면부와, 상기 곡면부로부터 연장되어 상기 포커싱된 센싱광이 외부로 방출되는 평면부를 포함할 수 있다.
상기 크로스톡 방지부에는 상기 발광부의 센싱광이 외부를 향하여 통과하는 제1 개구와 상기 반사된 센싱광이 상기 수광부를 향하여 통과하는 제2 개구가 형성되고, 상기 크로스톡 방지부는, 상기 제1 개구와 상기 제2 개구를 연결하는 연결부와, 상기 발광부를 덮는 광투과성 몰드와 상기 수광부를 덮는 광투과성 몰드 사이에 위치하고 상기 연결부로부터 상기 기판을 향하여 연장되는 광분리부를 포함할 수 있다.
본 발명의 실시예에 따른 근조도 센싱 장치는 나노와이어 센서를 포마하여 투과율이 낮은 디스플레이 모듈과 함께 채용가능하다.
본 출원의 효과는 이상에서 언급한 효과로 제한되지 않으며, 언급되지 않는 또 다른 효과는 아래의 기재로부터 통상의 기술자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
도 1 및 도 5는 본 발명의 제1 실시예에 따른 근조도 센싱 장치를 나타낸다.
도 2 및 도 6은 본 발명의 제2 실시예에 따른 근조도 센싱 장치를 나타낸다.
도 3 및 도 4는 본 발명의 제1 실시예 및 제2 실시예에 따른 근조도 센싱 장치의 성능을 나타낸다.
도 7 내지 도 10는 본 발명의 제1 실시예 및 제2 실시예에 근조도 센싱 장치의 제조 공정을 나타내다.
도 2 및 도 6은 본 발명의 제2 실시예에 따른 근조도 센싱 장치를 나타낸다.
도 3 및 도 4는 본 발명의 제1 실시예 및 제2 실시예에 따른 근조도 센싱 장치의 성능을 나타낸다.
도 7 내지 도 10는 본 발명의 제1 실시예 및 제2 실시예에 근조도 센싱 장치의 제조 공정을 나타내다.
이하 본 발명의 실시예에 대하여 첨부한 도면을 참조하여 상세하게 설명하기로 한다. 다만, 첨부된 도면은 본 발명의 내용을 보다 쉽게 개시하기 위하여 설명되는 것일 뿐, 본 발명의 범위가 첨부된 도면의 범위로 한정되는 것이 아님은 이 기술분야의 통상의 지식을 가진 자라면 용이하게 알 수 있을 것이다.
또한, 본 출원에서 사용한 용어는 단지 특정한 실시예를 설명하기 위해 사용된 것으로, 본 발명을 한정하려는 의도가 아니다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다.
본 출원에서, "포함하다" 또는 "가지다" 등의 용어는 명세서상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.
도 1은 본 발명의 제1 실시예에 따른 근조도 센싱 장치를 나타내고, 도 2는 본 발명의 제2 실시예에 따른 근조도 센싱 장치를 나타낸다.
도 1 및 도 2의 상측에 있는 도면은 본 발명의 제1 실시예 및 제2 실시예에 따른 근조도 센싱 장치의 정면도를 나타낸다.
또한 도 1 및 도 2의 하측에 있는 도면은 본 발명의 제1 실시예 및 제2 실시예에 따른 근조도 센싱 장치의 평면도를 나타낸다. 이 때 본 발명의 제1 실시예 및 제2 실시예에 따른 근조도 센싱 장치의 평면도에서는 설명의 편의를 위하여 기판(110), 광원 모듈(131), IC 칩(153) 및 나노와이어 센서(151)만을 도시하였다.
도 1 및 도 2에 도시된 바와 같이, 근조도 센싱 장치는 기판(110), 발광부(130), 수광부(150) 및 크로스톡(cross-talk) 방지부(170)를 포함한다.
본 발명의 제1 실시예 및 제2 실시예에서 기판은 리플로우(reflow) 공정시 고온을 견딜 수 있는 재질로 이루어질 수 있다.
발광부(130)는 기판(110)의 일측면에 구비되어 센싱광을 방출한다. 센싱광은 나노와이어 센서(nanowire sensor)(151)의 광센싱이 원활하게 이루어지는 400 nm 이상 1100 nm 이하의 파장을 지닐 수 있다.
수광부(150)는 기판(110)의 일측면에 광원 모듈(131)과 이격되게 구비되며, 외부에서 반사된 센싱광에 대한 투과율이 0%보다 크고 10%보다 작은 디스플레이 모듈(미도시)을 투과한 센싱광을 센싱하는 나노와이어 센서(151)를 포함한다. 광원 모듈(131)은 LED 소자 또는 레이저 발진 소자를 포함할 수 있으나 이에 한정되는 것은 아니다.
디스플레이 모듈은 스마트폰과 같은 이동통신단말기나 컴퓨터와 같은 정보 처리 장치에 장착될 수 있는 것으로 OLED 모듈이나 백라이트 유닛을 포함하는 LCD 모듈을 포함할 수 있으나 이에 한정되는 것은 아니다.
예를 들어, 본 발명의 실시예에 따른 근조도 센싱 장치가 스마트폰에 채용될 경우, 본 발명의 실시에에 따른 근조도 센싱 장치는 사용자가 스마트폰에 가까이 있는 지를 센싱할 수 있다. 사용자가 전화 통화를 위하여 스마트폰을 자신의 귀에 댈 경우 사용자에 반사되어 수광부(150)에 도달하는 센싱광이 증가하기 때문에 본 발명의 실시에에 따른 근조도 센싱 장치의 동작에 따라 스마트폰은 디스플레이 모듈의 에너지 소모를 최소화할 수 있다.
그런데, 최근에 출시되는 스마트폰의 경우 디스플레이 모듈에서 정보가 표시되는 영역이 지속적으로 확장됨에 따라 기존의 근조도 센싱 장치가 설치되는 영역까지 디스플레이 모듈의 정보 표시 영역으로 이용되고 있다.
최근에 스마트폰에 장착되는 디스플레이 모듈은 센싱광에 대한 투과율이 0% 내지 10% 정도인데, 기존의 근조도 센싱 장치에 구비된 포토 다이오드(photo diode)는 센싱광에 대한 민감도가 낮기 때문에 사용자가 스마트폰으로 통화할 때에도 디스플레이 모듈이 계속하여 정보를 표시함으로써 불필요한 에너지 소모가 일어날 수 있다.
본 발명의 제1 실시예 및 제2 실시예에 따른 근조도 센싱 장치는 포토 다이오드에 비하여 센싱광에 대한 민감도가 높은 나노와이어 센서(151)를 포함함으로써 디스플레이 모듈을 통과한 센싱광을 센싱할 수 있다.
나노와이어 센서(151)는 복수의 전극과, 복수의 전극 사이에 결합된 나노와이어를 포함한다. 나노와이어는 지름이 1 내지 100 나노미터 범위이고, 지름에 대한 길이의 비가 매우 큰 구조를 의미한다. 반도체 나노선은 ZnO, SnO2, CdSe, GaN, CdS, InP, GaP, GaAs, AlAs, InN, Si, Ge 및 SiC로 이루어진 군 중에서 선택된 한 가지 이상의 물질로 구성될 수 있으나 이에 한정되는 것은 아니다.
도 3 및 도 4는 본 발명의 제1 실시예 및 제2 실시예에 따른 근조도 센싱 장치의 성능을 나타낸다. 도 3 및 도 4의 그래프의 X축은 수광부(150)에 입사되는 센싱광의 세기를 나타내고, Y축은 센싱광의 센싱 정도에 따라 수광부(150)가 출력하는 16비트 코드를 나타낸다.
도 3의 그래프는 디스플레이 모듈의 방해없이 센싱광을 센싱광을 센싱하는 능력을 나타낸다. 도 3에 도시된 바와 같이, 포토 다이오드를 이용하는 비교예 1 및 비교예 2의 기존 근조도 센싱 장치에 비하여 나노와이어 센서(151)를 포함하는 본 발명의 실시예에 따른 근조도 센싱 장치가 확실히 우수한 센싱 성능을 보여준다.
도 4의 그래프는 투과율이 3%인 디스플레이 모듈을 통과한 센싱광을 센싱하는 능력을 나타낸다. 도 4에 도시된 바와 같이, 투과율이 낮은 디스플레이 모듈이 센싱광의 투과를 방해하더라도 나노와이어를 포함하는 본 발명의 실시예에 따른 근조도 센싱 장치가 포토 다이오드를 이용하는 비교예 1의 기존 근조도 센싱 장치에 비하여 확실히 우수한 센싱 성능을 보여준다.
한편, 도 3 및 도 4에 도시된 바와 같이, 본 발명의 제1 실시예 및 제2 실시예에 따른 근조도 센싱 장치는 발광부(130)와 수광부(150) 사이의 크로스톡을 방지하는 크로스톡 방지부(170)를 포함한다.
근조도 센싱 장치가 물체나 사람의 근접 정도를 센싱하려면 수광부(150)는 외부의 물체나 사람에 반사된 센싱광을 센싱할 수 있어야 한다. 이와 다르게 발광부(130)에서 방출된 센싱광이 직접 수광부(150)로 입사되는 크로스톡이 발생한다면 근조도 센싱 장치는 오동작을 일으킬 수 있다.
이와 같은 크로스톡을 방지하기 위하여 발광부(130)와 수광부(150) 사이에 크로스톡 방지부(170)가 설치될 수 있다. 본 발명의 제1 실시예에 따른 근조도 센싱 장치와 본 발명의 제2 실시예에 따른 근조도 센싱 장치는 서로 다른 크로스톡 방지부(170)를 포함한다. 이에 대해서는 이후에 도면을 참조하여 상세히 설명한다.
한편, 수광부(150)는 나노와이어 센서(151)가 센싱광을 센싱한 정도에 해당되는 광센싱신호를 출력하는 IC 칩(153)을 포함한다. 즉, 앞서 설명된 바와 같이, IC 칩(153)은 센싱광의 센싱 정도에 따라 16비트 코드와 같은 광센싱신호를 출력할 수 있다. 나노와이어 센서(151)와 IC 칩(153)은 도선에 의하여 서로 전기적으로 연결될 수 있다.
이와 같은 IC 칩(153)은 기판(110)의 일측면에 구비되고, 나노와이어 센서(151)는 기판(110)의 일측면에서 배치 거리(D)만큼 떨어진 IC 칩(153)의 상부면에 구비될 수 있다.
이와 다르게 나노와이어 센서(151)가 기판(110)의 일측면에 구비될 경우, 나오와이어 센서의 배치 영역만큼 기판(110) 크기가 커져야 하므로 근조도 센싱 장치의 사이즈가 커질 수 있다. 본 발명의 제1 실시예 및 제2 실시예에 따른 근조도 센싱 장치는 나노와이어 센서(151)가 IC 칩(153)의 상부면에 위치하므로 불필요한 기판(110) 면적의 증가를 방지할 수 있다.
한편, 도 1 및 도 2의 하측에 도시된 바와 같이, IC 칩(153)의 상부면의 영역은 IC 칩(153)의 상부면의 중심선을 기준으로 일측 영역과 타측 영역을 포함할 수 있다. 이 때 일측 영역은 타측 영역에 비하여 발광부(130)에 가깝고, 나노와이어 센서(151)는 타측 영역에 구비될 수 있다.
나노와이어 센서(151)가 발광부(130)와 가까운 일측 영역이 아닌 IC 칩(153)의 타측 영역에 구비됨에 따라 발광부(130)와 나노와이어 센서(151)의 거리가 멀어져 발광부(130)와 나노와이어 센서(151) 사이의 크로스톡이 줄어들 수 있다.
한편, 도 1 및 도 2에 도시된 바와 같이, 본 발명의 실시예에 따른 근조도 센싱 장치는 발광부(130)와 수광부(150)를 덮는 광투과성 몰드(mold)(190)를 더 포함할 수 있다.
이 때 발광부(130)와 수광부(150)를 덮는 광투과성 몰드(190)는 트랜스퍼 몰딩(transfer molding) 공정을 통하여 이루어질 수 있다. 트랜스터 몰딩 공정은 EMC(Epoxy Molding Compound)를 광투과성 몰드(190)의 형성을 위한 금형에 넣고, 트랜스퍼 몰드 프레스(transfer mold press)로 고온 및 고압으로 누름으로써 광투과성 몰드(190)가 형성될 수 있다. 이와 같은 광투과성 몰드(190)는 습기나 먼지 혹은 충격과 같은 외부의 환경으로부터 발광부(130)와 수광부(150)를 보호할 수 있다.
이 때 크로스톡 방지부(170)의 일부는, 발광부(130)를 덮는 광투과성 몰드(190)와 수광부(150)를 덮는 광투과성 몰드(190)의 사이에 위치할 수 있다. 이를 통하여 트로스톡 방지부(170)는 발광부(130)와 수광부(150)의 크로스톡을 방지할 수 있다.
광투과성 몰드(190)는 센싱광의 파장대역 이외의 파장대역을 지닌 광을 차단할 수 있는 파장대역 필터링 물질을 포함할 수 있다. 이를 위하여 광투과성 몰드(190)는 필터링 EMC(Epoxy Molding Compound)를 포함할 수 있으며, 이에 따라 광투과성 몰드(190)는 외란광의 영향을 줄일 수 있다.
한편, 도 5 및 도 6에 도시된 바와 같이, 수광부(150)는 나노와이어 센서(151)가 센싱광을 센싱한 정도에 해당되는 광센싱신호를 출력하는 IC 칩(153)을 포함할 수 있다. 또한 IC 칩(153)은 기판(110)의 일측면에 구비되고, 나노와이어 센서(151)는 기판(110)의 일측면에서 배치 거리만큼 떨어진 IC 칩(153)의 상부면에 구비될 수 있다.
이 때 발광부(130)를 덮는 광투과성 몰드(190)와 수광부(150)를 덮는 광투과성 몰드(190)를 연결하는 박막(191)이 기판(110)의 일측면에 형성되고, 이와 같은 박막(191)은 광투과성 몰드(190)와 동일한 재질로 이루어질 수 있다.
앞서 설명된 바와 같이, 광투과성 몰드(190)는 트랜스터 몰딩 공정 등을 통하여 형성될 수 있다. 발광부(130)의 광투과성 몰드(190)와 수광부(150)의 광투과성 몰드(190)가 광학적으로 분리되는 것이 이상적이나, 발광부(130)와 수광부(150)의 광투과성 몰드(190)를 형성하는 과정에서 10 마이크로미터 안팎의 박막(191)이 기판(110) 일측면에 형성되어 발광부(130)와 수광부(150)의 광투과성 몰드(190)가 서로 연결될 수 있다.
본 발명의 제1 및 제2 실시예와 다르게 나노와이어 센서(151)가 IC 칩(153) 상에 배치되는 것이 아니라 기판(110)의 일측면에 형성될 경우, 광원 모듈(131), 박막(191), 나노와이어 센서(151)가 기판(110)의 동일 평면 상에 배치되기 때문에 광원 모듈(131)의 센싱광이 박막(191)을 통하여 나노와이어 센서(151)에 도달하는 크로스톡이 발생할 수 있다.
본 발명의 제1 및 제2 실시예에 따른 근조도 센싱 장치의 경우, 나노와이어 센서(151)가 광원 모듈(131) 및 박막(191)가 배치된 기판(110)의 일측면에 배치되지 않고 IC 칩(153)의 상부면에 배치되기 때문에 광원 모듈(131), 박막(191), 나노와이어 센서(151)가 기판(110)의 동일 평면 상에 배치되지 않기 때문에 크로스톡의 발생을 박막(191)으로 인한 크로스톡의 발생을 방지할 수 있다.
한편, 도 1 및 도 5에 도시된 바와 같이, 크로스톡 방지부(170)는 발광부(130)를 덮는 광투과성 몰드(190)와 수광부(150)를 덮는 광투과성 몰드(190)의 사이를 덮는 광차단성 몰드(171)를 포함할 수 있다. 이 때 발광부(130)의 광투과성 몰드(190)의 상측면 및 수광부(150)의 광투과성 몰드(190)의 상측면은 광차단성 몰드(171)의 간섭없이 외부로 노출될 수 있다.
이와 같이 외부에 노출된 발광부(130) 및 수광부(150)의 광투과성 몰드(190)의 상측면은 센싱광이 방출되거나 입사되는 윈도우(window)의 기능을 수행할 수 있다.
이 때 광차단성 몰드(171)는 광투과성 몰드(190)의 제조 공정과 동일한 공정으로 형성될 수 있다. 예를 들어, 광차단성 몰드(171) 역시 트랜스터 몰딩 공정이 이용되며, EMC를 광차단성 몰드(171)의 형성을 위한 금형에 넣고, 트랜스퍼 몰드 프레스(transfer mold press)로 고온 및 고압으로 눌러 광차단성 몰드(171)가 형성될 수 있다. 이와 같이 광투과성 몰드(190)와 광차단성 몰드(171)가 동일한 트랜스퍼 몰딩 공정을 이용함으로써 제조 과정이 단순해질 수 있다.
다음으로 본 발명의 제1 실시예 및 제2 실시예에 따른 근조도 센싱 장치의 제조공정에 대해 설명한다. 도 7은 제1 실시예 및 제2 실시예에 공통적으로 적용되는 공정을 나타내고, 도 8 및 도 9는 제1 실시예에 적용되는 공정을 나타내며, 도 10은 제2 실시예에 적용되는 공정을 나타낸다.
도 7에 도시된 바와 같이, 기판(110) 상에 광원 모듈(131)과 IC 칩(153)이 구비되고, IC 칩(153) 상에 나노와이어 센서(151)가 배치된다. 이후 트랜스퍼 몰딩 공정을 거쳐 광원 모듈(131), IC 칩(153) 및 나노와이어 센서(151)를 덮는 광투과성 몰드(190)가 형성된다. 이 때 광투과성 몰드(190)의 상부는 센싱광을 포커싱하는 볼록 렌즈 형상을 지닐 수 있다.
도 8에 도시된 바와 같이, 트랜스퍼 몰딩 공정을 거쳐 광투과성 몰드(190)를 덮는 광차단성 몰드(171)가 형성된다.
도 9에 도시된 바와 같이, 그라인딩(grinding) 공정을 통해 발광부(130)와 수광부(150)의 윈도우를 형성한다. 즉, 그라인딩 공정을 통해 광차단성 몰드(171) 및 광투과성 몰드(190)의 일부를 제거하여 광차단성 몰드(171)에 덮여 있던 광투과성 몰드(190)가 외부에 노출되도록 할 수 있다.
이에 따라 기판(110)에서 발광부(130) 및 수광부(150)의 광투과성 몰드(190)의 상측면까지의 높이(H)는 기판(110)에서 광차단성 몰드(171)의 끝단까지의 높이(H)와 같을 수 있다.
이 때 발광부(130)의 광투과성 몰드(190)는 제1 부분 몰딩부(191)와 제2 부분 몰딩부(193)를 포함할 수 있다. 제1 부분 몰딩부(191)는 센싱광을 방출하는 광원 모듈(131)을 둘러쌀 수 있다. 제2 부분 몰딩부(193)는 제1 부분 몰딩부(191)와 연결되어 제1 부분 몰딩부(191) 상에 위치할 수 있다.
이와 같은 제2 부분 몰딩부(193)는 곡면부(193a)와 평면부(193b)를 포함할 수 있다. 곡면부(193a)는 센싱광을 포커싱하고, 평면부(193b)는 곡면부(193a)로부터 연장되어 포커싱된 센싱광이 외부로 방출될 수 있다. 앞서 도 7 및 도 8을 통하여 설명된 바와 같이 발광부(130)의 상부가 볼록한 형상을 지니나 그라인딩 공정을 통하여 발광부(130)의 상부 일부가 제거되어 평면부(193b)가 형성된다.
이와 같은 그라인딩 공정이 완료되면 본 발명의 제1 실시예에 따른 근조도 센싱 장치가 제조될 수 있다.
한편, 도 7의 공정에 통하여 구현된 구조물에 도 10과 같은 크로스톡 방지부(170)가 배치됨으로써 본 발명의 제2 실시예에 따른 근조도 센싱 장치가 구현될 수 있다.
즉, 크로스톡 방지부(170)에는 발광부(130)의 센싱광이 외부를 향하여 통과하는 제1 개구(173)와 반사된 센싱광이 수광부(150)를 향하여 통과하는 제2 개구(175)가 형성될 수 있다.
크로스톡 방지부(170)는, 제1 개구와 제2 개구를 연결하는 연결부(177)와, 발광부(130)를 덮는 광투과성 몰드(190)와 수광부(150)를 덮는 광투과성 몰드(190) 사이에 위치하고 연결부(177)로부터 기판(110)을 향하여 연장되는 광분리부(179)를 포함할 수 있다. 이와 같은 광분리부는 LCP로 이루어질 수 있으나 이에 한정되는 것은 아니다.
이상과 같이 본 발명에 따른 실시예를 살펴보았으며, 앞서 설명된 실시예 이외에도 본 발명이 그 취지나 범주에서 벗어남이 없이 다른 특정 형태로 구체화 될 수 있다는 사실은 해당 기술에 통상의 지식을 가진 이들에게는 자명한 것이다. 그러므로, 상술된 실시예는 제한적인 것이 아니라 예시적인 것으로 여겨져야 하고, 이에 따라 본 발명은 상술한 설명에 한정되지 않고 첨부된 청구항의 범주 및 그 동등 범위 내에서 변경될 수도 있다.
기판(110)
발광부(130)
광원 모듈(131)
수광부(150)
나노와이어 센서(nanowire sensor)(151)
IC 칩(153)
크로스톡(cross-talk) 방지부(170)
광차단성 몰드(171)
제1 개구(173)
광투과성 몰드(190)
박막(191)
제1 부분 몰딩부(191)
제2 부분 몰딩부(193)
곡면부(193a)
평면부(193b)
발광부(130)
광원 모듈(131)
수광부(150)
나노와이어 센서(nanowire sensor)(151)
IC 칩(153)
크로스톡(cross-talk) 방지부(170)
광차단성 몰드(171)
제1 개구(173)
광투과성 몰드(190)
박막(191)
제1 부분 몰딩부(191)
제2 부분 몰딩부(193)
곡면부(193a)
평면부(193b)
Claims (9)
- 기판;
상기 기판의 일측면에 구비되어 센싱광을 방출하는 발광부;
상기 기판의 일측면에 상기 광원과 이격되게 구비되며, 외부에서 반사된 상기 센싱광에 대한 투과율이 0%보다 크고 10%보다 작은 디스플레이 모듈을 투과한 상기 센싱광을 센싱하는 나노와이어(nanowire) 센서를 포함하는 수광부; 및
상기 발광부와 상기 수광부 사이의 크로스톡을 방지하는 크로스톡 방지부를 포함하는 것을 특징으로 하는 근조도 센싱 장치.
- 제1항에 있어서,
상기 수광부는 상기 나노와이어 센서가 상기 센싱광을 센싱한 정도에 해당되는 광센싱신호를 출력하는 IC 칩을 포함하고,
상기 IC 칩은 상기 기판의 일측면에 구비되고,
상기 나노와이어 센서는 상기 기판의 일측면에서 배치 거리만큼 떨어진 상기 IC 칩의 상부면에 구비되는 것을 특징으로 하는 근조도 센싱 장치.
- 제2항에 있어서,
상기 IC 칩의 상부면의 영역은 상기 IC 칩의 상부면의 중심선을 기준으로 일측 영역과 타측 영역을 포함하고,
상기 일측 영역은 상기 타측 영역에 비하여 상기 발광부에 가깝고,
상기 나노와이어 센서는 상기 타측 영역에 구비되는 것을 특징으로 하는 근조도 센싱 장치.
- 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 발광부와 상기 수광부를 덮는 광투과성 몰드(mold)를 더 포함하고,
상기 크로스톡 방지부의 일부는,
상기 발광부를 덮는 광투과성 몰드와 상기 수광부를 덮는 광투과성 몰드의 사이에 위치하는 것을 특징으로 하는 근조도 센싱 장치.
- 제4항에 있어서,
상기 수광부는 상기 나노와이어 센서가 상기 센싱광을 센싱한 정도에 해당되는 광센싱신호를 출력하는 IC 칩을 포함하고,
상기 IC 칩은 상기 기판의 일측면에 구비되고,
상기 나노와이어 센서는 상기 기판의 일측면에서 배치 거리만큼 떨어진 상기 IC 칩의 상부면에 구비되며,
상기 발광부를 덮는 광투과성 몰드와 상기 수광부를 덮는 광투과성 몰드를 연결하는 박막이 상기 기판의 일측면에 형성되고,
상기 박막은 상기 광투과성 몰드와 동일한 재질로 이루어지는 것을 특징으로 하는 근조도 센싱 장치.
- 제4항에 있어서,
상기 크로스톡 방지부는 상기 발광부를 덮는 광투과성 몰드와 상기 수광부를 덮는 광투과성 몰드의 사이를 덮는 광차단성 몰드를 포함하고,
상기 발광부의 광투과성 몰드의 상측면 및 상기 수광부의 광투과성 몰드의 상측면은 상기 광차단성 몰드의 간섭없이 외부로 노출되는 것을 특징으로 하는 근조도 센싱 장치.
- 제6항에 있어서,
상기 기판에서 상기 발광부 및 상기 수광부의 광투과성 몰드의 상측면까지의 높이는 상기 기판에서 상기 광차단성 몰드의 끝단까지의 높이와 같은 것을 특징으로 하는 근조도 센싱 장치.
- 제6항에 있어서,
상기 발광부의 광투과성 몰드는,
상기 센싱광을 방출하는 광원 모듈을 둘러싸는 제1 부분 몰딩부와, 상기 제1 부분 몰딩부와 연결되어 상기 제1 부분 몰딩부 상에 위치하는 제2 부분 몰딩부를 포함하며,
상기 제2 부분 몰딩부는,
상기 센싱광을 포커싱하는 곡면부와, 상기 곡면부로부터 연장되어 상기 포커싱된 센싱광이 외부로 방출되는 평면부를 포함하는 것을 특징으로 하는 근조도 센싱 장치.
- 제4항에 있어서,
상기 크로스톡 방지부에는 상기 발광부의 센싱광이 외부를 향하여 통과하는 제1 개구와 상기 반사된 센싱광이 상기 수광부를 향하여 통과하는 제2 개구가 형성되고,
상기 크로스톡 방지부는, 상기 제1 개구와 상기 제2 개구를 연결하는 연결부와, 상기 발광부를 덮는 광투과성 몰드와 상기 수광부를 덮는 광투과성 몰드 사이에 위치하고 상기 연결부로부터 상기 기판을 향하여 연장되는 광분리부를 포함하는 것을 특징으로 하는 근조도 센싱 장치.
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