KR20210028302A - 표시 장치 - Google Patents

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홍원기
박소희
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이현준
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삼성디스플레이 주식회사
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Abstract

혈압 측정 기능을 갖는 표시 장치가 제공된다. 표시 장치는 화면을 표시하는 표시 패널, 및 압력 센서와 맥파 센서를 포함하는 혈압 측정 모듈을 포함하되, 상기 압력 센서는 상기 표시 패널에 가해지는 압력을 센싱하고, 상기 맥파 센서는 광학 센서를 포함하며, 상기 맥파 센서는 광원으로서 상기 표시 패널의 화소로부터 발광된 빛을 이용하여 맥파 신호를 생성한다.

Description

표시 장치{DISPLAY DEVICE}
본 발명은 표시 장치에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 혈압 측정 기능을 갖는 표시 장치에 관한 것이다.
표시 장치는 화면을 표시하는 장치로서, TV, 모니터 뿐만 아니라, 휴대용 스마트 폰이나 태블릿 PC 등으로 사용되고 있다. 휴대용 표시 장치의 경우 표시 장치에 다양한 기능이 함께 구비된다. 카메라, 지문 센서 등이 그 예이다.
한편, 최근에는 헬스케어 산업이 각광을 받으면서, 보다 간편하게 건강에 관한 생체 정보를 취득하기 위한 방법들이 개발되고 있다. 예를 들어, 오실로메트릭 방식의 전통적인 혈압 측정 장치를 휴대가 간편한 전자 제품으로 변경하려는 시도가 그것이다. 그러나, 전자식 혈압 측정 장치는 그 자체로 독립된 광원, 센서, 디스플레이를 필요로 하며, 별도로 휴대하여야 하는 불편함이 있다.
본 발명이 해결하고자 하는 과제는 혈압 측정 모듈이 일체화된 표시 장치를 제공하는 것이다.
본 발명의 기술적 과제들은 이상에서 언급한 기술적 과제들로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 기술적 과제들은 아래의 기재로부터 본 발명이 속한 기술분야의 통상의 기술자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
상기 과제를 해결하기 위한 일 실시예에 따른 표시 장치는 화면을 표시하는 표시 패널, 및 압력 센서와 맥파 센서를 포함하는 혈압 측정 모듈을 포함하되, 상기 압력 센서는 상기 표시 패널에 가해지는 압력을 센싱하고, 상기 맥파 센서는 광학 센서를 포함하며, 상기 맥파 센서는 광원으로서 상기 표시 패널의 화소로부터 발광된 빛을 이용하여 맥파 신호를 생성한다.
상기 압력 센서 및 상기 광학 센서는 상기 표시 패널에 각각 두께 방향으로 중첩할 수 있다.
상기 압력 센서와 상기 광학 센서는 상호 두께 방향으로 중첩할 수 있다.
상기 광학 센서는 상기 표시 패널의 하부에 배치되고, 상기 압력 센서는 상기 표시 패널과 상기 광학 센서 사이에 배치되며 투명할 수 있다.
상기 광학 센서는 상기 표시 패널의 하부에 배치되고, 상기 압력 센서는 상기 표시 패널의 상부에 배치되며 투명할 수 있다.
상기 표시 장치는 표시 영역과 비표시 영역을 포함하며, 상기 압력 센서와 상기 광학 센서는 상기 표시 영역 내에 배치될 수 있다.
상기 광학 센서는 상기 표시 패널의 외측에 배치되고, 상기 압력 센서는 상기 표시 패널과 두께 방향으로 중첩할 수 있다.
상기 광학 센서는 상기 압력 센서와 중첩할 수 있다.
상기 광학 센서는 상기 압력 센서와 비중첩하되, 수평 방향으로 상기 광학 센서와 30mm 이내의 거리에 위치할 수 있다.
상기 혈압 측정 모듈은 상기 압력 센서로부터 센싱된 압력 신호와 상기 맥파 센서로부터 수신된 상기 맥파 신호를 이용하여 혈압을 측정하는 제어부를 더 포함할 수 있다.
상기 혈압 측정 모듈은 상기 표시 패널 상부의 복수의 지점의 혈압을 동시에 측정할 수 있다.
상기 표시 패널은 복수의 화소 전극과 공통 전극을 포함하고, 상기 공통 전극은 투광 개구를 포함하며, 상기 광학 센서는 상기 투광 개구에 중첩할 수 있다.
상기 압력 센서는 포스 센서, 갭 커패시터 또는 스트레인 게이지일 수 있다.
표시 장치는 상기 표시 패널 상부에 배치된 윈도우 부재를 더 포함할 수 있다.
상기 윈도우 부재는 0.2mm 이하의 두께를 갖는 초박막 유리 또는 0.1mm 이하의 두께를 갖는 투명 폴리머를 포함할 수 있다.
상기 과제를 해결하기 위한 다른 실시예에 따른 표시 장치는 표시 투광 영역과 표시 전용 영역을 포함하는 표시 영역을 포함하는 표시 패널, 상기 표시 패널과 두께 방향으로 중첩하는 압력 센서, 및 상기 표시 패널의 하부에 배치되고, 상기 표시 패널의 상기 표시 투광 영역과 중첩하는 광학 센서를 포함하되, 상기 표시 투광 영역은 복수의 제1 화소 및 적어도 하나의 투광부를 포함하고, 상기 표시 전용 영역은 복수의 제2 화소를 포함하며, 상기 투광부는 상기 제1 화소 및 상기 제2 화소보다 높은 광 투과율을 갖고, 상기 표시 투광 영역은 상기 표시 전용 영역보다 높은 광 투과율을 가질 수 있다.
상기 압력 센서는 상기 광학 센서와 두께 방향으로 중첩하거나, 수평 방향으로 상기 광학 센서와 30mm 이내의 거리에 위치할 수 있다.
상기 압력 센서는 상기 광학 센서와 상기 표시 패널 사이에 배치되고 투명할 수 있다.
상기 광학 센서는 상기 표시 패널의 화소로부터 발광된 빛을 광원으로 이용하여 수광할 수 있다.
상기 표시 패널은 복수의 화소 전극과 공통 전극을 포함하고, 상기 각 화소 전극은 상기 표시 투광 영역 및 상기 표시 전용 영역에 걸쳐 각각 배치되고, 상기 공통 전극은 상기 표시 전용 영역에서 전면에 배치되며, 상기 공통 전극은 상기 표시 투광 영역에서 일부 영역에 배치되며 적어도 하나의 투광 개구를 정의할 수 있다.
기타 실시예의 구체적인 사항들은 상세한 설명 및 도면들에 포함되어 있다.
일 실시예에 따른 표시 장치에 의하면, 복잡한 구성의 추가 없이 표시 장치에 혈압 측정 모듈을 일체화시킬 수 있다.
본 발명의 실시예들에 따른 효과는 이상에서 예시된 내용에 의해 제한되지 않으며, 더욱 다양한 효과들이 본 명세서 내에 포함되어 있다.
도 1은 일 실시예에 따른 표시 장치의 개략적인 사시도이다.
도 2는 일 실시예에 따른 표시 장치에 포함된 혈압 측정 모듈의 개략도이다.
도 3 내지 도 6은 다양한 실시예에 따른 맥파 센서의 개략도들이다.
도 7은 일 실시예에 따른 표시 장치에서 혈압을 측정하는 모습을 나타낸 개략적인 사시도이다.
도 8은 일 실시예에 따른 표시 장치에서 혈압을 측정하는 방법을 나타낸 순서도이다.
도 9는 다른 실시예에 따른 표시 장치에서 혈압을 측정하는 모습을 나타낸 개략적인 사시도이다.
도 10은 일 실시예에 따른 압력 센서의 개략적인 배치도이다.
도 11는 도 10의 압력 센서의 단면도이다.
도 12은 또 다른 실시예에 따른 압력 센서의 개략적인 배치도이다.
도 13은 도 12의 압력 센서의 단면도이다.
도 14는 또 다른 실시예에 따른 압력 센서의 단면도이다.
도 15은 또 다른 실시예에 따른 압력 센서의 배치도이다.
도 16는 일 실시예에 따른 표시 장치에서 표시 패널과 센서들의 적층 관계를 도시한 개략적인 단면도이다.
도 17는 다른 실시예에 따른 표시 장치에서 표시 패널과 센서들의 적층 관계를 도시한 개략적인 단면도이다.
도 18은 또 다른 실시예에 따른 표시 장치에서 표시 패널과 센서들의 적층 관계를 도시한 개략적인 단면도이다.
도 19는 또 다른 실시예에 따른 표시 장치에서 표시 패널과 센서들의 적층 관계를 도시한 개략적인 단면도이다.
도 20은 또 다른 실시예에 따른 표시 장치에서 표시 패널과 센서들의 적층 관계를 도시한 개략적인 단면도이다.
도 21는 또 다른 실시예에 따른 표시 장치에서 표시 패널과 센서들의 적층 관계를 도시한 개략적인 단면도이다.
도 22는 또 다른 실시예에 따른 표시 장치에서 표시 패널과 센서들의 적층 관계를 도시한 개략적인 단면도이다.
도 23 내지 도 28은 다양한 실시예에 따른 표시 장치의 배치도들이다.
도 29는 또 다른 실시예에 따른 표시 장치의 사시도이다.
도 30는 또 다른 실시예에 따른 표시 장치의 사시도이다.
도 31은 도 30의 표시 장치의 전개도이다.
도 32은 또 다른 실시예에 따른 표시 장치의 사시도이다.
도 33은 도 32의 표시 장치가 폴딩된 상태를 나타낸 사시도이다.
도 34는 일 실시예에 따른 표시 장치의 압력 센서에 대한 압력과 전기 저항의 관계를 나타낸 그래프이다.
도 35은 일 실시예에 따른 표시 패널의 표시 영역의 평면 배치도이다.
도 36은 도 35의 표시 패널의 단면도이다.
도 37은 일 실시예에 따른 표시 장치의 일 화소의 회로도이다.
도 38는 일 실시예에 따른 표시 패널의 표시 투광 영역과 표시 전용 영역의 평면 배치도이다.
도 39는 몇몇 실시예에 따른 표시 패널의 화소와 투광부를 도시한 단면도이다.
도 40은 다른 실시예에 따른 표시 패널의 화소 및 투광부의 단면도이다.
본 발명의 이점 및 특징, 그리고 그것들을 달성하는 방법은 첨부되는 도면과 함께 상세하게 후술되어 있는 실시예들을 참조하면 명확해질 것이다. 그러나 본 발명은 이하에서 개시되는 실시예들에 한정되는 것이 아니라 다른 형태로 구현될 수도 있다. 즉, 본 발명은 청구항의 범주에 의해 정의될 뿐이다.
소자(elements) 또는 층이 다른 소자 또는 층의 "위(on)" 또는 "상(on)"으로 지칭되는 것은 다른 소자 또는 층의 바로 위뿐만 아니라 중간에 다른 층 또는 다른 소자를 개재한 경우를 모두 포함한다. 반면, 소자가 "직접 위(directly on)" 또는 "바로 위"로 지칭되는 것은 중간에 다른 소자 또는 층을 개재하지 않은 것을 나타낸다.
명세서 전체를 통하여 동일하거나 유사한 부분에 대해서는 동일한 도면 부호를 사용한다.
이하, 도면을 참조하여 본 발명의 실시예들에 대하여 설명한다.
도 1은 일 실시예에 따른 표시 장치의 개략적인 사시도이다.
도 1을 참조하면, 표시 장치(10)는 동영상이나 정지영상을 표시한다. 표시 장치(10)는 표시 패널(DPN)을 포함할 수 있다. 표시 패널(DPN)의 예는 유기 발광 표시 패널(OLED), 무기 발광 표시 패널(inorganic EL), 퀀텀닷 발광 표시 패널(QED), 마이크로 LED 표시 패널(micro-LED), 나노 LED 표시 패널(nano-LED), 플라즈마 표시 패널(PDP), 전계 방출 표시 패널(FED), 음극선 표시 패널(CRT)등의 자발광 표시 패널 뿐만 아니라, 액정 표시 패널(LCD), 전기 영동 표시 패널(EPD) 등의 수광 표시 패널을 포함할 수 있다. 이하에서는 표시 패널(DPN)로서 유기 발광 표시 패널을 예로 하여 설명하며, 특별한 구분을 요하지 않는 이상 실시예에 적용된 유기 발광 표시 패널을 단순히 표시 패널(DPN)로 약칭할 것이다. 그러나, 실시예가 유기 발광 표시 패널(DPN)에 제한되는 것은 아니고, 기술적 사상을 공유하는 범위 내에서 상기 열거된 또는 본 기술분야에 알려진 다른 표시 패널(DPN)이 적용될 수도 있다.
표시 장치(10)는 터치 부재를 더 포함할 수 있다. 터치 부재는 표시 패널(DPN)과 일체화되어 있거나, 표시 패널(DPN)과 별도의 패널로 제공될 수 있다. 표시 장치(10)는 표시 패널(DPN)과 터치 부재 이외에 센서, 각종 컨트롤러, 하우징, 기타 부품들을 더 포함할 수 있다. 화상이나 영상을 표시하는 표시 영역(DPA)을 포함하는 장치이면, 장치의 주된 용도, 부가된 기능이나 명칭 등에 관계없이 표시 장치(10)에 해당하는 것으로 해석될 수 있다. 표시 장치(10)의 예는, 이에 제한되는 것은 아니지만, 스마트폰, 휴대 전화기, 태블릿 PC, PDA(Personal Digital Assistant), PMP(Portable Multimedia Player), 텔레비전, 게임기, 손목 시계형 전자 기기, 헤드 마운트 디스플레이, 퍼스널 컴퓨터의 모니터, 노트북 컴퓨터, 자동차 내비게이션, 자동차 계기판, 디지털 카메라, 캠코더, 외부 광고판, 전광판, 각종 의료 장치, 각종 검사 장치, 냉장고나 세탁기 등과 같은 표시부를 포함하는 다양한 가전 제품, 사물 인터넷 장치 등을 포함할 수 있다.
표시 장치(10)는 표시 영역(DPA)과 비표시 영역(NDA)을 포함할 수 있다. 표시 영역(DPA)은 화면의 표시가 이루어지는 영역으로 활성 영역이고, 비표시 영역(NDA)은 화면의 표시가 이루어지지 않는 영역으로 비활성 영역일 수 있다. 표시 영역(DPA)은 직사각형의 평면 형상을 가질 수 있지만, 이에 제한되는 것은 아니고 정사각형, 마름모, 원형, 타원형 등과 같은 다양한 평면 형상을 가질 수도 있다. 비표시 영역(NDA)은 표시 영역(DPA)의 주변에 배치될 수 있다. 비표시 영역(NDA)은 표시 영역(DPA)을 전부 또는 부분적으로 둘러쌀 수 있다. 비표시 영역(NDA)에는 표시 영역(DPA)에 신호를 인가하거나, 표시 영역(DPA)에서 검출된 신호를 전달하는 신호 배선이 배치될 수 있다. 비활성 영역인 비표시 영역(NDA)은 표시 장치(10)의 베젤 영역에 상응할 수 있다. 도면에서는 직사각형 형상의 표시 영역(DPA)의 모든 변 주변에 비표시 영역(NDA)이 배치된 경우를 예시하였지만, 이에 제한되는 것은 아니며, 일부의 변 주변에는 비표시 영역(NDA)이 배치되지 않을 수도 있고, 비표시 영역(NDA)이 표시 영역(DPA)의 배면으로 절곡되어 표시 영역(DPA)과 두께 방향으로 중첩하는 것과 같은 방식으로 평면상 비표시 영역(NDA)이 생략되어 보일 수도 있다.
표시 영역(DPA)은 복수의 화소(PX)를 포함한다. 각 화소(PX)는 매트릭스 형상으로 배열된다. 각 화소(PX)는 발광 영역(도 39의 'EMA')을 포함할 수 있다. 발광 영역은 예를 들어 유기 발광층이 배치되어 실제 발광이 이루어지는 영역으로서, 그 평면상 크기가 화소(PX)의 크기보다 작을 수 있다. 화소(PX) 내에서 유기 발광층 등의 발광 물질이 배치되지 않은 영역은 비발광 영역(도 39의 'NEA')으로 정의될 수 있다. 비발광 영역에는 화소를 구동하는 회로나 배선들이 배치될 수 있지만 이에 제한되지 않는다.
화소(PX)는 제1 색 화소, 제2 색 화소 및 제3 색 화소를 포함할 수 있다. 제1 색 화소는 적색 화소이고, 제2 색 화소는 녹색 화소이고, 제3 색 화소는 청색 화소일 수 있다. 일 실시예에서, 화소(PX) 배열은 열 연장 방향인 제1 방향(D1)을 따라 동색의 화소들이 배열되고, 행 연장 방향인 제2 방향(D2)을 따라 적색, 녹색, 적색 화소의 순으로 교대 배열되는 스트라이프 배열 방식을 가질 수 있지만, 화소(PX)의 배열이 예시된 바에 제한되는 것은 아니다. 예를 들어, 화소(PX) 배열은 각 화소(PX)가 마름모 형상으로 형성되고, 녹색 화소를 중심으로 적색 화소와 청색 화소가 방사형으로 배열된 펜타일 배열 방식을 가질 수도 있다. 또한, 화소(PX)는 적색, 녹색, 청색 화소 외에 백색 화소를 더 포함할 수도 있다.
일 실시예에서, 표시 영역(DPA) 및/또는 비표시 영역(NDA)은 센싱 광 경로를 제공하는 투광부를 포함할 수 있다. 투광부에 대한 상세한 설명은 후술하기로 한다.
표시 장치(10)는 압력 센서(PRS)를 더 포함할 수 있다. 압력 센서(PRS)는 적어도 부분적으로 표시 영역(DPA)에 중첩할 수 있다. 즉, 압력 센서(PRS)는 적어도 부분적으로 표시 영역(DPA) 내에 배치될 수 있다.
일 예로, 압력 센서(PRS) 전부가 표시 영역(DPA)에 중첩할 수 있다. 다른 예로, 압력 센서(PRS)의 일부는 표시 영역(DPA)에 중첩하고, 다른 일부는 비표시 영역(NDA)에 중첩할 수도 있다. 일 실시예에서, 압력 센서(PRS)는 표시 장치(10)의 표시 영역(DPA) 전체에 배치되어, 모든 표시 영역(DPA)이 압력 센서(PRS)에 중첩할 수 있다. 다른 실시예에서, 압력 센서(PRS)는 표시 장치(10)의 일부에만 배치되어, 일부의 표시 영역(DPA)은 압력 센서(PRS)에 비중첩할 수도 있다..
표시 장치(10)는 상술한 압력 센서(PRS)와 광학 센서(OPS)를 이용하는 혈압 측정 모듈을 포함할 수 있다. 혈압 측정 모듈에 대한 상세한 설명을 위해 도 2가 참조된다.
도 2는 일 실시예에 따른 표시 장치(10)에 포함된 혈압 측정 모듈의 개략도이다.
도 2를 참조하면, 혈압 측정 모듈(BPM)은 맥파 측정부(PWMP), 압력 센싱부(PRSP) 및 제어부(CTLP)를 포함한다.
압력 센싱부(PRSP)는 피검체(OBJ)에 의해 인가된 압력을 측정한다. 상기 피검체(OBJ)는 신체의 일부로서, 이에 제한되는 것은 아니지만, 손가락, 손바닥, 손목, 발가락 등일 수 있다. 혈압 측정을 위해서는 피검체(OBJ)에 의해 표시 장치(10)에 대한 점진적 가압, 점진적 감압, 및/또는 일정 압력의 유지 등이 필요할 수 있는데, 압력 센싱부(PRSP)는 압력 인가 여부, 압력의 크기, 압력의 변화율 등을 측정할 수 있다. 압력 센싱부(PRSP)에 의해 측정된 압력 신호는 유효한 맥파 측정 시기를 결정하고, 수축기 혈압 및 확장기 혈압을 구분하는 데에 사용될 수 있다.
압력 센싱부(PRSP)는 압력 센서(PRS)를 포함할 수 있다. 적용가능한 압력 센서(PRS)의 예로는 포스 센서, 스트레인 게이지, 갭 커패시터 등을 들 수 있다. 이에 대한 상세한 설명은 후술하기로 한다.
맥파 측정부(PWMP)는 맥파 센서를 포함할 수 있다. 맥파 센서는 광원 및 수광 소자인 광학 센서를 포함할 수 있다. 도 3 내지 도 6에 맥파 센서의 예들이 도시되어 있다.
도 3 내지 도 6은 다양한 실시예에 따른 맥파 센서의 개략도들이다.
도 3 내지 도 6을 참조하면, 맥파 센서는 피검체(OBJ)에서 반사되거나 산란된 빛을 수광하는 광학 센서(OPS)(또는 수광 소자)를 포함할 수 있다. 광학 센서(OPS)는 예컨대, 포토다이오드(photo diode), 포토 트랜지스터(photo transistor), CMOS 또는 CCD 이미지 센서 등을 포함할 수 있다. 일 실시예에서, 표시 장치(10)의 카메라가 광학 센서(OPS)로 적용될 수 있지만, 이에 제한되는 것은 아니고, 카메라와 별도의 광학 센서(OPS)가 배치되어 피검체(OBJ)로부터 반사되거나 산란된 빛을 수광할 수도 있다.
맥파 센서는 광원을 더 포함할 수 있다. 광원은 검사광을 제공할 수 있다. 검사광의 파장은 적외선 파장, 가시광 파장, 가시광의 적색 파장, 가시광의 녹색 파장, 가시광의 청색 파장 등이 적용될 수 있다. 광원은 예를 들어, 발광 다이오드(light emitting diode, LED), 유기발광 다이오드(organic light emitting diode, OLED), 레이저 다이오드(laser diode, LD), 퀀텀닷(Quantum Dot; QD), 형광체, 자연광 중 적어도 하나를 포함할 수 있다.
검사광은 도 3에 도시된 바와 같이, 표시 영역(DPA)의 화소(PX)에서 출사되는 광이 사용될 수 있고, 이 경우 맥파 센서의 광원은 표시 패널(DPN)의 화소(PX)나 화소(PX)에 포함된 발광층이 될 수 있다. 도 3의 실시예의 경우, 별도의 광원을 구비하지 않고도 표시 패널(DPN)의 발광층을 광원으로 사용함으로써, 표시 장치(10)의 구조를 단순화할 수 있다.
다른 실시예에서, 도 4에 도시된 바와 같이 외광이 검사광으로 사용될 수 있다. 이 경우 맥파 센서의 광원은 자연광이나, 표시 장치(10) 위치하는 영역에서의 조명이 될 수 있을 것이다.
또 다른 실시예에서, 검사광을 제공하는 광원은 도 5에 도시된 바와 같이, 표시 장치(10)에 포함되는 근접 센서(PMS)나 기타 다른 센서 포함된 광원과 공유될 수 있다.
또 다른 실시예에서, 도 6에 도시된 것처럼, 표시 장치(10)의 맥파 센서는 맥파 측정 전용 LED 광원(LED)이나 LD 광원을 더 포함할 수도 있다.
다시 도 2를 참조하면, 맥파 측정부(PWMP)는 광원 및 맥파 센서를 이용하여 피검체(OBJ)로부터 광용적 맥파(photoplethysmography, PPG) 신호(이하, '맥파 신호'라 칭함)를 측정한다. 광용적 맥파 신호는 말초 부위에서 심장 박동에 따른 혈관 용적 변화를 반영하는 파형이다. 심장의 수축기에 심장의 좌심실에서 박출되는 혈액은 말초 조직으로 이동되어 동맥 쪽의 혈액 부피가 증가하게 된다. 또한, 심장의 수축기에 적혈구가 말초 조직에 더 많은 산소 헤모글로빈을 운반하게 된다. 심장의 이완기에는 말초 조직으로부터 심장 쪽으로 부분적인 혈액의 흡입이 있다. 말초 혈관에 광을 조사하면, 조사된 광은 말초 조직에 의해 흡수된다. 광흡수도는 혈구혈장비율(hematocrit)과 혈액의 부피에 종속적이다. 광흡수도는 심장의 수축기에 최대값을 가지고, 심장의 이완기에 최소값을 가질 수 있다. 맥파 신호는 심장의 수축기에 광흡수도의 최대값을 반영하며, 심장의 이완기에 광 흡수도의 최소값을 반영한다. 또한, 맥파 신호는 심장 박동 주기에 따라 진동하는 현상을 보인다. 따라서, 맥파 신호는 심장 박동에 따른 혈압 변화를 반영하므로, 혈압 측정에 이용될 수 있다.
제어부(CTLP)는 마이크로 프로세서 등과 같이 컴퓨팅 가능한 장치로 이루어질 수 있다. 제어부(CTLP)는 압력 센싱부(PRSP)에서 센싱된 압력 신호와 맥파 측정부(PWMP)에서 수신된 맥파 신호를 이용하여 혈압을 측정할 수 있다.
예를 들어, 사용자가 표시 장치(10)에 손가락을 접촉시킨 후 떼어내는 과정에서, 압력 센서(PRS)에 인가되는 압력(접촉 압력)은 점진적으로 증가하여 최대값에 도달한 후 점진적으로 감소하는 변화를 보인다. 접촉 압력이 증가하면 혈관이 줄어들어 혈류량이 작아지거나 0이 될 수 있다. 접촉 압력이 감소하면 혈관이 확장하여 혈액이 다시 흐르기 시작한다. 접촉 압력이 더 감소하면 혈류량이 더 커진다. 맥파 센서에 의해 흡수되는 광량의 변화는 혈류 변화에 비례하고, 맥파 센서에서 검출된 투과 광은 손가락에서 흡수된 광량 만큼 차감되어 수신되므로, 투과광의 광량 변화가 혈류 변화를 반영하게 된다. 따라서, 맥파 센서의 광량을 측정하여 심방 박동에 동기된 혈량 변화의 검출이 가능한데, 제어부(CTLP)는 감지된 맥파 신호의 피크들에 해당하는 시점들과 필터링된 맥파의 피크들에 해당하는 시점들의 시간 차이들에 기초하여 피검 부위의 혈압들을 추정할 수 있다. 추정된 혈압들 중 최대 크기를 갖는 혈압을 수축기 혈압으로, 최소 크기를 갖는 혈압을 이완기 혈압으로 추정할 수 있다. 또한, 상기 추정된 혈압들을 이용하여 평균 혈압 등 다른 혈압들도 추정할 수 있다.
도 7은 일 실시예에 따른 표시 장치에서 혈압을 측정하는 모습을 나타낸 개략적인 사시도이다. 도 8은 일 실시예에 따른 표시 장치에서 혈압을 측정하는 방법을 나타낸 순서도이다.
도 7 및 도 8을 참조하면, 터치 이벤트가 발생하면 표시 장치(10)가 터치 이벤트를 인식한다. 터치 이벤트는 피검자가 신체의 일부(즉, 피검체(OBJ))를 표시 장치(10)의 일 지점(SER)을 터치하면서 발생할 수 있다. 터치 이벤트의 인식은 표시 장치(10)의 터치 부재 및/또는 압력 센서(PRS)에 의해 이루어질 수 있다.
터치 이벤트는 터치 모드와 혈압 측정 모드에 공통적으로 적용될 수 있다. 따라서, 표시 장치(10)는 터치 이벤트에 대해 터치 모드로 구동할지 혈압 측정 모드로 구동할지 여부를 사전에 설정할 수 있다. 예를 들어, 혈압을 측정하고자 하는 사용자는 터치 입력 전에 표시 장치(10)의 프로그램 또는 어플리케이션을 통해 혈압 측정 모드를 설정하고 이후에 발생하는 터치 이벤트가 혈압 측정을 위한 것임을 사전에 결정할 수 있다.
다른 예로, 사용자의 별도의 모드 결정 동작 없이 표시 장치(10)가 터치 이벤트의 위치 및 압력을 파악하여 혈압 측정 모드로 자동 변환할 수도 있다. 예를 들어, 터치 이벤트가 발생한 위치가 혈압 측정 위치와 무관한 위치인 경우 터치 모드로 동작하고, 터치 이벤트가 발생한 위치가 터치 입력과는 무관한 위치이고 혈압 측정 위치에 해당하는 경우 혈압 측정 모드로 동작하며, 터치 이벤트가 발생한 위치가 터치 입력 및 혈압 측정 위치에 모두 해당하는 경우 어떤 모드를 선택할지 대기하고 이후에 수신되는 압력 센서(PRS)의 가압력 분석을 통해 혈압 측정 모드로 자동 전환하여 동작할 수도 있다.
이어, 사용자가 접촉 압력을 점진적으로 증가하였다가 다시 점진적으로 감소시키면, 해당 과정에서 압력 센서(PRS)가 압력의 변화를 측정하면서, 맥파 센서를 통해 피검체(OBJ)에 의해 반사 또는 산란된 광을 통해 센싱 광 정보를 수집한다.
이어, 제어부(CTLP)에서 압력 센서(PRS)에 의한 압력의 변화값과 맥파 센서에 의한 센싱 광 정보를 통해 가압력에 따른 맥파 신호를 생성하고, 이를 토대로 혈압을 추출한다. 측정된 혈압은 표시 장치(10)의 표시 영역(DPA)을 통해 디스플레이될 수 있다.
상술한 혈압 측정 모듈(BPM) 및 혈압을 측정하는 방법은 예시적인 것일 뿐이며, 다른 다양한 다양한 방법들이 대한민국 특허공개 제10-2018-0076050호, 대한민국 특허공개 제10-2017-0049280호, 대한민국 특허공개 제10-2019-0040527호 등에 개시되어 있고, 상기 특허공개문헌에 개시된 내용은 본 명세서에 충분이 개시된 것처럼 원용되어 통합된다.
도 9는 다른 실시예에 따른 표시 장치에서 혈압을 측정하는 모습을 나타낸 개략적인 사시도이다. 도 9의 실시예는 표시 장치(10)가 동시에 복수의 혈압 측정이 가능할 수 있음을 예시한다.
도 9를 참조하면, 표시 장치(10)는 2 이상의 지점(SER)에서 혈압을 측정할 수 있다. 즉, 표시 장치(10)는 멀티 혈압 측정이 가능할 수 있다. 이를 위해 복수의 지점(SER)에 압력 센서(PRS)와 광학 센서(OPS)가 각각 별도로 마련될 수 있다. 다른 예로, 넓은 영역을 하나의 압력 센서(PRS)와 광학 센서(OPS)가 커버하고, 해당 영역 내의 복수의 지점(SER)에서 압력 및 맥파 신호를 센싱하여 혈압을 측정할 수도 있다. 이 경우, 복수의 터치 이벤트 발생 지점은 터치 부재 및/또는 압력 센서(PRS)에 의해 이루어질 수 있다.
멀티 혈압 측정은 예를 들어 동일 사용자의 다른 손가락에 대해 이루어질 수 있다. 예를 들어, 피검체(OBJ)로서 오른손의 손가락과 왼손의 손가락을 동시에 터치하고, 해당 손가락들에 대한 각 맥파 신호를 측정할 수 있다. 또, 하나의 손으로부터도 복수의 손가락에 대해 맥파 신호를 측정할 수도 있다. 예를 들어, 도시된 것처럼, 한 손의 손가락들을 모두 터치하고, 터치된 각 손가락으로부터 맥파 신호를 측정할 수 있다. 이처럼, 동일 사용자로부터 복수의 혈압 측정 결과를 얻을 경우, 각 결과들을 평균하여 평균 수축기/이완기 혈압을 추정하거나, 부위별 혈압을 나누어 추정하여 출력할 수 있다.
멀티 혈압 측정은 복수의 사용자의 손가락에 대한 혈압을 동시에 각각 측정하는 데에 활용될 수도 있다. 이 경우, 각 사용자마다 측정된 혈압을 구분하여 출력할 수 있다.
이하, 다양한 실시예에 따른 압력 센서(PRS)의 구조들에 대해 설명한다.
도 10은 일 실시예에 따른 압력 센서의 개략적인 배치도이다. 도 11는 도 10의 압력 센서의 단면도이다. 도 10 및 도 11는 압력 센서의 일 예인 포스 센서의 구조를 예시적으로 도시한다.
도 10 및 도 11를 참조하면, 압력 센서는 제1 전극(SE1), 제2 전극(SE2) 및 제1 전극(SE1)과 제2 전극(SE2) 사이에 배치된 압력 감지층(30)을 포함할 수 있다.
제1 전극(SE1)과 제2 전극(SE2)은 각각 도전성 물질을 포함하여 이루어질 수 있다. 예를 들어, 제1 전극(SE1)과 제2 전극(SE2)은 각각 은(Ag), 구리(Cu) 등의 금속, ITO, IZO, ZIO 등과 같은 투명한 도전성 산화물, 탄소 나노 튜브나 도전성 폴리머 등으로 이루어질 수 있다. 제1 전극(SE1)과 제2 전극(SE2) 중 어느 하나는 구동 전극이고, 다른 하나는 센싱 전극일 수 있다.
압력 감지층(30)은 압력 민감 물질을 포함할 수 있다. 압력 민감 물질은 니켈, 알루미늄, 주석, 구리 등의 금속 나노파티클이나 카본을 포함할 수 있다. 압력 민감 물질은 입자 형태로서 폴리머 수지 내에 배치될 수 있지만, 이에 제한되지 않는다. 압력 감지층(30)은 압력 민감 물질은 압력이 커질수록 전기 저항이 낮아지는데, 제1 전극(SE1)과 제2 전극(SE2)을 통해 압력 감지층(30)의 전기 저항을 측정함으로써 압력이 인가되었는지 여부와 압력의 크기를 센싱할 수 있다. 압력 감지층(30)은 투명할 수도 있고, 불투명할 수도 있다.
몇몇 실시예에서, 제1 전극(SE1)과 제2 전극(SE2)은 각각 라인 타입으로 배열될 수 있다. 예를 들어, 복수의 제1 전극(SE1)은 제1 방향(D1)으로 나란하게 연장되고, 복수의 제2 전극(SE2)은 제1 방향(D1)과 교차하는, 예컨대 제1 방향(D1)에 수직한 제2 방향(D2)으로 연장될 수 있다. 복수의 제1 전극(SE1)과 복수의 제2 전극(SE2)은 상호 교차하는 부위에서 복수의 중첩 영역을 갖는다. 각 중첩 영역은 매트릭스 배열을 가질 수 있다. 각 중첩 영역은 압력 감지 셀이 될 수 있다. 즉, 각 중첩 영역에 압력 감지층(30)이 배치되어 해당 위치에서의 압력 센싱이 이루어질 수 있다.
일 실시예에서, 압력 센서는 서로 대향하는 2개의 센서 기판을 포함할 수 있다. 각 센서 기판은 기재(21, 22)를 포함할 수 있다. 제1 센서 기판의 제1 기재(21)와 제2 센서 기판의 제2 기재(22)는 각각 폴리에틸렌(poly ethylene), 폴리이미드(poly imide), 폴리카보네이트(poly carbonate), 폴리술폰(polysulfone), 폴리아크릴레이트(poly acrylate), 폴리스티렌(polystyrene), 폴리비닐클로라이드(poly vinyl chloride), 폴리비닐알코올(poly vinyl alcohol), 폴리노르보넨(poly norbornene), 폴리에스테르(poly ester) 계열의 물질을 포함할 수 있다. 일 실시예에서, 제1 기재(21)와 제2 기재(22)는 폴레에틸렌 테레프탈레이트(polyethylene terephthalate, PET) 필름 또는 폴리이미드 필름으로 이루어질 수 있다.
제1 전극(SE1), 제2 전극(SE2), 및 압력 감지층(30)은 제1 센서 기판 또는 제2 센서 기판에 포함될 수 있다. 예를 들어, 제1 전극(SE1)과 압력 감지층(30)은 제1 센서 기판에 포함되고, 제2 전극(SE2)은 제2 센서 기판에 포함될 수 있다. 제1 전극(SE1)은 제2 기재(22)에 대향하는 제1 기재(21)의 일면 상에 배치될 수 있다. 제2 전극(SE2)은 제1 기재(21)에 대향하는 제2 기재(22)의 일면 상에 배치되고, 되고, 제2 전극(SE2) 상에 압력 감지층(30)이 배치될 수 있다. 제1 센서 기판과 제2 센서 기판은 결합층(40)에 의해 상호 결합할 수 있다. 결합층(40)은 각 센서 기판의 테두리를 따라 배치될 수 있지만, 이에 제한되는 것은 아니다.
다른 실시예에서, 제1 전극(SE1), 제2 전극(SE2) 및 압력 감지층(30)이 하나의 센서 기판 내에 포함될 수도 있다. 예를 들어, 제1 기재(21)의 일면 상에 제1 전극(SE1)이 배치되고, 제1 전극(SE1) 상에 압력 감지층(30) 배치되며, 압력 감지층(30) 상에 제2 전극(SE2)이 배치될 수 있다.
상술한 포스 센서를 포함하는 압력 센서는 투명할 수도 있고, 불투명할 수도 있다. 투명 압력 센서의 경우, 제1 기재(21)와 제2 기재(22)가 투명한 물질로 이루어짐은 물론이고, 제1 전극(SE1)과 제2 전극(SE2)이 투명한 도전 물질로 이루어지고, 압력 감지층(30) 또한 투명 물질로 이루어질 수 있다. 불투명 압력 센서의 경우, 전극이나 압력 민감 물질이 투명성 여부에 구애받지 않고 다양한 물질로부터 선택될 수 있다.
도 12은 또 다른 실시예에 따른 압력 센서의 개략적인 배치도이다. 도 13은 도 12의 압력 센서의 단면도이다. 도 12 및 도 13은 포스 센서의 다른 구조를 예시적으로 도시한다.
도 12 및 도 13을 참조하면, 본 실시예에 따른 압력 센서는 제1 전극(SE1)과 제2 전극(SE2)이 동일층에 배치된 점에서 도 10 및 도 11의 실시예와 차이가 있다. 구체적으로 설명하면, 예를 들어, 제1 기재(21)의 일면 상에 제1 전극(SE1)과 제2 전극(SE2)이 배치된다. 제1 전극(SE1)과 제2 전극(SE2)은 상호 인접하여 배치된다. 제1 전극(SE1)과 제2 전극(SE2)은 각각 복수의 가지부를 포함하고, 각 가지부들이 상호 엇갈리도록 배치된 콤(comb) 전극 형태를 가질 수 있다. 압력 감지층(30)은 제2 기재(22) 상에 형성되어 제1 전극(SE1)과 제2 전극(SE2) 상부에 배치된다.
본 실시예의 경우, 제1 전극(SE1)과 제2 전극(SE2)은 두께 방향으로 상호 중첩하지 않지만, 평면도 상 인접 배치된다. 압력이 가해지면 상부의 압력 감지층(30)을 통해 인접하는 제1 전극(SE1)과 제2 전극(SE2) 사이에 전류가 흐를 수 있다. 상기와 같은 구조는 전단 압력을 측정하는 데에 유리할 수 있다.
도 14는 또 다른 실시예에 따른 압력 센서의 단면도이다. 도 14는 압력 센서의 예로서 갭 커패시터의 예를 도시한다.
도 14를 참조하면, 본 실시예에 따른 압력 센서는 제1 전극(SE1), 제2 전극(SE2) 및 제1 전극(SE1)과 제2 전극(SE2) 사이에 배치된 유전율 변형 물질층(31)을 포함할 수 있다. 본 실시예에 따른 압력 센서(PRS)는 제1 전극(SE1)과 제2 전극(SE2) 사이에 압력 감지층(30) 대신 유전율 변형 물질층(31)이 배치된 점을 제외하고는 도 10 및 도 11의 실시예에 따른 압력 센서와 실질적으로 동일한 구조를 가질 수 있다.
유전율 변형 물질층(31)은 가해지는 압력에 따라 유전율이 바뀌는 물질로, 본 기술 분야에 알려진 다양한 물질들이 적용될 수 있다. 가해지는 압력에 따라 유전율 변형 물질층(31)의 유전율이 달라지므로, 제1 전극(SE1)과 제2 전극(SE2) 사이의 커패시턴스의 값을 측정함으로써, 가해진 압력의 크기를 측정할 수 있다.
상술한 갭 커패시터를 포함하는 압력 센서는 투명할 수도 있고, 불투명할 수도 있다. 투명 압력 센서의 경우, 제1 전극(SE1)과 제2 전극(SE2)이 투명한 도전 물질로 이루어지고, 유전율 변형 물질층(31) 또한 투명 물질로 이루어질 수 있다. 불투명 압력 센서의 경우, 전극이나 압력 민감 물질이 투명성 여부에 구애받지 않고 다양한 물질로부터 선택될 수 있다.
도 15는 또 다른 실시예에 따른 압력 센서의 배치도이다. 도 15는 압력 센서의 예로서 스트레인 게이지를 도시한다.
도 15를 참조하면, 압력 센서(PRS)는 스트레인 감지 전극(SE_STR)을 포함할 수 있다. 스트레인 감지 전극(SE_STR)은 제1 기재(도 11의 '21' 참조) 상에 형성된 도전층의 패턴으로 이루어질 수 있다. 스트레인 감지 전극(SE_STR)의 상부에는 절연막이나 제2 기재(도 11의 '22' 참조)가 배치될 수 있지만, 이에 제한되는 것은 아니다.
스트레인 감지 전극(SE_STR)은 압력이 가해짐에 따라 형태가 변한다. 스트레인 감지 전극(SE_STR)의 형태가 변하면, 그 저항값도 달라진다. 따라서, 스트레인 감지 전극(SE_STR)에 걸리는 저항값을 측정함으로써, 압력의 크기를 측정할 수 있다.
압력에 따른 저항값의 변화를 극대화하기 위해, 스트레인 감지 전극(SE_STR)은 평면도상 복수의 절곡부들을 포함하는 구불구불한 형태를 가질 수 있다. 예를 들어, 도 15에 도시된 바와 같이, 스트레인 감지 전극(SE_STR)은 제1 방향(D1) 일측으로 연장하다 절곡되어 제2 방향(D2) 타측으로 연장하고, 다시 절곡되어 제1 방향(D1) 타측으로 연장하다 또 다시 절곡되어 제2 방향(D2) 일측으로 연장하는 것을 반복하는 회오리 형상을 가질 수 있다. 다른 예로, 스트레인 감지 전극(SE_STR)은 지그재그 형상을 가질 수도 있다. 그러나, 스트레인 감지 전극(SE_STR)의 평면 형상이 도시된 바에 제한되는 것은 아니며, 더 다양한 변형이 가능함이 이해될 것이다.
상술한 스트레인 게이지를 포함하는 압력 센서는 투명할 수도 있고, 불투명할 수도 있다. 투명 압력 센서의 경우 스트레인 감지 전극(SE_STR)이 투명한 도전 물질로 이루어지고, 불투명 압력 센서의 경우 스트레인 감지 전극(SE_STR)이 투명성 여부에 구애받지 않고 다양한 물질로부터 선택될 수 있다.
이하, 표시 장치에서 표시 패널(DPN)과 센서들(PRS, OPS)의 다양한 배치 관계에 대해 설명한다.
도 16는 일 실시예에 따른 표시 장치에서 표시 패널과 센서들의 적층 관계를 도시한 개략적인 단면도이다.
도 16를 참조하면, 표시 장치는 표시 패널(DPN), 표시 패널(DPN) 상부에 배치된 압력 센서(PRS), 압력 센서(PRS) 상부에 배치된 윈도우 부재(WD) 및 표시 패널(DPN) 하부에 배치된 광학 센서(OPS)를 포함할 수 있다. 표시 패널(DPN), 압력 센서(PRS), 윈도우 부재(WD) 및 광학 센서(OPS)는 두께 방향으로 중첩할 수 있다. 도면에서는 표시 패널(DPN), 압력 센서(PRS), 윈도우 부재(WD) 및 광학 센서(OPS)가 같은 폭을 갖고, 측면이 상호 정렬되며, 상호 전면적으로 중첩된 경우를 예시하고 있지만, 이에 제한되는 것은 아니고, 평면도상 일부의 부재가 다른 부재의 측면을 기준으로 돌출할 수도 있다.
표시 패널(DPN)의 발광 방향은 상부 방향일 수 있다. 윈도우 부재(WD)는 표시 패널(DPN)의 표시면 방향인 상부에 배치된다. 윈도우 부재(WD)는 투명한 물질 예컨대 유리, 박막 유리 또는 초박막 유리나, 투명한 폴리이미드 등과 같은 투명한 폴리머를 포함하여 이루어질 수 있다.
압력 센서(PRS)는 표시 패널(DPN)과 윈도우 부재(WD) 사이에 배치될 수 있다. 압력 센서(PRS)는 적어도 부분적으로 표시 영역(DPA) 내에 배치될 수 있다. 이 경우, 압력 센서(PRS)로는 표시 패널(DPN)의 출광을 방해하지 않기 위해 투명 압력 센서가 적용될 수 있다. 앞서 설명한 바와 같이 투명 압력 센서는 압력 센서(PRS)를 구성하는 전극이나 민감 물질, 변형 물질 등이 모두 투명한 물질로 이루어짐으로써 구현될 수 있다.
광학 센서(OPS)는 표시 패널(DPN)의 하부에 배치된다. 광학 센서(OPS)는 적어도 부분적으로 표시 영역(DPA) 내에 배치될 수 있다. 광학 센서(OPS)는 윈도우 부재(WD) 상의 피검체(OBJ)로부터 반사된 빛을 수광한다. 따라서, 윈도우 부재(WD)부터 광학 센서(OPS)에 이르는 구간에는 센싱 광 경로가 확보될 필요가 있고, 윈도우 부재(WD) 및 압력 센서(PRS)와 더불어 센싱 광 경로 중간에 놓이는 표시 패널(DPN) 또한 투광부(도 36의 'TA')를 포함하는 것이 바람직하다. 표시 패널(DPN)의 투광부는 표시 투광 영역(도 35의 'DPA_T')에 의해 구현될 수 있다. 표시 패널(DPN)이 표시 투광 영역을 형성하는 구체적은 구조에 대해서는 후술하기로 한다.
도 17는 다른 실시예에 따른 표시 장치에서 표시 패널과 센서들의 적층 관계를 도시한 개략적인 단면도이다.
도 17를 참조하면, 본 실시예에 따른 표시 장치는 압력 센서(PRS)가 표시 패널(DPN)과 광학 센서(OPS) 사이에 배치된 점에서 도 16의 실시예와 차이가 있다.
구체적으로 설명하면, 윈도우 부재(WD)는 표시 패널(DPN) 상에 바로 배치된다. 표시 패널(DPN)의 하부에는 압력 센서(PRS)가 배치된다. 광학 센서(OPS)는 압력 센서(PRS)의 하부에 배치된다. 광학 센서(OPS)와 압력 센서(PRS)는 모두 적어도 부분적으로 표시 영역(DPA) 내에 배치될 수 있다.
광학 센서(OPS)는 윈도우 부재(WD) 상의 피검체(OBJ)로부터 반사된 빛을 수광한다. 본 실시예의 경우, 광학 센서(OPS)가 상대적으로 가장 하부에 배치되므로, 광학 센서(OPS)에 대한 센싱 광 경로 상에 표시 패널(DPN) 및 압력 센서(PRS)가 배치될 수 있다. 따라서, 본 실시예의 경우, 투광부를 포함하는 표시 패널(DPN)과 투명 압력 센서(PRS)가 바람직하게 적용될 수 있다.
도 18은 또 다른 실시예에 따른 표시 장치에서 표시 패널과 센서들의 적층 관계를 도시한 개략적인 단면도이다.
도 18을 참조하면, 본 실시예에 따른 표시 장치는 광학 센서(OPS)가 표시 패널(DPN)의 하부에 배치되고, 압력 센서(PRS)가 광학 센서(OPS)의 하부에 배치된 점에서 도 17의 실시예와 차이가 있다.
구체적으로 설명하면, 표시 패널(DPN)의 하부에는 광학 센서(OPS) 및 압력 센서(PRS)가 순차 배치된다. 광학 센서(OPS)는 표시 패널(DPN)과 압력 센서(PRS) 사이에 배치된다. 광학 센서(OPS)는 윈도우 부재(WD) 상의 피검체(OBJ)로부터 반사된 빛을 수광하며, 그 센싱 광 경로 상에 놓이는 표시 패널(DPN)은 투광부를 포함하는 것이 바람직하다. 한편, 압력 센서(PRS)는 광학 센서(OPS)의 하부에 배치되고, 표시 패널(DPN)의 출광 경로나 광학 센서(OPS)의 센싱 광 경로 상에 배치되지 않는다. 따라서, 본 실시예의 경우, 불투명 압력 센서(PRS)가 적용될 수 있다. 그러나, 이에 제한되는 것은 아니며, 본 실시예의 경우에도 투명 압력 센서(PRS)가 적용될 수도 있다.
도 19는 또 다른 실시예에 따른 표시 장치에서 표시 패널과 센서들의 적층 관계를 도시한 개략적인 단면도이다.
도 19를 참조하면, 본 실시예에 따른 표시 장치는 표시 패널(DPN)과 광학 센서(OPS)가 두께 방향으로 비중첩할 수 있음을 예시한다.
구체적으로, 광학 센서(OPS)는 표시 패널(DPN)의 외측에 배치된다. 적층 구조상 광학 센서(OPS)와 표시 패널(DPN)은 실질적으로 같은 층에 놓일 수 있지만, 이에 제한되는 것은 아니다. 표시 패널(DPN) 및 광학 센서(OPS)의 상부에는 압력 센서(PRS) 및 윈도우 부재(WD)가 순차 배치된다. 압력 센서(PRS) 및 윈도우 부재(WD)는 각각 표시 패널(DPN) 및 광학 센서(OPS)와 두께 방향으로 중첩된다. 압력 센서(PRS)는 표시 패널(DPN)과 중첩하는 제1 영역 및 광학 센서(OPS)와 중첩하는 제2 영역을 포함할 수 있다. 압력 센서(PRS)의 상기 제1 영역과 상기 제2 영역은 상호 중첩하지 않을 수 있다. 압력 센서(PRS)의 상기 제1 영역은 표시 패널(DPN)의 출광을 방해하지 않도록 하기 위해 투명한 것이 바람직하고, 압력 센서(PRS)의 상기 제2 영역은 광학 센서(OPS)의 광 센싱을 위한 센싱 광 경로 상에 놓임에 따라 투명한 것이 바람직하다. 따라서, 압력 센서(PRS)로는 상기 제1 영역과 상기 제2 영역을 포함한 전체가 투명한 투명 압력 센서(PRS)가 바람직하게 적용될 수 있다.
한편, 본 실시예의 경우, 표시 패널(DPN)은 광학 센서(OPS)와 두께 방향으로 중첩하지 않으므로, 광학 센서(OPS)의 센싱 광 경로 상에 놓이지 않는다. 따라서, 표시 패널(DPN)은 광 센싱을 위한 별도의 투광부를 구비하지 않을 수도 있다.
도 20은 또 다른 실시예에 따른 표시 장치에서 표시 패널과 센서들의 적층 관계를 도시한 개략적인 단면도이다.
도 20을 참조하면, 본 실시예에 따른 표시 장치는 광학 센서(OPS)가 표시 패널(DPN)의 외측에 배치됨은 도 20의 실시예와 동일하지만, 압력 센서(PRS)가 광학 센서(OPS) 및 표시 패널(DPN)의 하부에 배치된 점에서 도 14의 실시예와 차이가 있다. 윈도우 부재(WD)는 광학 센서(OPS)와 표시 패널(DPN)의 상부에 배치된다.
본 실시예의 경우, 표시 패널(DPN)의 출광 경로 및 광학 센서(OPS)의 센싱 광 경로 상에 압력 센서(PRS)가 배치되지 않는다. 표시 패널(DPN)로부터 출광된 빛은 윈도우 부재(WD)를 통해 외부로 방출될 수 있다. 또한, 윈도우 부재(WD) 상에서 반사된 센싱 광은 윈도우 부재(WD)를 통해 광학 센서(OPS)에 도달할 수 있다. 따라서, 표시 패널(DPN)은 센싱 광 경로 확보를 위한 투광부를 구비할 필요가 없다. 또한, 압력 센서(PRS)는 상대적으로 하부에 배치되어 있어, 표시 패널(DPN)의 출광 경로나 광학 센서(OPS)의 센싱 광 경로 상에 위치하지 않는다. 따라서, 본 실시예의 경우, 불투명 압력 센서(PRS)가 적용되더라도 무방할 것이다.
도 21은 또 다른 실시예에 따른 표시 장치에서 표시 패널과 센서들의 적층 관계를 도시한 개략적인 단면도이다.
도 21을 참조하면, 본 실시예에 따른 표시 장치는 광학 센서(OPS)가 표시 패널(DPN)의 외측에 배치되고, 압력 센서(PRS)가 표시 패널(DPN)의 하부에 배치된 점은 도 20의 실시예와 동일하지만, 압력 센서(PRS)가 광학 센서(OPS)와 두께 방향으로 비중첩하는 점에서 도 20의 실시예와 차이가 있다.
상술한 바와 같이 압력 센서(PRS)와 광학 센서(OPS)가 혈압 측정 모듈에 활용되기 위해서는 피검체(OBJ)의 압력을 인지한 상태에서 피검체(OBJ)로부터의 반사광을 센싱하는 것이 필요하다. 피검체(OBJ)에 의한 압력을 정확히 센싱하기 위해서는 압력 센서(PRS)가 피검체(OBJ)의 터치 지점에 가까이 위치하는 것이 바람직하다. 압력 센서(PRS)와 광학 센서(OPS)를 두께 방향으로 중첩시키면 터치 지점에서의 압력을 용이하게 측정할 수 있고, 비록 비중첩하더라도 압력 센서(PRS)가 광학 센서(OPS)를 기준으로 수평 방향으로 50mm 이내, 바람직하게는 30mm 이내의 거리에 위치하면 유의미한 압력 정보를 취득할 수 있다. 따라서, 도 21에 도시된 것처럼, 광학 센서(OPS)와 압력 센서(PRS)를 비중첩하게 배치하되, 수평 이격 거리를 50mm 이내 또는 30mm 이내로 조절함으로써, 센서들(PRS, OPS)을 혈압 측정 모듈로 활용할 수 있다.
도 22는 또 다른 실시예에 따른 표시 장치에서 표시 패널과 센서들의 적층 관계를 도시한 개략적인 단면도이다. 도 22는 터치 부재가(TSP) 표시 패널(DPN) 내에 포함되도록 설치되지 않고, 별도의 부재로 마련된 경우를 예시한다.
도 22를 참조하면, 표시 패널(DPN)의 상부에 터치 부재(TSP)가 배치되고, 터치 부재(TSP)의 상부에 압력 센서(PRS)가 배치되며, 압력 센서(PRS)의 상부에 윈도우 부재(WD)가 배치된다. 터치 부재(TSP)는 리지드 패널, 플렉시블 패널 또는 필름 타입으로 제공될 수 있다. 표시 패널(DPN)의 하부에는 광학 센서(OPS)가 배치된다. 본 실시예는 도 16의 실시예와 비교할 때, 표시 패널(DPN)과 압력 센서(PRS) 사이에 터치 부재(TSP가 배치된 점에서 차이가 있다. 예시된 바와는 달리, 표시 패널(DPN) 상에 압력 센서(PRS)가 배치되고, 그 상부에 터치 부재(TSP)가 배치될 수도 있다. 그 밖에 도 17 내지 도 21의 실시예에서도 본 실시예에서와 같이 표시 패널(DPN)과 윈도우 부재(WD) 사이에 터치 부재(TSP)가 배치된 구조로 변형될 수 있으며, 도 19의 실시예의 경우, 터치 부재(TSP)는 압력 센서(PRS)의 상부 또는 하부에 배치될 수 있다.
도 23 내지 도 28은 다양한 실시예에 따른 표시 장치의 배치도들이다. 도 23 내지 도 28은 적용 가능한 표시 패널(DPN)과 센서들(PRS, OPS)의 다양한 평면 배치를 예시한다.
도 23 내지 도 28을 참조하면, 표시 장치 내에서 압력 센서(PRS)와 광학 센서(OPS)는 표시 패널(DPN)과의 관계에서 다양한 평면 배치를 가질 수 있다.
예를 들어, 도 23에 도시된 바와 같이, 압력 센서(PRS)와 광학 센서(OPS)가 각각 표시 패널(DPN)과 평면도상 실질적으로 동일한 크기를 갖고, 상호 중첩할 수 있다. 상술한 도 16, 도 17 및 도 18의 실시예가 이와 같은 평면 배치를 가질 수 있지만, 이에 제한되는 것은 아니다. 이에 대한 변형예로서, 압력 센서(PRS)와 광학 센서(OPS)가 표시 패널(DPN)의 표시 영역(DPA)은 모두 커버하되, 비표시 영역(NDA) 부분에서는 평면도상 상호 돌출되거나 만입될 수도 있다.
다른 예로, 도 24에 도시된 바와 같이, 압력 센서(PRS)는 표시 패널(DPN)과 평면도상 실질적으로 동일한 크기를 갖되, 광학 센서(OPS)는 표시 패널(DPN)의 일부 영역에만 중첩 배치될 수도 있다. 예를 들어, 광학 센서(OPS)는 도면에 도시된 바와 같이 표시 패널(DPN)의 표시 영역(DPA) 내의 일부 영역에 중첩 배치되거나, 비표시 영역(NDA)의 일부 영역에 중첩 배치될 수 있다. 도 16, 도 17 및 도 18의 실시예에서, 광학 센서(OPS)가 표시 패널(DPN)이나 압력 센서(PRS)에 비해 상대적으로 작은 크기를 갖는 경우 도 24와 같은 평면 배치를 가질 수 있다.
또 다른 예로, 도 25에 도시된 바와 같이, 광학 센서(OPS)는 표시 패널(DPN)과 평면도상 실질적으로 동일한 크기를 갖되, 압력 센서(PRS)는 표시 패널(DPN)보다 작은 크기를 가지며 표시 패널(DPN)의 일부 영역에만 중첩 배치될 수도 있다. 예를 들어, 압력 센서(PRS)는 도면에 도시된 바와 같이 표시 패널(DPN)의 표시 영역(DPA) 내의 일부 영역에 중첩 배치되거나, 비표시 영역(NDA)의 일부 영역에 중첩 배치될 수 있다. 도 16, 도 17 및 도 18의 실시예에서, 압력 센서(PRS)가 표시 패널(DPN)이나 광학 센서(OPS)에 비해 상대적으로 작은 크기를 갖는 경우 도 25와 같은 평면 배치를 가질 수 있다.
또 다른 예로, 도 26에 도시된 바와 같이, 압력 센서(PRS)와 광학 센서(OPS)가 표시 패널(DPN)보다 작은 크기를 가지며 표시 패널(DPN)의 일부 영역에만 중첩 배치될 수 있다. 예를 들어, 압력 센서(PRS)와 광학 센서(OPS)는 도면에 도시된 바와 같이 표시 패널(DPN)의 표시 영역(DPA) 내의 일부 영역에 중첩 배치되거나, 비표시 영역(NDA)의 일부 영역에 중첩 배치될 수 있다. 도면에서는 압력 센서(PRS)와 광학 센서(OPS)가 상호 크기가 동일하고 완전히 중첩된 경우를 예시하였지만, 이에 제한되는 것은 아니고, 둘 중 어느 하나가 다른 하나보다 더 클 수도 있다. 도 16, 도 17 및 도 18의 실시예에서, 압력 센서(PRS)와 광학 센서(OPS)가 표시 패널(DPN)이나 광학 센서(OPS)에 비해 상대적으로 작은 크기를 갖는 경우 도 26과 같은 평면 배치를 가질 수 있다.
또 다른 예로, 도 27에 도시된 바와 같이, 광학 센서(OPS)는 표시 패널(DPN)의 일측 변의 외측에 배치되며, 표시 패널(DPN) 및 압력 센서(PRS)와 비중첩하고, 압력 센서(PRS)는 표시 패널(DPN) 및 광학 센서(OPS)를 모두 커버하도록 배치될 수 있다. 도 19 및 도 20의 실시예가 이와 같은 평면 배치를 가질 수 있다.
또 다른 예로, 도 28에 도시된 바와 같이, 압력 센서(PRS)는 표시 패널(DPN)과 평면도상 실질적으로 동일한 크기를 갖되, 광학 센서(OPS)는 표시 패널(DPN)의 일측 변을 따라 배치되며, 표시 패널(DPN) 및 압력 센서(PRS)와 비중첩할 수 있다. 도 21의 실시예가 이와 같은 평면 배치를 가질 수 있다. 본 실시예의 경우, 압력 센서(PRS)와 광학 센서(OPS)가 비중첩하지만, 광학 센서(OPS)가 압력 센서(PRS)로부터 50mm 이내, 바람직하게는 30mm 이내의 거리에 위치함으로써, 혈압 측정에 유의미한 압력 정보를 취득할 수 있음은 앞서 설명한 바와 같다.
도 29는 또 다른 실시예에 따른 표시 장치의 사시도이다. 도 29를 참조하면, 본 실시예에 따른 표시 장치는 일부 에지가 휘어진 곡면을 이룰 수 있음을 예시한다.
도 29를 참조하면, 표시 장치의 장변 측 에지는 후면 방향으로 볼록하게 휘어진 곡면을 가질 수 있다. 곡면 형상의 에지(이하, '곡면 에지(CEG)'라 칭함)는 표시 영역(DPA)일 수도 있지만, 적어도 일부의 영역은 비표시 영역(NDA)이 될 수도 있다. 몇몇 실시예에서, 압력 센서(PRS)는 곡면 에지(CEG)에 중첩하도록 배치될 수 있다. 압력 센서(PRS)는 표시 장치의 평탄면부(FLT)와는 비중첩하거나, 곡면 에지(CEG)로부터 평탄면부(FLT)과의 경계 부근까지에만 배치될 수 있다. 광학 센서(OPS)는 압력 센서(PRS)에 중첩하거나 근접 배치된다. 구체적으로 광학 센서(OPS)는 곡면 에지(CEG)에 중첩하거나, 곡면 에지(CEG)와 평탄면부(FLT)의 경계로부터 50mm 이내 또는 30mm 이내의 거리에 위치할 수 있다.
도 30는 또 다른 실시예에 따른 표시 장치의 사시도이다. 도 31은 도 30의 표시 장치의 전개도이다. 도 30 및 도 31의 실시예는 표시 장치가 입체 표시 장치로 적용될 수 있음을 예시한다.
도 30 및 도 31을 참조하면, 표시 장치는 서로 다른 평면에 위치하는 복수의 표시면(DPS1, DPS2, DPS3, DPS4, DPS5)을 포함할 수 있다. 직육면체 형상의 표시 장치에서 제1 표시면(DPS1)은 표시 장치의 일면(상면)에 배치되고, 제2 표시면(DPS2)과 제3 표시면(DPS3)은 각각 표시 장치의 장변에 인접한 측면에 배치되고, 제4 표시면(DPS4)과 제5 표시면(DPS5)은 각각 표시 장치의 단변에 인접한 측면에 배치될 수 있다. 일 실시예에서, 제1 표시면(DPS1)은 평탄면이고, 제2 내지 제5 표시면(DPS2-DPS5)은 제1 표시면(DPS1)에 수직한 평탄면이 있다. 그러나, 이에 제한되는 것은 아니고, 제2 내지 제5 표시면(DPS2-DPS5)은 제1 표시면(DPS1)에 대해 수직 이외의 다른 각도를 갖거나, 도 29의 곡면 에지(CEG)와 같이 곡면 형상을 가질 수도 있다.
표시 장치 내에서 압력 센서(PRS)와 광학 센서(OPS)는 다양한 배치를 가질 수 있다. 입체 표시 장치에 특화된 비제한적인 일례로서, 압력 센서(PRS)와 광학 센서(OPS)는 제2 내지 제5 표시면(DPS2-DPS5) 중 적어도 하나에 인접하도록 배치될 수 있다. 이 경우, 압력 센서(PRS)와 광학 센서(OPS)는 표시 장치의 측면을 향하도록 배치될 수 있을 것이다.
도 32은 또 다른 실시예에 따른 표시 장치의 사시도이다. 도 33은 도 32의 표시 장치가 폴딩된 상태를 나타낸 사시도이다. 도 32와 도 33은 표시 장치가 폴더블 표시 장치로 적용될 수 있음을 예시한다. 본 명세서에서 폴더블 표시 장치라 함은 폴딩이 가능한 장치로서, 폴딩되어 있는 장치 뿐만 아니라, 폴딩 상태와 언폴딩 상태를 모두 가질 수 있는 표시 장치를 포함하는 의미로 사용된다. 또한, 폴딩은 대표적으로 약 180°의 각도로 접히는 것을 포함하지만, 그에 제한되지 않고, 접히는 각도가 180°를 초과하거나 그에 미치지 못하는 경우, 예컨대 90° 이상 180° 미만 또는 120° 이상 180° 미만의 각도로 꺾이는 경우에도 폴딩된 것으로 이해될 수 있다. 아울러, 폴딩 상태는 완전한 폴딩이 이루어지지 않더라도, 언폴딩 상태를 벗어나 꺾여 있는 상태인 경우 폴딩 상태로 지칭될 수 있다. 예를 들어, 90° 이하의 각도로 꺽여 있다고 하더라도, 최대 폴딩 각도가 90° 이상이 되는 이상 언폴딩 상태와 구별하기 위해 폴딩 상태에 있는 것으로 표현될 수 있다. 폴딩시 곡률 반경은 5mm 이하일 수 있고, 바람직하게는 1mm 내지 2mm의 범위에 있거나, 약 1.5mm일 수 있지만 이에 제한되는 것은 아니다.
도 32 및 도 33를 참조하면, 표시 장치는 폴딩 라인(FDA)(또는 폴딩축)을 기준으로 폴딩될 수 있다. 폴딩 라인(FDA)은 평면상 일 방향으로 연장되는 직선 형상일 수 있다. 도면에서는 폴딩 라인(FDA)이 표시 장치의 단변과 평행하게 연장된 경우를 예시하였지만, 이에 제한되는 것은 아니고, 폴딩 라인(FDA)은 장변에 평행하거나, 단변과 장변에 대해 기울어질 수도 있다.
일 실시예에서, 표시 장치의 폴딩 라인(FDA)은 특정 위치에 정해져 있을 수도 있다. 표시 장치에서 특정 위치에 정해진 폴딩 라인(FDA)은 하나이거나, 2 이상일 수 있다. 다른 실시예에서, 폴딩 라인(FDA)은 표시 장치에서 그 위치가 특정되어 있지 않고, 다양한 영역에서 자유롭게 설정될 수도 있다.
폴딩 라인(FDA)을 기준으로 표시 장치는 제1 비폴딩 영역(NFA1)과 제2 비폴딩 영역(NFA2)으로 구분될 수 있다. 제1 비폴딩 영역(NFA1)은 폴딩 라인(FDA)의 일측에 위치하고, 제2 비폴딩 라인(FDA)은 폴딩 라인(FDA)의 타측에 위치할 수 있다. 폴딩 라인(FDA)이 특정 위치에 정해져 있는 경우, 제1 비폴딩 영역(NFA1)과 제2 비폴딩 영역(NFA2)은 폴딩이 이루어지지 않는 영역으로 특정될 수 있다. 특정된 제1 비폴딩 영역(NFA1)과 제2 비폴딩 영역(NFA2)은 각각 동일한 폭을 가질 수 있지만, 이에 제한되는 것은 아니다. 폴딩 라인(FDA)이 특정되지 않는 경우, 제1 비폴딩 영역(NFA1)과 제2 비폴딩 영역(NFA2)은 폴딩 라인(FDA)이 설정되는 위치에 따라 그 영역이 달라질 수 있을 것이다.
표시 장치의 표시 영역(DPA)은 제1 비폴딩 영역(NFA1)과 제2 비폴딩 영역(NFA2) 모두에 걸쳐 배치될 수 있다. 나아가, 제1 비폴딩 영역(NFA1)과 제2 비폴딩 영역(NFA2)의 경계에 해당하는 폴딩 라인(FDA)에도 표시 영역(DPA)이 위치할 수 있다. 즉, 표시 장치의 표시 영역(DPA)은 비폴딩 영역(NFA1, NFA2), 폴딩 라인(FDA) 등의 경계와 무관하게 연속적으로 배치될 수 있다. 그러나, 이에 제한되지 않고, 제1 비폴딩 영역(NFA1)에는 표시 영역(DPA)이 배치되지만 제2 비폴딩 영역(NFA2)에는 표시 영역(DPA)이 배치되지 않을 수도 있고, 제1 비폴딩 영역(NFA1)과 제2 비폴딩 영역(NFA2)에는 표시 영역(DPA)이 배치되지만 폴딩 라인(FDA)에는 비표시부(NDA)가 배치되지 않을 수도 있다.
도시하지는 않았지만, 압력 센서와 및 광학 센서는 제1 비폴딩 영역(NFA1) 또는 제2 비폴딩 영역(NFA2)에 배치될 수 있다. 그러나, 이에 제한되는 것은 아니고, 압력 센서(PRS) 및/또는 광학 센서(OPS)가 제1 비폴딩 영역(NFA1)과 제2 비폴딩 영역(NFA2)의 경계에 해당하는 폴딩 라인(FDA)에 중첩할 수도 있다. 압력 센서와 광학 센서가 도 23과 같은 평면 배치들 갖는 경우, 압력 센서와 광학 센서는 제1 비폴딩 영역(NFA1), 폴딩 라인(FDA) 및 제2 비폴딩 영역(NFA2)에 모두 걸쳐서 배치될 수 있을 것이다.
표시 장치는 표시면이 내측을 향하면서 마주보도록 폴딩되는 인폴딩 방식으로 폴딩될 수도 있고, 표시면이 외측을 향하도록 폴딩되는 아웃 폴딩 방식으로 폴딩(될 수도 있다. 표시 장치는 인폴딩 방식과 아웃 폴딩 방식 중 어느 하나의 방식만으로 폴딩될 수도 있고, 인폴딩과 아웃 폴딩이 모두 이루어질 수도 있다. 인폴딩과 아웃 폴딩이 모두 이루어지는 표시 장치의 경우, 인폴딩과 아웃 폴딩이 동일한 폴딩 라인(FDA)을 기준으로 이루어질 수도 있고, 인폴딩 전용 폴딩 라인과 아웃 폴딩 전용 폴딩 라인 등 서로 다른 방식의 폴딩을 수행하는 복수의 폴딩 라인(FDA)을 포함할 수도 있다.
일 실시예에서, 표시 장치는 표시 패널(DPN)이나 그에 적층된 층, 패널, 기판 자체가 플렉시블한 특성을 가져 해당 부재들이 모두 폴딩됨으로써 폴딩될 수 있다. 몇몇 실시예에서, 표시 패널(DPN)이나 그에 적층된 부재들 중 적어도 일부는 폴딩 라인(FDA)을 기준으로 분리된 형상을 가질 수 있다. 이 경우, 비폴딩 영역에 위치하는 상기 분리된 부재는 플렉시블한 특성을 갖지 않을 수도 있다.
한편, 도 32의 표시 장치는 윈도우 부재(미도시)를 더 포함할 수 있다. 폴더블 표시 장치에 적용되는 윈도우 부재는 폴딩 가능한 물질로 이루어질 수 있다. 예를 들어, 윈도우 부재는 그 자체가 플렉시블한 특성을 갖는 투명 폴리이미드 등과 같은 폴리머를 포함하거나, 초박막 유리로 이루어져 폴딩이 가능할 수 있다. 초박막 유리의 경우, 0.2mm 이하, 0.1mm 이하, 나아가 0.07mm 이하의 두께를 가질 수 있다. 폴리이미드의 경우에도, 폴딩 스트레스를 줄이기 위해 0.1mm 또는 0.05mm 이하의 얇은 두께로 적용될 수 있다.
폴더블 표시 장치는 상술한 바와 같이 얇은 두께의 윈도우 부재를 적용하기 때문에, 보다 정밀한 압력 센싱이 가능하다. 이에 대한 구체적인 설명을 위해 도 34가 참조된다.
도 34는 일 실시예에 따른 표시 장치의 압력 센서에 대한 압력과 전기 저항의 관계를 나타낸 그래프이다. 도 34는 윈도우 부재로 약 0.2mm 두께의 초박막 유리를 적용하고, 표시 패널 하부에 압력 센서로서 포스 센서를 배치한 표시 장치에 대해 압력에 따른 전기 저항을 측정한 결과를 보여준다. 도 34에서 X축은 가압력을 나타내고, Y축은 포스 센서로부터 측정된 전기 저항의 역수에 대한 상대적인 크기를 나타낸다.
도 34를 참조하면, 압력이 증가함에 따라 전기 저항의 역수가 증가하는 경향을 보인다. 즉, 압력이 증가하면 전기 저항이 감소한다. 한편, 압력에 따른 전기 저항의 변화는 과도한 문턱 없이 가압과 동시에 이루어진다. 따라서, 0 내지 400gf의 범위에서는 모든 압력에 대해 그에 상응하는 전기 저항 역수의 상대치로부터 해당 압력을 정밀하게 추정할 수 있다. 0 내지 400gf의 압력은 혈압으로 환산하였을 때 약 0 내지 300mHg에 해당하므로, 혈압 측정에 필요한 압력 범위를 모두 커버할 수 있다.
이상에서 설명한 표시 장치에서 압력 센서(PRS)는 표시 패널(DPN) 상에 거치되거나, 표시 패널(DPN)에 결합되거나, 표시 패널(DPN)과 일체화되어 제공될 수 있다. 압력 센서(PRS)는 표시 패널(DPN) 상에 수지층, 점착층 등을 포함하는 결합층을 통해 부착될 수 있다. 몇몇 실시예에서, 압력 센서(PRS)는 표시 패널(DPN)에 일체화될 수도 있다. 예를 들어, 압력 센서(PRS)는 표시 패널(DPN) 상에 직접 형성되거나, 표시 패널(DPN)에 칩, 인쇄회로기판, 필름 등의 형태로 실장될 수 있다. 압력 센서(PRS)의 구동과 센싱을 위한 압력 구동부는 압력 센서(PRS) 내부에 배치될 수도 있지만, 별도의 구동 IC의 형태로 표시 패널(DPN)이나 표시 패널(DPN)에 연결된 인쇄회로기판에 실장될 수 있다. 다른 예로, 압력 구동부는 혈압 측정 모듈의 제어부, 데이터 구동 IC나 터치 구동 IC와 같은 표시 패널(DPN)에 구비된 구동부와 통합된 칩의 형태로 제공될 수도 있다.
이하, 표시 패널(DPN)의 투광부(TA)의 구조에 대해 상세히 설명한다. 상술한 바와 같이, 몇몇 실시예에 따른 표시 장치는 광학 센서(OPS)의 센싱 광 경로 상에 표시 패널(DPN)이 놓이며, 광학 센서(OPS)에 수광되는 빛의 양을 충분하게 확보하기 위해 투광부(TA)를 포함할 수 있다. 투광부(TA)는 표시 패널(DPN)의 구조를 다른 영역과 상이하게 형성함으로써 확보될 수 있다.
도 35은 일 실시예에 따른 표시 패널의 표시 영역의 평면 배치도이다. 도 36은 도 35의 표시 패널의 단면도이다.
도 35 및 도 36을 참조하면, 표시 패널(DPN)의 표시 영역(DPA)은 투광부(TA)를 포함할 수 있다. 표시 패널(DPN)의 표시 영역(DPA)은 투광부(TA)를 포함하는 제1 표시 영역인 표시 투광 영역(DPA_T)을 포함할 수 있다. 표시 투광 영역(DPA_T)은 화소(PX)의 발광 영역(도 39의 'EMA')과 투광부(TA)가 혼재되어 있는 영역이다. 표시 투광 영역(DPA_T)의 투광부(TA)는 그 자체로 발광하지 않는 영역으로, 두께 방향으로 빛을 투과시키는 부분이다. 상기 빛은 가시광선 파장의 빛 뿐만 아니라, 근적외선 및/또는 적외선 파장의 빛을 포함할 수 있다. 투광부(TA)가 투과시키는 상기 빛은 근자외선 및/또는 자외선 파장의 빛을 더 포함할 수 있다.
하나의 표시 투광 영역(DPA_T)은 서로 분리된 복수의 투광부(TA)를 포함할 수 있다. 각 투광부(TA) 사이에는 화소(PX)의 발광 영역이 배치될 수 있다. 표시 투광 영역(DPA_T) 내에서 화소(PX)의 발광부와 투광부(TA)는 육안으로 구분되지 않을 수 있다. 표시 투광 영역(DPA_T)의 투광부(TA)는 그 자체로 발광하지 않는 영역으로, 두께 방향으로 빛을 투과시키는 부분이다. 상기 빛은 가시광선 파장의 빛 뿐만 아니라, 근적외선 및/또는 적외선 파장의 빛을 포함할 수 있다. 투광부(TA)가 투과시키는 상기 빛은 근자외선 및/또는 자외선 파장의 빛을 더 포함할 수 있다.
표시 패널(DPN)의 표시 영역(DPA)은 투광부(TA)를 포함하지 않고 표시만 하는 제2 표시 영역인 표시 전용 영역(DPA_D)을 더 포함할 수 있다. 즉, 표시 패널(DPN)의 표시 영역(DPA)은 표시 투광 영역(DPA_T)과 표시 전용 영역(DPA_D)으로 구분될 수 있다.
표시 영역(DPA)은 하나의 표시 투광 영역(DPA_T)을 포함할 수도 있고, 서로 분리된 복수개의 표시 투광 영역(DPA_T)을 포함할 수도 있다. 표시 투광 영역(DPA_T)의 주변에는 표시 전용 영역(DPA_D)이 배치될 수 있다. 표시 전용 영역(DPA_D)은 표시 투광 영역(DPA_T)을 부분적으로 또는 전체적으로 둘러쌀 수 있다. 표시 전용 영역(DPA_D)과 표시 투광 영역(DPA_T)은 서로 인접하고 별도의 물리적 구분없이 연속적으로 배치될 수 있다. 일 실시예에서, 표시 전용 영역(DPA_D)과 표시 투광 영역(DPA_T)은 육안으로 구분되지 않을 수 있지만, 이에 제한되는 것은 아니다.
표시 영역(DPA) 내에서 표시 투광 영역(DPA_T)의 배치 영역에는 제한이 없다. 예를 들어, 표시 투광 영역(DPA_T)은 비표시 영역(NDA)과 이격된 표시 영역(DPA)의 중앙 영역에 배치될 수 있다. 다른 예로, 표시 투광 영역(DPA_T)은 표시 영역(DPA)의 에지 주변에 배치되고 비표시 영역(NDA)과 접하거나 그로부터 근접 배치될 수 있다.
표시 전용 영역(DPA_D)이나 표시 투광 영역(DPA_T)의 비발광 영역(도 39의 'NEA')도 그 자체로 발광하지 않는 영역이지만, 투광부(TA)는 이들 비발광 영역보다 높은 광 투과율을 갖는다. 여기서, 광 투과율은 각 영역을 통과하는 방향의 빛의 투과율로서 두께 방향으로 진행하는 빛의 투과율을 의미한다. 따라서, 투광부(TA)를 포함하는 표시 투광 영역(DPA_T)은 표시 전용 영역(DPA_D)에 비해 높은 광 투과율을 갖게 된다.
상술한 바와 같이, 표시 투광 영역(DPA_T)은 센싱 광 경로로 활용될 수 있다. 혈압 측정 모듈의 광학 센서(OPS)는 표시 투광 영역(DPA_T)에 중첩하도록 배치될 수 있다.
더 나아가, 표시 투광 영역(DPA_T)은 혈압 측정 모듈 이외의 다른 광학 부재의 광 경로로도 활용될 수도 있다. 예를 들어, 카메라, 적외선 근접 센서, 홍채 인식 센서, 지문 센서 등이 표시 투광 영역(DPA_T)에 중첩 배치되어, 그 동작에 필요한 광을 얻을 수 있다. 혈압 측정 모듈의 광학 센서(OPS)와 상술한 나머지 센서들은 하나의 공용 부재에 의해 구현될 수도 있고, 다른 독립된 부재로 구현될 수도 있다. 복수의 부재가 광 센싱에 사용될 경우, 해당 부재들은 서로 다른 위치에 인접 배치되거나, 이격되어 배치될 수 있다. 독립된 복수의 부재는 하나의 집단화된 표시 투광 영역(DPA_T) 내에 함께 배치될 수도 있고, 서로 분리된 표시 투광 영역(DPA_T)에 각각 배치될 수도 있다.
상술한 센서들은 종류에 따라 필요로 하는 광량이 상이할 수 있다. 복수의 센서들이 서로 다른 광량을 필요로 하는 경우, 대응되는 표시 투광 영역(DPA_T)의 개구율(전체 면적에서 투광부(TA)가 차지하면 비율) 및 투광부(TA)의 광 투과율 또한 그에 맞추어 조절될 수 있다. 예를 들어, 표시 투광 영역(DPA_T) 전체의 면적에 대한 투광부(TA) 면적비를 조절하거나, 두께 방향의 적층 구조나 물질을 조절하여 투광부(TA)를 통과하는 빛의 투과율을 제어함으로써, 전체 표시 투광 영역(DPA_T)의 단위 면적당 광 투과율과 총 투광량(평균 광 투과율 * 면적)을 적절하게 설계할 수 있다.
도 37은 일 실시예에 따른 표시 장치의 일 화소의 회로도이다.
도 37을 참조하면, 화소 회로는 제1 트랜지스터(TR1), 제2 트랜지스터(TR2), 커패시터(Cst), 및 유기발광 다이오드(OLED)를 포함할 수 있다. 각 화소 회로에는 주사 라인(SL), 데이터 라인(DL), 제1 전원 전압 라인(ELVDDL)이 연결된다.
제1 트랜지스터(TR1)는 구동 트랜지스터이고, 제2 트랜지스터(TR2)는 스위칭 트랜지스터일 수 있다. 도면에서는 제1 트랜지스터(TR1)와 제2 트랜지스터(TR2)가 모두 PMOS 트랜지스터인 경우를 예시하였지만, 제1 트랜지스터(TR1)와 제2 트랜지스터(TR2) 중 어느 하나 또는 전부는 NMOS 트랜지스터일 수도 있다.
제1 트랜지스터(TR1)의 제1 전극(소스 전극)은 제1 전원 전압 라인(ELVDDL)에 연결되고, 제2 전극(드레인 전극)은 유기발광 다이오드(OLED)의 애노드 전극에 연결된다. 제2 트랜지스터(TR2)의 제1 전극(소스 전극)은 데이터 라인(DL)에 연결되고, 제2 전극(드레인 전극)은 제1 트랜지스터(TR1)의 게이트 전극에 연결된다. 커패시터(Cst)는 제1 트랜지스터(TR1)의 게이트 전극과 제1 전극 사이에 연결된다. 유기발광 다이오드(OLED)의 캐소드 전극은 제2 전원 전압(ELVSS)을 제공받는다. 제2 전원 전압(ELVSS)은 제1 전원 전압 라인(ELVDDL)으로부터 제공되는 제1 전원 전압(ELVDD)보다 낮은 전압일 수 있다.
제2 트랜지스터(TR2)는 주사 라인(GL)에 인가된 주사 신호에 응답하여 데이터 라인(DL)에 인가된 데이터 신호를 출력할 수 있다. 커패시터(Cst)는 제2 트랜지스터(TR2)로부터 수신한 데이터 신호에 대응하는 전압을 충전할 수 있다. 제1 트랜지스터(TR1)는 커패시터(Cst)에 저장된 전하량에 대응하여 유기발광 다이오드(OLED)에 흐르는 구동전류를 제어할 수 있다.
도 37의 등가 회로는 하나의 예시적인 실시예에 불과하며, 화소 회로는 더 많은 수(예컨대 7개)의 트랜지스터와 커패시터를 포함할 수 있다.
도 38은 일 실시예에 따른 표시 패널의 표시 투광 영역과 표시 전용 영역의 평면 배치도이다.
도 38을 참조하면, 표시 투광 영역(DPA_T)은 복수의 화소(PX) 및 투광부(TA)를 포함한다. 투광부(TA)와 화소는 혼재되어 있다. 하나의 화소(PX)마다 투광부(TA)가 혼재될 수도 있지만, 복수의 화소(PX), 예컨대 4개의 화소가 단위 그룹(이하, '제1 단위 화소 그룹(UPG1)'이라 칭함)을 이루어 모여 있고, 제1 단위 화소 그룹(UPG1)들 사이에 투광부(TA)가 배치될 수도 있다. 상기 4개의 화소(PX)는 예를 들어, 적색 화소, 녹색 화소, 청색 화소 및 녹색 화소일 수 있지만, 이에 제한되는 것은 아니다.
제1 단위 화소 그룹(UPG1)과 그에 인접한 투광부(TA)를 합친 면적은 표시 전용 영역(DPA_D)에서 8개의 화소(PX)의 면적과 실질적으로 동일할 수 있다. 표시 전용 영역(DPA_D)도 4개의 화소(PX)가 단위 그룹(이하, '제2 단위 화소 그룹(UPG2)'이라 칭함)을 이룬다고 정의하면, 표시 투광 영역(DPA_T)의 제1 단위 화소 그룹(UPG1)과 하나의 투광부(TA)를 합친 면적은 표시 전용 영역(DPA_D)의 2개의 제2 단위 화소 그룹(UPG2)을 합친 면적과 실질적으로 동일할 수 있다.
표시 투광 영역(DPA_T)은 투광부(TA)가 차지하는 면적 때문에 표시 전용 영역(DPA_D)에 비해 동일 면적 내에서 화소(PX)의 수 또는 화소(PX)의 크기가 작을 수 있다. 상술한 것처럼, 표시 투광 영역(DPA_T)의 제1 단위 화소 그룹(UPG1)과 하나의 투광부(TA)를 합친 면적이 표시 전용 영역(DPA_D)의 2개의 제2 단위 화소 그룹(UPG2)을 합친 면적과 동일할 경우, 동일 면적에서 표시 투광 영역(DPA_T)은 표시 전용 영역(DPA_D)보다 절반의 해상도를 나타낼 것이다.
표시 투광 영역(DPA_T)에서 제1 단위 화소 그룹(UPG1)과 투광부(TA)에 의해 이루어지는 행과 열의 평균 폭은 표시 전용 영역(DPA_D)의 제2 단위 화소 그룹(UPG2)에 의해 이루어지는 행과 열의 평균 폭과 각각 실질적으로 동일할 수 있지만, 이에 제한되는 것은 아니다. 하나의 행 내에서 표시 투광 영역(DPA_T) 내의 제1 단위 화소 그룹(UPG1)과 투광부(TA)는 제2 방향(D2)(행 연장 방향)을 따라 교대 배열될 수 있다. 이웃하는 행에서 제1 단위 화소 그룹(UPG1)과 투광부(TA)는 서로 엇갈리도록 배열될 수 있다. 즉, 표시 투광 영역(DPA_T) 내에서 제1 방향(D1)(열 연장 방향)을 따라 제1 단위 화소 그룹(UPG1)과 투광부(TA)가 교대 배열될 수 있다.
표시 투광 영역(DPA_T) 내의 제1 단위 화소 그룹(UPG1)의 크기와 투광부(TA)의 상대적인 크기는 표시 투광 영역(DPA_T)에 중첩 배치되는 센서가 필요로 하는 광량에 따라 다양하게 변형될 수 있다. 충분한 광량이 요구되는 일 실시예에서, 투광부(TA)의 크기는 표시 투광 영역(DPA_T)의 제1 단위 화소 그룹(UPG1)의 크기보다 클 수 있다. 이 경우, 표시 투광 영역(DPA_T) 내의 각 화소(PX)의 크기 또한 표시 전용 영역(DPA_D)의 각 화소(PX)의 크기보다 작을 수 있다. 일 실시예에서, 투광부(TA)의 제2 방향(D2)의 폭은 제1 단위 화소 그룹(UPG1)의 제2 방향(D2)의 폭보다 클 수 있다.
일 실시예에서, 표시 영역(DPA) 전체에서 투광부(TA)에는 캐소드 전극이 배치되지 않을 수 있다. 캐소드 전극은 투광부(TA)를 제외한 나머지 표시 영역(DPA) 전체에 배치될 수 있다. 즉, 투광부(TA)는 캐소드 전극의 배치 유무에 의해 정의될 수 있다. 캐소드 전극을 기준으로 보면 투광부(TA)는 캐소드 전극 홀에 해당하게 될 수 있다.
한편, 투광부(TA)가 아닌 영역에서 캐소드 전극은 복수의 전극층으로 이루어질 수 있다. 예를 들어, 각 단위 화소 그룹별로 개별 캐소드 전극 패턴이 배치되고, 인접하는 단위 화소 그룹들의 경계에서 캐소드 전극 패턴이 중첩하거나 컨택함으로써 상호 전기적으로 연결될 수 있다. 이와 같은 구조는 캐소드 전극을 2회 이상 나누어 증착한 결과일 수 있다.
표시 전용 영역(DPA_D)에서 각 제2 단위 화소 그룹(UPG2)에 배치된 제2 캐소드 전극 패턴(CTP2)은 직사각형 형상을 가질 수 있다. 서로 인접한 제2 캐소드 전극 패턴(CTP2)은 에지 부위에서 상호 중첩할 수 있다.
한편, 표시 투광 영역(DPA_T)에서 각 제1 단위 화소 그룹(UPG1)에 배치된 제1 캐소드 전극 패턴(CTP1)은 제2 방향(D2) 폭을 기준으로 중심부가 좁고 제1 방향(D1) 양 단부가 더 긴 'I'자 형상을 가질 수 있다. 제1 캐소드 전극 패턴(CTP1)의 제1 방향(D1) 양 단부는 중심부로부터 돌출된 돌출부를 포함할 수 있다. 제1 캐소드 전극 패턴(CTP1)의 중심부의 제2 방향(D2) 폭은 제2 캐소드 전극의 제2 방향(D2) 폭보다 작고, 제1 캐소드 전극 패턴(CTP1)의 양 단부의 제2 방향(D2) 폭은 제2 캐소드 전극 패턴(CTP2)의 제2 방향(D2) 폭과 실질적으로 동일할 수 있지만, 이에 제한되는 것은 아니다. 표시 투광 영역(DPA_T)에서 제1 캐소드 전극 패턴(CTP1)의 양 단부의 돌출부(CTP_PT)는 대각선으로 인접하는 다른 제1 캐소드 전극 패턴(CTP1)의 돌출부(CTP_PT)와 중첩할 수 있다.
표시 투광 영역(DPA_T)의 투광부(TA)에는 박막 트랜지스터는 물론이고, 전원 배선이나 신호 배선 또한 배치되지 않을 수 있다. 제1 방향(D1)으로 연장되는 데이터 배선과 전원 배선은 투광부(TA)를 우회하여 연장될 수 있다. 나아가, 투광부(TA)는 표시 영역(DPA)의 다른 영역에 비해 절연막도 일부 제거되어 있을 수 있다. 투광부(TA)를 구성하는 적층 구조에 따라 투광부(TA)의 투과율이 달라지므로, 요구되는 투과율, 공정 효율, 투광부(TA)의 평면상 크기 등을 고려하여 다양한 적층 구조가 설계될 수 있다. 이하에서, 표시 패널(DPN)의 단면 구조를 통해 화소와 투광부(TA)의 구조에 대해 상세히 설명한다.
도 39는 몇몇 실시예에 따른 표시 패널의 화소와 투광부를 도시한 단면도이다.
도 39에서는 도 38의 2개의 트랜지스터 중 제1 트랜지스터(TR1)가 박막 트랜지스터 형태로 도시되어 있고, 제2 트랜지스터(TR2)에 대한 도시는 생략되어 있다.
먼저, 도 39를 참조하여 화소(PX)의 단면 구조에 대해 상세히 설명한다. 표시 패널(DPN)은 기판(100), 버퍼층(105), 반도체층(110), 제1 절연층(121), 제1 도전층(130), 제2 절연층(122), 제2 도전층(140), 제3 절연층(123), 제3 도전층(150), 제4 절연층(124), 제4 도전층(160), 제5 절연층(125), 제5 도전층(170), 제5 도전층(170)을 노출하는 개구부를 포함하는 화소 정의막(126), 화소 정의막(126)의 개구부 내에 배치된 유기층(190), 및 유기층(190)과 화소 정의막(126) 상에 배치된 제6 도전층(180)을 포함할 수 있다. 상술한 각 층들은 단일막으로 이루어질 수 있지만, 복수의 막을 포함하는 적층막으로 이루어질 수도 있다. 각 층들 사이에는 다른 층이 더 배치될 수도 있다.
기판(100)은 그 위에 배치되는 각 층들을 지지한다. 기판(100)은 고분자 수지 등의 절연 물질로 이루어질 수 있다. 상기 고분자 물질의 예로는 폴리에테르술폰(polyethersulphone: PES), 폴리아크릴레이트(polyacrylate: PA), 폴리아릴레이트(polyarylate: PAR), 폴리에테르이미드(polyetherimide: PEI), 폴리에틸렌 나프탈레이트(polyethylene napthalate: PEN), 폴리에틸렌 테레프탈레이드(polyethylene terepthalate: PET), 폴리페닐렌 설파이드(polyphenylene sulfide: PPS), 폴리알릴레이트(polyallylate), 폴리이미드(polyimide: PI), 폴리카보네이트(polycarbonate: PC), 셀룰로오스 트리 아세테이트(cellulose triacetate: CAT), 셀룰로오스 아세테이트 프로피오네이트(cellulose acetate propionate: CAP) 또는 이들의 조합을 들 수 수 있다. 기판(100)은 벤딩(bending), 폴딩(folding), 롤링(rolling) 등이 가능한 플렉시블(flexible) 기판일 수 있다. 플렉시블 기판을 이루는 물질의 예로 폴리이미드(PI)를 들 수 있지만, 이에 제한되는 것은 아니다.
기판(100) 상에는 버퍼층(105)이 배치된다. 버퍼층(105)은 불순물 이온이 확산되는 것을 방지하고, 수분이나 외기의 침투를 방지하며, 표면 평탄화 기능을 수행할 수 있다. 버퍼층(105)은 실리콘 질화물, 실리콘 산화물, 또는 실리콘 산질화물 등을 포함할 수 있다. 버퍼층(105)은 기판(100)의 종류나 공정 조건 등에 따라 생략될 수도 있다.
버퍼층(105) 상에는 반도체층(110)이 배치된다. 반도체층(110)은 화소(PX)의 박막 트랜지스터의 채널을 이룬다. 반도체층(110)은 다결정 실리콘을 포함할 수 있다. 그러나, 이에 제한되는 것은 아니고, 반도체층(110)은 단결정 실리콘, 저온 다결정 실리콘, 비정질 실리콘이나, 산화물 반도체를 포함할 수도 있다. 상기 산화물 반도체는 예를 들어 인듐, 아연, 갈륨, 주석, 티타늄, 알루미늄, 하프늄(Hf), 지르코늄(Zr), 마그네슘(Mg) 등을 함유하는 이성분계 화합물(ABx), 삼성분계 화합물(ABxCy), 사성분계 화합물(ABxCyDz)을 포함할 수 있다.
제1 절연층(121)은 게이트 절연 기능을 갖는 게이트 절연막일 수 있다. 제1 절연층(121)은 실리콘 화합물, 금속 산화물 등을 포함할 수 있다. 예를 들면, 제1 절연층(121)은 실리콘 산화물, 실리콘 질화물, 실리콘 산질화물, 알루미늄 산화물, 탄탈륨 산화물, 하프늄 산화물, 지르코늄 산화물, 티타늄 산화물 등을 포함할 수 있다. 이들은 단독으로 또는 서로 조합되어 사용될 수 있다. 제1 절연층(121)은 단일막 또는 서로 다른 물질의 적층막으로 이루어진 다층막일 수 있다.
제1 절연층(121)은 반도체층(110) 상에 배치되고, 대체로 기판(100)의 전체 면에 걸쳐 배치될 수 있다.
제1 도전층(130)은 제1 절연층(121) 상에 배치된다. 제1 도전층(130)은 제1 게이트 도전층일 수 있다. 제1 도전층(130)은 화소(PX)의 박막 트랜지스터의 게이트 전극(131)과 그에 연결된 스캔 라인, 및 유지 커패시터 제1 전극(132)을 포함할 수 있다.
제1 도전층(130)은 몰리브덴(Mo), 알루미늄(Al), 백금(Pt), 팔라듐(Pd), 은(Ag), 마그네슘 (Mg), 금(Au), 니켈(Ni), 네오디뮴(Nd), 이리듐(Ir), 크롬(Cr), 칼슘(Ca), 티타늄(Ti), 탄탈륨(Ta), 텅스텐(W), 구리(Cu) 가운데 선택된 하나 이상의 금속을 포함할 수 있다. 제1 도전층(130)은 단일막 또는 다층막일 수 있다.
제1 도전층(130) 상에는 제2 절연층(122)이 배치될 수 있다. 제2 절연층(122)은 층간 절연막일 수 있다. 제2 절연층(122)은 실리콘 산화물, 실리콘 질화물, 실리콘 산질화물, 하프늄 산화물, 알루미늄 산화물, 티타늄 산화물, 탄탈륨 산화물, 아연 산화물 등의 무기 절연 물질을 포함할 수 있다.
제2 도전층(140)은 제2 절연층(122) 상에 배치된다. 제2 도전층(140)은 제2 게이트 도전층일 수 있다. 제2 도전층(140)은 유지 커패시터 제2 전극(140)을 포함할 수 있다. 제2 도전층(140)은 몰리브덴(Mo), 알루미늄(Al), 백금(Pt), 팔라듐(Pd), 은(Ag), 마그네슘 (Mg), 금(Au), 니켈(Ni), 네오디뮴(Nd), 이리듐(Ir), 크롬(Cr), 칼슘(Ca), 티타늄(Ti), 탄탈륨(Ta), 텅스텐(W), 구리(Cu) 가운데 선택된 하나 이상의 금속을 포함할 수 있다. 제2 도전층(140)은 제1 도전층(130)과 동일한 물질로 이루어질 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다. 제2 도전층(140)은 단일막 또는 다층막일 수 있다.
제2 도전층(140) 상에는 제3 절연층(123)이 배치된다. 제3 절연층(123)은 층간 절연막일 수 있다. 제3 절연층(123)은 실리콘 산화물, 실리콘 질화물, 실리콘 산질화물, 하프늄 산화물, 알루미늄 산화물, 티타늄 산화물, 탄탈륨 산화물, 아연 산화물 등의 무기 절연 물질이나 아크릴계 수지(polyacrylates resin), 에폭시 수지(epoxy resin), 페놀 수지(phenolic resin), 폴리아미드계 수지(polyamides resin), 폴리이미드계 수지(polyimides rein), 불포화 폴리에스테르계 수지(unsaturated polyesters resin), 폴리페닐렌계 수지(poly phenylenethers resin), 폴리페닐렌설파이드계 수지(polyphenylenesulfides resin) 또는 벤조사이클로부텐(benzocyclobutene, BCB) 등의 유기 절연 물질을 포함할 수 있다. 제3 절연층(123)은 단일막 또는 서로 다른 물질의 적층막으로 이루어진 다층막일 수 있다.
제3 절연층(123) 상에는 제3 도전층(150)이 배치된다. 제3 도전층(150)은 제1 소스/드레인 도전층일 수 있다. 제3 도전층(150)은 화소(PX)의 박막 트랜지스터의 제1 전극(151)과 제2 전극(152)을 포함할 수 있다. 박막 트랜지스터의 제1 전극(151)과 제2 전극(152)은 제3 절연층(123), 제2 절연층(122) 및 제1 절연층(121)을 관통하는 컨택홀을 통해 반도체층(110)의 소스 영역 및 드레인 영역과 전기적으로 연결될 수 있다. 화소(PX)의 제1 전원 전압 전극(153)도 제3 도전층(150)으로 이루어질 수 있다.
제3 도전층(150)은 알루미늄(Al), 몰리브덴(Mo), 백금(Pt), 팔라듐(Pd), 은(Ag), 마그네슘 (Mg), 금(Au), 니켈(Ni), 네오디뮴(Nd), 이리듐(Ir), 크롬(Cr), 칼슘(Ca), 티타늄(Ti), 탄탈륨(Ta), 텅스텐(W), 구리(Cu) 가운데 선택된 하나 이상의 금속을 포함할 수 있다. 제3 도전층(150)은 단일막 또는 다층막일 수 있다. 예를 들어, 제3 도전층(150)은 Ti/Al/Ti, Mo/Al/Mo, Mo/AlGe/Mo, Ti/Cu 등의 적층구조로 형성될 수 있다.
제3 도전층(150) 상에는 제4 절연층(124)이 배치된다. 제4 절연층(124)은 제3 도전층(150)을 덮는다. 제4 절연층(124)은 비아층일 수 있다. 제4 절연층(124)은 아크릴계 수지(polyacrylates resin), 에폭시 수지(epoxy resin), 페놀 수지(phenolic resin), 폴리아미드계 수지(polyamides resin), 폴리이미드계 수지(polyimides rein), 불포화 폴리에스테르계 수지(unsaturated polyesters resin), 폴리페닐렌계 수지(poly phenylenethers resin), 폴리페닐렌설파이드계 수지(polyphenylenesulfides resin) 또는 벤조사이클로부텐(benzocyclobutene, BCB) 등의 유기 절연 물질을 포함할 수 있다.
제4 절연층(124) 상에는 제4 도전층(160)이 배치된다. 제4 도전층(160)은 제2 소스/드레인 도전층일 수 있다. 제4 도전층(160)은 화소(PX)의 데이터 라인, 연결 전극(162), 제1 전원 전압 라인(161, 163)을 포함할 수 있다. 제1 전원 전압 라인(161)은 화소(PX)에서 제4 절연층(124)을 관통하는 컨택홀을 통해 화소(PX)의 박막 트랜지스터의 제1 전극(151)과 전기적으로 연결될 수 있다. 연결 전극(162)은 제4 절연층(124)을 관통하는 컨택홀을 통해 화소(PX)의 박막 트랜지스터의 제2 전극(152)과 전기적으로 연결될 수 있다. 제1 전원 전압 라인(163)은 또한, 제4 절연층(124)을 관통하는 컨택홀을 통해 제1 전원 전압 전극(153)과 전기적으로 연결될 수 있다.
제4 도전층(160)은 알루미늄(Al), 몰리브덴(Mo), 백금(Pt), 팔라듐(Pd), 은(Ag), 마그네슘 (Mg), 금(Au), 니켈(Ni), 네오디뮴(Nd), 이리듐(Ir), 크롬(Cr), 칼슘(Ca), 티타늄(Ti), 탄탈륨(Ta), 텅스텐(W), 구리(Cu) 가운데 선택된 하나 이상의 금속을 포함할 수 있다. 제4 도전층(160)은 단일막 또는 다층막일 수 있다. 제4 도전층(160)은 제3 도전층(150)과 동일한 물질로 이루어질 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다.
제4 도전층(160) 상에는 제5 절연층(125)이 배치된다. 제5 절연층(125)은 제4 도전층(160)을 덮는다. 제5 절연층(125)은 비아층일 수 있다. 제5 절연층(125)은 상술한 제4 절연층(124)과 동일한 물질을 포함하거나, 제4 절연층(124)의 구성 물질로 예시된 물질에서 선택된 하나 이상의 물질을 포함할 수 있다. 제4 도전층(160)은 생략되고, 동일한 기능이 제3 도전층(15)에 의해 수행될 수도 있다.
제5 절연층(125) 상에는 제5 도전층(170)이 배치된다. 화소 전극인 애노드 전극은 제5 도전층(170)으로 이루어질 수 있다. 애노드 전극은 제5 절연층(125)을 관통하는 컨택홀을 통해 제4 도전층(160)으로 이루어진 연결 전극(162)과 전기적으로 연결되고, 그를 통해 박막 트랜지스터의 제2 전극(152)과 연결될 수 있다. 애노드 전극은 화소(PX)의 발광 영역(EMA)과 적어도 부분적으로 중첩될 수 있다.
제5 도전층(170)은 이에 제한되는 것은 아니지만 인듐-주석-산화물(Indium-Tin-Oxide: ITO), 인듐-아연-산화물(Indium-Zinc-Oxide: IZO), 산화아연(Zinc Oxide: ZnO), 산화인듐(Induim Oxide: In2O3)의 일함수가 높은 물질층과 은(Ag), 마그네슘(Mg), 알루미늄(Al), 백금(Pt), 납(Pd), 금(Au), 니켈(Ni), 네오듐(Nd), 이리듐(Ir), 크롬(Cr), 리튬(Li), 칼슘(Ca) 또는 이들의 혼합물 등과 같은 반사성 물질층이 적층된 적층막 구조를 가질 수 있다. 일함수가 높은층이 반사성 물질층보다 위층에 배치되어 유기층(190)에 가깝게 배치될 수 있다. 제5 도전층(170)은 ITO/Mg, ITO/MgF, ITO/Ag, ITO/Ag/ITO의 복수층 구조를 가질 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.
제5 도전층(170) 상에는 화소 정의막(126)이 배치될 수 있다. 화소 정의막(126)은 화소(PX)의 비발광 영역(NEA)과 적어도 부분적으로 중첩할 수 있다. 화소 정의막(126)은 제5 도전층(170)을 노출하는 개구부를 포함할 수 있다. 화소 정의막(126)은 실리콘 산화물, 실리콘 질화물, 실리콘 산질화물, 하프늄 산화물, 알루미늄 산화물, 티타늄 산화물, 탄탈륨 산화물, 아연 산화물 등의 무기 절연 물질이나 아크릴계 수지(polyacrylates resin), 에폭시 수지(epoxy resin), 페놀 수지(phenolic resin), 폴리아미드계 수지(polyamides resin), 폴리이미드계 수지(polyimides rein), 불포화 폴리에스테르계 수지(unsaturated polyesters resin), 폴리페닐렌계 수지(poly phenylenethers resin), 폴리페닐렌설파이드계 수지(polyphenylenesulfides resin) 또는 벤조사이클로부텐(benzocyclobutene, BCB) 등의 유기 절연 물질을 포함할 수 있다. 화소 정의막(126)은 단일막 또는 서로 다른 물질의 적층막으로 이루어진 다층막일 수 있다.
화소 정의막(126)의 개구부 내에는 유기층(190)이 배치된다. 유기층(190)은 유기 발광층, 정공 주입/수송층, 전자 주입/수송층을 포함할 수 있다. 유기층(190)은 발광 영역(EMA)과 중첩할 수 있다.
유기층(190)과 화소 정의막(126) 상에는 제6 도전층(180)이 배치된다. 공통 전극인 캐소드 전극은 제6 도전층(180)으로 이루어질 수 있다. 캐소드 전극은 화소(PX)의 발광 영역(EMA) 뿐만 아니라 비발광 영역(NEA)에도 배치될 수 있다. 즉, 캐소드 전극은 각 화소(PX)의 전면에 배치될 수 있다. 제6 도전층(180)은 Li, Ca, LiF/Ca, LiF/Al, Al, Mg, Ag, Pt, Pd, Ni, Au Nd, Ir, Cr, BaF, Ba 또는 이들의 화합물이나 혼합물(예를 들어, Ag와 Mg의 혼합물 등)과 같은 일함수가 작은 물질층을 포함할 수 있다. 제6 도전층(180)은 상기 일함수가 작은 물질층 상에 배치된 투명 금속 산화물층을 더 포함할 수 있다.
도면으로 도시하지는 않았지만, 제6 도전층(180) 상부에는 봉지막이 배치될 수 있다. 봉지막은 무기막을 포함할 수 있다. 일 실시예에서 봉지막은 제1 무기막, 제1 무기막 상부의 유기막, 유기막 상부의 제2 무기막을 포함할 수 있다.
계속해서, 투광부(TA)의 단면 구조에 대해 설명한다. 투광부(TA)는 화소(PX)의 적층 구조 중, 일부의 층이 제거된 구조를 갖는다. 투광부(TA)는 발광을 하지 않는 영역이기 때문에 애노드 전극, 유기 발광층, 캐소드 전극 등에 상응하는 층을 생략하는 것이 가능하다. 층의 생략으로 인해 투광부(TA)는 화소(PX)에 비해 높은 투과율을 가질 수 있다.
구체적으로, 투광부(TA)에는 캐소드 전극인 제6 도전층(180)이 배치되지 않는다. 캐소드 전극은 공통 전극으로서 화소(PX)의 경우 제6 도전층(180)이 전 영역에 걸쳐 배치되지만, 투광부(TA)에서는 제거되어 투광 개구(OP)를 형성한다. 투광 개구(OP)는 제6 도전층(180)에 의해 정의될 수 있다. 전면 발광형 패널에서 캐소드 전극은 빛을 어느 정도 투과시키긴 하지만, 반사 또는 흡수되는 빛도 상당하다. 투광부(TA)에 캐소드 전극인 제6 도전층(180)이 배치되지 않음으로써, 화소(PX)의 비발광 영역(NEA)보다 높은 투과율을 확보할 수 있다.
또한, 투광부(TA)에는 애노드 전극인 제5 도전층(170)이 배치되지 않을 수 있다. 전면 발광형 패널에서 애노드 전극은 상술한 바와 같이 반사성 물질층을 포함하게 되는데, 투광부(TA)에서는 제5 도전층(170) 자체를 비배치함으로써 두께 방향으로 광 투과가 이루어질 수 있도록 한다. 또한, 투광부(TA)에는 유기층(190)이 배치되지 않음으로써, 더 높은 투과율을 유지할 수 있다. 나아가, 투광부(TA)에는 반도체층이나 기타 다른 도전층도 배치되지 않을 수 있다.
따라서, 예시적인 투광부(TA)의 적층 구조는 도 27에 도시된 바와 같이 기판(100), 버퍼층(105), 제1 절연층(121), 제2 절연층(122), 제3 절연층(123), 제4 절연층(124), 제5 절연층(125) 및 화소 정의막(126)이 될 수 있다.
도 40은 다른 실시예에 따른 표시 패널의 화소 및 투광부의 단면도이다. 도 40은 도 39의 구조에서 투광부(TA)의 절연막들이 더 생략될 수 있음을 예시한다.
즉, 도 40의 실선으로 도시된 바와 같이, 투광부(TA)에서는 화소 정의막(126), 제5 절연층(125), 제4 절연층(124), 제3 절연층(123), 제2 절연층(122), 제1 절연층(121), 및 버퍼층(105)이 모두 제거되고 기판(100)의 표면이 노출될 수 있다. 투광 개구(OP)는 제6 도전층(180), 화소 정의막(126), 제5 절연층(125), 제4 절연층(124), 제3 절연층(123), 제2 절연층(122), 제1 절연층(121), 및 버퍼층(105)에 의해 정의될 수 있다. 기판(100)은 투광부(TA)에서도 여전히 제거되지 않을 수 있다. 즉, 기판(100)은 투광부(TA)와 중첩하며, 투광부(TA)에서 관통홀을 불포함할 수 있다. 도 28의 실시예의 경우 상기한 바와 같이 많은 절연층이 추가 제거됨으로써, 도 27의 실시예에 비해 투광부(TA)의 투과율이 더욱 개선될 수 있다.
다른 예로, 도 40의 점선으로 도시된 바와 같이 투광부(TA)에서 화소 정의막(126), 제5 절연층(125), 제4 절연층(124), 제3 절연층(123), 제2 절연층(122), 제1 절연층(121), 및 버퍼층(105) 중 일부가 제거될 수도 있다. 예를 들어, 이에 제한되는 것은 아니지만, 비아층에 해당하는 제4 절연층(124)으로부터 그 위쪽에 위치하는 층들이 모두 제거되어 투광 개구(OP)를 형성할 수 있다.
이상 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시예들을 설명하였지만, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자는 본 발명의 그 기술적 사상이나 필수적인 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 실시될 수 있다는 것을 이해할 수 있을 것이다. 그러므로 이상에서 기술한 실시예들은 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적이 아닌 것으로 이해해야만 한다.
1: 표시 장치
10: 표시 패널
20: 구동칩
30: 구동 기판

Claims (20)

  1. 화면을 표시하는 표시 패널; 및
    압력 센서와 맥파 센서를 포함하는 혈압 측정 모듈을 포함하되,
    상기 압력 센서는 상기 표시 패널에 가해지는 압력을 센싱하고,
    상기 맥파 센서는 광학 센서를 포함하며,
    상기 맥파 센서는 광원으로서 상기 표시 패널의 화소로부터 발광된 빛을 이용하여 맥파 신호를 생성하는 표시 장치.
  2. 제1 항에 있어서,
    상기 압력 센서 및 상기 광학 센서는 상기 표시 패널에 각각 두께 방향으로 중첩하는 표시 장치.
  3. 제2 항에 있어서,
    상기 압력 센서와 상기 광학 센서는 상호 두께 방향으로 중첩하는 표시 장치.
  4. 제3 항에 있어서,
    상기 광학 센서는 상기 표시 패널의 하부에 배치되고,
    상기 압력 센서는 상기 표시 패널과 상기 광학 센서 사이에 배치되며 투명한 표시 장치.
  5. 제3 항에 있어서,
    상기 광학 센서는 상기 표시 패널의 하부에 배치되고,
    상기 압력 센서는 상기 표시 패널의 상부에 배치되며 투명한 표시 장치.
  6. 제2 항에 있어서,
    상기 표시 장치는 표시 영역과 비표시 영역을 포함하며,
    상기 압력 센서와 상기 광학 센서는 상기 표시 영역 내에 배치되는 표시 장치.
  7. 제1 항에 있어서,
    상기 광학 센서는 상기 표시 패널의 외측에 배치되고,
    상기 압력 센서는 상기 표시 패널과 두께 방향으로 중첩하는 표시 장치.
  8. 제7 항에 있어서,
    상기 광학 센서는 상기 압력 센서와 중첩하는 표시 장치.
  9. 제7 항에 있어서,
    상기 광학 센서는 상기 압력 센서와 비중첩하되, 수평 방향으로 상기 광학 센서와 30mm 이내의 거리에 위치하는 표시 장치.
  10. 제1 항에 있어서,
    상기 혈압 측정 모듈은 상기 압력 센서로부터 센싱된 압력 신호와 상기 맥파 센서로부터 수신된 상기 맥파 신호를 이용하여 혈압을 측정하는 제어부를 더 포함하는 표시 장치.
  11. 제10 항에 있어서,
    상기 혈압 측정 모듈은 상기 표시 패널 상부의 복수의 지점의 혈압을 동시에 측정하는 표시 장치.
  12. 제1 항에 있어서,
    상기 표시 패널은 복수의 화소 전극과 공통 전극을 포함하고,
    상기 공통 전극은 투광 개구를 포함하며,
    상기 광학 센서는 상기 투광 개구에 중첩하는 표시 장치.
  13. 제1 항에 있어서,
    상기 압력 센서는 포스 센서, 갭 커패시터 또는 스트레인 게이지인 표시 장치.
  14. 제1 항에 있어서,
    상기 표시 패널 상부에 배치된 윈도우 부재를 더 포함하는 표시 장치.
  15. 제14 항에 있어서,
    상기 윈도우 부재는 0.2mm 이하의 두께를 갖는 초박막 유리 또는 0.1mm 이하의 두께를 갖는 투명 폴리머를 포함하는 표시 장치.
  16. 표시 투광 영역과 표시 전용 영역을 포함하는 표시 영역을 포함하는 표시 패널;
    상기 표시 패널과 두께 방향으로 중첩하는 압력 센서; 및
    상기 표시 패널의 하부에 배치되고, 상기 표시 패널의 상기 표시 투광 영역과 중첩하는 광학 센서를 포함하되,
    상기 표시 투광 영역은 복수의 제1 화소 및 적어도 하나의 투광부를 포함하고,
    상기 표시 전용 영역은 복수의 제2 화소를 포함하며,
    상기 투광부는 상기 제1 화소 및 상기 제2 화소보다 높은 광 투과율을 갖고,
    상기 표시 투광 영역은 상기 표시 전용 영역보다 높은 광 투과율을 갖는 표시 장치.
  17. 제16 항에 있어서,
    상기 압력 센서는 상기 광학 센서와 두께 방향으로 중첩하거나, 수평 방향으로 상기 광학 센서와 30mm 이내의 거리에 위치하는 표시 장치.
  18. 제17 항에 있어서,
    상기 압력 센서는 상기 광학 센서와 상기 표시 패널 사이에 배치되고 투명한 표시 장치.
  19. 제17 항에 있어서,
    상기 광학 센서는 상기 표시 패널의 화소로부터 발광된 빛을 광원으로 이용하여 수광하는 표시 장치.
  20. 제16 항에 있어서,
    상기 표시 패널은 복수의 화소 전극과 공통 전극을 포함하고,
    상기 각 화소 전극은 상기 표시 투광 영역 및 상기 표시 전용 영역에 걸쳐 각각 배치되고,
    상기 공통 전극은 상기 표시 전용 영역에서 전면에 배치되며,
    상기 공통 전극은 상기 표시 투광 영역에서 일부 영역에 배치되며 적어도 하나의 투광 개구를 정의하는 표시 장치.
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Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20200036137A (ko) * 2018-09-27 2020-04-07 삼성디스플레이 주식회사 표시 장치
KR20210028302A (ko) 2019-09-03 2021-03-12 삼성디스플레이 주식회사 표시 장치
KR20210124609A (ko) * 2020-04-06 2021-10-15 삼성디스플레이 주식회사 생체 센서를 포함하는 표시 장치 및 그것의 동작 방법
CN113349743A (zh) * 2021-07-16 2021-09-07 维沃移动通信有限公司 生物特征信息的测量方法、装置和电子设备
KR20230171053A (ko) * 2022-06-10 2023-12-20 삼성디스플레이 주식회사 표시 장치
KR20240003020A (ko) * 2022-06-29 2024-01-08 삼성디스플레이 주식회사 표시 장치

Family Cites Families (32)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US7629945B2 (en) 2001-05-11 2009-12-08 Xerox Corporation Mixed resolution displays
KR101346980B1 (ko) 2006-10-16 2014-01-02 엘지디스플레이 주식회사 평판표시장치의 흑선 보상방법 및 장치
US8502756B2 (en) 2009-11-02 2013-08-06 Sony Corporation Image display device with imaging unit
KR101097337B1 (ko) 2010-03-05 2011-12-21 삼성모바일디스플레이주식회사 유기 발광 표시 장치
KR101813459B1 (ko) 2011-06-24 2018-01-02 엘지디스플레이 주식회사 디스플레이 장치
US9437132B2 (en) 2011-11-30 2016-09-06 Apple Inc. Devices and methods for providing access to internal component
TWI457888B (zh) 2011-12-16 2014-10-21 Au Optronics Corp 顯示面板
KR101923173B1 (ko) 2012-02-14 2018-11-29 삼성디스플레이 주식회사 유기 발광 표시 장치
KR20140092119A (ko) 2013-01-15 2014-07-23 삼성디스플레이 주식회사 평판 표시 장치
KR102223674B1 (ko) 2013-11-28 2021-03-08 삼성디스플레이 주식회사 광투과도 제어가 가능한 유기 발광 표시 장치
WO2015098977A1 (ja) * 2013-12-25 2015-07-02 旭化成株式会社 脈波測定装置、携帯機器、医療機器システム、及び生体情報コミュニケーションシステム
KR102254582B1 (ko) 2014-10-02 2021-05-24 삼성디스플레이 주식회사 유기 발광 표시 장치 및 그 제조 방법
KR102327085B1 (ko) * 2014-10-20 2021-11-17 삼성디스플레이 주식회사 유기 발광 표시 장치
CN107530000B (zh) 2015-04-27 2020-08-25 苹果公司 用于ppg信号优化和环境光缓解的动态可配置光阑
CN105047687B (zh) 2015-07-03 2018-03-27 京东方科技集团股份有限公司 一种透明显示面板及显示装置
KR20170049280A (ko) 2015-10-28 2017-05-10 엘지전자 주식회사 이동 단말기 및 이의 제어방법
KR102465379B1 (ko) 2015-12-02 2022-11-10 삼성디스플레이 주식회사 디스플레이 장치
KR102479462B1 (ko) 2015-12-07 2022-12-21 삼성전자주식회사 플렉서블 전자장치 및 그 동작 방법
US10229316B2 (en) 2016-01-29 2019-03-12 Synaptics Incorporated Compound collimating system using apertures and collimators
US10398324B2 (en) 2016-03-03 2019-09-03 Board Of Trustees Of Michigan State University Method and apparatus for cuff-less blood pressure measurement in a mobile device
US11457824B2 (en) * 2016-03-07 2022-10-04 Fitbit, Inc. Blood pressure sensors
KR20170113066A (ko) 2016-03-24 2017-10-12 삼성전자주식회사 디스플레이를 가진 전자 장치 및 그의 이미지 표시 방법
KR101796660B1 (ko) 2016-04-19 2017-11-10 삼성전자주식회사 지문 인식 기능을 지원하는 전자 장치 및 이의 운용 방법
CN105748053A (zh) 2016-04-21 2016-07-13 华为技术有限公司 终端和血压测量方法
WO2017199631A1 (ja) * 2016-05-19 2017-11-23 パナソニックＩｐマネジメント株式会社 血圧推定装置、血圧推定方法、およびコンピュータプログラム
KR102651858B1 (ko) 2016-07-04 2024-03-28 삼성디스플레이 주식회사 유기 발광 표시 패널
KR20180017280A (ko) 2016-08-08 2018-02-21 삼성디스플레이 주식회사 유기 발광 표시 장치
US10813561B2 (en) * 2016-12-27 2020-10-27 Samsung Electronics Co., Ltd. Touch-type blood pressure measurement apparatus and method
JP6913928B2 (ja) * 2017-02-15 2021-08-04 国立大学法人 東京大学 血圧測定装置、血圧測定方法及び血圧測定プログラム
KR102451023B1 (ko) 2017-10-11 2022-10-04 삼성전자주식회사 생체정보 측정 장치 및 방법
KR20210027628A (ko) 2019-08-29 2021-03-11 삼성디스플레이 주식회사 표시 장치 및 표시 장치의 구동 방법
KR20210028302A (ko) 2019-09-03 2021-03-12 삼성디스플레이 주식회사 표시 장치

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US11515366B2 (en) 2020-03-18 2022-11-29 Samsung Display Co., Ltd. Display device

Also Published As

Publication number Publication date
US11290583B2 (en) 2022-03-29
CN112438713A (zh) 2021-03-05
EP3788950A1 (en) 2021-03-10
EP3788950B1 (en) 2023-05-10
US11641416B2 (en) 2023-05-02
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