KR20220021083A - 표시 장치 - Google Patents
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Abstract
표시 장치는 표시 패널을 포함한다. 표시 패널은 제1 영역을 포함하고, 복수의 발광 소자들을 이용하여 영상을 표시한다. 혈압 센서는 표시 패널의 하부에 배치되며, 상기 제1 영역의 적어도 일부에 가해지는 압력을 감지하며, 상기 표시 패널을 투과하여 입사되는 반사광을 감지한다. 범프는 상기 표시 패널의 하부에 배치되되, 상기 혈압 센서와 중첩하는 범프를 포함한다.
Description
본 발명은 표시 장치에 관한 것으로, 보다 구체적으로 혈압 측정이 가능한 표시 장치에 관한 것이다.
최근, 건강 관리에 대한 관심 증가로, 언제 어디서든지 자신의 건강을 체크 및 관리할 수 있는 헬스케어 기기에 대한 관심과 요구가 증가하고 있다. 스마트 와치와 같은 표시 장치에 다양한 센서를 구비하여, 건강 상태를 모니터링하는 기술이 개발되고 있다.
한편, 광혈류량측정기(Photo-Electromyography)는 혈관에 광을 조사하여 혈관으로부터 반사된 광에 기초하여 혈관에 흐르는 혈류량을 측정하며, 심장의 이완 및 수축시 나타나는 혈관의 용적 변화에 따른 혈류량의 변화에 기초하여 심박을 측정할 수 있다.
혈류의 절대값, 즉, 혈압을 측정하기 위해서는 광혈류량측정기로부터 측정된 혈류량에 대한 보정(calibration)과 같은 사전 작업이 필요하거나, 커프(cuff)와 같은 추가 장비가 요구된다.
본 발명의 일 목적은, 보정과 같은 사전 작업이나 커프와 같은 추가 장비가 없더라도 혈압을 측정할 수 있는 표시 장치를 제공하는 데 있다.
또한, 본 발명의 일 목적은, 혈압을 보다 정확하게 측정할 수 있는 표시 장치를 제공하는 데 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 표시 장치는, 제1 영역을 포함하고, 복수의 발광 소자들을 이용하여 영상을 표시하는 표시 패널; 표시 패널의 하부에 배치되며, 상기 제1 영역의 적어도 일부에 가해지는 압력을 감지하며, 상기 표시 패널을 투과하여 입사되는 반사광을 감지하는, 혈압 센서; 및 상기 표시 패널의 하부에 배치되되, 상기 혈압 센서와 중첩하는 범프를 포함한다.
일 실시예에 있어서, 상기 범프는 금속 물질로 이루어질 수 있다.
일 실시예에 있어서, 상기 범프는 상기 표시 패널 및 상기 혈압 센서 사이에 배치될 수 있다.
일 실시예에 있어서, 상기 범프의 평면상 크기는 상기 혈압 센서의 평면상 크기보다 작거나 같을 수 있다.
일 실시예에 있어서, 상기 혈압 센서는 상기 범프의 하부에 배치되어 상기 압력을 감지하는 압력 센서; 및 상기 압력 센서의 하부에 배치되는 상기 반사광을 감지하는 광 센서를 포함할 수 있다.
일 실시예에 있어서, 상기 광 센서는 적외선 광 또는 녹색 광을 방출하는 광원을 포함할 수 있다.
일 실시예에 있어서, 상기 광 센서는 상기 표시 패널로부터 방출되어 대상 객체로부터 반사된 상기 반사광을 감지할 수 있다.
일 실시예에 있어서, 상기 혈압 센서는 상기 압력 센서로부터 제공되는 압력 감지 신호 및 상기 광 센서로부터 제공되는 광 감지 신호에 기초하여 혈압을 산출하는 구동부를 더 포함할 수 있다.
일 실시예에 있어서, 상기 압력 센서는 평면상에서 제1 방향으로 연장하는 제1 전극들 및 상기 제1 방향과 다른 제2 방향으로 연장하며 상기 제1 전극들과 부분적으로 중첩하는 제2 전극들을 포함하고, 상기 범프는 평면상에서 상호 이격된 범프 패턴들을 포함하며, 상기 범프 패턴들은 평면상에서 상기 제1 전극들 및 상기 제2 전극들이 중첩하는 중첩 영역들에 각각 위치할 수 있다.
일 실시예에 있어서, 상기 범프 패턴들 각각의 평면상 크기는, 상기 중첩 영역들 각각의 평면상 크기보다 작거나 같을 수 있다.
일 실시예에 있어서, 상기 표시 패널의 상기 제1 영역에 상기 표시 패널을 관통하는 제1 홀이 형성될 수 있다.
일 실시예에 있어서, 상기 범프에는 상기 제1 홀에 대응하여 상기 범프를 관통하는 제2 홀이 형성될 수 있다.
일 실시예에 있어서, 상기 범프는 평면상에서 상호 이격된 범프 패턴들을 포함하며, 상기 범프 패턴들은 상기 제2 홀의 가장자리를 따라 배치될 수 있다.
일 실시예에 있어서, 상기 압력 센서는 평면상에서 제1 방향으로 연장하는 제1 전극들 및 상기 제1 방향과 다른 제2 방향으로 연장하며 상기 제1 전극들과 부분적으로 중첩하는 제2 전극들을 포함하고, 상기 범프 패턴들은 평면상에서 상기 제1 전극들 및 상기 제2 전극들이 중첩하는 중첩 영역들에 각각 위치할 수 있다.
일 실시예에 있어서, 상기 범프 패턴들 각각에는 제3 홀이 형성될 수 있다.
일 실시예에 있어서, 상기 범프 패턴들은 상기 제2 홀을 제외하고 상기 제1 영역에 전체적으로 배치될 수 있다.
일 실시예에 있어서, 상기 표시 패널의 상기 제1 영역에 개구들이 형성되며, 상기 개구들 각각은 상기 발광 소자들 및 도전 패턴들과 중첩하지 않을 수 있다.
일 실시예에 있어서, 상기 표시 패널은 상기 개구들 각각의 내부에 광 투과율이 상대적으로 높은 투과 물질을 포함하되, 상기 투과 물질은 저마늄(Germanium), 실리콘(Silicon), 징크셀레나이드(ZnSe), 이산화규소(SiO2), 폴리에틸렌, 폴리스티렌 중 적어도 하나를 포함할 수 있다.
일 실시예에 있어서, 상기 범프는 평면상에서 상호 이격된 범프 패턴들을 포함하며, 평면상 상기 범프 패턴들 각각은 상기 개구들 중 상호 인접하는 개구들 사이에 배치될 수 있다.
일 실시예에 있어서, 상기 범프는 평면상에서 상호 이격된 범프 패턴들을 포함하며, 평면상 상기 범프 패턴들 각각은 상기 개구들 중 일부와 각각 중첩하여 배치될 수 있다.
일 실시예에 있어서, 상기 범프 패턴들 각각에는 상기 개구들 중 일부와 중첩하는 제3 홀이 형성될 수 있다.
일 실시예에 있어서, 상기 표시 장치는 상기 혈압 센서의 하부에 배치되는 브라켓을 더 포함하고, 상기 범프는 상기 혈압 센서 및 상기 브라켓 사이에 배치될 수 있다.
일 실시예에 있어서, 상기 혈압 센서는 상기 범프의 하부에 배치되어 상기 압력을 감지는 압력 센서; 및 상기 압력 센서의 하부에 배치되는 상기 반사광을 감지하는 광 센서를 포함하고, 상기 범프는 상기 압력 센서 및 상기 광 센서 사이에 배치될 수 있다.
일 실시예에 있어서, 상기 표시 장치는 상기 표시 패널의 상부에 배치되는 윈도우를 더 포함하고, 상기 범프는 상기 표시 패널 및 상기 윈도우 사이에 배치될 수 있다.
일 실시예에 있어서, 상기 표시 패널은 제1 기판; 상기 제1 기판 상에 배치되고 상기 발광 소자들을 포함하는 발광 소자층; 상기 발광 소자층 상부에 배치되는 제1 보호층; 및 상기 제1 기판 하부에 배치되는 제2 보호층을 포함하고, 상기 범프는 상기 기판 및 상기 제2 보호층 사이에 배치될 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 표시 장치는, 제1 영역을 포함하고, 복수의 발광 소자들을 이용하여 영상을 표시하는 표시 패널; 상기 표시 패널의 상부에 배치되고, 상기 제1 영역의 적어도 일부에 가해지는 압력을 감지하는 압력 센서; 상기 표시 패널의 하부에 배치되고, 상기 표시 패널을 투과하여 입사되는 반사광을 감지하는 광 센서; 및 상기 표시 패널의 상부에 배치되되, 상기 압력 센서와 중첩하는 범프를 포함한다. 상기 압력 센서로부터 제공되는 압력 감지 신호 및 상기 광 센서로부터 제공되는 광 감지 신호는 혈압을 산출하는데 이용된다.
일 실시예에 있어서, 상기 표시 장치는 상기 압력 센서의 상부에 배치되는 윈도우를 더 포함하고, 상기 범프는 상기 윈도우 및 상기 압력 센서 사이에 배치될 수 있다.
일 실시예에 있어서, 상기 범프는 상기 압력 센서 및 상기 표시 패널 사이에 배치될 수 있다.
일 실시예에 있어서, 상기 표시 패널의 상기 제1 영역에 상기 표시 패널을 관통하는 제1 홀이 형성될 수 있다.
일 실시예에 있어서, 상기 범프에는 상기 제1 홀에 대응하여 상기 범프를 관통하는 제2 홀이 형성될 수 있다.
일 실시예에 있어서, 상기 범프는 평면상에서 상호 이격된 범프 패턴들을 포함하며, 상기 범프 패턴들은 상기 제2 홀의 가장자리를 따라 배치될 수 있다.
일 실시예에 있어서, 상기 압력 센서는 평면상에서 제1 방향으로 연장하는 제1 전극들 및 상기 제1 방향과 다른 제2 방향으로 연장하며 상기 제1 전극들과 부분적으로 중첩하는 제2 전극들을 포함하고, 상기 범프 패턴들은 평면상에서 상기 제1 전극들 및 상기 제2 전극들이 중첩하는 중첩 영역들에 각각 위치할 수 있다.
일 실시예에 있어서, 상기 범프 패턴들 각각에는 제3 홀이 형성될 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 표시 장치는, 압력을 감지하는 압력 센서와 광을 감지하는 광 센서를 포함하는 혈압 센서를 구비하고, 압력에 따른 혈류량의 변화에 기초하여 혈압을 산출할 수 있다.
또한, 표시 장치는 범프를 이용하여 압력 센서의 감도를 향상시키고, 표시 패널에 형성되는 홀(또는, 개구)을 이용하여 광 센서의 감도를 향상시킬 수 있다. 따라서, 혈압 측정의 정확도가 향상될 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 효과는 이상에서 예시된 내용에 의해 제한되지 않으며, 더욱 다양한 효과들이 본 명세서 내에 포함되어 있다.
도 1은 본 발명의 실시예들에 따른 표시 장치를 개략적으로 나타내는 블록도이다.
도 2는 도 1의 표시 장치의 다른 예를 개략적으로 나타내는 블록도이다.
도 3a 및 도 3b는 도 1의 Ⅰ-Ⅰ'선을 따라 자른 표시 장치의 일 예를 나타내는 단면도들이다.
도 4는 도 3a의 표시 장치에 포함된 표시 패널의 일 예를 나타내는 단면도이다.
도 5a는 도 3a의 표시 장치에 포함된 압력 센서의 일 예를 나타내는 평면도이다.
도 5b는 도 5a의 압력 센서에 포함된 센싱 셀의 동작을 설명하는 도면이다.
도 6a 및 도 6b는 도 3a의 표시 장치에 포함된 광 센서의 일 예를 나타내는 단면도들이다.
도 7은 도 1의 표시 장치에 포함된 혈압 검출부의 동작을 설명하는 도면이다.
도 8a는 도 1의 표시 장치의 감지 영역에서의 일부분을 확대한 평면도이다.
도 8b 및 도 8c는 도 8a의 Ⅱ-Ⅱ'선을 따라 자른 표시 장치의 일 예를 나타내는 단면도들이다.
도 8d는 도 8a의 표시 장치의 다른 예를 나타내는 평면도이다.
도 9는 도 3a의 표시 장치의 비교예를 나타내는 도면이다.
도 10a 내지 도 10e는 도 1의 Ⅰ-Ⅰ'선을 따라 자른 표시 장치의 다양한 실시예를 나타내는 단면도들이다.
도 11은 도 4의 표시 패널의 다른 예를 나타내는 단면도이다.
도 12a는 도 1의 Ⅰ-Ⅰ'선을 따라 자른 표시 장치의 다른 예를 나타내는 단면도이다.
도 12b는 도 12a의 표시 장치를 개략적으로 나타내는 사시도이다.
도 12c는 도 12a의 표시 장치에 포함된 표시 패널의 일 예를 나타내는 단면도이다.
도 13a는 도 12a의 표시 장치에 포함되는 범프의 일 예를 나타내는 도면이다.
도 13b 내지 도 13d는 도 13a의 범프의 다양한 예를 나타내는 평면도들이다.
도 14a는 도 1의 Ⅰ-Ⅰ'선을 따라 자른 표시 장치의 다른 예를 나타내는 단면도이다.
도 14b는 도 14a의 표시 장치에 포함된 표시 패널의 일 예를 나타내는 단면도이다.
도 14c는 도 14b의 표시 패널의 일 예를 나타내는 평면도이다.
도 15a 내지 도 15d는 도 14a의 표시 장치에 포함되는 범프의 다양한 예를 나타내는 평면도들이다.
도 16은 도 14a의 표시 장치에 포함된 표시 패널의 일 예를 나타내는 평면도이다.
도 2는 도 1의 표시 장치의 다른 예를 개략적으로 나타내는 블록도이다.
도 3a 및 도 3b는 도 1의 Ⅰ-Ⅰ'선을 따라 자른 표시 장치의 일 예를 나타내는 단면도들이다.
도 4는 도 3a의 표시 장치에 포함된 표시 패널의 일 예를 나타내는 단면도이다.
도 5a는 도 3a의 표시 장치에 포함된 압력 센서의 일 예를 나타내는 평면도이다.
도 5b는 도 5a의 압력 센서에 포함된 센싱 셀의 동작을 설명하는 도면이다.
도 6a 및 도 6b는 도 3a의 표시 장치에 포함된 광 센서의 일 예를 나타내는 단면도들이다.
도 7은 도 1의 표시 장치에 포함된 혈압 검출부의 동작을 설명하는 도면이다.
도 8a는 도 1의 표시 장치의 감지 영역에서의 일부분을 확대한 평면도이다.
도 8b 및 도 8c는 도 8a의 Ⅱ-Ⅱ'선을 따라 자른 표시 장치의 일 예를 나타내는 단면도들이다.
도 8d는 도 8a의 표시 장치의 다른 예를 나타내는 평면도이다.
도 9는 도 3a의 표시 장치의 비교예를 나타내는 도면이다.
도 10a 내지 도 10e는 도 1의 Ⅰ-Ⅰ'선을 따라 자른 표시 장치의 다양한 실시예를 나타내는 단면도들이다.
도 11은 도 4의 표시 패널의 다른 예를 나타내는 단면도이다.
도 12a는 도 1의 Ⅰ-Ⅰ'선을 따라 자른 표시 장치의 다른 예를 나타내는 단면도이다.
도 12b는 도 12a의 표시 장치를 개략적으로 나타내는 사시도이다.
도 12c는 도 12a의 표시 장치에 포함된 표시 패널의 일 예를 나타내는 단면도이다.
도 13a는 도 12a의 표시 장치에 포함되는 범프의 일 예를 나타내는 도면이다.
도 13b 내지 도 13d는 도 13a의 범프의 다양한 예를 나타내는 평면도들이다.
도 14a는 도 1의 Ⅰ-Ⅰ'선을 따라 자른 표시 장치의 다른 예를 나타내는 단면도이다.
도 14b는 도 14a의 표시 장치에 포함된 표시 패널의 일 예를 나타내는 단면도이다.
도 14c는 도 14b의 표시 패널의 일 예를 나타내는 평면도이다.
도 15a 내지 도 15d는 도 14a의 표시 장치에 포함되는 범프의 다양한 예를 나타내는 평면도들이다.
도 16은 도 14a의 표시 장치에 포함된 표시 패널의 일 예를 나타내는 평면도이다.
이하, 첨부한 도면을 참고로 하여 본 발명의 여러 실시 예들에 대하여 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 상세히 설명한다. 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며 여기에서 설명하는 실시 예들에 한정되지 않는다.
본 발명을 명확하게 설명하기 위해서 설명과 관계없는 부분은 생략하였으며, 명세서 전체를 통하여 동일 또는 유사한 구성요소에 대해서는 동일한 참조 부호를 붙이도록 한다. 따라서 앞서 설명한 참조 부호는 다른 도면에서도 사용할 수 있다.
또한, 도면에서 나타난 각 구성의 크기 및 두께는 설명의 편의를 위해 임의로 나타내었으므로, 본 발명이 반드시 도시된 바에 한정되지 않는다. 도면에서 여러 층 및 영역을 명확하게 표현하기 위하여 두께를 과장되게 나타낼 수 있다.
도 1은 본 발명의 실시예들에 따른 표시 장치를 개략적으로 나타내는 블록도이다. 도 2는 도 1의 표시 장치의 다른 예를 개략적으로 나타내는 블록도이다. 편의상, 도 1 및 도 2에서는 표시 패널(DP)과 구동부(DRV)를 분리하여 도시하였으나, 본 발명은 이로써 한정되지 않는다. 예를 들어, 구동부(DRV)의 전부 또는 일부는 표시 패널(DP) 상에 일체로 구현될 수 있다.
도 1 및 도 2를 참조하면, 표시 장치(DD)는 표시 패널(DP) 및 구동부(DRV)를 포함할 수 있다. 구동부(DRV)는 패널 구동부(DRV_DP) 및 혈압 검출부(DRV_BPS) 를 포함할 수 있다.
표시 장치(DD)는 전체 또는 적어도 일부가 가요성(flexibility)을 가질 수 있다.
표시 패널(DP)은 표시 영역(AA) 및 비표시 영역(NA)을 포함한다. 표시 영역(AA)은 다수의 화소(PXL, 또는 부화소)들이 제공되는 영역으로서, 활성 영역(Active Area)으로 명명될 수 있다. 다양한 실시예에서, 화소(PXL)들 각각은 적어도 하나의 발광 소자를 포함할 수 있다. 표시 장치(DD)는 외부에서 입력되는 영상 데이터에 대응하여 화소(PXL)들을 구동함으로써 표시 영역(AA)에 영상을 표시한다.
일 실시예에서, 표시 영역(AA)은 감지 영역(SA)(또는, 제1 영역)을 포함할 수 있다. 감지 영역(SA)은 표시 영역(AA)에 제공되는 화소(PXL) 중 적어도 일부의 화소(PXL)들을 포함할 수 있다.
일 실시예에서, 도 1에 도시된 바와 같이, 표시 영역(AA) 중 적어도 일부가 감지 영역(SA)으로 설정될 수 있다. 다른 실시예에서, 도 2에 도시된 바와 같이 표시 영역(AA)의 전체가 감지 영역(SA)으로 설정될 수도 있다. 이 경우, 혈압 측정 시, 실질적으로 사용자의 터치가 이루어지는 부분에서만 혈압 측정 동작이 수행될 수 있다.
한편, 도 1에서는 표시 영역(AA)에 하나의 감지 영역(SA)만이 형성되는 예가 도시되어 있으나, 이에 한정되지 않는다. 예를 들어, 표시 영역(AA)에는 규칙적으로 또는 불규칙적으로 배열된 복수 개의 감지 영역(SA)들이 형성될 수 있다.
또한, 도 1에서는 감지 영역(SA)이 표시 영역(AA)의 적어도 일부에 형성되는 예가 도시되어 있으나, 본 발명이 이로써 한정되지 않는다. 즉, 다양한 실시예에서, 표시 영역(AA)과 감지 영역(SA)은 적어도 일부 영역에서만 중첩되도록 마련될 수도 있다.
비표시 영역(NA)은 표시 영역(AA)의 주변에 배치되는 영역이며, 비활성 영역(Non-active Area)으로 명명될 수 있다. 예를 들어, 비표시 영역(NA)은 배선 영역, 패드 영역 및 각종 더미 영역 등을 포함할 수 있다.
실시예들에서, 표시 장치(DD)는 감지 영역(SA)에 제공되는 혈압 센서(BPS)를 더 포함할 수 있다.
일 실시예에서, 혈압 센서(BPS)는 감지 영역(SA)의 적어도 일부에 가해지는 압력을 감지하고, 표시 패널(DP)을 투과하여 입사되는 반사광을 감지할 수 있다. 혈압 센서(BPS)는 압력을 감지하는 압력 센서와 반사광을 감지하는 광 센서로 구성될 수 있다.
압력 센서는 사용자의 신체 일부(예를 들어, 손가락)에 의해 감지 영역(SA)에 압력이 가해지는 경우, 압력이 가해지는 영역(또는, 면적)과 압력의 크기(즉, 압력 값, 힘(force))를 감지하여 대응하는 전기적 신호(예를 들어, 전압 신호, 제1 감지 신호(SS1))를 출력할 수 있다. 압력에 따라 상이한 전기적 특성을 갖는 제1 감지 신호(SS1)가 출력될 수 있다. 압력 센서는 일반적인 스트레인 게이지 방식의 압력 센서, 정전 용량 방식의 압력 센서로 구현될 수 있다.
실시예들에서, 표시 장치(DD)는 감지 영역(SA)에 제공되는 범프를 더 포함할 수 있다. 범프는 압력을 분산시키지 않고 감지 영역(SA) 내 압력 센서에 집중시킬 수 있다. 이에 따라 압력 센서의 감도가 향상될 수 있다. 범프에 대해서는 도 3a를 참조하여 후술하기로 한다.
광 센서는, 광 센서에 마련되는 광원 또는 표시 장치(DD)에 마련되는 광원(예를 들어, 화소(PXL))으로부터 출사된 광이 사용자의 신체 일부에 의해 반사되는 경우, 반사광을 감지하여 대응하는 전기적 신호(예를 들어, 전압 신호, 제2 감지 신호(SS2))를 출력할 수 있다. 사용자의 신체 일부 내 혈관을 통해 흐르는 혈류량에 따라 상이한 전기적 특성을 갖는 제2 감지 신호(SS2)가 출력될 수 있다. 광 센서는 일반적인 광혈류측정 센서(예를 들어, PPG 센서)로 구현될 수 있다.
실시예들에서, 표시 패널(DP)은 감지 영역(SA)에 형성되는 홀을 포함할 수 있다. 여기서, 홀은 표시 패널(DP)을 물리적으로 관통하는 물리적인 홀, 발광 소자 및 도전 패턴들(예를 들어, 배선)의 비중첩에 의해 형성되는 광학적인 홀(예를 들어, 직경이 수십 내지 수백 μm인 미세 홀)을 포함할 수 있다.
홀은 혈압 센서(BPS)로 향하는 광을 집광하여 광 경로를 제공하는 광학계를 구성할 수 있다. 이러한 광학계에 의해 혈압 센서(BPS)로 입사되는 광의 집광률이 향상될 수 있다. 실시예에 따라, 광학계는 광섬유, 실리콘 등으로 형성될 수 있다. 홀에 의해 표시 패널(DP)을 투과하는 반사광의 양이 증가하고, 광 센서의 감도가 향상될 수 있다. 표시 패널(DP)에 형성되는 홀에 대해서는 도 12a를 참조하여 후술하기로 한다.
실시예에 따라, 광 센서는 화소(PXL)에 구비되는 발광 소자를 광원으로 사용할 수 있다. 이러한 실시예에서, 광 센서는 화소(PXL)들에 마련되는 발광 소자들과 함께 광혈류측정 센서를 구성할 수 있다. 이와 같이, 별도의 외부 광원 없이 화소(PXL)들을 광원으로 이용하는 경우, 광 센서 및 이를 포함하는 혈압 센서(BPS)의 부피가 감소하고, 제조 비용이 절감될 수 있다.
다양한 실시예에서, 혈압 센서(BPS)는 표시 패널(DP)의 양면 중, 영상이 표시되는 면(예를 들어, 전면)에 대향하는 이면(예를 들어, 배면)에 배치될 수 있다. 그러나 본 발명은 이로써 한정되지 않는다. 예를 들어, 혈압 센서(BPS)의 적어도 일부(예를 들어, 압력 센서)는 화소(PXL)들보다 표시 패널(DP)의 전면에 인접하여 배치될 수도 있다.
구동부(DRV)는 표시 패널(DP)을 구동시킬 수 있다. 예를 들어, 구동부(DRV)는 표시 패널(DP)로 영상 데이터에 대응하는 데이터 신호(DS)를 출력할 수 있다. 또한, 구동부(DRV)는 혈압 센서(BPS)를 구동하기 위한 구동 신호를 출력하고 혈압 센서(BPS)로부터 전기적 신호들(예를 들어, 압력 센서로부터 제공되는 제1 감지 신호(SS1) 및 광 센서로부터 제공되는 제2 감지 신호(SS2))을 수신할 수 있다. 구동부(DRV)는 전기적 신호들을 이용하여 사용자의 혈압을 측정할 수 있다.
실시예들에서, 구동부(DRV)는 패널 구동부(DRV_DP) 및 혈압 검출부(DRV_BPS)를 포함할 수 있다. 패널 구동부(DRV_DP) 및 혈압 검출부(DRV_BPS) 각각은 집적 회로로 구현되고, 연성 회로 기판에 실장될 수 있다. 패널 구동부(DRV_DP)는 연성 회로 기판을 통해 표시 패널(DP)에 연결되고, 혈압 검출부(DRV_BPS)는 연성 회로 기판을 통해 혈압 센서(BPS)에 연결될 수 있다. 도 1 및 도 2에서는 패널 구동부(DRV_DP)와 혈압 검출부(DRV_BPS)를 분리하여 도시하였으나, 이에 한정되는 것은 아니다. 예를 들어, 혈압 검출부(DRV_BPS)의 적어도 일부는 패널 구동부(DRV_DP)와 함께 집적되거나, 패널 구동부(DRV_DP)와 연동하여 동작할 수 있다.
패널 구동부(DRV_DP)는 표시 영역(AA)의 화소(PXL)들을 순차적으로 주사하면서 화소(PXL)들로 영상 데이터에 대응하는 데이터 신호(DS)를 공급할 수 있다. 그러면, 표시 패널(DP)은 영상 데이터에 대응하는 영상을 표시할 수 있다.
일 실시예에서, 패널 구동부(DRV_DP)는 화소(PXL)들로 혈압 측정을 위한 구동 신호를 공급할 수 있다. 이러한 구동 신호는 화소(PXL)들이 발광하여 혈압 측정을 위한 광원으로서 동작하도록 하기 위해 제공될 수 있다. 이러한 실시예에서, 혈압 측정을 위한 구동 신호는, 표시 패널(DP) 내의 특정 영역에 마련되는 화소(PXL)들(예를 들어, 감지 영역(SA)에 마련되는 화소(PXL)들)에 제공될 수 있다.
혈압 검출부(DRV_BPS)는 혈압 센서(BPS)로부터 전기적 신호들(예를 들어, 압력 센서로부터 제공되는 제1 감지 신호(SS1) 및 광 센서로부터 제공되는 제2 감지 신호(SS2))에 기초하여 혈압을 측정할 수 있다. 예를 들어, 혈압 검출부(DRV_BPS)는 제1 감지 신호(SS1)에 기초하여 압력 값(즉, 힘(force))과 압력이 가해진 면적을 산출하고, 압력 값과 면적에 기초하여 압력을 산출하며(예를 들어, pressure = force / area), 제2 감지 신호(SS2)에 기초하여 혈류량을 산출하며, 압력에 따른 혈류량의 변화에 기초하여 혈압을 산출할 수 있다.
도 1 및 도 2를 참조하여 설명한 바와 같이, 표시 장치(DD)는 압력을 감지하는 압력 센서와 광을 감지하는 광 센서를 포함하는 혈압 센서(BPS)를 구비하고, 압력에 따른 혈류량의 변화에 기초하여 혈압을 산출할 수 있다.
또한, 표시 장치(DD)는 범프를 이용하여 압력 센서의 감도를 향상시키고, 표시 패널(DP)에 형성되는 홀을 이용하여 광 센서의 감도를 향상시킬 수 있다. 따라서, 혈압이 보다 정확하게 측정될 수 있다.
도 3a 및 도 3b는 도 1의 Ⅰ-Ⅰ'선을 따라 자른 표시 장치의 일 예를 나타내는 단면도들이다.
도 1, 도 3a, 및 도 3b를 참조하면, 표시 장치(DD)는 표시 패널(DP), 윈도우(WIN), 혈압 센서(BPS), 및 범프(BUMP)를 포함할 수 있다. 또한, 표시 장치(DD)는 브라켓(BRK)을 더 포함할 수 있다.
본 명세서에서 두께 방향에서의 "상부", "상면"은 표시 패널(DP)을 기준으로 표시면 측 또는 제3 방향(DR3) 측을 의미하고, "하부", "하면"은 표시 패널(DP)을 기준으로 표시면의 반대측 또는 제3 방향(DR3)의 반대방향을 의미한다. 또한, 평면 방향에서의 "상(위)", "하(아래)", "좌", "우"는 표시면을 정위치에 두고 위에서 바라보았을 때의 방향을 의미한다.
표시 패널(DP)은 영상을 표시하는 패널로서, 예를 들어, 유기 발광 표시 패널이 적용될 수 있다. 이하에서 표시 패널(DP)로 유기 발광 표시 패널이 적용된 경우를 예시하지만, 이에 제한되는 것은 아니며, 액정 표시 장치, 무기 발광 표시 장치 등 다른 종류의 표시 패널이 적용될 수도 있다.
표시 패널(DP)의 보다 구체적인 구성을 설명하기 위해 도 4가 참조될 수 있다.
도 4는 도 3a의 표시 장치에 포함된 표시 패널의 일 예를 나타내는 단면도이다.
도 1, 도 3a, 및 도 4를 참조하면, 표시 패널(DP)은 제1 기판(SUB1), 회로 소자층(BPL), 발광 소자층(LDL), 및 제1 보호층(PTL1)을 포함할 수 있다.
제1 기판(SUB1)은 표시 패널(DP)의 베이스 기재로서, 실질적으로 투명한 투광성 기판일 수 있다. 제1 기판(SUB1)은 유리 또는 강화 유리를 포함한 경성 기판(rigid substrate), 또는 플라스틱 재질의 가요성 기판(flexible substrate)일 수 있다. 다만, 제1 기판(SUB1)의 재질이 이에 한정되는 것은 아니며, 제1 기판(SUB1)은 다양한 물질로 구성될 수 있다.
회로 소자층(BPL)은 제1 기판(SUB1)의 상부면 상에 배치되며, 적어도 하나의 도전층을 포함할 수 있다. 예를 들어, 회로 소자층(BPL)은 화소(PXL)들의 화소 회로를 구성하는 복수의 회로 소자들과, 화소(PXL)들을 구동하기 위한 각종 전원 및 신호를 공급하기 위한 배선들을 포함할 수 있다. 이 경우, 회로 소자층(BPL)은 적어도 하나의 트랜지스터 및 커패시터 등과 같은 각종 회로 소자들과, 이에 연결되는 배선들을 구성하기 위한 복수의 도전층들을 포함할 수 있다. 또한, 회로 소자층(BPL)은 복수의 도전층들 사이에 제공된 적어도 하나의 절연층을 포함할 수 있다.
발광 소자층(LDL)은 회로 소자층(BPL)의 상부면 상에 배치될 수 있다. 발광 소자층(LDL)은, 컨택홀 등을 통해 회로 소자층(BPL)의 회로 소자들 및/또는 배선들에 연결되는 복수의 발광 소자(LD)들을 포함할 수 있다.
일 실시예에서, 발광 소자(LD)들은 각각의 화소(PXL)(또는, 화소 영역(PXA))에 대해 적어도 하나가 마련될 수 있다. 예를 들어, 발광 소자(LD)는 유기 발광 다이오드(organic light emitting diode) 또는 마이크로 발광 다이오드, 양자점(quantum dot) 발광 다이오드와 같은 무기(inorganic) 발광 다이오드로 구성될 수 있다. 또한, 발광 소자(LD)는 유기물과 무기물이 복합적으로 구성된 발광 소자일 수도 있다. 나아가, 각각의 화소(PXL)들은 단일(single) 발광 소자를 포함하거나, 다른 실시예에서 각각의 화소(PXL)들은 복수의 발광 소자들을 포함하며, 복수의 발광 소자들은 상호 직렬, 병렬, 또는, 직병렬로 연결될 수 있다.
제1 보호층(PTL1)은 표시 영역(AA)을 커버하도록 발광 소자층(LDL)의 상부에 배치될 수 있다. 제1 보호층(PTL1)은 박막 봉지층(thin film encapsulation: TFE) 또는 봉지 기판과 같은 밀봉 부재를 포함할 수 있고, 밀봉 부재 외에도 보호 필름 등을 추가적으로 포함할 수 있다.
다시 도 3a 및 도 3b를 참조하면, 제1 점착층(ADL1)은 표시 패널(DP)(또는, 제1 보호층(PTL1), 도 4 참조)과 윈도우(WIN)의 사이에 배치되어 표시 패널(DP)과 윈도우(WIN)를 결합할 수 있다. 제1 점착층(ADL1)은 OCA(optical clear adhesive)와 같은 투명 접착제를 포함할 수 있으며, 이외에 다양한 접착 물질을 포함할 수 있다.
윈도우(WIN)는 표시 패널(DP)을 포함하는 표시 장치(DD)의 최상단에 배치되는 보호 부재로서, 실질적으로 투명한 투광성 기판일 수 있다. 이러한 윈도우(WIN)는 유리 기판, 플라스틱 필름, 플라스틱 기판으로부터 선택된 다층 구조를 가질 수 있다. 윈도우(WIN)는 경성 또는 가요성의 기재를 포함할 수 있으며, 윈도우(WIN)의 구성 물질이 특별히 한정되지는 않는다.
다양한 실시예에서, 표시 장치(DD)는 도시되지 않은 편광판, 반사 방지층, 및/또는 터치 센서층(터치 전극층) 등을 더 포함할 수도 있다. 예를 들어, 표시 장치(DD)는 표시 패널(DP)과 윈도우(WIN)의 사이에 배치되는 편광판 및/또는 터치 센서층을 더 포함할 수 있다.
다양한 실시예에서, 표시 패널(DP)의 하부에는 선택적 광 차단 필름이 더 마련될 수도 있다. 선택적 광 차단 필름은 표시 장치(DD)로 유입된 외부 광 중 특정 주파수 영역, 예를 들어 적외선을 차단하여 혈압 센서(BPS)로 해당 광이 입사하는 것을 방지할 수 있다.
혈압 센서(BPS)는 표시 패널(DP)의 적어도 일 영역과 중첩하도록 표시 패널(DP)의 하부면(또는, 배면)에 배치될 수 있다. 일 실시예에서, 혈압 센서(BPS)는 감지 영역(SA)에서 표시 패널(DP)과 중첩하도록 배치될 수 있다. 감지 영역(SA)은 혈압 센서(BPS)와 표시 패널(DP)이 중첩하는 영역으로 정의될 수 있다.
실시예들에서, 혈압 센서(BPS)는 압력 센서(PS) 및 광 센서(PPG)(또는, 광혈류측정 센서)를 포함할 수 있다.
압력 센서(PS)는 표시 패널(DP)의 하부에 배치되어 감지 영역(SA)에 가해지는 압력을 감지하고, 광 센서(PPG)는 압력 센서(PS)의 하부에 배치되어 감지 영역(SA)을 투과하여 입사되는 반사광을 감지할 수 있다. 광 센서(PPG)는 압력 센서(PS)의 적어도 일부와 중첩할 수 있으며, 도 3a에 도시된 바와 같이, 광 센서(PPG)는 압력 센서(PS)와 완전 중첩할 수 있다. 다만, 이에 한정되는 것은 아니며, 광 센서(PPG)는 압력 센서(PS)보다 크거나 작을 수도 있다.
압력 센서(PS)의 구체적인 구성을 설명하기 위해 도 5a 및 도 5b가 참조될 수 있다.
도 5a는 도 3a의 표시 장치에 포함된 압력 센서의 일 예를 나타내는 평면도이다. 도 5b는 도 5a의 압력 센서에 포함된 센싱 셀의 동작을 설명하는 도면이다.
도 1, 도 3a, 도 5a, 및 도 5b를 참조하면, 압력 센서(PS)는 제2 기판(SUB2), 제1 전극(PSE1)들, 탄성층(ELM), 제2 전극(PSE2)들, 및 제3 기판(SUB3)을 포함할 수 있다. 한편, 혈압 검출부(DRV_BPS)는 전압 입력 회로(VIC) 및 전압 검출 회로(VDC)를 포함할 수 있다.
제2 기판(SUB2) 및 제3 기판(SUB3)은 압력 센서(PS)의 베이스 기재로서, 투명한 투광성 기판일 수 있다. 제2 기판(SUB2) 및 제3 기판(SUB3)은 플라스틱 재질의 가요성 기판일 수 있다. 다만, 제2 기판(SUB2) 및 제3 기판(SUB3)의 재질이 이에 한정되는 것은 아니며, 제2 기판(SUB2) 및 제3 기판(SUB3)은 다양한 물질로 구성될 수 있다.
제1 전극(PSE1)들은 제2 기판(SUB2) 상에서 배치되며, 제1 방향(DR1)으로 연장하며, 제2 방향(DR2)을 따라 상호 이격되어 배열될 수 있다. 제2 전극(PSE2)들은 제3 기판(SUB3)의 하부에 배치되며, 제2 방향(DR2)으로 연장하며, 제1 방향(DR1)을 따라 상호 이격되어 배열될 수 있다. 제2 전극(PSE2)들은 제1 전극(PSE1)들과 부분적으로 중첩하며, 제1 전극(PSE1)들 및 제2 전극(PSE2)들은 상호 직접적으로 접촉하지 않고 이격될 수 있다.
실시예들에서, 제1 전극(PSE1)들은 구동 전극이고, 제2 전극(PSE2)들은 센싱 전극일 수 있다. 제1 전극(PSE1)들 및 제2 전극(PSE2)들은 은(Ag), 구리(Cu), 알루미늄(Al), 도전성 폴리머 등의 도전성 물질을 포함할 수 있다.
탄성층(ELM)은 제1 전극(PSE1)들 및 제2 전극(PSE2)들 사이에 배치될 수 있다. 탄성층(ELM)은 상대적으로 작은 모듈러스(modulus)를 가지는 탄성 물질을 포함할 수 있다.
제1 전극(PSE1)들 및 제2 전극들(PSE2)들이 중첩하는 영역들 각각에서 센싱 셀(CEL)들(또는, 노드들, 압력 센싱 노드들)이 각각 형성될 수 있다. 센싱 셀(CEL)들은 상호 독립적으로 해당 위치의 압력을 감지할 수 있다.
제1 전극(PSE1)들은 전압 입력 회로(VIC)와 전기적으로 연결되며, 전압 입력 회로(VIC)로부터 제1 전극(PSE1)들에 특정 전압이 인가될 수 있다. 제2 전극(PSE2)들은 전압 검출 회로(VDC)와 전기적으로 연결되며, 제2 전극(PSE2)으로부터 특정 전압에 대응하는 전기적 신호가 전압 검출 회로(VDC)로 출력될 수 있다.
도 5b에 도시된 바와 같이, 센싱 셀(CEL)에 터치 입력이 발생한 경우, 터치 입력의 압력에 의해 제1 전극(PSE1) 및 제2 전극(PSE2) 사이의 간격이 변화되고, 이에 따라 센싱 셀(CEL)에서의 정전용량이 제1 정전 용량(C1)으로부터 제2 정전 용량(C2)으로 변화할 수 있다. 전압 검출 회로(VDC)는 정전용량의 변화에 기초하여 압력을 감지할 수 있다.
다른 실시예에서, 탄성층(ELM)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(polymer resin) 내에 배치될 수 있지만, 이에 제한되는 것은 아니다.
탄성층(ELM)은 압력 민감 물질을 포함하는 경우, 탄성층(ELM)은 압력이 커질수록 전기저항이 낮아지며, 이에 기초하여 압력의 크기가 감지될 수 있다. 예를 들어, 센싱 셀(CEL)에 압력이 가해지면 제1 전극(PSE1) 및 제2 전극(PSE2) 사이의 간격이 감소하고, 탄성층(ELM) 내 압력 민감 물질을 통해 제1 전극(PSE1) 및 제2 전극(PSE2)이 전기적으로 연결될 수 있다. 즉, 제1 전극(PSE1) 및 제2 전극(PSE2) 사이에서 탄성층(ELM)은 압력에 따른 가변 저항으로 작용할 수 있다. 따라서, 전압 검출 회로(VDC)는 전압 입력 회로(VIC)로부터 제1 전극(PSE1), 탄성층(ELM), 및 제2 전극(PSE2)을 통해 흐르는 전류량을 감지하거나 전류량을 전압으로 변환하여, 압력을 감지할 수 있다.
한편, 광 센서(PPG)(또는, 광혈류측정 센서)의 구체적인 구성 및 동작을 설명하기 위해 도 6a 및 도 6b가 참조될 수 있다.
도 6a 및 도 6b는 도 3a의 표시 장치에 포함된 광 센서의 일 예를 나타내는 단면도들이다.
도 6a를 참조하면, 광 센서(PPG)는 제4 기판(SUB4) 및 제4 기판(SUB4) 상에 상호 이격되어 배치되는 발광부(LED) 및 수광부(PD)를 포함할 수 있다.
발광부(LED)는 광을 방출하여 사용자의 신체 일부(예를 들어, 손가락)에 광을 조사할 수 있다. 예를 들어, 발광부(LED)는 발광 다이오드, 유기 발광 다이오드(OLED), 적외선 발광 다이오드(Infrared Emitting Diode) 및 레이저 다이오드(Laser Diode) 중 적어도 하나를 포함할 수 있다.
수광부(PD)는 발광부(LED)에서 조사되어 사용자의 신체 일부로부터 반사된 반사광을 감지하고, 반사광에 대응하는 전기적 신호를 출력할 수 있다. 예를 들어, 수광부(PD)는 포토 다이오드(Organic Photodiode)로 구현될 수 있다.
실시예들에서, 발광부(LED)는 적외선 또는 녹색 광을 방출할 수 있다. 일 실시예에서, 발광부(LED)가 적외선을 방출할 수 있다. 이 경우, 혈관(BV) 내 적혈구(또는, 헤모글로빈(HB))가 적외선을 흡수하므로, 수광부(PD)를 통해 적외선에 대한 흡수량이 측정될 수 있다. 다른 실시예에서, 발광부(LED)가 녹색 광을 방출할 수 있다. 이 경우, 적혈구(또는, 헤모글로빈(HB))가 녹색 광을 흡수하므로, 수광부(PD)를 통해 녹색 광에 대한 흡수량이 측정될 수 있다.
한편, 도 6a에서 광 센서(PPG)는 발광부(LED)를 포함하는 것으로 도시되어 있으나, 광 센서(PPG)가 이에 한정되는 것은 아니다. 도 6b에 도시된 바와 같이, 광 센서(PPG)는 발광부(LED)를 포함하지 않을 수도 있다. 이 경우, 표시 패널(DP)의 감지 영역(SA, 도 1 참조) 내 화소(PXL)로부터 광(예를 들어, 녹색 광)이 방출되고, 수광부(PD)는 화소(PXL)로부터 발산되어 사용자의 신체 일부(또는, 대상 객체)에 반사된 반사광을 감지할 수도 있다.
다시 도 3a를 참조하면, 범프(BUMP)는 혈압 센서(BPS)(또는, 압력 센서(PS))와 중첩하여 배치될 수 있다.
실시예들에서, 도 3a에 도시된 바와 같이, 범프(BUMP)는 표시 패널(DP) 및 혈압 센서(BPS) 사이에 배치될 수 있다. 범프(BUMP)는 감지 영역(SA)에 가해지는 압력을 분산시키지 않고 감지 영역(SA) 내 압력 센서(PS)에 집중시킬 수 있다.
일 실시예에서, 범프(BUMP)는 제2 점착층(ADL2)을 통해 표시 패널(DP)의 하부면에 부착될 수 있다. 제2 점착층(ADL2)은 OCA와 같은 투명 접착제를 포함할 수 있으며, 이외에 다양한 접착 물질을 포함할 수 있다. 다른 실시예에서, 범프(BUMP)는 표시 패널(DP)의 하부면에 코팅 또는 인쇄를 통해 형성될 수 있다.
실시예들에서, 범프(BUMP)는 상대적으로 큰 모듈러스(modulus)를 가진 물질을 포함할 수 있다. 즉, 범프(BUMP)는 반복적인 가압에 의해 형태 변형이 이루어지지 않는 물질을 포함할 수 있다. 일 실시예에서, 범프(BUMP)는 구리, 알루미늄 등의 금속 물질 또는 도전성 물질로 이루어질 수 있다. 다른 실시예에서, 범프(BUMP)는 아크릴 수지(acryl resin), 에폭시 수지(epoxy resin) 등의 폴리머 수지(polymer resin)로 이루어질 수도 있다.
실시예들에서, 범프(BUMP)의 평면상 크기는 혈압 센서(BPS)의 평면상 크기(또는, 이에 대응하는 감지 영역(SA))보다 작거나 같을 수 있다. 일 실시예에서, 도 3a에 도시된 바와 같이, 범프(BUMP)의 수평 방향(즉, 제3 방향(DR3)에 수직하는 방향)으로의 폭(또는, 이에 대응하는 평면상 크기)은 혈압 센서(BPS)의 수평 방향으로의 폭(또는, 이에 대응하는 평면상 크기)보다 작을 수 있다. 다른 실시예에서, 도 3b에 도시된 바와 같이, 범프(BUMP)의 수평 방향으로의 폭은 혈압 센서(BPS)의 수평 방향으로의 폭과 같을 수도 있다. 달리 말해, 범프(BUMP)의 평면상 크기가 혈압 센서(BPS)의 크기보다 크지 않으므로, 범프(BUMP)는 감지 영역(SA)에 가해지는 압력을 혈압 센서(BPS), 특히, 압력 센서(PS)에 집중시킬 수 있다.
브라켓(BRK)은 혈압 센서(BPS)의 하부에 배치될 수 있다. 브라켓(BRK)은 윈도우(WIN), 표시 패널(DP), 범프(BUMP), 및 혈압 센서(BPS)를 수납할 수 있다. 혈압 센서(BPS)의 하부면은 브라켓(BRK)과 접하며, 브라켓(BRK)은 혈압 센서(BPS)를 지지할 수 있다. 따라서, 감지 영역(SA)이 가압되는 경우, 도 5b를 참조하여 설명한 바와 같이, 혈압 센서(BPS)의 압력 센서(PS)가 변형되고, 압력이 감지될 수 있다. 실시예에 따라, 브라켓(BRK)과 혈압 센서(BPS) 사이에는 점착층(즉, 접착 물질을 포함하는 층)이 배치되고, 브라켓(BRK) 및 혈압 센서(BPS)는 점착층을 통해 결합될 수도 있다.
도 3a, 도 3b, 도 4, 도 5a, 도 5b, 도 6a, 및 도 6b를 참조하여 설명한 바와 같이, 표시 장치(DD)는 혈압 센서(BPS)(또는, 압력 센서(PS))와 중첩하는 범프(BUMP)를 포함하고, 범프(BUMP)를 통해 감지 영역(SA)에 가해지는 압력을 혈압 센서(BPS)에 집중시킬 수 있다. 따라서, 혈압 센서(BPS)를 통해 감지 영역(SA)에 가해지는 압력이 보다 정확하게 측정되며, 이에 대응하여 혈압이 보다 정확하게 측정될 수 있다.
한편, 도 3a 및 도 3b에서 범프(BUMP)는 표시 패널(DP) 및 혈압 센서(BPS) 사이에 배치되는 것으로 도시되어 있으나, 범프(BUMP)가 이에 한정되는 것은 아니다. 범프(BUMP)의 다른 배치에 대해서는 도 10a 내지 도 10e를 참조하여 후술하기로 한다.
도 7은 도 1의 표시 장치에 포함된 혈압 검출부의 동작을 설명하는 도면이다.
도 1, 도 5a, 도 6a, 도 6b, 및 도 7을 참조하면, 혈압 검출부(DRV_BPS)는 압력 센서(PS)로부터 제공되는 제1 감지 신호(SS1, 또는, 압력 감지 신호) 및 광 센서(PPG)로부터 제공되는 제2 감지 신호(SS2, 또는, 광 감지 신호)에 기초하여 혈압을 산출할 수 있다.
혈관(BV)의 용적 변화에 따라, 적혈구(또는, 헤모글로빈(HB))의 광에 대한 흡수량이 변화할 수 있다. 혈압 검출부(DRV_BPS)는 반사광의 세기, 반사율, 윈도우(WIN) 내지 범프(BUMP) 사이의 광투과율에 기초하여 혈류량(Blood volume)을 산출할 수 있다. 도 7에 도시된 바와 같이, 혈관(BV)의 용적 변화에 대응하여 혈류량(Blood volume)은 오실레이션(oscillation)하는 형태로 나타날 수 있다.
또한, 도 7에 도시된 바와 같이, 사용자의 손가락이 감지 영역(SA)을 가압하는 동안, 감지 영역(SA)에 대한 압력이 시간 경과에 따라 증가하는 형태로 나타날 수 있다. 압력이 증가함에 따라 손가락의 해당 부분(즉, 감지 영역(SA)을 가압하는 부분)에서 피가 점차 통하지 않게 된다. 이에 따라, 도 7에 도시된 바와 같이, 시간 경과에 따라 압력이 증가할수록, 혈류량(또는, 혈류량의 진폭)이 감소할 수 있다.
혈압 검출부(DRV_BPS)는 압력에 따른 혈류량의 변화에 기초하여 혈압을 산출할 수 있다. 예를 들어, 혈압 검출부(DRV_BPS)는 압력에 따른 혈류량의 변화를 기 설정된 혈압 유추 알고리즘에 적용하여 혈압을 산출할 수 있다.
도 8a는 도 1의 표시 장치의 감지 영역에서의 일부분을 확대한 평면도이다. 도 8a에는 압력 센서(PS) 및 범프(BUMP)를 중심으로 표시 장치(DD)가 간략하게 도시되었다. 도 8b 및 도 8c는 도 8a의 Ⅱ-Ⅱ'선을 따라 자른 표시 장치의 일 예를 나타내는 단면도들이다. 도 8d는 도 8a의 표시 장치의 다른 예를 나타내는 평면도이다.
도 1, 도 5a, 도 6a, 도 8a, 도 8b, 도 8c, 및 도 8d를 참조하면, 제1 전극(PSE1)들 및 제2 전극(PSE2)들을 포함하는 압력 센서(PS)는 도 5a 및 도 5b를 참조하여 설명한 제1 전극(PSE1)들 및 제2 전극(PSE2)들을 포함하는 압력 센서(PS)와 실질적으로 동일하거나 유사할 수 있다. 또한, 표시 패널(DP), 윈도우(WIN), 광 센서(PPG), 및 브라켓(BRK)은 도 3a를 참조하여 설명한 표시 패널(DP), 윈도우(WIN), 광 센서(PPG), 및 브라켓(BRK)과 각각 실질적으로 동일하거나 유사할 수 있다. 따라서, 중복되는 설명은 반복하지 않기로 한다.
실시예들에서, 범프(BUMP)는 평면상에서 상호 이격된 범프 패턴(P_BUMP)들을 포함할 수 있다.
도 3a를 참조하여 설명한 바와 같이, 범프 패턴(P_BUMP)들은 상대적으로 큰 모듈러스(modulus)를 가진 물질을 포함할 수 있다. 즉, 범프 패턴(P_BUMP)들은 반복적인 가압에 의해 형태 변형이 이루어지지 않는 물질을 포함할 수 있다. 일 실시예에서, 범프 패턴(P_BUMP)들은 구리, 알루미늄 등의 금속 물질 또는 도전성 물질로 이루어질 수 있다. 다른 실시예에서, 범프 패턴(P_BUMP)들은 에폭시 수지, 아크릴 수지 등의 폴리머 수지로 이루어질 수도 있다.
일 실시예에서, 범프 패턴(P_BUMP)들은 캐리어 기판 상에 형성되고, 제2 점착층(ADL2)을 통해 표시 패널(DP)의 하부면에 부착될 수 있다. 범프 패턴(P_BUMP)들은 표시 패널(DP)의 하부면에 부착된 이후, 캐리어 기판은 제거될 수 있다.
일 실시예에서, 범프 패턴(P_BUMP)들은 평면상에서 압력 센서(PS)의 제1 전극(PSE1)들 및 제2 전극(PSE2)들이 중첩하는 중첩 영역들, 즉, 센싱 셀(CEL)들과 각각 중첩할 수 있다. 예를 들어, 범프 패턴(P_BUMP)은 약 1mm * 1mm의 크기를 가질 수 있다.
실시예들에서, 범프 패턴(P_BUMP)들 각각의 평면상 크기는, 센싱 셀(CEL)들 각각의 평면상 크기보다 작거나 같을 수 있다. 일 실시예에서, 도 8a 및 도 8b에 도시된 바와 같이, 범프 패턴(P_BUMP)들 각각의 평면상 크기는, 센싱 셀(CEL)들 각각의 평면상 크기보다 작을 수 있다. 다른 실시예에서, 도 8c에 도시된 바와 같이, 범프 패턴(P_BUMP)들 각각의 평면상 크기는, 센싱 셀(CEL)들 각각의 평면상 크기와 같을 수 있다. 센싱 셀(CEL)들에 각각 형성되는 센싱 셀(CEL)들은 독립적으로 해당 위치의 압력을 감지하며, 센싱 셀(CEL)들에 각각 중첩하는 범프 패턴(P_BUMP)들은 해당 센싱 셀(CEL)에 가해지는 압력을 해당 센싱 셀(CEL)에 집중시킬 수 있다.
범프(BUMP)가 일체형으로 구성되는 경우, 범프(BUMP)에 가해지는 압력은 범프(BUMP)에 의해 압력 센서(PS)를 전면적으로 전달되거나 압력 센서(PS)에 고르게 분포될 수 있다. 범프(BUMP)가 상대적으로 큰 경우, 압력이 범프(BUMP)에 의해 불필요하게 감지 영역(SA) 전체에 분산될 수도 있다. 이와 달리, 범프(BUMP)가 센싱 셀(CEL)들 각각에 대응하는 범프 패턴(P_BUMP)들을 포함하는 경우, 압력이 불필요하게 분산되지 않고 압력 감지의 최소 단위인 센싱 셀(CEL)들 각각에 집중될 수 있다. 따라서, 감지 영역(SA)에 가해지는 압력이 보다 정확하게 측정되며, 이에 대응하여 혈압이 보다 정확하게 측정될 수 있다.
한편, 도 8a에서 범프 패턴(P_BUMP)들 각각은 사각형의 평면 형상을 가지는 것으로 도시되어 있으나, 범프 패턴(P_BUMP)들이 이에 한정되는 것은 아니다. 예를 들어, 도 8d에 도시된 바와 같이, 범프 패턴(P_BUMP)들 각각은 원형의 평면 형상을 가질 수도 있다. 또한, 범프 패턴(P_BUMP)들 각각에는 홀 또는 개구가 형성될 수도 있다. 범프 패턴(P_BUMP)의 다양한 형상에 대해서는 도 15a 내지 도 15d를 참조하여 후술하기로 한다.
도 9는 도 3a의 표시 장치의 비교예를 나타내는 도면이다.
도 3a 및 도 9를 참조하면, 비교예에 따른 표시 장치는 범프(BUMP)를 포함하지 않을 수 있다.
윈도우(WIN)가 가압되는 경우, 혈압 센서(BPS)(또는, 압력 센서(PS)) 상부의 적층 구조, 즉, 윈도우(WIN) 및 표시 패널(DP)에 의해 압력에 대한 전파(propagation)이 발생할 수 있다. 이에 따라, 혈압 센서(BPS)에서 압력이 감지된 압력 센싱 영역(A_PS)은 실제 압력이 가해진 실제 가압 영역(A_AP)보다 크게 나타날 수 있다.
특히, 혈압 산출을 위해 필요한 압력(pressure)은, 가해지는 힘(force)(즉, 압력 센서(PS)에서 인식되는 압력 값) 대비 힘이 가해지는 가압 면적(area)으로 정의되는 데(즉, pressure = force / area), 압력 센싱 영역(A_PS)이 실제 가압 영역(A_AP)과는 다르게 측정되면서, 가압 면적이 정확하게 산출되지 않을 수 있다.
따라서, 본 발명의 실시예들에 따른 표시 장치(DD, 도 3a, 도 8b 참조)는 범프(BUMP)를 이용하여 압력을 실제 가압 영역(A_AP)으로 집중시킬 수 있다. 가압 면적이 보다 정확하게 산출됨에 따라, 혈압이 보다 정확하게 산출될 수 있다.
도 10a 내지 도 10e는 도 1의 Ⅰ-Ⅰ'선을 따라 자른 표시 장치의 다양한 실시예를 나타내는 단면도들이다. 도 10a 내지 도 10e에는 도 3a에 대응하는 도면들이 도시되었다.
도 3a, 및 도 10a 내지 도 10e를 참조하면, 범프(BUMP)의 배치 위치를 제외하고, 도 10a 내지 도 10e에 도시된 표시 장치들(DD_1, DD_2, DD_3, DD_4, DD_5)은 도 3a의 표시 장치(DD)와 각각 실질적으로 동일하거나 유사할 수 있다. 따라서, 중복되는 설명은 반복하지 않기로 한다. 한편, 도 10a 내지 도 10e에는 도 8a 내지 도 8d의 범프(BUMP)가 적용될 수 있다.
도 10a에 도시된 바와 같이, 범프(BUMP)는 혈압 센서(BPS) 및 브라켓(BRK) 사이에 배치될 수 있다. 범프(BUMP)는 광 센서(PPG)의 하부에 배치될 수 있다.
범프(BUMP)는 혈압 센서(BPS)의 하부면(예를 들어, 도 6a에 도시된 제4 기판(SUB4)의 하부면)에 코팅 또는 인쇄를 통해 형성되거나, 별도의 점착층을 통해 혈압 센서(BPS)의 하부면에 부착될 수 있다.
도 10b에 도시된 바와 같이, 범프(BUMP)는 혈압 센서(BPS_1)에 포함될 수 있다. 범프(BUMP)는 압력 센서(PS) 및 광 센서(PPG) 사이에 배치될 수 있다.
범프(BUMP)는 압력 센서(PS)의 하부면(예를 들어, 도 5b에 도시된 제2 기판(SUB2)의 하부면)에 코팅 또는 인쇄를 통해 형성되거나, 별도의 점착층을 통해 압력 센서(PS)의 하부면에 부착될 수 있다.
도 10c에 도시된 바와 같이, 범프(BUMP)는 윈도우(WIN) 및 표시 패널(DP) 사이에 배치될 수 있다. 범프(BUMP)는 표시 패널(DP) 상에 배치될 수 있다. 이 경우, 범프(BUMP)는 큰 모듈러스를 가지는 투광성 물질로 이루어질 수 있다.
범프(BUMP)는 표시 패널(DP)의 상부면(예를 들어, 도 4에 도시된 제1 보호층(PTL1)) 상에 코팅 또는 인쇄를 통해 형성되거나, 별도의 점착층을 통해 표시 패널(DP)의 상부면에 부착될 수 있다.
도 10d를 참조하면, 압력 센서(PS)는 윈도우(WIN) 및 표시 패널(DP) 사이에 배치될 수 있다. 압력 센서(PS)는 제3 점착층(ADL3)을 통해 표시 패널(DP)의 상부면에 부착될 수 있다. 다만, 이에 한정되는 것은 아니며, 예를 들어, 압력 센서(PS)는 표시 패널(DP)을 제조하는 공정에 연속하는 공정을 통해 표시 패널(DP) 상에 직접적으로 형성될 수도 있다. 또한, 압력 센서(PS)에 포함된 제1 전극(PSE1, 도 5a 참조) 및 제2 전극(PSE2, 도 5b 참조)은 투명한 도전성 물질로 이루어지거나, 화소(PXL, 도 1 참조)에 대응하는 복수의 개구들을 포함하는 메쉬 구조를 가질 수도 있다.
또한, 범프(BUMP)는 윈도우(WIN) 및 압력 센서(PS) 사이에 배치될 수 있다. 범프(BUMP)는 압력 센서(PS)의 상부면 상에 코팅 또는 인쇄를 통해 형성되고, 제1 점착층(ADL1)에 의해 윈도우(WIN)의 하부면에 부착될 수 있다.
압력 센서(PS) 및 범프(BUMP)가 윈도우(WIN)에 보다 인접하여 배치되므로, 도 9에 도시된 실제 가압 영역(A_AP)이 보다 정확하게 측정되고, 혈압이 보다 정확하게 산출될 수 있다.
도 10e를 참조하면, 압력 센서(PS)는 윈도우(WIN) 및 표시 패널(DP) 사이에 배치될 수 있다. 압력 센서(PS)는 제1 점착층(ADL1)을 통해 윈도우(WIN)의 하부면에 부착될 수 있다.
또한, 범프(BUMP)는 압력 센서(PS) 및 표시 패널(DP) 사이에 배치될 수 있다. 범프(BUMP)는 압력 센서(PS)의 하부면에 코팅 또는 인쇄를 통해 형성되고, 제3 점착층(ADL3)에 의해 표시 패널(DP)의 상부면에 부착될 수 있다.
도 10a 내지 도 10e를 참조하여 설명한 바와 같이, 범프(BUMP)는 압력 센서(PS)와 중첩하여 배치되는 경우라면, 윈도우(WIN), 표시 패널(DP), 및 혈압 센서(BPS) 사이에서 자유롭게 배치될 수 있다.
도 11은 도 4의 표시 패널의 다른 예를 나타내는 단면도이다.
도 4, 도 8a, 및 도 11을 참조하면, 표시 패널(DP_1)은 범프(BUMP) 및 제2 보호층(PTL2)을 더 포함할 수 있다. 범프(BUMP) 및 제2 보호층(PTL2)을 제외하고, 도 11의 표시 패널(DP_1)은 도 4의 표시 패널(DP)과 실질적으로 동일하거나 유사하므로, 중복되는 설명은 반복하지 않기로 한다.
제2 보호층(PTL2)은 제1 기판(SUB1)의 하부에 배치될 수 있다. 제2 보호층(PTL2)은 외부로부터 산소 및 수분 등이 유입되는 것을 차단하며 단일층 또는 다중층의 형태로 제공될 수 있다. 제2 보호층(PTL2)은 필름 형태로 구성되어 표시 패널(DP_1)의 가요성을 더욱 확보할 수 있다.
범프(BUMP)는 제1 기판(SUB1) 및 제2 보호층(PTL2) 사이에 배치될 수 있다. 도 8a를 참조하여 설명한 바와 같이, 범프(BUMP)는 복수의 범프 패턴(P_BUMP)들을 포함할 수 있다.
일 실시예에서, 범프(BUMP)는 제2 보호층(PTL2) 상에 형성될 수 있다. 예를 들어, 범프(BUMP)는 제2 보호층(PTL2)의 상부면에 코팅 또는 인쇄를 통해 형성될 수 있다. 범프(BUMP)가 형성된 이후에, 제1 기판(SUB1), 회로 소자층(BPL), 발광 소자층(LDL), 및 제1 보호층(PTL1)이 순차적으로 적층될 수 있다.
다른 실시예에서, 범프(BUMP)는 제1 기판(SUB1)의 하부면 상에 형성될 수 있다. 범프(BUMP)가 형성된 이후에, 범프(BUMP)의 하부에 제2 보호층(PTL2)이 형성될 수도 있다.
도 11을 참조하여 설명한 바와 같이, 범프(BUMP)는 표시 패널(DP) 내부에 구비될 수도 있다. 후술하여 설명하겠지만, 광 센서(PPG)를 위한 반사광의 투과율을 향상시키기 위해 표시 패널(DP_1)이 광학적 홀을 포함하는 경우, 표시 패널(DP)의 제조 과정을 통해 광학적 홀과 비중첩하는 범프 패턴(P_BUMP)들이 보다 용이하게 형성될 수 있다.
도 12a는 도 1의 Ⅰ-Ⅰ'선을 따라 자른 표시 장치의 다른 예를 나타내는 단면도이다. 도 12b는 도 12a의 표시 장치를 개략적으로 나타내는 사시도이다. 도 12c는 도 12a의 표시 장치에 포함된 표시 패널의 일 예를 나타내는 단면도이다.
도 1, 도 3a, 도 12a, 도 12b, 및 도 12c를 참조하면, 표시 패널(DP_2)을 제외하고, 도 12a의 표시 장치(DD_6)는 도 3a의 표시 장치(DD)와 실질적으로 동일하거나 유사할 수 있다. 또한, 제1 홀(HOLE1)을 제외하고, 도 12c의 표시 패널(DP_2)은 도 4의 표시 패널(DP)과 실질적으로 동일하거나 유사할 수 있다. 따라서, 중복되는 설명은 반복하지 않기로 한다.
표시 패널(DP_2)에는 하부 구성을 노출시키는 제1 홀(HOLE1)이 형성될 수 있다.
제1 홀(HOLE1)은, 감지 영역(SA)에서, 표시 패널(DP_2)의 제1 기판(SUB1), 회로 소자층(BPL), 발광 소자층(LDL), 및 제1 보호층(PTL1)을 관통하여 형성될 수 있다. 제1 홀(HOLE1)은 혈압 센서(BPS) 내 광 센서(PPG)를 위한 광 경로를 형성할 수 있다. 즉, 윈도우(WIN) 및 표시 패널(DP_2)을 통해 광 센서(PPG)로 입사되는 반사광의 투과율을 높이기 위해, 제1 홀(HOLE1)이 형성될 수 있다.
일 실시예에서, 제1 홀(HOLE1) 내에는 아무런 물질이 채워지지 않을 수 있다. 즉, 제1 홀(HOLE1) 내에는 아무런 고체 물질이 채워지지 않으며, 공기(air)가 위치할 수 있다.
다른 실시예에서, 제1 홀(HOLE1) 내에는 컬러 필터 물질이 채워질 수 있다. 예를 들어, 광 센서(PPG)가 녹색 광을 이용하는 경우, 제1 홀(HOLE1) 내에 녹색 광만을 선택적으로 투과시키는 컬러 필터 물질이 채워질 수 있다. 다른 예로, 광 센서(PPG)가 적외선을 이용하는 경우, 제1 홀(HOLE1) 내에 적외선에 대한 투과율이 높은 물질, 예를 들어, 저마늄(germanium), 실리콘, 징크셀레나이드(ZnSe), 이산화규소(SiO2), 폴리에틸렌(polyethylene), 폴리스티렌(polystyrene) 등이 배치될 수 있다. 광 센서(PPG)에 이용되는 광에 대한 선별력을 향상시켜 혈압(또는, 혈류) 측정의 신뢰성을 향상시킬 수 있다.
또 다른 실시예에서, 제1 홀(HOLE1) 내에는 광을 집광하기 위한 광학계로서, 실리콘, 광섬유 등이 배치될 수 있다. 예를 들어, 제1 홀(HOLE1) 내에는 적어도 하나의 광섬유가 배치될 수 있다. 광섬유는 상대적으로 높은 굴절률을 가지는 코어와, 코어를 감싸며 코어보다 낮은 굴절률을 가지는 클래딩(cladding)을 포함할 수 있다. 즉, 굴절률 차이를 이용한 광학계가 제1 홀(HOLE1) 내에 구비될 수 있다.
실시예들에서, 제1 홀(HOLE1)의 직경은 수μm 내지 수mm 일 수 있다. 광 센서(PPG)의 스펙에 따라, 제1 홀(HOLE1)의 직경은 다양하게 설정될 수 있다.
도 12a, 도 12b, 및 도 12c에 하나의 제1 홀(HOLE1)만이 표시 패널(DP_2)에 형성되는 것으로 도시되어 있으나, 표시 패널(DP_2)이 이에 한정되는 것은 아니다. 예를 들어, 표시 패널(DP_2)은 감지 영역(SA) 내에서 상호 이격된 복수의 홀들을 포함할 수도 있다. 이에 대해서는 도 14a를 참조하여 후술하기로 한다.
도 12b에서 제1 홀(HOLE1)은 사각형의 평면 형상을 가지는 것으로 도시되어 있으나, 이는 예시적인 것으로, 제1 홀(HOLE1)이 이에 한정되는 것은 아니다. 예를 들어, 제1 홀(HOLE1)은 원형, 타원형, 다각형 등의 평면 형상을 가질 수도 있다.
참고로, 표시 패널(DP_2)에 제1 홀(HOLE1)이 형성되는 경우, 제1 홀(HOLE1)에 의해서는 윈도우(WIN)로부터 혈압 센서(BPS) 내 압력 센서(PS)에 압력이 전달되지 않을 수 있다. 이에 따라, 제1 홀(HOLE1)이 형성되지 않은 표시 패널(DP, 도 4 참조)을 포함하는 표시 장치(DD, 도 3a 참조)과 비교하여, 압력 센서(PS)에서 감지되는 압력이 달라질 수 있다. 특히, 범프(BUMP)가 구비되지 않는 경우, 제1 홀(HOLE1)의 면적 중심을 기준으로 가압 위치(즉, 실제 가압 영역(A_AP)의 위치)에 따라, 압력 센서(PS)에서 감지되는 압력이 달라질 수 있다.
| 가압 위치 | 압력 [kPa] | 감소율 (%) | |
| 홀 O | 홀 X | ||
| 중심 | 54.92 | 64.51 | 14.86 |
| 중심 - 1mm | 54.79 | 64.52 | 15.08 |
| 중심 - 2mm | 55.13 | 64.53 | 14.58 |
| 중심 - 3mm | 55.63 | 64.47 | 13.70 |
표 1은, 범프(BUMP)가 구비되지 않은 표시 장치에서, 제1 홀(HOLE1)의 면적 중심을 기준으로 가압 위치에 따라 압력 센서(PS)에서 감지되는 압력을 나타낸다.
가압 위치가 제1 홀(HOLE1)의 면적 중심과 일치하는 경우, 제1 홀(HOLE1)이 형성된 표시 패널(DP_2)을 포함하는 표시 장치(DD_6)에서 감지되는 제1 압력은, 홀을 구비하지 않는 표시 장치(DD, 도 3a 참조)에서 감지되는 제2 압력을 기준으로, 14.86%만큼 감소된다.
가압 위치가 제1 홀(HOLE1)의 면적 중심으로부터 1mm만큼 틀어지거나 이동(shift)한 경우, 제1 홀(HOLE1)이 형성된 표시 패널(DP_2)을 포함하는 표시 장치(DD_6)에서 감지되는 제1 압력은, 홀을 구비하지 않는 표시 장치(DD, 도 3a 참조)에서 감지되는 제2 압력을 기준으로, 15.08%만큼 감소된다. 즉, 가압 위치가 제1 홀(HOLE1)의 면적 중심과 일치하는 경우와 비교하여, 감소율이 달라진다. 참고로, 가압 위치가 제1 홀(HOLE1)의 면적 중심으로부터 이동하더라도, 제2 압력은 실질적으로 변하지 않는 반면, 제1 압력이 변할 수 있다.
가압 위치가 제1 홀(HOLE1)의 면적 중심으로부터 2mm만큼 틀어지거나 이동한 경우, 및 가압 위치가 제1 홀(HOLE1)의 면적 중심으로부터 2mm만큼 틀어지거나 이동한 경우에서도, 감소율(즉, 제2 압력을 기준으로, 제1 압력 및 제2 압력 간의 차이의 비율)이 달라진다.
제1 홀(HOLE1)이 형성된 표시 패널(DP_2)을 포함하는 표시 장치(DD_6)에서 감지되는 제1 압력은 홀을 구비하지 않는 표시 장치(DD, 도 3a 참조)에서 감지되는 제2 압력을 기준으로 감소하므로, 감소율만큼 제1 압력이 보상되어야 한다. 다만, 혈압 측정 조건(즉, 사용자가 터치하는 위치)에 따라 제1 압력에 오차가 발생하고 감소율이 달라지므로, 압력 측정 및 혈압 측정의 정확도가 낮아질 수 있다.
한편, 본 발명의 표시 장치(DD_6)는 범프(BUMP)를 구비함으로써, 제1 압력에 대한 오차를 감소시킬 수 있다.
| 가압 위치 | 범프 X | 범프 O |
| 중심 - 1mm | 0.24% | 0.03% |
| 중심 - 2mm | 0.37% | 0.05% |
| 중심 - 3mm | 1.29% | 0.37% |
표 2는, 범프(BUMP)가 구비되지 않은 표시 장치와, 범프(BUMP)를 구비하는 표시 장치(DD_6)에서 감지되는 제1 압력의 오차를 나타낸다. 즉, 표 2는, 가압 위치가 제1 홀(HOLE1)의 면적 중심과 일치하는 경우를 기준으로, 가압 위치에 따른 제1 압력의 오차를 나타낸다.
범프(BUMP)가 구비되지 않은 표시 장치의 경우, 0.24%, 0.37%, 1.29%의 오차가 발생하는 반면, 범프(BUMP)가 구비되는 표시 장치(DD_6)의 경우, 0.03%, 0.05%, 0.37%의 오차가 발생할 수 있다. 즉, 범프(BUMP)가 구비되는 표시 장치(DD_6)에서 측정되는 압력의 오차율이 크게 감소할 수 있다.
도 12a 내지 도 12c를 참조하여 설명한 바와 같이, 표시 장치(DD_6)는 감지 영역(SA) 내 제1 홀(HOLE1)이 형성된 표시 패널(DP_2)을 포함할 수 있다. 따라서, 표시 패널(DP_2)을 투과하여 혈압 센서(BPS)(또는, 광 센서(PPG))에 입사되는 반사광의 양이 증가하고, 광 센서(PPG)의 감도가 향상되며, 혈압 측정의 정확도가 향상될 수 있다. 또한, 표시 장치(DD_6)는 범프(BUMP)를 구비함으로써, 압력 센서(PS)에서 감지되는 압력의 오차를 감소시키고, 혈압 측정의 정확도가 낮아지는 것을 방지할 수 있다.
한편, 도 12a 및 도 12b에서 범프(BUMP)는 표시 패널(DP_2) 및 혈압 센서(BPS) 사이에 배치되는 것으로 도시되어 있으나, 범프(BUMP)의 배치 위치가 이에 한정되는 것은 아니다. 도 10a 내지 도 10e를 참조하여 설명한 바와 같이, 범프(BUMP)는 압력 센서(PS)와 중첩하여 배치되는 경우라면, 윈도우(WIN), 표시 패널(DP), 및 혈압 센서(BPS) 사이에서 자유롭게 배치될 수 있다. 즉, 도 12a 내지 도 12c의 실시예들에 따른 표시 패널(DP_2)은 도 10a 내지 도 10e의 표시 장치들(DD_1 내지 DD_5)에도 적용될 수 있다.
도 13a는 도 12a의 표시 장치에 포함되는 범프의 일 예를 나타내는 도면이다. 도 13b 내지 도 13d는 도 13a의 범프의 다양한 예를 나타내는 평면도들이다. 도 13b, 도 13c, 및 도 13d에는, 범프 패턴(P_BUMP)들의 배치 위치를 설명하기 위해, 압력 센서(PS)의 제1 전극(PSE1)들 및 제2 전극(PSE2)들이 추가로 도시되었다.
도 12a, 도 13a, 도 13b, 도 13c, 및 도 13d를 참조하면, 범프(BUMP_1)에는 하부 구성을 노출시키는 제2 홀(HOLE2)이 형성될 수 있다. 제2 홀(HOLE2)은 범프(BUMP_1)를 관통할 수 있다. 제2 홀(HOLE2)은 표시 패널(DP_2)의 제1 홀(HOLE1)에 대응할 수 있다. 즉, 표시 장치(DD_6) 내에서 제2 홀(HOLE2)은 제1 홀(HOLE1)에 정렬(align)될 수 있다. 따라서, 표시 패널(DP_2) 및 범프(BUMP_1)를 투과하여 혈압 센서(BPS)(또는, 광 센서(PPG))에 입사되는 반사광의 양이 증가하고, 광 센서(PPG)의 감도가 향상되며, 혈압 측정의 정확도가 향상될 수 있다.
제2 홀(HOLE2)의 평면 형상은 제1 홀(HOLE1)의 평면 형상과 같을 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니며, 예를 들어, 제2 홀(HOLE2)의 평면 형상은 제1 홀(HOLE1)의 평면 형상과 다를 수도 있다.
도 13b에 도시된 바와 같이, 범프(BUMP)는 평면상에서 상호 이격된 범프 패턴(P_BUMP)들을 포함할 수 있다. 범프 패턴(P_BUMP)들은 도 8a를 참조하여 설명한 범프 패턴(P_BUMP)들과 실질적으로 동일하거나 유사하므로, 중복되는 설명은 반복하지 않기로 한다.
일 실시예에서, 범프 패턴(P_BUMP)들은, 도 13b에 도시된 바와 같이, 제2 홀(HOLE2)의 가장자리를 따라 배치될 수 있다. 범프 패턴(P_BUMP)들은 제2 홀(HOLE2)의 가장자리를 따라 한 줄로 배열될 수 있다. 다만, 이에 한정되는 것은 아니며, 범프 패턴(P_BUMP)들은 제2 홀(HOLE2)의 가장자리를 따라 두 줄 이상으로, 동일한 폭을 가지고 배열될 수 있다. 이 경우, 도 12b를 참조하여 설명한 가압 위치(즉, 실제 가압 영역(A_AP)의 위치)가 제1 방향(DR1) 및/또는 제2 방향(DR2)으로 이동하더라도, 압력이 정확하게 감지될 수 있다. 즉, 가압 위치에 기인한 오차 발생을 방지하기 위해, 범프 패턴(P_BUMP)들은 전체적으로 일정한 폭을 가지고 제2 홀(HOLE2)을 에워싸는 형태로 배치될 수 있다.
다른 실시예에서, 범프 패턴(P_BUMP)들은, 도 13c에 도시된 바와 같이, 제2 홀(HOLE2)을 제외하고, 감지 영역(SA)에 전면적으로 배치될 수도 있다.
실시예들에서, 도 13d에 도시된 바와 같이, 범프 패턴(P_BUMP)들 각각에는 제3 홀(HOLE3)이 형성될 수 있다. 후술하여 설명하겠지만, 광 센서(PPG) 내 발광부(LED)로부터 발산되는 광 또는 이에 대응하는 반사광의 투과율을 향상시키기 위해, 범프 패턴(P_BUMP)에는 제3 홀(HOLE3)이 형성될 수도 있다.
도 13a 내지 도 13d를 참조하여 설명한 바와 같이, 표시 패널(DP_2)의 제1 홀(HOLE1)에 대응하여 범프(BUMP_1)에 제2 홀(HOLE2)이 형성될 수 있다. 따라서, 표시 패널(DP_2) 및 범프(BUMP_1)를 투과하여 혈압 센서(BPS)(또는, 광 센서(PPG))에 입사되는 반사광의 양이 증가하고, 광 센서(PPG)의 감도가 향상되며, 혈압 측정의 정확도가 향상될 수 있다.
도 14a는 도 1의 Ⅰ-Ⅰ'선을 따라 자른 표시 장치의 다른 예를 나타내는 단면도이다. 도 14b는 도 14a의 표시 장치에 포함된 표시 패널의 일 예를 나타내는 단면도이다. 도 14c는 도 14b의 표시 패널의 일 예를 나타내는 평면도이다.
도 1, 도 3a, 도 14a, 도 14b, 및 도 14c를 참조하면, 표시 패널(DP_3)을 제외하고, 도 14a의 표시 장치(DD_7)는 도 3a의 표시 장치(DD)와 실질적으로 동일하거나 유사할 수 있다. 또한, 제1 개구(OP1)를 제외하고, 도 14b의 표시 패널(DP_3)은 도 4의 표시 패널(DP)과 실질적으로 동일하거나 유사할 수 있다. 따라서, 중복되는 설명은 반복하지 않기로 한다.
표시 패널(DP_3)에는 하부 구성을 노출시키는 제1 개구(OP1)들(또는, 광경로들, 광 투과로들)이 형성될 수 있다. 제1 개구(OP1)들은 발광 소자(LD)들 및 도전 패턴들과 중첩하지 않을 수 있다.
도 14b에 도시된 바와 같이, 제1 개구(OP1)들은 회로 소자층(BPL) 및 발광 소자층(LDL)에 걸쳐 형성될 수 있다. 제1 개구(OP1)들 내에는 복수의 절연층들만이 제공되며, 도전성 요소(예를 들어, 배선, 트랜지스터의 전극, 도전 패턴, 발광 소자의 전극 등)이 배치되지 않을 수 있다. 또한, 제1 개구(OP1)들에는 광 투과율이 높은 물질을 더 배치될 수도 있다.
일 실시예에서, 제1 개구(OP1)들에는 절연층들의 굴절률과는 다른 굴절률을 가지는 물질이 배치될 수 있다. 예를 들어, 제1 개구(OP1)들에는 절연층들의 굴절률보다 큰 굴절률을 가지는 투명 유기막(TOL)이 배치될 수 있다. 이 경우, 광 센서(PPG)로부터 제3 방향(DR3)으로 발산된 광은 투명 유기막과 절연층들 사이에서(즉, 제1 개구(OP1)들의 가장자리에서) 전반사되고, 광 센서(PPG)로부터 발산되거나 광 센서(PPG)에서 수신되는 광량이 증가하며, 광 센서(PPG)의 감도가 향상될 수 있다. 예를 들어, 투명 유기막(TOL)은 아크릴 수지(acryl resin), 에폭시 수지(epoxy resin), 페놀 수지(phenolic resin), 폴리아미드 수지(polyamide resin), 폴리이미드 수지(polyimide resin) 등을 포함하는 단일막으로 형성될 수 있다.
다른 실시예에서, 제1 개구(OP1)들에는 적외선에 대한 투과율이 높은 물질, 예를 들어, 저마늄(germanium), 실리콘, 징크셀레나이드(ZnSe), 이산화규소(SiO2), 폴리에틸렌(polyethylene), 폴리스티렌(polystyrene) 등이 배치될 수 있다.
표시 패널(DP_3)에서, 제1 개구(OP1)가 형성되는 영역은 투과 영역(TA)으로 정의되고, 제1 개구(OP1)를 제외한 영역, 즉, 발광 소자(LD) 및 도전 패턴들(또는, 화소(PXL)들)이 배치되는 영역은 화소 영역(PA)으로 정의될 수 있다.
실시예들에서, 도 14c에 도시된 바와 같이, 감지 영역(SA)에서, 화소 영역(PA)들은 바둑판 형태를 가지며, 상호 이격되어 배열될 수 있다. 예를 들어, 화소 영역(PA)들 및 투과 영역(TA)들은 제1 방향(DR1)으로 연장하는 수평 기준선들과 제2 방향(DR2)으로 연장하는 수직 기준선들에 의해 구획된 영역들에 교번하여 위치할 수 있다. 화소 영역(PA)들 각각은 복수의 화소(PXL)들을 포함할 수 있다. 도 14c에서 화소 영역(PA)들 각각은 8개의 화소(PXL)들을 포함하는 것으로 도시되어 있으나, 이는 예시적인 것으로, 예를 들어, 화소 영역(PA)들 각각은 2개 내지 7개, 또는, 9개 이상의 화소(PXL)들을 포함할 수 있으며, 화소 영역(PA)들(또는, 투과 영역(TA)들)의 크기는 후술하는 범프 패턴(P_BUMP, 도 15a 참조)의 크기를 고려하여 다양하게 설정될 수 있다.
한편, 도 14c에서 화소 영역(PA)들 및 투과 영역(TA)들이 교번하여 배열되는 것으로 설명하였으나, 이에 한정되는 것은 아니다. 예를 들어, 투과 영역(TA)들 각각은 아일랜드 형태로 배치되고, 투과 영역(TA) 각각은 화소 영역(PA)들에 의해 에워싸일 수도 있다.
도 14a 내지 도 14c를 참조하여 설명한 바와 같이, 표시 장치(DD_7)는 감지 영역(SA) 내 제1 개구(OP1)들이 형성된 표시 패널(DP_3)을 포함할 수 있다. 따라서, 광 센서(PPG)로부터 발산되거나 광 센서(PPG)에서 수신되는 광량이 증가하고, 광 센서(PPG)의 감도가 향상되며, 혈압 측정의 정확도가 향상될 수 있다.
한편, 도 14a에서 범프(BUMP)는 표시 패널(DP_3) 및 혈압 센서(BPS) 사이에 배치되는 것으로 도시되어 있으나, 범프(BUMP)의 배치 위치가 이에 한정되는 것은 아니다. 도 10a 내지 도 10e를 참조하여 설명한 바와 같이, 범프(BUMP)는 압력 센서(PS)와 중첩하여 배치되는 경우라면, 윈도우(WIN), 표시 패널(DP), 및 혈압 센서(BPS) 사이에서 자유롭게 배치될 수 있다. 즉, 도 14a 내지 도 14c의 실시예들에 따른 표시 패널(DP_3)은 도 10a 내지 도 10e의 표시 장치들(DD_1 내지 DD_5)에도 적용될 수 있다.
도 15a 내지 도 15d는 도 14a의 표시 장치에 포함되는 범프의 다양한 예를 나타내는 평면도들이다. 도 15a 내지 도 15d에는, 범프 패턴(P_BUMP)들의 배치 위치를 설명하기 위해, 투과 영역(TA)들 및 화소 영역(PA)들이 추가로 도시되었다.
도 8a, 도 15a 내지 도 15d를 참조하면, 범프(BUMP)는 평면상에서 상호 이격된 범프 패턴(P_BUMP)들을 포함할 수 있다. 범프 패턴(P_BUMP)들은 도 8a를 참조하여 설명한 범프 패턴(P_BUMP)들과 실질적으로 동일하거나 유사하므로, 중복되는 설명은 반복하지 않기로 한다. 도 15a에 도시되지 않았으나, 도 8a를 참조하여 설명한 바와 같이, 범프 패턴(P_BUMP)들은 평면상에서 제1 전극(PSE1)들 및 제2 전극(PSE2)들이 중첩하여 형성되는 센싱 셀(CEL)들에 각각 중첩할 수 있다.
한편, 이하에서는, 범프 패턴(P_BUMP)들 각각은 투과 영역(TA) 또는 화소 영역(PA)과 유사한 크기(또는, 면적)를 가지는 것으로 가정한다. 예를 들어, 범프 패턴(P_BUMP)들 각각은 투과 영역(TA) 또는 화소 영역(PA)의 1배 내지 1.5배의 크기를 가질 수 있다. 달리 말해, 투과 영역(TA) 또는 화소 영역(PA)은 범프 패턴(P_BUMP)과 유사한 크기를 갖도록 형성될 수 있다.
일 실시예에서, 범프 패턴(P_BUMP)들 각각은, 도 15a에 도시된 바와 같이, 평면상에서 하나의 화소 영역(PA)과 중첩하도록 배치될 수 있다. 달리 말해, 범프 패턴(P_BUMP)들 각각은 평면상에서 투과 영역(TA)들 중 상호 인접하는 투과 영역(TA)들 사이에 배치될 수 있다. 이 경우, 범프 패턴(P_BUMP)들은 투과 영역(TA)들과 거의 중첩하지 않으며, 투과 영역(TA)들을 통한 광의 투과율이 향상될 수 있다.
다른 실시예에서, 범프 패턴(P_BUMP)들 각각은 평면상에서 투과 영역(TA)들 중 일부와 중첩하도록 배치될 수 있다. 도 15b에 도시된 바와 같이, 범프 패턴(P_BUMP)들 각각은 평면상에서 하나의 투과 영역(TA)과 중첩하도록 배치될 수 있다. 이 경우, 사선 방향으로 인접한 범프 패턴(P_BUMP)들 사이에 투과 영역(TA)이 배치되거나, 투과 영역(TA)은 4개의 범프 패턴(P_BUMP)들에 에워싸인 형태로 노출될 수 있다. 특히, 범프 패턴(P_BUMP)들이 원형의 평면 형상을 가지는 경우, 투과 영역(TA)은 4개의 범프 패턴(P_BUMP)들 사이에서 온전히 노출될 수 있다. 광 센서(PPG)의 해상도가 범프 패턴(P_PUMP)들의 해상도(또는, 밀도)와 유사한 경우, 도 15b에 도시된 범프 패턴(P_PUMP)들의 배열을 통해서도 광 센서(PPG, 도 14a 참조)로부터 발산하거나 입사되는 광의 투과율이 최대가 될 수 있다.
다른 실시예에서, 도 15c에 도시된 바와 같이, 범프 패턴(P_BUMP)들 각각은 평면상에서 투과 영역(TA)들 중 일부와 중첩하도록 배치되되, 범프 패턴(P_BUMP)들 각각에는 제3 홀(HOLE3)이 형성될 수 있다. 제3 홀(HOLE3)은 투과 영역(TA)에 대응하는 크기(또는, 면적)을 가지며, 투과 영역(TA)과 중첩할 수 있다. 이 경우, 제3 홀(HOLE3)을 통해 투과 영역(TA)이 노출될 수 있다. 광 센서(PPG)의 해상도가 범프 패턴(P_PUMP)들의 해상도(또는, 밀도)보다 크거나, 투과 영역(TA)의 해상도와 유사한 경우, 도 15c에 도시된 범프 패턴(P_PUMP)들의 배열 및 범프 패턴(P_BUMP)의 구조를 통해 광 센서(PPG, 도 14a 참조)로부터 발산하거나 입사되는 광의 투과율이 최대가 될 수 있다.
한편, 도 15a 내지 도 15c에서, 범프 패턴(P_BUMP)들 각각은 투과 영역(TA) 또는 화소 영역(PA)과 유사한 크기(또는, 면적)를 가지는 것으로 설명하였으나, 범프 패턴(P_BUMP)들이 이에 한정되는 것은 아니다. 예를 들어, 도 15d에 도시된 바와 같이, 범프 패턴(P_BUMP)들은 복수의 투과 영역(TA)들 및/또는 복수의 화소 영역(PA)들에 대응하는 크기(또는, 면적)를 가질 수 있다. 이 경우, 범프 패턴(P_BUMP)들은 인접한 범프 패턴(P_BUMP)들 사이로 투과 영역(TA)들이 노출되도록 배열될 수 있다. 도 15d에서 범프 패턴(P_BUMP)들 각각은 사각형의 평면 형상을 가지는 것으로 도시되어 있으나, 이는 예시적인 것으로, 예를 들어, 범프 패턴(P_BUMP)들 각각은 도 15b에 도시된 바와 같이, 원형의 평면 형상을 가질 수도 있다.
도 15a 내지 도 15d를 참조하여 설명한 바와 같이, 범프 패턴(P_BUMP)은 적어도 하나의 투과 영역(TA)(또는, 제1 개구(OP1, 도 14a 참조)) 또는 적어도 하나의 화소 영역(PA)과 중첩하도록 배치될 수 있다. 또한, 범프 패턴(P_BUMP)이 투과 영역(TA)과 중첩하여 배치되는 경우, 범프 패턴(P_BUMP)에는 투과 영역(TA)을 노출시키는 제3 홀(HOLE3)이 형성될 수 있다. 따라서, 광 센서(PPG)로부터 발산되거나 광 센서(PPG)에서 수신되는 광량이 증가하고, 광 센서(PPG)의 감도가 향상되며, 혈압 측정의 정확도가 향상될 수 있다.
도 16은 도 14a의 표시 장치에 포함된 표시 패널의 일 예를 나타내는 평면도이다.
도 14a, 도 14c, 및 도 16을 참조하면, 도 14c의 표시 패널(DP_3)은 화소(PXL)들이 제거된 별도의 투과 영역(TA)(또는, 제1 개구(OP1))을 포함하는 반면, 도 16의 표시 패널(DP_4)은 화소(PXL)들에 대한 변경 없이, 화소(PXL)들 사이에 위치하는 제1 개구(OP1_1)를 포함한다는 점에서, 차이가 있다.
평면상 크기 및 위치를 제외하고, 제1 개구(OP1_1)는 도 14a 및 도 14b를 참조하여 설명한 제1 개구(OP1)와 실질적으로 동일하거나 유사하므로, 중복되는 설명은 반복하지 않기로 한다.
제1 개구(OP1_1)(또는, 미세 홀)는, 평면상에서 화소(PXL)들과 중첩하지 않는 영역에 배치될 수 있다. 즉, 제1 개구(OP1_1)는 화소(PXL)들과 이에 연결되는 도전 패턴들(또는, 배선들)이 배치되지 않는 영역에 형성될 수 있다. 이에 따라, 제1 개구(OP1_1)의 직경(또는, 평면상 크기)은 화소(PXL)들 간의 이격거리보다 작거나 같을 수 있다.
도 16에 도시된 바와 같이, 제1 개구(OP1_1)는 제1 방향(DR1) 및 제2 방향(DR2)으로 상호 인접한 4개의 화소(PXL)들 사이에 배치될 수 있다. 또한, 제1 개구(OP1_1)들은 제1 방향(DR1)으로 복수의 화소(PXL)들(예를 들어, 3개의 화소(PXL)들)에 대응하는 제1 간격만큼 상호 이격되어 배치될 수 있다. 또한, 제1 개구(OP1_1)들은 제2 방향(DR2)으로 하나의 화소(PXL)에 대응하는 제2 간격만큼 상호 이격되어 배치될 수 있다. 다만, 이는 예시적인 것으로, 제1 개구(OP1_1)들 간의 제1 방향(DR1)으로의 제1 간격 및 제2 방향(DR2)으로의 제2 간격이 이에 한정되는 것은 아니다. 광 센서(PPG, 도 14a 참조)의 해상도를 고려하여, 제1 간격 및 제2 간격은 다양하게 설정될 수 있다.
한편, 범프 패턴들은 도 15d를 참조하여 설명한 바와 같이, 인접한 범프 패턴들 사이로 제1 개구(OP1_1)들 중 적어도 일부가 노출되도록 배열될 수 있다. 실시예들에 따라, 도 15c를 참조하여 설명한 바와 같이, 범프 패턴들에는 중첩하는 제1 개구(OP1_1)들을 노출시키는 제3 홀(HOLE3)이 형성될 수도 있다.
도 16을 참조하여 설명한 바와 같이, 표시 패널(DP_4)에는 화소(PXL)들과 이에 연결되는 도전 패턴들(또는, 배선들)이 배치되지 않는 영역에 형성되는 제1 개구(OP1_1)들(또는, 미세 홀들)을 포함할 수 있다. 따라서, 광 센서(PPG)로부터 발산되거나 광 센서(PPG)에서 수신되는 광량이 증가하고, 광 센서(PPG)의 감도가 향상되며, 혈압 측정의 정확도가 향상될 수 있다.
이상에서는 본 발명의 바람직한 실시예를 참조하여 설명하였지만, 해당 기술 분야의 숙련된 당업자 또는 해당 기술 분야에 통상의 지식을 갖는 자라면, 후술될 특허청구범위에 기재된 본 발명의 사상 및 기술 영역으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있음을 이해할 수 있을 것이다.
따라서, 본 발명의 기술적 범위는 명세서의 상세한 설명에 기재된 내용으로 한정되는 것이 아니라 특허청구범위에 의해 정하여져야만 할 것이다.
BPS: 혈압 센서
BUMP: 범프
BRK: 브라켓 CEL: 센싱 셀
DD: 표시 장치 DP: 표시 패널
DRV: 구동부 DRV_DP: 패널 구동부
DRV_BPS: 혈압 검출부 ELM: 탄성층
PS: 압력 센서 PPG: 광 센서
PSE1, PSE2: 제1 전극, 제2 전극 PTL: 보호층
PXL: 화소 P_BUMP: 범프 패턴
SA: 감지 영역 SUB: 기판
WIN: 윈도우
BRK: 브라켓 CEL: 센싱 셀
DD: 표시 장치 DP: 표시 패널
DRV: 구동부 DRV_DP: 패널 구동부
DRV_BPS: 혈압 검출부 ELM: 탄성층
PS: 압력 센서 PPG: 광 센서
PSE1, PSE2: 제1 전극, 제2 전극 PTL: 보호층
PXL: 화소 P_BUMP: 범프 패턴
SA: 감지 영역 SUB: 기판
WIN: 윈도우
Claims (33)
- 제1 영역을 포함하고, 복수의 발광 소자들을 이용하여 영상을 표시하는 표시 패널;
표시 패널의 하부에 배치되며, 상기 제1 영역의 적어도 일부에 가해지는 압력을 감지하며, 상기 표시 패널을 투과하여 입사되는 반사광을 감지하는, 혈압 센서; 및
상기 표시 패널의 하부에 배치되되, 상기 혈압 센서와 중첩하는 범프를 포함하는, 표시 장치. - 제1 항에 있어서, 상기 범프는 금속 물질로 이루어진, 표시 장치.
- 제1 항에 있어서, 상기 범프는 상기 표시 패널 및 상기 혈압 센서 사이에 배치되는, 표시 장치.
- 제3 항에 있어서, 상기 범프의 평면상 크기는 상기 혈압 센서의 평면상 크기보다 작거나 같은, 표시 장치.
- 제3 항에 있어서, 상기 혈압 센서는
상기 범프의 하부에 배치되어 상기 압력을 감지하는 압력 센서; 및
상기 압력 센서의 하부에 배치되는 상기 반사광을 감지하는 광 센서를 포함하는, 표시 장치. - 제5 항에 있어서, 상기 광 센서는 적외선 광 또는 녹색 광을 방출하는 광원을 포함하는, 표시 장치.
- 제5 항에 있어서, 상기 광 센서는 상기 표시 패널로부터 방출되어 대상 객체로부터 반사된 상기 반사광을 감지하는, 표시 장치.
- 제5 항에 있어서, 상기 혈압 센서는 상기 압력 센서로부터 제공되는 압력 감지 신호 및 상기 광 센서로부터 제공되는 광 감지 신호에 기초하여 혈압을 산출하는 구동부를 더 포함하는, 표시 장치.
- 제5 항에 있어서, 상기 압력 센서는 평면상에서 제1 방향으로 연장하는 제1 전극들 및 상기 제1 방향과 다른 제2 방향으로 연장하며 상기 제1 전극들과 부분적으로 중첩하는 제2 전극들을 포함하고,
상기 범프는 평면상에서 상호 이격된 범프 패턴들을 포함하며,
상기 범프 패턴들은 평면상에서 상기 제1 전극들 및 상기 제2 전극들이 중첩하는 중첩 영역들에 각각 위치하는, 표시 장치. - 제9 항에 있어서, 상기 범프 패턴들 각각의 평면상 크기는, 상기 중첩 영역들 각각의 평면상 크기보다 작거나 같은, 표시 장치.
- 제5 항에 있어서, 상기 표시 패널의 상기 제1 영역에 상기 표시 패널을 관통하는 제1 홀이 형성되는, 표시 장치.
- 제11 항에 있어서, 상기 범프에는 상기 제1 홀에 대응하여 상기 범프를 관통하는 제2 홀이 형성되는, 표시 장치.
- 제12 항에 있어서, 상기 범프는 평면상에서 상호 이격된 범프 패턴들을 포함하며,
상기 범프 패턴들은 상기 제2 홀의 가장자리를 따라 배치되는, 표시 장치. - 제13 항에 있어서, 상기 압력 센서는 평면상에서 제1 방향으로 연장하는 제1 전극들 및 상기 제1 방향과 다른 제2 방향으로 연장하며 상기 제1 전극들과 부분적으로 중첩하는 제2 전극들을 포함하고,
상기 범프 패턴들은 평면상에서 상기 제1 전극들 및 상기 제2 전극들이 중첩하는 중첩 영역들에 각각 위치하는, 표시 장치. - 제14 항에 있어서, 상기 범프 패턴들 각각에는 제3 홀이 형성되는, 표시 장치.
- 제13 항에 있어서, 상기 범프 패턴들은 상기 제2 홀을 제외하고 상기 제1 영역에 전체적으로 배치되는, 표시 장치.
- 제5 항에 있어서, 상기 표시 패널의 상기 제1 영역에 개구들이 형성되며,
상기 개구들 각각은 상기 발광 소자들 및 도전 패턴들과 중첩하지 않는, 표시 장치. - 제17 항에 있어서, 상기 표시 패널은 상기 개구들 각각의 내부에 광 투과율이 상대적으로 높은 투과 물질을 포함하되,
상기 투과 물질은 저마늄(Germanium), 실리콘(Silicon), 징크셀레나이드(ZnSe), 이산화규소(SiO2), 폴리에틸렌, 폴리스티렌 중 적어도 하나를 포함하는, 표시 장치. - 제17 항에 있어서, 상기 범프는 평면상에서 상호 이격된 범프 패턴들을 포함하며,
평면상 상기 범프 패턴들 각각은 상기 개구들 중 상호 인접하는 개구들 사이에 배치되는, 표시 장치. - 제17 항에 있어서, 상기 범프는 평면상에서 상호 이격된 범프 패턴들을 포함하며,
평면상 상기 범프 패턴들 각각은 상기 개구들 중 일부와 각각 중첩하여 배치되는, 표시 장치. - 제20 항에 있어서, 상기 범프 패턴들 각각에는 상기 개구들 중 일부와 중첩하는 제3 홀이 형성되는, 표시 장치.
- 제1 항에 있어서,
상기 혈압 센서의 하부에 배치되는 브라켓을 더 포함하고,
상기 범프는 상기 혈압 센서 및 상기 브라켓 사이에 배치되는, 표시 장치. - 제1 항에 있어서, 상기 혈압 센서는
상기 범프의 하부에 배치되어 상기 압력을 감지는 압력 센서; 및
상기 압력 센서의 하부에 배치되는 상기 반사광을 감지하는 광 센서를 포함하고,
상기 범프는 상기 압력 센서 및 상기 광 센서 사이에 배치되는, 표시 장치. - 제1 항에 있어서,
상기 표시 패널의 상부에 배치되는 윈도우를 더 포함하고,
상기 범프는 상기 표시 패널 및 상기 윈도우 사이에 배치되는, 표시 장치. - 제1 항에 있어서, 상기 표시 패널은
제1 기판;
상기 제1 기판 상에 배치되고 상기 발광 소자들을 포함하는 발광 소자층;
상기 발광 소자층 상부에 배치되는 제1 보호층; 및
상기 제1 기판 하부에 배치되는 제2 보호층을 포함하고,
상기 범프는 상기 기판 및 상기 제2 보호층 사이에 배치되는, 표시 장치. - 제1 영역을 포함하고, 복수의 발광 소자들을 이용하여 영상을 표시하는 표시 패널;
상기 표시 패널의 상부에 배치되고, 상기 제1 영역의 적어도 일부에 가해지는 압력을 감지하는 압력 센서;
상기 표시 패널의 하부에 배치되고, 상기 표시 패널을 투과하여 입사되는 반사광을 감지하는 광 센서; 및
상기 표시 패널의 상부에 배치되되, 상기 압력 센서와 중첩하는 범프를 포함하고,
상기 압력 센서로부터 제공되는 압력 감지 신호 및 상기 광 센서로부터 제공되는 광 감지 신호는 혈압을 산출하는데 이용되는, 표시 장치. - 제26 항에 있어서,
상기 압력 센서의 상부에 배치되는 윈도우를 더 포함하고,
상기 범프는 상기 윈도우 및 상기 압력 센서 사이에 배치되는, 표시 장치. - 제26 항에 있어서, 상기 범프는 상기 압력 센서 및 상기 표시 패널 사이에 배치되는, 표시 장치.
- 제26 항에 있어서, 상기 표시 패널의 상기 제1 영역에 상기 표시 패널을 관통하는 제1 홀이 형성되는, 표시 장치.
- 제29 항에 있어서, 상기 범프에는 상기 제1 홀에 대응하여 상기 범프를 관통하는 제2 홀이 형성되는, 표시 장치.
- 제30 항에 있어서, 상기 범프는 평면상에서 상호 이격된 범프 패턴들을 포함하며,
상기 범프 패턴들은 상기 제2 홀의 가장자리를 따라 배치되는, 표시 장치. - 제31 항에 있어서, 상기 압력 센서는 평면상에서 제1 방향으로 연장하는 제1 전극들 및 상기 제1 방향과 다른 제2 방향으로 연장하며 상기 제1 전극들과 부분적으로 중첩하는 제2 전극들을 포함하고,
상기 범프 패턴들은 평면상에서 상기 제1 전극들 및 상기 제2 전극들이 중첩하는 중첩 영역들에 각각 위치하는, 표시 장치. - 제32 항에 있어서, 상기 범프 패턴들 각각에는 제3 홀이 형성되는, 표시 장치.
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