KR102348744B1 - 생체신호 감지 시스템 - Google Patents
생체신호 감지 시스템 Download PDFInfo
- Publication number
- KR102348744B1 KR102348744B1 KR1020190154821A KR20190154821A KR102348744B1 KR 102348744 B1 KR102348744 B1 KR 102348744B1 KR 1020190154821 A KR1020190154821 A KR 1020190154821A KR 20190154821 A KR20190154821 A KR 20190154821A KR 102348744 B1 KR102348744 B1 KR 102348744B1
- Authority
- KR
- South Korea
- Prior art keywords
- current
- light
- light emitting
- current supply
- detection system
- Prior art date
Links
- 238000001514 detection method Methods 0.000 title claims abstract description 25
- 239000010409 thin film Substances 0.000 claims description 37
- 239000000463 material Substances 0.000 claims description 21
- 230000017531 blood circulation Effects 0.000 claims description 19
- 238000000034 method Methods 0.000 claims description 14
- 230000036772 blood pressure Effects 0.000 claims description 10
- 239000000758 substrate Substances 0.000 claims description 10
- 230000001678 irradiating effect Effects 0.000 claims description 3
- 239000011159 matrix material Substances 0.000 claims description 2
- 210000004204 blood vessel Anatomy 0.000 abstract description 9
- 239000010410 layer Substances 0.000 description 58
- 239000004065 semiconductor Substances 0.000 description 19
- 239000000853 adhesive Substances 0.000 description 8
- 230000001070 adhesive effect Effects 0.000 description 8
- 238000000605 extraction Methods 0.000 description 8
- 238000005259 measurement Methods 0.000 description 7
- -1 polyethersulphone) Polymers 0.000 description 7
- OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N Carbon Chemical compound [C] OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 6
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 6
- 230000005525 hole transport Effects 0.000 description 6
- JKQOBWVOAYFWKG-UHFFFAOYSA-N molybdenum trioxide Chemical compound O=[Mo](=O)=O JKQOBWVOAYFWKG-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 6
- 229910021393 carbon nanotube Inorganic materials 0.000 description 4
- 239000002041 carbon nanotube Substances 0.000 description 4
- 238000004891 communication Methods 0.000 description 4
- UEEXRMUCXBPYOV-UHFFFAOYSA-N iridium;2-phenylpyridine Chemical compound [Ir].C1=CC=CC=C1C1=CC=CC=N1.C1=CC=CC=C1C1=CC=CC=N1.C1=CC=CC=C1C1=CC=CC=N1 UEEXRMUCXBPYOV-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 238000012544 monitoring process Methods 0.000 description 4
- 230000035485 pulse pressure Effects 0.000 description 4
- 239000004734 Polyphenylene sulfide Substances 0.000 description 3
- 206010040829 Skin discolouration Diseases 0.000 description 3
- 239000010408 film Substances 0.000 description 3
- 229910052749 magnesium Inorganic materials 0.000 description 3
- 239000011777 magnesium Substances 0.000 description 3
- 229910044991 metal oxide Inorganic materials 0.000 description 3
- 150000004706 metal oxides Chemical class 0.000 description 3
- BASFCYQUMIYNBI-UHFFFAOYSA-N platinum Chemical compound [Pt] BASFCYQUMIYNBI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 229920000301 poly(3-hexylthiophene-2,5-diyl) polymer Polymers 0.000 description 3
- 229920000069 polyphenylene sulfide Polymers 0.000 description 3
- 229910052709 silver Inorganic materials 0.000 description 3
- 230000037370 skin discoloration Effects 0.000 description 3
- 239000000126 substance Substances 0.000 description 3
- DHDHJYNTEFLIHY-UHFFFAOYSA-N 4,7-diphenyl-1,10-phenanthroline Chemical compound C1=CC=CC=C1C1=CC=NC2=C1C=CC1=C(C=3C=CC=CC=3)C=CN=C21 DHDHJYNTEFLIHY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- HQOWCDPFDSRYRO-CDKVKFQUSA-N CCCCCCc1ccc(cc1)C1(c2cc3-c4sc5cc(\C=C6/C(=O)c7ccccc7C6=C(C#N)C#N)sc5c4C(c3cc2-c2sc3cc(C=C4C(=O)c5ccccc5C4=C(C#N)C#N)sc3c12)(c1ccc(CCCCCC)cc1)c1ccc(CCCCCC)cc1)c1ccc(CCCCCC)cc1 Chemical compound CCCCCCc1ccc(cc1)C1(c2cc3-c4sc5cc(\C=C6/C(=O)c7ccccc7C6=C(C#N)C#N)sc5c4C(c3cc2-c2sc3cc(C=C4C(=O)c5ccccc5C4=C(C#N)C#N)sc3c12)(c1ccc(CCCCCC)cc1)c1ccc(CCCCCC)cc1)c1ccc(CCCCCC)cc1 HQOWCDPFDSRYRO-CDKVKFQUSA-N 0.000 description 2
- 208000035473 Communicable disease Diseases 0.000 description 2
- UFWIBTONFRDIAS-UHFFFAOYSA-N Naphthalene Chemical compound C1=CC=CC2=CC=CC=C21 UFWIBTONFRDIAS-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- KDLHZDBZIXYQEI-UHFFFAOYSA-N Palladium Chemical compound [Pd] KDLHZDBZIXYQEI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 239000004642 Polyimide Substances 0.000 description 2
- CUJRVFIICFDLGR-UHFFFAOYSA-N acetylacetonate Chemical compound CC(=O)[CH-]C(C)=O CUJRVFIICFDLGR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 229910052782 aluminium Inorganic materials 0.000 description 2
- 230000007423 decrease Effects 0.000 description 2
- JAONJTDQXUSBGG-UHFFFAOYSA-N dialuminum;dizinc;oxygen(2-) Chemical compound [O-2].[O-2].[O-2].[O-2].[O-2].[Al+3].[Al+3].[Zn+2].[Zn+2] JAONJTDQXUSBGG-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- DMBHHRLKUKUOEG-UHFFFAOYSA-N diphenylamine Chemical compound C=1C=CC=CC=1NC1=CC=CC=C1 DMBHHRLKUKUOEG-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 229910052737 gold Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000010931 gold Substances 0.000 description 2
- 229910021389 graphene Inorganic materials 0.000 description 2
- 230000035876 healing Effects 0.000 description 2
- 208000015181 infectious disease Diseases 0.000 description 2
- 238000002347 injection Methods 0.000 description 2
- 239000007924 injection Substances 0.000 description 2
- 238000000691 measurement method Methods 0.000 description 2
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 2
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 2
- 150000004767 nitrides Chemical class 0.000 description 2
- 239000011368 organic material Substances 0.000 description 2
- CLYVDMAATCIVBF-UHFFFAOYSA-N pigment red 224 Chemical compound C=12C3=CC=C(C(OC4=O)=O)C2=C4C=CC=1C1=CC=C2C(=O)OC(=O)C4=CC=C3C1=C42 CLYVDMAATCIVBF-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 239000004033 plastic Substances 0.000 description 2
- 229920003023 plastic Polymers 0.000 description 2
- 229910052697 platinum Inorganic materials 0.000 description 2
- 229920000058 polyacrylate Polymers 0.000 description 2
- 229920000139 polyethylene terephthalate Polymers 0.000 description 2
- 239000005020 polyethylene terephthalate Substances 0.000 description 2
- 229920001721 polyimide Polymers 0.000 description 2
- 239000011241 protective layer Substances 0.000 description 2
- 239000004332 silver Substances 0.000 description 2
- TVIVIEFSHFOWTE-UHFFFAOYSA-K tri(quinolin-8-yloxy)alumane Chemical compound [Al+3].C1=CN=C2C([O-])=CC=CC2=C1.C1=CN=C2C([O-])=CC=CC2=C1.C1=CN=C2C([O-])=CC=CC2=C1 TVIVIEFSHFOWTE-UHFFFAOYSA-K 0.000 description 2
- DETFWTCLAIIJRZ-UHFFFAOYSA-N triphenyl-(4-triphenylsilylphenyl)silane Chemical compound C1=CC=CC=C1[Si](C=1C=CC(=CC=1)[Si](C=1C=CC=CC=1)(C=1C=CC=CC=1)C=1C=CC=CC=1)(C=1C=CC=CC=1)C1=CC=CC=C1 DETFWTCLAIIJRZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- ZMKRXXDBXFWSQZ-UHFFFAOYSA-N tris(2,4,6-trimethyl-6-pyridin-3-ylcyclohexa-2,4-dien-1-yl)borane Chemical compound CC1=CC(C)=CC(C)(C=2C=NC=CC=2)C1B(C1C(C=C(C)C=C1C)(C)C=1C=NC=CC=1)C1C(C)=CC(C)=CC1(C)C1=CC=CN=C1 ZMKRXXDBXFWSQZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 238000002604 ultrasonography Methods 0.000 description 2
- 230000002792 vascular Effects 0.000 description 2
- 208000019553 vascular disease Diseases 0.000 description 2
- 230000029663 wound healing Effects 0.000 description 2
- XLOMVQKBTHCTTD-UHFFFAOYSA-N zinc oxide Inorganic materials [Zn]=O XLOMVQKBTHCTTD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 239000011787 zinc oxide Substances 0.000 description 2
- POILWHVDKZOXJZ-ARJAWSKDSA-M (z)-4-oxopent-2-en-2-olate Chemical compound C\C([O-])=C\C(C)=O POILWHVDKZOXJZ-ARJAWSKDSA-M 0.000 description 1
- STTGYIUESPWXOW-UHFFFAOYSA-N 2,9-dimethyl-4,7-diphenyl-1,10-phenanthroline Chemical compound C=12C=CC3=C(C=4C=CC=CC=4)C=C(C)N=C3C2=NC(C)=CC=1C1=CC=CC=C1 STTGYIUESPWXOW-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- RIKNNBBGYSDYAX-UHFFFAOYSA-N 2-[1-[2-(4-methyl-n-(4-methylphenyl)anilino)phenyl]cyclohexyl]-n,n-bis(4-methylphenyl)aniline Chemical compound C1=CC(C)=CC=C1N(C=1C(=CC=CC=1)C1(CCCCC1)C=1C(=CC=CC=1)N(C=1C=CC(C)=CC=1)C=1C=CC(C)=CC=1)C1=CC=C(C)C=C1 RIKNNBBGYSDYAX-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- RKVIAZWOECXCCM-UHFFFAOYSA-N 2-carbazol-9-yl-n,n-diphenylaniline Chemical compound C1=CC=CC=C1N(C=1C(=CC=CC=1)N1C2=CC=CC=C2C2=CC=CC=C21)C1=CC=CC=C1 RKVIAZWOECXCCM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- OGGKVJMNFFSDEV-UHFFFAOYSA-N 3-methyl-n-[4-[4-(n-(3-methylphenyl)anilino)phenyl]phenyl]-n-phenylaniline Chemical compound CC1=CC=CC(N(C=2C=CC=CC=2)C=2C=CC(=CC=2)C=2C=CC(=CC=2)N(C=2C=CC=CC=2)C=2C=C(C)C=CC=2)=C1 OGGKVJMNFFSDEV-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- DCPGBPKLXYETTA-UHFFFAOYSA-N 3-methylphenanthro[9,10-b]pyrazine Chemical compound C1=CC=C2C3=NC(C)=CN=C3C3=CC=CC=C3C2=C1 DCPGBPKLXYETTA-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- AWXGSYPUMWKTBR-UHFFFAOYSA-N 4-carbazol-9-yl-n,n-bis(4-carbazol-9-ylphenyl)aniline Chemical compound C12=CC=CC=C2C2=CC=CC=C2N1C1=CC=C(N(C=2C=CC(=CC=2)N2C3=CC=CC=C3C3=CC=CC=C32)C=2C=CC(=CC=2)N2C3=CC=CC=C3C3=CC=CC=C32)C=C1 AWXGSYPUMWKTBR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- ZOKIJILZFXPFTO-UHFFFAOYSA-N 4-methyl-n-[4-[1-[4-(4-methyl-n-(4-methylphenyl)anilino)phenyl]cyclohexyl]phenyl]-n-(4-methylphenyl)aniline Chemical compound C1=CC(C)=CC=C1N(C=1C=CC(=CC=1)C1(CCCCC1)C=1C=CC(=CC=1)N(C=1C=CC(C)=CC=1)C=1C=CC(C)=CC=1)C1=CC=C(C)C=C1 ZOKIJILZFXPFTO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- JXCJTIMFFXYYLE-UHFFFAOYSA-N 9,10-bis(2-propoxyethylcarbamoyl)perylene-3,4-dicarboxylic acid Chemical compound C(CC)OCCN=C(O)C=1C=CC=2C3=CC=C(C=4C(=CC=C(C5=CC=C(C=1C5=2)C(O)=NCCOCCC)C=43)C(=O)O)C(=O)O JXCJTIMFFXYYLE-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- PONZBUKBFVIXOD-UHFFFAOYSA-N 9,10-dicarbamoylperylene-3,4-dicarboxylic acid Chemical compound C=12C3=CC=C(C(O)=O)C2=C(C(O)=O)C=CC=1C1=CC=C(C(O)=N)C2=C1C3=CC=C2C(=N)O PONZBUKBFVIXOD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 206010051055 Deep vein thrombosis Diseases 0.000 description 1
- GYHNNYVSQQEPJS-UHFFFAOYSA-N Gallium Chemical compound [Ga] GYHNNYVSQQEPJS-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910001218 Gallium arsenide Inorganic materials 0.000 description 1
- 101000837344 Homo sapiens T-cell leukemia translocation-altered gene protein Proteins 0.000 description 1
- 206010061218 Inflammation Diseases 0.000 description 1
- FYYHWMGAXLPEAU-UHFFFAOYSA-N Magnesium Chemical compound [Mg] FYYHWMGAXLPEAU-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910005855 NiOx Inorganic materials 0.000 description 1
- 208000018262 Peripheral vascular disease Diseases 0.000 description 1
- 229920012266 Poly(ether sulfone) PES Polymers 0.000 description 1
- 229910052581 Si3N4 Inorganic materials 0.000 description 1
- VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N Silicium dioxide Chemical compound O=[Si]=O VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- XUIMIQQOPSSXEZ-UHFFFAOYSA-N Silicon Chemical compound [Si] XUIMIQQOPSSXEZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- BQCADISMDOOEFD-UHFFFAOYSA-N Silver Chemical compound [Ag] BQCADISMDOOEFD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 208000006011 Stroke Diseases 0.000 description 1
- 102100028692 T-cell leukemia translocation-altered gene protein Human genes 0.000 description 1
- 229910010413 TiO 2 Inorganic materials 0.000 description 1
- ATJFFYVFTNAWJD-UHFFFAOYSA-N Tin Chemical compound [Sn] ATJFFYVFTNAWJD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- GWEVSGVZZGPLCZ-UHFFFAOYSA-N Titan oxide Chemical compound O=[Ti]=O GWEVSGVZZGPLCZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- RTAQQCXQSZGOHL-UHFFFAOYSA-N Titanium Chemical compound [Ti] RTAQQCXQSZGOHL-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 206010047249 Venous thrombosis Diseases 0.000 description 1
- 206010052428 Wound Diseases 0.000 description 1
- 208000027418 Wounds and injury Diseases 0.000 description 1
- HCHKCACWOHOZIP-UHFFFAOYSA-N Zinc Chemical compound [Zn] HCHKCACWOHOZIP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- QCWXUUIWCKQGHC-UHFFFAOYSA-N Zirconium Chemical compound [Zr] QCWXUUIWCKQGHC-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- MCEWYIDBDVPMES-UHFFFAOYSA-N [60]pcbm Chemical compound C123C(C4=C5C6=C7C8=C9C%10=C%11C%12=C%13C%14=C%15C%16=C%17C%18=C(C=%19C=%20C%18=C%18C%16=C%13C%13=C%11C9=C9C7=C(C=%20C9=C%13%18)C(C7=%19)=C96)C6=C%11C%17=C%15C%13=C%15C%14=C%12C%12=C%10C%10=C85)=C9C7=C6C2=C%11C%13=C2C%15=C%12C%10=C4C23C1(CCCC(=O)OC)C1=CC=CC=C1 MCEWYIDBDVPMES-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- NIXOWILDQLNWCW-UHFFFAOYSA-N acrylic acid group Chemical group C(C=C)(=O)O NIXOWILDQLNWCW-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N aluminium Chemical compound [Al] XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 230000006907 apoptotic process Effects 0.000 description 1
- 230000004888 barrier function Effects 0.000 description 1
- UHOVQNZJYSORNB-UHFFFAOYSA-N benzene Substances C1=CC=CC=C1 UHOVQNZJYSORNB-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000004305 biphenyl Substances 0.000 description 1
- 230000000740 bleeding effect Effects 0.000 description 1
- 239000008280 blood Substances 0.000 description 1
- 210000004369 blood Anatomy 0.000 description 1
- 229910052791 calcium Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000011575 calcium Substances 0.000 description 1
- 230000003727 cerebral blood flow Effects 0.000 description 1
- 229910052804 chromium Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000004020 conductor Substances 0.000 description 1
- 238000011109 contamination Methods 0.000 description 1
- 230000001419 dependent effect Effects 0.000 description 1
- 206010012601 diabetes mellitus Diseases 0.000 description 1
- 239000003814 drug Substances 0.000 description 1
- 230000005684 electric field Effects 0.000 description 1
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 1
- 230000007613 environmental effect Effects 0.000 description 1
- 229910052733 gallium Inorganic materials 0.000 description 1
- PCHJSUWPFVWCPO-UHFFFAOYSA-N gold Chemical compound [Au] PCHJSUWPFVWCPO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 230000005283 ground state Effects 0.000 description 1
- 229910052735 hafnium Inorganic materials 0.000 description 1
- VBJZVLUMGGDVMO-UHFFFAOYSA-N hafnium atom Chemical compound [Hf] VBJZVLUMGGDVMO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 208000019622 heart disease Diseases 0.000 description 1
- 229910052738 indium Inorganic materials 0.000 description 1
- APFVFJFRJDLVQX-UHFFFAOYSA-N indium atom Chemical compound [In] APFVFJFRJDLVQX-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- AMGQUBHHOARCQH-UHFFFAOYSA-N indium;oxotin Chemical compound [In].[Sn]=O AMGQUBHHOARCQH-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 230000004054 inflammatory process Effects 0.000 description 1
- 229910010272 inorganic material Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000011147 inorganic material Substances 0.000 description 1
- 230000003993 interaction Effects 0.000 description 1
- 229910052741 iridium Inorganic materials 0.000 description 1
- GKOZUEZYRPOHIO-UHFFFAOYSA-N iridium atom Chemical compound [Ir] GKOZUEZYRPOHIO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- MILUBEOXRNEUHS-UHFFFAOYSA-N iridium(3+) Chemical compound [Ir+3] MILUBEOXRNEUHS-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 230000005722 itchiness Effects 0.000 description 1
- 208000017169 kidney disease Diseases 0.000 description 1
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000002184 metal Substances 0.000 description 1
- 229910052750 molybdenum Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000002070 nanowire Substances 0.000 description 1
- YTVNOVQHSGMMOV-UHFFFAOYSA-N naphthalenetetracarboxylic dianhydride Chemical compound C1=CC(C(=O)OC2=O)=C3C2=CC=C2C(=O)OC(=O)C1=C32 YTVNOVQHSGMMOV-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- TWNQGVIAIRXVLR-UHFFFAOYSA-N oxo(oxoalumanyloxy)alumane Chemical compound O=[Al]O[Al]=O TWNQGVIAIRXVLR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910052763 palladium Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000002161 passivation Methods 0.000 description 1
- SLIUAWYAILUBJU-UHFFFAOYSA-N pentacene Chemical compound C1=CC=CC2=CC3=CC4=CC5=CC=CC=C5C=C4C=C3C=C21 SLIUAWYAILUBJU-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- PJQYNUFEEZFYIS-UHFFFAOYSA-N perylene maroon Chemical compound C=12C3=CC=C(C(N(C)C4=O)=O)C2=C4C=CC=1C1=CC=C2C(=O)N(C)C(=O)C4=CC=C3C1=C42 PJQYNUFEEZFYIS-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- SIOXPEMLGUPBBT-UHFFFAOYSA-M picolinate Chemical compound [O-]C(=O)C1=CC=CC=N1 SIOXPEMLGUPBBT-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 1
- 239000004417 polycarbonate Substances 0.000 description 1
- 229920000515 polycarbonate Polymers 0.000 description 1
- 230000003449 preventive effect Effects 0.000 description 1
- QKWILNTYPDJSME-UHFFFAOYSA-N pyrrolo[3,4-c]pyrrole-3,6-dione Chemical compound C1=NC(=O)C2=C1C(=O)N=C2 QKWILNTYPDJSME-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000005215 recombination Methods 0.000 description 1
- 230000006798 recombination Effects 0.000 description 1
- 238000000926 separation method Methods 0.000 description 1
- 229910052710 silicon Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000010703 silicon Substances 0.000 description 1
- HQVNEWCFYHHQES-UHFFFAOYSA-N silicon nitride Chemical compound N12[Si]34N5[Si]62N3[Si]51N64 HQVNEWCFYHHQES-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910052814 silicon oxide Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000002356 single layer Substances 0.000 description 1
- 210000004243 sweat Anatomy 0.000 description 1
- 208000024891 symptom Diseases 0.000 description 1
- 238000012360 testing method Methods 0.000 description 1
- 230000001225 therapeutic effect Effects 0.000 description 1
- 229910052718 tin Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910052719 titanium Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000010936 titanium Substances 0.000 description 1
- OGIDPMRJRNCKJF-UHFFFAOYSA-N titanium oxide Inorganic materials [Ti]=O OGIDPMRJRNCKJF-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910052720 vanadium Inorganic materials 0.000 description 1
- LEONUFNNVUYDNQ-UHFFFAOYSA-N vanadium atom Chemical compound [V] LEONUFNNVUYDNQ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 230000007998 vessel formation Effects 0.000 description 1
- 229910052725 zinc Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000011701 zinc Substances 0.000 description 1
- YVTHLONGBIQYBO-UHFFFAOYSA-N zinc indium(3+) oxygen(2-) Chemical compound [O--].[Zn++].[In+3] YVTHLONGBIQYBO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910052726 zirconium Inorganic materials 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- A—HUMAN NECESSITIES
- A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
- A61B—DIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
- A61B5/00—Measuring for diagnostic purposes; Identification of persons
- A61B5/02—Detecting, measuring or recording pulse, heart rate, blood pressure or blood flow; Combined pulse/heart-rate/blood pressure determination; Evaluating a cardiovascular condition not otherwise provided for, e.g. using combinations of techniques provided for in this group with electrocardiography or electroauscultation; Heart catheters for measuring blood pressure
- A61B5/026—Measuring blood flow
- A61B5/0261—Measuring blood flow using optical means, e.g. infrared light
-
- A—HUMAN NECESSITIES
- A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
- A61B—DIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
- A61B5/00—Measuring for diagnostic purposes; Identification of persons
- A61B5/0002—Remote monitoring of patients using telemetry, e.g. transmission of vital signals via a communication network
-
- A—HUMAN NECESSITIES
- A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
- A61B—DIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
- A61B5/00—Measuring for diagnostic purposes; Identification of persons
- A61B5/02—Detecting, measuring or recording pulse, heart rate, blood pressure or blood flow; Combined pulse/heart-rate/blood pressure determination; Evaluating a cardiovascular condition not otherwise provided for, e.g. using combinations of techniques provided for in this group with electrocardiography or electroauscultation; Heart catheters for measuring blood pressure
- A61B5/021—Measuring pressure in heart or blood vessels
-
- A—HUMAN NECESSITIES
- A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
- A61B—DIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
- A61B5/00—Measuring for diagnostic purposes; Identification of persons
- A61B5/02—Detecting, measuring or recording pulse, heart rate, blood pressure or blood flow; Combined pulse/heart-rate/blood pressure determination; Evaluating a cardiovascular condition not otherwise provided for, e.g. using combinations of techniques provided for in this group with electrocardiography or electroauscultation; Heart catheters for measuring blood pressure
- A61B5/024—Detecting, measuring or recording pulse rate or heart rate
- A61B5/02416—Detecting, measuring or recording pulse rate or heart rate using photoplethysmograph signals, e.g. generated by infrared radiation
-
- A—HUMAN NECESSITIES
- A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
- A61B—DIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
- A61B5/00—Measuring for diagnostic purposes; Identification of persons
- A61B5/68—Arrangements of detecting, measuring or recording means, e.g. sensors, in relation to patient
- A61B5/6801—Arrangements of detecting, measuring or recording means, e.g. sensors, in relation to patient specially adapted to be attached to or worn on the body surface
- A61B5/683—Means for maintaining contact with the body
- A61B5/6839—Anchoring means, e.g. barbs
-
- A—HUMAN NECESSITIES
- A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
- A61B—DIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
- A61B2562/00—Details of sensors; Constructional details of sensor housings or probes; Accessories for sensors
- A61B2562/02—Details of sensors specially adapted for in-vivo measurements
Abstract
생체신호 감지 시스템을 제공한다. 본 발명의 일 실시예에 따른 생체신호 감지 시스템은 부착 대상에 부착되는 시트(100), 상기 부착 대상 내부로 근적외선 영역대의 광을 조사하는 발광 소자(230), 상기 부착 대상 내부에서 반사된 광을 수광하는 수광 소자(240) 및 상기 발광 소자(230)와 상기 수광 소자(240)에 교번적으로 전류를 공급하는 전류 공급부(250, 260)를 포함하는 센서부(200) 및 상기 수광 소자(240)로부터 검출되는 전류값을 이용하여 상기 부착 대상의 혈관과 관련된 다수의 정보를 연산하는 연산 장치(300)를 포함할 수 있다.
Description
본 발명은 부착 대상에 부착되어 부착 대상의 혈류량, 맥박 및 혈압을 감지할 수 있는 기술에 관한 것이다.
뇌졸중, 당뇨, 신장 질환, 심장 질환, 말초혈관 질환, 심부정맥혈전증, 및 감염 증상은 신체 특정 부위로 향하는 혈액이 부족하거나, 특정 부위에서 출혈이 발생하는 상황의 경우 발생하게 된다. 이는 해당 부위 세포 사멸을 초래하며, 이러한 혈관/감염 관련 질환을 사전에 예방하기 위해서는 지속적인 혈류 모니터링이 필요하다.
또한, 피부 이식 수술 등의 경우에서도 상처를 치유하는 과정에서 이식받은 피부에의 혈관의 생성 정도를 판단하는 척도로 혈류량을 이용하며, 혈류 모니터링은 현대 의학에서 갈수록 중요하게 여겨지고 있다.
혈류 모니터링과 관련된 종래 기술은 다음과 같다.
먼저, 육안으로 측정 대상 부위의 온도, 피부색을 관찰하여 이로부터 혈류를 판단하는 방법이 있으나, 매우 부정확하고 따라서 예방 조치를 취하기도 어려운 단점이 있었다.
초음파를 이용한 초음파 측정 방식은 적어도 7MHz 이상의 고해상능 트랜스듀서를 사용하여야 하며, 시술자마다 각기 다른 결과가 도출되어 시술자 의존적인 단점을 가진다.
뇌혈류검사 시 많이 사용되는 도플러 측정 방식의 경우, 실제로 생체에서 혈관 방향으로 초음파를 투사할 수 없는 한계 때문에 1-cosθ만큼 연산된 혈류속도에 대한 오차가 발생하게 된다.
이와 함께, 기존의 혈류 측정 장치는 환자가 고정된 상태로 있어야 하므로, 병원 또는 실내에서만 측정이 가능하였으며, 더욱이 환자에 대한 지속적인 측정이 불가능한 단점을 가지고 있었다. 또한, 이러한 혈류 측정 장치는 3차 의료기관에서만 보유하고 있고, 도서지역 또는 시골 농어촌 지역 소재의 1차 및 2차 의료기관에서는 보유하고 있지 않기 때문에, 혈관/감염 질환 발생이 일어난 이후에도 일정 시간이 경과하여야 진단 및 치료가 가능한 한계를 가진다.
또한, 기존의 혈류 모니터링을 위한 신체에 부착되는 접착용 패치는 아크릴계 기반 화학 소재를 이용하여 점착을 구현하고 있었다. 하지만, 습한 환경에서 접착력이 급격하게 저하되는 문제점이 있으며, 탈착 후 피부 오염, 가려움, 땀에 의한 접착력 감소와, 습한 인체 피부 환경에서 반복 측정이 어려운 문제점이 있었다.
본 발명은 상기한 문제점을 해결하기 위해 도출된 것으로, 보다 구체적으로 근적외선 영역대의 광이 부착 대상 내부로 조사되며, 부착 대상 표면 또는 내부에서 반사된 광을 수광함에 따라 검출되는 전류값을 이용하여 부착 대상의 생체신호를 간편하게 감지할 수 있는 시스템을 제공하고자 한다.
또한, 습한 환경(부착 대상의 표면에서 수분이 발생하거나, 강우 등의 외부 환경 요인에 의한)에서도 부착 대상으로부터 쉬이 분리되지 않도록 하는 부착 장치를 제공하고자 한다.
상기와 같은 과제를 해결하기 위한 본 발명의 일 실시예는, 부착 대상에 부착되는 시트(100), 상기 부착 대상 내부로 근적외선 영역대의 광을 조사하는 발광 소자(230), 상기 부착 대상 내부에서 반사된 광을 수광하는 수광 소자(240) 및 상기 발광 소자(230)와 상기 수광 소자(240)에 교번적으로 전류를 공급하는 전류 공급부(250, 260)를 포함하는 센서부(200) 및 상기 수광 소자(240)로부터 검출되는 전류값을 이용하여 상기 부착 대상의 혈관과 관련된 다수의 정보를 연산하는 연산 장치(300)를 포함하는, 생체신호 감지 시스템을 제공한다.
일 실시예에 있어서, 상기 전류 공급부(250, 260)는, 상기 발광 소자(230)에 전류를 공급하는 제1 전류 공급부(250) 및 상기 수광 소자(240)에 전류를 공급하는 제2 전류 공급부(260)를 포함하며, 상기 제1 전류 공급부(250)의 전류 공급 시간과 상기 제2 전류 공급부(260)의 전류 공급 시간은 서로 상이할 수 있다.
일 실시예에 있어서, 상기 제1 전류 공급부(250)의 전류 공급 시간과 상기 제2 전류 공급부(260)의 전류 공급 시간은 서로 중첩되지 않을 수 있다.
일 실시예에 있어서, 상기 부착 대상의 혈관과 관련된 다수의 정보는 혈류량, 맥박 및 혈압 중 하나 이상을 포함할 수 있다.
일 실시예에 있어서, 상기 시트(100)는, 시트 몸체(110) 및 상기 시트 몸체(110)의 상기 부착 대상의 표면과 마주하는 표면에 형성된 다수의 미세 돌기(120)를 포함할 수 있다.
일 실시예에 있어서, 상기 센서부(200)는, 가요성 재질의 기판(210), 상기 기판(210) 상에 배치되는 복수의 박막 트랜지스터(TFT)(220), 상기 복수의 박막 트랜지스터(220) 중 어느 하나의 박막 트랜지스터 상에 배치되는 상기 발광 소자(230) 및 상기 복수의 박막 트랜지스터(220) 중 다른 하나의 박막 트랜지스터 상에 배치되는 상기 수광 소자(240)를 포함할 수 있다.
일 실시예에 있어서, 상기 발광 소자(230)와 상기 수광 소자(240)는 소정의 행렬을 이루며 배치되되, 행과 열에 걸쳐 상기 발광 소자(230)와 상기 수광 소자(240)가 교대로 배치될 수 있다.
일 실시예에 있어서, 상기 시트(100)는 상기 센서부(200)의 가장자리 둘레를 따라 연장되며, 상기 센서부(200)는 상기 시트(100) 내측 공간에 배치될 수 있다.
일 실시예에 있어서, 상기 박막 트랜지스터(220)와 상기 발광 소자(230)는 제1 연결 전극(229a)을 통해 서로 전기적으로 연결되며, 상기 박막 트랜지스터(220)와 상기 수광 소자(240)는 제2 연결 전극(229b)을 통해 서로 전기적으로 연결될 수 있다.
일 실시예에 있어서, 상기 제1 전류 공급부(250)가 상기 발광 소자(230) 아래에 배치된 상기 박막 트랜지스터(220)의 게이트 전극(227)에 전류를 인가하면 상기 발광 소자(230)의 발광층(233)에서 근적외선 영역대의 파장을 갖는 광이 방출될 수 있다.
일 실시예에 있어서, 상기 수광 소자(240)의 드레인 전극(224)과 소스 전극(225) 사이를 흐르는 전류를 검출하는 전류 검출부(270)를 더 포함하며, 상기 연산 장치(300)는 상기 전류 검출부(270)에서 검출된 전류를 이용하여 상기 부착 대상의 혈관과 관련된 다수의 정보를 연산할 수 있다.
상기한 본 발명은 부착 대상에 부착되는 표면에 다수의 미세 돌기가 형성되어, 습하거나 굴곡진 피부에 부착되더라도 쉬이 접착력이 저하되거나 분리되는 현상이 방지된다.
또한, 가요성 재질의 기판이 적용되어, 굴곡진 피부에 부착되거나 외력에 의해 변형되더라도 신뢰성 높은 생체신호 감지 결과를 획득하는 것이 가능하다.
또한, 온도 센서를 이용하여 부착 대상의 표면의 온도를 측정하고, 수광 소자와 발광 소자를 이용하여 실시간 피부 변색, 혈류량, 맥박, 혈압을 측정하는 것이 가능하여 상처 치유 과정을 지속적으로 모니터링 하는 것이 가능하다.
또한, 근적외선 영역대의 광이 부착 대상 내부로 조사됨으로써 보다 깊숙한 곳까지 광이 침투하는 것이 가능하다. 따라서 피부 깊숙히 위치한 혈관과 관련된 정보를 연산하는 것이 가능하다.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 생체신호 감지 시스템을 설명하기 위한 개략적인 도면이다.
도 2는 도 1의 생체신호 감지 시스템을 설명하기 위한 블록도이다.
도 3은 부착 대상의 피부에 부착된 부착 장치(P)를 설명하기 위한 개략적인 도면이다.
도 4 및 5는 센서부의 박막 트랜지스터 및 발광 소자를 설명하기 위한 도면이다.
도 6 및 7은 센서부의 박막 트랜지스터 및 수광 소자를 설명하기 위한 도면이다.
도 8은 수광 소자와 발광 소자에 인가되는 전류의 타이밍도를 나타낸 도면이다.
도 2는 도 1의 생체신호 감지 시스템을 설명하기 위한 블록도이다.
도 3은 부착 대상의 피부에 부착된 부착 장치(P)를 설명하기 위한 개략적인 도면이다.
도 4 및 5는 센서부의 박막 트랜지스터 및 발광 소자를 설명하기 위한 도면이다.
도 6 및 7은 센서부의 박막 트랜지스터 및 수광 소자를 설명하기 위한 도면이다.
도 8은 수광 소자와 발광 소자에 인가되는 전류의 타이밍도를 나타낸 도면이다.
먼저, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시예에 따른 생체신호 감지 시스템에 대해 구체적으로 설명한다.
도 1을 참조하면, 본 발명의 실시예에 따른 생체신호 감지 시스템은 부착 장치(P) 및 연산 장치(300)를 포함할 수 있다.
부착 장치(P)는 생체 신호의 측정이 필요한 대상에 부착되는 부분으로, 연산 장치(300)와의 통신이 가능하도록 별도의 통신부(290)를 포함할 수 있다.
보다 구체적으로, 부착 장치(P)는 대상의 피부에 부착될 수 있으며, 피부에 부착되어 대상 내부로 소정 파장의 광을 조사하고, 대상 내부 또는 표면에서 반사된 광을 수광하게 된다. 반사광의 수광에 따라 검출된 전류를 이용하여 연산 장치(300)에서 소정의 방법으로 혈류량, 맥박 및 혈압을 연산할 수 있다.
도 1 내지 3을 참조하면, 부착 장치(P)는 시트(100) 및 센서부(200)를 포함할 수 있다.
시트(100)는 부착 대상의 표면과 맞닿아 부착 대상과 부착 장치(P) 사이의 점착력을 제공한다. 보다 구체적으로, 도 1 및 3에 도시된 바와 같이, 센서부(200)의 가장자리 둘레를 따라 연장될 수 있다.
시트(100)는 시트 몸체(110) 및 다수의 미세 돌기(120)를 포함하는데, 다수의 미세 돌기(120)는 시트 몸체(110)의 일면, 구체적으로 부착 대상과 맞닿는 면(부착 대상의 표면과 마주하는 면)에 형성된다. 소정의 패턴으로 다수개 형성될 수 있어, 시트 몸체(110)와 부착 대상 사이의 접착력을 제공하는 부분이다.
도 3에서는 다수의 미세 돌기(120)가 구형을 갖는 것으로 도시되나, 이제 제한되지 않고 부착 대상와 접착력을 제공할 수 있는 형태이면 어느 것이든 적용될 수 있다.
즉, 본 발명의 실시예에서는 기존의 화학 소재로 이루어진 접착제 등을 이용하는 것이 아니라, 다수의 미세 돌기(120)가 부착 대상에 삽입 또는 부착 대상 표면과의 상호작용을 통해 부착되는 방식이 이용된다. 따라서, 습한 환경에서 종래의 화학 소재로 이루어진 접착제의 접착력이 저하되는 단점이 해결되며, 보다 정확하게 생체 신호를 감지하는 것이 가능하다.
또한, 시트 몸체(110)에는 온도 센서(T)가 구비되어, 부착 대상의 표면의 온도를 감지할 수 있으며, 감염에 따른 염증 발생으로 인한 온도 상승 등을 감지하는 것도 가능하다.
센서부(200)는 시트(100)의 내측 공간에 배치된다.
부착 대상 내부를 향해 광을 조사하며, 부착 대상 내부에서 반사된 광을 수광하게 된다. 반사된 광의 수광에 따라 상이한 전류가 검출되며, 검출 전류량을 이용하여 소정의 방법으로 혈류량, 맥박 및 혈압을 연산할 수 있게 된다.
센서부(200)는 기판(210), 박막 트랜지스터(220), 발광 소자(230) 및 수광 소자(240)를 포함할 수 있다.
기판(210)은 박막 트랜지스터(220)의 베이스가 되는 부분으로 플라스틱 재질로 형성될 수 있다. 플라스틱 재질은 절연성 유기물인 폴리에테르술폰(PES, polyethersulphone), 폴리아크릴레이트(PAR, polyacrylate), 폴리에틸렌 테레프탈레이트(PET, polyetheleneterepthalate), 폴리페닐렌 설파이드(PPS, polyphenylene sulfide), 폴리아릴레이트(polyallylate), 폴리이미드(PI, polyimide) 및 폴리카보네이트(PC, polycarbonate)로 이루어진 그룹으로부터 선택된 유기물일 수 있다.
박막 트랜지스터(220)는 전류 공급부(250, 260)의 전류 공급에 의해 발광 소자(230)의 발광을 유도하거나, 수광 소자(240)의 반사광 수광에 따른 전류가 검출되도록 한다.
박막 트랜지스터(220)는 반도체층(222)을 중심으로 게이트 전극(226)의 위치에 따라 탑 게이트 형(도 4 및 6)과 바텀 게이트 형(도 5 및 7)으로 분류될 수 있으며, 이하에서는 박막 트랜지스터(220)가 반도체 층(222), 게이트 전극(226), 드레인 전극(224) 및 소스 전극(225)이 순차적으로 배치된 탑 게이트 형인 경우를 설명한다. 하지만, 이에 제한되지 않고 다양한 형태의 박막 트랜지스터가 적용될 수 있다.
도 4 내지 7을 참조하면, 박막 트랜지스터(220)는 절연막(221), 반도체층(222), 게이트 절연막(223), 드레인 전극(224), 소스 전극(225), 게이트 전극(226) 및 보호막(227)을 포함할 수 있다.
기판(210) 상에는 절연막(221)이 배치될 수 있다. 절연막(221)은 드레인 전극(224)과 소스 전극(225)을 절연한다. 절연막(221)은 무기 물질로 이루어진 절연막이 단층 또는 다층으로 이루어질 수 있다. 구체적으로, 실리콘 산화물, 실리콘 질화물, 알루미늄 산화물 및 티타늄 산화물로 이루어진 그룹으로부터 선택된 물질로 이루어질 수 있다.
절연막(221) 상에는 반도체층(222)이 배치된다. 반도체층(222)은 인듐, 갈륨, 주석, 지르코늄, 바나듐, 하프늄, 티타늄, 아연으로 구성된 그룹에서 선택된 하나 이상을 포함하는 금속산화물로 이루어질 수 있으며, 금속산화물 이외에도 실리콘 계열, III-V 이종화합물(GaAs, GaN, InP 등), 질화물 계열 물질(Nitride), 페로브스카이트(Perovskite), 탄소나노튜브(CNT), 그래핀(grapheme) 등의 물질로 이루어질 수 있다.
반도체층(222) 상에는 게이트 절연막(223)이 배치되어, 반도체층(222)과 게이트 전극(226)을 절연한다.
드레인 전극(224)과 소스 전극(225)은 절연막 상(221)에 배치되고, 반도체층(222)과 접촉하도록 배치된다.
구체적으로, 드레인 전극(224)과 소스 전극(225)은 알루미늄, 백금, 팔라듐, 은, 마그네슘, 금으로 구성된 그룹에서 선택된 하나 이상으로 이루어질 수 있다.
보호막(227)은 게이트 전극(226)과 게이트 절연막(223)의 노출된 영역을 보호하게 되며, 드레인 전극(224)과 소스 전극(225)의 일부를 보호한다. 보호막(227)의 존재로 인해, 수분 유입과 스크래치 등이 박막 트랜지스터에 가해지는 문제점이 해결될 수 있다.
발광 소자(230)는 박막 트랜지스터(220) 상에 배치되어, 박막 트랜지스터(220)로부터 공급된 전류를 이용하여 부착 대상 내부로 광을 조사한다.
박막 트랜지스터(220) 상에 배치되기 위해, 박막 트랜지스터(220) 상에는 평탄화막(228)이 형성되는데, 평탄화막(228)은 드레인 전극(224)과 소스 전극(225) 상부를 커버하되, 그 상부면이 평평하도록 형성된다. 평탄화막(228)의 존재로 인하여, 발광 소자(230)가 박막 트랜지스터(220) 상에 배치되더라도 어느 한쪽으로 기울지 않고 수평이 유지될 수 있다.
발광 소자(230)는 발광 다이오드(LED) 또는 유기 발광 다이오드(OLED)일 수 있으며, 이하에서는 도 4 및 5를 참조하여 구체적으로 설명한다.
도 4 및 5를 참조하면, 발광 소자(230)는 하부 전극(231), 전자 수송층(232), 발광층(233), 정공 수송층(234) 및 상부 전극(235)을 포함할 수 있다.
하부 전극(231)과 전자 수송층(232)은 발광층(233)에 전자를 전달하기 위한 것이다.
하부 전극(231)은 발광층(233)에 전자를 공급하는 음극(cathode)이며, 구체적으로 Ag, Al, Ca, Mg, Au, Pt, Mo, Cr, Mg:Ag, ITO, IZO 등의 금속산화물 도전성 물질, 탄소나노튜브, 그래핀과 같은 물질로 이루어질 수 있다.
하부 전극(231)은 박막 트랜지스터(220)의 소스 전극(225)과 전기적으로 연결되며, 이를 위해 하부 전극과(231) 소스 전극(225)을 전기적으로 연결하는 제1 연결 전극(229a)이 평탄화막(228) 내부에 형성될 수 있다.
전자 수송층(232)은 전자 주입의 에너지 장벽을 낮추어 전자 주입 및 수송을 원활하게 하기 위한 것으로, C60, PC60BM, PC70BM, 3,4,9,10-perylenetetracarboxylic-3,4,9,10-bis-methylimide(Me-PTC), N,N'-di (propoxyethyl) perylene-3, 4, 9, 10-tetracarboxylic diimide (PTCDI), 3, 4, 9, 10-perylenetetracarboxylic dianhydride (PTCDA), naphthalene tetracarboxylic anhydride (NTCDA), 2,9-Dimethyl-4,7-diphenyl-1,10-phenanthroline (BCP), p-bis(triphenylsilyl)benzene (UGH2), 4,7-diphenyl-1,10-phenanthroline (BPhen), tris-(8-hydroxy quinoline) aluminum (Alq3), 3,5'-N,N'-dicarbazole-benzene (mCP), tris[3-(3-pyridyl)-mesityl]borane (3TPYMB), ZnO 및 TiO2 으로 이루어진 군에서 선택된 어느 하나 이상의 물질의 적층 구조일 수 있다.
상부 전극(235)과 정공 수송층(234)은 발광층(233)에 정공을 전달하기 위한 것으로, 양자효율을 높여 구동전압을 낮추는 역할을 한다.
상부 전극(235)은 발광층에 정공을 공급하는 양극(anode)이며, Indium tin Oxide (ITO), Indium Zinc Oxide (IZO), Aluminum Tin Oxide (ATO), Aluminum Zinc Oxide (AZO), carbon nanotube, Silver nanowire, Al/ITO 및 Ag/ITO으로 이루어진 군에서 선택된 하나 이상의 물질로 이루어질 수 있다.
정공 수송층(234)은 공지된 정공 수송 물질을 사용할 수 있으며, poly (3-hexylthiophene) (P3HT), pentacene, naphthalene dimide, 1,4-diketopyrrolo[3,4-c]pyrrole (DPP), 4,4'-bis[N-(1-napthyl)-N-phenyl-amino] biphenyl (NPB), N,N'-diphenyl-N,N'-bis(3-methylphenyl)-1,1'-biphenyl-4,4'-diamine (TPD), 9,9- dioctylfluorenyl-2,7-diyl)-co-(4,4-(N-(4-sec-butylphenyl)) diphenylamine)] (TFB), NiOx 및 1,1-bis[(di-4-tolylamino)phenyl]cyclohexane (TAPC)으로 이루어진 군에서 선택된 어느 하나 이상의 물질로 이루어진 박막 구조일 수 있다.
또한, 후술하는 발광층(233)의 발광이 발광 소자(230)의 상부 전극(235)을 통해 부착 대상 내부로 조사될 수 있도록 상부 전극(235)과 정공 수송층(234)은 투명한 것이 바람직하다.
발광층(233)은 전자 수송층(232)에서 주입된 전자와, 정공 수송층(234)에서 주입된 정공이 재결합하여 형성된 액시톤이 기저상태로 떨어지면서 빛을 발하는 층이다. fac tris(2-phenylpyridine)iridium [Ir(ppy)3]가 도핑된 4,48,49-tri(N-carbazolyl) triphenylamine (TCTA), fac tris(2-phenylpyridine)iridium [Ir(ppy)3]가 도핑된 4,4 -N,N -dicarbazole-biphenyl (CBP), iridium (III)bis [2-methyldibenzo-(f,h) quinoxaline](acetylacetonate) (Ir(MDQ)2(acac))가 도핑된 3,59-N,N9-dicarbazolebenzene (mCP), Ir(MDQ)2(acac)가 도핑된 2,29,20(1,3,5-benzenetriyl)tris-(1-phenyl-1H-benzimidazole) (TPBi) 및 iridium(III) bis[(4,6-difluorophenyl)- pyridinato-N,C29] picolinate (FIrpic)가 도핑된 mCP으로 이루어진 군에서 선택된 어느 하나의 물질로 이루어진 박막 구조일 수 있다.
이하에서는, 발광 소자(230)의 작동에 대해 구체적으로 설명한다.
제1 전류 공급부(250)를 통해, 게이트 전극(227)에 전류가 인가되면 반도체층(222) 내의 전하들이 반도체층(222) 계면에 축적되고, 문턱전압보다 높은 전압이 인가되면 반도체층(222)에 채널이 형성된다. 반도체층(222)에 형성된 채널을 통해 드레인 전극(224)과 소스 전극(225) 사이에 전류가 흐를 수 있으며, 이렇게 형성된 전류는 제1 연결 전극(229a)을 통해 발광 소자(230)의 하부 전극(231)으로 흐르게 된다.
박막 트랜지스터(220)에서 생성된 전류가 발광 소자(230)로 흐르게 되면, 하부 전극(231)에서 주입된 전자와 상부 전극(235)에서 주입된 정공이 발광층(233)에서 재결합되어 상부 전극(235) 방향으로 광을 조사하게 된다.
여기서, 발광층(233)에서 조사되는 광은 750 nm 내지 3000 nm의 파장을 갖는 근적외선 영역대의 파장인 것이 바람직하며, 이는 근적외선 영역대의 파장이 피부 아래 위치한 혈관까지 침투할 수 있기 때문이다.
수광 소자(240)는 박막 트랜지스터(220) 상에 배치되어, 발광 소자(230)로부터 조사된 광이 부착 대상 내부 또는 표면, 구체적으로 혈관 또는 피부 표면으로부터 반사된 광을 수광한다.
구체적으로, 포토다이오드, 유기 포토다이오드 일 수 있으며, 수광된 빛 에너지를 전기 에너지로 전환한다.
도 6 및 7을 참조하면, 수광 소자(240)는 하부 전극(241), 전자 추출층(242), 반도체 활성층(243), 정공 추출층(244), 상부 전극(245) 및 픽셀 규정층(246)을 포함할 수 있다.
N형 반도체인 전자 추출층(242)과, P형 반도체인 정공 추출층(244)을 결합시키면 P-N 접합면이 생성되면서, P-N 접합면을 기준으로 소정 깊이의 반도체 활성층(243)이 형성된다.
금속 재질의 상부 전극(245)으로 외부에서 광이 입사되면, 주로 반도체 활성층(243)에서 전자-정공 쌍이 형성되며, 내부 전계에 의해 전자는 전자 추출층(242)으로, 정공은 정공 추출층(244)으로 확산된다.
이를 통해, 하부 전극(241)과 상부 전극(245) 사이에 전위차가 형성되어 광기전력으로 출력될 수 있다.
여기서, 전자 추출층(242)은 ZnO 물질로 이루어질 수 있으며, 반도체 활성층(243)은 P3HT:PCBM, PNDI3OT-F2T2, PBDTT-8ttPD:ITIC, PBDT-biTPD 및 PBDTTPD-HT:ITIC로 이루어진 그룹 중 선택된 어느 하나 이상의 물질로 이루어질 수 있고, 정공 추출층(244)과 상부 전극(245)은 각각 MoO3, V205(HEL) 및 MoO3/Ag/MoO3로 이루어진 그룹 중 선택된 어느 하나 이상의 물질로 이루어질 수 있다.
제2 전류 공급부(260)를 통해 박막 트랜지스터(220)의 게이트 전극(226)에 문턱 전압 이상의 전압이 인가되면, 반도체층(222)에 채널이 형성되고, 이를 통해 드레인 전극(224)과 소스 전극(225) 사이에 전류가 흐를 수 있다. 전류 검출부(270)는 드레인 전극(224)과 소스 전극(225) 사이를 흐르는 전류값을 검출하게 되며, 전류 검출부(270)에 의해 검출된 전류값은 통신부(290)를 통해 연산 장치(300)로 전송될 수 있다.
본 발명의 실시예에서는, 제1 전류 공급부(250)와 제2 전류 공급부(260)의 전류 공급을 제어하는 제어부(280)를 더 포함할 수 있다.
제어부(280)는 마이크로컨트롤러(MCU)일 수 있으며, 제1 전류 공급부(250)의 전류 공급 시간과, 제2 전류 공급부(260)의 전류 공급 시간이 서로 중첩되지 않도록 제어한다. 보다 구체적으로, 도 8에 도시된 바와 같이 전류가 공급되도록 제1 전류 공급부(250) 및 제2 전류 공급부(260)를 제어할 수 있다.
수광 소자(240)는 빛을 수광하는 역할을 하지만, 외부 조명 등의 다양한 잡음원에 노출되어 있다. 특히, 부착 대상 내부에서 반사된 광뿐만 아니라, 발광 소자(230)로부터 조사되는 광 자체가 수광 소자(240)에 수광되는 문제가 발생할 수 있으며, 정밀 측정을 어렵게 하는 원인이 된다.
따라서, 본 발명에서는 발광 소자(230)가 배치되는 박막 트랜지스터와, 수광 소자(240)가 배치되는 박막 트랜지스터에 인가되는 전류가 서로 중첩되지 않도록 하여 발광 소자(230)가 동작할 때는 수광 소자(240)의 동작이 이루어지지 않도록 하고, 반대로 수광 소자(240)가 동작할 때는 발광 소자(230)의 동작이 이루어지지 않도록 구성하여, 수광 소자(240)의 수광에 따라 전류가 검출되게끔 하는 원인이 오로지 부착 대상 내부에서 반사된 광이 되어 생체 신호의 정밀한 측정이 가능하다.
또한, 본 발명에서는 센서부(200)에 전력을 공급하는 별도의 배터리(미도시)가 구비될 수 있다. 배터리(미도시) 역시 가요성 재질로 형성될 수 있으며, 배터리(미도시)로부터 공급된 전력을 이용하여 지속적인 사용이 가능하다.
연산 장치(300)는 전류 검출부(270)에서 검출된 전류 값을 전송받고 온도 센서(T)에서 감지된 온도 값을 전송받아, 소정의 방법을 통해 혈류량, 혈압, 맥박 등을 연산한다.
연산 장치(300)는 연산 기능을 갖춘 컴퓨터 장치일 수 있으며, 연산 장치(300)에 의해 연산된 혈류량, 혈압, 맥박은 연산 장치(300)의 디스플레이(310)를 통해 출력될 수 있다.
또한, 연산 장치(300)를 통해 연산된 혈류량, 혈압, 맥박, 온도, 피부 변색 등을 이용하여 부착 장치(P)가 부착된 부위의 치유 과정을 지속적인 모니터링이 가능하다.
상기한 본 발명에 따르면 부착 대상에 부착되는 표면에 다수의 미세 돌기가 형성되어, 습하거나 굴곡진 피부에 부착되더라도 쉬이 접착력이 저하되거나 분리되는 현상이 방지된다.
또한, 가요성 재질의 기판이 적용되어, 굴곡진 피부에 부착되거나 외력에 의해 변형되더라도 신뢰성 높은 생체신호 감지 결과를 획득하는 것이 가능하다.
또한, 온도 센서를 이용하여 부착 대상의 표면의 온도를 측정하고, 수광 소자와 발광 소자를 이용하여 실시간 피부 변색, 혈류량, 맥박, 혈압을 측정하는 것이 가능하여 상처 치유 과정을 지속적으로 모니터링 하는 것이 가능하다.
또한, 근적외선 영역대의 광이 부착 대상 내부로 조사됨으로써 보다 깊숙한 곳까지 광이 침투하는 것이 가능하다. 따라서 피부 깊숙히 위치한 혈관과 관련된 정보를 연산하는 것이 가능하다.
이상, 본 명세서에는 본 발명을 당업자가 용이하게 이해하고 재현할 수 있도록 도면에 도시한 실시예를 참고로 설명되었으나 이는 예시적인 것에 불과하며, 당업자라면 본 발명의 실시예로부터 다양한 변형 및 균등한 타 실시예가 가능하다는 점을 이해할 것이다. 따라서 본 발명의 보호범위는 청구범위에 의해서 정해져야 할 것이다.
100: 시트
110: 시트 몸체
120: 미세 돌기
200: 센서부
210: 기판
220: 박막 트랜지스터
230: 발광 소자
240: 수광 소자
250: 제1 전류 공급부
260: 제2 전류 공급부
270: 전류 검출부
280: 제어부
290: 통신부
300: 연산 장치
P: 부착 장치
T: 온도 센서
110: 시트 몸체
120: 미세 돌기
200: 센서부
210: 기판
220: 박막 트랜지스터
230: 발광 소자
240: 수광 소자
250: 제1 전류 공급부
260: 제2 전류 공급부
270: 전류 검출부
280: 제어부
290: 통신부
300: 연산 장치
P: 부착 장치
T: 온도 센서
Claims (11)
- 부착 대상에 부착되는 시트(100);
상기 부착 대상 내부로 근적외선 영역대의 광을 조사하는 발광 소자(230), 상기 부착 대상 내부에서 반사된 광을 수광하는 수광 소자(240) 및 상기 발광 소자(230)와 상기 수광 소자(240)에 교번적으로 전류를 공급하는 전류 공급부(250, 260)를 포함하는 센서부(200); 및
상기 수광 소자(240)로부터 검출되는 전류값을 이용하여 상기 부착 대상의 혈류량, 맥박 및 혈압 중 하나 이상의 정보를 연산하는 연산 장치(300);를 포함하며,
상기 전류 공급부(250, 260)는,
상기 발광 소자(230)에 전류를 공급하는 제1 전류 공급부(250); 및
상기 수광 소자(240)에 전류를 공급하는 제2 전류 공급부(260);를 포함하고,
상기 제1 전류 공급부(250)의 전류 공급 시간과 상기 제2 전류 공급부(260)의 전류 공급 시간은 서로 중첩되지 않는,
생체신호 감지 시스템.
- 제1항에 있어서,
상기 제1 전류 공급부(250)의 전류 공급 시간과 상기 제2 전류 공급부(260)의 전류 공급 시간은 서로 상이한,
생체신호 감지 시스템.
- 삭제
- 삭제
- 제1항에 있어서,
상기 시트(100)는,
시트 몸체(110); 및
상기 시트 몸체(110)의 상기 부착 대상의 표면과 마주하는 표면에 형성된 다수의 미세 돌기(120);를 포함하는,
생체신호 감지 시스템.
- 제5항에 있어서,
상기 센서부(200)는,
가요성 재질의 기판(210);
상기 기판(210) 상에 배치되는 복수의 박막 트랜지스터(TFT)(220);
상기 복수의 박막 트랜지스터(220) 중 어느 하나의 박막 트랜지스터 상에 배치되는 상기 발광 소자(230); 및
상기 복수의 박막 트랜지스터(220) 중 다른 하나의 박막 트랜지스터 상에 배치되는 상기 수광 소자(240);를 포함하는,
생체신호 감지 시스템.
- 제6항에 있어서,
상기 발광 소자(230)와 상기 수광 소자(240)는 소정의 행렬을 이루며 배치되되, 행과 열에 걸쳐 상기 발광 소자(230)와 상기 수광 소자(240)가 교대로 배치되는,
생체신호 감지 시스템.
- 제7항에 있어서,
상기 시트(100)는 상기 센서부(200)의 가장자리 둘레를 따라 연장되며, 상기 센서부(200)는 상기 시트(100) 내측 공간에 배치되는,
생체신호 감지 시스템.
- 제6항에 있어서,
상기 박막 트랜지스터(220)와 상기 발광 소자(230)는 제1 연결 전극(229a)을 통해 서로 전기적으로 연결되며,
상기 박막 트랜지스터(220)와 상기 수광 소자(240)는 제2 연결 전극(229b)을 통해 서로 전기적으로 연결되는,
생체신호 감지 시스템.
- 제9항에 있어서,
상기 제1 전류 공급부(250)가 상기 발광 소자(230) 아래에 배치된 상기 박막 트랜지스터(220)의 게이트 전극(227)에 전류를 인가하면 상기 발광 소자(230)의 발광층(233)에서 근적외선 영역대의 파장을 갖는 광이 방출되는,
생체신호 감지 시스템.
- 제10항에 있어서,
상기 수광 소자(240)의 드레인 전극(224)과 소스 전극(225) 사이를 흐르는 전류를 검출하는 전류 검출부(270)를 더 포함하며,
상기 연산 장치(300)는 상기 전류 검출부(270)에서 검출된 전류를 이용하여 상기 정보를 연산하는,
생체신호 감지 시스템.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| KR1020190154821A KR102348744B1 (ko) | 2019-11-27 | 2019-11-27 | 생체신호 감지 시스템 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| KR1020190154821A KR102348744B1 (ko) | 2019-11-27 | 2019-11-27 | 생체신호 감지 시스템 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| KR20210066098A KR20210066098A (ko) | 2021-06-07 |
| KR102348744B1 true KR102348744B1 (ko) | 2022-01-10 |
Family
ID=76374209
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| KR1020190154821A KR102348744B1 (ko) | 2019-11-27 | 2019-11-27 | 생체신호 감지 시스템 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| KR (1) | KR102348744B1 (ko) |
Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2016081262A2 (en) * | 2014-11-20 | 2016-05-26 | Qualcomm Incorporated | Circuitry to allow low current operation of a device capable of determining a blood property |
Family Cites Families (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2016001708A1 (en) | 2014-07-03 | 2016-01-07 | Arcelormittal | Method for producing a high strength coated steel sheet having improved strength, formability and obtained sheet |
| JP6285897B2 (ja) | 2014-07-28 | 2018-02-28 | シナノケンシ株式会社 | 生体情報読取装置 |
| KR102556023B1 (ko) * | 2016-02-26 | 2023-07-17 | 삼성디스플레이 주식회사 | 감광성 박막 소자 및 이를 포함하는 생체 정보 감지 장치 |
| KR101964887B1 (ko) | 2016-08-29 | 2019-04-02 | 정구종 | 손목형 스마트 혈압측정장치 |
-
2019
- 2019-11-27 KR KR1020190154821A patent/KR102348744B1/ko active IP Right Grant
Patent Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2016081262A2 (en) * | 2014-11-20 | 2016-05-26 | Qualcomm Incorporated | Circuitry to allow low current operation of a device capable of determining a blood property |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| KR20210066098A (ko) | 2021-06-07 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| Koo et al. | Wearable electrocardiogram monitor using carbon nanotube electronics and color-tunable organic light-emitting diodes | |
| Yokota et al. | Recent progress of flexible image sensors for biomedical applications | |
| US9155498B2 (en) | Living body sensor for obtaining information of a living body | |
| JP6622969B2 (ja) | 有機発光表示装置 | |
| WO2016015009A1 (en) | Reflectance based pulse oximetry systems and methods | |
| Bilgaiyan et al. | Enhancing small-molecule organic photodetector performance for reflectance-mode photoplethysmography sensor applications | |
| US20090256140A1 (en) | Light-detecting device structure | |
| JP2021527235A (ja) | 画像センサ及びディスプレイスクリーンを備えたデバイス | |
| CN109524564B (zh) | 一种有机发光晶体管、温感装置及其温度测试方法 | |
| Hinzmann et al. | Effect of injection layer sub-bandgap states on electron injection in organic light-emitting diodes | |
| US8901678B2 (en) | Light-assisted biochemical sensor | |
| JP7255818B2 (ja) | 検出装置 | |
| KR102348744B1 (ko) | 생체신호 감지 시스템 | |
| Liu et al. | Multifunctional Organic Vertical Photodiodes for Photo‐Detection and Photo‐Synapse Enabled by Modulation of the Interface Energy Barrier | |
| US10347785B2 (en) | Device for emitting and detecting photons and method of producing the same | |
| JP5710904B2 (ja) | Ｘ線検出器 | |
| KR101621661B1 (ko) | 디스플레이 패널 | |
| JP2017527995A (ja) | 有機材料から構成されている、電磁放射線を検出するためのデバイス | |
| KR20140080811A (ko) | 유기 발광 표시 장치 및 이의 제조 방법 | |
| KR102405616B1 (ko) | 유연 경피성 산소 분압센서 | |
| US20220399403A1 (en) | Detection device | |
| KR20140100307A (ko) | 유기 발광 트랜지스터 | |
| CN211534436U (zh) | 一种柔性可穿戴式脉搏血氧测量探头 | |
| US20220328564A1 (en) | Detection device and imaging device | |
| US20230018255A1 (en) | Detection device |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| E902 | Notification of reason for refusal | ||
| E701 | Decision to grant or registration of patent right | ||
| GRNT | Written decision to grant |