KR20180082738A - 광 신호 측정 모듈 및 이를 포함하는 광 신호 감지 장치 - Google Patents
광 신호 측정 모듈 및 이를 포함하는 광 신호 감지 장치 Download PDFInfo
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Abstract
실시예에 따른 광 신호 측정 모듈은 일면 및 타면을 포함하고, 상기 일면 및 상기 타면을 관통하는 관통홀을 포함하는 커버 기판; 상기 관통홀의 내측면에 배치되는 제 1 광반사부; 상기 제 1 광반사부로부터 연장되어 상기 커버 기판의 타면 상에 부분적으로 배치되는 제 2 광반사부; 상기 제 1 광반사부로부터 연장되어 상기 커버 기판의 일면 상에 부분적으로 배치되는 제 3 광반사부; 상기 제 2 광반사부와 이격하여 상기 커버 기판의 타면 상에 부분적으로 배치되는 수광부; 및 상기 관통홀과 대응되는 영역에 배치되는 발광부를 포함한다.
실시예에 따른 광 신호 감지 장치는 일면 및 타면을 포함하고, 상기 일면 및 상기 타면을 관통하는 관통홀을 포함하는 커버 기판; 상기 관통홀의 내측면에 배치되는 제 1 광반사부; 상기 제 1 광반사부로부터 연장되어 상기 커버 기판의 타면 상에 배치되는 제 2 광반사부; 상기 제 1 광반사부로부터 연장되어 상기 커버 기판의 일면 상에 배치되는 제 3 광반사부; 상기 커버 기판의 타면 상에 직접 배치되는 수광부; 상기 커버 기판과 대향하여 배치되는 기판; 및 상기 커버 기판의 타면과 상기 기판 사이에 배치되고, 상기 관통홀의 폭보다 작은 폭의 발광부를 포함한다.
실시예에 따른 광 신호 감지 장치는 일면 및 타면을 포함하고, 상기 일면 및 상기 타면을 관통하는 관통홀을 포함하는 커버 기판; 상기 관통홀의 내측면에 배치되는 제 1 광반사부; 상기 제 1 광반사부로부터 연장되어 상기 커버 기판의 타면 상에 배치되는 제 2 광반사부; 상기 제 1 광반사부로부터 연장되어 상기 커버 기판의 일면 상에 배치되는 제 3 광반사부; 상기 커버 기판의 타면 상에 직접 배치되는 수광부; 상기 커버 기판과 대향하여 배치되는 기판; 및 상기 커버 기판의 타면과 상기 기판 사이에 배치되고, 상기 관통홀의 폭보다 작은 폭의 발광부를 포함한다.
Description
실시예는 저전력에서도 정확한 광 신호를 감지할 수 있는 광 신호 측정 모듈 및 이를 포함하는 광 신호 감지 장치에 관한 것이다.
전자 기술의 발달로, PC를 소형화한 스마트폰이 보급화되었다. 또한, 최근에는 다양한 웨어러블 디바이스가 출시되고 있다. 웨어러블 디바이스는 안경, 시계, 의복 등과 같이 착용할 수 있는 형태로 된 전자 장치를 의미한다. 웨어러블 디바이스는 사용자가 언제 어디서나 쉽게 사용할 수 있는 특성을 가진다.
따라서, 스마트폰이나 웨어러블 디바이스는 개인의 신체 변화를 실시간으로 지속적으로 수집할 수 있다.
또한, 개인의 건강에 관한 관심이 증대됨에 따라, 헬스 케어에 관련한 산업이 성장하고 있다. 특히, 고령화 시대에 접어들면서, 개인의 건강 상태를 지속적으로 모니터링 함에 따라, 질병을 예방하고자 하는 수요가 증가하고 있다. 이에 따라, 스마트폰은 개인의 활동량을 측정하는 만보계의 기능을 구비한다. 또는, 스마트 워치와 같은 웨어러블 디바이스는 심박수 측정이 가능하다.
한편, 심박수(맥박수)의 측정은 피에조(piezo) 소자 등을 이용하는 압전식, 자기 접합 터널(MTJ: Magnetic Tunnel Junction) 소자를 이용하는 자기식, 필름형 압박센서를 이용하는 압박식, 생체 전기 임피던스를 이용하는 임피던스식, 광 센서를 이용하는 광학식 등이 있다.
이러한, 웨어러블 디바이스가 지속적으로 사용자의 건강 상태를 모니터링 하기 위해서는 저전력이 요구되고, 생체 정보를 인식하는 정확도 또한 높아야 한다. 또한, 사용자의 편의성을 향상시키기 위해서는 소형화가 요구된다.
실시예는 저전력으로 정확한 광 신호를 감지할 수 있는 광 신호 측정 모듈 및 광 신호 감지 장치를 제공하기 위한 것이다.
실시예에 따른 광 신호 측정 모듈은 일면 및 타면을 포함하고, 상기 일면 및 상기 타면을 관통하는 관통홀을 포함하는 커버 기판; 상기 관통홀의 내측면에 배치되는 제 1 광반사부; 상기 제 1 광반사부로부터 연장되어 상기 커버 기판의 타면 상에 부분적으로 배치되는 제 2 광반사부; 상기 제 1 광반사부로부터 연장되어 상기 커버 기판의 일면 상에 부분적으로 배치되는 제 3 광반사부; 상기 제 2 광반사부와 이격하여 상기 커버 기판의 타면 상에 부분적으로 배치되는 수광부; 및 상기 관통홀과 대응되는 영역에 배치되는 발광부를 포함한다.
실시예에 따른 광 신호 감지 장치는 일면 및 타면을 포함하고, 상기 일면 및 상기 타면을 관통하는 관통홀을 포함하는 커버 기판; 상기 관통홀의 내측면에 배치되는 제 1 광반사부; 상기 제 1 광반사부로부터 연장되어 상기 커버 기판의 타면 상에 배치되는 제 2 광반사부; 상기 제 1 광반사부로부터 연장되어 상기 커버 기판의 일면 상에 배치되는 제 3 광반사부; 상기 커버 기판의 타면 상에 직접 배치되는 수광부; 상기 커버 기판과 대향하여 배치되는 기판; 및 상기 커버 기판의 타면과 상기 기판 사이에 배치되고, 상기 관통홀의 폭보다 작은 폭의 발광부를 포함한다.
실시예에 따른 광 신호 측정 모듈 및 이를 포함하는 광 신호 감지장치에 사용되는 커버 기판은 커버 기판의 일면과 타면을 관통하는 관통홀을 포함할 수 있다. 상기 관통홀의 내측면에는 제 1 광반사부가 배치될 수 있다.
상기 커버 기판의 하부에는 발광부를 포함하는 기판이 배치될 수 있고, 상기 발광부는 상기 관통홀과 대응되는 영역에 배치될 수 있다.
이에 따라, 발광부로부터 전달되는 광의 경로는 상기 제 1 광반사부에 의하여 제어될 수 있다. 즉, 상기 제 1 광반사부에 전달된 광은 상기 제 1 광반사부에서 반사됨에 따라, 광학적 크로스톡(crosstalk)에 의한 문제점을 해결할 수 있다. 또한, 광의 손실을 최소화할 수 있어, 저전력으로 정확한 광 신호를 감지할 수 있다.
또한, 실시예는 관통홀의 크기를 350㎛ 내지 450㎛로 배치하고, 커버 기판의 타면 상에 제 2 광반사부를 배치함에 따라, 발광부의 시야각(FOV)을 축소할 수 있다. 이에 따라, 실시예에 따른 광 신호 측정 모듈은 광 신호 측정의 정확성 내지 신호 품질을 향상시킬 수 있다.
또한, 실시예는 상기 커버 기판의 일면 상에 제 3 광반사부가 배치될 수 있어, 노이즈를 감소시킴에 따라, 신뢰성이 높은 광 신호 측정 모듈을 제공할 수 있다.
또한, 상기 제 1 광반사부, 상기 제 2 광반사부 및 상기 제 3 광반사부는 광을 반사시킬 수 있어, 발광부로부터 방출되는 광이 수광부로 전달되는 광의 효율을 증가시킬 수 있어, 저전력으로 고감도의 광 신호 검출이 가능할 수 있다.
도 1 내지 도 3은 실시예에 따른 광 신호 측정 모듈의 단면도이다.
도 4 및 도 5는 실시예에 따른 광 신호 측정 모듈의 커버 기판에 배치된 제 1, 제 2 광반사부 및 수광부의 상세 단면도이다.
도 6은 도 1 또는 도 2에 따른 광 신호 측정 모듈의 평면도이다.
도 7은 실시예에 따른 광 신호 측정 모듈의 다른 단면도이다.
도 8은 도 7에 따른 광 신호 측정 모듈의 상면도이다.
도 9 및 도 10은 실시예에 따른 발광부 및 수광부의 배치 구성 예를 나타낸 도면이다.
도 11 내지 도 14는 광 신호 측정 모듈을 포함하는 광 신호 감지장치를 나타낸 도면들이다.
도 4 및 도 5는 실시예에 따른 광 신호 측정 모듈의 커버 기판에 배치된 제 1, 제 2 광반사부 및 수광부의 상세 단면도이다.
도 6은 도 1 또는 도 2에 따른 광 신호 측정 모듈의 평면도이다.
도 7은 실시예에 따른 광 신호 측정 모듈의 다른 단면도이다.
도 8은 도 7에 따른 광 신호 측정 모듈의 상면도이다.
도 9 및 도 10은 실시예에 따른 발광부 및 수광부의 배치 구성 예를 나타낸 도면이다.
도 11 내지 도 14는 광 신호 측정 모듈을 포함하는 광 신호 감지장치를 나타낸 도면들이다.
이하, 첨부된 도면들을 참조하여 본 발명을 상세하게 설명한다. 설명하는 실시 예들은 본 발명의 기술 사상을 통상의 기술자가 용이하게 이해할 수 있도록 제공되는 것으로 이에 의해 본 발명이 한정되지 않는다.
또한, 첨부된 도면에 표현된 사항들은 본 발명의 실시 예들을 쉽게 설명하기 위해 도식화된 도면으로 실제로 구현되는 형태와 상이할 수 있다.
한편, 이하에서 표현되는 각 구성부는 본 발명을 구현하기 위한 예일 뿐이다. 따라서, 본 발명의 다른 구현에서는 본 발명의 사상 및 범위를 벗어나지 않는 범위에서 다른 구성부가 사용될 수 있다.
또한, 어떤 구성요소들을 '포함'한다는 표현은, '개방형'의 표현으로서 해당 구성요소들이 존재하는 것을 단순히 지칭할 뿐이며, 추가적인 구성요소들을 배제하는 것으로 이해되어서는 안 된다.
또한, '제1, 제2' 등과 같은 표현은, 복수의 구성들을 구분하기 위한 용도로만 사용된 표현으로써, 구성들 사이의 순서나 기타 특징들을 한정하지 않는다.
본 발명의 실시 예들을 설명함에 있어서 공지 기능 또는 구성에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명을 생략할 것이다. 그리고 후술되는 용어들은 본 발명의 실시 예에서의 기능을 고려하여 정의된 용어들로서 이는 사용자, 운용자의 의도 또는 관례 등에 따라 달라질 수 있다. 그러므로 그 정의는 본 명세서 전반에 걸친 내용을 토대로 내려져야 할 것이다.
이하, 실시 예들은 첨부된 도면 및 실시 예들에 대한 설명을 통하여 명백하게 드러나게 될 것이다. 실시 예들의 설명에 있어서, 각 층(막), 영역, 패턴 또는 구조물들이 기판, 각 층(막), 영역, 패드 또는 패턴들의 "위(on)"에 또는 "아래(under)"에 형성되는 것으로 기재되는 경우에 있어, "위(on)"와 "아래(under)"는 "직접(directly)" 또는 "다른 층을 개재하여 (indirectly)" 형성되는 것을 모두 포함한다. 도면에서 각층의 두께나 크기는 설명의 편의 및 명확성을 위하여 과장되거나 생략되거나 또는 개략적으로 도시되었다. 또한 각 구성요소의 크기는 실제크기를 전적으로 반영하는 것은 아니다. 이하, 첨부된 도면을 참조하여 실시 예들을 설명한다.
일반적인 광 신호 측정 모듈은 벌크 형태의 발광부와 수광부를 기판에 실장(mounting)한 후에 커버를 상기 기판 위에 씌워 조립하는 형태로 구현된다. 또한, 수광부는 발광부의 일측에만 배치된다.
이 경우, 발광부 및 수광부와 커버 기판 사이에 간격이 존재하며, 이는 광 신호의 감지 거리를 증가시키는 요인으로 작용하여, 소비 전력이 증가하게 된다. 또한, 수광부가 발광부의 일측에 배치되는 경우에는, 광 수신의 방향이 단방향으로 이루어지므로, 광 효율이 저하되는 문제를 가진다.
실시예는 커버 기판, 발광부 및 수광부 사이의 거리를 감소시킴에 따라, 광 신호의 감지 거리를 감소시킬 수 있어, 저전력으로 광 신호를 측정할 수 있다. 또한, 수광부는 발광부의 주위를 둘러싸도록 배치될 수 있어, 광 수신 효율을 증대시킬 수 있다.
이하, 도 1 내지 도 8을 참조하여, 실시예에 따른 광 신호 측정 모듈을 설명한다.
도 1 내지 도 3을 참조하면, 실시예에 따른 광 신호 측정 모듈은 커버 기판(100), 제 1 광반사부(110), 제 2 광반사부(120), 제 3 광반사부(130), 발광부(200), 수광부(300), 기판(400), 접착층(500) 및 유기층(600)을 포함할 수 있다.
상기 커버 기판(100)은 발광부(200), 수광부(300)를 외부의 충격이나, 오염물질로부터 보호하기 위한 것이다.
상기 커버 기판(100)은 일면 및 상기 일면과 대향되는 타면을 포함할 수 있다.
상기 커버 기판의 일면(100a)은 외부로 노출되는 면을 의미할 수 있다. 상기 커버 기판의 일면(100a)은 감지 대상을 향하여 노출되는 면을 의미할 수 있다. 자세하게, 상기 커버 기판의 일면(100a)은 광으로 감지하고자 하는 측정 대상과 가까운 면을 의미할 수 있다. 예를 들어, 상기 커버 기판의 일면(100a)은 심박 신호를 입력 받을 수 있다. 즉, 상기 커버 기판의 일면(100a)은 감지 대상과 접촉되는 면을 의미할 수 있다. 여기에서, 접촉은 직접적인 접촉뿐만 아니라, 광 신호로 감지할 수 있는 영역의 이격 거리를 포함할 수 있다. 또한, 상기 커버 기판의 일면(100a)은 터치 신호 등의 다양한 입력 신호들을 입력 받을 수 있다.
상기 커버 기판의 타면(100b)은 발광부(200), 수광부(300)가 장착되는 면을 의미할 수 있다. 여기에서 장착된다는 것은, 직접적인 접촉뿐만 아니라, 다른 기판에 의하여 연결되는 것을 포함할 수 있다.
상기 커버 기판(100)은 리지드(rigid)하거나 플렉서블(flexible)할 수 있다. 예를 들어, 상기 커버 기판(100)은 유리를 포함할 수 있다. 자세하게, 상기 커버 기판(100)은 규소산화물, 알루미늄산화물 또는 나트륨산화물 중 적어도 하나를 포함할 수 있다. 일례로, 상기 커버 기판(100)은 소다라임유리(soda lime glass) 또는 알루미노실리케이트유리 등의 화학 강화/반강화유리를 포함할 수 있다.
또한, 상기 커버 기판(100)은 부분적으로 곡면을 가지면서 휘어질 수 있다. 즉, 상기 커버 기판(100)은 부분적으로는 평면을 가지고, 부분적으로는 곡면을 가지면서 휘어질 수 있다. 자세하게, 상기 커버 기판(100)의 끝단이 곡면을 가지면서 휘어지거나 랜덤한 곡률을 포함한 표면을 가지며 휘어지거나 구부러질 수 있다.
또한, 상기 커버 기판(100)은 유연한 특성을 가지는 플렉서블(flexible) 유리판일 수 있다.
또한, 상기 커버 기판(100)은 커브드(curved) 또는 벤디드(bended) 기판일 수 있다. 즉, 상기 커버 기판(100)을 포함하는 광 신호 측정 모듈도 플렉서블, 커브드 또는 벤디드 특성을 가지도록 형성될 수 있다. 이로 인해, 실시예에 따른 광 신호 측정 모듈 및 이를 포함하는 광 신호 감지장치는 휴대가 용이하며, 다양한 디자인으로 변경이 가능할 수 있다. 따라서, 실시예에 따른 광 신호 측정 모듈은 웨어러블 디바이스에 포함될 수 있다.
상기 커버 기판(100)은 300㎛ 내지 700㎛일 수 있다. 예를 들어, 상기 커버 기판(100)은 400㎛ 내지 600㎛일 수 있다. 예를 들어, 상기 커버 기판(100)은 450㎛ 내지 550㎛일 수 있다. 상기 커버 기판(100)의 두께가 약 700㎛ 초과인 경우에는, 광 신호 측정 모듈의 두께가 증가할 수 있다. 상기 커버 기판(100)의 두께가 약 300㎛ 미만인 경우에는, 커버 기판의 강도가 저하될 수 있다.
상기 관통홀이 배치된 커버 기판(100)의 내측면에는 제 1 광반사부(110)가 배치될 수 있다. 상기 제 1 광반사부(110)는 상기 홀의 내측면과 직접 접촉할 수 있다. 이에 따라, 상기 제 1 광반사부(110)는 발광부로부터 발생하여, 상기 제 1 광반사부(110)에 접촉된 광이 커버 기판에 투과 내지 입사되는 것을 방지할 수 있다.
상기 관통홀의 면적은 상기 제 1 광반사부의 면적과 대응되거나 서로 다를 수 있다. 상기 관통홀의 면적은 상기 제 1 광반사부의 면적보다 클 수 있다. 예를 들어, 상기 제 1 광반사부(110)는 상기 홀의 내측면 면적의 80% 이상의 비율로 배치될 수 있다. 예를 들어, 상기 제 1 광반사부(110)는 상기 홀의 내측면 면적의 90% 이상의 비율로 배치될 수 있다. 예를 들어, 상기 제 1 광반사부(110)는 상기 홀의 내측면 평면적의 95% 이상에 배치될 수 있다.
상기 관통홀의 면적은 상기 제 1 광반사부의 면적보다 작을 수 있다. 또는, 상기 관통홀의 면적은 상기 제 1 광반사부의 면적과 대응될 수 있다. 예를 들어, 상기 제 1 광반사부(110)는 상기 홀의 내측면에 전체적으로 배치될 수 있다.
상기 제 1 광반사부(110)는 광을 반사 또는 차단시킬 수 있는 다양한 물질을 포함할 수 있다.
상기 제 1 광반사부(110)는 금속 물질을 포함할 수 있다. 예를 들어, 상기 제 1 광반사부(110)는 크롬(Cr), 니켈(Ni), 구리(Cu), 알루미늄(Al), 은(Ag), 몰리브덴(Mo), 금(Au), 티타튬(Ti) 및 이들의 합금 중 적어도 하나의 금속을 포함할 수 있다. 이에 따라, 상기 제 1 광반사부(110)는 발광부로부터 발생하여, 상기 제 1 광반사부(110)에 접촉된 광을 반사시킬 수 있다. 상기 제 1 광반사부(110)는 알루미늄(Al), 은(Ag), 몰리브덴(Mo)과 같이 반사도가 우수한 금속으로 형성됨에 따라, 제 1 광반사부의 표면에 접촉한 광이 리사이클링(recycling) 되도록하여, 광의 손실을 방지할 수 있다.
상기 제 1 광반사부(110)의 두께는 40㎚ 내지 100㎚일 수 있다. 예를 들어, 상기 제 1 광반사부(110)의 두께는 40㎚ 내지 80㎚일 수 있다. 예를 들어, 상기 제 1 광반사부(110)의 두께는 40㎚ 내지 70㎚일 수 있다.
상기 제 1 광반사부(110)의 두께가 40㎚ 미만인 경우에는 광이 투과될 수 있다. 상기 제 1 광반사부(110)의 두께가 100㎚ 초과인 경우에는 공정 비용 내지 공정 효율이 저하될 수 있다.
상기 제 1 광반사부(110)의 두께가 40㎚ 내지 100㎚일 때, 상기 제 1 광반사부(110)에 접촉된 광은 커버 기판에 투과 내지 입사되지 않을 수 있다. 이에 따라, 상기 제 1 광반사부(110)는 커버 기판(100) 내부 반사로 인한 광학적 크로스톡(crosstalk)을 제거할 수 있다. 이에 따라, 실시예는 정확도가 높은 광 신호 측정 모듈을 제공할 수 있다.
상기 제 1 광반사부(110)는 스퍼터링(sputtering) 또는 증착(evaporation)에 의해서 40㎚ 내지 100㎚의 두께로 형성될 수 있다. 예를 들어, 상기 증착은 진공 증착(vacuum evaporation)일 수 있고, 진공 속에서 알루미늄(Al), 은(Ag), 몰리브덴(Mo)과 같은 금속을 가열하여, 금속이 증발함에 따라, 커버 기판의 내측면에 증발 분자를 부착시켜, 박막을 형성할 수 있다.
상기 커버 기판(100)의 타면(100b) 상에는 제 2 광반사부(120)가 배치될 수 있다. 상기 제 2 광반사부(120)는 상기 커버 기판(100)의 타면(100b) 상에 부분적으로 배치될 수 있다. 자세하게, 상기 제 2 광반사부(120)은 상기 커버 기판(100)의 타면 상의 상기 관통홀(TH)의 끝단으로부터 연장되어 상기 커버 기판(100)의 타면 상에 부분적으로 배치될 수 있다. 더 자세하게, 상기 제 2 광반사부(120)는 상기 커버 기판(100)의 타면(100b)과 직접 접촉할 수 있다. 이에 따라, 상기 제 2 광반사부(120)는 발광부로부터 발생하여, 상기 제 2 광반사부(120)에 접촉된 광이 커버 기판에 투과 내지 입사되는 것을 방지할 수 있다.
상기 제 2 광반사부(120)는 상기 제 1 광반사부(110)와 접촉할 수 있다. 자세하게, 상기 제 2 광반사부(120)의 일 영역은 상기 제 1 광반사부(110)와 접촉할 수 있다. 상기 제 2 광반사부(120)는 상기 관통홀(TH)의 내측면에 배치된 상기 제 1 광반사부(110)의 타면을 향한 끝단에서 접촉할 수 있다. 상기 제 2 광반사부(120)와 상기 제 1 광반사부(110)의 접촉 영역(CA)은 상기 관통홀의 내측과 상기 커버 기판의 타면 사이의 경사가 변화되는 부분에 위치할 수 있다. 또는, 상기 제 2 광반사부(120)와 상기 제 1 광반사부(110)의 접촉 영역(CA)은 상기 관통홀의 끝단과 인접한 위치에 있는 커버 기판의 타면, 또는 관통홀의 내측면에 배치될 수 있다.
상기 제 1 광반사부(110) 및 상기 제 2 광반사부(120)는 배치되는 공정 순서 또는 방법의 차이에 따라, 상기 제 1 광반사부(110)의 일단 및 상기 제 2 광반사부(120)의 일단은 서로 접촉할 수 있다. 또는, 상기 제 1 광반사부(110)의 일단 및 상기 제 2 광반사부(120)의 일단 중 어느 하나는 다른 하나에 의해 부분적으로 중첩될 수 있다. 즉, 상기 제 1 광반사부(110)의 일단 상에 상기 제 2 광반사부(120)가 배치되거나, 상기 제 2 광반사부(120)의 일단 상에 상기 제 1 광반사부(110)가 배치되어, 상기 제 1 광반사부(110)의 일단 및 상기 제 2 광반사부(120)의 일단 중 어느 하나는 다른 하나를 부분적으로 덮을 수 있다. 이에 따라, 상기 제 2 광반사부(120)는 상기 제 1 광반사부(110)로부터 연장될 수 있다.
상기 제 2 광반사부(120)는 광을 반사 또는 차단시킬 수 있는 다양한 물질을 포함할 수 있다. 상기 제 2 광반사부(120)는 상기 제 1 광반사부(110)와 동일하거나 유사한 물질을 포함할 수 있다. 예를 들어, 상기 제 1 광반사부(110) 및 상기 제 2 광반사부(120)는 동일한 물질을 포함함에 따라, 공정 효율을 증가시킬 수 있다.
상기 제 2 광반사부(120)는 금속 물질을 포함할 수 있다. 예를 들어, 상기 제 2 광반사부(120)는 크롬(Cr), 니켈(Ni), 구리(Cu), 알루미늄(Al), 은(Ag), 몰리브덴(Mo). 금(Au), 티타튬(Ti) 및 이들의 합금 중 적어도 하나의 금속을 포함할 수 있다. 이에 따라, 상기 제 2 광반사부(120)는 발광부로부터 발생하여, 상기 제 2 광반사부(120)에 접촉된 광을 반사시킬 수 있다. 상기 제 2 광반사부(120)는 알루미늄(Al), 은(Ag), 몰리브덴(Mo)과 같이 반사도가 우수한 금속으로 형성됨에 따라, 제 2 광반사부의 표면에 접촉한 광이 리사이클링(recycling) 되도록하여, 광의 손실을 방지할 수 있다.
상기 제 2 광반사부(120)는 상기 제 1 광반사부(110)와 동일하거나 유사한 금속 물질을 포함할 수 있다. 예를 들어, 상기 제 1 광반사부 및 상기 제 2 광반사부가 동일한 물질로 형성되는 경우에는, 동일한 공정에 의하여 형성됨에 따라, 공정 비용이 저감되고, 공정 효율을 향상시킬 수 있다. 또한, 제 1, 제 2 광반사부는 균일한 박막 특성을 가질 수 있다.
상기 제 2 광반사부(120)의 두께는 40㎚ 내지 100㎚일 수 있다. 예를 들어, 상기 제 2 광반사부(120)의 두께는 40㎚ 내지 80㎚일 수 있다. 예를 들어, 상기 제 2 광반사부(120)의 두께는 40㎚ 내지 70㎚일 수 있다.
상기 제 2 광반사부(120)의 두께가 40㎚ 미만인 경우에는 광이 투과될 수 있다. 상기 제 2 광반사부(120)의 두께가 100㎚ 초과인 경우에는 공정 비용 내지 공정 효율이 저하될 수 있다.
상기 제 2 광반사부(120)의 두께가 40㎚ 내지 100㎚일 때, 상기 제 2 광반사부(120)에 접촉된 광은 커버 기판에 투과 내지 입사되지 않을 수 있다. 즉, 상기 제 2 광반사부(120)는 발광부(200)를 통해 방출된 빛이 관통홀(TH)과 대응되는 폭으로 방출되도록 발광부의 시야각(FOV)을 축소할 수 있다. 이에 따라, 광 신호 측정 모듈의 성능 지수가 향상될 수 있다. 따라서, 실시예에 따른 광 신호 측정 모듈의 신호 품질을 향상시킬 수 있다. 또한, 상기 제 2 광반사부(120)는 커버 기판(100) 내부 반사로 인한 광학적 크로스톡(crosstalk)을 제거할 수 있다. 이에 따라, 실시예는 정확도가 높은 광 신호 측정 모듈을 제공할 수 있다.
상기 제 2 광반사부(120)는 스퍼터링(sputtering) 또는 증착(evaporation)에 의해서 40㎚ 내지 100㎚의 두께로 형성될 수 있다. 예를 들어, 상기 증착은 진공 증착(vacuum evaporation)일 수 있고, 진공 속에서 알루미늄(Al), 은(Ag), 몰리브덴(Mo)과 같은 금속을 가열하여, 금속이 증발함에 따라, 커버 기판의 내측면에 증발 분자를 부착시켜, 박막을 형성할 수 있다.
상기 커버 기판(100)의 일면(100a) 상에는 제 3 광반사부(130)가 배치될 수 있다. 상기 제 3 광반사부(130)는 상기 커버 기판(100)의 일면(100a) 상에 부분적으로 배치될 수 있다. 자세하게, 상기 제 3 광반사부(130)은 상기 커버 기판(100)의 일면 상의 상기 관통홀(TH)의 끝단으로부터 연장되어 상기 커버 기판(100)의 일면 상에 부분적으로 배치될 수 있다. 더 자세하게, 상기 제 3 광반사부(130)는 상기 커버 기판(100)의 일면(100a)과 직접 접촉할 수 있다. 이에 따라, 상기 제 3 광반사부(130)는 발광부로부터 발생하여, 상기 제 3 광반사부(130)에 접촉된 광이 커버 기판에 투과 내지 입사되는 것을 방지할 수 있다.
상기 제 3 광반사부(130)는 커버 기판의 일면(100a)을 통해 광 신호의 노이즈가 수광부에 입사되는 것을 방지할 수 있다. 예를 들어, 상기 커버 기판의 일면에는 혈관보다 가까이 있는 피부 표면의 반사, 혈관 외의 조직의 반사에 의한 직류(DC)의 수광에 따른 노이즈가 발생할 수 있고, 직류가 수광부에 도달하는 경우에는 성능을 나타내는 관류 지수(Perfusion Index, PI=AC/DC)가 저하될 수 있다.
상기 제 3 광반사부(130)는 혈관보다 가까이 있는 피부 표면의 반사, 혈관 외의 조직의 반사에 의한 노이즈가 수광부에 입사되는 것을 방지할 수 있어, 광 신호 감지 장치의 직류(DC)에 의한 노이즈를 감소시킴에 따라, 관류 지수가 향상될 수 있다.
즉, 상기 제 3 광반사부(130)는 상기 제 3 광반사부(130)의 상면에 도달한 광이 반사되도록 할 수 있다. 예를 들어, 상기 제 3 광반사부(130)의 상면에 도달한 광은 측정 대상 물질에 도달하고, 다시 수광부(300)에 입사될 수 있다. 이에 따라, 실시예에 따른 광 신호 측정 모듈은 저전력으로도 정확한 광 신호를 감지할 수 있게 한다.
상기 제 3 광반사부(130)은 상기 제 1 광반사부(110)와 접촉할 수 있다. 자세하게, 상기 제 3 광반사부(130)의 일 영역은 상기 제 1 광반사부(110)와 접촉할 수 있다. 상기 제 3 광반사부(130)는 상기 관통홀(TH)의 내측면에 배치된 상기 제 1 광반사부(110)의 일면을 향한 끝단에서 접촉할 수 있다. 상기 제 3 광반사부(130)와 상기 제 1 광반사부(110)의 접촉 영역(CA)은 상기 관통홀의 내측과 상기 커버 기판의 일면 사이의 경사가 변화되는 부분에 위치할 수 있다. 또는, 상기 제 3 광반사부(130)와 상기 제 1 광반사부(110)의 접촉 영역(CA)은 상기 관통홀의 끝단과 인접한 위치에 있는 커버 기판의 일면, 또는 관통홀의 내측면에 배치될 수 있다.
상기 제 1 광반사부(110) 및 상기 제 3 광반사부(130)는 배치되는 공정 순서 또는 방법의 차이에 따라, 상기 제 1 광반사부(110)의 일단 및 상기 제 3 광반사부(130)의 일단은 서로 접촉할 수 있다. 또는, 상기 제 1 광반사부(110)의 일단 및 상기 제 3 광반사부(130)의 일단 중 어느 하나는 다른 하나에 의해 부분적으로 중첩될 수 있다. 즉, 상기 제 1 광반사부(110)의 일단 상에 상기 제 3 광반사부(130)가 배치되거나, 상기 제 3 광반사부(130)의 일단 상에 상기 제 1 광반사부(110)가 배치되어, 상기 제 1 광반사부(110)의 일단 및 상기 제 3 광반사부(130)의 일단 중 어느 하나는 다른 하나를 부분적으로 덮을 수 있다. 이에 따라, 상기 제 3 광반사부(130)는 상기 제 1 광반사부(110)로부터 연장될 수 있다.
상기 제 3 광반사부(130)는 광을 반사 또는 차단시킬 수 있는 다양한 물질을 포함할 수 있다. 상기 제 3 광반사부(130)는 상기 제 1 광반사부(110)와 동일하거나 유사한 물질을 포함할 수 있다. 예를 들어, 상기 제 1 광반사부(110) 및 상기 제 3 광반사부(120)는 동일한 물질을 포함함에 따라, 공정 효율을 증가시킬 수 있다. 예를 들어, 상기 제 2 광반사부(120) 및 상기 제 3 광반사부(120)는 동일한 물질을 포함함에 따라, 공정 효율을 증가시킬 수 있다. 예를 들어, 상기 제 1 광반사부(110), 상기 제 2 광반사부(120) 및 상기 제 3 광반사부(120)는 동일한 물질을 포함함에 따라, 공정 효율을 증가시킬 수 있다.
상기 제 3 광반사부(130)는 금속 물질을 포함할 수 있다. 예를 들어, 상기 제 3 광반사부(130)는 크롬(Cr), 니켈(Ni), 구리(Cu), 알루미늄(Al), 은(Ag), 몰리브덴(Mo). 금(Au), 티타튬(Ti) 및 이들의 합금 중 적어도 하나의 금속을 포함할 수 있다. 이에 따라, 상기 제 3 광반사부(130)는 발광부로부터 발생하여, 상기 제 3 광반사부(130)에 접촉된 광을 반사시킬 수 있다. 상기 제 3 광반사부(130)는 알루미늄(Al), 은(Ag), 몰리브덴(Mo)과 같이 반사도가 우수한 금속으로 형성됨에 따라, 제 3 광반사부의 표면에 접촉한 광이 리사이클링(recycling) 되도록하여, 광의 손실을 방지할 수 있다. 이에 따라, 실시예에 따른 광 신호 측정 모듈은 센싱 감도가 향상될 있고, 저 소비 전력으로도 정확한 신호를 검출할 수 있다.
상기 제 3 광반사부(130)는 상기 제 1 광반사부(110) 및 상기 제 2 광반사부(120) 중 적어도 하나의 와 동일하거나 유사한 금속 물질을 포함할 수 있다. 예를 들어, 상기 제 1 광반사부, 상기 제 2 광반사부 및 상기 제 3 광반사부가 동일한 물질로 형성되는 경우에는, 동일한 공정에 의하여 형성됨에 따라, 공정 비용이 저감되고, 공정 효율을 향상시킬 수 있다. 또한, 제 1, 제 2, 제 3 광반사부는 균일한 박막 특성을 가질 수 있다. 이에 따라, 실시예에 따른 광 신호 측정 모듈은 광 신호의 정밀한 제어가 가능할 수 있어, 신뢰성이 향상될 수 있다.
상기 제 3 광반사부(130)의 두께는 40㎚ 내지 100㎚일 수 있다. 예를 들어, 상기 제 3 광반사부(130)의 두께는 40㎚ 내지 80㎚일 수 있다. 예를 들어, 상기 제 3 광반사부(130)의 두께는 40㎚ 내지 70㎚일 수 있다.
상기 제 3 광반사부(130)의 두께가 40㎚ 미만인 경우에는 광이 투과될 수 있다. 상기 제 3 광반사부(130)의 두께가 100㎚ 초과인 경우에는 공정 비용 내지 공정 효율이 저하될 수 있다.
상기 제 3 광반사부(130)의 두께가 40㎚ 내지 100㎚일 때, 상기 제 2 광반사부(130)에 접촉된 광은 커버 기판에 투과 내지 입사되지 않을 수 있다. 이에 따라, 상기 제 3 광반사부(130)는 발광부(200)를 통해 방출되고, 신호 측정 대상 외의 부분에서 반사되어 상기 제 3 광반사부(130)에 도달한 광을 다시 반사시킴에 따라, 신호 측정 대상 부분에 광이 반사되도록 광의 경로를 제어할 수 있다. 이에 따라, 수광부에서는 노이즈의 유입이 감소될 수 있고, 신호 측정 대상의 측정 감도가 향상될 수 있다. 따라서, 실시예에 따른 광 신호 측정 모듈의 신호 품질이 향상될 수 있다.
예를 들어, 광 신호 측정 모듈을 통해, 심박수와 같은 생체 신호는 관류 지수(PI, Perfusion Index)가 측정될 수 있다. 관류 지수는 대표적인 맥박 측정의 지수(PI=AC/DC)이다. 한편, 혈류가 흐르는 혈관 주위에는 교류(AC) 및 직류(DC)의 신호가 발생하며, 피부나 뼈와 같은 혈관 외의 조직은 직류(DC)의 신호가 발생할 수 있다. 상기 관류 지수는 발광부의 소모 전류, 즉, 발광부의 광량과는 상충 관계(Trade off)이다.
상기 관류 지수를 높이기 위하여, 커버 기판의 하부에 광 차단부를 배치하여, 발광부의 시야각(FOV)을 축소시키는 방법을 시도할 수 있다. 그러나, 이와 같은 시도는 피부 등의 혈관 외의 조직에서 광의 반사를 일으킬 수 있고, 이때 직류 성분이 수광부에 유입될 수 있다. 이에 따라, 상기 관류 지수의 값이 저하될 수 있다.
이러한 문제를 해결하기 위해서, 실시예는 커버 기판(100)의 관통홀(TH)의 폭(W2)을 350㎛ 내지 450㎛로 배치하고, 상기 커버 기판의 일면 상에 제 3 광반사부(130)를 배치하였다. 상기 제 3 광반사부(130)는 피부 등의 혈관 외의 조직에서 광이 반사됨에 따른 수광부(300)로의 직류(DC)의 유입을 방지할 수 있다.
자세하게, 상기 제 3 광반사부(130)는 혈관보다 가까이 있는 피부 등의 혈관 외 조직에서 광이 직접 반사됨에 따른 직류(DC)를 통과시키지 않고, 혈관을 향하여 반사시킬 수 있다. 상기 제 3 광반사부(130)에 접촉됨에 따라, 반사된 광은 다시 혈관(DC 및 AC)쪽으로 재입사될 수 있고, 혈관 에서 반사된 광이 수광부로 전달됨에 따라, 관류 지수가 향상될 수 있다.
상기 제 3 광반사부(130)는 스퍼터링(sputtering) 또는 증착(evaporation)에 의해서 40㎚ 내지 100㎚의 두께로 형성될 수 있다. 예를 들어, 상기 증착은 진공 증착(vacuum evaporation)일 수 있고, 진공 속에서 알루미늄(Al), 은(Ag), 몰리브덴(Mo)과 같은 금속을 가열하여, 금속이 증발함에 따라, 커버 기판의 내측면에 증발 분자를 부착시켜, 박막을 형성할 수 있다. 상기 제 1 광반사부, 상기 제 2 광반사부 및 상기 제 3 광반사부는 동일한 공정에 의해 형성됨에 따라, 공정 효율이 향상될 수 있다.
상기 커버 기판(100)의 타면(100b) 상에는 수광부(300)가 배치될 수 있다. 자세하게, 상기 수광부(300)는 상기 커버 기판(100)의 타면(100b) 상에 부분적으로 배치될 수 있다. 더 자세하게, 상기 수광부(300)는 상기 커버 기판(100)의 타면(100b)과 직접 접촉할 수 있다.
즉, 상기 수광부(300)는 상기 커버 기판(100)과 이격되지 않고, 상기 커버 기판(100) 상에 직접 배치될 수 있다. 상기 커버 기판(100)은 상기 수광부(300)를 지지하기 위한 것일 수 있다. 이에 따라, 상기 수광부(300)는 광 신호와의 거리가 가까워질 수 있다. 일례로, 상기 광 신호 측정 모듈이 생체 신호를 감지하는 경우에는, 상기 수광부(300)와 혈관 사이의 거리가 가까워질 수 있다. 따라서, 상기 수광부(300)는 발광부로부터 발생하여, 생체 신호를 거쳐 전달된, 상기 수광부(300)로 전달되는 광의 거리를 감소시킬 수 있다. 따라서, 실시예는 저전력에서 구동될 수 있다.
상기 수광부(300)는 상기 커버 기판(100)에 형성된 상기 관통홀(TH)과 이격하여, 상기 커버 기판(100)의 타면(100b) 상에 배치될 수 있다. 자세하게, 상기 수광부(300)는 상기 관통홀(TH)의 내측면과 일정한 거리로 이격하여 상기 커버 기판(100)의 타면(100b) 상에 배치될 수 있다. 상기 수광부(300)는 상기 관통홀(TH)로부터 일정한 거리로 이격하여, 상기 커버 기판(100)의 타면(100b) 상에서 관통홀(TH)의 주변 영역을 전체적으로 둘러쌀 수 있다. 이에 따라, 상기 수광부(300)는 상기 발광부(200)와의 방향에 관계 없이, 광을 수광할 수 있다. 즉, 상기 수광부(300)는 상기 발광부(200)의 0° 내지 360°에 이르는 상부 방향에 전체적으로 위치할 수 있다. 따라서, 상기 수광부(300)는 발광부(200)에서 방출되는 광을 방향에 관계없이 수광할 수 있어, 수광량이 증가할 수 있다. 이에 따라, 실시예는 저전력으로 정확한 광 신호를 감지할 수 있다.
상기 수광부(300)는 상기 제 2 광반사부(120)와 동일 평면에 배치될 수 있다. 이때, 상기 수광부(300)는 상기 제 2 광반사부(120)와 이격하여 상기 커버 기판의 타면 상에 배치될 수 있다. 상기 수광부(300)는 상기 제 2 광반사부(120)와 일정한 거리로 이격하여 상기 커버 기판의 타면 상에 배치될 수 있다. 예를 들어, 상기 수광부(300)의 일 측면은 상기 제 2 광반사부(120)와 10㎛ 내지 200㎛ 이격하여, 커버 기판의 타면 상에 배치될 수 있다. 예를 들어, 상기 수광부(300)의 일 측면은 상기 제 2 광반사부(120)의 인접한 측면과 50㎛ 내지 200㎛ 이격하여 커버 기판의 타면 상에 배치될 수 있다. 예를 들어, 상기 수광부(300)의 일 측면은 상기 제 2 광반사부(120)의 인접한 측면과 100㎛ 내지 150㎛ 이격될 수 있다. 상기 제 2 광반사부(120)가 금속 물질을 포함하는 경우에는, 상기 수광부(300)와의 쇼트를 방지하기 위해서, 상기 수광부(300)의 측면과 10㎛ 이상 이격하여 배치할 수 있다. 상기 수광부(300)와 상기 제 2 광반사부(120)가 200㎛를 초과하여 이격되는 경우에는, 상기 수광부(300)가 시인될 수 있다.
상기 수광부(300)와 상기 관통홀의 내측면 사이의 일정한 거리로 이격된 영역에는 상기 제 2 광반사부(120)가 배치될 수 있다. 즉, 상기 제 2 광반사부(120)의 일 측면은 상기 수광부(300)의 일 측면과 이격하여, 동일한 커버 기판의 타면 상에 배치되고, 상기 제 2 광반사부(120)의 상기 일 측면과 반되대는 타 측면은 홀의 내부에 위치할 수 있다. 상기 제 2 광반사부(120)는 상기 제 1 광반사부(110)와 상기 접촉 영역(CA)에서 접촉하고, 상기 커버 기판의 타면(100b)에서 연장될 수 있다. 이에 따라, 상기 발광부(200)에서 방출되는 광은 감지 대상을 향하도록 제어될 수 있고, 상기 혈관에서 반사된 광 신호는 수광부(300)에 전달될 수 있다. 상기 수광부(300)는 광 신호를 수신하여, 광 전류 신호를 생성할 수 있다. 이때, 심박 신호가 감지될 경우, 상기 생성된 광 전류 신호가 맥박에 따라, 강/약을 반복하게 된다.
즉, 상기 제 1 및 제 2 광반사부는 발광부(200)에서 방출되는 광의 경로가 관통홀의 내부를 향하도록 제어할 수 있고, 상기 발광부(200) 주위를 둘러싸는 수광부(300)는 감지 대상과 가까운 거리에서, 광을 방향에 관계없이 수광할 수 있어, 저전력으로 정확한 광 신호를 감지할 수 있다.
상기 수광부(300)는 광 다이오드(Photodiode), 광 전자 증배관, 광 트랜지스터(Phototransistor) 중 적어도 하나를 포함할 수 있다. 예를 들어, 상기 수광부(300)는 박막 형태로 증착된 광 다이오드(Photodiode)일 수 있다. 상기 수광부(300)는 커버 기판(100)에 박막으로 배치됨에 따라, 상기 수광부(300)의 두께는 얇을 수 있고, 광 신호 측정 모듈이 경량화될 수 있다.
특히, 수광부(300)는 광 다이오드(Photodiode)로 이루어지는 것이 바람직할 수 있다. 상기 광 다이오드는 PN 또는 PIN 구조로 이루어져 있으며, 충분한 에너지의 빛이 다이오드를 타격하면, 이동전자와 양의 전하 정공이 생겨 전자가 활동하게 된다.
이 때, PN구조의 경우 p-n접합으로 구성되며, 적당한 주파수의 전자 방사에 노출되면 광전도성의 결과로 과잉 전하 반송파가 생성되며, 반송파는 p-n접합을 건너감으로써 광전류를 생성하게 된다. 또한, PIN구조의 경우, p영역과 n영역 사이에 진성(i형) 반도체의 층을 접합시킨 구조이며, i영역의 두께를 조절하여 최적의 주파수 반응 특성을 가지는 소자를 제작할 수 있다.
상기 수광부(300)는 진공증착법, 스퍼터링, CVD, 인쇄공법 중 적어도 하나의 방법을 이용하여 상기 커버 기판(100) 상에 밀착할 수 있다. 예를 들어, 상기 수광부(300)는 플라스마 화학증착(PECVD, Plasma Enhanced Chemical Vapor De position)에 의하여 형성될 수 있다.
상기 수광부(300)의 두께는 상기 제 2 광반사부(120)의 두께와 서로 대응되거나 서로 다를 수 있다. 예를 들어, 상기 수광부(300)의 두께는 상기 제 2 광반사부(120)의 두께보다 클 수 있다. 예를 들어, 상기 수광부(300)의 두께는 상기 제 2 광반사부(120)의 두께보다 작을 수 있다.
상기 관통홀과 대응되는 영역에는 발광부(200)가 배치될 수 있다. 상기 관통홀(TH)과 상기 발광부(200)는 서로 다른 평면에 배치될 수 있다. 상기 관통홀(TH)은 커버 기판에 포함되고, 상기 발광부(200)는 상기 커버 기판(100)과 이격된 별개의 기판 상에 배치됨에 따라, 상기 관통홀은 상부, 상기 발광부는 하부의 기판에서 상, 하로 서로 대응되는 영역에 배치될 수 있다.
상기 발광부(200)는 상기 커버 기판(100)의 타면(100b) 상에 배치된 기판(400) 상에 배치될 수 있다. 상기 발광부(200)는 상기 커버 기판(100)의 타면(100b)과 상기 기판(400) 사이에 배치될 수 있다. 이때, 상기 커버 기판과 상기 기판은 대향하여 배치될 수 있다. 상기 커버 기판의 타면과 상기 기판은 이격하여 배치될 수 있고, 별도의 접착층에 의하여 연결될 수 있다. 상기 기판(400)은 발광부(200)를 지지하기 위한 것일 수 있다. 즉, 상기 기판(400) 상에 배치된 상기 발광부(200)는 상기 커버 기판(100)의 상기 관통홀(TH)의 내부와 대응되는 위치에 배치될 수 있다.
상기 발광부(200)는 발광 제어신호에 따라 특정 파장대의 광을 발생할 수 있다. 상기 발광부(200)는 발광 다이오드(LED), 유기 발광 다이오드(OLED), 적외선 발광 다이오드(Infrared Emitting Diode), 레이저 다이오드(Laser Diode) 중 적어도 하나를 포함할 수 있다.
상기 발광부(200)는 전원 장치로부터 전력을 공급받을 수 있고, 공급된 에너지를 특정 파장의 빛으로 방출할 수 있다. 이때, 상기 발광부(200)는 특정 파장의 광을 방출하기 위해서, 다양한 재료가 사용될 수 있다.
상기 기판(400)은 복수 개의 기판을 포함할 수 있다. 상기 기판(400)은 제 1 기판(410) 및 제 1 기판(410) 상의 제 2 기판(420)을 포함할 수 있다.
상기 제 1 기판(410) 및 상기 제 2 기판(420) 중 어느 하나의 기판은 하나 이상의 층으로 형성될 수 있다. 일례로, 상기 제 1 기판(410) 및 상기 제 2 기판(420) 중 어느 하나의 기판은 복수 개의 층일 수 있다. 예를 들어, 상기 제 1 기판(410)이 복수 개의 층인 경우에는, 상기 발광부(200)의 주변부를 둘러싸는 구조의 적어도 1 이상의 절연 적층군과, 상기 절연 적층군의 상부를 덮는 상부 절연 적층군과, 상기 절연 적층군의 하부를 덮는 하부 절연 적층군을 각각 포함할 수 있다. 이때, 상기 제 1 기판(140)은 상부에 금속층(도시하지 않음)을 적층하여 가열 및 가열함으로써, 형성될 수 있다. 이 경우, 상기 절연 적층군과 상기 상부 절연 적층군은 반경화 상태(B-stage)로 적층하는 공정을 구현하여 형성될 수 있다. 복수 개의 층은 에폭시, 페놀수지, 프리프레그, ABF 필름 등일 수 있다.
상기 제 1 기판(410) 및 상기 제 2 기판(420)은 동일한 물질을 포함하거나, 서로 다른 물질을 포함할 수 있다. 일례로, 상기 제 1 기판(410) 및 상기 제 2 기판(420)은 응력을 감소시키기 위하여, 서로 다른 탄성도를 가지는 다른 물질을 포함할 수 있다.
상기 기판(400)은 리지드하거나 플렉서블 할 수 있다. 상기 기판(400)은 플라스틱 기판일 수 있다. 일례로, 상기 기판(400)는 폴리 에틸렌 테레프탈레이트(poly (ethylene terephthalate), PET), 폴리 카보네이트(polycarbonate, PC), 폴리메틸메타크릴레이트(PMMA) 또는 폴리이미드(polyimide) 등 일 수 있다. 또는, 상기 기판(400)은 세라믹일 수 있다. 또는, 상기 기판(400)은 유-무기 복합 소재 기판 또는 글라스 섬유 함침 기판일 수 있다. 또는, 상기 기판(400)은 열경화성 또는 열가소성 고분자 기판일 수 있다. 일례로, 상기 기판(400)은 에폭시, 페놀 수지를 포함할 수 있다.
상기 기판(400)은 절연성을 가질 수 있다. 즉, 상기 제 1 기판(410) 및 상기 제 2 기판(420)은 절연 물질을 포함할 수 있다.
상기 제 1 기판(410)은 발광부(200)를 하우징하기 위한 기판일 수 있다. 상기 제 1 기판(410)의 캐비티 내에 상기 발광부(200)가 배치될 수 있다.
상기 기판(400)은 회로 기판일 수 있다. 즉, 상기 기판(400)은 복수 개의 회로 패턴들을 포함할 수 있다. 상기 기판(400)에는 서로 일정한 간격으로 이격된 복수 개의 회로 패턴들을 포함할 수 있다.
상기 제 1 기판(410)은 제 1 회로 패턴(411) 및 제 1 비아(412)를 포함할 수 있다.
상기 제 1 회로 패턴(411)은 전도성 물질을 포함할 수 있다. 일례로, 상기 제 1 회로 패턴(411)은 Cu, Ag, Cr, Ti, Sn, Au, Ni, Pd 및 이들의 합금 중 선택되는 어느 하나의 물질일 수 있다. 상기 제 1 회로 패턴(411)은 통상적인 인쇄회로기판의 제조 공정인 어디티브 공법(Additive process), 서브트렉티브 공법(Subtractive Process), MSAP(Modified Semi Additive Process) 및 SAP(Semi Additive Process) 공법 등으로 형성될 수 있다.
상기 제 1 비아(412)는 상기 제 1 기판(410)의 상면과 하면을 관통할 수 있다. 상기 제 1 기판(410) 상의 상기 제 1 비아(412a)는 수광부(300)의 포지티브 신호를 전기적으로 연결할 수 있다. 상기 제 1 기판(410) 상의 상기 제 1 비아(412b)는 수광부(300)의 네거티브 신호를 전기적으로 연결할 수 있다.
상기 제 1 비아(412)는 레이저 공정을 통해 상기 제 1 기판(410)을 관통하는 비아 홀을 형성하고, 상기 형성된 비아 홀 내부를 금속 페이스트로 충진함으로써 형성될 수 있다.
상기 제 1 비아(412)는 무전해 도금, 전해 도금, 스크린 인쇄(Screen Printing), 스퍼터링(Sputtering), 증발법(Evaporation), 잉크젯팅 및 디스펜싱 중 어느 하나 또는 이들의 조합된 방식을 이용하여 형성될 수 있다.
상기 제 2 기판(420)은 발광부(200)를 지지하기 위한 기판일 수 있다. 또한, 도면에는 도시하지 않았으나, 상기 제 2 기판(420)에는 신호 처리 소자가 매립될 수 있다. 또는, 상기 제 2 기판(420)의 하부에 배치된 별도의 제 3 기판에 신호 처리 소자가 매립될 수 있다.
상기 제 2 기판(420)은 제 2 회로 패턴(421) 및 제 2 비아(422)를 포함할 수 있다.
상기 제 2 회로 패턴(421)은 상기 제 1 회로 패턴(411)과 동일하거나 서로 다른 물질을 포함할 수 있다. 상기 제 2 회로 패턴(421)은 전도성 물질을 포함할 수 있다. 일례로, 상기 제 2 회로 패턴(421)은 Cu, Ag, Cr, Ti, Sn, Au, Ni, Pd 및 이들의 합금 중 선택되는 어느 하나의 물질일 수 있다.
상기 제 2 비아(422)는 전기적인 신호를 연결하기 위한 것일 수 있다. 상기 제 2 비아(422)는 상기 제 2 기판(420)의 상면과 하면을 관통할 수 있다.
상기 제 2 비아(422)는 전도성 물질을 포함할 수 있다. 일례로, 상기 제 2 비아(422)는 금속 페이스트 물질을 포함할 수 있다.
한편, 상기 제 2 회로 패턴(421) 중의 적어도 하나의 회로 패턴은 연결 부재(450)에 의하여 상기 발광부(200)와 전기적으로 연결될 수 있다. 상기 연결 부재(450)는 전도성을 가지는 금속 와이어를 포함할 수 있다. 상기 연결 부재(450)는 상기 제 2 회로 패턴(421)과 동일한 물질을 포함할 수 있다.
상기 커버 기판(100)과 상기 기판(400)은 접착층(500)에 의하여 연결될 수 있다. 상기 접착층(500)은 비등방성 전도성 접착 필름(ACF, Anisotropic Conductive Film)일 수 있다.
상기 접착층(500)은 제 1 접착부(510) 및 제 2 접착부(520)를 포함할 수 있다. 이때, 상기 제 1 접착부(510)는 전도성을 가질 수 있다. 예를 들어, 상기 제 1 접착부(510)은 전도성 페이스트를 포함할 수 있다. 상기 전도성 페이스트는 은(Ag), 금(Au), 철(Fe) 등과 같은 금속 분말과 고분자 물질을 포함할 수 있다. 상기 제 1 접착부(510)는 전도성 접착물질일 수 있다. 즉, 상기 제 1 접착부(510)는 상기 수광부(300)와 상기 제 1 비아(421)를 전기적으로 연결할 수 있다.
한편, 상기 제 2 접착부(520)는 전도성을 가지거나, 비전도성을 가질 수 있다. 예를 들어, 상기 제 2 접착부(520)은 전도성 페이스트를 포함할 수 있다. 상기 전도성 페이스트는 은(Ag), 금(Au), 철(Fe) 등과 같은 금속 분말과 고분자 물질을 포함할 수 있다. 상기 제 2 접착부(520)는 전도성 접착물질일 수 있다. 또는, 상기 제 2 접착부(520)는 접착성을 가지는 다양한 고분자 물질을 포함할 수 있다. 일례로, 상기 제 2 접착부(520)는 방열성을 가지는 에폭시 접착 물질을 포함할 수 있다. 이에 따라, 실시예에 따른 모듈의 내구성을 향상시킬 수 있다.
상기 제 1 기판(410)과 상기 제 2 기판(420)은 상기 접착층(500)에 의하여 연결될 수 있다. 상기 접착층(500)은 제 1 접착부(510) 및 제 2 접착부(520)를 포함할 수 있다. 상기 제 1 접착부(510)는 전도성을 가질 수 있다. 상기 제 2 접착부(520)는 전도성을 가지거나, 비전도성을 가질 수 있다.
상기 제 1 접착부(510)는 상기 제 1 비아(421)와 제 2 비아(422)를 전기적으로 연결할 수 있다.
상기 발광부(200)는 상기 제 2 기판(420) 상에 상기 접착층(500)에 의하여 연결될 수 있다. 일례로, 상기 발광부(200)와 상기 제 2 기판(420) 사이에 배치되는 접착층(500)은 방열성을 가지는 에폭시 접착 물질을 포함할 수 있다. 또는, 상기 접착층(500)은 저융점 솔더, 고융점 솔더, 합금 입자로 구성된 솔더, 수지가 포함된 솔더 및 이들의 조합에 의해 이루어진 군에서 선택되는 적어도 하나의 솔더 크림이나, 접착성을 갖는 금속 물질로 이루어질 수 있으며, 경우에 따라 전도성을 확보하기 위한 금속 파우더를 포함할 수 있다. 도면은 상기 접착층(500)이 상기 제 2 기판(420)상에 배치되는 것으로 도시하였으나, 실시예는 이에 제한되지 않고, 상기 접착층(500)은 상기 제 2 기판(420) 상의 회로 패턴 상에 배치될 수 있음은 물론이다.
상기 관통홀(TH)의 내부에는 유기층(600)이 채워질 수 있다. 이에 따라, 상기 유기층(600)은 상기 제 1 광반사부(110)와 접촉할 수 있다. 또한, 상기 유기층(600)은 관통홀(TH)의 내부로 수분 등의 이물질이 침투되는 것을 방지할 수 있다.
상기 유기층(600)은 투명한 유기 물질을 포함할 수 있다. 상기 유기층(600)은 비전도성 고분자 물질을 포함할 수 있다. 예를 들어, 상기 유기층(600)은 광투과성을 가지는 실리콘 또는 에폭시 계열의 물질일 수 있다. 이에 따라, 상기 유기층(600)은 상기 발광부(200)로부터 방출되는 광의 손실을 방지할 수 있다.
또한, 상기 유기층(600)은 상기 커버 기판의 일면(100a) 상에 배치될 수 있다. 상기 유기층(600)은 관통홀의 인접 영역에서 상기 제 3 광반사부(130)와 접촉할 수 있고, 상기 제 3 광반사부(130)가 배치되지 않은 영역에서 상기 커버 기판의 일면(100a)과 접촉할 수 있다. 이에 따라, 상기 커버 기판의 일면은 외부의 충격으로부터 보호될 수 있고, 내스크레치성이 향상될 수 있다.
상기 유기층(600)은 상기 제 1 광반사부 및 상기 제 3 광반사부를 동시에 덮을 수 있다. 상기 유기층(600)은 상기 제 1 광반사부 및 상기 제 3 광반사부를 감쌀 수 있어, 금속 물질로 형성된 상기 제 1 광반사부 및 상기 제 3 광반사부에 수분 등 오염 물질이 접촉함에 따른 부식 등의 손상을 방지할 수 있다.
상기 유기층(600)은 위치에 따른 두께가 다를 수 있다. 예를 들어, 관통홀의 내부에 채워진 상기 유기층(600)은 상기 커버 기판의 두께보다 큰 두께를 가질 수 있고, 상기 커버 기판의 일면 상에 배치된 상기 유기층(600)은 상기 커버 기판의 두께보다 작은 두께를 가질 수 있다. 한편, 상기 유기층(600)의 상면은 상기 커버 기판의 일면과 평행하게 배치될 수 있다.
다음으로, 노이즈를 최소화 하고, 광 신호 측정 감도를 향상시키며 저 소비 전력을 유지하기 위한 관통홀의 직경, 광반사부 및 수광부의 관계를 설명한다.
상기 커버 기판(100)은 관통홀(TH)을 포함할 수 있다. 자세하게, 상기 커버 기판(100)은 상기 일면(100a) 및 상기 타면(100b)을 관통하는 관통홀(TH)을 포함할 수 있다.
상기 관통홀(TH)의 내측면은 경사면을 포함할 수 있다. 상기 관통홀(TH)은 화학적, 물리적으로 형성됨에 따라, 경사면을 가질 수 있다. 예를 들어, 상기 관통홀(TH)은 단면 또는 양면이 습식 식각에 의하여 형성될 수 있다. 자세하게, 상기 관통홀(TH)은 산 또는 알칼리 용액을 사용하여 형성될 수 있다. 예를 들어, 상기 관통홀(TH)은 레이저에 의하여 형성될 수 있다.
즉, 상기 커버 기판(100)의 일면(110a) 및 타면(100b)이 식각되어 형성된 관통홀(TH)은 경사면을 포함할 수 있다.
상기 제 1 광반사부(110)는 경사면에 배치될 수 있다. 이에 따라, 상기 제 1 광반사부(110)의 길이는 상기 커버 기판의 두께(T)보다 클 수 있다. 여기에서, 상기 제 1 광반사부(110)의 길이는 상기 커버 기판(100)의 일면(100a)에서 상기 커버 기판(100)의 타면(100b)까지 연장되는 일단과 타단의 길이를 의미할 수 있다.
상기 제 1 광반사부(110)는 상기 관통홀의 내측면과 대응되는 경사면을 가질 수 있다. 상기 제 2 광반사부(120)는 상기 커버 기판의 타면과 대응되는 경사면을 가질 수 있다. 또한, 상기 제 3 광반사부(130)는 상기 커버 기판의 일면과 대응되는 경사면을 가질 수 있다.
이에 따라, 상기 제 1 광반사부(110)와 상기 제 2 광반사부(120)는 경사질 수 있다. 또한, 상기 제 1 광반사부(110)와 상기 제 3 광반사부(130)와 경사질 수 있다.
상기 제 1 광반사부(110) 및 상기 제 2 광반사부(120)의 제 1 경사 각도(θ1)는 상기 제 1 광반사부(110) 및 상기 제 3 광반사부(130)의 제 2 경사 각도(θ2)와 서로 다른 각도를 가질 수 있다.
상기 제 1 경사 각도(θ1)는 예각일 수 있다. 즉, 상기 제 1 광반사부(110)와 상기 제 2 광반사부(120)는 커버 기판을 사이에 둔 내각이 예각의 각도로 경사질 수 있다.
상기 제 2 경사 각도(θ2)는 둔각일 수 있다. 즉, 상기 제 1 광반사부(110)와 상기 제 3 광반사부(130)는 커버 기판을 사이에 둔 내각이 둔각의 각도로 경사질 수 있다.
상기 제 1 광반사부(110)는 상기 제 2 광반사부(120)와 서로 다른 형상을 가질 수 있다. 예를 들어, 상기 제 1 광반사부(110)는 곡선 형상을 포함하고, 상기 제 2 광반사부(120)는 플레이트 형상을 가지며, 서로 다른 방향으로 연장될 수 있다.
상기 제 1 광반사부(110)는 상기 제 3 광반사부(130)와 서로 다른 형상을 가질 수 있다. 예를 들어, 상기 제 1 광반사부(110)는 곡선 형상을 포함하고, 상기 제 3 광반사부(130)는 플레이트 형상을 가지며, 서로 다른 방향으로 연장될 수 있다.
상기 제 2 광반사부(120) 및 상기 제 3 광반사부(130)는 커버 기판을 사이에 두고 서로 평행하게 배치될 수 있다. 상기 제 2 광반사부(120) 및 상기 제 3 광반사부(130)는 상, 하로 서로 중첩되는 영역을 포함할 수 있다.
상기 관통홀(TH)의 내측면과 커버 기판의 타면(100b) 사이의 경사각은 약 40도 내지 약 80도 일 수 있다. 예를 들어, 상기 관통홀(TH)의 내측면과 커버 기판의 타면(100b) 사이의 상기 커버 기판의 내각은 약 40도 내지 약 70도 일 수 있다. 예를 들어, 상기 관통홀(TH)의 내측면과 커버 기판의 타면(100b) 사이의 상기 커버 기판의 내각은 약 40도 내지 약 60도 일 수 있다. 이와 같은 경사각을 가질 때, 광의 경로를 효과적으로 제어할 수 있고, 노이즈 신호의 수광부에 대한 유입을 감소시킬 수 있다.
상기 관통홀(TH)의 내측면과 커버 기판의 타면(100b) 사이의 경사각이 약 40도 미만인 경우에는, 광의 퍼짐에 의한 방출각도가 다양해짐에 따라, 수광부를 통해 입사되는 광의 수광량이 저하될 수 있다.
상기 관통홀(TH)의 내측면과 커버 기판의 타면(100b) 사이의 경사각이 약 80도 초과인 경우에는 광 경로를 제어하기 어려울 수 있고, 수광부를 통해 입사되는 광의 수광량이 저하될 수 있다.
상기 커버 기판의 일면(100a)에서 측정된 관통홀(TH)의 폭은 상기 커버 기판의 타면(100b)에서 측정된 관통홀(TH)의 폭과 서로 다를 수 있다. 상기 커버 기판의 일면(100a)에서 측정된 관통홀(TH)의 폭(W2)은 상기 커버 기판의 타면(100b)에서 측정된 관통홀(TH)의 폭(W1)보다 클 수 있다. 이에 따라, 발광부를 통해 방출된 광이 갇혀있지 않고, 측정 대상을 향하여 효과적으로 방출될 수 있다.
상기 커버 기판의 일면(100a)에서 측정된 관통홀(TH)의 폭(W2)은 400㎛ 내지 800㎛ 일 수 있다. 상기 커버 기판의 일면(100a)에서 측정된 관통홀(TH)의 폭(W2)은 400㎛ 내지 700㎛ 일 수 있다. 예를 들어, 상기 커버 기판의 일면(100a)에서 측정된 관통홀(TH)의 폭(W2)은 400㎛ 내지 600㎛ 일 수 있다. 상기 커버 기판의 일면(100a)에서 측정된 관통홀(TH)의 폭(W2)은 관통홀의 내측면의 경사각에 따라, 다양한 폭을 가질 수 있다. 자세하게, 상기 관통홀의 내측면이 약 80도인 경우에는 상기 커버 기판의 일면(100a)에서 측정된 관통홀(TH)의 폭(W2)은 약 400㎛일 수 있다. 상기 관통홀의 내측면이 약 40도인 경우에는 상기 커버 기판의 일면(100a)에서 측정된 관통홀(TH)의 폭(W2)은 약 800㎛일 수 있다.
상기 커버 기판의 타면(100b)에서 측정된 관통홀(TH)의 폭(W1)은 350㎛ 내지 450㎛ 일 수 있다. 예를 들어, 상기 커버 기판의 타면(100b)에서 측정된 관통홀(TH)의 폭(W1)은 350㎛ 내지 400㎛ 일 수 있다. 상기 커버 기판의 타면(100b)에서 측정된 관통홀(TH)의 폭(W1)은 400㎛ 내지 450㎛ 일 수 있다.
상기 커버 기판의 타면(100b)에서 측정된 관통홀(TH)의 폭(W1)이 350㎛ 내지 450㎛ 일 때, 시야각이 축소되는 동시에, 발광부를 가리지 않을 수 있다.
일 방향에서 측정된 수광부(300)의 일 측면과 타 측면 사이의 길이(a)는 상기 제 2 광반사부(120)의 일 측면과 타 측면 사이의 길이(b)와 서로 대응되거나 서로 다를 수 있다.
일 방향에서 측정된 수광부(300)의 일 측면과 타 측면 사이의 거리(a) 및 상기 제 2 광반사부(120)의 일 측면과 타 측면 사이의 거리(b)의 비율은 1 : 0.8 내지 1 : 8 일 수 있다. 상기 비율의 범위 내에서, 상기 수광부의 길이과 상기 제 2 광반사부의 길이는 다양한 값을 가질 수 있다.
도 1을 참조하면, 일 방향에서 측정된 수광부(300)의 일 측면과 타 측면 사이의 길이(a)는 상기 제 2 광반사부(120)의 일 측면과 타 측면 사이의 길이(b)보다 작을 수 있다.
예를 들어, 일 방향에서 측정된 수광부(300)의 일 측면과 타 측면 사이의 거리(a) 및 상기 제 2 광반사부(120)의 일 측면과 타 측면 사이의 거리(b)의 비율은 1 : 1 초과 내지 1 : 8 일 수 있다.
도 2를 참조하면, 일 방향에서 측정된 수광부(300)의 일 측면과 타 측면 사이의 길이(a)는 상기 제 2 광반사부(120)의 일 측면과 타 측면 사이의 길이(b)와 대응될 수 있다.
예를 들어, 일 방향에서 측정된 수광부(300)의 일 측면과 타 측면 사이의 거리(a) 및 상기 제 2 광반사부(120)의 일 측면과 타 측면 사이의 거리(b)의 비율은 1 : 1 일 수 있다.
도 3을 참조하면, 일 방향에서 측정된 수광부(300)의 일 측면과 타 측면 사이의 길이(a)는 상기 제 2 광반사부(120)의 일 측면과 타 측면 사이의 길이(b)보다 클 수 있다.
예를 들어, 일 방향에서 측정된 수광부(300)의 일 측면과 타 측면 사이의 거리(a) 및 상기 제 2 광반사부(120)의 일 측면과 타 측면 사이의 거리(b)의 비율은 1 : 0.8 내지 1 : 1 미만 일 수 있다.
일 방향에서 측정된 수광부(300)의 일 측면과 타 측면 사이의 길이(a)는 상기 제 3 광반사부(130)의 일 측면과 타 측면 사이의 길이와 서로 대응되거나 서로 다를 수 있다.
일 방향에서 측정된 수광부(300)의 일 측면과 타 측면 사이의 거리(a) 및 상기 제 3 광반사부(130)의 일 측면과 타 측면 사이의 거리의 비율은 1 : 0.2 내지 1 : 7 일 수 있다. 상기 비율의 범위 내에서, 상기 수광부의 길이과 상기 제 3 광반사부의 길이는 다양한 값을 가질 수 있다.
예를 들어, 일 방향에서 측정된 수광부(300)의 일 측면과 타 측면 사이의 거리(a) 및 상기 제 3 광반사부(130)의 일 측면과 타 측면 사이의 거리의 비율은 1 : 1 초과 내지 1 : 7 일 수 있다.
예를 들어, 일 방향에서 측정된 수광부(300)의 일 측면과 타 측면 사이의 거리(a) 및 상기 제 3 광반사부(130)의 일 측면과 타 측면 사이의 거리의 비율은 1 : 1 일 수 있다.
예를 들어, 일 방향에서 측정된 수광부(300)의 일 측면과 타 측면 사이의 거리(a) 및 상기 제 3 광반사부(130)의 일 측면과 타 측면 사이의 거리의 비율은 1 : 0.2 내지 1 : 1 미만일 수 있다.
상기 제 2 광반사부(120)의 길이(b)는 상기 제 3 광반사부의 길이보다 클 수 있다. 즉, 상기 커버 기판의 일면과 타면에서 관통홀의 폭이 다름에 따라, 상기 제 2 광반사부(120)의 폭은 상기 제 3 광반사부의 폭보다 클 수 있다.
상기 제 2 광반사부(120)의 일 측면은 상기 제 3 광반사부(130)의 일 측면과 상, 하로 대응되는 위치에 배치될 수 있다. 이에 따라, 상기 제 2 광반사부(120)의 일 측면과 상기 수광부(300) 사이의 이격 거리는 상기 제 3 광반사부(130)의 일 측면으로부터 연장된 가상의 선과 상기 수광부(300) 사이의 최단 이격 거리와 대응될 수 있다.
상기 제 3 광반사부(130)의 일단은 상기 수광부(300)의 일단과 상기 커버 기판을 사이에 두고 10㎛ 이상 이격될 수 있다. 예를 들어, 상기 제 3 광반사부(130)의 일단은 상기 수광부(300)의 일단은 각각 커버 기판의 상부, 하부에 배치되고, 서로 10㎛ 내지 200㎛ 으로 이격되어 서로 엇갈리게 배치될 수 있다. 이에 따라, 광 신호 측정 대상으로부터 반사된 광이 수광부(300)에 도달하는 효율을 향상시킬 수 있다.
상기 제 3 광반사부(130)가 배치되는 영역은 상기 수광부(300)가 배치되는 영역과 상, 하로 중첩되지 않을 수 있다. 즉, 상기 제 3 광반사부(130)가 배치되는 영역으로부터 연장된 커버 기판의 타면에는 상기 수광부가 배치되지 않을 수 있다. 이에 따라, 상기 제 3 광반사부(130)에 의해 수광부(300)가 가려지는 것을 방지하여, 수광량의 저하를 방지할 수 있다.
상기 수광부(300)의 길이(a), 상기 제 2 광반사부의 길이(b) 및 상기 수광부(300)와 상기 제 2 광반사부 사이의 이격거리(W3)를 모두 포함한 길이(c)는 0㎜ 초과이고, 3㎜ 이하일 수 있다. 예를 들어, 상기 수광부(300)의 길이(a), 상기 제 2 광반사부의 길이(b) 및 상기 수광부(300)와 상기 제 2 광반사부 사이의 이격거리(W3)를 모두 포함한 길이(c)는 0.5㎜ 초과이고, 3㎜ 이하일 수 있다. 예를 들어, 상기 수광부(300)의 길이(a), 상기 제 2 광반사부의 길이(b) 및 상기 수광부(300)와 상기 제 2 광반사부 사이의 이격거리(W3)를 모두 포함한 길이(c)는 0.5㎜ 초과이고, 2.5㎜ 이하일 수 있다.
상기 관통홀을 사이에 두고 이격된 수광부(300)의 일 측면들 사이의 최단 폭은 상기 관통홀의 폭보다 클 수 있다.
상기 수광부(300)의 손상을 방지하고, 공정 효율을 향상시키기 위해서는 상기 관통홀의 내측면과 상기 수광부(300)는 일정한 거리로 이격될 수 있다. 예를 들어, 상기 수광부(300)는 상기 커버 기판의 타면 상에 위치한 상기 관통홀(TH)의 끝단으로부터 0.1㎛ 이상 이격하여, 상기 커버 기판의 타면 상에 직접 배치될 수 있다. 예를 들어, 상기 수광부(300)는 상기 커버 기판의 타면 상에 위치한 상기 관통홀(TH)의 끝단으로부터 10㎛ 이상 이격하여, 상기 커버 기판의 타면 상에 직접 배치될 수 있다.
상기 관통홀의 내측면과 상기 수광부(300)의 사이에는 상기 제 2 광반사부(120)가 배치될 수 있다.
상기 관통홀(TH)의 폭(W1)은 상기 제 1 기판(410)의 캐비티의 폭과 대응되거나 서로 다를 수 있다. 예를 들어, 도 1 내지 도 3을 참조하면, 상기 커버 기판(100)의 관통홀(TH)의 폭(W1)은 상기 발광부(200)를 수용하기 위한 상기 제 1 기판(410)의 캐비티의 폭보다 작을 수 있다.
상기 발광부(200)의 폭(W4)은 관통홀(TH)의 폭(W1)보다 작을 수 있다. 상기 발광부(200)의 양 측면은 모두 관통홀(TH)의 내측면들 사이의 영역에 배치될 수 있다. 즉, 상기 발광부(200)는 전체적으로 관통홀(TH)과 대응되는 영역에 위치할 수 있어, 상기 발광부로부터 방출된 광이 상기 관통홀(TH)을 통해 혈관에 도달하고, 혈관 및 혈관 주위에서 반사된 광은 다시, 수광부(300)로 입사될 수 있어, 광의 손실을 저하시킬 수 있다.
예를 들어, 상기 관통홀(TH)의 폭(W1)은 상기 발광부(200)의 폭(W4)보다 1.1배 이상 클 수 있다. 예를 들어, 상기 관통홀(TH)의 폭(W2)은 상기 발광부(200)의 폭(W4)의 폭(W4)보다 1.5배 이상 클 수 있다. 이에 따라, 상기 하나의 관통홀(TH)과 대응되는 영역에는 하나 이상의 발광부(200)가 배치될 수 있다.
도 4 및 도 5를 참조하여, 실시예의 커버 기판(100) 상에 배치된 제 1, 제 2, 제 3 광반사부(110, 120, 130) 및 수광부(300)의 상세 단면도를 설명한다.
도 4는 커버 기판(100)의 일면(110a)이 식각되어 형성된 관통홀(TH)의 경사면을 나타낸 도면이다. 도 5는 커버 기판(100)의 일면(110a) 및 타면(100b)이 식각되어 형성된 관통홀(TH)의 경사면을 나타낸 도면이다.
도 4를 참조하면, 상기 수광부(300)는 제 1 전극(301), P 층(302), I 층(303), N층(304), 제 2 전극(305)을 포함할 수 있다. 이때, 상기 제 1 전극(301), 상기 P 층(302), 상기 I 층(303), 상기 N층(304), 상기 제 2 전극(305)은 커버 기판 상에 평행하게 적층되거나, 도 4와 같이 커버 기판의 표면 상에 순차적으로 적층될 수 있다.
상기 수광부(300)는 투광 영역을 주위를 둘러쌀 수 있다. 예를 들어, 상기 투광 영역은 관통홀과 대응되는 커버 기판의 중심부에 위치할 수 있고, 상기 수광부(300)는 투광영역에 대하여 상대적으로 커버 기판의 가장자리에 위치할 수 있다.
상기 제 1 전극(301)은 상기 커버 기판(100) 상에 직접 밀착하여 배치되고, 상기 커버 기판(100)의 하부에 배치된 기판(400)을 향하여 배치될 수 있다. 상기 제 1 전극(301)은 투명 전극 또는 금속 전극일 수 있다. 상기 제 1 전극(301)은 상기 커버 기판(100) 상에 일체로 형성되거나, 복수 개로 나뉘어 형성될 수 있다. 상기 제 1 전극(301)은 상기 커버 기판(100) 상에 증착될 수 있다. 일례로, 상기 제 1 전극(301)은 페이스트 물질을 소성 공정에 의해 소결시키킴에 따라, 상기 커버 기판(100)의 하면에 배치될 수 있다.
상기 제 1 전극(301) 및 상기 제 2 전극(305)은 전도성 물질을 포함할 수 있다. 예를 들어, 상기 제 1 전극(301)은 입사된 광을 투과시키고, 전류가 흐를 수 있는 투명한 전도성 물질을 포함할 수 있다. 일례로, 상기 제 1 전극(301)은 인듐 주석 산화물(indium tin oxide), 인듐 아연 산화물(indium zinc oxide), 구리 산화물(copper oxide), 주석 산화물(tin oxide), 아연 산화물(zinc oxide), 티타늄 산화물(titanium oxide), 갈륨 알루미늄 산화아연(GAZO,), 갈륨 도프 산화아연(GZO) 중 어느 하나의 금속 산화물을 포함할 수 있다.
상기 제 1 전극(301)의 두께는 300㎚ 내지 500㎚일 수 있다. 예를 들어, 상기 제 1 전극(301)의 두께는 350㎚ 내지 450㎚일 수 있다.
상기 제 2 전극(305)은 투명 전극 또는 금속 전극을 포함할 수 있다. 예를 들어, 상기 제 2 전극(305)은 금속 물질을 포함할 수 있다. 일례로, 크롬(Cr), 니켈(Ni), 구리(Cu), 알루미늄(Al), 은(Ag), 몰리브덴(Mo). 금(Au), 티타튬(Ti) 및 이들의 합금 중 적어도 하나의 금속을 포함할 수 있다. 상기 제 2 전극(305)은 상기 제 1 전극(301)을 통과한 빛이 재반사 되어 재흡수 될 수 있도록 반사율이 높은 금속을 포함할 수 있다. 일례로, 상기 제 2 전극(305)은 알루미늄(Al) 또는 은(Ag)을 포함할 수 있다.
상기 제 2 전극(305)의 두께는 300㎚ 내지 500㎚일 수 있다. 예를 들어, 상기 제 2 전극(305)의 두께는 350㎚ 내지 450㎚일 수 있다.
상기 제 1 전극(301)은 양극이고, 상기 제 2 전극(305)은 음극일 수 있다.
상기 양극과 상기 음극 사이에는 다이오드 층(302, 303, 304)이 배치될 수 있다. 상기 다이오드 층은 P 층(302), I 층(303) 및 N층(304)을 포함할 수 있다. 상기 다이오드층은 상기 커버 기판(100)의 상기 제 1 전극(301)의 상부에 진공증착법으로 박막 형태로 형성될 수 있다. 상기 다이오드 층은 광을 전기적 에너지로 변환하여 출력할 수 있다. 상기 다이오드 층은 원형 형상으로 외부 둘레 반경은 1000㎛ 내지 2000㎛일 수 있다. 외부 둘레 반경은 도넛 형상의 다이오드 층의 바깥쪽 원의 반지름일 수 있다. 상기 다이오드 층의 면적은 1㎜2 내지 5㎜2일 수 있다.
이때, 상기 제 1 전극(301), 상기 P 층(302), 상기 I 층(303), 상기 N층(304), 상기 제 2 전극(305)은 대응되는 폭으로 커버 기판 상에 배치될 수 있다. 자세하게, 상기 제 1 전극(301), 상기 P 층(302), 상기 I 층(303), 상기 N층(304), 상기 제 2 전극(305)은 대응되는 평면적을 가질 수 있다. 또는, 상기 다이오드층의 면적은 상기 제 1 전극(301)과 서로 다를 수 있다.
예를 들어, 상기 P 층(302), 상기 I 층(303), 상기 N층(304)은 실리콘에 p형 도핑, I형 도핑, N형 도핑된 반도체층일 수 있다. 이때, 실리콘은 단결정 실리콘, 다결정 실리콘 및 비정질 실리콘 중 어느 하나일 수 있다.
도 5를 참조하면, 상기 커버 기판(100)의 일면의 관통홀의 시작 지점부터 상기 커버 기판(100)의 두께(T)의 1/2 두께 지점(1/2 T)에서 관통홀의 내측면을 잇는 경사면의 경사각(θ)은 60° 내지 85°일 수 있다. 예를 들어, 상기 커버 기판(100)의 일면의 관통홀의 시작 지점부터 상기 커버 기판(100)의 두께(T)의 1/2 두께 지점(1/2 T)에서 관통홀의 내측면을 잇는 경사면의 경사각(θ)은 60° 내지 75°일 수 있다. 예를 들어, 상기 커버 기판(100)의 일면의 관통홀의 시작 지점부터 상기 커버 기판(100)의 두께(T)의 1/2 두께 지점(1/2 T)에서 관통홀의 내측면을 잇는 경사면의 경사각(θ)은 63° 내지 75°일 수 있다.
도 6은 실시예에 따른 광 신호 측정 모듈의 상면도를 나타낸다. 앞에서 살펴본 바와 같이, 상기 발광부(200)와 상기 수광부(300)는 서로 다른 기판 상에 배치된다. 자세하게, 상기 발광부(200)는 커버 기판(100)의 하부에 배치된 기판(400) 상에 배치되고, 상기 수광부(300)는 커버 기판(100)의 타면 상에 배치된다. 이에 따라, 광 신호 측정 모듈의 하부에 상기 발광부(200)가 배치되고, 상부에 상기 수광부(300)가 배치될 수 있다.
상부에 위치한 관통홀의 폭은 하부에 위치한 발광부의 폭보다 클 수 있다. 또한, 상기 관통홀과 상기 발광부의 위치는 상, 하로 대응될 수 있어, 평면도에서의 상기 발광부의 양 측면은 상기 관통홀의 내부에 위치할 수 있다.
일례로, 상기 발광부(200)에서 방출된 광은 혈관 내지 혈관 주위에서 반사되어, 수광부(300)로 들어올 수 있다. 이때, 상기 수광부(300)는 상기 발광부(200)보다 혈관에서 가까이 위치할 수 있고, 발광부(200)를 전체를 둘러싸고 있어, 수광량이 증가할 수 있다.
예를 들어, 상기 커버 기판(100)의 관통홀(TH)은 원형 형상일 수 있다. 상기 제 2 광반사부(120) 및 상기 제 3 광반사부(130)는 라운드 형상일 수 있다. 또한, 상기 수광부(300)는 라운드 형상일 수 있다.
실시예에 따른 광 신호 측정 모듈은 상기 커버 기판(100)은 투명함에 따라, 상면에서 제 3 광반사부(130) 및 제 3 광반사부(130)보다 폭이 큰 상기 제 2 광반사부(120)까지 보여질 수 있다.
도 7은 실시예에 따른 광 신호 측정모듈의 다른 단면도이다.
실시예에 따른 광 신호 측정모듈은 관통홀(TH)을 포함하는 커버 기판(100), 관통홀의 내부 및 관통홀 주위의 커버 기판의 일면 및 타면 상에 형성된 광반사부(MP), 및 커버 기판 상에 일체로 형성된 수광부(200)를 포함할 수 있다.
상기 광반사부(MP)는 상기 관통홀의 내측면에 배치되는 제 1 광반사부, 상기 제 1 광반사부로부터 연장되어 상기 커버 기판의 타면 상에 배치되는 제 2 광반사부 및 상기 제 1 광반사부로부터 연장되어 상기 커버 기판의 일면 상에 배치되는 제 3 광반사부를 포함할 수 있다.
이때, 상기 제 1 광반사부(110), 상기 제 2 광반사부(120) 및 상기 제 3 광반사부(130) 중 적어도 2 개의 광반사부는 동시에 형성될 수 있다. 예를 들어, 상기 제 1 광반사부(110) 및 상기 제 3 광반사부(130)는 동시에 형성됨에 따라, 하나로 연결될 수 있다. 예를 들어, 상기 제 1 광반사부(110), 상기 제 2 광반사부(120) 및 상기 제 3 광반사부(130)는 동일한 물질을 포함함에 따라, 일체로 형성될 수 있다.
상기 발광부(200)는 복수 개의 연결 부재(450)에 의하여, 상기 제 2 회로 패턴(421)들과 각각 연결될 수 있다. 상기 제 2 기판(420)에는 상기 신호 처리 소자(430)가 매립될 수 있다. 이에 따라, 광 신호 측정 모듈의 전체적인 두께가 감소될 수 있다.
상기 비아(412)는 상부에 배치된 수광부(300)와 상기 제 2 기판(420)에 매립된 신호 처리 소자(430)를 서로 전기적으로 연결할 수 있다.
상기 신호 처리 소자(430)는 광 전류 신호의 강약 주기에 따라 맥박을 측정할 수 있다. 상기 신호 처리 소자(430)는 주문형 반도체 집적 회로(ASIC, Application Specific Integrated Circuit)일 수 있다.
자세하게, 상기 신호 처리 소자(430)는 상기 발광부(200) 및 상기 수광부(300)를 제어할 수 있다. 상기 신호 처리 소자(430)는 상기 수광부(300)를 통해 입사된 광에 대응하는 신호를 처리하여, 감지 대상의 신호를 측정할 수 있다. 일례로, 맥박의 변화, 가스의 누출, 먼지의 분포 등과 같은 다양한 감지 대상으로부터, 신호를 측정할 수 있다.
실시예에 따른 광 신호 측정 모듈은 다음과 같이 제조할 수 있다. 먼저, 커버 기판에 관통홀을 형성할 수 있다. 다음으로, 커버 기판의 타면 상에 수광부 및 제 2 광반사부를 배치할 수 있다. 다음으로, 커버 기판의 일면 및 관통홀의 내측면 상에 제 1 및 제 3 광반사부를 배치할 수 있다. 다음으로, 관통홀의 내부 및 커버 기판의 상부를 덮는 유기층을 형성할 수 있다. 이에 따라, 수광부 및 광반사부를 구비한 일체형 광 신호 측정 모듈의 커버 기판을 형성할 수 있다.
다음으로, 발광부를 수용하기 위한 캐비티를 가지는 제 1 기판(410)과 상기 발광부(200)를 지지하는 제 2 기판(420)을 포함하는 기판(400)을 준비하고, 상기 제 2 기판(420)에 발광부(200)를 하우징 할 수 있다.
다음으로, 수광부 및 광반사부를 구비한 일체형 광 신호 측정 모듈의 커버 기판은 접착층에 의하여 발광부를 구비한 기판과 연결될 수 있다. 이에 따라, 실시예에 따른 광 신호 측정 모듈을 형성할 수 있다.
도 8은 도 7에 따른 광 신호 모듈의 상면도이다. 발광부(200)의 주위를 둘러싼 수광부(300)는 다양한 형상으로 배치될 수 있다.
예를 들어, 상기 커버 기판(100)의 관통홀(TH)은 사각형 형상일 수 있다. 상기 제 2 광반사부(120)는 사각형 형상일 수 있다. 또한, 상기 수광부(300)는 사각형 형상일 수 있다.
다만, 실시예가 이에 제한되는 것은 아니며, 관통홀 및 제 2 광반사부, 수광부의 형상은 타원형 형상, 삼각형 등 다양한 다각형 형상, 하트 모양의 형상 등 다양한 기하학적 형상을 포함할 수 있음은 물론이다. 즉, 실시예는 발광부 및 수광부 배치의 자유도를 높일 수 있어, 다양한 디자인을 가지는 광 신호 측정 모듈을 제공할 수 있다.
상기 제 1 및 제 2 광반사부는 발광부(200)에서 방출되는 광의 경로가 관통홀의 내부를 향하도록 제어할 수 있고, 상기 제 1 광반사부는 시야각(FOV)를 축소하여 광의 효율을 향상시킬 수 있으며, 상기 제 2 광반사부는 관통홀의 내측면에 광이 입사됨에 따라 발생할 수 있는 크로스톡에 의한 노이즈 발생을 방지할 수 있고, 상기 제 3 광반사부는 비검출 대상에서 광의 반사에 따른 직류(DC)에 의한 노이즈의 유입을 방지할 수 있어, 고감도 성능을 가지는 광 신호 측정 모듈 및 광 신호 감지 장치를 제공할 수 있다.
즉, 실시예는 상기 관통홀의 내측면에 배치되는 제 1 광반사부, 상기 제 1 광반사부로부터 연장되어 상기 커버 기판의 타면 상에 배치되는 제 2 광반사부 및 상기 제 1 광반사부로부터 연장되어 상기 커버 기판의 일면 상에 배치되는 제 3 광반사부를 포함함에 따라, 시야각을 축소하고, 광이 측정대상에서 반사되며 수광부에서 수광될 수 있도록 광 경로를 효율적으로 제어하고, 크로스톡이나 직류 유입에 따른 노이즈를 제거할 수 있어, 저 전력으로도 우수한 센싱 감도를 나타낼 수 있다. 따라서, 실시예에 따른 광 신호 측정 모듈 및 이를 포함하는 광 신호 감지장치는 저전력으로도 정확한 광 신호를 감지할 수 있다. 일례로, 실시예는 저전력으로도 정확한 생체 신호를 감지할 수 있다.
도 9 및 도 10은 실시 예에 따른 발광부 및 수광부의 배치 구성 예를 나타낸 도면이다.
실시예에 따른 광 신호 감지장치는 상기 수광부(300)를 통해 수신된 광의 전압(즉, 수광 전압)에 따라 감지 대상의 정보를 검출할 수 있다. 일례로, 상기 감지 대상의 정보는 생체 정보를 포함할 수 있다. 상기 생체 정보는 심박수나 산소 포화도 등을 포함할 수 있다.
도 9는, 광 신호 감지장치가 단순히 심박수만을 검출하는 경우에 나타나는 발광부(200) 및 수광부(300)의 구성 예이다.
도 10은 광 신호 감지장치가 심박수 및 산소 포화도를 모두 검출 하는 경우에 나타나는 발광부(200) 및 수광부(300)의 구성 예이다.
도 9를 참조하면, 상기 심박수를 검출하기 위하여, 광 신호 감지장치는 적어도 하나의 발광부(200) 및 수광부(300)를 포함할 수 있다. 이때, 적어도 하나의 발광부(200)는 녹색 LED 일 수 있다.
도 9의 (a)와 같이, 상기 발광부(200)는, 상기 제 2 기판(420)의 상면 중 중앙 영역에 배치될 수 있으며, 수광부(300)는 상기 커버 기판(100)의 타면에서 상기 중앙 영역 주위를 둘러쌀 수 있다. 즉, 상기 발광부와 상기 수광부는 상하 방향으로 배치될 수 있다. 이때, 상기 발광부(200)는 상기 커버 기판(100)의 관통홀의 내부와 대응되는 위치에 배치될 수 있다.
또한, 상기 도 9의 (b) 및 (c)와 같이, 상기 발광부(200)는, 상기 제 2 기판(420)의 상면 중 중앙 영역에 배치될 수 있으며, 수광부(300)는 상기 커버 기판(100)의 타면에서 상기 중앙 영역 주위를 둘러쌀 수 있다. 이때, 복수 개의 발광부(200)는 상기 커버 기판(100)의 관통홀의 내부와 대응되는 위치에 배치될 수 있다. 복수 개의 발광부(200)는 모두 녹색 LED 일 수 있다.
상기 발광부는 도 9(b)와 같이, 수평 방향으로 배치될 수 있다.
상기 발광부는 도 9(c)와 같이, 수직 방향으로 배치될 수 있다.
도 10을 참조하면, 광 신호 감지장치는 상기 심박수 및 산호 포화도를 모두 검출하기 위하여, 복수 개의 발광부(200) 및 적어도 하나의 수광부(300)를 포함할 수 있다.
도 10(a) 및 도 (b)를 참조하면, 복수 개의 녹색 발광부(201a, 201b), 적색 발광부(202) 및 적외선 발광부(203)로 구성되는 발광부(200)들과, 하나의 수광부(300)를 포함한다.
도 10 (c)를 참조하면, 복수 개의 녹색 발광부(201a, 201b, 201c, 201d)들과 하나의 수광부(300)를 포함한다.
즉, 실시예는 발광부의 주위를 둘러싸는 구조로 수광부를 배치함으로써, 상기 수광부를 통해 수신되는 광량을 증가시킬 수 있으며, 다방향 광 경로를 활용하여 최적의 감지 환경을 제공할 수 있다.
실시예에 따른 광 신호 측정 모듈은 커버 기판에 접촉된 수광부에 대한 광의 수광각이 축소될 수 있도록, 광 신호홀의 크기를 배치할 수 있어, 저전력으로도 정확한 광 신호를 감지할 수 있다. 또한, 관통홀의 내부 및 관통홀의 주변 영역인 커버 기판의 타면에 제 1 및 제 2 광반사부가 배치됨에 따라, 광이 커버 기판의 측면 및 커버 기판의 타면을 타고 진입됨에 따라 발생할 수 있는 노이즈 내지 광학적 크로스톡을 제거할 수 있어, 신뢰성이 높은 광 신호 측정 모듈을 제공할 수 있다. 또한, 커버 기판의 관통홀은 발광부보다 큰 폭을 가지므로, 발광부의 시야각이 넓을 수 있어, 광효율이 증대될 수 있다. 따라서, 이를 포함하는 광 신호 감지 장치는 슬림하고, 저전력을 가지며, 정확도가 높을 수 있다.
도 11 내지 도 14는 광 신호 측정 모듈을 포함하는 다양한 광 신호 감지장치를 나타낸 도면들이다. 여기에서, 광 신호 감지장치는 생체정보 측정 등의 다양한 기능을 가지는 다양한 전자 디바이스를 포함할 수 있다. 예를 들어, 실시예는 광 신호를 이용하여, 먼지, 가스 등 다양한 물질의 변화 내지 분포를 감지할 수 있다.
도 11은 광 신호 측정 모듈을 포함하는 모바일 장치에 관한 것이다. 예를 들어, 실시예에 따른 광 신호 측정 모듈은 스마트 폰에 포함될 수 있다.
도 12는 광 신호 측정 모듈을 포함하는 웨어러블 디바이스에 관한 것이다. 예를 들어, 실시예에 따른 광 신호 측정 모듈은 스마트 워치, 이어폰, 스마트 의류에 포함될 수 있다.
도 13은 광 신호 측정 모듈을 포함하는 의료 기기에 관한 것이다. 예를 들어, 실시예에 따른 광 신호 측정 모듈은 심박수 등을 측정하기 위한 다양한 의료 기기에 사용될 수 있다.
도 14는 광 신호 측정 모듈을 포함하는 차량용 핸들에 관한 것이다. 예를 들어, 실시예에 따른 광 신호 측정 모듈은 차량용 핸들에 구비됨에 따라, 운전자의 안전하게 보호할 수 있다.
또한, 도면에는 도시하지 않았으나, 광 신호 측정 모듈은 마우스나, 운동 기구의 손잡이와 같이, 손바닥이나 손목 등이 닿는 다양한 전자 디바이스에 포함될 수 있음은 물론이다.
이상에서 실시 예들에 설명된 특징, 구조, 효과 등은 적어도 하나의 실시 예에 포함되며, 반드시 하나의 실시 예에만 한정되는 것은 아니다. 나아가, 각 실시 예에서 예시된 특징, 구조, 효과 등은 실시 예들이 속하는 분야의 통상의 지식을 가지는 자에 의해 다른 실시 예들에 대해서도 조합 또는 변형되어 실시 가능하다. 따라서 이러한 조합과 변형에 관계된 내용들은 실시 예의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.
Claims (16)
- 일면 및 타면을 포함하고, 상기 일면 및 상기 타면을 관통하는 관통홀을 포함하는 커버 기판;
상기 관통홀의 내측면에 배치되는 제 1 광반사부;
상기 제 1 광반사부로부터 연장되어 상기 커버 기판의 타면 상에 부분적으로 배치되는 제 2 광반사부;
상기 제 1 광반사부로부터 연장되어 상기 커버 기판의 일면 상에 부분적으로 배치되는 제 3 광반사부;
상기 제 2 광반사부와 이격하여 상기 커버 기판의 타면 상에 부분적으로 배치되는 수광부; 및
상기 관통홀과 대응되는 영역에 배치되는 발광부를 포함하는 광 신호 측정 모듈. - 제 1항에 있어서,
상기 관통홀의 내측면은 경사면을 포함하는 광 신호 측정 모듈. - 제 1항에 있어서,
상기 관통홀의 내측면과 상기 커버 기판의 타면 사이의 경사각은 40도 내지 80도인 것을 포함하는 광 신호 측정 모듈. - 제 2항에 있어서,
상기 커버 기판의 일면에서 측정된 관통홀의 폭은 상기 커버 기판의 타면에서 측정된 관통홀의 폭보다 큰 것을 포함하는 광 신호 측정 모듈. - 제 1항에 있어서,
상기 커버 기판의 타면에서 측정된 상기 관통홀의 폭은 350㎛ 내지 450㎛ 인 것을 포함하는 광 신호 측정 모듈. - 제 1항에 있어서,
상기 제 2 광반사부의 폭은 상기 제 3 광반사부의 폭보다 큰 것을 포함하는 광 신호 측정 모듈. - 제 1항에 있어서,
상기 수광부의 일 측면과 타 측면 사이의 거리 및 상기 제 2 광반사부의 일 측면과 타 측면 사이의 거리의 비율은 1 : 0.8 내지 1 : 8 인 것을 포함하는 광 신호 측정 모듈. - 제 1항에 있어서,
상기 수광부의 일 측면과 타 측면 사이의 거리 및 상기 제 3 광반사부의 일 측면과 타 측면 사이의 거리의 비율은 1 : 0.2 내지 1 : 7 인 것을 포함하는 광 신호 측정 모듈. - 제 1항에 있어서,
상기 커버 기판의 타면 상에 이격하여 배치되는 기판을 포함하고,
상기 발광부는 상기 기판 상에 배치되는 것을 포함하는 광 신호 측정 모듈. - 제 1항에 있어서,
상기 관통홀의 내부를 채우고, 상기 커버 기판의 일면 상에 배치되는 유기층을 더 포함하는 광 신호 측정 모듈. - 제 10항에 있어서,
상기 유기층은 상기 제 1 광반사부 및 상기 제 3 광반사부를 덮고,
상기 유기층은 투명한 물질을 포함하는 광 신호 측정 모듈. - 제 1항에 있어서,
상기 제 1 광반사부, 상기 제 2 광반사부, 및 상기 제 3 광반사부 중 적어도 하나의 광반사부의 두께는 각각 40㎚ 내지 100㎚인 것을 포함하는 광 신호 측정 모듈. - 제 1항에 있어서,
상기 수광부는 상기 커버 기판에 박막으로 배치된 광 다이오드인 것을 포함하는 광 신호 측정 모듈. - 일면 및 타면을 포함하고, 상기 일면 및 상기 타면을 관통하는 관통홀을 포함하는 커버 기판;
상기 관통홀의 내측면에 배치되는 제 1 광반사부;
상기 제 1 광반사부로부터 연장되어 상기 커버 기판의 타면 상에 배치되는 제 2 광반사부;
상기 제 1 광반사부로부터 연장되어 상기 커버 기판의 일면 상에 배치되는 제 3 광반사부;
상기 커버 기판의 타면 상에 직접 배치되는 수광부;
상기 커버 기판과 대향하여 배치되는 기판; 및
상기 커버 기판의 타면과 상기 기판 사이에 배치되고, 상기 관통홀의 폭보다 작은 폭의 발광부를 포함하는 광 신호 감지 장치. - 제 14항에 있어서,
상기 제 1 광반사부와 상기 제 2 광반사부는 예각의 각도로 경사지고,
상기 제 1 광반사부와 상기 제 3 광반사부는 둔각의 각도로 경사지는 것을 포함하는 광 신호 감지 장치. - 제 14항에 있어서,
상기 제 2 광반사부의 일단은 상기 제 1 광반사부와 접촉하고, 상기 제 2 광반사부의 상기 일단과 반대되는 타단은 상기 수광부와 이격하는 것을 포함하는 광 신호 감지 장치.
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| KR1020170003979A KR20180082738A (ko) | 2017-01-11 | 2017-01-11 | 광 신호 측정 모듈 및 이를 포함하는 광 신호 감지 장치 |
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| KR1020170003979A KR20180082738A (ko) | 2017-01-11 | 2017-01-11 | 광 신호 측정 모듈 및 이를 포함하는 광 신호 감지 장치 |
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Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2020111575A1 (en) * | 2018-11-26 | 2020-06-04 | Samsung Electronics Co., Ltd. | Biometric sensor module and electronic device including the same |
| KR20230065819A (ko) * | 2021-11-05 | 2023-05-12 | (주)파트론 | Ppg 센서 패키지 |
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2017
- 2017-01-11 KR KR1020170003979A patent/KR20180082738A/ko not_active Application Discontinuation
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