KR102375812B1 - Sensing apparatus with light-detecting sensor attached to cover-glass - Google Patents

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Abstract

본 발명은 광 신호를 이용하여 대상물의 상태를 파악하기 위한 감지장치에 관한 것으로, 구체적으로는 기판과 커버기판 사이에 발광부 및 수광부를 구비한 감지장치에 있어, 상기 발광부에서 조사된 광 신호가 보다 효과적으로 수광부에 의해 감지될 수 있도록 상기 수광부를 커버기판 상에 밀착 형성시키고, 나아가 상기 수광부가 요철구조를 이루도록 형성시킴으로써 광 신호가 보다 효과적으로 감지될 수 있게 한 것을 특징으로 하는 감지장치에 관한 것이다. The present invention relates to a sensing device for detecting the state of an object using an optical signal, and more particularly, to a sensing device having a light emitting unit and a light receiving unit between a substrate and a cover substrate, wherein the light signal irradiated from the light emitting unit It relates to a sensing device, characterized in that the light receiving unit is formed in close contact with the cover substrate so that the light receiving unit can be more effectively detected by the light receiving unit, and further, the light receiving unit is formed to form a concave-convex structure so that an optical signal can be detected more effectively. .

Description

요철구조의 수광부를 구비한 감지장치{Sensing apparatus with light-detecting sensor attached to cover-glass}Sensing apparatus with light-detecting sensor attached to cover-glass

본 발명은 광 신호를 이용하여 대상물의 상태를 파악하기 위한 감지장치에 관한 것으로, 구체적으로는 기판과 커버기판 사이에 발광부 및 수광부를 구비한 감지장치에 있어, 상기 발광부에서 조사된 광 신호가 보다 효과적으로 수광부에 의해 감지될 수 있도록 상기 수광부를 커버기판 상에 밀착 형성시키고, 나아가 상기 수광부가 요철구조를 이루도록 형성시킴으로써 광 신호가 보다 효과적으로 감지될 수 있게 한 것을 특징으로 하는 감지장치에 관한 것이다. The present invention relates to a sensing device for detecting the state of an object using an optical signal, and more particularly, to a sensing device having a light emitting unit and a light receiving unit between a substrate and a cover substrate, wherein the light signal irradiated from the light emitting unit It relates to a sensing device, characterized in that the light receiving unit is formed in close contact with the cover substrate so that the light receiving unit can be more effectively detected by the light receiving unit, and further, the light receiving unit is formed to form a concave-convex structure so that an optical signal can be detected more effectively. .

스마트 단말기, 휴대폰, 모니터, TV 등 여러 전자 장치의 터치 패널에 사용하는 센서에는 여러 가지 종류가 있으며, 최근에는 빛을 발생하는 발광부와 빛을 감지하는 수광부를 포함하는 광센서를 이용하여 여러 기능을 구현하고 있다.There are various types of sensors used in touch panels of various electronic devices such as smart terminals, mobile phones, monitors, and TVs. is implementing

특히 포토다이오드의 경우, 빛에너지를 수신하면 이를 전기에너지로 변환하게 되어, 전기에너지를 빛에너지로 전환하는 발광다이오드와 반대의 기능을 수행한다. 포토다이오드는 응답속도가 빠르고, 감도 파장이 넓으며, 광전류의 직진성이 양호하다는 특징이 있어, 전자제품 소자에 폭넓게 사용하려는 연구가 꾸준하게 진행되고 있다.In particular, in the case of a photodiode, when light energy is received, it is converted into electric energy, and thus performs the opposite function to that of a light emitting diode that converts electric energy into light energy. Photodiodes are characterized by a fast response speed, a wide sensitivity wavelength, and good directivity of photocurrent.

그런데 종래 포토다이오드 및 발광다이오드의 경우, 벌크 형태로 기판 상에 형성하게 되며, 포토다이오드 또는 발광다이오드를 기판상에 실장(mounting)한 뒤 커버층을 조립하게 된다. 이 경우, 발광다이오드 또는 포토다이오드는 기판상에 형성되므로, 커버기판 위의 대상물과의 센싱 거리가 멀어, 발광다이오드의 강도(intensity) 및 포토다이오드의 감도(sensitivity)가 감소하였으며, 발광다이오드의 강도와 포토다이오드의 감도를 향상시키기 위하여 전력을 과도하게 사용하여야 하는 문제점이 존재하고 있었다.However, in the case of conventional photodiodes and light emitting diodes, they are formed on a substrate in a bulk form, and a cover layer is assembled after the photodiode or light emitting diode is mounted on the substrate. In this case, since the light emitting diode or the photodiode is formed on the substrate, the sensing distance from the object on the cover substrate is long, the intensity of the light emitting diode and the sensitivity of the photodiode are reduced, and the intensity of the light emitting diode In order to improve the sensitivity of the photodiode and the photodiode, there is a problem in that power must be used excessively.

한국공개특허 10-2015-0083000(2015.07.16.공개)Korean Patent Laid-Open Patent No. 10-2015-0083000 (published on July 16, 2015)

본 발명은 상술한 바와 같이 기존의 포토다이오드 또는 발광다이오드가 기판 상에 위치함으로써 크로스토크(cross talk)가 많이 발생하는 문제점, 과도한 전력을 소모하게 되는 문제점을 해결하기 위한 것으로, 수광부를 커버기판 상에 직접 형성하여 센싱 거리를 짧게 함으로써 크로스토크를 줄이고, 결과적으로 신호 대비 잡음 비율을 개선시킨 감지장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.As described above, the present invention is to solve a problem in which a photodiode or a light emitting diode is placed on a substrate, which causes a lot of crosstalk, and consumes excessive power. An object of the present invention is to provide a sensing device in which crosstalk is reduced by forming directly on the surface to shorten the sensing distance, and consequently the signal-to-noise ratio is improved.

또한, 본 발명은 수광부의 광 감지도를 더 높이고자 수광부가 요철구조를 이루도록 형성시킴으로써 빛을 감지하는 영역, 즉 수광영역을 극대화 시켜 수신되는 빛을 더 효율적으로 감지할 수 있게 하는 것을 목적으로 한다.In addition, in order to further increase the light sensitivity of the light receiving unit, the present invention maximizes the light sensing area, that is, the light receiving area, by forming the light receiving unit to form a concave-convex structure so that the received light can be detected more efficiently. .

본 발명이 이루고자 하는 기술적 과제는 이상에서 언급한 기술적 과제로 제한되지 않으며, 이하에서 설명할 내용으로부터 통상의 기술자에게 자명한 범위 내에서 다양한 기술적 과제가 포함될 수 있다.The technical problems to be achieved by the present invention are not limited to the technical problems mentioned above, and various technical problems may be included within the range obvious to those skilled in the art from the content to be described below.

위와 같은 문제점을 해결하기 위하여, 본 발명에 따른 감지장치는 기판; 상기 기판 상에 형성되는 커버기판; 상기 기판 및 커버기판 사이의 공간에 구비되는 것으로서 상기 커버기판의 상면에 존재하는 대상물에 빛을 조사하는 발광부; 상기 커버기판 상에 형성되고, 대상물에 의해 반사되는 광 신호를 수신하는 수광부; 를 포함하되, 상기 수광부는 요철구조를 포함하는 것을 특징으로 할 수 있다.In order to solve the above problems, the sensing device according to the present invention includes a substrate; a cover substrate formed on the substrate; a light emitting unit provided in a space between the substrate and the cover substrate and irradiating light to an object existing on the upper surface of the cover substrate; a light receiving unit formed on the cover substrate and receiving an optical signal reflected by an object; Including, but the light receiving unit may be characterized in that it includes a concave-convex structure.

또한, 상기 감지장치에 있어서 상기 수광부는 박막 형태로 상기 커버기판 상에 밀착하여 형성되는 것일 수 있다.In addition, in the sensing device, the light receiving part may be formed in a thin film form in close contact with the cover substrate.

또한 이 때, 상기 수광부와 접하는 커버기판의 영역은 상기 수광부의 요철구조와 상응하는 요철구조를 포함하는 것을 특징으로 할 수 있다.In addition, at this time, the region of the cover substrate in contact with the light receiving unit may be characterized in that it includes a concave-convex structure corresponding to the concave-convex structure of the light receiving unit.

또한, 상기 감지장치에 있어서 상기 요철구조의 마루 또는 골의 높이는 5um 내지 50um 인 것을 특징으로 할 수 있으며, 나아가 상기 요철구조의 마루 또는 골은 5um 내지 50um 간격으로 형성될 수 있다.In addition, in the sensing device, the height of the crest or trough of the concave-convex structure may be 5 um to 50 um, and further, the crest or trough of the concave-convex structure may be formed at intervals of 5 um to 50 um.

또한, 상기 감지장치는 상기 기판과 상기 커버기판 사이에 위치하여, 상기 발광부가 배치될 수 있는 공간을 형성하는 격벽;을 더 포함할 수 있다.The sensing device may further include a barrier rib positioned between the substrate and the cover substrate to form a space in which the light emitting unit can be disposed.

이 때, 상기 수광부의 일면은 상기 격벽의 상면에 접하고, 상기 수광부의 이면은 상기 커버기판의 하면에 접하는 것을 특징으로 할 수도 있다.In this case, one surface of the light receiving part may be in contact with the upper surface of the barrier rib, and the rear surface of the light receiving part may be in contact with the lower surface of the cover substrate.

또한, 상기 감지장치에 있어서 상기 수광부는, 진공증착법, 스퍼터링, CVD, 인쇄공법 중 적어도 하나의 방법을 이용하여 상기 커버기판 상에 밀착하여 형성되는 것을 특징으로 할 수 있다.In addition, in the sensing device, the light receiving unit may be formed in close contact with the cover substrate by using at least one of a vacuum deposition method, sputtering, CVD, and a printing method.

또한, 상기 감지장치에 있어서, 상기 발광부는, 발광 다이오드(LED), 유기 발광 다이오드(OLED), 적외선 발광 다이오드(Infrared Emitting Diode), 레이저 다이오드(Laser Diode) 중 적어도 어느 하나를 포함할 수 있다.Also, in the sensing device, the light emitting unit may include at least one of a light emitting diode (LED), an organic light emitting diode (OLED), an infrared light emitting diode (Infrared Emitting Diode), and a laser diode (Laser Diode).

또한, 상기 감지장치에 있어서 상기 수광부는, 광 다이오드(Photodiode), 광 전자 증배관, 광 트랜지스터(Phototransistor) 중 적어도 어느 하나를 포함할 수 있다.In addition, in the sensing device, the light receiving unit may include at least one of a photodiode, a photomultiplier tube, and a phototransistor.

한편, 본 발명의 또 다른 측면에 따른 심박센서는 기판; 상기 기판 상에 형성되는 커버기판; 상기 기판 및 커버기판 사이의 공간에 구비되는 것으로서 상기 커버기판의 상면에 존재하는 대상물에 빛을 조사하는 발광부; 상기 커버기판 상에 형성되고, 대상물에 의해 반사되는 광 신호를 수신하는 수광부; 를 포함하되, 상기 수광부는 요철구조를 포함하는 것을 특징으로 할 수 있다.On the other hand, the heart rate sensor according to another aspect of the present invention is a substrate; a cover substrate formed on the substrate; a light emitting unit provided in a space between the substrate and the cover substrate and irradiating light to an object existing on the upper surface of the cover substrate; a light receiving unit formed on the cover substrate and receiving an optical signal reflected by an object; Including, but the light receiving unit may be characterized in that it includes a concave-convex structure.

종래의 포토다이오드 또는 발광다이오드가 기판 상에 위치함으로써 크로스토크가 많이 발생하는 문제, 과도한 전력을 소모하던 문제가 존재하였으나 본 발명에 따른 감지장치는 수광부를 커버기판 상에 직접 형성시켜 센싱 거리를 짧게 하고 이에 따라 발광부의 강도 및 수광부의 감도를 개선시킬 수 있는 효과가 있다.Conventional photodiodes or light emitting diodes are located on the substrate, so there is a problem that a lot of crosstalk occurs and a problem of excessive power consumption. Accordingly, there is an effect of improving the intensity of the light emitting unit and the sensitivity of the light receiving unit.

또한 본 발명에 따른 감지장치는 수광부를 요철구조로 형성시킴으로써 빛을 수신하는 영역의 면적을 극대화 하여 빛을 효과적으로 수신할 수 있게 되는 효과가 있다. In addition, the sensing device according to the present invention has the effect of effectively receiving the light by maximizing the area of the light receiving area by forming the light receiving part in the concave-convex structure.

또한 본 발명에 따른 감지장치는, 종래의 센서와 동일한 구동전압으로 센싱 신호를 증가시킬 수 있으므로 낮은 구동전압만으로도 기존과 동일한 성능을 구현할 수 있게 되어 효율적인 감지장치를 구현할 수 있게 된다.In addition, since the sensing device according to the present invention can increase the sensing signal with the same driving voltage as that of the conventional sensor, it is possible to realize the same performance as the existing one with a low driving voltage, thereby realizing an efficient sensing device.

또한 본 발명에 따른 감지장치는, 커버기판 위의 손가락/손바닥/신체의 혈관에 의해 반사된 빛을 수광부가 센싱하여 심박을 측정하는 심박센서(PPG sensor; photo-plethysmography sensor)로도 응용될 수 있다.In addition, the sensing device according to the present invention may be applied as a photo-plethysmography sensor (PPG sensor) that measures the heart rate by sensing the light reflected by the blood vessels of the finger/palm/body on the cover substrate. .

도 1은 종래의 발광부와 수광부가 벌크 형태로 형성되어 있던 감지장치를 도시한 것이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 감지장치를 도시한 것이다.
도 3은 격벽의 형성 모양에 따른 또 다른 구조의 감지장치를 도시한 것이다.
도 4는 요철구조의 수광부와 커버기판의 중첩영역을 확대하여 나타낸 것이다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 감지장치의 수광부가 포함하는 복수의 층이 커버기판과 평행하게 적층되는 구성을 나타내는 예시도이다.
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 감지장치의 수광부가 포함하는 복수의 층이 커버기판과 수직으로 적층되는 구성을 나타내는 예시도이다.1 shows a conventional sensing device in which a light emitting unit and a light receiving unit are formed in a bulk form.
2 shows a sensing device according to an embodiment of the present invention.
3 shows a sensing device having another structure according to the shape of the partition wall.
4 is an enlarged view of an overlapping area of a light receiving unit having a concave-convex structure and a cover substrate.
5 is an exemplary diagram illustrating a configuration in which a plurality of layers included in a light receiving unit of a sensing device according to an embodiment of the present invention are stacked in parallel with a cover substrate.
6 is an exemplary diagram illustrating a configuration in which a plurality of layers included in a light receiving unit of a sensing device according to an embodiment of the present invention are vertically stacked with a cover substrate.

본 발명의 목적과 기술적 구성 및 그에 따른 작용 효과에 관한 자세한 사항은 본 발명의 명세서에 첨부된 도면에 의거한 이하의 상세한 설명에 의해 보다 명확하게 이해될 것이다. 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 따른 실시예를 상세하게 설명한다.The purpose and technical configuration of the present invention, and details regarding the operational effects thereof will be more clearly understood by the following detailed description based on the accompanying drawings in the specification of the present invention. An embodiment according to the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

본 명세서에서 개시되는 실시예들은 본 발명의 범위를 한정하는 것으로 해석되거나 이용되지 않아야 할 것이다. 이 분야의 통상의 기술자에게 본 명세서의 실시예를 포함한 설명은 다양한 응용을 갖는다는 것이 당연하다. 따라서, 본 발명의 상세한 설명에 기재된 임의의 실시예들은 본 발명을 보다 잘 설명하기 위한 예시적인 것이며 본 발명의 범위가 실시예들로 한정되는 것을 의도하지 않는다.The embodiments disclosed herein should not be construed or used as limiting the scope of the present invention. It is natural for those skilled in the art that the description including the embodiments of the present specification will have various applications. Accordingly, any embodiments described in the detailed description of the present invention are illustrative for better describing the present invention and are not intended to limit the scope of the present invention to the embodiments.

도면에 표시되고 아래에 설명되는 기능 용어들은 가능한 표현의 예들일 뿐이다. 다른 실시예들에서는 상세한 설명의 사상 및 범위를 벗어나지 않는 범위에서 다른 용어들이 사용될 수 있다. The functional terms indicated in the drawings and described below are merely examples of possible representations. In other embodiments, other terms may be used without departing from the spirit and scope of the detailed description.

또한, 어떤 구성요소들을 포함한다는 표현은 “개방형”의 표현으로서 해당 구성요소들이 존재하는 것을 단순히 지칭할 뿐이며, 추가적인 구성요소들을 배제하는 것으로 이해되어서는 안 된다.In addition, the expression that includes certain components is an expression of “open type” and merely refers to the existence of the corresponding components, and should not be construed as excluding additional components.

나아가 어떤 구성요소가 다른 구성요소에 “연결되어” 있다거나 “접촉되어” 있다고 언급될 때에는, 그 다른 구성요소에 직접적으로 연결 또는 접촉되어 있을 수도 있지만, 중간에 다른 구성요소가 존재할 수도 있다고 이해되어야 한다. Furthermore, when it is said that a component is “connected” or “contacted” to another component, it may be directly connected or in contact with the other component, but it should be understood that another component may exist in the middle. do.

또한 층이나 막 등의 부분이 다른 부분 “위에” 또는 “아래에” 있다고 할 때, 이는 다른 부분 “바로 위에” 또는 “바로 아래에” 있는 경우뿐만 아니라 그 중간에 또 다른 부분이 있는 경우도 포함하며, 반대로 어떤 부분이 다른 부분의 “바로 위에” 또는 “바로 아래에”있다고 할 때에는 중간에 다른 부분이 없는 것을 뜻한다.Also, when a part, such as a layer or membrane, is “above” or “below” another part, this includes not only cases where it is “directly above” or “directly below” another part, but also the case where there is another part in between. Conversely, when a part is said to be “right above” or “just below” another part, it means that there is no other part in the middle.

또한 제1, 제2 등의 용어는 다양한 구성요소들을 설명하는데 사용될 수 있지만, 구성요소들은 상기 용어들에 의해 한정되어서는 아니되며, 상기 용어들은 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하는 목적으로만 사용된다.Also, terms such as first and second may be used to describe various components, but the components are not limited by the above terms, and the terms are used for the purpose of distinguishing one component from other components. only used

도 1은 종래의 발광부와 수광부가 벌크 형태로 형성되는 감지장치를 나타낸 것이다.1 shows a conventional sensing device in which a light emitting unit and a light receiving unit are formed in a bulk form.

도 1을 참조하면, 종래의 감지장치는 벌크 형태의 발광부와 수광부를 PCB 기판에 실장(mounting)한 뒤에 커버기판을 씌워 조립하는 형태로 구현되었다. 한편, 일반적으로 감지장치를 제조하는 공정상 PCB기판과 커버기판 사이에 공간이 발생하는데, 도 1에 나타난 것과 같이 발광부(130) 또는 수광부(140)와 커버기판(120) 사이의 간격(Air gap; 142)이 존재하게 된다. 그러나 이러한 간격은 발광부로부터 조사된 빛이 수광부에 이르기까지의 경로, 즉 센싱 거리의 증가로 이어져 감지장치의 정확도를 감소시킴과 동시에 감지장치의 구동 전력도 많이 소모하게 되는 문제점들을 야기한다. Referring to FIG. 1 , the conventional sensing device is implemented in the form of mounting a bulk-type light emitting unit and a light receiving unit on a PCB substrate and then covering the cover substrate to assemble. On the other hand, in general, a space is generated between the PCB substrate and the cover substrate in the process of manufacturing the sensing device. gap; 142) will exist. However, such an interval leads to an increase in the path of the light irradiated from the light emitting unit to the light receiving unit, that is, the sensing distance, thereby reducing the accuracy of the sensing device and consuming a lot of driving power of the sensing device.

특히, 발광부로부터 조사된 빛은 여러 경로를 통해 수광부에 도달할 수 있는데, 위와 같이 PCB 기판과 커버기판 사이에 간격이 존재하는 경우, 상기 커버기판 상에 반사된 빛이 수광부에 도달할 수도 있게 된다. 그러나 이러한 경로를 따라 수광부에 도달한 빛은 소위 크로스토크라 일컬어지는 잡음신호(도 1의 점선 화살표)에 해당하는 것으로, 대상물에 반사된 뒤 수광부에 도달한 빛과 달리 감지시 배제되어야 할 신호에 해당한다. In particular, the light irradiated from the light emitting unit can reach the light receiving unit through several paths. do. However, the light reaching the light receiving unit along this path corresponds to a noise signal (dotted arrow in Fig. 1) called crosstalk. corresponds to

본 발명은 이와 같이 기판과 커버기판 사이 존재하는 간격에 의해 발생되는 크로스토크를 줄이기 위한 것으로서, 이하 도 2를 참조하여 상세히 살펴보기로 한다. The present invention is to reduce crosstalk caused by the gap between the substrate and the cover substrate as described above, and will be described in detail with reference to FIG. 2 .

도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 감지장치를 나타내는 구성도이다.2 is a block diagram showing a sensing device according to an embodiment of the present invention.

도 2를 참조하면 본 발명에 따른 감지장치는, 기판(210), 커버기판(220), 발광부(230), 수광부(240)를 포함할 수 있다.Referring to FIG. 2 , the sensing device according to the present invention may include a substrate 210 , a cover substrate 220 , a light emitting unit 230 , and a light receiving unit 240 .

기판(210)은 종래에 벌크 형태의 발광부와 수광부를 실장하였으나, 본 발명에서의 기판(210)은 수광부가 커버기판 하면에 밀착하여 형성되므로, 수광부를 제외한 다른 반도체 부품들을 기판 상에 실장 할 수 있는 장점이 있다.The substrate 210 has conventionally mounted the light-emitting unit and the light-receiving unit in a bulk form. However, in the present invention, since the light-receiving unit is formed in close contact with the lower surface of the cover substrate, semiconductor components other than the light-receiving unit are mounted on the substrate. There are advantages that can be

이 때, 수광부는 바람직하게는 커버 기판에 밀착하여 형성될 수 있으며, 그 중에서도 특히 커버기판의 상면 또는 하면에 밀착하여 형성될 수 있다.In this case, the light receiving unit may be preferably formed in close contact with the cover substrate, and in particular, may be formed in close contact with the upper or lower surface of the cover substrate.

이 때, 기판(210)은 배선을 변경할 수 있는 전기 회로가 편성되어 있는 판으로, 절연기판 표면에 도체 패턴을 형성할 수 있는 절연 재료로 만들어진, 프린트, 배선판 및 절연기판을 모두 포함할 수 있다. In this case, the substrate 210 is a plate on which an electric circuit capable of changing wiring is formed, and may include all of a printed circuit board, a wiring board, and an insulating substrate made of an insulating material capable of forming a conductor pattern on the surface of the insulating substrate. .

상기 기판은 리지드(rigid)하거나 또는 플렉서블(flexible)할 수 있다. 예를 들어, 상기 기판은 유리 또는 플라스틱을 포함할 수 있다. 자세하게, 상기 기판은 소다라임유리(soda lime glass) 또는 알루미노실리케이트유리 등의 화학 강화/반강화유리를 포함하거나, 폴리이미드(Polyimide, PI), 폴리에틸렌 테레프탈레이트(polyethylene terephthalate, PET), 프로필렌 글리콜(propylene glycol, PPG) 폴리 카보네이트(PC) 등의 강화 혹은 연성 플라스틱을 포함하거나 사파이어를 포함할 수 있다. The substrate may be rigid or flexible. For example, the substrate may include glass or plastic. In detail, the substrate includes chemically strengthened/semi-tempered glass such as soda lime glass or aluminosilicate glass, or polyimide (PI), polyethylene terephthalate (PET), propylene glycol. (propylene glycol, PPG) Reinforced or soft plastic such as polycarbonate (PC) may be included, or sapphire may be included.

또한, 상기 기판은 광등방성 필름을 포함할 수 있다. 일례로, 상기 기판(210)은 COC(Cyclic Olefin Copolymer), COP(Cyclic Olefin Polymer), 광등방 폴리카보네이트(polycarbonate, PC) 또는 광등방 폴리메틸메타크릴레이트(PMMA) 등을 포함할 수 있다.In addition, the substrate may include a photoisotropic film. For example, the substrate 210 may include cyclic olefin copolymer (COC), cyclic olefin polymer (COP), photoisotropic polycarbonate (PC), or photoisotropic polymethyl methacrylate (PMMA).

사파이어는 유전율 등 전기 특성이 매우 뛰어나 터치 반응 속도를 획기적으로 올릴수 있을 뿐 아니라 호버링(Hovering) 등 공간 터치를 쉽게 구현 할 수 있고 표면 강도가 높아 커버 기판으로도 적용 가능한 물질이다. 여기서, 호버링이란 디스플레이에서 약간 떨어진 거리에서도 좌표를 인식하는 기술을 의미한다.Sapphire has excellent electrical properties such as dielectric constant, so it can dramatically increase the touch response speed, and it can easily implement spatial touch such as hovering, and has high surface strength, so it can be applied as a cover substrate. Here, hovering refers to a technique for recognizing coordinates even at a distance slightly away from the display.

또한, 상기 기판(210)은 부분적으로 곡면을 가지면서 휘어질 수 있다. 즉, 기판은 부분적으로는 평면을 가지고, 부분적으로는 곡면을 가지면서 휘어질 수 있다. 자세하게, 상기 기판(210)의 끝단이 곡면을 가지면서 휘어지거나 Random한 곡률을 포함한 표면을 가지며 휘어지거나 구부러질 수 있다. In addition, the substrate 210 may be bent while having a partially curved surface. That is, the substrate may be bent while partially having a flat surface and partially having a curved surface. In detail, the tip of the substrate 210 may be curved while having a curved surface, or may have a surface including a random curvature and may be curved or bent.

또한, 상기 기판은 유연한 특성을 가지는 플렉서블(flexible) 기판일 수 있다. In addition, the substrate may be a flexible substrate having a flexible characteristic.

또한, 상기 기판은 커브드(curved) 또는 벤디드(bended) 기판일 수 있다. 즉, 상기 기판을 포함하는 터치 윈도우도 플렉서블, 커브드 또는 벤디드 특성을 가지도록 형성될 수 있다. 이로 인해, 실시예에 따른 터치 윈도우는 휴대가 용이하며, 다양한 디자인으로 변경이 가능할 수 있다.Also, the substrate may be a curved or bent substrate. That is, the touch window including the substrate may also be formed to have flexible, curved, or bent characteristics. For this reason, the touch window according to the embodiment is easy to carry and can be changed into various designs.

바람직한 실시예로서, 본 발명의 기판은 PCB(인쇄 회로 기판; printed circuit board) 또는 세라믹 기판으로 이루어질 수 있다.As a preferred embodiment, the substrate of the present invention may be made of a printed circuit board (PCB) or a ceramic substrate.

이 때, PCB 기판은 회로 설계를 근거로 회로부품을 접속하는 전기배선을 배선 도형으로 표현하며, 절연물 상에 전기도체를 재현할 수 있다. 또한 전기부품을 탑재하고 이들을 회로적으로 연결하는 배선을 형성할 수 있으며, 부품의 전기적 연결기능 외의 부품들을 기계적으로 고정시켜줄 수 있다.At this time, the PCB board expresses the electrical wiring connecting the circuit parts based on the circuit design as a wiring diagram, and the electrical conductor can be reproduced on the insulator. In addition, it is possible to mount electrical components and form wiring connecting them in a circuit, and mechanically fix components other than the electrical connection function of the components.

커버기판(220)은 기판 상에 형성되며, 사용자의 터치 신호 또는 심박 신호 등 여러 입력 신호들을 입력받을 수 있다. 이러한 커버기판(220)은 기판(210) 상에 바로 형성될 수도 있으나, 기판(210) 상에 형성되는 별도의 격벽(250)에 의해 지지되어 고정될 수도 있다. 이 때, 격벽(250)은 본질적으로 발광부(230)에 의해 조사되는 빛이 곧장 수광부로(240)로 도달하는 것을 차단하기 위한 것이나, 또 다른 용도로서 격벽(250)은 상기 기판과 상기 커버기판 사이에 위치하여 상기 발광부 또는 상기 수광부가 배치될 수 있는 공간을 형성할 수도 있다.The cover substrate 220 is formed on the substrate, and may receive various input signals such as a user's touch signal or a heartbeat signal. The cover substrate 220 may be directly formed on the substrate 210 , or may be supported and fixed by a separate barrier rib 250 formed on the substrate 210 . At this time, the barrier rib 250 is essentially to block the light irradiated by the light emitting unit 230 from directly reaching the light receiving unit 240 , but as another use, the barrier rib 250 is formed between the substrate and the cover. It may be positioned between the substrates to form a space in which the light emitting unit or the light receiving unit may be disposed.

도 2와 도 3은 격벽의 형성 모양에 따라 구별되는 감지장치의 모습을 도시한 것이다. 도 2는 기판(210) 상에 격벽이 일정 간격을 두어 형성되고, 상기 격벽(250)과 커버기판(220) 사이에 수광부(240)가 밀착되어 형성된 모습을 나타낸 것이다. 또한 도 3은 기판(210) 상에 격벽이 일정 간격을 두어 형성되되, 상기 수광부(240)는 격벽(250)과 접하지 않은 채 커버기판(220)에만 접하도록 형성된 모습을 나타낸 것이다. 이렇듯 격벽(250)은 본질적으로 발광부(230)로부터 조사되는 빛이 직접 수광부(240)로 입사되는 것을 방지하는 역할 및 상기 기판(210)과 커버기판(220) 사이를 지지하는 역할을 하며, 그 형성 구조에 따라 다양한 구조의 감지장치가 구현될 수 있음을 이해해야 할 것이다. 한편, 도 3에 따른 구조의 경우 격벽(250)과 커버기판(220) 사이에 더미(270)가 더 형성될 수 있다. 2 and 3 show the appearance of a sensing device that is distinguished according to the shape of the partition wall. FIG. 2 shows a state in which barrier ribs are formed on the substrate 210 at regular intervals, and the light receiving unit 240 is formed in close contact between the barrier rib 250 and the cover substrate 220 . Also, FIG. 3 shows a state in which barrier ribs are formed on the substrate 210 at regular intervals, and the light receiving unit 240 is formed to contact only the cover substrate 220 without contacting the barrier rib 250 . As such, the barrier rib 250 essentially prevents the light irradiated from the light emitting unit 230 from being directly incident on the light receiving unit 240 and serves to support between the substrate 210 and the cover substrate 220, It should be understood that the sensing device of various structures may be implemented according to the formation structure thereof. Meanwhile, in the case of the structure shown in FIG. 3 , a dummy 270 may be further formed between the partition wall 250 and the cover substrate 220 .

한편 발광부(230)는 기본적으로 모든 방향으로 빛을 조사하는 기능을 하며, 이렇게 조사된 빛은 커버기판 상에 존재하는 대상물에 의해 반사된다. 이 때, 발광부는 발광 다이오드(LED), 유기 발광 다이오드(OLED), 적외선 발광 다이오드(Infrared Emitting Diode), 레이저 다이오드(Laser Diode) 중 적어도 하나를 포함하는 것을 특징으로 한다.Meanwhile, the light emitting unit 230 basically functions to irradiate light in all directions, and the irradiated light is reflected by an object existing on the cover substrate. In this case, the light emitting unit is characterized in that it includes at least one of a light emitting diode (LED), an organic light emitting diode (OLED), an infrared light emitting diode (Infrared Emitting Diode), and a laser diode (Laser Diode).

또한, 발광부(230)는 감지장치가 포함하는 전자 장치로부터 전력을 공급받아, 받은 에너지를 특정 파장의 빛으로 방출하며, 나아가 상기 발광부(230)는 조사하는 광 신호의 파장을 필요에 따라 변경하기 위하여 다양한 재료를 사용할 수 있다.In addition, the light emitting unit 230 receives power from the electronic device included in the sensing device and emits the received energy as light of a specific wavelength, and further, the light emitting unit 230 adjusts the wavelength of the light signal to be irradiated as needed. A variety of materials can be used to modify it.

수광부(240)는 발광부(230)가 조사하는 광 신호가 상기 커버기판(220) 상의 대상물에 흡수 또는 반사되는 경우, 상기 흡수 또는 반사된 광 신호를 수신하고 광전류 신호를 생성한다. 이 때, 수광부(240)는 광 다이오드(Photodiode), 광 전자 증배관, 광 트랜지스터(Phototransistor) 중 적어도 하나로 구현된다.When the light signal emitted by the light emitting unit 230 is absorbed or reflected by an object on the cover substrate 220 , the light receiving unit 240 receives the absorbed or reflected light signal and generates a photocurrent signal. In this case, the light receiving unit 240 is implemented as at least one of a photodiode, a photomultiplier tube, and a phototransistor.

특히, 수광부(240)는 광 다이오드(Photodiode)로 이루어지는 것이 바람직하다. 광 다이오드는 PN 또는 PIN 구조로 이루어져 있으며, 충분한 에너지의 빛이 다이오드를 타격하면, 이동전자와 양의 전하 정공이 생겨 전자가 활동하게 된다. In particular, the light receiving unit 240 is preferably formed of a photodiode. A photodiode has a PN or PIN structure, and when light of sufficient energy strikes the diode, mobile electrons and positively charged holes are created to activate the electrons.

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.At this time, the PN structure is composed of a p-n junction, and when exposed to electromagnetic radiation of an appropriate frequency, an excess charge carrier is generated as a result of photoconductivity, and the carrier wave crosses the p-n junction to generate a photocurrent. In addition, in the case of the PIN structure, a layer of intrinsic (i-type) semiconductor is bonded between the p-region and the n-region, and a device having optimal frequency response characteristics can be manufactured by adjusting the thickness of the i-region.

본 발명의 수광부(240)는, 커버기판 상에 밀착하여 형성되는 것을 특징으로 한다. 이 때, 수광부(240)는 박막 형태로 커버기판 상에 밀착하여 형성될 수 있다. 수광부(240)가 커버기판(220)의 하면에 형성되는 일 실시예로서, 상기 수광부(240)는 페이스트 상태의 물질을 소성 공정에 의해 소결시키는 방식으로 커버기판(220)의 하면에 형성시킬 수 있다. The light receiving unit 240 of the present invention is characterized in that it is formed in close contact with the cover substrate. In this case, the light receiving unit 240 may be formed in a thin film form in close contact with the cover substrate. In an embodiment in which the light receiving unit 240 is formed on the lower surface of the cover substrate 220, the light receiving unit 240 may be formed on the lower surface of the cover substrate 220 by sintering a material in a paste state by a firing process. there is.

더 구체적으로, 상기 수광부는 진공증착법, CVD, 인쇄공법 중 적어도 하나의 방법을 이용하여 상기 커버기판 상에 밀착하여 형성될 수 있다. 이와 같이 진공 증착이나 패터닝 등을 이용하여 커버기판 상에 매우 얇은 피박인 박막을 형성하는 경우 커버기판과 기판 사이의 간격을 최소화할 수 있으며 센서를 포함하는 전자 장치 자체의 두께를 얇게 하며 무게를 가볍게 만들 수 있는 장점이 있다.More specifically, the light receiving part may be formed in close contact with the cover substrate by using at least one of a vacuum deposition method, a CVD method, and a printing method. In this way, when a very thin thin film is formed on the cover substrate using vacuum deposition or patterning, the gap between the cover substrate and the substrate can be minimized, and the thickness of the electronic device including the sensor itself is thin and the weight is light. There are advantages to making it.

수광부(240)가 커버기판(220)의 하면에 밀착하여 형성되는 경우, 종래의 센서(도 1 참조)와 다르게 커버기판 위의 대상물과의 센싱 거리(도 2 참조)가 가까워지므로, 수광부(240)의 감도(sensitivity)가 증가할 수 있다. 또한, 종래의 감지장치와 동일한 구동전압으로 감지 효율을 높일 수 있으므로 낮은 구동전압으로 기존과 동일한 성능을 구현할 수 있게 되는 효과가 있다.When the light receiving unit 240 is formed in close contact with the lower surface of the cover substrate 220, unlike a conventional sensor (refer to FIG. 1), the sensing distance (refer to FIG. 2) to the object on the cover substrate is closer, so the light receiving unit 240 ) may increase the sensitivity. In addition, since the detection efficiency can be increased with the same driving voltage as that of the conventional sensing device, the same performance can be realized with a low driving voltage.

한편, 본 발명에 따른 수광부(240)는 도 2 또는 도 3에서도 볼 수 있듯 전체 또는 일부 영역이 요철구조(A 참조)로 이루어질 수 있다. Meanwhile, the light receiving unit 240 according to the present invention may have an uneven structure (see A) in whole or in part as shown in FIG. 2 or FIG. 3 .

요철구조란 오목구조와 볼록구조가 반복적으로 나타나는 구조를 통칭하는 것으로, 상기 수광부(240)는 복수의 마루 및 골을 포함하는 요철구조로 형성될 수 있다. 이렇듯 수광부(240)를 요철구조로 형성하는 경우 빛을 수신하는 영역, 즉 수광영역의 면적을 극대화 할 수 있어 감도를 높일 수 있는 효과가 있다. 예를 들어 도 2의 수광부(240)가 단순 평면구조인 경우를 가정해 볼 때, 평면구조의 수광영역에 비해 요철구조의 수광영역 면적이 더 넓음은 자명하며, 나아가 상기 커버기판(220) 상 대상물에 반사된 빛의 입사각이 수직이거나 수직에 가까울 가능성이 높아지는 등 반사광을 더 효율적으로 수신할 수 있다. The concave-convex structure is a generic term for a structure in which a concave structure and a convex structure appear repeatedly. The light receiving unit 240 may be formed as a concave-convex structure including a plurality of ridges and valleys. In this way, when the light receiving unit 240 is formed in a concave-convex structure, it is possible to maximize the area of the light receiving area, that is, the light receiving area, thereby increasing the sensitivity. For example, assuming that the light receiving unit 240 of FIG. 2 has a simple planar structure, it is obvious that the light receiving area of the concave-convex structure is wider than the light receiving area of the planar structure, and furthermore, on the cover substrate 220 The reflected light can be received more efficiently, such as increasing the probability that the incident angle of the light reflected on the object is vertical or close to vertical.

도 4는 상기 수광부(240)의 요철구조 및 이에 접해 있는 커버기판(220)의 모습을 확대하여 도시한 것이다.4 is an enlarged view of the concave-convex structure of the light receiving unit 240 and the cover substrate 220 in contact therewith.

도 4에 따르면 수광부(240)는 마루 및 골을 포함하는 요철구조로 형성될 수 있는데, 이 때 상기 요철구조는 수광부가 빛을 수신하는 전체영역 또는 일부영역에 형성될 수 있다. According to FIG. 4 , the light receiving unit 240 may be formed in a concave-convex structure including ridges and valleys. In this case, the concave-convex structure may be formed in the entire area or a partial area in which the light receiving unit receives light.

또한, 상기 수광부(240)와 접하는 커버기판(220) 역시 수광부(240)의 요철구조와 상응하도록 요철구조로 형성될 수 있다. In addition, the cover substrate 220 in contact with the light receiving unit 240 may also be formed in a concave-convex structure to correspond to the concave-convex structure of the light receiving unit 240 .

상기 요철구조는 바람직하게는 마루 또는 골의 높이가 5um 내지 50um 가 되도록 형성될 수 있으며, 나아가 상기 마루 또는 골이 5um 내지 50um 간격으로 반복적으로 나타나도록 형성될 수도 있다. The concave-convex structure may be formed such that the height of the peaks or valleys is preferably 5um to 50um, and further, the peaks or valleys may be formed to repeatedly appear at intervals of 5um to 50um.

한편, 상기 수광부(240)는 다음과 같은 공정과정을 거쳐 커버기판(220)상에 형성될 수 있다.Meanwhile, the light receiving unit 240 may be formed on the cover substrate 220 through the following process.

첫 번째로, 상기 커버기판(220)의 일부 영역에 요철구조를 형성시킨다. 이 때 글래스 포밍(Glass Forming) 공법이 활용될 수 있다. 두 번째로, 상기 요철구조가 형성된 커버기판(220) 상에 박막의 수광부(240)를 증착시킨다. 증착 방법은 앞서 언급한 것과 같이 진공증착법, CVD, 인쇄공법 등의 다양한 공법이 활용될 수 있으나 바람직하게는 진공증착법을 활용한다. 한편, 증착 이후 에칭 및 패터닝 과정, 그리고 재차 증착하는 등의 과정을 거쳐 최종적으로 요철구조의 수광부(240) 및 이에 접해 있는 커버기판(220)을 완성하게 된다.First, a concave-convex structure is formed in a partial region of the cover substrate 220 . In this case, a glass forming method may be utilized. Second, a thin-film light-receiving unit 240 is deposited on the cover substrate 220 on which the concave-convex structure is formed. As the deposition method, as mentioned above, various methods such as vacuum deposition, CVD, and printing may be used, but preferably, vacuum deposition is used. Meanwhile, after deposition, etching, patterning, and re-deposition are performed to finally complete the concave-convex light receiving part 240 and the cover substrate 220 in contact therewith.

한편, 상기 수광부(240)는 제1 전극(241), P층(242), 실리콘층(243), N층(244), 제2 전극(245)을 포함할 수 있다. 이 때, 상기 제1 전극, 상기 P층, 상기 실리콘층, 상기 N층, 상기 제2 전극은 도 5와 같이 상기 커버기판 하면에 평행하게 적층되어 형성되거나, 도 6과 같이 상기 커버기판 하면에 수직으로 적층되어 형성될 수 있다.Meanwhile, the light receiving unit 240 may include a first electrode 241 , a P layer 242 , a silicon layer 243 , an N layer 244 , and a second electrode 245 . At this time, the first electrode, the P layer, the silicon layer, the N layer, and the second electrode are formed by stacking in parallel on the lower surface of the cover substrate as shown in FIG. 5, or on the lower surface of the cover substrate as shown in FIG. It may be vertically stacked.

상기 제 1 전극(241) 및 상기 제 2 전극(245) 중 적어도 하나의 감지 전극은 광의 투과를 방해하지 않으면서 전기가 흐를 수 있도록 투명 전도성 물질을 포함할 수 있다, 일례로, 상기 전극(241, 245)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) 등의 금속 산화물을 포함할 수 있다.At least one sensing electrode of the first electrode 241 and the second electrode 245 may include a transparent conductive material to allow electricity to flow without interfering with light transmission. For example, the electrode 241 , 245) is indium tin oxide, indium zinc oxide, copper oxide, tin oxide, zinc oxide, titanium oxide, etc. of metal oxides.

또는, 상기 제 1 전극(241) 및 상기 제 2 전극(245) 중 적어도 하나의 감지 전극은 나노와이어, 감광성 나노와이어 필름, 탄소나노튜브(CNT), 그래핀(graphene) 또는 전도성 폴리머를 포함할 수 있다. Alternatively, the sensing electrode of at least one of the first electrode 241 and the second electrode 245 may include nanowires, photosensitive nanowire films, carbon nanotubes (CNT), graphene, or a conductive polymer. can

또는, 상기 제 1 전극(241) 및 상기 제 2 전극(245) 중 적어도 하나의 감지 전극은 다양한 금속을 포함할 수 있다. 예를 들어, 상기 전극(241, 245)은 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. 또한, 상기 감지전극 물질들을 혼합하여 사용할 수 있다.Alternatively, at least one sensing electrode of the first electrode 241 and the second electrode 245 may include various metals. For example, the electrodes 241 and 245 may include chromium (Cr), nickel (Ni), copper (Cu), aluminum (Al), silver (Ag), or molybdenum (Mo). At least one of gold (Au), titanium (Ti), and alloys thereof may be included. In addition, the sensing electrode materials may be mixed and used.

한편, 앞서 설명한 구성 이외에, 본 발명에 따른 감지장치는 제어부를 더 포함할 수 있는데, 제어부는 수광부(240)가 생성한 광전류 신호를 수신하여, 기 설정된 조건에 따라 광전류 신호를 분석할 수 있다. 이 때, 제어부는 센서를 포함하는 전자 장치의 목적 및 사용 방법에 따라서 광전류 신호를 용도에 맞는 적절한 분석을 수행할 수 있다. Meanwhile, in addition to the above-described configuration, the sensing device according to the present invention may further include a control unit, which may receive the photocurrent signal generated by the light receiving unit 240 and analyze the photocurrent signal according to a preset condition. In this case, the controller may perform an appropriate analysis of the photocurrent signal according to the purpose and use method of the electronic device including the sensor.

예를 들어, 발광부와 수광부를 포함하는 센서가 심박 센서인 경우, 발광부가 조사한 광 신호가 커버기판 상에 위치하는 손가락/손목/팔목에서 흡수/반사되면, 흡수/반사된 광 신호를 수광부가 수신하여 수신한 광 신호의 세기에 따라서 광 전류를 발생하게 된다. 이 때, 심박 신호 센싱의 경우 발생된 광 전류 신호가 맥박에 따라서 강/약을 반복하게 되므로, 제어부는 광전류 신호의 강약 주기에 따라서 맥박을 측정할 수 있다.For example, when the sensor including the light emitting unit and the light receiving unit is a heart rate sensor, when the light signal irradiated by the light emitting unit is absorbed/reflected by the finger/wrist/wrist positioned on the cover substrate, the absorbed/reflected light signal is received by the light receiving unit A photocurrent is generated according to the intensity of the received optical signal. In this case, in the case of sensing the heartbeat signal, since the generated photocurrent signal is repeatedly strong/weak according to the pulse, the controller may measure the pulse according to the cycle of the intensity of the photocurrent signal.

이러한 제어부는 바람직하게는 상기 기판(210)에 구비된 집적회로(ASIC. Application Specific Integrated Circuit)의 형태로 구현될 수 있다. Such a controller may be preferably implemented in the form of an integrated circuit (ASIC. Application Specific Integrated Circuit) provided on the substrate 210 .

한편, 본 발명은 저전력소모 심박(PPG) 센서에도 적용될 수 있는데, 저전력소모 심박 센서는 기판, 상기 기판 상에 형성되는 커버기판, 상기 커버기판에 광 신호를 조사하는 발광부, 상기 발광부가 조사하는 광 신호가 상기 커버기판 위의 대상물에 흡수 또는 반사되는 경우, 상기 흡수 또는 반사된 광 신호를 수신하고 광전류 신호를 생성하는 수광부를 포함하고, 상기 발광부 또는 상기 수광부는 상기 커버기판 상에 밀착하여 형성되는 것을 특징으로 한다.On the other hand, the present invention can also be applied to a low power consumption heart rate (PPG) sensor, wherein the low power consumption heart rate sensor includes a substrate, a cover substrate formed on the substrate, a light emitting unit irradiating an optical signal to the cover substrate, and the light emitting unit irradiating the light emitting unit and a light receiving unit configured to receive the absorbed or reflected light signal and generate a photocurrent signal when the optical signal is absorbed or reflected by an object on the cover substrate, wherein the light emitting unit or the light receiving unit is in close contact with the cover substrate characterized in that it is formed.

위에서 설명된 본 발명의 실시 예들은 예시의 목적을 위해 개시된 것이며, 이들에 의하여 본 발명이 한정되는 것은 아니다. 또한, 본 발명에 대한 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 본 발명의 사상과 범위 안에서 다양한 수정 및 변경을 가할 수 있을 것이며, 이러한 수정 및 변경은 본 발명의 범위에 속하는 것으로 보아야 할 것이다.The embodiments of the present invention described above are disclosed for purposes of illustration, and the present invention is not limited thereto. In addition, those of ordinary skill in the art for the present invention will be able to make various modifications and changes within the spirit and scope of the present invention, and these modifications and changes should be regarded as belonging to the scope of the present invention.

110: 종래 기판
120: 종래 커버기판
130: 종래 발광부
140: 종래 수광부
141: 종래 수광부의 접착층
142: 종래 수광부 또는 발광부와 커버기판 사이의 간격(Air gap)
150: 격벽
210: 기판
220: 커버기판
230: 발광부
240: 수광부
241: 제1 전극
242: N층
243: 실리콘층
244: P층
245: 제2 전극
250: 격벽
270: 더미110: conventional substrate
120: conventional cover substrate
130: conventional light emitting unit
140: conventional light receiving unit
141: adhesive layer of the conventional light receiving unit
142: a gap between the conventional light receiving unit or light emitting unit and the cover substrate (Air gap)
150: bulkhead
210: substrate
220: cover substrate
230: light emitting unit
240: light receiving unit
241: first electrode
242: N floor
243: silicon layer
244: P layer
245: second electrode
250: bulkhead
270: dummy

Claims (11)

기판;
상기 기판 상에 형성되는 커버기판;
상기 기판 및 커버기판 사이의 공간에 구비되는 것으로서 상기 커버기판의 상면에 존재하는 대상물에 빛을 조사하는 발광부;
상기 커버기판 상에 형성되고, 대상물에 의해 반사되는 광 신호를 수신하는 수광부; 및
상기 기판과 상기 커버기판 사이에 위치하여, 상기 발광부가 배치될 수 있는 공간을 형성하는 격벽;
을 포함하고,
상기 격벽은 상기 발광부와 상기 수광부 사이에 배치되어 상기 발광부에 의해 조사되는 빛이 상기 수광부에 직접 도달하는 것을 차단하며,
상기 수광부는 박막 형태로 상기 커버기판 상에 밀착하여 형성되고,
상기 수광부는 요철구조를 포함하고,
상기 수광부와 접하는 커버기판의 영역도 수광부의 요철구조와 상응하는 요철구조를 포함하되,
상기 요철구조를 포함하는 수광부는,
상기 커버기판의 일면의 적어도 일부에 요철구조를 형성하고,
요철구조가 형성된 커버기판에 박막의 수광부를 증착하며,
이후 패터닝, 에칭 및 증착 과정을 반복하여 형성되는 것을 특징으로 하는 감지장치.Board;
a cover substrate formed on the substrate;
a light emitting unit provided in the space between the substrate and the cover substrate and irradiating light to an object existing on the upper surface of the cover substrate;
a light receiving unit formed on the cover substrate and receiving an optical signal reflected by an object; and
a barrier rib positioned between the substrate and the cover substrate to form a space in which the light emitting unit can be disposed;
including,
The barrier rib is disposed between the light emitting unit and the light receiving unit to block the light irradiated by the light emitting unit from directly reaching the light receiving unit,
The light receiving part is formed in close contact with the cover substrate in the form of a thin film,
The light receiving unit includes a concave-convex structure,
The region of the cover substrate in contact with the light receiving unit also includes a concave-convex structure corresponding to the concave-convex structure of the light receiving unit,
The light receiving unit including the concave-convex structure,
Forming a concave-convex structure on at least a part of one surface of the cover substrate,
Depositing a light-receiving part of a thin film on the cover substrate on which the concave-convex structure is formed,
Thereafter, the sensing device is formed by repeating patterning, etching, and deposition processes. 삭제delete 삭제delete 제1항에 있어서,
상기 요철구조의 마루 또는 골의 높이는 5um 내지 50um 인 것을 특징으로 하는 감지장치.The method of claim 1,
The height of the crest or trough of the concave-convex structure is 5 um to 50 um. 제1항에 있어서,
상기 요철구조의 마루 또는 골은 5um 내지 50um 간격으로 형성된 것을 특징으로 하는 감지장치.According to claim 1,
Sensing device, characterized in that the ridges or valleys of the concave-convex structure are formed at intervals of 5um to 50um. 삭제delete 제1항에 있어서,
상기 수광부의 일면은 상기 격벽의 상면에 접하고,
상기 수광부의 이면은 상기 커버기판의 하면에 접하는 것을 특징으로 하는 감지장치.The method of claim 1,
One surface of the light receiving part is in contact with the upper surface of the partition wall,
A rear surface of the light receiving part is in contact with a lower surface of the cover substrate. 삭제delete 제1항에 있어서,
상기 발광부는,
발광 다이오드(LED), 유기 발광 다이오드(OLED), 적외선 발광 다이오드(Infrared Emitting Diode), 레이저 다이오드(Laser Diode) 중 적어도 어느 하나를 포함하고,
상기 수광부는,
광 다이오드(Photodiode), 광 전자 증배관, 광 트랜지스터(Phototransistor) 중 적어도 어느 하나를 포함하는 감지장치.The method of claim 1,
The light emitting unit,
At least one of a light emitting diode (LED), an organic light emitting diode (OLED), an infrared light emitting diode (Infrared Emitting Diode), and a laser diode (Laser Diode),
The light receiving unit,
A sensing device comprising at least one of a photodiode, a photomultiplier tube, and a phototransistor. 삭제delete 삭제delete
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