KR20200130962A - Ppg sensor package - Google Patents

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KR20200130962A
KR20200130962A KR1020190055572A KR20190055572A KR20200130962A KR 20200130962 A KR20200130962 A KR 20200130962A KR 1020190055572 A KR1020190055572 A KR 1020190055572A KR 20190055572 A KR20190055572 A KR 20190055572A KR 20200130962 A KR20200130962 A KR 20200130962A
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sensor package
light emitting
ppg sensor
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KR1020190055572A
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정영우
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(주)파트론
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Abstract

The present invention relates to a photo-electromyography (PPG) sensor package, which comprises: a base substrate; a light emitting unit coupled to an upper portion of the base substrate; a ring-type light receiving unit coupled to the upper portion of the base substrate and centered on the light emitting unit; and a light shielding unit which is coupled to the base substrate and has the height higher than that of the light emitting unit and the light receiving unit, and is formed between the light emitting unit and the light receiving unit in a ring type centered on the light emitting unit to block light between the light emitting unit and the light receiving unit. According to the present invention, the PPG sensor package has the effect of reducing the reception deviation of an optical signal and amplifying the signal strength, thereby enabling effective detection of blood flow signals from a PPG signal. In addition, the PPG sensor package has excellent process efficiency due to its ease of manufacture, and excellent signal detection accuracy by utilizing multi-directional optical paths, thereby enabling effective detection of blood flow signals even under the movement of a user.

Description

PPG 센서 패키지{PPG SENSOR PACKAGE}PPG sensor package {PPG SENSOR PACKAGE}

본 발명은 PPG 센서 패키지에 관한 것으로, 보다 상세하게는 수신하는 광 신호의 편차를 줄이고, 신호의 세기를 증폭시킬 수 있어 PPG 신호로부터 효과적인 혈류 신호 검출이 가능한 PPG 센서 패키지에 관한 것이다.The present invention relates to a PPG sensor package, and more particularly, to a PPG sensor package capable of effectively detecting a blood flow signal from a PPG signal by reducing a deviation of a received optical signal and amplifying a signal strength.

최근 건강관리에 대한 관심 증가로 병원 뿐만 아니라, 언제 어디서든지 자신의 건강 체크 및 관리할 수 있는 헬스케어 기기에 대한 많은 관심과 요구가 증가하고 있다. 그 중 광혈류량측정기(Photo-Electromyography: 이하 PPG라고 함)는 혈관에 흐르는 혈류량을 측정함으로써 심박 등의 건강 정보를 측정하는 방법이다. 특히 심박 정보를 용이하게 측정할 수 있는데, 심장의 이완 수축 작용 시 나타나는 혈관의 용적 변화를 통하여 심박을 측정하는 방식으로 보통은 적색광 또는 적외선광을 상기 혈관에 조사하여 상기 혈관에 투과 또는 반사된 적색광 또는 적외선광의 변화량(혈류 변화량)을 측정하여 심박을 측정할 수 있다. 그러나 상기 광용적맥파 방법은 움직임에 의해 발생되는 동잡음과 개인의 신체적 차이로 인해 어떤 일정 지점에 심박센서(PPG 센서)를 고정 배치하여 생기는 개인별 신체적 차이로 인해 신뢰성 있는 심박 측정에 많은 어려움이 있어 왔다.With the recent increase in interest in health management, there is a growing interest and demand for healthcare devices that can check and manage their health anytime, anywhere, as well as hospitals. Among them, the photo-electromography (PPG) is a method of measuring health information such as heart rate by measuring the amount of blood flow flowing through blood vessels. In particular, the heart rate information can be easily measured.It is a method of measuring the heart rate through the volume change of the blood vessel that appears during the relaxation and contraction of the heart.Usually, red light or infrared light is irradiated to the blood vessel to transmit or reflect red light to the blood vessel. Alternatively, the heart rate can be measured by measuring the amount of change in infrared light (the amount of change in blood flow). However, the optical volume pulse wave method has many difficulties in reliable heart rate measurement due to individual physical differences caused by fixing a heart rate sensor (PPG sensor) at a certain point due to motion noise generated by movement and physical differences between individuals. come.

일반적으로, PPG는 소정 개수의 LED와 광검출기를 이용하여 심장 박동에 관련된 정보를 추출하는 방법이다. PPG를 이용한 심박검출은 간단한 센서모듈로 신체와의 단 하나의 접촉점을 통해 측정될 수 있기 때문에 2개 이상의 전극을 부착해야 하는 심전도(electrocardiogram or ECG)를 이용하는 방법에 비하여 사용자에게 불편함을 주지 않으므로, 의료상 또는 비의료적 목적의 기기에 훨씬 적합하다. 반면 PPG 신호는 약간의 움직임에도 큰 진폭의 동잡음을 야기한다는 단점을 가진다. 이러한 동잡음은 심박 검출시 몸의 떨림과 작은 움직임 등에 의한 노이즈 신호로서 정의될 수 있으며, 따라서 신뢰도가 높은 심박 측정을 위해서는 동잡음의 제거가 요구된다.In general, PPG is a method of extracting information related to heartbeat using a predetermined number of LEDs and photodetectors. Since heart rate detection using PPG is a simple sensor module that can be measured through only one contact point with the body, it does not cause inconvenience to the user compared to the method using an electrocardiogram (ECG) that requires two or more electrodes to be attached. , It is much more suitable for devices for medical or non-medical purposes. On the other hand, the PPG signal has a disadvantage in that even a slight movement causes a large amplitude of motion noise. Such a motion noise may be defined as a noise signal due to vibration and small movements of the body when detecting a heartbeat, and therefore, removal of the motion noise is required to measure a heart rate with high reliability.

이와 관련하여, 기존의 PPG 센서 패키지 내의 수광부로 사용되는 포토다이오드의 경우, 수광부와 발광부가 격벽으로 인하여 분리되어 있어서, 수광부가 한쪽 영역으로 치우쳐 있음으로 인하여 광 신호의 수신 감도 편차가 발생하고, 수광 효율이 낮아 PPG 신호를 정확하고 정밀하게 측정하기 어려운 한계점이 있었다. 또한, 사용자의 움직임이 있는 상태에서는 정확한 신호를 감지하기 어려워 효과적인 심박 검출이 불가능한 한계점이 있었다.In this regard, in the case of a photodiode used as a light-receiving part in a conventional PPG sensor package, the light-receiving part and the light-emitting part are separated by a partition wall. Due to its low efficiency, it was difficult to accurately and accurately measure the PPG signal. In addition, it is difficult to detect an accurate signal in a state in which the user's movement is present, so that effective heart rate detection is impossible.

한국등록특허공보 10-1858211Korean Registered Patent Publication 10-1858211

본 발명이 해결하고자 하는 첫번째 과제는 광 신호의 편차를 줄이고, 신호의 세기를 증폭시킬 수 있어 PPG 신호로부터 효과적인 혈류 신호 검출이 가능한 PPG 센서 패키지를 제공하는 것이다.The first problem to be solved by the present invention is to provide a PPG sensor package capable of effectively detecting a blood flow signal from a PPG signal by reducing the deviation of an optical signal and amplifying the signal strength.

본 발명이 해결하고자 하는 두번째 과제는 공정 효율성이 우수하며, 다방향 광 경로를 활용할 수 있어 신호 검측 정확도가 우수하여 사용자의 움직임 하에서도 효과적인 혈류 신호 검출이 가능한 PPG 센서 패키지를 제공하는 것이다.The second problem to be solved by the present invention is to provide a PPG sensor package that has excellent process efficiency and excellent signal detection accuracy by utilizing multidirectional optical paths, thereby enabling effective detection of blood flow signals even under a user's movement.

상술한 과제를 해결하기 위하여, 본 발명은 베이스 기판; 상기 베이스 기판의 상부에 결합되는 발광부; 상기 베이스 기판의 상부에 결합되고, 상기 발광부를 중심으로 한 링 타입의 수광부; 및 상기 베이스 기판에 결합되고, 높이가 상기 발광부 및 상기 수광부의 높이보다 높고, 상기 발광부를 중심으로 한 링 타입으로 상기 발광부와 상기 수광부 사이에 형성되어 상기 발광부와 상기 수광부 사이를 차광하는 차광부재;를 포함하는 PPG 센서 패키지를 제공한다.In order to solve the above problems, the present invention is a base substrate; A light emitting unit coupled to an upper portion of the base substrate; A ring-type light receiving unit coupled to an upper portion of the base substrate and centered on the light emitting unit; And a ring type centered on the light-emitting part and formed between the light-emitting part and the light-receiving part to block light between the light-emitting part and the light-receiving part. It provides a PPG sensor package including; a light blocking member.

본 발명의 바람직한 일실시예에 따르면, 상기 수광부는 분할된 복수 개의 피스로 이루어진 분할-링 타입일 수 있다.According to a preferred embodiment of the present invention, the light receiving unit may be of a split-ring type consisting of a plurality of divided pieces.

본 발명의 바람직한 일실시예에 따르면, 상기 수광부는 2 ~ 10 분할된 복수 개의 피스로 이루어진 분할-링 타입일 수 있다.According to a preferred embodiment of the present invention, the light receiving unit may be a split-ring type consisting of a plurality of pieces divided by 2 to 10.

본 발명의 바람직한 일실시예에 따르면, 상기 수광부는 균등하게 분할된 복수 개의 피스로 이루어진 분할-링 타입이며, 상기 발광부와 상기 수광부의 중심축은 동일한 것일 수 있다. According to a preferred embodiment of the present invention, the light receiving unit may be a split-ring type consisting of a plurality of equally divided pieces, and the light emitting unit and the central axis of the light receiving unit may be the same.

본 발명의 바람직한 일실시예에 따르면, 상기 수광부의 복수 개의 피스는 전부 발광부로부터 동일한 거리만큼 이격하여 배치될 수 있다.According to a preferred embodiment of the present invention, all of the plurality of pieces of the light-receiving unit may be disposed to be spaced apart by the same distance from the light-emitting unit.

본 발명의 바람직한 일실시예에 따르면, 상기 수광부는 유기광다이오드(OPD, Organic Photodiode)일 수 있다.According to a preferred embodiment of the present invention, the light receiving unit may be an organic photodiode (OPD).

본 발명의 바람직한 일실시예에 따르면, 상기 수광부는 실리콘 광다이오드일 수 있다.According to a preferred embodiment of the present invention, the light receiving unit may be a silicon photodiode.

본 발명의 바람직한 일실시예에 따르면, 상기 차광부재는 상기 발광부를 중심으로 한 분할-링 타입일 수 있다.According to a preferred embodiment of the present invention, the light blocking member may be of a split-ring type centered on the light emitting part.

본 발명의 바람직한 일실시예에 따르면, 상기 차광부재의 내측면이 발광부 방향으로 경사지게 형성될 수 있다.According to a preferred embodiment of the present invention, the inner surface of the light blocking member may be formed to be inclined toward the light emitting unit.

본 발명의 바람직한 일실시예에 따르면, 상기 차광부재의 내측면 상에 형성되어 발광부로부터 조사되는 광을 반사하는 반사부재를 더 포함할 수 있다.According to a preferred embodiment of the present invention, it may further include a reflective member formed on the inner surface of the light blocking member to reflect light irradiated from the light emitting unit.

본 발명의 바람직한 일실시예에 따르면, 상기 반사부재는 차광부재의 내측면을 화이트 색상 처리 또는 도금 처리함으로써 형성될 수 있다.According to a preferred embodiment of the present invention, the reflective member may be formed by white color treatment or plating treatment on the inner surface of the light blocking member.

본 발명의 PPG 센서 패키지는 광 신호의 수신 편차를 줄이고, 신호의 세기를 증폭시킬 수 있어 PPG 신호로부터 효과적인 혈류 신호 검출이 가능한 효과가 있다.The PPG sensor package of the present invention has the effect of reducing the reception deviation of an optical signal and amplifying the signal strength, thereby enabling effective detection of blood flow signals from the PPG signal.

또한, 본 발명의 PPG 센서 패키지는 제조상의 용이성으로 공정 효율이 우수하며, 다방향 광 경로를 활용할 수 있어 신호 검측 정확도가 우수하여 사용자의 움직임 하에서도 효과적인 혈류 신호 검출이 가능한 효과가 있다.In addition, the PPG sensor package of the present invention has excellent process efficiency due to its ease of manufacture, and has excellent signal detection accuracy since it can utilize a multidirectional optical path, thereby enabling effective detection of blood flow signals even under a user's movement.

도 1은 본 발명의 바람직한 일실시예에 따른 PPG 센서 패키지 내에서의 발광부 및 수광부의 배치를 나타낸 배치도이다.
도 2는 본 발명의 바람직한 일실시예에 따른 PPG 센서 패키지의 단면도이다.
도 3은 본 발명의 바람직한 일실시예에 따른 PPG 센서 패키지 내에서의 수광부의 배치를 나타낸 배치도이다.
도 4는 본 발명의 바람직한 일실시예에 따른 PPG 센서 패키지 내에서의 수광부의 배치를 나타낸 배치도이다.
도 5는 본 발명의 바람직한 일실시예에 따른 PPG 센서 패키지 내에서의 발광부 및 수광부의 배치를 나타낸 배치도이다.
도 6은 본 발명의 바람직한 일실시예에 따른 PPG 센서 패키지 내에서의 차광부재의 배치를 나타낸 배치도이다.
도 7은 본 발명의 바람직한 일실시예에 따른 PPG 센서 패키지의 단면도이다.1 is a layout view showing an arrangement of a light emitting unit and a light receiving unit in a PPG sensor package according to an embodiment of the present invention.
2 is a cross-sectional view of a PPG sensor package according to an embodiment of the present invention.
3 is a layout diagram showing an arrangement of a light receiving unit in a PPG sensor package according to an embodiment of the present invention.
4 is a layout diagram showing an arrangement of a light receiving unit in a PPG sensor package according to an embodiment of the present invention.
5 is a layout diagram showing an arrangement of a light emitting unit and a light receiving unit in a PPG sensor package according to an embodiment of the present invention.
6 is a layout diagram showing an arrangement of a light blocking member in a PPG sensor package according to an embodiment of the present invention.
7 is a cross-sectional view of a PPG sensor package according to an embodiment of the present invention.

이하, 첨부한 도면을 참고로 하여 본 발명의 실시예에 따라 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 상세히 설명한다.Hereinafter, with reference to the accompanying drawings, in accordance with an embodiment of the present invention will be described in detail so that those of ordinary skill in the art can easily implement the present invention.

먼저, 본 발명에 사용되는 용어에 대해 설명한다.First, terms used in the present invention will be described.

용어 '링 타입'은 링 형상을 의미하는 것으로, 통상적으로 도넛과 유사하게 코어부가 비어 있는 중공 형상을 의미한다.The term'ring type' refers to a ring shape, and generally means a hollow shape in which the core portion is empty, similar to a donut.

용어 '분할-링 타입'은 링 타입의 형상을 의미하는 것으로, 상기 링이 2개 이상의 복수 개로 분할되어 있는 형상을 의미한다. 이 때 '분할'이란, 복수 개의 피스(조각)로 나누어져 있다는 의미로, 링의 원주에 수직하는 방향으로 분할됨을 의미할 수 있다. 즉, 분할-링 타입은 가장 적게는 2개의 피스로 존재할 수 있는 것이며, 이는 2 분할-링 타입이라 할 수 있다. 이와 마찬가지로, 3개의 피스로 존재하는 경우에는 3 분할-링 타입이라 할 수 있고, 4개의 피스로 존재하는 경우에는 4 분할-링 타입이라 할 수 있으며, 나아가 n개의 피스로 존재하는 경우에는 n 분할-링 타입이라 할 수 있다.The term'divided-ring type' refers to a shape of a ring type, and means a shape in which the ring is divided into a plurality of two or more. In this case,'divided' means that it is divided into a plurality of pieces (pieces), and may mean that the ring is divided in a direction perpendicular to the circumference of the ring. That is, the split-ring type may exist as at least two pieces, which can be referred to as a two split-ring type. Likewise, if it exists as three pieces, it can be referred to as a three-divided-ring type, and if it exists as four pieces, it can be referred to as a four-divided-ring type. -It can be called a ring type.

용어 '차광부재의 내측면'은 발광부와 대향하고 있는 차광부재의 측면을 의미하는 것이다.The term'inner side surface of the light blocking member' refers to the side surface of the light blocking member facing the light emitting part.

상술한 바와 같이 종래의 PPG 센서 패키지는 수광부로 포토다이오드를 사용하고, 복수 개의 수광부가 격벽으로 인하여 분리되어 있어서, 수광부가 한쪽 영역으로 치우쳐 있음으로 인하여 광 신호의 수신 감도 편차가 발생하고, 수광 효율이 낮아 PPG 신호를 정확하고 정밀하게 측정하기 어려운 한계점이 있었다. 또한, 사용자의 움직임이 있는 상태에서는 정확한 신호를 감지하기 어려워 효과적인 심박 검출이 불가능한 한계점이 있었다. As described above, in the conventional PPG sensor package, a photodiode is used as the light receiving unit, and a plurality of light receiving units are separated by a partition wall, so that the light receiving unit is skewed toward one area, resulting in a deviation in the reception sensitivity of the optical signal, and light receiving efficiency. Due to this low, it was difficult to accurately and accurately measure the PPG signal. In addition, it is difficult to detect an accurate signal in a state in which the user's movement is present, so that effective heart rate detection is impossible.

이에 상술한 한계점을 극복하기 위해서 본 발명은 베이스 기판; 상기 베이스 기판의 상부에 결합되는 발광부; 상기 베이스 기판의 상부에 결합되고, 상기 발광부를 중심으로 한 링 타입의 수광부; 및 상기 베이스 기판에 결합되고, 높이가 상기 발광부 및 상기 수광부의 높이보다 높고, 상기 발광부를 중심으로 한 링 타입으로 상기 발광부와 상기 수광부 사이에 형성되어 상기 발광부와 상기 수광부 사이를 차광하는 차광부재;를 포함하는 PPG 센서 패키지를 제공한다.In order to overcome the above-described limitations, the present invention provides a base substrate; A light emitting unit coupled to an upper portion of the base substrate; A ring-type light receiving unit coupled to an upper portion of the base substrate and centered on the light emitting unit; And a ring type centered on the light-emitting part and formed between the light-emitting part and the light-receiving part to block light between the light-emitting part and the light-receiving part. It provides a PPG sensor package including; a light blocking member.

이를 통해 본 발명은 광 신호의 편차를 줄이고, 신호의 세기를 증폭시킬 수 있으며, PPG 신호를 정확하고, 정밀하게 측정할 수 있다. 또한, 광신호의 수신 감도 편차를 줄이고 다방향 광 경로를 활용할 수 있어, 사용자의 움직임 하에서도 PPG 신호로부터 효과적인 심박 검출이 가능한 효과가 있다. 또한, 제조상의 용이성으로 공정 효율이 우수하여 웨어러블 디바이스 내에 장착하여 인체의 심박 검출 신호를 효율적으로 검출하도록 활용될 수 있는 장점이 있다.Through this, the present invention can reduce the deviation of the optical signal, amplify the signal strength, and accurately and accurately measure the PPG signal. In addition, since it is possible to reduce the deviation of the reception sensitivity of the optical signal and utilize a multi-directional optical path, it is possible to effectively detect the heart rate from the PPG signal even under the user's movement. In addition, there is an advantage of being able to be utilized to efficiently detect a human heartbeat detection signal by being installed in a wearable device because it has excellent process efficiency due to its ease of manufacture.

도 1은 본 발명의 바람직한 일실시예에 따른 PPG 센서 패키지 내에서의 발광부 및 수광부의 배치를 나타낸 배치도이다. 도 1을 참조하면, 베이스 기판(1)의 상부에 발광부(2)가 결합되고, 상기 발광부(2)를 중심으로 하여 링 타입의 수광부(3)가 형성되어 있다. 또한, 상기 발광부(2)와 수광부(3) 사이에 형성되어 상기 발광부(2)와 수광부(3) 사이를 차광하는 차광부재(4)가 형성되어 있다. 상기 차광부재(4)는 상기 베이스 기판(1)의 상부에 결합되고, 상기 발광부(2) 및 수광부(3)의 높이보다 높게 형성된다.1 is a layout view showing an arrangement of a light emitting unit and a light receiving unit in a PPG sensor package according to an exemplary embodiment of the present invention. Referring to FIG. 1, a light emitting portion 2 is coupled to an upper portion of a base substrate 1, and a ring-type light receiving portion 3 is formed around the light emitting portion 2. In addition, a light blocking member 4 is formed between the light emitting unit 2 and the light receiving unit 3 to block light between the light emitting unit 2 and the light receiving unit 3. The light blocking member 4 is coupled to an upper portion of the base substrate 1 and is formed higher than the height of the light emitting portion 2 and the light receiving portion 3.

또한, 도 2는 본 발명의 바람직한 일실시예에 따른 PPG 센서 패키지의 단면도이다. 도 2는 도 1의 X-X'선에 의한 단면도로, 도 2를 참조하면 베이스 기판(1) 상에 발광부(2), 수광부(3) 및 차광부재(4)가 결합되어 있다. 또한, 상기 발광부(2)를 중심으로 하여 수광부(3)가 발광부(2)를 둘러싸도록 형성되어 있으며, 상기 발광부(2)와 수광부(3) 사이에는 차광부재(4)가 형성되어 상기 발광부(2)와 수광부(3) 사이를 차광하게 된다.In addition, Figure 2 is a cross-sectional view of a PPG sensor package according to an embodiment of the present invention. FIG. 2 is a cross-sectional view taken along line X-X' of FIG. 1, and referring to FIG. 2, a light-emitting part 2, a light-receiving part 3, and a light blocking member 4 are coupled to a base substrate 1. In addition, the light-receiving part 3 is formed so as to surround the light-emitting part 2 with the light-emitting part 2 as the center, and a light blocking member 4 is formed between the light-emitting part 2 and the light-receiving part 3 Light is shielded between the light emitting part 2 and the light receiving part 3.

발광부(2)는 빛을 방출하여 사용자의 신체에 빛을 조사하는 기능을 한다. PPG 센서는 심장 박동에 따른 혈관 굵기의 변화에 따라 빛의 흡수 및 반사 정도가 변화를 이용한 것으로, 발광부(2)의 발광면으로부터 방출된 빛이 사용자의 신체로 조사되어 반사된 빛을 감지함으로써 혈류 신호(심박)를 검출할 수 있는 것이다.The light-emitting unit 2 emits light to irradiate light onto the user's body. The PPG sensor uses the change in the degree of absorption and reflection of light according to the change in the thickness of the blood vessel according to the heartbeat. The blood flow signal (heart rate) can be detected.

발광부(2)는 기본적으로 모든 방향으로 빛을 조사하는 기능을 가지며, 상기 발광부(2)에서 조사된 빛은 PPG 센서를 통해 혈류 신호를 검출하고자 하는 사용자의 신체(혈관 등)에 의해 반사된다.The light-emitting unit 2 basically has a function of irradiating light in all directions, and the light emitted from the light-emitting unit 2 is reflected by the user's body (blood vessel, etc.) who wants to detect a blood flow signal through a PPG sensor. do.

발광부(2)는 빛을 조사하여 혈관 굵기 변화를 감지할 수 있는 광원을 사용할 수 있고, 바람직하게는 발광 다이오드(LED), 유기 발광 다이오드(OLED), 적외선 발광 다이오드(Infrared Emitting Diode) 및 레이저 다이오드(Laser Diode)로 이루어진 군으로부터 선택되는 어느 하나 이상일 수 있다. 상기 광원을 통해 적외선 또는 녹색광을 방출할 수 있다. 적외선을 방출하는 경우, 혈관 속 적혈구의 적외선 흡수량을 측정하여 심박수를 측정할 수 있다. 또한, 녹색광을 방출하는 경우, 혈관 속에 존재하는 적혈구가 녹색광을 흡수하는 경향이 있어 녹색광 흡수량을 측정하여 심박수를 측정할 수 있다.The light-emitting unit 2 may use a light source capable of detecting a change in the thickness of a blood vessel by irradiating light, and preferably, a light-emitting diode (LED), an organic light-emitting diode (OLED), an infrared light-emitting diode (Infrared Emitting Diode), and a laser It may be any one or more selected from the group consisting of diodes. Infrared or green light may be emitted through the light source. In the case of emitting infrared rays, the heart rate can be measured by measuring the amount of infrared absorption of red blood cells in blood vessels. In addition, when green light is emitted, red blood cells present in blood vessels tend to absorb green light, so the amount of green light absorption can be measured to measure the heart rate.

또한, 발광부(2)는 PPG 센서 패키지에 적어도 하나 포함될 수 있다. 발광부(2)가 두 개 이상 포함되는 경우에, 상기 발광부(2)들은 이격하여 배치될 수 있다. 바람직하게는 수광부(3)보다 적은 개수로 포함될 수 있다. 이 경우 공급전력은 최소화하되 수광부를 통해 수신되는 광량을 대폭 증가시킬 수 있어 사용하는 장치의 효율을 증진시킬 수 있다.In addition, at least one light-emitting unit 2 may be included in the PPG sensor package. When two or more light-emitting units 2 are included, the light-emitting units 2 may be spaced apart from each other. Preferably, it may be included in a smaller number than the light receiving unit 3. In this case, the power supplied can be minimized, but the amount of light received through the light receiving unit can be greatly increased, thereby improving the efficiency of the device used.

다음으로, 수광부(3)는 발광부(2)로부터 방출된 빛이 사용자의 신체로 조사되어 반사된 빛을 감지하여 광 신호를 수신하고, 수신한 광 신호에 대한 전류 신호를 생성한다. 즉, 수광부(3)는 사용자 인체 혈류량에 대한 광 신호를 수신하여 심박수 등의 건강 정보에 관한 전류 신호를 생성하는 기능을 한다.Next, the light receiving unit 3 receives the light signal by sensing the reflected light by irradiating the light emitted from the light emitting unit 2 to the user's body, and generates a current signal for the received light signal. That is, the light-receiving unit 3 functions to receive an optical signal for the user's human body blood flow and generate a current signal for health information such as heart rate.

수광부(3)는 사용자의 신체로 조사되어 반사된 빛을 감지하여 광 신호를 수신할 수 있는 것으로 해당 기술 분야에서 통상적으로 사용되는 것을 사용할 수 있다. The light-receiving unit 3 is capable of receiving an optical signal by sensing light reflected by the user's body, and may be used commonly used in the relevant technical field.

바람직하게는, 수광부(3)는 유기광다이오드(OPD, Organic Photodiode) 및 실리콘 광다이오드 중 어느 하나일 수 있다.Preferably, the light receiving unit 3 may be any one of an organic photodiode (OPD) and a silicon photodiode.

본 발명의 바람직한 일실시예에 따르면, 상기 수광부(3)는, 투명기판; 상기 투명기판 상에 적층된 제1 전극; 상기 제1 전극 상에 적층된 활성층;및 상기 활성층에 적층된 제2 전극;을 포함하는 유기광다이오드(OPD, Organic Photodiode)일 수 있다.According to a preferred embodiment of the present invention, the light receiving unit 3 includes a transparent substrate; A first electrode stacked on the transparent substrate; It may be an organic photodiode (OPD) including an active layer stacked on the first electrode; and a second electrode stacked on the active layer.

유기광다이오드(OPD)는 유기 재료를 기반으로 하며, 광 검지기를 대체할 수 있는 소자이다. 유기광다이오드(OPD)는 카메라 등 전자 장치의 광 민감도를 향상시키며, 균일한 색상 조성으로 디스플레이가 될 수 있는지 조사할 때 사용될 수 있다. 유기 재료는 특히, 유기 재료의 소재에 따라서 특별한 파장 영역(ex; 적색 광, 녹색 광, 청색 광 등)에서만 민감성을 가질 수 있으므로, 사용처에 대한 적절한 재료를 선택하여 광학 센서의 스펙트럼 민감도를 조절할 수 있다. An organic photodiode (OPD) is based on an organic material and is a device that can replace a photodetector. The organic photodiode (OPD) improves the light sensitivity of electronic devices such as cameras, and can be used to investigate whether a display can be performed with a uniform color composition. In particular, since organic materials can have sensitivity only in a specific wavelength range (ex; red light, green light, blue light, etc.) depending on the material of the organic material, the spectral sensitivity of the optical sensor can be adjusted by selecting an appropriate material for the application. have.

또한, 무기 물질들과 비교하여 현저히 가볍고, 생산 비용의 절감이 가능하며, 유연(flexible)한 특성이 있어 스마트폰, 스마트워치 등 다양한 웨어러블 디바이스 분야에서 활용될 수 있다.In addition, compared to inorganic materials, it is significantly lighter, can reduce production costs, and is flexible, so it can be used in various wearable device fields such as smart phones and smart watches.

상기 유기광다이오드(OPD)를 수광부로 사용하는 경우, 그 특성에 의하여 면적과 형상의 제약 없이 수광부의 구조 설계가 가능한 이점이 있다. 따라서, 본 발명의 발광부(2) 및 수광부(3)의 배치를 형성하는 데에 유용한 장점이 있다. 이에 따라 발광부(2)의 주위를 둘러싸는 구조로 수광부(3)를 형성할 수 있고, 동일한 제품 사이즈에서 상기 수광부(3)를 통해 수신되는 광량을 현저히 증가시킬 수 있어 PPG 신호를 정확하고, 정밀하게 측정할 수 있다. 또한, 광 신호의 수신 감도 편차를 줄일 수 있고, 단방향 경로가 아닌 다방향 광 경로를 활용할 수 있다. 이에 따라 사용자의 움직임 하에서도 최적의 감지 환경을 형성할 수 있는 효과가 있다.When the organic photodiode (OPD) is used as a light receiving unit, there is an advantage in that the structure of the light receiving unit can be designed without limiting the area and shape due to its characteristics. Therefore, there is a useful advantage in forming the arrangement of the light emitting portion 2 and the light receiving portion 3 of the present invention. Accordingly, the light-receiving part 3 can be formed in a structure surrounding the light-emitting part 2, and the amount of light received through the light-receiving part 3 at the same product size can be significantly increased, so that the PPG signal is accurate, It can be measured precisely. In addition, it is possible to reduce the deviation of the reception sensitivity of the optical signal and utilize a multidirectional optical path rather than a unidirectional path. Accordingly, there is an effect of forming an optimal sensing environment even under a user's movement.

본 발명의 바람직한 다른 일실시예에 따르면, 상기 수광부(3)는 실리콘 광다이오드일 수 있다. According to another preferred embodiment of the present invention, the light receiving part 3 may be a silicon photodiode.

이와 같이 실리콘 광다이오드를 사용하는 경우에는 링 타입 또는 분할-링 타입으로 수광부를 형성할 수 있어 발광부(2)의 주위를 둘러싸는 구조로 수광부(3)를 배치할 수 있다. 이에 따라 상기 수광부(3)를 통해 수신되는 광량을 현저히 증가시킬 수 있어 PPG 신호를 정확하고, 정밀하게 측정할 수 있다. 또한, 단방향 경로가 아닌 다방향 광 경로를 활용할 수 있고, 광 신호의 수신 감도 편차를 줄일 수 있어 사용자의 움직임 하에서도 최적의 감지 환경을 형성할 수 있는 효과가 있다.In the case of using a silicon photodiode as described above, since the light receiving unit can be formed in a ring type or a split-ring type, the light receiving unit 3 can be disposed in a structure surrounding the light emitting unit 2. Accordingly, the amount of light received through the light receiving unit 3 can be remarkably increased, so that the PPG signal can be accurately and accurately measured. In addition, it is possible to utilize a multidirectional optical path instead of a unidirectional path, and it is possible to reduce a deviation in the reception sensitivity of an optical signal, so that an optimal sensing environment can be formed even under a user's movement.

한편, 수광부(3)는 링 타입이다. 수광부(3)가 링 타입으로 형성되는 경우에는 복수 개의 수광부(3)가 격벽으로 분리되어 있지 않고, 발광부(2)를 중심으로 하여 상기 발광부(2)를 둘러싸도록 연속적으로 형성될 수 있다. 이에 따라 수광부가 한쪽 영역으로 치우치는 한계점을 극복할 수 있어 광 신호의 수신 감도 편차를 향상시킬 수 있다. 그 결과 단방향 경로가 아닌 다방향 광 경로를 활용할 수 있어 사용자의 움직임 하에서도 PPG 신호를 정확하게 감지할 수 있는 효과가 있다. On the other hand, the light receiving part 3 is of a ring type. When the light-receiving part 3 is formed in a ring type, the plurality of light-receiving parts 3 are not separated by a partition wall, and may be continuously formed to surround the light-emitting part 2 with the light-emitting part 2 as the center. . Accordingly, it is possible to overcome a limit point in which the light receiving unit is biased toward one area, thereby improving the deviation of the reception sensitivity of the optical signal. As a result, it is possible to utilize a multi-directional optical path rather than a unidirectional path, so that the PPG signal can be accurately detected even under a user's movement.

본 발명의 바람직한 일실시예에 따르면, 상기 수광부는 분할된 복수 개의 피스로 이루어진 분할-링 타입일 수 있다. 상술한 바와 같이, 분할-링 타입이란 링 타입의 형상으로, 상기 링이 2개 이상의 복수 개로 분할되어 있는 형상을 의미한다. 즉, 수광부(3)는 발광부(2)를 중심으로 하여 링 타입으로 형성되되, 상기 링이 여러 피스로 쪼개져 복수 개로 분할된 링 타입일 수 있다.According to a preferred embodiment of the present invention, the light receiving unit may be of a split-ring type consisting of a plurality of divided pieces. As described above, the divided-ring type is a ring-type shape, and means a shape in which the ring is divided into a plurality of two or more. That is, the light-receiving unit 3 may be formed in a ring type with the light emitting unit 2 as a center, and the ring may be divided into a plurality of pieces and divided into a plurality of rings.

이와 같이 수광부(3)가 분할-링 타입으로 형성되는 경우에는 수광부(3)가 발광부(2)의 주위를 둘러싸도록 형성되어 수광 효율을 현저히 향상시키며, 다방향 광 경로를 활용할 수 있어 PPG 신호를 정확하고, 정밀하게 측정할 수 있음과 동시에 내구성을 보다 향상시킬 수 있어 물리적 충격에 의하여 크랙이 발생하거나 깨지는 것을 방지할 수 있는 효과가 있다. When the light-receiving part 3 is formed in a split-ring type as described above, the light-receiving part 3 is formed to surround the light-emitting part 2 to remarkably improve light-receiving efficiency. It is possible to accurately and accurately measure the durability and at the same time, there is an effect of preventing the occurrence of cracks or cracking due to physical impact.

이와 관련하여, 도 3은 본 발명의 바람직한 일실시예에 따른 PPG 센서 패키지 내에서의 수광부의 배치를 나타낸 배치도이다. 도 3(a)를 참조하면 발광부(2)를 중심으로 하여 2 분할된 수광부(3)가 발광부(2) 주변을 둘러싸도록 형성되어 있음을 알 수 있다. 또한, 상기 수광부(3)는 동일한 크기 및 형상의 2개의 피스로 균등하게 분할되어 있음을 알 수 있다. 또한, 각 피스 간의 간격 역시 동일함을 알 수 있다.In this regard, FIG. 3 is a layout diagram showing an arrangement of a light receiving unit in a PPG sensor package according to an embodiment of the present invention. Referring to FIG. 3A, it can be seen that the light-receiving part 3 divided into two around the light-emitting part 2 is formed to surround the light-emitting part 2. In addition, it can be seen that the light receiving part 3 is evenly divided into two pieces of the same size and shape. In addition, it can be seen that the spacing between each piece is also the same.

또한, 도 3(b)를 참조하면 발광부(2)를 중심으로 하여 균등하게 3 분할된 수광부(3)가 발광부(2) 주변을 둘러싸도록 형성되어 있음을 알 수 있다. 또한, 도 3(c)를 참조하면 발광부(2)를 중심으로 하여 균등하게 4 분할된 수광부(3)가 발광부(2) 주변을 둘러싸도록 형성되어 있음을 알 수 있다. 즉, 상기 수광부(3)가 동일한 크기 및 형상의 n개의 피스로 균등하게 분할되어 형성될 수 있음을 확인할 수 있다.In addition, referring to FIG. 3(b), it can be seen that the light-receiving part 3 divided into three equally around the light-emitting part 2 is formed to surround the light-emitting part 2 circumference. In addition, referring to FIG. 3(c), it can be seen that the light-receiving part 3 divided into four equally around the light-emitting part 2 is formed to surround the light-emitting part 2 circumference. That is, it can be seen that the light-receiving part 3 can be formed evenly divided into n pieces of the same size and shape.

이와 같이 수광부(3)가 발광부(2)를 중심으로 하여 분할-링 타입으로 형성되는 경우에는, 수광부(3)가 적절한 사이즈로 형성될 수 있어 물리적 충격에 취약한 한계점을 탈피할 수 있다. In this case, when the light-receiving part 3 is formed in a split-ring type with the light-emitting part 2 as the center, the light-receiving part 3 may be formed in an appropriate size, thereby avoiding the limitation point vulnerable to physical impact.

이에 따라, 작은 물리적 충격에도 수광부(3)가 깨지거나 크랙이 발생하는 등 파손될 우려가 없으며, 공정 단계, 유통 단계에서 파손되는 문제점을 해결할 수 있다. 뿐만 아니라 사용자의 웨어러블 디바이스 내에 장착되는 경우에는 사용자의 착용 시에 손쉽게 고장나는 등의 고장 위험도 저감할 수 있다.Accordingly, there is no fear of damage such as cracking or cracking of the light receiving unit 3 even with a small physical impact, and it is possible to solve the problem of being damaged in the process step and the distribution step. In addition, when installed in the user's wearable device, the risk of failure such as easily malfunctioning when the user wears it can be reduced.

즉, 본 발명의 수광부(3)가 분할-링 타입으로 형성되는 경우에 수광 효율의 향상 및 다방향 광 경로 활용의 효과 등을 모두 우수하게 유지함과 동시에 상기의 물리적 파손 등의 문제점을 모두 해결할 수 있는 효과가 있다.That is, when the light-receiving part 3 of the present invention is formed in a split-ring type, both the improvement of light-receiving efficiency and the effect of utilizing a multidirectional optical path can be excellently maintained, and all the problems such as physical damage can be solved. There is an effect.

또한, 바람직하게는 수광부(3)는 분할-링 타입으로 발광부(2)를 중심으로 하여 둘러싸도록 다양하게 형성 및 배치될 수 있다. 구체적으로 수광부(3)는 발광부(2)를 중심으로 하여 균등하게 분할된 복수 개의 피스로 이루어질 수 도 있으며, 불균등하게 분할된 복수 개의 피스로 이루어질 수도 있다. In addition, preferably, the light-receiving part 3 may be formed and arranged in various ways so as to surround the light-emitting part 2 in a split-ring type. Specifically, the light-receiving unit 3 may be formed of a plurality of pieces evenly divided around the light-emitting unit 2, or may be formed of a plurality of pieces that are divided unevenly.

이 때 '분할'이란 수광부(3)가 복수 개의 피스(조각)으로 나누어져 있다는 의미로, 링의 원주에 수직하는 방향으로 분할됨을 의미할 수 있다. 또한, '균등하게 분할'이란 복수 개의 각 피스 모두가 크기 및 형상이 동일함을 의미할 수 있다. 또한, '불균등하게 분할'이란 복수 개의 피스 모두의 크기 및 형상이 상이한 경우 뿐만 아니라 복수 개의 피스 중 어느 하나의 크기 및 형상만이라도 상이한 경우도 포함하는 의미일 수 있다. 또한, 상기 '분할'은 링의 원주에 수직하는 방향으로 이루어질 수 있다. In this case,'divided' means that the light receiving unit 3 is divided into a plurality of pieces (pieces), and may mean that the light receiving unit 3 is divided in a direction perpendicular to the circumference of the ring. In addition, "divided equally" may mean that all of the plurality of pieces have the same size and shape. In addition,'divided unevenly' may mean not only a case in which the size and shape of all of the plurality of pieces are different, but also a case where the size and shape of any one of the plurality of pieces are different. In addition, the'dividing' may be made in a direction perpendicular to the circumference of the ring.

본 발명의 바람직한 일실시예에 따르면, 상기 수광부(3)는 균등하게 분할된 복수 개의 피스로 이루어진 분할-링 타입일 수 있다.According to a preferred embodiment of the present invention, the light receiving unit 3 may be of a split-ring type consisting of a plurality of equally divided pieces.

이와 관련하여, 도 4는 본 발명의 바람직한 일실시예에 따른 PPG 센서 패키지 내에서의 수광부의 배치를 나타낸 배치도이다. 도 4(a)를 참조하면, 수광부(3)는 발광부(2)를 중심으로 하여 균등하게 분할된 복수 개의 피스로 이루어진 분할-링 타입으로 형성되어 있다. 또한, 도 4(b)를 참조하면, 수광부(3)는 발광부(2)를 중심으로 하여 불균등하게 분할된 복수 개의 피스로 이루어진 분할-링 타입으로 형성되어 있다.In this regard, FIG. 4 is a layout diagram showing an arrangement of a light receiving unit in a PPG sensor package according to an embodiment of the present invention. Referring to FIG. 4(a), the light-receiving part 3 is formed in a split-ring type consisting of a plurality of pieces evenly divided around the light-emitting part 2. In addition, referring to FIG. 4B, the light-receiving part 3 is formed in a split-ring type consisting of a plurality of pieces unevenly divided with the light-emitting part 2 as the center.

또한, 수광부(3)는 복수 개의 피스로 형성되어 분할-링 타입 형상을 가질 수 있을 정도로 복수 회 분할된 것일 수 있으며, 그 분할 횟수에는 제한이 없으나 바람직하게는 상기 수광부(3)는 2 ~ 10 분할된 복수 개의 피스로 이루어진 분할-링 타입일 수 있다.In addition, the light-receiving part 3 may be formed into a plurality of pieces and divided multiple times to have a split-ring type shape, and the number of divisions is not limited, but preferably the light-receiving part 3 is 2 to 10 It may be a split-ring type consisting of a plurality of divided pieces.

본 발명의 바람직한 일실시예에 따르면, 상기 발광부(2)와 상기 수광부(3)의 중심축은 동일하며, 상기 수광부(3)의 복수 개의 피스는 전부 발광부(2)로부터 동일한 거리만큼 이격하여 배치될 수 있다. According to a preferred embodiment of the present invention, the central axis of the light-emitting part 2 and the light-receiving part 3 are the same, and the plurality of pieces of the light-receiving part 3 are all spaced apart from the light-emitting part 2 by the same distance. Can be placed.

이와 같이 발광부(2)와 수광부(3)가 배치되는 경우에는 발광부(2)를 중점을 중심으로 하여 발광부(2)를 둘러싸도록 수광부(3)가 배치되며, 발광부(2)의 중점으로부터 각 수광부(3)의 내주면까지의 거리가 모두 동일하게 구성될 수 있으므로 수광 효율이 현저히 향상될 수 있다. 또한, 단방향 경로가 아닌 다방향 광 경로를 할용할 수 있으므로 사용자의 움직임 하에서도 최적의 감지 환경을 형성할 수 있어, 웨어러블 디바이스 등에 본 발명의 PPG 센서 패키지를 유용하게 활용할 수 있는 효과가 있다. When the light-emitting part 2 and the light-receiving part 3 are arranged in this way, the light-receiving part 3 is disposed so as to surround the light-emitting part 2 with the light-emitting part 2 as the center. Since the distances from the midpoint to the inner circumferential surface of each light receiving unit 3 may be all the same, light-receiving efficiency may be remarkably improved. In addition, since a multi-directional optical path can be used instead of a unidirectional path, an optimal sensing environment can be formed even under a user's movement, so that the PPG sensor package of the present invention can be usefully utilized in a wearable device.

도 5는 본 발명의 바람직한 일실시예에 따른 PPG 센서 패키지 내에서의 발광부(2) 및 수광부(3)의 배치를 나타낸 배치도이다. 도 5를 참조하면, 발광부(2)와 수광부(3)의 중심축이 C로 동일하다. 상기 C는 발광부(2)의 중점으로 발광부(2)의 중점으로부터 수광부(2)의 각 피스의 중점까지의 거리인 R, R', R" 등은 그 길이가 모두 동일하다. 즉, 상기 수광부(3)의 복수 개의 피스는 전부 발광부(2)로부터 동일한 거리만큼 이격하여 배치될 수 있다. 5 is a layout view showing the arrangement of the light emitting unit 2 and the light receiving unit 3 in a PPG sensor package according to an exemplary embodiment of the present invention. Referring to FIG. 5, the central axis of the light emitting unit 2 and the light receiving unit 3 is the same as C. Wherein C is the midpoint of the light emitting portion 2, the distances R, R', R", etc., which are the distances from the midpoint of the light emitting portion 2 to the midpoint of each piece of the light receiving portion 2, have the same length. The plurality of pieces of the light-receiving part 3 may be all spaced apart from the light-emitting part 2 by the same distance.

또한, 상기 수광부(3)가 분할-링 타입으로 형성되는 경우, 발광부(2)의 중점으로부터 수광부(3)의 내주면, 즉 광을 수신하는 수광면까지의 거리는 모두 동일할 수 있다. 이에 따라 수광 효율이 현저히 향상될 수 있어 PPG 신호를 정확하고 정밀하게 측정할 수 있다.In addition, when the light-receiving part 3 is formed in a split-ring type, the distance from the midpoint of the light-emitting part 2 to the inner peripheral surface of the light-receiving part 3, that is, a light-receiving surface, may be the same. Accordingly, light-receiving efficiency can be remarkably improved, so that the PPG signal can be accurately and accurately measured.

한편, 본 발명은 상기 베이스 기판(1)에 결합되고, 상기 발광부(2)를 중심으로 한 링 타입으로 상기 발광부(2)와 상기 수광부(3) 사이에 형성되어 상기 발광부(2)와 상기 수광부(3) 사이를 차광하는 차광부재(4)를 더 포함한다.On the other hand, the present invention is coupled to the base substrate (1), and is formed between the light-emitting part (2) and the light-receiving part (3) in a ring type centered on the light-emitting part (2). And a light blocking member 4 blocking light between the light receiving part 3 and the light receiving part 3.

차광부재(4)는 차광의 물성을 가지는 것으로, 광을 차단하는 성질을 가지는 물질로 구성될 수 있다. 차광부재(4)는 상기 발광부(2) 및 수광부(3) 사이의 광을 차단할 수 있도록 상기 발광부(2)와 수광부(3) 사이에 링 타입으로 형성된다. The light blocking member 4 has physical properties of blocking light, and may be formed of a material having a property of blocking light. The light blocking member 4 is formed in a ring type between the light-emitting part 2 and the light-receiving part 3 so as to block light between the light-emitting part 2 and the light-receiving part 3.

이와 관련하여, 도 1을 참조하면 차광부재(4)는 발광부(2) 및 수광부(3) 사이에 형성되며, 발광부(2)를 중심으로 발광부(2)를 둘러싸도록 링 타입으로 형성되어 있다.In this regard, referring to FIG. 1, the light blocking member 4 is formed between the light-emitting part 2 and the light-receiving part 3, and is formed in a ring type so as to surround the light-emitting part 2 around the light-emitting part 2 Has been.

또한, 차광부재(4)의 높이는 상기 발광부(2) 및 상기 수광부(3)의 높이보다 높다. 이를 통해 차광부재(4)는 발광부(2)와 수광부(3) 사이를 보다 효율적으로 차광할 수 있다.In addition, the height of the light blocking member 4 is higher than the height of the light emitting portion 2 and the light receiving portion 3. Through this, the light blocking member 4 may more efficiently block light between the light emitting unit 2 and the light receiving unit 3.

상술한 바와 같이, 도 2는 도 1의 X-X'선에 의한 단면도이다. 도 2를 참조하면, 차광부재(4)가 발광부(2) 및 수광부(3) 사이에 형성되어 발광부(2)와 수광부(3) 사이를 차광하는 역할을 함을 알 수 있다. 또한, 차광부재(4)의 높이가 발광부(2) 및 수광부(3)의 높이보다 더 높게 형성되고, 이에 따라 발광부(2)와 수광부(3) 사이를 보다 효과적으로 차광할 수 있음을 알 수 있다.As described above, FIG. 2 is a cross-sectional view taken along line X-X' of FIG. 1. Referring to FIG. 2, it can be seen that the light blocking member 4 is formed between the light emitting part 2 and the light receiving part 3 to block light between the light emitting part 2 and the light receiving part 3. In addition, it was found that the height of the light blocking member 4 is formed higher than the height of the light emitting unit 2 and the light receiving unit 3, and thus, it is possible to more effectively block light between the light emitting unit 2 and the light receiving unit 3. I can.

본 발명의 바람직한 일실시예에 따르면, 상기 차광부재(4)는 상기 발광부(2)를 중심으로 한 분할-링 타입일 수 있다. 즉, 차광부재(4)는 상기 발광부(2)를 중심으로 하여 발광부(2)와 수광부(3) 사이에 형성되되, 분할된 링 타입일 수 있다. 이 때 분할-링 타입이란 본 명세서에서 상술한 용어의 설명과 동일한 의미일 수 있다.According to a preferred embodiment of the present invention, the light blocking member 4 may be a split-ring type centered on the light emitting part 2. That is, the light blocking member 4 is formed between the light-emitting part 2 and the light-receiving part 3 with the light-emitting part 2 as a center, and may be a divided ring type. In this case, the split-ring type may have the same meaning as described in the terms described herein.

보다 바람직하게는 상기 차광부재(4)는 상기 수광부(3)의 분할된 복수 개의 피스와 대응되는 복수 개의 피스로 이루어질 수 있다. 상술한 바와 같이 수광부(3)는 분할된 복수 개의 피스로 이루어진 분할-링 타입으로 형성되며, 차광부재(4)는 이러한 수광부(3)와 마찬가지로 분할된 복수 개의 피스로 이루어진 분할-링 타입으로 형성될 수 있다. 또한, 차광부재(4)는 수광부(3)를 이루는 복수 개의 피스와 대응되는 복수 개의 피스로 이루어질 수 있다. More preferably, the light blocking member 4 may be formed of a plurality of pieces corresponding to a plurality of divided pieces of the light receiving unit 3. As described above, the light receiving unit 3 is formed in a split-ring type consisting of a plurality of divided pieces, and the light blocking member 4 is formed in a split-ring type consisting of a plurality of divided pieces like this light receiving unit 3 Can be. In addition, the light blocking member 4 may be formed of a plurality of pieces corresponding to a plurality of pieces constituting the light receiving unit 3.

이 때, '복수 개의 피스와 대응되는' 이란 의미는 분할 횟수, 분할되는 위치 등이 대응하여 수광부(3)의 각 피스들이 차광부재(4)들의 각 피스들과 실질적으로 평행하게 형성되는 것을 의미할 수 있다.In this case, the meaning of'corresponding to a plurality of pieces' means that the number of divisions, the location to be divided, etc., correspond to each piece of the light-receiving unit 3 being formed substantially parallel to the pieces of the light-shielding member 4 can do.

이와 관련하여, 도 6은 발명의 바람직한 일실시예에 따른 PPG 센서 패키지 내에서의 발광부(2), 수광부(3) 및 차광부재(4)의 배치를 나타낸 배치도이다. In this regard, FIG. 6 is a layout diagram showing the arrangement of the light emitting unit 2, the light receiving unit 3, and the light blocking member 4 in the PPG sensor package according to an exemplary embodiment of the present invention.

도 6(a)를 참조하면, 차광부재(4)는 발광부(2) 및 수광부(3) 사이에 형성되며, 발광부(2)를 중심으로 발광부(2)를 둘러싸도록 링 타입으로 형성되어 있다. Referring to FIG. 6(a), the light blocking member 4 is formed between the light emitting part 2 and the light receiving part 3, and formed in a ring type so as to surround the light emitting part 2 around the light emitting part 2 Has been.

또한, 도 6(b)를 참조하면, 수광부(3)는 4 분할되어 균등한 4개의 피스들로 이루어진 분할-링 타입으로 형성되어 있다. 상기 수광부(3)와 발광부(2) 사이에는 차광부재(4)가 형성되어 있으며, 상기 차광부재(4)는 수광부(3)와 마찬가지로 4 분할되어 균등한 4개의 피스들로 이루어진 분할-링 타입으로 형성되어 있다. 또한, 상기 차광부재(4)의 분할 횟수, 분할되는 위치가 수광부(3)와 대응하여, 수광부(3)의 각 피스들이 차광부재(4)들의 각 피스들과 실질적으로 평행하게 형성되어 있음을 확인할 수 있다. Further, referring to FIG. 6(b), the light-receiving unit 3 is formed in a split-ring type consisting of four equally divided pieces. A light blocking member 4 is formed between the light receiving unit 3 and the light emitting unit 2, and the light blocking member 4 is divided into four, like the light receiving unit 3, and is divided into four equal pieces. It is formed in a type. In addition, the number of divisions of the light blocking member 4 and the position at which the light blocking member 4 is divided correspond to the light receiving unit 3, so that each piece of the light receiving unit 3 is formed substantially parallel to each of the pieces of the light blocking member 4. I can confirm.

이와 같이 차광부재(4)가 상기 수광부(3)의 분할된 복수 개의 피스와 대응되는 복수 개의 피스로 이루어지는 경우, 차광부재(4)가 보다 효율적으로 발광부(2)와 수광부(3) 사이를 차광할 수 있게 된다.In this way, when the light blocking member 4 is made of a plurality of pieces corresponding to the divided plurality of pieces of the light receiving unit 3, the light blocking member 4 is more efficiently spaced between the light emitting unit 2 and the light receiving unit 3 It becomes possible to shade light.

한편, 본 발명의 바람직한 일실시예에 따르면 상기 차광부재(4)의 내측면은 발광부(2) 방향으로 경사지게 형성될 수 있다. Meanwhile, according to a preferred embodiment of the present invention, the inner surface of the light blocking member 4 may be formed to be inclined toward the light emitting unit 2.

상술한 바와 같이, 차광부재(4)의 내측면은 발광부(2)와 대향하고 있는 차광부재(4)의 측면을 의미한다. 또한, 상기 '발광부 방향으로 경사지게'라는 의미는 발광부(2)를 향하여 차광부재(4)의 내측면이 하향하도록 경사지게 형성되어 있음을 의미한다.As described above, the inner surface of the light blocking member 4 means a side surface of the light blocking member 4 facing the light emitting portion 2. In addition, the meaning of "inclined in the direction of the light emitting part" means that the inner surface of the light blocking member 4 is formed to be inclined downward toward the light emitting part 2.

구체적으로 도 7은 본 발명의 바람직한 일실시예에 따른 PPG 센서 패키지의 단면도이다. 도 7은 도 1의 X-X'선에 의한 단면도로, 도 7을 참조하면 차광부재(4)의 내측면은 발광부(2) 방향으로 경사지게 형성될 수 있다. Specifically, Figure 7 is a cross-sectional view of a PPG sensor package according to an embodiment of the present invention. 7 is a cross-sectional view taken along line X-X' of FIG. 1, and referring to FIG. 7, the inner surface of the light blocking member 4 may be formed to be inclined toward the light emitting unit 2.

또한, 본 발명의 바람직한 일실시예에 따르면, 본 발명은 상기 차광부재(4)의 내측면 상에 형성되어 발광부(2)로부터 조사되는 광을 반사하는 반사부재(A)를 더 포함할 수 있다. In addition, according to a preferred embodiment of the present invention, the present invention may further include a reflective member (A) formed on the inner surface of the light blocking member (4) to reflect light irradiated from the light emitting unit (2). have.

이 경우 차광부재(4)가 발광부(2)와 수광부(3) 사이를 차광할 수 있을 뿐만 아니라, 이와 동시에 반사면(reflector, 리플렉터)으로서의 기능을 함께 수행할 수 있는 효과가 있다. In this case, the light blocking member 4 not only blocks light between the light emitting unit 2 and the light receiving unit 3, but also functions as a reflector (reflector) at the same time.

보다 바람직하게는 차광부재(4)의 내측면이 발광부(2) 방향으로 경사지게 형성됨과 동시에 상기 내측면 상에 형성되어 발광부(2)로부터 조사되는 광을 반사하는 반사부재(A)를 더 포함할 수 있다. 이 경우에는 효과적으로 발광부(2)와 수광부(3) 사이를 차광할 수 있음과 동시에 반사면(reflector, 리플렉터)으로서의 기능을 효율적으로 수행할 수 있다.More preferably, the inner surface of the light blocking member 4 is formed to be inclined in the direction of the light emitting unit 2, and at the same time, a reflective member A is formed on the inner surface to reflect the light irradiated from the light emitting unit 2. Can include. In this case, it is possible to effectively block light between the light-emitting unit 2 and the light-receiving unit 3 and at the same time perform the function as a reflector (reflector) efficiently.

또한, 반사부재(A)는 해당 기술 분야에서 반사부재(A)를 형성하기 위해 사용되는 재료 및 공정으로 형성될 수 있다. 바람직하게는 반사부재(A)는 차광부재(4)의 내측면에 화이트 색상 처리 또는 도금 처리함으로써 형성될 수 있다. In addition, the reflective member A may be formed of a material and a process used to form the reflective member A in the relevant technical field. Preferably, the reflective member A may be formed by white color treatment or plating treatment on the inner surface of the light blocking member 4.

도 7을 참조하면, 차광부재(4)의 내측면은 발광부(2) 방향으로 경사지게 형성되어 있고, 상기 차광부재(4) 상에 반사부재(A)가 형성되어 있다. 이와 같이 차광부재(4)의 내측면 상에 반사부재(A)를 형성함으로써 보다 효과적으로 신호를 검출할 수 있다.Referring to FIG. 7, the inner surface of the light blocking member 4 is formed to be inclined toward the light emitting part 2, and a reflective member A is formed on the light blocking member 4. As described above, by forming the reflective member A on the inner surface of the light blocking member 4, a signal can be more effectively detected.

결국, 본 발명은 혈관에 흐르는 혈류량을 측정함으로써 심박 등의 건강 정보를 측정하기 위한 것으로, 발광 효율 및 수광 효율을 향상시켜 강도, 정확도, 정밀도가 우수한 광 신호를 검출하기 위한 것이다. Consequently, the present invention is for measuring health information such as heart rate by measuring the amount of blood flowing through a blood vessel, and is for detecting an optical signal having excellent intensity, accuracy, and precision by improving luminous efficiency and light receiving efficiency.

본 발명은 상술한 바와 같이 다양하고 간단한 구조만으로 발광 효율 및 수광 효율이 현저히 향상시킬 수있다. 특히 광 수신 편차를 줄일 수 있으며, 다방향 광 경로를 활용할 수 있음에 따라 수광 효율을 효과적으로 향상시킬 수 있어 사용자의 신체에 대한 광의 조사량을 향상시킬 수 있음과 동시에 검출되는 신호의 정확도 및 강도가 우수한 효과가 있다. 또한, 사용자의 움직임 하에서도 신호를 용이하게 검출할 수 있어 다양한 웨어러블 디바이스에 유용하게 활용될 수 있는 장점이 있다.As described above, the present invention can significantly improve luminous efficiency and light-receiving efficiency with only various and simple structures. In particular, it is possible to reduce the light reception deviation and effectively improve the light receiving efficiency by utilizing a multi-directional light path, so that the amount of light irradiation to the user's body can be improved, and the accuracy and intensity of the detected signal are excellent. It works. In addition, since a signal can be easily detected even under the movement of a user, there is an advantage that it can be usefully used in various wearable devices.

Claims (11)

베이스 기판;
상기 베이스 기판의 상부에 결합되는 발광부;
상기 베이스 기판의 상부에 결합되고, 상기 발광부를 중심으로 한 링 타입의 수광부;및
상기 베이스 기판에 결합되고, 높이가 상기 발광부 및 상기 수광부의 높이보다 높고, 상기 발광부를 중심으로 한 링 타입으로 상기 발광부와 상기 수광부 사이에 형성되어 상기 발광부와 상기 수광부 사이를 차광하는 차광부재;를 포함하는 PPG 센서 패키지.
A base substrate;
A light emitting unit coupled to the upper portion of the base substrate;
A ring-type light-receiving unit coupled to an upper portion of the base substrate and centered on the light-emitting unit; And
A light shielding unit that is coupled to the base substrate and has a height higher than that of the light emitting unit and the light receiving unit, and is formed between the light emitting unit and the light receiving unit in a ring type centered on the light emitting unit to block light between the light emitting unit and the light receiving unit PPG sensor package comprising; member.
 제1항에 있어서,
상기 수광부는 분할된 복수 개의 피스로 이루어진 분할-링 타입인 것을 특징으로 하는 PPG 센서 패키지.
The method of claim 1,
The PPG sensor package, characterized in that the light receiving unit is of a split-ring type consisting of a plurality of divided pieces.
 제1항에 있어서,
상기 수광부는 2 ~ 10 분할된 복수 개의 피스로 이루어진 분할-링 타입인 것을 특징으로 하는 PPG 센서 패키지.
The method of claim 1,
The PPG sensor package, characterized in that the light receiving unit is a split-ring type consisting of a plurality of pieces divided by 2 to 10.
 제2항에 있어서,
상기 수광부는 균등하게 분할된 복수 개의 피스로 이루어진 분할-링 타입이며,
상기 발광부와 상기 수광부의 중심축은 동일한 것을 특징으로 하는 PPG 센서 패키지.
The method of claim 2,
The light receiving unit is a split-ring type consisting of a plurality of pieces evenly divided,
PPG sensor package, characterized in that the central axis of the light emitting portion and the light receiving portion are the same.
 제2항 내지 제4항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 수광부의 복수 개의 피스는 전부 발광부로부터 동일한 거리만큼 이격하여 배치되는 것을 특징으로 하는 PPG 센서 패키지.
The method according to any one of claims 2 to 4,
A PPG sensor package, characterized in that the plurality of pieces of the light receiving unit are all spaced apart from the light emitting unit by the same distance.
 제1항에 있어서,
상기 수광부는 유기광다이오드(OPD, Organic Photodiode)인 것을 특징으로 하는 PPG 센서 패키지.
The method of claim 1,
The PPG sensor package, wherein the light receiving unit is an organic photodiode (OPD).
 제1항에 있어서,
상기 수광부는 실리콘 광다이오드인 것을 특징으로 하는 PPG 센서 패키지.
The method of claim 1,
PPG sensor package, characterized in that the light receiving unit is a silicon photodiode.
 제1항에 있어서,
상기 차광부재는 상기 발광부를 중심으로 한 분할-링 타입인 것을 특징으로 하는 PPG 센서 패키지.
The method of claim 1,
The light blocking member is a PPG sensor package, characterized in that the split-ring type centered on the light emitting part.
 제1항에 있어서,
상기 차광부재의 내측면이 발광부 방향으로 경사지게 형성되는 것을 특징으로 하는 PPG 센서 패키지.
The method of claim 1,
PPG sensor package, characterized in that the inner surface of the light blocking member is formed to be inclined toward the light emitting portion.
 제1항에 있어서,
상기 차광부재의 내측면 상에 형성되어 발광부로부터 조사되는 광을 반사하는 반사부재;를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 PPG 센서 패키지.
The method of claim 1,
A PPG sensor package comprising: a reflective member formed on the inner surface of the light blocking member to reflect light irradiated from the light emitting unit.
 제10항에 있어서,
상기 반사부재는 차광부재의 내측면을 화이트 색상 처리 또는 도금 처리함으로써 형성되는 것을 특징으로 하는 PPG 센서 패키지.
The method of claim 10,
The reflective member is a PPG sensor package, characterized in that formed by white color treatment or plating treatment on the inner surface of the light blocking member.
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