脉搏波传感器和可穿戴电子设备的制造方法_5

文档序号:10172979阅读:来源:国知局
有部分被遮光层4115遮挡,从而防止直接照射到所述光电薄膜晶体管,光源44发出的另一部分光线则通过所述透光区域穿过整个所述光学传感器,并到达与保护基板40上表面接触的人体相应部位,这些光线在人体血液发生反射等作用,从而反射回来。具体工作时,一开始,各所述光电薄膜晶体管处于关闭状态(栅极层给低电平)所述光电薄膜晶体管具有最小的暗态电流。当从人体反射回来的反射光线穿过保护基板40、栅极层4111和介质层410c之后,被所述光电薄膜晶体管的沟道层4114吸收,从而产生相应的光电子信号,所述光电子信号正比于反射光线强度,从而使所述光电薄膜晶体管通过相应的电流信号,即所述感光单元获得相应的脉搏波信号。
[0107]需要特别说明的是,在本实施例的另外一个具体剖面结构示意图如图14所示,SP图14为图12所示结构沿EE’点划线剖切得到的另一种剖面结构示意图,所述剖面结构显示了光电薄膜晶体管411的另一种具体结构,为了显示区别,图14中的标记后增加符号以作区别。所述光电薄膜晶体管包括从下到上层叠的栅极层4111’、介质层410b’和漏极4112’,其中,漏极4112’和源极4113’位于同一层。并且,漏极4112’和源极4113’之间具有作为沟道层4114’的感光半导体层。因此,介质层410b’位于沟道层4114’与栅极层4111’之间,且漏极4112’和源极4113’直接位于保护基板40’内表面。此外,感光器件区41’中,还包括引线412’、引线413’、引线414’和介质层410a’。同时,在整个感光器件区41’中,可以将引线412’和引线413’与漏极4112’和源极4113’设置在同一层中,并利用制作漏极4112’和源极4113’的工艺同时制作引线412’和引线413’,以节省工艺,节约成本。同样的,可以将引线414’与栅极层4111’设置在同一层中,并利用制作栅极层4111’的工艺同时制作引线414’,以节省工艺,节约成本。介质层410a’位于图14所示的最底层,以覆盖引线414’和栅极层4111’,并对上述各层起到保护作用。
[0108]上述图14所示结构在制作过程中,上述各层的形成过程可以为:先在保护基板40内表面形成漏极4112 ’和源极4113 ’,在形成漏极4112 ’和源极4113 ’过程中,可以同时形成引线412’和引线413’;然后,在漏极4112’和源极4113’之间形成作为沟道层4114’的感光半导体层,并在沟道层4114’两端有一部分覆盖漏极4112’和源极4113’的一部分;此后,形成介质层410b’覆盖沟道层4114’、漏极4112’、源极4113’、引线412’和引线413’;之后,在介质层410b’上形成栅极层4111’,在形成栅极层4111’时,还可以同时形成引线414’ ;最后,形成介质层410a’覆盖栅极层4111’和引线414’。
[0109]在图14所示结构中,与图13所示结构不同的,所述光电薄膜晶体管的沟道层4114’位于栅极层4111’上方,栅极层4111’的材料可以为非透光导电材料。所述述非透光区域的其中一部分由栅极层4111’所在区域构成。在保护基板40’厚度方向上,栅极层4111’完全遮挡位于栅极层4111’上方的沟道层4114’(即感光半导体层)。也就是说,本实施例中,位于光电薄膜晶体管411的栅极层4111’同时作为遮光层,即所述非透光区域包括栅极层4111’所在区域,从而保证感光半导体材料制作的沟道层4114’受到光源44(直接发出的)出射光的照射。栅极层4111’的材料具体可以为Mo或A1等金属层,厚度可以在0.05μηι至Ιμπι之间,从而达到所需的遮光效果。同时,栅极层4111’可以通过PVD的方式制作而成。
[0110]图14所示结构中,其它结构的材料和性质可以参考图13所示结构,对应结构的材料和性质。并且,图14所示结构的工作原理,也可以参考图13所示结构的工作原理。
[0111]本实施例所提供的脉搏波传感器中,直接在光学传感器下方直接设置光源44,并且通过直接利用金属导线47、印刷电路板45和保护基板40直接密封在一起,从而进一步简化了结构,减小脉搏波传感器厚度,降低脉搏波传感器成本。
[0112]本实用新型实施例还提供了一种可穿戴电子设备,所述可穿戴电子设备包括上述各实施例所提供的脉搏波传感器,具体的,所述可穿戴电子设备可以为电子手环、电子臂环或者电子手表等。由于所述可穿戴电子设备具有上述各实施例所提供的脉搏波传感器,因此,所述可穿戴电子不仅可以实现24小时实施监控人体的心率和血压等健康信息,可以预先感知很多人体本身无感觉的疾病信号,对人体健康具有很大的实际意义,而且,所述脉搏波传感器结构简单,成本低,从而使整个可穿戴电子设备能够满足轻巧化设计,并且成本低。
[0113]虽然本实用新型披露如上,但本实用新型并非限定于此。任何本领域技术人员,在不脱离本实用新型的精神和范围内,均可作各种更动与修改,因此本实用新型的保护范围应当以权利要求所限定的范围为准。
【主权项】
1.一种脉搏波传感器,其特征在于,包括: 光源; 光学传感器,所述光学传感器位于所述光源上方,所述光学传感器具有保护基板,所述保护基板上表面用于接触人体的感测部位,所述保护基板下表面具有多个感光单元,所述感光单元具有透光区域和非透光区域,所述光源发出的光线能够从所述透光区域透过所述光学传感器。2.如权利要求1所述的脉搏波传感器,其特征在于,所述感光单元包括光电二极管,所述光电二极管位于所述非透光区域。3.如权利要求2所述的脉搏波传感器,其特征在于,还包括位于所述光电二极管下方的第一电极层和位于所述光电二极管上方的第二电极层,所述非透光区域包括所述第一电极层所在区域。4.如权利要求1所述的脉搏波传感器,其特征在于,所述感光单元包括光电薄膜晶体管。5.如权利要求4所述的脉搏波传感器,其特征在于,所述光电薄膜晶体管的沟道层位于栅极层上方;所述非透光区域包括所述栅极层所在区域。6.如权利要求4所述的脉搏波传感器,其特征在于,所述光电薄膜晶体管的沟道层位于栅极层下方,所述沟道层下方还具有遮光层,所述非透光区域包括所述遮光层所在区域。7.如权利要求1至6任意一项所述的脉搏波传感器,其特征在于,还包括柔性电路板,所述柔性电路板绑定在所述保护基板内表面的外围连接区。8.如权利要求7所述的脉搏波传感器,其特征在于,还包括导光板,所述光源内嵌在所述导光板中,所述光学传感器位于所述导光板上方。9.如权利要求8所述的脉搏波传感器,其特征在于,还包括密封部件,所述密封部件将弯折至所述导光板下方的所述柔性电路板与所述保护盖板之间密封成一个容置空间,所述光源、所述感光单元和所述导光板位于所述容置空间内。10.如权利要求9所述的脉搏波传感器,其特征在于,还包括加强基板,所述加强基板与弯折至所述导光板下方的所述柔性电路板固定在一起。11.如权利要求9所述的脉搏波传感器,其特征在于,还包括传感器芯片,所述传感器芯片固定在所述柔性电路板表面。12.如权利要求1至6所述的脉搏波传感器,其特征在于,还包括导光板、密封部件和印刷电路板,所述光源内嵌在所述导光板中,所述光学传感器位于所述导光板上方,所述密封部件在所述保护盖板与所述印刷电路板之间密封成一个容置空间,所述光源、所述感光单元和所述导光板位于所述容置空间内。13.如权利要求12所述的脉搏波传感器,其特征在于,所述印刷电路板与所述保护基板内表面的外围连接区之间具有引线键合结构,所述外围连接区上具有胶层,所述胶层包覆所述引线键合采用的引线。14.如权利要求13所述的脉搏波传感器,其特征在于,还包括传感器芯片,所述传感器芯片固定在所述印刷电路板表面。15.—种可穿戴电子设备,其特征在于,包括如权利要求1至14任意一项所述的脉搏波传感器。
【专利摘要】一种脉搏波传感器,所述脉搏波传感器包括光源和光学传感器,所述光学传感器位于所述光源上方,所述光学传感器具有保护基板,所述保护基板上表面用于接触人体的感测部位,所述保护基板下表面具有多个感光单元,所述感光单元具有透光区域和非透光区域,所述光源发出的光线能够从所述透光区域透过所述光学传感器。由于所述感光单元具有透光区域和非透光区域,因此可以将光源置于光学传感器底部,使得这个模组结构简单,紧凑,厚度减小,并且可靠性好,同时成本降低,适合大规模生产使用。
【IPC分类】A61B5/02
【公开号】CN205083457
【申请号】CN201520872431
【发明人】朱虹, 凌严
【申请人】上海箩箕技术有限公司
【公开日】2016年3月16日
【申请日】2015年11月4日
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