[發(fā)明專利]脈搏血氧儀和嵌有脈搏血氧儀的有機(jī)圖像傳感器

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 201910106688.4
• 申請日: 2019-02-02
• 公開（公告）號: CN110115589A
• 公開（公告）日: 2019-08-13
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 許哲準(zhǔn);樸敬培;李東宣;韓文奎;盧卓均;林允熙;陳勇完;堤清彥
• 申請（專利權(quán)）人: 三星電子株式會社
• 主分類號: A61B5/1455
• 分類號: A61B5/1455;A61B5/0205
• 代理公司: 北京市柳沈律師事務(wù)所 11105
• 代理人: 翟然

一種脈搏血氧儀可以包括具有波長選擇性的光電轉(zhuǎn)換器件，使得低輸出LED可以被包括在該脈搏血氧儀中以防止皮膚損傷并降低功耗。該脈搏血氧儀包括配置為發(fā)射白光的發(fā)光器件和配置為檢測從發(fā)光器件接收到的透射光的傳感器。傳感器包括配置為感測光的特定近紅外波長譜的近紅外有機(jī)光電轉(zhuǎn)換器件和配置為感測光的特定紅色波長譜的紅色光電轉(zhuǎn)換器件。

技術(shù)領(lǐng)域

本公開涉及脈搏血氧儀和嵌有脈搏血氧儀的近紅外有機(jī)圖像傳感器。

背景技術(shù)

根據(jù)不斷增長的人類壽命，開發(fā)智能醫(yī)療保健傳感器被認(rèn)為是重要的，智能醫(yī)療保健傳感器可以定期且簡潔地檢查日常生活中的各種生物測定信號或健康信息，而不用去醫(yī)療中心。

近來，感測并監(jiān)控生物測定數(shù)據(jù)的功能已被添加到諸如智能電話和/或智能手環(huán)的配件中，并且已經(jīng)穩(wěn)步地研究了各種各樣利用生物特征數(shù)據(jù)的方法。在一些情況下，用于測量并收集簡潔的生物特征數(shù)據(jù)的傳統(tǒng)大型醫(yī)療設(shè)備可以被小型化，但無論怎樣小型化都必須保持醫(yī)療設(shè)備的性能。

脈搏血氧儀可以以非侵入性方式同時感測心率和血液的氧飽和度，并且具有小型化的優(yōu)點，因此它已被用于許多產(chǎn)品。如果心率和血液的氧飽和度信息(例如生物特征數(shù)據(jù))被容易地測量并累積，則其在健康數(shù)據(jù)(諸如循環(huán)系統(tǒng)和肺功能的健康數(shù)據(jù))的基礎(chǔ)上可以被有效地用來預(yù)防疾病。傳統(tǒng)的脈搏血氧儀通常包括兩個LED和一個光電二極管。LED被選擇以在紅色區(qū)域和綠色區(qū)域的每個波長中具有窄寬度的選擇性發(fā)光特性，使每個LED在一個周期中發(fā)光，并且分析基于發(fā)射的光透過血管并到達(dá)光電二極管而在光電二極管中獲得的光學(xué)信號，以確定心率和血氧飽和度。

近來，已經(jīng)進(jìn)行了提供柔性脈搏血氧儀的各種嘗試，以將其應(yīng)用于便攜式配件(KR2017-0044826或用于脈搏血氧測定的全有機(jī)光電傳感器，Lochner,C.M.et al.,NatureComm.,5,5745(2014))。

然而，迄今為止開發(fā)的用于脈搏血氧儀的光電二極管依賴于LED光源的波長分離。

尤其是，為了補償使用靈敏度不足的光電二極管并且為了從透過皮膚并穿過血管的光獲得簡潔的光學(xué)信號，光源的強(qiáng)度應(yīng)足夠。然而，在發(fā)射具有足夠強(qiáng)度的光以使光電二極管能夠基于光透過皮膚并穿過血管且進(jìn)一步到達(dá)光電二極管而獲得簡潔的光學(xué)信號的基礎(chǔ)上，這樣的光源可能導(dǎo)致皮膚灼傷或者對患者或受試者組織的損傷。

此外，如KR2017-0044826中所公開地，傳統(tǒng)醫(yī)療傳感器使用非柔性的引線，因此傳感器的壽命由該非柔性的引線確定。

發(fā)明內(nèi)容

提供了采用具有波長選擇性的光電轉(zhuǎn)換器件的脈搏血氧儀，因此可以采用低輸出LED來防止皮膚損傷并降低脈搏血氧儀的功耗。

該脈搏血氧儀可以充分小型化以適用于便攜式設(shè)備。

該脈搏血氧儀可以用有機(jī)材料形成(“可以至少部分包括有機(jī)材料”)，因此其可以被提供為可穿戴方式。

提供了可安裝在諸如智能手機(jī)的各種便攜式設(shè)備中的嵌有脈搏血氧儀的近紅外有機(jī)圖像傳感器。

根據(jù)一些示例實施方式的一種脈搏血氧儀包括發(fā)射白光的發(fā)光器件、以及檢測照射到血管之后的透射光和反射光的近紅外有機(jī)光電轉(zhuǎn)換器件和紅色光電轉(zhuǎn)換器件。

根據(jù)一些示例實施方式的一種嵌有脈搏血氧儀的近紅外有機(jī)圖像傳感器包括形成在半導(dǎo)體基板中的無機(jī)紅色光電轉(zhuǎn)換器件、以及近紅外有機(jī)光電轉(zhuǎn)換器件，近紅外有機(jī)光電轉(zhuǎn)換器件包括形成在半導(dǎo)體基板中的近紅外有機(jī)光電轉(zhuǎn)換層、在近紅外有機(jī)光電轉(zhuǎn)換層上的公共電極、以及有機(jī)光電轉(zhuǎn)換層下方的像素電極，其中無機(jī)紅色光電轉(zhuǎn)換器件和近紅外有機(jī)光電轉(zhuǎn)換器件檢測照射到血管之后的透射光和反射光。

根據(jù)一些示例實施方式，通過采用具有波長選擇性的光電轉(zhuǎn)換器件，可以采用低輸出LED來防止皮膚損傷并降低功耗。

它可以充分小型化以適用于便攜式設(shè)備。