皮肤状态检测传感器模块及皮肤状态检测装置的制作方法

1.本发明涉及皮肤状态检测传感器及皮肤状态检测装置，更详细地说，涉及皮肤状态检测和针对识别移动通信终端机中的触摸的感应灵敏度都可满足的皮肤状态检测传感器模块及皮肤状态检测装置。


背景技术：

2.通常，为了保持皮肤健康，保湿非常重要，因此在日常保持并维护皮肤水分非常重要。尤其是，面部皮肤的情况下，更加集中护肤。为此，正在开发利用可便携的皮肤检测装置或者便携式电子装置检测皮肤状态的装置。
3.然而，存在为了检测皮肤状态需要携带大尺寸的单独的检测装置的不便。另外，具有皮肤检测传感器的便携式电子装置的情况下，为了检测皮肤状态，需要额外的时间来测量皮肤状态或者用于检测的管理和注意，因此使用麻烦，而且在检查皮肤状态时消耗便携式电子装置的电池，因此限制便携式电子装置的使用，或者在电池剩余电量不足的情况下无法使用，以上为所处实情。


技术实现要素：

4.(要解决的问题)
5.本发明是考虑到如上所述的点而提出的，目的在于提供一种皮肤状态检测传感器模块及皮肤状态检测装置，可识别触摸，因此仅用金属网检测使用人员的皮肤状态的感应灵敏度和在移动通信终端机的触摸板识别使用人员的触摸的感应灵敏度都可满足。
6.另外，本发明的另一目的在于提供一种皮肤状态检测装置，在移动通信终端的通话中通过收集能量来产生并提供电力，进而不使用移动通信终端的电源也可检测使用人员的皮肤状态。
7.(解决问题的手段)
8.为了解决上述课题，本发明提供一种皮肤状态检测传感器模块，包括：透明薄膜；一对传感器电极，间隔预定间距地配置在所述透明薄膜的一面的多个位置；及浮动电极，形成在所述透明薄膜的一整面，并且分割成预定的尺寸，而且与所述一对传感器电极分开形成；其中，所述传感器电极及所述浮动电极由网格形状的图案层构成。
9.根据本发明的优选的实施例，所述一对传感器电极构成为凹凸形状，并且可包括第一传感器电极及第二传感器电极。此时，所述浮动电极可配置在所述第一传感器电极及所述第二传感器电极的凹槽部。
10.所述一对传感器电极分别构成为梳子(comb)形状，所述一对传感器电极的最大宽度可以是1～20
㎜
。
11.另外，所述透明薄膜可以是在聚苯乙烯(ps)、聚对苯二甲酸乙二醇酯(pet)、聚对苯二甲酸丁二醇酯(pbt)、聚萘二甲酸乙二醇酯(pen)、聚酰亚胺(pi)、聚四氟乙烯(ptfe)、液晶聚合物(lcp)、氟化乙烯丙烯(fep)、全氟烷氧基(pfa)、乙烯
‑
四氟乙烯共聚物(etfe)、
聚偏氟乙烯(pvdf)、乙烯三氟氯乙烯共聚物(ectfe)、聚氯三氟乙烯(pctfe)及这些的组合中选择的一种。
12.另外，所述图案层可以是在铝(al)、钛(ti)、铬(cr)、铁(fe)、钴(co)、镍(ni)、铜(cu)、锌(zn)、钌(ru)、钯(pd)、银(ag)、锡(sn)、钕(nd)、钨(w)、铂(pt)、金(au)、钼(mo)、不锈钢(sus)及这些的组合中选择的一种。
13.作为代替方案，所述图案层可以是在ito(indium tin oxide，氧化铟锡)、izo(indium zinc oxide，氧化铟锌)、izto(indium zinc tin oxide，氧化铟锡锌)、iazo(indium aluminum zinc oxide，氧化铟铝锌)、igzo(indium gallium zinc oxide，氧化铟镓锌)、igto(indium gallium tin oxide，氧化铟镓锡)、azo(aluminum zinc oxide，氧化锌铝)、ato(antimony tin oxide，氧化锑锡)、gzo(gallium zinc oxide，氧化镓锡)、iro
x
、ruo
x
、tio2及这些的组合中选择的一种。
14.此时，所述图案层可通过在mocvd(metal
‑
organic chemical vapor deposition，金属有机物化学气相沉积)、hvpe(hydride vapor phase epitaxy，氢化物气相外延)、热沉积、ebeam沉积、激光沉积、溅射、离子镀中选择的一种工艺形成。
15.另一方面，本发明提供一种皮肤状态检测装置，包括：皮肤状态检测传感器模块；发电部，收集移动通信终端通话中的能量来产生电力；检测部，基于由所述皮肤状态检测传感器模块感应到的信号来检测使用人员的皮肤的水分及周边温度；nfc通信部，向所述移动通信终端发送所述检测到的信息；及控制部，控制所述皮肤的水分及周边温度的检测、产生所述电力及向所述移动通信终端发送数据。在此，优选为，所述皮肤状态检测传感器模块可利用具有如上所述的结构及特征的各种实施例的皮肤状态检测传感器模块。
16.根据本发明的优选的实施例，所述nfc通信部可通过通信中收集能量来产生电力。
17.另外，所述发电部可包括：整流天线，在所述移动通信终端的通话中收集能量；超级电容器，储存所述收集的能量；及调节器，以预定电压调整所述储存的能量。
18.另外，所述nfc通信部可包括：动态nfc标签，保存所述检测到的信息并且在nfc通信时收集能量；及nfc天线，发送nfc信号。
19.(发明的效果)
20.通过本发明，形成通过金属网格以预定单位与传感器电极分开的浮动电极，进而通过传感器电极检测皮肤状态的同时通过浮动电极可在移动通信终端的触摸板识别使用人员的触摸，因此可将利用移动通信终端检测皮肤状态的功能通用化。
21.另外，本发明通过利用整流天线及动态nfc标签收集能量来产生并提供电力，进而即使未从移动通信终端接收供电也可检测使用人员的皮肤状态，因此不论移动通信终端的电池电源有多少都可使用，因此可提高使用便利性。
22.另外，本发明可在通话中检测皮肤状态，因此无需为了检测皮肤状态而耗费使用人员额外的时间或者为了检测而特别管理或者注意，因此可消除检测皮肤状态的麻烦。
附图说明
23.图1是示出本发明的一实施例的皮肤状态检测传感器模块附着于移动通信终端的状态的立体图；
24.图2是示出本发明的一实施例的皮肤状态检测装置和移动通信终端的结合状态的
分解立体图；
25.图3是本发明的一实施例的皮肤状态检测传感器模块的一示例的扩大图；
26.图4是本发明的一实施例的皮肤状态检测传感器模块的另一示例的扩大图；
27.图5是示出本发明的一实施例的皮肤状态检测装置结合于移动通信终端的状态的侧视图；
28.图6是示出本发明的一实施例的皮肤状态检测传感器模块结合于移动通信终端的外壳的状态的立体图；
29.图7是本发明的一实施例的皮肤状态检测装置的电路模块的布置图；及
30.图8是图7的框图。
具体实施方式
31.以下，参照附图详细说明本发明的实施例，以使在本发明所属技术领域中具有常规知识的人能够容易实施。本发明可实现为各种不同的形态，不限于在此说明的实施例。为了明确说明本发明，在附图中省略与说明无关的部分，在全文中对于相同或者类似的构成元素赋予相同的附图标记。
32.参照图1至图5，本发明的一实施例的皮肤状态检测传感器模块110包括：透明薄膜111、一对传感器电极113、114及浮动电极116。
33.皮肤状态检测传感器模块110可附着于移动通信终端10的触摸屏。在此，移动通信终端10可以是能够通话并且显示部包括触摸屏的便携式电子装置，诸如智能手机。此时，移动通信终端10可附着保护膜。即，皮肤状态检测传感器模块110可附着于移动通信终端10的触摸屏上或者附着于触摸屏的保护膜上。
34.透明薄膜111由薄膜构成，以形成金属网。另外，透明薄膜111附着于移动通信终端10的触摸屏，因此具有透明的材料，能够清楚地看到移动通信终端10的显示屏。
35.举一示例，透明薄膜111可以是在聚苯乙烯(ps)、聚对苯二甲酸乙二醇酯(pet)、聚对苯二甲酸丁二醇酯(pbt)、聚萘二甲酸乙二醇酯(pen)、聚酰亚胺(pi)、聚四氟乙烯(ptfe)、液晶聚合物(lcp)、氟化乙烯丙烯(fep)、全氟烷氧基(pfa)、乙烯
‑
四氟乙烯共聚物(etfe)、聚偏氟乙烯(pvdf)、乙烯三氟氯乙烯共聚物(ectfe)、聚氯三氟乙烯(pctfe)及这些的组合中选择的一种。
36.在此，聚对苯二甲酸乙二醇酯(pet)和聚酰亚胺(pi)为绝缘性、耐热性及耐弯曲性优秀，并且具有柔软性、尺寸变形少、耐热性强的特性，因此优选使用聚对苯二甲酸乙二醇酯(pet)或者聚酰亚胺(pi)。
37.此时，透明薄膜111的厚度根据用途而有所不同，并未特别限定，可以是10～150μm。优选为，透明薄膜111的厚度可以是100μm。在此，在透明薄膜111的厚度小于10μm的情况下，难以支撑传感器电极113、114或者布置，并且受外力损坏的可能性高；相反地在透明薄膜111的厚度大于150μm的情况下，降低柔软性。
38.一对传感器电极113、114形成在透明薄膜111的一面的多个位置。参照图1及图2，传感器电极113、114可形成在透明薄膜111的上端部的多个位置。在此，上端部可以是与移动通信终端10的扬声器相对应的位置。即，在使用人员利用移动通信终端10通话的情况下，在接触于使用人员面部的部分可形成传感器电极113、114。举一示例，传感器电极113、114
zinc oxide，氧化镓锡)、iro
x
、ruo
x
、tio2及这些的组合中选择的一种。
52.另外，图案层112的厚度可以是0.01～2μm。优选为，图案层112的厚度可以是1μm。在图案层112的厚度小于0.01μm的情况下，在制造工艺上存在困难；在大于2μm的情况下，皮肤状态检测传感器模块110的厚度增厚的同时图案层112塌陷。
53.在此，图案层112能够以1～5μm的线宽及150～400μm的间距形成格子。在此，在线宽小于1μm的情况下，降低皮肤状态的检测及使用人员触摸的灵敏度；在大于5μm的情况下，在透明薄膜111的全面降低可见度。另外，在图案层112的间距小于150μm的情况下，降低皮肤状态的检测及使用人员触摸的灵敏度；在大于400μm的情况下，在透明薄膜111的全面上可看到斑纹或者不规则图案。
54.此时，形成浮动电极116的第二间隙117能够以50～200μm的间距形成。即，浮动电极116能够以50～200μm的间距分开。优选为，浮动电极116能够以100μm的间距分开。
55.在浮动电极116的间距小于50μm的情况下，因为对使用人员触摸的灵敏度降低可出现错误；在大于200μm的情况下，通过图案层112在透明薄膜111的全面上可看到斑纹或者不规则图案。
56.如上所述的图案层112可利用真空沉积法形成。在此，真空沉积法有利用化学性方法的cvd(chemical vapor deposition)、利用物理性方法的pvd(pvd(physical vapor deposition)。cvd有mocvd(metal
‑
organic chemical vapor deposition)、hvpe(hydride vapor phase epitaxy)等。pvd有热沉积、e
‑
beam沉积、激光沉积、溅射、离子镀等。优选为，图案层112可通过溅射工艺形成。
57.作为代替方案，所述皮肤状态检测传感器模块可具有梳子(comb)形状的传感器电极。参照图4，皮肤状态检测传感器模块110’为分别用梳子形状形成传感器电极113’、114’。在此，传感器电极113’、114’隔着具有预定间距的第一间隙115相互配合配置。
58.另外，传感器电极113’、114’整体可具有圆形形状。即，传感器电极113’、114’之间隔着第三间隙118’或者第四间隙119’与浮动电极116分开，此时构成传感器电极113’、114’外廓的第三间隙118’及第四间隙119’大致可形成圆形。然而，不限于此，而是传感器电极113’、114’整体可形成各种形状，诸如四边形等。
59.另外，传感器电极113’、114’的最大宽度，例如在图4中通过第三间隙118’及第四间隙119’形成的圆的直径d可以是1～20
㎜
。在此，在直径d小于1
㎜
的情况下，无法满足用于通过传感器电极113’、114’检测皮肤状态的灵敏度；在大于20
㎜
的情况下，对使用人员触摸的干扰度高，因此可出现错误。
60.另外，皮肤状态检测传感器模块110’为除了如上所述的传感器电极113’、114’的形状以外与在图3示出的皮肤状态检测传感器模块110相同，因此省略具体说明。
61.参照图2及图5，本发明的实施例的皮肤状态检测装置100包括：皮肤状态检测传感器模块110、电路模块120及连接部130。
62.皮肤状态检测传感器模块110配置在移动通信终端10的前面(即，触摸屏)，而电路模块120可配置在移动通信终端10的后面(即，后盖)。此时，皮肤状态检测传感器模块110和电路模块120可通过连接部130连接。
63.连接部130可以是柔性连接端子。举一示例，连接部130可以是弯曲形成的柔性连接端子，可连接皮肤状态检测传感器模块110和电路模块120。此时，连接部130能够以阵列
方式增加端子的数量，以在接触连接于皮肤状态检测传感器模块110的端子和连接于电路模块120的端子时均匀接触。
64.参照图6，电路模块120可配置在移动通信终端的外壳12。即，电路模块120配置在移动通信终端10的后面，在移动通信终端10安装在外壳12的情况下，电路模块120可附着于在外壳12中安装移动通信终端10的位置。此时，电路模块120附着于外壳12，在前面附着皮肤状态检测传感器模块110的移动通信终端10安装在外壳之后通过连接部130可连接皮肤状态检测传感器模块110和电路模块120。
65.在此，对于外壳12以钱包型外壳为例进行了示出及说明，但是不限于此，而是可包括只包裹移动通信终端10后面的硅外壳。
66.参照图7及图8，电路模块120包括：检测部121、mcu 122、发电部123及nfc通信部124。
67.检测部121基于由皮肤状态检测传感器模块110感应的信号检测使用人员的皮肤水分及周边温度。另外，检测部121配置在与皮肤状态检测传感器模块110及连接部130相邻的部分，并且可包括转换器121a、121b及水分/温度传感器121c。
68.第一转换器121a可将从配置在移动通信终端10前面的皮肤状态检测传感器模块110检测到的电容转换为数字值。在此，在皮肤状态检测传感器模块110的多个传感器电极113、114中选择最稳定的值来转换。
69.第二转换器121b可将从配置在移动通信终端10后面的水分检测传感器模块检测到的电容转换为数字值。在此，在使用人员抓握移动通信终端10的情况下，配置在移动通信终端10后面的水分检测传感器模块用于检测手的皮肤水分以作为间接参考。
70.此时，将使用人员在通话中手持的皮肤检测传感器的下端部分设定为基准，将上端部分设定为检测基准的相对检测值的湿度感应部，进而可确认是否是基准值范围内的皮肤特定数据。
71.水分/温度传感器121c通过第一转换器121a及第二转换器121b可检测皮肤水分状态。另外，水分/温度传感器121c可检测周边温度。
72.mcu 122大致配置在电路模块120的中心，并且控制检测部121、发电部123及nfc通信部124。即，mcu 122控制皮肤水分及周边温度的检测、产生电力及向移动通信终端10发送数据。另外，mcu 122可以是通过发电部123的能量收集可接收电力供应的低功耗mcu。
73.此时，mcu 122可包括led指示灯122a及输入按钮122b(参照图8)。led指示灯122a可显示正在通过皮肤状态检测传感器模块110检测皮肤状态中。输入按钮122b可供使用人员选择开始或者结束皮肤状态的检测。
74.作为代替方案，mcu 122可使使用人员通过移动通信终端10在通话中自动执行皮肤状态的检测地进行控制。即，mcu 122不论输入按钮122b输入与否在移动通信终端10正在通话中的情况下可执行通过皮肤状态检测传感器模块110检测皮肤状态。
75.据此，使用人员无需为了检测皮肤状态耗费额外的时间或者为了检测而操作按钮，而且使用人员无需为了检测而特别管理或者注意。从而，可消除检测皮肤状态的麻烦，因此可提高使用人员的便利性。
76.发电部123在移动通信终端10的通话中收集能量来产生电力。另外，发电部123配置在电路模块120的下端，并且可包括整流天线123a、超级电容器123b及调节器123c。
77.整流天线123a收集在移动通信终端10的通话中产生的电力进而可收集能量。整流天线123a作为整流型天线，收集在移动通信终端10通话中的电波来可直接转换为直流电力。另外，整流天线123a也可吸收移动通信终端10的通信中的电波来转换为直流电力。
78.超级电容器123b可储存由整流天线123a收集的能量。调节器123c将储存于超级电容器123b的能量调整为预定的电压来供应电源(vdd)。即，调节器123c可将电源(vdd)供应于mcu 122、led指示灯122a、输入按钮122b、水分/温度传感器121c、第一转换器121a及第二转换器121b。在此，超级电容器123b及调节器123c作为电力稳定电路可执行功能。
79.据此，无需从移动通信终端10接收电源供应，而是可自身产生电力来检测皮肤状态。从而，不论移动通信终端10的电池电源多少都可使用，进而可提高使用便利性。即，在移动通信终端10的电池剩余电量不足的情况下也不会限制使用，不仅如此检测皮肤不会消耗电池，因此不会缩短电池的使用时间。
80.nfc通信部124向移动通信终端10发送由水分/温度传感器121c检测到的信息。另外，nfc通信部124配置在电路模块120的上端，并且可包括动态nfc标签124a及nfc天线124b。
81.动态nfc标签124a保存由水分/温度传感器121c检测到的信息并且可向移动通信终端10发送。此时，动态nfc标签124a可执行收集。即，动态nfc标签124a在向移动通信终端10发送已保存的检测信息时从nfc天线124b吸收电波来可转换为直流电力。
82.此时，动态nfc标签124a可向调节器123c发送收集到的电力。据此，在移动通信终端10的通话中收集到的能量加上nfc通信时收集到的能量进而可提供电源(vdd)。
83.nfc天线124b可从动态nfc标签124a接收nfc信号。另外，nfc天线124b可与移动通信终端10交换数据。
84.此时，nfc通信部124为了防止与移动通信终端10本身的nfc功能发生冲突，可在延迟预定时间之后开始通信。
85.以上，对本发明的一实施例进行了说明，但是本发明的思想不限于在本说明书提出的实施例，而是理解本发明的思想的技术人员在相同的思想范围内通过构成元素的附加、改变、删除、增加等可容易提出其他实施例，而且这也包括在本发明的思想范围内。