CN113451368A - 可穿戴显示装置 - Google Patents

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Abstract

根据本发明的一个或多个实施方式的可穿戴显示装置包括：基板；第一感测单元，位于基板上；以及显示单元，布置在第一感测单元上并且包括发光元件，该发光元件向前侧发射第一光以显示图像并且向面向基板的后侧发射第二光，第一感测单元配置为使用从用户的身体反射的第二光来测量从用户的身体产生的生物信号。

Description

可穿戴显示装置
相关申请的交叉引用
本申请要求于2020年3月24日在韩国知识产权局提交的第10-2020-0035653号韩国专利申请的优先权和权益，其全部内容通过引用并入本文。
技术领域
本发明实施方式的方面涉及可穿戴显示装置。
背景技术
近来，可穿戴装置被制造成各种形式。特别地，作为服装类型的可穿戴装置，对用户的生物信号可以通过由用户穿戴来测量且可以通过生物信号来检查健康状况的可穿戴装置的兴趣增加。
发明内容
根据本发明的实施方式的方面，提供了可穿戴显示装置，该可穿戴显示装置能够通过显示单元使用从包括在显示单元中的发光元件发射的光来测量用户的生物信号，并且能够通过显示单元根据所测量的生物信号来实时地监视健康状况。
根据本发明的一个或多个实施方式的可穿戴显示装置包括：基板；第一感测单元，位于基板上；以及显示单元，布置在第一感测单元上并且包括发光元件，该发光元件向前侧发射第一光以显示图像并且向面向基板的后侧发射第二光，并且第一感测单元配置为使用从用户的身体反射的第二光来测量从用户的身体产生的生物信号。
在实施方式中，可穿戴显示装置还可以包括控制单元，控制单元布置在基板上并且控制第一感测单元和显示单元。第一感测单元可以包括光接收元件，以接收从用户的身体反射的第二光并将测量值转换为电信号。控制单元可以包括电连接到光接收元件以基于电信号测量生物信号的测量电路。
在实施方式中，光接收元件可以布置成在平面图中不与发光元件重叠。
在实施方式中，第一感测单元还可以包括遮光图案，该遮光图案包括暴露基板的至少一个开口。
在实施方式中，至少一个开口可以在平面图中与发光元件重叠。
在实施方式中，遮光图案可以覆盖光接收元件的上表面。
在实施方式中，发光元件可以发射红光或绿光作为第二光。
在实施方式中，第一感测单元还可以包括第一感测电极和第二感测电极，第一感测电极和第二感测电极电连接到测量电路并且布置成彼此间隔开。测量电路可以基于第一感测电极和第二感测电极之间的电容的变化量来测量生物信号。
在实施方式中，第一感测电极和第二感测电极可以布置成在平面图中不与发光元件重叠。
在实施方式中，第一感测单元可以包括：基础层，包括布置在基板上的第一部分和弯曲到基板下方的第二部分；以及第一感测电极和第二感测电极，布置在基础层的第二部分上并且电连接到测量电路。
在实施方式中，第一感测电极和第二感测电极可以从基础层露出。测量电路可以配置为通过第一感测电极向用户的身体施加电流，通过第二感测电极检测与用户的身体接触的部分处的电压，并且基于检测到的电压测量用户的身体的生物信号。
在实施方式中，测量电路可以基于测量的生物信号生成感测数据。控制单元还可以包括处理器以控制显示单元基于感测数据显示包括用户的身体的生物测量信息的图像。
在实施方式中，控制单元还可以包括：显示驱动电路，用于在处理器的控制下驱动显示单元；以及电池单元，用于向测量电路提供用于测量生物信号的电源，并且用于向显示驱动电路提供用于驱动显示单元的电源。电池单元可以是能够通过太阳能充电或振动能量充电来充电的。
在实施方式中，可穿戴显示装置还可以包括由会与用户的身体紧密接触的材料形成的服装单元，并且基板可以附接到服装单元的至少一部分。
在实施方式中，可穿戴显示装置还可以包括：第二感测单元，附接在服装单元中未附接基板的位置处；以及电连接测量电路和第二感测单元的连接构件。测量电路可以使用第二感测单元来测量生物信号。
在实施方式中，连接构件可以由导电纤维材料形成。
在实施方式中，可穿戴显示装置还可以包括：第二感测单元，附接在服装单元中未附接基板的位置处；以及通信单元，用于在测量电路和第二感测单元之间传输信号。测量电路可以使用通信单元和第二感测单元来测量生物信号。
附图说明
附图示出了本发明构思的一些示例实施方式，并且与说明书一起用于说明本发明构思的原理，其中，附图被包括以提供对本发明构思的进一步理解，并且被并入本说明书且构成本说明书的一部分。
图1是示出根据本发明的一个或多个实施方式的可穿戴显示装置的图示。
图2是示出包括在图1的可穿戴显示装置中的生物信号传感器的示例的图示。
图3是示出图2的生物信号传感器的用户生物信号感测操作的示例的图示。
图4A和图4B是示出包括在图1的可穿戴显示装置中的生物信号传感器的一个或多个实施方式的图示。
图5是示出图4A和图4B的生物信号传感器的用户生物信号感测操作的示例的图示。
具体实施方式
由于本发明允许各种改变和诸多实施方式，因此一些示例实施方式将在附图中示出并在书面描述中进一步详细描述。然而，这并不旨在将本发明限制于特定的实践模式，并且应当理解，不脱离本发明的精神和技术范围的所有改变、等同和替代都包含在本发明中。
在本公开通篇，在本发明的各个附图和实施方式中，相同的附图标记表示相同的部件。为了清楚地说明，附图中的元件的尺寸可能被夸大。应当理解，尽管本文可以使用术语“第一”、“第二”等来描述各种元件，但是这些元件不应受到这些术语限制。这些术语用于将一个元件与另一个元件区分开。例如，在不脱离本发明的教导的情况下，下面讨论的第一元件可以被称为第二元件。类似地，第二元件也可以被称为第一元件。在本公开中，除非上下文另外清楚地指示，否则单数形式旨在也包括复数形式。
还应理解，在本公开中使用的术语“包括(comprise)”、“包括(include)”、“具有(have)”等指定所叙述的特征、整体、步骤、操作、元件、组件和/或其组合的存在，但不排除一个或多个其它特征、整体、步骤、操作、元件、组件和/或其组合的存在或添加。
此外，当元件"联接"到另一个元件时，这不仅包括元件直接联接到另一个元件的情况，而且还包括一个或多个其它元件联接在它们之间的情况。
此外，当诸如层、膜、区域或板的第一部件设置在第二部件上时，第一部件不仅可以直接在第二部件上，而且一个或多个第三部件可以介于第一部件和第二部件之间。此外，当在第二部件上形成诸如层、膜、区域或板的第一部件时，第二部件的其上形成有第一部件的表面不限于第二部件的上表面，而是可以包括其它表面，诸如第二部件的侧表面或下表面。类似地，当诸如层、膜、区域或板的第一部件位于第二部件之下时，第一部件可以不仅直接位于第二部件之下，而且一个或多个第三部件可以介于第一部件和第二部件之间。
除非另有定义，否则本文使用的所有术语(包括技术术语和科学术语)具有与由本发明构思的示例实施方式所属领域的普通技术人员通常理解的含义相同的含义。还应当理解，术语，例如在常用词典中定义的那些，应当被解释为具有与它们在相关领域的上下文中的含义一致的含义，并且将不被解释为理想化的或过分形式化的含义，除非在本文中明确地如此定义。
本文中，将参考附图更详细地描述本发明的一些示例实施方式。在附图中，相同或相似的附图标记用于相同或相似的组件。
图1是示出根据本发明的一个或多个实施方式的可穿戴显示装置的图示。
参照图1，可穿戴显示装置1000可以包括服装单元100和生物信号传感器200。
服装单元100可以由与用户的身体紧密接触的材料和结构形成。为此，服装单元100可以由具有优异弹性的材料制成。例如，服装单元100可以由弹性纤维材料、混合有弹性纤维的各种纤维材料等制成。当服装单元100与用户的身体紧密接触时，可以提高由生物信号传感器200进行的生物信号测量的准确性。
在图1中，服装单元100被示出为T恤衫(或上衣)，但这仅是示例，并且服装单元100不限于此。例如，服装单元100可以由各种可穿戴产品构成，例如裤子、鞋、袜子和护具。
生物信号传感器200可以附接到服装单元100的至少一部分。在图1中，生物信号传感器200被示出为附接到服装单元100的手臂部分，但是这仅是示例，并且本发明不限于此。生物信号传感器200可以附接到服装单元100的另一部分。此外，生物信号传感器200可以构成为多个并且附接到服装单元100。
生物信号传感器200可以测量从用户的身体产生的生物信号，并且可以基于所测量的生物信号显示包括用户的生物测量信息的图像。例如，生物信号传感器200可以测量心电图(ECG)、呼吸、活动、体温等中的任何一个作为生物信号。
生物信号传感器200可以包括用于测量生物信号的感测单元210(在图3中示出)(或第一感测单元)和用于显示包括用户的生物测量信息的图像的显示单元220(在图3中示出)。这里，显示单元220(在图3中示出)可以包括发光元件LD(在图3中示出)。
在实施方式中，生物信号传感器200可以使用从发光元件LD(在图3中示出)发射的光来测量生物信号。例如，发光元件LD(在图3中示出)可以由双面发光元件组成，并且生物信号传感器200可以使用从显示单元220(在图3中示出)的后表面(即，面向用户的身体的表面)发射并且从用户的身体反射的光来测量从用户的身体产生的生物信号。此外，生物信号传感器200可以在显示单元220(图3所示)的前表面(即，由用户观看的表面)上显示包括用户的生物测量信息的图像。因此，用户可以根据所测量的生物信号实时地监视健康状况。
然而，由生物信号传感器200显示的图像不限于此。例如，生物信号传感器200可以通过在显示单元220(在图3中示出)的前表面上显示标志、特定图案等来改变服装单元100(或可穿戴显示装置1000)的设计。稍后将参考图2和图3进一步描述生物信号传感器200。
在实施方式中，可穿戴显示装置1000还可以包括连接构件310、320a、320b和320c以及感测单元410a、410b和410c(或第二感测单元)。此处，感测单元410a、410b和410c可形成在未附接生物信号传感器200的部分中的不同位置处。连接构件310、320a、320b和320c可以电连接生物信号传感器200(或图2的测量电路232)和感测单元410a、410b和410c。因此，可以提高由用户进行的生物信号测量的准确性。
在实施方式中，为了穿戴服装单元100的感觉，连接构件310、320a、320b和320c可以由导电纤维材料制成。例如，连接构件310、320a、320b和320c可以配置为使得由导电纤维制成的信号传输线和接地线布置成在织物内部彼此间隔开。
在图1中，示出了三个感测单元410a、410b和410c，但是感测单元410a、410b和410c的数量不限于此。例如，可以提供四个或更多个感测单元。因此，可以提高由用户进行的生物信号测量的准确性。
在实施方式中，可穿戴显示装置1000可以不包括连接构件310、320a、320b和320c。在这种情况下，可穿戴显示装置1000还可以包括具有芯片形状的通信单元，通信单元例如用于在生物信号传感器200和感测单元410a、410b和410c之间传输信号，以使得生物信号传感器200测量来自感测单元410a、410b和410c的用户的生物信号。
在实施方式中，生物信号传感器200、连接构件310、320a、320b和320c以及感测单元410a、410b和410c可以配置成可拆卸地附接到服装单元100。因此，当用户穿戴可穿戴显示装置1000时，可以将生物信号传感器200、连接构件310、320a、320b和320c以及感测单元410a、410b和410c附接到服装单元100来测量生物信号。此外，当用户不穿戴可穿戴显示装置1000时，可以将生物信号传感器200、连接构件310、320a、320b和320c以及感测单元410a、410b和410c从服装单元100拆卸下来，以便洗涤服装单元100。
图2是示出包括在图1的可穿戴显示装置中的生物信号传感器的示例的图示；以及图3是示出图2的生物信号传感器的用户生物信号感测操作的示例的图示。
参照图2，生物信号传感器200可以包括在其中显示图像的显示区域DA。用于显示图像的像素PX可以位于显示区域DA中。在实施方式中，像素PX中的每个可以发射红光、绿光或蓝光。每个像素PX可以包括发光元件LD。例如，每个像素PX可以包括有机发光二极管。
生物信号传感器200可以包括基板SUB、感测单元210(或第一感测单元)、显示单元220和控制单元230。
基板SUB可以与附接有生物信号传感器200的用户的身体的一部分的皮肤SK接触(或紧密接触)。在实施方式中，基板SUB可以是能够弯曲、折叠、卷曲等以便于与用户的皮肤SK接触(或紧密接触)的柔性基板。例如，基板SUB可以由诸如聚酰亚胺(PI)、聚丙烯酸酯(PA)或聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)的聚合物形成。
尽管未在图2和图3中示出，基板SUB可以包括柔性印刷电路板(FPCB)，以使得信号在感测单元210和控制单元230之间传输并且使得信号在显示单元220和控制单元230之间传输。
如参考图1所描述的，生物信号传感器200可以可拆卸地附接到服装单元100。为此，生物信号传感器200还可以包括设置在基板SUB的表面(例如，接触用户的皮肤SK的表面)上的粘合构件AM。
控制单元230可以控制感测单元210和显示单元220，并且在实施方式中，可以包括显示驱动电路231、测量电路232、处理器233和电池单元234。在实施方式中，包括在控制单元230中的显示驱动电路231、测量电路232、处理器233和电池单元234可以设置成在基板SUB上不与显示区域DA重叠。
处理器233可以控制生物信号传感器200的整体操作。例如，处理器233可以实现为片上系统。
处理器233可以控制显示驱动电路231。处理器233可以生成输入图像数据和控制信号，并将生成的输入图像数据和控制信号提供给显示驱动电路231。
处理器233可以控制测量电路232。处理器233可以向测量电路232提供用于测量用户的生物信号的控制信号。
此外，处理器233可以包括存储器、通信装置等。
显示驱动电路231可以在处理器233的控制下驱动显示单元220。显示驱动电路231可以基于从处理器233提供的输入图像数据和控制信号生成数据信号和扫描信号。此外，显示驱动电路231可以通过数据线向每个像素PX提供数据信号，并且通过扫描线向每个像素PX提供扫描信号。
在实施方式中，显示驱动电路231可以由集成电路(IC)形成，并且可以通过玻璃上芯片(COG)方法、塑料上芯片(COP)方法或超声接合方法附接在基板SUB上。
测量电路232可以在处理器233的控制下测量用户的生物信号。测量电路232可以电连接到包括在感测单元210中的光接收元件211或感测电极212以测量用户的生物信号。测量电路232可以基于所测量的用户的生物信号生成感测数据，并将感测数据提供至处理器233。
在实施方式中，处理器233可以基于从测量电路232提供的感测数据来控制显示单元220显示包括用户的生物测量信息的图像。为此，处理器233可以生成对应于用户生物测量信息图像的输入图像数据，并将生成的输入图像数据提供给显示驱动电路231。
电池单元234可以向测量电路232提供用于在测量电路232测量生物信号(例如，测量所需的)的电源以及向显示驱动电路231提供用于在显示驱动电路231中驱动显示单元220(例如，驱动所需的)的电源。
在实施方式中，电池单元234可以通过太阳能充电方法或振动能量充电方法充电。为此，在实施方式中，生物信号传感器200可以包括形成在控制单元230上的充电模块240。例如，充电模块240可以配置为太阳能充电模块或振动充电模块。
用于提供用于驱动像素PX(例如，驱动所需的)的电源的电源线PL可以形成在显示区域DA的外部。电池单元234可以通过电源线PL提供用于驱动像素PX的电源。在实施方式中，电源线PL可以包括在显示区域DA外部形成于第二方向DR2上的两条线和在显示区域DA外部形成于第一方向DR1上的一条线。
感测单元210可以设置在基板SUB上，并且可以包括光接收元件211、感测电极212和遮光图案213。
在实施方式中，光接收元件211可以设置成不与像素PX(或包括在像素PX中的发光元件LD)重叠。因此，可以形成从像素PX发射的光通过其移动到用户的皮肤SK的表面的路径。
在图2和图3中，示出了一个光接收元件211；然而，这仅是示例。可以应用两个或更多个光接收元件211。因此，可以提高由生物信号传感器200进行的生物信号测量的准确性。
在实施方式中，第一感测电极212a和第二感测电极212b可以设置成沿着第一方向DR1不与像素PX(或包括在像素PX中的发光元件LD)重叠。因此，可以形成从像素PX发射的光(或第二光L2a)通过其移动到用户的皮肤SK的表面的路径。
第一感测电极212a和第二感测电极212b可以设置成通过基板SUB与用户的皮肤SK间隔开(或不接触用户的皮肤SK)。可以在设置成彼此间隔开的第一感测电极212a和第二感测电极212b之间形成电容。在第一感测电极212a和第二感测电极212b之间形成的电容可以由于用户的生物信号的影响而改变。这里，感测电极212可以由至少两个或更多个感测电极构成以形成电容。
在实施方式中，生物信号传感器200(或测量电路232)可以基于第一感测电极212a和第二感测电极212b之间的电容的变化量来测量生物信号。
例如，当生物信号传感器200与用户的身体(或用户的皮肤SK)接触时，第一感测电极212a和第二感测电极212b之间的在接触区域处的电容值可以在用户的生物信号的影响下微小地改变。测量电路232可测量电容值的变化量，可通过放大器(AMP)放大所测量的电容值的变化量，并且可过滤与生物信号无关的信息以测量生物信号。如上所述，测量电路232可以基于所测量的生物信号生成感测数据，并将感测数据提供给处理器233。处理器233可以基于从测量电路232提供的感测数据来控制显示单元220显示包括用户的生物测量信息的图像。
在图2和图3中，示出了两个感测电极212；然而，这仅是示例。可以应用三个或更多个感测电极212。相应地，可以提高由生物信号传感器200进行的生物信号测量的准确性。
遮光图案213可以设置在基板SUB上，并且可以用作阻挡从发光元件LD发射的光的黑矩阵(BM)。在实施方式中，遮光图案213可以由包括能够阻挡光的黑色染料或颜料的黑色有机聚合物材料或者诸如铬或氧化铬的金属或金属氧化物形成。
在实施方式中，遮光图案213可以包括暴露基板SUB的至少一个开口。由于遮光图案213包括开口，因此可以形成从像素PX发射的光(或第二光L2a)通过开口移动到用户的皮肤SK的表面的路径，以及从用户的皮肤SK反射的光(或第二光L2b)移动到光接收元件211的路径。
在实施方式中，遮光图案213可以覆盖光接收元件211的上表面(例如，面向显示单元220的表面)。因此，可以阻挡从像素PX发射的光(或第二光L2a)在不通过用户的皮肤SK的表面的情况下直接移动到光接收元件211的路径。
显示单元220可以设置在感测单元210上，并且可以包括像素电路层221、第一电极层222、发光元件层223和第二电极层224。
像素电路层221可设置在感测单元210上。扫描线、数据线等、以及每个像素PX的晶体管可以设置在像素电路层221中。每个晶体管可以包括栅电极、半导体层、源电极和漏电极。
第一电极层222、发光元件层223和第二电极层224可以沿着第三方向DR3顺序堆叠在像素电路层221上。发光元件层223可以包括发射光的像素PX和限定像素PX的像素限定层。发光元件层223的像素PX可以设置在显示区域DA中。
在实施方式中，发光元件层223可以是包括有机材料的有机发光层。在这种情况下，发光元件层223可以包括空穴传输层、有机发光层和电子传输层。
在实施方式中，发光元件层223可以包括无机发光元件。在这种情况下，第一电极层222和第二电极层224可以设置在同一层上，并且无机发光元件可以电连接到第一电极层222的第一电极和第二电极层224的第二电极。
在实施方式中，发光元件层223可以包括双面的发光元件LD。发光元件LD可以将第一光L1发射到前表面(例如，由用户观看的表面)，并且将第二光L2a发射到后表面(例如，面对感测单元210或用户的皮肤SK的表面)。
显示单元220可以使用从发光元件LD发射的第一光L1在前表面上显示图像。例如，显示单元220可以使用第一光L1显示包括用户的生物测量信息的图像。因此，用户可以通过显示单元220根据所测量的生物信号实时地监控健康状况。
在实施方式中，生物信号传感器200(或感测单元210)可以使用从发光元件LD发射到后表面(例如，面对感测单元210或用户的皮肤SK的表面)并从用户的身体(例如，用户的血管BV)反射的第二光L2b来测量从用户的皮肤SK产生的生物信号。
在实施方式中，光接收元件211可以接收从发光元件LD发射到后表面并从用户的身体(例如，用户的血管BV)反射的第二光L2b，并将测量值转换为电信号(例如，电流等)。
在实施方式中，光接收元件211可以根据用户的血管BV中的血流量来测量反射光的强度的变化量。例如，在血流量由于心脏的收缩而增大的收缩峰值处，血压增加，但是反射光的强度可由于光(或第二光L2a)被血液以相对大的程度吸收而是弱的。此外，在舒张期中反射光的强度可以是强的。以这种方式，光接收元件211可以测量反射光的强度的变化量，并将测量值转换为电信号。光接收元件211可以由例如光电二极管(PD)形成。光接收元件211可以向测量电路232提供转换后的电信号。
在实施方式中，生物信号传感器200可以使用波长为530nm的绿光作为用于测量用户的生物信号的第二光L2a，该绿光可以用作用于在考虑光吸收的情况下校正脉冲波或信号的量的中性光源。在另一实施方式中，生物信号传感器200可以使用波长为660nm的红光作为用于测量用户的生物信号的第二光L2a，该红光可以用于获得用于测量血压的脉冲波。也就是说，在实施方式中，为了测量用户的生物信号，发光元件LD可以发射红光或绿光作为第二光L2a。
测量电路232可以基于从光接收元件211提供的电信号来测量生物信号。例如，测量电路232可以包括用于信号处理的跨阻放大器(TIA)、可编程增益放大器(PGA)和模数转换器(ADC)。此处，跨阻放大器可以将电信号(例如，电流)转换为输出电压，可编程增益放大器可以放大输出电压的增益值，并且模数转换器可以将模拟输出电压值转换为数字值以生成生物信号。
如上所述，测量电路232可以基于所测量的生物信号生成感测数据，并将感测数据提供给处理器233。处理器233可以基于从测量电路232提供的感测数据来控制显示单元220显示包括用户的生物测量信息的图像。
在实施方式中，生物信号传感器200还可以包括设置在显示单元220上的窗层WDL。窗层WDL可以设置在感测单元210和显示单元220上，以保护感测单元210和显示单元220免受外部刮伤等的影响。窗层WDL的前表面(或顶面)可以是与用户的输入装置(例如，手指)接触的表面。
在实施方式中，生物信号传感器200还可以包括设置在显示单元220和窗层WDL之间的偏振层(未示出)。在实施方式中，窗层WDL可以通过粘合层附接在显示单元220和偏振层上。这里，光学透明粘合剂(OCA)或光学透明树脂(OCR)可以用作粘合层。
基板SUB和窗层WDL可以形成为透明的，从而形成第一光L1以及第二光L2a和L2b的光传播路径。
如参考图1至图3所描述的，根据本发明的实施方式的可穿戴显示装置1000(或生物信号传感器200)可以包括能够使用从显示单元220的发光元件LD发射的第二光L2a来测量生物信号的感测单元210。因此，由于感测单元210不包括用于测量生物信号的单独光源，所以可简化可穿戴显示装置1000的配置。
此外，根据本发明的实施方式的可穿戴显示装置1000可以包括显示包括用户的生物测量信息的图像的显示单元220。因此，用户可以通过显示单元220根据所测量的生物信号实时地监控健康状况。
图4A和图4B是示出包括在图1的可穿戴显示装置1000中的生物信号传感器200'的一个或多个实施方式的图示；以及图5是示出图4A和图4B的生物信号传感器200'的用户生物信号感测操作的示例的图示。在图4A、图4B和图5中，除了生物信号传感器200'还包括基础层214的配置和感测电极212'形成在基础层214上的配置之外，生物信号传感器200'可以基本上与图2和图3的生物信号传感器200相同或相似。因此，可以省略冗余的描述。
参照图4A、图4B和图5，感测单元210'还可以包括基础层214。
基础层214上可以形成包括电连接到测量电路232的第一感测电极212a'和第二感测电极212b'的感测电极212'。
在实施方式中，基础层214的第一部分(例如，基础层214的一端)可以设置在基板SUB上。此外，基础层214可以弯曲到基板SUB的下表面(例如，面向用户的身体的表面)，使得基础层214的第二部分(例如，基础层214的另一端)和感测电极212'可以设置在基板SUB的下表面上。为此，在实施方式中，基础层214可以由柔性印刷电路板(FPCB)形成。
第一感测电极212a'和第二感测电极212b'可在基础层214弯曲的同时从基础层214暴露。因此，第一感测电极212a'和第二感测电极212b'可以接触用户的身体(例如，用户的皮肤SK)。
在实施方式中，测量电路232可以使用第一感测电极212a'和第二感测电极212b'来测量用户的生物信号。例如，测量电路232可以通过感测电极212'之一(或电流电极)(例如，第一感测电极212a'或第二感测电极212b')向用户的身体施加电流。在实施方式中，测量电路232可以通过感测电极212'中的另一个(或电压电极)(例如，第二感测电极212b'或第一感测电极212a')检测与用户的身体接触的部分处的电压。在实施方式中，测量电路232可以使用通过电流电极施加的电流量和通过电压电极测量的电压来计算对应于用户的阻抗值。测量电路232可以基于阻抗值生成感测数据。
根据本发明的实施方式的可穿戴显示装置可以包括能够使用从显示单元发射的光来测量生物信号的感测单元。因此，由于感测单元不包括用于测量生物信号的单独光源，所以可简化可穿戴显示装置的配置。
此外，根据本发明的实施方式的可穿戴显示装置，用户可以通过显示单元根据所测量的生物信号实时地监控健康状况。
然而，本发明的方面和效果不限于以上所描述的那些，并且可以在不背离本发明的精神和范围的情况下进行各种扩展。
上文的详细描述可以根据一些示例实施方式来说明和描述本发明。然而，上文的描述仅说明和描述了本发明的一些示例实施方式。如上所述，本发明可以在各种不同的组合、修改和环境中使用，并且可以在本说明书中公开的发明构思的范围、与上述描述等同的范围、和/或本领域的技术或知识的范围内进行改变或修改。因此，描述不旨在将本公开限制为本文公开的形式。此外，旨在将所附权利要求书解释为包括可选的实施方式。

Claims (10)

1.可穿戴显示装置，包括：
基板；
第一感测单元，位于所述基板上；以及
显示单元，布置在所述第一感测单元上并且包括发光元件，所述发光元件向前侧发射第一光以显示图像并且向面向所述基板的后侧发射第二光，
其中，所述第一感测单元配置为使用从用户的身体反射的所述第二光来测量从所述用户的身体产生的生物信号。
2.如权利要求1所述的可穿戴显示装置，还包括：
控制单元，布置在所述基板上，并且控制所述第一感测单元和所述显示单元，
其中，所述第一感测单元包括光接收元件，以接收从所述用户的身体反射的所述第二光并将测量值转换为电信号，以及
其中，所述控制单元包括电连接到所述光接收元件以基于所述电信号测量所述生物信号的测量电路。
3.如权利要求2所述的可穿戴显示装置，其中，所述光接收元件布置为在平面图中不与所述发光元件重叠。
4.如权利要求2所述的可穿戴显示装置，其中，所述第一感测单元还包括遮光图案，所述遮光图案包括暴露所述基板的至少一个开口。
5.如权利要求4所述的可穿戴显示装置，其中，所述至少一个开口在平面图中与所述发光元件重叠。
6.如权利要求4所述的可穿戴显示装置，其中，所述遮光图案覆盖所述光接收元件的上表面。
7.如权利要求2所述的可穿戴显示装置，其中，所述第一感测单元还包括第一感测电极和第二感测电极，所述第一感测电极和所述第二感测电极电连接到所述测量电路并且布置成彼此间隔开，以及
其中，所述测量电路基于所述第一感测电极与所述第二感测电极之间的电容的变化量来测量所述生物信号。
8.如权利要求7所述的可穿戴显示装置，其中，所述第一感测电极和所述第二感测电极布置成在平面图中不与所述发光元件重叠。
9.如权利要求2所述的可穿戴显示装置，其中，所述第一感测单元包括：
基础层，包括布置在所述基板上的第一部分和弯曲到所述基板下方的第二部分；以及
第一感测电极和第二感测电极，布置在所述基础层的所述第二部分上并且电连接至所述测量电路。
10.如权利要求9所述的可穿戴显示装置，其中，所述第一感测电极和所述第二感测电极从所述基础层暴露，以及
其中，所述测量电路配置为通过所述第一感测电极向所述用户的身体施加电流，通过所述第二感测电极检测与所述用户的身体接触的部分处的电压，并且基于检测到的电压测量所述用户的身体的所述生物信号。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US10701987B2 (en) * 2017-08-31 2020-07-07 Nike, Inc. Sense-enabled apparel
WO2023243740A1 (ko) * 2022-06-14 2023-12-21 엘지전자 주식회사 웨어러블 디바이스

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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101264727B1 (ko) * 2009-09-24 2013-05-15 엘지디스플레이 주식회사 터치 패널 내장형 액정 표시 장치
US9743848B2 (en) * 2015-06-25 2017-08-29 Whoop, Inc. Heart rate variability with sleep detection
US10561881B2 (en) * 2015-03-23 2020-02-18 Tau Orthopedics, Inc. Dynamic proprioception
US10973422B2 (en) * 2016-01-22 2021-04-13 Fitbit, Inc. Photoplethysmography-based pulse wave analysis using a wearable device
CN107492317B (zh) * 2017-09-29 2024-05-17 京东方科技集团股份有限公司 一种显示装置
CN110384495B (zh) * 2019-06-18 2021-06-04 华为技术有限公司 一种ecg检测方法与穿戴设备

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