KR20170031853A - 생체신호를 이용한 착용형 표시 장치 및 그 착용형 표시 장치의 제어방법 - Google Patents

생체신호를 이용한 착용형 표시 장치 및 그 착용형 표시 장치의 제어방법 Download PDF

Info

Publication number
KR20170031853A
KR20170031853A KR1020150129115A KR20150129115A KR20170031853A KR 20170031853 A KR20170031853 A KR 20170031853A KR 1020150129115 A KR1020150129115 A KR 1020150129115A KR 20150129115 A KR20150129115 A KR 20150129115A KR 20170031853 A KR20170031853 A KR 20170031853A
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
signal
user
length
bio
display device
Prior art date
Application number
KR1020150129115A
Other languages
English (en)
Other versions
KR102523605B1 (ko
Inventor
안민수
Original Assignee
삼성디스플레이 주식회사
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 삼성디스플레이 주식회사 filed Critical 삼성디스플레이 주식회사
Priority to KR1020150129115A priority Critical patent/KR102523605B1/ko
Priority to US15/072,177 priority patent/US10441220B2/en
Publication of KR20170031853A publication Critical patent/KR20170031853A/ko
Application granted granted Critical
Publication of KR102523605B1 publication Critical patent/KR102523605B1/ko

Links

Images

Classifications

    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61B—DIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
    • A61B5/00—Measuring for diagnostic purposes; Identification of persons
    • A61B5/68—Arrangements of detecting, measuring or recording means, e.g. sensors, in relation to patient
    • A61B5/6801—Arrangements of detecting, measuring or recording means, e.g. sensors, in relation to patient specially adapted to be attached to or worn on the body surface
    • A61B5/6844—Monitoring or controlling distance between sensor and tissue
    • G—PHYSICS
    • G06—COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
    • G06F—ELECTRIC DIGITAL DATA PROCESSING
    • G06F3/00—Input arrangements for transferring data to be processed into a form capable of being handled by the computer; Output arrangements for transferring data from processing unit to output unit, e.g. interface arrangements
    • G06F3/01—Input arrangements or combined input and output arrangements for interaction between user and computer
    • G06F3/011—Arrangements for interaction with the human body, e.g. for user immersion in virtual reality
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61B—DIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
    • A61B5/00—Measuring for diagnostic purposes; Identification of persons
    • A61B5/02—Detecting, measuring or recording pulse, heart rate, blood pressure or blood flow; Combined pulse/heart-rate/blood pressure determination; Evaluating a cardiovascular condition not otherwise provided for, e.g. using combinations of techniques provided for in this group with electrocardiography or electroauscultation; Heart catheters for measuring blood pressure
    • A61B5/0205—Simultaneously evaluating both cardiovascular conditions and different types of body conditions, e.g. heart and respiratory condition
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61B—DIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
    • A61B5/00—Measuring for diagnostic purposes; Identification of persons
    • A61B5/0002—Remote monitoring of patients using telemetry, e.g. transmission of vital signals via a communication network
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61B—DIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
    • A61B5/00—Measuring for diagnostic purposes; Identification of persons
    • A61B5/103—Detecting, measuring or recording devices for testing the shape, pattern, colour, size or movement of the body or parts thereof, for diagnostic purposes
    • A61B5/107—Measuring physical dimensions, e.g. size of the entire body or parts thereof
    • A61B5/1072—Measuring physical dimensions, e.g. size of the entire body or parts thereof measuring distances on the body, e.g. measuring length, height or thickness
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61B—DIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
    • A61B5/00—Measuring for diagnostic purposes; Identification of persons
    • A61B5/68—Arrangements of detecting, measuring or recording means, e.g. sensors, in relation to patient
    • A61B5/6801—Arrangements of detecting, measuring or recording means, e.g. sensors, in relation to patient specially adapted to be attached to or worn on the body surface
    • A61B5/6802—Sensor mounted on worn items
    • A61B5/681—Wristwatch-type devices
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61B—DIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
    • A61B5/00—Measuring for diagnostic purposes; Identification of persons
    • A61B5/68—Arrangements of detecting, measuring or recording means, e.g. sensors, in relation to patient
    • A61B5/6801—Arrangements of detecting, measuring or recording means, e.g. sensors, in relation to patient specially adapted to be attached to or worn on the body surface
    • A61B5/6843—Monitoring or controlling sensor contact pressure
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61B—DIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
    • A61B5/00—Measuring for diagnostic purposes; Identification of persons
    • A61B5/72—Signal processing specially adapted for physiological signals or for diagnostic purposes
    • A61B5/7203—Signal processing specially adapted for physiological signals or for diagnostic purposes for noise prevention, reduction or removal
    • A61B5/7207—Signal processing specially adapted for physiological signals or for diagnostic purposes for noise prevention, reduction or removal of noise induced by motion artifacts
    • A61B5/7214—Signal processing specially adapted for physiological signals or for diagnostic purposes for noise prevention, reduction or removal of noise induced by motion artifacts using signal cancellation, e.g. based on input of two identical physiological sensors spaced apart, or based on two signals derived from the same sensor, for different optical wavelengths
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61B—DIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
    • A61B5/00—Measuring for diagnostic purposes; Identification of persons
    • A61B5/74—Details of notification to user or communication with user or patient ; user input means
    • A61B5/742—Details of notification to user or communication with user or patient ; user input means using visual displays
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61B—DIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
    • A61B5/00—Measuring for diagnostic purposes; Identification of persons
    • A61B5/74—Details of notification to user or communication with user or patient ; user input means
    • A61B5/7475—User input or interface means, e.g. keyboard, pointing device, joystick
    • G—PHYSICS
    • G06—COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
    • G06F—ELECTRIC DIGITAL DATA PROCESSING
    • G06F21/00—Security arrangements for protecting computers, components thereof, programs or data against unauthorised activity
    • G06F21/30—Authentication, i.e. establishing the identity or authorisation of security principals
    • G06F21/31—User authentication
    • G06F21/32—User authentication using biometric data, e.g. fingerprints, iris scans or voiceprints
    • G—PHYSICS
    • G06—COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
    • G06F—ELECTRIC DIGITAL DATA PROCESSING
    • G06F3/00—Input arrangements for transferring data to be processed into a form capable of being handled by the computer; Output arrangements for transferring data from processing unit to output unit, e.g. interface arrangements
    • G06F3/01—Input arrangements or combined input and output arrangements for interaction between user and computer
    • G06F3/017—Gesture based interaction, e.g. based on a set of recognized hand gestures
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61B—DIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
    • A61B2560/00—Constructional details of operational features of apparatus; Accessories for medical measuring apparatus
    • A61B2560/04—Constructional details of apparatus
    • A61B2560/0475—Special features of memory means, e.g. removable memory cards
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61B—DIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
    • A61B5/00—Measuring for diagnostic purposes; Identification of persons
    • A61B5/117—Identification of persons
    • A61B5/1171—Identification of persons based on the shapes or appearances of their bodies or parts thereof

Landscapes

  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Veterinary Medicine (AREA)
  • Pathology (AREA)
  • Biomedical Technology (AREA)
  • Heart & Thoracic Surgery (AREA)
  • Medical Informatics (AREA)
  • Molecular Biology (AREA)
  • Surgery (AREA)
  • Animal Behavior & Ethology (AREA)
  • General Health & Medical Sciences (AREA)
  • Public Health (AREA)
  • Biophysics (AREA)
  • Physiology (AREA)
  • Theoretical Computer Science (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Oral & Maxillofacial Surgery (AREA)
  • Dentistry (AREA)
  • Signal Processing (AREA)
  • Cardiology (AREA)
  • Computer Networks & Wireless Communication (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Computer Vision & Pattern Recognition (AREA)
  • Psychiatry (AREA)
  • Human Computer Interaction (AREA)
  • Artificial Intelligence (AREA)
  • Pulmonology (AREA)
  • Computer Security & Cryptography (AREA)
  • User Interface Of Digital Computer (AREA)
  • Computer Hardware Design (AREA)
  • Software Systems (AREA)
  • Controls And Circuits For Display Device (AREA)

Abstract

본 발명은 영상을 표시하는 표시부; 상기 표시부를 신체 일부에 고정시키는 착용수단; 상기 착용수단의 일면에 위치하며, 측정 대상에 접촉되어 상기 측정 대상으로부터 생체신호를 측정하는 복수의 센서; 및 상기 표시부에 포함되며, 상기 생체신호를 이용하여 상기 착용수단이 상기 측정 대상에 접촉하는 부분의 길이를 조정하는 착용수단 조정부를 포함하는 착용형 표시 장치에 관한 것이다.

Description

생체신호를 이용한 착용형 표시 장치 및 그 착용형 표시 장치의 제어방법{A wearable liquid crystal display device using the bio-signal and control method for that}
본 발명은 착용형 표시 장치 및 그 제어 방법에 관한 것으로, 구체적으로는 생체신호를 이용하여 기능을 제어하는 착용형 표시 장치 및 제어 방법에 관한 것이다.
액정 표시 장치(liquid crystal display, LCD), 유기 발광 표시 장치(organic light emitting diode display, OLED display) 및 전기 영동 표시 장치(electrophoretic display), 플라즈마 표시 장치(plasma display) 등의 평판 표시 장치를 포함한다. 평판 표시 장치는 복수 쌍의 전기장 생성 전극과 그 사이에 들어 있는 전기 광학(electro-optical) 활성층을 포함한다. 액정 표시 장치는 전기 광학 활성층으로 액정층을 포함하고, 유기 발광 표시 장치는 전기 광학 활성층으로 유기 발광층을 포함한다. 한 쌍을 이루는 전기장 생성 전극 중 하나는 통상 스위칭 소자에 연결되어 전기 신호를 인가 받고, 전기 광학 활성층은 이러한 전기 신호를 광학 신호로 변환함으로써 영상을 표시한다.
액정 표시 장치는 용도, 형태, 크기 면에서 다양하게 개발되고 있으며, 착용형(wearable) 모바일 기기에도 적극적으로 이용되고 있다.
최근, 스마트 기기의 확산과 함께 다양한 모바일 기기들이 개발되면서, 새롭고 다양한 형태를 갖는 착용형 모바일 기기의 출현이 가속화되고 있다.
모바일 기기는 현대인의 삶에 많은 편의성을 제공한다. 모바일 기기의 컴퓨팅 파워가 커지면서, 사용자들은 PC 등으로 수행하던 많은 업무를 모바일 기기를 이용하여 수행하고 있다. 모바일 기기가 널리 활용되면서, 모바일 기기에 저장된 전화번호, 사진, 동영상 등의 개인적인 멀티미디어 컨텐츠, 메일, 금융관려정보 등의 개인 정보에 대한 보호가 중요해지고 있다. 사용자가 모바일 기기를 분실하거나 불특정 사용자가 임의로 모바일 기기를 사용하는 경우, 개인 정보가 사용자 의도에 반하여 노출되 위험이 있다. 따라서, 모바일 기기를 이용하고자 하는 사용자에 대한 인증 및 모바일 기기에 저장된 다양한 개인 정보에 대한 접근을 제어할 수 있는 방안이 요구된다.
또한, 착용형 모바일 기기의 기능 및 동작과 관련된 자동화 기술도 지속적으로 개발되고 있다.
본 발명이 해결하고자 하는 과제는 착용형 표시 장치의 동작을 제어함에 있어서 사용자 생체신호를 이용하고, 또한 생체신호를 이용하여 사용자 인증을 수행하는 방법 및 장치를 제공하는데 있다.
상술한 과제를 해결하기 위한 본 발명의 실시예에 따른 착용형 표시 장치는, 화면을 출력하는 표시부; 상기 표시부를 신체 일부에 착용하기 위해 상기 표시 장치와 연결된 착용수단; 측정 대상에 접촉되어 상기 측정 대상으로부터 생체신호를 측정하며 상기 착용수단의 일면에 위치하는 복수의 센서; 및 상기 표시부 내 포함되며, 상기 복수의 센서 중 적어도 일부를 통해 측정한 상기 생체신호를 이용하여 상기 착용수단의 길이를 자동으로 조정하는 프로세서를 포함한다.
본 발명의 실시예에 따른 상기 착용수단은 상기 착용수단과 상기 표시부의 연결 부분에 위치하며, 상기 착용수단의 길이 조정을 위해 구동하는 하나 이상의 모터를 포함할 수 있다.
본 발명의 실시예에 따른 상기 표시부는, 상기 생체신호를 직접 또는 간접적으로 표현하는 적어도 하나의 정보를 저장하는 메모리를 더 포함할 수 있다.
나아가, 본 발명의 실시예에 따른 상기 표시부는, 상기 생체신호를 이용하여 상기 측정 대상의 신체적 특징을 반영한 착용수단 길이를 결정하는 착용수단 조정부를 더 포함할 수 있다. 구체적으로, 상기 복수의 센서 중 적어도 일부는 사용자 제스쳐(gesture)에 의해 발생하는 제1 생체 신호를 감지하고, 상기 착용수단 조정부는 상기 제1 생체신호를 상기 메모리에 기 저장된 착용 기준치와 대비하여 상기 착용수단 길이를 결정할 수 있다. 상기 착용수단 조정부는 상기 착용수단 길이를 포함하는 제어신호를 생성하여 상기 모터로 전달할 수 있다.
다음으로, 본 발명의 실시예에 따른 상기 복수의 센서 중 적어도 일부는 상기 모터에 의해 상기 착용수단 길이가 조정된 후, 상기 측정 대상으로부터 제2 생체신호를 측정할 수 있다.
그리고, 본 발명의 실시예에 따른 상기 표시부는, 상기 제2 생체신호를 바탕으로 적어도 하나의 사용자 인증 정보를 도출하여 상기 메모리에 저장하는 인증부를 더 포함할 수 있다.
이때, 상기 사용자 인증 정보는, 상기 착용형 표시 장치가 상기 측정 대상의 손목에 착용하는 장치인 경우, 상기 측정 대상의 손목 두께 및 손목 길이 중 적어도 하나를 포함할 수 있다.
본 발명의 실시예에 따르면, 상기 복수의 센서 중 적어도 일부는 사용자 제스처에 따라 상기 측정 대상에 대해 소정의 간격을 두고 서로 다른 지점에서 제2 생체신호를 측정하고, 상기 인증부는 상기 서로 다른 제2 생체신호를 바탕으로 상기 측정 대상의 손목 두께 및 손목 길이 중 적어도 하나를 도출할 수 있다.
본 발명의 실시예에 따른 상기 인증부는, 사용자의 상기 착용형 표시 장치 착용시, 상기 복수의 센서 중 적어도 일부를 통해 측정되는 제3 생체신호를 바탕으로 상기 메모리에 저장된 상기 사용자 인증 정보와의 대응 여부를 판단하여 사용자 인증 절차를 수행할 수 있다.
또한, 상기 인증부는, 상기 제3 생체신호와 상기 메모리에 저장된 상기 사용자 인증 정보를 비교할 때 기 설정된 오차 범위를 고려하여 인증 절차를 수행할 수 있다.
본 발명의 실시예에 따른 상기 프로세서는, 상기 사용자가 인증된 경우, 상기 메모리를 참조하여 상기 인증된 사용자에 대한 상기 기기 설정 정보에 따른 사용자 인터페이스(User Interface)를 제공하도록 동작할 수 있다.
그리고, 본 발명의 실시예에 따른 상기 프로세서는, 상기 사용자가 인증되지 않는 경우, 기기 동작을 종료하도록 제어하고, 상기 사용자 인증 실패 회수가 기 설정된 회수 이상인 경우 분실신고 또는 분실된 장치로 등록하도록 동작할 수 있다.
본 발명의 실시예에 따른 상기 표시부는, 절연 기판, 상기 절연 기판과 마주보는 루프층, 및 상기 절연 기판과 상기 루프층 사이에 위에 형성되어 있으며 화소 전극 및 액정층을 포함하는 복수의 미세 공간을 포함하는 액정 표시 장치일 수 있다.
상술한 과제를 해결하기 위한 본 발명의 실시예에 따른 착용형 표시 장치의 제어 방법은, 표시부, 상기 표시부에 연결된 착용수단, 측정 대상에 접촉되어 상기 측정대상으로부터 생체신호를 측정하는 복수의 센서 및 상기 착용수단의 길이 조정을 위해 구동하는 모터를 포함하는 착용형 표시 장치의 제어 방법에 있어서, 상기 복수의 센서 중 적어도 일부가 사용자의 상기 착용형 표시 장치 착용에 따라 발생하는 제1 생체 신호를 측정하는 단계; 및 상기 표시부가 상기 제1 생체신호를 바탕으로 상기 착용수단의 길이를 자동으로 조정하는 단계를 포함한다.
본 발명의 실시예에 따른 상기 착용수단의 길이를 조정하는 단계는, 상기 표시부가 상기 제1 생체신호와 소정의 메모리에 기 저장된 착용 기준치와 대비하여 상기 착용수단 길이를 결정하는 단계; 상기 표시부가 상기 착용수단 길이를 포함하는 제어신호를 생성하여 상기 모터로 전달하는 단계; 및 상기 모터가 상기 제어신호에 따라 상기 착용수단의 길이를 조정하도록 구동하는 단계를 포함할 수 있다.
본 발명의 실시예에 따르면, 상기 착용수단의 길이가 조정된 후, 상기 복수의 센서 중 적어도 일부가 상기 측정 대상으로부터 제2 생체신호를 측정하는 단계를 더 포함할 수 있다.
또한, 본 발명의 실시예에 따르면 상기 제2 생체신호를 바탕으로 적어도 하나의 사용자 인증 정보를 도출하여 상기 메모리에 저장하는 단계를 더 포함하며, 상기 사용자 인증 정보는, 상기 착용형 표시 장치가 상기 측정 대상의 손목에 착용하는 장치인 경우, 상기 측정 대상의 손목 두께 및 손목 길이 정보 중 적어도 하나를 포함할 수 있다.
이때, 본 발명의 실시예에 따른 상기 사용자 인증 정보를 저장하는 단계는, 상기 복수의 센서 중 적어도 일부가 사용자 제스처에 따라 상기 측정 대상에 대해 소정의 간격을 두고 서로 다른 지점에서 제2 생체신호를 측정하는 단계; 및 상기 서로 다른 제2 생체신호를 바탕으로 상기 측정 대상의 손목 두께 및 손목 길이 정보 중 적어도 하나를 도출하는 단계를 포함할 수 있다.
나아가, 본 발명의 실시예에 따르면, 상기 사용자 인증 정보 등록 후, 상기 사용자의 상기 착용형 표시 장치 착용에 따라 상기 복수의 센서 중 적어도 일부가 상기 측정 대상으로부터 제3 생체신호를 측정하는 단계; 및 상기 제3 생체신호를 바탕으로 상기 메모리에 저장된 상기 사용자 인증 정보와의 대응 여부를 판단하여 사용자 인증 절차를 수행하는 단계를 더 포함할 수 있다.
이때, 상기 사용자 인증 절차 단계는, 상기 제3 생체신호와 상기 메모리에 저장된 상기 사용자 인증 정보를 비교할 때, 기 설정된 오차 범위를 고려하여 인증 절차를 수행할 수 있다.
그리고, 본 발명의 실시예에 따르면, 상기 사용자가 인증된 경우, 상기 메모리를 참조하여 상기 인증된 사용자에 대한 상기 기기 설정 정보에 따른 사용자 인터페이스(User Interface)를 제공하는 단계를 더 포함할 수 있다.
반면, 본 발명의 실시예에 따르면, 상기 사용자가 인증되지 않는 경우, 상기 표시부는 상기 표시 장치 내 기기 동작을 종료하도록 제어하는 단계; 및 상기 사용자 인증 실패 회수가 기 설정된 회수 이상인 경우 분실신고 또는 분실된 장치로 등록하는 단계를 더 포함할 수 있다.
본 발명의 실시예에 따르면, 생체신호를 이용하여 착용형 표시 장치의 인증 및 동작을 제어함으로써, 사용자 편의성을 증가시키고 및 개인정보 유출 방지 효과를 제공할 수 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 착용형 표시 장치의 일 예를 나타내는 도면이다.
도 2는 도 1에 예시된 착용형 표시 장치의 앞면, 뒷면, 옆면의 일 예를 나타내는 단면도이다.
도 3은 본 발명의 실시에에 따른 착용형 표시 장치의 블록도의 일 예를 나타내는 도면이다.
도 4는 본 발명의 실시예에 따른 착용형 표시 장치의 착용수단 길이를 자동 조절하는 절차의 일 예를 설명하기 위한 절차 흐름도이다.
도 5는 도 4의 실시예에 따른 착용형 표시 장치의 구동 과정의 일 예를 나타내는 도면이다.
도 6은 본 발명의 실시예에 따른 착용형 표시 장치의 사용자 인증정보등록의 일 예를 설명하기 위한 절차 흐름도이다.
도 7은 도 6의 사용자 인증정보 등록을 위해 착용형 표시 장치를 착용하는 일 예를 나타내는 도면이다.
도 8은 본 발명의 실시예에 따른 착용형 표시 장치의 사용자 인증 절차의 일 예를 설명하기 위한 절차 흐름도이다.
도 9는 본 발명의 실시예에 따른 착용형 표시 장치의 화소의 일부를 도시한 배치도이다.
도 10은 도 9의 액정 표시 장치를 Ⅹ-Ⅹ'선을 따라 잘라 도시한 단면도이다.
첨부한 도면들을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예들을 상세히 설명하기로 한다. 그러나, 본 발명은 여기서 설명되는 실시예에 한정되지 않고 다른 형태로 구체화될 수도 있다. 오히려, 여기서 소개되는 실시예들은 개시된 내용이 철저하고 완전해질 수 있도록 그리고 당업자에게 본 발명의 사상이 충분히 전달될 수 있도록 하기 위해 제공되는 것이다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 착용형 표시 장치의 일 예를 나타내는 도면이고, 도 2는 도 1에 예시된 착용형 표시 장치의 앞면, 뒷면, 옆면의 일 예를 나타내는 단면도이다.
도 1 및 도 2를 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 착용형 표시 장치(1)는 사용자의 몸에 착용되어 측정 대상과 접촉 가능하게 된다. 예컨대, 착용형 표시 장치(1)는 암 밴드(arm), 손목 밴드(wrist band) 또는 그 밖의 고정 장치 등에 의해 신체 일부에 부착(attachable)되거나 착용(wearable)되거나 탈착(detachable)될 수 있다.
착용형 표시 장치(1)는 사용자가 볼 수 있는 영상 또는 이미지가 출력되는 표시부(10)와 표시부(10)를 신체 일부에 착용시키기 위한 착용수단(20)을 포함한다. 도 2의 (a) 및 (b)를 참조하면, 착용수단(20)은 착용시 외부로 노출되는 '앞면'과 사용자 신체와 맞닿는 '뒷면'으로 구분할 수 있으며, 착용수단(20) 뒷면에는 복수의 센서(201)가 위치한다.
복수의 센서(201)는 사용자가 착용형 표시 장치(1)를 착용한 상태에서 센서(201)와 맞닿은 사용자 신체로부터 사용자 생체신호를 측정한다.
예컨대, 사용자는 착용형 표시 장치(1)를 착용한 상태에서 손을 쫙 펴거나 주먹을 쥐거나 손목을 비트는 등과 같은 미리 정해진 제스처(gesture)를 취함으로써 트리거(trigger) 신호를 발생시킬 수 있다. 이하, 본 명세서에서는 사용자가 착용형 표시 장치(1)를 착용한 상태에서 트리거 신호에 의해 센서(201)가 발현하여 측정하는 생체신호를 '제1 생체신호'라 정의한다. 설명의 편의를 위하여, 트리거 신호와 제1 생체신호를 구분하고 있으나, 사용자가 착용형 표시 장치(1)를 착용한 상태에서 미리 정해진 제스쳐를 취함에 따라 센서(201)가 측정하는 생체신호는 트리거 신호이면서 동시에 제1 생체신호일 수 있다. 또한, 사용자가 착용형 표시 장치(1)의 착용시 센서(201)가 착용상태를 인지하는 경우 사용자가 미리 정해진 제스쳐를 취하지 않아도 현재 착용된 상태에서 제1 생체신호를 측정할 수 있다.
센서(201)는 제1 생체신호를 측정하여 표시부(10)로 전달하고, 표시부(10)는 제1 생체신호를 이용하여 사용자 손목 치수와 같은 신체특성에 적합한 착용수단 길이를 결정할 수 있다.
도 2의 (c)를 참조하면, 표시부(10)와 착용수단(20)이 연결되는 양측에는 착용수단 길이 조정을 위한 모터(203)가 위치한다. 밴드 양측의 모터(203)는 사용자가 착용형 표시 장치(1)를 착용할 때 제1 생체신호를 바탕으로 결정된 착용수단 길이에 부합하도록 착용수단 길이를 조정하기 위해 구동한다.
이후, 사용자 신체 특성에 따라 착용수단(20)이 길이 조정되면, 착용수단(20)에 위치한 복수의 센서(201) 중 적어도 일부가 발현하여 사용자 생체신호를 재측정한다. 이하 본 명세서에서는, 사용자 신체 특성에 맞춰 착용수단 길이 조정된 상태에서 재측정되는 생체신호를 '제2 생체신호'라 정의한다.
표시부(10)는 제2 생체신호를 바탕으로 사용자 인증 절차를 개시한다.
도 3은 본 발명의 실시에에 따른 착용형 표시 장치의 블록도의 일 예를 나타내는 도면이다.
도 3을 참조하면, 본 발명의 실시예에 다른 착용형 표시 장치(1)는 표시부(10) 내 출력부(100), 사용자 입력부(101), 프로세서(102), 메모리(103), 유무선 통신부(104) 및 전원부(105)와 착용수단(20)에 위치한 복수의 센서(201) 및 모터(203)를 포함할 수 있다. 프로세서(102)는 착용수단(20)의 길이를 조정하기 위한 착용수단 조정부(1021) 및 사용자 인증을 위한 인증부(1023)를 더 포함할 수 있고, 설명의 편의를 위하여 센서(201)는 압력 센서를 이용하는 실시예로 설명하도록 한다.
이하, 착용형 표시 장치(1)의 각 구성에 대하여 간략하게 설명한다.
출력부(100)는 영상을 표시하는 표시 장치로서, 액정 표시 장치(LCD), 유기 발광 표시 장치(OLED display), 전기 영동 표시 장치(electrophoretic display) 및 플라즈마 표시 장치(plasma display) 등의 평판 표시 장치를 이용할 수 있다.
출력부(100)는 센서(201)에서 측정한 생체신호를 분석한 데이터, 유무선 통신부(104)를 통해 외부 통신기기로부터 수신한 데이터, 표시부(10)에서 자체적으로 제공하는 정보 등을 출력할 수 있다. 또한, 사용자에 의해 신호를 입력할 수 있는 사용자 입력부(101) 기능도 포함할 수 있다.
출력부(100)에 대해서는 이하 도 9 및 도 10을 참조하여 후술하도록 한다.
사용자 입력부(101)는 사용자 입력에 따른 신호를 프로세서(102)로 입력하여해당 신호에 따른 기능이 발현되도록 하기 위한 것으로, 출력부(100)가 사용자 입력부(101)가 될 수 있다. 예컨대, 터치 스크린과 같이 영상 데이터 출력 및 사용자 인터페이스(User Interface)와 같은 입력수단을 동시에 제공함에 따라, 사용자 입력부(101)와 출력부(100)는 동일한 구성이 될 수 있다. 사용자는 사용자 입력부(101)를 통해 착용수단 길이 조정 기능, 사용자 인증 관련 지능, 인증 결과에 따른 분실된 장치 신고 기능 등을 설정, 변경 또는 해제할 수 있다.
프로세서(102)는 착용형 표시 장치(1)의 각 구성이 동작할 수 있도록 제어한다. 또한, 프로세서(102)는 사용자 생체신호를 기반으로 사용자별로 최적화된 착용수단 길이로 착용수단(20)를 조절하기 위한 착용수단 조정부(1021) 및 사용자 인증정보 등록 및 인증 절차를 수행하는 인증부(1023)을 더 포함할 수 있다.
착용수단 조정부(1021)는 복수의 센서(201) 중 적어도 일부에서 측정한 사용자 생체신호를 메모리(103)에 기 저장된 착용 기준치에 따라 착용수단(20)의 길이를 조정한다. 본 명세서에서, '착용 기준치'는 사용자가 착용형 표시 장치(1)를 최적의 상태로 착용시 센서(201)가 측정할 수 생체신호 값으로 정의할 수 있다. 예컨대, 센서(201)가 압력센서인 경우, 사용자가 착용형 표시 장치(1)를 착용하면서 편안함 및 안정감을 느끼도록 착용수단(20) 길이가 조정된 상태에서 압력센서가 측정하는 압력값으로 착용 기준치를 설정할 수 있다. 착용 기준치는 자동으로 기 설정되거나 또는 사용자 입력부(101)를 통해 사용자에 의해 등록 및 변경될 수 있다.
착용수단 조정부(1021)는 센서(201)에서 측정한 제1 생체신호와 메모리(103)에 저장된 착용 기준치와 대비한 후 최적화된 착용수단 길이를 결정한다. 사용자별로 최적화된 착용수단 길이가 결정되면, 착용수단 조정부(1021)는 모터(203)로 착용수단 길이 조정에 관한 제어 신호를 전달한다.
착용수단(20) 길이가 사용자 신체특성에 따라 최적화된 길이로 조절되면, 복수의 센서(201) 중 적어도 일부는 제2 생체신호를 측정할 수 있다.
인증부(1023)는 센서(201)에서 측정한 제2 생체신호를 분석하여 착용형 표시 장치(1)에 대한 사용자 인증정보 등록 및 착용한 사용자에 대한 인증 절차를 수행한다. '사용자 인증정보'는 인증부(1023)가 사용자를 식별하도록 등록한 기준 생체신호로 정의할 수 있으며, 제2 생체신호의 분석 결과 도출한 사용자 신체 특성(예, 손목의 두께 또는 길이 등)를 포함할 수 있다.
또한, 인증부(1023)는 사용자 인증정보와 차후 사용자의 착용형 표시 장치를재착용함에 따라 상기 센서(201)에서 측정하는 제3 생체신호를 직접 비교하는 방식으로 사용자 인증 절차를 수행할 수 있다. 본 명세서에서, '제3 생체신호'는 설명의 편의를 위하여, 사용자 인증 정보 등록 후 사용자 신체 특성에 맞춰 착용수단 길이 조정된 상태에서 재측정되는 생체신호로 정의할 수 있다.
그리고, 사용자 인증 결과에 따라 프로세서(102)는 착용형 표시 장치(1)의 구동 여부를 제어할 수 있다.
프로세서(102)는 사용자가 인증된 경우, 착용형 표시 장치(1)를 구동시키거나 메모리(103)를 참조하여 인증된 사용자의 기기 설정 정보를 읽고, 기기 설정 정보에 따른 사용자 인터페이스를 제공할 수 있다. 또는, 프로세서(102)는 기 설정된 횟수 이상 사용자 인증에 실패하는 경우 착용형 표시 장치(1)의 동작을 종료시키고, 분실된 장치로 등록하도록 구동할 수 있다.
메모리(103)에는 착용형 표시 장치(1)에서 실행 가능한 하나 이상의 기능에 대한 접근 권한 정보가 저장된다. 예를 들어, 생체신호를 분석하여 의료데이터로 도출하는 기능, 금융 업무, 개인 메일 열람, 인터넷 사용, SMS 전송 등과 같이 실행 가능한 다양한 기능들을 구비할 수 있고, 각 기능들은 서로 다른 접근 권한을 필요로 할 수 있다. 메모리(103)는 착용형 표시 장치(1)에서 실행 가능한 다양한 기능들에 대응하는 접근 권한 정보를 저장할 수 있다.
유무선 통신부(104)는 착용형 표시 장치(1)가 외부 기기와 유선 또는 무선으로 연결되어 데이터 통신을 수행하도록 한다. 착용형 표시 장치(1)의 용도 및 기능에 따라 외부 기기로부터 데이터를 수신하거나 착용형 표시 장치(1)에서 생성한 데이터를 외부 기기로 송신할 수 있다.
센서(201)는 측정 대상의 생체신호를 측정하기 위한 복수의 센서를 포함하며, 맥파나 혈압 등을 측정하는 압력센서, 서비스터나 열정대와 같은 체온을 측정하는 온도센서, 맥파나 근변위 등을 측정하는 변위센서 등을 이용할 수 있다.
실시예에 따라, 센서(201)는 착용수단(20) 뒷면에 복수의 센서가 일정한 간격 또는 생체신호 측정을 위한 적합한 위치로 배열할 수 있다.
센서(201)는 사용자가 착용형 표시 장치(1)를 착용한 상태에서 소정 조건에 부합되는 경우 제1 생체신호를 측정하고, 사용자 신체 특성에 따라 착용수단(20) 길이가 조정된 이후 제2 생체신호 또는 제3 생체신호를 측정한다. 제2 생체신호 또는 제3 생체신호는 센서(201)의 압력센서가 사용자 신체 표면에 접촉함에 따라 재측정되는 생체신호로서, 제1 생체신호와 비교하여 보다 정확한 정보일 수 있다.
모터(203)는 착용수단 조정부(1021)의 제어신호에 따라 모터(203)에 연결된 착용수단(20)의 길이를 조정하도록 구동한다.
도 4는 본 발명의 실시예에 따른 착용형 표시 장치의 착용수단 길이를 자동 조절하는 절차의 일 예를 설명하기 위한 절차 흐름도이고, 도 5는 도 4의 실시예에 따른 착용형 표시 장치의 구동 과정의 일 예를 나타내는 도면이다.
도 4를 참조하면, 사용자가 착용형 표시 장치(1)를 신체 일부(2)에 착용하는데, 도 5의 (a)와 같이 착용형 표시 장치(1)의 일부가 신체(2)와 접촉하지 않을 수 있다(S410).
사용자가 착용형 표시 장치(1) 착용후 트리거 신호가 발생되면, 착용수단(20) 뒷면에 일정 간격으로 위치하는 센서(201)의 적어도 일부는 착용한 사용자에 대한 제1 생체신호를 측정한다(S420). 제1 생체신호는 트리거 신호와 동일하거나 트리거 신호 이후에 측정되는 생체신호로서, 착용형 표시 장치(1)가 해당 기기가 사용자에게 착용되었음을 인지하기 위한 신호이다.
착용수단 조정부(1021)는 제1 생체신호를 기준으로 메모리(103)에 저장된 착용 기준치를 도출하여 제1 생체신호와 비교함에 따라, 사용자에게 최적화된 착용수단 길이를 결정한다(S430).
그리고, 착용수단 조정부(1021)는 착용수단(20)에 연결된 모터(203)로 최적화된 착용수단 길이를 포함하는 제어신호를 전달한다(S440).
모터(203)는 도 5의 (b)와 같이 제어신호에 따라 착용수단(20) 길이를 조정하기 위해 구동한다(S450). 즉, 모터부(1231)는 착용수단(20)의 길이가 착용수단 조정부(1021)로부터 전달된 제어신호에 포함된 착용수단 길이가 될 때까지 표시부(10) 내부에서 착용수단을 감는 동작을 수행할 수 있다.
이에 따라, 도 5의 (c)와 같이, 사용자는 착용형 표시 장치(1)에 대한 별도의 조작없이 자신의 신체(2)에 적합한 상태로 착용형 표시 장치(1)를 착용할 수 있다.
도 6은 본 발명의 실시예에 따른 착용형 표시 장치의 사용자 인증 정보 등록의 일 예를 설명하기 위한 절차 흐름도이고, 도 7은 도 6의 사용자 인증정보 등록을 위해 착용형 표시 장치를 착용하는 일 예를 나타내는 도면이다. 이때, 설명의 편의를 위하여 사용자가 착용형 표시 장치(1)를 착용함에 따라, 착용수단(20)이 사용자 신체(2)에 최적화된 착용 상태가 되도록 착용수단(20) 길이를 조정하는 과정은 생략하도록 한다.
도 6을 참조하면, 사용자가 착용형 표시 장치(1)를 신체의 A 지점에서 착용함에 따라 착용수단(20)에 위치한 복수의 센서(201) 중 적어도 일부가 A 지점에서 사용자 제2 생체신호를 측정한다(S610).
이때, 사용자 인증 정보를 등록하는 과정에서 사용자는 1회 착용으로 측정한 제2 생체신호를 이용하여 사용자 인증 정보를 등록하거나 또는 수회 착용에 따라 측정한 제2 생체신호를 이용하여 사용자 인증 정보를 등록할 수 있다.
즉, 착용형 표시 장치(1)는 사용자 인증 정보 등록시 사용자 입력부(101)를 통한 사용자 선택신호에 따라 사용자 인증 정보의 정확성을 위한 확인 절차를 수행할 수 있다(S620).
사용자 선택신호에 따라, 사용자는 착용형 표시 장치(1)를 신체의 B지점에 재착용하고, 복수의 센서(201) 중 적어도 일부가 B 지점에서 사용자 제2 생체신호를 측정한다(S630).
예컨대, 사용자가 팔찌나 시계 형태의 착용형 표시 장치(1)를 손목에 착용하는 경우, 도 7에 도시된 바와 같이 손목에서 일정 간격을 두고 2회 이상 착용형 표시 장치(1)를 착용하면서 착용형 표시 장치(1)는 A 지점과 B지점에서의 제2 생체신호를 측정할 수 있다. 또한, 도 6에는 도시되지 않았으나 사용자 제2 생체신호를 재측정하는 과정은 수 회 더 반복할 수 있다.
인증부(1023)는 A 지점에서의 사용자 제2 생체신호 및 B 지점에서의 사용자 제2 생체신호를 이용하여 A 지점부터 B 지점까지의 사용자 손목 두께 및 길이 정보를 도출한다(S640).
그리고, A 지점부터 B 지점까지의 사용자 손목 두께 및 길이 정보를 이용하여 사용자 인증 정보를 등록한다(S640). 이때, 인증부(1023)는 센서(201)에서 측정한 제2 생체신호와 메모리(103)에 저장된 사용자 인증 정보간의 허용 가능한 오차범위를 설정할 수 있으며, 설정된 오차 범위는 사용자 입력부(101)를 통해 사용자가 설정 및 변경할 수 있다.
사용자 인증 정보는 유무선 통신부(104)를 통해 외부 통신 기기 또는 착용형 표시 장치(1)를 원격 관리하는 관리서버로 전송되거나 또는 메모리(103)에 저장되어 차후 인증 절차에 이용될 수 있다.
다음, 도 8은 본 발명의 실시예에 따른 착용형 표시 장치의 사용자 인증 절차의 일 예를 설명하기 위한 절차 흐름도이다. 마찬가지로, 설명의 편의를 위하여 사용자가 착용형 표시 장치(1)를 착용함에 따라, 착용수단(20)이 신체 일부(2)에 최적화된 착용 상태가 되도록 착용수단(20) 길이를 조정하는 과정은 생략하도록 한다.
도 8을 참조하면, 사용자가 착용형 표시 장치(1)를 신체 일부에서 착용함에 따라 착용수단(20)에 위치한 복수의 센서(201) 중 적어도 일부는 사용자 제3 생체신호를 측정한다(S810).
인증부(1023)는 사용자 제3 생체신호를 메모리(103)에 저장된 사용자 인증 정보와 대응되지는 여부를 판단한다(S820).
상기 단계(S820)에서 제3 생체신호가 메모리에 저장된 사용자 인증 정보와 대응되지 않는 것으로 판단되면, 프로세서(102)는 기기 동작을 종료하도록 제어할 수 있다.
이때, 사용자 인증 절차를 재수행하기 위하여 기 설정된 인증 확인 횟수에 도달할 때까지 상기 단계 S810으로 되돌아가서 제2 생체신호를 재측정하고 상기 단계 S820에서의 사용자 인증 정보와 대응되는지 판단하는 절차를 반복할 수 있다(S830). 인증 확인 횟수는 사용자 입력에 따라 변경할 수 있다.
사용자 인증 확인 절차가 기 설정된 인증 확인 횟수에 해당하는 경우, 프로세서(102)는 착용형 표시 장치(1)를 분실된 장치로 등록할 수 있다(S840). 인증절차 실패시 분식된 장치로 등록하는 기능은 사용자 입력부(101)를 통해 사용자가 설정 및 해제할 수 있다.
상기 단계(S820)에서 제3 생체신호가 메모리(103)에 저장된 사용자 인증 정보와 대응되는 것으로 판단되면, 프로세서(102)는 사용자를 인증할 수 있다(S850).
실시예에 따라서, 사용자가 인증된 경우, 착용형 표시 장치(1)는 메모리(103)를 참조하여 인증된 사용자의 기기 설정 정보를 읽고, 기기 설정 정보에 따라 사용자 인터페이스를 제공할 수 있다. 이때, 착용형 표시 장치(1)의 메모리(103)에는 하나 이상의 사용자 각각에 대응하는 기기 설정 정보가 저장될 수 있다.
도 9는 본 발명의 실시예에 따른 착용형 액정 표시 장치 출력부의 화소의 일부를 도시한 배치도이고, 도 10은 도 9의 착용형 액정 표시 장치를 Ⅹ-Ⅹ'선을 따라 잘라 도시한 단면도이다.
도 9를 참조하면, 착용형 액정 표시 장치(1)의 출력부(100)는 투명한 유리 또는 플라스틱 따위로 만들어진 기판(110) 위에 제1 게이트선(121a) 및 제2 게이트선(121b), 그리고 유지 전극선(131)이 위치한다. 제1 게이트선(121a) 및 제2 게이트선(121b)은 서로 쌍을 이루어 두 쌍의 화소(PX1 및 PX2, PX3 및 PX4) 사이에 위치한다.
제1 게이트선(121a) 및 제2 게이트선(121b)은 게이트 신호를 전달하며 주로 가로 방향으로 뻗어 있으며 제1 게이트선(121a)은 제1 게이트 전극(124a)을 포함하고, 제2 게이트선(121b)은 제2 게이트 전극(124b)을 포함한다.
유지 전극선(131)은 공통 전압(Vcom) 등의 기설정된 전압을 전달하고, 제1 게이트선(121a) 및 제2 게이트선(121b)과 실질적으로 수직하게 뻗은 세로부(131b)와 세로부(131b)의 끝을 서로 연결하는 가로부(131a)를 포함한다.
데이터선(171)은 데이터 신호를 전달하며 주로 세로 방향으로 뻗어 게이트선(121a, 121b)과 교차한다. 데이터선(171)은 제1 게이트 전극(124a)을 향하여 뻗어있는 제1 소스 전극(173a), 제2 게이트 전극(124b)을 향하여 뻗어 있는 제2 소스 전극(173b)과 연결되어 있다. 제1 드레인 전극(175a)과 제2 드레인 전극(175b)은 데이터선(171)과 분리되어 있다. 제1 드레인 전극(175a)은 제1 게이트 전극(124a) 위에서 제1 소스 전극(173a)과 마주보고, 제2 드레인 전극(175b)은 제2 게이트 전극(124b) 위에서 제2 소스 전극(173b)과 마주본다.
도시한 실시예에서, 제1 드레인 전극(175a)과 제2 드레인 전극(175b)은 데이터선(171)과 나란한 방향으로 길게 연장된 막대부를 포함한다. 드레인 전극(175a, 175b)은 드레인 전극(175a, 175b)의 막대부의 단부에서 넓이가 넓어진 확장 부분을 가질 수 있다. 막대부라는 용어는 하나의 실시예에 따른 드레인 전극(175a, 175b)의 모양을 나타낸 것일 뿐 본 발명의 실시예가 막대 모양의 드레인 전극(175a, 175b)에 한정되는 것은 아니다.
제1 게이트선(121a)에 연결되어 있는 제1 게이트 전극(124a), 제1 소스 전극(173a), 제1 드레인 전극(175a), 그리고 제1 채널부(154a)로 이루어지는 박막 트랜지스터는 제2 화소(PX2)의 화소 전극(191)과 연결된다. 이와 유사하게, 제2 게이트선(121b)에 연결되어 있는 제2 게이트 전극(124b), 제2 소스 전극(173b), 제2 드레인 전극(175b), 그리고 제2 채널부(154b)로 이루어지는 박막 트랜지스터는 제3 화소(PX3)의 화소 전극(191)과 연결된다.
반도체층(151, 154a, 154b)은 소스 전극(173a, 173b)과 드레인 전극(175a, 175b) 사이의 채널 영역을 제외하고는 데이터 도전체(171, 173a, 173b, 175a, 175b) 및 그 하부의 저항성 접촉 부재와 실질적으로 동일한 평면 모양을 가질 수 있다. 이것은 한 예로, 데이터선(171), 소스 전극(173a, 173b) 및 드레인 전극(175a, 175b)을 포함하는 데이터 배선층이 그 아래에 위치하는 저항성 접촉 부재(미도시) 및 반도체층(151, 154a, 154b)과 하나의 마스크를 사용하여 동시에 형성할 때 나타날 수 있는 구조이다.
반도체층의 제1 채널부(154a) 및 제2 채널부(154b)에는 소스 전극(173a, 173b)과 드레인 전극(175a, 175b) 사이에서 소스 전극(173a, 173b) 및 드레인 전극(175a, 175b)에 의해 가리지 않고 노출된 부분이 있다.
데이터 배선층(171, 173a, 173b, 175a, 175b) 및 노출된 반도체층의 제1 채널부(154a) 및 제2 채널부(154b) 위에는 보호막(180)(passivation layer)이 형성되어 있다. 보호막(180)은 질화 규소와 산화 규소 따위의 무기 절연물로 만들어진다. 그러나 보호막(180)은 유기 절연물로 만들어질 수 있으며 표면이 평탄할 수 있다.
보호막(180) 위에는 유기막(230)이 위치한다. 유기막(230)은 박막 트랜지스터 등이 위치하는 곳을 제외한 대부분의 영역에 위치한다. 본 실시예에서, 유기막(230)은 화소 전극(191)의 열 방향을 따라서 길게 뻗을 수 있다. 유기막(230)은 색필터일 수 있고, 색필터는 적색, 녹색 및 청색의 기본색(primary color) 중 하나를 표시할 수 있다. 하지만, 적색, 녹색, 및 청색의 삼원색에 제한되지 않고, 청록색(cyan), 자홍색(magenta), 옐로(yellow), 화이트 계열의 색 중 하나를 표시할 수도 있다.
서로 이웃하는 유기막(230)은 도 9에서 나타낸 가로 방향(D) 및 이와 교차하는 세로 방향을 따라 이격될 수 있고, 도 10에서는 가로 방향(D)을 따라 서로 이격되어 있는 유기막(230)을 나타낸다.
도 10을 참고하면, 가로 방향(D)을 따라 이격되어 있는 유기막(230) 사이에 세로 차광 부재(220b)가 위치한다. 세로 차광 부재(220b)는 이웃하는 유기막(230) 각각의 가장자리와 중첩하고 있으며, 세로 차광 부재(220b)가 유기막(230)의 양쪽 가장자리와 중첩하는 폭은 실질적으로 동일하다. 세로 차광 부재(220b)는 블랙 매트릭스(black matrix)라고도 하며 빛샘을 막아준다. 이러한 세로 차광 부재(220b)는 생략할 수 있고, 이러한 경우에 데이터선(171)이 차광 부재 역할을 할 수 있다.
세로 차광 부재(220b)와 유기막(230) 위에 평탄화막(182)이 위치할 수 있다. 평탄화막(182)은 유기 물질로 형성될 수 있고, 하부에 형성된 막들을 평탄화하는 역할을 할 수 있다.
평탄화막(182) 위에는 화소 전극(191)이 위치한다. 화소 전극(191)은 접촉 구멍(185)을 통해 박막 트랜지스터의 한 단자인 드레인 전극(175a, 175b)과 전기적으로 연결된다. 구체적으로, 제2 화소(PX2)의 화소 전극(191)은 제1 드레인 전극(175a)과 연결되고, 제3 화소(PX3)의 화소 전극(191)은 제2 드레인 전극(175b)과 연결된다.
도 9를 참조하면, 각 화소 전극(191)은 미세 슬릿 전극으로 형성될 수 있고 미세 슬릿 전극의 전체적인 모양은 사각형이며, 가로 줄기부(191a) 및 이와 교차하는 세로 줄기부(191b)로 이루어진 십자형 줄기부를 포함한다. 또한, 가로 줄기부(191a)와 세로 줄기부(191b)에 의해 네 개의 부영역으로 나뉘어지며 각 부영역은 복수의 미세 가지부(191c)를 포함한다.
미세 슬릿 전극의 미세 가지부(191c) 중 하나는 가로 줄기부(191a) 또는 세로 줄기부(191b)에서부터 왼쪽 위 방향으로 비스듬하게 뻗어 있으며, 다른 하나의 미세 가지부(191c)는 가로 줄기부(191a) 또는 세로 줄기부(191b)에서부터 오른쪽 위 방향으로 비스듬하게 뻗어 있다. 또한 다른 하나의 미세 가지부(191c)는 가로 줄기부(191a) 또는 세로 줄기부(191b)에서부터 왼쪽 아래 방향으로 뻗어 있으며, 나머지 하나의 미세 가지부(191c)는 가로 줄기부(191a) 또는 세로 줄기부(191b)에서부터 오른쪽 아래 방향으로 비스듬하게 뻗어 있다. 이웃하는 두 부영역의 미세 가지부(191c)는 서로 직교할 수 있다. 도시하지 않았으나 미세 가지부(191c)의 폭은 점진적으로 넓어질 수 있다.
앞에서 설명한 드레인 전극(175a, 175b)의 막대부는 화소 전극(191)의 세로 줄기부(191b)를 따라 길게 형성되어 있다.
본 실시예에서는 보호막(180), 유기막(230), 평탄화막(182)을 관통하는 접촉 구멍(185)이 형성되어 있고, 접촉 구멍(185)을 통해 드레인 전극(175a, 175b)과 화소 전극(191)이 연결되어 있다. 본 실시예에서 접촉 구멍(185)은 화소 전극(191)의 가로 줄기부(191a)와 세로 줄기부(191b)가 교차하는 교차 지점에 형성될 수 있다. 도 9에 도시한 바와 같이 드레인 전극(175a, 175b)의 넓은 끝부분은 가로 줄기부(191a)와 세로 줄기부(191b)의 교차 지점과 중첩하고, 이 부분에 접촉 구멍(185)이 형성되어 있다.
서로 이웃하는 부영역에서 액정 분자가 기울어지는 방향은 서로 다르다. 가로 줄기부(191a)와 세로 줄기부(191b)는 이웃하는 부영역이 만나는 경계 영역이고, 이러한 경계 영역은 액정 분자가 기울어지는 방향이 결정되지 않은 비투과부에 해당한다. 따라서, 본 발명의 실시예에 따라 드레인 전극(175a, 175b)과 접촉 구멍(185)이 화소 영역(PX) 내에 형성되어 있더라도 개구율 감소를 최소화할 수 있다.
화소 전극(191) 위에는 미세 공간(400)이 위치한다. 미세 공간(400)에는 액정 분자(310)를 포함하는 액정 물질이 주입되어 있고, 미세 공간(400)은 입구부(미도시)를 갖는다. 미세 공간(400)은 화소 전극(191)의 열 방향 다시 말해 세로 방향을 따라 형성될 수 있다.
화소 전극(191) 위에는 하부 배향막(11)이 형성될 수 있고, 미세 공간(400) 위에 상부 배향막(21)이 위치한다. 이때, 도 10에는 도시되지 않았으나 하부 배향막(11)과 상부 배향막(21)은 측면에서 상호 연결되도록 구현한다.
본 실시예에서 배향막(11, 21)을 형성하는 배향 물질과 액정 분자(310)를 포함하는 액정 물질은 모관력(capillary force)을 이용하여 미세 공간층(400)에 주입될 수 있다.
미세 공간층(400) 위에 공통 전극(270) 및 덮개막(250)이 위치한다. 공통 전극(270)은 공통 전압을 인가 받고, 데이터 전압이 인가된 화소 전극(191)과 함께 전기장을 생성하여 두 전극 사이의 미세 공간층(400)에 위치하는 액정 분자(310)가 기울어지는 방향을 결정한다. 공통 전극(270)은 화소 전극(191)과 축전기를 이루어 박막 트랜지스터가 턴 오프(turn-off)된 후에도 인가된 전압을 유지한다. 덮개막(250)은 질화 규소(SiNx) 또는 산화 규소(SiO2)로 형성될 수 있다.
덮개막(250) 위에 지지 부재(supporting member; 260)가 위치한다. 지지 부재(260)는 실리콘 옥시카바이드(SiOC) 또는 포토 레지스트 또는 그 밖의 유기 물질을 포함할 수 있다. 지지 부재(260)가 실리콘 옥시카바이드(SiOC)를 포함하는 경우에는 화학 기상 증착법으로 형성할 수 있고, 포토 레지스트를 포함하는 경우에는 코팅법으로 형성할 수 있다. 실리콘 옥시카바이드(SiOC)는 화학 기상 증착법으로 형성할 수 있는 막 중에서 투과율이 높고, 막 스트레스도 적어 변형도 가지 않는 장점이 있다. 따라서, 본 실시예에서 지지 부재(260)를 실리콘 옥시카바이드(SiOC)로 형성함으로써 빛이 잘 투과되도록 하며 안정적인 막을 형성할 수 있다.
지지 부재(260) 위에 보호층(240)(protecting layer)이 위치한다. 보호막(240)은 질화 규소(SiNx) 또는 산화 규소(SiO2)로 형성될 수 있다. 보호막(240) 위에 캐핑막(280)이 위치한다. 캐핑막(280)은 지지 부재(260)의 상부면 및 측벽과 접촉하며, 캐핑막(280)은 그루브(GRV)에 의해 노출된 미세 공간층(400)의 액정 주입구(A1, A2)를 덮는다. 캐핑막(280)은 열경화성 수지, 실리콘 옥시카바이드(SiOC) 또는 그라핀(Graphene)으로 형성될 수 있다.
캐핑막(280)이 그라핀으로 형성되는 경우에 그라핀(Graphene)은 헬륨 등을 포함하는 가스에 대한 내투과성이 강한 특성을 갖기 때문에 액정 주입구(A1, A2)를 막는 캐핑막 역할을 할 수 있고, 탄소 결합으로 이루어진 물질이기 때문에 액정 물질과 접촉하더라도 액정 물질이 오염되지 않는다. 뿐만 아니라, 그라핀(Graphene)은 외부의 산소 및 수분에 대해 액정 물질을 보호하는 역할도 할 수 있다.
상기에서는 본 발명의 바람직한 실시예에 대하여 설명하였지만, 본 발명은 이에 한정되는 것이 아니고 특허청구범위와 발명의 상세한 설명 및 첨부한 도면의 범위 안에서 여러 가지로 변형하여 실시하는 것이 가능하고 이 또한 본 발명의 범위에 속하는 것은 당연하다.
상기에서는 본 발명의 바람직한 실시예에 대하여 설명하였지만, 본 발명은 이에 한정되는 것이 아니고 특허청구범위와 발명의 상세한 설명 및 첨부한 도면의 범위 안에서 여러 가지로 변형하여 실시하는 것이 가능하고 이 또한 본 발명의 범위에 속하는 것은 당연하다.
1: 착용형 표시 장치 10: 표시부
100: 출력부 101: 사용자 입력부
102: 프로세서 1021: 착용수단 조정부
1023: 인증부 103: 메모리
104: 유무선 통신부 105: 전원부
20: 착용수단 201: 센서
203: 모터

Claims (20)

  1. 영상을 표시하는 표시부;
    상기 표시부를 신체 일부에 고정시키는 착용수단;
    상기 착용수단의 일면에 위치하며, 측정 대상에 접촉되어 상기 측정 대상으로부터 생체신호를 측정하는 복수의 센서; 및
    상기 표시부에 포함되며, 상기 생체신호를 이용하여 상기 착용수단의 상기 측정 대상에 접촉되는 부분의 길이를 조정하는 착용수단 조정부를 포함하는, 착용형 표시 장치.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 착용수단은,
    상기 착용수단과 상기 표시부의 연결 부분에 위치하며 상기 착용수단의 길이 조정을 위해 구동하는 하나 이상의 모터를 더 포함하는, 착용형 표시 장치.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 표시부는,
    상기 생체신호를 직접 또는 간접적으로 표현하는 적어도 하나의 정보를 저장하는 메모리를 더 포함하는, 착용형 표시 장치.
  4. 제3항에 있어서,
    상기 표시부는,
    상기 생체신호를 이용하여 상기 측정 대상의 신체적 특징을 반영한 착용수단 길이를 결정하는 착용수단 조정부를 더 포함하는, 착용형 표시 장치.
  5. 제4항에 있어서,
    상기 복수의 센서 중 적어도 일부는 사용자 제스쳐(gesture)에 의해 발생하는 제1 생체 신호를 감지하고,
    상기 착용수단 조정부는 상기 제1 생체신호를 상기 메모리에 기 저장된 착용 기준치와 대비하여 상기 착용수단 길이를 결정하는, 착용형 표시 장치.
  6. 제5항에 있어서,
    상기 착용수단 조정부는 상기 착용수단 길이를 포함하는 제어신호를 생성하여 상기 모터로 전달하는, 착용형 표시 장치.
  7. 제6항에 있어서,
    상기 복수의 센서 중 적어도 일부는 상기 착용수단의 길이 조정을 위한 상기 모터의 구동이 완료된 후 상기 측정 대상으로부터 제2 생체신호를 측정하는, 착용형 표시 장치.
  8. 제7항에 있어서,
    상기 표시부는,
    상기 제2 생체신호를 바탕으로 적어도 하나의 사용자 인증 정보를 도출하여 상기 메모리에 저장하는 인증부를 더 포함하는, 착용형 표시 장치.
  9. 제8항에 있어서,
    상기 사용자 인증 정보는,
    상기 착용형 표시 장치가 상기 측정 대상의 손목에 착용하는 장치인 경우, 상기 측정 대상의 손목 두께 및 손목 길이 중 적어도 하나를 포함하는, 착용형 표시 장치.
  10. 제9항에 있어서,
    상기 복수의 센서 중 적어도 일부는 사용자 제스처에 따라 상기 측정 대상에 대해 소정의 간격을 두고 서로 다른 지점에서 제2 생체신호를 측정하고,
    상기 인증부는 상기 서로 다른 제2 생체신호를 바탕으로 상기 측정 대상의 손목 두께 및 손목 길이 중 적어도 하나를 도출하는, 착용형 표시 장치.
  11. 제9항에 있어서,
    상기 인증부는,
    상기 사용자 인증 정보 등록 후, 상기 사용자의 상기 착용형 표시 장치 착용에 따라 상기 착용수단의 길이가 조정된 상태에서 상기 복수의 센서 중 적어도 일부가 상기 측정 대상으로부터 측정하는 제3 생체신호를 바탕으로 상기 메모리에 저장된 상기 사용자 인증 정보와의 대응 여부를 판단하여 사용자 인증 절차를 수행하는, 착용형 표시 장치.
  12. 표시부, 상기 표시부를 신체 일부에 고정시키는 착용수단, 측정 대상에 접촉되어 상기 측정대상으로부터 생체신호를 측정하는 복수의 센서 및 상기 착용수단의 길이 조정을 위해 구동하는 모터를 포함하는 착용형 표시 장치의 제어 방법에 있어서,
    상기 복수의 센서 중 적어도 일부가 사용자의 상기 착용형 표시 장치 착용에 따라 발생하는 제1 생체 신호를 측정하는 단계; 및
    상기 표시부가 상기 제1 생체신호를 바탕으로 상기 착용수단의 상기 측정 대상에 접촉되는 부분의 길이를 조정하는 단계를 포함하는, 착용형 표시 장치의 제어 방법.
  13. 제12항에 있어서,
    상기 착용수단의 길이를 조정하는 단계는,
    상기 표시부가 상기 제1 생체신호와 소정의 메모리에 기 저장된 착용 기준치와 대비하여 상기 착용수단 길이를 결정하는 단계;
    상기 표시부가 상기 착용수단 길이를 포함하는 제어신호를 생성하여 상기 모터로 전달하는 단계; 및
    상기 모터가 상기 제어신호에 따라 상기 착용수단의 길이를 조정하도록 구동하는 단계를 포함하는, 착용형 표시 장치의 제어 방법.
  14. 제13항에 있어서,
    상기 착용수단의 길이가 조정된 후, 상기 복수의 센서 중 적어도 일부가 상기 측정 대상으로부터 제2 생체신호를 측정하는 단계를 더 포함하는, 착용형 표시 장치의 제어 방법.
  15. 제14항에 있어서,
    상기 제2 생체신호를 바탕으로 적어도 하나의 사용자 인증 정보를 도출하여 상기 메모리에 저장하는 단계를 더 포함하며,
    상기 사용자 인증 정보는,
    상기 착용형 표시 장치가 상기 측정 대상의 손목에 착용하는 장치인 경우, 상기 측정 대상의 손목 두께 및 손목 길이 정보 중 적어도 하나를 포함하는, 착용형 표시 장치의 제어 방법.
  16. 제15항에 있어서,
    상기 사용자 인증 정보를 저장하는 단계는,
    상기 복수의 센서 중 적어도 일부가 사용자 제스처에 따라 상기 측정 대상에 대해 소정의 간격을 두고 서로 다른 지점에서 제2 생체신호를 측정하는 단계; 및
    상기 서로 다른 제2 생체신호를 바탕으로 상기 측정 대상의 손목 두께 및 손목 길이 정보 중 적어도 하나를 도출하는 단계를 포함하는, 착용형 표시 장치의 제어 방법.
  17. 제16항에 있어서,
    상기 사용자 인증 정보 등록 후, 상기 사용자의 상기 착용형 표시 장치 착용에 따라 상기 착용수단의 길이를 조정하는 단계;
    상기 착용수단의 길이가 조정된 상태에서 상기 복수의 센서 중 적어도 일부가 상기 측정 대상으로부터 제3 생체신호를 측정하는 단계; 및
    상기 제3 생체신호를 바탕으로 상기 메모리에 저장된 상기 사용자 인증 정보와의 대응 여부를 판단하여 사용자 인증 절차를 수행하는 단계를 더 포함하는, 착용형 표시 장치의 제어 방법.
  18. 제17항에 있어서,
    상기 사용자 인증 절차 단계는,
    상기 제3 생체신호와 상기 메모리에 저장된 상기 사용자 인증 정보를 비교할 때, 기 설정된 오차 범위를 고려하여 인증 절차를 수행하는, 착용형 표시 장치의 제어 방법.
  19. 제17항에 있어서,
    상기 사용자가 인증된 경우,
    상기 메모리를 참조하여 상기 인증된 사용자에 대한 상기 기기 설정 정보에 따른 사용자 인터페이스(User Interface)를 제공하는 단계를 더 포함하는, 착용형 표시 장치의 제어 방법.
  20. 제17항에 있어서,
    상기 사용자가 인증되지 않는 경우,
    상기 표시부는 상기 표시 장치 내 기기 동작을 종료하도록 제어하는 단계; 및
    상기 사용자 인증 실패 회수가 기 설정된 회수 이상인 경우 분실된 장치로 등록하는 단계를 더 포함하는, 착용형 표시 장치의 제어 방법.
KR1020150129115A 2015-09-11 2015-09-11 생체신호를 이용한 착용형 표시 장치 및 그 착용형 표시 장치의 제어방법 KR102523605B1 (ko)

Priority Applications (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020150129115A KR102523605B1 (ko) 2015-09-11 2015-09-11 생체신호를 이용한 착용형 표시 장치 및 그 착용형 표시 장치의 제어방법
US15/072,177 US10441220B2 (en) 2015-09-11 2016-03-16 Wearable liquid crystal display using bio-signal, and control method thereof

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020150129115A KR102523605B1 (ko) 2015-09-11 2015-09-11 생체신호를 이용한 착용형 표시 장치 및 그 착용형 표시 장치의 제어방법

Publications (2)

Publication Number Publication Date
KR20170031853A true KR20170031853A (ko) 2017-03-22
KR102523605B1 KR102523605B1 (ko) 2023-04-19

Family

ID=58257792

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020150129115A KR102523605B1 (ko) 2015-09-11 2015-09-11 생체신호를 이용한 착용형 표시 장치 및 그 착용형 표시 장치의 제어방법

Country Status (2)

Country Link
US (1) US10441220B2 (ko)
KR (1) KR102523605B1 (ko)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US11174022B2 (en) * 2018-09-17 2021-11-16 International Business Machines Corporation Smart device for personalized temperature control

Families Citing this family (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2018096633A1 (ja) * 2016-11-24 2018-05-31 オリンパス株式会社 データ処理装置、コンピュータ読取可能媒体、データ処理方法、及びプログラム
WO2018096631A1 (ja) 2016-11-24 2018-05-31 オリンパス株式会社 データ処理装置、コンピュータ読取可能媒体、データ処理方法、及びプログラム
CN113080982B (zh) * 2020-01-08 2022-09-16 华为技术有限公司 Ecg检测方法、装置、可穿戴设备及存储介质

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20140089673A1 (en) * 2012-09-25 2014-03-27 Aliphcom Biometric identification method and apparatus to authenticate identity of a user of a wearable device that includes sensors
US20160287103A1 (en) * 2015-04-02 2016-10-06 Microsoft Technology Licensing, Llc Sizable wrist-worn pressure sensing device

Family Cites Families (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR100674869B1 (ko) 2005-05-30 2007-01-30 삼성전기주식회사 인증 장치
KR100911716B1 (ko) 2007-10-30 2009-08-10 엘아이지넥스원 주식회사 착용형 휴대용 기기의 착용 여부 판단 방법 및 장치
US8994827B2 (en) 2012-11-20 2015-03-31 Samsung Electronics Co., Ltd Wearable electronic device
KR102136836B1 (ko) 2013-09-09 2020-08-13 삼성전자주식회사 생체 신호들을 이용하여 사용자 인증을 수행하는 착용형 기기 및 그 착용형 기기의 인증 방법
KR20150039325A (ko) 2013-10-02 2015-04-10 삼성전자주식회사 개인 인증 장치 및 개인 인증 장치의 동작 방법

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20140089673A1 (en) * 2012-09-25 2014-03-27 Aliphcom Biometric identification method and apparatus to authenticate identity of a user of a wearable device that includes sensors
US20160287103A1 (en) * 2015-04-02 2016-10-06 Microsoft Technology Licensing, Llc Sizable wrist-worn pressure sensing device

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US11174022B2 (en) * 2018-09-17 2021-11-16 International Business Machines Corporation Smart device for personalized temperature control

Also Published As

Publication number Publication date
US10441220B2 (en) 2019-10-15
KR102523605B1 (ko) 2023-04-19
US20170071541A1 (en) 2017-03-16

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP4816668B2 (ja) タッチセンサ付き表示装置
KR102523605B1 (ko) 생체신호를 이용한 착용형 표시 장치 및 그 착용형 표시 장치의 제어방법
US20160363797A1 (en) Liquid crystal display device
US11982809B2 (en) Electronic device with inner display and externally accessible input-output device
KR102170521B1 (ko) 터치센서 일체형 표시장치
KR102211214B1 (ko) 표시 장치 및 이의 제조 방법
TWI543043B (zh) 觸控感測器整合型顯示裝置
US20150331529A1 (en) Touch sensor-integrated display device
KR101561774B1 (ko) 터치 검출 기능을 구비한 표시 장치, 전자 기기 및 터치 검출 디바이스
US20170097701A1 (en) Head mounted display device and fabricating method thereof
US11782190B2 (en) Optical film arrangements for electronic device displays
KR20110137988A (ko) 접촉 감지 기능이 있는 표시 장치
JP2004326806A (ja) イメージ認識装置及びこれを有する液晶表示装置
KR102485387B1 (ko) 표시 장치
KR101292249B1 (ko) 표시장치
TW201523384A (zh) 觸控感測器整合型顯示裝置
KR20160121747A (ko) 표시 장치
KR20180059603A (ko) 액정표시패널
KR20150097890A (ko) 곡면 표시 장치
KR102504496B1 (ko) 터치센서 내장형 표시장치
JP2013257898A (ja) タッチセンサ付き表示装置
KR102525811B1 (ko) 터치패널, 폴더블 표시패널 및 이를 이용한 폴더블 표시장치
KR102550034B1 (ko) 터치패널, 폴더블 표시패널 및 이를 이용한 폴더블 표시장치
JP2014241157A (ja) タッチセンサ付き表示装置
US11823620B1 (en) Devices with displays having transparent openings and uniformity correction

Legal Events

Date Code Title Description
A201 Request for examination
E902 Notification of reason for refusal
E701 Decision to grant or registration of patent right
GRNT Written decision to grant