KR20230123563A - 표시 장치 및 표시 장치의 혈압 측정 방법 - Google Patents
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Abstract
표시 장치 및 표시 장치의 혈압 측정 방법이 제공된다. 표시 장치는 화상을 표시하는 화소와 입사되는 광을 감지하는 광 센서를 포함하는 표시 패널, 표시 패널의 일면 상에 배치되며, 외부로부터 가해지는 압력을 감지하는 압력 센서, 및 제1 내지 제N 구간(N은 2 이상의 자연수) 각각에서, 미리 설정된 압력 요구 범위에 압력 측정값이 존재하는 경우, 광 센서에 의해 감지되는 광량 및 광량에 대응되는 광학 신호에 따른 맥파 신호를 생성하고, 맥파 신호를 기초로 혈압 정보를 산출하는 메인 프로세서를 구비한다.
Description
본 발명은 표시 장치 및 표시 장치의 혈압 측정 방법에 관한 발명이다.
표시 장치 및 표시 장치의 혈압 측정 방법은 화면을 표시하는 장치로서, TV, 모니터뿐만 아니라, 휴대용 스마트 폰이나 태블릿 PC 등으로 사용되고 있다. 휴대용 표시 장치의 경우 표시 장치에 다양한 기능이 함께 구비된다. 카메라, 지문 센서 등이 그 예이다.
한편, 최근에는 헬스케어 산업이 각광을 받으면서, 보다 간편하게 건강에 관한 생체 정보를 취득하기 위한 방법들이 개발되고 있다. 예를 들어, 오실로메트릭 방식의 전통적인 맥박 측정 장치를 휴대가 간편한 전자 제품으로 변경하려는 시도가 그것이다. 그러나, 전자식 맥박 측정 장치는 그 자체로 독립된 광원, 센서, 디스플레이를 필요로 하며, 별도로 휴대하여야 하는 불편함이 있다.
본 발명이 해결하고자 하는 과제는 맥파 신호의 분석 불가능한 구간만을 별도로 재측정 할 수 있는 표시 장치 및 표시 장치의 혈압 측정 방법을 제공하는 것이다.
또한, 맥파 신호 측정 구간, 맥파 신호 재측정 구간, 및 압력 측정값을 표시 패널에 실시간으로 표시할 수 있는 표시 장치 및 표시 장치의 혈압 측정 방법을 제공하는 것이다.
본 발명의 과제들은 이상에서 언급한 과제로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 기술적 과제들은 아래의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
상기 과제를 해결하기 위한 일 실시예에 따른 표시 장치는 화상을 표시하는 화소와 입사되는 광을 감지하는 광 센서를 포함하는 표시 패널, 상기 표시 패널의 일면 상에 배치되며, 외부로부터 가해지는 압력을 감지하는 압력 센서, 및 제1 내지 제N 구간(N은 2 이상의 자연수) 각각에서, 미리 설정된 압력 요구 범위에 압력 측정값이 존재하는 경우, 상기 광 센서에 의해 감지되는 광량 및 상기 광량에 대응되는 광학 신호에 따른 맥파 신호를 생성하고, 상기 맥파 신호를 기초로 혈압 정보를 산출하는 메인 프로세서를 구비한다.
상기 메인 프로세서는 상기 제1 내지 제N 구간 중에서 적어도 어느 한 구간이 재생성 구간으로 분석되는 경우, 상기 적어도 어느 한 구간에서 상기 광 센서에 의해 감지되는 광량 및 상기 광량에 대응되는 상기 광학 신호에 따라 상기 맥파 신호를 다시 생성할 수 있다.
상기 메인 프로세서는 상기 맥파 신호의 피크 값들을 이용하여 피크 검출 신호를 생성하고, 상기 피크 검출 신호의 피크 값이 2개 이상인 경우, 상기 적어도 어느 한 구간의 재생성 구간으로 분석할 수 있다.
상기 표시 패널은 제1 영역에서 상기 제1 내지 제N 구간에서 생성된 상기 맥파 신호를 포함하는 제1 영상(제1 유저 인터페이스)을 표시하고, 상기 제1 영역에서 상기 적어도 어느 한 구간의 재생성 구간을 포함하는 제3 영상(제3 유저 인터페이스)을 표시할 수 있다.
상기 표시 패널은 제1 영역에서 상기 제1 내지 제N 구간에서 생성된 상기 맥파 신호를 포함하는 제1 영상(제1 유저 인터페이스)을 표시하고, 상기 표시 패널은 제2 영역에서 상기 압력 요구 범위와 상기 압력 측정값을 포함하는 제2 영상(제2 유저 인터페이스)을 표시할 수 있다.
상기 압력 요구 범위는 제1 요구 압력, 및 상기 제1 요구 압력보다 높은 제2 요구 압력을 포함하며, 상기 제2 영상은 상기 제1 요구 압력 및 상기 제2 요구 압력을 더 포함할 수 있다.
상기 압력 요구 범위는 제1 구간에서 제N구간까지 점진적으로 증가할 수 있다.
상기 메인 프로세서는 상기 맥파 신호의 피크 값들을 이용하여 피크 검출 신호를 생성하고, 상기 피크 검출 신호의 피크 값에 대응하는 압력 값을 산출하며, 상기 압력 값에 따라 상기 압력 값보다 낮은 최저 혈압, 상기 압력 값보다 높은 최고 혈압, 및 평균 혈압을 산출할 수 있다.
상기 메인 프로세서는 상기 압력 값의 60% 내지 80%에 해당하는 제1 압력 값을 상기 최저 혈압으로 산출하고, 상기 압력 값의 120% 내지 140%에 해당하는 제2 압력 값을 상기 최고 혈압으로 산출할 수 있다.
상기 메인 프로세서는 상기 제1 내지 제N 구간 각각에서 상기 맥파 신호의 1 주기는 서로 다른 진폭을 갖는 복수의 파형들을 포함하고, 상기 복수의 파형들 중에서 가장 큰 진폭을 갖는 파형의 피크 값을 맥파 최대값으로 정의하고, 상기 복수의 파형들 중에서 두 번째로 큰 진폭을 갖는 파형의 피크 값을 반사 맥파값으로 정의하며, 상기 맥파 최대값을 Sp로 정의하고, 상기 반사 맥파값을 Rp로 정의하며, 반사 맥파 비율을 RI로 정의하는 경우, 반사 맥파 비율을 하기 수학식에 의해 산출할 수 있다.
수학식
상기 반사 맥파 비율은 제1 범위 내에서 변동하는 제1 기간, 상기 반사 맥파 비율이 제2 범위 내에서 변동하는 제2 기간, 및 상기 반사 맥파 비율이 제3 범위 내에서 변동하는 제3 기간을 포함하고, 상기 제1 범위의 폭과 상기 제3 범위의 폭은 상기 제2 범위의 폭보다 작을 수 있다.
상기 메인 프로세서는 상기 반사 맥파 비율을 분석하여 상기 제2 기간이 시작되는 시작 시점을 검출하고, 상기 제2 기간의 시작 시점의 상기 맥파 신호에 대응하는 제3 압력 값을 산출하며, 상기 제3 압력 값을 최저 혈압으로 설정하며, 상기 제2 기간 이후에 상기 제3 기간이 시작되는 시점의 상기 맥파 신호에 대응하는 제4 압력 값을 산출하고, 상기 제4 압력 값을 최고 혈압으로 산출할 수 있다.
상기 메인 프로세서는 상기 제1 내지 제N 구간 중에서 어느 한 구간에서 상기 반사 맥파 비율이 1 이상인 경우, 상기 어느 한 구간에서 상기 광 센서에 의해 감지되는 광량 및 상기 광량에 대응되는 상기 광학 신호에 따라 상기 맥파 신호를 다시 생성할 수 있다.
상기 과제를 해결하기 위한 일 실시예에 따른 표시 장치의 혈압 측정 방법은 화상을 표시하는 화소를 포함하는 표시 패널, 외부로부터 가해지는 압력을 감지하는 압력 센서, 및 광을 감지하는 광 센서를 포함하는 표시 장치에 있어서, 제1 내지 제N 구간 각각에서 사용자가 상기 압력 센서에 압력을 가하고, 상기 압력 센서가 감지하는 압력 측정값이 미리 설정된 압력 요구 범위 내에 존재하는 경우, 광 센서에 의해 감지되는 광량 및 상기 광량에 대응되는 광학 신호에 따른 맥파 신호를 생성하는 단계, 상기 제1 내지 제N 구간 중에서 적어도 어느 한 구간이 재생정 구간으로 분석되는 경우, 상기 적어도 어느 한 구간에서 상기 광 센서에 의해 감지되는 광량 및 상기 광량에 대응되는 상기 광학 신호에 따라 상기 맥파 신호를 다시 생성하는 단계, 및 상기 맥파 신호를 기초로 혈압 정보를 산출하는 단계를 포함한다.
상기 맥파 신호의 피크 값들을 이용하여 피크 검출 신호를 생성하고, 상기 피크 검출 신호의 피크 값이 2개 이상인 경우, 상기 적어도 어느 한 구간을 재측정 구간으로 분석할 수 있다.
상기 표시 패널에 제1 영역에서 상기 제1 내지 제N 구간에서 생성된 상기 맥파 신호를 포함하는 제1 영상(제1 유저 인터페이스)을 표시하고, 제2 영역에서 상기 미리 설정된 압력 요구 범위와 상기 압력 측정값을 포함하는 제2 영상(제2 유저 인터페이스)을 표시할 수 있다.
상기 표시 패널은 제1 영역에서 상기 적어도 어느 한 구간을 재생성 구간으로 포함하는 제3 영상(제3 유저 인터페이스)을 표시할 수 있다.
상기 제1 내지 제N 구간 각각에서 상기 맥파 신호의 1 주기는 서로 다른 진폭을 갖는 복수의 파형들을 포함하고, 상기 복수의 파형들 중에서 가장 큰 진폭을 갖는 파형의 피크 값을 맥파 최대값으로 정의하고, 상기 복수의 파형들 중에서 두 번째로 큰 진폭을 갖는 파형의 피크 값을 반사 맥파값으로 정의하며, 상기 맥파 최대값을 Sp로 정의하고, 상기 반사 맥파값을 Rp로 정의하며, 반사 맥파 비율을 Ri로 정의하는 경우, 반사 맥파 비율은 하기 수학식에 의해 산출될 수 있다.
수학식
상기 제1 내지 제N 구간 중에서 어느 한 구간에서 상기 반사 맥파 비율이 1 이상인 경우, 상기 어느 한 구간에서 상기 광 센서에 의해 감지되는 광량 및 상기 광량에 대응되는 상기 광학 신호에 따라 상기 맥파 신호를 다시 생성하는 단계를 더 포함할 수 있다.
상기 혈압 정보를 산출하는 단계는, 상기 맥파 신호의 피크 값들을 이용하여 피크 검출 신호를 생성하고, 상기 피크 검출 신호의 피크 값에 대응하는 압력 값을 산출하며, 상기 압력 값에 따라 상기 압력 값보다 낮은 최저 혈압, 상기 압력 값보다 높은 최고 혈압, 및 평균 혈압을 산출할 수 있다.
일 실시예에 따른 표시 장치 및 표시 장치의 혈압 측정 방법에 의하면, 사용자의 손가락 혈관 등에서 반사된 광을 표시 패널의 광 센서로 감지하고, 감지되는 광량에 따른 맥파 신호를 분석해서 사용자의 혈압을 측정할 수 있다.
특히, 맥파 신호가 불안정하거나 불규칙한 구간이 있어 분석 불가능한 구간이 존재하는 경우, 분석 불가능한 구간의 맥파 신호만을 별도로 재측정 할 수 있다. 이에 혈압 측정 효율과 정확도를 향상시킬 수 있다.
또한, 일 실시예에 따른 표시 장치 및 표시 장치의 혈압 측정 방법에 의하면, 맥파 신호를 측정하기 위한 압력 측정값, 맥파 신호 측정 구간, 및 맥파 신호의 재측정 구간을 표시 패널에 실시간으로 표시하여 혈압 측정 효율과 정확도를 향상시킬 수 있다.
실시예들에 따른 효과는 이상에서 예시된 내용에 의해 제한되지 않으며, 더욱 다양한 효과들이 본 명세서 내에 포함되어 있다.
도 1은 일 실시예에 따른 표시 장치의 평면도이다.
도 2는 일 실시예에 따른 표시 장치를 보여주는 블록도이다.
도 3는 일 실시예에 따른 표시 셀의 화소 및 광 센서의 평면 배치도이다.
도 4는 도 3의 I-I'를 절단한 단면도이다.
도 5는 일 실시예에 따른 혈압을 측정하는 방법을 나타낸 순서도이다.
도 6은 일 실시예에 따른 표시 장치의 유저 인터페이스를 도시한 평면도이다.
도 7은 도 6의 제1 유저 인터페이스를 확대한 평면도이다.
도 8은 일 실시예에 따른 맥파 신호를 생성하는 방법을 나타낸 순서도이다.
도 9 및 도 10은 일 실시예에 따른 표시 장치의 제2 유저 인터페이스를 확대한 평면도이다.
도 11은 가압 시간에 따른 압력 측정값을 나타낸 그래프이다. 도 12는 가압 시간에 따른 맥파 신호를 나타낸 그래프이다.
도 13은 압력에 대한 맥파 신호의 관계를 나타낸 그래프이다.
도 14는 일 실시예에 따른 표시 장치의 유저 인터페이스를 도시한 평면도이다.
도 15는 일 실시예에 따른 맥파 신호를 재생성하는 방법을 나타낸 순서도이다.
도 16 및 도 17은 일 실시예에 따른 맥파 신호를 나타낸 그래프이다.
도 18은 일 실시예에 따른 표시 장치의 유저 인터페이스를 도시한 평면도이다.
도 19는 도 18의 제3 유저 인터페이스를 확대한 평면도이다.
도 20은 일 실시예에 따른 맥파 신호를 재생성하는 다른 방법을 나타낸 순서도이다.
도 21 내지 도 23은 은 도 16에 도시된 맥파 신호의 파형을 확대한 그래프이다.
도 24는 생성된 맥파 신호를 이용하여 혈압 산출 방법을 나타낸 순서도이다.
도 25는 다른 실시예에 따른 생성된 맥파 신호 및 반사 맥파 비율을 이용하여 혈압 산출 방법을 나타낸 순서도이다.
도 26은 다른 실시예에 따른 맥파 신호를 나타낸 그래프이다.
도 27은 또 다른 실시예에 따른 유저 인터페이스를 나타낸 평면도이다.
도 28 내지 도 29는 또 다른 실시예에 따른 유저 인터페이스를 나타낸 평면도이다.
도 30은 또 다른 실시예에 따른 표시 장치의 혈압 측정 방법이다.
도 31은 또 다른 실시예에 따른 맥파 신호를 나타낸 그래프이다.
도 32는 또 다른 실시예에 따른 표시 장치의 혈압 측정 방법이다.
도 33 내지 도 35는 또 다른 실시예에 따른 맥파 신호를 나타낸 그래프이다.
도 2는 일 실시예에 따른 표시 장치를 보여주는 블록도이다.
도 3는 일 실시예에 따른 표시 셀의 화소 및 광 센서의 평면 배치도이다.
도 4는 도 3의 I-I'를 절단한 단면도이다.
도 5는 일 실시예에 따른 혈압을 측정하는 방법을 나타낸 순서도이다.
도 6은 일 실시예에 따른 표시 장치의 유저 인터페이스를 도시한 평면도이다.
도 7은 도 6의 제1 유저 인터페이스를 확대한 평면도이다.
도 8은 일 실시예에 따른 맥파 신호를 생성하는 방법을 나타낸 순서도이다.
도 9 및 도 10은 일 실시예에 따른 표시 장치의 제2 유저 인터페이스를 확대한 평면도이다.
도 11은 가압 시간에 따른 압력 측정값을 나타낸 그래프이다. 도 12는 가압 시간에 따른 맥파 신호를 나타낸 그래프이다.
도 13은 압력에 대한 맥파 신호의 관계를 나타낸 그래프이다.
도 14는 일 실시예에 따른 표시 장치의 유저 인터페이스를 도시한 평면도이다.
도 15는 일 실시예에 따른 맥파 신호를 재생성하는 방법을 나타낸 순서도이다.
도 16 및 도 17은 일 실시예에 따른 맥파 신호를 나타낸 그래프이다.
도 18은 일 실시예에 따른 표시 장치의 유저 인터페이스를 도시한 평면도이다.
도 19는 도 18의 제3 유저 인터페이스를 확대한 평면도이다.
도 20은 일 실시예에 따른 맥파 신호를 재생성하는 다른 방법을 나타낸 순서도이다.
도 21 내지 도 23은 은 도 16에 도시된 맥파 신호의 파형을 확대한 그래프이다.
도 24는 생성된 맥파 신호를 이용하여 혈압 산출 방법을 나타낸 순서도이다.
도 25는 다른 실시예에 따른 생성된 맥파 신호 및 반사 맥파 비율을 이용하여 혈압 산출 방법을 나타낸 순서도이다.
도 26은 다른 실시예에 따른 맥파 신호를 나타낸 그래프이다.
도 27은 또 다른 실시예에 따른 유저 인터페이스를 나타낸 평면도이다.
도 28 내지 도 29는 또 다른 실시예에 따른 유저 인터페이스를 나타낸 평면도이다.
도 30은 또 다른 실시예에 따른 표시 장치의 혈압 측정 방법이다.
도 31은 또 다른 실시예에 따른 맥파 신호를 나타낸 그래프이다.
도 32는 또 다른 실시예에 따른 표시 장치의 혈압 측정 방법이다.
도 33 내지 도 35는 또 다른 실시예에 따른 맥파 신호를 나타낸 그래프이다.
본 발명의 이점 및 특징, 그리고 그것들을 달성하는 방법은 첨부되는 도면과 함께 상세하게 후술되어 있는 실시예들을 참조하면 명확해질 것이다. 그러나 본 발명은 이하에서 개시되는 실시예들에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 것이며, 단지 본 실시예들은 본 발명의 개시가 완전하도록 하며, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이며, 본 발명은 청구항의 범주에 의해 정의될 뿐이다.
소자(element) 또는 층이 다른 소자 또는 층의 "상(on)"으로 지칭되는 것은 다른 소자 바로 위에 또는 중간에 다른 층 또는 다른 소자를 개재한 경우를 모두 포함한다. 명세서 전체에 걸쳐 동일 참조 부호는 동일 구성 요소를 지칭한다. 실시예들을 설명하기 위한 도면에 개시된 형상, 크기, 비율, 각도, 개수 등은 예시적인 것이므로 본 발명이 도시된 사항에 한정되는 것은 아니다.
이하, 첨부된 도면을 참고로 하여 실시예들에 대해 설명한다.
도 1은 일 실시예에 따른 표시 장치의 평면도이다.
도 1에는 제1 방향(X), 제2 방향(Y) 및 제3 방향(Z)이 표기되어 있다. 제1 방향(X)은 평면 상에서 바라볼 때 표시 장치(1)의 일 변과 나란한 방향으로, 예를 들어 표시 장치(1)의 가로 방향일 수 있다. 제2 방향(Y)은 평면 상에서 바라볼 때 표시 장치(1)의 일 변과 접하는 타 변과 나란한 방향으로, 표시 장치(1)의 세로 방향일 수 있다. 이하에서 설명의 편의를 위해 제1 방향(X)의 일측은 평면도상 우측 방향을, 제1 방향(X)의 타측은 평면도상 좌측 방향을 지칭하고, 제2 방향(Y)의 일측은 평면도상 상측 방향을, 제2 방향(Y)의 타측은 편면도상 하측 방향을 각각 지칭하는 것으로 한다. 제3 방향(Z)은 표시 장치(1)의 두께 방향일수 있다. 다만, 실시예에서 언급하는 방향은 상대적인 방향을 의미하는 것으로 이해되어야 하며, 실시예는 언급한 방향에 한정되지 않는다.
다른 정의가 없는 한, 본 명세서에서 제3 방향(Z)을 기준으로 표현된 “상부”, “상면” 은 표시 패널(10)을 기준으로 표시면 측을 의미하고, “하부”, “하면”, “배면” 은 표시 패널(10)을 기준으로 표시면의 반대측을 의미하는 것으로 한다.
도 1을 참조하면, 표시 장치(1)는 표시 화면을 제공하는 다양한 전자장치가 그에 포함될 수 있다. 표시 장치(1)의 예는, 이에 제한되는 것은 아니지만, 모바일 폰(mobile phone), 스마트 폰(smart phone), 태블릿 PC(tablet personal computer), 이동 통신 단말기, 전자 수첩, 전자 책, PDA(Personal Digital Assistant), PMP(portable multimedia player), 네비게이션, UMPC(Ultra Mobile PC), 텔레비전, 게임기, 손목 시계형 전자 기기, 헤드 마운트 디스플레이, 퍼스널 컴퓨터의 모니터, 노트북 컴퓨터, 자동차 계기판, 디지털 카메라, 캠코더, 외부 광고판, 전광판, 각종 의료 장치, 각종 검사 장치, 냉장고나 세탁기 등과 같은 표시 영역을 포함하는 다양한 가전 제품, 사물 인터넷 장치 등을 포함할 수 있다. 후술하는 표시 장치(1)의 대표적인 예로 스마트 폰, 태블릿 PC나 노트북 등을 들 수 있지만 이에 제한되지 않는다.
표시 장치(1)는 표시 패널(10), 패널 구동 회로(20), 회로 보드(30), 맥파 감지 회로(40), 압력 감지 회로(50), 메인 회로 보드(700), 및 메인 프로세서(710)를 포함할 수 있다.
표시 패널(10)은 활성 영역(AAR)과 비활성 영역(NAR)을 포함할 수 있다.
활성 영역(AAR)은 화면이 표시되는 표시 영역을 포함한다. 활성 영역(AAR)은 표시 영역과 완전히 중첩될 수 있다. 표시 영역에는 영상을 표시하는 복수의 화소(PX)가 배치될 수 있다. 각 화소(PX)는 광을 발광하는 발광부를 포함할 수 있다.
활성 영역(AAR)은 광 센싱 영역을 더 포함한다. 광 센싱 영역은 광에 반응하는 영역으로, 입사광의 광량이나 파장 등을 센싱하도록 구성된 영역이다. 광 센싱 영역은 표시 영역과 중첩할 수 있다. 일 실시예에서, 평면도상 광 센싱 영역은 활성 영역(AAR)과 완전히 중첩할 수 있다. 이 경우, 광 센싱 영역과 표시 영역은 동일할 수 있다. 다른 실시예에서, 광 센싱 영역은 활성 영역(AAR)의 일부에만 배치될 수 있다. 예를 들어, 광 센싱 영역은 지문 인식을 위해 필요한 한정된 영역에만 배치될 수 있다. 이 경우, 광 센싱 영역은 표시 영역의 일부와는 중첩하지만, 표시 영역의 다른 일부와는 비중첩할 수 있다.
광 센싱 영역에는 광에 반응하는 복수의 광 센서(PS)들이 배치될 수 있다.
비활성 영역(NAR)은 활성 영역(AAR)의 주변에 배치될 수 있다. 비활성 영역(NAR)에는 패널 구동 회로(20)가 배치될 수 있다. 패널 구동 회로(20)는 복수의 화소(PX) 및/또는 복수의 광 센서(PS)를 구동할 수 있다. 패널 구동 회로(20)는 표시 패널(10)을 구동하는 신호들과 전압들을 출력할 수 있다. 패널 구동 회로(20)는 집적 회로(Integrated Circuit, IC)로 형성되어 표시 패널(10) 상에 실장될 수 있다. 비활성 영역(NAR)에는 패널 구동 회로(20)와 활성 영역(AAR)간 신호를 전달하는 신호 배선들이 더 배치될 수 있다. 다른 예를 들어, 패널 구동 회로(20)는 회로 보드(30) 상에 실장될 수 있다.
회로 보드(30)는 이방성 도전 필름(Anisotropic Conductive Film, ACF)을 이용하여 표시 패널(10)의 일 단에 부착될 수 있다. 회로 보드(30)의 리드 라인들은 표시 패널(10)의 패드부에 전기적으로 연결될 수 있다. 회로 보드(30)는 연성 인쇄 회로 보드(Flexible Printed Circuit Board) 또는 칩 온 필름 (Chip on Film)과 같은 연성 필름(Flexible Film)일 수 있다.
회로 보드(30) 상에는 맥파 감지 회로(40)가 배치될 수 있다. 맥파 감지 회로(40)는 집적회로로 형성되어 회로 보드(30)의 상면에 부착될 수 있다. 맥파 감지 회로(40)는 표시 패널(10)의 표시층에 연결될 수 있다. 맥파 감지 회로(40)는 표시 패널(10)의 복수의 광 센서(PS)에 입사되는 광 전하에 의해 생성되는 광 전류(photo current)를 감지할 수 있다. 맥파 감지 회로(40)는 광 전류를 기초로 사용자의 맥파를 인식할 수 있다.
회로 보드(30) 상에는 압력 감지 회로(50)가 배치될 수 있다. 압력 감지 회로(50)는 집적회로로 형성되어 회로 보드(30)의 상면에 부착될 수 있다. 압력 감지 회로(50)는 표시 패널(10)의 표시층에 연결될 수 있다. 압력 감지 회로(50)는 표시 패널(10)의 복수의 압력 센서에 인가되는 압력에 의한 전기적 신호를 감지할 수 있다. 압력 감지 회로(50)는 압력 센서에서 감지된 전기적 신호의 변화에 따라 압력 데이터를 생성하여 메인 프로세서(710)로 전송할 수 있다.
메인 회로 보드(700)는 인쇄 회로 기판(printed circuit board) 또는 연성 인쇄 회로 기판일 수 있다.
메인 회로 보드(700)는 메인 프로세서(710)를 포함할 수 있다.
메인 프로세서(710)는 표시 장치(1)의 모든 기능을 제어할 수 있다. 예를 들어, 메인 프로세서(710)는 표시 패널(10)이 영상을 표시하도록 디지털 비디오 데이터를 회로 보드(30)를 통해 패널 구동 회로(20)로 출력할 수 있다. 또한, 메인 프로세서(710)는 터치 구동 회로(미도시)로부터 터치 데이터를 입력 받고 사용자의 터치 좌표를 판단한 후, 사용자의 터치 좌표에 표시된 아이콘이 지시하는 어플리케이션을 실행할 수 있다.
메인 프로세서(710)는 맥파 감지 회로(40)로부터 입력되는 광학 신호에 따라 심장 박동에 따른 혈액 변화를 반영한 맥파 신호(PPG)를 산출할 수 있다. 또한, 메인 프로세서(710)는 압력 감지 회로(50)로부터 입력되는 전기적 신호에 따라 사용자의 터치 압력을 산출할 수 있다. 그리고 메인 프로세서(710)는 맥파 신호(PPG) 및 압력 신호에 기초하여 사용자의 혈압을 측정할 수 있다. 이에 관한 설명은 후술하기로 한다.
메인 프로세서(710)는 집적회로로 이루어진 어플리케이션 프로세서(application processor), 중앙 처리 장치(central processing unit), 또는 시스템 칩(system chip)일 수 있다.
이외, 메인 회로 보드(700)에는 이동 통신망 상에서 기지국, 외부의 단말, 서버 중 적어도 하나와 무선 신호를 송수신할 수 있는 이동 통신 모듈이 더 장착될 수 있다. 무선 신호는 음성 신호, 화상 통화 신호, 또는 문자/멀티미디어 메시지 송수신에 따른 다양한 형태의 데이터를 포함할 수 있다.
도 2는 일 실시예에 따른 표시 장치를 보여주는 블록도이다.
도 2를 참조하면, 표시 장치(1)는 복수의 화소(PX)를 포함하는 표시 패널(10), 표시 구동부(20), 스캔 구동부(21), 발광 구동부(23), 맥파 감지 회로, 압력 감지 회로(50) 및 메인 프로세서(710)를 포함한다.
메인 프로세서는 맥파 감지 회로(40), 압력 감지 회로(50), 표시 제어부(24)를 구동하고 제어하는 역할을 한다.
메인 프로세서(710)는 맥파 감지 회로(40)로부터 광학 신호를 입력받을 수 있다. 메인 프로세서(710)는 광학 신호에 따라 심장 박동에 따른 혈액 변화를 반영한 맥파 신호(PPG)를 산출할 수 있다.
또한, 메인 프로세서(710)는 압력 감지 회로(50)로부터 전기적 신호를 입력받을 수 있다. 메인 프로세서(710)는 전기적 신호에 따라 사용자의 터치 압력을 산출할 수 있다. 메인 프로세서(710)는 맥파 신호(PPG) 및 압력 신호에 기초하여 사용자의 혈압을 산출할 수 있다.
메인 프로세서(710)는 표시 제어부(24)에 영상 정보를 출력할 수 있다. 예를 들어, 메인 프로세서(710)는 산출된 맥파 신호(PPG), 혈압 측정값, 및 혈압 정보를 포함하는 영상 정보를 표시 제어부(24)에 출력할 수 있다. 메인 프로세서(710)는 맥파 신호(PPG)의 생성 구간을 포함하는 제1 유저 인터페이스(U1), 압력 측정값 및 압력 요구 범위(U24)를 포함하는 제2 유저 인터페이스(U2), 맥파 신호(PPG)의 재생성 구간(P3)을 포함하는 제3 유저 인터페이스(U12)를 표시 제어부(24)에 출력할 수 있다. 이에 따라, 표시 제어부(24)는 제1 유저 인터페이스(U1) 내지 제3 유저 인터페이스(U12)의 영상 정보를 표시 패널(10)에 출력할 수 있다.
표시 제어부(24)는 메인 프로세서(710)로부터 공급된 영상 신호를 수신한다. 또한, 표시 제어부(24)는 스캔 구동부(21)의 동작 타이밍을 제어하기 위한 스캔 제어 신호(SCS), 발광 구동부(23)의 동작 타이밍을 제어하기 위한 발광 제어 신호(ECS), 및 데이터 구동부(22)의 동작 타이밍을 제어하기 위한 데이터 제어 신호(DCS)를 생성할 수 있다. 표시 제어부(24)는 영상 데이터(DATA)와 데이터 제어 신호(DCS)를 데이터 구동부(22)에 출력할 수 있다. 표시 제어부(24)는 스캔 제어 신호(SCS)를 스캔 구동부(21)로 출력하고, 발광 제어 신호(ECS)를 발광 구동부(23)로 출력할 수 있다.
표시 제어부(24)는 표시 패널(10) 및/또는 메인 프로세서(710)와 배선을 통해 전기적으로 연결되거나, 통신망을 통해 연결될 수 있다. 일 실시예에서, 표시 제어부(24)의 적어도 일부는 구동칩의 형태로 표시 패널(10) 상에 직접 부착될 수 있다.
데이터 구동부(22)는 표시 제어부(24)로부터 영상 데이터(DATA)와 데이터 제어 신호(DCS)를 입력 받을 수 있다. 데이터 구동부(22)는 데이터 제어 신호(DCS)에 따라 영상 데이터(DATA)를 아날로그 데이터 전압으로 변환할 수 있다. 데이터 구동부(22)는 스캔 신호에 동기화하여 변환된 아날로그 데이터 전압을 데이터 배선(DL)에 출력할 수 있다.
스캔 구동부(21)는 스캔 제어 신호(SCS)에 따라 스캔 신호를 각각 생성하고, 스캔 신호을 스캔 배선(SL1~SLn)에 순차적으로 출력할 수 있다.
도면에 도시하지는 않지만, 구동 전압(도 8의 'ELVDD'), 공통 전압(도 8의 'ELVSS') 및 전원 전압 배선(미도시)을 더 포함할 수 있다. 전원 전압 배선은 구동 전압 배선과 공통 전압 배선을 포함할 수 있다. 구동 전압(ELVDD)은 발광 소자 및 광전 변환 소자의 구동을 위한 고전위 전압일 수 있고, 공통 전압은 발광 소자 및 광전 변환 소자의 구동을 위한 저전위 전압일 수 있다. 즉, 구동 전압은 공통 전압보다 높은 전위를 가질 수 있다.
표시 제어 신호는 스캔 제어 신호(SCS), 데이터 제어 신호(DCS), 및 발광 제어 신호(ECS)를 포함할 수 있다. 표시 제어 신호는 스캔 구동부(21) 및 데이터 구동부(22)에서 출력할 수 있다.
발광 구동부(23)는 발광 제어 신호(ECS)에 따라 발광 신호(Ek_1)를 생성하고, 발광 신호(Ek_1)를 발광 배선(ELL)에 순차적으로 출력할 수 있다. 한편, 발광 구동부(23)는 스캔 구동부(21)와 별도로 존재하는 것으로 도시하였으나, 이에 한정되지 않고 스캔 구동부(21)에 포함될 수 있다.
데이터 구동부(22), 및 표시 제어부(24)는 표시 패널(10)의 작동을 제어하는 표시 구동부(20)에 포함될 수 있다. 데이터 구동부(22), 및 표시 제어부(24)는 집적 회로(Integrated Circuit, IC)로 형성되어 표시 구동부(20) 상에 실장될 수 있다.
복수의 화소(PX) 각각은 스캔 배선(SL1~SLn) 중 적어도 어느 하나, 데이터 배선(DL) 중 어느 하나, 발광 배선(ELL) 중 적어도 하나에 접속될 수 있다.
복수의 광 센서(PS) 각각은 스캔 배선(SL1~SLn) 중 어느 하나, 리드 아웃 배선(ROL) 중 어느 하나에 접속될 수 있다.
복수의 스캔 배선(SL1~SLn)은 스캔 구동부(21)와 복수의 화소(PX) 및 복수의 광 센서(PS) 각각을 연결할 수 있다. 복수의 스캔 배선(SL1~SLn)은 스캔 구동부(21)로부터 출력된 스캔 신호를 복수의 화소(PX) 각각에 제공할 수 있다.
복수의 데이터 배선(DL)은 데이터 구동부(22)와 복수의 화소(PX) 각각을 연결할 수 있다. 복수의 데이터 배선(DL)은 데이터 구동부(22)로부터 출력된 영상 데이터를 복수의 화소(PX) 각각에 제공할 수 있다.
복수의 발광 배선(ELL)은 발광 구동부(23)와 복수의 화소(PX) 각각을 연결할 수 있다. 복수의 발광 배선(ELL)은 발광 구동부(23)로부터 출력된 발광 제어 신호를 복수의 화소(PX) 각각에 제공할 수 있다.
도 3은 일 실시예에 따른 표시 셀의 화소 및 광 센서의 평면 배치도이다.
도 3을 참조하면, 표시 셀(100)에는 복수의 화소(PX)들과 복수의 광 센서(PS)들이 반복적으로 배치될 수 있다.
복수의 화소(PX: PX1, PX2, PX3, PX4)들은 제1 화소(PX1), 제2 화소(PX2), 제3 화소(PX3), 및 제4 화소(PX4)를 포함할 수 있다. 예를 들어, 제1 화소(PX1)는 적색 파장의 광을 발광하고, 제2 화소(PX2) 및 제4 화소(PX4)는 녹색 파장의 광을 발광하고, 제3 화소(PX3)는 청색 파장의 광을 발광할 수 있다. 복수의 화소(PX)들은 각각 광을 발광하는 복수의 발광 영역을 포함할 수 있다. 복수의 광 센서(PS)들은 입사되는 광을 감지하는 복수의 광 감지 영역을 포함할 수 있다.
제1 화소(PX1), 제2 화소(PX2), 제3 화소(PX3), 및 제4 화소(PX4)와 복수의 광 센서(PS)는 제1 방향(X) 및 제2 방향(Y)으로 교대 배열될 수 있다. 일 실시예에서, 제1 방향(X)을 따라 제1 행을 이루며 제1 화소(PX1)와 제3 화소(PX3)가 교대 배열되고, 그에 인접하는 제2 행은 제1 방향(X)을 따라 제2 화소(PX2)와 제4 화소(PX4)가 반복 배열될 수 있다. 제1 행에 속하는 화소(PX)는 제2 행에 속하는 화소(PX)에 대해 제1 방향(X)으로 엇갈려 배치될 수 있다. 상기 제1 행과 제2 행의 배열은 제n 행까지 반복될 수 있다.
광 센서(PS) 각각은 제1 행을 이루는 제1 화소(PX1)와 제3 화소(PX3) 사이에 이격 배치될 수 있다. 제1 방향(X)을 따라 제1 화소(PX1), 광 센서(PS), 및 제3 화소(PX3)가 교대 배열될 수 있다. 광 센서(PS) 각각은 제2 행을 이루는 제2 화소(PX2)와 제4 화소(PX4) 사이에 이격 배치될 수 있다. 제1 방향(X)을 따라 제2 화소(PX2), 광 센서(PS), 및 제4 화소(PX4)가 교대 배열될 수 있다. 제1 행에 속하는 광 센서(PS)의 개수는 제2 행에 속하는 광 센서(PS)의 개수와 동일할 수 있다. 상기 제1 행과 제2 행의 배열은 제n 행까지 반복될 수 있다.
다른 예를 들어, 광 센서(PS)는 제2 행을 이루는 제2 화소(PX2) 및 제4 화소(PX4) 사이에 배치되며, 제1 행을 이루는 제1 화소(PX1) 및 제3 화소(PX3) 사이에 배치되지 않을 수 있다. 즉, 광 센서(PS)는 제1 행에 배치되지 않을 수 있다.
각 화소(PX)들의 발광 영역의 크기는 상이할 수 있다. 제2 화소(PX2) 및 제4 화소(PX4)의 발광 영역의 크기는 제1 화소(PX1) 또는 제3 화소(PX3)의 발광 영역의 크기보다 작을 수 있다. 각 화소(PX)들의 형상은 마름모인 것으로 도시하였으나, 이에 한정되지 않고 각 화소(PX)들의 형상은 직사각형, 팔각형, 원형 기타 다각형일 수 있다.
하나의 화소 유닛(PXU)은 제1 화소(PX1), 제2 화소(PX2), 제3 화소(PX3), 및 제4 화소(PX4)를 각각 하나씩 포함할 수 있다. 화소 유닛(PXU)는 계조를 표현할 수 있는 한 그룹의 색 화소들을 가리킨다.
도 4는 도 3의 I-I'를 절단한 단면도이다.
도 4를 참조하면, 기판(SUB) 상에는 버퍼층(510)이 배치된다. 버퍼층(510)은 실리콘 질화물, 실리콘 산화물, 또는 실리콘 산질화물 등을 포함할 수 있다.
버퍼층(510) 상에는 제1 박막 트랜지스터(TFT1), 제2 박막 트랜지스터(TFT2)가 배치될 수 있다.
복수의 박막 트랜지스터들(TFT1, TFT2)은 각각 반도체층들(A1, A2), 반도체층들(A1, A2)의 일부 상에 배치되는 게이트 절연층(521), 게이트 절연층(521) 상의 게이트 전극들(G1, G2), 반도체층들(A1, A2) 각각과 게이트 전극들(G1, G2) 각각을 덮는 층간 절연막(522), 층간 절연막(522) 상의 소스 전극들(S1, S2)과 드레인 전극들(D1, D2)을 포함할 수 있다.
반도체층들(A1, A2)은 각각 제1 박막 트랜지스터(TFT1), 및 제2 박막 트랜지스터(TFT2)의 채널을 이룰 수 있다. 반도체층들(A1, A2)은 다결정 실리콘을 포함할 수 있다. 다른 실시예에서, 반도체층들(A1, A2)은 단결정 실리콘, 저온 다결정 실리콘, 비정질 실리콘이나, 산화물 반도체를 포함할 수 있다. 상기 산화물 반도체는 예를 들어, 인듐, 아연, 갈륨, 주석, 티타늄, 알루미늄, 하프늄(Hf), 지르코늄(Zr), 마그네슘(Mg) 등을 함유하는 이성분계 화합물(ABx), 삼성분계 화합물(ABxCy), 사성분계 화합물(ABxCyDz)을 포함할 수 있다. 반도체층들(A1, A2)은 각각 채널 영역과 불순물이 도핑된 소스 영역 및 드레인 영역을 포함할 수 있다.
반도체층들(A1, A2) 상에는 게이트 절연층(521)이 배치된다. 게이트 절연층(521)은 제1 게이트 전극(G1)과 제1 반도체층(A1)을 전기적으로 절연하고, 제2 게이트 전극(G2)과 제2 반도체층(A2)을 전기적으로 절연한다. 게이트 절연층(521)은 절연 물질, 예를 들어 실리콘 산화물(SiOx), 실리콘 질화물(SiNx), 또는 금속 산화물 등으로 이루어질 수 있다.
게이트 절연층(521) 상에는 제1 박막 트랜지스터(TFT1)의 제1 게이트 전극(G1), 및 제2 박막 트랜지스터(TFT2)의 제2 게이트 전극(G2)이 배치된다. 게이트 전극들(G1, G2)은 각각 반도체층들(A1, A2)의 채널 영역의 상부, 즉 게이트 절연층(521) 상에서 채널 영역과 중첩하는 위치에 형성될 수 있다.
게이트 전극들(G1, G2) 상에는 층간 절연이 배치될 수 있다. 층간 절연막(522)은 실리콘 산화물(SiOx), 실리콘 질화물(SiNx), 실리콘 산질화물, 하프늄 산화물, 알루미늄 산화물 등의 무기 절연 물질을 포함할 수 있다. 또한 도시하지는 않았지만, 층간 절연막(522)은 복수의 절연막으로 이루어질 수 있고, 절연막 사이에는 커패시터 제2 전극을 형성하는 도전층을 더 포함할 수 있다.
층간 절연막(522) 상에는 소스 전극들(S1, S2)과 드레인 전극들(D1, D2)이 배치된다. 제1 박막 트랜지스터(TFT1)의 제1 소스 전극(S1)은 층간 절연막(522)과 게이트 절연층(521)을 관통하는 컨택홀을 통해 제1 반도체층(A1)의 드레인 영역과 전기적으로 연결될 수 있다. 제2 박막 트랜지스터(TFT2)의 제2 소스 전극(S2)은 층간 절연막(522)과 게이트 절연층(521)을 관통하는 컨택홀을 통해 제2 반도체층(A2)의 드레인 영역과 전기적으로 연결될 수 있다. 각각의 소스 전극들(S1, S2)과 드레인 전극들(D1, D2)은 알루미늄(Al), 몰리브덴(Mo), 백금(Pt), 팔라듐(Pd), 은(Ag), 마그네슘 (Mg), 금(Au), 니켈(Ni), 네오디뮴(Nd), 이리듐(Ir), 크롬(Cr), 칼슘(Ca), 티타늄(Ti), 탄탈륨(Ta), 텅스텐(W), 구리(Cu) 가운데 선택된 하나 이상의 금속을 포함할 수 있다.
평탄화층(530)은 각각의 소스 전극들(S1, S2)과 드레인 전극들(D1, D2)을 덮도록 층간 절연막(522) 상에 형성될 수 있다. 평탄화층(530)은 유기 절연 물질 등으로 형성될 수 있다. 평탄화층(530)은 평평한 표면을 가질 수 있으며, 소스 전극들(S1, S2)과 드레인 전극들(D1, D2) 각각 중 어느 하나를 노출시키는 컨택홀을 포함할 수 있다.
평탄화층(530) 상에는 발광 소자층(DDL)이 배치될 수 있다. 발광 소자층(DDL)은 발광 소자(EL), 광전 변환 소자(PD), 및 뱅크층(BK)을 포함할 수 있다. 발광 소자(EL)는 화소 전극(570), 발광층(575), 및 공통 전극(590)을 포함하고, 광전 변환 소자(PD)는 제1 전극(580), 광전 변환층(585), 및 공통 전극(590)을 포함할 수 있다.
평탄화층(530) 상에는 발광 소자(EL)의 화소 전극(570)이 배치될 수 있다. 화소 전극(570)은 각 화소(PX)마다 마련될 수 있다. 화소 전극(570)은 평탄화층(530)을 관통하는 컨택홀을 통해 제1 박막 트랜지스터(TFT1)의 제1 소스 전극(S1) 또는 제1 드레인 전극(D1)과 연결될 수 있다.
발광 소자(EL)의 화소 전극(570)은 이에 제한되는 것은 아니지만 몰리브덴(Mo), 티타늄(Ti), 구리(Cu), 알루미늄(Al)의 단일층 구조를 가지거나, 적층막 구조, 예를 들어 인듐-주석-산화물(Indi㎛-Tin-Oxide: ITO), 인듐-아연-산화물(Indi㎛-Zinc-Oxide: IZO), 산화아연(Zinc Oxide: ZnO), 산화인듐(Induim Oxide: In2O3) 및 은(Ag), 마그네슘(Mg), 알루미늄(Al), 백금(Pt), 납(Pb), 금(Au), 니켈(Ni)을 포함하는 ITO/Mg, ITO/MgF, ITO/Ag, ITO/Ag/ITO의 복수층 구조를 가질 수 있다.
평탄화층(530) 상에는, 또한 광전 변환 소자(PD)의 제1 전극(580)이 배치될 수 있다. 제1 전극(580)은 각 광 센서(PS)마다 마련될 수 있다. 제1 전극(580)은 평탄화층(530)을 관통하는 컨택홀을 통해 제2 박막 트랜지스터(TFT2)의 제2 소스 전극(S2) 또는 제2 드레인 전극(D2)과 연결될 수 있다.
광전 변환 소자(PD)의 제1 전극(580)은 이에 제한되는 것은 아니지만 몰리브덴(Mo), 티타늄(Ti), 구리(Cu), 알루미늄(Al)의 단일층 구조를 가지거나, ITO/Mg, ITO/MgF, ITO/Ag, ITO/Ag/ITO의 복수층 구조를 가질 수 있다.
화소 전극(570) 및 제1 전극(580) 상에는 뱅크층(BK)이 배치될 수 있다. 뱅크층(BK)은 화소 전극(570)과 중첩하는 영역에 형성되어 화소 전극(570)을 노출시키는 개구를 형성할 수 있다. 상기 노출된 화소 전극(570)과 발광층(575)이 중첩하는 영역은 각 화소(PX: PX1, PX2, PX3, PX4)에 따라 서로 다른 광을 발광하는 발광 영역으로 정의될 수 있다.
또한, 뱅크층(BK)은 제1 전극(580)과 중첩하는 영역에 형성되어 제1 전극(580)을 노출시키는 개구를 형성할 수 있다. 상기 제1 전극(580)을 노출시키는 개구는 각 광 센서(PS)의 광전 변환층(585)이 형성되는 공간을 제공하며, 노출된 제1 전극(580)과 광전 변환층(585)이 중첩하는 영역은 광 감지부(RA)로 정의될 수 있다.
뱅크층(BK)은 아크릴계 수지(polyacrylates resin), 에폭시 수지(epoxy resin), 페놀 수지(phenolic resin), 폴리아미드계 수지(polyamides resin), 폴리이미드계 수지(polyimides rein), 불포화 폴리에스테르계 수지(unsaturated polyesters resin), 폴리페닐렌계 수지(poly phenylenethers resin), 폴리페닐렌설파이드계 수지(polyphenylenesulfides resin) 또는 벤조사이클로부텐(benzocyclobutene, BCB) 등의 유기 절연 물질을 포함할 수 있다. 다른 예로, 뱅크층(BK)은 실리콘 질화물 등과 같은 무기 물질을 포함할 수도 있다.
뱅크층(BK)의 개구가 노출하는 발광 소자(EL)의 화소 전극(570) 상에는 발광층(575)이 배치될 수 있다. 발광층(575)은 고분자 물질 또는 저분자 물질을 포함할 수 있으며, 각 화소(PX)별로 적색, 녹색, 또는 청색의 빛을 방출할 수 있다. 발광층(575)에서 방출한 빛은 영상 표시에 기여하거나, 또는 광 센서(PS)에 입사되는 광원으로서 기능할 수 있다. 예를 들어, 제2 화소(PX2) 및 제4 화소(PX4)의 발광 영역에서 발광되는 녹색 파장의 광원은 광 센서(PS)의 광 감지 영역에 입사되는 광원으로 기능할 수 있다.
발광층(575)이 유기물로 형성되는 경우, 각 발광층(575)을 중심으로 하부에는 정공 주입층(Hole Injecting Layer: HIL) 및 정공 수송층(Hole Transporting Layer: HTL)이 배치될 수 있고, 상부에는 전자 주입층(Electron Injecting Layer: EIL) 및 전자 수송층(Electron Transporting Layer: ETL)이 적층될 수 있다. 이들은 유기물로 구비된 단층 또는 다층일 수 있다.
뱅크층(BK)의 개구가 노출하는 광전 변환 소자(PD)의 제1 전극(580) 상에는 광전 변환층(585)이 배치될 수 있다. 상기 노출된 제1 전극(580)과 광전 변환층(585)이 중첩하는 영역은 각 광 센서(PS)의 광 감지 영역으로 정의될 수 있다. 광전 변환층(585)은 입사된 광에 비례하여 광 전하를 생성할 수 있다. 입사광은 발광층(575)에서 출사되었다가 반사되어 진입한 광일 수도 있고, 발광층(575)과 무관하게 외부에서 제공되는 광일 수도 있다. 광전 변환층(585)에서 생성되어 축적된 전하는 센싱에 필요한 전기적 신호로 변환될 수 있다.
광전 변환층(585)은 전자 공여 물질 및 전자 수용 물질을 포함할 수 있다. 전자 공여 물질은 광에 응답하여 도우너 이온(donor ion)을 생성하고, 전자 수용 물질은 광에 응답하여 액셉트 이온(acceptor ion)을 생성할 수 있다. 광전 변환층(585)이 유기물로 형성되는 경우, 전자 공여 물질은 서브프탈로사이아닌(Subphthalocyanine, SubPc), 디부틸포스페이트(Dibutylphosphate, DBP)와 같은 화합물을 포함할 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다. 전자 수용 물질은 플러렌, 플러렌 유도체, 페릴렌 디이미드(perylene diimide)와 같은 화합물을 포함할 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.
이와 달리, 광전 변환층(585)이 무기물로 형성되는 경우, 광전 변환 소자(PD)는 pn 형 또는 pin 형의 포토 트랜지스터일 수 있다. 예를 들어, 광전 변환층(585)은 N형 반도체층, I형 반도체층, 및 P형 반도체층이 순차적으로 적층된 구조를 가질 수 있다.
광전 변환층(585)이 유기물로 형성되는 경우, 각 광전 변환층(585)을 중심으로 하부에는 정공 주입층(Hole Injecting Layer: HIL) 및 정공 수송층(Hole Transporting Layer: HTL)이 배치될 수 있고, 상부에는 전자 주입층(Electron Injecting Layer: EIL) 및 전자 수송층(Electron Transporting Layer: ETL)이 적층될 수 있다. 이들은 유기물로 구비된 단층 또는 다층일 수 있다.
발광층(575), 광전 변환층(585), 및 뱅크층(BK) 상에는 공통 전극(590)이 배치될 수 있다. 공통 전극(590)은 발광층(575), 광전 변환층(585), 및 뱅크층(BK)을 덮는 형태로 복수의 화소(PX) 및 복수의 광 센서(PS) 전체에 걸쳐 배치될 수 있다. 공통 전극(590)은 일함수가 낮은 도전성 물질, 예를 들어, Li, Ca, LiF/Ca, LiF/Al, Al, Mg, Ag, Pt, Pd, Ni, Au Nd, Ir, Cr, BaF, Ba 또는 이들의 화합물이나 혼합물(예를 들어, Ag와 Mg의 혼합물 등)을 포함할 수 있다. 또는 투명 금속 산화물, 예를 들어, 인듐-주석-산화물(ITO), 인듐-아연-산화물(IZO), 산화아연(ZnO) 등을 포함할 수 있다.
이에 제한되는 것은 아니지만, 공통 전극(590)은 발광층(575)과 광전 변환층(585) 상에 공통적으로 배치될 수 있다. 이 경우, 발광 소자(EL)의 캐소드 전극과 광전 변환 소자(PD)의 감지 캐소드 전극은 전기적으로 연결될 수 있다. 예를 들어, 발광 소자(EL)의 캐소드 전극에 연결된 공통 전압 배선은 광전 변환 소자(PD)의 감지 캐소드 전극에 동시에 연결될 수 있다.
발광 소자층(DDL) 상부에는 봉지층(TFEL)이 배치될 수 있다. 봉지층(TFEL)은 발광층(575) 및 광전 변환층(585) 각각에 산소 또는 수분이 침투되는 것을 방지하기 위해 적어도 하나의 무기막을 포함할 수 있다. 또한, 봉지층(TFEL)은 먼지와 같은 이물질로부터 발광층(575) 및 광전 변환층(585) 각각을 보호하기 위해 적어도 하나의 유기막을 포함할 수 있다. 예를 들어, 봉지층(TFEL)은 제1 무기막(611), 유기막(612), 제2 무기막(613)이 순차 적층된 구조로 형성될 수 있다. 제1 무기막(611) 및 제2 무기막(613)은 실리콘 나이트라이드층, 실리콘 옥시 나이트라이드층, 실리콘 옥사이드층, 티타늄 옥사이드층, 및 알루미늄 옥사이드층 중 하나 이상의 무기막이 교번하여 적층된 다중막으로 형성될 수 있다. 유기막(612)은 아크릴 수지(acryl resin), 에폭시 수지(epoxy resin), 페놀 수지(phenolic resin), 폴리아미드 수지(polyamide resin), 폴리이미드 수지(polyimide resin) 등의 유기막일 수 있다.
봉지층(TFEL) 상부에는 압력 감지층(PRS)이 배치될 수 있다. 압력 감지층(PRS)은 패널이나 필름 형태로 제공될 수 있으며, PSA 등과 같은 결합층을 통해 봉지층(TFEL) 상에 부착될 수 있다. 압력 감지층(PRS)은 표시층(120)의 빛 방출 경로 상에 위치하므로 투명할 수 있다.
압력 감지층(PRS)은 표시 장치(1)에 가해지는 압력을 감지하는 역할을 한다. 사용자 등이 표시 장치(11)의 상면을 터치할 때, 터치 입력의 가압력은 압력 감지층(PRS)에 의해 감지될 수 있다. 압력 감지층(PRS)의 압력 감지 전극은 터치층(미도시) 상부에 직접 형성될 수 있다. 이 경우, 압력 감지층(PRS)은 표시층(120) 및 터치층(미도시)과 함께 표시 패널(10) 내에 내재화될 수 있다.
압력 감지층(PRS) 상부에는 윈도우(WDL)가 배치될 수 있다. 윈도우(WDL)는 표시 셀(100)이 절단 공정 및 모듈 공정을 진행한 후 표시 장치(1)의 상부에 배치되어 표시 장치(1)의 구성을 보호할 수 있다. 윈도우(WDL)는 유리나 플라스틱일 수 있다.
한편, 도 4는 표시 장치(1)의 윈도우(WDL) 상에 사용자의 손가락이 접촉된 상태를 보여주는 단면도로 사용자(OBJ)의 손가락 등이 윈도우(WDL)의 상면에 접촉되는 경우, 화소(PX)의 발광 영역에서 출력된 광은 사용자(OBJ)의 손가락 등에서 반사될 수 있다. 이때, 사용자(OBJ)의 손가락 등의 혈관에서 압력에 따른 혈류량은 상이할 수 있다. 이에 따라, 반사되는 광, 즉, 광 센서(PS)에 입사되는 광이 갖는 광량의 차이에 기초하여 사용자(OBJ)의 손가락 등의 혈관의 혈류량이 도출될 수 있다. 광 센서(PS) 및 압력 감지층(PRS)을 통해 사용자(OBJ)의 혈압을 측정할 수 있다.
도 5는 일 실시예에 따른 혈압을 측정하는 방법을 나타낸 순서도이다. 도 6은 일 실시예에 따른 표시 장치의 유저 인터페이스를 도시한 평면도이다. 도 7은 도 6의 제1 유저 인터페이스를 확대한 평면도이다.
도 5을 참조하면, 먼저, 메인 프로세서(710)는 제1 내지 제N 구간 각각에서, 미리 설정된 압력 요구 범위(U24)에 압력 측정값이 존재하는 경우, 광 센서(PS)에 의해 감지되는 광량 및 광량에 대응되는 광학 신호에 따른 맥파 신호(도 13의 PPG)를 생성한다(S110).
도 5 내지 도 7을 참조하면, 표시 패널(10)은 제1 영역 및 제2 영역을 포함할 수 있다.
표시 패널(10)은 제1 영역에서 생성된 맥파 신호(PPG)를 포함하는 제1 유저 인터페이스(U1)를 표시할 수 있다. 즉, 메인 프로세서(710)에서 맥파 신호(PPG)가 생성됨에 따라, 제1 유저 인터페이스(U1)는 생성된 맥파 신호(PPG)를 포함할 수 있다.
또한, 표시 패널(10)은 제1 영역에서 생성중인 맥파 신호(PPG)를 포함하는 제1 유저 인터페이스(U1)를 표시할 수 있다. 즉, 메인 프로세서(710)에서 맥파 신호(PPG)가 생성됨에 따라, 제1 유저 인터페이스(U1)는 생성중인 맥파 신호(PPG)를 포함할 수 있다. 또, 표시 패널(10)은 제1 영역에서 맥파 신호(PPG)를 생성 예정 중인 구간을 포함하는 제1 유저 인터페이스(U1)를 표시할 수도 있다.
이에 따라, 사용자는 제1 유저 인터페이스(U1)를 통해 각각의 구간에서 생성되는 맥파 신호(PPG)를 실시간으로 확인할 수 있다.
메인 프로세서(710)는 맥파 신호(PPG)를 측정하기 위한 제1 구간 내지 제N 구간을 설정할 수 있다. 제1 구간 내지 제N 구간 각각은 맥파 신호(PPG)를 생성하기 위한 소분 구간으로, 소정의 간격을 가질 수 있다. 예를 들어, 제1 내지 제N 구간 중에서 임의의 어느 한 구간을 제K 구간이라고 정의하면, 제K 구간의 소정의 간격은 2mmHg 내지 5mmHg 내일 수 있다. 다만, 이에 제한되지 않고 더 큰 간격을 갖거나 더 작은 간격을 가질 수도 있다.
맥파 신호(PPG)는 제1 구간 내지 제N 구간에 따라 순서대로 생성될 수 있다. 예를 들어, 제1 내지 제N 구간 중에서 임의의 어느 한 구간을 제K 구간이라고 정의하면, 제K 구간과 인접한 이전 구간은 제K-1 구간으로, 제K 구간 인접한 다음 구간은 제K+1 구간으로 정의된다. 이에, 메인 프로세서(710)가 제K-1 구간에서 맥파 신호(PPG)를 생성한 이후, 제K 구간에서 맥파 신호(PPG)를 생성하고, 다음으로 제K+1 구간에서 맥파 신호(PPG)를 생성할 수 있다. 즉, 맥파 신호(PPG)는 제K-1 구간, 제K 구간, 제K+1 구간에 따라 순서대로 생성될 수 있다.
이에 따라, 제1 유저 인터페이스(U1)는 제1 구간 내지 제N 구간에서 서로 다른 영상을 포함할 수 있다. 다른 영상을 포함하는 제1 유저 인터페이스(U1)에 관한 구체적인 설명은 도 14를 참조하여 후술하기로 한다.
제2 영역은 맥파 측정을 위한 압력 요구 범위(U24)와 압력 센서가 감지한 압력 측정값을 포함하는 제2 유저 인터페이스(U2)를 표시할 수 있다. 표시 패널(10)은 제2 영역에서 제1 구간 제N 구간에서 압력 요구 범위(U24)와 압력 측정값을 포함하는 제2 유저 인터페이스(U2)를 표시할 수 있다. 즉, 제2 유저 인터페이스(U2)는 각각의 구간의 압력 정보를 포함할 수 있다.
이에 따라, 사용자는 제2 유저 인터페이스(U2)를 통해 각각의 구간에서 맥파 측정을 위한 요구 압력, 사용자가 인가하는 압력을 실시간으로 확인할 수 있다.
다음으로, 메인 프로세서(710)는 제1 내지 제N 구간 중에서 적어도 어느 한 구간이 재생성 구간(P3)으로 분석되는 경우, 적어도 어느 한 구간에서 광 센서(PS)에 의해 감지되는 광량 및 상기 광량에 대응되는 광학 신호에 따라 맥파 신호(PPG)를 다시 생성한다(S120). 재생성 구간(P3)에 관한 설명은 도 15 내지 도 19를 참조하여 후술하기로 한다.
이어서, 메인 프로세서(710)는 제1 내지 제N 구간 중에서 적어도 어느 한 구간의 반사 맥파 비율(RI)이 소정의 값 이상인 경우, 해당 구간에 대해 맥파 신호(PPG)를 재생성한다(S130). 반사 맥파 비율(RI)에 관한 설명은 도 20 내지 도 23을 참조하여 후술하기로 한다.
마지막으로, 메인 프로세서(710)는 맥파 신호(PPG)를 기초로 혈압 정보를 산출한다(S140).
본 발명의 일 실시예에 따르면, 제1 내지 제N 구간 중에서 적어도 어느 한 구간에 대해 맥파 신호(PPG)를 재생성 할 수 있다. 또한, 생성 및 재생성된 맥파 신호(PPG)를 기초로 혈압 정보를 정확하게 측정할 수 있다.
도 8은 일 실시예에 따른 맥파 신호를 생성하는 방법을 나타낸 순서도이다. 도 9 및 도 10은 일 실시예에 따른 표시 장치의 제2 유저 인터페이스를 확대한 평면도이다. 도 11은 가압 시간에 따른 압력 측정값을 나타낸 그래프이다. 도 12는 가압 시간에 따른 맥파 신호를 나타낸 그래프이다. 도 13은 압력에 대한 맥파 신호의 관계를 나타낸 그래프이다. 도 14는 일 실시예에 따른 표시 장치의 유저 인터페이스를 도시한 평면도이다.
도 8 내지 도 14를 참조하여, 일 실시예에 따른 맥파 신호(PPG)를 생성하고, 표시 패널(10)이 유저 인터페이스를 표시하는 방법에 대하여 구체적으로 설명한다.
먼저, 메인 프로세서(710)는 압력 요구 범위(U24)를 표시 패널(10)에 표시할 수 있다(S111).
도 8 도 9를 참조하면, 압력 요구 범위(U24)는 제1 내지 제N 구간 각각에서 미리 설정되어 표시 패널(10)에 표시될 수 있다. 예를 들어, 압력 요구 범위(U24)는 제1 내지 제N 구간에서 점진적으로 증가할 수 있다. 제K 구간(제1 내지 제N 구간 중 어느 한 구간)에서 맥파를 측정하는 경우, 제K 구간에 대응하는 압력 요구 범위(U24)보다 제K+1 구간에 대응하는 압력 요구 범위(U24)가 더 클 수 있다.
각 구간에서의 압력 요구 범위(U24)는 제1 요구 압력(U241) 및 제1 요구 압력(U241)보다 높은 제2 요구 압력(U242)을 포함하고, 제1 요구 압력(U241)과 제2 요구 압력(U242) 사이의 차이 압력으로 정의된다. 예를 들어, 제1 내지 제N 구간 각각에서, 제2 요구 압력(U242)은 제1 요구 압력(U241)보다 2 mmHg 내지 5mmHg 더 클 수 있다. 제K 구간(제1 내지 제N 구간 중 어느 한 구간)의 경우, 제2 요구 압력(U242)은 85mmHg이고, 제1 요구 압력(U241)은 80mmHg일 수 있다. 이에 따라, 제K 구간에서 압력 요구 범위(U24)는 80mmHg 내지 85mmHg 일 수 있다. 다만, 이에 제한되지 않고 압력 요구 범위(U24)는 더 큰 값을 갖거나, 더 작은 값을 가질 수도 있다.
압력 요구 범위(U24)는 표시 패널(10)의 제2 유저 인터페이스(U2)에 표시될 수 있다. 예를 들어, 도 9에 도시된 바와 같이, 제1 요구 압력(U241)과 제2 요구 압력(U242) 각각이 제2 유저 인터페이스(U2)에 표시될 수 있다. 제1 요구 압력(U241)과 제2 요구 압력(U242) 사이의 간격인 압력 요구 범위(U24) 역시 제2 유저 인터페이스(U2)에 표시될 수 있다.
다음으로, 사용자가 압력 센서에 압력을 가하고, 압력 센서는 사용자가 가한 압력 측정값을 측정할 수 있다. 또한, 압력 측정값을 표시 패널(10)에 표시할 수 있다(S112).
도 8 내지 도 10을 참조하면, 사용자는 제1 내지 제N 구간에서 각각 압력 센서가 배치된 위치에 압력을 가하고, 압력 센서는 제1 내지 제N 구간에서 각각 사용자가 가한 압력 측정값을 측정할 수 있다.
또한, 압력 측정값은 제2 유저 인터페이스(U2)에 포함되어 표시될 수 있다. 예를 들어, 도 9의 경우와 같이, 제K 구간에서 압력 센서가 제2 압력 측정값(U22)을 측정한 경우, 제2 압력 측정값(U22)은 제2 유저 인터페이스(U2)에 포함되어 표시될 수 있다. 또한, 도 10의 경우와 같이, 제K 구간에서 압력 센서가 제2 압력 측정값(U22)보다 큰 제1 압력 측정값(U21)을 측정한 경우, 제1 압력 측정값(U21)은 제2 유저 인터페이스(U2)에 포함되어 표시될 수 있다. 또는, 제K 구간에서 압력 센서가 제2 압력 측정값(U22)보다 작은 제3 압력 측정값(U23)을 측정한 경우, 제3 압력 측정값(U23)은 제2 유저 인터페이스(U2)에 포함되어 표시될 수 있다.
이어서, 메인 프로세서(710)는 미리 설정된 압력 요구 범위(U24) 내에 압력 측정값이 존재하는지 판단할 수 있다(S113).
예를 들어, 도 9의 경우와 같이, 제K 구간에서 압력 센서가 제2 압력 측정값(U22)을 측정한 경우, 제2 압력 측정값(U22)은 압력 요구 범위(U24) 내이다. 즉, 제2 압력 측정값(U22)은 제1 요구 압력(U241)보다 크고, 제2 요구 압력(U242)보다 작은 값을 갖는다. 또는, 도 10의 경우와 같이, 제K 구간에서 압력 센서가 제1 압력 측정값(U21)을 측정한 경우, 제1 압력 측정값(U21)은 압력 요구 범위(U24)를 벗어난 값을 갖는다. 즉, 제1 압력 측정값(U21)은 제1 요구 압력(U241)보다 크고, 제2 요구 압력(U242)보다 큰 값을 갖는다. 또한, 제K 구간에서 압력 센서가 제3 압력 측정값(U23)을 측정한 경우, 제3 압력 측정값(U23)은 압력 요구 범위(U24)를 벗어난 값을 갖는다. 즉, 제3 압력 측정값(U23)은 제1 요구 압력(U241)보다 작고, 제2 요구 압력(U242)보다 작은 값을 갖는다.
다음으로, 압력 요구 범위(U24) 내에 압력 측정값이 존재하는 경우(S113: Y), 메인 프로세서(710)는 맥파 신호(PPG)를 생성할 수 있다(S114).
상술한 바와 같이, 제K 구간에서 압력 요구 범위(U24) 내에 압력 측정값이 존재하는 경우, 메인 프로세서(710)는 제K 구간에서 맥파 신호(PPG)를 생성할 수 있다.
도 11 내지 도 13을 참조하여 맥파 신호(PPG)를 생성하는 방법을 구체적으로 설명하면, 메인 프로세서(710)는 압력 측정값을 통해 압력 데이터를 생성할 수 있다. 예를 들어, 사용자가 표시 장치에 손가락을 접촉시키는 과정에서, 압력 센서가 측정하는 압력 측정값은 제1 내지 제N 구간에서 점진적으로 증가하여 최대값에 도달할 수 있다. 압력 측정값(즉, 접촉 압력)이 증가하면 혈관이 줄어들어 혈류량이 작아지거나 0이 될 수 있다.
예를 들어, 제K 구간에서 압력 요구 범위(U24)는 80mmHg 내지 85mmHg일 수 있다. 제K 구간에서 압력 요구 범위(U24)에 대응한 제K 압력 측정값(f1)은 80mmHg 내지 85mmHg일 수 있다.
한편, 맥파 신호(PPG)를 생성하기 위해서는 압력 데이터와 함께 시간에 따른 맥파 정보도 필요하다. 심장의 수축기에는 심장의 좌심실에서 박출되는 혈액이 말초 조직으로 이동되어 동맥 쪽의 혈액 부피가 증가하게 된다. 또한, 심장의 수축기에는 적혈구가 말초 조직에 더 많은 산소 헤모글로빈을 운반하게 된다. 심장의 이완기에는 말초 조직으로부터 심장 쪽으로 부분적인 혈액의 흡입이 있다. 이때, 표시 화소로부터 발광한 빛이 말초 혈관에 조사되면, 조사된 빛은 말초 조직에 의해 흡수될 수 있다. 광흡수도는 혈구혈장비율(hematocrit)과 혈액의 부피에 종속적이다. 광흡수도는 심장의 수축기에 최대값을 가지고, 심장의 이완기에 최소값을 가질 수 있다. 광흡수도는 광 센서(PS)에 입사되는 광량과 반비례 관계에 있으므로, 광 센서(PS)에 입사되는 광량의 수광 데이터를 통해 해당 시점에서의 광흡수도를 추정할 수 있고, 이를 통해 도 12에 예시된 바와 같이 시간에 따른 맥파 정보를 생성할 수 있다. 예를 들어, 메인 프로세서(710)는 제K 구간에 대응하는 제K 맥파 정보(pp1)를 생성할 수 있다.
시간에 따른 맥파 정보는 심장의 수축기에 광흡수도의 최대값을 반영하며, 심장의 이완기에 광 흡수도의 최소값을 반영한다. 또한, 맥파 정보는 심장 박동 주기에 따라 진동하는 현상을 보인다. 따라서, 맥파 정보는 심장 박동에 따른 혈압 변화를 반영할 수 있다.
따라서, 메인 프로세서(710)는 압력 데이터 및 맥파 정보를 통해 맥파 신호(PPG)를 생성할 수 있다(도 13 참조). 예를 들어, 제K 구간에서, 제K 압력 측정값(f1)과 제K 맥파 정보(pp1)에 기초하여 제K 맥파 신호(P1)를 생성할 수 있다.
메인 프로세서(710)는 제K 구간에서 제K 맥파 신호(P1)를 생성하는 경우와 마찬가지로, 제1 내지 제N 구간 각각에서 맥파 신호(PPG)를 생성할 수 있다.
마지막으로, 제1 내지 제N 구간 각각에서 맥파 신호(PPG)를 표시 패널(10)에 표시할 수 있다(S115).
도 14를 더 참조하면, 표시 패널(10)은 제1 영역에서 제1 내지 제N 구간에서 생성된 맥파 신호(PPG)를 포함하는 제1 유저 인터페이스(U1)를 표시할 수 있다. 즉, 제1 유저 인터페이스(U1)는 맥파 신호(PPG)를 생성한 구간의 맥파 신호(PPG)를 포함할 수 있다. 예를 들어, 제1 유저 인터페이스(U1)는 생성된 맥파 신호(PPG)를 사용자가 식별할 수 있도록, 생성된 맥파 신호(PPG)는 실선으로, 생성되지 않은 맥파 신호(PPG)는 파선으로 표시할 수 있다. 또는, 제1 유저 인터페이스(U1)는 생성된 맥파 신호(PPG)를 사용자가 식별할 수 있도록, 생성된 맥파 신호(PPG)는 진한 음영으로, 생성되지 않은 맥파 신호(PPG)는 옅은 음영으로 표시할 수도 있다.
또한, 메인 프로세서(710)가 제1 내지 제N 구간 중에서 어느 한 구간에서 맥파 신호(PPG)를 생성하는 경우, 제1 유저 인터페이스(U1)는 맥파 신호(PPG)를 생성하는 구간을 표시할 수 있다. 예를 들어, 메인 프로세서(710)가 제K 구간의 제K 맥파 신호(PPG)를 생성하는 경우, 제1 유저 인터페이스(U1)는 제K 구간을 식별할 수 있도록 영상의 제K 구간에 대응하는 부분에 색을 변경하거나, 음영처리를 할 수 있다.
따라서, 메인 프로세서(710)가 제1 내지 제N 구간 중에서 연속적으로 맥파 신호(PPG)를 생성하는 경우, 제1 유저 인터페이스(U1)는 맥파 신호(PPG)를 생성하는 구간을 연속적으로 표시할 수 있다. 예를 들어, 메인 프로세서(710)가 제K 구간과 제K+1 구간에서 연속하여 맥파 신호(PPG)를 생성하는 경우, 제1 유저 인터페이스(U1)는 연속적으로 영상의 제K 구간과 제K+1 구간에 대응하는 부분에 색을 변경하거나, 음영처리를 할 수 있다.
다만, 제1 유저 인터페이스(U1)의 변경은 이에 제한되지 않고, 제1 유저 인터페이스(U1)는 제1 내지 제N 구간 중에서 어느 한 구간에서 맥파 신호(PPG)를 생성하는 경우를 식별할 수 있도록 하는 변경을 할 수 있다.
반면, 미리 설정된 압력 요구 범위(U24) 내에 압력 측정값이 존재하지 않는 경우, 사용자는 압력 요구 범위(U24) 내에 압력 측정값이 존재하도록 다시 가압할 수 있다(S113: N).
이에 따라, 메인 프로세서(710)가 제1 내지 제N 구간에서 맥파 신호(PPG)를 생성하는 경우, 생성된 맥파 신호(PPG), 압력 요구 범위(U24), 및, 압력 측정값이 제1 유저 인터페이스(U1)를 통해 표시 패널(10)에 표시된다. 따라서, 사용자는 실시간으로 맥파 신호(PPG), 압력 요구 범위(U24), 및, 압력 측정값을 식별할 수 있다.
도 15는 일 실시예에 따른 맥파 신호를 재생성하는 방법을 나타낸 순서도이다. 도 16 및 도 17은 일 실시예에 따른 맥파 신호를 나타낸 그래프이다.
도 18은 일 실시예에 따른 표시 장치의 유저 인터페이스를 도시한 평면도이다. 도 19는 도 18의 제3 유저 인터페이스를 확대한 평면도이다.
도 15 내지 도 19를 참조하여 메인 프로세서(710)가 맥파 신호(PPG)를 다시 생성하는 방법에 관해 구체적으로 살펴본다.
먼저, 맥파 신호(PPG)의 피크 검출 신호(PPS)를 산출한다(S121).
도 15 및 도 16을 참조하면, 메인 프로세서(710)는 맥파 신호(PPG)의 피크 값들을 이용하여 피크 검출 신호(PPS)를 생성할 수 있다. 피크 검출 신호(PPS)는 맥파 신호(PPG) 1주기 각각의 피크 값에 해당하는 신호로 정의된다. 예를 들어, 제1 내지 제N 구간 각각에서 생성된 맥파 신호(PPG)는 적어도 하나 이상의 피크 값을 가질 수 있다. 메인 프로세서(710)는 제1 내지 제N 구간 각각에서 맥파 신호(PPG)의 피크 값에 해당하는 지점들을 포함하는 피크 검출 신호(PPS)를 산출할 수 있다.
다음으로, 피크 검출 신호(PPS)의 피크 값(PK)이 2개 이상인지를 판단한다(S122).
도 17을 참조하면, 메인 프로세서(710)는 피크 검출 신호(PPS)의 피크 값(PK)이 2개 이상인 경우를 판단하여, 제1 내지 제N 구간 중에서 적어도 어느 한 구간의 재생성 구간(P3)으로 분석할 수 있다. 피크 검출 신호(PPS)에 특정 크기의 피크 값(PK)이 다수 검출된 경우, 혈압을 산출하기 불안정할 수 있다. 따라서, 피크 검출 신호(PPS)의 피크 값(PK)이 2개 이상인 경우, 메인 프로세서(710)는 피크 검출 신호(PPS)의 피크 값(PK)에 대응되는 구간을 재생성 구간(P3)으로 분석할 수 있다. 예를 들어, 도 17에서와 같이 피크 검출 신호(PPS)에 제1 피크(PK1), 제2 피크(PK2), 및 제3 피크(PK3)가 존재하는 경우, 메인 프로세서(710)는 제1 피크(PK1), 제2 피크(PK2), 및 제3 피크(PK3)에 대응되는 구간을 재생성 구간(P3)으로 분석할 수 있다.
메인 프로세서(710)는 재생성 구간(P3)을 설정하고, 표시 패널(10)은 재생성 구간(P3)을 포함하는 제3 유저 인터페이스(U12)를 표시할 수 있다(S123).
상술한 바와 같이, 피크 검출 신호(PPS)에 특정 크기의 피크 값(PK)이 다수 검출된 경우, 혈압을 산출하기 불안정할 수 있다. 따라서, 피크 검출 신호(PPS)의 피크 값(PK)이 2개 이상인 경우, 메인 프로세서(710)는 피크 검출 신호(PPS)의 피크 값(PK)에 대응되는 구간을 재생성 구간(P3)으로 산출할 수 있다.
또한, 도 18 및 도 19를 참조하면, 표시 패널(10)은 제1 영역에서 적어도 어느 한 구간의 재생성 구간(P3)을 포함하는 제3 영상(제3 유저 인터페이스(U12))을 표시할 수 있다. 예를 들어, 메인 프로세서(710)가 제1 내지 제N 구간 중에서 어느 한 구간에서 맥파 신호(PPG)를 재생성하는 경우, 제3 유저 인터페이스(U12)는 재생성 구간(P3)을 표시 패널(10)에 표시할 수 있다. 예를 들어, 메인 프로세서(710)가 제K 구간의 제K 맥파 신호(PPG)를 재생성하는 경우, 제3 유저 인터페이스(U12)는 제K 구간을 식별할 수 있도록 영상의 제K 구간에 대응하는 부분에 제1 유저 인터페이스(U1)와는 다른 색으로 변경하거나, 음영처리를 할 수 있다.
따라서, 표시 패널(10)은 제1 영역에서 상기 제1 내지 제N 구간에서 생성된 상기 맥파 신호(PPG)를 포함하는 제1 영상(제1 유저 인터페이스(U1))을 표시하고, 제1 영역에서 적어도 어느 한 구간의 재생성 구간(P3)을 포함하는 제3 영상(제3 유저 인터페이스(U12))을 표시할 수 있다.
마지막으로, 재생성 구간(P3)에 대해 맥파 신호(PPG)를 재생성할 수 있다(S124).
또한, 표시 패널(10)은 제1 영역에서 적어도 어느 한 구간의 재생성 구간(P3)에서 재생성되는 맥파 신호(PPG)를 포함하는 제3 영상(제3 유저 인터페이스(U12))을 표시할 수 있다. 따라서, 표시 패널(10)은 제1 영역에서 상기 제1 내지 제N 구간에서 생성된 상기 맥파 신호(PPG)를 포함하는 제1 영상(제1 유저 인터페이스(U1))을 표시하고, 제1 영역에서 적어도 어느 한 구간의 재생성 구간(P3)을 포함하는 제3 영상(제3 유저 인터페이스(U12))을 표시할 수 있다.
이에 따라, 메인 프로세서(710)가 제1 내지 제N 구간에서 맥파 신호(PPG)를 재생성하는 경우, 재생성 구간(P3) 및 재생성되는 맥파 신호(PPG)가 제3 유저 인터페이스(U12)를 통해 표시 패널(10)에 표시된다. 따라서, 사용자는 실시간으로 재생성되는 맥파 신호(PPG)를 식별할 수 있다.
도 20은 일 실시예에 따른 맥파 신호를 재생성하는 다른 방법을 나타낸 순서도이다. 도 21 내지 도 23은 은 도 16에 도시된 맥파 신호의 파형을 확대한 그래프이다.
도 20을 참조하면, 먼저, 맥파 신호(PPG)의 1주기마다 반사 맥파 비율(RI)을 산출한다(S131).
도 20 및 도 21을 참조하면, 메인 프로세서(710)는 맥파 신호(PPG)의 반사 맥파 비율(RI)을 산출할 수 있다. 반사 맥파 비율(RI) 산출을 위해, 메인 프로세서(710)는 실시간으로 생성되는 맥파 신호(PPG)의 파동 주기를 심장 박동에 따른 파동과 혈관의 반사 파동이 순서대로 발생된 기간에 따라 각각 구분한다. 예를 들어. 맥파 신호(PPG)의 1 주기는 서로 다른 진폭을 갖는 복수의 파형들을 포함할 수 있다. 이에, 복수의 파형들 중에서 가장 큰 진폭을 갖는 파형의 피크 값(PK)을 맥파 최대값으로 정의하고, 복수의 파형들 중에서 두 번째로 큰 진폭을 갖는 파형의 피크 값(PK)을 반사 맥파값으로 정의하며, 맥파 최대값을 Sp로 정의하고, 반사 맥파값을 Rp로 정의하며, 반사 맥파 비율(RI)을 RI로 정의하는 경우, 반사 맥파 비율(RI)은 하기 수학식에 의해 산출될 수 있다.
[수학식 1]
RI = Rp/Sp
다음으로, 반사 맥파 비율(RI)이 1 이상인 구간이 존재하는지 판단한다(S132).
메인 프로세서(710)는 산출된 반사 맥파 비율(RI)이 1 이상인 구간이 존재하는지 판단할 수 있다. 맥파 신호(PPG)가 이상적인 경우, 반사 맥파 비율(RI)은 1 이하의 값을 갖고, 맥파 신호(PPG)가 부정확한 경우, 반사 맥파 비율(RI)은 1 이상의 값을 갖을 수 있다. 예를 들어, 도 22의 제1 맥파 신호(PPG) 주기의 맥파 최대 값(Sp), 및 반사 맥파 값(Rp)이 이상적으로 검출되는 예를 나타낸다. 따라서 제1 맥파 신호(PPG) 주기의 반사 맥파 비율(RI)은 1이하이다. 반면, 도 23은 제2 맥파 신호(PPG) 주기 및 제3 맥파 신호(PPG) 주기의 맥파 최대 값(Sp), 및 반사 맥파 값(Rp)이 부정확하게 검출되는 예를 나타낸다. 따라서 제2 맥파 신호(PPG) 주기 및 제3 맥파 신호(PPG) 주기의 반사 맥파 비율(RI)은 1이상이다.
이어서, 반사 맥파 비율(RI)이 1 이상인 구간이 존재하는 경우(S132: Y), 메인 프로세서(710)는 재생성 구간(P3)을 설정하고, 표시 패널(10)은 재생성 구간(P3)을 포함하는 제3 유저 인터페이스(U12)를 표시할 수 있다(S133).
메인 프로세서(710)는 제1 내지 제N 구간 중에서 어느 한 구간에서 반사 맥파 비율(RI)이 1 이상인 경우, 어느 한 구간에서 광 센서(PS)에 의해 감지되는 광량 및 광량에 대응되는 광학 신호에 따라 맥파 신호(PPG)를 재생성할 수 있다. 예를 들어. 도 23과 같이, 제2 맥파 신호 주기(W12) 및 제3 맥파 신호 주기(W13)의 반사 맥파 비율(RI)이 1 이상인 경우, 메인 프로세서(710)는 제2 맥파 신호 주기(W12) 및 제3 맥파 신호 주기(W13)의 구간을 재생성 구간(P3)으로 설정할 수 있다. 반면, 도 22와 같이, 제1 맥파 신호 주기(W11)의 반사 맥파 비율(RI)이 1 이하인 경우, 메인 프로세서(710)는 제1 맥파 신호 주기(W11)의 구간을 재생성 구간(P3)으로 설정하지 않을 수 있다
또한, 상술한 바와 같이, 표시 패널(10)은 제1 영역에서 적어도 어느 한 구간의 재생성 구간(P3)을 포함하는 제3 영상(제3 유저 인터페이스(U12))을 표시할 수 있다. 이에 관한 설명은 도18 및 도 19와 실질적으로 동일하므로, 생략하기로 한다.
마지막으로, 재생성 구간(P3)에 대해 맥파 신호(PPG)를 재생성할 수 있다(S134).
반면, 반사 맥파 비율(RI)이 1 이상인 구간이 존재하지 않는 경우, 메인 프로세서(710)는 재생성 구간(P3)을 설정하지 않을 수 있다(S132: N).
이에 따라, 메인 프로세서(710)가 제1 내지 제N 구간에서 맥파 신호(PPG)를 재생성하는 경우, 재생성 구간(P3) 및 재생성되는 맥파 신호(PPG)가 제3 유저 인터페이스(U12)를 통해 표시 패널(10)에 표시된다. 따라서, 사용자는 실시간으로 재생성되는 맥파 신호(PPG)를 식별할 수 있다.
도 24는 생성된 맥파 신호를 이용하여 혈압 산출 방법을 나타낸 순서도이다.
도 24를 참조하면, 먼저, 메인 프로세서(710)는 맥파 신호(PPG)를 기초로 피크 검출 신호(PPS)를 산출할 수 있는지 판단한다(ST1).
메인 프로세서(710)는 맥파 신호(PPG)의 피크 값(PK)들을 이용하여 피크 검출 신호(PPS)를 생성할 수 있다. 이는 도 15의 단계 S121과 실질적으로 동일하므로, 이에 관한 설명은 생략하기로 한다.
이어서, 메인 프로세서(710)는 피크 검출 신호(PPS)의 피크 값(PK)에 대응하는 압력 값을 산출할 수 있는지 판단한다(ST2).
메인 프로세서(710)는 피크 검출 신호(PPS)의 피크가 존재하는 경우, 피크 검출 신호(PPS)의 피크 값(PK)이 존재한다. 이에 따라, 메인 프로세서(710)는 피크 검출 신호(PPS)의 피크 값(PK)에 대응하는 압력 값을 산출할 수 있다.
다음으로, 메인 프로세서(710)는 피크 검출 신호(PPS)의 피크 값(PK)을 기초로 최고 혈압(DBP), 최저 혈압(SBP) 등을 산출하고(ST3), 혈압 정보를 산출한다(ST4).
메인 프로세서(710)는 압력 값에 따라 압력 값보다 낮은 최저 혈압(SBP), 압력 값보다 높은 최고 혈압(DBP), 및 평균 혈압을 산출할 수 있다(도 13 참조). 예를 들어, 메인 프로세서(710)는 압력 값의 60% 내지 80%에 해당하는 제1 압력 값(PR1)을 산출할 수 있다. 그리고. 메인 프로세서(710)는 제1 압력 값(PR1)을 최저 혈압(SBP)으로 산출할 수 있다. 또한, 메인 프로세서(710)는 압력 값의 120% 내지 140%에 해당하는 제2 압력 값(PR2)을 산출할 수 있다. 그리고. 메인 프로세서(710)는 제2 압력 값(PR2)을 최고 혈압(DBP)으로 산출할 수 있다.
도 25는 다른 실시예에 따른 생성된 맥파 신호 및 반사 맥파 비율을 이용하여 혈압 산출 방법을 나타낸 순서도이다. 도 26은 다른 실시예에 따른 맥파 신호를 나타낸 그래프이다.
도 25 및 도 26을 참조하면, 먼저, 맥파 신호(PPG)의 1주기마다 반사 맥파 비율(RI)을 산출한다(S1).
이는 도 20의 단계 S131과 실질적으로 동일하므로, 이에 관한 설명은 생략하기로 한다.
다음으로, 메인 프로세서(710)는 반사 맥파 비율(RI)의 제2 기간(B2)을 산출할 수 있는지 판단한다(S2)
도 26을 참조하면, 메인 프로세서(710)는 맥파 최대 값 대비 반사 맥파 비율(RI)의 검출 결과를 순차적으로 저장하고, 저장된 반사 맥파 비율(RI)을 분석한다. 이때, 도 26과 같이, 메인 프로세서(710)는 제1 내지 제N 구간에서 반사 맥파 비율(RI)의 크기 변화를 연속적으로 데이터화해서 반사 맥파 비율(RI) 데이터(RIL(RI))의 크기 변화를 분석할 수 있다.
반사 맥파 비율(RI)은 제1 범위 내에서 변동하는 제1 기간(B1), 반사 맥파 비율(RI)이 제2 범위 내에서 변동하는 제2 기간(B2), 및 반사 맥파 비율(RI)이 제3 범위 내에서 변동하는 제3 기간(B3)을 포함한다. 예를 들어, 메인 프로세서(710)는 반사 맥파 비율 데이터(RIL)를 분석하여, 반사 맥파 비율(RI)이 포화 상태로 미리 설정된 범위 내에서 변동성이 적게 변화하는 제1 기간(B1), 반사 맥파 비율(RI)이 미리 설정된 기간내에 미리 설정된 범위보다 급격하게 낮아지거나 높아지는 제2 기간(B2), 반사 맥파 비율(RI)이 급격하게 낮아지거나 높아진 이후에 다시 포화 상태로 미리 설정된 범위 내에서 변동성이 적게 변화하는 제3 기간(B3) 등을 분석할 수 있다.
여기에서, 제1 범위의 폭과 제3 범위의 폭은 제2 범위의 폭보다 작을 수 있다. 또한, 반사 맥파 비율(RI)의 제2 기간(B2)의 기울기는 반사 맥파 비율(RI)의 제1 기간(B1)의 기울기 및 반사 맥파 비율(RI)의 제3 기간(B3)의 기울기보다 클 수 있다.
마지막으로, 메인 프로세서(710)는 반사 맥파 비율(RI)을 기초로 최고 혈압(DBP), 최저 혈압(SBP) 등을 산출하고(S3), 혈압 정보를 산출한다(S4).
메인 프로세서(710)는 반사 맥파 비율(RI)을 분석하여 제2 기간(B2)이 시작되는 시작 시점을 검출할 수 있다. 그리고 메인 프로세서(710)는 제2 기간(B2)의 시작 시점의 맥파 신호(PPG)에 대응하는 제3 압력 값(PR3)을 산출할 수 있다. 메인 프로세서(710)는 제3 압력 값(PR3)을 최저 혈압(SBP)으로 산출할 수 있다. 또한, 메인 프로세서(710)는 반사 맥파 비율(RI)을 분석하여 제2 기간(B2) 이후에 제3 기간(B3)이 시작되는 시점을 검출할 수 있다. 그리고, 메인 프로세서(710)는 제3 기간(B3)이 시작되는 시점의 맥파 신호(PPG)에 대응하는 제4 압력 값(PR4)을 산출할 수 있다. 메인 프로세서(710)는 제4 압력 값(PR4)을 최고 혈압(DBP)으로 산출할 수 있다.
도 27은 또 다른 실시예에 따른 유저 인터페이스를 나타낸 평면도이다. 도 28 내지 도 29는 또 다른 실시예에 따른 유저 인터페이스를 나타낸 평면도이다.
도 27 내지 도 29는 도 5 내지 도 24의 실시예와 달리, 표시 패널(10)이 표시하는 제1 유저 인터페이스(U1)를 제외하고 실질적으로 동일하므로, 이에 관한 설명은 생략하기로 한다.
상술한 바와 같이, 메인 프로세서(710)가 제1 내지 제N 구간 중에서 어느 한 구간에서 맥파 신호(PPG)를 생성하는 경우, 제1 유저 인터페이스(U13)는 맥파 신호(PPG)를 생성하는 구간과 생성된 구간을 함께 표시할 수 있다. 예를 들어, 도 27과 같이, 메인 프로세서(710)가 제K 구간의 제K 맥파 신호(PPG)를 생성하는 경우, 제1 유저 인터페이스(U13)는 맥파 신호(PPG)가 생성된 제1 내지 제K 구간에 대응하는 부분의 색을 변경하거나, 음영처리를 할 수 있다. 즉, 제1 내지 제K 구간과 이후의 제K+1 구간 내지 제N 구간을 분리하여 식별할 수 있다.
또는, 도 28 및 도 29와 같이, 제1 구간에서부터 제N 구간까지 맥파 신호(PPG)를 생성함에 있어서, 압력 요구 범위(U24) 및 압력 측정값이 점진적으로 감소할 수도 있다.
본 실시예의 경우에도, 메인 프로세서(710)가 제1 내지 제N 구간에서 맥파 신호(PPG)를 생성하는 경우, 표시 패널(10)은 생성된 맥파 신호(PPG)를 제1 유저 인터페이스(U1)를 통해 표시한다. 따라서, 사용자는 실시간으로 맥파 신호(PPG)가 생성되는 것을 식별할 수 있다.
도 30은 또 다른 실시예에 따른 표시 장치의 혈압 측정 방법이다. 도 31은 또 다른 실시예에 따른 맥파 신호를 나타낸 그래프이다.
도 30 및 도 31의 실시예는 도 5 내지 도 24의 실시예가 제1 내지 제N 구간에 대해 맥파 신호(PPG)를 생성하는 점과 차이가 있으므로, 도 5 내지 도 24의 실시예와 차이점 위주로 설명하기로 한다.
도 30을 참조하면, 먼저, 메인 프로세서(710)는 제1 내지 제N 구간에 대해 맥파 신호(PPG)를 생성한다(S201).
메인 프로세서(710)는 도 5 내지 도 24의 실시예와 마찬가지로 최저 혈압(SBP)과 최고 혈압(DBP)을 포함하는 혈압 정보를 산출할 수 있다.
다음으로, 메인 프로세서(710)는 맥파 신호(PPG) 측정 범위를 한정할 수 있다(S202).
도 31을 참조하면, 예를 들어, 최고 혈압(DBP) 및 최저 혈압(SBP)이 산출된 경우, 메인 프로세서(710)는 최고 혈압(DBP) 및 최저 혈압(SBP)을 포함하는 제ab 구간을 맥파 신호(PPG) 측정 범위로 한정할 수 있다.
마지막으로, 사용자가 맥파 신호(PPG)를 재측정 하는 경우, 메인 프로세서(710)는 맥파 신호(PPG) 측정 범위에서 맥파 신호(PPG)를 생성할 수 있다(S203).
메인 프로세서(710)는 제ab 구간에서 맥파 신호(PPG)를 생성할 수 있다. 메인 프로세서(710)는 맥파 신호(PPG)를 기초로 혈압을 산출하는 과정에서 필요한 구간의 맥파 신호(PPG)만을 생성할 수 있다. 이에 따라, 표시 장치의 혈압을 측정하는 시간을 단축할 수 있다.
도 32는 또 다른 실시예에 따른 표시 장치의 혈압 측정 방법이다. 도 33 내지 도 35는 또 다른 실시예에 따른 맥파 신호를 나타낸 그래프이다.
도 32 내지 도 35의 실시예는 도 5 내지 도 24의 실시예가 제1 내지 제N 구간에 대해 맥파 신호(PPG)를 생성하는 점과 차이가 있으므로, 도 5 내지 도 24의 실시예와 차이점 위주로 설명하기로 한다.
도 32를 참조하면, 먼저, 메인 프로세서(710)는 특정 압력 구간에 대해 맥파 신호(PPG)를 생성한다(S301).
도 33을 참조하면, 메인 프로세서(710)는 제1 내지 제N 구간 중 특정 구간에서 맥파 신호(PPG)를 생성할 수 있다. 예를 들어, 메인 프로세서(710)는 제a 구간(a), 제b 구간(b), 제c 구간(c), 제d 구간(d), 제e 구간(e), 및 제f 구간(f)에서 각각 맥파 신호(PPG)를 생성할 수 있다.
이어서, 메인 프로세서(710)는 특정 압력 구간의 맥파 신호(PPG)에 대응되는 반사 맥파 비율(RI)을 산츨하고, 메인 프로세서(710)는 산출된 반사 맥파 비율(RI)에 제2 기간(B2)이 산출되는지 판단한다(S302).
메인 프로세서(710)는 반사 맥파 비율(RI)을 산출하고, 반사 맥파 비율에 따른 반사 맥파 비율 데이터(RIL)를 산출할 수 잇다. 메인 프로세서(710)가 반사 맥파 비율 데이터(RIL)의 제2 기간(B2)을 산출하는 방법은 도 5 내지 도 24의 실시예와 실질적으로 동일하므로 이에 관한 설명은 생략한다.
다음으로, 제2 기간(B2)이 산출되는 경우(S303: Y), 사용자가 다시 혈압을 측정할 때, 메인 프로세서(710)는 맥파 신호(PPG) 측정 범위에서 맥파 신호(PPG)를 생성할 수 있다(S304).
도 34를 참조하면, 메인 프로세서(710)는 사용자가 다시 혈압을 측정하는 경우, 반사 맥파 비율(RI)의 제2 기간(B2)에 대응되는 압력을 포함하는 압력 범위 내에서 맥파 신호(PPG)를 생성할 수 있다. 메인 프로세서(710)는 맥파 신호(PPG)를 기초로 혈압을 산출하는 과정에서 필요한 구간의 맥파 신호(PPG)만을 생성할 수 있다.
도 35를 참조하면, 반면, 제2 기간(B2)이 산출되지 않는 경우(S303: N), 사용자가 다시 혈압을 측정할 때, 메인 프로세서(710)는 제1 내지 제N 구간에서 맥파 신호(PPG)를 생성할 수 있다(S305).
본 실시예의 경우에도, 메인 프로세서(710)는 맥파 신호(PPG)를 기초로 혈압을 산출하는 과정에서 필요한 구간의 맥파 신호(PPG)만을 생성할 수 있다. 이에 따라, 표시 장치의 혈압을 측정하는 시간을 단축할 수 있다.
이상 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시예들을 설명하였으나, 본 발명은 상기 실시예들에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 제조될 수 있으며, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자는 본 발명의 기술적 사상이나 필수적인 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 실시될 수 있다는 것을 이해할 수 있을 것이다. 그러므로 이상에서 기술한 실시예들은 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적이 아닌 것으로 이해해야만 한다.
1: 표시 장치
10: 표시 패널
20: 패널 구동 회로
30: 회로 보드
40: 맥파 감지 회로
50: 압력 감지 회로
700: 메인 회로 보드
710: 메인 프로세서
U1: 제1 유저 인터페이스
U2: 제2 유저 인터페이스
PPG: 맥파 신호
PPS: 피크 검출 신호
RI: 반사 맥파 비율
PK: 피크 값
SBP: 최저 혈압
DBP: 최고 혈압
10: 표시 패널
20: 패널 구동 회로
30: 회로 보드
40: 맥파 감지 회로
50: 압력 감지 회로
700: 메인 회로 보드
710: 메인 프로세서
U1: 제1 유저 인터페이스
U2: 제2 유저 인터페이스
PPG: 맥파 신호
PPS: 피크 검출 신호
RI: 반사 맥파 비율
PK: 피크 값
SBP: 최저 혈압
DBP: 최고 혈압
Claims (20)
- 화상을 표시하는 화소와 입사되는 광을 감지하는 광 센서를 포함하는 표시 패널;
상기 표시 패널의 일면 상에 배치되며, 외부로부터 가해지는 압력을 감지하는 압력 센서; 및
제1 내지 제N 구간(N은 2 이상의 자연수) 각각에서, 미리 설정된 압력 요구 범위에 압력 측정값이 존재하는 경우, 상기 광 센서에 의해 감지되는 광량 및 상기 광량에 대응되는 광학 신호에 따른 맥파 신호를 생성하고, 상기 맥파 신호를 기초로 혈압 정보를 산출하는 메인 프로세서를 구비하는 표시 장치. - 제1 항에 있어서,
상기 메인 프로세서는 상기 제1 내지 제N 구간 중에서 적어도 어느 한 구간이 재생성 구간으로 분석되는 경우, 상기 적어도 어느 한 구간에서 상기 광 센서에 의해 감지되는 광량 및 상기 광량에 대응되는 상기 광학 신호에 따라 상기 맥파 신호를 다시 생성하는 표시 장치. - 제2 항에 있어서,
상기 메인 프로세서는 상기 맥파 신호의 피크 값들을 이용하여 피크 검출 신호를 생성하고, 상기 피크 검출 신호의 피크 값이 2개 이상인 경우, 상기 적어도 어느 한 구간의 재생성 구간으로 분석하는 표시 장치. - 제3 항에 있어서,
상기 표시 패널은 제1 영역에서 상기 제1 내지 제N 구간에서 생성된 상기 맥파 신호를 포함하는 제1 영상(제1 유저 인터페이스)을 표시하고, 상기 제1 영역에서 상기 적어도 어느 한 구간의 재생성 구간을 포함하는 제3 영상(제3 유저 인터페이스)을 표시하는 표시 장치. - 제1 항에 있어서,
상기 표시 패널은 제1 영역에서 상기 제1 내지 제N 구간에서 생성된 상기 맥파 신호를 포함하는 제1 영상(제1 유저 인터페이스)을 표시하고, 상기 표시 패널은 제2 영역에서 상기 압력 요구 범위와 상기 압력 측정값을 포함하는 제2 영상(제2 유저 인터페이스)을 표시하는 표시 장치. - 제5 항에 있어서,
상기 압력 요구 범위는 제1 요구 압력; 및 상기 제1 요구 압력보다 높은 제2 요구 압력을 포함하며, 상기 제2 영상은 상기 제1 요구 압력 및 상기 제2 요구 압력을 더 포함하는 표시 장치. - 제1 항에 있어서,
상기 압력 요구 범위는 제1 구간에서 제N구간까지 점진적으로 증가하는 표시 장치. - 제7 항에 있어서,
상기 메인 프로세서는 상기 맥파 신호의 피크 값들을 이용하여 피크 검출 신호를 생성하고, 상기 피크 검출 신호의 피크 값에 대응하는 압력 값을 산출하며, 상기 압력 값에 따라 상기 압력 값보다 낮은 최저 혈압, 상기 압력 값보다 높은 최고 혈압, 및 평균 혈압을 산출하는 표시 장치. - 제8 항에 있어서,
상기 메인 프로세서는 상기 압력 값의 60% 내지 80%에 해당하는 제1 압력 값을 상기 최저 혈압으로 산출하고, 상기 압력 값의 120% 내지 140%에 해당하는 제2 압력 값을 상기 최고 혈압으로 산출하는 표시 장치. - 제7 항에 있어서,
상기 메인 프로세서는
상기 제1 내지 제N 구간 각각에서 상기 맥파 신호의 1 주기는 서로 다른 진폭을 갖는 복수의 파형들을 포함하고, 상기 복수의 파형들 중에서 가장 큰 진폭을 갖는 파형의 피크 값을 맥파 최대값으로 정의하고, 상기 복수의 파형들 중에서 두 번째로 큰 진폭을 갖는 파형의 피크 값을 반사 맥파값으로 정의하며, 상기 맥파 최대값을 Sp로 정의하고, 상기 반사 맥파값을 Rp로 정의하며, 반사 맥파 비율을 RI로 정의하는 경우, 반사 맥파 비율을 하기 수학식에 의해 산출하는 표시 장치.
수학식
- 제10 항에 있어서,
상기 반사 맥파 비율은 제1 범위 내에서 변동하는 제1 기간, 상기 반사 맥파 비율이 제2 범위 내에서 변동하는 제2 기간, 및 상기 반사 맥파 비율이 제3 범위 내에서 변동하는 제3 기간을 포함하고, 상기 제1 범위의 폭과 상기 제3 범위의 폭은 상기 제2 범위의 폭보다 작은 표시 장치. - 제11 항에 있어서,
상기 메인 프로세서는 상기 반사 맥파 비율을 분석하여 상기 제2 기간이 시작되는 시작 시점을 검출하고, 상기 제2 기간의 시작 시점의 상기 맥파 신호에 대응하는 제3 압력 값을 산출하며, 상기 제3 압력 값을 최저 혈압으로 설정하며, 상기 제2 기간 이후에 상기 제3 기간이 시작되는 시점의 상기 맥파 신호에 대응하는 제4 압력 값을 산출하고, 상기 제4 압력 값을 최고 혈압으로 산출하는 표시 장치. - 제10 항에 있어서,
상기 메인 프로세서는 상기 제1 내지 제N 구간 중에서 어느 한 구간에서 상기 반사 맥파 비율이 1 이상인 경우, 상기 어느 한 구간에서 상기 광 센서에 의해 감지되는 광량 및 상기 광량에 대응되는 상기 광학 신호에 따라 상기 맥파 신호를 다시 생성하는 표시 장치. - 화상을 표시하는 화소를 포함하는 표시 패널, 외부로부터 가해지는 압력을 감지하는 압력 센서, 및 광을 감지하는 광 센서를 포함하는 표시 장치에 있어서,
제1 내지 제N 구간 각각에서 사용자가 상기 압력 센서에 압력을 가하고, 상기 압력 센서가 감지하는 압력 측정값이 미리 설정된 압력 요구 범위 내에 존재하는 경우, 광 센서에 의해 감지되는 광량 및 상기 광량에 대응되는 광학 신호에 따른 맥파 신호를 생성하는 단계;
상기 제1 내지 제N 구간 중에서 적어도 어느 한 구간이 재생정 구간으로 분석되는 경우, 상기 적어도 어느 한 구간에서 상기 광 센서에 의해 감지되는 광량 및 상기 광량에 대응되는 상기 광학 신호에 따라 상기 맥파 신호를 다시 생성하는 단계; 및
상기 맥파 신호를 기초로 혈압 정보를 산출하는 단계를 포함하는 표시 장치의 혈압 측정 방법. - 제14 항에 있어서,
상기 맥파 신호의 피크 값들을 이용하여 피크 검출 신호를 생성하고, 상기 피크 검출 신호의 피크 값이 2개 이상인 경우, 상기 적어도 어느 한 구간을 재측정 구간으로 분석하는 표시 장치의 혈압 측정 방법. - 제14 항에 있어서,
상기 표시 패널에 제1 영역에서 상기 제1 내지 제N 구간에서 생성된 상기 맥파 신호를 포함하는 제1 영상(제1 유저 인터페이스)을 표시하고, 제2 영역에서 상기 미리 설정된 압력 요구 범위와 상기 압력 측정값을 포함하는 제2 영상(제2 유저 인터페이스)을 표시하는 표시 장치의 혈압 측정 방법. - 제16 항에 있어서,
상기 표시 패널은 제1 영역에서 상기 적어도 어느 한 구간을 재생성 구간으로 포함하는 제3 영상(제3 유저 인터페이스)을 표시하는 표시 장치의 혈압 측정 방법. - 제14 항에 있어서,
상기 제1 내지 제N 구간 각각에서 상기 맥파 신호의 1 주기는 서로 다른 진폭을 갖는 복수의 파형들을 포함하고, 상기 복수의 파형들 중에서 가장 큰 진폭을 갖는 파형의 피크 값을 맥파 최대값으로 정의하고, 상기 복수의 파형들 중에서 두 번째로 큰 진폭을 갖는 파형의 피크 값을 반사 맥파값으로 정의하며, 상기 맥파 최대값을 Sp로 정의하고, 상기 반사 맥파값을 Rp로 정의하며, 반사 맥파 비율을 Ri로 정의하는 경우, 반사 맥파 비율은 하기 수학식에 의해 산출되는 표시 장치의 혈압 측정 방법.
수학식
- 제18 항에 있어서,
상기 제1 내지 제N 구간 중에서 어느 한 구간에서 상기 반사 맥파 비율이 1 이상인 경우, 상기 어느 한 구간에서 상기 광 센서에 의해 감지되는 광량 및 상기 광량에 대응되는 상기 광학 신호에 따라 상기 맥파 신호를 다시 생성하는 단계를 더 포함하는 표시 장치의 혈압 측정 방법. - 제14 항에 있어서,
상기 혈압 정보를 산출하는 단계는,
상기 맥파 신호의 피크 값들을 이용하여 피크 검출 신호를 생성하고, 상기 피크 검출 신호의 피크 값에 대응하는 압력 값을 산출하며, 상기 압력 값에 따라 상기 압력 값보다 낮은 최저 혈압, 상기 압력 값보다 높은 최고 혈압, 및 평균 혈압을 산출하는 표시 장치의 혈압 측정 방법.
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