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KR102372335B1 - 가요성 표시 장치 및 그 구동 방법 - Google Patents

가요성 표시 장치 및 그 구동 방법 Download PDF

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KR102372335B1
KR102372335B1 KR1020150106137A KR20150106137A KR102372335B1 KR 102372335 B1 KR102372335 B1 KR 102372335B1 KR 1020150106137 A KR1020150106137 A KR 1020150106137A KR 20150106137 A KR20150106137 A KR 20150106137A KR 102372335 B1 KR102372335 B1 KR 102372335B1
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Abstract

본 발명의 가요성 표시 장치는, 가요성 표시 패널; 및 상기 가요성 표시 패널의 외곽에 배치되어 방출파를 방출하고, 상기 방출파가 상기 가요성 표시 패널에 의해 반사된 반사파를 수신하는 적어도 하나의 변위 센서를 포함하고, 상기 반사파에 기초하여 산출된 변위에 따라 상기 가요성 표시 패널의 휨 각도를 판단한다.

Description

가요성 표시 장치 및 그 구동 방법{FLEXIBLE DISPLAY DEVICE AND DRIVING METHOD THEREOF}
본 발명은 가요성 표시 장치 및 그 구동 방법에 관한 것으로서, 더 구체적으로는 변위 센서를 포함하는 가요성 표시 장치 및 그 구동 방법에 관한 것이다.
플렉서블 유기 발광 다이오드 디스플레이들과 같은 가요성 표시 장치들은 디스플레이 기술에서 차세대 첨단분야이다. 가요성 표시 장치의 새로운 폼-팩터(form-factor)는 비틀림 기반(twist-based) 사용자 입력들과 같은 다수의 새로운 사용 경우들 및 애플리케이션들을 생성한다. 그러나, 이러한 동작들을 효율적으로 수행하기 위해서는, 가요성 표시 패널의 휨 또는 비틀림의 범위, 양, 및/또는 정도를 계산하는 것이 가요성 표시 장치의 시스템에 대해 유용하다. 또한, 휨 량에 대한 정보는 가요성 표시 장치의 수명 스트레스 진단(life-time stress diagnostics)을 위해 활용될 수 있다.
기존에는 이러한 가요성 표시 장치의 휨 량 또는 휨 각도를 계산하기 위해서, 압력 센서 또는 저항 센서를 사용했다. 하지만 압력 센서 또는 저항 센서를 사용하는 경우, 가요성 표시 장치가 오목하게 휘는지 볼록하게 휘는지에 따른 휨 방향을 구별할 수 없는 문제점이 있다.
본 발명이 해결하고자 하는 기술적 과제는 휨 각도뿐만 아니라 휨 방향이 구별 가능한 가요성 표시 장치 및 그 구동 방법을 제공하는 데 있다.
본 발명의 한 실시예에 따른 가요성 표시 장치는, 가요성 표시 패널; 및 상기 가요성 표시 패널의 외곽에 배치되어 방출파를 방출하고, 상기 방출파가 상기 가요성 표시 패널에 의해 반사된 반사파를 수신하는 적어도 하나의 변위 센서를 포함하고, 상기 반사파에 기초하여 산출된 변위에 따라 상기 가요성 표시 패널의 휨 각도를 판단한다.
상기 방출파는 전자기파 및 초음파 중 적어도 하나일 수 있다.
상기 변위 센서는 상기 방출파를 상기 가요성 표시 패널 상의 돌출부를 향해 방출하고, 상기 돌출부로부터 반사된 반사파를 기초로 상기 변위가 산출될 수 있다.
상기 변위 센서는, 상기 반사파가 수신되기까지의 시간차 및 상기 반사파의 입사 각도 중 적어도 하나를 이용해서 상기 변위를 측정할 수 있다.
상기 방출파의 방향은, 상기 가요성 표시 패널이 평면 상태일 때의 수평 방향을 기준으로 상기 가요성 표시 패널을 향해 기울어져 있다.
상기 가요성 표시 패널의 휨 방향은, 측정되는 상기 변위의 증감 방향에 근거하여 판단될 수 있다.
상기 휨 방향은, 측정되는 상기 변위가 증가하는 방향으로 변동되는 경우 볼록한 방향이고, 측정되는 상기 변위가 감소하는 방향으로 변동되는 경우 오목한 방향일 수 있다.
상기 변위 센서는 상기 가요성 표시 패널 상에 배치되고, 상기 변위 센서의 높이에 대응하여 광투과 물질층이 상기 가요성 표시 패널 상에 적층될 수 있다.
상기 변위 센서는 상기 가요성 표시 패널 내부에 일체로 형성될 수 있다.
상기 가요성 표시 패널 상에 적층되는 터치 패널을 더 포함하고, 상기 변위 센서는 상기 터치 패널 내부에 일체로 형성될 수 있다.
상기 변위 센서는 복수 개이고, 복수의 상기 변위 센서 각각으로부터 상기 방출파가 시분할적으로 방출될 수 있다.
상기 변위 센서는 복수 개이고, 복수의 상기 변위 센서 각각으로부터 방출되는 상기 방출파는 서로 주파수가 다를 수 있다.
상기 휨 각도 및 상기 휨 방향 중 적어도 하나를 사용자 입력으로 이용할 수 있다.
본 발명의 한 실시예에 따른 가요성 표시 장치의 구동 방법은, 적어도 하나의 변위 센서가 전자기파 및 초음파 중 적어도 하나인 방출파를 가요성 표시 패널을 향해 방출하는 단계; 상기 가요성 표시 패널로부터 반사된 반사파를 수신하는 단계; 수신된 상기 반사파를 이용하여 변위를 측정하는 단계; 및 상기 변위에 따라 상기 가요성 표시 패널의 휨 각도를 판단하는 단계를 포함한다.
상기 변위를 측정하는 단계는, 상기 반사파가 수신되기까지의 시간차 및 상기 반사파의 입사 각도 중 적어도 하나를 이용해서 상기 변위를 측정하는 단계일 수 있다.
상기 방출파를 방출하는 단계는, 상기 가요성 표시 패널이 평면 상태일 때의 수평 방향을 기준으로 상기 가요성 표시 패널을 향해 기울인 방향으로 상기 방출파를 방출하는 단계일 수 있다.
측정되는 상기 변위의 증감 방향에 근거하여 상기 가요성 표시 패널의 휨 방향을 판단하는 단계를 더 포함할 수 있다.
상기 휨 방향은, 측정되는 상기 변위가 증가하는 방향으로 변동되는 경우 볼록한 방향이고, 측정되는 상기 변위가 감소하는 방향으로 변동되는 경우 오목한 방향일 수 있다.
본 발명의 실시예에 따르면 휨 각도뿐만 아니라 휨 방향이 구별 가능한 가요성 표시 장치 및 그 구동 방법을 제공할 수 있다.
도 1은 본 발명의 한 실시예에 따른 가요성 표시 장치의 평면도이다.
도 2는 도 1의 II-II'선에 따라 자른 가요성 표시 장치의 단면도이다.
도 3 내지 5는 본 발명의 한 실시예에 따른 가요성 표시 장치의 휨 각도를 도출하는 방법을 설명하기 위한 도면이다.
도 6 내지 8은 본 발명의 한 실시예에 따른 가요성 표시 장치의 휨 방향을 도출하는 방법을 설명하기 위한 도면이다.
도 9는 본 발명의 한 실시예에 따른 가요성 표시 장치가 광투과성 물질층을 포함하는 경우를 도시한 도면이다.
도 10은 본 발명의 한 실시예에 따른 가요성 표시 장치의 휨을 사용자 입력으로 이용하는 방법을 설명하기 위한 도면이다.
이하에서 첨부한 도면을 참고로 하여 본 발명의 실시예에 대하여 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 상세히 설명한다. 그러나 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며 여기에서 설명하는 실시예에 한정되지 않는다.
도면에서 여러 층 및 영역을 명확하게 표현하기 위하여 두께를 확대하여 나타내었다. 명세서 전체를 통하여 유사한 부분에 대해서는 동일한 도면 부호를 붙였다. 층, 막, 영역, 판 등의 부분이 다른 부분 "위에" 있다고 할 때, 이는 다른 부분 "바로 위에" 있는 경우뿐 아니라 그 중간에 또 다른 부분이 있는 경우도 포함한다. 반대로 어떤 부분이 다른 부분 "바로 위에" 있다고 할 때에는 중간에 다른 부분이 없는 것을 뜻한다.
또한, 명세서 전체에서, 어떤 부분이 어떤 구성요소를 "포함" 한다고 할 때, 이는 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성요소를 더 포함할 수 있는 것을 의미한다. 또한, 명세서 전체에서, "~상에"라 함은 대상 부분의 위 또는 아래에 위치함을 의미하는 것이며, 반드시 중력 방향을 기준으로 상 측에 위치하는 것을 의미하는 것은 아니다.
도 1은 본 발명의 한 실시예에 따른 가요성 표시 장치의 평면도이고, 도 2는 도 1의 II-II'선에 따라 자른 가요성 표시 장치의 단면도이다.
도 1 및 2를 참조하면 본 발명의 한 실시예에 따른 가요성 표시 장치(10)는 가요성 표시 패널(100) 및 변위 센서(201, 202, 203, 204, 205, 206, 207, 208, 209, 210, 211, 212)를 포함한다.
도 1 내지 10에서 가요성 표시 장치(10)는, 가요성 표시 패널(100)의 휨 각도 및 휨 방향에 따라 변위 센서(201, 202, 203, 204, 205, 206, 207, 208, 209, 210, 211, 212)의 변위 측정을 설명하기 위한 것으로서 최소 구성으로서 간략히 도시된 것이며, 휴대용 단말기등을 구성하기 위해 기타 구성이 더 포함될 수 있음은 당업자에게 자명하다.
가요성 표시 패널(100)은 유기 발광 다이오드 표시 패널, 액정 표시 패널 등일 수 있다. 가요성 표시 패널(100)은 그 상부에 터치 패널을 포함하도록 구성될 수 있고, 가요성 표시 패널(100)과 터치 패널이 일체로 형성될 수도 있다. 당업자는 가요성 표시 패널(100)을 칭함에 있어서, 가요성 표시 패널(100)에 FPCB(Flexible Printed Circuit Board)를 통해 처리기(Processor)를 연결하여 디스플레이 모듈(display module)로 칭할 수도 있고, 기타 구성을 더 포함하여 디스플레이 장치(display device)라고 칭할 수도 있다. 즉, 가요성 표시 패널(100)의 명칭 자체에 의해 본 발명의 권리범위가 제한될 수 없다. 본 발명에서는 설명의 명확성과 용이성을 위해, 변위 센서(201, 202, 203, 204, 205, 206, 207, 208, 209, 210, 211, 212)의 포함 여부에 따라 가요성 표시 패널(100)과 가요성 표시 장치(10)를 구별하여 칭한다.
변위 센서(201, 202, 203, 204, 205, 206, 207, 208, 209, 210, 211, 212)는 도 1에서 복수 개 도시되어 있지만, 적어도 하나를 포함하는 것으로도 본 발명의 구현이 가능하다. 즉, 변위 센서의 개수가 많을수록 사용자 입력을 더욱 다양히 검출할 수 있지만, 변위 센서가 한 개만 있더라도 휨 각도 및 휨 방향의 검출이 가능하다. 예를 들어, 도 3 내지 8에서 1 개의 변위 센서(202, 202b)만 존재하여도, 변위 센서(202, 20b)와 가요성 표시 패널(100, 100b)의 상호작용에 의한 반사파를 이용하여 휨 각도 및 휨 방향의 검출이 가능하다.
변위 센서(201, 202, 203, 204, 205, 206, 207, 208, 209, 210, 211, 212)는 가요성 표시 패널(100)의 외곽에 배치된다. 후술하는 바와 같이 변위 센서(201, 202, 203, 204, 205, 206, 207, 208, 209, 210, 211, 212)는 전자기파 및 초음파 중 적어도 하나인 방출파를 가요성 표시 패널을 향해 방출하고 그에 따른 반사파를 이용하기 때문에, 측정가능한 변위의 범위가 큰 가요성 표시 패널(100)의 외곽에 배치되는 것이 바람직하다. 즉, 변위 센서(201, 202, 203, 204, 205, 206, 207, 208, 209, 210, 211, 212)가 가요성 표시 패널(100)의 외곽에 배치되면 대향하는 방향의 가요성 표시 패널(100)의 길이(가요성 표시 패널(100)의 반대편 외곽까지의 거리)가 측정가능한 변위의 최대 범위가 된다. 변위 센서가 가요성 표시 패널(100)의 중앙부에 배치되는 경우, 측정가능한 변위의 범위(가요성 표시 패널(100)의 중앙부로부터 대향하는 방향의 외곽까지의 길이)가 줄어들겠지만 본 발명의 원리가 적용가능하다.
도 3 내지 5는 본 발명의 한 실시예에 따른 가요성 표시 장치의 휨 각도를 도출하는 방법을 설명하기 위한 도면이다. 도 3 내지 5를 참조하면 2 개의 변위 센서(202, 208)를 이용하여 가요성 표시 패널(100)의 휨 각도를 계산하는 방법을 설명한다. 다른 변위 센서(201, 203, 204, 205, 206, 207, 209, 210, 211, 212)에도 동일한 원리가 적용될 수 있음은 당업자에게 자명하다.
변위 센서(202, 208)는 전자기파 및 초음파 중 적어도 하나인 방출파를 가요성 표시 패널(100)을 향해 방출하고, 가요성 표시 패널(100)로부터 반사된 반사파를 수신함으로써 변위를 측정할 수 있다. 전자기파는 적외선, 레이저 광을 포함하는 광, RF 신호 등일 수 있다. 또한 변위 센서(202, 208)는 전자기파 및 초음파 중 적어도 하나인 방출파를 가요성 표시 패널(100) 상의 돌출부를 향해 방출하고, 돌출부로부터 반사된 반사파를 수신함으로써 변위를 측정할 수 있다. 여기서 돌출부란 방출파를 반사하는 다른 변위 센서를 의미할 수 있다. 또한 돌출부는 가요성 표시 패널 상에 반사파를 생성하기 위해 형성된 임의의 구조물일 수 있다(미도시).
본 발명에서 변위 센서(202, 208)는 반사파가 수신되기까지의 시간차를 이용해서 변위를 측정할 수 있다. 즉, 아래 수학식 1에 따라 변위 d가 계산될 수 있다.
[수학식 1]
d = (t*V)/2
시간차 t는 변위 센서(202, 208)로부터 방출파가 방출된 시각과 반사파가 수신된 시각의 시간차를 의미한다. 속도 V는 전자기파 또는 초음파의 속도이다. 속도 V는 매질에 따른 굴절율(refractive index)로 인해 수정될 수 있다. 또한 t*V 값은 왕복에 대한 변위 값이므로, 이를 2로 나눈 것이 최종적인 측정 변위 d 가 된다.
방출파가 초음파인 경우, 속도 V는 음속에 해당하고 수학식 2로 근사적으로 표현될 수 있다.
[수학식 2]
V = 311.5 + 0.6*T
이때 속도 V의 단위는 m/s이고, 온도 T는 섭씨 기온이다. 공기 중에서 음의 전파속도는 온도가 일정하다면 정속이다.
상술한 바와 같이 반사파가 수신되기까지의 시간차를 이용해서 변위를 측정할 수도 있지만, 다른 실시예로서, 반사파의 입사 각도를 이용해서 변위를 측정하는 것도 가능하다. 예를 들어, 광학식 변위 센서를 이용할 경우 위치 검출 소자(Position Sensitive Device, PSD)의 표면 중 특정 위치에 광이 입사되면 미세 전류가 달리 발생하는 원리를 이용할 수도 있다. 이외에도 변위 센서의 종류를 달리하는 것은 본 발명을 실시하고자하는 당업자에게는 용이하게 변경가능한 사항이다.
도 3을 참조하면 가요성 표시 패널(100)은 구부러지지 않은 평면 상태이다. 이때 변위 센서(202)가 방출파를 특정 방향으로 방출한다. 본 실시예에서 특정 방향은 변위 센서(202)가 배치된 외곽에서 반대편 외곽을 향하는 수평 방향이다. 변위 센서(202)의 방출파는 다른 변위 센서(208) 또는 별도 구조물(미도시)에 반사되어 반사파로서 변위 센서(202)에 도달한다. 이때 수학식 1에 따라 계산되는 변위 d는 변위 센서(202)가 측정할 수 있는 최대 값이다.
변위 센서(208) 또한 방출파를 특정 방향으로 방출한다. 이때 특정 방향은 변위 센서(202, 208)가 배치된 위치에 근거하므로, 변위 센서(202)가 방출하는 방출파의 방향과 변위 센서(208)가 방출하는 방출파의 방향은 서로 반대이다. 이는 하나의 실시예이고, 변위 센서(202, 208)가 위치를 달리함에 따라 방출파의 방향이 달라질 수 있음은 당연하다. 변위 센서(208)가 방출한 방출파는 다른 변위 센서(202) 또는 별도 구조물(미도시)에 반사되어 반사파로서 변위 센서(208)에 도달한다. 이때 수학식 1에 따라 계산되는 변위 d는 변위 센서(208)가 측정할 수 있는 최대 값이다.
도 3의 실시예에서 변위 센서(202, 208)가 측정한 각각의 변위 d는 값이 동일할 것이다. 따라서 가요성 표시 장치(10)는 현재 가요성 표시 패널(100)이 구부러지지 않은 평면 상태임을 인식할 수 있다.
변위 d의 크기 인지나 복수 변위 d 간의 크기 비교는 가요성 표시 장치(10)에 내재된 회로에 의해 아날로그 방식으로 크기 인지 또는 비교되거나, 프로그램 등을 통해서 디지털 방식으로 크기 인지 또는 비교될 수 있다. 변위 d의 크기 인지 또는 비교를 위한 아날로그 또는 디지털 구성은 당업자에게 자명한 사항이고 본 발명의 범위를 벗어나므로 별도로 설명하지 않는다.
변위 센서(202, 208)는 상호 간의 방출파 또는 반사파로 인해 정확한 변위 d 산출이 방해받을 수도 있다. 따라서 변위 센서(202, 208) 상호 간의 방출파 또는 반사파에 영향받지 않도록 구조적으로 설계변경(e.g. 지그재그로 변위 센서 배치)하거나, 시분할 구동하거나, 변위 센서(202, 208)의 방출파의 주파수를 서로 달리할 수 있다. 기타 센서 교란을 피하기 위한 기존 기술들이 적용될 수 있다.
도 4를 참조하면, 가요성 표시 패널(100)의 왼편이 구부러져있고 오른편은 비교적 평면 상태이다.
변위 센서(202)에 의해 방출된 방출파는 가요성 표시 패널(100)의 일부에 의해 반사된다. 따라서 변위 센서(202)에서 측정되는 변위 d는 도 3의 경우보다 짧을 것이다.
변위 센서(208)에 의해 방출된 방출파 또한 가요성 표시 패널(100)의 일부에 의해 반사된다. 여기서 가요성 표시 패널(100)의 일부는 변위 센서(202)의 방출파가 반사된 부분과 무관하다. 마찬가지로 변위 센서(208)에서 측정되는 변위 d는 도 3의 경우보다 짧을 것이다.
가요성 표시 장치(10)는 변위 센서(202)에 의해 인식된 변위 d가 변위 센서(208)에 의해 인식된 변위 d 보다 짧다는 것이 인식가능하다. 따라서 도 4의 경우에 가요성 표시 패널(100)의 왼편이 구부러져있고 오른편은 비교적 평면 상태임을 인식할 수 있다.
도 5를 참조하면, 가요성 표시 패널(100)의 왼편 및 오른편이 모두 같은 정도로 구부러져있다. 즉, 가요성 표시 패널(100)의 왼편 및 오른편이 같은 휨 각도를 가진 경우이다.
변위 센서(202)에 의해 방출된 방출파는 가요성 표시 패널(100)의 일부에 의해 반사된다. 따라서 변위 센서(202)에서 측정되는 변위 d는 도 3의 경우보다 짧을 것이다.
변위 센서(208)에 의해 방출된 방출파 또한 가요성 표시 패널(100)의 일부에 의해 반사된다. 여기서 가요성 표시 패널(100)의 일부는 변위 센서(202)의 방출파가 반사된 부분과 무관하다. 마찬가지로 변위 센서(208)에서 측정되는 변위 d는 도 3의 경우보다 짧을 것이다.
가요성 표시 장치(10)는 변위 센서(202)에 의해 인식된 변위 d와 변위 센서(208)에 의해 인식된 변위 d가 동일하다는 것을 인식가능하다. 따라서 가요성 표시 장치(10)는 도 5의 경우에 가요성 표시 패널(100)의 왼편 및 오른편이 동일하게 구부러져있음을 인식할 수 있다. 또한 변위 d의 크기에 따라 휨 각도가 몇도인지 파악할 수 있다. 변위 d의 크기에 따른 휨 각도는 미리 룩업테이블(look-up-table)로 생성되어 있어 참조되도록 구성될 수 있다.
도 6 내지 8은 본 발명의 한 실시예에 따른 가요성 표시 장치의 휨 방향을 도출하는 방법을 설명하기 위한 도면이다.
도 6 내지 8에서 변위 센서(202b, 208b)가 도 3 내지 5의 변위 센서(202, 208)와 다른 점은 방출파의 방출 방향이다. 변위 센서(202b, 208b)의 방출파의 방향은 가요성 표시 패널(100b)이 평면 상태일 때의 수평 방향을 기준으로 가요성 표시 패널(100b)을 향해 기울어져 있다. 즉, 수평 방향보다 아래를 향하고 있다.
도 6을 참조하면, 가요성 표시 패널(100b)이 평면 상태일 때, 변위 센서(202b)의 방출파의 방향이 가요성 표시 패널(100b)의 일부를 향하고 있다. 이때 측정된 변위 d는 변위 센서(202b)가 측정가능한 최대 값이 아니다. 하지만 가요성 표시 장치는 측정된 변위 d를 룩업테이블과 비교하여 가요성 표시 패널(100b)의 왼편이 평면 상태임을 인식할 수 있다.
마찬가지로, 가요성 표시 패널(100b)이 평면 상태일 때, 변위 센서(208b)의 방출파의 방향이 가요성 표시 패널(100b)의 일부를 향하고 있다. 이때 측정된 변위 d는 변위 센서(208b)가 측정가능한 최대 값이 아니다. 하지만 가요성 표시 장치는 측정된 변위 d를 룩업테이블과 비교하여 가요성 표시 패널(100b)의 오른편이 평면 상태임을 인식할 수 있다.
도 7을 참조하면, 가요성 표시 패널(100b)이 비교적 볼록한 상태로 휘어있다.
이때 변위 센서(202b)의 방출파의 방향이 대향하는 변위 센서(208b)로 향하고 있다. 도시되진 않았지만 변위 센서(202b)의 방출파가 가요성 표시 패널(100) 상의 돌출부를 향해 방출될 수도 있다. 이때 측정된 변위 d는 도 6의 경우보다 크다.
마찬가지로 변위 센서(208b)로부터 측정된 변위 d 또한 도 6의 경우보다 크다. 가요성 표시 장치는 이러한 변위 d의 크기를 인식하여 가요성 표시 패널(100b)의 휨 방향이 현재 볼록한 방향인 것으로 인식할 수 있다.
도시되진 않았지만, 가요성 표시 패널이 도 6 및 7의 가요성 표시 패널 사이의 휨 각도를 갖는 경우, 변위 센서로부터 방출되는 방출파는 가요성 표시 패널의 일부에 의해 반사되어 도 6에서 측정된 변위와 도 7에서 측정된 변위 사이의 변위 값을 가질 수도 있다.
도 8을 참조하면, 가요성 표시 패널(100b)이 도 7의 경우보다 더 볼록한 상태로 휘어 있다.
이때 변위 센서(202b)의 방출파는 가요성 표시 패널(100b)에 의해 반사되지 않고, 가요성 표시 패널(100b)의 범위를 벗어날 수 있다. 또한 변위 센서(208b)의 방출파 또한 가요성 표시 패널(100b)에 의해 반사되지 않고, 가요성 표시 패널(100b)의 범위를 벗어날 수 있다.
가요성 표시 장치는 이렇게 변위 센서(202b, 208b)에 의해 반사파가 검출되지 않거나, 지나치게 큰 변위 d를 갖는 반사파가 검출되는 경우(가요성 표시 패널(100b)이 아닌 기타 외부 물체에 반사된 경우)에 가요성 표시 패널(100b)의 휨 방향이 볼록한 방향임을 인식할 수 있고, 볼록한 정도가 도 7의 경우보다 더함을 인식할 수도 있다.
따라서 가요성 표시 장치는 가요성 표시 패널(100b)의 휨 방향을, 측정되는 변위 d의 증감 방향에 근거하여 판단할 수 있다. 도 6 내지 8에서는 변위 센서(202b, 208b)로부터 측정되는 변위 d가 점점 증가되어 가요성 표시 패널(100b)이 볼록한 방향으로 휘어있음을 알 수 있다. 도 3 내지 5를 참조하면, 변위 센서(202, 208)로부터 측정되는 변위 d가 점점 감소될 경우 가요성 표시 패널(100)이 오목한 방향으로 휨을 인식할 수 있음을 알 수 있다.
도 6 내지 8에서는 변위 센서(202b, 208b)의 방출파의 방향을 수평이 아닌 것으로 설명하였지만, 이는 볼록한 휨 방향을 좀더 단계적으로 검출하기 위한 실시예이며, 도 3 내지 5의 경우처럼 변위 센서(202, 208)의 방출파의 방향이 수평 방향일지라도 반사파가 검출되지 않음을 통해 볼록한 휨 방향을 검출할 수 있다.
따라서 본 발명에 따른 가요성 표시 장치는, 기존 압력 센서 또는 저항 센서를 사용한 가요성 표시 장치와는 달리, 휨 각도뿐만 아니라 휨 방향도 측정할 수 있는 장점이 있다.
도 9는 본 발명의 한 실시예에 따른 가요성 표시 장치가 광투과성 물질층을 포함하는 경우를 도시한 도면이다. 도 9를 참조하면 광투과성 물질층(110)이 변위 센서(202, 208)의 높이에 대응하여 가요성 표시 패널(100) 상에 적층되어 있다. 광투과성 물질층(110)은 가요성과 광투과성을 갖는 폴리이미드(Polyimide) 등의 물질로 구성될 수 있다.
이로써, 가요성 표시 패널(100)에 변위 센서(202, 208)가 돌출부 형태로 생성될 경우, 사용자의 손가락에 돌출부가 걸리지 않고 매끈한 느낌을 줄 수 있다.
이때, 광투과성 물질층(110)의 굴절률이 수학식 1에서 고려된다. 즉, 공기가 아닌 광투과성 물질층(110)이 매질이 되므로, 굴절률을 고려하여 수학식 1의 속도 V 인자가 수정된다. 광투과성 물질층(110)의 굴절률에 의해 수학식 1의 속도 V는 감소된다.
도 10은 본 발명의 한 실시예에 따른 가요성 표시 장치의 휨을 사용자 입력으로 이용하는 방법을 설명하기 위한 도면이다.
도 10을 참조하면, 가요성 표시 패널(100c) 상에 6 개의 변위 센서(201c, 202c, 203c, 204c, 205c, 206c)가 배치되어 있다.
가요성 표시 패널(100c)이 사용자에 의해 형태(301)로 변형되는 경우 변위 센서(201c)가 변위의 변화를 검출할 것이다.
가요성 표시 패널(100c)이 사용자에 의해 형태(302)로 변형되는 경우 변위 센서(201c, 202c, 203c)가 변위의 변화를 검출할 것이다.
가요성 표시 패널(100c)이 사용자에 의해 형태(303)로 변형되는 경우 변위 센서(203c)가 변위의 변화를 검출할 것이다.
가요성 표시 패널(100c)이 사용자에 의해 형태(304)로 변형되는 경우 변위 센서(203c, 204c)가 변위의 변화를 검출할 것이다.
가요성 표시 패널(100c)이 사용자에 의해 형태(305)로 변형되는 경우 변위 센서(201c, 202c, 203c)가 변위의 변화를 검출할 것이다.
가요성 표시 패널(100c)이 사용자에 의해 형태(306)로 변형되는 경우 모든 변위 센서(201c, 202c, 203c, 204c, 205c, 206c)가 변위의 변화를 검출할 것이다.
가요성 표시 패널(100c)이 사용자에 의해 형태(307)로 변형되는 경우 변위 센서(206c)가 변위의 변화를 검출할 것이다.
도 10에 도시된 형태 이외에도, 휨 각도 및 휨 방향 중 적어도 하나를 사용자 입력으로 이용할 수 있다.
지금까지 가요성 표시 패널의 일면에 복수의 변위 센서가 배치된 예를 논의했지만, 가요성 표시 패널의 양면에 복수의 변위 센서가 배치될 수 있도록 설계변경하는 것은 본 발명을 참조한 당업자에게 자명한 사항이다. 가요성표시 패널의 양면에 복수의 변위 센서가 배치되는 경우, 지금까지 논의된 실시예들이 모두 적용될 수 있다.
지금까지 참조한 도면과 기재된 발명의 상세한 설명은 단지 본 발명의 예시적인 것으로서, 이는 단지 본 발명을 설명하기 위한 목적에서 사용된 것이지 의미 한정이나 특허청구범위에 기재된 본 발명의 범위를 제한하기 위하여 사용된 것은 아니다. 그러므로 본 기술 분야의 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 타 실시 예가 가능하다는 점을 이해할 것이다. 따라서, 본 발명의 진정한 기술적 보호 범위는 첨부된 특허청구범위의 기술적 사상에 의해 정해져야 할 것이다.
10: 가요성 표시 장치
100: 가요성 표시 패널
110: 광투과성 물질층
201~212: 변위 센서

Claims (18)

  1. 가요성 표시 패널; 및
    상기 가요성 표시 패널의 외곽에 배치되어 방출파를 방출하고, 상기 방출파가 상기 가요성 표시 패널에 의해 반사된 반사파를 수신하는 적어도 하나의 변위 센서를 포함하고,
    상기 반사파에 기초하여 산출된 변위에 따라 상기 가요성 표시 패널의 휨 각도를 판단하는
    가요성 표시 장치.
  2. 제1 항에 있어서,
    상기 방출파는 전자기파 및 초음파 중 적어도 하나인
    가요성 표시 장치.
  3. 제1 항에 있어서,
    상기 변위 센서는 상기 방출파를 상기 가요성 표시 패널 상의 돌출부를 향해 방출하고,
    상기 돌출부로부터 반사된 반사파를 기초로 상기 변위가 산출되는
    가요성 표시 장치.
  4. 제2 항에 있어서,
    상기 변위 센서는,
    상기 반사파가 수신되기까지의 시간차 및 상기 반사파의 입사 각도 중 적어도 하나를 이용해서 상기 변위를 측정하는
    가요성 표시 장치.
  5. 제2 항에 있어서,
    상기 방출파의 방향은,
    상기 가요성 표시 패널이 평면 상태일 때의 수평 방향을 기준으로 상기 가요성 표시 패널을 향해 기울어져 있는
    가요성 표시 장치.
  6. 제5 항에 있어서,
    상기 가요성 표시 패널의 휨 방향은,
    측정되는 상기 변위의 증감 방향에 근거하여 판단되는
    가요성 표시 장치.
  7. 제6 항에 있어서,
    상기 휨 방향은,
    측정되는 상기 변위가 증가하는 방향으로 변동되는 경우 볼록한 방향이고,
    측정되는 상기 변위가 감소하는 방향으로 변동되는 경우 오목한 방향인
    가요성 표시 장치.
  8. 제1 항에 있어서,
    상기 변위 센서는 상기 가요성 표시 패널 상에 배치되고,
    상기 변위 센서의 높이에 대응하여 광투과성 물질층이 상기 가요성 표시 패널 상에 적층되어 있는
    가요성 표시 장치.
  9. 삭제
  10. 제1 항에 있어서,
    상기 가요성 표시 패널 상에 적층되는 터치 패널을 더 포함하고,
    상기 변위 센서는 상기 터치 패널 내부에 일체로 형성되어 있는
    가요성 표시 장치.
  11. 제4 항에 있어서,
    상기 변위 센서는 복수 개이고,
    복수의 상기 변위 센서 각각으로부터 상기 방출파가 시분할적으로 방출되는
    가요성 표시 장치.
  12. 제4 항에 있어서,
    상기 변위 센서는 복수 개이고,
    복수의 상기 변위 센서 각각으로부터 방출되는 상기 방출파는 서로 주파수가 다른
    가요성 표시 장치.
  13. 제7 항에 있어서,
    상기 휨 각도 및 상기 휨 방향 중 적어도 하나를 사용자 입력으로 이용하는
    가요성 표시 장치.
  14. 적어도 하나의 변위 센서가 전자기파 및 초음파 중 적어도 하나인 방출파를 가요성 표시 패널을 향해 방출하는 단계;
    상기 가요성 표시 패널로부터 반사된 반사파를 수신하는 단계;
    수신된 상기 반사파를 이용하여 변위를 측정하는 단계; 및
    상기 변위에 따라 상기 가요성 표시 패널의 휨 각도를 판단하는 단계를 포함하는
    가요성 표시 장치의 구동 방법.
  15. 제14 항에 있어서,
    상기 변위를 측정하는 단계는,
    상기 반사파가 수신되기까지의 시간차 및 상기 반사파의 입사 각도 중 적어도 하나를 이용해서 상기 변위를 측정하는 단계인
    가요성 표시 장치의 구동 방법.
  16. 제14 항에 있어서,
    상기 방출파를 방출하는 단계는,
    상기 가요성 표시 패널이 평면 상태일 때의 수평 방향을 기준으로 상기 가요성 표시 패널을 향해 기울인 방향으로 상기 방출파를 방출하는 단계인
    가요성 표시 장치의 구동 방법.
  17. 제14 항에 있어서,
    측정되는 상기 변위의 증감 방향에 근거하여 상기 가요성 표시 패널의 휨 방향을 판단하는 단계를 더 포함하는
    가요성 표시 장치의 구동 방법.
  18. 제17 항에 있어서,
    상기 휨 방향은,
    측정되는 상기 변위가 증가하는 방향으로 변동되는 경우 볼록한 방향이고,
    측정되는 상기 변위가 감소하는 방향으로 변동되는 경우 오목한 방향인
    가요성 표시 장치의 구동 방법.
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