CN108225207A - 柔性显示装置及柔性显示面板的弯曲状态量的获取方法 - Google Patents

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Abstract

本发明提供了一种柔性显示装置，其包括：柔性显示面板；设置在所述柔性显示面板的边界区处和/或中心区处的光纤光栅传感器，所述光纤光栅传感器发射入射光波并接收反射光波，所述反射光波是在被反射之后返回的入射光波，所述光纤光栅传感器根据光纤的弹光系数和所述入射光波的波长漂移来确定所述柔性显示面板的弯曲状态量。本发明能够利用光纤光栅传感器有效检测出柔性显示面板的弯曲状态量，并且光纤光栅传感器抗外界电磁干扰能力强，检测出的柔性显示面板的弯曲状态量更精确。

Description

柔性显示装置及柔性显示面板的弯曲状态量的获取方法
技术领域
本发明属于柔性显示技术领域，具体地讲，涉及一种柔性显示装置及柔性显示面板的弯曲状态量的获取方法。
背景技术
近年来，针对柔性显示器(诸如柔性OLED显示器)的显示技术飞速发展，与传统的刚性显示器相比，柔性显示器具有耐冲击、抗震能力强、重量轻、体积小甚至可穿戴等一系列优势，因此广受市场欢迎。
柔性显示器目前广泛使用的是薄膜类柔性显示基板，它们弯曲特性好，除了曲面显示，利用屏幕的弯曲作为输入也是发展的必然方向。弯曲过程中的状态量包括屏幕各点位的位移、弯曲量、弯曲方向等。它们都有望作为输入量来对显示画面进行操作，如何有效测量柔性显示器在弯曲过程中的弯曲状态量是其中的关键技术。
发明内容
为了解决上述现有技术存在的问题，本发明的目的在于提供一种能够有效检测柔性显示器在弯曲过程中的弯曲状态量的柔性显示装置及柔性显示面板的弯曲状态量的获取方法。
根据本发明的一方面，提供了一种柔性显示装置，其包括：柔性显示面板；光纤光栅传感器，用于发射入射光波并接收反射光波，且根据光纤的弹光系数和所述入射光波的波长漂移来确定所述柔性显示面板的弯曲状态量；其中，所述反射光波是在被反射之后返回的入射光波。
进一步地，所述柔性显示面板的弯曲状态量包括所述柔性显示面板的弯曲方向和弯曲量。
进一步地，所述光纤光栅传感器发射所述入射光波到所述柔性显示面板的凸出单元；所述光纤光栅传感器基于所述入射光波的中心波长和所述反射光波的中心波长计算出所述波长漂移，所述反射光波是在所述凸出单元处被反射返回的入射光波。
进一步地，所述光纤光栅传感器通过利用光纤的光学应力张量计算出光纤的弹光系数。
进一步地，所述光纤光栅传感器包括布拉格光纤光栅传感器、长周期光纤光栅传感器、啁啾光纤光栅传感器和闪耀光纤光栅传感器中的一种。
进一步地，所述光纤光栅传感器设置于所述柔性显示面板的表面，或者所述光纤光栅传感器集成于所述柔性显示面板内。
根据本发明的另一方面，还提供了一种柔性显示面板的弯曲状态量的获取方法，其包括步骤：光纤光栅传感器发射入射光波；所述光纤光栅传感器接收反射光波，所述反射光波是在被反射之后返回的入射光波；所述光纤光栅传感器根据光纤的弹光系数和所述入射光波的波长漂移来确定所述柔性显示面板的弯曲状态量。
进一步地，所述柔性显示面板的弯曲状态量包括所述柔性显示面板的弯曲方向和弯曲量。
进一步地，所述入射光波的波长漂移的计算方法包括：所述光纤光栅传感器发射所述入射光波到所述柔性显示面板的凸出单元；所述光纤光栅传感器基于所述入射光波的中心波长和所述反射光波的中心波长计算出所述波长漂移，所述反射光波是在所述凸出单元处被反射返回的入射光波。
进一步地，所述光纤的弹光系数的计算方法包括：所述光纤光栅传感器通过利用光纤的光学应力张量计算出光纤的弹光系数。
本发明的有益效果：本发明能够利用光纤光栅传感器有效检测出柔性显示面板的弯曲状态量，并且光纤光栅传感器抗外界电磁干扰能力强，检测出的柔性显示面板的弯曲状态量更精确。
附图说明
通过结合附图进行的以下描述，本发明的实施例的上述和其它方面、特点和优点将变得更加清楚，附图中：
图1是根据本发明的实施例的柔性显示装置的俯视图；
图2是是根据本发明的实施例的柔性显示装置的侧视图；
图3是根据本发明的实施例的光纤光栅传感器的原理示意图；
图4是根据本发明的实施例的柔性显示面板内折后的状态图；
图5是根据本发明的实施例的柔性显示面板外折后的状态图；
图6是根据本发明的实施例的柔性显示面板呈“S”型弯折后的状态图；
图7是根据本发明的实施例的柔性显示面板的弯曲状态量的获取方法的流程图。
具体实施方式
以下，将参照附图来详细描述本发明的实施例。然而，可以以许多不同的形式来实施本发明，并且本发明不应该被解释为限制于这里阐述的具体实施例。相反，提供这些实施例是为了解释本发明的原理及其实际应用，从而使本领域的其他技术人员能够理解本发明的各种实施例和适合于特定预期应用的各种修改。
在附图中，为了清楚起见，夸大了层和区域的厚度。相同的标号在整个说明书和附图中表示相同的元器件。
图1是根据本发明的实施例的柔性显示装置的俯视图。图2是是根据本发明的实施例的柔性显示装置的侧视图。
参照图1和图2，柔性显示装置10包括柔性显示面板100和第一至第九光纤光栅传感器201、202、203、204、205、206、207、208、209。
其中，第一至第八光纤光栅传感器201、202、203、204、205、206、207、208设置于柔性显示面板100的边界区处，而第九光纤光栅传感器209设置于柔性显示面板100的中心区处，但本发明并不限制于此。例如，可以只在柔性显示面板100的边界区处设置光纤光栅传感器，也可以只在柔性显示面板100的中心区处设置光纤光栅传感器。此外，光纤光栅传感器的数量也并不以图示所示为限，其可以根据实际需求在柔性显示面板100的边界区处和/或中心区处设置任意数量的光纤光栅传感器。
柔性显示面板100可以是有机发光二极管显示面板或者液晶显示面板。
第一至第九光纤光栅传感器201、202、203、204、205、206、207、208、209分别用于检测柔性显示面板100的弯曲状态量。在本实施例中，柔性显示面板100的弯曲状态量可以包括弯曲量(或称弯曲角度)和弯曲方向，也可以包括其他的参数量。
第一至第九光纤光栅传感器201、202、203、204、205、206、207、208、209分别朝向柔性显示面板100发射入射光波并接收和使用反射光波，所述反射光波是在被柔性显示面板100反射之后返回的入射光波，第一至第九光纤光栅传感器201、202、203、204、205、206、207、208、209分别根据光纤的弹光系数和所述入射光波的波长漂移来确定柔性显示面板100的弯曲状态量。
以下先对光纤光栅传感器如何确定柔性显示面板100的弯曲状态量的原理进行说明。以光纤光栅传感器为布拉格光纤光栅传感器为例进行说明。
图3是根据本发明的实施例的光纤光栅传感器的原理示意图。
参照图3，布拉格光纤光栅传感器的光栅10的周期小于1μm，例如可以是500nm。
针对布拉格光纤光栅传感器，波长λB是通过布拉格光纤光栅传感器的光栅10后被反射回去的光波(即布拉格光纤光栅传感器发射的入射光波)的中心波长。
λB＝2neffΛ (1)
其中，Λ是光栅10的周期长度，neff是光纤对自由空间中心波长的折射率，其为一固定值。这里，光的传播可在时间和空间上去标定，自由空间在此处可理解为真空，例如光在真空中的折射率是1.0，在光纤中的折射率就是1.5。布拉格光纤光栅传感器用于应变的测量，通过布拉格光纤光栅传感器的光栅10后被反射回去的光波的波长漂移ΔλBS和它所受的纵向应变Δε的关系式为：
ΔλBS＝λB(1-ρa)Δε (2)
其中，ρa是光纤的弹光系数，ρ11和ρ12是光纤的光学应力张量的两个分量，υ是泊松系数。对一特定的布拉格光纤光栅传感器沿特定方向弯曲，即ρ11和ρ12确定，光纤的弹光系数ρa可解出，波长漂移ΔλBS和纵向应变Δε是线性关系。在本实施例中，波长漂移ΔλBS指的是通过布拉格光纤光栅传感器的光栅10后被反射出去的光波(即布拉格光纤光栅传感器发射的入射光波)的中心波长与入射到布拉格光纤光栅传感器的光波(即被柔性显示面板100反射之后返回的入射光波)的中心波长之差。由此波长漂移ΔλBS确定之后，纵向应变Δε就可以被确定，从而可以实现对柔性显示面板100的弯曲状态量的确定。
此外，作为本发明的其他实施方式，本实施例的第一至第九光纤光栅传感器201、202、203、204、205、206、207、208、209还可以是长周期光栅(Long Period Fiber Grating，LPG)传感器、啁啾光纤光栅(Chirped Fiber Grating)传感器、闪耀光纤光栅(BlazedFiber Grating)传感器等。
此外，需要说明的是，虽然在本实施例中第一至第九光纤光栅传感器201、202、203、204、205、206、207、208、209设置于柔性显示面板100的表面上，但本发明并不限制于此，例如第一至第九光纤光栅传感器201、202、203、204、205、206、207、208、209还可以集成于柔性显示面板100内。
图4是根据本发明的实施例的柔性显示面板内折后的状态图。图5是根据本发明的实施例的柔性显示面板外折后的状态图。图6是根据本发明的实施例的柔性显示面板呈“S”型弯折后的状态图。
参照图4至图6，第一至第三光纤光栅传感器201、202、203分别发射入射光波到柔性显示面板100的凸出单元。“凸出单元”可以是为了产生反射波(未示出)而形成的结构，或者可以是通过柔性显示面板100的弯曲而形成的凸出部分。
第一至第三光纤光栅传感器201、202、203分别基于入射光波(即分别通过第一至第三光纤光栅传感器201、202、203的光栅后被反射回去的光波)的中心波长和反射光波(分别入射到第一至第三光纤光栅传感器201、202、203的光波)的中心波长计算出反射光波的波长漂移(即分别入射光波的中心波长和反射光波的中心波长之差)，反射光波是在所述凸出单元处被反射的返回入射光波。
当柔性显示面板100弯曲状态确定之后，光纤的光学应力张量被确定，第一至第三光纤光栅传感器201、202、203分别利用光纤的光学应力张量通过上面的式子3计算出光纤的弹光系数。
由上述式子2可知，光纤的弹光系数确定之后，波长漂移和纵向应变是线性关系。因此，第一至第三光纤光栅传感器201、202、203分别根据上述计算出的光纤的弹光系数和波长漂移并利用上述式子2计算出光纤的纵向应变。而光纤的纵向应变就表示柔性显示面板100的弯曲状态量。具体地，由上可知光纤的弹光系数确定之后，波长漂移和纵向应变呈线性光系，这样通过计算出的波长漂移就可以确定纵向应变，而纵向应变表示柔性显示面板100的弯曲状态量，从而可以实现对柔性显示面板100的弯曲状态量的确定。
这里，以第一至第三光纤光栅传感器201、202、203为例进行说明如何确定柔性显示面板100的弯曲状态量，而第四至第九光纤光栅传感器204、205、206、207、208、209确定柔性显示面板100的弯曲状态量的过程与第一至第三光纤光栅传感器201、202、203为例进行说明如何确定柔性显示面板100的弯曲状态量的过程一致。
图7是根据本发明的实施例的柔性显示面板的弯曲状态量的获取方法的流程图。
参照图7，一并参照图1至图6，根据本发明的实施例的柔性显示面板的弯曲状态量的获取方法包括：
步骤S710：设置在柔性显示面板100的边界区处和/或中心区处的第一至第九光纤光栅传感器201、202、203、204、205、206、207、208、209分别发射入射光波。
步骤S720：第一至第九光纤光栅传感器201、202、203、204、205、206、207、208、209分别接收反射光波，所述反射光波是在被反射之后返回的入射光波。
步骤S730：第一至第九光纤光栅传感器201、202、203、204、205、206、207、208、209分别根据光纤的弹光系数和所述入射光波的波长漂移来确定柔性显示面板100的弯曲状态量。
进一步地，在步骤S730中，所述入射光波的波长漂移的计算方法包括：第一至第九光纤光栅传感器201、202、203、204、205、206、207、208、209分别发射所述入射光波到柔性显示面板100的凸出单元；第一至第九光纤光栅传感器201、202、203、204、205、206、207、208、209分别基于入射光波的中心波长和反射光波的中心波长计算出所述波长漂移，反射光波是在凸出单元处被反射的返回入射光波。
此外，在步骤S730中，所述光纤的弹光系数的计算方法包括：第一至第九光纤光栅传感器201、202、203、204、205、206、207、208、209分别利用光纤的光学应力张量并通过上述的式子(3)计算出光纤的弹光系数。
此外，进一步地，在步骤S730中，第一至第九光纤光栅传感器201、202、203、204、205、206、207、208、209分别根据上述计算出的光纤的弹光系数和波长漂移并利用上述式子2计算出光纤的纵向应变。而光纤的纵向应变就表示柔性显示面板100的弯曲状态量。具体地，由上述式子2可知光纤的弹光系数确定之后，波长漂移和纵向应变呈线性光系，这样通过计算出的波长漂移就可以确定纵向应变，而纵向应变表示柔性显示面板100的弯曲状态量，从而可以实现对柔性显示面板100的弯曲状态量的确定。
综上所述，根据本发明的实施例，能够利用光纤光栅传感器有效检测出柔性显示面板的弯曲状态量，并且光纤光栅传感器抗外界电磁干扰能力强，检测出的柔性显示面板的弯曲状态量更精确。
虽然已经参照特定实施例示出并描述了本发明，但是本领域的技术人员将理解：在不脱离由权利要求及其等同物限定的本发明的精神和范围的情况下，可在此进行形式和细节上的各种变化。

Claims (10)

1.一种柔性显示装置，其特征在于，包括：
柔性显示面板；
设置在所述柔性显示面板上的光纤光栅传感器，所述光纤光栅传感器用于发射入射光波并接收反射光波，且根据光纤的弹光系数和所述入射光波的波长漂移来确定所述柔性显示面板的弯曲状态量；其中，所述反射光波是在被反射之后返回的入射光波。
2.根据权利要求1所述的柔性显示装置，其特征在于，所述柔性显示面板的弯曲状态量包括所述柔性显示面板的弯曲方向和弯曲量。
3.根据权利要求1或2所述的柔性显示装置，其特征在于，
所述光纤光栅传感器发射所述入射光波到所述柔性显示面板的凸出单元；
所述光纤光栅传感器基于所述入射光波的中心波长和所述反射光波的中心波长计算出所述波长漂移，所述反射光波是在所述凸出单元处被反射返回的入射光波。
4.根据权利要求1或2所述的柔性显示装置，其特征在于，所述光纤光栅传感器通过利用光纤的光学应力张量计算出光纤的弹光系数。
5.根据权利要求1所述的柔性显示装置，其特征在于，所述光纤光栅传感器包括布拉格光纤光栅传感器、长周期光纤光栅传感器、啁啾光纤光栅传感器和闪耀光纤光栅传感器中的一种。
6.根据权利要求1所述的柔性显示装置，其特征在于，所述光纤光栅传感器设置于所述柔性显示面板的表面上，或者所述光纤光栅传感器集成于所述柔性显示面板内。
7.一种柔性显示面板的弯曲状态量的获取方法，其特征在于，包括步骤：
设置在所述柔性显示面板上的光纤光栅传感器发射入射光波；
所述光纤光栅传感器接收反射光波，所述反射光波是在被反射之后返回的入射光波；
所述光纤光栅传感器根据光纤的弹光系数和所述入射光波的波长漂移来确定所述柔性显示面板的弯曲状态量。
8.根据权利要求7所述的柔性显示面板的弯曲状态量的获取方法，其特征在于，所述柔性显示面板的弯曲状态量包括所述柔性显示面板的弯曲方向和弯曲量。
9.根据权利要求7或8所述的柔性显示面板的弯曲状态量的获取方法，其特征在于，所述入射光波的波长漂移的计算方法包括：
所述光纤光栅传感器发射所述入射光波到所述柔性显示面板的凸出单元；
所述光纤光栅传感器基于所述入射光波的中心波长和所述反射光波的中心波长计算出所述波长漂移，所述反射光波是在所述凸出单元处被反射返回的入射光波。
10.根据权利要求7或8所述的柔性显示面板的弯曲状态量的获取方法，其特征在于，所述光纤的弹光系数的计算方法包括：所述光纤光栅传感器通过利用光纤的光学应力张量计算出光纤的弹光系数。
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