KR102456053B1 - 벤딩센서를 구비한 표시장치 - Google Patents

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Abstract

본 발명에서는 표시패널의 외곽영역 또는 터치패널의 외곽영역에 복수의 층으로 직렬 연결된 복수의 벤딩센서를 구비하는데, 벤딩센서가 표시패널에 배치되는 경우 벤딩센서는 박막트랜지스터의 게이트전극 및 소스전극/드레인전극, 공통전극 및 화소전극과 동일한 재질로 동일한 공정에서 형성되며, 벤딩센서가 터치패널에 배치되는 경우 벤딩센서는 센서전극 및 브리지와 동일한 재질로 동일한 공정에서 형성된다.

Description

벤딩센서를 구비한 표시장치{DISPLAY DEVICE HAVING SENSOR FOR SENSING BENDING THEREOF}
본 발명은 플렉서블 표시장치에 관한 것으로, 특히 벤딩에 따른 센서의 저항을 측정하여 표시장치의 벤딩을 감지할 수 있는 플렉서블 표시장치에 관한 것이다.
근래, 핸드폰(Mobile Phone), 태블릿 PC, 노트북컴퓨터와 같은 각종 휴대용 전자기기가 발전함에 따라 이에 적용할 수 있는 경박단소용의 평판표시장치(Flat Panel Display Device)에 대한 요구가 점차 증대되고 있다. 이러한 평판표시장치로는 액정표시장치(Liquid Crystal Display), 플라즈마 표시장치(Plasma Display Panel), 유기전계발광 표시장치, 전기영동 표시장치 등이 활발히 연구되고 있다.
한편, 근래 휴대성 및 사용상이 편의를 위해 플라스틱 기판과 같은 플렉서블(flexible)기판을 사용하여 플렉서블 표시장치가 제안되고 있다.
그러나, 이러한 플렉서블 표시장치의 경우, 휘어지지 않는 일반적인 리지드(ligid) 표시장치와는 달리 외부의 힘에 의해 특정 영역이 벤딩되는데, 이러한 벤딩영역은 벤딩되지 않은 영역에 비해 길이나 형상 등과 같은 화소의 형태가 변하기 때문에, 신호를 인가하여 화상을 구현하는 경우, 벤딩되는 영역과 벤딩되지 않는 영역 사이에 다른 화상이 구현된다. 특히, 표시장치가 설정 곡률 이하로 휘어지는 것이 아니라 접히는(folding) 경우, 접힌 영역은 기기의 변형이 심하기 때문에 접힘이 발생하지 않음을 가정한 화상신호를 인가하는 경우 다른 영역에 비해 화상이 왜곡이 심하게 된다. 그 결과, 접힌 영역의 화상이 깨어지는 등의 불량이 발생하게 된다.
본 발명은 상기한 점을 감안하여 이루어진 것으로, 벤딩센서를 구비하여 표시장치의 벤딩을 검출한 후, 해당 영역에 인가되는 화상신호를 보정함으로써 벤딩에 의한 화상왜곡을 방지할 수 있는 벤딩센서를 구비한 표시장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.
본 발명의 다른 목적은 벤딩센서를 표시패널 또는 터치패널 내부에 직렬로 연결되는 복수의 층으로 형성함으로써 미세한 벤딩도 확실하게 감지할 수 있는 벤딩센서를 구비한 표시장치를 제공하는 것이다.
상기한 목적을 달성하기 위해, 본 발명에서는 표시패널의 외곽영역 또는 터치패널의 외곽영역에 복수의 층으로 직렬 연결된 복수의 벤딩센서를 구비한다. 이때, 벤딩센서가 표시패널에 배치되는 경우 벤딩센서는 박막트랜지스터의 게이트전극 및 소스전극/드레인전극, 공통전극 및 화소전극과 동일한 재질로 동일한 공정에서 형성되며, 벤딩센서가 터치패널에 배치되는 경우 벤딩센서는 센서전극 및 브리지와 동일한 재질로 동일한 공정에서 형성된다.
벤딩센서의 저항변화값은 계측부에서 검출되며, 계측부에서 검출된 저항변화값은 벤딩검출부에 입력되어 표시장치의 벤딩이 검출된다. 또한, 벤딩검출부에서는 벤딩을 감지한 벤딩센서의 위치에 기초하여 벤딩의 위치를 검출하며 표시장치의 좌우 또는 상하에 배치되는 벤딩센서로부터 감지된 저항 변화값을 기초로 벤딩의 방향성 및 벤딩의 형태를 검출한다.
본 발명에서는 벤딩센서에 의해 표시장치의 벤딩을 검출한 후, 검출된 벤딩정보에 포함된 벤딩의 위치 및 벤딩의 정도를 감안하여 표시패널에 입력되는 영상신호를 수정하여 화상을 구현함으로써 벤딩이 발생한 영역의 화상이 왜곡되는 것을 방지할 수 있게 된다.
또한, 본 발명에서는 표시패널 또는 터치패널에 배치되어 표시장치의 벤딩을 검출하는 벤딩센서가 서로 직렬로 연결되는 복수의 층으로 구성됨으로써, 표시장치의 벤딩시 야기되는 저항 변화값을 증가시킬 수 있게 되므로, 미세한 표시장치의 벤딩도 용이하게 검출할 수 있게 된다.
그리고, 본 발명에서는 벤딩센서가 표시패널 또는 터치패널 내부에 다른 전극과 동일한 공정에 의해 형성하므로, 제조비용을 절감하고 제조공정을 단순화할 수 있게 된다.
도 1은 벤딩센서를 구비한 본 발명에 다른 표시장치를 개략적으로 나타내는 도면.
도 2a 및 도 2b는 기판이 벤딩될 때의 벤딩센서가 수축하고 신장되는 것을 나타내는 도면.
도 3은 본 발명에 따른 벤딩센서를 나타내는 도면.
도 4는 표시장치가 벤딩될 때의 스트레인에 의해 물체가 수축하는 것을 나타내는 도면.
도 5는 본 발명에 따른 표시장치의 구조를 나타내는 도면.
도 6은 본 발명에 따른 벤딩센서를 구비한 유기전계발광 표시패널의 구조를 나타내는 도면.
도 7은 본 발명에 따른 벤딩센서를 구비한 터치패널의 구조를 나타내는 도면.
도 8은 본 발명에 따른 벤딩센서의 저항 변화값을 검출하는 계측회로를 나타내는 도면.
이하, 첨부한 도면을 참조하여 본 발명에 대해 상세히 설명한다.
본 발명에서는 플렉서블 표시장치에 기판의 벤딩을 감지하는 센서를 구비하여 표시장치의 벤딩되는 영역, 벤딩의 정도, 벤딩의 형태를 감지한 후, 이를 기초로 화상신호를 수정하여 표시패널에 인가하여 벤딩영역의 화상이 왜곡되는 것을 방지한다.
본 발명에서는 벤딩센서가 표시장치가 실장되는 전자기기에 설치되는 것이 아니라 표시장치의 기판상에 직접 형성됨으로써 전자기기의 벤딩을 검출하는 것이 아니라 표시장치 자체의 벤딩을 검출함으로써 더욱 정확한 벤딩의 검출이 가능하게 된다.
이를 위해, 본 발명에서는 기판이 벤딩됨에 따라 저항값의 변화를 측정함으로써 기판의 벤딩정도를 검출하는 벤딩센서를 구비하여 기판의 벤딩을 측정한다. 특히, 본 발명에서는 벤딩센서를 복수의 층으로 구비함으로써 벤딩에 따른 저항값의 크기를 증가시켜 측정함으로써 표시장치의 작은 벤딩도 효과적으로 검출할 수 있게 된다.
한편, 이하의 설명에서는 본 발명의 표시장치를 특정 표시장치에 한정하여 설명하고 있지만, 본 발명이 특정 표시장치에 한정되는 것이 아니라 다양한 표시장치에 적용될 수 있다. 예를 들어, 본 발명이 유기전계발광 표시장치, 액정표시장치, 전기영동 표시장치와 같은 다양한 플렉시블 표시장치에 적용될 수 있을 것이다.
도 1은 본 발명에 따른 벤딩센서를 구비한 표시장치를 개념적으로 나타내는 간략도이다.
도 1에 도시된 바와 같이, 본 발명의 표시장치는 실제 화상이 구현되는 표시영역(AA) 및 상기 표시영역(AA)의 외곽 둘레를 따라 배치된 외곽영역(NA)을 포함하는 표시패널(100)을 포함한다.
도면에는 도시하지 않았지만, 상기 표시패널(100)의 표시영역(AA)은 복수의 게이트라인 및 데이터라인에 의해 정의되는 복수의 화소로 구성되어 있으며, 각각의 화소에는 상기 게이트라인 및 데이터라인과 연결되는 박막트랜지스터가 구비된다. 상기 박막트랜지스터는 스위칭소자로서, 상기 게이트라인을 통해 외부로부터 주사신호가 인가되어 박막트랜지스터가 구동함에 따라 데이터라인을 통해 외부로부터 화상신호가 인가된다. 각각의 화소내에는 공통전극 및 화소전극이 구비되어 화상신호가 인가됨에 따라 화소내에 구비된 표시소자를 구동하여 화상을 구현한다.
예를 들어, 유기전계발광 표시소자의 경우 상기 표시소자는 유기발광층이고 액정표시소자의 경우 상기 표시소자는 액정층이다. 또한, 전기영동 표시소자의 경우 상기 표시소자는 전기영동층이다.
표시패널(100)의 외곽영역(NA)은 패드가 형성되는 패드영역이다. 즉, 상기 외곽영역(NA)에는 표시영역(AA)의 게이트라인과 데이터라인을 외부와 전기적으로 연결하는 패드가 형성되어 외부의 신호를 패드와 게이트라인 및 데이터라인을 통해 화소에 인가한다.
또한, 상기 표시패널(100)의 외곽영역(NA)에는 벤딩센서(101)가 배치된다. 상기 표시패널(100)은 플라스틱이나 얇은 유리기판 등을 플렉시블한 기판으로 형성되어 플렉시블한 표시소자를 형성하다. 상기 벤딩센서(101)는 표시패널(100)이 벤딩될 때 이를 감지한다. 이때, '벤딩'이라는 표현은 표시패널(100)의 '휘어짐', '접힘', '말림', '뒤틀림' 등과 같이 표시패널의 다양한 형태를 포함할 수 있다.
상기 벤딩센서(101)는 서로 일정 거리 이격되어 외곽영역(NA)을 따라 복수개가 배치되다. 이때, 상기 표시패널(100)의 벤딩을 감지할 때 인접하는 벤딩센서(101)와의 신호간섭에 의해 표시패널(100)의 정확한 벤딩의 감지가 불가능하게 되는 것을 방지하기 위해 복수의 벤딩센서(101)는 서로 일정 거리(신호간섭을 제거할 수 있는 정도의 거리) 이격되어 배치되는 것이 바람직하다.
상기 벤딩센서(101)는 표시패널(100)의 가로변 및 세로변 외곽영역(NA)에 배치되어 가로방향 및 세로방향의 벤딩을 모두 감지할 수 있다. 또한, 상기 벤딩센서(101)는 표시패널(100)의 모서리영역에도 배치되어 가로방향 및 세로방향의 벤딩뿐만 아니라 표시패널(100)의 대각선방향의 벤딩도 감지할 수 있다.
상기 벤딩센서(101)는 표시패널(100)의 상하의 가로변 및 좌우의 세로변의 양변중 일변의 외곽영역(NA)에만 배치되어 세로방향 및 가로방향의 벤딩을 감지할 수 있지만, 가로변 및 세로변의 양변의 외곽영역(NA), 즉 표시패널(100)의 좌우측 외곽영역(NA) 및 상하측 외곽영역(NA)에 모두 배치되는 것이 정확한 벤딩의 감지를 위해 바람직하다. 특히, 벤딩이 정확하게 가로방향과 세로방향을 따라, 즉 x-방향 및 y-방향을 따라 형성되는 것이 아니라 x-방향에 대하여 일정 각도로 발생하는 경우, 즉 가로방향으로 비스듬히 벤딩이 발생하는 경우, 벤딩이 발생한 좌우 양측의 벤딩센서(101)에 의해 감지되는 벤딩의 위치 및 벤딩의 정도를 검출함으로서 벤딩의 위치, 방향성, 좌우측에서의 벤딩의 정도를 검출할 수 있게 된다.
한편, 도면에서는 상기 벤딩센서(101)는 표시패널(100)의 외곽영역(NA)에 배치되지만, 상기 벤딩센서(101)는 표시영역(AA)에 배치될 수도 있다. 본 발명에서 상기 벤딩센서(101)는 표시패널(100)의 각종 전극과 동일한 물질로 동일 공정에 의해 형성되므로, 표시패널(100)의 제조공정시 표시패널(100)의 일정 영역에 상기 벤딩센서(101)를 형성할 수도 있다. 또한, 상기 벤딩센서(101)는 배치되는 위치에 따라 일부는 표시영역(AA)에 배치되고 일부는 외곽영역(NA)에 배치될 수도 있을 것이다.
상기 벤딩센서(101)로는 다양한 형태의 센서가 사용될 수 있지만, 본 발명에서는 전도성 재료의 스트레인센서(strain sensor)로 구성되어, 표시패널(100)에 벤딩이 발생함에 따라 스트레인에 기인하는 저항값이 변경되는 벤딩센서(101)를 사용한다.
도면에 도시된 바와 같이, 상기 벤딩센서(101)는 금속으로 이루어진 복수의 그리드(102)로 구성된다. 즉, 벤딩센서(101)는 설정된 폭(t)의 그리드(102)가 수회 절곡되어 형성된다. 이때, 상기 벤딩센서(101)의 길이(L)는 약 8-10mm, 폭(W)은 0.2mm 이하로 형성하는 것이 바람직하지만, 벤딩센서(101)의 길이(L) 및 폭(W)은 표시패널(100)의 크기나 외곽영역(NA)의 폭, 벤딩센서(101)의 형성위치, 표시장치의 용도 등과 같은 다양한 요인에 의해 변경될 수 있다. 또한, 상기 벤딩센서(101)를 형성하는 그리드(102)의 폭(t)이나 절곡횟수 등도 벤딩센서(101)의 형성위치와 같은 다양한 요인에 의해 변경될 수 있다.
상기 벤딩센서(101)는 수회 절곡되는 복수의 그리드(102)로 형성되는데, 그 이유는 벤딩센서(101)의 길이를 증가시켜 벤딩센서(101)의 감지효율을 증가시키기 위한 것이다.
상기 벤딩센서(101)는 표시패널(100)이 벤딩, 즉 신장되거나 수축함에 따라 저항값이 변경되는데, 이러한 현상을 도 2a 및 도 2b를 참조하여 설명한다.
도 2a에 도시된 바와 같이, 표시패널(100)이 상부방향으로 벤딩되는 경우, 즉 표시패널(100)이 화면표시면측으로 벤딩되어 화면표시면이 오목하게 벤딩되는 경우, 상기 표시패널(100)의 상부에 배치된 도전층, 즉 도전성 물질로 이루어진 벤딩센서(101)는 수축된다. 또한, 도 2b에 도시된 바와 같이, 표시패널(100)이 하부방향으로 벤딩되는 경우, 즉 표시패널(100)이 화면표시면의 반대측으로 벤딩되어 화면표시면이 볼록하게 벤딩되는 경우, 상기 표시패널(100)의 상부에 배치된 벤딩센서(101)는 신장된다.
표시패널(100)이 벤딩됨에 따라 표시패널(100)에 배치된 벤딩센서(101)는 수축 또는 신장되어, 스트레인(strain)이 발생하게 되는데, 이러한 스트레인에 의해 벤딩센서(101)의 길이가 감소하고 단면적이 증가하거나(표시패널(100)의 상부방향으로의 벤딩에 의해 벤딩센서(101)의 수축시) 벤딩센서(101)의 길이가 증가하고 단면적이 감소하게 된다(표시패널(100)이 상부방향으로의 벤딩에 의해 벤딩센서(101)의 신장시).
이와 같이, 벤딩센서(101)의 길이가 감소하고 단면적이 증가하거나 벤딩센서(101)의 길이가 증가하고 단면적이 감소함에 따라, 도전성 벤딩센서(101)의 저항값이 변하게 되며, 이 벤딩센서(101)의 저항의 감소 및 증가에 따라 표시패널(100)의 벤딩방향을 검출하고 저항의 변화량에 의해 표시패널(100)이 벤딩정도, 예를 들면 표시패널(100)의 휘어진 정도, 접힘 등을 판단할 수 있게 된다.
도 3은 표시패널(100)의 벤딩시 벤딩센서(101)에서 실제 저항값이 변하는 것을 나타내는 도면으로, 이를 참조하여 벤딩센서(101)에 의해 표시패널(100)의 벤딩을 감지하는 것을 설명한다.
도 3에 도시된 바와 같이, 벤딩센서(101)는 표시패널(100)이 벤딩될 때 벤딩되는 벤딩영역과 벤딩되지 않는 비벤딩영역으로 구성된다. 표시패널(100)이 벤딩되지 않은 경우 벤딩센서(101)의 전체 저항(R)은 다음의 수학식1과 같이 된다.
Figure 112015125445157-pat00001
여기서, RGT는 벤딩센서(101)의 벤딩영역의 저항, RR은 비벤딩 영역의 저항, ρ는 벤딩센서(101)의 비저항, LG는 벤딩센서(101)의 벤딩영역의 그리드의 길이, NG는 벤딩센서(101)의 벤딩영역의 그리드의 절곡횟수, WG는 벤딩센서의 그리드의 폭, t는 의 벤딩센서의 두께이며, LR는 벤딩센서(101)의 비벤딩영역의 길이, WG는 벤딩센서의 비벤딩영역의 폭이다.
한편, 벤딩센서(101)는 실제로 벤딩되는 영역(즉, 도 3에서 벤딩영역으로 도시된)으로만 구성될 수 있다. 이 경우, 비벤딩영역에 대응하는 영역은 벤딩센서(101)가 아니라 표시패널(101) 내의 다른 영역에 상기 벤딩영역과는 별개로 형성될 수 있다.
표시패널(100)이 벤딩되면, 해당 영역에 배치된 벤딩센서(101)의 벤딩영역이 수축하거나 신장하여 이 영역의 벤딩센서(101)의 벤딩영역의 저항(RGT)이 변하여 다음의 수학식2와 같이 벤딩영역의 저항이 RGT'로 변한다.
Figure 112015125445157-pat00002
Figure 112015125445157-pat00003
여기서, k는 표시패널(100)의 벤딩에 의해 벤딩센서(101)에 발생하는 스트레인에 기인하는 저항의 변화율을 나타내는 계수로서, 다음의 수학식 3과 같이 된다.
Figure 112015125445157-pat00004
여기서, ε은 벤딩센서(101)의 벤딩에 의한 스트레인이고 γ는 포아송비(Poisson's ratio)이다. 포아송비는 벤딩센서(101)가 벤딩될 때의 벤딩방향으로의 물체의 길이 변화량에 대한 다른 방향으로의 포아송효과에 의한 길이 변화량의 상대적인 비율을 의미하는 것으로, 도 4에 도시된 바와 같이, 벤딩센서(101)가 벤딩에 의해 수축된다고 가정할 때 포아송비는 다음의 수학식 4와 같이 된다. 이때, 설명의 편의를 위하여 도 4는 수축되는 벤딩센서(101)를 사각형상으로 도시하여 나타낸 것이다.
Figure 112015125445157-pat00005
즉, 포아송비는 길이 변화율에 대한 두께 변화율 및 길이 변화율에 대한 폭 변화율을 나타낸다.
결국, 표시패널(100)의 벤딩에 의한 저항의 변화율(△R)은 다음의 수학식 5와 같이 나타낼 수 있다.
Figure 112015125445157-pat00006
수학식 5에 도시된 바와 같이, 표시패널(100)이 벤딩될 때 벤딩영역의 길이 및 두께가 변화하므로, 포아송비가 변화되고 이 포아송비의 변화값과 벤딩에 의한 스트레인에 의해 저항의 변화율(k)의 변경되어, 표시패널(100)이 변경될 때 저항의 변화가 발생하게 된다. 본 발명에서는 이 저항 변화값(△R)을 측정함으로써 표시패널(100)의 벤딩정도를 검출할 수 있게 된다. 즉, 측정되는 저항의 변화값(△R)에 따라 표시패널(100) 벤딩정도, 즉 휘어지는 면의 곡률과 접힘 등을 판단할 수 있게 된다.
이하에서는 첨부한 도면을 참조하여 상술한 바와 같은 벤딩센서(101)를 구비한 표시장치에 대해 더욱 상세히 설명한다.
도 5는 본 발명에 따른 플렉서블 표시장치의 구성을 개략적으로 나타내는 도면이다.
도 5에 도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 표시장치는 표시패널(100) 및 상기 표시패널(100)의 동작을 제어하는 구동회로부를 포함하여 구성된다.
상기 표시패널(100)은 플렉서블 표시패널이며, 도면에는 도시하지 않았지만 상기 표시패널(100)의 내부 또는 외부에는 표시패널(100)에 정보를 입력하는 터치패널이 구비될 수 있다. 상기 표시패널(100)은 표시영역(AA) 및 그 외곽 둘레를 따라 형성된 외곽영역(NA)으로 구성된다.
표시패널(100)의 표시영역(AA)에는 복수의 화소(P)가 구비된다. 상기 표시영역(AA)에는 복수의 게이트라인(GL) 및 복수의 데이터라인(DL)가 구비되어 복수의 화소(P)가 정의되는데, 상기 화소(P)는 구동회로부에서 복수의 게이트라인(GL) 및 복수의 데이터라인(DL)을 통해 공급되는 신호들에 의해 동작되어 실제 화상을 구현한다.
구동회로부는 타이밍제어부(200), 게이트구동부(210), 데이터구동부(220), 벤딩검출부(230)로 구성된다.
타이밍제어부(200)는 외부에서 입력된 타이밍신호(TMS)에 따라 게이트제어신호(GCS), 데이터제어신호(DCS), 터치제어신호(TCS) 및 선택제어신호(SCS) 등을 생성한다. 게이트제어신호(GCS)는 게이트구동부(210)로 출력되고, 데이터제어신호(DCS)는 데이터구동부(220)로 출력된다. 또한, 타이밍신호(TMS)는 수직동기신호, 수평동기신호 및 클럭신호 등을 포함한다.
타이밍제어부(200)는 외부에서 입력된 영상신호(RGB)를 표시패널(100)에 맞도록 정렬하여 영상데이터(Data)를 생성하면, 상기 영상데이터(Data)는 데이터제어신호(DCS)와 함께 데이터구동부(220)로 출력된다.
게이트구동부(210)는 표시패널(100)의 다수의 게이트라인(GL)에 연결되며 타이밍제어부(20)로부터 공급된 게이트제어신호(GCS)에 따라 다수의 게이트신호를 생성한다. 이때, 다수의 게이트신호는 표시패널(100)의 다수의 게이트라인(GL)으로 순차적으로 출력된다.
데이터구동부(220)는 표시패널(100)의 다수의 데이터라인(DL)에 연결되며, 타이밍제어부(200)로부터 공급된 데이터제어신호(DCS)에 따라 영상데이터(Data)로부터 다수의 데이터신호를 생성한다. 상기 다수의 데이터신호는 표시패널(100)의 다수의 데이터라인(DL)으로 출력된다.
상기 표시패널(100)에는 복수의 벤딩센서(101)가 구비된다. 이때, 상기 벤딩센서(101)는 표시패널(100)의 휘어짐, 구부러짐, 접힘 등과 같은 벤딩이 발생하는 경우, 벤딩센서(101)를 구성하는 도전성 물질의 수축 또는 신장에 따라 저항이 변동되며 이 저항의 변화값에 의해 표시패널(100)의 벤딩정도를 검출한다.
상기 벤딩센서(101)는 표시패널(100)의 외곽둘레를 따라 표시영역 또는 외곽영역에 배치되는데, 이러한 벤딩센서(101)를 구비한 실제 표시패널(100)을 좀더 구체적으로 설명한다.
도 6은 벤딩센서(101)가 구비된 표시패널(100)의 구조를 구체적으로 나타내는 도면이다. 도면에서는 표시패널(100)로서, 유기전계발광 표시패널이 예시되어 있지만, 이는 설명의 편의를 위한 것이다. 본 발명이 유기전계발광 표시패널에 한정되는 것은 아니다. 본 발명은 유기전계발광 표시패널뿐만 아니라 액정표시패널과 전기영동 표시패널과 같이 현재 알려진 모든 구조의 표시패널에 적용될 수 있을 것이다.
일반적으로 유기전계발광 표시소자는 적색광, 녹색광 및 청색광을 발광하는 R,G,B의 복수의 화소로 이루어져 있지만, 도면에서는 설명의 편의를 위해 서로 인접하는 표시영역의 최외각 화소 및 외곽영역만을 도시하였다.
도 6에 도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 유기전계발광 표시패널(100)은 복수의 화소영역이 형성되어 실제 화상을 구현하는 표시영역과 표시영역의 외곽둘레를 따라 형성되어 외부로부터 인가되는 신호를 표시영역 내에 전달하는 배선, 패드, 구동소자 및 벤딩센서(101)와 각종 소자가 배치되는 외곽영역으로 이루어진다.
플라스틱이나 얇은 유리와 같이 플렉서블하고 투명한 물질로 이루어진 제1기판(110)에는 버퍼층(122)이 형성되고, 상기 버퍼층(122) 위의 표시영역에는 구동박막트랜지스터가 형성된다.
상기 구동박막트랜지스터는 R,G,B 화소영역에 각각 형성되며, 상기 구동박막트랜지스터는 상기 버퍼층(122) 위의 R,G,B 화소영역에 형성된 반도체층(112)과, 상기 반도체층(112)이 형성된 제1기판(110) 전체에 걸쳐 형성된 제1절연층(123)과, 상기 제1절연층(123) 위에 형성된 게이트전극(111)과, 상기 게이트전극(111)을 덮도록 제1기판(110) 전체에 걸쳐 형성된 제2절연층(124)과, 상기 제1절연층(123) 및 제2절연층(124)에 형성된 컨택홀을 통해 반도체층(112)과 접촉하는 소스전극(114) 및 드레인전극(115)으로 구성된다.
버퍼층(122)은 단일층 또는 복수의 층으로 이루어질 수 있으며, 상기 반도체층(112)은 결정질 실리콘 또는 IGZO(Indium Gallium Zinc Oxide)와 같은 투명산화물반도체로 형성할 수 있다. 상기 반도체층(112)은 중앙영역의 채널층과 양측면의 도핑층으로 이루어져 소스전극(114) 및 드레인전극(115)이 상기 도핑층과 접촉한다.
상기 게이트전극(111)은 Cr, Mo, Ta, Cu, Ti, Al 또는 Al합금 등의 금속으로 형성될 수 있으며, 제1절연층(123) 및 제2절연층(124)은 SiO2나 SiNx와 같은 무기절연물질로 이루어진 단일층 또는 SiO2 및 SiNx으로 이루어진 이중의 층으로 이루어질 수 있다. 또한, 소스전극(114) 및 드레인전극(115)은 Cr, Mo, Ta, Cu, Ti, Al 또는 Al합금으로 형성할 있다.
상기 구동박막트랜지스터가 형성된 기판(110)에는 제3절연층(126)이 형성된다. 상기 제3절연층(126)은 SiO2와 같은 무기절연물질로 형성될 수 있다.
도면에는 도시하지 않았지만, 상기 제3절연층(126) 위에는 기판(110)을 평탄화시키기 위한 오버코트층(overcoat layer)이 형성될 수도 있다.
또한, 상기 외곽영역의 제1절연층(123) 위에는 제1벤딩센서(101a)가 배치되고 제2절연층(124) 위에는 제2벤딩센서(101b)가 배치된다. 상기 제1벤딩센서(101a)는 게이트전극(111)과 동일한 Cr, Mo, Ta, Cu, Ti, Al 또는 Al합금 등의 금속으로 게이트전극(111)의 형성시 동시에 형성될 수 있다. 즉, 제1벤딩센(101)와 게이트전극(111)은 1회의 사진식각공정(photo lithograpy process)에 의해 한꺼번에 형성된다. 또한, 제2벤딩센서(101b)는 소스전극(114) 및 드레인전극(115)과 동일한 Cr, Mo, Ta, Cu, Ti, Al 또는 Al합금으로 소스전극(114) 및 드레인전극(115)의 형성시 동시에 형성될 수 있다.
상기 제1벤딩센서(101a) 및 제2벤딩센서(101b)는 제2절연층(124)을 사이에 두고 배치되며, 제1절연층(124)에 형성된 컨택홀(129a)을 통해 전기적으로 접속된다.
또한, 도면에는 도시하지 않았지만, 상기 외곽영역에는 구동박막트랜지스터의 게이터전극(111)에 주사신호를 인가하는 게이트패드와 화소전극에 신호를 인가하는 데이터패드가 형성된다.
상기 표시영역내의 화소영역에 각각 형성되는 구동박막트랜지스터의 드레인전극(115) 상부의 제3절연층(126)에는 컨택홀(129)이 형성되고 상기 제3절연층(126) 위에는 화소전극(120)이 형성되어, 상기 화소전극(120)이 상기 컨택홀(129)을 통해 구동박막트랜지스터의 드레인전극(115)과 전기적으로 접속된다.
상기 화소전극(120)은 ITO(Indium Tin Oxide)나 IZO(Indium Zinc Oxide)와 같은 투명한 산화금속물질로 이루어지고 구동박막트랜지스터의 드레인전극(115)과 접속되어 외부로부터 화상신호가 인가된다.
또한, 외곽영역의 제3절연층(126) 위에는 제3벤딩센서(101c)가 배치된다. 상기 제3벤딩센서(101c)는 화소전극(120)과 같이 ITO 또는 IZO로 이루어져 화소전극(120)과 동일한 공정에 의해 형성된다. 이때, 외곽영역의 제3절연층(126)에는 컨택홀(129c)이 형성되어 상기 컨택홀(129c)을 통해 제2벤딩센서(101b)와 제3벤딩센서(101c)가 전기적으로 접속된다.
표시영역의 상기 제3절연층(126) 위의 화소영역 경계에는 뱅크층(128)이 형성된다. 상기 뱅크층(128)은 일종의 격벽으로서, 각 화소영역을 구획하여 인접하는 화소영역에서 출력되는 특정 컬러의 광이 혼합되어 출력되는 것을 방지하기 위한 것이다. 또한, 상기 뱅크층(128)은 컨택홀(129)의 일부를 채우기 때문에 단차를 감소시키며, 그 결과 유기발광부의 형성시 과도한 단차에 의한 유기발광부에 불량이 발생하는 것을 방지한다.
상기 뱅크층(128)은 제1기판(110)의 표시영역 전체에 걸쳐 형성되며, 화소영역만이 제거되어 매트릭스형상으로 형성되고 화소영역의 화소전극(120)이 뱅크층(128)의 식각된 영역을 통해 외부로 노출된다.
뱅크층(128) 사이의 화소전극(120) 위에는 유기발광부(125)가 형성된다. 상기 유기발광부(125)는 각각 적색광을 발광하는 R-유기발광층, 녹색광을 발광하는 G-유기발광층, 청색광을 발광하는 B-유기발광층을 포함한다. 도면에는 도시하지 않았지만, 상기 유기발광부(125)에는 유기발광층 뿐만 아니라 유기발광층에 전자 및 정공을 각각 주입하는 전자주입층 및 정공주입층과 주입된 전자 및 정공을 유기발광층으로 각각 수송하는 전자수송층 및 정공수송층이 형성될 수도 있을 것이다.
또한, 유기발광층은 백색광을 발광하는 백색 유기발광층으로 형성될 수도 있다. 이 경우, 백색 유기발광층의 하부, 예를 들어 절연층(124) 위의 R,G,B 서브화소영역에는 각각 R,G,B 컬러필터층이 형성되어 백색 유기발광층에서 발광되는 백색광을 적색광, 녹색광, 청색광으로 변환시킨다. 이러한 백색 유기발광층은 R,G,B의 단색광을 각각 발광하는 복수의 유기물질이 혼합되어 형성되거나 R,G,B의 단색광을 각각 발광하는 복수의 발광층이 적층되어 형성될 수 있다.
상기 표시영역의 유기발광부(125) 위에는 공통전극(130)이 형성된다. 상기 공통전극(130)은 Ca, Ba, Mg, Al, Ag 등과 같은 금속으로 이루어진다.
이때, 상기 화소전극(120)이 유기발광부(125)의 캐소드이고 공통전극(130)이 애노드서, 공통전극(130)과 화소전극(120)에 전압이 인가되면, 상기 화소전극(120)으로부터 전자가 유기발광부(125)로 주입되고 공통전극(130)으로부터는 정공이 유기발광부(125)로 주입되어, 유기발광층내에는 여기자(exciton)가 생성되며, 이 여기자가 소멸(decay)함에 따라 발광층의 LUMO(Lowest Unoccupied Molecular Orbital)와 HOMO(Highest Occupied Molecular Orbital)의 에너지 차이에 해당하는 광이 발생하게 되어 외부(도면에서 공통전극(130)의 하부방향)로 출사하게 된다.
또한, 외곽영역의 뱅크층(128) 상부에는 제4벤딩센서(101d)가 배치된다. 상기 제4벤딩센서(101d)는 Ca, Ba, Mg, Al, Ag 등과 같이 공통전극(130)과 동일한 금속으로 공통전극(130)과 동일한 공정에 의해 형성될 수 있다. 이때, 상기 뱅크층(128)에는 컨택홀(129c)이 형성되어 제4벤딩센서(101d)가 제3벤딩센서(101c)와 전기적으로 접속된다.
외곽영역과 표시영역의 제3절연층(126) 상부, 공통전극(130)과 뱅크층(128) 상부에는 기판(110) 전체에 걸쳐서 제1보호층(passivation layer;141)이 형성된다. 상기 제1보호층(141)은 SiO2나 SiNx와 같은 무기물질로 형성된다.
또한, 상기 제1보호층(141) 위에는 폴리머 등의 유기물질로 이루어진 유기층(143)이 형성되고 그 위에 SiO2나 SiNx와 같은 무기물질로 이루어진 제2보호층(144)이 형성된다.
상기 제2보호층(144) 위에는 접착제가 도포되어 접착층(146)이 형성되며, 그 위에 제2기판(148)이 배치되어, 상기 접착층(146)에 의해 제2기판(148)이 부착된다.
상기 접착제로는 부착력이 좋고 내열성 및 내수성이 좋은 물질이라면 어떠한 물질을 사용할 수 있지만, 본 발명에서는 주로 에폭시계 화합물, 아크릴레이트계 화합물 또는 아크릴계 러버과 같은 열경화성 수지를 사용한다. 이때, 상기 접착층(146)은 약 5-100㎛의 두께로 도포되며, 약 80-170도의 온도에서 경화된다. 또한, 상기 접착제로서 광경화성 수지를 사용할 수도 있으며, 이 경우 접착층에 자외선과 같은 광을 조사함으로써 접착층(146)을 경화시킨다.
상기 접착층(146)은 기판(110) 및 제2기판(148)을 합착할 뿐만 아니라 상기 유기전계발광 표시소자 내부로 수분이 침투하는 것을 방지하기 위한 봉지제의 역할도 한다.
상기 제2기판(148)은 제1기판(110)과 마찬가지로 투명한 플라스틱이나 얇은 유리로 이루어질 수도 있고 PS(Polystyrene)필름, PE(Polyethylene)필름, PEN(Polyethylene Naphthalate)필름 또는 PI(Polyimide)필름 등과 같은 보호필름으로 이루어져 접착층(146)을 봉지할 수도 있다.
상기 제2기판(148) 상부에는 편광판(149)이 부착될 수 있다. 상기 편광판(149)은 유기전계발광 표시소자로부터 발광된 광은 투과하고 외부로부터 입사되는 광은 반사하지 않도록 하여, 화질을 향상시킨다.
상술한 바와 같이, 본 발명에서는 표시패널(100) 내부에 표시패널(100)을 구성하는 각종 전극이 벤딩센서(101)와 동일한 공정에 의해 동일한 물질로 형성된다. 다시 말해서, 본 발명에서는 벤딩센서(101)를 직접 표시패널(100) 내부에 표시패널(100)의 제조공정시 형성한다. 따라서, 벤딩센서(101)를 제작하기 위한 별도의 공정이 필요없게 되어 제조공정이 복잡하게 되는 것을 방지할 수 있으며, 벤딩센서(101)가 직접 표시패널(100) 내부의 층에 배치되므로, 표시장치, 즉 표시패널(100)의 벤딩을 효율적으로 감지할 수 있게 된다.
한편, 본 발명에는 벤딩센서(101)가 복수의 벤딩센서(101a-101d)로 이루어져 있는데, 그 이유는 다음과 같다.
표시패널(100)의 벤딩은 다양한 형태로 이루어질 뿐만 아니라 다양한 정도로 이루어질 수 있다. 예를 들어, 표시패널(100)은 용도나 형태 등에 따라 작은 곡률로 살짝 휘어지는 정도부터 접혀지는 경우까지 다양하게 벤딩될 수 있다. 벤딩 정도가 큰 경우, 벤딩센서(101)에 인가되는 스트레인의 세기가 크기 때문에, 벤딩센서(101)의 수축 또는 신장정도가 크므로 저항의 변화값이 크게 된다. 따라서, 이 경우에는 높은 저항 변화값(△R)을 감지함으로써 표시패널(100)의 벤딩을 용이하게 검출할 수 있다.
그러나, 표시패널(100)의 벤딩의 정도가 작은 경우, 예를 들어 아주 작은 곡률로 표시패널(100)이 살짝 휘어지는 경우, 벤딩에 의해 저항 변화값이 작게 되므로, 외부로부터의 잡음 또는 벤딩센서(101) 자체의 저항특성 등에 의해 벤딩센서(101)에서 이를 감지하기 힘들게 된다. 그러나, 본 발명에서는 복수의 벤딩센서(101a-101d)가 컨택홀(129a,129b,129c)을 통해 직렬로 연결되므로, 표시패널(100)의 벤딩시 모든 벤딩센서(101a-101d)에서 저항 변화값이 발생하게 되며, 직렬 연결에 의해 발생한 저항 변화값의 합이 전체 벤딩센서(101)의 저항변화값으로 되어 상대적으로 높은 저항 변화값을 감지함으로써 벤딩을 용이하게 검출할 수 있게 된다.
이러한 복수의 벤딩센서(101a-101d)는 측정값을 증폭시키는 증폭기와 같은 역할을 하므로, 본 발명에서는 검출된 측정값을 증폭시켜 벤딩을 용이하게 하는 별도의 신호증폭기가 제거할 수도 있게 되므로, 제조비용을 절감할 수 있게 된다. 또한, 감지되는 저항 변화값이 외부로부터의 잡음에 비해 훨씬 크므로, 별도의 잡음제거수단이 필요없게 된다.
한편, 복수의 벤딩센서(101a-101d)는 모두 동일한 형상으로 형성할 수도 있고 다른 형상으로 형성할 수도 있다. 예를 들어, 복수의 벤딩센서(101a-101d)는 동일한 수의 절곡되는 그리드로 구성될 수 있고, 다른 수의 그리드로 구성될 수도 있다. 한편, 도면에서는 4개의 벤딩센서(101a-101d)가 구비되지만, 2개 또는 3개의 벤딩센서가 구비되어 이들이 직렬로 연결될 수 있다. 그리고, 도면에서는 복수의 벤딩센서(101a-101d)가 모두 외곽영역에 배치되지만, 표시영역내에 배치될 수도 있을 것이다.
상술한 설명에서는 상기 벤딩센서(101)는 표시패널(100)에 배치되지만, 상기 벤딩센서(101)가 표시패널(100)에만 배치되는 것은 아니다. 상기 벤딩센서(101)는 표시장치의 벤딩을 검출하는 것이므로, 이를 검출할 수만 있다면 다른 위치에 배치될 수도 있을 것이다. 예를 들어, 터치패널을 구비하는 표시장치의 경우, 표시장치가 벤딩됨에 따라 터치패널도 벤딩되므로, 터치패널에 벤딩센서를 구비하여 표시장치의 벤딩을 검출할 수도 있는데, 도면을 참조하여 이를 좀더 자세히 설명한다.
도 7a 및 도 7b은 터치패널(180)이 부착된 표시장치를 나타내는 도면으로, 도 7a는 평면도이고 도 7b는 도 7a의 I-I'선 단면도이다. 이때, 도면에는 터치패널(180)이 표시패널(100)과 별개로 형성되어 부착되는 구조(on cell)만이 도시되어 있지만, 터치패널(180)이 표시패널(100)의 내부에 형성되는 구조(in cell)도 동일한 개념을 가지므로, 비록 터치패널(180)이 표시패널(100)의 내부에 형성되는 구조에 대해서는 설명을 생략하지만, 이 구조도 본 발명에 포함될 것이다.
도 7a 및 도 7b에 도시된 바와 같이, 터치패널(180)은 표시패널(100)에 부착된다. 도면에는 도시하지 않았지만, 상기 터치패널(180)은 OCR(Optical Clearance Resin)과 같은 투명한 경화성 접착수지 등에 의해 표시패널(100)에 접착될 수 있다. 또한, 표시패널(100)과 마찬가지로 상기 터치패널(180)도 표시영역(AA)과 그 외곽을 따라 배치된 외곽영역(NA)로 구성된다.
터치패널(180)의 표시영역에는 터치기판(181) 상에 제1방향을 따라 평행하게 배치되는 복수의 제1센서전극(182)과, 상기 제1방향과 직교하는 제2방향을 따라 평행하게 배치되는 복수의 제2센서전극(192)와, 상기 서로 인접하는 제1센서전극(182)를 제1방향으로 연결하는 제1브리지(184), 상기 제1센서전극(182), 제2센서전극(192) 및 제1브리지(184)가 형성된 기판상에 형성되는 절연층(196) 및 상기 절연층(196) 위에 배치되어 컨택홀을 통해 서로 인접하는 제2센서전극(192)을 제2방향으로 연결하는 제2브리지(194)이 형성된다.
상기 제1센서전극(182) 및 제2센서전극(192)은 손가락 또는 터치펜 등과 같은 입력장치의 접촉을 감지한다. 도면에서는 상기 제1센서전극(182) 및 제2센서전극(192)이 마름모형상으로 도시되어 있지만, 상기 제1센서전극(182) 및 제2센서전극(192)이 이러한 형상에 한정되는 것이 아니라 삼각형, 정사각형, 직사각형 및 원형과 같이 다양한 형태로 형성될 수 있다. 또한, 상기 제1센서전극(182) 및 제2센서전극(192)의 개수 및 크기는 상기 터치패널(180)의 해상도 및 상기 터치패널(180)이 부착되는 표시패널(100)의 종류 및 크기에 따라 달라질 수 있다.
상기 제1브리지(184)는 상기 복수의 제1센서전극(182)을 전기적으로 연결시키며 제2브리지(194)는 복수의 제2센서전극(192)을 전기적으로 연결한다. 이때, 상기 제1브리지(184) 및 제2브리지(194)는 절연층(196)을 사이에 두고 서로 교차된다.
상기 제1센서전극(182), 제2센서전극(192), 제1브리지(184) 및 제2브리지(194)은 ITO(Indium Tin Oxide)나 IZO(Indium Zinc Oxide)과 같은 투명한 전도성 산화물로는 형성될 수 있다.
상기 제1센서전극(182), 제2센서전극(192), 제1브리지(184) 및 제2브리지(194)는 동일한 재료로 형성될 수도 있고, 서로 다른 재료로 형성될 수도 있지만, 공정을 단순화 및 제조비용의 절감을 위해서는 제1센서전극(182), 제2센서전극(192), 제1브리지(184) 및 제2브리지(194)는 동일한 재료로 형성되는 것이 바람직할 것이다.
절연층(196)은 저굴절특성의 제1절연층(196a), 고굴절특성의 제2절연층, 저굴절특성을 가진 제3절연층(196c) 및 고굴절특정을 가진 제4절연층(196d)으로 구성된다. 즉, 저굴절특징 및 고굴절특징의 절연층이 교대로 배치되지만, 이러한 저굴절 및 고굴절특성이 도면과 같은 순서로만 적층되는 것이 아니라 다양한 순서로 적층될 수 있다. 또한, 도면에서는 저굴절특성 및 고굴절특성의 절연층이 각각 2층씩 교대로 배치되지만, 3층 이상이 교대로 배치될 수도 있다.
저굴절특성의 절연층은 굴절률 1.3-1.5의 유기물 또는 무기물을 포함하여 형성하며, MgF2, NaF 및 CaF2 등을 사용할 수 있다. 고굴절특성의 절연층은 굴절률 1.5-2.5의 유기물 또는 무기물을 포함하여 형성되며, 이때 CeF3, Al2O3, ZrO2, TiO2 및 Nb2Ox 등을 사용할 수 있다.
상기와 같이 저굴절층 및 고굴절층이 교대로 반복되어 적층된 상기 절연층(180)은 상기 제1브리지(184) 및 제2브리지(194)를 전기적으로 절연시키는 기능과 동시에 투과되는 광이 반사되는 것을 방지할 수 있다.
한편, 터치패널(180)이 외곽영역의 터치기판(180)에는 제1벤딩센서(101a)가 형성된다. 이때, 상기 제1벤딩센서(101a)는 ITO나 IZO와 같은 투명한 전도성 산화물로 이루어지며, 제1센서전극(182)과 동일한 공정에 의해 형성될 수 있다. 또한, 외곽영역의 터치기판(180)의 절연층(196) 상에는 제2벤딩센서(101b)가 배치된다. 이때, 상기 제2벤딩센서(101b)는 ITO나 IZO와 같은 투명한 전도성 산화물로 이루어지며, 제2센서전극(192)과 동일한 공정에 의해 형성될 수 있다.
상기 제2벤딩센서(101b)는 절연층(196)에 형성된 컨택홀을 통해 제1벤딩센서(101a)와 전기적으로 직렬로 접속된다.
다시 도 5를 참조하면, 벤딩검출부(230)에서는 표시패널(100) 또는 터치패널(180)에 배치된 벤딩센서(101)에서 출력되는 저항의 변화값을 기초로 표시패널(100)의 벤딩을 검출한다. 벤딩센서(101)는 표시패널(100) 또는 터치패널(180)의 외곽둘레를 따라 표시영역 또는 외곽영역에 배치되므로, 표시패널(100)의 일정 영역이 벤딩되는 경우, 벤딩에 의해 저항의 변화값을 감지하여 출력하는 벤딩센서(101)를 검출함으로써 벤딩의 위치를 검출한다. 또한, 벤딩센서(101)로부터 입력되는 저항의 변화값으로부터 벤딩의 정도를 검출할 수 있게 된다.
도면에는 도시하지 않았지만, 벤딩센서(101)에는 계측부가 구비되어 벤딩센서(101)의 수축 또는 신장에 따른 실제 저항의 변화값을 검출한다. 도 8은 본 발명에 따른 표시장치의 계측부 회로를 나타내는 도면으로, 이를 참조하여 벤딩센서(101)의 저항 변화값을 측정하는 방법에 대해 설명한다.
도 8에 도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 계측부 회로는 하나의 벤딩센서(101)의 벤딩영역의 저항(RGT)과 3개의 기준저항(RR,R1,R2)으로 구성된다. 이때, 3개의 기준저항(RR,R1,R2) 중 하나의 기준저항(RR)은 벤딩센서(101)의 비벤딩영역의 저항이다. 상기 기준저항(RR,R1,R2) 중 기준저항(RR)이 표시패널(100)내에 내장되지만, 나머지 기준저항(R1,R2)도 표시패널 내에 내장될 수 있다.
도 8에 도시된 바와 같이, 계측회로는 전원(Vs)의 양단 사이에 RGT 및 R1이 제1로드를 통해 직렬연결되는 제1연결부와 RR 및 R2가 제2로드를 통해 직렬 연결되는 제2연결부를 구비한다. 상기 제1연결부와 제2연결부는 서로 병렬 연결되고, 상기 제1로드와 제2로드에 출력단(AB)이 형성된다. 이때, RGT은 상기 벤딩센서의 벤딩영역이 저항이고 RR를 벤딩센서(101)의 비벤딩영역의 저항이다.
물론, 이전에 언급한 바와 같이, 벤딩센서(101)는 벤딩되는 벤딩영역으로만 구성되고 비벤딩영역은 벤딩센서(101)와는 별개로 표시패널내에 구성될 수도 있으며, 이 경우에 RGT은 벤딩센서(101)의 저항이고 RR는 표시패널내의 벤딩되지 않는 영역의 기준저항이다.
상기 구조의 계측회로에서, AB단자 간의 전압값(VAB)은 다음의 수학식 6와 같이 된다.
Figure 112015125445157-pat00007
여기서, RGT은 인장 또는 수축을 센싱하는 벤딩센서의 저항으로 표시패널(100)이 벤딩될 때 가변되는 저항이고 R2는 표시패널(100)이 벤딩되어도 저항의 변화가 없다. 따라서, 상기 벤딩센서(RGT)와 기준저항(RR)을 표시패널(100)의 내부에 내장하므로, 상기 벤딩센서(RGT)와 기준저항(RR)이 동일한 공차범위를 갖고, 더불어 출력오프셋(offset) 전압값을 낮추고 온도변화에 따른 저항편차를 줄일 수 있게 된다. 또한, 기준저항(R1,R2) 역시 표시패널이 벤딩될 때 가변되지 않고 항상 일정한 값을 가진다.
따라서, 표시패널(100)의 벤딩되면, 저항 RGT만이 변하게 되며, 이 저항변화에 의해 AB단자 간의 전압값(VAB) 역시 변하게 되며, 상기 전압값(VAB)의 차이값을 검출함으로써 벤딩센서(101)에 발생하는 저항(RGT)의 변화값을 검출할 수 있게 된다.
한편, 본 발명의 표시장치에서 벤딩센서(101)의 저항 변화값을 검출하는 계측회로는 다양한 형태로 구성될 수 있다. 도 8에 도시된 계측회로는 본 발명을 설명하기 위해 예시된 일례에 불과하며, 본 발명은 다양한 형태가 가능하다.
상기 벤딩센서(101)에 발생하는 저항(RGT)의 변화된 저항값은 도 5에 도시된 벤딩검출부(230)에 입력되어 표시패널(100)의 변화을 검출한다. 즉, 표시패널(100)이 벤딩됨에 따라 계측부로부터 AB단자 간의 전압값(VAB)이 입력되면, 벤딩검출부(230)는 입력되는 전압값(VAB)에 기초하여 벤딩센서(101)의 저항 변화값을 산출한다.
또한, 벤딩검출부(230)에서는 산출된 벤딩센서(101)의 저항 변화값을 기초로 표시패널(100)이 상부방향으로 벤딩되는지 하부방향으로 벤딩되는지를 검출함과 동시에 벤딩정도(예를 들면, 표시패널의 휘어짐의 곡률, 접힘의 각도 등)을 검출한다.
벤딩검출부(230)는 표시패널(100)(또는 터치패널(180))의 좌우측 및 상하측에 배치된 벤딩센서(101)를 통해 벤딩을 검출함으로써 표시패널(100)이 수평방향(x-방향) 또는 수직방향(y-방향)으로 벤딩되는지를 검출할 수 있게 된다.
또한, 표시패널(100)의 좌우측 양측에 각각 배치된 벤딩센서(101) 및 상하측 양측에 각각 배치된 벤딩센서(101)에 의해 표시패널(100)의 벤딩의 방향을 검출할 수 있게 된다. 예를 들어, 좌우측에 배치된 벤딩센서(101)중, 동일 수평방향(동일 x-방향)에 배치된 2개의 벤딩센서(101)에 의해 벤딩이 감지되면, 벤딩이 수평방향을 따라(수평방향에 대하여 0도의 각도로) 이루어짐을 파악한다. 좌우측에 배치된 벤딩센서(101)중, 동일 수평방향(동일 x-방향)이 아닌 위치에 배치된 2개의 벤딩센서(101)에 의해 벤딩이 감지되면(예를 들어, y=(0,5)의 좌표에 배치된 벤딩센서(101)에 의해 벤딩이 감지되면), 표시패널(100)이 좌측 0에서 우측 5의 방향을 따라 벤딩됨을 검출한다.
또한, 표시패널(100)의 좌우측 양측에 각각 배치된 벤딩센서(101) 및 상하측 양측에 각각 배치된 벤딩센서(101)에 의해 표시패널(100)의 벤딩을 검출할 때, 서로 좌우 또는 상하로 대응하는 벤딩센서(101)로부터 입력되는 저항의 변화값을 기초로 표시패널(100)의 변동을 검출함으로써 벤딩의 형태, 예를 들면 좌측에서는 심하게 벤딩되지만 우측으로 갈수록 벤딩정도가 감소하는 등의 다양한 형태의 벤딩을 검출할 수 있게 된다.
상기 벤딩검출부(230)에서 검출된 표시패널(100)의 벤딩정보는 타이밍제어부(200)로 입력되며, 상기 타이밍제어부(200)에서는 입력된 벤딩정보에 포함된 벤딩의 위치 및 벤딩의 정도를 감안하여 표시패널에 입력되는 영상신호를 수정하여 벤딩된 표시패널(100)에 맞도록 재정렬한다. 이 수정된 영상신호가 데이터제어신호(DCS)와 함께 데이터구동부(220)로 출력된 후, 표시패널(100)로 인가됨으로써, 벤딩이 발생한 영역의 화상이 왜곡되지 않도록 한다.
상술한 바와 같이, 본 발명에서는 표시패널 또는 터치패널에 배치되어 표시장치의 벤딩을 검출하는 벤딩센서가 서로 직렬로 연결되는 복수의 층으로 구성됨으로써, 표시장치의 벤딩시 야기되는 저항 변화값을 증가시킬 수 있게 되므로, 미세한 표시장치의 벤딩도 용이하게 검출할 수 있게 된다.
또한, 본 발명에서는 벤딩센서가 표시패널 또는 터치패널 내부에 다른 전극과 동일한 공정에 의해 형성하므로, 제조비용을 절감하고 제조공정을 단순화할 수 있게 된다.
한편, 상술한 설명에서는 표시패널과 터치패널 및 다른 구성들을 특정 구성으로 한정하여 설명하고 있지만, 본 발명이 이러한 구조에 한정되는 것이 아니다. 본 발명은 복수의 벤딩센서를 표시패널 또는 터치패널 내부에 다른 전극과 동일한 공정에 의해 직렬로 연결되도록 형성하는 것이므로, 이러한 구조를 가진 다양한 구조에 적용될 수 있을 것이다.
예를 들어, 상술한 설명에서는 표시장치로서, 유기전계발광 표시장치를 예시하고 있지만, 본 발명이 이러한 유기전계발광 표시장치에 한정되는 것이 아니라 액정표시장치나 전기영동 표시장치와 같은 다양한 방식의 표시장치에 적용될 수 있을 것이다. 또한, 상술한 설명에서는 터치패널로서, 정정용량방식의 온셀 터치패널을 예시하고 있지만, 본 발명이 이러한 특정 방식 및 구조의 터치패널에만 적용되는 것이 아니라 다양한 방식 및 구조의 터치패널에 적용될 수 있을 것이다.
이와 같이, 본 발명이 속하는 기술분야의 당업자는 본 발명이 그 기술적 사상이나 필수적 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 실시될 수 있다는 것을 이해할 수 있을 것이다. 그러므로, 이상에서 기술한 실시예들은 예시적인 것으로서, 발명의 범위를 한정하는 것은 아니다. 따라서, 본 발명의 범위는 상기 상세한 설명보다는 후술하는 특허청구범위에 의하여 정의되어야만 하며, 특허청구범위의 의미 및 범위 그리고 그 등가 개념으로부터 도출되는 모든 변경 또는 변형된 형태가 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 한다.
100 : 표시패널 101 : 벤딩센서
180 : 터치패널 200 : 타이밍 제어부
210: 게이트구동부 220 : 데이터구동부
230 : 벤딩검출부

Claims (12)

  1. 화상이 표시되는 표시영역 및 상기 표시영역 외부에 형성된 외곽영역을 포함하는 표시패널;
    상기 표시영역에 배치된 박막트랜지스터, 공통전극 및 화소전극; 및
    상기 표시패널에 배치되어 상기 표시패널의 벤딩을 감지하는 복수의 벤딩센서로 구성되며,
    상기 벤딩센서는 표시장치내에 직렬로 연결된 복수의 층으로 구성되고 상기 복수층의 벤딩센서 각각은 상기 박막트랜지스터의 전극, 상기 공통전극 및 상기 화소전극중 하나와 동일 공정에 의해 동일 물질로 형성되는 벤딩감지가 가능한 플렉서블 표시장치.
  2. 삭제
  3. 삭제
  4. 삭제
  5. 삭제
  6. 화상이 표시되는 표시영역 및 표시영역 외부에 형성된 외곽영역을 포함하는 표시패널;
    상기 표시패널에 구비된 터치패널;
    상기 터치패널에 배치되어 상기 표시패널의 벤딩을 감지하는 복수의 벤딩센서로 구성되며,
    상기 터치패널은 터치를 감지하는 센서전극 및 센서전극을 접속시키는 브리지를 포함하며, 복수층의 벤딩센서 각각은 센서전극 및 브리지와 동일 공정에 의해 형성되는 벤딩감지가 가능한 플렉서블 표시장치.
  7. 제1항 또는 제6항에 있어서, 표시장치가 벤딩됨에 따라 발생하는 벤딩센서의 저항 변화값을 검출하는 계측부를 추가로 포함하는 벤딩감지가 가능한 플렉서블 표시장치.
  8. 제7항에 있어서, 계측부로부터 입력되는 저항 변화값을 기초로 표시장치의 벤딩을 검출하는 벤딩검출부를 추가로 포함하는 벤딩감지가 가능한 플렉서블 표시장치.
  9. 제8항에 있어서, 상기 벤딩검출부는 벤딩을 감지한 벤딩센서의 위치에 기초하여 벤딩의 위치를 검출하는 벤딩감지가 가능한 플렉서블 표시장치.
  10. 제9항에 있어서, 상기 벤딩검출부는 표시장치의 좌우 또는 상하에 배치되는 벤딩센서로부터 감지된 저항 변화값을 기초로 벤딩의 방향성 및 벤딩의 형태를 검출하는 벤딩감지가 가능한 플렉서블 표시장치.
  11. 제1항에 있어서, 상기 벤딩센서는 표시패널의 외곽영역에 배치되는 벤딩감지가 가능한 플렉서블 표시장치.
  12. 제1항 또는 제6항에 있어서, 상기 표시패널은 유기전계발광 표시패널, 액정표시패널, 전기영동 표시패널중 어느 하나를 포함하는 벤딩감지가 가능한 플렉서블 표시장치.
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