KR20170052805A - 플렉서블 표시장치 및 그 구동방법 - Google Patents

플렉서블 표시장치 및 그 구동방법 Download PDF

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Abstract

플렉서블 표시장치는 이미지를 생성하는 플렉서블 표시패널 및 벤딩 각도 및 벤딩 위치를 감지하는 벤딩 감지 패널을 포함한다. 상기 벤딩 감지 패널은, 인가된 응력의 세기에 대응하게 저항이 변화되는 물질을 포함하고, 베이스 면 상에서 단위 길이당 면적이 실질적으로 일정한 각도 감지 센서, 인가된 응력의 세기에 대응하게 저항이 변화되는 물질을 포함하고, 상기 베이스 면 상에서 단위 길이당 면적이 길이 방향을 따라 증가되는 위치 감지 센서 및 상기 각도 및 위치 감지 센서들에 연결된 신호라인들을 포함할 수 있다.

Description

플렉서블 표시장치 및 그 구동방법{FLEXIBLE DISPLAY DEVICE AND DRIVING MATHOD OF THE SAME}
본 발명은 플렉서블 표시장치 및 그 구동방법에 관한 것으로, 벤딩 감지 패널을 포함하는 전자장치 및 그 구동방법에 관한 것이다.
텔레비전, 휴대 전화, 태블릿 컴퓨터, 네비게이션, 게임기 등과 같은 멀티 미디어 장치에 사용되는 다양한 표시장치들이 개발되고 있다. 표시장치들의 입력장치로써 키보드 또는 마우스 등을 포함한다. 또한, 최근에 표시장치들은 입력장치로써 터치패널을 구비한다.
종래의 평면 표시장치와 달리 최근에는 다양한 형태의 표시장치가 개발되고 있다. 커브드 표시장치, 벤딩형 표시장치, 폴더블 표시장치, 롤러블 표시장치, 및 스트레처블 표시장치 등과 같은 다양한 플렉서블 표시장치가 개발되고 있다.
본 발명의 목적은 벤딩 각도와 벤딩 위치를 식별할 수 있는 플렉서블 표시장치를 제공하는 것이다.
본 발명의 목적은 플렉서블 표시장치의 벤딩 각도와 벤딩 위치를 식별할 수 있는 구동방법을 제공하는 것이다.
본 발명의 일 실시예에 따른 플렉서블 표시장치는 이미지를 생성하는 플렉서블 표시패널 및 벤딩 각도 및 벤딩 위치를 감지하는 벤딩 감지 패널을 포함한다.
상기 벤딩 감지 패널은, 인가된 응력의 세기에 대응하게 저항이 변화되는 물질을 포함하고, 베이스 면 상에서 단위 길이당 면적이 실질적으로 일정한 각도 감지 센서, 인가된 응력의 세기에 대응하게 저항이 변화되는 물질을 포함하고, 상기 베이스 면 상에서 단위 길이당 면적이 길이 방향을 따라 증가되는 위치 감지 센서 및 상기 각도 및 위치 감지 센서들에 연결된 신호라인들을 포함할 수 있다.
상기 각도 감지 센서는 제1 방향으로 연장된 각도 감지 수평센서 및 상기 제1 방향과 교차하는 제2 방향으로 연장된 각도 감지 수직센서를 포함할 수 있다.
상기 각도 감지 수평센서는 상기 제1 방향으로 각각 연장되고, 상기 제2 방향으로 이격되어 배치된 제1 및 제2 각도 감지 수평센서를 포함할 수 있다. 상기 각도 감지 수직센서는 상기 제2 방향으로 각각 연장되고, 상기 제1 방향으로 이격되어 배치된 제1 및 제2 각도 감지 수직센서를 포함할 수 있다.
상기 제1 및 제2 각도 감지 수직센서 각각은, 상기 제2 방향으로 각각 연장되고 상기 제2 방향을 따라 이격되어 배치된 제1 서브 감지 센서 및 제2 서브 감지 센서를 포함할 수 있다.
상기 신호라인들은, 상기 제1 및 제2 각도 감지 수평센서들 및 상기 제1 및 제2 각도 감지 수직센서들에 구동전압을 제공하는 적어도 하나의 제1 신호라인 및
상기 제1 및 제2 각도 감지 수평센서들 및 상기 제1 및 제2 각도 감지 수직센서들에 각각 연결된 제2 신호라인들을 포함할 수 있다.
상기 위치 감지 센서는, 상기 제1 방향으로 각각 연장되고, 상기 제2 방향으로 이격되어 배치된 제1 및 제2 위치 감지 수평센서들 및 상기 제2 방향으로 각각 연장되고, 상기 제1 방향으로 이격되어 배치된 제1 및 제2 위치 감지 수직센서들을 포함할 수 있다.
상기 신호라인들은, 상기 제1 및 제2 위치 감지 수평센서들 및 상기 제1 및 제2 위치 감지 수직센서들에 구동전압을 제공하는 적어도 하나의 제1 신호라인 및 상기 제1 및 제2 위치 감지 수평센서들 및 상기 제1 및 제2 위치 감지 수직센서들에 각각 연결된 제2 신호라인들을 포함할 수 있다.
상기 제1 신호라인은 상기 제1 및 제2 위치 감지 수평센서들 및 상기 제1 및 제2 위치 감지 수직센서들의 일단들에 공통으로 연결될 수 있다.
상기 제1 위치 감지 수평센서의 너비는 상기 제1 방향을 따라 선형적으로 증가할 수 있다.
상기 제1 수평 감지 센서는 i번째(여기서 i는 1 이상의 자연수) 센서부분, 상기 i번째 센서부분보다 큰 면적을 갖는 i+1번째 센서부분, 및 상기 i번째 센서부분과 상기 i+1번째 센서부분을 연결하는 연결라인들을 포함할 수 있다.
상기 제1 위치 감지 수평센서는, 상기 제1 방향으로 연장된 서로 다른 길이를 갖고, 상기 제2 방향으로 나열된 k 개의 센서부분들 및 상기 k 개의 센서부분들을 연결하는 k-1개의 연결라인들을 포함할 수 있다.
상기 k 개의 센서부분들의 일단들은 기준선 상에 정렬되며, 상기 k-1개의 연결라인들 중 i번째(여기서 i는 1 이상의 자연수 중 홀수) 연결라인은 상기 k 개의 센서부분들 중 i번째 센서부분의 일단과 i+1번째 센서부분의 일단을 연결하고, 상기 k-1개의 연결라인들 중 i+1번째 연결라인은 상기 k 개의 센서부분들 중 i+1번째 센서부분의 타단과 i+2번째 센서부분의 일단을 연결할 수 있다.
상기 k 개의 센서부분들 각각은 단위 길이당 면적이 실질적으로 일정할 수 있다.
상기 벤딩 감지 패널은 상기 베이스 면을 제공하는 플렉서블한 베이스 부재를 더 포함할 수 있다.
상기 각도 감지 센서, 상기 위치 감지 센서, 및 상기 신호라인들은 동일한 면 상에 배치될 수 있다.
상기 표시패널은 상기 베이스 면을 제공하고, 상기 각도 감지 센서, 상기 위치 감지 센서, 및 상기 신호라인들은 동일한 면 상에 배치될 수 있다.
입력수단의 입력면을 제공하는 윈도우 부재를 더 포함하고, 상기 윈도우 부재는 베이스 부재 및 상기 베이스 부재에 부분적으로 중첩하는 블랙 매트리스를 더 포함할 수 있다.
상기 각도 감지 센서, 상기 위치 감지 센서, 및 상기 신호라인들은 상기 블랙 매트리스에 중첩할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 플렉서블 표시장치의 구동방법은 각도 감지 센서의 저항 변화값을 측정하는 단계, 위치 감지 센서들의 저항 변화값을 측정하는 단계, 및 상기 각도 감지 센서의 저항 변화값에 근거하여 벤딩 이벤트의 벤딩 각도를 산출하는 단계, 및 상기 각도 감지 센서의 저항 변화값 및 상기 위치 감지 센서들의 저항 변화값에 근거하여 상기 벤딩 이벤트의 벤딩 위치를 산출하는 단계를 포함할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 플렉서블 표시장치의 구동방법은 상기 각도 감지 센서 및 상기 위치 감지 센서의 상기 저항 변화값들을 재측정하는 단계, 상기 재측정된 상기 저항 변화값들에 근거하여 추가 벤딩 이벤트의 발생을 판별하는 단계, 및 상기 재측정된 상기 저항 변화값들에 근거하여 추가 벤딩 이벤트의 벤딩 각도 및 벤딩 위치를 산출하는 단계를 더 포함할 수 있다.
상술한 바에 따르면, 플렉서블 표시장치의 벤딩된 각도를 감지할 수 있다. 또한, 플렉서블 표시장치의 벤딩된 위치를 감지할 수 있다. 각도 감지 센서와 위치 감지 센서의 구조가 간략하여 제조가 용이하고, 감지 센서들 사이의 쇼트 및 신호라인들 사이의 쇼트와 같은 불량이 감소된다.
벤딩된 각도 및 벤딩된 위치를 감지하여 다양한 어플리케이션을 실시할 수 있다.
도 1a 및 도 1b는 본 발명의 일 실시예에 따른 플렉서블 표시장치의 사시도이다.
도 2a 및 도 2b은 본 발명의 일 실시예에 따른 플렉서블 표시장치의 확대된 단면도이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 플렉서블 표시장치의 블럭도이다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 벤딩 감지 패널의 단면도이다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 벤딩 감지 패널의 평면도이다.
도 6a는 본 발명의 일 실시예에 따른 각도 감지 센서의 평면도이다.
도 6b는 벤딩 각도에 따른 각도 감지 센서의 저항 변화율을 도시한 그래프이다.
도 7a는 본 발명의 일 실시예에 따른 위치 감지 센서의 평면도이다.
도 7b는 위치 감지 센서에 발생한 벤딩 이벤트들을 도시하였다.
도 7c는 벤딩 각도와 벤딩 위치에 따른 위치 감지 센서의 저항 변화율을 도시한 그래프이다.
도 8a 내지 도 8c는 본 발명의 일 실시예에 따른 위치 감지 센서들의 평면도이다.
도 9는 본 발명의 일 실시예에 따른 표시장치의 구동방법을 도시한 흐름도이다.
도 10은 표시장치에 발생한 복수 개의 벤딩 이벤트들을 도시한 평면도이다.
도 11은 고스트 벤딩 이벤트과 유효 벤딩 이벤트를 구별하는 방법을 도시하였다.
도 12는 본 발명의 일 실시예에 따른 위치 감지 센서의 평면도이다.
도 13a는 본 발명의 일 실시예에 따른 위치 감지 센서를 확대 도시한 평면도이다.
도 13b는 벤딩 이벤트들의 위치에 따라 위치 감지 센서에 발생하는 응력 인가 지점들을 도시하였다.
도 14a는 본 발명의 일 실시예에 따른 표시패널의 단면도이다.
도 14b는 본 발명의 일 실시예에 따른 표시패널의 평면도이다.
본 발명은 다양한 변경을 가할 수 있고 여러 가지 형태를 가질 수 있는 바, 특정 실시예들을 도면에 예시하고 본문에 상세하게 설명하고자 한다. 그러나, 이는 본 발명을 특정한 개시 형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변경, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다.
도면에서는 여러 층 및 영역을 명확하게 표현하기 위하여 일부 구성요소의 스케일을 과장하거나 축소하여 나타내었다. 명세서 전체에 걸쳐 유사한 참조 부호는 유사한 구성 요소를 지칭한다. 그리고, 어떤 층이 다른 층의 '상에' 형성된다(배치된다)는 것은, 두 층이 접해 있는 경우뿐만 아니라 두 층 사이에 다른 층이 존재하는 경우도 포함한다. 또한, 도면에서 어떤 층의 일면이 평평하게 도시되었지만, 반드시 평평할 것을 요구하지 않으며, 적층 공정에서 하부층의 표면 형상에 의해 상부층의 표면에 단차가 발생할 수도 있다.
이하, 도면들을 참조하여 본 발명의 일 실시예에 따른 전자장치를 설명한다.
도 1a 및 도 1b는 본 발명의 일 실시예에 따른 전자장치(ED)의 사시도이다. 본 실시예에서 전자장치(ED)는 밴더블 표시장치(DD) 및 입력 펜(IP)를 포함할 수 있다. 본 실시예에서 플렉서블 표시장치(DD)의 일예로써 밴더블 표시장치(DD)를 예시적으로 도시하였다. 그러나 본 발명은 이에 제한되지 않고, 롤러블 표시장치, 및 스트레처블 표시장치 등과 같이 벤딩 가능한 플렉서블 표시장치(DD)에 적용될 수 있다.
본 발명의 일 실시예에서 전자장치(ED)는 텔레비전과 같은 대형 전자장치를 비롯하여, 휴대 전화, 퍼스널 컴퓨터, 노트북 컴퓨터, 개인 디지털 단말기, 자동차 네이게이션 유닛, 게임기, 휴대용 전자 기기, 손목 시계형 전자 기기, 카메라와 같은 중소형 전자장치등 일 수 있다.
도 1a 및 도 1b에 도시된 것과 같이, 이미지(IM)가 표시되는 표시면은 제1 방향축(DR1)과 제2 방향축(DR2)이 정의하는 면과 평행한다. 표시면의 법선 방향은 제3 방향축(DR3)이 지시한다. 제3 방향축(DR3)은 플렉서블 표시장치(DD)의 두께 방향을 지시한다. 각 부재들의 전면과 배면은 제3 방향축(DR3)에 의해 구분된다. 그러나, 방향축들(DR1, DR3, DR3)이 지시하는 방향은 상대적인 개념으로서 다른 방향으로 변환될 수 있다. 이하, 방향축과 그 방향축이 지시하는 방향은 실질적으로 동일하게 정의된다.
도 1a 및 도 1b에 도시된 것과 같이, 표시장치(DD)는 표시면 상에서 구분되는 복수 개의 영역들을 포함한다. 표시장치(DD)는 이미지(IM)의 표시여부에 따라 표시영역(DA) 및 비표시영역(NDA)으로 구분될 수 있다. 표시영역(DA)은 이미지가 표시되는 영역이고, 비표시영역(NDA)은 표시영역(DA)에 인접한 이미지가 비표시되는 영역이다. 본 발명의 일 실시예에서, 표시영역(DA)은 사각형상일 수 있다. 비표시영역(NDA)은 표시영역(DA)을 에워쌓을 수 있다. 도 1a에서 이미지(IM)의 일 예로 복수 개의 아이콘 이미지들(IM)을 도시하였다.
도 1a 및 도 1b에 도시된 것과 같이, 표시장치(DD)는 동작에 따라 벤딩축(BX)을 따라 벤딩되는 벤딩영역(BA), 비벤딩되는 제1 비벤딩영역(NBA1), 및 제2 비벤딩영역(NBA2)으로 정의될 수 있다. 제1 비벤딩영역(NBA1)과 제2 비벤딩영역(NBA2)이 마주하도록 내측 벤딩(inner-banding)될 수 있다. 표시장치(DD)는 동작에 제1 비벤딩영역(NBA1)과 제2 비벤딩영역(NBA2)이 외부에 노출되도록 외측 벤딩(outer-banding)될 수도 있다.
표시장치(DD)는 복수 개의 벤딩영역(BA)을 포함할 수 있다. 뿐만 아니라, 사용자가 표시장치(DD)를 조작하는 형태에 대응하게 벤딩영역(BA)이 정의될 수 있다. 예컨대, 벤딩영역(BA)은 제1 방향축(DR1)에 평행하게 정의될 수 있고, 대각선 방향으로 정의될 수도 있다.
입력 펜(IP)은 표시장치(DD)가 펼쳐진 상태에서 표시된 복수 개의 아이콘 이미지들(IM) 중 어느 하나를 터치 할 수 있다. 본 실시예에서 입력 펜(IP)을 이용하여 소정의 정보를 입력하는 것을 "터치 입력"이라 정의한다.
본 발명의 일 실시예에서, 입력 수단으로 입력 펜을 예시적으로 도시하였으나, 입력 수단은 특별히 제한되지 않는다. 또한, 입력 펜(IP)은 능동형(active type) 또는 수동형(passive type)일 수 있다. 또한, 본 발명의 일 실시예에서, 입력 펜(IP)은 생략될 수 있다.
도 2a 및 도 2b은 본 발명의 일 실시예에 따른 표시장치(DD)의 확대된 단면도이다. 도 2a 및 도 2b에서 표시장치(DD)를 구동하는 구동회로는 미 도시되었다.
도 2a 및 도 2b에 도시된 것과 같이, 표시장치(DD)는 표시패널(DP), 벤딩 감지 패널(BSP), 터치패널(TSP), 및 윈도우 부재(WM)을 포함할 수 있다. 표시패널(DP), 벤딩 감지 패널(BSP), 터치패널(TSP), 및 윈도우 부재(WM) 각각은 플렉서블한 성질을 가질 수 있다. 별도로 도시하지는 않았으나, 표시장치(DD)는 윈도우 부재(WM)와 결합되어 표시패널(DP) 및 터치패널(TSP)를 보호하는 보호부재를 더 포함할 수 있다. 본 발명의 일 실시예에서 터치패널(TSP)은 생략되거나, 벤딩 감지 패널(BSP)에 일체화될 수 있다.
표시패널(DP)은 입력된 영상 데이터에 대응하는 이미지(IM, 도 1a 참조)를 생성한다. 표시패널(DP)은 유기발광 표시패널, 전기영동 표시패널, 일렉트로웨팅 표시패널 등일 수 있고, 그 종류가 제한되지 않는다. 본 발명에서 유기발광 표시패널이 예시적으로 설명된다. 유기발광 표시패널에 대한 상세한 설명은 후술한다.
벤딩 감지 패널(BSP)은 벤딩 각도와 벤딩 위치를 감지한다. 벤딩 감지 패널(BSP)은 인가된 응력의 세기에 대응하게 저항이 변화되는 물질을 포함하는 복수 개의 센서들과 상기 센서들에 전기적으로 연결된 복수 개의 신호라인들을 포함한다. 벤딩 감지 패널(BSP)에 대한 상세한 설명은 후술한다.
터치패널(TSP)은 외부입력의 좌표정보를 획득한다. 터치패널(TSP)은 벤딩 감지 패널(BSP)의 전면 상에 배치될 수 있다. 다만, 표시패널(DP), 벤딩 감지 패널(BSP), 및 터치패널(TSP)의 위치관계는 이에 제한되지 않는다. 터치패널(TSP)은 정전용량 방식, 저항막 방식, 전자기 유도 방식, 압력 감지 방식일 수 있고, 특별히 제한되지 않는다.
윈도우 부재(WM)는 베이스 부재(WM-BS) 및 블랙 매트리스(BM)를 포함한다. 블랙 매트리스(BM)는 베이스 부재(WM-BS)에 부분적으로 중첩한다. 블랙 매트리스(BM)는 베이스 부재(WM-BS)의 배면에 배치되어 표시장치(DD)의 베젤영역 즉, 비표시영역(NDA, 도 1a 참조)을 정의할 수 있다. 베이스 부재(WM-BS)는 유리 기판, 사파이어 기판, 플라스틱 필름 등을 포함할 수 있다. 블랙 매트리스(BM)는 유색의 유기층으로써 예컨대, 코팅 방식으로 형성될 수 있다. 별도로 도시하지는 않았으나, 윈도우 부재(WM)는 베이스 부재(WM-BS)의 전면에 배치된 기능성 코팅층을 더 포함할 수 있다. 기능성 코팅층은 지문 방지층, 반사 방지층, 및 하드 코팅층 등을 포함할 수 있다.
표시패널(DP)과 벤딩 감지 패널(BSP)은 투명 광학 접착필름(Optically Clear Adhesive film, OCA1)에 의해 결합될 수 있다. 벤딩 감지 패널(BSP)과 터치패널(TSP) 역시 투명 광학 접착필름(Optically Clear Adhesive film, OCA2)에 의해 결합될 수 있다. 터치패널(TSP)과 윈도우 부재(WM) 역시 투명 광학 접착필름(Optically Clear Adhesive film, OCA3)에 의해 결합될 수 있다. 본 발명의 일 실시예에서 3개의 투명 광학 접착필름들(OCA1, OCA2) 중 어느 하나는 생략될 수 있다. 예컨대, 표시패널(DP)과 벤딩 감지 패널(BSP)이 연속공정으로 제조됨으로써, 벤딩 감지 패널(BSP)은 표시패널(DP) 상에 직접 배치될 수 있다. 벤딩 감지 패널(BSP)과 터치패널(TSP)이 연속공정으로 제조됨으로써, 터치패널(TSP)은 벤딩 감지 패널(BSP) 상에 직접 배치될 수 있다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 전자장치(ED)의 블럭도이다. 전자장치(ED)는 표시패널(DP)을 구동하는 구동회로(DP-DC, 이하 표시패널 구동회로) 및 벤딩 감지 패널(BSP)을 구동하는 구동회로(BSP-DC, 이하 벤딩 감지회로)를 포함한다. 도 3에 터치패널(TSP)과 이를 구동하는 구동회로는 미도시 되었다.
표시패널(DP)은 복수 개의 게이트 라인들(GL1 내지 GLn), 복수 개의 데이터 라인들(DL1 내지 DLm), 및 복수 개의 화소들(PX)을 포함한다. 표시패널 구동회로(DP-DC)는 컨트롤러(12), 게이트 드라이버(14), 및 데이터 드라이버(16)를 포함할 수 있다. 컨트롤러(12)는 입력 영상신호들을 수신하고, 입력 영상신호들을 표시패널(DP)의 동작모드에 부합하는 영상데이터들로 변환한다. 또한, 컨트롤러(12)는 각종 제어신호들, 예를 들면 수직동기신호, 수평동기신호, 메인 클럭신호, 데이터 인에이블신호 등을 입력받고, 게이트 제어신호 및 데이터 제어신호를 출력한다.
컨트롤러(12)는 벤딩 감지회로(BSP-DC)로부터 벤딩 각도 및 벤딩 위치에 대한 정보를 수신하고, 해당 정보를 이용하여 다양한 어플리케이션을 실행한다. 게이트 드라이버(14)는 복수 개의 게이트 라인들(GL1 내지 GLn)에 게이트 신호들을 출력한다. 데이터 드라이버(16)는 복수 개의 데이터 라인들(DL1 내지 DLm)에 데이터 신호들을 출력한다. 별도로 도시하지 않았으나, 표시패널 구동회로(DP-DC)는 표시패널(DP), 컨트롤러(12), 게이트 드라이버(14), 및 데이터 드라이버(16)의 동작에 필요한 전원 전압을 제공하는 전원 전압 제공 회로를 더 포함할 수 있다.
벤딩 감지 패널(BSP)은 각도 감지 센서(ASP), 위치 감지 센서(PSP), 및 상기 센서들(ASP, PSP)에 연결된 신호라인들(SL)을 포함한다. 각도 감지 센서(ASP) 및 위치 감지 센서(PSP) 각각은 인가된 압력의 세기에 대응하게 저항이 변화되는 물질들을 포함한다. 상기 센서들(ASP, PSP)은 예컨대, 압전 물질들(piezo-electric materials), 카본 파우더, QTC(Quantum Tunnelling Composite), 실버 나노 파티클, 단결정 또는 다결정 실리콘, 탄소 나노튜브, 그라핀 등을 포함할 수 있다. 상기 센서들(ASP, PSP) 각각은 상술한 물질들에서 선택된 물질을 각각 포함하거나, 서로 동일한 물질을 포함할 수 있다.
신호라인들(SL)은 전도성이 높은 물질로, 예컨대, 금, 은, 구리, 알루미늄 및 이들의 합금 등을 포함할 수 있다. 신호라인들(SL)은 상술한 물질을 포함하는 단층 또는 다층 구조를 가질 수 있다.
벤딩 감지회로(BSP-DC)는 상기 센서들(ASP, PSP)의 저항 변화값들을 검출하는 전류 감지부(20) 및 상기 저항 변화값들로부터 벤딩 각도 및 벤딩 위치를 산출하는 연산부(30)를 포함할 수 있다. 별도로 도시하지 않았으나, 벤딩 감지회로(BSP-DC)는 상기 센서들(ASP, PSP)에 소정의 구동전압을 제공하는 구동 전압 제공 회로를 더 포함할 수 있다.
전류 감지부(20)는 신호라인들(SL)로부터 상기 센서들(ASP, PSP) 각각의 전류값들을 읽어들이는 리드아웃 회로(22), 리드아웃 회로(22)로부터 수신된 전류값들을 상기 센서들(ASP, PSP)의 고유 코드에 대응하게 출력하는 멀티플렉서(24), 멀티플렉서(24)로부터 수신한 아날로그 신호들을 디지털 신호들로 변환하는 아날로그-디지털 컨버터(26), 및 변환된 디지털 신호들로부터 상기 센서들(ASP, PSP) 각각의 저항 변화값들에 대한 정보를 산출하는 디지털 신호 프로세서(28)를 포함할 수 있다.
연산부(30)는 각도 감지 센서(ASP)의 저항변화값에 근거하여 벤딩 각도를 산출하고, 각도 감지 센서(ASP)의 저항변화값 및 위치 감지 센서(PSP)의 저항변화값에 근거하여 벤딩 위치를 산출한다. 연산부(30)는 메모리에 저장된 룩-업 테이블로부터 각도 감지 센서(ASP)의 저항 변화값에 따른 벤딩 각도에 대한 정보를 읽어올 수 있다. 연산부(30)는 메모리에 저장된 룩-업 테이블로부터 위치 감지 센서(PSP)의 저항 변화값에 따른 벤딩 위치에 대한 정보를 읽어올 수 있다. 위치 감지 센서(PSP)의 저항 변화값에 따른 벤딩 위치는 벤딩 각도마다 별개로 저장될 수 있다. 연산부(30)는 벤딩 각도 정보 및 벤딩 위치 정보를 컨트롤러(12)에 제공한다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 벤딩 감지 패널의 단면도이다. 도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 벤딩 감지 패널의 평면도이다. 이하, 도 4 및 도 5를 참조하여 벤딩 감지 패널(BSP)에 대해 좀 더 상세히 설명한다.
도 4를 참조하면, 벤딩 감지 패널(BSP)은 베이스 부재(BSP-BS), 도전층(BSP-CL), 및 절연층(BSP-IL)을 포함한다. 본 발명의 일 실시예에서 베이스 부재(BSP-BS)와 도전층(BSP-CL) 사이에 버퍼층(미 도시)이 배치될 수 있다. 베이스 부재(BSP-BS) 또는 버퍼층은 베이스 면을 제공할 수 있다. 베이스 부재(BSP-BS)는 폴리이미드(Polyimide, PI), 폴리에틸렌테레프탈레이트(Polyethyleneterephthalate, PET), 폴리에틸렌나프탈레이트(Polyethylenenaphthalate, PEN), 폴리에테르술폰(Polyethersulphone, PES), 유리섬유강화플라스틱(Fiber reinforced plastics, FRP) 중 적어도 어느 하나를 포함할 수 있다. 본 발명의 일 실시예에서 베이스 부재(BSP-BS)는 생략될 수 있다.
도전층(BSP-CL)은 인가된 응력에 대응하게 저항이 변화되는 물질들 및 금, 은, 구리, 알루미늄 및 이들의 합금과 같은 전도성이 높은 물질을 포함할 수 있다. 도전층(BSP-CL)은 복수 회의 포토리소그래피 공정을 통해 각도 감지 센서(ASP, 도 3 참조), 위치 감지 센서(PSP, 도 3 참조), 신호라인들(SL, 도 3 참조)로 패터닝될 수 있다. 결과적으로 각도 감지 센서(ASP), 위치 감지 센서(PSP), 및 신호라인들(SL) 동일한 면, 예컨대 상기 베이스 면 상에 배치될 수 있다.
절연층(BSP-IL)은 각도 감지 센서(ASP), 위치 감지 센서(PSP), 신호라인들(SL)을 보호하거나, 일부의 도전패턴과 다른 도전패턴을 절연시킬 수 있다. 절연층(BSP-IL)은 무기막 또는 유기막 중 적어도 하나 이상을 포함할 수 있다. 절연층(BSP-IL)은 복층 구조를 가질 수 있고, 적어도 하나의 무기막 및 적어도 하나의 유기막을 포함할 수도 있다.
도 5에는 일 실시예에 따른 각도 감지 센서(ASP, 도 3 참조), 위치 감지 센서(PSP, 도 3 참조), 신호라인들(SL, 도 3 참조)을 도시하였다. 도 5에 도시된 것과 같이, 감지 센서(ASP), 위치 감지 센서(PSP), 신호라인들(SL)은 비표시영역(NDA)에 배치될 수 있다.
각도 감지 센서(ASP)는 제1 방향(DR1)으로 연장된 각도 감지 수평센서들(ASP-H1, ASP-H2) 및 제1 방향(DR1)과 교차하는 제2 방향(DR2)으로 연장된 각도 감지 수직센서들(ASP-V1, ASP-V2)을 포함할 수 있다. 제2 방향(DR2)으로 이격되어 배치된 제1 및 제2 각도 감지 수평센서들(ASP-H1, ASP-H2)이 예시적으로 도시되었고, 제1 방향(DR1)으로 이격되어 배치된 제1 및 제2 각도 감지 수직센서들(ASP-V1, ASP-V2)이 예시적으로 도시되었다. 제1 각도 감지 수직센서(ASP-V1)는 제2 방향(DR2)을 따라 이격되어 배치된 서브 감지 센서들(ASP-V11, ASP-V12)을 포함하고, 제2 각도 감지 수직센서(ASP-V2)는 제2 방향(DR2)을 따라 이격되어 배치된 서브 감지 센서들(ASP-V21, ASP-V22)을 포함할 수 있다.
위치 감지 센서(PSP)는 제1 방향(DR1)으로 연장된 위치 감지 수평센서들(PSP-H1, PSP-H2) 및 제1 방향(DR1)과 교차하는 제2 방향(DR2)으로 연장된 위치 감지 수직센서들(PSP-V1, PSP-V2)을 포함할 수 있다. 제2 방향(DR2)으로 이격되어 배치된 제1 및 제2 위치 감지 수평센서들(PSP-H1, PSP-H2)이 예시적으로 도시되었고, 제1 방향(DR1)으로 이격되어 배치된 제1 및 제2 위치 감지 수직센서들(PSP-V1, PSP-V2)이 예시적으로 도시되었다.
신호라인들(SL)은 각도 감지 센서(ASP)에 연결된 제1 신호라인 그룹(SL-G1), 위치 감지 센서(PSP)에 연결된 제2 신호라인 그룹(SL-G2) 및 각도 감지 센서(ASP) 및 위치 감지 센서(PSP)에 구동전압을 제공하는 제3 신호라인 그룹(SL-G3)을 포함할 수 있다.
도 6a는 본 발명의 일 실시예에 따른 각도 감지 센서들(ASP-H1, ASP-H2, ASP-V1, ASP-V2)의 평면도이다. 도 6b는 각도 감지 센서들(ASP-H1, ASP-H2, ASP-V1, ASP-V2)의 벤딩 각도에 따른 저항 변화율을 도시한 그래프이다.
도 6a에 도시된 것과 같이, 각도 감지 센서들(ASP-H1, ASP-H2, ASP-V1, ASP-V2) 각각은 단위 길이(UL)당 면적이 실질적으로 일정한 형상을 갖는다. 여기서 단위 길이(UL)는 임의로 설정될 수 있다.
제1 및 제2 각도 감지 수평센서들(ASP-H1, ASP-H2)은 동일한 가로 길이당 일정한 면적을 갖는다. 제1 및 제2 각도 감지 수평센서들(ASP-H1, ASP-H2) 각각은 예컨대 스트라이프 형상을 가질 수 있다. 제1 및 제2 각도 감지 수평센서들(ASP-H1, ASP-H2) 각각은 스트라이프 형상에 제한되지 않고, 규칙적인 패턴들이 제1 방향(DR1)을 따라 나열된 형상을 가질 수 도 있다.
제1 및 제2 각도 감지 수직센서들(ASP-V1, ASP-V2)은 동일한 세로 길이당 일정한 면적을 갖는다. 서브 감지 센서들(ASP-V11, ASP-V12)은 동일한 연장선 상에 배치되고, 서브 감지 센서들(ASP-V21, ASP-V22)은 동일한 연장선 상에 배치될 수 있다.
제1 신호라인 그룹(SL-G1)은 제1 및 제2 각도 감지 수평센서들(ASP-H1, ASP-H2)에 대응하는 제1 신호라인(SL-G11), 제1 각도 감지 수직센서(ASP-V1)에 대응하는 제2 신호라인(SL-G12), 및 제2 각도 감지 수직센서(ASP-V2)에 대응하는 제3 신호라인(SL-G13)를 포함할 수 있다. 제1 내지 제3 신호라인들(SL-G11, SL-G12, SL-G13) 각각은 제1 내지 제3 라인부분들(SLP1, SLP2, SLP3)을 포함할 수 있다.
제1 신호라인(SL-G11)의 제1 라인부분(SLP1)은 제1 각도 감지 수평센서(ASP-H1)의 일단에 연결되고, 제2 라인부분(SLP2)은 제1 각도 감지 수평센서(ASP-H1)의 타단과 제2 각도 감지 수평센서(ASP-H2)의 일단을 연결하며, 제3 라인부분(SLP3)은 제2 각도 감지 수평센서(ASP-H2)의 타단에 연결된다. 제1 라인부분(SLP1) 및 제3 라인부분(SLP3) 중 적어도 어느 하나는 제1 각도 감지 수평센서(ASP-H1) 및 제2 각도 감지 수평센서(ASP-H2)에 흐르는 전류값을 리드아웃 회로(22, 도 3 참조)에 제공할 수 있다.
제2 신호라인(SL-G12)의 제1 내지 제3 라인부분들(SLP1, SLP2, SLP3)은 서브 감지 센서들(ASP-V11, ASP-V12)과 리드아웃 회로(22)를 전기적으로 연결시킬 수 있다. 제3 신호라인(SL-G13)의 제1 내지 제3 라인부분들(SLP1, SLP2, SLP3)은 서브 감지 센서들(ASP-V21, ASP-V22)과 리드아웃 회로(22)를 전기적으로 연결시킬 수 있다.
제3 신호라인 그룹(SL-G3)은 제1 및 제2 각도 감지 수평센서들(ASP-H1, ASP-H2) 및 제1 및 제2 각도 감지 수직센서들(ASP-V1, ASP-V2)에 전기적으로 연결되어 구동전압을 제공한다. 도 6a에 도시된 것과 같이, 제3 신호라인 그룹(SL-G3)은 제1 내지 제3 신호라인들(SL-G11, SL-G12, SL-G13)의 제2 라인부분들(SLP2)에 각각 연결될 수 있다.
제1 신호라인 그룹(SL-G1)은 제1 내지 제3 신호라인들(SL-G11, SL-G12, SL-G13)을 포함하는 것으로 설명되었으나, 이에 제한되지 않는다. 본 발명의 일 실시예에서 제1 신호라인 그룹(SL-G1)은 제1 각도 감지 수평센서(ASP-H1), 제2 각도 감지 수평센서(ASP-H2), 서브 감지 센서들(ASP-V11, ASP-V12), 및 서브 감지 센서들(ASP-V21, ASP-V22)에 각각 독립적으로 연결된 복수 개의 신호라인들을 포함할 수 있다.
제3 신호라인 그룹(SL-G3)은 제1 내지 제3 신호라인들(SL-G11, SL-G12, SL-G13)의 제2 라인부분들(SLP2)에 동시에 연결되는 하나의 신호라인을 포함하는 것으로 도시되었으나, 이에 제한되지 않는다. 본 발명의 일 실시예에서 제3 신호라인 그룹(SL-G3)은 제1 각도 감지 수평센서(ASP-H1), 제2 각도 감지 수평센서(ASP-H2), 서브 감지 센서들(ASP-V11, ASP-V12), 및 서브 감지 센서들(ASP-V21, ASP-V22)에 각각 구동전압을 제공하는 신호라인들을 포함할 수 있다. 제3 신호라인 그룹(SL-G3)의 신호라인들은 동일한 레벨의 구동전압을 상술한 센서들에 제공할 수 있다.
도 6b를 참조하면, 벤딩 각도가 0도일 때 응력은 발생하지 않는다. 벤딩 각도가 양의 값으로 증가하는 것은 표시장치(DD)가 내측 벤딩(inner-banding) 되는 것을 의미하고, 벤딩 각도가 음의 값으로 증가하는 것은 표시장치(DD)가 외측 벤딩(outer-banding) 되는 것을 의미할 수 있다.
벤딩 각도가 커질수록 각도 감지 센서들(ASP-H1, ASP-H2, ASP-V1, ASP-V2)에 인가되는 압축 응력 또는 인장 응력은 증가한다. 압축 응력 또는 인장 응력이 증가할수록 각도 감지 센서들(ASP-H1, ASP-H2, ASP-V1, ASP-V2)의 저항이 증가되고, 각도 감지 센서들(ASP-H1, ASP-H2, ASP-V1, ASP-V2)에 흐르는 전류는 감소될 수 있다.
도 7a는 본 발명의 일 실시예에 따른 위치 감지 센서들(PSP-H1, PSP-H2, PSP-V1, PSP-V2)의 평면도이다. 도 7b는 위치 감지 센서(PSP-H1)에 발생한 벤딩 이벤트들을 도시하였다. 도 7c는 벤딩 각도와 벤딩 위치에 따른 위치 감지 센서들(PSP-H1, PSP-H2, PSP-V1, PSP-V2)의 저항 변화율을 도시한 그래프이다.
도 7a에 도시된 것과 같이, 위치 감지 센서들(PSP-H1, PSP-H2, PSP-V1, PSP-V2) 각각은 단위 길이(UL)당 면적이 각각의 연장된 방향을 따라 증가되는 형상을 갖는다. 위치 감지 센서들(PSP-H1, PSP-H2, PSP-V1, PSP-V2) 각각의 너비는 각가의 연장된 방향, 즉 제1 방향(DR1) 또는 제2 방향(DR2)을 따라 선형적으로 증가하는 형상을 가질 수 있다. 도 7a에는 연장된 삼각형 형상의 위치 감지 센서들(PSP-H1, PSP-H2, PSP-V1, PSP-V2)을 예시적으로 도시하였다. 본 발명의 일 실시예에서 도 7a에 도시된 2개의 위치 감지 센서들(PSP-H1, PSP-H2) 중 적어도 어느 하나는 좌우 반전된 형상을 가질 수 있고, 2개의 위치 감지 센서들(PSP-V1, PSP-V2) 중 적어도 어느 하나는 상하 반전된 형상을 가질 수 있다. 또한, 도 7a에는 동일한 형상의 제1 위치 감지 수평센서(PSP-H1)와 제2 위치 감지 수평센서(PSP-H2)를 도시하였고, 동일한 형상의 제1 위치 감지 수직센서(PSP-V1)와 제2 위치 감지 수직센서(PSP-V2)를 도시하였으나, 이에 제한되지 않는다.
제2 신호라인 그룹(SL-G2)은 제1 및 제2 위치 감지 수평센서들(PSP-H1, PSP-H2)에 대응하는 제1 및 제2 신호라인(SL-G21, SL-22), 제1 위치 감지 수직센서(PSP-V1)에 대응하는 제3 신호라인(SL-G23), 및 제2 위치 감지 수직센서(PSP-V2)에 대응하는 제4 신호라인(SL-G24)를 포함할 수 있다. 제1 내지 제4 신호라인들(SL-G21, SL-G22, SL-G23, SL-24) 각각은 제1 및 제2 라인부분들(SLP10, SLP20)을 포함할 수 있다.
제1 신호라인(SL-G21)의 제1 라인부분(SLP10)은 제1 위치 감지 수평센서(PSP-H1)의 일단에 연결되고, 제2 라인부분(SLP20)은 제1 위치 감지 수평센서(PSP-H1)의 타단과 제3 신호라인 그룹(SL-G3)의 신호라인을 연결한다. 제1 라인부분(SLP10)은 제1 위치 감지 수평센서(PSP-H1)에 흐르는 전류값을 리드아웃 회로(22, 도 3 참조)에 제공할 수 있다.
제2 신호라인(SL-G22)의 제1 및 제2 라인부분들(SLP10, SLP20)은 제2 위치 감지 수평센서(PSP-H2)를 리드아웃 회로(22)와 제3 신호라인 그룹(SL-G3)의 신호라인에 각각 전기적으로 연결시킬 수 있다. 제3 신호라인(SL-G23)의 제1 및 제2 라인부분들(SLP10, SLP20)은 제1 위치 감지 수직센서(PSP-V1)를 리드아웃 회로(22)와 제3 신호라인 그룹(SL-G3)의 신호라인에 각각 전기적으로 연결시킬 수 있다. 제4 신호라인(SL-G24)의 제1 및 제2 라인부분들(SLP10, SLP20)은 제2 위치 감지 수직센서(PSP-V2)를 리드아웃 회로(22)와 제3 신호라인 그룹(SL-G3)의 신호라인에 각각 전기적으로 연결시킬 수 있다.
제2 신호라인 그룹(SL-G2)은 제1 내지 제4 신호라인들(SL-G21, SL-G22, SL-G23, SL-G24)을 포함하는 것으로 설명되었으나, 이에 제한되지 않는다. 제3 신호라인 그룹(SL-G3)은 제1 내지 제4 신호라인들(SL-G21, SL-G22, SL-G23, SL-G24)의 제2 라인부분들(SLP20)에 동시에 연결되는 하나의 신호라인을 포함하는 것으로 도시되었으나, 이에 제한되지 않는다. 본 발명의 일 실시예에서 제3 신호라인 그룹(SL-G3)은 제1 위치 감지 수평센서(PSP-H1), 제2 위치 감지 수평센서(PSP-H2), 제1 위치 감지 수직센서(PSP-V1), 및 제2 위치 감지 수직센서(PSP-V2)에 각각 구동전압을 제공하는 신호라인들을 포함할 수 있다.
도 7b에는 제1 위치 감지 수평센서(PSP-H1)의 9개 지점에서 발생하는 9개의 벤딩 이벤트들(BE1 내지 BE9)을 예시적으로 도시하였다. 9개의 벤딩 이벤트들(BE1 내지 BE9)은 9개의 벤딩축들을 정의하며 발생할 수 있다. 도 7c에 도시된 9개의 그래프들(GP1 내지 GP9)은 9개의 지점에서 나타나는 벤딩 각도에 따른 저항 변화율을 각각 나타낸다.
9개의 그래프들(GP1 내지 GP9)을 참조하면, 동일한 벤딩 각도에서 벤딩축과 제1 위치 감지 수평센서(PSP-H1)의 중첩 면적이 클수록 저항 변화율이 증가한다. 도 6a 및 도 6b를 참조하여 설명한 것과 같이, 각도 감지 센서들(ASP-H1, ASP-H2, ASP-V1, ASP-V2)의 저항변화값들에 근거하여 벤딩 각도를 산출하고, 위치 감지 센서들(PSP-H1, PSP-H2, PSP-V1, PSP-V2)의 저항변화값들에 근거하여 벤딩 위치를 산출한다.
제1 위치 감지 수평센서(PSP-H1) 및 제2 위치 감지 수평센서(PSP-H2) 중 적어도 어느 하나의 저항변화값에 근거하여 제1 방향(DR1)의 벤딩 위치 좌표를 산출하고, 제1 위치 감지 수직센서(PSP-V1) 및 제2 위치 감지 수직센서(PSP-V2) 중 적어도 어느 하나의 저항변화값에 근거하여 제2 방향(DR2)의 벤딩 위치 좌표를 산출할 수 있다.
도 8a 내지 도 8c는 본 발명의 일 실시예에 따른 위치 감지 센서들(PSP1, PSP2, PSP3)의 평면도이다. 도 7a에 도시된 제1 위치 감지 수평센서(PSP-H1), 제2 위치 감지 수평센서(PSP-H2), 제1 위치 감지 수직센서(PSP-V1), 및 제2 위치 감지 수직센서(PSP-V2)는 도 8a 내지 도 8c에 도시된 형상의 위치 감지 센서들(PSP1, PSP2, PSP3)로 변형될 수 있다.
도 8a에 도시된 것과 같이, 위치 감지 센서(PSP1)는 연장된 사다리꼴 형상을 가질 수 있다. 도 8a에는 제1 방향(DR1)을 따라 연장된 사다리꼴 형상의 위치 감지 센서(PSP1)를 예시적으로 도시하였다.
도 8b에 도시된 것과 같이, 위치 감지 센서(PSP2)는 너비가 다른 k 개(여기서 k는 2 이상의 자연수)의 센서부분들을 포함할 수 있다. 여기서 너비는 제2 방향(DR2)에 따른 최단 길이로 정의될 수 있다. k개의 센서부분들 중 i+1번째(여기서 i는 1 이상의 자연수) 센서부분은 i번째 센서부분보다 큰 너비를 갖는다. k 개의 센서부분들 각각은 영역에 무관하게 동일한 너비를 가질 수 있다. k개의 센서부분들 중 첫번째 센서부분이 가장 작은 너비를 갖고, k번째 센서부분이 가장 큰 너비를 가질 수 있다. 너비가 다른 k 개의 센서부분들은 일체의 형상을 가질 수 있다. 도 8b에는 9개 센서부분들(SP1 내지 SP9)을 포함하는 위치 감지 센서(PSP2)가 예시적으로 도시되었다.
도 8c에 도시된 것과 같이, 위치 감지 센서(PSP3)는 면적이 다른 k 개(여기서 k는 2 이상의 자연수)의 센서부분들 및 인접한 센서부분들을 전기적으로 연결하는 연결라인들을 포함할 수 있다. 여기서 k 개의 센서부분들은 제1 방향(DR1)에서 동일한 길이를 가질 수 있다. k개의 센서부분들 중 i+1번째(여기서 i는 1 이상의 자연수) 센서부분은 i번째 센서부분보다 큰 면적을 갖는다. k개의 센서부분들 중 첫번째 센서부분이 가장 작은 면적을 갖고, k번째 센서부분이 가장 큰 면적을 가질 수 있다. 도 8c에는 9개 센서부분들(SP1 내지 SP9)과 8개의 연결라인들(CL1 내지 CL8)을 포함하는 위치 감지 센서(PSP3)가 예시적으로 도시되었다. 연결라인들(CL1 내지 CL8)은 신호라인(SL, 도 3 참조)을 이루는 물질에서 선택된 물질을 포함할 수 있고, 신호라인(SL)과 동일한 물질을 포함할 수 있다.
도 9는 본 발명의 일 실시예에 따른 표시장치의 구동방법을 도시한 흐름도이다. 도 10은 표시장치에 발생한 복수 개의 벤딩 이벤트들을 도시한 평면도이다. 도 11은 고스트 벤딩 이벤트과 유효 벤딩 이벤트를 구별하는 방법을 도시하였다. 이하, 도 9 내지 도 11을 참조하여 본 발명의 일 실시예에 따른 표시장치의 구동방법, 즉 벤딩 감지 방법을 설명한다.
벤딩 이벤트가 발생하기 전, 벤딩 감지 패널(BSP)은 캘리브레이션 모드로 동작할 수 있다. 즉, 벤딩 감지 패널(BSP)은 벤딩 이벤트를 감지하기 위한 최적의 상태로 세팅된다.
각도 감지 센서들(ASP-H1, ASP-H2, ASP-V1, ASP-V2)의 저항 변화값들(이하, 제1 저항 변화값들)을 측정한다(S10). 전류 감지부(20, 도 3 참조)는 각도 감지 센서들(ASP-H1, ASP-H2, ASP-V1, ASP-V2)에 흐르는 전류값들을 읽어들이고, 읽어들인 전류값들을 제1 저항 변화값들로 변환할 수 있다. 전류 감지부(20)는 측정된 제1 저항 변화값들을 연산부(30, 도 3 참조)에 제공한다. 제1 저항 변화값들은 변화된 저항의 절대값 또는 저항 변화율(%)로 제공될 수 있다.
측정된 제1 저항 변화값들을 이용하여 벤딩 이벤트 발생 여부를 판별한다(S20). 연산부(30)는 측정된 제1 저항 변화값들이 기준값 이상이면 벤딩 이벤트가 발생한 것으로 판별한다. 이때 발생한 벤딩축은 각도 감지 센서들(ASP-H1, ASP-H2, ASP-V1, ASP-V2) 중 저항 변화가 측정된 센서들에 중첩하는 것으로 판별될 수 있다. 벤딩 이벤트는 예컨대, 도 10에 도시된 4개의 벤딩 이벤트 중 어느 하나일 수 있다.
벤딩 이벤트가 발생한 것으로 판별되면, 벤딩 각도를 산출한다(S30). 연산부(30)는 수신한 제1 저항 변화값들에 대응하는 벤딩 각도를 룩-업 테이블로부터 읽어낼 수 있다.
또한, 벤딩 이벤트가 발생한 것으로 판별되면, 위치 감지 센서들(PSP-H1, PSP-H2, PSP-V1, PSP-V2)의 저항 변화값들(이하, 제2 저항 변화값들)을 산출한다(S40). 전류 감지부(20, 도 3 참조)는 위치 감지 센서들(PSP-H1, PSP-H2, PSP-V1, PSP-V2)에 흐르는 전류값들을 읽어들이고, 읽어들인 전류값들을 제2 저항 변화값들로 변환할 수 있다. 전류 감지부(20)는 측정된 제2 저항 변화값들을 연산부(30)에 제공한다. 한편, 벤딩 이벤트가 발생하지 않은 것으로 판별되면, 제1 저항 변화값들을 재 측정한다(S10).
제1 저항 변화값들 및 제2 저항 변화값들에 근거하여 벤딩 위치를 산출한다(S50). 연산부(30)는 수신한 제1 저항 변화값들에 근거하여 벤딩 각도를 결정하고, 제2 저항 변화값들에 근거하여 벤딩 위치를 룩-업 테이블로부터 읽어낼 수 있다. 벤딩 위치를 산출하는 방법은 도 7c 참조하여 설명한 바, 상세한 내용은 생략한다.
이후, 제1 저항 변화값들 및 제2 저항 변화값들을 재 측정한다(S60). 전류 감지부(20)는 각도 감지 센서들(ASP-H1, ASP-H2, ASP-V1, ASP-V2)에 흐르는 전류값들을 읽어들이고, 위치 감지 센서들(PSP-H1, PSP-H2, PSP-V1, PSP-V2)에 흐르는 전류값들을 읽어들인다. 전류 감지부(20)는 재측정된 제1 저항 변화값들 및 제2 저항 변화값들을 연산부(30)에 제공한다. 별도로 도시하지는 않았으나, 본 발명의 일 실시예에서 제1 저항 변화값들 및 제2 저항 변화값들을 재 측정하지 않고, 벤딩 위치를 산출한(S50) 후 곧 바로 종료될 수도 있다.
재측정된 제1 저항 변화값들 및 제2 저항 변화값들에 근거하여 추가 벤딩 이벤트 발생 여부를 판별한다(S70). 연산부(30)는 재측정된 제1 저항 변화값들 및 제2 저항 변화값들을 이전에 측정된 제1 저항 변화값들 및 제2 저항 변화값들에 각각 비교한다.
비교결과가 기준 범위 내에 포함되면 추가 이벤트가 발생하지 않은 것으로 판별한다. 추가 이벤트가 발생하지 않은 것으로 판별되면, 제1 저항 변화값들을 재 측정한다(S10).
비교결과가 기준 범위 내에 포함되지 않으면 추가 이벤트가 발생한 것으로 판별한다. 추가 벤딩 이벤트가 발생한 것으로 판별되면, 추가 벤딩 이벤트의 벤딩 각도와 벤딩 위치를 산출한다(S80).
재측정된 제1 저항 변화값들과 이전에 측정된 제1 저항 변화값들의 차이값(이하 제1 차이값)을 산출하고, 재측정된 제2 저항 변화값들과 이전에 측정된 제2 저항 변화값들의 차이값(이하 제2 차이값)을 산출할 수 있다. 제1 차이값에 근거하여 추가 벤딩 이벤트의 벤딩 각도를 산출하고, 제1 차이값 및 제2 차이값에 근거하여 추가 벤딩 이벤트의 벤딩 위치를 산출할 수 있다.
도 11을 참조하여, 고스트 벤딩 이벤트과 유효 벤딩 이벤트를 구별하는 방법에 대해 좀 더 상세히 설명한다. 제1 위치 감지 수평센서(PSP-H1), 제2 위치 감지 수평센서(PSP-H2), 제1 위치 감지 수직센서(PSP-V1), 및 제2 위치 감지 수직센서(PSP-V2) 각각의 저항 변화값을 동시에 측정하여 유효 벤딩 이벤트와 고스트 벤딩 이벤트를 구별할 수 있다.
도 10에 도시된 4개의 벤딩 이벤트 중 제1 벤딩 이벤트(BE1)가 발생한 경우, 제1 위치 감지 수평센서(PSP-H1)와 제2 위치 감지 수평센서(PSP-H2)로부터 동일한 저항 변화값들이 동시에 측정된다. 도 10에 도시된 4개의 벤딩 이벤트 중 제2 벤딩 이벤트(BE2) 또는 도 11의 유효 벤딩 이벤트(Real bending event)가 발생한 경우, 제1 위치 감지 수평센서(PSP-H1)와 제2 위치 감지 수평센서(PSP-H2)로부터 서로 다른 저항 변화값들이 동시에 측정된다.
제1 위치 감지 수평센서(PSP-H1)와 제2 위치 감지 수평센서(PSP-H2)에 서로 다른 벤딩축들이 각각 정의되거나, 제1 위치 감지 수평센서(PSP-H1)와 제2 위치 감지 수평센서(PSP-H2)에 대각선 방향으로 연장된 벤딩축이 동시에 정의될 때, 제1 위치 감지 수평센서(PSP-H1)와 제2 위치 감지 수평센서(PSP-H2)로부터 서로 다른 저항 변화값들이 측정될 수 있다. 본 실시예에서 2개의 벤딩 이벤트는 실질적으로 동시에 발생할 수 없기 때문에, 고스트 벤딩 이벤트(Ghost bending event)는 유효 벤딩 이벤트(Real bending event)는 구별될 수 있다. 한편, 대각선 방향으로 연장된 벤딩축이 제1 위치 감지 수평센서(PSP-H1)와 제2 위치 감지 수평센서(PSP-H2)에 동시에 정의될 때 나타나는 제1 위치 감지 수평센서(PSP-H1)와 저항 변화값과 제2 위치 감지 수평센서(PSP-H2)의 저항 변화값은 룩-업 테이블로 저장될 수 있다.
도 12는 본 발명의 일 실시예에 따른 위치 감지 센서들(PSP-H10, PSP-H20, PSP-V10, PSP-V20)의 평면도이다. 도 13a는 본 발명의 일 실시예에 따른 위치 감지 센서(PSP-H10)를 확대 도시한 평면도이다. 도 13b는 벤딩 이벤트들의 위치에 따라 위치 감지 센서(PSP-H10)에 발생하는 응력 인가 지점들을 도시하였다. 이하, 도 12 내지 도 13b를 참조하여 본 실시예에 따른 위치 감지 센서(PSP-H10, PSP-H20, PSP-V10, PSP-V20)를 설명한다. 다만, 도 1 내지 도 11을 참조하여 설명한 구성과 중복되는 구성에 대한 상세한 설명은 생략한다.
도 12에 도시된 것과 같이, 위치 감지 센서들(PSP-H10, PSP-H20, PSP-V10, PSP-V20) 각각은 단위 길이(UL)당 면적이 각각의 연장된 방향을 따라 증가되는 형상을 갖는다. 도 12에는 상하 반전된 형상의 제1 위치 감지 수평센서(PSP-H10)와 제2 위치 감지 수평센서(PSP-H20)를 도시하였고, 좌우 반전된 형상의 제1 위치 감지 수직센서(PSP-V10)와 제2 위치 감지 수직센서(PSP-V20)를 도시하였으나, 이에 제한되지 않는다.
도 13a에 도시된 제1 위치 감지 수평센서(PSP-H10)를 참조하여 위치 감지 센서들(PSP-H10, PSP-H20, PSP-V10, PSP-V20)에 대해 상세히 설명한다. 제1 위치 감지 수평센서(PSP-H10)는 길이가 서로 다른 k 개(여기서 k는 2 이상의 자연수)의 센서부분들 및 k-1개의 연결라인들을 포함할 수 있다. 도 13a에는 9개의 센서부분들(SP10 내지 SP90) 및 8개의 연결라인들(CL10 내지 CL80) 포함하는 제1 위치 감지 수평센서(PSP-H10)가 예시적으로 도시되었다.
k개의 센서부분들은 길이 방향(도 13a의 제1 방향(DR1))과 교차하는 방향(도 13a의 제2 방향(DR2))으로 나열될 수 있다. 이때, k개의 센서부분들의 일단들은 기준선(RL) 상에 정렬될 수 있다. 도 13a에 도시된 것과 같이, k개의 센서부분들의 우측 일단들이 기준선(RL) 상에 정렬될 수 있다.
k개의 센서부분들 각각은 압력 감지 물질을 포함한다. 상기 k 개의 센서부분들 각각은 단위 길이당 면적이 실질적으로 일정할 수 있다. k개의 센서부분들 중 첫번째 센서부분이 가장 작은 길이를 갖고, k번째 센서부분이 가장 큰 길이를 가질 수 있다. k개의 센서부분들은 첫번째 센서부분에서 k번째 센서부분으로 갈수록 일정한 길이만큼 증가될 수 있다.
k-1개의 연결라인들 중 i번째(여기서 i는 1 이상의 자연수 중 홀수) 연결라인은 k 개의 센서부분들 중 i번째 센서부분의 일단과 i+1번째 센서부분의 일단을 연결하고, i+1번째 연결라인은 i+1번째 센서부분의 타단과 i+2번째 센서부분의 일단을 연결할 수 있다. 예컨대, 첫번째 연결라인(SL10)은 첫번째 센서부분(SP10)의 우측 일단과 두번째 센서부분의 우측 일단을 연결하고, 두번째 연결라인(SL20)은 두번째 센서부분(SP20)의 좌측 말단과 세번째 센서부분(SP30)의 좌측 일단을 연결한다.
k-1개의 연결라인들은 금, 은, 구리, 알루미늄 및 이들의 합금과 같은 전도성이 높은 물질을 포함할 수 있다. k-1개의 연결라인들은 신호라인 그룹(SL, 도 3 참조)을 이루는 물질에서 선택된 물질을 포함할 수 있고, 신호라인(SL)과 동일한 물질을 포함할 수 있다.
도 13b에 도시된 것과 같이, 9개의 벤딩 이벤트들(BE1 내지 BE9)이 각각의 벤딩축을 정의하며 발생할 수 있다. 제1 벤딩 이벤트(BE1)에 따르면 첫번째 센서부분(SP10)에만 응력이 인가되는 지점이 발생한다. 제2 내지 제9 벤딩 이벤트(BE2 내지 BE9)로 갈수록 응력이 인가되는 지점이 점차적으로 증가된다. 즉, 9개의 벤딩 이벤트들(BE1 내지 BE9)에 따라 제1 위치 감지 수평센서(PSP-H10)에 발생하는 저항 변화값들은 서로 다르다. 그에 따라 9개의 벤딩 이벤트들(BE1 내지 BE9)의 제1 방향(DR1)에 따른 벤딩 위치를 구별할 수 있다.
도 14a는 본 발명의 일 실시예에 따른 표시패널의 단면도이다. 도 14b는 본 발명의 일 실시예에 따른 표시패널의 평면도이다. 이하, 도 14a 및 도 14b를 참조하여 본 발명의 일 실시예에 따른 표시패널(DP)을 설명한다. 이하, 유기발광 표시패널을 예시적으로 설명한다.
도 14a에 도시한 바와 같이, 표시패널(DP)은 베이스 부재(DP-BS), 회로층(DP-CL), 소자층(DP-EL), 및 봉지층(DP-ECL)을 포함할 수 있다. 별도로 도시하지는 않았으나, 표시패널(DP)은 봉지층(DP-ECL) 상에 배치된 광학부재 예컨대, 위상지연판 및 편광판을 더 포함할 수 있다.
베이스 부재(DP-BS)는 적어도 하나의 플라스틱 필름을 포함할 수 있다. 베이스 부재(DP-BS)는 2개의 플라스틱 필름들 및 그 사이에 배치된 무기막들, 실리콘 나이트라이드막 및/또는 실리콘옥사이드막을 포함할 수 있다. 베이스 부재(DP-BS)는 폴리이미드(Polyimide, PI), 폴리에틸렌테레프탈레이트(Polyethyleneterephthalate, PET), 폴리에틸렌나프탈레이트(Polyethylenenaphthalate, PEN), 폴리에테르술폰(Polyethersulphone, PES), 유리섬유강화플라스틱(Fiber reinforced plastics, FRP) 중 적어도 어느 하나를 포함할 수 있다.
회로층(DP-CL)은 표시패널(DP)에 구비된 복수 개의 신호라인들(SGL) 및 전자소자들을 포함한다. 또한, 회로층(DP-CL)은 신호라인들(SGL)과 전자소자들의 구성들을 절연시키는 복수 개의 절연층들을 포함한다.
도 14a 및 도 14b에 도시된 것과 같이, 회로층(DP-CL)은 복수 개의 신호라인들(SGL)을 포함할 수 있다. 복수 개의 신호라인들(SGL)은 제1 방향축(DR1)을 따라 연장된 게이트 라인들(GL)과 제2 방향축(DR2)을 따라 연장된 데이터 라인들(DL)을 포함할 수 있다. 게이트 라인들(GL)과 데이터 라인들(DL)은 복수 개의 화소들(PX) 중 대응하는 화소(PX)에 각각 연결된다. 회로층(DP-CL)은 화소(PX)의 회로들 예컨대, 적어도 하나의 박막 트랜지스터 및 적어도 하나의 커패시터를 포함할 수 있다. 회로층(DP-CL)은 비표시영역(NDA)의 일측에 배치된 게이트 드라이버(14)를 더 포함할 수 있다.
게이트 라인들(GL)과 데이터 라인들(DL)은 비표시영역(NDA)에 배치된 게이트 패드부(GL-P)와 데이터 패드부들(DL-P)를 각각 포함할 수 있다. 게이트 패드부(GL-P)와 데이터 패드부들(DL-P)은 미도시된 플렉서블 회로기판이 접속될 수 있다.
소자층(DP-EL)은 표시소자들을 포함한다. 미 도시되었으나, 소자층(DP-EL)은 유기발광 다이오드를 포함한다. 소자층(DP-EL)은 유기발광 다이오드를 보조하는 전자소자들을 더 포함할 수 있다.
봉지층(DP-ECL)은 소자층(DP-EL)을 밀봉한다. 소자층(DP-EL)은 TFE(Thin Film Encapsulation layer), 즉 복수 개의 무기 박막들 및 복수 개의 유기 박막들을 포함할 수 있다. 본 발명의 일 실시예에서 봉지층(DP-ECL)은 봉지기판으로 대체될 수 있다. 봉지기판은 소자층(DP-EL)을 사이에 두고 베이스 부재(DP-BS)와 이격되어 배치된다. 봉지기판과 베이스 부재(DP-BS)의 테두리를 따라 실링제가 소정의 공간을 형성한다.
도 4를 참조하여 설명한 벤딩 감지 패널(BSP)의 베이스 부재(BSP-BS)는 봉지층(DP-ECL) 또는 봉지기판 상에 배치될 수 있다. 본 발명의 일 실시예에서, 도 4에 도시된 벤딩 감지 패널(BSP)의 베이스 부재(BSP-BS)는 생략되고, 벤딩 감지 패널(BSP)의 도전층(BSP-CL)은 표시패널(DP), 즉 봉지층(DP-ECL) 또는 봉지기판에 직접 배치될 수 있다. 즉, 도 5에 도시된 각도 감지 센서들(ASP-H1, ASP-H2, ASP-V1, ASP-V2), 위치 감지 센서들(PSP-H1, PSP-H2, PSP-V1, PSP-V2), 및 신호라인들(SL-G1, SL-G2, SL-G3)은 봉지층(DP-ECL) 또는 봉지기판에 직접 배치될 수 있다. 이때, 상기 봉지층(DP-ECL)의 일면 또는 봉지기판의 일면은 표시패널(DP)이 제공하는 베이스 면으로 정의될 수 있다.
이상에서는 본 발명의 바람직한 실시예를 참조하여 설명하였지만, 해당 기술 분야의 숙련된 당업자 또는 해당 기술 분야에 통상의 지식을 갖는 자라면, 후술될 특허청구범위에 기재된 본 발명의 사상 및 기술 영역으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있음을 이해할 수 있을 것이다.
따라서, 본 발명의 기술적 범위는 명세서의 상세한 설명에 기재된 내용으로 한정되는 것이 아니라 특허청구범위에 의해 정하여져야만 할 것이다.
DD: 표시장치 DP: 표시패널
BSP: 벤딩 감지 패널 WM: 윈도우 부재
NBA1, NBA2: 비벤딩영역 BA: 벤딩영역

Claims (20)

  1. 이미지를 생성하는 플렉서블 표시패널; 및
    벤딩 각도 및 벤딩 위치를 감지하는 벤딩 감지 패널을 포함하고,
    상기 벤딩 감지 패널은,
    인가된 응력의 세기에 대응하게 저항이 변화되는 물질을 포함하고, 베이스 면 상에서 단위 길이당 면적이 실질적으로 일정한 각도 감지 센서;
    인가된 응력의 세기에 대응하게 저항이 변화되는 물질을 포함하고, 상기 베이스 면 상에서 단위 길이당 면적이 길이 방향을 따라 증가되는 위치 감지 센서; 및
    상기 각도 및 위치 감지 센서들에 연결된 신호라인들을 포함하는 플렉서블 표시장치.
  2. 제1 항에 있어서,
    상기 각도 감지 센서는,
    제1 방향으로 연장된 각도 감지 수평센서; 및
    상기 제1 방향과 교차하는 제2 방향으로 연장된 각도 감지 수직센서를 포함하는 플렉서블 표시장치.
  3. 제2 항에 있어서,
    상기 각도 감지 수평센서는 상기 제1 방향으로 각각 연장되고, 상기 제2 방향으로 이격되어 배치된 제1 및 제2 각도 감지 수평센서를 포함하고,
    상기 각도 감지 수직센서는 상기 제2 방향으로 각각 연장되고, 상기 제1 방향으로 이격되어 배치된 제1 및 제2 각도 감지 수직센서를 포함하는 플렉서블 표시장치.
  4. 제3 항에 있어서,
    상기 제1 및 제2 각도 감지 수직센서 각각은, 상기 제2 방향으로 각각 연장되고 상기 제2 방향을 따라 이격되어 배치된 제1 서브 감지 센서 및 제2 서브 감지 센서를 포함하는 플렉서블 표시장치.
  5. 제3 항에 있어서,
    상기 신호라인들은,
    상기 제1 및 제2 각도 감지 수평센서들 및 상기 제1 및 제2 각도 감지 수직센서들에 구동전압을 제공하는 적어도 하나의 제1 신호라인; 및
    상기 제1 및 제2 각도 감지 수평센서들 및 상기 제1 및 제2 각도 감지 수직센서들에 각각 연결된 제2 신호라인들을 포함하는 플렉서블 표시장치.
  6. 제2 항에 있어서,
    상기 위치 감지 센서는,
    상기 제1 방향으로 각각 연장되고, 상기 제2 방향으로 이격되어 배치된 제1 및 제2 위치 감지 수평센서들; 및
    상기 제2 방향으로 각각 연장되고, 상기 제1 방향으로 이격되어 배치된 제1 및 제2 위치 감지 수직센서들을 포함하는 플렉서블 표시장치.
  7. 제6 항에 있어서,
    상기 신호라인들은,
    상기 제1 및 제2 위치 감지 수평센서들 및 상기 제1 및 제2 위치 감지 수직센서들에 구동전압을 제공하는 적어도 하나의 제1 신호라인; 및
    상기 제1 및 제2 위치 감지 수평센서들 및 상기 제1 및 제2 위치 감지 수직센서들에 각각 연결된 제2 신호라인들을 포함하는 플렉서블 표시장치.
  8. 제7 항에 있어서,
    상기 제1 신호라인은 상기 제1 및 제2 위치 감지 수평센서들 및 상기 제1 및 제2 위치 감지 수직센서들의 일단들에 공통으로 연결된 것을 특징으로 하는 플렉서블 표시장치.
  9. 제6 항에 있어서,
    상기 제1 위치 감지 수평센서의 너비는 상기 제1 방향을 따라 선형적으로 증가하는 것을 특징으로 플렉서블 표시장치.
  10. 제6 항에 있어서,
    상기 제1 수평 감지 센서는 i번째(여기서 i는 1 이상의 자연수) 센서부분, 상기 i번째 센서부분보다 큰 면적을 갖는 i+1번째 센서부분, 및 상기 i번째 센서부분과 상기 i+1번째 센서부분을 연결하는 연결라인들을 포함하는 플렉서블 표시장치.
  11. 제6 항에 있어서,
    상기 제1 위치 감지 수평센서는,
    상기 제1 방향으로 연장된 서로 다른 길이를 갖고, 상기 제2 방향으로 나열된 k 개의 센서부분들 및 상기 k 개의 센서부분들을 연결하는 k-1개의 연결라인들을 포함하고,
    상기 k 개의 센서부분들의 일단들은 기준선 상에 정렬되며,
    상기 k-1개의 연결라인들 중 i번째(여기서 i는 1 이상의 자연수 중 홀수) 연결라인은 상기 k 개의 센서부분들 중 i번째 센서부분의 일단과 i+1번째 센서부분의 일단을 연결하고, 상기 k-1개의 연결라인들 중 i+1번째 연결라인은 상기 k 개의 센서부분들 중 i+1번째 센서부분의 타단과 i+2번째 센서부분의 일단을 연결하는 것을 특징으로 플렉서블 표시장치.
  12. 제11 항에 있어서,
    상기 k 개의 센서부분들 각각은 단위 길이당 면적이 실질적으로 일정한 것을 특징으로 플렉서블 표시장치.
  13. 제1 항에 있어서,
    상기 벤딩 감지 패널은 상기 베이스 면을 제공하는 플렉서블한 베이스 부재를 더 포함하는 플렉서블 표시장치.
  14. 제13 항에 있어서,
    상기 각도 감지 센서, 상기 위치 감지 센서, 및 상기 신호라인들은 동일한 면 상에 배치된 것을 특징으로 플렉서블 표시장치.
  15. 제1 항에 있어서,
    상기 표시패널은 상기 베이스 면을 제공하고, 상기 각도 감지 센서, 상기 위치 감지 센서, 및 상기 신호라인들은 동일한 면 상에 배치된 것을 특징으로 하는 플렉서블 표시장치.
  16. 제1 항에 있어서,
    입력수단의 입력면을 제공하는 윈도우 부재를 더 포함하고,
    상기 윈도우 부재는 베이스 부재 및 상기 베이스 부재에 부분적으로 중첩하는 블랙 매트리스를 포함하는 플렉서블 표시장치.
  17. 제16 항에 있어서,
    상기 각도 감지 센서, 상기 위치 감지 센서, 및 상기 신호라인들은 상기 블랙 매트리스에 중첩하는 플렉서블 표시장치.
  18. 인가된 응력의 세기에 대응하게 저항이 변화되는 물질을 포함하고, 단위 길이당 면적이 실질적으로 일정한 각도 감지 센서의 저항 변화값을 측정하는 단계;
    인가된 응력의 세기에 대응하게 저항이 변화되는 물질을 포함하고, 단위 길이당 면적이 길이 방향을 따라 증가되는 위치 감지 센서들의 저항 변화값을 측정하는 단계;
    상기 각도 감지 센서의 저항 변화값에 근거하여 벤딩 이벤트의 벤딩 각도를 산출하는 단계; 및
    상기 각도 감지 센서의 저항 변화값 및 상기 위치 감지 센서들의 저항 변화값에 근거하여 상기 벤딩 이벤트의 벤딩 위치를 산출하는 단계를 포함하는 플렉서블 표시장치의 구동방법.
  19. 제18 항에 있어서,
    상기 각도 감지 센서 및 상기 위치 감지 센서의 상기 저항 변화값들을 재측정하는 단계; 및
    상기 재측정된 상기 저항 변화값들에 근거하여 추가 벤딩 이벤트의 발생을 판별하는 단계; 및
    상기 재측정된 상기 저항 변화값들에 근거하여 추가 벤딩 이벤트의 벤딩 각도 및 벤딩 위치를 산출하는 단계를 더 포함하는 플렉서블 표시장치의 구동방법.
  20. 제18 항에 있어서,
    상기 위치 감지 센서는,
    제1 방향으로 각각 연장되고, 상기 제1 방향과 교차하는 제2 방향으로 이격되어 배치된 제1 및 제2 위치 감지 수평센서들 및 상기 제2 방향으로 각각 연장되고, 상기 제1 방향으로 이격되어 배치된 제1 및 제2 위치 감지 수직센서들을 포함하며,
    상기 위치 감지 센서들의 저항 변화값을 측정하는 단계에서, 상기 제1 및 제2 위치 감지 수평센서들 및 상기 제1 및 제2 위치 감지 수직센서들의 저항 변화값들을 동시에 측정하는 것을 특징으로 하는 플렉서블 표시장치의 구동방법.
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