KR20170074614A - 연성 표시장치 - Google Patents
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Abstract
본 발명에 따른 연성 표시장치는 스트레인 게이지 센서와 압전 센서를 적층구조로 형성하고, 스트레인 게이지 센서와 압전 센서의 센싱 데이터를 융합하여 응답속도를 개선하고, 열잡음 및 고주파 노이즈 유입을 막아 센싱 데이터의 품질을 향상시키는 효과를 가질 수 있다.
Description
본 발명은 연성 표시장치에 관한 것이다.
핸드폰(Mobile Phone), PDA(Personal Digital Assistants), 노트북 컴퓨터(Notebook Computer)와 같은 각종 휴대용 전자기기에 필요한 소형 표시장치의 수요와 아울러 대면적의 고화질 표시장치가 요구됨에 따라 평판표시장치(Flat Panel Display Device)에 대한 수요가 증가되고 있다. 이러한 평판 표시장치로는 액정표시장치(Liquid Crystal Display), 유기발광다이오드 표시장치(Organic Light Emitting Display), PDP(Plasma Display Panel), FED(Field Emission Display), VFD(Vacuum Fluorescent Display) 등이 있다.
최근에는 전자종이(Electro Sheet), 암밴드(Arm Band), 이-북(E-book) 등의 휴대성을 필요로 하는 제품의 수요가 증가함에 따라 유연성(Flexible)을 가진 표시장치의 개발이 진행되고 있다. 따라서, 유연성이 없는 실리콘 기판 혹은 유리기판 대신에 플라스틱등과 같은 유연성이 있는 재료의 기판을 사용하여 제조된 플렉서블 디스플레이가 차세대 표시장치로 급부상하고 있다.
이러한 플렉서블 디스플레이의 경우 디스플레이 장치의 변형을 감지하여 디스플레이에 표시되는 내용을 변경하거나 촉각적, 청각적 피드백을 변형해야만 한다. 또한, 장치의 형상 변경에 맞게 실행 모드를 전환하거나, UI(user Interface) 구조를 변경하거나, 스크롤 속도를 조절하거나, 연관된 메뉴를 실행하는 등의 다양한 피드백이 존재할 수 있다.
이러한 피드백은 플렉서블 디스플레이에 포함된 센서를 이용하여 디스플레이 장치의 변형을 감지하게 되며, 이러한 센서들에는 스트레인 게이지 센서(Strain Gauge Sensor), 압전 센서(Piezoelectric Sensor) 등이 있다. 압전 센서의 경우 신호를 일정하게 유지할 수 없어, 기판의 굽힘 정도를 측정하는 용도로는 활용되기는 어렵다. 스트레인 게이지 센서의 경우, 열 잡음, 고주파 노이즈의 유입이 많아 응답속도가 낮은 단점이 있다.
본 발명은 굽힘 정도를 빠르고 정확하게 측정할 수 있는 연성 표시장치를 제공하는 것에 그 목적이 있다.
상기와 같은 종래 기술의 과제를 해결하기 위해 본 발명의 표시장치는 압전 센서와 스트레인 게이지 센서를 포함하는 디스플레이부와 상기 압전 센서에서 검출된 신호와 상기 스트레인 게이지 센서에서 검출된 신호를 이용하여 상기 디스플레이부의 변형을 판단하는 제어부와 포함할 수 있다.
본 발명의 연성 표시장치에 있어서, 스트레인 게이지 센서와 압전 센서를 적층 구조로 형성하고, 두 센서의 데이터를 융합하여 정확한 굽힘 각도(Bending Angel)을 알 수 있으며, 응답속도를 높일 수 있는 효과를 가질 수 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 연성 표시장치의 구성을 개략적으로 나타내는 블럭도이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 감지센서가 구비된 연성 표시장치를 나타낸 평면도이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 감지센서 포함된 연성 표시장치를 나타낸 평면도이다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 감지센서가 구비된 연성 표시장치의 단면도이다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 감지센서가 구비된 연성 표시장치의 단면도이다.
도 6은 본 발명의 일 실시예의 연성 표시장치가 벤딩 될 때의 스트레인의 변화를 나타낸 도면이다.
도 7은 본 발명의 일 실시예의 연성 표시장치가 벤딩 될 때의 스트레인의 변화를 나타낸 도면이다.
도 8은 본 발명의 일 실시예에 따른 제어부를 나타낸 블럭도이다.
도 9는 본 발명의 일 실시예에 따른 스트레인 게이지 센서의 동작 회로를 나타내는 도면이다.
도 10은 본 발명의 일 실시예에 따른 압전 센서의 동작 회로를 나타내는 도면이다.
도 11은 본 발명의 일 실시에에 따른 제어부의 출력신호 값을 나타낸 도면이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 감지센서가 구비된 연성 표시장치를 나타낸 평면도이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 감지센서 포함된 연성 표시장치를 나타낸 평면도이다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 감지센서가 구비된 연성 표시장치의 단면도이다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 감지센서가 구비된 연성 표시장치의 단면도이다.
도 6은 본 발명의 일 실시예의 연성 표시장치가 벤딩 될 때의 스트레인의 변화를 나타낸 도면이다.
도 7은 본 발명의 일 실시예의 연성 표시장치가 벤딩 될 때의 스트레인의 변화를 나타낸 도면이다.
도 8은 본 발명의 일 실시예에 따른 제어부를 나타낸 블럭도이다.
도 9는 본 발명의 일 실시예에 따른 스트레인 게이지 센서의 동작 회로를 나타내는 도면이다.
도 10은 본 발명의 일 실시예에 따른 압전 센서의 동작 회로를 나타내는 도면이다.
도 11은 본 발명의 일 실시에에 따른 제어부의 출력신호 값을 나타낸 도면이다.
이하, 실시 예들은 첨부된 도면 및 실시 예들에 대한 설명을 통하여 명백하게 드러나게 될 것이다. 실시 예의 설명에 있어서, 각 층(막), 영역, 패턴 또는 구조물들이 기판, 각 층(막), 영역, 패드 또는 패턴들의 "상/위(on)"에 또는 "하/아래(under)"에 형성되는 것으로 기재되는 경우에 있어, "상/위(on)"와 "하/아래(under)"는 "직접(directly)" 또는 "다른 층을 개재하여 (indirectly)" 형성되는 것을 모두 포함한다. 또한 각 층의 상/위 또는 하/아래에 대한 기준은 도면을 기준으로 설명한다.
또한, 본 명세서에서 사용되는 제1, 제2 등과 같이 서수를 포함하는 용어는 다양한 구성 요소들을 설명하는데 사용될 수 있으나 상기 용어들은 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하는 목적으로만 사용되므로 상기 구성 요소들은 상기 용어들에 한정되지 않는다.
소자(element) 또는 층이 다른 소자 또는 "위(on)" 또는 "상(on)"으로 지칭되는 것은 다른 소자 또는 층의 바로 위뿐만 아니라 중간에 다른 층 또는 다른 소자를 개재한 경우를 모두 포함한다. 반면, 소자가 "직접 위(directly on)" 또는 "바로 위"로 지칭되는 것은 중간에 다른 소자 또는 층을 개재하지 않는 것을 나타낸다.
그리고, 도면에서 크기는 설명의 편의 및 명확성을 위하여 과장되거나 생략되거나 또는 개략적으로 도시되었다. 또한 각 구성요소의 크기는 실제크기를 전적으로 반영하는 것은 아니다. 또한 동일한 참조번호는 도면의 설명을 통하여 동일한 요소를 나타낸다.
다르게 정의되지 않는 한, 기술적이거나 과학적인 용어를 포함해서 여기서 사용되는 모든 용어들은 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 일반적으로 이해되는 것과 동일한 의미를 갖는다. 일반적으로 사용되는 사전에 정의되어 있는 것과 같은 용어들은 관련 기술의 문맥상 가지는 의미와 일치하는 의미를 가지는 것으로 해석되어야 하며, 본 출원에서 명백하게 정의하지 않는 한, 이상적이거나 과도하게 형식적인 의미로 해석되지 않는다.
본 명세서에서 사용된 용어는 실시 예들을 설명하기 위한 것이며, 따라서 본 발명을 제한하고자 하는 것은 아니다. 본 명세서에서, 단수형은 문구에서 특별히 언급하지 않는 한 복수형도 포함한다. 명세서에서 사용되는 "포함한다 (comprise)" 및/또는 "포함하는(comprising)"은 언급된 구성요소, 단계, 동작 및/ 또는 소자는 하나 이상의 다른 구성요소, 단계, 동작 및/또는 소자의 존재 또는 추가를 배제하지 않는다.
한편, 본 발명에서의 표시장치는 휴대 단말, 이동 단말, 통신 단말, 휴대용 통신 단말, 휴대용 이동 단말 등으로 칭할 수 있다. 예를 들어, 표시장치는 스마트폰(Smart Phone), 휴대폰, 게임기, 텔레비전(TV), 차량용 헤드 유닛 노트북 컴퓨터(Notebook Computer), 랩탑 컴퓨터(Laptop Computer), 태블릿(Tablet), PMP(Personal Media Player), PDA(Personal Digital Assistants), 네비게이션 장치, 은행의 현금자동입출금기(Automatic Teller's Machine, ATM), 상점의 POS(Point Of Sales) 등일 수 있다. 또한, 본 발명의 표시장치는 구부려서 사용하거나 접어서 사용할 수 있는 어떠한 기기도 해당될 수 있으며, 이에 한정되는 것은 아니다.
이하, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 본 발명을 용이하게 실시 할 수 있도록 하기 위하여, 본 발명의 바람직한 실시예들에 관하여 첨부된 도면을 참조하여 상세히 설명하기로 하며, 각 도면의 구성요소들에 참조 부호를 부가함에 있어서, 동일한 구성요소들에 대해서는 비록 다른 도면상에 표시되더라도 가능한 동일한 부호를 가질 수 있다. 또한, 본 발명을 설명함에 있어, 관련된 공지 구성 또는 기능에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명은 생략할 수 있다.
이하에서는 첨부된 도면을 참조하여 본 발명을 더욱 상세하게 설명한다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 연성 표시장치의 구성을 개략적으로 나타내는 블럭도이다.
도 1에 도시된 바와 같이, 연성 표시장치(100)는 디스플레이부(110), 감지부(120), 제어부(130)를 포함할 수 있다. 연성 표시장치(100)는 앞서 설명한 바와 같이, 휴대폰, PMP, PDA, 태블릿 PC, 네비게이션 등과 같이 휴대 가능한 다양한 형태의 장치로 구현될 수 있다. 그러나, 본 발명에 따른 연성 표시장치(100)는 이에 한정되지는 않는다.
디스플레이부(110)는 감지부(120)를 포함할 수 있다. 디스플레이부(110)는 화면을 표시할 수 있다. 디스플레이부(110)를 포함한 연성 표시장치(100)는 벤딩 가능한 특성을 가질 수 있다. 이에 따라, 디스플레이부(110)는 벤딩이 가능한 구조 및 재질로 제작될 수 있다. 디스플레이부(110)는 외부에서 가해지는 힘에 의해서 그 형태가 변형 될 수 있다. 디스플레이부(110)는 투명한 재질의 구성요소로 이루어 질 수 있다. 따라서, 본 발명의 연성 표시장치(100)는 투명하며 벤딩이 가능한 특성을 가질 수 있다. 디스플레이부(110)는 예로서 전자 종이(E- Paper)로 구현될 수 있다. 전자종이는 종이에 사용되는 일반적인 잉크의 특징을 적용한 디스플레이로서, 반사광을 사용할 수 있다. 또한, 전자종이는 트위스트 볼을 이용하거나 캡슐을 이용하거나 캡슐을 이용한 전기영동을 이용하여 그림 또는 문자를 변경할 수 있다. 디스플레이부(110)에는 감지 센서가 배치될 수 있다. 감지 센서는 예로서 스트레인 게이지 센서, 압전 센서 등을 포함하는 센서 중에서 적어도 하나를 포함할 수 있다. 디스플레이부(110)의 형태에 다라 감지 센서의 형태 및 종류 및 갯수는 다양하게 구현될 수 있다.
감지부(120)는 디스플레이부(110)의 벤딩(Bending)을 감지할 수 있다. 여기에서, 벤딩이란 디스플레이부(110)가 구부러지는 상태를 의미 할 수 있다. 벤딩은 접히는(Folding)는 상태를 포함할 수 있다. 또한, 벤딩은 디스플레이부(110)가 롤링(Rolling)된 상태를 포함할 수 있다. 여기에서, 롤링이란 디스플레이부(110)가 말려진 상태를 의미할 수도 있으며, 디스플레이부(110)의 말려진 단면이 원에 가까운 형상을 갖는 상태를 의미할 수 도 있다. 롤링된 상태는 연성 표시장치(100)의 종류, 크기, 형상, 특징 등에 따라 다르게 정의 될 수 있다. 디스플레이부(110)의 벤딩 상태는 이에 한정되지는 않는다.
감지부(120)는 디스플레이부(110)에 전면이나 후면과 같은 하나의 표면에 배치된 감지센서를 포함할 수 있다. 감지부(120)는 디스플레이부(110)의 양면 모두에 배치된 감지센서를 포함할 수 있다. 감지부(120)는 디스플레이부(110)의 내부에 포함되어 있을 수 있다. 여기에서, 감지센서란, 구부러질 수 있으며 구부러지는 정도에 따라 저항값이 달라지는 특성을 가지는 센서를 의미할 수 있다. 감지센서는 광섬유 벤딩센서, 압전 센서, 스트레인 게이지 센서 등과 같이 다양한 형태로 구현될 수 있으며 이에 대한 것은 이후에 설명하기로 한다. 감지부(120)는 감지센서에 인가되는 전압의 크기 또는 감지센서에 흐르는 전류의 크기를 이용하여 감지센서의 저항값을 감지할 수 있다. 감지부(120)는 감지센서의 저항값의 크기를 이용하여 디스플레이부(110)의 벤딩을 감지할 수 있다. 감지부(120)는 감지센서가 원 상태와는 다른 저항값을 출력하는 경우 디스플레이부(110)가 벤딩된 것으로 감지할 수 있다.
감지부(120)는 디스플레이부(110)의 벤딩 방향을 감지 할 수 있다. 감지부(120)는 디스플레이부(110)가 벤딩되는 각도를 감지할 수 있다. 여기에서, 벤딩 각도는 디스플레이부(110)가 플랫한 상태일 때와 벤딩에 의해 구부러진 상태가 이루는 각도를 의미할 수 있다. 이를 위해서, 감지부(120)는 감지 센서에서 출력되는 저항값을 기저장 할 수 있다. 감지부(120)는 감지센서에서 출력되는 저항값의 크기를 기저장된 저항값과 비교하여, 감지된 저항값의 크기에 매칭되는 벤딩 각도를 판단할 수 있다. 감지부(120)에서 디스플레이부(110)가 벤딩된 것을 감지할 경우, 이것은 연성 표시장치(100)도 벤딩된 것일 수 잇다.
제어부(130)는 연성 표시장치(100)의 전반적인 동작을 제어할 수 있다. 제어부(130)는 감지부(120)의 감지 결과에 기초하여 디스플레이부(110)의 벤딩을 판단할 수 있다. 제어부(130)는 감지센서에서 출력되는 저항값을 이용하여 디스플레이부(110)의 벤딩 상태(벤딩 여부, 벤딩 각도, 벤딩 방향)등을 판단할 수 있다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 감지센서가 구비된 연성 표시장치를 나타낸 평면도이다.
도 2를 참조하면, 본 발명에 따른 감지센서가 구비된 연성 표시장치는 디스플레이부(110), 스트레인 게이지 센서(Strain Gauge Sensor)(121), 압전 센서(PiezoElectric Sensor)(122)을 포함할 수 있다.
디스플레이부(110)는 표시 영역(A/A)과 비표시 영역(N/A)를 포함할 수 있다. 터치 패널(113), 압전 센서(122)는 표시영역에 제공될 수 있다.
터치 패널(113)은 사용자가 손가락이나 펜 등의 물체로 화면을 누르거나 접촉하면 그 위치를 인지하여 시스템에 전달하는 입력장치일 수 있다. 터치 패널에는 저항막 방식(Resistive Overlay), 정전용량 방식(Capacitive Overlay), 적외선 방식(Infrared), 표면 초음파 방식(Surface Acoustic Wave) 등의 다양한 방식이 적용될 수 있다. 이 중, 저항막 방식과 정전용량 방식이 가장 많이 쓰이는 방식 중 하나일 수 있다. 저항막 방식은 화면에 사용자가 가하는 압력에 의해 유리와 전극이 단락되어 그 위치를 검출할 수 있다. 정전용량 방식은 화면에 사용자의 손가락 혹은 펜 등의 물체가 접촉했을 때, 전극 사이의 정전용량이 변화하는 것을 감지하여 그 위치를 검출 할 수 있다.
압전 센서(121)는 압전소자를 이용하여 만든 필름 형태 일 수 있다. 압전소자는 물체에 기계적인 압력을 가하면 전기 분극이 일어나서 전압이 발생하고, 전압을 인가하면 물체에 변형이나 변형력이 생기는 성질을 가지는 소자 일 수 있다. 압전소자는 수정, 로셀염, 티탄산바륨(BaTiO3), 인공 세라믹(PZT)등을 포함할 수 있다.
스트레인 게이지 센서(Strain Gauge Sensor)(122)는 비표시영역에 제공될 수 있다. 스트레인 게이지 센서(122)는 비표시 영역에 배치된 복수의 스트레인 게이지 센서를 포함할 수 있다. 연성 표시장치 중 폴딩 표시장치의 경우에는 일정 영역의 비표시 영역에 복수의 스트레인 게이지 센서가 포함될 수 있다. 예로서, 폴딩 표시장치의 경우, 폴딩되어 접혀지는 비표시 영역에 스트레인 게이지 센서가 배치될 수 있다. 연성 표시장치 중 롤링 표시장치의 경우에는 비표시 영역(N/A)의 롤링 방향에 복수의 스트레인 게이지 센서가 배치될 수 있다.
스트레인 게이지 센서(122)는 기계적인 변화(Strain)를 전기 신호로 검출하는 센서 일 수 있다. 금속 또는 반도체는 기계적 변형이 일어날 때 저항이 변할 수 있다. 이러한 특성을 이용하여, 측정 대상의 저항값의 변화에 따른 변형량을 알 수 있다. 스트레인 게이지 센서(122)는 전기 저항형 스트레인 게이지 센서와 매몰형 스트레인 게이지 센서를 포함할 수 있다. 전기 저항형 스트레인 게이지 센서는 금속선, 금속박막띠, 반도체 띠로 제조되며 측정하고자 하는 대상 물체의 표면에 부착하여 사용할 수 있다. 물체가 힘을 받아 기계적인 변화를 받으면 전기 저항형 스트레인 게이지 센서의 저항값이 변화할 수 있다. 변화한 저항값은 물체의 변화량에 비례할 수 있으며, 이에 따라 저항값에 따른 물체의 변형량을 알 수 있다. 전기 저항형 스트레인 게이지 센서와는 달리 매몰형 스트레인 게이지 센서의 경우에는 물체의 내부에 포함시켜 설치하여 물체의 저항값의 변화에 따른 변화량을 알 수 있다.
연성 표시장치가 폴딩 될 때, 표시영역(A/A)에 형성되어 있는 압전 센서(121)에는 힘이 가해지므로 압전 센서(121)의 전위는 변할 수 있다. 또한, 폴딩이 되는 각도가 상승함에 따라 압전 센서(121)에 가해지는 힘도 비례하여 상승하므로, 압전 센서(121)에서 생성되는 전압의 양도 비례하여 상승할 수 있다.
연성표시장치가 폴딩 될 때, 비표시영역(N/A)에 형성되어 있는 스트레인 게이지 센서(122)에는 힘이 가해지므로 스트레인 게이지 센서(122)의 저항값은 변화할 수 있다. 또한, 폴딩되는 각도가 상승함에 따라 스트레인 게이지 센서(122)에 가해지는 힘도 비례하여 상승하므로, 스트레인 게이지 센서(122)의 저항값의 변화도 상승할 수 있다. 제어부(130)에서는 이 때의 변화량을 측정하여 저항값에 따른 연성표시장치가 폴딩된 각도를 알 수 있다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 감지센서가 구비된 연성 표시장치를 나타낸 평면도이다.
도 3을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 감지센서가 구비된 연성 표시장치는 터치 패널(113), 스트레인 게이지 센서(Strain Gauge Sensor)(122), 압전 센서(PiezoElectric Sensor)(121)을 포함할 수 있다. 연성 표시장치가 롤링되면, 연성 표시장치가 롤링이 되는 영역까지의 스트레인 게이지 센서(122)에는 힘을 가해질 수 있으며, 연성 표시장치가 롤링이 되지 않은 영역의 스트레인 게이지 센서(122)에는 힘을 가해지지 않을 수 있다. 따라서, 롤링이 되는 영역까지의 스트레인 게이지 센서(122)의 저항값이 변할 수 있다. 이 때의, 저항값의 변화를 측정하여 제어부(130)에서는 연성 표시장치가 롤링되는 영역을 알 수 있다.
연성 표시장치가 롤링 되면, 연성 표시장치가 롤링 되는 영역까지의 압전 센서(121)에는 힘이 가해질 수 있으며, 연성 표시장치가 롤링 되지 않은 영역에서의 압전 센서(121)에는 힘이 가해지지 않을 수 있다. 따라서, 롤링이 되는 영역까지의 압전 센서(121)의 전압은 변할 수 있다. 이 때의, 전압의 변화를 측정하여 제어부(120)에서는 연성 표시장치가 롤링되는 영역을 알 수 있다.
기존의 연성 표시장치에서는 스트레인 게이지 센서 또는 압전 센서를 단독으로 이용하여 연성 표시장치의 폴딩 및 롤링 정도를 센싱하였다. 스트레인 게이지 센서는 열잡음 및 고주파 노이즈의 유입이 많아 빠르게 폴딩 혹은 롤링은 센싱 하는 것이 어려우며, 압전 센서는 신호를 일정하게 유지할 수가 없어 폴딩 각도 혹은 롤링 정도를 파악하는 용도로는 활용하지 못하였다.
본 발명에 따른 연성 표시장치에서는 압전 센서와 스트레인 게이지 센서를 사용하여 연성 표시장치의 폴딩 및 롤링 정도를 센싱 할 수 있다. 압전 센서와 스트레인 게이지 센서에서 센싱되는 신호를 융합하여 폴딩 및 롤링을 빠르게 센싱 할 수 있으며, 상기 연성 표시장치의 폴딩 각도 및 롤링 정도도 정확하게 측정할 수 있다.
도 4 및 도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 감지센서가 구비된 연성 표시장치의 단면도이다.
도 4 및 도 5에 도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 연성 표시장치(100)는 기판(111), 박막 트랜지스터(Thin Film Transistor)(112), 압전 센서(121), 스트레인 게이지 센서(122), 터치 패널(115), 커버 글래스(116) 등을 포함할 수 있다.
기판(111)은 평면의 형태는 원형, 타원형, 마름모, 사다리꼴, 직사각형, 정사각형 등 다양한 형태가 될 수 있으며, 이에 한정되지는 않는다. 기판(111)은 외부 압력에 의해 변형될 수 있는 플라스틱 재질 등으로 이루어 질 수 있다, 기판(111)은 기초 소재(base film)에 배리어 코팅(barrier coating)이 양면으로 처리된 구조를 가질 수 있다. 예를 들면, 기판(111)은 PI(Polyimide), PC(polycarbonate), PEN(Polyethylenapthanate), COP(Cyclic Olefin Polymer), PET(Polyethyleneterephthalate), PNE(Polynorborneen), PES(Polyethersulfone) 등의 다양한 수지 재질로 이루어 질 수 있다. 또한, 배리어 코팅은 기초 소재에서 서로 대향되는 면에 수행되며, 유연성을 유지하기 위해 유기막 또는 무기막이 이용될 수 있다. 그리고, 플라스틱 재질 이외에도 유리 박막(thin glass) 또는 금속 박막(metal foil) 등과 같이 플렉서블(Flexible)한 특성을 가지는 소재가 사용될 수 있다. 기판(100)은 플렉서블한 특징을 가지므로 기판의 적어도 일부는 벤딩되거나 혹은 롤링(Rolling)되거나 접힐 수 있다.
박막 트랜지스터는(112)는 표시 패널을 구동시키는 기능을 할 수 있다. 박막 트랜지스터(112)는 표시 패널을 구성하는 복수의 화소에 구동 전압을 인가하며, a-si TFT, LTPS(Low Temperature Poly Silicon)TFT, OTFT(Organic TFT) 등으로 구현 될 수 있다. 구동부(112)는 표시 패널의 구현 형태에 따라 다양한 형태로 구현될 수 있다. 일 예로, 표시 패널은 복수의 화소 셀로 이루어진 유기 발광체 및 그 유기 발광체의 양면을 덮는 전극층으로 이루어질 수 있다. 이 경우, 박막 트랜지스터(112)는 표시 패널의 각 화소 셀에 대응되는 복수의 트랜지스터를 포함할 수 있다. 제어부(130)는 각 트랜지스터의 게이트로 전기 신호를 인가하여, 트랜지스터에 연결된 화소 셀을 발광시키며, 이에 따라 영상이 표시될 수 있다.
압전 센서(121)는 도 4에 도시된 바와 같이, 터치 패널(115)과 TFT(112)사이에 배치될 수 있다. 도 5에 도시된 바와 같이, 압전 센서(121)는 기판(111)하에 배치될 수 있다. 압전 센서(121)는 압전소자를 이용하여 만든 필름 형태의 센서일 수 있다. 압전소자는 물체에 기계적인 압력을 가하면 전기 분극이 일어나서 전압이 발생하고, 전압을 인가하면 물체에 변형이나 변형력이 생기는 성질을 가지는 소자 일 수 있다. 압전소자는 수정, 로셀염, 티탄산바륨(BaTiO3), 인공 세라믹(PZT)등을 포함할 수 있다. 압전소자는 정압전효과와 역압전 효과를 가질 수 있다. 정압전 효과는 압전소자에 기계적인 힘을 가했을 때, 전압을 발생시킬 수 있다. 역압전 효과는 압전소자의 외부에서 전압을 걸어주면 압전소자가 기계적인 변형을 일으킬 수 있다. 본 발명에서의 압전소자는 정압전 효과를 이용한 것일 수 있다. 그러나, 이에 한정하지는 않는다.
터치 패널(115)은 사용자 혹은 물체에 의하여 접촉입력이 발생한 위치의 좌표, 즉 X축 좌표와 Y축 좌표를 검출하여 시스템에 전달하는 입력 장치 일 수 있다. 예를 들면, 터치 패널에는 상판 또는 금속 전극을 형성하여 직류 전압을 인가한 상태에서 터치된 위치의 저항에 따른 전압 구배(Voltage gradient)로 판단하는 저항막 방식(Resistive Overlay), 도전막에 등전위를 형성하고 터치에 따른 상하판의 전압 변화가 일어난 위치를 감지하여 터치된 부분을 감지하는 정전용량 방식(Capacitive Overlay), 전자펜이 도전막을 터치함에 따라 유도되는 LC값을 읽어들여 터치된 부분을 감지하는 전자유도 방식(Electro Magnetic type), 표면 초음파 방식(Surface Acoustic Wave), 적외선 방식(Infrared), 표면탄성파 방식 등의 다양한 방식이 적용될 수 있다.
스트레인 게이지 센서(122)는 터치 패널(115)에 포함될 수 있다. 스트레인 게이지 센서(122)는 터치 패널(113)과 같은 층에 적층 될 수 있다. 스트레인 게이지 센서(122)는 기계적인 변화(Strain)를 전기 신호로 검출하는 센서 일 수 있다. 금속 또는 반도체는 기계적 변형이 일어날 때 저항이 변할 수 있다. 이러한 특성을 이용하여, 측정 대상의 저항값의 변화에 따른 변형량을 알 수 있다. 스트레인 게이지 센서(122) 전기 저항형 스트레인 게이지 센서와 매몰형 스트레인 게이지 센서를 포함할 수 있다. 전기 저항형 스트레인 게이지 센서는 금속선, 금속박막띠, 반도체 띠로 제조되며 측정하고자 하는 대상 물체의 표면에 부착하여 사용할 수 있다. 물체가 힘을 받아 기계적인 변화를 받으면 전기 저항형 스트레인 게이지 센서의 저항값이 변화할 수 있다. 변화한 저항값은 물체의 변화량에 비례할 수 있으며, 이에 따라 저항값에 따른 물체의 변형량을 알 수 있다. 전기 저항형 스트레인 게이지 센서와는 달리 매몰형 스트레인 게이지 센서의 경우에는 물체의 내부에 포함시켜 설치하여 물체의 저항값의 변화에 따른 변화량을 알 수 있다.
커버 글래스(116)는 터치 패널(115) 상에 형성될 수 있다. 커버 글래스(116)는 터치 패널(115) 상에 형성되어 터치 패널(115)을 외부의 충격으로부터 보호할 수 있다. 커버 글래스(116)는 강화 유리 일 수 있다. 커버 글래스(116)는 소다 라임(Sodalime galss), 알루미노실리카 유리(Aluminosilicate galss), 리튬 알루미노실리카 유리(Lithium Aluminosilicate galss) 등의 포함할 수 있다. 커버 글래스(116)의 재질, 형상 등은 이에 한정되지 않는다.
도 6은 도 4에 도시된 연성 표시장치가 벤딩 될 때의 스트레인의 변화를 나타낸 도면이다. 도 6을 참조하면, 본 발명에 따른 연성 표시장치가 폴딩 혹은 롤링 될 때, 연성장치에 포함된 감지센서, 예를 들면, 스트레인 게이지 센서(122) 및 압전 센서(121)에는 힘이 가해질 수 있다. 스트레인 게이지 센서(122)는 터치 패널(113)에 포함되어 있으므로 가해지는 힘은 압축력 일 수 있다. 압전 센서(121)가 TFT(112)와 터치 패널(113) 사이에 형성되어 있을 수 있다. 압전 센서(121) 연성 표시장치가 폴딩 혹은 롤링 될 때, 압축력을 받을 수 있다. 연성 표시장치(100)가 폴딩 혹은 롤링 될 때, 압전 센서(121)에서 받은 압축력과 스트레인 게이지 센서(122)에서 받은 압축력의 절대값은 유사할 수 있다. 압전센서(121)가 TFT(112)와 터치 패널(113) 사이에 배치되지 않을 경우에는, 압전 센서(121)와 스트레인 게이지 센서(122)에 가해지는 힘에 따른 스트레인의 절대값이 유사하지 않을 수 있다. 이 경우에는, 센싱 데이터의 품질이 저하되어 본 발명에 따른 연성 표시장치(100)의 롤링 및 폴딩을 제대로 감지해 내지 못할 수 있다. 그러나, 본 발명에서는 압전 센서(121)과 스트레인 게이지 센서(122)의 위치 및 형태에는 한정하지 않는다.
도 7은 도 5에 도시된 연성 표시장치가 벤딩 될 때의 스트레인의 변화를 나타낸 도면이다. 도 7을 참조하면, 본 발명에 따른 연성 표시장치가 폴딩 혹은 롤링 될 때, 연성장치에 포함된 감지센서, 예를 들면, 스트레인 게이지 센서(122) 및 압전 센서(121)에는 힘이 가해질 수 있다. 스트레인 게이지 센서(122)는 터치 패널(113)에 포함되어 있으므로 가해지는 힘은 압축력 일 수 있다. 압전 센서(121)가 기판(11)하에 배치되어 있을 수 있다. 압전 센서(121)는 연성 표시장치가 폴딩 혹은 롤링 될 때, 인장력을 받을 수 있다. 압전 센서(121)에서 받은 인장력과 스트레인 게이지 센서에서 받은 압축력의 절대값은 유사할 수 있다. 압전센서(121)가 기판(111) 하에 배치되어 있지 않을 경우에는, 연성 표시장치(100)가 폴딩 혹은 롤링 될 때, 압전 센서(121)와 스트레인 게이지 센서(122)에 가해지는 힘에 따른 스트레인의 절대값이 유사하지 않을 수 있다. 이 경우에는, 센싱 데이터의 품질이 저하되어 본 발명에 따른 연성 표시장치(100)의 롤링 및 폴딩을 제대로 감지해 내지 못할 수 있다. 그러나, 본 발명에서는 압전 센서(121)과 스트레인 게이지 센서(122)의 위치 및 형태에는 한정하지 않는다.
도 8은 본 발명의 일 실시예에 따른 제어부를 나타낸 블럭도이다.
도 8을 참조하면, 제어부(130)는 로우 패스 필터(Low Pass Filter)(132), 하이 패스 필터(High Pass Filter)(133), 보상 필터(Complementary Filter)(134)를 포함할 수 있다.
로우 패스 필터(132)는 고주파 대역의 신호는 제거하거나 감쇠시킬 수 있다. 로우 패스 필터는 저주파 대역의 신호는 통과 시킬 수 있다. 로우 패스 필터(132)는 스트레인 게이지 센서(122)에서 출력된 신호를 받아 상기 출력된 신호의 고주파 대역의 신호를 제거하거나 감쇠 시킬 수 있다. 로우 패스 필터(132)는 스트레인 게이지 센서(122)에서 출력된 신호를 받아 상기 출력된 신호의 저주파 대역의 신호를 통과 시킬 수 있다. 스트레인 게이지 센서(122)는 열잡음과 고주파 노이즈 유입이 많을 수 있다. 따라서, 스트레인 게이지 센서(122)는 로우 패스 필터(132)를 통해 필터링 하여 고주파 대역의 신호를 제거하거나 감쇠 시킬 수 있다.
로우 패스 필터(132)는 하기 수학식1으로 표현될 수 있다. 하기의 SG[n]은 스트레인 게이지 센서의 데이터를 나타낼 수 있다.
<수학식 1>
y[n]=α*SG[n]+(1-α)*y[n-1]
하이 패스 필터(133)는 저주파 대역의 신호는 제거하거나 감쇠 시킬 수 있다. 하이 패스 필터(133)는 고주파 대역의 신호를 통과 시킬 수 있다. 하이 패스 필터(133)는 압전 센서(121)에서 출력된 신호를 받아 상기 출력된 신호의 저주파 대역의 신호를 제거하거나 감쇠 시킬 수 있다. 하이 패스 필터(133)는 압전 센서(133)에서 출력된 신호를 받아 상기 출력된 신호의 고주파 대역 신호를 통과 시킬 수 있다. 압전 센서(121)는 빠른 응답속도를 가질 수 있다. 압전 센서(121)는 신호를 일정하게 유지할 수 없을 수 있다. 압전 센서(121)는 연성 표시장치의 폴딩 각도 및 롤링 정도를 알아 내기는 어려울 수 있다. 압전 센서(121)는 하이 패스 필터(133)를 통해 필터링 되어 저주파 대역의 신호를 제거하거나 감쇠 시킬 수 있다.
하이 패스 필터(133)는 하기 수학식2로 표현될 수 있다. 하기의 PE[n]은 압전 센서(Piezoelectric Sensor)의 데이터를 나타낼 수 있다.
<수학식2>
y[n]=(1-α)*y[n-1]+(1-α)*(PE[n]-PE[n-1])
=(1-α)*(y[n-1]+delPE[n])
보상 필터(134)는 압전 센서(121)에서 출력된 신호가 하이 패스 필터(133)를 통과한 후 출력된 신호와 스트레인 게이지 센서(122)에서 로우 패스 필터(132)에서 출력된 신호를 받아 융합하여 출력할 수 있다. 이 때, 수학식 1의 로우 패스 필터(132)의 y[n-1]을 수학식 2 의 하이 패스 필터(133)의 y[n]에 대치할 수 있으므로, 보상 필터(134)는 수학식 3으로 표현 될 수 있다.
<수학식3>
y[n]= α*SG[n]+(1-α)*(1-α)*(y[n-1]+delPE[n])
= α*SG[n]+(1-α)(y[n-1]+delPE[n])
또한, 수학식 2의 하이 패스 필터(133)의 y[n-1]을 수학식 1의 로우 패스 필터(132)의 y[n]으로 대치할 수 있으므로, 보상 필터(134)는 수학식 4으로 표현될 수 있다.
<수학식4>
y[n]=(1-α)*(α*SG[n]+(1-α)*y[n-1])+(1-α)(PE[n]-PE[n-1])
=(1-α)*α*SG[n]+(1-α)*y[n-1]+(1-α)*ΔPE[n]
≒α*SG[n]+(1-α)*(y[n-1])+ΔPE[n]
도 9은 본 발명의 일 실시예에 따른 스트레인 게이지 센서의 동작 회로를 나타내는 도면이다. 도 9을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 스트레인 게이지 센서(122)의 동작 회로는 휘스톤 브리지(Wheatstone Bridde)회로와 ADC(Analog Digital Converter)를 포함할 수 있다. 스트레인 게이지가 휘스톤 브리지 회로에 전기적으로 연결되어 휘스톤 브리지 회로의 4개 저항들(R1, R2, R3, R4) 중 한개의 저항(R1)으로 구성될 수 있다. 휘스톤 브리지는 4개의 저항들(R1, R2, R3, R4)을 a, b, c, d 사이에 대칭으로 접속되고 검류계를 설치하여 전압을 가하면 회로에 전류가 흐를 수 있다, 전류가 흐르게 되면 각 저항에 전압 강하가 발생될 수 있다. 검류계에 접속된 c-d 중간지점에서 전압이 같아지는 경우에는, c-d사이의 전위차가 0이 되어 전류가 흐르지 않을 수 있다. 전류가 흐르지 않게 되면, 검류계의 바늘이 0을 가리키게 되고 각 저항에서의 전압 강하는 저항의 크기에 비례할 수 있다. 따라서, 휘스톤 브리지 회로의 출력 전압이 0이 되는 조건이 저항들(R1, R2, R3, R4)이 하기 수학식 5을 만족하는 경우일 수 있다.
<수학식5>
R1*R3=R2*R4
상기에서 R1을 스트레인 게이지 저항이라고 하였으며, 나머지(R2, R3, R4)는 더미 저항이라고 칭할 수 있다. 더미 저항들(R2, R3, R4)의 저항값의 변화가 없지만, 스트레인 게이지 저항(R1)은 스트레인 게이지(122)의 변형에 따라 그 크기가 변화할 수 있다. 변화된 크기에 따라 저항도 변화하며, 이 저항 변화에 의해 출력전압(V0)이 변할 수 있다. 출력 전압(V0)의 변화는 게이트 팩터(K), 변형률(ε), 입력전압(Vi), 하기 수학식6에 나타난 것과 같은 관계를 가질 수 있다. 즉, 출력 전압(V0)의 변화는 변형률(ε)에 비례할 수 있다.
<수학식6>
ΔV= 1/4*K*ε*Vi
도 10은 본 발명의 일 실시예에 따른 압전 센서의 동작 회로를 나타내는 도면이다. 도 10을 참조하면 본 발명에 따른 압전 센서의 동작 회로는 압전 센서(121), 연산 증폭기(Operational Amplifier Buffer), ADC(Analog Digital Converter)를 포함할 수 있다.
압전 센서(121)에 힘이 가해지면, 압전 센서(121)에 포함된 압전 소자에 의해 전압이 발생할 수 있다. 압전 소자에 의해 발생한 전압은 미미하기 때문에 연산 증폭기를 사용하여 전압을 증폭하여 주고, 이 신호는 ADC에 의해 아날로그 신호에서 디지털 신호로 변환 될 수 있다. 디지털 신호로 변환된 신호는 로우 패스 필터(132)를 통해 필터링 될 수 있다.
도 11는 본 발명의 일 실시예에 따른 제어부의 출력신호 값을 나타낸 도면이다.
도 11를 참조하면, 스트레인 게이지 센서의 데이터는 연성 표시장치를 굽혔다가 펼쳤을 시에 그에 대한 센서 데이터(하늘색)는 압전 센서의 데이터(흰색) 보다 응답속도가 느릴 수 있으며, 노이즈가 많은 것을 알 수 있다. 스트레인 게이지 센서에 IIR 필터(Infinite Impurse Response Filter)를 적용할 시의 데이터(붉은색)의 응답속도는 스트레인 게이지 센서(하늘색)의 데이터보다 빠른 것을 알 수 있다. 압전 센서의 데이터(흰색)의 경우 스트레인 게이지 센서의 데이터(하늘색)와 스트레인 게이지 센서에 IIR 필터를 적용한 데이터(붉은색)보다 응답속도가 빠른 것을 알 수 있다. 그러나, 압전 센서의 데이터(흰색)는 스트레인 게이지 센서의 데이터(하늘색)와 스트레인 게이지 센서에 IIR 필터를 적용한 데이터(붉은색)보다 일정하게 유지되지 않는 것을 알 수 있다. 스트레인 게이지 센서의 데이터와 압전 센서의 데이터에 보상 필터(Complementary Filter)를 적용할 시의 데이터(초록색)는 스트레인 게이지 센서의 데이터(하늘색)와 대비하여 노이즈 감소의 효과가 있는 것을 알 수 있다. 또한, 스트레인 게이지 센서의 데이터와 압전 센서의 데이터에 보상 필터(Complementary Filter)를 적용할 시의 데이터(초록색)는 스트레인 게이지 센서에 IIR필터를 적용할 시에 데이터(붉은색)에 대비하여 응답속도가 빠른 것을 알 수 있다.
기존의 연성 표시장치에서 스트레인 게이지 센서를 사용할 시에는 열잡음, 고주파 노이즈의 유입이 많아 빠르게 연성 표시장치의 변형을 감지해내기가 어려웠다. 또한, 압전 센서를 사용할 시에는 압전센서의 신호를 일정하게 유지할 수 어렵기 때문에, 연성 표시장치의 변형량, 즉 롤링 정도 혹은 폴딩 각도 등을 검출해내는 용도로 사용하기는 어려웠다.
그러나, 본 발명에 따른 연성 표시장치는 스트레인 게이지 센서와 압전센서의 데이터를 융합하여 보상 필터를 적용함으로써, 기존 스트레인 게이지 센서와 압전센서의 문제점이었던 고주파 노이즈의 감소와 응답속도를 높일 수 있어 연성 표시장치의 빠른 변형을 감지해 낼 수 있으며, 연성 표시장치의 변형량, 즉 롤링 정도 혹은 폴딩 각도를 알아 낼 수 있는 효과를 가질 수 있다.
이상에서 실시예를 중심으로 설명하였으나 이는 단지 예시일 뿐 본 발명을 한정하는 것이 아니며, 본 발명이 속하는 분야의 통상의 지식을 가진 자라면 본 실시예의 본질적인 특성을 벗어나지 않는 범위에서 이상에 예시되지 않은 여러 가지의 변형과 응용이 가능함을 알 수 있을 것이다. 예를 들어, 실시예에 구체적으로 나타난 각 구성 요소는 변형하여 실시할 수 있는 것이다. 그리고 이러한 변형과 응용에 관계된 차이점들은 첨부된 청구 범위에서 규정하는 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.
100: 연성 표시장치 110: 디스플레이부 120: 감지부 130: 제어부
121: 압전 센서 122: 스트레인 게이지 센서
121: 압전 센서 122: 스트레인 게이지 센서
Claims (8)
- 표시 영역과 비표시 영역을 구비하는 디스플레이부;
상기 디스플레이부는 스트레인 게이지 센서를 포함하고, 상기 디스플레이부의 표시 영역에 배치된 압전 센서;
상기 압전 센서에서 검출된 신호와 상기 스트레인 게이지 센서에서 검출된 신호를 이용하여 상기 디스플레이부의 변형을 판단하는 제어부;
를 포함하는 연성 표시장치. - 제1항에 있어서, 상기 제어부는
상기 스트레인 게이지 센서에서 검출된 신호를 필터링하는 로우 패스 필터,
상기 압전 센서에서 검출된 신호를 필터링하는 하이 패스 필터,
상기 로우 패스 필터로부터 제공되는 신호와 상기 하이 패스 필터로부터 제공되는 신호를 이용하여 상기 디스플레이부의 변형 판단 신호를 출력하는 보상 필터를 포함하는 연성 표시장치. - 제1항에 있어서,
상기 스트레인 게이지 센서는 상기 디스플레이부의 비표시 영역에 제공된 연성 표시장치. - 제1항에 있어서,
상기 디스플레이부는 표시 영역에 터치패널을 포함하고,
상기 스트레인 게이지 센서는 상기 터치패널과 같은 층에 제공된 연성 표시장치. - 제 4 항에 있어서,
상기 디스플레이부는.
기판;
상기 기판 상의 박막 트랜지스터;
상기 박막트랜지스터 상의 상기 터치 패널;
상기 터치 패널 상의 커버 글래스; 및
상기 압전 센서는 상기 터치 패널 및 상기 박막 트랜지스터 사이에 구비되거나 상기 기판의 하면에 구비되는 연성 표시장치. - 제 1 항에 있어서,
상기 스트레인 게이지 센서의 동작회로는,
상기 스트레인 게이지 센서의 저항 변화에 따라 전압값을 출력시키는 휘스톤 브리지 회로를 포함하는 연성 표시장치. - 제 6 항에 있어서,
상기 스트레인 게이지 센서의 동작회로는,
상기 휘스톤 브리지 회로의 출력 전압값을 아날로그 신호에서 디지털 신호로 변환시키는 아날로그 디지털 컨버터를 포함하는 연성 표시장치. - 제 1 항에 있어서,
상기 압전 센서의 동작회로는,
상기 압전 센서의 출력 전압값을 증폭시키는 연산 증폭기; 및
상기 연상 증폭기를 통해 증폭된 아날로그 신호를 디지털 신호로 변화하는 아날로그 디지털 컨버터를 포함하는 연성 표시장치.
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Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE102018114073A1 (de) | 2017-06-14 | 2018-12-20 | Lg Display Co., Ltd. | Anzeigevorrichtung und verfahren zum herstellen derselben |
| CN109192144A (zh) * | 2018-10-26 | 2019-01-11 | 京东方科技集团股份有限公司 | 补偿子像素单元、制作及驱动方法、像素结构及显示面板 |
| CN109427258A (zh) * | 2017-09-05 | 2019-03-05 | 乐金显示有限公司 | 显示装置 |
| WO2019041830A1 (en) | 2017-08-29 | 2019-03-07 | Boe Technology Group Co., Ltd. | SOFT DISPLAY PANEL, SOFT DISPLAY APPARATUS, AND DISPLAY CONTROL METHOD THEREOF |
Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR20140008177A (ko) * | 2012-07-11 | 2014-01-21 | 삼성전자주식회사 | 플렉서블 디스플레이 장치 및 그 동작 방법 |
| KR20140132569A (ko) * | 2013-05-08 | 2014-11-18 | 삼성전자주식회사 | 연성 기기, 연성 기기의 형상 감지 장치, 방법 및 컴퓨터 판독 가능한 기록 매체 |
-
2015
- 2015-12-22 KR KR1020150184103A patent/KR102576092B1/ko active IP Right Grant
Patent Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR20140008177A (ko) * | 2012-07-11 | 2014-01-21 | 삼성전자주식회사 | 플렉서블 디스플레이 장치 및 그 동작 방법 |
| KR20140132569A (ko) * | 2013-05-08 | 2014-11-18 | 삼성전자주식회사 | 연성 기기, 연성 기기의 형상 감지 장치, 방법 및 컴퓨터 판독 가능한 기록 매체 |
Cited By (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE102018114073A1 (de) | 2017-06-14 | 2018-12-20 | Lg Display Co., Ltd. | Anzeigevorrichtung und verfahren zum herstellen derselben |
| WO2019041830A1 (en) | 2017-08-29 | 2019-03-07 | Boe Technology Group Co., Ltd. | SOFT DISPLAY PANEL, SOFT DISPLAY APPARATUS, AND DISPLAY CONTROL METHOD THEREOF |
| EP3676821A4 (en) * | 2017-08-29 | 2021-04-21 | BOE Technology Group Co., Ltd. | SOFT DISPLAY PANEL, SOFT DISPLAY APPARATUS AND RELATED DISPLAY CONTROL PROCESS |
| US11282424B2 (en) | 2017-08-29 | 2022-03-22 | Boe Technology Group Co., Ltd. | Flexible display panel, flexible display apparatus, and display control method thereof |
| CN109427258A (zh) * | 2017-09-05 | 2019-03-05 | 乐金显示有限公司 | 显示装置 |
| CN109192144A (zh) * | 2018-10-26 | 2019-01-11 | 京东方科技集团股份有限公司 | 补偿子像素单元、制作及驱动方法、像素结构及显示面板 |
| US10706783B2 (en) | 2018-10-26 | 2020-07-07 | Boe Technology Group Co., Ltd. | Compensation sub-pixel unit, methods of fabricating and driving the same, and pixel structure and display panel using the same |
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| Publication number | Publication date |
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