KR20180029477A - 디스플레이 장치 및 그 제어 방법 - Google Patents

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Abstract

디스플레이 패널이 커브드 상태에서 플랫 상태로 전환될 때 사용자의 손과 같은 신체 부위 기타 다른 물체가 디스플레이 패널과 이를 지지하는 프레임 사이에 위치하는 것을 감지하고 이에 따른 적절한 제어를 수행함으로써 사고 발생 또는 장치 파손을 방지할 수 있는 디스플레이 장치 및 그 제어방법을 제공한다.
일 실시예에 따른 디스플레이 장치는, 곡률이 변화될 수 있는 디스플레이 패널; 상기 디스플레이 패널의 일부 영역이 고정되는 프레임; 상기 프레임에 장착되어 음파를 송수신하는 감지부; 상기 감지부로부터 전달되는 음파 신호에 기초하여 상기 프레임에 물체가 접촉했는지 여부를 판단하고, 상기 디스플레이 패널의 곡률이 변화되어 커브드 상태에서 플랫 상태로 전환될 때 상기 프레임에 물체가 접촉한 것으로 판단되면 상기 전환을 중지시키는 제어부;를 포함한다.

Description

디스플레이 장치 및 그 제어 방법{DISPLAY APPARATUS AND CONTROLLING METHOD THEREOF}
개시된 발명은 디스플레이 패널의 곡률을 조절할 수 있는 디스플레이 장치 및 그 제어 방법에 관한 발명이다.
기존에는 디스플레이 패널이 플랫(flat) 상태로 고정되어 있는 플랫 디스플레이 장치이거나, 커브드(curved) 상태로 고정되어 있는 커브드 디스플레이 장치가 일반적이었다.
그러나, 사용자의 성향이나 표시되는 컨텐츠에 따라 플랫 디스플레이 패널이 최적일 수도 있고 커브드 디스플레이 패널이 최적일 수도 있다. 따라서, 최근에는 디스플레이 패널의 곡률을 변화시켜 플랫 상태와 커브드 상태에서 상호 전환 가능한 곡률 가변형 디스플레이 장치가 개발되고 있다. 곡률 가변형 디스플레이 장치는 벤더블(bendable) 디스플레이 장치라고도 한다.
디스플레이 패널이 커브드 상태에서 플랫 상태로 전환될 때 사용자의 손과 같은 신체 부위 기타 다른 물체가 디스플레이 패널과 이를 지지하는 프레임 사이에 위치하는 것을 감지하고 이에 따른 적절한 제어를 수행함으로써 사고 발생 또는 장치 파손을 방지할 수 있는 디스플레이 장치 및 그 제어방법을 제공한다.
일 실시예에 따른 디스플레이 장치는, 곡률이 변화될 수 있는 디스플레이 패널; 상기 디스플레이 패널의 일부 영역이 고정되는 프레임; 상기 프레임에 장착되어 음파를 송수신하는 감지부; 상기 감지부로부터 전달되는 음파 신호에 기초하여 상기 프레임에 물체가 접촉했는지 여부를 판단하고, 상기 디스플레이 패널의 곡률이 변화되어 커브드 상태에서 플랫 상태로 전환될 때 상기 프레임에 물체가 접촉한 것으로 판단되면 상기 전환을 중지시키는 제어부;를 포함한다.
상기 제어부는, 상기 음파 신호의 진폭이 미리 설정된 임계값 미만이면, 상기 프레임에 물체가 접촉한 것으로 판단할 수 있다.
상기 제어부는, 상기 디스플레이 패널의 곡률에 따라 상기 임계값을 가변적으로 설정할 수 있다.
상기 제어부는, 상기 디스플레이 패널의 곡률이 작을수록 상기 임계값을 작게 설정할 수 있다.
상기 제어부는, 상기 디스플레이 패널의 크기가 클수록 상기 임계값을 작게 설정할 수 있다.
상기 감지부는, 상기 음파를 송신하는 복수의 송신부; 및 상기 프레임의 표면을 통해 전파된 음파를 수신하는 복수의 수신부;를 포함할 수 있다.
상기 복수의 송신부는, 순차적으로 음파를 송신할 수 있다.
상기 복수의 송신부는, 상호 이격된 거리가 멀수록 더 인접한 순서로 음파를 송신할 수 있다
상기 제어부는, 상기 복수의 송신부와 상기 복수의 수신부 사이의 거리에 기초하여 상기 임계값을 설정할 수 있다.
상기 복수의 송신부 및 상기 복수의 수신부는, 상기 프레임의 가장 자리에 장착될 수 있다.
상기 복수의 수신부 중 적어도 하나는, 상기 디스플레이 패널이 고정되는 영역과 인접한 영역에 장착될 수 있다.
상기 복수의 송신부는, 각각 상기 복수의 수신부 사이에 배치될 수 있다.
상기 감지부는, 상기 커브드 상태에서 플랫 상태로의 전환이 시작될 때 온(ON)될 수 있다.
상기 제어부는, 상기 디스플레이 패널이 커브드 상태에서 플랫 상태로 전환될 때 상기 프레임에 물체가 접촉한 것으로 판단되면, 상기 전환을 중지하고 다시 커브드 상태로 복귀시킬 수 있다.
일 실시예에 따른 곡률이 변화될 수 있는 디스플레이 패널 및 상기 디스플레이 패널의 일부 영역이 고정된 프레임을 포함하는 디스플레이 장치의 제어방법은 상기 프레임에 장착된 송신부가 음파를 송신하고; 상기 프레임에 장착된 수신부가 상기 음파를 수신하고; 상기 수신부로부터 전달되는 음파 신호에 기초하여 상기 프레임에 물체가 접촉했는지 여부를 판단하고; 상기 디스플레이 패널의 곡률이 변화되어 커브드 상태에서 플랫 상태로 전환될 때 상기 프레임에 물체가 접촉한 것으로 판단되면 상기 전환을 중지시키는 것;을 포함한다.
상기 프레임에 물체가 접촉했는지 여부를 판단하는 것은, 상기 음파 신호의 진폭이 미리 설정된 임계값 미만이면, 상기 프레임에 물체가 접촉한 것으로 판단하는 것;을 포함할 수 있다.
상기 임계값은, 상기 디스플레이 패널의 곡률에 따라 가변적으로 설정될 수 있다.
상기 임계값은, 상기 디스플레이 패널의 곡률이 작을수록 작게 설정될 수 있다.
상기 임계값은, 상기 디스플레이 패널의 크기가 클수록 작게 설정될 수 있다.
상기 음파를 송신하는 것은, 상기 복수의 송신부가 순차적으로 음파를 송신하는 것을 포함할 수 있다.
상기 음파를 송신하는 것은, 상기 복수의 송신부 중 상호 이격된 거리가 먼 송신부끼리 더 인접한 순서로 음파를 송신하는 것을 포함할 수 있다.
상기 프레임에 물체가 접촉했는지 여부를 판단하는 것은, 상기 복수의 송신부와 상기 복수의 수신부 사이의 거리에 기초하여 상기 임계값을 설정하는 것을 포함할 수 있다.
상기 송신부는, 상기 커브드 상태에서 플랫 상태로의 전환이 시작될 때 온(ON)될 수 있다.
상기 방법은, 상기 커브드 상태에서 플랫 상태로의 전환이 이루어지는 동안 상기 프레임에 물체가 접촉한 것으로 판단되면, 상기 전환을 중지한 후 다시 커브드 상태로 복귀시키는 것;을 더 포함할 수 있다.
일 측면에 따른 디스플레이 장치 및 그 제어방법은 디스플레이 패널이 커브드 상태에서 플랫 상태로 전환될 때 사용자의 손과 같은 신체 부위 기타 다른 물체가 디스플레이 패널과 이를 지지하는 프레임 사이에 위치하는 것을 감지하고 이에 따른 적절한 제어를 수행함으로써 사고 발생 또는 장치 파손을 방지할 수 있다.
도 1 및 도 2는 일 실시예에 따른 디스플레이 장치의 외관을 나타낸 사시도이다.
도 3은 디스플레이 장치의 언벤딩 동작 시에 발생할 수 있는 손 끼임 현상을 나타낸 도면이다.
도 4는 일 실시예에 따른 디스플레이 장치의 제어 블록도이다.
도 5는 발광다이오드를 포함하는 디스플레이 패널의 구조를 나타낸 도면이다.
도 6은 유기 발광 다이오드를 포함하는 디스플레이 패널의 구조를 나타낸 도면이다.
도 7은 감지부의 구성이 구체화된 제어 블록도이다.
도 8 및 도 9는 음파 신호를 이용하여 접촉을 감지하는 감지부의 예시를 나타낸 도면이다.
도 10은 일 실시예에 따른 디스플레이 장치에 있어서 송신부와 수신부의 배치에 대한 일 예시를 나타낸 도면이다.
도 11은 송신부가 음파를 발생시키는 순서의 예시를 나타낸 도면이다.
도 12는 디스플레이 패널의 플랫 상태와 커브드 상태에서 각각 획득된 스펙트럼을 나타낸 도면이다.
도 13은 언벤딩 동작이 수행되는 동안 디스플레이 패널의 상태 변화를 나타낸 도면이다.
도 14는 가변 임계값에 기초하여 음파 신호를 분석하는 동작을 설명하기 위한 그래프이다.
도 15 및 도 16은 일 실시예에 따른 디스플레이 장치에 있어서, 제어부 배치의 예시를 나타낸 도면이다.
도 17은 일 실시예에 따른 디스플레이 장치의 제어방법에 관한 순서도이다.
도 18은 일 실시예에 따른 디스플레이 장치의 제어방법에 있어서, 손의 접촉을 감지하는 단계를 구체적으로 설명한 순서도이다.
이하에서는 첨부된 도면을 참조하여 개시된 발명의 실시예를 상세하게 설명한다.
도 1 및 도 2는 일 실시예에 따른 디스플레이 장치의 외관을 나타낸 사시도이다.
일 실시예에 따른 디스플레이 장치(100)는 미리 저장되어 있거나 외부로부터 수신되는 영상 신호를 처리하여 영상을 출력할 수 있는 장치를 의미한다. 예를 들어, 디스플레이 장치(100)가 TV인 경우에는 방송국으로부터 송출되는 방송 신호를 수신하고 이를 처리하여 방송 신호에 포함된 영상과 음향을 출력할 수 있다. 또는, 셋탑박스로부터 영상 신호와 음향 신호를 전달받는 것도 가능하다.
이하 후술할 실시예에서는 디스플레이 장치(10)가 TV인 경우를 예로 들어 설명한다. 다만, 디스플레이 장치(10)의 실시예가 TV에 한정되는 것은 아니며, 영상을 표시하는 디스플레이 패널을 포함하는 것이면 그 명칭이나 종류에는 제한이 없다.
도 1 및 도 2를 참조하면, 디스플레이 장치(100)는 영상을 표시하는 디스플레이 패널(110)과 디스플레이 패널(110)의 후방에 배치되어 디스플레이 패널(110)을 지지하는 프레임(10)을 포함한다.
또한, 도 1 및 도 2의 예시와 같이 디스플레이 장치(100)가 스탠드 타입으로 구현되는 경우에는 디스플레이 장치(100)가 수평면 상에 안정적으로 배치될 수 있도록 지지하는 스탠드(20)가 프레임(10)의 하단에 마련될 수 있다.
뿐만 아니라, 디스플레이 장치(100)는 벽걸이 타입으로 구현될 수도 있는바, 디스플레이 장치(100)가 벽걸이형으로 구현되는 경우에는 프레임(100)의 후면에 브라켓 등의 구조물이 마련되어 디스플레이 장치(100)가 벽에 설치될 수 있도록 한다
디스플레이 패널(110)은 도 1에 도시된 바와 같이 플랫(flat) 상태가 될 수도 있고, 도 2에 도시된 바와 같이 디스플레이 패널(110)이 벤딩(bending)되면 좌우 양측단이 돌출되어 일정 곡률을 갖는 커브드(curved) 상태가 될 수도 있다. 즉, 일 실시예에 따른 디스플레이 장치(100)는 플랫 상태와 커브드 상태에서 상호 전환 가능한 벤더블(bendable) 디스플레이 장치로 구현된다. 또는, 플렉서블(flexible) 디스플레이 장치라할 수도 있는바, 명칭에 상관없이 플랫 상태와 커브드 상태에서 상호 전환 가능하면 본 발명의 디스플레이 장치에 포함될 수 있다.
당해 실시예에서는 플랫 상태에서 커브드 상태로 전환되는 동작은 벤딩 동작이라 하고, 커브드 상태에서 플랫 상태로 전환되는 동작은 언벤딩(unbending) 동작이라 하여 발명의 실시예를 설명하기로 한다. 다만, 벤딩과 언벤딩은 설명의 편의를 위해 사용되는 명칭에 불과하며, 동작을 지칭하는 명칭에 상관없이 플랫 상태와 커브드 상태 사이에서 상호 전환 되는 동작은 본 발명의 범위에 포함된다.
일 예로, 사용자로부터 디스플레이 패널(110)의 플랫 상태와 커브드 상태의 선택 명령을 입력받는 버튼이 마련될 수 있다. 이러한 버튼은 디스플레이 장치(100)를 원격에서 제어할 수 있는 리모콘(130)에 마련될 수도 있고, 디스플레이 패널(110)의 일 영역 또는 프레임(10)의 일 영역에 마련될 수도 있다.
또한, 플랫 상태 및 커브드 상태 중 하나가 디폴트(default) 상태로 설정되면, 디스플레이 장치(100)의 전원이 온(ON)되었을 때 플랫 상태가 되거나 커브드 상태가 될 수 있다. 예를 들어, 커브드 상태가 디폴트 상태로 설정된 경우에, 디스플레이 장치(100)의 전원이 온되면 디스플레이 패널(110)이 벤딩되어 플랫 상태에서 커브드 상태로 전환되고, 전원이 오프되면 다시 디스플레이 패널(110)이 언벤딩되어 커브드 상태에서 플랫 상태로 전환될 수 있다.
도 3은 디스플레이 장치의 언벤딩 동작 시에 발생할 수 있는 손 끼임 현상을 나타낸 도면이다.
도 3에 도시된 바와 같이, 디스플레이 패널(110)이 언벤딩되어 커브드 상태에서 플랫 상태로 전환되는 도중에 디스플레이 패널(110)과 프레임(10) 사이에 사용자의 손(H)이 끼이는 현상이 발생할 수 있다.
플랫 상태에서 디스플레이 패널(110)과 프레임(10) 사이의 간격은 매우 작기 때문에 사용자의 손(H)이 끼인 상태에서 언벤딩 동작이 중단되지 않고 계속 이루어지면 사고 발생 위험이 있고, 디스플레이 장치의 고장이나 파손을 초래할 수 있다.
따라서, 일 실시예에 따른 디스플레이 장치(100)는 언벤딩 동작이 수행되는 중에 디스플레이 패널(110)과 프레임(10) 사이에 손이 위치하는 것을 감지하고, 손이 감지되면 언벤딩 동작을 중단하거나 다시 벤딩 동작을 수행함으로써, 손 끼임 현상으로 인한 사고 발생 위험 및 장치의 고장이나 파손을 방지한다.
또한, 손 끼임 현상을 감지하는 것이 아니라, 손이 끼이기 이전에 사용자의 손이 디스플레이 장치에 접촉했을 때 이를 감지함으로써 손 끼임 현상을 미연에 방지할 수 있다.
후술하는 실시예에서는 사용자 손의 접촉을 감지하는 경우를 예로 들어 설명하나, 디스플레이 장치(100)의 실시예가 이에 한정되는 것은 아닌바, 손 이외에 다른 신체부위의 접촉을 감지할 수도 있고, 인체 외에 다른 물체의 접촉을 감지할 수도 있다.
도 4는 일 실시예에 따른 디스플레이 장치의 제어 블록도이고, 도 5는 발광다이오드를 포함하는 디스플레이 패널의 구조를 나타낸 도면이고, 도 6은 유기 발광 다이오드를 포함하는 디스플레이 패널의 구조를 나타낸 도면이다.
도 4를 참조하면, 디스플레이 장치(100)는 곡률이 변형되어 플랫 상태와 커브드 상태에서 상호 전환 가능한 디스플레이 패널(110), 디스플레이 패널(110)의 곡률이 변형될 수 있도록 변형력을 제공하는 구동부(160), 플랫 상태와 커브드 상태의 선택을 입력 받는 입력부(130), 사용자의 손 기타 물체의 접촉을 감지하는 감지부(150) 및 감지부(150)의 감지 결과에 따라 디스플레이 패널(110)의 벤딩/언벤딩 동작을 제어하는 제어부(120)를 포함한다.
디스플레이 패널(110)은 액정 디스플레이(LCD, Liquid Crystal Display) 패널, 발광 다이오드(LED, Light Emitting Diode) 패널, 유기 발광 다이오드(OLED, Organic Light Emitting Diode) 패널 등으로 구현될 수 있다. 영상을 출력하고, 곡률 변형이 적용될 수 있는 것이면 디스플레이 패널(110)이 될 수 있다.
일 예로, 디스플레이 패널(110)이 LED 패널로 구현되는 경우에는, 도 5에 도시된 바와 같이, 표시부(111), 패널 구동부(112) 및 백라이트유닛(BLU)(113)을 포함할 수 있다.
표시부(111)는 액정층을 통과하는 광의 투과율을 조절하여 문자, 숫자, 도형 등의 영상 정보를 표시할 수 있고, 액정층을 통과하는 광의 투과율은 인가되는 전압의 세기에 따라 조절 가능하다.
표시부(111)는 컬러 필터 패널, TFT(Thin Film Transistor array) 패널, 액정층 및 실런트를 포함할 수 있다.
컬러 필터 패널은 각 화소마다 색상이 표시될 수 있도록 TFT 패널의 화소 전극에 대응하는 영역에 형성된 적색, 녹색 및 청색의 컬러 필터를 포함할 수 있다. 또한, 컬러 필터 패널에는 ITO(Indium Tin Oxide) 또는 IZO(Indium Zinc Oxide) 등과 같은 투명 도전 물질로 이루어진 공통 전극이 형성될 수 있다.
표시부(111)의 TFT 패널은 컬러 필터 패널과 이격 배치되며 다수 개의 게이트 라인, 데이터 라인 및 화소 전극을 포함할 수 있다.
여기서 게이트 라인은 행 방향으로 배치되어 게이트 신호를 전달하고, 데이터 라인은 열 방향으로 배치되어 데이터 신호를 전달하며, 화소 전극은 게이트 라인과 데이터 라인에 연결되며, 스위칭 소자와 캐패시터를 포함할 수 있다.
여기서 스위칭 소자는 게이트 라인과 데이터 라인의 교차점에 형성되며, 스위칭 소자의 출력 단자에는 캐패시터가 연결될 수 있다. 캐패시터의 다른 단자는 공통 전압(common voltage)에 연결되거나, 게이트 라인에 연결될 수 있다.
표시부(111)에 포함되는 액정층은 컬러 필터 패널 및 TFT 패널 사이에 배치되며, 밀봉재와, 밀봉재 내에 수용된 액정을 포함한다. 액정층은 외부에서 인가되는 전압에 의해 배열 방향이 변화된다. 이 때 액정층을 투과하는 광의 투과율이 조절된다.
한편, 표시부(111)의 컬러필터 패널, TFT 패널 및 액정층은 액정 캐패시터를 구성하며, 이와 같이 구성된 액정 캐패시터는 화소 전극의 스위칭 소자의 출력 단자와 공통 전압 또는 기준 전압(reference voltage)과 연결된다.
패널 구동부(112)는 게이트 펄스를 발생시켜 게이트 라인에 공급하는 게이트구동부(112a)와 데이터 전압을 발생시켜 데이터 라인에 공급하는 데이터 구동부(112b)를 포함할 수 있다.
데이터 구동부(112b)는 영상 데이터에 기초하여 데이터 라인별 계조 전압을 선택하고, 선택된 계조 전압을 데이터 라인을 통해 액정에 전달한다.
게이트 구동부(112a)는 영상 데이터에 기초한 온 또는 오프 신호를 주사 라인을 통해 스위칭 소자인 박막 트랜지스터에 전달하여 박막 트랜지스터를 온 또는 오프시킨다.
즉, 데이터 구동부(112b)에서 각 컬러 값에 해당하는 전압을 공급하면 게이트 구동부(112a)서는 이를 받아 해당하는 화소에 전압을 열어 주는 역할을 한다.
데이터 라인에 TFT의 소스 전극이 접속되고, 게이트 라인에 게이트 전극이 연결되며, ITO(indium tin oxide)의 화소 전극에 TFT의 드레인 전극이 접속된다. 이와 같은 TFT는 주사선으로 주사신호가 공급될 때 온되어 데이터 라인으로부터 공급되는 데이터 신호를 화소 전극으로 공급한다.
공통 전극에는 소정의 전압이 인가되고, 이에 따라 공통 전극과 화소 전극 사이에는 전계가 형성된다. 이와 같은 전계에 의해 액정패널 사이의 액정의 배열각이 변화되고, 변화된 배열각에 따라 광투과도가 변경되어 원하는 영상을 표시하게 된다.
패널 구동부(112)는 게이트 제어 신호, 데이터 제어 신호 및 이와 관련된 데이터 신호 등에 기초한 게이트 구동 신호 및 데이터 구동 신호를 TFT 패널 상에 형성된 게이트 라인과 데이터 라인에 각각 제공함으로써, 표시부(111) 상에 원하는 영상을 구현할 수 있다.
백라이트 유닛(113)은 표시부(111)의 하면에 광원을 배열하여 빛을 조사하는 직하형 방식과, 표시부(111)의 하부에 도광판을 설치하고 도광판의 엣지에 설치된 광원이 빛을 조사하는 에지형 방식이 있다.
다른 예로, 디스플레이 패널(110)이 OLED 패널로 구현되는 경우에는, 전술한 게이트 라인과 데이터 라인이 교차되어 형성되는 화소 영역에 자체 발광 소자인 OLED가 배치되어 백라이트 유닛을 구비할 필요가 없다.
디스플레이 패널(110)의 표시부(111)를 구성하는 각각의 화소에 배치되는 OLED는 도 6에 도시된 바와 같이, 애노드(Anode)와 캐소드(Cathode) 사이에 정공주입층(Hole Injection Layer, 111a), 정공수송층(Hole Transportion Layer, 111b), 발광층(Emission Layer, 111c), 전자수송층(Electron Transport Layer, 111d) 및 전자주입층(Electron Injection Layer, 111e) 등의 유기 화합물층이 적층될 수 있다.
형광 또는 인광 유기물 박막에 전류를 흐르게 하여 각각의 화소에 배치된 유기 발광 다이오드 내의 전자와 정공이 유기물층에서 결합할 때 발광하는 현상을 이용하여 입력 영상을 재현할 수 있다.
디스플레이 패널(110)이 OLED 패널로 구현되는 경우에는 발광재료의 종류, 발광 방식, 발광 구조, 구동 방식 등에 따라 다양하게 구분될 수 있다. 발광 방식에 따라 형광 발광과 인광 발광으로 구분될 수 있고, 발광 구조에 따라 전면 발광(Top Emission) 구조와 배면 발광(Bottom Emission) 구조로 구분될 수 있다. 또한, 구동 방식에 따라 수동 매트릭스 OLED와 능동 매트릭스 OLED로 구분될 수 있다.
전술한 디스플레이 패널(110)의 구조는 본 발명에 적용될 수 있는 예시들에 불과하며, 상기 구조 외에 다른 구조가 적용될 수도 있음은 물론이다.
한편, 디스플레이 패널(110)은 플랫하게 마련될 수 있다. 즉, 외력이 가해지지 않은 상태에서는 플랫 상태에 있고, 구동부(160)로부터 디스플레이 패널(110)의 좌우 양단에 외력이 가해지면 벤딩되어 커브드 상태가 될 수 있다.
구동부(160)는 프레임(10)의 전면에 설치되어 디스플레이 패널(110)의 좌우 양단에 전달할 동력을 발생시키는 모터와, 발생된 동력을 디스플레이 패널(110)의 좌우 양단에 전달하기 위한 기구적 구조물들을 포함할 수 있다. 예를 들어, 기구적 구조물들은 모터의 회전에 따라 함께 회전하는 피니언, 피니언에 이물림되어 피니언의 회전에 따라 디스플레이 패널(110)을 향해 이동하는 랙, 랙과 연결되어 랙의 이동에 따라 디스플레이 패널(110)의 좌우 양단을 전방측으로 밀어내는 연결 부재, 이동부재, 회전 부재 등의 구조물 등을 포함할 수 있다.
전술한 바와 같이, 입력부(130)를 통해 벤딩 명령이 입력되면 구동부(160)가 디스플레이 패널(110)의 곡률 변형에 필요한 외력을 발생시켜 디스플레이 패널(110)을 벤딩시키고, 언벤딩 명령이 입력되면 외력을 제거하여 디스플레이 패널(110)을 다시 플랫 상태로 복귀시킬 수 있다.
또한, 입력부(130)에 벤딩/언벤딩 명령 외에도 채널 선택, 전원 온/오프, 화면 조정, 외부 입력 선택 등 디스플레이 장치(100)의 제어와 관련된 다양한 명령을 입력받을 수 있는 버튼들이 마련될 수 있음은 물론이다.
입력부(130)는 각각의 제어 명령에 대응되는 복수의 버튼을 포함할 수 있으며, 복수의 버튼은 푸시 버튼, 터치 버튼 등으로 구현될 수 있는바, 벤딩/언벤딩 명령을 입력받을 수만 있으면 되고, 입력부(130)를 구성하는 버튼의 종류에 대해서는 제한을 두지 않는다.
전술한 바와 같이, 디스플레이 패널(110)이 커브드 상태에서 플랫 상태로 전환되는 언벤딩 동작이 이루어지는 중에 사용자의 손이 디스플레이 패널(110)과 프레임(10) 사이에 위치하면 사고가 발생할 수 있다. 따라서, 감지부(150)는 사용자의 손이 프레임(10)에 접촉했는지 여부를 감지하고, 프레임(10)에 접촉한 경우에는 제어부(120)가 언벤딩 동작을 중지시키거나, 다시 벤딩 동작을 수행시킬 수 있다.
이하, 사용자 손의 접촉 여부를 감지하는 감지부(150)의 구성에 대해 구체적으로 설명한다.
도 7은 감지부의 구성이 구체화된 제어 블록도이고, 도 8 및 도 9는 음파 신호를 이용하여 접촉을 감지하는 감지부의 예시를 나타낸 도면이다.
도 7을 참조하면, 감지부(150)는 신호를 송신하는 송신부(151)와 송신된 신호를 수신하는 수신부(152)를 포함한다. 사용자의 손이 패널(10)에 접촉한 경우와, 접촉하지 않은 경우에 수신부(152)가 수신하는 신호의 세기가 달라지는바, 제어부(120)는 수신부(152)가 수신한 신호를 분석하여 접촉 여부를 판단할 수 있다.
일 예로, 감지부(150)는 음파(acoustic wave) 신호를 송신하는 송신부(151)와 음파 신호를 수신하는 수신부(152)를 포함할 수 있다.
송신부(152)는 압전 소자를 이용하여 음파를 발생시킬 수 있으며, 수신부(152)는 전자기식 또는 압전식의 마이크로폰, 세라믹 센서, 압전 소자 등을 이용하여 음파를 감지할 수 있다.
도 8 및 도 9는 프레임(10)의 전면이 위로 향하게 눕혀 놓은 상태에서 측면에서 바라본 측면도이다.
도 8의 예시를 참조하면, 송신부(151)를 프레임(10)에 장착하여 음파를 발생시키면, 발생된 음파는 프레임(10)의 표면을 따라서 전파한다. 이와 같이, 음파가 고체나 액체의 표면을 따라 전파하는 것을 표면 음향파(SAW: Surface Acoustic Wave)라 한다.
수신부(152)는 송신부(151)와 이격되어 프레임(10)에 장착될 수 있으며, 프레임(10)의 표면을 따라 전파된 음파를 수신한다. 수신부(152)는 수신된 음파를 전기적 신호로 변환하는바, 후술하는 실시예에서는 이 전기적 신호를 음파 신호라 하기로 한다. 음파 신호는 제어부(120)로 전달된다.
당해 예시에서는 송신부(151)와 수신부(152)가 프레임(10)의 후면에 장착되는 경우를 예로 들었으나, 디스플레이 장치(100)의 기구적 구성에 따라 송신부(151)와 수신부(152)가 프레임(10)의 전면에 장착되는 것도 가능함은 물론이다.
음파가 표면을 따라 진행하는 동안 경로 상의 물리적 특성 변화로 인해 그 속도나 진폭이 변화되면 수신부(152)가 수신한 음파 신호는 송신부(151)에서 발생된 음파 신호와 주파수 또는 진폭이 달라지게 된다.
도 9에 도시된 바와 같이, 사용자의 손(H)이 프레임(10)에 접촉하면, 프레임(10)의 표면을 따라 전파 중이던 음파의 진폭이 변하게 된다. 구체적으로, 사용자의 손(H)이 프레임(10)에 접촉하면 파동이 감쇄되고, 음파의 진폭이 작아지게 된다.
경우에 따라, 음파의 주파수가 변하거나 진폭이 커지는 것도 가능하다. 예를 들어, 사용자가 프레임(10)을 잡고 흔드는 경우라면 음파의 주파수가 변하거나 진폭이 커지는 것도 가능하나, 후술하는 실시예에서는 사용자의 손(H)이 프레임(10)에 접촉만 하는 경우를 가정하여 설명하기로 한다.
전술한 바와 같이, 손(H)이 프레임(10)에 접촉했는지 여부에 따라 수신부(152)가 수신한 음파 신호의 특성이 달라지므로, 제어부(120)는 음파 신호를 분석하여 손 접촉 여부를 판단할 수 있다.
제어부(120)는 전술한 동작 및 후술하는 동작을 수행하는 프로그램이 저장된 메모리 및 저장된 프로그램을 실행하는 프로세서를 포함할 수 있다. 메모리와 프로세서는 단일 칩으로 구현될 수도 있고, 각각 별개의 칩으로 구현될 수도 있다. 또한, 메모리와 프로세서는 복수 개의 요소가 집적되어 마련될 수도 있고, 물리적으로 분리되는 것도 가능하다.
또한, 제어부(120)는 감지부(150)로부터 전달된 신호를 분석하여 손 접촉 여부를 판단하는 것 외에도 디스플레이 장치(100)의 전반적인 동작을 제어할 수 있다. 또는, 손 접촉 여부의 판단 외에 다른 제어를 위한 프로세서 및 메모리는 별도로 마련되는 것도 가능하다. 제어부(120)가 수행하는 구체적인 동작에 대해서는 후술하기로 한다.
도 10은 일 실시예에 따른 디스플레이 장치에 있어서 송신부와 수신부의 배치에 대한 일 예시를 나타낸 도면이다.
도 10에 도시된 바와 같이, 프레임(10)을 전면(Front View)에서 바라보면, 프레임(10)의 중앙부에는 디스플레이 패널(110)이 고정되는 고정부(11)가 마련된다.
프레임(10)을 위에서 내려다 보면, 디스플레이 패널(110)의 중앙부는 고정부(11)를 통해 프레임(10)에 고정되고, 고정된 중앙부를 제외한 나머지 부분은 프레임(10)으로부터 고정되지 않은 상태로 마련되어 디스플레이 패널(110)의 좌우 양단이 프레임(10)으로부터 이격되는 벤딩 동작이 가능하게 된다.
송신부(151)와 수신부(152)는 끼임이 발생될 수 있는 위치를 고려하여 배치될 수 있고, 각각 복수의 요소로 마련될 수 있다. 예를 들어, 송신부(151)와 수신부(152)는 각각 프레임(10)의 가장자리에 인접하게 배치되면, 프레임(10)의 중앙부에 구동부(160) 등의 구조물들이 장착되어 있는 경우에 효과적으로 손(H)의 접촉을 감지할 수 있다.
또한, 송신부(151)는 복수의 수신부(152) 사이에 배치될 수 있고, 수신부(152)의 개수가 송신부(151)의 개수가 많은 수로 마련될 수 있다.
또한, 송신부(151)와 수신부(152)의 커버리지를 고려하여 전 방향을 커버할 수 있는 개수로 배치할 수 있다.
또한, 고정부(111)와 인접한 부위와 같이 파동의 감쇄가 커지는 부위에도 수신부(152)를 배치하여 사각 지역을 최소화시킬 수 있다.
예를 들어, 도 10에 도시된 바와 같이, 패널(10)의 가장자리 영역에 제1송신부(151a), 제2송신부(151b), 제3송신부(151c) 및 제4송신부(151d)가 배치될 수 있고, 송신부와 인접한 영역에 제1수신부(152a), 제2수신부(152b), 제3수신부(152c), 제4수신부(152d), 제5수신부(152e) 및 제6수신부(152f)가 배치될 수 있다.
도 10의 배치에 따르면, 제1송신부(151a)가 제1수신부(152a)와 제2수신부(152b) 사이에 위치하며, 제2송신부(151b)는 제2수신부(152b)와 제3수신부(152c) 사이에 위치하게 된다. 또한, 제3송신부(152c)는 제4수신부(152d)와 제5수신부(152e) 사이에 위치하며, 제4송신부(152d)는 제5수신부(152e)와 제5수신부(152f) 사이에 위치하게 된다. 또한, 고정부(111)와 인접한 위치에 제1수신부(152a), 제3수신부(152c), 제4수신부(152d) 및 제6수신부(152f)가 배치되므로, 사각 지역을 최소화시킬 수 있다.
도 10의 배치는 일 예시에 불과하며, 프레임(10)에 장착된 다른 구조물들의 위치에 따라 감지부(150)가 중앙부에 가까운 영역에도 배치되는 것이 가능하다.
또한, 디스플레이 장치(100)가 스탠드 타입으로 구현되는 경우에는 프레임(10)의 상부나 하부보다 측면에 더 많은 송신부(151)와 수신부(152)를 배치하는 것도 가능하다. 이 경우, 측면에 배치된 송신부(151)가 먼저 음파를 송신하도록 제어할 수 있다.
또한, 디스플레이 장치(100)가 벽걸이 타입으로 구현되는 경우에는 프레임(10)의 상부보다 하부에 더 많은 송신부(151)와 수신부(152)를 배치하는 것도 가능하다. 이 경우, 하부에 배치된 송신부(151)가 먼저 음파를 송신하도록 제어할 수 있다.
이와 같이, 감지부(150)가 음파를 송수신하는 송신부 및 수신부로 구현되면, 물리적인 압력이 크게 가해지지 않아도 접촉을 감지할 수 있고, 다른 센서들에 비해 촘촘하게 배치되지 않아도 사각 지역 없이 거의 전 영역을 커버할 수 있기 때문에 디스플레이 장치(100)에 마련된 다른 구조물들의 배치에 영향을 주지 않으며, 원가를 절감할 수 있다. 또한, 외부로 돌출되지 않기 때문에 디스플레이 장치(100)의 외관을 해치지 않는다.
한편, 감지부(150)는 디스플레이 장치(100)의 전원이 온(ON)되어 있는 상태에서는 상시 온(ON)될 수도 있고, 벤딩/언벤딩 동작이 이루어지는 동안에만 온될 수도 있으며, 언벤딩 동작이 이루어지는 동안에만 온될 수도 있다.
다시 말해, 감지부(150)는 디스플레이 장치(100)의 전원 온 명령이 입력될 때 온되고, 디스플레이 장치(100)의 전원 오프 명령이 입력될 때 오프될 수 있다. 또는, 벤딩/언벤딩 명령이 입력될 때 온되고, 벤딩/언벤딩 동작이 완료될 때 오프될 수도 있다. 또는, 언벤딩 명령이 입력될 때 온되고, 언벤딩 동작이 완료될 때 오프될 수도 있다. 또는, 디스플레이 패널(110)의 언벤딩 동작을 물리적으로 감지하는 것도 가능하다. 예를 들어, 구동부(160)의 모터에 마련된 센서 또는 디스플레이 패널(110)의 위치를 감지할 수 있는 센서 등으로부터 출력되는 신호에 기초하여 언벤딩 동작 중인지 여부를 판단하는 것도 가능하다.
도 11은 송신부가 음파를 발생시키는 순서의 예시를 나타낸 도면이다.
도 11에 도시된 바와 같이, 복수의 송신부(151)는 순차적으로 음파를 발생시킴으로써 다른 송신부에서 발생된 음파로 인한 간섭을 방지할 수 있다. 당해 예시에서는 제1송신부(151a)에서 발생된 음파(Tx1), 제2송신부(151b)에서 발생된 음파(Tx2), 제3송신부(151c)에서 발생된 음파(Tx3), 제 4송신부(151d)에서 발생된 음파(Tx4)의 순서로 송신되는 것으로 하였으나, 발명의 실시예가 이에 한정되는 것은 아니다.
예를 들어, 송신된 신호 간의 간섭을 최소화하기 위해 서로 멀리 이격된 송신부끼리 인접한 순서로 신호를 송신할 수도 있다. 전술한 도 10의 배치에서는 제1송신부(151a)가 음파를 송신한 다음에 제3송신부(151c)가 음파를 송신하고, 그 다음에 제2송신부(151b), 제4송신부(151d)의 순서로 음파를 송신할 수 있다.
수신부(152)는 음파 신호를 증폭하여 제어부(120)로 전달할 수 있고, 제어부(120)는 아날로그-디지털 컨버터(ADC)를 포함하여 아날로그 음파 신호를 디지털 음파 신호로 변환할 수 있다.
제어부(120)는 복수의 수신부(152a, 152b, 152c, 152d, 152e, 152f)로부터 전달되는 음파 신호 각각에 대해 아래와 같은 주파수 분석을 수행하여 손의 접촉 여부를 판단할 수 있다. 또는, 송신부(151)의 송신 순서 및 송신 타이밍을 고려하여 주파수 분석을 수행할 수신부(152)를 선택하는 것도 가능하다. 예를 들어, 도 10의 배치에서는 제1송신부(151a) 또는 제2송신부(151b)가 음파를 송신한 때에는 제5수신부(152e)의 음파 신호는 주파수 분석에서 제외시킬 수 있다.
이러한 방식으로, 분석 당시의 시점에서 음파를 송신한 송신부(151)와 멀리 이격되어 있는 수신부(152)는 주파수 분석 대상에서 제외시킴으로써 제어부(120)의 연산량을 줄이고 보다 신속한 결과를 얻을 수 있다. 이를 위해, 제어부(120)는 복수의 송신부(151) 각각에 대해 해당 송신부(151)의 음파 송신 시 주파수 분석 대상이 되는 수신부(152)를 미리 설정 또는 저장할 수 있다.
제어부(120)는 음파 신호의 변화 패턴을 미리 저장할 수 있다. 구체적으로, 손이 접촉하지 않을 때 수신된 음파 신호의 패턴과 손이 접촉했을 때 수신된 음파 신호의 패턴을 비교하여 접촉 여부의 판단 기준이 되는 임계값을 미리 설정할 수 있다. 임계값은 실험, 시뮬레이션 등에 의해 설정될 수 있고, 디스플레이 장치(100)에 캘리브레이션 모드를 마련하여, 제조가 완료된 이후에도 사용자 또는 수리 기사에 의해 임계값이 재설정되는 것도 가능하다.
임계값을 설정 및 적용함에 있어서, 송신부(151)의 음파 송신 순서, 송신 타이밍 및 수신 타이밍을 고려할 수 있다. 예를 들어, 복수의 수신부(152)마다 실험 또는 시뮬레이션을 통해 임계값을 다르게 설정할 수 있고, 동일한 수신부(152)에 대해서도 음파를 발생시키는 송신부(151)의 위치에 따라서 임계값을 다르게 설정할 수 있다. 수신부(152)로부터 거리가 먼 송신부(151)에 대해서는 작은 임계값이 적용될 수 있고, 수신부(152)로부터 거리가 가까운 송신부(151)에 대해서는 큰 임계값이 적용될 수 있다.
구체적으로, 제1송신부(151a)가 음파를 송신하는 경우에 대한 제1임계값, 제2송신부(151b)가 음파를 송신하는 경우에 대한 제2임계값, 제3송신부(151c)가 음파를 송신하는 경우에 대한 제3임계값 및 제4송신부(151d)가 음파를 송신하는 경우에 대한 제4임계값을 각각 설정하고, 실제 언벤딩 동작 중 복수의 송신부의 송신 순서에 따라 그에 대응되는 임계값을 적용할 수 있다.
한편, 감지부(150)는 특정 주파수의 음파를 발생시킬 수 있는바, 주파수는 디스플레이 장치(100)에서 자체적으로 발생되는 주파수와 혼선이 없는 대역에서 선택될 수 있다. 따라서, 디스플레이 장치(100)의 움직임이 있는 상태와 없는 상태에서 수신부(152)에 의해 진동을 감지하고, 감지된 진동의 주파수 대역과 구분되는 주파수 중에서 반응값이 가장 큰 주파수를 선택할 수 있다.
예를 들어, 제어부(120)는 음파 신호에 밴드 패스 필터(BPF)를 적용하여, 선택된 주파수 외의 노이즈 신호를 제거하고, 여기에 포락선 검파(Envelope detection)를 적용한 후, 일정 윈도우 크기 내에서 차분 연산을 적용함으로써 신호 처리를 수행할 수 있다. 신호 처리가 수행된 음파 신호를 미리 설정된 임계값과 비교하여 손의 접촉 여부를 판단할 수 있다.
전술한 바와 같이, 손의 접촉에 의해 파동이 감쇄되므로, 음파 신호가 미리 설정된 임계값 미만인 경우에 손이 접촉한 것으로 판단할 수 있다.
또한, 제어부(120)는 복수의 수신부(152)로부터 전달된 음파 신호 중 적어도 하나가 미리 설정된 임계값 미만인 경우에 손이 접촉한 것으로 판단할 수 있다.
도 12는 디스플레이 패널의 플랫 상태와 커브드 상태에서 각각 획득된 스펙트럼을 나타낸 도면이고, 도 13은 언벤딩 동작이 수행되는 동안 디스플레이 패널의 상태 변화를 나타낸 도면이고, 도 14는 가변 임계값에 기초하여 음파 신호를 분석하는 동작을 설명하기 위한 그래프이다. 도 12는 주파수 도메인에서 진폭을 나타낸 그래프이고, 도 14는 타임 도메인에서 신호 처리가 수행된 음파 신호의 진폭을 나타낸 그래프이다.
디스플레이 패널(110)이 플랫 상태에 있는 경우에는 디스플레이 패널(110) 및 기타 구조물들의 영향으로 커브드 상태에 있는 경우보다 음파 신호의 진폭이 더 작게 측정된다. 즉, 손이 접촉되지 않은 경우라도 플랫 상태에서는 더 작은 진폭이 측정된다.
따라서, 도 12에 도시된 바와 같이, 플랫 상태에서 손이 접촉되지 않은 경우에 측정된 신호(A2)는 커브드 상태에서 손이 접촉되지 않은 경우에 측정된 신호(B2)보다 진폭이 작게 측정된다.
또한, 플랫 상태에서 손이 접촉된 경우에 측정된 신호(A1)는 커브드 상태에서 손이 접촉된 경우에 측정된 신호(B1)보다 진폭이 작게 측정된다.
따라서, 제어부(120)는 플랫 상태에서 손의 접촉 여부를 판단할 수 있는 임계값(A1과 A2의 경계가 되는 임계값)과 커브드 상태에서 손의 접촉 여부를 판단할 수 있는 임계값(B1과 B2의 경계가 되는 임계값)은 서로 다르게 설정한다.
한편, 도 13에 도시된 바와 같이, 디스플레이 패널(110)의 언벤딩 동작은 커브드 상태에서 플랫 상태로 연속적으로 전환된다. 즉, 커브드 상태와 플랫 상태 사이에도 서로 다른 곡률을 갖는 다양한 상태의 중간 단계들이 존재한다. 각 중간 단계의 상태들마다 구조물들이 파동에 미치는 영향의 정도, 즉 파동을 감쇄시키는 정도가 달라지므로, 커브드 상태 및 플랫 상태에서 측정되는 신호와 그 중간 단계의 상태들에서 측정되는 신호는 그 진폭이 다르게 나타날 수 있다.
따라서, 제어부(120)는 도 14에 도시된 바와 같이, 언벤딩 동작을 구성하는 과정마다 다른 임계값, 즉 가변 임계값을 설정할 수 있고, 언벤딩 동작이 수행되면 커브드 상태 → 복수의 중간 상태 → 플랫 상태 각각에 대해 그에 대응되는 가변 임계값을 적용하여 접촉 여부를 판단할 수 있다. 다시 말해, 제어부(120)는 언벤딩 동작 중 연속적으로 변하는 디스플레이 패널(110)의 곡률에 따라 그에 대응되는 임계값을 가변적으로 설정 및 적용할 수 있는바, 디스플레이 패널의 곡률이 작을수록 임계값을 작게 설정할 수 있다.
또한, 디스플레이 패널(110)의 크기도 파동의 감쇄에 영향을 미칠 수 있다. 디스플레이 패널(110)의 크기가 클수록 파동의 감쇄에 영향을 미치는 정도가 커진다. 따라서, 제어부(120)는 디스플레이 패널(110)의 크기가 클수록 임계값을 작게 설정할 수 있다.
도 15 및 도 16은 일 실시예에 따른 디스플레이 장치에 있어서, 제어부 배치의 예시를 나타낸 도면이다.
도 15를 참조하면, 프레임(10)의 배면에는 제어부(121, 122)와 스피커(160)가 마련될 수 있다. 또한, 전술한 바와 같이 복수의 송신부(151a, 151b, 151c, 151d) 및 복수의 수신부(152a, 152b, 152c, 152d, 152e, 152f)가 마련될 수 있다.
도 15 및 도 16을 함께 참조하면, 아날로그 음파 신호의 전달이 효율적으로 이루어질 수 있도록 물리적으로 분리된 제1제어부(121)와 제2제어부(122)가 고정부(111)가 위치하는 패널(10) 중앙부의 좌우 양측에 각각 마련될 수 있다. 일 예로, 제1제어부(121)와 제2제어부(122)는 각각 프로세서와 메모리 등의 구성요소가 집적된 MCU(Micro Controller Unit)로 구현될 수 있다.
이 경우, 제1제어부(121)는 제1수신부(152a), 제2수신부(152b) 및 제3수신부(152c)로부터 전달되는 음파 신호를 분석할 수 있고, 제2제어부(122)는 제4수신부(152d), 제5수신부(152e) 및 제6수신부(152f)로부터 전달되는 음파 신호를 분석할 수 있다.
이하 일 실시예에 따른 디스플레이 장치의 제어방법을 설명하기로 한다. 일 실시예에 따른 디스플레이 장치의 제어방법에는 일 실시예에 따른 디스플레이 장치(100)가 적용될 수 있다. 따라서, 후술하는 실시예에서 언급하지 않더라도, 전술한 도 1 내지 도 16에 관한 설명은 일 실시예에 따른 디스플레이 장치의 제어방법에도 적용될 수 있음은 물론이다.
도 17은 일 실시예에 따른 디스플레이 장치의 제어방법에 관한 순서도이다.
도 17을 참조하면, 디스플레이 패널(110)이 커브드 상태에서 플랫 상태로 전환되는 중인지 여부를 판단한다(310). 즉, 구동부(160)로부터 디스플레이 패널(110)에 가해지는 외력이 제거되는 언벤딩 동작 중인지 여부를 판단한다. 제어부(120)는 입력부(130)를 통해 언벤딩 명령이 입력되었는지 여부에 기초하여 이를 판단할 수도 있고, 디스플레이 장치(100)에 대한 전원 오프 명령이 입력되었는지 여부에 기초하여 이를 판단할 수도 있다. 또는, 구동부(160)의 모터에 마련된 센서 또는 디스플레이 패널(110)의 위치를 감지할 수 있는 센서 등으로부터 출력되는 신호에 기초하여 언벤딩 동작 중인지 여부를 판단하는 것도 가능하다.
디스플레이 패널(110)이 커브드 상태에서 플랫 상태로 전환되는 중이면(310의 예), 손이 프레임(10)에 접촉했는지 여부를 감지한다(320). 당해 예시에서는 손을 예로 들지만, 손 외에 다른 물체의 접촉도 감지할 수 있음은 물론이다.
손의 접촉이 감지되면(320의 예), 제어부(120)는 전환 동작을 중지하거나 다시 커브드 상태로 복귀시킨다(330). 즉, 디스플레이 패널(110)과 프레임(10) 사이에 손 끼임 현상이 발생되기 전이라도 손의 접촉이 감지되면, 언벤딩 동작을 중지하거나 벤딩 동작을 수행하여 다시 커브드 상태로 복귀시킴으로써, 손 끼임 현상을 미연에 방지할 수 있다.
손의 접촉이 감지되지 않은 경우(320의 아니오), 플랫 상태로의 전환이 완료되지 않았으면(340의 아니오) 손의 접촉 여부를 계속 판단할 수 있다. 즉, 플랫 상태로의 전환이 완료될 때까지 손의 접촉 여부를 판단할 수 있다.
도 18은 일 실시예에 따른 디스플레이 장치의 제어방법에 있어서, 손의 접촉을 감지하는 단계를 구체적으로 설명한 순서도이다.
도 18을 참조하면, 디스플레이 패널(110)이 커브드 상태에서 플랫 상태로 전환되는 중이면(410의 예), 감지부(150)를 온 시킨다(420). 다른 예로, 감지부(150)가 상시 온 상태에 있는 것도 가능하다.
송신부(151)가 음파를 송신하고(430), 수신부(152)는 음파를 수신한다(440). 송신부(151)를 프레임(10)에 장착하여 음파를 발생시키면, 발생된 음파는 프레임(10)의 표면을 따라서 전파한다. 수신부(152)는 송신부(151)와 이격되어 프레임(10)에 장착될 수 있으며, 프레임(10)의 표면을 따라 전파된 음파를 수신한다. 송신부(151)와 수신부(152)의 개수 및 배치에 관한 설명은 전술한 도 8 내지 도 10에 대한 설명과 같다.
제어부(120)는 수신된 음파 신호의 진폭이 임계값 미만인지 여부를 판단한다(450). 제어부(120)는 음파 신호의 변화 패턴을 미리 저장할 수 있다. 구체적으로, 손이 접촉하지 않을 때 수신된 음파 신호의 패턴과 손이 접촉했을 때 수신된 음파 신호의 패턴을 비교하여 접촉 여부의 판단 기준이 되는 임계값을 미리 설정할 수 있다. 임계값은 실험, 시뮬레이션 등에 의해 설정될 수 있고, 디스플레이 장치(100)에 캘리브레이션 모드를 마련하여, 제조가 완료된 이후에도 사용자 또는 수리 기사에 의해 임계값이 재설정되는 것도 가능하다.
또한, 언벤딩 동작을 구성하는 과정마다 다른 임계값, 즉 가변 임계값을 설정할 수 있고, 언벤딩 동작이 수행되면 커브드 상태 → 복수의 중간 상태 → 플랫 상태 각각에 대해 그에 대응되는 가변 임계값을 적용하여 접촉 여부를 판단할 수 있다.
제어부(120)는 음파 신호의 진폭이 임계값 미만인 경우에(450의 예), 손의 접촉이 감지된 것으로 판단하고 전환 동작을 중지하거나 다시 커브드 상태로 복귀시키는 벤딩 동작을 수행할 수 있다(460).
수신된 음파 신호의 진폭이 임계값 미만이 아닌 경우(450의 아니오), 플랫 상태로의 전환이 완료되지 않았으면(470의 아니오) 음파 신호의 진폭이 임계값 미만인지 여부를 계속 판단할 수 있다. 즉, 플랫 상태로의 전환이 완료될 때까지 손의 접촉 여부를 판단할 수 있다.
전술한 실시예에 따른 디스플레이 장치 및 그 제어방법에 의하면, 디스플레이 패널의 언벤딩 동작이 수행되는 중에 사용자의 손 기타 물체의 접촉을 감지하고, 접촉이 감지되면 언벤딩 동작을 중지하거나 다시 벤딩 동작을 수행함으로써 디스플레이 패널과 프레임 사이에 물체가 끼이는 현상을 미연에 방지할 수 있다. 이로써, 사고 발생 또는 디스플레이 장치의 고장 위험을 줄일 수 있다.
또한, 물체의 접촉을 감지함에 있어 음파의 송수신을 적용함으로써, 물리적인 압력이 크게 가해지지 않아도 접촉을 감지할 수 있고, 다른 센서들에 비해 촘촘하게 배치되지 않아도 사각 지역 없이 거의 전 영역을 커버할 수 있기 때문에 디스플레이 장치에 마련된 다른 구조물들의 배치에 영향을 주지 않으며, 원가를 절감할 수 있다. 또한, 외부로 돌출되지 않기 때문에 디스플레이 장치의 외관을 해치지 않는다.
한편, 개시된 실시예들은 컴퓨터에 의해 실행 가능한 명령어를 저장하는 기록매체의 형태로 구현될 수 있다. 명령어는 프로그램 코드의 형태로 저장될 수 있으며, 프로세서에 의해 실행되었을 때, 프로그램 모듈을 생성하여 개시된 실시예들의 동작을 수행할 수 있다. 기록매체는 컴퓨터로 읽을 수 있는 기록매체로 구현될 수 있다.
컴퓨터가 읽을 수 있는 기록매체로는 컴퓨터에 의하여 해독될 수 있는 명령어가 저장된 모든 종류의 기록 매체를 포함한다. 예를 들어, ROM(Read Only Memory), RAM(Random Access Memory), 자기 테이프, 자기 디스크, 플래쉬 메모리, 광 데이터 저장장치 등이 있을 수 있다.
이상에서와 같이 첨부된 도면을 참조하여 개시된 실시예들을 설명하였다. 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자는 본 발명의 기술적 사상이나 필수적인 특징을 변경하지 않고도, 개시된 실시예들과 다른 형태로 본 발명이 실시될 수 있음을 이해할 것이다. 개시된 실시예들은 예시적인 것이며, 한정적으로 해석되어서는 안 된다.
100: 디스플레이 장치
110: 디스플레이 패널
120: 제어부
130: 입력부
150: 감지부
140: 구동부
160: 스피커
151: 송신부
152: 수신부

Claims (25)

  1. 곡률이 변화될 수 있는 디스플레이 패널;
    상기 디스플레이 패널의 일부 영역이 고정되는 프레임;
    상기 프레임에 장착되어 음파를 송수신하는 감지부; 및
    상기 감지부로부터 전달되는 음파 신호에 기초하여 상기 프레임에 물체가 접촉했는지 여부를 판단하고, 상기 디스플레이 패널의 곡률이 변화되어 커브드 상태에서 플랫 상태로 전환될 때 상기 프레임에 물체가 접촉한 것으로 판단되면 상기 전환을 중지시키는 제어부;를 포함하는 디스플레이 장치.
  2. 제1 항에 있어서,
    상기 제어부는,
    상기 음파 신호의 진폭이 미리 설정된 임계값 미만이면, 상기 프레임에 물체가 접촉한 것으로 판단하는 디스플레이 장치.
  3. 제2 항에 있어서,
    상기 제어부는,
    상기 디스플레이 패널의 곡률에 따라 상기 임계값을 가변적으로 설정하는 디스플레이 장치.
  4. 제2 항에 있어서,
    상기 제어부는,
    상기 디스플레이 패널의 곡률이 작을수록 상기 임계값을 작게 설정하는 디스플레이 장치.
  5. 제1 항에 있어서,
    상기 감지부는,
    상기 음파를 송신하는 복수의 송신부; 및
    상기 프레임의 표면을 통해 전파된 음파를 수신하는 복수의 수신부;를 포함하는 디스플레이 장치.
  6. 제5 항에 있어서,
    상기 복수의 송신부는,
    순차적으로 음파를 송신하는 디스플레이 장치.
  7. 제6 항에 있어서,
    상기 복수의 송신부는,
    상호 이격된 거리가 멀수록 더 인접한 순서로 음파를 송신하는 디스플레이 장치.
  8. 제7 항에 있어서,
    상기 제어부는,
    상기 복수의 송신부와 상기 복수의 수신부 사이의 거리에 기초하여 상기 임계값을 설정하는 디스플레이 장치.
  9. 제5 항에 있어서,
    상기 복수의 송신부 및 상기 복수의 수신부는,
    상기 프레임의 가장 자리에 장착되는 디스플레이 장치.
  10. 제5 항에 있어서,
    상기 복수의 수신부 중 적어도 하나는,
    상기 디스플레이 패널이 고정되는 영역과 인접한 영역에 장착되는 디스플레이 장치.
  11. 제9 항에 있어서,
    상기 복수의 송신부는,
    각각 상기 복수의 수신부 사이에 배치되는 디스플레이 장치.
  12. 제1 항에 있어서,
    상기 감지부는
    상기 커브드 상태에서 플랫 상태로의 전환이 시작될 때 온(ON)되는 디스플레이 장치.
  13. 제1 항에 있어서,
    상기 제어부는,
    상기 디스플레이 패널이 커브드 상태에서 플랫 상태로 전환될 때 상기 프레임에 물체가 접촉한 것으로 판단되면, 상기 전환을 중지하고 다시 커브드 상태로 복귀시키는 디스플레이 장치.
  14. 제2 항에 있어서,
    상기 제어부는,
    상기 디스플레이 패널의 크기가 클수록 상기 임계값을 작게 설정하는 디스플레이 장치.
  15. 곡률이 변화될 수 있는 디스플레이 패널 및 상기 디스플레이 패널의 일부 영역이 고정된 프레임을 포함하는 디스플레이 장치의 제어방법에 있어서,
    상기 프레임에 장착된 송신부가 음파를 송신하고;
    상기 프레임에 장착된 수신부가 상기 음파를 수신하고;
    상기 수신부로부터 전달되는 음파 신호에 기초하여 상기 프레임에 물체가 접촉했는지 여부를 판단하고;
    상기 디스플레이 패널의 곡률이 변화되어 커브드 상태에서 플랫 상태로 전환될 때 상기 프레임에 물체가 접촉한 것으로 판단되면 상기 전환을 중지시키는 것;을 포함하는 디스플레이 장치의 제어방법.
  16. 제15 항에 있어서,
    상기 프레임에 물체가 접촉했는지 여부를 판단하는 것은,
    상기 음파 신호의 진폭이 미리 설정된 임계값 미만이면, 상기 프레임에 물체가 접촉한 것으로 판단하는 것;을 포함하는 디스플레이 장치의 제어방법.
  17. 제16 항에 있어서,
    상기 임계값은,
    상기 디스플레이 패널의 곡률에 따라 가변적으로 설정되는 디스플레이 장치의 제어방법.
  18. 제16 항에 있어서,
    상기 임계값은,
    상기 디스플레이 패널의 곡률이 작을수록 작게 설정되는 디스플레이 장치의 제어방법.
  19. 제15 항에 있어서,
    상기 송신부와 상기 수신부는,
    각각 복수 개 마련되는 디스플레이 장치의 제어방법.
  20. 제119 항에 있어서,
    상기 음파를 송신하는 것은,
    상기 복수의 송신부가 순차적으로 음파를 송신하는 것을 포함하는 디스플레이 장치의 제어방법.
  21. 제20 항에 있어서,
    상기 음파를 송신하는 것은,
    상기 복수의 송신부 중 상호 이격된 거리가 먼 송신부끼리 더 인접한 순서로 음파를 송신하는 것을 포함하는 디스플레이 장치의 제어방법.
  22. 제19 항에 있어서,
    상기 프레임에 물체가 접촉했는지 여부를 판단하는 것은,
    상기 복수의 송신부와 상기 복수의 수신부 사이의 거리에 기초하여 상기 임계값을 설정하는 것을 포함하는 디스플레이 장치의 제어방법.
  23. 제15항에 있어서,
    상기 송신부는
    상기 커브드 상태에서 플랫 상태로의 전환이 시작될 때 온(ON)되는 디스플레이 장치의 제어방법.
  24. 제15 항에 있어서,
    상기 커브드 상태에서 플랫 상태로의 전환이 이루어지는 동안 상기 프레임에 물체가 접촉한 것으로 판단되면, 상기 전환을 중지한 후 다시 커브드 상태로 복귀시키는 것;을 더 포함하는 디스플레이 장치의 제어방법.
  25. 제16 항에 있어서,
    상기 임계값은,
    상기 디스플레이 패널의 크기가 클수록 작게 설정되는 디스플레이 장치의 제어방법.
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