本發(fā)明涉及柔性顯示裝置,并且更具體地,涉及一種具有彎曲傳感器的柔性顯示裝置,所述彎曲傳感器被安裝在被拉伸的層或被壓縮的層中,以提高從該彎曲傳感器輸出的電壓的幅值。
背景技術(shù):
用于處理并顯示大量信息的顯示技術(shù)已發(fā)展迅速。此外,已開(kāi)發(fā)出各種顯示裝置。
顯示裝置的示例包括液晶顯示(LCD)裝置、等離子體顯示面板(PDP)裝置、場(chǎng)發(fā)射顯示(FED)裝置和電致發(fā)光顯示(ELD)裝置。顯示裝置的厚度、重量和功耗在不斷減小。然而,由于顯示裝置使用耐受制造工藝中產(chǎn)生的高溫的玻璃基板,因此難以將上述顯示裝置制造為使得該顯示裝置薄且可彎曲。
由于這一原因,代替沒(méi)有柔性的常規(guī)玻璃基板,使用可折疊且可展開(kāi)的諸如塑料膜的柔性材料制造的柔性顯示裝置(使得該柔性顯示裝置能夠在保持顯示性能的同時(shí)像紙一樣被彎曲)近年來(lái)已作為下一代平板顯示裝置而受到關(guān)注。該柔性顯示裝置的優(yōu)點(diǎn)在于:柔性顯示裝置薄、重量輕、耐沖擊并且能夠被彎曲或彎折以便被折疊或卷曲以用于攜帶。此外,柔性顯示裝置可以被制造為具有各種形式。因此,柔性顯示裝置的未來(lái)適用性可以得到擴(kuò)展。
柔性顯示裝置已完成了測(cè)試階段,并且即將進(jìn)行柔性顯示裝置的大規(guī)模生產(chǎn)。期望柔性顯示裝置提供與具有常規(guī)剛性顯示器的電子裝置不同的新輸入和輸出接口,并且也期望可以通過(guò)新輸入和輸出接口來(lái)提供更新的用戶體驗(yàn)。
近年來(lái),已提出了用于感測(cè)柔性顯示裝置的形狀的裝置,該裝置被配置為使得多個(gè)彎曲傳感器被設(shè)置在柔性顯示裝置的邊緣以感測(cè)柔性顯示裝置的形狀(參見(jiàn)韓國(guó)專利申請(qǐng)公開(kāi)No.10-2014-0132569)。
圖1是示出設(shè)置有多個(gè)彎曲傳感器的常規(guī)柔性顯示裝置的示圖,并且圖2是示出常規(guī)測(cè)量單元的構(gòu)造的示圖。圖3A和圖3B是示出應(yīng)變計(jì)電路的示圖,并且圖4是示出圖2的微處理器的詳細(xì)構(gòu)造的框圖。
參照?qǐng)D1,用于感測(cè)柔性顯示裝置100的彎曲的彎曲傳感器101和102沿著柔性顯示裝置100的邊緣以預(yù)定間隔被布置。
彎曲傳感器101和102中的每一個(gè)可以是應(yīng)變計(jì)。該應(yīng)變計(jì)的特征在于:端子之間的電阻根據(jù)物理拉伸(伸長(zhǎng))和壓縮(收縮)而改變。為了使用傳感器來(lái)感測(cè)柔性顯示裝置100的形狀,必須提供用于信號(hào)處理的測(cè)量單元。該測(cè)量單元可以如圖2所示被實(shí)現(xiàn)。
常規(guī)測(cè)量單元可以包括橋接電路210、放大器220和模擬數(shù)字轉(zhuǎn)換器(ADC)230。
橋接電路210通過(guò)包括一個(gè)或更多個(gè)應(yīng)變計(jì)的惠斯通電橋(Wheatstone bridge)來(lái)實(shí)現(xiàn)。由于每個(gè)應(yīng)變計(jì)的電阻變化非常小,因此惠斯通電橋如圖2所示被配置,以將電阻變化轉(zhuǎn)換為電壓變化,所述電壓變化通過(guò)放大器220放大。
此外,惠斯通電橋可以使用如圖3A所示的用于感測(cè)單個(gè)應(yīng)變計(jì)的變化的1/4橋電路,或者如圖3B所示的用于感測(cè)一對(duì)應(yīng)變計(jì)(其中的一個(gè)被拉伸,而另一個(gè)被壓縮)的變化的半橋電路。即,在應(yīng)變計(jì)被安裝到柔性顯示裝置100的設(shè)置有彎曲傳感器101和102的位置處的相反表面的情況下,應(yīng)變計(jì)可以感測(cè)拉伸應(yīng)變和壓縮應(yīng)變。因此,提高了傳感器的靈敏度。
此外,在圖2的橋接電路210被配置為如圖3A所示的1/4橋電路320a的情況下,1/4橋電路320a可以由電阻器R1、R2、R3和一個(gè)應(yīng)變計(jì)330a構(gòu)成。當(dāng)來(lái)自電源310的電力被分配到各個(gè)電阻器時(shí),從橋接電路輸出的電壓的幅值根據(jù)應(yīng)變計(jì)330a的電阻變化而改變。
另一方面,在圖2的橋接電路210被配置為如圖3B所示的半橋電路320b的情況下,半橋電路320b可以由R1、R3以及兩個(gè)應(yīng)變計(jì)330b和330c構(gòu)成。當(dāng)來(lái)自電源310的電力被分配到各個(gè)電阻器時(shí),從橋接電路輸出的電壓的幅值根據(jù)應(yīng)變計(jì)330b和330c的電阻變化而改變。柔性顯示裝置的形狀基于從橋接電路輸出的電壓的值而被感測(cè)。
從橋接電路210輸出的電壓被輸入到放大器220,較小值的電壓通過(guò)該放大器220被放大為較大值的電壓。放大后的電壓被輸入到模擬數(shù)字轉(zhuǎn)換器230。模擬數(shù)字轉(zhuǎn)換器230將模擬信號(hào)轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號(hào),該數(shù)字信號(hào)被輸出到微處理器240。微處理器240基于由傳感器感測(cè)的值來(lái)確定柔性顯示裝置100的形狀。
微處理器240的詳細(xì)構(gòu)造被示出在圖4中。
即,微處理器240包括噪聲濾波器402、信道補(bǔ)償器403、彎曲點(diǎn)檢測(cè)器404、增益控制器405、彎曲線檢測(cè)器406、斜率補(bǔ)償器407以及特征提取器408。
噪聲濾波器402從有意義的信號(hào)中對(duì)由除了柔性顯示裝置100的彎曲以外的因素導(dǎo)致的傳感器值的改變進(jìn)行濾波。
信道補(bǔ)償器403對(duì)設(shè)置在柔性顯示裝置100處的傳感器之間的偏差進(jìn)行補(bǔ)償。此外,信道補(bǔ)償器403可以對(duì)柔性顯示裝置100中使用的不同的傳感器之間的偏差進(jìn)行補(bǔ)償。
彎曲點(diǎn)檢測(cè)器404對(duì)由沿著柔性顯示裝置100的每一側(cè)(即,每個(gè)邊緣)布置成線的傳感器101和102感測(cè)的值(例如,電壓值)進(jìn)行分析,以提取在柔性顯示裝置100的每個(gè)邊緣(即,每個(gè)外部區(qū)域)處形成的彎曲點(diǎn)的位置和特征。
在基于從彎曲點(diǎn)檢測(cè)器404輸出的值確定從傳感器101和102輸出的值小于預(yù)定參考值或者偏離模擬數(shù)字轉(zhuǎn)換器230的輸入范圍且由此必須控制放大器220(例如,可變?cè)鲆娣糯笃?的增益時(shí),增益控制器405產(chǎn)生合適的增益控制信號(hào)并將其提供給放大器220。
此外,與通過(guò)彎曲點(diǎn)檢測(cè)器404從外部區(qū)域110、111、112和113檢測(cè)的彎曲點(diǎn)有關(guān)的信息被輸入到彎曲線檢測(cè)器406,以便被用于確定柔性顯示裝置100的形狀。
斜率補(bǔ)償器407基于與彎曲線的斜率有關(guān)的信息對(duì)與彎曲線的彎曲有關(guān)的信息進(jìn)行補(bǔ)償。
特征提取器408提取所檢測(cè)的彎曲線的位置、斜率、角度、厚度和方向,并將其發(fā)送到上層。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素:
然而,用于感測(cè)柔性顯示裝置的彎曲的裝置和方法具有以下問(wèn)題。
首先,在常規(guī)柔性顯示裝置中,彎曲傳感器被附接到柔性顯示裝置的表面。結(jié)果,不能精確地感測(cè)柔性顯示裝置的整體變形。此外,不能精確地測(cè)量柔性顯示裝置的層中的應(yīng)力和應(yīng)變并估計(jì)柔性顯示裝置隨時(shí)間和根據(jù)環(huán)境的劣化。
針對(duì)此的原因在于:常規(guī)應(yīng)變計(jì)的厚度約為75μm(在商用產(chǎn)品的情況下)并且特殊接合劑具有幾十μm的厚度以將應(yīng)變計(jì)接合至母體。在應(yīng)變計(jì)的厚度像柔性顯示裝置一樣被減小的情況下,應(yīng)變計(jì)的彈性比母體的彈性變得關(guān)鍵,其結(jié)果是不能精確地感測(cè)母體的變形。
此外,設(shè)置在母體與應(yīng)變計(jì)之間的特殊接合劑具有與母體不同的彈性系數(shù)。此外,除了彈性以外,該特殊接合劑還具有黏性(viscosity)。因此,即使當(dāng)母體被線性變形時(shí),由應(yīng)變計(jì)測(cè)量的值也不是線性的。
其次,在橋接電路被配置為如圖3B所示的半橋電路的情況下,兩個(gè)彎曲傳感器(兩個(gè)應(yīng)變計(jì))必須處于被拉伸和被壓縮的狀態(tài)。在這種情況下,可能會(huì)限制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)。
第三,在常規(guī)柔性顯示裝置中,彎曲傳感器被附接到柔性顯示裝置的表面。結(jié)果,必須通過(guò)附加工藝來(lái)形成用于發(fā)送從每個(gè)彎曲傳感器輸出的信號(hào)的路由線,或者需要附加的柔性印刷電路(FPC),從而增加了生產(chǎn)成本。
因此,本發(fā)明致力于一種柔性顯示裝置,該柔性顯示裝置基本上消除了由于現(xiàn)有技術(shù)的限制和缺陷而導(dǎo)致的一個(gè)或更多個(gè)問(wèn)題。
本發(fā)明的目的在于提供一種具有至少兩個(gè)彎曲傳感器的柔性顯示裝置,所述至少兩個(gè)彎曲傳感器被安裝在被拉伸的層的彎曲區(qū)域和被壓縮的層的彎曲區(qū)域中,僅被安裝在被拉伸的層的彎曲區(qū)域中,或者僅被安裝在被壓縮的層的彎曲區(qū)域中,以便提高從每個(gè)彎曲傳感器輸出的電壓的幅值。
本發(fā)明的另外的優(yōu)點(diǎn)、目的和特征將在下面的描述中被部分地闡述,并且對(duì)于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員而言在查閱下文之后部分地將變得顯而易見(jiàn),或者可以從本發(fā)明的實(shí)踐中得知。通過(guò)在所撰寫(xiě)的說(shuō)明書(shū)及其權(quán)利要求書(shū)以及附圖中具體指出的結(jié)構(gòu)可以實(shí)現(xiàn)并獲得本發(fā)明的目的和其它優(yōu)點(diǎn)。
為了實(shí)現(xiàn)這些目的和其它優(yōu)點(diǎn)并且根據(jù)本發(fā)明的目的,如在本文中所體現(xiàn)并廣泛描述地,一種柔性顯示裝置包括:至少兩個(gè)彎曲傳感器,所述至少兩個(gè)彎曲傳感器被安裝在當(dāng)包括多個(gè)層的所述柔性顯示裝置彎曲時(shí)被拉伸的層中和/或被安裝在當(dāng)包括多個(gè)層的所述柔性顯示裝置彎曲時(shí)被壓縮的層中。
一個(gè)彎曲傳感器可以被安裝在所述被拉伸的層中,并且一個(gè)彎曲傳感器可以被安裝在所述被壓縮的層中。
在這種情況下,由所述至少兩個(gè)彎曲傳感器檢測(cè)的信號(hào)可以通過(guò)橋接電路被輸出,且所述橋接電路可以包括:第一連接單元,在所述第一連接單元中,R1和R3經(jīng)由第一加載點(diǎn)(load)彼此串聯(lián)連接;以及第二連接單元,在所述第二連接單元中,R2和R4經(jīng)由第二加載點(diǎn)彼此串聯(lián)連接,所述第一連接單元和所述第二連接單元被設(shè)置在電源的相反端之間,所述第一連接單元和所述第二連接單元彼此并聯(lián)連接,并且輸出端子被設(shè)置在所述第一加載點(diǎn)和所述第二加載點(diǎn)處,其中,安裝在所述被拉伸的層中的至少一個(gè)彎曲傳感器可以由R1構(gòu)成,并且安裝在所述被壓縮的層中的一個(gè)彎曲傳感器可以由R2構(gòu)成,或者安裝在所述被壓縮的層中的至少一個(gè)彎曲傳感器可以由R1構(gòu)成,并且安裝在所述被拉伸的層中的一個(gè)彎曲傳感器可以由R2構(gòu)成。
在另一示例中,安裝在所述被拉伸的層中的至少一個(gè)彎曲傳感器可以由R3構(gòu)成,并且安裝在所述被壓縮的層中的一個(gè)彎曲傳感器可以由R4構(gòu)成,或者安裝在所述被壓縮的層中的至少一個(gè)彎曲傳感器可以由R3構(gòu)成,并且安裝在所述被拉伸的層中的一個(gè)彎曲傳感器可以由R4構(gòu)成。
在另一示例中,安裝在所述被拉伸的層中的至少一個(gè)彎曲傳感器可以由R1構(gòu)成,并且安裝在所述被壓縮的層中的一個(gè)彎曲傳感器可以由R3構(gòu)成,或者安裝在所述被壓縮的層中的至少一個(gè)彎曲傳感器可以由R1構(gòu)成,并且安裝在所述被拉伸的層中的一個(gè)彎曲傳感器可以由R3構(gòu)成。
在又一示例中,安裝在所述被拉伸的層中的至少一個(gè)彎曲傳感器可以由R2構(gòu)成,并且安裝在所述被壓縮的層中的一個(gè)彎曲傳感器可以由R4構(gòu)成,或者安裝在所述被壓縮的層中的至少一個(gè)彎曲傳感器可以由R2構(gòu)成,并且安裝在所述被拉伸的層中的一個(gè)彎曲傳感器可以由R4構(gòu)成。
兩個(gè)彎曲傳感器可以被安裝在所述被拉伸的層中。
在這種情況下,由所述兩個(gè)彎曲傳感器檢測(cè)的信號(hào)可以通過(guò)橋接電路被輸出,且所述橋接電路可以包括:第一連接單元,在所述第一連接單元中,R1和R3經(jīng)由第一加載點(diǎn)彼此串聯(lián)連接;以及第二連接單元,在所述第二連接單元中,R2和R4經(jīng)由第二加載點(diǎn)彼此串聯(lián)連接,所述第一連接單元和所述第二連接單元被設(shè)置在電源的相反端之間,所述第一連接單元和所述第二連接單元彼此并聯(lián)連接,并且輸出端子被設(shè)置在所述第一加載點(diǎn)和所述第二加載點(diǎn)處,其中,所述兩個(gè)彎曲傳感器可以由R1和R4構(gòu)成,或者所述兩個(gè)彎曲傳感器可以由R2和R3構(gòu)成。
兩個(gè)彎曲傳感器可以被安裝在所述被壓縮的層中。
在這種情況下,由所述兩個(gè)彎曲傳感器檢測(cè)的信號(hào)可以通過(guò)橋接電路被輸出,且所述橋接電路可以包括:第一連接單元,在所述第一連接單元中,R1和R3經(jīng)由第一加載點(diǎn)彼此串聯(lián)連接;以及第二連接單元,在所述第二連接單元中,R2和R4經(jīng)由第二加載點(diǎn)彼此串聯(lián)連接,所述第一連接單元和所述第二連接單元被設(shè)置在電源的相反端之間,所述第一連接單元和所述第二連接單元彼此并聯(lián)連接,并且輸出端子被設(shè)置在所述第一加載點(diǎn)和所述第二加載點(diǎn)處,其中,所述兩個(gè)彎曲傳感器可以由R1和R4構(gòu)成,或者所述兩個(gè)彎曲傳感器可以由R2和R3構(gòu)成。
兩個(gè)彎曲傳感器可以被安裝在所述被拉伸的層中,并且兩個(gè)彎曲傳感器可以被安裝在所述被壓縮的層中。
在這種情況下,由四個(gè)彎曲傳感器檢測(cè)的信號(hào)可以通過(guò)橋接電路被輸出,且所述橋接電路可以包括:第一連接單元,在所述第一連接單元中,R1和R3經(jīng)由第一加載點(diǎn)彼此串聯(lián)連接;以及第二連接單元,在所述第二連接單元中,R2和R4經(jīng)由第二加載點(diǎn)彼此串聯(lián)連接,所述第一連接單元和所述第二連接單元被設(shè)置在電源的相反端之間,所述第一連接單元和所述第二連接單元彼此并聯(lián)連接,并且輸出端子被設(shè)置在所述第一加載點(diǎn)和所述第二加載點(diǎn)處,其中,安裝在所述被拉伸的層中的所述兩個(gè)彎曲傳感器可以由R1和R4構(gòu)成,并且安裝在所述被壓縮的層中的所述兩個(gè)彎曲傳感器可以由R2和R3構(gòu)成,或者安裝在所述被壓縮的層中的所述兩個(gè)彎曲傳感器可以由R1和R4構(gòu)成,并且安裝在所述被拉伸的層中的所述兩個(gè)彎曲傳感器可以由R2和R3構(gòu)成。
要理解的是,本發(fā)明的前述總體描述和下面的詳細(xì)描述二者均是示例性和說(shuō)明性的,并且旨在提供對(duì)要保護(hù)的本發(fā)明的進(jìn)一步說(shuō)明。
附圖說(shuō)明
附圖被包括進(jìn)來(lái)以提供對(duì)本發(fā)明的進(jìn)一步理解,并且被并入本申請(qǐng)中且構(gòu)成本申請(qǐng)的一部分,附圖例示了本發(fā)明的實(shí)施方式,并且與本說(shuō)明書(shū)一起用來(lái)解釋本發(fā)明的原理。在附圖中:
圖1是示出設(shè)置有多個(gè)彎曲傳感器的常規(guī)柔性顯示裝置的示圖;
圖2是示出常規(guī)測(cè)量單元的構(gòu)造的示圖;
圖3A和圖3B是示出常規(guī)應(yīng)變計(jì)電路的示圖,其中,圖3A是示出1/4橋電路的示圖,并且圖3B是示出半橋電路的示圖;
圖4是示出圖2的微處理器的詳細(xì)構(gòu)造的框圖;
圖5是例示感測(cè)根據(jù)本發(fā)明的柔性顯示裝置的彎曲的原理的示圖;
圖6是例示彎曲傳感器被安裝在根據(jù)本發(fā)明的柔性顯示裝置的彎曲區(qū)域的一側(cè)或每一側(cè)中的情況的示圖;
圖7A是例示被安裝在根據(jù)本發(fā)明的柔性顯示裝置中的彎曲傳感器的示圖,并且圖7B是例示根據(jù)本發(fā)明的彎曲傳感器被安裝在柔性顯示裝置中的位置的示圖;
圖8是例示在根據(jù)本發(fā)明的柔性顯示裝置的彎曲區(qū)域中的拉伸與壓縮之間的關(guān)系的示圖;
圖9A是示出根據(jù)本發(fā)明的第一實(shí)施方式的柔性顯示裝置的橋接電路的第一實(shí)施方式的構(gòu)造的示圖,并且圖9B是示出根據(jù)本發(fā)明的第一實(shí)施方式的柔性顯示裝置的橋接電路的第二實(shí)施方式的構(gòu)造的示圖;
圖10是例示根據(jù)本發(fā)明的第二實(shí)施方式的柔性顯示裝置的示圖;
圖11是示出根據(jù)本發(fā)明的第二實(shí)施方式的柔性顯示裝置的橋接電路的第三實(shí)施方式的構(gòu)造的示圖;
圖12是例示根據(jù)本發(fā)明的第三實(shí)施方式的柔性顯示裝置的示圖;
圖13是示出根據(jù)本發(fā)明的第三實(shí)施方式的柔性顯示裝置的橋接電路的第四實(shí)施方式的構(gòu)造的示圖;
圖14的(a)是示出用于測(cè)量圖11中示出的根據(jù)本發(fā)明的第二實(shí)施方式的柔性顯示裝置的橋接電路的第三實(shí)施方式的輸出電壓的構(gòu)造的示圖,圖14的(b)是示出當(dāng)使用圖3A的常規(guī)橋接電路時(shí)電阻器根據(jù)彎曲角度的電阻變化和輸出電壓的表格,并且圖14的(c)是示出如圖14的(a)所示而測(cè)量的電阻器根據(jù)彎曲角度的電阻變化和輸出電壓的表格;以及
圖15的(a)是示出用于測(cè)量圖13中示出的根據(jù)本發(fā)明的第三實(shí)施方式的柔性顯示裝置的橋接電路的第四實(shí)施方式的輸出電壓的構(gòu)造的示圖,圖15的(b)是示出當(dāng)使用圖3A的常規(guī)橋接電路時(shí)電阻器根據(jù)彎曲角度的電阻變化和輸出電壓的表格,并且圖15的(c)是示出如圖15的(a)所示而測(cè)量的電阻器根據(jù)彎曲角度的電阻變化和輸出電壓的表格。
具體實(shí)施方式
現(xiàn)在將詳細(xì)地參照本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施方式,在附圖中例示了本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施方式的示例。
圖5是例示感測(cè)根據(jù)本發(fā)明的柔性顯示裝置的彎曲的原理的示圖,并且圖6是例示彎曲傳感器被安裝在根據(jù)本發(fā)明的柔性顯示裝置的彎曲區(qū)域的一側(cè)或每一側(cè)中的情況的示圖。
如圖5所示,當(dāng)使柔性顯示裝置彎曲時(shí),在顯示裝置的彎曲點(diǎn)上產(chǎn)生應(yīng)力σ和應(yīng)變?chǔ)拧?yīng)力σ與應(yīng)變?chǔ)疟舜顺杀壤?。?dāng)使柔性顯示裝置彎曲時(shí),彎曲點(diǎn)的厚度t、寬度w和長(zhǎng)度L根據(jù)應(yīng)變?chǔ)哦淖儭?/p>
當(dāng)柔性顯示裝置被拉伸時(shí),彎曲點(diǎn)的寬度w和厚度t減小,而彎曲點(diǎn)的長(zhǎng)度L增加,從而使電阻增加。當(dāng)柔性顯示裝置被壓縮時(shí),彎曲點(diǎn)的寬度w和厚度t增加,而彎曲點(diǎn)的長(zhǎng)度L減小,從而使電阻減小。
在根據(jù)本發(fā)明的柔性顯示裝置中,如圖6所示,彎曲傳感器被安裝在柔性顯示裝置的彎曲區(qū)域的一側(cè)或每一側(cè)中。
圖7A是例示被安裝在根據(jù)本發(fā)明的柔性顯示裝置中的彎曲傳感器的示圖,并且圖7B是例示根據(jù)本發(fā)明的彎曲傳感器被安裝在柔性顯示裝置中的位置的示圖。
如圖7A所示,根據(jù)本發(fā)明的彎曲傳感器由具有電阻的導(dǎo)電材料制成。彎曲傳感器的電阻值根據(jù)彎曲傳感器的彎曲程度(彎曲角度)而改變。
此外,如圖7B所示,根據(jù)本發(fā)明的柔性顯示裝置包括諸如背板層(背板)、像素陣列層(TFT+Encap)、觸摸傳感器層(觸摸)以及蓋板層(蓋+Pol)的多個(gè)膜(層)。
由于柔性顯示裝置包括如上所述的多個(gè)膜,因此彎曲區(qū)域中的一些膜(層)被拉伸,并且彎曲區(qū)域中的一些膜(層)被壓縮。如上所述,由于彎曲區(qū)域中的一些膜(層)被拉伸,并且彎曲區(qū)域中的一些膜(層)被壓縮,因此彎曲傳感器被安裝在該彎曲區(qū)域中。具體地,彎曲傳感器被安裝在從如圖7B所示的像素陣列層(TFT+Encap)、觸摸傳感器層(觸摸)以及蓋板層(蓋+Pol)當(dāng)中選擇的至少一個(gè)中,這將被更詳細(xì)地描述如下。
圖8是例示在根據(jù)本發(fā)明的柔性顯示裝置的彎曲區(qū)域中的拉伸與壓縮之間的關(guān)系的示圖。
如上所述,柔性顯示裝置包括多個(gè)膜(層)。具體地,如圖8所示,柔性顯示裝置包括四個(gè)膜U1、U2、U3和U4。因此,當(dāng)使柔性顯示裝置彎曲時(shí),彎曲區(qū)域在深度方向上的拉伸應(yīng)變深度和壓縮應(yīng)變深度彼此不同。
[根據(jù)第一實(shí)施方式的柔性顯示裝置]
參照?qǐng)D8,當(dāng)使柔性顯示裝置朝向第一膜U1彎曲時(shí),第三膜U3被壓縮,而第二膜U2被拉伸。
因此,在根據(jù)本發(fā)明的第一實(shí)施方式的柔性顯示裝置中,在圖6所示的彎曲區(qū)域的一側(cè)中安裝有兩個(gè)彎曲傳感器(應(yīng)變計(jì))。另選地,可以在彎曲區(qū)域的每一側(cè)中安裝一個(gè)彎曲傳感器(應(yīng)變計(jì))。在這種情況下,彎曲傳感器中的一個(gè)被安裝在被壓縮的第三膜U3中(如參照?qǐng)D8所述),而另一個(gè)彎曲傳感器被安裝在被拉伸的第二膜U2中(如參照?qǐng)D8所述)。
圖9A是示出根據(jù)本發(fā)明的第一實(shí)施方式的柔性顯示裝置的橋接電路的第一實(shí)施方式的構(gòu)造的示圖,并且圖9B是示出根據(jù)本發(fā)明的第一實(shí)施方式的柔性顯示裝置的橋接電路的第二實(shí)施方式的構(gòu)造的示圖。
在根據(jù)本發(fā)明的第一實(shí)施方式的柔性顯示裝置中,如圖9A所示,橋接電路的第一實(shí)施方式包括兩個(gè)彎曲傳感器(應(yīng)變計(jì))和兩個(gè)參考電阻器R3和R4。
即,安裝在被壓縮的第三膜U3中(如參照?qǐng)D8所述)的一個(gè)彎曲傳感器(應(yīng)變計(jì))與圖9A中示出的R2對(duì)應(yīng),并且安裝在被拉伸的第二膜U2中的另一彎曲傳感器(應(yīng)變計(jì))與圖9A中示出的R1對(duì)應(yīng)。
即,橋接電路包括:第一連接單元,其中R1和R3經(jīng)由第一加載點(diǎn)彼此串聯(lián)連接;以及第二連接單元,其中R2和R4經(jīng)由第二加載點(diǎn)彼此串聯(lián)連接,所述第一連接單元和所述第二連接單元被設(shè)置在電源的相反端之間,其中,第一連接單元和第二連接單元彼此并聯(lián)連接,并且輸出端子A和B分別被形成在第一加載點(diǎn)和第二加載點(diǎn)處,上述橋接電路的特征在于:安裝在被拉伸的第二膜U2中的一個(gè)彎曲傳感器(應(yīng)變計(jì))由R1構(gòu)成,并且安裝在被壓縮的第三膜U3中的另一彎曲傳感器(應(yīng)變計(jì))由R2構(gòu)成。
在橋接電路如圖9A所示被配置的情況下,端子A和B之間的電壓值VAB如下。
[式1]
VAB=[R3/(R1+R3)–R4/(R2+R4)]×Vs
Vs是電源的電壓。R1是用于感測(cè)拉伸應(yīng)變的彎曲傳感器,且因此R1的電阻增加。R2是用于感測(cè)壓縮應(yīng)變的彎曲傳感器,且因此R2的電阻減小。因此,根據(jù)本發(fā)明的橋接電路的輸出電壓等于圖3A所示的常規(guī)橋接電路的輸出電壓的兩倍。
在圖9A的橋接電路中,安裝在被壓縮的第三膜U3中的一個(gè)彎曲傳感器(應(yīng)變計(jì))也可以由R1構(gòu)成,并且安裝在被拉伸的第二膜U2中的另一彎曲傳感器(應(yīng)變計(jì))可以由R2構(gòu)成。
此外,在圖9A的橋接電路中,安裝在被壓縮的第三膜U3中的一個(gè)彎曲傳感器(應(yīng)變計(jì))也可以由R3構(gòu)成,并且安裝在被拉伸的第二膜U2中的另一彎曲傳感器(應(yīng)變計(jì))可以由R4構(gòu)成。另選地,安裝在被壓縮的第三膜U3中的一個(gè)彎曲傳感器(應(yīng)變計(jì))可以由R4構(gòu)成,并且安裝在被拉伸的第二膜U2中的另一彎曲傳感器(應(yīng)變計(jì))可以由R3構(gòu)成。
即,電阻器R3和R4的電阻改變,且因此式1被表示如下:VAB=[R3/(R1+R3)–R4/(R2+R4)]×Vs。因此,根據(jù)本發(fā)明的橋接電路的輸出電壓等于圖3A所示的常規(guī)橋接電路的輸出電壓的兩倍。
此外,在根據(jù)本發(fā)明的第一實(shí)施方式的柔性顯示裝置中,如圖9B所示,橋接電路的第二實(shí)施方式包括兩個(gè)彎曲傳感器(應(yīng)變計(jì))和兩個(gè)參考電阻器R2和R4。
即,安裝在被壓縮的第三膜U3中(如參照?qǐng)D8所述)的一個(gè)彎曲傳感器(應(yīng)變計(jì))與圖9B中示出的R3對(duì)應(yīng),并且安裝在被拉伸的第二膜U2中的另一彎曲傳感器(應(yīng)變計(jì))與圖9B中示出的R1對(duì)應(yīng)。
在橋接電路如圖9B所示被配置的情況下,端子A和B之間的電壓值VAB如[式1]所表示。
VAB=[R3/(R1+R3)–R4/(R2+R4)]×Vs
R3是用于感測(cè)壓縮應(yīng)變的彎曲傳感器,且因此R3的電阻減小。R1是用于感測(cè)拉伸應(yīng)變的彎曲傳感器,且因此R1的電阻增加。因此,根據(jù)本發(fā)明的橋接電路的輸出電壓等于圖3A所示的常規(guī)橋接電路的輸出電壓的兩倍。
在圖9B的橋接電路中,安裝在被壓縮的第三膜U3中的一個(gè)彎曲傳感器(應(yīng)變計(jì))可以由R1構(gòu)成,并且安裝在被拉伸的第二膜U2中的另一彎曲傳感器(應(yīng)變計(jì))可以由R3構(gòu)成。
此外,在圖9B的橋接電路中,安裝在被壓縮的第三膜U3中的一個(gè)彎曲傳感器(應(yīng)變計(jì))也可以由R2構(gòu)成,并且安裝在被拉伸的第二膜U2中的另一彎曲傳感器(應(yīng)變計(jì))可以由R4構(gòu)成。另選地,安裝在被壓縮的第三膜U3中的一個(gè)彎曲傳感器(應(yīng)變計(jì))可以由R4構(gòu)成,并且安裝在被拉伸的第二膜U2中的另一彎曲傳感器(應(yīng)變計(jì))可以由R2構(gòu)成。
即,電阻器R2和R4的電阻改變,且因此式1被表示如下:VAB=[R3/(R1+R3)–R4/(R2+R4)]×Vs。因此,根據(jù)本發(fā)明的橋接電路的輸出電壓等于圖3A所示的常規(guī)橋接電路的輸出電壓的兩倍。
[根據(jù)第二實(shí)施方式的柔性顯示裝置]
圖10是例示根據(jù)本發(fā)明的第二實(shí)施方式的柔性顯示裝置的示圖,并且圖11是示出根據(jù)本發(fā)明的第二實(shí)施方式的柔性顯示裝置的橋接電路的第三實(shí)施方式的構(gòu)造的示圖。
在根據(jù)本發(fā)明的第二實(shí)施方式的柔性顯示裝置中,在圖6中示出的彎曲區(qū)域的一側(cè)中安裝有兩個(gè)彎曲傳感器(應(yīng)變計(jì))。另選地,可以在彎曲區(qū)域的每一側(cè)中安裝一個(gè)彎曲傳感器(應(yīng)變計(jì))。在這種情況下,如參照?qǐng)D10所述,兩個(gè)彎曲傳感器被安裝在被拉伸的第二膜U2中。
在根據(jù)本發(fā)明的第二實(shí)施方式的柔性顯示裝置中,如圖11所示,橋接電路的第三實(shí)施方式包括兩個(gè)彎曲傳感器(應(yīng)變計(jì))和兩個(gè)參考電阻器R2和R3。
即,安裝在被拉伸的第二膜U2中(如參照?qǐng)D10所述)的兩個(gè)彎曲傳感器(應(yīng)變計(jì))與圖11中示出的R1和R4對(duì)應(yīng)。
在橋接電路如圖11所示被配置的情況下,端子A和B之間的電壓值VAB如[式1]所表示。
VAB=[R3/(R1+R3)–R4/(R2+R4)]×Vs
R1和R4是用于感測(cè)拉伸應(yīng)變的彎曲傳感器,且因此R1和R4的電阻增加。因此,根據(jù)本發(fā)明的橋接電路的輸出電壓等于圖3A所示的常規(guī)橋接電路的輸出電壓的兩倍。
在圖11的橋接電路中,安裝在被拉伸的第二膜U2中的兩個(gè)彎曲傳感器(應(yīng)變計(jì))也可以由R2和R3構(gòu)成。
即,電阻器R2和R3的電阻改變,且因此式1被表示如下:VAB=[R3/(R1+R3)–R4/(R2+R4)]×Vs。因此,根據(jù)本發(fā)明的橋接電路的輸出電壓等于圖3A所示的常規(guī)橋接電路的輸出電壓的兩倍。
雖然未示出,但是在根據(jù)本發(fā)明的第二實(shí)施方式的柔性顯示裝置的橋接電路中,兩個(gè)彎曲傳感器(應(yīng)變計(jì))可以被安裝在被壓縮的第三膜U3中(如參照?qǐng)D10所述)。
即,即使在兩個(gè)彎曲傳感器(應(yīng)變計(jì))被安裝在被壓縮的第三膜U3中的情況下,橋接電路也可以如圖11所示被配置。在圖11的橋接電路中,安裝在被壓縮的第三膜U3中的兩個(gè)彎曲傳感器(應(yīng)變計(jì))可以由R2和R3構(gòu)成。
[根據(jù)第三實(shí)施方式的柔性顯示裝置]
圖12是例示根據(jù)本發(fā)明的第三實(shí)施方式的柔性顯示裝置的示圖,并且圖13是示出根據(jù)本發(fā)明的第三實(shí)施方式的柔性顯示裝置的橋接電路的第四實(shí)施方式的構(gòu)造的示圖。
在根據(jù)本發(fā)明的第三實(shí)施方式的柔性顯示裝置中,如參照?qǐng)D6所述,兩個(gè)彎曲傳感器(應(yīng)變計(jì))被安裝在彎曲區(qū)域的每一側(cè)中。如圖12所示,彎曲傳感器中的兩個(gè)被安裝在被壓縮的第三膜U3中,并且另外兩個(gè)彎曲傳感器被安裝在被拉伸的第二膜U2中。
在根據(jù)本發(fā)明的第三實(shí)施方式的柔性顯示裝置中,如圖13所示,橋接電路的第四實(shí)施方式包括四個(gè)彎曲傳感器(應(yīng)變計(jì))。安裝在被壓縮的第三膜U3中的兩個(gè)彎曲傳感器(應(yīng)變計(jì))與圖13中示出的R2和R3對(duì)應(yīng),并且安裝在被拉伸的第二膜U2中的兩個(gè)彎曲傳感器(應(yīng)變計(jì))與圖13中示出的R1和R4對(duì)應(yīng)。
在橋接電路如圖13所示被配置的情況下,端子A和B之間的電壓值VAB如[式1]所表示。
VAB=[R3/(R1+R3)–R4/(R2+R4)]×Vs
R1和R4是用于感測(cè)拉伸應(yīng)變的彎曲傳感器,且因此R1和R4的電阻增加。R2和R3是用于感測(cè)壓縮應(yīng)變的彎曲傳感器,且因此R2和R3的電阻減小。因此,根據(jù)本發(fā)明的橋接電路的輸出電壓等于圖3A所示的常規(guī)橋接電路的輸出電壓的四倍。
在圖13的橋接電路中,由R2和R3構(gòu)成的兩個(gè)彎曲傳感器(應(yīng)變計(jì))也可以被安裝在被拉伸的第二膜U2中,并且由R1和R4構(gòu)成的兩個(gè)彎曲傳感器(應(yīng)變計(jì))可以被安裝在被壓縮的第三膜U3中。
即,用于感測(cè)拉伸應(yīng)變的彎曲傳感器和用于感測(cè)壓縮應(yīng)變的彎曲傳感器可以被改變?yōu)橄嚓P(guān)電阻器,并且這些電阻器的位置可以被對(duì)稱地改變。
在本發(fā)明的上述各實(shí)施方式中,彎曲傳感器和用于輸出由彎曲傳感器檢測(cè)的信號(hào)的路由線可以由在形成膜(層)的工藝中使用的導(dǎo)電材料形成,彎曲傳感器將被安裝在所述膜(層)中。
例如,假設(shè)被壓縮的膜(層)是像素陣列層(TFT+Encap)并且被拉伸的膜(層)是觸摸感測(cè)層(觸摸),則彎曲傳感器和路由線可以由用于形成構(gòu)成像素陣列的晶體管的柵極、數(shù)據(jù)電極、掃描線和數(shù)據(jù)線的材料形成,或者彎曲傳感器和路由線可以由用于形成用于感測(cè)觸摸的X軸電極和Y軸電極以及路由線的材料形成。
在下文中,將詳細(xì)地比較根據(jù)本發(fā)明的各實(shí)施方式的橋接電路的輸出電壓與圖3A中示出的常規(guī)橋接電路的輸出電壓。
圖14的(a)是示出用于測(cè)量圖11中示出的根據(jù)本發(fā)明的第二實(shí)施方式的柔性顯示裝置的橋接電路的第三實(shí)施方式的輸出電壓的構(gòu)造的示圖,圖14的(b)是示出當(dāng)使用圖3A的常規(guī)橋接電路時(shí)電阻器根據(jù)彎曲角度的電阻變化和輸出電壓的表格,并且圖14的(c)是示出如圖14的(a)所示而測(cè)量的電阻器根據(jù)彎曲角度的電阻變化和輸出電壓的表格。
在圖14的(a)中,R1指示彎曲傳感器(應(yīng)變計(jì))。
如圖14所示,根據(jù)在從-180度至180度的彎曲角度范圍內(nèi)的彎曲傳感器(應(yīng)變計(jì))的電阻變化,圖3A中示出的橋接電路的被放大器放大的輸出電壓變化是1.93V(從-0.96V至0.97V),而參照?qǐng)D11所述的橋接電路的第三實(shí)施方式的輸出電壓變化是3.85V(從-1.91V至1.94V)。因此,能夠看到根據(jù)本發(fā)明的第一至第三實(shí)施方式中的每個(gè)實(shí)施方式的橋接電路的輸出電壓變化等于常規(guī)橋接電路的輸出電壓變化的兩倍。
此外,圖3A中示出的常規(guī)橋接電路中的模擬數(shù)字轉(zhuǎn)換器的輸出是394,而圖11中示出的橋接電路的第三實(shí)施方式中的模擬數(shù)字轉(zhuǎn)換器的輸出是789。結(jié)果,根據(jù)本發(fā)明的第一至第三實(shí)施方式中的每個(gè)實(shí)施方式的橋接電路呈現(xiàn)比常規(guī)橋接電路更高的信噪比(SNR),從而提高了在感測(cè)柔性顯示裝置的彎曲方面的可靠性。
圖15的(a)是示出用于測(cè)量圖13中示出的根據(jù)本發(fā)明的第三實(shí)施方式的柔性顯示裝置的橋接電路的第四實(shí)施方式的輸出電壓的構(gòu)造的示圖,圖15的(b)是示出當(dāng)使用圖3A的常規(guī)橋接電路時(shí)電阻器根據(jù)彎曲角度的電阻變化和輸出電壓的表格,并且圖15的(c)是示出如圖15的(a)所示而測(cè)量的電阻器根據(jù)彎曲角度的電阻變化和輸出電壓的表格。
在圖15的(a)中,R1指示彎曲傳感器(應(yīng)變計(jì))。
如圖15所示,根據(jù)在從-180度至180度的彎曲角度范圍內(nèi)的彎曲傳感器(應(yīng)變計(jì))的電阻變化,圖3A中示出的橋接電路的被放大器放大的輸出電壓變化是1.93V(從-0.96V至0.97V),而參照?qǐng)D13所述的橋接電路的第四實(shí)施方式的輸出電壓變化是3.85V(從-1.91V至1.94V)。然而,圖14中示出的放大器的增益是50,而圖15中示出的放大器的增益是25。因此,能夠看到根據(jù)本發(fā)明的第四實(shí)施方式的橋接電路的輸出電壓變化等于常規(guī)橋接電路的輸出電壓變化的四倍。
結(jié)果,根據(jù)本發(fā)明的第四實(shí)施方式的橋接電路呈現(xiàn)比常規(guī)橋接電路更高的信噪比(SNR),從而提高了在感測(cè)柔性顯示裝置的彎曲方面的可靠性。
如從以上描述顯而易見(jiàn),根據(jù)本發(fā)明的柔性顯示裝置具有以下效果。
首先,由彎曲傳感器感測(cè)的小電阻變化被轉(zhuǎn)換為大輸出電壓值。因此,提高了信噪比(SNR),從而提高了彎曲角度感測(cè)性能。
其次,半橋電路被配置以提高甚至在柔性顯示裝置沿相同方向變形的環(huán)境下的輸出電壓。
第三,彎曲傳感器被安裝在柔性顯示裝置的被拉伸的區(qū)域中和柔性顯示裝置的被壓縮的區(qū)域中。因此,能夠精確地測(cè)量柔性顯示裝置的層中的應(yīng)力和應(yīng)變,從而能夠估計(jì)柔性顯示裝置的隨時(shí)間和根據(jù)環(huán)境的劣化。
第四,由于彎曲傳感器被安裝在包括多個(gè)膜(層)的柔性顯示裝置中,因此彎曲傳感器和用于輸出由彎曲傳感器檢測(cè)的信號(hào)的路由線可以由在形成膜(層)的工藝中使用的導(dǎo)電材料形成,彎曲傳感器將被安裝在所述膜(層)中。因此,不需要附加工藝,并且降低了制造成本。
對(duì)于本領(lǐng)域技術(shù)人員而言,顯而易見(jiàn)的將是,在不脫離本發(fā)明的精神或范圍的情況下可以對(duì)本發(fā)明進(jìn)行各種修改和變型。因此,本發(fā)明旨在涵蓋本發(fā)明的落入在所附權(quán)利要求和它們的等同物的范圍內(nèi)的修改和變型。
本申請(qǐng)要求于2015年8月26日提交的韓國(guó)專利申請(qǐng)No.10-2015-0119945的權(quán)益,該韓國(guó)專利申請(qǐng)通過(guò)引用被并入到本文中,如同全部在本文中闡述一般。