CN106409148A - 柔性显示装置 - Google Patents

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Abstract

一种柔性显示装置，包括：柔性显示面板；和至少一个位移传感器，该位移传感器设置在柔性显示面板的边界区处、发射发射波并接收反射波，该反射波是在被反射之后返回的发射波，并根据基于反射波计算的位移而确定柔性显示面板的弯曲角度。

Description

柔性显示装置
技术领域
本公开涉及柔性显示装置，更具体地，涉及包括位移传感器的柔性显示装置。
背景技术
下一代显示装置包括柔性显示装置。用于柔性显示装置的新的形状因子可以基于利用装置的柔性诸如弯曲(基于弯曲)、扭转(基于扭转)等等的新型用户输入而产生。计算柔性显示装置的弯曲量需要施加基于弯曲的用户输入到柔性显示器。此外，来自弯曲量的信息可以用于诊断柔性显示装置的寿命应力(lifetime stress)。
通常，压力传感器或者电阻传感器被用于计算柔性显示装置的弯曲量或者弯曲角度。然而，在使用压力传感器或者电阻传感器时，有时难以区分柔性显示装置的不同弯曲方向，即，其是被凹入地弯曲还是凸出地弯曲。
在此背景技术部分公开的以上信息仅用于增强对背景技术的理解，因此它可能包含不形成在本国被本领域普通技术人员已知的现有技术的信息。
发明内容
已经进行了本公开以致力于提供具有能精确地区分不同的弯曲角度和弯曲方向的优点的柔性显示装置及其驱动方法。
示范实施方式提供柔性显示装置，包括：柔性显示面板；和设置在柔性显示面板的边界区处的至少一个位移传感器。位移传感器发射发射波并接收反射波，反射波是在被反射之后返回的发射波，并根据基于反射波计算的位移而确定柔性显示面板的弯曲角度。
发射波可以是电磁波和超声波中的至少一个。
位移传感器可以发射发射波到柔性显示面板的突出单元，并且柔性显示装置可以基于反射波计算位移，该反射波是在突出单元处被反射的反射波。
位移传感器可以通过利用发射波的发射时间与反射波的接收时间之间的时间差以及反射波的入射角中的至少一个来测量位移。
发射波可以以关于柔性显示面板的水平方向的一角度被朝向柔性显示面板引导，其中柔性显示面板处于平坦状态。
柔性显示装置可以基于位移的变化确定柔性显示面板的弯曲方向，其中该变化包括增加和减小中的一个。
弯曲方向可以包括：凸出方向，其中该变化是增加；凹入方向，其中该变化是减小。
柔性显示装置可以还包括透明层，其中位移传感器设置在柔性显示面板上并且透明层设置在柔性显示面板上，其中透明层的高度与位移传感器的高度大约相同。
位移传感器可以一体地形成在柔性显示面板内。
柔性显示装置可以还包括设置在柔性显示面板上的触摸面板，其中位移传感器一体地形成在触摸面板内。
柔性显示装置可以还包括多个位移传感器，其中多个位移传感器以时分方式发射发射波。
柔性显示装置可以还包括多个位移传感器，其中多个位移传感器以频分方式发射发射波。
柔性显示装置可以使用弯曲角度和弯曲方向中的至少一个作为用户输入。
示范实施方式提供一种柔性显示装置的驱动方法，包括：通过利用至少一个位移传感器朝向柔性显示面板发射发射波，该发射波是电磁波和超声波中的至少一个；接收反射波，该反射波是从柔性显示面板返回的反射发射波；通过利用反射波测量位移；基于该位移确定柔性显示面板的弯曲角度。
测量位移可以包括通过利用发射波的发射时间与反射波的接收时间之间的时间差以及反射波的入射角中的至少一个来测量位移。
发射发射波可以包括以关于柔性显示面板的水平方向的一角度朝向柔性显示面板发射发射波，其中柔性显示面板处于平坦状态。
驱动方法可以还包括基于位移的变化确定柔性显示面板的弯曲方向，其中该变化包括增加和减小中的一个。
弯曲方向可以包括：凸出方向，其中该变化是增加；凹入方向，其中该变化是减小。
根据示范实施方式，可以提供能够确定弯曲方向和弯曲角度的柔性显示装置及其驱动方法。
附图说明
图1是根据示范实施方式的柔性显示装置的俯视平面图。
图2是根据图1的线II-II'的柔性显示装置的截面图。
图3、4和5示出确定柔性显示装置的弯曲角度的方法。
图6、7和8示出确定柔性显示装置的弯曲方向的方法。
图9示出进一步包括透明层的柔性显示装置。
图10A-10H示出使用柔性显示装置的弯曲作为用户输入的用法。
附图标记说明
10：柔性显示装置
100：柔性显示面板
110：透明层
201-212：位移传感器
具体实施方式
在下文将参考附图更充分地说明本公开，在附图中示出示范实施方式。如本领域技术人员将认识到的，所描述的实施方式可以以各种不同的方式被改变而不背离本发明构思的精神或范围。
在附图中，为了清晰夸大了层、膜、面板、区域等等的厚度。在整个说明书中，相同的附图标记表示相同的元件。将理解，当诸如层、膜、区域、或基板的元件被称为“在”另一元件“上”时，它可以直接在另一元件上，或者也可以存在居间元件。相反，当元件被称为“直接在”另一元件“上”时，不存在居间元件。
此外，除非明确地描述为相反，否则词语“包括”及变化诸如“包含”将被理解为表示包括所述元件而不是排除任何其他元件。
图1是根据示范实施方式的柔性显示装置的俯视平面图，图2是根据图1的线II-II'的柔性显示装置的截面图。
参照图1和2，柔性显示装置10包括柔性显示面板100和位移传感器201、202、203、204、205、206、207、208、209、210、211、212。
示出图1到10中的元件以说明如何利用位移传感器201、202、203、204、205、206、207、208、209、210、211和212基于柔性显示面板100的弯曲角度和弯曲方向测量位移。因此，柔性显示装置10可以进一步包括共同构成蜂窝式电话、平板电脑或者其他电子装置的其他元件。
柔性显示面板100可以是有机发光二极管显示面板或者液晶显示面板。
柔性显示装置10可以进一步包括可以设置在柔性显示面板100上的触摸面板，触摸面板和柔性显示面板100可以一体地形成，作为单个单元。
当柔性显示面板100通过柔性印刷电路板(FPCB)连接到数字信号处理器(DSP)时，本领域普通技术人员会将柔性显示面板100称为显示模块，当其进一步包括其他元件时，本领域普通技术人员会将柔性显示面板100称为显示装置。换言之，本公开的范围不应该被柔性显示面板100的类型单独地限制。在本公开中，基于是否包括位移传感器(例如，位移传感器201、202、203、204、205、206、207、208、209、210、211和212)，柔性显示装置10与柔性显示面板100相区别。
虽然图1中示出多个位移传感器201、202、203、204、205、206、207、208、209、210、211和212，但本公开的另一实施方式的柔性显示装置可以仅包括一个位移传感器。虽然具有多个位移传感器201、202、203、204、205、206、207、208、209、210、211和212的柔性显示装置10可以检测多种用户输入，但仅具有一个位移传感器的柔性显示装置也可以检测弯曲角度和弯曲方向。例如，在图3到8中，位移传感器202和202b可以没有其他位移传感器208和208b的帮助而通过利用从柔性显示面板100和100b反射的波来检测弯曲角度和弯曲方向。发明构思不局限于位移传感器的任何特定的数目。
位移传感器201、202、203、204、205、206、207、208、209、210、211和212设置在柔性显示面板100的边界区。位移传感器201、202、203、204、205、206、207、208、209、210、211和212朝向柔性显示面板100发射发射波并接收和使用反射波，该反射波是从柔性显示面板100返回的反射发射波。因此，期望位移传感器201、202、203、204、205、206、207、208、209、210、211和212设置在柔性显示面板100的边界区处，在该边界区中可测量的位移的范围是最宽的。换言之，在位移传感器201、202、203、204、205、206、207、208、209、210、211和212设置在柔性显示面板100的边界区处的情况下，在与每个位移传感器相反的方向上的可测量位移的范围(柔性显示面板100的一边缘和相反边缘之间的位移)可以是可测量位移的最大范围。在另一实施方式中，位移传感器可以设置在柔性显示面板的中心处。虽然可测量位移的范围(从柔性显示面板的中心到柔性显示面板的相反边缘的位移)与以上情况相比会减小，但仍然可以应用本公开的构思。
图3至5示出确定柔性显示装置的弯曲角度的方法。
参照图3至5，利用两个位移传感器202和208说明确定柔性显示面板100的弯曲角度的方法。本领域普通技术人员应该理解，本公开的相同构思可以被应用到其他位移传感器201、203、204、205、206、207、209、210、211和212。
位移传感器202基本上平行于处于未弯曲状态的柔性显示装置100的表面朝向位移传感器208发射发射波501，并接收反射波，该反射波是发射波501从位移传感器208的返回反射。位移传感器208朝向位移传感器202发射发射波502并接收反射波，该反射波是发射波502从位移传感器208的返回反射。发射波可以是电磁波和超声波中的至少一个。柔性显示装置10可以基于位移d1和d2识别柔性显示面板100的弯曲角度，该位移d1和d2是基于反射波计算的。电磁波可以包括红外线、激光射线、RF信号等等。同时，位移传感器可以朝向柔性显示面板的突出单元发射发射波并接收反射波，该反射波是发射波从突出单元的返回反射。柔性显示装置可以基于位移识别柔性显示面板的弯曲角度，该位移是基于反射波计算的。突出单元可以包括位移传感器。“突出单元”可以是为了产生反射波(未示出)而形成的结构，或者可以是通过柔性显示面板100的弯曲而形成的突出部分。
在本实施方式中，位移传感器202和208可以通过利用发射波501和502的发射时间与反射波的接收时间之间的时间差而分别测量位移d1和d2。位移d1和d2的计算可以通过利用以下公式1而执行。
[公式1]
d＝(t×V)/2
变量t可以是发射波的发射时间与反射波的接收时间之间的时间差。变量d可以是位移。速度V可以是电磁波或者超声波的速度。速度V可以取决于介质的折射率。因为t×V相应于往返行进的双方向的位移，所以可以通过将其除以2来确定位移d。
在发射波是超声波的情况下，速度V相应于声速并可以在以下公式2中描述。
[公式2]
V＝311.5+0.6×T
在这种情况下，速度V的单位是m/s并且温度T的单位是摄氏度。如果温度T是恒定的，在空中的声速可以是恒定的。
在另一实施方式中，位移可以通过利用反射波的入射角来测量。例如，在利用光学位移传感器的情况下，位移可以通过在光线到达光学位移传感器的位置灵敏装置(PSD)表面的特定位置时产生的电流的量而测量。电流的量可以根据PSD的表面的特定位置而不同。对本领域普通技术人员而言明显的是，不同类型的位移传感器可用于实现本公开。
参照图3，柔性显示面板100处于平坦状态，不处于弯曲状态。位移传感器202产生在特定方向上的发射波501。在本实施方式中，该特定方向是从边界区的水平方向，位移传感器202在该方向上设置在相反的边界区上。从位移传感器202的发射波501将到达位移传感器202作为从位移传感器208或者其他结构反射的反射波。在此实施方式中，位移d1可以是能通过位移传感器202测量的最大值。
位移传感器208也在特定方向上发射发射波502。位移传感器202的发射波501的方向与位移传感器208的发射波502的方向相反，因为该特定方向是基于位移传感器202和208所设置的位置。在另一实施方式中，发射波501和502的方向可以根据位移传感器202和208的位置而不同。从位移传感器208发射的发射波502将到达位移传感器208作为从位移传感器202或者其他结构反射的反射波。在此实施方式中，位移d2可以是能通过位移传感器208测量的最大值。
通过位移传感器202测量的位移d1可以与通过位移传感器208测量的位移d2相同。因此，柔性显示装置10可以识别柔性显示面板100当前处于平坦的非弯曲状态。
位移大小的识别或者在多个位移之间的比较可以通过利用集成电路或者程序以模拟方式或者数字方式进行。
存在这样的可能性：利用位移传感器202的位移d1的精确计算被另一发射波502或者来自另一位移传感器208的反射波干扰。同时，还存在这样的可能性：利用位移传感器208的位移d2的精确计算被另一发射波501或者来自另一位移传感器202的反射波干扰。因此，在另一实施方式中，位移传感器202和208的发射面或者位置可以改变以最小化干扰(例如，设置为Z形图案)。在其他实施方式中，位移传感器202和208以时分方式(temporally-divided manner)或者频分方式发射发射波。其他常规技术可以被应用到位移传感器使得它们不彼此干扰。
参照图4，柔性显示面板100的左侧处于弯曲状态，柔性显示面板100的右侧处于平坦状态。
来自位移传感器202的发射波503将从柔性显示面板100的一部分被反射。因此，在图4的情况中由位移传感器202测量的位移d3将比在图3的情况中测量的位移d1短。
从位移传感器208发射的发射波504将从柔性显示面板100的一部分被反射。柔性显示面板100的其中反射发射波504的所述一部分可以不与柔性显示面板100的其中反射发射波503的所述一部分相关。同样地，由位移传感器208测量的位移d4将比在图3的情况中测量的位移d2短。
柔性显示装置10可以识别位移d3比位移d4短。因此，在图4的情况中，柔性显示装置10可以识别柔性显示面板100的左侧弯曲并且柔性显示面板100的右侧处于相对平坦状态。
参照图5，柔性显示面板100的左侧和右侧根据相同比例弯曲。换言之，柔性显示面板100的左侧和右侧具有相同的弯曲角度。
从位移传感器202发射的发射波505从柔性显示面板100的一部分被反射。因此，由位移传感器202测量的位移d5比在图3的情况中测量的位移d1短。
从位移传感器208发射的发射波506从柔性显示面板100的一部分被反射。柔性显示面板100的其中反射发射波506的所述一部分可以不与柔性显示面板100的其中反射发射波505的所述一部分相关。同样地，由位移传感器208测量的位移d6比在图3的情况中的位移d2短。
柔性显示装置10可以识别位移d5与位移d6相同。因此，在图5的情况中，柔性显示装置10可以识别柔性显示面板100的左侧和右侧弯曲大约相同的量。此外，柔性显示装置10可以基于位移d5和d6的大小识别每一侧的弯曲角度。基于位移的大小的弯曲角度可以参照预先确定的查找表(LUT)来确定。
图6至8示出确定柔性显示装置的弯曲方向的方法。
位移传感器202b和208b具有与图3至5中的位移传感器202和208的发射方向相比不同的发射方向。位移传感器202b和208b的发射方向是向下倾斜的，指向柔性显示面板100b，而不是像在位移传感器202、208的情况中一样在柔性显示面板100b处于平坦状态时平行于柔性显示面板100b的表面。
换言之，位移传感器202b和208b的发射方向关于平行于柔性显示面板100b的非弯曲表面的水平方向形成一角度。
参照图6，在柔性显示面板100b处于平坦状态的情况中，位移传感器202b的发射波507的方向朝向柔性显示面板100b的一部分。当前，测量的位移d7不是位移传感器202b能测量的最大值。然而，在此实施方式中柔性显示装置可以通过将测量的位移d7与预先确定的LUT比较来识别柔性显示面板100b的左侧是否处于平坦状态。
同样地，在柔性显示面板100b处于平坦状态的情况中，位移传感器208b的发射波508的方向朝向柔性显示面板100b的一部分。当前，测量的位移d8不是位移传感器208b能测量的最大值。然而，柔性显示装置可以通过将测量的位移d8与LUT比较来识别柔性显示面板100b的右侧是否处于平坦状态。
参照图7，柔性显示面板100b在凸出方向上弯曲。
位移传感器202b的发射波509的方向朝向相反的位移传感器208b。在另一实施方式中，来自位移传感器的发射波朝向柔性显示面板的突出单元发射。从位移传感器202b测量的位移d9比图6的情况中的位移d7大。
同样地，从位移传感器208b测量的位移d10比图6的情况中的位移d8大。柔性显示装置可以通过识别位移d9和d10的大小来确定柔性显示面板100b当前是否在凸出方向上弯曲。
在另一实施方式中，在柔性显示面板具有在图6和图7的弯曲角度之间的弯曲角度的情况中，由于从柔性显示面板的一部分的反射，从位移传感器发射的发射波可以具有在图6和图7的位移值之间的位移值。
参照图8，柔性显示面板100b被弯曲以具有比图7的情况更大的处于凸出状态的曲率。
来自位移传感器202b的发射波511可以朝向柔性显示面板100b的外部发射而没有反射。来自位移传感器208b的发射波512可以朝向柔性显示面板100b的外部发射而没有反射。
在位移传感器202b和208b不能检测反射波或者它们检测反射波具有非常大的位移d11和d12(例如，发射波被不是柔性显示面板100b的另一物体反射)的情况中，柔性显示装置可以识别柔性显示面板100b的弯曲方向是否处于凸出方向以及其弯曲角度是否大于图7的情况。
因此，柔性显示装置可以基于位移的变化确定柔性显示面板100b的弯曲方向，其中该变化可以是位移的长度的增加或者减小。在图6至8的情况中，由位移传感器202b测量的位移d7、d9和d11顺序地增加，使得d7<d9<d11，因此柔性显示装置确定柔性显示面板100b的左侧是否在凸出方向上弯曲。此外，由位移传感器208b测量的位移d8、d10和d12顺序地增加，使得d8<d10<d12，因此柔性显示装置确定柔性显示面板100b的右侧是否在凸出方向上弯曲。在图3至5的情况中，由位移传感器202测量的位移d1、d3和d5顺序地减小，使得d1>d3>d5，因此柔性显示装置确定柔性显示面板100b的左侧是否在凹入方向上弯曲。此外，由位移传感器208测量的位移d2、d4和d6顺序地减小，使得d2>d4>d6，因此柔性显示装置确定柔性显示面板100b的右侧是否在凹入方向上弯曲。
在另一实施方式中，位移传感器202b和208b具有与位移传感器202和208的水平方向相同的发射方向。在该另一实施方式中，柔性显示装置仍然可以检测柔性显示面板是否在凸出方向上弯曲。然而，与该另一实施方式相比，在图6至8的实施方式中，具有指向柔性显示面板100b的发射方向的位移传感器202b和208b可以为柔性显示装置提供具有更详细步骤的机会从而用更充足的时间检测柔性显示面板100b的凸出方向。
根据本公开的柔性显示装置可以测量弯曲角度，并且作为扩展，可以测量弯曲方向，该弯曲方向不能通过使用压力传感器或者电阻传感器的常规柔性显示装置测量。
图9示出进一步包括透明层的柔性显示装置。
参照图9，透明层110设置在柔性显示面板100上，其中透明层110的高度相应于位移传感器202和208的高度。透明层110可以包括具有柔性和透明度的聚酰亚胺。
透明层110可以防止用户的手指感觉到突出单元，例如位移传感器202和208，用户将感觉柔性显示装置具有光滑表面。
在此实施方式中，透明层110的折射率可以在公式1中考虑。换言之，因为在此实施方式中介质包括透明层110，所以公式1中的速度V可以通过考虑透明层110的折射率而改变。公式1的速度V可以通过考虑透明层110的折射率而减小。如所示出的，透明层可以具有与传感器202、208大约相同的高度(“大约”意味着在5％偏差内)。
图10A-10H示出使用柔性显示装置的弯曲作为用户输入的用法。
参照图10A，位移传感器201c、202c、203c、204c、205c和206c设置在柔性显示面板100c上。
图10B绘示显示面板301，其可以类似于具有拐角(例如左上拐角)弯曲的柔性显示面板100c。在这种情况下，位移传感器201c可以检测位移的变化。
图10C绘示显示面板302，其可以类似于具有一端弯曲或者卷起的柔性显示面板100c。在这种情况下，位移传感器201c、202c和203c可以检测位移的变化。
图10D绘示显示面板303，其可以类似于具有与图10B的情况不同的拐角(例如，右上拐角)弯曲的柔性显示面板100c。在这种情况下，位移传感器203c可以检测位移的变化。
图10E绘示显示面板304，其可以类似于具有在不同方向上的两个拐角弯曲的柔性显示面板100c。在这种情况下，位移传感器203c和204c可以检测位移的变化。
图10F绘示显示面板305，其可以类似于具有第三拐角(例如左下拐角)弯曲的柔性显示面板100c。在这种情况下，位移传感器204c可以检测位移的变化。
图10G绘示显示面板306，其可以类似于以凹入方式弯曲的柔性显示面板100c。在这种情况下，位移传感器201c、202c、203c、204c、205c和206c可以检测位移的变化。
图10H绘示显示面板307，其可以类似于具有第四拐角(例如右下拐角)弯曲的柔性显示面板100c。在这种情况下，位移传感器206c可以检测位移的变化。
除了图10A-10H中示出的显示面板301、302、303、304、305、306和307的示例状态之外，弯曲角度和弯曲方向中的至少一个可以被用作用户输入。
除了上述实施方式之外，在另一实施方式中，柔性显示装置可以包括设置在柔性显示面板的正面上的第一组的多个位移传感器以及设置在柔性显示面板的背面上的第二组的多个位移传感器。
上述本公开的附图和详细说明仅仅是说明性的，仅仅用于说明本公开的目的，而不用于定义本发明的含义或者限制本发明的范围，本发明在权利要求中公开。
因此，本领域技术人员将理解，各种变型及其他等同实施方式是可能的。
因此，本公开保护的实际技术范围应该通过权利要求的精神来确定。

Claims (10)

1.一种柔性显示装置，包括：
柔性显示面板；和
至少一个位移传感器，设置在所述柔性显示面板的边界区处，发射发射波并接收反射波，所述反射波是在被反射之后返回的发射波，以及根据基于所述反射波计算的位移而确定所述柔性显示面板的弯曲角度。
2.如权利要求1所述的柔性显示装置，其中：
所述发射波是电磁波和超声波中的至少一个。
3.如权利要求1所述的柔性显示装置，其中：
所述位移传感器发射所述发射波到所述柔性显示面板的突出单元，以及
所述柔性显示装置基于所述反射波计算所述位移，所述反射波是在所述突出单元处被反射的返回发射波。
4.如权利要求1所述的柔性显示装置，其中：
所述位移传感器通过利用所述发射波的发射时间与所述反射波的接收时间之间的时间差以及所述反射波的入射角中的至少一个来测量所述位移。
5.如权利要求1所述的柔性显示装置，其中：
所述发射波以关于所述柔性显示面板处于平坦状态下的水平方向的一角度被朝向所述柔性显示面板引导。
6.如权利要求5所述的柔性显示装置，其中
所述柔性显示装置基于所述位移的变化确定所述柔性显示面板的弯曲方向，其中所述变化包括增加和减小中的一个。
7.如权利要求6所述的柔性显示装置，其中：
所述弯曲方向包括
凸出方向，其中所述变化是增加；和
凹入方向，其中所述变化是减小。
8.如权利要求1所述的柔性显示装置，还包括透明层，其中：
所述位移传感器设置在所述柔性显示面板上，和
所述透明层设置在所述柔性显示面板上，其中所述透明层的高度与所述位移传感器的高度大约相同。
9.如权利要求1所述的柔性显示装置，其中：
所述位移传感器一体地形成在所述柔性显示面板内。
10.如权利要求1所述的柔性显示装置，还包括：
触摸面板，设置在所述柔性显示面板上，
其中所述位移传感器一体地形成在所述触摸面板内。
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