KR101889008B1 - 플렉서블 디스플레이 장치 및 그 제어 방법 - Google Patents

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Abstract

플렉서블 디스플레이 장치가 개시된다. 플렉서블 디스플레이 장치는, 적어도 하나의 오브젝트를 포함하는 화면을 디스플레이하는 디스플레이부, 디스플레이부의 벤딩 상태를 감지하는 감지부 및, 감지부에 의해 감지된 벤딩 상태에 기초하여 디스플레이부가 기설정된 원통 형태로 벤딩된 것으로 판단되면, 적어도 하나의 오브젝트의 이미지를 디스플레이부의 벤딩 방향으로 전개한 3D 이미지를 화면 상에 디스플레이하도록 디스플레이부를 제어하는 제어부를 포함한다.

Description

플렉서블 디스플레이 장치 및 그 제어 방법 { FLEXIBLE DISPLAY APPARATUS AND CONTROL METHOD THEREOF }
본 발명은 플렉서블 디스플레이 장치 및 그 제어 방법에 대한 것으로, 보다 상세하게는, 형태 변형에 따른 피드백 효과를 제공하는 플렉서블 디스플레이 장치 및 그 제어 방법에 대한 것이다.
전자 기술의 발달에 힘입어 다양한 유형의 디스플레이 장치가 개발되고 있다. 특히, TV, PC, 랩탑 컴퓨터, 태블릿 PC, 휴대폰, MP3 플레이어 등과 같은 디스플레이 장치들은 대부분의 가정에서 사용될 정도로 보급율이 높다.
최근에는 더 새롭고 다양한 기능을 원하는 사용자의 니즈(needs)에 부합하기 위하여, 디스플레이 장치를 좀 더 새로운 형태로 개발하기 위한 노력이 이루어지고 있다. 이른바 차세대 디스플레이라고 불리는 것이 바로 그것이다.
차세대 디스플레이 장치의 일 예로 플렉서블 디스플레이 장치가 있다. 플렉서블 디스플레이 장치란 마치 종이처럼 형태 변형될 수 있는 특성을 가지는 디스플레이 장치를 의미한다.
플렉서블 디스플레이 장치는 사용자가 힘을 가해서 벤딩시켜 형상을 변형시킬 수 있으므로, 다양한 용도로 사용될 수 있다. 가령, 휴대폰이나 태블릿 PC, 전자 액자, PDA, MP3 플레이어 등과 같은 휴대형 장치로 구현될 수 있다.
이러한 플렉서블 디스플레이 장치의 형상 변형 특성을 다양한 화면 제공에 이용할 수 있는 방안이 요구된다.
본 발명은 상술한 필요성에 따른 것으로, 본 발명의 목적은, 변형된 형태에서 시각적 효과를 최대화할 수 있는 디스플레이 화면을 제공하는 플렉서블 디스플레이 장치 및 그 제어 방법을 제공함에 있다.
상술한 목적을 달성하기 위한 본 발명의 일 실시 예에 따른 플렉서블 디스플레이 장치는, 적어도 하나의 오브젝트를 포함하는 화면을 디스플레이하는 디스플레이부, 상기 디스플레이부의 벤딩 상태를 감지하는 감지부 및, 상기 감지부에 의해 감지된 벤딩 상태에 기초하여 상기 디스플레이부가 기설정된 원통 형태로 벤딩된 것으로 판단되면, 상기 적어도 하나의 오브젝트의 이미지를 상기 디스플레이부의 벤딩 방향으로 전개한 3D 이미지를 상기 화면 상에 디스플레이하도록 상기 디스플레이부를 제어하는 제어부를 포함한다.
여기서, 상기 3D 이미지는, 상기 적어도 하나의 오브젝트의 실물을 3차원 스캔한 스캔 이미지를 원통 형태로 벤딩된 화면에 전개되어 디스플레이되도록 변환한 이미지가 될 수 있다.
또는, 상기 3D 이미지는, 상기 적어도 하나의 오브젝트의 실물을 적어도 두 개의 상이한 방향에서 촬영한 적어도 두 개의 이미지를 상기 원통 형태로 벤딩된 디스플레이부 화면에 전개되어 디스플레이되도록 스티칭(stitching)한 파노라마 이미지가 될 수 있다.
또한, 상기 적어도 하나의 오브젝트에 대한 2D 이미지 및 상기 3D 이미지를 저장하는 저장부;를 포함하며, 상기 제어부는, 상기 디스플레이부가 상기 기설정된 원통 형태로 벤딩된 경우 상기 3D 이미지를 상기 화면에 디스플레이하고, 상기 디스플레이부가 상기 기설정된 원통 형태가 아닌 경우 상기 2D 이미지를 디스플레이하도록 상기 디스플레이부를 제어할 수 있다.
또한, 상기 감지부는, 상기 플렉서블 디스플레이 장치의 일측 변 및 상기 일측 변과 대향하는 변 상에 각각 구비되는 두 개의 센싱 모듈을 포함하며, 상기 제어부는, 상기 두 개의 센싱 모듈이 기설정된 거리 범위 내에 위치하는 것으로 판단되면, 상기 디스플레이부가 원통 형태로 벤딩된 것으로 판단할 수 있다.
또한, 상기 감지부는, 벤딩 정보를 감지하는 벤드 센서를 포함하며, 상기 제어부는, 상기 벤드 센서에 의해 상기 디스플레이부가 기설정된 곡률 반경 이상으로 벤딩된 것으로 감지되면, 상기 디스플레이부가 원통 형태로 벤딩된 것으로 판단할 수 있다.
한편, 본 발명의 일 실시 예에 따른 플렉서블 디스플레이 장치의 제어 방법은, 적어도 하나의 오브젝트를 포함하는 화면을 디스플레이하는 단계, 상기 플렉서블 디스플레이 장치의 벤딩 상태를 감지하고, 감지 결과에 따라 상기 플렉서블 디스플레이 장치가 기설정된 원통 형태로 벤딩되었는지 여부를 판단하는 단계 및, 상기 플렉서블 디스플레이 장치가 기설정된 원통 형태로 벤딩된 것으로 판단되면, 상기 적어도 하나의 오브젝트의 이미지를 상기 플렉서블 디스플레이 장치의 벤딩 방향으로 전개한 3D 이미지를 상기 화면 상에 디스플레이하는 단계를 포함할 수 있다.
여기서, 상기 3D 이미지는, 상기 적어도 하나의 오브젝트의 실물을 3차원 스캔한 스캔 이미지를 원통 형태로 벤딩된 화면에 전개되어 디스플레이되도록 변환한 이미지가 될 수 있다.
또는, 상기 3D 이미지는, 상기 적어도 하나의 오브젝트의 실물을 적어도 두 개의 상이한 방향에서 촬영한 적어도 두 개의 이미지를 상기 원통 형태로 벤딩된 화면 전체에 전개되어 디스플레이되도록 스티칭한 파노라마 이미지가 될 수 있다.
또한, 상기 화면을 디스플레이하는 단계는, 기저장된 상기 적어도 하나의 오브젝트에 대한 2D 이미지를 디스플레이하고, 상기 3D 이미지를 상기 화면 상에 디스플레이하는 단계는, 기 저장된 상기 적어도 하나의 오브젝트에 대한 3D 이미지를 디스플레이할 수 있다.
또한, 상기 판단하는 단계는, 상기 플렉서블 디스플레이 장치의 일측 변 및 상기 일측 변과 대향하는 변 상에 각각 구비되는 두 개의 센싱 모듈이 기설정된 거리 범위 내에 위치하는 것으로 감지되면, 상기 플렉서블 디스플레이 장치가 원통 형태로 벤딩된 것으로 판단할 수 있다.
또한, 상기 판단하는 단계는, 벤딩 정보를 감지하는 벤드 센서에 의해 상기 플렉서블 디스플레이 장치가 기설정된 곡률 반경 이상으로 벤딩된 것으로 감지되면, 상기 플렉서블 디스플레이 장치가 원통 형태로 벤딩된 것으로 판단할 수 있다.
이상 설명한 바와 같이 본 발명에 따르면, 사용자에게 플렉서블 디스플레이 장치의 형상 변형에 따른 직관적인 피드백을 제공할 수 있게 된다.
도 1은 본 발명의 일 실시 예에 따른 플렉서블 디스플레이 장치의 구성을 나타내는 블럭도이다.
도 2는 본 발명의 일 실시 예에 따른 플렉서블 디스플레이 장치를 구성하는 디스플레이부의 기본 구조를 설명하기 위한 도면이다.
도 3은 본 발명의 일 실시 예에 따른 벤드 센서의 배치 형태를 설명하기 위한 도면이다.
도 4는 본 발명의 다른 실시 예에 따른 벤드 센서의 배치 형태를 설명하기 위한 도면이다.
도 5는 본 발명의 일 실시 예에 따른 벤딩 정도를 판단하는 방법을 설명하기 위한 도면이다.
도 6은 플렉서블 디스플레이 장치의 롤링 감지하는 방법을 설명하기 위한 도면이다.
도 7은 본 발명의 다른 실시 예에 따른 롤링 감지 방법을 설명하기 위한 도면이다.
도 8은 본 발명의 일 실시 예에 따른 동작을 설명하기 위한 플렉서블 디스플레이 장치의 세부 구성의 일 예를 설명하기 위한 블럭도이다.
도 9는 도 8에 도시된 제어부(130)의 세부 구성을 설명하기 위한 도면이다.
도 12는 본 발명의 일 실시 예에 따른 플렉서블 디스플레이 장치의 구현 형태를 설명하기 위한 도면이다.
이하에서, 첨부된 도면을 이용하여 본 발명에 대하여 구체적으로 설명한다.
도 1은 본 발명의 일 실시 예에 따른 플렉서블 디스플레이 장치의 구성을 나타내는 블럭도이다. 도 1에 따르면, 플렉서블 디스플레이 장치(100)는 디스플레이부(110), 감지부(120), 제어부(130)를 포함한다.
디스플레이부(110)는 적어도 하나의 오브젝트를 포함하는 화면을 디스플레이한다. 디스플레이부(110)를 포함한 플렉서블 디스플레이 장치(100)는 벤딩 가능한 특성을 가진다. 이에 따라, 디스플레이부(110)는 벤딩이 가능할 수 있는 구조 및 재질로 제작되어야 한다. 디스플레이부(110)의 세부 구성에 대해서는 후술하는 부분에서 설명한다.
감지부(120)는 디스플레이부(110)에 대한 사용자 조작에 의해 형성되는 벤딩 상태를 감지할 수 있다. 구체적으로, 감지부(120)는 디스플레이부(110)가 원통 형태로 벤딩되었는지 여부를 감지할 수 있다.
구체적으로 감지부(120)는 플렉서블 디스플레이 장치(100)의 일측 변 및 일측 변과 대향하는 변 상에 각각 구비되는 두 개의 센싱 모듈을 포함할 수 있다. 여기서, 두 개의 센싱 모듈은 기설정된 거리 범위 내에 위치하게 되는 경우 특정 이벤트를 발생시키도록 구현될 수 있다. 예를 들어, 두 개의 센싱 모듈은 기설정된 거리 범위 내에 위치하게 되는 경우 전기적 신호, 자기적 신호, 정전기 신호 등을 발생시키는 형태로 구현될 수 있다.
또는 감지부(120)는 디스플레이부(110)의 벤딩 정도를 감지하는 벤드 센서로 구현될 수 있다. 여기서, 벤드 센서는 디스플레이부(110)의 기설정된 영역 상에 배치되어, 디스플레이부(110)의 벤딩 정도에 따라 대응되는 신호를 발생시킬 수 있으며 이에 대한 자세한 설명은 후술하도록 한다.
제어부(130)는 디스플레이부(110)의 벤딩 상태에 따라 대응되는 형태의 화면을 디스플레이할 수 있다.
구체적으로, 제어부(130)는 디스플레이부(110)가 원통 형태로 벤딩된 것으로 판단되면, 화면 상에 포함된 오브젝트의 이미지를 디스플레이부(110)의 벤딩 방향으로 전개한 3D 이미지를 디스플레이할 수 있다. 예를 들어, 3D 이미지는 디스플레이부(100)가 가로 방향으로 벤딩된 상태에서 360도 방향에서 오브젝트의 모든 면을 디스플레이하는 형태가 될 수 있다.
이러한 오브젝트에 대한 3D 이미지는 다양한 형태로 생성될 수 있다.
예를 들어, 오브젝트에 대한 3D 이미지는 원통도법 원리로 생성될 수 있다. 여기서, 원통도법이란 특정 오브젝트를 원통으로 둘러싸고 그 원통을 펼친다는 원리로 3차원 오브젝트의 모든 면을 2차원 평면 상에 그릴 수 있는 방법이다. 즉, 3차원 오브젝트를 원통으로 씌운 뒤 3차원 물체의 중심에서부터 빛을 보내 3차원 오브젝트의 표면이 원통에 투영된 형태를 그리는 투시 도법이다.
이러한 원통 도법 원리가 적용된 3D 이미지는 3차원 입체 스캐너를 통해 생성될 수 있다. 3차원 입체 스캐너는 입체 형상을 얻고자 하는 물체를 레이저 등을 사용해 여러 각도에서 3차원적으로 스캔하고, 생성된 복수 개의 스캔 영상들을 영상 처리하여 원통형으로 변환함으로써 3차원 입체 그래픽 데이터를 생성할 수 있다. 여기서, 3차원 스캔이란 3차원 오브젝트의 형태와 색상의 특성을 나타낸 디지털 입체 모델을 생성하는 것으로, 3차원 오브젝트의 기하학적인 형상을 모델링 (Modeling)하고, 3차원 오브젝트를 2차원 평면에 투영 (Projection), 생성된 3차원 오브젝트의 색상과 명암 추가(Rendering)의 단계를 거쳐 이루어질 수 있다.
여기서, 모델링은 3차원 오브젝트를 3차원 좌표계를 사용하여 그 모양을 표현해 내는 과정으로, 와이어 프레임(Wire Frame) 모델, 다각형 표면(Polygon Surface) 모델, 솔리드(Solid) 모델 등이 적용될 수 있다. 와이어 프레임 모델은, 물체의 골격만을 표현하는 기법으로 가장 기본적인 모델링이이며, 솔리드 모델은 상업적으로 가장 많이 사용되고 있는 가장 고급스러운 모델링이다. 덩어리감으로 입체를 생성하며, 물체의 성격과 부피 등의 물리적 성질까지 알 수 있다는 특징이 있다. 또한, 다각형 표면 모델은 기본적으로 형성된 와이어 프레임 위에 삼각형이나 사각형 같은 면을 입히는 방식으로 속은 비어 있고 겉면만 생성된 3차원 모델이며, 3차원 스캔에 의한 모델은 실제 사람의 얼굴이나 물체를 스캐닝하여 모델링하는 방법이다. 이러한 다양한 모델링 기법을 통해 3차원 오브젝트의 기하학적 형상을 모델링할 수 있다.
또는, 오브젝트를 적어도 두 개의 상이한 방향에서 촬영한 이미지를 스티칭(stitching)하여 파노라마 이미지를 생성할 수도 있다. 구체적으로, 오브젝트를 360도 방향에서 바라본 이미지를 획득할 수 있도록 적어도 두 개의 방향에서 해당 오브젝트를 촬상하여 프레임을 획득할 수 있다. 이어서, 획득된 적어도 두 개의 프레임에서 배경 이미지를 제거하고, 오브젝트 이미지만을 추출하여 스티칭함으로써 360도 방향에 해당 오브젝트를 바라본 파노라마 이미지를 획득할 수 있다.
예를 들어, 3차원 오브젝트를 전면 방향 및 후면 방향에서 촬영한 두 개의 이미지를 획득하고, 획득된 촬영 이미지를 굴곡 영역을 평면 상에 전개하는 형태로 영상 처리하고 영상 처리된 이미지를 연속적인 하나의 이미지 형태로 스티칭하여 생성할 수도 있다. 이 경우, 촬영 이미지 획득을 위해서 사각(寫角)이 180°를 넘는 초광각 렌즈인 어안 렌즈 등이 사용될 수도 있다.
한편, 상술한 바와 같이 디스플레이부(110)는 벤딩이 가능한 형태로 제작되어야 한다. 감지부(120)는 다양한 방식으로 벤딩 상태를 감지할 수 있다.
이하에서는 디스플레이부(110)의 세부 구성 및 그에 대한 벤딩 감지 방법에 대하여 구체적으로 설명한다.
도 2는 본 발명의 일 실시 예에 따른 플렉서블 디스플레이 장치를 구성하는 디스플레이부의 기본 구조를 설명하기 위한 도면이다. 도 2에 따르면, 디스플레이부(110)는 기판(111), 구동부(112), 디스플레이 패널(113) 및 보호층(114)을 포함한다.
플렉서블 디스플레이 장치(100)는 기존의 평판 디스플레이 장치의 디스플레이 특성을 그대로 유지하면서 종이와 같이 휘어지거나, 구부려지거나, 접혀지거나, 또는 말릴 수 있는 장치를 의미한다. 따라서, 플렉서블 디스플레이 장치는 유연한 기판 위에 제작되어야 한다.
구체적으로, 기판(111)은 외부 압력에 의해 변형될 수 있는 플라스틱 기판(가령, 고분자 필름)으로 구현될 수 있다.
플라스틱 기판은 기초 소재(base film)에 배리어 코팅(barrier coating)이 양면으로 처리된 구조를 갖는다. 기초 소재의 경우, PI(Polyimide), PC(Polycarbonite), PET(Polyethyleneterephtalate), PES(Polyethersulfone), PEN(Polythylenenaphthalate), FRP(Fiber Reinforced Plastic) 등의 다양한 수지로 구현될 수 있다. 그리고, 배리어 코팅은 기초 소재에서 서로 대향되는 면에 수행되며, 유연성을 유지하기 위해 유기막 또는 무기막이 이용될 수 있다.
한편, 기판(111)은 플라스틱 기판 외에도 유리 박막(thin glass) 또는 금속 박막(metal foil) 등과 같이 플렉서블한 특성을 갖는 소재가 사용될 수도 있다.
구동부(112)는 디스플레이 패널(113)을 구동시키는 기능을 한다. 구체적으로, 구동부(112)는 디스플레이 패널(113)을 구성하는 복수의 화소에 구동 전압을 인가하며, a-si TFT, LTPS(low temperature poly silicon) TFT, OTFT(organic TFT) 등으로 구현될 수 있다. 구동부(112)는 디스플레이 패널(113)의 구현 형태에 따라 다양한 형태로 구현될 수 있다. 일 예로, 디스플레이 패널(113)은 복수의 화소 셀로 이루어진 유기 발광체 및 그 유기 발광체의 양면을 덮는 전극층으로 이루어질 수 있다. 이 경우, 구동부(112)는 디스플레이 패널(113)의 각 화소 셀에 대응되는 복수의 트랜지스터를 포함할 수 있다. 제어부(130)는 각 트랜지스터의 게이트로 전기 신호를 인가하여, 트랜지스터에 연결된 화소 셀을 발광시킨다. 이에 따라, 영상이 표시될 수 있다.
또는, 디스플레이 패널(113)은 유기발광다이오드 외에도 EL, EPD(electrophoretic display), ECD(electrochromic display), LCD(liquid crystal disply), AMLCD, PDP(Plasma display Panel) 등으로 구현될 수도 있다. 다만, LCD의 경우, 자체적으로 발광할 수 없다는 점에서 별도의 백라이트가 요구된다. 백라이트가 사용되지 않는 LCD의 경우에는 주변 광을 이용한다. 따라서, 백라이트 없이 LCD 디스플레이 패널(113)을 사용하기 위해서는 광량이 많은 야외 환경과 같은 조건이 충족되어야 한다.
보호층(114)은 디스플레이 패널(113)을 보호하는 기능을 한다. 예를 들어, 보호층(114)에는 ZrO, CeO2, Th O2 등의 재료가 이용될 수 있다. 보호층(114)은 투명한 필름 형태로 제작되어 디스플레이 패널(113) 표면 전체를 덮을 수 있다.
한편, 도 2에 도시된 바와 달리 디스플레이부(110)는 전자 종이로 구현될 수도 있다. 전자 종이는 종이에 일반적인 잉크의 특징을 적용한 디스플레이로서, 반사광을 사용하는 점이 일반 평판 디스플레이와는 다른 점이다. 한편, 전자 종이는 트위스트 볼을 이용하거나 캡슐을 이용한 전기영동을 이용하여 그림 또는 문자를 변경할 수 있다.
플렉서블 디스플레이 장치(100)는 외부 압력에 의해 벤딩되어 그 형태가 변형될 수 있다. 벤딩은 일반 벤딩, 폴딩, 롤링되는 경우를 모두 포함할 수 있다. 여기서, 일반 벤딩(normal bending)이란 플렉서블 디스플레이 장치가 구부러지는 상태를, 폴딩(Folding)은 플렉서블 디스플레이 장치가 접혀지는 상태를, 롤링(Rolling)은 플렉서블 디스플레이 장치가 말려진 상태를 의미한다.
본 발명의 일 실시 예에 따르면, 플레서블 디스플레이 장치(100)가 원통형으로 말려진 상태가 되므로, 이하에서는 롤링의 경우를 중심으로 설명하도록 한다.
롤링(Rolling)은 플렉서블 디스플레이 장치가 말려진 상태를 의미한다. 롤링 역시 벤딩 각도를 기준으로 판단될 수 있다. 가령, 일정 벤딩 각도 이상의 벤딩이 일정 영역에 걸쳐 감지되는 상태를 롤링이라고 정의될 수 있으며, 일정 벤딩 각도 미만의 벤딩이 롤링에 비해 상대적으로 작은 영역에서 감지되는 상태를 폴딩과 구별될 수 있다. 또한, 곡률 반경과 상관 없이 플렉서블 디스플레이 장치(100)가 말려진 단면이 거의(substantially) 원이나 타원에 가까운 형상을 갖는 상태를 롤링이라고 정의할 수도 있다.
도 3은 본 발명의 일 실시 예에 따른 벤드 센서의 배치 형태를 설명하기 위한 도면이다.
도 3(a)에서는 벤드 센서가 디스플레이부(110)의 앞면에 내장된 상태를 나타내지만, 이는 일 예에 불과하며 벤드 센서는 디스플레이부(110)의 뒷면에 내장될 수도 있고, 양면 모두에 내장될 수도 있다. 또한, 벤드 센서의 형태, 개수 및 배치 위치도 다양하게 변경될 수 있다. 예를 들어, 디스플레이부(110)에는 하나의 벤드 센서 또는 복수 개의 벤드 센서가 결합될 수 있다. 여기서, 하나의 벤드 센서는 하나의 벤딩 데이터를 감지하는 것일 수도 있으나, 하나의 벤드 센서가 복수의 벤딩 데이터를 감지하는 복수의 센싱 채널을 갖는 것일 수도 있다.
도 3(a)에서는 복수 개의 바 형태의 벤드 센서들이 가로 방향 및 세로 방향으로 배치되어 격자 형태를 이룬 예를 도시하였다.
도 3(a)에 따르면, 벤드 센서는 제1 방향으로 나열된 벤드 센서(31-1 내지 31-5) 및 제1 방향에 수직한 제2 방향으로 나열된 벤드 센서(32-1 내지 32-5)를 포함한다. 각 벤드 센서들은 서로 일정한 간격만큼 이격 배치될 수 있다.
도 3(a)에서는 가로 및 세로 방향 각각으로 5 개씩 벤드 센서(31-1 내지 31-5, 32-1 내지 32-5)가 배치되는 것으로 도시하였지만 이는 일 예에 불과하며, 플렉서블 디스플레이 장치의 크기 등에 따라 벤드 센서의 개수는 변경될 수 있음은 물론이다. 이와 같이, 벤드 센서가 가로 및 세로 방향으로 배치되는 것은 플렉서블 디스플레이 장치의 전역에서 이루어지는 벤딩을 감지하기 위해서이므로, 일부분만 플렉서블한 특성을 가지거나, 일부분에 대해서만 벤딩을 감지할 필요가 있는 장치인 경우에는, 해당 부분에만 벤드 센서가 배치될 수도 있다.
각 벤드 센서(31-1 내지 31-5, 32-1 내지 32-5)는 전기 저항을 이용하는 전기 저항식 센서 또는, 광섬유의 변형률을 이용하는 마이크로 광섬유 센서 형태로 구현될 수 있다. 이하에서는 설명의 편의를 위하여 벤드 센서가 전기 저항식 센서로 구현되는 경우를 상정하여 설명하도록 한다.
구체적으로, 도 3(b)와 같이 플렉서블 디스플레이 장치(100)의 좌우 양측 가장자리를 기준으로 그 중심에 위치한 중심 영역이 아래 방향을 향하도록 벤딩된 경우, 벤딩에 의한 장력이 가로 방향으로 배치된 벤드 센서들(31-1 내지 31-5)에 가해진다. 이에 따라, 가로 방향으로 배치된 각 벤드 센서(31-1 내지 31-5)의 저항값이 달라지게 된다. 감지부(미도시)는 각 벤드 센서(31-1 내지 31-5)로부터 출력되는 출력값의 변화를 감지하여 디스플레이 표면의 중심을 기준으로 가로 방향으로 벤딩이 이루어진 것을 감지할 수 있다.
또한, 도 3(c)와 같이 플렉서블 디스플레이 장치(100)의 형태가 상하측 가장자리를 기준으로 그 중심에 위치한 중심 영역이 윗 방향을 향하도록 벤딩된 경우, 장력이 세로 방향으로 배치된 벤드 센서들(32-1 내지 32-5)에 가해지게 된다. 감지부(미도시)는 세로 방향으로 배치된 벤드 센서(32-1 내지 32-5)의 출력값에 기초하여 세로 방향의 형태 변형을 감지할 수 있다.
한편, 대각선 방향의 형태 변형인 경우, 장력은 가로 및 세로 방향으로 배치된 벤드 센서들에 모두에 가해지므로, 가로 및 세로 방향으로 배치된 벤드 센서의 출력값에 기초하여 대각선 방향의 형태 변형도 감지할 수 있다.
도 4는 본 발명의 다른 실시 예에 따른 벤드 센서의 배치 형태를 설명하기 위한 도면이다.
도 4(a)는 하나의 벤드 센서를 디스플레이부(110)의 일 면에 배치하여 벤딩을 감지하는 구성의 일 예를 나타낸다. 도 4(a)에 따르면, 벤드 센서 (41)는 원형이나 사각형 기타 다각형을 이루는 폐곡선 형태로 구현되어, 디스플레이부(110)의 가장 자리에 배치될 수 있다. 플렉서블 디스플레이 장치는 폐곡선 상에서 출력값 변화가 감지되는 지점을 벤딩 영역이라 판단할 수 있다.
도 4(b)는 두 개의 벤드 센서가 서로 교차되도록 배치한 실시예를 나타낸다. 도 4(b)에 따르면, 제1 벤드 센서(41)는 디스플레이부(110)의 제1 면에 배치되고, 제2 벤드 센서(42)는 디스플레이부(110)의 제2 면에 배치된다. 제1 벤드 센서(41)는 디스플레이부(110)의 제1 면 상에서 제1 대각선 방향으로 배치되고, 제2 벤드 센서(42)는 제2 면에서 제2 대각선 방향으로 배치된다. 이에 따라, 각 모서리 영역이 벤딩되는 경우, 각 가장자리 영역이 벤딩되는 경우, 중앙부가 벤딩되는 경우, 폴딩 또는 롤링이 이루어지는 경우 등과 같은 다양한 벤딩 조건 별로 제1 및 제2 벤드 센서(41,42)의 출력값 및 출력 지점이 달라지게 되는 바, 플렉서블 디스플레이 장치는 이러한 출력값 특성에 따라 어떠한 유형의 벤딩이 이루어졌는지 판단할 수 있다.
한편, 상술한 다양한 실시 예들에서는 라인 형태의 벤드 센서들이 사용되는 경우를 도시하였으나, 단편적인 스트레인 게이지를 복수 개 사용하여 벤딩을 감지할 수도 있다.
도 4(c) 및 도 4(d)는 복수의 스트레인 게이지를 사용하여 벤딩을 감지하는 실시 예를 나타내는 도면이다. 스트레인 게이지는 가해지는 힘의 크기에 따라 저항이 크게 변하는 금속 또는 반도체를 이용하여, 그 저항치 변화에 따라 측정 대상물의 표면의 변형을 감지하는 것이다. 일반적으로 금속과 같은 재료는 외부로부터의 힘에 따라 길이가 늘어나면 저항치가 증가하고, 길이가 줄어들면 저항치가 감소하는 특성이 있다. 따라서, 저항치 변화를 감지하면 벤딩이 이루어졌는지 여부를 판단할 수 있다.
도 4(c)에 따르면, 디스플레이부(110)의 가장 자리 영역에는 복수의 스트레인 게이지들이 배치된다. 스트레인 게이지의 개수는 디스플레이부(110)의 사이즈나, 형태, 기 설정된 벤딩 감지 해상도 등에 따라 달라질 수 있다.
도 4(c)와 같이 스트레인 게이지들이 배치된 상태에서, 사용자는 임의의 지점을 임의의 방향으로 벤딩시킬 수 있다. 구체적으로, 도 4(c)와 같이 일 모서리 영역이 벤딩되는 경우, 가로 방향으로 배치된 스트레인 게이지들(40-1 ~ 40-n) 중에서 벤딩 라인에 겹치는 스트레인 게이지(40-x)에 힘이 작용한다. 이에 따라, 해당 스트레인 게이지(40-x)의 출력값이 타 스트레인 게이지들의 출력값보다 커지게 된다. 또한, 세로 방향으로 배치된 스트레인 게이지들(40-n, 40-n+1, ~~ 40-m) 중에서도 벤딩 라인에 겹치는 스트레인 게이지(40-y)에 힘이 작용하여, 출력값이 변하게 된다. 플렉서블 디스플레이 장치는 출력값이 변한 두 스트레인 게이지(40-x, 40-y)를 연결하는 라인을 벤딩 라인이라고 판단할 수도 있다.
이하에서는, 벤드 센서를 이용하여 플렉서블 디스플레이 장치(100)의 벤딩 상태를 감지하는 구체적인 방법에 대해 설명하도록 한다.
도 5는 본 발명의 일 실시 예에 따른 벤딩 정도를 판단하는 방법을 설명하기 위한 도면이다.
도 5에 도시된 바와 같이 벤딩 반경 R의 변화를 통해 벤딩 정도를 판단할 수 있다. 벤딩 반경 R의 크기는 도 3에 도시된 바와 같이 각 벤딩 센서의 저항값 차이를 통해 판단가능하므로 자세한 설명은 생략하도록 한다.
상술한 바와 같은 벤딩이 감지된 영역 및 벤딩이 감지된 영역에서의 벤딩 반경 R의 크기에 따라 디스플레이부(100)가 원통형으로 롤링되었는지 여부를 판단할 수 있다.
도 6은 플렉서블 디스플레이 장치의 롤링 감지하는 방법을 설명하기 위한 도면이다.
먼저, 도 6(a)은 플렉서블 디스플레이 장치(100)가 롤링되었을 때의 단면도를 나타낸다.
상술한 바와 마찬가지로, 플렉서블 디스플레이 장치(100)가 롤링되면, 플렉서블 디스플레이 장치의 일 면 또는 양면에 배치된 벤드 센서에 장력이 작용한다.
이 경우, 벤드 센서에 가해지는 장력의 세기는 일정 범위 내에서 서로 근사하다고 볼 수 있으므로, 벤드 센서에서 출력되는 저항값 역시 일정 범위 내에서 서로 근사하게 된다.
도 6(a)에 도시된 바와 같이 롤링이 이루어지기 위해서는 벤딩이 일정 곡률 이상으로 이루어져야 한다. 또한, 롤링이 이루어지면, 일반 벤딩이나 폴딩의 경우보다 벤딩 영역이 더 크게 형성된다. 이에 따라, 플렉서블 디스플레이 장치는 일정 벤딩 각도 이상의 벤딩이 일정 크기 이상의 영역에서 연속적으로 이루어졌다고 감지되면, 롤링 상태로 판단할 수 있다. 또한, 경우에 따라서는, 롤링 상태에서 플렉서블 디스플레이 장치의 앞면과 뒷면이 서로 접촉하게 된다. 예를 들어, 도 6(b)와 같이, 플렉서블 디스플레이 장치(60)의 일측 가장자리가 Z+ 방향으로 벤딩되어 디스플레이 표면 내측으로 롤링되면, 디스플레이 표면, 즉, 앞면과 벤드 센서(60-1)가 배치된 뒷면은 서로 접촉하게 된다. 이 경우에는 외부로 노출되는 디스플레이 화면에 대응되도록 상술한 3D 이미지가 디스플레이될 수 있다.
도 7은 본 발명의 다른 실시 예에 따른 롤링 감지 방법을 설명하기 위한 도면이다.
도 7에 도시된 바와 같이 플렉서블 디스플레이 장치(70)는 일측 변 및 일측 변과 대향하는 변 상에 플렉서블 디스플레이 장치(70)가 원통형으로 벤딩되었는지 여부를 판단하기 위한 두 개의 센싱 모듈(71, 72)을 포함할 수 있다. 여기서, 두 개의 센싱 모듈(71, 72)은 기설정된 거리 범위 내에 존재하는 경우, 전기적 신호, 자기적 신호, 정전기적 신호 등을 발생시키는 센서로 구현될 수 있다.
플렉서블 디스플레이 장치(100)가 원통형으로 롤링되면, 플렉서블 디스플레이 장치(100)에 구비된 두 개의 센싱 모듈(71, 72)에서 기설정된 이벤트가 발생할 수 있다. 예를 들어, 플렉서블 디스플레이 장치(100)가 원통형으로 롤링되어 두 개의 센싱 모듈(71, 72)은 접촉하게 되면, 전기적 신호가 발생할 수 있다.
이상과 같이 플렉서블 디스플레이 장치(100)는 다양한 유형의 센서를 이용하여 원통형 벤딩 즉, 롤링을 감지할 수 있다. 상술한 센서의 구성 및 센싱 방법은 개별적으로 플렉서블 디스플레이 장치(100)에 적용될 수도 있고, 서로 조합되어 적용될 수도 있다.
한편, 감지부(120)는 벤딩 이외에 사용자가 디스플레이부(110)의 화면을 터치하는 조작도 감지할 수 있다.
구체적으로, 감지부(120)는 접촉식 정전용량 방식, 압력식 저항막 방식, 적외선 감지 방식, 표면 초음파 전도 방식, 적분식 장력측정 방식, 피에조 효과 방식 등을 이용하여 터치를 감지할 수 있다.
가령, 감지부(120)는 디스플레이부(110) 내의 기판(111) 상에 증착된 ITO(indium-tin oxide)와 같은 투명 전도막 및 그 상측에 형성된 필름을 포함할 수 있다. 이에 따라, 사용자가 화면을 터치하면 터치된 지점의 상하판이 접촉되어 전기 신호가 제어부(130)로 전달된다. 제어부(130)는 전기 신호가 전달된 전극의 좌표를 이용하여, 터치 지점을 인식한다. 터치 감지 방식에 대해서는 다양한 선행 문헌에서 공지된 바 있으므로 더 이상의 구체적인 설명은 생략한다.
이하에서는, 본 발명의 다양한 실시 예에 따라 3D 이미지를 디스플레이하는 방법에 대하여 구체적으로 설명한다.
도 8은 본 발명의 일 실시 예에 따른 동작을 설명하기 위한 플렉서블 디스플레이 장치의 세부 구성의 일 예를 설명하기 위한 블럭도이다.
도 8에 따르면, 플렉서블 디스플레이 장치(100)는 디스플레이부(110), 감지부(120), 제어부(130), 저장부(140), 통신부(150), 음성 인식부(160), 모션 인식부(170), 스피커(180), 외부 입력 포트(190-1 ~ 190-n), 전원부(500)를 포함한다.
디스플레이부(110)는 플렉서블한 특성을 가진다. 디스플레이부(110)의 세부 구성 및 동작에 대해서는 상술한 부분에서 구체적으로 설명하였으므로, 중복 설명은 생략한다.
저장부(140)에는 플렉서블 디스플레이 장치(100)의 동작과 관련된 각종 프로그램이나 데이터, 사용자가 설정한 설정 정보, 시스템 구동 소프트웨어(Operating Software), 각종 어플리케이션 프로그램 등이 저장될 수 있다.
특히, 저장부(140)에는 특정 오브젝트에 대한 2D 이미지 및 3D 이미지가 저장되어 있을 수 있다. 여기서, 3D 이미지는 플렉서블 디스플레이 장치(100)가 원통형으로 벤딩되었을 경우 디스플레이되는 가로 방향으로 전개된 형태의 이미지가 될 수 있으며, 이에 대한 자세한 설명은 상술하였으므로 더 이상의 설명은 생략하도록 한다.
감지부(120)는 디스플레이부(110)를 비롯한 플렉서블 디스플레이 장치(100)에서 발생하는 사용자 조작, 특히 벤딩 무브 조작을 감지한다. 도 8에 따르면, 감지부(120)는 터치 센서(121), 지자기 센서(122), 가속도 센서(123), 벤드 센서(124), 압력 센서(125), 근접 센서(126), 그립 센서(127) 등과 같은 다양한 유형의 센서를 포함할 수 있다.
터치 센서(121)는 정전식 또는 감압식으로 구현될 수 있다. 정전식 터치 센서는 디스플레이부(110)의 표면에 코팅된 유전체를 이용하여, 사용자의 신체 일부가 디스플레이부(110)의 표면에 터치되었을 때 사용자의 인체로 여기되는 미세 전기를 감지하여 터치 좌표를 산출하는 방식의 센서를 의미한다. 감압식 터치 센서는 원격 제어 장치(200)에 내장된 두 개의 전극 판을 포함하여, 사용자가 터치하였을 경우, 터치된 지점의 상하 판이 접촉되어 전류가 흐르게 되는 것을 감지하여 터치 좌표를 산출하는 방식의 터치 센서를 의미한다. 그 밖에 적외선 감지 방식, 표면 초음파 전도 방식, 적분식 장력측정 방식, 피에조 효과 방식 등이 터치 조작을 감지하는데 이용될 수 있다.
지자기 센서(122)는 플렉서블 디스플레이 장치(100)의 회전 상태 및 이동 방향 등을 감지하기 위한 센서이고, 가속도 센서(123)는 플렉서블 디스플레이 장치(100)의 기울어진 정도를 감지하기 위한 센서이다. 상술한 바와 같이, 지자기 센서(122) 및 가속도 센서(123)는 각각 플렉서블 디스플레이 장치(100)의 벤딩 방향이나 벤딩 영역 등과 같은 벤딩 특성을 검출하기 위한 용도로 사용될 수도 있지만, 이와 별도로, 플렉서블 디스플레이 장치(100)의 회전 상태 또는 기울기 상태 등을 검출하기 위한 용도로 사용될 수도 있다.
벤드 센서(124)는 상술한 바와 같이 다양한 형태 및 개수로 구현되어, 플렉서블 디스플레이 장치(100)의 벤딩 상태를 감지할 수 있다. 벤드 센서(124)의 구성 및 동작에 대한 다양한 예는 상술한 바 있으므로, 중복 설명은 생략한다.
압력 센서(125)는 사용자가 터치 또는 벤딩 조작을 할 때 플렉서블 디스플레이 장치(100)에 가해지는 압력의 크기를 감지하여 제어부(130)로 제공한다. 압력 센서(125)는 디스플레이부(110)에 내장되어 압력의 크기에 대응되는 전기 신호를 출력하는 압전 필름(piezo film)을 포함할 수 있다. 도 8에서는 압력 센서(125)가 터치 센서(121)와 별개인 것으로 도시하였으나, 터치 센서(121)가 감압식 터치 센서로 구현된 경우, 그 감압식 터치 센서가 압력 센서(150)의 역할도 함께 할 수도 있다.
근접 센서(126)는 디스플레이 표면에 직접 접촉되지 않고 접근하는 모션을 감지하기 위한 센서이다. 근접 센서(126)는 고주파 자계를 형성하여, 물체 접근 시에 변화되는 자계 특성에 의해 유도되는 전류를 감지하는 고주파 발진 형, 자석을 이용하는 자기 형, 대상체의 접근으로 인해 변화되는 정전 용량을 감지하는 정전 용량 형과 같은 다양한 형태의 센서로 구현될 수 있다.
그립 센서(127)는 압력 센서(125)와 별개로 플렉서블 디스플레이 장치(100)의 테두리나 손잡이 부분에서 배치되어, 사용자의 그립(grip)을 감지하는 센서이다. 그립 센서(127)는 압력 센서나 터치 센서로 구현될 수 있다.
제어부(130)는 감지부(120)에서 감지된 각종 감지 신호를 분석하여, 플렉서블 디스플레이 장치(100)가 원통형으로 벤딩되었다고 판단되면 저장부(140)에 저장된 3D 이미지를 화면 상에 디스플레이할 수 있다. 여기서, 3D 이미지는 플렉서블 디스플레이 장치(100)이 벤딩되지 않은 상태에서 디스플레이되었던 2D 이미지에 대응되는 3D 이미지가 될 수 있다.
통신부(150)는 다양한 유형의 통신 방식에 따라 다양한 유형의 외부 기기와 통신을 수행하는 구성이다. 통신부(150)는 방송 수신 모듈(151), 근거리 무선 통신 모듈(152), GPS 모듈(153), 무선 통신 모듈(154) 등과 같은 다양한 통신 모듈을 포함할 수 있다. 이 밖에 통신 모듈(152)은 3G(3rd Generation), 3GPP(3rd Generation Partnership Project), LTE(Long Term Evoloution) 등과 같은 다양한 이동 통신 규격에 따라 이동 통신 망에 접속하여 통신을 수행하는 이동 통신 모듈을 더 포함할 수도 있다.
한편, 제어부(130)는 벤딩 조작이나 터치 조작 이외에 음성 입력이나 모션 입력을 인식하여, 그 입력에 대응되는 동작을 수행할 수도 있다. 이 경우, 음성 인식부(160) 또는 모션 인식부(170)를 활성화시킬 수 있다.
음성 인식부(160)는 마이크(미도시)와 같은 음성 취득 수단을 이용하여 사용자의 음성이나 외부 음향을 수집한 후, 제어부(130)로 전달한다. 제어부(130)는 음성 제어 모드로 동작하는 경우, 사용자의 음성이 기 설정된 음성 코맨드와 일치하면, 사용자의 음성에 대응되는 태스크(task)를 수행할 수 있다.
한편, 모션 인식부(170)는 카메라와 같은 이미지 촬상 수단(미도시)을 이용하여 사용자의 이미지를 획득한 후, 제어부(130)로 제공한다. 모션 제어 모드로 동작하는 경우, 제어부(130)는 사용자의 이미지를 분석하여 사용자가 기 설정된 모션 코맨드에 대응되는 모션 제스쳐를 취한 것으로 판단되면, 그 모션 제스쳐에 대응되는 동작을 수행한다.
그 밖에, 외부 입력 포트 1, 2 ~ n(190-1 ~ 190-n)들은 각각 다양한 유형의 외부 기기와 연결되어 각종 데이터나 프로그램, 제어 명령 등을 수신할 수 있다. 구체적으로는 USB 포트, 헤드셋 포트, 마우스 포트, LAN 포트 등을 포함할 수 있다. 전원부(500)는 플렉서블 디스플레이 장치(100)의 각 구성요소들로 전원을 공급하는 구성요소이다. 전원부(500)는 양극 집전체, 양극 전극, 전해질부, 음극 전극, 음극 집전체 및 이를 감싸는 피복부를 포함하는 형태로 구현될 수 있다. 전원부(500)는 충방전이 가능한 2차 전지로 구현된다. 전원부(500)는 플렉서블 디스플레이 장치(100)와 함께 벤딩될 수 있도록 플렉서블한 형태로 구현될 수 있다. 이 경우, 집전체, 전극, 전해질, 피복 등은 유연한 특성을 가지는 재질로 이루어질 수 있다. 전원부(500)의 구체적인 형상 및 재질에 대해서는 후술하는 부분에서 별도로 설명한다.
도 8에서는 플렉서블 디스플레이 장치(100)에 포함될 수 있는 다양한 구성요소에 대하여 도시하였으나, 플렉서블 디스플레이 장치(100)가 반드시 전체 구성요소들을 포함하여야 하는 것은 아니며, 이들 구성요소만을 가지는 것으로 한정되는 것도 아니다. 즉, 플렉서블 디스플레이 장치(100)의 제품 종류에 따라 구성요소들 일부가 생략되거나 추가될 수 있고, 또는, 타 구성요소들로 대체될 수도 있음은 물론이다.
제어부(130)는 상술한 감지부(120), 음성 인식부(160), 모션 인식부(170) 등을 통해 인식되는 사용자 조작에 따라 각 구성 요소들을 제어하여, 각종 동작을 수행한다.
도 9는 도 8에 도시된 제어부(130)의 세부 구성을 설명하기 위한 도면이다.
도 9에 따르면, 제어부(130)는 시스템 메모리(131), 메인 CPU(132), 이미지 프로세서(133), 네트워크 인터페이스(134), 저장부 인터페이스(135), 제1 내지 n 인터페이스(136-1 ~ 136-n), 오디오 처리부(137), 시스템 버스(140)를 포함한다.
시스템 메모리(131), 메인 CPU(132), 이미지 프로세서(133), 네트워크 인터페이스(134), 저장부 인터페이스(135), 제1 내지 n 인터페이스(136-1 ~ 136-n), 오디오 처리부(137)들은 시스템 버스(140)를 통해 서로 연결되어, 각종 데이터나 신호 등을 송수신할 수 있다.
제1 내지 n 인터페이스(136-1 ~ 136-n)는 감지부(120)를 비롯한 다양한 구성요소들과 제어부(130) 내의 각 구성요소들 간의 인터페이싱을 지원한다. 또한, 제1 내지 n 인터페이스(136-1 ~ 136-n) 중 적어도 하나는 플렉서블 디스플레이 장치(100)의 바디 부분에 마련된 버튼이나, 외부 입력 포트 1 내지 n을 통해 연결된 외부 장치로부터 각종 신호를 수신하는 입력 인터페이스로 구현될 수도 있다.
시스템 메모리(131)는 ROM(131-1) 및 RAM(131-2)을 포함한다. ROM(131-1)에는 시스템 부팅을 위한 명령어 세트 등이 저장된다. 턴온 명령이 입력되어 전원이 공급되면, 메인 CPU(132)는 ROM(131-1)에 저장된 명령어에 따라 저장부(140)에 저장된 O/S를 RAM(131-2)에 복사하고, O/S를 실행시켜 시스템을 부팅시킨다. 부팅이 완료되면, 메인 CPU(132)는 저장부(140)에 저장된 각종 어플리케이션 프로그램을 RAM(131-2)에 복사하고, RAM(131-2)에 복사된 어플리케이션 프로그램을 실행시켜 각종 동작을 수행한다.
이상과 같이, 메인 CPU(132)는 저장부(140)에 저장된 어플리케이션 프로그램의 실행에 따라 다양한 동작을 수행할 수 있다.
저장부 인터페이스(135)는 저장부(140)와 연결되어 각종 프로그램, 컨텐츠, 데이터 등을 송수신한다. 본 발명의 일 실시 예에 따라 저장부 인터페이스(135)는
이미지 처리부(133)는 디코더, 렌더러, 스케일러 등을 포함할 수 있다. 이에 따라, 저장된 컨텐츠를 디코딩하고, 디코딩된 컨텐츠 데이터를 렌더링하여 프레임을 구성하고, 구성된 프레임의 사이즈를 디스플레이부(110)의 화면 크기에 맞게 스케일링한다. 이미지 처리부(133)는 처리된 프레임을 디스플레이부(110)로 제공하여, 디스플레이한다.
특히, 이미지 처리부(133)는 플렉서블 디스플레이 장치(100)가 원통형으로 벤딩된 경우 디스플레이할 3D 이미지를 생성할 수 있다. 예를 들어, 이미지 처리부(130)는 특정 오브젝트를 서로 상이한 방향에서 촬상한 적어도 두 개의 이미지 또는 3차원 스캔 이미지를 이용하여 해당 오브젝트를 360도 방향에서 볼 수 있는 3D 이미지를 생성할 수 있다.
그 밖에, 오디오 처리부(137)는 오디오 데이터를 처리하여 스피커(180)와 같은 음향 출력 수단으로 제공하는 구성요소를 의미한다. 오디오 처리부(137)는 저장부(140)에 저장된 오디오 데이터나 통신부(150)를 통해 수신된 오디오 데이터를 디코딩하고, 노이즈 필터링한 후, 적정 데시벨로 증폭하는 등의 오디오 신호 처리를 수행할 수 있다. 상술한 예에서, 재생되는 컨텐츠가 동영상 컨텐츠인 경우, 오디오 처리부(137)는 동영상 컨텐츠로부터 디먹싱된 오디오 데이터를 처리하여 이미지 처리부(133)와 동기시켜 출력할 수 있도록 스피커(180)로 제공할 수 있다.
네트워크 인터페이스(134)는 네트워크를 통해 외부 장치들과 연결되는 부분이다. 가령, 메인 CPU(132)는 웹 브라우저 프로그램이 실행되면, 네트워크 인터페이스(134)를 통해서 웹 서버에 액세스한다. 웹 서버로부터 웹 페이지 데이터가 수신되면, 메인 CPU(132)는 이미지 처리부(133)를 제어하여 웹 페이지 화면을 구성하고, 구성된 웹 페이지 화면을 디스플레이부(110)에 디스플레이한다.
도 10은 본 발명의 일 실시 예에 따른 3D 이미지 디스플레이 방법을 설명하기 위한 도면이다.
도 10(a)에 도시된 바와 같이 오브젝트 A 의 전면은 ABCD 라는 텍스트를 포함하고, 후면은 EFGH라는 텍스트를 포함하는 경우를 가정하도록 한다. 즉, 오브젝트 A는 360도 방향에서 ABCDEFGH라는 텍스트가 순차적으로 포함된 원통형 물체라고 가정하도록 한다.
도 10(b)에 도시된 바와 같이 오브젝트 A를 적어도 두 개의 방향, 예를 들어 오브젝트 A의 전면을 촬영한 이미지 및 후면을 촬영한 이미지를 획득할 수 있다. 즉, 도 10(b)에 도시된 이미지는 오브젝트 A에 대한 2D 촬영 이미지가 될 수 있다.
이어서, 도 10(c)에 도시된 바와 같이 도 10(b)에 도시된 2D 촬영 이미지에서 배경 이미지를 제거하여 오브젝트 A에 대한 이미지 만을 추출한다.
이어서, 도 10(d)에 도시된 바와 같이 추출된 오브젝트 이미지에서 가장 자리 영역과 같은 굴곡 부분을 영상 처리하여 이미지를 생성할 수 있다.
이어서, 도 10(e)에 도시된 바와 같이 도 10(d)에 도시된 바와 같은 오브젝트 A의 전면 및 후면에 대한 이미지를 스티칭하여 360도 파노라마 이미지를 생성할 수 있다. 여기서, 360도 이미지는 편의상 2차원 평면 형태로 도시하였으나, 이는 플렉서블 디스플레이 장치가 원통형으로 벤딩되었을 경우, 360도 방향에 디스플레이될 수 있는 이미지를 나타낸다.
도 10(f)는 플렉서블 디스플레이 장치(100)가 벤딩되지 않았을 경우와 원통형으로 벤딩되었을 경우의 디스플레이 상태를 나타낸다.
도 10(f)의 좌측 도면에 도시된 바와 같이 플렉서블 디스플레이 장치(100)가 벤딩되지 않았을 경우에는 오브젝트 A의 2D 이미지를 디스플레이하고, 우측 도면에 도시된 바와 같이 플렉서블 디스플레이 장치(100)가 원통형으로 벤딩되었을 경우 360도 전체 방향에서 오브젝트 A의 이미지가 입체적으로 디스플레이될 수 있다. 즉, 도 10(e)에 도시된 이미지가 원통형으로 벤딩되는 경우와 같은 디스플레이 형태를 제공할 수 있다.
도 11은 본 발명의 다른 실시 예에 따른 3D 이미지 디스플레이 방법을 설명하기 위한 도면이다.
도 11(a)에 도시된 바와 같이 원통형 오브젝트 B가 도시된 형태를 갖는다고 가정하도록 한다.
도 11(b)는 오브젝트 B를 3차원 스캔함으로써 생성한 이미지를 나타내는 것으로 설명의 편의를 위하여 평면 형태로 도시하였다. 즉, 오브젝트 B를 3차원 스캔, 즉 오브젝트 B를 360도 방향에서 스캔함으로써 3D 이미지를 생성할 수 있다.
도 11(c)는 플렉서블 디스플레이 장치(100)가 벤딩되지 않았을 경우와 원통형으로 벤딩되었을 경우의 디스플레이 상태를 나타낸다.
도 11(c)의 좌측 도면에 도시된 바와 같이 플렉서블 디스플레이 장치(100)가 벤딩되지 않았을 경우에는 오브젝트 B의 2D 이미지를 디스플레이하고, 우측 도면에 도시된 바와 같이 플렉서블 디스플레이 장치(100)가 원통형으로 벤딩되었을 경우 360도 전체 방향에서 오브젝트 B의 이미지가 입체적으로 디스플레이될 수 있다.
한편, 도 10 및 도 11에 도시된 실시 예에서는 원통형 오브젝트의 경우를 상정하여 설명하였지만, 이는 일 실시 예에 불과하며 원통형 오브젝트가 아닌 경우에도 3차원 오브젝트의 경우에는 동일한 형태의 디스플레이 방법이 적용될 수 있음은 물론이다.
도 12는 본 발명의 일 실시 예에 따른 플렉서블 디스플레이 장치의 구현 형태를 설명하기 위한 도면이다.
도 12(a)는 본 발명의 일 실시 예에 따른 본체에 내장된 플렉서블 디스플레이 장치의 형태의 일 예를 나타내는 도면이다.
도 12(a)에 따르면, 플렉서블 디스플레이 장치(100)는 본체(1210), 디스플레이부(110), 그립부(1211)를 포함할 수 있다.
본체(1210)는 디스플레이부(110)를 담는 일종의 케이스 역할을 한다. 플렉서블 디스플레이 장치(100)가 도 8과 같이 다양한 구성요소를 포함하는 경우, 디스플레이부(110) 및 일부 센서들을 제외한 나머지 구성요소들은 본체(1210)에 탑재될 수 있다. 본체(1210)는 디스플레이부(110)를 롤링시키는 회전롤러를 포함한다. 이에 따라, 미사용시에는 디스플레이부(110)는 회전 롤러를 중심으로 롤링되어 본체(1210) 내부에 내장될 수 있다.
사용자가 그립부(1211)를 파지하여 잡아 당기게 되면, 회전 롤러가 롤링 반대 방향으로 회전하면서 롤링이 해제되고, 디스플레이부(110)가 본체(1210) 외부로 나오게 된다. 회전 롤러에는 스토퍼가 마련될 수 있다. 이에 따라, 사용자가 그립부(1211)를 일정 거리 이상으로 당기면, 스토퍼에 의해 회전 롤러의 회전이 정지되고, 디스플레이부(110)가 고정될 수 있다. 이에 따라, 사용자는 외부로 노출된 디스플레이부(110)를 이용하여 각종 기능을 실행시킬 수 있다. 한편, 사용자가 스토퍼를 해제하기 위한 버튼을 누르면, 스토퍼가 해제되면서 회전 롤러가 역 방향으로 회전하고, 결과적으로 디스플레이부(110)가 본체(1210) 내로 다시 롤링될 수 있다. 스토퍼는 회전 롤러를 회전시키기 위한 기어의 동작을 정지시키는 스위치 형상이 될 수 있다. 회전 롤러 및 스토퍼에 대해서는 통상의 롤링 구조체에서 사용되는 구조가 그대로 이용될 수 있으므로, 이에 대한 구체적인 도시 및 설명은 생략한다.
한편, 본체(1210)에는 전원부(500)가 포함된다. 전원부(500)는 1회용 배터리가 장착되는 배터리 연결부, 사용자가 복수 횟수 충전하여 사용할 수 있는 2차 전지, 태양 열을 이용하여 발전을 수행하는 태양 전지 등과 같이 다양한 형태로 구현될 수 있다. 2차 전지로 구현되는 경우, 사용자는 본체(1210)와 외부 전원을 유선으로 연결하여 전원부(500)를 충전시킬 수 있다.
도 12(a)에서는 원통형 구조의 본체(1210)가 도시되었으나, 본체(1210)의 형상은 사각형이나 기타 다각형과 같이 구현될 수도 있다. 또한, 디스플레이부(110)가 본체(1210)로부터 내장된 상태에서 풀링(pulling)에 의해 외부로 노출되는 형태가 아니라, 본체 외부를 감싸는 형태나 그 밖의 다양한 형태로 구현될 수 있음도 물론이다.
도 12(b)는 전원부(500)가 탈부착될 수 있는 형태의 플렉서블 디스플레이 장치를 나타내는 도면이다. 도 12(b)에 따르면, 전원부(500)는 플렉서블 디스플레이 장치의 일측 가장자리에 마련되어, 탈부착될 수 있다.
전원부(500)는 플렉서블한 재질로 구현되어, 디스플레이부(110)와 함께 벤딩될 수 있다. 구체적으로는, 전원부(500)는 음극 집전체, 음극 전극, 전해질부, 양극 전극, 양극 집전체 및 이들을 덮는 피복부를 포함할 수 있다.
일 예로, 집전체는 탄성 특성이 좋은 TiNi계와 같은 합금류, 구리 알루미늄 등과 같은 순금속류, 탄소가 코팅된 순금속, 탄소, 탄소 섬유 등과 같은 도전성 물질, 폴리피롤과 같은 전도성 고분자 등으로 구현될 수 있다.
음극 전극은 리튬, 나트륨, 아연, 마그네슘, 카드늄, 수소저장합금, 납 등의 금속류와 탄소 등의 비금속류 그리고 유기황과 같은 고분자 전극 물질과 같은 음 전극 물질로 제작될 수 있다. 양극 전극은 황 및 금속 황화물, LiCoO2 등 리튬천이금속산화물, SOCl2, MnO2, Ag2O, Cl2, NiCl2, NiOOH, 고분자 전극 등의 양 전극 물질로 제작될 수 있다. 전해질부는 PEO, PVdF, PMMA, PVAC 등을 이용한 겔(gel) 형으로 구현될 수 있다.
피복부는 통상의 고분자 수지를 사용할 수 있다. 예를 들어, PVC, HDPE나 에폭시 수지 등이 사용될 수 있다. 그 밖에, 실 형태 전지의 파손을 방지하면서, 자유롭게 휘거나 구부러질 수 있는 재질이라면, 피복부로 사용될 수 있다.
전원부(500) 내의 양극 전극 및 음극 전극은 각각 외부와 전기적으로 연결되기 위한 커넥터를 포함할 수 있다.
도 12(b)에 따르면, 커넥터가 전원부(500)로부터 돌출된 형태로 형성되고, 디스플레이부(110)에는 커넥터의 위치, 크기, 형상에 대응되는 홈이 형성된다. 이에 따라, 커넥터 및 홈의 결합에 의해 전원부(500)가 디스플레이부(110)와 결합될 수 있다. 전원부(500)의 커넥터는 플렉서블 디스플레이 장치(100) 내부의 전원 연결 패드(미도시)와 연결되어 전원을 공급할 수 있다.
도 12(b)에서는 전원부(500)가 플렉서블 디스플레이 장치(100)의 일 측 가장자리에서 탈부착될 수 있는 형태로 도시하였으나, 이는 일 예에 불과하며, 전원부(500)의 위치 및 형태는 제품 특성에 따라 다양하게 달라질 수 있다. 가령, 플렉서블 디스플레이 장치(100)가 어느 정도 두께를 가지는 제품인 경우에는, 플렉서블 디스플레이 장치(100)의 후면에 전원부(500)가 장착될 수도 있다.
도 13은 본 발명의 일 실시 예에 따른 플렉서블 디스플레이 장치의 제어 방법을 설명하기 위한 흐름도이다.
도 13에 도시된 플렉서블 디스플레이 장치의 제어 방법에 따르면, 우선, 적어도 하나의 오브젝트를 포함하는 화면을 디스플레이한다(S1310).
이어서, 플렉서블 디스플레이 장치의 벤딩 상태를 감지하고, 감지 결과에 따라 플렉서블 디스플레이 장치가 기설정된 원통 형태로 벤딩되었는지 여부를 판단한다(S1320).
S1320 단계에서 플렉서블 디스플레이 장치가 기설정된 원통 형태로 벤딩된 것으로 판단되면, 적어도 하나의 오브젝트의 이미지를 플렉서블 디스플레이 장치의 벤딩 방향으로 전개한 3D 이미지를 화면 상에 디스플레이한다(S1330).
여기서, 3D 이미지는, 적어도 하나의 오브젝트의 실물을 원통 형태의 디스플레이부로 둘러싸고 오브젝트를 디스플레이부에 투영한 형태의 3차원 스캔 이미지가 될 수 있다.
또는, 3D 이미지는, 적어도 하나의 오브젝트의 실물을 적어도 두 개의 상이한 방향에서 촬영한 적어도 두 개의 이미지를 원통 형태로 벤딩된 화면 전체에 디스플레이되도록 편집한 편집 이미지 형태가 될 수 있다.
여기서, 화면을 디스플레이하는 S1310 단계는, 기저장된 적어도 하나의 오브젝트에 대한 2D 이미지를 디스플레이하고, 3D 이미지를 화면 상에 디스플레이하는 S1330 단계는, 상기 2D 이미지에 대응되는 기저장된 3D 이미지를 디스플레이할 수 있다.
또한, S1320 단계는, 플렉서블 디스플레이 장치의 일측 변 및 일측 변과 대향하는 변 상에 각각 구비되는 두 개의 센싱 모듈이 기설정된 거리 범위 내에 위치하는 것으로 감지되면, 플렉서블 디스플레이 장치가 원통 형태로 벤딩된 것으로 판단할 수 있다.
또한, S1320 단계는, 벤딩 정보를 감지하는 벤드 센서에 의해 플렉서블 디스플레이 장치가 기설정된 곡률 반경 이상으로 벤딩된 것으로 감지되면, 플렉서블 디스플레이 장치가 원통 형태로 벤딩된 것으로 판단할 수 있다.
상술한 바와 같이 본 발명에 따르면, 플렉서블 디스플레이 장치의 벤딩 형태에 따라 오브젝트를 입체적으로 디스플레이하여 시각적 효과를 증대시킬 수 있게 된다.
한편, 상술한 다양한 방법들은 어플리케이션으로 구현될 수 있다.
구체적으로는, 본 발명의 일 실시 예에 따르면, 적어도 하나의 오브젝트를 디스플레이하는 단계, 및 플렉서블 디스플레이 장치 상에서 벤딩 라인이 제1 방향으로 연속적으로 이동하여 적어도 하나의 오브젝트의 위치에 도달할 것으로 감지되면, 적어도 하나의 오브젝트에 대한 시각적 피드백을 표시하는 단계를 수행하는 프로그램이 저장된 비일시적 판독 가능 매체(non-transitory computer readable medium)가 제공될 수 있다.
그 밖에, 상술한 다양한 실시 예에 따른 피드백 효과를 제공하기 위한 프로그램이 저장된 비일시적 판독 가능 매체가 제공될 수도 있다.
비일시적 판독 가능 매체란 레지스터, 캐쉬, 메모리 등과 같이 짧은 순간 동안 데이터를 저장하는 매체가 아니라 반영구적으로 데이터를 저장하며, 기기에 의해 판독(reading)이 가능한 매체를 의미한다. 구체적으로는, 상술한 다양한 어플리케이션 또는 프로그램들은 CD, DVD, 하드 디스크, 블루레이 디스크, USB, 메모리카드, ROM 등과 같은 비일시적 판독 가능 매체에 저장되어 제공될 수 있다.
또한, 이상에서는 본 발명의 바람직한 실시예에 대하여 도시하고 설명하였지만, 본 발명은 상술한 특정의 실시예에 한정되지 아니하며, 청구범위에서 청구하는 본 발명의 요지를 벗어남이 없이 당해 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진자에 의해 다양한 변형실시가 가능한 것은 물론이고, 이러한 변형실시들은 본 발명의 기술적 사상이나 전망으로부터 개별적으로 이해되어져서는 안될 것이다.
110 : 디스플레이부 120 : 감지부
130 : 제어부 140 : 저장부

Claims (12)

  1. 플렉서블 디스플레이 장치에 있어서,
    적어도 하나의 오브젝트를 포함하는 화면을 디스플레이하는 디스플레이부;
    상기 디스플레이부의 벤딩 상태를 감지하는 감지부; 및
    상기 감지부에 의해 감지된 벤딩 상태에 기초하여 상기 디스플레이부가 기설정된 형태로 벤딩되지 않은 것으로 판단되면, 상기 적어도 하나의 오브젝트의 2D 이미지를 상기 화면 상에 디스플레이하고,
    상기 벤딩 상태에 기초하여 상기 디스플레이부가 기설정된 형태로 벤딩된 것으로 판단되면, 상기 적어도 하나의 오브젝트의 이미지의 3D 이미지를 상기 화면 상에 디스플레이하도록 상기 디스플레이부를 제어하는 제어부;를 포함하고,
    상기 3D 이미지는, 상기 적어도 하나의 오브젝트에 대한 360° 뷰를 제공하는, 플렉서블 디스플레이 장치.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 3D 이미지는,
    상기 적어도 하나의 오브젝트의 실물을 3차원 스캔한 스캔 이미지를 원통 형태의 화면에 전개되어 디스플레이도록 변환한 이미지인 것을 특징으로 하는 플렉서블 디스플레이 장치.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 3D 이미지는,
    상기 적어도 하나의 오브젝트의 실물을 적어도 두 개의 상이한 방향에서 촬영한 적어도 두 개의 이미지를 상기 기설정된 형태로 벤딩된 디스플레이부 화면에 전개되어 디스플레이되도록 스티칭(stitching)한 파노라마 이미지인 것을 특징으로 하는 플렉서블 디스플레이 장치.
  4. 삭제
  5. 제1항에 있어서,
    상기 감지부는,
    상기 플렉서블 디스플레이 장치의 일측 변 및 상기 일측 변과 대향하는 변 상에 각각 구비되는 두 개의 센싱 모듈을 포함하며,
    상기 제어부는,
    상기 두 개의 센싱 모듈이 기설정된 거리 범위 내에 위치하는 것으로 판단되면, 상기 디스플레이부가 원통 형태로 벤딩된 것으로 판단하는 것을 특징으로 하는 플렉서블 디스플레이 장치.
  6. 제1항에 있어서,
    상기 감지부는,
    벤딩 정보를 감지하는 벤드 센서를 포함하며,
    상기 제어부는,
    상기 벤드 센서에 의해 상기 디스플레이부가 기설정된 곡률 반경 이상으로 벤딩된 것으로 감지되면, 상기 디스플레이부가 원통 형태로 벤딩된 것으로 판단하는 것을 특징으로 하는 플렉서블 디스플레이 장치.
  7. 플렉서블 디스플레이 장치의 제어 방법에 있어서,
    적어도 하나의 오브젝트를 포함하는 화면을 디스플레이하는 단계;
    상기 플렉서블 디스플레이 장치의 벤딩 상태를 감지하고, 감지 결과에 따라 상기 플렉서블 디스플레이 장치가 기설정된 형태로 벤딩되었는지 여부를 판단하는 단계; 및
    상기 플렉서블 디스플레이 장치가 기설정된 형태로 벤딩되지 않은 것으로 판단되면, 상기 적어도 하나의 오브젝트의 2D 이미지를 상기 화면 상에 디스플레이하고, 상기 플렉서블 디스플레이 장치가 기설정된 형태로 벤딩된 것으로 판단되면, 상기 적어도 하나의 오브젝트의 이미지의 3D 이미지를 상기 화면 상에 디스플레이하는 단계;를 포함하고,
    상기 3D 이미지는, 상기 적어도 하나의 오브젝트에 대한 360° 를 제공하는, 제어 방법.
  8. 제7항에 있어서,
    상기 3D 이미지는,
    상기 적어도 하나의 오브젝트의 실물을 3차원 스캔한 스캔 이미지를 원통 형태로 벤딩된 화면에 전개되어 디스플레이되도록 변환한 이미지인 것을 특징으로 하는 제어 방법.
  9. 제7항에 있어서,
    상기 3D 이미지는,
    상기 적어도 하나의 오브젝트의 실물을 적어도 두 개의 상이한 방향에서 촬영한 적어도 두 개의 이미지를 상기 기설정된 형태로 벤딩된 화면에 전개되어 디스플레이되도록 스티칭한 파노라마 이미지 형태인 것을 특징으로 하는 제어 방법.
  10. 삭제
  11. 제7항에 있어서,
    상기 판단하는 단계는,
    상기 플렉서블 디스플레이 장치의 일측 변 및 상기 일측 변과 대향하는 변 상에 각각 구비되는 두 개의 센싱 모듈이 기설정된 거리 범위 내에 위치하는 것으로 감지되면, 상기 플렉서블 디스플레이 장치가 원통 형태로 벤딩된 것으로 판단하는 것을 특징으로 하는 제어 방법.
  12. 제7항에 있어서,
    상기 판단하는 단계는,
    벤딩 정보를 감지하는 벤드 센서에 의해 상기 플렉서블 디스플레이 장치가 기설정된 곡률 반경 이상으로 벤딩된 것으로 감지되면, 상기 플렉서블 디스플레이 장치가 원통 형태로 벤딩된 것으로 판단하는 것을 특징으로 하는 제어 방법.
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