KR102070244B1 - 플렉서블 디스플레이 장치 및 그 제어 방법 - Google Patents

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Abstract

플렉서블 디스플레이 장치가 개시된다. 플렉서블 디스플레이 장치는, 디스플레이부, 디스플레이부가 롤링(rolling)되면, 적어도 하나의 롤링 특성을 검출하는 센서부 및, 검출된 롤링 특성에 의해 결정된 롤링 모드에서 실행 가능한 디스플레이 장치의 제1 기능을 실행하는 제어부를 포함한다.

Description

플렉서블 디스플레이 장치 및 그 제어 방법 { FLEXIBLE DISPLAY APPARATUS AND CONTROLLING METHOD THEREOF }
본 발명은 플렉서블 디스플레이 장치 및 그 제어 방법에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 형태가 변형가능한 디스플레이부를 구비한 플렉서블 디스플레이 장치 및 그 제어 방법에 관한 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.
한편, 플렉서블 디스플레이 장치는 기존의 디스플레이 장치와 달리 유연하다는 특성이 있다. 이러한 점을 고려하여, 형태가 변형된 플렉서블 디스플레이 장치에 적절한 화면을 디스플레이하기 위한 방안의 모색이 요청된다.
본 발명은 상술한 필요성에 따른 것으로 본 발명의 목적은 롤링에 기초하여 다양한 기능을 수행하는 플렉서블 디스플레이 장치 및 그 제어 방법을 제공함에 있다.
이상과 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 일 실시 예에 따른, 플렉서블 디스플레이 장치는, 디스플레이부, 상기 디스플레이부가 롤링(rolling)되면, 적어도 하나의 롤링 특성을 검출하는 센서부 및, 상기 검출된 롤링 특성에 의해 결정된 롤링 모드에서 실행 가능한 상기 디스플레이 장치의 제1 기능을 실행하는 제어부를 포함한다.
또한, 상기 디스플레이부는, 하나의 축을 기준으로 롤링될 수 있다.
여기서, 상기 롤링 특성은 상기 디스플레이부의 롤링 직경 및 롤링 영역 중 적어도 하나를 포함할 수 있다.
또한, 상기 제어부는, 상기 디스플레이부가 롤링된 상태에서, 상기 롤링 직경이 변경되면, 변경된 상기 롤링 직경에 매칭되는 제2 기능을 실행할 수 있다.
또한, 상기 센서부는, 상기 디스플레이부에 복수의 롤링 영역이 존재하는 경우, 상기 복수의 롤링 영역 각각에 대응하는 롤링 직경을 검출하고, 상기 제어부는, 상기 디스플레이부가 롤링된 상태에서 상기 복수의 롤링 영역에 대응하는 롤링 직경 중 적어도 하나가 변경되면, 상기 변경된 롤링 직경에 매칭되는 제3 기능을 실행할 수 있다.
또한, 상기 제어부는, 상기 디스플레이부의 전체 영역이 롤링되는 전체 롤링이 감지되면 제4 기능을 실행하고, 상기 디스플레이부의 일부 영역이 롤링되는 부분 롤링이 감지되면 제5 기능을 실행할 수 있다.
또한, 상기 제4 기능은 화면 모드 전환 기능이며, 상기 제5 기능은 상기 디스플레이부에 디스플레이된 컨텐츠에 대한 서브 기능이 될 수 있다.
또한, 상기 제어부는, 상기 디스플레이부의 롤링 해제 조작에 따라 상기 디스플레이부 중 적어도 일부 영역이 노출되면, 상기 노출된 일부 영역의 크기에 대응되도록 영상을 재구성하여 상기 노출된 일부 영역 상에 표시할 수 있다.
한편, 본 발명의 일 실시 예에 따른 플렉서블 디스플레이 장치의 제어 방법은, 디스플레이부가 롤링(rolling)되면, 적어도 하나의 롤링 특성을 검출하는 단계, 상기 검출된 롤링 특성에 의해 결정된 롤링 모드에서 실행 가능한 상기 플렉서블 디스플레이 장치의 제1 기능을 실행하는 단계를 포함한다.
또한, 상기 디스플레이부는, 하나의 축을 기준으로 롤링될 수 있다.
여기서, 상기 롤링 특성은 상기 디스플레이부의 롤링 직경 및 롤링 영역 중 적어도 하나를 포함할 수 있다.
또한, 상기 디스플레이부가 롤링된 상태에서, 상기 롤링 직경이 변경되면, 변경된 상기 롤링 직경에 매칭되는 제2 기능을 실행하는 단계를 더 포함할 수 있다.
또한, 상기 디스플레이부에 복수의 롤링 영역이 존재하는 경우, 상기 복수의 롤링 영역 각각에 대응하는 롤링 직경을 검출하는 단계 및, 상기 디스플레이부가 롤링된 상태에서 상기 복수의 롤링 영역에 대응하는 롤링 직경 중 적어도 하나가 변경되면, 상기 변경된 롤링 직경에 매칭되는 제3 기능을 실행하는 단계를 더 포함할 수 있다.
또한, 상기 디스플레이부의 전체 영역이 롤링되는 전체 롤링이 감지되면 제4 기능을 실행하고, 상기 디스플레이부의 일부 영역이 롤링되는 부분 롤링이 감지되면 제5 기능을 실행하는 단계를 더 포함할 수 있다.
또한, 상기 제4 기능은 화면 모드 전환 기능이며, 상기 제5 기능은 상기 디스플레이부에 디스플레이된 컨텐츠에 대한 서브 기능이 될 수 있다.
또한, 상기 디스플레이부의 롤링 해제 조작에 따라 상기 디스플레이부 중 적어도 일부 영역이 노출되면, 상기 노출된 일부 영역의 크기에 대응되도록 영상을 재구성하여 상기 노출된 일부 영역 상에 표시하는 단계를 더 포함할 수 있다.
이상과 같은 본 발명의 다양한 실시 예에 따르면 플렉서블 디스플레이 장치를 다양한 방식으로 이용할 수 있으므로 사용자의 편의성이 향상된다.
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 플렉서블 디스플레이 장치의 형태의 일 예를 나타내는 도면이다.
도 4는 본 발명의 일 실시 예에 따른 플렉서블 디스플레이 장치의 형태의 다른 예를 나타내는 도면이다.
도 5는 본 발명의 일 실시 예에 따른 플렉서블 디스플레이 장치가 롤링되는 방법의 일 예를 설명하기 위한 도면이다.
도 6 내지 도 8은 본 발명의 일 실시 예에 따른 플렉서블 디스플레이 장치에서 형태 변형을 설명하기 위한 도면들이다.
도 9는 본 발명의 일 실시 예에 따른 중첩된 벤드 센서를 이용하여 벤딩 방향을 감지하는 방법에 대하여 설명한다.
도 10은 본 발명의 다른 실시 예에 따른 벤딩 방향 감지 방법을 설명하기 위한 도면이다.
도 11은 본 발명의 다양한 실시 예에 따른 동작을 설명하기 위한 플렉서블 디스플레이 장치의 세부 구성의 일 예를 설명하기 위한 블럭도이다.
도 12는 도 11에 도시된 제어부의 세부 구성을 설명하기 위한 도면이다.
도 13은 도 11에 도시된 제어부의 동작을 지원하기 위한 저장부의 소프트웨어 구조를 나타내는 도면이다.
도 14는 본 발명의 일 실시 예에 따른 롤링 특성을 설명하기 위한 도면이다.
도 15는 본 발명의 다른 실시 예에 따른 롤링 특성을 설명하기 위한 도면이다.
도 16은 본 발명의 일 실시 예에 따른 플렉서블 디스플레이 장치의 제어 방법을 설명하기 위한 도면이다.
도 17은 본 발명의 다른 실시 예에 따른 플렉서블 디스플레이 장치의 제어 방법을 설명하기 위한 도면이다.
도 18 내지 20은 본 발명에 또 다른 실시 예에 따른 플렉서블 디스플레이 장치의 제어 방법을 설명하기 위한 도면이다.
도 21 내지 도 29는 본 발명의 또 다른 실시 예에 따른 플렉서블 디스플레이 장치의 제어 방법을 설명하기 위한 도면들이다.
도 30 및 도 31은 본 발명의 다양한 실시 예에 따른 플렉서블 디스플레이 장치의 구현 예를 설명하기 위한 도면들이다.
도 32는 본 발명의 일 실시 예에 따른 플렉서블 디스플레이 장치의 제어 방법을 설명하기 위한 흐름도이다.
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) 및, 제어부(130)를 포함한다.
도 1의 플렉서블 디스플레이 장치(100)는 스마트폰과 같은 휴대폰, PMP, PDA, 태블릿 PC, 네비게이션 등과 같이 휴대 가능하며 디스플레이 기능을 갖춘 다양한 유형의 장치로 구현될 수 있다. 또한, 디스플레이 장치(100)는 휴대용 장치뿐만 아니라, 모니터, TV, 키오스크 등 거치형 장치로 구현될 수도 있다.
디스플레이부(110)는 화면을 디스플레이한다. 여기에서, 화면은 이미지, 동영상, 텍스트 등과 같은 컨텐츠의 재생 화면 또는 실행 화면, 다양한 UI 화면 등을 포함할 수 있다.
한편, 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. 이하에서는 첨부된 도 2를 참조하여 디스플레이부(110)의 세부 구성을 설명하도록 한다.
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.
한편, 디스플레이부(110)가 투명한 재질의 구성요소로 이루어지는 경우, 벤딩이 가능하면서 투명한 성질을 가지는 디스플레이 장치로도 구현될 수 있다. 가령, 기판(111)은 투명한 성질을 가지는 플라스틱과 같은 폴리머 재료로 구현되고, 구동부(112)가 투명 트랜지스터로 구현되며 디스플레이 패널(113)이 투명 유기 발광층 및 투명 전극으로 구현되는 경우에는, 투명성을 가질 수 있다.
투명 트랜지스터란 기존 박막 트랜지스터의 불투명한 실리콘을 투명한 아연산화물, 산화 티타늄 등과 같은 투명 물질로 대체하여 제작한 트랜지스터를 의미한다. 또한, 투명 전극은 ITO(indium tin oxide)나 그래핀과 같은 신소재가 사용될 수도 있다. 그래핀이란 탄소원자가 서로 연결돼 벌집 모양의 평면 구조를 이루며 투명한 성질을 가지는 물질을 의미한다. 그 밖에, 투명 유기 발광 층도 다양한 재료로 구현될 수 있다.
도 3은 본 발명의 일 실시 예에 따른 플렉서블 디스플레이 장치의 형태의 일 예를 나타내는 도면이다.
도 3에 따르면, 플렉서블 디스플레이 장치(100)는 본체(2100), 디스플레이부(110), 그립부(2200)를 포함할 수 있다.
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, 디스플레이부(110)를 포함한 플렉서블 디스플레이 장치(100)는 벤딩 가능한 특성을 가지며, 디스플레이부(110)는 벤딩이 가능할 수 있는 구조 및 재질로 제작되어야 한다. 이에 대해서는 도 5와 함께 후술하기로 한다.
본체(2100)는 디스플레이부(110)를 담는 일종의 케이스 역할을 한다. 본체(2100)는 디스플레이부(110)를 롤링시키는 회전롤러를 포함한다. 이에 따라, 미사용시에는 디스플레이부(110)는 회전 롤러를 중심으로 롤링되어 본체(2100) 내부에 내장될 수 있다.
사용자가 그립부(2200)를 파지하여 잡아당기게 되면, 회전 롤러가 롤링 반대 방향으로 회전하면서 롤링이 해제되고, 디스플레이부(110)가 본체(2100) 외부로 나오게 된다. 회전 롤러에는 스토퍼(미도시)가 마련될 수 있다. 이에 따라, 사용자가 그립부(2200)를 일정 거리 이상으로 당기면, 스토퍼에 의해 회전 롤러의 회전이 정지되고, 디스플레이부(110)가 고정될 수 있다.
한편, 사용자가 스토퍼를 해제하기 위해 본체(2100)에 구비된 버튼(미도시)를 누르면, 스토퍼가 해제되면서 회전 롤러가 역 방향으로 회전하고, 결과적으로 디스플레이부(110)가 본체(2100) 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(2100)에는 전원부(미도시)가 포함된다. 전원부(미도시)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(2100)와 외부 전원을 유선으로 연결하여 전원부(미도시)를 충전시킬 수 있다.
한편, 도 3에서는 원통형 구조의 본체(2100)가 도시되었으나, 본체(2100)의 형상은 사각형이나 기타 다각형과 같이 구현될 수도 있음은 물론이다.
도 4는 본 발명의 일 실시 예에 따른 플렉서블 디스플레이 장치의 형태의 다른 예를 나타내는 도면이다. 도 4에 따르면, 전원부(2300)는 플렉서블 디스플레이 장치(100)의 일측 가장자리에 마련되어, 탈부착될 수 있다.
전원부(2300)는 플렉서블한 재질로 구현되어, 디스플레이부(110)와 함께 벤딩될 수 있다. 구체적으로는, 전원부(2300)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(2300) 내의 양극 전극 및 음극 전극은 각각 외부와 전기적으로 연결되기 위한 커넥터를 포함할 수 있다.
도 4에 따르면, 커넥터가 전원부(2300)로부터 돌출된 형태로 형성되고, 디스플레이부(110)에는 커넥터의 위치, 크기, 형상에 대응되는 홈이 형성된다. 이에 따라, 커넥터 및 홈의 결합에 의해 전원부(2300)가 디스플레이부(110)와 결합될 수 있다. 전원부(2300)의 커넥터는 플렉서블 디스플레이 장치(100) 내부의 전원 연결 패드(미도시)와 연결되어 전원을 공급할 수 있다.
한편, 지지부(2400)는 플렉서블 디스플레이 장치(100)의 타측 가장자리에 마련된다. 구체적으로, 지지부(2400)는 플렉서블한 재질로 구현되어 디스플레이부(110)와 함께 벤딩될 수 있으며, 디스플레이부(110)의 롤링 시 디스플레이부(110)가 감기는 축으로서 역할을 수행할 수 있다. 한편, 디스플레이부(110)는 롤링되어 전원부(1210)를 축으로 감길 수도 있다.
도 4에서는 전원부(2400)가 플렉서블 디스플레이 장치(100)의 일 측 가장자리에서 탈부착될 수 있는 형태로 도시하였으나, 이는 일 예에 불과하며, 전원부(2400)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(2400)가 장착될 수도 있다. 이 경우, 플렉서블 디스플레이 장치(100)의 양측에는 롤링 시 디스플레이부(110)가 감기는 축이되는 별도의 지지부(미도시)가 구비될 수 있다.
도 5는 본 발명의 일 실시 예에 따른 플렉서블 디스플레이 장치가 롤링되는 방법의 일 예를 설명하기 위한 도면이다.
한편, 본 명세서에서는 플렉서블 디스플레이 장치(100)는 디스플레이부(110)를 포함하므로, 플렉서블 디스플레이 장치(100)가 롤링된다는 것은 디스플레이부(110)가 롤링되는 것을 의미할 수 있다.
도 5(a) 및 도 5(b)는 원통형 구조의 본체(2100)를 갖는 플렉서블 디스플레이 장치(100)에서 디스플레이부(110)가 롤링되는 방법을 나타낸다. 구체적으로, 도 5(a)에 도시된 바와 같이, 본체(2100) 밖으로 나온 디스플레이부(110)는 본체(2100)를 축으로 감겨져 롤링될 수 있다. 또한, 도 5(b)에 도시된 바와 같이, 본체(2100) 밖으로 나온 디스플레이부(110)는 그립부(2200)를 축으로 감겨져 롤링될 수도 있다.
도 5(c) 및 도 5(d)는 전원부(2300)가 일측 가장자리 영역에 마련된 플렉서블 디스플레이 장치(100)에서 디스플레이부(110)가 방법을 나타낸다. 구체적으로, 도 5(c)에 도시된 바와 같이, 디스플레이부(110)는 전원부(2300)를 축으로 감겨져 롤링될 수 있다. 또한, 도 5(d)에 도시된 같이, 디스플레이부(110)는 지지부(2400)를 축으로 감겨져 롤링될 수도 있다.
이와 같이, 디스플레이부(110)는 다양한 방식으로 롤링될 수 있다. 하지만, 이는 일 예일 뿐, 디스플레이부(110)의 자체 특성에 따라, 별도의 축이 없이도 자체적으로 롤링될 수 있음은 물론이다. 따라서, 도 3 및 도 4에 도시된 플렉서블 디스플레이 장치(100)의 형태는 일 예일 뿐 플렉서블 디스플레이 장치(100)는 다양한 형태로 구현될 수 있다. 또한, 디스플레이부(110)는 롤링된 상태를 유지하기 위해 계속적으로 일정한 힘이 가해지는 경우와, 롤링된 디스플레이부(110)를 플랫한 상태로 만들려는 별도의 힘이 가해지기 전까지는 롤링된 상태를 유지하는 경우로 구현될 수도 있다.
한편, 상술한 바와 같이, 플렉서블 디스플레이 장치(100)는 외부 압력에 의해 벤딩되어 그 형태가 변형될 수 있다. 형태 변형에는 벤딩 및 롤링되는 경우를 포함할 수 있다.
벤딩(bending)이란, 플렉서블 디스플레이 장치(100)가 구부러지는 상태를 의미한다.
그리고, 롤링(rolling)이란, 플렉서블 디스플레이 장치(100)가 말려진 상태를 의미한다. 가령, 일정 벤딩 각도 이상의 벤딩이 일정 영역에 걸쳐 감지되는 상태를 롤링이라고 정의할 수 있다. 또한, 플렉서블 디스플레이 장치(100)가 말려진 단면이 거의(substantially) 원이나 타원에 가까운 형상을 갖는 상태를 롤링이라고 정의할 수도 있다.
다만, 이상과 같은 다양한 형태 변형 예들에 대한 정의는 일 예에 불과하며, 플렉서블 디스플레이 장치(100)의 종류나 크기, 무게, 특징 등에 따라 다르게 정의될 수도 있다. 가령, 플렉서블 디스플레이 장치(100)의 표면이 서로 맞닿을 수 있을 정도로 벤딩이 가능하다면, 롤링은 벤딩으로 인하여 플렉서블 디스플레이 장치(100)의 앞면과 뒷면이 서로 접촉하는 상태로 정의될 수도 있다.
도 6 내지 도 8은 본 발명의 일 실시 예에 따른 플렉서블 디스플레이 장치에서 형태 변형, 즉, 벤딩 및 롤링을 감지하는 방법의 일 예를 설명하기 위한 도면이다.
감지부(120)는 플렉서블 디스플레이 장치(100)의 형태 변형을 감지한다. 여기에서, 형태 변형이란, 디스플레이부(110)가 벤딩되거나, 롤링되는 경우를 포함할 수 있다.
특히, 감지부(120)는 디스플레이부(110)가 롤링(rolling)되면, 롤링 특성을 검출한다. 여기서, 디스플레이부(110)는 하나의 축을 기준으로 롤링될 수 있으며, 축 즉, 롤링축은 롤링으로 인해 디스플레이 면이 형성하는 원의 중심을 이은 선이 될 수 있다. 또한, 롤링 특성이란 롤링 직경, 노출된 영역의 크기, 위치 및 형태 중 적어도 하나가 될 수 있다. 이 경우, 롤링 직경은 롤링된 상태에서 가장 내측 면에 대한 직경 및 가장 외측 면에 대한 직경의 평균값, 또는 가장 외측 면에 대한 직경 등이 될 수 있으며, 부분 롤링의 경우 롤링된 부분 영역에 대한 직경이 될 수 있다. 또한, 감지부(120)는 디스플레이부(110)에 복수의 롤링 영역이 존재하는 경우, 복수의 롤링 영역 각각에 대응하는 롤링 특성을 검출할 수 있다.
이를 위해, 감지부(120)는 디스플레이부(110) 앞면이나 뒷면과 같은 하나의 표면에 배치된 벤드 센서(bend sensor) 또는 양면 모두에 배치된 벤드 센서를 포함할 수 있다.
여기에서, 벤드 센서란, 그 자체로 구부러질 수 있으며, 구부러지는 정도에 따라 저항값이 달라지는 특성을 가지는 센서를 의미한다. 벤드 센서는 광섬유 벤딩 센서나, 압력 센서, 스트레인 게이지(strain gauge) 등과 같이 다양한 형태로 구현될 수 있다.
도 6은 본 발명의 일 실시 예에 따른 벤드 센서의 배치 형태를 설명하기 위한 도면이다.
도 6(a)는 복수 개의 바 형태의 벤드 센서들이 가로 방향 및 세로 방향으로 디스플레이부(110)에 배치되어 격자 형태를 이룬 예를 나타낸다. 구체적으로, 벤드 센서는 제1 방향으로 나열된 벤드 센서(11-1 내지 11-5) 및 제1 방향에 수직한 제2 방향으로 나열된 벤드 센서(12-1 내지 12-5)를 포함한다. 각 벤드 센서들은 서로 일정한 간격만큼 이격 배치될 수 있다.
한편, 도 6(a)에서는 가로 및 세로 방향 각각으로 5 개씩 벤드 센서(11-1 내지 11-5, 12-1 내지 12-5)가 배치되는 것으로 도시하였지만 이는 일 예에 불과하며, 디스플레이부(110)의 크기 등에 따라 벤드 센서의 개수는 변경될 수 있음은 물론이다. 이와 같이, 벤드 센서가 가로 및 세로 방향으로 배치되는 것은 디스플레부(110)의 전역에서 이루어지는 벤딩을 감지하기 위해서이므로, 일부분만 플렉서블한 특성을 가지거나, 일부분에 대해서만 벤딩을 감지할 필요가 있는 장치인 경우에는, 해당 부분에만 벤드 센서가 배치될 수도 있다.
또한, 도 6(a)와 같이 벤드 센서가 디스플레이부(110)의 앞면에 내장될 수 있으나 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 6(b)는 하나의 벤드 센서를 디스플레이부(110)의 일 면에 배치된 일 예를 나타낸다. 도 6(a)에 도시된 바와 같이, 벤드 센서(31)는 디스플레이부(110)의 전면에서 원 형태로 배치될 수 있다. 하지만, 이는 일 예에 불과하며 디스플레이부(110)의 후면에 배치될 수도 있고, 사각형 등과 같은 다양한 다각형을 이루는 폐곡선 형태로 구현될 수 있음은 물론이다.
도 6(c)는 두 개의 벤드 센서가 서로 교차되도록 배치된 실시 예를 나타낸다. 도 6(c)에 따르면, 제1 벤드 센서(21)는 디스플레이부(110)의 제1 면 상에서 제1 대각선 방향으로 배치되고, 제2 벤드 센서(22)는 제2 면 상에서 제2 대각선 방향으로 배치된다.
한편, 상술한 다양한 실시 예들에서는 라인 형태의 벤드 센서들이 사용되는 경우를 도시하였으나, 스트레인 게이지를 복수 개 사용하여 벤딩을 감지할 수도 있다.
도 6(d)는 디스플레이부(110)에 복수의 스트레인 게이지가 배치된 도면을 나타낸다. 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 플렉서블 디스플레이 장치(100)의 형태 변형을 감지할 수 있다.
한편, 도 6(d)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.
이하에서는, 감지부(120)가 격자 형태로 배치된 벤드 센서 또는 스트레인 게이지를 이용하여 플렉서블 디스플레이 장치(100)의 형태 변형을 감지하는 방법을 설명하도록 한다.
벤드 센서는 전기 저항을 이용하는 전기 저항식 센서 또는 광섬유의 변형률을 이용하는 마이크로 광섬유 센서 형태로 구현될 수 있는데, 이하에서는 설명의 편의를 위하여 벤드 센서가 전기 저항식 센서로 구현되는 경우를 상정하여 설명하도록 한다.
도 7은 본 발명의 일 실시 예에서, 플렉서블 디스플레이 장치에서 벤딩을 감지하는 방법을 설명하기 위한 도면이다.
디스플레이부(110)가 벤딩되면, 디스플레이부(110)의 일 면 또는 양면에 배치된 벤드 센서도 함께 구부러지며, 벤드 센서는 가해지는 장력의 세기에 대응되는 저항값을 출력한다.
즉, 감지부(120)는 벤드 센서에 인가되는 전압의 크기 또는 벤드 센서를 흐르는 전류의 크기를 이용하여 벤드 센서의 저항값을 감지하고, 그 저항값의 크기에 따라 해당 벤드 센서의 위치에서의 벤딩 상태를 감지할 수 있다.
예를 들어, 도 7(a)와 같이 디스플레이부(110)가 가로 방향으로 벤딩되면, 디스플레이부(110)의 전면에 내장된 벤드 센서(41-1 내지 41-5) 또한 구부러지고, 가해지는 장력의 크기에 따른 저항값을 출력한다.
이 경우, 장력의 세기는 벤딩 정도에 비례하여 커지게 된다. 가령, 도 7(a)와 같이 벤딩이 이루어지게 되면, 중심 영역의 벤딩 정도가 가장 크게 된다. 따라서, 중심 영역인 벤드 센서(41-1)의 a3 지점, 벤드 센서(41-2)의 b3 지점, 벤드 센서(41-3)의 c3 지점, 벤드 센서(41-4)의 d3 지점, 벤드 센서(41-5)의 e3 지점에 가장 큰 장력이 작용하게 되고, 이에 따라, a3 지점, b3 지점, c3 지점, d3 지점 및 e3 지점에 가장 큰 저항값을 가지게 된다.
반면, 바깥 방향으로 갈수록 벤딩 정도가 약해진다. 이에 따라, 벤드 센서(41-1)는 a3 지점을 기준으로 좌측 및 우측 방향으로 갈수록 a3 지점보다 작은 저항값을 가지게 되며, 벤딩이 이루어지지 않은 a1 지점과 그 좌측 영역, a5 지점과 그 우측 영역은 벤딩되기 전과 동일한 저항값을 가지게 된다. 이는 다른 벤드 센서들(41-2 내지 41-5)의 경우도 마찬가지로 적용된다.
감지부(120)는 벤드 센서의 저항값 변화가 감지된 지점들간의 관계를 기초로, 벤딩 영역의 위치, 벤딩 영역의 크기, 벤딩 영역의 개수, 벤딩 라인의 크기, 벤딩 라인의 위치, 벤딩 라인의 개수, 벤딩 라인의 방향, 벤딩 횟수 등을 감지할 수 있다.
벤딩 영역은 디스플레이부(110)가 휘어져서 구부러진 영역을 의미한다. 벤딩에 의해 벤드 센서가 함께 구부러지게 되므로, 벤딩 영역은, 원 상태에서와는 다른 저항값을 출력하는 벤드 센서가 배치된 모든 지점으로 정의될 수 있으며, 저항값이 변하지 않은 영역은 벤딩이 이루어지지 않은 플랫(flat) 영역으로 정의할 수 있다.
감지부(120)는 저항값 변화가 감지된 지점들 사이의 거리가 기설정된 거리 이내이면 저항값을 출력하는 지점들을 하나의 벤딩 영역으로 감지한다. 반면, 감지부(120)는 저항값 변화가 감지된 지점들 중 그 사이의 거리가 기설정된 거리 이상으로 이격된 지점이 존재하면, 이들 지점을 기준으로 서로 다른 벤딩 영역으로 구분할 수 있다.
상술한 바와 같이, 도 7(a)에서, 벤드 센서(41-1)의 a1 지점부터 a5 지점까지, 벤드 센서(41-2)의 b1 지점부터 b5 지점까지, 벤드 센서(41-3)의 c1 지점부터 c5 지점까지, 벤드 센서(41-4)의 d1 지점부터 d5 지점까지, 벤드 센서(41-5)의 e1 지점부터 e5 지점까지 원 상태에서와는 다른 저항값을 가지게 된다.
이 경우, 각 벤드 센서(41-1 내지 41-5)에서 저항값 변화가 감지된 지점들은 서로 기 설정된 거리 이내에 위치하여 연속적으로 배치된다.
따라서, 감지부(123)는 벤드 센서(41-1)에서 a1 지점부터 a5 지점까지, 벤드 센서(41-2)에서 b1 지점부터 b5 지점까지, 벤드 센서(41-3)에서 c1 지점부터 c5 지점까지, 벤드 센서(41-4)에서 d1 지점부터 d5 지점까지, 벤드 센서(41-5)에서 e1 지점부터 e5 지점까지를 모두 포함하는 영역(42)을 하나의 벤딩 영역으로 감지한다.
한편, 벤딩 영역은 벤딩 라인을 포함할 수 있다. 벤딩 라인이란 각 벤딩 영역에서 가장 큰 저항값이 검출된 지점들을 연결하는 라인으로 정의될 수 있다.
가령, 도 7(a)의 경우, 벤딩 센서(41-1)에서 가장 큰 저항값을 출력하는 a3 지점, 벤드 센서(41-2)에서 가장 큰 저항값을 출력하는 b3 지점, 벤드 센서(41-3)에서 가장 큰 저항값을 출력하는 c3 지점, 벤드 센서(41-4)에서 가장 큰 저항값을 출력하는 d3 지점, 벤드 센서(41-5)에서 가장 큰 저항값을 출력하는 e3 지점을 연결하는 라인(43)을 벤딩 라인으로 정의할 수 있다. 도 7(a)에서는 벤딩 라인이 디스플레이 표면의 중앙 영역에서 세로 방향으로 형성된 상태를 나타낸다.
한편, 도 7(a)는 디스플레이부(110)가 가로 방향으로 벤딩된 경우를 설명하기 위한 것이라는 점에서, 격자 형태의 벤드 센서 중 가로 방향으로 배치된 벤드 센서만을 도시하였다. 즉, 세로 방향으로 배치된 벤드 센서를 통해, 가로 방향으로 벤딩될 때와 동일한 방법을 이용하여 디스플레이부(110)가 세로 방향으로 벤딩되는 것을 감지할 수 있음은 물론이다. 뿐만 아니라, 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.
한편, 감지부(120)는 스트레인 게이지를 이용하여 디스플레이부(110)의 벤딩을 감지할 수도 있다.
구체적으로, 디스플레이부(110)가 벤딩되면, 디스플레이부(110)의 가장자리 영역에 배치된 스트레인 게이지에 힘이 작용하게 되며, 스트레인 게이지는 가해지는 힘의 크기에 따라 서로 다른 저항값을 출력하게 된다. 이에 따라, 감지부(120)는 스트레인 게이지의 출력값에 기초하여 디스플레이부(110)의 벤딩을 감지할 수 있다.
예를 들어, 도 7(b)와 같이, 디스플레이부(110)가 가로 방향으로 벤딩되면, 디스플레이부(110)의 전면에 내장된 복수의 스트레인 게이지들 중 벤딩된 영역에 배치된 스트레인 게이지(51-p,..., 51-p+5, 51-r,..., 51-r+5)에 힘이 가해지고, 가해지는 힘의 크기에 따른 저항값을 출력하게 된다. 이에 따라, 감지부(120)는 원 상태에서와는 다른 저항값을 출력하는 스트레인 게이지가 위치한 지점들을 모두 포함한 영역(52)을 하나의 벤딩 영역으로 감지한다.
한편, 스트레인 게이지는 가해지는 힘에 따라 길이가 늘어나면 증가된 저항값을 출력하고, 길이가 줄어들면 감소된 저항값을 출력하는 특성이 있다. 따라서, 감지부(120)는 벤딩 방향을 고려하여, 가장 큰 저항값을 출력하는 스트레인 게이지를 연결한 라인 또는 가장 작은 저항값을 출력하는 스트레인 게이지를 연결한 라인을 벤딩 라인으로 감지할 수 있다.
여기에서, 벤딩 방향은 디스플레이부(110)의 표면을 2차원 상의 x-y 평면으로 가정할 때, x-y 평면에 수직인 Z 축을 기준으로 디스플레이부(110)의 전면 방향인 Z+ 방향과 디스플레이부(110)의 후면 방향인 Z- 방향으로 구분될 수 있다.
한편, 스트레인 게이지는 디스플레이부(110)의 일 측면 또는 양 측면에 배치될 수 있다. 스트레인 게이지가 디스플레이부(110)의 양 측면 즉, 전면 및 후면 방향에 모두 배치되는 경우, 전면 방향에 배치된 스트레인지 게이지는 전면 방향 즉, Z+ 방향으로 오목하게 벤딩되는 경우의 벤딩을 감지하고, 후면에 배치된 스트레인지 게이지는 후면 방향 즉, Z- 방향으로 오목하게 벤딩되는 경우의 벤딩을 감지하도록 구현될 수 있다.
스트레인 게이지가 디스플레이부(110)의 일 측면 즉, 전면 또는 후면에 배치되는 경우, 디스플레이부(110)의 전면 및 후면으로의 벤딩을 모두 감지하는 형태로 구현될 수 있다. 예를 들어, 도 7(b)와 같이, 스트레인 게이지가 디스플레이부(110)의 전면에 내장된 경우, 감지부(120)는 디스플레이부(110)가 Z+ 방향으로 벤딩되면 가장 작은 저항값을 출력하는 스트레인 게이지를 연결한 라인을 벤딩 라인으로 감지할 수 있다. 또한, 도시하지 않았지만, 스트레인 게이지가 디스플레이부(110)의 전면에 내장되고 디스플레이부(110)가 Z- 방향으로 벤딩되면, 감지부(120)는 가장 큰 저항값을 출력하는 스트레인 게이지를 연결한 라인을 벤딩 라인으로 감지할 수 있다.
도 8은 본 발명의 일 실시 예에서, 플렉서블 디스플레이 장치에서 롤링을 감지하는 방법을 설명하기 위한 도면이다.
도 8(a) 및 도 8(b)은 디스플레이부(110)의 전체 영역이 말려진 전체 롤링을 나타낸다. 디스플레이부(110)가 전체적으로 롤링되면, 디스플레이부(110)의 전 영역이 일정 곡률 이상이 벤딩되므로, 벤드 센서 및 스트레인 게이지에 일정 범위 내에서 서로 근사한 세기의 힘이 가해지게 된다.
또한, 전체 롤링이 이루어지면, 디스플레이부(110)의 전면 및 배면이 서로 접촉하게 될 수 있다. 따라서, 감지부(120)는 디스플레이부(110)의 전면 및 배면이 서로 접촉하는지 여부에 따라 롤링 상태인지를 판단할 수 있다. 이 경우, 감지부(120)는 터치 센서를 구비할 수 있다.
이에 따라, 감지부(120)에서 벤드 센서 또는 스트레인 게이지의 전 지점에서 출력되는 저항값이 기설정된 값보다 큰 일정 범위 내에서 서로 근사하며 디스플레이부(110)의 전면 및 배면에 배치된 각 터치 센서에서 터치가 감지되면, 플렉서블 디스플레이 장치(100)는 디스플레이부(110)가 전체적으로 롤링된 것으로 판단할 수 있다.
한편, 도 8(c) 및 도 8(d)는 디스플레이부(110)의 일부 영역이 말려진 부분 롤링을 나타낸다. 디스플레이부(110)가 부분적으로 롤링되면, 전체 롤링의 경우와 마찬가지로 롤링된 부분에 배치된 벤드 센서 또는 스트레인 게이지는 일정 범위에서 서로 근사한 저항값이 출력된다. 그리고, 롤링된 부분에서 디스플레이부(110)의 전면 및 배면이 서로 접촉하게 된다. 한편, 롤링이 이루어지지 않은 영역은 플랫한 상태이므로 원 상태와 동일한 저항값을 가지게 된다.
따라서, 감지부(120)에서 디스플레이부(110)의 일부 영역에 배치된 벤드 센서 또는 스트레인 게이지에서 출력되는 저항값이 기설정된 값보다 큰 일정 범위 내에서 서로 근사하며, 해당 영역에서 디스플레이부(110)의 전면 및 배면에 배치된 각 터치 센서에서 터치가 감지되면, 플렉서블 디스플레이 장치(100)는 디스플레이부(110)가 부분적으로 롤링된 것으로 감지할 수 있다.
한편, 상술한 실시 예에서는 롤링된 경우 디스플레이부(110)의 전면과 배면이 서로 접촉하는 것으로 설명하였으나, 이는 일 예에 불과하다. 즉, 디스플레이부(110) 자체의 특성(가령, 재질, 형상, 크기, 두께 등)에 따라 롤링되어도 디스플레이부(110)의 전면과 배면이 서로 접촉되지 않을 수 있다.
이 경우, 감지부(120)는 터치 센서 대신 마그네틱 센서, 자기장 센서, 광센서 또는 근접 센서 등을 이용하여, 디스플레이부(110)의 전면과 배면이 서로 근접하게 되었는지 여부를 감지하고, 플렉서블 디스플레이 장치(100)는 감지부(120)의 감지 결과에 기초하여 디스플레이부(110)의 롤링 여부를 판단할 수 있다.
이상과 같이, 플렉서블 디스플레이 장치(100)는 다양한 형태로 변형될 수 있으며, 플렉서블 디스플레이 장치(100)는 감지부(120)의 감지 결과에 기초하여 각 형태 변경을 감지할 수 있다.
또한, 플렉서블 디스플레이 장치는 감지부(120)의 감지 결과에 기초하여 벤딩이 어느 정도 이루어졌는지, 즉, 벤딩 각도도 검출할 수 있다.
한편, 도면에는 도시되지 않았지만, 플렉서블 디스플레이 장치(100)는 벤드 센서에서 일정한 간격마다 출력되는 저항값의 크기 변화를 이용하여, 플렉서블 디스플레이 장치가 벤딩된 정도를 판단한다. 구체적으로, 벤드 센서에서 가장 큰 저항값을 출력하는 지점의 저항값과 그 지점에서 소정 거리만큼 이격된 지점에서 출력된 저항값 사이의 차이를 산출한다.
그리고, 플렉서블 디스플레이 장치(100)는 산출된 저항값 차이를 이용하여 벤딩된 정도를 판단할 수 있다. 구체적으로, 플렉서블 디스플레이 장치(100)는 벤딩된 정도를 복수의 레벨로 구분하고, 각 레벨마다 일정한 범위를 갖는 저항값을 매칭시켜 저장할 수 있다.
이에 따라, 플렉서블 디스플레이 장치(100)는 산출된 저항값 차이가 벤딩된 정도에 따라 구분된 복수의 레벨 중에서 속하는 레벨에 따라 플렉서블 디스플레이 장치(100)의 벤딩 정도를 판단할 수 있다.
한편, 플렉서블 디스플레이 장치(100)는 벤딩 정도에 따라 적절한 동작을 수행할 수 있다. 가령, 플렉서블 디스플레이 장치(100)가 방송 신호를 선국하여 출력하는 있는 전자 장치로 구현되는 경우를 가정한다. 이 경우, 플렉서블 디스플레이 장치(100)가 벤딩에 따라 채널 재핑(zapping) 동작을 수행한다면, 벤딩 정도에 따라 채널 재핑 속도를 빠르게 하거나, 채널 재핑 범위를 더 크게 할 수 있다. 반면, 벤딩 정도가 낮다면 더 느리게, 더 작은 채널 개수 단위로 채널 재핑을 수행할 수 있다. 하지만, 이는 일 예일 뿐이며, 볼륨 조절이나 컨텐츠 전환 등의 동작 시에도 벤딩 정도에 따라 상이하게 동작을 수행할 수 있음은 물론이다.
한편, 상술한 바와 같이, 디스플레이부(110)의 벤딩 방향은 Z+ 방향 또는 Z- 방향으로 구분될 수 있다. 즉, 벤딩 방향은 디스플레이부(110)의 표면을 2차원 상의 x-y 평면으로 가정할 때, x-y 평면에 수직인 Z 축을 기준으로 디스플레이부(110)의 전면 방향인 Z+ 방향과 디스플레이부(110)의 배면 방향인 Z- 방향으로 구분될 수 있으며, 플렉서블 디스플레이 장치(100)는 다양한 방식을 통해 디스플레이부(110)의 벤딩 방향을 판단할 수 있다.
도 9는 본 발명의 일 실시 예에 따른 중첩된 벤드 센서를 이용하여 벤딩 방향을 감지하는 방법에 대하여 설명한다. 설명의 편의를 위해, 도 9(a) 내지 도 9(d)에서는, 벤딩의 경우를 예를 들어 설명한다. 하지만, 롤링의 경우에도 벤딩과 마찬가지로 적용될 수 있음은 물론이다.
도 9(a)에 따르면, 감지부(120)는 디스플레이부(110)의 일 측에 중첩된 두 개의 벤드 센서(61, 62)를 포함할 수 있다. 이 경우, 한쪽 방향으로 벤딩이 이루어지게 되면, 벤딩이 이루어진 지점에서 상위 벤드 센서(61) 및 하위 벤드 센서(62)의 저항값이 다르게 검출된다. 따라서, 동일 지점에서의 두 벤드 센서(61, 62)의 저항값을 비교하면, 벤딩 방향을 알 수 있다.
구체적으로, 도 9(b)와 같이 디스플레이부(110)가 Z+ 방향으로 벤딩되면, 벤딩 라인에 해당하는 A 지점에서, 위쪽 벤드 센서(61)보다 아래쪽 벤드 센서(72)에 더 큰 세기의 장력이 가해지게 된다.
이와 반대로, 도 9(c)과 같이 디스플레이부(110)가 Z- 방향으로 벤딩되면, 위쪽 벤드 센서(61)에서 아래쪽 벤드 센서(62)보다 더 큰 세기의 장력이 가해지게 된다.
따라서, 플렉서블 디스플레이 장치(100)는 두 벤드 센서(61, 62)에서 A 지점에 해당하는 저항값을 비교하여, 벤딩 방향을 감지할 수 있다.
도 9(a) 내지 도 9(c)에서는 두 벤드 센서가 디스플레이부(110)의 일측에서 서로 중첩되어 배치된 상태를 도시하였으나, 감지부(120)는 디스플레이부(110)의 양면에 배치된 벤드 센서를 포함할 수도 있다.
도 9(d)는 두 벤드 센서(61, 62)가 디스플레이부(110)의 양면에 배치된 상태를 나타낸다.
이에 따라, 디스플레이부(110)가 Z+ 방향으로 벤딩될 때는, 디스플레이부(110)의 양면 중에서 제1 면에 배치된 벤드 센서는 압축력을 받게 되는 반면, 제2 면에 배치된 벤드 센서는 장력을 받게 된다. 반면, Z- 방향으로 벤딩될 때는 제2 면에 배치된 벤드 센서는 압축력을 받게 되는 반면, 제1 면에 배치된 벤드 센서는 장력을 받게 된다. 이와 같이, 벤딩 방향에 따라 두 벤드 센서에서 감지되는 값은 서로 다르게 검출되며, 플렉서블 디스플레이 장치(100)는 그 값의 검출 특성에 따라 벤딩 방향을 구분할 수 있다.
한편, 도 9(a) 내지 도 9(d)에서는 두 개의 벤드 센서를 이용하여 벤딩 방향을 감지하는 것으로 설명하였으나, 디스플레이부(110)의 일 면에 배치된 스트레인 게이지만으로도 벤딩 방향을 구분할 수도 있다. 즉, 일 면에 배치된 스트레인 게이지는 그 벤딩 방향에 따라 압축력 또는 인장력이 가해지므로, 그 출력 값의 특성을 확인하면 벤딩 방향을 알 수 있게 된다.
도 10은 본 발명의 다른 실시 예에 따른 벤딩 방향 감지 방법을 설명하기 위한 도면이다.
도 10(a) 및 도 10(b)는 일 예로 가속도 센서를 이용하여 벤딩 방향을 감지하는 방법을 설명하기 위한 도면이다. 도 10(a) 및 도 10(b)에 따르면, 감지부(120)는 디스플레이부(110)의 가장자리 영역에 배치된 복수의 가속도 센서(71-1, 71-2)를 포함한다.
가속도 센서(71-1, 71-2)는 움직임 발생시 가속도 및 가속도의 방향을 측정할 수 있는 센서이다. 구체적으로는, 가속도 센서(71-1, 71-2)는 그 센서가 부착된 장치의 기울기에 따라 변화되는 중력 가속도에 대응되는 센싱 값을 출력한다. 따라서, 디스플레이부(110)의 양측 가장 자리 영역에 가속도 센서(71-1, 71-2)를 각각 배치하면, 디스플레이부(110)가 벤딩될 때 각 가속도 센서(71-1, 71-2)에서 센싱되는 출력값이 변화된다. 플렉서블 디스플레이 장치(100)는 각 가속도 센서(71-1, 71-2)에서 센싱되는 출력값을 이용하여 피치각(pitch angle) 및 롤각(role angle)을 연산한다. 이에 따라, 각 가속도 센서(71-1, 71-2)에서 감지된 피치각 및 롤각의 변화 정도에 기초하여 벤딩 방향을 판단할 수 있다.
한편, 도 10(a)에서는 디스플레이부(110)가 전면을 기준으로 가로 방향 양 측 가장자리에 가속도 센서(71-1, 71-2)가 배치된 상태를 도시하였으나, 도 10(b)에서와 같이 세로 방향으로 배치될 수도 있다. 이 경우, 디스플레이부(110)가 세로 방향으로 벤딩되면, 세로 방향의 각 가속도 센서(71-3, 71-4)에서 감지한 측정값에 따라 벤딩 방향을 감지할 수 있다.
도 10(a) 및 도 10(b)는 디스플레이부(110)의 좌우측 가장자리 또는 상하측 가장자리에 가속도 센서가 배치된 상태를 도시하였으나, 가속도 센서는 상하좌우측 가장자리 모두에 배치될 수도 있고, 모서리 영역에 배치될 수도 있다.
한편, 상술한 가속도 센서 이외에 자이로 센서나 지자기 센서를 이용하여 벤딩 방향을 감지할 수도 있다. 자이로 센서는 회전 운동이 일어나면, 그 속도 방향으로 작용하는 코리올리의 힘을 측정하여, 각속도를 검출하는 센서이다. 자이로 센서의 측정 값에 따르면, 어느 방향으로 회전되었는지를 검출할 수 있게 되므로, 벤딩 방향을 감지할 수 있다. 지자기 센서는 2축 또는 3축 플럭스게이트를 이용하여 방위각을 감지하는 센서이다. 지자기 센서로 구현된 경우, 플렉서블 디스플레이 장치(100)의 각 가장 자리 부분에 배치된 지자기 센서는 그 가장자리 부분이 벤딩되면 위치 이동이 이루어지게 되어, 그로 인한 지자기 변화에 대응되는 전기 신호를 출력한다. 플렉서블 디스플레이 장치는 지자기 센서로부터 출력되는 값을 이용하여 요우 각(yaw angle)을 산출할 수 있다. 이에 따라, 산출된 요우각의 변화에 따라 벤딩 영역 및 벤딩 방향 등과 같은 다양한 벤딩 특성을 판단할 수 있다.
이상과 같이 플렉서블 디스플레이 장치(100)는 다양한 유형의 센서를 이용하여 형태 변형이 이루어진 방향을 판단할 수 있다. 상술한 센서의 구성 및 센싱 방법은 개별적으로 플렉서블 디스플레이 장치(100)에 적용될 수도 있고, 서로 조합되어 적용될 수도 있다.
또한, 감지부(120)는 사용자가 디스플레이부(110)의 화면을 터치하는 조작도 감지할 수 있다. 이 경우, 감지부(120)는 감압식 또는 정전식 터치 센서를 구비하여, 사용자가 터치한 지점의 좌표를 감지할 수 있다.
제어부(130)는 플렉서블 디스플레이 장치(100)의 전반적인 동작을 제어한다. 특히, 제어부(130)는 감지부(120)의 감지 결과에 기초하여, 플렉서블 디스플레이 장치(100)의 형태 변형을 판단할 수 있다. 여기에서, 형태 변형은 벤딩 및 롤링을 포함한다. 즉, 제어부(130)는 감지부(120)에서 센싱되는 값을 이용하여, 디스플레이부(110)의 벤딩 여부, 벤딩 정도, 벤딩 방향, 롤링 여부, 롤링 정도 롤링 방향 롤링 축 등을 판단할 수 있다.
특히, 제어부(130)는 감지부(120)에 의해 검출된 롤링 특성에 의해 결정된 롤링 모드에서 실행 가능한 플렉서블 디스플레이 장치(100)의 제1 기능을 실행할 수 있다. 여기서, 롤링 모드는 롤링된 형태에 따라 결정될 수 있으며, 예를 들어, 원뿔 형태, 원기둥 형태, 전체/부분 롤링 형태 등이 롤링 모드에 포함될 수 있다. 또한, 원뿔 형태의 경우 롤링된 형태에서 상부 영역의 직경이 더 큰 경우와 하부 영역의 직경이 더 큰 경우는 다른 롤링 모드로 구분될 수 있다. 또한, 리지드(rigid)한 바디 부분(예를 들어, 도 5의 본체(2100))에 의해 롤링 형태가 달라지는 경우도 롤링 모드에 포함될 수 있다.
한편, 각 롤링 모드에서 실행 가능한 기능에 대한 정보가 플렉서블 디스플레이 장치(100)에 기저장되어 있거나, 외부로부터 수신될 수 있다. 즉, 원뿔 형태에서 실행가능한 기능, 원기둥 형태에서 실행 가능한 기능, 전체 롤링 형태에서 실행 가능한 기능, 부분 롤링 형태에서 실행 가능한 기능 등에 대한 정보가 기 저장되어 있을 수 있다. 예를 들어, 원기둥 형태에서는 롤링 직경의 크기에 따라 오디오 기능, 마이크 기능, 외부 기기 제어를 위한 포인팅 기능 등이 실행 가능하도록 저장되어 있을 수 있다.
또한, 이러한 각 롤링 모드에서 실행 가능한 기능은 롤링 직전 플렉서블 디스플레이 장치(100)에서 실행 중인 기능, 화면 상에 디스플레이되는 컨텐츠 특성 등에 따라 결정될 수도 있다. 예를 들어, 플렉서블 디스플레이 장치(100)가 외부 기기 제어 모드로 실행 중인 상태에서 기설정된 롤링 직경 미만으로 롤링되면, 포인팅 기능을 실행할 수 있다.
또한, 롤링 특성은 상술한 바와 같이 롤링 직경, 롤링으로 인해 노출된 영역의 크기, 위치 및 형태 중 적어도 하나를 포함할 수 있다. 여기서, 노출된 영역은 부분 롤링의 경우, 롤링 영역이 될 수도 있고 롤링이 되지 않은 영역이 될 수도 있다.
한편, 디스플레이부(110)가 롤링되는 경우, 롤링 정도에 따라 롤링 직경이 달라지게 되므로, 제어부(130)는 롤링 직경에 기초하여 롤링 정도를 판단할 수 있다.
구체적으로, 제어부(130)는 디스플레이부(110)가 롤링된 상태에서, 벤드 센서 또는 스트레인 게이지에서 출력되는 저항값에 기초하여 롤링 직경을 판단할 수 있다. 이 경우, 출력되는 저항값에 따른 롤링 직경을 매칭하는 테이블이 기저장되어 있을 수 있다.
또한, 디스플레이부(110)의 롤링 정도를 감지하기 위해, 감지부(120)는 디스플레이부(110)의 테두리 영역에 배치된 마그네틱 센서 또는 근접 센서를 포함할 수 있다. 이 경우, 제어부(130)는 디스플레이부(110)가 롤링된 상태에서, 마그네틱 센서 또는 근접 센서에서 센싱된 값에 기초하여 가상의 롤링 직경이 만나게 되는 서로 다른 두 디스플레이 지점 또는 영역이 이 근접한 정도를 판단하고, 근접한 정도가 클수록 롤링 정도가 큰 것으로 판단할 수도 있다.
또한, 제어부(130)는 디스플레이부(110)가 롤링된 상태에서, 사용자에 의해 롤링 직경이 변경되면, 변경된 롤링 직경에 매칭되는 기능을 실행할 수 있다.
또한, 제어부(130)는 디스플레이부(110)가 롤링된 상태에서 복수의 롤링 영역에 대응하는 롤링 직경 중 적어도 하나가 변경되면, 변경된 롤링 직경에 매칭되는 기능을 실행할 수 있다. 예를 들어, 롤링 직경이 기설정된 값 이상이면 뮤직 플레이어 기능을 실행하고, 기설정된 값 미만이면 마이크 기능을 실행할 수 있다.
또한, 제어부(130)는 디스플레이부(110)가 롤링된 상태에서 롤링 축을 이동시키는 조작에 대응되는 매핑되는 기능을 수행할 수 있다. 예를 들어, 본 발명에서 롤링 축을 이동시키는 조작은 기존의 탭(tab), 스크롤(scroll)과 같은 터치 입력에 매핑되어 사용될 수 있다.
또한, 제어부(130)는 디스플레이부(110)의 전체 영역이 롤링되는 전체 롤링이 감지되면 그에 대응되는 기능을 실행하고, 디스플레이부(110)의 일부 영역이 롤링되는 부분 롤링이 감지되면 그에 대응되는 기능을 실행할 수 있다. 예를 들어, 전체 롤링이 감지되면 화면 모드 전환 기능을 수행하고, 부분 롤링이 감지되면, 디스플레이된 컨텐츠에 대한 서브 기능을 수행할 수 있다.
또한, 제어부(130)는 디스플레이부(110)의 롤링 해제 조작에 따라 디스플레이부(110) 중 적어도 일부 영역이 노출되면, 노출된 일부 영역의 크기에 대응되도록 영상을 재구성하여 노출된 일부 영역 상에 표시할 수 있다. 예를 들어, 노출된 영역의 크기에 대응되도록 영상 프레임의 비율을 조정하여 표시할 수 있다.
한편, 제어부(130)는 롤링 특성에 매칭되는 기능을 수행하기 위하여 UI 화면 등과 같은 화면 제공이 필요한 경우 해당 화면을 제공할 디스플레이면을 판단하기 위한 방법으로는 다음과 같은 방식이 이용될 수 있다.
[ 롤링에 따른 화면 제공을 위한 디스플레이면 판단 ]
1) 터치를 통한 디스플레이 면 판단
제어부(130)는 롤링으로 형성된 360도 방향 화면에서 사용자의 터치 입력을 받은 영역을 디스플레이 영역으로 판단하고 해당 면에 화면을 제공할 수 있다. 이 경우, 사용자 파지 부분을 제외한 별도의 사용자 터치 입력을 받은 영역을 디스플레이 영역으로 판단할 수 있다.
2) 얼굴 인식을 통한 디스플레이 면 판단
또한, 제어부(130)는 카메라(미도시)를 통한 얼굴 인식을 통해 디스플레이면을 판단할 수 있다. 예를 들어, 카메라(미도시)를 이용하여 얼굴을 인식하여 디스플레이면으로 판단할 수 있다. 얼굴 인식의 경우 명확한 얼굴 형태를 인식하지 않더라도 얼굴 모양, 눈썹, 눈, 코, 입, 머리카락 등 적어도 하나의 얼굴 특징 부위를 인식함으로써 사용자가 바라보는 영역을 판단할 수 있다.
3) 가속도계를 이용한 디스플레이 면 판단
또한, 제어부(130)는 벤딩 라인 및 가속도계 등을 이용한 감지부(120)의 감지 결과에 따라 디스플레이면을 판단할 수 있다. 다만, 이 경우 플렉서블 디스플레이 장치(100)의 디스플레이면은 중력 가속도 방향과 반대 방향, 즉 사용자는 플렉서블 디스플레이 장치(100)의 위에서 아래 방향으로 보며 조작을 한다고 가정하도록 한다.
제어부(130)는 가속도계 감지 결과를 이용하여 플렉서블 디스플레이 장치(100)의 자세를 판단할 수 있다. 예를 들어, 가속도계에서 감지된 중력 가속도 결과를 이용하여 가속도계가 설치된 화면의 자세를 판단할 수 있으며, 벤딩 형태에 따라 나머지 화면의 자세를 판단할 수 있다. 이 후, 제어부(130)는 중력 가속도 방향과 반대 방향의 화면을 디스플레이면으로 판단할 수 있다.
4) 사용자의 파지 동작에 따른 디스플레이 면 판단
양손 파지 동작이 있는 경우, 제어부(130)는 두 엄지 손가락 및 나머지 네 손가락이 터치된 영역에서 압력센서나 터치 센서 등에서 두 엄지 손가락이 접지된 면을 디스플레이 면으로 판단한다.
한편, 한손 파지 동작이 있는 경우, 제어부(130)는 엄지 손가락 및 나머지 네 손가락이 터치된 영역에서 압력센서나 터치 센서 등에서 엄지 손가락이 접지된 면을 디스플레이 면으로 판단한다. 이 경우, 전면 및 후면의 손가락 접지면에 센싱된 손가락 개수나 접지된 면의 형태로 디스플레이 면을 판단할 수도 있다.
5) 일면이 특정 객체와 기설정된 거리 범위 내에 있는 경우의 디스플레이 면 판단
제어부(130)는 롤링으로 인한 360 도 화면 중 일면이 장애물에 근접하여 있거나, 맞닿아 있는 경우와 같은 상황에서 해당 면을 디스플레이 면에서 제외시킬 수 있다.
다만, 전체 롤링의 경우에는 손으로 파지할 수 있는 영역을 고려하여 디스플레이 영역을 미리 설정할 수 있다. 이에 따라 사용자에게 파지 영역에 대한 가이드를 제공할 수도 있다.
한편, 도면에는 도시되지 않았지만, 입력부(미도시)는 디스플레이부(110)를 통해 제공되는 사용자 인터페이스에 대응하는 면에 대한 선택을 사용자로부터 입력받는 기능을 한다. 예를 들어, 플렉서블 디스플레이 장치(100)가 롤링된 경우, 사용자는 입력부(미도시)를 통해 특정 영역을 선택할 수 있다. 또한, 사용자는 입력부(미도시)를 통해 사용자 인터페이스를 표시할 영역을 지정하는 것도 가능하다.
여기서, 입력부(미도시)는 디스플레이부(110)가 터치패드와 상호 레이어 구조를 이루는 터치 스크린 형태로 구현되는 경우, 디스플레이부(110)와 일체의 구성으로 구현될 수 있다. 이 경우, 터치스크린은 터치 입력 위치 및 면적 뿐만 아니라 터치 입력 압력까지도 검출할 수 있도록 구성될 수 있다.
또한, 입력부(미도시)는 디스플레이부(110)를 통해 제공되는 사용자 인터페이스를 통해 전자 장치(200)를 제어하기 위한 사용자 명령을 입력받을 수 있다.
UI 처리부(미도시)는 다양한 UI를 2D 또는 3D 형태로 처리/생성하는 기능을 한다. 여기서, UI는 상술한 바와 같이 플렉서블 디스플레이 장치(100)의 형태 변형에 대응되는 다양한 형태의 제어 모드 UI가 될 수 있다. 또한, UI 처리부(170)는 UI 요소의 2D/3D 전환, 투명도, 색상, 크기, 형태 및 위치 조정, 하이라이트, 애니메이션 효과 등의 작업을 수행할 수 있다.
한편, 롤링 방향은, 디스플레이부(110)가 말려진 방향을 의미한다. 제어부(130)는 디스플레이부(110)가 롤링될 때 원 상태와 다른 저항값을 최초로 출력하는 벤드 센서 또는 스트레인 게이지의 위치를 통해, 디스플레이부(110)가 말려진 방향을 판단할 수 있다. 예를 들어, 디스플레이부(110)의 전면을 기준으로 좌측 가장자리 부분에 배치된 스트레인 게이지에서 최초로 원 상태와 다른 저항값을 출력한 경우, 제어부(130)는 디스플레이부(110)가 좌측에서부터 롤링된 것으로 판단할 수 있다. 이와 같은 방식으로, 제어부(130)는 좌측, 우측, 상측, 하측, 대각선 등 디스플레이부(110)가 롤링되는 방향을 판단할 수 있다.
뿐만 아니라, 제어부(130)는 디스플레이부(110)의 가장자리에 배치된 가속도 센서(미도시)를 이용하여 롤링 방향을 판단할 수도 있다. 즉, 디스플레이부(110)가 롤링되면 말려지는 방향에 위치하는 가속도 센서에서 기울기가 감지되기 때문에, 제어부(130)는 디스플레이부(110)의 좌측, 우측, 상측 및 하측에 각각 배치된 가속도 센서에서 센싱된 값에 기초하여, 롤링 방향을 판단할 수도 있다.
한편, 감지부(120)는 디스플레이부(110)가 롤링되면, 디스플레이부(110)의 전체 영역 중에서 롤링 상태에서 노출되는 노출 영역을 감지할 수 있다. 여기에서, 노출 영역이란, 디스플레이부(110)의 화면이 노출된 영역을 의미할 수있다.
일 실시 예에 따르면, 롤링으로 인한 노출 영역의 크기는 롤링 정도에 의해 판단될 수 있다. 이를 위해 롤링 정도에 따른 노출 영역의 크기 정보가 저장부(140)에 저장되어 있을 수 있다. 여기서, 롤링 정도는, 벤드 센서 또는 스트레인 게인지에서 출력되는 출력값의 크기에 기초하여 판단될 수 있으며 출력 저항값의 크기에 대응되는 노출 영역의 크기가 기 산출되어 저장될 수 있다. 예를 들어, 가로 방향으로 전체 롤링되는 경우에 있어서, "출력값이 a인 경우 가로 방향 A1 길이에 대응되는 디스플레이 영역이 노출 영역"이라는 정보가 기 저장되어 있을 수 있다. 이에 따라 제어부(130)는 감지부(120)의 감지 결과에 기초하여 롤링 정도가 판단되면 판단된 롤링 정도에 대응되는 정보를 저장부(140)로부터 독출하여 노출 영역의 크기에 적합한 영상이 처리되어 디스플레이되도록 제어할 수 있다.
다른 실시 예에 따르면, 롤링으로 인한 노출 영역 판단을 위해 감지부(120)는 디스플레이부(110)의 전면 및 배면에서 일정한 간격으로 배치된 터치 센서를 구비할 수 있다. 그리고, 제어부(130)는 감지부(120)의 감지 결과에 기초하여, 디스플레이부(110)가 롤링되면 노출 영역의 크기 및 위치를 판단할 수 있다.
먼저, 디스플레이부(110)가 내측면 방향으로 전체 롤링 즉, 디스플레이 표면이 오목하게 롤링된 경우 디스플레이 표면의 전체 영역은 가려지게 되므로, 노출 영역은 존재하지 않게 된다.
다만, 디스플레이부(110)가 외측면 방향으로 전체 롤링 즉, 디스플레이 표면이 볼록하게 롤링된 경우, 감지부(120)는 디스플레이부(110)의 전면에 배치된 터치 센서들을 이용하여 디스플레이부(110)의 배면과의 터치를 감지한다. 이때, 제어부(130)는 디스플레이부(110)의 전면에 배치된 터치 센서들 중에서 배면과 터치가 이루어지지 않은 터치 센서들이 배치된 영역을 노출 영역으로 판단하고, 터치가 이루어지지 않은 터치 센서들이 배치된 영역의 크기 및 위치에 기초하여 노출 영역의 크기 및 위치를 판단할 수 있다. 또한, 디스플레이부(110)가 외측면 방향으로 부분 롤링된 경우에도, 상술한 방식과 동일한 방식으로 노출 영역을 판단할 수 있다. 즉, 제어부(130)는 디스플레이부(110)의 전면에 배치된 터치 센서들 중 후면과 터치가 이루어지지 않은 터치 센서들이 배치된 영역을 노출 영역으로 판단할 수 있다.
한편, 디스플레이부(110)가 내측면 방향으로 부분 롤링된 경우, 제어부(130)는 벤드 센서 또는 스트레인 게이지에서 출력되는 출력값에 기초하여 노출 영역을 판단할 수도 있다. 디스플레이부(110)가 내측면 방향으로 부분 롤링된 경우, 노출된 디스플레이 표면에는 벤딩이 이루어지지 않기 때문에, 제어부(130)는 플랫한 상태일 때와 동일한 저항값을 출력하는 벤드 센서 또는 스트레인 게이지가 분포하는 영역을 노출 영역으로 판단하고, 해당 센서에 배치된 영역의 크기 및 위치를 이용하여 노출 영역의 크기 및 위치를 판단할 수 있다.
한편, 제어부(130)는 디스플레이부(110)가 롤링되면, 감지부(120)의 감지 결과에 기초하여 롤링 상태에서의 단면 반경을 산출하고, 산출된 단면 반경에 따라 노출 영역을 판단한다.
단면 반경은 디스플레이부(110)가 말려짐에 따라 형성된 원의 반지름이므로, 롤링 정도에 의해 영향을 받는다. 즉, 롤링 정도가 클수록 단면 반경은 작아지고, 롤링 정도가 작을수록 단면 반경은 커지게 된다.
이에 따라, 플렉서블 디스플레이 장치(100)는 롤링 정도에 대응되는 단면 반경값을 기저장하고, 제어부(130)는 디스플레이부(110)가 롤링된 상태에서 벤드 센서 또는 스트레인 게이지에서 출력되는 저항값에 매칭되는 단면 반경을 검출하여, 롤링 상태에서 단면 반경을 산출할 수 있다.
그리고, 제어부(130)는 산출된 단면 반경을 이용하여 노출 영역을 판단할 수 있다. 구체적으로, 제어부(130)는 우측 또는 좌측으로부터 디스플레이부(110)가 롤링된 경우, 단면 반경을 이용하여 노출 영역의 원주 길이를 산출하고, 산출된 원주 길이와 디스플레이부(110)의 세로 길이를 연산하여 노출 영역의 크기를 산출할 수 있다. 또한, 제어부(130)는 상측 또는 하측으로부터 디스플레이부(110)가 롤링된 경우, 단면 반경을 이용하여 노출 영역의 원주 길이를 산출하고, 산출된 원주 길이와 디스플레이부(110)의 가로 길이를 연산하여 노출 영역의 크기를 산출할 수 있다.
또한, 감지부(120)는 노출 영역 상에서 사용자 그립에 의해 가려지는 사용자 그립 영역을 감지할 수 있다. 구체적으로, 사용자 그립 영역이란, 디스플레이부(110)의 롤링으로 인해 노출된 영역 중 사용자 그립에 의해 사용자의 신체 일부, 예를 들어 손 바닥과의 접촉이 이루어진 영역이 될 수 있다.
이에 따라, 감지부(120)는 플렉서블 디스플레이 장치(100)가 롤링된 상태에서 압력 센서, 접촉 센서 등과 같은 사용자 접촉을 감지할 수 있는 센서를 통해 사용자 그립 영역을 감지할 수 있다.
구체적으로, 감지부(120)는 디스플레이부에 대한 터치 영역을 감지하는 터치 센서를 포함할 수 있다. 이때, 제어부(130)는 롤링 상태에서 기설정된 크기 이상의 터치 영역이 기설정된 시간 동안 감지되면, 터치 영역을 사용자 그립 영역으로 판단할 수 있다.
다른 한편, 감지부(120)는 디스플레이부(110)에 가해지는 압력을 감지하기 위한 압력 센서를 포함할 수 있다. 이때, 제어부(130)는 롤링 상태에서 기설정된 크기 이상의 압력이 기설정된 시간 동안 감지되면, 압력이 감지된 영역을 사용자 그립 영역으로 판단할 수 있다.
도 11은 본 발명의 다양한 실시 예에 따른 동작을 설명하기 위한 플렉서블 디스플레이 장치의 세부 구성의 일 예를 설명하기 위한 블럭도이다.
도 11에 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.
또한, 저장부(140)에는 상술한 복수의 기능에 대한 정보 및 복수의 기능에 대해 할당된 우선 순위에 대한 정보가 저장될 수 있다.
또한, 저장부(140)에는 디스플레이부(110)의 각 영역 별로 매칭되는 적어도 하나의 기능에 대한 정보가 저장될 수 있다. 또한, 저장부(140)에는 각 기능에 대해 할당된 우선 순위에 대한 정보가 저장될 수 있다.
감지부(120)는 디스플레이부(110)를 비롯한 플렉서블 디스플레이 장치(100)에서 발생하는 사용자 조작, 특히 벤딩 조작, 터치 조작 등을 감지한다. 도 17에 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.
적외선 감지 방식은 Optp-Matrix-frame이 장착된 모니터에 손가락이 같이 빛을 차단할 수 있는 물체로 화면 터치 시 적외선 발광 다이오드에서 발광된 빛이 차단되어 반대편의 포토 트랜지스터에 감지가 되지 않는 것을 이용하여 위치를 센싱하는 방식이다.
표면 초음파 전도 방식은 초음파 표면을 따라 전파되는 특성과 일정한 시간에 진행하는 거리는 일정하다는 소리의 전파 특성을 이용한 간단한 원리로 구현한 방식으로 트랜스미터와 리플렉터를 통해 반사되어 수신되는 소리의 시간 간격을 센싱하는 방식이다.
또한, 적분식 장력측정 방식은 일측 모서리를 손으로 누르면 네 모서리의 장력 측정 장치 중 눌려진 모서리에 위치한 장력 측정 장치가 가장 큰 힘을 받게 되면, 늘어나는 힘의 정도에 따라 전기적인 신호로 변경되어 컨트롤러에 전달되는 구성을 이용한다. 이 경우, 컨트롤러는 네 모서리의 전기적 신호의 비율을 계산하여 터치 위치를 알아낼 수 있게 된다.
피에조 효과 방식은 사용자가 터치하였을 때 터치 압력의 정도와 위치에 따라 네 모서리에서 받는 압력의 정도가 각각 다르게 되며, 컨트롤러가 이러한 압력의 정도에 따른 비율을 계산하여 좌표값을 산출하는 방식이다.
이상과 같이 터치 센서(121)는 다양한 형태로 구현될 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 17에서는 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 물체를 감지하기 위한 센서이다. 근접 센서(126)는 고주파 자계를 형성하여, 물체 접근 시에 변화되는 자계특성에 의해 유도되는 전류를 감지하는 고주파 발진 형, 자석을 이용하는 자기 형, 대상체의 접근으로 인해 변화되는 정전 용량을 감지하는 정전 용량 형, 광전 형, 초음파 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, 벤딩 조작이 발생하였다고 판단되면 벤딩 라인을 기준으로 활성화 영역 및 비활성화 영역을 결정하고, 활성화 영역에는 대응되는 화면을 디스플레이할 수 있다.
예를 들어, 제어부(130)는 외부 기기와의 통신을 통해 획득한 데이터 또는, 저장부(140)에 저장된 데이터를 처리하여 디스플레이부(110)의 활성화 영역 및 스피커(180) 등을 통해 출력하는 동작을 수행할 수 있다. 이 경우, 제어부(130)는 통신부(150)를 이용하여 외부 기기와 통신을 수행할 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. 여기서, 방송 수신 모듈(151)이란 지상파 방송 신호를 수신하기 위한 안테나, 복조기, 등화기 등을 포함하는 지상파 방송 수신 모듈(미도시), DMB 방송 신호를 수신하여 처리하기 위한 DMB 모듈 등을 포함할 수 있다. 근거리 무선 통신 모듈(152)이란 NFC(Near Field Communication)나 블루투스, 지그비 방식 등과 같은 근거리 무선 통신 방식에 따라, 근거리에 위치한 외부 기기와 통신을 수행하기 위한 모듈이다. GPS 모듈(153)이란 GPS 위성으로부터 GPS 신호를 수신하여, 플렉서블 디스플레이 장치(100)의 현재 위치를 검출하기 위한 모듈이다. 무선 통신 모듈(154)이란 WiFi, IEEE 등과 같은 무선 통신 프로토콜에 따라 외부 네트워크에 연결되어 통신을 수행하는 모듈이다. 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.
제어부(130)는 활성화 영역에서 수행되는 기능에 따라 외부 기기로부터 컨텐츠를 수신하거나, 외부 기기로 컨텐츠를 전송하도록 통신부(150)를 제어할 수 있다.
또한, 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 제스처를 취한 것으로 판단되면, 그 모션 제스처에 대응되는 동작을 수행한다.
일 예로, 채널 재핑, 장치 턴온, 턴오프, 일시 정지, 재생, 정지, 되감기, 빨리 감기, 음소거 등과 같은 다양한 태스크가 음성 또는 모션에 의해 제어될 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.
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 11에서는 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 12는 도 11에 도시된 제어부(130)의 세부 구성을 설명하기 위한 도면이다.
도 12에 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. 도 12에서는 감지부(120)가 제1 인터페이스(136-1)로만 연결된 것으로 도시하였으나, 도 11에 도시된 바와 같이 감지부(120)가 다양한 유형의 복수의 센서들을 포함하는 경우에는 각 센서마다 인터페이스를 통해 연결될 수 있다. 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.
일 예로, 사용자의 조작에 따라 플렉서블 디스플레이 장치(100)의 적어도 일부 영역이 롤링되면, 메인 CPU(132)는 저장부 인터페이스(135)를 통해 저장부(140)에 액세스하여, 저장된 정보를 확인하여 롤링 특성에 대응되는 기능, 예를 들어 동영상 재생 기능을 실행시킬 수 있다. 이러한 상태에서 사용자가 하나의 컨텐츠를 선택하면, 메인 CPU(132)는 저장부(140)에 동영상 재생 프로그램을 실행시킨다. 동영상 재생 프로그램에 포함된 명령어에 따라 메인 CPU(132)는 이미지 처리부(133)를 제어하여 동영상 재생 화면을 구성한다.
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.
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.
상술한 바와 같이, 플렉서블 디스플레이 장치(100)에서 롤링 조작이 감지되면, 제어부(130)는 감지된 롤링 조작에 대응되는 동작을 수행할 수 있다. 이상과 같은 제어부(130)의 동작은 저장부(140)에 저장된 각종 프로그램의 실행에 의해 구현될 수 있다.
도 13은 상술한 다양한 실시 예에 따른 제어부(130)의 동작을 지원하기 위한 저장부(140)의 소프트웨어 구조를 나타내는 도면이다. 도 13에 따르면, 저장부(140)에는 베이스 모듈(1910), 디바이스 관리 모듈(1920), 통신 모듈(1930), 프리젠테이션 모듈(1940), 웹 브라우저 모듈(1950), 서비스 모듈(1960)을 포함한다.
베이스 모듈(1910)이란 플렉서블 디스플레이 장치(100)에 포함된 각 하드웨어들로부터 전달되는 신호를 처리하여 상위 레이어 모듈로 전달하는 기초 모듈을 의미한다.
베이스 모듈(1910)은 스토리지 모듈(1911), 위치 기반 모듈(1912), 보안 모듈(1913), 네트워크 모듈(1914) 등을 포함한다.
스토리지 모듈(1911)이란 데이터베이스(DB)나 레지스트리를 관리하는 프로그램 모듈이다. 위치 기반 모듈(1912)이란 GPS 칩과 같은 하드웨어와 연동하여 위치 기반 서비스를 지원하는 프로그램 모듈이다. 보안 모듈(1913)이란 하드웨어에 대한 인증(Certification), 요청 허용(Permission), 보안 저장(Secure Storage) 등을 지원하는 프로그램 모듈이고, 네트워크 모듈(1914)이란 네트워크 연결을 지원하기 위한 모듈로 DNET 모듈, UPnP 모듈 등을 포함한다.
디바이스 관리 모듈(1920)은 외부 입력 및 외부 디바이스에 대한 정보를 관리하고, 이를 이용하기 위한 모듈이다. 디바이스 관리 모듈(1920)은 센싱 모듈(1921), 디바이스 정보관리 모듈(1922), 원격 제어 모듈(1923)등을 포함할 수 있다.
센싱 모듈(1921)은 감지부(120) 내의 각종 센서들로부터 제공되는 센서 데이터를 분석하는 모듈이다. 구체적으로는, 물체의 위치나 사용자의 위치, 색상, 형태, 크기 및 기타 프로필을 검출하는 동작을 수행하는 프로그램 모듈이다. 센싱 모듈(1921)은 얼굴 인식 모듈, 음성 인식 모듈, 모션 인식 모듈, NFC 인식 모듈 등을 포함할 수 있다. 디바이스 정보 관리 모듈(1922)은 각종 디바이스에 대한 정보를 제공하는 모듈이며, 원격 제어 모듈(1923)은 전화기나 TV, 프린터, 카메라, 에어컨 등과 같은 주변 디바이스를 원격적으로 제어하는 동작을 수행하는 프로그램 모듈이다.
통신 모듈(1930)은 외부와 통신을 수행하기 위한 모듈이다. 통신 모듈(1930)은 메신저 프로그램, SMS(Short Message Service) & MMS(Multimedia Message Service) 프로그램, 이메일 프로그램 등과 같은 메시징 모듈(1931), 전화 정보 수집기(Call Info Aggregator) 프로그램 모듈, VoIP 모듈 등을 포함하는 전화 모듈(1932)을 포함할 수 있다.
프리젠테이션 모듈(1940)은 디스플레이 화면을 구성하기 위한 모듈이다. 프리젠테이션 모듈(1940)은 멀티미디어 컨텐츠를 재생하여 출력하기 위한 멀티미디어 모듈(1941), UI 및 그래픽 처리를 수행하는 UI & 그래픽 모듈(1942)을 포함한다. 멀티미디어 모듈(1941)은 플레이어 모듈, 캠코더 모듈, 사운드 처리 모듈 등을 포함할 수 있다. 이에 따라, 각종 멀티미디어 컨텐츠를 재생하여 화면 및 음향을 생성하여 재생하는 동작을 수행한다. UI & 그래픽 모듈(1942)은 이미지를 조합하는 이미지 합성기(Image Compositor module)(1942-1), 이미지를 디스플레이할 화면 상의 좌표를 조합하여 생성하는 좌표 조합 모듈(1942-2), 하드웨어로부터 각종 이벤트를 수신하는 X11 모듈(1942-3), 2D 또는 3D 형태의 UI를 구성하기 위한 툴(tool)을 제공하는 2D/3D UI 툴킷(1942-4) 등을 포함할 수 있다.
웹 브라우저 모듈(1950)은 웹 브라우징을 수행하여 웹 서버에 액세스하는 모듈을 의미한다. 웹 브라우저 모듈(1950)은 웹 페이지를 구성하는 웹 뷰(web view) 모듈, 다운로드를 수행하는 다운로드 에이전트 모듈, 북마크 모듈, 웹킷(Webkit) 모듈 등과 같은 다양한 모듈을 포함할 수 있다.
그 밖에, 서비스 모듈(1960)은 다양한 서비스를 제공하기 위한 어플리케이션 모듈을 의미한다. 예를 들면, 서비스 모듈(1960)은 지도나 현재 위치, 랜드 마크, 경로 정보 등을 제공하는 네비게이션 서비스 모듈, 게임 모듈, 광고 어플리케이션 모듈 등과 같은 다양한 모듈을 포함할 수 있다.
제어부(130) 내의 메인 CPU(132)는 저장부 인터페이스(135)를 통해서 저장부(140)에 액세스하여, 저장부(140)에 저장된 각종 모듈들을 RAM(131-2)에 복사하고, 복사된 모듈의 동작에 따라 동작을 수행한다.
구체적으로는 메인 CPU(132)는 센싱 모듈(1921)을 이용하여 감지부(120) 내의 각종 센서들의 출력값을 분석하여, 롤링 여부를 판단한다. 메인 CPU(132)는 롤링이 이루어진 것으로 판단되면, 스토리지 모듈(1910)의 데이터베이스(DB)로부터 롤링 특성에 대응되는 기능에 대한 정보를 검출한다. 그리고, 검출된 정보에 대응되는 모듈을 구동시켜, 동작을 수행한다.
일 예로, GUI(Graphic User Interface) 표시 동작인 경우라면, 메인 CPU(132)는 프리젠테이션 모듈(1940) 내의 이미지 조합 모듈(1942-1)을 이용하여, GUI 화면을 구성한다. 그리고, 좌표 조합 모듈(1942-2)을 이용하여, GUI 화면의 표시 위치를 결정하고, 그 위치에 GUI 화면을 표시하도록 디스플레이부(110)를 제어한다.
또는 메시지 수신 동작에 대응되는 사용자 조작이 이루어진 경우에는, 메인 CPU(132)는 메시징 모듈(1941)을 실행시켜, 메시지 관리 서버로 액세스한 후, 사용자 계정에 저장된 메시지를 수신한다. 그리고, 메인 CPU(132)는 프리젠테이션 모듈(1940)을 이용하여, 수신된 메시지에 대응되는 화면을 구성한 후, 디스플레이부(140)에 표시된다.
이 밖에, 전화 통화 동작을 수행하는 경우에는 메인 CPU(132)는 전화 모듈(1932)을 구동시킬 수도 있다.
이상과 같이 저장부(140)에는 다양한 구조의 프로그램이 저장되어 있을 수 있으며, 제어부(130)는 저장부(140)에 저장된 각종 프로그램을 이용하여 상술한 다양한 실시 예에 따른 동작을 수행할 수 있다.
도 14는 본 발명의 일 실시 예에 따른 롤링 특성을 설명하기 위한 도면이다.
도 14(a)은 상이한 롤링 직경에 따른 롤링 상태를 설명하기 위한 도면이다.
도 14(a)의 좌측 및 우측에 도시된 바와 같이 롤링 형태에 따라 롤링 직경은 상이한 값을 가질 수 있다.
도 14(a)에서 좌측에 도시된 도면은 롤링 직경이 기설정된 임계값보다 작은 경우를 나타내고, 우측에 도시된 도면은 롤링 직경이 기설정된 임계값보다 큰 경우를 나타낸다. 플렉서블 디스플레이 장치(100)는 롤링 직경에 따라 상이한 기능을 수행할 수 있다.
또한, 도시된 바와 같이 플렉서블 디스플레이 장치(100)가 롤링된 상태에서 롤링 직경이 변경되면, 변경된 롤링 직경에 매칭되는 기능이 수행될 수 있다. 여기서, 상이한 기능이 매칭된 롤링 직경은 복수의 단계로 구분될 수 있다. 예를 들어, 롤링 직경이 제1 임계값보다 작은 경우에는 제1 기능을 수행하고, 롤링 직경이 제1 임계값과 제2 임계값 사이인 경우에는 제2 기능을 수행하고, 롤링 직경이 제2 임계값보다 큰 경우에는 제3 기능을 수행할 수 있다. 또는, 롤링 직경에 따라 동일한 기능에서 수행되는 레벨의 정도가 달라질 수도 있다. 예를 들어, 롤링 직경에 따라 볼륨 조정이 수행될 수도 있다.
도 14(b)의 좌측 및 우측에 도시된 바와 같이 롤링 형태에 따라 롤링 직경이 변경되는 형태가 될 수 있다.
도 14(b)에서 좌측에 도시된 도면은 플렉서블 디스플레이 장치(100)의 하부 영역에서 상부 영역으로 갈수록 롤링 직경이 증가하도록 롤링된 상태를 나타내는 것이며, 우측에 도시된 도면은 플렉서블 디스플레이 장치(100)의 하부 영역에서 상부 영역으로 갈수록 롤링 직경이 감소하도록 롤링된 상태를 나타낸 것이다. 이와 같이 플렉서블 디스플레이 장치(100)는 롤링 직경이 변경되는 형태에 따라 상이한 기능을 수행할 수 있게 된다. 또는, 롤링 축의 위치에 따라 상이한 기능이 수행되거나, 롤링 축의 위치에 따라 동일한 기능에서 수행되는 레벨의 정도가 달라질 수도 있다.
도 15는 본 발명의 다른 실시 예에 따른 롤링 특성을 설명하기 위한 도면이다.
도 15(a)에 도시된 바와 같이 플렉서블 디스플레이 장치(100)의 전체 영역이 롤링된 경우를 전체 롤링 상태로 정의할 수 있다.
또한, 도 15(b) 및 도 15(c)에 도시된 바와 같이 플렉서블 디스플레이 장치(100)의 일부 영역이 롤링된 경우를 부분 롤링 상태로 정의할 수 있다.
부분 롤링 상태의 경우 도 15(b)에 도시된 바와 같은 코너 롤링 및 도 15(c)에 도시된 바와 같은 사이드 롤링을 포함할 수 있다. 코너 롤링의 경우, 우측 상부 코너 영역, 좌측 상부 코너 영역, 우측 상부 코너 영역 및 우측 하부 코너 영역에 대한 롤링이 포함될 수 있으며, 사이드 롤링의 경우, 상부, 하부, 좌측, 우측 영역에 대한 롤링이 포함될 수 있다.
도 16은 본 발명의 일 실시 예에 따른 플렉서블 디스플레이 장치의 제어 방법을 설명하기 위한 도면이다.
도 16(a)에 도시된 바와 같이 플렉서블 디스플레이 장치(100)가 롤링된 상태에서 롤링된 끝 부분을 일부 펼치는 조작이 있는 경우를 가정하도록 한다.
이 경우, 도 16(b)에 도시된 바와 같이 펼치는 동작에서 연상되는 모션을 적용하여 새롭게 나타나는 컨텐츠나 GUI의 변화를 표시할 수 있다. 예를 들어 도시된 바와 같이 롤링 방향과 텍스트(141-1 내지 141-3)의 디스플레이 방향이 일치하도록 디스플레이될 수 있다.
또한, 도 16(c)에 도시된 바와 같이 롤링 방향과 GUI 애니메이션(142-1 내지 142-3) 방향을 일치시킴으로써 자연스러운 피드백 효과를 제공할 수 있다. 예를 들어, 도시된 바와 같이 롤링된 부분을 펼치는 동작을 유도하는 애니메이션인 경우, 애니메이션 방향으로 자연스럽게 펼쳐지는 동작과 연결하여 UX(user experience)를 제공할 수 있다.
도 17은 본 발명의 다른 실시 예에 따른 플렉서블 디스플레이 장치의 제어 방법을 설명하기 위한 도면이다.
도 17에 도시된 바와 같이 플렉서블 디스플레이 장치(100)가 롤링된 상태에서 사용자가 어느 방향에서 화면을 보고 있는지에 따라 사용자 인터렉션에 영향을 줄 수 있다. 예를 들어, 롤링된 상태에서 사용자에게 보여지고 있는 영역이 화면의 양 끝으로부터 어느 방향으로 치우쳐져 있는지 여부에 따라 피드백으로 GUI 요소가 이동하는 경우 이동 방향이 결정될 수 있다.
예를 들어, 사용자가 인터렉션하고 있던 GUI를 유지시키려는 조작이 있는 경우 해당 GUI는 롤링 영역 방향으로 이동하는 애니메이션을 제공하고, 사용자가 인터렉션하고 있던 GUI를 삭제하려는 조작이 있는 경우 해당 GUI는 롤링이 형성되지 않은 방향 끝 단으로 이동되는 애니메이션을 보여주는 경우를 가정하도록 한다.
이 경우, 롤링 영역이 펼쳐진 것으로 가정하였을 때 롤링된 방향에 따라 사용자에게 보여지고 있는 영역이 달라지고 GUI 이동 방향도 달라질 수 있다.
도 17(a)에 도시된 바와 같이 사용자가 제1 영역(141)을 인터렉션하고 있는 상태에서 제1 영역(141) 상에 디스플레이된 GUI(142)를 유지시키려는 사용자 조작이 있는 경우 GUI(142)를 A 방향으로 이동시키고, GUI(142)를 삭제하려는 사용자 조작이 있는 경우 GUI(142)를 B 방향으로 이동시킬 수 있다. 예를 들어, 제1 영역 상에 디스플레이된 어플리케이션 아이콘을 삭제하는 사용자 조작이 있는 경우, 해당 어플리케이션 아이콘을 B 방향으로 이동시켜 사라지도록 할 수 있다. 또한, 제1 영역 상에 디스플레이된 어플리케이션 아이콘을 선택하는 사용자 조작이 있는 경우, 해당 어플리케이션 아이콘을 A 방향으로 이동시켜 사라지도록 하고, 선택에 따른 어플리케이션 실행 화면이 디스플레이되도록 할 수 있다.
도 17(b)에 도시된 바와 같이 사용자가 제2 영역(143)을 인터렉션하고 있는 상태에서 제2 영역(143) 상에 디스플레이된 GUI(144)를 삭제하려는 사용자 조작이 있는 경우 GUI(144)를 C 방향으로 이동시키고, GUI(144)를 유지시키려는 사용자 조작이 있는 경우 GUI(144)를 D 방향으로 이동시킬 수 있다.
도 18 내지 20은 본 발명에 또 다른 실시 예에 따른 플렉서블 디스플레이 장치의 제어 방법을 설명하기 위한 도면이다.
도 18 내지 도 20에 도시된 바와 같이 플렉서블 디스플레이 장치(100)가 기설정된 임계값 이상의 롤링 직경을 갖도록 롤링되는 경우 기설정된 제1 기능을 수행하고, 제1 기능을 수행하는 상태에서 롤링 직경이 감소되는 경우 제1 기능 상에서 제공되는 서브 기능이 수행하거나, 제1 기능과 상이한 제2 기능을 수행할 수 있다.
도 18(a)에 도시된 바와 같이 플렉서블 디스플레이 장치(100)의 화면 상에 어플리케이션 실행 화면이 디스플레이된 상태에서 기설정된 임계값 이상의 롤링 직경을 갖는 롤링 조작이 있는 경우, 플렉서블 디스플레이 장치(100)는 오디오 기능 예를 들어 뮤직 플레이어 기능을 수행할 수 있다.
또한, 오디오 기능이 실행 중인 상태에서 롤링 축의 변경 방향 및 변경 정도 중 적어도 하나에 따라 되감기, 빨리 감기, 정지, 일시 정지, 재생, 녹음, 오디오 트랙 변경 등과 같은 하위 기능을 실행할 수 있다.
예를 들어, 사용자 조작에 따라 플렉서블 디스플레이 장치(100)의 롤링 직경이 감소되는 경우, 뮤직 플레이어 기능을 통해 출력되는 사운드의 볼륨 크기가 감소될 수 있다.
도 18(b)에 도시된 바와 같이 플렉서블 디스플레이 장치(100)가 롤링된 상태에서 오디오 기능, 예를 들어 뮤직 플레이어 기능을 수행하고, 사용자 조작에 따라 롤링 직경이 감소되는 경우 플렉서블 디스플레이 장치(100)는 마이크 기능을 수행할 수 있다.
또한, 마이크 기능이 실행 중인 상태에서 롤링 축의 변경 방향 및 변경 정도 중 적어도 하나에 따라 출력 오디오 증폭, 녹음 등과 같은 하위 기능을 실행할 수 있다.
또한, 도 19(a) 및 도 19(b)에 도시된 바와 같이 플렉서블 디스플레이 장치(100)의 롤링 정도에 따라 화면 모드를 상이한 상태로 전환할 수 있다.
예를 들어, 도 19(a)에 도시된 바와 같이 플렉서블 디스플레이 장치(100)가 기설정된 제1 임계값 미만의 롤링 직경을 갖도록 롤링되는 경우 대기 상태로 전환될 수 있다. 여기서, 대기 상태는 화면 꺼짐 상태, 화면 잠금 상태, 보안 화면 상태 등이 될 수 있다. 또한, 화면 꺼짐 상태는 화면이 꺼져 있는 상태로 화면에 표시되는 정보를 이용한 입력이 불가능한 상태를, 화면 잠금 상태는 화면은 켜져 있으나 지정된 입력을 하지 않는 이상 다른 기능의 사용이 불가능한 상태를, 보안 화면 상태는 화면 활성화로 전환하기 위하여 사용자가 지정된 입력을 하여야 하는 상태를 의미한다.
또한, 도 19(b)에 도시된 바와 같이 플렉서블 디스플레이 장치(100)가 제1 임계값보다 작은 제2 임계값 미만의 롤링 직경을 갖도록 롤링되는 경우 턴 오프 상태로 전환될 수 있다. 여기서, 턴 오프 상태는 전원이 꺼져 있는 상태로 모든 입력 및 출력이 정지되는 상태를 의미할 수 있다.
또한, 도 19(c) 및 도 19(d)에 도시된 바와 같이 플렉서블 디스플레이 장치(100)의 롤링 정도에 따라 상이한 기능을 수행하고, 그에 대응되는 UI 화면을 제공할 수 있다.
예를 들어, 도 19(c)에 도시된 바와 같이 플렉서블 디스플레이 장치(100)가 기설정된 제1 임계값 미만의 롤링 직경을 갖도록 롤링되는 경우 전화기 기능 및 그에 대응되는 전화기 UI를 제공하고, 도 19(d)에 도시된 바와 같이 플렉서블 디스플레이 장치(100)가 제1 임계값보다 작은 제2 임계값 미만의 롤링 직경을 갖도록 롤링되는 경우 리모콘 기능 및 그에 대응되는 리모콘 UI를 제공할 수도 있다.
도 20은 본 발명의 또 다른 실시 예에 따른 플렉서블 디스플레이 장치의 제어 방법을 설명하기 위한 도면이다.
도 20(a)에 도시된 바와 같이 플렉서블 디스플레이 장치(100)의 일부 영역을 롤링하는 부분 롤링이 수행되는 경우, 현재 화면 상에서 실행 중인 기능에서 제공하는 서브 기능이 수행될 수 있다.
예를 들어, 플렉서블 디스플레이 장치(100)에서 뮤직 플레이어 기능 실행 중인 상태에서 일부 사이드 영역이 롤링되는 부분 롤링이 수행되는 경우, 음악 재생을 중지하는 재생 중지 기능이 수행될 수 있다.
도 20(b)에 도시된 바와 같이 플렉서블 디스플레이 장치(100)의 일부 영역을 롤링하는 부분 롤링이 수행되는 경우, 현재 화면 상에 실행 중인 기능에 대한 추가 기능이 수행될 수 있다.
예를 들어, 플렉서블 디스플레이 장치(100)에 컨텐츠가 디스플레이된 상태에서 일부 코너 영역이 롤링되는 부분 롤링이 수행되는 경우, 자동 화면 회전 기능에 대한 잠금 기능이 수행될 수 있다. 구체적으로, 화면이 가로 방향으로 놓인 상태에서 세로 방향으로 회전되더라도, 화면 상에 컨텐츠가 자동으로 회전되지 않고 방향을 그대로 유지할 수 있다.
도 21는 본 발명의 또 다른 실시 예에 따른 플렉서블 디스플레이 장치의 제어 방법을 설명하기 위한 도면이다.
도 21(a)에 도시된 바와 같이 플렉서블 디스플레이 장치(100)의 전체 영역을 롤링하는 전체 롤링이 수행되는 경우, 화면 모드 전환 기능이 수행될 수 있다.
예를 들어, 플렉서블 디스플레이 장치(100)가 복수의 컨텐츠를 썸네일 형태로 표시하는 썸 네일 모드로 화면을 디스플레이하는 상태에서 전체 영역이 롤링되는 전체 롤링이 수행되는 경우, 화면이 슬라이드 모드로 전환될 수 있다.
또한, 도 21(b)에 도시된 바와 같이 플렉서블 디스플레이 장치(100)의 일부 영역을 롤링하는 부분 롤링이 수행되는 경우, 현재 화면 모드가 유지된 상태에서 컨텐츠 전환 기능이 수행될 수 있다.
예를 들어, 플렉서블 디스플레이 장치(100)가 제1 폴더에 속하는 복수의 컨텐츠를 썸네일 형태로 표시하는 썸 네일 모드로 화면을 디스플레이하는 상태에서 일부 영역이 롤링되는 부분 롤링이 수행되는 경우, 화면 상에 제2 폴더에 속하는 복수의 컨텐츠가 썸 네일 형태로 디스플레이될 수 있다.
도 22는 본 발명의 일 실시 예에 따라 롤링 해제시 디스플레이되는 화면을 설명하기 위한 도면이다.
도 22(a) 및 도 22(b)과 같이, 롤링된 상태에서 노출된 디스플레이부(110)에 이미지(210)가 디스플레이된 경우를 가정한다. 여기에서, 도 22(b)는 도 22(a)에 도시된 플렉서블 디스플레이 장치(100)를 좌측방향으로 180°만큼 회전시킨 도면이다.
이후, 롤링이 해제되면, 롤링 해제에 따라 새로이 노출되는 디스플레이부(110)에 화면이 디스플레이될 수 있다. 이 경우, 플렉서블 디스플레이 장치(100)는 롤링된 상태에서 디스플레이부(110)에 표시되던 화면의 크기를 롤링 해제에 따라 플랫한 상태를 갖는 영역의 크기만큼 확대시킬 수 있다. 이에 따라, 도 22(c) 및 도 22(d)와 같이, 롤링된 상태에서는 노출되지 않았지만 롤링 해제에 따라 노출되는 영역(110-1)에 이미지(210)가 디스플레이될 수 있다.
한편, 디스플레이부(110)가 내측면 방향으로 국부적으로 롤링되면, 롤링으로 인하여 벤딩된 영역을 제외한 나머지 영역의 크기 및 형태에 대응되도록 화면을 구성하여 디스플레이할 수 있다.
구체적으로, 디스플레이부(110)가 내측면 방향으로 부분 롤링되면, 부분 롤링 시 노출되는 디스플레이 표면을 판단하고, 노출된 디스플레이 표면의 크기 및 형태에 대응되도록 화면을 구성한다. 디스플레이부(110)가 내측면 방향으로 부분 롤링된 경우, 노출되는 디스플레이 표면은 벤딩이 이루어지지 않기 때문에 제어부(130)는 플랫한 상태일 때와 동일한 저항값을 출력하는 벤드 센서 또는 스트레인 게이지가 분포하는 영역에 기초하여, 노출된 디스플레이 표면의 크기 및 형태를 판단할 수 있다.
한편, 디스플레이부(110)가 외측면 방향으로 국부적으로 롤링되면, 디스플레이부(110)의 내측면 중에서 외측면과 접하는 부분을 제외한 나머지 영역의 크기 및 형태에 대응되도록 화면을 구성하여 디스플레이할 수 있다.
구체적으로, 디스플레이부(110)가 외측면 방향으로 부분 롤링되면, 부분 롤링에 의해 노출되는 디스플레이 표면을 판단하고, 노출된 디스플레이 표면의 크기 및 형태에 대응되도록 화면을 구성한다. 디스플레이부(110)가 외측면 방향으로 부분 롤링된 경우, 일부 디스플레이 표면은 디스플레이부(110)의 배면과 접촉되어 가려지게 된다. 따라서, 디스플레이부(110)의 전면에 배치된 터치 센서들 중에서 배면과 터치가 이루어지지 않은 터치 센서들이 배치된 영역에 기초하여, 노출된 디스플레이 표면의 크기 및 형태를 판단할 수 있다.
도 23은 본 발명의 일 실시 예에서 디스플레이부가 부분 롤링된 경우 화면을 디스플레이하는 방법을 설명하기 위한 도면이다.
도 23(a)와 같이, 디스플레이부(110)가 내측면 방향으로 부분 롤링된 경우, 플렉서블 디스플레이 장치(100)는 노출된 디스플레이 표면(210)의 크기에 맞도록 이미지(211)를 디스플레이할 수 있다. 또한, 도 23(b)와 같이, 디스플레이부(110)가 외측면 방향으로 부분 롤링된 경우, 플렉서블 디스플레이 장치(100)는 노출된 디스플레이 표면(220)의 크기에 맞도록 이미지(211)를 디스플레이할 수 있다.
이와 같이, 플렉서블 디스플레이 장치(100)는 부분 롤링에 의해 가려지는 부분을 제외한 나머지 디스플레이 표면의 크기에 맞도록 화면을 디스플레이할 수 있다.
한편, 디스플레이부(110)가 롤링된 상태에서 화면을 디스플레이하는 경우, 기설정된 기준에 따라 화면의 디스플레이 위치를 조절할 수 있다. 여기에서, 기설정된 기준은 디스플레이부(110)가 롤링된 상태에서 사용자가 바라보는 디스플레이 표면의 위치가 될 수 있다. 이 경우, 사용자를 활상하기 위한 카메라(미도시)를 통해 디스플레이부(110) 내에서 사용자가 응시하는 영역을 검출할 수 있다. 이때, 제어부(130)는 사용자의 얼굴 방향 또는 사용자의 안구 움직임 등을 추적하여 사용자가 응시하는 영역을 검출할 수 있다.
도 24는 본 발명의 일 실시 예에 따라 양면 디스플레이부에서 롤링 해제 시 디스플레이되는 화면을 설명하기 위한 도면이다.
도 24(a) 및 도 24(b)와 같이, 디스플레이부(110)가 롤링되어 노출된 제1 디스플레이 영역(110-2)에 이미지(221)가 디스플레이된 경우를 가정한다. 여기에서, 도 24(b)는 도 24(a)에 도시된 플렉서블 디스플레이 장치(100)를 좌측 방향으로 180°만큼 회전한 도면이다.
이후, 롤링 해제가 이루어지면, 제1 디스플레이 영역(110-2)에 디스플레이되던 이미지(221)는 사라지고, 제1 디스플레이 영역(110-2)에 디스플레이되던 이미지가 제2 디스플레이 영역(110-3)에 디스플레이된다.
이때, 도 24(c)와 같이, 롤링 해제에 따라 새로이 노출되는 제2 디스플레이 영역(110-4)의 크기에 맞도록 제1 디스플레이 영역(110-2)에 디스플레이되던 이미지(221)의 크기가 축소되어, 축소된 이미지(222)가 새로이 노출되는 제2 디스플레이 영역(110-4)에 디스플레이될 수 있다.
다른 한편, 도 24(d) 및 도 24(e)와 같이, 이미지의 일부(223)가 롤링 해제에 따라 새로이 노출되는 제2 디스플레이 영역(110-4)에 디스플레이되고, 롤링이 완전히 해제되면 전체 이미지(224)가 제2 디스플레이 영역(110-3)에 디스플레이될 수도 있다.
도 25는 본 발명의 또 다른 실시 예에 따른 플렉서블 디스플레이 장치의 제어 방법을 설명하기 위한 도면이다.
도 25는 디스플레이부(110)가 외측면 방향으로 전체 롤링되어, 지지대(가령, 컵)(232)에 꽂혀있는 것을 나타낸다. 이 경우, 플렉서블 디스플레이 장치(100)는 지지대(232)에 의해 가려지는 영역을 제외한 나머지 디스플레이 표면의 크기에 맞도록 이미지(231)를 디스플레이할 수 있다.
도 26은 본 발명의 또 다른 실시 예에 따른 플렉서블 디스플레이 장치의 제어 방법을 설명하기 위한 도면이다.
도 26에 도시된 바와 같이 플렉서블 디스플레이 장치(100)가 롤링된 상태에서 양 끝단을 잡고 회전시키는 사용자 조작이 있는 경우, 회전 방향에 따라 디스플레이된 정보도 회전되어 디스플레이될 수 있다.
이 경우, 플렉서블 디스플레이 장치(100)가 롤링된 상태에서 노출된 영역에 디스플레이된 정보가 한정되어 있는 경우, 플렉서블 디스플레이 장치(100)의 회전에 따라 디스플레이되어 있지 않던 새로운 정보가 디스플레이될 수 있다. 한편, 새로운 정보가 디스플레이되는 속도 또는 디스플레이되는 정보의 양은 회전 속도에 비례하여 달라질 수 있다.
도 27은 본 발명의 또 다른 실시 예에 따른 플렉서블 디스플레이 장치의 제어 방법을 설명하기 위한 도면이다.
도 27(a)에 도시된 바와 같이 오브젝트 A가 원통 형태를 갖는다고 가정하도록 한다.
도 27(b)는 오브젝트 A를 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 27(c)는 플렉서블 디스플레이 장치(100)가 벤딩되지 않았을 경우와 원통형으로 벤딩되었을 경우의 디스플레이 상태를 나타낸다.
도 27(c)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.
한편, 상술한 실시 예에서는 오브젝트에 대한 3D 이미지를 3차원 스캔하는 형태로 생성하는 것으로 설명하였지만, 이에 한정되는 것은 아니며 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 상술한 바와 같이 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. 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.
도 28은 본 발명의 또 다른 실시 예에 따른 디스플레이 장치의 제어 방법을 설명하기 위한 도면이다.
도 28(a) 내지 도 28(c)에 도시된 바와 같이 플렉서블 디스플레이 장치(100)의 롤링 해제 조작에 따라 다양한 그래픽 효과가 제공될 수 있다.
도 28(a)에 도시된 바와 같이 플렉서블 디스플레이 장치(100)가 롤링된 상태에서 롤링 해제 조작이 수행되면, 롤링 해제로 인해 노출된 영역의 크기에 따라 노출된 영역 상에 디스플레이된 컨텐츠의 크기가 변경되는 그래픽 효과가 제공될 수 있다. 예를 들어, 도시된 바와 같이 롤링 해제로 인해 노출된 영역의 크기가 증가함에 따라 노출된 영역에 디스플레이된 컨텐츠의 크기도 증가할 수 있다.
도 28(b)에 도시된 바와 같이 플렉서블 디스플레이 장치(100)가 롤링된 상태에서 롤링 해제 조작이 수행되면, 롤링 해제로 인해 노출된 영역의 크기에 따라 노출된 영역 상에 디스플레이된 정보의 양이 변경되는 그래픽 효과가 제공될 수 있다. 예를 들어, 도시된 바와 같이 롤링 해제로 인해 노출된 영역의 크기가 증가함에 따라 노출된 영역에 디스플레이된 정보의 양도 증가할 수 있다. 여기서, 정보 양은 컨텐츠 개수, 컨텐츠 세부 내용, 추가 정보 등이 될 수 있다.
도 28(c)에 도시된 바와 같이 플렉서블 디스플레이 장치(100)가 롤링된 상태에서 롤링 해제 조작이 수행되면, 롤링 해제로 인해 노출된 영역의 크기에 따라 노출된 영역 상에 디스플레이된 컨텐츠의 위치가 변경되는 그래픽 효과가 제공될 수 있다. 예를 들어, 도시된 바와 같이 롤링 해제로 인해 노출된 영역이 변경됨에 따라 처음 노출된 영역에 디스플레이된 컨텐츠가 새로 노출된 영역 상으로 슬라이딩하듯이 이동되어 디스플레이될 수 있다.
도 29는 본 발명의 또 다른 실시 예에 따른 플렉서블 디스플레이 장치의 제어 방법을 설명하기 위한 도면이다.
도 29에 도시된 바와 같이 플렉서블 디스플레이 장치(100)는 롤링된 상태에서 충전기(270)에 장착 가능한 형태가 되어 충전을 수행할 수 있으며, 롤링된 상태에서 충전 수행시 화면 상에 충전 상태를 표시할 수 있다.
도 30은 플렉서블 디스플레이 장치(100)가 평판 디스플레이 장치 형태가 아니라 입체형 디스플레이 장치로 구현된 경우를 나타낸다. 도 30에 따르면, 플렉서블 디스플레이 장치(100)는 일 측에 디스플레이부(110)가 마련되고, 다른 표면에는 버튼이나 스피커, 마이크, IR 램프 등과 같은 다양한 하드웨어가 마련된다.
도 30은 같은 플렉서블 디스플레이 장치(100)는 외장 케이스 전체 또는 일부분이 고무나 기타 고분자 수지로 제작되어 플렉서블하게 휘어질 수 있다. 이에 따라, 플렉서블 디스플레이 장치(100) 전체 또는 일부분이 플렉서블한 특성을 가질 수 있다.
플렉서블 디스플레이 장치(100)는 벤딩 입력에 따라, 이전 동작과 상이한 새로운 동작을 수행할 수 있다. 가령, 평상시에는 외부 장치를 제어하기 위한 리모콘 기능을 수행하다가, 일 영역에서 벤딩 제스쳐가 이루어지면 전화 기능을 수행할 수 있다. 리모콘 기능이 수행될 때에는 디스플레이부(110)에 리모콘 버튼이 표시될 수 있고, 전화 기능이 수행되는 경우에는 디스플레이부(110)에 다이얼 패드가 디스플레이될 수 있다.
도 31은 플렉서블 디스플레이 장치(100)가 원형으로 구현된 경우를 나타낸다. 이에 따라, 플렉서블 디스플레이 장치(100)가 놓여진 형태나 접혀진 형태에 따라 시각적, 기능적으로 상이한 동작을 수행한다. 가령, 바닥에 수평하게 놓여져 있을 때는 사진이나 기타 컨텐츠를 디스플레이하다가, 바닥에 수직하게 세워지면 탁상 시계 기능을 수행할 수 있다. 또는, 중심부가 90도 정도 벤딩되면 노트북 PC 기능을 수행할 수 있다. 이 경우에는, 접혀진 영역 중 하나에는 소프트 키보드를 표시하고 다른 하나의 영역에는 디스플레이 창을 디스플레이할 수 있다.
이 밖에도, 플렉서블 디스플레이 장치는 다양한 형태로 구현될 수 있다.
도 32는 본 발명의 일 실시 예에 따른 플렉서블 디스플레이 장치의 제어 방법을 설명하기 위한 흐름도이다.
도 32에 도시된 플렉서블 디스플레이 장치의 제어 방법에 따르면, 우선 디스플레이부가 롤링되면(S3210), 적어도 하나의 롤링 특성을 검출한다(S3220). 여기서, 롤링 특성은 디스플레이부의 롤링 직경, 노출된 영역의 크기, 위치, 형태 중 적어도 하나를 포함할 수 있다.
이어서, S3220에서 검출된 롤링 특성에 결정된 롤링 모드에서 실행 가능한 플렉서블 디스플레이 장치의 제1 기능을 실행한다(S3230). 여기서, 롤링 모드는 원뿔 형태, 원기둥 형태, 부분 롤링 형태, 전체 롤링 형태 등을 포함할 수 있다. 예를 들어, 전체 영역이 롤링되고 롤링 직경이 일정한 경우 원기둥 형태로 롤링 모드를 결정할 수 있다. 이 경우, 원기둥 형태의 롤링 모드에서 실행 가능한 기능을 실행할 수 있다.
이 경우, 디스플레이부는, 하나의 축을 기준으로 롤링될 수 있다.
또한, 디스플레이부가 롤링된 상태에서, 사용자에 의해 롤링 직경이 변경되면, 변경된 롤링 직경에 매칭되는 제2 기능을 실행할 수 있다.
또한, 디스플레이부에 복수의 롤링 영역이 존재하는 경우, 복수의 롤링 영역 각각에 대응하는 롤링 직경을 검출하고, 디스플레이부가 롤링된 상태에서 복수의 롤링 영역에 대응하는 롤링 직경 중 적어도 하나가 변경되면, 변경된 롤링 직경에 매칭되는 제3 기능을 실행할 수 있다.
또한, 디스플레이부의 전체 영역이 롤링되는 전체 롤링이 감지되면 제4 기능을 실행하고, 디스플레이부의 일부 영역이 롤링되는 부분 롤링이 감지되면 제5 기능을 실행할 수 있다. 여기서, 제4 기능은 화면 모드 전환 기능이며, 제5 기능은 디스플레이부에 디스플레이된 컨텐츠에 대한 서브 기능이 될 수 있다.
또한, 디스플레이부의 롤링 해제 조작에 따라 디스플레이부 중 적어도 일부 영역이 노출되면, 노출된 일부 영역의 크기에 대응되도록 영상을 재구성하여 노출된 일부 영역 상에 표시할 수 있다.
상술한 다양한 실시 예에 따른 플렉서블 디스플레이 장치의 제어 방법 등은 프로그램으로 구현되어 플렉서블 디스플레이 장치에 제공될 수 있다.
구체적으로는, 디스플레이부가 롤링(rolling)되면, 롤링 특성을 검출하는 단계, 및 검출된 롤링 특성에 의해 결정된 롤링 모드에서 실행 가능한 플레서블 디스플레이 장치의 제1 기능을 실행하는 단계를 수행하는 프로그램이 저장된 비일시적 판독 가능 매체(non-transitory computer readable medium)가 제공될 수 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 실시 예에 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.
100 : 플렉서블 디스플레이 장치 110 : 디스플레이부
120 : 감지부 130 : 제어부

Claims (16)

  1. 플렉서블 디스플레이 장치에 있어서,
    디스플레이부;
    상기 디스플레이부의 롤링을 감지하는 센서부; 및,
    상기 디스플레이부가 제1 임계값 미만의 롤링 지름을 가지도록 원기둥 형태로 전체 롤링되면 상기 디스플레이부의 롤링 직경에 대응되는 상기 플렉서블 디스플레이 장치의 제1 기능을 실행하고, 상기 디스플레이부의 롤링 영역에 상기 제1 기능에 대응되는 화면을 표시하도록 상기 디스플레이부를 제어하고, 상기 디스플레이부가 상기 제1 임계 값보다 작은 제2 임계값 미만의 롤링 지름을 가지도록 원기둥 형태로 전체 롤링되면 상기 디스플레이부의 롤링 직경에 대응되는 상기 제1 기능과 상이한 상기 플렉서블 디스플레이 장치의 제2 기능을 실행하고, 상기 디스플레이부의 롤링 영역에 상기 제2 기능에 대응되는 화면을 표시하도록 상기 디스플레이부를 제어하는 제어부;를 포함하는 플렉서블 디스플레이 장치.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 디스플레이부는,
    하나의 축을 기준으로 롤링되는 것을 특징으로 하는 플렉서블 디스플레이 장치.
  3. 삭제
  4. 삭제
  5. 삭제
  6. 삭제
  7. 삭제
  8. 제1항에 있어서,
    상기 제어부는,
    상기 디스플레이부의 롤링 해제 조작에 따라 상기 디스플레이부 중 적어도 일부 영역이 노출되면, 상기 노출된 일부 영역의 크기에 대응되도록 영상을 재구성하여 상기 노출된 일부 영역 상에 표시하는 것을 특징으로 하는 플렉서블 디스플레이 장치.
  9. 플렉서블 디스플레이 장치의 제어 방법에 있어서,
    디스플레이부의 롤링(rolling)을 감지하는 단계;
    상기 디스플레이부가 제1 임계값 미만의 롤링 지름을 가지도록 원기둥 형태로 전체 롤링되면, 상기 디스플레이부의 롤링 직경에 대응되는 상기 플렉서블 디스플레이 장치의 제1 기능을 실행하고 상기 디스플레이부의 롤링 영역에 상기 제1기능에 대응되는 화면을 표시하는 단계; 및
    상기 디스플레이부가 상기 제1 임계 값보다 작은 제2 임계값 미만의 롤링 지름을 가지도록 원기둥 형태로 전체 롤링되면, 상기 디스플레이부의 롤링 직경에 대응되는 상기 제1 기능과 상이한 상기 플렉서블 디스플레이 장치의 제2 기능을 실행하고 상기 디스플레이부의 롤링 영역에 상기 제2 기능에 대응되는 화면을 표시하는 단계;를 포함하는 제어 방법.
  10. 제9항에 있어서,
    상기 디스플레이부는,
    하나의 축을 기준으로 롤링되는 것을 특징으로 하는 제어 방법.
  11. 삭제
  12. 삭제
  13. 삭제
  14. 삭제
  15. 삭제
  16. 제9항에 있어서,
    상기 디스플레이부의 롤링 해제 조작에 따라 상기 디스플레이부 중 적어도 일부 영역이 노출되면, 상기 노출된 일부 영역의 크기에 대응되도록 영상을 재구성하여 상기 노출된 일부 영역 상에 표시하는 단계;를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 제어 방법.
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