KR101837505B1

KR101837505B1 - 햅틱 디스플레이

Info

Publication number: KR101837505B1
Application number: KR1020160089914A
Authority: KR
Inventors: 김상연; 배진우; 박원형; 신은재; 최동수; 정재우
Original assignee: 한국기술교육대학교 산학협력단
Priority date: 2016-07-15
Filing date: 2016-07-15
Publication date: 2018-03-12
Also published as: KR20180008084A

Abstract

본 발명은 햅틱 디스플레이에 대한 것으로, 본 발명의 일 실시예에 따른 햅틱 디스플레이는 전기활성 폴리머를 포함하는 제1 EAP 층; 상기 제1 EAP 층의 일면에 위치하는 소정 무늬로 형성된 제1 전극; 및 상기 제1 EAP 층에 접촉된 제2 전극을 포함하고, 상기 제1 전극과 상기 제2 전극에 작동 전압이 인가된 경우, 상기 제1 EAP 층은 상기 제1 EAP 층 중 상기 제1 전극에서 상기 작동 전압이 인가된 부분과 대응되는 부분이 이동하여 형상이 변화되는 것을 특징한다.

Description

햅틱 디스플레이 {Haptic Display}

본 발명은 햅틱 디스플레이에 대한 것이다. 더욱 상세하게는 본 발명은 젤 형태의 전기활성 폴리머를 전극 사이에 배치한 햅틱 디스플레이에 대한 것이다.

아날로그 시대에서 디지털 시대로 변화하면서 전자 기기에 많은 변화가 있어 왔다. 일례로 모바일폰의 경우 과거에는 버튼을 눌러 정보를 입력하는 방식이었으나 스마트폰으로 진화하면서 터치스크린을 이용한 입력 방식이 널리 사용되고 있다. 이러한 기기와의 인터페이스(Interface) 기술의 진화는 음성인식, 동작인식, 또는 얼굴인식과 같은 스마트 인터페이스 기술로 진화하고 있다.

또한, 인터페이스 기술은 일방향이 아니라 쌍방향으로 정보나 자극을 주고 받을 수 있도록 하여 스마트 기기와 사용자 간의 상호작용(Interaction)이 가능하도록 진화하고 있다. 과거에는 사용자는 기기로부터 오디오나 비디오 정보만을 받을 수 있었다. 그러나 최근에는 사용자에게 힘, 진동, 또는 온도 변화와 같은 햅틱(haptic) 정보를 제공하기 위한 햅틱 기술에 대한 연구가 활발히 이루어지고 있다.

현재의 햅틱 기술은 터치 입력이 가능한 디스플레이에 촉각피드백(feedbak)을 제공하도록 진동원을 부착함으로써 구현될 수 있다. 이때, ERM(eccentric rotating mass) 모터(motor)나 LRA(linear resonance actuator)와 같은 진동모터를 진동원으로 사용한다. 그러나, 이는 불투명하고 부피가 큰 단점을 가지고 있어 디스플레이의 후면에 배치될 수 밖에 없고, 또한 응답속도와 주파수 변조에 한계가 있어, 사용자에게 직접적인 촉각 피드백을 제공하지 못하는 문제점이 있다.

대한민국 공개특허공보 제10-2012-0139958호

본 발명은 젤 형태의 전기활성 폴리머를 전극 사이에 배치한 구조로 진동을 발생시키거나 표면의 미세 형상 변화가 가능한 햅틱 디스플레이를 제공하는 것을 목적으로 한다.

또한, 본 발명은 다양한 무늬를 갖는 전극을 전기활성 폴리머에 형성하여 전압 인가에 따라 전기활성 폴리머의 형태가 유연하게 변화하는 햅틱 디스플레이를 제공하는 것을 목적으로 한다.

본 발명의 일 실시예에 따른 햅틱 디스플레이는 전기활성 폴리머를 포함하는 제1 EAP 층; 상기 제1 EAP 층의 일면에 위치하는 소정 무늬로 형성된 제1 전극; 및 상기 제1 EAP 층에 접촉된 제2 전극을 포함하고, 상기 제1 전극과 상기 제2 전극에 작동 전압이 인가된 경우, 상기 제1 EAP 층은 상기 제1 EAP 층 중 상기 제1 전극에서 상기 작동 전압이 인가된 부분과 대응되는 부분이 이동하여 형상이 변화되는 것을 특징한다.

일 실시예에 있어서, 상기 제1 전극은 상기 제1 EAP 층의 상면에 위치하되, 상기 제2 전극은 상기 제1 EAP 층의 배면에 위치하고, 상기 제1 전극과 상기 제2 전극에 작동 전압이 인가된 경우, 상기 제1 EAP 층은 상기 제1 EAP 층 중 상기 제1 전극에서 상기 작동 전압이 인가된 부분과 접촉된 부분이 상측으로 이동하여 형상이 변화될 수 있다.

일 실시예에 있어서, 상기 제1 전극은 상기 제1 EAP 층의 배면에 위치하되, 상기 제2 전극은 유연한 소재로 이루어진 프레임 형태로 구성되어 상기 제1 EAP 층의 테두리에 위치하고, 상기 제1 전극과 상기 제2 전극에 작동 전압이 인가된 경우, 상기 제1 EAP 층은 상기 제1 EAP 층 중 상기 제1 전극에서 상기 작동 전압이 인가된 부분과 접촉된 부분이 하측으로 이동하고 이에 따라 상기 제1 EAP 층 중 상기 제2 전극과 접촉된 부분이 상측으로 이동하여 형상이 변화될 수 있다.

일 실시예에 있어서, 상기 제1 전극 상면에 위치하고 전기활성 폴리머를 포함하는 제2 EAP 층; 및 상기 제2 EAP 층의 테두리에 위치하고 유연한 소재로 이루어진 프레임 형태로 구성된 제3 전극을 더 포함하고, 상기 제1 전극은 상기 제1 EAP 층의 상면에 위치하되, 상기 제2 전극은 상기 제1 EAP 층의 배면에 위치하고, 상기 제1 전극, 상기 제2 전극 및 상기 제3 전극에 작동 전압이 인가된 경우, 상기 제1 EAP 층은 상기 제1 EAP 층 중 상기 제1 전극에서 상기 작동 전압이 인가된 부분과 접촉된 부분이 상측으로 이동하여 형상이 변화하고, 상기 제2 EAP 층은 상기 제2 EAP 층 중 상기 제1 전극에서 상기 작동 전압이 인가된 부분과 접촉된 부분이 하측으로 이동하여 형상이 변화될 수 있다.

이때, 상기 제1 전극은 격자 무늬로 형성된 것을 특징으로 할 수 있다.

본 발명의 다른 일 실시예에 따른 햅틱 디스플레이는 전기활성 폴리머를 포함하고 일면이 물결 형상으로 가공된 EAP 층; 상기 EAP 층의 일면에 위치하는 제1 전극; 및 유연한 소재로 이루어진 프레임 형태로 구성되어 상기 EAP 층의 테두리에 위치하는 제2 전극을 포함하고, 상기 제1 전극과 상기 제2 전극에 작동 전압이 인가된 경우, 상기 EAP 층 일면의 물결 형상이 상기 EAP 층의 타면으로 이동하여 상기 EAP 층의 형상이 변화하는 것을 특징으로 한다.

이때, 상기 제1 전극은 양(+)극, 상기 제2 전극 및 상기 제3 전극은 음(-)극인 것을 특징으로 할 수 있다.

또한, 본 발명의 일 실시예에 따른 햅틱 디스플레이는 사용자의 터치를 감지하는 센서를 더 포함할 수 있다.

본 발명은 다양한 무늬를 갖는 전극을 전기활성 폴리머에 형성하여 전압 인가에 따라 전기활성 폴리머의 형태가 유연하게 변화하는 효과가 있다.

이러한 구성에 의해 간단한 구조로 햅틱 디스플레이를 제공하는 것이 가능하다.

또한, 본 발명은 젤 형태의 전기활성 폴리머를 사용하여 햅틱 디스플레이의 작동 특성이 향상되는 효과가 있다.

도 1은 본 발명의 제1 실시예에 따른 햅틱 디스플레이를 도시한 도면이다.
도 2는 전기활성 폴리머로 형성된 EAP 층의 전기적 특성을 나타낸 도면이다.
도 3은 본 발명의 제1 실시예에 따른 햅틱 디스플레이에 전압 인가시 형태 변화에 대해 도시한 도면이다.
도 4는 본 발명의 제2 실시예에 따른 햅틱 디스플레이를 도시한 도면이다.
도 5는 본 발명의 제3 실시예에 따른 햅틱 디스플레이를 도시한 도면이다.
도 6은 본 발명의 제4 실시예에 따른 햅틱 디스플레이의 전압 인가 전 도면이다.
도 7은 본 발명의 제4 실시예에 따른 햅틱 디스플레이의 전압 인가 후 도면이다.
도 8은 본 발명의 일 실시예에 따른 표시 장치에 대한 도면이다.

이하, 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부된 도면들을 참조하여 상세히 설명한다. 우선 각 도면의 구성 요소들에 참조 부호를 부가함에 있어서, 동일한 구성 요소들에 대해서는 비록 다른 도면상에 표시되더라도 가능한 한 동일한 부호를 가지도록 하고 있음에 유의해야 한다. 또한, 본 발명을 설명함에 있어, 관련된 공지 구성 또는 기능에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명은 생략한다. 또한, 이하에서 본 발명의 바람직한 실시예를 설명할 것이나, 본 발명의 기술적 사상은 이에 한정하거나 제한되지 않고 당업자에 의해 변형되어 다양하게 실시될 수 있음은 물론이다.

이하, 도 1 내지 도 3을 참조하여 본 발명의 제1 실시예에 따른 햅틱 디스플레이에 대해 설명한다.

도 1을 참조하면, 본 발명의 제1 실시예에 따른 햅틱 디스플레이(100)는 제1 전극(110), 제2 전극(120), EAP 층(130) 및 센서(140)를 포함한다.

제1 전극(110)은 EAP 층(130)의 상면에 위치한다. 또한, 제1 전극(110)은 소정의 무늬가 형성된 형태로 구비된다. 상기 소정의 무늬는 도 1에 도시된 것과 같이 격자 무늬를 의미할 수 있다. 또한, 상기 소정의 무늬는 원 무늬 또는 다각형 무늬 등을 의미할 수 있다.

한편, 제2 전극(120)은 제1 전극(110)과 접촉되지 않는 EAP 층(130)의 소정 면에 위치한다. 예를 들어, 제2 전극(120)은 EAP 층(130)의 배면 또는 옆면에 위치할 수 있다. 바람직하게는, 제2 전극(120)은 EAP 층(130)의 배면에 위치할 수 있다. 또한, 제2 전극(120)은 판 형태 또는 점 접촉 형태로 구비된다.

또한, 제1 전극(110)과 제2 전극(120)은 ITO(Indium Tin Oxide)와 같은 투명 전극으로 구성될 수 있다. 또한, 제1 전극(110)과 제2 전극(120)은 유연한 소재의 전극일 수 있으며, 더 나아가 유연한 투명 전극 형태일 수 있다. 한편, 본 발명의 제1 실시예에 따른 햅틱 디스플레이(100)에서 제1 전극(110)은 양(+)극, 제2 전극(120)은 음(-)극으로 전제한다.

EAP 층(130)은 전기활성 폴리머(Electroactive Polymer, EAP)로 형성된다. 바람직하게는, EAP 층(130)은 전기활성 폴리머를 젤(Gel) 형태로 형성하여 구비될 수 있다. 전기활성 폴리머(Electroactive Polymer, EAP)는 전압의 인가에 따라 수축 또는 팽창되는 특성을 가지는 고분자물질이다. 또는 전기활성 폴리머는 전압 인가에 따라 특정 극성 방향으로 이동하는 특성을 나타내기도 한다. 예를 들어, PVC(Polyvinyl chloride) 기반의 젤 형태의 EAP 층은 전압 인가시 양(+)극 방향으로 이동하는 특성을 나타낸다. 이에 대한 구체적인 설명은 도 2를 참조하여 후술한다.

센서(140)는 제1 전극(110)의 상면에 위치한다. 센서(140)는 사용자의 터치를 감지하는 기능을 하는 인터페이스(interface)에 해당된다. 센서(140)에 대해, 사용자는 손이나 터치용 펜(pen) 등의 도구를 사용하여 터치를 하게 되고, 이와 같은 터치에 따라 터치센싱신호가 발생하게 된다.

도 2를 참조하면, PVC 기반의 젤 형태 EAP 층의 특성에 대해 확인할 수 있다. 즉, 도 2 (a)와 같이 전압 인가 전에는 dipole 들이 EAP 층에 골고루 분포하지만, 도 2 (b)와 같이 전압 인가시 dipole 들이 양(+)극 쪽으로 몰려 EAP 층의 형태가 변화되는 것을 확인할 수 있다. 도 1에 따른 실시예에서 제1 전극(110)에는 양(+)극 전압이 인가되고, 제2 전극(120)에는 음(-)극 전압이 인가되어 도 2에 도시된 바와 같은 원리에 따라 EAP 층(130)이 변형될 수 있다. 본 발명의 실시예에 있어서 EAP 층은 다양한 폴리머 기반의 젤 형태로 이루어질 수 있으며, 다만, 이하의 설명에서 EAP 층은 PVC 기반의 젤 형태의 EAP 층으로 가정한다.

도 3을 참조하면, 제1 전극(110)과 제2 전극(120)에 작동 전압이 인가된 경우, EAP 층(130)은 EAP 층(130) 중 제1 전극(110)에서 상기 작동 전압이 인가된 부분(111, 112)과 대응되는 부분이 상측으로 이동하여 형상이 변화하는 것을 확인할 수 있다. 한편, EAP 층(130) 중 제1 전극(110)에서 상기 작동 전압이 인가되지 않은 부분(113)과 대응되는 부분은 이동이 없는 것을 확인할 수 있다.

이하, 도 4를 참조하여 본 발명의 제2 실시예에 따른 햅틱 디스플레이에 대해 설명한다.

도 4를 참조하면, 본 발명의 제2 실시예에 따른 햅틱 디스플레이(200)는 제1 전극(210), 제2 전극(220), EAP 층(230), 절연체(240) 및 센서(250)를 포함한다.

제1 전극(210)은 EAP 층(230)의 배면에 위치한다. 또한, 제1 전극(210)은 소정의 무늬가 형성된 형태로 구비된다. 상기 소정의 무늬는 도 4에 도시된 것과 같이 격자 무늬를 의미할 수 있다. 또한, 상기 소정의 무늬는 원 무늬 또는 다각형 무늬 등을 의미할 수 있다.

한편, 제2 전극(220)은 EAP 층(230)의 테두리에 위치한다. 또한, 제2 전극(220)은 유연한 소재로 이루어진 프레임 형태로 구성된다. 따라서, 제2 전극(220)은 변형이 자유롭다.

이때, 본 발명의 제2 실시예에 따른 햅틱 디스플레이(200)에서 제1 전극(210)은 양(+)극, 제2 전극(220)은 음(-)극으로 전제한다.

EAP 층(230)은 전기활성 폴리머(Electroactive Polymer, EAP)로 형성된다. 이의 구체적 특성에 대해서는 상술한 바, 생략한다.

절연체(240)는 제1 전극(210)의 누전을 방지하기 위해 제1 전극(210)의 배면에 구비될 수 있다. 이때, 절연체(240)는 투명 절연체로 구비될 수 있다.

센서(250)는 제2 전극(220)의 상면에 위치한다. 센서(250)는 사용자의 터치를 감지하는 기능을 하는 인터페이스(interface)에 해당된다. 센서(250)에 대해, 사용자는 손이나 터치용 펜(pen) 등의 도구를 사용하여 터치를 하게 되고, 이와 같은 터치에 따라 터치센싱신호가 발생하게 된다.

도 4를 참조하면, 제1 전극(210)과 제2 전극(220)에 작동 전압이 인가된 경우, EAP 층(230)은 EAP 층(230) 중 제1 전극(210)에서 상기 작동 전압이 인가된 부분(211, 212)과 대응되는 부분이 하측으로 이동하고 이에 따라 EAP 층(230) 중 제2 전극(220)과 접촉된 부분이 상측으로 이동하여 형상이 변화하는 것을 확인할 수 있다. 한편, EAP 층(230) 중 제1 전극(210)에서 상기 작동 전압이 인가되지 않은 부분(213)과 대응되는 부분은 이동이 없는 것을 확인할 수 있다.

이하, 도 5를 참조하여 본 발명의 제3 실시예에 따른 햅틱 디스플레이에 대해 설명한다.

도 5를 참조하면, 본 발명의 제3 실시예에 따른 햅틱 디스플레이(300)는 제1 전극(310), 제2 전극(320), 제1 EAP 층(330), 제2 EAP 층(340), 제3 전극(350) 및 센서(360)를 포함한다.

제1 전극(310)은 제1 EAP 층(330)의 상면에 위치한다. 또한, 제1 전극(310)은 소정의 무늬가 형성된 형태로 구비된다. 상기 소정의 무늬는 도 5에 도시된 것과 같이 격자 무늬를 의미할 수 있다. 또한, 상기 소정의 무늬는 원 무늬 또는 다각형 무늬 등을 의미할 수 있다.

한편, 제2 전극(320)은 EAP 층(330)의 배면에 위치한다. 또한, 제2 전극(320)은 판 형태로 구비된다.

이때, 본 발명의 제3 실시예에 따른 햅틱 디스플레이(300)에서 제1 전극(310)은 양(+)극, 제2 전극(320) 및 제3 전극(350)은 음(-)극으로 전제한다.

제1 EAP 층(330) 및 제2 EAP 층(340)은 전기활성 폴리머(Electroactive Polymer, EAP)로 형성된다. 이의 구체적 특성에 대해서는 상술한 바 생략한다.

제3 전극(350)은 제2 EAP 층(340)의 테두리에 위치한다. 또한, 제3 전극(350)은 유연한 소재로 이루어진 프레임 형태로 구성된다. 따라서, 제3 전극(350)은 변형이 자유롭다.

센서(360)는 제2 전극(350)의 상면에 위치한다. 센서(360)는 사용자의 터치를 감지하는 기능을 하는 인터페이스(interface)에 해당된다. 센서(360)에 대해, 사용자는 손이나 터치용 펜(pen) 등의 도구를 사용하여 터치를 하게 되고, 이와 같은 터치에 따라 터치센싱신호가 발생하게 된다.

도 5를 참조하면, 제1 전극(310), 제2 전극(320) 및 제3 전극(330)에 작동 전압이 인가된 경우, 제1 EAP 층(330)은 제1 EAP 층(330) 중 제1 전극(310)에서 상기 작동 전압이 인가된 부분(311, 312)과 접촉된 부분이 상측으로 이동하여 형상이 변화하고, 제2 EAP 층(340)은 제2 EAP 층(340)의 중 제1 전극(310)에서 상기 작동 전압이 인가된 부분(311, 312)과 접촉된 부분이 하측으로 이동하여 형상이 변화하는 것을 확인할 수 있다. 한편, 제1 EAP 층(330) 중 제1 전극(310)에서 상기 작동 전압이 인가되지 않은 부분(313)과 대응되는 부분과 제2 EAP 층(340) 중 제1 전극(310)에서 상기 작동 전압이 인가되지 않은 부분(313)과 대응되는 부분은 이동이 없는 것을 확인할 수 있다.

이하, 도 6 및 도 7을 참조하여 본 발명의 제4 실시예에 따른 햅틱 디스플레이에 대해 설명한다.

도 6 또는 도 7을 참조하면, 본 발명의 제4 실시예에 따른 햅틱 디스플레이(400)는 제1 전극(410), 제2 전극(420), EAP 층(430) 및 센서(440)를 포함한다.

제1 전극(410)은 EAP 층(430)의 배면에 위치한다. 또한, 제1 전극(410)은 판 형태로 구비된다.

한편, 제2 전극(420)은 EAP 층(430)의 테두리에 위치한다. 또한, 제2 전극(420)은 유연한 소재로 이루어진 프레임 형태로 구성된다. 따라서, 제2 전극(420)은 변형이 자유롭다.

이때, 본 발명의 제4 실시예에 따른 햅틱 디스플레이(400)에서 제1 전극(410)은 양(+)극, 제2 전극(420)은 음(-)극으로 전제한다.

EAP 층(430)은 전기활성 폴리머(Electroactive Polymer, EAP)로 형성된다. 이의 구체적 특성에 대해서는 상술한 바 생략한다.

센서(440)는 제2 전극(420)의 상면에 위치한다. 센서(440)는 사용자의 터치를 감지하는 기능을 하는 인터페이스(interface)에 해당된다. 센서(440)에 대해, 사용자는 손이나 터치용 펜(pen) 등의 도구를 사용하여 터치를 하게 되고, 이와 같은 터치에 따라 터치센싱신호가 발생하게 된다.

또한, EAP 층(430)은 일면이 물결 형상으로 가공되어 형성된다. 도 6을 참조하면, 본 발명에서는 EAP 층(430)의 배면을 물결 형상으로 가공한 것을 확인할 수 있다. 따라서, 제1 전극(410)과 제2 전극(420)에 작동 전압이 인가되기 전에는 EAP 층(430)의 물결 형상이 제1 전극(410) 쪽으로 형성되어 있는 것을 확인할 수 있다.

그러나, 도 7에 도시된 바와 같이 제1 전극(410)과 제2 전극(420)에 작동 전압이 인가된 경우, EAP 층(430) 배면의 물결 형상이 EAP 층(430)의 상면으로 이동하여 EAP 층(430)의 형상이 변화하는 것을 확인할 수 있다. 이는 EAP 층(430)에 포함된 dipole들이 전압인가에 따라 양(+)극 방향인 제1 전극(410)쪽으로 몰리게 되고, 제1 전극(410)이 판 형태로 구비됨에 따라 EAP 층(430)의 형상이 변화하게 되는 것이다. 즉, 제1 전극(410)이 제2 전극(420)에 비해 상대적으로 딱딱한 재질로 구성되어 물결 형상이 제2 전극(420) 방향인 EAP 층(430)의 상면으로 형성되게 된다.

이하, 도 8을 참조하여 본 발명의 일 실시예에 따른 표시 장치에 대해 설명한다.

도 8을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 표시 장치(1)는 표시 패널(10), 보호 필름(20), 센서(140, 250, 360, 440) 및 햅틱 디스플레이(100, 200, 300, 400)를 포함한다.

표시 패널(10)은 영상을 표시하는 기능을 하는 구성으로서, 다양한 종류의 표시패널이 사용될 수 있다. 예를 들면, 표시 패널(10)로서 액정표시패널, 유기발광소자표시패널, 플라즈마표시패널 등이 사용될 수 있는데, 이에 한정되지는 않는다. 표시 패널(10)은 햅틱 디스플레이(100, 200, 300, 400) 배면에 위치한다.

보호 필름(20)는 표시 장치(1)를 외부의 충격으로부터 보호하는 역할을 한다. 보호 필름(20)는 투명 필름으로 구성될 수 있다. 보호 필름(20)은 센서(140, 250, 360, 440) 상면에 위치한다.

센서(140, 250, 360, 440)는 사용자의 터치를 감지하는 기능을 하는 인터페이스(interface)에 해당된다. 센서(140, 250, 360, 440)에 대해, 사용자는 손이나 터치용 펜(pen) 등의 도구를 사용하여 터치를 하게 되고, 이와 같은 터치에 따라 터치센싱신호가 발생하게 된다. 센서(140, 250, 360, 440)의 액티브(active) 영역인 터치영역은, 표시 패널(10)의 영상 표시영역에 대응되어 위치하게 된다.

햅틱 디스플레이(100, 200, 300, 400)는 사용자에게 촉감을 전달하는 기능을 하는 인터페이스에 해당된다. 햅틱 디스플레이(100, 200, 300, 400)는 촉각피드백신호를 입력받고, 이에 응답하여 대응되는 촉각을 구현하게 된다. 햅틱 디스플레이(100, 200, 300, 400)의 액티브 영역인 촉각영역은, 표시패널(10)의 영상 표시영역과 센서(20)의 터치영역에 대응되어 위치하게 된다. 햅틱 디스플레이(100, 200, 300, 400)의 구체적인 특징은 도 1 내지 도 7을 참조하여 설명한 바, 생략한다.

이상의 설명은 본 발명의 기술 사상을 예시적으로 설명한 것에 불과한 것으로서, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 본 발명의 본질적인 특성에서 벗어나지 않는 범위 내에서 다양한 수정, 변경 및 치환이 가능할 것이다. 따라서, 본 발명에 개시된 실시예 및 첨부된 도면들은 본 발명의 기술 사상을 한정하기 위한 것이 아니라 설명하기 위한 것이고, 이러한 실시예 및 첨부된 도면에 의하여 본 발명의 기술 사상의 범위가 한정되는 것은 아니다. 본 발명의 보호 범위는 아래의 청구범위에 의하여 해석되어야 하며, 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 기술 사상은 본 발명의 권리범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.

1 : 표시 장치 10 : 표시 패널
20 : 보호 필름 100, 200, 300, 400 : 햅틱 디스플레이
110, 120, 210, 220, 310, 320, 350, 410, 420 : 전극
140, 250, 360, 440 : 센서
240 : 절연체 130, 230, 330, 340, 430 : EAP 층

Claims

전기활성 폴리머를 포함하는 제1 EAP 층;
상기 제1 EAP 층의 일면에 위치하는 소정 무늬로 형성된 제1 전극; 및
상기 제1 EAP 층에 접촉된 제2 전극을 포함하고,
상기 제1 전극은 상기 제1 EAP 층의 배면에 위치하되,
상기 제2 전극은 유연한 소재로 이루어진 프레임 형태로 구성되어 상기 제1 EAP 층의 테두리에 위치하고,
상기 제1 전극과 상기 제2 전극에 작동 전압이 인가된 경우, 상기 제1 EAP 층은 상기 제1 EAP 층 중 상기 제1 전극에서 상기 작동 전압이 인가된 부분과 접촉된 부분이 하측으로 이동하고 이에 따라 상기 제1 EAP 층 중 상기 제2 전극과 접촉된 부분이 상측으로 이동하여 형상이 변화되는 것을 특징으로 하는 햅틱 디스플레이.
제 1 항에 있어서,
상기 제1 전극은 양(+)극이고, 상기 제2 전극은 음(-)극인 것을 특징으로 하는 햅틱 디스플레이.
삭제
전기활성 폴리머를 포함하는 제1 EAP 층;
상기 제1 EAP 층의 일면에 위치하는 소정 무늬로 형성된 제1 전극;
상기 제1 EAP 층에 접촉된 제2 전극;
상기 제1 전극 상면에 위치하고 전기활성 폴리머를 포함하는 제2 EAP 층; 및
상기 제2 EAP 층의 테두리에 위치하고 유연한 소재로 이루어진 프레임 형태로 구성된 제3 전극을 포함하고,
상기 제1 전극은 상기 제1 EAP 층의 상면에 위치하되,
상기 제2 전극은 상기 제1 EAP 층의 배면에 위치하고,
상기 제1 전극, 상기 제2 전극 및 상기 제3 전극에 작동 전압이 인가된 경우, 상기 제1 EAP 층은 상기 제1 EAP 층 중 상기 제1 전극에서 상기 작동 전압이 인가된 부분과 접촉된 부분이 상측으로 이동하여 형상이 변화하고, 상기 제2 EAP 층은 상기 제2 EAP 층 중 상기 제1 전극에서 상기 작동 전압이 인가된 부분과 접촉된 부분이 하측으로 이동하여 형상이 변화되는 것을 특징으로 하는 햅틱 디스플레이.
전기활성 폴리머를 포함하고 일면이 물결 형상으로 가공된 EAP 층;
상기 EAP 층의 일면에 위치하며 판 형태의 제1 전극; 및
유연한 소재로 이루어진 프레임 형태로 구성되어 상기 EAP 층의 테두리에 위치하는 제2 전극을 포함하고,
상기 제1 전극과 상기 제2 전극에 작동 전압이 인가된 경우, 상기 제1 전극 측으로 형성된 상기 EAP 층 일면의 물결 형상이 상기 EAP 층의 타면으로 이동하여 상기 EAP 층의 형상이 변화하는 것을 특징으로 하는 햅틱 디스플레이.
제 1항 또는 제 4항에 있어서,
상기 제1 전극은 격자 무늬로 형성된 것을 특징으로 하는 햅틱 디스플레이.
제 4항에 있어서,
상기 제1 전극은 양(+)극, 상기 제2 전극 및 상기 제3 전극은 음(-)극인 것을 특징으로 하는 햅틱 디스플레이.
제 1항, 제 2항, 제 4항 및 제 5항 중 어느 한 항에 있어서,
사용자의 터치를 감지하는 센서를 더 포함하는 햅틱 디스플레이.