KR102054982B1 - 형상기억합금을 포함하는 디스플레이 장치 - Google Patents

Abstract

특정 조건에서 일부 형상이 변형되는 디스플레이 장치가 개시된다. 본 발명의 일 실시 예에 따른 디스플레이 장치는 인가되는 전류에 따라 형상이 변하는 입력 수단을 포함하는 입력부, 입력부에 전류를 공급하는 전류공급부 및 전류공급부가 공급하는 전류량을 제어하는 제어부를 포함한다.

Description

형상기억합금을 포함하는 디스플레이 장치{a display apparatus including shape memory alloy}

본 발명은 형상기억합금을 포함하는 디스플레이 장치에 관한 것이다. 구체적으로, 본 발명의 디스플레이 장치는 인가되는 전류에 따라 형상이 변형되는 디스플레이 장치에 관한 것이다.

기존에 디스플레이를 통한 입력 방식은 정전식 터치를 이용하는 것이 일반적이었다. 터치를 통한 입력의 경우, 사용자가 어느 부분을 터치하는지를 직관적으로 알 수 없었다. 또한, 사용자의 입력을 기기가 수신하는 경우 진동을 통해 알려주기는 하였으나 이는 특정 지점에 대하여 정확하게 입력하였음을 기기가 알려주는 것이 아닌, 입력 수신에 대한 포괄적인 반응으로 사용자에게 정확한 입력에 대한 정보를 알려주는 것이 제한적일 수 밖에 없었다.

그 결과로 터치 방식을 이용하여 스마트 폰과 같은 기기의 어플리케이션을 구동하는 경우 입력 방식의 한계로 인한 오터치가 많을 수 밖에 없었다. 특히 디스플레이를 통한 가상 키보드의 경우 사용자가 키감을 느낄 수 없어 많은 오타가 발생할 수 밖에 없었으며, 많은 키 입력을 하는 경우 사용자가 쉽게 피로해지는 문제가 있었다.

본 발명의 일 실시 예에 따른 디스플레이 장치는 기존의 가상 입력 수단에서 발생하는 오입력 및 피로 발생 문제를 해결할 수 있다.

본 발명의 일 실시 예에 따른 디스플레이 장치는 인가되는 전류에 따라 형상이 변하는 입력 수단을 포함하는 입력부, 입력부에 전류를 공급하는 전류공급부 및 전류공급부가 공급하는 전류량을 제어하는 제어부를 포함한다.

본 발명의 일 실시 예에 따른 디스플레이 장치는 물리적인 키감을 제공할 수 있는 입력 수단을 디스플레이부에 표현할 수 있다.

더하여, 물리적인 키감을 제공함으로써, 키 입력에 있어서, 오타를 줄일 수 있으며, 물리적인 키감으로 사용자의 피로도를 줄일 수 있다.

도 1은 본 발명의 일 실시 예에 따른 디스플레이 상에 구현되는 입력 수단을 나타낸다.
도 2는 본 발명의 일 실시 예에 따른 입력 수단의 형상 변형 과정을 나타낸다.
도 3은 앞서 설명한 입력 수단을 디스플레이 장치에 배열한 형상을 나타낸다.
도 4는 본 발명의 일 실시 예에 따른 입력 수단이 적용된 구체적인 실시 예를 나타낸다.
도 5는 본 발명의 일 실시 예에 따른 디스플레이 장치의 구성을 나타내는 블록도이다.

이하에서는 도면을 참조하여 본 발명의 구체적인 실시 예를 상세하게 설명한다. 그러나 본 발명의 사상은 이하의 실시 예에 제한되지 아니하며, 본 발명의 사상을 이해하는 당업자는 동일한 사상의 범위 내에 포함되는 다른 실시 예를 구성요소의 부가, 변경, 삭제, 및 추가 등에 의해서 용이하게 제안할 수 있을 것이나, 이 또한 본 발명 사상의 범위 내에 포함된다고 할 것이다.

첨부 도면은 발명의 사상을 이해하기 쉽게 표현하기 위하여 전체적인 구조를 설명함에 있어서는 미소한 부분은 구체적으로 표현하지 않을 수도 있고, 미소한 부분을 설명함에 있어서는 전체적인 구조는 구체적으로 반영되지 않을 수도 있다. 또한, 설치 위치 등 구체적인 부분이 다르더라도 그 작용이 동일한 경우에는 동일한 명칭을 부여함으로써, 이해의 편의를 높일 수 있도록 한다. 또한, 동일한 구성이 복수 개가 있을 때에는 어느 하나의 구성에 대해서만 설명하고 다른 구성에 대해서는 동일한 설명이 적용되는 것으로 하고 그 설명을 생략한다.

형상기억합금(shape memory alloy)는 일정한 천이온도 이하에서는 마르텐사이트 상을 가져 형상의 변형이 일어날 수 있으나, 이러한 변형이 일어난 후에 다시 천이온도 이상으로 온도가 상승하는 경우 오스테나이트 상으로 상변이가 일어나 종전의 형상으로 되돌아가는 성질을 가진 소재이다.

도 1은 본 발명의 일 실시 예에 따른 디스플레이 상에 구현되는 입력 수단을 나타낸다.

도 1에 도시된 바와 같이, 본 발명의 일 실시 예에 따른 입력 수단은 제1 형상기억합금층(1), 제2 형상기억합금층(2) 및 절연체(3)을 포함한다. 제1 형상기억합금층(1)과 제2 형상기억합금층(2)은 동일한 소재일 수도 있으며, 다른 소재일 수도 있다. 다시 말해서, 제1 형상기억합금층(1)의 형상 회복 온도와 제2 형상기억합금층(2)의 형상 회복 온도는 같을 수도 있고 다를 수도 있다.

제1 형상기억합금층(1) 및 제2 형상기억합금층(2)에는 전류가 인가될 수 있다. 전류가 제1 형상기억합금층(1) 및 제2 형상기억합금층(2)에 흐르는 경우 저항열이 발생하여 온도가 상승하고 결과적으로 형상기억합금의 형상이 회복되는 천이온도까지 온도가 상승되면 형상기억합금은 기억하고 있는 원래의 형상으로 돌아간다.

도 1(a)는 전류가 인가되기 전, 다시 말해서 기억하고 있는 형상으로 돌아가기 전의 입력 수단의 예시를 나타내며, 도 1(b)는 전류가 인가된 후, 다시 말해서 기억하고 있는 형상으로 돌아간 후의 입력 수단의 예시를 나타낸다. (b)에 도시된 바와 같이, 일 실시 예에서 제1 형상기억합금층(1)은 볼록한 엠보싱 형상이 원래의 형상이며, 제2 형상기억합금층(2)은 플랫한 형상이 원래의 형상으로 전류가 인가되어 온도가 천이온도 이상으로 상승하여 원래의 형상으로 돌아가는 것을 보여준다.

절연체(3)은 제1 형상기억합금층(1)과 제2 형상기억합금층(2)을 전기적으로 절연하여, 제1 형상기억합금층(1)과 제2 형상기억합금층(2)에 대한 독립적인 전류인가를 가능하게 한다.

도 2는 본 발명의 일 실시 예에 따른 입력 수단의 형상 변형 과정을 나타낸다.

도 2에 도시된 바와 같이, 최초 디스플레이 상태에서는 입력 수단이 플랫한 형상을 유지한다. 디스플레이 상황에서는 화면이 플랫한 것이 컨텐츠 시청에 유리하므로 제1 형상기억합금층 및 제2 형상기억합금층 모두 플랫한 형상을 유지한다. 다시 말해서, 전류가 인가되지 않아 천이온도 이하에 제1 형상기억합금 및 제2 형상기억합금이 노출되어 있는 것으로 볼 수 있다.

그리고 버튼 상태에서 본 발명의 일 실시 예에 따른 입력 수단 형상이 변화된다. 구체적으로, 전류가 인가되고, 저항열로 인하여 입력 수단의 형상기억합금이 천이온도 이상에 노출된다. 따라서, 제1 형상기억합금층 및 제2 형상기억합금층이 원래의 형상으로 변화한다. 구체적인 실시 예에서 입력 수단은 볼록한 엠보싱 형상을 나타낼 수 있다.

이때, 도2에 도시된 형상은 일 실시 예로서, 제1 형상기억합금층에 전류가 인가되면 엠보싱 형태의 버튼 상태로 변화한다. 이때 압력을 가하거나 제2 형상기억합금층에 전류를 가하여 플랫한 상태로 변화할 수 있다.

그리고 버튼 상태에서 활용이 종료되면, 제2 형상기억합금층에 전류를 가하여 입력 수단은 다시 디스플레이 상태로 돌아간다.

도 3은 앞서 설명한 입력 수단을 디스플레이 장치에 배열한 형상을 나타낸다.

도 3에 도시된 바와 같이, 형상기억합금을 포함하는 입력 수단이 디스플레이 장치에 배열될 수 있다. 도 3에서는 형상기억합금을 포함하는 입력 수단이 규칙적으로 배열된 형상을 일 예로 보여주고 있으나, 입력 수단의 배열 위치는 애플리케이션에서 출력하는 입력 화면에 따라 달라질 수 있다. 구체적인 실시 예에서, 입력 수단의 배열 위치는 가상 키보드의 키 배열에 따라 결정될 수 있다.

도 4는 본 발명의 일 실시 예에 따른 입력 수단이 적용된 구체적인 실시 예를 나타낸다.

도 4는 일 예로 태블릿 PC를 가지고 설명한다. 태블릿 PC는 노트북과 달리 키보드와 같은 입력 수단이 구비되어 있지 않고, 별도로 키보드를 연결하여 사용하거나, 디스플레이 수단에 표시되는 가상 키보드를 사용한다. 그러나, 앞서 설명한바와 같이 가상 키보드의 경우 일반적인 키보드와 같은 물리적인 키감을 사용자에게 줄 수 없어 오타나 피로감의 문제가 발생한다.

따라서, 본 발명의 일 실시 예에 따른 입력 수단이 구비된 태블릿 PC의 경우 키보드 활용이 필요한 때에 전류가 인가되어 디스플레이 수단에 표시된 가상 키보드의 키에 해당하는 부분이 앞서 설명한 바와 같이 엠보싱 형상으로 변화한다. 또한 이때, 키보드의 키 마다 그 크기와 형상이 다른바, 디스플레이 장치에 구비된 각각의 입력 수단은 서로 다른 크기를 가질 수 있다.

그리고, 키보드 활용이 종료되면 상술한 방법으로 입력 수단이 다시 플랫한 형상으로 돌아간다. 디스플레이 수단이 전체적으로 플랫해야 시인성이 좋아지고, 휴대에도 편리한바, 항상 엠보싱 형상을 유지하는 것은 불리한바 상술한 바와 같이 전류 공급을 중단하거나, 다른 크기의 전류를 인가하는 방식으로 입력 수단을 플랫한 형상으로 바꿀 수 있다.

도 5는 본 발명의 일 실시 예에 따른 디스플레이 장치의 구성을 나타내는 블록도이다.

도 5에 도시된 바와 같이, 본 발명의 일 실시 예에 따른 디스플레이 장치는 제어부(100), 전류공급부(200), 입력부(300), 디스플레이부(400)을 포함할 수 있다.

제어부(100)는 전류공급부(200)에 전력공급에 대한 제어명령을 전달한다. 예를 들어, 입력 수단을 통한 입력이 필요한 상황이라고 판단되는 경우, 제어부(100)는 특정의 전류를 입력부(300)에 인가하라는 제어명령을 생성하여 이를 전류공급부(200)에 전달할 수 있다.

전류공급부(200)는 제어부(100)로부터 제어명령을 받아 전류를 입력부(300)에 공급한다. 전류공급부(200)는 배터리를 포함할 수 있다. 여기에서 배터리는 일반적인 전력 저장 장치를 의미한다.

입력부(300)는 전류 공급에 따라 형상이 변하는 입력 수단을 포함한다. 여기에서 말하는 입력 수단은 도 1 내지 4를 통해 설명한 입력 수단으로 전류 인가에 따라 형상이 변화한다.

디스플레이부(400)는 디스플레이부(400)를 포함하는 장치에서 처리되는 정보를 표시한다. 예를 들어 디스플레이부(400)는 디스플레이를 포함하는 장치에서 구동되는 응용 프로그램의 실행화면 정보, 또는 이러한 실행화면 정보에 따른 UI(User Interface), GUI(Graphic User Interface) 정보를 표시할 수 있다. 여기에서 디스플레이를 포함하는 장치는 예를 들어, TV, 스마트 폰, 태플릿 PC, 웨어러블 기기일 수 있으며, 이 밖에 디스플레이가 필요한 모든 장치를 의미할 수 있다.

일 실시 예에서, 디스플레이부(400)는 입력부(300)를 포함할 수도 있다. 다시 말해서 디스플레이부(400)의 일부가 입력부(300)로 구성될 수 있다. 예를 들어 가상 키보드가 디스플레이부의 전체에 표시되는 것이 아니고 일부에만 표시될 수 있으며 따라서, 입력부(300)가 디스플레이부의 일부로서 가상 키보드의 표시 화면에 대응하는 물리적 키를 제공할 수 있다.

상기의 상세한 설명은 모든 면에서 제한적으로 해석되어서는 아니되고 예시적인 것으로 고려되어야 한다. 본 발명의 범위는 첨부된 청구항의 합리적 해석에 의해 결정되어야 하고, 본 발명의 등가적 범위 내에서의 모든 변경은 본 발명의 범위에 포함된다.

Claims (5)

1. 입력 수단에 있어서,
   제1 온도에서 제1 형상을 갖는 제1 형상기억합금으로 이루어진 제1 층;
   제2 온도에서 제2 형상을 갖는 제2 형상기억합금으로 이루어진 제2 층; 및
   제1 층과 제2 층 사이에 마련되어 제1 층과 제2 층을 전기적으로 절연하는 절연체를 포함하고,
   상기 입력 수단은,
   상기 제1 층에 제1 전류가 인가되면 버튼 상태로 변화하고, 상기 버튼 상태에서 제2층에 제2 전류가 인가되면 디스플레이 상태로 변화하고,
   상기 버튼 상태는,
   상기 제1 형상기억합금이 상기 제1 전류에 의해 발생하는 저항열에 따라 상기 제1 온도에 노출됨으로써 상기 제1 형상으로 변화하는 상태이고,
   상기 디스플레이 상태는,
   상기 제2 형상기억합금이 상기 제2 전류에 의해 발생하는 저항열에 따라 상기 제2 온도에 노출됨으로써 상기 제2 형상으로 변화하는 상태인
   입력 수단.
2. 제 1 항에 있어서,
   상기 제 1 형상은 엠보싱 형상인
   입력 수단.
3. 제 1 항에 있어서,
   상기 제 2 형상은 플랫한 형상인
   입력 수단.
4. 디스플레이 장치에 있어서,
   인가되는 전류에 따라 형상이 변하는 입력 수단을 포함하는 입력부;
   입력부에 전류를 공급하는 전류공급부; 및
   전류공급부가 공급하는 전류량을 제어하는 제어부를 포함하고,
   상기 입력 수단은
   제1 온도에서 제1 형상을 갖는 제1 형상기억합금으로 이루어진 제1 층;
   제2 온도에서 제2 형상을 갖는 제2 형상기억합금으로 이루어진 제2 층; 및
   제1 층과 제2 층 사이에 마련되어 제1 층과 제2 층을 전기적으로 절연하는 절연체를 포함하고,
   상기 제1 층에 제1 전류가 인가되면 버튼 상태로 변화하고, 상기 버튼 상태에서 제2층에 제2 전류가 인가되면 디스플레이 상태로 변화하고,
   상기 버튼 상태는,
   상기 제1 형상기억합금이 상기 제1 전류에 의해 발생하는 저항열에 따라 상기 제1 온도에 노출됨으로써 상기 제1 형상으로 변화하는 상태이고,
   상기 디스플레이 상태는,
   상기 제2 형상기억합금이 상기 제2 전류에 의해 발생하는 저항열에 따라 상기 제2 온도에 노출됨으로써 상기 제2 형상으로 변화하는 상태인
   디스플레이 장치.
5. 삭제

Images