KR20100093187A - 유연 디스플레이의 햅틱 피드백 제공장치 및 그 제공방법 - Google Patents

유연 디스플레이의 햅틱 피드백 제공장치 및 그 제공방법 Download PDF

Info

Publication number
KR20100093187A
KR20100093187A KR1020090012254A KR20090012254A KR20100093187A KR 20100093187 A KR20100093187 A KR 20100093187A KR 1020090012254 A KR1020090012254 A KR 1020090012254A KR 20090012254 A KR20090012254 A KR 20090012254A KR 20100093187 A KR20100093187 A KR 20100093187A
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
haptic feedback
flexible display
display
wire
deformation
Prior art date
Application number
KR1020090012254A
Other languages
English (en)
Other versions
KR101036618B1 (ko
Inventor
김승찬
한병길
권동수
Original Assignee
한국과학기술원
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 한국과학기술원 filed Critical 한국과학기술원
Priority to KR1020090012254A priority Critical patent/KR101036618B1/ko
Publication of KR20100093187A publication Critical patent/KR20100093187A/ko
Application granted granted Critical
Publication of KR101036618B1 publication Critical patent/KR101036618B1/ko

Links

Images

Classifications

    • G—PHYSICS
    • G06—COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
    • G06F—ELECTRIC DIGITAL DATA PROCESSING
    • G06F3/00—Input arrangements for transferring data to be processed into a form capable of being handled by the computer; Output arrangements for transferring data from processing unit to output unit, e.g. interface arrangements
    • G06F3/01—Input arrangements or combined input and output arrangements for interaction between user and computer
    • G06F3/016—Input arrangements with force or tactile feedback as computer generated output to the user
    • G—PHYSICS
    • G02—OPTICS
    • G02F—OPTICAL DEVICES OR ARRANGEMENTS FOR THE CONTROL OF LIGHT BY MODIFICATION OF THE OPTICAL PROPERTIES OF THE MEDIA OF THE ELEMENTS INVOLVED THEREIN; NON-LINEAR OPTICS; FREQUENCY-CHANGING OF LIGHT; OPTICAL LOGIC ELEMENTS; OPTICAL ANALOGUE/DIGITAL CONVERTERS
    • G02F1/00—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics
    • G02F1/01—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour 
    • G02F1/13—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour  based on liquid crystals, e.g. single liquid crystal display cells
    • G—PHYSICS
    • G06—COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
    • G06F—ELECTRIC DIGITAL DATA PROCESSING
    • G06F1/00—Details not covered by groups G06F3/00 - G06F13/00 and G06F21/00
    • G06F1/16—Constructional details or arrangements
    • G06F1/1613—Constructional details or arrangements for portable computers
    • G06F1/1633—Constructional details or arrangements of portable computers not specific to the type of enclosures covered by groups G06F1/1615 - G06F1/1626
    • G06F1/1637—Details related to the display arrangement, including those related to the mounting of the display in the housing
    • G06F1/1652—Details related to the display arrangement, including those related to the mounting of the display in the housing the display being flexible, e.g. mimicking a sheet of paper, or rollable
    • G—PHYSICS
    • G06—COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
    • G06F—ELECTRIC DIGITAL DATA PROCESSING
    • G06F3/00—Input arrangements for transferring data to be processed into a form capable of being handled by the computer; Output arrangements for transferring data from processing unit to output unit, e.g. interface arrangements
    • G06F3/01—Input arrangements or combined input and output arrangements for interaction between user and computer
    • G06F3/03—Arrangements for converting the position or the displacement of a member into a coded form
    • G06F3/041—Digitisers, e.g. for touch screens or touch pads, characterised by the transducing means
    • G06F3/0412—Digitisers structurally integrated in a display

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Theoretical Computer Science (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Human Computer Interaction (AREA)
  • Nonlinear Science (AREA)
  • Computer Hardware Design (AREA)
  • Devices For Indicating Variable Information By Combining Individual Elements (AREA)
  • Optics & Photonics (AREA)
  • Crystallography & Structural Chemistry (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • User Interface Of Digital Computer (AREA)

Abstract

본 발명은 유연 디스플레이를 변형시킴으로서, 잡고 있던 사용자의 손에 햅틱 피드백을 제공하거나 표시된 영상을 더욱 입체적으로 보이게 할 수 있는 유연 디스플레이의 햅틱 피드백 제공장치 및 그 제공방법에 관한 것이다. 이를 위해, 탄성 변형이 가능한 유연 디스플레이에 있어서, 디스플레이(100)의 둘레중 적어도 일측에 구비되어 디스플레이(100)에 변형을 유도하는 햅틱 피드백 생성부; 및 소정의 프로그램 명령어 또는 사용자에 의해 입력된 입력값에 기초하여 햅틱 피드백 생성부가 변형되도록 제어하는 제어부(150)를 포함하는 것을 특징으로 하는 유연 디스플레이의 햅틱 피드백 제공장치가 제공된다.
유연, 디스플레이, 영상, 굽힘, 와이어, 형상기억합금, 햅틱, 모터

Description

유연 디스플레이의 햅틱 피드백 제공장치 및 그 제공방법{Haptic feedback providing device of a flexible display and method thereof}
본 발명은 유연 디스플레이의 햅틱 피드백 제공에 관한 것으로, 보다 상세하게는 유연 디스플레이를 변형시킴으로서, 잡고 있던 사용자의 손에 햅틱 피드백을 제공하거나 표시된 영상을 더욱 입체적으로 보이게 할 수 있는 유연 디스플레이의 햅틱 피드백 제공장치 및 그 제공방법에 관한 것이다.
일반적으로, 유연 디스플레이 장치(flexible display device)란 플라스틱, 고분자 필름 등을 이용하여 유연한 기판을 만들어 영상 표시장치를 구현한 것이다. 이러한 유연 디스플레이로는 LCD, OLED, e-페이퍼와 같은 것들이 실현되고 있다. 이러한 유연 디스플레이는 종래의 유리 기판을 탄력성 있는 소재로 대체한 것이기 때문에 구부리거나 종이처럼 말아서 휴대할 수 있다.
그러나, 종래의 유연 디스플레이 장치는 사람의 힘으로 장치를 구부릴 수 있는 특징이 있을 뿐이었다. 따라서, 사용자는 유연 디스플레이의 구부러짐에 만족할 뿐이었고, 이러한 유연성으로부터 전달받을 수 있는 감성적 느낌은 없었다. 또한 유연 디스플레이가 능동적으로 변형되도록 하는 기술은 휴대의 용이를 위해 원형으 로 감는 수준에 그치고 있다.
따라서, 본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로서, 본 발명의 목적은, 유연 디스플레이를 능동적으로 변형시킴으로서, 잡고 있던 사용자의 손에 햅틱을 느끼게 할 수 있는 유연 디스플레이의 햅틱 피드백 제공장치 및 그 제공방법을 제공하는 것이다.
본 발명의 또 다른 목적은, 유연 디스플레이를 능동적으로 변형시킴으로서, 표시된 영상을 더욱 입체적으로 보이게 할 수 있는 유연 디스플레이의 햅틱 피드백 제공장치 및 그 제공방법을 제공하는 것이다.
상기와 같은 본 발명의 목적은,
탄성 변형이 가능한 유연 디스플레이에 있어서,
디스플레이(100)의 둘레중 적어도 일측에 구비되어 디스플레이(100)에 변형을 유도하는 햅틱 피드백 생성부; 및
소정의 프로그램 명령어 또는 사용자에 의해 입력된 입력값에 기초하여 햅틱피드백 생성부가 변형되도록 제어하는 제어부(150)를 포함하는 것을 특징으로 하는 유연 디스플레이의 햅틱 피드백 제공장치에 의해 달성될 수 있다.
그리고, 유연 디스플레이(100)는 유연한 LCD, OLED, e-페이퍼중 어느 하나일 수 있다. 또한, 디스플레이는 사각 형상이고, 햅틱 피드백 생성부는 사각 형상의 디스플레이 둘레중 적어도 일변에 구비될 수 있다.
아울러, 햅틱 피드백 생성부는 사각 형상의 디스플레이 둘레중 서로 마주보는 양변에 각각 구비되어 있다.
또한, 햅틱 피드백 생성부는,
소정 온도에서 변형되는 형상기억합금부; 및 형상기억합금부를 가열하기 위한 히터부;로 구성되고, 제어부는 히터부를 제어할 수 있다.
그리고, 형상기억합금부는 디스플레이(100)의 둘레중 적어도 일측을 따라 형성된 띠 형상일 수 있다.
또 다른 실시예로서, 햅틱 피드백 생성부는,
디스플레이(100)의 둘레중 적어도 일측을 따라 형성된 햅틱 피드백 기재(220);
햅틱 피드백 기재(220)내에 매립 고정된 단부(230); 및
일단이 단부(230)에 연결되고, 햅틱 피드백 기재(220)내에 위치하는 와이어(270); 및
와이어(270)의 타단에 연결되어 와이어(270)를 인장할 수 있는 인장수단으로 구성될 수 있다.
이 때, 단부(230)와 와이어(270)는 복수개가 구비된다.
아울러, 복수개의 단부(230)는 햅틱 피드백 기재(220)내에서 서로 다른 위치에 구비될 수 있다.
그리고, 복수개의 단부(230)와 와이어(270)는 동일 평면 상에 구비되는 것이 바람직하다. 아울러, 복수개의 단부(230)와 와이어(270)는 평행한 2개의 평면 상에 각각 구비된다. 와이어(270)는 금속재 또는 합성수지재를 포함할 수 있다.
인장수단은 모터, 리니어 모터, 압전소자, 형상기억합금소자중 어느 하나이거나 이들의 조합일 수 있다.
그리고, 햅틱 피드백 기재(220)의 일면에는 와이어(270)에 인장력이 가해졌을 때 햅틱 피드백 기재(220)의 굽힘 방향을 유도하기 위한 단방향 굽힘 유도부(280가 더 구비되어 있는 것이 바람직하다.
상기와 같은 본 발명의 목적은, 또 다른 카테고리로서, 탄성 변형이 가능한 유연 디스플레이의 햅틱 피드백 제공방법에 있어서,
제어부가(150)가 소정의 프로그램 명령어 또는 사용자에 의해 입력된 입력값에 기초하여 햅틱 피드백 제어명령을 출력하는 단계(S100); 및
디스플레이(100)의 둘레중 적어도 일측에 구비된 햅틱 피드백 생성부가 햅틱 피드백 제어명령에 기초하여 디스플레이(100)에 변형을 유도하는 단계(S200);를 포함하는 것을 특징으로 하는 유연 디스플레이의 햅틱 피드백 제공방법에 의해서도 달성될 수 있다.
그리고, 변형 유도단계(S200)는,
히터부가 제어명령에 기초하여 가열되는 단계(S210); 및 가열된 히터부의 열에 의해 인접한 형상기억합금부가 변형되는 단계(S220);를 포함하는 것이 바람직하다.
아울러, 히터부와 형상기억합금부는 복수개가 구비되고, 제어부는 복수의 히터부를 독립적으로 제어할 수 있다.
또한, 변형 유도단계(S200)는, 인장수단이 제어명령에 기초하여 인장수단에 연결된 와이어(270)에 인장력을 발생시키는 단계(S250);
와이어(270)가 인장됨에 따라 와이어(270)의 일단에 고정된 햅틱 피드백 기재(220)가 변형되는 단계(S260); 및
햅틱 피드백 기재(220)가 변형됨에 따라 일체로 연결된 디스플레이(100)가 변형되는 단계(S270);를 포함할 수 있다.
그리고, 제어명령 출력단계(S100)는 복수의 인장수단에 대해 독립적으로 햅틱 피드백 제어명령을 출력할 수 있다.
또한, 인장력 발생단계(S250)는, 모터(240)를 회전시키는 단계; 리니어 모터를 이동시키는 단계; 및 형상기억합금소자에 온도변화를 가해 변형시키는 단계;들중 적어도 하나를 포함할 수 있다.
그리고, 변형 유도단계(S200)에서 디스플레이의 변형은 디스플레이(100)의 일방향 굽힘, 양방향 굽힘, 파형 굽힘, 진동 변형, 부분 변형중 적어도 하나를 포함할 수 있다.
본 발명의 그 밖의 목적, 특정한 장점들 및 신규한 특징들은 첨부 도면들과 관련되어 설명되는 이하의 상세한 설명과 바람직한 실시예들로부터 더욱 명확해질 것이다.
따라서, 상기 설명한 바와 같은 본 발명의 실시예에 의하면, 유연 디스플레이를 능동적으로 변형시킴으로서, 잡고 있던 사용자의 손에 다양한 감성적 햅틱 피 드백을 느끼게 할 수 있다. 감성적 햅틱 피드백은 예를 들어, 구부러짐, 파형, 떨림 등의 전달이 될 수 있다.
그리고, 유연 디스플레이를 능동적으로 변형시킴으로서, 표시된 영상을 더욱 입체적으로 보이게 할 수 있다. 따라서, 사실감있는 영상의 표출이 가능하다.
비록 본 발명이 상기에서 언급한 바람직한 실시예와 관련하여 설명되어졌지만, 본 발명의 요지와 범위로 부터 벗어남이 없이 다른 다양한 수정 및 변형이 가능한 것은 당업자라면 용이하게 인식할 수 있을 것이며, 이러한 변경 및 수정은 모두 첨부된 특허청구의 범위에 속함은 자명하다.
우선, 햅틱(haptic) 피드백이란 물체를 만질때 느낄 수 있는 촉각적 감각으로서, 피부가 물체 표면에 닿아서 느끼는 촉감 피드백(Tactile feedback)과 관절과 근육의 움직임이 방해될 때 느껴지는 근감각 힘 피드백(Kinesthetic force feedback)이 있다. 본 명세서에서 "햅틱 피드백"이란 이러한 개념으로 포괄하는 의미로 사용된다.
이하에서는 각 실시예의 구성을 첨부된 도면을 참조하여 상세히 설명하도록 한다.
(제 1 실시예의 구성)
우선, 도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 햅틱 피드백 제공장치가 구비된 유연 디스플레이의 변형 상태도이다. 도 1에 도시된 바와 같이, 유연 디스플레이(100, 200)는 손(1)으로 잡고 있을 수도 있고, 책상 위에 거치시킬 수도 있다. 이러한 유연 디스플레이(100,200)로는 LCD, OLED, 전자잉크를 이용한 e-페이퍼 등이 있다. 그리고, 유연 디스플레이(100, 200)의 둘레에는 구부림을 발생시키기 위한 햅틱 피드백 기재(160, 220)가 구비되어 있다. 햅틱 피드백 기재(160, 220)는 사각의 유연 디스플레이(100,200)중 일변에만 구비될 수도 있고, 마주보는 양변에 구비될 수도 있고, 제어부를 제외한 3변에 구비될 수도 있으며, 4변 모두에 구비될 수도 있다.
도 2는 본 발명의 제 1 실시예에 따른 햅틱 피드백 제공장치가 구비된 유연 디스플레이의 평면도, 도 3은 도 2에 도시된 햅틱 피드백 제공장치의 개략적인 블럭도이다. 도 2 및 도 3에 도시된 바와 같이, 디스플레이(100)는 배선(110)에 의해 데이터 신호와 전력을 공급받는다. 직사각형(4:3 또는 16:9)의 디스플레이(100)중의 마주보는 상변과 하변에 각각 햅틱 피드백 생성부가 구비된다.
각 햅틱 피드백 생성부는 햅틱 피드백 기재(160), 형상기억합금부(120, 130) 및 히터부(122, 132)로 구성된다. 햅틱 피드백 기재(160)는 디스플레이(100)의 상변에 단단히 고정되어 일체로서 변형될 수 있고, 일정한 복원력이 있어서 외력이 가해지지 않는 경우 원상태로 복원될 수 있다. 이러한 햅틱 피드백 기재(160)는 합성수지재, 우레탄, 실리콘, 유연기판 등으로 제조될 수 있다.
형상기억합금(Shape Memory Alloy)은 일정한 형상을 기억하여 힘을 가해 변형시킨다 해도 특정 온도에 이르면 본래의 모습을 되찾는 특수 합금을 말한다. 형상기억합금부(120, 130)는 디스플레이(100)의 상변을 따라 띠형상으로 이루어져 있으며, 소정의 온도에서 둥글게 구부러지도록 성형되어 있다. 형상기억효과를 갖는 합금으로는 금·카드뮴·동·아연 등 십여종이 발견되어 있는데 그 중에서도 니켈·티탄 합금을 원료로 한 띠나 섬유 형태가 바람직하다.
형상기억합금은 자체에 전류를 인가하여 자기발열로서 움직이는 전기가열 구동방식이 있고, 인접한 히터부에서 열전달을 통해 구동되는 방식이 있으며, 형상기억합금과 히터부가 일체로 구성된 방식이 있다. 본 발명의 실시예에서는 열전달에 의해 구동되는 방식을 도시하고 설명하였으나 전기가열 구동방식으로도 대체될 수 있다.
히터부(122, 132)는 제어부(150)의 제어신호에 따라 구동부(140)에서 인가되는 전류에 의해 발열하는 부재이다. 이러한 히터부(122, 132)는 각 형상기억합금부(120, 130)에 밀착되거나 인접하도록 배치한다.
형상기억합금부(120, 130)와 히터부(122, 132)는 한쌍을 이루면서 하나의 햅틱 피드백 생성부내에 하나씩 구비될 수도 있고, 복수개가 구비될 수도 있다. 그리고, 제어부(150)는 복수의 히터부(122, 132)를 독립적으로 제어하도록 구성되어 있다.
(제 1 실시예의 동작)
이하에서는 상기와 같은 구성을 갖는 제 1 실시예의 동작에 대해 설명하도록 한다. 우선, 제어부(150)는 실행중인 프로그램(운영프로그램 또는 응용 프로그램)에 의해 혹은 사용자의 입력(터치 스크린에 의해 터치, 마우스 클릭, 키보드 입력 등)에 기초하여 소정의 햅틱 피드백 제어명령을 출력한다. 이러한 제어명령은 복수의 히터부(122, 132)에 대해 독립적으로 이루어진다.
그 다음, 각 히터부(122, 132)는 소정의 발열을 하게 되고, 이에 따라 대응되는 형상기억합금부(120, 130)가 구부러지기 시작한다. 이러한 형상기억합금부(120, 130)의 굽힘은 햅틱 피드백 기재(160)의 굽힘으로 이어지고, 동시에 디스플레이(100)의 굽힘으로 연결된다. 따라서, 디스플레이(100)를 손(1)으로 잡고 있던 사용자는 손(1)을 통해 디스플레이(100)가 구부러지는 느낌을 받게 된다. 이러한 굽힘동작외에 양방향 굽힘, 파형 굽힘, 진동 변형, 부분 변형등과 같은 다양한 변형을 유도하여 사용자에게 보다 감성적이고 다양한 햅틱 피드백을 제공할 수 있다.
그리고, 제어부(150)가 복원을 명령한 경우, 히터부(122, 132)가 동작을 멈추면서 형상기억합금부(120, 130)는 냉각되면서 최초 상태로 돌아오게 된다. 이에 따라 디스플레이(100)도 다시 평면 상태가 된다.
(제 2 실시예의 구성)
도 4는 본 발명의 제 2 실시예에 따른 햅틱 피드백 제공장치가 구비된 유연 디스플레이의 평면도이고, 도 5는 도 4에 도시된 햅틱 피드백 제공장치의 개략적인 블럭도이다. 도 4 및 도 5에 도시된 것중, 디스플레이(200)와 배선(210), 햅틱 피드백 기재(220)는 제 1 실시예의 구성과 유사하므로 구체적인 설명은 생략하기로 한다.
단부(230)는 구형이고, 햅틱 피드백 기재(220) 내부에 단단히 고정되어 있다. 단부(230)를 구형으로 형성하지 않고 햅틱 피드백 기재(220)에 일체로 융착시킬 수도 있다. 이러한 단부(230)는 와이어(270)와 동일한 재질일 수 있다. 단 부(230)는 상변을 따라 3개 ~ 5개 정도가 배치되며, 상호 등간격으로 배치할 수 있다. 또한, 측단면에서 보았을 때 단부(230)는 모두 동일 평면상에 위치할 수 있다. 한편, 단부(230)에서 전달되는 인장력으로 굽힘을 극대화하기 위하여 단부(230)가 위치하는 평면은 햅틱 피드백 기재(220)의 중심축선(미도시)으로부터 편심되어 있는 것이 좋다. 편심거리가 클 수록 인장력이 큰 모멘트로 작용하여 굽힘력이 커진다. 단부(230)의 배치는 다양한 형태가 가능하며, 측단면 방향에서 보았을 때 적층형태로 위치할 수도 있다.
와이어(270)의 일단은 각 단부(230)에 고정되고, 타단은 모터(240)에 연결되며, 중간부분은 햅틱 피드백 기재(220) 속을 직선으로 지나게 된다. 와이어(270)는 금속선재(예 : 철사)일 수도 있고, 가는 합성수지재(예 : 낚시줄)가 될 수도 있다. 또한 와이어(270)는 햅틱 피드백 기재(220)속에 묻혀서 일체로 인장될 수도 있고, 상대 운동이 가능하도록 살짝 떨어져 있을 수도 있다.
모터(240)는 DC모터, 서보모터, 스테핑 모터 등이 될 수 있고, 회전축에 와이어(270)가 감겨서 인장력이 발생하도록 구성된다. 이러한 모터(240)에는 필요에 따라 감속기나 권취를 위한 풀리 등을 구비할 수 있다. 모터(240)는 각 와이어(270)마다 구비된다. 그러나, 당업자 수준에서 인장 구조를 변경하여 하나의 모터(240)가 여러개의 와이어(270)를 동시에 인장하도록 구성할 수도 있다. 모터(240)는 와이어 인장수단의 일예로서, 압전소자의 변형, 리니어 모터의 이동, 형상기억합금소자에 온도변화를 가해 변형시키는 구성들로 대체될 수 있다.
각 모터(240)는 구동부(250)에 의해 구동되며, 구동부(250)는 제어부(260)로 부터 제어명령을 수신하도록 구성된다.
모터(240), 와이어(270) 및 단부(230)는 한쌍을 이루면서 하나의 햅틱 피드백 생성부내에 하나씩 구비될 수도 있고, 복수개가 구비될 수도 있다. 그리고, 제어부(260)는 복수의 모터(240)를 독립적으로 제어하도록 구성되어 있다.
(제 2 실시예의 동작)
도 6 내지 도 8은 본 발명의 제 2 실시예에 따라 유연 디스플레이가 변형되는 과정을 순차적으로 도시한 측단면도이다. 도 6은 유연 디스플레이가 변형되지 않은 초기상태이다. 따라서, 유연 디스플레이는 평면을 이루고 있으며, 와이어(270a, 270b, 270c)들도 인장력이 가해지지 않은 상태이다. 참고로, 도 6에서 복수의 와이어(270a, 270b, 270c)가 측면에서 관찰했을 때 동일한 수평면 상의 서로 다른 위치에 구비되어 있기 때문에 겹쳐진 상태처럼 도시되어 있다.
도 7은 작은 인장력(10)으로 유연 디스플레이(200)가 구부러지기 시작하는 상태를 나타내는 측단면도이다. 도 7에 도시된 바와 같이, 제어부(260)의 햅틱 피드백 제어명령에 따라 해당 모터(240)가 회전하기 시작한다. 그러면, 와이어(270c)에 작은 인장력(10, 화살표)이 전달되면서 인장력(10)이 단부(230)까지 전달된다. 이때, 단부(230)가 햅틱 피드백 기재(220)의 중심축선에서 편심되어 있기 때문에 햅틱 피드백 기재(220)에는 굽힘 모멘트가 작용하게 된다. 따라서, 일체로 연결된 유연 디스플레이(200)가 화살표 방향으로 구부러지기 시작한다. 이 때, 와이어(270a, 270b)에는 인장력이 작용하지 않는다. 이러한 과정은 내시경에서 철사를 이용하여 내시경 첨두를 구부리는 구성과 유사하다.
또한 단방향 굽힘 유도부(280)가 제공되어 굽힘시 단방향 굽힘 유도부(280)가 설치된 방향으로 굽힘이 일어나는 것을 방지한다. 이는 단부(230)가 편심되어 굽힘의 방향을 원하는 방향으로 유도시킬 수도 있으나, 유연 디스플레이의 굽혀진 형상에 따라 의도하지 않은 방향으로 굽힘이 일어나거나 디스플레이가 찌그러지는 것을 방지하지는데 도움을 준다. 이러한 단방향 굽힘 유도부(280)의 구체적인 예로는 단면 비대칭을 이루기 위한 것이라면 어떤 것이라도 무방하나 얇고 딱딱한 합성수지재의 필름이나 테이프가 될 수 있다.
도 8은 도 7에 비해 좀더 큰 인장력이 작용하여 유연 디스플레이(200)가 더 크게 구부러지는 과정을 나타내는 측단면도이다. 도 8에 도시된 바와 같이, 와이어(270c)에 더 큰 인장력(20)이 가해진다. 그러면, 더 큰 굽힘 모멘트로 인해 유연 디스플레이(200)가 더 많이 구부러지게 된다. 이와 동시에 또 다른 모터(240)가 와이어(270b)에 인장력을 가할 수도 있다. 각 와이어(270a, ... 270f)에 대한 인장력의 크기나 작용 시간 등은 제어부(260)에 의해 결정된다.
(제 3 실시예)
도 9는 본 발명의 제 3 실시예로서, 유연 디스플레이가 양방향으로 굽혀지기 위한 구성을 나타내는 측단면도이다. 도 9에 도시된 바와 같이, 유연 디스플레이의 평면 방향과 평행한 방향으로 2개의 가상 평면이 존재하고, 각 평면상에 단부(230)와 와이어가 제 2 실시예와 유사하게 구비된다.
만약, 유연 디스플레이(200)를 상부 방향(도 9 기준)으로 구부리고자 한다면 상부에 있는 와이어(270a, 270b, 270c)에 대해 인장력(30a)을 가하면 된다. 반대 로, 유연 디스플레이(200)를 하부 방향(도 9 기준)으로 구부리고자 한다면 하부에 있는 와이어(270d, 270e, 270f)에 대해 인장력(30b)을 가하면 된다.
따라서, 제어부(260)는 각 와이어(270a, ... 270f)에 대한 인장력의 크기나 작용 시간, 작용 여부 등은 소정의 프로그램에 따라 결정함으로서, 양방향 굽힘외에도 파형 굽힘, 진동 변형, 부분 변형과 같은 다양한 햅틱 피드백을 제공할 수 있다.
도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 햅틱 피드백 제공장치가 구비된 유연 디스플레이의 변형 상태도,
도 2는 본 발명의 제 1 실시예에 따른 햅틱 피드백 제공장치가 구비된 유연 디스플레이의 평면도,
도 3은 도 2에 도시된 햅틱 피드백 제공장치의 개략적인 블럭도,
도 4는 본 발명의 제 2 실시예에 따른 햅틱 피드백 제공장치가 구비된 유연 디스플레이의 평면도,
도 5는 도 4에 도시된 햅틱 피드백 제공장치의 개략적인 블럭도,
도 6 내지 도 8은 본 발명의 제 2 실시예에 따라 유연 디스플레이가 변형되는 과정을 순차적으로 도시한 측단면도,
도 9는 본 발명의 제 3 실시예로서, 유연 디스플레이가 양방향으로 굽혀지기 위한 구성을 나타내는 측단면도이다.
<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명>
1 : 손,
10, 20, 30a, 30b : 인장력,
40 : 중립축,
100 : 디스플레이,
110 : 디스플레이 배선,
120 : 제 1 형상기억합금부,
122 : 제 1 히터부,
130 : 제 n 형상기억합금부,
132 : 제 n 히터부,
140 : 구동부,
150 : 제어부,
160 : 햅틱 피드백 기재,
200 : 디스플레이,
210 : 디스플레이 배선,
220 : 햅틱 피드백 기재,
230 : 단부,
240 : 제 1,..., n 모터,
250 : 구동부,
260 : 제어부,
270a, 270b, 270c, 270d, 270e, 270f, 270n : 와이어,
280 : 단방향 굽힘 유도부.

Claims (21)

  1. 탄성 변형이 가능한 유연 디스플레이에 있어서,
    상기 디스플레이(100)의 둘레중 적어도 일측에 구비되어 상기 디스플레이(100)에 변형을 유도하는 햅틱 피드백 생성부; 및
    소정의 프로그램 명령어 또는 사용자에 의해 입력된 입력값에 기초하여 상기 햅틱 피드백 생성부가 변형되도록 제어하는 제어부(150)를 포함하는 것을 특징으로 하는 유연 디스플레이의 햅틱 피드백 제공장치.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 유연 디스플레이(100)는 유연한 LCD, OLED, e-페이퍼중 어느 하나인 것을 특징으로 하는 유연 디스플레이의 햅틱 피드백 제공장치.
  3. 제 1 항에 있어서,
    상기 디스플레이는 사각 형상이고,
    상기 햅틱 피드백 생성부는 상기 사각 형상의 디스플레이 둘레중 적어도 일변에 구비되어 있는 것을 특징으로 하는 유연 디스플레이의 햅틱 피드백 제공장치.
  4. 제 3 항에 있어서,
    상기 햅틱 피드백 생성부는 상기 사각 형상의 디스플레이 둘레중 서로 마주 보는 양변에 각각 구비되어 있는 것을 특징으로 하는 유연 디스플레이의 햅틱 피드백 제공장치.
  5. 제 1 항에 있어서,
    상기 햅틱 피드백 생성부는,
    소정 온도에서 변형되는 형상기억합금부; 및
    상기 형상기억합금부를 가열하기 위한 히터부;로 구성되고,
    상기 제어부는 상기 히터부를 제어하는 것을 특징으로 하는 유연 디스플레이의 햅틱 피드백 제공장치.
  6. 제 5 항에 있어서,
    상기 형상기억합금부는 상기 디스플레이(100)의 둘레중 적어도 일측을 따라 형성된 띠 형상인 것을 특징으로 하는 유연 디스플레이의 햅틱 피드백 제공장치.
  7. 제 1 항에 있어서,
    상기 햅틱 피드백 생성부는
    상기 디스플레이(100)의 둘레중 적어도 일측을 따라 형성된 햅틱 피드백 기재(220);
    상기 햅틱 피드백 기재(220)내에 매립 고정된 단부(230); 및
    일단이 상기 단부(230)에 연결되고, 상기 햅틱 피드백 기재(220)내에 위치하 는 와이어(270); 및
    상기 와이어(270)의 타단에 연결되어 상기 와이어(270)를 인장할 수 있는 인장수단으로 구성된 것을 특징으로 하는 유연 디스플레이의 햅틱 피드백 제공장치.
  8. 제 7 항에 있어서,
    상기 단부(230)와 와이어(270)는 복수개가 구비되어 있는 것을 특징으로 하는 유연 디스플레이의 햅틱 피드백 제공장치.
  9. 제 8 항에 있어서,
    상기 복수개의 단부(230)는 상기 햅틱 피드백 기재(220)내에서 서로 다른 위치에 구비되는 것을 특징으로 하는 유연 디스플레이의 햅틱 피드백 제공장치.
  10. 제 7 항에 있어서,
    상기 복수개의 단부(230)와 와이어(270)는 동일 평면 상에 구비되는 것을 특징으로 하는 유연 디스플레이의 햅틱 피드백 제공장치.
  11. 제 7 항에 있어서,
    상기 복수개의 단부(230)와 와이어(270)는 평행한 2개의 평면 상에 구비되는 것을 특징으로 하는 유연 디스플레이의 햅틱 피드백 제공장치.
  12. 제 7 항에 있어서,
    상기 와이어(270)는 금속재 또는 합성수지재를 포함하는 것을 특징으로 하는 유연 디스플레이의 햅틱 피드백 제공장치.
  13. 제 7 항에 있어서,
    상기 인장수단은 모터, 리니어 모터, 압전소자, 형상기억합금소자중 어느 하나인 것을 특징으로 하는 유연 디스플레이의 햅틱 피드백 제공장치.
  14. 제 7 항에 있어서,
    상기 햅틱 피드백 기재(220)의 일면에는 상기 와이어(270)에 인장력이 가해졌을 때 상기 햅틱 피드백 기재(220)의 굽힘 방향을 유도하기 위한 단방향 굽힘 유도부(280가 더 구비되어 있는 것을 특징으로 하는 유연 디스플레이의 햅틱 피드백 제공장치.
  15. 탄성 변형이 가능한 유연 디스플레이의 햅틱 피드백 제공방법에 있어서,
    제어부가(150)가 소정의 프로그램 명령어 또는 사용자에 의해 입력된 입력값에 기초하여 햅틱 피드백 제어명령을 출력하는 단계(S100); 및
    상기 디스플레이(100)의 둘레중 적어도 일측에 구비된 햅틱 피드백 생성부가 상기 햅틱 피드백 제어명령에 기초하여 상기 디스플레이(100)에 변형을 유도하는 단계(S200);를 포함하는 것을 특징으로 하는 유연 디스플레이의 햅틱 피드백 제공 방법.
  16. 제 15 항에 있어서,
    상기 변형 유도단계(S200)는,
    히터부가 상기 제어명령에 기초하여 가열되는 단계(S210); 및
    가열된 히터부의 열에 의해 인접한 형상기억합금부가 변형되는 단계(S220);를 포함하는 것을 특징으로 하는 유연 디스플레이의 햅틱 피드백 제공방법.
  17. 제 16 항에 있어서,
    상기 히터부와 형상기억합금부는 복수개가 구비되고,
    상기 제어부는 복수의 히터부를 독립적으로 제어하는 것을 특징으로 하는 유연 디스플레이의 햅틱 피드백 제공방법.
  18. 제 15 항에 있어서,
    상기 변형 유도단계(S200)는,
    인장수단이 상기 제어명령에 기초하여 상기 인장수단에 연결된 와이어(270)에 인장력을 발생시키는 단계(S250);
    상기 와이어(270)가 인장됨에 따라 상기 와이어(270)의 일단에 고정된 햅틱 피드백 기재(220)가 변형되는 단계(S260); 및
    상기 햅틱 피드백 기재(220)가 변형됨에 따라 일체로 연결된 상기 디스플레 이(100)가 변형되는 단계(S270);를 포함하는 것을 특징으로 하는 유연 디스플레이의 햅틱 피드백 제공방법.
  19. 제 18 항에 있어서,
    상기 제어명령 출력단계(S100)는,
    복수의 인장수단에 대해 독립적으로 햅틱 피드백 제어명령을 출력하는 것을 특징으로 하는 유연 디스플레이의 햅틱 피드백 제공방법.
  20. 제 18 항에 있어서,
    상기 인장력 발생단계(S250)는,
    모터(240)를 회전시키는 단계;
    압전소자에 의해 변형시키는 단계;
    리니어 모터를 이동시키는 단계; 및
    형상기억합금소자에 온도변화를 가해 변형시키는 단계;들중 적어도 하나를 포함하는 것을 특징으로 하는 유연 디스플레이의 햅틱 피드백 제공방법.
  21. 제 15 항에 있어서,
    상기 변형 유도단계(S200)에서 상기 디스플레이의 변형은 상기 디스플레이(100)의 일방향 굽힘, 양방향 굽힘, 파형 굽힘, 진동 변형, 부분 변형중 적어도 하나를 포함하는 것을 특징으로 하는 유연 디스플레이의 햅틱 피드백 제공방법.
KR1020090012254A 2009-02-16 2009-02-16 유연 디스플레이의 햅틱 피드백 제공장치 및 그 제공방법 KR101036618B1 (ko)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020090012254A KR101036618B1 (ko) 2009-02-16 2009-02-16 유연 디스플레이의 햅틱 피드백 제공장치 및 그 제공방법

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020090012254A KR101036618B1 (ko) 2009-02-16 2009-02-16 유연 디스플레이의 햅틱 피드백 제공장치 및 그 제공방법

Publications (2)

Publication Number Publication Date
KR20100093187A true KR20100093187A (ko) 2010-08-25
KR101036618B1 KR101036618B1 (ko) 2011-05-24

Family

ID=42757659

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020090012254A KR101036618B1 (ko) 2009-02-16 2009-02-16 유연 디스플레이의 햅틱 피드백 제공장치 및 그 제공방법

Country Status (1)

Country Link
KR (1) KR101036618B1 (ko)

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN103426389A (zh) * 2012-05-17 2013-12-04 三星显示有限公司 显示设备
KR20150049822A (ko) * 2013-10-31 2015-05-08 엘지디스플레이 주식회사 곡면 표시장치 및 그를 위한 곡률 조정 장치
KR20160078636A (ko) * 2014-12-24 2016-07-05 엘지디스플레이 주식회사 표시장치

Families Citing this family (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101692252B1 (ko) 2012-04-08 2017-01-04 삼성전자주식회사 플렉서블 디스플레이 장치 및 제어 방법
KR101986796B1 (ko) 2013-01-14 2019-06-10 삼성디스플레이 주식회사 표시 장치
KR102081112B1 (ko) * 2013-07-31 2020-02-25 엘지디스플레이 주식회사 곡면 디스플레이 장치 및 그의 곡률 제어 방법
KR102093626B1 (ko) * 2013-10-01 2020-03-27 엘지디스플레이 주식회사 표시장치
US11442547B1 (en) 2021-05-10 2022-09-13 Rockwell Collins, Inc. Software defined hard keys leveraging flexible display hardware to achieve haptic display solution

Family Cites Families (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20060209037A1 (en) * 2004-03-15 2006-09-21 David Wang Method and system for providing haptic effects

Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN103426389A (zh) * 2012-05-17 2013-12-04 三星显示有限公司 显示设备
KR101337520B1 (ko) * 2012-05-17 2013-12-05 삼성디스플레이 주식회사 디스플레이 장치
US9013712B2 (en) 2012-05-17 2015-04-21 Samsung Display Co., Ltd. Display apparatus
KR20150049822A (ko) * 2013-10-31 2015-05-08 엘지디스플레이 주식회사 곡면 표시장치 및 그를 위한 곡률 조정 장치
KR20160078636A (ko) * 2014-12-24 2016-07-05 엘지디스플레이 주식회사 표시장치

Also Published As

Publication number Publication date
KR101036618B1 (ko) 2011-05-24

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR101036618B1 (ko) 유연 디스플레이의 햅틱 피드백 제공장치 및 그 제공방법
KR101097842B1 (ko) 유연 디스플레이의 형상 고정 장치 및 그 고정방법
US8854331B2 (en) Method and apparatus for providing haptic feedback utilizing multi-actuated waveform phasing
US9652041B2 (en) Haptic device with linear resonant actuator
JP5292655B2 (ja) 生体への情報伝達装置
JP5953408B2 (ja) 触感提示装置
KR100958908B1 (ko) 촉감 제시 장치 및 이를 이용한 촉감 제시 방법
US10444838B2 (en) Thermally activated haptic output device
JP5421500B2 (ja) 電子機器
KR20150060575A (ko) 마찰 및 진동촉각 효과들을 생성하기 위한 시스템 및 방법
CN103314347A (zh) 电子设备
TW200414004A (en) Input device, portable electronic machine, remote control device and driving control method of piezo-electric actuator in input device
KR20180110475A (ko) 질감 표현을 위한 투명 햅틱 인터페이스 장치
JP2001054891A (ja) 伸縮性膜とその制御方法、伸縮性膜を用いた触覚呈示装置、人工皮膚装置、マニピュレータ並びにこれらの制御方法
JP2011096133A (ja) 生体への情報伝達装置
KR102422974B1 (ko) 촉감과 온도를 동시에 제공하는 하이브리드 디스플레이 제어 장치 및 방법
KR20090125876A (ko) 굽힘을 이용한 햅틱피드백 장치 및 이를 이용한 햅틱피드백제공방법
KR20130109027A (ko) 촉감을 발생시키는 터치 스크린
EP3764198A1 (en) Actuator, device including the same and methods
WO2011148423A1 (ja) アクチュエータ、点字ピン駆動装置、及び接触ディスプレイ装置
KR101284132B1 (ko) 고분자 유전체 기반 고성능 구동기, 그 구동기를 이용한 촉감제공 액추에이터, 진동모터, 작동방법, 촉각 감성 피드백 제공장치 및 시청각장애인을 위한 고분자 유전체 기반 촉각 감성피드백 제공장치
KR102270204B1 (ko) 가상 환경 기반의 재질감 생성 장치
KR100939063B1 (ko) 햅틱피드백 제공장치 및 햅틱피드백 제공방법
JP7373255B2 (ja) 触感提示装置
KR20030084401A (ko) 진동촉각 디스플레이 모듈 및 다채널 진동촉각 장치

Legal Events

Date Code Title Description
A201 Request for examination
E902 Notification of reason for refusal
E701 Decision to grant or registration of patent right
GRNT Written decision to grant
FPAY Annual fee payment

Payment date: 20140422

Year of fee payment: 4

LAPS Lapse due to unpaid annual fee