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(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】公開特許公報(A)
(11)【公開番号】P2024056660
(43)【公開日】2024-04-23
(54)【発明の名称】立体表面ディスプレイ装置及びその作動方法
(51)【国際特許分類】
G06F 3/01 20060101AFI20240416BHJP
G06F 3/041 20060101ALI20240416BHJP
【ＦＩ】
G06F3/01 560
G06F3/041 480
【審査請求】有
【請求項の数】16
【出願形態】ＯＬ
(21)【出願番号】P 2023175870
(22)【出願日】2023-10-11
(31)【優先権主張番号】10-2022-0130032
(32)【優先日】2022-10-11
(33)【優先権主張国・地域又は機関】KR
(31)【優先権主張番号】10-2023-0126555
(32)【優先日】2023-09-21
(33)【優先権主張国・地域又は機関】KR
(71)【出願人】
【識別番号】596099882
【氏名又は名称】エレクトロニクス アンド テレコミュニケーションズ リサーチ インスチチュート
【氏名又は名称原語表記】ＥＬＥＣＴＲＯＮＩＣＳ ＡＮＤ ＴＥＬＥＣＯＭＭＵＮＩＣＡＴＩＯＮＳ ＲＥＳＥＡＲＣＨ ＩＮＳＴＩＴＵＴＥ
(74)【代理人】
【識別番号】110002952
【氏名又は名称】弁理士法人鷲田国際特許事務所
(72)【発明者】
【氏名】ユン サン リュル
(72)【発明者】
【氏名】ムン ソンチョル
(72)【発明者】
【氏名】ファン インウク
(72)【発明者】
【氏名】チェ ミ ジョン
【テーマコード（参考）】
5E555
【Ｆターム（参考）】
5E555AA08
5E555BA01
5E555BB01
5E555BC04
5E555CA13
5E555CC01
5E555DA24
5E555DD06
5E555FA00
(57)【要約】 （修正有）
【課題】曲面状のセルを含む立体表面ディスプレイ装置及びその作動方法を提供する。
【解決手段】立体表面ディスプレイ装置は、複数個の光素子ＯＰＣを含む光源部ＬＳＰと、光源部ＬＳＰの上の立体ディスプレイ部ＳＳＤと、を含む。立体ディスプレイ部ＳＳＤは、高分子層ＦＣＬと、高分子層ＦＣＬ内に埋め立てられる光吸収パターンＰＴＲと、を含む。立体ディスプレイ部ＳＳＤは、２次元的に配列される複数個のセル領域ＣＥＬ（ＣＥＬ１～ＣＥＬ３）を含み、光吸収パターンＰＴＲは、複数個のセル領域ＣＥＬ内に配置され、複数個の光素子ＯＰＣは、複数個のセル領域ＣＥＬとそれぞれ垂直に重畳し、複数個のセル領域ＣＥＬそれぞれは、立体的形状を有する。
【選択図】図７
【解決手段】立体表面ディスプレイ装置は、複数個の光素子ＯＰＣを含む光源部ＬＳＰと、光源部ＬＳＰの上の立体ディスプレイ部ＳＳＤと、を含む。立体ディスプレイ部ＳＳＤは、高分子層ＦＣＬと、高分子層ＦＣＬ内に埋め立てられる光吸収パターンＰＴＲと、を含む。立体ディスプレイ部ＳＳＤは、２次元的に配列される複数個のセル領域ＣＥＬ（ＣＥＬ１～ＣＥＬ３）を含み、光吸収パターンＰＴＲは、複数個のセル領域ＣＥＬ内に配置され、複数個の光素子ＯＰＣは、複数個のセル領域ＣＥＬとそれぞれ垂直に重畳し、複数個のセル領域ＣＥＬそれぞれは、立体的形状を有する。
【選択図】図７
【特許請求の範囲】
【請求項1】
複数個の光素子を含む光源部と、
前記光源部の上の立体ディスプレイ部と、
を含む立体表面ディスプレイ装置であって、
前記立体ディスプレイ部は、
高分子層と、
前記高分子層内に埋め立てられる光吸収層と、
を含み、
前記立体ディスプレイ部は、２次元的に配列される複数個のセル領域を含み、
前記光吸収層は、前記複数個のセル領域内に配置され、
前記複数個の光素子は、前記複数個のセル領域とそれぞれ垂直に重畳し、
前記複数個のセル領域それぞれは、立体的形状を有する、
立体表面ディスプレイ装置。
前記光源部の上の立体ディスプレイ部と、
を含む立体表面ディスプレイ装置であって、
前記立体ディスプレイ部は、
高分子層と、
前記高分子層内に埋め立てられる光吸収層と、
を含み、
前記立体ディスプレイ部は、２次元的に配列される複数個のセル領域を含み、
前記光吸収層は、前記複数個のセル領域内に配置され、
前記複数個の光素子は、前記複数個のセル領域とそれぞれ垂直に重畳し、
前記複数個のセル領域それぞれは、立体的形状を有する、
立体表面ディスプレイ装置。
【請求項2】
前記光吸収層は、その下の光素子から放出された光に応答して熱エネルギーを放出するように構成される、
請求項１に記載の立体表面ディスプレイ装置。
請求項１に記載の立体表面ディスプレイ装置。
【請求項3】
前記複数個のセル領域それぞれは、前記熱エネルギーによってその曲率が変化するように構成される、
請求項２に記載の立体表面ディスプレイ装置。
請求項２に記載の立体表面ディスプレイ装置。
【請求項4】
前記立体ディスプレイ部は、前記高分子層の上の形状変形層を更に含み、
前記形状変形層は、形状記憶高分子を含む、
請求項１に記載の立体表面ディスプレイ装置。
前記形状変形層は、形状記憶高分子を含む、
請求項１に記載の立体表面ディスプレイ装置。
【請求項5】
前記立体ディスプレイ部は、前記形状変形層の上の放熱層を更に含む、
請求項４に記載の立体表面ディスプレイ装置。
請求項４に記載の立体表面ディスプレイ装置。
【請求項6】
前記複数個のセル領域それぞれは、熱履歴（ｔｈｅｒｍａｌ ｈｉｓｔｏｒｙ）による形状記憶特性を有する、
請求項１に記載の立体表面ディスプレイ装置。
請求項１に記載の立体表面ディスプレイ装置。
【請求項7】
前記光素子は、互いに独立して制御されるように構成される、
請求項１に記載の立体表面ディスプレイ装置。
請求項１に記載の立体表面ディスプレイ装置。
【請求項8】
前記光吸収層は、前記複数個のセル領域内にそれぞれ配置される複数個の光吸収パターンを含み、
前記複数個のセル領域それぞれは、常温及び常圧で曲面状を有する、
請求項１に記載の立体表面ディスプレイ装置。
前記複数個のセル領域それぞれは、常温及び常圧で曲面状を有する、
請求項１に記載の立体表面ディスプレイ装置。
【請求項9】
キャリア基板の上に光吸収層を形成することと、
キャリア基板の上に前記光吸収層を覆う予備高分子層を形成することと、
前記予備高分子層を硬化して高分子層を形成することと、
を含み、
前記予備高分子層を硬化することは、前記予備高分子層の上に第１光を照射することを含み、
前記硬化する過程の間に前記光吸収層は、前記予備高分子層の一領域を加熱して熱応力を印加し、
前記一領域は、前記熱応力によって立体的形状を有するように硬化される、
立体表面ディスプレイ装置の製造方法。
キャリア基板の上に前記光吸収層を覆う予備高分子層を形成することと、
前記予備高分子層を硬化して高分子層を形成することと、
を含み、
前記予備高分子層を硬化することは、前記予備高分子層の上に第１光を照射することを含み、
前記硬化する過程の間に前記光吸収層は、前記予備高分子層の一領域を加熱して熱応力を印加し、
前記一領域は、前記熱応力によって立体的形状を有するように硬化される、
立体表面ディスプレイ装置の製造方法。
【請求項10】
前記予備高分子層を硬化することは、前記光吸収層の上に第２光を照射することを更に含み、
前記第１光はＵＶ光であり、
前記第２光は可視光または近赤外線である、
請求項９に記載の立体表面ディスプレイ装置の製造方法。
前記第１光はＵＶ光であり、
前記第２光は可視光または近赤外線である、
請求項９に記載の立体表面ディスプレイ装置の製造方法。
【請求項11】
前記高分子層を前記キャリア基板から脱着することを更に含み、
前記光吸収層は、前記高分子層内に埋め立てられて前記高分子層と共に前記キャリア基板から脱着される、
請求項９に記載の立体表面ディスプレイ装置の製造方法。
前記光吸収層は、前記高分子層内に埋め立てられて前記高分子層と共に前記キャリア基板から脱着される、
請求項９に記載の立体表面ディスプレイ装置の製造方法。
【請求項12】
前記高分子層の前記一領域は、熱履歴によって形状記憶特性を有する、
請求項９に記載の立体表面ディスプレイ装置の製造方法。
請求項９に記載の立体表面ディスプレイ装置の製造方法。
【請求項13】
曲面状の第１セル領域を有する立体ディスプレイ部と、光源部と、を含む立体表面ディスプレイ装置の作動方法において、
前記立体ディスプレイ部は、
高分子層と、
前記高分子層内に埋め立てられる光吸収層と、
を含み、
前記光吸収層は、前記第１セル領域内に配置される第１光吸収パターンを含み、
前記光源部は、前記第１セル領域の下に配置される第１光素子を含み、
前記作動方法は、
前記第１光素子から第１光吸収パターンで第１光を照射するステップであって、前記第１光吸収パターンが前記第１光を受けて熱エネルギーを生成するステップと、
前記熱エネルギーを利用して前記第１セル領域を第１温度に加熱するステップと、
前記第１温度によって前記第１セル領域の曲率を減少させるステップと、
を含む、立体表面ディスプレイ装置の作動方法。
前記立体ディスプレイ部は、
高分子層と、
前記高分子層内に埋め立てられる光吸収層と、
を含み、
前記光吸収層は、前記第１セル領域内に配置される第１光吸収パターンを含み、
前記光源部は、前記第１セル領域の下に配置される第１光素子を含み、
前記作動方法は、
前記第１光素子から第１光吸収パターンで第１光を照射するステップであって、前記第１光吸収パターンが前記第１光を受けて熱エネルギーを生成するステップと、
前記熱エネルギーを利用して前記第１セル領域を第１温度に加熱するステップと、
前記第１温度によって前記第１セル領域の曲率を減少させるステップと、
を含む、立体表面ディスプレイ装置の作動方法。
【請求項14】
前記立体ディスプレイ部は、曲面状の第２セル領域を更に有し、
前記光吸収層は、前記第２セル領域内に配置される第２光吸収パターンを更に含み、
前記光源部は、前記第２セル領域の下に配置される第２光素子を更に含み、
前記作動方法は、
前記第２光素子から第２光吸収パターンで第２光を照射するステップであって、前記第２光吸収パターンは前記第２光を受けて熱エネルギーを生成するステップと、
前記熱エネルギーを利用して前記第２セル領域を第２温度に加熱するステップと、
前記第２温度によって前記第２セル領域の曲率を減少させるステップと、
を更に含み、
前記第２光の強度は前記第１光の強度より小さく、
前記第２温度は前記第１温度より小さく、
前記第２セル領域の曲率の変化率は、前記第１セル領域の曲率の変化率より小さい、
請求項１３に記載の立体表面ディスプレイ装置の作動方法。
前記光吸収層は、前記第２セル領域内に配置される第２光吸収パターンを更に含み、
前記光源部は、前記第２セル領域の下に配置される第２光素子を更に含み、
前記作動方法は、
前記第２光素子から第２光吸収パターンで第２光を照射するステップであって、前記第２光吸収パターンは前記第２光を受けて熱エネルギーを生成するステップと、
前記熱エネルギーを利用して前記第２セル領域を第２温度に加熱するステップと、
前記第２温度によって前記第２セル領域の曲率を減少させるステップと、
を更に含み、
前記第２光の強度は前記第１光の強度より小さく、
前記第２温度は前記第１温度より小さく、
前記第２セル領域の曲率の変化率は、前記第１セル領域の曲率の変化率より小さい、
請求項１３に記載の立体表面ディスプレイ装置の作動方法。
【請求項15】
前記立体ディスプレイ部は、曲面状の第２セル領域を更に有し、
前記光吸収層は、前記第２セル領域内に配置される第２光吸収パターンを更に含み、
前記光源部は、前記第２セル領域の下に配置される第２光素子を更に含み、
前記作動方法は、前記第１光素子がオン（Ｏｎ）されている間に前記第２光素子はオフ（Ｏｆｆ）させるステップを更に含み、
前記第1セル領域の形態が変化する間に前記第2セル領域の形態はそのまま維持される、
請求項１３に記載の立体表面ディスプレイ装置の作動方法。
前記光吸収層は、前記第２セル領域内に配置される第２光吸収パターンを更に含み、
前記光源部は、前記第２セル領域の下に配置される第２光素子を更に含み、
前記作動方法は、前記第１光素子がオン（Ｏｎ）されている間に前記第２光素子はオフ（Ｏｆｆ）させるステップを更に含み、
前記第1セル領域の形態が変化する間に前記第2セル領域の形態はそのまま維持される、
請求項１３に記載の立体表面ディスプレイ装置の作動方法。
【請求項16】
前記立体ディスプレイ部は、前記高分子層の上の形状変形層を更に含み、
前記第1温度は、前記形状変形層の軟性化温度より大きく、
前記作動方法は、前記第１光素子をオフして前記第１セル領域を常温に戻すステップを更に含み、
前記第１セル領域は、常温でも変形された曲率をそのまま維持する、
請求項１３に記載の立体表面ディスプレイ装置の作動方法。
前記第1温度は、前記形状変形層の軟性化温度より大きく、
前記作動方法は、前記第１光素子をオフして前記第１セル領域を常温に戻すステップを更に含み、
前記第１セル領域は、常温でも変形された曲率をそのまま維持する、
請求項１３に記載の立体表面ディスプレイ装置の作動方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、立体表面ディスプレイ装置及びその作動方法に関し、より詳しくは、曲面状のセルを含む立体表面ディスプレイ装置及びその作動方法に関する。
【背景技術】
【0002】
タッチスクリーン基盤の携帯型電子機器及びキオスクのような電子情報機器の発展及び普及によって、平面的な視覚情報ディスプレイから提供されるＵＩ（Ｕｓｅｒ ｉｎｔｅｒｆａｃｅ）とタッチインタフェースが世界的に大衆化している。現在、殆どの平面型タッチインタフェースは、ユーザが指で表面を接触した際に振動を指に伝達する形式の触覚フィードバックのみを提供している。
【0003】
触覚フィードバックは、アクチュエータ（モータ、ボイスコイルなど）の動的駆動信号を制御し、ボタンをクリックするような感じを提供する。接触力によって振動の強度が異なる触覚フィードバック技術もある。しかし、振動信号波形の調節及び強度の調節によって提供する触感情報は、ＵＩの操作感ぐらいしか提供することができない。従来の触覚フィードバックは、視覚情報を有する物理的な立体構造を伝達することが難しい。そこで、物理的な変形を介して視覚情報の形状を表現するか点字ディスプレイを具現する多様な研究が行われている。一例として、大型モータシステムでアレイ状に配列されたブロックの垂直方向の位置を調節するか、空圧を介して磁石の垂直方向の位置を調節することで、磁石上の柔軟薄膜を突出させる技術が研究されている。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0004】
本発明が解決しようとする課題は、熱応力を介して曲面状を有するセルを含む立体表面ディスプレイ装置を提供することである。
【0005】
本発明が解決しようとする他の課題は、前記立体表面ディスプレイ装置の作動方法を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【0006】
本発明の概念による立体表面ディスプレイ装置は、複数個の光素子を含む光源部と、前記光源部の上の立体ディスプレイ部と、を含む。前記立体ディスプレイ部は、高分子層と、前記高分子層内に埋め立てられる光吸収層と、を含む。前記立体ディスプレイ部は、２次元的に配列される複数個のセル領域を含み、前記光吸収層は、前記複数個のセル領域内に配置され、前記複数個の光素子は、前記複数個のセル領域とそれぞれ垂直に重畳し、前記複数個のセル領域それぞれは立体的形状を有する。
【0007】
本発明の他の概念による立体表面ディスプレイ装置の製造方法は、キャリア基板の上に光吸収層を形成することと、キャリア基板の上に前記光吸収層を覆う予備高分子層を形成することと、前記予備高分子層を硬化して高分子層を形成することと、を含む。前記予備高分子層を硬化することは、前記予備高分子層の上に第１光を照射することを含み、前記硬化する過程の間に前記光吸収層は、前記予備高分子層の一領域を加熱して熱応力を印加し、前記一領域は、前記熱応力によって曲面状を有するように硬化される。
【0008】
曲面状の第１セル領域を有する立体ディスプレイ部と、光源部とを含む立体表面ディスプレイ装置の作動方法において、前記立体ディスプレイ部は、高分子層と、前記高分子層内に埋め立てられる光吸収層と、を含む。前記光吸収層は、前記第１セル領域内に配置される第１光吸収パターンを含み、前記光源部は、前記第１セル領域の下に配置される第１光素子を含む。本発明のまた他の概念による立体表面ディスプレイ装置の作動方法は、前記第１光素子から第１光吸収パターンで第１光を照射するステップと、前記第１光吸収パターンは、前記第１光を受けて熱エネルギーを生成し、前記熱エネルギーを利用して前記第１セル領域を第１温度に加熱するステップと、前記第１温度によって前記第１セル領域の曲率を減少させるステップと、を含む。
【発明の効果】
【0009】
本発明による立体表面ディスプレイ装置は、高分子層の効果過程で光吸収層を介してセル領域にのみ選択的に熱応力を印加する。それによってセル領域がパッシブに曲面状を有し、熱履歴による形状記憶特性を有する。
【0010】
本発明による立体表面ディスプレイ装置は、所望の位置に曲面状を形成し、セルの高密度化が可能である。また、本発明は、空圧または油圧のような外力を使用しなくても立体表面ディスプレイを具現することができる。光信号によって特定セルの曲率を変形することで、光素子のオン・オフによる曲面－平面の変形が可能である。また、光素子の出力を調節することでセルの高さを変化させることができる。
【0011】
本発明による立体表面ディスプレイ装置は、高い耐久性、高い変形安定性、及び高い変形繰り返し性を有する。本発明は、薄くて軽い視覚障碍者用の点字ディスプレイに応用される。本発明は、薄くて軽いタンジブルディスプレイに応用される。
【図面の簡単な説明】
【0012】
【図1】本発明の実施例による立体表面ディスプレイ装置の製造工程を説明するための断面図である。
【図2】本発明の実施例による立体表面ディスプレイ装置の製造工程を説明するための断面図である。
【図3】本発明の実施例による立体表面ディスプレイ装置の製造工程を説明するための断面図である。
【図4】本発明の実施例による立体表面ディスプレイ装置の製造工程を説明するための断面図である。
【図5】本発明の実施例による立体表面ディスプレイ装置の製造工程を説明するための断面図である。
【図6】本発明の実施例による立体表面ディスプレイ装置を説明するための平面図である。
【図8A】本発明の実施例による立体表面ディスプレイ装置の動作を説明するための断面図である。
【図8B】本発明の実施例による立体表面ディスプレイ装置の動作を説明するための断面図である。
【図8C】本発明の実施例による立体表面ディスプレイ装置の動作を説明するための断面図である。
【図10A】本発明の実施例による立体表面ディスプレイ装置の動作を説明するための断面図である。
【図10B】本発明の実施例による立体表面ディスプレイ装置の動作を説明するための断面図である。
【図10C】本発明の実施例による立体表面ディスプレイ装置の動作を説明するための断面図である。
【図11A】本発明の実施例による立体表面ディスプレイ装置の動作を説明するための断面図である。
【図11B】本発明の実施例による立体表面ディスプレイ装置の動作を説明するための断面図である。
【図11C】本発明の実施例による立体表面ディスプレイ装置の動作を説明するための断面図である。
【図12A】本発明の実施例による立体表面ディスプレイ装置の動作を説明するための断面図である。
【図12B】本発明の実施例による立体表面ディスプレイ装置の動作を説明するための断面図である。
【図13】本発明の実施例による点字ディスプレイを説明するための斜視図である。
【図14】本発明の実施例によるタンジブルディスプレイを説明するための斜視図である。
【発明を実施するための形態】
【0013】
本発明の構成及び効果を十分に理解するために、添付した図面を参照して本発明の好ましい実施例を説明する。しかし、本発明は、以下で開示される実施例に限らずに様々な形態で具現され、様々な変更を加えてもよい。但し、本実施例の説明によって本発明の開示が完全になるようにし、本発明の属する技術分野の通常の知識を有する者に発明の範疇を完全に知らせるために提供されるものである。
【0014】
本明細書において、ある構成要素が他の構成要素の上にあると言及されれば、それは他の構成要素の上に直接形成されるか、またはそれらの間に第３の構成要素が介在されてもよいことを意味する。また、図面において、構成要素の厚さは技術的内容の効果的な説明のために誇張されている。明細書全体にわたって、同じ参照番号で示されている部分は同じ構成要素を示す。
【0015】
本明細書の多様な実施例において、第１、第２、第３などの用語が多様な構成要素を記述するために使用されているが、これらの構成要素はこのような用語に限らない。これらの用語は単にある構成要素を他の構成要素と区別するために使用されるのみである。ここで説明されて例示される実施例は、それの相補的な実施例も含む。
【0016】
本明細書で使用された用語は実施例を説明するためのものであって、本発明を制限するものではない。本明細書において、単数形は文の中で特に言及されない限り複数形も含む。明細書で使用される「含む（ｃｏｍｐｒｉｓｅｓ）」及び／または「含む（ｃｏｍｐｒｉｓｉｎｇ）」は、言及された構成要素は一つ以上の他の構成要素の存在または追加を排除しない。
【0017】
本発明の立体表面ディスプレイ装置は、フレキシブル素子及び／またはウェアラブル素子として使用される。本発明の立体表面ディスプレイ装置は、フレキシブル素子に適用可能な各種電子装置を含む。以下、本発明の実施例による立体表面ディスプレイ装置について説明する。
【0018】
【0019】
図１を参照すると、キャリア基板ＣＡＳの上に光吸収パターンＰＴＲが形成される。キャリア基板ＣＡＳは、広い波長帯域（３００ｎｍ乃至９００ｎｍ）の光が透過する透明基板である。キャリア基板ＣＡＳは、高い剛性を有し熱に強い素材を含む。例えば、キャリア基板ＣＡＳは、ガラスのような透明無機物、またはポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）、ポリエチレンテレナフタレート（ＰＥＮ）、ポリカーボネート（ＰＣ）、シクロオレフィン重合体（ＣＯＰ）、ポリメチルメタクリレート（ＰＭＭＡ）、及びポリスチレン（ＰＳ）からなる群より選択される透明高分子を含む。
【0020】
光吸収パターンＰＴＲは、互いに離隔されて２次元的に配列される。一実施例として、光吸収パターンＰＴＲは、一定間隔で配列される。光吸収パターンＰＴＲは、光を吸収して熱を発生する光熱応答機能を行う。平面的観点において、光吸収パターンＰＴＲそれぞれ熱応力が発生しやすいように円形（または放射形）を有する。
【0021】
光吸収パターンＰＴＲは、光（例えば、可視光または赤外線）を吸収して熱を発生する光熱効果（ｐｈｏｔｏ－ｔｈｅｒｍａｌ ｅｆｆｅｃｔ）を有するように構成される。光吸収パターンＰＴＲは、光（例えば、可視光または赤外線）を吸収して熱を放出する光吸収発熱体（Ｐｈｏｔｏ－ｔｈｅｒｍａｌ ｍａｔｅｒｉａｌ）を含む。光吸収パターンＰＴＲは、有機光吸収素材（ｏｒｇａｎｉｃ ｌｉｇｈｔ－ａｂｓｏｒｐｔｉｏｎ ｍａｔｅｒｉａｌ）または無機光吸収素材（ｉｎｏｒｇａｎｉｃ ｌｉｇｈｔ－ａｂｓｏｒｐｔｉｏｎ ｍａｔｅｒｉａｌ）を含む。例えば、光吸収パターンＰＴＲは、ＰＥＤＯＴ（ポリ（３，４－エチレンジオキシチオフェン）、ＰＥＤＯＴ：ＰＳＳ（ポリ（３，４－エチレンジオキシチオフェン－ポリ（スチレンスルホン酸））、ＰＥＤＯＴ／金属粒子複合材（ＰＥＤＯＴ／Ｍｅｔａｌｌｉｃ ｐａｒｔｉｃｌｅ ｃｏｍｐｏｓｉｔｅ）、ＰＥＤＯＴ／酸化物複合材、グラフェン、炭素ナノチューブ、及び銀ナノワイヤ（Ｓｉｌｖｅｒ ｎａｎｏｗｉｒｅ、ＡｇＮＷ）からなる群より選択される少なくとも一つを含む。
【0022】
一実施例として、光吸収パターンＰＴＲは、軟性及び弾性を有する高分子と、その内部に分散された光吸収物質（または粒子）とを含む。前記高分子は、ポリ（ジメチルシロキサン）、アクリルエラストマー、シリコンゴム、または液晶エラストマー（ＬＣＥ）を含む。
【0023】
図２を参照すると、キャリア基板ＣＡＳの上に光吸収パターンＰＴＲを覆う予備高分子層ＰＦＣＬが形成される。予備高分子層ＰＦＣＬを形成することは、液晶高分子をキャリア基板ＣＡＳの上に塗布することを含む。予備高分子層ＰＦＣＬを形成することは、表面塗布法（例えば、スプレーコーティングまたはスピンコーティング）を利用する。予備高分子層ＰＦＣＬは、光硬化が可能な高分子及び／または単量体を含む。
【0024】
図３を参照すると、予備高分子層ＰＦＣＬを光硬化して高分子層ＦＣＬを形成することを含む。本発明の一実施例として、予備高分子層ＰＦＣＬを光硬化することは、予備高分子層ＰＦＣＬの第１面ＳＦ１の上に第２光ＬＩ１を照射することと、予備高分子層ＰＦＣＬの第２面ＳＦ２の上に第２光ＬＩ２を照射することとを含む。予備高分子層ＰＦＣＬの第２面ＳＦ２は、キャリア基板ＣＡＳと接する面である。予備高分子層ＰＦＣＬの第２面ＳＦ２は、光吸収パターンＰＴＲを露出する面である。予備高分子層ＰＦＣＬの第１面ＳＦ１は、第２面ＳＦ２に対向する面である。
【0025】
予備高分子層ＰＦＣＬの第１面ＳＦ１の上に提供される第１光源ＬＩＳ１が第１光ＬＩ１を放出する。第１光ＬＩ１はＵＶ光である。第１光ＬＩ１によって予備高分子層ＰＦＣＬが硬化されて高分子層ＦＣＬが形成される。
【0026】
予備高分子層ＰＦＣＬの第２面ＳＦ２の上に提供される第２光源ＬＩＳ２が第２光ＬＩ２を放出する。一実施例として、複数個の第２光源ＬＩＳ２が光吸収パターンＰＴＲの下にそれぞれ提供される。複数個の第２光源ＬＩＳ２が光吸収パターンＰＴＲそれぞれに向かって第２光ＬＩ２を照射する。第２光ＬＩ２は、第１光ＬＩ１とは異なる波長の光である。例えば、第２光ＬＩ２は、可視光または近赤外線である。
【0027】
第２光ＬＩ２が照射された光吸収パターンＰＴＲは、第２光ＬＩ２に応答して熱エネルギーを放出する。光吸収パターンＰＴＲによって光吸収パターンＰＴＲと接触する予備高分子層ＰＦＣＬの一領域が選択的に加熱される。それによって光吸収パターンＰＴＲと接触する高分子層ＦＣＬの一領域に熱応力（ｔｈｅｒｍａｌ ｓｔｒｅｓｓ）が選択的に印加される。光吸収パターンＰＴＲと接触する高分子層ＦＣＬの一領域の物性は他の領域と物性とは異なり得る。
【0028】
本発明の他の実施例として、予備高分子層ＰＦＣＬを光硬化することは、予備高分子層ＰＦＣＬの第１面ＳＦ１の上に第１光ＬＩ１を照射することのみを含んでもよい。言い換えれば、第２光ＬＩ２が省略されてもよい。この場合も光吸収パターンＰＴＲは、第１光ＬＩ１に応答して熱エネルギーを放出する。
【0029】
図４を参照すると、硬化された高分子層ＦＣＬをキャリア基板ＣＡＳから脱着させる。高分子層ＦＣＬが脱着される際に光吸収パターンＰＴＲも高分子層ＦＣＬと共に脱着される。つまり、光吸収パターンＰＴＲは、高分子層ＦＣＬ内に埋め立てられる。
【0030】
図５を参照すると、柔軟なフィルム状の高分子層ＦＣＬを収得する。高分子層ＦＣＬは、光吸収パターンＰＴＲを含む。高分子層ＦＣＬは、複数のセル領域ＣＥＬを含む。一例として、複数のセル領域ＣＥＬは、第１方向Ｄ１に沿って順次に配列される第１、第２、及び第３セル領域ＣＥＬ１、ＣＥＬ２、ＣＥＬ３を含む。第１、第２、及び第３セル領域ＣＥＬ１、ＣＥＬ２、ＣＥＬ３それぞれには、光吸収パターンＰＴＲが提供される。
【0031】
それぞれのセル領域ＣＥＬは、膨らむように曲がった形態を有する。これは、図３を参照して上述したように、光吸収パターンＰＴＲによってセル領域ＣＥＬにのみ選択的に熱応力が加えられたためである。一方、セル領域ＣＥＬの間の領域は平らである。セル領域ＣＥＬの曲率は、セル領域ＣＥＬの間の曲率より大きい。
【0032】
セル領域ＣＥＬの曲面構造は、熱応力によって発生した歪みで形成される。セル領域ＣＥＬの曲面構造は、熱履歴（ｔｈｅｒｍａｌ ｈｉｓｔｏｒｙ）を有するが、言い換えれば、セル領域ＣＥＬは、熱履歴による形状記憶特性を有する。それによってセル領域ＣＥＬに更に熱を加える場合、セル領域ＣＥＬの形状（例えば、曲率）が変化する。セル領域ＣＥＬの温度が常温に戻れば、図５のような形態に戻る。
【0033】
図６は、本発明の実施例による立体表面ディスプレイ装置を説明するための平面図である。図７は、図６のＡ－Ａ’線による断面図である。図６及び図７を参照すると、立体表面ディスプレイ装置は、複数個のセル領域ＣＥＬを含む。一例として、複数個のセル領域ＣＥＬは、第１乃至第３セル領域ＣＥＬ１、ＣＥＬ２、ＣＥＬ３を含む。第１乃至第３セル領域ＣＥＬ１、ＣＥＬ２、ＣＥＬ３は、第１方向Ｄ１に沿って一定間隔で配列される。
【0034】
立体表面ディスプレイ装置は、立体ディスプレイ部ＳＳＤと光源部ＬＳＰとを含む。立体ディスプレイ部ＳＳＤは、光源部ＬＳＰの上に積層される。立体ディスプレイ部ＳＳＤは、支持部ＳＵＰによって光源部ＬＳＰから垂直に離隔される。
【0035】
立体ディスプレイ部ＳＳＤは、多層のフィルム状を有する。立体ディスプレイ部ＳＳＤは、フレキシブルに構成される。立体ディスプレイ部ＳＳＤは、高分子層ＦＣＬと、高分子層ＦＣＬの下部に埋め立てられる光吸収パターンＰＴＲとを含む。光吸収パターンＰＴＲは、セル領域ＣＥＬ内にそれぞれ提供される。
【0036】
光吸収パターンＰＴＲ及び高分子層ＦＣＬそれぞれは、その形状が変形されるように柔軟な素材からなる。例えば、光吸収パターンＰＴＲ及び高分子層ＦＣＬそれぞれの弾性係数は、０．１ＭＰａ乃至２，０００ＭＰａである。
【0037】
本実施例による立体ディスプレイ部ＳＳＤは、図１乃至図５を参照して上述した立体表面ディスプレイ装置の製造工程によって製造される。セル領域ＣＥＬ内の高分子層ＦＣＬは、製造工程中に印加された熱応力によって曲率を有する。光吸収パターンＰＴＲは、先に図１を参照して説明したものと実質的に同じである。
【0038】
光源部ＬＳＰは、基板ＳＵＢと、基板ＳＵＢの上に２次元的に配列される複数個の光素子ＯＰＣとを含む。光素子ＯＰＣは、セル領域ＣＥＬ内にそれぞれ提供される。それぞれの光素子ＯＰＣは、その上に配置される光吸収パターンＰＴＲと垂直に重畳する。光素子ＯＰＣは、その上に配置される光吸収パターンＰＴＲに光を照射するように構成される。光素子ＯＰＣは、互いに独立して制御される。
【0039】
本発明の一実施例として、光素子ＯＰＣそれぞれは、発光ダイオード（ＬＥＤ）、有機発光ダイオード（ＯＬＥＤ）、またはレーザダイオードを含む。しかし、本発明の光素子ＯＰＣは前記例に限らず、光吸収パターンＰＴＲに可視光または赤外線を照射し得る手段であれば制限なく光源として利用される。
【0040】
光吸収パターンＰＴＲは、光素子ＯＰＣから光を照射されて熱エネルギーを発生する。高分子層ＦＣＬに熱エネルギーが伝達されることで軟状化される際、光吸収パターンＰＴＲは、高分子層ＦＣＬと共に変化する機械的物性を有する。
【0041】
本発明の一実施例によると、立体ディスプレイ部ＳＳＤのセル領域ＣＥＬそれぞれは、センサ部を更に含む。センサ部は、セル領域ＣＥＬに加えられるユーザのタッチを認識するように構成される。
【0042】
本発明の一実施例によると、立体ディスプレイ部ＳＳＤのセル領域ＣＥＬは、曲面状を有する。詳しくは、高分子層ＦＣＬの熱履歴特性を利用して、立体ディスプレイ部ＳＳＤは形状記憶特性を有する。本発明の立体ディスプレイ部ＳＳＤは、空圧または油圧のような外力がなくても立体的形状を有するフィルムで具現される。
【0043】
本発明の立体ディスプレイ部ＳＳＤのセル領域ＣＥＬは、常温及び商業でもパッシブに立体的形状を有する。セル領域ＣＥＬは、熱履歴による形状記憶特性を有する。立体的形状には特に制限はないが、本発明の一実施例によると立体的形状とは曲面状を意味する。
【0044】
本発明の他の実施例として、光吸収パターンＰＴＲの代わりに光吸収層が提供される。光吸収層は、光吸収パターンＰＴＲと実質的に同じ物質を含み、同じ機能を行う。光吸収層は、パターン化されていない一つの層である。光吸収層の熱伝導度は相対的に小さい。例えば、光吸収層の熱伝導度は、高分子層ＦＣＬの熱伝導度より小さい。それによって光吸収層は、互いに熱的に影響を及ぼさない複数個の領域を含む。前記複数個の領域は、実質的に互いに断熱されている。前記複数個の領域は、複数のセル領域ＣＥＬとそれぞれ重畳する。
【0045】
前記複数個の領域それぞれは立体的形状を有する。後述する立体表面ディスプレイ装置の動作によって前記複数個の領域は互いに独立して制御される。前記複数個の領域の形態（例えば、曲率）は互いに異なるように変化する。
【0046】
【0047】
図８Ａを参照すると、第１乃至第３セル領域ＣＥＬ１、ＣＥＬ２、ＣＥＬ３内の光素子ＯＰＣから第１光Ｌ１が放出され、第１光Ｌ１が第１乃至第３セル領域ＣＥＬ１、ＣＥＬ２、ＣＥＬ３内の光吸収パターンＰＴＲにそれぞれ入射される。
【0048】
光吸収パターンＰＴＲは、入射された第１光Ｌ１に応答して熱エネルギーを放出する。光吸収パターンＰＴＲから放出された熱エネルギーがセル領域ＣＥＬ内の高分子層ＦＣＬの温度を上昇させる。光吸収パターンＰＴＲから放出された熱エネルギーによって第１乃至第３セル領域ＣＥＬ１、ＣＥＬ２、ＣＥＬ３内の温度は第１温度Ｔ１に上昇する。一実施例として、第１温度Ｔ１は図３で上述した予備高分子層ＰＦＣＬの硬化の際の温度と同じであるか大きい。
【0049】
第１乃至第３セル領域ＣＥＬ１、ＣＥＬ２、ＣＥＬ３の温度が第１温度Ｔ１に達したら、第１乃至第３セル領域ＣＥＬ１、ＣＥＬ２、ＣＥＬ３の形態が変化する。第１乃至第３セル領域ＣＥＬ１、ＣＥＬ２、ＣＥＬ３の曲率が減少する。一実施例として、第１乃至第３セル領域ＣＥＬ１、ＣＥＬ２、ＣＥＬ３は平らになる。
【0050】
次に、光素子ＯＰＣをオフ（Ｏｆｆ）して第１乃至第３セル領域ＣＥＬ１、ＣＥＬ２、ＣＥＬ３の温度を減少させたら、第１乃至第３セル領域ＣＥＬ１、ＣＥＬ２、ＣＥＬ３は曲率が再度増加する。立体表面ディスプレイ装置は、再度図７のような形態に回復される。
【0051】
図８Ｂを参照すると、第２セル領域ＣＥＬ２内の光素子ＯＰＣのみ選択的にオン（Ｏｎ）されて、第１光Ｌ１が第２セル領域ＣＥＬ２内の光吸収パターンＰＴＲにのみ選択的に入射される。それによって第２セル領域ＣＥＬ２のみ選択的に第１温度Ｔ１に加熱される。
【0052】
第２セル領域ＣＥＬの温度が第１温度Ｔ１に達したら、第２セル領域ＣＥＬ２のみ選択的に形態が変化する。第２セル領域ＣＥＬ２の曲率が減少する。一実施例として、第２セル領域ＣＥＬ２は平らになる。一方、第１及び第３領域ＣＥＬ１、ＣＥＬ３の形態は、変化せずにそのまま維持される。
【0053】
図８Ｃを参照すると、第２セル領域ＣＥＬ２内の光素子ＯＰＣは第１光Ｌ１を放出し、第３セル領域ＣＥＬ３内の光素子ＯＰＣは第２光Ｌ２を放出する。第２光Ｌ２の強度は第１光Ｌ１の強度より小さい。第２セル領域ＣＥＬ２は第１温度Ｔ１に加熱され、第３セル領域ＣＥＬ３は第２温度Ｔ２に加熱される。第２温度Ｔ２は第１温度Ｔ１より小さい。
【0054】
第２セル領域ＣＥＬ２の温度が第１温度Ｔ１に達し、第３セル領域ＣＥＬ３の温度が第２温度Ｔ２に達したら、第２セル領域ＣＥＬ２の形態と第３セル領域ＣＥＬ３の形態がそれぞれ変化する。但し、第２セル領域ＣＥＬ２の曲率の変化率と第３セル領域ＣＥＬ３の曲率の変化率は互いに異なり得る。第２セル領域ＣＥＬ２の曲率の変率が第３セル領域ＣＥＬ３の曲率の変化率より大きい。
【0055】
一実施例として、第２セル領域ＣＥＬ２は平らになる。第３セル領域ＣＥＬ３の曲率は減少するが、依然として曲面状を有する。第３セル領域ＣＥＬ３の曲率は第１セル領域ＣＥＬ１の曲率より小さくなる。
【0056】
本発明による立体表面ディスプレイ装置の動作は、セル領域ＣＥＬ別に光素子ＯＰＣを互いに異なるように制御することで表面形態の変化を多様に具現することができる。例えば、第１セル領域ＣＥＬ１の光素子ＯＰＣはオフ（Ｏｆｆ）し、第２セル領域ＣＥＬ２の光素子ＯＰＣは強い光強度を印加し、第３セル領域ＣＥＬ３の光素子ＯＰＣは弱い光強度を印加することで、図８Ｃのようにセル領域ＣＥＬ別に異なる形状が具現されるように立体表面ディスプレイ装置を動作する。
【0057】
本発明の他の実施例によると、光素子ＯＰＣの上に配置される偏光フィルタを更に含む。前記偏光フィルタは、光素子ＯＰＣから放出された第１光Ｌ１の照射形態を変更する。例えば、第１光Ｌ１は、光吸収パターンＰＴＲに入射する際、図６に示した円形だけでなく、多角形（例えば、四角形）のような多様な形状を有してもよい。それによってセル領域ＣＥＬの形状変化の形態を多様に変更することができる。
【0058】
図９は、本発明の他の実施例による立体表面ディスプレイ装置を説明するための図であって、図６のＡ－Ａ’線に対応する断面図である。本実施例では図６及び図７を参照して説明したことと重複する技術的特徴に関する説明は省略し、差について詳細に説明する。
【0059】
図９を参照すると、立体ディスプレイ部ＳＳＤは、高分子層ＦＣＬの上に提供される形状変形層ＳＤＰを更に含む。形状変形層ＳＤＰは、その形状が変形されるように柔軟な素材からなる。例えば、形状変形層ＳＤＰの弾性係数は、０．１ＭＰａ乃至２，０００ＭＰａである。
【0060】
形状変形層ＳＤＰは、温度によって機械的物性（例えば、ヤング率または弾性係数）が変化する。形状変形層ＳＤＰは、熱膨張係数（Ｃｏｅｆｆｉｃｉｅｎｔ ｏｆ ｔｈｅｒｍａｌ ｅｘｐａｎｓｉｏｎ、ＣＴＥ）が可逆的に変化する。形状変形層ＳＤＰは、その形態が可逆的に復元される。
【0061】
形状変形層ＳＤＰは、ポリ（ｔｅｒｔ－ブチルアクリレート）（ＰＴＢＡ）、ポリ（ｔｅｒｔ－ブチルアクリレート）－ｇ－ポリ（ジチルシロキサン）（ＰＴＢＡ－ｇ－ＰＤＭＳ）、Ｔｅｒｔ－ブチルアクリレート共重合体、及びアクリル酸ステアリル重合体からなる群より選択される少なくとも一つを含む。一例として、形状変形層ＳＤＰは、形状記憶高分子（Ｓｈａｐｅ ｍｅｍｏｒｙ ｐｏｌｙｍｅｒ）を含む。本実施例による立体ディスプレイ部ＳＳＤは、形状変形層ＳＤＰを更に含むことで、形状記憶特性をより向上させることができる。
【0062】
【0063】
図１０Ａを参照すると、第１乃至第３セル領域ＣＥＬ１、ＣＥＬ２、ＣＥＬ３内の光素子ＯＰＣから第１光Ｌ１が放出され、第１光Ｌ１が第１乃至第３セル領域ＣＥＬ１、ＣＥＬ２、ＣＥＬ３内の光吸収パターンＰＴＲにそれぞれ入射される。
【0064】
光吸収パターンＰＴＲは、入射された第１光Ｌ１に応答して熱エネルギーを放出する。光吸収パターンＰＴＲから放出された熱エネルギーがセル領域ＣＥＬの温度を上昇させる。光吸収パターンＰＴＲから放出された熱エネルギーによって第１乃至第３セル領域ＣＥＬ１、ＣＥＬ２、ＣＥＬ３内の温度が第１温度Ｔ１に上昇する。
【0065】
本発明の一実施例として、第１温度Ｔ１は、形状変形層ＳＤＰの軟性化温度Ｔｓより大きい。第１温度Ｔ１は、図３の予備高分子層ＰＦＣＬの硬化時の温度Ｔｈ（つまり、熱応力を加える温度）より大きい（Ｔ１＞Ｔｓ＞Ｔｈ）。
【0066】
第１乃至第３セル領域ＣＥＬ１、ＣＥＬ２、ＣＥＬ３の温度が第１温度Ｔ１に達したら形状変形層ＳＤＰが軟性化される。それと共に高分子層ＦＣＬの熱履歴で第１乃至第３セル領域ＣＥＬ１、ＣＥＬ２、ＣＥＬ３が平らになる。
【0067】
図１０Ｂを参照すると、第１乃至第３セル領域ＣＥＬ１、ＣＥＬ２、ＣＥＬ３内の光素子ＯＰＣの出力が減少する。光素子ＯＰＣそれぞれは、第２光Ｌ２を放出する。第２光Ｌ２の強度は第１光Ｌ１の強度より小さい。
【0068】
第２光Ｌ２によって第１乃至第３セル領域ＣＥＬ１、ＣＥＬ２、ＣＥＬ３内の温度が第２温度Ｔ２に減少する。一実施例として、第２温度Ｔ２は、上述した軟性化温度Ｔｓより小さい。第２温度Ｔ２は、上述した熱応力温度Ｔｈより大きい（Ｔｓ＞Ｔ２＞Ｔｈ）。
【0069】
第１乃至第３セル領域ＣＥＬ１、ＣＥＬ２、ＣＥＬ３の温度が第２温度Ｔ２に達したら、形状変形層ＳＤＰの剛性が増加して元の剛性を回復する。つまり、形状変形層ＳＤＰは、平らな形態で高い剛性を有する。
【0070】
図１０Ｃを参照すると、第１乃至第３セル領域ＣＥＬ１、ＣＥＬ２、ＣＥＬ３内の光素子ＯＰＣをオフ（Ｏｆｆ）して第１乃至第３セル領域ＣＥＬ１、ＣＥＬ２、ＣＥＬ３の温度を減少させる。第１乃至第３セル領域ＣＥＬ１、ＣＥＬ２、ＣＥＬ３の温度は常温に達する。一方、形状変形層ＳＤＰが平らな形態で高い剛性を維持するため、立体ディスプレイ部ＳＳＤは平らな形態をそのまま維持する。
【0071】
【0072】
図１１Ａを参照すると、第２セル領域ＣＥＬ２内の光素子ＯＰＣのみ選択的にオン（Ｏｎ）されて、第１光Ｌ１が第２セル領域ＣＥＬ２内の光吸収パターンＰＴＲにのみ選択的に入射される。それによって第２セル領域ＣＥＬ２のみ選択的に第１温度Ｔ１に加熱される。第１温度は以下の関係を満足する：Ｔ１＞Ｔｓ＞Ｔｈ。
【0073】
第２セル領域ＣＥＬの温度が第１温度Ｔ１に達したら、第２セル領域ＣＥＬ２のみ選択的に形態が変化する。第２セル領域ＣＥＬ２の曲率が減少する。一実施例として、第２セル領域ＣＥＬ２は平らになる。一方、第１及び第３領域ＣＥＬ１、ＣＥＬ３の形態は変化せずにそのまま維持される。
【0074】
図１１Ｂを参照すると、第２セル領域ＣＥＬ２内の光素子ＯＰＣの出力が減少する。光素子ＯＰＣは第２光Ｌ２を放出する。第２光Ｌ２の強度は第１光Ｌ１の強度より小さい。第２光Ｌ２によって第２セル領域ＣＥＬ２の温度が第２温度Ｔ２に減少する。一実施例として、第２温度Ｔ２は以下の関係を満足する：Ｔｓ＞Ｔ２＞Ｔｈ。
【0075】
図１１Ｃを参照すると、第２セル領域ＣＥＬ２内の光素子ＯＰＣをオフ（Ｏｆｆ）して第２セル領域ＣＥＬ２の温度を減少させる。第２セル領域ＣＥＬ２の温度は常温に達する。一方、形状変形層ＳＤＰは第２セル領域ＣＥＬ２のみ平らな形態でそのまま維持される。
【0076】
【0077】
図１２Ａを参照すると、立体ディスプレイ部ＳＳＤは、形状変形層ＳＤＰの上の放熱層ＨＳＰを更に含む。放熱層ＨＳＰは、相変化イオン性ゲルまたは固体電解質（ｓｏｌｉｄ ｅｌｅｃｔｒｏｌｙｔｅ）が形成された伝導性高分子を含む。本実施例によると、高分子層ＦＣＬの熱応力温度Ｔｈが形状変形層ＳＤＰの軟性化温度Ｔｓより大きいように形成される（Ｔｈ＞Ｔｓ）。
【0078】
第２セル領域ＣＥＬ２の光素子ＯＰＣは第１光Ｌ１を放出し、第３セル領域ＣＥＬ３の光素子ＯＰＣは第２光Ｌ２を放出する。第２光Ｌ２の強度は第１光Ｌ１の強度より小さい。
【0079】
第１光Ｌ１によって第２セル領域ＣＥＬ２の温度が第１温度Ｔ１に増加する。第２光Ｌ２によって第３セル領域ＣＥＬ３の温度が第２温度Ｔ２に増加する。第２温度Ｔ２は第１温度Ｔ１より小さい。第１温度Ｔ１は以下の関係を満足する：Ｔ１＞Ｔｈ＞Ｔｓ。第２温度Ｔ２は以下の関係を満足する：Ｔｈ＞Ｔ２＞Ｔｓ。
【0080】
第２セル領域ＣＥＬ２の温度が第１温度Ｔ１に達したら第２セル領域ＣＥＬ２が平らになる。第３セル領域ＣＥＬ３の温度が第２温度Ｔ２に達したら第３セル領域ＣＥＬ３の曲率が減少する。第３セル領域ＣＥＬ３の曲率は減少するが、依然として曲面状を有する。
【0081】
本実施例によると、セル領域ＣＥＬの加熱温度を調節することでセル領域ＣＥＬの曲率を多様に調節することができる。また、セル領域ＣＥＬ別に互いに異なる形状（つまり、曲率）を有するように制御することができる。
【0082】
図１２Ｂを参照すると、第２及び第３セル領域ＣＥＬ２、ＣＥＬ３内の光素子ＯＰＣをオフ（Ｏｆｆ）して第２及び第３セル領域ＣＥＬ２、ＣＥＬ３の温度を減少させる。一方、立体ディスプレイ部ＳＳＤの形状は図１２Ａと同じ形態にそのまま維持される。本実施例による放熱層ＨＳＰは、光素子ＯＰＣがオフ（Ｏｆｆ）されてから短い時間内にセル領域ＣＥＬの温度がＴｓより低くなるようにする。それによって立体ディスプレイ部ＳＳＤの形状がそのまま維持されるのに役に立つ。
【0083】
図１３は、本発明の実施例による点字ディスプレイを説明するための斜視図である。図１３を参照すると、点字ディスプレイは、上述した本発明による立体表面ディスプレイ装置を含む。セル領域が曲面状を有する立体ディスプレイ部ＳＳＤの形態を変形することで、再構成自在な点字ディスプレイを具現することができる。
【0084】
現在、視覚障碍者が情報を収得するために活用している点字本は、体積が大きくて重くて情報量にも限界がある。最近、ボイスコイル、モータ、または磁石のようなアクチュエータを利用したタブレット状の点字ディスプレイが開発されているが、タブレットの場合は外部活動中に使用するのに不便であって、安全問題が発生する恐れがある。
【0085】
それに対し、本発明による立体表面ディスプレイ装置は、高分子膜の表面に形成される複数の突出したセルを含む。突出したセルは、成形温度で形状を記憶する特性を有するため、セルそれぞれに独立して光を照射することで平面状に変化させることができる。一例として、図１３に示したように、特定領域にのみ光素子ＯＰＣで光を照射することで、大面積の点字セル構造を具現することができる。セルの形態は可逆的に復元可能である。本発明による立体表面ディスプレイ装置は、大きい電力と大きい空間を占める駆動部を必要としないため、薄くて軽くて携帯が容易である。
【0086】
【0087】
本発明による立体表面ディスプレイ装置は、光素子ＯＰＣの出力を調節することでセル領域ごとに曲率の変化率を互いに異なるように調節することができる。それによって立体ディスプレイ部ＳＳＤのセル領域ごとに互いに異なる高さ及び形状を有するように調節することができる。つまり、本発明は、対象物の立体的形状を表現するタンジブルディスプレイを具現することができる。
【0088】
タンジブルディスプレイは、デジタルコンテンツ情報対象の立体的感覚情報をユーザに提供することで、実際の場所を訪問しなくても家で遺物を体験するか、動植物の形状及び質感を体験することができる。つまり、タンジブルディスプレイは、対象物の高次元的な情報を提供することができる。
【0089】
これまで添付した図面を参照して本発明の実施例を説明したが、本発明が属する技術分野における通常の知識を有する者は、本発明がその技術的思想や必須的特徴を変更しなくても他の具体的な形態に実施され得るということを理解できるはずである。よって、上述した実施例は全ての面で例示的なものであり、限定的なものではないと理解すべきである。
【図1】
【図2】
【図3】
【図4】
【図5】
【図6】
【図7】
【図8A】
【図8B】
【図8C】
【図9】
【図10A】
【図10B】
【図10C】
【図11A】
【図11B】
【図11C】
【図12A】
【図12B】
【図13】
【図14】
