스핀코팅을 통해 형성된 PVDF 박막의 정전기력 햅틱 효과 강화

Abstract

정전기력을 이용한 햅틱 기술은 손가락으로 표면을 스와이프할 때 발생하는 전자기력을 통해 마찰의 감각을 편집하여 사용자에게 촉감 피드백을 제공한다. 해당 기술은 레이어를 구성하는 절연체의 두께 밑 유전율에 영향을 받으며, 일반적인 절연체에서 100V 상당의 고전압 스위칭 신호를 요구하는 한계를 가지고 있다. 본 논문에서는 간단한 공정, 높은 유연성, 절연성, 투명도, 유전율을 가진 PVDF 필름을 전도성 레이어 위에 스핀 코팅 공정을 통하여 형성한 후, 다수의 피험자를 대상으로 2AFC (Two-Alternative Forced Choice) 조사 방법을 사용하여 JND(Just-Noticible Difference) threshold를 측정하였다. 해당 방법을 통하여 상대적으로 낮은 유전율을 가진 유전체와 비교하여 더 낮은 JND threshold 값을 가진 것을 확인하였다. 해당 논문을 통해 PVDF 인캡슐레이션 레이어를 이용한 정전기력 햅틱 기술을 플렉서블 터치 디스플레이에 적용할 수 있는 가능성을 탐색하려 한다.|Electrostatic force-based haptic technology provides tactile feedback to users by altering the sensation of friction through electromagnetic forces generated during finger swiping on a surface. This technology's effectiveness depends on the dielectric constant beneath the insulator's thickness, composing the layer, and faces the limitation of needing a high-voltage switching signal, approximately 100V, from a standard insulator. In this study, a PVDF (Polyvinylidene Fluoride) film characterized by simplicity, high flexibility, insulation, transparency, and a high dielectric constant was applied over a conductive layer using a spin-coating process. Subsequently, the 2AFC (Two-Alternative Forced Choice) survey method was employed on a large participant group to measure the JND (Just-Noticeable Difference) threshold. This approach confirmed a lower JND threshold compared to materials with a relatively low dielectric constant. This paper discusses the potential of implementing electrostatic force haptic technology with a PVDF encapsulation layer in flexible touch displays.