KR101092926B1 - 공진형 회전이동 구동기 및 이를 갖는 공진형 회전이동 구동 어레이 - Google Patents

공진형 회전이동 구동기 및 이를 갖는 공진형 회전이동 구동 어레이 Download PDF

Info

Publication number
KR101092926B1
KR101092926B1 KR1020090044352A KR20090044352A KR101092926B1 KR 101092926 B1 KR101092926 B1 KR 101092926B1 KR 1020090044352 A KR1020090044352 A KR 1020090044352A KR 20090044352 A KR20090044352 A KR 20090044352A KR 101092926 B1 KR101092926 B1 KR 101092926B1
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
electrode
electrodes
resonant
voltage
opening
Prior art date
Application number
KR1020090044352A
Other languages
English (en)
Other versions
KR20100125576A (ko
Inventor
조영호
한원
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 KR1020090044352A priority Critical patent/KR101092926B1/ko
Publication of KR20100125576A publication Critical patent/KR20100125576A/ko
Application granted granted Critical
Publication of KR101092926B1 publication Critical patent/KR101092926B1/ko

Links

Images

Classifications

    • 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
    • G02F1/133—Constructional arrangements; Operation of liquid crystal cells; Circuit arrangements
    • G02F1/1333—Constructional arrangements; Manufacturing methods
    • G02F1/1343—Electrodes
    • 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
    • G02F2201/00—Constructional arrangements not provided for in groups G02F1/00 - G02F7/00
    • G02F2201/40—Arrangements for improving the aperture ratio
    • G—PHYSICS
    • G09—EDUCATION; CRYPTOGRAPHY; DISPLAY; ADVERTISING; SEALS
    • G09G—ARRANGEMENTS OR CIRCUITS FOR CONTROL OF INDICATING DEVICES USING STATIC MEANS TO PRESENT VARIABLE INFORMATION
    • G09G2320/00—Control of display operating conditions

Landscapes

  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Nonlinear Science (AREA)
  • Mathematical Physics (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Crystallography & Structural Chemistry (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Optics & Photonics (AREA)
  • Mechanical Light Control Or Optical Switches (AREA)
  • Micromachines (AREA)

Abstract

공진형 회전이동 구동기는 제1 전극, 제2 전극 및 전원 공급부를 포함한다. 상기 제1 전극은 경사면을 갖는 개구부를 구비한다. 상기 제2 전극은 상기 제1 전극의 상기 개구부 상에서 상기 경사면에 대하여 소정의 각도를 갖도록 탄성적으로 지지되며, 상기 개구부를 차단하는 제1 위치 및 상기 개구부를 개방하는 제2 위치 사이에서 회전 이동할 수 있다. 상기 전원 공급부는 제1 및 제2 전극들에 연결되며, 상기 제1 및 제2 전극들 사이에 상기 제2 전극의 공진을 일으킬 수 있는 입력 주파수를 갖는 교류 전압을 인가하여 상기 제2 전극을 상기 제1 전극으로 진동하면서 이동시킨다. 상기 공진형 회전이동 구동기는 공진 증폭을 이용하여 작은 전압으로 큰 회전변위를 구현할 수 있다.

Description

공진형 회전이동 구동기 및 이를 갖는 공진형 회전이동 구동 어레이{Resonant Tilting Actuator and Resonant Tilting Actuator Array having the Same}
본 발명은 미소기전집적시스템(Micro Electro Mechanical Systems, MEMS) 기술에 의하여 제조되는 미소기계 구동기에 관한 것이다. 보다 상세하게는, 디스플레이 셔터 장치에 사용될 수 있는 공진형 회전이동 구동기 및 이를 갖는 공진형 회전이동 구동 어레이에 관한 것이다.
디스플레이는 정보화 시대를 살아가는 인간과 기계와의 인터페이스를 제공하는 IT의 핵심 분야이며, 디스플레이 중에서 가장 널리 사용되고 있는 것은 LCD(Liquid Crystal Display)이다. LCD는 초박형, 초경량, 저전압 구동의 특징을 기반으로 휴대전화에서부터 모니터, 고선명 TV에 이르기까지 정보기기 전반에서 가장 큰 수요를 창출하고 있다. LCD는 두 개의 유리 기판들 사이에 액정(Liquid Crystal)을 채우고, 상기 상부 및 하부 기판들 사이에 전압을 인가하여 액정 분자의 배열을 변화시킴으로써 외부에서 입사한 빛의 투과도를 조절하는 방식으로 디지털 화면을 재생한다. 그러나, 기존의 LCD를 이용한 광 개폐 방식은 액정 패널(편광 판, 구동 전극, TFT 기판 등)에서의 광 손실로 인해, 배면 광원의 3~10%만을 최종 화면 재생 시 사용하므로 광 투과 효율 저하의 문제를 갖고 있다.
최근에는 MEMS 기술을 이용하여 차단막 구조를 기계적으로 개폐함으로써, 광 투과 손실을 줄일 수 있는 디스플레이용 MEMS 셔터 개발에 관한 연구가 진행되고 있다. 이와 관련한 선행 기술은 미국특허 제6,798,935호에 개시되어 있다. 이러한 미국특허의 발명은 기계적인 차단막을 구동하여 광 개폐를 구현함으로써 광 투과 손실을 줄일 수 있는 장점이 있다. 그러나, 미국특허의 발명은 차단막을 광 경로 단면에 대하여 수평 방향으로 병진 이동시키며 광 개폐를 구현하기 때문에 높은 개구율 구현에 한계가 있다.
한편, 논문('Electrostatic micro-shutter array for infrared spectrograph,' Proc. IEEE Optical MEMS 2005, pp.119-220)에는 차단막의 회전 구동 방식을 이용하여 개구율을 높일 수 있는 셔터 구동기가 개시되어 있다. 그러나, 상기 논문은 직류 전압으로 구현하는 정전력을 이용하여 큰 회전 변위를 구현해야 하기 때문에 높은 전압이 필요하므로 저전압 대변위 셔터 구동에는 여전히 한계가 있다.
본 발명의 목적은 높은 개구율을 갖고 작은 전압으로 큰 회전변위를 구현할 수 있는 공진형 회전이동 구동기를 제공하는 데 있다.
본 발명의 다른 목적은 상기 공진형 회전이동 구동기를 갖는 공진형 회전이동 구동기 어레이를 제공하는 데 있다.
상기 본 발명의 목적을 달성하기 위해 본 발명에 따른 공진형 회전이동 구동기는 제1 전극, 제2 전극 및 전원 공급부를 포함한다. 상기 제1 전극은 경사면을 갖는 개구부를 구비한다. 상기 제2 전극은 상기 제1 전극의 상기 개구부 상에서 상기 경사면에 대하여 소정의 각도를 갖도록 탄성적으로 지지되며, 상기 개구부를 차단하는 제1 위치 및 상기 개구부를 개방하는 제2 위치 사이에서 회전 이동할 수 있다. 상기 전원 공급부는 제1 및 제2 전극들에 연결되며, 상기 제1 및 제2 전극들 사이에 상기 제2 전극의 공진을 일으킬 수 있는 입력 주파수를 갖는 교류 전압을 인가하여 상기 제2 전극을 상기 제1 전극으로 진동하면서 이동시킨다.
본 발명의 일 실시예에 있어서, 상기 입력 주파수는 상기 제2 전극의 공진 주파수 또는 상기 공진 주파수의 절반일 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 있어서, 상기 제2 전극은 상기 제1 위치에서 상기 경사면에 대하여 제1 각도를 가지며, 상기 제2 위치에서 상기 경사면에 대하여 상기 제1 각도보다 작은 제2 각도를 가질 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 있어서, 상기 구동기는 상기 제1 전극 상에서 상기 개구부의 상부에 인접하게 위치하는 지지 패턴, 및 상기 지지 패턴과 상기 제2 전극을 탄성적으로 연결시키는 적어도 하나의 탄성체를 더 포함할 수 있다. 상기 탄성체는 비틀림 탄성체 또는 굽힘 탄성체를 포함할 수 있다.
본 발명의 다른 실시예에 있어서, 상기 제1 전극의 상기 경사면 상에는 절연막 또는 절연 스페이서가 형성될 수 있다. 이와 다르게, 상기 제2 전극의 하부면 상에는 절연막 또는 절연 스페이서가 형성될 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 있어서, 상기 전원 공급부는 상기 제1 및 제2 전극들 사이에 직류 전압을 인가하는 제1 전원부 및 상기 제1 및 제2 전극들 사이에 상기 입력 주파수를 갖는 교류 전압을 인가하는 제2 전원부를 포함할 수 있다.
이 경우에 있어서, 상기 제1 전원부는 상기 제1 전극에 연결되어 상기 제1 전극에 직류 전압을 인가하고, 상기 제2 전원부는 상기 제2 전극에 연결되어 상기 제2 전극에 교류 전압을 인가할 수 있다.
본 발명의 다른 실시예에 있어서, 상기 제1 전원부는 상기 제2 전극에 연결되어 상기 제2 전극에 직류 전압을 인가하고, 상기 제2 전원부는 상기 제1 전극에 연결되어 상기 제1 전극에 교류 전압을 인가할 수 있다.
본 발명의 또 다른 실시예에 있어서, 상기 제1 및 제2 전원부들은 상기 제2 전극에 연결되어 상기 제2 전극에 직류 전압과 교류 전압을 인가하고, 상기 제1 전극은 접지될 수 있다. 이와 다르게, 상기 제1 및 제2 전원부들은 상기 제1 전극에 연결되어 상기 제1 전극에 직류 전압과 교류 전압을 인가하고, 상기 제2 전극은 접 지될 수 있다.
본 발명의 또 다른 실시예에 있어서, 상기 제1 전극의 개구부는 적어도 2개의 경사면들을 갖고, 상기 제2 전극은 적어도 2개가 구비되며, 상기 2개의 제2 전극들 각각은 대응하는 상기 2개의 경사면들 각각에 대하여 소정의 각도를 갖도록 탄성적으로 지지될 수 있다. 이 경우에 있어서, 상기 2개의 경사면들은 서로 마주보도록 배치될 수 있다.
본 발명의 다른 실시예에 있어서, 상기 구동기는 상기 제1 전극 상에 형성되며 상기 제2 전극이 공진 이동할 때 공간을 확보하기 위한 버퍼 패턴을 더 포함할 수 있다.
본 발명의 실시예들에 있어서, 상기 구동기는 상기 제1 및 제2 전극들 상부에 위치하는 제1 기판 및 상기 제1 전극 하부에 위치하는 제2 기판을 더 포함할 수 있다.
상기 본 발명의 다른 목적을 달성하기 위해 본 발명에 따른 공진형 회전이동 구동 어레이는 경사면을 갖는 개구부를 각각 구비하며 다수개의 셀들을 형성하기 위하여 매트릭스 형태로 배열되는 다수개의 제1 전극들, 상기 제1 전극의 상기 개구부 상에서 상기 경사면에 대하여 소정의 각도를 갖도록 탄성적으로 각각 지지되며, 상기 개구부를 차단하는 제1 위치와 상기 개구부를 개방하는 제2 위치 사이에서 회전이동 가능한 다수개의 제2 전극들, 및 상기 제2 전극들에 연결되며 상기 셀들 중에서 선택된 셀의 상기 제2 전극들에 어드레스 신호를 제공하기 위한 연결 라인들을 포함하며, 상기 제1 및 제2 전극들 사이에는 상기 제2 전극의 공진을 일으킬 수 있는 입력 주파수를 갖는 교류 전압이 인가되어 상기 제2 전극은 상기 제1 전극으로 진동하면서 이동한다.
본 발명의 일 실시예에 있어서, 상기 구동 어레이는 상기 연결 라인 상에 형성되며 특정 셀 영역에 가해지는 소정의 정보를 검출하기 위한 센싱 구조물을 더 포함할 수 있다. 상기 센싱 구조물은 저항 센서, 정전용량 센서 또는 광 센서를 포함할 수 있다.
본 발명의 다른 실시예에 있어서, 상기 구동 어레이는 상기 제1 전극들 상에 형성되며 상기 제2 전극이 공진 이동할 때 공간을 확보하기 위한 다수개의 버퍼 패턴들을 더 포함할 수 있다. 이 경우에 있어서, 상기 구동 어레이는 상기 버퍼 패턴 상에 형성되며, 특정 셀 영역에 가해지는 소정의 정보를 검출하기 위한 센싱 구조물을 더 포함할 수 있다. 상기 센싱 구조물은 저항 센서, 정전용량 센서 또는 광 센서를 포함할 수 있다.
본 발명의 실시예들에 있어서, 상기 구동 어레이는 상기 제1 전극들 및 상기 제2 전극들 상부에 위치하는 제1 기판 및 상기 제1 전극들 하부에 위치하는 제2 기판을 더 포함할 수 있다. 상기 제1 기판 및 상기 제2 기판 사이의 압력은 대기압보다 낮은 저진공 또는 진공 상태일 수 있다.
이 경우에 있어서, 상기 구동 어레이는 상기 제1 기판의 하부면 상에 형성되며 특정 셀 영역에 가해지는 소정의 정보를 검출하기 위한 센싱 구조물을 더 포함할 수 있다. 상기 센싱 구조물은 저항 센서, 정전용량 센서 또는 광 센서를 포함할 수 있다.
이와 같이 구성된 본 발명에 따른 공진형 회전이동 구동기에 따르면, 공진 증폭을 이용하여 디스플레이용 셔터의 차단막으로 사용될 수 있는 이동 전극을 작은 구동 전압으로 큰 회전 변위로 회전 이동시킬 수 있다. 따라서, 상기 공진형 회전이동 구동기는 낮은 전압으로 회전 구동하는 기계적 셔터 장치로 이용됨으로써, 광 투과 효율이 낮은 기존의 LCD 디스플레이의 액정을 대체할 수 있다.
이하, 첨부한 도면을 참조하여 본 발명의 실시예들에 따른 공진형 회전이동 구동기 및 이를 갖는 공진형 회전이동 구동 어레이에 대해 상세히 설명한다. 본 발명은 다양한 변경을 가할 수 있고 여러 가지 형태를 가질 수 있는 바, 특정 실시예들을 도면에 예시하고 본문에 상세하게 설명하고자 한다. 그러나, 이는 본 발명을 특정한 개시 형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변경, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다. 각 도면을 설명하면서 유사한 참조부호를 유사한 구성요소에 대해 사용하였다. 첨부된 도면에 있어서, 구조물들의 치수는 본 발명의 명확성을 기하기 위하여 실제보다 확대하여 도시한 것이다.
제1, 제2 등의 용어는 다양한 구성요소들을 설명하는데 사용될 수 있지만, 상기 구성요소들은 상기 용어들에 의해 한정되어서는 안 된다. 상기 용어들은 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하는 목적으로만 사용된다. 예를 들어, 본 발명의 권리 범위를 벗어나지 않으면서 제1 구성요소는 제2 구성요소로 명명될 수 있고, 유사하게 제2 구성요소도 제1 구성요소로 명명될 수 있다.
어떤 구성 요소가 다른 구성 요소에 "연결되어"있다거나 "접속되어"있다고 기재된 경우, 다른 구성 요소에 직접적으로 연결되어 있거나 또는 접속되어 있을 수도 있지만, 중간에 또 다른 구성 요소가 존재할 수도 있다고 이해되어야 할 것이다. 반면, 어떤 구성요소가 다른 구성 요소에 "직접 연결되어"있다거나 "직접 접속되어"있다고 기재된 경우에는, 중간에 또 다른 구성 요소가 존재하지 않는 것으로 이해될 수 있다. 구성 요소들 간의 관계를 설명하는 다른 표현들, 예를 들면, "~사이에"와 "직접 ~사이에"또는 "~에 인접하는"과 "~에 직접 인접하는" 등도 마찬가지로 해석될 수 있다.
본 출원에서 사용한 용어는 단지 특정한 실시예를 설명하기 위해 사용된 것으로, 본 발명을 한정하려는 의도가 아니다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. 본 출원에서, "포함하다" 또는 "가지다" 등의 용어는 명세서상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부분품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부분품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.
다르게 정의되지 않는 한, 기술적이거나 과학적인 용어를 포함해서 여기서 사용되는 모든 용어들은 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 일반적으로 이해되는 것과 동일한 의미를 가지고 있다. 일반적으로 사용되는 사전에 정의되어 있는 것과 같은 용어들은 관련 기술의 문맥 상 가지는 의미와 일치하는 의미를 가지는 것으로 해석되어야 하며, 본 출원에서 명백하게 정의하지 않 는 한, 이상적이거나 과도하게 형식적인 의미로 해석되지 않는다.
도 1은 본 발명의 실시예들에 따른 공진형 회전이동 구동기를 나타내는 사시도이고, 도 2는 도 1의 공진형 회전이동 구동기를 나타내는 단면도이다.
도 1 및 도 2를 참조하면, 본 발명의 실시예들에 따른 공진형 회전이동 구동기(10)는 제1 전극(20), 제1 전극(20)에 대하여 회전이동 가능한 제2 전극(30) 및 제1 및 제2 전극들(20, 30) 사이에 전압을 인가하는 전원 공급부(40)를 포함한다.
제1 전극(20)은 경사면(24)을 갖는 개구부(22)를 구비한다. 본 발명의 실시예들에 있어서, 제1 전극(20)은 광원으로부터의 광이 진행하는 경로에 배치될 수 있고, 개구부(22)의 경사면(24)은 광 경로 단면에 대하여 소정의 각도(θi)를 가질 수 있다.
예를 들면, 제1 전극(20)의 개구부(22)는 도전막을 패터닝하여 경사면(24)을 갖도록 형성될 수 있다. 경사면(24)의 각도(θi)는 광 경로 단면에 대하여 직각, 예각 또는 둔각일 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 있어서, 경사면(24)의 각도(θi)는 예각일 수 있다. 이 경우에 있어서, 개구부(22) 상부의 폭은 개구부(22) 하부의 폭보다 클 수 있다. 이와 다르게, 경사면(24)의 각도(θi)는 실질적으로 직각일 수 있다. 이 경우에 있어서, 개구부(22) 상부의 폭과 개구부(22) 하부의 폭은 실질적으로 같을 수 있다.
제2 전극(30)은 제1 전극(20)의 개구부(22) 상에 위치할 수 있다. 제2 전극(30)은 개구부(22)의 경사면(24)에 대하여 소정의 각도(θi)를 갖도록 탄성적으로 지지될 수 있다. 제2 전극(30)은 개구부(22)를 차단하는 제1 위치 및 개구 부(22)를 개방하는 제2 위치 사이에서 회전 이동할 수 있다.
예를 들면, 제2 전극(30)은 상기 제1 위치에서 경사면(24)에 대하여 제1 각도(예를 들면, θi)를 가지며, 상기 제2 위치에서 경사면(24)에 대하여 상기 제1 각도보다 작은 제2 각도(예를 들면, 0도)를 가질 수 있다. 제2 전극(30)은 상기 제1 및 제2 위치들 사이에서 회전 이동함으로써 개구부(22)를 통해 진행하는 광을 차단하는 차단막 역할을 할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 있어서, 제1 전극(20) 상에는 지지 패턴(32)이 형성될 수 있다. 지지 패턴(32)은 개구부(22)의 상부에 인접하도록 제1 전극(20) 상에 위치할 수 있다. 또한, 지지 패턴(32)과 제2 전극(30)은 적어도 하나의 탄성체(34)에 의해 연결될 수 있다. 예를 들면, 탄성체(34)는 비틀림 탄성체 또는 굽힘 탄성체를 포함할 수 있다. 이들은 단독으로 또는 조합으로 사용되어 탄성체(34)를 구성할 수 있다.
따라서, 제2 전극(30)은 탄성체(34)에 의해 지지 패턴(32)에 탄성적으로 지지될 수 있다. 제2 전극(30)은 지지 패턴(32)으로부터 연장하여 개구부(22)를 커버할 수 있다. 제2 전극(30)은 탄성체(34)에 의해 상기 제1 및 제2 위치들 사이에서 탄성적으로 회전이동 할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 있어서, 제2 전극(30), 지지 패턴(32) 및 탄성체(34)는 도전막을 패터닝함으로써 동시에 형성될 수 있다. 또한, 제1 전극(20)과 지지 패턴(32) 사이에는 절연막(50)이 형성되어 제1 전극(20) 및 제2 전극(30)을 서로 전기적으로 절연시킬 수 있다.
전원 공급부(40)는 제1 전극(20) 및 제2 전극(30)에 연결된다. 전원 공급부(40)는 제1 및 제2 전극들(20, 30) 사이에 제2 전극(30)의 공진을 일으킬 수 있는 입력 주파수를 갖는 교류 전압을 인가하여 제2 전극(30)을 제1 전극(20)으로 진동하면서 이동시킨다.
전원 공급부(40)가 제1 및 제2 전극들(20, 30) 사이에 구동 전압을 인가하면, 제2 전극(30)은 정전력에 의해 제1 전극(20)으로 공진하면서 상기 제1 위치에서 상기 제2 위치로 이동하게 된다.
본 발명의 일 실시예에 있어서, 전원 공급부(40)는 제1 전원부(42) 및 제2 전원부(44)를 포함할 수 있다. 제1 전원부(42)는 제1 및 제2 전극들(20, 30) 사이에 직류 전압을 인가할 수 있다. 제2 전원부(44)는 제1 및 제2 전극들(20, 30) 사이에 제2 전극(30)의 공진을 일으킬 수 있는 입력 주파수를 갖는 교류 전압을 인가할 수 있다. 예를 들면, 상기 입력 주파수는 제2 전극(30)의 공진 주파수 또는 상기 공진 주파수의 절반일 수 있다.
예를 들면, 전원 공급부(40)의 제2 전원부(44)가 제1 및 제2 전극들(20, 30) 사이에 교류 전압만을 인가할 수 있다. 이와 다르게, 제1 및 제2 전원부들(20, 30)이 제1 및 제2 전극들(20, 30) 사이에 직류 전압과 교류 전압 모두를 인가할 수 있다. 따라서, 공진형 회전이동 구동기(10)는 입력 신호의 크기와 주파수에 따라 제2 전극(30)의 회전 변위를 조절할 수 있게 된다.
공진형 회전이동 구동기(10)의 제2 전극(30)의 회전운동을 각변위(θ)에 대한 운동방정식으로 표현하면 수학식 1과 같다.
Figure 112009030438326-pat00001
여기서, J는 제2 전극(30)의 회전관성모멘트이고, c는 제2 전극(30)의 회전운동에 대한 감쇠 상수이고, k는 탄성체(34)의 회전운동에 대한 강성이고, T는 제2 전극(30)과 제1 전극(10) 사이의 정전력에 의한 토크를 의미한다. 이 때, 탄성체(34)가 연결된 제2 전극(30)의 공진 주파수(ωd)는 수학식 2와 같고, 감쇠비(ζ)는 수학식 3과 같다.
Figure 112009030438326-pat00002
Figure 112009030438326-pat00003
따라서, 탄성체(34)에 연결된 제2 전극(30)의 공진주파수(ωd)를 갖는 교류 전압을 제1 및 제2 전극들(20, 30) 사이에 인가하면 제2 전극(30)은 공진하면서 각변위(θ)의 증폭을 구현할 수 있게 된다.
도 3은 도 1의 공진형 회전이동 구동기의 회전이동 동작을 나타내는 단면도이다.
도 3을 참조하면, 먼저, 제1 및 제2 전극들(20, 30) 사이에 신호가 인가되지 않으면, 제2 전극(30)은 개구부(22)를 차단하는 제1 위치(P1)에 위치하여 셔터의 차단막 역할을 하게 된다. 이 때, 제2 전극(30)은 제1 위치(P1)에서 경사면(24)에 대하여 제1 각도(예를 들면, θi)를 가질 수 있다.
제1 및 제2 전극들(20, 30) 사이에 직류 전압과 제2 전극(30)의 공진을 일으킬 수 있는 입력 주파수를 갖는 교류 전압이 인가되면, 제2 전극(30)은 공진으로 진동하면서 제1 전극(20)을 향하여 이동한다. 이어서, 제2 전극(30)이 제1 전극(20) 근처로 접근하게 되면, 구동 전압에 의한 풀인(pull-in) 현상으로 인해 제2 전극(30)은 제1 전극(20)과 접촉하여 개구부(22)를 개방하는 제2 위치(P2)에 위치하게 된다. 이 때, 제2 전극(30)은 제2 위치(P2)에서 경사면(24)에 대하여 제2 각도(예를 들면, 0도)를 가질 수 있다.
이후, 제1 및 제2 전극들(20, 30) 사이에 신호가 차단되면, 탄성체(34)의 복원력에 의해 제2 전극(30)은 초기의 상태로 복원되어 제1 위치(P1)에 위치하게 된다. 이 때, 제2 전극(30)은 다시 광 경로를 차단하는 차단막 역할을 하게 된다.
도 4a는 도 1의 제1 및 제2 전극들 사이에 직류 전압이 인가될 때 제2 전극의 각변위을 나타내는 그래프이고, 도 4b는 도 1의 제1 및 제2 전극들 사이에 직류 전압과 교류 전압이 인가될 때 제2 전극의 각변위를 나타내는 그래프이다.
도 4a를 참조하면, 제1 및 제2 전극들(20, 30) 사이에 제1 직류 전압(VDC1)이 인가되면, 제2 전극(30)에는 제1 직류 전압(VDC1)에 의한 제1 토크(T1)가 인가되어 제2 전극(30)은 공진 없이 제1 전극(20)으로 이동하게 된다.
도 4b를 참조하면, 제1 및 제2 전극들(20, 30) 사이에 제2 직류 전압(VDC2)과 제2 전극(30)의 공진을 일으킬 수 있는 입력 주파수를 갖는 교류 전압(VAC)이 인가되면, 제2 전극(30)에는 제2 직류 전압(VDC2)과 교류 전압(VAC)에 의한 제2 토크(T2)가 인가되어 제2 전극(30)은 공진하면서 제1 전극(20)으로 이동하게 된다. 상기 입력 주파수는 제2 전극(30)의 공진 주파수(ωd)일 수 있다. 이와 달리, 상기 입력 주파수는 공진 주파수(ωd)/N(여기서, N은 자연수) 일 수 있다.
이 때, 제2 직류 전압(VDC2) 및 교류 전압(VAC)의 크기가 제1 직류 전압(VDC1)의 크기보다 작더라도, 제2 전극(30)의 각변위(θ)는, 예를 들면, 제2 전극(30)의 공진 주파수(ωd) 또는 공진 주파수(ωd)의 절반을 갖는 교류 전압(VAC)에 의해 공진 증폭하게 되어 큰 회전변위를 갖게 된다. 따라서, 공진형 회전이동 구동기(10)는 공진 증폭을 이용하여 작은 구동 전압으로 큰 회전변위를 구현할 수 있게 된다.
도 5a 내지 도 5c는 본 발명의 실시예들에 따른 공진형 회전이동 구동기를 나타내는 단면도들이다.
도 5a는 도 1의 탄성체를 비틀림 탄성체로 구성한 경우를 나타낸다. 도 5a를 참조하면, 제2 전극(30)의 양측으로부터 돌출되도록 형성된 비틀림 탄성체(35a)가 상기 탄성체로 사용될 수 있다.
도 5b는 도 1의 탄성체를 굽힘 탄성체로 구성한 경우를 나타낸다. 도 5b를 참조하면, 적어도 2개 이상의 연결부들을 포함하는 굽힘 탄성체(35b)가 상기 탄성체로 사용될 수 있다.
도 5c는 도 1의 탄성체를 비틀림 및 굽힘 탄성체의 조합으로 구성한 경우를 나타낸다. 도 5c를 참조하면, 비틀림 탄성체 및 굽힘 탄성체가 조합된 복합 탄성체(35c)가 상기 탄성체로 사용될 수 있다.
상술한 바와 같이, 상기 탄성체는 도전막을 패터닝함으로써 제2 전극(30) 및 지지 패턴(32)과 동시에 형성될 수 있다.
도 6a 내지 도 6d는 본 발명의 실시예들에 따른 공진형 회전이동 구동기를 나타내는 단면도들이다.
도 6a 및 도 6b를 참조하면, 본 발명의 실시예들에 따른 공진형 회전이동 구동기(10)는 제1 전극(20)과 제2 전극(30) 사이에 형성되어 이들 사이의 전기적인 단락을 방지하는 위한 절연막(52, 54)를 포함할 수 있다.
도 6a에 도시된 바와 같이, 절연막(52)은 제1 전극(20)의 경사면(24) 상에 형성될 수 있다. 이와 다르게, 도 6b에 도시된 바와 같이, 절연막(54)은 제2 전극(30)의 하부면 상에 형성될 수 있다.
도 6c 및 도 6d를 참조하면, 본 발명의 실시예들에 따른 공진형 회전이동 구동기(10)는 절연 스페이서(56, 58)를 포함할 수 있다.
도 6c에 도시된 바와 같이, 절연 스페이서(56)는 제1 전극(20)의 경사면(24) 상에 형성될 수 있다. 이와 다르게, 도 6d에 도시된 바와 같이, 절연 스페이서(58)는 제2 전극(30)의 하부면 상에 형성될 수 있다.
절연 스페이서(56, 58)는 구동 전압에 의해 제2 전극(30)이 제1 전극(20)으로 이동할 때 제1 전극(20)과 제2 전극(30) 사이에서 스토퍼 역할을 하게 된다.
도 7a 내지 도 7d는 본 발명의 실시예들에 따른 제1 및 제2 전극들 사이에 전압을 인가하는 방법들을 나타내는 단면도들이다.
도 7a를 참조하면, 제1 전원부(42)는 제1 전극(20)에 연결되어 제1 전극(20)에 직류 전압을 인가하고, 제2 전원부(44)는 제2 전극(30)에 연결되어 제2 전극(30)에 교류 전압을 인가할 수 있다.
도 7b를 참조하면, 제1 전원부(42)는 제2 전극(30)에 연결되어 제2 전극(30)에 직류 전압을 인가하고, 제2 전원부(44)는 제1 전극(20)에 연결되어 제1 전극(20)에 교류 전압을 인가할 수 있다.
도 7c를 참조하면, 제1 및 제2 전원부들(42, 44)은 제2 전극(30)에 연결되어 제2 전극(30)에 직류 전압과 교류 전압을 인가하고, 제1 전극(20)은 접지될 수 있다.
도 7d를 참조하면, 제1 및 제2 전원부들(42, 44)은 제1 전극(20)에 연결되어 제1 전극(20)에 직류 전압과 교류 전압을 인가하고, 제2 전극(30)은 접지될 수 있다.
도 8은 본 발명의 다른 실시예에 따른 공진형 회전이동 구동기를 나타내는 단면도이다.
도 8을 참조하면, 본 발명의 다른 실시예에 따른 공진형 회전이동 구동기(12)의 제1 전극(20)의 개구부(22)는 적어도 2개의 경사면들(24a, 24b)을 가질 수 있다. 이 때, 적어도 2개의 제2 전극들(30a, 30b)이 개구부(22) 상에 구비될 수 있다. 적어도 2개의 제2 전극들(30a, 30b) 각각은 대응하는 경사면들(24a, 24b) 각 각에 대하여 소정의 각도를 갖도록 탄성적으로 지지될 수 있다.
본 발명의 다른 실시예에 있어서, 개구부(22)는 2개의 경사면들(24a, 24b)을 가질 수 있다. 2개의 경사면들(24a, 24b)은 서로 마주보도록 형성될 수 있다. 또한, 2개의 제2 전극들(30a, 30b) 각각은 대응하는 경사면들(24a, 24b) 상에 구비될 수 있다. 2개의 제2 전극들(30a, 30b)은 서로 마주보도록 배열될 수 있다.
이 경우에 있어서, 2개의 제2 전극들(30a, 30b)은 하나의 개구부(22)를 선택적으로 개폐시킬 수 있는 차단막 역할을 할 수 있다. 따라서, 하나의 개구부(22)를 통한 광 경로 면적은 2개의 제2 전극들(30a, 30b)에 의해 분할되어 개폐되므로 상기 제2 전극의 회전관성모멘트(J)를 감소시켜 더 빠른 스위칭 동작을 구현할 수 있게 된다.
이하에서는, 상술한 공진형 회전이동 구동기를 포함하는 공진형 회전이동 구동 어레이에 대하여 상세히 설명하기로 한다.
도 9는 본 발명의 실시예들에 따른 공진형 회전이동 구동 어레이를 나타내는 사시도이다.
도 9를 참조하면, 공진형 회전이동 구동 어레이(100)는 다수개의 셀들을 형성하기 위하여 매트릭스 형태로 배열된 다수개의 제1 전극들(20), 제1 전극들(20) 상에 배치된 다수개의 제2 전극들(30) 및 상기 셀들 중에서 선택된 셀의 제2 전극들(30)에 어드레스 신호를 제공하기 위한 연결 라인들(60)을 포함한다.
본 발명의 실시예들에 있어서, 상술한 공진형 회전이동 구동기는 다수개가 반복적으로 배열되어 디스플레이용 셔터 장치를 위한 공진형 회전이동 구동 어레 이(100)를 형성할 수 있다. 예를 들면, 제1 전극들(20)은 mㅧ n 행렬(여기서, m과 n은 자연수)로 배열되어 소정의 어레이를 형성할 수 있다.
제1 전극들(20)은 경사면(24)을 갖는 개구부(22)를 각각 구비한다. 제2 전극들(30) 각각은 제1 전극(20)의 개구부(22) 상에서 경사면(24)에 대하여 소정의 각도를 갖도록 탄성적으로 지지된다. 제2 전극들(30) 각각은 개구부(22)를 차단하는 제1 위치와 개구부(22)를 개방하는 제2 위치 사이에서 회전 이동할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 있어서, 다수개의 제1 및 제2 전극들(20, 30)은 서로 직교하는 제1 방향(X 방향) 및 제2 방향(Y 방향)을 따라 반복적으로 배열될 수 있다. 구체적으로, 제1 전극(20)은 제2 방향(Y 방향)을 따라 연장할 수 있다. 제1 전극들(20)은 제1 방향(X 방향)으로 소정 간격으로 이격되어 반복적으로 배열될 수 있다. 연결 라인(60)은 제1 방향(X 방향)을 따라 연장할 수 있다. 연결 라인들(60)은 제2 방향(Y 방향)으로 소정 간격으로 이격되어 반복적으로 배열될 수 있다.
예를 들면, 제1 방향(X 방향)을 따라 연장하는 하나의 연결 라인(60)은 제1 방향(X 방향)을 따라 배열된 다수개의 제2 전극들(30)에 연결될 수 있다. 연결 라인(60)은 선택된 셀의 제2 전극들(30)에 어드레스 신호를 제공할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 있어서, 선택된 제1 및 제2 전극들(20, 30) 사이에는 제2 전극(30)의 공진을 일으킬 수 있는 입력 주파수를 갖는 교류 전압이 인가될 수 있다. 예를 들면, 상기 입력 주파수는 제2 전극(30)의 공진 주파수 또는 상기 공진 주파수의 절반일 수 있다. 따라서, 제2 전극(30)은 제1 전극(20)으로 진동하면서 이동하게 된다.
도 10은 본 발명의 다른 실시예에 따른 공진형 회전이동 구동 어레이를 나타내는 사시도이다.
도 10을 참조하면, 본 발명의 다른 실시예에 따른 공진형 회전이동 구동 어레이(102)는 버퍼 패턴(70)을 더 포함할 수 있다. 버퍼 패턴(70)은 제1 전극(20) 상에 형성될 수 있다. 구체적으로, 버퍼 패턴(70)은 제1 전극(20)으로부터 상부로 연장하여 소정의 높이를 가질 수 있다. 따라서, 버퍼 패턴(70)은 제2 전극(30)이 공진 이동할 때 필요한 공간을 확보할 수 있다.
도 11a 및 도 11b는 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 공진형 회전이동 구동 어레이를 나타내는 단면도들이다.
본 발명의 또 다른 실시예에 따른 공진형 회전이동 구동 어레이(104)는 다수개의 센싱 구조물들(80a, 80b)을 더 포함할 수 있다. 도 11a를 참조하면, 센싱 구조물(80a)은 연결 라인(60) 상에 형성되어, 특정 셀 영역에 가해지는 소정의 정보를 검출할 수 있다. 도 11b를 참조하면, 센싱 구조물(80b)은 버퍼 패턴(70) 상에 형성되어, 특정 셀 영역에 가해지는 소정의 정보를 검출할 수 있다.
예를 들면, 센싱 구조물(80a, 80b)은 저항형 센서, 정전용량 센서, 및 광 센서의 설치를 위한 저항체나 전극 및 광학적 구조체가 집적되어 형성될 수 있다. 센싱 구조물(80a, 80b)은 디스플레이뿐만 아니라 터치스크린 및 터치 패드의 기능을 수행하여, 촉각 인식과 구동이 가능한 디스플레이용 촉각 기능을 제공할 수 있다.
도 12a 및 도 12b는 본 발명의 실시예들에 따른 공진형 회전이동 구동 어레이를 나타내는 단면도들이다.
도 12a를 참조하면, 본 발명의 실시예들에 따른 공진형 회전이동 구동 어레이(100)는 제1 및 제2 전극들(20, 30) 상부에 위치하는 제1 기판(90) 및 제1 전극(20) 하부에 위치하는 제2 기판(92)을 더 포함할 수 있다. 예를 들면, 제1 및 제2 기판들(90, 92)은 유리, 유연성을 갖는 투명 폴리머 등을 포함할 수 있다.
제2 기판(90) 상에는 다수개의 제1 전극들(20)이 형성될 수 있다. 제1 기판(90)은 제2 전극들(30) 상부에서 다수개의 버퍼 패턴들(70) 상에 형성될 수 있다. 제1 및 제2 기판들(90, 92)은 다수개의 제1 및 제2 전극들(20, 30)을 밀봉하여 이들을 외부로부터 보호할 수 있다.
제1 기판(90) 및 제2 기판(92) 사이의 압력은 대기압보다 낮은 저진공 또는 진공 상태일 수 있다. 제2 전극(30)의 공진 구동 시에 변위 증폭량은 공기 점성의 영향을 받을 수 있다. 따라서, 제1 및 제2 기판들(90, 92) 사이를 낮은 압력 또는 진공으로 구현하면 공기 점성이 낮아지므로 공진 시 변위 증폭량을 증가시킬 수 있다. 이에 따라, 저전압으로 큰 회전 증폭 변위를 구현할 수 있는 공진형 회전이동 구동 어레이를 제공할 수 있다.
도 12b를 참조하면, 본 발명의 실시예들에 따른 공진형 회전이동 구동 어레이(100)는 제1 기판(90)의 하부면 상에 형성되며 특정 셀 영역에 가해지는 소정의 정보를 검출하기 위한 센싱 구조물(80c)을 더 포함할 수 있다.
예를 들면, 센싱 구조물(80c)은 저항형 센서, 정전용량 센서, 및 광 센서의 설치를 위한 저항체나 전극 및 광학적 구조체를 집적할 수 있다. 센싱 구조물(80c)은 디스플레이뿐만 아니라 터치스크린 및 터치 패드의 기능을 수행하여, 촉각 인식 과 구동이 가능한 디스플레이용 촉각 기능을 제공할 수 있다.
상술한 바와 같이, 본 발명에 따른 공진형 회전이동 구동기에 따르면, 공진 증폭을 이용하여 디스플레이용 셔터의 차단막으로 사용될 수 있는 이동 전극을 작은 구동 전압으로 큰 회전 변위로 회전 이동시킬 수 있다. 따라서, 상기 공진형 회전이동 구동기는 낮은 전압으로 회전 구동하는 기계적 셔터 장치로 이용됨으로써, 광 투과 효율이 낮은 기존의 LCD 디스플레이의 액정을 대체할 수 있다.
상기에서는 본 발명의 바람직한 실시예를 참조하여 설명하였지만, 해당 기술 분야의 숙련된 당업자는 하기의 특허 청구 범위에 기재된 본 발명의 사상 및 영역으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있음을 이해할 수 있을 것이다.
도 1은 본 발명의 실시예들에 따른 공진형 회전이동 구동기를 나타내는 사시도이다.
도 2는 도 1의 공진형 회전이동 구동기를 나타내는 단면도이다.
도 3은 도 1의 공진형 회전이동 구동기의 회전이동 동작을 나타내는 단면도이다.
도 4a는 도 1의 제1 및 제2 전극들 사이에 직류 전압이 인가될 때 제2 전극의 각변위을 나타내는 그래프이다.
도 4b는 도 1의 제1 및 제2 전극들 사이에 직류 전압과 교류 전압이 인가될 때 제2 전극의 각변위를 나타내는 그래프이다.
도 5a 내지 도 5c는 본 발명의 실시예들에 따른 공진형 회전이동 구동기를 나타내는 단면도들이다.
도 6a 내지 도 6d는 본 발명의 실시예들에 따른 공진형 회전이동 구동기를 나타내는 단면도들이다.
도 7a 내지 도 7d는 본 발명의 실시예들에 따른 제1 및 제2 전극들 사이에 전압을 인가하는 방법들을 나타내는 단면도들이다.
도 8은 본 발명의 다른 실시예에 따른 공진형 회전이동 구동기를 나타내는 단면도이다.
도 9는 본 발명의 실시예들에 따른 공진형 회전이동 구동 어레이를 나타내는 사시도이다.
도 10은 본 발명의 다른 실시예에 따른 공진형 회전이동 구동 어레이를 나타내는 사시도이다.
도 11a 및 도 11b는 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 공진형 회전이동 구동 어레이를 나타내는 단면도들이다.
도 12a 및 도 12b는 본 발명의 실시예들에 따른 공진형 회전이동 구동 어레이를 나타내는 단면도들이다.
* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명 *
10, 12 : 공진형 회전이동 구동기
20 : 제1 전극 22 : 개구부
24, 24a, 24b : 경사면 30, 30a, 30b : 제2 전극
32 : 지지 패턴 34, 35a, 35b, 35c : 탄성체
40 : 전원 공급부 42 : 제1 전원부
44 : 제2 전원부 50, 52, 54 : 절연막
56, 58 : 절연 스페이서 60 : 연결 라인
70 : 버퍼 패턴 80a, 80b, 80c : 센싱 구조물
90 : 제1 기판 92 : 제2 기판
100, 102, 104 : 공진형 회전이동 구동 어레이

Claims (26)

  1. 경사면을 갖는 개구부를 구비하는 제1 전극;
    상기 제1 전극의 상기 개구부 상에서 상기 경사면에 대하여 소정의 각도를 갖도록 탄성적으로 지지되며, 상기 개구부를 차단하는 제1 위치 및 상기 개구부를 개방하는 제2 위치 사이에서 회전이동 가능한 제2 전극; 및
    제1 및 제2 전극들에 연결되며, 상기 제1 및 제2 전극들 사이에 상기 제2 전극의 공진을 일으킬 수 있는 입력 주파수를 갖는 교류 전압을 인가하여 상기 제2 전극을 상기 제1 전극으로 진동하면서 이동시키는 전원 공급부를 포함하고,
    상기 제2 전극은 상기 제1 위치에서 상기 경사면에 대하여 제1 각도를 가지며, 상기 제2 위치에서 상기 경사면에 대하여 상기 제1 각도보다 작은 제2 각도를 갖는 것을 특징으로 하는 공진형 회전이동 구동기.
  2. 제 1 항에 있어서, 상기 입력 주파수는 상기 제2 전극의 공진 주파수 또는 상기 공진 주파수의 절반인 것을 특징으로 하는 공진형 회전이동 구동기.
  3. 삭제
  4. 제 1 항에 있어서,
    상기 제1 전극 상에서 상기 개구부의 상부에 인접하게 위치하는 지지 패턴; 및
    상기 지지 패턴 및 상기 제2 전극을 탄성적으로 연결시키는 적어도 하나의 탄성체를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 공진형 회전이동 구동기.
  5. 제 4 항에 있어서, 상기 탄성체는 비틀림 탄성체 또는 굽힘 탄성체를 포함하는 것을 특징으로 하는 공진형 회전이동 구동기.
  6. 제 1 항에 있어서, 상기 제1 전극의 상기 경사면 상에는 절연막 또는 절연 스페이서가 형성되는 것을 특징으로 하는 공진형 회전이동 구동기.
  7. 제 1 항에 있어서, 상기 제2 전극의 하부면 상에는 절연막 또는 절연 스페이서가 형성되는 것을 특징으로 하는 공진형 회전이동 구동기.
  8. 제 1 항에 있어서, 상기 전원 공급부는
    상기 제1 및 제2 전극들 사이에 직류 전압을 인가하는 제1 전원부; 및
    상기 제1 및 제2 전극들 사이에 상기 입력 주파수를 갖는 교류 전압을 인가하는 제2 전원부를 포함하는 것을 특징으로 하는 공진형 회전이동 구동기.
  9. 제 8 항에 있어서, 상기 제1 전원부는 상기 제1 전극에 연결되어 상기 제1 전극에 직류 전압을 인가하고, 상기 제2 전원부는 상기 제2 전극에 연결되어 상기 제2 전극에 교류 전압을 인가하는 것을 특징으로 하는 공진형 회전이동 구동기.
  10. 제 8 항에 있어서, 상기 제1 전원부는 상기 제2 전극에 연결되어 상기 제2 전극에 직류 전압을 인가하고, 상기 제2 전원부는 상기 제1 전극에 연결되어 상기 제1 전극에 교류 전압을 인가하는 것을 특징으로 하는 공진형 회전이동 구동기.
  11. 제 8 항에 있어서, 상기 제1 및 제2 전원부들은 상기 제2 전극에 연결되어 상기 제2 전극에 직류 전압과 교류 전압을 인가하고, 상기 제1 전극은 접지되는 것을 특징으로 하는 공진형 회전이동 구동기.
  12. 제 8 항에 있어서, 상기 제1 및 제2 전원부들은 상기 제1 전극에 연결되어 상기 제1 전극에 직류 전압과 교류 전압을 인가하고, 상기 제2 전극은 접지되는 것을 특징으로 하는 공진형 회전이동 구동기.
  13. 제 1 항에 있어서, 상기 제1 전극의 개구부는 적어도 2개의 경사면들을 갖고, 상기 제2 전극은 적어도 2개가 구비되며, 상기 2개의 제2 전극들 각각은 대응하는 상기 2개의 경사면들 각각에 대하여 소정의 각도를 갖도록 탄성적으로 지지되는 것을 특징으로 하는 공진형 회전이동 구동기.
  14. 제 13 항에 있어서, 상기 2개의 경사면들은 서로 마주보도록 배치되는 것을 특징으로 하는 공진형 회전이동 구동기.
  15. 제 1 항에 있어서, 상기 제1 전극 상에 형성되며 상기 제2 전극이 공진 이동할 때 공간을 확보하기 위한 버퍼 패턴을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 공진형 회전이동 구동기.
  16. 제 1 항에 있어서,
    상기 제1 및 제2 전극들 상부에 위치하는 제1 기판; 및
    상기 제1 전극 하부에 위치하는 제2 기판을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 공진형 회전이동 구동기.
  17. 경사면을 갖는 개구부를 각각 구비하며, 다수개의 셀들을 형성하기 위하여 매트릭스 형태로 배열되는 다수개의 제1 전극들;
    상기 제1 전극의 상기 개구부 상에서 상기 경사면에 대하여 소정의 각도를 갖도록 탄성적으로 각각 지지되며, 상기 개구부를 차단하는 제1 위치와 상기 개구부를 개방하는 제2 위치 사이에서 회전이동 가능한 다수개의 제2 전극들; 및
    상기 제2 전극들에 연결되며, 상기 셀들 중에서 선택된 셀의 상기 제2 전극들에 어드레스 신호를 제공하기 위한 연결 라인들을 포함하며,
    상기 제1 및 제2 전극들 사이에는 상기 제2 전극의 공진을 일으킬 수 있는 입력 주파수를 갖는 교류 전압이 인가되어 상기 제2 전극이 상기 제1 전극으로 진동하면서 이동하고,
    상기 제2 전극은 상기 제1 위치에서 상기 경사면에 대하여 제1 각도를 가지며, 상기 제2 위치에서 상기 경사면에 대하여 상기 제1 각도보다 작은 제2 각도를 갖는 것을 특징으로 하는 공진형 회전이동 구동 어레이.
  18. 제 17 항에 있어서, 상기 연결 라인 상에 형성되며, 특정 셀 영역에 가해지는 소정의 정보를 검출하기 위한 센싱 구조물을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 공진형 회전이동 구동 어레이.
  19. 제 18 항에 있어서, 상기 센싱 구조물은 저항 센서, 정전용량 센서 또는 광 센서를 포함하는 것을 특징으로 하는 공진형 회전이동 구동 어레이.
  20. 제 17 항에 있어서, 상기 제1 전극들 상에 형성되며 상기 제2 전극이 공진 이동할 때 공간을 확보하기 위한 다수개의 버퍼 패턴들을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 공진형 회전이동 구동 어레이.
  21. 제 20 항에 있어서, 상기 버퍼 패턴 상에 형성되며, 특정 셀 영역에 가해지는 소정의 정보를 검출하기 위한 센싱 구조물을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 공진형 회전이동 구동 어레이.
  22. 제 21 항에 있어서, 상기 센싱 구조물은 저항 센서, 정전용량 센서 또는 광 센서를 포함하는 것을 특징으로 하는 공진형 회전이동 구동 어레이.
  23. 제 17 항에 있어서, 상기 제1 전극들 및 상기 제2 전극들 상부에 위치하는 제1 기판; 및
    상기 제1 전극들 하부에 위치하는 제2 기판을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 공진형 회전이동 구동 어레이.
  24. 제 23 항에 있어서, 상기 제1 기판 및 상기 제2 기판 사이의 압력은 대기압보다 낮은 저진공 또는 진공 상태인 것을 특징으로 하는 공진형 회전이동 구동 어레이.
  25. 제 23 항에 있어서, 상기 제1 기판의 하부면 상에 형성되며, 특정 셀 영역에 가해지는 소정의 정보를 검출하기 위한 센싱 구조물을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 공진형 회전이동 구동 어레이.
  26. 제 25 항에 있어서, 상기 센싱 구조물은 저항 센서, 정전용량 센서 또는 광 센서를 포함하는 것을 특징으로 하는 공진형 회전이동 구동 어레이.
KR1020090044352A 2009-05-21 2009-05-21 공진형 회전이동 구동기 및 이를 갖는 공진형 회전이동 구동 어레이 KR101092926B1 (ko)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020090044352A KR101092926B1 (ko) 2009-05-21 2009-05-21 공진형 회전이동 구동기 및 이를 갖는 공진형 회전이동 구동 어레이

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020090044352A KR101092926B1 (ko) 2009-05-21 2009-05-21 공진형 회전이동 구동기 및 이를 갖는 공진형 회전이동 구동 어레이

Publications (2)

Publication Number Publication Date
KR20100125576A KR20100125576A (ko) 2010-12-01
KR101092926B1 true KR101092926B1 (ko) 2011-12-12

Family

ID=43503658

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020090044352A KR101092926B1 (ko) 2009-05-21 2009-05-21 공진형 회전이동 구동기 및 이를 갖는 공진형 회전이동 구동 어레이

Country Status (1)

Country Link
KR (1) KR101092926B1 (ko)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US10541670B2 (en) 2017-07-18 2020-01-21 Samsung Electronics Co., Ltd. Micromechanical resonator and resonator system including the same

Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2006253039A (ja) * 2005-03-11 2006-09-21 Toshiba Corp マイクロマシンスイッチ及びその駆動方法

Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2006253039A (ja) * 2005-03-11 2006-09-21 Toshiba Corp マイクロマシンスイッチ及びその駆動方法

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US10541670B2 (en) 2017-07-18 2020-01-21 Samsung Electronics Co., Ltd. Micromechanical resonator and resonator system including the same

Also Published As

Publication number Publication date
KR20100125576A (ko) 2010-12-01

Similar Documents

Publication Publication Date Title
EP2751649B1 (en) Touch panel and liquid crystal display comprising the same
EP2381340B1 (en) Transparent piezoelectric combined touch sensor and haptic actuator
US8581866B2 (en) User input device and electronic apparatus including the same
KR101178638B1 (ko) 전자기기용 햅틱 응답 장치
US6504641B2 (en) Driver and method of operating a micro-electromechanical system device
US8115745B2 (en) Apparatus and method for interactive display with tactile feedback
US9377908B2 (en) Haptic actuating touch screen
US20050244099A1 (en) Cantilevered micro-electromechanical switch array
JP2012226743A (ja) タッチスクリーンデバイス
US20060268383A1 (en) Optical scanner having multi-layered comb electrodes
US20130307803A1 (en) Electronic device
US20150102947A1 (en) Film-type haptic device, haptic feedback electronic device and haptic keyboard
JP2006522360A (ja) フォイルディスプレイ
US9110536B2 (en) Apparatus and a method for providing haptic feedback
CA2365547A1 (en) Micro-mechanical flat panel display with touch sensitive input and vibration source
EP3316082B1 (en) Touch sensitive element and display device comprising the same
KR101092926B1 (ko) 공진형 회전이동 구동기 및 이를 갖는 공진형 회전이동 구동 어레이
US20070139599A1 (en) Comb-type electrode structure capable of large linear-displacement motion
WO2019004049A1 (ja) 入力装置
WO2020241126A1 (ja) 表示装置
US20070046214A1 (en) Apparatus comprising an array of switches and display
US9052507B1 (en) Micro-electro-mechanical motion transducer
JP3640147B2 (ja) 画像形成シート、作用装置、画像形成装置、及び画像形成方法
US11579700B2 (en) Display apparatus
JP4391076B2 (ja) 保持機構を備えた微小アクチュエータ及びその製造方法

Legal Events

Date Code Title Description
A201 Request for examination
E902 Notification of reason for refusal
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: 20141127

Year of fee payment: 4

LAPS Lapse due to unpaid annual fee