KR101109223B1 - 피에조액츄에이터 - Google Patents

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Abstract

본 발명의 피에조액츄에이터는 외부터치에 의한 전압을 인가받아 수축 또는 팽창하여 진동을 발생시키는 피에조와, 상기 피에조의 하부에 장착되어 상기 피에조를 지지하는 바이브플레이트 및 상기 피에조와 상기 바이브플레이트 사이를 부착 및 절연시키기 위하여 고체형으로 고정되는 고체형열경화본드를 구비한다.

Description

피에조액츄에이터{Piezo actuator}
본 발명은 피에조액츄에이터에 관한 것이다.
최근 전자제품을 간편하게 사용하려는 사용자의 요구에 따라 전자제품을 터치하여 입력하는 터치스크린의 사용이 보편화되고 있다. 터치스크린장치는 터치하여 입력하는 개념 이외에도 인터페이스에 사용자의 직관적 경험을 반영하고 피드백을 좀더 다양화하는 개념이 포함된다.
터치스크린장치는 공간절약이 가능하고 조작성 향상과 간편성을 이룰 수 있고, 사양변경 간편하며 이용자 인식이 높다는 점 외에도 IT 기기와의 연동성이 용이하다는 많은 장점이 있다. 이와 같은 장점으로 인해, 산업, 교통, 서비스, 의료, 모바일 등 다양한 분야에서 폭넓게 이용되고 있다.
일반적으로 터치스크린장치는 투명성을 갖는 터치패널이 화상을 표시하는 LCD 등의 화상표시부에 밀착되게 배치되고, 사용자가 터치패널을 통하여 화상을 보면서 터치패널을 압박 조작하는 경우 진동발생수단에 의해 터치패널에 진동감이 인가됨으로써 사용자에게 진동감이 전달된다.
종래기술에 따른 터치스크린장치는 진동력을 위하여 내부에 피에조액츄에이터가 장착되는바, 피에조액츄에이터는 일반적으로 피에조 또는 압전소자가 사용된다.
피에조 또는 압전소자는 전체가 여러 층의 전극으로 이루어져, 외부터치가 전해지면 인가받은 전압에 의해 수축 또는 팽창을 하며 진동을 발생시킨다. 이때, 외부터치의 세기에 따라 전압이 달라져 진동의 세기 또는 지속시간 등이 달라지게 된다.
도 1은 종래기술에 따른 피에조액츄에이터(10)를 나타낸 것으로, 피에조(11)의 하부에는 바이브플레이트(12)가 장착되어 피에조(11)를 지지하는바, 피에조(11)와 바이브플레이트(12)의 사이에는 액체열경화본드(13)가 도포되어 피에조(11)와 바이브플레이트(12)를 부착시킨다.
이때, 액체열경화본드(13)는 점도가 낮을 경우 피에조(11)가 전도체인 바이브플레이트(12)에 접촉되어 전원인가시 쇼트(short)가 발생된다. 또한, 피에조(11)가 수평하게 경화되지 못하고 기울어져 바이브플레이트(12)와 접촉할 수 있으며 일정한 두께 관리가 어렵다.
따라서, 피에조(11)와 전도체인 바이브플레이트(12)가 직접 접촉하지 않으며 두께조절이 용이하여 작업성을 향상시킬 수 있는 방안에 대한 연구가 절실한 실정이다.
본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위해 안출된 것으로서, 본 발명의 목적은 피에조와 전도체인 바이브플레이트 사이의 두께조절이 용이하여 작업성을 향상시킬 수 있는 피에조액츄에이터를 제공하는 것이다.
본 발명의 바람직한 일 실시예에 따른 피에조액츄에이터는, 외부터치에 의한 전압을 인가받아 수축 또는 팽창하여 진동을 발생시키는 피에조와, 상기 피에조의 하부에 장착되어 상기 피에조를 지지하는 바이브플레이트 및 상기 피에조와 상기 바이브플레이트 사이를 부착 및 절연시키기 위하여 고체형으로 고정되는 고체형열경화본드를 구비하는 것을 특징으로 한다.
또한, 고체형열경화본드는 열 또는 압력에 의해 경화되어 상기 피에조와 상기 바이브플레이트를 고정시키는 것을 특징으로 한다.
또한, 고체형열경화본드는 다층의 테이프로 이루어져 두께조절가능한 것을 특징으로 한다.
또한, 고체형열경화본드는 서로 다른 두께의 단층의 테이프 중 하나로 이루어져 두께조절가능한 것을 특징으로 한다.
또한, 바이브플레이트는 진동을 증가시키며 전도체인 것을 특징으로 한다.
또한, 피에조는 한층 이상의 전극으로 이루어진 것을 특징으로 하는 피에조액츄에이터.
본 발명의 특징 및 이점들은 첨부도면에 의거한 다음의 상세한 설명으로부터 더욱 명백해질 것이다.
이에 앞서, 본 명세서 및 청구범위에 사용된 용어나 단어는 통상적이고 사전적인 의미로 해석되어서는 아니 되며, 발명자가 그 자신의 발명을 가장 최선의 방법으로 설명하기 위해 용어의 개념을 적절하게 정의할 수 있다는 원칙에 입각하여 본 발명의 기술적 사상에 부합되는 의미와 개념으로 해석되어야만 한다.
본 발명에 따르면, 피에조와 바이브플레이트의 사이에 고체형열경화테이프가 부착된 피에조액츄에이터가 제공됨으로써, 상기 피에조와 바이브플레이트 사이의 두께조절이 용이하다.
또한, 고체형열경화본드 또는 고체형열경화테이프는 절연역할을 하므로 피에조와 바이브플레이트가 접촉되어 쇼트(short) 현상이 발생하는 것을 방지한다. 뿐만 아니라, 피에조와 바이브플레이트사이에 평면성을 유지하면서 용이하게 부착할 수 있어 작업성이 향상된다.
도 1은 종래기술에 따른 피에조액츄에이터의 단면도;
도 2는 본 발명의 제1 실시예에 따른 피에조액츄에이터의 단면도;
도 3는 본 발명의 제2 실시예에 따른 피에조액츄에이터의 단면도;
도 4는 본 발명의 제3 실시예에 따른 피에조액츄에이터의 단면도이다.
본 발명의 목적, 특정한 장점들 및 신규한 특징들은 첨부된 도면들과 연관되어지는 이하의 상세한 설명과 바람직한 실시예들로부터 더욱 명백해질 것이다. 본 명세서에서 각 도면의 구성요소들에 참조번호를 부가함에 있어서, 동일한 구성 요소들에 한해서는 비록 다른 도면상에 표시되더라도 가능한 한 동일한 번호를 가지도록 하고 있음에 유의하여야 한다. 또한, 본 발명을 설명함에 있어서, 관련된 공지 기술에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우 그 상세한 설명은 생략한다.
도 2는 본 발명의 제1 실시예를 나타내고, 도 3은 본 발명의 제2 실시예를 나타내며, 도 4는 본 발명의 제3 실시예를 나타낸다. 이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시예들을 상세히 설명하기로 한다.
먼저, 도 2는 본 발명의 제1 실시예에 따른 피에조액츄에이터(100)를 나타낸 것으로, 피에조액츄에이터(100)는 터치시 진동이 발생하는 모든 터치스크린전자장치에 구비될 수 있다.
여기서, 피에조액츄에이터(100)는 외부터치에 의한 전압을 인가받아 수축 또는 팽창을 함으로써 진동을 발생하는 피에조(110; 또는 압전소자)로 이루어진다.
피에조(110)는 전체가 여러 층의 전극으로 이루어져, 외부터치가 전해지면 인가받은 전압에 의해 수축 또는 팽창을 하며 진동을 발생시킨다. 이때, 외부터치의 세기에 따라 전압이 달라져 진동의 세기 또는 지속시간 등이 달라지게 된다.
피에조(110)의 하부에는 바이브플레이트(120)가 장착되어 피에조(110)를 지지한다. 바이브플레이트(120)는 피에조(110)를 지지할 수 있는 모든 형상 및 재질이 가능하며, 일반적으로 전도체로 이루어진다. 또한, 바이브플레이트(120)는 피에조(110)에서 발생된 진동을 증폭시킬 수 있는 재질로 이루어지는 것이 바람직하다.
피에조(110)와 바이브플레이트(120)의 사이에는 고체형열경화본드(130a)가 장착되어 피에조(110)와 바이브플레이트(120)의 사이를 부착 및 절연시킨다.
고체형열경화본드(130a)는 두께관리가 어려운 액체본드에 비하여, 피에조(110)와 바이브플레이트(120)의 사이에서 평면도를 유지하며 장착되기 용이하여 두께관리가 용이하다.
따라서, 피에조(110)와 전도체인 바이브플레이트(120)가 직접 접촉하지 않아 전원인가시 접촉에 의한 쇼트(short)가 발생될 확률이 낮고 작업하기가 쉽다.
또한, 고체형열경화본드(130a)는 전체가 전극인 피에조액츄에이터(100)를 절연시키는 절연재질로 이루어지며, 피에조(110)와 바이브플레이트(120)의 사이에 고정된 후 압력 또는 열에 의해 경화됨으로써 피에조(110)와 바이브플레이트(120)를 부착시킨다.
도 3은 본 발명의 제2 실시예에 따른 피에조액츄에이터(100)를 나타낸 것으로, 피에조(110)와 바이브플레이트(120)의 사이에 고체형열경화테이프(130b)가 부착된다.
상기 고체형열경화테이프(130b)는 다층으로 이루어져 층의 개수를 조절하면서 두께를 조절하게 된다. 또한 테이프형상이므로 평면성을 유지하기가 유리하며 전도체인 바이브플레이트(120)와 피에조(110)가 접촉되는 것을 막는다.
이러한 고체형열경화테이프(130b)는 피에조(110)와 바이브플레이트(120)의 사이에 부착된 후 압력 또는 열에 의해 경화됨으로써, 피에조(110)와 바이브플레이트(120)를 상호 접착시키게 된다.
도 4는 본 발명의 제3 실시예에 따른 피에조액츄에이터(100)를 나타낸 것으로, 피에조(110)와 바이브플레이트(120)의 사이에 단층의 고체형열경화테이프(130c)가 부착된다.
상기 단층의 고체형열경화테이프(130c)는 피에조(110)와 바이브플레이트(120)사이의 두께를 최소화하기 위해 사용되며, 제2 실시예와 마찬가지로 평면성을 유지하기가 유리하여 전도체인 바이브플레이트(120)와 피에조(110)가 접촉되는 것을 막는다.
이러한 단층의 고체형열경화테이프(130c)는 피에조(110)와 바이브플레이트(120)의 사이에 부착된 후 압력 또는 열에 의해 경화됨으로써 피에조(110)와 바이브플레이트(120)를 상호 접착시키게 된다.
여기서 상기 단층의 고체형고체형열경화테이프(130c)는 서로 다른 두께의 테이프 중 어느 하나로 이루어져 두께조절이 가능하다.
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한편 본 발명에 따른 피에조액츄에이터(100)는 터치스크린을 사용하는 모든 전자기기에 적용가능하며, 점차 소형화 및 정밀화되고 있는 터치스크린장치에 적용시 생산성향상에 큰 도움을 받을 수 있다.
이상 본 발명을 구체적인 실시예를 통하여 상세히 설명하였으나, 이는 본 발명을 구체적으로 설명하기 위한 것으로, 본 발명에 따른 피에조액츄에이터는 이에 한정되지 않으며, 본 발명의 기술적 사상 내에서 당해 분야의 통상의 지식을 가진 자에 의해 그 변형이나 개량이 가능함은 명백하다고 할 것이다.
본 발명의 단순한 변형 내지 변경은 모두 본 발명의 영역에 속하는 것으로 본 발명의 구체적인 보호 범위는 첨부된 특허청구범위에 의하여 명확해질 것이다.
100 : 피에조액츄에이터 110 : 피에조
120 : 바이브플레이트 130a : 고체형열경화본드
130b, 130c : 열경화테이프

Claims (6)

  1. 외부터치에 의한 전압을 인가받아 수축 또는 팽창하여 진동을 발생시키는 피에조;
    전도체로써, 상기 피에조의 하부에 장착되어 상기 피에조를 지지하는 바이브플레이트; 및
    상기 피에조와 상기 바이브플레이트 사이에 부착된 고체형열경화테이프;
    를 포함하는 것을 특징으로 하는 피에조액츄에이터.
  2. 청구항 1에 있어서,
    상기 고체형열경화테이프는 열 또는 압력에 의해 경화되는 것을 특징으로 하는 피에조액츄에이터.
  3. 청구항 1 또는 청구항 2에 있어서,
    상기 고체형열경화테이프는 다층으로 부착된 것을 특징으로 하는 피에조액츄에이터.
  4. 청구항 1 또는 청구항 2에 있어서,
    상기 고체형열경화테이프는 단층으로 부착된 것을 특징으로 하는 피에조액츄에이터.
  5. 삭제
  6. 청구항 1에 있어서,
    상기 피에조는 한층 이상의 전극으로 이루어진 것을 특징으로 하는 피에조액츄에이터.

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Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
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JP2005285817A (ja) * 2004-03-26 2005-10-13 Murata Mfg Co Ltd 圧電素子、圧電アクチュエータ並びに圧電素子及び圧電アクチュエータの製造方法

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