KR960016278B1

KR960016278B1 - 광로조절장치

Info

Publication number: KR960016278B1
Application number: KR1019930004504A
Authority: KR
Inventors: 채송
Original assignee: 대우전자 주식회사; 배순훈
Priority date: 1993-03-23
Filing date: 1993-03-23
Publication date: 1996-12-07
Also published as: KR940023212A

Abstract

내용없음

Description

광로조절장치

제1도는 종래 기술에 따른 광로조절장치의 단면도,

제2도는 본 발명에 따른 광로조절장치의 단면도,

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명

30 : 광로조절장치31 : 기판

33 : 도선패턴35 : 접착부

37 : 홈39 : 변형부

41 : 내부전극43 : 외부전극

44 : 액츄에이터어레이46 : 액츄에이터

45 : 거울47 : 저저항부

본 발명은 투사형 화상표시장치에 이용되는 광로조절장치에 관한 것으로서, 특히, 내부전극과 기판에 형성되어 있는 도선패턴 사이의 접촉저항을 줄일 수 있는 광로조절장치에 관한 것이다.

화상표시장치는 표시방식에 따라 직시형 화상표시장치와 투사형 화상표시장치로 구분된다. 직시형 화상표시장치는 CRT(Cathode Ray Tube)등이 있는데, 이러한 CRT 화상표시장치는 화질이 좋으나 화면이 커짐에 따라 중량 및 두께의 증대와, 가격이 비싸지는 문제점이 있어 대화면을 구현하는데 한계가 있다.

투사형 화상표시장치는 대화면 액정표시장치(Liquid Crystal Display : 이하 LCD라 칭함)등이 있는데, 이러한 대화면 LCD의 박형화가 가능하여 중량을 작게 할 수 있다. 그러나, 이러한 LCD는 편광판에 의한 광손실이 크고 LCD를 구동하기 위한 박막트랜지스터가 화소마다 형성되어 있어 개구율(광의 투과면적)을 높이는데 한계가 있으므로 광의 효율이 매우 낮다.

이러한 문제점을 해결하기 위해 미합중국 Aura사에 의해 액츄에이티드 미러 어레이(Actuated Mirror Arrays : 이하 AMA라 칭함)을 이용한 투사형 화상표시장치가 개발되었다.

제1도는 종래 기술에 따른 광로조절장치의 단면도이다.

상기 광로조절장치(10)는 기판(11), 액츄에이터어레이(24) 및 거울(25)을 포함한다.

상기 기판(11)은 트랜지스터(도시되지 않음)을 가지며 표면에 매트릭스(matrix) 형태의 도선패턴(13)들이 형성된 유리 또는 Al₂O₃등의 절연물지로 이루어진다. 또한, 기판(11)은 단결정 실리콘웨이퍼로 이루어질 수도 있다.

액츄에이터어레이(24)는 x축의 어느 한 방향으로 분극(polarization)된 압전세라믹(piezo electric ceramic)으로 형성된 변형부(19)들을 포함한다. 변형부(19)들은 이웃하는 변형부들과 사이에 형성된 신호전극으로 이용되는 내부전극(21)들과, 상부에 형성된 홈(17)들의 내부표면에 공통접지전극으로 이용되는 외부전극(23)들이 형성되어 있다. 상기에서 내부전극(21)들을 중심으로 양측 변형부(19)들의 반쪽 부분들은 외부전극(23)들을 포함하여 철(凸)자 형태의 단위 액츄에이터(26)들을 이룬다. 상술한 액츄에이터어레이(24)는 내부전극(21)들이 상기 도선패턴(13)들과 전기적으로 연결되도록 기판(11)의 표면상에 실장되어 있다. 상기에서 내부전극(21)들과 도선패턴(13)들 사이에만 전도성 접착제로 이루어진 접착부(15)가 형성되어 액츄에이터어레이(24)와 기판(11)을 부착시킴과 동시에 내부전극(21)들과 도선패턴(13)들을 전기적으로 연결시켜 준다.

거울(25)들은 액츄에이터어레이(24)의 액츄에이터(26)들 상부의 표면에 실장되어 있다.

상술한 광로조절장치(10)는 접착부(15)들을 통해 도선패턴(13)들로부터 액츄에이터(26)들의 내부전극(12)들에 화상신호가 인가되면 변형부(19)들에 전계가 발생되어 액츄에이터(26)들이 변형된다. 즉, 내부전극(21)들에 화상신호가 인가되면 내부전극(21)들과 외부전극(23)들 사이의 전압차에 의해 변형부(19)들 상부의 돌출부에만 전계가 발생된다. 그러므로, 변형부(19)들은 상부 돌출부에는 내부전극(21)들을 사이에 두고 이웃하는 돌출부들과 서로 반대 방향의 전계가 발생된다. 따라서, 액츄에이터(26)들에 있어서, 돌출부를 이루는 변형부(19)들은 전계방향과 분극방향이 일측에서 일치되어 -y방향으로 수축되며, 타측에서 반대가 되어 y방향으로 신장되어 반사경 (25)이 기울어지게 된다. 반사경(25)들의 기울어짐은 내부전극(21)들에 인가되는 화상신호의 크기와 비례한다.

그러나, 접착부는 전도성 금속입자들을 포함하는 전도성 접착제로 이루어지는데 건조할때 패턴에 남게 되는 금속물질들이 균일하지 않게 된다. 그러므로, 접착부들과 내부전극들이 접촉하는 면적들이 작아지게 되어 저항이 커지거나, 또는 심하면 접촉하지 않게 되어 소정인가 전압에 의해 변위량이 일정하지 않는 문제점이 있었다.

따라서, 본 발명의 목적은 내부전극들과 접착부들 사이의 저항을 작고 균일하게 하여 원하는 만큼의 변위량을 일정하도록 하여 동작특성을 향상시킬 수 있는 광로조절장치를 제공함에 있다.

상기 목적을 달성하기 위해 본 발명은 트랜지스터들을 가지며 표면에 매트릭스 형태의 도선패턴들이 형성된 기판과; 상기 기판상에 실장되며, 변형부들, 상기 변형부들 사이의 제1전극들과 상기 변형부들 상부에 형성된 홈들의 내부표면에 도포된 제2전극들을 가지되 상기 제1전극들을 중심으로 상기 변형부들의 반쪽들과 제2전극들로 이루어진 철자 형태의 액츄에이터들이 M×N개가 배열되고 하부표면에 상기 제1전극들과 전기적으로 연결된 저저항부를 가지는 액츄에이터어레이와; 상기 액츄에이터들의 돌출부의 상부에 실장된 반사경들과; 상기 기판과 액츄에이터어레이를 접착시킴과 더불어 상기 도선패턴들과 상기 제1전극들 사이를 전기적 접촉을 시키는 전도성의 접착부를 구비하는 것을 특징으로 한다.

이하, 첨부한 도면을 참조하여 본 발명을 상세히 설명한다.

제2도는 본 발명의 일실시예에 따른 광로조절장치(30)의 단면도이다.

기판(31)은 트랜지스터들(도시되지 않음)을 가지며 표면에 매트릭스 형태의 도선패턴(33)들이 형성된 유리 또는 Al₂O₃등의 절연물질로 이루어진다. 또한, 기판(31)은 단결정 실리콘웨이퍼로 이루어질 수도 있다. 상기 도선패턴(33)들은 외부회로(도시하지 않음)로부터 인가되는 화상신호를 대응하는 각각의 화소들에 전달한다.

액츄에이터어레이(44)는 변형부(39)들과 내부 및 외부전극들(41),(43)을 가지며 하나의 회소에 해당하는 단위 액츄에이터(46)들이 다수개가 배열되어 기판(31)의 상부에 실장된다. 변형부(39)들은 BaTiO₃, PZT(Pb(Zr,Ti)O₃)또는 PLZT(Pb,La)(Zr,Ti)O₃)등의 압전세라믹으로 이루어지며 x축의 어느 한 방향으로 분극되어 있다. 또한, 내부전극(43)들은 변형부(39)들과 이웃하는 변형부들 사이에 형성되며 신호전극으로 이용되고, 외부전극(43)들은 소정 변형부(39)들 상부에 형성된 홈(37)들의 내부표면에 도포되어 공통접지전극으로 이용된다. 상기에서 내부전극(41)들을 중심으로 양측 변형부(39)들의 반쪽부분들은 외부전극(43)들을 포함하여 철(凸)자 형태의 단위 액츄에이터(46)들이 된다. 액츄에이터(46)들 하부표면에는 내부전극(41)들과 전기적으로 연결되고 이웃하는 것들끼리 이격되는 저저항부(47)들이 형성되어 있다. 상기 저저항부(47)들은 스퍼터링, 진공증착 또는 전해도금의 방법에 의해 전도성이 좋은 금속으로 형성된다.

상술한 액츄에이터어레이(44)는 저저항부(47)들이 도선패턴(33)들과 대응하도록 기판(31)의 표면상에 실장된다. 상기에서 저저항부(47)들과 도선패턴(33)들의 사이에는 전도성이 양호한 금속들을 포함하는 접착제로 이루어진 접착부(35)들이 형성되어 기판(31)에 액츄에이터어레이(44)을 부착시킴과 동시에 대응하는 것들끼리 전기적으로 연결시킨다. 저저항부(47)들은 접착부(35)들을 건조시킬때 금속이 균일하게 석출되지 않더라도 충분히 넓은 접촉 면적을 가지므로 접착부(35)들과 내부전극(41)들 사이의 저항을 작고 균일하게 한다.

거울(45)들은 액츄에이터(46)들의 상부 돌출부 표면에 실장되어 있다. 거울(45)들은 액츄에이터(46)들의 변형에 따라 경사지게 되어 입사광에 대해 반사광의 광로를 바꾸어 준다.

상술한 광로조절장치(30)는 도선패턴(33)들을 통해 내부전극(41)들에 화상신호가 인가되면 변형부(39)들의 상부 돌출부에 내부전극(41)들과 외부전극(43)들 사이의 전압차에 의해 x축을 따라 서로 반대 방향의 전계가 발생된다. 상기에서 단위 액츄에이터(46)들을 이루는 양측의 변형부(39)들은 내부전극(41)들을 중심으로 서로 반대 방향의 전계가 발생된다. 그러므로, 압전세라믹으로 이루어진 액츄에이터(46)들은 분극방향과 전계방향이 일치하는 일측 변형부들의 상부는 y축을 따라 수축되고, 일치하지 않는 타측 변형부들의 상부는 y축을 따라 신장된다. 따라서, 액츄에이터(46)들은 상부 표면이 y축을 따라 수축하는 일측 변형부들 쪽으로 경사지게 된다. 상기에서 액츄에이터(46)들 상부표면의 경사되는 정도는 화상신호 레벨에 비례하게 된다.

상술한 바와같이 기판의 표면상에 액츄에이터어레이의 하부표면에 전도성이 양호한 금속으로 내부전극들과 전기적으로 연결되도록 형성된 저저항부들에 의해 전도성 금속들이 불균일하게 포함된 접착부들과 내부 전극들 사이의 전기적 접촉면적을 증가시킨다.

따라서, 본 발명은 접착부들과 내부전극들 사이의 넓은 전기적 접촉면적으로 인하여 저항을 작고 균일하게 하여 변형부들의 변위량을 일정하게 할 수 있으므로 동작특성이 향상되는 잇점이 있다.

Claims

트랜지스터들을 가지며 표면에 매트릭스 형태의 도선패턴들이 형성된 기판과; 상기 기판상에 실장되며, 변형부들, 상기 변형부들 사이의 제1전극들과 상기 변형부들 상부에 형성된 홈들의 내부표면에 도포된 제2전극들을 가지되 상기 제1전극들을 중심으로 상기 변형부들의 반쪽들과 제2전극들로 이루어진 철자 형태의 액츄에이터들이 M×N개가 배열되고 하부표면에 상기 제1전극들과 전기적으로 연결된 저저항부를 가지는 액츄에이터어레이와; 상기 액츄에이터들의 돌출부의 상부에 실장된 반사경들과; 상기 기판과 액츄에이터어레이를 접착시킴과 더불어 상기 도선패턴들과 상기 제1전극들 사이를 전기적 접촉을 시키는 전도성의 접착부를 구비하는 광로조절장치.
제1항에 있어서, 사기 저저항부들은 상기 내부전극들과 전기적으로 각각 연결되도록 인접하는 저저항부들과 분리되는 광로조절장치.
제1항에 있어서, 상기 저저항부들이 전해도금, 스퍼터링 또는 진공증착들중 어느 하나의 방법으로 형성된 광로조절장치.