KR960016280B1

KR960016280B1 - 투사형 화상표시장치의 광로조절수단

Info

Publication number: KR960016280B1
Application number: KR1019930004507A
Authority: KR
Inventors: 김동국
Original assignee: 대우전자 주식회사; 배순훈
Priority date: 1993-03-23
Filing date: 1993-03-23
Publication date: 1996-12-07
Also published as: KR940023216A

Abstract

내용없음

Description

투사형 화상표시장치의 광로조절수단

제1도는 종래 투사형 화상표시장치의 광로 조절 수단의 단면도,

제2도는 본 발명의 일실시예에 따른 투사형 화상표시장치의 광로조절수단의 단면도,

제3도는 본 발명의 다른 실시예에 따른 투사형 화상표시장치의 광로조절수단의 단면도,

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명

31 : 기판33 : 변형부

35 : 신호 전극37 : 접지전극

39 : 반사경

본 발명은 투사형표시장치의 광로조절수단에 관한 것으로서, 특히 모노몰프(Monomorph)형 액츄에이터를 사용하는 투사형 화상표시장치의 광로조절 수단에 관한 것이다.

화상표시장치는 표시방식에 따라 직사형 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 작게할 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, LCD의 단점을 보완하고자 미합중국 Aura사에 의해 액츄에이티드 미러 어레이(Actuated Mirror Arrays : 이하 AMA라 칭함)을 이용한 투사형 화상표시장치가 개발되었다. AMA를 이용한 투사형화상표시장치는 광원에서 발광된 백색광을 적색, 녹색, 및 청색의 광속(light beam) 등으로 분리한 후, 이 광속들을 액츄에이터들의 변형에 의해 기울어지는 반사경들에 각각 반사시켜 광로(light path) 등으로 분리한 후, 이 광속들을 액츄에이터들의 변형에 의해 기울어지는 반사경들에 각각 반사시켜 광로(light path)들을 조절하고, 이 광속들의 광량을 조절하여 화면으로 투사시키므로서 화상을 나타낸다. 투사형화상 표시장치는 구동방식에 따라 액츄에이터가 M×1개인 1차원 AMA와 M×N개인 2차원 AMA로 구분된다. 상기에서 액츄에이터는 압전물질이나 전왜물질로 이루어지는 변형부와 전극들을 포함하며 전계발생시 변형되어 상부에 있는 거울을 기울어지게 한다.

제1도는 종래의 투사형화표시장치의 광로조절수단(10)의 단면도이다.

상기 광로조절수단(10)은 기판(11), 액츄에이터(14) 및 반사경(23)을 포함한다. 기판(11)은 유리 또는 Al₂O₃등의 절연물질로 이루어지며 표면에 매트릭스(matrix) 형태의 도선 패턴(13)이 형성되어 있다. 액츄에이터(14)는 상기 제1 및 제2변형부들(15)(17)과 신호 및 공통전극들(19)(21)로 이루어진다.

상기에서 제1 및 제2변형부들(15)(17)은 "L"자 모양을 가지며 거울상으로 배치되어 철(凸)모양으로 기판(11)상에 실장되어 있다.

상기 제1 및 제2변형부들(15)(17)은 압전세라믹으로 이루어져 있으며, 상부에 반사경(23)이 위치되어 있다. 제1 및 제2변형부들(15)(17)은 사이에 신호전극(19)이 신호전극(19)과 마주보는 표면에 공통전극(21)들이 형성되어 있다. 상기에서 제1 및 제2변형부들(15)(17)은 신호전극(19)과 수직을 이루는 한방향으로 분극(polarization)되어 있다. 신호 전극(19)은 도선패턴(13)과 전기적으로 접속되어 있으며 공통전극(21)들은 외부도선 패턴(도시되지 않음)에 의해 인접하는 광로조절수단의 공통 전극들과 접속되어 있다.

또한, 신호 및 공통전극들(19)(21)은 금속등의 도전성 물질로 형성되며 신호 전압시 제1 및 제2변형부들(15)(17)을 변형시킨다. 즉, 예를들면, 제1변형부(15)에서 제2변형부(17)에서 일치하지 않고 제2변형부(19)에서 일치한다. 그러므로, 제1변형부(15)는 수평방향으로 수축하고 수직방향으로 팽창하며, 제2변형부(17)는 수평방향으로 팽창하고 수직방향으로 수축한다. 따라서, 반사경(23)은 제1변형부(15)에서 제2변형부(17) 방향으로 기울어져 경사각을 갖는다. 상기에서 반사경(23)의 경사각은 제1 및 제2변형부들(15)(17)의 상부의 길이에 비례하고, 두께의 제곱에 반비례한다. 그러므로, 반사경(23)의 경사각을 크게 하여 광로조절범위를 크게하기 위해서는 제1 및 제2변형부들(15)(17) 상부의 두께를 작게하거나 높이를 크게해야 한다.

상술한 광로조절수단(10)은 신호전극을 형성하기 위한 금속 도전막과 압전세라믹등이 교호하는 다수의 층으로 적층하며, 한쪽 방향으로 분극하고, 적층방향에 대해 수직으로 절단하여 기판(21)에 실장한다. 그 다음, 금속도전막 사이의 압전세라믹등을 쏘잉(sawing) 등이 기계적 절삭 가공에 의해 제1 및 제2변형부들(15)(17) 상부의 두께 및 높이를 한정하고, 스퍼터링등에 의해 제1 및 제2변형부들(15)(17)의 외부표면에 공통전극(21)들을 형성하여 M×N 액츄에이터들 만들고, 이 액츄에이터들의 상부표면에 반사경들을 부착시킨다. 그러나, 상술한 바이몰프형 액츄에이터의 경우, 변형부들을 분극화하여야 하며, 분극화하기 위해서는 고전압 또는 별도의 가공이 필요하다. 또한, 상술한 바이몰프형 액츄에이터의 경우 다층세라믹을 형성하여야 하므로제조가 어려운 문제점이 있었다.

또한 다층세라믹의 다이싱(Dicing) 가공시 내부전극과의 간격을 일정하게 유지하여야 하므로 가공공정이 힘들다는 문제가 있었다.

또한, 종래의 바이몰프형 액츄에이터는 내부전극을 중심하여 제1,2변형부의 변형이 상이하여 반사경에 굴곡이 발생하는 문제가 있었다.

본 발명은 이러한 문제를 해결하기 위한 것으로서, 본 발명의 목적은 모노몰프형 액츄에이터를 이용하므로서, 제조하기 간단한 투사형 화상표시장치의 광로조절수단을 제공하는데 있다.

이러한 목적을 달성하기 위한 본 발명의 특징은 기판과; 상기 기판 상부에 반도전 압전성 물질로 형성되는 변형부와; 상기 변형부의 일측면에 형성되는 신호전극과; 상기 신호전극이 형성된 상기 변형부 수직측면의 반대측면에 형성되는 접지전극과; 사기 변형부의 상측면에 형성되는 반사경을 구비하는 다수의 모노몰프 액츄에이터로 되는 투사형 화상표시장치의 광로조절수단에 있다.

이하 본 발명의 일실시예를 첨부된 도면에 따라 상세히 설명한다.

제2도는 본 발명의 일실시예에 따른 투사형 화상표시장치의 광로조절수단을 이루는 모노몰프형 액츄에이터의 단면도이다.

액츄에이터는 기판(31), 변형부(33), 신호전극(35), 접지전극(37) 및 반사경(39)을 구비한다. 기판(31)은 유리 또는 Al₂O₃등의 절연물질들로 이루어진다. 기판(31)상에 돌출되어 형성되는 변형부(33)는 반도전, 압전성(semiconductive, piezoelectric) 물질을 이용한다.

신호전극(35)은 도면에 도시된 방향에서 변형부(33)의 좌측면에 형성되며, 접지전극(37)은 변형부(33)의 우측면에 형성된다.

신호전극(35)에는 입력영상신호에 따른 소정전압이 인가되며, 접지전극(37)은 접지된다.

변형부(33)의 상측면에는 에폭시(epoxy)(40) 등을 이용하여 반사경(39)이 장착된다.

이와 같이 구성된 액츄에이터의 신호전극(35)에 소정전압이 인가되면 상술한 변형부(33)의 반도전 압전성 물질과 전극(35)간의 경계면에서 발생하는 에너지 밴드(energy band)의 차에 의하여 변형부(33)는 일측 방향으로 휘어진다. 이러한 작용은 1987년 6월 간행된 일본 응용물리 학회지 제26권 1046쪽부터 1049쪽에 게재되어 있다.

제3도는 본 발명에 따른 화상표시장치의 광로조절수단의 다른 실시예가 도시되어 있다.

제3도의 모노몰프형 액츄에이터는 기판(31)상에 형성되는 변형부(33)가 "ㄱ"자 형으로 형성되어 있음을 알 수 있다. 따라서, 변형부(33)가 전극(35)간의 에너지 밴드차에 따라 변형되는 면은 "ㄱ"자의 상부 수평면과 "ㄱ"자의 수직면에서 동시에 발생됨을 알 수 있다. 따라서, 변형부(33)가 "ㄱ"자형으로 형성되는 경우가 제2도에서와 같이 변형부(33)가 "1"자형으로 형성되는 경우보다 변형폭이 커짐을 알 수 있다.

이와 같이 본 발명은 모노몰프형 액츄에이터를 이용하여 화상표시장치의 광로조절 수단을 형성하므로써, 다층세라믹을 형성할 필요가 없어 제조공정이 간편해지는 효과가 있다.

또한, 본 발명은 모노몰프형 액츄에이터 변형을 일측으로 발생하므로서 반사경의 평탄도를 증진시키는 효과가 있다.

Claims

기판과; 상기 기판 상부에 반도전 압전성 물질로 형성되는 변형부와; 상기 변형부의 일측면에 형성되는 신호전극과; 상기 신호전극이 형성된 상기 변형부 수직측면의 반대측면에 형성되는 접지전극과; 상기 변형부의 상측면에 형성되는 반사경을 구비하는 다수의 모노몰프 액츄에이터로 되는 투사형 화상표시장치의 광로조절수단.
제1항에 있어서, 상기 변형부는 상기 기판상에 "ㄱ"자형으로 형성되는 다수의 모노몰프 액츄에이터로 되는 투사형 화상표시장치의 광로조절수단.