WO2018056511A1 - Actuator using electrostatic force and actuator panel - Google Patents

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WO2018056511A1
WO2018056511A1 PCT/KR2016/013511 KR2016013511W WO2018056511A1 WO 2018056511 A1 WO2018056511 A1 WO 2018056511A1 KR 2016013511 W KR2016013511 W KR 2016013511W WO 2018056511 A1 WO2018056511 A1 WO 2018056511A1
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mass
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actuator
high voltage
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양태헌
우삼용
박연규
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한국표준과학연구원
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    • H02N1/002Electrostatic motors
    • H02N1/006Electrostatic motors of the gap-closing type
    • GPHYSICS
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Abstract

The present invention relates to an actuator using an electrostatic force and an actuator panel which are for indirectly transmitting vibration sensation to a user by means of vibrating a mass by using an electrostatic force. To this end, the actuator using an electrostatic force comprises: a mass portion vibrating by means of an electrostatic force; and an electrostatic force generation portion disposed a fixed distance away and at a position corresponding to the mass portion and for generating the electrostatic force, wherein the vibration generated from the mass portion is transmitted along a predetermined vibration path and thus the vibration is indirectly transmitted to the user.

Description

정전기력을 이용한 액추에이터 및 액추에이터 패널Actuators and Actuator Panels Using Electrostatic Force
본 발명은 정전기력을 이용한 액추에이터 및 액추에이터 패널에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 정전기력을 이용하여 질량체를 진동시킴으로써 사용자에게 간접적으로 진동감을 전달하는 정전기력을 이용한 액추에이터 및 액추에이터 패널에 관한 것이다.The present invention relates to an actuator and an actuator panel using an electrostatic force, and more particularly, to an actuator and an actuator panel using an electrostatic force that delivers a sense of vibration indirectly to a user by vibrating a mass using an electrostatic force.
일반적으로 촉감이란 물체를 만질 때 사람의 손가락 또는 스타일러스 펜으로 느낄 수 있는 촉각적 감각으로서, 피부가 물체 표면에 닿아서 느끼는 촉감 피드백과 관절과 근육의 움직임이 방해될 때 느껴지는 근감각 피드백을 포괄하는 개념이다.In general, tactile sensation is a tactile sensation that can be felt by a human finger or stylus pen when touching an object, and encompasses tactile feedback that is felt when the skin touches the surface of the object and when the movement of joints and muscles is disturbed. Concept.
사람의 감각수용기로서, 기계적 자극의 수용기로는 고주파의 진동을 감지하는 파치니언 소체(Paciniancorpuscle), 저주파의 진동을 감지하는 마이스너 소체(Meissner's corpuscle), 국부적으로 누르는 압력을 감지하는 메르켈 디스크(Merkel's disc)와 피부를 눌러주는 스트레치를 감지하는 루피니 엔딩(Ruffini's ending) 등이 있다.As a human sensory receptor, a mechanical stimulus receptor is a Paciniancorpuscle that senses high-frequency vibration, Meissner's corpuscle that senses low-frequency vibration, and a Merkel's disc that senses local pressure. ) And Ruffini's ending, which detects stretch that presses the skin.
이러한 감각수용기를 자극하기 위한 다양한 촉감 제시장치들로, 피에조 액추에이터, 솔레노이드 액추에이터, DC/AC 모터, 서버모터, 초음파 액추에이터, 형상기억합금세라믹 액추에이터, 전기활성폴리머 액추에이터 등 다양한 액추에이터 등이 있다.Various tactile presenting devices for stimulating such a sensory receptor include a piezo actuator, a solenoid actuator, a DC / AC motor, a server motor, an ultrasonic actuator, a shape memory alloy ceramic actuator, an electroactive polymer actuator, and the like.
촉감 제시장치의 대표적인 예로는 모바일 디바이스에서 터치스크린의 입력에 따라 진동모터로 진동을 발생시켜 고주파/저주파의 진동을 감지하는 파치니언/마이스너 소체를 자극하는 진동촉감 액추에이터가 있다. 진동모터(진동촉감 액추에이터)는 휴대용 기기에 적용되어 소정의 진동 감각을 전달하는 장치로서, 종래의 기술은 사용자가 손가락으로 터치 패널을 터치하면 그에 대한 반응으로 진동감각을 출력하는 방식이었다.Representative examples of the tactile display device include a vibration tactile actuator that stimulates a Pachinian / Minus body that detects high frequency / low frequency vibration by generating vibration with a vibration motor according to an input of a touch screen in a mobile device. Vibration motor (vibration tactile actuator) is a device that is applied to a portable device to deliver a predetermined sense of vibration, the prior art has been a method of outputting a sense of vibration in response to the user touches the touch panel with a finger.
이러한 종래의 진동발생 모듈은 사용자가 손가락으로 인지할 수 있을 정도의 세기를 갖는 진동을 발생시키기 위해, 솔레노이드 코일과 스프링에 장착된 영구자석으로 구성되며 영구자석이 전자기력에 의해 상하 이동되며 진동을 발생시킨다. 이러한 방식은 진동력의 한계가 있어 휴대폰사이즈는 진동시킬 수 있지만, 태블릿PC 및 대형 LCD에선 진동촉감을 전달할 수 없는 한계가 있었다. 또한, 진동액추에이터를 휴대폰의 한쪽 모서리에 배치함으로 터치 패널의 누르는 위치에 따라 발생시킬 수 있는 최대 진동력에 차이가 있는 한계를 가졌다. The conventional vibration generating module is composed of a solenoid coil and a permanent magnet mounted on a spring to generate a vibration having a strength enough to be recognized by a user, and the permanent magnet is moved up and down by electromagnetic force to generate vibration. Let's do it. This method has a limitation of vibrating force, but the size of the mobile phone can be vibrated, but tablet PCs and large LCDs have a limitation in that it cannot deliver a vibrational touch. In addition, by placing the vibration actuator in one corner of the mobile phone had a limit that the difference in the maximum vibration force that can be generated according to the pressing position of the touch panel.
스마트 자동차 등에 대형 터치 LCD가 장착됨에 따라, 대형 LCD에서 진동피드백으로 사용자의 터치입력을 확인시켜주고 다양한 인터렉션을 용이하게 해줄 수 있는 진동촉감 피드백 액추에이터의 개발이 요구되고 있는 실정이다. 따라서, 대형 LCD 뒷면에 얇고 넓게 장착되어 LCD의 터치위치와 상관없이 일정하고 강한 진동력을 발생시킬 수 있으며, 진동의 주파수와 패턴을 자유자재로 조절할 수 있으며 응답속도가 빠른 저전력의 진동촉감 발생 액추에이터의 개발이 산업계에서 절실히 요구되고 있는 실정이다.As a large touch LCD is installed in a smart car, it is required to develop a vibration tactile feedback actuator that can confirm a user's touch input by vibrating feedback from a large LCD and facilitate various interactions. Therefore, it is mounted on the back of a large LCD thinly and widely, so that it can generate a constant and strong vibration force regardless of the touch position of the LCD, and can freely adjust the frequency and pattern of the vibration and generate a low-power vibration tactile actuator with quick response speed. Development is urgently needed in the industry.
따라서, 본 발명은 전술한 바와 같은 문제점을 해결하기 위하여 창출된 것으로서, 고전압에 의해 정전기력을 생성하여 질량체를 진동시킴으로써 전력소모를 최소화하고, 공진주파수 및 맥놀이 주파수를 이용하여 질량체의 진동을 최대화하는 발명을 제공하는데 그 목적이 있다.Therefore, the present invention was created in order to solve the problems as described above, to minimize the power consumption by generating the electrostatic force by the high voltage to vibrate the mass, and to maximize the vibration of the mass by using the resonant frequency and beat frequency The purpose is to provide.
그러나, 본 발명의 목적들은 상기에 언급된 목적으로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 목적들은 아래의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.However, the objects of the present invention are not limited to the above-mentioned objects, and other objects not mentioned will be clearly understood by those skilled in the art from the following description.
전술한 본 발명의 목적은, 정전기력에 의해 진동하는 질량부, 및 질량부와 대응되는 위치에 일정간격 이격 배치되어 정전기력을 발생하는 정전기력 발생부를 포함하며, 질량부에서 발생된 진동이 기 결정된 진동경로를 따라 전달됨으로써 사용자에게 진동이 간접적으로 전달되는 것을 특징으로 하는 정전기력을 이용한 액추에이터를 제공함으로써 달성될 수 있다.The object of the present invention described above includes a mass part vibrating by the electrostatic force, and an electrostatic force generating part disposed at a predetermined interval at a position corresponding to the mass part to generate an electrostatic force, and a vibration path in which the vibration generated from the mass part is predetermined. It can be achieved by providing an actuator using the electrostatic force, characterized in that the vibration is indirectly transmitted to the user by being delivered along.
또한, 질량부 및 정전기력 발생부는 수직방향으로 서로 동일 수직선상에 순차적으로 배치됨으써 질량부에서 발생된 진동이 진동경로를 따라 간접적으로 사용자에게 전달된다.In addition, since the mass portion and the electrostatic force generating portion are sequentially disposed on the same vertical line with each other in the vertical direction, the vibration generated in the mass portion is indirectly transmitted to the user along the vibration path.
또한, 사용자가 접촉하는 접촉영역을 질량부를 기준으로 동일 수직선상에서 정전기력 발생부의 하면 영역에 형성되도록 함으로써 질량부의 진동이 간접적으로 접촉영역에 전달되도록 한다.In addition, the contact area that the user contacts is formed in the lower area of the electrostatic force generating unit on the same vertical line with respect to the mass part so that the vibration of the mass part is indirectly transmitted to the contact area.
또한, 정전기력에 의해 진동하는 질량부, 질량부와 대응되는 위치에 일정간격 이격 배치되어 정전기력을 발생하는 정전기력 발생부, 정전기력 발생부에 공급되는 고전압을 생성하는 고전압 전원부, 및 고전압 전원부에서 정전기력 발생부로 공급되는 고전압 신호 경로상에 정전기력 발생부의 전하를 충전 및 방전하도록 하는 충방전신호 생성부를 포함한다.In addition, the mass portion vibrating by the electrostatic force, the electrostatic force generating portion is disposed at a predetermined interval spaced corresponding to the mass portion to generate the electrostatic force, the high voltage power supply for generating a high voltage supplied to the electrostatic force generating portion, and from the high voltage power supply to the electrostatic force generating portion And a charge / discharge signal generation unit configured to charge and discharge the charge of the electrostatic force generation unit on the supplied high voltage signal path.
또한, 충방전신호 생성부는, 정전기력 발생부에 공급되는 고전압 신호를 충전구간과 방전구간으로 구분하여 생성하도록 하며, 충방전구간의 비는 적어도 20 ~ 80% 사이에 설정되도록 하여 전하를 방전하도록 함으로써 질량부의 진동이 기 설정된 범위내에서 이루어지도록 한다.In addition, the charge-discharge signal generating unit is to generate a high voltage signal supplied to the electrostatic force generating unit divided into a charging section and a discharge section, and to discharge the charge so that the ratio between the charging and discharging section is set at least 20 to 80%. Make sure the vibration of the mass part is within the preset range.
또한, 정전기력에 의해 진동하는 질량부, 질량부와 대응되는 위치에 일정간격 이격 배치되어 정전기력을 발생하는 정전기력 발생부, 및 질량부의 진동을 탄성에 의해 증폭시키도록 질량부에 대해 수평방향으로 배치되거나 또는 질량부에 대해 수직방향으로 배치되는 진동증폭부를 포함한다.In addition, the mass portion vibrating by the electrostatic force, the electrostatic force generating portion which is disposed at regular intervals at a position corresponding to the mass portion to generate an electrostatic force, and is disposed in the horizontal direction with respect to the mass portion to amplify the vibration of the mass portion by elasticity or Or a vibration amplifier disposed in a direction perpendicular to the mass portion.
또한, 진동증폭부가 수평방향으로 배치되는 경우 질량부를 둘레방향에서 지지하는 질량체 지지부를 더 포함하며, 질량체 지지부, 진동증폭부, 및 질량부가 수평방향을 기준으로 순차적으로 배치됨으로써 진동증폭부가 질량체 지지부와 질량부 사이에 배치된다.In addition, when the vibration amplification portion is arranged in the horizontal direction further includes a mass support for supporting the mass portion in the circumferential direction, the mass support portion, the vibration amplification portion, and the mass portion is disposed sequentially relative to the horizontal direction, so that the vibration amplification portion and the mass support portion It is arranged between the mass parts.
또한, 질량체 지지부, 진동증폭부, 및 질량부는 일체로 형성되며, 진동증폭부는 질량체 지지부와 질량부 사이 공간영역에 둘레방향으로 슬릿홈이 형성됨으로써 탄성을 생성한다.In addition, the mass support part, the vibration amplification part, and the mass part are integrally formed, and the vibration amplification part generates elasticity by forming slit grooves in the circumferential direction in the space region between the mass support part and the mass part.
또한, 슬릿홈은 내측 슬릿 홈과 외측 슬릿 홈으로 이루어진다.In addition, the slit groove consists of an inner slit groove and an outer slit groove.
또한, 진동증폭부는, 강성(stiffness)이 1x102 N/m ~ 5x106 N/m 사이 값을 가지도록 한다.In addition, the vibration amplifier, the stiffness (stiffness) to have a value between 1x10 2 N / m to 5x10 6 N / m.
또한, 진동증폭부가 수직방향으로 배치되는 경우 진동증폭부는 질량부를 하측에서 지지함으로써 진동을 증폭한다.In addition, when the vibration amplification part is disposed in the vertical direction, the vibration amplification part amplifies the vibration by supporting the mass part from the lower side.
또한, 정전기력에 의해 진동하는 질량부, 질량부와 대응되는 위치에 일정간격 이격 배치되어 정전기력을 발생하는 정전기력 발생부, 질량부의 진동을 탄성에 의해 증폭시키도록 질량부에 대해 수평방향으로 배치되거나 또는 질량부에 대해 수직방향으로 배치되는 진동증폭부, 및 질량부와 정전기력 발생부간의 기 설정된 이격거리를 제공하도록 질량부 및 정전기력 발생부의 둘레방향 외측에 기 설정된 높이를 가지도록 배치되는 간격부를 포함한다.In addition, the mass portion vibrating by the electrostatic force, the electrostatic force generating portion is disposed at a predetermined interval spaced corresponding to the mass portion to generate the electrostatic force, disposed in the horizontal direction with respect to the mass portion to amplify the vibration of the mass portion by elastic or A vibration amplification part disposed in a direction perpendicular to the mass part, and a gap part disposed to have a predetermined height outside the circumferential direction of the mass part and the electrostatic force generation part to provide a predetermined separation distance between the mass part and the electrostatic force generation part. .
또한, 진동증폭부가 수평방향으로 배치되는 경우 질량부를 둘레방향에서 지지하도록 간격부 위에 배치되는 질량체 지지부를 더 포함하며, 질량체 지지부, 진동증폭부, 및 질량부는 일체로 형성됨으로써 수평방향을 기준으로 순차적으로 배치되며, 진동증폭부는 질량체 지지부와 질량부 사이 공간영역에 둘레방향으로 슬릿홈이 형성됨으로써 탄성을 생성한다.In addition, when the vibration amplification portion is disposed in the horizontal direction further includes a mass support portion disposed on the interval portion to support the mass portion in the circumferential direction, the mass body support portion, the vibration amplification portion, and the mass portion is formed integrally to sequentially based on the horizontal direction The vibration amplification part generates elasticity by forming a slit groove in the circumferential direction in the space region between the mass support part and the mass part.
또한, 정전기력 발생부에 공급되는 고전압신호는 질량부와 진동증폭부의 공진주파수에 상응하는 주파수로 이루어진다.In addition, the high voltage signal supplied to the electrostatic force generating portion is made of a frequency corresponding to the resonance frequency of the mass portion and the vibration amplifier.
또한, 정전기력 발생부에 공급되는 고전압신호의 주파수는 500Hz 이내의 범위를 가지며 충전구간과 방전구간으로 구분된다.In addition, the frequency of the high voltage signal supplied to the electrostatic force generating unit has a range within 500 Hz and is divided into a charging section and a discharge section.
또한, 질량부에서 발생된 진동이 기 결정된 진동경로를 따라 전달됨으로써 사용자에게 간접적으로 진동을 전달하는 베이스 기재를 더 포함하며, 진동경로는 질량부, 진동증폭부, 간격부, 및 베이스 기재 순으로 진동이 전달되는 경로이다.In addition, the vibration generated in the mass portion is transmitted along the predetermined vibration path further comprises a base substrate for indirectly transmitting the vibration to the user, the vibration path in the order of the mass portion, the vibration amplifier, the gap portion, and the base substrate It is the path through which vibration is transmitted.
또한, 질량부가 그라운드에 전기적으로 접속됨에 따라 정전기력 발생부에 공급된 고전압에 의해 정전기력이 발생되며, 정전기력에 의해 질량부와 정전기력 발생부간의 이격된 공간을 수직방향으로 질량부가 진동한다.In addition, as the mass portion is electrically connected to the ground, the electrostatic force is generated by the high voltage supplied to the electrostatic force generating portion, and the mass portion vibrates vertically in a space spaced between the mass portion and the electrostatic force generating portion by the electrostatic force.
또한, 정전기력 발생부는, 고전압신호를 공급받는 전극부, 및 기 설정된 유전율을 가지는 유전층을 포함한다.The electrostatic force generating unit may include an electrode unit receiving a high voltage signal and a dielectric layer having a predetermined dielectric constant.
또한, 전극부에 공급되는 고전압신호는 충전구간과 방전구간을 가지도록 기 설정된 충방전 주파수에 따라 공급된다.In addition, the high voltage signal supplied to the electrode unit is supplied according to a predetermined charge and discharge frequency to have a charging section and a discharge section.
또한, 전극부는, 제1 고전압신호를 공급받는 제1 전극부, 및 제1 고전압신호와는 다른 제2 고전압신호를 공급받는 제2 전극부로 구성되며, 제1,2 고전압신호의 주파수는 충전구간과 방전구간을 가지도록 충방전 주파수에 따라 500Hz 이내의 범위를 가지며, 제1,2 고전압신호의 주파수는 맥놀이 주파수가 250Hz 이내의 범위를 가지도록 설정되어 맥놀이 정전기력이 발생되도록 한다.The electrode unit may include a first electrode unit receiving a first high voltage signal, and a second electrode unit receiving a second high voltage signal different from the first high voltage signal, wherein the frequency of the first and second high voltage signals is a charging period. It has a range within 500Hz according to the charging and discharging frequency to have an over discharge period, the frequency of the first and second high voltage signal is set so that the beat frequency is within 250Hz range so that the beat electrostatic force is generated.
또한, 제1,2 전극부는, 유전층내에 서로 상하방향으로 이격 배치되거나 또는 좌우방향으로 이격 배치되며, 상하방향으로 이격 배치되는 경우에는, 맥놀이 주파수의 진폭크기를 조절하기 위해 제1,2 전극부간의 수직 이격거리는 1㎛ ~ 3,000㎛이다.The first and second electrode portions may be spaced apart from each other in the dielectric layer in the vertical direction or spaced in the lateral direction, and spaced apart in the vertical direction. The first and second electrode portions may adjust the amplitude of the beat frequency. The vertical separation distance of the liver is 1 μm to 3,000 μm.
또한, 유전층의 두께는 1㎛ ~ 3,000㎛이고, 유전율은 1.5 ~ 30이며, 유전층의 재질은 폴리이미드, 실리콘, 폴리우레탄, PDMS(Polydimethylsiloxane), PET(Polyethylene terephthalate), 및 폴리머 복합체 중 적어도 어느 하나이다.In addition, the dielectric layer has a thickness of 1 μm to 3,000 μm, a dielectric constant of 1.5 to 30, and a material of the dielectric layer is at least one of polyimide, silicon, polyurethane, polydimethylsiloxane (PDMS), polyethylene terephthalate (PET), and polymer composite. .
또한, 정전기력의 크기를 조절하기 위해 질량부와 정전기력 발생부간의 에어갭은 10㎛ ~ 3,000㎛이다.In addition, in order to control the magnitude of the electrostatic force, the air gap between the mass portion and the electrostatic force generating portion is 10 μm to 3,000 μm.
또한, 정전기력의 방향은 정전기력 발생부에서 질량부로 향한다.In addition, the direction of the electrostatic force is directed from the electrostatic force generating portion to the mass portion.
한편, 본 발명의 목적은 정전기력을 이용한 액추에이터, 및 정전기력을 이용한 액추에이터가 복수로 배치되어 발생된 진동이 기 결정된 진동경로를 따라 전달됨으로써 사용자에게 진동을 전달하는 베이스 기재를 포함하는 것을 특징으로 하는 정전기력을 이용한 액추에이터 패널을 제공함으로써 달성될 수 있다.On the other hand, an object of the present invention is the electrostatic force, characterized in that it comprises an actuator using the electrostatic force, and a base substrate for transmitting the vibration to the user by transmitting a vibration generated by a plurality of actuators using the electrostatic force is determined along a predetermined vibration path It can be achieved by providing an actuator panel using.
또한, 베이스 기재는 베이스 기재는, 정전기력을 이용한 액추에이터에서 발생된 진동을 간접적으로 사용자에게 전달하는 디스플레이 패널 또는 플렉서블 디스플레이 패널 중 어느 하나이다.In addition, the base substrate is any one of a display panel or a flexible display panel that indirectly transmits the vibration generated in the actuator using the electrostatic force to the user.
전술한 바와 같은 본 발명에 의하면 소비전력을 최소화할 수 있는 효과가 있다.According to the present invention as described above there is an effect that can minimize the power consumption.
또한, 본 발명에 의하면 맥놀이 주파수 및 공진주파수를 이용함으로써 질량체의 진동을 최대화할 수 있는 효과가 있다.In addition, the present invention has the effect of maximizing the vibration of the mass by using the beat frequency and the resonant frequency.
본 명세서에 첨부되는 다음의 도면들은 본 발명의 바람직한 일실시예를 예시하는 것이며, 발명의 상세한 설명과 함께 본 발명의 기술적 사상을 더욱 이해시키는 역할을 하는 것이므로, 본 발명은 그러한 도면에 기재된 사항에만 한정되어 해석 되어서는 아니 된다.The following drawings, which are attached to this specification, illustrate one preferred embodiment of the present invention, and together with the detailed description thereof, serve to further understand the technical spirit of the present invention. It should not be construed as limited.
도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 단일 전극으로 이루어진 액추에이터를 나타낸 도면이고,1 is a view showing an actuator consisting of a single electrode according to an embodiment of the present invention,
도 2는 본 발명의 일실시에에 따른 질량체, 진동증폭부, 및 질량체 지지부를 나타낸 도면이고,2 is a view showing a mass, vibration amplification, and mass support according to an embodiment of the present invention;
도 3은 본 발명의 일실시예에 따른 복수의 전극으로 이루어진 액추에이터를 나타낸 도면이고,3 is a view showing an actuator consisting of a plurality of electrodes according to an embodiment of the present invention,
도 4는 본 발명의 일실시예에 따른 FPCB 양면기판을 나타낸 도면이고,4 is a view showing an FPCB double-sided substrate according to an embodiment of the present invention,
도 5 및 도 6은 본 발명의 일실시예에 따른 고전압 전원부, 충방전신호 생성부, 전극부를 나타낸 도면이고,5 and 6 are views illustrating a high voltage power supply unit, a charge / discharge signal generation unit, an electrode unit according to an embodiment of the present invention;
도 7은 고전압 전원부 및 충방전신호 생성부를 구체적으로 구현하기 위해 일예를 들어 설명한 도면이고,7 is a diagram illustrating an example to specifically implement a high voltage power supply unit and a charge / discharge signal generation unit.
도 8은 본 발명의 일실시예에 따른 액추에이터 패널을 나타낸 도면이고,8 is a view showing an actuator panel according to an embodiment of the present invention,
도 9는 도 4의 FPCB 양면기판의 구성을 자세히 나타낸 도면이고,9 is a view showing in detail the configuration of the FPCB double-sided board of Figure 4,
도 10은 본 발명에 따른 고전압신호와 옵토커플러 충전 제어신호를 나타낸 도면이고,10 is a view showing a high voltage signal and an optocoupler charging control signal according to the present invention,
도 11은 본 발명에 따른 고전압신호와 옵토커플러 방전 제어신호를 나타낸 도면이고,11 is a view showing a high voltage signal and an optocoupler discharge control signal according to the present invention,
도 12는 본 발명에 따른 옵토커플러 충전 제어신호 방전 제어신호를 나타낸 도면이고,12 is a view showing an optocoupler charge control signal discharge control signal according to the present invention,
도 13은 도 12에 비해 옵토커플러 충전 제어신호와 방전 제어신호가 일부 구간에서 겹쳐지는 것을 도시한 도면이다. FIG. 13 is a view illustrating that the optocoupler charge control signal and the discharge control signal overlap in some intervals compared to FIG. 12.
이하, 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 일실시예에 대해서 설명한다. 또한, 이하에 설명하는 일실시예는 특허청구범위에 기재된 본 발명의 내용을 부당하게 한정하지 않으며, 본 실시 형태에서 설명되는 구성 전체가 본 발명의 해결 수단으로서 필수적이라고는 할 수 없다. 또한, 종래 기술 및 당업자에게 자명한 사항은 설명을 생략할 수도 있으며, 이러한 생략된 구성요소(방법) 및 기능의 설명은 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 아니하는 범위내에서 충분히 참조될 수 있을 것이다.Hereinafter, with reference to the drawings will be described a preferred embodiment of the present invention. In addition, one Example described below does not unduly limit the content of this invention described in the Claim, and the whole structure demonstrated by this Embodiment is not necessarily required as a solution of this invention. In addition, the matters obvious to those skilled in the art and the art may be omitted, and the description of the omitted elements (methods) and functions may be sufficiently referred to without departing from the spirit of the present invention.
(정전기력을 이용한 액추에이터의 구성 및 기능)(Configuration and Function of Actuator Using Electrostatic Force)
본 발명의 일실시예에 따른 정전기력을 이용한 액추에이터는 일정 질량을 가지는 질량체를 정전기력에 의해 진동시킴으로써 사용자에게 진동감을 간접적으로 전달하도록 한 발명이다. 이때, 간접적인 진동감 전달은 질량체의 진동을 직접 사용자의 손이 느끼는 것이 아니라 기 설정된 액추에이터의 진동경로를 따라 질량체의 진동이 사용자의 손에 간접적으로 전달되는 것을 의미한다. 이하에서는 첨부된 도면을 참고하여 본 발명의 일실시예에 따른 정전기력을 이용한 액추에이터에 대해 자세히 설명하기로 한다.An actuator using an electrostatic force according to an embodiment of the present invention is an invention that indirectly transmits a sense of vibration to a user by vibrating a mass having a predetermined mass by an electrostatic force. At this time, the indirect vibration sense transmission means that the vibration of the mass is indirectly transmitted to the user's hand along the vibration path of the preset actuator, not directly felt by the user's hand. Hereinafter, with reference to the accompanying drawings will be described in detail with respect to the actuator using the electrostatic force according to an embodiment of the present invention.
진동부는 후술하는 질량부(100) 및 정전기력 발생부(200)을 포함한다. 도 1에 도시된 바와 같이 질량부(100)는 일정 질량을 가지는 질량체(110), 진동증폭부(120), 및 질량체 지지부(120)로 구성된다. 이러한 구성요소의 설명은 설명의 편의를 위하여 분설하였을 뿐 질량체(110), 진동증폭부(120), 및 질량체 지지부(120)는 스테인리스 스틸에 의해 일체로 이루어지는 것이 바람직하다. 다만, 사용환경에 따라 스테인리스 스틸 이외의 재료를 사용할 수 있으며, 또한 일체로 제작하지 않고 서로 분리 제작되어 결합될 수도 있을 것이다.The vibrator includes a mass part 100 and an electrostatic force generating part 200 which will be described later. As shown in FIG. 1, the mass part 100 includes a mass body 110, a vibration amplifier 120, and a mass support part 120 having a predetermined mass. The description of these components is provided for convenience of description, but the mass body 110, the vibration amplifier 120, and the mass support part 120 are preferably made of stainless steel. However, materials other than stainless steel may be used according to the use environment, and may be separately manufactured and combined with each other without being manufactured integrally.
도 2에 도시된 바와 같이 질량체(110)는 일정한 질량을 가지면서 바람직하게는 원형 또는 타원 형상으로 구현된다. 다만, 질량체의 질량은 진동증폭부와의 관계에서 설정되는 공진주파수에 따라 달라질 수 있으며, 형상은 원형 또는 타원 형상에 한정되지 않고 다양한 형상으로 구현 가능하다. 질량체(110)의 외측 둘레방향에는 도 2에 도시된 바와 같이 슬릿홈(또는 진동증폭부,120)이 형성된다. 슬릿홈(120)의 외측영역은 질량체 지지부(130)로서 상술한 바와 같이 질량체(110), 진동증폭부(120), 및 질량체 지지부(130)가 서로 일체로 스테인리스 스틸에 의해 형성된다. 따라서 질량체(110)는 중심에 위치하며, 질량체의 외곽 둘레영역에는 슬릿홈에 의해 탄성을 가지는 진동증폭부(120)가 형성되며, 진동증폭부(120)의 외곽 둘레영역에는 질량체를 지지하는 질량체 지지부(130)가 마련된다. 따라서 수평방향의 일측 끝 지점에서 순차적으로 질량체 지지부(130), 진동증폭부(120), 질량체(110) 순으로 배치된다.As shown in FIG. 2, the mass body 110 has a constant mass and is preferably implemented in a circular or elliptic shape. However, the mass of the mass may vary depending on the resonance frequency set in relation to the vibration amplifier, and the shape may be implemented in various shapes without being limited to a circular or elliptic shape. In the outer circumferential direction of the mass body 110, a slit groove (or vibration amplification part 120) is formed as shown in FIG. The outer region of the slit groove 120 is the mass support 130, as described above, the mass 110, the vibration amplifier 120, and the mass support 130 are integrally formed of stainless steel. Therefore, the mass body 110 is located at the center, and the vibration amplification part 120 having elasticity is formed in the outer peripheral area of the mass by the slit groove, and the mass body supporting the mass body in the outer peripheral area of the vibration amplification part 120. The support 130 is provided. Therefore, the mass body support 130, the vibration amplifier 120, and the mass body 110 are sequentially disposed at one end point in the horizontal direction.
질량체(110)는 도면에는 도시되어 있지 않으나 그라운드(Ground)와 전기적으로 접속된다. 즉, 도 1에 도시된 정전기력(1)을 발생시키기 위해서는 정전기력 발생부(200)에 일정 고전압이 공급됨과 동시에 질량체(110)가 그라운드와 전기적으로 접속되어야 한다. 도 1을 기준으로 질량체(110)는 최상측에 위치하며 순차적으로 정전기력 발생부(200) 및 베이스 기재(20) 순으로 서로 동일 수직선상에 위치된다. 이때, 질량체(110)는 동일 수직선상에서 중심영역에 위치하는 것이 바람직하다. 따라서 질량체(110)는 정전기력에 의해 질량체(110)와 정전기력 발생부(200)간의 수직 이격된 공간 영역(또는 에어갭 영역)을 수직방향으로 진동하게 된다. 전술한 바와 같이 사용자는 베이스 기재(20)에 손을 접촉시킴으로써 질량체(110)에서 발생된 진동을 간접적으로 느끼게 된다.Although not shown in the drawing, the mass body 110 is electrically connected to a ground. That is, in order to generate the electrostatic force 1 shown in FIG. 1, a high voltage is supplied to the electrostatic force generation unit 200 and the mass body 110 must be electrically connected to the ground. Referring to FIG. 1, the mass body 110 is positioned at the uppermost side and sequentially positioned on the same vertical line with each other in the order of the electrostatic force generating unit 200 and the base substrate 20. At this time, the mass body 110 is preferably located in the center region on the same vertical line. Accordingly, the mass body 110 vibrates vertically spaced space regions (or air gap regions) between the mass body 110 and the electrostatic force generating unit 200 by the electrostatic force. As described above, the user indirectly feels the vibration generated in the mass body 110 by contacting the hand with the base substrate 20.
진동증폭부(120)는 질량체(110)와 질량체 지지부(130) 사이 공간영역에 형성되며, 슬릿홈(120)이 질량체(110)의 외곽 둘레방향으로 형성되기 때문에 진동증폭부(120)는 질량체(110)의 진동을 증폭시킬 수 있는 탄성을 지닌다. 강성(stiffness)은 질량체(110)와 정전기력 발생부(200)간의 이격거리를 고려하여 바람직하게는 102 N/m ~ 5x106 N/m인 것이 좋다. 상술한 강성에 따라 도 2에 도시된 바와 같이 일예로서 슬릿홈(120)이 내측 슬릿홈(121)과 외측 슬릿홈(122)으로 이루어져 둘레방향으로 이중 슬릿홈이 형성될 수도 있다. 슬릿홈(120)은 와이어 컷팅 등으로 형성될 수 있으며, 탄성계수에 따라 1중 슬릿홈 또는 2중 이상의 슬릿홈이 형성될 수도 있다. 질량체(110)와 질량체를 지지하는 질량체 지지부(130) 사이에 탄성을 가지는 진동증폭부(120)가 위치함으로써 중심영역에 존재하는 질량체(110)의 진동을 진동증폭부(120)가 더욱 증폭시킬 수 있다.The vibration amplification part 120 is formed in the space region between the mass body 110 and the mass support part 130, and the vibration amplification part 120 is formed because the slit groove 120 is formed in the outer circumferential direction of the mass body 110. Has elasticity that can amplify the vibration of 110. Stiffness is preferably 10 2 N / m ~ 5x10 6 N / m in consideration of the separation distance between the mass body 110 and the electrostatic force generating unit 200. According to the rigidity described above, as shown in FIG. 2, the slit groove 120 may be formed of the inner slit groove 121 and the outer slit groove 122, and a double slit groove may be formed in the circumferential direction. The slit groove 120 may be formed by wire cutting, or the like, and a single slit groove or two or more slit grooves may be formed according to the elastic modulus. The vibration amplifier 120 further amplifies the vibration of the mass body 110 existing in the center region by placing the vibration amplifier 120 having elasticity between the mass body 110 and the mass support part 130 supporting the mass body. Can be.
상술한 진동증폭부(120)는 질량체(110)에 대해 대략 수평방향에 위치되어 구현되는 것으로 설명하였으나 질량체(110)에 대해 수직방향에 구비될 수 있다. 즉, 도면에는 도시되어 있지 않으나 진동증폭부(120)는 스프링 등의 탄성수단으로 구체화되어 질량체(110)와 정전기력 발생부(200)간의 이격공간에 수직방향으로 구비될 수도 있다.The above-described vibration amplifier 120 is described as being implemented in a substantially horizontal direction with respect to the mass body 110, but may be provided in a vertical direction with respect to the mass body 110. That is, although not shown in the drawing, the vibration amplifier 120 may be embodied by elastic means such as a spring, and may be provided in a vertical direction in the space between the mass body 110 and the electrostatic force generating unit 200.
간격부(또는 스페이서, 300)는 도 1에 도시된 바와 같이 질량체 지지부(130) 의 하측에 배치되며, 간격부(300)는 질량체(110) 및 정전기력 발생부(200)를 내측영역에 포함하도록 배치된다. 즉, 간격부(300)는 질량체(110) 및 정전기력 발생부(200)의 외측 둘레방향에 배치되는 것이 바람직하다. 간격부(300)의 높이는 질량체(110)와 정전기력 발생부(200)간의 수직 이격거리 또는 에어갭의 영역에 따라 달라질 수 있다. 즉 일예로서 수직 이격거리가 더 멀어지는 경우에는 간격부(300)의 높이도 더 높아지고, 더 낮아지는 경우에는 간격부(300)의 높이도 더 낮아지게 된다. 다만, 이러한 간격부(300)의 높이는 상술한 바와 같이 수직 이격거리나 에어갭의 면적에 따라 달라질 수 있다. The spacer (or spacer) 300 is disposed below the mass support 130 as shown in FIG. 1, and the spacer 300 includes the mass 110 and the electrostatic force generating unit 200 in the inner region. Is placed. That is, the spacer 300 is preferably disposed in the outer circumferential direction of the mass body 110 and the electrostatic force generating unit 200. The height of the gap 300 may vary depending on the vertical separation distance between the mass body 110 and the electrostatic force generating unit 200 or the area of the air gap. That is, as an example, when the vertical separation distance is further, the height of the gap 300 is higher, and when it is lower, the height of the gap 300 is also lower. However, the height of the gap 300 may vary depending on the vertical separation distance or the area of the air gap as described above.
에어갭(30)은 정전기력의 세기(또는 크기)와 관련되는 것으로서, 에어갭(30)의 면적 또는 영역은 도 1에 도시된 바와 같이 질량체(110)와 정전기력 발생부(200)간의 수직 이격거리에 따라 달라진다. 에어갭(30)은 질량체(110)와 정전기력 발생부(200)간에 걸리는 커패시턴스로서, 커패시턴스의 용량이 커질수록 정전기력의 세기가 크지게 된다. 따라서 에어갭(30)의 입체 면적을 크게 하는 것이 바람직하나 본 발명에서는 정전기력의 세기를 고려하여 질량체(110)와 정전기력 발생부(200)간의 수직 이격거리(또는 에어갭)를 10㎛ ~ 3,000㎛로 하는 것이 바람직하다. 상술한 정전기력의 세기와 관련한 수식은 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 아니하는 범위 내에서 참조될 수 있으며, 정전기력의 세기는 에어갭의 면적 또는 커패시턴스의 용량에 비례한다.The air gap 30 is related to the strength (or magnitude) of the electrostatic force, and the area or area of the air gap 30 is a vertical separation distance between the mass body 110 and the electrostatic force generating unit 200 as shown in FIG. 1. Depends on. The air gap 30 is a capacitance applied between the mass body 110 and the electrostatic force generating unit 200. As the capacitance is increased, the strength of the electrostatic force increases. Therefore, it is preferable to increase the three-dimensional area of the air gap 30, but in the present invention, the vertical separation distance (or air gap) between the mass body 110 and the electrostatic force generating unit 200 in consideration of the strength of the electrostatic force is 10㎛ ~ 3,000㎛ It is preferable to set it as. Formulas relating to the strength of the electrostatic force described above can be referred to within the scope without departing from the spirit of the present invention, the strength of the electrostatic force is proportional to the area of the air gap or the capacity of the capacitance.
정전기력 발생부(200)는 전극부(210)와 유전층(220)으로 구성된다. 전극부(210)는 도 1에 도시된 바와 같이 단일 전극부와 도 3에 도시된 바와 같이 복수의 전극부로 각각 구현될 수 있다. 복수의 전극부로 구현하는 경우에는 맥놀이 주파수에 의해 진동의 진폭을 증가시키고(또는 정전기력의 세기를 증가시킴) 맥놀이 주파수와 캐리어 주파수에 의한 혼합 진동을 발생시켜 다양한 진동패턴을 만들어내기 위함이다.The electrostatic force generating unit 200 includes an electrode unit 210 and a dielectric layer 220. The electrode unit 210 may be implemented as a single electrode unit as shown in FIG. 1 and a plurality of electrode units as shown in FIG. 3. In the case of implementing a plurality of electrode parts to increase the amplitude of the vibration (or increase the strength of the electrostatic force) by the beat frequency to generate a variety of vibration patterns by generating a mixed vibration by the beat frequency and the carrier frequency.
먼저, 도 1에 도시된 바와 같은 정전기력 발생부(200)는 질량체(110)가 최 상측에 위치하는 것을 기준으로 질량체(110)의 수직 하방에 에어갭 및 질량체(110)의 진동영역을 확보하기 위해 일정 거리 이격되어 위치된다. 정전기력 발생부(200)는 전극부(210)와 유전층(220)으로 이루어지며, 전극부(210)가 유전층(220) 내에 포함된다. 전극부(210)와 유전층의 상측면까지의 수직 이격거리는 대략 1㎛ ~ 3,000㎛ 사이의 값을 가지며, 유전층의 유전율은 1.5 ~ 30 사이의 값이 정전기력의 세기와 관련하여 적용될 수 있다. 바람직하게는 전극부(210)와 유전층의 상측면까지의 수직 이격거리는 37㎛ 또는 55㎛이 좋고, 전체 유전층(220)의 두께는 300㎛인 것이 좋다. 또한, 바람직하게는 유전율이 3.5인 것이 좋다. 또한 후술하는 제1 전극과 제2 전극간의 수직 이격거리는 대략 45㎛인 것이 좋다. 상술한 바람직한 수치는 각 부 간의 수직 이격거리 및 유전율에 의해 정해지는 정전기력의 세기를 고려하여 적용된 수치이다.First, as shown in FIG. 1, the electrostatic force generating unit 200 secures the vibration region of the air gap and the mass body 110 in the vertical downward direction of the mass body 110 based on the mass body 110 positioned at the uppermost side. In order to be spaced apart a certain distance. The electrostatic force generating unit 200 includes the electrode unit 210 and the dielectric layer 220, and the electrode unit 210 is included in the dielectric layer 220. The vertical separation distance between the electrode portion 210 and the upper surface of the dielectric layer has a value between about 1 μm and 3,000 μm, and a dielectric constant between 1.5 and 30 may be applied in relation to the strength of the electrostatic force. Preferably, the vertical separation distance between the electrode portion 210 and the top surface of the dielectric layer is 37 μm or 55 μm, and the thickness of the entire dielectric layer 220 is 300 μm. In addition, the dielectric constant is preferably 3.5. In addition, the vertical separation distance between the first electrode and the second electrode, which will be described later, may be approximately 45 μm. The above-mentioned preferred value is a value applied in consideration of the strength of the electrostatic force determined by the vertical separation distance and permittivity between the parts.
유전층(220)의 재질은 유전율 값을 고려하여 폴리이미드, 실리콘, 폴리우레탄, 폴리머 복합체, PDMS (Polydimethylsiloxane), 및 PET(Polyethylene terephthalate) 중 적어도 어느 하나의 소재를 적용하여 구현할 수 있다. The material of the dielectric layer 220 may be implemented by applying at least one material of polyimide, silicon, polyurethane, polymer composite, polydimethylsiloxane (PDMS), and polyethylene terephthalate (PET) in consideration of a dielectric constant value.
도 1에 도시된 바와 같은 단일 전극부(210)에 공급되는 고전압신호는 도 4의 제1 전극부에 공급되는 고전압신호를 일부 참조하면 특정 주파수(f) 및 고전압의 크기를 가지는 신호이다. 이때, 고전압신호의 특정 주파수(f)는 대략 500Hz 이내의 주파수를 가지는 것이 바람직하다. 또한, 고전압신호의 전압은 대략 0.5kV ~ 4kV인 것이 바람직하다. 다만, 고전압신호는 펄스파, 코사인파, 사인파 등 그 신호의 형상에 한정되지는 않으며, DC 성분이 아닌 일정 주파수를 가지는 고전압 신호이면 모두 적용 가능하다. 다만, 바람직하게는 펄스파 보다는 코사인파 또는 사인파 등의 신호가 진동의 소음 발생을 현저히 줄일 수 있어 좋다. 이때, 전극부에 공급되는 고전압 신호가 일정 주파수를 가지도록 하는 것은 전극부의 전하를 충전 및 방전하도록 하기 위함이며 자세한 사항은 후술하기로 한다. The high voltage signal supplied to the single electrode unit 210 as shown in FIG. 1 is a signal having a specific frequency f and the magnitude of the high voltage when referring to the high voltage signal supplied to the first electrode unit of FIG. 4. At this time, it is preferable that the specific frequency f of the high voltage signal has a frequency within approximately 500 Hz. In addition, the voltage of the high voltage signal is preferably about 0.5 kV to 4 kV. However, the high voltage signal is not limited to the shape of the signal such as a pulse wave, cosine wave, sine wave, etc., and any high voltage signal having a predetermined frequency rather than a DC component may be applied. However, preferably, signals such as cosine waves or sine waves, rather than pulse waves, can significantly reduce noise generation of vibration. In this case, the high voltage signal supplied to the electrode part has a predetermined frequency to charge and discharge the charge of the electrode part, and details will be described later.
이때, 단일 전극의 경우 진동의 세기를 최대한 증가시키기 위해 공진주파수를 이용할 수 있다. 공진주파수는 상술한 질량체의 무게의 거듭제곱근에 반비례하고 진동증폭부의 강성의 거듭제곱근에 비례한다. 따라서 질량체의 무게와 스프링계수의 설계값을 통해 공진주파수 값을 도출할 수 있고, 전극부(210)에 공급되는 고전압신호의 주파수(f)에 공진주파수 값을 적용시킴으로써 진동의 세기를 최대화할 수 있다. 즉, 아래의 수학식 1과 같이 인가주파수 f를 공진주파수에 맞추면 진동력의 크기가 더욱 크게 증폭될 수 있다.In this case, in the case of a single electrode, a resonance frequency may be used to increase the intensity of vibration as much as possible. The resonance frequency is inversely proportional to the square root of the weight of the mass described above and is proportional to the square root of the stiffness of the vibration amplifier. Therefore, the resonance frequency can be derived from the weight of the mass and the design value of the spring coefficient, and the strength of vibration can be maximized by applying the resonance frequency to the frequency f of the high voltage signal supplied to the electrode unit 210. have. That is, when the applied frequency f is adjusted to the resonance frequency as shown in Equation 1 below, the magnitude of the vibration force may be further amplified.
상술한 정전기력 발생부(200)는 폴리이미드 필름(유전층)으로 쉴딩된 FPCB 전극으로 구체화될 수 있으며(도 4 참조), 후술하는 바와 같이 전극부가 복수로 이루어지는 경우에는 도 4에 도시된 바와 같이 폴리이미드 필름(유전층)으로 쉴딩된 양면 FPCB 전극으로 구체화될 수 있다. 즉, 도 4의 전면에는 제1 전극부(211)가 구현되고, 후면에는 제2 전극부(212)가 구현되며, 폴리이미드 필름에 의해 전극부가 쉴딩된다.The aforementioned electrostatic force generating unit 200 may be embodied as an FPCB electrode shielded with a polyimide film (dielectric layer) (see FIG. 4). It can be embodied as a double-sided FPCB electrode shielded with a mid film (dielectric layer). That is, the first electrode portion 211 is implemented on the front surface of FIG. 4, the second electrode portion 212 is implemented on the rear surface, and the electrode portion is shielded by the polyimide film.
도 4의 FPCB 양면기판(대략 300㎛ 두께)의 구성을 도 9를 참조하여 좀 더 자세히 살펴보면, 맨 하측(또는 하부)에는 베이스 기재(20) 또는 액추에이터 패널(40)이 배치된다. 액추에이터 패널(40)은 일예로서 LCD 모듈이 될 수 있다. 이하에서는 베이스 기재(20)를 예로 들어 설명하기로 한다. 베이스 기재(20) 상측에는 하부 실드용 보강판(50)이 구비된다. 유전층(220)은 상부(또는 상단) 실딩용 PI필름(221), 중단 실딩용 PI필름(222), 하부(또는 하단) 실딩용 PI필름(223)으로 구성되며, 각각 순차적으로 적층 또는 부착된다. 여기서 PI 필름은 일예를 들어 설명한 것이며, 유전율을 가질 수 있는 다양한 필름이 적용될 수 있다. 상부 실딩용 PI필름(221)에는 제1 전극부(211)가 배치되며, 하부 실딩용 PI필름(223)에는 제2 전극부(212)가 배치된다. 다만, 복수의 전극부가 좌우방향으로 배치되는 경우에는 PI필름 내에 좌우 방향으로 전극부가 배치된다. 제1 전극부(211)와 제2 전극부(212)와의 수직 이격거리 공간에는 중단 실딩용 PI필름(222)이 구비된다. 중단 실딩용 PI필름(222)은 제1 전극부(211)와 제2 전극부(212)와의 수직 이격거리 만큼의 두께를 가지며 바람직하게는 대략 45㎛이다.Looking at the configuration of the FPCB double-sided substrate (about 300㎛ thickness) of Figure 4 in more detail with reference to Figure 9, the base substrate 20 or the actuator panel 40 is disposed on the bottom (or bottom). The actuator panel 40 may be an LCD module as an example. Hereinafter, the base substrate 20 will be described as an example. The lower shield reinforcement plate 50 is provided above the base substrate 20. The dielectric layer 220 is composed of a PI film 221 for upper (or top) shielding, a PI film 222 for interrupted shielding, and a PI film 223 for lower (or bottom) shielding, and are sequentially stacked or attached, respectively. . Herein, the PI film is described as an example, and various films which may have a dielectric constant may be applied. The first electrode part 211 is disposed on the upper shielding PI film 221, and the second electrode part 212 is disposed on the lower shielding PI film 223. However, when the plurality of electrode parts are disposed in the left and right directions, the electrode parts are disposed in the left and right directions in the PI film. The PI film 222 for stopping shielding is provided in the vertical separation distance space between the first electrode part 211 and the second electrode part 212. The PI film 222 for the interruption shielding has a thickness equal to the vertical separation distance between the first electrode portion 211 and the second electrode portion 212, and is preferably about 45 μm.
도 3에 도시된 바와 같이 전극부(210)가 복수로 구비되는 경우에는 일예로서 복수의 전극에 서로 다른 주파수를 공급함으로써 맥놀이 주파수를 이용하여 진동의 세기를 증가시킬 수 있고, 또한 다른 예로서 복수의 전극부(제1 전극부 및 제2 전극부)에 서로 동일한 주파수를 공급하여 진동의 세기를 증가시킬 수도 있다. 전극의 개수는 2개 이상이 좌우방향으로 구비되거나 또는 상하방향으로 일정거리 이격되어 적층될 수 있다.As shown in FIG. 3, when a plurality of electrode units 210 are provided, for example, by supplying different frequencies to the plurality of electrodes, the intensity of vibration may be increased by using the beat frequency, and as another example, the plurality of electrodes may be provided. The same frequency may be supplied to the electrode portions (the first electrode portion and the second electrode portion) of the to increase the intensity of vibration. The number of electrodes may be two or more provided in the left or right direction or stacked at a predetermined distance in the vertical direction.
도 3에는 유전층(220) 내에 포함되는 제1 전극부(211)와 제2 전극부(212)가 수직방향으로 서로 이격되어 배치된 것이 나타나 있다. 복수의 절연된 전극사이에 커플링 커패시턴스(coupling capacitance)가 발생함에 따라 아래의 수학식 1에 도시된 정전기력의 세기를 조절할 수 있다. 또한, 복수의 전극에 동일한 주파수를 공급하는 경우 아래의 수학식 1에 의해 인가되는 전압의 크기가 중첩되어 커지므로 이에 따른 정전기력을 증폭시켜 진동력의 세기를 증가시킬 수 있다.3 illustrates that the first electrode 211 and the second electrode 212 included in the dielectric layer 220 are spaced apart from each other in the vertical direction. As the coupling capacitance is generated between the plurality of insulated electrodes, the strength of the electrostatic force shown in Equation 1 below may be adjusted. In addition, when the same frequency is supplied to the plurality of electrodes, the magnitude of the voltage applied by Equation 1 below is increased so that the strength of the vibration force may be increased by amplifying the electrostatic force.
Figure PCTKR2016013511-appb-M000001
Figure PCTKR2016013511-appb-M000001
Figure PCTKR2016013511-appb-I000001
, (여기서, ε: 유전율)
Figure PCTKR2016013511-appb-I000001
, Where ε: permittivity
도 4에 도시된 바와 같이 제1 전극부(211)에는 제1 주파수(f1)에 상응하는 코사인파가 공급되며, 제2 전극부(212)에는 제1 주파수(f1)와 다른 제2 주파수(f2)에 상응하는 코사인파가 공급되어 서로 중첩되면 아래의 수학식 2와 같이 다양한 촉각자극에 적합한 맥놀이 주파수가 발생되게 된다. 전기장의 중첩에 의해 정전기력의 세기가 증가되어 진동력의 세기가 증가되며, 캐리어 주파수((f1+f2)/2)를 공진주파수에 맞추면 진동력의 크기가 더욱 크게 증폭된다.As shown in FIG. 4, a cosine wave corresponding to the first frequency f1 is supplied to the first electrode part 211, and a second frequency different from the first frequency f1 is supplied to the second electrode part 212. When cosine waves corresponding to f2) are supplied and overlapped with each other, beat frequencies suitable for various tactile stimuli are generated as shown in Equation 2 below. The strength of the electrostatic force is increased by the superposition of the electric field, and the strength of the vibration force is increased. When the carrier frequency ((f1 + f2) / 2) is adjusted to the resonance frequency, the magnitude of the vibration force is further amplified.
Figure PCTKR2016013511-appb-M000002
Figure PCTKR2016013511-appb-M000002
여기서, 맥놀이 주파수는 f1-f2의 절대값이고, 캐리어 주파수는 (f1+f2)/2이다.Here, the beat frequency is the absolute value of f1-f2, and the carrier frequency is (f1 + f2) / 2.
이때, 위의 수학식 2에서 캐리어 주파수를 공진주파수에 맞추면 진동력의 크기가 더욱 크게 증폭될 수 있다.At this time, when the carrier frequency is adjusted to the resonance frequency in Equation 2, the magnitude of the vibration force may be further amplified.
다만, 이때 각각의 전극부에 공급되는 고전압신호는 펄스파, 코사인파, 사인파, 삼각파 등 그 신호의 형상에 한정되지는 않으며, DC 성분이 아닌 일정 주파수를 가지는 고전압 신호이면 모두 적용 가능하다. 다만, 바람직하게는 펄스파 보다는 코사인파 또는 사인파 등의 신호가 진동의 소음 발생을 현저히 줄일 수 있어 좋다. 이때, 전극부에 공급되는 고전압 신호가 일정 주파수를 가지도록 하는 것은 전극부의 전하를 충전 및 방전하도록 하기 위함이며 자세한 사항은 후술하기로 한다. However, at this time, the high voltage signal supplied to each electrode unit is not limited to the shape of the signal such as pulse wave, cosine wave, sine wave, triangular wave, etc., and any high voltage signal having a certain frequency rather than a DC component may be applied. However, preferably, signals such as cosine waves or sine waves, rather than pulse waves, can significantly reduce noise generation of vibration. In this case, the high voltage signal supplied to the electrode part has a predetermined frequency to charge and discharge the charge of the electrode part, and details will be described later.
도 3에는 제1 전극부(211)가 제2 전극부(212)보다 상측에 위치하나 필요에 따라 서로 간의 배치 위치를 바꿀 수도 있다. 또한, 맥놀이 주파수의 생성을 위해 도 3과 같이 복수의 전극부를 수직방향으로 서로 이격시켜 배치할 수도 있고, 도면에는 도시되어 있지 않으나 복수의 전극부를 수평방향으로 서로 이격시켜 배치할 수도 있다. 다만, 본 발명의 일실시예에서는 복수의 전극부를 수직방향으로 배치하는 것을 기준으로 설명하기로 하나 수평방향으로 배치하는 것도 본 발명의 기술적 사상의 범위에 든다.In FIG. 3, the first electrode portion 211 is positioned above the second electrode portion 212, but the arrangement positions of the first electrode portions 211 may be changed. Further, in order to generate the beat frequency, a plurality of electrode parts may be spaced apart from each other in the vertical direction as shown in FIG. 3, and although not shown in the drawing, the plurality of electrode parts may be disposed away from each other in the horizontal direction. However, in the exemplary embodiment of the present invention, the plurality of electrode parts will be described based on the arrangement in the vertical direction, but the arrangement in the horizontal direction is also within the scope of the technical idea of the present invention.
제1 전극부(211)와 제2 전극부(212)간의 수직 이격거리는 맥놀이 주파수의 진폭의 크기와 관련된다. 즉, 제1 전극부(211)와 제2 전극부(212)간의 수직 이격거리는 두 전극 사이에 걸리는 커플링 커패시턴스 값과 관련되며, 커플링 커패시턴스의 값이 증가할수록 맥놀이 주파수의 진폭이 증가되어 정전기력의 세기가 증가하게 된다. 본 발명의 일실시예에서는 정전기력의 세기를 고려하여 제1 전극부(211)와 제2 전극부(212)간의 수직 이격거리를 1㎛ ~ 3,000㎛ 사이의 값을 갖도록 하는 것이 바람직하다. 한편, 전극부(210)와 유전층의 상측면까지의 수직 이격거리는 대략 1㎛ ~ 3,000㎛ 사이의 값을 가지며, 유전층의 유전율은 1.5 ~ 30 사이의 값이 정전기력의 세기와 관련하여 적용될 수 있다. 바람직하게는 전극부(210)와 유전층의 상측면까지의 수직 이격거리는 37㎛ 또는 55㎛이 좋고, 전체 유전층(220)의 두께는 300㎛인 것이 좋다. 또한, 바람직하게는 유전율이 3.5인 것이 좋다. 또한, 제1 전극과 제2 전극간의 수직 이격거리는 대략 45㎛인 것이 좋다. 상술한 바람직한 수치는 각 부 간의 수직 이격거리 및 유전율에 의해 정해지는 정전기력의 세기를 고려하여 적용된 수치이다.The vertical separation distance between the first electrode portion 211 and the second electrode portion 212 is related to the magnitude of the amplitude of the beat frequency. That is, the vertical separation distance between the first electrode portion 211 and the second electrode portion 212 is related to the coupling capacitance value between the two electrodes, and as the value of the coupling capacitance increases, the amplitude of the beat frequency increases and thus the electrostatic force Will increase the intensity. In one embodiment of the present invention, in consideration of the strength of the electrostatic force, it is preferable to make the vertical separation distance between the first electrode portion 211 and the second electrode portion 212 to have a value between 1 μm and 3,000 μm. On the other hand, the vertical separation distance between the electrode portion 210 and the upper side of the dielectric layer has a value of approximately 1㎛ ~ 3,000㎛, the dielectric constant of the dielectric layer may be applied in relation to the strength of the electrostatic force. Preferably, the vertical separation distance between the electrode portion 210 and the top surface of the dielectric layer is 37 μm or 55 μm, and the thickness of the entire dielectric layer 220 is 300 μm. In addition, the dielectric constant is preferably 3.5. In addition, the vertical separation distance between the first electrode and the second electrode is preferably about 45㎛. The above-mentioned preferred value is a value applied in consideration of the strength of the electrostatic force determined by the vertical separation distance and permittivity between the parts.
상술한 맥놀이 주파수와 관련한 수식은 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 아니하는 범위 내에서 참조될 수 있으며, 맥놀이 주파수의 진폭은 커플링 커패시턴스 값에 비례한다.The above formula relating to the beat frequency can be referred to within the scope without departing from the spirit of the present invention, the amplitude of the beat frequency is proportional to the coupling capacitance value.
복수의 전극부를 이용하여 맥놀이 주파수를 발생시키는 경우에는 단일 전극부를 이용할 때보다 정전기력의 세기를 증가시킬 수도 있으며, 또한 맥놀이 주파수(도 4에서 f1-f2의 절대값)와 캐리어 주파수(도 4에서 (f1+f2)/2)간의 혼합 진동에 의한 다양한 진동 패턴을 생성할 수 있는 장점이 있다.In the case of generating the beat frequency using a plurality of electrode parts, the strength of the electrostatic force may be increased than when using a single electrode part, and the beat frequency (absolute value of f1-f2 in FIG. 4) and the carrier frequency ( There is an advantage that can generate a variety of vibration patterns by the mixed vibration between f1 + f2) / 2).
맥놀이 주파수를 생성하기 위해 제1 전극부(211) 및 제2 전극부(212)에 공급되는 고전압신호는 도 4와 같이 서로 다른 주파수(f1 및 f2)를 가지는 고전압신호를 각각의 전극부에 공급한다. 즉, 제1 전극부(211)에는 f1의 주파수를 가지는 고전압신호를 공급하며, 제2 전극부(212)에는 f2의 주파수를 가지는 고전압신호를 공급한다. 이때, f1, f2, 및 캐리어 주파수((f1+f2)/2)는 500Hz 이내의 값을 가지는 것이 바람직하며, 맥놀이 주파수 생성을 위해 f1과 f2는 서로 다른 주파수이다. 또한, 맥놀이 주파수(f1-f2의 절대값)는 250Hz 이내의 값을 가지는 것이 바람직하다. 따라서 액추에이터의 사용 환경에 따라 f1 및 f2의 주파수를 바꿈으로써 다양한 맥놀이 진동패턴을 생성할 수 있다.The high voltage signals supplied to the first electrode portion 211 and the second electrode portion 212 to generate the beat frequency are supplied to the respective electrode portions with high voltage signals having different frequencies f1 and f2 as shown in FIG. 4. do. That is, a high voltage signal having a frequency of f1 is supplied to the first electrode portion 211, and a high voltage signal having a frequency of f2 is supplied to the second electrode portion 212. In this case, f1, f2, and the carrier frequency ((f1 + f2) / 2) preferably have a value within 500 Hz, and f1 and f2 are different frequencies to generate beat frequency. In addition, the beat frequency (absolute value of f1-f2) preferably has a value within 250 Hz. Therefore, various beat vibration patterns can be generated by changing the frequencies of f1 and f2 according to the use environment of the actuator.
이때, 복수 전극의 경우 진동의 세기를 최대한 증가시키기 위해 공진주파수를 이용할 수 있다. 공진주파수는 상술한 질량체의 무게에 반비례하고 진동증폭부의 스프링계수(또는 스프링상수)에 비례한다. 따라서 질량체의 무게와 스프링계수의 설계값을 통해 공진주파수 값을 도출할 수 있고, 캐리어 주파수((f1+f2)/2)를 공진주파수에 일치시킴으로써 맥놀이 주파수에 따른 진동의 세기를 1차적으로 증폭시키고, 2차적으로 진동의 세기를 한층 더 최대화할 수 있다. In this case, in the case of the plurality of electrodes, a resonance frequency may be used to increase the intensity of vibration as much as possible. The resonant frequency is inversely proportional to the weight of the mass described above and is proportional to the spring coefficient (or spring constant) of the vibration amplifier. Therefore, the resonance frequency can be derived from the weight of the mass and the design value of the spring coefficient, and the amplitude of vibration according to the beat frequency is primarily amplified by matching the carrier frequency ((f1 + f2) / 2) to the resonance frequency. And secondly, the intensity of vibration can be further maximized.
고전압 전원부 및 충방전신호 생성부는 전극부(210)의 구성 개수에 따라 대응되어 구비된다. 다만, 도 5 및 도 6에 도시된 본 발명의 일실시예에서는 전극부(210)가 2개 구비되는 것을 기준으로 설명하기로 한다.The high voltage power supply unit and the charge / discharge signal generation unit are provided correspondingly according to the number of configurations of the electrode unit 210. However, in the exemplary embodiment of the present invention illustrated in FIGS. 5 and 6, two electrode units 210 will be described as a reference.
제1,2 고전압 전원부(410,420)는 각각 제1,2 전극부(211,212)에 공급되는 고전압신호의 고전압을 생성하여 제1,2 충방전신호 생성부(510,520)로 공급한다. 즉, 제1,2 고전압 전원부(410,420)에서 생성되는 고전압은 DC 성분의 일예로서 3.5kV 전압이다. 다만, 전압의 크기는 꼭 이에 한정되는 것은 아니며 0.5kV ~ 4kV사이의값을 가질 수 있다. 이러한 DC 성분의 고전압이 각각 제1,2 충방전신호 생성부(510,520)로 각각 공급된다.The first and second high voltage power supplies 410 and 420 generate high voltages of the high voltage signals supplied to the first and second electrode parts 211 and 212, respectively, and supply them to the first and second charge and discharge signal generators 510 and 520. That is, the high voltage generated by the first and second high voltage power supplies 410 and 420 is 3.5 kV as an example of the DC component. However, the magnitude of the voltage is not necessarily limited thereto and may have a value between 0.5kV and 4kV. The high voltage of the DC component is supplied to the first and second charge and discharge signal generators 510 and 520, respectively.
제1,2 충방전신호 생성부(510,520)는 일정 주파수를 가지는 고전압신호를 생성한다. 즉, 제1,2 충방전신호 생성부(510,520)는 제1,2 고전압 전원부(410,420)로부터 각각 공급받은 DC 성분의 고전압을 스위칭하여 일정 주파수를 가지는 고전압신호인 코사인파를 생성한다. 이러한 고전압신호는 고전압의 크기를 가지면서 스위칭에 따른 일정 주파수를 가지게 된다(참고로 도 4의 제1,2 전극부에 공급되는 고전압신호의 수식 참조). 다만, 각각의 전극부에 공급되는 주파수는 f1과 f2로 서로 다르며(만약 단일 전극부인 경우에는 주파수 f) 코사인파 이외에도 펄스파, 삼각파, 톱니파 등 다양한 형상의 일정 주파수를 가지는 신호가 될 수 있다. The first and second charge and discharge signal generators 510 and 520 generate a high voltage signal having a predetermined frequency. That is, the first and second charge and discharge signal generators 510 and 520 generate cosine waves that are high voltage signals having a predetermined frequency by switching high voltages of DC components supplied from the first and second high voltage power supplies 410 and 420, respectively. The high voltage signal has a high voltage and has a predetermined frequency according to switching (see the equation of the high voltage signal supplied to the first and second electrode portions of FIG. 4 for reference). However, the frequency supplied to each electrode part is different from each other (f1 and f2 in the case of a single electrode part) and may be a signal having a predetermined frequency of various shapes such as pulse wave, triangle wave, sawtooth wave, etc. in addition to cosine wave.
상술한 제1,2 전극부(211,212) 중 제1 전극부(211)에 공급되는 제1 고전압신호를 기준으로 설명하면, 제1 고전압신호는 대략 3.5kV의 전압크기와 f1의 주파수를 가지게 된다. 이때, f1의 주파수 중 반주기 동안(충전구간)은 도 6에 도시된 바와 같이 제1 충전부(511)가 동작되어 제1 전극부(211)에 전하가 충전되고, 나머지 반주기 동안(방전구간)은 제1 방전부(512)가 동작되어 제1 전극부(211)에 충전된 전하가 방전된다. 따라서 제1 충전부(511)와 제1 방전부(512)의 서로간의 스위칭 동작에 따라 고전압신호의 주파수(f1)가 결정되게 된다. 다만, 상술한 설명에서는 충전구간과 방전구간이 각각 50%인 경우만을 설명하였으나, 꼭 이에 한정되는 것은 아니며 사용 환경에 따라 이를 조정할 수 있다. 즉, 충전구간을 더 길게하여 최대 충전이 되도록 하거나, 충전구간을 더 짧게하여 최대 충전에 못미치도록 할 수 있다(즉 최대 충전이 3.5kV인 경우 3.5kV 이하로 충전되도록 충방전구간의 비를 조정). 이러한 충방전구간의 비를 조정함으로써 전극부에 충전되는 최대 고전압값의 조정이 가능하고 이에 따라 정전기력의 세기를 조절할 수 있다. 즉, 충전되는 고전압값이 높을수록 정전기력의 세기가 증가하고, 고전압값이 낮을수록 정전기력의 세기가 감소한다.Referring to the first high voltage signal supplied to the first electrode part 211 among the first and second electrode parts 211 and 212 described above, the first high voltage signal has a voltage magnitude of about 3.5 kV and a frequency of f1. . At this time, as shown in FIG. 6, the first charging unit 511 is operated to charge the first electrode unit 211 during the half cycle (charge interval) of the frequency of f1, and the charge is charged to the first electrode portion 211 during the remaining half cycle (discharge interval). The first discharge part 512 is operated to discharge charges charged in the first electrode part 211. Accordingly, the frequency f1 of the high voltage signal is determined according to the switching operation between the first charging unit 511 and the first discharge unit 512. However, in the above description, only the case where the charging section and the discharge section are 50% each is described, but the present invention is not limited thereto and may be adjusted according to the use environment. That is, the charging section may be longer to allow maximum charging, or the charging section may be shorter than the maximum charging (ie, if the maximum charging is 3.5 kV, the charging / discharging section may be charged to be 3.5 kV or less. adjustment). By adjusting the ratio of such charge / discharge sections, it is possible to adjust the maximum high voltage value charged in the electrode unit, and thus the intensity of the electrostatic force can be adjusted. That is, the higher the high voltage value charged, the higher the strength of the electrostatic force, and the lower the high voltage value, the lower the strength of the electrostatic force.
제1 고전압 전원부(410), 제1 충전부(511) 및 제1 방전부(512)의 구체적인 구현 예로서 도 7에 도시된 바와 같이 제1 고전압 전원부(410)는 고전압 앰프에 의해 3.5kV의 고전압을 생성하여 제1 옵토커플러(511)로 DC성분의 고전압을 공급한다. 제1,2 옵토커플러(511,512)는 제어부(600)의 옵토커플러 충방전 제어신호(720,730)에 의해 제어된다. As a specific implementation example of the first high voltage power supply unit 410, the first charging unit 511, and the first discharge unit 512, as illustrated in FIG. 7, the first high voltage power supply unit 410 is a high voltage of 3.5 kV by a high voltage amplifier. Generates and supplies a high voltage of the DC component to the first optocoupler 511. The first and second optocouplers 511 and 512 are controlled by the optocoupler charge / discharge control signals 720 and 730 of the controller 600.
도 10 및 도 11에 도시된 바와 같이 고전압신호(710)의 충전구간의 경우에는 제1 옵토커플러(511)가 옵토커플러 충전 제어신호(720)에 의해 "ON"되고, 제2 옵토커플러(512)가 옵토커플러 방전 제어신호(730)에 의해 "OFF"된다. 고전압신호(720)의 방전구간의 경우에는 제2 옵토커플러(512)가 옵토커플러 방전 제어신호(730)에 의해 "ON"되고, 제1 옵토커플러(511)가 옵토커플러 충전 제어신호(720)에 의해 "OFF"된다. 상술한 고전압신호(710)는 제1,2 옵토커플러(511,512)의 온오프 동작에 따라 앞서 설명한 바와 같이 특정 주파수(f 또는 f1, f2)를 가지며, 전극부를 충방전하는 충방전신호이다. 다만, 상술한 도 10 및 도 11에 도시된 특정 주파수를 가지는 고전압신호(710)는 삼각파 형상으로 도시하였으나 제1,2 옵토커플러(511,512)의 다양한 동작에 따라 사인파, 코사인파, 펄스파 등 다양한 파형 형상으로 구현될 수 있다. 10 and 11, in the charging section of the high voltage signal 710, the first optocoupler 511 is “ON” by the optocoupler charging control signal 720, and the second optocoupler 512 is used. ) Is "OFF" by the optocoupler discharge control signal 730. In the discharge section of the high voltage signal 720, the second optocoupler 512 is "ON" by the optocoupler discharge control signal 730, the first optocoupler 511 is the optocoupler charge control signal 720 "OFF" by The high voltage signal 710 described above has a specific frequency f or f1 and f2 as described above according to the on / off operation of the first and second optocouplers 511 and 512, and is a charge / discharge signal for charging and discharging the electrode unit. However, although the high voltage signal 710 having the specific frequency shown in FIGS. 10 and 11 is illustrated in a triangular wave shape, the sine wave, cosine wave, pulse wave, etc. may vary according to various operations of the first and second optocouplers 511 and 512. It may be implemented in a waveform shape.
도 12 및 도 13은 제1 옵토커플러(511)를 제어하는 옵토커플러 충전 제어신호(720) 및 제2 옵토커플러(512)를 제어하는 옵토커플러 방전 제어신호(730)를 나타낸 도면이다. 이때, 도 12는 옵토커플러 충전 제어신호와 옵토커플러 방전 제어신호간에 신호의 겹침이 없는 것을 도시한 것이고, 도 13은 충전구간이 끝나기 전에 방전을 시작하도록 하기 위해 옵토커플러 충전 제어신호와 옵토커플러 방전 제어신호 간에 겹침 구간이 있도록 한 것이다. 이렇게 겹칩 구간이 형성되도록 제1,2 옵토커플러(511,512)를 제어하면 고전압신호(710)의 파형을 사인파 또는 코사인파에 가깝게 완만한 파형이 생성되도록 할 수 있어 바람직하다. 상술한 옵토커플러는 MOSFET 등의 On/Off 제어 소자로 대체될 수 있다.12 and 13 illustrate an optocoupler charge control signal 720 for controlling the first optocoupler 511 and an optocoupler discharge control signal 730 for controlling the second optocoupler 512. 12 illustrates that there is no overlap of the signal between the optocoupler charge control signal and the optocoupler discharge control signal, and FIG. 13 illustrates the optocoupler charge control signal and the optocoupler discharge in order to start discharging before the charging period ends. There is an overlap section between control signals. By controlling the first and second optocouplers 511 and 512 so that the overlapping chip section is formed, the waveform of the high voltage signal 710 may be generated to have a gentle waveform close to a sine wave or cosine wave. The optocoupler described above may be replaced by an On / Off control element such as a MOSFET.
한편, 제2 옵토커플러(512)는 그라운드와 전기적으로 접속되어 있으며, 방전구간에서 제2 옵토커플러(512)가 "ON"되면 제1 전극부(211)가 그라운드와 전기적으로 연결되어 제1 전극부(211)에 충전된 전하를 순간적으로 방전시키게 된다. 만약, 제1 전극부(211)에 충전된 전하를 본 발명에서와 같이 방전구간을 설정하여 방전하지 않으면 비록 고전압신호가 AC 성분에 의해 일정 구간 동안 전압이 공급되지 않더라도 유전층(220)에 남아있는 전하가 신속히 소멸되지 않아 정전기력이 소멸되지 않게 되어 질량체(110)의 상하 진동을 방해하게 된다. 따라서 본 발명에서는 충전구간과 방전구간을 설정하도록 하여 유전층에 남아 있는 전하를 신속히 방전시킴으로써 질량체(110)의 진동을 최적화하게 되는 장점이 있다.On the other hand, the second optocoupler 512 is electrically connected to the ground, and when the second optocoupler 512 is "ON" in the discharge period, the first electrode portion 211 is electrically connected to the ground, the first electrode The charge charged in the unit 211 is discharged momentarily. If the charges charged in the first electrode portion 211 are not discharged by setting a discharge period as in the present invention, even if the high voltage signal is not supplied for a certain period by the AC component, the charge remains in the dielectric layer 220. Since the charge is not quickly dissipated, the electrostatic force is not dissipated, thereby preventing the vertical vibration of the mass body 110. Therefore, the present invention has an advantage of optimizing the vibration of the mass body 110 by quickly discharging the charge remaining in the dielectric layer by setting the charging section and the discharge section.
이에 따라, 본 발명의 각각의 전극부에 공급되는 고전압신호는 일정 주파수(f 또는 f1, f2)를 가진다. 이때, f 주파수는 전극부가 1개인 경우이고, f1 및 f2의 경우에는 맥놀이 주파수를 위해 전극부가 2개인 경우로서, f 주파수는 사용자가 질량체(110)의 진동에 의해 간접적으로 진동감을 느낄 수 있는 진동 주파수임과 동시에 일예로서 반주기 동안은 충전구간이고, 나머지 반주기 동안은 방전구간을 의미한다. Accordingly, the high voltage signal supplied to each electrode portion of the present invention has a constant frequency f or f1, f2. In this case, the f frequency is a case of one electrode part, and in the case of f1 and f2, there are two electrode parts for the beat frequency, and the f frequency is a vibration in which the user can feel the vibration indirectly due to the vibration of the mass body 110. At the same time as the frequency, for example, the half period is a charging period and the remaining half period is a discharge period.
또한, f1 및 f2의 주파수는 맥놀이 주파수를 생성하기 위해 각각 제1,2 전극부(211,212)에 공급되는 주파수이며, 사용자는 진동 주파수인 맥놀이 주파수(f1-f2의 절대값)의 진동감을 느끼게 되며, f1 및 f2 주파수 각각의 반주기 동안은 충전구간이고, 나머지 반주기 동안은 방전구간이 되는 충방전 주파수이다. 이때, 충전구간과 방전구간은 완만한 고전압 파형생성을 위해 일부 겹칠 수 있으며(도 13 참조), 충전구간과 방전구간의 비는 적어도 20 ~ 80% 사이에서 설정될 수도 있다. In addition, the frequencies of f1 and f2 are the frequencies supplied to the first and second electrode parts 211 and 212 to generate the beat frequency, respectively, and the user may feel the vibration of the beat frequency (absolute value of f1-f2), which is the vibration frequency. , f1 and f2 are the charge periods for each half period, and the charge / discharge frequency for the discharge period for the other half periods. In this case, the charging section and the discharge section may partially overlap for generating a gentle high voltage waveform (see FIG. 13), and the ratio between the charging section and the discharge section may be set between at least 20 to 80%.
또한, f1 및 f2의 주파수는 맥놀이 주파수를 생성하기 위해 각각 제1,2 전극부(211,212)에 공급되는 주파수이며, 사용자는 진동 주파수인 맥놀이 주파수(f1-f2의 절대값)와 캐리어 주파수(f1과 f2의 평균)에 의해 혼합된 진동감을 느끼게 되며, 각 주파수 채널에서 각각 f1의 반주기 동안은 충전구간이고, 나머지 반주기 동안은 방전구간이 되며, f2의 반주기 동안은 충전구간이고, 나머지 반주기 동안은 방전구간이 된다.In addition, the frequencies of f1 and f2 are the frequencies supplied to the first and second electrode portions 211 and 212 to generate the beat frequency, respectively, and the user is the beat frequency (absolute value of f1-f2) and the carrier frequency f1, which are vibration frequencies. And the average of f2), and each of the frequency channels in each frequency channel is a charging period during the half cycle of f1, discharge period for the remaining half cycle, the charging period for the half cycle of f2, It is a discharge section.
상술한 제1,2 전극부(211,212) 중 제2 전극부(212)에 공급되는 제2 고전압신호는 대략 3.5kV의 전압크기와 f2의 주파수를 가지게 되며, 제2 충전부(521) 및 제2 방전부(522)의 동작은 상술한 제1 충전부(511) 및 제1 방전부(512)의 동작 설명에 갈음하기로 한다.The second high voltage signal supplied to the second electrode part 212 among the first and second electrode parts 211 and 212 has a voltage magnitude of approximately 3.5 kV and a frequency of f 2, and the second charging part 521 and the second charge signal are provided. The operation of the discharge unit 522 will be replaced with the description of the operations of the first charging unit 511 and the first discharge unit 512 described above.
제어부(600)는 마이크로 컨트롤러, 아날로그 회로, 또는 디지털 회로에 의해 구현될 수 있다. 이때, 상술한 옵토커플러는 옵토다이오드와 적외선 LED로 구성되는 소자로서 제어부(600)가 적외선 LED에 제어신호를 공급하여 옵토커플러를 동작시키게 된다. 따라서, 제어부(600)는 단일 전극부(210) 또는 제1,2 전극부(211,212)에 공급되는 고전압신호의 주파수(f 또는 f1 및 f2)에 따라 제1 옵토커플러(511)와 제2 옵토커플러(512)를 스위칭 제어한다. 상술한 옵토커플러는 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 아니하는 범위 내에서 기술스펙이 추가로 참조될 수 있다.The controller 600 may be implemented by a microcontroller, an analog circuit, or a digital circuit. At this time, the optocoupler described above is an element composed of an optodiode and an infrared LED, and the control unit 600 supplies a control signal to the infrared LED to operate the optocoupler. Accordingly, the control unit 600 according to the frequency (f or f1 and f2) of the high voltage signal supplied to the single electrode unit 210 or the first and second electrode units 211 and 212, the first optocoupler 511 and the second opto Switching control of the coupler 512. The above-described optocoupler may further be referred to technical specifications within the scope not departing from the technical spirit of the present invention.
한편, 제어부(600)는 공진주파수를 이용하는 경우에는 상술한 f가 공진주파수가 되도록 제어하거나, 또는 맥놀이 주파수의 캐리어 주파수가 공진주파수가 되도록 충전부 및 방전부를 제어한다.On the other hand, when using the resonant frequency, the controller 600 controls the above-described f to be the resonant frequency, or controls the charging unit and the discharging unit so that the carrier frequency of the beat frequency becomes the resonant frequency.
(액추에이터 패널의 구성 및 기능)(Configuration and Function of Actuator Panel)
액추에이터 패널은 상술한 액추에이터 이외에 추가적으로 베이스 기재(20)를 더 포함한다. 베이스 기재(20)는 사용자가 진동감을 전달받기 위해 접촉하는 접촉부로서 사용자는 베이스 기재(20)의 일 영역(접촉영역)에 손가락을 접촉함으로써 진동감을 간접적으로 전달받는다. 베이스 기재(20)는 도 1 및 도 3에 도시된 바와 같이 간격부(300) 및 정전기력 발생부(200)를 지지하도록 최하면에 배치된다. 즉, 베이스 기재(20)는 LCD 패널, 강화 플라스틱(일예로서 (fiberglass reinforced plastics : Peek, Poly Carbonate 등) 또는 플랙서블 디스플레이 패널 등이 될 수 있다. 따라서 본 발명에 따른 액추에이터(10)는 베이스 기재(20)의 일면에 부착되어 진동을 사용자에게 간접적으로 전달하게 된다. 다만, 액추에이터(10)를 베이스 기재(20)에 부착시 필요에 따라 추가적인 구성요소가 더 포함될 수 있다. 일예로서 액추에이터(10)를 베이스 기재(20)에 부착시키기 위한 양면 테이프 등이 있을 수 있다.The actuator panel further includes a base substrate 20 in addition to the actuator described above. The base substrate 20 is a contact portion where the user contacts to receive a sense of vibration, and the user indirectly receives a sense of vibration by touching a finger with one region (contact area) of the base substrate 20. As shown in FIGS. 1 and 3, the base substrate 20 is disposed at the lowermost surface to support the spacer 300 and the electrostatic force generating unit 200. That is, the base substrate 20 may be an LCD panel, a reinforced plastic (for example, fiberglass reinforced plastics (Peek, Poly Carbonate, etc.), or a flexible display panel, etc.) The actuator 10 according to the present invention may therefore be a base substrate. It is attached to one surface of 20 to indirectly transmit vibration to a user, but additional components may be further included as necessary when attaching the actuator 10 to the base substrate 20. As an example, the actuator 10 may be included. ) May be a double-sided tape or the like for attaching the base substrate 20.
액추에이터 패널(40)은 도 8에 도시된 바와 같이 액추에이터(10)가 복수로 배치되어 베이스 기재(20)의 전 영역에 진동감을 간접적으로 제공할 수 있다. 즉, 도 8에 도시된 바와 같이 하우징(3) 내의 베이스 기재 일면에 제1 액추에이터(10) 및 제2 액추에이터(10')를 배치하고, 사용자의 손가락(2)이 접촉하는 접촉영역에 해당하는 액추에이터가 동작함으로써 진동감을 사용자에게 간접적으로 전달할 수 있다. 이때, 사용자의 손가락이 접촉하는 접촉영역의 감지는 액추에이터 패널(40)의 제어부가 인식하고, 접촉영역에 해당하는 액추에이터에 진동을 발생하라는 제어신호를 액추에이터의 제어부(600)에 전송함으로써 당해 액추에이터가 진동을 발생시킬 수 있다.As shown in FIG. 8, the actuator panel 40 may be provided with a plurality of actuators 10 to indirectly provide a sense of vibration to the entire area of the base substrate 20. That is, as shown in FIG. 8, the first actuator 10 and the second actuator 10 ′ are disposed on one surface of the base substrate in the housing 3, and correspond to the contact area where the user's finger 2 contacts. By operating the actuator, the vibration can be indirectly transmitted to the user. At this time, the detection of the contact area that the user's finger touches is recognized by the control unit of the actuator panel 40, the actuator by transmitting a control signal to generate the vibration to the actuator corresponding to the contact area to the actuator 600 of the actuator by It can generate vibrations.
한편, 액추에이터 패널(40)의 제어부는 고전압신호의 주파수(f 또는 f1 및 f2)를 변경하도록 하는 제어신호를 액추에이터의 제어부(600)에 전송함으로써 진동 주파수를 변경할 수 있다.Meanwhile, the controller of the actuator panel 40 may change the vibration frequency by transmitting a control signal for changing the frequencies f or f1 and f2 of the high voltage signal to the controller 600 of the actuator.
(진동전달 경로 및 정전기력의 방향)(Vibration transmission path and direction of electrostatic force)
본 발명에서는 사용자의 접촉 영역에 진동감을 주기 위해 간접적인 경로를 이용한다. 즉, 실제적으로 진동이 발생되는 질량체(110)에 사용자가 직접 접촉하는 것이 아니라 질량체(110)에서 발생된 진동이 진동증폭부(120), 질량체 지지부(130), 간격부(300) 및 베이스 기재(20)를 거쳐 간접적으로 사용자에게 진동감이 전달된다. In the present invention, an indirect path is used to give a vibration feeling to the contact area of the user. That is, the user does not directly contact the mass body 110 in which the vibration is actually generated, but the vibration generated from the mass body 110 is the vibration amplifier 120, the mass body support 130, the spacer 300, and the base substrate. Vibration is transmitted to the user indirectly via the (20).
상술한 각부의 구성 및 기능에 대한 설명은 설명의 편의를 위하여 서로 분리하여 설명하였을 뿐 필요에 따라 어느 한 구성 및 기능이 다른 구성요소로 통합되어 구현되거나, 또는 더 세분화되어 구현될 수도 있다.Description of the configuration and functions of the above-described parts have been described separately from each other for convenience of description, and any configuration and function may be implemented by being integrated into other components, or may be further subdivided as necessary.
한편, 상술한 액추에이터(10)의 구성에 의해 정전기력은 접지된 질량체(110)를 향하도록 생성된다. 즉, 도 1 및 도 3에 도시된 바와 같이 정전기력은 고전압신호가 공급되는 전극부(210)에서 접지된 질량체(110)를 향하도록 생성된다.On the other hand, by the above-described configuration of the actuator 10, the electrostatic force is generated to face the grounded mass (110). That is, as shown in FIGS. 1 and 3, the electrostatic force is generated to face the mass body 110 grounded from the electrode unit 210 to which the high voltage signal is supplied.
이상, 본 발명의 일실시예를 참조하여 설명했지만, 본 발명이 이것에 한정되지는 않으며, 다양한 변형 및 응용이 가능하다. 즉, 본 발명의 요지를 일탈하지 않는 범위에서 많은 변형이 가능한 것을 당업자는 용이하게 이해할 수 있을 것이다. 또한, 본 발명과 관련된 공지 기능 및 그 구성 또는 본 발명의 각 구성에 대한 결합관계에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는, 그 구체적인 설명을 생략하였음에 유의해야 할 것이다.As mentioned above, although demonstrated with reference to one Embodiment of this invention, this invention is not limited to this, A various deformation | transformation and an application are possible. That is, those skilled in the art will readily appreciate that many modifications are possible without departing from the spirit of the invention. In addition, when it is determined that the detailed description of the known function and its configuration or the coupling relationship for each configuration of the present invention may unnecessarily obscure the subject matter of the present invention, it should be noted that the detailed description is omitted. something to do.
[부호의 설명][Description of the code]
1 : 정전기력1: electrostatic force
2 : 사용자 손가락2: user finger
3 : 하우징3: housing
10, 10' : 정전기력을 이용한 액추에이터10, 10 ': actuator using electrostatic force
20 : 베이스 기재20: base base material
30 : 에어 갭30: air gap
40 : 액추에이터 패널40: actuator panel
50 : 하부 실드용 보강판50: reinforcing plate for the lower shield
100 : 질량부100: mass part
110 : 질량체110: mass
120 : 진동증폭부(또는 슬릿홈)120: vibration amplifier (or slit groove)
121 : 내측 슬릿홈121: inner slit groove
122 : 외측 슬릿홈122: outer slit groove
130 : 질량체 지지부130: mass support
200 : 정전기력 발생부200: electrostatic force generating unit
210 : 전극부210: electrode portion
211 : 제1 전극부211: first electrode portion
212 : 제2 전극부212: second electrode portion
220 : 유전층220: dielectric layer
221 : 상부 실딩용 PI필름221: PI film for upper shielding
222 : 중단 실딩용 PI필름222: PI Film for Interrupted Shielding
223 : 하부 실딩용 PI필름223: PI film for lower shielding
300 : 간격부(또는 스페이서)300: spacing (or spacer)
410 : 제1 고전압 전원부410: first high voltage power supply
420 : 제2 고전압 전원부420: second high voltage power supply
510 : 제1 충방전신호 생성부510: first charge and discharge signal generation unit
511 : 제1 충전부511: first charging unit
512 : 제1 방전부512: first discharge unit
520 : 제2 충방전신호 생성부520: the second charge and discharge signal generation unit
521 : 제2 충전부521: second charging unit
522 : 제2 방전부522: second discharge unit
600 : 제어부600: control unit
710 : 고전압신호710: high voltage signal
720 : 옵토커플러 충전 제어신호720: Optocoupler charge control signal
730 : 옵토커플러 방전 제어신호730: optocoupler discharge control signal

Claims (48)

  1. 정전기력에 의해 진동하는 질량부, 및A mass part vibrating by an electrostatic force, and
    상기 질량부와 대응되는 위치에 일정간격 이격 배치되어 상기 정전기력을 발생하는 정전기력 발생부를 포함하며,It is disposed at a predetermined interval spaced corresponding to the mass portion includes an electrostatic force generating unit for generating the electrostatic force,
    상기 질량부에서 발생된 진동이 기 결정된 진동경로를 따라 전달됨으로써 사용자에게 상기 진동이 간접적으로 전달되는 것을 특징으로 하는 정전기력을 이용한 액추에이터.Actuator using the electrostatic force, characterized in that the vibration generated in the mass portion is transmitted along the predetermined vibration path indirectly transmitted to the user.
  2. 제 1 항에 있어서,The method of claim 1,
    상기 질량부 및 상기 정전기력 발생부는 수직방향으로 서로 동일 수직선상에 순차적으로 배치됨으써 상기 질량부에서 발생된 진동이 상기 진동경로를 따라 간접적으로 사용자에게 전달되는 것을 특징으로 하는 정전기력을 이용한 액추에이터.And the mass portion and the electrostatic force generating portion are sequentially disposed on the same vertical line in the vertical direction so that vibration generated in the mass portion is indirectly transmitted to the user along the vibration path.
  3. 제 2 항에 있어서,The method of claim 2,
    상기 사용자가 접촉하는 접촉영역을 상기 질량부를 기준으로 동일 수직선상에서 상기 정전기력 발생부의 하면 영역에 형성되도록 함으로써 상기 질량부의 진동이 간접적으로 상기 접촉영역에 전달되도록 하는 것을 특징으로 하는 정전기력을 이용한 액추에이터.Actuator using the electrostatic force, characterized in that the vibration of the mass portion is indirectly transmitted to the contact region by forming a contact region that the user contacts the same area on the same vertical line with respect to the mass portion.
  4. 정전기력에 의해 진동하는 질량부,Mass part vibrating by electrostatic force,
    상기 질량부와 대응되는 위치에 일정간격 이격 배치되어 상기 정전기력을 발생하는 정전기력 발생부, An electrostatic force generating unit disposed at a predetermined interval apart from the position corresponding to the mass unit to generate the electrostatic force;
    상기 정전기력 발생부에 공급되는 고전압을 생성하는 고전압 전원부, 및A high voltage power supply unit generating a high voltage supplied to the electrostatic force generating unit, and
    상기 고전압 전원부에서 상기 정전기력 발생부로 공급되는 고전압 신호 경로상에 상기 정전기력 발생부의 전하를 충전 및 방전하도록 하는 충방전신호 생성부를 포함하는 것을 특징으로 하는 정전기력을 이용한 액추에이터.And a charge / discharge signal generation unit configured to charge and discharge the charge of the electrostatic force generation unit on the high voltage signal path supplied from the high voltage power supply unit to the electrostatic force generation unit.
  5. 제 4 항에 있어서,The method of claim 4, wherein
    상기 충방전신호 생성부는,The charge and discharge signal generation unit,
    상기 정전기력 발생부에 공급되는 고전압 신호를 충전구간과 방전구간으로 구분하여 생성하도록 하며,To generate the high voltage signal supplied to the electrostatic force generating unit divided into a charging section and a discharge section,
    충전구간과 방전구간의 비는 적어도 20 ~ 80% 사이에 설정되도록 하여 상기 전하를 방전하도록 함으로써 상기 질량부의 진동이 기 설정된 범위내에서 이루어지도록 하는 것을 특징으로 하는 정전기력을 이용한 액추에이터.Actuator using the electrostatic force, characterized in that the ratio between the charge section and the discharge section is set to at least 20 to 80% to discharge the charge so that the vibration of the mass portion is within a predetermined range.
  6. 정전기력에 의해 진동하는 질량부,Mass part vibrating by electrostatic force,
    상기 질량부와 대응되는 위치에 일정간격 이격 배치되어 상기 정전기력을 발생하는 정전기력 발생부, 및An electrostatic force generating unit disposed at a predetermined interval apart from the position corresponding to the mass unit to generate the electrostatic force, and
    상기 질량부의 진동을 탄성에 의해 증폭시키도록 질량부에 대해 수평방향으로 배치되거나 또는 질량부에 대해 수직방향으로 배치되는 진동증폭부를 포함하는 것을 특징으로 하는 정전기력을 이용한 액추에이터.Actuator using an electrostatic force, characterized in that it comprises a vibration amplifier disposed in the horizontal direction relative to the mass or perpendicular to the mass so as to amplify the vibration of the mass by elasticity.
  7. 제 6 항에 있어서,The method of claim 6,
    상기 진동증폭부가 수평방향으로 배치되는 경우 상기 질량부를 둘레방향에서 지지하는 질량체 지지부를 더 포함하며,When the vibration amplifier is disposed in the horizontal direction further comprises a mass support for supporting the mass in the circumferential direction,
    상기 질량체 지지부, 진동증폭부, 및 질량부가 수평방향을 기준으로 순차적으로 배치됨으로써 상기 진동증폭부가 상기 질량체 지지부와 질량부 사이에 배치되는 것을 특징으로 하는 정전기력을 이용한 액추에이터.And the vibration amplification part is disposed between the mass support and the mass part by sequentially placing the mass support part, the vibration amplification part, and the mass part based on a horizontal direction.
  8. 제 7 항에 있어서,The method of claim 7, wherein
    상기 질량체 지지부, 진동증폭부, 및 질량부는 일체로 형성되며,The mass support part, the vibration amplification part, and the mass part are integrally formed,
    상기 진동증폭부는 상기 질량체 지지부와 질량부 사이 공간영역에 둘레방향으로 슬릿홈이 형성됨으로써 탄성을 생성하는 것을 특징으로 하는 정전기력을 이용한 액추에이터.The vibration amplifier is an actuator using an electrostatic force, characterized in that to generate elasticity by forming a slit groove in the circumferential direction in the space region between the mass support and the mass.
  9. 제 8 항에 있어서,The method of claim 8,
    상기 슬릿홈은 내측 슬릿 홈과 외측 슬릿 홈으로 이루어지는 것을 특징으로 하는 정전기력을 이용한 액추에이터.The slit groove is an actuator using an electrostatic force, characterized in that consisting of the inner slit groove and the outer slit groove.
  10. 제 8 항에 있어서,The method of claim 8,
    상기 진동증폭부는,The vibration amplifier,
    강성이 1x102 N/m ~ 5x106 N/m 사이 값을 가지도록 하는 것을 특징으로 하는 정전기력을 이용한 액추에이터.Actuator using electrostatic force, characterized in that the stiffness has a value between 1x10 2 N / m ~ 5x10 6 N / m.
  11. 제 6 항에 있어서,The method of claim 6,
    상기 진동증폭부가 수직방향으로 배치되는 경우 상기 진동증폭부는 상기 질량부를 하측에서 지지함으로써 진동을 증폭하는 것을 특징으로 하는 정전기력을 이용한 액추에이터.When the vibration amplifier is disposed in the vertical direction, the vibration amplifier is an actuator using an electrostatic force, characterized in that for amplifying the vibration by supporting the mass portion from the lower side.
  12. 정전기력에 의해 진동하는 질량부,Mass part vibrating by electrostatic force,
    상기 질량부와 대응되는 위치에 일정간격 이격 배치되어 상기 정전기력을 발생하는 정전기력 발생부, An electrostatic force generating unit disposed at a predetermined interval apart from the position corresponding to the mass unit to generate the electrostatic force;
    상기 질량부의 진동을 탄성에 의해 증폭시키도록 질량부에 대해 수평방향으로 배치되거나 또는 질량부에 대해 수직방향으로 배치되는 진동증폭부, 및A vibration amplification part disposed in a horizontal direction with respect to the mass part or in a vertical direction with respect to the mass part so as to amplify the vibration of the mass part by elasticity, and
    상기 질량부와 상기 정전기력 발생부간의 기 설정된 이격거리를 제공하도록 상기 질량부 및 상기 정전기력 발생부의 둘레방향 외측에 기 설정된 높이를 가지도록 배치되는 간격부를 포함하는 것을 특징으로 하는 정전기력을 이용한 액추에이터.And a spacing portion disposed to have a predetermined height outside the circumferential direction of the mass portion and the electrostatic force generating portion to provide a predetermined separation distance between the mass portion and the electrostatic force generating portion.
  13. 제 12 항에 있어서,The method of claim 12,
    상기 진동증폭부가 수평방향으로 배치되는 경우 상기 질량부를 둘레방향에서 지지하도록 상기 간격부 위에 배치되는 질량체 지지부를 더 포함하며,When the vibration amplification portion is disposed in the horizontal direction further comprises a mass support portion disposed on the spacing portion to support the mass portion in the circumferential direction,
    상기 질량체 지지부, 진동증폭부, 및 질량부는 일체로 형성됨으로써 수평방향을 기준으로 순차적으로 배치되며,The mass support part, the vibration amplification part, and the mass part are integrally formed so as to be sequentially arranged based on a horizontal direction.
    상기 진동증폭부는 상기 질량체 지지부와 질량부 사이 공간영역에 둘레방향으로 슬릿홈이 형성됨으로써 탄성을 생성하는 것을 특징으로 하는 정전기력을 이용한 액추에이터.The vibration amplifier is an actuator using an electrostatic force, characterized in that to generate elasticity by forming a slit groove in the circumferential direction in the space region between the mass support and the mass.
  14. 제 13 항에 있어서,The method of claim 13,
    상기 정전기력 발생부에 공급되는 고전압신호는 상기 질량부와 상기 진동증폭부의 공진주파수에 상응하는 주파수로 이루어지는 것을 특징으로 하는 정전기력을 이용한 액추에이터.The high voltage signal supplied to the electrostatic force generating unit is an actuator using the electrostatic force, characterized in that the frequency corresponding to the resonance frequency of the mass portion and the vibration amplifier.
  15. 제 13 항에 있어서,The method of claim 13,
    상기 정전기력 발생부에 공급되는 고전압신호의 주파수는 500Hz 이내의 범위를 가지며 충전구간과 방전구간으로 구분되는 것을 특징으로 하는 정전기력을 이용한 액추에이터.Actuator using the electrostatic force, characterized in that the frequency of the high voltage signal supplied to the electrostatic force generating unit has a range within 500Hz and divided into a charging section and a discharge section.
  16. 제 12 항에 있어서,The method of claim 12,
    상기 질량부에서 발생된 진동이 기 결정된 진동경로를 따라 전달됨으로써 사용자에게 간접적으로 상기 진동을 전달하는 베이스 기재를 더 포함하며,Further comprising a base substrate for transmitting the vibration indirectly to the user by transmitting the vibration generated in the mass portion along a predetermined vibration path,
    상기 진동경로는 상기 질량부, 진동증폭부, 간격부, 및 베이스 기재 순으로 진동이 전달되는 경로인 특징으로 하는 정전기력을 이용한 액추에이터. The vibration path is an actuator using an electrostatic force, characterized in that the path in which vibration is transmitted in the order of the mass portion, the vibration amplifier, the gap portion, and the base substrate.
  17. 제 1 항, 제 4 항, 제 6 항, 및 제 12 항 중 어느 한 항에 있어서,The method according to any one of claims 1, 4, 6, and 12,
    상기 질량부가 그라운드에 전기적으로 접속됨에 따라 상기 정전기력 발생부에 공급된 고전압에 의해 정전기력이 발생되며, As the mass part is electrically connected to the ground, the electrostatic force is generated by the high voltage supplied to the electrostatic force generating unit,
    상기 정전기력에 의해 상기 질량부와 상기 정전기력 발생부간의 이격된 공간을 수직방향으로 상기 질량부가 진동하는 것을 특징으로 하는 정전기력을 이용한 액추에이터.The actuator using the electrostatic force, characterized in that the mass portion oscillates in the vertical direction in the space spaced between the mass portion and the electrostatic force generating portion by the electrostatic force.
  18. 제 1 항, 제 4 항, 제 6 항, 및 제 12 항 중 어느 한 항에 있어서,The method according to any one of claims 1, 4, 6, and 12,
    상기 정전기력 발생부는,The electrostatic force generating unit,
    고전압신호를 공급받는 전극부, 및An electrode unit receiving a high voltage signal, and
    기 설정된 유전율을 가지는 유전층을 포함하는 것을 특징으로 하는 정전기력을 이용한 액추에이터.Actuator using the electrostatic force, characterized in that it comprises a dielectric layer having a predetermined dielectric constant.
  19. 제 18 항에 있어서,The method of claim 18,
    상기 전극부에 공급되는 고전압신호는 충전구간과 방전구간을 가지도록 기 설정된 충방전 주파수에 따라 상기 전극부에 공급되는 것을 특징으로 하는 정전기력을 이용한 액추에이터.The high voltage signal supplied to the electrode unit is an actuator using an electrostatic force, characterized in that supplied to the electrode unit in accordance with a predetermined charge and discharge frequency to have a charging section and a discharge section.
  20. 제 18 항에 있어서,The method of claim 18,
    상기 전극부는,The electrode unit,
    제1 고전압신호를 공급받는 제1 전극부, 및A first electrode part receiving a first high voltage signal, and
    제1 고전압신호와는 다른 제2 고전압신호를 공급받는 제2 전극부로 구성되며,And a second electrode part receiving a second high voltage signal different from the first high voltage signal,
    제1,2 고전압신호의 주파수는 충전구간과 방전구간을 가지도록 충방전 주파수에 따라 500Hz 이내의 범위를 가지며,  The frequency of the first and second high voltage signals is within a range of 500 Hz according to the charge and discharge frequency to have a charging section and a discharge section.
    상기 제1,2 고전압신호의 주파수는 맥놀이 주파수가 250Hz 이내의 범위를 가지도록 설정되어 맥놀이 정전기력이 발생되도록 하는 것을 특징으로 하는 정전기력을 이용한 액추에이터.Actuator using the electrostatic force, characterized in that the frequency of the first, second high-voltage signal is set so that the beat frequency is within the range of 250 Hz so that the beat electrostatic force is generated.
  21. 제 18 항에 있어서,The method of claim 18,
    상기 전극부는,The electrode unit,
    동일한 고전압신호를 공급받는 제1,2 전극부로 구성되며,The first and second electrode parts are supplied with the same high voltage signal,
    상기 제1,2 전극부에 복수로 인가되는 고전압신호의 전압의 크기가 서로 중첩됨으로써 정전기력의 세기가 증가되며, The strength of the electrostatic force is increased by overlapping the magnitudes of the voltages of the high voltage signals applied to the first and second electrode parts.
    상기 고전압신호의 주파수는 500Hz 이내의 범위를 가지며 충전구간과 방전구간으로 구분되는 것을 특징으로 하는 정전기력을 이용한 액추에이터.Actuator using the electrostatic force, characterized in that the frequency of the high voltage signal has a range within 500Hz and divided into a charging section and a discharge section.
  22. 제 20 항 또는 제 21 항에 있어서,The method of claim 20 or 21,
    상기 제1,2 전극부는,The first and second electrode parts,
    상기 유전층내에 서로 상하방향으로 이격 배치되거나 또는 좌우방향으로 이격 배치되며,Spaced apart from each other in the dielectric layer in the vertical direction or spaced apart in the left and right directions,
    상하방향으로 이격 배치되는 경우에는,When spaced apart in the vertical direction,
    상기 맥놀이 주파수의 진폭크기 또는 정전기력의 세기를 조절하기 위해 제1,2 전극부간의 수직 이격거리는 1㎛ ~ 3,000㎛ 인 것을 특징으로 하는 정전기력을 이용한 액추에이터.Actuator using the electrostatic force, characterized in that the vertical separation distance between the first and second electrode portions in order to adjust the amplitude size of the beat frequency or the strength of the electrostatic force is 1㎛ ~ 3,000㎛.
  23. 제 18 항에 있어서,The method of claim 18,
    상기 유전층의 두께는 1㎛ ~ 3,000㎛이고,The dielectric layer has a thickness of 1 μm to 3,000 μm,
    상기 유전율은 1.5 ~ 30이며,The dielectric constant is 1.5 to 30,
    상기 유전층의 재질은 폴리이미드, 실리콘, 폴리우레탄, PDMS(Polydimethylsiloxane), PET(Polyethylene terephthalate), 및 폴리머 복합체 중 적어도 어느 하나인 것을 특징으로 하는 정전기력을 이용한 액추에이터.The material of the dielectric layer is an actuator using electrostatic force, characterized in that at least one of polyimide, silicon, polyurethane, PDMS (Polydimethylsiloxane), PET (Polyethylene terephthalate), and a polymer composite.
  24. 제 1 항, 제 4 항, 제 6 항, 및 제 12 항 중 어느 한 항에 있어서,The method according to any one of claims 1, 4, 6, and 12,
    상기 정전기력의 크기를 조절하기 위해 상기 질량부와 상기 정전기력 발생부간의 에어갭은 10㎛ ~ 3,000㎛인 것을 특징으로 하는 정전기력을 이용한 액추에이터.In order to adjust the magnitude of the electrostatic force, the air gap between the mass portion and the electrostatic force generating unit is an actuator using an electrostatic force, characterized in that 10㎛ ~ 3,000㎛.
  25. 제 1 항, 제 4 항, 제 6 항, 및 제 12 항 중 어느 한 항에 있어서,The method according to any one of claims 1, 4, 6, and 12,
    상기 정전기력의 방향은 정전기력 발생부에서 질량부로 향하는 것을 특징으로 하는 정전기력을 이용한 액추에이터.The direction of the electrostatic force is an actuator using the electrostatic force, characterized in that toward the mass portion from the electrostatic force generating unit.
  26. 제 1 항, 제 4 항, 제 6 항, 및 제 12 항 중 적어도 어느 한 항에 있어서의 정전기력을 이용한 액추에이터, 및The actuator using the electrostatic force in any one of Claims 1, 4, 6, and 12, and
    상기 정전기력을 이용한 액추에이터가 복수로 배치되어 발생된 진동이 기 결정된 진동경로를 따라 전달됨으로써 사용자에게 상기 진동을 전달하는 베이스 기재를 포함하는 것을 특징으로 하는 정전기력을 이용한 액추에이터 패널.The actuator panel using the electrostatic force is characterized in that it comprises a base substrate for transmitting the vibration to the user by transmitting a vibration generated by a plurality of actuators using the electrostatic force along a predetermined vibration path.
  27. 제 26 항에 있어서,The method of claim 26,
    상기 베이스 기재는,The base base material,
    상기 정전기력을 이용한 액추에이터에서 발생된 진동을 간접적으로 사용자에게 전달하는 디스플레이 패널 또는 플렉서블 디스플레이 패널 중 어느 하나인 것을 특징으로 하는 정전기력을 이용한 액추에이터 패널.Actuator panel using the electrostatic force, characterized in that any one of a display panel or a flexible display panel for indirectly transferring the vibration generated by the actuator using the electrostatic force.
  28. 제 26 항에 있어서,The method of claim 26,
    제 1 항, 제 4 항, 제 6 항, 및 제 12 항 중 어느 한 항에 기재된 정전기력 발생부는,The electrostatic force generating unit according to any one of claims 1, 4, 6, and 12,
    상기 베이스 기재의 상부에 구비되는 하부 보강판,A lower reinforcement plate provided on an upper portion of the base substrate,
    상기 보강판에 구비되는 하부 유전층,A lower dielectric layer provided on the reinforcing plate,
    상기 하부 유전층 내에 구비되는 제2 전극부, A second electrode part provided in the lower dielectric layer,
    상기 제2 전극부의 상부에 구비되는 중간 유전층,An intermediate dielectric layer provided on the second electrode part,
    상기 중간 유전층의 상부에 구비되는 상부 유전층, 및An upper dielectric layer provided on the middle dielectric layer, and
    상기 상부 유전층 내에 구비되는 제1 전극부를 포함하는 것을 특징으로 하는 정전기력을 이용한 액추에이터 패널.Actuator panel using the electrostatic force comprising a first electrode portion provided in the upper dielectric layer.
  29. 정전기력에 의해 질량체를 진동하도록 하는 진동부, 및Vibration unit for vibrating the mass by the electrostatic force, and
    상기 진동부에 공급되는 고전압신호를 기 설정된 충방전 주파수에 상응하도록 출력시킴으로써 상기 정전기력이 생성되도록 제어하는 제어부를 포함하며,And a controller for controlling the electrostatic force to be generated by outputting a high voltage signal supplied to the vibrator to correspond to a predetermined charge / discharge frequency.
    상기 고전압신호가 상기 충방전 주파수에 따라 충전구간과 방전구간을 가져 상기 진동부의 전하를 충전 및 방전하도록 함으로써 정전기력을 발생시키도록 하는 것을 특징으로 하는 정전기력을 이용한 액추에이터. The high voltage signal has a charging section and a discharge section according to the charge and discharge frequency to generate an electrostatic force by charging and discharging the electric charge of the vibrating unit, characterized in that the actuator using the electrostatic force.
  30. 제 29 항에 있어서,The method of claim 29,
    상기 진동부는,The vibrating unit,
    정전기력에 의해 진동하는 상기 질량체, 및The mass vibrating by an electrostatic force, and
    상기 질량체와 수직방향으로 이격 배치되어 상기 고전압신호의 주파수에 따라 정전기력을 생성하는 전극부 및 유전층을 구비하는 정전기력 발생부를 포함하는 것을 특징으로 하는 정전기력을 이용한 액추에이터.And an electrostatic force generating unit including an electrode unit and a dielectric layer disposed to be spaced apart from the mass in a vertical direction to generate an electrostatic force according to the frequency of the high voltage signal.
  31. 제 30 항에 있어서,The method of claim 30,
    충전구간과 방전구간을 가지는 상기 고전압신호의 주파수는 500Hz 이내인 충방전 주파수인 것을 특징으로 하는 정전기력을 이용한 액추에이터.Actuator using the electrostatic force, characterized in that the frequency of the high voltage signal having a charging section and a discharge section is a charge and discharge frequency within 500Hz.
  32. 정전기력에 의해 질량체를 진동하도록 하는 진동부, 및Vibration unit for vibrating the mass by the electrostatic force, and
    상기 진동부에 공급되는 고전압신호를 기 설정된 공진주파수에 상응하도록 출력시킴으로써 상기 정전기력이 생성되도록 제어하는 제어부를 포함하며,And a controller for controlling the electrostatic force to be generated by outputting a high voltage signal supplied to the vibrator to correspond to a preset resonance frequency.
    상기 고전압신호가 충전구간과 방전구간을 가져 상기 진동부의 전하를 충전 및 및 방전하도록 함으로써 정전기력을 발생시키도록 하는 것을 특징으로 하는 정전기력을 이용한 액추에이터. The high voltage signal has a charging section and a discharge section to charge and discharge the electric charge of the vibrator to generate an electrostatic force, characterized in that the actuator using the electrostatic force.
  33. 제 32 항에 있어서,The method of claim 32,
    상기 진동부는,The vibrating unit,
    정전기력에 의해 진동하는 상기 질량체, 및The mass vibrating by an electrostatic force, and
    상기 질량체와 수직방향으로 이격 배치되어 상기 고전압신호의 주파수에 따라 정전기력을 생성하는 전극부 및 유전층을 구비하는 정전기력 발생부를 포함하며,An electrostatic force generating unit including an electrode unit and a dielectric layer disposed to be spaced apart from the mass in a vertical direction to generate an electrostatic force according to the frequency of the high voltage signal,
    상기 질량체의 진동을 탄성에 의해 증폭시키는 진동증폭부를 더 포함하며,Further comprising a vibration amplifier for amplifying the vibration of the mass by elastic,
    상기 고전압신호의 주파수는 상기 질량체와 상기 진동증폭부에 의해 결정되는 공진주파수에 상응하는 충방전 주파수인 것을 특징으로 하는 정전기력을 이용한 액추에이터.The frequency of the high voltage signal is an actuator using an electrostatic force, characterized in that the charge and discharge frequency corresponding to the resonance frequency determined by the mass and the vibration amplifier.
  34. 제 33 항에 있어서,The method of claim 33, wherein
    상기 질량체를 둘레방향에서 지지하는 질량체 지지부를 더 포함하며,Further comprising a mass support for supporting the mass in the circumferential direction,
    상기 질량체 지지부, 진동증폭부, 및 질량체는 일체로 형성되며,The mass support portion, the vibration amplification portion, and the mass body are integrally formed,
    상기 진동증폭부는 상기 질량체 지지부와 질량체 사이 공간영역에 둘레방향으로 슬릿홈이 형성됨으로써 탄성을 생성하는 것을 특징으로 하는 정전기력을 이용한 액추에이터.The vibration amplifier is an actuator using an electrostatic force, characterized in that to generate elasticity by forming a slit groove in the circumferential direction in the space region between the mass support and the mass.
  35. 맥놀이 정전기력에 의해 질량체를 진동하도록 하는 진동부, 및Vibration unit for vibrating the mass by the beat electrostatic force, and
    상기 진동부에 공급되는 복수의 고전압신호를 기 설정된 충방전 주파수에 상응하도록 출력시킴으로써 맥놀이 주파수가 생성되어 상기 맥놀이 정전기력이 발생되도록 하는 제어부를 포함하며,It includes a control unit for generating a beat frequency by generating a beat frequency by outputting a plurality of high voltage signals supplied to the vibrator corresponding to a predetermined charge and discharge frequency,
    상기 고전압신호는 충전구간과 방전구간을 가져 상기 진동부의 전하를 충전 및 방전하도록 함으로써 정전기력을 발생시키도록 하는 것을 특징으로 하는 정전기력을 이용한 액추에이터. The high voltage signal has a charging section and a discharge section having an electrostatic force, characterized in that for generating an electrostatic force by charging and discharging the charge of the vibrating unit.
  36. 제 35 항에 있어서,36. The method of claim 35 wherein
    상기 진동부는,The vibrating unit,
    정전기력에 의해 진동하는 상기 질량체, 및The mass vibrating by an electrostatic force, and
    상기 질량체와 수직방향으로 이격 배치되어 상기 고전압신호의 주파수에 따라 정전기력을 생성하는 전극부 및 유전층을 구비하는 정전기력 발생부를 포함하며,An electrostatic force generating unit including an electrode unit and a dielectric layer disposed to be spaced apart from the mass in a vertical direction to generate an electrostatic force according to the frequency of the high voltage signal,
    상기 전극부는,The electrode unit,
    제1 고전압신호를 공급받는 제1 전극부, 및A first electrode part receiving a first high voltage signal, and
    제1 고전압신호와는 다른 제2 고전압신호를 공급받는 제2 전극부로 구성되어 상기 맥놀이 주파수를 생성하며,The second electrode unit receives a second high voltage signal different from the first high voltage signal to generate the beat frequency.
    상기 제1 전극부 및 상기 제2 전극부는 상기 유전층내에 배치되는 것을 특징으로 하는 정전기력을 이용한 액추에이터.And the first electrode portion and the second electrode portion are disposed in the dielectric layer.
  37. 제 36 항에 있어서,The method of claim 36,
    제1,2 고전압신호의 주파수는 충전구간과 방전구간을 가지도록 500Hz 이내이며, The frequency of the first and second high voltage signals is within 500 Hz to have a charging section and a discharge section.
    상기 제1,2 고전압신호의 주파수는 상기 맥놀이 주파수가 250Hz 이내의 범위를 가지도록 설정되어 맥놀이 정전기력이 발생되도록 하는 것을 특징으로 하는 정전기력을 이용한 액추에이터.The frequency of the first and second high voltage signal is set so that the beat frequency is within a range of 250Hz so that the beat electrostatic force is generated, the actuator using the electrostatic force, characterized in that.
  38. 제 36 항에 있어서,The method of claim 36,
    상기 질량체의 진동을 탄성에 의해 증폭시키는 진동증폭부를 더 포함하며,Further comprising a vibration amplifier for amplifying the vibration of the mass by elastic,
    상기 맥놀이 주파수의 생성에 따른 캐리어 주파수는 상기 질량체와 상기 진동증폭부에 의해 결정되는 공진주파수에 상응하는 주파수인 것을 특징으로 하는 정전기력을 이용한 액추에이터.The carrier frequency according to the generation of the beat frequency is an actuator using an electrostatic force, characterized in that the frequency corresponding to the resonance frequency determined by the mass and the vibration amplifier.
  39. 제 38 항에 있어서,The method of claim 38,
    상기 질량체를 둘레방향에서 지지하는 질량체 지지부를 더 포함하며,Further comprising a mass support for supporting the mass in the circumferential direction,
    상기 질량체 지지부, 진동증폭부, 및 질량체는 일체로 형성되며,The mass support portion, the vibration amplification portion, and the mass body are integrally formed,
    상기 진동증폭부는 상기 질량체 지지부와 질량체 사이 공간영역에 둘레방향으로 슬릿홈이 형성됨으로써 탄성을 생성하는 것을 특징으로 하는 정전기력을 이용한 액추에이터.The vibration amplifier is an actuator using an electrostatic force, characterized in that to generate elasticity by forming a slit groove in the circumferential direction in the space region between the mass support and the mass.
  40. 제 38 항에 있어서,The method of claim 38,
    상기 진동은 맥놀이 주파수와 캐리어 주파수의 혼합 진동인 것을 특징으로 하는 정전기력을 이용한 액추에이터.The vibration is an actuator using an electrostatic force, characterized in that the mixed vibration of the beat frequency and the carrier frequency.
  41. 고전압을 발생시키는 고전압 전원부,A high voltage power supply for generating a high voltage
    상기 고전압을 공급받아 기 설정된 충방전 주파수에 상응하는 고전압신호를 생성하는 충방전신호 생성부, A charge / discharge signal generator configured to receive the high voltage and generate a high voltage signal corresponding to a preset charge / discharge frequency;
    상기 고전압신호를 공급받아 정전기력을 발생시키며, 상기 정전기력에 의해 질량체를 진동하도록 하는 진동부, 및 A vibrator configured to receive the high voltage signal to generate an electrostatic force, and to vibrate a mass by the electrostatic force; and
    상기 충방전신호 생성부를 제어하는 제어부를 포함하며,It includes a control unit for controlling the charge and discharge signal generation unit,
    상기 고전압신호가 상기 충방전 주파수에 따라 충전구간과 방전구간을 가져 상기 진동부의 전하를 충전 및 방전하도록 함으로써 정전기력을 발생시키도록 하는 것을 특징으로 하는 정전기력을 이용한 액추에이터. The high voltage signal has a charging section and a discharge section according to the charge and discharge frequency to generate an electrostatic force by charging and discharging the electric charge of the vibrating unit, characterized in that the actuator using the electrostatic force.
  42. 제 41 항에 있어서,42. The method of claim 41 wherein
    상기 진동부는,The vibrating unit,
    정전기력에 의해 진동하는 상기 질량체, 및The mass vibrating by an electrostatic force, and
    상기 질량체와 수직방향으로 이격 배치되어 상기 고전압신호의 주파수에 따라 정전기력을 생성하는 전극부 및 유전층을 구비하는 정전기력 발생부를 포함하며,An electrostatic force generating unit including an electrode unit and a dielectric layer disposed to be spaced apart from the mass in a vertical direction to generate an electrostatic force according to the frequency of the high voltage signal,
    상기 충방전신호 생성부는, The charge and discharge signal generation unit,
    상기 제어부의 충전 제어신호에 따라 상기 전극부에 전하를 충전하도록 고전압신호의 충전구간을 발생시키는 충전부, 및A charging unit generating a charging section of the high voltage signal to charge the electrode unit according to the charging control signal of the controller;
    상기 제어부의 방전 제어신호에 따라 상기 전극부에 전하를 방전하도록 고전압신호의 방전구간을 발생시키는 방전부를 포함하는 것을 특징으로 하는 정전기력을 이용한 액추에이터.And a discharge unit for generating a discharge section of the high voltage signal to discharge electric charges in the electrode unit according to the discharge control signal of the control unit.
  43. 제 42 항에 있어서,The method of claim 42,
    상기 방전부는,The discharge unit,
    상기 방전구간 동안 상기 전극부가 그라운드에 전기적으로 접속되도록 함으로써 상기 전극부의 전하를 방전하도록 하는 것을 특징으로 하는 정전기력을 이용한 액추에이터.Actuator using the electrostatic force, characterized in that for discharging the electric charge of the electrode portion by causing the electrode portion to be electrically connected to the ground during the discharge period.
  44. 제 42 항에 있어서,The method of claim 42,
    상기 충전 제어신호와 방전 제어신호는 서로 겹침 구간이 발생되는 것을 특징으로 하는 정전기력을 이용한 액추에이터.The charge control signal and the discharge control signal actuator using an electrostatic force, characterized in that the overlapping section is generated.
  45. 제 29 항, 제 32 항, 제 35 항, 및 제 41 항 중 어느 한 항에 있어서,The method according to any one of claims 29, 32, 35, and 41,
    상기 진동은 사용자에게 간접적으로 전달되며,The vibration is indirectly transmitted to the user,
    상기 사용자가 접촉하는 접촉영역을 상기 질량부를 기준으로 동일 수직선상에서 상기 정전기력 발생부의 하면 영역에 형성되도록 함으로써 상기 질량부의 진동이 간접적으로 상기 접촉영역에 전달되도록 하는 것을 특징으로 하는 정전기력을 이용한 액추에이터.Actuator using the electrostatic force, characterized in that the vibration of the mass portion is indirectly transmitted to the contact region by forming a contact region that the user contacts the same area on the same vertical line with respect to the mass portion.
  46. 제 29 항, 제 32 항, 제 35 항, 및 제 41 항 중 어느 한 항에 있어서,The method according to any one of claims 29, 32, 35, and 41,
    질량부가 그라운드에 전기적으로 접속됨에 따라 정전기력 발생부에 공급된 고전압에 의해 정전기력이 발생되며, As the mass part is electrically connected to the ground, the electrostatic force is generated by the high voltage supplied to the electrostatic force generating unit,
    상기 정전기력에 의해 상기 질량부와 상기 정전기력 발생부간의 이격된 공간을 수직방향으로 상기 질량부가 진동하는 것을 특징으로 하는 정전기력을 이용한 액추에이터.The actuator using the electrostatic force, characterized in that the mass portion oscillates in the vertical direction in the space spaced between the mass portion and the electrostatic force generating portion by the electrostatic force.
  47. 제 29 항, 제 32 항, 제 35 항, 및 제 41 항 중 적어도 어느 한 항에 있어서의 정전기력을 이용한 액추에이터, 및An actuator using an electrostatic force according to any one of claims 29, 32, 35, and 41, and
    상기 정전기력을 이용한 액추에이터가 복수로 배치되어 발생된 진동이 기 결정된 진동경로를 따라 전달됨으로써 사용자에게 상기 진동을 전달하는 베이스 기재를 포함하는 것을 특징으로 하는 정전기력을 이용한 액추에이터 패널.The actuator panel using the electrostatic force is characterized in that it comprises a base substrate for transmitting the vibration to the user by transmitting a vibration generated by a plurality of actuators using the electrostatic force along a predetermined vibration path.
  48. 제 47 항에 있어서,The method of claim 47,
    상기 베이스 기재는,The base base material,
    상기 정전기력을 이용한 액추에이터에서 발생된 진동을 간접적으로 사용자에게 전달하는 디스플레이 패널 또는 플렉서블 디스플레이 패널 중 어느 하나인 것을 특징으로 하는 정전기력을 이용한 액추에이터 패널.Actuator panel using the electrostatic force, characterized in that any one of a display panel or a flexible display panel for indirectly transferring the vibration generated by the actuator using the electrostatic force.
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20220397981A1 (en) * 2020-12-29 2022-12-15 Shenzhen China Star Optoelectronics Semiconductor Display Technology Co., Ltd. Sensor device and display device

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20040135466A1 (en) * 2003-01-14 2004-07-15 Hirofumi Higuchi Electrostatic vibration device
JP2011206634A (en) * 2010-03-29 2011-10-20 Kyocera Corp Piezoelectric driving apparatus, and oscillation driving apparatus including the same for use in tactile presentation device
KR20140008229A (en) * 2012-07-10 2014-01-21 한국전자통신연구원 Film haptic system with multiple operation points
KR20150026501A (en) * 2013-09-03 2015-03-11 삼성전기주식회사 Touch Sensor Module
KR101549494B1 (en) * 2014-08-12 2015-09-14 한국표준과학연구원 Actuator for providing friction and vibration, haptic feedback genrating apparatus using the actuator, the method for controlling and the method for manufacturing thereof

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20040135466A1 (en) * 2003-01-14 2004-07-15 Hirofumi Higuchi Electrostatic vibration device
JP2011206634A (en) * 2010-03-29 2011-10-20 Kyocera Corp Piezoelectric driving apparatus, and oscillation driving apparatus including the same for use in tactile presentation device
KR20140008229A (en) * 2012-07-10 2014-01-21 한국전자통신연구원 Film haptic system with multiple operation points
KR20150026501A (en) * 2013-09-03 2015-03-11 삼성전기주식회사 Touch Sensor Module
KR101549494B1 (en) * 2014-08-12 2015-09-14 한국표준과학연구원 Actuator for providing friction and vibration, haptic feedback genrating apparatus using the actuator, the method for controlling and the method for manufacturing thereof

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20220397981A1 (en) * 2020-12-29 2022-12-15 Shenzhen China Star Optoelectronics Semiconductor Display Technology Co., Ltd. Sensor device and display device
US11740746B2 (en) * 2020-12-29 2023-08-29 Shenzhen China Star Optoelectronics Semiconductor Display Technology Co., Ltd. Sensor device and display device

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