KR101476360B1 - 햅틱 액츄에이터, 그 제조 방법 및 이를 포함하는 장치 - Google Patents

햅틱 액츄에이터, 그 제조 방법 및 이를 포함하는 장치 Download PDF

Info

Publication number
KR101476360B1
KR101476360B1 KR1020130120055A KR20130120055A KR101476360B1 KR 101476360 B1 KR101476360 B1 KR 101476360B1 KR 1020130120055 A KR1020130120055 A KR 1020130120055A KR 20130120055 A KR20130120055 A KR 20130120055A KR 101476360 B1 KR101476360 B1 KR 101476360B1
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
haptic actuator
electrode
electroactive polymer
polymer film
laminate
Prior art date
Application number
KR1020130120055A
Other languages
English (en)
Inventor
신동혁
이남석
이덕영
안성현
Original Assignee
이엘케이 주식회사
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 이엘케이 주식회사 filed Critical 이엘케이 주식회사
Priority to KR1020130120055A priority Critical patent/KR101476360B1/ko
Application granted granted Critical
Publication of KR101476360B1 publication Critical patent/KR101476360B1/ko

Links

Images

Classifications

    • HELECTRICITY
    • H10SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H10NELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H10N30/00Piezoelectric or electrostrictive devices
    • H10N30/20Piezoelectric or electrostrictive devices with electrical input and mechanical output, e.g. functioning as actuators or vibrators
    • HELECTRICITY
    • H10SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H10NELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H10N30/00Piezoelectric or electrostrictive devices
    • H10N30/01Manufacture or treatment
    • HELECTRICITY
    • H10SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H10NELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H10N30/00Piezoelectric or electrostrictive devices
    • H10N30/80Constructional details
    • H10N30/85Piezoelectric or electrostrictive active materials
    • H10N30/857Macromolecular compositions
    • HELECTRICITY
    • H10SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H10NELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H10N30/00Piezoelectric or electrostrictive devices
    • H10N30/80Constructional details
    • H10N30/87Electrodes or interconnections, e.g. leads or terminals

Landscapes

  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Spectroscopy & Molecular Physics (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Apparatuses For Generation Of Mechanical Vibrations (AREA)
  • User Interface Of Digital Computer (AREA)

Abstract

본 발명은 햅틱 액츄에이터, 그 제조 방법 및 이를 포함하는 장치에 관한 것이다. 보다 상세하게는, 본 발명은 단위 면적당 진동 발생을 최대화하고 우수한 진동 특성, 저주파 대역에서의 작동 가능성, 다양한 wave form의 구현, 저전력 소모 등의 효과가 있고 집적화가 용이한 햅틱 액츄에이터, 그 제조 방법 및 이를 포함하는 장치에 관한 것이다.

Description

햅틱 액츄에이터, 그 제조 방법 및 이를 포함하는 장치{HAPTIC ACTUATOR, METHOD FOR PREPARING THE SAME AND APPARATUS COMPRISING THE SAME}
본 발명은 햅틱 액츄에이터, 그 제조 방법 및 이를 포함하는 장치에 관한 것이다. 보다 상세하게는, 본 발명은 단위 면적당 진동 발생을 최대화하고, 우수한 진동 특성, 저주파 대역에서의 작동 가능성, 다양한 waveform의 구현, 저전력 소모 등의 효과가 있고 집적화가 용이한 햅틱 액츄에이터, 그 제조 방법 및 이를 포함하는 장치에 관한 것이다.
최근 전자 장치를 간편하게 사용하려는 사용자의 요구에 따라 전자 제품을 터치하여 입력하는 터치 방식의 디바이스 사용이 보편화되고 있다.
햅틱 피드백 디바이스는 터치하여 입력하는 개념 이외에도, 인터페이스에 사용자의 직관적 경험을 반영하고 터치에 대한 피드백을 좀 더 다양화하는 개념이 포함된다. 이때, 햅틱 피드백 디바이스는 공간 절약이 가능하고 조작성 향상과 간편성이 있고, 사양 변경이 간편하고, 이용자 인식이 높다는 점 이외에도 IT 기기와의 연동성이 용이하다는 장점이 있다.
현재 햅틱 피드백을 구현하는 재료로서 압전(Piezo) 방식이 상용화되어 있다. 이를 위한 압전 재료로는 Lead Zirconate Titanate와 같은 압전 세라믹과 Polyvinylidene Fluoride(PVDF)와 같은 압전 필름이 있다.
압전 세라믹은 높은 강성을 이용한 액츄에이터로 사용되고, 압전 필름은 높은 민감도와 유연성을 감지하는 센서로 사용되고 있다. 그러나, 압전 재료는 저주파수 대역에서는 적절한 힘과 변위가 나오지 않으며, 한 단위의 압전 재료는 힘과 변위가 아주 작기 때문에 액츄에이터로 사용하게는 무리가 있다.
본 발명의 배경기술은 한국공개특허 제2011-0077637호(2011.07.07. 공개, 발명의 명칭 : 햅틱 디바이스 구동용 액추에이터) 등에 개시되어 있다.
본 발명의 목적은 단위 면적당 진동 발생을 최대화할 수 있는 햅틱 액츄에이터를 제공하는 것이다.
본 발명의 다른 목적은 우수한 진동 특성, 저주파 대역에서의 작동 가능성, 다양한 waveform의 구현, 저전력 소모 등의 효과가 있고 집적화가 용이한 햅틱 액츄에이터를 제공하는 것이다.
본 발명의 또 다른 목적은 상기 햅틱 액츄에이터의 제조 방법을 제공하는 것이다.
본 발명의 또 다른 목적은 상기 햅틱 액츄에이터를 포함하는 장치를 제공하는 것이다.
본 발명의 일 관점인 햅틱 액츄에이터는 전기활성 고분자로 이루어지고 전압이 인가됨으로써 변위하는 필름, 및 상기 필름 적어도 일 면에 형성되고 전압을 인가하기 위한 전극을 포함하는 변위층과, 상기 변위층 위에 형성된 프레임층을 포함하는 적층체를 복수 개 포함할 수 있다.
일 구체예에서, 상기 전기활성 고분자는 실리콘 포함 탄성 중합체일 수 있다.
일 구체예에서, 상기 실리콘 포함 탄성 중합체는 폴리실록산 또는 불화 실리콘(flurosilicone) 일 수 있다.
일 구체예에서, 상기 전기활성 고분자 필름은 등축 연신(수직 방향과 수평 방향이 동일한 연신 비율, TD/MD) 비율이 20%-30%가 될 수 있다.
일 구체예에서, 상기 전기활성 고분자 필름은 두께가 20㎛-30㎛가 될 수 있다.
일 구체예에서, 상기 전극은 상기 전기활성 고분자 필름에 일 방향으로 배열된 제1 전극과, 상기 제1 전극을 연결하는 제2 전극을 포함할 수 있다.
일 구체예에서, 상기 적층체는 접착제에 의해 적층될 수 있다.
일 구체예에서, 상기 햅틱 액츄에이터는 하나 이상의 변위층을 더 포함할 수 있다.
일 구체예에서, 상기 변위층은 상기 적층체 사이에 위치할 수 있다.
일 구체예에서, 상기 변위층은 전기활성 고분자로 이루어지고 전압이 인가됨으로써 변위하는 필름, 및 상기 필름 적어도 일 면에 형성되고 전압을 인가하기 위한 전극을 포함할 수 있다.
본 발명의 다른 관점인 햅틱 액츄에이터의 제조 방법은 전기활성 고분자로 된 필름 적어도 일면에 전극을 인쇄하여 변위층을 제조하고, 상기 전기활성 고분자로 된 필름 일면에 프레임층을 인쇄하여 적층체를 제조하고, 상기 적층체 복수 개를 적층하는 단계를 포함할 수 있다.
일 구체예에서, 상기 적층하는 단계는 실리콘 엘라스토머 접착제를 사용하여 상기 적층체를 적층하는 단계를 포함할 수 있다.
일 구체예에서, 상기 적층하는 단계에서, 적층체 사이에 1개 이상의 변위층을 추가로 적층하는 단계를 포함할 수 있다.
본 발명의 또 다른 관점인 장치는 상기 햅틱 액츄에이터를 포함할 수 있다.
본 발명의 실시예에 의하면, 단위 면적당 진동 발생을 최대화할 수 있고, 우수한 진동 특성, 저주파 대역에서의 작동 가능성, 다양한 waveform의 구현, 저전력 소모 등의 효과가 있고, 집적화가 용이한 햅틱 액츄에이터를 제공하는 발명의 효과를 갖는다.
도 1은 본 발명 일 구체예에 따른 햅틱 액츄에이터의 전면부 평면도,
도 2는 본 발명 일 구체예에 따른 햅틱 액츄에이터의 후면부 평면도,
도 3은 본 발명 일 구체예에 따른 햅틱 액츄에이터의 전면부의 분해 사시도,
도 4는 본 발명 일 구체예에 따른 햅틱 액츄에이터의 후면부의 분해 사시도,
도 5는 본 발명 일 구체예에 따른 햅틱 액츄에이터의 분해 사시도,
도 6은 본 발명 다른 구체예에 따른 햅틱 액츄에이터의 분해 사시도이다.
본 발명의 일 관점인 햅틱 액츄에이터는 진동(vibration)을 촉감으로 느낄 수 있도록 하는 햅틱 액츄에이터로서, 단위 면적당 진동 발생을 최대화하기 위한 햅틱 액츄에이터를 제공하기 위한 것이다.
이를 위하여, 본 발명의 햅틱 액츄에이터는 탄성을 갖는 전기활성 고분자로 된 필름, 및 상기 필름 적어도 일 면에 형성된 전극을 포함하는 변위층을 포함하는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 햅틱 액츄에이터는 전기활성 고분자로 이루어지고 전압이 인가됨으로써 변위하는 필름, 및 상기 필름 적어도 일 면에 형성되고 전압을 인가하기 위한 전극을 포함하는 변위층과, 상기 변위층 위에 형성된 프레임층을 포함하는 적층체를 복수 개 포함할 수 있다.
본 발명을 하기 도 1 내지 도 6을 참고하여 설명한다. 그러나, 본 발명이 하기 도 1 내지 도 6에 제한되는 것은 아니다.
본 발명의 햅틱 액츄에이터는 상술한 바와 같이, 변위층과 프레임층을 포함하는 적층체를 복수 개 포함할 수 있다.
햅틱 액츄에이터의 구조상 상부에 있는 적층체를 전면부, 하부에 있는 적층체를 후면부로 명하였다. 그러나, 전면부와 후면부는 관점에 따라 서로 변경가능하다.
도 1은 햅틱 액츄에이터의 전면부, 도 2는 햅틱 액츄에이터의 후면부를 나타낸 것이다.
도 1에서 도시된 바와 같이, 햅틱 액츄에이터의 전면부를 구성하는 적층체(100)는 전기활성 고분자 필름(1)과 상기 필름 적어도 일면에 형성되고 전압을 인가하기 위한 전극(2a, 2b, 2c)을 포함하는 전극(2)으로 구성되는 변위층(10)과, 프레임층(20)을 포함할 수 있다. 프레임층은 변위층 구체적으로는 상기 전기활성 고분자 필름 위에 형성되어 있다.
프레임층과 전극은 두께가 동일하거나 또는 다를 수 있다.
도 1에서 도시되지 않았으나, 상기 전기활성 고분자 필름의 이면에는 상기 전극과 동일한 패턴의 전극이 추가로 형성되어 있다.
도 2에서 나타난 바와 같이, 햅틱 액츄에이터의 후면부를 구성하는 적층체(200)는 상기 전면부와 동일한 구성을 가질 수 있다.
즉, 적층체는 전기활성 고분자 필름(4)과 상기 필름 적어도 일면에 형성되고 전압을 인가하기 위한 전극(3a, 3b, 3c)을 포함하는 전극(3)으로 구성되는 변위층(30)을 포함하고, 프레임층(40)을 포함할 수 있다. 프레임층은 변위층 구체적으로는 상기 전기활성 고분자 필름 위에 형성되어 있다.
프레임층과 전극은 두께가 동일하거나 또는 다를 수 있다.
도 2에서 도시되지 않았으나, 상기 전기활성 고분자 필름의 이면에는 상기 전극과 동일한 패턴의 전극이 추가로 형성되어 있다.
도 3은 햅틱 액츄에이터의 전면부를 구성하는 적층체의 분해 사시도이고, 도 4는 햅틱 액츄에이터의 후면부를 구성하는 적층체의 분해 사시도이다.
도 3에서 나타난 바와 같이, 적층체(100)는 전기활성 고분자 필름(1), 및 전기활성 고분자 필름의 적어도 일면 바람직하게는 양면에 전극(2, 2')이 형성되어 있는 변위층(10), 및 프레임층(20)을 포함한다.
프레임층은 전기활성 고분자 필름 위에 형성되어 있다.
프레임층과 전극은 두께가 동일하거나 또는 다를 수 있다.
전기활성 고분자 필름의 일 면에는 제1전극(2a, 2b, 2c)을 포함하는 전극(2)이 형성되어 있고, 제1전극은 제2전극(5)에 의해 연결되어 있을 수 있다.
고분자 필름의 다른 일면에는 제1전극(2a', 2b', 2c')을 포함하는 전극(2')이 형성되어 있고, 제1전극은 제2전극(5')에 의해 연결되어 있을 수 있다.
도 4에서 나타난 바와 같이, 적층체(200)는 전기활성 고분자 필름(4), 및 전기활성 고분자 필름의 적어도 일면 바람직하게는 양면에 전극(3, 3')이 형성되어 있는 변위층(30), 프레임층(40)을 포함한다.
프레임층은 전기활성 고분자 필름 위에 형성되어 있다.
프레임층과 전극은 두께가 동일하거나 또는 다를 수 있다.
전기활성 고분자 필름의 일 면에는 제1전극(3a, 3b, 3c)을 포함하는 전극(3)이 형성되어 있고, 제1전극은 제2전극(6)에 의해 연결되어 있을 수 있다.
전기활성 고분자 필름의 다른 일면에는 제1전극(3a', 3b', 3c')을 포함하는 전극(3')이 형성되어 있고, 제1전극은 제2전극(6')에 의해 연결되어 있을 수 있다.
이하, 변위층을 보다 상세히 설명한다.
변위층은 지면의 깊이 방향으로 주면이 형성된 판상의 시트 형상을 이룬다. 전압이 인가되지 않을 때에는 수평 상태이지만, 전극에 전압이 인가될 경우 변위층이 일방으로 휘거나 진동하도록 고안된다.
변위층은 전극이 인쇄된 활성층과 인쇄되지 않은 비활성층으로 구분되며, 일반적으로 적절한 진동 특성을 위해 1:1의 비율을 사용한다. 해당 활성층의 진동 특성을 결정하기 위해서는 간단한 스프링 모델을 사용하고, 다음의 공식으로 액츄에이터의 진동 특성을 결정한다.
Figure 112013091176226-pat00001
여기서, l은 액츄에이터의 길이, Y는 부하 조건에서의 유효 탄성 계수, ρ는 고분자 탄성 중합체의 질량 밀도, q는 액츄에이터의 질량과 실제 부하로서 작용하는 질량의 비율이다. 만약 실제 부하가 없다면, 전체 액츄에이터 질량의 1/2을 q 값으로 사용한다. 위의 식에서 액츄에이터의 길이가 줄어들수록 고유 진동수를 증가시킬 수 있으나, 최대 진동수는 압력파가 액츄에이터 길이를 통과하는 속도로 제한되며 이는 다음 식으로 표현할 수 있다.
Figure 112013091176226-pat00002
여기서, νs는 고분자 재료를 통과하는 음파의 속도이다. 실제로는 상기에 주어진 값보다 약간 작은 고유 진동수를 보이게 되는데 이는 재료, 진동 전달, 부하에서 발생하는 감쇄효과 때문이다. 이를 기계적 손실률 (tan δm)이라고 하며, 변위층에 사용되는 전기활성 고분자 필름은 손실률이 작은 것을 사용해야 한다.
변위층은 전기활성 고분자 필름을 포함한다.
전기활성 고분자 필름은 변위층에 형성된 전극에 전압이 인가되었을 때 발생하는 정전기력에 의해 수축하게 된다. 그 결과, 두께 방향으로 수축한 만큼 평면 방향으로 팽창하게 되어 진동을 제공하게 된다.
또한, 전기활성 고분자는 탄성(또는 신축성)을 가질 수 있다. 그 결과 필름에 탄성을 가해줌으로써 고전압의 입력 신호가 전극에 인가된 후 다른 전극으로 바뀔 때 필름이 원래 위치로 되돌아가려는 복원력을 가짐으로써 진동을 배가시키게 된다.
전기활성 고분자는 상술한 탄성과 함께 전기적으로 절연이 되는 유전성 소재라면 특별히 제한되지 않는다.
예를 들면, 전기활성 고분자는 실리콘을 포함하는 탄성 중합체(elastomer)가 될 수 있다. 실리콘 포함 탄성 중합체는 구체적으로, 폴리실록산 또는 불화 실리콘을 이용할 수 있다.
실리콘 탄성 중합체의 유효 계수는 0.1-1.0MPa, 상대 유전 상수는 1kHz에서 2.0-3.0, 유전 손실율 tan δe는 1kHz에서 0.001-0.010, 기계적 손실율 tan δm은 80Hz에서 0.01-0.10, 최대 효율 ηt는 80Hz에서 70-85%가 될 수 있다.
예를 들면, 실리콘 탄성 중합체는 하기 표 1의 물성을 갖는 것을 사용할 수 있다.
재료 유효 계수 (MPa) 상대 유전 상수 (1 kHz) 유전 손실률 tan δe (1 kHz) 기계적 손실률 tan δm (80 Hz) 최대 효율 ηt
(%, 80 Hz)
폴리 실록산 0.1 2.8 0.005 0.05 82
불화 실리콘 1.0 2.8 0.005 0.05 79
폴리실록산은 -R1R2SiO1 /2- 단위(상기에서 R1, R2는 서로 독립적으로 수소, 탄소수 1-3의 알킬기, 탄소수 6-10의 아릴기이다)를 포함하는 중합체를 의미할 수 있다.
불화실리콘은 폴리실록산 구조에서 하나 이상의 수소가 불소로 치환된 실록산을 의미한다. 불화실리콘 중 실리콘에 결합된 불소의 함량은 0.001-20mol%, 바람직하게는 5-10mol%가 될 수 있다.
전기활성 고분자 필름은 필름의 두께에 따라 발생되는 진동의 세기가 달라질 수 있다. 따라서, 전기활성 고분자 필름은 적절한 비율로 종축 방향으로 연신 및 횡축 방향으로 연신시켜 사용할 수 있다. 연신전 고분자 필름의 두께는 31-40㎛가 될 수 있다.
전기활성 고분자 필름은 등축 연신(수직 방향과 수평 방향이 동일한 연신 비율, TD/MD) 비율이 20-30%가 될 수 있고, 이때 전기활성 고분자 필름의 두께는 20-30㎛, 바람직하게는 25-28㎛가 될 수 있다. 상기 두께는 비접촉(non-contact) 방식의 광학적 특성을 이용한 간섭 측정법(interferometry) 방법으로 측정할 수 있다.
상기 범위에서, 액츄에이터에 고전압이 인가되었을 때 정전기력 발생이 최대가 될 수 있고, 그 결과 단위 면적당 진동의 세기를 극대화할 수 있다.
전극은 전기활성 고분자 필름의 적어도 일 면, 바람직하게는 양면에 형성될 수 있다. 전극은 외부 기판에 의해 전원을 인가받아 이를 전기활성 고분자 필름 내부에 전달한다.
전극은 제1 전극과 제2 전극으로 구성된다.
제1 전극은 전기활성 고분자 필름에 일 방향으로 배열된 복수 개의 전극을 의미한다.
제1 전극은 전기활성 고분자 필름에 전압을 인가하여, 전기활성 고분자 필름이 진동하도록 한다.
제1 전극은 전도성 페이스트(예를 들면, 은(Ag)을 포함하는 페이스트) 등을 이용하여 사출, 스프레이, 인쇄 또는 실크스크린 방법으로 형성할 수 있다.
제1 전극은 형태에 제한은 없으나, 일반적으로 직사각형 바(bar) 형태로 형성할 수 있다. 도 1 내지 도 6은 3개의 제1 전극을 형성하였으나, 이에 제한되지 않으며, 통상적으로 3-6개의 전극을 형성할 수 있다.
제2 전극은 제1 전극을 연결하고, 외부 전원과 연결된 전극을 의미한다.
제2 전극은 실버 페이스트(실버 트레이스) 또는 카본 잉크로, 사출, 스프레이, 인쇄 또는 실크스크린 방법으로 형성할 수 있다. 제2 전극은 형태에 제한은 없다.
제2 전극은 외부에서 전원을 공급하기 위한 기판(미도시)과 연결되어 있을 뿐만 아니라, 제1 전극의 양 말단에 서로 연결되어 있다.
이하, 프레임층을 상세히 설명한다.
프레임층은 상술한 변위층 위 구체적으로는 전기활성 고분자 필름 위에 형성되어, 변위층을 외부로부터 보호하고 구조를 형성한다.
프레임층은 제한되지 않지만, 실리콘 소재 등이 될 수 있다.
프레임층의 두께는 10-50㎛, 바람직하게는 15-25㎛가 될 수 있다.
프레임층은 변위층 위에 인쇄 방식으로 형성할 수 있지만, 이에 제한되지 않는다.
본 발명의 햅틱 액츄에이터의 일 구체예를 도 5에 나타내었다.
도 5에서 나타난 바와 같이, 상술한 적층체(100, 200) 복수 개가 적층될 수 있다. 도 5는 2개의 적층체를 적층하는 것을 도시하였으나, 적층체는 2-6개 적층될 수 있다.
적층 방법은 제한되지 않지만, 실리콘 엘라스토머 접착제를 사용하여 각 적층체를 라미네이팅하는 단계를 포함할 수 있다. 구체적으로는, 적층체에 실리콘 엘라스토머 접착제를 도포한 후 진공 열처리 합지 과정을 통해 수행될 수 있지만, 이에 제한되지 않는다.
본 발명의 햅틱 액츄에이터의 다른 구체예를 도 6에 나타내었다.
도 6에서 나타난 바와 같이, 상술한 적층체 이외에, 적층체(100, 200) 사이에 1개 이상의 변위층(50, 60)이 더 적층될 수 있다.
변위층은 상기에서 상술한 바와 같다.
변위층은 1개 이상, 바람직하게는 2개 이상, 더 바람직하게는 2-5개 포함될 수 있다.
적층 방법은 제한되지 않지만, 실리콘 엘라스토머 접착제를 사용하여 각 적층체, 변위층 라미네이팅하는 단계를 포함할 수 있다. 구체적으로는, 적층체에 실리콘 엘라스토머 접착제를 도포한 후 진공 열처리 합지 과정을 통해 수행될 수 있지만, 이에 제한되지 않는다.
본 발명의 햅틱 액츄에이터는 두께가 350-370㎛가 될 수 있다. 상기 범위에서, 우수한 진동 특성과 효율을 가지며 동시에 입력 신호에 대한 빠른 진동 response 효과가 있을 수 있다.
본 발명의 다른 관점인 햅틱 액츄에이터의 제조 방법은
전기활성 고분자로 된 필름 적어도 일면에 전극을 인쇄하여 변위층을 제조하고,
상기 전기활성 고분자로 된 필름 일면에 프레임층을 인쇄하여 적층체를 제조하고,
상기 적층체 복수 개를 적층하는 단계를 포함한다.
변위층, 프레임층, 적층체에 대한 상세 내용은 상기에서 상술한 바와 같다.
적층 단계는 특별히 제한되지 않지만, 실리콘 엘라스토머 접착제를 사용하여 각 층을 라미네이팅하는 단계를 포함할 수 있다. 구체적으로는, 적층체에 실리콘 엘라스토머 접착제를 도포한 후 진공 열처리 합지 과정을 통해 수행될 수 있지만, 이에 제한되지 않는다.
본 발명의 제조 방법은 적층체를 적층하는 단계에서, 적층체 사이에 1개 이상의 변위층을 추가로 적층하는 단계를 포함할 수 있다.
변위층은 전기활성 고분자로 된 필름 적어도 일면에 전극 패턴을 인쇄하는 방법으로 제조될 수 있다.
본 발명의 또 다른 관점인 장치는 상기 햅틱 액츄에이터를 포함할 수 있다. 상기 장치는 통상의 햅틱 액츄에이터가 사용되는 장치라면 특별히 제한되지 않는다. 예를 들면, 상기 장치는 IT 기기, 핸드폰, 게임기, 헤드폰, 시각-촉각 표시 장치 등을 포함할 수 있다. 햅틱 액츄에이터를 상기 장치에 장착시키는 방법은 통상의 방법을 따른다.
본 발명의 단순한 변형 내지 변경은 이 분야의 통상의 지식을 가진 자에 의하여 용이하게 실시될 수 있으며, 이러한 변형이나 변경은 모두 본 발명의 영역에 포함되는 것으로 볼 수 있다.

Claims (18)

  1. 전기활성 고분자로 이루어지고 전압이 인가됨으로써 변위하는 필름, 및 상기 필름 적어도 일 면에 형성되고 전압을 인가하기 위한 전극을 포함하는 변위층과,
    상기 변위층 위에 형성된 프레임층을 포함하는 적층체를 복수 개 포함하며,
    상기 전기활성 고분자는 실리콘 포함 탄성 중합체이고,
    상기 실리콘 포함 탄성 중합체는 폴리실록산 또는 불화 실리콘인 햅틱 액츄에이터.
  2. 삭제
  3. 삭제
  4. 제1항에 있어서, 상기 전기활성 고분자 필름은 등축 연신(수직 방향과 수평 방향이 동일한 연신 비율, TD/MD) 비율이 20%-30%인 햅틱 액츄에이터.
  5. 제1항에 있어서, 상기 전기활성 고분자 필름은 두께가 20㎛-30㎛인 햅틱 액츄에이터.
  6. 제1항에 있어서, 상기 전극은 상기 전기활성 고분자 필름에 일 방향으로 배열된 제1 전극과, 상기 제1 전극을 연결하는 제2 전극을 포함하는 햅틱 액츄에이터.
  7. 제1항에 있어서, 상기 적층체는 접착제에 의해 적층되어 있는 햅틱 액츄에이터.
  8. 제1항에 있어서, 상기 햅틱 액츄에이터는 하나 이상의 변위층을 더 포함하는 햅틱 액츄에이터.
  9. 제8항에 있어서, 상기 변위층은 상기 적층체 사이에 위치하는 햅틱 액츄에이터.
  10. 제8항에 있어서, 상기 변위층은 전기활성 고분자로 이루어지고 전압이 인가됨으로써 변위하는 필름, 및 상기 필름 적어도 일 면에 형성되고 전압을 인가하기 위한 전극을 포함하는 햅틱 액츄에이터.
  11. 제1항에 있어서, 상기 햅틱 액츄에이터의 두께는 350-370㎛인 햅틱 액츄에이터.
  12. 전기활성 고분자로 된 필름 적어도 일면에 전극을 인쇄하여 변위층을 제조하고,
    상기 전기활성 고분자로 된 필름 일면에 프레임층을 인쇄하여 적층체를 제조하고,
    상기 적층체 복수 개를 적층하는 단계를 포함하며,
    상기 전기활성 고분자는 실리콘 포함 탄성 중합체이고,
    상기 실리콘 포함 탄성 중합체는 폴리실록산 또는 불화 실리콘인 햅틱 액츄에이터의 제조 방법.
  13. 삭제
  14. 삭제
  15. 제12항에 있어서, 상기 전기활성 고분자 필름은 등축 연신(수직 방향과 수평 방향이 동일한 연신 비율, TD/MD) 비율이 20%-30%인 햅틱 액츄에이터의 제조 방법.
  16. 제12항에 있어서, 상기 적층하는 단계는 실리콘 엘라스토머 접착제를 사용하여 상기 적층체를 적층하는 단계를 포함하는 햅틱 액츄에이터의 제조 방법.
  17. 제12항에 있어서, 상기 적층체를 적층하는 단계에서, 상기 적층체 사이에 1개 이상의 변위층을 추가로 적층하는 단계를 포함하는 햅틱 액츄에이터의 제조 방법.
  18. 제1항 및 제4항 내지 제11항 중 어느 한 항의 햅틱 액츄에이터를 포함하는 장치.
KR1020130120055A 2013-10-08 2013-10-08 햅틱 액츄에이터, 그 제조 방법 및 이를 포함하는 장치 KR101476360B1 (ko)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020130120055A KR101476360B1 (ko) 2013-10-08 2013-10-08 햅틱 액츄에이터, 그 제조 방법 및 이를 포함하는 장치

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020130120055A KR101476360B1 (ko) 2013-10-08 2013-10-08 햅틱 액츄에이터, 그 제조 방법 및 이를 포함하는 장치

Publications (1)

Publication Number Publication Date
KR101476360B1 true KR101476360B1 (ko) 2014-12-26

Family

ID=52679918

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020130120055A KR101476360B1 (ko) 2013-10-08 2013-10-08 햅틱 액츄에이터, 그 제조 방법 및 이를 포함하는 장치

Country Status (1)

Country Link
KR (1) KR101476360B1 (ko)

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2008034810A (ja) * 2006-06-27 2008-02-14 Konica Minolta Opto Inc アクチュエータ素子、及びアクチュエータ素子の製造方法
KR20110066428A (ko) * 2009-12-11 2011-06-17 한국전자통신연구원 고분자 구동기 및 그 제작 방법
KR20110077637A (ko) * 2009-12-30 2011-07-07 삼성전기주식회사 햅틱 디바이스 구동용 압전 액추에이터
JP5098232B2 (ja) 2006-06-27 2012-12-12 コニカミノルタアドバンストレイヤー株式会社 アクチュエータ素子、及びアクチュエータ素子の製造方法

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2008034810A (ja) * 2006-06-27 2008-02-14 Konica Minolta Opto Inc アクチュエータ素子、及びアクチュエータ素子の製造方法
JP5098232B2 (ja) 2006-06-27 2012-12-12 コニカミノルタアドバンストレイヤー株式会社 アクチュエータ素子、及びアクチュエータ素子の製造方法
KR20110066428A (ko) * 2009-12-11 2011-06-17 한국전자통신연구원 고분자 구동기 및 그 제작 방법
KR20110077637A (ko) * 2009-12-30 2011-07-07 삼성전기주식회사 햅틱 디바이스 구동용 압전 액추에이터

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR101594827B1 (ko) 압전 소자, 압전 진동 모듈 및 이들의 제조방법
US9257631B2 (en) Piezoelectric vibration element, piezoelectric vibration device, and portable terminal
TWI542269B (zh) 用於生產可變形聚合物裝置和薄膜的自動化生產方法
KR101216892B1 (ko) 햅틱 디바이스 구동용 압전 액추에이터
JP5537733B2 (ja) 圧電アクチュエータ、圧電振動装置および携帯端末
CN105190224A (zh) 位移传感器、按压量检测传感器以及触摸式输入装置
JPWO2016067831A1 (ja) 振動装置
US20230007400A1 (en) Laminated piezoelectric element
KR101476360B1 (ko) 햅틱 액츄에이터, 그 제조 방법 및 이를 포함하는 장치
KR102611514B1 (ko) 접촉 감응 소자 및 이를 포함하는 표시 장치
CN102946579B (zh) 振动材料、虚拟触觉生成器、触控模组及振膜
JP5865963B2 (ja) 圧電アクチュエータ、圧電振動装置および携帯端末
KR20110060560A (ko) 햅틱 디바이스의 엑츄에이터 모듈
KR101764986B1 (ko) 압전 재료 시트 적층 구조체, 이를 이용한 스피커 및 이의 구동 방법
JP6019880B2 (ja) 凹凸形成装置およびキー入力装置
KR20180065434A (ko) 접촉 감응 소자 및 이를 포함하는 표시 장치
JP2013182374A (ja) 感覚提示装置
JP7504400B2 (ja) 振動提示素子の振動伝達構造
JP2019147122A (ja) 振動発生装置及び電子機器
JP6590082B2 (ja) 振動装置
JP6567955B2 (ja) 圧電素子およびこれを備えた音響発生器、音響発生装置、電子機器
CN114489311A (zh) 触觉反馈结构及制作方法、触摸显示面板、触摸显示装置
KR20190127126A (ko) 압전 소자, 이 소자를 포함하는 압전 액츄에이터, 및 이 액츄에이터를 포함하는 압전 모듈
JP2014039094A (ja) 音響発生器、音響発生装置及び電子機器

Legal Events

Date Code Title Description
E701 Decision to grant or registration of patent right
GRNT Written decision to grant
FPAY Annual fee payment

Payment date: 20171207

Year of fee payment: 4

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20181211

Year of fee payment: 5

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20191204

Year of fee payment: 6