圧電アクチュエータ駆動の導光板金型精密定点装置

近年、電子製品や携帯電話の急速な発展に伴い、液晶ディスプレイもかつてない発展を遂げている。人口大国としてスマートフォンの需要は巨大な市場であり、これも導光板業界の急速な発展を促している。導光板の成形には主に射出成形技術が用いられ、これは市場で最も有効な方法の1つとされている。

液晶ディスプレイの光源はバックライトモジュールによって提供され、バックライトモジュールの光源の品質は液晶ディスプレイの効果を決定する。科学技術の発展と人々の生活水準の向上に伴い、液晶ディスプレイは輝度と色の面でより厳しい要求を持っており、これにはより高品質のバックライトモジュールが必要である。導光板はバックライトモジュールの光源の伝播媒体であり、その点配置、形状、材料組成は光源の輝度、分布均一性、光抽出効率を決定する。

導光板は液晶表示技術の重要な部分である。その主な機能は、導光板に微細構造を作ることで導光板中の光の全反射を破壊し、横方向の光をLCDディスプレイに導き、ディスプレイ全体の明るさが均一になることである。生産原理に基づいて、導光板は印刷型と非印刷型に分けられる。非印刷導光板は精密金型で形成され、成形過程で導光板は導光板の平面に密集した微小点を直接形成する。非印刷成形技術はさらに困難である。

1:LED光源、2:平面導光板、3:導光板微細構造LEDを光源とする平板導光板

導光板金型に必要な精度はミクロン級であり、精密マイクロナノ加工の範疇に属する。従来のサーボモータとスクリュー駆動との組み合わせは、加工や製造業におけるマイクロナノテクノロジーの需要を満たすことができなくなり、ボイスコイルモータ、圧電セラミックドライバなどの新しいマイクロシフト駆動コンポーネントが数多く生まれている。圧電セラミックスはその変位制御精度が高く、応答速度が速く、駆動力が大きく、駆動電力が低く、動作周波数が広いなどの利点から、マイクロナノ応用の第一選択となっている。導光板金型に微細構造を加工するには小さな送りストロークが必要であり、必要な精度と周波数が高いため、圧電セラミックスは衝突機のコア駆動素子として使用することができる。

顕微鏡下で観察した金型表面微細構造

導光板金型の微細構造加工のコア駆動素子として、圧電セラミックスには高精度、高速応答、大出力などの優れた特性が要求されている。CoreMorrow製の圧電セラミックアクチュエータはナノスケールの分解能を持ち、ストロークは260ミクロンに達し、応答時間はマイクロ秒である。同時に、円筒形ステンレス鋼ケースで保護されています。内部機械的プリロードは、高負荷および高ダイナミックアプリケーションシーンに適しています。CoreMorrowの圧電アクチュエータは体積が小さく、集積度が高く、設備の集積設計と開発に適している。現在、CoreMorrowの圧電アクチュエータは導光板金型の生産と加工に使用されている。

CoreMorrowの圧電アクチュエータは、下図のように導光板金型の精密衝撃装置に取り付けられている。

CoreMorrow圧電アクチュエータ

CoreMorrowには数百種類の圧電アクチュエータ製品があり、これらの製品は高信頼性、スタック式、低圧/高圧PZT圧電セラミックスを集積し、50000 Nの出力を発生し、工作機械、能動防振または適応機械に非常に適している。パッケージされた圧電セラミックアクチュエータの小さいサイズと高い共振周波数は、走査顕微鏡、レーザ同調、ビーム偏向、ダイヤフラムクランプ、または干渉シフト用途に最適である。

ちょくせつくどうきこう

パッケージ圧電アクチュエータの上部と底部はそれぞれねじ山によって固定され、固定方式は雄ねじ、雌ねじ、球頭、平頭などのカスタマイズが可能である。

開ループと閉ループ

パッケージされた圧電アクチュエータは、開ループ(位置決めフィードバックセンサなし)と閉ループ(集積位置決めフィードバックセンサ)に分けることができる。開環の場合、その分解能は無限に高く、制御装置のノイズに限られているが、圧電セラミックスのヒステリシスとクリープ特性のため、その繰り返し性と安定性は低い。しかし、閉ループバージョンではヒステリシスとクリープの問題が解決されます。

閉ループモデルの線形度は0.1%F.Sに達することができ、繰り返し位置決め精度は0.05%F.Sである。

カスタマイズ可能

CoreMorrowは圧電セラミックアクチュエータの設計をカスタマイズすることができ、例えば接続端子のカスタマイズ、空冷通気口のカスタマイズ、シールのカスタマイズ、防水と油防止、形状と構造のカスタマイズなど、製品をユーザーのデバイスに統合しやすくすることができる。

パラメータの例

型番:PSt 150/10/40 VS 15

公称ストローク:38μm

剛性:60 N/μm

プッシュ/テンション:2300/250 N

静電容量:7.2μF

共振周波数:20 kHz

長さL:46 mm

センサー:オプション