DE112016004292B4

DE112016004292B4 - Video-Audio-System

Info

Publication number: DE112016004292B4
Application number: DE112016004292.2T
Authority: DE
Inventors: Daisuke Inoue; Tetsu Miyoshi; Shin Ozawa
Original assignee: Fujifilm Corp
Current assignee: Fujifilm Corp
Priority date: 2015-10-21
Filing date: 2016-10-14
Publication date: 2019-03-07
Anticipated expiration: 2036-10-15
Also published as: JPWO2017069055A1; US10341774B2; US20180229271A1; DE112016004292T5; WO2017069055A1; JP6373510B2; CN108141674A

Abstract

Video-Audio-System, das aufweist:
eine elektroakustische Konversionseinheit, die einen elektroakustischen Konversionsfilm mit einem makromolekularen zusammengesetzten bzw. Composit-piezoelektrischen Körper, der durch Dispergieren bzw. Verteilen piezoelektrischer Körperpartikel in einer viskoelastischen Matrix gebildet ist, die aus einem makromolekularen Material, das bei normaler Temperatur viskoelastisch ist, gebildet ist, und dünne Filmelektroden, die jeweils auf beiden Oberflächen des makromolekularen zusammengesetzten piezoelektrischen Körpers laminiert sind, aufweist, den elektroakustischen Konversionsfilm krümmt und stützt und zumindest einen Teil des elektroakustischen Konversionsfilms als Vibrationsregion verwendet; und
eine Displayvorrichtung, die ein Bildschirm oder eine Video-Display-Vorrichtung ist, zu der Videos projiziert werden,
wobei zumindest eine der elektroakustischen Konversionseinheiten auf einer hinteren Oberfläche gegenüberliegend zu einer Oberfläche der Displayvorrichtung angeordnet ist, auf der Videos angezeigt werden, wobei die Mehrzahl von Vibrationsregionen auf der gesamten hinteren Oberfläche der Displayvorrichtung angeordnet ist,
wobei eine Ortsinformation der Vibrationsregionen in den Tondaten enthalten ist, die in die elektroakustischen Konversionseinheiten eingegeben werden,
und wobei ein Anteil eines gesamten Bereichs der Mehrzahl von Vibrationsregionen in einem Bereich einer Region in der Displayvorrichtung, auf dem bzw. der Videos angezeigt werden, 80% oder mehr beträgt.

Description

Hintergrund der Erfindung
Gebiet der Erfindung
Die vorliegende Erfindung betrifft ein Video-Audio-System mit einer Display-Vorrichtung, die Videos anzeigt und elektroakustischen Konversionseinheiten, die Sound bzw. Ton reproduzieren.
Beschreibung der verwandten Technik
In Display-Vorrichtungen wie z.B. Video-Audio-Systemen, die Videos und Audios in Filmtheatern und Flüssigkristall-Displays oder Elektro-Lumineszenz- (EL) Displays reproduzieren, die Fernsehübertragungen wie z.B. terrestrische Übertragungen empfangen und Videos und Audios reproduzieren oder Videos und Audios reproduzieren, die in Aufnahmemedien aufgenommen sind wie z.B. Digital Versatile Discs (DVD), werden die Orte von Sound- bzw. Ton-Quellen virtuell auf eine Mehr-Kanal- (2-Kanal- der 5.1-Kanal-) Weise unter Verwendung einer Mehrzahl von Lautsprechern reproduziert, um Audios zu reproduzieren, die sich realistisch anfühlen.
Zum Beispiel beschreibt JP2014-522155A eine Anordnung von Lautsprechern in normalen Filmtheatern und beschreibt eine Mehrzahl von Lautsprechern wie z.B. Frontlautsprecher, mittlere Lautsprecher und hintere Lautsprecher an der rechten und linken Seite, die auf eine Mehr-Kanal-Weise angeordnet sind, um die Publikumssitze zu umgeben, das heißt Zuschauer und Zuhörer.
Zusätzlich beschreibt JP2014-180044A eine Video-Display-Vorrichtung, in der zwei Audio-Transducer rechtwinklig in der nahen Umgebung eines Video-Bildschirms angeordnet sind und beschreibt, dass die Orte der Sinneswahrnehmungsherkünfte (Sound-bzw.Ton-Quellen) der Stimmsignale auf einer Videoebene bestimmt werden, zwei oder mehr Lautsprecher, die den horizontalen Orten der Sound- bzw. Ton-Quellen entsprechen, ausgewählt werden und dass Sounds bzw. Töne unter Verwendung von ausgewählten Lautsprechern reproduziert werden, wodurch Pseudo-Sound-Bilder auf der Videoebene zwischen den Orten der ausgewählten Lautsprecher erzeugt werden.
Zusätzlich beschreibt JP2013-51686A , dass eine Mehrzahl von Videos auf einem Bildschirm in einem Video-Display-Abschnitt zu derselben Zeit angezeigt wird, die Orte von virtuellen Sound- bzw. Ton-Quellen der Videos in individuellen Orten eingestellt sind, wobei die Mehrzahl der Videos auf dem Bildschirm angezeigt wird und Stimmsignale, die wie die akustische oder audiovisuelle Reproduktion eines Zustands klingen, in dem Stimmen von den virtuellen Sound- bzw. Ton-Quellen erzeugt werden, werden unter Verwendung einer Mehrzahl von Lautsprechern abgespielt.
Währenddessen beschreibt JP2015-109627A , dass in einem Fall, in dem ein elektroakustischer Konversionsfilm mit einem makromolekularen zusammengesetzten bzw. Composit-piezoelektrischen Körper, der durch Verteilen bzw. Dispergieren von piezoelektrischen Körperpartikeln in einer viskoelastischen Matrix, die aus einem makromolekularen Material, dass bei normaler Temperatur viskoelastisch ist, und dünnen Filmelektroeden, die auf beiden Oberflächen des makromolekularen zusammengesetzten piezoelektrischen Körpers angeordnet sind, gebildet sind, an der hinteren Oberflächenseite einer flexiblen Disc-Wiedergabe oder eines Bildschirms befestigt und als ein Lautsprecher verwendet wird, es möglich ist, Sound bzw. Ton von einer Richtung zu reproduzieren, auf der Bilder angezeigt werden und das realistische Gefühl zu verbessern.
Aus der JP H 05/244550 A ist ein Wiedergabesystem mit einer Anzeigevorrichtung bekannt, welche als Bildschirm ausgestaltet ist, auf dem ein Bild von einem Projektor projiziert wird, wobei eine LCD-Anzeige und ein Lautsprecher verwendet werden, wobei der Lautsprecher über eine gesamte Rückseite der Vorrichtung angeordnet ist, wobei ein Tonsignal, das dem Lautsprecher zugeführt wird, ein gemultiplextes Positionssignal aufweist, und wobei ein tatsächlicher Ton von einer Bildposition der Tonquelle emittiert wird, der auf der Anzeigevorrichtung gezeigt ist. Die JP 2014/105132 A offenbart einen elektroakustischen Konversionsfilm auf der Rückseite einer Anzeige zur Verwendung als Lautsprecher, wobei der elektroakustische Konversionsfilm einen makromolekularen piezoelektrischen Körper aufweist, der durch Aufbringen von piezoelektrischen Teilchen auf eine viskoelastische Matrix gebildet ist.
Die JP 2009/017438 A offenbart die Anordnung von flachen Lautsprechern in einer Matrixform mit mehreren Reihen und Spalten auf der Rückseite eines Bildschirms, wobei die Lautsprecher den Positionen von auf dem Bildschirm dargestellten Objekten entsprechen, sodass ein jeweiligen Objekten zugeordneter Ton erzeugt werden kann.
Zusammenfassung der Erfindung
In Audio-Systemen jedoch, in denen virtuelle Sound- bzw. Ton-Quellen unter Verwendung einer Mehrzahl von Lautsprechern eingestellt werden und ein Zustand, in dem Sound bz. Ton von den von virtuellen Sound- bzw. Ton-Quellen erzeugt wird, reproduziert wird, gibt es ein Problem darin, dass die virtuellen Sound- bzw. Ton-Quellen gegebenenfalls nicht angemessen abhängig von dem Ort des Zuschauers reproduziert werden, Orte nicht zwischen den Videos und den Sound- bzw. Ton-Quellen zusammenpassen, was die Lokalisierung von Sound bzw. Ton blockiert und ein genügend realistisches Gefühl kann nicht erhalten werden.
Zusätzlich ist es mit Lautsprechern alleine, die an der hinteren Oberflächenseite einer Displayvorrichtung angeordnet sind, nicht möglich, einen genügend stereoskopischen Effekt dem Sound bzw. Ton zu verleihen und das realistische Gefühl ist nicht ausreichend.
Ein Gegenstand der vorliegenden Erfindung ist, die oben beschriebenen Probleme der betreffenden Technik zu lösen und ein Video-Audio-System bereitzustellen, das in der Lage ist, Sound bzw. Ton bei Orten in Synchronisation mit Videos zu erzeugen und das realistische Gefühl zu verbessern.
Als ein Ergebnis intensiver Studien zum Erreichen des oben beschriebenen Gegenstandes haben die vorliegenden Erfinder herausgefunden, dass in einem Fall, in dem elektroakustische Konversionseinheiten, die einen elektroakustischen Konversionsfilm mit einem makromolekularen zusammengesetzten bzw. Composit-piezoelektrischen Körper, der durch Verteilen bzw. Dispergieren von piezoelektrischen Körperpartikeln in einer viskoelastischen Matrix, die aus einem makromolekularen Material, das bei normaler Temperatur viskoelastisch ist, gebildet ist, gebildet ist, und dünne Filmelektroden, die jeweils auf beiden Oberflächen des makromolekularen zusammengesetzten piezoelektrischen Körpers laminiert sind, aufweisen, den elektroakustischen Konversionsfilm krümmen und stützen, und zumindest einen Teil des elektroakustischen Konversionsfilms als Vibrationsregionen verwenden und eine Display-Vorrichtung, die ein Bildschirm ist oder eine Video-Display-Vorrichtung, auf die Videos projiziert werden, auch vorgesehen sind, zumindest eine der elektroakustischen Konversionseinheiten auf einer hinteren Oberfläche gegenüberliegend zu einer Oberfläche der Displayvorrichtung, auf der Videos angezeigt werden, angeordnet ist, die Mehrzahl der Vibrationsregionen auf der gesamten hinteren Oberfläche der Displayvorrichtung angeordnet ist und die Ortsinformation der Vibrationsregionen in den Sound- bzw. Ton-Daten umfasst ist, die in die elektroakustischen Konversionseinheiten eingegeben werden, der oben beschriebene Gegenstand erreicht werden kann und die vorliegende Erfindung vervollständigt.
Das heißt, die vorliegende Erfindung stellt Video-Audio-Systeme mit den folgenden Konstitutionen bereit.

(1) Ein Video-Audio-System, das folgendes aufweist: elektroakustische Konversionseinheiten, die einen elektroakustischen Konversionsfilm mit einem makromolekularen zusammengesetzten piezoelektrischen Körper, der durch Verteilen von piezoelektrischen Körperpartikeln in einer viskoelastischen Matrix, die aus einem makromolekularen Material, das bei normaler Temperatur viskoelastisch ist, gebildet ist, gebildet ist, und dünne Filmelektroden, die jeweils auf beiden Oberflächen des makromolekularen zusammengesetzten piezoelektrischen Körpers laminiert sind, aufweisen, den elektroakustischen Konversionsfilm krümmen und stützen und zumindest einen Teil des elektroakustischen Konversionsfilms als Vibrationsregionen verwenden; und eine Displayvorrichtung, die ein Bildschirm ist oder eine Videodisplayvorrichtung, auf der Videos projiziert werden, in der zumindest eine der elektroakustischen Konversionseinheiten auf einer hinteren Oberfläche gegenüberliegend zu einer Oberfläche der Displayvorrichtung, auf der Videos angezeigt werden, angeordnet ist, wobei die Mehrzahl von Vibrationsregionen auf der gesamten hinteren Oberfläche der Displayvorrichtung angeordnet ist und eine Ortsinformation der Vibrationsregionen in den Sound- bzw. Ton-Daten umfasst ist, die in die elektroakustischen Konversionseinheiten eingegeben werden.
(2) Das Video-Audio-System nach (1), in dem auf der Basis von Videos, die auf der Displayvorrichtung angezeigt werden, zumindest eine Vibrationsregion aus der Mehrzahl von Vibrationsregionen ausgewählt wird, die auf der hinteren Oberfläche der Displayvorrichtung angeordnet sind und Sound bzw. Ton erzeugt wird.
(3) Das Video-Audio-System nach (1) oder (2), in dem ein Anteil eines Gesamtbereiches der Mehrzahl von Vibrationsregionen in einem Bereich einer Region in der Displayvorrichtung, auf dem Videos angezeigt werden, 80% oder mehr beträgt.
(4) Video-Audio-System nach einem von (1) bis (3), in dem die Vibrationsregion eine viereckige Form aufweist.
(5) Video-Audio-System nach einem von (1) bis (4), in dem vier oder mehr Vibrationsregionen bereitgestellt werden.
(6) Video-Audio-System nach einem von (1) bis (5), in dem eine Mehrzahl von elektroakustischen Konversionseinheiten, die jeweils eine Vibrationsregion aufweisen, bereitgestellt ist und die Mehrzahl von elektroakustischen Konversionseinheiten auf der hinteren Oberfläche der Displayvorrichtung angeordnet ist.
(7) Video-Audio-System nach einem von (1) bis (5), in dem der elektroakustische Konversionsfilm eine Mehrzahl von Sätzen der dünnen Filmelektroden aufweist, die den makromolekularen zusammengesetzten piezoelektrischen Körper dazwischen sandwichmäßig umgeben und die Mehrzahl von Vibrationsregionen darin gebildet hat.
(8) Video-Audio-system nach einem von (1) bis (7), das in einem von Filmtheatern, Heimtheatern, Digital Signage, Projektionszuweisung und flexiblen organischen EL-Displays verwendet wird.

Gemäß der vorliegenden Erfindung, die oben beschrieben ist, ist es möglich, ein Video-Audio-System bereitzustellen, das in der Lage ist, Sound bzw. Ton an Orten in Synchronisation mit Videos zu erzeugen und das realistische Gefühl zu verbessern
Figurenliste

1A ist eine Vorderansicht, die konzeptionell ein Beispiel eines Video-Audio-Systems der vorliegenden Erfindung darstellt.
1B ist eine Seitenansicht von 1A.
2A ist eine Draufsicht, die schematisch ein Beispiel einer elektroakustischen Konversionseinheit darstellt.
2B ist eine Querschnittsansicht in einer Richtung einer B-B-Linie in 2A.
3 ist eine Querschnittsansicht, die schematisch ein Beispiel eines elektroakustischen Konversionsfilms darstellt.
4A ist eine konzeptionelle Ansicht zum Beschreiben eines Beispiels eines Verfahrens zum Produzieren des elektroakustischen Konversionsfilms.
4B ist eine konzeptionelle Ansicht zum Beschreiben eines Beispiels des Verfahrens zum Produzieren des elektroakustischen Konversionsfilms.
4C ist eine konzeptionelle Ansicht zum Beschreiben eines Beispiels des Verfahrens zum Produzieren des elektroakustischen Konversionsfilms.
4D ist eine konzeptionelle Ansicht zum Beschreiben eines Beispiels des Verfahrens zum Produzieren des elektroakustischen Konversionsfilms.
4E ist eine konzeptionelle Ansicht zum Beschreiben eines Beispiels des Verfahrens zum Produzieren des elektroakustischen Konversionsfilms.
5A ist eine Vorderansicht, die konzeptionell ein anderes Beispiel des Video-Audio-Systems der vorliegenden Erfindung darstellt.
5B ist eine Seitenansicht von 5A.
6A ist eine Draufsicht, die schematisch ein Beispiel eines elektroakustischen Konversionsfilms darstellt, das in dem Video-Audio-System aus 5A verwendet wird.
6B ist eine Querschnittsansicht in einer Richtung einer B-B-Linie in 6A.

Beschreibung der bevorzugten Ausführungsformen
Nachstehend wird ein Video-Audio-System der vorliegenden Erfindung im Detail auf der Basis einer bevorzugten Ausführungsform beschrieben, die in den begleitenden Zeichnungen dargestellt wird.
Konstituierende Elemente, die unten beschrieben sind, werden in manchen Fällen auf der Basis von typischen Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung beschrieben, aber die vorliegende Erfindung ist nicht auf solche Ausführungsformen beschränkt.
Währenddessen beschreiben in der vorliegenden Beschreibung numerische Bereiche unter Verwendung von „bis“ numerische Werte, die vor und nach „bis“ beschrieben sind, als den unteren Grenzwert und den oberen Grenzwert.
Das Video-Audio-System der vorliegenden Erfindung ist ein Video-Display-System, das elektroakustische Konversionseinheiten, die einen elektroakustischen Konversionsfilm mit einem makromolekularen zusammengesetzten piezoelektrischen Körper, der durch Verteilen von piezoelektrischen Körperpartikeln in einer viskoelastischen Matrix gebildet ist, die aus einem makromolekularen Material, das viskoelastisch bei normaler Temperatur ist, gebildet ist, und dünne Filmelektroden, die jeweils auf beide Oberflächen des makromolekularen zusammengesetzten piezoelektrischen Körpers laminiert sind, aufweisen, den elektroakustischen Konversionsfilm krümmen und stützen und zumindest einen Teil des elektroakustischen Konversionsfilms als Vibrationsregionen verwenden, und eine Displayvorrichtung aufweist, die ein Bildschirm ist oder eine Videodisplayvorrichtung, auf die Videos projiziert werden, in der zumindest eine der elektroakustischen Konversionseinheiten auf einer hinteren Oberfläche gegenüberliegend zu einer Oberfläche der Displayvorrichtung, auf der Videos angezeigt werden, angeordnet ist, wobei die Mehrzahl von Vibrationsregionen auf der gesamten hinteren Oberfläche der Displayvorrichtung angeordnet sind und eine Ortsinformation der Vibrationsregionen ist in den Sound- bzw. Ton-Daten umfasst, die in die elektroakustischen Konversionseinheiten eingegeben werden.
1A stellt eine vordere Ansicht dar, die schematisch ein Beispiel des Video-Audio-Systems der vorliegenden Erfindung darstellt und 1B stellt eine Seitenansicht von 1A dar.
Ein Video-Audio-System 100, das in 1A und 1B dargestellt ist, weist eine Display-Vorrichtung 102, die Videos anzeigt und eine Mehrzahl von elektroakustischen Konversionseinheiten (nachstehend auch als „Konversionseinheiten“ bezeichnet) 40 auf, die über die gesamte hintere Oberflächenseite der Displayvorrichtung 102 angeordnet ist und aus Lautsprechern besteht, die Sound bzw. Ton reproduzieren.
In dem Video-Audio-System 100, das in den Zeichnungen veranschaulicht ist, sind 40 Konversionseinheiten 40 in einer Matrixform von fünf Reihen und acht Spalten über die gesamte hintere Oberflächenseite der Displayvorrichtung 102 angeordnet.
Die Konversionseinheiten 40 in der vorliegenden Erfindung verwenden einen elektroakustischen Konversionsfilm mit dünnen Filmelektroden, die auf beiden Oberflächen eines makromolekularen zusammengesetzten piezoelektrischen Körpers laminiert sind, der durch Verteilen von piezoelektrischen Körperpartikeln in einer viskoelastischen Matrix gebildet ist, die aus einem makromolekularen Material gebildet ist, das bei normaler Temperatur als eine Vibrationsplatte viskoelastisch ist. Die Konversionseinheiten 40 krümmen und stützen den elektroakustischen Konversionsfilm und die Anwendung von einer Spannung auf den elektroakustischen Konversionsfilm streckt und kontrahiert den elektroakustischen Konversionsfilm in einer In-Ebenen-Richtung, wodurch der elektroakustische Konversionsfilm sich aufwärts (in der Strahlungsrichtung des Sounds bzw. Tons) oder abwärts bewegt und konvertiert Vibrationen (Sound bzw. Ton) und elektrische Signale durch Vibrationen, die durch die Wiederholung der oben beschriebenen Ausdehnung und Kontraktion erzeugt werden.
In der Mehrzahl von Konversionseinheiten 40, die über die gesamte hintere Oberfläche verteilt ist, die gegenüberliegend zu einer Oberfläche der Displayvorrichtung 102 ist, auf der Videos angezeigt werden, werden Sound- bzw. Ton-Daten zu den jeweiligen Konversionseinheiten 40 auf der Basis von Videos, die auf der Displayvorrichtung angezeigt werden, eingegeben und Sound bzw. Ton wird erzeugt.
Was oben beschrieben ist, wird unten im Detail beschrieben.
Als erstes wird die Displayvorrichtung 102 beschrieben.
Die Displayvorrichtung 102 ist ein Bildschirm, auf dem Videos von einem Projektor, einem Laufbildaufnahmeprojektor oder dergleichen projiziert werden, ein Flüssigkristalldisplay- oder eine Videodisplayvorrichtung.
Der Bildschirm ist nicht beschränkt und es ist möglich, eine Vielfalt von wohlbekannten Bildschirmen zu verwenden, die als Projektor-Bildschirme verwendet werden wie z.B. blattartige Bildschirme und dergleichen mit einer weißen, silbernen oder anderen Farbe, die aus einem Harz gebildet sind.
Zusätzlich ist die Videodisplayvorrichtung auch nicht beschränkt und es ist möglich, wohlbekannte organische Elektrolumineszenz- (EL) Displays, Flüssigkristalldisplays und dergleichen zu verwenden.
Hier ist die Display-Vorrichtung 102 bevorzugt eine Display-Vorrichtung, die Sound bzw. Ton von der hinteren Oberfläche zu der Oberflächenseite überträgt, auf der Videos angezeigt werden.
Als nächstes wird die Konversionseinheit 40 beschrieben.
2A stellt eine Draufsicht dar, die schematisch ein Beispiel der Konversionseinheit 40 darstellt und 2B stellt eine Querschnittsansicht in einer Richtung einer B-B-Linie in 2A dar.
Wie oben beschrieben verwenden die Konversionseinheiten 40 den elektroakustischen Konversionsfilm (nachstehend auch als „Konversionsfilm“ bezeichnet) als eine Vibrationsplatte.
Wie in den Zeichnungen dargestellt, ist die Konversionseinheit 40 ein flacher teller-bzw.plattenartiger Lautsprecher und die vertikale Richtung in 2B ist die Vibrationsrichtung des Konversionsfilms 10, das heißt, die Strahlungsrichtung des Sounds bzw. Tons. 3 ist eine Ansicht, die in der Vibrationsrichtung des Konversionsfilms 10 gesehen wird.
Diese Konversionseinheit 40 ist konstituiert durch das Aufweisen des Konversionsfilms 10, ein Gehäuse, eine viskoelastische Stütze 46 und ein Drückbauteil 48.
Der Konversionsfilm 10 ist ein piezoelektrischer Film, der Piezoelektrizität aufweist und eine Hauptoberfläche aufweist, die sich ausdehnt oder kontrahiert abhängig von dem Zustand eines elektrischen Feldes und in dem Fall, wenn er in einem gekrümmten Zustand gehalten wird, konvertiert der Konversionsfilm eine Ausdehnungs- und Kontraktionsbewegung entlang der Filmoberfläche in Vibrationen in einer Richtung rechtwinklig zu der Filmoberfläche und konvertiert daher elektrische Signale zu Sound bzw. Ton.
Hier ist der Konversionsfilm 10, der in der Konversionseinheit 40 verwendet wird, ein Konversionsfilm mit einem makromolekularen zusammengesetzten piezoelektrischen Körper, der durch Verteilen der piezoelektrischen Körperpartikel in einer viskoelastischen Matrix, die aus einem makromolekularen Material, das bei normaler Temperatur viskoelastisch ist und dünnen Filmelektroden, die auf beiden Oberflächen des makromolekularen zusammengesetzten piezoelektrischen Körpers laminiert sind, gebildet ist, gebildet ist.
Der Konversionsfilm 10 wird unten im Detail beschrieben.
Das Gehäuse 42 ist ein haltendes Bauteil, das den Konversionsfilm 10 und die viskoelastische Stütze 46 in Assoziation mit dem Drückbauteil 48 hält. Das Gehäuse ist ein boxartiges Chassis, das aus Plastik, Metall, Holz oder dergleichen gebildet ist und eine offene Oberfläche aufweist. In dem Beispiel, das in den Zeichnungen dargestellt ist, weist das Gehäuse 42 eine Form eines dünnen Hexaeders auf und eine der größten Oberflächen ist die offene Oberfläche. Zusätzlich weist der offene Abschnitt eine viereckige Form auf. Das Gehäuse 42 bringt die viskoelastische Stütze 46 darin unter.
Währenddessen ist in der Konversionseinheit die Form des Gehäuses 42 (das heißt, die Form der Konversionseinheit) nicht beschränkt auf eine viereckigzylindrische Form und ein Chassis mit einer von einer Vielfalt von Formen wie z.B. eine zylindrische Form oder eine viereckigzylindrische Form mit einer rechteckigen Bodenoberfläche kann verwendet werden.
Die viskoelastische Stütze 46 ist ein Element, das eine angemessene Viskosität und Elastizität aufweist und ist dafür beabsichtigt, den Konversionsfilm 10 in einem gekrümmten Zustand zu halten und eine konstante mechanische Vorspannung zu sämtlichen Plätzen in dem Konversionsfilm 10 zu vermitteln, um die Ausdehnungs- und Kontraktionsbewegung des Konversionsfilms 10 zu einer Vorwärts- und Rückwärtsbewegung (eine Bewegung in einer Richtung rechtwinklig zu der Oberfläche des Konversionsfilms) ohne jeden Verlust zu konvertieren.
In dem Beispiel, das in den Zeichnungen dargestellt ist, weist die viskoelastische Stütze 46 eine Form eines viereckigen Prismas mit beinahe derselben Bodenoberfläche wie die Bodenoberfläche des Gehäuses 42 auf. Zusätzlich ist die Höhe der viskoelastischen Stütze 46 größer als die Tiefe des Gehäuses 42.
Das Material der viskoelastischen Stütze 46 ist nicht besonders beschränkt, so lange das Material eine geeignete Viskosität und Elastizität aufweist, die Vibration des piezoelektrischen Films nicht verhindert und sich angemessen deformiert. Beispiele davon umfassen nichtgewebte Textilien wie z.B. Filz von Schafwolle und Filz von Schafwolle, der Viskose oder PET aufweist, Glaswolle, Schaummaterialien (Schaumplastik) wie z.B. Polyurethane, Polyesterwolle, Materialien, die durch Überlappen einer Mehrzahl von Papierblättern erhalten werden, magnetische Fluide, Farbe und dergleichen.
Das spezifische Gewicht der viskoelastischen Stütze 46 ist nicht besonders beschränkt und kann angemessen ausgewählt werden abhängig von dem Typ der viskoelastischen Stütze. Als ein Beispiel ist in einem Fall, in dem Filz als die viskoelastische Stütze verwendet wird, das spezifische Gewicht bevorzugt 50-500 kg/m³ und bevorzugter 100 bis 300 kg/m³. Zusätzlich ist in einem Fall, in dem Glaswolle als die viskoelastische Stütze verwendet wird, das spezifische Gewicht bevorzugt 10 bis 100 kg/m³.
Das Drückbauteil 48 ist ein Element zum Stützen des Konversionsfilms 10 in einem Zustand, wenn er gegen die viskoelastische Stütze 46 gedrückt ist, und ist ein plattenartiges Bauteil, das aus Plastik, Metall, Holz oder dergleichen gebildet ist, einen Öffnungsabschnitt in der Mitte aufweist und eine viereckige Form aufweist. Das Drückbauteil 48 weist dieselbe Form wie die offene Oberfläche des Gehäuses 42 auf und die Form des Öffnungsabschnitts ist dieselbe viereckige Form wie die offene Oberfläche des Gehäuses 42 und die Form des Öffnungsabschnitts ist dieselbe viereckige Form wie die des Öffnungsabschnitts des Gehäuses 42.
Die Konversionseinheit 40 ist konstituiert durch Unterbringen der viskoelastischen Stütze 46 in dem Gehäuse 42, Abdecken des Gehäuses 42 und der viskoelastischen Stütze 46 mit dem Konversionsfilm 10 und Befestigen des Drückbauteils 48 an dem Gehäuse 42 in einem Zustand, in dem die Umgebung des Konversionsfilms 10 in Kontakt mit der offenen Oberfläche 42 des Gehäuses 42 unter Verwendung des Drückbauteils 48 gebracht wird.
Währenddessen ist das Verfahren zum Befestigen des Drückbauteils 42 an dem Gehäuse nicht besonders beschränkt und es ist möglich, eine Vielfalt von wohlbekannten Verfahren zu verwenden wie z.B. ein Verfahren, in dem Schraubzwingen oder Schrauben und Muttern verwendet werden und ein Verfahren, in dem eine Fixiervorrichtung verwendet wird.
In der Konversionseinheit 40 ist die Höhe (Dicke) der viskoelastischen Stütze 46 größer als die Höhe der inneren Oberfläche des Gehäuses 42. Das heißt, in einem Zustand, in dem der Konversionsfilm 10 und das Drückbauteil 48 noch nicht an dem Gehäuse befestigt sind, ist die viskoelastische Stütze 46 in einem Zustand, in dem sie von der oberen Oberfläche des Gehäuses 42 hervorsteht.
Daher wird in der Konversionseinheit 40 die viskoelastische Stütze 46 in einem Zustand gehalten, in dem die viskoelastische Stütze 46 von dem Konversionsfilm 10 abwärts gedrückt wird und in der Dicke abnimmt, wenn die viskoelastische Stütze 46 näher zu dem peripheren Abschnitt kommt. Das heißt, die viskoelastische Stütze wird in einem Zustand gehalten, in dem zumindest ein Teil der Hauptoberfläche des Konversionsfilms 10 gekrümmt ist. Daher wird ein gekrümmter Abschnitt in zumindest einem Teil des Konversionsfilms 10 gebildet. In der Konversionseinheit 40 dient dieser gekrümmte Abschnitt als einr Vibrationsregion. In der folgenden Beschreibung wird der gekrümmte Abschnitt als Vibrationsregion bezeichnet.
Zu diesem Zeitpunkt ist es bevorzugt, dass die gesamte Oberfläche der viskoelastischen Stütze 46 gedrückt wird und daher die Dicke dünn wird über die gesamte Oberfläche in der Oberflächenrichtung des Konversionsfilms 10. Das heißt, es ist bevorzugt, dass die gesamte Oberfläche des Konversionsfilms 10 gedrückt und von der viskoelastischen Stütze 46 gestützt wird.
Zusätzlich weist der gekrümmte Abschnitt, der gebildet ist wie oben beschrieben, eine Krümmung auf, die sich leicht zu dem peripheren Abschnitt von der Mitte hin ändert. In solch einem Fall ist die Resonanzfrequenz verteilt und die Bandbreite kann weiter verbreitert werden.
Zusätzlich ist in der Konversionseinheit 40 die viskoelastische Stütze 46 in einem Zustand, in dem sie weiter in der Dickerichtung kontrahiert ist bzw. wird, während die viskoelastische Stütze näher zu dem Drückbauteil kommt, aber es ist möglich, konstant eine mechanische Vorspannung in beliebigen bzw. sämtlichen Plätzen bzw. Stellen in dem Konversionsfilm 10 durch einen statischen viskoelastischen Effekt (Belastungsrelaxation) aufrechtzuerhalten. Daher wird die Ausdehnungs- und Kontraktionsbewegung des Konversionsfilms 10 zu einer Vorwärts- und Rückwärtsbewegung ohne irgendeinen Verlust konvertiert und daher ist es möglich, eine dünne und flache oberflächenartige Konversionseinheit 40 zu erhalten, die in der Lage ist, ein ausreichendes Sound- bzw. Ton-Volumen zu erhalten und exzellent ist bezüglich akustischer Charakteristika.
In der Konversionseinheit 40, die die oben beschriebene Konstitution aufweist, wird eine Region in dem Konversionsfilm 10, die dem Öffnungsabschnitt in dem Drückbauteil 49 entspricht, zu einer Region, die tatsächlich vibriert. Das heißt, das Drückbauteil 48 ist ein Abschnitt, der die Vibrationsregion spezifiziert. Daher weist die Konversionseinheit 40, die in 2 dargestellt ist, eine Vibrationsregion auf.
Die Konversionseinheiten, in denen ein Konversionsfilm mit Piezoelektrizität verwendet wird, erleichtern eine Erhöhung in der relativen Größe einer Vibrationsplatte bezüglich der Größe der gesamten Einheit und eine Senkung in der Größe verglichen mit Kornlautsprechern bzw. Corn-Speakers, in denen allgemein eine Vibrationsplatte eine kreisrunde Form aufweist.
Zusätzlich ist die Oberfläche der Konversionseinheit 40 auf der Konversionsfilm- 10 Seite bevorzugt ähnlich zu dem gekrümmten Abschnitt. Das heißt, die äußere Form des Drückbauteils 48 und die Form des Öffnungsabschnitts sind bevorzugt ähnlich zueinander.
Währenddessen ist in der Konversionseinheit 40 die Drückkraft auf die viskoelastische Stütze 46 durch den Konversionsfilm 10 nicht besonders beschränk, aber wird bevorzugt auf 0,005 bis 1,0 MPa eingestellt und insbesondere auf ungefähr 0,02 bis 0,2 MPa eingestellt, was den Oberflächendruck bei einem Ort mit einem niedrigen Oberflächendruck betrifft.
Zusätzlich ist die Dicke der viskoelastischen Stütze 46 nicht besonders beschränkt, aber die Dicke bevor sie gedrückt wird, ist bevorzugt 1 bis 100 mm und insbesondere 10 bis 50 mm.
Zusätzlich ist in dem Beispiel, das in den Zeichnungen dargestellt ist, die Konversionseinheit mit der Konstitution bereitgestellt, in der die viskoelastische Stütze 46 mit Viskoelastizität verwendet wird, aber die Konstitution ist nicht darauf beschränkt und die Konversionseinheit kann eine Konstitution aufweisen, in der eine elastische Stütze, die zumindest Elastizität aufweist, verwendet wird.
Zum Beispiel kann die Konversionseinheit mit einer Konstitution bereitgestellt werden, in der eine elastische Stütze, die Elastizität aufweist, verwendet wird, anstelle der viskoelastischen Stütze 46.
Beispiele der elastischen Stütze umfassen natürliches Gummi und eine Vielfalt von synthetischem Gummi.
Hier in der Konversionseinheit 40, die in 3 dargestellt ist, wird die gesamte Peripherie des Konversionsfilms 10 zu dem Gehäuse 42 gedrückt durch das Drückbauteil 48, aber die vorliegende Erfindung ist nicht darauf beschränkt.
Das heißt, für die Konversionseinheit, in der der Konversionsfilm 10 verwendet wird, ist es auch möglich, eine Konstitution zu verwenden, in der das Drückbauteil 48 nicht bereitgestellt wird und der Konversionsfilm 10 wird zu der oberen Oberfläche des Gehäuses 42 unter Verwendung von Schraubzwingen, Schrauben und Muttern, Spannvorrichtungen oder dergleichen an zum Beispiel den vier Ecken des Gehäuses 42 gedrückt/befestigt.
Zusätzlich kann zwischen dem Gehäuse 42 und dem Konversionsfilm 10 ein O-Ring oder dergleichen eingefügt werden. In einem Fall, in dem die Konversionseinheit die oben beschriebene Konstitution aufweist, kann ein Dämpfer-Effekt vermittelt werden und die Übertragung der Vibration des Konversionsfilms 10 zu dem Gehäuse 42 wird verhindert und daher können ausgezeichnete akustische Charakteristika erhalten werden.
Zusätzlich weist die Konversionseinheit, in der der Konversionsfilm 10 verwendet wird, gegebenenfalls nicht das Gehäuse 42 auf, das die viskoelastische Stütze 46 aufnimmt.
Zum Beispiel ist es auch möglich, eine Konstitution zu verwenden, in der die viskoelastische Stütze auf einer Stützplatte platziert ist, die eine Steifigkeit aufweist, der Konversionsfilm 10 platziert ist, um die viskoelastische Stütze abzudecken, dasselbe Drückbauteil wie oben beschrieben, ist auf dem peripheren Abschnitt platziert und dann wird das Drückbauteil an der Stützplatte unter Verwendung von Schraubzwingen oder dergleichen befestigt, wodurch die viskoelastische Stütze in Assoziation mit dem Drückbauteil gedrückt wird.
Währenddessen kann die Größe der Stützplatte eingestellt werden, größer zu sein als die der viskoelastischen Stütze und weiterhin, bezüglich des Materials der Stützplatte, ist es in einem Fall, in dem eine Vielfalt von Vibrationsplatten aus Polystyren, geschäumtem PET oder Kohlenstofffiber verwendet werden, auch möglich, einen Effekt zu erwarten, dass die Vibration der Konversionseinheit weiter verstärkt wird.
Darüber hinaus ist die Konversionseinheit nicht beschränkt auf die Konstitution, in der die Peripherie gedrückt wird und es ist auch möglich, zum Beispiel eine Konstitution zu verwenden, die durch Drücken der Mitte eines Laminats der viskoelastischen Stütze 46 und des Konversionsfilms 10 unter Verwendung sämtlicher Mittel gebildet ist.
Das heißt, es ist für die Konversionseinheit möglich, eine Vielfalt von Konstitutionen zu verwenden, so lange wie der Konversionsfilm 10 in einem gekrümmten Zustand gehalten wird.
Alternativ kann die Konversionseinheit eine Konstitution aufweisen, in der der Konversionsfilm an einem Harzfilm befestigt ist und daher mit einer Zugkraft vermittelt ist (gekrümmt). In einem Fall, in dem die Konversionseinheit mit einer Konstitution bereitgestellt ist, in der die Konversionseinheit durch einen Harzfilm gehalten wird und in einem gekrümmten Zustand gehalten werden kann, ist es möglich, die Konversionseinheit in einen flexiblen Lautsprecher zu verwandeln.
Alternativ kann die Konversionseinheit auch mit einer Konstitution bereitgestellt werden, in der der Konversionsfilm 10 an einem gekrümmten Rahmen befestigt ist.
Zusätzlich ist in dem Beispiel, das in 2A und 2B dargestellt ist, die Konversionseinheit mit der Konstitution bereitgestellt, in der der Konversionsfilm 10 zu der viskoelastischen Stütze 46 unter Verwendung des Drückbauteils 48 gedrückt wird und davon gestützt wird, aber die Konstitution ist nicht darauf beschränkt und die Konversionseinheit kann mit einer Konstitution bereitgestellt werden, in der zum Beispiel ein Endabschnitt des Konversionsfilms 10 an der hinteren Oberflächenseite des Gehäuses 42 unter Verwendung des Konversionsfilms 10, der größer ist als die Öffnungsoberfläche des Gehäuses 42, befestigt ist. Das heißt, der Endabschnitt des Konversionsfilms kann an der hinteren Oberflächenseite des Gehäuses 42 befestigt sein durch Abdecken des Gehäuses 42 und der viskoelastischen Stütze 46, die in dem Gehäuse 42 mit dem Konversionsfilm 10 angeordnet ist, der größer ist als die Öffnungsoberfläche des Gehäuses 42 ist und Ziehen des Endabschnittes des Konversionsfilms 10 zu der hinteren Oberflächenseite des Gehäuses 42, um den Konversionsfilm 10 zu der viskoelastischen Stütze 46 zu drücken, eine Zugkraft zu vermitteln und den Konversionsfilm zu krümmen.
Alternativ kann die Konversionseinheit mit einer Konstitution bereitgestellt werden, in der ein luftdichtes Gehäuse verwendet wird, ein offenes Ende des Gehäuses wird abgedichtet durch Abdecken des offenen Endes mit dem Konversionsfilm und Gas wird in das Gehäuse eingeführt, um einen Druck auf den Konversionsfilm anzuwenden und den Konversionsfilm in einem Zustand zu halten, in dem er in einer konvexen Form angeschwollen ist oder das Innere des Gehäuses wird im Druck herabgesetzt, um den Konversionsfilm in einem Zustand zu halten, in dem er in eine konkave Form eingesunken ist.
Zusätzlich wird die Konversionseinheit 40, die in 2A und 2B dargestellt ist, mit der Konstitution bereitgestellt, in der der Konversionsfilm 10 durch die viskoelastische Stütze 46 gedrückt wird und in einem Zustand gehalten wird, in dem die Hauptoberfläche gekrümmt und in einer konvexen Form ist, aber die Konstitution, in der der Konversionsfilm 10 in einem gekrümmten Zustand gehalten wird wie oben beschrieben, ist nicht besonders beschränkt.
Zum Beispiel kann der Konversionsfilm 10 gekrümmt sein durch Bilden eines konvexen Abschnittes darin. Das Verfahren zum Bilden eines konvexen Abschnittes ist nicht besonders beschränkt und es ist möglich, eine Vielfalt von wohlbekannten Verarbeitungsverfahren von Harzfilmen zu verwenden. Zum Beispiel kann der konvexe Abschnitt unter Verwendung eines Bildungsverfahrens wie z.B. eines Vakuumdruckformverfahrens oder eines Prägeprozesses gebildet werden.
Als nächstes wird der Konversionsfilm, der in der Konversionseinheit verwendet wird, beschrieben.
3 ist eine Querschnittsansicht, die konzeptionell ein Beispiel des Konversionsfilms darstellt.
Wie in 3 dargestellt, weist der Konversionsfilm 10 eine piezoelektrische Körperschicht 12, die eine piezoelektrische blattartige Substanz ist, eine Unterer-Abschnitt-dünne-Filmelektrode 14, die auf einer Oberfläche der piezoelektrischen Körperschicht 12 laminiert ist, eine Unterer-Abschnitt-schützende Schicht 18, die auf der Unterer-Abschnitt-dünnen Filmelektrode 14 laminiert ist, eine Oberer-Abschnitt-dünne-Filmelektrode 16, die auf der anderen Oberfläche der piezoelektrischen Körperschicht 12 laminiert ist und eine Obere-Abschnitt-schützende Schicht 20, die auf der oberen-Abschnitt-dünnen Filmelektrode 16 laminiert ist, auf.
In dem Konversionsfilm 10 ist die piezoelektrische Körperschicht 12 aus einem makromolekularen zusammengesetzten piezoelektrischen Körper hergestellt.
Wie in 3 konzeptionell dargestellt, ist der makromolekulare zusammengesetzte piezoelektrische Körper, der die piezoelektrische Körperschicht 12 bildet, ein piezoelektrischer Körper, der durch Verteilen von piezoelektrischen Körperpartikeln 26 in einer viskoelastischen Matrix 24, die ein makromolekulares Material enthält, das bei normaler Temperatur viskoelastisch ist, erhalten wird. Währenddessen bezieht sich in der vorliegenden Beschreibung „normale Temperatur“ auf einen Temperaturbereich von ungefähr 0°C bis 50°C.
Zusätzlich ist die piezoelektrische Körperschicht 12 bevorzugt polarisationsbehandelt.
Hier weist der makromolekulare zusammengesetzte piezoelektrische Körper (piezoelektrische Körperschicht 12) bevorzugt die folgenden Anforderungen auf.
Flexibilität
Zum Beispiel in einem Fall, in dem der makromolekulare zusammengesetzte piezoelektrische Körper in einem locker gebogenen Zustand erfasst wird wie ein Dokument wie z.B. eine Zeitung oder eine Zeitschrift in einer tragbaren Anwendung, wird der makromolekulare zusammengesetzte piezoelektrische Körper fortlaufend einer relativ langsamphasigen und großen externen Biegedeformation von mehreren Hertz oder weniger ausgesetzt. Zu diesem Zeitpunkt gibt es in einem Fall, in dem der makromolekulare zusammengesetzte piezoelektrische Körper hart ist, eine Sorge, dass entsprechend, eine große Biegebelastung erzeugt werden kann, Brüche können in den Schnittstellen zwischen einer makromolekularen Matrix und den piezoelektrischen Körperpartikeln erzeugt werden und somit kann der makromolekulare piezoelektrische Körper brechen. Daher benötigt der makromolekulare zusammengesetzte piezoelektrische Körper eine geeignete Weichheit. Zusätzlich ist es in einem Fall, in dem die Diffusion der Belastungsenergie zu der Außenseite als Hitze möglich ist, möglich, die Belastung zu entspannen. Daher benötigt es die Verlusttangente des makromolekularen zusammengesetzten piezoelektrischen Körpers, angemessen groß zu sein.
(ii) Audio-Qualität
In Lautsprechern werden die piezoelektrischen Körperpartikel bei Frequenzen eines Audiobandes von 20Hz bis 20 kHz vibriert und die resultierende Vibrationsenergie bewegt ganzheitlich die gesamte Vibrationsplatte (makromolekularer zusammengesetzter piezoelektrischer Körper), wodurch Sound bzw. Ton reproduziert wird. Daher benötigt der makromolekulare zusammengesetzte piezoelektrische Körper eine geeignete Härte, um die Übertragungseffizienz der Vibrationsenergie zu erhöhen. Zusätzlich sinkt in einem Fall, in dem die Frequenzcharakteristik von Lautsprechern flach ist, der Betrag der Audioqualität, die sich während einer Änderung in der niedrigsten Resonanzfrequenz f₀ geändert hat, die durch eine Änderung in der Krümmung bewirkt wird. Daher muss die Verlusttangente des makromolekularen zusammengesetzten piezoelektrischen Körpers angemessen groß sein.
Gemäß der Zusammenfassung dessen, was oben beschrieben ist, benötigt der makromolekulare zusammengesetzte piezoelektrische Körper, der in flexiblen Lautsprechern verwendet wird, es, steif bzw. starr bezüglich Vibrationen von 20 Hz bis 20 kHz zu agieren und weich bezüglich Vibrationen von mehreren Hertz oder weniger zu agieren. Zusätzlich benötigt die Verlusttangente des makromolekularen zusammengesetzten piezoelektrischen Körpers es, angemessen groß bezüglich Vibrationen von sämtlichen Frequenzen von 20 kHz oder weniger zu sein.
Allgemein weisen makromolekulare Festkörper einen viskoelastsichen Relaxationsmechanismus auf und zusammen mit einer Erhöhung in der Temperatur oder einer Senkung in der Frequenz wird eine große Skala von molekularer Bewegung als eine Senkung (Relaxation) des Speicher-elastischen Moduls (Elastizitätsmodul) oder das Maximums (Absorption) des Verlust-elastischen Moduls beobachtet. Unter diesen wird eine Relaxation, die durch die Mikro-Brown-Bewegung von molekularen Ketten in einer amorphen Region als eine große Dispersion bezeichnet und ein extrem großes Relaxationsphänomen wird gezeigt. Die Temperatur, bei der diese große Dispersion auftritt, ist die Glasübergangstemperatur (Tg) und der am meisten viskoelastische Relaxationsmechanismus wird signifikant gezeigt.
In einem Fall, in dem ein makromolekulares Material mit einer Glasübergangstemperatur bei normaler Temperatur, mit anderen Worten ein makromolekulares Material, das bei normaler Temperatur viskoelastisch ist, als die Matrix in dem makromolekularen zusammengesetzten piezoelektrischen Körper (piezoelektrische Körperschicht 12) verwendet wird, wird ein makromolekularer zusammengesetzte piezoelektrischer Körper realisiert, der steif bezüglich Vibrationen von 20 Hz bis 20 kHz agiert und weich bezüglich Vibrationen von mehreren Hertz oder weniger agiert. Insbesondere wird ein makromolekulares Material mit einer Glasübergangstemperatur bei normaler Temperatur, das heißt, 0°C bis 50°C, bei einer Frequenz von 1 Hz bevorzugt als die Matrix in dem makromolekularen zusammengesetzten piezoelektrischen Körper verwendet, da die oben beschriebene Aktion sich bevorzugt entwickelt.
Als das makromolekulare Material, das bei normaler Temperatur viskoelastisch ist, ist es möglich, eine Vielfalt von wohlbekannten makromolekularen Materialien zu verwenden. Ein makromolekulares Material, in dem der maximale Wert der Verlusttangente Tanδ bei einer Frequenz von 1Hz durch einen dynamischen viskoelastischen Test 0,5 oder mehr bei normaler Temperatur, das heißt 0°C bis 50°C, ist, wird bevorzugt verwendet.
In solch einem Fall, wenn der makromolekulare zusammengesetzte piezoelektrische Körper langsam aufgrund einer externen Kraft gebogen wird, wird eine Belastungskonzentration an den Schnittstellen zwischen der makromolekularen Matrix und den piezoelektrischen Körperpartikeln in dem maximalen Biegemomentabschnitt relaxiert und eine hohe Flexibilität kann erwartet werden.
Zusätzlich ist das Speicher-elastische Modul (E') des makromolekularen Materials bei einer Frequenz von 1 Hz durch einen dynamischen viskoelastischen Test bevorzugt 100 MPa oder mehr bei 0°C und 10 MPa oder weniger bei 50°C.
In solch einem Fall ist es möglich, das Biegemoment zu senken, das erzeugt wird, wenn der makromolekulare zusammengesetzte piezoelektrische Körper langsam aufgrund einer externen Kraft gebogen wird, und der makromolekulare zusammengesetzte piezoelektrische Körper ist in der Lage, steif bzw. starr bezüglich akustischer Vibrationen von 20 Hz bis 20 kHz gleichzeitig zu sein.
Zusätzlich ist die relative Permittivität bei 25°C des makromolekularen Materials bevorzugter 10 oder mehr. In solch einem Fall, wenn eine Spannung auf den makromolekularen zusammengesetzten Körper angewandt wird, wird ein höheres elektrisches Feld auf die piezoelektrischen Körperpartikel in der makromolekularen Matrix angewandt und daher kann ein großer Deformationsbetrag erwartet werden.
Jedoch auf der anderen Seite ist die relative Permittivität bei 25 °C des makromolekularem Materials bevorzugt 10 oder weniger in Berücksichtigung des Sicherstellens der günstigen Feuchtigkeitsresistenz und dergleichen.
Beispiele von makromolekularen Materialien, die die oben beschriebenen Konditionen erfüllen, umfassen cyanäthylierten Polyvinylalkohol (cyanäthylierten PVA), Polyvinyl-Acetat, Polyvinyliden-Chlorid-Co-Acrylironitril, Polystyren-Vinyl-Polysopren-Block-Kopolymere, Polyvinyl-Methyl-Keton, Polybutyl-Methacrylat und dergleichen. Zusätzlich ist es als das makromolekulare Material auch möglich, bevorzugt kommerziell verfügbare Produkte wie z.B. HYBRAR 5127 (durch Kuraray Co., Ltd. hergestellt) zu verwenden. Unter diesen werden Materialien mit einer Cyanäthylgruppe bevorzugt verwendet und cyanäthylierter PVA wird besonders bevorzugt verwendet.
Währenddessen kann nur ein Typ von makromolekularem Material verwendet werden oder eine Mehrzahl von Typen von makromolekularen Materialien können miteinander (in einer gemischten Form) verwendet werden.
In der viskoelastischen Matrix 24, in der das oben beschriebene makromolekulare Material, das bei normaler Temperatur viskoelastisch ist, verwendet wird, kann eine Mehrzahl von makromolekularen Materialien miteinander verwendet werden falls notwendig.
Das heißt, zu der viskoelastischen Matrix 24 können für den Zweck der Anpassung der dielektrischen Charakteristik oder der mechanischen Charakteristik und dergleichen zusätzlich zu dem viskoelastischen Material wie z.B. cyanäthyliertes PVA andere dielektrische makromolekulare Materialien hinzugefügt werden falls notwendig.
Beispiele von dielektrischen makromolekularen Materialien, die hinzugefügt werden können, umfassen, Fluorin-basierte Makromoleküle wie z.B. Polyvinyliden-Fluorid, Vinyliden-Fluorid-Tetrafluoro-Äthylen-Kopolymere, Vinyliden-Fluorid-Trifluoroäthylen-Kopolymere, Polyvinyliden-Fluorid-Trifluoroäthylen-Kopolymere und Polyvinyliden-Fluorid-Tetrafluoroäthylen-Kopolymere, Polymere mit einer Cyan-Gruppe oder einer Cyanähtyl-Gruppe wie z.B. Vinyliden-Cyanid-Cinyl-Acetat-Kopolymere, Cynäthyl-Zellulose, Cyanäthyl-Hydroxysucrose, Cyanäthyl-Hydroxyzellulose, Cyanäthyl-Hydroxypullulan, Cyanäthyl-Methacrylat, Cyanäthyl-Acrylat, Cynäthyl-Hydroxyäthyl-Zellulose, Cyanäthyl-Amylose, Cyanäthyl-Hydroxypropyl-Zellulose, Cyanäthyl-Dihydroxypropyl-Zellulose, Cynäthyl-Hydroxypropyl-Amylose, Cyanäthyl-Polyacrylamid, Cynäthyl-Polyacrylat, Cynäthyl-Pullulan, Cynäthyl-Polyhydroxymethylen, Cyanäthyl-Glycidol-Pullulan, Cyanäthyl-Sucrose und Cyanäthyl-Sorbitol, synthetisches Gummi wie z.B. Nitril-Gummi und Chloropren-Gummi und dergleichen.
Unter diesen werden makromolekulare Materialien mit einer Cyanäthyl-Gruppe bevorzugt verwendet.
Zusätzlich ist die Anzahl der Typen des dielektrischen Polymers, das zu der viskoelastischen Matrix 24 in der piezoelektrischen Körperschicht 12 zusätzlich zu dem Material, das bei normaler Temperatur viskoelastisch ist wie z.B. cyanäthyliertes PVA hinzugefügt wird, nicht beschränkt auf eins und eine Mehrzahl von Typen von dielektrischen Polymeren können dazu hinzugefügt werden.
Zusätzlich kann zusätzlich zu dem dielektrischen Polymer für den Zweck des Anpassens der Glasübergangstemperatur Tg ein thermoplastisches Harz wie z.B. ein Vinyl-Chlorid-Harz, Polyäthylen, Polystyren, ein Methacrylat-Harz, Polybuten oder Isobutylen oder ein thermohärtendes Harz wie z.B. ein Phenol-Harz, ein Urea-Harz, ein Melamin-Harz, ein Alkyd-Harz oder Mica auch hinzugefügt werden.
Darüber hinaus kann für den Zweck des Verbesserns der druckempfindlichen Klebkraft ein Klebrigmacher wie z.B. ein Rosin-Ester, Rosin, Terpen, Terpen-Phenol oder ein Petroleum-Harz auch dazu gefügt werden.
Wenn das Polymer, das ein anderes ist als das viskoelastische Material wie z.B. cyanäthyliertes PVA zu der viskoelastischen Matrix 24 in der piezoelektrischen Körperschicht 12 hinzugefügt wird, ist der Betrag des Polymers, das hinzugefügt wird, nicht besonders beschränkt, sondern es wird bevorzugt auf 30 Gewichts-% oder weniger bezüglich des Anteils des Polymers in der viskoelastischen Matrix 24 eingestellt.
In solch einem Fall gibt es keine Fälle in denen der viskoelastische Relaxationsmechanismus in der viskoelastischen Matrix 24 beeinträchtigt ist und es ist möglich, die Charakteristika des makromolekularen Materials zu entwickeln, das hinzugefügt wird und daher ist es möglich, bevorzugte Ergebnisse wie z.B. eine Erhöhung in der Permittivität, die Verbesserung der Hitzeresistenz und die Verbesserung der Klebfestigkeit an die piezoelektrischen Körperpartikel 26 oder Elektrodenschichten zu erhalten.
Zusätzlich können für den Zweck des Erhöhens der Permittivität der piezoelektrischen Körperschicht 12 dielektrische Körperpartikel auch zu der viskoelastischen Matrix 24 hinzugefügt werden.
Die dielektrischen Körperpartikel werden aus Partikeln mit einer hohen relativen Permittivität von 80 oder höher bei 25°C hergestellt.
Beispiele der dielektrischen Körperpartikel umfassen Bleizirkonat-Titanat (PZT), Bariumtitanat (BaTiO₃), Titanoxid (TiO₂), Strontiumtitanat (SrTiO₃), Blei-Lanthan-Zirkonat-Titanat (PLZT), Zinkoxid (ZnO), feste Lösungen (BFBT) von Bariumtitanat und Bismutferrit (BiFe³) und dergleichen. Unter diesen wird Bariumtitanat (BaTiO₃) bevorzugt als die dielektrischen Partikel aufgrund der hohen relativen Permittivität verwendet.
Der durchschnittliche Partikeldurchmesser der dielektrischen Partikel ist bevorzugt 0,5 µm oder weniger.
Zusätzlich ist der Volumenanteil der dielektrischen Partikel in dem Gesamtvolumen der viskoelastischen Matrix und der dielektrsichen Partikel bevorzugt 5% bis 45%, mehr bevorzugt 10% bis 30% und insbesondere bevorzugt 20% bis 30%.
Die piezoelektrischen Körperpartikel 26 sind aus keramischen Partikeln mit einer Perowskit-Typ- oder Wurtzit-Typ-Kristall-Struktur hergestellt.
Beispiele der Keramikpartikel, die die piezoelektrischen Körperpartikel 26 konstituieren, umfassen Bleizirkonat-Titanat (PZT), Blei-Lanthan-Zirkonat-Titanat (PLZT), Bariumtitanat (BaTiO₃), Zinkoxid (ZnO), feste Lösungen (BFBT) von Bariumtitanat und Bismuthferrit (BiFeO₃) und dergleichen.
Währenddessen kann nur ein Typ von Keramikpartikeln verwendet werden oder eine Mehrzahl von Typen von Keramikpartikeln können miteinander verwendet werden.
Der Partikeldurchmesser des piezoelektrischen Körperpartikels 26 wie es oben beschrieben ist, kann angemessen ausgewählt werden abhängig von der Größe oder Anwendung des Konversionsfilms 10; jedoch gemäß den Studien der vorliegenden Erfinder ist der Partikeldurchmesser bevorzugt 1 bis 10 µm.
In einem Fall, in dem der Partikeldurchmesser des piezoelektrischen Körperpartikels 26 in dem oben beschriebenen Bereich ist, ist es möglich, bevorzugte Ergebnisse zu erhalten wie z.B. die Möglichkeit der Erfüllung von sowohl hohen piezoelektrischen Charakteristika und Flexibilität und die Möglichkeit der Verbesserung der Spannungsresistenz.
Währenddessen sind in 3 die piezoelektrischen Körperpartikel 26 in der piezoelektrischen Körperschicht 12 gleichmäßig und regelmäßig in der viskoelastischen Matrix 24 verteilt, aber die vorliegende Erfindung ist nicht darauf beschränkt.
Das heißt, die piezoelektrischen Körperpartikel 26 können unregelmäßig in der viskoelastischen Matrix 24 verteilt sein, so lange wie die piezoelektrischen Körperpartikel bevorzugt gleichmäßig in der piezoelektrischen Körperschicht 12 verteilt sind.
In dem Konversionsfilm 10 kann das quantitative Verhältnis zwischen der viskoelastischen Matrix 24 und den piezoelektrischen Körperpartikeln 26 in der piezoelektrischen Körperschicht 12 angemessen abhängig von der Größe oder Dicke des Konversionsfilms 10 in der Oberflächenrichtung, der Anwendung des Konversionsfilms 10, den Charakteristika, die für den Konversionsfilm 10 benötigt werden und dergleichen eingestellt werden.
Hier ist gemäß den Studien der vorliegenden Erfinder der Volumenanteil der piezoelektrischen Körperpartikel 26 in der piezoelektrischen Körperschicht 12 bevorzugt 30% bis 70% und wird insbesondere bevorzugt auf 50% oder mehr eingestellt und daher noch bevorzugter auf 50% bis 70% eingestellt.
In einem Fall, in dem das quantitative Verhältnis zwischen der viskoelastischen Matrix und den piezoelektrischen Körperpartikeln 26 in dem oben beschriebenen Bereich eingestellt wird, ist es möglich, bevorzugte Ergebnisse zu erhalten wie z.B. die Möglichkeit des Erfüllens von sowohl hohen piezoelektrischen Charakteristika als auch von Flexibilität.
Zusätzlich ist in dem Konversionsfilm 10 die Dicke der piezoelektrischen Körperschicht 12 auch nicht besonders beschränkt und kann angemessen abhängig von der Größe des Konversionsfilms 10, der Anwendung des Konversionsfilms 10, von Charakteristika, die für den Konversionsfilm benötigt werden und dergleichen eingestellt werden.
Hier wird gemäß der Studien der vorliegenden Erfinder in einem Fall, in dem die Dicke der piezoelektrsichen Körperschicht 12 eingestellt wird dünn zu sein, die piezoelektrische Körperschicht, die aufgrund des Gewichts gebogen ist, erleichtert und in einem Fall, in dem die Dicke eingestellt wird, leichtgewichtig zu sein, wird die Folgbarkeit des piezoelektrischen Films bezüglich der angewandten Spannung verbessert und daher ist es möglich, den akustischen Druck oder die Audioqualität zu verbessern. Zusätzlich kann Flexibilität vermittelt werden. Auf der anderen Seite, gibt es in einem Fall, in dem die Dicke der piezoelektrischen Körperschicht 12 zu dünn ist, eine Sorge, dass wenn die Steifigkeit kontinuierlich eine Spannung oder eine Hochspannung anwendet, lokale Kurzschlüsse bewirkt werden können. Zusätzlich gibt es eine Sorge, dass die Steifigkeit schwächer werden kann.
Aus dem oben beschriebenen Gesichtspunkt ist die Dicke der piezoelektrischen Körperschicht 12 bevorzugt 5 µm bis 100 µm, noch bevorzugter 8 µm bis 50 µm, insbesondere immer noch bevorzugter 10 µm bis 40 µm und insbesondere 15 µm bis 25 µm.
Währenddessen wird, wie oben beschrieben, die piezoelektrische Körperschicht 12 bevorzugt einer Polarisationsbehandlung (Polling) ausgesetzt. Die Polarisationsbehandlung wird unten im Detail beschrieben.
Wie in 3 dargestellt, weist der Konversionsfilm 10 eine Konstitution auf, die durch Bilden der Unterer-Abschnitt-dünnen Filmelektrode 14 auf einer Oberfläche der oben beschriebenen piezoelektrischen Körperschicht 12, Bilden der Unterer-Ab schnittschützenden Schicht 18 darauf, Bilden der Oberer-Abschnitt-dünnen Filmelektrode 16 auf der anderen Oberfläche der piezoelektrischen Körperschicht 12 und Bilden der Oberer-Abschnitt-schützenden Schicht 20 darauf erhalten wird. Hier bilden die Oberer-Abschnitt-dünne Filmelektrode 16 und die Unterer-Abschnitt-dünne Filmelektrode 14 ein Elektrodenpaar.
Währenddessen kann der Konversionsfilm 10 zusätzlich zu den oben beschriebenen Schichten ferner Elektrodenextraktionsabschnitte aufweisen, die Elektroden von der Oberer-Abschnitt-dünnen Filmelektrode 16 und der Unterer-Abschnitt-dünnen Filmelektrode 14 extrahieren, eine Isolierschicht, die Regionen abdeckt, in denen die piezoelektrische Körperschicht 12 exponiert ist und Kurzschlüsse und dergleichen verhindert und dergleichen.
Der Elektrodenextraktionsabschnitt kann bei einem Abschnitt bereitgestellt werden, in dem die dünne Filmelektrode und die schützende Schicht in einer konvexen Form zu der Außenseite der piezoelektrischen Körperschicht in der Oberflächenrichtung hervorstehen oder der Elektrodenextraktionsabschnitt kann durch Entfernen eines Teils der schützenden Schicht, um einen Lochabschnitt zu bilden und Einfügen eines leitenden Materials wie z.B. Silberpaste in diesen Lochabschnitt, um das leitende Material und die dünne Filmelektrode zu verbinden, produziert werden.
Währenddessen ist die Anzahl der Elektrodenextraktionsabschnitte in jeder der dünnen Filmelektroden nicht beschränkt auf eine und kann zwei oder mehr sein. Insbesondere in dem Fall einer Konstitution, in der der Elektrodenextraktionsabschnitt produziert wird durch Entfernen eines Teils der schützenden Schicht und Einfügen eines leitenden Materials in den Lochabschnitt, ist die Anzahl der Elektrodenextraktionsabschnitte bevorzugt drei oder mehr, um verlässlich eine elektrische Verbindung sicherzustellen.
Der Konversionsfilm 10 weist eine Konstitution auf, die durch sandwichmäßiges Umgeben beider Oberflächen der piezoelektrischen Körperschicht 12 mit dem Elektrodenpaar, das heißt, der Oberer-Abschnitt-dünnen Filmelektrode 16 und der Unterer-Abschnitt-dünnen Filmelektrode 14 und sandwichmäßigew Umgeben dieses Laminats mit der Oberer-Abschnitt-schützenden Schicht 20 und der Unterer-Abschnitt-schützenden Schicht 18 erhalten wird.
Eine Region, die durch die Oberer-Abschnitt-dünne Filmelektrode 16 und die Unterer-Abschnitt-dünne Filmelektrode 14 sandwichmäßig umgeben wird, wird abhängig von der angewandten Spannung angesteuert.
In dem Konversionsfilm 10 spielen die Oberer-Abschnitt-schützende Schicht 20 und die Unterer-Abschnitt-schützende Schicht 18 eine Rolle des Abdeckens der Oberer-Abschnitt-dünnen Filmelektrode 16 und der Unterer-Abschnitt-dünnen Filmelektrode 14 und des Vermittelns einer geeigneten Steifigkeit und mechanischen Stärke gegenüber der piezoelektrsichen Körperschicht 12. Das heißt, in dem Konversionsfilm 10 der vorliegenden Erfindung weist die piezoelektrische Körperschicht 12, die aus der viskoelastischen Matrix 24 und den piezoelektrsichen Körperpartikeln 26 gemacht ist, eine extrem ausgezeichnete Flexibilität bezüglich der langsamphasigen Biegedeformation auf; jedoch gibt es abhängig von den Anwendungen Fälle, in denen die piezoelektrische Körperschicht nicht befriedigend bezüglich Steifigkeit und mechanischer Stärke ist. Der Konversionsfilm 10 wird mit der Oberer-Abschnitt-schützenden Schicht 20 und der Unterer-Abschnitt-schützenden Schicht 18 bereitgestellt und die Steifigkeit und mechanische Stärke zu kompensieren.
Währenddessen sind die Unterer-Abschnitt-schützende Schicht 18 und die Oberer-Abschnitt-schützende Schicht 20 nur bezüglich des Anordnungssortes unterschiedlich, aber sie weisen dieselbe Konstitution auf und daher werden in der folgenden Beschreibung beide Bauteile kollektiv als die schützenden Schichten bezeichnet außer in Fällen, in denen es notwendig ist, die Untere-Abschnitt-schützende Schicht 18 und die Oberer-Abschnitt-schützende Schicht 20 zu differenzieren.
Die Oberer-Abschnitt-schützende Schicht 20 und die Unterer-Abschnitt-schützende Schicht 18 sind nicht besonders beschränkt, eine Vielfalt von blattartigen Substanzen kann verwendet werden und als ein Beispiel wird eine Vielfalt von Harzfilmen bevorzugt beispielhaft genannt. Unter ihnen werden PolyethylenTerephthalat (PET), Polypropylen (PP), Polystyren (PS), Polycarbonat (PC), Polyphenylen-Sulfid (PPS), Polymethyl-Methacrylat (PMMA), Polyether-Imid (PEI), Polyimid (PI); Polyamid (PA, Aramid), Polyethylen-Naphthalat (PEN), Triacetyl-Zellulose (TAC) und zyklische Olefin-basierte Harze bevorzugt verwendet, da diese Harzfilme ausgezeichnete mechanische Charakteristika und Hitzeresistenz aufweisen.
Unter diesen werden Polyamid, Polyimid, Polyether-Imid, Polycarbonat und Triacetyl-Zellulose bevorzugt verwendet, da eine ausgezeichnete Hitzeresistenz bei einer Glasübergangstemperatur Tg von 150°C oder höher aufgewiesen wird. In solch einem Fall ist es möglich, eine Erscheinungsbeschädigung zu verhindern, die durch die Erzeugung von Hitze während der Anwendung einer Spannung bewirkt wird oder die schützende Schicht ist in der Lage Regaltests zu widerstehen und Tests bei einer hohen Temperatur anzusteuern.
Die Dicke der Oberer-Abschnitt-schützenden Schicht 20 und der Unterer-Abschnitt-schützenden Schicht 18 sind auch nicht besonders beschränkt. Zusätzlich sind die Dicke der Oberer-Abschnitt-schützenden Schicht 20 und der Unterer-Abschnitt-schützenden Schicht 18 grundsätzlich dieselbe wie die jeweils andere, aber können unterschiedlich voneinander sein.
Hier ist in einem Fall, in dem die Steifigkeit der Oberer-Abschnitt-schützenden Schicht 20 und der Unterer-Abschnitt-schützenden Schicht 18 zu hoch ist, die Ausdehnung und Kontraktion der piezoelektrischen Körperschicht 12 gehemmt oder die Flexibilität ist auch beeinträchtigt und daher wird es vorteilhaft, wenn die Oberer-Abschnitt-schützende Schicht 20 und die Unterer-Abschnitt-schützende Schicht 18 dünner werden außer in Fällen in denen mechanische Stärke oder günstige Handhabbarkeit als blattartige Substanzen benötigt wird.
Gemäß den Studien der vorliegenden Erfindung ist es in einem Fall, in dem die Dicke der Oberer-Abschnitt-schützenden Schicht 20 und die Unterer-Abschnitt-schützende Schicht 18 zweimal oder öfter die Dicke der piezoelektrischen Körperschicht 12 sind, möglich, bevorzugte Ergebnisse zu erhalten wie z.B. die Erfüllung von sowohl dem Sicherstellen der Steifigkeit als auch der geeigneten Flexibilität.
Zum Beispiel sind in einem Fall, in dem die Dicke der piezoelektrischen Körperschicht 12 20µm ist und die Oberer-Abschnitt-schützende Schicht 20 und die Unterer-Abschnitt-schützende Schicht aus PET gemacht sind, die Dicken der Oberer-Abschnitt-schützenden Schicht 20 und der Unterer-Abschnitt-schützenden Schicht 18 bevorzugt 40 µm oder weniger und bevorzugter 20µm oder weniger und unter diesen werden bevorzugt auf 15 µm oder weniger eingestellt.
In dem Konversionsfilm 10 ist die Oberer-Abschnitt-dünne Filmelektrode (nachstehend auch als die Oberer-Abschnitt-Elektrode bezeichnet) 16 zwischen der piezoelektrischen Körper-Schicht 12 und der Oberer-Abschnitt-schützenden Schicht 20 gebildet und die Unterer-Abschnitt-dünne Filmelektrode (nachstehend auch bezeichnet als die Unterer-Abschnitt-Elektrode) 14 ist zwischen der piezoelektrischen Körperschicht 12 und der Unterer-Abschnitt-schützenden Schicht 18 gebildet.
Die Oberer-Abschnitt-Elektrode 16 und die Unterer-Abschnitt-Elektrode 14 werden bereitgestellt, um ein elektrisches Feld gegenüber dem Konversionsfilm 10 (piezoelektrische Körperschicht 12) anzuwenden.
Währenddessen sind die Unterer-Abschnitt-Elektrode 14 und die Oberer-Abschnitt-Elektrode 16 unterschiedlich nur bezüglich der Größe und dem Anordnungsort, aber weisen die gleiche Konstitution auf und daher werden in der folgenden Beschreibung beide Bauteile kollektiv als die dünnen Filmelektroden bezeichnet außer in Fällen, in denen es notwendig ist, die Unterer-Abschnitt-Elektrode 14 und die Oberer-Abschnitt-Elektrode 16 zu differenzieren.
In der vorliegenden Erfindung sind Materialien zum Bilden der Oberer-Abschnitt-Elektrode 16 und der Unterer-Abschnitt-Elektrode 14 nicht besonders beschränkt und es ist möglich eine Vielfalt von Leitern zu verwenden. Spezifische Beispiele davon umfassen Kohlenstoff, Palladium, Eisen, Zinn, Aluminium, Nickel, Platin, Gold, Silber, Kupfer, Chrom, Molybdän und dergleichen, Legierungen davon, Indiumzinnoxid und dergleichen. Unter diesen wird jedes von Kupfer, Aluminium, Gold, Silber, Platin und Indiumzinnoxid bevorzugt als Beispiel gezeigt.
Zusätzlich sind Verfahren zum Bilden der Oberer-Abschnitt-Elektrode 16 und der Unterer-Abschnitt-Elektrode 14 auch nicht besonders beschränkt und es ist möglich, eine Vielfalt von wohlbekannten Verfahren wie z.B. Dampfphasenabscheidungsverfahren (Vakuum-Film-Bildungs-Verfahren) wie z.B. Vakuumabscheidung und Sputtern, Film-Ausbildung durch Plattierung und Verfahren, in denen eine Folie, die aus dem oben beschriebenen Material gebildet ist, befestigt wird, zu verwenden.
Unter diesen werden Kupfer- oder Aluminium-dünne Filme bzw. Dünnfilme, die durch Vakuumabscheidung gebildet sind, bevorzugt als die Oberer-Abschnitt-Elektrode 16 und die Unterer-Abschnitt-Elektrode 14 verwendet, da es möglich ist, die Flexibilität des Konversionsfilms 10 sicherzustellen. Unter diesen werden insbesondere Kupferdünne Filme, die durch Vakuumabscheidung gebildet sind, bevorzugt verwendet.
Die Dicken der Oberen-Abschnitt-Elektrode 16 und der Unteren-Abschnitt-Elektrode 14 sind nicht besonders beschränkt. Zusätzlich sind die Dicken der Oberen-Abschnitt-Elektrode 16 und der Unteren-Abschnitt-Elektrode 14 grundsätzlich dieselbe wie die jeweils andere, aber können unterschiedlich voneinander sein.
Hier wird ähnlich zu der Oberer-Abschnitt-schützenden Schicht 20 und der Unterer-Abschnitt-schützenden Schicht 18 in einem Fall, in dem die Steifigkeit des Oberer-Abschnitt-Elektrode 16 und der Unterer-Abschnitt-Elektrode 14 zu hoch ist, die Ausdehnung und Kontraktion der piezoelektrischen Körperschicht 12 gehemmt oder die Flexibilität ist auch beeinträchtigt und daher wird es vorteilhaft, wenn die Oberer-Abschnitt-Elektrode 16 und die Unterer-Abschnitt-Elektrode 14 dünner werden solange wie der elektrische Widerstand nicht zu hoch wird.
Hier ist gemäß den Studien der vorliegenden Erfinder das Produkt der Dicke und des Elastizitätsmoduls bzw. des Young-Moduls der Oberer-Abschnitt-Elektrode 16 und der Unterer-Abschnitt-Elektrode 14 bevorzugt kleiner als das Produkt der Dicke und des Elastizitätsmoduls der Oberer-Abschnitt-schützenden Schicht 20 und der Unterer-Abschnitt-schützenden Schicht 20, da es keine Fälle gibt, in denen die Flexibilität signifikant beeinträchtigt ist.
Zum Beispiel in dem Fall, in dem eine Kombination der Oberer-Abschnitt-schützenden Schicht 20 und der Unterer-Abschnitt-schützenden Schicht 18 aus PET (Elastizitätsmodul: Ungefähr 6,2GPa) gemacht ist und die Oberer-Abschnitt-Elektrode 16 und die Unterer-Abschnitt-Elektrode 14 aus Kupfer (Elastizitätsmodul: ungefähr 130 GPa) gemacht ist, in einem Fall, in dem die Dicken der Oberer-Abschnitt-schützenden Schicht 20 und der Unterer-Abschnitt-schützenden Schicht 18 angenommen werden, 25 µm zu sein, sind die Dicken der Oberer-Abschnitt Elektrode 16 und der Unterer-Abschnitt-Elektrode 14 bevorzugt 1,2 µm oder weniger und bevorzugter 0,3 µm oder weniger und bevorzugt unter diesen eingestellt auf 0,1 µm oder weniger.
Zusätzlich benötigt es die dünne Filmelektrode nicht, auf der gesamten Oberfläche der piezoelektrischen Körperschicht 12 (der Unterer-Abschnitt-schützenden Schicht 18 und/oder der Oberer-Abschnitt-schützenden Schicht 20) gebildet zu sein.
Das heißt, der Konversionsfilm kann eine Konstitution aufweisen, in der zumindest eine der dünnen Filmelektroden zum Beispiel kleiner ist als die piezoelektrische Körperschicht 12 und die piezoelektrische Körperschicht 12 und die schützende Schicht sind in direktem Kontakt miteinander in dem peripheren Abschnitt des Konversionsfilms 10.
Alternativ benötigt die schützende Schicht mit der dünnen Filmelektrode, die auf der gesamten Oberfläche gebildet ist, es nicht, auf der gesamten Oberfläche der piezoelektrischen Körperschicht 12 gebildet zu sein. In diesem Fall kann der Konversionsfilm eine Konstitution aufweisen, in der die zweite schützende Schicht in direktem Kontakt mit der piezoelektrischen Körperschicht 12 separat auf der Oberflächenseite der schützenden Schicht bereitgestellt wird.
Zusätzlich kann der Konversionsfilm mit einer Konstitution bereitgestellt werden, in der Beschichtungsschichten ferner für die Zwecke der Verbesserung in der Klebkraft zwischen den dünnen Filmelektroden und der piezoelektrischen Körperschicht 12, Verbesserung in der Flexibilität und dergleichen bereitgestellt werden. In diesem Fall kann die Beschichtungsschicht auf jeder der dünnen Filmelektrode oder der piezoelektrischen Körperschicht 12 gebildet sein.
In diesem Fall ist es als eine makromolekulare Komponente möglich, ein thermoplastisches Harz wie z.B. Poly(meth)acrylat, Polyurethan, Polyester, Polyolefin, PVA oder Polystyren oder ein aushärtbares Harz wie z.B. Phenol-Harz oder Melamin-Harz zu verwenden. Unter diesen werden dielektrische Makromoleküle bevorzugt verwendet um die akustische Leistung zu verbessern. Spezifisch können die oben beschriebenen Makromoleküle und dergleichen bevorzugt verwendet werden. Zusätzlich können zusätzlich zu der makromolekularen Komponente hohe dielektrische Körperpartikel, ein antistatisches Agens, ein Tensid, ein Viskositätsverbesserer, ein Vernetzungsagens und dergleichen auch dazu gefügt werden.
Zusätzlich ist in dem Beispiel, das in den Zeichnungen dargestellt ist, die Schichtenkonstitution des Konversionsfilms 10 eine Konstitution, in der die piezoelektrische Körperschicht 12, die Unterer-Abschnitt-dünne Filmelektrode 14, die auf eine Oberfläche der piezoelektrischen Körperschicht 12 laminiert ist, die Unterer-Abschnitt-schützende Schicht 18, die auf die Unterer-Abschnitt-dünne Filmelektrode 14 laminiert ist, die Oberer-Abschnitt-dünne Filmelektrode 16, die auf die andere Oberfläche der piezoelektrischen Körperschicht 12 laminiert ist, die Oberer-Abschnitt-schützende Schicht 20, die auf die Oberer-Abschnitt-dünne Filmelektrode 16 laminiert ist, bereitgestellt werden, aber die Schichtenkonstitution ist nicht darauf beschränkt und der Konversionsfilm kann ferner zusätzlich zu den oben beschriebenen Schichten zum Beispiel eine Isolationsschicht, die Regionen abdeckt, in denen die piezoelektrische Körperschicht 12 exponiert ist und Kurzschlüsse oder dergleichen verhindert, eine Färbeschicht, die die dünne Filmelektrode beschichtet oder dergleichen aufweisen.
Zum Beispiel kann in einem Fall, in dem die Färbeschicht bereitgestellt wird, die Schichtenkonstitution eine Konstitution sein, in der die piezoelektrische Körperschicht 12, eine Unterer-Abschnitt-Färbeschicht, die auf die Unterer-Abschnitt-dünne Filmelektrode 14 laminiert ist, die Unterer-Abschnitt-schützende Schicht 18, die auf die Unterer-Abschnitt-Färbeschicht laminiert ist, Oberer-Abschnitt-dünne Filmelektrode 16, die auf die andere Oberfläche der piezoelektrischen Körperschicht 12 laminiert ist, eine Oberer-Abschnitt-Färbeschicht, die auf die Oberer-Abschnitt-dünne Filmelektrode 16 laminiert ist und die Oberer-Abschnitt-schützende Schicht 20, die auf die Oberer-Abschnitt-Färbeschicht laminiert ist, bereitgestellt werden.
In einem Fall, in dem die Färbeschicht bereitgestellt wird, ist es möglich, Rost auf der Oberer-Abschnitt-dünnen Filmelektrode 16 und der Unteren-Abschnitt-dünnen Filmelektrode 14 davon abzuhalten, von der Außenseite erkennbar zu werden.
Von dem Gesichtspunkt des Abhaltens von Rost auf den dünnen Filmelektroden davon, von der Außenseite erkennbar zu werden, ist die Transmissionsdichte der Färbeschicht bevorzugt 0,3 oder höher und noch bevorzugter 0,5 oder höher.
Währenddessen bezieht sich die Transmissionsdichte auf eine optische Dickte, die als das Verhältnis von transmittiertem Licht zu einfallendem Licht gemessen wird und die Durchlässigkeit bei einer Transmissionsdichte von 0,3 ist ungefähr 50% und die Durchlässigkeit bei einer Transmissionsdichte von 0,5 ist ungefähr 30%.
Zusätzlich ist die Dicke der Färbeschicht bevorzugt 1µm oder weniger und noch bevorzugter 100 nm oder weniger und wird insbesondere bevorzugt unter diesen auf 40 nm oder weniger eingestellt.
Zusätzlich ist der elektrische Widerstand der Färbeschicht bevorzugt klein und ist bevorzugt 1×10^-7 Ω•m oder weniger.
Materialien zum Bilden der Färbeschichten sind nicht besonders beschränkt, so lange wie die Materialien die oben beschriebene Transmissionsdichte erfüllen und sich nicht in der Farbe aufgrund von Rost oder dergleichen verändern.
Spezifische Beispiel der Materialien zum Bilden der Färbeschichten umfassen Metall wie z.B. Indium, Nickel, Titan, Aluminium, Gold, Platin und Chrom, inorganische Pigmente wie z.B. Ruß (CB), Titanoxid, Zinkoxid und Bariumsulfat; organische Pigmente wie z.B. Quinacridon-basierte Pigmente, azo-basierte Pigmente, Benzimidazolon-basierte Pigmente Phalocyanin-basierte Pigmente und Anthraquinonbasierte Pigmente; Licht-Streu-Bauteile mit Poren darin und dergleichen.
Von dem Gesichtspunkt der oben beschriebenen Transmissionsdichte, Dicke und dem elektrischen Widerstand werden Metalle bevorzugt als das Material zum Bilden der Färbeschicht verwendet und unter diesen ist Nickel noch bevorzugter.
Zusätzlich sind Verfahren zum Bilden der Färbeschicht nicht besonders beschränkt und die Färbeschicht kann unter Verwendung einer Vielfalt von wohlbekannten Verfahren abhängig von den oben beschriebenen Materialien gebildet werden.
Zum Beispiel ist es in einem Fall, in dem Metall als das Material zum Bilden der Färbeschicht verwendet wird, möglich Dampf-Phasen-Abscheidungs-Verfahren (Vakuum-Film-bildende Verfahren) wie z.B. Vakuum-Abscheidung und Sputtern, Film-Ausbildung durch Ausplattieren, Verfahren, in denen eine Folie, die aus dem oben beschriebenen Material gebildet ist, befestigt wird oder dergleichen zu verwenden. Da die Färbeschicht gebildet sein kann, um dünner zu sein, wird die Färbeschicht bevorzugter durch Vakuumabscheidung gebildet.
Zusätzlich ist es in einem Fall, in dem ein Pigment als das Material zum Bilden der Färbeschicht verwendet wird, möglich, ein Beschichtungsverfahren, Drucken und dergleichen zu verwenden.
Zusätzlich kann ein Verfahren, in dem eine vorher gebildete Färbeschicht transferiert wird, auch verwendet werden.
Zusätzlich ist die Konstitution, in der die Färbeschichten auf der Oberer-Abschnitt-Elektroden- 16 Seite und der Unterer-Abschnitt-Elektroden- 14 Seite jeweils bereitgestellt werden, nicht beschränkt und kann eine Konstitution sein, in der die Färbeschicht auf zumindest einer der Elektrodenseiten bereitgestellt wird.
Wie oben beschrieben weist der Konversionsfilm 10 eine Konstitution auf, die durch sandwichmäßiges Umgeben der piezoelektrischen Körperschicht 12, die durch Verteilen der piezoelektrischen Körperpartikel 26 in der viskoelastischen Matrix 24, die ein makromolekulares Material enthält, das bei normaler Temperatur viskoelastisch ist, gebildet ist, mit der Oberer-Abschnitt-Elektrode 16 und der Unterer-Abschnitt-Elektrode 14 und ferner durch sandwichmäßiges Umgeben des Laminats mit der Oberer-Abschnitt-schützenden Schicht 20 und der Unterer-Abschnitt-schützenden Schicht 18 gebildet wird.
In dem oben beschriebenen Konversionsfilm 10 ist der maximale Wert, bei dem die Verlusttangente (Tanδ) bei einer Frequenz von 1 Hz durch eine dynamische viskoelastische Messung 0,1 oder mehr erreicht, bei normaler Temperatur vorliegend.
In solch einem Fall ist der Konversionsfilm 10, auch in dem Fall, dass er einer relativ langsam-phasigen und großen externen Biegedeformation von mehreren Hertz oder weniger ausgesetzt wird, in der Lage eine Belastungsenergie effektiv zu der Außenseite als Hitze zu zerstreuen und daher ist es möglich, die Erzeugung von Brüchen in den Schnittstellen zwischen der makromolekularen Matrix und den piezoelektrischen Körperpartikeln zu verhindern.
In dem Konversionsfilm 10 ist das Speicher-elastische Modul (E') bei einer Frequenz von 1 Hz durch dynamische viskoelastische Messung bevorzugt 10 bis 30 GPa bei 0°C und 1 bis 10 GPa bei 50°C.
In solch einem Fall ist es möglich für den Konversionsfilm 10, eine große Frequenzdispersion in dem Speicher-elastischen Modul (E') bei normaler Temperatur aufzuweisen. Das heißt, der Konversionsfilm ist in der Lage, steif bezüglich Vibrationen von 20 Hz bis 20 kHz zu agieren und weich bezüglich langsamen Vibrationen von mehreren Hertz oder weniger zu agieren.
Zusätzlich ist in dem Konversionsfilm 10 das Produkt der Dicke und des Speicher-elastischen Moduls (E') bei einer Frequenz von 1 Hz durch dynamische viskoelastische Messung bevorzugt 1,0×10⁶ bis 2,0×10⁶ (1,0E+06 bis 2,0E+06) N/m bei 0°C und 1,0×10⁵ bis 1,0×10⁶ (1,0E+05 bis 1,0E+06) N/m bei 50°C.
In solch einem Fall kann der Konversionsfilm 10 mit geeigneter Steifigkeit und mechanischer Stärke bereitgestellt werden, während verhindert wird, dass die Flexibilität und die akustischen Charakteristika beeinträchtigt werden.
Ferner ist für den Konversionsfilm 10 in einer Vorlagenkrümmung, die durch eine dynamische viskoelastische Messung erhalten wird, die Verlusttangente (Tanδ) bei 25°C und einer Frequenz von 1 kHz bevorzugt 0,05 oder mehr.
In solch einem Fall werden die Frequenzcharakteristika eines Lautsprechers, für den der Konversionsfilm 10 verwendet wird, flach, und es ist auch möglich, den Betrag der Audioqualität, die sich während einer Änderung in der untersten Resonanzfrequenz f₀, die durch eine Änderung in der Krümmung des Lautsprechers bewirkt wird, geändert hat, zu senken.
Als nächstes wird ein Beispiel eines Verfahrens zum Herstellen des Konversionsfilms 10 beschrieben mit Bezug auf 4A bis 4E.
Als erstes, wie in 4A dargestellt, wird eine blattartige Substanz 11a, die die Unterer-Abschnitt-Elektrode 14 auf der Unterer-Abschnitt-schützenden Schicht 18 gebildet hat, vorbereitet. Diese blattartige Substanz 11a kann durch Bilden eines Kupfer-dünnen Films oder dergleichen als die Unterer-Abschnitt-Elektrode 14 auf der Oberfläche der Unterer-Abschnitt-schützenden Schicht 18 mittels Vakuumabscheidung, Sputtern, Ausplattieren oder dergleichen produziert werden.
Die Unterer-Abschnitt-schützende Schicht 18 ist extrem dünn und wenn die Handhabbarkeit schwach ist oder dergleichen kann ein an einem Separator (temporäre Stütze) befestigte Unterer-Abschnitt-schützende Schicht 18 verwendet werden falls es notwendig ist. Währenddessen ist es möglich als den Separator ein 25 bis 100 µm dickes PET oder dergleichen zu verwenden. Der Separator benötigt es, nach der thermischen Kompression der dünnen Filmelektrode und der schützenden Schicht und vor der Ausbildung einer Seitenoberflächen-isolierenden Schicht, einer zweiten schützenden Schicht oder dergleichen entfernt zu werden.
Alternativ können kommerziell verfügbare Produkte mit einem Kupfer-dünnen Filme oder dergleichen, der auf der Unterer-Abschnitt-schützenden Schicht 18 gebildet ist, auch als die blattartige Substanz 11a verwendet werden.
Währenddessen wird Farbe vorbereitet durch Auflösen eines makromolekularen Materials mit einer Cyanäthyl-Gruppe wie z.B. cynäthyliertem PVA (nachstehend auch als viskoelastisches Material bezeichent) in einer organischen Lösung, ferner Hinzufügen der piezoelektrischen Körperpartikel 26 wie z.B. PZT-Partikel dazu und Verteilen der piezoelektrischen Körperpartikel mittels Rühren. Die organische Lösung ist nicht besonders beschränkt und es ist möglich, eine Vielfalt von organischen Lösungen wie z.B. Dimethylformamid (DMF), Methyl-Äthyl-Keton und Cyclohexanon zu verwenden.
Sobald die blattartige Substanz 11a vorbereitet ist und die Farbe vorbereitet ist wird die Farbe auf die blattartige Substanz verteilt (angewandt) und die organische Lösung wird verdampft und getrocknet. Daher wird ein Laminat 11b mit der Unterer-Abschnitt-Elektrode 14 auf der Unterer-Abschnitt-schützenden Schicht 18 und mit der piezoelektrischen Körperschicht 12 auf der Unterer-Abschnitt-Elektrode 14 wie in 4B dargestellt, produziert.
Ein Verfahren zum Verteilen der Farbe ist nicht besonders beschränkt und es ist möglich, sämtliche der wohlbekannten Verfahren (Beschichtungsgeräte) wie z.B. einem Gleitbeschichter oder einem Arztmesser zu verwenden.
Alternativ kann in einem Fall, in dem das viskoelastische Material eine Substanz ist, die erhitzt und geschmolzen werden kann wie cyanäthyliertes PVA, das Laminat 11b mit der Unterer-Abschnitt-Elektrode 14 auf der Unterer-Abschnitt-schützenden Schicht 18 und mit der piezoelektrischen Körperschicht 12 auf der Unterer-Abschnitt-Elektrode 14 wie in 4B dargestellt, auch durch Produzieren einer geschmolzenen Substanz durch Erhitzen und Schmelzen des viskoelastischen Materials und Hinzufügen/Verteilen des hinzugefügten makromolekularen Materials und der piezoelektrischen Körperpartikel 26 zu/in dem viskoelastischen Material, Extrudieren der geschmolzenen Substanz in einer Blattform auf der blattartigen Substanz 11a, die in 4A dargestellt ist, mittels Extrusionsformen oer dergleichen und Kühlen der geschmolzenen Substanz produziert werden.
Währenddessen kann wie oben beschrieben in dem Konversionsfilm 10 nicht nur das viskoelastische Material wie z.B. cyanäthyliertes PVA, aber auch ein makromolekulares piezoelektrisches Material wie z.B. PVDF zu der viskoelastischen Matrix 24 hinzugefügt werden.
Während der Hinzufügung des makromolekularen piezoelektrischen Materials zu der viskoelastischen Matrix 24 benötigt es das makromolekulare piezoelektrische Material, das zu der Farbe hinzugefügt werden soll, aufgelöst zu werden. Alternativ benötigt es das makromolekulare piezoelektrische Material, das hinzugefügt werden soll, zu dem erhitzten und geschmolzenen viskoelastischen Material hinzugefügt zu werden und dann erhitzt und geschmolzen zu werden.
Sobald das Laminat 11b mit der Unterer-Abschnitt-Elektrode 14 auf der Unterer-Abschnitt-schützenden Schicht 18 und mit der piezoelektrischen Körperschicht 12 auf der Unterer-Abschnitt-Elektrode 14 produziert wird, wird eine Polarisationsbehandlung (Polling) bevorzugt auf der piezoelektrischen Körperschicht 12 ausgeführt.
Ein Verfahren zur Polarisationsbehandlung der piezoelektrischen Körperschicht 12 ist nicht besonders beschränkt und es ist möglich, wohlbekannte Verfahren zu verwenden. Als ein Verfahren für eine bevorzugte Polarisationsbehandlung wird ein Verfahren, das in 4C und 4D dargestellt ist, beispielhaft gezeigt.
In diesem Verfahren wird, wie in 4C und 4D dargestellt, eine stangenartige oder kabelartige Koronaelektrode 30, die in der Lage ist, sich entlang einer oberen Oberfläche 12a zu bewegen, auf der oberen Oberfläche 12a der piezoelektrischen Körperschicht 12 der piezoelektrischen Köperschicht 12 in dem Laminat 11b bei einem Intervall g von, zum Beispiel, 1 mm bereitgestellt. Zusätzlich sind die Koronaelektrode 30 und die Unterer-Abschnitt-Elektrode 14 mit einer Gleichstromenergieversorgung 32 verbunden.
Ferner wird ein Heizmittel zum Heizen und Halten des Laminats 11b, zum Beispiel eine heiße Platte vorbereitet.
Danach wird in einem Zustand, in dem die piezoelektrische Körperschicht 12 geheizt bzw. erwärmt und auf einer Temperatur von zum Beispiel 100°C unter Verwendung eines Heizmittels gehalten wird, eine Gleichstromspannung von mehreren Kilovolt, zum Beispiel 6 kV zwischen der Unterer-Abschnitt-Elektrode 14 und der Koronaelektrode 30 von der Gleichstromenergieversorgung 32 angewandt, um eine Koronaentladung zu bewirken. Ferner wird in einem Zustand des Aufrechterhaltens der Lücke g die Koronaelektrode 30 entlang der oberen Oberfläche 1a der piezoelektrischen Körperschicht 12 bewegt (überprüft), wodurch eine Polarisationsbehandlung der piezoelektrischen Körperschicht 12 ausgeführt wird.
In der Polarisationsbehandlung unter Verwendung der oben beschriebenen Koronaentladung (nachstehend auf als die Korona-Polling-Behandlung bezeichnet) kann die Koronaelektrode 30 unter Verwendung eines wohlbekannten Bewegemittels für stangenartige Substanzen bewegt werden.
Zusätzlich ist in der Korona-Polling-Behandlung ein Verfahren zum Bewegen der Koronaelektrode 30 auch nicht besonders beschränkt. Das heißt, die Polarisationsbehandlung kann durch Befestigen der Koronaelektrode 30, Bereitstellen eines Bewegemechanismus zum Bewegen des Laminats 11b und Bewegen des Laminats 11b ausgeführt werden. Das Laminat kann auch unter Verwendung wohlbekannter Bewegemittel für blattartige Substanzen bewegt werden.
Ferner ist die Anzahl der Koronaelektroden 30 nicht auf eine beschränkt und die Korona-Polling-Behandlung kann unter Verwendung einer Mehrzahl von Koronaelektroden 30 ausgeführt werden.
Zusätzlich ist die Polarisationsbehandlung nicht auf die Korona-Polling-Behandlung beschränkt und normales elektrisches Feld-Polling, in dem ein Gleichstromspannungselektrisches Feld direkt auf ein Subjekt der Polarisationsbehandlung angewandt wird, kann auch verwendet werden. In einem Fall jedoch, in dem das normale elektrische Feld-Polling ausgeführt wird, benötigt es die Oberer-Abschnitt-Elektrode 16, gebildet zu werden vor der Polarisationsbehandlung.
Währenddessen kann eine Kalenderbehandlung, in der die Oberfläche der piezoelektrischen Körperschicht 12 unter Verwendung eines Heizrollers oder dergleichen verflacht wird, auch vor der Polarisationsbehandlung ausgeführt werden. Diese Kalenderbehandlung ermöglicht, dass eine thermische Kompression, die unten beschrieben ist, sanft ausgeführt wird.
Die Polarisationsbehandlung der piezoelektrischen Körperschicht 12 in dem Laminat 11b wird auf die oben beschriebene Weise ausgeführt und gleichzeitig wird eine blattartige Substanz 11a, die die Oberer-Abschnitt-Elektrode 16 auf der Unterer-Abschnitt-schützenden Schicht 20 gebildet hat, vorbereitet. Diese blattartige Substanz 11c kann durch Bilden eines Kupfer-dünnen Films oder dergleichen als die Oberer-Abschnitt-Elektrode 16 auf der Oberfläche der Oberer-Abschnitt-schützenden Schicht 20 mittels Vakuumabscheidung, Sputtern, Ausplattieren oder dergleichen produziert werden.
Als nächstes wird wie in 4E dargestellt die blattartige Substanz 11c auf dem Laminat 11b laminiert, in dem die Polarisationsbehandlung der piezoelektrischen Körperschicht 12 beendet worden ist, so dass die Oberer-Abschnitt-Elektrode 16 der piezoelektrischen Körperschicht 12 gegenüberliegt.
Ferner wird ein Laminat des Laminats 11b und die blattartige Substanz 11c thermisch unter Verwendung einer Heizdrückmaschine, eines Heizrollerpaars oder dergleichen komprimiert, um die Oberer-Abschnitt-schützende Schicht 20 und die unterer-Abschnitt-schützende Schicht 18 sandwichmäßig zu umgeben, wodurch der Konversionsfilm 10 produziert wird.
Der oben beschriebene Konversionsfilm 10 kann unter Verwendung der blattartigen Substanz mit einer Einzelblattform oder auf eine Rolle-zu-Rolle-Art (nachstehend auch als RtoR bezeichnet) hergestellt werden.
Wie wohlbekannt ist, bezieht sich RtoR auf ein Herstellungsverfahren, in dem Rohmaterial von einer Rolle extrahiert wird, die durch Aufwickeln des langen Rohmaterials gebildet ist, wobei eine Vielfalt von Behandlungen wie z.B. Filmausbildung oder eine Oberflächenbehandlung an dem Rohmaterial ausgeführt werden, während das Rohmaterial in der longitudinalen Richtung transportiert wird und das Rohmaterial, an dem die Behandlungen beendet worden sind, wird wieder in einer Rollenform aufgewickelt.
Wie oben beschrieben wird in dem Video-Audio-System 100, das in 1A und 1B dargestellt ist, die Mehrzahl von Konversionseinheiten 40 auf der hinteren Oberflächenseite der oben beschriebenen Displayvorrichtung 102 angeordnet.
Spezifisch werden in dem Video-Audio-System 100, das in 1A und 1B dargestellt ist, 40 Konversionseinheiten 40 in einer Matrixform von fünf Reihen und acht Spalten beinahe gleich über die gesamte hintere Oberfläche in der Oberflächenrichtung der hinteren Oberfläche der Displayvorrichtung 102 angeordnet. Zusätzlich ist jede der Konversionseinheiten 40 so angeordnet, dass die Konversionsfilmseite (Vibrationsregionseite), die Sound bzw. Ton erzeugt, der hinteren Oberfläche der Displayvorrichtung 102 gegenüberliegt.
Währenddessen benötigt es die Mehrzahl von Konversionseinheiten 40, in Regionen in der Displayvorrichtung 102 angeordnet zu werden, auf der Videos in der Oberflächenrichtung angezeigt werden.
Sound- bzw. Tondaten, die in die Mehrzahl von Konversionseinheiten 40 eingegeben werden, die wie oben beschrieben angeordnet sind, umfassen die Ortsinformation der Konversionseinheiten 40, und die Sound- bzw. Tondaten werden auf der Basis von Videos eingegeben, die auf der Displayvorrichtung angezeigt werden, wodurch Sound bzw. Ton in Synchronisation mit den Videos erzeugt wird.
Spezifisch werden in der Oberflächenrichtung einer Video-anzeigenden Oberfläche der Displayvorrichtung 102 die Sound- bzw. Tondaten, die von einer Substanz erzeugt werden, die als eine Erzeugungsquelle des Sounds bzw. Tons dient, in die Konversionseinheiten 40 eingegeben, die an Orten angeordnet sind, an denen die Substanz, die als Erzeugungsquelle des Sounds bzw. Tons dient, auf Videos angezeigt wird, die auf der Displayvorrichtung 102 angezeigt werden und die Konversionseinheiten 40 erzeugen den Sound bzw. Ton, der von der Substanz erzeugt wird, der als die Erzeugungsquelle des Sounds bzw. Tons dient.
Zum Beispiel werden in dem Fall eines Videos, in dem ein Mensch einen Sound bzw. Ton produziert, die Sound- bzw. Tondaten, die dieser Mensch produziert, in die Konversionseinheit 40 eingegeben, die an einem Ort des Gesichts (oder Mund) des Menschen angeordnet ist, der den Sound bzw. Ton produziert und die Konversionseinheit 40 reproduziert eine Stimme, die dieser Mensch produziert.
Zusätzlich werden in einem Fall, in dem die Substanz, die sich als die Erzeugungsquelle von Sound bzw. Ton auf einem Video bewegt, das auf der Displayvorrichtung 102 angezeigt wird, Sound- bzw. Tondaten in individuelle Konversionseinheiten 40 eingegeben, so dass die Konversionseinheiten 40, die Sound bzw. Ton erzeugen, sequenziell in Synchronisation mit der Bewegung der Substanz geändert werden, die als die Erzeugungsquelle des Sounds bzw. Tons dient.
Wie oben beschrieben gibt es in akustischen Systemen, in denen eine virtuelle Sound- bzw. Tonquelle unter Verwendung einer Mehrzahl von Lautsprechern und eines Zustands, in dem Sound bzw. Ton, der von der virtuellen Sound- bzw. Tonquelle erzeugt wird, reproduziert wird, eingestellt wird, ein Problem darin, dass die virtuelle Sound-bzw. Tonquelle nicht angemessen reproduziert wird abhängig von den Orten der Zuschauer, Orte zwischen Videos und der Sound- bzw. Tonquelle passen nicht zusammen, was die Positionszuweisung von Sound bzw. Ton blockiert und ein genügend realistisches Gefühl kann nicht erhalten werden.
Zusätzlich ist es mit Lautsprechern alleine, die auf der hinteren Oberflächenseite einer Displayvorrichtung angeordnet sind, nicht möglich, einen genügend stereoskopischen Effekt auf den Sound bzw. Ton zu vermitteln und das realistische Gefühl ist nicht ausreichend.
Im Gegensatz umfassen in dem Video-Audio-System der vorliegenden Erfindung, wie oben beschrieben, Sound- bzw. Tondaten, die in die Mehrzahl von Konversionseinheiten 40 eingegeben werden, die Ortsinformation der Konversionseinheiten 40, wobei die Daten des Sounds bzw. Tons, der von einer Substanz erzeugt werden, die als die Erzeugungsquelle des Sounds bzw. Tons dient, in die Konversionseinheiten 40 eingegeben werden, die bei Orten angeordnet sind, an denen die Substanz, die als die Erzeugungsquelle des Sounds bzw. Tons dient, auf Videos angezeigt wird, die auf der Displayvorrichtung 102 angezeigt werden und die Konversionseinheiten 40 erzeugen den Sound bzw. Ton, der von der Substanz erzeugt wird, die als die Erzeugungsquelle des Sounds bzw. Tons dient und daher passen Videos und Sound- bzw. Tonquellenorte miteinander zusammen und ein ausreichend realistisches Gefühl kann erhalten werden.
Hier ist es in einem Fall, in dem Sound bzw. Ton, der von einer Substanz erzeugt wird, die als eine Erzeugungsquelle des Sounds bzw. Tons dient, unter Verwendung der Konversionseinheiten 40, die an dem Ort der Substanz angeordnet sind, die als die Erzeugungsquelle des Sounds bzw. Tons auf einem Video dient, das auf der Displayvorrichtung 102 wie oben beschrieben angezeigt wird, reproduziert wird, notwendig, die Konversionseinheiten 40 in der gesamten Region der Displayvorrichtung 102 anzuordnen, in der das Video angezeigt wird und daher ist es notwendig, eine Mehrzahl von Konversionseinheiten 40 bei einer hohen Dichte anzuordnen um die gesamte Region abzudecken, in der das Video angezeigt wird.
Hier wird jedoch in einem Fall, in dem eine Mehrzahl von Lautsprechern bei einer hohen Dichte angeordnet wird, um die gesamte Region abzudecken, in der Videos angezeigt werden unter Verwendung von Kornlautsprechern der verwandten Technik, von piezoelektrischen Lautsprechern, für die ein normaler piezoelektrischer Film verwendet wird oder dergleichen, der Abstand zwischen den Lautsprechern klein und daher gibt es ein Problem darin, dass angrenzende Lautsprecher einander beeinflussen und Nebensignaleffekte auftreten.
Zusätzlich ist in Kornlautsprechern der verwandten Technik die Form einer Vibrationsplatte in der Oberflächenrichtung eine kreisförmige Form und daher ist es nicht möglich, Vibrationsbereiche, die im Wesentlichen Bereiche sind, von denen Sound bzw. Ton bei einer hohen Dichte erzeugt wird, anzuordnen und es gibt Fälle, in denen es nicht möglich ist, Sound bzw. Ton von einem Ort zu erzeugen, bei dem eine Substanz, die als die Erzeugungsquelle von Sound bzw. Ton dient, angezeigt wird und daher gibt es Fälle, in denen eine Ortsfehlausrichtung zwischen dem Sound bzw. Ton und den Videos bewirkt wird.
Im Gegensatz werden in der vorliegenden Erfindung wie oben beschrieben die Konversionseinheiten 40, in denen der Konversionsfilm 10, der den makromolekularen zusammengesetzten piezoelektrischen Körper durch Verteilen der piezoelektrischen Körperpartikel in der viskoelastischen Matrix gebildet ist, die aus dem makromolekularen Material, das bei normaler Temperatur viskoelastisch ist, gebildet ist, und die dünnen Filmelektroden, die den makromolekularen zusammengesetzten Körper sandwichmäßig umgeben, der als eine Vibrationsplatte verwendet wird, verwendet, und daher werden auch in einem Fall, in dem die Mehrzahl der Konversionseinheiten 40 in der gesamten Region in der Displayvorrichtung 102 angeordnet ist, in der Videos angezeigt werden und daher der Abstand zwischen den Konversionseinheiten 40 nah wird, Nebensignaleffekte nicht einfach bzw. ohne weiteres bewirkt, und die jeweiligen Konversionseinheiten 40 sind in der Lage, angemessen Sound bzw. Ton zu reproduzieren.
Zusätzlich ist es in einem Fall, in dem der oben beschriebene Konversionsfilm 10 als eine Vibrationsplatte verwendet wird, möglich, eine viereckige Form gegenüber der Vibrationsregion bereitzustellen und daher ist es möglich, die Vibrationsregionen bei einer hohen Dichte anzuordnen und es ist möglich, angemessen Sound bzw. Ton von einem Ort zu erzeugen, bei dem die Substanz, die als die Erzeugungsquelle dient, angezeigt wird.
Daher ist das Video-Audio-System der vorliegenden Erfindung in der Lage Sound bzw. Ton zu reproduzieren, der sich realistisch anfühlt.
Zusätzlich kann die Konversionseinheit 40, in der der oben beschriebene Konversionsfilm 10 als die Vibrationsplatte verwendet wird, mit einer dünneren Dicke verglichen mit Kornlautsprechern der verwandten Technik bereitgestellt werden und daher ist es auch in einem Fall, in dem die Konversionseinheiten mit einem Dünnen-Typ-Display wie z.B. einem Flüssigkristalldisplay oder einem organischen Elektro-Lumineszenz- (EL) Display kombiniert werden, möglich, die gesamte Dicke zu reduzieren. Zusätzlich kann die Konversionseinheit 40 so hergestellt werden, dass sie weniger verglichen mit einem Kornlautsprecher der verwandten Technik wiegt, auch in einem Fall, in dem die Konversionseinheiten mit einem Dünn-Typ-Display kombiniert werden, ist es möglich, das Gewicht zu reduzieren.
Hier, da es möglich ist, angemessen Sound bzw. Ton von dem Ort zu erzeugen, in dem die Substanz, die als die Erzeugungsquelle von Sound bzw. Ton dient, angezeigt wird, ist der Anteil des Gesamtbereichs der Vibrationsregionen in der Mehrzahl von Konversionsfilme 40 in dem Bereich der Region in der Displayvorrichtung 102, auf der Videos angezeigt werden, bevorzugt 80% oder mehr und noch bevorzugter 85% oder mehr.
Zusätzlich kann, wenn Sound bzw. Ton, der von der Substanz erzeugt wird, die als die Erzeugungsquelle des Sounds bzw. Tons dient, unter Verwendung der Konversionseinheiten 40 erzeugt wird, die an dem Ort der Substanz angeordnet sind, die als die Erzeugungsquelle des Sounds bzw. Tons auf einem Video dient, das auf der Displayvorrichtung 102 erzeugt wird, der Sound bzw. Ton unter Verwendung einer Konversionseinheit 40 erzeugt werden oder Sound bzw. Ton kann auch unter Verwendung von zwei oder mehreren Konversionseinheiten 40 erzeugt werden.
Zum Beispiel kann in einem Fall, in dem die Größe der Substanz, die als die Erzeugungsquelle von Sound bzw. Ton auf einem Video dient, größer ist als die von einer Konversionseinheit 40, Sound bzw. Ton von zwei oder mehreren Konversionseinheiten 40 erzeugt werden, die bei einem Ort vorliegend sind, bei dem die Substanz, die als die Erzeugungsquelle des Sounds bzw. Tons dient, angezeigt wird.
Zusätzlich ist die Anzahl der Konversionseinheiten 40, die auf der hinteren Oberflächenseite der Displayvorrichtung 102 angeordnet sind, nicht beschränkt, solange die Anzahl Plural ist und angemessen eingestellt werden kann abhängig von der Größe der Displayvorrichtung 102, der Größe der Konversionseinheit 40 oder dergleichen.
Währenddessen ist es mit Zunahme der Anzahl der Konversionseinheiten 40 möglich, Sound bzw. Ton von dem Ort der Substanz zu erzeugen, die als die Erzeugungsquelle des Sounds bzw. Tons bei einer höheren Genauigkeit dient und es ist möglich, die sogenannte Auflösung von Sound bzw. Ton zu erhöhen. Währenddessen ist es notwendig, die Größe jeder der Konversionseinheiten 40 zu senken, um die Anzahl der Konversionseinheiten 40 zu erhöhen; jedoch gibt es in einem Fall, in dem die Konversionseinheit 40 zu klein ist, eine Sorge, dass ein Problem, dass eine reproduzierbare Bandbreite schmal wird oder dergleichen, bewirkt werden kann.
Daher ist die Anzahl der Konversionseinheiten bevorzugt vier oder mehr.
Zusätzlich können die Konversionseinheiten 40 in Kontakt mit der hinteren Oberfläche der Displayvorrichtung 102 angeordnet werden oder können um einen vorbestimmten Abstand weg von der hinteren Oberfläche der Displayvorrichtung 102 angeordnet werden.
Zusätzlich benötigen es die Sound- bzw. Tondaten, die in die Konversionseinheiten 40 eingegeben werden, mit der Ortsinformation der Konversionseinheiten vermittelt zu werden, um im Vorfeld auf der Basis der Videodaten reproduziert zu werden.
Zusätzlich können die Videodaten und die Sound- bzw. Tondaten in einem Zustand bereitgestellt werden, in dem sie in einer Vielfalt von Aufnahmemedien wie z.B. einem Film, einem Festplattenlaufwerk, einem Flash-Speicher, einer DVD und einer Blue-Ray-Disc aufgenommen werden oder sie können durch einen Kommunikationsschaltkreis bereitgestellt werden.
Hier wird das Video-Audio-System 100, das in 1A dargestellt ist, mit der Konstitution bereitgestellt, in der eine Konversionseinheit 40 eine Vibrationsregion aufweist, aber die Konstitution ist nicht darauf beschränkt und das Video-Audio-System kann mit einer Konstitution bereitgestellt werden, in der die Konversionseinheit 40 eine Mehrzahl von Vibrationsregionen aufweist.
Ein Beispiel ist in 5A und 5B dargestellt.
5A ist eine Vorderansicht, die konzeptionell ein anderes Beispiel des Video-Audio-Systems der vorliegenden Erfindung darstellt und 5B ist eine Seitenansicht von 5A.
Ein Video-Audio-System 110, das in 5A und 5B dargestellt ist, weist die Displayvorrichtung 102 auf, die Videos und eine Mehrzahl von Konversionseinheiten 112 anzeigt, die über die gesamte hintere Oberflächenseite der Displayvorrichtung 102 angeordnet sind.
In dem Video-Audio-System 110, das in den Zeichnungen beispielhaft gezeigt ist, sind 40 Konversionseinheiten 112 in einer Matrix-Form von fünf Reihen und acht Spalten über die gesamte hintere Oberflächenseite der Displayvorrichtung 102 angeordnet.
Die Konversionseinheit 112 weist dieselbe Konstitution wie die Konversionseinheit 40 auf außer dem Faktum, dass ein Konversionsfilm 114 bereitgestellt wird anstelle des Konversionsfilms 10.
Jede der Konversionseinheiten 112 weist zwei Vibrationsregionen 114a und 114b auf. Das heißt, das Video-Audio-System 110 weist 80 Vibrationsbereiche auf, die auf der hinteren Oberflächenseite der Displayvorrichtung 102 angeordnet sind.
6A ist eine Draufsicht, die schematisch ein Beispiel des Konversionsfilms 114 darstellt und 6B ist eine Querschnittsansicht in einer Richtung einer B-B-Linie in 6A.
Der Konversionsfilm 114, der in 6A und 6B dargestellt ist, wird konstituiert durch das Aufweisen der piezoelektrischen Körperschicht 12, die eine piezoelektrische blattartige Substanz ist, zwei Oberer-Abschnitt-dünnen Filmelektroden 16a und 16b, die auf einer Oberfläche (der oberen Oberfläche in dem Beispiel, das in den Zeichnungen dargestellt ist) der piezoelektrischen Körperschicht 12 gebildet sind, zwei Oberer-Abschnitt-schützenden Schichten 20a und 20b, die jeweils auf den Oberer-Abschnitt-dünnen Filmelektroden 16a und 16b gebildet sind, Unterer-Abschnitt-dünne Filmelektroden 14a und 14b, die auf einer Oberfläche der piezoelektrischen Körperschicht 12 gegenüberliegend zu den Oberer-Abschnitt-dünnen Filmelektroden 16a und 16 gebildet sind, der Unterer-Abschnitt-schützenden Schicht 18, die auf den Unterer-Abschnitt-dünnen Filmelektroden 14a und 14b (die untere Oberfläche in 2) gebildet ist und eine Seitenoberflächen-isolierende Schicht 60.
Währenddessen ist in 6A die Seitenoberflächen-isolierende Schicht 60 nicht dargestellt.
Zusätzlich weist der Konversionsfilm 114 dieselbe Konstitution wie der Konversionsfilm 10 auf außer dem Faktum, dass die Anzahl der Oberer-Abschnitt-dünnen Filmelektroden, der Unterer-Abschnitt-dünnen Filmelektroden und der Oberer-Abschnitt-schützenden Schichten jeweils zwei sind und daher wird demselben Abschnitt dasselbe Bezugszeichen gegeben und in der folgenden Beschreibung werden hauptsächlich verschiedene Abschnitte beschrieben werden.
Wie in den Zeichnungen dargestellt weist der Konversionsfilm 114 eine Konstitution auf, die durch Bilden der ersten Oberer-Abschnitt-dünnen Filmelektrode 16a und der zweiten Oberer-Abschnitt-dünnen Filmelektrode 16b auf einer Oberfläche der piezoelektrischen Körperschicht 12, jeweils Bilden der ersten Oberer-Abschnitt-schützenden Schicht 20a und der zweiten Oberer-Abschnitt-schützenden Schicht 20b darauf, Bilden der ersten Unterer-Abschnitt-dünnen Filmelektrode 14a und der zweiten Unterer- Abschnitt-dünnen Filmelektrode 14b auf der anderen Oberfläche der piezoelektrischen Körperschicht 12 an Orten, die jeweils der ersten Oberer-Abschnitt-dünnen Filmelektrode 16a und der zweiten Oberer-Abschnitt-dünnen Filmelektrode 16b entsprechen, Bilden der Unterer-Abschnitt-schützenden Schicht 18 darauf und Bereitstellen der Seitenoberflächen-isolierenden Schicht 60, die die piezoelektrische Körperschicht 12 an den Endabschnitten der ersten Oberer-Abschnitt-schützenden Schicht 20a und der zweiten Oberer-Abschnitt-schützenden Schicht 20b und den Peripherien der ersten Oberer-Abschnitt-schützenden Schicht 20a und der zweiten Oberer-Abschnitt-schützenden Schicht 20b abdeckt, erhalten wird. Hier bilden die erste Oberer-Abschnitt-dünne Filmelektrode 16a und die erste Unterer-Abschnitt-dünne Filmelektrode 14a ein erstes Elektrodenpaar und die zweite Oberer-Abschnitt-dünne Filmelektrode 16b und die zweite Unterer-Abschnitt-dünne Filmelektrode 14b bilden ein zweites Elektrodenpaar.
Das heißt, der Konversionsfilm 114 weist eine Konstitution auf, in der eine vorbestimmte Region der piezoelektrischen Körperschicht 12 durch die jeweiligen Elektrodenpaare (die Oberer-Abschnitt-dünne Filmelektrode 16 und die Unterer-Abschnitt-dünne Filmelektrode 14) sandwichmäßig umgeben wird und dieses Laminat durch die Oberer-Abschnitt-schützende Schicht 20 und die Unterer-Abschnitt-schützende Schicht 18 sandwichmäßig umgeben wird.
Die Region, die durch die erste Oberer-Abschnitt-dünne Filmelektrode 16 und die erste Unterer-Abschnitt-dünne Filmelektrode 14a (erstes Elektrodenpaar) sandwichmäßig umgeben ist und die Region, die durch die zweite Oberer-Abschnitt-dünne Filmelektrode 16b und die zweite Unterer-Abschnitt-dünne Filmelektrode 14b (das zweite Elektrodenpaar) sandwichmäßig umgeben ist, werden wie oben beschrieben jeweils abhängig von der angewandten Spannung angesteuert (vibriert).
Die Regionen, die durch das Elektrodenpaar sandwichmäßig umgeben sind wie oben beschrieben, dienen jeweils als Vibrationsregionen. Zusätzlich wird die Region, die durch das erste Elektrodenpaar sandwichmäßig umgeben wird, als eine erste Vibrationsregion 114a betrachtet und die Region, die durch das zweite Elektrodenpaar sandwichmäßig umgeben ist, wird als eine zweite Vibrationsregion 114b betrachtet.
Das heißt, der Konversionsfilm 114 weist zwei Vibrationsregionen auf, die durch wechselseitig unterschiedliche Signale angesteuert werden.
Zu diesem Zeitpunkt gibt es in der vorliegenden Erfindung, da die piezoelektrische Körperschicht 12 durch Verteilen der piezoelektrischen Körperpartikel 38 in der viskoelastischen Matrix 36 gebildet ist, die aus dem makromolekularen Material hergestellt ist, das bei normaler Temperatur viskoelastisch ist, keine Fälle, in denen Vibrationen in den jeweiligen Vibrationsregionen miteinander intervenieren und daher sind auch in einem Fall, in dem eine Mehrzahl von Vibrationsregionen in einem Konversionsfilm 114 gebildet ist, die jeweiligen Vibrationsregionen in der Lage jeweils günstig Sound bzw. Ton zu erzeugen.
Daher passen auch in einem Fall, in dem eine Konstitution, in der eine Mehrzahl von Konversionseinheiten 112, in denen der Konversionsfilm 114 mit einer Mehrzahl von Vibrationsregionen verwendet wird, auf der hinteren Oberflächenseite der Displayvorrichtung 102 angeordnet ist und Sound bzw. Ton, der von der Substanz erzeugt wird, die als die Erzeugungsquelle des Sounds bzw. Tons dient, unter Verwendung einer Vibrationsregion reproduziert wird, die an dem Ort der Substanz angeordnet ist, die als die Erzeugungsquelle des Sounds bzw. Tons auf eine Video dient, das auf der Displayvorrichtung 102 angezeigt wird, bereitgestellt wird, der Video- und der Sound- bzw. Tonquellen-Ort zusammen und ein genügend realistisches Gefühl kann erhalten werden.
Die Verwendung der Konversionseinheiten 112, in denen der Konversionsfilm 114 mit einer Mehrzahl von Vibrationsregionen verwendet wird, ermöglicht eine Erhöhung in der Anzahl der Vibrationsregionen, die Erzeugung von Sound bzw. Ton von dem Ort der Substanz, die als die Erzeugungsquelle des Sounds bzw. Tons bei einer höheren Genauigkeit dient und eine Erhöhung in der sogenannten Auflösung von Sound bzw. Ton.
Hier in dem Beispiel, das in 5A und 5 B dargestellt ist, wird das Video-Audio-System mit der Konstitution bereitgestellt, in der eine Konversionseinheit 112 zwei Vibrationsregionen 114a und 114b aufweist, aber die Konstitution ist nicht darauf beschränkt und das Video-Audio-System kann mit einer Konstitution bereitgestellt werden, in der eine Konversionseinheit drei oder mehrere Vibrationsregionen aufweist. Das heißt, der Konversionsfilm kann mit einer Konstitution bereitgestellt werden, in der die piezoelektrische Körperschicht durch drei oder mehr Elektrodenpaare sandwichmäßig umgeben ist.
Zusätzlich wird in dem Beispiel, das in den Zeichnungen dargestellt ist, das Video-Audio-System mit der Konstitution bereitgestellt, in der die Mehrzahl von Konversionseinheiten 112, in denen der Konversionsfilm 114 mit der Mehrzahl von Vibrationsregionen verwendet wird, auf der hinteren Oberflächenseite der Displayvorrichtung 102 angeordnet ist, aber die Konstitution ist nicht darauf beschränkt und das Video-Audio-System kann mit einer Konstitution bereitgestellt werden, in der eine Konversionseinheit 112, in der der Konversionsfilm 114 mit der Mehrzahl von Vibrationsregionen verwendet wird, an der hinteren Oberflächenseite der Displayvorrichtung 102 angeordnet ist.
Das heißt, das Video-Audio-System kann mit einer Konstitution bereitgestellt werden, in der eine Konversionseinheit, in der ein Konversionsfilm eine Mehrzahl von Vibrationsregionen über die gesamte hintere Oberflächenseite der Displayvorrichtung 102 aufweist und eine Größe, die der der gesamten hinteren Oberfläche der Displayvorrichtung 102 entspricht, aufweist, an der hinteren Oberflächenseite der Displayvorrichtung 102 angeordnet ist.
Ein Verfahren zum Herstellen des Konversionsfilms 114 mit der Konstitution, in der die piezoelektrische Körperschicht 12 durch die Mehrzahl von Elektrodenpaaren sandwichmäßig umgeben ist, ist nicht besonders beschränkt. Als ein Beispiel können in dem oben beschriebenen Verfahren zum Herstellen des Konversionsfilms 10, wenn die blattartigen Substanzen 11a und 11c durch Bilden der dünnen Filmelektroden (die Unterer-Abschnitt-dünne Filmelektrode 14 und die Oberer-Abschnitt-dünne Filmelektrode 16) auf der Oberfläche der schützenden Schichten (die Unterer-Abschnitt-schützende Schicht 18 und die Oberer-Abschnitt-schützende Schicht 20) mittels Vakuumabscheidung oder dergleichen produziert werden, die dünnen Filmelektroden durch Nachbilden in einer vorbestimmten Form und Disposition gebildet werden.
Das Video-Audio-System der vorliegenden Erfindung kann als ein Bildschirm und ein Lautsprecher in Filmtheatern verwendet werden. Zusätzlich kann das Video-Audio-System der vorliegenden Erfindung auch als eine Displayvorrichtung und ein Lautsprecher in Heimtheatern, Digital Signage, Projektionszuweisung, flexiblen organischen EL-Displays und dergleichen verwendet werden.
Zusätzlich, da die Konversionseinheiten, in denen der Konversionsfilm mit dem makromolekularen zusammengesetzten piezoelektrischen Körper, der durch Verteilen der piezoelektrischen Körperpartikel in der viskoelastischen Matrix gebildet ist, die aus einem makromolekularen Material gebildet ist, das bei normaler Temperatur viskoelastisch ist, das durch die dünnen Filmelektroden sandwichmäßig umgeben ist, verwendet wird, als die Konversionseinheiten verwendet werden, können die Konversionseinheiten mit Flexibilität vermittelt werden und können bevorzugt mit flexiblen Displayvorrichtungen wie z.B. einem Projektorbildschirm oder einem flexiblen organischen EL-Display kombiniert werden.
Zusätzlich kann ein Lautsprechersystem der verwandten Technik wie z.B. ein 2.1-Kanal-Lautsprechersystem oder ein 5.1-Kanal-Lautsprechersystem auch in Kombination mit dem Video-Audio-System der vorliegenden Erfindung verwendet werden.
Zum Beispiel, wenn ein Sound bzw. Ton von einer Substanz reproduziert wird, die als die Erzeugungsquelle von Sound bzw. Ton (Sound- bzw. Ton-Quelle) in einer Szene dient, in der die Sound- bzw. Tonquelle nicht auf einem Video angezeigt wird, das auf der Displayvorrichtung angezeigt wird, das heißt, in einer Szene, in der die Sound- bzw. Tonquelle außerhalb des Videos vorliegend ist, kann der Sound bzw. Ton durch Einstellen einer virtuellen Sound- bzw. Tonquelle auf dieselbe Weise wie in einem Lautsprechersystem der verwandten Technik reproduziert werden und auf der anderen Seite, wenn ein Sound bzw. Ton von der Sound- bzw. Tonquelle in einer Szene reproduziert wird, in der die Sound- bzw. Tonquelle auf einem Video angezeigt wird, das auf der Displayvorrichtung angezeigt wird, kann der Sound bzw. Ton unter Verwendung des Video-Audio-Systems der vorliegenden Erfindung reproduziert werden.
Bisher ist das Video-Audio-System der vorliegenden Erfindung im Detail beschrieben worden, aber die vorliegende Erfindung ist nicht auf die oben beschriebenen Beispiele beschränkt und es ist unnötig zu sagen, dass eine Vielfalt von Verbesserungen oder Modifikationen innerhalb des Umfangs des Wesentlichen der vorliegenden Erfindung ausgeführt werden kann.
Beispiele
Nachstehend wird die vorliegende Erfindung detaillierter unter Verwendung spezifischer Beispiele der vorliegenden Erfindung beschrieben.
[Beispiel 1]
Der Konversionsfilm 10, der in 3 dargestellt ist, wurde unter Verwendung des oben beschriebenen Verfahrens, das in 4A bis 4E dargestellt ist, hergestellt.
Als erstes wurde cyanäthyliertes PVA (CR-V, das von Shin-Etsu Chemical Co., Ltd hergestellt wurde) in Methyl-Äthyl-Keton (MEK) in dem folgenden Zusammensetzungsverhältnis aufgelöst. Danach wurden PZT-Partikel zu dieser Lösung in dem folgenden Zusammensetzungsverhältnis hinzugefügt und unter Verwendung eines Propellermixers (Drehgeschwindigkeit: 2000 rpm) verteilt, wodurch Farbe zum Bilden der piezoelektrischen Körperschicht 12 vorbereitet wurde.

• PZT-Partikel ......... 1000 Masse-Teile bzw. Massenteile
• Cyanäthyliertes PVA ............ 100 Masse-Teile
• MEK ............. 600 Masse-Teile

Währenddessen wurden als die PZT-Partikel Partikel durch Sintern des Pulvers eines kommerziell verfügbaren PZT-Rohmaterials bei 1000°C bis 1200 °C und dann Zerkleinern und Klassifizieren des Pulvers erhalten, so dass der durchschnittliche Partikeldurchmesser 3,5 µm erreichte.
Währenddessen wurde jede der blattartigen Substanzen 11a und 11c durch Abscheiden eines 0,1 µm dicken Kupferfilms auf einem 4 µm dicken PET-Film in Vakuum vorbereitet. Das heißt, in dem vorliegenden Beispiel waren die Oberer-Abschnitt-Elektrode 16 und die Unterer-Abschnitt-Elektrode 14 die 0,1 µm dicken Kupfer-abgeschiedenen dünnen Filme und die Oberer-Abschnitt-schützende Schicht und die Unterer-Abschnitt-schützende Schicht 18 waren die 4 µm dicken PET-Filme.
Währenddessen, um eine günstige Handhabbarkeit in dem Prozess zu erhalten, wurde ein PET-Film, an dem ein 50 µm dicker Separator (temporäre Stütze PET) befestigt wurde, als der PET-Film verwendet und der Separator von jeder der schützenden Schichten wurde nach der thermischen Kompression der dünnen Filmelektrode und der schützenden Schicht entfernt.
Die vorhergehend-vorbereitete Farbe zum Bilden der piezoelektrischen Körperschicht 12 wurde auf die Unterer-Abschnitt-Elektrode 14 (Kupferabgeschiedener dünner Film) der blattartigen Substanz 11a unter Verwendung eines Gleitbeschichters angewandt. Währenddessen wurde die Farbe angewandt, so dass die Filmdicke der getrockneten Beschichtung 20 µm erreicht hat.
Als nächstes wurde eine Substanz, die durch Anwenden der Farbe auf der blattartigen Substanz erhalten wurde, in einem Ofen bei 120°C erhitzt und getrocknet, wodurch MEK verdampft wurde. Daher wurde das Laminat 11b mit der Kupfer-Unterer-Abschnitt-Elektrode 14 auf der PET- Unterer-Abschnitt-schützenden Schicht 18 und mit der 20 µm dicken piezoelektrischen Körperschicht 12 (piezoelektrische Schicht) darauf gebildet produziert.
Auf der piezoelektrischen Körperschicht 12 in dem Laminat 11b wurde eine Polarisationsbehandlung mittels Korona-Polling ausgeführt, das in 4C und 4D dargestellt ist. Währenddessen wurde die Polarisationsbehandlung durch Einstellen der Temperatur der piezoelektrischen Körperschicht 12 auf 100 °C und Anwenden einer Gleichstromspannung von 6kV zwischen der Unterer-Abschnitt-Elektrode 14 und der Korona-Elektrode 30 ausgeführt, um eine Koronaentladung zu bewirken.
Die blattartige Substanz 11c wurde auf das Polarisations-behandelte Laminat 11b laminiert, so dass die beschichtete Oberfläche eines Films, der durch Anwenden eines Gemisches von cynäthyliertem Pullulan und cyanäthyliertem PVA (CR-M, hergestellt von Shin-Etsu Chemical Co., Ltd.) auf der Oberer-Abschnitt-Elektrode 16 (Kupfer-dünne Filmseite) zu einer Dicke von 0,3 µm erhalten wurde, der piezoelektrischen Körperschicht 12 gegenüberlag.
Als nächstes wurde das Laminat des Laminats 11b und der blattartigen Substanz 11c thermisch bei 120°C unter Verwendung einer Laminiervorrichtung komprimiert, wodurch die piezoelektrische Körperschicht 12, die Oberer-Abschnitt-Elektrode 16 und die Unterer-Abschnitt-Elektrode 14 zusammenklebten und daher der flache Konversionsfilm 10 produziert wurde.
Der produzierte Konversionsfilm 10 wurde in dem Gehäuse 42 kombiniert, wodurch die Konversionseinheit 40 produziert wurde.
Hier wurde die Größe einer Vibrationsregion in der Konversionseinheit 40 auf 200 mmx200 mm eingestellt.
Als das Gehäuse 42 wurde ein 4 mm tiefer und 6 mm hoher rechteckiger boxartiger Aluminiumbehälter mit einer offenen Oberfläche einer äußeren Dimension von 210 mmx210 mm und einer offenen Oberflächengröße von 200 mmx200mm verwendet.
Zusätzlich wurde die viskoelastische Stütze 46 in dem Gehäuse 42 angeordnet. Als die viskoelastische Stütze wurde Glaswolle mit einer Höhe von 25 mm, bevor sie angeordnet wurde, und einer Dichte von 32 kg/m³ verwendet.
Zusätzlich wurde als das Drückbauteil 48 ein plattenartiges Aluminiumbauteil mit einer Öffnungsabschnittsgröße von 200 mmx200 mm verwendet.
Der Konversionsfilm 10 wurde angeordnet, um die viskoelastische Stütze 46 und den Öffnungsabschnitt des Gehäuses 42 abzudecken und der periphere Abschnitt wurde unter Verwendung des Drückbauteils 48 befestigt, wodurch eine angemessene Zugkraft und eine angemessene Krümmung zu dem Konversionsfilm 10 unter Verwendung der viskoelastischen Sütze 46 vermittelt wurde.
Währenddessen wurde ein Bildschirm als die Diplayvorrichtung 102 verwendet.
Die Größe der Displayoberfläche der Displayvorrichtung 102 war 623 mm × 1,107 mm.
Zehn Konversionseinheiten 40 mit einer 200 mmx200mm großen Vibrationsregion wurden in einer Matrixform von zwei Reihen und fünf Spalten auf der hinteren Oberflächenseite der Displayvorrichtung 102 angeordnet, wodurch das Video-Audio-System 100 produziert wurde. Das heißt, die Anzahl der Vibrationsregionen war zehn.
Der Anteil des Gesamtbereichs der Vibrationsregion der Mehrzahl von Konversionseinheiten 40 in dem Bereich der Displayoberfläche der Displayvorrichtung 102 war 60%.
[Beispiel 2]
Das Video-Audio-System wurde auf dieselbe Weise wie in Beispiel 1 produziert außer dem Faktum, dass 15 Konversionseinheiten 40 in einer Matrixform von drei Reihen und fünf Spalten auf der hinteren Oberflächenseite der Displayvorrichtung 102 angeordnet wurden. Das heißt, die Anzahl der Vibrationsregionen war 15.
Der Anteil des Gesamtbereiches der Vibrationsregion der Mehrzahl von Konversionseinheiten 40 in dem Bereich der Displayoberfläche der Displayvorrichtung 102 war 90%.
[Beispiel 3]
Das Video-Audio-System 110, wie es in 5A dargestellt ist, wurde auf dieselbe Weise wie in Beispiel 2 produziert außer dem Faktum, dass der Konversionsfilm 114 mit zwei Vibrationsregionen verwendet wurde.
Spezifisch wie jede der blattartigen Substanzen 11a und 11c wurde ein 0,1 µm dicker Kupfer-dünner Film nachgebildet und durch Vakuumabscheidung auf einem 4 µm dicken PET-Film gebildet. Die Konversionseinheit 114 wurde auf dieselbe Weise wie in Beispiel 2 produziert außer dem Faktum, dass die blattartigen Substanzen 11a und 11c, die wie oben beschrieben produziert wurden, verwendet wurden und das Video-Audio-System 110 wurde produziert. Das heißt, die Anzahl der Vibrationsregionen war 30.
Der Anteil des Gesamtbereiches der Vibrationsregion der Mehrzahl von Konversionseinheiten 40 in dem Bereich der Displayoberfläche der Displayvorrichtung 102 war 88 %.
[Vergleichendes Beispiel 1]
Ein kommerziell verfügbares 5.1-Kanal-Lautsprecher-System (HTP-S767, hergestellt durch Pioneer Corporation) wurde in der nahen Umgebung der Displayvorrichtung 102 angeordnet, wodurch ein Video-Audio-System produziert bzw. hergestellt wurde.
[Evaluierung]
<Stereoskopisches Gefühl>
Das Videosignal und Sound- bzw. Tonsignal eines bestimmten Films wurden in das produzierte Video-Audio-System 100 eingegeben und eine Sinnesevaluation, ob der Sound bzw. Ton ein stereoskopisches Gefühl aufwies oder nicht, wurde auf der Basis, ob die Orte zwischen den Videos und dem Sound bzw. Ton zusammenpassten und die Lokalisation von Sound bzw. Ton möglich war oder nicht ausgeführt.
Die Evaluierung wurde durch eine Sinnesevaluation von 20 Personen ausgeführt und in einem Fall, in dem 18 oder mehr Personen evaluierten, dass der Sound bzw. Ton ein stereoskopisches Gefühl aufwies, wurde das Video-Audio-System als A evaluiert, in einem Fall, in dem 16 oder mehr und weniger als 18 Personen evaluierten, dass der Sound bzw. Ton ein stereoskopisches Gefühl aufwies, wurde das Video-Audio-System als B evaluiert, in einem Fall, in dem 14 oder mehr und weniger als 16 Personen evaluierten, dass der Sound bzw. Ton ein stereoskopisches Gefühl aufwies, wurde das Video-Audio-System als C evaluiert, in einem Fall, in dem weniger als 14 Personen evaluierten, dass der Sound bzw. Ton ein stereoskopisches Gefühl aufwies, wurde das Video-Audio-System als D evaluiert.
Währenddessen wurden in jedem der Beispiele 1 bis 3 Sound- bzw. Tondaten, die in die jeweiligen Konversionseinheiten (Vibrationsregionen) eingegeben wurden, im Vorfeld auf der Basis von Videos reproduziert und diese Sound- bzw. Tondaten wurden in die jeweiligen Konversionseinheiten in Synchronisation mit der Reproduktion der Videosignale eingegeben und die Evaluation wurde ausgeführt.
Die Ergebnisse sind in Tabelle 1 gezeigt. [Tabelle 1]

Anzahl der Vibrationsregionen Anteil des Bereichs in der Displayoberfläche Evaluierung

Beispiel 1 10 60% C

Beispiel 2 15 90% B

Beispiel 3 30 88% A

Vergleichendes Beispiel 1 - - D
Aus Tabelle 1 wird herausgefunden, dass die Beispiele des Video-Audio-Systems der vorliegenden Erfindung höher bezüglich des stereoskopischen Sound- bzw. Tongefühls evaluiert wurden und ein günstigeres realistisches Gefühl verglichen mit dem Vergleichenden Beispiel aufwiesen.
Zusätzlich wird aus dem Vergleich zwischen Beispiel 1 und Beispiel 2 herausgefunden, dass der Anteil des Gesamtbereichs der Mehrzahl von Vibrationsregionen in dem Bereich der Region in der Displayvorrichtung, in der Videos angezeigt wurden, bevorzugt 80% oder mehr ist.
Zusätzlich wird aus dem Vergleich zwischen Beispiel 2 und Beispiel 3 herausgefunden, dass in einem Fall, in dem die Anzahl von Vibrationsregionen unter Verwendung der Konversionseinheiten mit der Mehrzahl von Vibrationsregion erhöht wird, die Auflösung von Sound bzw. Ton zu steigern und ferner das stereoskopische Sound- bzw. Tongefühl zu steigern.
Aus den oben beschriebenen Ergebnissen sind die Effekte der vorliegenden Erfindung klar.
Bezugszeichenliste

10, 114:: elektroakustischer Konversionsfilm
11a, 11c:: blattartige Substanz
11b:: Laminat
12:: piezoelektrische Körperschicht
14, 14a, 14b:: Unterer-Abschnitt-dünne Filmelektrode
16, 16a, 16b:: Oberer-Abschnitt-dünne Filmelektrode
18:: Unterer-Abschnitt-schützende Schicht
20, 20a, 20b:: Oberer-Abschnitt-schützende Schicht
24:: viskoelastische Matrix
26:: piezoelektrisches Körperpartikel
30:: Koronaelektrode
32:: Gleichstromenergieversorgung
40, 112:: elektroakustische Konversionseinheit
42:: Gehäuse
46:: viskoelastische Stütze
48:: Drückbauteil
60:: Seitenoberflächenisolierschicht
100, 110:: Video-Audio-System
102:: Displayvorrichtung
114a, 114b:: Vibrationsregion

Claims

Video-Audio-System, das aufweist: eine elektroakustische Konversionseinheit, die einen elektroakustischen Konversionsfilm mit einem makromolekularen zusammengesetzten bzw. Composit-piezoelektrischen Körper, der durch Dispergieren bzw. Verteilen piezoelektrischer Körperpartikel in einer viskoelastischen Matrix gebildet ist, die aus einem makromolekularen Material, das bei normaler Temperatur viskoelastisch ist, gebildet ist, und dünne Filmelektroden, die jeweils auf beiden Oberflächen des makromolekularen zusammengesetzten piezoelektrischen Körpers laminiert sind, aufweist, den elektroakustischen Konversionsfilm krümmt und stützt und zumindest einen Teil des elektroakustischen Konversionsfilms als Vibrationsregion verwendet; und eine Displayvorrichtung, die ein Bildschirm oder eine Video-Display-Vorrichtung ist, zu der Videos projiziert werden, wobei zumindest eine der elektroakustischen Konversionseinheiten auf einer hinteren Oberfläche gegenüberliegend zu einer Oberfläche der Displayvorrichtung angeordnet ist, auf der Videos angezeigt werden, wobei die Mehrzahl von Vibrationsregionen auf der gesamten hinteren Oberfläche der Displayvorrichtung angeordnet ist, wobei eine Ortsinformation der Vibrationsregionen in den Tondaten enthalten ist, die in die elektroakustischen Konversionseinheiten eingegeben werden, und wobei ein Anteil eines gesamten Bereichs der Mehrzahl von Vibrationsregionen in einem Bereich einer Region in der Displayvorrichtung, auf dem bzw. der Videos angezeigt werden, 80% oder mehr beträgt.
Video-Audio-System nach Anspruch 1, wobei auf der Basis von Videos, die auf der Displayvorrichtung angezeigt werden, zumindest eine Vibrationsregion aus der Mehrzahl von Vibrationsregionen ausgewählt wird, die auf der hinteren Oberfläche der Displayvorrichtung angeordnet sind, und Ton erzeugt wird.
Video-Audio-System nach Anspruch 1 oder 2, wobei de Vibrationsregion eine viereckige Form aufweist.
Video-Audio-System nach einem der Ansprüche 1 bis 3, wobei vier oder mehr Vibrationsgebiete bereitgestellt werden.
Video-Audio-System nach einem der Ansprüche 1 bis 4, wobei eine Mehrzahl von elektroakustischen Konversionseinheiten, die jeweils eine Vibrationsregion aufweisen, bereitgestellt wird, und die Mehrzahl von elektroakustischen Konversionseinheiten auf der hinteren Oberfläche der Displayvorrichtung angeordnet wird.
Video-Audio-System nach einem der Ansprüche 1 bis 4, wobei der elektroakustische Konversionsfilm eine Mehrzahl von Sätzen der dünnen Filmelektroden aufweist, die den makromolekularen zusammengesetzten piezoelektrischen Körper sandwichmäßig umgeben und wobei die Mehrzahl von Vibrationsregionen darin gebildet ist.
Video-Audio-System nach einem der Ansprüche 1 bis 6, das in irgendeinem von Filmtheatern, Heimtheatern, Digital Signage, Projektionszuweisung bzw. - mapping und flexiblen organischen EL-Displays verwendet wird.