KR101323323B1 - Piezo-electric speaker using transparency piezo-electric single crystal element - Google Patents
Piezo-electric speaker using transparency piezo-electric single crystal element Download PDFInfo
- Publication number
- KR101323323B1 KR101323323B1 KR1020120066506A KR20120066506A KR101323323B1 KR 101323323 B1 KR101323323 B1 KR 101323323B1 KR 1020120066506 A KR1020120066506 A KR 1020120066506A KR 20120066506 A KR20120066506 A KR 20120066506A KR 101323323 B1 KR101323323 B1 KR 101323323B1
- Authority
- KR
- South Korea
- Prior art keywords
- transparent
- single crystal
- piezoelectric single
- crystal device
- piezoelectric
- Prior art date
Links
- 239000013078 crystal Substances 0.000 title claims abstract description 90
- 239000000463 material Substances 0.000 claims description 9
- 238000000034 method Methods 0.000 claims description 9
- 239000012212 insulator Substances 0.000 claims description 8
- OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N Carbon Chemical compound [C] OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 7
- 229910004298 SiO 2 Inorganic materials 0.000 claims description 5
- 239000007772 electrode material Substances 0.000 claims description 5
- -1 LiTaO 3 Inorganic materials 0.000 claims description 4
- 239000011248 coating agent Substances 0.000 claims description 4
- 238000000576 coating method Methods 0.000 claims description 4
- 229910021389 graphene Inorganic materials 0.000 claims description 4
- 229910017119 AlPO Inorganic materials 0.000 claims description 3
- 229910013641 LiNbO 3 Inorganic materials 0.000 claims description 3
- 229910006404 SnO 2 Inorganic materials 0.000 claims description 3
- 239000000919 ceramic Substances 0.000 claims description 3
- 229910005793 GeO 2 Inorganic materials 0.000 claims description 2
- 229920000642 polymer Polymers 0.000 claims description 2
- 239000002861 polymer material Substances 0.000 claims description 2
- 238000006073 displacement reaction Methods 0.000 description 5
- 230000005236 sound signal Effects 0.000 description 5
- XLOMVQKBTHCTTD-UHFFFAOYSA-N zinc oxide Inorganic materials [Zn]=O XLOMVQKBTHCTTD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 239000011787 zinc oxide Substances 0.000 description 4
- 239000002041 carbon nanotube Substances 0.000 description 3
- 229910021393 carbon nanotube Inorganic materials 0.000 description 3
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 3
- 239000010409 thin film Substances 0.000 description 3
- 239000012780 transparent material Substances 0.000 description 3
- 239000004698 Polyethylene Substances 0.000 description 2
- PMHQVHHXPFUNSP-UHFFFAOYSA-M copper(1+);methylsulfanylmethane;bromide Chemical compound Br[Cu].CSC PMHQVHHXPFUNSP-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 2
- 229920000573 polyethylene Polymers 0.000 description 2
- FYYHWMGAXLPEAU-UHFFFAOYSA-N Magnesium Chemical compound [Mg] FYYHWMGAXLPEAU-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 206010044565 Tremor Diseases 0.000 description 1
- 238000003491 array Methods 0.000 description 1
- 239000010408 film Substances 0.000 description 1
- AMGQUBHHOARCQH-UHFFFAOYSA-N indium;oxotin Chemical compound [In].[Sn]=O AMGQUBHHOARCQH-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000009434 installation Methods 0.000 description 1
- 239000011810 insulating material Substances 0.000 description 1
- 229910052749 magnesium Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000011777 magnesium Substances 0.000 description 1
- 230000035699 permeability Effects 0.000 description 1
- 239000010453 quartz Substances 0.000 description 1
- 238000012827 research and development Methods 0.000 description 1
- VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N silicon dioxide Inorganic materials O=[Si]=O VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000002834 transmittance Methods 0.000 description 1
- YVTHLONGBIQYBO-UHFFFAOYSA-N zinc indium(3+) oxygen(2-) Chemical compound [O--].[Zn++].[In+3] YVTHLONGBIQYBO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
- H04R—LOUDSPEAKERS, MICROPHONES, GRAMOPHONE PICK-UPS OR LIKE ACOUSTIC ELECTROMECHANICAL TRANSDUCERS; DEAF-AID SETS; PUBLIC ADDRESS SYSTEMS
- H04R17/00—Piezoelectric transducers; Electrostrictive transducers
-
- H—ELECTRICITY
- H10—SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- H10N—ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- H10N30/00—Piezoelectric or electrostrictive devices
- H10N30/20—Piezoelectric or electrostrictive devices with electrical input and mechanical output, e.g. functioning as actuators or vibrators
Abstract
Description
본 발명은 투명 압전 단결정 소자를 이용한 압전 스피커에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 진동부재의 상면에 압전특성이 우수한 투명 압전 단결정 소자가 설치되고 상기 투명 압전 단결정 소자의 상면과 하면에 각각 복수 개의 투명전극을 어레이 형태로 배치한 전극어레이가 코팅된 구조로 구성되어, 전극어레이의 투명전극으로 인가되는 신호 전압에 대응되게 투명 압전 단결정 소자의 두께 변화를 발생하여 유발되는 떨림이 진동부재로 전달되어 음향 신호를 재생함으로써, 투명 디스플레이장치의 전면에 적용 가능하고 전자기기의 크기를 더욱 소형화하며 높은 음압을 발생시키며 분해능이 우수한 고급 스피커로 구현 가능하도록 한 투명 압전 단결정 소자를 이용한 압전 스피커에 관한 것이다.
The present invention relates to a piezoelectric speaker using a transparent piezoelectric single crystal device, and more particularly, a transparent piezoelectric single crystal device having excellent piezoelectric characteristics is provided on an upper surface of a vibrating member, and a plurality of transparent electrodes on the upper and lower surfaces of the transparent piezoelectric single crystal device, respectively. Is composed of an electrode array coated in the form of an array, and the vibration caused by the change in the thickness of the transparent piezoelectric single crystal element corresponding to the signal voltage applied to the transparent electrode of the electrode array is transmitted to the vibrating member to generate an acoustic signal. The present invention relates to a piezoelectric speaker using a transparent piezoelectric single crystal device that can be applied to a front surface of a transparent display device, which further reduces the size of an electronic device, generates high sound pressure, and can be implemented as a high-quality speaker having high resolution.
최근에는 전자기기의 소형화를 위해 크기가 큰 기존의 스피커에 비하여 크기가 작고 두께도 얇으며 구조도 간단한 다양한 형태의 압전 스피커(필름 스피커)가 개발되고 있다. Recently, various types of piezoelectric speakers (film speakers) have been developed for the miniaturization of electronic devices, which are smaller in size, thinner in thickness, and simpler in structure than conventional loudspeakers.
이러한 압전 스피커는 인가되는 전압에 비례하여 변위가 발생하는 압전소자의 압전효과를 이용한 것으로, 신호 전압을 새로운 방식으로 음향 신호로 재생하여 출력하는 새로운 개념의 스피커이다. The piezoelectric speaker uses a piezoelectric effect of a piezoelectric element in which displacement occurs in proportion to an applied voltage, and is a new concept speaker that reproduces and outputs a signal voltage as a sound signal in a new manner.
즉, 압전소자가 저주파 신호 전압을 받아서 일그러짐이 발생하면 상기 일그러짐에 의해 상기 압전소자를 내포하는 진동부재가 진동하여 음향 신호를 재생하는 구조이다. That is, when the piezoelectric element receives a low frequency signal voltage and is distorted, the distortion causes the vibration member containing the piezoelectric element to vibrate to reproduce an acoustic signal.
따라서 보이스 코일 방식인 기존의 스피커에 비하여 그 크기를 크게 줄여 음향 재생 기능이 필요한 전자기기의 크기를 소형화할 수 있으므로, 일반 오디오 기기뿐만 아니라 컴퓨터, 휴대폰, MP3 플레이어 등과 같이 음향 재생이 필요한 전자기기의 스피커로 적용 가능하다. Therefore, it is possible to reduce the size of electronic devices that require sound reproduction function by greatly reducing the size compared to the existing speaker which is a voice coil method, and therefore, it is possible to reduce the size of electronic devices such as computers, mobile phones, and MP3 players as well as general audio devices. Applicable as a speaker.
그러나 상기한 종래의 압전 스피커는 불투명한 재질의 압전소자로 구성됨에 따라 투명 디스플레이장치의 전면에는 적용할 수 없다. 따라서 이를 위한 설치공간이 전자기기의 내부에 별도로 필요하므로 전자기기의 크기를 소형화하는데 한계가 있다. However, the conventional piezoelectric speaker is not applicable to the front surface of the transparent display device because the piezoelectric element is made of an opaque material. Therefore, there is a limit in miniaturizing the size of the electronic device because the installation space for this is necessary separately inside the electronic device.
그리고 종래의 압전 스피커는 분해능이 좋지 않아 저음 영역에서 만족할 만한 음향 품질을 제공하지 못하므로 고급 스피커로는 사용이 불가능하다. 따라서 저음 영역에서도 우수한 음향 품질을 가진 압전 스피커에 대한 연구 개발이 요구되어 있다.
In addition, conventional piezoelectric speakers have poor resolution, and thus cannot provide satisfactory sound quality in the low range. Therefore, research and development of piezoelectric speakers having excellent sound quality even in the bass region is required.
본 발명은 상기한 문제점을 해소하기 위해 발명된 것으로서, 투명 디스플레이장치의 전면에 설치 가능하고 고음 영역은 물론이고 저음 영역에서도 우수한 음향 품질을 가질 수 있는 구조를 가진 투명 압전 단결정 소자를 이용한 압전 스피커를 제공하는데 그 목적이 있다.
The present invention has been invented to solve the above problems, the piezoelectric speaker using a transparent piezoelectric single crystal device having a structure that can be installed on the front of the transparent display device and has a good sound quality in the high and low region as well. The purpose is to provide.
상기 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 투명 압전 단결정 소자를 이용한 압전 스피커는, 압전소자를 이용한 스피커에 있어서, 소정 두께를 가진 평판 형상으로 형성되고 투명 압전 단결정 소자; 상기 투명 압전 단결정 소자의 상면과 하면에 각각 복수 개의 투명전극이 어레이 형태로 코팅된 전극어레이; 상기 투명 압전 단결정 소자의 하측에 설치된 진동부재; 상기 투명 압전 단결정 소자의 일측에 설치되되 상기 전극어레이의 각 투명전극과는 개별적으로 연결되는 어레이제어모듈;을 포함하여 구성되어, 상기 어레이제어모듈을 통해 전극어레이의 투명전극으로 각각 인가되는 신호 전압에 대응되게 상기 투명 압전 단결정 소자의 두께가 변화하면서 상기 진동부재를 진동시켜 음향을 발생하게 됨을 특징으로 한다. A piezoelectric speaker using a transparent piezoelectric single crystal element according to the present invention for achieving the above object, the speaker using a piezoelectric element, formed in a flat plate shape having a predetermined thickness and a transparent piezoelectric single crystal element; An electrode array having a plurality of transparent electrodes coated on the top and bottom surfaces of the transparent piezoelectric single crystal device in an array form; A vibration member provided below the transparent piezoelectric single crystal element; And an array control module installed on one side of the transparent piezoelectric single crystal element and individually connected to each transparent electrode of the electrode array. The signal voltage applied to the transparent electrode of the electrode array through the array control module, respectively. Corresponding to the thickness of the transparent piezoelectric single crystal device while changing the vibration member is characterized in that the sound is generated.
상기 투명 압전 단결정 소자는 α-AlPO4, α-SiO2, LiTaO3, LiNbO3, SrxBayNb2O8, Pb5-Ge3O11, Tb2(MoO4)3, LiB4O7, CdS, ZnO, Bi12SiO20, Bi12GeO20, AIN 중의 하나로 구성됨을 특징으로 한다. The transparent piezoelectric single crystal device is α-AlPO 4 , α-SiO 2 , LiTaO 3 , LiNbO 3 , SrxBayNb 2 O 8 , Pb 5 -Ge 3 O 11 , Tb 2 (MoO 4 ) 3 , LiB 4 O 7 , CdS, ZnO, Bi 12 SiO 2 0, Bi 12 GeO 2 0, characterized in that it is composed of one of AIN.
상기 투명 압전 단결정 소자는 페로브스카이트 결정구조의 투명 압전 단결정 소재인 PMN-PT, BaTiO3, NaKNbO3 중의 하나로 구성됨을 특징으로 한다. The transparent piezoelectric single crystal device is characterized in that it is composed of one of the transparent piezoelectric single crystal material of the perovskite crystal structure PMN-PT, BaTiO 3 , NaKNbO 3 .
상기 전극어레이는 상기 투명 압전 단결정 소자의 상면과 하면에 대응되게 코팅됨을 특징으로 한다. The electrode array is coated to correspond to the upper and lower surfaces of the transparent piezoelectric single crystal device.
상기 투명전극은 투명 세라믹 전극 소재인 ITO, SnO2, ZnO, IZO 중의 하나로 구성됨을 특징으로 한다. The transparent electrode is characterized in that composed of one of the transparent ceramic electrode material ITO, SnO 2 , ZnO, IZO.
상기 투명전극은 투명 전극 소재인 CNT, 그래핀 중의 하나로 구성됨을 특징으로 한다. The transparent electrode is characterized in that composed of one of the transparent electrode material CNT, graphene.
상기 전극어레이는 투명절연체로 코팅 처리됨을 특징으로 한다. The electrode array is characterized in that the coating treatment with a transparent insulator.
상기 투명절연체는 고분자 소재로 구성됨을 특징으로 한다. The transparent insulator is characterized in that composed of a polymeric material.
상기 진동부재는 박막 형태의 투명폴리머로 구성됨을 특징으로 한다.
The vibration member is characterized by consisting of a transparent polymer in the form of a thin film.
상기 과제의 해결 수단에 의해 본 발명에 따른 투명 압전 단결정 소자를 이용한 압전 스피커는, 투명 압전 단결정 소자와 투명 진동부재를 이용함에 따라 투명 디스플레이장치의 전면에 적용 가능하여 전자기기의 크기를 더욱 소형화할 수 있고, 압전 특성이 우수한 단결정 소자를 이용함에 따라 높은 음압을 발생시켜 고음 영역은 물론이고 저음 영역에서도 우수한 음향 품질을 제공할 수 있으며, 투명 압전 단결정 소자를 복수 개로 구성하여 주파수 영역별로 독립적으로 작동되도록 제어함에 따라 분해능이 높은 고습 스피커를 구현할 수 있는 효과가 있다.
The piezoelectric speaker using the transparent piezoelectric single crystal device according to the present invention by means of solving the above problems, can be applied to the front surface of the transparent display device by using a transparent piezoelectric single crystal device and a transparent vibration member to further reduce the size of the electronic device By using a single crystal element having excellent piezoelectric characteristics, it can generate high sound pressure and provide excellent sound quality in the high and low region, and can operate independently for each frequency region by configuring a plurality of transparent piezoelectric single crystal elements. By controlling to make it possible to implement a high-resolution high-humidity speaker.
도 1은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 평면도.
도 2는 도 1의 부분 확대도.
도 3은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 종단면도.1 is a plan view according to a preferred embodiment of the present invention;
2 is a partially enlarged view of FIG. 1;
3 is a longitudinal sectional view according to a preferred embodiment of the present invention.
본 발명에 따른 투명 압전 단결정 소자를 이용한 압전 스피커는, 인가되는 전압에 비례하여 변위가 발생하는 압전소자의 압전효과를 이용한 것으로, 투명 디스플레이장치의 전면에 설치 가능하고 고음 영역은 물론이고 저음 영역에서도 우수한 음향 품질을 가진 것을 큰 특징으로 한다. The piezoelectric speaker using the transparent piezoelectric single crystal device according to the present invention utilizes the piezoelectric effect of the piezoelectric element in which displacement occurs in proportion to the applied voltage. It is characterized by having an excellent sound quality.
이러한 특징은, 투명 압전 단결정 소자, 상기 투명 압전 단결정 소자의 상면과 하면에 대응되게 복수 개의 투명전극이 어레이 형태로 배치되어 코팅된 전극어레이, 상기 투명 압전 단결정의 하부에 설치된 투명 진동부재, 및 상기 투명 압전 단결정의 일측에 설치된 어레이제어모듈을 포함한 구성에 의해 달성된다. These features include a transparent piezoelectric single crystal device, an electrode array coated with a plurality of transparent electrodes arranged in an array so as to correspond to the top and bottom surfaces of the transparent piezoelectric single crystal device, a transparent vibration member disposed below the transparent piezoelectric single crystal, and the It is achieved by a configuration including an array control module installed on one side of the transparent piezoelectric single crystal.
즉, 어레이제어모듈에 의해 신호 전압에 대응되게 전원으로부터 제공되어 전극어레이의 각 투명전극으로 인가되는 전압이 개별적으로 제어됨에 따라, 그 제어되는 전압에 대응되게 투명 압전 단결정 소자가 투명전극에 의해 어레이 형태로 구획된 상태에서 떨림이 발생하면서 진동부재를 진동시켜 음향 신호를 재생하는 구성이다. That is, as the voltage supplied from the power supply corresponding to the signal voltage by the array control module and applied to each transparent electrode of the electrode array is individually controlled, the transparent piezoelectric single crystal element is arrayed by the transparent electrode corresponding to the controlled voltage. Vibration is generated while the vibration is generated in the partitioned form, thereby reproducing the sound signal.
따라서 재질이 투명하여 투명 디스플레이장치의 전면에 바로 설치 가능할 뿐만 아니라 압전 단결정의 우수한 압전 특성에 의해 높은 음압이 발생하여 저음 영역에서도 향상된 음향 품질을 가질 수 있다.
Therefore, the transparent material can be directly installed on the front surface of the transparent display device, and high sound pressure can be generated by the excellent piezoelectric properties of the piezoelectric single crystal, thereby improving sound quality even in the low range.
이하 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부한 도면을 참조하여 상세하게 설명하면 다음과 같다. Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.
도 1은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 평면도이고, 도 2는 도 1의 부분 확대도이며, 도 3은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 종단면도이다.
1 is a plan view according to a preferred embodiment of the present invention, Figure 2 is a partial enlarged view of Figure 1, Figure 3 is a longitudinal sectional view according to a preferred embodiment of the present invention.
본 발명의 바람직한 실시예에 따른 투명 압전 단결정 소자를 이용한 압전 스피커(100)는 도 1 내지 도 3에 도시된 바와 같이, 투명 압전 단결정 소자(10), 전극어레이(20), 진동부재(30), 및 어레이제어모듈(40)로 크게 구성된다.
먼저, 상기 투명 압전 단결정 소자(10)는 압전특성이 우수한 단결정이고 소정 두께의 평판 형상으로 구성된 것으로, 투명 압전소자를 압전특성이 우수하도록 단결정화하여 한 형태로서 외부로부터 전압이 인가되면 이에 대응되는 변형이 발생하면서 진동부재(30)의 진동을 유발하는 역할을 한다. First, the transparent piezoelectric
즉, 투명 압전 단결정 소자(10)는 어레이제어모듈(40)을 통해 전원(70)으로부터 제공되는 신호 전압이 인가되면 그 신호 전압에 대응되게 변형되어 떨림이 발생하면서 음향 신호의 재생을 가능하게 된다. 그리고 투명 압전 단결정 소자(10)는 압전특성이 우수한 단결정이므로 음향 신호의 재생시 높은 음압을 발생하게 된다. That is, when the signal voltage provided from the
상기 투명 압전 단결정 소자(10)는 모든 압전 단결정 소재로 구성할 수 있다. 즉, α-AlPO4(Berlnite), α-SiO2(Quartz), LiTaO3, LiNbO3, SrxBayNb2O8, Pb5-Ge3O11, Tb2(MoO4)3, LiB4O7, CdS, ZnO, Bi12SiO20, Bi12GeO20, AlN(Aluminium Nitride) 등과 같이 투과율은 높지만 변위가 비교적 작은 일반 압전 단결정 소재로 구성할 수 있고, PMN-PT(lead magnesium niobate-lead titanate), BaTiO3, KTaO3, KNbO3, NaNbO3 등과 같이 투과율은 낮지만 변위가 비교적 큰 페로브스카이트(Perovskite) 결정구조의 압전 단결정 소재로도 구성할 수 있다.
The transparent piezoelectric
다음으로, 상기 전극어레이(20)는 투명 압전 단결정 소자(10)의 상면과 하면에 각각 코팅되어 투명 압전 단결정 소자(10)로 전압을 인가하는 역할을 한다. Next, the
상기 전극어레이(20)는 도 1 및 도 3에 도시된 바와 같이 복수 개의 투명전극(21)으로 구성되는데, 상기 투명전극(21)은 투명 압전 단결정 소자(10)의 상면과 하면에 각각 어레이 형태로 배치되어 코팅된다. The
상기 투명전극(21)을 어레이 형태로 코팅하는 이유는 상기 투명전극(21)을 통해 투명 압전 단결정 소자(10)를 복수 개의 열과 행로 구획시켜 각 행과 열마다 각기 다른 변형을 유발하기 위함이다. The reason for coating the
이때 투명전극(21)은 가시광 영역의 빛을 투과하면서도 전기 전도성을 가지는 기능성 박막전극으로서, 투명 압전 단결정 소자(10)의 변위에 대응되게 변형될 수 있도록 탄성력을 지닌 변형 가능한 소재로 구성되는 것이 바람직하다. In this case, the
즉, 투명전극(21)은 ITO(Indium Tin Oxide), SnO2, ZnO, IZO(Indium Zinc Oxide) 등의 투명 세라믹 전극 소재나, CNT(Carbon Nano Tube), 그래핀(Graphene) 등의 투명 전극 소재로 구성할 수 있다. That is, the
그리고 전극어레이(20)는 투명 압전 단결정 소자(10)의 상면과 하면에 대응되게 코팅되는 것이 바람직한데, 이는 어레이 형태로 구획된 투명 압전 단결정 소자(10)의 변형을 상하 동일하게 하여 음향 신호의 재생을 정밀하게 하기 위함이다. The
이때 전극어레이(20)는 투명절연체(50)로 절연 코팅되는 것이 바람직하다. 상기 투명절연체(50)는 투명전극(21)의 상호 간에 발생할 수 있는 간섭을 배제시켜 투명전극(21)을 통해 어레이제어모듈(40)로 입력되는 전압과 어레이제어모듈(40)을 통해 투명전극(21)으로 인가되는 전압을 안정적으로 제어하기 위한 것이다. In this case, the
상기 투명절연체(50)는 투명 압전 단결정 소자(10)의 압전효과에 따른 변형에 유연하게 대처할 수 있는 특성을 가진 폴리에틸렌(PE) 등과 같은 고분자 소재로 구성되는 것이 바람직하다. The
따라서 전극어레이(20)의 투명전극(21)으로 인가되는 신호 전압이 어레이제어모듈(40)에 의해 각기 다르게 제어됨으로써 투명 압전 단결정 소자(10)는 어레이 형태로 구획된 상태로 각기 다르게 변형되면서 음향 신호의 재생이 가능하게 된다. Accordingly, since the signal voltage applied to the
그리고 투명전극(21)의 개수 조절이 가능하므로 이를 일정 개수로 분할하여 스피커의 개수를 원하는 만큼 늘릴 수 있을 뿐만 아니라 이렇게 늘린 복수 개의 스피커를 주파수 영역별로 독립적으로 제어함으로써 고품질 음향 신호의 재생도 가능하게 된다.
In addition, since the number of
다음으로, 상기 진동부재(30)는 도 3에 도시된 바와 같이 박막 형태로 투명 압전 단결정 소자(10)의 하부에 접하도록 설치되는 것으로, 이는 인가되는 신호 전압에 대응되게 변형되는 투명 압전 단결정 소자(10)에 의해 진동하여 음향 신호를 재생하는 역할을 한다. Next, the
이때 진동부재(30)는 음향 신호의 완벽한 재생을 위해서는 투명 압전 단결정 소자(10)의 변형을 모두 수용할 수 있도록 투명 압전 단결정 소자(10)의 평면 형상과 대응되는 형상으로 구성되는 것이 바람직하다. At this time, the
그리고 진동부재(30)는 투명 디스플레이장치의 전면에 적용 가능하도록 투명 압전 단결정 소자(10)와 같이 투명한 재질로 구성되는 것이 바람직한데, 투명폴리머 박막으로 구성되는 것이 가장 바람직하다. The vibrating
따라서 진동부재(30)는 투명 압전 단결정 소자(10)의 변형에 의한 떨림에 의해 진동하면서 신호 전압에 대응되는 음향 신호를 재생하게 되는 것이다.
Therefore, the vibrating
다음으로, 상기 어레이제어모듈(40)은 도 1에 도시된 바와 같이 투명 압전 단결정 소자(10)의 일측에 설치되는 것으로, 이는 투명 압전 단결정 소자(10)에 코팅된 전극어레이(20)로 인가되는 신호 전압을 제어하는 역할을 한다. Next, the
이를 위해 어레이제어모듈(40)은 외부로는 투명 압전 단결정 소자(10)로 신호 전압을 제공하는 전원(70)과 연결되고, 내부로는 상기 신호 전압을 인가하는 배선(22)을 통해 전극어레이(20)의 각 투명전극(21)과 개별적으로 연결되는 것이 바람직하다. To this end, the
따라서 어레이제어모듈(40)은 전원(70)으로부터 제공되어 전극어레이(20)의 각 투명전극(21)으로 인가되는 신호 전압을 재생하고자 하는 음향 신호에 대응되게 제어함으로써 투명 압전 단결정 소자(10)가 상기 신호 전압에 대응되게 변형되면서 진동부재(30)를 진동시켜 음향 신호의 재생을 가능하게 한다.
Accordingly, the
여기서, 상기 투명 압전 단결정 소자(10)와 진동부재(30)의 가장자리부에는 도 1에 도시된 바와 같이 절연 재잴의 프레임(60)이 설치된다. 상기 프레임(60)은 투명 압전 단결정 소자(10)와 진동부재(30)의 외형을 유지 보호하는 역할과 함께 이들을 전자기기에 고정 취부할 수 있는 구조를 제공하는 역할을 한다.
Here, as shown in FIG. 1, an edge of the transparent piezoelectric
이상과 같이 본 발명에 따른 투명 압전 단결정 소자를 이용한 압전 스피커(100)는 평판 형상이고 투명한 재질이므로 투명 디스플레이장치의 전면에 그대로 설치 가능함으로써 전자기기의 크기를 더욱 소형화할 수 있다. 그리고 단결정을 이용하여 높은 음압을 발생함으로써 고음 영역은 물론이고 저음 영역에서도 우수한 음향 품질을 제공할 수 있다. 또한, 전극어레이의 개수를 자유롭게 조절하여 스피커의 개수를 원하는 만큼 늘려 주파수 영역별로 독립적으로 제어 가능함으로써 분해능이 우수한 고품질의 스피커를 구현할 수 있다.
As described above, the
상기한 실시예는 예시적인 것에 불과한 것으로, 당해 기술분야에 대한 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양하게 변형된 다른 실시예가 가능하다. The above embodiments are merely exemplary, and those having ordinary skill in the art may have other embodiments modified in various ways.
따라서 본 발명의 진정한 기술적 보호범위에는 하기의 특허청구범위에 기재된 발명의 기술적 사상에 의해 상기의 실시예 뿐만 아니라 다양하게 변형된 다른 실시예가 포함되어야 한다.
Therefore, the true technical protection scope of the present invention should include not only the above embodiment but also various other embodiments modified by the technical spirit of the invention described in the claims below.
10: 투명 압전 단결정 소자
20: 전극어레이
21: 투명전극
22: 배선
30: 진동부재
40: 어레이제어모듈
50: 투명절연체
60: 프레임
70: 전원
100: 압전 스피커10: transparent piezoelectric single crystal element
20: electrode array
21: transparent electrode
22: wiring
30: vibration member
40: array control module
50: transparent insulator
60: frame
70: power
100: piezoelectric speaker
Claims (9)
소정 두께를 가진 평판 형상으로 형성되고 투명 압전 단결정 소자(10);
상기 투명 압전 단결정 소자(10)의 상면과 하면에 각각 복수 개의 투명전극(21)이 어레이 형태로 코팅된 전극어레이(20);
상기 투명 압전 단결정 소자(10)의 하측에 설치된 진동부재(30);
상기 투명 압전 단결정 소자(10)의 일측에 설치되되 상기 전극어레이(20)의 각 투명전극(21)과는 개별적으로 연결되는 어레이제어모듈(40);을 포함하여 구성되어,
상기 어레이제어모듈(40)을 통해 전극어레이(20)의 투명전극(21)으로 각각 인가되는 신호 전압에 대응되게 상기 투명 압전 단결정 소자(10)의 두께가 변화하면서 상기 진동부재(30)를 진동시켜 음향을 발생하게 됨을 특징으로 하는 투명 압전 단결정 소자를 이용한 압전 스피커.
In a speaker using a piezoelectric element,
A transparent piezoelectric single crystal element 10 formed in a flat plate shape having a predetermined thickness;
An electrode array 20 having a plurality of transparent electrodes 21 coated on an upper surface and a lower surface of the transparent piezoelectric single crystal device 10 in an array form;
A vibrating member 30 provided below the transparent piezoelectric single crystal element 10;
And an array control module 40 installed on one side of the transparent piezoelectric single crystal element 10 and individually connected to each transparent electrode 21 of the electrode array 20.
The vibration member 30 vibrates while the thickness of the transparent piezoelectric single crystal element 10 is changed to correspond to a signal voltage applied to the transparent electrodes 21 of the electrode array 20 through the array control module 40. Piezoelectric speaker using a transparent piezoelectric single crystal device, characterized in that to generate sound.
상기 투명 압전 단결정 소자(10)는,
α-AlPO4, α-SiO2, LiTaO3, LiNbO3, SrxBayNb2O8, Pb5-Ge3O11, Tb2(MoO4)3, LiB4O7, CdS, ZnO, Bi12SiO20, Bi12GeO20, AIN 중의 하나로 구성됨을 특징으로 하는 투명 압전 단결정 소자를 이용한 압전 스피커.
The method of claim 1,
The transparent piezoelectric single crystal device 10,
α-AlPO 4 , α-SiO 2 , LiTaO 3 , LiNbO 3 , SrxBayNb 2 O 8 , Pb 5 -Ge 3 O 11 , Tb 2 (MoO 4 ) 3 , LiB 4 O 7 , CdS, ZnO, Bi 12 SiO 2 A piezoelectric speaker using a transparent piezoelectric single crystal device, characterized in that one of 0, Bi 12 GeO 2 0, AIN.
상기 투명 압전 단결정 소자(10)는,
페로브스카이트 결정구조의 투명 압전 단결정 소재인 PMN-PT, BaTiO3, NaKNbO3 중의 하나로 구성됨을 특징으로 하는 투명 압전 단결정 소자를 이용한 압전 스피커.
The method of claim 1,
The transparent piezoelectric single crystal device 10,
A piezoelectric speaker using a transparent piezoelectric single crystal device, characterized in that composed of one of the transparent piezoelectric single crystal material of the perovskite crystal structure PMN-PT, BaTiO 3 , NaKNbO 3 .
상기 전극어레이(20)는,
상기 투명 압전 단결정 소자(10)의 상면과 하면에 대응되게 코팅됨을 특징으로 하는 투명 압전 단결정 소자를 이용한 압전 스피커.
The method of claim 1,
The electrode array 20,
Piezoelectric speaker using a transparent piezoelectric single crystal device, characterized in that the coating to correspond to the upper and lower surfaces of the transparent piezoelectric single crystal device (10).
상기 투명전극(21)은,
투명 세라믹 전극 소재인 ITO, SnO2, ZnO, IZO 중의 하나로 구성됨을 특징으로 하는 진동 기능을 가진 투명 압전 단결정 소자를 이용한 압전 스피커.
The method of claim 1,
The transparent electrode 21,
A piezoelectric speaker using a transparent piezoelectric single crystal element having a vibration function, which is composed of one of ITO, SnO 2 , ZnO, and IZO, which are transparent ceramic electrode materials.
상기 투명전극(21)은,
투명 전극 소재인 CNT, 그래핀 중의 하나로 구성됨을 특징으로 하는 투명 압전 단결정 소자를 이용한 압전 스피커.
The method of claim 1,
The transparent electrode 21,
Piezoelectric speaker using a transparent piezoelectric single crystal device, characterized in that composed of one of the transparent electrode material CNT, graphene.
상기 전극어레이(20)는,
투명절연체(50)로 코팅 처리됨을 특징으로 하는 투명 압전 단결정 소자를 이용한 압전 스피커.
The method of claim 1,
The electrode array 20,
Piezoelectric speaker using a transparent piezoelectric single crystal device characterized in that the coating treatment with a transparent insulator (50).
상기 투명절연체(50)는,
고분자 소재로 구성됨을 특징으로 하는 투명 압전 단결정 소자를 이용한 압전 스피커.
The method of claim 7, wherein
The transparent insulator 50,
Piezoelectric speaker using a transparent piezoelectric single crystal device, characterized in that composed of a polymer material.
상기 진동부재(30)는,
박막 형태의 투명폴리머로 구성됨을 특징으로 하는 투명 압전 단결정 소자를 이용한 압전 스피커.
The method of claim 1,
The vibration member 30,
A piezoelectric speaker using a transparent piezoelectric single crystal device, characterized in that composed of a thin film-type transparent polymer.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| KR1020120066506A KR101323323B1 (en) | 2012-06-21 | 2012-06-21 | Piezo-electric speaker using transparency piezo-electric single crystal element |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| KR1020120066506A KR101323323B1 (en) | 2012-06-21 | 2012-06-21 | Piezo-electric speaker using transparency piezo-electric single crystal element |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| KR101323323B1 true KR101323323B1 (en) | 2013-10-29 |
Family
ID=49639552
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| KR1020120066506A KR101323323B1 (en) | 2012-06-21 | 2012-06-21 | Piezo-electric speaker using transparency piezo-electric single crystal element |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| KR (1) | KR101323323B1 (en) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR20190000462A (en) * | 2017-06-23 | 2019-01-03 | 엘지디스플레이 주식회사 | Display apparatus |
| US20220329933A1 (en) * | 2020-12-22 | 2022-10-13 | Meta Platforms Technologies, Llc | High performance transparent piezoelectric transducers as an additional sound source for personal audio devices |
Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2000152385A (en) | 1998-11-13 | 2000-05-30 | Nec Corp | Piezoelectric diaphragm and piezoelectric speaker |
| KR100573729B1 (en) | 2004-05-31 | 2006-04-24 | (주)아이블포토닉스 | Piezoelectric panel speaker using piezoelectric single crystal |
| KR20080092189A (en) * | 2007-04-11 | 2008-10-15 | 엘지전자 주식회사 | Pzt actuated microspeaker and fabrication method thereof |
| KR20120055179A (en) * | 2010-11-23 | 2012-05-31 | 한국전자통신연구원 | Transparent acoustic pixel transducer in connection with display device and fabrication method thereof |
-
2012
- 2012-06-21 KR KR1020120066506A patent/KR101323323B1/en not_active IP Right Cessation
Patent Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2000152385A (en) | 1998-11-13 | 2000-05-30 | Nec Corp | Piezoelectric diaphragm and piezoelectric speaker |
| KR100573729B1 (en) | 2004-05-31 | 2006-04-24 | (주)아이블포토닉스 | Piezoelectric panel speaker using piezoelectric single crystal |
| KR20080092189A (en) * | 2007-04-11 | 2008-10-15 | 엘지전자 주식회사 | Pzt actuated microspeaker and fabrication method thereof |
| KR20120055179A (en) * | 2010-11-23 | 2012-05-31 | 한국전자통신연구원 | Transparent acoustic pixel transducer in connection with display device and fabrication method thereof |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR20190000462A (en) * | 2017-06-23 | 2019-01-03 | 엘지디스플레이 주식회사 | Display apparatus |
| KR102310176B1 (en) * | 2017-06-23 | 2021-10-06 | 엘지디스플레이 주식회사 | Display apparatus |
| US20220329933A1 (en) * | 2020-12-22 | 2022-10-13 | Meta Platforms Technologies, Llc | High performance transparent piezoelectric transducers as an additional sound source for personal audio devices |
| US11800279B2 (en) * | 2020-12-22 | 2023-10-24 | Meta Platforms Technologies, Llc | High performance transparent piezoelectric transducers as an additional sound source for personal audio devices |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| KR102590684B1 (en) | Display apparatus | |
| US11930320B2 (en) | Flexible vibration module and display apparatus including the same | |
| KR102434276B1 (en) | Display apparatus | |
| CN110164300B (en) | Display device | |
| EP3539298B1 (en) | Display apparatus | |
| US11522470B2 (en) | Display apparatus | |
| KR20230132400A (en) | Display apparatus | |
| US11843711B2 (en) | Display apparatus | |
| CN109769176B (en) | Display device | |
| JP2023172972A (en) | Display device and vehicle including the same | |
| KR20200114910A (en) | Display apparatus | |
| KR20200077138A (en) | Display apparatus | |
| KR102310176B1 (en) | Display apparatus | |
| KR20200068341A (en) | Display apparatus | |
| KR101323323B1 (en) | Piezo-electric speaker using transparency piezo-electric single crystal element | |
| KR102645744B1 (en) | Electronic apparatus | |
| US20060182292A1 (en) | Panel- shaped acoustic wave generator | |
| KR102458174B1 (en) | Electronic apparatus | |
| JP7233480B2 (en) | Display device | |
| KR20200069602A (en) | Display apparatus | |
| JP7449988B2 (en) | Vibratory devices and equipment | |
| US20230217188A1 (en) | Apparatus | |
| KR102567559B1 (en) | Electronic apparatus | |
| KR102364338B1 (en) | Electronic apparatus | |
| KR20200083222A (en) | Vibration generation device and display apparatus comprising the same |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A201 | Request for examination | ||
| E701 | Decision to grant or registration of patent right | ||
| GRNT | Written decision to grant | ||
| LAPS | Lapse due to unpaid annual fee |