KR101620321B1 - Electrode integrated diaphragm, manufacturing method of the diaphragm and micro speaker using the diaphragm - Google Patents
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Abstract
Description
본 발명은 진동판, 그 제조방법 및 상기 진동판을 이용한 마이크로 스피커에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 진동판의 중앙돔 영역 상부에는 강성이 높고 질량이 낮은 탄소나노튜브 코팅층을 형성하여 고음영역의 음질을 향상시킬 수 있고 사이드돔 영역 하부에 탄소나노튜브 코팅층을 형성하여 내부손실을 개선하고 저음영역의 음질을 개선할 수 있으며, 사이드돔 영역 하부에 형성된 탄소나노튜브 코팅층이 코일 연결선을 대신할 수 있으므로 상기 코일 연결선을 제작하기 위한 수작업 공정을 생략할 수 있고 이에 따라 수작업에 따른 불량 발생을 억제할 수 있으며 마이크로 스피커의 제작 시간을 단축할 수 있는 전극 일체형 진동판, 그 제조방법 및 상기 진동판을 이용한 마이크로 스피커에 관한 것이다.
The present invention relates to a diaphragm, a method for manufacturing the diaphragm, and a micro speaker using the diaphragm. More particularly, the present invention relates to a micro speaker having a high rigidity and a low mass to form a carbon nanotube coating layer, Since the carbon nanotube coating layer formed below the side dome region can replace the coil connecting line, it is possible to improve the internal loss and improve the sound quality in the low frequency region by forming the carbon nanotube coating layer under the side dome region, To an electrode integrated type diaphragm capable of suppressing the occurrence of defects due to manual operation and shortening a manufacturing time of a micro speaker, a method of manufacturing the same, and a micro speaker using the diaphragm .
마이크로 스피커는 헤드폰, 이어폰과 같은 슬림형 음향기기나, 노트북 컴퓨터, 모바일 단말기, MP3 플레이어 등과 같은 휴대용 전자기기에 적용될 수 있도록 경량의 슬림형 구조가 요구되고, 원음대로 음원을 재생하기 위하여 고출력과 광대역 재생의 필요성이 요구되고 있다. 이러한 마이크로 스피커는 슬림형이면서 고출력을 내기 위해 가벼우면서도 유연성을 가지는 박막형 진동판을 사용한다.The micro speaker is required to have a lightweight and slim structure to be applied to portable electronic devices such as a slim sound device such as a headphone and an earphone and a portable electronic device such as a notebook computer, a mobile terminal, and an MP3 player. In order to reproduce the original sound source, A need is being sought. Such a micro speaker uses a thin and flexible diaphragm that is lightweight and flexible to provide a slim and high output.
진동판은 고분자 화합물을 필름 형태로 압착하여 성형되며, 이에 따라 동일한 재질과 동일한 두께로 이루어지는 것이 일반적이다. 진동판을 이렇게 단일 필름 형태로 제작할 경우 진동판의 중앙돔 영역과 사이드돔 영역의 강성을 다르게 할 수 없어 광대역 특성을 재현하기에는 어려움이 있다. 강도가 높고 두께가 얇은 필름을 사용할 경우 중·고음의 음향 특성은 만족하나 공진주파수가 높아 저음영역의 음압을 재생하기가 어렵고, 강성이 낮고 두꺼운 필름을 사용할 경우 저음부분에서는 음압이 높으나 두께가 얇아 분할진동으로 음질이 떨어지고 내부손실이 낮아 반사되는 진동으로 인한 공진으로 잡음이 생기게 되며 중·고음 영역인 중앙돔에서 분할진동으로 음질이 떨어진다. The diaphragm is formed by pressing a polymer compound into a film form, and is thus generally made of the same material and thickness. When the diaphragm is manufactured in the form of a single film, the stiffness of the center dome area and the side dome area of the diaphragm can not be made different, so that it is difficult to reproduce the wide band characteristics. It is difficult to regenerate the sound pressure in the bass region because of high resonance frequency. When the thick film has a low rigidity, the sound pressure is high in the bass portion, but the thickness is thin. Sound quality is degraded by split vibration, internal loss is low, and noise is generated by resonance due to reflected vibration. Sound quality is degraded by split vibration in the mid dome, which is a middle / high sound area.
또한, 스피커 외부에 설치된 PCB와 보이스 코일을 연결하는 코일 연결선을 제작하는 공정은 수작업으로 이루어지므로 시간이 많이 소요되고 불량이 많이 발생하는 단점이 있다.
In addition, since the process of fabricating the coil connecting line connecting the PCB and the voice coil provided outside the speaker is performed manually, it takes a lot of time and causes a lot of defects.
본 발명이 해결하고자 하는 과제는 진동판의 중앙돔 영역 상부에는 강성이 높고 질량이 낮은 탄소나노튜브 코팅층을 형성하여 고음영역의 음질을 향상시킬 수 있고 사이드돔 영역 하부에 탄소나노튜브 코팅층을 형성하여 내부손실을 개선하고 저음영역의 음질을 개선할 수 있으며, 사이드돔 영역 하부에 형성된 탄소나노튜브 코팅층이 코일 연결선을 대신할 수 있으므로 상기 코일 연결선을 제작하기 위한 수작업 공정을 생략할 수 있고 이에 따라 수작업에 따른 불량 발생을 억제할 수 있으며 마이크로 스피커의 제작 시간을 단축할 수 있는 전극 일체형 진동판, 그 제조방법 및 상기 진동판을 이용한 마이크로 스피커을 제공함에 있다.
A problem to be solved by the present invention is to form a carbon nanotube coating layer having a high rigidity and a low mass on the central dome region of a diaphragm to improve the sound quality in a high tone region and to form a carbon nanotube coating layer beneath the side dome region, Since the carbon nanotube coating layer formed under the side dome region can replace the coil connecting wire, the manual winding process for manufacturing the coil connecting wire can be omitted, Which is capable of suppressing the generation of defects caused by the micro speaker, and shortening the manufacturing time of the micro speaker, a method of manufacturing the same, and a micro speaker using the diaphragm.
본 발명은, 전기적 신호에 대하여 기계적 신호로 변화하여 음향을 발생시키는 진동판으로서, 상기 진동판의 중앙부에 구비되고 고분자 화합물로 이루어진 주름이 없는 돔 형태의 중앙돔 영역과, 상기 중앙돔 영역의 둘레에 구비되고 고분자 화합물로 이루어진 주름이 있는 돔 형태의 사이드돔 영역을 포함하며, 상기 중앙돔 영역 상부에 탄소나노튜브 코팅층이 형성되고 있고, 상기 사이드돔 영역 하부에 마이크로 스피커의 보이스 코일과 인쇄회로기판을 연결하기 위한 탄소나노튜브 코팅층이 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 전극 일체형 진동판을 제공한다.According to the present invention, there is provided a diaphragm for generating acoustic sound by changing a mechanical signal to an electrical signal, the diaphragm comprising: a central dome area provided at the center of the diaphragm and made of a polymer compound and having no wrinkle; And a corrugated dome-shaped side dome region made of a polymer compound, wherein a carbon nanotube coating layer is formed on the central dome region, and a voice coil of the micro speaker and a printed circuit board are connected to each other below the side dome region Wherein the carbon nanotube coating layer is formed on the surface of the first electrode.
상기 중앙돔 영역과 상기 사이드돔 영역 중 적어도 하나의 영역 상부에 폴리머 섬유가 네트워크 형태로 얽혀있는 보강층이 형성되어 있을 수 있으며, 상기 중앙돔 영역 상부에 형성되는 보강층은 상기 중앙돔 영역 상부에 형성된 탄소나노튜브 코팅층의 하부에 구비되고, 상기 폴리머 섬유는 상기 고분자 화합물과는 다른 물질로 이루어질 수 있다.A reinforcing layer may be formed on the upper portion of at least one of the central dome area and the side dome area in such a manner that polymer fibers are entangled with each other in a network shape. The reinforcing layer formed on the central dome area may include carbon And the polymer fiber may be made of a material different from the polymer compound.
상기 중앙돔 영역 상부 또는 상기 사이드돔 영역 하부에 금속코팅층이 형성되어 있을 수 있으며, 상기 금속코팅층은 상기 중앙돔 영역 상부에 형성된 탄소나노튜브 코팅층의 하부 또는 상기 사이드돔 영역과 상기 사이드돔 영역 하부에 형성된 탄소나노튜브 코팅층 사이에 구비된다.A metal coating layer may be formed on the central dome area or the lower side dome area and the metal coating layer may be formed on the lower part of the carbon nanotube coating layer formed on the central dome area or the lower side dome area and the lower side dome area. And is provided between the carbon nanotube coating layers formed.
상기 금속코팅층은 티타늄 또는 티타늄 합금을 포함하는 재질로 이루어질 수 있고, 상기 금속코팅층은 50㎚∼5㎛의 두께를 갖는 것이 바람직하다.The metal coating layer may be made of a material including titanium or a titanium alloy, and the metal coating layer may have a thickness of 50 nm to 5 m.
상기 중앙돔 영역 상부에 형성된 탄소나노튜브 코팅층은 0.1∼5㎛의 두께를 갖고, 상기 사이드돔 영역 하부에 형성된 탄소나노튜브 코팅층은 0.1∼5㎛의 두께를 갖는 것이 바람직하다.The carbon nanotube coating layer formed on the central dome region may have a thickness of 0.1 to 5 mu m and the carbon nanotube coating layer formed below the side dome region may have a thickness of 0.1 to 5 mu m.
또한, 본 발명은, 전기적 신호에 대하여 기계적 신호로 변화하여 음향을 발생시키는 진동판의 제조방법에 있어서, 고분자 화합물을 이용하여 주름이 없는 돔 형태의 중앙돔 영역과, 상기 중앙돔 영역의 둘레에 주름이 있는 돔 형태의 사이드돔 영역을 형성하는 단계와, 용매에 탄소나노튜브를 분산시켜 탄소나노튜브 현탁액을 형성하는 단계와, 상기 중앙돔 영역 상부에 상기 탄소나노튜브 현탁액을 코팅하여 탄소나노튜브 코팅층을 형성하는 단계 및 상기 사이드돔 영역 하부에 상기 탄소나노튜브 현탁액을 코팅하여 마이크로 스피커의 보이스 코일과 인쇄회로기판을 연결하기 위한 탄소나노튜브 코팅층을 형성하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 전극 일체형 진동판의 제조방법을 제공한다. According to another aspect of the present invention, there is provided a method of manufacturing a diaphragm which generates acoustic by changing a mechanical signal with respect to an electrical signal, comprising the steps of: forming a central dome area of a dome- Forming a dome-shaped side dome area having a central dome area, and dispersing carbon nanotubes in a solvent to form a carbon nanotube suspension; and coating the carbon nanotube suspension on the central dome area to form a carbon nanotube coating layer And forming a carbon nanotube coating layer for connecting the voice coil of the micro speaker to the printed circuit board by coating the carbon nanotube suspension on the bottom of the side dome area, Of the present invention.
상기 중앙돔 영역 상부에 탄소나노튜브 코팅층을 형성하는 단계 전에, 상기 중앙돔 영역과 상기 사이드돔 영역 중 적어도 하나의 영역 상부에 폴리머 분산액을 전기방사하여 폴리머 섬유가 네트워크 형태로 얽혀있는 보강층을 형성하는 단계를 더 포함할 수 있으며, 상기 중앙돔 영역 상부에 형성되는 보강층은 상기 중앙돔 영역 상부에 형성된 탄소나노튜브 코팅층의 하부에 형성되게 하고, 상기 폴리머 섬유는 상기 고분자 화합물과는 다른 물질로 이루어질 수 있다.Before forming the carbon nanotube coating layer on the central dome area, a polymer dispersion is electrospun over the area of at least one of the center dome area and the side dome area to form a reinforcing layer entangled with the polymer fibers in a network form Wherein the reinforcing layer formed on the central dome region is formed below the carbon nanotube coating layer formed on the central dome region, and the polymer fiber is made of a material different from the polymer compound have.
또한, 상기 중앙돔 영역 상부에 탄소나노튜브 코팅층을 형성하는 단계 전에 또는 상기 사이드돔 영역 하부에 탄소나노튜브 코팅층을 형성하는 단계 전에, 상기 중앙돔 영역 상부에 금속코팅층을 형성하거나 상기 사이드돔 영역 하부에 금속코팅층을 형성하는 단계를 더 포함할 수 있으며, 상기 금속코팅층은 상기 중앙돔 영역 상부에 형성된 탄소나노튜브 코팅층의 하부에 형성되게 하거나 상기 사이드돔 영역과 상기 사이드돔 영역 하부에 형성된 탄소나노튜브 코팅층 사이에 형성되게 한다. Also, before forming the carbon nanotube coating layer on the central dome region or before forming the carbon nanotube coating layer on the lower side of the side dome region, a metal coating layer may be formed on the central dome region, The metal coating layer may be formed on the lower portion of the carbon nanotube coating layer formed on the central dome region or may be formed on the side dome region and the carbon nano tube formed on the lower portion of the side dome region. To be formed between the coating layers.
상기 금속코팅층은 티타늄 또는 티타늄 합금을 포함하는 재질로 형성할 수 있고, 상기 금속코팅층은 50㎚∼5㎛의 두께로 형성하는 것이 바람직하다. The metal coating layer may be formed of a material including titanium or a titanium alloy, and the metal coating layer may be formed to a thickness of 50 nm to 5 탆.
상기 중앙돔 영역 상부에 상기 탄소나노튜브 현탁액을 코팅하여 탄소나노튜브 코팅층을 형성하는 단계는 상기 사이드돔 영역만을 선택적으로 마스킹하고 상기 중앙돔 영역 상부에 상기 탄소나노튜브 현탁액을 코팅하는 단계를 포함할 수 있으며, 상기 사이드돔 영역 하부에 상기 탄소나노튜브 현탁액을 코팅하여 탄소나노튜브 코팅층을 형성하는 단계는 상기 중앙돔 영역만을 선택적으로 마스킹하고 상기 사이드돔 영역 하부에 상기 탄소나노튜브 현탁액을 코팅하는 단계를 포함할 수 있다.The step of coating the carbon nanotube suspension on the central dome region to form a carbon nanotube coating layer may include selectively masking only the side dome region and coating the carbon nanotube suspension on the central dome region The step of coating the carbon nanotube suspension on the bottom of the side dome region to form a carbon nanotube coating layer may include selectively masking only the center dome region and coating the carbon nanotube suspension on the bottom of the side dome region . ≪ / RTI >
상기 중앙돔 영역 상부에 형성되는 탄소나노튜브 코팅층은 0.1∼5㎛의 두께로 형성하고, 상기 사이드돔 영역 하부에 형성되는 탄소나노튜브 코팅층은 0.1∼5㎛의 두께로 형성하는 것이 바람직하다.The carbon nanotube coating layer formed on the central dome region may be formed to a thickness of 0.1 to 5 탆, and the carbon nanotube coating layer formed below the side dome region may be formed to a thickness of 0.1 to 5 탆.
또한, 본 발명은, 내부에 공간을 갖는 프레임과, 상기 프레임에 부착되는 요크와, 상기 요크 내부에 내장되는 마그넷과, 상기 마그넷 상부에 적층된 플레이트와, 상기 마그넷과 플레이트의 외부에 구비되는 보이스 코일과, 상기 보이스 코일 상부에 구비되고 전기적 신호에 대하여 기계적 신호로 변화하여 음향을 발생시키는 전극 일체형 진동판을 포함하고, 상기 전극 일체형 진동판은, 상기 진동판의 중앙부에 구비되고 고분자 화합물로 이루어진 주름이 없는 돔 형태의 중앙돔 영역과, 상기 중앙돔 영역의 둘레에 구비되고 고분자 화합물로 이루어진 주름이 있는 돔 형태의 사이드돔 영역을 포함하며, 상기 중앙돔 영역 상부에 탄소나노튜브 코팅층이 형성되고 있고, 상기 사이드돔 영역 하부에 상기 보이스 코일과 인쇄회로기판을 연결하기 위한 탄소나노튜브 코팅층이 형성되어 있으며, 상기 사이드돔 영역 하부에 형성된 탄소나노튜브 코팅층과 상기 보이스 코일은 서로 접촉하고 있는 것을 특징으로 하는 마이크로 스피커를 제공한다.
According to another aspect of the present invention, there is provided a magnetic head comprising: a frame having a space therein; a yoke attached to the frame; a magnet embedded in the yoke; a plate laminated on the magnet; And an electrode integral type diaphragm provided on the voice coil and changing an electrical signal to a mechanical signal to generate sound, wherein the electrode integral type diaphragm is provided at a central portion of the diaphragm, A dome-shaped central dome region, and a corrugated dome-shaped side dome region formed around the central dome region and made of a polymer compound, wherein a carbon nanotube coating layer is formed on the central dome region, A carbon layer for bonding the voice coil and the printed circuit board to the lower portion of the side dome region, The coating layer is formed, and nanotubes, the carbon nanotube coating layer formed on the lower side dome region and the voice coil provides a micro-speaker, characterized in that in contact with each other.
본 발명에 의하면, 진동판의 중앙돔 영역 상부에는 강성이 높고 질량이 낮은 탄소나노튜브 코팅층을 형성하여 고음영역의 음질을 향상시킬 수 있고 사이드돔 영역 하부에 탄소나노튜브 코팅층을 형성하여 내부손실을 개선하고 저음영역의 음질을 개선할 수 있다. According to the present invention, a carbon nanotube coating layer having a high rigidity and a low mass can be formed on the central dome region of the diaphragm to improve the sound quality in a high tone region, and a carbon nanotube coating layer is formed under the side dome region to improve internal loss And the sound quality in the low-frequency region can be improved.
또한, 본 발명에 의하면, 보이스 코일과 외부 PCB를 연결하는 코일 연결선의 수작업 제작 과정을 생략하여 자동화가 가능하게 할 수 있다. 본 발명에 따른 진동판이 적용된 마이크로 스피커는 사이드돔 영역 하부에 형성된 탄소나노튜브 코팅층이 코일 연결선을 대신할 수 있으므로, 상기 코일 연결선을 제작하기 위한 수작업 공정을 생략할 수 있고 이에 따라 수작업에 따른 불량 발생을 억제할 수 있으며 마이크로 스피커의 제작 시간을 단축할 수 있다.
Further, according to the present invention, it is possible to automate the process of omitting the manual connection of the coil connecting line connecting the voice coil and the external PCB. Since the carbon nanotube coating layer formed under the side dome region can replace the coil connecting line, the micro speaker according to the present invention can dispense with the manual connecting process for fabricating the coil connecting line, Can be suppressed and the production time of the micro speaker can be shortened.
도 1은 일 예에 따른 마이크로 스피커의 구조를 보여주는 도면이다.
도 2는 고분자 화합물로 이루어진 진동판의 구조를 보여주는 도면이다.
도 3은 중앙돔 영역 상부에 금속코팅층과 탄소나노튜브 코팅층을 형성하는 모습을 보여주는 도면이다.
도 4는 사이드돔 영역만을 선택적으로 마스킹하기 위한 마스크의 일 예를 보여주는 도면이다.
도 5는 마스크를 사용하여 사이드돔 영역만을 선택적으로 마스킹하고 중앙돔 영역 상부에 탄소나노튜브 현탁액을 코팅하는 모습의 일 예를 보여주는 도면이다.
도 6은 중앙돔 영역 하부만을 선택적으로 마스킹하기 위한 마스크의 일 예를 보여주는 도면이다.
도 7은 마스크를 사용하여 중앙돔 영역 하부만을 선택적으로 마스킹하고 사이드돔 영역 하부에 탄소나노튜브 현탁액을 코팅하는 모습의 일 예를 보여주는 도면이다.
도 8은 중앙돔 영역 상부와 사이드돔 영역 하부에 탄소나노튜브 코팅층이 형성된 진동판을 보여주는 도면이다.
도 9는 중앙돔 영역 상부와 사이드돔 영역 하부에 탄소나노튜브 코팅층이 형성된 진동판이 적용된 마이크로 스피커의 구조를 보여주는 도면이다. 1 is a view showing a structure of a micro speaker according to an example.
2 is a view showing the structure of a diaphragm made of a polymer compound.
3 is a view showing a state in which a metal coating layer and a carbon nanotube coating layer are formed on the central dome region.
4 is a view showing an example of a mask for selectively masking only the side dome area.
5 is a view showing an example of masking selectively only the side dome area using a mask and coating a carbon nanotube suspension on the central dome area.
6 is a view showing an example of a mask for selectively masking only the lower portion of the central dome region.
7 is a view showing an example of masking selectively a lower portion of a central dome region using a mask and coating a carbon nanotube suspension on a lower portion of the side dome region.
8 is a view showing a diaphragm having a carbon nanotube coating layer formed on an upper portion of the central dome region and a lower portion of the side dome region.
9 is a view showing a structure of a micro speaker to which a diaphragm having a carbon nanotube coating layer formed on an upper portion of a central dome region and a lower portion of a side dome region is applied.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 따른 바람직한 실시예를 상세하게 설명한다. 그러나, 이하의 실시예는 이 기술분야에서 통상적인 지식을 가진 자에게 본 발명이 충분히 이해되도록 제공되는 것으로서 여러 가지 다른 형태로 변형될 수 있으며, 본 발명의 범위가 다음에 기술되는 실시예에 한정되는 것은 아니다. Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings. However, it should be understood that the following embodiments are provided so that those skilled in the art will be able to fully understand the present invention, and that various modifications may be made without departing from the scope of the present invention. It is not.
도 1은 일 예에 따른 마이크로 스피커의 구조를 보여주는 도면이다. 도 2는 고분자 화합물(폴리머)로 이루어진 진동판의 구조를 보여주는 도면이다. 1 is a view showing a structure of a micro speaker according to an example. 2 is a view showing the structure of a diaphragm made of a polymer (polymer).
도 1 및 도 2를 참조하면, 마이크로 스피커는 내부에 공간을 갖는 프레임(70)과, 프레임(70)에 부착되는 요크(10)와, 요크(10) 내부에 내장되는 마그넷(20)과, 마그넷(20) 상부에 적층되어 있는 플레이트(30)와, 마그넷(20)과 플레이트(30)의 외부에 구비되는 보이스 코일(40)과, 전기적 신호에 대하여 기계적 신호로 변화하여 음향을 발생시키는 진동판(50)과, 보이스 코일(40)과 PCB(printed circuit board)(미도시)를 연결하는 코일 연결선(60)을 포함한다. 이러한 마이크로 스피커의 구조는 일반적으로 잘 알려져 있으므로 여기서는 그 자세한 설명은 생략한다. 1 and 2, the micro speaker includes a
요크(10) 내부에 마그넷(20)과 플레이트(30)가 내장되고, 마그넷(20)과 플레이트(30)의 외부에는 보이스 코일(40)이 권취되어 있다. 진동판(50)은 전기적 신호에 대하여 기계적 신호로 변화하여 음향을 발생시키는 장치이다. 진동판(50)은 중앙돔 영역(52)과 사이드돔 영역(54)을 포함한다. A
보이스 코일(40)에 전압을 인가하기 위해서는 보이스 코일(40)과 PCB를 연결하는 코일 연결선(60)이 필요하다. 스피커 외부에 설치된 PCB와 보이스 코일(40)를 연결하는 코일 연결선(60)을 제작하는 공정은 수작업으로 이루어지므로 시간이 많이 소요되고 불량이 많이 발생하는 단점이 있다. In order to apply a voltage to the
본 발명은 상기와 같은 문제를 해결할 수 있는 전극 일체형 진동판, 그 제조방법 및 상기 진동판을 이용한 마이크로 스피커를 제시한다. The present invention provides an electrode-integrated diaphragm capable of solving the above problems, a method of manufacturing the same, and a micro speaker using the diaphragm.
진동판의 중앙돔 영역 상부에는 강성한 재질의 탄소나노튜브 코팅층을 형성하고, 사이드돔 영역 하부에 전도성이 우수하며 내부손실을 보완할 수 있는 탄소나노튜브 코팅층을 형성하여 진동판을 제작한다.A diaphragm is fabricated by forming a carbon nanotube coating layer of a rigid material on the central dome region of the diaphragm and forming a carbon nanotube coating layer on the lower side dome region, which has excellent conductivity and can compensate for internal loss.
본 발명의 바람직한 실시예에 따른 전극 일체형 진동판은, 전기적 신호에 대하여 기계적 신호로 변화하여 음향을 발생시키는 진동판으로서, 상기 진동판의 중앙부에 구비되고 고분자 화합물로 이루어진 주름이 없는 돔 형태의 중앙돔 영역과, 상기 중앙돔 영역의 둘레에 구비되고 고분자 화합물로 이루어진 주름이 있는 돔 형태의 사이드돔 영역을 포함하며, 상기 중앙돔 영역 상부에 탄소나노튜브 코팅층이 형성되고 있고, 상기 사이드돔 영역 하부에 마이크로 스피커의 보이스 코일과 인쇄회로기판을 연결하기 위한 탄소나노튜브 코팅층이 형성되어 있다.An electrode-integrated diaphragm according to a preferred embodiment of the present invention is a diaphragm for generating sound by changing a mechanical signal with respect to an electrical signal. The diaphragm includes a central dome area formed in a central part of the diaphragm, And a corrugated dome-shaped side dome region formed around the central dome region and made of a polymer compound, wherein a carbon nanotube coating layer is formed on the central dome region, and a micro- A carbon nanotube coating layer is formed to connect the voice coil and the printed circuit board.
상기 중앙돔 영역과 상기 사이드돔 영역 중 적어도 하나의 영역 상부에 폴리머 섬유가 네트워크 형태로 얽혀있는 보강층이 형성되어 있을 수 있으며, 상기 중앙돔 영역 상부에 형성되는 보강층은 상기 중앙돔 영역 상부에 형성된 탄소나노튜브 코팅층의 하부에 구비되고, 상기 폴리머 섬유는 상기 고분자 화합물과는 다른 물질로 이루어질 수 있다. 상기 폴리머 섬유는 폴리비닐리덴플루오라이드(PVDF), 폴리비닐리덴플루오라이드-코-헥사플루오로프로필렌, 퍼풀루오로폴리머, 폴리비닐클로라이드, 폴리비닐리덴 클로라이드, 폴리에틸렌글리콜 디알킬에테르, 폴리에틸렌글리콜 디알킬에스터, 폴리옥시메틸렌-올리 고-옥시에틸렌, 폴리에틸렌옥사이드, 폴리프로필렌옥사이드, 폴리비닐아세테이트, 폴리비닐피롤리돈-비닐아세테이트, 폴리스티렌, 폴리스티렌 아크릴로니트릴 공중합체, 폴리아크릴로니트릴 메틸메타크릴레이트, 폴리메틸메타크릴레이트 또는 이들의 혼합물 등으로 이루어질 수 있으며, 이에 한정되는 것은 아니다.A reinforcing layer may be formed on the upper portion of at least one of the central dome area and the side dome area in such a manner that polymer fibers are entangled with each other in a network shape. The reinforcing layer formed on the central dome area may include carbon And the polymer fiber may be made of a material different from the polymer compound. The polymer fibers may be selected from the group consisting of polyvinylidene fluoride (PVDF), polyvinylidene fluoride-co-hexafluoropropylene, perfluoropolymers, polyvinyl chloride, polyvinylidene chloride, polyethylene glycol dialkyl ethers, polyethylene glycol dialkyl Polyvinyl pyrrolidone-vinyl acetate, polystyrene, polystyrene acrylonitrile copolymer, polyacrylonitrile methyl methacrylate, polyacrylonitrile methyl methacrylate, polyvinyl pyrrolidone-vinyl acetate, Polymethyl methacrylate, or a mixture thereof, but is not limited thereto.
상기 중앙돔 영역 상부 또는 상기 사이드돔 영역 하부에 금속코팅층이 형성되어 있을 수 있으며, 상기 금속코팅층은 상기 중앙돔 영역 상부에 형성된 탄소나노튜브 코팅층의 하부 또는 상기 사이드돔 영역과 상기 사이드돔 영역 하부에 형성된 탄소나노튜브 코팅층 사이에 구비된다.A metal coating layer may be formed on the central dome area or the lower side dome area and the metal coating layer may be formed on the lower part of the carbon nanotube coating layer formed on the central dome area or the lower side dome area and the lower side dome area. And is provided between the carbon nanotube coating layers formed.
상기 금속코팅층은 티타늄 또는 티타늄 합금을 포함하는 재질로 이루어질 수 있고, 상기 금속코팅층은 50㎚∼5㎛의 두께를 갖는 것이 바람직하다.The metal coating layer may be made of a material including titanium or a titanium alloy, and the metal coating layer may have a thickness of 50 nm to 5 m.
상기 중앙돔 영역 상부에 형성된 탄소나노튜브 코팅층은 0.1∼5㎛의 두께를 갖고, 상기 사이드돔 영역 하부에 형성된 탄소나노튜브 코팅층은 0.1∼5㎛의 두께를 갖는 것이 바람직하다.The carbon nanotube coating layer formed on the central dome region may have a thickness of 0.1 to 5 mu m and the carbon nanotube coating layer formed below the side dome region may have a thickness of 0.1 to 5 mu m.
본 발명의 바람직한 실시예에 따른 전극 일체형 진동판의 제조방법은, 전기적 신호에 대하여 기계적 신호로 변화하여 음향을 발생시키는 진동판의 제조방법에 있어서, 고분자 화합물을 이용하여 주름이 없는 돔 형태의 중앙돔 영역과, 상기 중앙돔 영역의 둘레에 주름이 있는 돔 형태의 사이드돔 영역을 형성하는 단계와, 용매에 탄소나노튜브를 분산시켜 탄소나노튜브 현탁액을 형성하는 단계와, 상기 중앙돔 영역 상부에 상기 탄소나노튜브 현탁액을 코팅하여 탄소나노튜브 코팅층을 형성하는 단계 및 상기 사이드돔 영역 하부에 상기 탄소나노튜브 현탁액을 코팅하여 마이크로 스피커의 보이스 코일과 인쇄회로기판을 연결하기 위한 탄소나노튜브 코팅층을 형성하는 단계를 포함한다. A method of manufacturing an electrode-integrated diaphragm according to a preferred embodiment of the present invention is a method of manufacturing a diaphragm that generates acoustic by changing a mechanical signal with respect to an electrical signal, comprising the steps of: Forming a dome-shaped side dome region having a wrinkle around the center dome region; dispersing carbon nanotubes in a solvent to form a carbon nanotube suspension; Forming a carbon nanotube coating layer by coating a suspension of nanotubes and coating the suspension of carbon nanotubes under the side dome region to form a carbon nanotube coating layer for connecting the voice coil of the micro speaker to the printed circuit board .
본 발명의 바람직한 실시예에 따른 마이크로 스피커는, 내부에 공간을 갖는 프레임과, 상기 프레임에 부착되는 요크와, 상기 요크 내부에 내장되는 마그넷과, 상기 마그넷 상부에 적층된 플레이트와, 상기 마그넷과 플레이트의 외부에 구비되는 보이스 코일과, 상기 보이스 코일 상부에 구비되고 전기적 신호에 대하여 기계적 신호로 변화하여 음향을 발생시키는 전극 일체형 진동판을 포함하고, 상기 진동판은, 상기 진동판의 중앙부에 구비되고 고분자 화합물로 이루어진 주름이 없는 돔 형태의 중앙돔 영역과, 상기 중앙돔 영역의 둘레에 구비되고 고분자 화합물로 이루어진 주름이 있는 돔 형태의 사이드돔 영역을 포함하며, 상기 중앙돔 영역 상부에 탄소나노튜브 코팅층이 형성되고 있고, 상기 사이드돔 영역 하부에 상기 보이스 코일과 인쇄회로기판을 연결하기 위한 탄소나노튜브 코팅층이 형성되어 있으며, 상기 사이드돔 영역 하부에 형성된 탄소나노튜브 코팅층과 상기 보이스 코일은 서로 접촉하고 있다.A micro speaker according to a preferred embodiment of the present invention includes a frame having a space therein, a yoke attached to the frame, a magnet embedded in the yoke, a plate stacked on the magnet, And an electrode integrated type diaphragm provided on the voice coil and generating sound by changing to a mechanical signal with respect to an electrical signal, wherein the diaphragm is provided at a central portion of the diaphragm, A dome-shaped central dome area having no corrugation formed thereon, and a corrugated dome-shaped side dome area provided around the central dome area and made of a polymer compound, wherein a carbon nanotube coating layer is formed on the central dome area And the voice coil and the printed circuit board The carbon nanotube coating layer is formed for connecting the can, the dome side region lower coating layer and the carbon nanotubes formed in the voice coil is in contact with each other.
이하에서, 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 전극 일체형 진동판, 그 제조방법 및 상기 진동판을 이용한 마이크로 스피커를 더욱 구체적으로 설명한다. Hereinafter, an electrode-integrated diaphragm according to a preferred embodiment of the present invention, a method of manufacturing the same, and a micro speaker using the diaphragm will be described more specifically.
고분자 화합물(또는 폴리머)을 이용하여 주름이 없는 돔 형태의 중앙돔 영역과, 상기 중앙돔 영역의 둘레에 주름이 있는 돔 형태의 사이드돔 영역을 형성한다. 중앙돔 영역과 사이드돔 영역을 포함하는 진동판은 고분자 화합물을 필름 형태로 압착하여 성형될 수 있다. 상기 중앙돔 영역은 진동판의 중앙부에 구비되고 고분자 화합물로 이루어진 주름이 없는 돔 형태의 영역이다. 상기 사이드돔 영역은 상기 중앙돔 영역의 둘레에 구비되고 고분자 화합물로 이루어진 주름이 있는 돔 형태의 영역이다. 상기 고분자 화합물은 폴리에틸렌테레프탈레이트(PET; polyethylene terephthalate), 폴리프로필렌(PP; polypropylene), 폴리에틸렌(PE; polyethylene) 또는 이들의 혼합물 등일 수 있으며, 이에 한정되는 것은 아니다. A dome-shaped central dome area without wrinkles and a dome-shaped side dome area with a wrinkle around the central dome area are formed by using the polymer compound (or polymer). The diaphragm including the central dome area and the side dome area can be formed by pressing the polymer compound into a film form. The central dome area is a dome-shaped area provided at the center of the diaphragm and made of a polymer compound and having no wrinkles. The side dome area is a wrinkled dome-shaped area made of a polymer compound, which is provided around the center dome area. The polymer compound may be polyethylene terephthalate (PET), polypropylene (PP), polyethylene (PE), or a mixture thereof, but is not limited thereto.
중앙돔 영역과 사이드돔 영역 중 적어도 하나의 영역 상부에 폴리머 분산액을 전기방사하여 폴리머 섬유가 네트워크 형태로 얽혀있는 보강층을 형성할 수도 있다. 상기 폴리머 섬유는 중앙돔 영역과 사이드돔 영역을 구성하는 고분자 화합물과는 다른 물질로 이루어질 수 있다. 상기 폴리머 분산액은 폴리머가 용매에 분산된 용액이며, 상기 폴리머는 폴리비닐리덴플루오라이드(PVDF), 폴리비닐리덴플루오라이드-코-헥사플루오로프로필렌, 퍼풀루오로폴리머, 폴리비닐클로라이드, 폴리비닐리덴 클로라이드, 폴리에틸렌글리콜 디알킬에테르, 폴리에틸렌글리콜 디알킬에스터, 폴리옥시메틸렌-올리 고-옥시에틸렌, 폴리에틸렌옥사이드, 폴리프로필렌옥사이드, 폴리비닐아세테이트, 폴리비닐피롤리돈-비닐아세테이트, 폴리스티렌, 폴리스티렌 아크릴로니트릴 공중합체, 폴리아크릴로니트릴 메틸메타크릴레이트, 폴리메틸메타크릴레이트 또는 이들의 혼합물 등일 수 있으며, 이에 한정되는 것은 아니다. 상기 용매는 메탄올, 에탄올, 이소프로필 알콜(IPA; isopropyl alcohol), 증류수(distilled water) 등일 수 있으며, 이에 한정되는 것이 아니다. 폴리머 분산액을 전기방사하여 나노 폴리머 섬유를 만들고, 이 나노 폴리머 섬유가 축적되어 네트워크 형태로 얽혀져서 보강층을 이루게 되며, 방사용액의 방사량에 따라 두께가 결정된다. 진동판은 전기방사법에 의해 나노 폴리머 섬유가 축적된 보강층이 형성되므로 복수의 기공을 갖게 되고, 이 기공이 공기 통로 역할을 하여 공기가 통과할 수 있어 진동판의 움직임이 빨라졌을 때 진동판을 잡아주는 역할을 하게 되어 음질을 향상시킬 수 있어 과도한 음압에 의해 진동판이 손상되는 것을 방지할 수 있다.The polymer dispersion may be electrospun over the area of at least one of the central dome area and the side dome area to form a reinforcing layer entangled with the polymer fibers in a network form. The polymer fibers may be made of a material different from the polymer compound constituting the central dome region and the side dome region. The polymer dispersion is a solution in which the polymer is dispersed in a solvent, and the polymer is selected from the group consisting of polyvinylidene fluoride (PVDF), polyvinylidene fluoride-co-hexafluoropropylene, perfluoropolymer, polyvinyl chloride, Polyvinyl pyrrolidone-vinyl acetate, polystyrene, polystyrene acrylonitrile, polyvinyl pyrrolidone, polyvinyl pyrrolidone-vinyl acetate, polyvinyl pyrrolidone-vinyl acetate, Copolymers, polyacrylonitrile methyl methacrylate, polymethyl methacrylate, mixtures thereof, and the like, but are not limited thereto. The solvent may be methanol, ethanol, isopropyl alcohol (IPA), distilled water, or the like, but is not limited thereto. Polymer dispersions are electrospun to make nanopolymer fibers. These nanopolymer fibers are entangled in a network form to form a reinforcing layer, and the thickness is determined according to the spinning amount of the spinning solution. The diaphragm has a plurality of pores because it forms a reinforcing layer in which nanofiber fibers are accumulated by electrospinning. The pores serve as air passages, allowing air to pass therethrough, So that sound quality can be improved and damage to the diaphragm due to excessive sound pressure can be prevented.
전기방사법은 미세한 노즐을 통해 폴리머 분산액을 방사하여 네트워크 형태로 얽혀있는 보강층을 코팅할 수 있는 방법으로서, 폴리머 분산액을 전압차 1∼100kV, 방사 유속 0.001∼10㎖/hr, 방사 거리 0.5∼50㎝, 노즐의 구멍 크기 0.01∼2.0㎜의 조건으로 전기방사를 실시하여 보강층을 형성할 수 있다. Electrospinning is a method of coating a reinforcing layer entangled in a network shape by spinning a polymer dispersion through a fine nozzle, wherein the polymer dispersion has a voltage difference of 1 to 100 kV, a spin flow rate of 0.001 to 10 ml / hr, a spinning distance of 0.5 to 50 cm , And the hole size of the nozzle is 0.01 to 2.0 mm, thereby forming the reinforcing layer.
또한, 탄소나노튜브 코팅층을 형성하기 전에, 중앙돔 영역 상부에 금속코팅층을 형성할 수도 있다. 폴리머 섬유가 네트워크 형태로 얽혀있는 보강층이 형성되는 경우에 금속코팅층은 상기 보강층 상부에 형성하는 것이 바람직하다. 상기 금속코팅층은 탄성률이 크고 밀도가 작은 경금속 재질로 형성할 수 있으며, 이에 한정되는 것은 아니다. 예컨대, 상기 금속코팅층은 티타늄(Ti) 또는 티타늄 합금을 포함하는 재질로 형성할 수 있다. 티타늄(Ti)의 경우에는 가공이 간단하면서도 내구성이 우수한 특성이 있다. 상기 금속코팅층은 50㎚∼5㎛의 두께로 형성하는 것이 바람직하다. 상기 금속코팅층은 스퍼터(sputter)와 같은 방법 등을 이용하여 경금속을 증착하여 형성할 수 있다. 도 3은 중앙돔 영역(52) 상부에 금속코팅층(56)과 탄소나노튜브 코팅층(58a)을 형성하는 모습을 보여주는 도면이다. 금속코팅층(56) 및 탄소나노튜브 코팅층(58a)을 형성함으로써 중앙돔의 강성을 향상시켜 고음부의 재생영역을 확대하여 우수한 음질을 구현할 수 있다.Also, before forming the carbon nanotube coating layer, a metal coating layer may be formed on the central dome region. In the case where a reinforcing layer in which the polymer fibers are entangled in a network form is formed, the metal coating layer is preferably formed on the reinforcing layer. The metal coating layer may be formed of a light metal material having a high modulus of elasticity and a low density, but is not limited thereto. For example, the metal coating layer may be formed of a material including titanium (Ti) or a titanium alloy. In the case of titanium (Ti), there is a characteristic that the processing is simple and the durability is excellent. The metal coating layer is preferably formed to a thickness of 50 nm to 5 탆. The metal coating layer may be formed by depositing a light metal using a method such as sputtering. 3 is a view showing a state in which a
이하에서, 중앙돔 영역 상부에 탄소나노튜브 코팅층을 형성하는 방법을 더욱 구체적으로 설명한다. Hereinafter, a method of forming the carbon nanotube coating layer on the central dome region will be described in more detail.
용매에 탄소나노튜브를 분산시켜 탄소나노튜브 현탁액(suspension)을 형성한다. 이때, 탄소나노튜브의 분산성을 높이고 탄소나노튜브 현탁액 내에서 탄소나노튜브의 응집(aggregation) 현상을 억제하기 위하여 계면활성제를 첨가할 수도 있다. 상기 탄소나노튜브와 상기 계면활성제가 1:0.1∼10 정도의 중량비를 이루도록 상기 계면활성제를 첨가하는 것이 바람직하다. 상기 계면활성제는 소듐도데실설페이트(SDS; sodium dodecyl sulfate, CH3(CH2)11OSO3Na) 등과 같은 음이온 계면활성제일 수 있으며, 이에 한정되는 것은 아니고 탄소나노튜브의 분산성을 높일 수 있는 물질이라면 그 사용에 제한이 있는 것은 아니다. Carbon nanotubes are dispersed in a solvent to form a carbon nanotube suspension. At this time, a surfactant may be added to increase the dispersibility of the carbon nanotubes and to suppress the aggregation of the carbon nanotubes in the suspension of the carbon nanotubes. The surfactant is preferably added so that the weight ratio of the carbon nanotubes to the surfactant is about 1: 0.1-10. The surfactant may be an anionic surfactant such as sodium dodecyl sulfate (SDS; CH 3 (CH 2 ) 11 OSO 3 Na), and the surfactant may be an anionic surfactant such as sodium dodecyl sulfate Materials are not limited in their use.
상기 용매는 메탄올, 에탄올, 이소프로필 알콜(IPA; isopropyl alcohol), 증류수(distilled water) 등일 수 있으며, 이에 한정되는 것이 아니고 탄소나노튜브를 용해시키지 않으면서 분산시킬 수 있는 용매라면 그 사용에 제한이 있는 것은 아니다.The solvent may be methanol, ethanol, isopropyl alcohol (IPA), distilled water, or the like, but is not limited thereto. If the solvent can be dispersed without dissolving carbon nanotubes, There is not.
탄소나노튜브(carbon nanotube; CNT)는 탄소 원자들로 이루어진 육각형의 네트워크를 둥글게 말은 형태를 갖는다. 말은 각도에 따라 끝 부분이 지그 재그 모양과 팔걸이 의자 모양을 갖는다. 또한 둥글게 말리어진 형태는 벽이 하나인 구조인 단일벽(Single Wall) 형태와 다수의 벽을 갖는 다중벽(Multi Wall) 구조를 취하게 되며, 이 외에도 단일벽(Single Wall)이나 다중벽(Multi Wall)이 다발로 되어 있는 형태(Nano tube bundle), 튜브의 내부에 금속이 존재하는 형태(Metal-atom-filled nano tube) 등이 있다. 이러한 탄소나노튜브 내의 불순물들을 제거하기 위하여 황산(H2SO4)과 질산(HNO3)의 혼합 용액(예컨대, 황산과 질산이 2:1의 부피비로 혼합된 용액)에 탄소나노튜브를 넣고, 초음파(ultrasonic) 처리하여 정제하는 것이 바람직하다.Carbon nanotubes (CNTs) have a rounded form of hexagonal networks of carbon atoms. Depending on the angle, the end of the horse has a jig shape and an arm rest shape. In addition, the rounded shape has a single wall structure with a single wall and a multi wall structure with multiple walls. In addition, a single wall or a multi wall Wall (Nano tube bundle), and a metal-atom-filled nano tube. Carbon nanotubes were put into a mixed solution of sulfuric acid (H 2 SO 4 ) and nitric acid (HNO 3 ) (for example, a mixture of sulfuric acid and nitric acid at a volume ratio of 2: 1) to remove impurities in the carbon nanotubes, It is preferable to perform purification by ultrasonic treatment.
상술한 바와 같이 탄소나노튜브를 정제한 후, 진공 여과방법(vacuum filtration technique) 등으로 필터링하여 걸러낸 탄소나노튜브를 용매(water)에 분산시켜 탄소나노튜브 현탁액(suspension)을 형성하며, 상기 탄소나노튜브 현탁액에 폴리머 분산액을 혼합할 수도 있다. 상기 폴리머 분산액은 폴리머가 용매에 분산된 용액이며, 상기 폴리머는 폴리비닐리덴플루오라이드(PVDF), 폴리비닐리덴플루오라이드-코-헥사플루오로프로필렌, 퍼풀루오로폴리머, 폴리비닐클로라이드, 폴리비닐리덴 클로라이드, 폴리에틸렌글리콜 디알킬에테르, 폴리에틸렌글리콜 디알킬에스터, 폴리옥시메틸렌-올리 고-옥시에틸렌, 폴리에틸렌옥사이드, 폴리프로필렌옥사이드, 폴리비닐아세테이트, 폴리비닐피롤리돈-비닐아세테이트, 폴리스티렌, 폴리스티렌 아크릴로니트릴 공중합체, 폴리아크릴로니트릴 메틸메타크릴레이트, 폴리메틸메타크릴레이트 또는 이들의 혼합물 등일 수 있으며, 이에 한정되는 것은 아니다. 상기 분산 시에 1∼120분 동안 초음파 처리를 수행하는 것이 바람직하다. After the carbon nanotubes are purified as described above, the carbon nanotubes filtered by a vacuum filtration technique or the like are dispersed in a solvent to form a carbon nanotube suspension, The polymer dispersion may also be mixed with the nanotube suspension. The polymer dispersion is a solution in which the polymer is dispersed in a solvent, and the polymer is selected from the group consisting of polyvinylidene fluoride (PVDF), polyvinylidene fluoride-co-hexafluoropropylene, perfluoropolymer, polyvinyl chloride, Polyvinyl pyrrolidone-vinyl acetate, polystyrene, polystyrene acrylonitrile, polyvinyl pyrrolidone, polyvinyl pyrrolidone, polyvinyl pyrrolidone, polyvinyl pyrrolidone, polyvinyl pyrrolidone, polyvinyl pyrrolidone, Copolymers, polyacrylonitrile methyl methacrylate, polymethyl methacrylate, mixtures thereof, and the like, but are not limited thereto. It is preferable that ultrasonic treatment is performed for 1 to 120 minutes at the time of dispersion.
용매에 분산된 현탁액은 탄소나노튜브 현탁액으로 사용할 수 있지만, 분산되지 않은 이물질을 분리하기 위하여 원심분리기(centrifugal separator)를 이용하여 3000∼10000rpm 정도의 회전속도로 이물질들을 분리한 후, 상층액을 추출하여 탄소나노튜브 현탁액으로 사용할 수도 있다.The suspension dispersed in a solvent can be used as a carbon nanotube suspension, but in order to separate undispersed foreign substances, foreign substances are separated at a rotation speed of about 3000 to 10000 rpm by using a centrifugal separator, and then the supernatant is extracted And can be used as a carbon nanotube suspension.
사이드돔 영역만을 선택적으로 마스킹하고 중앙돔 영역 상부에 상기 탄소나노튜브 현탁액을 코팅(또는 증착)하여 탄소나노튜브 코팅층을 형성한다. 중앙돔 영역 상부에 형성되는 탄소나노튜브 코팅층은 0.1∼5㎛의 두께로 형성하는 것이 바람직하다. 도 4는 사이드돔 영역만을 선택적으로 마스킹하기 위한 마스크의 일 예를 보여주는 도면이고, 도 5는 상기 마스크를 사용하여 사이드돔 영역만을 선택적으로 마스킹하고 중앙돔 영역 상부에 탄소나노튜브 현탁액을 코팅하는 모습의 일 예를 보여주는 도면이다. 중앙돔 영역 상부에 탄소나노튜브 현탁액을 코팅하기 위하여 전기영동법 또는 스프레이법 등을 이용한다. 진동판의 상부 중앙에 진동판과 이격되게 스프레이 노즐을 위치시키고 스프레이 노즐을 통해 탄소나노튜브 현탁액을 분사하게 되면 탄소나노튜브 현탁액이 진동판으로 퍼지면서 코팅되게 된다. 탄소나노튜브 코팅층을 형성함으로써 인장 강도가 강하여 음압에 의해 진동판이 찢어지는 현상을 방지할 수 있고, 두께를 얇게 만들면서 유연성이 우수하므로 저음대역의 음질을 향상시킬 수 있다. The carbon nanotube coating layer is formed by selectively masking only the side dome region and coating (or depositing) the carbon nanotube suspension on the central dome region. The carbon nanotube coating layer formed on the central dome region is preferably formed to a thickness of 0.1 to 5 mu m. FIG. 4 is a view showing an example of a mask for selectively masking only a side dome area, FIG. 5 is a view showing a mask in which only the side dome area is selectively masked using the mask and a carbon nanotube suspension is coated on the central dome area Fig. An electrophoresis or spray method is used to coat the carbon nanotube suspension on the central dome area. When the spray nozzle is positioned at the upper center of the diaphragm, the carbon nanotube suspension is sprayed through the spray nozzle to spread the suspension of the carbon nanotube to the diaphragm. By forming the carbon nanotube coating layer, it is possible to prevent the diaphragm from tearing due to the strong tensile strength and to reduce the thickness and to improve the sound quality in the low frequency band because of its excellent flexibility.
이하에서, 사이드돔 영역 하부에 탄소나노튜브 코팅층을 형성하는 방법을 더욱 구체적으로 설명한다. Hereinafter, a method of forming a carbon nanotube coating layer under the side dome region will be described in more detail.
사이드돔 영역 하부에 탄소나노튜브 코팅층을 형성하기 전에, 사이드돔 영역 하부에 금속코팅층을 형성할 수도 있다. 상기 금속코팅층은 탄성률이 크고 밀도가 작은 경금속 재질로 형성할 수 있으며, 이에 한정되는 것은 아니다. 예컨대, 상기 금속코팅층은 티타늄(Ti) 또는 티타늄 합금을 포함하는 재질로 형성할 수 있다. 티타늄(Ti)의 경우에는 가공이 간단하면서도 내구성이 우수한 특성이 있다. 상기 금속코팅층은 50㎚∼5㎛의 두께로 형성하는 것이 바람직하다. 상기 금속코팅층은 스퍼터(sputter)와 같은 방법 등을 이용하여 경금속을 증착하여 형성할 수 있다. 금속코팅층을 사이드돔 하부에 형성함으로써 보이스 코일과 인쇄회로기판(PCB; printed circuit board)을 연결하여 연결선의 역할을 한다.A metal coating layer may be formed under the side dome region before the carbon nanotube coating layer is formed under the side dome region. The metal coating layer may be formed of a light metal material having a high modulus of elasticity and a low density, but is not limited thereto. For example, the metal coating layer may be formed of a material including titanium (Ti) or a titanium alloy. In the case of titanium (Ti), there is a characteristic that the processing is simple and the durability is excellent. The metal coating layer is preferably formed to a thickness of 50 nm to 5 탆. The metal coating layer may be formed by depositing a light metal using a method such as sputtering. A metal coating layer is formed under the side dome to connect the voice coil and a printed circuit board (PCB) to serve as a connection line.
용매에 탄소나노튜브를 분산시켜 탄소나노튜브 현탁액(suspension)을 형성한다. 탄소나노튜브 현탁액을 형성하는 방법은 상술한 바와 동일하다. Carbon nanotubes are dispersed in a solvent to form a carbon nanotube suspension. The method of forming the carbon nanotube suspension is the same as described above.
중앙돔 영역 하부만을 선택적으로 마스킹하고 사이드돔 영역 하부에 상기 탄소나노튜브 현탁액을 코팅(또는 증착)하여 탄소나노튜브 코팅층을 형성한다. 사이드돔 영역 하부에 형성되는 탄소나노튜브 코팅층은 큰 내부손실로 자체적으로 에너지를 손실하여 프레임으로부터 반사된 진동에 의한 공진현상을 방지할 수 있어 저음대역의 음질을 향상시키는 동시에 마이크로 스피커의 보이스 코일과 인쇄회로기판(PCB; printed circuit board)을 연결하는 역할을 한다. 사이드돔 영역 하부에 형성되는 탄소나노튜브 코팅층은 0.1∼5㎛의 두께로 형성하는 것이 바람직하다. The lower portion of the central dome region is selectively masked and the carbon nanotube suspension is coated (or deposited) on the lower side of the side dome region to form a carbon nanotube coating layer. The carbon nanotube coating layer formed under the side dome region has a large internal loss, and thus can lose its own energy, thereby preventing resonance due to vibration reflected from the frame, thereby improving the sound quality of the low frequency band, And serves to connect a printed circuit board (PCB). The carbon nanotube coating layer formed under the side dome region is preferably formed to a thickness of 0.1 to 5 mu m.
도 6은 중앙돔 영역 하부만을 선택적으로 마스킹하기 위한 마스크의 일 예를 보여주는 도면이고, 도 7은 상기 마스크를 사용하여 중앙돔 영역 하부만을 선택적으로 마스킹하고 사이드돔 영역 하부에 탄소나노튜브 현탁액을 코팅하는 모습의 일 예를 보여주는 도면이다. 사이드돔 영역 하부에 탄소나노튜브 현탁액을 코팅하기 위하여 전기영동법 또는 스프레이법 등을 이용한다. 진동판과 이격되게 스프레이 노즐을 위치시키고 스프레이 노즐을 통해 탄소나노튜브 현탁액을 분사하게 되면 탄소나노튜브 현탁액이 진동판으로 퍼지면서 코팅되게 된다. 탄소나노튜브 코팅층을 형성함으로써 인장 강도가 강하여 음압에 의해 진동판이 찢어지는 현상을 방지할 수 있어, 진동판의 두께를 얇게 만들수 있다. 또한 큰 내부손실로 자체적으로 에너지를 손실하여 프레임으로부터 반사된 진동에 의한 공진현상을 방지할 수 있어 저음대역의 음질을 향상시킬 수 있다. FIG. 6 is a view showing an example of a mask for selectively masking only the lower portion of the central dome region, FIG. 7 is a cross-sectional view illustrating a mask selectively masking only the lower portion of the central dome region using the mask, And FIG. Electrophoresis or spraying is used to coat the carbon nanotube suspension on the bottom of the side dome area. When the spray nozzle is positioned so as to be spaced apart from the diaphragm and the carbon nanotube suspension is sprayed through the spray nozzle, the carbon nanotube suspension spreads on the diaphragm and is coated. By forming the carbon nanotube coating layer, it is possible to prevent the diaphragm from being torn due to the strong tensile strength and thus the thickness of the diaphragm can be made thin. In addition, it is possible to prevent the resonance due to the vibration reflected from the frame by loss of energy itself due to a large internal loss, thereby improving the sound quality of the low frequency band.
도 8은 중앙돔 영역 상부와 사이드돔 영역 하부에 탄소나노튜브 코팅층이 형성된 진동판을 보여주는 도면이다. 도 9는 중앙돔 영역 상부와 사이드돔 영역 하부에 탄소나노튜브 코팅층이 형성된 진동판이 적용된 마이크로 스피커의 구조를 보여주는 도면이다. 8 is a view showing a diaphragm having a carbon nanotube coating layer formed on an upper portion of the central dome region and a lower portion of the side dome region. 9 is a view showing a structure of a micro speaker to which a diaphragm having a carbon nanotube coating layer formed on an upper portion of a central dome region and a lower portion of a side dome region is applied.
도 8 및 도 9를 참조하면, 마이크로 스피커는 내부에 공간을 갖는 프레임(70)과, 프레임(70)에 부착되는 요크(10)와, 요크(10) 내부에 내장되는 마그넷(20)과, 마그넷(20) 상부에 적층되어 있는 플레이트(30)와, 마그넷(20)과 플레이트(30)의 외부에 구비되는 보이스 코일(40)과, 보이스 코일(40) 상부에 구비되고 전기적 신호에 대하여 기계적 신호로 변화하여 음향을 발생시키는 진동판(50)을 포함한다. 8 and 9, the micro speaker includes a
진동판(50)은, 진동판(50)의 중앙부에 구비되고 고분자 화합물로 이루어진 주름이 없는 돔 형태의 중앙돔 영역(52)과, 중앙돔 영역(52)의 둘레에 구비되고 고분자 화합물로 이루어진 주름이 있는 돔 형태의 사이드돔 영역(54)을 포함하며, 중앙돔 영역(52) 상부에 탄소나노튜브 코팅층(58a)이 형성되고 있고, 사이드돔 영역(54) 하부에 보이스 코일(40)과 인쇄회로기판(PCB; printed circuit board)(미도시)을 연결하기 위한 탄소나노튜브 코팅층(58b)이 형성되어 있으며, 사이드돔 영역(54) 하부에 형성된 탄소나노튜브 코팅층(58b)과 보이스 코일(40)은 서로 접촉하고 있다.The
종래의 마이크로 스피커는 보이스 코일(40)에 전압을 인가하기 위해서는 보이스 코일(40)과 인쇄회로기판(PCB)을 연결하기 위한 코일 연결선이 필요하였으나, 본 발명에 따른 진동판이 적용된 마이크로 스피커는 사이드돔 영역(54) 하부에 형성된 탄소나노튜브 코팅층(58b)이 코일 연결선을 대신할 수 있으므로, 상기 코일 연결선을 제작하기 위한 수작업 공정을 생략할 수 있고 이에 따라 수작업에 따른 불량 발생을 억제할 수 있고 마이크로 스피커의 제작 시간을 단축할 수 있다. In order to apply a voltage to the
이상, 본 발명의 바람직한 실시예를 들어 상세하게 설명하였으나, 본 발명은 상기 실시예에 한정되는 것은 아니며, 본 발명의 기술적 사상의 범위 내에서 당 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의하여 여러 가지 변형이 가능하다.
While the present invention has been particularly shown and described with reference to exemplary embodiments thereof, it is to be understood that the invention is not limited to the disclosed exemplary embodiments, This is possible.
10: 요크
20: 마그넷
30: 플레이트
40: 보이스 코일
50: 진동판
52: 중앙돔 영역
54: 사이드돔 영역
56: 금속코팅층
58a, 58b: 탄소나노튜브 코팅층
60: 코일 연결선
70: 프레임10: York
20: Magnet
30: Plate
40: voice coil
50: diaphragm
52: central dome area
54: Side dome area
56: metal coating layer
58a, 58b: carbon nanotube coating layer
60: Coil connection cable
70: frame
Claims (12)
상기 진동판의 중앙부에 구비되고 고분자 화합물로 이루어진 주름이 없는 돔 형태의 중앙돔 영역; 및
상기 중앙돔 영역의 둘레에 구비되고 고분자 화합물로 이루어진 주름이 있는 돔 형태의 사이드돔 영역을 포함하며,
상기 중앙돔 영역 상부에 탄소나노튜브 코팅층이 형성되고 있고,
상기 사이드돔 영역 하부에 마이크로 스피커의 보이스 코일과 인쇄회로기판을 연결하기 위한 탄소나노튜브 코팅층이 형성되어 있으며,
상기 사이드돔 영역 하부에 형성된 상기 탄소나노튜브 코팅층과 상기 보이스 코일은 서로 접촉하고 있는 것을 특징으로 하는 전극 일체형 진동판.
A diaphragm for generating sound by changing a mechanical signal with respect to an electrical signal,
A dome-shaped central dome area provided at a central portion of the diaphragm and made of a polymer compound; And
And a corrugated dome-shaped side dome area formed around the central dome area and made of a polymer compound,
A carbon nanotube coating layer is formed on the central dome region,
A carbon nanotube coating layer for connecting the voice coil of the micro speaker and the printed circuit board is formed under the side dome area,
Wherein the carbon nanotube coating layer formed below the side dome region and the voice coil are in contact with each other.
상기 중앙돔 영역 상부에 형성되는 보강층은 상기 중앙돔 영역 상부에 형성된 탄소나노튜브 코팅층의 하부에 구비되고,
상기 폴리머 섬유는 상기 고분자 화합물과는 다른 물질로 이루어진 것을 특징으로 하는 전극 일체형 진동판.
[2] The method of claim 1, wherein a reinforcing layer is formed on the upper portion of at least one of the central dome area and the side dome area,
A reinforcing layer formed on the central dome area is provided below the carbon nanotube coating layer formed on the central dome area,
Wherein the polymer fiber is made of a material different from the polymer compound.
상기 금속코팅층은 상기 중앙돔 영역 상부에 형성된 탄소나노튜브 코팅층의 하부 또는 상기 사이드돔 영역과 상기 사이드돔 영역 하부에 형성된 탄소나노튜브 코팅층 사이에 구비된 것을 특징으로 하는 전극 일체형 진동판.
[2] The apparatus of claim 1, wherein a metal coating layer is formed on the central dome area or the lower side dome area,
Wherein the metal coating layer is disposed between the carbon nanotube coating layer formed on the central dome area or between the side dome area and the carbon nanotube coating layer formed on the lower side of the side dome area.
상기 금속코팅층은 50㎚∼5㎛의 두께를 갖는 것을 특징으로 하는 전극 일체형 진동판.
[5] The method of claim 3, wherein the metal coating layer is made of a material including titanium or a titanium alloy,
Wherein the metal coating layer has a thickness of 50 nm to 5 占 퐉.
상기 사이드돔 영역 하부에 형성된 탄소나노튜브 코팅층은 0.1∼5㎛의 두께를 갖는 것을 특징으로 하는 전극 일체형 진동판.
[2] The method of claim 1, wherein the carbon nanotube coating layer formed on the central dome region has a thickness of 0.1 to 5 [
Wherein the carbon nanotube coating layer formed below the side dome region has a thickness of 0.1 to 5 mu m.
고분자 화합물을 이용하여 주름이 없는 돔 형태의 중앙돔 영역과, 상기 중앙돔 영역의 둘레에 주름이 있는 돔 형태의 사이드돔 영역을 형성하는 단계;
용매에 탄소나노튜브를 분산시켜 탄소나노튜브 현탁액을 형성하는 단계;
상기 중앙돔 영역 상부에 상기 탄소나노튜브 현탁액을 코팅하여 탄소나노튜브 코팅층을 형성하는 단계; 및
상기 사이드돔 영역 하부에 상기 탄소나노튜브 현탁액을 코팅하여 마이크로 스피커의 보이스 코일과 인쇄회로기판을 연결하기 위한 탄소나노튜브 코팅층을 형성하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 전극 일체형 진동판의 제조방법.
A method of manufacturing a diaphragm for generating acoustic sound by changing a mechanical signal with respect to an electrical signal,
Forming a dome-shaped central dome area without wrinkles and a dome-shaped side dome area with a wrinkle around the central dome area using the polymer compound;
Dispersing carbon nanotubes in a solvent to form a carbon nanotube suspension;
Coating a carbon nanotube suspension on the central dome region to form a carbon nanotube coating layer; And
And coating the carbon nanotube suspension on the bottom of the side dome area to form a carbon nanotube coating layer for connecting the voice coil of the micro speaker to the printed circuit board.
상기 중앙돔 영역과 상기 사이드돔 영역 중 적어도 하나의 영역 상부에 폴리머 분산액을 전기방사하여 폴리머 섬유가 네트워크 형태로 얽혀있는 보강층을 형성하는 단계를 더 포함하며,
상기 중앙돔 영역 상부에 형성되는 보강층은 상기 중앙돔 영역 상부에 형성된 탄소나노튜브 코팅층의 하부에 형성되게 하고,
상기 폴리머 섬유는 상기 고분자 화합물과는 다른 물질로 이루어진 것을 특징으로 하는 전극 일체형 진동판의 제조방법.
[7] The method of claim 6, wherein before forming the carbon nanotube coating layer on the central dome region,
Further comprising electrospinning a polymer dispersion over at least one of the central dome area and the side dome area to form a reinforcing layer entangled with the polymer fibers in a network form,
A reinforcing layer formed on the central dome region is formed below the carbon nanotube coating layer formed on the central dome region,
Wherein the polymer fiber is made of a material different from the polymer compound.
상기 중앙돔 영역 상부에 금속코팅층을 형성하거나 상기 사이드돔 영역 하부에 금속코팅층을 형성하는 단계를 더 포함하며,
상기 금속코팅층은 상기 중앙돔 영역 상부에 형성된 탄소나노튜브 코팅층의 하부에 형성되게 하거나 상기 사이드돔 영역과 상기 사이드돔 영역 하부에 형성된 탄소나노튜브 코팅층 사이에 형성되게 하는 것을 특징으로 하는 전극 일체형 진동판의 제조방법.
[7] The method of claim 6, further comprising, prior to the step of forming the carbon nanotube coating layer on the central dome area or the step of forming the carbon nanotube coating layer on the lower side of the side dome area,
Forming a metal coating layer on the central dome area or forming a metal coating layer on the bottom of the side dome area,
Wherein the metal coating layer is formed below the carbon nanotube coating layer formed on the central dome area or between the side dome area and the carbon nanotube coating layer formed below the side dome area. Gt;
상기 금속코팅층은 50㎚∼5㎛의 두께로 형성하는 것을 특징으로 하는 전극 일체형 진동판의 제조방법.
9. The method of claim 8, wherein the metal coating layer is formed of a material containing titanium or a titanium alloy,
Wherein the metal coating layer is formed to a thickness of 50 nm to 5 占 퐉.
상기 사이드돔 영역 하부에 상기 탄소나노튜브 현탁액을 코팅하여 탄소나노튜브 코팅층을 형성하는 단계는 상기 중앙돔 영역만을 선택적으로 마스킹하고 상기 사이드돔 영역 하부에 상기 탄소나노튜브 현탁액을 코팅하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 전극 일체형 진동판의 제조방법.
7. The method of claim 6, wherein forming the carbon nanotube coating layer by coating the carbon nanotube suspension on the central dome region comprises selectively masking only the side dome region and depositing the carbon nanotube suspension on the central dome region. Coating,
The step of coating the carbon nanotube suspension on the bottom of the side dome region to form a carbon nanotube coating layer may include selectively masking only the center dome region and coating the carbon nanotube suspension on the bottom of the side dome region Wherein the piezoelectric substrate is a piezoelectric substrate.
상기 사이드돔 영역 하부에 형성되는 탄소나노튜브 코팅층은 0.1∼5㎛의 두께로 형성하는 것을 특징으로 하는 전극 일체형 진동판의 제조방법.
[7] The method of claim 6, wherein the carbon nanotube coating layer formed on the central dome region has a thickness of 0.1 to 5 [
Wherein the carbon nanotube coating layer formed below the side dome region is formed to a thickness of 0.1 to 5 占 퐉.
상기 프레임에 부착되는 요크;
상기 요크 내부에 내장되는 마그넷;
상기 마그넷 상부에 적층되어 플레이트;
상기 마그넷과 플레이트의 외부에 구비되는 보이스 코일; 및
상기 보이스 코일 상부에 구비되고 전기적 신호에 대하여 기계적 신호로 변화하여 음향을 발생시키는 전극 일체형 진동판을 포함하고,
상기 진동판은,
상기 진동판의 중앙부에 구비되고 고분자 화합물로 이루어진 주름이 없는 돔 형태의 중앙돔 영역; 및
상기 중앙돔 영역의 둘레에 구비되고 고분자 화합물로 이루어진 주름이 있는 돔 형태의 사이드돔 영역을 포함하며,
상기 중앙돔 영역 상부에 탄소나노튜브 코팅층이 형성되고 있고,
상기 사이드돔 영역 하부에 상기 보이스 코일과 인쇄회로기판을 연결하기 위한 탄소나노튜브 코팅층이 형성되어 있으며,
상기 사이드돔 영역 하부에 형성된 탄소나노튜브 코팅층과 상기 보이스 코일은 서로 접촉하고 있는 것을 특징으로 하는 마이크로 스피커.A frame having a space therein;
A yoke attached to the frame;
A magnet embedded in the yoke;
A plate laminated on the magnet;
A voice coil disposed outside the magnet and the plate; And
And an electrode-integrated diaphragm provided on the voice coil and generating sound by changing a mechanical signal with respect to an electrical signal,
The diaphragm includes:
A dome-shaped central dome area provided at a central portion of the diaphragm and made of a polymer compound; And
And a corrugated dome-shaped side dome area formed around the central dome area and made of a polymer compound,
A carbon nanotube coating layer is formed on the central dome region,
A carbon nanotube coating layer is formed under the side dome area for connecting the voice coil and the printed circuit board,
Wherein the carbon nanotube coating layer formed below the side dome region and the voice coil are in contact with each other.
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|---|---|---|---|
| KR1020150016463A KR101620321B1 (en) | 2015-02-03 | 2015-02-03 | Electrode integrated diaphragm, manufacturing method of the diaphragm and micro speaker using the diaphragm |
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