KR102110416B1 - Flexible glass vibration acoustic speaker and its manufacturing method - Google Patents
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Abstract
Description
본 발명은 플렉서블 유리 진동 음향 스피커 및 그 제조 방법에 관한 것으로, 보다 상세하게는 초박판 유리 상에 제1 전극, 압전층 및 제2 전극으로 구성된 압전 소자를 직접 증착하여 형성하는 것에 의해, 초박판 유리와 압전 소자 간이 일체화된 구조를 가짐에 따라 압전 효율을 극대화할 수 있을 뿐만 아니라, 우수한 내구성 및 플렉서블 특성을 발휘할 수 있는 플렉서블 유리 진동 음향 스피커 및 그 제조 방법에 관한 것이다.The present invention relates to a flexible glass vibrating acoustic speaker and a method for manufacturing the same, and more specifically, by forming a piezoelectric element composed of a first electrode, a piezoelectric layer, and a second electrode directly on ultrathin glass, to form an ultrathin plate. The present invention relates to a flexible glass vibrating acoustic speaker and a method of manufacturing the same, which not only can maximize the piezoelectric efficiency as it has an integrated structure between the glass and the piezoelectric element, but also can exhibit excellent durability and flexible characteristics.
스피커(speaker)는 전기적 신호를 입력받아 이를 음파로 변환시켜 출력하는 장치이다.A speaker is a device that receives electrical signals and converts them into sound waves for output.
스피커에는 그 작동원리에 따라 동전형 스피커(dynamic speaker), 정전형 스피커(electrostatic speaker), 압전형 스피커(crystal speaker) 등 여러 종류가 있다. 이러한 스피커들은 모두 전기적 신호에 따라 진동판이 기계적으로 진동하면서 주위의 공기를 진동시킴으로써 소리를 출력하는 특징을 가지고 있다.There are various types of speakers, such as a dynamic speaker, an electrostatic speaker, and a crystal speaker, depending on the operation principle. All of these speakers have a characteristic of outputting sound by vibrating the surrounding air while the diaphragm mechanically vibrates according to an electrical signal.
한편, 최근에는 투명한 재질의 유리를 이용하여 직접 음향을 발생시킬 수 있는 투명 음향 스피커를 제조하려는 연구가 활발히 진행되고 있다.Meanwhile, in recent years, research into manufacturing transparent acoustic speakers capable of directly generating sounds using transparent glass has been actively conducted.
관련 선행 문헌으로는 대한민국 공개특허공보 제10-2011-0128968호(2011.12.01. 공개)가 있으며, 상기 문헌에는 투명하고 지향성 있는 셀룰로오스 압전종이 스피커가 기재되어 있다.As a related prior document, Korean Patent Publication No. 10-2011-0128968 (published on December 1, 2011) discloses a transparent and directional cellulose piezoelectric paper speaker.
본 발명의 목적은 초박판 유리 상에 제1 전극, 압전층 및 제2 전극으로 구성된 압전 소자를 직접 증착하여 형성하는 것에 의해, 초박판 유리와 압전 소자 간이 일체화된 구조를 가짐에 따라 압전 효율을 극대화할 수 있을 뿐만 아니라, 우수한 내구성 및 플렉서블 특성을 발휘할 수 있는 플렉서블 유리 진동 음향 스피커 및 그 제조 방법을 제공하는 것이다.The object of the present invention is to directly form a piezoelectric element composed of a first electrode, a piezoelectric layer, and a second electrode on an ultra-thin plate glass to form a piezoelectric efficiency by having an integrated structure between the ultra-thin plate glass and the piezoelectric element. It is to provide a flexible glass vibrating acoustic speaker that can not only maximize, but also exhibit excellent durability and flexible characteristics, and a method of manufacturing the same.
상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 실시예에 따른 플렉서블 유리 진동 음향 스피커는 100㎛ 이하의 두께를 갖는 초박판 유리; 상기 초박판 유리 상에 형성된 제1 전극; 상기 제1 전극 상에 형성된 압전층; 및 상기 압전층 상에 형성된 제2 전극;을 포함하는 것을 특징으로 한다.Flexible glass vibration acoustic speaker according to an embodiment of the present invention for achieving the above object is an ultra-thin glass having a thickness of 100㎛ or less; A first electrode formed on the ultrathin glass; A piezoelectric layer formed on the first electrode; And a second electrode formed on the piezoelectric layer.
상기 초박판 유리는 5㎛ ~ 100㎛의 두께를 갖는 것이 바람직하다.The ultra-thin glass is preferably having a thickness of 5㎛ ~ 100㎛.
또한, 상기 제1 및 제2 전극 각각은 은 나노와이어(Ag Nanowire), 은 페이스트(Ag paste), ITO(Indium Tin Oxide), IZO(Indium Zinc Oxide), GIO(Gallium Indium Oxide), GZO(Gallium Zinc Oxide) 및 FTO(Fluorine Tin Oxide) 중 선택된 1종 이상을 포함할 수 있다.In addition, each of the first and second electrodes is Ag Nanowire, Ag paste, Indium Tin Oxide (ITO), Indium Zinc Oxide (IZO), Gallium Indium Oxide (GIO), Gallium (GZO) Zinc Oxide) and FTO (Fluorine Tin Oxide).
상기 제1 및 제2 전극 각각은 50nm ~ 50㎛의 두께를 갖는 것이 바람직하다.It is preferable that each of the first and second electrodes has a thickness of 50 nm to 50 μm.
또한, 상기 압전층은 PZT(Lead zirconate titanate), AlN, (Pb, Sm)TiO3, 쿼츠(Quartz), PMN(Pb(MgNb)O3)-PT(PbTiO3), PVDF(Polyvinylidene fluoride) 및 PVDF-TrFe 중 선택된 1종 이상의 압전 물질로 형성된다.In addition, the piezoelectric layer includes lead zirconate titanate (PZT), AlN, (Pb, Sm) TiO 3 , quartz, PMN (Pb (MgNb) O 3 ) -PT (PbTiO 3 ), PVDF (Polyvinylidene fluoride) and It is formed of one or more piezoelectric materials selected from PVDF-TrFe.
상기 압전층은 500nm ~ 1mm의 두께를 갖는 것이 바람직하다.It is preferable that the piezoelectric layer has a thickness of 500 nm to 1 mm.
여기서, 상기 제1 전극, 압전층 및 제2 전극은 상기 초박판 유리 상에 직접 증착에 의해 형성되어, 일체형 구조를 갖는다.Here, the first electrode, the piezoelectric layer, and the second electrode are formed by vapor deposition directly on the ultra-thin plate glass, and have an integral structure.
또한, 상기 제1 전극의 일측 가장자리에 형성되어, 상기 제1 전극에 접속된 제1 전극 단자; 상기 제2 전극의 타측 가장자리에 형성되어, 상기 제2 전극에 접속된 제2 전극 단자; 및 상기 제1 전극, 압전층 및 제2 전극 사이에 형성된 절연층;을 더 포함할 수 있다.In addition, a first electrode terminal formed on one edge of the first electrode and connected to the first electrode; A second electrode terminal formed on the other edge of the second electrode and connected to the second electrode; And an insulating layer formed between the first electrode, the piezoelectric layer, and the second electrode.
이때, 상기 제1 전극과 제2 전극은 압전층을 사이에 두고 지그재그 형태로 형성되며, 상기 절연층은 제1 전극 및 압전층의 측면과, 상기 제2 전극의 하면과 접촉되도록 형성될 수 있다.At this time, the first electrode and the second electrode are formed in a zigzag form with a piezoelectric layer interposed therebetween, and the insulating layer may be formed to contact the side surfaces of the first electrode and the piezoelectric layer and the lower surface of the second electrode. .
여기서, 상기 절연층은 상기 제1 전극 및 압전층의 합산 두께와 동일한 두께를 가질 수 있다.Here, the insulating layer may have the same thickness as the total thickness of the first electrode and the piezoelectric layer.
상기 제1 전극, 압전층 및 제2 전극을 포함하여 압전 소자를 구성한다. 여기서, 상기 압전 소자는 평면 상으로 볼 때, 플레이트 패턴, 줄무늬 패턴 및 크로스 격자형 패턴 중 어느 하나의 형상을 가질 수 있다.A piezoelectric element is configured by including the first electrode, the piezoelectric layer, and the second electrode. Here, the piezoelectric element may have any one of a plate pattern, a stripe pattern, and a cross lattice pattern when viewed in a plan view.
상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 실시예에 따른 플렉서블 유리 진동 음향 스피커 제조 방법은 100㎛ 이하의 두께를 갖는 초박판 유리 상에 제1 투명 도전물질을 증착하여 제1 전극을 형성하는 단계; 상기 제1 전극이 형성된 초박판 유리 상에 압전 물질을 증착하여 압전층을 형성하는 단계; 및 상기 압전층이 형성된 초박판 유리 상에 제2 투명 도전물질을 증착하여 제2 전극을 형성하는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 한다.A method of manufacturing a flexible glass vibrating acoustic speaker according to an embodiment of the present invention for achieving the above object comprises the steps of forming a first electrode by depositing a first transparent conductive material on ultra-thin glass having a thickness of 100 μm or less; Forming a piezoelectric layer by depositing a piezoelectric material on the ultra-thin plate glass on which the first electrode is formed; And forming a second electrode by depositing a second transparent conductive material on the ultra-thin plate glass on which the piezoelectric layer is formed.
상기 제1 및 제2 투명 도전물질 각각은 은 나노와이어(Ag Nanowire), 은 페이스트(Ag paste), ITO(Indium Tin Oxide), IZO(Indium Zinc Oxide), GIO(Gallium Indium Oxide), GZO(Gallium Zinc Oxide) 및 FTO(Fluorine Tin Oxide) 중 선택된 1종 이상을 포함할 수 있다.Each of the first and second transparent conductive materials is silver nanowire, silver paste, indium tin oxide (ITO), indium zinc oxide (IZO), gallium indium oxide (GIO), gallium in zinc (GZO) Zinc Oxide) and FTO (Fluorine Tin Oxide).
이때, 상기 압전층은 PZT(Lead zirconate titanate), AlN, (Pb, Sm)TiO3, 쿼츠(Quartz), PMN(Pb(MgNb)O3)-PT(PbTiO3), PVDF(Polyvinylidene fluoride) 및 PVDF-TrFe 중 선택된 1종 이상의 압전 물질을 스퍼터링 증착 방식으로 증착하여 형성할 수 있다.In this case, the piezoelectric layer includes lead zirconate titanate (PZT), AlN, (Pb, Sm) TiO 3 , quartz, PMN (Pb (MgNb) O 3 ) -PT (PbTiO 3 ), PVDF (Polyvinylidene fluoride) and One or more piezoelectric materials selected from PVDF-TrFe may be deposited by sputtering deposition.
또한, 상기 제2 전극 형성 단계 이후, 상기 제1 전극 및 압전층의 측면과, 상기 제2 전극의 하면과 접촉되는 절연층을 형성하는 단계; 및 상기 제1 전극 및 제2 전극 상에 금속 물질을 증착하여 제1 전극 및 제2 전극에 각각 접속된 제1 전극 단자 및 제2 전극 단자를 형성하는 단계;를 더 포함할 수 있다.In addition, after the step of forming the second electrode, forming an insulating layer in contact with a side surface of the first electrode and the piezoelectric layer and a lower surface of the second electrode; And forming a first electrode terminal and a second electrode terminal respectively connected to the first electrode and the second electrode by depositing a metal material on the first electrode and the second electrode.
본 발명에 따른 플렉서블 유리 진동 음향 스피커 및 그 제조 방법은 제1 전극, 압전층 및 제2 전극 모두가 초박판 유리 상에 직접 증착에 의해 형성되어, 일체형 구조를 갖는다.In the flexible glass vibrating acoustic speaker and its manufacturing method according to the present invention, the first electrode, the piezoelectric layer and the second electrode are all formed by vapor deposition directly on ultra-thin glass, and thus have an integral structure.
이 결과, 본 발명에 따른 플렉서블 유리 진동 음향 스피커 및 그 제조 방법은 초박판 유리 상에 직접 증착된 압전 소자를 이용하여 변위를 발생시키는 것에 의해 초박판 유리가 진동하여 음향을 발생하는 원리로 작동하게 된다.As a result, the flexible glass vibrating acoustic speaker according to the present invention and its manufacturing method operate on the principle that the ultra-thin glass vibrates and generates sound by generating displacement using a piezoelectric element deposited directly on the ultra-thin glass. do.
또한, 본 발명에 따른 플렉서블 유리 진동 음향 스피커 및 그 제조 방법은, 접착제를 이용하여 압전 소자를 접합하는 방식이 아니라, 초박판 유리 상에 제1 전극, 압전층 및 제2 전극으로 구성되는 압전 소자를 직접 증착하여 일체화 구조를 갖도록 형성하는 것에 의해, 초박판 유리에 안정적으로 결합되어 우수한 내구성 확보가 가능해질 수 있다.In addition, the flexible glass vibrating acoustic speaker according to the present invention and its manufacturing method are not a method of bonding a piezoelectric element using an adhesive, but a piezoelectric element composed of a first electrode, a piezoelectric layer, and a second electrode on ultra-thin glass. By directly depositing to form an integral structure, it can be stably bonded to ultra-thin glass, thereby ensuring excellent durability.
이에 더불어, 본 발명에 따른 플렉서블 유리 진동 음향 스피커 및 그 제조 방법은 초박판 유리의 적용으로 높은 투과율 및 우수한 플렉서블 특성을 확보하는 것이 가능할 뿐만 아니라, 진동 효율이 우수하여 압전 효과를 극대화할 수 있는 구조적인 이점을 갖는다.In addition, the flexible glass vibrating acoustic speaker according to the present invention and its manufacturing method are not only capable of securing high transmittance and excellent flexible characteristics through the application of ultra-thin glass, but also have excellent vibration efficiency to maximize the piezoelectric effect. Has an advantage.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 플렉서블 유리 진동 음향 스피커를 나타낸 단면도.
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 플렉서블 유리 진동 음향 스피커의 작동 원리를 설명하기 위한 모식도.
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 플렉서블 유리 진동 음향 스피커를 나타낸 평면도.
도 4는 본 발명의 일 변형예에 따른 플렉서블 유리 진동 음향 스피커를 나타낸 평면도.
도 5는 본 발명의 다른 변형예에 따른 플렉서블 유리 진동 음향 스피커를 나타낸 평면도.
도 6 내지 도 10은 본 발명의 실시예에 따른 플렉서블 유리 진동 음향 스피커 제조 방법을 나타낸 공정 단면도.1 is a cross-sectional view showing a flexible glass vibration acoustic speaker according to an embodiment of the present invention.
Figure 2 is a schematic diagram for explaining the operating principle of the flexible glass vibration acoustic speaker according to an embodiment of the present invention.
3 is a plan view showing a flexible glass vibration acoustic speaker according to an embodiment of the present invention.
4 is a plan view showing a flexible glass vibration acoustic speaker according to a modification of the present invention.
5 is a plan view showing a flexible glass vibration acoustic speaker according to another modification of the present invention.
6 to 10 are process cross-sectional views showing a method for manufacturing a flexible glass vibration acoustic speaker according to an embodiment of the present invention.
본 발명의 이점 및 특징, 그리고 그것들을 달성하는 방법은 첨부되는 도면과 함께 상세하게 후술되어 있는 실시예를 참조하면 명확해질 것이다. 그러나, 본 발명은 이하에서 개시되는 실시예에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 것이며, 단지 본 실시예는 본 발명의 개시가 완전하도록 하며, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이며, 본 발명은 청구항의 범주에 의해 정의될 뿐이다. 명세서 전체에 걸쳐 동일 참조 부호는 동일 구성요소를 지칭한다.Advantages and features of the present invention, and methods for achieving them will be clarified with reference to embodiments described below in detail together with the accompanying drawings. However, the present invention is not limited to the embodiments disclosed below, but will be implemented in various different forms, and only the present embodiments allow the disclosure of the present invention to be complete, and the ordinary knowledge in the technical field to which the present invention pertains. It is provided to fully inform the holder of the scope of the invention, and the invention is only defined by the scope of the claims. The same reference numerals refer to the same components throughout the specification.
이하 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 플렉서블 유리 진동 음향 스피커 및 그 제조 방법에 관하여 상세히 설명하면 다음과 같다.Hereinafter, a flexible glass vibrating acoustic speaker and a manufacturing method thereof according to a preferred embodiment of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 플렉서블 유리 진동 음향 스피커를 나타낸 단면도이고, 도 2는 본 발명의 실시예에 따른 플렉서블 유리 진동 음향 스피커의 작동 원리를 설명하기 위한 모식도이며, 도 3은 본 발명의 실시예에 따른 플렉서블 유리 진동 음향 스피커를 나타낸 평면도이다.1 is a cross-sectional view showing a flexible glass vibration acoustic speaker according to an embodiment of the present invention, Figure 2 is a schematic diagram for explaining the operating principle of the flexible glass vibration acoustic speaker according to an embodiment of the present invention, Figure 3 is the present invention It is a plan view showing a flexible glass vibration acoustic speaker according to an embodiment of the.
도 1 내지 도 3을 참조하면, 본 발명의 실시예에 따른 플렉서블 유리 진동 음향 스피커(100)는 초박판 유리(110), 제1 전극(120), 압전층(130) 및 제2 전극(140)을 포함한다. 또한, 본 발명의 실시예에 따른 플렉서블 유리 진동 음향 스피커(100)는 제1 전극 단자(150), 제2 전극 단자(160) 및 절연층(170)을 더 포함할 수 있다.1 to 3, the flexible glass vibrating
초박판 유리(110)는 일면 및 일면에 반대되는 타면을 갖는 플레이트 형상을 가질 수 있다. 이때, 본 발명에서는 초박판 유리(110)를 사용하는 것에 의해 높은 투과율을 확보할 수 있을 뿐만 아니라, 플렉서블한 특성을 발휘하는 것이 가능해질 수 있다. 이러한 초박판 유리(110)는 고릴라 유리가 이용될 수 있으나, 이는 예시적인 것으로 투명 유리 재질이라면 특별히 제한되는 것은 아니다.The
이를 위해, 초박판 유리(110)는 100㎛ 이하의 두께, 보다 구체적으로는 5㎛ ~ 100㎛의 두께를 갖는 것이 바람직하며, 가장 바람직한 범위로는 20 ~ 40㎛의 두께를 제시할 수 있다.To this end, the
초박판 유리(110)의 두께가 5㎛ 미만일 경우에는 두께가 너무 얇아 강도 및 강성 확보가 어려워 내구성 확보가 어려우며, 초박판 유리(110) 상에서 수행되는 증착 공정시 핸들링에 어려움이 따를 수 있다. 반대로, 초박판 유리(110)의 두께가 100㎛를 초과할 경우에는 과도한 두께 설계로 인하여 진동 효율이 저하되며, 플렉서블한 특성을 구현하는데 어려움이 따를 수 있다.When the thickness of the
제1 전극(120)은 초박판 유리(110) 상에 형성된다. 이러한 제1 전극(120)은 증착 마스크를 이용한 스퍼터링 방식으로 초박판 유리 상에 투명 도전물질을 직접 증착하는 것에 의해 형성된다. 이와 같이, 제1 전극(120)은 초박판 유리(110) 상에 직접 증착 방식으로 형성되므로 초박판 유리(110)와 일체화 구조를 가질 수 있다.The
이러한 제1 전극(120)은 투과율이 우수한 투명 도전 물질로 형성된다. 구체적으로, 제1 전극(120)은 은 나노와이어(Ag Nanowire), 은 페이스트(Ag paste), ITO(Indium Tin Oxide), IZO(Indium Zinc Oxide), GIO(Gallium Indium Oxide), GZO(Gallium Zinc Oxide) 및 FTO(Fluorine Tin Oxide) 중 선택된 1종 이상을 포함할 수 있다.The
제1 전극(120)은 50nm ~ 50㎛의 두께를 갖는 것이 바람직하며, 보다 바람직한 범위로는 500nm ~ 10㎛의 두께를 제시할 수 있다. 제1 전극(120)의 두께가 50nm 미만일 경우에는 두께가 너무 얇아 전극 단락 등의 불량이 발생할 우려가 있다. 반대로, 제1 전극(120)의 두께가 50㎛를 초과할 경우에는 더 이상의 효과 상승 없이 제조 비용만을 상승시키는 요인으로 작용할 수 있으므로, 경제적이지 못하다.It is preferable that the
압전층(130)은 제1 전극(120) 상에 형성된다. 이러한 압전층(130)은, 제1 전극(120)과 마찬가지로, 증착 마스크를 이용한 스퍼터링 방식으로 제1 전극(120)이 형성된 초박판 유리(110) 상에 압전 물질을 직접 증착하는 것에 의해 형성된다. 이와 같이, 압전층(130)은 제1 전극(120)이 형성된 초박판 유리(110) 상에 직접 증착 방식으로 형성되므로 초박판 유리(110)와 일체화 구조를 가질 수 있다.The
이러한 압전층(130)은 압전 물질, 보다 바람직하게는 단결정 압전 물질로 형성된다. 구체적으로, 압전층(130)은 PZT(Lead zirconate titanate), AlN, (Pb, Sm)TiO3, 쿼츠(Quartz), PMN(Pb(MgNb)O3)-PT(PbTiO3), PVDF(Polyvinylidene fluoride) 및 PVDF-TrFe 중 선택된 1종 이상을 포함할 수 있다.The
압전층(130)은 500nm ~ 1mm의 두께를 갖는 것이 바람직하며, 보다 바람직한 범위로는 50㎛ ~ 500㎛의 두께를 제시할 수 있다. 압전층(130)의 두께가 500nm 미만일 경우에는 그 두께가 너무 얇은 관계로 압전 성능을 제대로 발휘하는데 어려움이 따를 수 있다. 반대로, 압전층(130)의 두께가 1mm를 초과할 경우에는 더 이상의 효과 없이 두께만을 증가시켜 플렉서블한 특성을 저해하는 요인으로 작용할 수 있으므로, 바람직하지 못하다.It is preferable that the
제2 전극(140)은 압전층(130) 상에 형성된다. 이러한 제2 전극(140)은 증착 마스크를 이용한 스퍼터링 방식으로 제1 전극(120) 및 압전층(130)이 형성된 초박판 유리(110) 상에 투명 도전물질을 직접 증착하는 것에 의해 형성된다. 이와 같이, 제2 전극(140)은 초박판 유리(110) 상에 직접 증착 방식으로 형성되므로 초박판 유리(110)와 일체화 구조를 가질 수 있다.The
여기서, 제1 전극(120), 압전층(130) 및 제2 전극(140)을 포함하여 압전 소자(P)를 구성한다. 도 3에 도시된 바와 같이, 압전 소자(P)는 초박판 유리(110)의 가장자리를 제외한 전 영역에 직접 증착되어 형성될 수 있다. 이에 따라, 압전 소자(P)는, 평면 상으로 볼 때, 플레이트 형상(plate shape)을 가질 수 있다. Here, the piezoelectric element P is configured to include the
이러한 제2 전극(140)은 투과율이 우수한 투명 도전 물질로 형성된다. 구체적으로, 제2 전극(140)은 은 나노와이어(Ag Nanowire), 은 페이스트(Ag paste), ITO(Indium Tin Oxide), IZO(Indium Zinc Oxide), GIO(Gallium Indium Oxide), GZO(Gallium Zinc Oxide) 및 FTO(Fluorine Tin Oxide) 중 선택된 1종 이상을 포함할 수 있다.The
제2 전극(140)은 50nm ~ 50㎛의 두께를 갖는 것이 바람직하며, 보다 바람직한 범위로는 500nm ~ 10㎛의 두께를 제시할 수 있다. 제2 전극(140)의 두께가 50nm 미만일 경우에는 두께가 너무 얇아 전극 단락 등의 불량이 발생할 우려가 있다. 반대로, 제2 전극(140)의 두께가 50㎛를 초과할 경우에는 더 이상의 효과 상승 없이 제조 비용만을 상승시키는 요인으로 작용할 수 있으므로, 경제적이지 못하다.It is preferable that the
제1 전극 단자(150)는 제1 전극(120)의 일측 가장자리에 형성되어, 제1 전극(120)에 전기적으로 접속된다. 또한, 제2 전극 단자(160)는 제2 전극(140)의 타측 가장자리에 형성되어, 제2 전극(140)에 전기적으로 접속된다.The
이때, 제1 및 제2 전극 단자(150, 160) 각각은 증착 마스크를 이용한 스퍼터링 방식으로 제1 전극(120) 및 제2 전극(140) 상에 금속 물질을 직접 증착하는 것에 의해 형성될 수 있다. 이러한 제1 및 제2 전극 단자(150, 160) 각각은 제1 층 및 제2 층이 차례로 적층된 적층 구조로 형성될 수 있다. 이때, 제1 및 제2 전극 단자(150, 160)의 제1 층 각각은 니켈(Ni)이 이용될 수 있고, 제2 층 각각은 금(Au) 또는 팔라듐(Pd)이 이용될 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다. 여기서, 제1 및 제2 전극 단자(150, 160)의 제1 층 각각은 10 ~ 100nm의 두께를 가질 수 있고, 제2 층 각각은 50 ~ 500nm의 두께를 가질 수 있다.At this time, each of the first and
절연층(170)은 제1 전극(120), 압전층(130) 및 제2 전극(140) 사이에 형성된다. 보다 구체적으로, 절연층(170)은 제2 전극 단자(160)와 중첩된 하부에 배치되는 것이 바람직한데, 이는 제2 전극 단자(160)의 형성시, 압전층(130)의 외측으로 돌출되는 제2 전극(140)의 타측 가장자리를 안정적으로 지지하기 위함이다. 이러한 절연층(170)은 제2 전극 단자(150)의 폭과 동일 또는 유사한 폭으로 형성되는 것이 바람직하다. 여기서, 절연층(170)은 PECVD(Plasma Enhanced Chemical Vapor Deposition) 증착 방법으로 측면 증착을 수행하는 것에 의해 형성될 수 있다.The insulating
절연층(170)은 고투과도를 갖는 절연 물질을 이용하는 것이 바람직하나, 절연 특성을 갖는 것이라면 제한 없이 사용될 수 있다. 일 예로, 절연층(170)은 SiOx, SiNx 등에서 선택된 어느 하나가 이용될 수 있다.The insulating
이때, 제1 전극(120), 압전층(130) 및 제2 전극(140)은 동일한 면적으로 형성될 수 있다.At this time, the
이와 달리, 제1 전극(120), 압전층(130) 및 제2 전극(140)은 서로 상이한 면적으로 형성될 수도 있다. 제1 전극(120), 압전층(130) 및 제2 전극(140)이 서로 상이한 면적을 가질 시, 제1 전극(120)과 제2 전극(140)은 압전층(130)을 사이에 두고 지그재그(zigzag) 형태로 형성되는 것이 바람직하다. 여기서, 절연층(170)은 제1 전극(120) 및 압전층(130)의 측면과 더불어 제2 전극(140)의 하면과 접촉되도록 형성된다. 이러한 절연층(170)은 제1 전극(120) 및 압전층(130)의 합산 두께와 동일한 두께를 갖는 것이 바람직하다.Alternatively, the
한편, 도 4는 본 발명의 일 변형예에 따른 플렉서블 유리 진동 음향 스피커를 나타낸 평면도이고, 도 5는 본 발명의 다른 변형예에 따른 플렉서블 유리 진동 음향 스피커를 나타낸 평면도이다.Meanwhile, FIG. 4 is a plan view showing a flexible glass vibrating acoustic speaker according to a modification of the present invention, and FIG. 5 is a plan view showing a flexible glass vibrating acoustic speaker according to another modification of the present invention.
도 4에 도시된 바와 같이, 압전 소자(P)는 초박형 유리(110) 상에 직접 증착되어 형성된다. 이러한 압전 소자(P)는 평면 상으로 볼 때, 줄무늬 패턴 형상으로 형성될 수 있다. 여기서, 압전 소자(P)가 세로 방향으로 설계된 줄무늬 패턴 형상을 갖는 것을 나타내었으나, 이는 예시적인 것으로 가로 방향 또는 사선 방향으로 설계된 줄무늬 패턴을 가질 수도 있다.4, the piezoelectric element P is formed by depositing directly on the
이와 달리, 도 5에 도시된 바와 같이, 압전 소자(P)는 평면 상으로 볼 때, 크로스 격자형 패턴 형상으로 형성될 수도 있다. 이외에도, 압전 소자(P)는 원형, 타원형 등 다양한 형태로 설계될 수 있다.Alternatively, as shown in FIG. 5, the piezoelectric element P may be formed in a cross lattice pattern when viewed in a plan view. In addition, the piezoelectric element P may be designed in various forms such as a circular shape and an oval shape.
전술한 본 발명의 실시예에 따른 플렉서블 유리 진동 음향 스피커는 제1 전극, 압전층 및 제2 전극 모두가 초박판 유리 상에 직접 증착에 의해 형성되어, 일체형 구조를 갖는다.In the flexible glass vibrating acoustic speaker according to the above-described embodiment of the present invention, the first electrode, the piezoelectric layer, and the second electrode are all formed by evaporation directly on ultra-thin glass, and thus have an integral structure.
이 결과, 본 발명의 실시예에 따른 플렉서블 유리 진동 음향 스피커는 초박판 유리 상에 직접 증착된 압전 소자를 이용하여 변위를 발생시키는 것에 의해 초박판 유리가 진동하여 음향을 발생하는 원리로 작동하게 된다.As a result, the flexible glass vibrating acoustic speaker according to an embodiment of the present invention operates on the principle that the ultra-thin glass vibrates and generates sound by generating displacement using a piezoelectric element deposited directly on the ultra-thin glass. .
또한, 본 발명의 실시예에 따른 플렉서블 유리 진동 음향 스피커는, 접착제를 이용하여 압전 소자를 접합하는 방식이 아니라, 초박판 유리 상에 제1 전극, 압전층 및 제2 전극으로 구성되는 압전 소자를 직접 증착하여 일체화 구조를 갖도록 형성하는 것에 의해, 초박판 유리에 안정적으로 결합되어 우수한 내구성 확보가 가능해질 수 있다.In addition, the flexible glass vibration acoustic speaker according to an embodiment of the present invention is not a method of bonding a piezoelectric element using an adhesive, but a piezoelectric element composed of a first electrode, a piezoelectric layer, and a second electrode on ultra-thin glass. By directly depositing and forming to have an integrated structure, it can be stably bonded to ultra-thin glass to ensure excellent durability.
이에 더불어, 본 발명의 실시예에 따른 플렉서블 유리 진동 음향 스피커는 초박판 유리의 적용으로 높은 투과율 및 우수한 플렉서블 특성을 확보하는 것이 가능할 뿐만 아니라, 진동 효율이 우수하여 압전 효과를 극대화할 수 있는 구조적인 이점을 갖는다.In addition, the flexible glass vibrating acoustic speaker according to an embodiment of the present invention is not only capable of securing high transmittance and excellent flexible characteristics through the application of ultra-thin glass, but also has excellent vibration efficiency to maximize the piezoelectric effect. It has an advantage.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시예에 따른 플렉서블 유리 진동 음향 스피커 제조 방법에 대하여 설명하도록 한다.Hereinafter, a method of manufacturing a flexible glass vibrating acoustic speaker according to an embodiment of the present invention will be described with reference to the accompanying drawings.
도 6 내지 도 10은 본 발명의 실시예에 따른 플렉서블 유리 진동 음향 스피커 제조 방법을 나타낸 공정 단면도이다.6 to 10 are process cross-sectional views showing a method for manufacturing a flexible glass vibration acoustic speaker according to an embodiment of the present invention.
도 6에 도시된 바와 같이, 증착 마스크를 이용한 스퍼터링 방식으로 초박판 유리(110) 상에 제1 투명 도전물질을 직접 증착하여 제1 전극(120)을 형성한다.As shown in FIG. 6, the
이때, 제1 투명 도전 물질은 은 나노와이어(Ag Nanowire), 은 페이스트(Ag paste), ITO(Indium Tin Oxide), IZO(Indium Zinc Oxide), GIO(Gallium Indium Oxide), GZO(Gallium Zinc Oxide) 및 FTO(Fluorine Tin Oxide) 중 선택된 1종 이상을 포함할 수 있다.At this time, the first transparent conductive material is silver nanowire (Ag Nanowire), silver paste (Ag paste), ITO (Indium Tin Oxide), IZO (Indium Zinc Oxide), GIO (Gallium Indium Oxide), GZO (Gallium Zinc Oxide) And FTO (Fluorine Tin Oxide).
여기서, 초박판 유리(110)는 일면 및 일면에 반대되는 타면을 갖는 플레이트 형상을 가질 수 있다. 이때, 본 발명에서는 초박판 유리(110)를 사용하는 것에 의해 높은 투과율을 확보할 수 있을 뿐만 아니라, 플렉서블한 특성을 발휘하는 것이 가능해질 수 있다. 이러한 초박판 유리(110)는 고릴라 유리가 이용될 수 있으나, 이는 예시적인 것으로 투명 유리 재질이라면 특별히 제한되는 것은 아니다.Here, the
이를 위해, 초박판 유리(110)는 100㎛ 이하의 두께, 보다 구체적으로는 5㎛ ~ 100㎛의 두께를 갖는 것이 바람직하며, 가장 바람직한 범위로는 20 ~ 40㎛의 두께를 제시할 수 있다.To this end, the
초박판 유리(110)의 두께가 5㎛ 미만일 경우에는 두께가 너무 얇아 강도 및 강성 확보가 어려워 내구성 확보가 어려우며, 초박판 유리(110) 상에서 수행되는 증착 공정시 핸들링에 어려움이 따를 수 있다. 반대로, 초박판 유리(110)의 두께가 100㎛를 초과할 경우에는 과도한 두께 설계로 인하여 진동 효율이 저하되며, 플렉서블한 특성을 구현하는데 어려움이 따를 수 있다.When the thickness of the
본 단계에서, 제1 전극(120)은 증착 마스크를 이용한 스퍼터링 방식으로 초박판 유리(110) 상에 투명 도전물질을 직접 증착하는 것에 의해 형성된다. 이와 같이, 제1 전극(120)은 초박판 유리(110) 상에 직접 증착 방식으로 형성되므로 초박판 유리(110)와 일체화 구조를 가질 수 있다.In this step, the
제1 전극(120)은 50nm ~ 50㎛의 두께로 형성하는 것이 바람직하며, 보다 바람직한 범위로는 500nm ~ 10㎛의 두께를 제시할 수 있다. 제1 전극(120)의 두께가 50nm 미만일 경우에는 두께가 너무 얇아 전극 단락 등의 불량이 발생할 우려가 있다. 반대로, 제1 전극(120)의 두께가 50㎛를 초과할 경우에는 더 이상의 효과 상승 없이 제조 비용만을 상승시키는 요인으로 작용할 수 있으므로, 경제적이지 못하다.The
다음으로, 도 7에 도시된 바와 같이, 제1 전극(120)이 형성된 초박판 유리(110) 상에 증착 마스크를 이용한 스퍼터링 방식으로 압전 물질을 증착하여 압전층(130)을 형성한다.Next, as shown in FIG. 7, the
이때, 압전 물질로는 PZT(Lead zirconate titanate), AlN, (Pb, Sm)TiO3, 쿼츠(Quartz), PMN(Pb(MgNb)O3)-PT(PbTiO3), PVDF(Polyvinylidene fluoride) 및 PVDF-TrFe 중 선택된 1종 이상을 포함할 수 있다.In this case, the piezoelectric materials include lead zirconate titanate (PZT), AlN, (Pb, Sm) TiO 3 , quartz, PMN (Pb (MgNb) O 3 ) -PT (PbTiO 3 ), PVDF (Polyvinylidene fluoride) and It may include one or more selected from PVDF-TrFe.
본 단계에서, 압전층(130)은, 제1 전극(120)과 마찬가지로, 증착 마스크를 이용한 스퍼터링 방식으로 제1 전극(120)이 형성된 초박판 유리(110) 상에 압전 물질을 직접 증착하는 것에 의해 형성된다. 이와 같이, 압전층(130)은 제1 전극(120)이 형성된 초박판 유리(110) 상에 직접 증착 방식으로 형성되므로 초박판 유리(110)와 일체화 구조를 가질 수 있다.In this step, the
이러한 압전층(130)은 500nm ~ 1mm의 두께로 형성하는 것이 바람직하며, 보다 바람직한 범위로는 50㎛ ~ 500㎛의 두께를 제시할 수 있다. 압전층(130)의 두께가 500nm 미만일 경우에는 그 두께가 너무 얇은 관계로 압전 성능을 제대로 발휘하는데 어려움이 따를 수 있다. 반대로, 압전층(130)의 두께가 1mm를 초과할 경우에는 더 이상의 효과 없이 두께만을 증가시켜 플렉서블한 특성을 저해하는 요인으로 작용할 수 있으므로, 바람직하지 못하다.The
도 8에 도시된 바와 같이, 압전층(130)이 형성된 초박판 유리(110) 상에 증착 마스크를 이용한 스퍼터링 방식으로 제2 투명 도전물질을 증착하여 제2 전극(140)을 형성한다.As shown in FIG. 8, a
이때, 제2 투명 도전물질은 은 나노와이어(Ag Nanowire), 은 페이스트(Ag paste), ITO(Indium Tin Oxide), IZO(Indium Zinc Oxide), GIO(Gallium Indium Oxide), GZO(Gallium Zinc Oxide) 및 FTO(Fluorine Tin Oxide) 중 선택된 1종 이상을 포함할 수 있다.At this time, the second transparent conductive material is silver nanowire (Ag Nanowire), silver paste (Ag paste), ITO (Indium Tin Oxide), IZO (Indium Zinc Oxide), GIO (Gallium Indium Oxide), GZO (Gallium Zinc Oxide) And FTO (Fluorine Tin Oxide).
본 단계에서, 제2 전극(140)은 증착 마스크를 이용한 스퍼터링 방식으로 제1 전극(120) 및 압전층(130)이 형성된 초박판 유리(110) 상에 제2 투명 도전물질을 직접 증착하는 것에 의해 형성된다. 이와 같이, 제2 전극(140)은 초박판 유리(110) 상에 직접 증착 방식으로 형성되므로 초박판 유리(110)와 일체화 구조를 가질 수 있다.In this step, the
여기서, 제1 전극(120), 압전층(130) 및 제2 전극(140)을 포함하여 압전 소자(P)를 구성한다. 이러한 압전 소자(P)는, 평면 상으로 볼 때, 플레이트 패턴(plate pattern) 형상, 줄무늬 패턴(stripe pattern) 및 크로스 격자형 패턴(cross grid shape pattern) 중 어느 하나의 형상을 가질 수 있다.Here, the piezoelectric element P is configured to include the
이러한 제2 전극(140)은 50nm ~ 50㎛의 두께로 형성하는 것이 바람직하며, 보다 바람직한 범위로는 500nm ~ 10㎛의 두께를 제시할 수 있다. 제2 전극(140)의 두께가 50nm 미만일 경우에는 두께가 너무 얇아 전극 단락 등의 불량이 발생할 우려가 있다. 반대로, 제2 전극(140)의 두께가 50㎛를 초과할 경우에는 더 이상의 효과 상승 없이 제조 비용만을 상승시키는 요인으로 작용할 수 있으므로, 경제적이지 못하다.The
다음으로, 제1 전극(120) 및 압전층(130)의 측면과 더불어 제2 전극(140)의 하면과 접촉되는 절연층(170)을 형성한다.Next, an insulating
본 단계에서, 절연층(170)은 PECVD(Plasma Enhanced Chemical Vapor Deposition) 증착 방법으로 측면 증착을 수행하는 것에 의해 형성될 수 있다.In this step, the insulating
절연층(170)은 고투과도를 갖는 절연 물질을 이용하는 것이 바람직하나, 절연 특성을 갖는 것이라면 제한 없이 사용될 수 있다. 일 예로, 절연층(170)은 SiOx, SiNx 등에서 선택된 어느 하나가 이용될 수 있다.The insulating
도 10에 도시된 바와 같이, 제1 전극(120) 및 제2 전극(140) 상에 금속 물질을 증착하여 제1 전극(120) 및 제2 전극(140)에 각각 접속된 제1 전극 단자(150) 및 제2 전극 단자(160)를 형성한다.As illustrated in FIG. 10, a first electrode terminal (respectively) connected to the
본 단계에서, 제1 및 제2 전극 단자(150, 160) 각각은 증착 마스크를 이용한 스퍼터링 방식으로 제1 전극(120) 및 제2 전극(140) 상에 금속 물질을 직접 증착하는 것에 의해 형성될 수 있다.In this step, each of the first and
이에 따라, 제1 전극 단자(150)는 제1 전극(120)의 일측 가장자리에 형성되어, 제1 전극(120)에 전기적으로 접속된다. 또한, 제2 전극 단자(160)는 제2 전극(140)의 타측 가장자리에 형성되어, 제2 전극(140)에 전기적으로 접속된다.Accordingly, the
이러한 제1 및 제2 전극 단자(150, 160) 각각은 제1 층 및 제2 층이 차례로 적층된 적층 구조로 형성될 수 있다. 이때, 제1 및 제2 전극 단자(150, 160)의 제1 층 각각은 니켈(Ni)이 이용될 수 있고, 제2 층 각각은 금(Au) 또는 팔라듐(Pd)이 이용될 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다. 여기서, 제1 및 제2 전극 단자(150, 160)의 제1 층 각각은 10 ~ 100nm의 두께를 가질 수 있고, 제2 층 각각은 50 ~ 500nm의 두께를 가질 수 있다.Each of the first and
이상으로, 본 발명의 실시예에 따른 플렉서블 유리 진동 음향 스피커 제조 방법이 종료될 수 있다.As described above, the method for manufacturing a flexible glass vibration acoustic speaker according to an embodiment of the present invention may be finished.
전술한 본 발명의 실시예에 따른 플렉서블 유리 진동 음향 스피커 제조 방법은 제1 전극, 압전층 및 제2 전극 모두가 초박판 유리 상에 직접 증착에 의해 형성되어, 일체형 구조를 갖는다.In the method of manufacturing the flexible glass vibrating acoustic speaker according to the above-described embodiment of the present invention, all of the first electrode, the piezoelectric layer, and the second electrode are formed by direct deposition on ultra-thin glass, and thus have an integral structure.
이 결과, 본 발명의 실시예에 따른 플렉서블 유리 진동 음향 스피커 제조 방법은 초박판 유리 상에 직접 증착된 압전 소자를 이용하여 변위를 발생시키는 것에 의해 초박판 유리가 진동하여 음향을 발생하는 원리로 작동하게 된다.As a result, the method for manufacturing a flexible glass vibrating acoustic speaker according to an embodiment of the present invention operates on the principle that the ultrathin glass vibrates and generates sound by generating displacement by using a piezoelectric element deposited directly on the ultrathin glass Is done.
또한, 본 발명의 실시예에 따른 방법으로 제조된 플렉서블 유리 진동 음향 스피커는, 접착제를 이용하여 압전 소자를 접합하는 방식이 아니라, 초박판 유리 상에 제1 전극, 압전층 및 제2 전극으로 구성되는 압전 소자를 직접 증착하여 일체화 구조를 갖도록 형성하는 것에 의해, 초박판 유리에 안정적으로 결합되어 우수한 내구성 확보가 가능해질 수 있다.In addition, the flexible glass vibration acoustic speaker manufactured by the method according to an embodiment of the present invention is not a method of bonding a piezoelectric element using an adhesive, but is composed of a first electrode, a piezoelectric layer, and a second electrode on ultra-thin glass. By directly depositing the piezoelectric element to be formed so as to have an integrated structure, it can be stably bonded to ultra-thin glass to ensure excellent durability.
이에 더불어, 본 발명의 실시예에 따른 방법으로 제조된 플렉서블 유리 진동 음향 스피커는 초박판 유리의 적용으로 높은 투과율 및 우수한 플렉서블 특성을 확보하는 것이 가능할 뿐만 아니라, 진동 효율이 우수하여 압전 효과를 극대화할 수 있는 구조적인 이점을 갖는다.In addition, the flexible glass vibrating acoustic speaker manufactured by the method according to the embodiment of the present invention can not only secure high transmittance and excellent flexible characteristics by applying ultra-thin glass, but also have excellent vibration efficiency to maximize the piezoelectric effect. Has the structural advantage to be able.
이상에서는 본 발명의 실시예를 중심으로 설명하였지만, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 기술자의 수준에서 다양한 변경이나 변형을 가할 수 있다. 이러한 변경과 변형은 본 발명이 제공하는 기술 사상의 범위를 벗어나지 않는 한 본 발명에 속한다고 할 수 있다. 따라서 본 발명의 권리범위는 이하에 기재되는 청구범위에 의해 판단되어야 할 것이다.In the above, the embodiments of the present invention have been mainly described, but various changes or modifications can be made at the level of a person skilled in the art to which the present invention pertains. Such changes and modifications can be said to belong to the present invention without departing from the scope of the technical idea provided by the present invention. Therefore, the scope of the present invention should be judged by the claims set forth below.
100 : 플렉서블 유리 진동 음향 스피커 110 : 초박판 유리
120 : 제1 전극 130 : 압전층
140 : 제2 전극 150 : 제1 전극 단자
160 : 제2 전극 단자 170 : 절연층
P : 압전 소자100: flexible glass vibration acoustic speaker 110: ultra-thin glass
120: first electrode 130: piezoelectric layer
140: second electrode 150: first electrode terminal
160: second electrode terminal 170: insulating layer
P: Piezoelectric element
Claims (16)
상기 초박판 유리 상에 형성된 제1 전극;
상기 제1 전극 상에 형성된 압전층; 및
상기 압전층 상에 형성된 제2 전극;을 포함하며,
상기 제1 전극, 압전층 및 제2 전극을 포함하여 압전 소자를 구성하며,
상기 제1 전극, 압전층 및 제2 전극을 포함하는 압전 소자는 상기 초박판 유리 상에 직접 증착에 의해 형성되어, 상기 초박판 유리에 직접 접촉하여 결합되는 일체형 구조를 갖는 것에 의해, 내구성을 개선시킨 것을 특징으로 하는 플렉서블 유리 진동 음향 스피커.
Ultra thin glass having a thickness of 100 µm or less;
A first electrode formed on the ultrathin glass;
A piezoelectric layer formed on the first electrode; And
It includes; a second electrode formed on the piezoelectric layer,
A piezoelectric element including the first electrode, the piezoelectric layer, and the second electrode is configured,
The piezoelectric element including the first electrode, the piezoelectric layer, and the second electrode is formed by vapor deposition directly on the ultra-thin glass, thereby improving durability by having an integral structure that is directly contacted and bonded to the ultra-thin glass. Flexible glass vibrating acoustic speaker, characterized in that.
상기 초박판 유리는
5㎛ ~ 100㎛의 두께를 갖는 것을 특징으로 하는 플렉서블 유리 진동 음향 스피커.
According to claim 1,
The ultra-thin glass
Flexible glass vibration acoustic speaker, characterized in that it has a thickness of 5㎛ ~ 100㎛.
상기 제1 및 제2 전극 각각은
은 나노와이어(Ag Nanowire), 은 페이스트(Ag paste), ITO(Indium Tin Oxide), IZO(Indium Zinc Oxide), GIO(Gallium Indium Oxide), GZO(Gallium Zinc Oxide) 및 FTO(Fluorine Tin Oxide) 중 선택된 1종 이상을 포함하는 것을 특징으로 하는 플렉서블 유리 진동 음향 스피커.
According to claim 1,
Each of the first and second electrodes
Among Ag Nanowire, Ag paste, Indium Tin Oxide (ITO), Indium Zinc Oxide (IZO), Gallium Indium Oxide (GIO), Gallium Zinc Oxide (GZO) and Fluorine Tin Oxide (FTO) Flexible glass vibration acoustic speaker, characterized in that it comprises at least one selected.
상기 제1 및 제2 전극 각각은
50nm ~ 50㎛의 두께를 갖는 것을 특징으로 하는 플렉서블 유리 진동 음향 스피커.
According to claim 1,
Each of the first and second electrodes
Flexible glass vibration acoustic speaker, characterized in that it has a thickness of 50nm ~ 50㎛.
상기 압전층은
PZT(Lead zirconate titanate), AlN, (Pb, Sm)TiO3, 쿼츠(Quartz), PMN(Pb(MgNb)O3)-PT(PbTiO3), PVDF(Polyvinylidene fluoride) 및 PVDF-TrFe 중 선택된 1종 이상의 압전 물질로 형성된 것을 특징으로 하는 플렉서블 유리 진동 음향 스피커.
According to claim 1,
The piezoelectric layer
1 selected from lead zirconate titanate (PZT), AlN, (Pb, Sm) TiO 3 , quartz, PMN (Pb (MgNb) O 3 ) -PT (PbTiO 3 ), PVDF (Polyvinylidene fluoride) and PVDF-TrFe Flexible glass vibration acoustic speaker, characterized in that it is formed of more than one kind of piezoelectric material.
상기 압전층은
500nm ~ 1mm의 두께를 갖는 것을 특징으로 하는 플렉서블 유리 진동 음향 스피커.
According to claim 1,
The piezoelectric layer
Flexible glass vibration acoustic speaker, characterized in that it has a thickness of 500nm ~ 1mm.
상기 제1 전극의 일측 가장자리에 형성되어, 상기 제1 전극에 접속된 제1 전극 단자;
상기 제2 전극의 타측 가장자리에 형성되어, 상기 제2 전극에 접속된 제2 전극 단자; 및
상기 제1 전극, 압전층 및 제2 전극 사이에 형성된 절연층;
을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 플렉서블 유리 진동 음향 스피커.
According to claim 1,
A first electrode terminal formed on one edge of the first electrode and connected to the first electrode;
A second electrode terminal formed on the other edge of the second electrode and connected to the second electrode; And
An insulating layer formed between the first electrode, the piezoelectric layer, and the second electrode;
Flexible glass vibration acoustic speaker further comprising a.
상기 제1 전극과 제2 전극은 압전층을 사이에 두고 지그재그 형태로 형성되며,
상기 절연층은 제1 전극 및 압전층의 측면과, 상기 제2 전극의 하면과 접촉되도록 형성된 것을 특징으로 하는 플렉서블 유리 진동 음향 스피커.
The method of claim 8,
The first electrode and the second electrode are formed in a zigzag form with a piezoelectric layer therebetween,
The insulating layer is a flexible glass vibration acoustic speaker, characterized in that formed so as to contact the side surfaces of the first electrode and the piezoelectric layer, and the second electrode.
상기 절연층은
상기 제1 전극 및 압전층의 합산 두께와 동일한 두께를 갖는 것을 특징으로 하는 플렉서블 유리 진동 음향 스피커.
The method of claim 9,
The insulating layer
Flexible glass vibration acoustic speaker, characterized in that it has the same thickness as the combined thickness of the first electrode and the piezoelectric layer.
상기 압전 소자는
평면 상으로 볼 때, 플레이트 패턴, 줄무늬 패턴 및 크로스 격자형 패턴 중 어느 하나의 형상을 갖는 것을 특징으로 하는 플렉서블 유리 진동 음향 스피커.
According to claim 1,
The piezoelectric element
A flexible glass vibrating acoustic speaker having a shape of any one of a plate pattern, a stripe pattern, and a cross lattice pattern when viewed in a plan view.
상기 제1 전극이 형성된 초박판 유리 상에 압전 물질을 증착하여 압전층을 형성하는 단계; 및
상기 압전층이 형성된 초박판 유리 상에 제2 투명 도전물질을 증착하여 제2 전극을 형성하는 단계;를 포함하며,
상기 제1 전극, 압전층 및 제2 전극을 포함하여 압전 소자를 구성하며,
상기 제1 전극, 압전층 및 제2 전극을 포함하는 압전 소자는 상기 초박판 유리 상에 직접 증착에 의해 형성되어, 상기 초박판 유리에 직접 접촉하여 결합되는 일체형 구조를 갖는 것에 의해, 내구성을 개선시킨 것을 특징으로 하는 플렉서블 유리 진동 음향 스피커 제조 방법.
Forming a first electrode by depositing a first transparent conductive material on ultrathin glass having a thickness of 100 μm or less;
Forming a piezoelectric layer by depositing a piezoelectric material on the ultra-thin plate glass on which the first electrode is formed; And
Including the step of forming a second electrode by depositing a second transparent conductive material on the ultra-thin plate glass on which the piezoelectric layer is formed;
A piezoelectric element including the first electrode, the piezoelectric layer, and the second electrode is configured,
The piezoelectric element including the first electrode, the piezoelectric layer, and the second electrode is formed by vapor deposition directly on the ultra-thin glass, thereby improving durability by having an integral structure that is directly contacted and bonded to the ultra-thin glass. A method of manufacturing a flexible glass vibrating acoustic speaker, characterized in that it is made.
상기 제1 및 제2 투명 도전물질 각각은
은 나노와이어(Ag Nanowire), 은 페이스트(Ag paste), ITO(Indium Tin Oxide), IZO(Indium Zinc Oxide), GIO(Gallium Indium Oxide), GZO(Gallium Zinc Oxide) 및 FTO(Fluorine Tin Oxide) 중 선택된 1종 이상을 포함하는 것을 특징으로 하는 플렉서블 유리 진동 음향 스피커 제조 방법.
The method of claim 13,
Each of the first and second transparent conductive materials
Among Ag Nanowire, Ag paste, Indium Tin Oxide (ITO), Indium Zinc Oxide (IZO), Gallium Indium Oxide (GIO), Gallium Zinc Oxide (GZO) and Fluorine Tin Oxide (FTO) Method of manufacturing a flexible glass vibration acoustic speaker, characterized in that it comprises at least one selected.
상기 압전층은
PZT(Lead zirconate titanate), AlN, (Pb, Sm)TiO3, 쿼츠(Quartz), PMN(Pb(MgNb)O3)-PT(PbTiO3), PVDF(Polyvinylidene fluoride) 및 PVDF-TrFe 중 선택된 1종 이상의 압전 물질을 스퍼터링 증착 방식으로 증착하여 형성하는 것을 특징으로 하는 플렉서블 유리 진동 음향 스피커 제조 방법.
The method of claim 13,
The piezoelectric layer
1 selected from lead zirconate titanate (PZT), AlN, (Pb, Sm) TiO 3 , quartz, PMN (Pb (MgNb) O 3 ) -PT (PbTiO 3 ), PVDF (Polyvinylidene fluoride) and PVDF-TrFe A method of manufacturing a flexible glass vibrating acoustic speaker, comprising depositing at least one piezoelectric material by sputtering.
상기 제2 전극 형성 단계 이후,
상기 제1 전극 및 압전층의 측면과, 상기 제2 전극의 하면과 접촉되는 절연층을 형성하는 단계; 및
상기 제1 전극 및 제2 전극 상에 금속 물질을 증착하여 제1 전극 및 제2 전극에 각각 접속된 제1 전극 단자 및 제2 전극 단자를 형성하는 단계;
를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 플렉서블 유리 진동 음향 스피커 제조 방법.The method of claim 13,
After the second electrode forming step,
Forming an insulating layer in contact with a side surface of the first electrode and the piezoelectric layer and a bottom surface of the second electrode; And
Depositing a metal material on the first electrode and the second electrode to form a first electrode terminal and a second electrode terminal respectively connected to the first electrode and the second electrode;
Flexible glass vibration acoustic speaker manufacturing method further comprising a.
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KR1020190086872A KR102110416B1 (en) | 2019-07-18 | 2019-07-18 | Flexible glass vibration acoustic speaker and its manufacturing method |
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Citations (2)
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JPH042298A (en) * | 1990-04-18 | 1992-01-07 | Sumitomo Special Metals Co Ltd | Transparent speaker |
JP5898384B2 (en) * | 2014-02-24 | 2016-04-06 | 京セラ株式会社 | Sound generator, sound generator, portable terminal, and electronic device |
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