KR20130081803A

KR20130081803A - 피씨비 보이스 필름 일체형 진동판을 구비한 평판형 스피커

Info

Publication number: KR20130081803A
Application number: KR1020120002819A
Authority: KR
Inventors: 김동만
Original assignee: 주식회사 엑셀웨이
Priority date: 2012-01-10
Filing date: 2012-01-10
Publication date: 2013-07-18
Also published as: KR101305164B1

Abstract

본 발명은 평판형 스피커에 관한 것으로, 보다 상세하게는 PCB 또는 FPCB 자체를 진동판으로 하는 평판형 스피커에 관한 것이다.
본 발명에 따른 피씨비 보이스 필름 일체형 진동판을 구비한 평판형 스피커는, 1 개의 자석과, 상기 자석의 상하면에 서로 다른 극성으로 자화된 요크 플레이트를 포함하는 자기체와, 보이스 코일이 트랙형태로 패턴 인쇄되고, 상기 자기체의 상부에 위치되며, 상기 자석이 보이스 코일의 트랙 패턴 내측에 위치되어 자기회로를 구성하면서 진동판의 기능을 갖는 FPCB(Flexible Printed Circuit Board) 또는 PCB(Printed Circuit Board)로 이루어져 초슬림형 평판형 스피커를 구현 가능하도록 한다.

Description

피씨비 보이스 필름 일체형 진동판을 구비한 평판형 스피커{FLAT SPEAKER HAVING DIAPHRAGM UNIFIED PCB VOICE FILM}

본 발명은 평판형 스피커에 관한 것으로, 보다 상세하게는 PCB 또는 FPCB 자체를 진동판으로 하는 평판형 스피커에 관한 것이다.

스피커는 자석 사이에 개재된 보이스 코일 및 진동판을 구비하며, 보이스 코일의 움직임에 의해 진동판이 진동함으로써 음을 발생한다.

평판형 스피커는 평판형 보이스 코일과 그 양측면에 일정 간격을 두고 자석이 배치되어 플래밍의 왼속 법칙과 로렌쯔 원칙에 의해 유기 기전력을 발생시켜 음성에 따른 주파수를 형성하여 그 주파수가 진동판을 진동시켜 소리로 재현된다.

보이스 코일은 플레이트 형상의 코일 베이스 단면 또는 양면에 타원 형태로 와권되거나 인쇄 패턴되어 보이스 코일판을 형성한다.

보이스 코일판 상단측에는 길이 방향으로 진동판이 부착되며, 보이스 코일판의 움직임에 따라 진동판이 진동함으로써 음을 발생시킨다.

일반적으로 보이스 코일은 코일을 권취하여 사용할 수도 있으나 근래에는 스피커의 슬림화에 따라 PCB(Printed Circuit Board) 또는 FPCB(Flexible Printed Circuit Board)로 패턴 인쇄되어 사용된다.

그러나, 보이스 코일판은 자석 사이에 배치되어 보이스 코일에 전류를 흘려줌으로써 보이스 코일과 한 쌍의 자석간에 유기 기전력을 발생시키는 구조로 자기회로를 구성하게 되는 데, 이때 보이스 코일판은 한 쌍의 자석 사이에 세로 형태로 위치되게 된다.

세로 형태로 세워진 보이스 코일판과 보이스 코일판의 양측에 형성된 한 쌍의 자석 구조는 평판형 스피커의 슬림화에 구조적으로 문제가 될 수 밖에 없다.

상술한 종래의 문제점을 해결하기 위한 본 발명의 과제는, PCB 또는 FPCB 보이스 필름을 진동판과 일체형으로 형성하여 초박막 스피커를 개발하고자 한다.

또한, PCB 또는 FPCB 보이스 필름을 사용함으로써 생산성의 극대화 및 품질의 향상을 높일 수 있는 평판형 스피커를 제공하고자 한다.

상술한 과제를 해결하기 위한 본 발명에 따른 피씨비 보이스 필름 일체형 진동판을 구비한 평판형 스피커는, 1 개의 자석과, 상기 자석의 상하면에 서로 다른 극성으로 자화된 요크 플레이트를 포함하는 자기체와, 보이스 코일이 트랙형태로 패턴 인쇄되고, 상기 자기체의 상부에 위치되며, 상기 자석이 보이스 코일의 트랙 패턴 내측에 위치되어 자기회로를 구성하면서 진동판의 기능을 갖는 FPCB(Flexible Printed Circuit Board) 또는 PCB(Printed Circuit Board)로 이루어져 초슬림형 평판형 스피커를 구현 가능하도록 한다.

또한, 본 발명에 따른 피씨비 보이스 필름 일체형 진동판을 구비한 평판형 스피커는, 2n(n은 양의 정수) 개의 자석의 상하면에 요크 플레이트가 형성되는 자기체와, 2n 개의 멀티 레이어로 수평 배열되는 보이스 코일이 트랙형태로 패턴 인쇄되고, 상기 자기체의 상부에 위치되며, 상기 자석들 각각이 보이스 코일의 트랙 패턴 내측에 위치되어 자기회로를 구성하면서 진동판의 기능을 갖는 PCB(Printed Circuit Board)로 이루어져 초슬림형 평판형 스피커를 구현 가능하도록 한다.

또한, 본 발명에 따른 피씨비 보이스 필름 일체형 진동판을 구비한 평판형 스피커는, 2n(n은 양의 정수) 개의 자석의 상하면에 요크 플레이트가 형성되는 자기체와, 2n 개의 멀티 레이어로 수평 배열되는 보이스 코일이 트랙형태로 패턴 인쇄되고, 상기 자기체의 상부에 위치되며, 상기 자석들 각각이 보이스 코일의 트랙 패턴 내측에 위치되어 자기회로를 구성하면서 진동판의 기능을 갖는 FPCB(Flexible Printed Circuit Board)로 이루어져 초슬림형 평판형 스피커를 구현 가능하도록 한다.

여기서, 상기 FPCB에는 상기 보이스 코일의 +, - 단자의 리드선이 일체로 형성될 수 있다.

여기서, 상기 FPCB 상면에는 커버 필름이 더 적층되어 진동판과 소리의 특성을 향상시킬 수 있도록 구현할 수 있다.

여기서, 상기 보이스 코일에 흐르는 전류 방향은 자기장의 방향에 직각을 이루어 일정한 방향으로 흐르도록 구현되는 것이 본 발명을 구현하기 위한 전제조건으로서 가능하다.

상술한 본 발명의 구성에 따르면, PCB 또는 FPCB 보이스 필름을 진동판과 일체형으로 형성하여 초박막 스피커를 개발 및 제작이 가능하고, 평판형 스피커의 생산성 극대화 및 품질 향상에 기여할 수 있게 된다.

나아가, 갈수록 소형화되고 박막화되는 디스플레이 기기에 적합한 초박막 스피커를 제공하는 것이 가능하고, 수직으로 연결되는 보이스 코일의 연결을 없앰으로써 더욱 얇은 스피커를 제작하는 것이 가능하게 된다.

도 1은 본 발명에 따른 피씨비 보이스 필름 일체형 진동판을 구비한 평판형 스피커의 제1 구조의 사시도이다.
도 2는 본 발명에 따른 피씨비 보이스 필름 일체형 진동판을 구비한 평판형 스피커의 제1 구조의 평면도와 측면도이다.
도 3은 본 발명에 따른 피씨비 보이스 필름 일체형 진동판을 구비한 평판형 스피커의 제2 구조의 사시도이다.
도 4는 본 발명에 따른 피씨비 보이스 필름 일체형 진동판을 구비한 평판형 스피커의 제2 구조의 평면도와 측면도이다.
도 5는 본 발명에 따른 피씨비 보이스 필름 일체형 진동판을 구비한 평판형 스피커의 제3 구조의 사시도이다.
도 6은 본 발명에 따른 피씨비 보이스 필름 일체형 진동판을 구비한 평판형 스피커의 제3 구조의 평면도와 측면도이다.
도 7은 본 발명에 따른 피씨비 보이스 필름 일체형 진동판을 구비한 평판형 스피커의 제4 구조도이다.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 따른 피씨비 보이스 필름 일체형 진동판을 구비한 평판형 스피커의 구조 및 작용효과를 설명한다.

본 발명에 따른 피씨비 보이스 필름 일체형 진동판을 구비한 평판형 스피커의 제1 구조는 하나의 자석과 하나의 보이스 필름을 사용한 구조의 예이고, 제2 구조는 PCB(Printed Circuit Board)를 사용한 예이며, 제3 구조는 FPCB(Flexible Printed Circuit Board)를 사용한 예이며, 제4 구조는 FPCB와 필름 커버를 사용한 예를 보인 것이다.

도 1은 본 발명에 따른 피씨비 보이스 필름 일체형 진동판을 구비한 평판형 스피커의 제1 구조의 사시도이고, 도 2의 (A)는 평면도이며, 도 2의 (B)는 측면도이다.

도 1 및 도 2에 도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 피씨비 보이스 필름 일체형 진동판을 구비한 평판형 스피커(100)는 FPCB 또는 PCB(101)와 엣지(102)로 이루어지는 진동판(103)과, 자석(104)과 요크 플레이트(105)가 이루는 자기체(106)와, 이들을 포함하고 함을 이루는 외함체(미도시)를 포함하여 이루어진다.

도 1의 제1 구조는 하나의 보이스 코일(107)이 트랙형태로 패턴 인쇄되고 그 아래에 하나의 자석(104)이 배치되는 구조를 갖는다.

FPCB 또는 PCB(101) 자체가 진동판으로서의 역할을 하며, FPCB 또는 PCB(101)에는 보이스 코일(107)이 트랙형태로 패턴 인쇄된다.

보이스 코일(107)은 트랙 타입으로 인쇄되며, FPCB 또는 PCB(101)의 일면 또는 양면에 인쇄될 수 있다.

FPCB 또는 PCB(101)의 테두리에는 진동판의 진동 효율을 높이기 위한 엣지(102)가 더 형성될 수 있으며, FPCB인 경우에는 그 특성을 이용하여 보이스 코일(107)의 양단자를 전기적으로 연결시키기 위한 리드선(도 5 및 도 6과 같이)이 진동판(103) 외부로 인출되도록 형성시킬 수 있고, PCB인 경우에는 보이스 코일(107)의 양단자를 전기적으로 연결시키기 위한 리드단자(108a, 108b)를 진동판의 일측에 형성시킬 수 있다.

보이스 코일(107)의 일단(109a)은 하나의 리드단자(108a) 또는 리드선에 common되고, 타단(110a)은 다른 하나의 리드단자(108b) 또는 리드선에 common된다.

진동판(103)의 하부로는 자기체(106)가 배열된다.

자기체(106)는 자석(104)과 요크 플레이트(105)로 이루어진다.

보이스 코일(107)과 자기체(106)는 자기회로를 구성하기 위해, 자석(104)이 보이스 코일(107)의 트랙형태의 내측부분(패턴되지 않은 부분)에 위치되도록 형성된다.

즉, 자석(104)은 보이스 코일(107)의 트랙형태의 내측에 위치한다. 도면에서 보이스 코일(107)의 패턴인쇄된 회로가 없는 부분을 점선으로 표시되고 그 사이에 자석(104)이 각각 배치된다.

자석(104)의 상하 좌우에는 요크 플레이트(105)가 형성되고, 상하 및 인접간에는 각각 서로 다른 극성을 갖도록 자화된다.

도 3는 본 발명에 따른 피씨비 보이스 필름 일체형 진동판을 구비한 평판형 스피커의 제2 구조의 사시도이며, 도 4의 (A)는 평면도이고, 도 4의 (B)는 측면도이다.

도 3 및 도 4에 도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 피씨비 보이스 필름 일체형 진동판을 구비한 평판형 스피커(200)는 PCB(Printed Circuit Board, 201)와 엣지(202)로 이루어지는 진동판(203)과, 자석(204)과 요크 플레이트(205)가 이루는 자기체(206)와, 이들을 포함하고 함을 이루는 외함체(미도시)를 포함하여 이루어진다.

진동판(203)은 PCB(201) 자체가 진동판으로서의 역할을 하며, PCB(201)에는 보이스 코일(207)이 인쇄된다.

보이스 코일(207)은 트랙 타입으로 인쇄되며, PCB(201)의 일면 또는 양면에 인쇄될 수 있다.

PCB(201)의 테두리에는 진동판의 진동 효율을 높이기 위한 엣지(202)가 더 형성될 수 있으며, PCB(201)에는 보이스 코일(207)의 양단자를 전기적으로 연결시키기 위한 리드단자(208a, 208b)가 일측에 형성된다.

보이스 코일(207) 각각의 일단(209a, 209b)은 하나의 리드단자(208a)에 common되고, 각각의 타단(210a, 210b)은 다른 하나의 리드선(208b)에 common된다.

진동판(203)의 하부로는 자기체(206)가 배열된다.

자기체(206)는 자석(204)과 요크 플레이트(205)로 이루어지며, 자석(204)은 이웃하는 자석간의 NS극이 서로 같은 극성을 갖도록 배열된다.

보이스 코일(207)과 자기체(206)는 자기회로를 구성하기 위해, 각각의 자석(204)은 보이스 코일(207)의 트랙형태의 내측 즉 내측에 패턴 인쇄되지 않은 부분에 위치되도록 형성된다.

즉, 각각의 자석(204)은 보이스 코일(207)의 패턴인쇄된 회로가 없는 트랙형태의 내측 부분에 위치한다. 도면에서 보이스 코일(207)의 패턴인쇄된 회로가 없는 부분을 점선으로 표시되고 그 사이에 자석(204)이 각각 배치되는 것으로 표시한다.

자석(204)의 상하 좌우에는 요크 플레이트(205)가 형성되고, 상하 및 인접간에는 각각 서로 다른 극성을 갖도록 자화된다.

도시상에는 하나의 자석(204)당 하나의 요크 플레이트(205)가 형성되고 요크 플레이트가 'ㄷ'자 형상으로 형성되어 S극-N극-S극으로 자화된 구성을 예시로서 설명하지만 이에 국한되는 것은 아니며, 인접간 상하간의 극성이 서로 다르게 배치되도록 하면 될 뿐 그 형상 구조는 중요하지 않을 것이다.

여기서, 보이스 코일(207)은 짝수인 2n(n은 양의 정수)으로 멀티 레이어 보이스 코일로 인쇄되는 것이 바람직하며, 보이스 코일(207)의 멀티 레이어 수에 따라 자석(204)의 갯수도 2n개의 짝수로 대응시킬 수 있다.

이는 자기회로가 종전과 달리 상하 구조를 배치되는 관계로 자기장 효율을 극대화하기 위해 보이스 코일(207) 갯수와 1:1로 자석(204)의 수를 배치하고 특히 짝수의 멀티레이어로 구성시킬 때 상하 구조의 자기회로에서 최대의 자기장을 이끌어 내어 사운드 에너지의 효율을 증대시킬 수 있게 하기 위해서이다.

보이스 코일(207)에 흐르는 전류 방향은 자기장의 방향에 직각을 이루어 일정한 방향으로 흐르도록 한다.

도 5는 본 발명에 따른 피씨비 보이스 필름 일체형 진동판을 구비한 평판형 스피커의 제3 구조의 사시도이며, 도 6의 (A)는 제3 구조의 평면도이고, 도 6의 (B)는 제3 구조의 측면도이다.

도 5 및 도 6에 도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 피씨비 보이스 필름 일체형 진동판을 구비한 평판형 스피커(300)는 FPCB(Flexible Printed Circuit Board, 301)와 엣지(302)로 이루어지는 진동판(303)과, 자석(304)과 요크 플레이트(305)가 이루는 자기체(306)와, 이들을 포함하고 함을 이루는 외함체(미도시)를 포함하여 이루어진다.

진동판(303)은 FPCB(301) 자체가 진동판으로서의 역할을 하며, FPCB(301)에는 보이스 코일(307)이 인쇄된다.

보이스 코일(307)은 트랙 타입으로 인쇄되며, FPCB(301)의 일면 또는 양면에 인쇄될 수 있다.

FPCB(301)의 테두리에는 진동판의 진동 효율을 높이기 위한 엣지(302)가 더 형성될 수 있으며, FPCB(301)의 특성을 이용하여 보이스 코일(307)의 양단자를 전기적으로 연결시키기 위한 리드선(308a, 308b)이 외부로 인출되도록 형성된다.

보이스 코일(307) 각각의 일단(309a, 309b)은 하나의 리드선(308a)에 common되고, 각각의 타단(310a, 310b)은 다른 하나의 리드선(308b)에 common된다.

진동판(303) 또는 FPCB(301)의 하부로는 자기체(306)가 배열된다.

자기체(306)는 자석(304)과 요크 플레이트(305)로 이루어지며, 자석(304)은 이웃하는 자석간의 NS극이 같은 극성을 갖도록 배열된다.

보이스 코일(307)과 자기체(306)는 자기회로를 구성하기 위해, 자석(304)들은 각각 보이스 코일(307)의 트랙형태의 내측 부분에 위치되도록 형성된다.

자석(304)의 상하 좌우에는 요크 플레이트(305)가 형성되고, 상하 및 인접간에는 각각 서로 다른 극성을 갖도록 자화된다.

여기서, 보이스 코일(307)은 짝수인 2n(n은 양의 정수)으로 멀티 레이어 보이스 코일로 인쇄되는 것이 바람직하며, 보이스 코일(307)의 멀티 레이어 수에 따라 자석(304)의 수도 짝수인 2n의 갯수로 대응시키는 것이 바람직하다.

보이스 코일(307)에 흐르는 전류 방향은 자기장의 방향에 직각을 이루어 일정한 방향으로 흐르도록 한다.

이렇게 구성함으로써, 본 발명에 따른 평판형 스피커는 FPCB 형태의　보이스 코일이 인쇄된 인쇄 회로기판이 별도로 진동판에 연결되지 않고 그 자체가　진동판 역할을　하게 되어 초슬림형 스피커를 구현하는 것이 가능하게 된다.

또한, FPCB를 진동판 자체로 사용하게 되고, FPCB 특성을 이용하여 보이스 코일의 +, - 의 리드선을 일체형으로 패턴 인쇄하는 것이 가능하게 된다.

도 7은 본 발명에 따른 피씨비 보이스 필름 일체형 진동판을 구비한 평판형 스피커의 제4 구조도이다.

도 7의 제4 구조는 도 6의 제3 구조와 동일하며, 단지 진동판의 기능을 동시에 갖는 FPCB(403)상면에 필름(401)을 적층시킨 구조를 갖는다.

필름(401)은 종이, 펄프, 카본, 플라스틱 등 다양한 재질로 구현이 가능하며, PCB겸 진동판 기능을 갖는 면 위에 필름(401)을 적층하여 진동판으로부터 진동되어 울리는 소리의 변화를 가변시킬 수 있으며, 사운드 에너지의 퀄리티를 향상시킬 수 있게 된다.

이상 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 설명하였지만, 상술한 본 발명의 기술적 구성은 본 발명이 속하는 기술 분야의 당업자가 본 발명의 그 기술적 사상이나 필수적 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 실시될 수 있다는 것을 이해할 수 있을 것이다. 그러므로 이상에서 기술한 실시예들은 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적인 것이 아닌 것으로서 이해되어야 하고, 본 발명의 범위는 상기 상세한 설명보다는 후술하는 특허청구범위에 의하여 나타내어지며, 특허청구범위의 의미 및 범위 그리고 그 등가 개념으로부터 도출되는 모든 변경 또는 변형된 형태가 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 한다.

100, 200, 300 : 평판형 스피커 101 : FPCB 또는 PCB
102, 202, 302 : 엣지 103, 203, 303, 403 : 진동판
104, 204, 304 : 자석 105, 205, 305 : 요크 플레이트
106, 206, 306 : 자기체 107, 207, 307 : 보이스 코일
108a, 108b, 208a, 208b : 리드단자 109a, 209a, 209b, 309a : 일단
110a, 210a, 210b, 310a : 타단 201 : PCB
301 : FPCB 308a, 308b : 리드선

Claims

1 개의 자석과, 상기 자석의 상하면에 서로 다른 극성으로 자화된 요크 플레이트를 포함하는 자기체와,
보이스 코일이 트랙형태로 패턴 인쇄되고, 상기 자기체의 상부에 위치되며, 상기 자석이 보이스 코일의 트랙 패턴 내측에 위치되어 자기회로를 구성하면서 진동판의 기능을 갖는 FPCB(Flexible Printed Circuit Board) 또는 PCB(Printed Circuit Board)로 이루어지는, 피씨비 보이스 필름 일체형 진동판을 구비한 평판형 스피커.

2n(n은 양의 정수) 개의 자석의 상하면에 요크 플레이트가 형성되는 자기체와,
2n 개의 멀티 레이어로 수평 배열되는 보이스 코일이 트랙형태로 패턴 인쇄되고, 상기 자기체의 상부에 위치되며, 상기 자석들 각각이 보이스 코일의 트랙 패턴 내측에 위치되어 자기회로를 구성하면서 진동판의 기능을 갖는 PCB(Printed Circuit Board)로 이루어지는, 피씨비 보이스 필름 일체형 진동판을 구비한 평판형 스피커.

2n(n은 양의 정수) 개의 자석의 상하면에 요크 플레이트가 형성되는 자기체와,
2n 개의 멀티 레이어로 수평 배열되는 보이스 코일이 트랙형태로 패턴 인쇄되고, 상기 자기체의 상부에 위치되며, 상기 자석들 각각이 보이스 코일의 트랙 패턴 내측에 위치되어 자기회로를 구성하면서 진동판의 기능을 갖는 FPCB(Flexible Printed Circuit Board)로 이루어지는, 피씨비 보이스 필름 일체형 진동판을 구비한 평판형 스피커.

제3항에 있어서,
상기 FPCB에는 상기 보이스 코일의 +, - 단자의 리드선이 일체로 형성되는, 피씨비 보이스 필름 일체형 진동판을 구비한 평판형 스피커.

제3항 중에 있어서,
상기 FPCB 상면에는 커버 필름이 더 적층되는, 피씨비 보이스 필름 일체형 진동판을 구비한 평판형 스피커.

제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 보이스 코일에 흐르는 전류 방향은 자기장의 방향에 직각을 이루어 일정한 방향으로 흐르도록 구현되는, 피씨비 보이스 필름 일체형 진동판을 구비한 평판형 스피커.