KR20140068121A - 전기 음향 변환 필름, 플렉시블 디스플레이, 성대 마이크로폰 및 악기용 센서 - Google Patents

전기 음향 변환 필름, 플렉시블 디스플레이, 성대 마이크로폰 및 악기용 센서 Download PDF

Info

Publication number
KR20140068121A
KR20140068121A KR1020147008456A KR20147008456A KR20140068121A KR 20140068121 A KR20140068121 A KR 20140068121A KR 1020147008456 A KR1020147008456 A KR 1020147008456A KR 20147008456 A KR20147008456 A KR 20147008456A KR 20140068121 A KR20140068121 A KR 20140068121A
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
conversion film
piezoelectric
film
frequency
thickness
Prior art date
Application number
KR1020147008456A
Other languages
English (en)
Other versions
KR101628584B1 (ko
Inventor
데츠 미요시
Original Assignee
후지필름 가부시키가이샤
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 후지필름 가부시키가이샤 filed Critical 후지필름 가부시키가이샤
Publication of KR20140068121A publication Critical patent/KR20140068121A/ko
Application granted granted Critical
Publication of KR101628584B1 publication Critical patent/KR101628584B1/ko

Links

Images

Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04R—LOUDSPEAKERS, MICROPHONES, GRAMOPHONE PICK-UPS OR LIKE ACOUSTIC ELECTROMECHANICAL TRANSDUCERS; DEAF-AID SETS; PUBLIC ADDRESS SYSTEMS
    • H04R7/00—Diaphragms for electromechanical transducers; Cones
    • H04R7/02—Diaphragms for electromechanical transducers; Cones characterised by the construction
    • H04R7/04—Plane diaphragms
    • H—ELECTRICITY
    • H10—SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H10N—ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H10N30/00—Piezoelectric or electrostrictive devices
    • H10N30/704—Piezoelectric or electrostrictive devices based on piezoelectric or electrostrictive films or coatings
    • G—PHYSICS
    • G10—MUSICAL INSTRUMENTS; ACOUSTICS
    • G10H—ELECTROPHONIC MUSICAL INSTRUMENTS; INSTRUMENTS IN WHICH THE TONES ARE GENERATED BY ELECTROMECHANICAL MEANS OR ELECTRONIC GENERATORS, OR IN WHICH THE TONES ARE SYNTHESISED FROM A DATA STORE
    • G10H3/00—Instruments in which the tones are generated by electromechanical means
    • G10H3/12—Instruments in which the tones are generated by electromechanical means using mechanical resonant generators, e.g. strings or percussive instruments, the tones of which are picked up by electromechanical transducers, the electrical signals being further manipulated or amplified and subsequently converted to sound by a loudspeaker or equivalent instrument
    • G10H3/14—Instruments in which the tones are generated by electromechanical means using mechanical resonant generators, e.g. strings or percussive instruments, the tones of which are picked up by electromechanical transducers, the electrical signals being further manipulated or amplified and subsequently converted to sound by a loudspeaker or equivalent instrument using mechanically actuated vibrators with pick-up means
    • G10H3/143—Instruments in which the tones are generated by electromechanical means using mechanical resonant generators, e.g. strings or percussive instruments, the tones of which are picked up by electromechanical transducers, the electrical signals being further manipulated or amplified and subsequently converted to sound by a loudspeaker or equivalent instrument using mechanically actuated vibrators with pick-up means characterised by the use of a piezoelectric or magneto-strictive transducer
    • G—PHYSICS
    • G10—MUSICAL INSTRUMENTS; ACOUSTICS
    • G10H—ELECTROPHONIC MUSICAL INSTRUMENTS; INSTRUMENTS IN WHICH THE TONES ARE GENERATED BY ELECTROMECHANICAL MEANS OR ELECTRONIC GENERATORS, OR IN WHICH THE TONES ARE SYNTHESISED FROM A DATA STORE
    • G10H3/00—Instruments in which the tones are generated by electromechanical means
    • G10H3/12—Instruments in which the tones are generated by electromechanical means using mechanical resonant generators, e.g. strings or percussive instruments, the tones of which are picked up by electromechanical transducers, the electrical signals being further manipulated or amplified and subsequently converted to sound by a loudspeaker or equivalent instrument
    • G10H3/14—Instruments in which the tones are generated by electromechanical means using mechanical resonant generators, e.g. strings or percussive instruments, the tones of which are picked up by electromechanical transducers, the electrical signals being further manipulated or amplified and subsequently converted to sound by a loudspeaker or equivalent instrument using mechanically actuated vibrators with pick-up means
    • G10H3/146—Instruments in which the tones are generated by electromechanical means using mechanical resonant generators, e.g. strings or percussive instruments, the tones of which are picked up by electromechanical transducers, the electrical signals being further manipulated or amplified and subsequently converted to sound by a loudspeaker or equivalent instrument using mechanically actuated vibrators with pick-up means using a membrane, e.g. a drum; Pick-up means for vibrating surfaces, e.g. housing of an instrument
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04R—LOUDSPEAKERS, MICROPHONES, GRAMOPHONE PICK-UPS OR LIKE ACOUSTIC ELECTROMECHANICAL TRANSDUCERS; DEAF-AID SETS; PUBLIC ADDRESS SYSTEMS
    • H04R17/00—Piezoelectric transducers; Electrostrictive transducers
    • H04R17/005—Piezoelectric transducers; Electrostrictive transducers using a piezoelectric polymer
    • G—PHYSICS
    • G02—OPTICS
    • G02F—OPTICAL DEVICES OR ARRANGEMENTS FOR THE CONTROL OF LIGHT BY MODIFICATION OF THE OPTICAL PROPERTIES OF THE MEDIA OF THE ELEMENTS INVOLVED THEREIN; NON-LINEAR OPTICS; FREQUENCY-CHANGING OF LIGHT; OPTICAL LOGIC ELEMENTS; OPTICAL ANALOGUE/DIGITAL CONVERTERS
    • G02F1/00—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics
    • G02F1/01—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour 
    • G02F1/13—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour  based on liquid crystals, e.g. single liquid crystal display cells
    • G02F1/133—Constructional arrangements; Operation of liquid crystal cells; Circuit arrangements
    • G02F1/1333—Constructional arrangements; Manufacturing methods
    • G02F1/133394—Piezoelectric elements associated with the cells
    • G—PHYSICS
    • G10—MUSICAL INSTRUMENTS; ACOUSTICS
    • G10H—ELECTROPHONIC MUSICAL INSTRUMENTS; INSTRUMENTS IN WHICH THE TONES ARE GENERATED BY ELECTROMECHANICAL MEANS OR ELECTRONIC GENERATORS, OR IN WHICH THE TONES ARE SYNTHESISED FROM A DATA STORE
    • G10H2220/00—Input/output interfacing specifically adapted for electrophonic musical tools or instruments
    • G10H2220/461—Transducers, i.e. details, positioning or use of assemblies to detect and convert mechanical vibrations or mechanical strains into an electrical signal, e.g. audio, trigger or control signal
    • G10H2220/525—Piezoelectric transducers for vibration sensing or vibration excitation in the audio range; Piezoelectric strain sensing, e.g. as key velocity sensor; Piezoelectric actuators, e.g. key actuation in response to a control voltage
    • G10H2220/531—Piezoelectric transducers for vibration sensing or vibration excitation in the audio range; Piezoelectric strain sensing, e.g. as key velocity sensor; Piezoelectric actuators, e.g. key actuation in response to a control voltage made of piezoelectric film
    • G—PHYSICS
    • G10—MUSICAL INSTRUMENTS; ACOUSTICS
    • G10H—ELECTROPHONIC MUSICAL INSTRUMENTS; INSTRUMENTS IN WHICH THE TONES ARE GENERATED BY ELECTROMECHANICAL MEANS OR ELECTRONIC GENERATORS, OR IN WHICH THE TONES ARE SYNTHESISED FROM A DATA STORE
    • G10H2220/00—Input/output interfacing specifically adapted for electrophonic musical tools or instruments
    • G10H2220/461—Transducers, i.e. details, positioning or use of assemblies to detect and convert mechanical vibrations or mechanical strains into an electrical signal, e.g. audio, trigger or control signal
    • G10H2220/525—Piezoelectric transducers for vibration sensing or vibration excitation in the audio range; Piezoelectric strain sensing, e.g. as key velocity sensor; Piezoelectric actuators, e.g. key actuation in response to a control voltage
    • G10H2220/541—Piezoelectric transducers for vibration sensing or vibration excitation in the audio range; Piezoelectric strain sensing, e.g. as key velocity sensor; Piezoelectric actuators, e.g. key actuation in response to a control voltage using piezoceramics, e.g. lead titanate [PbTiO3], zinc oxide [Zn2 O3], lithium niobate [LiNbO3], sodium tungstate [NaWO3], bismuth ferrite [BiFeO3]
    • G10H2220/545—Barium titanate piezoceramics [BaTiO3]
    • G—PHYSICS
    • G10—MUSICAL INSTRUMENTS; ACOUSTICS
    • G10H—ELECTROPHONIC MUSICAL INSTRUMENTS; INSTRUMENTS IN WHICH THE TONES ARE GENERATED BY ELECTROMECHANICAL MEANS OR ELECTRONIC GENERATORS, OR IN WHICH THE TONES ARE SYNTHESISED FROM A DATA STORE
    • G10H2220/00—Input/output interfacing specifically adapted for electrophonic musical tools or instruments
    • G10H2220/461—Transducers, i.e. details, positioning or use of assemblies to detect and convert mechanical vibrations or mechanical strains into an electrical signal, e.g. audio, trigger or control signal
    • G10H2220/525—Piezoelectric transducers for vibration sensing or vibration excitation in the audio range; Piezoelectric strain sensing, e.g. as key velocity sensor; Piezoelectric actuators, e.g. key actuation in response to a control voltage
    • G10H2220/541—Piezoelectric transducers for vibration sensing or vibration excitation in the audio range; Piezoelectric strain sensing, e.g. as key velocity sensor; Piezoelectric actuators, e.g. key actuation in response to a control voltage using piezoceramics, e.g. lead titanate [PbTiO3], zinc oxide [Zn2 O3], lithium niobate [LiNbO3], sodium tungstate [NaWO3], bismuth ferrite [BiFeO3]
    • G10H2220/551—Piezoelectric transducers for vibration sensing or vibration excitation in the audio range; Piezoelectric strain sensing, e.g. as key velocity sensor; Piezoelectric actuators, e.g. key actuation in response to a control voltage using piezoceramics, e.g. lead titanate [PbTiO3], zinc oxide [Zn2 O3], lithium niobate [LiNbO3], sodium tungstate [NaWO3], bismuth ferrite [BiFeO3] using LZT or PZT [lead-zirconate-titanate] piezoceramics [Pb[ZrxTi1-x]O3, 0=x=1]
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04R—LOUDSPEAKERS, MICROPHONES, GRAMOPHONE PICK-UPS OR LIKE ACOUSTIC ELECTROMECHANICAL TRANSDUCERS; DEAF-AID SETS; PUBLIC ADDRESS SYSTEMS
    • H04R1/00—Details of transducers, loudspeakers or microphones
    • H04R1/46—Special adaptations for use as contact microphones, e.g. on musical instrument, on stethoscope
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04R—LOUDSPEAKERS, MICROPHONES, GRAMOPHONE PICK-UPS OR LIKE ACOUSTIC ELECTROMECHANICAL TRANSDUCERS; DEAF-AID SETS; PUBLIC ADDRESS SYSTEMS
    • H04R2307/00—Details of diaphragms or cones for electromechanical transducers, their suspension or their manufacture covered by H04R7/00 or H04R31/003, not provided for in any of its subgroups
    • H04R2307/025—Diaphragms comprising polymeric materials
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04R—LOUDSPEAKERS, MICROPHONES, GRAMOPHONE PICK-UPS OR LIKE ACOUSTIC ELECTROMECHANICAL TRANSDUCERS; DEAF-AID SETS; PUBLIC ADDRESS SYSTEMS
    • H04R2499/00—Aspects covered by H04R or H04S not otherwise provided for in their subgroups
    • H04R2499/10—General applications
    • H04R2499/15—Transducers incorporated in visual displaying devices, e.g. televisions, computer displays, laptops
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04R—LOUDSPEAKERS, MICROPHONES, GRAMOPHONE PICK-UPS OR LIKE ACOUSTIC ELECTROMECHANICAL TRANSDUCERS; DEAF-AID SETS; PUBLIC ADDRESS SYSTEMS
    • H04R31/00—Apparatus or processes specially adapted for the manufacture of transducers or diaphragms therefor
    • H04R31/003—Apparatus or processes specially adapted for the manufacture of transducers or diaphragms therefor for diaphragms or their outer suspension
    • H—ELECTRICITY
    • H10—SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H10N—ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H10N30/00—Piezoelectric or electrostrictive devices
    • H10N30/01—Manufacture or treatment
    • H10N30/04—Treatments to modify a piezoelectric or electrostrictive property, e.g. polarisation characteristics, vibration characteristics or mode tuning
    • H10N30/045—Treatments to modify a piezoelectric or electrostrictive property, e.g. polarisation characteristics, vibration characteristics or mode tuning by polarising
    • H—ELECTRICITY
    • H10—SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H10N—ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H10N30/00—Piezoelectric or electrostrictive devices
    • H10N30/80—Constructional details
    • H10N30/85—Piezoelectric or electrostrictive active materials
    • H10N30/852—Composite materials, e.g. having 1-3 or 2-2 type connectivity

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Acoustics & Sound (AREA)
  • Multimedia (AREA)
  • Signal Processing (AREA)
  • Piezo-Electric Transducers For Audible Bands (AREA)
  • Devices For Indicating Variable Information By Combining Individual Elements (AREA)
  • Television Receiver Circuits (AREA)
  • Transforming Electric Information Into Light Information (AREA)
  • Diaphragms For Electromechanical Transducers (AREA)
  • Details Of Audible-Bandwidth Transducers (AREA)

Abstract

상온에서 점탄성을 갖는 고분자 재료로 이루어지는 점탄성 매트릭스 중에 압전체 입자를 분산시켜 이루어지는 고분자 복합 압전체와, 이 고분자 복합 압전체의 양면에 형성된 박막 전극과, 이 박막 전극의 표면에 형성된 보호층을 갖는 전기 음향 변환 필름, 그리고 이 전기 음향 변환 필름을 사용하는 화상 표시 장치, 성대 마이크로폰, 및 악기용 센서를 제공한다. 이로써, 가요성이 우수하고, 또한 변형되어도 안정적인 음성을 출력 가능하며, 플렉시블 디스플레이에 일체화 가능한 플렉시블 스피커나 악기용 센서 등을 실현 가능하게 한다.

Description

전기 음향 변환 필름, 플렉시블 디스플레이, 성대 마이크로폰 및 악기용 센서{ELECTROACOUSTIC CONVERTER FILM, FLEXIBLE DISPLAY, VOCAL CORD MICROPHONE, AND MUSICAL INSTRUMENT SENSOR}
본 발명은, 스피커나 마이크로폰 등의 음향 디바이스 등에 사용되는 전기 음향 변환 필름에 관한 것이다. 상세하게는, 가요성 및 음향 특성이 우수하고, 또한 변형되어도 안정적인 음성의 출력이 가능하여, 플렉시블 디스플레이 등에 바람직하게 이용 가능한 플렉시블 스피커 등을 실현 가능한 전기 음향 변환 필름, 그리고 이 전기 음향 변환 필름을 사용하는 플렉시블 디스플레이, 성대 마이크로폰, 및 악기용 센서에 관한 것이다.
최근, 플라스틱 등의 가요성 기판을 사용한 플렉시블 디스플레이에 관한 연구가 진행되고 있다.
이러한 플렉시블 디스플레이의 기판으로는, 예를 들어, 특허문헌 1 에 있어서 투명 플라스틱 필름에 가스 배리어층이나 투명 도전층을 적층한 플렉시블 디스플레이 기판이 개시되어 있다.
플렉시블 디스플레이는, 종래의 유리 기판을 사용한 디스플레이와 비교하여, 경량성, 얇음, 가요성 등에 있어서 우위성을 가지고 있고, 원주 등의 곡면에 구비하는 것도 가능하다. 또, 둥글게 말아서 수납하는 것이 가능하기 때문에, 대화면이어도 휴대성을 저해하지 않고, 광고 등의 게시용이나, PDA (휴대 정보 단말) 등의 표시 장치로서 주목받고 있다.
이와 같은 플렉시블 디스플레이를 텔레비젼 수상기 등과 같이 화상과 함께 음성을 재생하는 화상 표시 장치 겸 음성 발생 장치로서 사용하는 경우, 음성을 발생시키기 위한 음향 장치인 스피커가 필요하다.
여기서, 종래의 스피커 형상으로는, 깔때기상의 이른바 콘형이나, 구면상의 돔형 등이 일반적이다. 그러나, 이들 스피커를 상기 서술한 플렉시블 디스플레이에 내장하고자 하면, 플렉시블 디스플레이의 장점인 경량성이나 가요성을 저해할 우려가 있다. 또, 스피커를 외부에 형성했을 경우, 운반 등이 번거롭고, 곡면상의 벽에 설치하는 것이 어려워져 미관을 저해할 우려도 있다.
이와 같은 중, 경량성이나 가요성을 저해하지 않고 플렉시블 디스플레이에 일체화 가능한 스피커로서, 시트상이고 가요성을 갖는 압전 필름을 채용하는 것이 예를 들어 특허문헌 2 에 개시되어 있다.
압전 필름이란, 폴리불화비닐리덴 (PVDF : Poly VinyliDene Fluoride) 의 1 축 연신 필름을 고전압으로 분극 처리한 것으로, 인가 전압에 응답하여 신축하는 성질을 가지고 있다.
압전 필름을 스피커로서 채용하기 위해서는, 필름면에 따른 신축 운동을 필름면의 진동으로 변환할 필요가 있다. 이 신축 운동으로부터 진동으로의 변환은, 압전 필름을 만곡시킨 상태로 유지함으로써 달성되고, 이로써, 압전 필름을 스피커로서 기능시키는 것이 가능해진다.
그런데, 스피커용 진동판의 최저 공진 주파수 f0 은, 하기 식으로 부여되는 것은 주지된 바이다. 여기서, s 는 진동계의 스티프니스, m 은 질량이다.
Figure pct00001
이 때, 압전 필름의 만곡 정도, 즉 만곡부의 곡률 반경이 커질수록 기계적인 스티프니스 s 가 내려가기 때문에, 최저 공진 주파수 f0 은 작아진다. 즉, 압전 필름의 곡률 반경에 의해 스피커의 음질 (음량, 주파수 특성) 이 바뀌게 된다.
이 문제를 해결하기 위해, 특허문헌 2 에 있어서는, 압전 필름의 만곡 정도를 계측하는 센서를 구비하고, 압전 필름의 만곡 정도에 따라, 음성 신호의 주파수 대역별로 진폭을 소정량 증감시켜 보정함으로써 안정적인 음성을 출력 가능하게 하고 있다.
그런데, 압전 필름으로 이루어지는 스피커를 일체화한, 평면에서 보았을 때의 형상이 장방형인 플렉시블 디스플레이를, 휴대용으로서 신문이나 잡지와 같이 서류 감각으로 완만하게 휘게 한 상태로 파지하고, 화면 표시를 종횡 전환하여 사용하는 경우, 화상 표시면은 종방향뿐만 아니라 횡방향으로도 만곡할 수 있는 것이 바람직하다.
그런데, 1 축 연신된 PVDF 로 이루어지는 압전 필름은, 그 압전 특성에 면내 이방성이 있기 때문에, 동일한 곡률이어도 구부리는 방향에 따라 음질이 크게 상이하다.
또한, PVDF 는 콘지 (cone paper) 등의 일반적인 스피커용 진동판에 비해 손실 정접 (正接) 이 작기 때문에, 공진이 강하게 나오기 쉬워, 기복이 격렬한 주파수 특성이 된다. 따라서, 곡률의 변화에 수반하여 최저 공진 주파수 f0 이 변화했을 때의 음질의 변화량도 커진다.
이상과 같이, PVDF 고유의 과제에 의해, 상기 서술한 특허문헌 2 에 개시된 음질 보정 수단에서는 안정적인 음성을 재생하는 것이 곤란하였다.
한편, 압전 특성에 면내 이방성이 없는 시트상이고 가요성을 갖는 압전 재료로는, 고분자 매트릭스 중에 압전 세라믹스를 분산시킨 고분자 복합 압전체를 들 수 있다.
고분자 복합 압전체의 경우, 압전 세라믹스는 딱딱하지만 고분자 매트릭스는 부드럽기 때문에, 압전 세라믹스의 진동이 전체에 전해지기 전에 에너지가 흡수되어 버릴 가능성이 있다. 이것은 역학적 진동 에너지의 전달 효율이라고 하는 것으로, 이 전달 효율을 양호하게 하려면, 고분자 복합 압전체를 딱딱하게 할 필요가 있으며, 그러기 위해서는 압전 세라믹스를 매트릭스 중에 체적 분율로 적어도 40 ∼ 50 ％ 이상 넣을 필요가 있다.
예를 들어, 비특허문헌 1 에는, 압전체인 PZT 세라믹스의 분말을 용매 유연 또는 열간 혼련에 의해 PVDF 와 혼합시킨 고분자 복합 압전체가, PVDF 의 탄력성과 PZT 세라믹스의 높은 압전 특성을 어느 정도 양립하는 것이 개시되어 있다.
그러나, 압전 특성, 즉 전달 효율을 높이기 위해서 PZT 세라믹스의 비율을 늘리면, 딱딱하여, 취약해진다는 기계적 결점이 존재한다.
이 문제를 해결하기 위해, 예를 들어 비특허문헌 2 에는, PVDF 에 불소 고무를 첨가함으로써 가요성을 유지시키는 시도가 개시되어 있다.
이 방법은, 가요성이라는 관점에서는 일정한 효과가 얻어진다. 그러나, 일반적으로, 고무는 영률이 1 ∼ 10 ㎫ 로 매우 작기 때문에, 첨가함으로써 고분자 복합 압전체의 경도가 저하되고, 결과적으로 진동 에너지의 전달 효율도 저하된다.
이와 같이, 종래의 고분자 복합 압전체를 스피커용 진동판으로서 사용하는 경우, 가요성을 갖게 하려고 하면, 에너지 효율의 저하를 피하지 못하여, 플렉시블 디스플레이용 스피커로서 충분한 성능을 발휘할 수 없었다.
일본 공개특허공보 2000-338901호 일본 공개특허공보 2008-294493호
키타야마 토요키, 쇼와 46년 전자 정보 통신 학회 종합 전국 대회 강연 논문집, 366 (1971) 시라이 세이이치, 노무라 히로아키, 오가 주로우, 야마다 타케시, 오쿠치 노부키, 전자 정보 통신 학회 기술 연구 보고, 24, 15 (1980)
이상으로부터, 플렉시블 디스플레이용의 스피커로서 사용하는 고분자 복합 압전체는, 다음의 용건을 구비한 것인 것이 바람직하다.
(i) 가요성
예를 들어, 휴대용으로서 신문이나 잡지와 같이 서류 감각으로 완만하게 휘어진 상태로 파지하는 경우, 끊임없이 외부로부터 수 ㎐ 이하의 비교적 느린 속도의 큰 굽힘 변형을 받게 된다. 이 때, 고분자 복합 압전체가 딱딱하면, 그만큼 큰 굽힘 응력이 발생하고, 고분자 매트릭스와 압전체 입자의 계면에서 균열이 발생하여, 이윽고 파괴로 연결될 우려가 있다. 따라서, 고분자 복합 압전체에는 적당한 부드러움이 요구된다. 또, 변형 에너지를 열로서 외부에 확산할 수 있으면 응력을 완화할 수 있다. 따라서, 고분자 복합 압전체의 손실 정접이 적당히 클 것이 요구된다.
(ii) 음질
스피커는 20 ∼ 20 ㎑ 의 오디오 대역의 주파수로 압전체 입자를 진동시키고, 그 진동 에너지에 의해 진동판 (고분자 복합 압전체) 전체가 일체가 되어 진동함으로써 소리가 재생된다. 따라서, 진동 에너지의 전달 효율을 높이기 위해서 고분자 복합 압전체에는 적당한 경도가 요구된다. 또, 스피커의 주파수 특성이 평활하면, 곡률의 변화에 수반하여 최저 공진 주파수 f0 이 변화했을 때의 음질의 변화량도 작아진다. 따라서, 고분자 복합 압전체의 손실 정접은 적당히 클 것이 요구된다.
이상을 정리하면, 플렉시블 디스플레이용의 스피커로서 사용하는 고분자 복합 압전체는, 20 ∼ 20 ㎑ 의 진동에 대해서는 딱딱하고, 수 ㎐ 이하의 진동에 대해서는 부드럽게 작용할 것이 요구된다. 또, 고분자 복합 압전체의 손실 정접은, 20 ㎑ 이하의 모든 주파수의 진동에 대해 적당히 클 것이 요구된다.
본 발명은 상기 과제를 감안하여 창안된 것으로, 경량성이나 가요성을 저해하지 않고 플렉시블 디스플레이에 일체화 가능한 스피커로서, 상온 부근에서 저장 탄성률 (E') 에 큰 주파수 분산을 가짐과 동시에 손실 정접 (Tanδ) 에 극대치를 갖는 고분자 복합 압전체로 이루어지는 전기 음향 변환 필름, 그리고 이 전기 음향 변환 필름을 사용하는 플렉시블 디스플레이, 성대 마이크로폰, 및 악기용 센서를 제공하는 것을 목적으로 한다.
이 과제를 해결하기 위해서, 본 발명자들은 상온 부근에서 저장 탄성률 E' 에 큰 주파수 분산을 가짐과 동시에 손실 정접 Tanδ 에 극대치를 갖는 점탄성 재료에 주목하여, 이것을 매트릭스재에 적용하는 것을 예의 검토하였다.
그 결과, 20 ∼ 20 ㎑ 의 진동에 대해서는 딱딱하고, 수 ㎐ 이하의 진동에 대해서는 부드럽게 작용하는 것이 가능하고, 또한 20 ㎑ 이하의 모든 주파수의 진동에 대해 적당한 손실 정접을 갖는 고분자 복합 압전체로 이루어지는 전기 음향 변환 필름의 창안에 이르렀다.
즉, 본 발명의 전기 음향 변환 필름은, 상온에서 점탄성을 갖는 고분자 재료로 이루어지는 점탄성 매트릭스 중에 압전체 입자를 분산시켜 이루어지는 고분자 복합 압전체와, 고분자 복합 압전체의 양면에 형성된 박막 전극과, 박막 전극의 표면에 형성된 보호층을 갖는 것을 특징으로 하는 전기 음향 변환 필름을 제공한다.
이와 같은 본 발명의 전기 음향 변환 필름에 있어서, 전기 음향 변환 필름의 동적 점탄성 측정에 의한 주파수 1 ㎐ 에서의 손실 정접 (Tanδ) 이 0.1 이상이 되는 극대치가 0 ∼ 50 ℃ 의 온도 범위에 존재하는 것이 바람직하다.
또, 전기 음향 변환 필름의 동적 점탄성 측정에 의한 주파수 1 ㎐ 에서의 저장 탄성률 (E') 이, 0 ℃ 에 있어서 10 ∼ 30 ㎬, 50 ℃ 에 있어서 1 ∼ 10 ㎬ 인 것이 바람직하다.
또, 전기 음향 변환 필름의 두께와 동적 점탄성 측정에 의한 주파수 1 ㎐ 에서의 저장 탄성률 (E') 의 곱이, 0 ℃ 에 있어서 1.0 × 106 ∼ 2.0 × 106 N/m, 50 ℃ 에 있어서 1.0 × 105 ∼ 1.0 × 106 N/m 인 것이 바람직하다.
또, 전기 음향 변환 필름의 동적 점탄성 측정으로부터 얻어진 마스터 커브에 있어서, 25 ℃, 주파수 1 ㎑ 에 있어서의 손실 정접 (Tanδ) 이 0.05 이상인 것이 바람직하다.
또, 고분자 재료의 주파수 1 ㎐ 에서의 유리 전이 온도가 0 ∼ 50 ℃ 인 것이 바람직하다.
또, 고분자 재료의 동적 점탄성 측정에 의한 주파수 1 ㎐ 에서의 손실 정접 (Tanδ) 이 0.5 이상이 되는 극대치가 0 ∼ 50 ℃ 의 온도 범위에 존재하는 것이 바람직하다.
또, 고분자 재료의 동적 점탄성 측정에 의한 주파수 1 ㎐ 에서의 저장 탄성률 (E') 이, 0 ℃ 에 있어서 100 ㎫ 이상, 50 ℃ 에 있어서 10 ㎫ 이하인 것이 바람직하다.
또, 고분자 재료의 비유전률이 25 ℃ 에 있어서 10 이상인 것이 바람직하다.
또, 고분자 재료가 시아노에틸기를 갖는 것이 바람직하다.
또, 고분자 재료가 시아노에틸화폴리비닐알코올인 것이 바람직하다.
또, 고분자 복합 압전체에 있어서의 압전체 입자의 체적 분율이 50 ％ 이상인 것이 바람직하다.
또, 압전체 입자가 페로브스카이트형 혹은 우르츠광형의 결정 구조를 갖는 세라믹스 입자인 것이 바람직하다.
또, 세라믹스 입자가, 티탄산지르콘산납, 티탄산지르콘산란탄산납, 티탄산바륨, 산화아연, 및 티탄산바륨과 비스무트페라이트의 고용체 중 어느 것인 것이 바람직하다.
또, 보호층의 두께가 고분자 복합 압전체의 두께의 2 배 이하인 것이 바람직하다.
또, 박막 전극의 두께와 영률의 곱이, 보호층의 두께와 영률의 곱을 밑도는 것이 바람직하다.
또, 보호층이, 폴리에틸렌테레프탈레이트, 폴리프로필렌, 폴리스티렌, 폴리카보네이트, 폴리페닐렌술파이트, 폴리메틸메타크릴레이트, 폴리에테르이미드, 폴리이미드, 폴리에틸렌나프탈레이트, 및 고리형 올레핀계 수지 중 어느 것에 의해 형성되는 것이 바람직하다.
또, 박막 전극이, 동, 알루미늄, 금, 은, 백금, 및 산화인듐주석 중 어느 것에 의해 형성되는 것이 바람직하다.
또, 본 발명의 플렉시블 디스플레이는, 가요성을 갖는 플렉시블 디스플레이의 화상 표시면과는 반대측의 면에, 본 발명의 전기 음향 변환 필름을 장착한 것을 특징으로 하는 플렉시블 디스플레이를 제공한다.
또, 본 발명의 성대 마이크로폰은, 본 발명의 전기 음향 변환 필름을 센서로서 사용하는 것을 특징으로 하는 성대 마이크로폰을 제공한다.
또한, 본 발명의 악기용 센서는, 본 발명의 전기 음향 변환 필름을 센서로서 사용하는 것을 특징으로 하는 악기용 센서를 제공한다.
본 발명에 있어서의 상온에서 점탄성을 갖는 고분자 재료로 이루어지는 점탄성 매트릭스 중에 압전체 입자를 분산시켜 이루어지는 고분자 복합 압전체와, 이 고분자 복합 압전체의 양면에 형성된 박막 전극과, 이 박막 전극의 표면에 형성된 보호층을 갖는 것을 특징으로 하는 전기 음향 변환 필름은, 탄성률에 큰 주파수 분산을 가지고 있고, 20 ∼ 20 ㎑ 의 진동에 대해서는 딱딱하고, 수 ㎐ 이하의 진동에 대해서는 부드럽게 작용하는 것이 가능하며, 또한 20 ㎑ 이하의 모든 주파수의 진동에 대해 적당한 손실 정접을 갖는다.
그 때문에, 본 발명의 전기 음향 변환 필름에 의하면, 가요성 및 음향 특성이 우수하고, 또한 변형되어도 안정적인 음성의 출력이 가능하며, 플렉시블 디스플레이 등에 바람직하게 이용 가능한 플렉시블 스피커 등을 실현 가능한 전기 음향 변환 필름, 경량성이나 가요성을 저해하지 않고, 플렉시블 디스플레이에 일체화 가능한 플렉시블한 스피커를 실현할 수 있다.
또, 이와 같은 본 발명의 전기 음향 변환 필름을, 가요성을 갖는 플렉시블 디스플레이 (가요성을 갖는 화상 표시 디바이스) 에 장착하여 이루어지는 본 발명의 플렉시블 디스플레이는, 가요성이 우수하고, 또, 손에 쥔 상태나 사용 장소 등에 의한 굴곡 방향이나 굴곡의 양에 관계없이, 안정적인 음성 출력을 실시할 수 있다.
또한, 이와 같은 본 발명의 전기 음향 변환 필름을 센서로서 사용하는 본 발명의 성대용 마이크 및 악기용 센서는, 가요성이 우수하고, 소형이고 또한 간이한 구성이고, 사용 장소 등에 의한 굴곡 방향이나 굴곡의 양에 관계없이, 안정적으로 육성 및 악기의 소리를 충실히 재현할 수 있다.
도 1 은 본 발명의 전기 음향 변환 필름의 일례를 나타내는 개념도이다.
도 2(A) ∼ (E) 는 도 1 에 나타내는 전기 음향 변환 필름의 제조 방법의 일례를 나타내는 개념도이다.
도 3(A) ∼ (C) 는 본 발명의 전기 음향 변환 필름을 이용하는 압전 스피커의 일례를 설명하기 위한 개념도이다.
도 4 는 본 발명의 전기 음향 변환 필름을 이용하는 압전 스피커의 다른 예를 개념적으로 나타내는 도면이다.
도 5(A) ∼ (C) 는 본 발명의 전기 음향 변환 필름을 이용하는 압전 스피커의 다른 예를 설명하기 위한 개념도이다.
도 6 은 본 발명의 플렉시블 디스플레이의 일례를 개념적으로 나타내는 도면으로, (A) 는 유기 EL 디스플레이, (B) 는 전자 페이퍼, (C) 는 액정 디스플레이이다.
도 7 은 일반적인 성대 마이크로폰의 구성을 개념적으로 나타내는 도면이다.
도 8(A) ∼ (C) 는 본 발명의 전기 음향 변환 필름 및 비교 재료에 있어서의 동적 점탄성의 온도 의존성을 나타내는 도면이다.
도 9(A) 및 (B) 는 본 발명의 전기 음향 변환 필름 및 비교 재료의 매트릭스에 사용한 고분자 재료 단체의 동적 점탄성의 온도 의존성을 나타내는 도면이다.
도 10 은 본 발명의 전기 음향 변환 필름의 스피커 성능에 미치는 보호층의 두께의 영향을 나타내는 도면이다.
도 11 은 곡률 반경을 변화시킨 플렉시블 스피커 성능을 평가하는 방법을 나타내는 도면이다.
도 12(A) 및 (B) 는 본 발명의 전기 음향 변환 필름에 있어서의 곡률 반경을 변화시킨 플렉시블 스피커 성능을 나타내는 도면이다.
도 13 은 본 발명의 전기 음향 변환 필름의 동적 점탄성 특성에 미치는 보호층 및 박막 전극의 두께의 영향을 나타내는 도면이고, (A) 는 보호층의 두께의 영향을, (B) 는 박막 전극의 두께의 영향을 각각 나타내는 도면이다.
도 14 는 본 발명의 전기 음향 변환 필름의 스피커 성능에 미치는 박막 전극의 두께의 영향을 나타내는 도면이다.
도 15(A) 및 (B) 는 비교 재료에 있어서의 곡률 반경을 변화시킨 플렉시블 스피커 성능을 나타내는 도면이다.
도 16(A) 및 (B) 는 비교 재료에 있어서의 곡률 반경을 변화시킨 플렉시블 스피커 성능을 나타내는 도면이다.
도 17 은 본 발명의 전기 음향 변환 필름의 동적 점탄성 측정으로부터 얻어진 마스터 커브를 나타내는 도면이다.
도 18 은 본 발명의 전기 음향 변환 필름을 이용하는 압전 스피커의 스피커 성능을 측정할 때에 있어서의 구동용 앰프의 출력 전압 특성을 나타내는 도면이다.
도 19(A) 및 (B) 는 본 발명의 전기 음향 변환 필름을 이용하는 압전 스피커의 다른 예의 주파수 특성을 나타내는 도면이다.
도 20(A) 는 본 발명의 악기용 센서의 주파수 특성을, (B) ∼ (C) 는 종래의 악기용 센서의 음압 대 (對) 주파수 특성을 각각 나타내는 도면이다.
이하, 본 발명의 전기 음향 변환 필름, 플렉시블 디스플레이, 성대 마이크로폰, 및 악기용 센서에 대해 첨부된 도면에 나타내는 바람직한 실시예를 기초로 상세하게 설명한다.
도 1 에 본 발명의 전기 음향 변환 필름의 일례를 개념적으로 나타낸다.
도 1 에 나타내는 전기 음향 변환 필름 (10) (이하, 변환 필름 (10) 으로 한다) 은, 기본적으로 고분자 복합 압전체로 이루어지는 압전체층 (12) 과, 압전체층 (12) 의 일면에 형성되는 박막 전극 (14) 및 타면에 형성되는 박막 전극 (16) 과, 박막 전극 (14) 의 표면에 형성되는 보호층 (18) 및 박막 전극 (16) 의 표면에 형성되는 보호층 (20) 을 가지며 구성된다.
이와 같은 변환 필름 (10) 은, 스피커, 마이크로폰, 및 기타 등의 악기에 사용되는 픽업 등의 각종 음향 디바이스 (음향 기기) 에 있어서, 전기 신호에 따른 진동에 의한 소리의 발생 (재생) 이나, 소리에 의한 진동을 전기 신호로 변환하기 위해서 이용되는 것이다.
본 발명의 변환 필름 (10) 에 있어서, 압전체층 (12) 은, 전술한 바와 같이, 고분자 복합 압전체로 이루어지는 것이다.
본 발명에 있어서, 압전체층 (12) 을 형성하는 고분자 복합 압전체는, 상온에서 점탄성을 갖는 고분자 재료로 이루어지는 점탄성 매트릭스 (24) 중에, 압전체 입자 (26) 를 균일하게 분산시킨 것이다. 또, 바람직하게는, 압전체층 (12) 은 분극 처리되어 있다.
또한, 본 명세서에 있어서, 「상온」 이란, 0 ∼ 50 ℃ 정도의 온도역을 가리킨다.
일반적으로, 고분자 고체는 점탄성 완화 기구를 가지고 있으며, 온도 상승 혹은 주파수의 저하와 함께 큰 스케일의 분자 운동이 저장 탄성률 (영률) 의 저하 (완화) 혹은 손실 탄성률의 극대 (흡수) 로서 관측된다. 그 중에서도, 비정질 영역의 분자 사슬의 미크로브라운 운동에 의해 일어나는 완화는 주분산이라고 불리고, 매우 큰 완화 현상이 관찰된다. 이 주분산이 일어나는 온도가 유리 전이점 (Tg) 이고, 가장 점탄성 완화 기구가 현저하게 나타난다.
본 발명은, 고분자 복합 압전체 (압전체층 (12)) 에 있어서, 유리 전이점이 상온에 있는 고분자 재료, 바꾸어 말하면, 상온에서 점탄성을 갖는 고분자 재료를 매트릭스에 사용함으로써, 20 ∼ 20 ㎑ 의 진동에 대해서는 딱딱하고, 수 ㎐ 이하의 느린 진동에 대해서는 부드럽게 작용하는 고분자 복합 압전체를 실현한다. 특히, 이 작용이 바람직하게 발현하는 등의 점에서, 주파수 1 ㎐ 에서의 유리 전이 온도가 상온에 있는 고분자 재료를 고분자 복합 압전체의 매트릭스에 사용하는 것이 바람직하다.
상온에서 점탄성을 갖는 고분자 재료로는, 공지된 각종의 것이 이용 가능하다. 바람직하게는, 상온에 있어서, 동적 점탄성 시험에 의한 주파수 1 ㎐ 에 있어서의 손실 정접 Tanδ 의 극대치가 0.5 이상 있는 고분자 재료를 사용한다.
이로써, 고분자 복합 압전체가 외력에 의해 천천히 구부러졌을 때, 최대 굽힘 모멘트부에 있어서의 고분자 매트릭스/압전체 입자 계면의 응력 집중이 완화되어, 높은 가요성을 기대할 수 있다.
또, 고분자 재료는, 동적 점탄성 측정에 의한 주파수 1 ㎐ 에서의 저장 탄성률 (E') 이, 0 ℃ 에 있어서 100 ㎫ 이상, 50 ℃ 에 있어서 10 ㎫ 이하인 것이 바람직하다.
이로써, 고분자 복합 압전체가 외력에 의해 천천히 구부러졌을 때에 발생하는 굽힘 모멘트를 저감시킬 수 있는 것과 동시에, 20 ∼ 20 ㎑ 의 음향 진동에 대해서는 딱딱하게 작용할 수 있다.
또, 고분자 재료는, 비유전률이 25 ℃ 에 있어서 10 이상 있으면, 보다 바람직하다.
이로써, 고분자 복합 압전체에 전압을 인가했을 때, 고분자 매트릭스 중의 압전체 입자에는 보다 높은 전계가 가해지기 때문에, 큰 변형량을 기대할 수 있다.
이상의 조건을 만족하는 고분자 재료로는, 시아노에틸화폴리비닐알코올 (이하, 시아노에틸화 PVA) 을 들 수 있다.
본 발명에 있어서, 점탄성 매트릭스 (24) 는 시아노에틸화 PVA 단체 등, 단체의 점탄성 재료로 이루어지는 것에 한정되지는 않는다.
즉, 점탄성 매트릭스 (24) 에는, 유전 특성이나 기계 특성의 조정 등을 목적으로 하여, 시아노에틸화 PVA 등의 점탄성 재료에 더하여, 필요에 따라, 그 밖의 유전성 고분자 재료를 첨가해도 된다.
첨가 가능한 유전성 고분자 재료로는, 일례로서, 폴리불화비닐리덴, 불화비닐리덴-테트라플루오로에틸렌 공중합체, 불화비닐리덴-트리플루오로에틸렌 공중합체, 폴리불화비닐리덴-트리플루오로에틸렌 공중합체 및 폴리불화비닐리덴-테트라플루오로에틸렌 공중합체 등의 불소계 고분자, 시안화비닐리덴-아세트산비닐 공중합체, 시아노에틸셀룰로오스, 시아노에틸하이드록시사카로오스, 시아노에틸하이드록시셀룰로오스, 시아노에틸하이드록시풀루란, 시아노에틸메타크릴레이트, 시아노에틸아크릴레이트, 시아노에틸하이드록시에틸셀룰로오스, 시아노에틸아밀로오스, 시아노에틸하이드록시프로필셀룰로오스, 시아노에틸디하이드록시프로필셀룰로오스, 시아노에틸하이드록시프로필아밀로오스, 시아노에틸폴리아크릴아미드, 시아노에틸폴리아크릴레이트, 시아노에틸풀루란, 시아노에틸폴리하이드록시메틸렌, 시아노에틸글리시돌풀루란, 시아노에틸사카로오스 및 시아노에틸소르비톨 등의 시아노기 혹은 시아노에틸기를 갖는 폴리머, 니트릴 고무나 클로로프렌 고무 등의 합성 고무 등이 예시된다.
그 중에서도, 시아노에틸기를 갖는 고분자 재료는 바람직하게 이용된다.
또, 압전체층 (12) 의 점탄성 매트릭스 (24) 에 있어서, 시아노에틸화 PVA 에 더하여 첨가되는 유전성 폴리머는 1 종에 한정되지는 않고, 복수종을 첨가해도 된다.
압전체층 (12) 의 점탄성 매트릭스 (24) 에 있어서, 시아노에틸화 PVA 등의 점탄성 재료 이외의 폴리머를 첨가할 때의 첨가량에는 특별히 한정은 없지만, 점탄성 매트릭스 (24) 에서 차지하는 비율로 30 중량％ 이하로 하는 것이 바람직하다.
이로써, 점탄성 매트릭스 (24) 에 있어서의 점탄성 완화 기구를 저해하지 않고, 첨가하는 고분자 재료의 특성을 발현할 수 있기 때문에, 고유전율화, 내열성의 향상, 압전체 입자 (26) 나 전극층과의 밀착성 향상 등의 점에서 바람직한 결과를 얻을 수 있다.
압전체 입자 (26) 는, 페로브스카이트형 혹은 우르츠광형의 결정 구조를 갖는 세라믹스 입자로 이루어지는 것이다.
압전체 입자 (26) 를 구성하는 세라믹스 입자로는, 예를 들어, 티탄산지르콘산납 (PZT), 티탄산지르콘산란탄산납 (PLZT), 티탄산바륨 (BaTiO3), 산화아연 (ZnO), 및 티탄산바륨과 비스무트페라이트 (BiFe3) 의 고용체 (BFBT) 등이 예시된다.
본 발명에 있어서, 압전체 입자 (26) 의 입경에는 특별히 한정은 없다. 그러나, 본 발명자의 검토에 의하면, 압전체 입자 (26) 의 입경은 1 ∼ 10 ㎛ 가 바람직하다.
압전체 입자 (26) 의 입경을 상기 범위로 함으로써, 높은 압전 특성과 플렉서빌러티를 양립할 수 있는 등의 점에서 바람직한 결과를 얻을 수 있다.
도 1 등에 있어서는, 압전체층 (12) 중의 압전체 입자 (26) 는, 점탄성 매트릭스 (24) 중에 규칙성을 가지고 분산되어 있지만, 본 발명은 이것에 한정되지는 않는다.
즉, 압전체층 (12) 중의 압전체 입자 (26) 는, 바람직하게는 균일하게 분산되어 있으면, 점탄성 매트릭스 (24) 중에 불규칙하게 분산되어 있어도 된다.
본 발명의 변환 필름 (10) 에 있어서, 압전체층 (12) (고분자 복합 압전체) 중에 있어서의 점탄성 매트릭스 (24) 와 압전체 입자 (26) 의 양비에는 특별히 한정은 없다. 즉, 점탄성 매트릭스 (24) 와 압전체 입자 (26) 의 양비는, 변환 필름 (10) 의 사이즈 (면방향의 크기) 나 두께, 변환 필름 (10) 의 용도, 변환 필름 (10) 에 요구되는 특성 등에 따라 적절히 설정하면 된다.
여기서, 본 발명자의 검토에 의하면, 압전체층 (12) 중에 있어서의 압전체 입자 (26) 의 체적 분율은 30 ∼ 70 ％ 가 바람직하고, 특히, 50 ％ 이상으로 하는 것이 바람직하고, 따라서, 50 ∼ 70 ％ 로 하는 것이 보다 바람직하다.
점탄성 매트릭스 (24) 와 압전체 입자 (26) 의 양비를 상기 범위로 함으로써, 높은 압전 특성과 플렉서빌러티를 양립할 수 있는 등의 점에서 바람직한 결과를 얻을 수 있다.
또, 본 발명의 변환 필름 (10) 에 있어서, 압전체층 (12) 의 두께에도 특별히 한정은 없고, 변환 필름 (10) 의 사이즈, 변환 필름 (10) 의 용도, 변환 필름 (10) 에 요구되는 특성 등에 따라 적절히 설정하면 된다.
여기서, 본 발명자의 검토에 의하면, 압전체층 (12) 의 두께는 20 ∼ 200 ㎛, 특히, 30 ∼ 100 ㎛ 가 바람직하다.
압전체층 (12) 의 두께를 상기 범위로 함으로써, 강성의 확보와 적당한 유연성의 양립 등의 점에서 바람직한 결과를 얻을 수 있다.
또한, 압전체층 (12) 은, 분극 처리 (폴링) 되어 있는 것이 바람직한 것은 전술한 바와 같다. 분극 처리에 관해서는 나중에 상세히 서술한다.
도 1 에 나타내는 바와 같이, 본 발명의 변환 필름 (10) 은, 압전체층 (12) 을 박막 전극 (14 및 16) 으로 협지하고, 이 적층체를 보호층 (18 및 20) 으로 협지하여 이루어지는 구성을 갖는다.
변환 필름 (10) 에 있어서, 보호층 (18 및 20) 은, 고분자 복합 압전체에 적당한 강성과 기계적 강도를 부여하는 역할을 담당하고 있다. 즉, 본 발명의 변환 필름 (10) 에 있어서, 점탄성 매트릭스 (24) 와 압전체 입자 (26) 로 이루어지는 고분자 복합 압전체 (압전체층 (12)) 는, 느린 속도의 굽힘 변형에 대해서는 매우 우수한 가요성을 나타내는 한편으로, 용도에 따라서는 강성이나 기계적 강도가 부족한 경우가 있다. 변환 필름 (10) 은, 그것을 보충하기 위해서 보호층 (18 및 20) 이 형성된다.
보호층 (18 및 20) 에는 특별히 한정은 없고, 각종 시트상물이 이용 가능하고, 일례로서 각종 수지 필름 (플라스틱 필름) 이 바람직하게 예시된다. 그 중에서도, 우수한 기계적 특성 및 내열성을 갖는 등의 이유에 의해, 폴리에틸렌테레프탈레이트 (PET), 폴리프로필렌 (PP), 폴리스티렌 (PS), 폴리카보네이트 (PC), 폴리페닐렌술파이트 (PPS), 폴리메틸메타크릴레이트 (PMMA), 폴리에테르이미드 (PEI), 폴리이미드 (PI), 폴리에틸렌나프탈레이트 (PEN), 및 고리형 올레핀계 수지가 바람직하게 이용된다.
보호층 (18 및 20) 의 두께에도 특별히 한정은 없다. 또, 보호층 (18 및 20) 의 두께는 기본적으로 동일하지만, 상이해도 된다.
여기서, 보호층 (18 및 20) 의 강성이 지나치게 높으면, 압전체층 (12) 의 신축을 구속할 뿐만 아니라, 가요성도 저해되기 때문에, 기계적 강도나 시트상물로서의 양호한 핸들링성이 요구되는 경우를 제외하면, 보호층 (18 및 20) 은 얇을수록 유리하다.
여기서, 본 발명자의 검토에 의하면, 보호층 (18 및 20) 의 두께가 압전체층 (12) 의 두께의 2 배 이하이면, 강성의 확보와 적당한 유연성의 양립 등의 점에서 바람직한 결과를 얻을 수 있다.
예를 들어, 압전체층 (12) 의 두께가 50 ㎛ 이고 보호층 (18 및 20) 이 PET 로 이루어지는 경우, 보호층 (18 및 20) 의 두께는, 100 ㎛ 이하가 바람직하고, 50 ㎛ 이하가 보다 바람직하고, 그 중에서도 25 ㎛ 이하로 하는 것이 바람직하다.
본 발명의 변환 필름 (10) 에 있어서, 압전체층 (12) 과 보호층 (18) 사이에는 박막 전극 (14) 이, 압전체층 (12) 과 보호층 (20) 사이에는 박막 전극 (16) 이 각각 형성된다.
박막 전극 (14 및 16) 은, 변환 필름 (10) 에 전계를 인가하기 위해서 형성된다.
본 발명에 있어서, 박막 전극 (14 및 16) 의 형성 재료에는 특별히 한정은 없고, 각종 도전체가 이용 가능하다. 구체적으로는, 탄소, 팔라듐, 철, 주석, 알루미늄, 니켈, 백금, 금, 은, 동, 크롬 및 몰리브덴 등이나, 이들의 합금, 산화인듐주석 등이 예시된다. 그 중에서도, 동, 알루미늄, 금, 은, 백금, 및 산화인듐주석 중 어느 것은 바람직하게 예시된다.
또, 박막 전극 (14 및 16) 의 형성 방법에도 특별히 한정은 없고, 진공 증착이나 스퍼터링 등의 기상 퇴적법 (진공 성막법) 이나 도금에 의한 성막이나, 상기 재료로 형성된 박을 첩착 (貼着) 하는 방법 등, 공지된 방법이 각종 이용 가능하다.
그 중에서도 특히, 변환 필름 (10) 의 가요성을 확보할 수 있는 등의 이유로, 진공 증착에 의해 성막된 동이나 알루미늄의 박막은, 박막 전극 (14 및 16) 으로서 바람직하게 이용된다. 그 중에서도 특히, 진공 증착에 의한 동의 박막은 바람직하게 이용된다.
박막 전극 (14 및 16) 의 두께에는 특별히 한정은 없다. 또, 박막 전극 (14 및 16) 의 두께는, 기본적으로 동일하지만, 상이해도 된다.
여기서, 전술한 보호층 (18 및 20) 과 동일하게, 박막 전극 (14 및 16) 의 강성이 지나치게 높으면, 압전체층 (12) 의 신축을 구속할 뿐만 아니라, 가요성도 저해되기 때문에, 박막 전극 (4 및 16) 은, 전기 저항이 지나치게 높아지지 않는 범위이면, 얇을수록 유리하다.
여기서, 본 발명자의 검토에 의하면, 박막 전극 (14 및 16) 의 두께와 영률의 곱이 보호층 (18 및 20) 의 두께와 영률의 곱을 밑돌면, 가요성을 크게 저해하지 않기 때문에 바람직하다.
예를 들어, 보호층 (18 및 20) 이 PET (영률 : 약 6.2 ㎬) 이고, 박막 전극 (14 및 16) 이 동 (영률 : 약 130 ㎬) 으로 이루어지는 조합의 경우, 보호층 (18 및 20) 의 두께가 25 ㎛ 라고 하면, 박막 전극 (14 및 16) 의 두께는, 1.2 ㎛ 이하가 바람직하고, 0.3 ㎛ 이하가 보다 바람직하고, 그 중에서도 0.1 ㎛ 이하로 하는 것이 바람직하다.
또, 박막 전극 (14) 및/또는 박막 전극 (16) 은, 반드시 압전체층 (12) (보호층 (18 및/또는 20)) 의 전체면에 대응하여 형성될 필요는 없다.
즉, 박막 전극 (14) 및 박막 전극 (16) 의 적어도 일방이, 예를 들어 압전체층 (12) 보다 작아, 변환 필름 (10) 의 주변부에 있어서, 압전체층 (12) 과 보호막이 직접 접촉하는 구성이어도 된다.
혹은, 박막 전극 (14) 및/또는 박막 전극 (16) 이 전체면에 형성된 보호층 (18 및/또는 20) 이, 압전체층 (12) 의 전체면에 대응하여 형성될 필요는 없다. 이 경우, 압전체층 (12) 과 직접 접촉하는 (제 2 의) 보호층을 별도로 보호층 (18 및/또는 20) 의 표면측에 형성하는 구성으로 해도 된다.
전술한 바와 같이, 본 발명의 변환 필름 (10) 은, 상온에서 점탄성을 갖는 점탄성 매트릭스 (24) 에 압전체 입자 (26) 를 분산시켜 이루어지는 압전체층 (12) (고분자 복합 압전체) 을, 박막 전극 (14 및 16) 으로 협지하고, 또한 이 적층체를 보호층 (18 및 20) 을 협지하여 이루어지는 구성을 갖는다.
이와 같은 본 발명의 변환 필름 (10) 은, 동적 점탄성 측정에 의한 주파수 1 ㎐ 에서의 손실 정접 (Tanδ) 이 0.1 이상이 되는 극대치가 상온에 존재하는 것이 바람직하다.
이로써, 변환 필름 (10) 이 외부로부터 수 ㎐ 이하의 비교적 느린 속도의 큰 굽힘 변형을 받았다고 하더라도, 변형 에너지를 효과적으로 열로서 외부에 확산할 수 있기 때문에, 고분자 매트릭스와 압전체 입자의 계면에서 균열이 발생하는 것을 방지할 수 있다.
또, 본 발명의 변환 필름 (10) 은, 동적 점탄성 측정에 의한 주파수 1 ㎐ 에서의 저장 탄성률 (E') 이, 0 ℃ 에 있어서 10 ∼ 30 ㎬, 50 ℃ 에 있어서 1 ∼ 10 ㎬ 인 것이 바람직하다.
이로써, 상온에서 변환 필름 (10) 이 저장 탄성률 (E') 에 큰 주파수 분산을 가질 수 있다. 즉, 20 ∼ 20 ㎑ 의 진동에 대해서는 딱딱하고, 수 ㎐ 이하의 진동에 대해서는 부드럽게 작용할 수 있다.
또, 본 발명의 변환 필름 (10) 은, 두께와 동적 점탄성 측정에 의한 주파수 1 ㎐ 에서의 저장 탄성률 (E') 의 곱이, 0 ℃ 에 있어서 1.0 × 106 ∼ 2.0 × 106 (1.0 E + 06 ∼ 2.0 E + 06) N/m, 50 ℃ 에 있어서 1.0 × 105 ∼ 1.0 × 106 (1.0 E + 05 ∼ 1.0 E + 06) N/m 인 것이 바람직하다.
이로써, 변환 필름 (10) 이 가요성 및 음향 특성을 저해하지 않는 범위에서, 적당한 강성과 기계적 강도를 구비할 수 있다.
또한, 본 발명의 변환 필름 (10) 은, 동적 점탄성 측정으로부터 얻어진 마스터 커브에 있어서, 25 ℃, 주파수 1 ㎑ 에 있어서의 손실 정접 (Tanδ) 이 0.05 이상인 것이 바람직하다.
이로써, 변환 필름 (10) 을 사용한 스피커의 주파수 특성이 평활해져, 스피커의 곡률의 변화에 수반하여 최저 공진 주파수 f0 이 변화했을 때의 음질의 변화량도 작게 할 수 있다.
다음으로, 본 발명의 전기 음향 변환 필름의 제조 방법의 일례를 도 2 를 참조하여 설명한다. 먼저, 도 2(A) 에 나타내는 바와 같이, 보호층 (18) 상에 박막 전극 (14) 이 형성된 시트상물 (10a) 을 준비한다.
이 시트상물 (10a) 은, 보호층 (18) 의 표면에, 진공 증착, 스퍼터링, 도금 등에 의해 박막 전극 (14) 으로서 동 박막 등을 형성하여 제조하면 된다. 혹은, 보호층 (18) 상에 동 박막 등이 형성된 시판품을 시트상물 (10a) 로서 이용해도 된다.
한편으로, 유기 용매에 시아노에틸화 PVA 등의 상온에서 점탄성을 갖는 고분자 재료 (이하, 점탄성 재료라고도 한다) 를 용해하고, 또한 PZT 입자 등의 압전체 입자 (26) 를 첨가하고, 교반하여 분산시켜 이루어지는 도료를 조제한다. 유기 용매에는 특별히 한정은 없고, 디메틸포름아미드 (DMF), 메틸에틸케톤, 시클로헥사논 등의 각종 유기 용매가 이용 가능하다.
시트상물 (10a) 을 준비하고, 또한 상기 도료를 조제하면, 이 도료를 시트상물 (10a) 에 캐스팅 (도포) 하고, 유기 용매를 증발시켜 건조시킨다. 이로써, 도 2(B) 에 나타내는 바와 같이, 보호층 (18) 상에 박막 전극 (14) 을 갖고, 박막 전극 (14) 상에 압전체층 (12) 을 형성하여 이루어지는 적층체 (10b) 를 제조한다.
이 도료의 캐스팅 방법에는 특별히 한정은 없고, 슬라이드 코터나 닥터 나이프 등의 공지된 방법 (도포 장치) 이 모두 이용 가능하다.
혹은, 점탄성 재료가 시아노에틸화 PVA 와 같이 가열 용융 가능한 것이면, 점탄성 재료를 가열 용융하고, 이것에 압전체 입자 (26) 를 첨가/분산시켜 이루어지는 용융물을 제조하며, 압출 성형 등에 의해, 도 2(A) 에 나타내는 시트상물 상에 시트상으로 압출, 냉각시킴으로써, 도 2(B) 에 나타내는 바와 같은, 보호층 (18) 상에 박막 전극 (14) 을 갖고, 박막 전극 (14) 상에 압전체층 (12) 을 형성하여 이루어지는 적층체 (10b) 를 제조해도 된다.
또한, 전술한 바와 같이, 본 발명의 변환 필름 (10) 에 있어서, 점탄성 매트릭스 (24) 에는, 시아노에틸화 PVA 등의 점탄성 재료 이외에도, PVDF 등의 고분자 압전 재료를 첨가해도 된다.
점탄성 매트릭스 (24) 에 이들 고분자 압전 재료를 첨가할 때에는, 상기 도료에 첨가하는 고분자 압전 재료를 용해하면 된다. 혹은, 상기 가열 용융한 점탄성 재료에, 첨가하는 고분자 압전 재료를 첨가하여 가열 용융하면 된다.
보호층 (18) 상에 박막 전극 (14) 을 갖고, 박막 전극 (14) 상에 압전체층 (12) 을 형성하여 이루어지는 적층체 (10b) 를 제조하면, 바람직하게는 압전체층 (12) 의 분극 처리 (폴링) 를 실시한다.
압전체층 (12) 의 분극 처리의 방법에는 특별히 한정은 없고, 공지된 방법이 이용 가능하다. 바람직한 분극 처리의 방법으로서, 도 2(C) 및 (D) 에 나타내는 방법이 예시된다.
이 방법에서는, 도 2(C) 및 (D) 에 나타내는 바와 같이, 적층체 (10b) 의 압전체층 (12) 의 상면 (12a) 상에 간격 g 를 예를 들어 1 ㎜ 두고, 이 상면 (12a) 을 따라 이동 가능한 봉상 혹은 와이어상의 코로나 전극 (30) 을 형성한다. 그리고, 이 코로나 전극 (30) 과 박막 전극 (14) 을 직류 전원 (32) 에 접속한다.
또한, 적층체 (10b) 를 가열 유지하는 가열 수단, 예를 들어 핫 플레이트를 준비한다.
그 위에, 압전체층 (12) 을 가열 수단에 의해 예를 들어 온도 100 ℃ 로 가열 유지한 상태로, 직류 전원 (32) 으로부터 박막 전극 (14) 과 코로나 전극 (30) 사이에 수 ㎸, 예를 들어, 6 ㎸ 의 직류 전압을 인가하여 코로나 방전을 일으키게 한다. 또한, 간격 g 를 유지한 상태로, 압전체층 (12) 의 상면 (12a) 을 따라 코로나 전극 (30) 을 이동 (주사) 시켜, 압전체층 (12) 의 분극 처리를 실시한다.
이와 같은 코로나 방전을 이용하는 분극 처리 (이하, 편의적으로 코로나 폴링 처리라고도 한다) 에 있어서, 코로나 전극 (30) 의 이동은, 공지된 봉상물의 이동 수단을 사용하면 된다.
또, 코로나 폴링 처리에서는, 코로나 전극 (30) 을 이동하는 방법에도 한정되지는 않는다. 즉, 코로나 전극 (30) 을 고정시키고, 적층체 (10b) 를 이동시키는 이동 기구를 형성하며, 이 적층체 (10b) 를 이동시켜 분극 처리를 해도 된다. 이 적층체 (10b) 의 이동도 공지된 시트상물의 이동 수단을 사용하면 된다.
또한, 코로나 전극 (30) 의 수는 1 개에 한정되지는 않고, 복수개의 코로나 전극 (30) 을 사용하여 코로나 폴링 처리를 실시해도 된다.
또, 분극 처리는, 코로나 폴링 처리에 한정되지는 않고, 분극 처리를 실시하는 대상에 직접 직류 전계를 인가하는 통상적인 전계 폴링도 이용 가능하다. 단, 이 통상적인 전계 폴링을 실시하는 경우에는, 분극 처리 전에, 박막 전극 (16) 을 형성할 필요가 있다.
또한, 이 분극 처리 전에, 압전체층 (12) 의 표면을 가열 롤러 등을 사용하여 평활화하는 캘린더 처리를 실시해도 된다. 이 캘린더 처리를 실시함으로써, 후술하는 열압착 공정을 순조롭게 실시할 수 있다.
한편, 보호층 (20) 상에 박막 전극 (16) 이 형성된 시트상물 (10c) 을 준비한다. 이 시트상물 (10c) 은, 전술한 시트상물 (10a) 과 동일한 것이다.
이 시트상물 (10c) 을 도 2(E) 에 나타내는 바와 같이, 박막 전극 (16) 을 압전체층 (12) 을 향하여 압전체층 (12) 의 분극 처리를 종료한 상기 적층체 (10b) 에 적층한다.
또한, 이 적층체 (10b) 와 시트상물 (10c) 의 적층체를 보호층 (18 및 20) 을 협지하도록 하고, 가열 프레스 장치나 가열 롤러쌍 등을 사용하여 열압착하여, 도 1 에 나타내는 바와 같은 본 발명의 변환 필름 (10) 을 완성한다.
이와 같은 본 발명의 변환 필름 (10) 의 제조는, 컷 시트상의 상기 시트상물을 사용하여 제조를 실시해도 되지만, 바람직하게는 롤·투·롤 (Roll to Roll 이하, RtoR 이라고도 한다) 을 이용한다.
주지된 바와 같이, RtoR 이란, 장척 (長尺) 인 원재료를 권회하여 이루어지는 롤로부터 원재료를 인출하여 긴 쪽 방향으로 반송하면서, 성막이나 표면 처리 등의 각종 처리를 실시하고, 처리가 끝난 원재료를 다시 롤상으로 권회하는 제조 방법이다.
RtoR 에 의해, 전술한 제조 방법으로 변환 필름 (10) 을 제조할 때에는, 장척인 보호층 (18) 상에 박막 전극 (14) 이 형성된 시트상물 (10a) 을 권회하여 이루어지는 제 1 롤, 및 장척인 보호층 (20) 상에 박막 전극 (16) 이 형성된 시트상물 (10c) 을 권회하여 이루어지는 제 2 롤을 사용한다.
제 1 롤 및 제 2 롤은 완전히 동일한 것이어도 된다.
이 롤로부터, 상기 시트상물 (10a) 을 인출하고, 긴 쪽 방향으로 반송하면서, 전술한 시아노에틸화 PVA 및 압전체 입자 (26) 를 함유하는 도료를 도포하고, 가열 등에 의해 건조시켜, 박막 전극 (14) 상에 압전체층 (12) 을 형성하여, 전술한 적층체 (10b) 로 한다.
이어서, 전술한 코로나 폴링을 실시하여, 압전체층 (12) 의 분극 처리를 실시한다. 여기서, RtoR 에 의해 변환 필름 (10) 을 제조할 때에는, 적층체 (10b) 를 반송하면서, 적층체 (10b) 의 반송 방향과 직교하는 방향으로 연장하여 고정시킨 봉상의 코로나 전극 (30) 에 의해, 코로나 폴링에 의한 압전체층 (12) 의 분극 처리를 실시한다. 또한, 이 분극 처치 전에 캘린더 처리를 실시해도 되는 것은 전술한 바와 같다.
이어서, 제 2 롤로부터 시트상물 (10c) 을 인출하고, 이 시트상물 (10c) 및 적층체를 반송하면서, 첩합 (貼合) 롤러 등을 사용하는 공지된 방법으로, 전술한 바와 같이, 박막 전극 (16) 을 압전체층 (12) 을 향하여 적층체 (10b) 상에 시트상물 (10c) 을 적층한다.
그 후, 가열 롤러쌍에 의해 보호층 (18 및 20) 을 협지 반송함으로써 열압착하여, 본 발명의 변환 필름 (10) 을 완성하고, 이 변환 필름 (10) 을 롤상으로 권회한다.
또한, 이상의 예는, RtoR 에 의해, 시트상물 (적층체) 을 1 회만 긴 쪽 방향으로 반송하여, 본 발명의 변환 필름 (10) 을 제조하고 있지만, 이것에 한정되지는 않는다.
예를 들어, 상기 적층체를 형성하여, 코로나 폴링을 실시한 후에, 한 번 롤상으로 이 적층체를 권회한 적층체 롤로 한다. 이어서, 이 적층체 롤로부터 적층체를 인출하고, 긴 쪽 방향으로 반송하면서, 전술한 바와 같이, 보호층 (20) 상에 박막 전극 (16) 이 형성된 시트상물의 적층을 실시하여 변환 필름 (10) 을 완성하고, 이 변환 필름 (10) 을 롤상으로 권회해도 된다.
도 3(A) 및 도 3(B) 에 본 발명의 변환 필름 (10) 을 이용하는 평판형의 압전 스피커의 일례의 개념도를 나타낸다. 또한, 도 3 에 있어서는, (B) 가 변환 필름 (10) 의 진동 방향 (소리의 방사 방향) 으로부터 본 도이고, (A) 는 (B) 에 대해 직교 방향으로부터 본 도 3(B) 의 a-a 선 단면도이다.
이 압전 스피커 (40) 는, 압전체층 (12) 과, 압전체층 (12) 의 양면에 형성되는 박막 전극 (14 및 16) 과, 양박막 전극의 표면에 형성되는 보호층 (18 및 20) 으로 이루어지는, 전술한 본 발명의 변환 필름 (10) 을 전기 신호를 진동 에너지로 변환하는 스피커용 진동판으로서 사용하는 평판형의 압전 스피커이다.
또한, 압전 스피커 (40) (및 후술하는 압전 스피커 (50)) 는, 함께 마이크로폰이나 센서로서 사용할 수도 있다.
도시예의 압전 스피커 (40) 는, 기본적으로 상기 변환 필름 (10) (압전 필름) 과, 케이스 (42) 와, 점탄성 지지체 (46) 와, 프레임체 (48) 를 가지며 구성된다.
케이스 (42) 는, 플라스틱 등으로 형성되는 일면이 개방하는 얇은 정사각 통상의 케이싱이다. 또한, 본 발명의 진동체를 이용하는 압전 스피커에 있어서, 케이스 (42) (즉 압전 스피커) 는, 사각 통상에 한정되지는 않고, 원통상이나 저면이 장방형의 사각 통상 등의 각종 형상의 케이싱이 이용 가능하다.
또, 프레임체 (48) 는, 중앙에 관통공을 갖는 케이스 (42) 의 상단면 (개방면측) 과 동일한 형상을 갖는 판재이다.
또한, 점탄성 지지체 (46) 는, 적당한 점성과 탄성을 갖고, 변환 필름 (10) 을 지지함과 함께, 압전 필름의 어느 장소에서도 일정한 기계적 바이어스를 부여함으로써, 변환 필름의 신축 운동을 낭비 없이 전후 운동 (필름의 면에 수직인 방향의 운동) 으로 변환시키기 위한 것이다. 일례로서, 양모의 펠트, 레이온이나 PET 를 함유한 양모의 펠트 등의 부직포, 글라스 울 등이 예시된다. 도시예에 있어서, 점탄성 지지체 (46) 는, 케이스 (42) 의 저면보다 약간 큰 저면 형상을 갖는 사각 기둥상이다. 또한, 점탄성 지지체 (46) 의 비중에는 특별히 한정은 없고, 점탄성 지지체의 종류에 따라 적절히 선택하면 된다. 일례로서, 점탄성 지지체로서 펠트를 사용한 경우에는, 비중은 100 ∼ 500 ㎏/㎤ 가 바람직하고, 200 ∼ 300 ㎏/㎤ 가 보다 바람직하다. 또, 점탄성 지지체로서 글라스 울을 사용한 경우에는, 비중은 20 ∼ 100 ㎏/㎤ 가 바람직하다.
압전 스피커 (40) 에 있어서는, 이 케이스 (42) 중에 점탄성 지지체 (46) 를 수용하고, 변환 필름 (10) 에 의해 케이스 (42) 및 점탄성 지지체 (46) 를 덮어, 변환 필름 (10) 의 주변을 프레임체 (48) 에 의해 케이스 (42) 의 상단면에 압압한 상태로, 프레임체 (48) 를 케이스 (42) 에 고정시켜 구성된다.
또한, 케이스 (42) 에 대한 프레임체의 고정 방법에는 특별히 한정은 없고, 비스나 볼트 너트를 사용하는 방법, 고정용의 지그를 사용하는 방법 등, 공지된 방법이 각종 이용 가능하다.
여기서, 이 압전 스피커 (40) 에 있어서는, 점탄성 지지체 (46) 는, 높이 (두께) 가 케이스 (42) 의 내면의 높이보다 두꺼운 사각 기둥상이다. 즉, 도 3(C) 에 모식적으로 나타내는 바와 같이, 변환 필름 (10) 및 프레임체 (48) 가 고정되기 전의 상태에서는, 점탄성 지지체 (46) 는, 케이스 (42) 의 상면보다 돌출한 상태로 되어 있다.
그 때문에, 압전 스피커 (40) 에서는, 점탄성 지지체 (46) 의 주변부에서는 점탄성 지지체 (46) 가 변환 필름 (10) 에 의해 하방으로 압압되어 두께가 얇아진 상태로 유지된다. 또, 동일하게 점탄성 지지체 (46) 의 주변부에 있어서, 변환 필름 (10) 의 곡률이 급격하게 변동하여, 변환 필름 (10) 에 점탄성 지지체 (46) 의 주변을 향해 낮아지는 상승부 (40a) 가 형성된다. 또한, 변환 필름 (10) 의 중앙 영역은 사각 기둥상의 점탄성 지지체 (46) 에 압압되어 (대략) 평면상으로 되어 있다.
또, 이 때에 있어서는, 변환 필름 (10) 의 면 방향에 있어서, 점탄성 지지체 (46) 의 전체면을 압압하여, 전면적으로 두께가 얇아지도록 하는 것이 바람직하다.
또한, 본 발명의 변환 필름 (10) 을 이용하는 압전 스피커에 있어서, 변환 필름 (10) 에 의한 점탄성 지지체 (46) 의 압압력에는 특별히 한정은 없지만, 평면부 (평탄부) 에 있어서의 면압으로 0.02 ∼ 0.2 ㎫ 정도로 하는 것이 바람직하다.
상승부 (40a) 의 각도 (중앙의 평면부에 대한 경사 각도 (평균의 경사 각도)) 에도 특별히 한정은 없지만, 변환 필름 (10) 의 충분한 상하 운동이 가능해지는 등의 점에서, 10 ∼ 90°정도로 하는 것이 바람직하다.
변환 필름 (10) 의 고저차 (도시예에서는, 프레임체 (48) 의 저면에 가장 낮은 곳과 가장 먼 곳의 거리의 차) 에도 특별히 한정은 없지만, 박형의 평면 스피커가 얻어지고, 변환 필름 (10) 의 충분한 상하 운동이 가능해지는 등의 점에서, 1 ∼ 10 ㎜ 정도로 하는 것이 바람직하다.
또한, 점탄성 지지체 (46) 의 두께에도 특별히 한정은 없지만, 압압되기 전의 두께가 1 ∼ 50 ㎜ 인 것이 바람직하다.
이와 같은 압전 스피커 (40) 에 있어서, 압전체층 (12) 에 대한 전압 인가에 의해, 변환 필름 (10) 이 면내 방향으로 신장하면, 이 신장분을 흡수하기 위해서, 변환 필름 (10) 의 상승부 (40a) 가 상승하는 방향 (변환 필름 (10) 의 면 방향에 대한 각도가 90°에 가까워지는 방향) 으로 약간 각도를 바꾼다. 그 결과, 평면상의 부분을 갖는 변환 필름 (10) 은, 상방 (소리의 방사 방향) 으로 이동한다.
반대로, 압전체층 (12) 에 대한 전압 인가에 의해, 변환 필름 (10) 이 면내 방향으로 수축하면, 이 수축분을 흡수하기 위해서, 변환 필름 (10) 의 상승부 (40a) 가 내려가는 방향 (평면에 가까워지는 방향) 으로 약간 각도를 바꾼다. 그 결과, 평면상의 부분을 갖는 변환 필름 (10) 은 하방으로 이동한다.
압전 스피커 (40) 는, 이 변환 필름 (10) 의 진동에 의해, 소리를 발생한다.
변환 필름 (10) 의 상승부 (40a) 에 있어서, 점탄성 지지체 (46) 는 프레임체 (48) 에 가까워질수록 두께 방향으로 압축된 상태가 되지만, 정적 점탄성 효과 (응력 완화) 에 의해, 압전 필름의 어느 장소에서도 기계적 바이어스를 일정하게 유지할 수 있다. 이로써, 압전 필름의 신축 운동이 낭비 없이 전후 운동으로 변환되기 때문에, 박형이고 또한 충분한 음량을 얻을 수 있어, 음향 특성이 우수한 평면상의 압전 스피커를 얻을 수 있다.
도시예의 압전 스피커 (40) 는, 프레임체 (48) 에 의해, 변환 필름 (10) 의 주변 전역을 케이스 (42) (즉, 점탄성 지지체 (46)) 에 가압하고 있지만, 본 발명은 이것에 한정되지 않는다.
즉, 본 발명의 변환 필름 (10) 을 이용하는 압전 스피커는, 프레임체 (48) 를 갖지 않고, 예를 들어 케이스 (42) 의 4 지점의 각에 있어서, 비스나 볼트 너트, 지그 등에 의해, 변환 필름 (10) 을 프레임체 (48) 의 상면에 압압/고정시켜 이루어지는 구성도 이용 가능하다.
또, 케이스 (42) 와 변환 필름 (10) 사이에는 O 링 등을 개재시켜도 된다. 이와 같은 구성을 가짐으로써, 댐퍼 효과를 갖게 할 수 있어, 변환 필름 (10) 의 진동이 케이스 (42) 에 전달되는 것을 방지하여, 보다 우수한 음향 특성을 얻을 수 있다.
또, 본 발명의 변환 필름 (10) 을 이용하는 압전 스피커는, 점탄성 지지체 (46) 를 수용하는 케이스 (42) 를 갖지 않아도 된다.
즉, 도 4 의 압전 스피커 (50) 의 단면도에서 그 일례를 개념적으로 나타내는 바와 같이, 강성을 갖는 지지판 (52) 상에 점탄성 지지체 (46) 를 재치 (載置) 하고, 점탄성 지지체 (46) 를 덮어 변환 필름 (10) 을 올려놓고, 상기와 동일한 프레임체 (48) 를 주변부에 재치한다. 이어서, 비스 (54) 에 의해 프레임체 (48) 를 지지판 (52) 에 고정시킴으로써, 프레임체 (48) 와 함께 점탄성 지지체 (46) 를 압압하여, 점탄성 지지체 (46) 의 주변부를 얇게 하고, 또한 변환 필름 (10) 의 경사부를 형성한 구성도 이용 가능하다.
이와 같은 케이스 (42) 를 갖지 않는 구성에서도, 프레임체 (48) 를 사용하지 않고, 비스 등에 의해 점탄성 지지체 (46) 를 압압하여 얇게 한 상태로서 유지해도 된다.
또한, 본 발명의 변환 필름 (10) 을 이용하는 압전 스피커는, 주변을 압압하는 구성에도 한정되지는 않고, 예를 들어, 점탄성 지지체 (46) 와 변환 필름 (10) 의 적층체의 중앙을 어떠한 수단에 의해 압압하여, 점탄성 지지체 (46) 를 얇게 한 상태로 유지하여 이루어지는 구성도 이용 가능하다.
즉, 본 발명의 변환 필름 (10) 을 이용하는 압전 스피커는, 점탄성 지지체 (46) 가 변환 필름 (10) 에 의해 압압되어 두께가 얇아진 상태를 유지하고, 또한 이 압압/유지에 의해, 변환 필름 (10) 의 곡률이 급격하게 변동하여, 변환 필름 (10) 에 상승부 (40a) 가 형성된 구성이면, 각종 구성이 이용 가능하다.
도 3 및 도 4 에 나타내는 압전 스피커는, 점탄성 지지체 (46) 를 이용하고 있지만, 본 발명의 변환 필름 (10) 을 이용하는 압전 스피커는 이 구성에 한정되지는 않는다.
예를 들어, 도 5(C) 에 나타내는 압전 스피커 (56) 가 예시된다.
이 압전 스피커 (56) 는, 먼저, 도 5(A) 에 나타내는 바와 같이, 동일한 케이스 (42) 로서 기밀성을 갖는 것을 사용하여 케이스 (42) 내에 공기를 도입하는 파이프 (42a) 를 형성한다.
이 케이스 (42) 의 개방측의 단부 상면에 O 링 (57) 을 형성하고, 케이스 (42) 의 개방면을 폐색하도록 변환 필름 (10) 으로 덮는다.
이어서, 도 5(B) 에 나타내는 바와 같이, 케이스 (42) 의 외주와 대략 동일한 내주를 갖는 대략 L 자상의 단면을 갖는 프레임체상의 가압 뚜껑 (58) 을 케이스 (42) 의 외주에 끼워 맞춘다 (도 5(B) 및 (C) 에 있어서는 O 링 (57) 은 생략).
이로써, 변환 필름 (10) 을 케이스 (42) 에 압압하여 고정시키고, 변환 필름 (10) 에 의해, 케이스 (42) 의 내부를 기밀하게 폐색한다.
또한, 도 5(C) 에 나타내는 바와 같이, 파이프 (42a) 로부터 케이스 (42) 내 (케이스 (42) 와 변환 필름 (10) 에 의한 폐 (閉) 공간) 에 공기를 도입하고, 변환 필름 (10) 에 압력을 가하여, 볼록상으로 부풀린 상태로 유지하여, 압전 스피커 (56) 로 한다.
케이스 (42) 내의 압력에는 한정은 없고, 변환 필름 (10) 이 외방에 볼록상으로 부풀어 오르는 대기압 이상이면 된다.
또한, 파이프 (42a) 는 고정되어 있어도 되고, 자유롭게 착탈해도 된다. 파이프 (42a) 를 떼어낼 때에는, 파이프의 착탈부를 기밀하게 폐색하는 것은 당연하다.
본 발명의 플렉시블 디스플레이는, 전술한 본 발명의 변환 필름 (10) (전기 음향 변환 필름) 을 스피커로서 사용하는 가요성을 갖는 시트상의 화상 표시 장치이다.
구체적으로는, 가요성을 갖는 유기 EL 표시 디바이스, 가요성을 갖는 액정 표시 디바이스, 가요성을 갖는 전자 페이퍼 등의 가요성을 갖는 시트상의 표시 디바이스의 이면 (화상 표시면과 반대측의 면) 에, 본 발명의 변환 필름 (10) 을 스피커로서 장착한 스피커 탑재형의 플렉시블 디스플레이이다.
또한, 본 발명의 플렉시블 디스플레이는, 컬러 디스플레이여도 되고 모노크로디스플레이여도 된다.
전술한 바와 같이, 본 발명의 변환 필름 (10) 은, 유연성 및 가요성이 우수하고, 또한 면내에 이방성이 없다. 그 때문에, 본 발명의 변환 필름 (10) 은, 어느 방향으로 굴곡시켜도 음질의 변화가 적고, 또한 곡률의 변화에 대한 음질 변화도 적다.
따라서, 이와 같은 본 발명의 진동 필름 (10) 을, 가요성을 갖는 화상 표시 디바이스에 장착하여 이루어지는 본 발명의 스피커 탑재형의 플렉시블 디스플레이는, 가요성이 우수하고, 또한 손에 쥔 상태 등에 의한 만곡의 방향이나 만곡량에 관계없이 (즉, 임의의 변형에 바람직하게 대응하여), 안정적인 음질의 음성 출력을 실시할 수 있다.
도 6(A) 에 본 발명의 플렉시블 디스플레이를 유기 EL (일렉트로 루미네선스) 디스플레이에 이용한 일례를 개념적으로 나타낸다.
도 6(A) 에 나타내는 유기 EL 디스플레이 (60) 는, 가요성을 갖는 시트상의 유기 EL 표시 디바이스 (62) 의 이면에, 본 발명의 변환 필름 (10) 을 장착하여 이루어지는 스피커 탑재형의 유기 EL 플렉시블 디스플레이이다.
본 발명의 플렉시블 디스플레이에 있어서, 유기 EL 표시 디바이스 (62) 등의 가요성을 갖는 시트상의 화상 표시 디바이스의 이면에, 본 발명의 변환 필름 (10) 을 장착하는 방법에는 한정은 없다. 즉, 시트상물끼리를 면을 마주 보게 하여 장착하는 (첩합하는) 공지된 방법이 모두 이용 가능하다.
일례로서, 접착제로 첩부 (貼付) 하는 방법, 열융착으로 첩부하는 방법, 양면 테이프를 사용하는 방법, 점착 테이프를 사용하는 방법, 대략 C 자상의 클램프 등의 적층한 복수의 시트상물을 단부나 단변에서 협지하는 지그를 사용하는 방법, 리벳 등의 적층한 복수의 시트상물을 면내 (화상 표시면을 제외하다) 에서 협지하는 지그를 사용하는 방법, 적층한 복수의 시트상물의 양면으로부터 보호 필름 (적어도 화상 표시측은 투명) 등으로 협지하는 방법, 이들을 병용하는 방법 등이 예시된다.
또한, 접착제 등을 사용하여 표시 디바이스와 변환 필름 (10) 을 첩부할 때에는, 전면적으로 첩부해도 되고, 단부의 전체 둘레만을 첩부해도 되고, 4 구석과 중앙부 등의 적절히 설정된 장소에서 점상으로 첩부해도 되고, 이들을 병용해도 된다.
유기 EL 디스플레이 (60) 에 있어서, 변환 필름 (10) 은, 고분자 복합 압전체로 이루어지는 압전체층 (12) 과, 압전체층 (12) 의 일면에 형성되는 박막 전극 (14) 및 타면에 형성되는 박막 전극 (16) 과, 박막 전극 (14) 의 표면에 형성되는 보호층 (18) 및 박막 전극 (16) 의 표면에 형성되는 보호층 (20) 을 가지며 구성되는 전술한 본 발명의 (전기 음향) 변환 필름 (10) 이다.
한편, 유기 EL 표시 디바이스 (62) 는, 공지된 가요성을 갖는 시트상의 유기 EL 표시 디바이스 (유기 EL 디스플레이 패널) 이다.
즉, 유기 EL 표시 디바이스 (62) 는, 일례로서, 플라스틱 필름 등의 기판 (64) 상에 TFT 등의 스위칭 회로를 갖는 화소 전극이 형성된 양극 (68) 을 갖고, 양극 (68) 상에 유기 EL 재료를 사용하는 발광층 (70) 을 갖고, 발광층 (70) 상에 ITO (산화인듐주석) 등으로 이루어지는 투명한 음극 (72) 을 갖고, 음극 (72) 상에 투명한 플라스틱 등으로 형성된 투명 기판 (74) 을 가지며 구성된다.
또, 양극 (68) 과 발광층 (70) 사이에는 정공 주입층이나 정공 수송층을 가져도 되고, 또한 발광층 (70) 과 음극 (72) 사이에는 전자 수송층이나 전자 주입층을 가져도 된다. 또한, 투명 기판 (74) 상에는, 가스 배리어 필름 등의 보호 필름을 가져도 된다.
또한, 도시는 생략하지만, 변환 필름 (10) 의 박막 전극 (14) 및 박막 전극 (16) 에는, 변환 필름 (10) 즉 스피커를 구동시키기 위한 배선이 접속된다. 또한, 양극 (68) 및 음극 (72) 에는, 유기 EL 표시 디바이스 (62) 를 구동시키기 위한 배선이 접속된다.
이 점에 관해서는, 후술하는 전자 페이퍼 (78) 및 액정 디스플레이 (94) 등에 관해서도 동일하다.
도 6(B) 에 본 발명의 플렉시블 디스플레이를 전자 페이퍼에 이용한 일례를 개념적으로 나타낸다.
도 6(B) 에 나타내는 전자 페이퍼 (78) 는, 가요성을 갖는 시트상의 전자 페이퍼 디바이스 (80) 의 이면에, 본 발명의 변환 필름 (10) 을 장착하여 이루어지는 스피커 탑재형의 전자 페이퍼이다.
전자 페이퍼 (78) 에 있어서, 변환 필름 (10) 은 전술한 것과 동일하다. 한편, 전자 페이퍼 디바이스 (80) 는, 공지된 가요성을 갖는 전자 페이퍼이다. 즉, 일례로서, 전자 페이퍼 디바이스 (80) 는, 플라스틱 필름 등의 기판 (82) 상에 TFT 등의 스위칭 회로를 갖는 화소 전극이 형성된 하부 전극 (84) 을 갖고, 하부 전극 (84) 상에 정 (正) 혹은 부 (負) 로 대전한 흰색 및 흑색의 안료를 내포하는 마이크로 캡슐 (86a) 을 배열한 표시층 (86) 을 갖고, 표시층 (86) 상에 ITO 등으로 이루어지는 투명한 상부 전극 (90) 을 갖고, 상부 전극 (90) 상에 투명한 플라스틱 등으로 형성된 투명 기판 (92) 을 가지며 구성된다.
또한, 도 6(B) 에 나타내는 예는, 본 발명의 플렉시블 디스플레이를 마이크로 캡슐을 사용하는 전기 영동 방식의 전자 페이퍼에 이용한 예이지만, 본 발명은 이것에 한정되지는 않는다.
즉, 본 발명의 플렉시블 디스플레이에는, 마이크로 캡슐을 사용하지 않는 전기 영동 방식, 전기 영동 방식, 산화 환원 반응 등을 이용하는 화학 변화 방식, 전자 분립체 방식, 일렉트로 웨팅 방식, 액정 방식 등, 가요성을 갖는 시트상의 것이면, 공지된 전자 페이퍼가 모두 이용 가능하다.
도 6(C) 에 본 발명의 플렉시블 디스플레이를 액정 디스플레이에 이용한 일례를 개념적으로 나타낸다.
도 6(C) 에 나타내는 액정 디스플레이 (94) 는, 가요성을 갖는 시트상의 액정 디스플레이 디바이스 (96) 의 이면에, 본 발명의 변환 필름 (10) 을 장착하여 이루어지는 스피커 탑재형의 액정 플렉시블 디스플레이이다.
액정 디스플레이 (94) 에 있어서, 변환 필름 (10) 은 전술한 것과 동일하다.
한편, 액정 디스플레이 디바이스 (96) 는, 공지된 가요성을 갖는 시트상의 액정 디스플레이 디바이스 (액정 디스플레이 패널) 이다. 즉, 일례로서, 액정 디스플레이 디바이스 (96) 는, 가요성을 갖는 에지 라이트 타입의 도광판 (98), 및 이 도광판 (98) 의 단부로부터 백라이트를 입사하는 광원 (100) 을 갖는다. 액정 디스플레이 디바이스 (96) 는, 일례로서, 도광판 (98) 상에 편광자 (102) 를 갖고, 편광자 (102) 상에 투명한 하부 기판 (104) 을 갖고, 하부 기판 (104) 상에 TFT 등의 스위칭 회로를 갖는 화소 전극이 형성된 투명한 하부 전극 (106) 을 갖고, 하부 전극 (106) 상에 액정층 (108) 을 갖고, 액정층 (108) 상에 ITO 등으로 이루어지는 투명한 상부 전극 (110) 을 갖고, 상부 전극 (110) 상에 투명한 상부 기판 (112) 을 갖고, 상부 기판 (112) 상에 편광자 (114) 를 갖고, 편광자 (114) 상에 보호 필름 (116) 을 가지며 구성된다.
또한, 본 발명의 플렉시블 디스플레이는, 유기 EL 디스플레이, 전자 페이퍼 및 액정 디스플레이에 한정되지는 않고, 가요성을 갖는 시트상의 표시 디바이스 (표시 패널) 이면, 각종 표시 디바이스를 사용한 화상 표시 장치가 이용 가능하다.
시아노에틸화 PVA 등의 상온에서 점탄성을 갖는 고분자 매트릭스에 압전체 입자를 분산시켜 이루어지는 압전체층 (12) 과, 압전체층 (12) 의 표면에 형성되는 박막 전극 (14) 및 박막 전극 (16) 과, 박막 전극의 표면에 형성되는 보호층 (18) 및 보호층 (20) 을 갖는 본 발명의 변환 필름 (10) 은, 압전체층 (12) 이 진동 에너지를 전기 신호로 변환하는 성능도 갖는다.
그 때문에, 본 발명의 변환 필름 (10) 은, 이것을 이용하여 마이크로폰이나 악기용 센서 (픽업) 에도 바람직하게 이용 가능하다.
일례로서 성대 마이크로폰이 바람직하게 예시된다.
도 7 에 일반적인 성대 마이크로폰의 일례를 개념적으로 나타낸다.
도 7 에 나타내는 바와 같이, 종래의 일반적인 성대 마이크로폰 (120) 은, PZT 등의 압전체 세라믹스 (126) 를 황동판 등의 금속판 (128) 상에 적층하고, 이 적층체의 아래쪽면에 탄성을 갖는 쿠션 (130) 을, 상면에 스프링 (132) 을 각각 장착하여 케이스 (124) 내에 지지하고, 케이스 내로부터 신호선 (136 및 136) 을 인출하여 이루어지는 복잡한 구성을 갖는다.
이것에 대해, 본 발명의 변환 필름 (10) 을 음성 신호를 전기 신호로 변환하는 센서로서 사용하는 본 발명의 성대 마이크로폰은, 예를 들어, 변환 필름 (10) 에 첩부 수단을 형성하고, 또한, 압전체층 (12) (박막 전극 (14) 및 박막 전극 (16)) 이 출력하는 전기 신호를 취출하는 신호선을 형성하는 것뿐인 간이한 구성으로 성대 마이크로폰을 구성할 수 있다.
또, 이와 같은 구성을 갖는 본 발명의 성대 마이크로폰은, 변환 필름 (10) 을 성대 부근에 첩부하는 것만으로, 성대 마이크로폰으로서 작용한다.
또, 도 7 에 나타내는 바와 같은, 압전체 세라믹스 (126) 와 금속판 (128) 을 이용하는 종래의 성대 마이크로폰은, 손실 정접이 매우 작기 때문에, 공진이 매우 강하게 나오기 쉬워, 기복이 격렬한 주파수 특성이 되기 때문에, 금속적인 음색이 되기 쉽다.
이에 대해, 전술한 바와 같이, 본 발명의 변환 필름 (10) 은, 가요성 및 음향 특성이 우수하고, 또한 변형시에 음질 변화가 작기 때문에, 복잡한 곡면을 갖는 인간의 인후부에 첩부하는 것이 가능하여, 저음에서부터 고음까지 충실히 재현할 수 있다.
즉, 본 발명에 의하면, 육성에 매우 가까운 음성 신호를 출력 가능하고, 장착감을 느끼게 하지 않는 간이한 구성으로, 초경량이고 또한 공간 절약인 성대 마이크로폰을 실현할 수 있다.
또한, 본 발명의 성대 마이크로폰에 있어서, 성대 부근에 대한 변환 필름 (10) 의 첩부 방법에는 특별히 한정은 없고, 공지된 시트상물의 첩부 방법이 각종 이용 가능하다.
또, 변환 필름 (10) 을 직접 성대 부근에 첩부하는 것이 아니라, 변환 필름 (10) 을 극히 얇은 케이스나 백체에 수용하여, 성대 부근에 첩부하도록 해도 된다.
또, 본 발명의 변환 필름 (10) 을, 음성 신호를 전기 신호로 변환하는 센서로서 사용하는 본 발명의 악기용 센서는, 예를 들어, 변환 필름 (10) 에 첩부 수단을 형성하고, 또한, 압전체층 (12) (박막 전극 (14) 및 박막 전극 (16)) 이 출력하는 전기 신호를 취출하는 신호선을 형성하는 것뿐인 간이한 구성으로 악기용 센서를 구성할 수 있다.
또, 이와 같은 구성을 갖는 본 발명의 악기용 센서는, 변환 필름 (10) 을 악기의 케이싱면에 첩부하는 것만으로 픽업으로서 작용한다.
전술한 성대 마이크로폰과 동일하게, 본 발명의 변환 필름 (10) 은, 얇고, 또한 유연성이 풍부하므로, 본 발명의 악기용 센서는, 가요성 및 음향 특성이 우수하고, 또한, 변형시에 음질 변화가 작기 때문에, 복잡한 곡면을 갖는 악기의 케이싱면에 첩부하는 것이 가능하여, 저음에서부터 고음까지 악기의 소리를 충실히 재현할 수 있다.
또한, 본 발명의 악기용 센서는, 진동하는 악기의 케이싱면에 대한 기계적인 구속도 거의 없기 때문에, 픽업을 장착하는 것에 의한 악기의 원음에 대한 영향도 최소한으로 억제할 수 있다.
상기한 성대 마이크로폰과 동일하게, 본 발명의 악기용 센서에 있어서, 악기에 대한 첩부 방법에는 특별히 한정은 없고, 공지된 시트상물의 첩착 방법이 각종 이용 가능하다. 또, 본 발명의 악기용 센서는, 변환 필름 (10) 을 극히 얇은 케이스나 백체에 수용하여 악기에 첩부하도록 해도 된다.
이상, 본 발명의 전기 음향 변환 필름, 플렉시블 디스플레이, 성대 마이크로폰 및 악기용 센서에 대해 상세하게 설명했지만, 본 발명은 상기 서술한 예에 한정되지는 않고, 본 발명의 요지를 일탈하지 않는 범위에 있어서, 각종 개량이나 변경을 실시해도 되는 것은 물론이다.
실시예
이하, 본 발명의 구체적 실시예를 들어 본 발명에 대해 보다 상세하게 설명한다.
[실시예 1]
전술한 도 2 에 나타내는 방법에 의해, 도 1 에 나타내는 본 발명의 변환 필름 (10) 을 제조하였다.
먼저, 하기의 조성비로, 시아노에틸화 PVA (CR-V 신에츠 화학 공업사 제조) 를 디메틸포름아미드 (DMF) 에 용해하였다. 그 후, 이 용액에 PZT 입자를 하기의 조성비로 첨가하고, 프로펠러 믹서 (회전수 2000 rpm) 로 분산시켜, 압전체층 (12) 을 형성하기 위한 도료를 조제하였다.
·PZT 입자···········300 질량부
·시아노에틸화 PVA·······30 질량부
·DMF··············70 질량부
또한, PZT 입자는, 시판되는 PZT 원료 분말을 1000 ∼ 1200 ℃ 에서 소결한 후, 이것을 평균 입경 5 ㎛ 가 되도록 해쇄 및 분급 처리한 것을 사용하였다.
한편, 두께 4 ㎛ 의 PET 필름에 두께 0.1 ㎛ 의 동 박막을 진공 증착하여 이루어지는 시트상물 (10a 및 10c) 을 준비하였다. 즉, 본 예에 있어서는, 박막 전극 (14 및 16) 은, 두께 0.1 m 의 동 증착 박막이고, 보호층 (18 및 20) 은 두께 4 ㎛ 의 PET 필름이 된다.
이 시트상물 (10a) 의 박막 전극 (14) (동 증착 박막) 상에, 슬라이드 코터를 사용하여, 먼저 조제한 압전체층 (12) 을 형성하기 위한 도료를 도포하였다. 또한, 도료는, 건조 후의 도막의 막두께가 40 ㎛ 가 되도록 도포하였다.
이어서, 시트상물 (10a) 상에 도료를 도포한 것을 120 ℃ 의 핫 플레이트 상에서 가열 건조시킴으로써 DMF 를 증발시켰다. 이로써, PET 제의 보호층 (18) 상에 동제의 박막 전극 (14) 을 갖고, 그 위에, 두께가 40 ㎛ 의 압전체층 (12) (압전층) 을 형성하여 이루어지는 적층체 (10b) 를 제조하였다.
이 적층체 (10b) 의 압전체층 (12) 을 도 2(C) 및 (D) 에 나타내는 전술한 코로나 폴링에 의해, 분극 처리하였다. 또한, 분극 처리는, 압전체층 (12) 의 온도를 100 ℃ 로 하여, 박막 전극 (14) 과 코로나 전극 (30) 사이에 6 ㎸ 의 직류 전압을 인가하여 코로나 방전을 발생시켜 실시하였다.
분극 처리를 실시한 적층체 (10b) 상에, 박막 전극 (16) (동 박막측) 을 압전체층 (12) 을 향하여 시트상물 (10c) 을 적층하였다.
이어서, 적층체 (10b) 와 시트상물 (10c) 의 적층체를 라미네이터 장치를 사용하여 120 ℃ 에서 열압착함으로써, 압전체층 (12) 과 박막 전극 (14 및 16) 을 접착하여 변환 필름 (10) 을 제조하였다.
[가요성 시험]
제조한 변환 필름 (10) 으로부터 1 ㎝ × 15 ㎝ 의 단책상 시험편을 제조하였다.
이것을 소정의 곡률 반경 (r = 5 ㎝, r = 2.5 ㎝ 및 r = 0.5 ㎝) 이 되도록 둥글게 말고서 원래의 상태로 되돌리는 것을 10 회 반복한 후, 전기 특성 (정전 용량 및 유전 손실) 그리고 외관의 변화를 조사하였다.
전기 특성 및 외관에 변화가 관찰되지 않는 경우에는 ○, 전기 특성에 변화가 관찰되지 않지만 접은 자국 등의 흔적이 남은 경우에는 △, 전기 특성에 변화가 관찰된 경우에는 × 로 하였다.
그 결과를 표 1 에 나타낸다.
[동적 점탄성 시험]
제조한 변환 필름 (10) 으로부터 1 ㎝ × 4 ㎝ 의 단책상 시험편을 제조하였다.
이 시험편의 동적 점탄성 (저장 탄성률 E' (㎬) 및 손실 정접 Tanδ) 을 동적 점탄성 시험기 (SII 나노테크놀로지 DMS6100 점탄성 스펙트로미터) 를 사용하여 측정하였다. 측정 조건을 이하에 나타낸다.
측정 온도 범위 : -20 ℃ ∼ 100 ℃
승온 속도 : 2 ℃／분
측정 주파수 : 0.1 ㎐, 0.2 ㎐, 0.5 ㎐, 1.0 ㎐, 2.0 ㎐, 5.0 ㎐, 10 ㎐, 20 ㎐
측정 모드 : 인장 측정
동적 점탄성의 온도 의존성을 도 8(A) 및 표 1 에 나타낸다. 또한, 1 ㎐ 의 결과는 도 13(A) 에도 병기한다.
또, 동적 점탄성 측정으로부터 얻어진 기준 온도 25 ℃ 에서의 마스터 커브를 도 17 에 나타낸다.
일반적으로, 동적 점탄성 측정 결과에 있어서의 주파수와 온도의 사이에는 「시간 - 온도 환산칙」 에 기초하는 일정한 관계가 있다. 예를 들어, 온도의 변화를 주파수의 변화로 환산하여, 일정 온도에 있어서의 점탄성 특성의 주파수 분산을 조사할 수 있다. 이 때에 제조되는 커브를 마스터 커브라고 부른다. 실제의 오디오 대역, 예를 들어 1 ㎑ 에서의 점탄성 측정은 현실적이지 않기 때문에, 오디오 대역에 있어서의 재료의 저장 탄성률 E' 나 손실 정접 Tanδ 를 파악하는 데에 있어서, 마스터 커브는 유효하다.
기준 온도 25 ℃ 에서의 마스터 커브 (도 17) 로부터 얻어진 각 주파수마다의 저장 탄성률 E' 및 손실 정접 Tanδ 를 표 2 에 나타낸다.
여기서, 표 2 에는 하기 식으로부터 산출한 각 주파수마다의 음속 v 도 나타낸다. 여기서, ρ 는 비중, E 는 영률 (저장 탄성률 E' 에 상당) 이다.
Figure pct00002
또한, 표 2 에는, 스피커로서 일반적으로 사용되는 콘지의 영률 (저장 탄성률 E' 에 상당), 내부 손실 (손실 정접 Tanδ 에 상당), 비중 및 음속도 병기한다.
또, 전기 음향 변환 필름의 매트릭스에 사용한 시아노에틸화 PVA 단체의 동적 점탄성의 온도 의존성을 도 9(A) 에 나타낸다.
[스피커 성능 시험]
제조한 변환 필름 (10) 으로부터 φ150 ㎜ 의 원형 시험편을 제조하였다.
이 시험편을 사용하여, 도 5(C) 에 나타내는 압전 스피커 (56) 를 제조하였다. 또한, 케이스 (42) 는, 내경 138 ㎜, 깊이 9 ㎜ 의 플라스틱제의 환형 용기를 사용하였다. 케이스 (42) 내부의 압력은 1.02 기압으로 유지하였다. 이로써, 변환 필름 (10) 을 콘택트 렌즈와 같이 볼록형으로 휘어지게 하였다.
이와 같이 하여 제조한 박형 압전 스피커의 음압 레벨-주파수 특성을 사인파 스위프 측정에 의해 측정하였다. 또한, 계측용 마이크로폰은, 압전 스피커 (56) 의 중심의 바로 위 10 ㎝ 의 위치에 배치하였다 (도 11 참조).
음압 레벨-주파수 특성의 측정 결과를 도 10 에 나타낸다.
[곡률 반경을 변화시킨 플렉시블 스피커 성능 시험]
제조한 변환 필름 (10) 으로부터 200 ㎜ × 150 ㎜ 의 장방형 시험편을 제조하였다.
이 시험편에 플렉시블 디스플레이를 상정한 두께 80 ㎛ 의 PET 필름을 첩합하였다.
이것을 도 11 에 나타내는 바와 같이, 간격 L 을 조절할 수 있는 플라스틱제의 2 개의 스탠드 사이에 붙였다. 즉, 이 스탠드의 위치를 이동함으로써, 변환 필름 (10) 의 곡률 반경 r 을 변경할 수 있다. 또, 변환 필름 (10) 의 중심의 바로 위 10 ㎝ 의 위치에 계측용 마이크로폰 M 을 배치하였다.
이와 같은 조건하, 변환 필름 (10) 을 원하는 곡률 반경 r 로 유지한 상태로, 플렉시블 스피커로서의 음압 레벨-주파수 특성을 사인파 스위프 측정에 의해 측정하였다. 또한, 변환 필름 (10) 의 곡률 반경 r 은, 20 ㎝, 30 ㎝ 및 40 ㎝ 의 3 종류로 하였다. 또, 측정은 긴 쪽 방향으로 만곡시켰을 경우 (X 방향) 와, 짧은 쪽 방향으로 만곡시켰을 경우 (Y 방향) 의 2 회로 나누어 실시하였다.
곡률 반경을 변화시킨 음압 레벨-주파수 특성의 측정 결과를 도 12 에 나타낸다. 또한, 도 12 에 있어서, (A) 는 X 방향의 만곡이고, (B) 는 Y 방향의 만곡이다.
[실시예 2]
두께 12 ㎛ 의 PET 필름에 두께 0.1 ㎛ 의 동 박막을 진공 증착하여 이루어지는 시트상물 (10a 및 10c) 을 사용한 것 이외에는, 실시예 1 과 완전히 동일하게 하여 변환 필름 (10) 을 제조하였다.
즉, 본 예에 있어서는, 박막 전극 (14 및 16) 은, 두께 0.1 ㎛ 의 동 증착 박막이고, 보호층 (18 및 20) 은 두께 12 ㎛ 의 PET 필름이 된다. 또한, 압전체층 (12) 의 두께는 45 ㎛ 였다.
이와 같이 하여 제조한 변환 필름 (10) 에 관해서, 가요성 시험 및 동적 점탄성 시험, 그리고 스피커 성능 시험을 실시예 1 과 동일하게 실시하였다.
가요성 시험의 결과를 표 1 에, 1 ㎐ 에 있어서의 동적 점탄성의 온도 의존성을 도 13(A) 및 표 1 에, 음압 레벨-주파수 특성의 측정 결과를 도 10 에 나타낸다.
[실시예 3]
두께 25 ㎛ 의 PET 필름에 두께 0.1 ㎛ 의 동 박막을 진공 증착하여 이루어지는 시트상물 (10a 및 10c) 을 사용한 것 이외에는, 실시예 1 과 완전히 동일하게 하여 변환 필름 (10) 을 제조하였다. 즉, 본 예에 있어서는, 박막 전극 (14 및 16) 은, 두께 0.1 ㎛ 의 동 증착 박막이고, 보호층 (18 및 20) 은 두께 25 ㎛ 의 PET 필름이 된다.
이와 같이 하여 제조한 변환 필름 (10) 에 관해서, 가요성 시험 및 동적 점탄성 시험, 그리고 스피커 성능 시험을 실시예 1 과 동일하게 실시하였다.
가요성 시험의 결과를 표 1 에, 1 ㎐ 에 있어서의 동적 점탄성의 온도 의존성을 도 13(A) 및 표 1 에, 음압 레벨-주파수 특성의 측정 결과를 도 10 에 나타낸다. 또한, 동적 점탄성의 온도 의존성은 도 13(B) 에도, 음압 레벨-주파수 특성은 도 14 에도 병기한다.
[실시예 4]
두께 50 ㎛ 의 PET 필름에 두께 0.1 ㎛ 의 동 박막을 진공 증착하여 이루어지는 시트상물 (10a 및 10c) 을 사용한 것 이외에는, 실시예 1 과 완전히 동일하게 하여, 변환 필름 (10) 을 제조하였다. 즉, 본 예에 있어서는, 박막 전극 (14 및 16) 은, 두께 0.1 ㎛ 의 동 증착 박막이고, 보호층 (18 및 20) 은 두께 50 ㎛ 의 PET 필름이 된다. 또한, 압전체층 (12) 의 두께는 42 ㎛ 였다.
이와 같이 하여 제조한 변환 필름 (10) 에 관해서, 가요성 시험 및 동적 점탄성 시험, 그리고 스피커 성능 시험을 실시예 1 과 동일하게 실시하였다.
가요성 시험의 결과를 표 1 에, 1 ㎐ 에 있어서의 동적 점탄성의 온도 의존성을 도 13(A) 및 표 1 에, 음압 레벨-주파수 특성의 측정 결과를 도 10 에 나타낸다.
[실시예 5]
두께 25 ㎛ 의 PET 필름에 두께 0.3 ㎛ 의 동 박막을 진공 증착하여 이루어지는 시트상물 (10a 및 10c) 을 사용한 것 이외에는, 실시예 1 과 완전히 동일하게 하여, 변환 필름 (10) 을 제조하였다. 즉, 본 예에 있어서는, 박막 전극 (14 및 16) 은, 두께 0.3 ㎛ 의 동 증착 박막이고, 보호층 (18 및 20) 은 두께 25 ㎛ 의 PET 필름이 된다.
이와 같이 하여 제조한 변환 필름 (10) 에 관해서, 가요성 시험 및 동적 점탄성 시험, 그리고 스피커 성능 시험을 실시예 1 과 동일하게 실시하였다.
가요성 시험의 결과를 표 1 에, 1 ㎐ 에 있어서의 동적 점탄성의 온도 의존성을 도 13(B) 및 표 1 에, 음압 레벨-주파수 특성의 측정 결과를 도 14 에 나타낸다.
[실시예 6]
두께 25 ㎛ 의 PET 필름에 두께 1.0 ㎛ 의 동 박막을 진공 증착하여 이루어지는 시트상물 (10a 및 10c) 을 사용한 것 이외에는, 실시예 1 과 완전히 동일하게 하여 변환 필름 (10) 을 제조하였다. 즉, 본 예에 있어서는, 박막 전극 (14 및 16) 은, 두께 1.0 ㎛ 의 동 증착 박막이고, 보호층 (18 및 20) 은 두께 25 ㎛ 의 PET 필름이 된다. 또한, 압전체층 (12) 의 두께는 41 ㎛ 였다.
이와 같이 하여 제조한 변환 필름 (10) 에 관해서, 가요성 시험 및 동적 점탄성 시험, 그리고 스피커 성능 시험을 실시예 1 과 동일하게 실시하였다.
가요성 시험의 결과를 표 1 에, 1 ㎐ 에 있어서의 동적 점탄성의 온도 의존성을 도 13(B) 및 표 1 에, 음압 레벨-주파수 특성의 측정 결과를 도 14 에 나타낸다.
[실시예 7]
두께 25 ㎛ 의 PET 필름에 두께 3.0 ㎛ 의 동 박막을 도금 성막하여 이루어지는 시트상물 (10a 및 10c) 을 사용한 것 이외에는, 실시예 1 과 완전히 동일하게 하여 변환 필름 (10) 을 제조하였다. 즉, 본 예에 있어서는, 박막 전극 (14 및 16) 은, 두께 3.0 ㎛ 의 동 도금막이고, 보호층 (18 및 20) 은 두께 25 ㎛ 의 PET 필름이 된다. 또한, 압전체층 (12) 의 두께는 44 ㎛ 였다.
이와 같이 하여 제조한 변환 필름 (10) 에 관해서, 가요성 시험 및 동적 점탄성 시험, 그리고 스피커 성능 시험을 실시예 1 과 동일하게 실시하였다.
가요성 시험의 결과를 표 1 에, 1 ㎐ 에 있어서의 동적 점탄성의 온도 의존성을 도 13(B) 및 표 1 에, 음압 레벨-주파수 특성의 측정 결과를 도 14 에 나타낸다.
[실시예 8]
두께 25 ㎛ 의 PET 필름에 두께 10.0 ㎛ 의 동 박막을 도금 성막하여 이루어지는 시트상물 (10a 및 10c) 을 사용한 것 이외에는, 실시예 1 과 완전히 동일하게 하여 변환 필름 (10) 을 제조하였다. 즉, 본 예에 있어서는, 박막 전극 (14 및 16) 은, 두께 10.0 ㎛ 의 동 도금막이고, 보호층 (18 및 20) 은 두께 25 ㎛ 의 PET 필름이 된다. 또한, 압전체층 (12) 의 두께는 50 ㎛ 였다.
이와 같이 하여 제조한 변환 필름 (10) 에 관해서, 가요성 시험 및 동적 점탄성 시험, 그리고 스피커 성능 시험을 실시예 1 과 동일하게 실시하였다.
가요성 시험의 결과를 표 1 에, 1 ㎐ 에 있어서의 동적 점탄성의 온도 의존성을 도 13(B) 및 표 1 에, 음압 레벨-주파수 특성의 측정 결과를 도 14 에 나타낸다.
[비교예 1]
고분자 매트릭스에 상온에서 점탄성을 갖지 않는 시아노에틸화풀루란을 사용한 것 이외에는, 실시예 1 과 동일하게 하여 전기 음향 변환 필름을 제조하였다. 즉, 본 예에 있어서는, 박막 전극 (14 및 16) 은, 두께 0.1 ㎛ 의 동 증착 박막이고, 보호층 (18 및 20) 은 두께 4 ㎛ 의 PET 필름이 된다. 또한, 압전체층의 두께는 42 ㎛ 였다.
이와 같이 하여 제조한 전기 음향 변환 필름에 관해서, 가요성 시험 및 동적 점탄성 시험, 그리고 곡률 반경을 변화시킨 플렉시블 스피커 성능 시험을 실시예 1 과 동일하게 실시하였다.
가요성 시험의 결과를 표 1 에, 동적 점탄성의 온도 의존성을 도 8(B) 및 표 1 에 나타낸다.
여기서, 실시예 1 과는 달리, 비교예 1 은, 상온 부근에서 저장 탄성률 E' 에 거의 주파수 분산이 관찰되지 않았기 때문에, 25 ℃, 20 ㎐ 에서의 저장 탄성률 E' 및 손실 정접 Tanδ 를 대표치로서 표 2 에 나타냄과 함께, 비중 및 저장 탄성률 E' 로부터 음속 v 를 산출하였다.
또, 실시예 1 과 동일하게 하여, 곡률 반경을 변화시킨 음압 레벨-주파수 특성의 측정 결과를 도 15 에 나타낸다. 도 15 에 있어서, (A) 는 X 방향 (긴 쪽 방향) 의 만곡이고, (B) 는 Y 방향 (짧은 쪽 방향) 의 만곡이다.
또한, 전기 음향 변환 필름의 매트릭스에 사용한 시아노에틸화풀루란 단체의 동적 점탄성의 온도 의존성을 도 9(B) 에 나타낸다.
[비교예 2]
두께 56 ㎛ 의 PVDF 로 이루어지는 압전 필름을 준비하였다.
이 압전 필름의 양면에 두께 0.1 ㎛ 의 동 증착 박막을 형성하여, 전기 음향 변환 필름을 제조하였다.
이와 같이 하여 제조한 전기 음향 변환 필름에 관해서, 가요성 시험 및 동적 점탄성 시험, 그리고 곡률 반경을 변화시킨 플렉시블 스피커 성능 시험을 실시예 1 과 동일하게 실시하였다. 또한, 플렉시블 스피커 성능 시험용으로 20 ㎝ × 15 ㎝ 의 장방형 시험편을 제조할 때에는, 긴 쪽 방향과 분극 방향 (연신 방향) 이 평행이 되도록 하였다.
가요성 시험의 결과를 표 1 에, 동적 점탄성의 온도 의존성을 도 8(C) 및 표 1 에 나타낸다.
여기서, 실시예 1 과는 달리, 비교예 2 도 상온 부근에서 저장 탄성률 E' 에 거의 주파수 분산이 관찰되지 않았기 때문에, 25 ℃, 20 ㎐ 에서의 저장 탄성률 E' 및 손실 정접 Tanδ 를 대표치로서 표 2 에 나타냄과 함께, 비중 및 저장 탄성률 E' 로부터 음속 v 를 산출하였다.
또한, 실시예 1 과 동일하게 하여, 곡률 반경을 변화시킨 음압 레벨-주파수 특성의 측정 결과를 도 16 에 나타낸다. 도 16 에 있어서, (A) 는 X 방향 (긴 쪽 방향) 의 만곡이고, (B) 는 Y 방향 (짧은 쪽 방향) 의 만곡이다.
Figure pct00003
Figure pct00004
표 1 로부터 상온에서 점탄성을 갖는 시아노에틸화 PVA 를 매트릭스에 사용한 실시예 1 ∼ 8 은, 점탄성을 갖지 않는 시아노에틸화풀루란을 매트릭스에 사용한 비교예 1 에 비해 매우 우수한 가요성을 가지고 있는 것을 알 수 있다. 단, 전극층이 지나치게 두꺼워지면 가요성이 크게 저하되어 있다.
이 표 1 로부터, 변환 필름 (10) 의 두께와 동적 점탄성 측정에 의한 주파수 1 ㎐ 에서의 저장 탄성률 (E') 의 곱이, 0 ℃ 에 있어서 1.0 × 106 ∼ 2.0 × 106 N/m, 50 ℃ 에 있어서 1.0 × 105 ∼ 1.0 × 106 N/m 이면, 가요성을 저해하지 않는 범위에서 적당한 강성과 기계적 강도를 얻을 수 있는 것을 알 수 있다.
또, 도 13 에 있어서, 보호층 및 전극의 두께가 두꺼워짐에 따라, 변환 필름 (10) 의 저장 탄성률 (E') 의 값이 보호층 및 전극의 탄성률에 가까워짐과 함께, 손실 정접 (Tanδ) 의 값이 저하되어 있다. 이 점에서, 변환 필름 (10) 의 점탄성 특성은, 보호층 및 전극의 영향이 지배적으로 되어 있는 것을 알 수 있다.
즉, 도 10 및 도 14 에 있어서 보호층 및 전극의 두께가 두꺼워짐에 따라 음압 레벨이 저하되어 있는 것은, 보호층 및 전극으로부터의 구속에 의해 변환 필름 (10) 의 신축이 저하되기 때문이라고 생각된다.
이상으로부터, 본 발명의 변환 필름 (10) 에 있어서의 보호층 및 전극의 재 질이나 두께는, 용도마다 상이할 것인 에너지 효율, 가요성 및 기계적 강도에 대한 요구에 따라 조정하는 것이 바람직하다고 할 수 있다.
한편, 도 12 로부터, 본 발명의 변환 필름 (10) 은, 플랫한 주파수 특성인 것과 동시에, 곡률의 변화에 대한 음질의 변화가 작고, 또한 X 방향과 Y 방향에서 큰 차가 없는 것을 알 수 있다. 즉, 본 발명의 변환 필름 (10) 은, 표 2 로부터 알 수 있는 바와 같이, 20 ∼ 20 ㎑ 의 오디오 대역의 주파수에 있어서, 콘지와 동등 이상의 손실 정접을 가지고 있다. 그 때문에, 스피커의 주파수 특성이 평활해지기 쉽고, 따라서, 곡률의 변화에 수반하여 최저 공진 주파수 f0 이 변화했을 때의 음질의 변화량도 작아지는 것을 알 수 있다. 또, 압전 특성에 면내 이방성이 없기 때문에, X 방향과 Y 방향 중 어느 쪽으로 만곡시켜도 거의 동일한 음질이 얻어지는 것을 알 수 있다.
이것에 대해, 도 15 및 도 16 에 곡률의 변화에 대한 음질의 변화를 나타내는 비교예 1 및 비교예 2 의 경우, 표 2 로부터 알 수 있는 바와 같이, 콘지에 비해 손실 정접이 작기 때문에, 공진이 강하게 나오기 쉬워, 기복이 격렬한 주파수 특성이 된다. 따라서, 곡률의 변화에 수반하여, 최저 공진 주파수 f0 이 변화했을 때의 음질의 변화량도 커진다. 또한, 비교예 2 (PVDF) 의 경우에는, 압전 특성에 면내 이방성이 있기 때문에, X 방향과 Y 방향에서 음질의 변화량이 크게 상이한 것도 알 수 있다.
즉, 본 발명의 변환 필름 (10) 은, 매우 우수한 가요성을 갖고, 플렉시블 스피커로서 사용했을 때에 사용 상황 등에 따른 굽힘의 방법 등에 관계없이, 일정한 음질을 출력할 수 있다. 이에 대해, 비교예 2 의 PVDF 는, 가요성에는 우수하지만, 도 16 에 나타내는 바와 같이, 구부리는 방향이나 곡률에 따라 음질이 크게 변화하기 때문에, 플렉시블 스피커로서의 사용에는 적합하지 않다.
또한, 표 2 로부터 알 수 있는 바와 같이, 본 발명의 변환 필름 (10) 은, 20 ∼ 20 ㎑ 의 오디오 대역의 주파수에 있어서, 콘지와 동등 이상의 음속을 얻을 수 있고, 또한 주파수가 높아질수록 음속이 커지는 특징을 가지고 있다. 따라서, 고음역에서도 진동판 전체가 일체로서 소리를 재현할 수 있으므로, 고음측의 대역이 퍼진다는 점에서 유리하다.
[실시예 9]
실시예 1 과 동일하게 변환 필름 (10) 을 제조하였다.
즉, 본 예에 있어서는, 박막 전극 (14 및 16) 은, 두께 0.1 m 의 동 증착 박막이고, 보호층 (18 및 20) 은 두께 4 ㎛ 의 PET 필름이 된다.
이 변환 필름 (10) 을 사용하여, 도 3(A) 및 (B) 에 나타내는 압전 스피커 (40) 를 제조하였다.
케이스 (42) 및 프레임체 (48) 의 크기, 즉, 소리를 발생하는 면의 크기는, 210 × 300 ㎜ (A4 사이즈) 로 하였다. 또, 케이스 (42) 의 깊이는 9 ㎜ 로 하였다.
점탄성 지지체 (46) 로서, 두께 25 ㎜, 밀도 32 ㎏/㎥ 의 글라스 울을 준비하고, 케이스 (42) 의 형상에 따라 절단하였다. 동일하게, 변환 필름 (10) 도 케이스 (42) 의 형상에 따라 절단하였다.
케이스 (42) 내에 점탄성 지지체 (46) 를 수용하고, 케이스 (42) 및 점탄성 지지체 (46) 를 덮도록 변환 필름 (10) 을 배치하며, 변환 필름 (10) 의 위에서부터 프레임체 (48) 를 씌우고, 프레임체 (48) 를 케이스 (42) 에 고정시켜, 압전 스피커 (40) 를 제조하였다.
이와 같이 하여 제조한 압전 스피커 (40) 의 변환 필름 (10) 에, 구동용 앰프로부터 전압을 인가하여 발생하는 소리의 음압 레벨과 주파수의 관계 (주파수 특성) 를 측정하였다.
구동용 앰프의 출력 전압은, 도 18 에 일점 쇄선 a 로 나타내는 특성, 및 도 18 에 실선 b 로 나타내는 특성으로 하였다. 또한, 실선 b 로 나타내는 출력 전압 특성은, 출력 전압이 -6/옥타브 (파선) 에 근사하도록 한 특성이다.
일점 쇄선 a 로 나타내는 출력 전압 특성에 있어서의 압전 스피커 (40) 의 음압 레벨-주파수 특성을 도 19(A) 에, 실선 b 로 나타내는 출력 전압 특성에 있어서의 압전 스피커 (40) 의 음압 레벨-주파수 특성을 도 19(B) 에 각각 나타낸다.
도 19 에 나타낸 바와 같이, 본 발명의 변환 필름 (10) 을 사용한 압전 스피커는 어느 주파수에서도 음압 레벨이 충분히 높아, 광대역이고 또한 평활한 주파수 특성을 실현할 수 있는 것을 알 수 있다. 또, 구동용 앰프에 정전류 회로를 장착함으로써, 추가적인 광대역화를 실현할 수 있는 것을 알 수 있다.
[실시예 10]
실시예 1 로 제조한 변환 필름 (10) 을 30 × 30 ㎜ 로 절단하고, 박막 전극 (14 및 16) 에 전기 신호를 취출하기 위한 리드선을 접속하여, 본 발명의 악기용 센서를 제조하였다. 이 악기용 센서의 변환 필름 (10) 을 양면 테이프에 의해 시판되는 어쿠스틱 기타의 표면에 첩착하였다.
얻어진 악기용 센서의 음압 레벨-주파수 특성을 도 20(A) 에 나타낸다.
참고로서, 도 20(B) 에 동일한 어쿠스틱 기타에 ARTEC 사 제조의 A1-OSJ 를 장착했을 경우, 도 20(C) 에 동 MORRIS 사 제조의 CP3 을 장착했을 경우, 및 도 20(D) 에 동 LRBAGGS 사 제조의 Ibeam 을 장착했을 경우의 음압 레벨-주파수 특성을 각각 나타낸다.
도 20(A) 에 나타내는 바와 같이, 본 발명의 악기용 센서는, 시판되는 픽업 (도 20(B) ∼ (C)) 에 비해, 6 현의 기본 주파수인 82 ㎐ 근방 (도면 중 파선) 의 저음역에서도 양호한 출력 성능을 발휘하고 있어, 우수한 픽업 성능을 갖는 것을 알 수 있다.
이상의 결과로부터 본 발명의 효과는 분명하다.
10 전기 음향 변환 필름
12 압전체층
14, 16 박막 전극
18, 20 보호층
24 점탄성 매트릭스
26 압전체 입자
30 코로나 전극
32 직류 전원
40, 50, 56 압전 스피커
42 케이스
46 점탄성 지지체
48 프레임체
52 지지판
54 비스
57 O 링
58 가압 뚜껑
60 유기 EL 디스플레이
62 유기 EL 표시 디바이스
64, 82, 104 기판
68 양극
70 발광층
72 음극
74, 92 투명 기판
84, 106 하부 전극
86 표시층
86a 마이크로 캡슐
90, 110 상부 전극
98 도광판
100 광원
102, 114 편광자
108 액정층
112 상부 기판
116 보호 필름

Claims (21)

  1. 상온에서 점탄성을 갖는 고분자 재료로 이루어지는 점탄성 매트릭스 중에 압전체 입자를 분산시켜 이루어지는 고분자 복합 압전체와, 상기 고분자 복합 압전체의 양면에 형성된 박막 전극과, 상기 박막 전극의 표면에 형성된 보호층을 갖는 것을 특징으로 하는 전기 음향 변환 필름.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 전기 음향 변환 필름의 동적 점탄성 측정에 의한 주파수 1 ㎐ 에서의 손실 정접 (Tanδ) 이 0.1 이상이 되는 극대치가 0 ∼ 50 ℃ 의 온도 범위에 존재하는, 전기 음향 변환 필름.
  3. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
    상기 전기 음향 변환 필름의 동적 점탄성 측정에 의한 주파수 1 ㎐ 에서의 저장 탄성률 (E') 이, 0 ℃ 에 있어서 10 ∼ 30 ㎬, 50 ℃ 에 있어서 1 ∼ 10 ㎬ 인, 전기 음향 변환 필름.
  4. 제 1 항 내지 제 3 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 전기 음향 변환 필름의 두께와 동적 점탄성 측정에 의한 주파수 1 ㎐ 에서의 저장 탄성률 (E') 의 곱이, 0 ℃ 에 있어서 1.0 × 106 ∼ 2.0 × 106 N/m, 50 ℃ 에 있어서 1.0 × 105 ∼ 1.0 × 106 N/m 인, 전기 음향 변환 필름.
  5. 제 1 항 내지 제 4 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 전기 음향 변환 필름의 동적 점탄성 측정으로부터 얻어진 마스터 커브에 있어서, 25 ℃, 주파수 1 ㎑ 에서의 손실 정접 (Tanδ) 이 0.05 이상인, 전기 음향 변환 필름.
  6. 제 1 항 내지 제 5 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 고분자 재료의 주파수 1 ㎐ 에서의 유리 전이 온도가 0 ∼ 50 ℃ 인, 전기 음향 변환 필름.
  7. 제 1 항 내지 제 6 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 고분자 재료의 동적 점탄성 측정에 의한 주파수 1 ㎐ 에서의 손실 정접 (Tanδ) 이 0.5 이상이 되는 극대치가 0 ∼ 50 ℃ 의 온도 범위에 존재하는, 전기 음향 변환 필름.
  8. 제 1 항 내지 제 7 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 고분자 재료의 동적 점탄성 측정에 의한 주파수 1 ㎐ 에서의 저장 탄성률 (E') 이, 0 ℃ 에 있어서 100 ㎫ 이상, 50 ℃ 에 있어서 10 ㎫ 이하인, 전기 음향 변환 필름.
  9. 제 1 항 내지 제 8 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 고분자 재료의 비유전률이 25 ℃ 에 있어서 10 이상인, 전기 음향 변환 필름.
  10. 제 1 항 내지 제 9 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 고분자 재료가 시아노에틸기를 갖는, 전기 음향 변환 필름.
  11. 제 10 항에 있어서,
    상기 고분자 재료가 시아노에틸화폴리비닐알코올인, 전기 음향 변환 필름.
  12. 제 1 항 내지 제 11 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 고분자 복합 압전체에 있어서의 압전체 입자의 체적 분율이 50 ％ 이상인, 전기 음향 변환 필름.
  13. 제 1 항 내지 제 12 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 압전체 입자가 페로브스카이트형 혹은 우르츠광형의 결정 구조를 갖는 세라믹스 입자인, 전기 음향 변환 필름.
  14. 제 13 항에 있어서,
    상기 세라믹스 입자가, 티탄산지르콘산납, 티탄산지르콘산란탄산납, 티탄산바륨, 산화아연, 및 티탄산바륨과 비스무트페라이트의 고용체 중 어느 것인, 전기 음향 변환 필름.
  15. 제 1 항 내지 제 14 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 보호층의 두께가 상기 고분자 복합 압전체의 두께의 2 배 이하인, 전기 음향 변환 필름.
  16. 제 1 항 내지 제 15 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 박막 전극의 두께와 영률의 곱이, 상기 보호층의 두께와 영률의 곱을 밑도는, 전기 음향 변환 필름.
  17. 제 1 항 내지 제 16 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 보호층이, 폴리에틸렌테레프탈레이트, 폴리프로필렌, 폴리스티렌, 폴리카보네이트, 폴리페닐렌술파이트, 폴리메틸메타크릴레이트, 폴리에테르이미드, 폴리이미드, 폴리에틸렌나프탈레이트, 및 고리형 올레핀계 수지 중 어느 것에 의해 형성되는, 전기 음향 변환 필름.
  18. 제 1 항 내지 제 17 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 박막 전극이, 동, 알루미늄, 금, 은, 백금, 및 산화인듐주석 중 어느 것에 의해 형성되는, 전기 음향 변환 필름.
  19. 가요성을 갖는 플렉시블 디스플레이의 화상 표시면과는 반대측의 면에, 제 1 항 내지 제 18 항 중 어느 하나에 기재된 전기 음향 변환 필름을 장착한 것을 특징으로 하는 플렉시블 디스플레이.
  20. 제 1 항 내지 제 18 항 중 어느 하나에 기재된 전기 음향 변환 필름을 센서로서 사용하는 것을 특징으로 하는 성대 마이크로폰.
  21. 제 1 항 내지 제 18 항 중 어느 하나에 기재된 전기 음향 변환 필름을 센서로서 사용하는 것을 특징으로 하는 악기용 센서.
KR1020147008456A 2011-09-30 2012-10-01 전기 음향 변환 필름, 플렉시블 디스플레이, 성대 마이크로폰 및 악기용 센서 KR101628584B1 (ko)

Applications Claiming Priority (5)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2011218499 2011-09-30
JPJP-P-2011-218499 2011-09-30
JPJP-P-2012-129965 2012-06-07
JP2012129965 2012-06-07
PCT/JP2012/075392 WO2013047875A1 (ja) 2011-09-30 2012-10-01 電気音響変換フィルム、フレキシブルディスプレイ、声帯マイクロフォンおよび楽器用センサー

Publications (2)

Publication Number Publication Date
KR20140068121A true KR20140068121A (ko) 2014-06-05
KR101628584B1 KR101628584B1 (ko) 2016-06-08

Family

ID=47995898

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020147008456A KR101628584B1 (ko) 2011-09-30 2012-10-01 전기 음향 변환 필름, 플렉시블 디스플레이, 성대 마이크로폰 및 악기용 센서

Country Status (5)

Country Link
US (1) US9761784B2 (ko)
JP (2) JP5599858B2 (ko)
KR (1) KR101628584B1 (ko)
CN (1) CN103843365B (ko)
WO (1) WO2013047875A1 (ko)

Cited By (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20160052296A (ko) * 2014-11-04 2016-05-12 서울시립대학교 산학협력단 마이크로폰
KR20180060802A (ko) * 2016-11-29 2018-06-07 엘지디스플레이 주식회사 접촉 감응 소자 및 그를 포함하는 표시 장치
KR102063305B1 (ko) * 2018-09-27 2020-01-07 엠에스웨이 주식회사 영상과 음성 구현이 가능한 pdlc 및 이의 제조방법
KR102081407B1 (ko) * 2018-12-31 2020-02-25 주식회사 아이큐브스 일렉트릿 콘덴서 마이크로폰 또는 멤스 마이크로폰을 이용한 인후 마이크 장치
KR20200055491A (ko) * 2018-11-13 2020-05-21 엘지디스플레이 주식회사 표시장치
KR20210121209A (ko) * 2019-03-07 2021-10-07 후지필름 가부시키가이샤 전기 음향 변환기
US11596980B2 (en) 2018-11-29 2023-03-07 LG Display Co,. Ltd. Vibration generating device and electronic apparatus including the same

Families Citing this family (74)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2013047872A1 (ja) * 2011-09-30 2013-04-04 富士フイルム株式会社 電気音響変換器および表示デバイス
JP6005093B2 (ja) 2013-03-28 2016-10-12 富士フイルム株式会社 電気音響変換フィルム、電気音響変換器、フレキシブルディスプレイおよびプロジェクター用スクリーン
TW201515474A (zh) * 2013-10-04 2015-04-16 Fan-En Yueh 收音裝置及其製造方法
KR102229137B1 (ko) * 2014-05-20 2021-03-18 삼성디스플레이 주식회사 표시장치
CN104125530A (zh) * 2014-06-20 2014-10-29 宁波兴隆电子有限公司 一种高信噪比曲线双跌传声器
JP6216884B2 (ja) * 2014-06-30 2017-10-18 富士フイルム株式会社 電気音響変換フィルムおよびデジタルスピーカ
JP6199245B2 (ja) * 2014-06-30 2017-09-20 富士フイルム株式会社 電気音響変換フィルムおよび電気音響変換フィルムの導通方法
JP6216885B2 (ja) * 2014-06-30 2017-10-18 富士フイルム株式会社 電気音響変換フィルムおよびデジタルスピーカ
JPWO2016017632A1 (ja) * 2014-07-31 2017-05-25 富士フイルム株式会社 電気音響変換フィルムおよび電気音響変換器
JP6193194B2 (ja) * 2014-09-16 2017-09-06 富士フイルム株式会社 電気音響変換フィルムおよび電気音響変換器
US10147863B2 (en) * 2014-10-09 2018-12-04 The United States Of America As Represented By The Administrator Of Nasa Pyroelectric sandwich thermal energy harvesters
CN107155406B (zh) 2014-10-31 2019-07-09 索尼公司 声学换能器
DE102014225579A1 (de) * 2014-12-11 2016-06-16 Tesa Se Mehrschicht-Verbund für akustische Membranen
JP6196400B2 (ja) 2015-01-29 2017-09-13 富士フイルム株式会社 電気音響変換フィルム
WO2016136522A1 (ja) * 2015-02-25 2016-09-01 富士フイルム株式会社 構造体および電気音響変換器
WO2016136591A1 (ja) * 2015-02-27 2016-09-01 富士フイルム株式会社 電気音響変換器、および、電気音響変換システム
WO2016143469A1 (ja) * 2015-03-12 2016-09-15 富士フイルム株式会社 高分子複合圧電体、電気音響変換フィルムおよび電気音響変換器
JPWO2016158518A1 (ja) * 2015-03-27 2017-11-24 富士フイルム株式会社 電気音響変換器
US10284986B2 (en) * 2015-04-29 2019-05-07 Goertek Inc. Piezoelectric speaker and method for forming the same
JP6261820B2 (ja) * 2015-05-11 2018-01-17 富士フイルム株式会社 電気音響変換フィルム原反、電気音響変換フィルム、および、その製造方法
JP6297223B2 (ja) 2015-06-23 2018-03-20 富士フイルム株式会社 電気音響変換フィルムおよび電気音響変換器
CN107924986B (zh) * 2015-07-16 2021-02-23 住友理工株式会社 压电传感器
CN105072549A (zh) * 2015-07-24 2015-11-18 广东欧珀移动通信有限公司 骨传导装置及包含该装置的手机
JP6431984B2 (ja) 2015-07-27 2018-11-28 富士フイルム株式会社 電気音響変換フィルムおよびその製造方法、ならびに、電気音響変換器、フレキシブルディスプレイ、声帯マイクロフォンおよび楽器用センサー
JP6839945B2 (ja) 2015-09-30 2021-03-10 ヤマハ株式会社 楽器用ピックアップ及び楽器
WO2017069055A1 (ja) 2015-10-21 2017-04-27 富士フイルム株式会社 映像音響システム
JP6383882B2 (ja) * 2015-10-22 2018-08-29 富士フイルム株式会社 電気音響変換器
CN105307087A (zh) * 2015-11-02 2016-02-03 李崇 一种曲面音响装置
CN105373193A (zh) * 2015-11-02 2016-03-02 李崇 兼具音响功能的显示器
CN105246009A (zh) * 2015-11-02 2016-01-13 李崇 兼具投影显示功能的曲面声音播放器
JPWO2017126257A1 (ja) 2016-01-19 2018-10-04 富士フイルム株式会社 電気音響変換器
WO2018013549A1 (en) * 2016-07-11 2018-01-18 Steve Skillings Musical activity monitor
JP6510148B2 (ja) 2016-07-27 2019-05-08 富士フイルム株式会社 ピックアップセンサおよび生体センサ
CN109844847B (zh) * 2016-09-01 2021-07-13 大日本印刷株式会社 光学膜和图像显示装置
CN109690270B (zh) * 2016-09-27 2020-12-25 三井化学株式会社 压电基材的安装结构、传感器组件、移动体及保护体
JP2018077310A (ja) * 2016-11-08 2018-05-17 ヤマハ株式会社 センサーモジュール
GB2555835B (en) * 2016-11-11 2018-11-28 Novosound Ltd Ultrasound transducer
CN107411847B (zh) * 2016-11-11 2020-04-14 清华大学 一种人工喉及其声音转换方法
WO2019111775A1 (ja) 2017-12-07 2019-06-13 ソニー株式会社 表示パネルおよび表示装置
KR102419272B1 (ko) * 2017-12-19 2022-07-11 엘지디스플레이 주식회사 발광 사운드 소자, 사운드 출력 장치 및 디스플레이 장치
IT201800001968A1 (it) 2018-02-05 2019-08-05 Roberto Gardin Trasduttore a contatto per strumenti musicali acustici con piano armonico vibrante
KR102656695B1 (ko) * 2018-05-14 2024-04-11 엘지디스플레이 주식회사 음향기능을 가진 광학소자 및 이를 이용한 표시장치
EP3613514A1 (en) * 2018-08-20 2020-02-26 LG Display Co., Ltd. Display apparatus including flexible vibration module and method of manufacturing the flexible vibration module
EP3879590A4 (en) 2018-11-08 2021-12-29 FUJIFILM Corporation Laminated piezoelectric element and electro-acoustic transducer
KR102628490B1 (ko) 2018-11-13 2024-01-22 엘지디스플레이 주식회사 표시장치
CN109346037A (zh) * 2018-12-24 2019-02-15 岳俊廷 一种非洲鼓及其拾音装置
CN109688524B (zh) * 2018-12-28 2021-01-26 上海创功通讯技术有限公司 声音拾取装置及电子设备
JP6630007B1 (ja) * 2019-01-31 2020-01-15 住友理工株式会社 圧電センサおよびその製造方法
CN113678471B (zh) * 2019-03-28 2024-06-11 富士胶片株式会社 压电薄膜、层叠压电元件及电声换能器
JP7137689B2 (ja) * 2019-03-28 2022-09-14 富士フイルム株式会社 圧電フィルム、積層圧電素子および電気音響変換器
KR20200114914A (ko) 2019-03-29 2020-10-07 엘지디스플레이 주식회사 플렉서블 진동 모듈 및 이를 포함하는 표시 장치
CN113840869B (zh) * 2019-04-02 2024-03-19 沙特基础工业全球技术公司 具有高d33值的柔性低成本无铅压电复合材料
CN114026154B (zh) 2019-06-28 2023-05-09 富士胶片株式会社 高分子复合压电体、压电薄膜、压电扬声器、柔性显示屏
WO2020261904A1 (ja) 2019-06-28 2020-12-30 富士フイルム株式会社 高分子複合圧電体、圧電フィルム、圧電スピーカー、フレキシブルディスプレイ
KR20210154841A (ko) 2019-06-28 2021-12-21 후지필름 가부시키가이샤 전기 음향 변환 필름 및 전기 음향 변환기
WO2020261957A1 (ja) 2019-06-28 2020-12-30 富士フイルム株式会社 高分子複合圧電体および圧電フィルム
KR102600732B1 (ko) 2019-06-28 2023-11-09 후지필름 가부시키가이샤 고분자 복합 압전체, 압전 필름, 압전 스피커, 플렉시블 디스플레이
CN110572760B (zh) * 2019-09-05 2021-04-02 Oppo广东移动通信有限公司 电子设备及其控制方法
KR20210056094A (ko) * 2019-11-08 2021-05-18 엘지디스플레이 주식회사 디스플레이 장치
WO2021124743A1 (ja) * 2019-12-18 2021-06-24 富士フイルム株式会社 圧電フィルム
WO2021225071A1 (ja) 2020-05-07 2021-11-11 富士フイルム株式会社 圧電素子および圧電スピーカー
WO2021228898A1 (en) * 2020-05-13 2021-11-18 Sabic Global Technologies B.V. Ceramic-polymer composite materials with high filler loading that exhibits piezoelectric characteristics
EP4175322A4 (en) 2020-06-25 2023-12-06 FUJIFILM Corporation PIEZOELECTRIC COMPONENT
CN111781271B (zh) * 2020-07-14 2022-03-08 电子科技大学 一种柔性声表面波气体传感器及其制备方法
CN113973251A (zh) * 2020-07-22 2022-01-25 华一声学股份有限公司 整合发声装置的面板模块及显示设备
JP2022083490A (ja) 2020-11-25 2022-06-06 エルジー ディスプレイ カンパニー リミテッド 音響装置
CN116783902A (zh) 2021-01-08 2023-09-19 富士胶片株式会社 压电薄膜
JPWO2022190729A1 (ko) 2021-03-12 2022-09-15
CN113108953B (zh) * 2021-03-29 2022-06-24 山东大学 柔性微胶囊压电传感器及其制备方法
KR20230147670A (ko) 2021-03-30 2023-10-23 후지필름 가부시키가이샤 압전 필름
WO2022209854A1 (ja) 2021-03-30 2022-10-06 富士フイルム株式会社 圧電フィルム
WO2023054738A1 (en) * 2021-09-28 2023-04-06 Fronics Inc. Flexible piezoelectric acoustic sensor fabricated integrally with si as the supporting substrate, voice sensor using thin film polymer and voice sensor with different thickness and voice sensing method using same
JP2023092917A (ja) * 2021-12-22 2023-07-04 ヤマハ株式会社 マウスピース
WO2023149073A1 (ja) * 2022-02-04 2023-08-10 富士フイルム株式会社 圧電デバイス

Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS61191698U (ko) * 1985-05-20 1986-11-28
JPH11135855A (ja) * 1997-10-30 1999-05-21 Cci Corp 圧電材料
JP2000338901A (ja) 1999-06-01 2000-12-08 Matsushita Electric Ind Co Ltd フレキシブルディスプレイ基板の製造方法
KR20040026756A (ko) * 2002-09-26 2004-04-01 삼성전자주식회사 플렉서블 ｍｅｍｓ 트랜스듀서와 그 제조방법 및 이를채용한 플렉서블 ｍｅｍｓ 무선 마이크로폰
JP2008294493A (ja) 2007-05-22 2008-12-04 Nippon Hoso Kyokai <Nhk> フレキシブルスピーカの音質補正装置および音質補正装置を備えたスピーカシステム
JP2011091371A (ja) * 2009-09-28 2011-05-06 Fujifilm Corp 高分子複合圧電体及びそれを用いた圧電素子

Family Cites Families (32)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS56130982A (en) * 1980-03-18 1981-10-14 Nippon Telegr & Teleph Corp <Ntt> High molecular and inorganic composite piezoelectric unit
US4407054A (en) * 1980-10-28 1983-10-04 Bell Telephone Laboratories, Incorporated Method of making electromechanical transducers using improved flexible composite piezoelectric material
US4406323A (en) * 1982-01-25 1983-09-27 Seymour Edelman Piezoelectric heat exchanger
JPS60118000A (ja) * 1983-11-30 1985-06-25 Sekonitsuku:Kk 発光圧電素子
GB2153627B (en) * 1984-02-02 1988-04-20 Plessey Co Plc Piezoelectric electroacoustic transducer
GB2166022A (en) * 1984-09-05 1986-04-23 Sawafuji Dynameca Co Ltd Piezoelectric vibrator
JPS63149997A (ja) * 1986-12-12 1988-06-22 Onkyo Corp 圧電型スピ−カの製造方法
JPH01197903A (ja) * 1988-02-02 1989-08-09 Ajinomoto Co Inc 高誘電率フィルム
JPH0532820A (ja) * 1991-07-31 1993-02-09 Mitsui Eng & Shipbuild Co Ltd 制振方法
ATE142375T1 (de) * 1992-06-24 1996-09-15 Algra Holding Ag Verfahren zur herstellung einer piezoelektrischen drucksensitiven taste oder tastatur und durch dieses verfahren erhaltenes produkt
JP3575106B2 (ja) * 1995-05-09 2004-10-13 日本油脂株式会社 圧力測定器
JP3138190B2 (ja) * 1995-07-31 2001-02-26 京セラ株式会社 複合圧電体および複合圧電振動子
JP3489509B2 (ja) * 1999-02-22 2004-01-19 株式会社村田製作所 電気音響変換器
US6255761B1 (en) * 1999-10-04 2001-07-03 The United States Of America As Represented By The Secretary Of The Navy Shaped piezoelectric composite transducer
US6349141B1 (en) * 2000-03-03 2002-02-19 The United States Of America As Represented By The Secretary Of The Navy Dual bi-laminate polymer audio transducer
DE10104604A1 (de) * 2001-02-02 2002-08-22 Daimler Chrysler Ag Bauteil mit schwingungsdämpfenden Eigenschaften, Gemenge zur Herstellung des Bauteils, sowie Verfahren zur Herstellung eines derartigen Bauteils
JP4314965B2 (ja) * 2003-10-27 2009-08-19 ユニマテック株式会社 防振・制振・吸音材料
JP4588351B2 (ja) * 2004-04-13 2010-12-01 株式会社タイテックスジャパン 制振材料
EP3745494A1 (en) * 2004-09-02 2020-12-02 Lg Chem, Ltd. Organic/inorganic composite porous film and electrochemical device prepared thereby
KR100723357B1 (ko) * 2004-10-28 2007-05-30 마쯔시다덴기산교 가부시키가이샤 압전 소자와 그 제조 방법
CN1879230A (zh) * 2004-10-28 2006-12-13 松下电器产业株式会社 压电元件及其制造方法
JP4888649B2 (ja) * 2006-10-30 2012-02-29 住友電気工業株式会社 リアクトル装置
JP2008151638A (ja) * 2006-12-18 2008-07-03 Matsushita Electric Ind Co Ltd ケーブル状圧力センサ
JP5078399B2 (ja) * 2007-03-16 2012-11-21 三菱樹脂株式会社 多層乳酸系軟質フィルム
JP5036412B2 (ja) * 2007-06-05 2012-09-26 エルメック電子工業株式会社 圧電センサおよび電子弦楽器
CN101605288B (zh) * 2008-06-13 2013-06-12 上海爱培克电子科技有限公司 一种声阻抗连续变化的超声换能器
US8030829B1 (en) * 2010-03-26 2011-10-04 MALAXIT Co. Hybrid piezoelectric composites with high electromechanical characteristics
JP5456611B2 (ja) * 2010-07-30 2014-04-02 株式会社オーディオテクニカ 圧電型電気音響変換器およびその製造方法
US8959734B2 (en) * 2010-12-16 2015-02-24 Palo Alto Research Center Incorporated Method of fabricating a card with piezo-powered indicator by printed electronics processes
JP2012162668A (ja) * 2011-02-08 2012-08-30 Daicel Corp 防振性組成物及び架橋体並びにその製造方法
WO2013047872A1 (ja) * 2011-09-30 2013-04-04 富士フイルム株式会社 電気音響変換器および表示デバイス
JPWO2016017632A1 (ja) * 2014-07-31 2017-05-25 富士フイルム株式会社 電気音響変換フィルムおよび電気音響変換器

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS61191698U (ko) * 1985-05-20 1986-11-28
JPH11135855A (ja) * 1997-10-30 1999-05-21 Cci Corp 圧電材料
JP2000338901A (ja) 1999-06-01 2000-12-08 Matsushita Electric Ind Co Ltd フレキシブルディスプレイ基板の製造方法
KR20040026756A (ko) * 2002-09-26 2004-04-01 삼성전자주식회사 플렉서블 ｍｅｍｓ 트랜스듀서와 그 제조방법 및 이를채용한 플렉서블 ｍｅｍｓ 무선 마이크로폰
JP2008294493A (ja) 2007-05-22 2008-12-04 Nippon Hoso Kyokai <Nhk> フレキシブルスピーカの音質補正装置および音質補正装置を備えたスピーカシステム
JP2011091371A (ja) * 2009-09-28 2011-05-06 Fujifilm Corp 高分子複合圧電体及びそれを用いた圧電素子

Non-Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
시라이 세이이치, 노무라 히로아키, 오가 주로우, 야마다 타케시, 오쿠치 노부키, 전자 정보 통신 학회 기술 연구 보고, 24, 15 (1980)
키타야마 토요키, 쇼와 46년 전자 정보 통신 학회 종합 전국 대회 강연 논문집, 366 (1971)

Cited By (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20160052296A (ko) * 2014-11-04 2016-05-12 서울시립대학교 산학협력단 마이크로폰
KR20180060802A (ko) * 2016-11-29 2018-06-07 엘지디스플레이 주식회사 접촉 감응 소자 및 그를 포함하는 표시 장치
KR102063305B1 (ko) * 2018-09-27 2020-01-07 엠에스웨이 주식회사 영상과 음성 구현이 가능한 pdlc 및 이의 제조방법
KR20200055491A (ko) * 2018-11-13 2020-05-21 엘지디스플레이 주식회사 표시장치
US11770645B2 (en) 2018-11-13 2023-09-26 Lg Display Co., Ltd. Display apparatus
US11596980B2 (en) 2018-11-29 2023-03-07 LG Display Co,. Ltd. Vibration generating device and electronic apparatus including the same
KR102081407B1 (ko) * 2018-12-31 2020-02-25 주식회사 아이큐브스 일렉트릿 콘덴서 마이크로폰 또는 멤스 마이크로폰을 이용한 인후 마이크 장치
KR20210121209A (ko) * 2019-03-07 2021-10-07 후지필름 가부시키가이샤 전기 음향 변환기
CN113508605A (zh) * 2019-03-07 2021-10-15 富士胶片株式会社 电声换能器
CN113508605B (zh) * 2019-03-07 2023-05-09 富士胶片株式会社 电声换能器

Also Published As

Publication number Publication date
JP2014014063A (ja) 2014-01-23
CN103843365B (zh) 2016-08-17
US9761784B2 (en) 2017-09-12
JP5599858B2 (ja) 2014-10-01
WO2013047875A1 (ja) 2013-04-04
JP5970033B2 (ja) 2016-08-17
CN103843365A (zh) 2014-06-04
KR101628584B1 (ko) 2016-06-08
US20140210309A1 (en) 2014-07-31
JP2015029270A (ja) 2015-02-12

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR101628584B1 (ko) 전기 음향 변환 필름, 플렉시블 디스플레이, 성대 마이크로폰 및 악기용 센서
US11540074B2 (en) Electroacoustic transduction film and manufacturing method thereof, electroacoustic transducer, flexible display, vocal cord microphone, sensor for musical instrument
JP6196400B2 (ja) 電気音響変換フィルム
US11793078B2 (en) Piezoelectric film, laminated piezoelectric element, and electroacoustic transducer
JP5993772B2 (ja) 電気音響変換フィルム、フレキシブルディスプレイ、声帯マイクロフォンおよび楽器用センサー
US11778913B2 (en) Piezoelectric film, laminated piezoelectric element, and electroacoustic transducer
WO2020261822A1 (ja) 圧電フィルム
CN114026154B (zh) 高分子复合压电体、压电薄膜、压电扬声器、柔性显示屏
WO2016017632A1 (ja) 電気音響変換フィルムおよび電気音響変換器
JP6193194B2 (ja) 電気音響変換フィルムおよび電気音響変換器
WO2020261911A1 (ja) 高分子複合圧電体、圧電フィルム、圧電スピーカー、フレキシブルディスプレイ
US10264362B2 (en) Electroacoustic transducer and electroacoustic transduction system
WO2020261904A1 (ja) 高分子複合圧電体、圧電フィルム、圧電スピーカー、フレキシブルディスプレイ

Legal Events

Date Code Title Description
A201 Request for examination
E902 Notification of reason for refusal
E902 Notification of reason for refusal
E701 Decision to grant or registration of patent right
GRNT Written decision to grant
FPAY Annual fee payment

Payment date: 20190515

Year of fee payment: 4