KR20150072775A - 압전 스피커 유닛 및 그 제조 방법 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 적어도 일 영역에 적어도 하나의 개구가 형성된 압전 진동자와, 압전 진동자의 일면에 접촉된 진동판을 포함하며, 개구의 형상, 수, 형성 위치 및 크기의 적어도 어느 하나에 따라 압전 진동자의 면진동 주파수가 조절되는 압전 스피커 유닛이 제시된다.

Description

압전 스피커 유닛 및 그 제조 방법{Piezoelectric speaker unit and method of manufacturing the same}
본 발명은 압전 스피커 유닛에 관한 것으로, 특히 저주파 대역에서의 음압 특성을 향상시킬 수 있는 압전 스피커 유닛 및 그 제조 방법에 관한 것이다.
일반적으로 압전 스피커는 압전 스피커 유닛이 인클로저 안에 내장된 형태로 구성된다. 압전 스피커 유닛은 양단에 전극이 형성된 압전 세라믹을 이용한 압전 진동자와, 압전 진동자의 일면에 접합되어 소리를 내는 진동판을 포함한다. 이러한 압전 스피커는 압전 진동자의 양단에 음성의 전기 신호가 가해지면 압전 세라믹의 면적 진동 변형이 발생되며, 진동이 진동판에 전달되면 굽힙 변형으로 곡면 진동을 일으켜 음을 발생한다. 이러한 압전 스피커는 기존의 다이나믹 스피커에 비해 얇고 가벼우며 전력 소모가 적은 장점이 있으며, 이에 따라 소형, 박형, 경량이 요구되는 스마트폰 등의 전자기기에 이용될 수 있다. 또한, 압전 스피커의 음향 특성은 주파수별 음압으로 판단되고, 진동판의 재질 및 물성에 따라 주파수별 음압은 다양하게 변화할 수 있다. 특성이 좋은 압전 스피커는 높은 출력이 구현되고, 주파수별 음압이 높으며 평탄한 형태를 가지면서 넓은 음역을 가지는 것을 의미한다. 그러나, 종래의 압전 스피커는 저주파 대역에서 음압이 낮아 넓은 범위의 음을 낼 수 없는 단점이 있다.
압전 스피커의 저주파 대역에서 음압이 낮은 단점을 보완하기 위해 한국공개특허 제10-2012-0064984호에는 압전 진동자를 진동판과 기울임 구조 또는 비대칭 구조로 접합하는 것이 제시되어 있다. 그러나, 선행 특허는 특정 기울임 각도에서 음압이 개선되지만, 다른 음역대에서 음질이 왜곡되는 현상이 발생하는 단점이 있다. 또한, 생산시 제품별 특정 각도를 정확히 유지하여야 하는 제조 공정의 난이성으로 제품마다 편차를 유발하는 단점이 있다. 뿐만 아니라, 곡면 TV, 손목형 모바일 기기 등에 장착될 압전 스피커는 곡면 형태의 구조가 요구되고 있지만, 압전 세라믹의 취성 때문에 압전 진동자와 진동판이 비대칭 구조로 접합될 경우 곡면을 만들기가 어려운 단점이 있다.
본 발명은 저주파 대역에서의 음압 특성을 향상시킬 수 있는 압전 스피커 유닛 및 그 제조 방법을 제공한다.
본 발명은 곡면 TV, 인체 부착형(손목형) 모바일 기기 등에 필요한 곡면 형태로 제작할 수 있는 압전 스피커 유닛 및 그 제조 방법을 제공한다.
본 발명의 일 실시 예들에 따른 압전 스피커 유닛은 적어도 일 영역에 적어도 하나의 개구가 형성된 압전 진동자; 및 상기 압전 진동자의 일면에 결합된 진동판을 포함한다.
상기 개구는 적어도 하나 이상의 형상과 적어도 하나 이상의 크기로 형성된다.
상기 개구는 상기 압전 진동자 면적의 10% 내지 70%로 형성된다.
상기 개구의 형상, 수, 형성 위치 및 크기중 적어도 어느 하나에 따라 상기 압전 진동자의 면진동 주파수가 조절된다.
상기 압전 진동자와 진동판 사이에 마련되어 이들을 접합하는 접착제를 더 포함한다.
상기 개구의 적어도 일부를 매립하는 매립재를 더 포함한다.
상기 매립재는 유동성을 가진 상태에서 소정의 공정에 의해 경화되는 물질을 이용하여 형성된다.
상기 진동판은 유동성을 가진 상태에서 소정의 공정에 의해 경화되며, 경화될 때 접촉되는 물질과 접착되는 성질을 가진 물질로 형성된다.
상기 진동판은 상기 개구의 적어도 일부를 매립하도록 형성된다.
상기 진동판의 후면에 접착된 제 2 진동판을 더 포함한다.
본 발명의 다른 실시 예들에 따른 압전 스피커 유닛 제조 방법은 압전 진동자의 소정 영역에 적어도 하나의 개구를 형성하는 단계; 상기 압전 진동자의 일 면 상에 진동판 물질을 도포하는 단계; 및 상기 진동판 물질을 경화시켜 진동판을 형성하는 단계를 포함한다.
상기 진동판 물질은 상기 개구의 적어도 일부를 매립하도록 도포된다.
상기 진동판 물질의 도포 이전 또는 이후에 상기 개구의 적어도 일부를 매립하는 단계를 더 포함한다.
상기 진동판 물질의 경화 이전에 상기 진동판 물질의 이면에 제 2 진동판을 마련하는 단계를 더 포함한다.
본 발명의 실시 예들에 따른 압전 스피커 유닛은 압전 진동자의 소정 영역에 적어도 하나의 개구를 형성함으로써 음향 전기 신호의 공진 주파수를 낮은 주파수 대역으로 이동시켜 저주파 대역의 음압을 향상시킬 수 있다.
또한, 적어도 하나의 개구를 폴리머 등으로 매립함으로써 압전 진동자의 취성이 보완되고 플렉서블한 특성을 가질 수 있다.
그리고, 압전 진동자와 진동판이 접착제를 이용하지 않고 직접 접합할 수 있어 압전 진동자에서 발생된 변위량이 거의 손실 없이 진동판에 전달되어 모든 주파수 대역에서 음압이 향상될 수 있고, 제작 공정을 단순화시킬 수 있다. 또한, 진동판이 압전 진동자의 개구를 매립함으로써 압전 진동자와 진동판의 접착면이 넓어져 접착력을 향상시킬 수 있다.
따라서, 기존의 압전 스피커보다 음향 특성이 향상되는 압전 스피커를 제작할 수 있고, 각종 전자기기의 슬림화(곡면 OLED TV, 손목 부착형 스마트 폰, 웨어러블 디바이스)되는 추세에 부합되는 박형 곡면 스피커의 제조를 용이하게 할 수 있다.
도 1 및 도 2는 본 발명의 제 1 실시 예에 따른 압전 진동자의 사시도 및 이를 이용한 압전 스피커 유닛의 단면도.
도 3 및 도 4는 본 발명의 제 2 실시 예에 따른 압전 진동자의 사시도 및 이를 이용한 압전 스피커 유닛의 단면도.
도 5는 종래의 압전 진동자 및 이를 이용한 압전 스피커 유닛의 시뮬레이션을 설명하기 위한 도면.
도 6 내지 도 8은 본 발명의 실시 예들에 따른 압전 진동자 및 이를 이용한 압전 스피커 유닛의 시뮬레이션을 설명하기 위한 도면.
도 9 및 도 10은 종래 및 본 발명의 실시 예들에 따른 압전 진동자 및 이를 이용한 압전 스피커 유닛의 중심 주파수 변화를 도시한 그래프.
도 11 및 도 12는 본 발명의 제 3 실시 예에 따른 압전 스피커 유닛의 사시도 및 단면도.
도 13 및 도 14는 본 발명의 제 4 실시 예에 따른 압전 스피커 유닛의 사시도 및 단면도.
도 15 및 도 16은 본 발명의 제 5 실시 예에 따른 압전 스피커 유닛의 사시도 및 단면도.
도 17 및 도 18은 본 발명의 제 6 실시 예에 따른 압전 스피커 유닛의 사시도 및 단면도.
도 19 및 도 20은 본 발명의 제 7 실시 예에 따른 압전 스피커 유닛의 사시도 및 단면도.
도 21 내지 도 23은 본 발명의 제 8 실시 예에 따른 압전 스피커 유닛의 사시도 및 단면도.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시 예를 상세히 설명하기로 한 다. 그러나, 본 발명은 이하에서 개시되는 실시 예에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 것이며, 단지 본 실시 예들은 본 발명의 개시가 완전하도록 하며, 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이다.
도 1은 본 발명의 제 1 실시 예에 따른 압전 진동자의 사시도이고, 도 2는 본 발명의 제 1 실시 예에 따른 압전 진동자를 이용한 압전 스피커 유닛의 단면도이다. 또한, 도 3은 본 발명의 제 2 실시 예에 따른 압전 진동자의 사시도이고, 도 4는 본 발명의 제 2 실시 예에 따른 압전 진동자를 이용한 압전 스피커 유닛의 단면도이다.
도 1 및 도 2를 참조하면, 본 발명의 일 실시 예에 따른 압전 스피커 유닛은 적어도 일 영역에 개구(130)가 형성된 압전 진동자(100)와, 압전 진동자(100)의 일면에 마련된 진동판(200)을 포함할 수 있다. 또한, 압전 진동자(100)와 진동판(200) 사이에 마련되어 이들의 접착하는 접착제(300)를 더 포함할 수 있다.
압전 진동자(100)는 적어도 하나의 압전 세라믹층(110)을 포함한다. 예를 들어 압전 진동자(100)는 하나의 압전 세라믹층(110)으로 이루어질 수 있고, 복수의 압전 세라믹층이 적층되어 이루어질 수 있다. 여기서, 압전 세라믹층(110)은 예를 들어 PZT(Pb, Zr, Ti), NKN(Na, K, Nb), BNT(Bi, Na, Ti) 계열의 압전 물질을 이용하여 형성할 수 있다. 또한, 압전 진동자(100)는 압전 세라믹층(110)의 상부 및 하부에 각각 전극(120a, 120b)이 형성될 수 있고, 각각의 전극(120a, 120b)에는 서로 다른 극성의 전압이 인가된다. 예를 들어, 압전 진동자(100)가 복수의 압전 세라믹층(110)으로 이루어지는 경우 각 압전 세라믹층(110)의 상부 및 하부에는 각각 전극(120a, 120b)이 형성되고, 동일 압전 세라믹층(110)의 상부 및 하부에 형성된 각각의 전극(120a, 120b)에는 서로 다른 극성의 전압이 인가되며, 두 압전 세라믹층(110) 사이에 형성된 전극(120a, 120b)에는 동일 극성의 전압이 인가된다. 이러한 압전 진동자(100)는 소정의 길이, 너비 및 두께를 가지고, 서로 대향되는 일면 및 타면을 갖는 대략 직사각형의 판 형상으로 마련될 수 있다. 물론, 압전 진동자(100)는 사각형 이외에 원형, 다각형 등의 다양한 형상으로 마련될 수도 있다. 또한, 본 발명의 일 실시 예에 따른 압전 진동자(100)는 적어도 일 영역에 개구(130)가 형성될 수 있다. 개구(130)는 압전 진동자(100)의 소정 영역을 상하 관통하도록 형성될 수 있다. 예를 들어, 개구(130)는 압전 진동자(100)의 중앙부에 대략 원형으로 형성될 수 있다. 그러나, 개구(130)의 형상은 원형 뿐만 아니라 삼각, 사각형 등을 포함하는 다각형으로 형성될 수 있고, 슬릿(slit) 형상으로 형성될 수 있다. 또한, 개구(110)는 도 3 및 도 4에 도시된 바와 같이 복수 형성될 수 있는데, 복수의 개구(110)은 동일 형상 및 크기로 형성될 수도 있고, 적어도 둘 이상의 형상 및 크기로 형성될 수도 있다. 예를 들어, 압전 진동자(100)의 중앙에 원형의 제 1 개구가 형성되고, 제 1 개구로부터 외곽으로 복수의 슬릿 형상의 제 2 개구가 형성될 수 있다. 이렇게 본 발명의 실시 예들에 따른 압전 스피커 유닛은 압전 진동자(100)의 적어도 일 영역에 상하 관통하는 적어도 하나의 개구(130)가 형성되고, 그에 따라 압전 스피커 유닛의 저주파 대역에서의 음압 특성을 향상시킬 수 있다. 이러한 개구(110)는 압전 진동자(100)의 전체 면적의 10%∼70%의 크기로 형성될 수 있다. 이때, 개구(110)의 면적이 10% 미만일 경우 저주파 대역의 음압 특성의 개선이 미흡하며, 70%를 초과할 경우 압전 진동자(100)의 진동 특성이 저하되어 전체 주파수 대역에서 음압 특성을 오히려 저하시킬 수 있다. 또한, 개구(130)의 형상, 수, 형성 위치 및 크기 등에 따라 압전 진동자(100)의 면진동 주파수가 달라질 수 있고, 그에 따라 압전 스피커 유닛의 중심 주파수가 달라질 수 있다.
진동판(200)은 압전 진동자(100)의 일면에 마련되며, 접착제(300) 등에 의해 접착될 수 있다. 이때, 진동판(200)은 압전 진동자(100)와 동일 크기로 마련될 수 있고, 압전 진동자(100)보다 크게 마련될 수도 있다. 진동판(200)이 압전 진동자(100)보다 크게 마련될 경우 진동판(200)의 중앙부에 압전 진동자(100)가 접착되어 진동판(200)의 가장자리가 동일 크기로 잔류하도록 할 수 있다. 이러한 진동판(200)은 다양한 물질로 마련될 수 있는데, 예를 들어 종이, 플라스틱, 에폭시, 고무, 금속(인동, 청동, 황동, 스테인레스 등), 유리 섬유 및 복합 소재, 케볼라 섬유, 폴리머 등이 이용될 수 있다. 또한, 진동판(200)은 서로 다른 이종의 재료를 적층하여 적어도 2중 구조로 마련될 수도 있다. 이러한 진동판(200)은 소정의 길이, 너비 및 두께를 가지고, 서로 대향되는 일면 및 타면을 갖는 대략 직사각형의 형상으로 마련될 수 있다. 즉, 진동판(100)은 압전 진동자(100)와 동일 형상으로 마련될 수도 있다. 물론, 진동판(100)은 사각형 이외에 원형, 다각형 등의 다양한 형상으로 마련될 수도 있다. 즉, 진동판(100)은 압전 진동자(100)와 다른 형상으로 마련될 수도 있다.
접착제(300)는 압전 진동자(100)와 진동판(200)을 접착하기 위해 이들 사이에 마련된다. 이러한 접착제(300)는 압전 진동자(100)의 형상으로 마련될 수 있고, 진동판(200)의 형상으로 마련될 수도 있다. 즉, 접착제(300)는 압전 진동자(100)의 크기로 압전 진동자(100)의 개구(110)가 형성된 영역에는 형성되지 않을 수 있고, 진동판(200)의 크기로 압전 진동자(100)의 개구(110)가 형성된 영역에도 형성될 수 있다. 또한, 접착제(300)는 압전 진동자(100)의 측면에 마련되어 압전 진동자(100)의 측면과 진동판(200)의 상면 또는 측면을 접착할 수도 있다. 이러한 접착제(300)로서는 가능한 한 압전 진동자(100)의 변위를 구속하지 않는 우레탄계, 실리콘계 등의 영률이 낮은 열경화형 접착제를 이용하는 것이 바람직하다.
상기한 바와 같이 본 발명의 실시 예들에 따른 압전 스피커 유닛은 압전 진동자(100)의 적어도 일 영역에 상하 관통하는 적어도 하나의 개구(130)가 형성되고, 그에 따라 압전 스피커 유닛의 저주파 대역에서의 음압 특성을 향상시킬 수 있다. 즉, 압전 스피커의 최대 단점은 1㎑ 이하의 저주파 대역에서 음압 특성이 떨어지는 것이다. 그 이유는 고탄성 소재인 압전 세라믹층으로 압전 진동자를 제작할 때 면진동 공진 주파수가 수십 ㎑의 높은 곳에서 발생되기 때문이다. 이러한 압전 진동자와 진동판을 접합한 압전 스피커 유닛의 진동을 측정하면 곡면 진동 중심 주파수는 1㎑ 근처에 형성되어 1㎑ 이하의 저주파 대역에서 음압 특성이 현저히 떨어진다. 예를 들어, 도 5(a)에 도시된 바와 같이 두께 0.1㎜, 가로 및 세로의 크기가 각각 25㎜인 종래의 압전 진동자를 시뮬레이션하여 면진동 주파수를 측정하면 66.3㎑(도 9의 A)이며, 이를 도 5(b)에 도시된 바와 같이 같은 크기의 구리 진동판에 부착한 압전 스피커 유닛을 시뮬레이션하면 994㎐ 부근(도 10의 A)에서 중심 주파수가 발생하여 1㎑ 이하의 저주파 대역에서 음압 특성이 저하된다.
그런데, 본 발명은 압전 진동자의 적어도 일 영역에 적어도 하나 이상의 개구를 형성함으로써 압전 진동자의 중심 주파수를 저주파 대역으로 떨어뜨려 저음부 음향 특성을 향상시킬 수 있다. 예를 들어, 도 6(a)에 도시된 바와 같이 두께 0.1㎜, 가로 및 세로의 크기가 각각 25㎜인 압전 진동자의 중앙부에 직경 4㎜의 원형 개구를 형성하고 시뮬레이션하여 면진동 주파수를 측정하면 51.9㎑(도 9의 B)이며, 이를 도 6(b)에 도시된 바와 같이 같은 크기의 구리 진동판에 부착한 압전 스피커 유닛을 시뮬레이션하면 934㎐ 부근(도 10의 B)에서 중심 주파수가 발생한다. 그리고, 도 7(a)에 도시된 바와 같이 도 6(a)와 동일한 크기의 압전 진동자의 중앙부에 5㎜×5㎜의 사각 개구와 개구로부터 복수의 슬릿을 형성하고 시뮬레이션하여 면진동 주파수를 측정하면 23.4㎑(도 9의 C)이며, 이를 도 7(b)에 도시된 바와 같이 같은 크기의 구리 진동판에 부착한 압전 스피커 유닛을 시뮬레이션하면 650㎐ 부근(도 10의 C)에서 중심 주파수가 발생한다. 또한, 도 8(a)에 도시된 바와 같이 동일 크기의 압전 진동자의 중앙부에 20㎜×20㎜의 사각 개구를 형성하고 시뮬레이션하여 면진동 주파수를 측정하면 12.1㎑(도 9의 D)이며, 이를 도 8(b)에 도시된 바와 같이 같은 크기의 구리 진동판에 부착한 압전 스피커 유닛을 시뮬레이션하면 570㎐ 부근(도 10의 D)에서 중심 주파수가 발생한다. 따라서, 본 발명의 실시 예들에 따른 압전 스피커 유닛은 종래의 압전 스피커 유닛보다 중심 주파수가 낮고, 그에 따라 종래보다 저주파 대역에서 음압 특성을 향상시킬 수 있다. 또한, 압전 진동자의 개구 형상, 개구의 수, 개구 위치 및 크기에 따라 면진동 주파수가 달라지고, 그에 따라 압전 스피커 유닛의 중심 주파수가 달라진다. 전체적으로 도 5 내지 도 8의 종래 및 본 발명의 실시 예들에 따른 압전 진동자와 이를 이용한 압전 스피커 유닛의 중심 주파수 변화를 도 9 및 도 10에 도시하였다. 도 9 및 도 10의 A는 도 5에 도시된 개구가 없는 종래의 압전 진동자와 압전 스피커 유닛의 중심 주파수를 나타낸 것이고, B, C 및 D는 도 6, 도 7 및 도 8에 각각 도시된 개구가 형성된 본 발명의 실시 예들에 따른 압전 진동자와 압전 스피커 유닛의 중심 주파수를 나타낸 것이다. 도시된 바와 같이 개구 면적에 따른 중심 주파수의 변화가 정량화되지는 않지만(즉 개구 면적이 같으면서도 중심에 하나 형성되거나 여러개가 분포되었을 때 중심 주파수의 감소폭이 달라짐), 대체적으로 개구 면적이 클수록 중심 주파수는 저주파 대역으로 이동된다.
한편, 압전 진동자(100)와 진동판(200)의 결합 시 접착제 및 접착 방법에 따라 압전 진동자(100)의 진동 에너지가 진동판(200)에 전달되는 과정에서 진동 에너지의 손실과 음의 변질 등을 유발할 수 있다. 이러한 문제를 해결하기 위한 본 발명의 실시 예들을 설명하면 다음과 같다.
도 11 및 도 12는 본 발명의 제 3 실시 예에 따른 압전 스피커 유닛의 사시도 및 단면도이고, 도 13 및 도 14는 본 발명의 제 4 실시 예에 따른 압전 스피커 유닛의 사시도 및 단면도이다.
도 11 내지 도 14에 도시된 바와 같이, 본 발명의 다른 실시 예들에 따른 압전 스피커 유닛은 적어도 하나의 개구(130)가 형성된 압전 진동자(100)와, 압전 진동자(100)의 일면과 접합된 진동판(200)을 포함한다. 여기서, 진동판(200)의 일부는 개구(130)의 적어도 일부를 채우는 매립층(205)을 형성한다. 이를 위해 진동판(200)은 슬러리 상태에서 특정 공정, 예를 들어 상온 방치, 온도 가열, UV 조사 등에 의해 경화되는 물질을 이용하여 경화시킬 때 접촉되는 물질과 접착되는 성질이 있는 물질, 예를 들어 에폭시, 플라스틱, 고무 등을 이용할 수 있다. 즉, 이러한 물질을 압전 진동자(100)의 일면에 소정 두께로 도포하게 되면 압전 진동자(100)의 개구(130)에도 채워지게 되고, 이를 경화시키면 압전 진동자(100)의 일면에 진동판(200)이 형성됨과 동시에 압전 진동자(100)의 개구(130)를 채울 수 있다. 예를 들어, 에폭시, 고무 종류의 일종인 PDMS(Polydimethylsiloxane) 등을 이용하여 매립재층(205)과 진동판(200)을 형성할 수 있는데, 먼저 특정 형상의 틀 바닥에 개구(130)가 형성된 압전 진동자(100)를 놓고 액체 상태의 애폭시나 PDMS를 적당량 부워준다. 그리고 50℃∼90℃ 범위에서 30분∼60분 정도 유지하면 압전 진동자(100)의 개구(130)가 채워지면서 경화되어 압전 진동자(100) 상면에 진동판(200)이 형성되도록 할 수 있다.
이러한 본 발명의 다른 실시 예들은 진동판(200)을 형성하기 위한 물질의 일부가 압전 진동자(100)의 개구(130)에 충진되어 있어 압전 진동자(100)와 진동판(200)의 결합을 더욱 견고하게 할 수 있다. 따라서, 압전 진동자(100)의 진동 에너지 손실이 적을 뿐만 아니라 압전 진동자(100) 내부에 유연한 물질이 채워져 있어 압전 스피커 유닛은 전체적으로 유연해져 플렉서블(flexibal)한 압전 스피커를 제작할 수 있다. 또한, 별도의 접착제를 이용하지 않고 접착함으로써 공정이 단순해질 수 있어 곡면 압전 스피커의 제작이 용이할 수 있다.
도 15 및 도 16은 본 발명의 제 5 실시 예에 따른 압전 스피커 유닛의 사시도 및 단면도이고, 도 17 및 도 18은 본 발명의 제 6 실시 예에 따른 압전 스피커 유닛의 사시도 및 단면도이다.
도 15 내지 도 18을 참조하면, 본 발명의 또 다른 실시 예들에 따른 압전 스피커 유닛은 적어도 하나의 개구(130)가 형성된 압전 진동자(100)와, 압전 진동자(100)의 일면과 접합된 제 1 진동판(210)과, 제 1 진동판(210)의 일면에 접합된 제 2 진동판(220)을 포함할 수 있다. 즉, 압전 진동자(100)의 일면에 개구(130)가 채워지도록 매립층(205)을 형성하는 제 1 진동판(210)이 마련되고, 제 1 진동판(210)의 타면에 제 2 진동판(220)이 마련될 수 있다. 제 1 진동판(210)이 개구(130)를 채우면서 압전 진동자(100) 및 제 2 진동판(220)와 접착되기 위해 제 1 진동판(210)은 슬러리 상태에서 특정 공정에 의해 경화될 때 접촉되는 물질과 접착되는 성질을 갖는 물질을 이용하여 형성할 수 있다. 이러한 물질로는 예를 들어 상온 방치, 온도 가열, UV 조사 등에 의해 경화되는 예를 들어 에폭시, 플라스틱, 고무 등을 이용할 수 있다. 또한, 제 2 진동판(220)은 금속(인동, 청동, 황동, 스테인레스 등), 유리 섬유 및 복합 소재, 종이, 플라스틱, 에폭시, 고무, 케볼라 섬유, 폴리머 등을 이용할 수 있다. 이렇게 제 1 진동판(210)을 이용하여 압전 진동자(100)의 접합 특성을 유지하면서 제 2 진동판(220)을 접착함으로써 음향 특성을 향상시킬 수 있다.
도 19 및 도 20은 본 발명의 제 7 실시 예에 따른 압전 스피커 유닛의 사시도 및 단면도이고, 도 21 내지 도 23은 본 발명의 제 8 실시 예에 따른 압전 스피커 유닛의 사시도 및 단면도이다. 즉, 도 22은 도 21의 A-A 라인을 따라 절취한 상태의 단면도이고, 도 23은 도 21의 B-B 라인을 따라 절취한 상태의 단면도이다.
도 17 내지 도 23을 참조하면, 본 발명의 또 다른 실시 예들에 다른 압전 스피커 유닛은 적어도 하나의 홀(132) 및 슬릿(134)을 포함하는 개구(130)가 형성된 압전 진동자(100)와, 개구(130)를 매립하는 매립재(250)와, 압전 진동자(100)의 일면과 접합된 진동판(200)과, 압전 진동자(100)와 진동판(200) 사이에서 이들을 접합하는 접착제(300)를 포함할 수 있다. 즉, 압전 진동자(100)의 개구(130)가 채워지도록 매립재(250)가 마련되고, 압전 진동자(100)와 진동판(200)이 접착제(300)에 의해 접착할 수 있다. 여기서, 매립재(250)는 유동성을 가진 상태에서 소정의 공정에 의해 경화되는 물질을 이용하여 형성할 수 있다. 즉, 매립재(250)는 압전 진동자(100)의 적어도 하나의 홀(132) 및 슬릿(134)을 포함하는 개구(130)가 채워지도록 예를 들어 에폭시, 플라스틱, 고무 등을 이용하여 형성할 수 있다. 또한, 진동판(200)은 금속(인동, 청동, 황동, 스테인레스 등), 유리 섬유 및 복합 소재, 종이, 플라스틱, 에폭시, 고무, 케볼라 섬유, 폴리머 등을 이용할 수 있다.
본 발명의 기술적 사상은 상기 실시 예에 따라 구체적으로 기술되었으나, 상기 실시 예는 그 설명을 위한 것이며, 그 제한을 위한 것이 아님을 주지해야 한다. 또한, 본 발명의 기술분야에서 당업자는 본 발명의 기술 사상의 범위 내에서 다양한 실시 예가 가능함을 이해할 수 있을 것이다.
100 : 압전 진동자 110 : 압전 세라믹층
120a, 120b : 전극 130 : 개구
200 : 진동판 300 : 접착제

Claims (14)

  1. 적어도 일 영역에 적어도 하나의 개구가 형성된 압전 진동자; 및
    상기 압전 진동자의 일면에 결합된 진동판을 포함하는 압전 스피커 유닛.
  2. 청구항 1에 있어서, 상기 개구는 적어도 하나 이상의 형상과 적어도 하나 이상의 크기로 형성된 압전 스피커 유닛.
  3. 청구항 2에 있어서, 상기 개구는 상기 압전 진동자 면적의 10% 내지 70%로 형성되는 압전 스피커 유닛.
  4. 청구항 3에 있어서, 상기 개구의 형상, 수, 형성 위치 및 크기중 적어도 어느 하나에 따라 상기 압전 진동자의 면진동 주파수가 조절되는 압전 스피커 유닛.
  5. 청구항 1에 있어서, 상기 압전 진동자와 진동판 사이에 마련되어 이들을 접합하는 접착제를 더 포함하는 압전 스피커 유닛.
  6. 청구항 5에 있어서, 상기 개구의 적어도 일부를 매립하는 매립재를 더 포함하는 압전 스피커 유닛.
  7. 청구항 6에 있어서, 상기 매립재는 유동성을 가진 상태에서 소정의 공정에 의해 경화되는 물질을 이용하여 형성된 압전 스피커 유닛.
  8. 청구항 1에 있어서, 상기 진동판은 유동성을 가진 상태에서 소정의 공정에 의해 경화되며, 경화될 때 접촉되는 물질과 접착되는 성질을 가진 물질로 형성된 압전 스피커 유닛.
  9. 청구항 8에 있어서, 상기 진동판은 상기 개구의 적어도 일부를 매립하도록 형성된 압전 스피커 유닛.
  10. 청구항 9에 있어서, 상기 진동판의 후면에 접착된 제 2 진동판을 더 포함하는 압전 스피커 유닛.
  11. 압전 진동자의 소정 영역에 적어도 하나의 개구를 형성하는 단계;
    상기 압전 진동자의 일 면 상에 진동판 물질을 도포하는 단계; 및
    상기 진동판 물질을 경화시켜 진동판을 형성하는 단계를 포함하는 압전 스피커 유닛 제조 방법.
  12. 청구항 10에 있어서, 상기 진동판 물질은 상기 개구의 적어도 일부를 매립하도록 도포되는 압전 스피커 유닛 제조 방법.
  13. 청구항 10에 있어서, 상기 진동판 물질의 도포 이전 또는 이후에 상기 개구의 적어도 일부를 매립하는 단계를 더 포함하는 압전 스피커 유닛 제조 방법.
  14. 청구항 11 또는 청구항 12에 있어서, 상기 진동판 물질의 경화 이전에 상기 진동판 물질의 이면에 제 2 진동판을 마련하는 단계를 더 포함하는 압전 스피커 유닛 제조 방법.
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