KR20150136567A

KR20150136567A - 진동 요소

Info

Publication number: KR20150136567A
Application number: KR1020140130141A
Authority: KR
Inventors: 빌 양
Original assignee: 코트론 코포레이션
Priority date: 2014-05-27
Filing date: 2014-09-29
Publication date: 2015-12-07
Also published as: TWI477159B; US20150350791A1; JP2015226320A; KR101618847B1; EP2950554A1; US9621995B2; DE102014114713A1; CN105263089A; TW201545570A

Abstract

다이어프램, 보이스 코일, 및 경직층을 포함하는 진동 요소가 제공된다. 상기 다이어프램은 서로 대향된 제1 표면 및 제2 표면을 구비한다. 상기 제1 표면은 제1 도전성 영역 및 제2 도전성 영역을 포함한다. 상기 보이스 코일은 제1 표면 상에 배치된다. 상기 보이스 코일의 두 개의 단부들은 제1 도전성 영역 및 제2 도전성 영역에 전기적으로 연결된다. 상기 경직층은 다이어프램 상에 배치된다. 상기 다이어프램은 보이스 코일에 의하여 원형으로 둘러싸인 중앙 영역을 구비하는바, 상기 중앙 영역은 보이스 코일 위에 다이어프램의 부위를 포함한다. 상기 중앙 영역 외측의 영역은 내측 원형 구역 및 상기 내측 원형 구역을 둘러싸는 외측 원형 구역을 포함한다. 상기 보이스 코일의 적어도 일 단부는 내측 원형 구역 안에 배치되고, 상기 경직층은 내측 원형 구역을 덮는다.

Description

진동 요소{Vibrating element}

본 발명은 진동 요소에 관한 것이고, 특히 스피커 유닛(speaker unit)에 적합화된 진동 요소에 관한 것이다.

기술의 발전과 더불어 전자 제품들은 소형화의 트렌드를 향해 개발되었고, 사람들은 예를 들어, 라디오, 워크맨, 등과 같은 소형화된 전자 제품들을 언제 어디서나 이용할 수 있게 되었다. 또한, 개인용 디지털 제품들이 점차적으로 대중화됨에 따라서, 흔히 이용되는 MP3 플레이어, 휴대폰, PDA, 노트북 등이 평상시에 필수불가결하게 되었다. 또한, 다양한 오디오 및 비디오 엔터테인먼트를 제공할 수 있는 스마트폰이 보다 대중적인 제품이 되었다.

전술된 전자 제품들의 유형에 무관하게, 사용자가 전자 제품에 의하여 제공되는 오디오 정보를 다른 사람들을 방해하지 않고 청취함을 돕기 위하여, 이어폰이 전자 제품의 필수적인 악세사리가 되었다. 나아가, 특히 사용자가 예를 들어 스포츠, 운전, 격렬한 활동을 하는 움직임 상태에 있거나 소음 환경에 있는 때에 음향이 공기를 통하여 전달되는 경우의 불명확한 음향을 듣는 상황과는 달리, 사용자가 음향의 내용을 명확하게 듣고 알 수 있도록, 이어폰은 사용자에게 더 우수한 음향 전달을 제공한다.

종래의 이어폰의 스피커 유닛에서는, 다이어프램을 구동하기 위하여 이용되는 보이스 코일의 두 단부들에 연결된 회로선들이 다이어 프램을 넘어 직접 횡단하고 다이어프램의 주변부에서 신호 소스(signal source)에 연결된다. 또한, 상기 회로선들은 와이어 보호 글루(wire protection glue)로 코팅된다. 그러므로, 상기 다이어프램을 넘어 횡단하는 보이스코일이 다이어프램의 진동에 심각한 영향을 주어서, 스피커 유닛의 주파수 응답이 열화되고, 이는 곧 음향 품질 성능이 악화되는 결과로 이어진다.

도 1 에는 미국 특허출원 US 2010/0183173 에 개시된 스피커 유닛의 개략도가 도시되어 있다. 도 1 을 참조하면, 보이스 코일(20)은 다이어프램(10) 상에 직접 배치되고, 보이스 코일(20)은 다이어프램(10)의 금속 표면(11)에 전기적으로 연결된다. 두 개의 회로선(15)들이 다이어프램(10)의 에지(edge)에 부착되고, 금속 표면(11)에 전기적으로 연결된다. 그러나, 보이스 코일(20)의 두 개의 단부(25)들은 보이스 코일(20)의 주변부에서 금속 표면(11)에 연결된다. 보이스 코일(20)의 두 개의 단부(25)들의 연결 지점들의 경직도(stiffness)는 다이어프램(10)의 경직도와 명백히 상이하기 때문에, 보이스 코일(20)의 주변부에서 다이어프램(10)의 부분이 주 진동 부위(main vibration area)이며, 상기 주 진동 부위는 저주파수 음향을 제공하기 위하여 일관성과 큰 진폭을 가지고 진동하도록 유사한 영률(Young's modulus)을 가지고 부드러울 필요가 있다. 그러나, 상기 보이스 코일(20)의 두 개의 단부(25)들의 연결 지점들은 그러한 부위의 진동 일관성을 명백히 저해하여, 왜곡이 증가하고 음향 품질이 열화된다.

본 발명은 보이스 코일이 다이어프램의 진동에 영향을 주는 문제점을 해결하는 진동 요소를 제공함을 목적으로 한다.

본 발명은 다이어프램, 보이스 코일, 및 경직층을 포함하는 진동 요소를 제공한다. 상기 다이어프램은 서로 대향된 제1 표면 및 제2 표면을 구비하는데, 제1 표면은 서로로부터 분리된 제1 도전성 영역 및 제2 도전성 영역을 포함한다. 상기 보이스 코일은 상기 다이어프램의 제1 표면 상에 배치되고, 상기 보이스 코일의 두 개의 단부들은 개별적으로 제1 도전성 영역과 제2 도전성 영역에 전기적으로 연결된다. 상기 경직층은 상기 다이어프램 상에 배치된다. 상기 다이어 프램은 중앙 영역을 구비하고, 상기 중앙 영역은 보이스 코일에 의하여 원 형상으로 둘러싸이며 또한 상기 보이스 코일 위에 다이어프램의 부위를 포함한다. 상기 중앙 영역 외측의 영역은 내측 원형 구역 및 상기 내측 원형 구역을 둘러싸는 외측 원형 구역을 포함한다. 상기 보이스 코일의 적어도 일 단부는 상기 내측 원형 구역 안에 배치되고, 상기 경직층은 내측 원형 구역을 덮는다.

본 발명의 일 실시예에서, 상기 경직층은 링 형상을 갖는다.

본 발명의 일 실시예에서, 상기 경직층은 둥근 형상을 가지며, 상기 경직층은 중앙 영역을 덮는다.

본 발명의 일 실시예에서, 상기 경직층이 제2 표면 상에 배치된 때에는 상기 경직층이 강직성 필름 또는 경직화 접착제이다.

본 발명의 일 실시예에서, 상기 경직층이 제1 표면 상에 배치된 때에는 상기 경직층이 높은 경직도를 갖는 비도전성 절연 코팅이다.

본 발명의 일 실시예에서, 상기 제1 도전성 영역은 제1 도전층을 구비하도록 구성되고, 제2 도전성 영역은 제2 도전층을 구비하도록 구성된다.

본 발명의 일 실시예에서, 상기 보이스 코일의 두 개의 단부들은 개별적으로 도전성 접착제를 통하여 제1 도전성 영역 및 제2 도전성 영역에 전기적으로 연결된다.

본 발명의 일 실시예에서, 상기 진동 요소는 프레임, 제1 단자, 및 제2 단자를 더 포함한다. 상기 프레임은 서로 대향된 제1 측부 및 제2 측부를 구비하고, 상기 다이어프램은 상기 프레임의 제1 측부에 배치된다. 제1 단자는, 상기 프레임의 제1 측부와 상기 다이어프램 사이에 배치되고, 제1 도전성 영역에 전기적으로 연결된다. 제2 단자는 상기 프레임의 제1 측부와 상기 다이어프램 사이에 배치되고, 제2 도전성 영역에 전기적으로 연결된다.

본 발명의 일 실시예에서, 상기 보이스 코일의 두 개의 단부들은 모두 상기 내측 원형 구역 안에 배치된다.

본 발명의 일 실시예에서, 상기 보이스 코일의 일 단부는 상기 내측 원형 구역 안에 배치되고, 다른 단부는 중앙 영역 안에 배치된다.

본 발명의 일 실시예에서, 상기 제1 단자 및 제2 단자는 유연성 회로 보드 상의 회로선들이고, 상기 제1 단자 및 제2 단자의 일 단부들은 유연성 회로 보드의 접힘과 함께 상기 프레임의 제2 측부로 접혀진다.

본 발명의 일 실시예에서, 제1 단자 및 제2 단자는 상기 프레임 안에 부분적으로 내장되고, 제1 단자 및 제2 단자의 일 단부들은 상기 프레임을 관통하여 상기 프레임의 제2 측부에서 노출된다.

본 발명의 일 실시예에서, 상기 프레임, 제1 단자, 및 제2 단자는 인서트 사출 성형을 통해 형성된다.

본 발명의 일 실시예에서, 상기 프레임은 복수의 쓰루홀들을 더 포함한다.

본 발명의 일 실시예에서, 상기 제1 단자 및 제2 단자는 개별적으로 제1 도전성 영역 및 제2 도전성 영역과 표면으로 접촉한다.

상기 설명에 따르면, 본 발명에서는, 진동 요소의 경직층을 구성함으로써, 다이어프램이 진동하는 때에 나타나는 음향 품질에 대한 상기 보이스 코일 및 보이스 코일의 두 개의 단부들의 영향이 감소되어, 진동 요소의 음향 품질이 더 우수한 성능을 갖게 된다.

아래에서는, 본 발명의 전술된 특징 및 다른 특징들과 장점들이 쉽게 이해될 수 있도록, 첨부된 도면들을 참조하여 몇가지 예시적인 실시예들에 대해 상세히 설명한다.

첨부 도면들은 본 발명의 이해를 위하여 제공되는 것으로서 본 명세서 안에 포함되어 명세서를 일부를 이룬다. 도면들은 본 발명의 실시예들을 예시함과 동시에, 상세한 설명과 함께 본 발명의 원리를 설명하는 역할을 한다.
도 1 에는 종래의 진동 요소의 개략도가 도시되어 있다.
도 2a 에는 본 발명의 일 실시예에 따른 진동 요소의 정면도가 도시되어 있다.
도 2b 에는 도 2a 의 진동 요소를 선A-A을 따라 취한 단면도가 도시되어 있다.
도 2c 는 도 2b 의 부분적 부위(B)의 확대도이다.
도 3a 및 도 3b 는 본 발명의 다른 실시예에 따른 진동 요소를 두 가지 관찰 각도에서 본 분해도이다.
도 4a 및 도 4b 는 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 진동 요소를 두 가지 관찰 각도에서 본 분해도이다.
도 5 는 본 발명의 다른 일 실시예에 따른 진동 요소의 정면도이다.
도 6a 는 도 5 의 진동 요소를 선 C-C을 따라 취한 단면도이다.
도 6b 는 도 6a 의 부분적 영역(D)의 확대도이다.
도 7 은 본 발명의 다른 일 실시예에 따른 진동 요소의 정면도이다.
도 8a 는 도 7 의 진동 요소를 선 E-E을 따라 취한 단면도이다.
도 8b 는 도 8a 의 부분적 영역(F)의 확대도이다.
도 9a 는 경직층이 구비되지 않은 도 8a 의 진동 요소의 주파수 왜곡율 곡선도(frequency-distortion rate curve diagram)이다.
도 9b 는 경직층이 구비된 도 8a 의 진동 요소의 주파수 왜곡율 곡선도이다.
도 10 은 본 발명의 또 다른 일 실시예에 따른 진동 요소의 정면도이다.
도 11a 는 도 10 의 진동 요소를 선 G-G 을 따라 취한 단면도이다.
도 11b 는 도 11a 의 부분적 부위(H)의 확대도이다.
도 12 는 본 발명의 또 다른 일 실시예에 따른 진동 요소의 정면도이다.
도 13a 는 도 12 의 진동 요소를 선 I-I을 따라 취한 단면도이다.
도 13b 는 도 13a 의 부분적 부위(J)의 확대도이다.

도 2a 는 본 발명의 일 실시예에 따른 진동 요소의 정면도이다. 도 2b 는 도 2a 의 진동 요소를 선 A-A을 따라 취한 단면도이다. 도 2c 는 도 2b 의 부분적 부위(B)의 확대도이다. 도 2a, 2b, 및 2c 를 참조하면, 본 발명의 진동 요소(100)는 다이어프램(110), 보이스 코일(120), 및 경직층(130)을 포함한다. 예를 들어, 본 실시예에서, 상기 다이어프램(110)은 서로 대향된 제1 표면(111) 및 제2 표면(112)을 구비하며, 여기에서 제1 표면(111)은 서로 분리된 제1 도전성 영역(111A) 및 제2 도전성 영역(111B)을 포함한다. 구체적으로, 본 실시예에서, 상기 제1 도전성 영역(111A)과 제2 도전성 영역(111B)은 선형의 비도전성 영역(111C)에 의하여 분리되고, 제1 도전성 영역(111A)과 제2 도전성 영역(111B)은 개별적으로 반원과 유사한 형상을 갖지만, 본 발명이 이에 국한되는 것은 아니다. 다른 실시예에서는, 제1 도전성 영역(111A)과 제2 도전성 영역(111B)이 보이스 코일(120) 외부에만 배치될 수 있고, 그 각각은 반원형 링과 유사한 형상을 갖는다. 본 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자는 제1 표면(111), 제1 도전성 영역(111A), 또는 제2 도전성 영역(111B)의 형상을 실제의 필요에 따라 설계할 수 있고, 그것의 상세사항들에 대하여는 반복하지 않는다.

또한 본 실시예에서는, 제1 도전성 영역(111A)이 제1 도전층(CL1)을 구비하도록 구성되고, 제2 도전성 영역(111B)은 제2 도전층(CL2)을 구비하도록 구성된다. 상기 제1 도전층(CL1) 및 제2 도전층(CL2)은, 예를 들어 증발(evaporation), 스퍼터링(sputtering), 전기도금(electroplating), 도전성 페인트의 코팅 등을 통하여 다이어프램(110) 상에 형성되지만, 본 발명이 이에 국한되는 것은 아니다. 다른 실시예에서는, 제1 도전성 영역(111A) 및 제2 도전성 영역(111B)이 전체적으로 도전성 재료에 의하여 형성될 수 있고, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자는 실제의 필요에 따라서 제1 도전성 영역(111A)과 제2 도전성 영역(111B)을 형성하기 위한 방법을 선택할 수 있는바, 이에 관한 설명은 반복하지 않는다.

다른 한편으로 본 실시예에서는, 보이스 코일(120)이 다이어프램(110)의 제1 표면(111) 상에 배치되고, 여기에서 보이스 코일(120)의 두 개의 단부들(120a 및 120b)은 개별적으로 제1 도전성 영역(111A)과 제2 도전성 영역(111B)에 전기적으로 연결된다. 본 실시예에서, 상기 보이스 코일(120)은 예를 들어 얇은 금속 와이어를 복수회 권취하여 중공의 칼럼(column) 형상을 형성하게끔 함으로써 형성되고, 보이스 코일(120)의 두 개의 단부들(120a, 120b)은 그 얇은 금속 와이어의 두 개의 꼬리 단부들로서 정의된다. 또한, 보이스 코일(120)의 상기 두 개의 단부들(120a, 120b)은 예를 들어 도전성 접착제(CG)(예를 들어, 은 페이스트(silver paste))를 통해서 제1 도전성 영역(111A) 및 제2 도전성 영역(111B)에 전기적으로 연결되지만, 본 발명이 이에 국한되는 것은 아니다. 다른 실시예에서는, 상기 보이스 코일(120)의 두 개의 단부들(120a, 120b)이 레이저 용접을 통해 제1 도전성 영역(111A)과 제2 도전성 영역(111B)에 전기적으로 연결될 수도 있다.

구체적으로, 도 2a 및 도 2c 에 도시된 바와 같이, 본 실시예에서는, 상기 다이어프램(110)이 중앙 영역(CR)으로서 정의된 둘러싸인 부위를 구비하며, 상기 중앙 영역(CR)은 보이스 코일(120)에 의하여 둘러싸이고 원으로서 이루어진 보이스 코일(120) 바로 위의 다이어프램(110)의 부위를 포함한다. 다시 말하면, 상기 중앙 영역(CR)은 보이스 코일(120)의 주 몸체에 의하여 둘러싸인 내측의 폐쇄된 구역도 포함한다. 상기 중앙 영역(CR) 외측의 영역은 내측 원형 구역(IZ)과 상기 내측 원형 구역(IZ)을 둘러싸는 외측 원형 구역(OZ)을 포함한다. 또한, 상기 보이스 코일(120)의 두 개의 단부들(120a, 120b) 중 적어도 하나는 내측 원형 구역(IZ) 내에 배치된다. 예를 들어, 본 실시예에서는, 상기 보이스 코일(120)의 두 개의 단부들(120a, 120b)이, 중앙 영역(CR)을 둘러싸는 내측 원형 구역(IZ)으로 연장되고, 외측 원형 구역(OZ) 안으로 진입하지는 않는다. 다시 말하면, 본 실시예에서는, 보이스 코일(120)의 두 개의 단부들(120a, 120b)에 연결되지 않은 영역이 외측 원형 구역(OZ)으로서 정의되는바, 외측 원형 구역은 높고 일관된 유연성을 갖는다.

중앙 영역(CR)의 부위가 설계상 요구에 따라서 감소되는 때에는, 중앙 영역(CR)을 둘러싸는 내측 원형 구역(IZ) 안에 배치된 보이스 코일(120)의 두 개의 단부들(120a, 120b)이, 보이스 코일(120)의 두 개의 단부들(120a, 120b)을 제1 도전성 영역(111A) 및 제2 도전성 영역(111B)과 전기적으로 연결시키는 실시상의 곤란성을 감소시키는데에 도움이 된다. 역으로, 만일 보이스 코일(120)의 두 개의 단부들(120a, 120b)이 중앙 영역(CR) 안에 배치된다면, 중앙 영역(CR)의 부위가 설계상 요구에 따라서 감소되는 때에 보이스 코일(120)의 두 개의 단부들(120a, 120b)을 제1 도전성 영역(111A) 및 제2 도전성 영역(111B)과 전기적으로 연결시키는 실시상의 곤란성이 매우 높게 된다. 위와 같은 이유로, 상기 보이스 코일(120)의 상기 두 개의 단부들(120a, 120b)은 모두 중앙 영역(CR) 외측의 내측 원형 구역(IZ) 안에 배치될 수 있다.

한편, 본 실시예에서는, 다이어프램(110)의 제2 표면(12) 상에 경직층(130)이 배치된다. 예를 들어, 상기 경직층(130)은 둥근 형상을 가지며, 상기 경직층(130)의 경직도(stiffness)는 다이어프램(110)의 경직도보다 높아서, 경직층(130)에 의하여 덮이는 다이어프램(110)의 영역의 진동 진폭이 경직층(130)에 의하여 덮이지 않는 다이어프램(110)의 영역이 진동 진폭 보다 작다. 구체적으로, 본 실시예에서, 상기 경직층은 높은 경직도를 가진 강직성 필름(rigid film)이고, 그 필름의 재료는 베릴륨(beryllium), 알루미늄, 액정 폴리머(liquid crystal polymer; LCP), 에어로겔(aerogel), 또는 높은 경직도를 가진 강직성 필름으로서의 역할을 하기에 적합한 다른 재료일 수 있지만, 본 발명이 이에 국한되는 것은 아니다. 다른 실시예에서는, 상기 경직층(130)이 실제 공정상의 요구에 따라서 증발 또는 침적(deposition)을 통해 다이어프램(110) 상에 형성될 수도 있으며, 이 실시예들에서는 상기 경직층(130)이 증발 금속(evaporation metal) 또는 침적 다이아몬드와 유사한 카본 필름(deposition diamond-like carbon film) 등과 같은 높은 경직도를 가진 강직성 필름일 수 있다.

또한, 도 2c 를 참조하면, 경직층(130)은 내측 원형 구역(IZ)과 중앙 영역(CR)을 덮으며, 보이스 코일(120)의 두 개의 단부들(120a, 120b)은 내측 원형 구역(IZ) 안에 배치된다. 그러므로, 다이어프램(110)이 진동할 때, 경직층(130)에 의하여 덮이지 않은 외측 원형 구역(OZ)만이 큰 진동 진폭을 가지고, 보이스 코일(120)의 두 개의 단부들(120a, 120b)이 배치되어 있는 내측 원형 구역(IZ)의 진동 진폭은 상대적으로 작다. 이와 같은 방식으로, 진동 요소(100)가 낮은 주파수 음향을 제공할 때에는, 다이어프램(110)이 유연한 외측 원형 구역(OZ)을 통해 큰 진동 진폭을 가질 수 있고, 보이스 코일(120)의 두 개의 단부들(120a, 120b)이 배치되어 있는 내측 원형 구역(IZ)의 진동 진폭은 경직층(130)에 의하여 억제된다. 그러므로, 진동 요소(100)는 외측 원형 구역(OZ)의 진동 일관성을 유지할 수 있게 되어 다이어프램(110)이 진동하는 때에 나타나는 음향 품질에 대한 보이스 코일(120)의 두 개의 단부들(120a, 120b)의 영향을 현저히 저감시킬 수 있으며, 이로써 진동 요소(100)의 음향 성능이 향상된다.

도 3a 및 도 3b 는 본 발명의 다른 실시예에 따른 두 개의 관찰 각도에서 본 진동 요소의 분해도들이다. 도 3a 및 도 3b 를 참조하면, 본 실시예의 진동 요소(300)는, 도 2a 에 도시된 다이어프램(110), 보이스 코일(120), 및 경직층(130) 외에도, 프레임(310), 제2 단자(320), 및 제2 단자(330)를 더 포함한다. 프레임(310)은 서로 대향된 제1 측부(312) 및 제2 측부(314)를 구비한다. 다이어프램(110)은 프레임(310)의 제1 측부(312)에 배치된다. 제1 단자(320)는 프레임(310)의 제1 측부(312)와 다이어프램(110) 사이에 배치되고, 제1 도전성 영역(111A)에 전기적으로 연결된다. 제2 단자(330)는 프레임(310)의 제1 측부(312)와 다이어프램(110) 사이에 배치되고, 제2 도전성 영역(111B)에 전기적으로 연결된다.

프레임(310)은 다이어프램(110)을 지지하기 위하여 이용되고, 외부 음향 신호는 제1 단자(320), 제2 단자(320), 제1 도전성 영역(111A), 및 제2 도전성 영역(111B)에 의해서 형성되는 도전성 경로를 통해서 보이스 코일(120) 안밖으로 전달될 수 있다. 본 실시예에서, 제1 단자(320)는 제1 도전성 영역(111A)과 표면 접촉하고, 제2 단자(330)는 제2 도전성 영역(111B)과 표면 접촉한다. 그러므로, 본 실시예에서는, 제1 도전성 영역(111A) 및 제2 도전성 영역(111B)을 다이어프램(110) 상에 배치되도록 설계함으로써, 후속의 조립 공정이 더 쉬워질 수 있다.

본 실시예의 제1 단자(320) 및 제2 단자(330)는 유연성 회로 보드(340) 상의 회로선들이다. 그러므로, 제1 도전성 영역(111A) 및 제2 도전성 영역(111B)과 접촉하지 않는 제1 단자(320) 및 제2 단자(330)의 일 단부들은 유연성 회로 보드(340)의 접힘과 함께 프레임(310)의 제2 측부(314)로 접혀질 수 있다. 그 다음, 프레임(310)의 제2 측부(314)에 배치된 제1 단자(320) 및 제2 단자(330)의 단부들은 외부 음향 소스에 연결된다. 본 실시예에서, 프레임(310)의 측부 에지는 유연성 회로 보드(340)가 접혀져서 통과할 수 있는 노치(316)를 구비한다. 또한, 프레임(310)은 복수의 쓰루홀(318)들을 구비하도록 설계될 수 있고, 다이어프램(110)이 진동하는 때에 기체가 상기 쓰루홀들을 통하여 지나갈 수 있다.

도 4a 및 도 4b 는 본 발명의 다른 일 실시예에 따는 진동 요소를 두 가지 관찰 각도들에서 본 분해도들이다. 본 실시예의 진동 요소에도 도 2a 에 도시된 다이어프램(110), 보이스 코일(120), 및 경직층(130)이 적용되지만, 이 실시예에서는 제1 단자(420)와 제2 단자(430)가 프레임(410) 안에 부분적으로 내장되고, 제1 단자(420)와 제2 단자(430)의 일 단부들이 프레임(410)을 관통하여 프레임(410)의 제2 측부(414)에서 노출된다. 그러므로, 프레임(410)의 제1 측부(412)에 배치된 제1 단자(420) 및 제2 단자(430)의 부분은 (도 2a 에 도시된) 제1 도전성 영역(111A) 및 제2 도전성 영역(111B)에 전기적으로 연결될 수 있고, 프레임(410)의 제2 측부(414)에서 노출된 제1 단자(420) 및 제2 단자(430)의 일 단부들은 외부 음향 소스에 전기적으로 연결될 수 있다. 본 실시예의 제1 단자(420) 및 제2 단자(430)는 예를 들어 금속으로 만들어지고, 제1 단자(420) 및 제2 단자(430)는 이들이 인서트 사출 성형 기술에 의해서 프레임(410) 상에 형성되는 때에 프레임(410) 안에 내장된다.

또한, 전술된 실시예에서, 경직층(130)은 둥근 형상을 가지고 있지만, 본 발명은 이에 국한되는 것이 아니다. 경직층(130)의 형상에 관하여 가능한 변형예들은 도 5 내지 도 6b 를 참조로 하여 아래에서 설명된다.

도 5 는 본 발명의 다른 실시예에 따른 진동 요소의 정면도이다. 도 6a 는 도 5 의 진동 요소를 선 C-C을 따라 취하여 본 단면도이다. 도 6b 는 도 6a 의 부분적 영역(D)의 확대도이다. 도 5 내지 도 6b 를 참조하면, 본 실시예에서는, 도 5 의 진동 요소(500)가 도 2a 의 진동 요소(100)와 유사하고, 그들 간의 차이점들은 아래에서 설명된다. 도 5 에 도시된 바와 같이, 본 실시예에서는, 경직층(530)의 형상이 링 형상이다. 경직층(530)은 보이스 코일(120)의 두 개의 단부들(120a, 120b)이 배치되는 내측 원형 구역(IZ)도 덮기 때문에, 다이어프램(110)이 진동하는 때에 나타나는 보이스 코일(120) 및 보이스 코일의 두 개의 단부들(120a, 120b)이 음향 품질에 미치는 영향은 현저히 감소되고, 진동 요소(500)는 우수한 음향 성능을 갖는다. 그러므로, 진동 요소(500)도 진동 요소(100)에 관한 설명에서 언급된 바와 같은 장점들을 가지며, 상세한 사항은 반복하지 않는다.

도 7 은 본 발명의 다른 일 실시예에 따른 진동 요소의 정면도이다. 도 8a 는 도 7 의 진동 요소를 선 E-E을 따라 취한 단면도이다. 도 8b 는 도 8a 의 부분적 영역(F)의 확대도이다. 도 7 내지 도 8b 를 참조하면, 본 실시예에서는 도 7 의 진동 요소(700)가 도 2a 의 진동 요소(100)와 유사하고, 이들 간의 차이점들은 다음과 같다. 도 7 에 도시된 바와 같이, 상부에서본 경직층(730)의 형상은 링 형상이다. 도 8a 및 도 8b 에 도시된 바와 같이, 본 실시예에서는, 경직층(730)이 제1 표면(111) 상에 배치되고, 보이스 코일(120)의 두 개의 단부들(120a, 120b)을 덮는 도전성 접착체(CG)를 감싼다. 상세히 설명하면, 경직층(730)의 재료는 예를 들어 에폭시 또는 다른 경직화 접착제와 같은, 높은 경직도를 갖는 비도전성 절연 코팅일 수 있다.

본 실시예에서는, 보이스 코일(120)의 두 개의 단부들(120a, 120b)이 배치되는 내측 원형 구역(IZ)이 경직층(730)에 의하여 덮이기 때문에, 다이어프램(110)이 진동하는 때에 나타나는 음향 품질에 대한 보이스 코일(120) 및 보이스 코일의 두 개의 단부들(120a, 120b)의 영향이 현저히 감소되고, 진동 요소(700)는 우수한 음향 성능을 갖는다. 그러므로, 진동 요소(700)도 진동 요소(100)에 관한 설명에서 언급된 장점들과 동일한 장점을 갖는바, 그 상세한 사항들은 반복하지 않는다.

또한, 다른 실시예에서는, 진동 요소들(500, 700)이 도 3a 내지 도 4b 의 진동 요소의 구조 설계안과 유사한 구조 설계안을 형성하도록 프레임들(310, 410), 제1 단자들(420, 420), 및 제2 단자들(330, 430) 등과 같은 구성요소들도 포함할 수 있는데, 이 구조 설계안은 전술된 진동 요소의 설명에서 언급된 장점들과 동일한 장점들을 가지며, 이에 대한 자세한 설명은 반복하지 않는다.

도 9a 는 경직층이 구비되지 않은 상태에서 도 8a 의 진동 요소의 주파수 왜곡율 곡선도이고, 도 9b 는 경직층이 구비된 상태에서 도 8a 의 진동 요소의 주파수 왜곡율 곡선도이다. 도 9a 를 참조할 때, 진동 요소가 경직층 없이 구성된다면, 주파수 일부의 왜곡율이 매우 높아서 음향 성능이 열악하다는 것을 알 수 있다. 그러나, 도 9b 를 참조할 때, 진동 요소가 경직층을 구비하도록 구성되면, 원래 높은 왜곡율을 가졌던 주파수 부분의 왜곡율이 현저히 감소되어서 음향 성능이 향상되었다는 것을 알 수 있다.

나아가, 전술된 실시예에서는, 보이스 코일(120)의 두 개의 단부들(120a, 120b)이 모두 내측 원형 구역(IZ) 내에 배치된 상태를 예로 들어 설명하였으나, 본 발명이 이에 국한되는 것은 아니며, 보이스 코일(120)의 두 개의 단부들(120a, 120b)의 배치 위치에 관한 가능한 변형예는 아래에서 도 10 내지 도 13b 를 참조하여 설명될 것이다.

도 10 은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 진동 요소의 정면도이다. 도 11a 는 도 10 의 선 G-G 을 따라 취한 진동 요소의 단면도이다. 도 11b 는 도 11a 의 부분적 부위(H)의 확대도이다. 도 10 내지 도 11b 를 참조하면, 본 실시예에서는, 도 10 의 진동 요소(800)가 도 2a 의 진동 요소(100)와 유사하며, 이들 간의 차이점은 다음과 같다. 도 10 에 도시된 바와 같이, 본 실시예에서는, 보이스 코일(820)의 일 단부(820a)가 내측 원형 구역(IZ) 안에 배치되고, 다른 단부(820b)는 중앙 영역(CR) 안에 배치된다. 또한, 제1 도전성 영역(811A)은 보이스 코일(820) 외측에 배치되는바, 즉 중앙 영역(CR)을 덮지 않으며, 반원형 링과 유사한 형상을 나타낸다. 다른 한편으로, 제2 도전성 영역(811B)은 중앙 영역(CR)의 일부를 덮으며, 중앙 영역(CR) 안에 배치된 보이스 코일(820)의 단부(820b)에 전기적으로 연결되고, 반원과 유사한 형상을 나타낸다.

나아가, 도 11a 및 도 11b 에 도시된 바와 같이, 보이스 코일(820)의 두 개의 단부들(820a, 820b)이 배치되는 부위가 경직층(130)에 의하여 덮이기 때문에, 다이어프램(110)이 진동하는 때에 나타나는 음향 품질에 대한 보이스 코일(820)의 두 단부들(820a, 820b)의 영향은 크게 감소되어서, 진동 요소(800)의 음향 성능이 향상된다. 그러므로, 진동 요소(800)는 진동 요소(100)의 설명에서 언급된 장점들을 갖는바, 이에 대하여는 반복하지 않는다.

도 12 는 본 발명의 또 다른 일 실시예에 따른 진동 요소의 정면도이다. 도 13a 는 도 12 의 진동 요소를 선 I-I 을 따라 취한 단면도이다. 도 13b 는 도 14a 의 부분적인 부위(J)의 확대도이다. 도 12 내지 도 13b 를 참조하면, 본 실시예에서는, 도 12 의 진동 요소(900)가 도 10 의 진동 요소(800)와 유사하고, 이들 간의 차이는 다음과 같다. 도 12 에 도시된 바와 같이, 본 실시예에서는, 제1 도전성 영역(911A) 및 제2 도전성 영역(911B) 모두가 중앙 영역(CR)의 일부를 덮고, 개별적으로 반원과 유사한 형상을 나타낸다. 또한, 도 13a 및 도 13b 에 도시된 바와 같이, 보이스 코일(820)의 두 개의 단부들(820a, 820b)이 배치되는 부위가 경직층(830)에 의하여 덮이기 때문에, 다이어프램(110)이 진동하는 때에 나타나는 음향 품질에 대한 보이스 코일(820)의 두 개의 단부들(820a, 820b)의 영향이 현저히 감소되어, 진동 요소(900)의 음향 성능이 향상된다. 그러므로, 진동 요소(900)도 진동 요소(800)의 설명에서 언급한 장점들을 가지며, 그 장점들은 여기에서 반복하지 않는다.

또한, 다른 실시예에서는, 진동 요소들(800, 900)이 도 3a 내지 도 4b 에 도시된 진동 요소들과 유사한 구조 설계안을 구현하기 위하여 프레임들(310, 410), 제1 단자들(320, 420), 및 제2 단자들(330, 430) 등과 같은 구성요소들도 포함할 수 있는바, 이로써 진동 요소들(800, 900)도 전술된 진동 요소들의 장점들을 가지며, 그 장점들은 여기에서 반복하지 않는다.

요약하면, 본 발명에서는, 진동 요소의 경직층을 구성함으로써, 다이어프램이 진동하는 때에 나타나는 음향 품질에 대한 보이스 코일 및 보이스 코일의 두 개의 단부들의 영향이 현저히 감소되어, 진동 요소의 음향 품질이 보다 우수한 성능을 갖게 된다.

본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자는 본 발명의 취지 및 범위를 벗어나지 않는 범위 안에서 본 발명의 구조에 대해 다양한 변형 및 변경이 가해질 수 있다는 것을 이해할 것이다. 전술된 내용에 비추어 볼 때, 본 발명은 하기의 특허청구범위에 기재된 내용의 범위에 속하거나 및 그와 동등한 내용의 변형예들 및 변경예들을 포괄하는 것으로 의도된다.

Claims

서로 대향된 제1 표면 및 제2 표면을 가진 다이어프램(diaphragm)으로서, 제1 표면은 서로로부터 분리된 제1 도전성 영역(first conductive region) 및 제2 도전성 영역(second conductive region)을 포함하는, 다이어프램;
상기 다이어프램의 제1 표면 상에 배치된 보이스 코일(voice coil)로서, 상기 보이스 코일의 두 개의 단부들이 개별적으로 제1 도전성 영역과 제2 도전성 영역에 전기적으로 연결되는, 보이스 코일; 및
상기 다이어프램 상에 배치된 경직층(stiffening layer)으로서, 상기 다이어 프램은 중앙 영역을 구비하고, 상기 중앙 영역은 보이스 코일에 의하여 원 형상으로 둘러싸이며 또한 상기 보이스 코일 위에 다이어프램의 부위를 포함하고, 상기 중앙 영역 외측의 영역은 내측 원형 구역 및 상기 내측 원형 구역을 둘러싸는 외측 원형 구역을 포함하며, 상기 보이스 코일의 적어도 일 단부는 상기 내측 원형 구역 안에 배치되고, 상기 경직층은 내측 원형 구역을 덮는, 경직층;을 포함하는, 진동 요소.
제1항에 있어서,
상기 경직층은 링(ring) 형상을 갖는, 진동 요소.
제1항에 있어서,
상기 경직층은 둥근 형상을 가지며, 상기 경직층은 중앙 영역을 덮는, 진동 요소.
제1항에 있어서,
상기 경직층이 제2 표면 상에 배치된 때, 경직층은 강직성 필름 또는 경직화 접착제(stiffening adhesive)인, 진동 요소.
제1항에 있어서,
상기 경직층이 제1 표면 상에 배치된 때, 경직층은 절연 코팅층인, 진동 요소.
제1항에 있어서,
상기 제1 도전성 영역은 제1 도전층으로 구성되고, 제2 도전성 영역은 제2 도전층으로 구성되는, 진동 요소.
제1항에 있어서,
상기 보이스 코일의 두 개의 단부들은 개별적으로, 도전성 접착제에 의하여 제1 도전성 영역과 제2 도전성 영역에 전기적으로 연결되는, 진동 요소.
제1항에 있어서,
상기 보이스 코일의 두 개의 단부들은 모두 내측 원형 구역 안에 배치된, 진동 요소.
제1항에 있어서,
상기 보이스 코일의 일 단부는 내측 원형 구역 안에 배치되고, 다른 단부는 중앙 영역 안에 배치되는, 진동 요소.
제1항에 있어서,
서로 대향된 제1 측부 및 제2 측부를 구비한 프레임으로서, 상기 다이어프램은 상기 프레임의 제1 측부에 배치되는, 프레임;
상기 프레임의 제1 측부와 다이어프램 사이에 배치된 제1 단자(first terminal)로서, 제1 도전성 영역에 전기적으로 연결된, 제1 단자; 및
상기 프레임의 제1 측부와 다이어프램 사이에 배치된 제2 단자로서, 제2 도전성 영역에 전기적으로 연결된, 제2 단자;를 더 포함하는, 진동 요소.
제10항에 있어서,
상기 제1 단자 및 제2 단자는 유연성 회로 보드(flexible circuit board) 상의 회로선들이고, 상기 제1 단자 및 제2 단자의 일 단부들은 상기 유연성 회로 보드의 접힘과 함께 상기 프레임의 제2 측부로 접혀지는, 진동 요소.
제10항에 있어서,
상기 제1 단자 및 제2 단자는 상기 프레임 안에 부분적으로 내장되고, 상기 제1 단자 및 제2 단자의 일 단부들은 프레임을 관통하여 상기 프레임의 제2 측부에서 노출되는, 진동 요소.
제12항에 있어서,
상기 프레임, 제1 단자, 및 제2 단자는 인서트 사출 성형(insert-injection molding)을 통해 형성되는, 진동 요소.
제10항에 있어서,
상기 프레임은 복수의 쓰루홀(through hole)들을 더 포함하는, 진동 요소.
제10항에 있어서,
상기 제1 단자 및 제2 단자는 제1 도전성 영역 및 제2 도전성 영역과 개별적으로 표면 접촉하는, 진동 요소.