TW202241146A - 電聲轉換器 - Google Patents
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Abstract
本發明的課題為提供一種電聲轉換器,其在能夠捲取之面板上黏貼了音響薄膜之電聲轉換器中,能夠防止配線引起之面板損傷,並且輸出音壓高的聲音。一種電聲轉換器,其具有:能夠捲取之面板;使面板振動之音響薄膜;用於捲取面板之捲取軸;及用於連接音響薄膜與外部裝置之平板配線,平板配線包含金屬箔,與捲取軸正交之方向上的面板的長度的50%以上的長度的平板配線從捲取軸的軸向的端部黏貼至捲取軸的軸向的面板的長度的30%以內的區域,從而解決課題。
Description
本發明係有關一種能夠捲取之電聲轉換器。
已知藉由將具有壓電體之音響薄膜黏貼至海報及屏幕等能夠捲取之面板上,從而藉由音響薄膜使面板振動而輸出聲音之技術。
例如,還已知有在圖像的投影系統中,黏貼在投影影像之屏幕的背面具有壓電體之音響薄膜,藉由該音響薄膜而使屏幕振動,從而從屏幕輸出聲音之方法。
作為一例,例如,在專利文獻1中,記載了具有顯示圖像之屏幕面、形成於屏幕的背面之音響薄膜(壓電層)、向音響薄膜供給電力之電極及依據所供給之電力而調變音響訊號之調變電路之屏幕。
在專利文獻2中,記載了由兩面積層有電極膜之音響薄膜(壓電性薄膜)組成之揚聲器黏貼至片狀屏幕本體的背面或正面中的任一個之、投影用屏幕。
[專利文獻1]日本特開2006-339954號公報
[專利文獻2]日本特開2007-187976號公報
藉由將這種音響薄膜黏貼至投影用屏幕等面板的背面,能夠實現能夠以內置揚聲器之狀態捲取,並且能夠輸出聲音之各種裝置。
又,在投影面的背面設置了音響薄膜之屏幕藉由伸縮音響薄膜而屏幕振動,並且藉由該屏幕的振動而輸出聲音。因此,在具有這種音響薄膜之屏幕中,成為猶如從圖像輸出聲音之狀態,可獲得高臨場感。
其中,藉由在屏幕等能夠捲取之面板上黏貼音響薄膜,並且使面板振動來輸出聲音之揚聲器中,為了驅動音響薄膜,需要用於向音響薄膜供給驅動電力之配線。
然而,在通常的配線中,在捲取面板時,會施加配線的線壓、線的形狀會轉印到面板的表面等導致面板損傷。
又,在藉由音響薄膜使能夠捲取之面板振動來輸出聲音時,為了輸出充分的聲音,使面板整體振動為較佳。為此,需要充分地支撐面板以在面板的面方向(面內方向)上盡可能不使面板伸縮。
然而,在先前的黏貼了音響薄膜之面板不能夠充分地抑制面方向的伸縮,成為音壓降低的主要原因。
本發明的目的為解決這種先前技術的問題點,提供一種電聲轉換器,其在能夠捲取之面板上黏貼了音響薄膜之電聲轉換器中,藉由防止用於驅動音響薄膜之配線引起之面板損傷,並且抑制面方向上的面板的伸縮而能夠輸出音壓高的聲音。
為了實現這種目的,本發明具有以下構成。
[1]一種電聲轉換器,其係具有:
能夠捲取之面板;
使面板振動之音響薄膜;
用於捲取面板之捲取軸;及
用於連接音響薄膜與外部裝置之平板配線,
平板配線係包含金屬箔者,並且
與捲取軸正交之方向上的面板的長度的50%以上的長度的平板配線從捲取軸的軸向的端部黏貼至捲取軸的軸向的面板的長度的30%以內的區域。
[2]如[1]所述之電聲轉換器,其中
平板配線黏貼至與捲取軸正交之方向上的面板的整個區域。
[3]如[1]或[2]所述之電聲轉換器,其中
平板配線黏貼至捲取軸的軸向的面板的端部。
[4]如[1]至[3]之任一項所述之電聲轉換器,其中
與平板配線電連接之導線被收容於捲取軸的內部。
[5]如[1]至[4]之任一項所述之電聲轉換器,其中
在與捲取軸正交之方向上隔開間隔具有複數個音響薄膜。
[6]如[1]至[5]之任一項所述之電聲轉換器,其係具有固定於與面板的捲取軸對向之邊之固定軸。
[7]如[6]所述之電聲轉換器,其中
與平板配線電連接之導線被收容於固定軸的內部。
[8]如[1]至[7]之任一項所述之電聲轉換器,其中
音響薄膜具有積層了複數層壓電薄膜之積層體,該壓電薄膜具有壓電體層、設置於壓電體層的兩面之電極層及覆蓋電極層之保護層。
[9]如[8]所述之電聲轉換器,其中
壓電薄膜的壓電體層係在高分子材料中具有壓電體粒子之高分子複合壓電體。
[10]如[9]所述之電聲轉換器,其中
高分子複合壓電體的高分子材料係氰乙基化聚乙烯醇。
[發明效果]
依本發明,在能夠捲取之面板上黏貼了音響薄膜之電聲轉換器中,藉由防止用於驅動音響薄膜之配線引起之面板損傷,並且抑制面方向上的面板的伸縮而能夠輸出音壓高的聲音。
以下,基於附圖中示出之較佳實施態樣,對本發明的電聲轉換器進行詳細說明。
以下所記載之構成要件的說明有時基於本發明的代表性實施態樣來進行,但本發明並不限定於該等實施態樣者。
又,以下示出之圖係用於說明本發明的電聲轉換器之示意圖,各構件的大小、厚度、形狀及位置關係等與實際物體不同。
另外,本說明書中,使用“~”表示之數值範圍係指包含記載於“~”的前後之數值作為下限值及上限值之範圍。
圖1中,示意性地表示本發明的電聲轉換器的一例。
圖1中示出之電聲轉換器10具有面板12、2張音響薄膜14、捲取軸16、固定軸18、用於電連接音響薄膜14與外部的裝置之平板配線。
圖1係從電聲轉換器10的背面側,亦即與鑑賞聲音之側相反側的面觀察之圖。
在圖示例的電聲轉換器10中,音響薄膜14黏貼至面板12的一個主表面。另外,主表面係片狀物(薄膜、板狀物、層)的最大面,通常為厚度方向的兩面。
在後面進行詳細敘述,在電聲轉換器10中,音響薄膜14係作為使面板12振動而輸出聲音之所謂的激發器發揮功能者。
亦即,關於電聲轉換器10,藉由向音響薄膜14(後述之壓電薄膜24)施加驅動電壓而音響薄膜14沿面方向伸縮。藉由該音響薄膜14的面方向上的伸縮而面板12彎曲,其結果,面板12沿厚度方向振動。藉由該厚度方向的振動,面板12輸出聲音。亦即,面板12依據施加到音響薄膜14之電壓(驅動電壓)的大小而進行振動,並輸出與施加到音響薄膜14之驅動電壓相對應之聲音。
如上所述,圖1係從背面側觀察電聲轉換器之圖。故,基本上係在未配置有面板12的音響薄膜14等之主表面側進行電聲轉換器10所輸出之聲音的鑑賞。
在圖1中示出之例子中,在面板12的長度方向上隔開間隔地設置2個音響薄膜14。這對應於聲音的立體播放,分別為一個音響薄膜14對應於右聲道,另一個音響薄膜14對應於左聲道。
另外,在本發明的電聲轉換器10中,音響薄膜14的數量並不限制於2個,可以係1個,或者可以具有3個以上的音響薄膜14。
在圖示例的電聲轉換器10中,圖中右側的音響薄膜14連接到延伸到圓筒狀的固定軸18的內部之2條平板配線20a及20b。在連接時,能夠利用導電性黏著膠帶、導電性塗料、焊料、鉚接及連接器連接等各種方法。此時,連接部較佳地使用具有撓性者。
平板配線20a在固定軸18的內部與導線連接。該導線與黏貼至面板12的圖中上方的端部之平板配線20c連接。該平板配線20c延伸到圓筒狀的捲取軸16的內部,在捲取軸16的內部與用於連接放大器等外部裝置之集合電纜21內的導線連接。
另一方面,平板配線20b在固定軸18的內部與導線連接。該導線與黏貼至面板12的圖中下方的端部之平板配線20d連接。該平板配線20d延伸到圓筒狀的捲取軸16的內部,在捲取軸16的內部與集合電纜21內的導線連接。
另一方面,圖中左側的音響薄膜14與延伸到捲取軸16的內部之平板配線20e及平板配線20f連接。
平板配線20e在捲取軸16的內部與集合電纜21內的導線連接。平板配線20f亦在捲取軸16的內部與集合電纜21內的導線連接。
其中,在本發明中,平板配線係包含金屬箔者。
又,在本發明中,與捲取軸16正交之方向上的面板12的長度的50%以上的長度的平板配線從捲取軸16的軸向的面板12的端部黏貼至捲取軸16的軸向的面板12的長度的30%以內的區域。在圖示例中,平板配線20c及平板配線20d相當於該平板配線。
本發明的電聲轉換器10藉由具有這種構成而防止藉由用於驅動音響薄膜14之配線的線壓等而面板損傷,並且抑制面方向的面板12的伸縮而輸出音壓高的聲音。關於這一點,在後面進行詳細敘述。
在本發明的電聲轉換器10中,面板12係片狀物,並且係能夠反覆進行從平板狀的捲取及從捲取狀態恢復到平板狀之具有能夠捲取的撓性之片狀物。
在本發明中,面板12並無限制,只要係能夠捲取且藉由公知的激發器振動而能夠輸出聲音之片狀物,則能夠利用各種片狀物。
作為一例,例示出由聚對酞酸乙二酯(PET)、聚丙烯(PP)、聚苯乙烯(PS)、聚碳酸酯(PC)、聚苯硫醚(PPS)、聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)、聚醚醯亞胺(PEI)、聚醯亞胺(PI)、聚萘二甲酸乙二酯(PEN)、三乙醯纖維素(TAC)及環狀烯烴系樹脂等組成之樹脂薄膜、由發泡聚苯乙烯、發泡苯乙烯及發泡聚乙烯等組成之發泡塑膠、將波浪狀的紙板的單面或兩面黏貼在其他紙板而成之各種瓦楞紙材料、校合板等木材、皮革材料、印相紙、鋁、黃銅及不鏽鋼等金屬材料、各種散熱構件以及將該等複數個構件貼合之積層板等。
又,在本發明的電聲轉換器10中,只要能夠捲取,則有機電致發光二極體(OLED(Organic Light Emitting Diode))顯示器、電子紙、液晶顯示器、微型LED(Light Emitting Diode:發光二極體)顯示器,無機電致發光顯示器及迷你LED顯示器等顯示元件(顯示器件、顯示面板)亦能夠作為面板12而較佳地利用。
進而,本發明的電聲轉換器10只要能夠捲取,則用於從投影儀等投影機(幻燈機)中投影圖像而顯示圖像之、投影用屏幕亦能夠作為面板12而較佳地利用。
作為面板12,在使用圖像顯示裝置等之情況下,與音響薄膜14相反側的面成為圖像顯示面(投影面)。
另外,本發明的電聲轉換器亦可以係在如上所述之由樹脂薄膜等組成之能夠捲取之面板12上安裝上述能夠捲取之顯示元件及投影用屏幕等者。
又,在本發明的電聲轉換器10中,面板12的形狀基本上是長方形及正方形等矩形。然而,面板12的形狀並不限制於矩形,能夠利用圓形、橢圓形及除了四邊形以外的多邊形等各種形狀。
如上所述,在面板12上黏貼有音響薄膜14。音響薄膜14係藉由振動面板12而向面板12輸出聲音之所謂的激發器。
音響薄膜14並無限制,能夠利用各種作為藉由使面板12振動而輸出聲音之激發器(音頻激發器)發揮功能者。
其中,本發明的電聲轉換器10係使用能夠捲取之面板12之電聲轉換器。故,黏貼至面板12之音響薄膜14亦係具有追隨面板12的捲取之充分的撓性者為較佳。
若考慮到這一點,則音響薄膜14係由在壓電體層的兩面設置了電極層之壓電薄膜構成為較佳。又,壓電薄膜係進一步具有覆蓋電極層以保護電極層等之保護膜者為更佳。
進而,音響薄膜14可以係僅具有1層壓電薄膜者。然而,為了藉由顯現充分的伸縮力以使面板12以充分的力彎曲而振動,將複數層壓電薄膜積層者為較佳。
圖2及圖3中示意性地示出將這種壓電薄膜積層之音響薄膜14的一例。
該音響薄膜14係使用在壓電體層26的一個面具有第1電極層28且在另一個面具有第2電極層30之壓電薄膜24者。又,作為較佳態樣,壓電薄膜24具有覆蓋第1電極層28之第1保護層32,並且具有覆蓋第2電極層30之第2保護層34。
圖式例的音響薄膜14係藉由將壓電薄膜24折返4次而積層5層的壓電薄膜24者。又,被積層而相鄰之壓電薄膜24彼此藉由黏貼層27而黏貼。
圖2係圖示例的音響薄膜14的側面圖,並且係從圖1的圖中上方(或下方)觀察音響薄膜14之圖。亦即,圖1係從圖2的圖中上方觀察音響薄膜14之圖。故,在圖1的左側的圖中,音響薄膜14將壓電薄膜24沿圖中橫向折返。另一方面,在圖1的右側的圖中,音響薄膜14將壓電薄膜24沿圖中上下方向折返。
圖3係音響薄膜14的示意立體圖。在圖3中,為了省略圖式,將壓電薄膜24示出1層。
另外,在本發明的電聲轉換器10中,在積層有壓電薄膜24之音響薄膜14並不限制在積層5層壓電薄膜24者。亦即,在本發明的電聲轉換器10中,音響薄膜14可以係積層將壓電薄膜24折返3次以下之4層以下的壓電薄膜24者,或者係積層將壓電薄膜24折返5次以上之6層以上的壓電薄膜24者。
如後所述,如此,藉由積層複數個壓電薄膜24,與使用了1張壓電薄膜24之情況相比,能夠以較強之力使面板彎曲。又,藉由折返而積層1張的壓電薄膜24,能夠將電極的引出設為1處,能夠簡化電聲轉換器10的構成。
圖4中利用剖面圖示意性地表示壓電薄膜24的一例。在圖4等中,為了簡化圖式來清楚地示出構成,將省略陰影線。
另外,在以下說明中,若沒有特別說明,則“截面”表示壓電薄膜的厚度方向的截面。壓電薄膜的厚度方向係指各層的積層方向。
圖4中示出之壓電薄膜24具有壓電體層26、在壓電體層26的一個面積層之第1電極層28、在第1電極層28積層之第1保護層32、在壓電體層26的另一個面積層之第2電極層30及在第2電極層30積層之第2保護層34。
在壓電薄膜24中,壓電體層26並無限制,能夠利用各種由聚偏二氟乙烯(PVDF)組成之層等公知的壓電體層。
在壓電薄膜24中,如圖4中示意性地表示那樣,壓電體層26係在包含高分子材料之高分子基質38中包含壓電體粒子40之高分子複合壓電體為較佳。
其中,高分子複合壓電體(壓電體層26)為具備以下要件者為較佳。另外,在本發明中,常溫係指0~50℃。
(i)撓性
例如,以作為可攜式如報紙或雜誌之類的文件感覺緩慢彎曲之狀態進行把持之情況下,從外部不斷受到數Hz以下的相對緩慢且較大之彎曲變形。此時,若高分子複合壓電體堅硬,則有產生其相對程度之較大之彎曲應力而在高分子基質與壓電體粒子的界面產生龜裂,最終導致破壞之虞。故,對高分子複合壓電體要求適當的柔軟度。又,若能夠將應變能量作為熱向外部擴散,則能夠緩和應力。故,要求高分子複合壓電體的損耗正切適當大。
(ii)音質
揚聲器以20Hz~20kHz的音頻頻帶的頻率振動壓電體粒子,並藉由其振動能量使面板(高分子複合壓電體)整體一體地振動以再現聲音。故,為了提高振動能量的傳遞效率,對高分子複合壓電體要求適當之硬度。又,若揚聲器的頻率特性平滑,則隨著曲率的變化而最低共振頻率f
0變化時之音質的變化量亦減小。故,要求高分子複合壓電體的損耗正切適當大。
眾所周知,揚聲器用面板的最低共振頻率f
0由下述式給出。其中,s為振動系統的剛性,m為質量。
[數學式1]
此時,由於壓電薄膜的彎曲程度亦即彎曲部的曲率半徑變得越大,則機械剛性s下降,因此最低共振頻率f
0變小。亦即,有時依據壓電薄膜的曲率半徑而改變揚聲器的音質(音量、頻率特性)。
綜上所述,要求高分子複合壓電體對於20Hz~20kHz的振動表現堅硬,而對於數Hz以下的振動表現柔軟。又,要求相對於20kHz以下的所有頻率的振動,高分子複合壓電體的損耗正切適當大。
通常,高分子固體具有黏彈性緩和機構,並隨著溫度的上升或者頻率的下降,大規模的分子運動作為儲存彈性係數(楊氏模量)的下降(緩和)或者損失彈性係數的極大化(吸收)而被觀察到。其中,藉由非晶質區域的分子鏈的微布朗(Micro Brownian)運動引起之緩和被稱作主分散,可觀察到非常大之緩和現象。產生該主分散之溫度為玻璃轉移點(Tg),黏彈性緩和機構最明顯地顯現。
在高分子複合壓電體(壓電體層26)中,藉由將玻璃轉移點在常溫下之高分子材料,換言之,在常溫下具有黏彈性之高分子材料用於基質中,實現對於20Hz~20kHz的振動較硬地動作,對於數Hz以下的慢振動較軟地動作之高分子複合壓電體。尤其,從較佳地顯現該動作等方面考慮,將頻率1Hz中的玻璃轉移點Tg在常溫下之高分子材料用於高分子複合壓電體的基質中為較佳。
成為高分子基質38之高分子材料在常溫下,基於動態黏彈性試驗的頻率1Hz中的損耗正切Tanδ的極大值為0.5以上為較佳。
藉此,高分子複合壓電體藉由外力而被緩慢彎曲時,最大彎曲力矩部中之高分子基質/壓電體粒子的界面的應力集中得到緩和,能夠期待高撓性。
又,成為高分子基質38之高分子材料如下為較佳,亦即,基於動態黏彈性測量而得之頻率1Hz中的儲存彈性係數(E’)在0℃下為100MPa以上,在50℃下為10MPa以下。
藉此,能夠減小高分子複合壓電體藉由外力而被緩慢彎曲時產生之彎曲力矩之同時,能夠對於20Hz~20kHz的音響振動表現較硬。
又,若成為高分子基質38之高分子材料在相對介電常數在25℃下為10以上,則為更佳。藉此,對高分子複合壓電體施加電壓時,對高分子基質中的壓電體粒子需要更高之電場,因此能夠期待較大之變形量。
然而,另一方面,若考慮確保良好的耐濕性等,則相對介電常數在25℃下,高分子材料為10個以下亦為較佳。
作為滿足這種條件之高分子材料,較佳地例示出氰乙基化聚乙烯醇(氰乙基化PVA)、聚乙酸乙烯酯、聚偏二氯乙烯丙烯腈、聚苯乙烯-乙烯基聚異戊二烯嵌段共聚物、聚乙烯基甲基酮及聚甲基丙烯酸丁酯等。
又,作為該等高分子材料,亦能夠較佳地利用Hibler5127(KURARAY CO.,LTD製造)等市售品。
作為構成高分子基質38之高分子材料,使用具有氰乙基之高分子材料為較佳,使用氰乙基化PVA為特佳。亦即,在壓電薄膜24中,壓電體層26作為高分子基質38而使用具有氰乙基之高分子材料為較佳,使用氰乙基化PVA為特佳。
在以下說明中,將以氰乙基化PVA為代表之上述高分子材料亦統稱為“在常溫下具有黏彈性之高分子材料”。
另外,該等在常溫下具有黏彈性之高分子材料可以僅使用1種,亦可以併用(混合)使用複數種。
在壓電薄膜24中,壓電體層26的高分子基質38可以依據需要而併用複數個高分子材料。
亦即,以調節介電特性或機械特性等為目的,除在上述常溫下具有黏彈性之高分子材料以外,亦可以依據需要向在構成高分子複合壓電體之高分子基質38添加其他介電性高分子材料。
作為能夠添加之介電性高分子材料,作為一例,例示出聚偏二氟乙烯、偏二氟乙烯-四氟乙烯共聚物、偏二氟乙烯-三氟乙烯共聚物、聚偏二氟乙烯-三氟乙烯共聚物及聚偏二氟乙烯-四氟乙烯共聚物等氟系高分子、偏二氰乙烯-乙烯酯共聚物、氰乙基纖維素、氰乙基羥基蔗糖、氰乙基羥基纖維素、氰乙基羥基富勒烯、甲基丙烯酸氰乙酯、丙烯酸氰乙酯、氰乙基羥乙基纖維素、氰乙基直鏈澱粉、氰乙基羥丙基纖維素、氰乙基二羥丙基纖維素、氰乙基羥丙基直鏈澱粉、氰乙基聚丙烯醯胺、氰乙基聚丙烯酸乙酯、氰乙基富勒烯、氰乙基聚羥基亞甲基、氰乙基縮水甘油富勒烯、氰乙基蔗糖及氰乙基山梨糖醇等具有氰基或氰乙基之聚合物以及腈橡膠及氯丁二烯橡膠等合成橡膠等。
其中,較佳地利用具有氰乙基之高分子材料。
又,在壓電體層26的高分子基質38中,該等介電性高分子材料並不限於1種,亦可以添加複數種。
又,以調節高分子基質38的玻璃轉移點Tg為目的,除了介電性高分子材料以外,亦可以添加氯乙烯樹脂、聚乙烯、聚苯乙烯、甲基丙烯酸樹脂、聚丁烯及異丁烯等熱塑性樹脂以及酚醛樹脂、脲樹脂、三聚氰胺樹脂、醇酸樹脂及雲母等熱硬化性樹脂。
進而,以提高黏著性為目的,亦可以添加松香酯、松香、萜烯類、萜烯酚及石油樹脂等黏著賦予劑。
在壓電體層26的高分子基質38中,在添加除了在常溫下具有黏彈性之高分子材料以外的高分子材料時之添加量並無限制,高分子基質38所佔之比例設為30質量%以下為較佳。
藉此,不損害高分子基質38中之黏彈性緩和機構便能夠顯現所添加之高分子材料的特性,因此在高介電率化、耐熱性的提高、與壓電體粒子40及電極層的密接性提高等方面能夠獲得較佳之結果。
成為壓電體層26之高分子複合壓電體係在這種高分子基質中包含壓電體粒子40者。壓電體粒子40被分散於高分子基質,較佳為被均勻(大致均勻)地分散。
壓電體粒子40較佳為由具有鈣鈦礦型或纖鋅礦型的晶體結構之陶瓷粒子組成者。
作為構成壓電體粒子40之陶瓷粒子,例如例示出鋯鈦酸鉛(PZT)、鋯鈦酸鉛鑭(PLZT)、鈦酸鋇(BaTiO
3)、氧化鋅(ZnO)及鈦酸鋇與鐵酸鉍(BiFe
3)的固體溶液(BFBT)等。
壓電體粒子40的粒徑只要依據壓電薄膜24的尺寸和用途而適當選擇即可。壓電體粒子40的粒徑為1~10μm為較佳。
藉由將壓電體粒子40的粒徑設在上述範圍內,在能夠兼顧高壓電特性和撓性等方面能夠獲得較佳之結果。
在壓電薄膜24中,壓電體層26中的高分子矩陣38與壓電體粒子40的量比只要依據壓電薄膜24的面方向的大小及厚度、壓電薄膜24的用途、壓電薄膜24中所要求之特性等而適當地設定即可。
壓電體層26中的壓電體粒子40的體積分率為30~80%為較佳,50~80%為更佳。
藉由將高分子基質38與壓電體粒子40的量比設在上述範圍內,在能夠兼顧高壓電特性和撓性等方面能夠獲得較佳之結果。
又,在壓電薄膜24中,壓電體層26的厚度並無限制,只要依據壓電薄膜24的尺寸、壓電薄膜24的用途、壓電薄膜24所要求之特性等而適當地設定即可。
壓電體層26的厚度為8~300μm為較佳,8~200μm為更佳,10~150μm為進一步較佳,15~100μm為特佳。
藉由將壓電體層26的厚度設在上述範圍內,在兼顧剛性的確保與適當之柔軟性等方面能夠獲得較佳之結果。
壓電體層26沿厚度方向極化處理(polarization)為較佳。關於極化處理,在後面進行詳細敘述。
另外,在壓電薄膜24中,壓電體層26並不限於如上所述那樣,如氰乙基化PVA那樣由在常溫下具有黏彈性之高分子材料組成之高分子基質38中包含壓電體粒子40之高分子複合壓電體。
亦即,在壓電薄膜24中,壓電體層26能夠利用各種公知的壓電體層。
作為一例,在包含上述聚偏二氟乙烯、偏二氯乙烯-四氟乙烯共聚物及偏二氯乙烯-三氟乙烯共聚物等介電性高分子材料之基質中亦能夠利用包含相同的壓電體粒子40之高分子複合壓電體、由聚偏二氟乙烯組成之壓電體層、由除了聚偏二氟乙烯以外的氟樹脂組成之壓電體層及積層了由聚L乳酸組成之薄膜和由聚D乳酸組成之薄膜之壓電體層等。
然而,如上所述,從可獲得能夠在對於20Hz~20kHz的振動而言動作較硬,對於數Hz以下的較慢的振動而言動作較軟且可獲得優異的音響特性之、較佳地追隨撓性優異之面板12的捲取之音響薄膜14等觀點考慮,在如氰乙基化PVA那樣由在常溫下具有黏彈性之高分子材料組成之高分子基質38中,包含壓電體粒子40之高分子複合壓電體可較佳地用作壓電體層26。
圖4中示出之壓電薄膜24具有:在這種壓電體層26的一面具有第2電極層30,在第2電極層30的表面具有第2保護層34,在壓電體層26的另一個面具有第1電極層28,在第1電極層28的表面具有第1保護層32而成之構成。在壓電薄膜24中,第1電極層28與第2電極層30形成電極對。
換言之,構成壓電薄膜24之積層薄膜具有由電極對亦即第1電極層28及第2電極層30夾持壓電體層26的兩面,進而由第1保護層32及第2保護層34夾持而成之構成。
如此,由第1電極層28及第2電極層30夾持之區域依據所施加之電壓而驅動。
另外,在本發明中,第1電極層28及第2電極層30等中的第1及第2係為了方便說明壓電薄膜24而附加者。
故,壓電薄膜24中的第1及第2並無技術上的意義,又,與實際的使用狀態無關。
壓電薄膜24除了該等層以外,例如,可以具有用於黏貼電極層及壓電體層26之黏貼層及用於黏貼電極層及保護層之黏貼層。
黏貼劑可以係黏合劑亦可以係黏著劑。又,黏貼劑亦能夠較佳地利用與從壓電體層26去除了壓電體粒子40之高分子材料亦即高分子基質38相同之材料。另外,黏貼層可以在第1電極層28側及第2電極層30側雙方具有,亦可以僅在第1電極層28側及第2電極層30側中的一方具有。
在壓電薄膜24中,第1保護層32及第2保護層34被覆第1電極層28及第2電極層30之同時,起到對壓電體層26賦予適當之剛性和機械強度之作用。亦即,在壓電薄膜24中,包含高分子基質38和壓電體粒子40之壓電體層26對於緩慢彎曲變形顯示出非常優異的撓性,但是依據用途而存在剛性或機械強度不足之情況。壓電薄膜24中設置第1保護層32及第2保護層34以彌補該情況。
第1保護層32與第2保護層34僅配置位置不同而構成相同。故,在以下說明中,在不需要區別第1保護層32及第2保護層34之情況下,將兩個構件亦統稱為保護層。
保護層並無限制,能夠利用各種片狀物,作為一例,較佳地例示出各種樹脂薄膜。其中,出於具有優異之機械特性及耐熱性等理由,由聚對酞酸乙二酯(PET)、聚丙烯(PP)、聚苯乙烯(PS)、聚碳酸酯(PC)、聚苯硫醚(PPS)、聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)、聚醚醯亞胺(PEI)、聚醯亞胺(PI)、聚醯胺(PA)、聚萘二甲酸乙二酯(PEN)、三乙醯纖維素(TAC)及環狀烯烴系樹脂等組成之樹脂薄膜被較佳地利用。
保護層的厚度亦並無限制。又,第1保護層32及第2保護層34的厚度基本上相同,但是亦可以不同。
若保護層的剛性過高,則不僅限制壓電體層26的伸縮,亦會損害撓性。因此,除了要求機械強度或作為片狀物的良好之操作性之情況,保護層越薄越有利。
若第1保護層32及第2保護層34的厚度分別在壓電體層26的厚度的2倍以下,則在兼顧剛性的確保與適當之柔軟性等方面可獲得較佳結果。
例如,在壓電體層26的厚度為50μm且第1保護層32及第2保護層34由PET組成之情況下,第1保護層32及第2保護層34的厚度分別為100μm以下為較佳,50μm以下為更佳,其中25μm以下為較佳。
另外,在本發明中,第1保護層32及第2保護層34係作為較佳態樣而設置者,並不是必須的構成要件。亦即,在本發明的電聲轉換器中,壓電薄膜可以係僅具有第1保護層32者,亦可以係僅具有第2保護層34者,亦可以係不具有第1保護層32及第2保護層34者。
然而,若考慮壓電薄膜24的強度、操作性及電極層的保護等,則如圖式例那樣,壓電薄膜具有第1保護層32及第2保護層34雙方為較佳。
在壓電薄膜24中,在壓電體層26與第1保護層32之間形成第1電極層28,在壓電體層26與第2保護層34之間形成第2電極層30。為了對壓電薄膜24(壓電體層26)施加電場而設置第1電極層28及第2電極層30。
第1電極層28與第2電極層30除了位置不同以外,基本相同。故,在以下說明中,在不需要區別第1電極層28與第2電極層30之情況下,兩個構件亦統稱為電極層。
在壓電薄膜中,電極層的形成材料並無限制,能夠利用各種導電體。具體而言,例示出碳、鈀、鐵、錫、鋁、鎳、鉑、金、銀、銅、鉻、鉬、該等的合金、氧化銦錫及PEDOT/PPS(聚乙烯二氧噻吩-聚苯乙烯磺酸)等的導電性高分子等。
其中,較佳地例示出銅、鋁、金、銀、鉑及氧化銦錫。其中,從導電性、成本及撓性等觀點考慮,銅為更佳。
又,電極層的形成方法亦並無限制,能夠利用各種真空蒸鍍及濺鍍等氣相沈積法(真空成膜法)或基於電鍍之成膜或者黏貼由上述材料所形成之箔之方法、塗佈之方法等公知的方法。
其中,出於能夠確保壓電薄膜24的撓性等理由,作為電極層,尤其可較佳地利用藉由真空蒸鍍所成膜之銅及鋁的薄膜。其中,特別是較佳地利用基於真空蒸鍍而形成之銅的薄膜。
第1電極層28及第2電極層30的厚度並無限制。又,第1電極層28及第2電極層30的厚度基本上相同,但是亦可以不同。
其中,與上述保護層相同地,若電極層的剛性過高,則不僅限制壓電體層26的伸縮,亦會損害撓性。因此,若在電阻不會變得過高之範圍內,則電極層越薄越有利。
在壓電薄膜24中,電極層的厚度與楊氏模量的積低於保護層的厚度與楊氏模量之積,則不會嚴重損害撓性,因此為較佳。
作為一例,對保護層為PET且電極層為銅之情況進行說明。在該情況下,PET的楊氏模量約為6.2GPa,銅的楊氏模量約為130GPa。故,在該情況下,若假設保護層的厚度設為25μm,則電極層的厚度為1.2μm以下為較佳,0.3μm以下為更佳,其中0.1μm以下為進一步較佳。
壓電薄膜24具有由第1電極層28及第2電極層30夾持壓電體層26,進而由第1保護層32及第2保護層34夾持該積層體之構成。
這種壓電薄膜24在常溫下存在基於動態黏彈性測量而得之頻率1Hz中的損耗正切(Tanδ)成為0.1以上之極大值為較佳。
藉此,即使壓電薄膜24從外部不斷受到數Hz以下的相對緩慢且較大之彎曲變形,亦能夠將應變能量有效地作為熱而擴散到外部,因此能夠防止在高分子基質與壓電體粒子的界面產生龜裂。
壓電薄膜24如下為較佳,亦即,基於動態黏彈性測量而得之頻率1Hz中的儲存彈性係數(E’)在0℃下為10~30GPa,在50℃下為1~10GPa。
藉此,在常溫下壓電薄膜24在儲存彈性係數(E’)中能夠具有較大之頻率分散。亦即,能夠對於20Hz~20kHz的振動較硬地動作,對於數Hz以下的振動較柔軟地顯現。
又,壓電薄膜24如下為較佳,亦即,厚度與基於動態黏彈性測量而得之頻率1Hz中的儲存彈性係數(E’)之積在0℃下為1.0×10
6~2.0×10
6N/m,在50℃下為1.0×10
5~1.0×10
6N/m。
藉此,壓電薄膜24在不損害撓性及音響特性之範圍內能夠具備適當之剛性和機械強度。
進而,壓電薄膜24為如下為較佳,亦即,從動態黏彈性測量所獲得之主曲線中,在25℃下頻率1kHz中之損耗正切(Tanδ)為0.05以上。
以下,參閱圖5~圖7,對壓電薄膜24之製造方法的一例進行說明。
首先,準備在圖5中示意性地表示之第2保護層34的表面形成有第2電極層30之積層體42b。進而,準備在圖7中示意性地表示之第1保護層32的表面形成有第1電極層28之積層體42a。
可以藉由真空蒸鍍、濺鍍及電鍍等在第2保護層34的表面上形成銅薄膜等作為第2電極層30來製作積層體42b。同樣地,可以藉由真空蒸鍍、濺鍍及電鍍等在第1保護層32的表面上形成銅薄膜等作為第1電極層28來製作積層體42a。
或者,可以將在保護層上形成銅薄膜等之市售品片狀物用作積層體42b和/或積層體42a。
積層體42b及積層體42a可以相同,亦可以不同。
另外,關於保護層非常薄,且操作性差時等,依據需要可以使用帶隔板(臨時支撐體)之保護層。另外,作為隔板,能夠使用厚度為25~100μm的PET等。只要在電極層及保護層的熱壓接之後去除隔板即可。
接著,如圖6中示意性地表示那樣,在積層體42b的第2電極層30上形成壓電體層26,製作積層積層體42b和壓電體層26之壓電積層體46。
只要依據壓電體層26之公知的方法形成壓電體層26即可。
例如,在圖4中示出之高分子基質38中分散壓電體粒子40而成之壓電體層(高分子複合壓電體層)中,作為一例,以如下方式製作。
首先,將上述氰乙基化PVA等高分子材料溶解於有機溶劑中,進而添加PZT粒子等壓電體粒子40,並進行攪拌來製備塗料。有機溶劑並無限制,能夠利用二甲基甲醯胺(DMF)、甲基乙基酮及環己酮等各種有機溶劑。
準備積層體42b,並且製備了塗料之後,將該塗料澆鑄(casting)(塗佈)於積層體42b上,蒸發並乾燥有機溶劑。藉此,如圖6所示,製作在第2保護層34上具有第2電極層30且在第2電極層30上積層壓電體層26而成之壓電積層體46。
塗料的澆鑄方法並無限制,能夠利用棒塗佈機、斜片式塗佈機(slidecoater)及塗層刀(doctorknife)等所有之公知的方法(塗佈裝置)。
或者,若高分子材料為能夠加熱熔融之物質,則可以藉由加熱熔融高分子材料而製作向其中添加壓電體粒子40而成之熔融物,並藉由擠出成形等而在圖5中示出之積層體42b上擠壓成薄片狀並進行冷卻,藉此製作如圖7所示之壓電積層體46。
另外,如上所述,在壓電薄膜24中,除了在常溫下具有黏彈性之高分子材料以外亦可以向高分子基質38中添加PVDF等高分子壓電材料。
向高分子基質38中添加該等高分子壓電材料時,只要溶解添加於上述塗料之高分子壓電材料即可。或者,只要向經加熱熔融之在常溫下具有黏彈性之高分子材料中添加需添加之高分子壓電材料來進行加熱熔融即可。
在形成壓電體層26之後,可以依據需要進行壓延處理。壓延處理可以進行1次,亦可以進行複數次。
眾所周知,壓延處理係指藉由熱壓或加熱輥等來加熱被處理面的同時進行按壓以實施平坦化等之處理。
又,對在第2保護層34上具有第2電極層30,並且在第2電極層30上形成壓電體層26而成之壓電積層體46的壓電體層26進行極化處理(polarization)。
壓電體層26的極化處理的方法並無限制,能夠利用公知的方法。例如,例示出對進行極化處理之對象直接施加直流電場之電場極化。另外,在進行電場極化之情況下,可以在極化處理之前形成第1電極層28,並且利用第1電極層28及第2電極層30來進行電場極化處理。
又,在製造壓電薄膜24時,極化處理不僅向壓電體層26的面方向而且向厚度方向進行極化。
接著,如圖7中示意性地表示那樣,在壓電積層體46的壓電體層26側積層之前準備之積層體42a,並使第1電極層28朝向壓電體層26。
進而,藉由第1保護層32及第2保護層34夾持該積層體,並且使用熱壓裝置及加熱輥等來進行熱壓接,以使壓電積層體46與積層體42a貼合。
藉此,製作由設置於壓電體層26、壓電體層26的兩面之第1電極層28及第2電極層30以及形成於電極層的表面之第1保護層32及第2保護層34組成之壓電薄膜24。
藉由進行這種製作步驟而製作之壓電薄膜24不僅沿面方向而且沿厚度方向極化,並且即使在極化處理後不進行延伸處理亦可獲得較高的壓電特性。因此,壓電薄膜24在壓電特性中沒有面內各向異性,若施加驅動電壓,則在面方向的所有方向上,各向同性地伸縮。
如上所述,圖式例的音響薄膜14係藉由將壓電薄膜24折返4次而積層5層的壓電薄膜者。又,作為較佳態樣,被積層之相鄰的壓電薄膜24彼此藉由黏貼層27而被黏貼。
在本發明中,若能夠黏貼相鄰之壓電薄膜24,則黏貼層27能夠利用各種公知的黏貼劑(黏貼材料)。
故,黏貼層27可以係由黏合劑(黏合材)組成之層,亦可以係由黏著劑(黏著材料)組成之層,亦可以係由具有黏合劑和黏著劑雙方的特徵之材料組成之層。又,黏貼層27可以係藉由塗佈液體等具有流動性之黏貼劑而形成者,亦可以使用如雙面膠帶那樣的薄片狀的黏貼劑而形成者。另外,黏合劑係指,在貼合時具有流動性,然後成為固體之黏貼劑。又,黏著劑係指,在貼合時為凝膠狀(橡膠狀)的柔軟的固體,然後凝膠狀的狀態亦不變化之黏貼劑。
其中,音響薄膜14係激發器,並且藉由使所積層之複數張壓電薄膜24伸縮而使音響薄膜14伸縮,例如,如後述那樣使面板12振動以使聲音輸出。故,在音響薄膜14中,各壓電薄膜24的伸縮直接被傳遞為較佳。若在壓電薄膜24之間存在如緩和振動之具有黏性之物質,則會導致壓電薄膜24的伸縮能量的傳遞效率變低而導致音響薄膜14的驅動效率降低。
若考慮到這一點,則黏貼層27為相比由黏著劑組成之黏著劑層,可獲得固態且較硬之黏貼層27之由黏合劑黏合劑組成之黏合劑層為較佳。作為更佳之黏貼層27,具體而言,可較佳地例示出由聚酯系黏合劑及苯乙烯·丁二烯橡膠(SBR)系黏合劑等熱塑性類型的黏合劑組成之黏貼層。
黏合與黏著不同,在要求高黏合溫度時有用。又,熱塑性類型的黏合劑兼備“相對低溫、短時間及強黏合”,因此為較佳。
在音響薄膜14中,黏貼層27的厚度並無限制,只要依據黏貼層27的形成材料,適當設定能夠顯現充分之黏貼力之厚度即可。
其中,關於音響薄膜14,黏貼層27越薄越提高壓電體層26的伸縮能量(振動能量)的傳遞效果,能夠提高能量效率。又,若黏貼層27厚且剛性高,則有時可能會限制壓電薄膜24的伸縮。
若考慮到這一點,則黏貼層27薄於壓電體層26為較佳。亦即,在音響薄膜14中,黏貼層27硬,薄為較佳。具體而言,黏貼層27的厚度係黏貼後的厚度為0.1~50μm為較佳,0.1~30μm為更佳,0.1~10μm為進一步較佳。
另外,在構成本發明的電聲轉換器10之音響薄膜14中,黏貼層27係作為較佳態樣而設置者,並不是必須的構成要件。
然而,在不具有黏貼層27之情況下,各壓電薄膜24向反方向彎曲而導致空隙的產生,有可能降低作為音響薄膜的驅動效率。
若考慮到這一點,則構成本發明的電聲轉換器之壓電元件係藉由積層複數個壓電薄膜24而構成之情況下,如圖式例的音響薄膜14那樣,具有將相鄰之壓電薄膜24彼此黏貼之黏貼層27為較佳。
另外,在本發明的電聲轉換器中,音響薄膜並不限制於藉由折返壓電薄膜24而積層複數層的壓電薄膜24而成者。
例如,音響薄膜可以係積層複數張截片狀的壓電薄膜24且較佳為由黏貼層27將相鄰之壓電薄膜彼此黏貼而成者。此時,積層數並無限制,這與藉由折返而積層壓電薄膜24之音響薄膜14相同。又,藉由積層複數張的截片狀的壓電薄膜24而作為音響薄膜之情況下,例如,可以係積層具有保護層之壓電薄膜24和不具有保護層之壓電薄膜之構成等藉由積層不同之壓電薄膜而構成音響薄膜。
或者,只要音響薄膜係可獲得用於振動面板12的充分的伸縮力者,則亦可以係由1張的壓電薄膜24構成者。
音響薄膜14的壓電薄膜24中連接有用於將電源裝置等的外部裝置電連接之第1引出電極24a及第2引出電極24b。在第1引出電極24a中連接有用於與外部裝置連接之平板配線20a,在第2引出電極24b中連接有用於與外部裝置連接之平板配線20b。
第1引出電極24a係從第1電極層28進行電性引出之電極,第2引出電極24b係從第2電極層30進行電性引出之電極。在以下說明中,在不需要區別第1引出電極24a和第2引出電極24b之情況下,亦簡稱為引出電極。
在圖1中示出之例子中,在圖中右側的音響薄膜14中,平板配線20a連接到第1引出電極24a,平板配線20b連接到第2引出電極24b。又,在圖中左側的音響薄膜14中,平板配線20e連接到第1引出電極24a,平板配線20f連接到第2引出電極24b。
在本發明的電聲轉換器10中,音響薄膜14(壓電薄膜24)的電極層與引出電極的連接方法並無限制,能夠利用各種方法。
在圖式例中,作為一例,在電極層與壓電體層之間插入薄片狀的引出電極,並且將配線連接到該引出電極。另外,引出電極可以插入到電極層與保護層之間。
作為其他方法,例示出如下方法:在保護層上形成貫通孔,為了填充貫通孔而設置由銀膠等金屬膏形成之電極連接構件,在該電極連接構件中設置引出電極。或者,可以將配線直接插入到電極層與壓電體層之間或者電極層與保護層之間,將引出電極連接到電極層。作為其他方法,例示出如下方法:使保護層及電極層的一部分從壓電體層沿面方向突出,將引出電極連接到突出的電極層。另外,引出電極與電極層的連接藉由使用銀膠等金屬膏之方法、使用焊料之方法、使用導電性的黏合劑之方法等公知的方法來進行即可。
作為適合的電極引出方法,例示出日本特開2014-209724號公報中所記載之方法及日本特開2016-015354號公報中所記載之方法等。
音響薄膜14藉由黏貼層(省略圖示)而黏貼至面板12。
在本發明中,黏貼層只要能夠黏貼面板12與音響薄膜14(壓電薄膜24),則能夠利用各種公知者。
故,黏貼層可以係上述由黏合劑組成之層,亦可以係由黏著劑組成之層,亦可以係由具有黏合劑和黏著劑雙方的特徵之材料組成之層。又,黏貼層可以係藉由塗佈液體等具有流動性之黏貼劑而形成者,亦可以使用如雙面膠帶等薄片狀的黏貼劑而形成者。
其中,本發明的電聲轉換器10藉由使所積層之複數張壓電薄膜24伸縮而使音響薄膜14伸縮,藉由該音響薄膜14的伸縮而使面板12彎曲並振動以輸出聲音。故,在本發明的電聲轉換器10中,音響薄膜14的伸縮直接地傳遞到面板12為較佳。若在面板12與音響薄膜14之間存在如緩和振動之具有黏性之物質,則會降低音響薄膜14向面板12傳遞伸縮能量的效率,並且會降低電聲轉換器10的驅動效率。
若考慮到這一點,則黏貼層係相比由黏著劑組成之黏著劑層,可獲得固態且較硬之黏貼層之由黏合劑組成之黏合劑層為較佳。作為更佳之黏貼層,具體而言,可較佳地例示出由聚酯系黏合劑及苯乙烯·丁二烯橡膠(SBR)系黏合劑等熱塑性類型的黏合劑組成之黏貼層。
黏合與黏著不同,在要求高黏合溫度時有用。又,熱塑性類型的黏合劑兼備“相對低溫、短時間及強黏合”,因此為較佳。
在本發明的電聲轉換器10中,黏貼面板12和音響薄膜14之黏貼層的厚度並無限制,只要依據黏貼層27的形成材料,適當設定能夠顯現充分的黏貼力之厚度即可。
其中,關於圖式例的電聲轉換器10,黏貼層越薄越提高壓電體層26的伸縮能量(振動能量)的傳遞效果,能夠提高能量效率。又,若黏貼層厚且剛性高,則有時可能會限制音響薄膜14的伸縮。
若考慮到這一點,則黏貼層薄為較佳。
具體而言,黏貼面板12和音響薄膜14的黏貼層的厚度係黏貼後的厚度為10~1000μm為較佳,30~500μm為更佳,50~300μm為進一步較佳。
在圖式例的電聲轉換器10中,壓電薄膜24係由第1電極層28及第2電極層30挾持壓電體層26而成者。
壓電體層26係在高分子基質38中具有壓電體粒子40者為較佳。壓電體層26係在高分子基質38中分散壓電體粒子40而成者為較佳。
若對具有這種壓電體層26之壓電薄膜24的第2電極層30及第1電極層28施加電壓,則依據所施加之電壓而壓電體粒子40向極化方向伸縮。其結果,壓電薄膜24(壓電體層26)向厚度方向收縮。同時,由於帕松比的關係,壓電薄膜24亦向面方向伸縮。
該伸縮為0.01~0.1%左右。
如上所述,壓電體層26的厚度較佳為10~300μm左右。故,厚度方向的伸縮最大亦只是0.3μm左右為非常小。
相對於此,壓電薄膜24亦即壓電體層26在面方向上具有明顯大於厚度之尺寸。因此,例如,若壓電薄膜24的長度為20cm,則藉由施加電壓,壓電薄膜24最大伸縮0.2mm左右。
如上所述,音響薄膜14係藉由折返而積層了5層壓電薄膜24而成者。又,在面板12中,藉由黏貼層而黏貼音響薄膜14。
藉由壓電薄膜24的伸縮而音響薄膜14亦沿相同方向伸縮。藉由該音響薄膜14的伸縮而面板12彎曲,其結果,面板12沿厚度方向振動。
藉由該厚度方向的振動,面板12輸出聲音。亦即,面板12依據施加到壓電薄膜24之電壓(驅動電壓)的大小而進行振動,並輸出與施加到壓電薄膜24之驅動電壓相對應之聲音。
如上所述,圖式例的音響薄膜14係積層了5層這種壓電薄膜24而成者。圖式例的音響薄膜14作為較佳態樣,進一步用黏貼層27黏貼相鄰之壓電薄膜24彼此。
因此,即使每1張的壓電薄膜24的剛性低且伸縮力小,但藉由積層壓電薄膜24,剛性變高,作為音響薄膜14的伸縮力亦變大。其結果,本發明的音響薄膜14即使為面板12具有一定程度的剛性者,亦以較強之力使面板12充分地彎曲並使面板12充分地向厚度方向振動,能夠使面板12輸出聲音。
此外,如上所述,在構成音響薄膜14之壓電薄膜24中,較佳的壓電體層26的厚度最大為300μm左右。此外,使用了高分子複合壓電體亦即壓電體層26之壓電音響薄膜24具有非常良好之撓性。
因此,即使音響薄膜14係積層複數層(圖式例中為5層)的壓電薄膜24而成者,亦非常薄且具有良好的撓性。故,藉由使用基於這種壓電薄膜24之音響薄膜14,在捲取面板12時,音響薄膜14較佳地追隨面板12的捲取。其結果,設置了基於壓電薄膜24的音響薄膜14之電聲轉換器10能夠較佳地進行捲取。
如上所述,在本發明的電聲轉換器10中,面板12係具有撓性之能夠捲取者。
在圖1中示出之例子中,在面板12的長度方向上的一個(圖中右側)邊上固定有捲取軸16。面板12(電聲轉換器10)在不使用時,被捲取到該捲取軸16。
捲取軸16並無限制,只要能夠捲繞面板12,則能夠利用樹脂製棒及金屬製棒等各種棒狀物。又,為了順暢地進行面板12的捲取,捲取軸16為圓柱狀或圓筒狀為較佳。
在圖示例中,捲取軸16為圓筒狀,可適當地收容用於連接平板配線20c與集合電纜21之導線、用於連接平板配線20d與集合電纜21之導線、用於連接平板配線20e與集合電纜21之導線及用於連接平板配線20f與集合電纜21之導線等。
另外,平板配線20c及平板配線20d等連接到本發明的平板配線之導線能夠利用公知的各種導線(引線、電線、配線)。或者,作為導線,可以使用與平板配線20c等相同的平板配線。
又,作為較佳態樣,捲取軸16以固定1個邊的整個區域之方式安裝於面板12。亦即,面板12的1個邊被固定於捲取軸16而被限制。另外,面板12可以可裝卸地固定於捲取軸16,亦可以以不能夠裝卸之狀態固定。
在捲取軸16上固定面板12的端邊之方法並無限制,能夠利用各種將片狀物固定於棒狀物之公知的方法。作為一例,能夠利用各種使用黏貼劑之方法、使用魔術貼(註冊商標)之方法、使用鉤及鎖扣等鉤之方法、使用平板和螺釘之基於夾入的方法及插入設置有開口之中空圓棒之方法等公知的方法。
在圖1中示出之例子中,作為較佳態樣,與面板12的捲取軸16側的邊對向之邊設置有固定軸18。
固定軸18亦並無限制,能夠利用樹脂製的棒及金屬製的棒等各種棒狀物。另外,由於固定軸18無法捲取面板12,因此亦能夠較佳地利用方形柱或棱柱狀者。
在圖示例中,固定軸18為筒狀,可適當地收容用於連接平板配線20a與平板配線20c之導線及用於連接平板配線20b與平板配線20d之導線等。
又,作為較佳態樣,固定軸18以固定1個邊的整個區域之方式安裝於面板12。亦即,與面板12的捲取軸16側對向之邊被固定於固定軸18且受限制。故,面板12的短邊被捲取軸16及固定軸18固定,並且伸縮受限制。
將面板12的端邊固定於固定軸18之方法並無限制,能夠利用各種將片狀物固定於棒狀物之公知的方法。作為一例,例示出在上述之捲取軸16中列舉之方法。
本發明的電聲轉換器10作為用於連接音響薄膜14與外部的裝置之配線而具有包含金屬箔之平板配線。
在圖示例的電聲轉換器10,圖中右側的音響薄膜14中,分別地第1引出電極24a與延伸到固定軸18的內部之平板配線20a連接、第2引出電極24b與延伸到固定軸18的內部之平板配線20b連接。
平板配線20a在固定軸18的內部與導線連接。該導線與黏貼至面板12的圖中上方的端部之平板配線20c連接。該平板配線20c延伸到圓筒狀的捲取軸16的內部,在捲取軸16的內部與用於連接放大器等外部裝置之集合電纜21內的導線連接。
另一方面,平板配線20b在固定軸18的內部與導線連接。該導線與黏貼至面板12的圖中下方的端部之平板配線20d連接。該平板配線20d延伸到圓筒狀的捲取軸16的內部,在捲取軸16的內部與集合電纜21內的導線連接。
另外,在固定軸18的內部,平板配線與集合電纜21的配線可以根據需要經由導線來連接。關於這一點,在以下示出之圖中左側的音響薄膜14亦相同。
關於圖中左側的音響薄膜14,分別地第1引出電極24與延伸到捲取軸16的內部之平板配線20e連接、第2引出電極24b與延伸到捲取軸16的內部之平板配線20f連接。
平板配線20e在捲取軸16的內部與集合電纜21內的導線連接。平板配線20f亦在捲取軸16的內部與集合電纜21內的導線連接。
另外,在本發明的電聲轉換器10中,未插入到捲取軸16及固定軸18之導線(配線),亦即與面板12的被捲取之面接觸之配線全部為平板配線。
又,未插入到捲取軸16及固定軸18之平板配線基本上黏貼至面板12。
如上所述,平板配線係包含金屬箔者。
在本發明中,金屬箔係厚度為100μm以下的金屬製的板狀物。
金屬箔的厚度的下限並無限制,只要係依據金屬箔的形成材料而可獲得充分的導電性之厚度即可。若考慮導電性及基於平板配線之後述之面板12的限制能力,則金屬箔的厚度為10μm以上為較佳。
在本發明的電聲轉換器10中,與捲取軸16正交之方向上的面板12的長度的50%以上的長度的平板配線從捲取軸16的軸向的端部黏貼至捲取軸16的軸向的面板12的長度的30%以內的區域。換言之,在本發明中,與捲取方向上的面板12的長度的50%以上的長度的平板配線從與捲取方向正交之方向的端部黏貼至與捲取方向正交之方向上的面板12的長度的30%以內的區域。
具體而言,如圖8中示意性地表示那樣,與捲取軸16正交之方向上的面板12的長度La的50%以上的長度的平板配線從捲取軸16的軸向的端部黏貼至捲取軸16的軸向的面板12的長度Lb的30%以內的以斜線表示之寬度[Lb×(3/10)]的區域。
本發明的電聲轉換器10在藉由具有這種構成而將音響薄膜14黏貼至能夠捲取之面板12之電聲轉換器中,藉由防止用於驅動音響薄膜14之配線引起之面板12損傷,並且抑制面方向上的面板12的伸縮,以使音壓高的聲音的輸出成為可能。
在以下說明中,為了方便,將與捲取軸16正交之方向,亦即圖8中的長度La的方向亦稱為“捲取方向”。又,為了方便,將捲取軸16的軸向,亦即圖8中的長度Lb的方向亦稱為“軸向”。
又,在以下說明中,將捲取方向上的面板12的長度,亦即圖8中的長度La亦簡稱為“捲取方向上的長度”。又,將軸向的面板12的長度,亦即圖8中的長度Lb亦簡稱為“軸向上的長度”。
如上所述,例如,藉由在能夠捲取之圖像顯示裝置、投影用屏幕及具有撓性之樹脂薄膜等能夠捲取之面板12黏貼具有壓電體之音響薄膜14而能夠使面板12振動來輸出聲音。
如上所述,此時的聲音輸出係藉由將音響薄膜14沿面方向伸縮而使面板12彎曲,並且將面板12沿厚度方向振動來進行。
其中,為了驅動音響薄膜14,需要連接用於向音響薄膜14供給驅動用電力之導線。
但是,在先前的電聲轉換器中,若捲取面板12,則導致弦狀的導線的線壓施加到面板12。其結果,具有導線的形狀會轉印到表面等,導致面板12損傷的可能性。
又,從使用了音響薄膜14之面板12輸出聲音係藉由音響薄膜14的伸縮而使面板12彎曲,以使面板12振動來進行。故,為了使面板12有效地振動,需要將面板12的面方向的伸縮(變形)抑制成面板12不會因音響薄膜14的伸縮而一起伸縮。
但是,在先前的面板12能夠捲取之電聲轉換器中,面板12的軸向的1個邊藉由捲取軸16而被固定且抑制伸縮,但捲取方向上並沒有任何固定。因此,若音響薄膜14伸縮,則導致面板12的捲取方向與音響薄膜14一起伸縮。其結果,不能使面板12整個面振動,導致音壓降低。
相對於此,如上所述,本發明的電聲轉換器10中,捲取方向上的長度的50%以上的長度的平板配線從軸向的端部被黏貼至軸向上的長度的30%以內的區域。
平板配線係包含金屬箔之配線,亦即係帶狀的配線。故,即使捲取面板12,亦如通常的弦狀的導線那樣,在面板12上不施加強線壓。因此,本發明的電聲轉換器10能夠防止即使捲取面板12,平板配線的形狀亦會轉印到表面等面板12的損傷。
又,本發明的電聲轉換器10在面板12的軸向端部附近具有捲取方向上的長度(長度La)的50%以上的長度。其中,平板配線係包含金屬箔之配線。
故,藉由捲取軸16而防止面板12向軸向伸縮,並且能夠藉由包含金屬箔之配線亦即平板配線來抑制捲取方向上的面板12的伸縮。依據圖1中示出之例子,藉由平板配線20c及平板配線20d能夠抑制捲取方向上的面板12的伸縮。
因此,依據本發明的電聲轉換器10,在捲取方向及軸向的雙向上,能夠防止面板12的伸縮。其結果,藉由音響薄膜14的伸縮,能夠使面板12整體向厚度方向振動,亦即能夠藉由音響薄膜14而使面板12的整個面有效地振動,以輸出音壓高的聲音。
此外,作為較佳態樣,圖示例的電聲轉換器10藉由固定軸18而固定與面板12的捲取軸16對向之邊。
因此,能夠藉由捲取軸16及固定軸18而在捲取方向上的兩端部防止面板12向軸向的伸縮,並且能夠以更高的效率使面板12的整個面振動。
在本發明的電聲轉換器10中,捲取方向上的長度的50%以上的平板配線只要從軸向的端部黏貼至軸向上的長度的30%以內的區域即可。換言之,在本發明的電聲轉換器10中,圖8中的0.5La以上的平板配線只要從軸向的端部黏貼至Lb×(3/10)以內的圖8中以斜線表示之區域即可。
黏貼至該區域之平板配線的長度為捲取方向上的長度(面板12的長度)的60%以上為較佳,80%以上為更佳,如圖1中示出之平板配線20c及20d那樣,如圖示例那樣在遍及捲取方向的整個區域(大致整個區域)黏貼有平板配線為進一步較佳。另外,“遍及捲取方向的整個區域”不僅係指遍及面板12的捲取方向的整個區域,還包括與捲取軸16或者進一步與固定軸18抵接為止之區域及如圖示例那樣直至捲取軸16或者進一步至固定軸18的內部為止之區域。
又,捲取方向上的長度的50%以上的平板配線被黏貼之區域只要係從軸向的端部至軸向上的長度(面板12的長度)的30%以內的區域即可。然而,平板配線越接近軸向的端部,則越能夠較佳地抑制面板12的伸縮。若考慮到這一點,在黏貼捲取方向上的長度的50%以上的平板配線時,在軸向上的長度的20%以內的區域為較佳,在10%以內的區域為更佳,如圖示例那樣,黏貼至軸向的端部為進一步較佳。
其中,音響薄膜14具有第1電極層28及第2電極層30。故,能夠設置2條平板配線以與各自的電極層連接。在本發明中,可以將捲取方向上的長度的50%以上的2條平板電極從軸向的1個端部黏貼至軸向上的長度的30%以內的區域。然而,從能夠更加地防止捲取方向上的面板12的伸縮之觀點考慮,捲取方向上的長度的50%以上的平板配線從軸向的兩端部黏貼至軸向上的長度的30%以內的區域為較佳。
在本發明的電聲轉換器10中,從軸向的端部黏貼至軸向上的長度的30%以內的區域之、捲取方向上的長度的50%以上的平板配線如圖1所示那樣,並不限制於與面板12的端邊平行。
亦即,如後述之實施例所示那樣,從軸向的端部黏貼至軸向上的長度的30%以內的區域之平板配線可以相對於面板的端邊傾斜。又,從軸向的端部至軸向上的長度的30%以內的區域,可以混合存在有與面板12的端邊平行之平板配線及相對於面板12的端邊傾斜之平板配線。
另外,從軸向的端部黏貼至軸向上的長度的30%以內的區域之平板配線可以具有曲線部,但直線狀或與直線組合之形狀為較佳。進而,從軸向的端部黏貼至軸向上的長度的30%以內的區域之平板配線具有捲取方向上的長度的50%以上的直線部為較佳。
如上所述,平板配線係包含金屬箔者。
金屬箔並無限制,只要係由具有導電性之金屬組成者,則能夠利用公知的各種金屬箔。另外,成為金屬箔之金屬包含合金。
作為一例,例示出鋁箔、銅箔、鎳箔、金箔、銀箔及錫箔等。
平板配線只要係包含金屬箔者,則能夠利用各種平板配線。
作為一例,例示出金屬箔、在金屬箔中設置有黏貼層之金屬膠帶及FPC(Flexible printed circuits:撓性印刷電路)配線板(FPC基板、FPC配線)等。
該等平板配線亦能夠較佳地利用市售品。
將平板配線黏貼至面板12之方法亦並無限制,能夠利用各種公知的方法。
作為一例,例示出使用黏貼劑之方法、使用聚醯亞胺膠帶等黏貼膠帶之方法、使用兩面膠帶之方法、使用熱熔片等來進行加熱壓接之方法及在面板上直接真空蒸鍍銅等之方法等。
在圖1中示出之例子中,長方形的面板12的長度方向係與捲取方向亦即捲取軸16正交之方向且短邊方向係捲取軸16的軸向,但本發明並不限制與此。
亦即,如圖9中示意性地表示那樣,本發明的電聲轉換器可以將長方形的面板12的短邊方向設為捲取方向亦即與捲取軸16正交之方向,並且將長度方向設為捲取軸16的軸向。故,在該情況下,與面板12的長度方向上的兩端部亦即短邊對應地,將捲取方向亦即短邊方向上的長度的50%以上的平板配線20g及平板配線20h從軸向的端部黏貼至軸向亦即長度方向上的長度的30%以內的區域。
以上對本發明的電聲轉換器進行了詳細地說明,但是本發明並不限定於上述例,在不脫離本發明的要旨之範圍內,可以進行各種改進或變更,這是理所當然的。
[實施例]
以下,舉出本發明的具體的實施例,對本發明進行更詳細說明。另外,本發明並不限於該實施例,只要不脫離本發明的宗旨,則能夠適當地變更以下實施例中示出之材料、使用量、比例、處理內容、處理步驟等。
[壓電薄膜的製作]
藉由在圖5~圖7中示出之方法製作了壓電音響薄膜。
首先,以下述組成比將氰乙基化PVA(CR-V Shin-Etsu Chemical Co.,Ltd.製造)溶解了二甲基甲醯胺(DMF)。然後,在該溶液中,以下述組成比添加PZT粒子作為壓電體粒子,用螺旋槳混合器(轉速2000rpm)攪拌,以製備用於形成壓電體層之塗料。
·PZT粒子···········300質量份
·氰乙基化PVA·······30質量份
·DMF··············70質量份
另外,PZT粒子使用了以相對於Pb=1莫耳成為Zr=0.52莫耳、Ti=0.48莫耳之方式,用球磨機在800℃下將作為主成分之Pb氧化物、Zr氧化物及Ti氧化物的粉末進行濕式混合而成之混合粉末鍛燒5小時之後進行粉碎處理者。
另一方面,準備了在厚度為4μm的PET薄膜上真空蒸鍍厚度為0.1μm的銅薄膜而成之片狀物。亦即,在本例中,第1電極層及第2電極層係厚度為0.1m的銅蒸鍍薄膜,第1保護層及第2保護層成為厚度為4μm的PET薄膜。
在片狀物的第2電極層(銅蒸鍍薄膜)上,使用斜片式塗佈機,塗佈了用於形成預先製備之壓電體層之塗料。另外,塗料以乾燥後的塗膜的膜厚成為40μm之方式進行了塗佈。
接著,藉由在120℃的加熱片上加熱並乾燥在片狀物上塗佈了塗料之物質而使DMF蒸發。藉此,在PET製第2保護層上具有銅製第2電極層,在其上製作了具有厚度為30μm的壓電體層(高分子複合壓電體層)之積層體。
將所製作之壓電體層沿厚度方向進行了極化處理。
在進行了壓電體層的極化處理之積層體上,將第1電極層(銅薄膜側)朝向壓電體層,在PET薄膜上積層了蒸鍍有同一薄膜之片狀物。
接著,藉由使用層壓裝置,以120℃的溫度將積層體與片狀物的積層體進行熱壓接,從而黏貼以黏合複合壓電體與第1電極層,製作了如圖4所示之壓電薄膜。
將該壓電薄膜切成寬度為180mm的帶狀,以折返方向上的長度成為70mm的方式折返4次,製作了如圖2所示之積層了5層之壓電薄膜之音響薄膜。故,該音響薄膜係從積層方向觀察時,具有180×70mm的平面形狀者。
另外,與積層方向相鄰之壓電薄膜使用黏合劑(TOYOCHEM CO., LTD.製造、TSU0041SI)來黏貼。
如圖2及圖3所示那樣,所製作之音響薄膜在壓電薄膜的長度方向上的1個端部,在第1保護層與第1電極層之間插入第1引出電極來固定,進一步在第2保護層與第2電極層之間插入第2引出電極來固定。引出電極使用了厚度為35μm、長度為25mm、寬度為15mm的銅箔。
[實施例1]
作為面板,準備了厚度為0.2mm、700×500mm的聚丙烯製平板。該面板係人容易捲取者。
在面板的1個面黏貼了2張所製作之音響薄膜。如圖10中示意性地表示那樣,音響薄膜黏貼成長度方向(180mm的方向)與面板的短邊方向(500mm的方向)一致,並且在面板的短邊方向的中央部且面板的長度方向上的端部附近使引出電極朝向外側。
使用兩面膠帶將音響薄膜黏貼至面板。
如圖10中示意性地表示那樣,在該面板的短邊方向上的兩端部遍及長度方向的整個區域,黏貼了寬度為15mm、金屬箔(銅箔)的厚度為25μm的金屬膠帶。在圖10中,金屬膠帶用粗線表示。
在圖中右側的音響薄膜的第1引出電極連接短的金屬膠帶,用弦狀的導線連接了該金屬膠帶與圖中上方的金屬膠帶的圖中右側的端部。同樣地,在圖中右側的音響薄膜的第2引出電極連接短的金屬膠帶,用弦狀導線連接了該金屬膠帶與圖中下方的金屬膠帶的右側的端部。
又,連接了金屬膠帶的圖中左側的端部和用於與外部電源連接之集合電纜的導線。
金屬膠帶係本發明中的平板配線。
圖中左側的音響薄膜的第1引出電極與短的金屬膠帶連接,該金屬膠帶與用於與外部電源連接之集合電纜的導線連接。
同樣地,圖中左側的音響薄膜的第2引出電極與短的金屬膠帶連接,該金屬膠帶與用於與外部電源連接之集合電纜的導線連接。
另外,在圖10~圖21中,為了將圖簡化以容易理解構成,為了方便,將集合電纜、通過同一區域之金屬膠帶(平板配線)及通過同一區域之弦狀的導線(導線)等表示為1條線。
然而,當然,與各個引出電極連接之各平板配線及導線相互獨立,並且相互絕緣。
作為捲取軸,準備了直徑為40mm的Duracon製筒(圓筒)。在該捲取軸上固定了面板的圖中左側的短邊的整個區域。集合電纜收容於捲取軸的內部(參閱圖1)。
又,作為固定軸,準備了直徑為40mm的Duracon製筒(圓筒)。在該固定軸上固定了面板的圖中右側的短邊的整個區域。弦狀的導線收容於固定軸的內部。
另外,為了明確地示出電聲轉換器的構成,在圖10~圖21中,將捲取軸及固定軸省略圖示。
以這種方式製作了如圖1所示之電聲轉換器。
[實施例2]
如圖11中示意性地表示那樣,除了將面板短邊方向的兩端部的金屬膠帶的圖中右側的一半(350mm)設在距短邊方向的端部160mm的位置以外,以與實施例1相同的方式製作了電聲轉換器。
[實施例3]
如圖12中示意性地表示那樣,除了將面板短邊方向的兩端部的金屬膠帶設在距短邊方向的端部150mm的位置以外,以與實施例1相同的方式製作了電聲轉換器。
[實施例4]
如圖13中示意性地表示那樣,除了將面板短邊方向的兩端部的金屬膠帶的圖中右側的一半(350mm)設在距短邊方向的端部160mm的位置,並且將圖中左側的一般從短邊方向的端部設在150mm的位置以外,以與實施例1相同的方式製作了電聲轉換器。
[實施例5]
如圖14中示意性地表示那樣,以面板短邊方向的兩端部的金屬膠帶的圖中右側的端部位於距面板的短邊方向的端部150mm的位置之方式,使金屬膠帶相對於面板的長邊為傾斜以外,以與實施例1相同的方式,製作了電聲轉換器。
[實施例6]
如圖15中示意性地表示那樣,以面板短邊方向的兩端部的金屬膠帶的圖中左側的端部位於距面板的短邊方向的端部150mm的位置之方式,使金屬膠帶相對於面板的長邊為傾斜以外,以與實施例1相同的方式,製作了電聲轉換器。
[實施例7]
如圖16中示意性地表示那樣,以面板短邊方向的兩端部的金屬膠帶的圖中右側的稍微不到一半的面板設在距短邊方向的端部160mm的位置,進一步以連接該金屬膠帶的端部與面板的圖中左側的角部之方式,使金屬膠帶相對於面板的長邊為傾斜以外,以與實施例1相同的方式,製作了電聲轉換器。
[實施例8]
如圖17中示意性地表示那樣,以面板短邊方向的兩端部的金屬膠帶的圖中左側的稍微不到一半的面板設在距短邊方向的端部160mm的位置,進一步以連接該金屬膠帶的端部與面板的圖中右側的角部之方式,使金屬膠帶相對於面板的長邊為傾斜以外,以與實施例1相同的方式,製作了電聲轉換器。
[實施例9]
如圖18中示意性地表示那樣,除了將4張的音響薄膜黏貼至面板的角部附近以外,以與實施例1相同的方式製作了電聲轉換器。
[實施例10]
除了代替金屬膠帶而藉由聚醯亞胺膠帶將厚度為25μm的金屬箔黏貼至面板以外,以與實施例1相同的方式製作了電聲轉換器。
[實施例11]
除了代替金屬膠帶而藉由聚醯亞胺膠帶將具有厚度為25μm的金屬箔之FPC配線黏貼至面板以外,以與實施例1相同的方式製作了電聲轉換器。
[比較例1]
如圖19中示意性地表示那樣,除了將面板短邊方向的兩端部的金屬膠帶設在距短邊方向的端部160mm的位置以外,以與實施例1相同的方式製作了電聲轉換器。
[比較例2]
如圖20中示意性地表示那樣,除了將面板的短邊方向的兩端部的金屬膠帶的圖中右側的400mm設在距短邊方向的端部160mm的位置以外,以與實施例1相同的方式製作了電聲轉換器。
[比較例3]
如圖21中示意性地表示那樣,除了將圖中右側的音響薄膜的引出電極朝向內側,並且將金屬膠帶的位置設在面板的短邊方向的中心以外,以與實施例1相同的方式製作了電聲轉換器。
[比較例4]
除了代替金屬膠帶而使用線徑(直徑)為1mm的扁平電纜,並且用聚醯亞胺膠帶黏貼至面板以外,以與實施例1相同的方式製作了電聲轉換器。
[比較例5]
除了代替金屬膠帶而使用線徑(直徑)為3mm的VCT(Vinyl Cab Tire:乙烯基駕駛室輪胎)電纜,並且用聚醯亞胺膠帶黏貼至面板以外,以與實施例1相同的方式製作了電聲轉換器。
[比較例6]
除了代替金屬膠帶而使用具有厚度為25μm的金屬箔之FPC配線,並且未黏貼至面板以外,以與實施例1相同的方式製作了電聲轉換器。
[評價]
關於所製作之電聲轉換器,進行了以下評價。
<音壓>
在從面板距離1m並且以長邊和短邊方向為中心位置,使用噪音計進行了音壓的測量。
在測量音壓時,藉由恆流放大器輸入了500~20kHz的粉紅雜訊。電壓調節為在1kHz下20Vrms輸入。將實施例9的音壓等級設為5階段評價中的5,音壓每降低1dB時,將評價設為降低1。
<捲取性>
將面板捲取到捲取軸並放置1天。然後,展開面板,目視確認是否存在皺紋和褶皺。
將未確認到皺紋及褶皺之情況評價為A,
將未確認到皺紋及褶皺之情況評價為B。
<顯現>
將面板捲取到捲取軸並放置1天。然後,展開面板,目視評價了是否存在配線的顯現。
將未確認到配線的顯現之情況評價為A,
將確認到配線的顯現之情況評價為B。
將結果示於下述表中。
[表1]
在該表中,長度係指,位於距端部30%以內(150mm以內)之引出配線的長度
引出配線 | 參考圖 | 音響薄膜的張數 | 評價 | |||||||
配線材料 | 金屬箔的厚度 | 長度 | 距端部的距離 (捲取軸側) | 距端部的距離 (反捲取軸側) | 音壓 | 捲取性 | 顯現 | |||
實施例1 | 金屬膠帶 | 25μm | 700mm | 0mm | 0mm | 圖10 | 2張 | 5 | A | A |
實施例2 | 金屬膠帶 | 25μm | 350mm | 0mm | 0mm | 圖11 | 2張 | 4 | A | A |
實施例3 | 金屬膠帶 | 25μm | 700mm | 150mm | 150mm | 圖12 | 2張 | 4 | A | A |
實施例4 | 金屬膠帶 | 25μm | 350mm | 150mm | 150mm | 圖13 | 2張 | 3 | A | A |
實施例5 | 金屬膠帶 | 25μm | 參閱圖 | 圖14 | 2張 | 4 | A | A | ||
實施例6 | 金屬膠帶 | 25μm | 圖15 | 2張 | 4 | A | A | |||
實施例7 | 金屬膠帶 | 25μm | 圖16 | 2張 | 3 | A | A | |||
實施例8 | 金屬膠帶 | 25μm | 圖17 | 2張 | 3 | A | A | |||
實施例9 | 金屬膠帶 | 25μm | 700mm | 0mm | 0mm | 圖18 | 4張 | 5 | A | A |
實施例10 | 金屬箔 | 25μm | 700mm | 0mm | 0mm | 圖10 | 2張 | 4 | A | A |
實施例11 | FPC配線 | 25μm | 700mm | 0mm | 0mm | 圖10 | 2張 | 4 | A | A |
比較例1 | 金屬膠帶 | 25μm | 700mm | 160mm | 160mm | 圖19 | 2張 | 2 | A | A |
比較例2 | 金屬膠帶 | 25μm | 參閱圖 | 圖20 | 2張 | 2 | A | A | ||
比較例3 | 金屬膠帶 | 25μm | 圖21 | 2張 | 2 | A | A | |||
比較例4 | 扁平電纜 | 線徑 φ1mm | 700mm | 0mm | 0mm | 圖10 | 2張 | 4 | A | B |
比較例5 | VCT電纜 | 線徑 φ3mm | 700mm | 0mm | 0mm | 圖10 | 2張 | 4 | B | B |
比較例6 | FPC配線 | 25μm | 未黏貼於面板 | 圖10 | 2張 | 1 | A | A |
如上所述,面板的尺寸為700×500mm,在本例中,在捲取方向上為700mm,在軸向上為500mm。
如表1所示,關於使用利用金屬箔之平板配線,並且將面板的捲取方向上的長度的50%以上(350mm以上)的平板配線從面板的軸向的端部黏貼至面板的軸向上的長度的30%以內(150mm以內)的區域之本發明的電聲轉換器,音壓均高,並且面板的捲取性良好且亦沒有配線顯現到面板。
如實施例2~3所示八樣,從面板的軸向的端部黏貼至面板的軸向上的長度的30%以內之平板配線設為越長,又,越接近軸向的端部,則可獲得越高的音壓。尤其,如實施例1所示那樣,藉由將平板配線在軸向的端部設置於捲取方向上的整個區域而獲得更高的音壓。
相對於此,面板的捲取方向上的長度的50%以上的平板配線未從面板的軸向的端部黏貼至面板的軸向的長度的30%以內的區域之比較例1~3的電聲轉換器及未將平板配線黏貼至面板之比較例6的電聲轉換器的音壓低。
又,代替平板配線而使用了扁平電纜之比較例4中,產生配線向面板的顯現。進而,代替平板配線而使用了VCT電纜之比較例5中,發生皺紋等而捲取性差,並且亦產生配線向面板的顯現。
藉由以上結果,本發明的效果明顯。
[產業上之可利用性]
作為能夠捲取之圖像顯示裝置等,能夠在各種用途中較佳地利用。
10:電聲轉換器
12:面板
14:音響薄膜
16:捲取軸
18:固定軸
20a,20b,20c,20d,20e,20f,20g,20h:平板配線
21:集合電纜
24:壓電薄膜
24a:第1引出電極
24b:第2引出電極
26:壓電體層
27:黏貼層
28:第1電極層
30:第2電極層
32:第1保護層
34:第2保護層
38:高分子基質
40:壓電體粒子
42a,42b:積層體
46:壓電積層體
La,Lb:長度
圖1係示意性地表示本發明的電聲轉換器的一例之圖。
圖2係示意性地表示音響薄膜的側面之圖。
圖3係音響薄膜的示意立體圖。
圖4係示意性地表示構成音響薄膜之壓電薄膜的一例之圖。
圖5係用於說明壓電薄膜的製作方法的一例之示意圖。
圖6係用於說明壓電薄膜的製作方法的一例之示意圖。
圖7係用於說明壓電薄膜的製作方法的一例之示意圖。
圖8係用於說明本發明的電聲轉換器之示意圖。
圖9係示意性地表示本發明的電聲轉換器的另一例之圖。
圖10係用於說明本發明的電聲轉換器的實施例之示意圖。
圖11係用於說明本發明的電聲轉換器的實施例之示意圖。
圖12係用於說明本發明的電聲轉換器的實施例之示意圖。
圖13係用於說明本發明的電聲轉換器的實施例之示意圖。
圖14係用於說明本發明的電聲轉換器的實施例之示意圖。
圖15係用於說明本發明的電聲轉換器的實施例之示意圖。
圖16係用於說明本發明的電聲轉換器的實施例之示意圖。
圖17係用於說明本發明的電聲轉換器的實施例之示意圖。
圖18係用於說明本發明的電聲轉換器的實施例之示意圖。
圖19係用於說明本發明的電聲轉換器的比較例之示意圖。
圖20係用於說明本發明的電聲轉換器的比較例之示意圖。
圖21係用於說明本發明的電聲轉換器的比較例之示意圖。
10:電聲轉換器
12:面板
14:音響薄膜
16:捲取軸
18:固定軸
20a,20b,20c,20d,20e,20f:平板配線
21:集合電纜
24a:第1引出電極
24b:第2引出電極
Claims (10)
- 一種電聲轉換器,其係具有: 能夠捲取之面板; 使前述面板振動之音響薄膜; 用於捲取前述面板之捲取軸;及 用於連接前述音響薄膜與外部裝置之平板配線, 前述平板配線係包含金屬箔者,並且 與前述捲取軸正交之方向上的前述面板的長度的50%以上的長度的前述平板配線從前述捲取軸的軸向的端部黏貼至前述捲取軸的軸向的前述面板的長度的30%以內的區域。
- 如請求項1所述之電聲轉換器,其中 前述平板配線黏貼至與前述捲取軸正交之方向上的前述面板的整個區域。
- 如請求項1或請求項2所述之電聲轉換器,其中 前述平板配線黏貼至前述捲取軸的軸向的前述面板的端部。
- 如請求項1或請求項2所述之電聲轉換器,其中 與前述平板配線電連接之導線被收容於前述捲取軸的內部。
- 如請求項1或請求項2所述之電聲轉換器,其中 在與前述捲取軸正交之方向上隔著間隔具有複數個前述音響薄膜。
- 如請求項1或請求項2所述之電聲轉換器,其係具有固定於與前述面板的前述捲取軸對向之邊之固定軸。
- 如請求項6所述之電聲轉換器,其中 與前述平板配線電連接之導線被收容於前述固定軸的內部。
- 如請求項1或請求項2所述之電聲轉換器,其中 前述音響薄膜具有積層了複數層壓電薄膜之積層體,該壓電薄膜具有壓電體層、設置於壓電體層的兩面之電極層及覆蓋前述電極層之保護層。
- 如請求項8所述之電聲轉換器,其中 前述壓電薄膜的前述壓電體層係在高分子材料中具有壓電體粒子之高分子複合壓電體。
- 如請求項9所述之電聲轉換器,其中 前述高分子複合壓電體的前述高分子材料係氰乙基化聚乙烯醇。
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---|---|---|---|
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JP2021046276 | 2021-03-19 |
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- 2022-03-02 JP JP2023506950A patent/JPWO2022196353A1/ja active Pending
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