(57)【要約】【課題】薄型化が可能であるとともに、簡単な構成で十分な音量の音を発生することのできる音響発生装置を提供する。【解決手段】対向する２枚の基板であって、各基板の少なくとも一方の面が導電性に形成された２枚の基板２、３と、対向する基板間の空間ギャップを確保するための基板間ギャップ確保用部材１１と、対向する基板間に配置された帯電性を有する音響発生トリガー６と、から構成され、対向導電性面４、５間に発生させた電界によって、前記音響発生トリガーを、一方の基板からもう一方の基板まで移動させて音を発生させる。【選択図】図１
2011151673.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
対向する２枚の基板であって、各基板の少なくとも一方の面が導電性に形成された２枚の基板と、対向する基板間の空間ギャップを確保するための基板間ギャップ確保用部材と、対向する基板間に配置された帯電性を有する音響発生トリガーと、から構成され、前記対向導電性面間に発生させた電界によって、前記音響発生トリガーを、一方の基板からもう一方の基板まで移動させて音を発生させることを特徴とする音響発生装置。
【請求項２】
前記音声発生トリガーが、帯電性を有する粒子または帯電性を有する繊維であることを特徴とする請求項１に記載の音響発生装置。
【請求項３】
前記基板間ギャップ確保用部材として、前記対向する基板間のギャップを確保するとともに、前記音声発生トリガーを、対向基板間の所定空間に封止するための隔壁を、少なくとも前記所定空間の周囲を囲むように設けたことを特徴とする請求項１または２に記載の音響発生装置。
【請求項４】
前記隔壁で囲まれた対向基板間の所定空間に、対向する基板間の空間ギャップを確保するスペーサーをさらに設けたことを特徴とする請求項３に記載の音響発生装置。
【請求項５】
前記スペーサをリブ状に設け、前記隔壁とともに、対向基板間の前記所定空間にセル構造を形成し、前記音響発生トリガーをこのセル内に配置したことを特徴とする請求項４に記載の音響発生装置。
【請求項６】
前記少なくとも一方の面が導電性に形成された２枚の基板をフレキシブルに構成したことを特徴とする請求項１〜５のいずれか１項に記載の音響発生装置。
【請求項７】
発生させる音に対応した電圧波形を有する電圧を前記音響発生トリガーの駆動電圧として発生する音響発生用駆動電圧波形生成装置を備え、前記音響発生用駆動電圧波形生成装置で発生した駆動電圧を、前記対向基板の導電性面に印加することを特徴とする請求項１〜６のいずれか１項に記載の音響発生装置。
【請求項８】
前記２枚の基板を絶縁基板とし、前記導電性面を、前記２枚の絶縁基板のそれぞれ一方の面に形成した導電膜とし、少なくとも一方の基板の導電膜を、複数の領域に分割したことを特徴とする請求項１〜７のいずれか１項に記載の音響発生装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、音を発生させるために用いられる音響発生装置に関し、特に薄型化の可能な音響発生装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、音を発生させるために用いられる音響発生装置として、種々の構成のスピーカーが知られている。このようなスピーカーのうち、磁気を利用した方式においては、磁石やコイルといった構成要素を用いる必要があり、薄型化に対して限界があった。また、圧電セラミックを用いた方式では、比較的薄型化を達成することができるが、圧電セラミックを用いるが故に、高価であった。
【０００３】
これらの問題を解消して、薄型化が可能なスピーカーの一例として、従来、静電型スピーカーが知られている（例えば、特許文献１参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００９−１７３３７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
特許文献１に記載された静電型スピーカーによれば、薄型化が可能なスピーカーを得ることができる。しかし、特許文献１に記載された静電型スピーカーでは、発生したい音に対応する電圧を電極間に印加し、電極間に発生する吸引力により、一方の振動電極を振動させて音を出す構造であるため、音量が不充分である問題があった。また、特許文献１に記載された静電型スピーカーでは、多数の薄膜トランジスタ（ＴＦＴ）を利用するなど、構成部材が多くなるとともに構造が複雑であるため、高価となる問題もあった。
【０００６】
本発明の目的は上述した問題点を解消して、薄型化が可能であるとともに、簡単な構成で十分な音量の音を発生することのできる音響発生装置を提供しようとするものである。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明の音響発生装置は、対向する２枚の基板であって、各基板の少なくとも一方の面が導電性に形成された２枚の基板と、対向する基板間の空間ギャップを確保するための基板間ギャップ確保用部材と、対向する基板間に配置された帯電性を有する音響発生トリガーと、から構成され、前記対向導電性面間に発生させた電界によって、前記音響発生トリガーを、一方の基板からもう一方の基板まで移動させて音を発生させることを特徴とするものである。
【０００８】
また、本発明の音響発生装置の好適例としては、前記音声発生トリガーが、帯電性を有する粒子または帯電性を有する繊維であること、前記基板間ギャップ確保用部材として、前記対向する基板間のギャップを確保するとともに、前記音声発生トリガーを、対向基板間の所定空間に封止するための隔壁を、少なくとも前記所定空間の周囲を囲むように設けたこと、前記隔壁で囲まれた対向基板間の所定空間に、対向する基板間の空間ギャップを確保するスペーサーをさらに設けたこと、前記スペーサをリブ状に設け、前記隔壁とともに、対向基板間の前記所定空間にセル構造を形成し、前記音響発生トリガーをこのセル内に配置したこと、前記少なくとも一方の面が導電性に形成された２枚の基板をフレキシブルに構成したこと、発生させる音に対応した電圧波形を有する電圧を前記音響発生トリガーの駆動電圧として発生する音響発生用駆動電圧波形生成装置を備え、前記音響発生用駆動電圧波形生成装置で発生した駆動電圧を、前記対向基板の導電性面に印加すること、前記２枚の基板を絶縁基板とし、前記導電性面を、前記２枚の絶縁基板のそれぞれ一方の面に形成した導電膜とし、少なくとも一方の基板の導電膜を、複数の領域に分割したこと、がある。
【発明の効果】
【０００９】
本発明によれば、対向する２枚の基板であって、各基板の少なくとも一方の面が導電性に形成された２枚の基板と、対向する基板間の空間ギャップを確保するための基板間ギャップ確保用部材と、対向する基板間に配置された帯電性を有する音響発生トリガーと、から構成され、前記対向導電性面間に発生させた電界によって、前記音響発生トリガーを、一方の基板からもう一方の基板まで移動させて音を発生させることにより、薄型化が可能であるとともに、簡単な構成で高い音量の音を発生することのできる音響発生装置を得ることができる。
【００１０】
また、本発明の好適例として、音声発生トリガーが、帯電性を有する粒子または帯電性を有する繊維であることで、より良好な音を発生することができる。さらに、本発明の好適例として、基板間ギャップ確保用部材として、対向する基板間のギャップを確保するとともに、音声発生トリガーを、対向基板間の所定空間に封止するための隔壁を、少なくとも所定空間の周囲を囲むように設けたこと、隔壁で囲まれた対向基板間の所定空間に、対向する基板間の空間ギャップを確保するスペーサーをさらに設けたこと、スペーサをリブ状に設け、前記隔壁とともに、対向基板間の前記所定空間にセル構造を形成し、前記音響発生トリガーをこのセル内に配置したことにより、基板間の対向空間内における粒子群の分布偏りを防止することができる。さらにまた、本発明の好適例として、少なくとも一方の面が導電性に形成された２枚の基板をフレキシブルに構成したことで、音響発生装置自体のフレキシブル化を達成することができる。また、本発明の好適例として、発生させる音に対応した電圧波形を有する電圧を音響発生トリガーの駆動電圧として発生する音響発生用駆動電圧波形生成装置を備え、音響発生用駆動電圧波形生成装置で発生した駆動電圧を、対向基板の導電性面に印加することで、より好適に所望の音を発生させることができる。さらに、本発明の好適例として、２枚の基板を絶縁基板とし、導電性面を、２枚の絶縁基板のそれぞれ一方の面に形成した導電膜とし、少なくとも一方の基板の導電膜を、複数の領域に分割したことで、音の発生する位置を可変にでき、さらに、個別の領域から個別の音を発生させることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】本発明の音響発生装置の一例を説明するための概念図である。
【図２】（ａ）、（ｂ）は、それぞれ、本発明の音響発生装置において音響トリガーとした粒子群の移動の一例を説明するために、装置の部分断面を示す図である。
【図３】（ａ）、（ｂ）は、それぞれ、本発明の音響発生装置において音響トリガーとした粒子群の移動の他の例を説明するために、装置の部分断面を示す図である。
【図４】（ａ）、（ｂ）は、それぞれ、本発明の音響発生装置における基板の導電性面への印加電圧波形の一例を説明するための図である。
【図５】本発明の音響発生装置の他の好適例を説明するために、装置の部分断面を示す図である。
【図６】本発明の音響発生装置のさらに他の好適例を説明するための概念図である。
【図７】（ａ）〜（ｄ）は、それぞれ、本発明の音響発生装置における導電性面として設けた導電膜を分割する一例を説明するための図である。
【図８】本発明の音響発生装置の構成の一例を説明するための図である。
【図９】本発明の音響発生装置の構成の他の例を説明するための図である。
【図１０】本発明の音響発生装置の構成のさらに他の例を説明するための図である。
【図１１】本発明の音響発生装置の構成のさらに他の例を説明するための図である。
【図１２】（ａ）〜（ｉ）はそれぞれ本発明の音響発生装置における隔壁とスペーサーとの関係を説明するための図である。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
図１は本発明の音響発生装置の一例を説明するための概念図である。図１に示す本発明の音響発生装置１において、２は上側の第１のパネル基板、３は下側の第２のパネル基板、４は第１のパネル基板２の内側表面全体に配置した第１の導電性面、５は第２のパネル基板３の内側表面全体に配置した第２の導電性面、６は正または負に帯電した音響発生トリガー（ここでは帯電性粒子を示した）、である。本発明の音響発生装置１では、対向する第１のパネル基板２および第２のパネル基板３との対向空間７に、帯電性を有する音響発生トリガー６を配置し、第１の導電性面４と第２の導電性面５との間に電源８から電圧を印加して導電性面間に発生させた電界により音響発生トリガー６を移動させて音を発生させている。ここでは、第１のパネル基板２および第２のパネル基板３を絶縁基板とし、その一方の面にそれぞれ第１の導電性面４および第２の導電性面５を設けた構成にしているが、第１のパネル基板２および第２のパネル基板３を導電性基板にすることもできる。
【００１３】
次に、図２（ａ）、（ｂ）、図３（ａ）、（ｂ）および図４（ａ）、（ｂ）を参照して、本発明の音響発生装置における音響発生トリガーの移動により音が発生するメカニズムについて説明する。なお、図２（ａ）、（ｂ）および図３（ａ）、（ｂ）に示す例において、図１に示す例と同一の部材には同一の符号を付し、その説明を省略する。
【００１４】
図２（ａ）、（ｂ）は、それぞれ、本発明の音響発生装置における音響発生トリガーの移動の一例を説明するために、装置の部分断面を示す図である。図２（ａ）、（ｂ）に示す例では、正帯電した粒子を含んだ粒子群として構成した音響発生トリガー６−１を利用している。そして、図２（ａ）に示すように、第１の導電性面４を負、第２の導電性面５を正とすることで、正帯電した粒子を含んだ粒子群として構成した音響発生トリガー６−１は第１のパネル基板２側に移動する。また、図２（ｂ）に示すように、第１の導電性面４を正、第２の導電性面５を負とすることで、正帯電した粒子を含んだ粒子群として構成した音響発生トリガー６−１は第２の基板２側に移動する。音響発生トリガーが移動して第１のパネル基板２または第２の基板３に衝突することによって、第１のパネル基板２または第２の基板３が振動することで、音が発生すると推察する。
【００１５】
図３（ａ）、（ｂ）は、それぞれ、本発明の音響発生装置における音響発生トリガーの移動の他の例を説明するために、装置の部分断面を示す図である。図３（ａ）、（ｂ）に示す例では、正帯電した粒子を含んだ粒子群として構成した音響発生トリガー６−１と負帯電した粒子を含んだ粒子群として構成した音響発生トリガー６−２との２種類を音響発生トリガーとしている。そして、図３（ａ）に示すように、第１の導電性面４を負、第２の導電性面５を正とすることで、正帯電した粒子を含んだ粒子群として構成した音響発生トリガー６−１は第１のパネル基板２側に移動するとともに、負帯電した粒子を含んだ粒子群として構成した音響発生トリガー６−２は第２の基板３側に移動する。また、図３（ｂ）に示すように、第１の導電性面４を正、第２の導電性面５を負とすることで、正帯電した粒子を含んだ粒子群として構成した音響発生トリガー６−１は第２の基板３側に移動するとともに、負帯電した粒子を含んだ粒子群として構成した音響発生トリガー６−２は第１のパネル基板２側に移動する。２種類の音響発生トリガーが移動して第１のパネル基板２および第２の基板３に衝突することによって、第１のパネル基板２および第２の基板３が振動することで、音が発生すると推察する。
【００１６】
図４（ａ）、（ｂ）は、それぞれ、本発明の音響発生装置における基板の導電性面への印加電圧波形の一例を説明するための図である。図４（ａ）に示す例ではアナログ波形の一例を示し、図４（ｂ）に示す例ではパルス波形の一例を示す。本発明の音響発生装置では、図４（ａ）に示すアナログ波形および図４（ｂ）に示すパルス波形のいずれも利用することができ、アナログ波形では波形の大きさや周波数などを変えることで、パルス波形では波形の大きさやパルス間隔、パルス幅などを変えることで、音程、音量、リズムなどを任意に変えることができる。
【００１７】
次に、図５、図６および図７（ａ）〜（ｄ）を参照して、本発明の音響発生装置における他の好適例について説明する。なお、図５、図６および図７（ａ）〜（ｄ）に示す例において、図１に示す例と同一の部材には同一の符号を付し、その説明を省略する。また、図５および図６に示す例では、１種類の音響発生トリガー６を利用した例を示したが、２種類以上の音響発生トリガーを利用することができる。
【００１８】
図５は、本発明の音響発生装置の他の好適例を説明するために、装置の部分断面を示す図である。図５に示す例では、第１のパネル基板２および第２の基板３間の対向空間７に、スペーサー１１をリブ状に形成して、例えば格子状のセル構造を形成した例を示している。そして、リブ状スペーサー１１で形成したセル構造毎にほぼ等量の音響発生トリガー６を封入することで、音響発生装置を、壁に立て掛けたり、平面に置いたり、どのような方法で配置しても、基板間の対向空間内における音響発生トリガーの分布偏りを防止することができ、装置の全面で均一な音を発生させることができる。
【００１９】
図６は本発明の音響発生装置のさらに他の好適例を説明するための概念図である。図６に示す例では、図１に示す電源８として、発生させる音に対応した電圧波形を有する電圧を音響発生トリガーの駆動電圧として発生する音響発生用駆動電圧波形生成装置２１を備え、音響発生用駆動電圧波形生成装置２１で発生した駆動電圧を第１の導電性面４と第２の導電性面５との間に印加している。また、音響発生用駆動電圧波形生成装置２１を、音源２２およびアンプ２３で構成している。音源２２としては、マイク、ＭＰプレーヤー、ＰＣ、テレビ、ゲーム機などを用いることができる。アンプ２３は電気信号の増幅器であり、Ｄｉｇｉｔａｌ  Ｓｉｇｎａｌ  Ｐｒｏｃｅｓｓｏｒ（ＤＳＰ）などで構成させる音質補正機能を搭載してもよい。音響発生トリガーが閾値電圧特性を有する場合は、微小電圧に反応しなくなるので、特に補正の必要がある。また、パルス波形に変換することにより、閾値を持つ音響発生トリガーにおいても効果的に音を発生させることができる。パルス波形に変換する際にはデルタシグマ変調などを利用することができる。
【００２０】
図７（ａ）〜（ｄ）は、それぞれ、本発明の音響発生装置における導電性面として設けた導電膜を分割する一例を説明するための図である。図７（ａ）に示す例では、導電性面４（５）に対し分割なしの例を、図７（ｂ）に示す例では、導電性面４（５）を左右２分割してステレオスピーカーとした例を、図７（ｃ）に示す例では、導電性面４（５）を多分割した例を、図７（ｄ）に示す例では、導電性面４（５）を上下２分割にするとともに、分割領域に対応して各分割領域で発生させる音に対応した画像を印刷するなどして貼付した例を、それぞれ示している。図７（ｂ）〜（ｄ）に示すように、導電性面を分割し、各々の導電性面に別々に駆動電圧を印加して、音響発生トリガーを領域ごとに別々に駆動できるように構成すれば、音の発生位置を変化させることができる。ダイナミック駆動をし、アンプの出力数を減らすような工夫が必要でないなら、導電性面の分割はどちらか一方のパネル基板側だけでよい。図７（ｂ）に示すように左右に分割すれば容易にステレオスピーカーを構成できるし、図７（ｃ）に示すようにさらに細かく分割し、音発生点を細かく制御することも可能である。図７（ｄ）に示すように、固定画像やディスプレイ装置で表示させた画像と組み合わせて複合効果を実現することができる。
【００２１】
上述した本発明の音響発生装置によれば、近接対向配置した第１のパネル基板２と第２のパネル基板３とから構成できるため、薄型化が可能である。実際に、０．２９ｍｍの厚さの薄い音響発生装置を得ることができた。また、音響発生トリガーをパネル基板と衝突させて音を発生しているため、簡単な構成で十分な音量の音を発生することができる。さらに、約１．５オクターブの音域の音の発生を確認している。
【００２２】
次に、図８、図９、図１０および図１１を参照して、本発明の音響発生装置の構成の一例について説明する。なお、図８〜図１１に示す例において、図１に示す例と同一の部材には同一の符号を付し、その説明を省略する。また、図８〜図１１に示す例において、音響発生トリガー６として正帯電性黒色粒子６Ｂ−１と負帯電性黒色粒子６Ｂ−２との２種類を使用した例を示している。
【００２３】
図８〜図１１はそれぞれ本発明の音響発生装置の構成の一例を説明するための図である。図８に示す例では、両者とも平板状で導電性面を有する、第１のパネル基板２と第２のパネル基板３とを、基板間間隔を確保するスペーサー１１により導電性面を内側にして対向平行配置し、基板間に正帯電性黒色粒子６Ｂ−１と負帯電性黒色粒子６Ｂ−２とを配置した例を示している。本例において、スペーサー１１の配置は自由であり、リブ状でもドット状でも良く、リブ状にして図８のようにセルを形成することができるが、セルを形成しなくてもよい。
【００２４】
図９に示す例では、両者とも階段状で導電性面を有する、第１のパネル基板２と第２のパネル基板３とを、基板間間隔を確保するとともに空間を仕切る隔壁となるスペーサー１１により導電性面を内側にして対向平行配置し、基板間に正帯電性黒色粒子６Ｂ−１と負帯電性黒色粒子６Ｂ−２とを配置した例を示している。本例において、スペーサー１１の仕切り方や配置は自由である。また、本例では、中央に示すセルに対して左側から徐々に高くなるとともに右側では徐々に低くなる階段状の形状としたが、交互に高低を繰り返す階段状とすることもできる。本例では、中央部が凸となった円錐台形状にしたので、発生させた音が３６０度方向に伝搬しやすくなり、臨場感のある音を発生できるという効果を得ることができる。
【００２５】
図１０に示す例では、両者とも導電性面を有する、階段状の第１のパネル基板２と平板状の第２のパネル基板３とを、基板間間隔を確保するとともに空間を仕切る隔壁となるスペーサー１１により導電性面を内側にして対向平行配置し、基板間に正帯電性黒色粒子６Ｂ−１と負帯電性黒色粒子６Ｂ−２とを配置した例を示している。本例において、スペーサー１１の仕切り方や配置は自由である。また、本例では、第１のパネル基板２の形状を、中央に示すセルに対して左側から徐々に高くなるとともに右側では徐々に低くなる階段状の形状としている。本例では、中央部が凸となった円錐台形状にするとともに、中央部での音響トリガーの移動距離を長くしたので、発生させた音が３６０度方向に伝搬しやすくなるとともに、中央部でより大きな音を発生できるので、臨場感のある音を発生できるという効果を得ることができる。
【００２６】
図１１に示す例では、両者とも同一の曲率を有する平板状で導電性面を有する、リジッドな第１のパネル基板２とリジッドな第２のパネル基板３とを、基板間間隔を確保するとともに空間を仕切る隔壁となるスペーサー１１により導電性面を内側にして対向平行配置し、基板間に正帯電性黒色粒子６Ｂ−１と負帯電性黒色粒子６Ｂ−２とを配置した例を示している。本例において、スペーサー１１の仕切り方や配置は自由である。また、本例では、曲率を固定した平板状のパネル基板を利用したが、対向する２枚のパネル基板をフレキシブルにして、図８に示した構造にしたものを曲げても同様な構造は得られる。本例では、パネルの湾曲にあわせてスペーサーリブを形成し、この湾曲状態を固定しているので、リジッドなパネル基板で湾曲構造を得られるリジッドなパネル基板とフレキシブルなパネル基板で得られる音質とは微妙に異なるため、得たい音質によって両者を選択できるという効果を得ることができる。
【００２７】
次に、図１２（ａ）〜（ｉ）を参照して、本発明の音響発生装置における隔壁とスペーサーとの関係を説明する。図１２（ａ）〜（ｉ）に示す例では、音響発生トリガー配置領域を外部環境から遮断するための隔壁１２で囲まれた対向基板間の所定空間に、対向する基板間の空間ギャップを確保するスペーサー１１をさらに設けた例を示している。
【００２８】
図１２（ａ）は、隔壁１２で囲まれた所定空間に、不連続な格子状にリブ状スペーサー１１を設けた例を示している。図１２（ｂ）は、隔壁１２で囲まれた所定空間に、ドット状スペーサー１１を規則的に設けた例を示す。図１２（ｃ）は、隔壁１２で囲まれた対向基板間の所定空間に、ドット状スペーサー１１を不規則に設けた例を示す。図１２（ｄ）は、隔壁１２で囲まれた対向基板間の所定空間に、連続した千鳥格子状にリブ状スペーサー１１を設けた例を示す。図１２（ｅ）は、隔壁１２で囲まれた所定空間に、連続した格子状にリブ状スペーサー１１を設けた例を示す。図１２（ｆ）は、隔壁１２で囲まれた所定空間に、連続した格子状のリブ状スペーサー１１−１およびドット状スペーサー１１−２を設けた例を示す。図１２（ｇ）は、隔壁１２で囲まれた所定空間に、縦方向にストライプ状にリブ状スペーサー１１を設けた例を示す。図１２（ｈ）は、隔壁１２で囲まれた所定空間に、連続のリブ状スペーサー１１−３と不連続のリブ状スペーサー１１−４とを設けた例を示す。図１２（ｉ）は、隔壁１２で囲まれた所定空間に、連続のリブ状スペーサー１１−３と不連続のリブ状スペーサー１１−４とを設けた例を示す。いずれの例においても、隔壁１２で囲まれた所定空間にスペーサー１１を設けることで、配置した音響発生トリガーが移動するたびに位置を変えて偏在するようになることが防げるという効果を得ることができる。
【００２９】
次に、本発明の音響発生装置を構成する各部材について説明する。
【００３０】
パネル基板とする基板については、透明であっても無くても良く、また、フレキシブル性もあっても無くても良い。さらにまた、平板であってもよいし、曲率平板であってもよいし、階段状に凹凸した板であってもよい。基板材料を例示すると、ポリエチレンテレフタレート、ポリエチレンナフタレート、ポリエーテルサルフォン、ポリエチレン、ポリカーボネート、ポリイミド、アクリルなどの高分子材料や、ガラス、石英、硬質プラスチックや金属などが挙げられる。基板の厚みは、２μｍ〜５０００μｍが好ましく、さらに５μｍ〜２０００μｍが好適であり、薄すぎると、強度、基板間の間隔均一性を保ちにくくなり、５０００μｍより厚いと、薄型とはならない不都合がある。
【００３１】
パネル基板を絶縁性にした場合、パネル基板の内側面に設ける導電膜としては、アルミニウム、銀、ニッケル、銅、金等の金属類や酸化インジウム錫（ＩＴＯ）、亜鉛ドープ酸化インジウム（ＩＺＯ）、アルミニウムドープ酸化亜鉛（ＡＺＯ）、酸化インジウム、導電性酸化錫、アンチモン錫酸化物（ＡＴＯ）、導電性酸化亜鉛等の導電金属酸化物類、ポリアニリン、ポリピロール、ポリチオフェン、poly(3,4-ethylenedioxythiophene)-poly-(styrenesulfonate)（ＰＥＤＯＴ：ＰＳＳ）などの導電性高分子類が例示され、適宜選択して使用する。パネル基板を金属製基板のような導電性基板とすれば、その表面を導電性面として使用することができる。導電膜を作製するには、上記例示の材料をスパッタリング法、真空蒸着法、ＣＶＤ（化学蒸着）法、塗布法等でパネル基板上に薄膜状に形成する方法や、金属箔（例えば、圧延銅箔などがある）をパネル基板上にラミネートする方法、導電剤を溶媒や合成樹脂バインダーに混合してパネル基板上に塗布したりする方法が用いられる。なお、導電膜としての厚みは、導電性が確保できれば良く、０．０１μｍ〜１０μｍ、好ましくは０．０５μｍ〜１０μｍで設けられる。
【００３２】
基板間ギャップを確保するリブ（スペーサーともいう）を形成するにあたり、対向する両基板の各々にリブを形成した後に接合する両リブ法、片側の基板上にのみリブを形成する片リブ法が考えられる。この発明では、いずれの方法も好適に用いられる。リブは連続して設けたり、断続して設けたりする。また、リブで仕切って音響発生トリガーを収容するセルを形成することもできる。
これらのリブから形成されるセルは、基板平面方向からみて四角形状、三角形状、ライン形状、円形状、六角形状、階段型八角形状が例示され、配置として格子状やハニカム状や網目状が例示される。
ここで、リブの形成方法を例示すると、金型転写法、スクリーン印刷法、サンドブラスト法、フォトリソ法、アディティブ法が挙げられる。いずれの方法もこの発明の情報表示用パネルに好適に用いることができるが、これらのうち、レジストフィルムを用いるフォトリソ法や金型転写法が好適に用いられる。
ドット状スペーサーであればスペーサー粒子をドットとして配置して基板間ギャップを確保させることもできる。この場合はスペーサー粒子を基板上の隔壁で囲まれた領域内に撒布して配置することもできる。
【００３３】
音響発生トリガーは電界で駆動可能な帯電性を有しているものである。主成分となる樹脂に、必要に応じて、荷電制御剤、無機添加剤等を含ますことができる。以下に、樹脂、荷電制御剤、その他添加剤を例示する。
【００３４】
樹脂の例としては、ウレタン樹脂、ウレア樹脂、アクリル樹脂、ポリエステル樹脂、アクリルウレタン樹脂、アクリルウレタンシリコーン樹脂、アクリルウレタンフッ素樹脂、アクリルフッ素樹脂、シリコーン樹脂、アクリルシリコーン樹脂、エポキシ樹脂、ポリスチレン樹脂、スチレンアクリル樹脂、ポリオレフィン樹脂、ブチラール樹脂、塩化ビニリデン樹脂、メラミン樹脂、フェノール樹脂、フッ素樹脂、ポリカーボネート樹脂、ポリスルフォン樹脂、ポリエーテル樹脂、ポリアミド樹脂等が挙げられ、２種以上混合することもできる。特に、基板との付着力を制御する観点から、アクリルウレタン樹脂、アクリルシリコーン樹脂、アクリルフッ素樹脂、アクリルウレタンシリコーン樹脂、アクリルウレタンフッ素樹脂、フッ素樹脂、シリコーン樹脂が好適である。
【００３５】
荷電制御剤としては、特に制限はないが、負荷電制御剤としては例えば、サリチル酸金属錯体、含金属アゾ染料、含金属（金属イオンや金属原子を含む）の油溶性染料、４級アンモニウム塩系化合物、カリックスアレン化合物、含ホウ素化合物（ベンジル酸ホウ素錯体）、ニトロイミダゾール誘導体等が挙げられる。正荷電制御剤としては例えば、ニグロシン染料、トリフェニルメタン系化合物、４級アンモニウム塩系化合物、ポリアミン樹脂、イミダゾール誘導体等が挙げられる。その他、超微粒子シリカ、超微粒子酸化チタン、超微粒子アルミナ等の金属酸化物、ピリジン等の含窒素環状化合物及びその誘導体や塩、各種有機顔料、フッ素、塩素、窒素等を含んだ樹脂等も荷電制御剤として用いることもできる。
【００３６】
無機系添加剤の例としては、酸化チタン、亜鉛華、硫化亜鉛、酸化アンチモン、炭酸カルシウム、鉛白、タルク、シリカ、ケイ酸カルシウム、アルミナホワイト、カドミウムイエロー、カドミウムレッド、カドミウムオレンジ、チタンイエロー、紺青、群青、コバルトブルー、コバルトグリーン、コバルトバイオレット、酸化鉄、カーボンブラック、マンガンフェライトブラック、コバルトフェライトブラック、銅粉、アルミニウム粉などが挙げられる。
【００３７】
基板間ギャップを確保するためのスペーサーは、リブ状に形成して、基板間空間をセルに仕切るためのリブとすることができる。この場合に形成するリブの配置によって、完全に囲って構成したセルとしたり、不完全に囲って構成したセルとしたりできる。セルの配置は格子状、ハニカム状、網目状などにすることができる。セルの横断面形状は、四角形、三角形、六角形等の多角形や、円形、楕円形、レーストラック形等いずれでも良いし、複数の形状を組み合わせても良い。音響発生トリガーを移動しやすくできる点からは角部がない形状が好ましい。前記二つの点から角丸付きの四角形や角丸付きの六角形が好ましい。
【００３８】
セルを形成することは必須ではなく、セルはなくてもよい。この場合にも２枚の基板間の空間を確保する必要はあり、基板間ギャップ確保用のスペーサーを配置する。球状スペーサー、柱状スペーサー、リブ状スペーサーなどのドットスペーサーや隔壁を規則的に配置したり、ランダムに配置したりすることができる。
【００３９】
基板間ギャップを確保するとともに、音響発生トリガーを配置する空間を、外部環境から遮断するためのスペーサーはリブ状に、隔壁として形成して、基板間空間の周囲を囲むように配置する。この隔壁の周囲にシール材を配置して、音響発生トリガーを配置した空間内に外部環境から湿分が入り込まないようにするのが好ましい。それは、音響発生トリガーが有する帯電性は湿分の影響を受けやすく、その駆動性に影響するからである。
【００４０】
基板間ギャップは基板間に配置する音響発生トリガーが容易に移動できるように適宜決められ、音響発生トリガーが粒子の場合には粒子径の２倍以上の間隔を確保し、音響発生トリガーが繊維の場合には繊維径が２倍以上の間隔を確保するのが好ましい。
【００４１】
音響トリガーが粒子の場合、１種類の粒子で構成したり、粒子表面に別の粒子を固着させた構成の複合型粒子としたり、粒子表面を他材料でコーティングした二層構造以上の複層型粒子としたりすることができる。音響トリガーが繊維の場合、１種類の繊維で構成したり、複数種類の繊維で構成したり、繊維表面を粒子で被覆したりした複合型繊維としたり、繊維表面を他材料でコーティングした二層構造以上の複層型繊維としたりすることができる。繊維の場合、繊維径と繊維長さとの差が小さい短繊維のほうが移動性が高まるので好ましい。
【００４２】
個々の音響発生トリガーの大きさは不揃いでも構わないが、揃っている方が移動しやすいので好ましい。音響発生トリガーが粒子の場合、粒子径分布に関して、下記式に示される粒子径分布Spanを５未満、好ましくは３未満とする。
Span＝（ｄ(0.9)−ｄ(0.1)）／ｄ(0.5)
（但し、ｄ(0.5)は粒子の50％がこれより大きく、50％がこれより小さいという粒子径をμｍで表した数値、ｄ(0.1)はこれ以下の粒子の比率が10％である粒子径をμｍで表した数値、ｄ(0.9)はこれ以下の粒子が90％である粒子径をμｍで表した数値である。）
Spanを５以下の範囲に納めることにより、各粒子のサイズが揃い、均一な表示媒体としての移動が可能となる。
さらにまた、種類の異なる粒子を音響トリガーとした場合の粒子径について、使用した粒子の内、平均粒子径が最大の粒子の平均粒子径d(0.5)に対する平均粒子径が最小の粒子の平均粒子径d(0.5)の比を１０以下とすることが好ましい。たとえ粒子径分布Spanを小さくしたとしても、互いに帯電特性の異なる粒子が互いに反対方向に動くので、互いの粒子サイズを同程度にすることで、互いの粒子が反対方向に容易に移動できるようにするのが好適であり、それがこの範囲となる。
なお、上記表示媒体用粒子の粒子径分布および粒子径は、レーザー回折／散乱法などから求めることができる。測定対象となる粒子にレーザー光を照射すると空間的に回折／散乱光の光強度分布パターンが生じ、この光強度パターンは粒子径と対応関係があることから、粒子径および粒子径分布が測定できる。ここで、本発明における粒子径および粒子径分布は、体積基準分布から得られたものである。具体的には、Mastersizer2000(Malvern Instruments Ltd.）測定機を用いて、窒素気流中に粒子を投入し、付属の解析ソフト（Mie理論を用いた体積基準分布を基本としたソフト）にて、粒子径および粒子径分布の測定を行なうことができる。
【実施例】
【００４３】
以下、実際の例について説明する。
【００４４】
（正帯電性音響発生トリガー粒子の作製）
メチルメタクリレートモノマー（関東化学試薬）６０重量部、及び、１分子中に重合反応基を複数持つ多官能性モノマーとしてエチレングリコールジメタクリレート（和光純薬試薬）４０重量部（約２５ｍｏｌ％）に、正帯電の荷電制御剤としてニグロシン化合物（ボントロンＮ０７：オリエント化学製）３重量部、及び、黒色顔料として、カーボンブラック（スペシャルブラック：デグッサ製）５重量部をサンドミルにより分散させ、（アクリル系及びメタクリル系）樹脂−炭化水素系樹脂ブロックコポリマー（モディパーＦ６００：日本油脂製）５重量部を溶解させた後、さらに２重量部のラウリルパーオキサイド（パーロイルＬ：日本油脂製）を溶解させた液を、界面活性剤としてポリオキシエチレンアルキルエーテル硫酸ナトリウム（ラテムルＥ−１１８Ｂ：花王製）を０．５％添加した精製水に懸濁、重合させ、濾過、乾燥させた後、分級機（ＭＤＳ−２：日本ニューマチック工業）を用いて平均粒子径９．２μｍの正帯電性黒色粒子群を得た。
【００４５】
（負帯電性音響発生トリガー粒子の作製）
ポリメチルペンテンポリマー（ＴＰＸ−Ｒ１８：三井化学社製）１００重量部と、着色剤として二酸化チタン（タイペークＣＲ−９０：石原産業社製）１００重量部と、負帯電の荷電制御剤としてフェノール系縮合物（ボントロンＥ８９：オリエント化学製）５重量部とを２軸混練機により溶融混練し、ジェットミル（ラボジェットミルＩＤＳ−ＬＪ型：日本ニューマチック（株）製）で細かく粉砕し、分級機（ＭＤＳ−２：日本ニュ−マチック工業）を用いて分級し、溶融球状化装置（ＭＲ−１０：日本ニュ−マチック工業）を用いて溶融球状化して得た、平均粒子径が、９．５μｍの負帯電性の白色粒子群を得た。
【００４６】
＜実施例１＞
２枚の１００ｎｍ厚のＩＴＯ膜付きガラス基板（厚さ：７００μｍ）のＩＴＯ膜上形成面を対向させて基板間ギャップを５０μｍに保持した基板間空間に縦３００μｍ×横３００μｍ×高さ５０μｍのセルをマトリックス配置し、そのセル内に準備した正帯電性音響発生トリガーを、セル内の体積占有率が２５％となるように充填して、図２に示した構成の音響発生装置を作製し、図６に示した構成に組んだところ、音響を発生させることができた。
【００４７】
＜実施例２＞
２枚の１００ｎｍ厚のＩＴＯ膜付きガラス基板（厚さ：７００μｍ）のＩＴＯ膜上形成面を対向させて基板間ギャップを５０μｍに保持した基板間空間に縦３００μｍ×横３００μｍ×高さ５０μｍのセルをマトリックス配置し、そのセル内に準備した正帯電性音響発生トリガーおよび負帯電性音響発生トリガーを等体積ずつ合わせて、セル内の体積占有率が２５％となるように充填して、図３に示した構成の音響発生装置を作製し、図６に示した構成に組んだところ、音響を発生させることができた。
【００４８】
＜実施例３＞
２枚の１００ｎｍ厚のＩＴＯ膜付きポリエチレンテレフタレート基板（ＰＥＴ基板、厚さ：１２５μｍ）のＩＴＯ膜上形成面を対向させて基板間ギャップを５０μｍに保持した基板間空間に縦３００μｍ×横３００μｍ×高さ５０μｍのセルをマトリックス配置し、そのセル内に準備した正帯電性音響発生トリガーを、セル内の体積占有率が２５％となるように充填して、図２に示した構成の音響発生装置を作製し、図６に示した構成に組んだところ、音響を発生させることができた。
【００４９】
＜実施例４＞
２枚の１００ｎｍ厚のＩＴＯ膜付きポリエチレンテレフタレート基板（ＰＥＴ基板、厚さ：１２５μｍ）のＩＴＯ膜上形成面を対向させて基板間ギャップを５０μｍに保持した基板間空間に縦３００μｍ×横３００μｍ×高さ５０μｍのセルをマトリックス配置し、そのセル内に準備した正帯電性音響発生トリガーおよび負帯電性音響発生トリガーを、セル内の体積占有率が２５％となるように充填して、図３に示した構成の音響発生装置を作製し、図６に示した構成に組んだところ、音響を発生させることができた。
【産業上の利用可能性】
【００５０】
本発明の音響発生装置は、少なくとも一方の面が導電性に形成された２枚の基板と、帯電性を有する粒子または帯電性を有する繊維である音響発生トリガーとを含んで構成され、前記２枚の基板を、導電性面を内側にして対向させた基板間の空間に前記音響発生トリガーを配置し、前記対向導電性面間に発生させた電界によって、前記音響発生トリガーを、一方の基板からもう一方の基板まで移動させて音を発生させることができるため、薄型に構成できるとともに十分な音量を得ることができる。そのため、必要に応じてフレキシブルにして、フレキシブルフラットスピーカーとすることもできる。また、搭載する場所の形状に合わせた曲面形状に構成して、凸曲面型スピーカーとしたり、凹曲面型スピーカーとしたり、波型スピーカーとしたり、階段型スピーカーとしたりすることもできる。
【符号の説明】
【００５１】
１  音響発生装置
２  第１のパネル基板
３  第２のパネル基板
４  第１の導電性面
５  第２の導電性面
６  音響発生トリガー
６−１  正帯電性の音響発生トリガー
６−２  負帯電性の音響発生トリガー
６Ｂ−１  正帯電性黒色粒子
６Ｂ−２  負帯電性黒色粒子
７  対向空間
８  電源
１１  基板間ギャップ確保用スペーサー
１２  隔壁
２１  音響発生用駆動電圧波形生成装置
２２  音源
２３  アンプ
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図７】
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