(57)【要約】      （修正有）【課題】非結晶性と結晶性構造とを全て有することができる高分子フィルムを利用して、広帯域スピーカ用振動板を提供する。【解決手段】中心部とエッジ部が一体で成形された高分子フィルム２０を含み、前記中心部に該当する高分子フィルムの領域(以下、第１のフィルム領域２１)は結晶性構造で成形され、前記エッジ部に該当する高分子フィルムの領域(以下、第２のフィルム領域２２)は非結晶性構造で成形される構成を有し、前記第２のフィルム領域２２は、第１の温度範囲の熱により成形され、第１のフィルム領域２１は、前記第１の温度範囲より高い第２の温度範囲の熱により成形される。【選択図】図５
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
中心部とエッジ部が一体で成形された高分子フィルムを含み、
前記中心部に該当する高分子フィルムの領域(以下、第１のフィルム領域)は結晶性構造で成形され、前記エッジ部に該当する高分子フィルムの領域(以下、第２のフィルム領域)は非結晶性構造で成形されること
を特徴とするスピーカ用振動板。
【請求項２】
中心部とエッジ部が一体で成形された高分子フィルムを含み、
前記中心部及び、前記中心部と連結される前記エッジ部の一部に該当する高分子フィルムの領域(以下、第１のフィルム領域)は結晶性構造で成形され、前記エッジ部の残りの領域に対応する高分子フィルムの領域(以下、第２のフィルム領域)は非結晶性構造で成形されること
を特徴とするスピーカ用振動板。
【請求項３】
前記第２のフィルム領域は第１の温度範囲の熱により成形され、第１のフィルム領域は前記第１の温度範囲より高い第２の温度範囲の熱により成形されたこと
を特徴とする請求項１または請求項２に記載のスピーカ用振動板。
【請求項４】
前記第１及び第２のフィルム領域は、同時に各々第２及び第１の温度範囲の熱により成形されること
を特徴とする請求項３に記載のスピーカ用振動板。
【請求項５】
前記エッジ部と中心部の境界は、スピーカのボイスコイルが対向する部分に形成されること
を特徴とする請求項１または請求項２に記載のスピーカ用振動板。
【請求項６】
前記第１のフィルム領域は、前記中心部の外郭から所定距離内にあるエッジ部の領域に該当する高分子フィルムの領域であること
を特徴とする請求項２に記載のスピーカ用振動板。
【請求項７】
前記第１のフィルム領域は結晶性構造の代わりに非結晶性構造で成形され、前記第２のフィルム領域は非結晶性構造の代わりに結晶性構造で成形されること
を特徴とする請求項１または請求項２に記載のスピーカ用振動板。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、非結晶性と結晶性の構造を全て有することができる高分子フィルムを利用して、中心部及びエッジ部を各々結晶性構造及び非結晶性構造で同時に一体で成形したスピーカ用振動板に関する。
【背景技術】
【０００２】
一般的に、フィルム素材の振動板を適用する電気音響変換器(ｅｌｅｃｔｒｏ ａｃｏｕｓｔｉｃ ｔｒａｎｓｄｕｃｅｒ)には、主に小型全域スピーカ(ｆｕｌｌ ｒａｎｇｅ ｓｐｅａｋｅｒ)、ヘッドホン、イヤホン、小型端末機(携帯電話)に適用されるマイクロスピーカなどがある。マイクロスピーカなどは、携帯電話、ノートブックなどの小型電子機器に適用されるスピーカとして、空間的な制限が多いので設計に相当な制限を受けるようになり、音質面においても低音と高音などのような音質を同時に出すことができる一般スピーカと比べて大きく落ちる。
【０００３】
マイクロスピーカの部品のうち音質部分において一番高いパーセントを占める振動板は、従来にはスピーカの効率及び耐熱性を考慮して、エンジニアリングプラスチックフィルムを利用して中心部分とエッジ部分を一体化した一体型成形製品が主流であった。このような振動板は、一般的に単一フィルムを圧搾成形して中心とエッジ部分が同一な材質、同一な厚さで成形される。
【０００４】
この時、主に使われるエンジニアリングプラスチックフィルムは、ポリイミド(ＰＩ)、ポリアミドイミド(ＰＡＩ)、ポリエーテルイミド(ＰＥＩ)、ポリエチレンナプタレート(ＰＥＮ)、ポリエチレンテレプタレーイト(ＰＥＴ)、ポリエーテルエーテルケトン(ＰＥＥＫ)などである。
【０００５】
また、マイクロスピーカはサイズが小さくなければならないので、振動板の効率を高めるために軽いとともに柔軟性を有する薄板振動板が使われている。
【０００６】
図１は、従来のマイクロスピーカの振動板を示した断面図として、従来のマイクロスピーカは、一体型で形成された薄板の振動板中心部１０１と、前記振動板中心部１０１の両側と一体で延長されたエッジ部１０２と、前記エッジ部１０２の両側と延長されてスピーカフレーム１０３に接着される振動板固定部１０４と、前記エッジ部１０２の内部下側面と連結されるボイスコイル１０５と、で構成される。
【０００７】
このような構造のマイクロスピーカでは、外部信号の供給を受けたボイスコイル１０５が上下に振動するようになり、この振動によりボイスコイルの下面で結合されている振動板が振動することで外部空気との圧力により音が発生する。
【０００８】
エッジ部１０２は、ボイスコイル１０５を基点でその外郭側に形成され、振動板の垂直線形運動と、低音、中音帯域の再生を担当する。特に、主に低音帯域を担当する。もし、エッジ部１０２において、フィルムの材質を無視した場合、厚いフィルムは低域再生の限界を狭くして、薄いフィルムは低域再生限界を広くする。
【０００９】
中心部１０１は、ボイスコイル１０５を基点で内側に形成され、振動板の垂直線形運動と、高音、中音の再生を担当する。特に、主に高音帯域を担当する。もし、中心部１０１において、フィルムの材質を無視した場合、薄いフィルムは高域ピーク(ｐｅａｋ)を多くして、高域再生限界を狭くする。
【００１０】
一方、従来の振動板は、単一素材の高分子化合物をフィルム形態で圧搾して成形され、これによって、同一な材質と同一な厚さからなることが一般的である。
【００１１】
この時、単一高分子化合物の振動板は、エッジ部１０２によって振動板の共振周波数(Ｆｓ)が決定されるので、中心部１０１に剛性を与えるためにアーチ形態で製作される。すなわち、振動板の中心部１０１をドーム状で構成することで剛性を構造的に補強する。しかし、このように振動板を単一フィルムで構成する場合、音が大きく歪曲(ｄｉｓｔｏｒｔｉｏｎ)される問題が発生する。
【００１２】
具体的には、このような従来技術では、低音帯域の幅を広げるかあるいは、中域または低域帯の密度のある音のために薄いフィルムを使わなければならない。また、前記従来技術では、高域のピーク(Ｐｅａｋ)を減らして高域の幅を広げるために、前者と反対である厚いフィルムを使わなければならなかった。したがって、従来技術によれば、フィルムを厚い方式と薄い方式の中でいずれの一方の方式のみを選択しなければならない問題点があった。
【００１３】
これを解決するために、高音を担当する中心部１０１をエッジ部１０２の厚さとは相違にするため、図２のような方法を使った。より正確には、中心部１０１のみを硬くて厚いフィルムを使う。
【００１４】
すなわち、図２の(Ａ)のように、振動板を高分子化合物フィルムの中心部１０１に軽量であるとともに剛性(ｓｔｉｆｆｎｅｓｓ)を有する剛性部材１０６を積層して製作する方法が提案された。すなわち、前記剛性部材１０６を接着剤１０８で中心部１０１に接着させることで振動板の中心部１０１を変形させなくても剛性を大きくすることができる。
【００１５】
剛性部材を中心部に積層する技術は、『マイクロスピーカ用一体型振動板、その製造方法及びその振動板を含むマイクロスピーカ』(特許文献１)、『ドーム型振動板及びこれを用いたスピーカ(特許文献２)、『マイクロスピーカ用振動板の製造方法』(特許文献３)などに開示されている。
【００１６】
しかし、前記先行技術は、高分子化合物フィルムを製作した後、剛性部材を積層し製作して接着するなどの数回の成形、ブランキング、接着過程を経る必要があるので製作工程が複雑になる短所がある。
【００１７】
また、図２の(Ｂ)のように、エッジ部１０２と分離して剛性(ｓｔｉｆｆｎｅｓｓ)を有する高分子化合物フィルムの中心部１０１を成形した後、前記中心部１０１とエッジ部１０２を接着剤１０８で貼り付けて製作する方法が提案された。
【００１８】
中心部とエッジ部を別に製作して結合する技術は、『シリコンエッジが具備された最小型スピーカ』(特許文献４)に開示されている。
【００１９】
しかし、前記先行技術は中心部とエッジ部を接着剤１０８で接着しなければならないので、接着剤による損失が発生し、結合する製造により偏差が発生できる。このような偏差により音の歪曲(ｄｉｓｔｏｒｔｉｏｎ)現状が発生し、音質が低下される。これによって、音響の品質自体を低下させる。また、接着過程を経る必要があるので製作工程が複雑になる短所がある。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００２０】
【特許文献１】大韓民国登録特許第１０−１０００７５６号公報
【特許文献２】大韓民国登録特許第１０−２００９−０１２７０６９号公報
【特許文献３】大韓民国登録特許第１０−２０１０−０００４４４１号公報
【特許文献４】大韓民国登録特許第１０−１０５２２０８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００２１】
したがって、本発明は上述したような従来技術の問題点を解決するためになされたもので、その目的は、非結晶性と結晶性構造とを全て有することができる高分子フィルムを利用して、中心部及びエッジ部を各々結晶性構造及び非結晶性構造で同時に一体で成形したスピーカ用振動板を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００２２】
前記目的を達成するための本発明は、スピーカ用振動板であって、中心部とエッジ部が一体で成形された高分子フィルムを含み、前記中心部に該当する高分子フィルムの領域(以下、第１のフィルム領域)は結晶性構造で成形され、前記エッジ部に該当する高分子フィルムの領域(以下、第２のフィルム領域)は非結晶性構造で成形されることを特徴とする。 
【００２３】
また、本発明は、スピーカ用振動板であって、中心部とエッジ部が一体で成形された高分子フィルムを含み、前記中心部及び前記中心部と連結される前記エッジ部の一部に該当する高分子フィルムの領域(以下、第１のフィルム領域)は結晶性構造で成形され、前記エッジ部の残りの領域に対応する高分子フィルムの領域(以下、第２のフィルム領域)は非結晶性構造で成形されることを特徴とする。
【００２４】
また、本発明は、スピーカ用振動板であって、前記第２のフィルム領域は、第１の温度範囲の熱により成形され、第１のフィルム領域は、前記第１の温度範囲より高い第２の温度範囲の熱により成形されたことを特徴とする。
【００２５】
また、本発明は、スピーカ用振動板であって、前記第１及び第２のフィルム領域は、同時に各々第２及び第１の温度範囲の熱により成形されることを特徴とする。
【００２６】
また、本発明は、スピーカ用振動板であって、前記エッジ部と中心部の境界は、スピーカのボイスコイルが対向する部分に形成されることを特徴とする。
【００２７】
また、本発明は、スピーカ用振動板であって、前記第１のフィルム領域は、前記中心部の外郭で所定の距離内にあるエッジ部の領域に該当する高分子フィルムの領域であることを特徴とする。
【００２８】
また、本発明は、スピーカ用振動板であって、前記第１のフィルム領域は、結晶性構造の代わりに非結晶性構造で成形され、前記第２のフィルム領域は、非結晶性構造の代わりに結晶性構造で成形されることを特徴とする。
【発明の効果】
【００２９】
上述のように、本発明のスピーカ用振動板によれば、中心部とエッジ部の剛性度(ｓｔｉｆｆｎｅｓｓ)を相違に構成することで、低域再生及び高音再生を全て広くして音響を高音質で再生できる効果がある。
【００３０】
また、本発明のスピーカ用振動板によれば、中心部とエッジ部が結合する接着部位を無くすことで中心部とエッジ部の間の窪み(ｄｉｐ)を無くすことができ、これによって、製造偏差など不良率を減らして品質を向上させる効果がある。
【図面の簡単な説明】
【００３１】
【図１】従来技術によるスピーカ用振動板の断面図である。
【図２】従来技術によるスピーカ用振動板の製造方法を示した図である。
【図３】本発明の第１の実施例によるスピーカ用振動板の構成図である。
【図４】本発明による高分子フィルムの結晶化温度に対するグラフである。
【図５】本発明の第１の実施例によるスピーカ用振動板を製造する方法を示した図である。
【図６】本発明の第２の実施例によるスピーカ用振動板の構成図である。
【図７】本発明の第２の実施例によるスピーカ用振動板モールドの構成図である。
【図８】本発明の第３の実施例によるスピーカ用振動板の構成図である。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３２】
以下、添付図面を参照して本発明の好ましい実施の形態について詳細に説明する。
【００３３】
また、本発明の説明において同一部分には同一符号を付けて、その繰り返し説明は省略する。
【００３４】
まず、図３を参照して本発明の第１の実施例によるスピーカ用振動板の構成について説明する。
【００３５】
図３に示したように、本発明の第１の実施例によるスピーカ用振動板１０は、中心部１１とエッジ部１２が一体で成形された高分子フィルムで構成される。すなわち、中心部１１とエッジ部１２は一つの高分子フィルムから一体で成形される。
【００３６】
中心部１１はドーム(ｄｏｍｅ)形態で構成され、エッジ部１２は中心部１１の外郭から連続される環状で形成される。エッジ部１２でも中心部１１と近い部分に小さなドーム(ｄｏｍｅ)形状で形成してもよい。
【００３７】
前記高分子フィルムは、ポリエチレンテレプタレート(ＰＥＴ)、ポリエチレンナプタレート(ＰＥＮ)、ポリエーテルイミド(ＰＥＩ)、ポリイミド(ＰＩ)などである。
【００３８】
高分子フィルムは、圧力と熱、または熱により、図３のような振動板形状で成形される。この時、前記高分子フィルムは、圧力と熱、または熱により非結晶性構造または結晶性構造を有することができる。
【００３９】
図４は、加熱された温度に従って高分子フィルムが成形される構造を示す。図４のように、ガラス転移温度(Ｔｇ)以下で高分子フィルムが加熱されると、非結晶性構造で成形され、ガラス転移温度(Ｔｇ)以上で加熱されると、高分子フィルムが結晶性構造で成形される。この時、結晶性構造で成形される温度を結晶化温度と言う。
【００４０】
一般的に、高分子化合物は、高分子の分子量が非常に大きくて規則的に配列されていない非結晶性構造状態で残っている。この時、高分子化合物に熱を加えると、熱により分子が活性化されて徐徐に動き始める。特に、ガラス転移温度(Ｔｇ)以上に加熱されると、高分子化合物が結晶を有しながら固体状を形成する。この時、結晶とは分子が規則的な配列を形成して積もったものを意味する。
【００４１】
特に、エッジ部１２は第１の温度範囲の熱により成形され、中心部１１は前記第１の温度範囲より高い第２の温度範囲の熱により成形される。好ましくは、第１及び第２の温度範囲はガラス転移温度(Ｔｇ)を基準として区分される。すなわち、第１の温度範囲はガラス転移温度以下であり、第２の温度範囲はガラス転移温度温度以上である。
【００４２】
したがって、高分子フィルムは第１の温度範囲の熱により非結晶性構造で成形され、前記第１の温度範囲より高い第２の温度範囲の熱により結晶性構造で成形される。
【００４３】
一方、中心部１１とエッチ部１２の境界は、スピーカのボイスコイル５０が対向する部分に形成されることが好ましい。
【００４４】
次に、図５を参照して本発明の第１の実施例によるスピーカ用振動板が成形される過程について説明する。
【００４５】
図５に示したように、本発明によるスピーカ用振動板の成形方法は、(Ａ)高分子フィルム２０を振動板モールド３０に準備する段階と、(Ｂ)振動板モールド３０にプレスを加える段階と、(Ｃ)高分子フィルム２０を分離する段階と、で構成される。
【００４６】
まず、図５の(Ａ)のように、振動板形状の振動板モールド３０上に一つの高分子フィルム２０を載せる。この時、高分子フィルム２０は全体が非結晶性構造を有する。また、高分子フィルム２０は成形前の平板状のフィルムである。
【００４７】
この時、振動板モールド３０は熱伝導が可能な物質で作られて、中心に位置する第１のモールド領域３１と周辺に位置する第２のモールド領域３２とで構成される。特に、振動板１０が円形の場合、第１のモールド領域３１は円形で製作され、第２のモールド領域３２は環状で製作される。第１のモールド領域３１の外側と第２のモールド領域３２の内側はお互いに密着される。
【００４８】
次に、図５の(Ｂ)(または図５の(Ａ))のように、振動板モールド３０にプレスを加える。この時、エアプレスを加えることが好ましい。
【００４９】
一方、プレスを加える前、またはプレスを加える間、振動板モールド３０には熱が加わって一定な範囲の温度を維持する。それによって、高分子フィルム２０は振動板モールド３０に密着され、振動板モールド３０の温度で加熱される。
【００５０】
この時、第１のモールド領域３１は第２の温度範囲で維持され、第２のモールド領域３２は前記第１の温度範囲で維持される。したがって、高分子フィルム２０の中で第１のモールド領域３１と接触する領域(以下、第１のフィルム領域)２１は結晶性構造で成形され、第２のモールド領域３２と接触する高分子フィルム２０の領域(以下、第２のフィルム領域)２２は非結晶性構造で成形される。
【００５１】
特に、第１及び第２のモールド領域３１、３２に各々お互いに異なる温度で同時に加熱され、前記第１及び第２のフィルム領域２１、２２は同時にお互いに異なる温度(または第２及び第１の温度範囲内の温度)により加熱される。
【００５２】
次に、図５の(Ｃ)のように、高分子フィルム２０を振動板モールド３０から分離する。
【００５３】
次に、振動板モールド３０から分離されて振動板の形状を有する高分子フィルム２０が振動板１０で成形される。
【００５４】
図５の(Ｃ)に示したように、第１のフィルム領域２１が振動板の中心部１１になり、第２のフィルム領域２２が振動板のエッジ部１２になる。すなわち、エッジ部１２は第１の温度範囲の熱により成形されて非結晶性構造を有し、中心部１１は前記第１の温度範囲より高い第２の温度範囲の熱により成形されて結晶性構造を有する。また、エッジ部１２と中心部１１は同時に各々第１及び第２の温度範囲の熱が加わって成形されることが分かる。
【００５５】
次に、図６を参照して本発明の第２の実施例によるスピーカ用振動板の構成について説明する。
【００５６】
図６に示したように、本発明の第２の実施例によるスピーカ用振動板は、中心部１１とエッジ部１２が一体で成形された高分子フィルムを含む。但し、中心部１１及び、中心部１１と連結されるエッジ部１２の一部に該当する高分子フィルムの領域(以下、第１のフィルム領域)２１は結晶性構造で成形され、エッジ部１２の残りの領域に対応する高分子フィルムの領域(以下、第２のフィルム領域)２２は非結晶性構造で成形される。
【００５７】
すなわち、本発明の第２の実施例は、前記第１の実施例と比べて第１及び第２のフィルム領域２１、２２のみが異なり、残りの構成は同一である。以下、第１の実施例と異なる部分のみを説明し、残りの構成は第１の実施例の説明を参照する。
【００５８】
図６のように、第１のフィルム領域２１は、中心部１１の外郭で所定距離内にあるエッジ部１２の領域に該当する高分子フィルムの領域である。特に、エッジ部１２において、小さいドーム(ｄｏｍｅ)形状を有する領域における放射状方向の長さの半分程度までを第１のフィルム領域２１で決めることが好ましい。
【００５９】
一方、図７に示したように、第２の実施例によって高分子フィルム２０を振動板１０に成形するための振動板モールド３０も第１のモールド領域３１と第２のモールド領域３２が変わる。中心部１１及び、中心部１１と連結されるエッジ部１２の一部に該当する振動板モールド３０の領域が第１のモールド領域３１であり、エッジ部１２の残りの領域に対応する振動板モールド３０の領域が第２のモールド領域３２である。すなわち、第１及び第２のモールド領域３１は前記第１及び第２のフィルム領域２１、２２に対応して形成される。
【００６０】
次に、図８を参照して本発明の第３の実施例によるスピーカ用振動板の構成について説明する。
【００６１】
図８に示したように、本発明の第３の実施例によるスピーカ用振動板は、前記第１の実施例または第２の実施例と同一である。但し、第１のフィルム領域は結晶性構造の代わりに非結晶性構造で成形され、前記第２のフィルム領域は非結晶性構造の代わりに結晶性構造で成形される点が異なる。
【００６２】
図８の(Ａ)は、本発明の第１の実施例において、第１及び第２のフィルム領域を各々非結晶性構造及び結晶性構造で成形したものであり、図８の(Ｂ)は、第２の実施例において、第１及び第２のフィルム領域を各々非結晶性構造及び結晶性構造で成形したものである。
【００６３】
本発明の第３の実施例による振動板モールド３０は、各々第１及び第２の実施例の振動板モールド３０と構造が同一である。但し、振動板を成形する過程で第１及び第２のモールド領域３１、３２に加熱する温度が各々第１及び第２の温度範囲の温度で加熱される。
【００６４】
以上、本発明を具体的な実施形態を参照して詳細に説明したが、本発明の範囲は前述の実施形態によって限定されるべきではなく、特許請求の範囲の記載及びこれと均等なものの範囲内で様々な変形が可能なことは、当該技術分野における通常の知識を持つ者には明らかである。
【符号の説明】
【００６５】
１０：振動板
１１：中心部
１２：エッジ部
５０：ボイスコイル
２０：高分子フィルム
２１、２２：第１及び第２のフィルム領域
３０：振動板モールド
３１、３２：第１及び第２のモールド領域
【図４】
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【図５】
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【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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