KR101818239B1 - Piezoelectric element for Piezoelectric Speaker - Google Patents

Abstract

The present invention relates to a piezoelectric element for a piezoelectric speaker which has the same or a similar resistance value as other electronic components such as an amplifier when being laminated to form the piezoelectric speaker. The piezoelectric element comprises: a first piezoelectric ceramic layer formed as a piezoelectric ceramic; and a first electrode in which a conductive material is printed and formed on an upper surface of the first piezoelectric ceramic layer, and in which at least one space part is formed therein so as to vertically communicate. The resistance of the first electrode is relatively increased by the space part.

Description

압전 스피커용 압전 소자{Piezoelectric element for Piezoelectric Speaker}[0001] The present invention relates to a piezoelectric element for a piezoelectric speaker,

본 발명은 압전 스피커용 압전 소자에 관한 것으로, 보다 상세하게는 적층하여 압전 스피커를 형성할 때 앰프 등의 다른 전자부품과 동일하거나 유사한 저항값을 가지도록 하는 압전 스피커용 압전 소자에 관한 것이다.BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a piezoelectric element for a piezoelectric speaker, and more particularly to a piezoelectric element for a piezoelectric speaker which has the same or similar resistance value as other electronic components such as an amplifier when stacked to form a piezoelectric speaker.

최근에 휴대폰, 스마트폰 및 노트북 등의 휴대 단말기를 비롯하여 LCD TV, LED TV 등을 포함하는 TV 제품의 슬림화가 가속됨에 따라, 기존의 자석 코일을 이용한 다이나믹 스피커의 대안으로 압전 스피커가 주목을 받고 있다.In recent years, slimmerization of TV products including LCD TVs, LED TVs, and mobile terminals such as mobile phones, smart phones, and notebooks has accelerated, and piezoelectric speakers are attracting attention as an alternative to dynamic speakers using conventional magnet coils .

일반적으로 압전 스피커는 기존의 다이나믹 스피커에 비하여 얇고 가벼우며 전력소모가 적은 장점을 가지고 있어 미래 선도형 스피커 기술로 부각되고 있다.In general, piezoelectric speakers are thinner and lighter than conventional dynamic speakers and have lower power consumption, making them a future-oriented speaker technology.

그러나 압전 스피커는 상기 장점에도 불구하고 종래의 다이나믹 스피커에 비해 출력음압이 낮고 저주파 재생이 어렵다는 단점이 있어 상용화에 어려움을 겪고 있다.In spite of the above advantages, however, the piezoelectric speaker has a disadvantage in that the output sound pressure is low and the low frequency reproduction is difficult compared with the conventional dynamic speaker, and thus it is difficult to commercialize it.

종래의 압전형 스피커에는 압전 진동자를 이용하거나, 금속 진동판 상부에 압전 디스크를 덧붙여 제작하는 방식의 압전 스피커, PVDF(Polyvinylidene Fluoride)와 같은 필름형 압전 스피커, 실리콘 MEMS(Mechanical Electronic Micromachined System) 공정을 이용하여 제작하는 방식의 초소형 압전 스피커 등이 있다.Conventional piezoelectric loudspeakers include piezoelectric loudspeakers such as piezoelectric loudspeakers, piezoelectric loudspeakers using a piezoelectric vibrator or a piezoelectric disk over a metal diaphragm, film piezoelectric loudspeakers such as PVDF (polyvinylidene fluoride), and silicon MEMS (Mechanical Electronic Micromachined System) And a miniature piezoelectric speaker of a type in which the speaker is manufactured.

종래의 압전 스피커로서, 압전 필름 소재를 이용한 필름형 압전 스피커는 PVDF와 같은 압전 필름 소재를 이용하여 상하부에 전극을 형성하고 전압을 인가하여 음을 발생시키는 원리를 이용한다. 필름형 압전 스피커는 압전 필름의 양측면에 고분자 전도체막을 형성하고, 그 테두리를 따라 연장된 형태로 전극을 형성한 후 전극에 전압을 인가하기 위한 단자를 형성하는 구조로 제작된다.As a conventional piezoelectric speaker, a film type piezoelectric speaker using a piezoelectric film material uses a piezoelectric film material such as PVDF to form electrodes at upper and lower portions, and applies a voltage to generate a sound. The film-type piezoelectric speaker is manufactured by forming a polymer conductive film on both sides of a piezoelectric film, forming electrodes extending along the edges of the piezoelectric film, and forming terminals for applying a voltage to the electrodes.

종래의 압전 스피커용 압전 소자의 일예를 도 16에 도시하여 그 구성을 설명하면 다음과 같다. 도 16에 도시된 바와 같이, 종래의 압전 소자는 제1 전극(1), 압전세라믹층(2) 및 제2 전극(3)을 포함한다. 상기 제1 전극(1)과 제2 전극(3)은 압전세라믹층(2)의 위에 배치하여 압전 소자를 형성하여 압전세라믹층(2)의 압전 특성을 평가한다.An example of a conventional piezoelectric speaker element for a piezoelectric speaker is shown in FIG. As shown in FIG. 16, a conventional piezoelectric element includes a first electrode 1, a piezoelectric ceramic layer 2, and a second electrode 3. The first electrode 1 and the second electrode 3 are disposed on the piezoelectric ceramic layer 2 to form a piezoelectric element to evaluate the piezoelectric characteristics of the piezoelectric ceramic layer 2. [

각각의 제1 전극(1) 및 제2 전극(3)은 두께가 약 1 내지 5㎛ 범위 내이며, 도전성 재료로 형성된다. 상기 도전성 재료는 구체적으로 한정되지 않으며, 압전 소자에 통상적으로 사용되는 임의의 재료가 될 수 있다. 도전성 재료의 예로는 금속, 예컨대 Ti, Pt, Ta, Ir, Sr, In, Sn, Au, Al, Fe, Cr, Ni, Pd, Ag 및 Cu 및 그의 화합물을 들 수 있다.Each of the first electrode 1 and the second electrode 3 is in the range of about 1 to 5 mu m in thickness and is formed of a conductive material. The conductive material is not particularly limited and may be any material conventionally used for a piezoelectric element. Examples of the conductive material include metals such as Ti, Pt, Ta, Ir, Sr, In, Sn, Au, Al, Fe, Cr, Ni, Pd, Ag and Cu and their compounds.

이와 같은 압전 소자는 6 내지 30개 정도로 적층되어 압전 스피커에 설치된 경우에 2 내지 6Ω 정도의 저항을 가지게 된다.Such a piezoelectric element is laminated to about 6 to 30, and when it is installed on a piezoelectric speaker, it has a resistance of about 2 to 6 ?.

그런데, 상기와 같은 종래 기술에는 다음과 같은 문제점이 있었다.However, the above-described conventional techniques have the following problems.

스마트폰과 같은 최신 전자기기에 설치되어 신호를 증폭시키는 앰프는 30 내지 36Ω 정도의 크기의 저항을 가지게 되는데, 상기 앰프와 연동되어 사용될 수 있는 압전 스피커는 2 내지 6Ω 정도 크기의 저항을 가지게 됨으로써, 앰프와 압전 스피커의 저항의 차이가 상대적으로 커 압전 스피커를 스마트폰과 같은 최신 전자기기에 적용하거나 설치하기에 매우 어려운 문제점이 있었다.The amplifier, which is installed in a modern electronic device such as a smart phone and amplifies a signal, has a resistance of about 30 to 36 OMEGA. The piezoelectric speaker that can be used in conjunction with the amplifier has a resistance of about 2-6? The difference between the resistance of the amplifier and that of the piezoelectric speaker is relatively large and there is a problem that it is very difficult to apply or install the piezoelectric speaker in a modern electronic device such as a smart phone.

또한, 압전세라믹층의 위에 전극이 압전세라믹층의 상면 전체에 완전히 채워지거나 거의 채워지도록 형성됨으로써, 전원의 인가에 의해 압전 소자가 진동할 때 특정 주파수에서 불특정하게 강한 공진이 자주 발생하고, 그에 따라 특정 주파수에서 음압이 강하게 상승하여 음질이 고르지 못하고 음질이 현저히 저하되는 문제점이 있었다.Further, since the electrode is formed on the piezoelectric ceramic layer so that the entirety of the upper surface of the piezoelectric ceramic layer is completely or almost entirely filled with the piezoelectric ceramic layer, strong resonance is frequently generated irregularly at a specific frequency when the piezoelectric element vibrates due to the application of power. There is a problem that the sound pressure is strongly raised at a specific frequency, the sound quality is uneven and the sound quality is remarkably deteriorated.

공개특허 제2014-0143197호 "압전 세라믹, 압전 세라믹의 제조 방법, 압전 소자 및 전자 디바이스"(2014.12.15)Published Japanese Patent Application No. 2014-0143197 entitled " Piezoelectric Ceramic, Piezoelectric Ceramic Manufacturing Method, Piezoelectric Device and Electronic Device "(2014.12.15)

이에 본 발명은 상기와 같은 종래의 제반 문제점을 해소하기 위해 안출된 것으로,SUMMARY OF THE INVENTION Accordingly, the present invention has been made keeping in mind the above problems occurring in the prior art,

본 발명의 목적은, 적층하여 압전 스피커를 형성할 때 앰프 등의 다른 전자부품과 동일하거나 유사한 저항값을 가지도록 하는 압전 스피커용 압전 소자를 제공함에 있다.An object of the present invention is to provide a piezoelectric element for a piezoelectric speaker which has the same or similar resistance value as other electronic components such as an amplifier when stacked to form a piezoelectric speaker.

또한, 본 발명의 다른 목적은, 특정 주파수에서 음압 상승에 의한 음질의 저하가 원활히 방지되도록 하면서 고음과 저음이 적절히 출력되도록 하는 압전 스피커용 압전 소자를 제공함에 있다.Another object of the present invention is to provide a piezoelectric element for a piezoelectric speaker which can appropriately output high and low frequencies while smoothly preventing deterioration of sound quality due to a rise in sound pressure at a specific frequency.

상기와 같은 목적을 달성하기 위해 본 발명에 따른 "압전 스피커용 압전 소자"는, 압전 세라믹으로 형성되는 제1 압전세라믹층과; 상기 제1 압전세라믹층의 상면에 도전성 재료가 인쇄되어 형성되고, 내측에 상하로 연통되게 다수의 공간부가 형성되는 제1 전극을; 포함하고, 상기 제1 전극은, 상기 공간부에 의해 저항이 상대적으로 커지는 것을 특징으로 한다.In order to achieve the above object, a "piezoelectric device for a piezoelectric speaker" according to the present invention comprises: a first piezoelectric ceramic layer formed of a piezoelectric ceramic; A first electrode formed by printing a conductive material on an upper surface of the first piezoelectric ceramic layer and having a plurality of spaces formed therein so as to communicate with each other in an up-and-down direction; And the first electrode has a relatively large resistance due to the space portion.

또한, 본 발명에 따른 "압전 스피커용 압전 소자"의 상기 공간부는, 상기 제1 압전세라믹층의 상면에 상호 동일한 크기로 형성되면서 대칭되게 형성되는 것을 특징으로 한다.The space portion of the "piezoelectric element for a piezoelectric speaker" according to the present invention is symmetrically formed on the upper surface of the first piezoelectric ceramic layer to have the same size.

또한, 본 발명에 따른 "압전 스피커용 압전 소자"의 상기 제1 전극은, 상기 제1 압전세라믹층의 상면에 동일한 폭을 가지는 메시망의 형태로 형성되는 것을 특징으로 한다.The first electrode of the "piezoelectric element for a piezoelectric speaker" according to the present invention is formed in the form of a mesh having the same width on the upper surface of the first piezoelectric ceramic layer.

또한, 본 발명에 따른 "압전 스피커용 압전 소자"는, 상기 제1 전극의 상면에 부착되고, 압전 세라믹으로 형성되는 제2 압전세라믹층과; 상기 제2 압전세라믹층의 상면에 도전성 재료가 인쇄되어 형성되는 제2 전극을; 더 포함하는 것을 특징으로 한다.Further, a "piezoelectric device for a piezoelectric speaker" according to the present invention includes: a second piezoelectric ceramic layer attached to an upper surface of the first electrode, the second piezoelectric ceramic layer being formed of a piezoelectric ceramics; A second electrode formed by printing a conductive material on the upper surface of the second piezoelectric ceramic layer; And further comprising:

또한, 본 발명에 따른 "압전 스피커용 압전 소자"는, 상기 제1 전극의 상면에 부착되고, 압전 세라믹으로 형성되는 제3 압전세라믹층과; 상기 제3 압전세라믹층의 상면 전체 중의 일부분에 형성되고, 도전성 재료로 형성되는 제3 전극과; 상기 제3 전극의 상면에 적층되고 압전 세라믹으로 형성되는 제4 압전세라믹층과; 상기 제4 압전세라믹층의 상면 전체 중의 일부분에 형성되고, 상기 제3 전극과 그 크기와 형성 위치가 서로 다르며 도전성 재료로 형성되는 제4 전극을; 더 포함하는 것을 특징으로 한다.Further, a "piezoelectric device for a piezoelectric speaker" according to the present invention comprises: a third piezoelectric ceramic layer attached to an upper surface of the first electrode, the third piezoelectric ceramic layer being formed of a piezoelectric ceramic; A third electrode formed on a part of the entire upper surface of the third piezoelectric ceramic layer and made of a conductive material; A fourth piezoelectric ceramic layer laminated on the third electrode and formed of a piezoelectric ceramics; A fourth electrode formed on a part of the entire top surface of the fourth piezoelectric ceramic layer, the fourth electrode being formed of a conductive material different in size and forming position from the third electrode; And further comprising:

또한, 본 발명에 따른 "압전 스피커용 압전 소자"의 상기 제3 전극은, 상기 제3 압전세라믹층의 외측에 도달하도록 상기 제3 전극에서 그 외측으로 가늘고 길게 형성되고 도전성 재료로 형성되는 제1 연결단자를, 더 포함하고, 상기 제4 전극은, 상기 제4 압전세라믹층의 외측에 도달하도록 상기 제4 전극에서 그 외측으로 가늘고 길게 형성되고 도전성 재료로 형성되는 제2 연결단자를, 더 포함하는 것을 특징으로 한다.The third electrode of the "piezoelectric element for a piezoelectric speaker" according to the present invention is formed of a conductive material, which is elongated toward the outside from the third electrode so as to reach the outside of the third piezoelectric ceramic layer, And the fourth electrode further includes a second connection terminal formed to be elongated and elongated from the fourth electrode to reach the outside of the fourth piezoelectric ceramic layer and formed of a conductive material .

또한, 본 발명에 따른 "압전 스피커용 압전 소자"는, 상기 제3 전극의 외측으로 상기 제3 압전세라믹층의 상면에 부착되고, 비도전성 재료로 형성되며, 상기 제3 전극과 동일한 두께로 형성되는 제1 보조층과; 상기 제4 전극의 외측으로 상기 제4 압전세라믹층의 상면에 부착되고, 비도전성 재료로 형성되며, 상기 제4 전극과 동일한 두께로 형성되는 제2 보조층을; 더 포함하는 것을 특징으로 한다.The "piezoelectric device for a piezoelectric speaker" according to the present invention is a piezoelectric ceramic device which is attached to the upper surface of the third piezoelectric ceramic layer outside the third electrode and formed of a non-conductive material, A first auxiliary layer formed on the substrate; A second auxiliary layer attached to an upper surface of the fourth piezoelectric ceramic layer outside the fourth electrode, the second auxiliary layer being formed of a non-conductive material and having the same thickness as the fourth electrode; And further comprising:

또한, 본 발명에 따른 "압전 스피커용 압전 소자"는, 상기 제1 전극의 상면에 부착되고, 압전 세라믹으로 형성되는 제5 압전세라믹층과; 상기 제5 압전세라믹층의 상면 중의 일부분에 형성되고, 도전성 재료로 형성되는 제5 전극과; 상기 제5 전극과 분리되게 상기 제5 전극의 일측으로 상기 제5 압전세라믹층의 상면에 형성되고, 도전성 재료로 형성되는 제6 전극과; 상기 제5 전극과 제6 전극에 연결되고, 상기 제5 전극과 제6 전극에 공급되는 전원을 동시에 또는 개별적으로 온/오프하도록 제어하는 전원제어기를; 더 포함하는 것을 특징으로 한다.Further, a "piezoelectric element for a piezoelectric speaker" according to the present invention includes a fifth piezoelectric ceramic layer attached to an upper surface of the first electrode and formed of a piezoelectric ceramic; A fifth electrode formed on a portion of the upper surface of the fifth piezoelectric ceramic layer and formed of a conductive material; A sixth electrode formed on an upper surface of the fifth piezoelectric ceramic layer to one side of the fifth electrode so as to be separated from the fifth electrode, the sixth electrode being formed of a conductive material; A power controller connected to the fifth electrode and the sixth electrode for controlling the power supplied to the fifth electrode and the sixth electrode to be simultaneously turned on or off individually; And further comprising:

또한, 본 발명에 따른 "압전 스피커용 압전 소자"의 상기 제5 전극과 제6 전극은, 서로 동일한 크기로 형성되거나 서로 다른 크기로 형성되는 것을 특징으로 한다.Further, the fifth and sixth electrodes of the "piezoelectric element for a piezoelectric speaker" according to the present invention are formed to have the same size or different sizes.

또한, 본 발명에 따른 "압전 스피커용 압전 소자"의 상기 제5 전극과 제6 전극은, 이들 중의 어느 하나 또는 모두가 적어도 둘 이상으로 분할되는 것을 특징으로 한다.The fifth electrode and the sixth electrode of the "piezoelectric element for a piezoelectric speaker" according to the present invention are characterized in that any one or both of them are divided into at least two or more.

상술한 바와 같은 본 발명은, 적층하여 압전 스피커를 형성할 때 앰프 등의 다른 전자부품과 동일하거나 유사한 저항값을 가지고, 그에 따라 스마트폰과 같은 전자기기에 압전 스피커의 적용이 원활하면서 손쉽게 이루어지는 효과를 갖는다.The present invention as described above has a resistance value that is the same as or similar to other electronic parts such as an amplifier when the piezoelectric speaker is formed by stacking the piezoelectric speaker so that application of the piezoelectric speaker to the electronic device such as a smart phone is smoothly performed .

또한, 본 발명은, 특정 주파수에서 음압 상승에 의한 음질의 저하가 원활히 방지되면서 고음과 저음이 적절히 출력되고, 그에 따라 음질이 현저히 향상되는 효과를 갖는다.In addition, the present invention has the effect of appropriately outputting a treble and a bass while smoothly preventing a decrease in sound quality due to a rise in sound pressure at a specific frequency, and thereby improving the sound quality remarkably.

도 1은 본 발명의 제1 실시예에 따른 압전 소자의 개략적인 사시도,
도 2는 본 발명의 제1 실시예에 따른 압전 소자의 개략적인 평면도,
도 3은 본 발명의 제2 실시예에 따른 압전 소자의 개략적인 평면도,
도 4는 본 발명의 제3 실시예에 따른 압전 소자의 개략적인 분해 사시도,
도 5는 본 발명의 제4 실시예에 따른 압전 소자의 개략적인 분해 사시도,
도 6은 본 발명의 제5 실시예에 따른 압전 소자의 개략적인 결합 사시도,
도 7은 본 발명의 제5 실시예에 따른 압전 소자의 개략적인 종단면도,
도 8 및 도 9는 본 발명의 제5 실시예에 따른 압전 소자의 요부를 보인 평면도,
도 10은 본 발명의 제6 실시예에 따른 압전 소자의 개략적인 종단면도,
도 11은 본 발명의 제7 실시예에 따른 압전 소자의 개략적인 사시도,
도 12는 본 발명의 제7 실시예에 따른 압전 소자의 개략적인 평면도,
도 13은 본 발명의 제7 실시예에 따른 압전 스피커의 음압 레벨 대 주파수에 대한 그래프,
도 14는 본 발명의 제8 실시예에 따른 압전 소자의 개략적인 평면도,
도 15는 본 발명의 제9 실시예에 따른 압전 소자의 개략적인 평면도,
도 16은 종래의 압전 소자의 일예를 보인 사시도.1 is a schematic perspective view of a piezoelectric element according to a first embodiment of the present invention,
2 is a schematic plan view of a piezoelectric element according to a first embodiment of the present invention,
3 is a schematic plan view of a piezoelectric element according to a second embodiment of the present invention,
4 is a schematic exploded perspective view of a piezoelectric element according to a third embodiment of the present invention,
5 is a schematic exploded perspective view of a piezoelectric element according to a fourth embodiment of the present invention,
6 is a schematic assembled perspective view of a piezoelectric element according to a fifth embodiment of the present invention,
7 is a schematic vertical cross-sectional view of a piezoelectric element according to a fifth embodiment of the present invention,
8 and 9 are a plan view showing a main portion of a piezoelectric element according to a fifth embodiment of the present invention,
10 is a schematic vertical cross-sectional view of a piezoelectric element according to a sixth embodiment of the present invention,
11 is a schematic perspective view of a piezoelectric element according to a seventh embodiment of the present invention,
12 is a schematic plan view of a piezoelectric element according to a seventh embodiment of the present invention,
13 is a graph of the sound pressure level versus frequency of a piezoelectric speaker according to the seventh embodiment of the present invention,
14 is a schematic plan view of a piezoelectric element according to an eighth embodiment of the present invention,
15 is a schematic plan view of a piezoelectric element according to a ninth embodiment of the present invention,
16 is a perspective view showing an example of a conventional piezoelectric element.

이하 본 발명의 바람직한 실시예가 도시된 첨부 도면을 참조하여 보다 상세하게 설명하면 다음과 같다. 그러나 본 발명은 다수의 상이한 형태로 구현될 수 있고, 기술된 실시예에 제한되지 않음을 이해하여야 한다.Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings. It should be understood, however, that the invention can be embodied in many different forms and should not be construed as limited to the embodiments set forth herein.

도 1 내지 도 2는 본 발명의 제1 실시예에 따른 압전 소자의 개략적인 도면들이다. 이에 도시된 바와 같이, 본 발명의 제1 실시예에 따른 압전 스피커용 압전 소자는 제1 압전세라믹층(1)과, 상기 제1 압전세라믹층(1)의 상면 일부에 형성되고 공간부(2a)를 가지는 제1 전극(2)을 포함한다.1 and 2 are schematic views of a piezoelectric element according to a first embodiment of the present invention. As shown therein, the piezoelectric device for a piezoelectric speaker according to the first embodiment of the present invention comprises a first piezoelectric ceramic layer 1, a second piezoelectric ceramic layer 2 formed on a part of the upper surface of the first piezoelectric ceramic layer 1, (2) having a first electrode (2).

상기 제1 압전세라믹층(1)은 압전 세라믹으로 형성되는 것으로, 후막 형태의 압전 세라믹에 대해 연마 공정을 수행하여 얇은 단층 박막으로 형성되고, PZT와 같은 다결정 세라믹뿐 아니라, PMN-PT, PZN-PT, PIN-PT, PYN-PT 등의 단결정 압전 소재, PVDF, PVDF-TrFE 등의 유연 압전 폴리머 소재, BNT, BZT-BCT 등의 무연 압전 신소재 등의 소재로 제조된다.The first piezoelectric ceramic layer 1 is formed of a piezoelectric ceramics. The first piezoelectric ceramic layer 1 is formed of a thin monolayer thin film by performing a polishing process on a piezoelectric ceramic of a thick film type. The first piezoelectric ceramic layer 1 is formed of a PMN-PT, a PZN- PT, PIN-PT, and PYN-PT, flexible piezoelectric polymer materials such as PVDF and PVDF-TrFE, and lead-free piezoelectric materials such as BNT and BZT-BCT.

상기 제1 전극(2)은 상기 제1 압전세라믹층(1)의 상면에 도전성 재료가 인쇄되어 형성되고 내측에 상하로 연통되게 적어도 하나 이상의 공간부(2a)가 형성되는 것으로, Ti, Pt, Ta, Ir, Sr, In, Sn, Au, Al, Fe, Cr, Ni, Pd, Ag 및 Cu 및 그의 화합물로 형성되고 전기가 연결되어 상기 제1 압전세라믹층()에 전기를 인가하는 역할을 한다.The first electrode 2 is formed by printing a conductive material on the upper surface of the first piezoelectric ceramic layer 1 and at least one space 2a is formed on the inside so as to communicate with each other in the up and down direction. The first piezoelectric ceramic layer is formed of Ta, Ir, Sr, In, Sn, Au, Al, Fe, Cr, Ni, Pd, Ag and Cu and a compound thereof. do.

상기 공간부(2a)는 상기 제1 전극(2)의 내측으로 상기 제1 압전세라믹층(1)의 상면에 상기 제1 전극(2)이 형성되지 않은 다수의 빈 공간을 형성함으로써, 상기 제1 전극(2)에 전원이 공급되면 본 압전 소자 자체의 저항이 상승되도록 하는 것이다.The space 2a forms a plurality of voids on the upper surface of the first piezoelectric ceramic layer 1 inside the first electrode 2 without forming the first electrode 2, And when the power is supplied to the one electrode 2, the resistance of the piezoelectric element itself is raised.

이와 같이 구성되는 본 압전 소자는 통상적으로 10 내지 20Ω의 저항값을 가지고, 2개가 적층되어 20 내지 40Ω의 저항값을 형성하게 된다.The piezoelectric element thus constructed typically has a resistance value of 10 to 20 OMEGA, and the two piezoelectric elements are laminated to form a resistance value of 20 to 40 OMEGA.

즉, 상기 제1 전극(2)은 상기 공간부(2a)에 의해 저항이 상대적으로 커지게 되고, 그에 따라 스마트폰 등에 사용되는 전자부품인 앰프의 저항과 유사하거나 일치되게 본 압전 소자로 구성되는 압전 스피커의 저항을 조절할 수 있게 된다.That is, the resistance of the first electrode 2 is relatively increased by the space 2a, and the resistance of the first electrode 2 is made to be similar to or coincident with the resistance of an amplifier, The resistance of the piezoelectric speaker can be adjusted.

이와 같은 역할을 하는 상기 공간부(2a)는 상기 제1 압전세라믹층(1)의 상면에 상호 동일한 크기로 형성되면서 대칭되게 형성되는 것이 바람직한데, 이는 정확한 수치의 저항값을 형성하기 위한 것이다.It is preferable that the space portion 2a serving as the above-mentioned portion is formed to have the same size on the upper surface of the first piezoelectric ceramic layer 1 and symmetrically formed to form an accurate numerical resistance value.

도 3은 본 발명의 제2 실시예에 따른 압전 소자의 개략적인 평면도이다. 이에 도시된 바와 같이, 본 발명의 제2 실시예에 따른 압전 스피커용 압전 소자의 상기 제1 전극(2)은 내측에 다수의 상기 공간부(2a)가 형성되도록 상기 제1 압전세라믹층(1)의 상면에 동일한 폭을 가지는 메시망의 형태로 형성된다.3 is a schematic plan view of a piezoelectric element according to a second embodiment of the present invention. As shown in the figure, the first electrode 2 of the piezoelectric element for a piezoelectric speaker according to the second embodiment of the present invention has the first piezoelectric ceramic layer 1 In the form of a mesh net having the same width on the upper surface of the mesh net.

이와 같이 상기 제1 전극(2)이 메시망 형태로 형성됨으로써, 보다 높은 저항값을 가질 수 있게 된다. 상기 메시망 형태는 사각의 격자 무늬 형태를 포함한다.As described above, the first electrode 2 is formed in the form of a mesh network, so that it can have a higher resistance value. The mesh network form includes a rectangular grid pattern.

도 4는 본 발명의 제3 실시예에 따른 압전 소자의 개략적인 분해 사시도이다. 이에 도시된 바와 같이, 본 발명의 제3 실시예에 따른 압전 스피커용 압전 소자는 상기 제1 전극(2)의 상면에 부착되고 압전 세라믹으로 형성되는 제2 압전세라믹층(3)과, 상기 제2 압전세라믹층(3)의 상면에 도전성 재료가 인쇄되어 형성되는 제2 전극(4)을 더 포함한다.4 is a schematic exploded perspective view of a piezoelectric element according to a third embodiment of the present invention. As shown therein, the piezoelectric device for a piezoelectric speaker according to the third embodiment of the present invention includes a second piezoelectric ceramic layer 3 attached to the upper surface of the first electrode 2 and formed of a piezoelectric ceramics, 2 piezoelectric ceramic layer 3, and a second electrode 4 formed by printing a conductive material on the upper surface of the piezoelectric ceramic layer 3.

상기 제2 압전세라믹층(3)과 제2 전극(4)은 통상적으로 사용되는 공지의 압전 소자로써, 이와 같이 통상적인 압전 소자는 상기 제2 압전세라믹층(3)의 상면에 상기 제2 전극(4)이 거의 전체적으로 인쇄되어 형성된다.The second piezoelectric ceramic layer 3 and the second electrode 4 are conventionally known piezoelectric elements. In this way, a typical piezoelectric element is formed on the upper surface of the second piezoelectric ceramic layer 3, (4) are printed almost entirely.

상기 제2 압전세라믹층(3)과 제2 전극(4)으로 구성되는 압전 소자는 상기 제1 압전세라믹층(1)과 제1 전극(2)으로 구성되는 압전 소자의 상면에 적층되어 압전 스피커의 음압과 출력을 상승시키는 역할을 한다.The piezoelectric element composed of the second piezoelectric ceramic layer 3 and the second electrode 4 is laminated on the upper surface of the piezoelectric element composed of the first piezoelectric ceramic layer 1 and the first electrode 2, To increase the sound pressure and output of the engine.

통상적으로 상기 제2 압전세라믹층(3)과 제2 전극(4)으로 구성되는 압전 소자가 4개 내지 8개가 적층되고, 그 상면과 하면에 상기 제1 압전세라믹층(1)과 제1 전극(2)으로 구성되는 압전 소자가 각각 적층되는 구조가 가장 바람직하다.Typically four to eight piezoelectric elements composed of the second piezoelectric ceramic layer 3 and the second electrode 4 are laminated, and on the upper and lower surfaces thereof, the first piezoelectric ceramic layer 1 and the first electrode (2) are laminated on the substrate.

도 5 내지 도 9는 본 발명의 제5 실시예에 따른 압전 소자의 개략적인 도면들이다. 이에 도시된 바와 같이, 본 발명의 제5 실시예에 따른 압전 스피커용 압전 소자는 압전 세라믹으로 형성되는 제3 압전세라믹층(10)과, 상기 제3 압전세라믹층(10)의 상면에 형성되는 제3 전극(20)과, 상기 제3 전극(20)의 상면에 적층되는 제4 압전세라믹층(30)과, 상기 제4 압전세라믹층(30)의 상면에 형성되는 제4 전극(40)을 포함한다.5 to 9 are schematic views of a piezoelectric element according to a fifth embodiment of the present invention. As shown therein, the piezoelectric device for a piezoelectric speaker according to the fifth embodiment of the present invention includes a third piezoelectric ceramic layer 10 formed of a piezoelectric ceramics, and a third piezoelectric ceramic layer 10 formed on the third piezoelectric ceramic layer 10 A fourth piezoelectric ceramic layer 30 laminated on the upper surface of the third electrode 20 and a fourth electrode 40 formed on the upper surface of the fourth piezoelectric ceramic layer 30, .

상기 제3 압전세라믹층(10)은 압전 세라믹으로 형성되는 것으로, 후막 형태의 압전 세라믹에 대해 연마 공정을 수행하여 얇은 단층 박막으로 형성되고, PZT와 같은 다결정 세라믹뿐 아니라, PMN-PT, PZN-PT, PIN-PT, PYN-PT 등의 단결정 압전 소재, PVDF, PVDF-TrFE 등의 유연 압전 폴리머 소재, BNT, BZT-BCT 등의 무연 압전 신소재 등의 소재로 제조된다.The third piezoelectric ceramic layer 10 is formed of a piezoelectric ceramics. The third piezoelectric ceramic layer 10 is formed of a thin monolayer thin film by performing a polishing process on a piezoelectric ceramic of a thick film type. The third piezoelectric ceramic layer 10 is formed of a PMN- PT, a PZN- PT, PIN-PT, and PYN-PT, flexible piezoelectric polymer materials such as PVDF and PVDF-TrFE, and lead-free piezoelectric materials such as BNT and BZT-BCT.

상기 제3 전극(20)은 상기 제3 압전세라믹층(10)의 상면 전체 중의 일부분에 형성되고 도전성 재료로 형성되는 것으로, Ti, Pt, Ta, Ir, Sr, In, Sn, Au, Al, Fe, Cr, Ni, Pd, Ag 및 Cu 및 그의 화합물로 형성되고 전기가 연결되어 상기 제3 압전세라믹층(10)에 전기를 인가하는 역할을 한다.Pt, Ta, Ir, Sr, In, Sn, Au, Al, and the like are formed on a part of the entire upper surface of the third piezoelectric ceramic layer 10, and the third electrode 20 is formed of a conductive material. The first piezoelectric ceramic layer 10 is formed of Fe, Cr, Ni, Pd, Ag, and Cu, and is electrically connected to apply electricity to the third piezoelectric ceramic layer 10.

상기 제3 전극(20)은 상기 제3 압전세라믹층(10)의 외측에 도달하도록 상기 제3 전극(20)에서 그 외측으로 가늘고 길게 형성되고 도전성 재료로 형성되는 제1 연결단자(21)를 더 포함한다. 상기 제1 연결단자(21)는 상기 제3 전극(20)과 동일한 재질로 형성되는 것으로, 상기 제3 압전세라믹층(10)의 외측에서 +극 또는 -극의 전원이 상기 제3 전극(20)에 연결될 수 있도록 하는 것이다.The third electrode 20 has a first connection terminal 21 formed to be elongated from the third electrode 20 to the outside of the third piezoelectric ceramic layer 10 to reach the outside of the third piezoelectric ceramic layer 10 and formed of a conductive material . The first connection terminal 21 is formed of the same material as that of the third electrode 20 and a power source of positive or negative polarity from the outside of the third piezoelectric ceramic layer 10 is connected to the third electrode 20 And the like.

상기 제4 압전세라믹층(30)은 상기 제3 전극(20)의 상면에 적층되고 압전 세라믹으로 형성되는 것으로, 상기 제3 압전세라믹층(10)과 같이 후막 형태의 압전 세라믹에 대해 연마 공정을 수행하여 얇은 단층 박막으로 형성되고, PZT와 같은 다결정 세라믹뿐 아니라, PMN-PT, PZN-PT, PIN-PT, PYN-PT 등의 단결정 압전 소재, PVDF, PVDF-TrFE 등의 유연 압전 폴리머 소재, BNT, BZT-BCT 등의 무연 압전 신소재 등의 소재로 제조된다.The fourth piezoelectric ceramic layer 30 is laminated on the upper surface of the third electrode 20 and is formed of a piezoelectric ceramics. The piezoelectric ceramic of the third piezoelectric ceramic layer 10 is subjected to a polishing process The present invention relates to a piezoelectric single crystal piezoelectric material such as PMN-PT, PZN-PT, PIN-PT and PYN-PT as well as polycrystalline ceramics such as PZT, flexible piezoelectric polymer materials such as PVDF and PVDF- BNT, BZT-BCT, and other lead-free piezoelectric materials.

상기 제4 전극(40)은 상기 제4 압전세라믹층(30)의 상면 전체 중의 일부분에 형성되고 상기 제3 전극(20)과 그 크기와 형성 위치가 서로 다르며 도전성 재료로 형성되는 것으로, Ti, Pt, Ta, Ir, Sr, In, Sn, Au, Al, Fe, Cr, Ni, Pd, Ag 및 Cu 및 그의 화합물로 형성되고 전기가 연결되어 상기 제4 압전세라믹층(30)에 전기를 인가하는 역할을 한다.The fourth electrode 40 is formed on a part of the entire upper surface of the fourth piezoelectric ceramic layer 30 and is formed of a conductive material different in size and forming position from the third electrode 20. The fourth electrode 40 is made of Ti, The fourth piezoelectric ceramic layer 30 is made of Pt, Ta, Ir, Sr, In, Sn, Au, Al, Fe, Cr, Ni, Pd, Ag and Cu, .

상기 제4 전극(40)은 상기 제3 전극(20)과 그 크기와 형성 위치가 서로 다름으로써, 특정 주파수에 대한 불특정한 강한 공진의 발생이 원활히 방지된다.Since the fourth electrode 40 is different in size and forming position from the third electrode 20, generation of unspecified strong resonance at a specific frequency is smoothly prevented.

상기 제4 전극(40)은 상기 제4 압전세라믹층(30)의 외측에 도달하도록 상기 제4 전극(40)에서 그 외측으로 가늘고 길게 형성되고 도전성 재료로 형성되는 제2 연결단자(41)를 더 포함한다. 상기 제2 연결단자(41)는 상기 제4 전극(40)과 동일한 재질로 형성되는 것으로, 상기 제4 압전세라믹층(30)의 외측에서 +극 또는 -극의 전원이 상기 제4 전극(40)에 연결될 수 있도록 하는 것이다.The fourth electrode 40 has a second connection terminal 41 formed to be elongated toward the outside from the fourth electrode 40 so as to reach the outside of the fourth piezoelectric ceramic layer 30 and formed of a conductive material . The second connection terminal 41 is formed of the same material as that of the fourth electrode 40. A power source of positive or negative polarity outside the fourth piezoelectric ceramic layer 30 is connected to the fourth electrode 40 And the like.

본 압전 소자는 상기 제3 전극(20)의 외측으로 상기 제3 압전세라믹층(10)의 상면에 부착되고 비도전성 재료로 형성되며 상기 제3 전극(20)과 동일한 두께로 형성되는 제1 보조층(50)과, 상기 제4 전극(40)의 외측으로 상기 제4 압전세라믹층(30)의 상면에 부착되고 비도전성 재료로 형성되며 상기 제4 전극(40)과 동일한 두께로 형성되는 제2 보조층(60)을 더 포함한다.The piezoelectric element is attached to the upper surface of the third piezoelectric ceramic layer 10 to the outside of the third electrode 20 and is formed of a non-conductive material and has the same thickness as the third electrode 20, And a fourth electrode 40 formed on the upper surface of the fourth piezoelectric ceramic layer 30 and formed of a non-conductive material and having the same thickness as the fourth electrode 40, 2 auxiliary layer (60).

상기 제1 보조층(50)은 상기 제3 전극(20)과 같은 두께로 상기 제3 전극(20)이 형성되지 않은 상기 제3 압전세라믹층(10)의 상면에 형성되어 상기 제3 압전세라믹층(10)의 상면으로 상기 제4 압전세라믹층(30) 등이 적층될 때 상기 제4 압전세라믹층(30)의 하면을 지지하는 역할을 한다.The first auxiliary layer 50 is formed on the upper surface of the third piezoelectric ceramic layer 10 having the same thickness as the third electrode 20 and without the third electrode 20, And serves to support the lower surface of the fourth piezoelectric ceramic layer 30 when the fourth piezoelectric ceramic layer 30 or the like is laminated on the upper surface of the layer 10.

상기 제2 보조층(60)은 상기 제4 전극(40)과 같은 두께로 상기 제4 전극(40)이 형성되지 않은 상기 제4 압전세라믹층(30)의 상면에 형성되어 상기 제4 압전세라믹층(30)의 상면으로 다른 압전세라믹층 등이 적층될 때 이의 하면을 지지하는 역할을 한다.The second auxiliary layer 60 is formed on the upper surface of the fourth piezoelectric ceramic layer 30 having the same thickness as that of the fourth electrode 40 and without the fourth electrode 40, And serves to support the lower surface of the piezoelectric ceramic layer when another piezoelectric ceramic layer or the like is stacked on the upper surface of the layer 30.

본 압전 소자는 상기 제3 전극(20)의 상면과 상기 제4 압전세라믹층(30)의 하면 사이에 상기 제4 압전세라믹층(30)과 동일한 크기로 적층되고 비도전성 재료로 형성되는 보조필름(70)을 더 포함한다. 상기 보조필름(70)은 본 압전 소자의 상하로 상기 제3 전극(20)과 제4 전극(40)에 의한 상기 제3 압전세라믹층(10)과 제4 압전세라믹층(30)의 진동의 균일성을 극소화시켜 특정 주파수의 발생이 보다 원활히 방지되도록 하는 것이다.The piezoelectric element is sandwiched between the upper surface of the third electrode 20 and the lower surface of the fourth piezoelectric ceramic layer 30 so as to have the same size as the fourth piezoelectric ceramic layer 30 and formed of a non- (70). The auxiliary film 70 is formed on the upper and lower sides of the piezoelectric element so that the vibration of the third piezoelectric ceramic layer 10 and the fourth piezoelectric ceramic layer 30 by the third electrode 20 and the fourth electrode 40 Thereby minimizing the uniformity and preventing the occurrence of a specific frequency more smoothly.

이와 같이 구성되는 본 발명의 제5 실시예에 따른 압전 소자는 본 발명의 제1 실시예에 따른 압전 소자의 상면이나 하면에 적층되어 압전 스피커로 구성된다.The piezoelectric device according to the fifth embodiment of the present invention is constituted by a piezoelectric speaker laminated on the upper surface or the lower surface of the piezoelectric device according to the first embodiment of the present invention.

도 10은 본 발명의 제6 실시예에 따른 압전 소자의 개략적인 종단면도이다. 이에 도시된 바와 같이, 본 발명의 제6 실시예에 따른 압전 스피커용 압전 소자의 상기 제3 전극(20)이 형성되는 상기 제3 압전세라믹층(10)과 상기 제4 전극(40)이 형성되는 제4 압전세라믹층(30)은 다수개로 적층될 수 있다.10 is a schematic longitudinal sectional view of a piezoelectric element according to a sixth embodiment of the present invention. As shown, the third piezoelectric ceramic layer 10 and the fourth electrode 40, on which the third electrode 20 is formed, of the piezoelectric device for a piezoelectric speaker according to the sixth embodiment of the present invention are formed The fourth piezoelectric ceramic layer 30 may be stacked in a plurality of layers.

이와 같이 구성되는 본 발명의 제6 실시예에 따른 압전 소자는 본 발명의 제1 실시예에 따른 압전 소자의 상면이나 하면에 적층되어 압전 스피커로 구성된다.The piezoelectric device according to the sixth embodiment of the present invention is constituted by a piezoelectric speaker laminated on the upper surface or the lower surface of the piezoelectric device according to the first embodiment of the present invention.

도 11 내지 도 12는 본 발명의 제7 실시예에 따른 압전 소자의 개략적인 도면이고, 도 13은 본 발명에 따른 압전 스피커의 음압 레벨 대 주파수에 대한 그래프이다. 이에 도시된 바와 같이, 본 발명의 제7 실시예에 따른 압전 스피커용 압전 소자는 제5 압전세라믹층(100)과, 상기 제5 압전세라믹층(100)의 상면 일부에 형성되는 제5 전극(200)과, 상기 제5 전극(200)의 일측으로 상기 제5 압전세라믹층(100)의 상면에 형성되는 제6 전극(300)과, 상기 제5 전극(200)과 제6 전극(300)에 연결되는 전원제어기(40)를 포함한다.11 to 12 are schematic views of a piezoelectric device according to a seventh embodiment of the present invention, and Fig. 13 is a graph showing a sound pressure level versus frequency of a piezoelectric speaker according to the present invention. As shown in the drawing, a piezoelectric device for a piezoelectric speaker according to a seventh embodiment of the present invention includes a fifth piezoelectric ceramic layer 100, a fifth electrode (not shown) formed on a part of the upper surface of the fifth piezoelectric ceramic layer 100 A sixth electrode 300 formed on the fifth piezoelectric ceramic layer 100 on one side of the fifth electrode 200 and a third electrode 300 formed on the fifth piezoelectric ceramic layer 100 on the side of the fifth electrode 200, And a power controller 40 connected to the power controller 40.

상기 제5 압전세라믹층(100)은 압전 세라믹으로 형성되는 것으로, 후막 형태의 압전 세라믹에 대해 연마 공정을 수행하여 얇은 단층 박막으로 형성되고, PZT와 같은 다결정 세라믹뿐 아니라, PMN-PT, PZN-PT, PIN-PT, PYN-PT 등의 단결정 압전 소재, PVDF, PVDF-TrFE 등의 유연 압전 폴리머 소재, BNT, BZT-BCT 등의 무연 압전 신소재 등의 소재로 제조된다.The fifth piezoelectric ceramic layer 100 is formed of a piezoelectric ceramics. The fifth piezoelectric ceramic layer 100 is formed of a thin monolayer thin film by performing a polishing process on a piezoelectric ceramic of a thick film type. The fifth piezoelectric ceramic layer 100 is formed of PMN-PT, PZN- PT, PIN-PT, and PYN-PT, flexible piezoelectric polymer materials such as PVDF and PVDF-TrFE, and lead-free piezoelectric materials such as BNT and BZT-BCT.

상기 제5 전극(200)은 상기 제5 압전세라믹층(100)의 상면 중의 일부분에 형성되고 도전성 재료로 형성되는 것으로, Ti, Pt, Ta, Ir, Sr, In, Sn, Au, Al, Fe, Cr, Ni, Pd, Ag 및 Cu 및 그의 화합물로 형성되고 전기가 연결되어 상기 제5 압전세라믹층(100)의 일부에 부분적으로 전기를 인가하는 역할을 한다.The fifth electrode 200 is formed on a part of the upper surface of the fifth piezoelectric ceramic layer 100 and is formed of a conductive material. The fifth electrode 200 may be formed of a metal such as Ti, Pt, Ta, Ir, Sr, In, Sn, Au, , Cr, Ni, Pd, Ag and Cu, and is electrically connected to partially electrically apply electricity to a part of the fifth piezoelectric ceramic layer 100.

상기 제6 전극(300)은 상기 제5 전극(200)과 분리되게 상기 제5 전극(200)의 일측으로 상기 제5 압전세라믹층(100)의 상면에 형성되고 도전성 재료로 형성되는 것으로, Ti, Pt, Ta, Ir, Sr, In, Sn, Au, Al, Fe, Cr, Ni, Pd, Ag 및 Cu 및 그의 화합물로 형성되고 전기가 연결되어 상기 제5 압전세라믹층(100)의 일부에 부분적으로 전기를 인가하는 역할을 한다.The sixth electrode 300 is formed on the upper surface of the fifth piezoelectric ceramic layer 100 to one side of the fifth electrode 200 so as to be separated from the fifth electrode 200 and is formed of a conductive material. The first piezoelectric ceramic layer 100 is formed of Pt, Ta, Ir, Sr, In, Sn, Au, Al, Fe, Cr, Ni, Pd, Ag, It serves to apply electricity partially.

이와 같은 상기 제5 전극(200)과 제6 전극(300)은 도 12에 도시된 바와 같이 서로 다른 크기로 형성된다. 즉, 상기 제5 전극(200)이 제6 전극(300)보다 크게 형성되고, 이와 같이 상대적으로 크게 형성되는 상기 제5 전극(200)에 전원이 인가되면 저음역대의 음이 출력되고, 상대적으로 작게 형성되는 상기 제6 전극(300)에 전원이 인가되면 고음역대의 음이 출력되며, 그에 따라 고음과 저음이 적절히 출력되어 음질이 향상된다.The fifth electrode 200 and the sixth electrode 300 may be formed to have different sizes as shown in FIG. That is, the fifth electrode 200 is formed to be larger than the sixth electrode 300. When power is applied to the fifth electrode 200, which is relatively large, When power is applied to the sixth electrode 300 formed in a small size, a sound of a high frequency range is outputted, and accordingly high and low frequencies are appropriately outputted to improve sound quality.

상기 전원제어기(400)는 상기 제5 전극(200)과 제6 전극(300)에 연결되는 것으로, 상기 제5 전극(200)과 제6 전극(300)에 공급되는 전원을 동시에 또는 개별적으로 온/오프하도록 제어하는 역할을 한다.The power controller 400 is connected to the fifth electrode 200 and the sixth electrode 300 and supplies power to the fifth electrode 200 and the sixth electrode 300 simultaneously or individually / Off < / RTI >

이와 같은 상기 전원제어기(400)는 상기 제5 전극(200)과 제6 전극(300)에 공급되는 전원의 출력을 동시에 또는 개별적으로 조절하도록 제어할 수도 있다.The power controller 400 controls the output of the power supplied to the fifth electrode 200 and the sixth electrode 300 simultaneously or individually.

상기 전원제어기(400)는 개별적으로 또는 동시에 상기 제5 전극(200)과 제6 전극(300)을 온/오프시키거나 그 출력을 조절함으로써, 특정 주파수에서 음압이 저하되거나 극도로 상승되는 부분에 대한 음압의 조절이 가능해진다.The power controller 400 can individually or simultaneously turn on / off the fifth electrode 200 and the sixth electrode 300, or adjust the output thereof, so that the sound pressure is reduced or extremely raised at a specific frequency The sound pressure can be adjusted.

즉, 도 13의 그래프에 도시된 바와 같이 본 압전 소자가 설치되는 압전 스피커와 종래의 압전 스피커의 주파수에 대한 음압 레벨(SPL : Sound Pressure Level)을 실험한 결과, 본 발명에 따른 압전 소자가 설치된 압전 스피커에 해당하는 '개별 동작에 의한 세라믹 음압 특성'(흑색의 선으로 표시)이 종래의 압전 스피커인 '기존 세라믹 음압 특성'(적색의 점선으로 표시)에 비해 특정 주파수에서 불특정하게 약하거나 강한 음압의 생성이 여러 곳에서 제거되면서 음질이 균일해지고 향상되는 것을 보인다.That is, as shown in the graph of FIG. 13, a sound pressure level (SPL) with respect to a frequency of a piezoelectric speaker on which the present piezoelectric device is installed and a conventional piezoelectric speaker is tested. As a result, The 'ceramic sound pressure characteristics by individual operation' (indicated by the black line) corresponding to the piezoelectric speaker is uniquely weak or strong at a certain frequency compared to the conventional piezoelectric sound pressure characteristic (indicated by the red dotted line) It shows that the sound quality is made uniform and improved as the generation of sound pressure is removed from many places.

이와 같이 상기 전원제어기(400)는 개별적으로 또는 동시에 상기 제5 전극(200)과 제6 전극(300)을 온/오프시키거나 그 출력을 조절하여 특정 주파수에서 음압이 낮아지는 곳은 음압을 높이고 음압이 높아지는 곳은 음압을 낮추어 음압을 균일하게 하여 음질을 향상시킨다.As described above, the power controller 400 individually or simultaneously turns on / off the fifth electrode 200 and the sixth electrode 300 or adjusts the output of the fifth electrode 200 and the sixth electrode 300 to increase the sound pressure at a place where the sound pressure is lowered at a specific frequency Where the sound pressure is high, the sound pressure is lowered to make the sound pressure uniform to improve the sound quality.

이와 같이 구성되는 본 발명의 제7 실시예에 따른 압전 소자는 본 발명의 제1 실시예에 따른 압전 소자의 상면이나 하면에 적층되어 압전 스피커로 구성된다.The piezoelectric device according to the seventh embodiment of the present invention constructed as described above is constituted by piezoelectric loudspeakers laminated on the top or bottom surface of the piezoelectric device according to the first embodiment of the present invention.

도 14는 본 발명의 제8 실시예에 따른 압전 소자의 개략적인 평면도이다. 이에 도시된 바와 같이, 본 발명의 제8 실시예에 따른 압전 스피커용 압전 소자의 상기 제5 전극(200)과 제6 전극(300)은 서로 동일한 크기로 형성된다. 이와 같이 상기 제5 전극(200)과 제6 전극(300)이 동일한 크기로 형성되면 전원의 온/오프와 출력 조절을 할 수 있으면서 동일한 크기의 전원 두 개를 상기 제5 압전세라믹층(100)에 인가하여 두 개의 음을 동시에 출력할 수 있어 스테레오 기능을 추가로 수행할 수 있게 된다.14 is a schematic plan view of a piezoelectric element according to an eighth embodiment of the present invention. As shown in the figure, the fifth electrode 200 and the sixth electrode 300 of the piezoelectric element for a piezoelectric speaker according to the eighth embodiment of the present invention are formed to have the same size. If the fifth electrode 200 and the sixth electrode 300 are formed to have the same size, power can be turned on / off and the output of the fifth piezoelectric ceramic layer 100 can be controlled, So that two sounds can be output simultaneously, thereby enabling the stereo function to be additionally performed.

이와 같이 구성되는 본 발명의 제8 실시예에 따른 압전 소자는 본 발명의 제1 실시예에 따른 압전 소자의 상면이나 하면에 적층되어 압전 스피커로 구성된다.The piezoelectric element according to the eighth embodiment of the present invention is constituted by a piezoelectric speaker laminated on the upper surface or the lower surface of the piezoelectric element according to the first embodiment of the present invention.

도 15는 본 발명의 제9 실시예에 따른 압전 소자의 개략적인 평면도이다. 이에 도시된 바와 같이, 본 발명의 제9 실시예에 따른 압전 스피커용 압전 소자의 상기 제5 전극(200)과 제6 전극(300)은 이들 중의 어느 하나 또는 모두가 적어도 둘 이상으로 분할될 수 있다.15 is a schematic plan view of a piezoelectric element according to a ninth embodiment of the present invention. As shown in the figure, the fifth electrode 200 and the sixth electrode 300 of the piezoelectric device for a piezoelectric speaker according to the ninth embodiment of the present invention may be divided into at least two or more have.

이와 같은 상기 제5 전극(200)과 제6 전극(300)은 서로 동일한 크기로 분할되거나 서로 다른 크기로 분할될 수 있다.The fifth electrode 200 and the sixth electrode 300 may be divided into the same size or different sizes.

상기 제5 전극(200)과 제6 전극(300)이 다수개로 상호 동일한 크기 혹은 다른 크기로 분할되면 분할된 개개의 전극에 각각 개별적으로 전원이 온/오프되거나 출력이 조절되어 상기 제5 압전세라믹층(100)에 부분적으로 전원이 인가되면서 특정 주파수에 대한 불균일한 음압이 보다 정밀하게 조절되고, 그에 따라 상당히 균일한 음압이 구현될 수 있어 고음질의 음향이 손쉽게 출력될 수 있다.When the fifth electrode 200 and the sixth electrode 300 are divided into a plurality of same sizes or different sizes, power is individually turned on / off to each of the divided electrodes or the output is controlled, Partial power is applied to the layer 100 so that the uneven sound pressure to a specific frequency is more precisely adjusted, and thus a fairly uniform sound pressure can be realized, so that high quality sound can be output easily.

이와 같이 구성되는 본 발명의 제9 실시예에 따른 압전 소자는 본 발명의 제1 실시예에 따른 압전 소자의 상면이나 하면에 적층되어 압전 스피커로 구성된다.The piezoelectric device according to the ninth embodiment of the present invention is constituted by a piezoelectric speaker laminated on the upper surface or the lower surface of the piezoelectric device according to the first embodiment of the present invention.

이상에서 본 발명의 바람직한 실시예를 설명하였으나, 본 발명은 다양한 변화와 변경 및 균등물을 사용할 수 있다. 본 발명은 상기 실시예를 적절히 변형하여 동일하게 응용할 수 있음이 명확하다. 따라서 상기 기재 내용은 하기 특허청구범위의 한계에 의해 정해지는 본 발명의 범위를 한정하는 것이 아니다.While the present invention has been particularly shown and described with reference to exemplary embodiments thereof, it is to be understood that the invention is not limited to the disclosed exemplary embodiments. It is clear that the present invention can be suitably modified and applied in the same manner. Therefore, the above description does not limit the scope of the present invention, which is defined by the limitations of the following claims.

한편, 본 발명의 상세한 설명에서는 구체적인 실시 예에 관해서 설명하였으나, 본 발명의 범위에서 벗어나지 않는 한도 내에서 여러 가지 변형이 가능함을 당해 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 있어서 자명하다할 것이다.While the present invention has been particularly shown and described with reference to exemplary embodiments thereof, it will be understood by those skilled in the art that various changes and modifications may be made without departing from the scope of the present invention.

1 : 제1 압전세라믹층
2 : 제1 전극
2a : 공간부
3 : 제2 압전세라믹층
4 : 제2 전극
10 : 제3 압전세라믹층
20 : 제3 전극
21 : 제1 연결단자
30 : 제4 압전세라믹층
40 : 제4 전극
41 : 제2 연결단자
50 : 제1 보조층
60 : 제2 보조층
70 : 보조필름
100 : 제5 압전세라믹층
200 : 제5 전극
300 : 제6 전극
400 : 전원제어기1: first piezoelectric ceramic layer
2: first electrode
2a:
3: second piezoelectric ceramic layer
4: Second electrode
10: Third piezoelectric ceramic layer
20: Third electrode
21: first connection terminal
30: fourth piezoelectric ceramic layer
40: fourth electrode
41: second connection terminal
50: first auxiliary layer
60: second auxiliary layer
70: auxiliary film
100: fifth piezoelectric ceramic layer
200: fifth electrode
300: sixth electrode
400: power controller

Claims (10)

압전 세라믹으로 형성되는 제1 압전세라믹층과;
상기 제1 압전세라믹층의 상면에 도전성 재료가 인쇄되어 형성되고, 내측에 상하로 연통되게 다수의 공간부가 형성되는 제1 전극을; 포함하고,
상기 제1 전극은,
상기 공간부에 의해 저항이 상대적으로 커지는 것을 특징으로 하는 압전 스피커용 압전 소자.
A first piezoelectric ceramic layer formed of a piezoelectric ceramics;
A first electrode formed by printing a conductive material on an upper surface of the first piezoelectric ceramic layer and having a plurality of spaces formed therein so as to communicate with each other in an up-and-down direction; Including,
Wherein the first electrode comprises:
And a resistance is relatively increased by the space portion.
제1항에 있어서,
상기 공간부는,
상기 제1 압전세라믹층의 상면에 상호 동일한 크기로 형성되면서 대칭되게 형성되는 것을 특징으로 하는 압전 스피커용 압전 소자.
The method according to claim 1,
The space portion
Wherein the first piezoelectric ceramic layer is symmetrically formed on the upper surface of the first piezoelectric ceramic layer.
제1항에 있어서,
상기 제1 전극은,
상기 제1 압전세라믹층의 상면에 동일한 폭을 가지는 메시망의 형태로 형성되는 것을 특징으로 하는 압전 스피커용 압전 소자.
The method according to claim 1,
Wherein the first electrode comprises:
Wherein the first piezoelectric ceramic layer is formed in the shape of a mesh network having the same width on the upper surface of the first piezoelectric ceramic layer.
제1항에 있어서,
상기 압전 소자는,
상기 제1 전극의 상면에 부착되고, 압전 세라믹으로 형성되는 제2 압전세라믹층과;
상기 제2 압전세라믹층의 상면에 도전성 재료가 인쇄되어 형성되는 제2 전극을;
더 포함하는 것을 특징으로 하는 압전 스피커용 압전 소자.
The method according to claim 1,
The piezoelectric element includes:
A second piezoelectric ceramic layer attached to an upper surface of the first electrode, the second piezoelectric ceramic layer being formed of a piezoelectric ceramics;
A second electrode formed by printing a conductive material on the upper surface of the second piezoelectric ceramic layer;
Further comprising a piezoelectric element for a piezoelectric speaker.
제1항에 있어서,
상기 압전 소자는,
상기 제1 전극의 상면에 부착되고, 압전 세라믹으로 형성되는 제3 압전세라믹층과;
상기 제3 압전세라믹층의 상면 전체 중의 일부분에 형성되고, 도전성 재료로 형성되는 제3 전극과;
상기 제3 전극의 상면에 적층되고 압전 세라믹으로 형성되는 제4 압전세라믹층과;
상기 제4 압전세라믹층의 상면 전체 중의 일부분에 형성되고, 상기 제3 전극과 그 크기와 형성 위치가 서로 다르며 도전성 재료로 형성되는 제4 전극을;
더 포함하는 것을 특징으로 하는 압전 스피커용 압전 소자.
The method according to claim 1,
The piezoelectric element includes:
A third piezoelectric ceramic layer attached to an upper surface of the first electrode, the third piezoelectric ceramic layer being formed of a piezoelectric ceramics;
A third electrode formed on a part of the entire upper surface of the third piezoelectric ceramic layer and made of a conductive material;
A fourth piezoelectric ceramic layer laminated on the third electrode and formed of a piezoelectric ceramics;
A fourth electrode formed on a part of the entire top surface of the fourth piezoelectric ceramic layer, the fourth electrode being formed of a conductive material different in size and forming position from the third electrode;
Further comprising a piezoelectric element for a piezoelectric speaker.
제5항에 있어서,
상기 제3 전극은,
상기 제3 압전세라믹층의 외측에 도달하도록 상기 제3 전극에서 그 외측으로 가늘고 길게 형성되고 도전성 재료로 형성되는 제1 연결단자를, 더 포함하고,
상기 제4 전극은,
상기 제4 압전세라믹층의 외측에 도달하도록 상기 제4 전극에서 그 외측으로 가늘고 길게 형성되고 도전성 재료로 형성되는 제2 연결단자를, 더 포함하는 것을 특징으로 하는 압전 스피커용 압전 소자.
6. The method of claim 5,
Wherein the third electrode comprises:
And a first connection terminal formed to be elongated from the third electrode to the outside of the third piezoelectric ceramic layer and made of a conductive material so as to reach the outside of the third piezoelectric ceramic layer,
Wherein the fourth electrode comprises:
And a second connection terminal formed to be elongated toward the outside of the fourth electrode to reach the outside of the fourth piezoelectric ceramic layer and formed of a conductive material.
제5항에 있어서,
상기 압전 소자는,
상기 제3 전극의 외측으로 상기 제3 압전세라믹층의 상면에 부착되고, 비도전성 재료로 형성되며, 상기 제3 전극과 동일한 두께로 형성되는 제1 보조층과;
상기 제4 전극의 외측으로 상기 제4 압전세라믹층의 상면에 부착되고, 비도전성 재료로 형성되며, 상기 제4 전극과 동일한 두께로 형성되는 제2 보조층을;
더 포함하는 것을 특징으로 하는 압전 스피커용 압전 소자.
6. The method of claim 5,
The piezoelectric element includes:
A first auxiliary layer attached to an upper surface of the third piezoelectric ceramic layer outside the third electrode, the first auxiliary layer being formed of a non-conductive material and having the same thickness as the third electrode;
A second auxiliary layer attached to an upper surface of the fourth piezoelectric ceramic layer outside the fourth electrode, the second auxiliary layer being formed of a non-conductive material and having the same thickness as the fourth electrode;
Further comprising a piezoelectric element for a piezoelectric speaker.
제1항에 있어서,
상기 압전 소자는,
상기 제1 전극의 상면에 부착되고, 압전 세라믹으로 형성되는 제5 압전세라믹층과;
상기 제5 압전세라믹층의 상면 중의 일부분에 형성되고, 도전성 재료로 형성되는 제5 전극과;
상기 제5 전극과 분리되게 상기 제5 전극의 일측으로 상기 제5 압전세라믹층의 상면에 형성되고, 도전성 재료로 형성되는 제6 전극과;
상기 제5 전극과 제6 전극에 연결되고, 상기 제5 전극과 제6 전극에 공급되는 전원을 동시에 또는 개별적으로 온/오프하도록 제어하는 전원제어기를;
더 포함하는 것을 특징으로 하는 압전 스피커용 압전 소자.
The method according to claim 1,
The piezoelectric element includes:
A fifth piezoelectric ceramic layer attached to an upper surface of the first electrode, the fifth piezoelectric ceramic layer being formed of a piezoelectric ceramics;
A fifth electrode formed on a portion of the upper surface of the fifth piezoelectric ceramic layer and formed of a conductive material;
A sixth electrode formed on an upper surface of the fifth piezoelectric ceramic layer to one side of the fifth electrode so as to be separated from the fifth electrode, the sixth electrode being formed of a conductive material;
A power controller connected to the fifth electrode and the sixth electrode for controlling the power supplied to the fifth electrode and the sixth electrode to be simultaneously turned on or off individually;
Further comprising a piezoelectric element for a piezoelectric speaker.
제8항에 있어서,
상기 제5 전극과 제6 전극은,
서로 동일한 크기로 형성되거나 서로 다른 크기로 형성되는 것을 특징으로 하는 압전 스피커용 압전 소자.
9. The method of claim 8,
Wherein the fifth electrode and the sixth electrode are connected to each other,
And the piezoelectric elements are formed to have the same size or different sizes.
제8항에 있어서,
상기 제5 전극과 제6 전극은,
이들 중의 어느 하나 또는 모두가 적어도 둘 이상으로 분할되는 것을 특징으로 하는 압전 스피커용 압전 소자.9. The method of claim 8,
Wherein the fifth electrode and the sixth electrode are connected to each other,
Wherein at least one of them is divided into at least two or more piezoelectric elements.

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