情報表示装置
【課題】 マイクを搭載した情報表示装置を含む機器においてのマイク部のためのスペース確保の必要性を無くし、機器の設計の自由度を向上し、機器の小型化を促進することを目的とする。
【解決手段】 マイク素子１０は、ガラス基板７と、ガラス基板７上に設けられた振動電極６ａと、振動電極６ａとの組み合わせによってキャパシタを形成するように設けられた固定電極５ａと、固定電極５ａに設けられた音孔１を通して進入した音圧によって振動電極６ａが振動したとき、振動によるキャパシタの静電容量の変化を音声信号として出力する出力部３及び４を備えている。このマイク素子１０を構成するガラス基板７及び振動電極６ａ及び固定電極５ａ及び出力部３及び４は、可視光を透過する部材で構成されている。情報表示装置１００の情報表示画面上にこのマイク素子１０を設置する。
【解決手段】 マイク素子１０は、ガラス基板７と、ガラス基板７上に設けられた振動電極６ａと、振動電極６ａとの組み合わせによってキャパシタを形成するように設けられた固定電極５ａと、固定電極５ａに設けられた音孔１を通して進入した音圧によって振動電極６ａが振動したとき、振動によるキャパシタの静電容量の変化を音声信号として出力する出力部３及び４を備えている。このマイク素子１０を構成するガラス基板７及び振動電極６ａ及び固定電極５ａ及び出力部３及び４は、可視光を透過する部材で構成されている。情報表示装置１００の情報表示画面上にこのマイク素子１０を設置する。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、情報表示装置に関し、特に可視光を透過するマイク素子を搭載する情報表示装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、ダイアフラム（振動板）を音によって振動させて、その振動の変化に基づいて音に対応する電気信号を取り出すマイクロホン（音響センサ）が知られている（たとえば、特許文献１）。
【０００３】
図１７は、上記特許文献１に開示されたマイクロホンの概略構成を示した図である。この特許文献１に開示されたマイクロホンは、図１７に示すように、シリコンからなる基板５０上にＳｉＮからなるダイアフラム５１と、ダイアフラム５１の端部に配置された金属からなる電極５２ａと、その電極５２ａと対向するように所定の間隔を隔てて配置された電極５２ｂとを備えている。そして、音によってダイアフラム５１が振動されると、このダイアフラム５１の振動によって、ダイアフラム５１の端部に配置された電極５２ａも振動する。これにより、電極５２ａと電極５２ｂとの間の電極間距離が変化するので、電極５２ａおよび５２ｂからなるコンデンサの静電容量が変化する。この結果、電極５２ｂの電位が変化するので、その電位の変化を音に対応する電気信号として出力する。
【特許文献１】特許第３５５６６７６号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら従来技術のマイクロホンでは、シリコンからなる基板５０及び金属からなる電極５２ａ及び５２ｂがそれぞれ可視光を透過できる部材で構成されていないため、携帯電話のような小型情報機器に搭載される際、スペース確保のための設計の自由度及び機器の小型化を阻害する要因となる。
【０００５】
本発明は上記事情に鑑みなされたものであって、その目的とするところは、可視光を透過するマイク素子を情報表示画面上に設置し、その情報表示画面を含む機器の設計の自由度を向上し、機器の小型化を促進することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
請求項１の情報表示装置は、基板と、基板上に設けられた可動の電極と、可動の電極との組み合わせによってキャパシタを形成するように設けられた固定の電極と、固定の電極に設けられた音孔を通して進入した音圧によって可動の電極が振動したとき、振動によるキャパシタの静電容量の変化を音声信号として出力する出力部とを含むマイク素子を備え、基板及び可動の電極及び固定の電極及び出力部が可視光を透過する部材で構成されると共に、マイク素子を情報表示画面上に設置したことをその要旨とする。
【０００７】
すなわち、マイク素子を構成する基板及び可動の電極及び固定の電極及び出力部が可視光に対して透過することにより、情報表示装置の情報を表示する面上に設置することができるため、情報表示装置を含む機器においてのマイク部のスペース確保をする必要がなくなり、設計の自由度を向上させ、機器の小型化を促進できる。
【０００８】
請求項２の情報表示装置は、基板と、基板上に設けられた可動の電極と、可動の電極とともに振動されることによって発電可能な圧電体の電極と、音圧によって可動の電極及び圧電体の電極が振動したとき、圧電体の電極に生じる歪によって発電された電圧の変化を音声信号として出力する出力部とを含むマイク素子備え、基板及び可動の電極及び圧電体の電極及び出力部が可視光を透過する部材で構成されると共に、マイク素子を情報表示画面上に設置したことをその要旨とする。
【０００９】
すなわち、マイク素子を構成する基板及び可動の電極及び固定の電極及び出力部が可視光に対して透過することにより、情報表示装置の情報を表示する面上に設置することができるため、情報表示装置を含む機器においてのマイク部のスペース確保をする必要がなくなり、設計の自由度を向上させ、機器の小型化を促進できる。
【００１０】
請求項３の情報表示装置は、請求項１又は請求項２に記載のマイク素子を、複数個用いてアレイ状に構成し、情報表示画面上に設置したことをその要旨とする。
【００１１】
すなわち、可視光を透過するマイク素子を情報表示画面上に設置する際、マイク素子を複数個用いてアレイ状に構成することにより、拾音の指向性を制御することができる。
【発明の効果】
【００１２】
本発明によれば、可視光を透過するマイク素子を搭載した情報表示装置を提供できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１３】
以下に、本発明を実施するための最良の形態を詳述する。
【００１４】
（第１実施形態）
図１は、本発明の一実施形態によるマイク素子１０の上面図である。マイク素子１０の表面は保護膜２によって被覆され、複数の微小な音響ホール１を有している。音響ホール１を通過した音圧は、後述するマイク素子１０内に形成された静電容量検知の機構を用いて静電容量変化の信号に変換され、その静電容量変化の信号は振動電極用パッド電極３と固定電極用パッド電極４の端子によって出力される。出力した静電容量変化の信号は、例えばスピーカによって出力されたり、デジタル信号に変換して記憶されたりする。
【００１５】
図２は、図１のマイク素子１０の内部構造を説明するために保護膜２を取り除き、層間膜１２を局所的に取り除いた状態を示している。固定電極５ａは、固定電極５ａと一体の固定電極用引き出し配線部５ｂを介して固定電極用パッド電極４に接続されている。固定電極５ａの下には空隙を介して、後述する振動電極６ａ（図３参照）が設けられていて、その振動電極６ａと振動電極の固定部６ｂは一体である。振動電極の固定部６ｂは、振動電極の固定部６ｂと一体の振動電極用引き出し配線部６ｃを介して振動電極用パッド電極３に接続されている。又、振動電極の固定部６ｂは、点線で示されるように凹部６ｄを有している。
【００１６】
図１及び図２におけるＡＢ間の断面図を図３に示し、ＣＤ間の断面図を図４に示す。
【００１７】
図３において、ガラス基板７上に、開口部である空隙８を有する層間膜９が形成されている。この空隙８を覆うように設けられた振動電極６ａは、それと一体である振動電極の固定部６ｂで層間膜９上に固定され、また一体である振動電極用引き出し配線部６ｃを介して振動電極用パッド電極３に接続されている。振動電極の固定部６ｂの上には層間膜１２が形成されていて、層間膜１２は空隙１１を有している。その上に保護膜２を被覆し、音響ホール１を設けられている固定電極５ａが形成されている。固定電極５ａ及び振動電極６ａはキャパシタを構成し、音響ホール１から導入される音圧の変化がこのキャパシタの静電容量の変化量に変換され、その静電容量変化量の信号を振動電極用パッド電極３及び固定電極用パッド４を端子として出力する。
【００１８】
図４は、図１及び図２におけるＣＤ間の断面図を示している。図２の振動電極の凹部６ｄは図４の振動電極の開口部１３に対応している。後述する音響ホール１から導入されるウエットエッチング液は空隙１１を形成し、さらにこの開口部１３を通過して空隙８を形成する。
【００１９】
尚、それぞれ、ガラス基板７は本発明の「基板」、振動電極６ａは本発明の「可動の電極」、固定電極５ａは本発明の「固定の電極」、音響ホール１は本発明の「音孔」、振動電極用パッド電極３及び固定電極用パッド電極４は本発明の「出力部」の一例である。
【００２０】
以下、図３に示されるマイク素子の構造について、製造プロセスを示す図５〜図８を参照しながら説明する。
【００２１】
第１工程（図５（ａ）参照）：ガラス基板７上に、モノシランまたはジクロロシランを原料ガスとするプラズマＣＶＤ法により層間膜９として窒化シリコン(ＳｉＮ)を３μｍ成膜し、フォトリソグラフィ技術及びエッチング技術を用いて、この窒化シリコンをパターニングする。この後、プラズマＣＶＤ法あるいは常圧ＣＶＤを用いて、例えばリン添加シリコン酸化膜（Ｐｈｏｓｐｈｏｒｏｕｓ Ｓｉｌｉｃａｔｅ Ｇｌａｓｓ：ＰＳＧ）１０μｍを表面に成膜し、ＣＭＰ（Ｃｈｅｍｉｃａｌ Ｍｅｃｈａｎｉｃａｌ Ｐｏｌｉｓｈｉｎｇ）法により、窒化シリコン表面のリン添加シリコン酸化膜を除去し、窒化シリコン膜の開口部のみにリン添加シリコン酸化膜を残し、犠牲層１４を形成する。犠牲層には、リン（Ｐ）を含むシリコン酸化膜を用いることが一般的であるが、フッ酸（ＨＦ）に可溶であれば、どの膜を用いてもよい。この犠牲層は、後にＨＦによるエッチングで除去するため、最終的な構造体には残らない層である。犠牲層の厚みは、最終的な電極間のエアギャップ距離となることから、容量（Ｃ＝ｅ＊Ｓ／ｔ、ｅ：誘電率、Ｓ：電極面積、ｔ：エアギャップ距離）、つまり感度に反映されるとともに、音響センサ１００の構造の強固性にも大きな影響を及ぼす。
【００２２】
第２工程（図５（ｂ）参照）：ＬｏｗＰｒｅｓｓｕｒｅ−ＣＶＤ法（以下ＬＰ−ＣＶＤ法）により高弾性率膜のポリシリコン膜（Ｐｏｌｙ−Ｓｉ）を表面に０．５〜１μｍ成膜し、フォトリソグラフィ技術及びエッチング技術を用いて、振動電極６ａ並びにそれと一体の固定部６ｂ及び引出し配線部６ｃを形成する。振動電極には、ポリシリコンを用いることが一般的であるが、その他の導電性のある材料を用いてもよい。
【００２３】
第３工程（図５（ｃ）参照）：プラズマＣＶＤ法あるいは常圧ＣＶＤを用いて例えばリン添加シリコン酸化膜（ＰＳＧ）を表面に３μｍ成膜し、フォトリソグラフィ技術及びエッチング技術を用いて、振動電極６ａを介して犠牲層１４上に犠牲層１５を形成する。
【００２４】
第４工程（図６（ｄ）参照）：その上にプラズマＣＶＤ法を用いて窒化シリコン膜を１０μｍ成膜し、同様にＣＭＰ法にてリン添加シリコン酸化膜の表面以外の窒化シリコン膜を除去し、層間膜１２を形成する。
【００２５】
第５工程（図６（ｅ）参照）：スパッタリング法により透明電極膜としてＩｎｄｉｕｍ Ｔｉｎ Ｏｘｉｄｅ膜（以下ＩＴＯ膜）を表面に１μｍ成膜し、フォトリソグラフィ技術及びエッチング技術を用いて、固定電極５ａを形成する。この際、固定電極用の引出し配線（図示せず）も同時に形成される。
【００２６】
第６工程（図７（ｆ）参照）：ＩＴＯ膜の変質を抑制するために、１００℃以下の低温スパッタリング法によりＳｉＮによる保護膜を表面に１μｍ成膜する。さらにフォトリソグラフィ技術及びエッチング技術を用いて音響ホール１、及び振動電極用パッド電極３（図３参照）のための開口部１６を形成する。この音響ホール１は、音が入ってきた際に、空気の通り道となる機能を有する。
【００２７】
第７工程（図７（ｇ）参照）：フッ酸(ＨＦ)を用いたウエットエッチングにより、音響ホール１を介して振動膜の上下の犠牲層１４及び１５を除去し空隙８及び１１を形成する。
【００２８】
第８工程（図８（ｈ）参照）：スパッタリング法によりＩＴＯ膜１μｍを堆積し、フォトリソグラフィ技術及びエッチング技術を用いる工程により振動電極用パッド電極３を形成して、本実施形態のマイク素子が完成される。
【００２９】
図９は、以上の工程によって完成したマイク素子１０を、例えばカーナビゲーションシステムのディスプレイ部等の情報表示画面４０上に、高透明タイプのポリエチレンテレフタレート材の両面接着フィルムを用いて取り付けた情報表示装置１００を示している。
【００３０】
第１実施形態の作用及び効果を以下に述べる。
【００３１】
本実施形態のマイク素子１０は、図８（ｈ）に参照されるガラス基板７、層間膜９及び１２の窒化シリコン、振動電極６ａのポリシリコン、固定電極５ａ及び振動電極用パッド電極３のＩＴＯ膜を構成要素とし、それぞれの構成要素は可視光を透過することを特徴としているため、高透明タイプのポリエチレンテレフタレート材の両面接着フィルム等を用いることにより、情報表示装置１００の情報表示画面４０上の任意の場所に設置することができる。これにより情報表示装置１００を含む機器において、マイクを搭載するためのスペースを確保する必要が無く、設計の自由度を向上させ、機器の小型化を促進できる。
【００３２】
（第２実施形態）
以下より圧電体を用いたマイク素子の実施形態を示す。
【００３３】
図１０は、本発明の一実施形態によるマイク素子２０を上部電極２１ａが設けられている上面側から見た図である。上部電極２１ａは上部電極用引き出し配線部２１ｂを介して上部電極用パッド電極４と接続されている。振動電極の固定部６ｂは、上部電極２１ａとの間に設けられた圧電膜２２を挿み、振動電極用引き出し配線部６ｃを介して振動電極用パッド電極３と接続されている。又、振動電極の固定部６ｂは凹部６ｄを設けているため、振動電極の開口部２４を有している。ここで構造理解の容易のために図１０におけるＡＢ間の断面図を図１１に示し、ＣＤ間の断面図を図１２に示す。
【００３４】
図１１において、上部電極２１及びその下層に形成された振動電極６ａに挿まれるように圧電体からなる圧電膜２２が形成されている。上部電極２１ａは、上部電極２１ａと一体の上部電極用引き出し配線部２１ｂを介して上部電極用パッド電極２３に接続されている。振動電極６ａは、振動電極６ａと一体の固定部６ｂによって下層の層間膜上に固定され、さらに振動電極６ａと一体の振動電極用引き出し配線部６ｃを介して振動電極用パッド電極３に接続されている。
【００３５】
ここで振動電極６ａが振動することで、振動電極６ａ上に設けられた圧電膜２２に歪みが発生し、その歪みの変化に対して圧電膜２２の上下間に電圧が発生する。この電圧の変化を振動膜用パッド電極３と上部電極用パッド電極２３の端子間で計測することで、音圧の変化を読み取る機構となっている。
【００３６】
図１２は、図１０におけるＣＤ間の断面図を示している。振動電極の凹部６ｄ（図１０参照）を設けることによって形成される振動電極の開口部２４は、図１２の振動電極の開口部１３に対応している。後述するウエットエッチング液はこの開口部１３を通過して空隙８を形成する。
【００３７】
尚、それぞれ、ガラス基板７は本発明の「基板」、振動電極６ａは本発明の「可動の電極」、圧電膜２２は本発明の「圧電体の電極」、振動電極用パッド電極３及び上部電極用パッド電極２３は本発明の「出力部」の一例である。
【００３８】
以下、図１１に示されるマイク素子の構造について、製造プロセスを示す図１３及び図１４を参照しながら説明する。
【００３９】
第１工程（図１３（ａ）参照）：ガラス基板７上に、プラズマＣＶＤ法により層間膜９として窒化シリコン膜（ＳｉＮ）を３μｍ成膜する。フォトリソグラフィ技術及びエッチング技術を用いて、層間膜をパターニングした後、プラズマＣＶＤ法あるいは常圧ＣＶＤ法により犠牲層１４としてリン添加シリコン酸化膜（ＰＳＧ）を表面に１０μｍ成膜し、ＣＭＰ法により、リン添加シリコン酸化膜を７μｍ除去する。
【００４０】
第２工程（図１３（ｂ）参照）：低圧ＣＶＤ法によりポリシリコン膜（Ｐｏｌｙ−Ｓｉ）を０．５〜１μｍ成膜し、フォトリソグラフィ技術及びエッチング技術を用いて、振動電極６ａ及び固定部６ｂ及び引出し配線部６ｃを形成する。
【００４１】
第３工程（図１３（ｃ）参照）：ＣＶＤ法により圧電膜（ＰＺＴ、Ｐｂ（Ｚｒ，Ｔｉ）Ｏ３）を１μｍ表面に成膜し、熱アニーリング法を用いて、６５０℃にて３０分の処理を行った後に、フォトリソグラフィ技術及びエッチング技術を用いて、振動膜の上面に圧電膜２２を形成する。
【００４２】
第４工程（図１４（ｄ）参照）：スパッタリング法により透明電極膜（ＩＴＯ）を表面に１μｍ成膜し、フォトリソグラフィ技術及びエッチング技術を用いて、圧電膜の上層に上部電極２１及び引出し配線（図示せず）、並びに振動電極用パッド電極３を形成する。
【００４３】
第５工程（図１４（ｅ）参照）：フッ酸を用いたウエットエッチングにより、犠牲層上層の振動膜の一部に設けた開口部１３（図１１参照）を通して、犠牲層１４を除去し、空隙８を形成し、本実施形態のマイク素子が完成される。
【００４４】
図９のマイク素子１０をマイク素子２０に置き換えると、同図はマイク素子２０を、例えばカーナビゲーションシステムのディスプレイ部等の情報表示画面４０上に、高透明タイプのポリエチレンテレフタレート材の両面接着フィルムを用いて取り付けた情報表示装置１００を示している。
【００４５】
第２実施形態の作用及び効果を以下に述べる。
【００４６】
本実施形態のマイク素子２０は、ガラス基板７、層間膜９の窒化シリコン、振動電極６ａのポリシリコン、圧電膜２２のＰＺＴ、上部電極２１及び振動電極用パッド電極３のＩＴＯ膜を構成要素とし、それぞれの構成要素は可視光を透過することを特徴としているため、高透明タイプのポリエチレンテレフタレート材の両面接着フィルム等を用いることにより情報表示装置の情報表示面上の任意の場所に設置することができる。これにより情報表示装置を含む機器において、マイクを搭載するためのスペースを確保する必要が無く、設計の自由度を向上させ、機器の小型化を促進できる。
【００４７】
（第３実施形態）
以下より本発明のマイク素子を複数アレイ状に搭載した情報表示装置の実施形態を示す。
【００４８】
図１５に、本発明のマイク素子３０を複数個用いて情報表示装置のディスプレイ４０にアレイ状に配置した情報表示装置１００を示す。マイク素子３０は第１実施形態のマイク素子１０（図１参照）若しくは第２実施形態のマイク素子２０（図１０参照）である。本発明のマイク素子３０は可視光を透過する性質上、情報表示装置１００の情報表示画面４０上の任意の場所に設置でき、情報表示装置１００を含む機器においてのマイク部のスペース確保をする必要性がなくなり、設計の自由度を向上させることができる。ここでディスプレイ４０及びマイク素子３０は正方形であるとし、ディスプレイのそれぞれの一辺には同数のマイク素子を設置し、並びにそれぞれの最近傍のマイク素子間隔は均一であるとする。又、ディスプレイ４０の一辺に設置されたマイク素子の数をＭ（個）とし、最近傍のマイク素子間隔をｄ（ｍｍ）とする。
【００４９】
ここで式（１）に示されるようにπを円周率、fを音の周波数（Ｈｚ）、θをディスプレイ面の垂直方向に対する指向性角度(°)、cを音速(３４００００ｍｍ／ｓｅｃ)すると、特性因子Ωを導き出すことができる。
【００５０】
【数１】
【００５１】
さらに式（２）に示されるように、この特性因子Ωと一辺のマイク素子の数Ｍ（個）を用いることによって指向性強度を示す関数Ｇ(θ)を導き出すことができる。
【００５２】
【数２】
【００５３】
図１６（ａ）は、上記式（１）及び（２）を用いてマイク個数Ｍを１０、マイク間隔ｄを３５ｍｍに配置した場合の指向特性を示している。ここで縦軸は指向性強度Ｇ（θ）を表し、横軸はディスプレイ面の垂直方向に対する指向性角度θ(°)を表している。また図１６（ｂ）は、マイク個数を３、マイク間隔を１７４ｍｍに配置した場合の指向特性を示している。
【００５４】
第３実施形態の作用及び効果を以下に述べる。
【００５５】
図１６（ａ）及び（ｂ）に示されるように、ディスプレイの一辺のように同じ長さ領域においてマイク個数とマイク間隔を変えることによって、マイクの指向特性を制御することができる。すなわちマイク素子の個数及び設置場所、設置間隔によって、拾音の指向性を任意に制御することができる。
【００５６】
なお、今回開示された実施形態は、すべての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は、上記した実施形態の説明ではなく特許請求の範囲によって示され、さらに特許請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更が含まれる。
【００５７】
上記実施形態において特許請求の範囲の範囲内での変更を、以下に変形例として例示する。
【００５８】
（第１変形例）本実施形態では可視光に透過する基板としてガラス基板を用いたが、本発明はこれに限らず、例えば石英基板も適用可能である。
【００５９】
（第２変形例）本実施形態では可視光に透過する層間膜及び保護膜として窒化シリコン（ＳｉＮ）を用いたが、本発明はこれに限らず、例えばシリコンカーバイト（ＳｉＣ）や酸化シリコンに炭素を添加したものであるＳｉＯＣ等も適用可能である。
【００６０】
（第３変形例）本実施形態では可視光に透過する固定電極及びパッド電極としてＩｎｄｉｕｍ Ｔｉｎ Ｏｘｉｄｅ（ＩＴＯ）を用いたが、本発明はこれに限らず、例えばＳｎＯ２やＩｎｄｉｕｍ Ｚｉｎｃ Ｏｘｉｄｅ（ＩＺＯ）等も適用可能である。
【００６１】
（第４変形例）本実施形態では可視光に透過する圧電体としてＰＺＴ、Ｐｂ（Ｚｒ，Ｔｉ）Ｏ３を用いたが、本発明はこれに限らず、例えばＡＩＮやＺｎＯ等も適用可能である。
【００６２】
（第５変形例）本実施形態では基板上にマイク構造体を形成してマイク素子を作製し、そのマイク素子を情報表示装置の情報表示画面上に設置したが、本発明はこれに限らず、情報表示装置の情報表示画面上に設けられた可視光を透過する保護膜等を基板として、その上にマイク構造体を形成してもよい。
【００６３】
（第６変形例）本実施形態ではマイク素子を搭載する情報表示画面としてカーナビゲーションシステムのディスプレイ部を用いたが、本発明はこれに限らず、例えば携帯電話のディスプレイ部やデジタルカメラのディスプレイ部などの小型機器に搭載される情報表示画面並びにテレビ等に使用されるＬＣＤディスプレイやブラウン管ディスプレイなどの比較的大型機器に搭載される情報表示画面上に本発明のマイク素子を設置してもよい。
【００６４】
（第６変形例）本実施形態ではマイク素子を情報表示装置の情報表示画面に設置する際、ポリエチレンテレフタレート材の両面接着フィルムを用いたが、本発明はこれに限らず、例えばポリエステル材の両面接着フィルムを用いてもよい。
【図面の簡単な説明】
【００６５】
【図１】本発明の一実施形態によるマイク素子の上面図である。
【図２】本発明の一実施形態によるマイク素子の上面図である。
【図３】本発明の一実施形態によるマイク素子の断面図である。
【図４】本発明の一実施形態によるマイク素子の断面図である。
【図５】図３に示した一実施形態によるマイク素子の製造プロセスを示す図である。
【図６】図３に示した一実施形態によるマイク素子の製造プロセスを示す図である。
【図７】図３に示した一実施形態によるマイク素子の製造プロセスを示す図である。
【図８】図３に示した一実施形態によるマイク素子の製造プロセスを示す図である。
【図９】本発明の一実施形態による情報表示装置の図である。
【図１０】本発明の一実施形態によるマイク素子の上面図である。
【図１１】本発明の一実施形態によるマイク素子の断面図である。
【図１２】本発明の一実施形態によるマイク素子の断面図である。
【図１３】図１１に示した一実施形態によるマイク素子の製造プロセスを示す図である。
【図１４】図１１に示した一実施形態によるマイク素子の製造プロセスを示す図である。
【図１５】本発明の一実施形態による情報表示装置の図である。
【図１６】指向性強度を指向性角度の関数で導き出す式である。
【図１７】従来例のシリコンマイクの断面図である。
【符号の説明】
【００６６】
１ 音響ホール
２ 保護膜
３ 振動電極用パッド電極
４ 固定電極用パッド電極
５ａ 固定電極
５ｂ 固定電極用引き出し配線部
６ａ 振動電極
６ｂ 振動電極の固定部
６ｃ 振動電極用引き出し配線部
７ ガラス基板
【技術分野】
【０００１】
本発明は、情報表示装置に関し、特に可視光を透過するマイク素子を搭載する情報表示装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、ダイアフラム（振動板）を音によって振動させて、その振動の変化に基づいて音に対応する電気信号を取り出すマイクロホン（音響センサ）が知られている（たとえば、特許文献１）。
【０００３】
図１７は、上記特許文献１に開示されたマイクロホンの概略構成を示した図である。この特許文献１に開示されたマイクロホンは、図１７に示すように、シリコンからなる基板５０上にＳｉＮからなるダイアフラム５１と、ダイアフラム５１の端部に配置された金属からなる電極５２ａと、その電極５２ａと対向するように所定の間隔を隔てて配置された電極５２ｂとを備えている。そして、音によってダイアフラム５１が振動されると、このダイアフラム５１の振動によって、ダイアフラム５１の端部に配置された電極５２ａも振動する。これにより、電極５２ａと電極５２ｂとの間の電極間距離が変化するので、電極５２ａおよび５２ｂからなるコンデンサの静電容量が変化する。この結果、電極５２ｂの電位が変化するので、その電位の変化を音に対応する電気信号として出力する。
【特許文献１】特許第３５５６６７６号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら従来技術のマイクロホンでは、シリコンからなる基板５０及び金属からなる電極５２ａ及び５２ｂがそれぞれ可視光を透過できる部材で構成されていないため、携帯電話のような小型情報機器に搭載される際、スペース確保のための設計の自由度及び機器の小型化を阻害する要因となる。
【０００５】
本発明は上記事情に鑑みなされたものであって、その目的とするところは、可視光を透過するマイク素子を情報表示画面上に設置し、その情報表示画面を含む機器の設計の自由度を向上し、機器の小型化を促進することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
請求項１の情報表示装置は、基板と、基板上に設けられた可動の電極と、可動の電極との組み合わせによってキャパシタを形成するように設けられた固定の電極と、固定の電極に設けられた音孔を通して進入した音圧によって可動の電極が振動したとき、振動によるキャパシタの静電容量の変化を音声信号として出力する出力部とを含むマイク素子を備え、基板及び可動の電極及び固定の電極及び出力部が可視光を透過する部材で構成されると共に、マイク素子を情報表示画面上に設置したことをその要旨とする。
【０００７】
すなわち、マイク素子を構成する基板及び可動の電極及び固定の電極及び出力部が可視光に対して透過することにより、情報表示装置の情報を表示する面上に設置することができるため、情報表示装置を含む機器においてのマイク部のスペース確保をする必要がなくなり、設計の自由度を向上させ、機器の小型化を促進できる。
【０００８】
請求項２の情報表示装置は、基板と、基板上に設けられた可動の電極と、可動の電極とともに振動されることによって発電可能な圧電体の電極と、音圧によって可動の電極及び圧電体の電極が振動したとき、圧電体の電極に生じる歪によって発電された電圧の変化を音声信号として出力する出力部とを含むマイク素子備え、基板及び可動の電極及び圧電体の電極及び出力部が可視光を透過する部材で構成されると共に、マイク素子を情報表示画面上に設置したことをその要旨とする。
【０００９】
すなわち、マイク素子を構成する基板及び可動の電極及び固定の電極及び出力部が可視光に対して透過することにより、情報表示装置の情報を表示する面上に設置することができるため、情報表示装置を含む機器においてのマイク部のスペース確保をする必要がなくなり、設計の自由度を向上させ、機器の小型化を促進できる。
【００１０】
請求項３の情報表示装置は、請求項１又は請求項２に記載のマイク素子を、複数個用いてアレイ状に構成し、情報表示画面上に設置したことをその要旨とする。
【００１１】
すなわち、可視光を透過するマイク素子を情報表示画面上に設置する際、マイク素子を複数個用いてアレイ状に構成することにより、拾音の指向性を制御することができる。
【発明の効果】
【００１２】
本発明によれば、可視光を透過するマイク素子を搭載した情報表示装置を提供できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１３】
以下に、本発明を実施するための最良の形態を詳述する。
【００１４】
（第１実施形態）
図１は、本発明の一実施形態によるマイク素子１０の上面図である。マイク素子１０の表面は保護膜２によって被覆され、複数の微小な音響ホール１を有している。音響ホール１を通過した音圧は、後述するマイク素子１０内に形成された静電容量検知の機構を用いて静電容量変化の信号に変換され、その静電容量変化の信号は振動電極用パッド電極３と固定電極用パッド電極４の端子によって出力される。出力した静電容量変化の信号は、例えばスピーカによって出力されたり、デジタル信号に変換して記憶されたりする。
【００１５】
図２は、図１のマイク素子１０の内部構造を説明するために保護膜２を取り除き、層間膜１２を局所的に取り除いた状態を示している。固定電極５ａは、固定電極５ａと一体の固定電極用引き出し配線部５ｂを介して固定電極用パッド電極４に接続されている。固定電極５ａの下には空隙を介して、後述する振動電極６ａ（図３参照）が設けられていて、その振動電極６ａと振動電極の固定部６ｂは一体である。振動電極の固定部６ｂは、振動電極の固定部６ｂと一体の振動電極用引き出し配線部６ｃを介して振動電極用パッド電極３に接続されている。又、振動電極の固定部６ｂは、点線で示されるように凹部６ｄを有している。
【００１６】
図１及び図２におけるＡＢ間の断面図を図３に示し、ＣＤ間の断面図を図４に示す。
【００１７】
図３において、ガラス基板７上に、開口部である空隙８を有する層間膜９が形成されている。この空隙８を覆うように設けられた振動電極６ａは、それと一体である振動電極の固定部６ｂで層間膜９上に固定され、また一体である振動電極用引き出し配線部６ｃを介して振動電極用パッド電極３に接続されている。振動電極の固定部６ｂの上には層間膜１２が形成されていて、層間膜１２は空隙１１を有している。その上に保護膜２を被覆し、音響ホール１を設けられている固定電極５ａが形成されている。固定電極５ａ及び振動電極６ａはキャパシタを構成し、音響ホール１から導入される音圧の変化がこのキャパシタの静電容量の変化量に変換され、その静電容量変化量の信号を振動電極用パッド電極３及び固定電極用パッド４を端子として出力する。
【００１８】
図４は、図１及び図２におけるＣＤ間の断面図を示している。図２の振動電極の凹部６ｄは図４の振動電極の開口部１３に対応している。後述する音響ホール１から導入されるウエットエッチング液は空隙１１を形成し、さらにこの開口部１３を通過して空隙８を形成する。
【００１９】
尚、それぞれ、ガラス基板７は本発明の「基板」、振動電極６ａは本発明の「可動の電極」、固定電極５ａは本発明の「固定の電極」、音響ホール１は本発明の「音孔」、振動電極用パッド電極３及び固定電極用パッド電極４は本発明の「出力部」の一例である。
【００２０】
以下、図３に示されるマイク素子の構造について、製造プロセスを示す図５〜図８を参照しながら説明する。
【００２１】
第１工程（図５（ａ）参照）：ガラス基板７上に、モノシランまたはジクロロシランを原料ガスとするプラズマＣＶＤ法により層間膜９として窒化シリコン(ＳｉＮ)を３μｍ成膜し、フォトリソグラフィ技術及びエッチング技術を用いて、この窒化シリコンをパターニングする。この後、プラズマＣＶＤ法あるいは常圧ＣＶＤを用いて、例えばリン添加シリコン酸化膜（Ｐｈｏｓｐｈｏｒｏｕｓ Ｓｉｌｉｃａｔｅ Ｇｌａｓｓ：ＰＳＧ）１０μｍを表面に成膜し、ＣＭＰ（Ｃｈｅｍｉｃａｌ Ｍｅｃｈａｎｉｃａｌ Ｐｏｌｉｓｈｉｎｇ）法により、窒化シリコン表面のリン添加シリコン酸化膜を除去し、窒化シリコン膜の開口部のみにリン添加シリコン酸化膜を残し、犠牲層１４を形成する。犠牲層には、リン（Ｐ）を含むシリコン酸化膜を用いることが一般的であるが、フッ酸（ＨＦ）に可溶であれば、どの膜を用いてもよい。この犠牲層は、後にＨＦによるエッチングで除去するため、最終的な構造体には残らない層である。犠牲層の厚みは、最終的な電極間のエアギャップ距離となることから、容量（Ｃ＝ｅ＊Ｓ／ｔ、ｅ：誘電率、Ｓ：電極面積、ｔ：エアギャップ距離）、つまり感度に反映されるとともに、音響センサ１００の構造の強固性にも大きな影響を及ぼす。
【００２２】
第２工程（図５（ｂ）参照）：ＬｏｗＰｒｅｓｓｕｒｅ−ＣＶＤ法（以下ＬＰ−ＣＶＤ法）により高弾性率膜のポリシリコン膜（Ｐｏｌｙ−Ｓｉ）を表面に０．５〜１μｍ成膜し、フォトリソグラフィ技術及びエッチング技術を用いて、振動電極６ａ並びにそれと一体の固定部６ｂ及び引出し配線部６ｃを形成する。振動電極には、ポリシリコンを用いることが一般的であるが、その他の導電性のある材料を用いてもよい。
【００２３】
第３工程（図５（ｃ）参照）：プラズマＣＶＤ法あるいは常圧ＣＶＤを用いて例えばリン添加シリコン酸化膜（ＰＳＧ）を表面に３μｍ成膜し、フォトリソグラフィ技術及びエッチング技術を用いて、振動電極６ａを介して犠牲層１４上に犠牲層１５を形成する。
【００２４】
第４工程（図６（ｄ）参照）：その上にプラズマＣＶＤ法を用いて窒化シリコン膜を１０μｍ成膜し、同様にＣＭＰ法にてリン添加シリコン酸化膜の表面以外の窒化シリコン膜を除去し、層間膜１２を形成する。
【００２５】
第５工程（図６（ｅ）参照）：スパッタリング法により透明電極膜としてＩｎｄｉｕｍ Ｔｉｎ Ｏｘｉｄｅ膜（以下ＩＴＯ膜）を表面に１μｍ成膜し、フォトリソグラフィ技術及びエッチング技術を用いて、固定電極５ａを形成する。この際、固定電極用の引出し配線（図示せず）も同時に形成される。
【００２６】
第６工程（図７（ｆ）参照）：ＩＴＯ膜の変質を抑制するために、１００℃以下の低温スパッタリング法によりＳｉＮによる保護膜を表面に１μｍ成膜する。さらにフォトリソグラフィ技術及びエッチング技術を用いて音響ホール１、及び振動電極用パッド電極３（図３参照）のための開口部１６を形成する。この音響ホール１は、音が入ってきた際に、空気の通り道となる機能を有する。
【００２７】
第７工程（図７（ｇ）参照）：フッ酸(ＨＦ)を用いたウエットエッチングにより、音響ホール１を介して振動膜の上下の犠牲層１４及び１５を除去し空隙８及び１１を形成する。
【００２８】
第８工程（図８（ｈ）参照）：スパッタリング法によりＩＴＯ膜１μｍを堆積し、フォトリソグラフィ技術及びエッチング技術を用いる工程により振動電極用パッド電極３を形成して、本実施形態のマイク素子が完成される。
【００２９】
図９は、以上の工程によって完成したマイク素子１０を、例えばカーナビゲーションシステムのディスプレイ部等の情報表示画面４０上に、高透明タイプのポリエチレンテレフタレート材の両面接着フィルムを用いて取り付けた情報表示装置１００を示している。
【００３０】
第１実施形態の作用及び効果を以下に述べる。
【００３１】
本実施形態のマイク素子１０は、図８（ｈ）に参照されるガラス基板７、層間膜９及び１２の窒化シリコン、振動電極６ａのポリシリコン、固定電極５ａ及び振動電極用パッド電極３のＩＴＯ膜を構成要素とし、それぞれの構成要素は可視光を透過することを特徴としているため、高透明タイプのポリエチレンテレフタレート材の両面接着フィルム等を用いることにより、情報表示装置１００の情報表示画面４０上の任意の場所に設置することができる。これにより情報表示装置１００を含む機器において、マイクを搭載するためのスペースを確保する必要が無く、設計の自由度を向上させ、機器の小型化を促進できる。
【００３２】
（第２実施形態）
以下より圧電体を用いたマイク素子の実施形態を示す。
【００３３】
図１０は、本発明の一実施形態によるマイク素子２０を上部電極２１ａが設けられている上面側から見た図である。上部電極２１ａは上部電極用引き出し配線部２１ｂを介して上部電極用パッド電極４と接続されている。振動電極の固定部６ｂは、上部電極２１ａとの間に設けられた圧電膜２２を挿み、振動電極用引き出し配線部６ｃを介して振動電極用パッド電極３と接続されている。又、振動電極の固定部６ｂは凹部６ｄを設けているため、振動電極の開口部２４を有している。ここで構造理解の容易のために図１０におけるＡＢ間の断面図を図１１に示し、ＣＤ間の断面図を図１２に示す。
【００３４】
図１１において、上部電極２１及びその下層に形成された振動電極６ａに挿まれるように圧電体からなる圧電膜２２が形成されている。上部電極２１ａは、上部電極２１ａと一体の上部電極用引き出し配線部２１ｂを介して上部電極用パッド電極２３に接続されている。振動電極６ａは、振動電極６ａと一体の固定部６ｂによって下層の層間膜上に固定され、さらに振動電極６ａと一体の振動電極用引き出し配線部６ｃを介して振動電極用パッド電極３に接続されている。
【００３５】
ここで振動電極６ａが振動することで、振動電極６ａ上に設けられた圧電膜２２に歪みが発生し、その歪みの変化に対して圧電膜２２の上下間に電圧が発生する。この電圧の変化を振動膜用パッド電極３と上部電極用パッド電極２３の端子間で計測することで、音圧の変化を読み取る機構となっている。
【００３６】
図１２は、図１０におけるＣＤ間の断面図を示している。振動電極の凹部６ｄ（図１０参照）を設けることによって形成される振動電極の開口部２４は、図１２の振動電極の開口部１３に対応している。後述するウエットエッチング液はこの開口部１３を通過して空隙８を形成する。
【００３７】
尚、それぞれ、ガラス基板７は本発明の「基板」、振動電極６ａは本発明の「可動の電極」、圧電膜２２は本発明の「圧電体の電極」、振動電極用パッド電極３及び上部電極用パッド電極２３は本発明の「出力部」の一例である。
【００３８】
以下、図１１に示されるマイク素子の構造について、製造プロセスを示す図１３及び図１４を参照しながら説明する。
【００３９】
第１工程（図１３（ａ）参照）：ガラス基板７上に、プラズマＣＶＤ法により層間膜９として窒化シリコン膜（ＳｉＮ）を３μｍ成膜する。フォトリソグラフィ技術及びエッチング技術を用いて、層間膜をパターニングした後、プラズマＣＶＤ法あるいは常圧ＣＶＤ法により犠牲層１４としてリン添加シリコン酸化膜（ＰＳＧ）を表面に１０μｍ成膜し、ＣＭＰ法により、リン添加シリコン酸化膜を７μｍ除去する。
【００４０】
第２工程（図１３（ｂ）参照）：低圧ＣＶＤ法によりポリシリコン膜（Ｐｏｌｙ−Ｓｉ）を０．５〜１μｍ成膜し、フォトリソグラフィ技術及びエッチング技術を用いて、振動電極６ａ及び固定部６ｂ及び引出し配線部６ｃを形成する。
【００４１】
第３工程（図１３（ｃ）参照）：ＣＶＤ法により圧電膜（ＰＺＴ、Ｐｂ（Ｚｒ，Ｔｉ）Ｏ３）を１μｍ表面に成膜し、熱アニーリング法を用いて、６５０℃にて３０分の処理を行った後に、フォトリソグラフィ技術及びエッチング技術を用いて、振動膜の上面に圧電膜２２を形成する。
【００４２】
第４工程（図１４（ｄ）参照）：スパッタリング法により透明電極膜（ＩＴＯ）を表面に１μｍ成膜し、フォトリソグラフィ技術及びエッチング技術を用いて、圧電膜の上層に上部電極２１及び引出し配線（図示せず）、並びに振動電極用パッド電極３を形成する。
【００４３】
第５工程（図１４（ｅ）参照）：フッ酸を用いたウエットエッチングにより、犠牲層上層の振動膜の一部に設けた開口部１３（図１１参照）を通して、犠牲層１４を除去し、空隙８を形成し、本実施形態のマイク素子が完成される。
【００４４】
図９のマイク素子１０をマイク素子２０に置き換えると、同図はマイク素子２０を、例えばカーナビゲーションシステムのディスプレイ部等の情報表示画面４０上に、高透明タイプのポリエチレンテレフタレート材の両面接着フィルムを用いて取り付けた情報表示装置１００を示している。
【００４５】
第２実施形態の作用及び効果を以下に述べる。
【００４６】
本実施形態のマイク素子２０は、ガラス基板７、層間膜９の窒化シリコン、振動電極６ａのポリシリコン、圧電膜２２のＰＺＴ、上部電極２１及び振動電極用パッド電極３のＩＴＯ膜を構成要素とし、それぞれの構成要素は可視光を透過することを特徴としているため、高透明タイプのポリエチレンテレフタレート材の両面接着フィルム等を用いることにより情報表示装置の情報表示面上の任意の場所に設置することができる。これにより情報表示装置を含む機器において、マイクを搭載するためのスペースを確保する必要が無く、設計の自由度を向上させ、機器の小型化を促進できる。
【００４７】
（第３実施形態）
以下より本発明のマイク素子を複数アレイ状に搭載した情報表示装置の実施形態を示す。
【００４８】
図１５に、本発明のマイク素子３０を複数個用いて情報表示装置のディスプレイ４０にアレイ状に配置した情報表示装置１００を示す。マイク素子３０は第１実施形態のマイク素子１０（図１参照）若しくは第２実施形態のマイク素子２０（図１０参照）である。本発明のマイク素子３０は可視光を透過する性質上、情報表示装置１００の情報表示画面４０上の任意の場所に設置でき、情報表示装置１００を含む機器においてのマイク部のスペース確保をする必要性がなくなり、設計の自由度を向上させることができる。ここでディスプレイ４０及びマイク素子３０は正方形であるとし、ディスプレイのそれぞれの一辺には同数のマイク素子を設置し、並びにそれぞれの最近傍のマイク素子間隔は均一であるとする。又、ディスプレイ４０の一辺に設置されたマイク素子の数をＭ（個）とし、最近傍のマイク素子間隔をｄ（ｍｍ）とする。
【００４９】
ここで式（１）に示されるようにπを円周率、fを音の周波数（Ｈｚ）、θをディスプレイ面の垂直方向に対する指向性角度(°)、cを音速(３４００００ｍｍ／ｓｅｃ)すると、特性因子Ωを導き出すことができる。
【００５０】
【数１】
【００５１】
さらに式（２）に示されるように、この特性因子Ωと一辺のマイク素子の数Ｍ（個）を用いることによって指向性強度を示す関数Ｇ(θ)を導き出すことができる。
【００５２】
【数２】
【００５３】
図１６（ａ）は、上記式（１）及び（２）を用いてマイク個数Ｍを１０、マイク間隔ｄを３５ｍｍに配置した場合の指向特性を示している。ここで縦軸は指向性強度Ｇ（θ）を表し、横軸はディスプレイ面の垂直方向に対する指向性角度θ(°)を表している。また図１６（ｂ）は、マイク個数を３、マイク間隔を１７４ｍｍに配置した場合の指向特性を示している。
【００５４】
第３実施形態の作用及び効果を以下に述べる。
【００５５】
図１６（ａ）及び（ｂ）に示されるように、ディスプレイの一辺のように同じ長さ領域においてマイク個数とマイク間隔を変えることによって、マイクの指向特性を制御することができる。すなわちマイク素子の個数及び設置場所、設置間隔によって、拾音の指向性を任意に制御することができる。
【００５６】
なお、今回開示された実施形態は、すべての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は、上記した実施形態の説明ではなく特許請求の範囲によって示され、さらに特許請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更が含まれる。
【００５７】
上記実施形態において特許請求の範囲の範囲内での変更を、以下に変形例として例示する。
【００５８】
（第１変形例）本実施形態では可視光に透過する基板としてガラス基板を用いたが、本発明はこれに限らず、例えば石英基板も適用可能である。
【００５９】
（第２変形例）本実施形態では可視光に透過する層間膜及び保護膜として窒化シリコン（ＳｉＮ）を用いたが、本発明はこれに限らず、例えばシリコンカーバイト（ＳｉＣ）や酸化シリコンに炭素を添加したものであるＳｉＯＣ等も適用可能である。
【００６０】
（第３変形例）本実施形態では可視光に透過する固定電極及びパッド電極としてＩｎｄｉｕｍ Ｔｉｎ Ｏｘｉｄｅ（ＩＴＯ）を用いたが、本発明はこれに限らず、例えばＳｎＯ２やＩｎｄｉｕｍ Ｚｉｎｃ Ｏｘｉｄｅ（ＩＺＯ）等も適用可能である。
【００６１】
（第４変形例）本実施形態では可視光に透過する圧電体としてＰＺＴ、Ｐｂ（Ｚｒ，Ｔｉ）Ｏ３を用いたが、本発明はこれに限らず、例えばＡＩＮやＺｎＯ等も適用可能である。
【００６２】
（第５変形例）本実施形態では基板上にマイク構造体を形成してマイク素子を作製し、そのマイク素子を情報表示装置の情報表示画面上に設置したが、本発明はこれに限らず、情報表示装置の情報表示画面上に設けられた可視光を透過する保護膜等を基板として、その上にマイク構造体を形成してもよい。
【００６３】
（第６変形例）本実施形態ではマイク素子を搭載する情報表示画面としてカーナビゲーションシステムのディスプレイ部を用いたが、本発明はこれに限らず、例えば携帯電話のディスプレイ部やデジタルカメラのディスプレイ部などの小型機器に搭載される情報表示画面並びにテレビ等に使用されるＬＣＤディスプレイやブラウン管ディスプレイなどの比較的大型機器に搭載される情報表示画面上に本発明のマイク素子を設置してもよい。
【００６４】
（第６変形例）本実施形態ではマイク素子を情報表示装置の情報表示画面に設置する際、ポリエチレンテレフタレート材の両面接着フィルムを用いたが、本発明はこれに限らず、例えばポリエステル材の両面接着フィルムを用いてもよい。
【図面の簡単な説明】
【００６５】
【図１】本発明の一実施形態によるマイク素子の上面図である。
【図２】本発明の一実施形態によるマイク素子の上面図である。
【図３】本発明の一実施形態によるマイク素子の断面図である。
【図４】本発明の一実施形態によるマイク素子の断面図である。
【図５】図３に示した一実施形態によるマイク素子の製造プロセスを示す図である。
【図６】図３に示した一実施形態によるマイク素子の製造プロセスを示す図である。
【図７】図３に示した一実施形態によるマイク素子の製造プロセスを示す図である。
【図８】図３に示した一実施形態によるマイク素子の製造プロセスを示す図である。
【図９】本発明の一実施形態による情報表示装置の図である。
【図１０】本発明の一実施形態によるマイク素子の上面図である。
【図１１】本発明の一実施形態によるマイク素子の断面図である。
【図１２】本発明の一実施形態によるマイク素子の断面図である。
【図１３】図１１に示した一実施形態によるマイク素子の製造プロセスを示す図である。
【図１４】図１１に示した一実施形態によるマイク素子の製造プロセスを示す図である。
【図１５】本発明の一実施形態による情報表示装置の図である。
【図１６】指向性強度を指向性角度の関数で導き出す式である。
【図１７】従来例のシリコンマイクの断面図である。
【符号の説明】
【００６６】
１ 音響ホール
２ 保護膜
３ 振動電極用パッド電極
４ 固定電極用パッド電極
５ａ 固定電極
５ｂ 固定電極用引き出し配線部
６ａ 振動電極
６ｂ 振動電極の固定部
６ｃ 振動電極用引き出し配線部
７ ガラス基板
【特許請求の範囲】
【請求項１】
基板と、
前記基板上に設けられた可動の電極と、
前記可動の電極との組み合わせによってキャパシタを形成するように設けられた固定の電極と、
前記固定の電極に設けられた音孔を通して進入した音圧によって前記可動の電極が振動したとき、前記振動によるキャパシタの静電容量の変化を音声信号として出力する出力部とを含むマイク素子を備え、
前記基板及び前記可動の電極及び前記固定の電極及び前記出力部が可視光を透過する部材で構成されると共に、前記マイク素子を情報表示画面上に設置したことを特徴とする情報表示装置。
【請求項２】
基板と、
前記基板上に設けられた可動の電極と、
前記可動の電極とともに振動されることによって発電可能な圧電体の電極と、
音圧によって前記可動の電極及び前記圧電体の電極が振動したとき、前記圧電体の電極に生じる歪によって発電された電圧の変化を音声信号として出力する出力部とを含むマイク素子備え、
前記基板及び前記可動の電極及び前記圧電体の電極及び前記出力部が可視光を透過する部材で構成されると共に、前記マイク素子を情報表示画面上に設置したことを特徴とする情報表示装置。
【請求項３】
請求項１又は請求項２に記載のマイク素子を、複数個用いてアレイ状に構成し、情報表示画面上に設置したことを特徴とする情報表示装置。
【請求項１】
基板と、
前記基板上に設けられた可動の電極と、
前記可動の電極との組み合わせによってキャパシタを形成するように設けられた固定の電極と、
前記固定の電極に設けられた音孔を通して進入した音圧によって前記可動の電極が振動したとき、前記振動によるキャパシタの静電容量の変化を音声信号として出力する出力部とを含むマイク素子を備え、
前記基板及び前記可動の電極及び前記固定の電極及び前記出力部が可視光を透過する部材で構成されると共に、前記マイク素子を情報表示画面上に設置したことを特徴とする情報表示装置。
【請求項２】
基板と、
前記基板上に設けられた可動の電極と、
前記可動の電極とともに振動されることによって発電可能な圧電体の電極と、
音圧によって前記可動の電極及び前記圧電体の電極が振動したとき、前記圧電体の電極に生じる歪によって発電された電圧の変化を音声信号として出力する出力部とを含むマイク素子備え、
前記基板及び前記可動の電極及び前記圧電体の電極及び前記出力部が可視光を透過する部材で構成されると共に、前記マイク素子を情報表示画面上に設置したことを特徴とする情報表示装置。
【請求項３】
請求項１又は請求項２に記載のマイク素子を、複数個用いてアレイ状に構成し、情報表示画面上に設置したことを特徴とする情報表示装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【図１５】
【図１６】
【図１７】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【図１５】
【図１６】
【図１７】
【公開番号】特開２００７−１２４３０６（Ｐ２００７−１２４３０６Ａ）
【公開日】平成１９年５月１７日（２００７．５．１７）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００５−３１４３１７（Ｐ２００５−３１４３１７）
【出願日】平成１７年１０月２８日（２００５．１０．２８）
【出願人】（０００００１８８９）三洋電機株式会社 (18,308)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成１９年５月１７日（２００７．５．１７）
【国際特許分類】
【出願日】平成１７年１０月２８日（２００５．１０．２８）
【出願人】（０００００１８８９）三洋電機株式会社 (18,308)
【Ｆターム（参考）】
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