壓電振動裝置及使用其的便攜式終端的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明提供一種可薄型化以及產(chǎn)生較強(qiáng)的振動的壓電振動裝置以及使用該壓電振動裝置的便攜式終端。作為壓電振動裝置以及使用該壓電振動裝置的便攜式終端，該壓電振動裝置至少具有：支撐體(11)；按照能夠振動的方式安裝于該支撐體(11)的振動板(12)；能夠進(jìn)行彎曲振動的振動元件(14)；以及存在于振動元件(14)進(jìn)行彎曲的表面即第一表面與振動板(12)的一個(gè)主面之間，將振動元件(14)的第一表面與振動板(12)的一個(gè)主面相接合，并能夠變形的第一接合構(gòu)件(13)。由此，能夠得到可薄型化以及產(chǎn)生較強(qiáng)的振動的壓電振動裝置以及便攜式終端。
【專利說明】壓電振動裝置及使用其的便攜式終端
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001 ] 本發(fā)明涉及壓電振動裝置以及使用該壓電振動裝置的便攜式終端。
【背景技術(shù)】
[0002]現(xiàn)有技術(shù)中，隔開間隔來配置板狀的壓電雙晶片元件和振動板、且將壓電雙晶片的長度方向上的一端固定于振動板的壓電振動裝置是已知的(例如，參照專利文獻(xiàn)I)。
[0003]在先技術(shù)文獻(xiàn)
[0004]專利文獻(xiàn)
[0005]專利文獻(xiàn)I JP特開2006-238072號公報(bào)
[0006]發(fā)明的概要
[0007]發(fā)明要解決的課題
[0008]但是，上述現(xiàn)有的壓電振動裝置為了使在施加沖擊時(shí)壓電雙晶片元件和振動板不接觸，需要在壓電雙晶片元件和振動板之間隔開充分的間隔，所以存在薄型化較為困難這樣的問題。此外，也已知將壓電元件的一個(gè)主面固定于振動板的一個(gè)主面，使壓電元件伸縮振動，由此使壓電元件和振動板之間的接合體彎曲振動的壓電振動裝置，但是在這樣的壓電振動裝置中存在難以得到較強(qiáng)的振動的問題。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0009]本發(fā)明鑒于這樣現(xiàn)有的技術(shù)中的問題點(diǎn)而提出，其目的在于，提供一種可薄型化并產(chǎn)生較強(qiáng)的振動的壓電振動裝置以及使用該壓電振動裝置的便攜式終端。
[0010]用于解決課題的手段
[0011]本發(fā)明的壓電振動裝置的特征在于，至少具有:支撐體；按照能夠振動的方式安裝于該支撐體的振動板；能夠進(jìn)行彎曲振動的振動元件；以及存在于該振動元件進(jìn)行彎曲的表面即第一表面與上述振動板的一個(gè)主面之間，將上述振動兀件的上述第一表面與上述振動板的上述一個(gè)主面相接合，并能夠變形的第一接合構(gòu)件。
[0012]本發(fā)明的便攜式終端的特征在于，至少具有電子電路、顯示器、上述壓電振動裝置、以及框體，上述振動板是上述顯示器或者上述顯示器的一部分或者上述顯示器的蓋板，并且，將上述支撐體固定于上述框體，或者上述框體的至少一部分為上述支撐體。
[0013]發(fā)明效果
[0014]根據(jù)本發(fā)明的壓電振動裝置，能夠得到可薄型化以及能產(chǎn)生較強(qiáng)的振動的壓電振
動裝置。
[0015]根據(jù)本發(fā)明的便攜式終端,能夠得到可薄型化的便攜式終端。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0016]圖1是示意性地表示作為本發(fā)明的實(shí)施方式的例子的壓電振動裝置以及便攜式終端的立體圖。[0017]圖2是圖1中的A-A’線剖面圖。
[0018]圖3是圖1中的B-B’線剖面圖。
[0019]圖4是示意性地表示圖2、圖3中的振動元件14的立體圖。
[0020]圖5(a)?(d)是用于說明振動元件14的構(gòu)造的圖。
[0021]圖6是用于說明振動元件14的構(gòu)造的圖。
[0022]圖7(a)?(C)是示意性地表示本發(fā)明的實(shí)施方式的例子的壓電振動裝置的振動的狀態(tài)的剖面圖。
[0023]圖8是示意性地表示作為本發(fā)明的變形例的壓電振動裝置以及便攜式終端的立體圖。
[0024]圖9是表示本發(fā)明的實(shí)施方式的例子的壓電振動裝置的特性的測量結(jié)果的圖表?！揪唧w實(shí)施方式】
[0025]以下，參照附圖來詳細(xì)說明本發(fā)明的壓電振動裝置以及便攜式終端。圖1是示意性地表示作為本發(fā)明的實(shí)施方式的例子的壓電振動裝置以及便攜式終端的立體圖。圖2是圖1中的A-A’線剖面圖。圖3是圖1中的B-B’線音面圖。
[0026]本例的壓電振動裝置，如圖1?3所示，具備:支撐體11、振動板12、第一接合構(gòu)件
13、振動元件14、以及第二接合構(gòu)件16。此外，本例的便攜式終端除了壓電振動裝置以外，還具備顯示器18和電子電路(未圖示)，壓電振動裝置的支撐體11作為便攜式終端中的框體19發(fā)揮作用，壓電振動裝置的振動板12作為便攜式終端中的顯示器18的蓋板發(fā)揮作用。
[0027]支撐體11具有I個(gè)面開口的箱狀的形狀。支撐體11能夠適當(dāng)?shù)厥褂脛傂砸约皬椥暂^大的合成樹脂等的材料來形成。并且，支撐體11在壓電振動裝置中作為按照能夠振動的方式來支撐振動板12的支撐體發(fā)揮作用，并且在便攜式終端中作為框體19發(fā)揮作用。
[0028]振動板12具有薄板狀的形狀。振動板12能夠適當(dāng)?shù)厥褂帽┧針渲筒ＡУ葎傂砸约皬椥暂^大的材料來形成。此外，振動板12，僅其一個(gè)主面的周圍經(jīng)由第二接合構(gòu)件16固定于支撐體11，并且該振動板12按照能夠振動的方式安裝于支撐體11。振動板12的厚度例如設(shè)定為0.4mm?1.5mm左右。
[0029]第一接合構(gòu)件13具有薄膜狀的形狀。此外，第一接合構(gòu)件13形成為比振動板12柔軟且易于變形，相比振動板12,楊氏模量(Young' s modulus)、剛性率、體積彈性率等彈性率和剛性較小。即，第一接合構(gòu)件13能夠變形，在施加相同的力時(shí)，相比振動板12，產(chǎn)生較大變形。此外，第一接合構(gòu)件13的一個(gè)主面整體地固定于振動板12的一個(gè)主面的一部分，并且在第一接合構(gòu)件13的另一個(gè)主面整體地固定著振動元件14的一個(gè)主面。S卩，經(jīng)由第一接合構(gòu)件13來對振動板12和振動元件14進(jìn)行接合。另外，第一接合構(gòu)件13可以是單一的構(gòu)件，也可以是由幾個(gè)構(gòu)件構(gòu)成的復(fù)合體。作為這樣的第一接合構(gòu)件13，例如，能夠適當(dāng)?shù)厥褂米鳛榫哂袕椥缘恼澈蟿┑母鞣N彈性粘合劑。
[0030]此外，作為第一接合構(gòu)件13，優(yōu)選使用以下構(gòu)件:在由作為黏彈性體的粘接材料和無紡布構(gòu)成的基底材料的兩側(cè)，更詳細(xì)來說，在將粘接材料浸潰在無紡布中而構(gòu)成的基底材料的兩側(cè)，即，在具有在無紡布的纖維之間混入粘接劑(黏彈性體)的構(gòu)成的基底材料的兩側(cè)，配置有由粘接材料構(gòu)成的粘接層的構(gòu)件。并且，優(yōu)選跨基底材料的整個(gè)厚度方向(從配置在基底材料的兩側(cè)的2層粘接層的一方朝向另一方的方向)，由粘接材料(黏彈性體)構(gòu)成至少一部分。即，優(yōu)選跨第一接合構(gòu)件13的整個(gè)厚度方向(從振動元件14以及振動板12的一方朝向另一方的方向，與基底材料的厚度方向相同)，由黏彈性體構(gòu)成至少一部分。由此，能夠緩和在振動板12、振動元件14之間起作用的熱應(yīng)力，并且能夠?qū)⒄駝釉?4的振動良好地向振動板12傳遞。
[0031]S卩，根據(jù)相對于較快的運(yùn)動而彈性變強(qiáng)、相對于較慢的運(yùn)動而粘性變強(qiáng)的黏彈性體的性質(zhì)，能夠通過黏彈性體的變形來緩和在振動板12以及振動元件14與第一接合構(gòu)件13之間起作用的熱應(yīng)力(由于溫度變化而在熱膨脹系數(shù)不同的2個(gè)物體之間起作用的應(yīng)力)，并且能夠以非常短的時(shí)間將位移方向逆轉(zhuǎn)的振動元件14的振動不衰減地傳遞至振動板12。由此，能夠產(chǎn)生較強(qiáng)的振動，并且能夠得到難以破損的壓電振動裝置。通過跨第一接合構(gòu)件13的整個(gè)厚度方向，由黏彈性體構(gòu)成至少一部分，從而能夠提高該效果。
[0032]此外，由振動元件14單獨(dú)地進(jìn)行彎曲振動是重要的。由此，與振動元件14進(jìn)行伸縮振動的情況相比較，能夠減小無紡布造成的振動的衰減。此外，優(yōu)選，使振動元件14以及振動板12的厚度相等(實(shí)質(zhì)上相等)，并且使第一接合構(gòu)件13位于由振動元件14、振動板12、以及第一接合構(gòu)件13構(gòu)成的復(fù)合體的振動方向的中央部。由此，能夠降低第一接合構(gòu)件13造成的振動的裳減。進(jìn)一步地，優(yōu)選，使2層粘接層的厚度相等,并且使基底材料位于由振動元件14、振動板12、以及第一接合構(gòu)件13構(gòu)成的復(fù)合體的振動方向的中央部。由此，能夠降低基底材料(構(gòu)成基底材料的無紡布)造成的振動的衰減。
[0033]振動元件14是板狀，其一個(gè)主面整體地接合于第一接合構(gòu)件13的另一個(gè)主面。此夕卜，如圖4所示，振動元件14具有:層疊體20、表面電極31、32、33、第一連接電極41、第二連接電極42、第三連接電極(未圖示)。圖4是示意性地表示振動元件14的立體圖。
[0034]層疊體20構(gòu)成為，在振動元件14的厚度方向上層疊有極化了的多層壓電體層24、以及圖5所示的多個(gè)內(nèi)部電極21、22、23。S卩，振動元件14在層疊體20的層疊方向上的一個(gè)端面整體地與第一接合構(gòu)件13的另一個(gè)主面相接合。即，振動元件14按照在層疊體20的層疊方向上的一個(gè)端面(一個(gè)主面)經(jīng)由第一接合構(gòu)件13整體地與振動板12的一個(gè)主面相接合的方式而被固定。
[0035]圖5(a)?(d)是示意性地表示振動元件14所具有的表面電極31、32、33以及內(nèi)部電極21、22、23的俯視圖。如圖5(a)所示，在層疊體20的兩個(gè)主面中的每一個(gè)主面配置表面電極31、32、33。此外，在層疊體20的內(nèi)部分別配置多個(gè)圖5(b)所示的內(nèi)部電極21、圖5(c)所示的內(nèi)部電極22、圖5(d)所示的內(nèi)部電極23。
[0036]如圖5所示，內(nèi)部電極21具有以下構(gòu)造:在與層疊體20的側(cè)面隔開間隔并跨壓電體層24的大致整個(gè)面而形成的矩形形狀的主體部21a的長度方向的一端，連接著一端在層疊體20的側(cè)面露出的矩形形狀的引出部21b。另外，引出部21b的一端在層疊體20的長度方向上的一端處在層疊體20的側(cè)面露出。
[0037]如圖5所示，內(nèi)部電極22具有以下構(gòu)造:在與層疊體20的側(cè)面隔開間隔并跨壓電體層24的大致整個(gè)面而形成的矩形形狀的主體部22a的長度方向的一端，連接著一端在層疊體20的側(cè)面露出的矩形形狀的引出部22b。另外，引出部22b的一端在層疊體20的長度方向上的一端處在層疊體20的側(cè)面露出。
[0038]如圖5所示，內(nèi)部電極23具有跨壓電體層24的大致整個(gè)面而形成的矩形形狀的形狀。此外，內(nèi)部電極23按照以下方式來形成:僅長度方向的一端在層疊體20的側(cè)面露出，除此以外，與層疊體20的側(cè)面隔開間隔。另外，內(nèi)部電極23的一端在層疊體20的長度方向上的另一端處在層疊體20的側(cè)面露出。另外，引出部2 Ib和引出部22b按照在層疊體20的厚度方向(層疊方向)上不重疊的方式，在層疊體20的寬度方向上隔開間隔而配置。
[0039]如圖5所示，表面電極33具有矩形形狀的形狀。此外，表面電極33按照以下方式來形成:僅長度方向的一端在層疊體20的側(cè)面露出，除此以外，與層疊體20的側(cè)面隔開間隔。另外，表面電極33跨層疊體20的長度方向上的80%以上的區(qū)域而形成。此外，表面電極33的一端在層疊體20的長度方向上的另一端處在層疊體20的側(cè)面露出。
[0040]在層疊體20的長度方向上的一端和表面電極33的長度方向上的另一端之間，在層疊體20的寬度方向上隔開間隔而配置表面電極31以及表面電極32。表面電極31以及表面電極32為矩形形狀,長度方向的一端在層疊體20的長度方向的一端處在層疊體20的側(cè)面露出。此外，表面電極31以及表面電極32按照以下方式來配置:在長度方向的另一端和表面電極33之間具有間隔，并且在層疊體20的寬度方向上與層疊體20的側(cè)面也隔開間隔。
[0041]此外，關(guān)于層疊體20,在層疊方向上，內(nèi)部電極21、22、23和壓電體層24交替配置。圖6是示意性地表示振動元件14中的表面電極33以及內(nèi)部電極21、22、23的配置、和在表面電極33以及內(nèi)部電極21、22、23之間配置的壓電體層24中的極化方向的圖。如圖6所示，內(nèi)部電極21或者內(nèi)部電極22、以及表面電極33或者內(nèi)部電極23在層疊體20的層疊方向上交替地配置。此外，在層疊體20的層疊方向上的一側(cè)，內(nèi)部電極21和內(nèi)部電極23或者表面電極33交替地配置,在層疊體20的層疊方向上的另一側(cè)，內(nèi)部電極22和內(nèi)部電極23或者表面電極33交替地配置。即，壓電振動元件14具有以下構(gòu)成:由表面電極33以及內(nèi)部電極21、22、23構(gòu)成的多個(gè)電極層(扁平電極)、和多個(gè)壓電體層24交替地層疊。
[0042]關(guān)于多個(gè)內(nèi)部電極21，在層疊體20的長度方向的一個(gè)端部處，在層疊體20的側(cè)面露出的引出部21b的端部彼此通過第一連接電極41而相互連接。進(jìn)一步地，多個(gè)內(nèi)部電極21經(jīng)由第一連接電極41而與分別配置在層疊體20的兩主面處的表面電極31連接。
[0043]此外，關(guān)于多個(gè)內(nèi)部電極22，在層疊體20的長度方向的一個(gè)端部處，在層疊體20的側(cè)面露出的引出部22b的端部彼此通過第二連接電極42而相互連接。進(jìn)一步地，多個(gè)內(nèi)部電極22經(jīng)由第二連接電極42而與分別配置在層疊體20的兩主面處的表面電極32連接。
[0044]并且，多個(gè)內(nèi)部電極23在層疊體20的長度方向的另一個(gè)端部處，在層疊體20的側(cè)面露出的端部彼此通過第三連接電極(未圖示)而相互連接。進(jìn)一步地，多個(gè)內(nèi)部電極23經(jīng)由第三連接電極(未圖示)而與分別配置在層疊體20的兩主面處的表面電極33連接。這樣，表面電極31、32、33作為振動元件14中的端子電極發(fā)揮作用。表面電極31、32、33全部分別配置于層疊體20的兩主面，由此能夠僅僅在振動元件14 (層疊體20)的任一個(gè)主面中進(jìn)行壓電體層24極化時(shí)的電壓的施加以及使振動元件14振動時(shí)的電壓的施加。
[0045]此外，配置在內(nèi)部電極21、22、23之間的壓電體層24在由圖6的箭頭所示的方向上被極化。例如，對于表面電極33，按照使表面電極31的電位變高，表面電極32的電位變低的方式，來對表面電極31、32、33施加直流電壓，由此能夠進(jìn)行極化。并且,在使振動元件14振動時(shí)，對表面電極31、32、33施加交流電壓，以使表面電極31以及表面電極32成為相同電位，并且在與表面電極33之間產(chǎn)生電位差。由此，振動元件14使相對于在某瞬間施加的電場的方向的極化的方向在振動元件14的厚度方向上的一側(cè)一半和另一側(cè)一半中進(jìn)行逆轉(zhuǎn)。
[0046]S卩，例如，被施加電信號后，在某瞬間，在振動元件14的厚度方向上的一側(cè)一半在振動元件14的長度方向上延伸時(shí)，振動元件14的厚度方向上的另一側(cè)一半在振動元件14的長度方向上收縮。由此，振動元件14通過被施加電信號，能夠單獨(dú)地進(jìn)行彎曲振動。這樣，振動元件14由具有雙晶片構(gòu)造的壓電體(壓電雙晶片元件)構(gòu)成。
[0047]另外，振動元件14按照一個(gè)主面以及另一個(gè)主面彎曲的方式來進(jìn)行彎曲振動。因此，第一接合構(gòu)件13存在于振動兀件14彎曲的表面即第一表面(一個(gè)主面)和振動板12的一個(gè)主面之間，對振動元件14的第一表面和振動板12的一個(gè)主面進(jìn)行接合。即，第一接合構(gòu)件13將振動元件14的第一表面整體地固定于振動板12。另外，所謂整體地固定(接合)的狀態(tài)，包括對振動元件14的第一表面(一個(gè)主面)的整個(gè)面進(jìn)行固定(接合)的狀態(tài)、以及將大致整個(gè)面進(jìn)行固定(接合)的狀態(tài)。此外，第一接合構(gòu)件13的厚度設(shè)定為比振動元件14的彎曲振動的振幅大，并且設(shè)定為不過于變厚而使振動過于衰減，例如設(shè)定為0.1mm ?0.6mm 左右。
[0048]層疊體20例如優(yōu)選為大致長方體形狀的形狀。層疊體20的長度例如優(yōu)選為18mm?28mm左右，更優(yōu)選為22mm?25mm左右。層疊體20的寬度例如優(yōu)選為Imm?6mm左右，更優(yōu)選為3mm?4mm左右。層疊體20的厚度例如優(yōu)選為0.2mm?1.0mm左右，更優(yōu)選為0.4mm?0.8mm左右。此外，內(nèi)部電極21的主體部21a以及內(nèi)部電極22的主體部22a的長度例如優(yōu)選為17mm?25mm左右，更優(yōu)選為21mm?24mm左右。內(nèi)部電極23的長度例如優(yōu)選為19mm?27mm左右，更優(yōu)選為22mm?24mm左右。表面電極33的長度例如優(yōu)選為17mm?23mm左右，更優(yōu)選為19mm?21mm左右。內(nèi)部電極21的主體部21a、內(nèi)部電極22的主體部22a、內(nèi)部電極23以及表面電極31的寬度例如優(yōu)選為Imm?5mm左右，更優(yōu)選為2mm?4mm左右。表面電極31以及表面電極32的長度例如優(yōu)選為Imm?3mm。表面電極31以及表面電極32的寬度例如優(yōu)選為0.5mm?1.5_。通過使用具有這樣的形狀的層疊體20，能夠得到能產(chǎn)生較強(qiáng)的振動的小型的振動元件14。
[0049]構(gòu)成層疊體20的壓電體層24例如能夠適當(dāng)?shù)厥褂娩喫徙U(PZ)、鈦酸鋯酸鉛(PZT)、Bi層狀化合物、鎢青銅構(gòu)造化合物等非鉛類壓電體材料等來形成，也可以使用其他的壓電材料。壓電體層24的I層的厚度,為了由低電壓驅(qū)動，例如優(yōu)選設(shè)定為0.01?0.1mm左右。此外，為了得到較大的彎曲振動，優(yōu)選具有200pm/V以上的壓電d31常數(shù)。構(gòu)成振動元件14的內(nèi)部電極21、22、23，除了例如銀、銀和鈀的合金等的金屬成分以外，能夠適當(dāng)?shù)厥褂煤刑沾沙煞趾筒ＡС煞衷趦?nèi)的材料，但是也可以使用其他已知的金屬材料來形成。
[0050]這樣的振動元件14能夠通過例如以下的方法來制作。首先，在壓電材料的粉末中添加粘合劑、分散劑、塑化劑、溶劑來攪和混合，制作漿料，將得到的漿料成形為片狀，制作生片。接著，在生片上印刷導(dǎo)體膏而形成成為內(nèi)部電極21、22、23的電極圖案，對形成了該電極圖案的生片進(jìn)行層疊，制作層疊成形體，之后，進(jìn)行脫脂、煅燒，通過切割為規(guī)定尺寸來得到層疊體。接著，印刷用于形成表面電極31、32、33以及第一連接電極41、第二連接電極42、以及第三連接電極(未圖示)的導(dǎo)體膏，在規(guī)定的溫度下進(jìn)行烘焙，之后，按照通過表面電極31、32、33的方式來施加直流電壓，進(jìn)行壓電體層24的極化。這樣，能夠得到振動元件14。[0051]第二接合構(gòu)件16具有薄膜狀的形狀。此外，第二接合構(gòu)件16形成為比振動板12柔軟且易于變形，相比振動板，楊氏模量、剛性率、體積彈性率等的彈性率和剛性較小。即，第二接合構(gòu)件16能夠進(jìn)行變形，在施加相同的力時(shí)，相比振動板12，產(chǎn)生較大變形。此外，第二接合構(gòu)件16的一個(gè)主面整體地固定于振動板12的一個(gè)主面的周緣部，并且另一個(gè)主面整體地固定于支撐體11 (框體19)。即，經(jīng)由第二接合構(gòu)件16對振動板12和支撐體11 (框體19)進(jìn)行接合。另外，第二接合構(gòu)件16可以是單一的構(gòu)件，也可以是由幾個(gè)構(gòu)件構(gòu)成的復(fù)合體。作為這樣的第二接合構(gòu)件16，例如，能夠適當(dāng)?shù)厥褂门c第一接合構(gòu)件13相同的構(gòu)件。另外，第二接合構(gòu)件16的厚度設(shè)定為不過于變厚而使振動過于衰減，例如設(shè)定為
0.1mm?0.6mm左右。即，第二接合構(gòu)件16形成為能夠在支撐體11 (框體19)中傳遞振動板12的振動。
[0052]作為電子電路(未圖示)，例如能夠例示對顯示于顯示器18中的圖像信息和由壓電振動裝置傳遞的聲音信息進(jìn)行處理的電路、以及通信電路等。既可以是這些電路中的至少I個(gè)，也可以包括所有的電路。此外，可以是具有其他功能的電路。進(jìn)一步地，可以具有多個(gè)電子電路。
[0053]顯示器18是具有顯示圖像信息的功能的顯示裝置，例如，能夠適當(dāng)?shù)厥褂靡壕э@示器、等離子顯示器、以及有機(jī)EL顯示器等己知的顯示器。
[0054]圖7(a)?(C)是示意性地表示本例的壓電振動裝置的振動的狀態(tài)的剖面圖。另夕卜，在圖7(a)?(c)中，省略第二接合構(gòu)件16、支撐體11、顯示器18、以及電子電路的圖示。
[0055]如上所述，本例的壓電振動裝置，通過對振動元件14施加電信號，能夠單獨(dú)地進(jìn)行彎曲振動的板狀的振動元件14的一個(gè)主面經(jīng)由能夠變形的第一接合構(gòu)件13與振動板12接合。于是，如果施加電信號后振動元件14進(jìn)行彎曲振動，則第一接合構(gòu)件13通過自身發(fā)生變形而容許振動元件14的振動，并且將振動元件14的振動傳遞至振動板12。這樣，本例的壓電振動裝置通過施加電信號，能夠使振動板12較強(qiáng)地振動。
[0056]例如，在圖7(a)所示的狀態(tài)下，振動元件14向圖中的上側(cè)彎曲成凸，振動板12雖然向上彎曲成凸，但是彎曲量比振動元件14小。即，按照振動元件14和振動板12之間的間隔在中央部變小、在周邊部變大的方式，第一接合構(gòu)件13進(jìn)行變形。
[0057]此外，在圖7(c)所示的狀態(tài)下，振動元件14向圖中的下側(cè)彎曲成凸，振動板12雖然向下彎曲成凸，但是彎曲量比振動元件14小。即，按照振動元件14和振動板12之間的間隔在中央部變大、在周邊部變小的方式，第一接合構(gòu)件13進(jìn)行變形。
[0058]這樣，被施加電信號后，振動元件14和振動板12進(jìn)行振動，以便振動元件14和振動板12經(jīng)由第一接合構(gòu)件13而相對的區(qū)域內(nèi)的中央部和周邊部中的、振動元件14和振動板12之間的間隔的大小關(guān)系周期性地進(jìn)行逆轉(zhuǎn)。由此，阻礙振動元件14的振動的程度變小，能夠使振動板12較強(qiáng)地進(jìn)行振動。
[0059]S卩，本例的壓電振動裝置被施加電信號后，振動元件14進(jìn)行振動，并且通過第一接合構(gòu)件13的變形，振動板12的安裝有振動元件14的部分按照比振動元件14小的振幅來進(jìn)行振動。即，在振動板12以及振動元件14的經(jīng)由第一接合構(gòu)件13而相互對置的區(qū)域中，振動部12按照比振動元件14小的振幅進(jìn)行振動。由此，能夠降低振動元件14的振動的阻礙，使振動板12較強(qiáng)地振動。此外，通過振動板12與人體等其他的物體相接觸，即使在振動板12的振動得到抑制的情況下，振動元件14也能夠進(jìn)行較大地振動，能夠經(jīng)由振動板12將振動元件14的振動按照減少衰減的方式傳遞至人體等其他物體。
[0060]另外，振動板12以及振動元件14的振幅能夠使用激光多普勒振動計(jì)來測量。即，通過對振動板12的與振動元件14相連接的一側(cè)的相反側(cè)的表面照射激光多普勒振動計(jì)的激光，能夠測量振動板12的振幅。此外，通過對振動元件14的與振動板12相連接的一側(cè)的相反側(cè)的表面照射激光多普勒振動計(jì)的激光，能夠測量振動元件14的振幅。作為激光多普勒振動計(jì)，例如，能夠使用株式會社小野測器制的LV-1710。并且，將其與FET分析儀連接，通過讀取顯示在計(jì)算機(jī)的畫面中的值，能夠知曉振幅。作為FET分析儀，例如，能夠使用株式會社小野測器制的DS-0290。此外，關(guān)于本例的壓電振動裝置，由于第一接合構(gòu)件13的厚度比振動元件14的彎 曲振動的振幅大，所以能夠減小振動元件14的振動的阻礙，因此能夠得到能夠使振動板12較強(qiáng)地振動的壓電振動裝置。另外，第一接合構(gòu)件13的厚度優(yōu)選比振動元件14單獨(dú)振動時(shí)的振幅大。
[0061]進(jìn)一步地，在本例的壓電振動裝置中，第一接合構(gòu)件13形成為比振動板12柔軟且易于變形，相比振動板12，楊氏模量、剛性率、體積彈性率等彈性率和剛性較小。即，第一接合構(gòu)件13能夠變形，在施加相同的力時(shí)，相比振動板12，產(chǎn)生較大變形。由此，能夠降低振動元件14的振動的阻礙,能夠使振動板12較強(qiáng)地振動。
[0062]另外，例如，在第一接合構(gòu)件13較堅(jiān)固而難以變形的情況下，振動元件14和振動板12幾乎以相同的振幅進(jìn)行振動，但是在該情況下，會產(chǎn)生對振動元件14的振動有較大阻礙的問題。產(chǎn)生該問題的原因不能明確地確定，但是能夠如下進(jìn)行推測。即，例如，如圖7(c)所示，在振動元件14向下變形為凸的情況下，振動元件14的厚度方向上的上半部分(振動板12側(cè))在長度方向上進(jìn)行收縮。這樣，與振動元件14的厚度方向上的上半部分(振動板12側(cè))相接合的振動部12向上變形為凸。于是，振動元件14要彎曲的方向和振動板12要彎曲的方向成為相反，所以根據(jù)由此產(chǎn)生的應(yīng)力，振動元件14的振動受到阻礙，振動板12的振動也變?nèi)?。在本例的壓電振動裝置中，第一接合構(gòu)件13形成為比振動板12柔軟且易于變形，所以能夠降低振動元件14的振動的阻礙，能夠使振動板12較強(qiáng)地進(jìn)行振動。
[0063]另外，進(jìn)一步地，本例的壓電振動裝置經(jīng)由能夠傳遞振動的第二接合構(gòu)件16而將振動板12固定于支撐體11,伴隨著振動元件14的彎曲振動，振動板12和支撐體11 一起振動。由此,能夠減小振動板12的振幅，并且能夠增加振動的物體的質(zhì)量,能夠增大振動能量。于是，能夠得到不僅能減小從振動板12產(chǎn)生的音響而且能產(chǎn)生較強(qiáng)的振動的壓電振動
>j-U ρ?α裝直。
[0064]本例的壓電振動裝置，通過被施加電信號，能夠單獨(dú)地進(jìn)行彎曲振動的板狀的振動元件14的一個(gè)主面經(jīng)由能夠變形的第一接合構(gòu)件13而與振動板12的一個(gè)主面相接合。根據(jù)該構(gòu)成，與現(xiàn)有的壓電振動裝置相比，可薄型化，并且不管是否僅在振動板12的一個(gè)主面中安裝振動元件14，都能夠產(chǎn)生較強(qiáng)的振動。
[0065]此外，本例的便攜式終端除了壓電振動裝置以外，還具有電子電路(未圖示)、顯示器18、以及收納電子電路等的框體19。此外，振動板12是顯示器18的蓋板，框體19作為壓電振動裝置的支撐體11發(fā)揮作用。具有這樣的構(gòu)成的本例的便攜式終端由于具有可薄型化以及產(chǎn)生較強(qiáng)的振動的壓電振動裝置，所以能夠得到可薄型化以及產(chǎn)生較強(qiáng)的振動的便攜式終端。此外，由于不需要在作為顯示器18的蓋板的振動板12的表側(cè)安裝振動元件14，所以能夠得到外觀良好的便攜式終端。另外，顯示器18可以具有觸摸面板這樣的輸入裝置，顯示器18的蓋板也可以具有觸摸面板這樣的輸入裝置。
[0066]進(jìn)一步地，本例的便攜式終端使振動板12或者框體19直接地或者經(jīng)由其他的物體而與耳朵相接觸，通過將振動傳遞至耳朵的軟骨來傳遞聲音信息。S卩，使振動板12或者框體19直接地或者間接地與耳朵相接觸，通過將振動傳遞至耳朵的軟骨來傳遞聲音信息。由此，例如，能夠得到即使周圍吵鬧時(shí)也能夠傳遞聲音信息的便攜式終端。另外，存在于振動板12或者框體19與耳朵之間的物體例如可以是便攜式終端的蓋板，也可以是頭戴式聽筒和耳機(jī)。只要是能夠傳遞振動的物體就可以是任意的。
[0067](變形例)
[0068]本發(fā)明不限定為上述實(shí)施方式的例子，在不脫離本發(fā)明的要旨的范圍中能夠進(jìn)行各種變更、改良。
[0069]例如，在上述的實(shí)施例中，例示了顯示器18的蓋板為振動板12，但是不限定于此。例如，可以將顯示器18整體、或顯示器18的一部分作為振動板12來發(fā)揮作用。
[0070]此外，在上述的實(shí)施方式的例子中，例示了便攜式終端的框體19本身作為壓電振動裝置的支撐體11來發(fā)揮作用，但是不限定于此。例如，框體19的一部分可以作為壓電振動裝置的支撐體11來發(fā)揮作用，此外，也可以是壓電振動裝置的支撐體11安裝于框體19的構(gòu)成。
[0071]進(jìn)一步地,在上述的實(shí)施方式的例子中,例示了振動元件14由壓電雙晶片元件構(gòu)成，但是并不限定于此，只要是具有通過被施加電信號而單獨(dú)地進(jìn)行彎曲振動的功能即可。于是，例如，可以是將金屬板與通過被施加電信號而進(jìn)行伸縮振動的壓電體相粘貼了的具有單晶片構(gòu)造的振動兀件。
[0072]圖8是示意性地表示本發(fā)明的變形例的壓電振動裝置的立體圖。在圖8所示的壓電振動裝置中，將壓電體15a和金屬板15b粘貼在一起,構(gòu)成振動兀件15。壓電體15a與前述的振動元件14同樣地層疊有壓電體層和電極層而構(gòu)成，但是使相對于在某瞬間所施加的電場的方向的極化的方向全部相等。于是，例如，被施加電信號后在長度方向上進(jìn)行伸縮振動。此時(shí)，與壓電體15a相粘貼的金屬板15b不進(jìn)行伸縮，所以振動元件15通過被施加電信號而能夠單獨(dú)地進(jìn)行彎曲振動。
[0073]此外，例如，在圖8所示的壓電振動裝置的振動元件15中，可以將金屬板15b置換為未極化的壓電體層。這樣的，對被施加電信號而進(jìn)行伸縮振動的壓電體和不進(jìn)行伸縮振動的壓電體層進(jìn)行了粘貼的具有單晶片構(gòu)造的振動元件15也能夠通過被施加電信號而單獨(dú)地進(jìn)行彎曲振動。
[0074]實(shí)施例
[0075]接著，說明本發(fā)明的壓電振動裝置的具體例。對圖1?3所示的本發(fā)明的實(shí)施方式的第一例子的壓電振動裝置的特性進(jìn)行測量。
[0076]首先，通過在便攜式電話的液晶顯示器蓋板的背面的電磁接收器的位置安裝振動元件14，來制作圖1?3所示的本發(fā)明的實(shí)施方式的例子的壓電振動裝置。振動板12依舊使用液晶顯示器蓋板，框體19 (支撐體11)以及顯示器18也依舊使用便攜式電話的部件。振動板12是長度為95mm,寬度為48mm,厚度為0.5mm的丙烯酸樹脂。振動元件14是長度為23.5mm,寬度為3.3mm,厚度為0.5mm的長方體形狀。此外，振動元件14設(shè)為交替層疊厚度為30 μ m左右的壓電體層24和內(nèi)部電極21、22、23而成的構(gòu)造，壓電體層24的總數(shù)設(shè)為16層。壓電體層24由用Sb置換Zr的一部分后得到的鈦酸鋯酸鉛(PZT)形成。第一接合構(gòu)件13使用在由浸潰了丙烯酸類粘接材料的無紡布構(gòu)成的基底材料的兩面中配置由丙烯酸類粘接劑構(gòu)成的粘接層而構(gòu)成的厚度為0.16mm的構(gòu)件，并粘貼于振動元件14的一個(gè)主面的整面。作為第二接合構(gòu)件16，使用在由發(fā)泡體構(gòu)成的基底材料的兩面配置丙烯酸類粘接材料而構(gòu)成的厚度0.15mm的構(gòu)件。框體19 (支撐體11)是合成樹脂制。
[0077]然后，評價(jià)制作成的壓電振動裝置的聲壓的頻率特性。在評價(jià)時(shí)，在振動板12上放置相同面積下的厚度為2mm的硅橡膠，在硅橡膠的上面的振動元件14的正上的位置處按壓設(shè)置麥克風(fēng)。并且，對振動元件14輸入有效值3.0V的正弦波信號，對由麥克風(fēng)檢測的聲壓進(jìn)行評價(jià)。在圖9中示出該評價(jià)結(jié)果。另外，在圖9的曲線圖中，橫軸表示頻率，縱軸表示聲壓。根據(jù)圖9所示的曲線圖，可知在較廣的頻率波中得到超過40dB的較高的聲壓。由此，能夠確認(rèn)本發(fā)明的有效性。
[0078]符號說明
[0079]11支撐體
[0080]12振動板
[0081]13第一接合構(gòu)件
[0082]14、15振動元件
[0083]16第二接合構(gòu)件
[0084]18顯示器
[0085]19 框體
【權(quán)利要求】
1.一種壓電振動裝置，其特征在于，至少具有: 支撐體； 振動板，其按照能夠振動的方式安裝于該支撐體； 振動元件,其能夠進(jìn)行彎曲振動；和 第一接合構(gòu)件，其存在于該振動元件進(jìn)行彎曲的表面即第一表面與上述振動板的一個(gè)主面之間，將上述振動元件的上述第一表面與上述振動板的上述一個(gè)主面相接合，并能夠變形。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的壓電振動裝置，其特征在于， 上述第一接合構(gòu)件的厚度比上述振動元件的彎曲振動的振幅大。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的壓電振動裝置，其特征在于， 被施加電信號后，上述振動元件進(jìn)行振動，并且上述振動板的安裝有上述振動元件的部分以比上述振動元件小的振幅進(jìn)行振動。
4.根據(jù)權(quán)利要求1?3中任一項(xiàng)所述的壓電振動裝置，其特征在于， 經(jīng)由能夠傳遞振動的第二接合構(gòu)件將上述振動板固定于上述支撐體，伴隨上述振動元件的彎曲振動，上述振動板和上述支撐體一起振動。
5.一種便攜式終端，其特征在于， 至少具有電子電路、顯示器、權(quán)利要求1至權(quán)利要求4中任一項(xiàng)所述的壓電振動裝置、以及框體， 上述振動板是上述顯示器或者上述顯示器的一部分或者上述顯示器的蓋板，并且，將上述支撐體固定于上述框體，或者上述框體的至少一部分為上述支撐體。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的便攜式終端，其特征在于， 使上述振動板或上述框體直接地、或者經(jīng)由其他物體而與耳朵相接觸來傳遞聲音信肩、O
【文檔編號】H04R17/00GK103703795SQ201280035498
【公開日】2014年4月2日 申請日期:2012年7月31日 優(yōu)先權(quán)日:2011年10月3日
【發(fā)明者】林春美, 山川健二, 巖崎悟 申請人:京瓷株式會社