JP2011249990A - Piezoelectric loudspeaker - Google Patents

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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a piezoelectric loudspeaker which can obtain high acoustic pressure.SOLUTION: In a piezoelectric loudspeaker, a pair of piezoelectric elements 1 and 2, constituted by interposing piezoelectric layers 7 between electrode layers 9 and 15, is respectively joined to each surface of a two-sided resin support film 3, facing each other. Each of resin cover films 4 and 5 to respectively cover the pair of piezoelectric elements 1 and 2 is laminated on the support film 3. And the support film 3 and the cover films 4 and 5 around the piezoelectric elements 1 and 2 are fixed to a fixing frame member 6, thereby high acoustic pressure can be obtained.

Description

本発明は、圧電スピーカに関し、特に、コンピュータ、携帯電話機または小型端末機器、音響機器等に用いられる圧電スピーカに関するものである。   The present invention relates to a piezoelectric speaker, and more particularly to a piezoelectric speaker used in a computer, a mobile phone, a small terminal device, an acoustic device, or the like.

従来、圧電スピーカとしては、圧電体を電気音響変換素子に用いて小型低電流駆動の音響機器として知られており、小型機器の音響出力機器として使用されている。一般的に、圧電スピーカは、金属振動板に銀薄膜等の電極を有する圧電素子を設けた構造を有している。圧電スピーカの発音機構は、圧電素子の両面に交流電流をかけることで圧電素子に形状歪みを発生させ、金属振動板を振動させることにより発生させている。   Conventionally, a piezoelectric speaker is known as a small low current drive acoustic device using a piezoelectric body as an electroacoustic transducer, and is used as an acoustic output device of a small device. Generally, a piezoelectric speaker has a structure in which a piezoelectric element having an electrode such as a silver thin film is provided on a metal diaphragm. The sound generation mechanism of a piezoelectric speaker is generated by applying an alternating current to both sides of the piezoelectric element to cause shape distortion in the piezoelectric element and vibrating a metal diaphragm.

従来の圧電スピーカは、金属振動板の上下面に圧電素子を設けることによりバイモルフ型振動体を構成し、金属振動板の外周を固定枠部材で固定したものが知られている(特許文献1参照)。   A conventional piezoelectric speaker is known in which a bimorph type vibrating body is formed by providing piezoelectric elements on the upper and lower surfaces of a metal diaphragm, and the outer periphery of the metal diaphragm is fixed by a fixed frame member (see Patent Document 1). ).

この特許文献1に記載された圧電スピーカでは、不要振動を抑制するため、バイモルフ型振動体を、その上下面からダンパ材としての高分子フィルムで挟み込み、ラミネートすることが記載されている。   In the piezoelectric speaker described in Patent Document 1, in order to suppress unnecessary vibration, it is described that a bimorph type vibrating body is sandwiched between a polymer film as a damper material from the upper and lower surfaces and laminated.

このバイモルフ型振動体は、金属振動体の両側の圧電素子に、一方が延びる時には他方は縮むように電流をかけることにより、金属振動板が圧電素子の形成側に突出したり凹んだりする振動を繰り返すことになる。   This bimorph-type vibrator repeats vibrations in which the metal diaphragm protrudes or dents on the piezoelectric element formation side by applying an electric current to the piezoelectric elements on both sides of the metal vibrator so that when one is extended, the other contracts. become.

特開2001−285994号公報JP 2001-285994 A

しかしながら、従来の特許文献1記載の圧電スピーカでは、金属振動板の上下面に、薄い圧電体層を用いた圧電素子を接着していたため、圧電素子が剛性の高い金属振動体を十分に振動させることができず、高い音圧が得られにくいという問題があった。   However, in the conventional piezoelectric speaker described in Patent Document 1, since the piezoelectric element using the thin piezoelectric layer is bonded to the upper and lower surfaces of the metal diaphragm, the piezoelectric element sufficiently vibrates the highly rigid metal vibrator. There was a problem that it was difficult to obtain high sound pressure.

本発明は、高い音圧を得ることができる圧電スピーカを提供することを目的とする。   An object of this invention is to provide the piezoelectric speaker which can obtain a high sound pressure.

本発明の圧電スピーカは、圧電体層を電極層で挟んで構成された一対の圧電素子を、樹脂製の支持フィルムの両面に対向するようにそれぞれ接合し、前記一対の圧電素子をそれぞれ被覆する樹脂製の被覆フィルムを前記支持フィルムにそれぞれ積層し、前記圧電素子の周囲の前記支持フィルムおよび前記被覆フィルムを、固定枠部材に固定してなることを特徴とする。   In the piezoelectric speaker according to the present invention, a pair of piezoelectric elements each having a piezoelectric layer sandwiched between electrode layers are joined so as to face both surfaces of a resin support film, and the pair of piezoelectric elements are respectively covered. A resin-coated film is laminated on the support film, and the support film and the cover film around the piezoelectric element are fixed to a fixed frame member.

本発明の圧電スピーカでは、圧電素子が接合される支持フィルムと、圧電素子を被覆する被覆フィルムとが、固定枠部材に固定されており、支持フィルムおよび被覆フィルムが振動板となり、金属製の振動板に圧電素子を接合し、金属製の振動板を固定枠部材で固定した従来の圧電スピーカと比較して、振幅が大きく、高い音圧を得ることができる。   In the piezoelectric speaker of the present invention, the supporting film to which the piezoelectric element is bonded and the covering film that covers the piezoelectric element are fixed to the fixed frame member, and the supporting film and the covering film serve as a vibration plate, and the metal vibration Compared to a conventional piezoelectric speaker in which a piezoelectric element is bonded to a plate and a metal diaphragm is fixed by a fixed frame member, the amplitude is large and a high sound pressure can be obtained.

また、本発明の圧電スピーカでは、前記被覆フィルムが凹部を有しており、該凹部に前記圧電素子が収容されている場合がある。   In the piezoelectric speaker of the present invention, the covering film may have a recess, and the piezoelectric element may be accommodated in the recess.

このような圧電スピーカでは、被覆フィルムが圧電素子と一体化でき、これにより、支持フィルムの振幅を大きくでき、圧電スピーカの音圧を向上することができる。   In such a piezoelectric speaker, the covering film can be integrated with the piezoelectric element, whereby the amplitude of the support film can be increased and the sound pressure of the piezoelectric speaker can be improved.

さらに、本発明の圧電スピーカでは、前記支持フィルムと前記被覆フィルムとの間には、樹脂が充填されている場合がある。この場合には、被覆フィルム、圧電素子および支持フィルムを一体化でき、これにより、支持フィルムの振幅を大きくでき、圧電スピーカの音圧を向上することができる。   Furthermore, in the piezoelectric speaker of the present invention, a resin may be filled between the support film and the covering film. In this case, the covering film, the piezoelectric element and the support film can be integrated, whereby the amplitude of the support film can be increased and the sound pressure of the piezoelectric speaker can be improved.

本発明の圧電スピーカでは、金属製の振動板に圧電素子を接合し、金属製の振動板を固定枠で固定した従来の圧電スピーカと比較して、支持フィルムの振幅が大きく、高い音圧を得ることができる。   In the piezoelectric speaker of the present invention, the amplitude of the support film is larger and the sound pressure is higher than that of a conventional piezoelectric speaker in which a piezoelectric element is bonded to a metal diaphragm and the metal diaphragm is fixed by a fixed frame. Obtainable.

本形態の圧電スピーカを示すもので、(a)は縦断面図、(b)は(a)のA−A線に沿った断面図、(c)は(a)のC‐C線に沿った断面図である。The piezoelectric speaker of this embodiment is shown, in which (a) is a longitudinal sectional view, (b) is a sectional view taken along line AA in (a), and (c) is taken along line CC in (a). FIG. 図1の圧電スピーカを作製する工程の一部を説明するための縦断面図である。It is a longitudinal cross-sectional view for demonstrating a part of process of producing the piezoelectric speaker of FIG. 被覆シートの凹部に圧電素子を収容した圧電スピーカの形態を示すもので、(a)は縦断面図、(b)は被覆フィルムの縦断面図である。The form of the piezoelectric speaker which accommodated the piezoelectric element in the recessed part of the coating sheet is shown, (a) is a longitudinal cross-sectional view, (b) is a longitudinal cross-sectional view of a coating film. 図1の圧電スピーカの被覆フィルムと支持フィルムとの間に樹脂pを充填した状態を示す縦断面図である。It is a longitudinal cross-sectional view which shows the state with which resin p was filled between the coating film and support film of the piezoelectric speaker of FIG. 図3の圧電スピーカの被覆フィルムと支持フィルムとの間に樹脂pを充填した状態を示す縦断面図である。It is a longitudinal cross-sectional view which shows the state with which resin p was filled between the coating film and support film of the piezoelectric speaker of FIG. 被覆フィルム間を締め付け部材で締め付けた圧電スピーカの形態を示すもので、(a)は縦断面図、(b)は平面図である。The form of the piezoelectric speaker which clamped between coating films with the fastening member is shown, (a) is a longitudinal cross-sectional view, (b) is a top view. (a)〜(d)は、支持フィルムおよび被覆フィルムの固定枠への固定を説明するための断面図である。(A)-(d) is sectional drawing for demonstrating fixation to the fixed frame of a support film and a covering film.

以下、圧電スピーカの一実施形態を図1に基づいて説明する。図1は圧電スピーカを示すもので、理解を容易にするため、積層型圧電素子の厚み方向yを拡大して示した。尚、図2〜7についても同様である。   Hereinafter, an embodiment of a piezoelectric speaker will be described with reference to FIG. FIG. 1 shows a piezoelectric speaker. For easy understanding, the thickness direction y of the multilayer piezoelectric element is shown enlarged. The same applies to FIGS.

圧電スピーカは、図1に示すように、圧電素子1、2を、樹脂製の支持フィルム3の両面に対向するようにそれぞれ接合し、各圧電素子1、2をそれぞれ被覆する樹脂製の被覆フィルム4、5を支持フィルム3の両側にそれぞれ積層し、圧電素子1、2の周囲の支持フィルム3および被覆フィルム4、5を固定枠部材6に固定して構成されている。   As shown in FIG. 1, the piezoelectric speaker is made of a resin-coated film that joins the piezoelectric elements 1 and 2 so as to face both surfaces of the resin-made support film 3 and covers the piezoelectric elements 1 and 2 respectively. 4 and 5 are respectively laminated on both sides of the support film 3, and the support film 3 and the covering films 4 and 5 around the piezoelectric elements 1 and 2 are fixed to the fixed frame member 6.

圧電素子1は、2層のセラミックスからなる圧電体層7a、7bと1層の内部電極層9aとを交互に積層してなる積層体13と、この積層体13の上下両面に形成された表面電極層15a、15bと、積層体13の長手方向xの両端部にそれぞれ設けられた一対の外部電極17、19とを具備している。   The piezoelectric element 1 includes a laminate 13 in which piezoelectric layers 7 a and 7 b made of two ceramic layers and one internal electrode layer 9 a are alternately laminated, and a surface formed on both upper and lower surfaces of the laminate 13. Electrode layers 15 a and 15 b and a pair of external electrodes 17 and 19 provided at both ends in the longitudinal direction x of the laminate 13 are provided.

外部電極層17は、表面電極層15a、15bに接続され、外部電極層19は、1層の
内部電極層9aに接続されている。
The external electrode layer 17 is connected to the surface electrode layers 15a and 15b, and the external electrode layer 19 is connected to one internal electrode layer 9a.

圧電素子2は、2層のセラミックスからなる圧電体層7c、7dと1層の内部電極層9bとを交互に積層してなる積層体14と、この積層体14の上下両面に形成された表面電極層15c、15dと、積層体14の長手方向xの両端部にそれぞれ設けられた一対の外部電極18、20とを具備している。   The piezoelectric element 2 includes a laminate 14 in which piezoelectric layers 7c and 7d made of two ceramic layers and one internal electrode layer 9b are alternately laminated, and surfaces formed on both upper and lower surfaces of the laminate 14. Electrode layers 15 c and 15 d and a pair of external electrodes 18 and 20 provided at both ends in the longitudinal direction x of the laminate 14 are provided.

外部電極層18は、表面電極層15c、15dに接続され、外部電極層20は、1層の
内部電極層9bに接続されている。
The external electrode layer 18 is connected to the surface electrode layers 15c and 15d, and the external electrode layer 20 is connected to one internal electrode layer 9b.

圧電素子1、2の圧電体層7a、7b、7c、7d(以下、圧電体層7という場合がある)は、図1に矢印で示すように、交互に分極されており、圧電体層7a、7bが縮む場合には圧電体層7c、7dが延びるように、外部電極層17、18、19、20に電圧が印加されるように構成されている。   Piezoelectric layers 7a, 7b, 7c, and 7d (hereinafter sometimes referred to as piezoelectric layers 7) of the piezoelectric elements 1 and 2 are alternately polarized as shown by arrows in FIG. , 7b is configured such that a voltage is applied to the external electrode layers 17, 18, 19, 20 so that the piezoelectric layers 7c, 7d extend.

圧電体層7としては、PZ、PZT、Bi層状化合物、タングステンブロンズ構造化合物等の非鉛系圧電体材料等、従来用いられている圧電セラミックスを用いることができる。圧電体層7の厚みは、低電圧駆動という観点から、10〜100μmとされている。   As the piezoelectric layer 7, conventionally used piezoelectric ceramics such as PZ, PZT, Bi layered compounds, lead-free piezoelectric materials such as tungsten bronze structure compounds, and the like can be used. The thickness of the piezoelectric layer 7 is set to 10 to 100 μm from the viewpoint of low voltage driving.

内部電極層9a、9b(以下、内部電極層9という場合がある)としては、銀とパラジウムからなる金属成分と圧電体層7を構成する材料成分とを含有することが望ましい。内部電極層9に圧電体層7を構成するセラミック成分を含有することにより、圧電体層7と内部電極層9との熱膨張差による応力を低減することができ、積層不良の殆どない圧電素子1、2を得ることができる。内部電極層9は、特に、銀とパラジウムからなる金属成分に限定されるものではなく、また、セラミック成分として、圧電体層7を構成する材料成分に限定されるものではなく、他のセラミック成分であっても良い。   The internal electrode layers 9a and 9b (hereinafter sometimes referred to as the internal electrode layer 9) preferably contain a metal component composed of silver and palladium and a material component that constitutes the piezoelectric layer 7. By containing the ceramic component constituting the piezoelectric layer 7 in the internal electrode layer 9, the stress due to the difference in thermal expansion between the piezoelectric layer 7 and the internal electrode layer 9 can be reduced, and the piezoelectric element has almost no stacking failure. 1 and 2 can be obtained. The internal electrode layer 9 is not particularly limited to a metal component composed of silver and palladium, and is not limited to a material component constituting the piezoelectric layer 7 as a ceramic component. It may be.

表面電極層15a、15b、15c、15d(以下、表面電極層15ということがある)と外部電極17、18、19、20は、銀からなる金属成分にガラス成分を含有することが望ましい。ガラス成分を含有することにより、圧電体層7や内部電極層9と、表面電極層15または外部電極17、18、19、20との間に強固な密着力を得ることができる。   The surface electrode layers 15a, 15b, 15c, and 15d (hereinafter sometimes referred to as the surface electrode layer 15) and the external electrodes 17, 18, 19, and 20 preferably contain a glass component in a metal component made of silver. By containing the glass component, it is possible to obtain a strong adhesion between the piezoelectric layer 7 and the internal electrode layer 9 and the surface electrode layer 15 or the external electrodes 17, 18, 19, 20.

固定枠部材6は、図1(b)に示すように、矩形状をなしており、2枚の矩形枠状の固定枠部材6a、6bを貼り合わせて構成されており、固定枠部材6a、6b間には樹脂フィルム3、4、5の外周部が挟み込まれ、接着剤により接合固定されている。なお、図1では、接着剤の記載は省略した。固定枠部材6a、6bは、例えば、厚みが100〜1000μmのステンレス製とされている。本発明では、固定枠部材6a、6bの厚み、材質等は特に限定されるものではない。   As shown in FIG. 1B, the fixed frame member 6 has a rectangular shape and is formed by bonding two rectangular frame-shaped fixed frame members 6a and 6b, and the fixed frame member 6a, The outer peripheral portions of the resin films 3, 4, and 5 are sandwiched between 6 b and are bonded and fixed by an adhesive. In FIG. 1, the description of the adhesive is omitted. The fixed frame members 6a and 6b are made of stainless steel having a thickness of 100 to 1000 μm, for example. In the present invention, the thickness and material of the fixed frame members 6a and 6b are not particularly limited.

支持フィルム3は、図1(a)に示すように、被覆フィルム4、5よりも厚く形成されており、固定枠部材6a、6b間に支持フィルム3の外周部を挟み込むことにより、支持フィルム3が面方向に張力をかけられた状態で、固定枠部材6a、6bに固定され、支持フィルム3および被覆フィルム4、5が振動板の役割を果たしている。支持フィルム3の厚みは、例えば、10〜100μmとされ、被覆フィルム4、5の厚みは、例えば、5〜50μmとされ、支持フィルム3の厚みが被覆フィルム4、5よりも厚く形成されている。   As shown in FIG. 1A, the support film 3 is formed to be thicker than the covering films 4 and 5, and the support film 3 is sandwiched between the outer peripheral portions of the support film 3 between the fixed frame members 6a and 6b. Is fixed to the fixed frame members 6a and 6b in a state where tension is applied in the surface direction, and the support film 3 and the covering films 4 and 5 serve as a diaphragm. The thickness of the support film 3 is, for example, 10 to 100 μm, the thickness of the coating films 4 and 5 is, for example, 5 to 50 μm, and the thickness of the support film 3 is thicker than that of the coating films 4 and 5. .

支持フィルム3、被覆フィルム4、5は、例えば、ポリエチレン、ポリイミド等の樹脂から構成されている。本形態では、支持フィルム3、被覆フィルム4、5の厚み、材質等は特に限定されるものではない。   The support film 3 and the covering films 4 and 5 are made of a resin such as polyethylene or polyimide, for example. In this embodiment, the thickness, material, and the like of the support film 3 and the covering films 4 and 5 are not particularly limited.

被覆フィルム4、5は、図1(a)に示すように、支持フィルム3よりも薄く、変形がある程度容易なものから構成され、被覆フィルム4、5は、支持フィルム3の上下に配置された圧電素子1、2を覆い、フィルム3、4、5とで、圧電素子1、2をラミネートしている。なお、本形態の圧電スピーカでは、少なくとも支持フィルム3に張力がかけられた状態で固定枠部材6a、6bに固定されている。   As shown in FIG. 1A, the covering films 4 and 5 are thinner than the support film 3 and are configured to be easily deformed to some extent. The covering films 4 and 5 are arranged above and below the support film 3. The piezoelectric elements 1 and 2 are covered, and the piezoelectric elements 1 and 2 are laminated with the films 3, 4 and 5. In the piezoelectric speaker of this embodiment, the frame is fixed to the fixed frame members 6a and 6b with at least a tension applied to the support film 3.

外部電極17、18、19、20には、図1(b)(c)に示すように、それぞれ引出配線21a、21b、21c、21dが接続され、外部に引き出されている。これらの引出配線21a、21bは、支持フィルム3と被覆フィルム4との間に挟まれ、さらに固定枠部材6a、6bとの間に挟まれており、また、引出配線21c、21dは、支持フィルム3と被覆フィルム5との間に挟まれ、さらに固定枠部材6a、6bとの間に挟まれている。   As shown in FIGS. 1B and 1C, lead wires 21a, 21b, 21c, and 21d are connected to the external electrodes 17, 18, 19, and 20, respectively, and are drawn to the outside. These lead wires 21a and 21b are sandwiched between the support film 3 and the covering film 4, and are further sandwiched between the fixed frame members 6a and 6b. The lead wires 21c and 21d are supported by the support film. 3 and the covering film 5, and further sandwiched between the fixed frame members 6a and 6b.

圧電スピーカの製法について説明する。先ず、積層型の圧電素子1、2を準備する。圧電素子1は、先ず、圧電材料の粉末にバインダー、分散剤、可塑剤、溶剤を混練し、スラリーを作製する。圧電材料としては、鉛系、非鉛系のうちいずれでも使用することができる。   A method for manufacturing a piezoelectric speaker will be described. First, laminated piezoelectric elements 1 and 2 are prepared. In the piezoelectric element 1, first, a binder, a dispersant, a plasticizer, and a solvent are kneaded with a powder of a piezoelectric material to prepare a slurry. As the piezoelectric material, any of lead-based and non-lead-based materials can be used.

次に、得られたスラリーをシート状に成形し、グリーンシートを得ることができ、このグリーンシートに内部電極ペーストを印刷して内部電極パターンを形成し、この内部電極パターンが形成されたグリーンシートの上面にはグリーンシートのみ積層して、積層成形体を作製する。   Next, the obtained slurry can be formed into a sheet to obtain a green sheet, and an internal electrode pattern is formed by printing an internal electrode paste on the green sheet, and the green sheet on which the internal electrode pattern is formed Only a green sheet is laminated on the upper surface of the laminate to produce a laminated molded body.

次に、この積層成形体を脱脂、焼成し、所定寸法にカットすることにより積層体13を得ることができる。積層体13は、必要に応じて外周部を加工し、積層体13の圧電体層7a、7bの積層方向の主面に表面電極層15a、15bのペーストを印刷し、引き続き、積層体13の長手方向xの両側面に外部電極17、19のペーストを印刷し、所定の温度で電極の焼付けを行うことにより、図1に示す圧電素子1を得ることができる。同様にして圧電素子2も得ることができる。   Next, the laminate 13 can be obtained by degreasing, firing, and cutting the laminate compact to a predetermined size. The laminated body 13 processes the outer peripheral portion as necessary, and prints the paste of the surface electrode layers 15a and 15b on the main surface in the lamination direction of the piezoelectric layers 7a and 7b of the laminated body 13, The piezoelectric element 1 shown in FIG. 1 can be obtained by printing pastes of the external electrodes 17 and 19 on both side surfaces in the longitudinal direction x and baking the electrodes at a predetermined temperature. Similarly, the piezoelectric element 2 can be obtained.

次に、圧電素子1に圧電性を付与するために、表面電極層15a、15b又は外部電極17、19を通じて直流電圧を印加して、圧電素子1の圧電体層7a、7bの分極を行う
。同様にして圧電素子2の分極を行う。分極は、図1に矢印で示す方向とする。
Next, in order to impart piezoelectricity to the piezoelectric element 1, a DC voltage is applied through the surface electrode layers 15 a and 15 b or the external electrodes 17 and 19 to polarize the piezoelectric layers 7 a and 7 b of the piezoelectric element 1. Similarly, the piezoelectric element 2 is polarized. The polarization is in the direction indicated by the arrow in FIG.

次に、支持フィルム3を準備し、この支持フィルム3の外周部を、図2に示すように仮固定枠部材26a、26b間に挟み、支持フィルム3に張力をかけた状態で固定する。この後、支持フィルム3に接着剤を塗布して、その支持フィルム3上に圧電素子1の表面電極15b側を押し当て、この後、接着剤を熱や紫外線を照射することにより硬化させる。そして、被覆フィルム4を、圧電素子1および仮固定枠部材26aの上面まで被覆し、支持フィルム3と被覆フィルム4との間の空気を、支持フィルム3と被覆フィルム4とを熱融着することにより抜き、支持フィルム3を圧電素子1および被覆フィルム4に密着させる。   Next, the support film 3 is prepared, and the outer peripheral portion of the support film 3 is sandwiched between temporary fixing frame members 26a and 26b as shown in FIG. 2, and fixed in a state where tension is applied to the support film 3. Thereafter, an adhesive is applied to the support film 3, the surface electrode 15b side of the piezoelectric element 1 is pressed onto the support film 3, and then the adhesive is cured by irradiation with heat or ultraviolet rays. Then, the covering film 4 is covered up to the upper surfaces of the piezoelectric element 1 and the temporary fixing frame member 26a, and the air between the supporting film 3 and the covering film 4 is heat-sealed between the supporting film 3 and the covering film 4. And the support film 3 is brought into close contact with the piezoelectric element 1 and the covering film 4.

次に、支持フィルム3に接着剤を塗布して、その支持フィルム3上に圧電素子2の表面電極15c側を押し当て、この後、接着剤を熱や紫外線を照射することにより硬化させる。そして、被覆フィルム5を、圧電素子2および仮固定枠部材26bの上面まで被覆し、支持フィルム3と被覆フィルム5との間の空気を、支持フィルム3と被覆フィルム5とを熱融着することにより抜き、被覆フィルム5を圧電素子2および支持フィルム3に密着させる。   Next, an adhesive is applied to the support film 3, the surface electrode 15c side of the piezoelectric element 2 is pressed onto the support film 3, and then the adhesive is cured by irradiation with heat or ultraviolet rays. Then, the covering film 5 is covered up to the upper surfaces of the piezoelectric element 2 and the temporary fixing frame member 26b, and the air between the supporting film 3 and the covering film 5 is thermally fused between the supporting film 3 and the covering film 5. The cover film 5 is brought into close contact with the piezoelectric element 2 and the support film 3.

この後、仮固定枠部材26a、26bの内側部分、言い換えると、支持フィルム3の外周部であって、被覆フィルム4、5が積層された部分を、固定枠部材6a、6bで挟み、接着剤で接合固定し、仮固定枠部材26a、26bを除去することにより、本形態の圧電スピーカを得ることができる。   Thereafter, the inner portions of the temporary fixing frame members 26a and 26b, in other words, the outer peripheral portion of the support film 3 and the portion where the covering films 4 and 5 are laminated are sandwiched between the fixing frame members 6a and 6b, and the adhesive. The piezoelectric speaker of the present embodiment can be obtained by bonding and fixing with and removing the temporarily fixing frame members 26a and 26b.

以上のように構成された圧電スピーカでは、圧電体層7と内部電極層9とを交互に積層した圧電素子1、2を支持フィルム3に接合し、圧電素子1、2の表面を被覆フィルム4、5で被覆し、支持フィルム3、被覆フィルム4、5の外周部を固定枠部材6で固定したため、支持フィルム3と被覆フィルム4、5との間に圧電素子1、2を収容して一体化でき、また樹脂製の支持フィルム3、被覆フィルム4、5が振動板となり、樹脂製のフィルム3、4、5の振幅を大きくできるため、高い音圧を得ることができる。   In the piezoelectric speaker configured as described above, the piezoelectric elements 1 and 2 in which the piezoelectric layers 7 and the internal electrode layers 9 are alternately laminated are bonded to the support film 3, and the surface of the piezoelectric elements 1 and 2 is covered with the coating film 4. 5, and the outer peripheral portions of the support film 3 and the cover films 4 and 5 are fixed by the fixed frame member 6. Therefore, the piezoelectric elements 1 and 2 are accommodated and integrated between the support film 3 and the cover films 4 and 5. In addition, since the resin support film 3 and the covering films 4 and 5 become diaphragms and the amplitude of the resin films 3, 4 and 5 can be increased, a high sound pressure can be obtained.

また、圧電体層7の厚みが薄くても全体としての被覆フィルム4、5でラミネートされ、割れ等が生じにくくなり、信頼性が向上する。また、圧電素子1、2の支持フィルム3からの剥離を被覆フィルム4、5で防止することができる。   Further, even if the piezoelectric layer 7 is thin, it is laminated with the covering films 4 and 5 as a whole, so that cracks and the like are hardly generated, and the reliability is improved. Moreover, peeling from the support film 3 of the piezoelectric elements 1 and 2 can be prevented by the covering films 4 and 5.

尚、図1の圧電スピーカでは、圧電素子1、2における圧電体層7の積層数を2層としたが、本形態の圧電スピーカでは、圧電素子1、2における圧電体層7の積層数は特に限定されるものではなく、例えば、1層であっても良く、3層以上であっても良い。圧電体層が1層の場合には、その表面に表面電極層が形成されることになる。   In the piezoelectric speaker of FIG. 1, the number of stacked piezoelectric layers 7 in the piezoelectric elements 1 and 2 is two. However, in the piezoelectric speaker of this embodiment, the number of stacked piezoelectric layers 7 in the piezoelectric elements 1 and 2 is It is not specifically limited, For example, 1 layer may be sufficient and 3 layers or more may be sufficient. When the piezoelectric layer is a single layer, a surface electrode layer is formed on the surface.

図3は、圧電スピーカのさらに他の形態を示すもので、この形態では、図3(b)に示すように、被覆フィルム4、5には予め凹部33がそれぞれ形成されており、この凹部33内に圧電素子1、2が収容されている。被覆フィルム4、5の凹部33の深さは、圧電素子1、2の厚さと同等とされている。   FIG. 3 shows still another form of the piezoelectric speaker. In this form, as shown in FIG. 3 (b), the cover films 4 and 5 are respectively formed with recesses 33 in advance, and the recesses 33. The piezoelectric elements 1 and 2 are accommodated therein. The depth of the recess 33 of the covering films 4 and 5 is equal to the thickness of the piezoelectric elements 1 and 2.

このような圧電スピーカでは、被覆フィルム4、5が圧電素子1、2と一体化でき、これにより、振幅を大きくでき、圧電スピーカの音圧を向上することができる。   In such a piezoelectric speaker, the covering films 4 and 5 can be integrated with the piezoelectric elements 1 and 2, whereby the amplitude can be increased and the sound pressure of the piezoelectric speaker can be improved.

図4は、圧電スピーカの他の形態を示すもので、図1の支持フィルム3と被覆フィルム4、5との間であって、圧電素子1、2の周囲が樹脂pにより充填され、圧電素子1、2が支持フィルム3と被覆フィルム4、5との間に接合固定されている。   FIG. 4 shows another embodiment of the piezoelectric speaker. Between the support film 3 and the covering films 4 and 5 of FIG. 1, the periphery of the piezoelectric elements 1 and 2 is filled with a resin p. 1 and 2 are bonded and fixed between the support film 3 and the covering films 4 and 5.

支持フィルム3と被覆フィルム4、5との間であって、圧電素子1、2の周囲に樹脂pを充填した圧電スピーカは、圧電素子1、2の上面およびその近傍の支持フィルム3の上面に樹脂pを塗布し、その上を被覆フィルム4、5で被覆し、支持フィルム3と被覆フィルム4、5との間の空気を抜くことにより、作製することができる。   The piezoelectric speaker between the support film 3 and the covering films 4 and 5 and filled with the resin p around the piezoelectric elements 1 and 2 is formed on the upper surface of the piezoelectric elements 1 and 2 and the upper surface of the support film 3 in the vicinity thereof. It can be produced by applying the resin p, covering it with the coating films 4 and 5, and removing the air between the support film 3 and the coating films 4 and 5.

このような圧電スピーカでは、支持フィルム3のみならず被覆フィルム4、5も振動板となることができるとともに、圧電素子1、2を支持フィルム3と被覆フィルム4、5との間に確実に接合固定でき、振動板として機能するフィルム3、4、5の振幅をさらに向上することができる。   In such a piezoelectric speaker, not only the support film 3 but also the cover films 4 and 5 can be diaphragms, and the piezoelectric elements 1 and 2 are securely bonded between the support film 3 and the cover films 4 and 5. The amplitude of the films 3, 4, and 5 that can be fixed and function as diaphragms can be further improved.

なお、支持フィルム3と、圧電素子1、2を収容する凹部33を有する被覆フィルム4、5との間であって、圧電素子1、2の周囲に、図5に示すように、樹脂pを充填しても良いことは勿論である。この場合にも、上記と同様の効果を得ることができる。このような圧電スピーカも、上記図4の圧電スピーカと同様にして作製することができる。   In addition, between the support film 3 and the covering films 4 and 5 which have the recessed part 33 which accommodates the piezoelectric elements 1 and 2, around the piezoelectric elements 1 and 2, as shown in FIG. Of course, it may be filled. In this case, the same effect as described above can be obtained. Such a piezoelectric speaker can also be manufactured in the same manner as the piezoelectric speaker shown in FIG.

図6は、圧電スピーカのさらに他の形態を示すもので、図1の被覆フィルム4、5が締め付け部材35により支持フィルム3側に締め付けられ、支持フィルム3、被覆フィルム
4、5が締め付け部材35による締め付け部で一体となっている。この締め付け部材35は、矩形状の圧電素子1、2の周囲に、圧電素子1、2の各辺に対応するように、各辺に対して所定間隔をおいて4個配置されており、被覆フィルム4、5側に設けられたそれぞれの部材を、例えばネジ等で締め付けることにより、締め付け部材35で被覆フィルム4、5が支持フィルム3側に締め付けられ、一体となっている。
FIG. 6 shows still another embodiment of the piezoelectric speaker. The covering films 4 and 5 of FIG. 1 are fastened to the support film 3 side by the fastening member 35, and the supporting film 3 and the covering films 4 and 5 are the fastening member 35. It is integrated with the tightening part. Four fastening members 35 are arranged around the rectangular piezoelectric elements 1 and 2 at a predetermined interval with respect to each side so as to correspond to each side of the piezoelectric elements 1 and 2. By tightening the respective members provided on the films 4 and 5 side, for example, with screws or the like, the covering films 4 and 5 are fastened to the support film 3 side by the fastening member 35 so as to be integrated.

このような圧電スピーカでは、圧電素子1、2と、支持フィルム3、被覆フィルム4、5の一体化をさらに促進でき、振動板として機能するフィルム3、4、5の振幅をさらに向上することができる。   In such a piezoelectric speaker, the integration of the piezoelectric elements 1 and 2 with the support film 3 and the covering films 4 and 5 can be further promoted, and the amplitude of the films 3, 4 and 5 functioning as a diaphragm can be further improved. it can.

なお、支持板として樹脂フィルムを用いる場合には、従来の金属板を支持板とする場合と異なり、張力をかけた状態で、固定枠部材6に接合固定する必要があるため、支持フィルム3、被覆フィルム4、5の固定枠への固定を考慮する必要がある。   In the case of using a resin film as the support plate, unlike the case of using a conventional metal plate as the support plate, it is necessary to bond and fix to the fixed frame member 6 in a state where tension is applied. It is necessary to consider fixing the covering films 4 and 5 to the fixed frame.

図7(a)は、樹脂からなる支持フィルム3、被覆フィルム4、5が一体となった部分を接着剤51で接合した従来の場合であり、(b)は支持フィルム3、被覆フィルム4、5の積層体を貫通する貫通孔53を所定間隔で形成し、被覆フィルム4、5の固定枠部材6側面と固定枠部材6とを接着剤51で接合するともに、貫通孔53内に接着剤51を充填して、固定枠部材6に支持フィルム3、被覆フィルム4、5を固定した場合である。この図7(b)の場合には、固定枠部材6に対して、支持フィルム3、被覆フィルム4、5に張力をかけた場合でも、安定して固定することができる。なお、固定枠部材6にも貫通孔を形成し、この固定枠部材6の貫通孔と積層体の貫通孔53にボルトを挿入し、固定することにより、固定枠部材6に支持フィルム3、被覆フィルム4、5をさらに確実に固定することができる。   FIG. 7 (a) shows a conventional case in which the support film 3 made of resin and the cover films 4, 5 are joined together with an adhesive 51, and FIG. 7 (b) shows the support film 3, the cover film 4, 5 are formed at predetermined intervals, and the side surfaces of the fixed frame member 6 of the covering films 4 and 5 and the fixed frame member 6 are joined together by the adhesive 51, and the adhesive is placed in the through hole 53. In this case, 51 is filled and the support film 3 and the covering films 4 and 5 are fixed to the fixed frame member 6. In the case of FIG. 7B, even when tension is applied to the support film 3 and the covering films 4 and 5 with respect to the fixed frame member 6, it can be stably fixed. A through-hole is also formed in the fixed frame member 6, and a bolt is inserted into the through-hole of the fixed frame member 6 and the through-hole 53 of the laminate to fix the support frame 3 and the covering frame 6. The films 4 and 5 can be more reliably fixed.

また、図7(c)は、固定枠部材6の外側の、支持フィルム3、被覆フィルム4、5が積層された部分に貫通孔が形成されており、この貫通孔内を楔55が貫通している。この図7(c)の場合には、固定枠部材6に対して、支持フィルム3、被覆フィルム4、5に強い張力をかけた場合でも、安定して固定することができる。   In FIG. 7C, a through hole is formed in a portion where the support film 3 and the covering films 4 and 5 are laminated outside the fixed frame member 6, and the wedge 55 passes through the through hole. ing. In the case of this FIG.7 (c), even when strong tension | tensile_strength is applied with respect to the fixed frame member 6 to the support film 3, the coating films 4, 5, it can fix stably.

さらに、図7(d)は、固定枠部材6の内側部分が拡幅された拡幅部57とされており、拡幅部57に充填された接着剤59は、固定枠部材6の外側部分における接着剤61よりも、弾性変形可能とされている。この図7(d)の場合には、固定枠部材6の外側部分における接着剤61で支持フィルム3、被覆フィルム4、5を固定し、拡幅部57で支持フィルム3、被覆フィルム4、5の大きな変形を許容することができる。なお、接着剤61による固定が弱い場合には、図7(b)に示す構造、図7(c)に示す構造を採用することもできる。   Further, FIG. 7D shows a widened portion 57 in which the inner portion of the fixed frame member 6 is widened, and the adhesive 59 filled in the widened portion 57 is an adhesive in the outer portion of the fixed frame member 6. It is possible to be more elastically deformed than 61. In the case of FIG. 7D, the supporting film 3 and the covering films 4 and 5 are fixed by the adhesive 61 in the outer portion of the fixed frame member 6, and the supporting film 3 and the covering films 4 and 5 are fixed by the widened portion 57. Large deformation can be allowed. If the fixing by the adhesive 61 is weak, the structure shown in FIG. 7B or the structure shown in FIG. 7C can be adopted.

1、2・・・圧電素子
3・・・支持フィルム
4、5・・・被覆フィルム
6、6a、6b・・・固定枠部材
7、7a、7b、7c、7d・・・圧電体層
9、9a、9b・・・内部電極層
13、14・・・積層体
15、15a、15b、15c、15d・・・表面電極層
17、18、19、20・・・外部電極層
21a、21b、21c、21d・・・引出配線
33・・・凹部
x・・・圧電素子の長手方向
y・・・圧電素子の厚み方向
p・・・樹脂
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1, 2 ... Piezoelectric element 3 ... Support film 4, 5 ... Cover film 6, 6a, 6b ... Fixed frame member 7, 7a, 7b, 7c, 7d ... Piezoelectric layer 9, 9a, 9b ... internal electrode layers 13, 14 ... laminates 15, 15a, 15b, 15c, 15d ... surface electrode layers 17, 18, 19, 20 ... external electrode layers 21a, 21b, 21c , 21d, lead-out wiring 33, recess x, longitudinal direction of piezoelectric element y, thickness direction p of piezoelectric element, resin

Claims (3)

圧電体層を電極層で挟んで構成された一対の圧電素子を、樹脂製の支持フィルムの両面に対向するようにそれぞれ接合し、前記一対の圧電素子をそれぞれ被覆する樹脂製の被覆フィルムを前記支持フィルムにそれぞれ積層し、前記圧電素子の周囲の前記支持フィルムおよび前記被覆フィルムを、固定枠部材に固定してなることを特徴とする圧電スピーカ。   A pair of piezoelectric elements each having a piezoelectric layer sandwiched between electrode layers are bonded so as to face both surfaces of a resin support film, and a resin coating film covering each of the pair of piezoelectric elements is formed as described above. A piezoelectric speaker comprising: a support film, and the support film and the covering film around the piezoelectric element are fixed to a fixed frame member. 前記被覆フィルムが凹部を有しており、該凹部に前記圧電素子が収容されていることを特徴とする請求項1に記載の圧電スピーカ。   The piezoelectric speaker according to claim 1, wherein the covering film has a recess, and the piezoelectric element is accommodated in the recess. 前記支持フィルムと前記被覆フィルムとの間には、樹脂が充填されていることを特徴とする請求項1または2に記載の圧電スピーカ。   The piezoelectric speaker according to claim 1 or 2, wherein a resin is filled between the support film and the covering film.
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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2014045719A1 (en) * 2012-09-19 2014-03-27 京セラ株式会社 Sound generator, sound-generating device, and electronic device
WO2021075204A1 (en) * 2019-10-15 2021-04-22 富士フイルム株式会社 Piezoelectric element

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN111757222B (en) * 2020-06-30 2021-08-10 瑞声科技(沭阳)有限公司 Loudspeaker

Cited By (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2014045719A1 (en) * 2012-09-19 2014-03-27 京セラ株式会社 Sound generator, sound-generating device, and electronic device
CN104012116A (en) * 2012-09-19 2014-08-27 京瓷株式会社 Sound generator, sound-generating device, and electronic device
JP5677637B2 (en) * 2012-09-19 2015-02-25 京セラ株式会社 SOUND GENERATOR, SOUND GENERATOR, AND ELECTRONIC DEVICE
US9277327B2 (en) 2012-09-19 2016-03-01 Kyocera Corporation Acoustic generator, acoustic generating device, and electronic device
WO2021075204A1 (en) * 2019-10-15 2021-04-22 富士フイルム株式会社 Piezoelectric element
JPWO2021075204A1 (en) * 2019-10-15 2021-04-22
EP4047952A4 (en) * 2019-10-15 2022-12-21 FUJIFILM Corporation Piezoelectric element
JP7375033B2 (en) 2019-10-15 2023-11-07 富士フイルム株式会社 Piezoelectric element

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