CN117354410A - 激励器及电子设备 - Google Patents
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Abstract
本申请提供一种激励器及电子设备。包括相连的压电结构、第一、第二金属电极,压电结构具有相连的第一、第二外壁,第一、第二金属电极相邻设置;第一金属电极包括第一本体和第一引出部,第一本体包括相连的第一、第二侧面,第一引出部连接至第一侧面;第二金属电极包括第二本体和第二引出部,第二本体包括相连的第三、第四侧面,第二引出部连接至第三侧面;第二侧面到第二外壁的最小距离与第四侧面到第二外壁的最小距离不相同;或者,第二、第四侧面均延伸至第二外壁,第一本体的正投影面积小于第一、第二侧面围设出的面积,和/或,第二本体的正投影面积小于第三、第四侧面围设出的面积。本申请的技术方案有利于优化激励器的激励发声效果。
Description
技术领域
本申请涉及电子设备技术领域,尤其涉及一种激励器及电子设备。
背景技术
在如手机、平板电脑等电子设备中,可以使用固定在电子设备内的激励器来激励如显示屏、外壳等电子设备的发声体,使电子设备的发声体振动产生声波,然后传送到人耳中,从而实现发声。然而现有的驱动发声体振动的激励器,易导致发声体发声的效果较差,影响用户的使用体验。
发明内容
本申请的实施例提供一种激励器及电子设备,能够有利于优化激励器的激励发声效果,提升用户的使用体验。
本申请第一方面,提供一种激励器,所述激励器包括压电结构、第一金属电极和第二金属电极,所述压电结构具有第一外壁和第二外壁,所述第一外壁的两端分别与所述第二外壁的两端连接,所述第一金属电极和所述第二金属电极均连接至所述压电结构,并在所述激励器的厚度方向上相邻设置;
所述第一金属电极包括第一本体和第一引出部,所述第一本体包括第一侧面和第二侧面,所述第一侧面的两端分别与所述第二侧面的两端连接,所述第一引出部的一端连接至所述第一侧面,所述第一引出部的另一端延伸至所述第一外壁;
所述第二金属电极包括第二本体和第二引出部,所述第二本体包括第三侧面和第四侧面,所述第三侧面与所述第一侧面位于所述激励器的同一侧,所述第三侧面的两端分别与所述第四侧面的两端连接,所述第二引出部的一端连接至所述第三侧面,所述第二引出部的另一端延伸至所述第一外壁;
所述第二侧面到所述第二外壁的最小距离为第一距离,所述第四侧面到所述第二外壁的最小距离为第二距离,所述第一距离与所述第二距离不相同。
可以理解的是,在相关技术中,激励器中多层压电层的外周面会构成激励器的器件外边缘,激励器中单独一层的金属电极会延伸至激励器的器件外边缘,即激励器中单独一层的金属电极的外边缘会延伸至多层压电层的外边缘。又因激励器中压电层的厚度较薄,而激励器中压电层的材料常为多孔材料。故而在激励器处于较为恶劣的环境条件(如高温高湿环境)下时,激励器中相邻两层金属电极易因正负极导通而发生短路,导致激励器失效。
而在本申请的第一金属电极中,由于第一引出部设置在第一本体的第一侧面,而第一引出部具有导通第一金属电极和其他电极的作用。故而在第一金属电极中,第一本体的第一侧面实际可看作是第一本体的电极侧,第一本体的第二侧面实际可看作是第一本体的非电极侧。在第二金属电极中,由于第二引出部设置在第二本体的第三侧面,而第二引出部具有导通第二金属电极和其他电极的作用。故而在第二金属电极中,第二本体的第三侧面实际可看作是第二本体的电极侧,第二本体的第四侧面实际可看作是第二本体的非电极侧。
在激励器中,通过使第一金属电极的第二侧面到压电结构的第二外壁的第一距离,与第二金属电极的第四侧面到压电结构的第二外壁的第二距离不相同,能够使第一金属电极和一个第二金属电极中,至少有一个金属电极不会延伸至压电结构的第二外壁。换言之,在相邻的一个第一金属电极和一个第二金属电极中,至少一个金属电极的非电极侧不会延伸至压电结构的第二外壁。
此设置下,在第一金属电极和第二金属电极中,至少一个金属电极的非电极侧会相对于压电结构的第二外壁向内收缩,使压电结构能够作为隔绝至少一个金属电极的非电极侧和激励器的外部环境的间隔件,而有效的隔离外部环境中的水汽,避免相邻的第一金属电极和第二金属电极因电导通而导致激励器短路失效,有利于提高激励器的工作可靠性。
应当理解,若将各金属电极相对于压电结构的第二外壁向内收缩相同的距离,激励器中靠近第二外壁的位置由于金属电极的缺失,将导致激励器中靠近第二外壁处的厚度会与激励器中其他的区域厚度显著不一致,激励器容易在缺失电极层处的边缘位置发生形变开裂,而且这种形变将随着激励器中叠层层数的增多而逐步严重。并且,这种变形将严重影响激励器与发声体的连接,使激励器激励发声体发生的声压降低,甚至会产生杂音。
由此,本申请通过使相邻的第一金属电极和第二金属电极的非电极侧相对于压电结构的第二外壁向内收缩的距离不同,能够使激励器中靠近第二外壁处的金属电极的缺失程度不同,使激励器中靠近第二外壁的位置的厚度与激励器中其他的区域的厚度的梯度变化小,有效减小激励器中靠近第二外壁的位置与激励器中其他的区域的厚度差异。而当激励器中靠近第二外壁的位置与激励器中其他的区域厚度差异减小时,有利于最大程度的避免激励器在压电体与电极交接的界面发生形变开裂,降低激励器的失效可能性,优化发声体的发声效果,并提升用户的使用体验。
另外,本申请仅使各金属电极的非电极侧相对于压电结构的第二外壁向内收缩,而不操作各金属电极的电极侧的空间,能够在保证各金属电极的工作可靠性的基础上,更好的确保激励器整体不失效。
或者,所述第二侧面和所述第四侧面均延伸至所述第二外壁,所述第一本体在所述压电结构上的正投影面积小于所述第一侧面和所述第二侧面配合围设出的面积,和/或,所述第二本体在所述压电结构上的正投影面积小于所述第三侧面和所述第四侧面配合围设出的面积。
可以理解的是,在相关技术中,激励器中多层压电层的外周面会构成激励器的器件外边缘,激励器中单独一层的金属电极会延伸至激励器的器件外边缘,即激励器中单独一层的金属电极的外边缘会延伸至多层压电层的外边缘。又因激励器中压电层的厚度较薄,而激励器中压电层的材料常为多孔材料。故而在激励器处于较为恶劣的环境条件(如高温高湿环境)下时,激励器中相邻两层金属电极易因正负极导通而发生短路,导致激励器失效。
而在本申请的第一金属电极中,由于第一引出部设置在第一本体的第一侧面,而第一引出部具有导通第一金属电极和其他电极的作用。故而在第一金属电极中,第一本体的第一侧面实际可看作是第一本体的电极侧,第一本体的第二侧面实际可看作是第一本体的非电极侧。在第二金属电极中,由于第二引出部设置在第二本体的第三侧面,而第二引出部具有导通第二金属电极和其他电极的作用。故而在第二金属电极中,第二本体的第三侧面实际可看作是第二本体的电极侧,第二本体的第四侧面实际可看作是第二本体的非电极侧。
在激励器中,由于第一金属电极的第一本体在压电结构上的正投影面积小于第一本体的第一侧面和第二侧面配合围设出的面积,和/或,第二金属电极的第二本体在压电结构上的正投影面积小于第二本体的第三侧面和第四侧面配合围设出的面积。故而第一金属电极在压电结构上的实际占用面积会小于第一金属电极的外轮廓所能围设出的理论占用面积,和/或第二金属电极在压电结构上的实际占用面积会小于第二金属电极的外轮廓所能围设出的理论占用面积。换言之,第一金属电极的第一本体和/或第二金属电极的第二本体会具有缺口,具有缺口的金属电极会缺少缺口部分所占用的电极面积,并呈现镂空形态,使得具有缺口的金属电极在压电结构上的正投影面积会小于具有缺口的金属电极的外轮廓所能围设出的面积。
应当理解,激励器中压电结构由于烧结、外力撞击、应力未释放完全等原因导致边缘易失效,进而造成激励器整体失效。若将各金属电极相对于压电结构的第二外壁向内收缩相同的距离,激励器中靠近第二外壁的位置由于金属电极的缺失,将导致激励器中靠近第二外壁处的厚度会与激励器中其他的区域厚度显著不一致,激励器容易在缺失电极层处的边缘位置发生形变开裂,而且这种形变将随着激励器中叠层层数的增多而逐步严重。并且,这种变形将严重影响激励器与发声体的连接,使激励器激励发声体发生的声压降低,甚至会产生杂音。
由此,本申请通过使第一金属电极和第二金属电极的非电极侧的边缘位置均延伸至压电结构的第二外壁,并使金属电极的缺口设置在该金属电极的非电极侧的非边缘位置,能够将该金属电极的缺口对于该金属电极的层压厚度变化的不良影响降低到最小,使激励器的边缘位置与激励器中未设缺口的其他位置具有相同的厚度,有效避免激励器中各层结构在层压的时候因边缘位置与非边缘位置的厚度差异而产生变形。又因本实施例仅使各金属电极的非电极侧具有缺口,而不操作各金属电极的电极侧的空间,从而能够在保证各金属电极的工作可靠性的基础上,使各金属电极的有效部分不暴露在激励器的外部环境中。并且通过设置缺口,能够使各压电体在烧结后能够穿过缺口并层压成一体,有效避免激励器中相邻两层金属电极易因正负极导通而发生短路,并降低激励器的边缘断裂风险,有利于避免激励器的边缘失效问题,优化发声体的发声效果,并提升用户的使用体验,更好的确保激励器电学性能,保证激励器整体不易失效。
一种可能的实施方式中,所述第一距离大于或者等于0.4mm,所述第二距离小于或者等于0.4mm。
可以理解的是,将第一距离设置的大于或者等于0.4mm,将第二距离设置的小于或者等于0.4mm,能够降低金属电极的外边缘相对于压电结构的外边缘内收后,激励器的外边缘由于电极层的缺失而导致与激励器的其他区域的高度差异,避免因高度差过大而导致激励器的外边缘发生形变,从而对激励器激励发声体的发声效果产生不良影响,有利于保证激励器激励发声体发声的声压和音质,可靠性较佳。
或者,所述第一距离小于或者等于0.4mm,所述第二距离大于或者等于0.4mm。
可以理解的是,将第一距离设置的小于或者等于0.4mm,将第二距离设置的大于或者等于0.4mm,能够降低金属电极的外边缘相对于压电结构的外边缘内收后,激励器的外边缘由于电极层的缺失而导致与激励器的其他区域的高度差异,避免因高度差过大而导致激励器的外边缘发生形变,从而对激励器激励发声体的发声效果产生不良影响,有利于保证激励器激励发声体发声的声压和音质,可靠性较佳。
一种可能的实施方式中,所述第二侧面相对于所述第二外壁内收,所述第四侧面相对于所述第二外壁内收。
可以理解的是,在相邻的一个第一金属电极和一个第二金属电极中,使两个金属电极的外边缘均相对于压电结构的外边缘向内收缩,并且向内收缩的距离不同,能够有效避免相邻的一个第一金属电极和一个第二金属电极接触短路,并使激励器的外边缘位置处与激励器的其他位置处之间的厚度差异能够具有和缓的变化趋势,避免因激励器的外边缘位置处与激励器的其他位置处之间的厚度差异过大,而导致多层压电结构在烧结后,在金属电极与压电体交接的界面上出现开裂现象,进而导致激励器整体失效的问题发生,可靠性较佳。
或者,所述第二侧面与所述第二外壁平齐,所述第四侧面相对于所述第二外壁内收。
可以理解的是,在相邻的一个第一金属电极和一个第二金属电极中,仅使两者中的一个金属电极的外边缘相对于压电结构的外边缘向内收缩,而使两者中的另一个金属电极的外边缘仍延伸至压电结构的外边缘,能够有效避免相邻的一个第一金属电极和一个第二金属电极接触短路,并尽可能多的消除激励器的外边缘位置处与激励器的其他位置处之间的厚度差异,避免激励器由于多层压电结构烧结、外力撞击、应力未释放完全等原因造成激励器边缘失效,进而导致激励器整体失效的问题发生。
或者,所述第二侧面相对于所述第二外壁内收,所述第四侧面与所述第二外壁平齐。
可以理解的是,在相邻的一个第一金属电极和一个第二金属电极中,仅使两者中的一个金属电极的外边缘相对于压电结构的外边缘向内收缩,而使两者中的另一个金属电极的外边缘仍延伸至压电结构的外边缘,能够有效避免相邻的一个第一金属电极和一个第二金属电极接触短路,并尽可能多的消除激励器的外边缘位置处与激励器的其他位置处之间的厚度差异,避免激励器由于多层压电结构烧结、外力撞击、应力未释放完全等原因造成激励器边缘失效,进而导致激励器整体失效的问题发生。
一种可能的实施方式中,所述第一本体包括相连接的第一基部和第一伸长部,所述第一伸长部为所述第一本体相对于所述第二本体的所述第四侧面伸出的部分,所述第一伸长部包括第一部分和第二部分,所述第一部分连接在所述第一基部和所述第二部分之间,所述第一部分的厚度与所述第一基部的厚度相同,所述第二部分的厚度大于所述第一部分的厚度。
可以理解的是,由于第一伸长部为第一金属电极中相对于第二金属电极多出的延伸部分,故而在激励器中,第一伸长部所处的位置处会仅有第一金属电极而缺少第二金属电极。而通过增加第一伸长部的厚度,能够尽可能多的消除激励器中第一伸长部所处位置处与激励器的其他区域之间的厚度差异,避免激励器中第一伸长部所处位置处因缺少第二金属电极而导致局部区域塌陷,进而造成激励器整体失效的问题发生,可靠性较佳。
或者,所述第二本体包括相连接的第二基部和第二伸长部,所述第二伸长部为所述第二本体相对于所述第一本体的所述第二侧面伸出的部分,所述第二伸长部包括第三部分和第四部分,所述第三部分连接在所述第二基部和所述第四部分之间,所述第三部分的厚度与所述第二基部的厚度相同,所述第四部分的厚度大于所述第三部分的厚度。
可以理解的是,由于第二伸长部为第二金属电极中相对于第一金属电极多出的延伸部分,故而在激励器中,第二伸长部所处的位置处会仅有第二金属电极而缺少第一金属电极。而通过增加第二伸长部的厚度,能够尽可能多的消除激励器中第二伸长部所处位置处与激励器的其他区域之间的厚度差异,避免激励器中第二伸长部所处位置处因缺少第一金属电极而导致局部区域塌陷,进而造成激励器整体失效的问题发生,可靠性较佳。
一种可能的实施方式中,在所述第一基部向所述第二部分的方向上,所述第一部分的长度大于或者等于0.05mm。
可以理解的是,通过使作为增厚区域的第二部分与作为原始厚度区域的第一基部之间连接有第一部分,能够使第一部分作为过渡部分而间隔开第二部分和相邻的第二金属电极,使第一金属电极的第二部分与第二金属电极能够在激励器的厚度方向上错位设置,有利于降低因第一金属电极增厚而导致与第二金属电极接触短路的风险,提高激励器整体的工作可靠性。
或者,在所述第二基部向所述第四部分的方向上,所述第三部分的长度大于或者等于0.05mm。
可以理解的是,通过使作为增厚区域的第四部分与作为原始厚度区域的第二基部之间连接有第三部分,能够使第三部分作为过渡部分而间隔开第四部分和相邻的第一金属电极,使第一金属电极与第二金属电极的第四部分能够在激励器的厚度方向上错位设置,有利于降低因第二金属电极增厚而导致与第一金属电极接触短路的风险,提高激励器整体的工作可靠性。
一种可能的实施方式中,所述第二侧面与所述第二外壁平齐,所述第四侧面与所述第二外壁平齐;
所述第一本体具有第一缺口,所述第一缺口沿所述第一本体的厚度方向贯穿所述第一本体,所述第一缺口和所述第一引出部位于所述第一金属电极的不同侧。
可以理解的是,通过在第一本体上设置第一缺口,并使第一缺口和第一引出部位于第一本体的不同侧,能够使第一金属电极的有效部分不暴露在激励器的外部环境中,从而能够在不影响第一金属电极的导电性能的基础上,减少第一金属电极的短路风险,有利于避免激励器的边缘失效问题。
和/或,所述第二本体具有第二缺口,所述第二缺口沿所述第二本体的厚度方向贯穿所述第二本体,所述第二缺口和所述第二引出部位于所述第二金属电极的不同侧。
可以理解的是,通过在第二本体上设置第二缺口,并使第二缺口和第二引出部位于第二本体的不同侧,能够使第二金属电极的有效部分不暴露在激励器的外部环境中,从而能够在不影响第二金属电极的导电性能的基础上,减少第二金属电极的短路风险,有利于避免激励器的边缘失效问题。
一种可能的实施方式中,所述第一缺口到所述压电结构的所述第二外壁最小距离大于或者等于0.4mm。
可以理解的是,通过使第一缺口到压电结构的第二外壁的最小距离大于或者等于0.4mm,能够将该第一缺口对于第一金属电极的不良影响降低到最小,有利于降低激励器的边缘断裂风险,有效避免激励器的边缘失效问题,优化发声体的发声效果,并提升用户的使用体验。
和/或,所述第二缺口到所述压电结构的所述第二外壁的最小距离大于或者等于0.4mm。
可以理解的是,通过使第二缺口到压电结构的第二外壁的最小距离大于或者等于0.4mm,能够将该第二缺口对于第二金属电极的不良影响降低到最小,有利于降低激励器的边缘断裂风险,有效避免激励器的边缘失效问题,优化发声体的发声效果,并提升用户的使用体验。
一种可能的实施方式中,所述第一缺口能够使所述第一本体断开,所述第一本体的断开间距大于或者等于0.05mm。
可以理解的是,通过在第一本体上设置第一缺口,并使设置第一缺口所造成的第一本体的断开间距大于或者等于0.05mm,能够使第一本体整体具有较小的断开间距,有利于将设置第一缺口易导致的激励器的断裂风险降低到最小,可靠性较佳。
和/或,所述第二缺口能够使所述第二本体断开,所述第二本体的断开间距大于或者等于0.05mm。
可以理解的是,通过在第二本体上设置第二缺口,并使设置第二缺口所造成的第二本体的断开间距大于或者等于0.05mm,能够使第二本体整体具有较小的断开间距,有利于将设置第二缺口易导致的激励器的断裂风险降低到最小,可靠性较佳。
一种可能的实施方式中,所述压电结构具有顶壁和底壁,所述底壁和所述顶壁在所述激励器的厚度方向上相对设置,所述顶壁连接至所述第一外壁和所述第二外壁的一侧,所述底壁连接至所述第一外壁和所述第二外壁的另一侧;
所述激励器还包括第一表面电极、第二表面电极、至少一个第一层间电极和至少一个第二层间电极,所述第一表面电极连接至所述顶壁,所述第二表面电极连接至所述底壁,至少一个所述第一层间电极和至少一个所述第二层间电极位于所述压电结构中,所述第一层间电极和所述第二层间电极交替间隔排布;
所述压电结构包括多个压电体,在所述激励器的厚度方向上,多个所述压电体层叠设置,每一所述压电体用于间隔所述第一表面电极、所述第二表面电极、至少一个所述第一层间电极和至少一个所述第二层间电极中任意两个相邻设置的电极;
所述第一金属电极的数量为一个,所述第二金属电极的数量为一个,一个所述第一金属电极和一个所述第二金属电极为所述第一表面电极、所述第二表面电极、至少一个所述第一层间电极和至少一个所述第二层间电极中任意相邻的两个电极;或者,
所述第一金属电极的数量为多个,所述第二金属电极的数量为多个,多个所述第一金属电极和多个所述第二金属电极中,所述第一金属电极和所述第二金属电极交替间隔排布,相邻的一个所述第一金属电极和一个所述第二金属电极为所述第一表面电极、所述第二表面电极、至少一个所述第一层间电极和至少一个所述第二层间电极中相邻的两个电极。
一种可能的实施方式中,所述激励器还包括第一侧面电极、第二侧面电极和第三表面电极;
所述第一侧面电极和所述第二侧面电极均连接至所述第一外壁,所述第一侧面电极和所述第二侧面电极间隔设置;
所述第三表面电极连接至所述顶壁,所述第三表面电极与所述第一表面电极间隔设置;
所述第一表面电极、所述第一侧面电极和多个所述第一层间电极电连接,所述第一表面电极还用于与驱动电路的正极或负极电连接,所述第二表面电极、所述第三表面电极、所述第二侧面电极和多个所述第二层间电极电连接,所述第三表面电极还用于与驱动电路的负极或正极电连接。
一种可能的实施方式中,每一所述第一层间电极包括第一子电极和第二子电极,所述第一子电极的引出部和所述第二子电极的引出部相对设置;
每一所述第二层间电极包括第三子电极和第四子电极,所述第三子电极的引出部和所述第四子电极的引出部错位设置;
所述第一子电极和所述第三子电极交替间隔排布,多个所述第一子电极和多个所述第三子电极位于所述激励器的上半部分,所述第二子电极和所述第四子电极交替间隔排布,多个所述第二子电极和多个所述第四子电极位于所述激励器的下半部分,所述激励器的下半部分和所述激励器的上半部分在所述激励器的厚度方向上依次设置;
所述第二侧面电极包括第五子电极和第六子电极,所述第五子电极和所述第六子电极间隔设置;
所述第三表面电极包括第七子电极和第八子电极,所述第七子电极和所述第八子电极间隔设置;
所有所述第一子电极、所有所述第二子电极、所述第一侧面电极和所述第一表面电极彼此电连接并形成所述激励器的正极,所有所述第三子电极、所述第五子电极和所述第七子电极彼此电连接并在所述激励器的上半部分形成负极,所有所述第四子电极、所述第六子电极、所述第八子电极和所述第二表面电极彼此电连接并在所述激励器的下半部分形成负极,所述激励器的上半部分的负极和所述激励器的下半部分的负极形成并联电路。
第二方面,本申请提供一种电子设备,所述电子设备包括发声体和如上所述的激励器,所述激励器连接至所述发声体的一侧并能够驱动所述发声体发声。
可以理解的是,通过将激励器设置在发声体的一侧,能够使激励器驱动与其相连的发声体,使发声体作为振动体而振动产生声波并传送到人耳,从而实现显示屏的屏幕发声。
一种可能的实施方式中,所述发声体为所述电子设备的显示屏,所述激励器连接至所述显示屏并位于所述电子设备内。
可以理解的是,激励器具有逆压电效应。具体为,当未向激励器施加电压时,激励器未发生形变,处于初始状态。当向激励器施加正向电压时,激励器延展,处于伸展状态,激励器向上弯曲形变。当向激励器施加负向电压时,激励器缩短,处于收缩状态,激励器向下弯曲形变。因此,激励器能够根据被施加的电信号的电压方向而相应发生弯曲变形。故而在交流电压的作用下,向激励器中输入电压方向相互变化的电信号,就会使激励器交替出现伸展状态和收缩状态,使激励器发生周期性的伸缩动作从而实现往复形变运动。
而通过将激励器与显示屏连接,能够利用激励器的逆压电效应,使激励器在交流电压的作用下发生往复运动,从而带动显示屏振动而产生声波并传送到人耳,实现激励器的驱动功能。此设置下,能够使电子设备的听筒功能与显示屏融合在一起,使人耳贴近显示屏的任意位置即可听到声音,即方便了接听又使语音通话的效果更加清晰,有利于提高用户的使用体验。
附图说明
图1是本申请的实施例提供的电子设备的一种结构示意图;
图2是图1所示的电子设备的激励器与显示屏的一种组装示意简图;
图3a是图1所示的电子设备的激励器处于初始状态的状态示意图;
图3b是图1所示的电子设备的激励器处于伸展状态的状态示意图;
图3c是图1所示的电子设备的激励器处于收缩状态的状态示意图;
图4是图1所示的电子设备的激励器的一种部分结构示意图;
图5是图4所示的激励器的一种分解示意图;
图6是图4所示的激励器的第一金属电极的一角度的一种结构示意图;
图7是图4所示的激励器的第二金属电极的一角度的一种结构示意图;
图8是图4所示的电子设备的激励器的第二金属电极的一角度的另一种结构示意图;
图9是沿图4所示的剖切线A-A剖切所得的第一种部分剖面示意图;
图10是沿图4所示的剖切线A-A剖切所得的第二种部分剖面示意图;
图11是沿图4所示的剖切线A-A剖切所得的第三种部分剖面示意图;
图12是沿图4所示的剖切线A-A剖切所得的第四种部分剖面示意图;
图13是沿图4所示的剖切线A-A剖切所得的第五种部分剖面示意图;
图14是沿图4所示的剖切线A-A剖切所得的第六种部分剖面示意图;
图15是沿图4所示的剖切线A-A剖切所得的第七种部分剖面示意图;
图16是沿图4所示的剖切线A-A剖切所得的第八种部分剖面示意图;
图17是沿图4所示的剖切线A-A剖切所得的第九种部分剖面示意图;
图18是沿图4所示的剖切线A-A剖切所得的第十种部分剖面示意图;
图19是沿图4所示的剖切线A-A剖切所得的第十一种部分剖面示意图;
图20是沿图4所示的剖切线A-A剖切所得的第十二种部分剖面示意图;
图21为图4所示的激励器的第一金属电极的一角度的另一种结构示意图;
图22为图4所示的激励器的第二金属电极的一角度的又一种结构示意图;
图23是图1所示的电子设备的激励器的另一种结构示意图;
图24是图23所示的激励器的一种分解示意图;
图25是图1所示的电子设备的激励器的又一种结构示意图;
图26是图25所示的激励器的一种分解示意图;
图27是图25中电子设备的激励器的一种电路原理图。
具体实施方式
为了方便理解,首先对本申请的实施例所涉及的术语进行解释。
和/或:仅仅是一种描述关联对象的关联关系,表示可以存在三种关系,例如,A和/或B,可以表示:单独存在A,同时存在A和B,单独存在B这三种情况。
多个:是指两个或多于两个。
连接:应做广义理解,例如,A与B连接,可以是A与B直接相连,也可以是A与B通过中间媒介间接相连。
下面将结合附图,对本申请的具体实施方式进行清楚地描述。
本申请实施例提供了一种激励器及电子设备。其中,电子设备可以是手机、平板电脑、笔记本电脑、可穿戴设备、随身听等任何能够向外输出音频的设备。可穿戴设备可以是智能手环、智能手表、智能头显、智能眼镜等。
下文将以电子设备为手机为例进行说明,但应当理解,并不以此为限。
请结合参阅图1和图2,图1是本申请的实施例提供的电子设备200的一种结构示意图,图2是图1所示的电子设备200的激励器100与显示屏220的一种组装示意简图。其中,图2为了方便示意,仅截取部分显示屏220的结构。
电子设备200可以包括边框210、显示屏220、后盖230和激励器100。显示屏220和后盖230分别设置在边框210的相背两侧。组装后的显示屏220、边框210和后盖230可以形成电子设备200的内部收容空间,该收容空间能够容纳电子设备200的其他零件,例如用于完成电子设备200的各种功能的多个模组、多个电子器件以及多个结构件。激励器100位于电子设备200的收容空间内,激励器100能够激励电子设备200的发声体振动产生声波并传送到人耳中,从而实现发声。其中,电子设备200的发声体可以为但不限于为电子设备200的显示屏220,也可以是电子设备200的中框、后盖230等。下文将以电子设备200的发声体为显示屏220为例来对激励器100的发声原理进行说明,但应当理解,并不以此为限。
示例性地,当电子设备200为手机时,边框210可以是手机的中框。显示屏220可以是为用户显示图像、色彩、文字等视觉信息的盖板。显示屏220可以为但不限于为液晶(Liquid Crystal Display,LCD)显示屏,有机发光二极管(organic light-emittingdiode,OLED)显示屏,有源矩阵有机发光二极体或主动矩阵有机发光二极体(active-matrix organic light-emitting diode,AMOLED)显示屏,迷你发光二极管(mini organiclightemitting diode)显示屏,微型发光二极管(micro organic light-emitting diode)显示屏,微型有机发光二极管(micro organic light-emitting diode)显示屏,量子点发光二极管(quantum dot light emitting diodes,QLED)显示屏。后盖230可以是手机的后盖,该后盖230可以是一体成型的盖板,也可以是多个部分拼接而成的盖板。
需说明的是,图1和图2的目的仅在于示意性的描述边框210、显示屏220、后盖230和激励器100的连接关系,并非是对各个设备的连接位置、具体构造及数量做具体限定。而本申请实施例示意的结构并不构成对电子设备200的具体限定。在本申请另一些实施例中,电子设备200可以包括比图1和图2所示更多或更少的部件,或者组合某些部件,或者拆分某些部件,或者不同的部件布置。图1和图2所示的部件可以以硬件,软件或软件和硬件的组合实现。
本申请的实施例中,显示屏220可以包括相背设置的第一表面2210和第二表面2220,第一表面2210为显示屏220的显示面,也即显示屏220暴露在外部环境的表面。第二表面2220为显示屏220朝向电子设备200的收容空间的表面。显示屏220可以为柔性显示屏,其可适于弯折并形成曲面显示面。或者,显示屏220也可以为刚性显示屏,其不适于弯折并形成平面显示面。
激励器100连接至显示屏220的第二表面2220,激励器100能够驱动显示屏220发声。示例性地,激励器100可以通过粘接在显示屏220上的胶层240与显示屏220连接。可以理解的是,通过将激励器100设置在显示屏220的一侧,能够使激励器100驱动与其相连的显示屏220,使显示屏220作为振动体而振动产生声波并传送到人耳,从而实现显示屏220的屏幕发声。
请结合参阅图3a、图3b和图3c,图3a是图1所示的电子设备200的激励器100处于初始状态的状态示意图,图3b是图1所示的电子设备200的激励器100处于伸展状态的状态示意图,图3c是图1所示的电子设备200的激励器100处于收缩状态的状态示意图。其中,图3a中激励器100未被施加电压,图3b中激励器100被施加正向电压,图3c中激励器100被施加负向电压,图3b中的箭头指向为形变方向,图3c中的箭头指向为形变方向。
激励器100具有逆压电效应。具体为,当未向激励器100施加电压时,激励器100未发生形变,处于初始状态。当向激励器100施加正向电压时,激励器100延展,处于伸展状态,激励器100向上弯曲形变。当向激励器100施加负向电压时,激励器100缩短,处于收缩状态,激励器100向下弯曲形变。因此,激励器100能够根据被施加的电信号的电压方向而相应发生弯曲变形。故而在交流电压的作用下,向激励器100中输入电压方向相互变化的电信号,就会使激励器100交替出现伸展状态和收缩状态,使激励器100发生周期性的伸缩动作从而实现往复形变运动。
而通过将激励器100与显示屏220连接,能够利用激励器100的逆压电效应,使激励器100在交流电压的作用下发生往复运动,从而带动显示屏220振动而产生声波并传送到人耳,实现激励器100的驱动功能。此设置下,能够使电子设备200的听筒功能与显示屏220融合在一起,使人耳贴近显示屏220的任意位置即可听到声音,即方便了接听又使语音通话的效果更加清晰,有利于提高用户的使用体验。
一种可能的实施方式中,如图2所示,电子设备200还可以包括导线250和驱动电路(图未示),导线250的一端与激励器100的电极电连接,导线250的另一端可以与驱动电路电连接。导线250能够传输电信号,以使激励器100实现与驱动电路的电连接,从而能够使激励器100在通电的情况下产生形变并驱动显示屏220发声。示例性地,如图2所示,导线250的数量可以为两条,两条导线250分别电连接激励器100的两种不同极性的电极,一条导线250电连接在激励器100的正极和驱动电路的正极之间,另一条导线250电连接在激励器100的负极和驱动电路的负极之间。驱动电路可以设置在电路板上。当然,在其他实施例中,也可以不采用导线250的形式实现激励器100与驱动电路的电连接,而是采用异向导电胶与FPC(Flexible Printed Circuit,柔性电路板)粘接后实现激励器100与驱动电路的电连接。
请结合参阅图4和图5,图4是图1所示的电子设备200的激励器100的一种部分结构示意图,图5是图4所示的激励器100的一种分解示意图。其中,图5中分解结构仅为示意性的展示图4所示的激励器100的部分层结构,并不代表图4所示的激励器100的具体层数和结构设置。
本申请的实施例中,为了方便理解,以激励器100的长度方向为X方向,激励器100的宽度方向为Y方向,激励器100的厚度方向为Z方向,X方向、Y方向和Z方向两两相互垂直。
本申请的实施例中,激励器100可以包括压电结构10、第一金属电极21和第二金属电极22。压电结构10可以由至少一个压电体11构成。第一金属电极21和第二金属电极22均与压电结构10连接,并在Z方向上相邻设置。第一金属电极21和第二金属电极22的极性可以相反,其可以一个极性为正,另一个极性为负。换言之,第一金属电极21和第二金属电极22电性隔离。
当压电结构10由单独压电体11构成时,第一金属电极21和第二金属电极22可以分别设置在压电结构10的沿Z方向相背设置的两个表面,以作为压电结构10的沿Z方向相背设置的两个表面的表面电极。当压电结构10由多个压电体11层叠构成时,第一金属电极21和第二金属电极22可以均设置在压电结构10的外侧,并位于压电结构10的外侧的不同表面。或者,第一金属电极21和第二金属电极22也可以均设置在压电结构10中,并通过压电体11间隔设置。或者,第一金属电极21和第二金属电极22也可以设置在压电结构10的外侧和压电结构10中。
示例性地,第一金属电极21的材料和第二金属电极22的材料可以为金属。第一金属电极21的材料和第二金属电极22的材料可以相同。或者,第一金属电极21的材料和第二金属电极22的材料也可以不同。例如,第一金属电极21的材料可以包括金、铂、银、铜、钯、铬、钼、铁、锡、铝和镍等。第二金属电极22的材料可以包括金、铂、银、铜、钯、铬、钼、铁、锡、铝和镍等。第一金属电极21的厚度(即第一金属电极21沿Z方向的尺寸)可以在1um~10um(包括端点值1um和10um)的范围内。第二金属电极22(即第二金属电极22沿Z方向的尺寸)的厚度可以在1um~10um(包括端点值1um和10um)的范围内。
另外,第一金属电极21的数量可以为一个或多个,第二金属电极22的数量也可以为一个或多个。当第一金属电极21和第二金属电极22的数量均为多个时,在多个第一金属电极21和多个第二金属电极22中,第一金属电极21和第二金属电极22交替间隔排列。其中,第一金属电极21和第二金属电极22交替间隔排列是指第一金属电极21和第二金属电极22的排列顺序交替出现,并且相邻的一个第一金属电极21和一个第二金属电极22会通过一个压电体11间隔设置。
单独一个第一金属电极21可以通过如蒸镀、电镀、溅射、丝印等方式而形成在单层压电体11上。单独一个第二金属电极22可以通过如蒸镀、电镀、溅射、丝印等方式而形成在单层压电体11上。另外,可以按照“一个第一金属电极21-一个压电体11-一个第二金属电极22-...-一个压电体11一个第一金属电极21-一个压电体11-一个第二金属电极22”的顺序来对激励器100的叠层顺序进行排布。
需说明的是,在激励器100中,激励器的叠层顺序不局限于前述列举的顺序,能够满足第一金属电极和第二金属电极交替间隔排列,且第一金属电极和第二金属电极通过压电结构或单层压电体间隔即可。另外,第一金属电极21的个数可以是至少一个,如一个、两个或三个以上。第二金属电极22的个数可以是至少一个,如一个、两个或三个以上。压电体11的个数可以是至少一个,如一个、两个、三个、四个或四个以上。本申请的实施例对于第一金属电极21的个数、第二金属电极22的个数和压电体11的个数等不做严格限制。
下文将以压电结构由多个压电体11层叠构成为例而对激励器100的结构进行详细说明,但应当理解,并不以此为限。
压电结构10可以具有顶壁101、底壁102、第一外壁103和第二外壁104。第一外壁103的两端分别与第二外壁104的两端连接,第一外壁103和第二外壁104连接形成压电结构10的周侧壁。其中,压电结构10的周侧壁可以为环绕压电结构10的中心轴线一周的环状表面,压电结构10的中心轴线平行于Z方向。第一外壁103可以是平面、曲面、弧面或具有至少一个弯折角(包含直角弯折或弧形弯折)的弯折面。第二外壁104可以是平面、曲面、弧面或具有至少一个弯折角(包含直角弯折或弧形弯折)的弯折面。顶壁101位于第一外壁103和第二外壁104的一端,顶壁101与第一外壁103和第二外壁104均连接。底壁102位于第一外壁103和第二外壁104的另一端,底壁102与第一外壁103和第二外壁104均连接。底壁102与顶壁101在Z方向上相对并间隔设置。其中,顶壁101是指将激励器100放置在一载物台上时,压电结构10中远离载物台的表面。底壁102是指将激励器100房子在一载物台上时,压电结构10中朝向载物台的表面。
一种可能的实施方式中,如图4所示,第一外壁103沿Y方向延伸。第二外壁104可以包括第一子壁1041、第二子壁1042和第三子壁1043。第一子壁1041沿Y方向延伸,第一子壁1041和第一外壁103在X方向上相对并间隔设置。第二子壁1042沿X方向延伸,第二子壁1042连接在第一子壁1041和第一外壁103之间。第三子壁1043沿X方向延伸,第三子壁1043连接在第一子壁1041和第一外壁103之间,第三子壁1043与第二子壁1042在Y方向上相对并间隔设置。第二子壁1042、第一子壁1041和第三子壁1043依次连接形成压电结构10的第一外壁103,第一子壁1041、第二子壁1042、第一外壁103和第三子壁1043依次连接并形成压电结构10的周侧壁。
本申请的实施例中,压电结构10可以包括多个压电体11。多个压电体11层叠设置,多个压电体11的层叠方向为单一压电体11的厚度方向(也即Z方向)。多个压电体11层叠形成的压电结构10的周侧壁能够形成激励器100的周侧面,多个压电体11层叠形成的压电结构10的顶壁101能够形成激励器100的顶面,多个压电体11层叠形成的压电结构10的底壁102能够形成激励器100的底面。
相邻两个压电体11之间会夹设有一个极性为正或负的电极,每一压电体11的沿Z方向的两侧均设有一个电极,每一压电体11的沿Z方向的两侧的电极的极性相反,从而通过多个压电体11的间隔作用而将极性为正的电极和极性为负的电极间隔开。其中,压电体11可以为采用压电材料制成的压电元件。
示例性地,多个压电体11中各压电体11的长度、宽度、厚度等尺寸中的一种或多种可以保持一致。例如,多个压电体11中各压电体11的长度、宽度、厚度等尺寸均相同。压电体11的形状可以为但不局限于为圆形、矩形、环形、梯形、三角形。压电体11可以为采用如压电晶体、压电陶瓷等无机压电材料制成的压电元件。或者,压电体11也可为采用如聚偏氟乙烯等有机压电材料制成的压电元件。当压电体11采用压电陶瓷材料制备时,压电体11的材质可以为但不限于为锆酸铅、锆钛酸铅、锆钛酸铅镧、钛酸钡、无铅压电材料、铌酸钾钠(KNN)、钛酸钡(BT)、钛酸铋钠(BNT)、锆钛酸钡钙(BCZT)等。压电体11的厚度(即压电体11沿Z方向的尺寸)可以为5um~100um(包括端点值5um和100um)。下文将以压电体11为采用压电陶瓷材料制成的压电元件,以及压电体11的形状为矩形为例进行说明,但应当理解,并不以此为限。
请参阅图6,图6是图4所示的激励器100的第一金属电极21的一角度的一种结构示意图。下文将以一个第一金属电极21为例来对第一金属电极21的详细结构进行说明,在不冲突的情况下,下文对于一个第一金属电极21的结构的说明,均可以应用在其他的第一金属电极21中。
第一金属电极21可以设置在压电体11的一侧。第一金属电极21可以包括第一本体211和第一引出部212,第一引出部212连接至第一本体211的一侧,第一引出部212能够作为第一金属电极21的接电端而实现第一金属电极21与其他电极(如下文中的第一侧面电极31)的电连接。
第一本体211可以包括第一侧面2111和第二侧面2112。第一侧面2111的两端分别与第二侧面2112的两端连接,第一侧面2111和第二侧面2112连接形成第一本体211的周侧面。其中,第一侧面2111可以是平面、曲面、弧面或具有至少一个弯折角(包含直角弯折或弧形弯折)的弯折面。第二侧面2112可以是平面、曲面、弧面或具有至少一个弯折角(包含直角弯曲或弧形弯曲)的弯折面。第一本体211的周侧面可以为环绕第一本体211的中心轴线一周的环状表面,第一本体211的中心轴线平行于第一金属电极21的厚度方向(也即Z方向)。示例性地,第一本体211的形状可以呈矩形、圆形、半圆形、椭圆形、三角形等。
一种可能的实施方式中,第一侧面2111沿Y方向延伸。第二侧面2112可以包括第一子侧面2113、第二子侧面2114和第三子侧面2115。第一子侧面2113沿Y方向延伸,第一子侧面2113和第一侧面2111在X方向上相对并间隔设置。第二子侧面2114沿X方向延伸,第二子侧面2114连接在第一子侧面2113和第一侧面2111之间。第三子侧面2115沿X方向延伸,第三子侧面2115连接在第一子侧面2113和第一侧面2111之间,第三子侧面2115和第二子侧面2114在Y方向上相对并间隔设置。第二子侧面2114、第一子侧面2113和第三子侧面2115依次连接形成第一本体211的第二侧面2112,第一子侧面2113、第二子侧面2114、第一侧面2111和第三子侧面2115依次连接并形成第一本体211的周侧面。
本实施方式中,第一金属电极21的第一侧面2111可以与压电结构10的第一外壁103同侧设置,第一金属电极21的第一子侧面2113可以与压电结构10的第一子壁1041同侧设置,第一金属电极21的第二子侧面2114可以与压电结构10的第二子壁1042同侧设置,第一金属电极21的第三子侧面2115可以与压电结构10的第三子壁1043同侧设置。
本申请的实施例中,第一引出部212的一端连接至第一本体211的第一侧面2111,第一引出部212的另一端向远离第一本体211的方向延伸。第一引出部212能够自第一本体211的第一侧面2111延伸至压电结构10的第一外壁103。其中,第一引出部212延伸至第一外壁103可以包括第一引出部212远离第一本体211的一端与第一外壁103具有较小距离且不外露在第一外壁103的场景、第一引出部212远离第一本体211的一端恰好在第一外壁103上露出的场景、或第一引出部212远离第一本体211的一端伸出第一外壁103的场景。在X方向上,第一引出部212的长度可以小于第一本体211的长度。在Y方向上,第一引出部212的宽度可以小于第一本体211的宽度。示例性地,第一引出部212的形状可以为矩形。
可以理解的是,使第一引出部212自第一本体211的第一侧面2111延伸至压电结构10的第一外壁103,能够便于第一金属电极21与设置在压电结构10的第一外壁103的其他电极(如下文的第一侧面电极31)电连接,从而能够导通第一金属电极21与设置在压电结构10的第一外壁103的其他电极,实现第一金属电极21的电极引出作用。而将第一引出部212的长度和宽度均设置的小于第一本体211的长度和宽度,可以在实现第一引出部212的电极引出作用的基础上,减小第一金属电极21的生产成本。
请结合参阅图7和图8,图7是图4所示的激励器100的第二金属电极22的一角度的一种结构示意图,图8是图4所示的电子设备200的激励器100的第二金属电极22的一角度的另一种结构示意图。下文将以一个第二金属电极22为例来对第二金属电极22的详细结构进行说明,在不冲突的情况下,如下对于一个第二金属电极22的结构的说明,均可以应用在其他的第二金属电极22中。
第二金属电极22可以设置在压电体11一侧。第二金属电极22可以与第一金属电极21设置在同一压电体11的沿Z方向的相背两侧。第二金属电极22可以包括第二本体221和第二引出部222,第二引出部222连接至第二本体221的一侧,第二引出部222能够作为第二金属电极22的接电端而实现第二金属电极22与其他电极(如下文中的第二侧面电极32)的电连接。
第二本体221可以包括第三侧面2211和第四侧面2212。第三侧面2211的两端分别与第四侧面2212的两端连接,第三侧面2211与第一本体211的第一侧面2111位于激励器100的同一侧。第三侧面2211和第四侧面2212连接形成第二本体221的周侧面。其中,第三侧面2211可以是平面、曲面、弧面或具有至少一个弯折角(包含直角弯折或弧形弯折)的弯折面。第四侧面2212可以是平面、曲面、弧面或具有至少一个弯折角(包含直角弯曲或弧形弯曲)的弯折面。第二本体221的周侧面可以为环绕第二本体221的中心轴线一周的环状表面,第二本体221的中心轴线平行于第二金属电极22的厚度方向(也即Z方向)。示例性地,第二本体221的形状可以呈矩形、圆形、半圆形、椭圆形、三角形等。
一种可能的实施方式中,第三侧面2211沿Y方向延伸。第四侧面2212可以包括第四子侧面2213、第五子侧面2214和第六子侧面2215。第四子侧面2213沿Y方向延伸,第四子侧面2213和第三侧面2211在X方向上相对并间隔设置。第五子侧面2214沿X方向延伸,第五子侧面2214连接在第四子侧面2213和第三侧面2211之间。第六子侧面2215沿X方向延伸,第六子侧面2215连接在第四子侧面2213和第三侧面2211之间,第六子侧面2215和第五子侧面2214在Y方向上相对并间隔设置。第五子侧面2214、第四子侧面2213和第六子侧面2215依次连接形成第二本体221的第四侧面2212,第四子侧面2213、第五子侧面2214、第三侧面2211和第六子侧面2215依次连接并形成第二本体221的周侧面。
本实施方式中,第二金属电极22的第三侧面2211可以与压电结构10的第一外壁103和第一金属电极21的第一侧面2111同侧设置,第二金属电极22的第四子侧面2213可以与压电结构10的第一子壁1041和第一金属电极21的第一子侧面2113同侧设置,第二金属电极22的第五子侧面2214可以与压电结构10的第二子壁1042和第二金属电极22的第二子侧面2114同侧设置,第二金属电极22的第六子侧面2215可以与压电结构10的第三子壁1043和第二金属电极22的第三子侧面2115同侧设置。
本申请的实施例中,第二引出部222的一端连接至第二本体221的第三侧面2211,第二引出部222的另一端向远离第二本体221的方向延伸。第二引出部222能够自第二本体221的第三侧面2211延伸至压电结构10的第一外壁103,其中,第二引出部222延伸至第一外壁103可以包括第二引出部222远离第一本体211的一端与第一外壁103具有较小距离且不外露在第一外壁103的场景、第二引出部222远离第一本体211的一端恰好在第一外壁103上露出的场景、或第二引出部222远离第一本体211的一端伸出第一外壁103的场景。在Y方向上,第二引出部222的宽度可以小于第二本体221的宽度。示例性地,第二引出部222的形状可以为矩形。
可以理解的是,使第二引出部222自第二本体221的第三侧面2211延伸至压电结构10的第一外壁103,能够便于第二金属电极22与设置在压电结构10的第一外壁103的其他电极(如下文的第三侧面2211电极)电连接,从而能够导通第二金属电极22与设置在压电结构10的第一外壁103的其他电极,实现第二金属电极22的电极引出作用。而将第二引出部222的长度和宽度均设置的小于第二本体221的长度和宽度,可以在实现第二引出部222的电极引出作用的基础上,减小第二金属电极22的生产成本。
请结合参阅图6、图7和图8,第一金属电极21的第一引出部212与第二金属电极22的第二引出部222在Y方向上间隔设置。也即为,第一金属电极21的第一引出部212在压电结构10上的正投影,与第二金属电极22的第二引出部222在压电结构10上的正投影错位设置。换言之,第一金属电极21的第一引出部212在压电结构10上的正投影,与第二金属电极22的第二引出部222在压电结构10上的正投影不重合。
可以理解的是,通过使由第一本体211延伸出的第一引出部212,和由第二本体221延伸出的第二引出部222在激励器100的宽度方向(Y方向)上间隔设置,能够使第一引出部212和第二引出部222在延伸至压电结构10的第一外壁103时,第一引出部212所处的位置和第二引出部222所处的位置能够相互避让和错开,有效避免因第一引出部212和第二引出部222相接触,而使第一金属电极21和第二金属电极22电连通造成短路的问题发生,有利于降低烧坏压电结构10的风险,提高激励器100整体的工作可靠性。
在一种可能的应用场景中,如图7所示,第二引出部222可以连接至第二本体221的第三侧面2211,并位于第二本体221的第三侧面2211靠近第五子侧面2214的位置。
在另一种可能的应用场景中,如图8所示,第二引出部222可以连接至第二本体221的第三侧面2211,并位于第二本体221的第三侧面2211靠近第六子侧面2215的位置。
需说明的是,图7和图8仅为示意性的表示第二引出部222与第二本体221的相对位置关系,并不代表第二引出部222与第二本体221的实际位置关系,能够满足使第一金属电极21的第一引出部212与第二金属电极22的第二引出部222间隔设置的第二引出部222与第二本体221的相对位置关系均在本申请的实施例所请求保护的范围内,对此不做严格限制。
上文对激励器100的基本结构进行了简单说明,下文将通过两个具体实施例来对激励器100的改进能够有利于优化发声体的发声效果,提升用户的使用体验的原因进行详细说明。
第一实施例:
请参阅图9,图9是沿图4所示的剖切线A-A剖切所得的第一种部分剖面示意图。图9中,为了方便示意,仅示意出激励器100的部分剖面结构。另外,由于压电结构10由多个压电体11层叠而构成,而金属电极的单层厚度很薄,厚度梯度变化不明显。在激励器100的制备中,各压电体11易在层压过程中连接在一起,并一体化成难以辨识各压电体11之间的边界的程度,故而在图9以及下文中所有涉及激励器100剖面的示意图中,多个压电体11中相邻的压电体11之间的边界易在下文涉及的示意图中显示为连接在一起而没有分层。
本实施例中,第一金属电极21的第二侧面2112到压电结构10的第二外壁104的最小距离为第一距离D1,第二金属电极22的第四侧面2212到压电结构10的第二外壁104的最小距离为第二距离D2。第一距离D1与第二距离D2不相同。
其中,第一金属电极21的第二侧面2112到压电结构10的第二外壁104的最小距离(即第一距离D1)包括第一金属电极21的第一子侧面2113到压电结构10的第一子壁1041最小距离、第一金属电极21的第二子侧面2114到压电结构10的第二子壁1042的最小距离、第一金属电极21的第三子侧面2115到压电结构10的第三子壁1043的最小距离中的一者或多者。第二金属电极22的第四侧面2212到压电结构10的第二外壁104的最小距离(即第一距离D2)包括第二金属电极22的第四子侧面2213到压电结构10的第一子壁1041的最小距离、第二金属电极22的第五子侧面2214到压电结构10的第二子壁1042的最小距离,第二金属电极22的第六子侧面2215到压电结构10的第三子壁1043的最小距离中的一者或多者。下文为了方便理解,仅以图4中剖切线A-A剖切所得的剖面示意图为例进行说明,但应当理解,并不以此为限。
可以理解的是,在相关技术中,激励器中多层压电层的外周面会构成激励器的器件外边缘,激励器中单独一层的金属电极会延伸至激励器的器件外边缘,即激励器中单独一层的金属电极的外边缘会延伸至多层压电层的外边缘。又因激励器中压电层的厚度较薄,而激励器中压电层的材料常为多孔材料。故而在激励器处于较为恶劣的环境条件(如高温高湿环境)下时,激励器中相邻两层金属电极易因正负极导通而发生短路,导致激励器失效。
而在本申请的第一金属电极21中,由于第一引出部212设置在第一本体211的第一侧面2111,而第一引出部212具有导通第一金属电极21和其他电极的作用。故而在第一金属电极21中,第一本体211的第一侧面2111实际可看作是第一本体211的电极侧,第一本体211的第二侧面2112实际可看作是第一本体211的非电极侧。在第二金属电极22中,由于第二引出部222设置在第二本体221的第三侧面2211,而第二引出部222具有导通第二金属电极22和其他电极的作用。故而在第二金属电极22中,第二本体221的第三侧面2211实际可看作是第二本体221的电极侧,第二本体221的第四侧面2212实际可看作是第二本体221的非电极侧。
在激励器100中,通过使第一金属电极21的第二侧面2112到压电结构10的第二外壁104的第一距离D1,与第二金属电极22的第四侧面2212到压电结构10的第二外壁104的第二距离D2不相同,能够使第一金属电极21和一个第二金属电极22中,至少有一个金属电极不会延伸至压电结构10的第二外壁104。换言之,在相邻的一个第一金属电极21和一个第二金属电极22中,至少一个金属电极的非电极侧不会延伸至压电结构10的第二外壁104。
此设置下,在第一金属电极21和第二金属电极22中,至少一个金属电极的非电极侧会相对于压电结构10的第二外壁104向内收缩,使压电结构10能够作为隔绝至少一个金属电极的非电极侧和激励器100的外部环境的间隔件,而有效的隔离外部环境中的水汽,避免相邻的第一金属电极21和第二金属电极22因电导通而导致激励器100短路失效,有利于提高激励器100的工作可靠性。
应当理解,若将各金属电极相对于压电结构10的第二外壁104向内收缩相同的距离,激励器100中靠近第二外壁104的位置由于金属电极的缺失,将导致激励器100中靠近第二外壁104处的厚度会与激励器100中其他的区域厚度显著不一致,激励器100容易在缺失电极层处的边缘位置发生形变开裂,而且这种形变将随着激励器100中叠层层数的增多而逐步严重。并且,这种变形将严重影响激励器100与发声体的连接,使激励器100激励发声体发生的声压降低,甚至会产生杂音。
由此,本申请通过使相邻的第一金属电极21和第二金属电极22的非电极侧相对于压电结构10的第二外壁104向内收缩的距离不同,能够使激励器100中靠近第二外壁104处的金属电极的缺失程度不同,使激励器100中靠近第二外壁104的位置的厚度与激励器100中其他的区域的厚度的梯度变化小,有效减小激励器100中靠近第二外壁104的位置与激励器100中其他的区域的厚度差异。而当激励器100中靠近第二外壁104的位置与激励器100中其他的区域厚度差异减小时,有利于最大程度的避免激励器100在压电体11与电极交接的界面发生形变开裂,降低激励器100的失效可能性,优化发声体的发声效果,并提升用户的使用体验。
另外,本申请仅使各金属电极的非电极侧相对于压电结构10的第二外壁104向内收缩,而不操作各金属电极的电极侧的空间,能够在保证各金属电极的工作可靠性的基础上,更好的确保激励器100整体不失效。
本实施例中,第一金属电极21的第二侧面2112到压电结构10的第二外壁104的第一距离D1,与第二金属电极22的第四侧面2212到压电结构10的第二外壁104的第二距离D2不相同,可以包括第一距离D1小于第二距离D2或第二距离D2小于第一距离D1,下文将通过两个不同的实施方式来进行详细说明。
第一种可能的实施方式中,请结合参阅图9、图10、图11、图12,图10是沿图4所示的剖切线A-A剖切所得的第二种部分剖面示意图,图11是沿图4所示的剖切线A-A剖切所得的第三种部分剖面示意图,图12是沿图4所示的剖切线A-A剖切所得的第四种部分剖面示意图。第一金属电极21的第二侧面2112到压电结构10的第二外壁104的第一距离D1可以大于第二金属电极22的第四侧面2212到压电结构10的第二外壁104的第二距离D2。
在第一种可能的应用场景中,如图9所示,相邻的一个第一金属电极21和一个第二金属电极22中,第一金属电极21的第二侧面2112可以相对于压电结构10的第二外壁104内收,第二金属电极22的第四侧面2212可以相对于压电结构10的第二外壁104内收。其中,第一金属电极21的第二侧面2112相对于压电结构10的第二外壁104内收是指第一金属电极21的第二侧面2112相对于压电结构10的第二外壁104向第一金属电极21的内部收缩,第一金属电极21的第二侧面2112并未延伸至压电结构10的第二外壁104并与压电结构10的第二外壁104具有第一距离D1。第二金属电极22的第四侧面2212可以与压电结构10的第二外壁104内收是指第二金属电极22的第四侧面2212相对于压电结构10的第二外壁104向第二金属电极22的内部收缩,第二金属电极22的第四侧面2212并未延伸至压电结构10的第二外壁104并与压电结构10的第二外壁104具有第二距离D2。第一距离D1和第二距离D2不相同且均不为0mm(允许公差范围)。
可以理解的是,在相邻的一个第一金属电极21和一个第二金属电极22中,使两个金属电极的外边缘均相对于压电结构10的外边缘向内收缩,并且向内收缩的距离不同,能够有效避免相邻的一个第一金属电极21和一个第二金属电极22接触短路,并使激励器100的外边缘位置处与激励器100的其他位置处之间的厚度差异能够具有和缓的变化趋势,避免因激励器100的外边缘位置处与激励器100的其他位置处之间的厚度差异过大,而导致多层压电结构10在烧结后,在金属电极与压电体11交接的界面上出现开裂现象,进而导致激励器100整体失效的问题发生,可靠性较佳。
本实施方式中,第一距离D1可以大于或者等于0.4mm,第二距离D2可以小于或者等于0.4mm。可以理解的是,将第一距离D1设置的大于或者等于0.4mm,将第二距离D2设置的小于或者等于0.4mm,能够降低金属电极的外边缘相对于压电结构10的外边缘内收后,激励器100的外边缘由于电极层的缺失而导致与激励器100的其他区域的高度差异,避免因高度差过大而导致激励器100的外边缘发生形变,从而对激励器100激励发声体的发声效果产生不良影响,有利于保证激励器100激励发声体发声的声压和音质,可靠性较佳。
在第二种可能的应用场景中,如图10所示,与第一种应用场景相同的内容不再赘述,与第一种应用场景不同的是,相邻的一个第一金属电极21和一个第二金属电极22中,第一金属电极21的第二侧面2112可以相对于压电结构10的第二外壁104内收,第二金属电极22的第四侧面2212可以与压电结构10的第二外壁104平齐。其中,第一金属电极21的第二侧面2112相对于压电结构10的第二外壁104内收是指第一金属电极21的第二侧面2112相对于压电结构10的第二外壁104向第一金属电极21的内部收缩,第一金属电极21的第二侧面2112并未延伸至压电结构10的第二外壁104并与压电结构10的第二外壁104具有第一距离D1。第二金属电极22的第四侧面2212可以与压电结构10的第二外壁104平齐是指第二金属电极22的第四侧面2212延伸至压电结构10的第二外壁104,第二金属电极22的第四侧面2212与压电结构10的第二外壁104的第二距离可以为0mm(允许公差范围)。
可以理解的是,在相邻的一个第一金属电极21和一个第二金属电极22中,仅使两者中的一个金属电极的外边缘相对于压电结构10的外边缘向内收缩,而使两者中的另一个金属电极的外边缘仍延伸至压电结构10的外边缘,能够有效避免相邻的一个第一金属电极21和一个第二金属电极22接触短路,并尽可能多的消除激励器100的外边缘位置处与激励器100的其他位置处之间的厚度差异,避免激励器100由于多层压电结构10烧结、外力撞击、应力未释放完全等原因造成激励器100边缘失效,进而导致激励器100整体失效的问题发生。
在第三种可能的应用场景中,请参阅图11,与第一种应用场景相同的内容不再赘述,与第一种应用场景不同的是,第二本体221可以包括相连接的第二基部2216和第二伸长部2217,第二伸长部2217为第二本体221相对于第一本体211的第二侧面2112伸出的部分。换言之,第二伸长部2217为第一本体211相对于第二本体221多出的延伸部分,第二伸长部2217远离第二基部2216的外周面即为第二本体221的第四侧面2212。
具体而言,第二伸长部2217可以包括第三部分2218和第四部分2219,第三部分2218连接在第二基部2216和第四部分2219之间,第三部分2218的厚度(即第三部分2218沿Z方向的尺寸)可以与第二基部2216的厚度(即第二基部2216沿Z方向的尺寸)相同,第四部分2219的厚度(即第四部分2219沿Z方向的尺寸)可以大于第三部分2218的厚度(即第三部分2218沿Z方向的尺寸)。示例性地,第四部分2219的厚度可以为第三部分2218厚度的1.5倍~2倍(包括端点值1.5倍和2倍)。如第三部分2218的厚度可以为2um,第四部分2219的厚度可以在3um~4um的范围内(包括端点值3um和4um)。
可以理解的是,由于第二伸长部2217为第二金属电极22中相对于第一金属电极21多出的延伸部分,故而在激励器100中,第二伸长部2217所处的位置处会仅有第二金属电极22而缺少第一金属电极21。而通过增加第二伸长部2217的厚度,能够尽可能多的消除激励器100中第二伸长部2217所处位置处与激励器100的其他区域之间的厚度差异,避免激励器100中第二伸长部2217所处位置处因缺少第一金属电极21而导致局部区域塌陷,进而造成激励器100整体失效的问题发生,可靠性较佳。
本应用场景中,在第二基部2216向第四部分2219的方向上,第三部分2218的长度大于或者等于0.05mm。可以理解的是,通过使作为增厚区域的第四部分2219与作为原始厚度区域的第二基部2216之间连接有第三部分2218,能够使第三部分2218作为过渡部分而间隔开第四部分2219和相邻的第一金属电极21,使第一金属电极21与第二金属电极22的第四部分2219能够在激励器100的厚度方向(也即Z方向)上错位设置,有利于降低因第二金属电极22增厚而导致与第一金属电极21接触短路的风险,提高激励器100整体的工作可靠性。
在第四种可能的应用场景中,请参阅图12,与第二种应用场景相同的内容不再赘述,与第二种应用场景不同的是,第二本体221可以包括相连接的第二基部2216和第二伸长部2217,第二伸长部2217为第二本体221相对于第一本体211的第二侧面2112伸出的部分。而第二基部2216和第二伸长部2217的连接关系和具体设置可参阅第三种应用场景内的说明,在此不再赘述。
第二种可能的实施方式中,请结合参阅图13、图14、图15、图16,图13是沿图4所示的剖切线A-A剖切所得的第五种部分剖面示意图,图14是沿图4所示的剖切线A-A剖切所得的第六种部分剖面示意图,图15是沿图4所示的剖切线A-A剖切所得的第七种部分剖面示意图,图16是沿图4所示的剖切线A-A剖切所得的第八种部分剖面示意图。第一金属电极21的第二侧面2112到压电结构10的第二外壁104的第一距离D1可以小于第二金属电极22的第四侧面2212到压电结构10的第二外壁104的第二距离D2。
在第五种可能的应用场景中,如图13所示,相邻的一个第一金属电极21和一个第二金属电极22中,第一金属电极21的第二侧面2112可以相对于压电结构10的第二外壁104内收,第二金属电极22的第四侧面2212可以相对于压电结构10的第二外壁104内收。其中,第一金属电极21的第二侧面2112相对于压电结构10的第二外壁104内收是指第一金属电极21的第二侧面2112相对于压电结构10的第二外壁104向第一金属电极21的内部收缩,第一金属电极21的第二侧面2112并未延伸至压电结构10的第二外壁104并与压电结构10的第二外壁104具有第一距离D1。第二金属电极22的第四侧面2212可以与压电结构10的第二外壁104内收是指第二金属电极22的第四侧面2212相对于压电结构10的第二外壁104向第二金属电极22的内部收缩,第二金属电极22的第四侧面2212并未延伸至压电结构10的第二外壁104并与压电结构10的第二外壁104具有第二距离D2。第一距离D1和第二距离D2不相同且均不为0mm(允许公差范围)。
可以理解的是,在相邻的一个第一金属电极21和一个第二金属电极22中,使两个金属电极的外边缘均相对于压电结构10的外边缘向内收缩,并且向内收缩的距离不同,能够有效避免相邻的一个第一金属电极21和一个第二金属电极22接触短路,并使激励器100的外边缘位置处与激励器100的其他位置处之间的厚度差异能够具有和缓的变化趋势,避免因激励器100的外边缘位置处与激励器100的其他位置处之间的厚度差异过大,而导致多层压电结构10在烧结后,在金属电极与压电体11交接的界面上出现开裂现象,进而导致激励器100整体失效的问题发生,可靠性较佳。
本实施方式中,第一距离D1可以小于或者等于0.4mm,第二距离D2可以大于或者等于0.4mm。可以理解的是,将第一距离D1设置的小于或者等于0.4mm,将第二距离D2设置的大于或者等于0.4mm,能够降低金属电极的外边缘相对于压电结构10的外边缘内收后,激励器100的外边缘由于电极层的缺失而导致与激励器100的其他区域的高度差异,避免因高度差过大而导致激励器100的外边缘发生形变,从而对激励器100激励发声体的发声效果产生不良影响,有利于保证激励器100激励发声体发声的声压和音质,可靠性较佳。
在第六种可能的应用场景中,如图14所示,与第五种应用场景相同的内容不再赘述,与第五种应用场景不同的是,相邻的一个第一金属电极21和一个第二金属电极22中,第一金属电极21的第二侧面2112可以与压电结构10的第二外壁104平齐,第二金属电极22的第四侧面2212可以相对于压电结构10的第二外壁104内收。其中,第一金属电极21的第二侧面2112可以与压电结构10的第二外壁104平齐是指第一金属电极21的第二侧面2112延伸至压电结构10的第二外壁104,第一金属电极21的第二侧面2112与压电结构10的第二外壁104的第一距离可以为0mm(允许公差范围)。第二金属电极22的第四侧面2212相对于压电结构10的第二外壁104内收是指第二金属电极22的第四侧面2212相对于压电结构10的第二外壁104向第二金属电极22的内部收缩,第二金属电极22的第四侧面2212并未延伸至压电结构10的第二外壁104并与压电结构10的第二外壁104具有第二距离D2。
可以理解的是,在相邻的一个第一金属电极21和一个第二金属电极22中,仅使两者中的一个金属电极的外边缘相对于压电结构10的外边缘向内收缩,而使两者中的另一个金属电极的外边缘仍延伸至压电结构10的外边缘,能够有效避免相邻的一个第一金属电极21和一个第二金属电极22接触短路,并尽可能多的消除激励器100的外边缘位置处与激励器100的其他位置处之间的厚度差异,避免激励器100由于多层压电结构10烧结、外力撞击、应力未释放完全等原因造成激励器100边缘失效,进而导致激励器100整体失效的问题发生。
在第七种可能的应用场景中,请参阅图15,与第五种应用场景相同的内容不再赘述,与第五种应用场景不同的是,第一本体211可以包括相连接的第一基部2116和第一伸长部2117,第一伸长部2117为第一本体211相对于第二本体221的第四侧面2212伸出的部分。换言之,第一伸长部2117为第一本体211相对于第二本体221多出的延伸部分,第一伸长部2117远离第一基部2116的外周面即为第一本体211的第二侧面2112。
具体而言,第一伸长部2117可以包括第一部分2118和第二部分2119,第一部分2118连接在第一基部2116和第二部分2119之间,第一部分2118的厚度(即第一部分2118沿Z方向的尺寸)可以与第一基部2116的厚度(即第一基部2116沿Z方向的尺寸)相同,第二部分2119的厚度(即第二部分2119沿Z方向的尺寸)可以大于第一部分2118的厚度(即第一部分2118沿Z方向的尺寸)。示例性地,第二部分2119的厚度可以为第一部分2118厚度的1.5倍~2倍(包括端点值1.5倍和2倍)。如第一部分2118的厚度可以为2um,第二部分2119的厚度可以在3um~4um的范围内(包括端点值3um和4um)。
可以理解的是,由于第一伸长部2117为第一金属电极21中相对于第二金属电极22多出的延伸部分,故而在激励器100中,第一伸长部2117所处的位置处会仅有第一金属电极21而缺少第二金属电极22。而通过增加第一伸长部2117的厚度,能够尽可能多的消除激励器100中第一伸长部2117所处位置处与激励器100的其他区域之间的厚度差异,避免激励器100中第一伸长部2117所处位置处因缺少第二金属电极22而导致局部区域塌陷,进而造成激励器100整体失效的问题发生,可靠性较佳。
本应用场景中,在第一基部2116向第二部分2119的方向上,第一部分2118的长度大于或者等于0.05mm。可以理解的是,通过使作为增厚区域的第二部分2119与作为原始厚度区域的第一基部2116之间连接有第一部分2118,能够使第一部分2118作为过渡部分而间隔开第二部分2119和相邻的第二金属电极22,使第一金属电极21的第二部分2119与第二金属电极22能够在激励器100的厚度方向(也即Z方向)上错位设置,有利于降低因第一金属电极21增厚而导致与第二金属电极22接触短路的风险,提高激励器100整体的工作可靠性。
在第八种可能的应用场景中,请参阅图16,与第六种应用场景相同的内容不再赘述,与第六种应用场景不同的是,第一本体211可以包括相连接的第一基部2116和第一伸长部2117,第一伸长部2117为第一本体211相对于第二本体221的第四侧面2212伸出的部分。而第一基部2116和第一伸长部2117的连接关系和具体设置可参阅第七种应用场景内的说明,在此不再赘述。
第二实施例:
请结合参阅图17、图18、图19和图20,图17是沿图4所示的剖切线A-A剖切所得的第九种部分剖面示意图,图18是沿图4所示的剖切线A-A剖切所得的第十种部分剖面示意图,图19是沿图4所示的剖切线A-A剖切所得的第十一种部分剖面示意图,图20是沿图4所示的剖切线A-A剖切所得的第十二种部分剖面示意图。
本实施例中,与第一实施例相同的内容不再赘述,与第一实施例不同的是,第一金属电极21和一个第二金属电极22中,第一金属电极21的第二侧面2112到压电结构10的第二外壁104的第一距离,与第二金属电极22的第四侧面2212到压电结构10的第二外壁104的第二距离相同。其中,第一金属电极21的第二侧面2112到压电结构10的第二外壁104的第一距离,与第二金属电极22的第四侧面2212到压电结构10的第二外壁104的第二距离相同包括第一金属电极21的第二侧面2112和第二金属电极22的第四侧面2212均延伸至压电结构10的第二外壁104的情况,也包括第一金属电极21的第二侧面2112和第二金属电极22的第四侧面2212相对于压电结构10的第二外壁104向内收缩相同距离的情况。下文将以第一金属电极21的第二侧面2112和第二金属电极22的第四侧面2212均延伸至压电结构10的第二外壁104为例进行说明,但应当理解,并不以此为限。
第一金属电极21的第一本体211在压电结构10上的正投影面积小于第一本体211的第一侧面2111和第二侧面2112配合围设出的面积,和/或,第二金属电极22的第二本体221在压电结构10上的正投影面积小于第二本体221的第三侧面2211和第四侧面2212配合围设出的面积。
其中,第一金属电极21的第二侧面2112到压电结构10的第二外壁104的最小距离(即第一距离)包括第一金属电极21的第一子侧面2113到压电结构10的第一子壁1041最小距离、第一金属电极21的第二子侧面2114到压电结构10的第二子壁1042的最小距离、第一金属电极21的第三子侧面2115到压电结构10的第三子壁1043的最小距离(即第二距离)中的一者或多者。第二金属电极22的第四侧面2212到压电结构10的第二外壁104的最小距离包括第二金属电极22的第四子侧面2213到压电结构10的第一子壁1041的最小距离、第二金属电极22的第五子侧面2214到压电结构10的第二子壁1042的最小距离,第二金属电极22的第六子侧面2215到压电结构10的第三子壁1043的最小距离中的一者或多者。下文为了方便理解,仅以图4中剖切线A-A剖切所得的剖面示意图为例进行说明,但应当理解,并不以此为限。
另外,第一本体211在压电结构10上的正投影面积为第一本体211占用压电结构10板面的实际占用面积,而第一本体211的第一侧面2111和第二侧面2112配合围设出的面积为第一本体211的外轮廓所能围设出的理论占用面积。示例性地,请参阅图21,图21为图4所示的激励器100的第一金属电极21的一角度的另一种结构示意图。第一本体211在压电结构10上的正投影面积可以为第一本体211中实线框出的面积,即投影面积S1与投影面积S2的面积总和。而第一本体211的第一侧面2111和第二侧面2112配合围设出的面积可以为第一本体211中虚线框出的面积,即投影面积S1、投影面积S2和投影面积S3的面积总和。
第二本体221在压电结构10上的正投影面积为第二本体221占用压电结构10板面的实际占用面积,而第二本体221的第三侧面2211和第四侧面2212配合围设出的面积为第二本体221的外轮廓所能围设出的理论占用面积。示例性地,请参阅图22,图22为图4所示的激励器100的第二金属电极22的一角度的又一种结构示意图。第二本体221在压电结构10上的正投影面积可以为第二本体221中实线框出的面积,即投影面积S4与投影面积S5的面积总和。而第二本体221的第三侧面2211和第四侧面2212配合围设出的面积可以为第二本体221中虚线框出的面积,即投影面积S4、投影面积S5和投影面积S6的面积总和。
可以理解的是,在相关技术中,激励器中多层压电层的外周面会构成激励器的器件外边缘,激励器中单独一层的金属电极会延伸至激励器的器件外边缘,即激励器中单独一层的金属电极的外边缘会延伸至多层压电层的外边缘。又因激励器中压电层的厚度较薄,而激励器中压电层的材料常为多孔材料。故而在激励器处于较为恶劣的环境条件(如高温高湿环境)下时,激励器中相邻两层金属电极易因正负极导通而发生短路,导致激励器失效。
而在本申请的第一金属电极21中,由于第一引出部212设置在第一本体211的第一侧面2111,而第一引出部212具有导通第一金属电极21和其他电极的作用。故而在第一金属电极21中,第一本体211的第一侧面2111实际可看作是第一本体211的电极侧,第一本体211的第二侧面2112实际可看作是第一本体211的非电极侧。在第二金属电极22中,由于第二引出部222设置在第二本体221的第三侧面2211,而第二引出部222具有导通第二金属电极22和其他电极的作用。故而在第二金属电极22中,第二本体221的第三侧面2211实际可看作是第二本体221的电极侧,第二本体221的第四侧面2212实际可看作是第二本体221的非电极侧。
在激励器100中,由于第一金属电极21的第一本体211在压电结构10上的正投影面积小于第一本体211的第一侧面2111和第二侧面2112配合围设出的面积,和/或,第二金属电极22的第二本体221在压电结构10上的正投影面积小于第二本体221的第三侧面2211和第四侧面2212配合围设出的面积。故而第一金属电极21在压电结构10上的实际占用面积会小于第一金属电极21的外轮廓所能围设出的理论占用面积,和/或第二金属电极22在压电结构10上的实际占用面积会小于第二金属电极22的外轮廓所能围设出的理论占用面积。换言之,第一金属电极21的第一本体211和/或第二金属电极22的第二本体221会具有缺口,具有缺口的金属电极会缺少缺口部分所占用的电极面积,并呈现镂空形态,使得具有缺口的金属电极在压电结构10上的正投影面积会小于具有缺口的金属电极的外轮廓所能围设出的面积。
应当理解,激励器100中压电结构10由于烧结、外力撞击、应力未释放完全等原因导致边缘易失效,进而造成激励器100整体失效。若将各金属电极相对于压电结构10的第二外壁104向内收缩相同的距离,激励器100中靠近第二外壁104的位置由于金属电极的缺失,将导致激励器100中靠近第二外壁104处的厚度会与激励器100中其他的区域厚度显著不一致,激励器100容易在缺失电极层处的边缘位置发生形变开裂,而且这种形变将随着激励器100中叠层层数的增多而逐步严重。并且,这种变形将严重影响激励器100与发声体的连接,使激励器100激励发声体发生的声压降低,甚至会产生杂音。
由此,本申请通过使第一金属电极21和第二金属电极22的非电极侧的边缘位置均延伸至压电结构10的第二外壁104,并使金属电极的缺口设置在该金属电极的非电极侧的非边缘位置,能够将该金属电极的缺口对于该金属电极的层压厚度变化的不良影响降低到最小,使激励器100的边缘位置与激励器100中未设缺口的其他位置具有相同的厚度,有效避免激励器100中各层结构在层压的时候因边缘位置与非边缘位置的厚度差异而产生变形。又因本实施例仅使各金属电极的非电极侧具有缺口,而不操作各金属电极的电极侧的空间,从而能够在保证各金属电极的工作可靠性的基础上,使各金属电极的有效部分不暴露在激励器100的外部环境中。并且通过设置缺口,能够使各压电体11在烧结后能够穿过缺口并层压成一体,有效避免激励器100中相邻两层金属电极易因正负极导通而发生短路,并降低激励器100的边缘断裂风险,有利于避免激励器100的边缘失效问题,优化发声体的发声效果,并提升用户的使用体验,更好的确保激励器100电学性能,保证激励器100整体不易失效。
本实施例中,第一金属电极21的第一本体211在压电结构10上的正投影面积小于第一本体211的第一侧面2111和第二侧面2112配合围设出的面积。或者,第二金属电极22的第二本体221在压电结构10上的正投影面积小于第二本体221的第三侧面2211和第四侧面2212配合围设出的面积。或者,第一金属电极21的第一本体211在压电结构10上的正投影面积小于第一本体211的第一侧面2111和第二侧面2112配合围设出的面积。且第二金属电极22的第二本体221在压电结构10上的正投影面积小于第二本体221的第三侧面2211和第四侧面2212配合围设出的面积。下文将通过三个不同的实施方式来进行详细说明。
第一种可能的实施方式中,请参阅图17,相邻的一个第一金属电极21和一个第二金属电极22中,第一金属电极21的第二侧面2112与压电结构10的第二外壁104平齐,第二金属电极22的第四侧面2212与压电结构10的第二外壁104平齐。
第一本体211具有第一缺口W1,第一缺口W1沿第一本体211的厚度方向(即Z方向)贯穿第一本体211,第一缺口W1和第一引出部212位于第一金属电极21的不同侧。需说明的是,第一缺口W1的数量、第一缺口W1的形状、第一缺口W1沿X方向和Y方向的延伸长度等均可以根据激励器100的实际应用场景进行选取,仅需满足第一缺口W1沿第一本体211的厚度方向贯穿第一本体211即可。例如,第一缺口W1的数量可以为一个或间隔设置的多个。第一缺口W1的形状可以为矩形、梯形或平行四边形等形状。第一缺口W1沿X方向的延伸长度可以与第一本体211等长或小于第一本体211。和/或,第一缺口W1沿Y方向的延伸长度可以与第一本体211等长或小于第一本体211,对此不做严格限制。
可以理解的是,通过在第一本体211上设置第一缺口W1,并使第一缺口W1和第一引出部212位于第一本体211的不同侧,能够使第一金属电极21的有效部分不暴露在激励器100的外部环境中,从而能够在不影响第一金属电极21的导电性能的基础上,减少第一金属电极21的短路风险,有利于避免激励器100的边缘失效问题。
本实施方式中,第一缺口W1到压电结构10的第二外壁104的最小距离D3大于或者等于0.4mm。可以理解的是,通过使第一缺口W1到压电结构10的第二外壁104的最小距离D3大于或者等于0.4mm,能够将该第一缺口W1对于第一金属电极21的不良影响降低到最小,有利于降低激励器100的边缘断裂风险,有效避免激励器100的边缘失效问题,优化发声体的发声效果,并提升用户的使用体验。
另外,第一缺口W1能够使第一本体211断开,第一本体211的断开间距D4大于或者等于0.05mm。可以理解的是,通过在第一本体211上设置第一缺口W1,并使设置第一缺口W1所造成的第一本体211的断开间距D4大于或者等于0.05mm,能够使第一本体211整体具有较小的断开间距,有利于将设置第一缺口W1易导致的激励器100的断裂风险降低到最小,可靠性较佳。
第二种可能的实施方式中,请参阅图18,与第一种实施方式相同的内容不再赘述,与第一种实施方式不同的是,第一本体211不具有第一缺口W1,第二本体221具有第二缺口W2,第二缺口W2沿第二本体221的厚度方向贯穿第二本体221,第二缺口W2和第二引出部222位于第二金属电极22的不同侧。需说明的是,第二缺口W2的数量、第二缺口W2的形状、第二缺口W2沿X方向和Y方向的延伸长度等均可以根据激励器100的实际应用场景进行选取,仅需满足第二缺口W2沿第二本体221的厚度方向贯穿第二本体221即可。例如,第二缺口W2的数量可以为一个或间隔设置的多个。第二缺口W2的形状可以为矩形、梯形或平行四边形等形状。第二缺口W2沿X方向的延伸长度可以与第二本体221等长或小于第二本体221。和/或,第二缺口W2沿Y方向的延伸长度可以与第二本体221等长或小于第二本体221,对此不做严格限制。
可以理解的是,通过在第二本体221上设置第二缺口W2,并使第二缺口W2和第二引出部222位于第二本体221的不同侧,能够使第二金属电极22的有效部分不暴露在激励器100的外部环境中,从而能够在不影响第二金属电极22的导电性能的基础上,减少第二金属电极22的短路风险,有利于避免激励器100的边缘失效问题。
本实施方式中,第二缺口W2到压电结构10的第二外壁104的最小距离D5大于或者等于0.4mm。可以理解的是,通过使第二缺口W2到压电结构10的第二外壁104的最小距离D5大于或者等于0.4mm,能够将该第二缺口W2对于第二金属电极22的不良影响降低到最小,有利于降低激励器100的边缘断裂风险,有效避免激励器100的边缘失效问题,优化发声体的发声效果,并提升用户的使用体验。
另外,第二缺口W2能够使第二本体221断开,第二本体221的断开间距D6大于或者等于0.05mm。可以理解的是,通过在第二本体221上设置第二缺口W2,并使设置第二缺口W2所造成的第二本体221的断开间距D6大于或者等于0.05mm,能够使第二本体221整体具有较小的断开间距,有利于将设置第二缺口W2易导致的激励器100的断裂风险降低到最小,可靠性较佳。
第三种可能的实施方式中,请参阅图19和图20,与第一种实施方式相同的内容不再赘述,与第一种实施方式不同的是,除第一本体211具有第一缺口W1之外,第二本体221还具有第二缺口W2。而第二缺口W2的相关描述可参阅上文中第二种实施方式中的描述,在此不再赘述。
本实施方式中,如图19所示,相邻的一个第一金属电极21和一个第二金属电极22中,第一缺口W1和第二缺口W2可以在Z方向上相对设置,或者,如图20所示,第一缺口W1和第二缺口W2也可以错位设置。即第一缺口W1在压电结构10上的正投影,可以部分落入第二缺口W2在压电结构10上的正投影范围内。或者,第一缺口W1在压电结构10上的正投影,可以完全落入第二缺口W2在压电结构10上的正投影范围内。或者,第一缺口W1在压电结构10上的正投影,可以与第二缺口W2在压电结构10上的正投影间隔设置。
本申请的实施例中,应当理解,激励器100中相邻的一个第一金属电极21和一个第二金属电极22与压电结构10之间的相对位置关系不局限于上文的两个实施例中的相关描述。在激励器100中,第一实施例的两个实施方式中的八种排列方式和第二实施例的三个实施方式的三种排列方式既可以各自独立应用在激励器100中,也可以相互进行排列组合,在此不再赘述。例如,可以在激励器100中将第一实施例的第一种应用场景和第二种应用场景进行组合。
上文对激励器100中压电结构10、第一金属电极21和第二金属电极22的具体结构进行了详细说明,下文将结合激励器100中各电极的具体分布和应用来对第一金属电极21和第二金属电极22的实际应用场景进行说明。
请结合参阅图23、图24、图25和图26,图23是图1所示的电子设备200的激励器100的另一种结构示意图,图24是图23所示的激励器100的一种分解示意图,图25是图1所示的电子设备200的激励器100的又一种结构示意图,图26是图25所示的激励器100的一种分解示意图。其中,图24中分解结构仅为示意性的展示图23所示的激励器100的部分层结构,并不代表图23所示的激励器100的具体层数和结构设置。图26中分解结构仅为示意性的展示图25所示激励器100的部分层结构,并不代表图25所示的激励器100的具体层数和结构设置。
激励器100还可以包括外电极30和内电极40。内电极40设置在压电结构10内部,且内电极40可以具有极性为正的电极和具有极性为负的电极。内电极40中极性为正的电极和内电极40中极性为负的电极交替排布,并通过设置在两者之间的压电体11相间隔。外电极30设置在压电结构10外部,外电极30可以具有极性为正的电极和具有极性为负的电极,外电极30中极性为正的电极和外电极30中极性为负的电极间隔设置。外电极30中极性为正的电极与内电极40中极性为正的电极相连通,并可以共同构成激励器100的极性为正的电极,外电极30中极性为负的电极与内电极40中极性为负的电极相连通,并可以共同构成激励器100的极性为负的电极。
可以理解的是,上文所述的第一金属电极21和第二金属电极22可以均为外电极30。或者,上文所述的第一金属电极21和第二金属电极22也可以均为内电极40。或者,上文所述的第一金属电极21和第二金属电极22可以为外电极30和内电极40的组合,具体将在下文进行说明。
内电极40可以包括至少一个第一层间电极41和至少一个第二层间电极42。其中,第一层间电极41的极性与第二层间电极42的极性相反。换言之,第一层间电极41和第二层间电极42电性隔离。第一层间电极41可以为上文所述的内电极40的极性为正的电极,第二层间电极42可以为上文所述的内电极40的极性为负的电极。或者,第一层间电极41可以为上文所述的内电极40的极性为负的电极,第二层间电极42可以为上文所述的内电极40的极性为正的电极。
示例性地,第一层间电极41的材料和第二层间电极42的材料可以为金属。第一层间电极41的材料和第二层间电极42的材料可以相同。或者,第一层间电极41的材料和第二层间电极42的材料也可以不同。例如,第一层间电极41的材料可以包括金、铂、银、铜、钯、铬、钼、铁、锡、铝和镍等。第二层间电极42的材料可以包括金、铂、银、铜、钯、铬、钼、铁、锡、铝和镍等。第一层间电极41的厚度(即第一层间电极41沿Z方向的尺寸)可以在1um~10um(包括端点值1um和10um)的范围内。第二层间电极42(即第二层间电极42沿Z方向的尺寸)的厚度可以在1um~10um(包括端点值1um和10um)的范围内。
在至少一个第一层间电极41和至少一个第二层间电极42中,第一层间电极41和第二层间电极42交替间隔排布,其中,交替间隔排布是指在激励器100中,任意相邻两个层间电极分别为第一层间电极41和第二层间电极42。相邻的一个第一层间电极41和一个第二层间电极42之间夹设有一个压电体11,相邻两个压电体11之间夹设有一个第一层间电极41或一个第二层间电极42。
示例性地,单独一个第一层间电极41可以通过如蒸镀、电镀、溅射、丝印等方式而形成在单层压电体11上。单独一个第二层间电极42可以通过如蒸镀、电镀、溅射、丝印等方式而形成在单层压电体11上。另外,可以按照“一个压电体11-一个第一层间电极41-一个压电体11-一个第二层间电极42-...-一个压电体11一个第一层间电极41-一个压电体11”的顺序来对激励器100的叠层顺序进行排布。
需说明的是,在激励器100中,至少一个第一层间电极41、至少一个第二层间电极42和多个压电体11的排列顺序不局限于前述列举的顺序,能够满足第一层间电极41和第二层间电极42交替间隔排布,相邻的一个第一层间电极41和一个第二层间电极42之间夹设有一个压电体11,相邻两个压电体11之间夹设有一个第一层间电极41或一个第二层间电极42即可。另外,第一层间电极41的个数可以是一个、两个或三个以上。第二层间电极42的个数可以是一个、两个或三个以上。压电体11的个数可以是一个、两个或三个以上。本申请的实施例对于第一层间电极41的个数、第二层间电极42的个数和压电体11的个数等不做严格限制。
本申请的实施例中,第一层间电极41可以包括本体411和引出部412。第一层间电极41的引出部412一端连接至第一层间电极41的本体411的一侧,第一层间电极41的引出部412的另一端延伸至压电结构10的第一外壁103。其中,第一层间电极41的引出部412延伸至第一外壁103可以包括第一层间电极41的引出部412远离本体411的一端与第一外壁103具有较小距离且不外露在第一外壁103的场景、第一层间电极41的引出部412远离本体411的一端恰好在第一外壁103上露出的场景、或第一层间电极41的引出部412远离本体411的一端伸出第一外壁103的场景。在X方向上,第一层间电极41的引出部412的长度可以小于第一层间电极41的本体411的长度。在Y方向上,第一层间电极41的引出部412的宽度可以小于第一层间电极41的本体411的宽度。示例性地,第一层间电极41的本体411和引出部412的形状可以为矩形。
第二层间电极42可以包括本体421和引出部422,第二层间电极42的引出部422的一端连接至第二层间电极42的本体421的一侧,第二层间电极42的引出部422的另一端延伸至压电结构10的第一外壁103。其中,第二层间电极42的引出部422延伸至第一外壁103可以包括第二层间电极42的引出部422远离本体421的一端与第一外壁103具有较小距离且不外露在第一外壁103的场景、第二层间电极42的引出部422远离本体421的一端恰好在第一外壁103上露出的场景、或第二层间电极42的引出部422远离本体421的一端伸出第一外壁103的场景。在X方向上,第二层间电极42的引出部422的长度可以小于第二层间电极42的本体421的长度。在Y方向上,第二层间电极42的引出部422的宽度可以小于第二层间电极42的本体421的宽度。示例性地,第二层间电极42的本体421和引出部422的形状可以为矩形。
请结合参阅图23、图24、图25和图26,外电极30可以包括第一侧面电极31、第二侧面电极32、第一表面电极33、第二表面电极34、第三表面电极35。
第一侧面电极31可以连接至压电结构10的第一外壁103,第一侧面电极31可以沿Z方向延伸。第一侧面电极31可以与多个第一层间电极41的多个引出部412电连接,从而实现第一侧面电极31与多个第一层间电极41的电导通。示例性地,第一侧面电极31可以位于压电结构10的第一外壁103上靠近第三子壁1043的一侧。
可以理解的是,每一个第一层间电极41的引出部412均设置在一个第一层间电极41的本体411的一侧,每一个第一层间电极41的引出部412的一端与一个第一层间电极41的本体411相连接,每一个第一层间电极41的引出部412的另一端延伸至压电结构10的第一外壁103,从而能够通过第一层间电极41的本体411和引出部412的一体化,而将第一层间电极41引出至压电结构10的第一外壁103。又因第一侧面电极31还设置在压电结构10的第一外壁103,故而能够通过第一侧面电极31与多个第一层间电极41的电连接,实现第一侧面电极31与多个第一层间电极41之间的电流通路。
第二侧面电极32可以连接至压电结构10的第一外壁103,第二侧面电极32可以沿Z方向延伸。第二侧面电极32与第一侧面电极31在Y方向的反方向上相对并间隔设置,第二侧面电极32的极性与第一侧面电极31的极性相反。换言之,第一侧面电极31和第二侧面电极32电性隔离。第一侧面电极31可以为上文所述的外电极30的极性为正的电极,第二侧面电极32可以为上文所述的外电极30的极性为负的电极。或者,第一侧面电极31可以为上文所述的外电极30的极性为负的电极,第二侧面电极32可以为上文所述的外电极30的极性为正的电极。
第二侧面电极32可以与多个第二层间电极42的多个引出部422电连接,从而实现第二侧面电极32与多个第二层间电极42的电导通。示例性地,第二侧面电极32可以位于压电结构10的第一外壁103上靠近第二子壁1042的一侧。
可以理解的是,每一个第二层间电极42的引出部422均设置在一个第二层间电极42的本体421的一侧,每一个第二层间电极42的引出部422的一端与一个第二层间电极42的本体421相连接,每一个第二层间电极42的引出部422的另一端延伸至压电结构10的第一外壁103,从而能够通过第二层间电极42的本体421和引出部422的一体化,而将第二层间电极42引出至压电结构10的第一外壁103。又因第二侧面电极32还设置在压电结构10的第一外壁103,故而能够通过第二侧面电极32与多个第二层间电极42的电连接,实现第二侧面电极32与多个第二层间电极42之间的电流通路。
示例性地,第一侧面电极31的材料和第二侧面电极32的材料可以为金属。第一侧面电极31的材料和第二侧面电极32的材料可以相同。或者,第一侧面电极31的材料和第二侧面电极32的材料也可以不同。例如,第一侧面电极31的材料可以包括金、铂、银、铜、钯、铬、钼、铁、锡、铝和镍等。第二侧面电极32的材料可以包括金、铂、银、铜、钯、铬、钼、铁、锡、铝和镍等。
需说明的是,上文是以第一层间电极41与第一侧面电极31电导通,第二层间电极42与第二侧面电极32电导通为例进行说明,但在其他实施例中,也可以是第一层间电极41与第三表面电极35电导通,第二层间电极42与第一表面电极33电导通,本申请的实施例对此不做严格限制。
请结合参阅图23、图24、图25和图26,第一表面电极33可以连接至压电结构10的顶壁101,第一表面电极33可以与第一侧面电极31电导通,从而形成“第一层间电极41-第一侧面电极31-第一表面电极33”的电连接通路。又因第一表面电极33还可以与导线250连接,故而第一表面电极33可以作为激励器100的一个引出电极而与激励器100外部的驱动电路电连接,从而实现激励器100整体的电极引出。
第一表面电极33可以包括本体331和引出部332。第一表面电极33的引出部332的一端连接至第一表面电极33的本体331的一侧,第一表面电极33的引出部332的另一端延伸至压电结构10的第一外壁103。第一表面电极33的引出部332能够作为第一表面电极33的接电端而实现第一表面电极33与其他电极(如第一侧面电极31)的电连接。其中,第一表面电极33的引出部332延伸至第一外壁103可以包括第一表面电极33的引出部332远离本体331的一端与第一外壁103具有较小距离且不外露在第一外壁103的场景、第一表面电极33的引出部332远离本体331的一端恰好在第一外壁103上露出的场景、或第一表面电极33的引出部332远离本体331的一端伸出第一外壁103的场景。在X方向上,第一表面电极33的引出部332的长度可以小于第一表面电极33的本体331的长度。在Y方向上,第一表面电极33的引出部332的宽度可以小于第一表面电极33的本体331的宽度。示例性地,第一表面电极33的本体331和引出部332的形状可以为矩形。
可以理解的是,使第一表面电极33的引出部332自第一表面电极33的本体331延伸至压电结构10的第一外壁103,能够便于第一表面电极33与设置在压电结构10的第一外壁103的其他电极(如第一侧面电极31)电连接,从而能够导通第一表面电极33与设置在压电结构10的第一外壁103的其他电极,实现第一表面电极33的电极引出作用。而将第一表面电极33的引出部332的长度和宽度均设置的小于第一表面电极33的本体331的长度和宽度,可以在实现第一表面电极33的引出部332的电极引出作用的基础上,减小第一表面电极33的生产成本。
第二表面电极34可以连接至压电结构10的底壁102。如图24所示,第二表面电极34可以与第二侧面电极32电导通,第二表面电极34可以为上文所述的外电极30的极性为负的电极。或者,如图26所示,第二表面电极34可以与第一侧面电极31电导通,第二表面电极34可以为上文所述的外电极30的极性为正的电极。
第二表面电极34可以包括本体341和引出部342。第二表面电极34的引出部342的一端连接至第二表面电极34的本体341的一侧,第二表面电极34的引出部342的另一端延伸至压电结构10的第一外壁103。引出部342能够作为第二表面电极34的接电端而实现第二表面电极34与其他电极(如第一侧面电极31或第二侧面电极32)的电连接。其中,第二表面电极34的引出部342延伸至第一外壁103可以包括第二表面电极34的引出部342远离本体341的一端与第一外壁103具有较小距离且不外露在第一外壁103的场景、第二表面电极34的引出部342远离本体341的一端恰好在第一外壁103上露出的场景、或第二表面电极34的引出部342远离本体341的一端伸出第一外壁103的场景。在X方向上,第二表面电极34的引出部342的长度可以小于第二表面电极34的本体341的长度。在Y方向上,第二表面电极34的引出部342的宽度可以小于第二表面电极34的本体341的宽度。示例性地,第二表面电极34的本体341和引出部342的形状可以为矩形。
可以理解的是,使第二表面电极34的引出部342自第二表面电极34的本体341延伸至压电结构10的第一外壁103,能够便于第二表面电极34与设置在压电结构10的第一外壁103的其他电极(如第一侧面电极31或第二侧面电极32)电连接,从而能够导通第二表面电极34与设置在压电结构10的第一外壁103的其他电极,实现第二表面电极34的电极引出作用。而将第二表面电极34的引出部342的长度和宽度均设置的小于第二表面电极34的本体341的长度和宽度,可以在实现第二表面电极34的引出部342的电极引出作用的基础上,减小第二表面电极34的生产成本。
请结合参阅图23和图25,第三表面电极35可以连接至压电结构10的顶壁101,第三表面电极35可以沿X方向延伸。第三表面电极35与第一表面电极33间隔设置,第三表面电极35的极性与第一表面电极33的极性相反。换言之,第一表面电极33和第三表面电极35电性隔离。第一表面电极33可以为上文所述的外电极30的极性为正的电极,第三表面电极35可以为上文所述的外电极30的极性为负的电极。或者,第一表面电极33可以为上文所述的外电极30的极性为负的电极,第三表面电极35可以为上文所述的外电极30的极性为正的电极。
第三表面电极35可以与第二侧面电极32电导通,从而形成“第二层间电极42-第二侧面电极32-第三表面电极35”的电连接通路。又因第三表面电极35还可以与导线250连接,故而第三表面电极35可以作为激励器100的另一个引出电极而与激励器100外部的驱动电路电连接,从而实现激励器100整体的电极引出。
一种可能的实施方式中,请结合参阅图23和图24,第一表面电极33、第三表面电极35、第一侧面电极31、第二侧面电极32、每一个第一层间电极41和每一个第二层间电极42均可以为单独电极。第一表面电极33、第一侧面电极31和所有第一层间电极41电连接并形成激励器100的正极。第二表面电极34、第三表面电极35、第二侧面电极32和所有第二层间电极42电连接并形成激励器100的负极。当然,在其他实施方式中,第一表面电极33、第一侧面电极31和所有第一层间电极41电连接也可形成激励器100的负极,第二表面电极34、第三表面电极35、第二侧面电极32和所有第二层间电极42电连接也可形成激励器100的正极,对此不做严格限制。
另一种可能的实施方式中,请结合参阅图25、图26,每一个第一层间电极41可以包括第一子电极413和第二子电极414,第一子电极413和第二子电极414均包括上文所述的本体411和引出部412。示例性地,第一子电极413的引出部412可以如图8所示设置在本体411的第一侧面2111的边缘位置。第二子电极414的引出部412也可以如图8所示设置在本体411的第一侧面2111的边缘位置。第二子电极414的引出部412和第一子电极413的引出部412可以在Z方向上相对设置。
每一个第二层间电极42可以包括第三子电极423和第四子电极424,第三子电极423和第四子电极424均包括上文所述的本体421和引出部422。示例性地,为确保第三子电极423和第四子电极424输出的信号存在差分,第四子电极424的引出部422和第三子电极423的引出部422在X方向上间隔设置。即第三子电极423的引出部422和第四子电极424的引出部422错位设置。第三子电极423的结构可设置于本体421的第三侧面2211的边缘位置,第四子电极424的结构可设置于本体421的第三侧面2211的中间位置。
如图26所示,第一子电极413和第三子电极423交替间隔排布,多个第一子电极413和多个第三子电极423可以位于激励器100的上半部分。其中,交替间隔排布是指在激励器100的上半部分,任意相邻两个层间电极分别为第一子电极413和第三子电极423。第二子电极414和第四子电极424交替间隔排布,多个第二子电极414和多个第四子电极424可以位于激励器100的下半部分。激励器100的下半部分与激励器100的上半部分在Z方向上依次设置。其中,交替间隔排布是指在激励器100的下半部分,任意相邻两个层间电极分别为第二子电极414和第四子电极424。而相邻两个压电体11之间夹设有一个第一子电极413、一个第二子电极414、一个第三子电极423或一个第四子电极424。
第二侧面电极32可以包括第五子电极321和第六子电极322。第五子电极321沿Z方向延伸。第六子电极322沿Z方向延伸,第六子电极322与第五子电极321在Y方向上间隔设置,并与第一侧面电极31在Y方向的反方向上间隔设置。换言之,在Y方向上,第一侧面电极31、第六子电极322和第五子电极321依次间隔设置。
第三表面电极35可以包括第七子电极351和第八子电极352。第七子电极351沿X方向延伸,第八子电极352沿X方向延伸。第八子电极352与第七子电极351在Y方向上间隔设置,并与第一表面电极33的引出部332在Y方向的反方向上间隔设置。第七子电极351和第八子电极352与第一表面电极33的本体331在X方向的反方向上间隔设置。
请参阅图27,图27是图25中电子设备200的激励器100的一种电路原理图。图27中,以激励器100包括十五层压电体11为例。
本实施方式中,所有第一子电极413、所有第二子电极414、第一侧面电极31、第一表面电极33彼此电连接并形成激励器100的正极N1。所有第三子电极423、第五子电极321和第七子电极351彼此电连接并在激励器100的上半部分形成负极N2,所有第四子电极424、第六子电极322、第八子电极352和第二表面电极34彼此电连接并在激励器100的下半部分形成负极N3,激励器100的上半部分的负极N2和激励器100的下半部分的负极N3形成并联电路。此设置下,有利于增加激励器的器件电容。
当然,在其他实施方式中,激励器100的正极和激励器100的负极也可以有其他的形成方式,对此不做严格限制。
本申请的实施例中,由于上文所述的第一金属电极21和第二金属电极22均为涉及电极引出的电极,而内电极40具有第一层间电极41和第二层间电极42两种涉及电极引出的功能电极,外电极30具有第一表面电极33和第二表面电极34两种涉及电极引出的功能电极。故而第一金属电极21和第二金属电极22应用在内电极40和外电极30中时,会至少具有以下的应用形式。
当上文所述的第一金属电极21和第二金属电极22均为外电极30时,压电结构10由单层压电体11构成,第一金属电极21的数量可以为一个,第二金属电极22的数量也可以为一个。第一金属电极21为设置在压电结构10外侧的第一表面电极33和第二表面电极34中的一个,第二金属电极22为设置在压电结构10外侧的第一表面电极33和第二表面电极34中的另一个。
当上文所述的第一金属电极21和第二金属电极22均为内电极40时,第一金属电极21的数量可以为一个,第二金属电极22的数量也可以为一个。一个第一金属电极21和一个第二金属电极22可以为至少一个第一层间电极41和至少一个第二层间电极42中任意相邻的两个电极。
当上文所述的第一金属电极21和第二金属电极22均为内电极40时,第一金属电极21的数量可以为多个,第二金属电极22的数量也可以为多个,多个第一金属电极21和多个第二金属电极22中,第一金属电极21和第二金属电极22交替间隔排布,相邻的一个第一金属电极21和一个第二金属电极22通过一个压电体11间隔设置。多个第一金属电极21和多个第二金属电极22中,相邻的一个第一金属电极21和一个第二金属电极22可以为至少一个第一层间电极41和至少一个第二层间电极42中相邻设置的两个电极。
当上文所述的第一金属电极21和第二金属电极22为内电极40和外电极30的组合时,第一金属电极21的数量可以为一个,第二金属电极22的数量也可以为一个。一个第一金属电极21和一个第二金属电极22可以为第一表面电极33、第二表面电极34、至少一个第一层间电极41和至少一个第二层间电极42中任意相邻的两个电极。
当上文所述的第一金属电极21和第二金属电极22为内电极40和外电极30的组合时,第一金属电极21的数量可以为多个,第二金属电极22的数量也可以为多个,多个第一金属电极21和多个第二金属电极22中,第一金属电极21和第二金属电极22交替间隔排布,相邻的一个第一金属电极21和一个第二金属电极22通过一个压电体11间隔设置。多个第一金属电极21和多个第二金属电极22中,相邻的一个第一金属电极21和一个第二金属电极22可以为第一表面电极33、第二表面电极34、至少一个第一层间电极41和至少一个第二层间电极42中相邻设置的两个电极。
以上对本申请实施例进行了详细介绍,本文中应用了具体个例对本申请的原理及实施方式进行了阐述,以上实施例的说明只是用于帮助理解本申请的方法及其核心思想;同时,对于本领域的一般技术人员,依据本申请的思想,在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处,综上所述,本说明书内容不应理解为对本申请的限制。
Claims (13)
1.一种激励器,其特征在于,所述激励器包括压电结构、第一金属电极和第二金属电极,所述压电结构具有第一外壁和第二外壁,所述第一外壁的两端分别与所述第二外壁的两端连接,所述第一金属电极和所述第二金属电极均连接至所述压电结构,并在所述激励器的厚度方向上相邻设置;
所述第一金属电极包括第一本体和第一引出部,所述第一本体包括第一侧面和第二侧面,所述第一侧面的两端分别与所述第二侧面的两端连接,所述第一引出部的一端连接至所述第一侧面,所述第一引出部的另一端延伸至所述第一外壁;
所述第二金属电极包括第二本体和第二引出部,所述第二本体包括第三侧面和第四侧面,所述第三侧面与所述第一侧面位于所述激励器的同一侧,所述第三侧面的两端分别与所述第四侧面的两端连接,所述第二引出部的一端连接至所述第三侧面,所述第二引出部的另一端延伸至所述第一外壁;
所述第二侧面到所述第二外壁的最小距离为第一距离,所述第四侧面到所述第二外壁的最小距离为第二距离,所述第一距离与所述第二距离不相同;或者,
所述第二侧面和所述第四侧面均延伸至所述第二外壁,所述第一本体在所述压电结构上的正投影面积小于所述第一侧面和所述第二侧面配合围设出的面积,和/或,所述第二本体在所述压电结构上的正投影面积小于所述第三侧面和所述第四侧面配合围设出的面积。
2.如权利要求1所述的激励器,其特征在于,所述第一距离大于或者等于0.4mm,所述第二距离小于或者等于0.4mm;或者,
所述第一距离小于或者等于0.4mm,所述第二距离大于或者等于0.4mm。
3.如权利要求1所述的激励器,其特征在于,所述第二侧面相对于所述第二外壁内收,所述第四侧面相对于所述第二外壁内收;或者,
所述第二侧面与所述第二外壁平齐,所述第四侧面相对于所述第二外壁内收;或者,
所述第二侧面相对于所述第二外壁内收,所述第四侧面与所述第二外壁平齐。
4.如权利要求3所述的激励器,其特征在于,所述第一本体包括相连接的第一基部和第一伸长部,所述第一伸长部为所述第一本体相对于所述第二本体的所述第四侧面伸出的部分,所述第一伸长部包括第一部分和第二部分,所述第一部分连接在所述第一基部和所述第二部分之间,所述第一部分的厚度与所述第一基部的厚度相同,所述第二部分的厚度大于所述第一部分的厚度;或者,
所述第二本体包括相连接的第二基部和第二伸长部,所述第二伸长部为所述第二本体相对于所述第一本体的所述第二侧面伸出的部分,所述第二伸长部包括第三部分和第四部分,所述第三部分连接在所述第二基部和所述第四部分之间,所述第三部分的厚度与所述第二基部的厚度相同,所述第四部分的厚度大于所述第三部分的厚度。
5.如权利要求4所述的激励器,其特征在于,在所述第一基部向所述第二部分的方向上,所述第一部分的长度大于或者等于0.05mm;或者,
在所述第二基部向所述第四部分的方向上,所述第三部分的长度大于或者等于0.05mm。
6.如权利要求1所述的激励器,其特征在于,所述第二侧面与所述第二外壁平齐,所述第四侧面与所述第二外壁平齐;
所述第一本体具有第一缺口,所述第一缺口沿所述第一本体的厚度方向贯穿所述第一本体,所述第一缺口和所述第一引出部位于所述第一金属电极的不同侧;和/或,
所述第二本体具有第二缺口,所述第二缺口沿所述第二本体的厚度方向贯穿所述第二本体,所述第二缺口和所述第二引出部位于所述第二金属电极的不同侧。
7.如权利要求6所述的激励器,其特征在于,所述第一缺口到所述第二外壁的最小距离大于或者等于0.4mm,和/或,所述第二缺口到所述第二外壁的最小距离大于或者等于0.4mm。
8.如权利要求6所述的激励器,其特征在于,所述第一缺口能够使所述第一本体断开,所述第一本体的断开间距大于或者等于0.05mm,和/或,所述第二缺口能够使所述第二本体断开,所述第二本体的断开间距大于或者等于0.05mm。
9.如权利要求1-8任一项所述的激励器,其特征在于,所述压电结构具有顶壁和底壁,所述底壁和所述顶壁在所述激励器的厚度方向上相对设置,所述顶壁连接至所述第一外壁和所述第二外壁的一侧,所述底壁连接至所述第一外壁和所述第二外壁的另一侧;
所述激励器还包括第一表面电极、第二表面电极、至少一个第一层间电极和至少一个第二层间电极,所述第一表面电极连接至所述顶壁,所述第二表面电极连接至所述底壁,至少一个所述第一层间电极和至少一个所述第二层间电极位于所述压电结构中,所述第一层间电极和所述第二层间电极交替间隔排布;
所述压电结构包括多个压电体,在所述激励器的厚度方向上,多个所述压电体层叠设置,每一所述压电体用于间隔所述第一表面电极、所述第二表面电极、至少一个所述第一层间电极和至少一个所述第二层间电极中任意两个相邻设置的电极;
所述第一金属电极的数量为一个,所述第二金属电极的数量为一个,一个所述第一金属电极和一个所述第二金属电极为所述第一表面电极、所述第二表面电极、至少一个所述第一层间电极和至少一个所述第二层间电极中任意相邻的两个电极;或者,
所述第一金属电极的数量为多个,所述第二金属电极的数量为多个,多个所述第一金属电极和多个所述第二金属电极中,所述第一金属电极和所述第二金属电极交替间隔排布,相邻的一个所述第一金属电极和一个所述第二金属电极为所述第一表面电极、所述第二表面电极、至少一个所述第一层间电极和至少一个所述第二层间电极中相邻的两个电极。
10.如权利要求9所述的激励器,其特征在于,所述激励器还包括第一侧面电极、第二侧面电极和第三表面电极;
所述第一侧面电极和所述第二侧面电极均连接至所述第一外壁,所述第一侧面电极和所述第二侧面电极间隔设置;
所述第三表面电极连接至所述顶壁,所述第三表面电极与所述第一表面电极间隔设置;
所述第一表面电极、所述第一侧面电极和多个所述第一层间电极电连接,所述第一表面电极还用于与驱动电路的正极或负极电连接,所述第二表面电极、所述第三表面电极、所述第二侧面电极和多个所述第二层间电极电连接,所述第三表面电极还用于与驱动电路的负极或正极电连接。
11.如权利要求10所述的激励器,其特征在于,每一所述第一层间电极包括第一子电极和第二子电极,所述第一子电极的引出部和所述第二子电极的引出部相对设置;
每一所述第二层间电极包括第三子电极和第四子电极,所述第三子电极的引出部和所述第四子电极的引出部错位设置;
所述第一子电极和所述第三子电极交替间隔排布,多个所述第一子电极和多个所述第三子电极位于所述激励器的上半部分,所述第二子电极和所述第四子电极交替间隔排布,多个所述第二子电极和多个所述第四子电极位于所述激励器的下半部分,所述激励器的下半部分和所述激励器的上半部分在所述激励器的厚度方向上依次设置;
所述第二侧面电极包括第五子电极和第六子电极,所述第五子电极和所述第六子电极间隔设置;
所述第三表面电极包括第七子电极和第八子电极,所述第七子电极和所述第八子电极间隔设置;
所有所述第一子电极、所有所述第二子电极、所述第一侧面电极和所述第一表面电极彼此电连接并形成所述激励器的正极,所有所述第三子电极、所述第五子电极和所述第七子电极彼此电连接并在所述激励器的上半部分形成负极,所有所述第四子电极、所述第六子电极、所述第八子电极和所述第二表面电极彼此电连接并在所述激励器的下半部分形成负极,所述激励器的上半部分的负极和所述激励器的下半部分的负极形成并联电路。
12.一种电子设备,其特征在于,所述电子设备包括发声体和如权利要求1-11任一项所述的激励器,所述激励器连接至所述发声体的一侧并能够驱动所述发声体发声。
13.如权利要求12所述的电子设备,其特征在于,所述发声体为所述电子设备的显示屏,所述激励器连接至所述显示屏并位于所述电子设备内。
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