JP2000115890A - 圧電発音体及びその製造方法 - Google Patents
圧電発音体及びその製造方法Info
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 音量を増加させるとともに、量産性にも優れ
た圧電発音体を提供する。 【解決手段】 積層圧電素子１０の圧電材部分は、矢印
Ｆ１，Ｆ２で示す方向（もしくはその逆の方向）に分極
する。この状態で、外部より信号３０を印加すると、そ
の極性に応じて積層圧電素子１０が伸縮し、振動板１６
が矢印Ｆ３，Ｆ４方向に撓んで信号３０に対応する音が
発せられる。圧電材の伸縮方向は、分極方向と一致して
いる。このため、変位量は縦方向圧電定数に比例する。
縦方向と横方向の圧電定数を比較すると、横方向圧電定
数＜縦方向圧電定数であるので、より大きな音量を得る
ことができる。
た圧電発音体を提供する。 【解決手段】 積層圧電素子１０の圧電材部分は、矢印
Ｆ１，Ｆ２で示す方向（もしくはその逆の方向）に分極
する。この状態で、外部より信号３０を印加すると、そ
の極性に応じて積層圧電素子１０が伸縮し、振動板１６
が矢印Ｆ３，Ｆ４方向に撓んで信号３０に対応する音が
発せられる。圧電材の伸縮方向は、分極方向と一致して
いる。このため、変位量は縦方向圧電定数に比例する。
縦方向と横方向の圧電定数を比較すると、横方向圧電定
数＜縦方向圧電定数であるので、より大きな音量を得る
ことができる。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、電子音響機器，通
信機器，電子機器などに使用される圧電発音体及びその
製造方法に関するものである。
信機器，電子機器などに使用される圧電発音体及びその
製造方法に関するものである。
【０００２】
【背景技術】圧電発音体は、簡易な電気音響変換手段と
して広く利用されており、特に近年は携帯電話などの分
野で多用されている。一般的には、図１０(A)に断面を
示すように、圧電駆動板１００を金属振動板１１０に貼
り合わせた構成となっている。圧電材としては、例え
ば、圧電性セラミックス｛ジルコン酸チタン酸鉛（略し
てＰＺＴ），チタン酸バリウム，ジルコン酸鉛，チタン
酸鉛などを主成分とするセラミックス｝が用いられる。
このような圧電材を円板状に成形するとともに、焼成，
分極を行って圧電駆動板１００を得る。圧電駆動板１０
０の上面には、駆動用の電極１０２が設けられている。
一方，金属振動板１１０を形成する金属としては、例え
ばＦｅ−Ｎｉ系ステンレス材料が用いられる。前記圧電
駆動板１００を金属振動板１１０上に導電性接着剤を用
いて貼り合わせることで、圧電発音体ないしは圧電ブザ
ー１２０を得る。
して広く利用されており、特に近年は携帯電話などの分
野で多用されている。一般的には、図１０(A)に断面を
示すように、圧電駆動板１００を金属振動板１１０に貼
り合わせた構成となっている。圧電材としては、例え
ば、圧電性セラミックス｛ジルコン酸チタン酸鉛（略し
てＰＺＴ），チタン酸バリウム，ジルコン酸鉛，チタン
酸鉛などを主成分とするセラミックス｝が用いられる。
このような圧電材を円板状に成形するとともに、焼成，
分極を行って圧電駆動板１００を得る。圧電駆動板１０
０の上面には、駆動用の電極１０２が設けられている。
一方，金属振動板１１０を形成する金属としては、例え
ばＦｅ−Ｎｉ系ステンレス材料が用いられる。前記圧電
駆動板１００を金属振動板１１０上に導電性接着剤を用
いて貼り合わせることで、圧電発音体ないしは圧電ブザ
ー１２０を得る。
【０００３】このようにして得られた圧電発音体１２０
には、電極１０２と、金属振動板１１０との間に、別言
すれば圧電駆動板１００の表裏面に駆動信号１２２が印
加される。金属振動板１１０側は、通常アースされる。
このようにして、圧電駆動板１００に電気変位を与える
と、圧電駆動板１００は、図１０(B)に矢印ＦＡで示す
ように、円周方向に伸縮する。ところが、金属振動板１
１０があるために全体が湾曲するようになり、結果とし
て矢印ＦＢで示すように上下方向に振動し、音が発生す
る。
には、電極１０２と、金属振動板１１０との間に、別言
すれば圧電駆動板１００の表裏面に駆動信号１２２が印
加される。金属振動板１１０側は、通常アースされる。
このようにして、圧電駆動板１００に電気変位を与える
と、圧電駆動板１００は、図１０(B)に矢印ＦＡで示す
ように、円周方向に伸縮する。ところが、金属振動板１
１０があるために全体が湾曲するようになり、結果とし
て矢印ＦＢで示すように上下方向に振動し、音が発生す
る。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】ところで、発音体の音
量を増加させるためには、一般的に、金属振動板のたわ
み変位を増加させる必要がある。このたわみ変位量を増
加させる手法としては、従来、 圧電定数ｄ31の増加を図る。 圧電駆動板を薄くし、電極間に印加される電界の向上
を図る。の２つの方法がある。
量を増加させるためには、一般的に、金属振動板のたわ
み変位を増加させる必要がある。このたわみ変位量を増
加させる手法としては、従来、 圧電定数ｄ31の増加を図る。 圧電駆動板を薄くし、電極間に印加される電界の向上
を図る。の２つの方法がある。
【０００５】しかしながら、圧電定数ｄ31は材料そのも
のの物性として定まるものであり、新規な圧電材料でも
見出されない限りその増大を図ることは困難である。仮
に従来の材料に改良を加えるとしても、相当の時間や労
力を費やすことになる。このような理由から、圧電定数
ｄ31の大幅な向上は望めない状況にある。一方、圧電駆
動板を薄くする方法の場合は、焼成時に圧電板の反りや
割れなどが生ずるようになり、量産性に劣るという不都
合がある。
のの物性として定まるものであり、新規な圧電材料でも
見出されない限りその増大を図ることは困難である。仮
に従来の材料に改良を加えるとしても、相当の時間や労
力を費やすことになる。このような理由から、圧電定数
ｄ31の大幅な向上は望めない状況にある。一方、圧電駆
動板を薄くする方法の場合は、焼成時に圧電板の反りや
割れなどが生ずるようになり、量産性に劣るという不都
合がある。
【０００６】本発明は、以上の点に着目したもので、そ
の音量を増加させるとともに、量産性にも優れた圧電発
音体を提供することを、その目的とする。
の音量を増加させるとともに、量産性にも優れた圧電発
音体を提供することを、その目的とする。
【０００７】
【課題を解決するための手段】前記目的を達成するた
め、本発明は、圧電材に電極が形成された駆動板を振動
板に張り合わせた圧電発音体において、前記圧電材を前
記振動板の振動面に沿って分極するとともに、前記電極
を前記分極方向に圧電材を挟む配置としたことを特徴と
する。
め、本発明は、圧電材に電極が形成された駆動板を振動
板に張り合わせた圧電発音体において、前記圧電材を前
記振動板の振動面に沿って分極するとともに、前記電極
を前記分極方向に圧電材を挟む配置としたことを特徴と
する。
【０００８】主要な形態の一つは、前記分極方向に積層
された圧電材シート；この圧電材シートとともに積層さ
れて、積層体の対峙する端面に交互に引き出された内部
電極；これら引き出された内部電極に、前記積層体の各
端面で接続された外部電極；を備えたことを特徴とす
る。
された圧電材シート；この圧電材シートとともに積層さ
れて、積層体の対峙する端面に交互に引き出された内部
電極；これら引き出された内部電極に、前記積層体の各
端面で接続された外部電極；を備えたことを特徴とす
る。
【０００９】他の形態は、前記分極方向に直交する方向
に積層された圧電材シート；この圧電材シート面上に分
極方向に所定間隔で複数形成されており、交互に積層体
の対峙する端面に引き出された内部電極；これら引き出
された内部電極に、前記積層体の各端面で接続された外
部電極；を備えたことを特徴とする。
に積層された圧電材シート；この圧電材シート面上に分
極方向に所定間隔で複数形成されており、交互に積層体
の対峙する端面に引き出された内部電極；これら引き出
された内部電極に、前記積層体の各端面で接続された外
部電極；を備えたことを特徴とする。
【００１０】本発明の圧電発音体の製造方法は、圧電材
シート上に、その一端で露出するように内部電極を形成
するステップ；この圧電材シートを、対峙する端面に交
互に内部電極が引き出されるように積層して圧着し、焼
成するステップ；この積層体を積層方向に切断するステ
ップ；この切断された積層体の端面に、前記引き出され
た内部電極に接続される外部電極を形成するステップ；
この外部電極が形成された積層体を振動板に張り合わせ
るステップ；前記外部電極に電圧を印加して、前記圧電
材シートを前記振動体の振動面に沿った方向に分極する
ステップ；を含むことを特徴とする。
シート上に、その一端で露出するように内部電極を形成
するステップ；この圧電材シートを、対峙する端面に交
互に内部電極が引き出されるように積層して圧着し、焼
成するステップ；この積層体を積層方向に切断するステ
ップ；この切断された積層体の端面に、前記引き出され
た内部電極に接続される外部電極を形成するステップ；
この外部電極が形成された積層体を振動板に張り合わせ
るステップ；前記外部電極に電圧を印加して、前記圧電
材シートを前記振動体の振動面に沿った方向に分極する
ステップ；を含むことを特徴とする。
【００１１】他の発明は、圧電材シート上に、対峙する
端部に交互に露出するように、所定間隔で複数の内部電
極を形成するステップ；この圧電材シートを、対峙する
端面に交互に内部電極が引き出されるように積層して圧
着し、焼成するステップ；この積層体の端面に、前記引
き出された内部電極に接続される外部電極を形成するス
テップ；この外部電極が形成された積層体を振動板に張
り合わせるステップ；前記外部電極に電圧を印加して、
前記圧電材シートを前記振動体の振動面に沿った方向に
分極するステップ；を含むことを特徴とする。
端部に交互に露出するように、所定間隔で複数の内部電
極を形成するステップ；この圧電材シートを、対峙する
端面に交互に内部電極が引き出されるように積層して圧
着し、焼成するステップ；この積層体の端面に、前記引
き出された内部電極に接続される外部電極を形成するス
テップ；この外部電極が形成された積層体を振動板に張
り合わせるステップ；前記外部電極に電圧を印加して、
前記圧電材シートを前記振動体の振動面に沿った方向に
分極するステップ；を含むことを特徴とする。
【００１２】本発明によれば、振動板の振動面に沿った
方向に分極が行われて、圧電材の主伸縮が縦方向圧電定
数に依存するようになる。縦方向圧電定数は横方向圧電
定数よりも大きいため、振幅が増大するようになる。す
なわち、圧電材の分極方向の変位が発音体のたわみ量に
変換され、音響的に効率よく変位量が取り出される。本
発明の前記及び他の目的，特徴，利点は、以下の詳細な
説明及び添付図面から明瞭になろう。
方向に分極が行われて、圧電材の主伸縮が縦方向圧電定
数に依存するようになる。縦方向圧電定数は横方向圧電
定数よりも大きいため、振幅が増大するようになる。す
なわち、圧電材の分極方向の変位が発音体のたわみ量に
変換され、音響的に効率よく変位量が取り出される。本
発明の前記及び他の目的，特徴，利点は、以下の詳細な
説明及び添付図面から明瞭になろう。
【００１３】
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態につい
て詳細に説明する。最初に、図１〜図５を参照しながら
実施形態１について説明する。図１には、本形態にかか
る圧電発音体が示されている。同図において、駆動側と
して作用する圧電駆動素子１０は、いわゆる積層コンデ
ンサ型の内部電極構造を有しており、各内部電極は対峙
する端面に交互に露出している。すなわち、積層圧電素
子１０の内部には、内部電極１２Ａ，１２Ｂが交互に設
けられている。そして、内部電極１２Ａは端面１０Ａ側
に露出しており、内部電極１２Ｂは端面１０Ｂ側に露出
している。更に、圧電駆動素子１０の端面１０Ａ，１０
Ｂには、それぞれ外部電極１４Ａ，１４Ｂ（１４Ｂは図
示せず）が形成されている。そして、内部電極１２Ａは
いずれも外部電極１４Ａに接続しており、内部電極１２
Ｂはいずれも外部電極１４Ｂに接続されている。このよ
うな構成の積層圧電素子１０を振動板１６上に貼り付け
ることで、圧電発音体が得られる。
て詳細に説明する。最初に、図１〜図５を参照しながら
実施形態１について説明する。図１には、本形態にかか
る圧電発音体が示されている。同図において、駆動側と
して作用する圧電駆動素子１０は、いわゆる積層コンデ
ンサ型の内部電極構造を有しており、各内部電極は対峙
する端面に交互に露出している。すなわち、積層圧電素
子１０の内部には、内部電極１２Ａ，１２Ｂが交互に設
けられている。そして、内部電極１２Ａは端面１０Ａ側
に露出しており、内部電極１２Ｂは端面１０Ｂ側に露出
している。更に、圧電駆動素子１０の端面１０Ａ，１０
Ｂには、それぞれ外部電極１４Ａ，１４Ｂ（１４Ｂは図
示せず）が形成されている。そして、内部電極１２Ａは
いずれも外部電極１４Ａに接続しており、内部電極１２
Ｂはいずれも外部電極１４Ｂに接続されている。このよ
うな構成の積層圧電素子１０を振動板１６上に貼り付け
ることで、圧電発音体が得られる。
【００１４】次に、図２及び図３を参照して、積層圧電
素子１０の製造方法を説明する。最初に、図２に示すよ
うに、例えば厚み１０μｍ，幅５ｍｍ，長さ１５ｍｍの
チタン酸ジルコン酸鉛のグリーンシート２０を用意す
る。次に、このグリーンシート２０の片面に、例えばＡ
ｇ／Ｐｄペーストによる電極層２２をスクリーン印刷に
て形成する。そして、電極層２２が、上下のシート間で
交互に前後に露出するように、グリーンシート２０を約
１４００層積層して圧着する。その後、脱バインダ処理
を行うとともに、約１１００℃で焼成し、図３(A)に示
す積層圧電焼成体２４を得る。
素子１０の製造方法を説明する。最初に、図２に示すよ
うに、例えば厚み１０μｍ，幅５ｍｍ，長さ１５ｍｍの
チタン酸ジルコン酸鉛のグリーンシート２０を用意す
る。次に、このグリーンシート２０の片面に、例えばＡ
ｇ／Ｐｄペーストによる電極層２２をスクリーン印刷に
て形成する。そして、電極層２２が、上下のシート間で
交互に前後に露出するように、グリーンシート２０を約
１４００層積層して圧着する。その後、脱バインダ処理
を行うとともに、約１１００℃で焼成し、図３(A)に示
す積層圧電焼成体２４を得る。
【００１５】続いて、この積層圧電焼成体２４を、図３
(B)に点線ＬＡで示すように積層方向に切断し、図３(C)
に示すように、厚み５０μｍ，約１４ｍｍ四方の積層圧
電体２６を得る。更に、この積層圧電体２６の内部電極
露出面２６Ａ，２６Ｂに、例えばＡｇペーストによって
外部電極１４Ａ，１４Ｂをそれぞれ形成する。これによ
って、図１に示した積層圧電素子１０を得ることができ
る。
(B)に点線ＬＡで示すように積層方向に切断し、図３(C)
に示すように、厚み５０μｍ，約１４ｍｍ四方の積層圧
電体２６を得る。更に、この積層圧電体２６の内部電極
露出面２６Ａ，２６Ｂに、例えばＡｇペーストによって
外部電極１４Ａ，１４Ｂをそれぞれ形成する。これによ
って、図１に示した積層圧電素子１０を得ることができ
る。
【００１６】一方、厚み５０μｍ，１８ｍｍ四方のアル
ミ板を振動板１６として用意する。この振動板１６の中
央部に、前記積層圧電素子１０を接着剤によって張り合
わせることで、図１の圧電発音体を得る。
ミ板を振動板１６として用意する。この振動板１６の中
央部に、前記積層圧電素子１０を接着剤によって張り合
わせることで、図１の圧電発音体を得る。
【００１７】次に、図４を参照して、本形態にかかる圧
電発音体の作用を説明する。図４には、駆動時における
圧電発音体の断面が示されている。積層圧電素子１０の
圧電材部分の分極は、外部電極１４Ａ，１４Ｂに直流電
圧を印加することで行われる。外部電極１４Ａ，１４Ｂ
は、上述したように内部電極１２Ａ，１２Ｂにそれぞれ
接続されており、内部電極１２Ａ，１２Ｂは交互の配置
となっている。このため、積層圧電素子１０の圧電材部
分は、図４に矢印Ｆ１，Ｆ２で示す方向（もしくはそれ
らの逆の方向）に分極することになる。
電発音体の作用を説明する。図４には、駆動時における
圧電発音体の断面が示されている。積層圧電素子１０の
圧電材部分の分極は、外部電極１４Ａ，１４Ｂに直流電
圧を印加することで行われる。外部電極１４Ａ，１４Ｂ
は、上述したように内部電極１２Ａ，１２Ｂにそれぞれ
接続されており、内部電極１２Ａ，１２Ｂは交互の配置
となっている。このため、積層圧電素子１０の圧電材部
分は、図４に矢印Ｆ１，Ｆ２で示す方向（もしくはそれ
らの逆の方向）に分極することになる。
【００１８】この状態で、外部より信号３０を印加する
と、その極性に応じて図４(A)，(B)のように振動するよ
うになる。まず、信号３０の極性が、外部電極１４Ａ
（すなわち内部電極１２Ａ）がプラス＋，外部電極１４
Ｂ（すなわち内部電極１２Ｂ）がマイナス−の場合は、
図４(A)に示すように、分極方向と電界方向が一致し、
圧電材部分は伸びるようになる。従って、振動板１６
は、矢印Ｆ３方向に湾曲する。これに対し、信号３０の
極性が、外部電極１４Ａ（すなわち内部電極１２Ａ）が
マイナス−，外部電極１４Ｂ（すなわち内部電極１２
Ｂ）がプラス＋の場合は、図４(B)に示すように、分極
方向と電界方向が逆となり、圧電材部分は縮むようにな
る。従って、振動板１６は、矢印Ｆ４方向に湾曲する。
このようにして、積層圧電素子１０の伸縮が振動板１６
の撓み変位に変換され、音響的に有効な変位が取り出さ
れて信号３０に対応する音が発せられることになる。
と、その極性に応じて図４(A)，(B)のように振動するよ
うになる。まず、信号３０の極性が、外部電極１４Ａ
（すなわち内部電極１２Ａ）がプラス＋，外部電極１４
Ｂ（すなわち内部電極１２Ｂ）がマイナス−の場合は、
図４(A)に示すように、分極方向と電界方向が一致し、
圧電材部分は伸びるようになる。従って、振動板１６
は、矢印Ｆ３方向に湾曲する。これに対し、信号３０の
極性が、外部電極１４Ａ（すなわち内部電極１２Ａ）が
マイナス−，外部電極１４Ｂ（すなわち内部電極１２
Ｂ）がプラス＋の場合は、図４(B)に示すように、分極
方向と電界方向が逆となり、圧電材部分は縮むようにな
る。従って、振動板１６は、矢印Ｆ４方向に湾曲する。
このようにして、積層圧電素子１０の伸縮が振動板１６
の撓み変位に変換され、音響的に有効な変位が取り出さ
れて信号３０に対応する音が発せられることになる。
【００１９】このように、本形態によれば、積層圧電素
子１０の圧電材が振動板１６の振動面に沿って分極され
ており、内部電極１２Ａ，１２Ｂが前記分極方向に圧電
材シート２０を挟む配置となっている。そして、圧電材
の主伸縮方向が分極方向と一致しているため、変位量は
縦方向圧電定数ｄ33に比例する。一方、上述した背景技
術では、分極方向と主伸縮方向とが直交しており、変位
量は横方向圧電定数ｄ31に比例する。ここで、圧電定数
を比較すると、ｄ31＜ｄ33であり、本形態にかかるｄ33
の方が大きい。例えば、以下に示す音圧測定用に試作し
たチタン酸ジルコン酸鉛の場合、ｄ31，ｄ33の値は、そ
れぞれｄ31=−１０８×１０-12［m/V］，ｄ33=２６０×
１０-12［m/V］である。従って、本形態によれば、前記
背景技術よりも大きな音量を得ることができる。
子１０の圧電材が振動板１６の振動面に沿って分極され
ており、内部電極１２Ａ，１２Ｂが前記分極方向に圧電
材シート２０を挟む配置となっている。そして、圧電材
の主伸縮方向が分極方向と一致しているため、変位量は
縦方向圧電定数ｄ33に比例する。一方、上述した背景技
術では、分極方向と主伸縮方向とが直交しており、変位
量は横方向圧電定数ｄ31に比例する。ここで、圧電定数
を比較すると、ｄ31＜ｄ33であり、本形態にかかるｄ33
の方が大きい。例えば、以下に示す音圧測定用に試作し
たチタン酸ジルコン酸鉛の場合、ｄ31，ｄ33の値は、そ
れぞれｄ31=−１０８×１０-12［m/V］，ｄ33=２６０×
１０-12［m/V］である。従って、本形態によれば、前記
背景技術よりも大きな音量を得ることができる。
【００２０】次に、以上のような本形態にかかる圧電発
音体の音圧特性を測定したところ、図５に示すような結
果が得られた。同図中、縦軸は音圧(dB)，横軸は周波数
(Hz，対数表示）である。実験条件としては、１Ｖrms
（実効値）のサインカーブの信号を印加し、圧電発音体
から１ｍ離れた地点での音圧を測定している。また、実
線のグラフＧＡは本形態の音圧特性，破線のグラフＧＢ
は背景技術の音圧特性である。なお、背景技術の圧電発
音体は、本形態と同一の寸法で構成したものである。両
者を比較すれば明らかなように、広い周波数領域で、本
形態にかかるグラフＧＡのほうが背景技術であるグラフ
ＧＢよりも高く、音圧が増大していることがわかる。
音体の音圧特性を測定したところ、図５に示すような結
果が得られた。同図中、縦軸は音圧(dB)，横軸は周波数
(Hz，対数表示）である。実験条件としては、１Ｖrms
（実効値）のサインカーブの信号を印加し、圧電発音体
から１ｍ離れた地点での音圧を測定している。また、実
線のグラフＧＡは本形態の音圧特性，破線のグラフＧＢ
は背景技術の音圧特性である。なお、背景技術の圧電発
音体は、本形態と同一の寸法で構成したものである。両
者を比較すれば明らかなように、広い周波数領域で、本
形態にかかるグラフＧＡのほうが背景技術であるグラフ
ＧＢよりも高く、音圧が増大していることがわかる。
【００２１】次に、図６〜図８を参照しながら本発明の
実施形態２について説明する。上述した形態１では、内
部電極を形成した積層圧電焼成体を切断することで積層
圧電素子を得ている。これに対し、本形態２では、積層
圧電焼成体を切断することなくそのまま使用して積層圧
電素子を得ている。
実施形態２について説明する。上述した形態１では、内
部電極を形成した積層圧電焼成体を切断することで積層
圧電素子を得ている。これに対し、本形態２では、積層
圧電焼成体を切断することなくそのまま使用して積層圧
電素子を得ている。
【００２２】最初に、図６(A)に平面を示すように、厚
み４μｍ，四方が１４ｍｍのグリーンシート５０を用意
し、櫛形状に内部電極５２をスクリーン印刷する。内部
電極５２は、グリーンシート５０の端面５０Ａ側に露出
している。同様に、図６(B)に平面を示すように、厚み
４μｍ，四方が１４ｍｍのグリーンシート５１を用意
し、櫛形状に内部電極５３をスクリーン印刷する。内部
電極５３は、グリーンシート５１の端面５１Ｂ側に露出
している。更に、内部電極５２，５３は、矢印Ｆ１０，
Ｆ１２で示すように、一方が他方の間に入るような交互
の位置となるように、グリーンシート５０，５１上にそ
れぞれ形成されている。
み４μｍ，四方が１４ｍｍのグリーンシート５０を用意
し、櫛形状に内部電極５２をスクリーン印刷する。内部
電極５２は、グリーンシート５０の端面５０Ａ側に露出
している。同様に、図６(B)に平面を示すように、厚み
４μｍ，四方が１４ｍｍのグリーンシート５１を用意
し、櫛形状に内部電極５３をスクリーン印刷する。内部
電極５３は、グリーンシート５１の端面５１Ｂ側に露出
している。更に、内部電極５２，５３は、矢印Ｆ１０，
Ｆ１２で示すように、一方が他方の間に入るような交互
の位置となるように、グリーンシート５０，５１上にそ
れぞれ形成されている。
【００２３】このようなグリーンシートを、図６(A)の
ものと(B)のものを交互に６層ずつ合計１２層積層して
圧着・焼成し、図７(A)のような厚み約５０μｍの積層
圧電焼成体５４を得る。内部電極５２，５３は、厚み方
向で連続していない。また、厚み方向と直交する矢印Ｆ
１４方向には、内部電極５２，５３は交互の配置となっ
ている。そして、内部電極５２は、積層圧電焼成体５４
の一方の端面５４Ａ側に露出しており、内部電極５３
は、積層圧電焼成体５４の他方の端面５４Ｂ側に露出し
ている（図示せず）。すなわち、内部電極５２，５３
は、厚み方向で連続していないものの、積層圧電焼成体
５４の端面５４Ａ，５４Ｂに交互に露出している点で、
ほぼ図１と同様の構造となっている。
ものと(B)のものを交互に６層ずつ合計１２層積層して
圧着・焼成し、図７(A)のような厚み約５０μｍの積層
圧電焼成体５４を得る。内部電極５２，５３は、厚み方
向で連続していない。また、厚み方向と直交する矢印Ｆ
１４方向には、内部電極５２，５３は交互の配置となっ
ている。そして、内部電極５２は、積層圧電焼成体５４
の一方の端面５４Ａ側に露出しており、内部電極５３
は、積層圧電焼成体５４の他方の端面５４Ｂ側に露出し
ている（図示せず）。すなわち、内部電極５２，５３
は、厚み方向で連続していないものの、積層圧電焼成体
５４の端面５４Ａ，５４Ｂに交互に露出している点で、
ほぼ図１と同様の構造となっている。
【００２４】次に、前記形態１と同様に、積層圧電焼成
体５４の端面５４Ａ，５４Ｂに、例えばＡｇによる外部
電極５６を図７(B)に示すように設け、積層圧電素子５
８を得る。更に、前記形態１と同様に、厚み５０μｍ，
１８ｍｍ四方のアルミ板を振動板として用意し、その中
央部に、前記積層圧電素子５８を接着剤によって張り付
けることで、圧電発音体を得る。
体５４の端面５４Ａ，５４Ｂに、例えばＡｇによる外部
電極５６を図７(B)に示すように設け、積層圧電素子５
８を得る。更に、前記形態１と同様に、厚み５０μｍ，
１８ｍｍ四方のアルミ板を振動板として用意し、その中
央部に、前記積層圧電素子５８を接着剤によって張り付
けることで、圧電発音体を得る。
【００２５】このように、本形態によれば、所定間隔で
内部電極が形成された圧電材シートが積層されており、
内部電極は積層体の対峙する端面に交互に引き出されて
いる。そして、これら内部電極は、各端面で外部電極に
接続されている。前記形態１が分極方向に圧電材シート
を積層した構成になっているのに対し、本形態２は分極
方向と直交する方向に圧電材シートを積層した構成とな
っている。しかし、このような構成の圧電発音体でも、
前記形態１と同様の効果を得ることができ、図７(B)に
矢印Ｆ１６で示すような変位を得ることができる。
内部電極が形成された圧電材シートが積層されており、
内部電極は積層体の対峙する端面に交互に引き出されて
いる。そして、これら内部電極は、各端面で外部電極に
接続されている。前記形態１が分極方向に圧電材シート
を積層した構成になっているのに対し、本形態２は分極
方向と直交する方向に圧電材シートを積層した構成とな
っている。しかし、このような構成の圧電発音体でも、
前記形態１と同様の効果を得ることができ、図７(B)に
矢印Ｆ１６で示すような変位を得ることができる。
【００２６】本形態にかかる圧電発音体の音圧特性を測
定したところ、図８に示すような結果が得られた。同図
中、縦軸，横軸は前記図５と同様であり、実験条件も同
様である。また、実線のグラフＧＣは本形態の音圧特
性，破線のグラフＧＢは背景技術の音圧特性である。両
者を比較すれば明らかなように、広い周波数領域で、本
形態にかかるグラフＧＣのほうが背景技術であるグラフ
ＧＢよりも高く、音圧が増大していることがわかる。
定したところ、図８に示すような結果が得られた。同図
中、縦軸，横軸は前記図５と同様であり、実験条件も同
様である。また、実線のグラフＧＣは本形態の音圧特
性，破線のグラフＧＢは背景技術の音圧特性である。両
者を比較すれば明らかなように、広い周波数領域で、本
形態にかかるグラフＧＣのほうが背景技術であるグラフ
ＧＢよりも高く、音圧が増大していることがわかる。
【００２７】本発明には数多くの実施形態があり、以上
の開示に基づいて多様に改変することが可能である。例
えば、前記形態に示した材料や形状・寸法は一例であ
り、必要に応じて適宜変更してよい。シートの積層数，
内部電極のパターンなども同様である。振動板の変位量
は、圧電材シートの積層枚数の増減によって調整するこ
とができ、積層枚数を増やすことで容易に変位量の増大
を図ることができる。図９には、前記形態２における内
部電極の他の例が示されている。この例は、グリーンシ
ート６０上に、図６(A)に示した内部電極５２と、(B)に
示した内部電極５３を、交互に形成したものである。こ
のようなグリーンシートを積層することでも、前記形態
２とほぼ同様の圧電発音体を得ることができる。
の開示に基づいて多様に改変することが可能である。例
えば、前記形態に示した材料や形状・寸法は一例であ
り、必要に応じて適宜変更してよい。シートの積層数，
内部電極のパターンなども同様である。振動板の変位量
は、圧電材シートの積層枚数の増減によって調整するこ
とができ、積層枚数を増やすことで容易に変位量の増大
を図ることができる。図９には、前記形態２における内
部電極の他の例が示されている。この例は、グリーンシ
ート６０上に、図６(A)に示した内部電極５２と、(B)に
示した内部電極５３を、交互に形成したものである。こ
のようなグリーンシートを積層することでも、前記形態
２とほぼ同様の圧電発音体を得ることができる。
【００２８】
【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
次のような効果がある。 圧電材を積層構造として振動板の振動面に沿った方向
に分極し、縦方向圧電定数に依存して主伸縮が生ずるよ
うにしたので、積層圧電材の縦方向の変位が振動板の撓
みに効率的に変換され、音量が増大する。 圧電材を積層することとしたので、焼成時における反
りや割れなどが防止され、量産性が向上する。
次のような効果がある。 圧電材を積層構造として振動板の振動面に沿った方向
に分極し、縦方向圧電定数に依存して主伸縮が生ずるよ
うにしたので、積層圧電材の縦方向の変位が振動板の撓
みに効率的に変換され、音量が増大する。 圧電材を積層することとしたので、焼成時における反
りや割れなどが防止され、量産性が向上する。
【図１】本発明の実施形態１の外観を示す斜視図であ
る。
る。
【図２】前記形態１の製造過程におけるシートの積層の
様子を示す斜視図である。
様子を示す斜視図である。
【図３】前記形態１の製造方法を示す斜視図である。
【図４】前記形態１の作用を示す主要断面図である。
【図５】前記形態１の音圧特性を示すグラフである。
【図６】本発明の実施形態２におけるシートの様子を示
す平面図である。
す平面図である。
【図７】前記形態２におけるシート積層後の様子を示す
斜視図である。
斜視図である。
【図８】前記形態２の音圧特性を示すグラフである。
【図９】前記形態２におけるシート電極形状の他の例を
示す平面図である。
示す平面図である。
【図１０】背景技術の圧電発音体を示す図である。
１０…積層圧電素子 １０Ａ，１０Ｂ…端面 １２Ａ，１２Ｂ…内部電極 １４Ａ，１４Ｂ…外部電極 １６…振動板 ２０…グリーンシート ２２…電極層 ２４…積層圧電焼成体 ２６Ａ，２６Ｂ…内部電極露出面 ２６…積層圧電体 ３０…信号 ５０，５１…グリーンシート ５０Ａ，５１Ｂ…端面 ５２，５３…内部電極 ５４Ａ，５４Ｂ…端面 ５４…積層圧電焼成体 ５６…外部電極 ５８…積層圧電素子 ＧＡ〜ＧＣ…グラフ ＬＡ…点線
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 植西 広明 東京都台東区上野６丁目16番20号 太陽誘 電株式会社内 Ｆターム(参考） 5D004 AA01 BB01 CD01 DD01 FF01 FF06 GG00
Claims (5)
- 【請求項１】 圧電材に電極が形成された駆動板を振動
板に張り合わせた圧電発音体において、 前記圧電材を前記振動板の振動面に沿って分極するとと
もに、前記電極を前記分極方向に圧電材を挟む配置とし
たことを特徴とする圧電発音体。 - 【請求項２】 前記分極方向に積層された圧電材シー
ト；この圧電材シートとともに積層されて、積層体の対
峙する端面に交互に引き出された内部電極；これら引き
出された内部電極に、前記積層体の各端面で接続された
外部電極；を備えたことを特徴とする請求項１記載の圧
電発音体。 - 【請求項３】 前記分極方向に直交する方向に積層され
た圧電材シート；この圧電材シート面上に分極方向に所
定間隔で複数形成されており、交互に積層体の対峙する
端面に引き出された内部電極；これら引き出された内部
電極に、前記積層体の各端面で接続された外部電極；を
備えたことを特徴とする請求項１記載の圧電発音体。 - 【請求項４】 圧電材シート上に、その一端で露出する
ように内部電極を形成するステップ；この圧電材シート
を、対峙する端面に交互に内部電極が引き出されるよう
に積層して圧着し、焼成するステップ；この積層体を積
層方向に切断するステップ；この切断された積層体の端
面に、前記引き出された内部電極に接続される外部電極
を形成するステップ；この外部電極が形成された積層体
を振動板に張り合わせるステップ；前記外部電極に電圧
を印加して、前記圧電材シートを前記振動体の振動面に
沿った方向に分極するステップ；を含むことを特徴とす
る圧電発音体の製造方法。 - 【請求項５】 圧電材シート上に、対峙する端部に交互
に露出するように、所定間隔で複数の内部電極を形成す
るステップ；この圧電材シートを、対峙する端面に交互
に内部電極が引き出されるように積層して圧着し、焼成
するステップ；この積層体の端面に、前記引き出された
内部電極に接続される外部電極を形成するステップ；こ
の外部電極が形成された積層体を振動板に張り合わせる
ステップ；前記外部電極に電圧を印加して、前記圧電材
シートを前記振動体の振動面に沿った方向に分極するス
テップ；を含むことを特徴とする圧電発音体の製造方
法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP10285158A JP2000115890A (ja) | 1998-10-07 | 1998-10-07 | 圧電発音体及びその製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP10285158A JP2000115890A (ja) | 1998-10-07 | 1998-10-07 | 圧電発音体及びその製造方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2000115890A true JP2000115890A (ja) | 2000-04-21 |
Family
ID=17687846
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP10285158A Withdrawn JP2000115890A (ja) | 1998-10-07 | 1998-10-07 | 圧電発音体及びその製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2000115890A (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2010103987A (ja) * | 2008-09-25 | 2010-05-06 | Kyocera Corp | 振動体 |
| JP2014068141A (ja) * | 2012-09-25 | 2014-04-17 | Teijin Ltd | 圧電スピーカー |
| JP2015091069A (ja) * | 2013-11-07 | 2015-05-11 | 株式会社村田製作所 | 圧電スピーカ |
-
1998
- 1998-10-07 JP JP10285158A patent/JP2000115890A/ja not_active Withdrawn
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2010103987A (ja) * | 2008-09-25 | 2010-05-06 | Kyocera Corp | 振動体 |
| JP2014068141A (ja) * | 2012-09-25 | 2014-04-17 | Teijin Ltd | 圧電スピーカー |
| JP2015091069A (ja) * | 2013-11-07 | 2015-05-11 | 株式会社村田製作所 | 圧電スピーカ |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A300 | Withdrawal of application because of no request for examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A300 Effective date: 20060110 |