JP2006211413A - Piezoelectric diaphragm - Google Patents

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Taiichi Tokuhisa
泰一 徳久
Shigeo Ishii
茂雄 石井
Yoshiyuki Watabe
嘉幸 渡部
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To reduce in thickness a piezoelectric diaphragm for a sounding body, to improve the reliability of the lead-out of an electrode, to simplify a manufacturing process, and to reduce the number of materials. <P>SOLUTION: A piezoelectric element 16 is configured such that electrode layers 20A, 20B, 24A and 24B are formed on both principal sides of a piezoelectric layer 18A. A pair of the electrode layers on the same side of the piezoelectric layer 18A are arranged in point symmetry with each other, and the electrode layers adjacent to each other in thickness directions are arranged so that polarities of applied voltages to the layers are opposite to each other. The electrode layers to which the voltages with the same polarities are applied are connected in the thickness directions by means of through-holes 22A, 26A. A piezoelectric element 28 is basically configured similar to the piezoelectric element 16. Thus, electrode layers 20A to 20D receive the same potential and can be led out of a diaphragm 12A, and also the electrode layers 24A to 24D receive the same potential and can be led out of a diaphragm 12B. The lead-out of the electrodes from the diaphragms 12A, 12B enables the thinning of the entire piezoelectric diaphragm. <P>COPYRIGHT: (C)2006,JPO&NCIPI

Description

本発明は、発音体用の圧電振動板及びそれを利用した電子機器に関し、更に具体的には、圧電振動板及び電子機器の薄型化に関するものである。   The present invention relates to a piezoelectric diaphragm for a sounding body and an electronic device using the same, and more specifically to a reduction in thickness of the piezoelectric diaphragm and the electronic device.

圧電発音体(圧電振動板)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、携帯電話や携帯情報端末などの分野でスピーカ等として多用されている。圧電発音体は、図14に一例を示すように、圧電素子304,310を、振動板302の表裏両面に貼り合わせた構成となっている。圧電素子304は、圧電体306の表裏両面に、電極層308A及び308Bを形成した構造となっており、金属などによって構成された振動板302の表面に、導電性接着剤等で接着される。他方の圧電素子310についても同様であり、圧電体306の表裏両面に、電極層308C及び308Dを形成した構造となっている。   Piezoelectric sounding bodies (piezoelectric diaphragms) are widely used as simple electroacoustic conversion means, and in recent years, they are frequently used as speakers and the like in the field of cellular phones and portable information terminals. As shown in an example in FIG. 14, the piezoelectric sounding body has a configuration in which piezoelectric elements 304 and 310 are bonded to both front and back surfaces of the diaphragm 302. The piezoelectric element 304 has a structure in which electrode layers 308A and 308B are formed on both front and back surfaces of the piezoelectric body 306, and is adhered to the surface of the diaphragm 302 made of metal or the like with a conductive adhesive or the like. The same applies to the other piezoelectric element 310, in which the electrode layers 308 </ b> C and 308 </ b> D are formed on both the front and back surfaces of the piezoelectric body 306.

前記電極層308A及び308Dは、それぞれリード線312A及び312Bなどの導電手段を介して外部に引き出され、他の電極層308B及び308Cは振動板302と同電位となっており、前記振動板302からリード線312Cを介して外部に引き出される。このような電極引き出し構造と類似の構造が、例えば、以下の特許文献1に開示されている。
特開2003−47092公報
The electrode layers 308A and 308D are drawn to the outside through conductive means such as lead wires 312A and 312B, respectively, and the other electrode layers 308B and 308C are at the same potential as the diaphragm 302, and are separated from the diaphragm 302. It is pulled out through the lead wire 312C. A structure similar to such an electrode lead structure is disclosed in, for example, Patent Document 1 below.
JP 2003-47092 A

しかしながら、以上のような背景技術では、電極を外部に引き出すために、リード線312A〜312C及び半田314A〜314Cが必要になる。このうち、リード線312Aと312Bの半田接続部は、圧電素子304,310の表面の電極層308A,308D上に設けられるため、圧電発音体300自体の厚みを増大させる要因となる。例えば、振動板302の厚みを30μm,圧電素子304及び310の厚みをそれぞれ60μm,リード線312A及び312Bの接続部の半田314A及び314Bの高さをそれぞれ160μmとすると、圧電発音体300全体の厚みが470μmになる。このうち、電極の引き出しに要するリード線312A,312Bの半田接続部の厚みの合計は、320μmとなり、圧電発音体300全体の厚みの70%近くを占めることになってしまう。また、前記背景技術では、上下面からのリード線312A及び312Bによる引き出しは、リード線312A及び312Bが振動板302に密着していないため、長時間の激しい圧電駆動に対して、信頼性が十分ではない可能性がある。従って、電極引き出し構造を改良することにより、不要な厚みを省くことができれば、圧電発音体やそれを利用する電子機器の薄型化をより促進するために好都合である。   However, the background art as described above requires the lead wires 312A to 312C and the solders 314A to 314C in order to draw the electrodes to the outside. Among these, the solder connection portions of the lead wires 312A and 312B are provided on the electrode layers 308A and 308D on the surfaces of the piezoelectric elements 304 and 310, which increases the thickness of the piezoelectric sounding body 300 itself. For example, assuming that the thickness of the diaphragm 302 is 30 μm, the thickness of the piezoelectric elements 304 and 310 is 60 μm, and the height of the solders 314A and 314B at the connecting portions of the lead wires 312A and 312B is 160 μm, respectively. Becomes 470 μm. Of these, the total thickness of the solder connection portions of the lead wires 312A and 312B required for drawing out the electrodes is 320 μm, which occupies nearly 70% of the total thickness of the piezoelectric sounding body 300. In the background art, the lead wires 312A and 312B from the upper and lower surfaces are sufficiently reliable for a long period of intense piezoelectric driving because the lead wires 312A and 312B are not in close contact with the diaphragm 302. It may not be. Therefore, if an unnecessary thickness can be omitted by improving the electrode lead-out structure, it is advantageous for further promoting the thinning of the piezoelectric sounding body and the electronic equipment using the piezoelectric sounding body.

本発明は、以上の点に着目したもので、その目的は、電極構造の改良により発音体用の圧電振動板を薄型化し、電子機器に対する実装の自由度の向上及び電子機器自体の薄型化を図ることである。他の目的は、電極の引き出しの信頼性を向上させることである。他の目的は、引き出し構造の改良により、製造工程を簡略化するとともに、材料の削減を図ることである。   The present invention focuses on the above points, and its purpose is to reduce the thickness of the piezoelectric diaphragm for the sounding body by improving the electrode structure, to improve the degree of freedom of mounting on the electronic device, and to reduce the thickness of the electronic device itself. It is to plan. Another object is to improve the reliability of electrode lead-out. Another object is to simplify the manufacturing process and reduce the material by improving the drawer structure.

前記目的を達成するため、本発明は、圧電層と、該圧電層を挟むようにその両主面に設けられた電極層とを備えた圧電素子を、振動板の少なくとも一方の面に貼り合わせた発音体用の圧電振動板であって、前記圧電素子は、同一主面上の電極層が、前記圧電層の主面を複数に分割したそれぞれの領域に、互いに離間して配置されるとともに、前記同一主面上で隣接する電極層同士、及び、前記圧電層を介して厚み方向で隣接する電極層同士に、それぞれ異なる極性の信号電圧が印加されるように、同一極性の信号電圧が印加される電極層同士を、前記圧電層の厚み方向に接続する複数の接続導体,を備えたことを特徴とする。   In order to achieve the above object, the present invention attaches a piezoelectric element comprising a piezoelectric layer and electrode layers provided on both principal surfaces so as to sandwich the piezoelectric layer to at least one surface of a diaphragm. A piezoelectric diaphragm for a sounding body, wherein the piezoelectric element has electrode layers on the same main surface arranged apart from each other in respective regions obtained by dividing the main surface of the piezoelectric layer into a plurality of portions. The signal voltages having the same polarity are applied to the electrode layers adjacent to each other on the same main surface and to the electrode layers adjacent to each other in the thickness direction via the piezoelectric layer. A plurality of connection conductors for connecting the applied electrode layers in the thickness direction of the piezoelectric layer are provided.

他の発明は、圧電層と、該圧電層の主面に設けられる電極層とを交互に複数積層した圧電素子を、振動板の少なくとも一方の面に貼り合わせた発音体用の圧電振動板であって、前記圧電素子は、同一主面上の電極層が、前記圧電層の主面を複数に分割したそれぞれの領域に、互いに離間して配置されるとともに、前記同一面上で隣接する電極層同士、及び、前記圧電層を介して厚み方向で隣接する電極層同士に、それぞれ異なる極性の信号電圧が印加されるように、同一極性の信号電圧が印加される電極層同士を前記圧電層の厚み方向に接続する複数の接続導体,を備えたことを特徴とする。   Another invention is a piezoelectric diaphragm for a sounding body in which a piezoelectric element in which a plurality of piezoelectric layers and electrode layers provided on the main surface of the piezoelectric layer are alternately laminated is bonded to at least one surface of the diaphragm. In the piezoelectric element, the electrode layers on the same main surface are arranged apart from each other in respective regions obtained by dividing the main surface of the piezoelectric layer into a plurality of electrodes, and adjacent electrodes on the same surface. The electrode layers to which a signal voltage of the same polarity is applied are applied to the layers and the electrode layers adjacent to each other in the thickness direction via the piezoelectric layer, so that the signal voltages having the same polarity are applied to the piezoelectric layers. A plurality of connection conductors connected in the thickness direction of

主要な形態の一つは、前記圧電素子の同一主面上の電極層同士が、前記圧電層の略中央部を中心として点対称であるとともに、前記圧電層を介して厚み方向で隣接する一対の電極層同士が左右反転の形状であること,あるいは、前記圧電素子の同一主面上の電極層同士が、前記圧電層の略中央部を中心として同心円状に配置されるとともに、前記圧電層を介して厚み方向で隣接する一対の電極層同士が点対称の形状であることを特徴とする。   One of the main forms is that a pair of electrode layers on the same main surface of the piezoelectric element are point-symmetric about the substantially central portion of the piezoelectric layer and adjacent in the thickness direction via the piezoelectric layer. The electrode layers of the piezoelectric element are horizontally reversed, or the electrode layers on the same main surface of the piezoelectric element are arranged concentrically around a substantially central portion of the piezoelectric layer, and the piezoelectric layer A pair of electrode layers adjacent to each other in the thickness direction via a point has a point-symmetric shape.

他の形態は、前記振動板の引き出し電極が、前記圧電素子の同一主面上の電極層の分割位置とほぼ同位置で分割されており、分割されたそれぞれの部分に、前記圧電素子の分割配置された電極層のそれぞれが導電接続されることを特徴とする。より好ましくは、前記振動板の引き出し電極の分割された各部分の間に、空気または樹脂を設けたことを特徴とする。   In another form, the extraction electrode of the diaphragm is divided at substantially the same position as the division position of the electrode layer on the same main surface of the piezoelectric element, and the piezoelectric element is divided into the divided parts. Each of the arranged electrode layers is conductively connected. More preferably, air or resin is provided between the divided portions of the extraction electrode of the diaphragm.

更に他の形態は、前記圧電素子の圧電層の主面上に分割形成された複数の電極層のそれぞれに導電接続する複数の導体薄膜層を、前記振動板の主面上に設けたことを特徴とする。より好ましくは、前記振動板の主面上の導体薄膜層の電極引き出し部を、幅広に形成したことを特徴とする。   According to still another embodiment, a plurality of conductive thin film layers that are conductively connected to each of a plurality of electrode layers divided and formed on the main surface of the piezoelectric layer of the piezoelectric element are provided on the main surface of the diaphragm. Features. More preferably, the electrode lead-out portion of the conductive thin film layer on the main surface of the diaphragm is formed wide.

本発明の電子機器は、請求項1〜8のいずれかに記載の発音体用の圧電振動板を利用したことを特徴とする。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。   An electronic apparatus according to the present invention is characterized by using the piezoelectric diaphragm for a sounding body according to any one of claims 1 to 8. The above and other objects, features and advantages of the present invention will become apparent from the following detailed description and the accompanying drawings.

本発明は、少なくとも一層以上の圧電層と、該圧電層の両主面に設けられる電極層とを備えた圧電素子を、振動板の少なくとも一方の面に貼り合わせ、前記圧電素子の同一主面上の電極層を、前記圧電層の主面を複数に分割したそれぞれの領域に互いに離間して配置するとともに、前記同一面上で隣接する電極層同士,及び、前記圧電層を介して厚み方向で隣接する電極層同士に、それぞれ異なる極性の信号電圧が印加されるように、同一極性の信号電圧が印加される電極層同士を、複数の接続導体で、それぞれ厚み方向に接続することとした。このため、電極層の引き出しを、全て前記振動板から行うことができ、全体の薄型化を図るとともに、信頼性を向上させることができる。また、引き出し構造の簡略化により、製造工程の簡略化や材料の削減効果が得られる。   According to the present invention, a piezoelectric element including at least one piezoelectric layer and electrode layers provided on both main surfaces of the piezoelectric layer is bonded to at least one surface of the diaphragm, and the same main surface of the piezoelectric element The upper electrode layers are arranged apart from each other in respective regions obtained by dividing the main surface of the piezoelectric layer into a plurality of portions, and the electrode layers adjacent to each other on the same surface and the thickness direction through the piezoelectric layers. The electrode layers to which signal voltages of the same polarity are applied are connected to each other in the thickness direction by a plurality of connecting conductors so that the signal voltages having different polarities are applied to the adjacent electrode layers. . For this reason, all the electrode layers can be drawn from the diaphragm, so that the overall thickness can be reduced and the reliability can be improved. Further, the simplification of the drawer structure can simplify the manufacturing process and reduce the material.

以下、本発明を実施するための最良の形態を、実施例に基づいて詳細に説明する。   Hereinafter, the best mode for carrying out the present invention will be described in detail based on examples.

最初に、図1〜図3を参照しながら、本発明の実施例1を説明する。図1は、本実施例の分解斜視図である。図2(A)は、本実施例の全体を示す外観斜視図であり、図2(B)は、前記(A)を圧電素子16の上方から見た平面図である。図3(A)は、前記図2(A)を#A−#A線に沿って切断し矢印方向に見た断面図,図3(B)は、前記図2(A)を#B−#B線に沿って切断し矢印方向に見た断面図である。これらの図に示すように、圧電振動板10は、42Niアロイやりん青銅等の導電性を有する可撓性薄板からなる振動板12A,12Bの表裏に、圧電素子16,28をそれぞれ貼り合わせたバイモルフ構造であって、全体が略長方形状に形成されている。前記振動板12A,12Bは、所定の間隔で離間しており、隙間の空気によって絶縁されて、それぞれ第1及び第2の引き出し電極を構成している。あるいは、一枚の振動板12の中央部分を分割し、分割部分にゴムや絶縁性樹脂などのシール部材14を設け(図2(B)参照)、振動板12A及び12Bの電気的接触を防止するようにしてもよい。   First, Embodiment 1 of the present invention will be described with reference to FIGS. FIG. 1 is an exploded perspective view of the present embodiment. FIG. 2A is an external perspective view showing the whole of the present embodiment, and FIG. 2B is a plan view of (A) as viewed from above the piezoelectric element 16. 3A is a cross-sectional view of FIG. 2A taken along line # A- # A and viewed in the direction of the arrow. FIG. 3B is a cross-sectional view of FIG. It is sectional drawing cut | disconnected along the #B line | wire and seeing in the arrow direction. As shown in these drawings, the piezoelectric diaphragm 10 has piezoelectric elements 16 and 28 bonded to the front and back of diaphragms 12A and 12B made of a flexible thin plate having conductivity such as 42Ni alloy or phosphor bronze. The bimorph structure is formed in a substantially rectangular shape as a whole. The diaphragms 12A and 12B are spaced apart from each other at a predetermined interval, and are insulated by air in the gap to form first and second lead electrodes, respectively. Alternatively, the central portion of one diaphragm 12 is divided, and a sealing member 14 such as rubber or insulating resin is provided in the divided portion (see FIG. 2B) to prevent electrical contact between the diaphragms 12A and 12B. You may make it do.

圧電素子16は、PZTなどの圧電セラミックスによって形成された圧電層18Aの両主面に、電極層20A,20B,24A,24Bをそれぞれ設け、前記圧電層18Aを挟んで、電極層20Aと電極層24Bとが対向するとともに、電極層24Aと電極層20Bとが対向した構造となっている。電極層20A,20B,24A,24Bとしては、例えば、AgやAg/Pd合金を含む焼付け型の電極層などが利用される。まず、略長方形の圧電層18Aの一方の主面には、それぞれ異なる極性の信号電圧が印加される一対の電極層20A及び24Aが、主面を直線により2つに分割した各々の領域に、互いに離間するように形成されている。これら電極層20A及び24Aは、前記圧電層18Aの略中央を中心として点対称の関係となっている。前記圧電層18Aの他方の主面には、同様に、それぞれ異なる極性の信号電圧が印加される一対の電極層20Bと24Bが形成されている。これら電極層20B,24Bは、点対称の関係にある。また、電極層20B及び24Bは、前記圧電層18Aの一方の主面の電極層20A及び24Aと左右反転の関係にある。すなわち、電極層20Aと20Bに印加される信号電圧の極性が同じになり、電極層24Aと24Bに印加される信号電圧の極性が同じになるように配置されている。   The piezoelectric element 16 is provided with electrode layers 20A, 20B, 24A, and 24B on both principal surfaces of a piezoelectric layer 18A formed of piezoelectric ceramics such as PZT, and the electrode layer 20A and the electrode layer sandwiching the piezoelectric layer 18A. 24B is opposed to each other, and the electrode layer 24A and the electrode layer 20B are opposed to each other. As the electrode layers 20A, 20B, 24A, and 24B, for example, a baked electrode layer containing Ag or an Ag / Pd alloy is used. First, on one main surface of the substantially rectangular piezoelectric layer 18A, a pair of electrode layers 20A and 24A to which signal voltages having different polarities are applied are respectively divided into two regions by dividing the main surface into two by a straight line. It is formed so as to be separated from each other. These electrode layers 20A and 24A are in a point-symmetric relationship with the approximate center of the piezoelectric layer 18A as the center. Similarly, a pair of electrode layers 20B and 24B to which signal voltages having different polarities are applied are formed on the other main surface of the piezoelectric layer 18A. These electrode layers 20B and 24B have a point-symmetric relationship. Further, the electrode layers 20B and 24B are in a horizontally reversed relationship with the electrode layers 20A and 24A on one main surface of the piezoelectric layer 18A. That is, the signal voltages applied to the electrode layers 20A and 20B have the same polarity, and the signal voltages applied to the electrode layers 24A and 24B have the same polarity.

前記電極層20A及び20Bは、スルーホール22Aによって圧電素子16の厚み方向にほぼ直線的に接続され、電極層24A及び24Bは、スルーホール26Aによって厚み方向にほぼ直線的に接続される。そして、前記電極層20Bが一方の振動板12Bの表面に接続するように、また電極層24Bが他方の振動板12Aの表面に接続するように、図示しない導電性接着剤などにより貼り合わせられる。   The electrode layers 20A and 20B are connected approximately linearly in the thickness direction of the piezoelectric element 16 through through holes 22A, and the electrode layers 24A and 24B are connected approximately linearly in the thickness direction through through holes 26A. Then, the electrode layer 20B is bonded with a conductive adhesive (not shown) so that the electrode layer 20B is connected to the surface of one diaphragm 12B and the electrode layer 24B is connected to the surface of the other diaphragm 12A.

他方の圧電素子28についても基本的には同様の構成となっており、圧電層18Eの一方の主面には、それぞれ異なる極性の信号電圧が印加される一対の電極層20E及び24Eが形成される。電極層20E及び24E同士は点対照である。圧電層18Eの他方の主面にも、上述した圧電素子16と同様に、それぞれ一対の電極層20F及び24Fが形成され、前記圧電層18Eを挟んで、電極層20Eと電極層24Fが対向するとともに、電極層24Eと電極層20Fとが対向した構造となっている。そして、前記電極層20E及び20Fが、スルーホール22Bで厚み方向に接続され、電極層24E及び24Fが、スルーホール26Bにより接続される。   The other piezoelectric element 28 basically has the same configuration, and a pair of electrode layers 20E and 24E to which signal voltages having different polarities are applied are formed on one main surface of the piezoelectric layer 18E. The The electrode layers 20E and 24E are point contrasts. Similarly to the piezoelectric element 16, the pair of electrode layers 20F and 24F are formed on the other main surface of the piezoelectric layer 18E. The electrode layer 20E and the electrode layer 24F face each other with the piezoelectric layer 18E interposed therebetween. In addition, the electrode layer 24E and the electrode layer 20F face each other. The electrode layers 20E and 20F are connected in the thickness direction through the through holes 22B, and the electrode layers 24E and 24F are connected through the through holes 26B.

以上のような構造の圧電振動板10では、電極層20A,20B,20E,20Fは、スルーホール22A,22B及び振動板12Bを介して電気的に接続されており、全て共通電位となっている。また、電極層24A,24B,24E,24Fは、スルーホール26A,26B及び振動板12Aを介して電気的に接続されており、全て共通電位となっている。このような圧電振動板10では、図2に示すように、振動板12Aと12Bから、リード線32A及び32Bを介して電極が引き出され、電源30に接続される。そして、例えば、一方の振動板12Aはプラス,他方の振動板12Bはマイナスという具合に信号電圧を印加する。すなわち、圧電素子16及び28の表面から電極を引き出すのではなく、これらの間に挟まれた振動板12A及び12Bから電極を引き出すことが可能になる。このため、上述した背景技術と比較して、リード線32A,32Bの接続部位の半田34A,34Bの厚みが全体の厚みに影響を与えることがなく、圧電振動板10自体を大幅に薄型化することができる。なお、このとき、振動板12A及び12Bからの引出部を幅広として面接着することにより、電極引き出しの信頼性を向上させるようにしてもよい。   In the piezoelectric diaphragm 10 having the above structure, the electrode layers 20A, 20B, 20E, and 20F are electrically connected through the through holes 22A and 22B and the diaphragm 12B, and all have a common potential. . The electrode layers 24A, 24B, 24E, and 24F are electrically connected via the through holes 26A and 26B and the diaphragm 12A, and all have a common potential. In such a piezoelectric diaphragm 10, as shown in FIG. 2, electrodes are drawn from the diaphragms 12 </ b> A and 12 </ b> B through lead wires 32 </ b> A and 32 </ b> B and connected to a power supply 30. For example, the signal voltage is applied such that one diaphragm 12A is positive and the other diaphragm 12B is negative. That is, it is possible to draw out the electrodes from the diaphragms 12A and 12B sandwiched between them, instead of pulling out the electrodes from the surfaces of the piezoelectric elements 16 and 28. Therefore, compared with the background art described above, the thickness of the solder 34A, 34B at the connection portion of the lead wires 32A, 32B does not affect the overall thickness, and the piezoelectric diaphragm 10 itself is significantly thinned. be able to. At this time, the reliability of the electrode lead-out may be improved by surface-bonding the lead-out portions from the diaphragms 12A and 12B with a wide width.

このように、実施例1によれば、圧電層の主面を複数に分割した各々の領域に互いに離間して配置される一対の電極層を、前記圧電層の両主面に備えた圧電素子16及び28を、振動板12A及び12Bの両面に貼り合わせ、前記圧電層の同一面上の電極層同士,及び、前記圧電層を介して厚み方向で隣接する電極層同士に、それぞれ異なる極性の信号電圧が印加されるように前記電極層を配置する。そして、設けられた電極層のうち、同一極性の信号電圧が印加される電極層20A,20Bをスルーホール22Aで厚み方向に接続し、電極層20E及び20Fをスルーホール22Bで厚み方向に接続する。また、他の電極層24A及び24Bをスルーホール26Aで厚み方向に接続し、電極層24E及び24Fをスルーホール26Bで厚み方向に接続することとしたので、電極層の引き出しを、全て振動板12A及び12Bから行うことができ、全体の薄型化を図ることができる。また、引き出し構造の簡略化により、製造工程の簡略化や材料の削減効果が得られる。更に、前記振動板12及び12Bに幅広の引出部を面接着することにより、引き出しの信頼性の向上も可能である。   As described above, according to the first embodiment, a piezoelectric element including a pair of electrode layers that are disposed apart from each other in each of the regions obtained by dividing the main surface of the piezoelectric layer into a plurality of regions. 16 and 28 are bonded to both surfaces of the diaphragms 12A and 12B, and the electrode layers on the same surface of the piezoelectric layer and the electrode layers adjacent in the thickness direction via the piezoelectric layer have different polarities. The electrode layer is disposed so that a signal voltage is applied. Of the provided electrode layers, the electrode layers 20A and 20B to which signal voltages of the same polarity are applied are connected in the thickness direction through the through holes 22A, and the electrode layers 20E and 20F are connected in the thickness direction through the through holes 22B. . Further, since the other electrode layers 24A and 24B are connected in the thickness direction through the through holes 26A and the electrode layers 24E and 24F are connected in the thickness direction through the through holes 26B, all the electrode layers are drawn out of the diaphragm 12A. And 12B, the overall thickness can be reduced. Further, the simplification of the drawer structure can simplify the manufacturing process and reduce the material. Further, the reliability of the drawer can be improved by bonding the wide drawer part to the diaphragms 12 and 12B.

次に、図4及び図5を参照しながら、本発明の実施例2を説明する。なお、上述した実施例1と同一ないし対応する構成要素には、同一の符号を用いることとする(以下の実施例についても同様)。図4は、本実施例の分解斜視図である。図5は、本実施例の全体を示す外観斜視図である。前記実施例1は、単層の圧電層を有する圧電素子を振動板の表裏両面に設けた例であったが、本実施例は、圧電素子を、複数の圧電層を有する積層構造とした例である。前記図4及び図5に示すように、圧電振動板40は、振動板12A,12Bの表裏に、圧電素子42,44をそれぞれ貼り合わせたバイモルフ構造であって、全体が略長方形状に形成されている。前記振動板12A,12Bは、前記実施例1と同様に、所定の間隔で離間しており、隙間の空気によって絶縁されて、それぞれ第1及び第2の引き出し電極を構成している。あるいは、一枚の振動板12の中央部分を分割し、分割部分にゴムや絶縁性樹脂などのシール部材14を設け(図5参照)、振動板12A及び12Bの電気的接触を防止するようにしてもよい。   Next, Embodiment 2 of the present invention will be described with reference to FIGS. In addition, the same code | symbol shall be used for the component which is the same as that of Example 1 mentioned above, or respond | corresponds (it is the same also about a following example). FIG. 4 is an exploded perspective view of the present embodiment. FIG. 5 is an external perspective view showing the entirety of the present embodiment. The first embodiment is an example in which piezoelectric elements having a single piezoelectric layer are provided on both the front and back surfaces of the diaphragm. However, in this embodiment, the piezoelectric element has a laminated structure having a plurality of piezoelectric layers. It is. As shown in FIGS. 4 and 5, the piezoelectric diaphragm 40 has a bimorph structure in which the piezoelectric elements 42 and 44 are bonded to the front and back of the diaphragms 12A and 12B, respectively, and is formed in a substantially rectangular shape as a whole. ing. As in the first embodiment, the diaphragms 12A and 12B are spaced apart at a predetermined interval, and are insulated by air in the gap to constitute first and second lead electrodes, respectively. Alternatively, the central portion of one diaphragm 12 is divided, and a seal member 14 such as rubber or insulating resin is provided in the divided portion (see FIG. 5) to prevent electrical contact between the diaphragms 12A and 12B. May be.

圧電素子42は、PZTなどによって形成された圧電層(圧電セラミック)18A〜18Cと、電極層20A〜20D及び24A〜24Dを交互に積層し、各圧電層を挟んで電極層が対向した構造となっている。電極層20A〜20D,24A〜24Dとしては、例えば、AgやAg/Pd合金などの焼付け型の導電層などが利用される。まず、略長方形の圧電層18Aの一方の主面(図4では上面)には、それぞれ異なる極性の信号電圧が印加される一対の電極層20A及び24Aが、圧電層18Aの主面を複数に分割した各々の領域に、互いに離間するように形成されている。これら電極層20A及び24Aは、前記圧電層18Aの略中央を中心として点対称の関係となっている。2層目の圧電層18Bの表面(図4では上面)には、同様に、それぞれ異なる極性の信号電圧が印加される一対の電極層20Bと24Bが形成されている。これら電極層20B,24Bは点対称の関係にある。また、電極層20B及び24Bは、前記圧電層18Aの表面の電極層20A及び24Aと左右反転の関係にある。すなわち、電極層20Aと20Bに印加される信号電圧の極性が同じになり、電極層20Bと24Bに印加される信号電圧の極性が同じになるように配置されている。   The piezoelectric element 42 has a structure in which piezoelectric layers (piezoelectric ceramics) 18A to 18C formed of PZT or the like and electrode layers 20A to 20D and 24A to 24D are alternately stacked, and the electrode layers are opposed to each other with the piezoelectric layers interposed therebetween. It has become. As the electrode layers 20A to 20D and 24A to 24D, for example, baking type conductive layers such as Ag and Ag / Pd alloy are used. First, a pair of electrode layers 20A and 24A to which signal voltages having different polarities are applied are provided on one main surface (the upper surface in FIG. 4) of the substantially rectangular piezoelectric layer 18A. Each of the divided areas is formed so as to be separated from each other. These electrode layers 20A and 24A are in a point-symmetric relationship with the approximate center of the piezoelectric layer 18A as the center. Similarly, a pair of electrode layers 20B and 24B to which signal voltages having different polarities are applied are formed on the surface (the upper surface in FIG. 4) of the second piezoelectric layer 18B. These electrode layers 20B and 24B have a point-symmetric relationship. Further, the electrode layers 20B and 24B are in a horizontally reversed relationship with the electrode layers 20A and 24A on the surface of the piezoelectric layer 18A. That is, the polarity of the signal voltage applied to the electrode layers 20A and 20B is the same, and the polarity of the signal voltage applied to the electrode layers 20B and 24B is the same.

3層目の圧電層18Cの表面についても同様に、一対の電極層20C及び24Cが形成される。さらに、該圧電層18Cの裏面には、同じく一対の電極層20D及び24Dが形成される。このように、同一の圧電層上に形成される電極層同士を点対称とし、厚み方向で隣接する一対の電極層同士が左右反転の形状になるように配置することにより、電極層は一層おき毎に、形状・位置が概略一致するようになる。例えば、電極層20A及び24Aと、電極層20C及び24Cがほぼ一致し、電極層20B及び24Bと、電極層20D及び24Dがほぼ一致するという具合である。   Similarly, a pair of electrode layers 20C and 24C are formed on the surface of the third piezoelectric layer 18C. Further, a pair of electrode layers 20D and 24D are formed on the back surface of the piezoelectric layer 18C. As described above, the electrode layers formed on the same piezoelectric layer are point-symmetric, and a pair of electrode layers adjacent to each other in the thickness direction are arranged so as to be reversed in the left-right direction. Each time, the shape and position are approximately the same. For example, the electrode layers 20A and 24A and the electrode layers 20C and 24C substantially coincide, and the electrode layers 20B and 24B and the electrode layers 20D and 24D substantially coincide.

以上のような電極層20A〜20Dは、スルーホール22Aによって圧電素子42の厚み方向にほぼ直線的に接続され、電極層24A〜24Dは、スルーホール26Aによって厚み方向にほぼ直線的に接続される。そして、前記電極層20Dが一方の振動板12B表面に接触し、電極層24Dが他方の振動板12Aの表面に接触するように貼り合わせられる。   The electrode layers 20A to 20D as described above are connected substantially linearly in the thickness direction of the piezoelectric element 42 by the through holes 22A, and the electrode layers 24A to 24D are connected substantially linearly in the thickness direction by the through holes 26A. . Then, the electrode layer 20D is bonded so as to contact the surface of one diaphragm 12B, and the electrode layer 24D is contacted to the surface of the other diaphragm 12A.

他方の圧電素子44についても基本的には同様の構成となっており、一層目の圧電層18Eの表面には、それぞれ異なる極性の信号電圧が印加される一対の電極層20E及び24Eが形成される。電極層20E及び24E同士は点対称である。以下、2層目の圧電層18Fの表面と、3層目の圧電層18Gの表面及び裏面にも、上述した圧電素子16と同様に、それぞれ一対の電極層20F及び24F,20G及び24G,20H及び24Hが形成され、前記圧電層を挟んでそれぞれ、電極層が対向する構造となっている。そして、前記電極層20E〜20Hが、スルーホール22Bで厚み方向に接続され、電極層24E〜24Hが、スルーホール26Bにより接続される。   The other piezoelectric element 44 has basically the same configuration, and a pair of electrode layers 20E and 24E to which signal voltages having different polarities are applied are formed on the surface of the first piezoelectric layer 18E. The The electrode layers 20E and 24E are point-symmetric. Hereinafter, a pair of electrode layers 20F and 24F, 20G and 24G and 20H are formed on the surface of the second piezoelectric layer 18F and on the front and back surfaces of the third piezoelectric layer 18G, respectively, similarly to the piezoelectric element 16 described above. And 24H are formed, and the electrode layers are opposed to each other with the piezoelectric layer interposed therebetween. The electrode layers 20E to 20H are connected in the thickness direction through the through holes 22B, and the electrode layers 24E to 24H are connected through the through holes 26B.

以上のような構造の圧電振動板40では、電極層20A〜20Hは、スルーホール22A,22B及び振動板12Bを介して電気的に接続されており、全て共通電位となっている。また、電極層24A〜24Hは、スルーホール26A,26B及び振動板12Aを介して電気的に接続されており、全て共通電位となっている。このような圧電振動板40では、上述した実施例1と同様に、第1及び第2の引き出し電極となる振動板12Aと12Bから電極が引き出され、電源30に接続される(図2参照)。そして、例えば、一方の振動板12Aはプラス,他方の振動板12Bはマイナスという具合に信号電圧を印加する。すなわち、圧電素子42及び44の表面から電極を引き出すのではなく、これらの間に挟まれた振動板12A及び12Bから電極を引き出すことが可能になるため、本実施例においても、上述した背景技術と比較して、圧電振動板40自体を大幅に薄型化することができる。なお、このとき、振動板12A及び12Bからの引出部を幅広として面接着することにより、電極引き出しの信頼性を向上させるようにしてもよい。   In the piezoelectric diaphragm 40 having the above structure, the electrode layers 20A to 20H are electrically connected via the through holes 22A and 22B and the diaphragm 12B, and all have a common potential. The electrode layers 24A to 24H are electrically connected through the through holes 26A and 26B and the diaphragm 12A, and all have a common potential. In such a piezoelectric diaphragm 40, as in the first embodiment described above, electrodes are drawn from the diaphragms 12A and 12B serving as the first and second lead electrodes and connected to the power supply 30 (see FIG. 2). . For example, the signal voltage is applied such that one diaphragm 12A is positive and the other diaphragm 12B is negative. That is, the electrodes can be drawn out from the diaphragms 12A and 12B sandwiched between the piezoelectric elements 42 and 44 instead of being drawn out from the surface of the piezoelectric elements 42 and 44. In comparison with the piezoelectric diaphragm 40 itself, the thickness can be significantly reduced. At this time, the reliability of the electrode lead-out may be improved by surface-bonding the lead-out portions from the diaphragms 12A and 12B with a wide width.

このように、実施例2によれば、圧電層と、該圧電層の同一面上に離間して配置される一対の電極層とを交互に積層した圧電素子42及び44を、振動板12A及び12Bの両面に貼り合わせ、前記圧電層の同一面上の電極層同士,及び、前記圧電層を介して厚み方向で隣接する電極層同士に、それぞれ異なる極性の信号電圧が印加されるように前記電極層を配置する。そして、積層された電極層のうち、同一極性の信号電圧が印加される電極層20A〜20D,20E〜20Hを、スルーホール22A及び22Bで厚み方向に接続し、他の電極層24A〜24D,24E〜24Hを、スルーホール26A及び26Bで厚み方向に接続することとしたので、電極層の引き出しを、全て振動板12A及び12Bから行うことができ、全体の薄型化を図ることができる。また、引き出し構造の簡略化により、製造工程の簡略化や材料の削減効果が得られる。更に、前記振動板12A及び12Bに幅広の引出部を面接着することにより、引き出しの信頼性の向上も可能である。   As described above, according to the second embodiment, the piezoelectric elements 42 and 44 in which the piezoelectric layers and the pair of electrode layers spaced apart on the same surface of the piezoelectric layers are alternately stacked, the vibration plates 12A and The signal voltages having different polarities are applied to the electrode layers on the same surface of the piezoelectric layer and to the electrode layers adjacent to each other in the thickness direction via the piezoelectric layer. An electrode layer is disposed. Then, among the stacked electrode layers, electrode layers 20A to 20D and 20E to 20H to which signal voltages of the same polarity are applied are connected in the thickness direction through through holes 22A and 22B, and the other electrode layers 24A to 24D, Since 24E to 24H are connected in the thickness direction through the through holes 26A and 26B, all electrode layers can be drawn from the diaphragms 12A and 12B, and the overall thickness can be reduced. Further, the simplification of the drawer structure can simplify the manufacturing process and reduce the material. Further, the reliability of the drawer can be improved by bonding the wide drawer portion to the diaphragms 12A and 12B.

次に、図6及び図7を参照しながら、本発明の実施例3を説明する。図6は、本実施例の構成を示す分解斜視図,図7は、本実施例の全体を示す外観斜視図である。これらの図に示すように、圧電振動板50は、略円形の振動板52の表裏両面に、略円形の圧電素子60,72をそれぞれ貼り合わせたバイモルフ構造であって、前記振動板52の外周の一部には、外周側へ突出した突出部52Aが設けられている。前記圧電素子60,72は、上述した実施例1と同様にそれぞれ単層の圧電層を用いた構成となっている。すなわち、圧電素子60を例に挙げると、圧電層62Aの一方の主面に、それぞれ異なる極性の信号電圧が印加される一対の電極層64A及び66Aが、主面を2分割した各々の領域に互いに離間するように形成され、他方の主面にも同様に、それぞれ異なる極性の信号電圧が印加される一対の電極層64Bと66Bが形成されている。これら電極層64A,64B,66A,66Bの同一主面上での位置関係や、圧電層62Aを挟んだ位置関係は、基本的には上述した実施例1と同様であり、電極層64Aと64Bはスルーホール68Aを介して接続され、電極層66Aと66Bは、スルーホール70Aを介して接続される。他方の圧電素子72についても基本的に同様の構成となっており、圧電層68Bの表裏両面には、それぞれ一対の電極層64C及び66Cと、電極層64D及び66Dが形成され、スルーホール68B及び70Bにより接続されている。なお、圧電素子60及び72を構成する材料としては、上述した実施例1と同様のものが適用可能である。なお、本実施例では、単層の圧電層からなる圧電素子を利用することとしたが、前記実施例2と同様に、複数の圧電層を有する積層構造の圧電素子を用いるようにしてもよい。   Next, Embodiment 3 of the present invention will be described with reference to FIGS. FIG. 6 is an exploded perspective view showing the configuration of the present embodiment, and FIG. 7 is an external perspective view showing the entirety of the present embodiment. As shown in these drawings, the piezoelectric diaphragm 50 has a bimorph structure in which substantially circular piezoelectric elements 60 and 72 are bonded to both front and back surfaces of a substantially circular diaphragm 52, respectively. A part of the protrusion 52A is provided with a protrusion 52A protruding toward the outer peripheral side. Each of the piezoelectric elements 60 and 72 has a configuration using a single piezoelectric layer as in the first embodiment. That is, taking the piezoelectric element 60 as an example, a pair of electrode layers 64A and 66A to which signal voltages having different polarities are applied to one main surface of the piezoelectric layer 62A are provided in each region obtained by dividing the main surface into two. A pair of electrode layers 64 </ b> B and 66 </ b> B, which are formed so as to be separated from each other and to which signal voltages having different polarities are applied, are formed on the other main surface. The positional relationship between the electrode layers 64A, 64B, 66A, and 66B on the same main surface and the positional relationship with the piezoelectric layer 62A interposed therebetween are basically the same as those in the first embodiment, and the electrode layers 64A and 64B. Are connected through a through hole 68A, and the electrode layers 66A and 66B are connected through a through hole 70A. The other piezoelectric element 72 has basically the same configuration, and a pair of electrode layers 64C and 66C and electrode layers 64D and 66D are formed on the front and back surfaces of the piezoelectric layer 68B, respectively. 70B. In addition, as a material which comprises the piezoelectric elements 60 and 72, the thing similar to Example 1 mentioned above is applicable. In this embodiment, a piezoelectric element composed of a single piezoelectric layer is used. However, as in the second embodiment, a piezoelectric element having a multilayer structure having a plurality of piezoelectric layers may be used. .

本実施例3では、上述した実施例1と比較して、振動板の構成が大きく異なる。本実施例の振動板52は、絶縁性であって屈曲に優れた材料、例えばPET(PolyEthylene Terephtalate)などの絶縁フィルムからなる絶縁板54の表裏面に、例えば、導電性Agペーストを用いて、それぞれ一対のプリント導体パターン56及び57と、58及び59を設けた構成となっている。なお、前記導電性Agペーストは一例であり、スパッタリング法などにより薄膜導電体層を設けるようにしてもよい。前記絶縁板54には、前記一対のプリント導体パターン(例えば56及び57)の間隙を通る直線の延長方向に、外周側に突出する突出部52Aが設けられている。また、前記プリント導体パターン56〜59は、前記突出部52Aの表面上に形成された引き出し部56A〜59Aとそれぞれ接続されている。前記プリント導体パターン56〜59と、前記圧電素子60及び72の電極層64B,66B,64C,66Cとは、図示しない導電性接着剤により接着されており、前記引き出し部56A〜59Aを介して信号電圧を印加することにより、圧電振動板50を駆動することができる。本実施例では、上述した実施例1及び2と異なり、振動板自体は分割形成されず、替わりに引き出し電極(プリント導体パターン)が分割形成されている。   In the third embodiment, the configuration of the diaphragm is greatly different from the first embodiment described above. The diaphragm 52 of the present embodiment is made of, for example, a conductive Ag paste on the front and back surfaces of an insulating plate 54 made of an insulating material excellent in bending, for example, an insulating film such as PET (PolyEthylene Terephtalate). A pair of printed conductor patterns 56 and 57 and 58 and 59 are provided. The conductive Ag paste is an example, and a thin film conductor layer may be provided by a sputtering method or the like. The insulating plate 54 is provided with a protruding portion 52A that protrudes to the outer peripheral side in the extending direction of a straight line passing through the gap between the pair of printed conductor patterns (for example, 56 and 57). The printed conductor patterns 56 to 59 are connected to lead portions 56A to 59A formed on the surface of the protruding portion 52A, respectively. The printed conductor patterns 56 to 59 and the electrode layers 64B, 66B, 64C, and 66C of the piezoelectric elements 60 and 72 are bonded with a conductive adhesive (not shown), and a signal is transmitted via the lead portions 56A to 59A. The piezoelectric diaphragm 50 can be driven by applying a voltage. In the present embodiment, unlike the first and second embodiments described above, the diaphragm itself is not divided and formed, and instead, lead electrodes (printed conductor patterns) are formed separately.

このように、本実施例によれば、圧電層62A及び62Bの主面をほぼ2分割する領域に設けられた電極層64B,66B,64C,66Cを、これらの電極層にほぼ等しい面積で振動板52のプリント導体パターン56〜59に接着することにより、導電接続の機能と、圧電素子60及び72の駆動による変位伝達の機能を兼ねることが可能となる。これにより、上述した実施例1及び2に示す薄型化の効果に加え、圧電駆動時の導電接続の信頼性を高めるとともに、駆動電極が振動板52に直に接着されることにより、大きな変位を得ることができる。なお、図示は省略したが、振動板52の一対のプリント導体パターン(56及び57,あるいは、58及び59)の間隙部分に、予めレジスト層を印刷することにより、間隙部分への導電性接着剤の流れ込みによる電極層間の短絡発生を防止するようにしてもよい。また、前記間隙部分の絶縁性接着剤を塗布することにより、振動板52の間隙部分と圧電素子60及び72との変位伝達をより確実にするとともに、非接着部分同士の衝突による不要な音の発生を防止するようにしてもよい。   As described above, according to the present embodiment, the electrode layers 64B, 66B, 64C, and 66C provided in the regions that divide the main surfaces of the piezoelectric layers 62A and 62B into two substantially oscillate with an area substantially equal to these electrode layers. By adhering to the printed conductor patterns 56 to 59 of the plate 52, it is possible to combine the function of conductive connection and the function of displacement transmission by driving the piezoelectric elements 60 and 72. Thereby, in addition to the thinning effect shown in the first and second embodiments described above, the reliability of the conductive connection at the time of piezoelectric driving is enhanced, and the driving electrode is directly bonded to the diaphragm 52, thereby causing a large displacement. Obtainable. Although not shown, a conductive adhesive is applied to the gap portion by printing a resist layer in advance on the gap portion of the pair of printed conductor patterns (56 and 57 or 58 and 59) of the diaphragm 52. It is also possible to prevent the occurrence of a short circuit between the electrode layers due to the flow of. In addition, by applying an insulating adhesive in the gap portion, displacement transmission between the gap portion of the diaphragm 52 and the piezoelectric elements 60 and 72 can be made more reliable, and unnecessary sound caused by collision between the non-adhesive portions can be prevented. Generation may be prevented.

次に、図8〜図10を参照しながら、本発明の実施例4を説明する。図8は、本実施例の上面側の構造を示す分解斜視図である。図9(A)は、本実施例の全体を示す外観斜視図であり、図9(B)は、前記(A)を上方から見た平面図である。図10は、本実施例の主要断面図であり、図10(A)は、前記図9(A)を#C−#C線に沿って切断し矢印方向に見た断面図,図10(B)は、前記図9(A)を#D−#D線に沿って切断し矢印方向に見た断面図である。これらの図に示すように、本実施例の圧電振動板80は、振動板82の表面に複数の圧電素子90を、振動板82の裏面に複数の圧電素子91をそれぞれ配置したものである。圧電素子90の構造は、基本的には、上述した実施例1と同様であり、圧電素子90の表裏両面には、それぞれ一対の電極層94A及び96Aと、電極層94B及び96Bが形成されている。同様に、圧電素子91の表裏両面には、それぞれ一対の電極層94C及び96Cと、電極層94D及び96Dが形成されている。   Next, Embodiment 4 of the present invention will be described with reference to FIGS. FIG. 8 is an exploded perspective view showing the structure of the upper surface side of the present embodiment. FIG. 9A is an external perspective view showing the whole of the present embodiment, and FIG. 9B is a plan view of (A) as viewed from above. FIG. 10 is a main cross-sectional view of the present embodiment. FIG. 10A is a cross-sectional view of FIG. 9A cut along the line # C- # C and viewed in the direction of the arrow, FIG. FIG. 9B is a cross-sectional view of FIG. 9A cut along the line # D- # D and viewed in the direction of the arrow. As shown in these drawings, the piezoelectric diaphragm 80 according to the present embodiment has a plurality of piezoelectric elements 90 disposed on the surface of the diaphragm 82 and a plurality of piezoelectric elements 91 disposed on the back surface of the diaphragm 82. The structure of the piezoelectric element 90 is basically the same as that of the first embodiment described above, and a pair of electrode layers 94A and 96A and electrode layers 94B and 96B are formed on the front and back surfaces of the piezoelectric element 90, respectively. Yes. Similarly, a pair of electrode layers 94C and 96C and electrode layers 94D and 96D are formed on the front and back surfaces of the piezoelectric element 91, respectively.

一方、前記振動板82の表裏両面には、前記圧電素子90,91の配列方向に伸びた一対のプリント導体パターン84及び86がそれぞれ形成されている。これらプリント導体パターン84,86は、突出した引き出し部84A及び86Bを備えている。そして、振動板82の表裏両面にそれぞれ設けられたプリント導体パターン84同士,及び、プリント導体パターン86同士は、前記引き出し部84A及び86Aにおいて、スルーホール84B及び86Bを介して表裏で接続されている。前記圧電素子90及び91は、それぞれ、前記一対のプリント導体パターン84及び86上に跨るように配置されている。図10(A)に示すように、圧電素子90の電極層94Aと94Bは、スルーホール98Aにより厚み方向に接続され、振動板82の表面側の一方のプリント導体パターン86に接続される。圧電素子91の電極層94Cと94Dは、スルーホール98Bにより厚み方向に接続され、振動板82の裏面側のプリント導体パターン86に接続される。同様に、図10(B)に示すように、圧電素子90の他の電極層96Aと96Bは、スルーホール100Aにより厚み方向に接続され、振動板82の表面側の他方のプリント導体パターン84に接続される。圧電素子91の他の電極層96Cと96Dは、スルーホール100Bにより厚み方向に接続され、振動板82の裏面側の他方のプリント導体パターン84に接続される。他の複数の圧電素子90及び91についても同様である。そして、振動板82の表裏両面で接続されたプリント導体パターン84及び86の引き出し部84A,86Bに、例えば、リード線102及び104を、半田106及び108で接続することにより、圧電振動板80に対する信号電圧の印加が可能となる。   On the other hand, a pair of printed conductor patterns 84 and 86 extending in the arrangement direction of the piezoelectric elements 90 and 91 are formed on the front and back surfaces of the diaphragm 82, respectively. These printed conductor patterns 84 and 86 are provided with protruding portions 84A and 86B. The printed conductor patterns 84 and the printed conductor patterns 86 provided on the front and back surfaces of the diaphragm 82 are connected to each other through the through holes 84B and 86B in the lead portions 84A and 86A. . The piezoelectric elements 90 and 91 are disposed so as to straddle the pair of printed conductor patterns 84 and 86, respectively. As shown in FIG. 10A, the electrode layers 94A and 94B of the piezoelectric element 90 are connected in the thickness direction by through holes 98A and connected to one printed conductor pattern 86 on the surface side of the diaphragm 82. The electrode layers 94 </ b> C and 94 </ b> D of the piezoelectric element 91 are connected in the thickness direction by through holes 98 </ b> B and are connected to the printed conductor pattern 86 on the back side of the diaphragm 82. Similarly, as shown in FIG. 10B, the other electrode layers 96A and 96B of the piezoelectric element 90 are connected in the thickness direction by the through hole 100A, and are connected to the other printed conductor pattern 84 on the surface side of the diaphragm 82. Connected. The other electrode layers 96 </ b> C and 96 </ b> D of the piezoelectric element 91 are connected in the thickness direction through the through holes 100 </ b> B and connected to the other printed conductor pattern 84 on the back surface side of the diaphragm 82. The same applies to the other plurality of piezoelectric elements 90 and 91. Then, for example, by connecting the lead wires 102 and 104 to the lead portions 84A and 86B of the printed conductor patterns 84 and 86 connected on both the front and back surfaces of the vibration plate 82 with solders 106 and 108, the piezoelectric vibration plate 80 is connected. Signal voltage can be applied.

本実施例4は、上述した実施例3と同様に、主面上にプリント導体パターン84及び86が形成された振動板82を利用して、その表裏面にそれぞれ複数の圧電素子90及び91を貼り合わせたものである。このように、振動板82の表面の帯状のプリント導体パターン84及び86に沿って複数の圧電素子90及び91を、図示しない導電性接着剤で貼り合わせることで、複数の圧電素子間の導電接続,各圧電素子90及び91とプリント導体パターン84及び86との接続,更に、各圧電素子90及び91の変位を振動板82に伝達する機能を兼ね、上述した実施例3と同様の効果を得ることができる。また、上述した実施例3の効果に加え、振動板82上に複数の圧電素子を設けても、配線の引き回しが不要になるという効果が得られる。更に、複数種類の圧電素子の組み合わせが自由に行えるため、各種電子機器への応用が可能である。なお、圧電素子90及び91は、それぞれ前記実施例1及び3と同様に、単層の圧電層を用いたものであるが、前記実施例2と同様に、電極層と圧電層とが交互に複数層積層した構造のものを用いるようにしても同様の効果が得られる。また、図示は省略したが、プリント導体パターン84及び86を、圧電素子90及び91の駆動電極(電極層)の形状に対応して、部分的に幅広に形成してもよいし、また、圧電素子間を結ぶ配線部分のプリント導体パターンの表面を、絶縁層で被覆するようにしてもよい。   In the fourth embodiment, similarly to the third embodiment described above, a plurality of piezoelectric elements 90 and 91 are provided on the front and back surfaces of the diaphragm 82 having the printed conductor patterns 84 and 86 formed on the main surface. It is what was pasted together. In this way, the plurality of piezoelectric elements 90 and 91 are bonded together with the conductive adhesive (not shown) along the strip-shaped printed conductor patterns 84 and 86 on the surface of the vibration plate 82, thereby electrically connecting the plurality of piezoelectric elements. The piezoelectric elements 90 and 91 and the printed conductor patterns 84 and 86 are connected to each other, and the function of transmitting the displacement of the piezoelectric elements 90 and 91 to the vibration plate 82 is obtained. be able to. Further, in addition to the effect of the third embodiment described above, even if a plurality of piezoelectric elements are provided on the vibration plate 82, an effect that wiring is not required can be obtained. Furthermore, since combinations of a plurality of types of piezoelectric elements can be freely performed, application to various electronic devices is possible. The piezoelectric elements 90 and 91 each use a single piezoelectric layer as in the first and third embodiments. However, as in the second embodiment, the electrode layers and the piezoelectric layers are alternately arranged. The same effect can be obtained by using a structure in which a plurality of layers are laminated. Although not shown in the figure, the printed conductor patterns 84 and 86 may be partially formed to be wide corresponding to the shape of the drive electrodes (electrode layers) of the piezoelectric elements 90 and 91. You may make it coat | cover the surface of the printed conductor pattern of the wiring part which connects between elements with an insulating layer.

次に、図11〜図13を参照して、本発明の実施例5を説明する。図11は、本実施例の分解斜視図である。図12は、本実施例の全体を示す外観斜視図であり、図13は、本実施例に用いる振動板の外観斜視図である。これらの図に示すように、圧電振動板200は、略円形の振動板202の表裏両面に、略円形の圧電素子218,230をそれぞれ貼り合わせたバイモルフ構造であって、前記実施例3と同様に、前記振動板202の外周の一部には、外周側へ突出した突出部202Aが設けられている。前記圧電素子218,230は、上述した実施例1と同様にそれぞれ単層の圧電層を用いた構成となっているが、もちろん、前記実施例2と同様に、電極層と圧電層とが交互に複数積層した構造のものを用いるようにしてもよい。本実施例5では、圧電素子218,230の電極層の分割形成のしかたが、上述した実施例1〜4と異なっている。すなわち、前記実施例1〜4では、圧電層の主面を直線で複数に分割した各々の領域に、電極層を互いに離間して配置することとしたが、本実施例5では、圧電層の主面を略同心円状に複数に分割(図示の例では2分割)した各々の領域に、電極層を互いに離間して配置する構成となっている。   Next, Embodiment 5 of the present invention will be described with reference to FIGS. FIG. 11 is an exploded perspective view of the present embodiment. FIG. 12 is an external perspective view showing the entirety of the present embodiment, and FIG. 13 is an external perspective view of the diaphragm used in the present embodiment. As shown in these drawings, the piezoelectric diaphragm 200 has a bimorph structure in which substantially circular piezoelectric elements 218 and 230 are bonded to both front and back surfaces of a substantially circular diaphragm 202, respectively, and is the same as in the third embodiment. In addition, a part of the outer periphery of the diaphragm 202 is provided with a protruding portion 202A that protrudes toward the outer peripheral side. Each of the piezoelectric elements 218 and 230 has a structure using a single piezoelectric layer as in the first embodiment. Of course, as in the second embodiment, electrode layers and piezoelectric layers are alternately arranged. A structure in which a plurality of layers are stacked may be used. In the fifth embodiment, the method of dividing the electrode layers of the piezoelectric elements 218 and 230 is different from the first to fourth embodiments described above. In other words, in the first to fourth embodiments, the electrode layers are arranged to be separated from each other in each region obtained by dividing the main surface of the piezoelectric layer into a plurality of straight lines. The electrode layers are arranged so as to be separated from each other in each region obtained by dividing the main surface into a plurality of concentric circles (two in the illustrated example).

まず、振動板202について説明すると、上述した実施例3と同様に、PET(ポリエチレンテレフタレート)などの樹脂フィルムからなる絶縁板204の表裏面に、例えば、導電性Agペーストを用いて、それぞれ一対のプリント導体パターン206及び208と、210及び212を設けた構成となっている。なお、前記導電性Agペーストは一例であり、スパッタリング法などにより薄膜導電体層を設けてもよい点は、前記実施例3と同様である。また、前記絶縁板204の縁の一部には、該絶縁板204の中心を通る直線の延長方向に、外周側に突出する突出部202Aが設けられている。前記プリント導体パターン206,208,210,212は、前記突出部202Aの表面上に設けられた引き出し部206A〜212Aにそれぞれ接続されている。   First, the diaphragm 202 will be described. As in the above-described third embodiment, a pair of conductive Ag pastes are used on the front and back surfaces of the insulating plate 204 made of a resin film such as PET (polyethylene terephthalate), respectively. The printed conductor patterns 206 and 208 and 210 and 212 are provided. The conductive Ag paste is an example, and the thin film conductor layer may be provided by a sputtering method or the like, as in the third embodiment. In addition, a part of the edge of the insulating plate 204 is provided with a protruding portion 202A that protrudes to the outer peripheral side in the extending direction of a straight line passing through the center of the insulating plate 204. The printed conductor patterns 206, 208, 210, and 212 are connected to lead portions 206A to 212A provided on the surface of the protruding portion 202A, respectively.

一方の主面のプリント導体パターン206と208について詳述すると、これらプリント導体パターン206及び208は、絶縁板204の主面を、径方向に内周側と外周側とに2分割する円を境にして、それぞれの領域に互いに離間するように配置されている。内周側のプリント導体パターン208は、外周側のプリント導体パターン206の周方向の一部に設けられたスリット部207を介して、前記突出部202A上の引き出し部208Aに接続されている。前記引き出し部208Aには、前記圧電素子218の外周側の電極層224Bと対向する部分に、電極間の短絡発生を防止するための絶縁層214が設けられている。また、前記対向部分に、接着剤を塗布することにより、絶縁板204と圧電素子318との変位伝達をより確実にするとともに、非接着部分同士の衝突による不要な音の発生を防止するようにしてもよい。絶縁板204の他方の主面に設けられた一対のプリント導体パターン210及び212についても同様の構成となっており、内周側のプリント導体パターン212は、外周側のプリント導体パターン210の周方向の一部に設けられたスリット部209を介して、前記突出部202A上の引き出し部212Aに接続されている。前記引き出し部212Aには、前記圧電素子230の外周側の電極層224Cと対向する部分に、電極間の短絡発生を防止するための絶縁層216が設けられる。   The printed conductor patterns 206 and 208 on one main surface will be described in detail. These printed conductor patterns 206 and 208 are bounded by a circle that divides the main surface of the insulating plate 204 into an inner peripheral side and an outer peripheral side in the radial direction. Thus, they are arranged in the respective regions so as to be separated from each other. The inner peripheral printed conductor pattern 208 is connected to the lead-out portion 208A on the protruding portion 202A via a slit 207 provided in a part of the outer peripheral printed conductor pattern 206 in the circumferential direction. In the lead-out portion 208A, an insulating layer 214 for preventing a short circuit between the electrodes is provided at a portion facing the electrode layer 224B on the outer peripheral side of the piezoelectric element 218. In addition, by applying an adhesive to the facing portion, the displacement transmission between the insulating plate 204 and the piezoelectric element 318 is made more reliable, and the generation of unnecessary sound due to the collision between the non-bonded portions is prevented. May be. The pair of printed conductor patterns 210 and 212 provided on the other main surface of the insulating plate 204 has the same configuration, and the inner printed conductor pattern 212 is in the circumferential direction of the outer printed conductor pattern 210. Is connected to the lead-out portion 212A on the protruding portion 202A through a slit portion 209 provided in a part of the projection portion 202A. In the lead portion 212A, an insulating layer 216 for preventing a short circuit between the electrodes is provided at a portion facing the electrode layer 224C on the outer peripheral side of the piezoelectric element 230.

次に、圧電素子218は、PZTなどの圧電セラミックによって形成された圧電層220Aの両主面に、電極層222A,224A,222B,224Bをそれぞれ設けた構造となっている。電極層222A,224A,222B,224Bとしては、上述した実施例と同様に、例えば、AgやAg/Pd合金を含む焼付け型の電極層などが利用される。略円形の圧電層220Aの一方の主面(図示の例では上面側)には、それぞれ異なる極性の信号電圧が印加される一対の電極層222A及び224Aが、主面を同心円状に二つに分割した各々の領域に、互いに離間するように形成されている。これら電極層222A及び224Aは、前記圧電層220Aを径方向で二つに分割する円を境にして、内周側と外周側に配置されている。圧電層220Aの他方の主面(図示の例では下面側)には、同様に、それぞれ異なる極性の信号電圧が印加される一対の電極層222Bと224Bが形成されている。これら電極層222Bと224Bは、略同心円の関係にある。また、電極層222B及び224Bは、上面側の電極層222A及び224Aと内外反転の関係にある。すなわち、電極層222Aと222Bに印加される信号電圧の極性が同じになり、電極層224Aと224Bに印加される信号電圧の極性が同じになるというように配置されている。   Next, the piezoelectric element 218 has a structure in which electrode layers 222A, 224A, 222B, and 224B are provided on both main surfaces of a piezoelectric layer 220A formed of a piezoelectric ceramic such as PZT. As the electrode layers 222A, 224A, 222B, and 224B, for example, a baking type electrode layer containing Ag or an Ag / Pd alloy is used as in the above-described embodiment. A pair of electrode layers 222A and 224A to which signal voltages having different polarities are applied are formed on one main surface (upper surface side in the illustrated example) of the substantially circular piezoelectric layer 220A so that the main surface is concentrically divided into two. Each of the divided areas is formed so as to be separated from each other. These electrode layers 222A and 224A are disposed on the inner peripheral side and the outer peripheral side with a circle dividing the piezoelectric layer 220A in two in the radial direction as a boundary. Similarly, a pair of electrode layers 222B and 224B to which signal voltages having different polarities are applied are formed on the other main surface (lower surface side in the illustrated example) of the piezoelectric layer 220A. These electrode layers 222B and 224B have a substantially concentric relationship. In addition, the electrode layers 222B and 224B are in an inverted relationship with the upper electrode layers 222A and 224A. That is, the polarities of the signal voltages applied to the electrode layers 222A and 222B are the same, and the polarities of the signal voltages applied to the electrode layers 224A and 224B are the same.

前記電極層222A及び222Bは、スルーホール226Aによって、圧電素子218の厚み方向にほぼ直線的に接続され、電極層224A及び224Bは、スルーホール228Aによって厚み方向にほぼ直線的に接続される。そして、前記電極層222Bが、振動板202の表面の内周側のプリント導体パターン208に接続し、電極層224Bが、外周側のプリント導体パターン206に接続するように、図示しない導電性接着剤等により貼り合わせられる。   The electrode layers 222A and 222B are connected almost linearly in the thickness direction of the piezoelectric element 218 by a through hole 226A, and the electrode layers 224A and 224B are connected almost linearly in the thickness direction by a through hole 228A. A conductive adhesive (not shown) is connected so that the electrode layer 222B is connected to the printed conductor pattern 208 on the inner peripheral side of the surface of the diaphragm 202, and the electrode layer 224B is connected to the printed conductor pattern 206 on the outer peripheral side. Etc. are pasted together.

他方の圧電素子230についても基本的には同様の構成となっており、圧電層220Bの一方の主面には、それぞれ異なる極性の信号電圧が印加される一対の電極層222Cと224Cが形成される。電極層222Cと224Cは、同心円の関係にある。圧電層220Bの他方の主面にも、同様にそれぞれ異なる極性の信号電圧が印加される一対の電極層222Dと224Dが形成される。そして、前記電極層222C及び222Dが、スルーホール226Bにより厚み方向に接続され、電極層224C及び224Dが、スルーホール228Bにより厚み方向に接続される。前記電極層222Cが、振動板202の裏面の内周側のプリント導体パターン212に接続し、電極層224Cが、外周側のプリント導体パターン210に接続するように、図示しない導電性接着剤等により貼り合わせられる。このような構成の圧電振動板200は、前記引き出し部206A〜212Aを介して信号電圧を印加することにより駆動される。   The other piezoelectric element 230 has basically the same configuration, and a pair of electrode layers 222C and 224C to which signal voltages having different polarities are applied are formed on one main surface of the piezoelectric layer 220B. The The electrode layers 222C and 224C are in a concentric relationship. Similarly, a pair of electrode layers 222D and 224D to which signal voltages having different polarities are applied are formed on the other main surface of the piezoelectric layer 220B. The electrode layers 222C and 222D are connected in the thickness direction by through holes 226B, and the electrode layers 224C and 224D are connected in the thickness direction by through holes 228B. The electrode layer 222C is connected to the printed conductor pattern 212 on the inner peripheral side of the back surface of the diaphragm 202, and the electrode layer 224C is connected to the printed conductor pattern 210 on the outer peripheral side by a conductive adhesive (not shown). Can be pasted together. The piezoelectric diaphragm 200 having such a configuration is driven by applying a signal voltage via the lead portions 206A to 212A.

このように、実施例5によれば、圧電層の主面を径方向で二つに分割する円を境界にして、内周側と外周側に互いに離間して配置される一対の電極層を、前記圧電層の両主面に設けた圧電素子218,230を、振動板202の両面に貼り合わせ、前記圧電層218,230の同一面上の電極層同士,及び、前記圧電層を介して厚み方向で隣接する電極層同士に、それぞれ異なる極性の信号電圧が印加されるように前記電極層を配置する。そして、設けられた電極層のうち、同一極性の信号電圧が印加される電極層222Aと22Bをスルーホール226Aで、また、電極層222Cと222Dをスルーホール226Bで厚み方向に接続する。一方、他の電極層224A、224Bをスルーホール228Aで、また、電極層224Cと224Dを、スルーホール228Bで厚み方向に接続することとしたので、電極層の引き出しを、全て振動板202の表面に設けたプリント導体パターン206〜212から行うことができ、全体の薄型化を図ることができる。また、引き出し構造の簡略化により、製造工程の簡略化や材料の削減効果が得られる。   As described above, according to Example 5, the pair of electrode layers disposed on the inner peripheral side and the outer peripheral side are separated from each other with the circle dividing the main surface of the piezoelectric layer in two in the radial direction as a boundary. The piezoelectric elements 218 and 230 provided on both main surfaces of the piezoelectric layer are bonded to both surfaces of the vibration plate 202, and the electrode layers on the same surface of the piezoelectric layers 218 and 230 and the piezoelectric layer are interposed therebetween. The electrode layers are arranged so that signal voltages having different polarities are applied to the electrode layers adjacent in the thickness direction. Of the provided electrode layers, the electrode layers 222A and 22B to which signal voltages of the same polarity are applied are connected in the thickness direction through the through holes 226A, and the electrode layers 222C and 222D are connected in the thickness direction through the through holes 226B. On the other hand, the other electrode layers 224A and 224B are connected in the thickness direction by the through holes 228A, and the electrode layers 224C and 224D are connected in the thickness direction by the through holes 228B. Can be performed from the printed conductor patterns 206 to 212 provided on the substrate, and the overall thickness can be reduced. Further, the simplification of the drawer structure can simplify the manufacturing process and reduce the material.

更に、圧電素子218,230の主面を複数に分割する領域に設けられた電極層が、これらの電極層にほぼ等しい面積で振動板202のプリント導体パターン206〜212に接続されるため、導電接続の機能と、圧電素子218及び230の駆動による変位電圧の機能を兼ねるようになる。これにより、前記薄型化の効果に加え、圧電駆動時の導電接続の信頼性を高めるとともに、駆動電極が振動板202に直に接着されることにより、大きな変位を得ることができる。   Furthermore, since the electrode layers provided in the regions dividing the principal surfaces of the piezoelectric elements 218 and 230 into a plurality of areas are connected to the printed conductor patterns 206 to 212 of the diaphragm 202 with an area approximately equal to these electrode layers, The connection function and the displacement voltage function by driving the piezoelectric elements 218 and 230 are combined. Thereby, in addition to the effect of thinning, the reliability of the conductive connection at the time of piezoelectric driving is enhanced, and a large displacement can be obtained by directly bonding the driving electrode to the diaphragm 202.

更に、上述した実施例1〜4では、圧電素子の主面を複数に分割する直線に沿って左右対称の振動モードが得られ、主に角板状の発音体用の圧電振動板を構成する際に好適であるのに対して、本実施例5では、圧電素子の駆動時に、従来の圧電振動板による振動と同様に、同心円状の振動モードが得られ、円形状の発音体用の圧電振動板を構成する際に好適である。   Furthermore, in the above-described first to fourth embodiments, a bilaterally symmetric vibration mode is obtained along a straight line that divides the main surface of the piezoelectric element into a plurality of portions, and mainly forms a piezoelectric diaphragm for a square plate-like sounding body. On the other hand, in the fifth embodiment, when driving the piezoelectric element, a concentric vibration mode is obtained as in the case of the vibration by the conventional piezoelectric diaphragm, and the piezoelectric element for the circular sound generator is obtained. It is suitable when configuring the diaphragm.

なお、本発明は、上述した実施例に限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲内において種々変更を加え得ることができる。例えば、以下のものも含まれる。
(1)前記実施例に示した材料,形状,寸法は一例であり、同様の作用を奏するように適宜変更可能である。
(2)圧電層と電極層の積層数も任意であり、必要に応じて適宜増減してよい。
(3)前記実施例4では、振動板82の表裏両面に複数の圧電素子90,91を設けたが、これも一例であり、圧電素子の数は必要に応じて適宜増減してよい。
(4)前記実施例では、圧電振動板の全体形状を略長方形ないし略円形としたが、同様の効果を奏するものであれば、形状は適宜変更可能である。
(5)上述した実施例では、振動板の表裏両面に圧電素子を設けたバイモルフ構造としたが、表裏いずれか一方の面にのみ圧電素子を設けたユニモルフ構造としても同様の効果が得られる。
(6)上述した実施例では、圧電素子の主面を2分割した各々の領域に電極層を設けることとしたが、これも一例である、同様の効果を奏するように適宜分割数を変更してよい。
(7)本発明の圧電振動板の好適な応用例としては、携帯電話,携帯情報端末(PDA),ボイスレコーダ,PC(パソコン)などの各種電子機器のスピーカが挙げられるが、他の公知の各種の電子機器に適用することを妨げるものではない。
In addition, this invention is not limited to the Example mentioned above, A various change can be added in the range which does not deviate from the summary of this invention. For example, the following are also included.
(1) The materials, shapes, and dimensions shown in the above-described embodiments are examples, and can be appropriately changed so as to achieve the same effect.
(2) The number of stacked layers of the piezoelectric layer and the electrode layer is also arbitrary, and may be appropriately increased or decreased as necessary.
(3) In the fourth embodiment, the plurality of piezoelectric elements 90 and 91 are provided on the front and back surfaces of the diaphragm 82. However, this is also an example, and the number of piezoelectric elements may be appropriately increased or decreased as necessary.
(4) In the above embodiment, the overall shape of the piezoelectric diaphragm is substantially rectangular or substantially circular, but the shape can be appropriately changed as long as the same effect is obtained.
(5) Although the bimorph structure in which the piezoelectric elements are provided on both the front and back surfaces of the diaphragm is used in the above-described embodiment, the same effect can be obtained by a unimorph structure in which the piezoelectric elements are provided on only one of the front and back surfaces.
(6) In the above-described embodiment, the electrode layer is provided in each region obtained by dividing the main surface of the piezoelectric element into two parts, but this is also an example, and the number of divisions may be changed as appropriate so as to achieve the same effect. It's okay.
(7) Preferred examples of application of the piezoelectric diaphragm of the present invention include speakers of various electronic devices such as a mobile phone, a personal digital assistant (PDA), a voice recorder, and a PC (personal computer). It does not preclude application to various electronic devices.

本発明によれば、少なくとも一層以上の圧電層と、該圧電層の両主面に設けられる電極層とを備えた圧電素子を、振動板の少なくとも一方の面に貼り合わせ、前記電極層を、前記圧電層の主面を複数に分割したそれぞれの領域に互いに離間して配置するとともに、同一面上で隣接する電極層同士,及び、前記圧電層を介して厚み方向で隣接する電極層同士に、それぞれ異なる極性の信号電圧が印加されるように、同一極性の信号電圧が印加される電極層同士を、複数の接続導体で、それぞれ厚み方向に接続し、前記振動板から電極層を引き出すこととしたので、薄型化が要求される発音体用の圧電振動板及びそれを利用した電子機器の用途に好適である。   According to the present invention, a piezoelectric element including at least one piezoelectric layer and electrode layers provided on both main surfaces of the piezoelectric layer is bonded to at least one surface of the diaphragm, and the electrode layer is The main surface of the piezoelectric layer is spaced apart from each other in a plurality of divided regions, and electrode layers adjacent to each other on the same surface and electrode layers adjacent to each other in the thickness direction via the piezoelectric layer are arranged. The electrode layers to which the signal voltages having the same polarity are applied are connected in the thickness direction with a plurality of connecting conductors so that the signal voltages having different polarities are applied, and the electrode layers are drawn from the diaphragm. Therefore, it is suitable for the use of a piezoelectric diaphragm for a sound producing body that is required to be thin and an electronic device using the piezoelectric diaphragm.

本発明の実施例1の構造を示す分解斜視図である。It is a disassembled perspective view which shows the structure of Example 1 of this invention. 前記実施例1を示す図であり、(A)は外観を示す斜視図,(B)は平面図である。It is a figure which shows the said Example 1, (A) is a perspective view which shows an external appearance, (B) is a top view. 前記実施例1を示す図であり、(A)は図2(A)を#A−#A線に沿って切断した断面図,(B)は図2(A)を#B−#B線に沿って切断した断面図である。2A and 2B are diagrams illustrating the first embodiment, in which FIG. 2A is a cross-sectional view of FIG. 2A cut along a line # A- # A, and FIG. 2B is a cross-sectional view of FIG. It is sectional drawing cut | disconnected along. 本発明の実施例2の構造を示す分解斜視図である。It is a disassembled perspective view which shows the structure of Example 2 of this invention. 前記実施例2の外観を示す斜視図である。It is a perspective view which shows the external appearance of the said Example 2. FIG. 本発明の実施例3の構造を示す分解斜視図である。It is a disassembled perspective view which shows the structure of Example 3 of this invention. 前記実施例3の外観を示す斜視図である。It is a perspective view which shows the external appearance of the said Example 3. FIG. 本発明の実施例4の構造の一部を示す分解斜視図である。It is a disassembled perspective view which shows a part of structure of Example 4 of this invention. 前記実施例4を示す図であり、(A)は外観を示す斜視図,(B)は平面図である。It is a figure which shows the said Example 4, (A) is a perspective view which shows an external appearance, (B) is a top view. 前記実施例4を示す図であり、(A)は図9(A)を#C−#C線に沿って切断した断面図,(B)は図9(A)を#D−#D線に沿って切断した断面図である。9A and 9B are diagrams showing the fourth embodiment, in which FIG. 9A is a cross-sectional view of FIG. 9A cut along line # C- # C, and FIG. 9B is a cross-sectional view of FIG. 9A taken along line # D- # D. It is sectional drawing cut | disconnected along. 本発明の実施例5の構造を示す分解斜視図である。It is a disassembled perspective view which shows the structure of Example 5 of this invention. 前記実施例5の外観を示す斜視図である。It is a perspective view which shows the external appearance of the said Example 5. FIG. 前記実施例5の振動板の外観を示す斜視図である。FIG. 6 is a perspective view illustrating an appearance of a diaphragm according to the fifth embodiment. 背景技術の一例を示す図である。It is a figure which shows an example of background art.

符号の説明Explanation of symbols

10:圧電振動板
12,12A,12B:振動板
14:シール部材
16,28:圧電素子
18A〜18C,18E〜18G:圧電層
20A〜20H,24A〜24H:電極層
22A,22B,26A,26B:スルーホール
30:電源
32A,32B:リード線
34A,34B:半田
40:圧電振動板
42,44:圧電素子
50:圧電振動板
52:振動板
52A:突出部
54:絶縁板
56,57,58,59:プリント導体パターン
56A,57A,58A,59A:引き出し部
60,72:圧電素子
62A,62B:圧電層
64A〜64D,66A〜66D:電極層
68A,68B,70A,70B:スルーホール
80:圧電振動板
82:振動板
84,86:プリント導体パターン
84A,86A:引き出し部
84B,86B:スルーホール
90,91:圧電素子
92:圧電層
94A〜94D,96A〜96D:電極層
98A,98B,100A,100B:スルーホール
102,104:リード線
106,108:半田
200:圧電振動板
202:振動板
202A:突出部
204:絶縁板
206,208,210,212:プリント導体パターン
206A,208A,210A,212A:引き出し部
207,209:スリット部
214,216:絶縁層
218,230:圧電素子
220A,220B:圧電層
222A〜222D,224A〜224D:電極層
226A,226B,228A,228B:スルーホール
300:圧電発音体
302:振動板
304,310:圧電素子
306:圧電体
308A〜308D:電極層
312A〜312C:リード線
314A〜314C:半田

10: Piezoelectric diaphragm 12, 12A, 12B: Diaphragm 14: Seal member 16, 28: Piezoelectric elements 18A-18C, 18E-18G: Piezoelectric layers 20A-20H, 24A-24H: Electrode layers 22A, 22B, 26A, 26B : Through hole 30: Power supply 32A, 32B: Lead wire 34A, 34B: Solder 40: Piezoelectric vibration plate 42, 44: Piezoelectric element 50: Piezoelectric vibration plate 52: Vibration plate 52A: Protruding portion 54: Insulating plates 56, 57, 58 , 59: Printed conductor pattern 56A, 57A, 58A, 59A: Lead-out portion 60, 72: Piezoelectric element 62A, 62B: Piezoelectric layer 64A-64D, 66A-66D: Electrode layer 68A, 68B, 70A, 70B: Through hole 80: Piezoelectric diaphragm 82: diaphragm 84, 86: printed conductor pattern 84A, 86A: drawer portion 84B, 6B: Through hole 90, 91: Piezoelectric element 92: Piezoelectric layer 94A to 94D, 96A to 96D: Electrode layer 98A, 98B, 100A, 100B: Through hole 102, 104: Lead wire 106, 108: Solder 200: Piezoelectric diaphragm 202: Diaphragm 202A: Protruding portion 204: Insulating plates 206, 208, 210, 212: Printed conductor patterns 206A, 208A, 210A, 212A: Lead portions 207, 209: Slit portions 214, 216: Insulating layers 218, 230: Piezoelectric Elements 220A, 220B: Piezoelectric layers 222A-222D, 224A-224D: Electrode layers 226A, 226B, 228A, 228B: Through hole 300: Piezoelectric sounding body 302: Vibration plate 304, 310: Piezoelectric element 306: Piezoelectric bodies 308A-308D: Electrode layers 312A-312C: Lead 314A~314C: solder

Claims (9)

圧電層と、該圧電層を挟むようにその両主面に設けられた電極層とを備えた圧電素子を、振動板の少なくとも一方の面に貼り合わせた発音体用の圧電振動板であって、
前記圧電素子は、同一主面上の電極層が、前記圧電層の主面を複数に分割したそれぞれの領域に、互いに離間して配置されるとともに、
前記同一主面上で隣接する電極層同士、及び、前記圧電層を介して厚み方向で隣接する電極層同士に、それぞれ異なる極性の信号電圧が印加されるように、同一極性の信号電圧が印加される電極層同士を、前記圧電層の厚み方向に接続する複数の接続導体,
を備えたことを特徴とする圧電振動板。
A piezoelectric diaphragm for a sounding body in which a piezoelectric element including a piezoelectric layer and electrode layers provided on both main surfaces so as to sandwich the piezoelectric layer is bonded to at least one surface of the diaphragm. ,
In the piezoelectric element, the electrode layers on the same main surface are arranged apart from each other in respective regions obtained by dividing the main surface of the piezoelectric layer into a plurality of parts,
The same polarity signal voltage is applied to the electrode layers adjacent to each other on the same main surface and to the electrode layers adjacent to each other in the thickness direction via the piezoelectric layer. A plurality of connecting conductors for connecting the electrode layers to each other in the thickness direction of the piezoelectric layer,
A piezoelectric diaphragm characterized by comprising:
圧電層と、該圧電層の主面に設けられる電極層とを交互に複数積層した圧電素子を、振動板の少なくとも一方の面に貼り合わせた発音体用の圧電振動板であって、
前記圧電素子は、同一主面上の電極層が、前記圧電層の主面を複数に分割したそれぞれの領域に、互いに離間して配置されるとともに、
前記同一面上で隣接する電極層同士、及び、前記圧電層を介して厚み方向で隣接する電極層同士に、それぞれ異なる極性の信号電圧が印加されるように、同一極性の信号電圧が印加される電極層同士を前記圧電層の厚み方向に接続する複数の接続導体,
を備えたことを特徴とする圧電振動板。
A piezoelectric diaphragm for a sounding body in which a piezoelectric element in which a plurality of piezoelectric layers and electrode layers provided on the main surface of the piezoelectric layer are alternately laminated is bonded to at least one surface of the diaphragm,
In the piezoelectric element, the electrode layers on the same main surface are arranged apart from each other in respective regions obtained by dividing the main surface of the piezoelectric layer into a plurality of parts,
A signal voltage having the same polarity is applied to the electrode layers adjacent to each other on the same surface and to the electrode layers adjacent to each other in the thickness direction via the piezoelectric layer. A plurality of connecting conductors connecting the electrode layers in the thickness direction of the piezoelectric layer;
A piezoelectric diaphragm characterized by comprising:
前記圧電素子の同一主面上の電極層同士が、前記圧電層の略中央部を中心として点対称であるとともに、前記圧電層を介して厚み方向で隣接する一対の電極層同士が左右反転の形状であることを特徴とする請求項1又は2記載の圧電振動板。   The electrode layers on the same main surface of the piezoelectric element are point-symmetric with respect to the substantially central portion of the piezoelectric layer, and a pair of electrode layers adjacent in the thickness direction via the piezoelectric layer are horizontally reversed. The piezoelectric diaphragm according to claim 1, wherein the piezoelectric diaphragm has a shape. 前記圧電素子の同一主面上の電極層同士が、前記圧電層の略中央部を中心として同心円状に配置されるとともに、前記圧電層を介して厚み方向で隣接する一対の電極層同士が点対称の形状であることを特徴とする請求項1又は2記載の圧電振動板。   The electrode layers on the same main surface of the piezoelectric element are arranged concentrically around the substantially central portion of the piezoelectric layer, and a pair of electrode layers adjacent in the thickness direction via the piezoelectric layer are dotted. The piezoelectric diaphragm according to claim 1, wherein the piezoelectric diaphragm has a symmetrical shape. 前記振動板の引き出し電極が、前記圧電素子の同一主面上の電極層の分割位置とほぼ同位置で分割されており、分割されたそれぞれの部分に、前記圧電素子の分割配置された電極層のそれぞれが導電接続されることを特徴とする請求項1〜4のいずれかに記載の圧電振動板。   The extraction electrode of the diaphragm is divided at substantially the same position as the division position of the electrode layer on the same main surface of the piezoelectric element, and the electrode layer in which the piezoelectric element is divided and arranged in each divided part Each of these is electrically connected, The piezoelectric diaphragm in any one of Claims 1-4 characterized by the above-mentioned. 前記振動板の引き出し電極の分割された各部分の間に、空気または樹脂を設けたことを特徴とする請求項5記載の圧電振動板。   6. The piezoelectric diaphragm according to claim 5, wherein air or resin is provided between the divided parts of the lead electrode of the diaphragm. 前記圧電素子の圧電層の主面上に分割形成された複数の電極層のそれぞれに導電接続する複数の導体薄膜層を、前記振動板の主面上に設けたことを特徴とする請求項1〜4のいずれかに記載の圧電振動板。   2. A plurality of conductive thin film layers that are conductively connected to each of a plurality of electrode layers divided and formed on a main surface of a piezoelectric layer of the piezoelectric element are provided on the main surface of the diaphragm. The piezoelectric diaphragm in any one of -4. 前記振動板の主面上の導体薄膜層の電極引き出し部を、幅広に形成したことを特徴とする請求項7記載の圧電振動板。   8. The piezoelectric diaphragm according to claim 7, wherein the electrode lead-out portion of the conductive thin film layer on the main surface of the diaphragm is formed wide. 請求項1〜8のいずれかに記載の圧電振動板を利用したことを特徴とする電子機器。

An electronic apparatus using the piezoelectric diaphragm according to claim 1.

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