JP2010177867A - Piezoelectric speaker - Google Patents

Piezoelectric speaker Download PDF

Info

Publication number
JP2010177867A
JP2010177867A JP2009016529A JP2009016529A JP2010177867A JP 2010177867 A JP2010177867 A JP 2010177867A JP 2009016529 A JP2009016529 A JP 2009016529A JP 2009016529 A JP2009016529 A JP 2009016529A JP 2010177867 A JP2010177867 A JP 2010177867A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
bimorph type
piezoelectric
resin film
resin
pair
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
JP2009016529A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Kenji Yamakawa
健二 山川
Noriyuki Kushima
徳幸 玖島
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Kyocera Corp
Original Assignee
Kyocera Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Kyocera Corp filed Critical Kyocera Corp
Priority to JP2009016529A priority Critical patent/JP2010177867A/en
Publication of JP2010177867A publication Critical patent/JP2010177867A/en
Pending legal-status Critical Current

Links

Images

Landscapes

  • Piezo-Electric Transducers For Audible Bands (AREA)

Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a piezoelectric speaker obtaining high sound pressure with a simple structure without specially providing a diaphragm. <P>SOLUTION: A bimorph type vibrating body 1 equipped with: a laminate 13 formed by laminating a piezoelectric material layer 7 and an internal electrode layer 9 alternately; and a pair of external electrode layers 17 and 19 connected to the internal electrode layer 9, is held between a pair of resin films 3 and 4 from a thickness direction (y) of the bimorph type vibrating body 1, and fixed to a fixed frame member 5 in the state where tension is applied to at least one of the pair of resin films 3 and 4. A diaphragm is not provided separately from the resin films 3 and 4, and the resin film 3 to which the tension is applied, serves as a diaphragm to provide the simple structure. The bimorph type vibrating body 1 is used, so the high sound pressure is maintained. <P>COPYRIGHT: (C)2010,JPO&INPIT

Description

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

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

従来の圧電スピーカは、金属振動板の上下面に圧電素子を設けることによりバイモルフ型振動体を構成し、金属振動体の外周を固定枠で固定したものが知られている(特許文献1参照)。この特許文献1に記載された圧電スピーカでは、バイモルフ型振動体を、その上下面から高分子フィルムで挟み込み、ラミネートすることが記載されている。このバイモルフ型振動体は、金属振動体の両側の圧電素子を、一方が延びる時には他方は縮むように電流をかけることにより、金属振動板が圧電素子の形成側に突出したり凹んだりする振動を繰り返すことになる。   A conventional piezoelectric speaker is known in which a bimorph type vibrating body is formed by providing piezoelectric elements on the upper and lower surfaces of a metal diaphragm, and the outer periphery of the metal vibrating body is fixed by a fixed frame (see Patent Document 1). . In the piezoelectric speaker described in Patent Document 1, it is described that a bimorph-type vibrating body is sandwiched between polymer films from the upper and lower surfaces and laminated. In this bimorph type vibrator, when a piezoelectric element on both sides of the metal vibrator is applied with an electric current so that the other contracts when the other is extended, the vibration of the metal diaphragm protruding or dented on the piezoelectric element forming side is repeated. become.

従来、一つの圧電素子だけでバイモルフ型振動体を作製することも知られている(例えば、特許文献2参照)。この特許文献2には、バイモルフ型振動体はケース内に収容され、支持固定されている。バイモルフ型振動体は、2層の圧電体層の間に内部電極層を形成し、上下面に表面電極層を形成したもので、一方の圧電体層が延びる時には他方の圧電体層は縮むように電流をかけることにより、バイモルフ型振動体が凹凸に変形する振動を繰り返すことになる。   Conventionally, it is also known to produce a bimorph type vibrator with only one piezoelectric element (see, for example, Patent Document 2). In Patent Document 2, the bimorph type vibrator is accommodated in a case and supported and fixed. The bimorph type vibrator has an internal electrode layer formed between two piezoelectric layers, and surface electrode layers formed on upper and lower surfaces. When one piezoelectric layer extends, the other piezoelectric layer shrinks. By applying an electric current, the bimorph-type vibrator is repeatedly vibrated to be deformed.

この特許文献2には、圧電体層の割れを防止するため、バイモルフ型振動体の片面に樹脂シートなどの補強シートを貼り付けても良いことが記載されている。   Patent Document 2 describes that a reinforcing sheet such as a resin sheet may be attached to one side of a bimorph type vibrating body in order to prevent cracking of the piezoelectric layer.

特開2001−285994号公報JP 2001-285994 A 特開2001−95094号公報JP 2001-95094 A

しかしながら、従来の特許文献1記載の振動体では、金属振動板の上下面に、薄い圧電体層を用いた圧電素子を形成し、この圧電素子の片面に樹脂シートなどの補強シートを貼り付けており、金属振動板の他に補強シートを設ける必要があり、構造が複雑であるという問題があった。   However, in the conventional vibrator described in Patent Document 1, piezoelectric elements using thin piezoelectric layers are formed on the upper and lower surfaces of a metal diaphragm, and a reinforcing sheet such as a resin sheet is attached to one side of the piezoelectric element. In addition, there is a problem that it is necessary to provide a reinforcing sheet in addition to the metal diaphragm, and the structure is complicated.

また、特許文献2では、バイモルフ型振動体自体がケース内に支持固定されていたため、バイモルフ型振動体の振幅が小さく、圧電スピーカの音圧を向上することができないという問題があった。   Further, in Patent Document 2, since the bimorph type vibrator itself is supported and fixed in the case, there is a problem that the amplitude of the bimorph type vibrator is small and the sound pressure of the piezoelectric speaker cannot be improved.

本発明は、別個に振動板を設けることなく、簡単な構造で高い音圧を得ることができる圧電スピーカを提供することを目的とする。   An object of this invention is to provide the piezoelectric speaker which can obtain a high sound pressure with a simple structure, without providing a diaphragm separately.

本発明の圧電スピーカは、圧電体層と内部電極層とを交互に積層してなる積層体と、前記内部電極層に接続する一対の外部電極層とを具備するバイモルフ型振動体を、該バイモルフ型振動体の厚み方向から一対の樹脂フィルムにより挟持し、該一対の樹脂フィルムのうち少なくとも一方の外周部を固定枠部材に固定してなることを特徴とする。   A piezoelectric speaker according to the present invention includes a bimorph type vibration body including a laminated body in which piezoelectric layers and internal electrode layers are alternately stacked, and a pair of external electrode layers connected to the internal electrode layer. It is characterized in that it is sandwiched by a pair of resin films from the thickness direction of the mold vibrating body, and at least one outer peripheral portion of the pair of resin films is fixed to a fixed frame member.

本発明の圧電スピーカは、振動板の両面に、圧電体層と内部電極層とを交互に積層してなる積層体を設けて構成された従来のようなバイモルフ型振動体ではなく、圧電体層と内部電極層とを交互に積層した一個の積層体でバイモルフ型振動体を構成し、このバイモルフ型振動体を一対の樹脂フィルムにより挟持し、該一対の樹脂フィルムのうち少なくとも一方の外周部を固定枠部材に固定し、樹脂フィルムとは別個に振動板を設けることなく、張力がかけられた樹脂フィルムを振動板とすることができ、簡単な構造とすることができるとともに、バイモルフ型振動体を用いるため、高い音圧を維持できる。   The piezoelectric speaker according to the present invention is not a conventional bimorph type vibrator configured by providing a laminate in which piezoelectric layers and internal electrode layers are alternately laminated on both surfaces of a diaphragm, but a piezoelectric layer. A bimorph type vibrating body is constituted by a single laminated body in which an internal electrode layer and an internal electrode layer are alternately laminated, and the bimorph type vibrating body is sandwiched between a pair of resin films, and at least one outer peripheral portion of the pair of resin films is formed. Without being provided with a diaphragm separately from the resin film and fixed to the fixed frame member, a tensioned resin film can be used as a diaphragm, and a simple structure can be obtained. Therefore, a high sound pressure can be maintained.

また、本発明の圧電スピーカは、前記固定枠部材に外周部が固定された前記樹脂フィルムは中央部に凹部を有しており、該凹部に前記バイモルフ型振動体の厚さ方向の一部が収容されていることを特徴とする。このような圧電スピーカでは、バイモルフ型振動体の厚み方向の振動の中心を、支持用樹脂フィルムが固定枠部材に固定される位置に近づけることができ、支持用樹脂フィルムが固定枠部材に固定される位置を中心に、バイモルフ型振動体を安定して振動させることが可能となる。これにより、支持用樹脂フィルムの振幅を大きくでき、圧電スピーカの音圧を向上することができる。   Further, in the piezoelectric speaker of the present invention, the resin film having an outer peripheral portion fixed to the fixed frame member has a concave portion in the central portion, and a part of the bimorph type vibrator in the thickness direction is formed in the concave portion. It is housed. In such a piezoelectric speaker, the center of vibration in the thickness direction of the bimorph type vibrating body can be brought close to the position where the supporting resin film is fixed to the fixed frame member, and the supporting resin film is fixed to the fixed frame member. It is possible to stably vibrate the bimorph-type vibrating body around the position where it is located. Thereby, the amplitude of the supporting resin film can be increased, and the sound pressure of the piezoelectric speaker can be improved.

さらに、本発明の圧電スピーカは、前記バイモルフ型振動体は、該バイモルフ型振動体の厚み方向の両側から前記一対の樹脂フィルムで被覆されており、該一対の樹脂フィルム間であって前記バイモルフ型振動体の周囲には樹脂が充填されていることを特徴とする。このような圧電スピーカでは、バイモルフ型振動体を一対の樹脂フィルム間に確実に固定し、バイモルフ型振動体と一対の樹脂フィルムを一体とすることができ、支持用樹脂フィルムの振幅を大きくでき、圧電スピーカの音圧を向上できる。   Furthermore, in the piezoelectric speaker of the present invention, the bimorph type vibrating body is covered with the pair of resin films from both sides in the thickness direction of the bimorph type vibrating body, and the bimorph type is between the pair of resin films. The vibrating body is filled with resin. In such a piezoelectric speaker, the bimorph type vibrating body is securely fixed between the pair of resin films, the bimorph type vibrating body and the pair of resin films can be integrated, and the amplitude of the supporting resin film can be increased. The sound pressure of the piezoelectric speaker can be improved.

本発明の圧電スピーカでは、バイモルフ型振動体を一対の樹脂フィルムにより挟持し、該一対の樹脂フィルムのうち少なくとも一方の外周部を固定枠部材に固定し、樹脂フィルムとは別個に振動板を設けることなく、一対の樹脂フィルムのうち少なくとも一方の樹脂フィルムを振動板とすることができ、簡単な構造とすることができるとともに、バイモルフ型振動体を用いるため、高い音圧を維持できる。   In the piezoelectric speaker of the present invention, the bimorph-type vibrating body is sandwiched between a pair of resin films, and at least one outer peripheral portion of the pair of resin films is fixed to a fixed frame member, and a diaphragm is provided separately from the resin film. Without any problem, at least one of the pair of resin films can be used as a diaphragm, and a simple structure can be obtained, and a high sound pressure can be maintained because a bimorph type vibrator is used.

本発明の圧電スピーカを示すもので、(a)は縦断面図、(b)は(a)のA−A線に沿った断面図である。The piezoelectric speaker of this invention is shown, (a) is a longitudinal cross-sectional view, (b) is sectional drawing along the AA line of (a). バイモルフ型振動体を被覆する樹脂シートも、固定枠部材に固定した状態を示す縦断面図である。It is a longitudinal cross-sectional view which shows the state which also fixed the resin sheet which coat | covers a bimorph type vibrating body to the fixed frame member. バイモルフ型振動体を挟持する樹脂シート間であって、バイモルフ型振動体の周囲に樹脂が充填されている状態を示す縦断面図である。It is a longitudinal cross-sectional view which shows the state by which resin is filled between the resin sheets which pinch | interpose a bimorph type vibration body, and the circumference | surroundings of a bimorph type vibration body. 支持用樹脂フィルムに形成された凹部に、バイモルフ型振動体を収納して固定した圧電スピーカを示すもので、(a)は縦断面図、(b)は(a)のB−B線に沿った断面図である。The piezoelectric speaker which accommodated and fixed the bimorph type | mold vibrating body in the recessed part formed in the resin film for support is shown, (a) is a longitudinal cross-sectional view, (b) is along the BB line of (a). FIG. 図4のバイモルフ型振動体を被覆する樹脂シートも、固定枠部材に固定した状態を示す縦断面図である。It is a longitudinal cross-sectional view which shows the state which also fixed the resin sheet which coat | covers the bimorph type vibrating body of FIG. 4 to the fixed frame member. 同じ厚みの樹脂フィルムによりバイモルフ型振動体を挟持し、樹脂シート間であって、バイモルフ型振動体の周囲に樹脂を充填した状態を示す縦断面図である。It is a longitudinal cross-sectional view which shows the state which clamped the bimorph type vibration body with the resin film of the same thickness, and was filled with resin around the bimorph type vibration body between the resin sheets. 同じ厚みの一対の樹脂フィルムに形成された凹部に、バイモルフ型振動体を収納して固定した状態を示す縦断面図である。It is a longitudinal cross-sectional view which shows the state which accommodated and fixed the bimorph type vibration body in the recessed part formed in a pair of resin film of the same thickness.

以下、本発明の圧電スピーカの一実施形態を図1に基づいて説明する。図1は本発明の圧電スピーカを示すもので、理解を容易にするため、バイモルフ型振動体の厚み方向yを拡大して示した。   Hereinafter, an embodiment of a piezoelectric speaker according to the present invention will be described with reference to FIG. FIG. 1 shows a piezoelectric speaker of the present invention, and in order to facilitate understanding, the thickness direction y of the bimorph type vibrator is enlarged and shown.

本発明の圧電スピーカは、図1に示すように、バイモルフ型振動体1を、その厚み方向yから一対の樹脂フィルム3、4により挟持し、樹脂フィルム3を張力をかけた状態で固定枠部材5a、5bに挟持し固定して構成されている。   As shown in FIG. 1, the piezoelectric speaker of the present invention is a fixed frame member in which a bimorph-type vibrating body 1 is sandwiched between a pair of resin films 3 and 4 from the thickness direction y and the resin film 3 is tensioned. 5a and 5b are sandwiched and fixed.

バイモルフ型振動体1は、4層のセラミックスからなる圧電体層7と3層の内部電極層9とを交互に積層してなる積層体13と、この積層体13の上下両面に形成された表面電極層15a、15bと、積層体13の長手方向xの両端部にそれぞれ設けられた一対の外部電極17、19とを具備している。   The bimorph vibrator 1 includes a laminated body 13 in which piezoelectric layers 7 made of four ceramic layers and three internal electrode layers 9 are alternately laminated, and surfaces formed on both upper and lower surfaces of the laminated body 13. Electrode layers 15 a and 15 b and a pair of external electrodes 17 and 19 provided at both ends in the longitudinal direction x of the laminate 13 are provided.

外部電極層17は、表面電極層15a、15bと、1層の内部電極層9bとに接続され、外部電極層19は、2層の内部電極層9a、9cに接続されている。圧電体層7は、図1に矢印で示すように、交互に分極されており、圧電体層7a、7bが縮む場合には圧電体層7c、7dが延びるように、外部電極層17、19に電圧が印加されるように構成されている。   The external electrode layer 17 is connected to the surface electrode layers 15a and 15b and one internal electrode layer 9b, and the external electrode layer 19 is connected to the two internal electrode layers 9a and 9c. The piezoelectric layers 7 are alternately polarized as indicated by arrows in FIG. 1, and when the piezoelectric layers 7a and 7b contract, the external electrode layers 17 and 19 are extended so that the piezoelectric layers 7c and 7d extend. It is comprised so that a voltage may be applied to.

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

内部電極層9としては、銀とパラジウムからなる金属成分と圧電体層7を構成する材料成分を含有することが望ましい。内部電極層9に圧電体層7を構成するセラミック成分を含有することにより、圧電体層7と内部電極層9との熱膨張差による応力を低減することができ、積層不良のないバイモルフ型振動体1を得ることができる。内部電極層9は、特に、銀とパラジウムからなる金属成分に限定されるものではなく、また、セラミック成分として、圧電体層7を構成する材料成分に限定されるものではなく、他のセラミック成分であっても良い。   The internal electrode layer 9 preferably contains a metal component composed of silver and palladium and a material component constituting the piezoelectric layer 7. By containing the ceramic component constituting the piezoelectric layer 7 in the internal electrode layer 9, the stress due to the thermal expansion difference between the piezoelectric layer 7 and the internal electrode layer 9 can be reduced, and bimorph type vibration without stacking failure. The body 1 can be obtained. The internal electrode layer 9 is not particularly limited to a metal component composed of silver and palladium, and is not limited to a material component constituting the piezoelectric layer 7 as a ceramic component. It may be.

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

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

樹脂フィルム3は、図1(a)に示すように、樹脂フィルム4よりも厚く形成されており、固定枠部材5a、5b間に樹脂フィルム3の外周部を挟み込むことにより、樹脂フィルム3が面方向に張力をかけられた状態で、固定枠部材5a、5bに固定され、樹脂フィルム3が振動板の役割を果たしている。樹脂フィルム3の厚みは、例えば、10〜100μmとされ、樹脂フィルム4の厚みは、例えば、5〜50μmとされ、樹脂フィルム3、4は、例えば、ポリエチレン、ポリイミド等の樹脂から構成されている。本発明では、樹脂フィルム3、4の厚み、材質等は特に限定されるものではない。   As shown in FIG. 1A, the resin film 3 is formed thicker than the resin film 4, and the resin film 3 is surfaced by sandwiching the outer periphery of the resin film 3 between the fixed frame members 5a and 5b. In a state where tension is applied in the direction, the resin film 3 is fixed to the fixed frame members 5a and 5b, and the resin film 3 serves as a diaphragm. The thickness of the resin film 3 is, for example, 10 to 100 μm, the thickness of the resin film 4 is, for example, 5 to 50 μm, and the resin films 3 and 4 are made of a resin such as polyethylene or polyimide, for example. . In the present invention, the thickness, material and the like of the resin films 3 and 4 are not particularly limited.

樹脂フィルム4は、図1(a)に示すように、樹脂フィルム3よりも薄く、変形がある程度容易なものから構成され、樹脂フィルム4は、樹脂フィルム3上に配置されたバイモルフ型振動体1を覆い、樹脂フィルム3、4とで、バイモルフ型振動体1をラミネートしている。   As shown in FIG. 1A, the resin film 4 is made of a material that is thinner than the resin film 3 and can be easily deformed to some extent, and the resin film 4 is a bimorph type vibrator 1 disposed on the resin film 3. The bimorph vibrator 1 is laminated with the resin films 3 and 4.

外部電極17、19には、図1(b)に示すように、それぞれ引出配線21a、21bが接続され、外部に引き出されている。これらの引出配線21a、21bは、樹脂フィルム3と固定枠部材5aとの間に挟まれている。   As shown in FIG. 1B, lead wires 21a and 21b are connected to the external electrodes 17 and 19, respectively, and are drawn to the outside. These lead wires 21a and 21b are sandwiched between the resin film 3 and the fixed frame member 5a.

本発明の圧電スピーカの製法について説明する。先ず、バイモルフ型振動体1を準備する。バイモルフ型振動体1は、まず、圧電材料の粉末にバインダー、分散剤、可塑剤、溶剤を混練し、スラリーを作製する。圧電材料としては、鉛系、非鉛系のうちいずれでも使用することができる。   A method for manufacturing the piezoelectric speaker of the present invention will be described. First, the bimorph type vibrator 1 is prepared. In the bimorph vibrator 1, first, a binder, a dispersing agent, a plasticizer, and a solvent are kneaded with a piezoelectric material powder to produce a slurry. As the piezoelectric material, any of lead-based and non-lead-based materials can be used.

次に、得られたスラリーをシート状に成形し、グリーンシートを得ることができ、このグリーンシートに内部電極ペーストを印刷して内部電極パターンを形成し、この電極パターンが形成されたグリーンシートを3枚積層し、最上層にはグリーンシートのみ積層して、積層成形体を作製する。   Next, the obtained slurry can be formed into a sheet to obtain a green sheet, and an internal electrode paste is printed on the green sheet to form an internal electrode pattern, and the green sheet on which the electrode pattern is formed Three sheets are laminated, and only a green sheet is laminated on the uppermost layer to produce a laminated molded body.

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

次に、バイモルフ型振動体1に圧電性を付与するために表面電極層15a、15b又は外部電極17、19を通じて直流電圧を印加して、バイモルフ型振動体1の圧電体層7の分極を行う。分極は、図1に矢印で示す方向となるように、例えば、外部電極19を内部電極9aと内部電極9cが接続される間で切断し、外部電極19の上側部分と外部電極17との間に電圧を印加した後、この電圧とは異なる極性の電圧を外部電極19の下側部分と外部電極17との間に印加することにより行うことができる。尚、分極終了後は、外部電極19の上側部分と下側部分を電気的に接続する。   Next, in order to impart piezoelectricity to the bimorph type vibrator 1, a DC voltage is applied through the surface electrode layers 15 a and 15 b or the external electrodes 17 and 19 to polarize the piezoelectric layer 7 of the bimorph type vibrator 1. . For example, the external electrode 19 is cut while the internal electrode 9 a and the internal electrode 9 c are connected so that the polarization is in the direction indicated by the arrow in FIG. 1, and between the upper portion of the external electrode 19 and the external electrode 17. After a voltage is applied to, a voltage having a polarity different from this voltage is applied between the lower portion of the external electrode 19 and the external electrode 17. After the polarization is completed, the upper part and the lower part of the external electrode 19 are electrically connected.

次に、樹脂フィルム3を準備し、この樹脂フィルム3の外周部を固定枠部材5a、5b間に挟み、樹脂フィルム3に張力をかけた状態で固定する。この後、樹脂フィルム3に接着剤を塗布して、その樹脂フィルム3上にバイモルフ型振動体1の表面電極15a側を押し当て、この後、接着剤を熱や紫外線を照射することにより硬化させる。そして、樹脂フィルム4を、バイモルフ型振動体1および固定枠部材5aの上面まで被覆し、樹脂フィルム3と樹脂フィルム4との間の空気を、熱融着することにより抜き、樹脂フィルム4をバイモルフ型振動体1および樹脂フィルム3に密着させ、本発明の圧電スピーカを得ることができる。   Next, the resin film 3 is prepared, the outer peripheral portion of the resin film 3 is sandwiched between the fixing frame members 5a and 5b, and is fixed in a state where tension is applied to the resin film 3. Thereafter, an adhesive is applied to the resin film 3, the surface electrode 15a side of the bimorph type vibrator 1 is pressed onto the resin film 3, and then the adhesive is cured by irradiation with heat or ultraviolet rays. . And the resin film 4 is coat | covered to the upper surface of the bimorph type vibration body 1 and the fixed frame member 5a, and the air between the resin film 3 and the resin film 4 is extracted by heat-sealing, and the resin film 4 is removed. The piezoelectric speaker of the present invention can be obtained by closely contacting the mold vibrator 1 and the resin film 3.

以上のように構成された圧電スピーカでは、圧電体層7と内部電極層9とを交互に積層した一個の積層体13でバイモルフ型振動体1を構成し、このバイモルフ型振動体1を一対の樹脂フィルム3、4により挟持し、樹脂フィルム3を張力をかけた状態で固定枠5に固定し、樹脂フィルム3、4とは別個に振動板を設けることなく、張力がかけられた樹脂フィルム3を振動板とすることができ、簡単な構造とすることができるとともに、バイモルフ型振動体1を用いるため、高い音圧を維持できる。   In the piezoelectric speaker configured as described above, the bimorph type vibrator 1 is constituted by a single laminated body 13 in which the piezoelectric layers 7 and the internal electrode layers 9 are alternately laminated. The resin film 3 is sandwiched between the resin films 3 and 4, and the resin film 3 is fixed to the fixed frame 5 in a tensioned state, and the tensioned resin film 3 is provided without providing a diaphragm separately from the resin films 3 and 4. Since the bimorph type vibrator 1 is used, a high sound pressure can be maintained.

また、圧電体層7の厚みが薄くても全体としてのバイモルフ型振動体1の厚みが厚くなり、割れ等が生じにくくなり、信頼性が向上するとともに、取扱が容易となる。   Further, even if the piezoelectric layer 7 is thin, the bimorph type vibrator 1 as a whole is thick, so that cracks and the like are less likely to occur, reliability is improved, and handling is facilitated.

尚、図1の圧電スピーカでは、バイモルフ型振動体1における圧電体層7の積層数を4層としたが、本発明の圧電スピーカでは、バイモルフ型振動体1における圧電体層7の積層数は特に限定されるものではなく、例えば、2層であっても良い。   In the piezoelectric speaker of FIG. 1, the number of stacked piezoelectric layers 7 in the bimorph type vibrator 1 is four. However, in the piezoelectric speaker of the present invention, the number of stacked piezoelectric layers 7 in the bimorph type vibrator 1 is as follows. It is not specifically limited, For example, two layers may be sufficient.

図2は、本発明の他の形態を示すもので、図1の樹脂フィルム4が、樹脂フィルム3と固定枠部材5aとの間に挟まれ、固定されている。このような圧電スピーカでは、樹脂フィルム3のみならず樹脂フィルム4も振動板となり、バイモルフ型振動体1を樹脂フィルム3、4間に確実に固定でき、振動板として機能する樹脂フィルム3、4の振幅を向上することができる。尚、この場合、バイモルフ型振動体1を樹脂フィルムに接着する工程を省略することも可能となる。   FIG. 2 shows another embodiment of the present invention, in which the resin film 4 of FIG. 1 is sandwiched and fixed between the resin film 3 and the fixed frame member 5a. In such a piezoelectric speaker, not only the resin film 3 but also the resin film 4 serves as a diaphragm, and the bimorph type vibrator 1 can be reliably fixed between the resin films 3 and 4, and the resin films 3 and 4 functioning as diaphragms. The amplitude can be improved. In this case, the step of adhering the bimorph vibrator 1 to the resin film can be omitted.

図3は、本発明のさらに他の形態を示すもので、図2の樹脂フィルム4と樹脂フィルム3との間であって、バイモルフ型振動体1の周囲が樹脂Pにより充填され、バイモルフ型振動体1が接合固定されている。このような圧電スピーカでは、樹脂フィルム3のみならず樹脂フィルム4も振動板となることができるとともに、バイモルフ型振動体1を樹脂フィルム3、4間に確実に接合固定でき、振動板として機能する樹脂フィルム3、4の振幅をさらに向上することができる。   FIG. 3 shows still another embodiment of the present invention. Between the resin film 4 and the resin film 3 in FIG. 2, the periphery of the bimorph type vibrator 1 is filled with the resin P, and the bimorph type vibration is shown. The body 1 is joined and fixed. In such a piezoelectric speaker, not only the resin film 3 but also the resin film 4 can be a diaphragm, and the bimorph type vibrator 1 can be reliably bonded and fixed between the resin films 3 and 4 and functions as a diaphragm. The amplitude of the resin films 3 and 4 can be further improved.

図4は、本発明のさらに他の形態を示すもので、この形態では、樹脂フィルム3は凹部33が形成されており、この凹部33内にバイモルフ型振動体1が収容されている。樹脂フィルム3の凹部33の深さは、バイモルフ型振動体1の厚さの約1/2とされている。樹脂フィルム4は、バイモルフ型振動体1の表面および固定枠部材5aの上面を被覆している。   FIG. 4 shows still another embodiment of the present invention. In this embodiment, the resin film 3 has a recess 33 formed therein, and the bimorph type vibrator 1 is accommodated in the recess 33. The depth of the concave portion 33 of the resin film 3 is about ½ of the thickness of the bimorph type vibrator 1. The resin film 4 covers the surface of the bimorph vibrator 1 and the upper surface of the fixed frame member 5a.

このような圧電スピーカでは、バイモルフ型振動体1の厚さの約1/2の位置で、樹脂フィルム3が固定枠5に固定され、樹脂フィルム3を中心に安定してバイモルフ型振動体1が上下に振動でき、圧電スピーカの音圧を向上することができる。   In such a piezoelectric speaker, the resin film 3 is fixed to the fixed frame 5 at a position about ½ of the thickness of the bimorph type vibrator 1, and the bimorph type vibrator 1 is stably centered on the resin film 3. It can vibrate up and down, and the sound pressure of the piezoelectric speaker can be improved.

図5は、図4の樹脂フィルム4が、樹脂フィルム3と固定枠部材5aとの間に挟まれ、固定されている。このような圧電スピーカでは、樹脂フィルム3のみならず樹脂フィルム4も振動板となることができ、樹脂フィルム3を中心に安定してバイモルフ型振動体1が上下に振動できるとともに、バイモルフ型振動体1を樹脂フィルム3、4間に固定でき、圧電スピーカの音圧を向上することができる。   In FIG. 5, the resin film 4 of FIG. 4 is sandwiched and fixed between the resin film 3 and the fixed frame member 5a. In such a piezoelectric speaker, not only the resin film 3 but also the resin film 4 can be a diaphragm, and the bimorph type vibrator 1 can vibrate up and down stably around the resin film 3, and the bimorph type vibrator. 1 can be fixed between the resin films 3 and 4, and the sound pressure of the piezoelectric speaker can be improved.

図6は本発明のさらに他の形態を示すもので、この形態では、樹脂フィルム3、4が同一厚みとされ、これらの樹脂フィルム3、4の外周部が固定枠部材5a、5b間に挟まれ、固定されている。このような圧電スピーカでは、バイモルフ型振動体1を樹脂フィルム3、4間に固定でき、圧電スピーカの音圧を向上することができる。   FIG. 6 shows still another embodiment of the present invention. In this embodiment, the resin films 3 and 4 have the same thickness, and the outer peripheral portions of these resin films 3 and 4 are sandwiched between the fixed frame members 5a and 5b. It is fixed. In such a piezoelectric speaker, the bimorph type vibrating body 1 can be fixed between the resin films 3 and 4, and the sound pressure of the piezoelectric speaker can be improved.

この場合には、樹脂フィルム3、4間であってバイモルフ型振動体1の周囲に樹脂Pを充填し、バイモルフ型振動体1を樹脂フィルム3、4間に接合固定することが望ましい。   In this case, it is desirable that the resin P is filled between the resin films 3 and 4 and the periphery of the bimorph vibrator 1 is filled, and the bimorph vibrator 1 is bonded and fixed between the resin films 3 and 4.

図7は本発明のさらに他の形態を示すもので、この形態では、樹脂フィルム3、4が同一厚みとされ、これらの樹脂フィルム3、4にはそれぞれ凹部33が形成されており、これらの凹部33内にバイモルフ型振動体1が収容されている。樹脂フィルム3、4の凹部33の深さは、バイモルフ型振動体1の厚さの約1/2とされている。これらの樹脂フィルム3、4の外周部が固定枠部材5a、5b間に挟まれ、固定されている。樹脂フィルム3、4間であってバイモルフ型振動体1の周囲には樹脂Pを充填されている。   FIG. 7 shows still another embodiment of the present invention. In this embodiment, the resin films 3 and 4 have the same thickness, and the resin films 3 and 4 are formed with recesses 33, respectively. The bimorph type vibrator 1 is accommodated in the recess 33. The depth of the recess 33 of the resin films 3 and 4 is about ½ of the thickness of the bimorph type vibrator 1. The outer peripheral portions of these resin films 3 and 4 are sandwiched and fixed between the fixed frame members 5a and 5b. A resin P is filled between the resin films 3 and 4 and around the bimorph type vibrator 1.

このような圧電スピーカでは、バイモルフ型振動体1を樹脂フィルム3、4間に固定でき、樹脂フィルム3、4を中心に安定してバイモルフ型振動体1が上下に振動できるとともに、圧電スピーカの音圧を向上することができる。   In such a piezoelectric speaker, the bimorph type vibrator 1 can be fixed between the resin films 3 and 4, and the bimorph type vibrator 1 can vibrate up and down stably around the resin films 3 and 4, and the sound of the piezoelectric speaker can be obtained. The pressure can be improved.

1・・・バイモルフ型振動体
3、4・・・樹脂フィルム
5、5a、5b・・・固定枠部材
7、7a、7b、7c、7d・・・圧電体層
9、9a、9b、9c・・・内部電極層
13・・・積層体
15a、15b・・・表面電極層
17、19・・・外部電極層
x・・・積層体の長手方向
y・・・バイモルフ型振動体の厚み方向
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Bimorph type vibrating body 3, 4 ... Resin film 5, 5a, 5b ... Fixed frame member 7, 7a, 7b, 7c, 7d ... Piezoelectric layer 9, 9a, 9b, 9c. .... Internal electrode layer 13 ... Laminated bodies 15a, 15b ... Surface electrode layers 17, 19 ... External electrode layer x ... Longitudinal direction y of laminated body ... Thickness direction of bimorph type vibrator

Claims (3)

圧電体層と内部電極層とを交互に積層してなる積層体と、前記内部電極層に接続する一対の外部電極層とを具備するバイモルフ型振動体を、該バイモルフ型振動体の厚み方向から一対の樹脂フィルムにより挟持し、該一対の樹脂フィルムのうち少なくとも一方の外周部を固定枠部材に固定してなることを特徴とする圧電スピーカ。   A bimorph type vibrator comprising a laminate formed by alternately laminating piezoelectric layers and internal electrode layers and a pair of external electrode layers connected to the internal electrode layer is formed from the thickness direction of the bimorph type vibrator. A piezoelectric speaker characterized by being sandwiched between a pair of resin films and having at least one outer peripheral portion of the pair of resin films fixed to a fixed frame member. 前記固定枠部材に外周部が固定された前記樹脂フィルムは中央部に凹部を有しており、該凹部に前記バイモルフ型振動体の厚さ方向の一部が収容されていることを特徴とする請求項1に記載の圧電スピーカ。   The resin film having an outer peripheral portion fixed to the fixed frame member has a concave portion in a central portion, and a portion in the thickness direction of the bimorph type vibrator is accommodated in the concave portion. The piezoelectric speaker according to claim 1. 前記バイモルフ型振動体は、該バイモルフ型振動体の厚み方向の両側から前記一対の樹脂フィルムで被覆されており、該一対の樹脂フィルム間であって前記バイモルフ型振動体の周囲には樹脂が充填されていることを特徴とする請求項1または2に記載の圧電スピーカ。   The bimorph type vibrating body is covered with the pair of resin films from both sides in the thickness direction of the bimorph type vibrating body, and a resin is filled between the pair of resin films and around the bimorph type vibrating body. The piezoelectric speaker according to claim 1, wherein the piezoelectric speaker is provided.
JP2009016529A 2009-01-28 2009-01-28 Piezoelectric speaker Pending JP2010177867A (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2009016529A JP2010177867A (en) 2009-01-28 2009-01-28 Piezoelectric speaker

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2009016529A JP2010177867A (en) 2009-01-28 2009-01-28 Piezoelectric speaker

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JP2010177867A true JP2010177867A (en) 2010-08-12

Family

ID=42708409

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2009016529A Pending JP2010177867A (en) 2009-01-28 2009-01-28 Piezoelectric speaker

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP2010177867A (en)

Cited By (12)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2012100044A (en) * 2010-11-01 2012-05-24 Nec Corp Oscillation device and electronic apparatus
JP2012209866A (en) * 2011-03-30 2012-10-25 Kyocera Corp Acoustic generator
CN103002387A (en) * 2012-08-24 2013-03-27 天津威盛电子有限公司 Laminated piezoelectric type loudspeaker device
WO2013099511A1 (en) * 2011-12-27 2013-07-04 京セラ株式会社 Vibration device, sound generator, speaker system, and electronic device
WO2013099512A1 (en) * 2011-12-26 2013-07-04 京セラ株式会社 Vibration device, sound generator, speaker system, and electronic device
WO2014024600A1 (en) 2012-08-10 2014-02-13 京セラ株式会社 Acoustic generator, acoustic generation device, and electronic apparatus
JP2014049903A (en) * 2012-08-30 2014-03-17 Kyocera Corp Piezoelectric element, acoustic generator, acoustic generating device, and electronic apparatus
JP2014068157A (en) * 2012-09-25 2014-04-17 Kyocera Corp Sound generator, sound generation device and electronic apparatus
CN103843367A (en) * 2012-08-30 2014-06-04 京瓷株式会社 Sound generator, sound generating apparatus, and electronic apparatus
TWI508577B (en) * 2012-09-21 2015-11-11 Kyocera Corp Sound generator, sound generating device and electronic machine
JPWO2013150667A1 (en) * 2012-04-05 2015-12-17 Necトーキン株式会社 Piezoelectric element, piezoelectric vibration module, and manufacturing method thereof
WO2021187086A1 (en) * 2020-03-19 2021-09-23 富士フイルム株式会社 Layered piezoelectric element and electroacoustic transducer

Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS57128299U (en) * 1981-02-03 1982-08-10
JP2001054181A (en) * 1999-08-09 2001-02-23 Kansai Tlo Kk Membrane sounder and reverberation adjustment device
JP2001148893A (en) * 1999-11-19 2001-05-29 Nec Viewtechnology Ltd Plane speaker system
JP2003047092A (en) * 2001-07-31 2003-02-14 Taiyo Yuden Co Ltd Piezoelectric speaker and electronic device utilizing the same
JP2004266643A (en) * 2003-03-03 2004-09-24 Sony Corp Piezoelectric sounding element and its manufacturing method
JP2007208677A (en) * 2006-02-02 2007-08-16 System Intech:Kk Underwater audio player and underwater mask

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS57128299U (en) * 1981-02-03 1982-08-10
JP2001054181A (en) * 1999-08-09 2001-02-23 Kansai Tlo Kk Membrane sounder and reverberation adjustment device
JP2001148893A (en) * 1999-11-19 2001-05-29 Nec Viewtechnology Ltd Plane speaker system
JP2003047092A (en) * 2001-07-31 2003-02-14 Taiyo Yuden Co Ltd Piezoelectric speaker and electronic device utilizing the same
JP2004266643A (en) * 2003-03-03 2004-09-24 Sony Corp Piezoelectric sounding element and its manufacturing method
JP2007208677A (en) * 2006-02-02 2007-08-16 System Intech:Kk Underwater audio player and underwater mask

Cited By (23)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2012100044A (en) * 2010-11-01 2012-05-24 Nec Corp Oscillation device and electronic apparatus
JP2012209866A (en) * 2011-03-30 2012-10-25 Kyocera Corp Acoustic generator
JPWO2013099512A1 (en) * 2011-12-26 2015-04-30 京セラ株式会社 Vibration device, sound generator, speaker system, electronic equipment
US9497550B2 (en) 2011-12-26 2016-11-15 Kyocera Corporation Vibration device, sound generator, speaker system, and electronic device
WO2013099512A1 (en) * 2011-12-26 2013-07-04 京セラ株式会社 Vibration device, sound generator, speaker system, and electronic device
US9241205B2 (en) 2011-12-27 2016-01-19 Kyocera Corporation Vibration device, sound generator, speaker system, and electronic device
JP5676016B2 (en) * 2011-12-27 2015-02-25 京セラ株式会社 Vibration device, sound generator, speaker system, electronic equipment
WO2013099511A1 (en) * 2011-12-27 2013-07-04 京セラ株式会社 Vibration device, sound generator, speaker system, and electronic device
JPWO2013150667A1 (en) * 2012-04-05 2015-12-17 Necトーキン株式会社 Piezoelectric element, piezoelectric vibration module, and manufacturing method thereof
US9544694B2 (en) 2012-04-05 2017-01-10 Nec Tokin Corporation Piezoelectric element, piezoelectric vibration module, and methods of manufacturing the same
WO2014024600A1 (en) 2012-08-10 2014-02-13 京セラ株式会社 Acoustic generator, acoustic generation device, and electronic apparatus
US9392375B2 (en) 2012-08-10 2016-07-12 Kyocera Corporation Acoustic generator, acoustic generation device, and electronic device
WO2014030793A1 (en) * 2012-08-24 2014-02-27 (주)와이솔 Multilayer piezoelectric speaker apparatus
CN103002387A (en) * 2012-08-24 2013-03-27 天津威盛电子有限公司 Laminated piezoelectric type loudspeaker device
TWI505722B (en) * 2012-08-30 2015-10-21 Kyocera Corp Sound generator, sound generating device and electronic machine
JP2014049903A (en) * 2012-08-30 2014-03-17 Kyocera Corp Piezoelectric element, acoustic generator, acoustic generating device, and electronic apparatus
CN103843367B (en) * 2012-08-30 2016-08-31 京瓷株式会社 Sound producer, flexible piezoelectric sound-generating devices and electronic equipment
CN103843367A (en) * 2012-08-30 2014-06-04 京瓷株式会社 Sound generator, sound generating apparatus, and electronic apparatus
TWI508577B (en) * 2012-09-21 2015-11-11 Kyocera Corp Sound generator, sound generating device and electronic machine
JP2014068157A (en) * 2012-09-25 2014-04-17 Kyocera Corp Sound generator, sound generation device and electronic apparatus
WO2021187086A1 (en) * 2020-03-19 2021-09-23 富士フイルム株式会社 Layered piezoelectric element and electroacoustic transducer
JPWO2021187086A1 (en) * 2020-03-19 2021-09-23
JP7457790B2 (en) 2020-03-19 2024-03-28 富士フイルム株式会社 Multilayer piezoelectric element and electroacoustic transducer

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP2010177867A (en) Piezoelectric speaker
US9386378B2 (en) Acoustic generator
US6741710B1 (en) Piezoelectric electroacoustic transducer
US6653762B2 (en) Piezoelectric type electric acoustic converter
JP5815833B2 (en) Sound generator and sound generator using the same
JP3794292B2 (en) Piezoelectric electroacoustic transducer and manufacturing method thereof
JP2012209866A (en) Acoustic generator
CN101132651A (en) Piezoelectric electroacoustic transducing device
JP3714128B2 (en) Piezoelectric electroacoustic transducer
WO2014050214A1 (en) Acoustic generator, acoustic generation device and electronic device
JP2002010393A (en) Piezo-electric electroacoustic transducer
JP5534938B2 (en) Piezoelectric speaker
JP5677637B2 (en) SOUND GENERATOR, SOUND GENERATOR, AND ELECTRONIC DEVICE
JP5319195B2 (en) Vibrator
JP5969863B2 (en) Piezoelectric element, sound generator, sound generator, and electronic device
JP6077798B2 (en) Piezoelectric element, sound generator, sound generator, and electronic device
JP2010199271A (en) Multilayer piezoelectric element, manufacturing method thereof, and vibrator
JP3635992B2 (en) Piezoelectric electroacoustic transducer
JP5541022B2 (en) Vibration device
JP5754879B2 (en) Vibrator
JP5890209B2 (en) Sound generator
JP5933392B2 (en) SOUND GENERATOR, SOUND GENERATOR, AND ELECTRONIC DEVICE
JP2010199272A (en) Laminated piezoelectric element, method of manufacturing the same, and vibrating body
JP2017118424A (en) Acoustic generator, acoustic generation device and electronic apparatus
JP2014039094A (en) Acoustic generator, acoustic generating device, and electric device

Legal Events

Date Code Title Description
A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20110818

A977 Report on retrieval

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007

Effective date: 20120910

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20120918

A521 Written amendment

Effective date: 20121107

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

A02 Decision of refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02

Effective date: 20130305