JP2014068225A - Piezoelectric vibration element, and piezoelectric vibration device using the same and portable terminal - Google Patents

Piezoelectric vibration element, and piezoelectric vibration device using the same and portable terminal Download PDF

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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a piezoelectric vibration element which can transmit strong vibration to a diaphragm even if the diaphragm is bonded directly to the surface, and to provide a piezoelectric vibration device using the same, and a portable terminal.SOLUTION: A piezoelectric vibration element includes at least a plurality of electrodes 21-25 arranged alternately along the first direction, and a plurality of piezoelectric layers 27, where the average of magnitude of voltages applied between adjoining electrodes on one side in the first direction is smaller than the average of magnitude of voltages applied between adjoining electrodes on the other side in the first direction. A piezoelectric vibration device using the same, and a portable terminal are also provided. A piezoelectric vibration element that can transmit strong vibration to a diaphragm even if the diaphragm is bonded directly to the surface, and a piezoelectric vibration device using the same and a portable terminal can be obtained.

Description

本発明は、圧電振動素子ならびにそれを用いた圧電振動装置および携帯端末に関するものである。   The present invention relates to a piezoelectric vibration element, a piezoelectric vibration device using the same, and a portable terminal.

従来、板状の圧電バイモルフ素子と振動板とを間隔を開けて配置するとともに、圧電バイモルフ素子の長さ方向における一端を、固定治具を介して振動板に固定して、圧電バイモルフ素子の振動を振動板に伝える圧電振動装置が知られている(例えば、特許文献1を参照。)。   Conventionally, a plate-like piezoelectric bimorph element and a vibration plate are arranged with a space therebetween, and one end in the length direction of the piezoelectric bimorph element is fixed to the vibration plate via a fixing jig, thereby vibrating the piezoelectric bimorph element. There is known a piezoelectric vibration device that transmits a vibration to a diaphragm (see, for example, Patent Document 1).

特開2006−238072号公報JP 2006-238072 A

しかしながら、上述した従来の圧電振動装置は、衝撃が加わったときにも圧電バイモルフ素子と振動板とが接触しないように、圧電バイモルフ素子と振動板との間に充分な間隔を開ける必要があるため、薄型化が困難であるという問題があった。また、薄型化するために、圧電バイモルフ素子の一方主面に振動板の一方主面を直接接合すると、振動板に強い振動を伝えることが難しいことが発明者の検討により明らかになった。   However, the above-described conventional piezoelectric vibration device requires a sufficient space between the piezoelectric bimorph element and the diaphragm so that the piezoelectric bimorph element and the diaphragm do not contact even when an impact is applied. There is a problem that it is difficult to reduce the thickness. In addition, the inventors have clarified that it is difficult to transmit strong vibration to the diaphragm when one main surface of the diaphragm is directly joined to one main surface of the piezoelectric bimorph element in order to reduce the thickness.

本発明はこのような問題点に鑑みて案出されたものであり、その目的は、表面に振動板を直接接合しても、振動板に強い振動を伝えることが可能な圧電振動素子ならびにそれを用いた圧電振動装置および携帯端末を提供することにある。   The present invention has been devised in view of such problems, and an object of the present invention is to provide a piezoelectric vibration element capable of transmitting strong vibration to a vibration plate even when the vibration plate is directly bonded to the surface, and the piezoelectric vibration element. Another object is to provide a piezoelectric vibration device and a portable terminal using the above.

本発明の圧電振動素子は、第1の方向に沿って交互に配置された複数の電極と複数の圧電体層とを少なくとも有しており、前記第1の方向の一方側における隣り合う前記電極間に加えられる電圧の大きさの平均が、前記第1の方向の他方側における隣り合う前記電極間に加えられる電圧の大きさの平均よりも小さいことを特徴とするものである。   The piezoelectric vibration element according to the present invention includes at least a plurality of electrodes and a plurality of piezoelectric layers arranged alternately along the first direction, and the adjacent electrodes on one side in the first direction. The average of the magnitudes of the voltages applied between them is smaller than the average of the magnitudes of the voltages applied between the adjacent electrodes on the other side in the first direction.

本発明の圧電振動装置は、前記圧電振動素子と、該圧電振動素子の前記第1の方向における前記一方側の表面に一方主面が接合された振動板とを少なくとも有することを特徴とするものである。本発明の携帯端末は、前記圧電振動装置と、前記圧電振動素子に入力される電気信号を生成する電子回路とを少なくとも有していることを特徴とするものである。   The piezoelectric vibration device of the present invention includes at least the piezoelectric vibration element and a vibration plate having one main surface bonded to the surface on the one side in the first direction of the piezoelectric vibration element. It is. The portable terminal according to the present invention includes at least the piezoelectric vibration device and an electronic circuit that generates an electric signal input to the piezoelectric vibration element.

本発明の圧電振動素子によれば、表面に振動板を直接接合しても、振動板に強い振動を伝えることが可能な圧電振動素子を得ることができる。本発明の圧電振動装置によれば、強い振動を伝えることが可能な薄型の圧電振動装置を得ることができる。本発明の携帯端末によれば、強い振動を伝えることが可能な薄型の携帯端末を得ることができる。   According to the piezoelectric vibration element of the present invention, it is possible to obtain a piezoelectric vibration element that can transmit strong vibration to the vibration plate even if the vibration plate is directly bonded to the surface. According to the piezoelectric vibration device of the present invention, a thin piezoelectric vibration device capable of transmitting strong vibration can be obtained. According to the mobile terminal of the present invention, a thin mobile terminal capable of transmitting strong vibrations can be obtained.

本発明の実施の形態の第1の例の圧電振動素子を模式的に示す斜視図である。1 is a perspective view schematically showing a piezoelectric vibration element of a first example of an embodiment of the present invention. (a)〜(e)は、図1に示す圧電振動素子の構造を説明するための平面図である。(A)-(e) is a top view for demonstrating the structure of the piezoelectric vibration element shown in FIG. 図1に示す圧電振動素子の構造を説明するための図である。It is a figure for demonstrating the structure of the piezoelectric vibration element shown in FIG. 図1に示す圧電振動素子の電極間に加えられる電圧を説明するための図である。It is a figure for demonstrating the voltage applied between the electrodes of the piezoelectric vibration element shown in FIG. 本発明の実施の形態の第2の例の圧電振動素子の電極間に加えられる電圧を説明するための図である。It is a figure for demonstrating the voltage applied between the electrodes of the piezoelectric vibration element of the 2nd example of embodiment of this invention. 本発明の実施の形態の第3の例の圧電振動装置を模式的に示す斜視図である。It is a perspective view which shows typically the piezoelectric vibration apparatus of the 3rd example of embodiment of this invention. 本発明の実施の形態の第4の例の携帯端末を模式的に示す斜視図である。It is a perspective view which shows typically the portable terminal of the 4th example of embodiment of this invention. 図7におけるA−A’線断面図である。FIG. 8 is a cross-sectional view taken along line A-A ′ in FIG. 7. 図7におけるB−B’線断面図である。FIG. 8 is a sectional view taken along line B-B ′ in FIG. 7.

以下、本発明の圧電振動素子ならびにそれを用いた圧電振動装置および携帯端末を添付の図面を参照しつつ詳細に説明する。   Hereinafter, a piezoelectric vibration element of the present invention, a piezoelectric vibration device using the same, and a portable terminal will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

(実施の形態の第1の例)
図1は、本発明の実施の形態の第1の例である圧電振動素子14を模式的に示す斜視図である。本例の圧電振動素子14は、図1に示すように、第1の方向(図のz軸方向)が厚み方向であり、第1の方向に垂直な図のx軸方向が長さ方向であり、第1の方向および図のx軸方向に垂直な図のy軸方向が幅方向である直方体状の形状を有している。また、圧電振動素子14は、積層体20と、第1の外部端子41と、第2の外部端子42と、第3の外部端子(図示せず)と、第4の外部端子(図示せず)と、第5の外部端子(図示せず)とを有している。
(First example of embodiment)
FIG. 1 is a perspective view schematically showing a piezoelectric vibration element 14 which is a first example of an embodiment of the present invention. As shown in FIG. 1, the piezoelectric vibration element 14 of this example has a first direction (z-axis direction in the drawing) as a thickness direction, and an x-axis direction in the drawing perpendicular to the first direction as a length direction. There is a rectangular parallelepiped shape in which the first direction and the y-axis direction in the drawing perpendicular to the x-axis direction in the drawing are the width direction. The piezoelectric vibration element 14 includes the laminate 20, the first external terminal 41, the second external terminal 42, the third external terminal (not shown), and the fourth external terminal (not shown). ) And a fifth external terminal (not shown).

図1に示すように、積層体20の第1の方向の一方側(図の+z方向側)の端面には、電極23が配置されており、積層体20の図の+x方向における端面には、第1の外部端子41および第2の外部端子42が配置されている。また、図1では図示されていないが、積層体20の第1の方向の他方側(図の−z方向側)の端面には電極25(図2参照)が配置されており、積層体20の図の−x方向の端面には、第3〜第5の外部端子(図示せず)が配置されている。   As shown in FIG. 1, an electrode 23 is disposed on the end surface of the laminate 20 on one side in the first direction (+ z direction side in the drawing), and on the end surface in the + x direction of the laminate 20 in the drawing. The 1st external terminal 41 and the 2nd external terminal 42 are arrange | positioned. Although not shown in FIG. 1, an electrode 25 (see FIG. 2) is disposed on the other end face in the first direction (the −z direction side in the drawing) of the stacked body 20. The third to fifth external terminals (not shown) are arranged on the end surface in the −x direction in FIG.

図2(a)〜(e)は、圧電振動素子14が有する電極21〜25の形状を模式的に示す平面図である。また、図3は、第1の方向(図のz軸方向)における電極21〜25の基本的な位置関係と、電極21〜25の間に配置された圧電体層27の分極の状態とを模式的に示す図である。なお、図3においては、第1〜第5の外部端子および圧電体層27の図示を省略している。積層体20は、図2,3に示すように、第1の方向(図のz軸方向)に分極された複数層の圧電体層27と、複数の扁平状の電極21〜25とが、第1の方向に沿って交互に配置されて構成されている。   2A to 2E are plan views schematically showing the shapes of the electrodes 21 to 25 included in the piezoelectric vibration element 14. FIG. 3 shows the basic positional relationship of the electrodes 21 to 25 in the first direction (the z-axis direction in the drawing) and the polarization state of the piezoelectric layer 27 disposed between the electrodes 21 to 25. It is a figure shown typically. In FIG. 3, the first to fifth external terminals and the piezoelectric layer 27 are not shown. As shown in FIGS. 2 and 3, the stacked body 20 includes a plurality of piezoelectric layers 27 polarized in a first direction (z-axis direction in the figure) and a plurality of flat electrodes 21 to 25. They are arranged alternately along the first direction.

電極21は、積層体20の側面と間隔を開けて形成された矩形状の本体部21aの一方端に、矩形状の引き出し部21bの一方端を接続した構造を有している。引き出し部21bの他方端は第1の外部端子41に接続されている。電極22は、積層体20の側面と間隔を開けて形成された矩形状の本体部22aの一方端に、矩形状の引き出し部22bの一方端を接続した構造を有している。引き出し部22bの他方端は第2の外部端子42に接続されている。電極23は、積層体20の側面と間隔を開けて形成された矩形状の本体部23aの一方端に、矩形状の引き出し部23bの一方端を接続した構造を有している。引き出し部23bの他方端は第3の外部端子(図示せず)に接続されている。電極24は、積層体20の側面と間隔を開けて形成された矩形状の本体部24aの一方端に、矩形状の
引き出し部24bの一方端を接続した構造を有している。引き出し部24bの他方端は第4の外部端子(図示せず)に接続されている。電極25は、積層体20の側面と間隔を開けて形成された矩形状の本体部25aの一方端に、矩形状の引き出し部25bの一方端を接続した構造を有している。引き出し部25bの他方端は第5の外部端子(図示せず)に接続されている。
The electrode 21 has a structure in which one end of a rectangular lead portion 21b is connected to one end of a rectangular main body portion 21a formed at a distance from the side surface of the laminate 20. The other end of the lead portion 21 b is connected to the first external terminal 41. The electrode 22 has a structure in which one end of a rectangular lead portion 22b is connected to one end of a rectangular main body portion 22a formed at a distance from the side surface of the laminate 20. The other end of the lead portion 22 b is connected to the second external terminal 42. The electrode 23 has a structure in which one end of a rectangular lead portion 23b is connected to one end of a rectangular main body portion 23a formed at a distance from the side surface of the laminate 20. The other end of the lead portion 23b is connected to a third external terminal (not shown). The electrode 24 has a structure in which one end of a rectangular lead portion 24b is connected to one end of a rectangular main body portion 24a formed at a distance from the side surface of the laminate 20. The other end of the lead portion 24b is connected to a fourth external terminal (not shown). The electrode 25 has a structure in which one end of a rectangular lead portion 25b is connected to one end of a rectangular main body portion 25a formed at a distance from the side surface of the laminate 20. The other end of the lead portion 25b is connected to a fifth external terminal (not shown).

また、電極21〜25の間に配置された圧電体層27は、図3に矢印で示すように分極されている。矢印P1〜P4は、それぞれの圧電体層27の巨視的な分極の状態をベクトルで表示したものであり、矢印の向きで分極の向きを示しており、矢印の大きさで分極の強さを示している。図3に示すように、各々の圧電体層27は、略等しい強度で分極されている。   Further, the piezoelectric layer 27 disposed between the electrodes 21 to 25 is polarized as shown by arrows in FIG. Arrows P1 to P4 indicate the macroscopic polarization state of each piezoelectric layer 27 as a vector, the direction of the arrow indicates the direction of polarization, and the magnitude of the arrow indicates the strength of the polarization. Show. As shown in FIG. 3, each piezoelectric layer 27 is polarized with substantially equal strength.

また、図3に示すように、圧電体層27は、第1の方向の他方側(図の−z方向側)では、電極24,25から電極22へ向かう向きに分極されており、第1の方向の一方側(図の+z方向側)では、電極21から電極23,24へ向かう向きに分極されている。   As shown in FIG. 3, the piezoelectric layer 27 is polarized in the direction from the electrodes 24 and 25 toward the electrode 22 on the other side in the first direction (the −z direction side in the drawing). Is polarized in the direction from the electrode 21 toward the electrodes 23 and 24 on one side (the + z direction side in the figure).

そして、圧電振動素子14を振動させるときには、ある瞬間には、電極21の電位および電極22の電位に対して、電極23の電位および電極24の電位および電極25の電位が高くなり、次の瞬間には、電極21の電位および電極22の電位に対して、電極23の電位および電極24の電位および電極25の電位が低くなるように、第1〜第5の外部端子を介して電極21〜25に交流電圧を加える。これにより、圧電振動素子14は、ある瞬間に加えられる電界の向きに対する分極の向きが、第1の方向(図のz軸方向)における一方側と他方側とで逆転するようにされている。   When the piezoelectric vibration element 14 is vibrated, the potential of the electrode 23, the potential of the electrode 24, and the potential of the electrode 25 become higher than the potential of the electrode 21 and the potential of the electrode 22 at a certain moment. The electrodes 21 to 21 are connected via the first to fifth external terminals so that the potential of the electrode 23, the potential of the electrode 24, and the potential of the electrode 25 are lower than the potential of the electrode 21 and the potential of the electrode 22. An AC voltage is applied to 25. Thereby, the piezoelectric vibrating element 14 is configured such that the polarization direction with respect to the direction of the electric field applied at a certain moment is reversed between one side and the other side in the first direction (z-axis direction in the figure).

よって、電気信号が加えられて、ある瞬間に、第1の方向の一方側(図の+z方向側)が、圧電振動素子14の長さ方向(図のx軸方向)において伸びるときには、第1の方向の他方側(図の−z方向側)が、圧電振動素子14の長さ方向において縮むようにされている。これにより、圧電振動素子14は、電気信号が加えられることによって、図のx軸方向に振幅が変化するように第1の方向(図のz軸方向)に屈曲振動する。このように、圧電振動素子14は、バイモルフ構造を有する圧電体(圧電バイモルフ素子)で構成されている。   Therefore, when an electrical signal is applied and one side (the + z-direction side in the figure) of the first direction extends in the length direction (the x-axis direction in the figure) of the piezoelectric vibration element 14 at a certain moment, the first The other side of this direction (the −z direction side in the figure) is configured to shrink in the length direction of the piezoelectric vibration element 14. Thereby, the piezoelectric vibration element 14 is flexibly vibrated in the first direction (the z-axis direction in the figure) so that the amplitude changes in the x-axis direction in the figure when an electric signal is applied. Thus, the piezoelectric vibration element 14 is configured by a piezoelectric body (piezoelectric bimorph element) having a bimorph structure.

図4は、図1に示す圧電振動素子14を振動させるときに、圧電振動素子14の電極21〜25の間に加えられる電圧を説明するための図である。矢印E1〜E4は、ある瞬間における、隣り合う電極間における巨視的な電界の状態をベクトルで表示したものであり、矢印の向きで電界の向きを示しており、矢印の大きさで電界の強さを示している。   FIG. 4 is a diagram for explaining a voltage applied between the electrodes 21 to 25 of the piezoelectric vibration element 14 when the piezoelectric vibration element 14 shown in FIG. 1 is vibrated. Arrows E1 to E4 indicate the state of a macroscopic electric field between adjacent electrodes at a certain moment as a vector, the direction of the electric field is indicated by the direction of the arrow, and the strength of the electric field is indicated by the size of the arrow. It shows.

図4に示すように、ある瞬間における、隣り合う電極25,22間の電界E1の大きさを|E1|とし、隣り合う電極22,24間の電界E2の大きさを|E2|とし、隣り合う電極24,21間の電界E3の大きさを|E3|とし、隣り合う電極21,23間の電界E4の大きさを|E4|とすると、|E1|>|E2|>|E3|>|E4|となるように、隣り合う電極間に電圧が加えられる。   As shown in FIG. 4, the magnitude of the electric field E1 between the adjacent electrodes 25 and 22 at a certain moment is | E1 |, the magnitude of the electric field E2 between the adjacent electrodes 22 and 24 is | E2 | If the magnitude of the electric field E3 between the matching electrodes 24 and 21 is | E3 | and the magnitude of the electric field E4 between the adjacent electrodes 21 and 23 is | E4 |, then | E1 |> | E2 |> | E3 |> A voltage is applied between adjacent electrodes so that | E4 |.

ここで、隣り合う電極同士が対向する面積は全て略等しく設定されており、隣り合う電極間の間隔も全て略等しく設定されており、隣り合う電極間に位置する圧電体層27の誘電率も略等しく設定されている。よって、隣り合う電極25,22間に加えられる電圧V1の大きさを|V1|とし、隣り合う電極22,24間に加えられる電圧V2の大きさを|V2|とし、隣り合う電極24,21間に加えられる電圧V3の大きさを|V3|とし、隣り合う電極21,23間に加えられる電圧V4の大きさを|V4|とすると、|E1|>|E2|>|E3|>|E4|となるように電圧が加えられることは、|V1|>|
V2|>|V3|>|V4|であることを意味している。
Here, the areas where the adjacent electrodes face each other are all set to be approximately equal, the intervals between the adjacent electrodes are all set to be approximately equal, and the dielectric constant of the piezoelectric layer 27 located between the adjacent electrodes is also set. It is set approximately equal. Therefore, the magnitude of the voltage V1 applied between the adjacent electrodes 25, 22 is | V1 |, the magnitude of the voltage V2 applied between the adjacent electrodes 22, 24 is | V2 |, and the adjacent electrodes 24, 21 are used. If the magnitude of the voltage V3 applied between them is | V3 | and the magnitude of the voltage V4 applied between the adjacent electrodes 21 and 23 is | V4 |, then | E1 |> | E2 |> | E3 |> | The voltage applied so that E4 | becomes | V1 |> |
V2 |> | V3 |> | V4 |.

なお、圧電振動素子14を振動させるときには、前述したように、圧電振動素子14の隣り合う電極間に交流電圧を加える。よって、電圧V1,V2,V3,V4は、交流電圧であり、各々周期的に大きさおよび符号が変化するが、互いに周波数および位相が等しくなっている。よって、|V1|,|V2|,|V3|,|V4|の大小関係は、実効値の大小関係であるが、値が0になるときを除く任意の瞬間における瞬時値の大小関係でもあり、最大値の大小関係でもある。   When the piezoelectric vibration element 14 is vibrated, an alternating voltage is applied between adjacent electrodes of the piezoelectric vibration element 14 as described above. Therefore, the voltages V1, V2, V3, and V4 are alternating voltages, and their magnitudes and signs change periodically, but their frequencies and phases are equal to each other. Therefore, the magnitude relationship among | V1 |, | V2 |, | V3 |, and | V4 | is the magnitude relationship between the effective values, but is also the magnitude relationship between the instantaneous values at any moment except when the value becomes zero. It is also the relationship between the maximum values.

そして、本例の圧電振動素子14は、第1の方向の一方側(図の+z方向側)における隣り合う電極間に加えられる電圧の大きさの平均が、第1の方向の他方側(図の−z方向側)における隣り合う電極間に加えられる電圧の大きさの平均よりも小さくされている。なお、第1の方向の一方側とは、第1の方向の中央よりも一方側の部分であり、第1の方向の他方側とは、第1の方向の中央よりも他方側の部分である。そして、本例の圧電振動素子14では、電極24が圧電振動素子14の第1の方向(図のz軸方向)の中央に位置している。   In the piezoelectric vibration element 14 of this example, the average magnitude of the voltage applied between adjacent electrodes on one side in the first direction (the + z direction side in the figure) is the other side in the first direction (see the figure). Of the voltage applied between adjacent electrodes on the -z direction side). Note that one side in the first direction is a part on one side of the center in the first direction, and the other side in the first direction is a part on the other side of the center in the first direction. is there. In the piezoelectric vibration element 14 of this example, the electrode 24 is located at the center of the first direction (z-axis direction in the drawing) of the piezoelectric vibration element 14.

すなわち、第1の方向の他方側における隣り合う電極間に加えられる電圧の大きさの平均をA1とすると、A1=(|V1|+|V2|)/2となり、第1の方向の一方側における隣り合う電極間に加えられる電圧の大きさの平均をA2とすると、A2=(|V3|+|V4|)/2となる。そして、本例の圧電振動素子14は、第1の方向の一方側における隣り合う電極間に加えられる電圧の大きさの平均A2が、第1の方向の他方側における隣り合う電極間に加えられる電圧の大きさの平均A1よりも小さくなっている。これにより、圧電振動素子14における第1の方向の一方側(図の+z方向側)の表面に振動板の主面を接合して、圧電振動素子14の振動を振動板に伝える振動装置を構成したときに、振動板に強い振動を伝えることができる。   That is, if the average of the magnitudes of voltages applied between adjacent electrodes on the other side in the first direction is A1, A1 = (| V1 | + | V2 |) / 2, and one side in the first direction If the average of the magnitudes of voltages applied between adjacent electrodes in A is A2, then A2 = (| V3 | + | V4 |) / 2. In the piezoelectric vibration element 14 of this example, the average A2 of the magnitude of the voltage applied between the adjacent electrodes on one side in the first direction is applied between the adjacent electrodes on the other side in the first direction. It is smaller than the average A1 of the magnitude of the voltage. Thus, the vibration device is configured to join the main surface of the vibration plate to the surface of the piezoelectric vibration element 14 on one side in the first direction (+ z direction side in the drawing) and transmit the vibration of the piezoelectric vibration element 14 to the vibration plate. When it is done, strong vibration can be transmitted to the diaphragm.

この効果が得られる原因は次のように推測できる。すなわち、例えば、圧電振動素子14が、−z方向側が凸になるように屈曲する場合、前述したように、圧電振動素子14の+z方向側はx軸方向において収縮する。すると、圧電振動素子14の+z方向側の表面に接合された振動板の表面(−z方向側の表面)もx軸方向において収縮するため、振動板は+z方向側が凸になるように変形しようとする。よって、圧電振動素子14が曲がろうとする方向と振動板が曲がろうとする方向とが逆になり、圧電振動素子14の振動が妨げられて、圧電振動素子14の振動が弱くなる。これにより、振動板に伝えられる振動が弱くなる。   The reason why this effect is obtained can be estimated as follows. That is, for example, when the piezoelectric vibration element 14 is bent so that the −z direction side is convex, as described above, the + z direction side of the piezoelectric vibration element 14 contracts in the x-axis direction. Then, since the surface of the vibration plate (the surface on the −z direction side) joined to the surface on the + z direction side of the piezoelectric vibration element 14 also contracts in the x axis direction, the vibration plate will be deformed so that the + z direction side is convex. And Therefore, the direction in which the piezoelectric vibration element 14 tries to bend and the direction in which the vibration plate tries to bend are reversed, the vibration of the piezoelectric vibration element 14 is hindered, and the vibration of the piezoelectric vibration element 14 is weakened. Thereby, the vibration transmitted to the diaphragm is weakened.

これに対して、本例の圧電振動素子14は、第1の方向の一方側(図の+z方向側)における隣り合う電極間に加えられる電圧の大きさの平均が、第1の方向の他方側(図の−z方向側)における隣り合う電極間に加えられる電圧の大きさの平均よりも小さい。そして、これにより、第1の方向の一方側(図の+z方向側)における隣り合う電極間の電界の大きさの平均が、第1の方向の他方側(図の−z方向側)における隣り合う電極間の電界の大きさの平均よりも小さい。   On the other hand, in the piezoelectric vibrating element 14 of this example, the average magnitude of the voltage applied between adjacent electrodes on one side in the first direction (the + z direction side in the figure) is the other in the first direction. It is smaller than the average of the magnitude | sizes of the voltage applied between the adjacent electrodes in the side (-z direction side of a figure). As a result, the average magnitude of the electric field between the adjacent electrodes on one side in the first direction (+ z direction side in the figure) is equal to that on the other side in the first direction (on the −z direction side in the figure). It is smaller than the average of the magnitude of the electric field between the mating electrodes.

すなわち、第1の方向の他方側における隣り合う電極間の電界の大きさの平均をB1とすると、B1=(|E1|+|E2|)/2となり、第1の方向の一方側における隣り合う電極間の電界の大きさの平均をB2とすると、B2=(|E3|+|E4|)/2となるが、第1の方向の一方側(図の+z方向側)における隣り合う電極間の電界の大きさの平均B2が、第1の方向の他方側(図の−z方向側)における隣り合う電極間の電界の大きさの平均B1よりも小さい。そして、本例の圧電振動素子14は、前述したように、複数の圧電体層27の分極強度が実質的に等しくされている。   That is, assuming that the average electric field between adjacent electrodes on the other side in the first direction is B1, B1 = (| E1 | + | E2 |) / 2, and the adjacent on one side in the first direction. B2 = (| E3 | + | E4 |) / 2 when the average magnitude of the electric field between the matching electrodes is B2, but adjacent electrodes on one side in the first direction (+ z direction side in the figure) The average electric field magnitude B2 between them is smaller than the average electric field magnitude B1 between adjacent electrodes on the other side in the first direction (the −z direction side in the figure). In the piezoelectric vibration element 14 of this example, as described above, the polarization strengths of the plurality of piezoelectric layers 27 are substantially equal.

よって、本例の圧電振動素子14は、電気信号が与えられて振動するときに、第1の方向の一方側の伸縮量が、第1の方向の他方側の伸縮量よりも小さくなる。これにより、圧電振動素子14における第1の方向の一方側の表面に接合された振動板を圧電振動素子14と逆向きに曲げようとする力が小さくなる。したがって、圧電振動素子14の振動を妨げる作用が低減され、圧電振動素子14が強く振動することができ、振動板に強い振動を伝えることが可能になる。また、圧電振動素子14が屈曲振動するときの、第1の方向の一方側における変形が、第1の方向の他方側における変形よりも小さくなることから、第1の方向の一方側の表面に接合された振動板の振動が抑制された場合においても、圧電振動素子14の振動があまり抑制されず、振動板に強い振動を伝えることができる。   Therefore, when the piezoelectric vibration element 14 of this example vibrates by being given an electric signal, the amount of expansion / contraction on one side in the first direction is smaller than the amount of expansion / contraction on the other side in the first direction. As a result, the force to bend the vibration plate bonded to the surface of the piezoelectric vibration element 14 on one side in the first direction in the direction opposite to that of the piezoelectric vibration element 14 is reduced. Accordingly, the action of preventing the vibration of the piezoelectric vibration element 14 is reduced, the piezoelectric vibration element 14 can vibrate strongly, and the strong vibration can be transmitted to the diaphragm. In addition, since the deformation on one side in the first direction when the piezoelectric vibration element 14 undergoes flexural vibration is smaller than the deformation on the other side in the first direction, the surface on the one side in the first direction Even when the vibration of the bonded diaphragm is suppressed, the vibration of the piezoelectric vibration element 14 is not significantly suppressed, and a strong vibration can be transmitted to the diaphragm.

なお、例えば、第1の方向(図のz軸方向)における中央が1つの圧電体層27A中に位置する場合には、その圧電体層27Aを除いて考えればよい。すなわち、圧電体層27Aよりも第1の方向の一方側(図の+z方向側)に位置する隣り合う電極間に加えられる電圧の大きさの平均を、『第1の方向の一方側における隣り合う電極間に加えられる電圧の大きさの平均』とすれば良く、圧電体層27Aよりも第1の方向の他方側(図の−z方向側)に位置する隣り合う電極間に加えられる電圧の大きさの平均を、『第1の方向の他方側における隣り合う電極間に加えられる電圧の大きさの平均』とすれば良い。   For example, when the center in the first direction (the z-axis direction in the drawing) is located in one piezoelectric layer 27A, the piezoelectric layer 27A may be excluded. That is, the average of the magnitudes of voltages applied between adjacent electrodes located on one side in the first direction (the + z direction side in the figure) with respect to the piezoelectric layer 27A is expressed as “adjacent one side in the first direction. The average of the magnitude of the voltage applied between the matching electrodes ”, and the voltage applied between the adjacent electrodes located on the other side in the first direction (the −z direction side in the figure) of the piezoelectric layer 27A. May be set to “average of magnitudes of voltages applied between adjacent electrodes on the other side in the first direction”.

また、本例の圧電振動素子14において、第1の方向の他方側(図の−z方向側)から一方側(図の+x方向側)へ向けて、隣り合う電極間に加えられる電圧の大きさを順次記載すると、|V1|,|V2|,|V3|,|V4|となるが、これらの大きさの関係が、|V1|>|V2|>|V3|>|V4|となっている。すなわち、本例の圧電振動素子14は、第1の方向の一方側(図の+z方向側)に向かうにつれて、隣り合う電極間に加えられる電圧の大きさが段階的に小さくなっている。   Further, in the piezoelectric vibration element 14 of this example, the magnitude of the voltage applied between the adjacent electrodes from the other side in the first direction (the −z direction side in the figure) to the one side (the + x direction side in the figure). When the lengths are sequentially described, | V1 |, | V2 |, | V3 |, and | V4 |, but the relationship between these sizes is | V1 |> | V2 |> | V3 |> | V4 | ing. That is, in the piezoelectric vibration element 14 of the present example, the magnitude of the voltage applied between the adjacent electrodes gradually decreases toward the one side in the first direction (the + z direction side in the figure).

そして、これにより、第1の方向の他方側(図の−z方向側)から一方側(図の+x方向側)へ向けて、隣り合う電極間の電界の大きさを順次記載すると、|E1|,|E2|,|E3|,|E4|となるが、これらの大きさの関係が、|E1|>|E2|>|E3|>|E4|となっている。すなわち、本例の圧電振動素子14は、第1の方向の一方側(図の+z方向側)に向かうにつれて、隣り合う電極間の電界の大きさが段階的に小さくなっている。   Then, by sequentially describing the magnitude of the electric field between the adjacent electrodes from the other side in the first direction (the −z direction side in the drawing) to the one side (the + x direction side in the drawing), | E1 |, | E2 |, | E3 |, and | E4 |, but the relationship between these sizes is | E1 |> | E2 |> | E3 |> | E4 |. That is, in the piezoelectric vibration element 14 of this example, the magnitude of the electric field between the adjacent electrodes gradually decreases toward one side in the first direction (the + z direction side in the figure).

これにより、圧電振動素子14が屈曲振動するときの各々の圧電体層27の伸縮量が、第1の方向の一方側に向かうにつれて徐々に小さくなるので、圧電振動素子14内において、圧電体層27の伸縮量が変化する部分に発生する応力を小さくすることができる。これにより、マイクロクラックの発生等の不具合を低減することができる。   As a result, the amount of expansion / contraction of each piezoelectric layer 27 when the piezoelectric vibration element 14 undergoes flexural vibration gradually decreases toward one side in the first direction, so that the piezoelectric layer within the piezoelectric vibration element 14 The stress generated in the portion where the amount of expansion and contraction 27 changes can be reduced. Thereby, problems, such as generation | occurrence | production of a microcrack, can be reduced.

本例の圧電振動素子14において、積層体20は、例えば、長さ18mm〜28mm程度、幅1mm〜6mm程度、厚み0.2mm〜1.0mm程度とすることができる。また、電極21〜25の本体部の長さは、例えば17mm〜25mm程度、電極21〜25の本体部の幅は、例えば0.5mm〜1.5mm程度とすることができる。   In the piezoelectric vibration element 14 of this example, the laminate 20 can have a length of about 18 mm to 28 mm, a width of about 1 mm to 6 mm, and a thickness of about 0.2 mm to 1.0 mm, for example. The length of the main body of the electrodes 21 to 25 can be about 17 mm to 25 mm, for example, and the width of the main body of the electrodes 21 to 25 can be about 0.5 mm to 1.5 mm, for example.

積層体20を構成する圧電体層27は、圧電材料を用いて形成することができる。例えば、チタン酸鉛(PT)、チタン酸ジルコン酸鉛(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を好適に用いて形成することができる。圧電体層27の1層の厚みは、例えば0.01〜0.1mm程度に設定することができる。電極21,22,24は、既知の金属材料を用いて形成することができる。例えば、銀や銀とパラジウムとの合金等の金属成分に加えて、セラミック成分やガラス成分を含有させたものを好適に用いて形成することができる。電極23,25および第1〜第5の外部
端子は、既知の金属材料を用いて形成することができるが、例えば、銀からなる金属成分およびガラス成分を含有することが望ましい。
The piezoelectric layer 27 constituting the stacked body 20 can be formed using a piezoelectric material. For example, a lead-free piezoelectric material such as lead titanate (PT), lead zirconate titanate (PZT), Bi layered compound, tungsten bronze structure compound, or the like can be suitably used. The thickness of one layer of the piezoelectric layer 27 can be set to, for example, about 0.01 to 0.1 mm. The electrodes 21, 22, and 24 can be formed using a known metal material. For example, in addition to a metal component such as silver or an alloy of silver and palladium, a material containing a ceramic component or a glass component can be preferably used. The electrodes 23 and 25 and the first to fifth external terminals can be formed using a known metal material, but preferably contain, for example, a metal component made of silver and a glass component.

このような圧電振動素子14は、例えば次のような方法によって作製することができる。まず、圧電材料の粉末にバインダー、分散剤、可塑剤、溶剤を添加して掻き混ぜて、スラリーを作製し、得られたスラリーをシート状に成形し、グリーンシートを作製する。次に、グリーンシートに導体ペーストを印刷して電極21,22,24となる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積層し、プレス装置を用いてプレスして積層成形体を作製する。その後、脱脂および焼成し、所定寸法にカットすることにより積層体を得る。次に、電極23,25ならびに第1の外部端子41,第2の外部端子42および第3〜第5の外部端子(図示せず)を形成するための導体ペーストを印刷し、所定の温度で焼付けた後に、第1〜第5の外部端子を通じて直流電圧を印加して圧電体層27の分極を行う。このようにして、圧電振動素子14を得ることができる。   Such a piezoelectric vibration element 14 can be manufactured by the following method, for example. First, a binder, a dispersant, a plasticizer, and a solvent are added to the piezoelectric material powder, and the mixture is agitated to produce a slurry. The obtained slurry is formed into a sheet shape to produce a green sheet. Next, a conductive paste is printed on the green sheet to form electrode patterns to be the electrodes 21, 22, and 24. The green sheets on which the electrode patterns are formed are stacked and pressed using a press device to form a laminated molded body Is made. Then, degreasing and baking are performed, and a laminated body is obtained by cutting to a predetermined dimension. Next, a conductor paste for forming the electrodes 23 and 25, the first external terminal 41, the second external terminal 42, and the third to fifth external terminals (not shown) is printed at a predetermined temperature. After baking, the piezoelectric layer 27 is polarized by applying a DC voltage through the first to fifth external terminals. In this way, the piezoelectric vibration element 14 can be obtained.

なお、例えば、積層体20の第1の方向(図のz軸方向)における端面に電極が露出していると問題が生じる場合には、圧電体等からなる保護層を設けても構わない。その場合には、保護層の厚みを充分に薄くすることが望ましい。   For example, when a problem occurs when the electrode is exposed at the end face in the first direction (z-axis direction in the drawing) of the stacked body 20, a protective layer made of a piezoelectric body or the like may be provided. In that case, it is desirable to sufficiently reduce the thickness of the protective layer.

(実施の形態の第2の例)
図5は、本発明の実施の形態の第2の例の圧電振動素子の電極間に加えられる電圧を説明するための図である。なお、図5においては、図示を簡略化するために、圧電体層および第1〜第5の外部端子の図示を省略している。また、本例においては、前述した実施の形態の第1の例と異なる点について説明し、同様の構成要素には同一の参照符号を付して重複する説明を省略する。
(Second example of embodiment)
FIG. 5 is a diagram for explaining a voltage applied between the electrodes of the piezoelectric vibration element according to the second example of the embodiment of the present invention. In FIG. 5, the illustration of the piezoelectric layer and the first to fifth external terminals is omitted to simplify the illustration. Moreover, in this example, a different point from the 1st example of embodiment mentioned above is demonstrated, the same referential mark is attached | subjected to the same component and the overlapping description is abbreviate | omitted.

本例の圧電振動素子14aは、前述した実施の形態の第1の例の圧電振動素子14と同様に、第1の方向の一方側(図の+z方向側)における隣り合う電極間に加えられる電圧の大きさの平均A2=(|V3|+|V4|)/2が、第1の方向の他方側(図の−z方向側)における隣り合う電極間に加えられる電圧の大きさの平均A1=(|V1|+|V2|)/2よりも小さくなっている。   The piezoelectric vibration element 14a of this example is added between adjacent electrodes on one side in the first direction (the + z direction side in the drawing), similarly to the piezoelectric vibration element 14 of the first example of the above-described embodiment. The average voltage magnitude A2 = (| V3 | + | V4 |) / 2 is the average voltage magnitude applied between adjacent electrodes on the other side in the first direction (the −z direction side in the figure). It is smaller than A1 = (| V1 | + | V2 |) / 2.

そして、これにより、第1の方向の一方側(図の+z方向側)における隣り合う電極間の電界の大きさの平均B2=(|E3|+|E4|)/2が、第1の方向の他方側(図の−z方向側)における隣り合う電極間の電界の大きさの平均B1=(|E1|+|E2|)/2よりも小さい。そして、本例の圧電振動素子14aは、前述した実施の形態の第1の例の圧電振動素子14と同様に、複数の圧電体層27の分極強度が実質的に等しくされている。   Thus, the average B2 = (| E3 | + | E4 |) / 2 of the magnitude of the electric field between the adjacent electrodes on one side in the first direction (+ z direction side in the figure) is the first direction. Smaller than the average B1 = (| E1 | + | E2 |) / 2 of the magnitude of the electric field between the adjacent electrodes on the other side (the −z direction side in the figure). In the piezoelectric vibration element 14a of this example, the polarization strengths of the plurality of piezoelectric layers 27 are substantially equal to each other, like the piezoelectric vibration element 14 of the first example of the embodiment described above.

これにより、第1の方向の一方側(図の+z方向側)の表面に振動板の主面を接合して、圧電振動素子14aの振動を振動板に伝える振動装置を構成したときに、振動板に強い振動を伝えることができる。また、その振動板の振動が抑制されたときにも、その振動板に強い振動を伝えることができる。   As a result, when a vibration device is constructed in which the main surface of the diaphragm is joined to the surface on one side in the first direction (the + z direction side in the figure) and the vibration of the piezoelectric vibration element 14a is transmitted to the diaphragm. Strong vibration can be transmitted to the board. Further, even when vibration of the diaphragm is suppressed, strong vibration can be transmitted to the diaphragm.

また、本例の圧電振動素子14aは、隣り合う電極間に加えられる電圧の大きさV1,V2,V3,V4において、|V1|=|V2|>|V3|>|V4|の関係が成り立っている。すなわち、隣り合う電極間に加えられる電圧の大きさが、第1の方向の他方側(図の−z方向側)では一定であり、第1の方向の一方側(図の+z方向側)では、第1の方向の一方側に向かうにつれて段階的に小さくなっている。   Further, in the piezoelectric vibration element 14a of this example, the relationship of | V1 | = | V2 |> | V3 |> | V4 | is established in the magnitudes V1, V2, V3, and V4 of voltages applied between adjacent electrodes. ing. That is, the magnitude of the voltage applied between adjacent electrodes is constant on the other side in the first direction (the −z direction side in the figure) and on the one side in the first direction (the + z direction side in the figure). , And gradually decreases toward one side of the first direction.

そして、これにより、本例の圧電振動素子14aは、隣り合う電極間の電界の大きさE
1,E2,E3,E4において、|E1|=|E2|>|E3|>|E4|の関係が成り立っている。すなわち、隣り合う電極間の電界の大きさが、第1の方向の他方側(図の−z方向側)では一定であり、第1の方向の一方側(図の+z方向側)では、第1の方向の一方側に向かうにつれて段階的に小さくなっている。
As a result, the piezoelectric vibration element 14a of the present example has an electric field magnitude E between adjacent electrodes.
In E1, E2, E3, and E4, the relationship | E1 | = | E2 |> | E3 |> | E4 | That is, the magnitude of the electric field between adjacent electrodes is constant on the other side in the first direction (the −z direction side in the figure), and on the one side in the first direction (the + z direction side in the figure) As it goes to one side in the direction of 1, it becomes smaller in steps.

このような構成を備えていることから、本例の圧電振動素子14aは、第1の方向の他方側における変形量を大きく確保することができる。これにより、第1の方向の一方側(図の+z方向側)の表面に振動板の主面を取り付けた圧電振動装置を構成したときに、さらに強い振動を振動板に伝えることができる。   Since such a configuration is provided, the piezoelectric vibration element 14a of the present example can ensure a large amount of deformation on the other side in the first direction. As a result, when a piezoelectric vibration device in which the main surface of the diaphragm is attached to the surface on one side in the first direction (+ z direction side in the figure), stronger vibration can be transmitted to the diaphragm.

(実施の形態の第3の例)
図6は、本発明の実施の形態の第3の例の圧電振動装置15を模式的に示す斜視図である。なお、図6においては、作図を容易にするために、圧電振動素子14の詳細な構造の図示を省略している。また、本例においては、前述した実施の形態の第1の例と異なる点について説明し、同様の構成要素には同一の参照符号を付して重複する説明を省略する。本例の圧電振動装置15は、前述した実施の形態の第1の例の圧電振動素子14と、振動板12とを有している。
(Third example of embodiment)
FIG. 6 is a perspective view schematically showing a piezoelectric vibration device 15 according to a third example of the embodiment of the present invention. In FIG. 6, the detailed structure of the piezoelectric vibration element 14 is not shown in order to facilitate drawing. Moreover, in this example, a different point from the 1st example of embodiment mentioned above is demonstrated, the same referential mark is attached | subjected to the same component and the overlapping description is abbreviate | omitted. The piezoelectric vibration device 15 of this example includes the piezoelectric vibration element 14 and the diaphragm 12 of the first example of the above-described embodiment.

振動板12は、矩形の薄板状の形状を有しており、圧電振動素子14の第1の方向の一方側(図の+z方向側)の表面に、一方主面(図の−z方向側の主面)が接着剤等を用いて接合されている。このような振動板12は、アクリル樹脂やガラス等の剛性および弾性が大きい材料を好適に用いて形成することができる。また、振動板12の厚みは、例えば、0.4mm〜1.5mm程度に設定される。このような構成を有する本例の圧電振動装置15は、電気信号を加えることによって圧電振動素子14を屈曲振動させ、その振動を振動板12に伝える圧電振動装置として機能する。   The diaphragm 12 has a rectangular thin plate shape, and has one main surface (on the −z direction side in the figure) on the surface of one side (the + z direction side in the figure) of the piezoelectric vibration element 14 in the first direction. Are joined using an adhesive or the like. Such a diaphragm 12 can be preferably formed using a material having high rigidity and elasticity, such as acrylic resin or glass. Moreover, the thickness of the diaphragm 12 is set to about 0.4 mm to 1.5 mm, for example. The piezoelectric vibration device 15 of this example having such a configuration functions as a piezoelectric vibration device that flexibly vibrates the piezoelectric vibration element 14 by applying an electric signal and transmits the vibration to the vibration plate 12.

本例の圧電振動装置15は、圧電振動素子14の第1の方向の一方側(図の+z方向側)の表面に振動板12の一方主面が接合されている。また、圧電振動素子14は、第1の方向の一方側(図の+z方向側)における隣り合う電極間に加えられる電圧の大きさの平均が、第1の方向の他方側(図の−z方向側)における隣り合う電極間に加えられる電圧の大きさの平均よりも小さい。これにより、振動板12が自由に振動できる場合においても、振動板12の振動が抑制された場合においても、振動板12に強い振動を伝えることができる薄型の圧電振動装置を得ることができる。   In the piezoelectric vibration device 15 of this example, one main surface of the vibration plate 12 is bonded to the surface of one side (the + z direction side in the drawing) of the piezoelectric vibration element 14 in the first direction. In addition, the piezoelectric vibration element 14 has an average of magnitudes of voltages applied between adjacent electrodes on one side in the first direction (+ z direction side in the figure), and the other side in the first direction (−z in the figure). Smaller than the average of the magnitudes of voltages applied between adjacent electrodes on the direction side). Thereby, even when the diaphragm 12 can vibrate freely, even when the vibration of the diaphragm 12 is suppressed, a thin piezoelectric vibration device that can transmit strong vibration to the diaphragm 12 can be obtained.

(実施の形態の第4の例)
図7は、本発明の実施の形態の第4の例の携帯端末を模式的に示す斜視図である。図8は、図7におけるA−A’線断面図である。図9は、図7におけるB−B’線断面図である。なお、図8および図9においては、圧電振動素子14の詳細な構造の図示を省略している。また、本例においては、前述した実施の形態の第3の例と異なる点について説明し、同様の構成要素には同一の参照符号を付して重複する説明を省略する。本例の携帯端末は、図6に示した実施の形態の第3の例の圧電振動装置15と、電子回路17と、ディスプレー18と、筐体19とを有している。
(Fourth example of embodiment)
FIG. 7 is a perspective view schematically showing a portable terminal of the fourth example of the embodiment of the present invention. 8 is a cross-sectional view taken along line AA ′ in FIG. 9 is a cross-sectional view taken along line BB ′ in FIG. 8 and 9, the detailed structure of the piezoelectric vibration element 14 is not shown. Moreover, in this example, a different point from the 3rd example of embodiment mentioned above is demonstrated, the same referential mark is attached | subjected to the same component and the overlapping description is abbreviate | omitted. The portable terminal of this example includes the piezoelectric vibration device 15 of the third example of the embodiment shown in FIG. 6, an electronic circuit 17, a display 18, and a housing 19.

電子回路17は、圧電振動素子14に入力される電気信号を生成する。また、電子回路17には、ディスプレー18に表示させる画像情報を処理する回路や、通信回路等の他の回路が含まれていても良い。なお、電子回路17と圧電振動素子14とは図示せぬ配線を介して接続されている。   The electronic circuit 17 generates an electrical signal that is input to the piezoelectric vibration element 14. The electronic circuit 17 may include other circuits such as a circuit for processing image information to be displayed on the display 18 and a communication circuit. The electronic circuit 17 and the piezoelectric vibration element 14 are connected via a wiring (not shown).

ディスプレー18は、画像情報を表示する機能を有する表示装置であり、例えば、液晶ディスプレー,プラズマディスプレー,および有機ELディスプレー等の既知のディスプ
レーを好適に用いることができる。また、ディスプレー18は、タッチパネルのような入力装置を有するものであっても良い。
The display 18 is a display device having a function of displaying image information. For example, a known display such as a liquid crystal display, a plasma display, and an organic EL display can be suitably used. The display 18 may have an input device such as a touch panel.

筐体19は、1つの面が開口した箱状の形状を有している。筐体19は、例えば、剛性および弾性が大きい合成樹脂等の材料を好適に用いて形成することができるが、金属等の他の材料を用いて形成しても構わない。   The housing 19 has a box shape with one surface opened. The casing 19 can be formed using a material such as a synthetic resin having high rigidity and elasticity, for example, but may be formed using other materials such as a metal.

本例の携帯端末においては、振動板12は、ディスプレー18よりも外側に配置されてディスプレー18と一体化されており、ディスプレー18を保護するカバーとして機能している。また、振動板12は、一方主面(図の−z方向側の主面)の周囲のみが、接着剤等によって筐体19に接合されており、筐体19に振動可能に取り付けられている。また、振動板12は、タッチパネルのような入力装置を有するものであっても構わない。   In the portable terminal of this example, the diaphragm 12 is disposed outside the display 18 and integrated with the display 18, and functions as a cover that protects the display 18. Further, the diaphragm 12 has only one main surface (main surface on the −z direction side in the figure) around the casing 19 joined to the casing 19 with an adhesive or the like, and is attached to the casing 19 so as to vibrate. . The diaphragm 12 may have an input device such as a touch panel.

このような構成を有する本例の携帯端末は、圧電振動素子14を振動させることによって、振動板12を振動させて音響を発生させることができる。そして、この音響によって音声情報を人に伝達することができる。また、振動板12または筐体19を直接または他の物を介して耳などの人体の一部に接触させて振動を伝えることによって音声情報を伝達してもよい。   The mobile terminal of this example having such a configuration can generate sound by vibrating the diaphragm 12 by vibrating the piezoelectric vibrating element 14. And the sound information can be transmitted to a person by this sound. In addition, audio information may be transmitted by transmitting vibration by bringing the diaphragm 12 or the casing 19 into contact with a part of a human body such as an ear directly or via another object.

本例の携帯端末は、振動板12が自由に振動できる場合においても、振動板12の振動が抑制された場合においても、振動板12に強い振動を伝えることができる薄型の圧電振動装置を用いている。これにより、振動板12が自由に振動できる場合においても、振動板12の振動が抑制された場合においても、振動板12に強い振動を伝えることができる薄型の携帯端末を得ることができる。よって、本例の携帯端末によれば、振動板12を耳等の人体に接触させた場合においても、振動板12に強い振動を伝えることができ、音声情報を良好に伝達することが可能な薄型の携帯端末を得ることができる。   The portable terminal of this example uses a thin piezoelectric vibration device that can transmit strong vibration to the diaphragm 12 even when the diaphragm 12 can vibrate freely or when vibration of the diaphragm 12 is suppressed. ing. Thereby, even when the diaphragm 12 can vibrate freely, even when the vibration of the diaphragm 12 is suppressed, a thin mobile terminal capable of transmitting strong vibration to the diaphragm 12 can be obtained. Therefore, according to the portable terminal of this example, even when the diaphragm 12 is brought into contact with a human body such as an ear, strong vibration can be transmitted to the diaphragm 12 and voice information can be transmitted satisfactorily. A thin portable terminal can be obtained.

(変形例)
本発明は上述した実施の形態の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において種々の変更,改良が可能である。
(Modification)
The present invention is not limited to the embodiments described above, and various modifications and improvements can be made without departing from the scope of the present invention.

例えば、上述した実施の形態の第1および第2の例においては、図示を簡略化するために、圧電振動素子14が5つの電極21〜25を有する例を示した。しかしながら、これに限定されるものではなく、より多くの電極を有する構成であっても構わない。   For example, in the first and second examples of the above-described embodiment, the example in which the piezoelectric vibration element 14 has the five electrodes 21 to 25 is shown in order to simplify the illustration. However, the present invention is not limited to this, and a configuration having more electrodes may be used.

また、前述した実施の形態の第3および第4の例においては、実施の形態の第1の例の圧電振動素子14を有する例を示したが、これに限定されるものではない。実施の形態の第2の例の圧電振動素子14aや、他の形態の圧電振動素子を有するものであっても構わない。   In the third and fourth examples of the above-described embodiment, the example having the piezoelectric vibration element 14 of the first example of the embodiment has been described. However, the present invention is not limited to this. You may have the piezoelectric vibration element 14a of the 2nd example of embodiment, and the piezoelectric vibration element of another form.

また、前述した実施の形態の第4の例においては、ディスプレー18のカバーが振動板12として機能する例を示したが、これに限定されるものではない。例えば、ディスプレー18そのものが振動板12として機能するものであっても構わない。   In the fourth example of the above-described embodiment, the example in which the cover of the display 18 functions as the diaphragm 12 is shown, but the present invention is not limited to this. For example, the display 18 itself may function as the diaphragm 12.

12:振動板
14,14a:圧電振動素子
15:圧電振動装置
17:電子回路
21,22,23,24,25:電極
27:圧電体層
12: Vibration plates 14 and 14a: Piezoelectric vibration element 15: Piezoelectric vibration device 17: Electronic circuits 21, 22, 23, 24, 25: Electrode 27: Piezoelectric layer

Claims (5)

第1の方向に沿って交互に配置された複数の電極と複数の圧電体層とを少なくとも有しており、前記第1の方向の一方側における隣り合う前記電極間に加えられる電圧の大きさの平均が、前記第1の方向の他方側における隣り合う前記電極間に加えられる電圧の大きさの平均よりも小さいことを特徴とする圧電振動素子。   A voltage level applied between adjacent electrodes on one side in the first direction, having at least a plurality of electrodes and a plurality of piezoelectric layers arranged alternately along the first direction. Is smaller than the average of the magnitudes of the voltages applied between the adjacent electrodes on the other side in the first direction. 隣り合う前記電極間に加えられる電圧の大きさが、前記第1の方向の前記一方側に向かうにつれて段階的に小さくなっていることを特徴とする請求項1に記載の圧電振動素子。   2. The piezoelectric vibration element according to claim 1, wherein the magnitude of the voltage applied between the adjacent electrodes decreases stepwise toward the one side in the first direction. 隣り合う前記電極間に加えられる電圧の大きさが、前記第1の方向の前記他方側では一定であり、前記第1の方向の前記一方側では、前記第1の方向の前記一方側に向かうにつれて段階的に小さくなっていることを特徴とする請求項2に記載の圧電振動素子。   The magnitude of the voltage applied between the adjacent electrodes is constant on the other side in the first direction, and toward the one side in the first direction on the one side in the first direction. The piezoelectric vibration element according to claim 2, wherein the piezoelectric vibration element decreases in a stepwise manner. 請求項1乃至請求項3のいずれかに記載の圧電振動素子と、該圧電振動素子の前記第1の方向における前記一方側の表面に一方主面が接合された振動板とを少なくとも有することを特徴とする圧電振動装置。   The piezoelectric vibration element according to any one of claims 1 to 3, and a vibration plate having at least one main surface bonded to the surface on the one side in the first direction of the piezoelectric vibration element. A characteristic piezoelectric vibration device. 請求項4に記載の圧電振動装置と、前記圧電振動素子に入力される電気信号を生成する電子回路とを少なくとも有していることを特徴とする携帯端末。   5. A portable terminal comprising at least the piezoelectric vibration device according to claim 4 and an electronic circuit that generates an electric signal input to the piezoelectric vibration element.
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