JP2015180053A - 音響発生器、音響発生装置、電子機器および携帯端末 - Google Patents

Abstract

【課題】 良好な音質を得ることができる音響発生器、音響発生装置、電子機器および携帯端末を提供する。
【解決手段】 本発明の音響発生器は、上面に表面電極５ｆを有する励振器としての圧電素子５と、圧電素子５の下面に取り付けられた振動板３と、振動板３の外周部に設けられて振動板３を支持する枠体２と、表面電極５ｆに導電性接合材８を介して端部が接合されたリード６ａ，６ｂと、圧電素子５の上面、リード６ａ，６ｂの端部および導電性接合材８を覆う樹脂層７とを備え、平面透視したときに導電性接合材８がリード６ａ，６ｂの端部からはみ出している。
【選択図】 図３

Description

本発明は、例えば、スピーカ等の音響発生器、音響発生装置、また音響発生器を搭載したＴＶ、ＰＣ等に代表される電子機器、さらには音響発生器を搭載した携帯端末に関するものである。

従来、圧電素子を用いた音響発生器が知られている。具体的には、振動板に取り付けた圧電素子に電圧を印加して振動させることによって、振動板を振動させて音響を出力する音響発生器が知られている（例えば、特許文献１を参照）。

かかる音響発生器は、振動板として樹脂フィルムなどの薄膜を用いることができるため、一般的な電磁式スピーカなどに比べて薄型かつ軽量に構成することが可能である。

また、圧電素子の上面には表面電極が設けられており、この表面電極から給電されて圧電素子が駆動するようになっている。

特開２００４−２３４３６号公報

上記した従来の音響発生器において、圧電素子の表面電極には給電のためにリード等が接続される。しかしながら、この圧電素子が、表面電極に接続されたリードの端部等に拘束されて駆動しにくくなって局部的に振動にひずみが生じるおそれがあるとともに、リードの端部の長さや幅に応じた共振ノイズが発生するおそれがあった。そのため、圧電素子から振動が伝搬した振動板には、特定の周波数で音圧が急激に変化して周波数特性が平坦化せず、良好な音質を得にくいおそれがあった。

本発明は、上記に鑑みてなされたものであって、良好な音質を得ることができる音響発生器、音響発生装置、電子機器および携帯端末を提供することを目的とする。

本発明の音響発生器は、上面に表面電極を有する励振器と、該励振器の下面に取り付けられた振動板と、該振動板の外周部に設けられて該振動板を支持する枠体と、前記表面電極に導電性接合材を介して端部が接合されたリードと、前記励振器の上面、前記リードの端部および前記導電性接合材を覆う樹脂層とを備え、平面透視したときに前記導電性接合材が前記リードの端部からはみ出していることを特徴とする。

また、本発明の音響発生装置は、上記の構成の音響発生器と、該音響発生器を収容する筐体とを備えていることを特徴とする。

また、本発明の電子機器は、上記の構成の音響発生器と、該音響発生器に接続された電子回路と、該電子回路および前記音響発生器を収容する筐体とを備えることを特徴とする。

また、本発明の携帯端末は、上記の構成の音響発生器と、該音響発生器に接続された電
子回路と、該電子回路および前記音響発生器を収容する筐体と、ディスプレイとを備えることを特徴とする。

本発明によれば、周波数特性が平坦化して良好な音質の音響発生器を得ることができる。

図１（ａ）は、基本的な音響発生器の概略構成を示す模式的な平面図、図１（ｂ）は図１（ａ）に示すＡ−Ａ’線で切断した概略断面図である。 図２は、音圧の周波数特性の一例を示す図である。 図３は、本実施形態に係る音響発生器の一例を示す概略平面図である。 図４は、図３に示すＹ−Ｙ’線で切断した概略断面図である。 図５は、図３に示すＸ−Ｘ’線で切断した概略断面図である。 図６は、本実施形態に係る音響発生器の他の例のＹ−Ｙ’線概略断面図である。 図７は、本実施形態に係る音響発生器の他の例のＸ−Ｘ’線概略断面図である。 図８は、本実施形態に係る音響発生器の他の例を示す概略平面図である。 図９は、図８に示すＹ−Ｙ’線で切断した概略断面図である。 図１０は、図８に示すＸ−Ｘ’線で切断した概略断面図である。 図１１は、本実施形態に係る音響発生器の他の例を示す概略平面図である。 図１２は、図１１に示すＹ−Ｙ’線で切断した概略断面図である。 図１３は、図１１に示すＸ−Ｘ’線で切断した概略断面図である。 図１４は、本実施形態に係る音響発生装置の構成を示す図である。 図１５は、本実施形態に係る電子機器の構成を示す図である。

以下、添付図面を参照して、本願の開示する音響発生器、音響発生装置および電子機器の実施形態を詳細に説明する。なお、以下に示す実施形態によりこの発明が限定されるものではない。

まず、本実施形態に係る音響発生器１の説明に先立って、基本的な音響発生器１’の概略構成について、図１を用いて説明する。図１（ａ）は、基本的な音響発生器１’の概略構成を示す模式的な平面図、図１（ｂ）は図１（ａ）のＡ−Ａ’線で切断した概略断面図である。なお、説明を分かりやすくするために、図１（ｂ）は、音響発生器１’を厚み方向に大きく誇張して示している。

図１に示すように、音響発生器１’は、枠体２と、振動板３と、励振器としての圧電素子５とを備える。なお、図１に示すように、以下の説明では、圧電素子５が１個である場合を例示するが、圧電素子５の個数を限定するものではない。

枠体２は、例えば矩形の枠状で同一形状を有する２枚の枠部材によって構成されており、振動板３の主面の外周部を挟み込んで振動板３を上下から支持する支持体として機能する。

枠体２を構成する枠部材の厚みや材質などは、特に限定されるものではなく、金属や樹脂など種々の材料を用いることができる。たとえば、機械的強度および耐食性に優れるという理由から、厚さ１００〜５０００μｍのステンレス製のものなどが枠体２を構成する
枠部材として好適に用いられる。

なお、図１には、その内側の領域の形状が略矩形状である枠体２を示しているが、平行四辺形、台形および正ｎ角形といった多角形であってもよい。

振動板３は、板状やフィルム状の形状とされており、その外周部が枠体２に挟み込まれて固定され、枠体２の枠内において均一に張力をかけられた状態で支持される。この振動板３には、励振器としての圧電素子５の下面が接合されており、圧電素子５の振動によって圧電素子５とともに振動するようになっている。

振動板３は、樹脂や金属等の種々の材料を用いて形成することができる。たとえば、厚さ１０〜２００μｍのポリエチレン、ポリイミド等の樹脂フィルムで振動板３を構成することができる。

また、上述の説明では、枠体２を積層体として２枚の枠部材によって構成し、かかる２枚の枠部材で振動板３の外周部を挟み込んで支持する場合を例に挙げたが、これに限られるものではない。たとえば、枠体２を１枚の枠部材で構成し、かかる枠体２へ振動板３の外周部を接着固定して支持することとしてもよい。また、枠体２を３枚以上の枠部材を積層させて構成してもよい。

圧電素子５は、振動板３の表面に貼り付けられるなどして設けられ、電圧の印加を受けて振動することによって振動板３を励振する励振器である。例えば、圧電素子５の主面が、振動板３の主面に、エポキシ系樹脂等の接着剤により接合されている。

かかる圧電素子５は、図１（ｂ）に示すように、たとえば、４層のセラミックスからなる圧電体層５ａ、５ｂ、５ｃ、５ｄと、３層の内部電極層５ｅが交互に積層された積層体と、かかる積層体の上面および下面に形成された表面電極５ｆ、５ｇと、内部電極層５ｅが露出した側面に形成された外部電極５ｈ、５ｊとを備える。

圧電体層５ａ、５ｂ、５ｃおよび５ｄを構成する材料には、チタン酸ジルコン酸鉛（ｌｅａｄ ｚｉｒｃｏｎａｔｅ ｔｉｔａｎａｔｅ）、ニオブ酸リチウム（ＬｉＮｂＯ_３）、タンタル酸リチウム（ＬｉＴａＯ_３）、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、従来から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。この圧電体層５ａ、５ｂ、５ｃ、５ｄの厚みは、例えば３〜２５０μｍとされる。

圧電素子５を構成する内部電極層５ｅは、圧電体層５ａ、５ｂ、５ｃ、５ｄを形成するセラミックスと同時焼成により形成されたもので、外部電極５ｈに接続された第１の内部電極層および外部電極５ｉに接続された第２の内部電極層からなる。内部電極層５ｅは、圧電体層５ａ、５ｂ、５ｃ、５ｄと交互に積層されており、積層順に第１の内部電極層および第２の内部電極層が配置されることにより、表面電極５ｆ、５ｇおよび内部電極層５ｅの間に挟まれた圧電体層５ａ、５ｂ、５ｃ、５ｄに駆動電圧を印加するものである。内部電極層５ｅを形成する材料としては、種々の金属材料を用いることができる。例えば、低温焼成に適した銀や銀−パラジウムを主成分とする導体、あるいは銅、白金などを含む導体を用いることができるが、これらにセラミック成分やガラス成分を含有させてもよい。なお、銀とパラジウムとからなる金属成分と、圧電体層５ａ、５ｂ、５ｃ、５ｄを構成するセラミック成分とを含有した材料で内部電極層５ｅを構成した場合、圧電体層５ａ、５ｂ、５ｃ、５ｄと内部電極層５ｅとの焼成収縮差による応力を低減することができるので、積層不良のない圧電素子５を得ることができる。

また、内部電極層５ｅの材料としては、種々の金属材料を用いることができる。たとえば、銀とパラジウムとからなる金属成分と、圧電体層５ａ、５ｂ、５ｃ、５ｄを構成するセラミック成分とを含有した場合、圧電体層５ａ、５ｂ、５ｃ、５ｄと内部電極層５ｅとの熱膨張差による応力を低減することができるので、積層不良のない圧電素子５を得ることができる。

なお、圧電素子５は板状であり、例えば上面側および下面側の主面が長方形状または正方形状といった多角形をなしている。直方体状の場合、例えば縦０．０５〜５０ｍｍ、横０．０５〜１０ｍｍ、高さ０．０１〜５ｍｍの寸法に形成される。なお、多角形に限られず、円形であってもよい。

圧電素子５の上面に形成された表面電極５ｆには、外部回路と電気的に接続するための端子としてリード６ａ、６ｂが接続されている。また、本例の圧電素子５はバイモルフ型の圧電素子で、圧電体層５ａ、５ｂ、５ｃ、５ｄは、図１（ｂ）に矢印で示すように分極されている。すなわち、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厚み方向における一方側と他方側とで逆転するように分極されている。励振器としての圧電素子５がバイモルフ型の圧電素子であることで、振動板３に面する側と反対側とでそれぞれ駆動方向が異なるので、振動板３に面する側の振動はリード６ａ、６ｂによる拘束の影響を受けにくいので、ひずみ緩和効果が大きくなる。

そして、リード６ａ、６ｂを介して圧電素子５に電圧が印加されると、たとえば、ある瞬間において、振動板３に接着された側の圧電体層５ｃ、５ｄは縮み、圧電素子５の上面側の圧電体層５ａ、５ｂは延びるように変形する。よって、圧電素子５に交流信号を与えることにより、圧電素子５が屈曲振動し、振動板３に屈曲振動を与えることができる。

リード６ａ、６ｂは、金、銀、銅、ニッケル、ＳＵＳ等の金属材料を用いて形成することができる。また、銅またはアルミニウムなどの金属箔を樹脂フィルムで挟んだフレキシブル配線を用いてリード６ａ、６ｂを構成すると、圧電素子５の低背化を図ることができる。

また、図１に示すように、音響発生器１’は、枠体２の枠内において圧電素子５およびリード６ａ、６ｂの端部から振動板３の表面の少なくとも圧電素子５の周辺部までを覆うように設けられた樹脂層７をさらに備える。なお、例えば平面視で圧電素子５とは重ならない部位において、リード６ａ、６ｂが樹脂層７の内部から外部へととび出てくるように設けられる。

樹脂層７は、たとえば、アクリル系樹脂を用いてヤング率が１ＭＰａ〜１ＧＰａの範囲程度となるように形成されることが好ましい。なお、かかる樹脂層７に圧電素子５を埋設することで適度なダンピング効果を誘発させることができるので、共振現象を抑制して、音圧の周波数特性におけるピークやディップを小さく抑えることができる。

本例では、樹脂層７は、例えば直方体状に形成される。樹脂層７を直方体状とすることで、樹脂層７の表面を伝搬する波が角部で回折をおこして表面波に乱れを生じさせるので、より共振を抑止してピークディップを抑えることができる。

また、本例では、樹脂層７が、枠体２と同じ高さとなるように形成された構成、言い換えると、枠体２の内側に充填されている構成を示している。このような構成によれば、振動板３への適度なダンピング効果を誘発させることができ、共振現象を抑制できると共に、共振ピークとディップとの差をより小さく抑えることができる。樹脂層７が枠体２の高さよりも高くなるように形成されてもよい。

このように、振動板３、圧電素子５および樹脂層７は一体化されており、一体的に振動するいわば複合振動体を構成している。

図１では、圧電素子５として、バイモルフ型の積層型圧電素子を例に挙げたが、これに限られるものではなく、たとえば、伸縮する圧電素子５を振動板３に貼り付けたユニモルフ型であっても構わない。

ところで、図１に示したように、振動板３は、枠体２の枠内において均一に張力をかけられた状態で支持されている。このような場合において、圧電素子５の表面電極５ｆに給電のためのリード６ａ、６ｂの端部を接続すると、このリード６ａ、６ｂの端部に拘束されて圧電素子５が駆動しにくくなり、またリード６ａ、６ｂの端部の長さや幅に応じた共振ノイズが発生して、局部的に振動にひずみが生じる場合がある。そのため、圧電素子５から振動が伝搬した振動板３には、振動ひずみに起因して特定の周波数で音圧が急激に変化して周波数特性が平坦化しづらい。

かかる点を、図２に図示する。図２は、音圧の周波数特性の一例を示す図である。図１の説明で既に述べたように、振動板３は、枠体２の枠内において均一に張力をかけられた状態で支持されていて、このような場合において、振動板３に局部的に振動ひずみが生じると特定の周波数にピークが発生して、図２に示すように、周波数領域全体にわたって急峻なピークやディップが散在して生じやすい。

一例として、図２において破線の閉曲線ＰＤで囲んで示した部分に着目する。このようなピークが生じる場合、周波数によって音圧にばらつきが生じることとなるため、良好な音質を得にくくなる。なお、リードの数が多くなるとピークディップの数も増加する特徴がある。

こうした場合、図２に示すように、ピークＰの高さを下げ（図中の矢印２０１参照）、かつ、ピーク幅を広げ（図中の矢印２０２参照）、ピークＰやディップ（図示略）を小さくするような方策をとることが有効である。

そこで、図３〜図５に示すように、本実施形態の音響発生器１は、上面に表面電極５ｆを有する励振器としての圧電素子５と、圧電素子５の下面に取り付けられた振動板３と、振動板３の外周部に設けられて振動板３を支持する枠体２と、表面電極５ｆに導電性接合材８を介して端部が接合されたリード６ａ，６ｂと、圧電素子５の上面、リード６ａ，６ｂの端部および導電性接合材８を覆う樹脂層７とを備え、平面透視したときに導電性接合材８がリード６ａ，６ｂの端部からはみ出している。なお、図３においては樹脂層７を省略している。また、リード６ａ，６ｂの端部とは、リード６ａ，６ｂにおける導電性接合材８によって表面電極５ｆに接合された領域のことをいう。

このような構造にすれば、リード６ａ，６ｂの端部と表面電極５ｆとの間で生じる応力を導電性接合材８が変形して緩和する。この時、平面透視にてリード６ａ，６ｂの端部からはみ出した導電性接合材８が大きく変形することで応力を緩和できるので、リード６ａ，６ｂの端部での共振ノイズがおきにくくなる。さらに、導電性接合材８を覆う樹脂層７が振動ひずみを分散して緩和することができるので、振動板３に振動ひずみを伝えることを抑制できる。

導電性接合材８としては、はんだや導電性接着剤等の一般的な回路用材料が用いられ、リード６ａ，６ｂについても金、銀、銅、ニッケル、ＳＵＳ等の一般的なリード材料が用いられる。

ここで、平面透視したときにリード６ａ，６ｂの端部から導電性接合材８がはみ出す量は、平面透視したときにリード６ａ，６ｂの長さ方向および幅方向にリード６ａ，６ｂの径の５０％以上の距離はみ出していれば好ましい応力緩和効果が生まれ、またリード６ａ，６ｂの端部の長さや幅寸法に応じた共振ノイズも好ましく抑制することができる。なお、幅方向にリード６ａ，６ｂの径の５０％以上の距離はみ出しているとは、幅方向の一方側でリード６ａ，６ｂの径の５０％以上はみ出していることを意味している。特に、平面透視したときにリード６ａ，６ｂの長さ方向および幅方向にリード６ａ，６ｂの径の１００％以上の距離はみ出しているのがより好ましい。

この時、図３に示すように、平面透視したときに導電性接合材８の周縁が波打った形状であるのが好ましい。この構成により、導電性接合材８の周縁のうちの向かい合った辺同士の距離が連続して同じになる領域がほとんど無くなるので、辺と辺との距離が揃ったところで生じる共振条件もほぼ無くなり、その結果共振周波数が異なる領域が形成されるので、リード６ａ，６ｂの端部付近での鋭い共振がおきにくくなる。

また、その波打った形状の領域が樹脂層７で覆われることにより、音声信号のひずみを樹脂層７で効果的に分散して緩和することができ、振動板３に振動ひずみを伝えることをより抑制できる。応力緩和のために導電性接合材８が変形する時は、波打った形状の領域にせん断応力が加わり、ひねりの力で横揺れが起きるため、圧電素子５よりも樹脂層７の近くで変形が大きくなり、樹脂層７に振動ひずみを伝えるため、応力を分散して緩和する効果が大きくなるからである。

なお、波打った形状が周縁の一部に設けられることでその効果が発生するが、リード９を挟んで周縁の波打った形状が非対称に設けられるともっとも共振しにくくなるのでよい。特に、波打った箇所がリードを中心にして平面透視にて３６０°形成されていると最もよい。

また、図４および図５に示すように、導電性接合材８がリード６ａ，６ｂの端部の側面まで這い上がっていると、リード６ａ，６ｂの端部の形状（寸法）に起因する共振をおさえこむことができる。特に、図４のようにリード６ａ，６ｂの先端の側面（端面）に這い上がると、リード６ａ，６ｂの端部に起因する応力の中で最も大きなリード６ａ，６ｂの端部の長さ方向の拘束に起因するひずみを緩和するのでもっとも効果的である。

この時、応力緩和によって導電性接合材８の変形を大きくして樹脂層７を変形させやすくするには、リード６ａ，６ｂの外側の導電性接合材８の厚みをリード６ａ，６ｂから離れるに従い指数関数的に減少させることで導電性接合材８の端部まで応力による変形が生じて樹脂層７に振動ひずみを伝えるため、応力を分散して緩和する効果が大きくなる。

また、リード６ａ，６ｂからの距離が同じであっても、周縁の波打った形状の場所ごとに厚みを異なるようにすることでリード６ａ，６ｂに接する樹脂層７への応力の分散が不均一になり、より共振を抑止することができるので効果が大きくなる。

さらに、図６および図７に示すように、導電性接合材８がリード６ａ，６ｂの端部の上面まで覆っていると、断面でみるとリード６ａ，６ｂの端部は導電性接合材８で挟み込まれた形状になり、さらにその上にある樹脂層７に直接導電性接合材８が触れているため、リード６ａ，６ｂの端部に起因した共振信号と表面電極５ｆに起因した共振信号を分離できるために信号の伝搬距離が短いところで共振振動を緩和できることができるのでひずみ速く消滅することができる。さらに、導電性接合材８が応力緩和で変形することで直接樹脂層７を変形させるため、表面電極５ｆでの共振がおきにくくなり、表面電極５ｆで発生
した音声信号のひずみを樹脂層７で分散することができ、振動板３に振動ひずみを伝えることが無い。

またさらに、表面電極５ｆとリード６ａ，６ｂの端部との間に位置する導電性接合材８の厚みが、リード６ａ，６ｂの先端から遠ざかるにしたがって厚くなっていることで、リード６ａ，６ｂの端部と表面電極５ｆとの間の応力緩和効果を大きくすることができるので、振動板３に振動ひずみを伝えることがより抑制される。この時にリード６ａ，６ｂの先端から最も遠ざかった領域の導電性接合材８の周縁が波打っていることで、厚みの大きな導電性接合材８の応力のひずみを用いてリード６ａ，６ｂの側面にはみ出した導電性接合材８から樹脂層７に振動ひずみが伝わるため、応力を分散して緩和する効果が大きくなる。

なお、導電性接合材８であるはんだや導電性接着剤の濡れ性や流れ性を向上させると、表面張力が大きくなり、リード６ａ，６ｂの端部と表面電極５ｆとの間に吸い込まれたり、リード６ａ，６ｂの端部に沿って這い上がってリード６ａ，６ｂの端部を被覆したりして、導電性接合材８から大きくはみ出すことができなくなる。そこで、接合前に導電性接合材８をはみ出させるために、あらかじめ表面電極５ｆの上にはんだや導電性接着剤を配置しておき、短時間に加熱して接合するのがよい。特にレーザー等で循環的に加熱することで、リードの加熱時間が少なくなり、這い上がりや表面張力による吸い込みも抑えられる。

また、導電性接合材８の周縁を波打った形状にするには、あらかじめマスキング等でパターン形成する他、一度導電性接合材８を配置した後、その上から周縁部に重ねて導電性接合材８を配置する等方法があるがいずれの方法であっても良い。最も良いのは表面電極５ｆの上のリード６ａ，６ｂの端部を接合する領域にめっきまたは蒸着やスパッタで金や銀のパターンを形成しておき、その上で導電性接合材８を形成することで、効果的にはみ出し部を形成でき、周縁の波打った形状も精度よくパターン形成することができる。

また、図８〜図１０に示すように、音響発生器１では、リード６ａ、６ｂの端部および導電性接合材８を覆う樹脂層７の表面に、樹脂層７とは異なる材質の被覆層１０が設けられていてもよい。すなわち、圧電素子５の上面に設けられたリード６ａ，６ｂの端部の上方に被覆層１０があってもよい。なお、図８では、樹脂層７は省略している。

リード６ａ，６ｂの端部の上に振動を緩和する樹脂層７を配置してその上から被覆層１０を設けたので、被覆層１０と圧電素子５との間で、リード６ａ，６ｂの端部による拘束に起因した圧電素子５のひずみ振動が閉じ込められる。その結果、リード６ａ，６ｂの端部の拘束に起因した固有のひずみ振動が振動板３に伝搬しなくなるから、ピークディップが少なくなり周波数特性が平坦になる。

なお、被覆層１０としては、例えば１０μｍ〜２ｍｍの厚みのシートが用いられる。

被覆層１０の材質としては、樹脂層７とは異なる材質のポリエチレンテレフタレート、塩化ビニール、ポリプロピレンなどの樹脂、ポリプロピレンを主原料とする合成紙、アルミニウム、銅、すずなどの金属が挙げられるが、アルミニウム、銅、すずなどの金属からなるのが好ましい。樹脂層７の表面に樹脂層７とは異なる材質の被覆層１０を設けることで、積極的に圧電素子５と被覆層１０（金属層）との間で振動を反射させ、間にある樹脂層７で振動をダンプ（減衰）させることができ、特に樹脂層７よりもヤング率の高い金属からなる被覆層１０を設けることで、圧電素子５と被覆層１０（金属層）との間で振動を反射させて間にある樹脂層７で振動をダンプさせる効果をより高めることができる。さらに、振動をダンプさせたことで熱が生じるが、金属からなる被覆層１０は熱の散逸性が優
れ、耐久性に優れている。

被覆層１０を樹脂層７の表面に設けるにあたり、被覆層１０が樹脂からなる場合は、液状の樹脂を樹脂層７の表面に塗布する方法、ゴム系、アクリル系、シリコーン系、ウレタン系などの粘着材によって樹脂層７の表面に貼り付ける方法などが挙げられる。また、被覆層１０が金属からなる場合は、上記の粘着材によって、樹脂層７の表面に貼り付ける方法などが挙げられる。被覆層１０が粘着材によって樹脂層７の表面に貼り付けられていると、さらに振動を粘着材が押さえ込むため、圧電素子５からの振動の入射速度と反射速度にズレが生じて樹脂層７内で振動波が相殺されやすくなり、ひずみ緩和効果が大きくなる。なお、粘着材は、例えば０．２〜５００μｍの厚みに形成される。

ここで、図９および図１０に示すように、励振器（圧電素子５）を覆う樹脂層７の厚みが、リード６ａ，６ｂの端部の直上で最も薄くなっているのが好ましい。ひずみの振動源であるリード６ａ，６ｂの端部の直上で樹脂層７の厚みを薄くすると、ひずみの発生個所を集中させることができる。そして、その周囲に振動緩和効果の大きい樹脂層７を厚く設けることで、ひずみ振動の閉じ込め効果が大きくなるから、よりピークディップが少なくなり周波数特性が平坦になる。なお、最も薄くなっている部位の厚みは、他の部位に比べて１／２以下であるのが好ましく、このように設定することで、樹脂層７の表面に伝搬する厚み方向のひずみが２倍以上に拡大して伝わるので被覆層１０による振動閉じ込めの効果が大きくなる。

また、図１１〜図１３に示すように、平面視で圧電素子５が被覆層１０に覆われているのが好ましい。この構成によれば、振動源である圧電素子５の振動を被覆層１０が押さえ込むため、振動板３へのひずみ振動は遮断されるから、さらにピークディップがなく周波数特性が平坦になる。

なお、上述した実施形態では、振動板３の一方の主面に圧電素子５を設けた場合を例示して説明を行ったが、これに限られるものではなく、振動板３の両方の主面に圧電素子５が設けられてもよい。

また、上述した実施形態では、枠体２の内側の領域の形状が略矩形状である場合を例に挙げたが、これに限られるものではなく、円形や楕円形であってもよい。

また、上述した実施形態では、枠体２の枠内において圧電素子５および振動板３を覆ってしまうように樹脂層７を形成する場合を例に挙げたが、かかる樹脂層７を必ずしも振動板３の全体に形成しなくともよい。

また、上述した実施形態では、樹脂フィルムなどの薄膜で振動板３を構成する場合を例に挙げたが、これに限られるものではなく、たとえば、板状の部材で構成することとしてもよい。

また、上述した実施形態では、振動板３を支持する支持体が枠体２であり、振動板３の周縁を支持する場合を例に挙げたが、これに限られるものではない。たとえば、振動板３の長手方向あるいは短手方向の両端のみを支持することとしてもよい。

また、上述した実施形態では、励振器が圧電素子である場合を例に挙げて説明したが、励振器としては、圧電素子に限定されるものではなく、電気信号が入力されて振動する機能を有しているものであればよい。たとえば、スピーカを振動させる励振器としてよく知られた、動電型の励振器や、静電型の励振器や、電磁型の励振器であっても構わない。なお、動電型の励振器は、永久磁石の磁極の間に配置されたコイルに電流を流してコイルを
振動させるようなものであり、静電型の励振器は、向き合わせた２つの金属板にバイアスと電気信号とを流して金属板を振動させるようなものであり、電磁型の励振器は、電気信号をコイルに流して薄い鉄板を振動させるようなものである。

次に、本発明の音響発生装置の実施の形態の一例について説明する。

音響発生装置２０は、いわゆるスピーカのような発音装置であり、図１４に示すように、たとえば、音響発生器１と、音響発生器１を収容する筐体３０を備える。筐体３０は、音響発生器１の発する音響を内部で共鳴させるとともに、筐体３０に形成された図示せぬ開口から音響を外部へ放射する。このような筐体３０を有することにより、たとえば低周波数帯域における音圧を高めることができる。

かかる音響発生装置２０は、スピーカとして単独で用いることができる他、後述するように、携帯端末や薄型テレビ、あるいはタブレット端末などへ好適に組み込むことが可能である。また、冷蔵庫、電子レンジ、掃除機、洗濯機などのように、従来、音質については重視されなかった家電製品に組み込むこともできる。

次に、音響発生器を搭載した電子機器について、図１５を用いて説明する。図１５は、実施形態に係る電子機器５０の構成を示す図である。なお、図には、説明に必要となる構成要素のみを示しており、一般的な構成要素についての記載を省略している。

図１５に示すように、本例の電子機器５０は、音響発生器１と、音響発生器１に接続された電子回路６０と、電子回路６０および音響発生器１を収容する筐体４０とを備えていて、音響発生器１から音響を発生させる機能を有する。図１５に示す例では、電子機器５０が、携帯電話やタブレット端末のような携帯端末装置であるものとする。

図１５に示すように、電子機器５０は、電子回路６０を備える。電子回路６０は、たとえば、コントローラ５０ａと、送受信部５０ｂと、キー入力部５０ｃと、マイク入力部５０ｄとから構成される。電子回路６０は、音響発生器１に接続されており、音響発生器１へ音声信号を出力する機能を有している。音響発生器１は電子回路６０から入力された音声信号に基づいて音響を発生させる。

また、電子機器５０は、表示部５０ｅと、アンテナ５０ｆと、音響発生器１とを備え、これら各デバイスを収容する筐体４０を備える。なお、図１５では、１つの筐体４０にコントローラ５０ａをはじめとする各デバイスがすべて収容されている状態をあらわしているが、各デバイスの収容形態を限定するものではない。本実施形態では、少なくとも電子回路６０と音響発生器１とが、１つの筐体４０に収容されていればよい。

コントローラ５０ａは、電子機器５０の制御部である。送受信部５０ｂは、コントローラ５０ａの制御に基づき、アンテナ５０ｆを介してデータの送受信などを行う。キー入力部５０ｃは、電子機器５０の入力デバイスであり、操作者によるキー入力操作を受け付ける。マイク入力部５０ｄは、同じく電子機器５０の入力デバイスであり、操作者による音声入力操作などを受け付ける。表示部５０ｅは、電子機器５０の表示出力デバイスであり、コントローラ５０ａの制御に基づき、表示情報の出力を行う。

そして、音響発生器１は、電子機器５０における音響出力デバイスとして動作する。なお、音響発生器１は、電子回路６０のコントローラ５０ａに接続されており、コントローラ５０ａによって制御された電圧の印加を受けて音響を発することとなる。

なお、図１５では、電子機器５０が携帯用端末装置であるものとして説明を行ったが、
電子機器５０の種別を問うものではなく、音響を発する機能を有する様々な民生機器に適用されてよい。たとえば、薄型テレビやカーオーディオ機器は無論のこと、音響を発する機能を有する製品、例を挙げれば、掃除機や洗濯機、冷蔵庫、電子レンジなどといった種々の製品に用いられてよい。

本例の電子機器５０によれば、音質の向上した音響発生器１を用いて構成されていることから、高音質の電子機器を得ることができる。

次に、音響発生器を搭載した携帯端末について説明する。

本例の携帯端末は、図１５に示すように、音響発生器１と、音響発生器１に接続された電子回路６０と、電子回路６０および音響発生器１を収容する筐体４０と、ディスプレイとを備えていて、音響発生器１から音響を発生させる機能を有する。

すなわち、上述の電子機器５０において、図１５に示す表示部５０ｅとして、画像情報を表示する機能を有する表示装置であるディスプレイを備えた構成のものが本例の携帯端末である。例えば、液晶ディスプレイおよび有機ＥＬディスプレイ等の既知のディスプレイを好適に用いることができる。なお、ディスプレイは、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。

ここで、筐体４０に音響発生器１を接合するための接合部材としては、少なくとも一部に粘弾性体を含む接合部材である。この接合部材は粘弾性体のみからなる単一のものであっても、粘弾性体を含むいくつかの部材からなる複合体であっても構わない。このような接合部材としては、例えば不織布等からなる基材の両面に粘着剤が付着された両面テープ等を好適に用いることができる。接合部材の厚みは、例えば０．１ｍｍ〜０．６ｍｍに設定される。

電子回路６０としては、例えば、ディスプレイに表示させる画像情報や携帯端末によって伝達する音声情報を処理する回路や、通信回路等が例示できる。これらの回路の少なくとも１つであってもよいし、全ての回路が含まれていても構わない。また、他の機能を有する回路であってもよい。さらに、複数の電子回路を有していても構わない。なお、電子回路と音響発生部とは接続用配線で接続されている。

筐体４０の一部がディスプレイであってもよく、筐体４０の一部がディスプレイのカバーとなってその内側にディスプレイが配置されたものであってもよい。

なお、携帯端末は、アンテナなどを介してデータの送受信などを行う通信手段（通信部）を有しているものである。たとえば、スマートフォンに代表される携帯電話や、タブレットＰＣ、ノート型ＰＣと言ったモバイル機器、ゲーム機などが挙げられる。

このような携帯端末は、音質の向上した音響発生器１を用いて構成されていることから、高音質の携帯端末を実現できる。

１、１’ 音響発生器
２ 枠体
３ 振動板
３ａ 振動体
５ 圧電素子
５ａ、５ｂ、５ｃ、５ｄ 圧電体層
５ｅ 内部電極層
５ｆ、５ｇ 表面電極
５ｈ、５ｊ 外部電極
６ａ、６ｂ リード
７ 樹脂層
８ 導電性接合材
１０ 被覆層
２０ 音響発生装置
３０、４０ 筐体
５０ 電子機器
５０ａ コントローラ
５０ｂ 送受信部
５０ｃ キー入力部
５０ｄ マイク入力部
５０ｅ 表示部
５０ｆ アンテナ
６０ 電子回路
Ｐ ピーク

Claims (15)

1. 上面に表面電極を有する励振器と、
   該励振器の下面に取り付けられた振動板と、
   該振動板の外周部に設けられて該振動板を支持する枠体と、
   前記表面電極に導電性接合材を介して端部が接合されたリードと、
   前記励振器の上面、前記リードの端部および前記導電性接合材を覆う樹脂層と
   を備え、
   平面透視したときに前記導電性接合材が前記リードの端部からはみ出していることを特徴とする音響発生器。
2. 平面透視したときに前記導電性接合材の周縁が波打った形状であることを特徴とする請求項１に記載の音響発生器。
3. 前記導電性接合材が前記リードの端部の側面まで這い上がっていることを特徴とする請求項１または請求項２に記載の音響発生器。
4. 前記導電性接合材が前記リードの端部の上面まで覆っていることを特徴とする請求項１乃至請求項３のうちのいずれかに記載の音響発生器。
5. 前記表面電極と前記リードの端部との間に位置する前記導電性接合材の厚みが、前記リードの先端から遠ざかるにしたがって厚くなっていることを特徴とする請求項１乃至請求項４のうちのいずれかに記載の音響発生器。
6. 前記励振器の上面を覆う前記樹脂層の厚みが、前記リードの端部の直上で最も薄くなっていることを特徴とする請求項１乃至請求項５のうちのいずれかに記載の音響発生器。
7. 前記リードの端部および前記導電性接合材を覆う前記樹脂層の表面に前記樹脂層とは異なる材質の被覆層が設けられていることを特徴とする請求項１乃至請求項６のうちのいずれかに記載の音響発生器。
8. 平面視で、前記励振器が前記被覆層に覆われていることを特徴とする請求項７に記載の音響発生器。
9. 前記被覆層が金属からなることを特徴とする請求項７または請求項８に記載の音響発生器。
10. 前記被覆層が粘着材によって前記樹脂層の表面に貼り付けられていることを特徴とする請求項７乃至請求項９のうちのいずれかに記載の音響発生器。
11. 前記樹脂層が前記枠体の内側に充填されていることを特徴とする請求項１乃至請求項１０のうちのいずれかに記載の音響発生器。
12. 前記励振器がバイモルフ型の圧電素子であることを特徴とする請求項１乃至請求項１１のうちのいずれかに記載の音響発生器。
13. 請求項１乃至請求項１２のうちのいずれかに記載の音響発生器と、該音響発生器を収容する筐体とを備えていることを特徴とする音響発生装置。
14. 請求項１乃至請求項１２のうちのいずれかに記載の音響発生器と、該音響発生器に接続
    された電子回路と、該電子回路および前記音響発生器を収容する筐体とを備えていることを特徴とする電子機器。
15. 請求項１乃至請求項１２のうちのいずれかに記載の音響発生器と、該音響発生器に接続された電子回路と、該電子回路および前記音響発生器を収容する筐体と、ディスプレイとを備えていることを特徴とする携帯端末。