JP2016154298A

JP2016154298A - 音響発生器、音響発生装置および電子機器

Info

Publication number: JP2016154298A
Application number: JP2015031865A
Authority: JP
Inventors: 悟岩崎; Satoru Iwasaki
Original assignee: Kyocera Corp
Current assignee: Kyocera Corp
Priority date: 2015-02-20
Filing date: 2015-02-20
Publication date: 2016-08-25

Abstract

【課題】音質の向上した音響発生器、音響発生装置および電子機器を提供する。【解決手段】本発明の音響発生器は、圧電素子１と、圧電素子１の振動によって振動する振動板２と、振動板２の主面の外周部を挟持するように支持する一方主面側枠部材３１および他方主面側枠部材３２とを含み、振動板２の主面に垂直な方向から見て、一方主面側枠部材３１の枠内の形状の中心位置と他方主面側枠部材３２の枠内の形状の中心位置とが異なっている。【選択図】図１

Description

本発明は、音響発生器、音響発生装置及び電子機器に関するものである。

音響発生器として、圧電素子、振動板及び枠部材を含む構成のものが知られている。この音響発生器では、２つの枠部材で上下から振動板を挟持していて、上下方向から見たときの２つの枠部材の中心位置は一致している（例えば、特許文献１を参照）。

特開２０１３−１６２１４１号公報

ところで、振動板の主面に垂直な方向から見て、２つの枠部材の枠内の形状の中心位置が一致していると振動の対称性が高くなり、周波数−音圧特性において、特定の周波数での音圧ピークが大きくなって音質が悪くなるおそれがあった。

本発明は、上記事情に鑑みてなされたものであって、音質の向上した音響発生器、音響発生装置および電子機器を提供することを目的とする。

本発明の音響発生器は、圧電素子と、該圧電素子が取り付けられた振動板と、前記振動板の主面の外周部を挟持するように支持する一方主面側枠部材および他方主面側枠部材とを含み、前記振動板の主面に垂直な方向から見て、前記一方主面側枠部材の枠内の形状の中心位置と前記他方主面側枠部材の枠内の形状の中心位置とが異なっ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音響発生器と、該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、本発明の電子機器は、上記音響発生器と、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。

本発明の音響発生器によれば、枠部材の枠内の形状の中心位置が異なっていることで、構造上の対称性が低下し、そのため振動の共振周波数にずれが生じ、周波数―音圧特性における音圧ピークが低下するため、音質を向上できる。

また、音質の向上した音響発生器を備えることで、音響性能の向上した音響発生装置および電子機器とすることができる。

（ａ）は本実施形態の音響発生器の一例の概略平面図、（ｂ）は（ａ）に示すＡ−Ａ線で切断した概略断面図である。図１に示す圧電素子の概略断面図である。（ａ）は本実施形態の音響発生器の他の例の概略平面図、（ｂ）は（ａ）に示すＢ−Ｂ線で切断した概略断面図である。（ａ）は本実施形態の音響発生器の他の例の概略平面図、（ｂ）は（ａ）に示すＡ−Ａ線で切断した概略断面図、（ｃ）は（ａ）に示すＢ−Ｂ線で切断した概略断面図である。（ａ）は本実施形態の音響発生器の他の例の概略平面図、（ｂ）は本実施形態の音響発生器の他の例の概略底面図である。本実施形態の音響発生装置の一例を示すブロック図である。本実施形態の電子機器の一例を示すブロック図である。

以下、音響発生器の一実施形態について図面を参照して説明する。

図１（ａ）は本実施形態の音響発生器の一例の概略平面図であり、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。なお、図１（ａ）では図１（ｂ）に示す樹脂層４は省略している。

図１に示す本実施形態の音響発生器１０は、圧電素子１と、圧電素子１が取り付けられた振動板２と、振動板２の主面の外周部を挟持するように支持する一方主面側枠部材３１および他方主面側枠部材３２とを含み、振動板２の主面に垂直な方向から見て、一方主面側枠部材３１の枠内の形状の中心位置と他方主面側枠部材３２の枠内の形状の中心位置とが異なっている。

音響発生器１０を構成する励振器として、圧電素子１が用いられる。この圧電素子１は、振動板２の主面に貼り付けられるなどして取り付けられ、電圧の印加を受けて振動することによって振動板２を振動させる。

圧電素子１は、例えば図２に示すように、４層のセラミックスからなる圧電体層１１ａ、１１ｂ、１１ｃ、１１ｄと、３層の内部電極層１１ｅが交互に積層された積層体と、かかる積層体の一方主面（上面）に形成された表面電極１１ｆおよび他方主面（下面）に形成された表面電極１１ｇと、内部電極層１１ｅが導出された側面に形成された外部電極１１ｈ、１１ｉとを備える。

圧電素子１を構成する圧電体層１１ａ、１１ｂ、１１ｃ、１１ｄは圧電特性を有するセラミックスで形成されたもので、このようなセラミックスとして、チタン酸ジルコン酸鉛（ｌｅａｄｚｉｒｃｏｎａｔｅｔｉｔａｎａｔｅ）、ニオブ酸リチウム、タンタル酸リチウム、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。圧電体層１１ａ、１１ｂ、１１ｃ、１１ｄの１層の厚みは、低電圧で駆動させるために、例えば０．０１〜０．１ｍｍに設定される。また、大きな屈曲振動を得るために、２００ｐｍ／Ｖ以上の圧電定数ｄ３１を有することが好ましい。

また、圧電素子１を構成する内部電極層１１ｅは、圧電体層１１ａ、１１ｂ、１１ｃ、１１ｄ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１１ｈに接続された第１の内部電極層および外部電極１１ｉに接続された第２の内部電極層からなる。内部電極層１１ｅは、圧電体層１１ａ、１１ｂ、１１ｃ、１１ｄ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１１ｆ、１１ｇおよび内部電極層１１ｅの間に挟まれた圧電体層１１ａ、１１ｂ、１１ｃ、１１ｄに駆動電圧を印加するものである。内部電極層１１ｅ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１１ａ、１１ｂ、１１ｃ、１１ｄ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１１ｅを構成した場合、圧電体層１１ａ、１１ｂ、１１ｃ、１１ｄと内部電極層１１ｅ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１を得ることができる。

なお、表面電極１１ｆ、１１ｇと内部電極層１１ｅとの電気的な接続は、外部電極１１ｈ、１１ｉにかえて、圧電体層１１ａ、１１ｂ、１１ｃ、１１ｄを貫通する貫通導体によってもよい。

圧電素子１に分極処理を施して圧電活性を付与することで、電圧の印加により屈曲振動する励振器となる。分極処理には直流電源装置を用いて、例えば２ｋＶ／ｍｍ〜３ｋＶ／ｍｍの電位差を、１５℃〜３５℃の雰囲気温度にて、印加時間として数秒印加すればよい。なお、圧電材料の性質により電圧、雰囲気温度、印加時間は好適に選定される。

圧電素子１としては、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の形状、あるいは円形または楕円形といった形状をなしている板状のものが好ましく、このような圧電素子１および後述の振動板２、一方主面側枠部材３１および他方主面側枠部材３２を用いることにより、音響発生器１０を薄型にすることができる。

圧電素子１としてはユニモルフ構造であっても構わないが、図２に示すようなバイモルフ構造とするのが好ましい。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のが好ましい。それにより、薄型化に貢献するとともに、少ないエネルギーで効率よく振動板２を振動できる。また、圧電素子１自体が屈曲振動することにより、振動板２との接合面での機械的損失を低減できるため、音圧の向上に寄与することができる。

音響発生器１０を構成する振動板２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。例えば、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２を構成することができる。

この振動板２には、圧電素子１が取り付けられている。具体的には、圧電素子１の主面がエポキシ系樹脂等の接着剤により振動板２の主面に接合されている。そして、圧電素子１の振動によって、振動板２は圧電素子１とともに振動するようになっている。例えば、圧電素子１がバイモルフ構造の圧電素子である場合において、表面電極１１ｆに配線部材（図示せず）が接続され、この配線部材を介して圧電素子１に電気信号が入力されると、ある瞬間において、振動板２に接着された側（圧電素子１の下面側）の圧電体層１１ｃ、１１ｄは積層方向に垂直な面内方向に縮み、振動板２に接着された側とは反対の側（圧電素子１の上面側）の圧電体層１１ａ、１１ｂは積層方向に垂直な面内方向に延びるように変形し、屈曲する。したがって、圧電素子１に電気信号を与えることにより、圧電素子１が屈曲振動して、振動板２に屈曲振動を与えることができる。

なお、圧電素子１に電気信号を与えるための配線部材としては、リード線、フレキシブル基板（ＦＰＣ）、平板状の金属部材などを用いることができる。

また、振動板２の主面の外周部を支持するように一方主面側枠部材３１および他方主面側枠部材３２が設けられている。言い換えると、振動板２の主面の外周部が一方主面側枠部材３１と他方主面側枠部材３２とに挟まれて固定されている。このとき、振動板２の主面と一方主面側枠部材３１または他方主面側枠部材３２との間には、例えば接着剤などの接合材が介在している。接着剤としては、例えばＵＶ硬化型樹脂、熱硬化型樹脂、嫌気性
ＵＶ硬化型樹脂、ＵＶ熱硬化型樹脂などが用いられ、具体的には、アクリル系樹脂、エポキシ系樹脂、シリコーン系樹脂、ポリエステル系樹脂などが用いられる。

このようにして、振動板２は一方主面側枠部材３１および他方主面側枠部材３２の枠内に張力のかかった状態で一方主面側枠部材３１および他方主面側枠部材３２に支持されている。このとき、振動板２のうち一方主面側枠部材３１と他方主面側枠部材３２とに挟まれていない内側の部分は、自由に振動することができるようになっている。

一方主面側枠部材３１および他方主面側枠部材３２としては、例えば内周形状および外周形状が矩形である枠部材を用いることができる。図１に示す例では、一方主面側枠部材３１および他方主面側枠部材３２は、ともに内周形状および外周形状が矩形であって、その縦横比が１よりも大きくなっている。このような形状により、共振の分散に寄与し、共振ピークとディップの平坦化に寄与することができる。ただし、振動板２の形状に応じて、正方形、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く、円形や楕円形であってもよい。

また、一方主面側枠部材３１、他方主面側枠部材３２の厚さとしては、例えば０．１〜５．０ｍｍのものを採用することができ、一方主面側枠部材３１、他方主面側枠部材３２の幅としては、例えば１．２〜１０．０ｍｍのものを採用することができる。また、一方主面側枠部材３１、他方主面側枠部材３２の材質としては、例えばガラスや金属や樹脂など種々の材料を用いることができる。ガラスの場合は、機械的強度が高いため、一方主面側枠部材３１、他方主面側枠部材３２の変形が小さく、音質が安定する。また、金属の場合は、ガラスよりも剛性が小さくなり、共振ピークとディップとの差が分散され、周波数特性の平坦化に寄与することができる。また、樹脂の場合は、金属よりも更に剛性が小さくなり、共振ピークとディップとの差が分散され、周波数特性の平坦化に寄与することができる。

なお、一方主面側枠部材３１および他方主面側枠部材３２は、周方向において複数個の部材が配置されて組み立てられてなり、これらが互いに接合されたものであってもよい。

また、例えば一方主面側枠部材３１の内側に樹脂層４が設けられていてもよい。樹脂層４を構成する樹脂としては、例えばヤング率が１ＭＰａ〜１ＧＰａの範囲となるように形成されることが好ましく、例えばアクリル系、エポキシ系、ラジカル重合系、カチオン重合系、フェノール系などの樹脂が挙げられる。

この樹脂層４は、振動板２を覆うように設けられていれば必ずしも圧電素子１の表面を覆うまでに設けられていなくてもよいが、圧電素子１の表面を覆うまでに設けられ、さらに樹脂層４に圧電素子１が埋設されていることで、適度なダンピング効果を誘発させることができる。図においては、樹脂層４が一方主面側枠部材３１と同じ高さとなるように形成された状態を示しているが、樹脂層４が一方主面側枠部材３１の高さよりも高くなるように形成されてもよい。

図では圧電素子１が１個の場合を例示しているが、圧電素子１の個数を限定するものではない。また、図では振動板２の一方の主面に圧電素子１を設けた場合を示しているが、振動板２の両主面に圧電素子１が設けられてもよい。また、圧電素子１としては、バイモルフ型の圧電素子であってもユニモルフ型の圧電素子であっても構わない。

そして、本実施形態の音響発生器１０は、振動板２の主面に垂直な方向から見て、一方主面側枠部材３１の枠内の形状の中心位置と他方主面側枠部材３２の枠内の形状の中心位置とが異なっている。

一方主面側枠部材３１の枠内の形状の中心位置と他方主面側枠部材３２の枠内の形状の中心位置とが異なるようにするには、例えば、一方主面側枠部材３１と他方主面側枠部材３２とを同じ形状として、一方主面側枠部材３１に対して他方主面側枠部材３２をずらして配置する方法が挙げられる。このとき、一方主面側枠部材３１の枠内の形状の中心位置を基準として、例えば枠の幅の０．５〜４０％の範囲内で距離がずれているのがよく、５０μｍ〜５００μｍ程度ずれているのがよい。なお、中心位置の特定が難しい形状の場合は、枠部材の重心の位置を求めてそれを中心位置とする。

一方主面側枠部材３１の枠内の形状の中心位置と他方主面側枠部材３２の枠内の形状の中心位置とを異ならせることで、構造上の対称性が低下する。そのため、上下方向（振動板２の主面に垂直な方向）のそれぞれの振動において共振周波数にずれが生じ、周波数−音圧特性における音圧ピークが低下する。すなわち、ピークやディップが小さくなり、音圧の平坦性が良くなる。これにより、音質を向上させることができる。

具体的には、振動板２の主面に垂直な方向から見て、一方主面側枠部材３１の枠内の形状および他方主面側枠部材３２の枠内の形状が長軸および短軸を有する形状であって、長軸方向が同じ方向の形状になっている場合において、一方主面側枠部材３１の枠内の形状の中心位置に対して他方主面側枠部材３２の枠内の形状の中心位置が長軸方向にずれているものが挙げられる。なお、長軸方向が同じ方向とは、それぞれの枠内の形状における長軸の方向が同じであればよく、振動板２の主面に垂直な方向から見た場合に、ずれていてもよい。また、それぞれの枠内の形状における長軸同士を重ね合わせたときに、完全に一致する場合のみならず、一方に対して他方が傾いていたときの傾斜角度がプラスマイナス３度以内である場合も含むこととする。なお、以後の説明における、短軸方向についても同様である。

例えば、図１に示すように、一方主面側枠部材３１の枠内の形状および他方主面側枠部材３２の枠内の形状がともに矩形状の場合、一方主面側枠部材３１の枠内の形状の中心位置に対して他方主面側枠部材３２の枠内の形状の中心位置が長軸方向である図のｘ方向にずれている形態が挙げられる。ｘ方向にずれていることで、特に低周波数領域において共振ピークを低下させ、低周波数側の音質を向上させることができる。

また、振動板２の主面に垂直な方向から見て、一方主面側枠部材３１の枠内の形状および他方主面側枠部材３２の枠内の形状が長軸および短軸を有する形状であって、短軸方向が同じ方向の形状になっている場合において、一方主面側枠部材３１の枠内の形状の中心位置に対して他方主面側枠部材３２の枠内の形状の中心位置が短軸方向にずれていてもよい。

例えば、図３に示すように、一方主面側枠部材３１の枠内の形状および他方主面側枠部材３２の枠内の形状がともに矩形状の場合、一方主面側枠部材３１の枠内の形状の中心位置に対して他方主面側枠部材３２の枠内の形状の中心位置が短軸方向である図のｙ方向にずれている形態が挙げられる。ｙ方向にずれていることで、特に高周波数領域において共振ピークを低下させ、高周波数側の音質を向上させることができる。

なお、一方主面側枠部材３１の枠内の形状および他方主面側枠部材３２の枠内の形状がともに矩形状の場合、長軸方向（ｘ方向）または長軸方向に垂直な短軸方向（ｙ方向）に例えば枠の幅の０．５〜４０％の範囲内で距離がずれているのがよく、５０μｍ〜５００μｍ程度ずれているのがよい。

また、図４に示すように長軸方向であるｘ方向および短軸方向であるｙ方向の両方向に
おいてずれていてもよい。

さらに、図５に示すように、振動板２の主面に垂直な方向から見て、一方主面側枠部材３１の枠内の形状と他方主面側枠部材３２の枠内の形状とが異なっていてもよい。なお、図５（ａ）は、音響発生器１０の他の例の概略平面図、図５（ｂ）は本実施形態の音響発生器１０の概略底面図である。

一方主面側枠部材３１の枠内の形状と他方主面側枠部材３２の枠内の形状のそれぞれの中心位置を異ならせ、かつそれぞれの形状を異ならせることで、構造上の対称性がさらに低下する。そのために、上下方向のそれぞれの振動において複数の共振周波数にさらなるずれが生じ、周波数−音圧特性における複数の音圧ピークがより低下するため、さらに音質を向上できる。

なお、振動板２の主面に垂直な方向から見て、一方主面側枠部材３１の枠内の形状と他方主面側枠部材３２の枠内の形状とが異なっている構成としては、例えば、一方主面側枠部材３１の枠内の形状が矩形である場合に、他方主面側枠部材３２の枠内の形状が矩形の４隅の角を落として８角形としたような形状、他方主面側枠部材３２の枠内の形状が矩形の４隅の角を丸くしたような形状、他方主面側枠部材３２の枠内の形状が楕円などが挙げられるが、振動板２の主面の外周部を挟持できる範囲の形状の組合せであれば特に限定はない。

次に、本実施形態の音響発生器１０の製造方法について説明する。

まず、圧電素子１を構成する圧電体層１１ａ，１１ｂ，１１ｃ，１１ｄとなるセラミックグリーンシートを作製する。具体的には、圧電セラミックスの仮焼粉末と、アクリル系，ブチラール系等の有機高分子からなるバインダーと、可塑剤とを混合してセラミックスラリーを作製する。そして、ドクターブレード法、カレンダーロール法等のテープ成型法を用いることにより、このセラミックスラリーを用いてセラミックグリーンシートを作製する。圧電セラミックスとしては圧電特性を有するものであればよく、例えば、チタン酸ジルコン酸鉛（ＰｂＺｒＯ_３−ＰｂＴｉＯ_３）からなるペロブスカイト型酸化物等を用いることができる。また、可塑剤としては、フタル酸ジブチル（ＤＢＰ），フタル酸ジオクチル（ＤＯＰ）等を用いることができる。

次に、内部電極層１１ｅとなる導電性ペーストを作製する。具体的には、銀−パラジウム合金の金属粉末にバインダーおよび可塑剤を添加混合することによって導電性ペーストを作製する。この導電性ペーストを上記のセラミックグリーンシート上に、スクリーン印刷法を用いて内部電極層１１ｅのパターンで塗布する。さらに、この導電性ペーストが印刷されたセラミックグリーンシートを例えば４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。この積層成形体を所定の温度で脱バインダー処理を行なった後、９００〜１２００℃の温度で焼成し、必要により平面研削盤等を用いて所定の形状になるよう研削処理を施すことによって、交互に積層された圧電体層１１ａ，１１ｂ，１１ｃ，１１ｄおよび内部電極層１１ｅを備えた積層体を作製する。

積層体は、上記の製造方法によって作製されるものに限定されるものではなく、圧電体層と内部電極層とを複数積層してなる積層体を作製できれば、どのような製造方法によって作製されてもよい。

その後、銀を主成分とする導電粒子とガラスとを混合したものに、バインダー，可塑剤および溶剤を加えて作製した銀ガラス含有導電性ペーストを、表面電極のパターンで積層体の主面および側面にスクリーン印刷法等によって印刷して乾燥させた後、６５０〜７５
０℃の温度で焼き付け処理を行ない、表面電極１１ｆ、１１ｇを形成する。

なお、表面電極１１ｆ、１１ｇと内部電極層１１ｅとの電気的な接続を外部電極１１ｈ、１１ｉにかえて貫通導体で行う場合は、例えば、表面電極１１ｆ、１１ｇとなる導電性ペーストの印刷の前に、金型による打ち抜き加工やレーザー加工による穴あけ加工によってグリーンシートに貫通孔を形成し、この貫通孔に貫通導体となる導電性ペーストを印刷法によって充填しておけばよい。貫通導体となる導電性ペーストは、表面電極１１ｆ、１１ｇおよび外部電極１１ｈ、１１ｉとなる導電性ペーストと同様のものを、バインダーや溶剤の量を調整することによって粘度を調整したものを用いればよい。

そして、圧電素子１に圧電性を付与するために表面電極１１ｆ、１１ｇまたは外部電極１１ｈ、１１ｉを通じて直流電圧を印加して、圧電体層１１ａ、１１ｂ、１１ｃ、１１ｄの分極を行う。

次に、振動板２となる樹脂フィルムを準備し、この樹脂フィルムの主面の外周部を一方主面側枠部材３１と他方主面側枠部材３２との間に挟み、樹脂フィルムに張力をかけた状態で固定する。このとき、一方主面側枠部材３１の固定位置に対して、他方主面側枠部材３２の固定位置を例えば長軸方向や短軸方向がある場合にはそれらの方向に適宜ずらすことによって、振動板２の主面に垂直な方向から見て、一方主面側枠部材３１の枠内の形状の中心位置と他方主面側枠部材３２の枠内の形状の中心位置とが異なっている構成とすることができる。一方主面側枠部材３１と振動板２との間、他方主面側枠部材３２と振動板２との間には例えば接着剤などの接合材を設ける。例えば、ＵＶ硬化型樹脂からなる接着剤を接合材として用いる場合の枠体への振動板の接合方法としては、テンションを加えた状態の振動板２の上面にＵＶ硬化型樹脂を一方主面側枠部材３１の形状に印刷やディスペンサーなどの方法を用いて塗布する。そして、ＵＶ硬化型樹脂の上に一方主面側枠部材３１をのせる。そのあと上から押し付け、さらにＵＶを照射し硬化させる。振動板２の下に他方主面側枠部材３２を接合する場合は、振動板２の下面にＵＶ硬化型樹脂を他方主面側枠部材３２の形状に印刷やディスペンサーなどの方法を用いて塗布し、以下上記と同様の方法とすればよい。また、熱硬化型樹脂からなる接着剤を接合材として用いる場合は、硬化させる際に、上記のＵＶ照射に代えて加熱させればよい。

次に、圧電素子１の他方主面に接合材を用いて振動板２を接合固定する。接合材として、例えば嫌気性樹脂接着剤を用いる場合は、振動板の一方主面側の所定の位置に嫌気性接着剤用ペーストをスクリーン印刷等の手法を用いて塗布形成する。

その後、圧電素子１を当接させた状態で圧力を印加し嫌気性接着剤用ペーストを硬化させることにより、圧電素子１を振動板２に接合固定する。なお、嫌気性接着剤用ペーストは、圧電素子１側に塗布形成しておいてもよい。その他の接合材としては、例えば、加熱硬化型のエポキシ系接着剤等の接着剤を用いることができる。

次に、配線部材としてのフレキシブル配線基板を、導電性接着剤を用いて圧電素子１に接続固定（接合）する。

まず、圧電素子１の所定の位置に導電性接着剤用ペーストをスクリーン印刷等の手法を用いて塗布形成する。その後、フレキシブル配線基板を当接させた状態で導電性接着剤用ペーストを硬化させることにより、フレキシブル配線基板を圧電素子に接続固定する。なお、導電性接着剤用ペーストは、フレキシブル配線基板側に塗布形成しておいてもよい。

導電性接着剤を構成する樹脂が熱可塑性樹脂からなる場合は、導電性接着剤を圧電素子またはフレキシブル配線基板の所定の位置に塗布形成した後、圧電素子とフレキシブル配
線基板とを導電性接着剤を介して当接させた状態で加熱加圧することで、熱可塑性樹脂が軟化流動し、その後常温に戻すことで、再び熱可塑性樹脂が硬化し、フレキシブル配線基板が圧電素子に接続固定される。

また、上述では、導電性接着剤を圧電素子またはフレキシブル配線基板に塗布形成する手法を示したが、予めシート状に形成された導電性接着剤のシートを圧電素子とフレキシブル配線基板との間に挟んだ状態で加熱加圧して接合してもよい。

そして、必要により樹脂層４を形成する樹脂を枠部材の内側に流し込み、圧電素子１を完全に埋設させ、樹脂層４を硬化させることにより、本実施形態の音響発生器１０を得ることができる。

次に、本実施形態の音響発生装置の一例について説明する。

図６に示すように、本実施形態の音響発生装置２０は、いわゆるスピーカのような発音装置であり、上述の音響発生器１０と、音響発生器１０を収容する筐体３０とを備える。

なお、筐体３０の一部が音響発生器１０を構成する振動板２になっていてもよく、筐体３０が音響発生器１０を収容するとは、音響発生器１０の一部（圧電素子１）を収容している状態も含むことを意味している。

筐体３０は、音響発生器１０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。

上述した本実施形態の音響発生装置２０は、音質の向上した音響発生器１０を用いて構成されていることから、高音質で優れた音響性能を有するものとなる。

次に、本実施形態の電子機器の一例について説明する。

図７に示すように、本実施形態の電子機器５０は、上述の音響発生器１０と、音響発生器１０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１０を収容する筐体４０とを備える。

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１０に接続されており、音響発生器１０へ音声信号を出力する機能を有している。音響発生器１０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１０とを備え、これら各デバイスを収容する筐体７０を備える。なお、図○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１０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１０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１０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７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。

上述した本発明の電子機器は、音質の向上した音響発生器１０を用いて構成されていることから、高音質で優れた音響性能を有するものとなる。

１圧電素子
１１ａ、１１ｂ、１１ｃ、１１ｄ圧電体層
１１ｅ内部電極層
１１ｆ、１１ｇ表面電極
１１ｈ、１１ｉ外部電極
２振動板
３１一方主面側枠部材
３２他方主面側枠部材
４配線部材
５樹脂層
２０音響発生装置
３０、４０筺体
５０電子機器
６０電子回路

Claims

圧電素子と、該圧電素子が取り付けられた振動板と、前記振動板の主面の外周部を挟持するように支持する一方主面側枠部材および他方主面側枠部材とを含み、前記振動板の主面に垂直な方向から見て、前記一方主面側枠部材の枠内の形状の中心位置と前記他方主面側枠部材の枠内の形状の中心位置とが異なっていることを特徴とする音響発生器。
前記振動板の主面に垂直な方向から見て、前記一方主面側枠部材の枠内の形状および前記他方主面側枠部材の枠内の形状は、長軸方向が同じ方向の形状とされており、前記一方主面側枠部材の枠内の形状の中心位置に対して前記他方主面側枠部材の枠内の形状の中心位置が前記長軸方向にずれていることを特徴とする請求項１に記載の音響発生器。
前記振動板の主面に垂直な方向から見て、前記一方主面側枠部材の枠内の形状および前記他方主面側枠部材の枠内の形状は、短軸方向が同じ方向の形状とされており、前記一方主面側枠部材の枠内の形状の中心位置に対して前記他方主面側枠部材の枠内の形状の中心位置が前記短軸方向にずれ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。
前記振動板の主面に垂直な方向から見て、前記一方主面側枠部材の枠内の形状と前記他方主面側枠部材の枠内の形状とが異な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。
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と、該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音響発生装置。
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電子機器。