JP5940947B2 - 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 - Google Patents

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。

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。）。

特開２００６−２３８０７２号公報

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。

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。

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く、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ものである。

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。

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。

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。 （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。 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。 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。 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。 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。 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７におけるＡ−Ａ’線断面図である。 図７におけるＢ−Ｂ’線断面図である。

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。

（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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

（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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

（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。

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。

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。

（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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

（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。

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。

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。

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。

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

Claims (4)

1. 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く、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圧電振動素子。
2. 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１に記載の圧電振動素子。
3. 請求項１または請求項２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。
4. 請求項３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。

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