JP6189648B2 - Piezoelectric vibration element, piezoelectric vibration device using the same, and portable terminal - Google Patents

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

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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を振動板に固定して、圧電バイモルフ素子を振動させることによって振動板を振動させ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。)。   2. Description of the Related Art Conventionally, a piezoelectric vibration device is known that vibrates a diaphragm by fixing a plate-like piezoelectric bimorph element to the diaphragm and vibrating the piezoelectric bimorph element (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、特定の周波数において振動板の振幅が急激に変化してしまい、振動板の振動によって音声情報を伝達する場合に、伝達する音声情報に歪みが生じてしまうという問題があった。   However, in the above-described conventional piezoelectric vibration device, the amplitude of the diaphragm changes abruptly at a specific frequency, and the sound information to be transmitted is distorted when the sound information is transmitted by the vibration of the diaphragm. There was a problem.

本発明はこのような従来の技術における問題点に鑑みて案出されたものであり、その目的は、特定の周波数における振幅の急激な変化が低減された振動装置を実現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 in the prior art, and an object of the present invention is to provide a piezoelectric vibration element capable of realizing a vibration device in which an abrupt change in amplitude at a specific frequency is reduced, and It is to provide a piezoelectric vibration device and a portable terminal using the same.

本発明の圧電振動素子は、複数の圧電体層と複数の電極とを少なくとも有しており、各々の前記圧電体層は、異なる電位に接続される前記電極に挟まれた部分であり、電気信号が入力されて伸縮振動する部分である振動部を有しており、伸縮方向に沿って長さ方向を有する直方体状であり、前記振動部における前記伸縮振動の伸縮方向に垂直な方向に沿って、前記圧電体層と前記電極とが交互に配置されるとともに、前記伸縮方向に垂直な方向における一方側と他方側とで前記伸縮振動における伸張と収縮とが逆転しており、電気信号が入力されて屈曲振動する圧電振動素子であって、各々の前記圧電体層の前記振動部における前記伸縮方向の中央の位置が、前記伸縮方向に垂直な方向に沿って変化していることを特徴とするものである。 The piezoelectric vibration element of the present invention has at least a plurality of piezoelectric layers and a plurality of electrodes, and each of the piezoelectric layers is a portion sandwiched between the electrodes connected to different potentials. It has a vibrating part that is a part that receives a signal and undergoes stretching vibration, and has a rectangular parallelepiped shape having a length direction along the stretching direction, along a direction perpendicular to the stretching direction of the stretching vibration in the vibrating part. The piezoelectric layers and the electrodes are alternately arranged, and the expansion and contraction in the expansion / contraction vibration are reversed on one side and the other side in the direction perpendicular to the expansion / contraction direction, and the electric signal is A piezoelectric vibration element that receives input and flexurally vibrates, wherein a position of a center of the expansion / contraction direction in the vibration part of each piezoelectric layer changes along a direction perpendicular to the expansion / contraction direction. It is what.

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伸縮方向に垂直な方向における一方側の表面に接合された振動板とを少なくとも有しており、各々の前記圧電体層の前記振動部における前記伸縮方向の中央の位置を、前記複数の圧電体層について平均した位置が、前記伸縮方向における前記振動板の中央の位置と異なっ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 bonded to a surface on one side in a direction perpendicular to the expansion / contraction direction of the piezoelectric vibration element. An average position of the plurality of piezoelectric layers in the expansion / contraction direction in the vibration part of the layer is different from a central position of the diaphragm in the expansion / contraction direction. .

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 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、特定の周波数における振幅の急激な変化が低減された振動装置を実現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、特定の周波数における振幅の急激な変化が低減された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、歪みの小さい音声情報を伝達可能な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 capable of realizing a vibration device in which an abrupt change in amplitude at a specific frequency is reduced. According to the piezoelectric vibration device of the present invention, it is possible to obtain a piezoelectric vibration device in which a sudden change in amplitude at a specific frequency is reduced. According to the mobile terminal of the present invention, it is possible to obtain a mobile terminal capable of transmitting audio information with small distortion.

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構造を説明するための断面図である。It is sectional drawing for demonstrating the structure 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 2nd example of embodiment of this invention. 図5におけるD−D’線断面図である。FIG. 6 is a sectional view taken along line D-D ′ in FIG. 5. 本発明の実施の形態の第3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 3rd 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。図2(a)〜(e)は、図1に示す圧電振動素子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。なお、図2(a)〜(d)は、+z方向側から見た状態を示しており、図2(e)は、−z方向側から見た状態を示している。また、図3は、z軸方向における電極21〜25の位置関係と、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、積層体20,第1〜第3の端子電極および圧電体層27の図示を省略している。
(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. 2A to 2E are plan views schematically showing the shapes of the electrodes 21 to 25 included in the piezoelectric vibration element 14 shown in FIG. 2A to 2D show a state seen from the + z direction side, and FIG. 2E shows a state seen from the −z direction side. FIG. 3 is a diagram schematically showing the positional relationship between the electrodes 21 to 25 in the z-axis direction and the state of polarization of the piezoelectric layer 27 disposed between the electrodes 21 to 25. In FIG. 3, the stacked body 20, the first to third terminal electrodes, and the piezoelectric layer 27 are not shown.

本例の圧電振動素子14は、z軸方向が厚み方向であり、x軸方向が長さ方向であり、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の端子電極41と、第2の端子電極42と、第3の端子電極(図示せず)とを有している。   The piezoelectric vibration element 14 of this example has a rectangular parallelepiped shape in which the z-axis direction is the thickness direction, the x-axis direction is the length direction, and the y-axis direction is the width direction. In addition, the piezoelectric vibration element 14 includes the multilayer body 20, a first terminal electrode 41, a second terminal electrode 42, and a third terminal electrode (not shown).

積層体20の+x方向側の端面には、z軸方向における両端面に跨るように、第1の端子電極41および第2の端子電極42が配置されている。また、積層体20の−x方向側の端面には、第3の端子電極(図示せず)が配置されている。   A first terminal electrode 41 and a second terminal electrode 42 are disposed on the end face on the + x direction side of the stacked body 20 so as to straddle both end faces in the z-axis direction. A third terminal electrode (not shown) is disposed on the end surface on the −x direction side of the stacked body 20.

積層体20は、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、z軸方向に沿って交互に配置されて構成されている。電極23は、積層体20の+z方向側の表面に配置されている。電極25は、積層体20の−z方向側の表面に配置されている。電極21,電極22および電極24は、積層体20の内部に各々複数配置されている。そして、電極21または電極22と、電極23または電極24または電極25とが、z軸方向において交互に配置されている(積層体20の内部においては、電極21または電極22と、電極24とが、z軸方向において交互に配置されている)。また、+z方向側では、電極23または電極24と電極21とが交互に配置されており、−z方向側では、電極24または電極25と電極22とが交互に配置されている。   The laminated body 20 is configured by alternately arranging a plurality of piezoelectric layers 27 polarized in the z-axis direction and a plurality of flat electrodes 21 to 25 along the z-axis direction. The electrode 23 is disposed on the surface of the stacked body 20 on the + z direction side. The electrode 25 is disposed on the surface of the stacked body 20 on the −z direction side. A plurality of electrodes 21, electrodes 22, and electrodes 24 are arranged inside the stacked body 20. And the electrode 21 or the electrode 22, and the electrode 23 or the electrode 24 or the electrode 25 are alternately arranged in the z-axis direction (in the laminated body 20, the electrode 21 or the electrode 22 and the electrode 24 are Are alternately arranged in the z-axis direction). On the + z direction side, the electrodes 23 or 24 and the electrodes 21 are alternately arranged, and on the −z direction side, the electrodes 24 or the electrodes 25 and the electrodes 22 are alternately arranged.

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21
bの他方端は第1の端子電極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の端子電極42に接続されている。電極23,24,25の各々は、長さ方向の一方端のみが積層体20の側面に露出した矩形状の形状を有している。そして、電極23,24,25の各々の長さ方向の一方端は第3の端子電極(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. Drawer 21
The other end of b is connected to the first terminal electrode 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 terminal electrode 42. Each of the electrodes 23, 24, 25 has a rectangular shape in which only one end in the length direction is exposed on the side surface of the stacked body 20. One end in the length direction of each of the electrodes 23, 24, and 25 is connected to a third terminal electrode (not shown).

また、電極21〜25の間に配置された圧電体層27は、図3に矢印で示す向きに分極されている。すなわち、+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おり、−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いる。そして、圧電振動素子14を振動させるときには、例えば、電極21,22が同電位になり、電極23,24,25が同電位になるとともに、電極21,22と電極23,24,25との間に電位差が生じるように電気信号(交流電圧)を加える。これにより、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、+z方向側に位置する圧電体層27と、−z方向側に位置する圧電体層27とで逆転するようにされている。   The piezoelectric layer 27 disposed between the electrodes 21 to 25 is polarized in the direction indicated by the arrow in FIG. In other words, the + z direction side is polarized in the direction from the electrode 21 toward the electrodes 23 and 24, and the −z direction side is polarized in the direction from the electrodes 24 and 25 toward the electrode 22. When the piezoelectric vibration element 14 is vibrated, for example, the electrodes 21 and 22 are at the same potential, the electrodes 23, 24 and 25 are at the same potential, and between the electrodes 21 and 22 and the electrodes 23, 24 and 25. An electric signal (alternating voltage) is applied so that a potential difference is generated between the two. Thereby, the direction of polarization with respect to the direction of the electric field applied at a certain moment is reversed between the piezoelectric layer 27 located on the + z direction side and the piezoelectric layer 27 located on the −z direction side.

よって、電気信号が加えられて、ある瞬間に、+z方向側に位置する圧電体層27が、x軸方向において伸びるときには、−z方向側に位置する圧電体層27が、x軸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、電気信号が入力されることによって、x軸方向に沿って振幅が変化するように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 electric signal is applied and the piezoelectric layer 27 positioned on the + z direction side extends in the x-axis direction at a certain moment, the piezoelectric layer 27 positioned on the −z direction side contracts in the x-axis direction. It is supposed to be. As a result, the piezoelectric vibration element 14 bends and vibrates in the z-axis direction so that the amplitude changes along the x-axis direction when an electric signal is input. 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の構造をさらに詳細に説明するための模式的な断面図である。なお、図4においては、図示を容易にするために、第1〜第3の端子電極の図示を省略するとともに、圧電体層27が、27a,27b,27c,27dの4層しかなく、電極21,電極22および電極24が各々1つしかない状態を示している。   FIG. 4 is a schematic cross-sectional view for explaining the structure of the piezoelectric vibration element shown in FIG. 1 in more detail. In FIG. 4, for ease of illustration, the first to third terminal electrodes are not shown, and the piezoelectric layer 27 has only four layers 27a, 27b, 27c, and 27d. 21 shows a state in which there is only one electrode 22 and one electrode 24.

圧電体層27a〜27dは、+z方向側から27a,27b,27c,27dの順に配置されており、電極21〜25は、+z方向側から23,21,24,22,25の順に配置されている。すなわち、電極23は、圧電体層27aの+z方向側の表面に配置されており、電極21は、圧電体層27a,27bの間に配置されており、電極24は、圧電体層27b,27cの間に配置されており、電極22は、圧電体層27c,27dの間に配置されており、電極25は、圧電体層27dの−z方向側の表面に配置されている。   The piezoelectric layers 27a to 27d are arranged in the order of 27a, 27b, 27c, and 27d from the + z direction side, and the electrodes 21 to 25 are arranged in the order of 23, 21, 24, 22, and 25 from the + z direction side. Yes. That is, the electrode 23 is disposed on the surface of the piezoelectric layer 27a on the + z direction side, the electrode 21 is disposed between the piezoelectric layers 27a and 27b, and the electrode 24 is composed of the piezoelectric layers 27b and 27c. The electrode 22 is disposed between the piezoelectric layers 27c and 27d, and the electrode 25 is disposed on the surface of the piezoelectric layer 27d on the −z direction side.

よって、圧電体層27aにおいては、電極23および電極21に挟まれた部分が、電気信号が入力されてx軸方向に伸縮振動する部分である振動部28aとなり、圧電体層27bにおいては、電極21および電極24に挟まれた部分が、電気信号が入力されてx軸方向に伸縮振動する部分である振動部28bとなり、圧電体層27cにおいては、電極24および電極22に挟まれた部分が、電気信号が入力されてx軸方向に伸縮振動する部分である振動部28cとなり、圧電体層27dにおいては、電極22および電極25に挟まれた部分が、電気信号が入力されてx軸方向に伸縮振動する部分である振動部28dとなっている。   Therefore, in the piezoelectric layer 27a, a portion sandwiched between the electrode 23 and the electrode 21 becomes a vibrating portion 28a that is a portion that expands and contracts in the x-axis direction when an electric signal is input, and in the piezoelectric layer 27b, the electrode The portion sandwiched between 21 and the electrode 24 becomes a vibrating portion 28b that is a portion that expands and contracts in the x-axis direction when an electric signal is input. In the piezoelectric layer 27c, the portion sandwiched between the electrode 24 and the electrode 22 The vibration portion 28c is a portion that expands and contracts in the x-axis direction when an electric signal is input. In the piezoelectric layer 27d, the portion sandwiched between the electrode 22 and the electrode 25 receives the electric signal and is in the x-axis direction. It is a vibration part 28d which is a part that expands and contracts.

そして、圧電振動素子14において最も+z方向側に位置する圧電体層27aの振動部28aにおけるx軸方向の中央29aの位置と、圧電振動素子14において+z方向側から2番目に位置する圧電体層27bの振動部28bにおけるx軸方向の中央29bの位置とが異なっており、また、圧電振動素子14において+z方向側から3番目に位置する圧電体層27cの振動部28cにおけるx軸方向の中央29cの位置と、圧電振動素子14において+z方向側から4番目に位置する圧電体層27dの振動部28dにおけるx軸方
向の中央29dの位置とが異なっている。すなわち、各々の圧電体層27a〜27dの振動部28a〜28dにおける伸縮方向(x軸方向)の中央29a〜29dの位置が、伸縮方向に垂直な方向(z軸方向)に沿って変化している。このように、『各々の圧電体層の振動部における伸縮方向の中央の位置が、伸縮方向に垂直な方向に沿って変化している』とは、圧電振動素子中の、伸縮方向に垂直な方向における圧電体層の位置によって、その圧電体層の振動部における伸縮方向の中央の位置が変化していることを意味する。
Then, the position of the center 29a in the x-axis direction in the vibration portion 28a of the piezoelectric layer 27a located closest to the + z direction side in the piezoelectric vibration element 14 and the piezoelectric layer located second from the + z direction side in the piezoelectric vibration element 14 The position of the center 29b in the x-axis direction of the vibrating portion 28b of 27b is different, and the center in the x-axis direction of the vibrating portion 28c of the piezoelectric layer 27c located third from the + z direction side in the piezoelectric vibrating element 14 is different. The position of 29c is different from the position of the center 29d in the x-axis direction in the vibrating portion 28d of the piezoelectric layer 27d located fourth from the + z direction side in the piezoelectric vibration element 14. That is, the positions of the centers 29a to 29d in the expansion / contraction direction (x-axis direction) in the vibrating portions 28a to 28d of the piezoelectric layers 27a to 27d change along the direction perpendicular to the expansion / contraction direction (z-axis direction). Yes. Thus, “the position of the center of the expansion / contraction direction in the vibration part of each piezoelectric layer changes along the direction perpendicular to the expansion / contraction direction” means that the piezoelectric vibration element is perpendicular to the expansion / contraction direction. This means that the position of the center in the expansion / contraction direction of the vibration part of the piezoelectric layer changes depending on the position of the piezoelectric layer in the direction.

上述したように、本例の圧電振動素子14は、複数の圧電体層27と複数の電極21〜25とを少なくとも有しており、各々の圧電体層27は、異なる電位に接続される電極に挟まれた部分であり、電気信号が入力されて伸縮振動する部分である振動部28a〜28dを有しており、各々の振動部28a〜28dにおける伸縮振動の伸縮方向(伸縮する方向)に垂直な方向(z軸方向)に沿って圧電体層27と電極21〜25とが交互に配置されるとともに、伸縮方向に垂直な方向(z軸方向)における一方側と他方側とで伸縮振動における伸張と収縮とが逆転しており、電気信号が入力されてz軸方向に屈曲振動する圧電振動素子14であって、各々の圧電体層27a〜27dの振動部28a〜28dにおける伸縮方向(x軸方向)の中央29a〜29dの位置が、伸縮方向に垂直な方向(z軸方向)に沿って変化している。これにより、電気信号が入力されて、圧電振動素子14が、振動部28a〜28dにおける伸縮方向(x軸方向)に沿って振幅が変化するように振動部28a〜28dにおける伸縮方向に垂直な方向(z軸方向)に屈曲振動したときに、圧電振動素子14の屈曲振動におけるx軸方向の定在波を分散することができる。よって、圧電振動素子14の屈曲面(z軸方向の表面)に振動板の主面を接合して、圧電振動素子14の振動によって振動板を振動させる圧電振動装置を構成したときに、特定の周波数における振幅の急激な変化を低減することができる。すなわち、周波数の変化に応じた振幅の急激な変化が少ない振動特性を有する圧電振動装置を実現することができる。よって、振動板の振動によって音響を発生させたときに、周波数の変化に応じた音厚の急激な変化が少ない音響を発生させることができる。   As described above, the piezoelectric vibration element 14 of this example includes at least the plurality of piezoelectric layers 27 and the plurality of electrodes 21 to 25, and each piezoelectric layer 27 is an electrode connected to a different potential. The vibration portions 28a to 28d are portions that are sandwiched between and vibrate when an electric signal is input, and in the expansion / contraction direction (stretching direction) of the expansion / contraction vibration in each of the vibration portions 28a to 28d. The piezoelectric layers 27 and the electrodes 21 to 25 are alternately arranged along the vertical direction (z-axis direction), and stretching vibration occurs on one side and the other side in the direction perpendicular to the stretching direction (z-axis direction). The piezoelectric vibration element 14 that is reversely expanded and contracted and receives an electric signal to bend and vibrate in the z-axis direction, and the expansion and contraction directions (in the vibration portions 28a to 28d of the piezoelectric layers 27a to 27d) center in the x-axis direction) Position of 9a~29d is altered along the vertical direction (z axis direction) in the stretch direction. Thus, an electric signal is input, and the piezoelectric vibration element 14 is in a direction perpendicular to the expansion / contraction direction of the vibration units 28a to 28d so that the amplitude changes along the expansion / contraction direction (x-axis direction) of the vibration units 28a to 28d. When bending vibration occurs in the z-axis direction, the standing wave in the x-axis direction in the bending vibration of the piezoelectric vibration element 14 can be dispersed. Therefore, when a piezoelectric vibration device is configured in which the vibration plate is vibrated by the vibration of the piezoelectric vibration element 14 by joining the principal surface of the vibration plate to the bent surface (surface in the z-axis direction) of the piezoelectric vibration element 14. A sudden change in amplitude in frequency can be reduced. That is, it is possible to realize a piezoelectric vibration device having vibration characteristics with little sudden change in amplitude according to a change in frequency. Therefore, when sound is generated by the vibration of the diaphragm, it is possible to generate sound with little sudden change in sound thickness according to the change in frequency.

なお、各々の圧電体層27a〜27dの振動部28a〜28dにおける伸縮方向(x軸方向)の中央29a〜29dの位置の、伸縮方向に垂直な方向(z軸方向)に沿った変化(圧電体層による差異)を大きくすると、特定の周波数における振幅の急激な変化を低減する効果が大きくなるが、発生する振動の強さが全体的に小さくなる。よって、振動部28a〜28dにおける伸縮方向(x軸方向)の中央29a〜29dの位置の変化量は、所望する特性に応じて適宜設定する。   In addition, the change (piezoelectric direction) of the positions of the centers 29a to 29d in the expansion / contraction direction (x-axis direction) of the vibrating portions 28a to 28d of the piezoelectric layers 27a to 27d is perpendicular to the expansion / contraction direction (z-axis direction). When the difference between the body layers is increased, the effect of reducing a sudden change in amplitude at a specific frequency is increased, but the intensity of the generated vibration is reduced overall. Therefore, the amount of change in the positions of the centers 29a to 29d in the expansion / contraction direction (x-axis direction) in the vibration units 28a to 28d is appropriately set according to desired characteristics.

また、本例の圧電振動素子14は、振動部28a〜28dの伸縮方向に垂直な方向(z軸方向)における最も外側に位置する圧電体層27a,27d以外の圧電体層27b、27cの振動部28b,28cにおける伸縮方向(x軸方向)の中央29b,29cの位置が等しくされており、最も外側に位置する圧電体層27a,27dの振動部28a,28dにおける伸縮方向(x軸方向)の中央29a,29dの位置のみが異なっている。これにより、圧電振動素子14の伸縮方向に垂直な方向(z軸方向)の表面に振動板を取り付けて振動装置を構成したときに、特定の周波数における振幅の急激な変化を低減しつつ、圧電振動素子14の振動強度の低下を低減することができる。   In addition, the piezoelectric vibration element 14 of this example has the vibrations of the piezoelectric layers 27b and 27c other than the piezoelectric layers 27a and 27d positioned on the outermost side in the direction (z-axis direction) perpendicular to the expansion / contraction direction of the vibration portions 28a to 28d. The positions of the centers 29b and 29c in the expansion / contraction direction (x-axis direction) of the portions 28b and 28c are made equal, and the expansion / contraction direction (x-axis direction) of the vibrating portions 28a and 28d of the piezoelectric layers 27a and 27d located on the outermost side. Only the positions of the centers 29a and 29d are different. As a result, when a vibration device is configured by attaching a diaphragm to the surface in the direction perpendicular to the expansion / contraction direction of the piezoelectric vibration element 14 (z-axis direction), the piezoelectric device reduces the sudden change in amplitude at a specific frequency. A decrease in the vibration intensity of the vibration element 14 can be reduced.

また、本例の圧電振動素子14は、振動部28a〜28dにおける伸縮方向(x軸方向)に長い形状を有していることから、周波数の変化に応じた振幅の急激な変化を低減する効果をさらに高めることができる。   Moreover, since the piezoelectric vibration element 14 of this example has a long shape in the expansion / contraction direction (x-axis direction) in the vibration portions 28a to 28d, the effect of reducing a sudden change in amplitude according to a change in frequency. Can be further enhanced.

また、本例の圧電振動素子14は、各々の圧電体層27の振動部28a〜28dにおける伸縮方向(x軸方向)の中央29a〜29dの位置を複数の圧電体層27について平均した位置C1が、伸縮方向(x軸方向)における圧電振動素子14の中央の位置C2と異
なっている。これにより、電気信号が入力されて、圧電振動素子14が、振動部28a〜28dにおける伸縮方向(x軸方向)に沿って振幅が変化するように振動部28a〜28dにおける伸縮方向に垂直な方向(z軸方向)に屈曲振動したときに、圧電振動素子14の屈曲振動におけるx軸方向の定在波をさらに分散することができる。よって、圧電振動素子14の屈曲面(z軸方向の表面)に振動板の主面を接合して、圧電振動素子14の振動によって振動板を振動させる圧電振動装置を構成したときに、特定の周波数における振幅の急激な変化をさらに低減することができる。
Further, in the piezoelectric vibration element 14 of this example, the position C1 obtained by averaging the positions of the centers 29a to 29d in the expansion / contraction direction (x-axis direction) of the vibration portions 28a to 28d of each piezoelectric layer 27 with respect to the plurality of piezoelectric layers 27. Is different from the center position C2 of the piezoelectric vibration element 14 in the expansion / contraction direction (x-axis direction). Thus, an electric signal is input, and the piezoelectric vibration element 14 is in a direction perpendicular to the expansion / contraction direction of the vibration units 28a to 28d so that the amplitude changes along the expansion / contraction direction (x-axis direction) of the vibration units 28a to 28d. When bending vibration occurs in the (z-axis direction), the standing wave in the x-axis direction in the bending vibration of the piezoelectric vibration element 14 can be further dispersed. Therefore, when a piezoelectric vibration device is configured in which the vibration plate is vibrated by the vibration of the piezoelectric vibration element 14 by joining the principal surface of the vibration plate to the bent surface (surface in the z-axis direction) of the piezoelectric vibration element 14. A sudden change in amplitude in frequency can be further reduced.

なお、各々の圧電体層27の振動部28a〜28dにおける伸縮方向(x軸方向)の中央29a〜29dの位置を複数の圧電体層27について平均した位置C1を算出する際には、伸縮方向に垂直な方向(z軸方向)から平面視したときの振動部28a〜28dの面積によって重み付けした上で平均を求める必要がある。例えば、圧電体層27a〜27dにおいて、圧電振動素子14の伸縮方向(x軸方向)の一端から振動部28a〜28dの中央29a〜29d迄の距離が、それぞれx1,x2,x3,x4であり、振動部28a〜28dを平面視した面積が、それぞれs1,s2,s3,s4である場合には、圧電振動素子14の伸縮方向(x軸方向)の一端からの距離x5が、x5=(x1s1+x2s2+x3s3+x4s4)/(s1+s2+s3+s4)となる位置をC1の位置とする。   When calculating the position C1 obtained by averaging the positions of the centers 29a to 29d in the expansion / contraction direction (x-axis direction) of the vibration portions 28a to 28d of each piezoelectric layer 27 with respect to the plurality of piezoelectric layers 27, the expansion / contraction direction is calculated. It is necessary to obtain an average after weighting by the area of the vibrating portions 28a to 28d when viewed in plan from the direction perpendicular to the z-axis direction (z-axis direction). For example, in the piezoelectric layers 27a to 27d, the distances from one end in the expansion / contraction direction (x-axis direction) of the piezoelectric vibration element 14 to the centers 29a to 29d of the vibration portions 28a to 28d are x1, x2, x3, and x4, respectively. When the areas of the vibration units 28a to 28d in plan view are s1, s2, s3, and s4, respectively, the distance x5 from one end in the expansion / contraction direction (x-axis direction) of the piezoelectric vibration element 14 is x5 = ( The position of x1s1 + x2s2 + x3s3 + x4s4) / (s1 + s2 + s3 + s4) is defined as the position of C1.

なお、C1のC2に対する位置ズレの量を大きくすると、特定の周波数における振幅の急激な変化を低減する効果が大きくなるが、発生する振動の強さが全体的に小さくなる。よって、C1のC2に対する位置ズレの量は、所望する特性に応じて適宜設定する。   Increasing the amount of positional deviation of C1 with respect to C2 increases the effect of reducing a sudden change in amplitude at a specific frequency, but reduces the strength of the generated vibration as a whole. Therefore, the amount of misalignment of C1 with respect to C2 is set as appropriate according to the desired characteristics.

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の長さは、例えば17mm〜25mm程度、電極21〜25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 lengths of the electrodes 21 to 25 can be set to, for example, about 17 mm to 25 mm, and the widths of the electrodes 21 to 25 can be set to, for example, about 0.5 mm to 1.5 mm.

積層体20を構成する圧電体層27は、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が、他の圧電材料を用いても構わない。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、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が、他の既知の金属材料を用いて形成しても構わない。電極23,25および第1〜第3の端子電極は、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が、銀以外の金属であっても構わない。   The piezoelectric layer 27 constituting the laminate 20 is preferably made of, for example, lead-free piezoelectric material such as lead titanate (PT), lead zirconate titanate (PZT), Bi layered compound, tungsten bronze structure compound, or the like. However, other piezoelectric materials may be 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 by suitably using, for example, a ceramic component or a glass component in addition to a metal component such as silver or an alloy of silver and palladium. You may form using a known metal material. The electrodes 23 and 25 and the first to third terminal electrodes desirably contain a metal component made of silver and a glass component, but may be a metal other than silver.

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の端子電極41,第2の端子電極42および第3の端子電極(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3の端子電極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, after printing the conductor paste for forming the electrodes 23 and 25, the first terminal electrode 41, the second terminal electrode 42, and the third terminal electrode (not shown) and baking them at a predetermined temperature The piezoelectric layer 27 is polarized by applying a DC voltage through the first to third terminal electrodes. In this way, the piezoelectric vibration element 14 can be obtained.

なお、例えば、積層体20の伸縮方向に垂直な方向(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。
In addition, for example, when a problem occurs when the electrode is exposed on the end face in the direction perpendicular to the expansion / contraction direction of the stacked body 20 (z-axis direction), 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の例の圧電振動装置15を模式的に示す斜視図である。図6は、図5におけるD−D’線断面図である。なお、図5,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。
(Second example of embodiment)
FIG. 5 is a perspective view schematically showing a piezoelectric vibration device 15 according to a second example of the embodiment of the present invention. FIG. 6 is a cross-sectional view taken along the line DD ′ in FIG. 5 and 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の伸縮方向に垂直な方向の一方側(+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、電気信号を加えて圧電振動素子14を屈曲振動させることによって振動板12を振動させる圧電振動装置として機能する。   The vibration plate 12 has a rectangular thin plate shape, and has one main surface (on the −z direction side in the drawing) on the surface on one side (+ z direction side) perpendicular to the expansion / contraction direction of the piezoelectric vibration element 14. 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 vibrates the diaphragm 12 by bending vibration of the piezoelectric vibration element 14 by applying an electric signal.

そして、本例の圧電振動装置15は、各々の圧電体層27の振動部における伸縮方向(x軸方向)の中央の位置を、、全ての圧電体層27について平均した位置C1が、伸縮方向(x軸方向)における振動板12の中央の位置C3と異なっている。これにより、振動板12の振動において生じるx軸方向の定在波を分散することができるので、振動板12の振動において、特定の周波数における振幅の急激な変化を低減することができる。すなわち、本例の圧電振動装置15によれば、周波数の変化に応じた振幅の急激な変化が少ない振動特性を有する圧電振動装置を得ることができる。   In the piezoelectric vibration device 15 of this example, the position C1 obtained by averaging the center positions in the expansion / contraction direction (x-axis direction) of the vibration portions of the piezoelectric layers 27 for all the piezoelectric layers 27 is the expansion / contraction direction. This is different from the center position C3 of the diaphragm 12 in the (x-axis direction). As a result, the standing wave in the x-axis direction generated in the vibration of the diaphragm 12 can be dispersed, so that a sudden change in amplitude at a specific frequency can be reduced in the vibration of the diaphragm 12. That is, according to the piezoelectric vibration device 15 of the present example, it is possible to obtain a piezoelectric vibration device having vibration characteristics with little abrupt change in amplitude according to a change in frequency.

また、本例の圧電振動装置15は、各々の圧電体層27の振動部における伸縮方向(x軸方向)の中央の位置を、、全ての圧電体層27について平均した位置C1と、伸縮方向(x軸方向)における圧電振動素子14の中央の位置C2と、伸縮方向(x軸方向)における振動板12の中央の位置C3とが、全て異なっている。これにより、振動板12の振動において生じるx軸方向の定在波をさらに分散することができるので、特定の周波数における振幅の急激な変化をさらに低減することができる。   In addition, the piezoelectric vibration device 15 of this example has a position C1 in which the center position in the expansion / contraction direction (x-axis direction) in the vibration part of each piezoelectric layer 27 is averaged for all the piezoelectric layers 27, and the expansion / contraction direction. The central position C2 of the piezoelectric vibration element 14 in the (x-axis direction) and the central position C3 of the diaphragm 12 in the expansion / contraction direction (x-axis direction) are all different. Thereby, the standing wave in the x-axis direction generated in the vibration of the diaphragm 12 can be further dispersed, so that a sudden change in amplitude at a specific frequency can be further reduced.

なお、C1のC3に対する位置ズレの量を大きくすると、振動板12の振動特性において特定の周波数に生じるピークのレベルを低減する効果が大きくなるが、発生する振動の強さが全体的に小さくなる。よって、C1のC3に対する位置ズレの量は、所望する特性に応じて適宜設定する。   Increasing the amount of misalignment of C1 with respect to C3 increases the effect of reducing the level of a peak occurring at a specific frequency in the vibration characteristics of the diaphragm 12, but the intensity of the generated vibration is reduced overall. . Therefore, the amount of positional deviation of C1 with respect to C3 is appropriately set according to the desired characteristics.

(実施の形態の第3の例)
図7は、本発明の実施の形態の第3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2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5,図6に示した実施の形態の第2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。
(Third example of embodiment)
FIG. 7 is a perspective view schematically showing a mobile terminal according to a third 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 2nd 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 second example of the embodiment shown in FIGS. 5 and 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、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 housing 19 can be preferably formed using a material such as a synthetic resin having high rigidity and elasticity, but may be formed using another material 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、特定の周波数における振幅の急激な変化が低減された圧電振動装置15を用いて音声情報を伝達することから、歪みの小さい高品質な音声情報を伝達可能な携帯端末を得ることができる。   Since the portable terminal of this example transmits voice information using the piezoelectric vibration device 15 in which a sudden change in amplitude at a specific frequency is reduced, a portable terminal capable of transmitting high-quality voice information with small distortion is provided. 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、図4においては、z軸方向において最も外側に位置する圧電体層27a,27dの振動部28a,28dにおけるx軸方向の中央29a,29dの位置が等しく、内側に位置する圧電体層27b,27cの振動部28b,28cにおけるx軸方向の中央29b,29cの位置が等しい例を示したが、これに限定されるものではない。例えば、伸縮方向における振動部の中央の位置が、全ての圧電体層で異なっていても構わない。   For example, in FIG. 4, the positions of the centers 29a and 29d in the x-axis direction in the vibrating portions 28a and 28d of the piezoelectric layers 27a and 27d located on the outermost side in the z-axis direction are equal, and the piezoelectric layer 27b located on the inner side. 27c has been shown in which the positions of the centers 29b and 29c in the x-axis direction of the vibrating portions 28b and 28c are equal. However, the present invention is not limited to this. For example, the center position of the vibration part in the expansion / contraction direction may be different in all the piezoelectric layers.

また、図3においては、圧電振動素子14が16層の圧電体層27を有する例を示し、図4においては、図示を簡単にするために、圧電振動素子14が4層の圧電体層27a,27b,27c,27dを有する例を示したが、これに限定されるものではない。圧電体層27の数は、所望の振動強度と厚みに応じて適宜設定できる。   3 shows an example in which the piezoelectric vibration element 14 has 16 piezoelectric layers 27. In FIG. 4, the piezoelectric vibration element 14 has four piezoelectric layers 27a to simplify the illustration. , 27b, 27c, and 27d are shown, but the present invention is not limited to this. The number of piezoelectric layers 27 can be appropriately set according to desired vibration strength and thickness.

また、前述した実施の形態の第2および第3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く、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 second and third 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 a piezoelectric vibration element of a form.

また、前述した実施の形態の第3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。   Further, in the third 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: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
27,27a,27b,27c,27d:圧電体層
28a,28b,28c,28d:振動部
12: Diaphragm 14: Piezoelectric vibration element 15: Piezoelectric vibration device 17: Electronic circuits 21, 22, 23, 24, 25: Electrodes 27, 27a, 27b, 27c, 27d: Piezoelectric layers 28a, 28b, 28c, 28d: Vibration part

Claims (5)

複数の圧電体層と複数の電極とを少なくとも有しており、
各々の前記圧電体層は、異なる電位に接続される前記電極に挟まれた部分であり、電気信号が入力されて伸縮振動する部分である振動部を有しており、
伸縮方向に沿って長さ方向を有する直方体状であり、前記振動部における前記伸縮振動の伸縮方向に垂直な方向に沿って、前記圧電体層と前記電極とが交互に配置されるとともに、前記伸縮方向に垂直な方向における一方側と他方側とで前記伸縮振動における伸張と収縮とが逆転しており、電気信号が入力されて屈曲振動する圧電振動素子であって、
各々の前記圧電体層の前記振動部における前記伸縮方向の中央の位置が、前記伸縮方向に垂直な方向に沿って変化していることを特徴とする圧電振動素子。
Having at least a plurality of piezoelectric layers and a plurality of electrodes,
Each of the piezoelectric layers is a portion sandwiched between the electrodes that are connected to different potentials, and has a vibrating portion that is a portion that receives an electric signal and undergoes stretching vibration,
A rectangular parallelepiped shape having a length direction along the stretching direction, and the piezoelectric layers and the electrodes are alternately arranged along a direction perpendicular to the stretching direction of the stretching vibration in the vibrating portion , and A piezoelectric vibration element in which expansion and contraction in the stretching vibration are reversed between one side and the other side in a direction perpendicular to the stretching direction, and an electric signal is input to bend and vibrate,
The piezoelectric vibration element, wherein a position of a center of the expansion / contraction direction in the vibration part of each piezoelectric layer is changed along a direction perpendicular to the expansion / contraction direction.
各々の前記圧電体層の前記振動部における前記伸縮方向の中央の位置を、前記複数の圧電体層について平均した位置が、前記伸縮方向における前記圧電振動素子の中央の位置と異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。   The average position of the plurality of piezoelectric layers in the expansion / contraction direction center position of the piezoelectric layer of each piezoelectric layer is different from the central position of the piezoelectric vibration element in the expansion / contraction direction. The piezoelectric vibration element according to claim 1. 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伸縮方向に垂直な方向における一方側の表面に接合された振動板とを少なくとも有しており、
各々の前記圧電体層の前記振動部における前記伸縮方向の中央の位置を、前記複数の圧電体層について平均した位置が、前記伸縮方向における前記振動板の中央の位置と異なっていることを特徴とする圧電振動装置。
The piezoelectric vibration element according to claim 1 or 2, and at least a vibration plate bonded to a surface on one side in a direction perpendicular to the expansion and contraction direction of the piezoelectric vibration element,
A position obtained by averaging the center positions in the expansion / contraction direction in the vibration part of each of the piezoelectric layers is different from the center position of the diaphragm in the expansion / contraction direction. Piezoelectric vibration device.
前記振動板を平面視したときの形状が長手方向と短手方向とを有する矩形状であって、前記圧電振動素子の前記伸縮方向が前記振動板の前記短手方向に沿って配置されており、各々の前記圧電体層の前記振動部における前記伸縮方向の中央の位置を、前記複数の圧電体層について平均した位置が、前記伸縮方向における前記振動板の中央の位置と異なっていることを特徴とする請求項3に記載の圧電振動装置。 The shape of the diaphragm in plan view is a rectangular shape having a longitudinal direction and a short direction, and the expansion / contraction direction of the piezoelectric vibration element is arranged along the short direction of the diaphragm. , the position of the center of the expansion and contraction direction of the vibrating portion of each of the piezoelectric layer, the average position for the plurality of piezoelectric layers, has a central position and different of the diaphragm in front Symbol stretching direction The piezoelectric vibration device according to claim 3. 請求項3または請求項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 3 and an electronic circuit that generates an electric signal input to the piezoelectric vibration element.
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