TWI390990B

TWI390990B - Piezoelectric speakers, loudspeaker devices and tactile feedback devices

Info

Publication number: TWI390990B
Application number: TW098106046A
Authority: TW
Inventors: Masamichi Andoh; Satoshi Kuretake
Original assignee: Murata Manufacturing Co
Priority date: 2008-05-29
Filing date: 2009-02-25
Publication date: 2013-03-21
Also published as: US8363863B2; EP2288179A4; US20110128245A1; EP2288179A1; JP5099223B2; JPWO2009144964A1; CN102037740A; TW200950565A; EP2288179B1; CN102037740B; WO2009144964A1

Description

壓電揚聲器、揚聲器裝置及觸覺回饋裝置

本發明係關於一種壓電揚聲器、揚聲器裝置及觸覺回饋裝置，且特別是關於具有包含如聚乳酸藉由延伸而發現壓電性之高分子的壓電片構成之壓電揚聲器，以及使用其而構成之揚聲器裝置及觸覺回饋裝置。

如在日本特開2003-244792號公報(專利文獻1)中揭示有：在行動電話之顯示畫面上彎曲而設置透明之壓電膜揚聲器，從寬廣範圍輸出聲音，而提高來自揚聲器之聽取性能。

但是，使透明揚聲器彎曲而安裝於顯示畫面上，不但使行動電話等裝置之美觀性變差，且由於周圍景物映入透明揚聲器，而使顯示畫面之辨識性變差。

此外，揭示於專利文獻1之透明揚聲器，其振動板之側面開度大，塵埃及其他污垢容易進入，一旦進入則清除亦麻煩。此外，無法將保護顯示畫面之保護板與透明揚聲器共通化。若予以共通化，則由於透明揚聲器之側面開度大，因此對顯示裝置之防水性能顯著降低。

此外，專利文獻1中，設於壓電膜揚聲器之壓電性膜(壓電片)的材料例係記載了PVDF(聚氟化乙烯叉)。圖55係圖解性顯示在厚度方向實施了轉態過程(polling)之PVDF片的兩面形成電極，貼合2塊該片，以有限要素法計算作為雙壓電晶片100時之變位的結果。記載於專利文獻1的於變形前之原來狀態係撓曲，不過圖55係將變形前之原來狀態作為平面，而顯示施加了電壓時如何變形。另外，比實際的更誇張地顯示變位。施加相反之電壓時，係與圖55所示之變形相反地成為中央部凹陷之變形。於施加交流電壓時，反覆此種變形成為振動而發出聲音。

圖55中顯示有固定了雙壓電晶片100之相對向的2邊時之變位。換言之，雙壓電晶片100於固定其相對向之2邊時，係如圖55所示地振動，不過，如固定了4邊時，則幾乎不振動。

因而，欲將雙壓電晶片100應用於揚聲器之情況，其條件為可振動雙壓電晶片100，以致於在雙壓電晶片100之固定用的設計上受到限制。而考慮雙壓電晶片100應用至揚聲器之情況，要求即使在其4邊，亦即在全周固定雙壓電晶片100仍可振動。

專利文獻1：日本特開2003-244792號公報

因此，本發明之目的為提供一種可滿足如上述要求之壓電揚聲器以及使用其所構成之揚聲器裝置及觸覺回饋裝置。

本發明之壓電揚聲器具備貼合包含高分子之複數片而構成的疊層體，複數片之至少1塊係具有特定之延伸軸且包含手徵性高分子；且在壓電片中應使其振動之振動區域相對向的第一及第二主面上，分別形成有在該壓電片上施加電壓用的第一及第二電極。

為了解決上述技術性問題，於本發明之壓電揚聲器，其特徵為：第一及第二電極之至少一方係包含由沿放射方向延伸之複數分割線所分割之複數電極部分的分割電極，複數電極部分沿著除了振動區域中心部分以外之外周部分而分布；上述複數分割線對上述延伸軸形成0度以上且未達40度之範圍及超過50度且90度以下之範圍的任一角度；為了在藉由複數電極部分而分別施加電壓之壓電片的複數片部分中相鄰者之間，於該壓電片之厚度方向產生的電場向量彼此反向，藉由複數電極部分之各個施加電壓。

上述複數電極部分宜包含第一至第四電極部分。

上述較佳之實施態樣中，上述分割電極宜進一步包含第五至第八電極部分，其係雖與第一至第四電極部分分離但分布於振動區域之中心部分，且由上述複數分割線所分割；為了在藉由第一至第八電極部分而分別施加電壓之壓電片的第一至第八片部分中相鄰者之間，在該壓電片之厚度方向產生的電場向量彼此反向，藉由第一至第八電極部分之各個施加電壓。

上述較佳之實施態樣中，宜以並排於放射方向之方式配置第一電極部分與第五電極部分，以並排於放射方向之方式配置第二電極部分與第六電極部分，以並排於放射方向之方式配置第三電極部分與第七電極部分，以並排於放射方向之方式配置第四電極部分與第八電極部分時，連接第一電極部分與第六及第八電極部分之任一方的第一連接線、連接第二電極部分與第五及第七電極部分之任一方的第二連接線、連接第三電極部分與第六及第八電極部分之任另一方的第三連接線、及連接第四電極部分與第五及第七電極部分之任另一方的第四連接線形成於壓電片上。

本發明之壓電揚聲器中，以在壓電片中除了振動區域中心部分以外之外周部分，第一至第四部分以該順序沿周方向排列之方式將外周部分作4分割時，複數電極部分亦可由分別位於上述第一及第三部分上之2個電極部分構成。該情況下，為了在藉由此等2個電極部分而分別施加電壓的壓電片之2個片部分，在壓電片之厚度方向產生之電場向量彼此同向，藉由2個電極部分之各個施加電壓。

本發明之壓電揚聲器中，有第一實施態樣，其係第一及第二電極之各個係上述分割電極；及第二實施態樣，其係僅第一及第二電極之任一方係上述分割電極，而任另一方係在形成分割電極之複數電極部分中共通地對向的一樣之共通電極。「分割電極」如前述，係指包含分割之複數電極部分的全體。另外，將形成分割電極之複數電極部分中共通地對向的一樣之電極稱為「共通電極」。

上述第一實施態樣中，宜在壓電片之厚度方向透視時，使位於第一電極之各電極部分間的電極非形成區域與位於第二電極之各電極部分間的電極非形成區域彼此實質上不重疊。

此外，上述第一實施態樣中，宜第一及第二電極係以彼此實質上相同之圖案形成。

上述第二實施態樣中，壓電片亦可具備在將各個第一主面彼此相對之狀態貼合的第一及第二壓電片，第一電極包含導電性接著劑，且以將第一及第二壓電片之各個第一主面彼此接著之方式形成，第二電極形成於與第一及第二壓電片之各個第一主面對向的第二主面上。該情況下，第一電極係前述共通電極，第二電極係前述分割電極，為了第一及第二壓電片彼此進行相反移動，藉由分割電極施加電壓，就可將振動區域作為雙壓電晶片構造。

此外，上述第二實施態樣中，宜上述共通電極連接於接地。

本發明之壓電揚聲器中，宜上述壓電片具備貼合之第一及第二壓電片。該情況下，第一及第二電極分別形成於第一壓電片相對向的第一及第二主面上，並且分別形成於第二壓電片相對向的第一及第二主面上。而且，為了第一及第二壓電片彼此進行相反移動，藉由分割電極施加電壓，就可將振動區域作為雙壓電晶片構造。

上述較佳之實施態樣中，宜在壓電片之厚度方向透視時，使有關形成於第一壓電片上之分割電極的位於各電極部分間之電極非形成區域與有關形成於第二壓電片上之分割電極的位於各電極部分間之電極非形成區域彼此實質上不重疊。

此外，本發明之壓電揚聲器中，壓電片亦可具有包含彼此經由接著層而接著之第一及第二壓電片層的疊層構造。該情況下，第一壓電片層之延伸軸與第二壓電片層之延伸軸彼此朝向不同之方向。而且，第一及第二電極分別形成於疊層構造之壓電片相對向之第一及第二主面上。該情況下，亦可將振動區域作為雙壓電晶片構造。

本發明之壓電揚聲器中，前述振動區域亦可以分布於共通之壓電片的複數處之方式設置。藉此，可一體形成複合型揚聲器。該情況下，若形成於複數振動區域之各個的第一及第二電極圖案及尺寸彼此相同，則例如可一體形成立體揚聲器，另外，若形成於複數振動區域之各個的第一及第二電極圖案及尺寸之至少一方彼此不同，則例如可一體形成雙向或三向方式之揚聲器。

構成壓電片之手徵性高分子宜係L型聚乳酸。

此外，第一及第二電極宜包含以氧化銦錫、氧化銦鋅及氧化鋅之至少一種作為主要成分之層，或是宜包含由聚噻吩系導電性聚合物及聚苯胺系導電性聚合物之至少一方構成之層。更宜為第一及第二電極在疊層體之疊層方向觀察，具有將氧化鋅作為主要成分之層與由聚噻吩系導電性聚合物構成之層互相重疊的結構。

本發明還用作具備：框架及配置於框架前面之壓電揚聲器的揚聲器裝置。本發明之揚聲器裝置的特徵為：作為壓電揚聲器，具備上述本發明之壓電揚聲器。

本發明之揚聲器裝置中，宜為框架可壁掛。

本發明進一步亦用作將上述本發明之壓電揚聲器構成於觸控面板的表面之觸覺回饋裝置。

依照本發明時，即使在固定壓電揚聲器全周，特別是振動區域之全周的狀態下，仍可使振動區域適當地振動而發出聲音。如壓電揚聲器係矩形時，即使在固定其4邊之狀態，仍可使振動區域適當地振動。因而，在壓電揚聲器及具備其之揚聲器裝置中，設計之自由度高，如即使完全地形成平面狀態，仍可發出聲音。

此外，依照本發明時，由於係具備貼合了由高分子構成之複數片的疊層體構造，因此加工容易。因而，設計變更時可迅速且低成本地對應，此外，亦適於多種少量生產。

本發明之壓電揚聲器中，分割電極除了第一至第四電極部分之外，進一步包含分布於振動區域中心部分之第五至第八電極部分時，可擴大最大變位區域之面積，因而，可更有效率地發出聲音。此外，由於可在壓電片之實質的全部區域形成電極，因此可緩和因在電極形成部與電極非形成部之間的視覺性差異造成的不適感。

此外，依照本發明時，由於即使在固定振動區域全周之狀態下，仍可使振動區域適當地振動而發出聲音，因此可使振動區域分布於共通之壓電片中的數處。因而，可一體形成立體揚聲器、揚聲器陣列、雙向或三向方式之揚聲器等。

採用第一及第二電極之各個係上述分割電極的第一種實施態樣時，可使產生指定之變位所需的電壓較低。

另外，採用僅第一及第二電極之任何一方係上述分割電極，且任何另一方係共通地對向於形成分割電極之複數電極部分的一樣之共通電極的第二種實施態樣時，可使訊號供給用之配線構造比上述第一種實施態樣之情況簡化。該第二種實施態樣中，將上述共通電極接地時，可減低雜訊等之影響。

本發明中，至少2個分割電極係以重疊於壓電片之厚度方向的方式配置之情況，就至少2個分割電極，在壓電片之厚度方向透視時，位於構成分割電極之各電極部分間的電極非形成區域彼此實質地不重疊時，緩和驅動壓電揚聲器時可產生之在電極非形成區域的應力集中，結果可抑制壓電片之破損。此外，可緩和因電極部分與電極非形成區域之視覺性差異造成的不適感。

本發明中，構成壓電片之螺旋高分子係使用L型聚乳酸時，可獲得透明性優異之壓電片，結果可提高壓電揚聲器之透明度。此外，依照L型聚乳酸時，可實現壓電常數大且穩定之壓電特性。進一步由於聚乳酸係碳中性，還是生物分解性，因此從保護地球環境之觀點而言亦合適。

第一及第二電極包含將氧化銦錫、氧化銦鋅或氧化鋅作為主要成分之層時，若壓電片中有透明性，可使壓電揚聲器形成透明。此外，因為此等氧化銦錫、氧化銦鋅及氧化鋅之導電率高，所以可減少壓電揚聲器之耗電。

第一及第二電極包含由聚噻吩系導電性聚合物及聚苯胺系導電性聚合物之至少一方構成之層時，無須濺鍍等繁雜且昂貴的工序，如經過單純塗布之簡易工序，即可廉價地形成第一及第二電極。此外，壓電片中有透明性時，可使壓電揚聲器形成透明。此外，因為聚噻吩系導電性聚合物及聚苯胺系導電性聚合物之導電率較高，所以可減少壓電揚聲器之耗電。進一步因為聚噻吩系導電性聚合物及聚苯胺系導電性聚合物柔軟，所以可實質地不阻礙壓電片之變形或振動。

依照本發明之揚聲器裝置時，由於在懸掛繪畫等之框架的前面配置壓電揚聲器，因此可作為室內裝潢性能高之揚聲器裝置。

本發明之揚聲器裝置中，框架可壁掛時，如可藉由本發明之揚聲器裝置構成顯示器部分為壁掛式之電視影像接收機用的揚聲器部分，並與顯示器部分並排將其掛在牆壁上，容易實現取統一性之設計，並且由於在顯示器部分無須內藏揚聲器，因此可使該部分更薄型化。

依照本發明之觸覺回饋裝置時，因為可使用本發明之壓電揚聲器作為以特定頻率振動之振動板，所以只須將該壓電揚聲器照樣安裝於觸摸式面板上，可將可成為類似點選感之振動傳達至手指。因此，因為不需要使用致動器等零件，所以可簡單地構成觸覺回饋裝置。

圖1係顯示本發明第一種實施形態之壓電揚聲器11的平面圖。圖2係放大圖1所示之壓電揚聲器11的一部分而顯示之剖面圖。

壓電揚聲器11具備貼合由高分子構成之2塊正方形狀的片12及13而形成之疊層體14。本實施形態之2塊片12及13均係具有指定之延伸軸，且由手徵性高分子構成之壓電片。另外，就上述具有指定之延伸軸，且由手徵性高分子構成之壓電片的詳細內容於後述。

在壓電片12及13之各個中設置須振動之振動區域15。在一方壓電片12中之振動區域15相對向的第一及第二主面上，為了在壓電片12中施加電壓，彼此以相同圖案形成第一及第二電極16及17，在另一方壓電片13中之振動區域15相對向的第一及第二主面上，為了在壓電片13中施加電壓，彼此以相同圖案形成第一及第二電極18及19。

壓電片12及13之各個第一電極16及18位於夾在2塊壓電片12及13之間，另外，第二電極17及19位於2塊壓電片12及13之各個外方側。一方之第一電極16與另一方之第一電極18經由接著層20而彼此接合。為了形成接著層20，宜使用如透明之環氧系接著劑、丙烯酸系接著劑、乙酸乙烯系接著劑、及其他類似此等的接著劑，或是紫外線硬化型之透明接著劑，並使用層壓機，以氣泡不致進入之方式加壓而接著。

另外，就壓電揚聲器11之驅動方法於後述，於壓電揚聲器11驅動時，一方之第一電極16與另一方之第一電極18始終為同電位情況下，亦可將電極16與電極18彼此短路。反之，電極16與電極18始終不成為同電位情況下，需要藉由接著層20將電極16與電極18彼此電性絕緣。

上述之第一及第二電極16~19的各個包含藉由延長於放射方向之複數分割線所分割之第一至第四電極部分，第一至第四電極部分沿著除了振動區域15中心部分之外周部分而分布。該狀態就形成於壓電片12之第二主面上的第二電極17顯示於圖1。如圖1所示，形成於壓電片12之第二主面上的第二電極17包含藉由延長於放射方向之複數分割線21a、21b、22a及22b所分割的第一至第四電極部分E1、E2、E3及E4，第一至第四電極部分E1~E4沿著除了振動區域15中心部分之外周部分而分布。本實施形態係分割線21a與分割線21b位於同一直線上，分割線22a與分割線22b位於同一直線上。

另外，即使就形成於壓電片12之第一主面上的第一電極16，以及分別形成於壓電片13之第一及第二主面上的第一及第二電極18及19，亦具有與圖1所示之電極17同樣的圖案，不過無圖示。因此，即使就電極16、18及19之各個第一至第四電極部分，仍分別使用「E1」、「E2」、「E3」及「E4」之參照符號。

圖1中還圖示有延伸軸23。本實施形態之延伸軸23係對壓電片12及13之一邊形成45度之角度。此外，上述分割線21a及21b對延伸軸23形成0度之角度，上述分割線22a及22b對延伸軸23形成90度之角度。另外，延伸軸23係朝向賦予壓電片12及13之延伸方向的軸，不過，如2軸延伸之情況，而延伸於複數方向情況下，係朝向以最大延伸倍率而延伸之方向的軸。

驅動該壓電揚聲器11時，對壓電片12在第一及第二電極16及17間施加電壓，且對壓電片13在第一及第二電極18及19間施加電壓，不過在藉由第一至第四電極部分E1~E4分別施加電壓之壓電片12及13的第一至第四片部分中相鄰的部分間，係以產生於該壓電片12及13之厚度方向的電場向量彼此反向之方式，在第一至第四電極部分E1~E4之各個施加電壓。

如前述，壓電片12及13係具有指定之延伸軸23且由手徵性高分子構成。本實施形態之手徵性高分子係使用L型聚乳酸(PLLA：Poly-L-Lactic-Acid)。藉由延伸由PLLA之手徵性高分子構成的片，而獲得具有壓電常數d₁₄ 之壓電片的如記載於日本特開平5-152638號公報。亦即，如圖3所示，在由PLLA之手徵性高分子構成之壓電片8中，分別在圖之上下面形成電極，而在「3」軸方向實施延伸時，於電極面之法線方向的「1」軸方向施加電場時，在「1」軸之旋轉方向的「4」軸方向產生失真。

PLLA之壓電常數屬於即使在高分子中仍非常大之部類。由於PLLA結晶之點群係D₂ ，因此有d₁₄ 、d₂₅ 及d₃₆ 之成分，不過延伸之壓電片8係成為d₂₅ =-d₁₄ ，d₃₆ =0，如上述，顯示在電極面之法線方向「1」的旋轉方向「4」產生失真之所謂剪切壓電性。PLLA僅在延伸發現壓電性，其他高分子(如聚氟化乙烯叉：PVDF)及壓電陶瓷無須轉態過程處理。PVDF等之情況下，看到壓電常數隨時間經過而變小的現象，而PLLA之情況下，可穩定地保持壓電性。

此外，PLLA之透明度非常高，純粹之PLLA的光透過率亦達到94%。此係亦駕凌稱為在高分子中具有最高透過率之聚甲基丙烯酸甲酯的光透過率之93%的值。

進一步，因為PLLA如係將玉米作為原料而製造之樹脂，所以在製造時幾乎不排出多餘之二氧化碳，具有生物分解性，於廢棄時可返回自然，係環境負荷非常少的材料。

圖4係顯示圖3所示之壓電片8的平面圖。如前述，壓電片8由PLLA片構成。圖示之壓電片8具有對其一邊延長於45度之方向的延伸軸9。通常，鑄造成型後之PLLA片藉由延伸2~6倍可發現壓電性。此外，藉由在PLLA片中預先攪拌指定之奈米尺寸的無機物，實質地不損及透明性，而可提高PLLA片之壓電性。

在由PLLA構成之壓電片8的各主面上形成電極(無圖示)，而在其上施加電壓時，藉由其壓電常數d₁₄ 之效果，而產生圖5所示之變形。亦即，從圖5中虛線顯示之原來狀態變形成實線顯示之狀態。

圖5中顯示有藉由施加之電壓而產生之電場向量10a及10b。圖5(a)所示之電場向量10a係從紙面近端朝向遠端的電場，圖5(b)所示之電場向量10b係從紙面遠端朝向近端之電場。藉由施加電場向量10a所示之電壓，壓電片8引起圖5(a)所示之變形，藉由施加電場向量10b所示之電壓，壓電片8引起圖5(b)所示之變形。

將圖5所示之壓電片8的變形放上設於圖1及圖2所示之壓電揚聲器11的一方壓電片，如放上壓電片12，而說明於下。

參照圖1，首先在第一及第三電極部分E1及E3給予接地電位或負電位(在該背面側之電極部分給予正電位)，在第二及第四電極部分E2及E4給予正電位(在該背面側之電極部分給予接地電位或負電位)。

此時，藉由d₁₄ 壓電常數之效果，藉由第一及第三電極部分E1及E3而施加電壓之壓電片12的第一及第三片部分顯示沿著X軸方向伸展的變位，且沿著Y軸方向收縮的變位。另外，藉由第二及第四電極部分E2及E4而施加電壓的壓電片12之第二及第四片部分顯示沿著X軸方向而收縮之變位，且沿著Y軸方向而伸展之變位。

圖6顯示使用有限要素法計算此種變位的結果。該計算為了顯示自由變位，任何邊均未受約束。

圖6中，向量顯示有壓電片12之變位方向。如圖6所示，瞭解沿著對角線之區域係欲向外側擴大之變位大，外周之4邊存在欲朝向中央部而收縮之變位。另外，變位比實際更誇張地顯示。

另外，在電極部分E1~E4給予指定電位用之連接電極或連接線形成於壓電片12及13上或外部，不過，就此等省略圖示。

其次，將賦予電極部分E1~E4之各個的電位顛倒。亦即，在第一及第三電極部分E1及E3中給予正電位(在該背面側之電極部分給予接地電位或負電位)，在第二及第四電極部分E2及E4中給予接地電位或負電位(在該背面側之電極部分給予正電位)。

此時，藉由d₁₄ 壓電常數之效果，藉由第一及第三電極部分E1及E3而施加電壓之壓電片12的第一及第三片部分顯示沿著Y軸方向伸展的變位，且沿著X軸方向收縮的變位。另外，藉由第二及第四電極部分E2及E4而施加電壓之壓電片12的第二及第四片部分顯示沿著Y軸方向收縮之變位，且沿著X軸方向伸展之變位。

圖7顯示使用有限要素法計算此種變位的結果。圖7係對應於圖6之圖。

如圖7所示，瞭解沿著對角線之區域係欲向內側收縮之變位大，外周之4邊存在欲朝向外側而擴大的變位。

就設於圖1及圖2所示之壓電揚聲器11的另一方壓電片13，亦產生與上述壓電片12同樣之變位。

堆疊產生此種變位之2塊壓電片12及13，如圖2所示，藉由雙壓電晶片化而構成壓電揚聲器11時，即使固定了4邊，如圖8所示，僅中央部振動，而可獲得適於形成音波的振動模式。圖8係以有限要素法計算完全固定了4邊之片，而顯示變位情形之圖。圖8顯示色愈淺之部分，愈向上鼓起。在後述之類似的其他圖式中，亦使用同樣之表現方法。另外，變位量比實際的誇張地表現。

圖2中以剖面圖顯示壓電揚聲器11中存在電極16~19的任意部分。

參照圖2，如壓電片12與壓電片13之各個延伸軸23(參照圖1)，亦即延伸方向向量彼此朝向相同方向，不使延伸時之表面、背面的上下關係逆轉而重疊之情況，實施振動動作時之電極電位的關係如以下。

電極17之指定部分為正電位時，電極16及18之對應的部分成為接地電位(或負電位)，電極19之對應的部分成為正電位。此外，電極17之指定部分為接地電位(或負電位)時，電極16及18之對應的部分成為正電位，電極19之對應的部分成為接地電位(或負電位)。總之，對壓電片12及壓電片13，只須彼此反向地施加電場向量即可，電位之正及接地(或負)並非只按照該規則作限制。

其次，將壓電片12與壓電片13之各個延伸方向向量彼此形成90度之角度，不使延伸時之表面、背面的上下關係逆轉而重疊之情況，藉由對壓電片12及壓電片13，以電場向量之方向彼此形成同一方向之方式給予電位，壓電片12與壓電片13彼此相反運動而成為雙壓電晶片振動。

其次，將壓電片12與壓電片13之各個延伸方向向量彼此朝向同一方向，而使延伸時之表面、背面的上下關係逆轉而重疊之情況，亦藉由對壓電片12及壓電片13，以電場向量之方向彼此形成同一方向之方式給予電位，壓電片12與壓電片13彼此相反運動而成為雙壓電晶片振動。

進一步，將壓電片12與壓電片13之各個延伸方向向量彼此形成90度之角度，使延伸時之表面、背面的上下關係逆轉而重疊之情況，藉由對壓電片12及壓電片13，彼此反向地施加電場向量，壓電片12與壓電片13彼此相反運動而成為雙壓電晶片振動。

將壓電片12及13如本實施形態地由PLLA構成時，就壓電片12及13可獲得穩定之壓電特性，並且可形成優異之透明性。但是，不特別要求此種優點時，亦可使用PLLA以外之手徵性高分子作為壓電片12及13之材料。如亦可使用聚-γ-甲基-L-glutamate及聚-γ-苄基-L-glutamate作為壓電片12及13之材料。

另外，具有手徵性(鏡像異性)之單體形成高分子時未必需要形成螺旋構造。在鏡像關係的為生物高分子之情況，將一方稱為L體，將另一方稱為D體。L體形成螺旋高分子之情況，D體亦形成螺旋高分子，而其捲繞方向顛倒。L體高分子與D體高分子如各50%混合的高分子，因為是彼此抵銷之關係，所以不顯示旋光性亦不顯示壓電性。

即使不具手徵性之單體聚合而形成高分子時，呈現螺旋構造的，其高分子具有手徵性。谷氨酸及乳酸因為單體中有不對稱碳，所以有手徵性，並成為螺旋高分子(手徵性高分子)。聚乳酸在合成之過程從澱粉藉由微生物之作用而合成L型之聚乳酸。因此，通常處理之聚乳酸係L型聚乳酸(PLLA)。

電極16~19宜由氧化銦錫、氧化銦鋅及氧化鋅之至少1種為主要成分的構成。因為此種材料具有透明性，所以壓電片12及13中有透明性時，可給予壓電揚聲器11透明性。特別是，壓電片12及13由PLLA構成時，在壓電揚聲器11中可獲得高度透明度。另外，壓電揚聲器11用作不需要透明性之用途情況下，電極16~19亦可由無透明性之材料構成。

電極16~19宜由聚噻吩系導電性聚合物或苯胺系導電性聚合物而構成。因為此等導電性聚合物柔軟，所以可實質地不致阻礙壓電片12及13之變形或振動。

上述電極16~19形成時，使用有機系材料情況下，可適用單純之塗布，使用氧化鋅系材料等情況下，可適用濺鍍，使用金屬情況下，可適用蒸鍍、濺鍍、電鍍、薄膜之接著等。

另外，更宜為電極16~19在疊層體14之疊層方向觀察具有氧化鋅為主要成分之層(以下稱為「氧化鋅系電極層」)與聚噻吩系導電性聚合物構成之層(以下稱為「聚噻吩系電極層」)重疊的結構。其理由如以下。

因為氧化鋅系電極層就400~800nm之可視區域的光，係顯示80%以上之透過率，而未達400nm之短波長區域則透過率下降，所以雖透明但是稍帶黃色。另外，聚噻吩系電極層雖透明但是稍帶藍色。如此，實現氧化鋅系電極層與聚噻吩系電極層重疊的結構時，通過各個電極層之透過光的色調按照減法混色。因此，透過光成為氧化鋅系電極層及聚噻吩系電極層之各個透過率的乘積，發明人等發現此時在可視光區域中之分光特性大致形成平坦。藉此，抑制透過光之著色而可無色透明化。另外，關於此更具體而言，參照圖9後述之。

因此，如藉由氧化鋅系電極層構成第一電極16及18，並藉由聚噻吩系電極層構成第二電極17及19時，由於可實現氧化鋅系電極層與聚噻吩系電極層重疊之結構，因此可抑制透過光之著色而無色透明化。

如上述，藉由氧化鋅系電極層構成第一電極16及18，並藉由聚噻吩系電極層構成第二電極17及19時，亦獲致如下之效果。

如前述地構成壓電片12及13之PLLA，在玻璃轉移點以上之溫度時喪失壓電性，不過溫度下降時，返回具有原來壓電常數之狀態。另外，在此關於溫度上昇，係假設實際使用溫度，並未假設形成85℃以上之溫度。但是如前述，溫度下降，此時伴隨變形(收縮)時，延伸效果變化而導致壓電常數降低。氧化鋅系電極層即使如為薄膜，因為仍具有某種程度之硬度，所以藉由將由氧化鋅系電極層構成之第一電極16及18預先形成於由PLLA構成之壓電片12及13上，可抑制由PLLA構成之壓電片12及13的變形(收縮)，藉此可提高壓電揚聲器11之耐熱性。

此外，將由氧化鋅系電極層構成之第一電極16及18位於夾在2塊壓電片12及13之間，將由聚噻吩系電極層構成之第二電極17及19位於2塊之壓電片12及13的各個外方側時，由於比較硬之氧化鋅系電極層位於壓電揚聲器11之振動區域15中機械性伸縮為最小之部分，而伸縮容易之聚噻吩系電極層位於機械性伸縮為最大之部分，因此，可減低阻礙振動區域15之彎曲振動的因素。

另外，為了實現氧化鋅系電極層與聚噻吩系電極層重疊之結構，亦可將電極16~19之各個形成氧化鋅系電極層與聚噻吩系電極層之2層構造。該情況下，宜將氧化鋅系電極層形成於更接近於壓電片12及13之各個之側，將聚噻吩系電極層形成於從壓電片12及13之各個更離開之側。

藉此，藉由氧化鋅系電極層可有效地抑制壓電片12及13因熱而收縮等的變形。此外，壓電揚聲器11驅動時，即使在反覆伸縮之氧化鋅系電極層中產生微小破裂，因為聚噻吩系電極層將其覆蓋，所以不致產生嚴重瑕疵之電性斷裂。進一步，由於氧化鋅系電極層顯示比聚噻吩系電極層數十倍之導電率，因此可低耗電驅動壓電揚聲器11。

氧化鋅系電極層宜為具有在c軸彼此不同之複數方向上生長的結晶形態，且由鎵(Ga)、鋁(Al)及銦(In)中至少1種以各個氧化物換算為7~40重量%之摻雜濃度而摻雜之氧化鋅構成的。在氧化鋅中以7重量%以上之高濃度摻雜IIIB族元素之鎵、鋁及銦的至少1種，並以離軸型之磁控濺鍍法形成之膜，成為與先前之柱狀生長的c軸配向膜大為不同的結晶構造。高濃度摻雜之氧化鋅膜成為穩定面之c面在各個方向生長的特異之結晶形態，藉由形成三維之晶界網路，抑制水(H₂ O)之晶界擴散，水(H₂ O)與氧化鋅(ZnO)之反應(缺氧之再氧化反應)的活化能上昇而顯示優異之耐濕性。進一步，因為可在常溫下成膜，所以可在與陶瓷及玻璃比較，對溫度之耐性低的高分子片亦及在壓電片12及13上無問題地成膜。

另外，構成聚噻吩系電極層之聚噻吩系導電性聚合物如有聚噻吩及polyethylene dihydroxythiophene等，此等可以水溶液之狀態處理，只須以旋塗、噴墨印刷等方法薄薄地塗布該水溶液，使其乾燥即可作為顯示導電性的膜。因此，適於在由有機高分子構成之壓電片12及13上形成電極。

圖2所示之壓電揚聲器11的剖面構造中，誇張地圖示構成壓電揚聲器11之各要素的厚度。實際之厚度如壓電片12及13之各個係0.05~0.1mm，由氧化鋅系電極層構成之第一電極16及18之各個係50~100mm，由聚噻吩系電極層構成之第二電極17及19之各個係0.3~2μm，接著層20係1~10μm。不過，上述各要素之厚度無需為此等範圍，可配合各個材料之物性值而合適設定。

如上述，因為電極16~19之各個厚度極薄，所以大致可為透明，此外，接著層20亦可為透明，進一步因為成為壓電片12及13之PLLA片的透明度亦高，所以壓電揚聲器11全體可確保高度透明性。

圖9係顯示就氧化鋅系電極層及聚噻吩系電極層，以及重疊此等之光的波長與透過率之關係圖。圖9中，以「ZnO」表示氧化鋅系電極層，以「聚噻吩」表示聚噻吩系電極層，並以「疊層」表示重疊此等。

圖9中，氧化鋅系電極層及聚噻吩系電極層之各個透過率，以從實測之透過率曲線除去因反射之損失部分，而最大透過率成為100%之方式予以規格化。

如圖9所示，氧化鋅系電極層在波長為400nm以下的區域吸收大。亦即，在紫外線區域吸收大。此外，在400~450nm之區域，與其他波長帶比較吸收稍大。換言之，從紫至藍之光比其他色之光若干受到吸收。伴隨其而強調其補色之黃色，氧化鋅系電極層可看到極微少地帶黃色。

另外，聚噻吩系電極層從圖9瞭解，具有在波長430nm附近使用透過率之峰值，朝向比波長更長之區域，而透過率緩慢地減少的特性。因此，聚噻吩系電極層可看到極微少地帶藍色。

重疊上述之氧化鋅系電極層與聚噻吩系電極層的情況，透過光之色調按照減法混色。因此，該透過光之透過率成為氧化鋅系電極層之透過率與聚噻吩系電極層之透過率的乘積。如圖9所示，「疊層」之透過率曲線在可視區域(380nm~700nm)之範圍，大致形成接近扁平之狀態，而無色調。亦即瞭解可無色化。

氧化鋅系電極層之著色程度依成膜時之條件、摻雜之元素量及膜厚等而微妙地變化。此等均可控制，而可實現希望之著色程度。同樣地，就聚噻吩系電極層之著色程度，亦依成膜條件及膜厚等而微妙地變化。此等亦均可控制，而可實現希望之著色程度。因此，可自由地控制透過光之帶色情況。反言之，可配合彼此之條件而選定成為無色之條件。

參照圖2說明以上說明之第一種實施形態的變形例時，亦可為省略第一電極16及18之任何一方，如省略電極18之構造。該情況下，對壓電片13藉由電極16與電極19而形成電場向量。施加於壓電片13之電場強度與施加於壓電片12之電場強度比較時，若干減弱夾著接著層20部分的程度。但是，因為可省略形成電極18用之工序，所以可謀求大幅之成本降低，並且因為不存在電極18，所以可提高透明度。

以上，係關連於第一種實施形態來說明本發明，不過在本發明之範圍內可形成其他各種變形例。以下就本發明之其他實施形態作說明。

圖10係說明本發明第二種實施形態用的對應於圖8之圖。圖10中，在相當於圖8所示之要素的要素上註記同樣之參照符號，而省略重複之說明。

圖10所示之壓電揚聲器11a的特徵為：不具雙壓電晶片構造，而具有單壓電晶片構造。亦即，設於壓電揚聲器11a之疊層體14a具有貼合由高分子構成之2塊片的構造，不過2塊片中，僅1塊片係在兩主面上形成了電極之壓電片，不過圖10並未明確地圖示。就另一方之片如即使由PLLA構成仍不形成電極。此外，因為該片無須具有壓電性，所以如亦可由透明度高之聚甲基丙烯酸甲酯、聚碳酸酯、聚乙二醇對苯二甲酸酯等PLLA以外的高分子而構成。

如圖10所示，即使是單壓電晶片構造之壓電揚聲器11a，仍可產生接近圖8所示之雙壓電晶片構造的壓電揚聲器11之形態的變位。另外，圖8所示之雙壓電晶片構造的壓電揚聲器11之情況下，變位係一樣地產生於相同方向，而圖10所示之單壓電晶片構造之壓電揚聲器11a係成為中央部之突出部的周圍若干相反地凹陷之變形。另外，從揚聲器性能之觀點，圖8所示之雙壓電晶片構造的壓電揚聲器11較優異。

圖11係說明本發明第三種實施形態用的對應於圖8之圖。另外，圖8係顯示立體圖，而圖11係顯示平面圖。圖11中，在相當於圖8所示之要素的要素上註記同樣之參照符號，而省略重複之說明。

顯示於圖8之壓電揚聲器11，如圖1中清楚顯示，具有正方形之形狀，而顯示於圖11之壓電揚聲器11b具有長方形之形狀。如此，即使是長方形形狀之壓電揚聲器11b，如圖11所示，仍可實質地發生同樣之變位。長方形形狀之壓電揚聲器11b有利地使用於以下說明之行動電話。

如圖12所示，日本之行動電話31幾乎顯示面32均係長方形。本發明之壓電揚聲器由於可為透明，因此可將其直接配置於顯示面32上，而可目視其下之圖像。

上述之情況，壓電揚聲器之形狀需要配合顯示面32之形狀，不過壓電揚聲器具有陶瓷壓電體而構成情況下，形狀改變時需要變更模具，非常花費成本。而本發明之壓電揚聲器，因為係以由高分子構成之片而構成，所以可以刀具等簡單地切割，容易形成任意之形狀。

其次，參照圖13，就電極之尺寸比作檢討。圖11所示之壓電揚聲器11b中，關於圖13所示之尺寸A、a、B及b，其a/A及b/B[%]均為50%。

圖14係顯示使用有限要素法之靜態分析模擬計算電極尺寸比(a/A、b/B)與變位的關係之結果。計算模型將縱橫比(2×B:2×A)設為7:4，作為接近實際行動電話之顯示面的縱橫比。實際之行動電話多為縱60~70mm程度，橫40~50mm程度，不過為了提高模擬器之計算速度，而以縱35mm、橫20mm之小的模型進行計算。電壓為10V，壓電片之d₁₄ =20pC/N，其d₂₅ =-20pC/N，2塊壓電片之厚度均為0.075mm。電極中使用氧化鋅，電極之厚度為0.5μm。此外，電極部分與電極部分之間隔為0.3mm。

從圖14所示之計算結果瞭解，變位將50%附近作為邊界而急遽地上昇。因為計算模型小，所以變位量小，不過形成實際之大小時，則獲得數μm之變位。此外，實際發出聲音情況下，因為使用共振，所以變位進一步變大，雖亦依壓電片之厚度及電極的構成態樣而定，不過在指定之頻率中最大獲得數十~數百μm之變位。

圖15至圖17係顯示電極尺寸比改變時之變位的情形之對應於圖11的圖。圖15表示a/A=20%、b/B=20%時的變位情形，圖16表示a/A=50%、b/B=50%時的變位情形，圖17表示a/A=80%、b/B=80%時的變位情形。

在圖15至圖17間作比較時，瞭解電極尺寸比小時，雖平面性變位之範圍大，不過變位量小，另外，電極尺寸比大時，雖變位量變大，不過平面性變位之範圍變小。

發出聲音時，變位之範圍愈大，且變位量愈大，愈獲得大之音壓。因此，圖15至圖17所示之中，圖16所示之a/A=50%、b/B=50%程度應對揚聲器適合，從與圖14所示之變位量的關係來看，45~55%之範圍特別適合揚聲器。

圖18係說明本發明第四種實施形態用的對應於圖1之圖。圖18中，在相當於圖1所示之要素的要素上註記同樣之參照符號，而省略重複之說明。

圖18所示之壓電揚聲器11c的特徵為：如就形成於壓電片12上之第二電極17而圖示，第一及第二電極16~19之各個分離為第一至第四電極部分E1~E4，並分布於振動區域15之中心部分，且進一步具備藉由分割線21a及21b以及22a及22b而分割之第五至第八電極部分E5~E8。

圖18中顯示有電場向量25a及25b。一方之電場向量25a係從紙面近端朝向遠端的電場，另一方電場向量25b係從紙面遠端朝向近端之電場。從此等電場向量25a及25b瞭解，在藉由第一至第八電極部分E1~E8而分別施加了電壓之壓電片12及13的第一至第八片部分中相鄰之間，在該壓電片12及13之厚度方向產生的電場向量彼此反向地施加電壓於第一至第八電極部分E1~E8。而後，本實施形態之情況，亦是貼合之一方壓電片12與另一方壓電片13彼此反向，以成為雙壓電晶片振動之方式，施加電壓於電極16~19。如壓電片12與壓電片13之各個延伸方向向量彼此朝向相同方向，不使延伸時之表面、背面的上下關係逆轉而重疊時，對壓電片12及壓電片13施加彼此反向之電場向量。

圖19係就圖18所示之壓電揚聲器11c的對應於圖8之圖。

圖19顯示圖13所示之a/A=50%、b/B=50%時的變位情形。

圖20係說明本發明第五種實施形態用之對應於圖19之圖。

圖19所示之壓電揚聲器11c，其外形係長方形，而圖20所示之壓電揚聲器11d的外形係正方形。就壓電揚聲器11d之其他部分，與壓電揚聲器11c實質地同樣。

將此等圖19及圖20與前述之圖8或圖11比較時，瞭解分別顯示於圖19及圖20之壓電揚聲器11c及11d係最大變位區域之面積擴大。因而，依照壓電揚聲器11c及11d時，可更有效地發出聲音。

此外，依照分別顯示於圖19及圖20之壓電揚聲器11c及11d時，由於可在壓電片12及13之實質全部區域構成電極16~19，因此可緩和在電極形成部與電極非形成部之間因視覺性差異造成的不適感。

圖21係對應於前述之圖4的圖，且顯示延伸軸39之方向與圖4所示之壓電片8的情況不同之壓電片38。亦即，壓電片38係延伸軸39與壓電片38之一邊平行地延長。使用此種壓電片38時之實施形態顯示於圖22至圖24。圖22至圖24中，在相當於圖8或圖20所示之要素的要素上註記同樣之參照符號，而省略重複之說明。

圖22所示之第六種實施形態的壓電揚聲器11e，係第一至第四電極部分E1~E4分別形成L字型，並位於壓電片12及13之各角的部分。本實施形態之情況，亦是第一至第四電極部分E1~E4藉由彼此交叉之分割線21a及21b以及22a及22b而分割，分割線21a及21b對延伸軸39(參照圖21)形成0度之角度，分割線22a及22b對延伸軸39形成90度之角度。

圖23所示之第七種實施形態的壓電揚聲器11f之特徵為：與上述之壓電揚聲器11e比較，進一步包含第五至第八電極部分E5~E8。

依照此等圖22及圖23所示之壓電揚聲器11e及11f時，與前述圖8及圖20所示之壓電揚聲器11及11d比較，可獲得大致同等或稍高之變位量。

圖24所示之第八種實施形態的壓電揚聲器11g之特徵為：與圖22所示之壓電揚聲器11e比較，刪除了第二及第四電極部分E2及E4。亦即，其特徵為：在除了振動區域15中心部分之外周部分，第一至第四部分以該順序並排於周方向之方式，將外周部分作4分割時，第一及第二電極16及17之各個由分別位於第一及第三部分上之2個電極部分E1及E3構成。

本實施形態在藉由2個電極部分E1及E3而施加電壓的壓電片12及13之各個2個片部分，以在壓電片12及13之厚度方向產生的電場向量彼此同向之方式，在2個電極部分E1及E3之各個施加電壓。

依照圖24所示之壓電揚聲器11g時，與圖22所示之壓電揚聲器11e比較，變位量形成一半程度。

此外，依照圖22至圖24所示之壓電揚聲器11e~11g時，因為使用圖21所示之具有延伸軸39的方向之壓電片38，所以亦有其次之優點。

亦即，使用前述圖4所示之具有延伸軸9的方向之壓電片8情況下，欲從實施了延伸處理之長形的母片切下矩形之壓電片的情況，須以對延伸軸朝向45度之狀態切下其邊，而在母片中發生較多之浪費的部分。對於此，從母片切下圖21所示之壓電片38情況下，由於只須使矩形之壓電片38的一邊朝向與延伸軸平行來切下即可，因此可大幅減少上述之浪費的部分。

圖25及圖26分別顯示成為圖22及圖23所示之壓電揚聲器11e及11f的變形例之第九及第十種實施形態的壓電揚聲器11h及11i。

分別顯示於圖25及圖26之壓電揚聲器11h及11i的特徵為：第一至第四電極部分E1~E4形成五角形。此外，圖25所示之壓電揚聲器11h係中央之電極非形成部分形成四方形。另外，該電極非形成部分亦可變更成圓形，或是亦可變更成六角形及八角形之多角形。圖26所示之壓電揚聲器11i係第五至第八電極部分E5~E8形成三角形。

圖27及圖28顯示作為圖23所示之壓電揚聲器11f的另外變形例之第十一及第十二種實施形態的壓電揚聲器11j及11k。圖27及圖28中，在相當於圖23所示之要素的要素上註記同樣之參照符號，而省略重複之說明。

圖27所示之壓電揚聲器11j係圓形，而圖28所示之壓電揚聲器11k係橢圓形。

從此等實施形態瞭解，壓電揚聲器除此之外亦可為長圓形亦可為多角形。

其次，參照圖29，就將電極分割成複數電極部分之分割線的方向與延伸軸之方向的關係作檢討。圖29係將圖27所示之壓電揚聲器11j重寫成說明用之圖式。圖29中在相當於圖27所示之要素的要素上註記同樣之參照符號。此外，圖29中圖示有分別對應於圖18所示之電場向量25a及25b的電場向量。

將電極16~18之各個分割成第一至第八電極部分E1~E8用的分割線中，分割線21a及21b沿著X軸，分割線22a及22b沿著Y軸。此種情況中，將延伸軸23與X軸形成之角度α與變位量之絕對值的關係顯示於圖30。另外，變位量係藉由有限要素法之靜態分析而求出的，並將壓電片12及13之半徑作為25mm，其厚度作為0.075mm，電極部分E1~E8間的間隔作為0.5mm進行計算。

從圖30瞭解，α為0度時變位最大，將45度作為特異最小點，再度變位變大，90度時成為與0度相同值。從此瞭解分割線21a及21b與分割線22a及22b之任何一方對延伸軸23平行地延伸(形成0度之角度)，任何另一方直角地延伸時(形成90度之角度時)，獲得最理想之變位。

圖31係顯示α為30度時之變位情形，不過，變位模式本身大致保持理想模式。接近此種理想模式之變位模式約在0度≦α＜40度，50度＜α≦90度之範圍維持，隨著α接近45度，模式逐漸開始瓦解。α為45度時成為圖32所示之變位模式，因為凸部分與凹部分混合所以形成音波時不適切。此外，因為變位量亦小，所以幾乎無法形成音波。

從圖30暗示即使從理想狀態(0度、90度)少許偏差之範圍仍可形成音波。係0度~10度之範圍，80度~90度之範圍時，應可獲得極接近理想狀態之狀態。

另外，即使設於壓電揚聲器之壓電片的形狀變更成圓形以外之如長方形等情況下，大致維持上述α合適之範圍，不過亦可依形狀之變更，儘量以獲得大變位之方式而適宜調整上述α。

圖33及圖34分別係說明本發明第十三及第十四種實施形態用的對應於圖1或圖18之圖。圖33及圖34中，相當於圖1或圖18所示之要素的要素上註記同樣之參照符號，而省略重複之說明。

分別顯示於圖33及圖34之壓電揚聲器11m及11n的特徵為：在共通之壓電片12及13中，以分布於2處之方式，設有2個振動區域41及42。此等實施形態係並列地並排振動區域41及42。

圖33所示之壓電揚聲器11m係2個振動區域41及42之各個具備圖1所示之壓電揚聲器11具有的結構。另外，圖34所示之壓電揚聲器11n係2個振動區域41及42之各個具有與圖20所示之壓電揚聲器11d相同形狀及結構，此外，與圖18所示之壓電揚聲器11c形狀雖不同，不過具備同樣之結構。

此等壓電揚聲器11m及11n係僅固定位於各個外周之4邊，且並未機械性固定如振動區域41與振動區域42之交界線。另外，亦可在該交界線上設肋條等而機械性固定。

圖33及圖34所示之壓電揚聲器11m及11n的變位情形分別顯示於圖35及圖36。從圖35及圖36瞭解即使是壓電揚聲器11m及11n之任何一個，仍在2個振動區域41及42之各個中產生大致獨立之變位。因此，在振動區域41及42之各個輸入另外訊號時，各訊號之振動在振動區域41及42之各個中彼此獨立地產生。

由此，可使此等壓電揚聲器11m及11n作為立體揚聲器之功能。透明地構成壓電揚聲器11m及11n，而配置於行動電話等之顯示面上的情況，不在中央部設置機械性固定區域，而可立體再生。亦即，不致產生因機械性固定區域造成視覺性的不適感，而可設置立體揚聲器。

上述壓電揚聲器11m及11n具有2個振動區域41及42，不過，直線性地多複數形成此種振動區域時，可構成揚聲器陣列。依照此種揚聲器陣列時，藉由將從各個振動區域再生之振動相位調整為指定之量，可作為在指定方向具有指向性之揚聲器。

圖37係說明本發明第十五種實施形態用之對應於圖1的圖。圖37中，在相當於圖1所示之要素的要素上註記同樣之參照符號，而省略重複之說明。

一般而言，揚聲器之頻率特性大為依存於揚聲器之尺寸。揚聲器大時，共振點存在於低音域，小時，共振點逐漸從中音域提高到高音域。如為圖1所示之壓電揚聲器11的情況，一邊為50mm之正方形，最低時之基本共振模式藉由有限要素法之共振分析模擬時，約為219Hz，一邊為25mm之正方形，最低時之基本共振模式約為640Hz。該模擬中不考慮空氣，不過，實際上瞭解藉由空氣及電極之厚度，進一步藉由電極種類等之影響，共振頻率形成上述頻率之2~4倍程度的大小。

圖37所示之壓電揚聲器11p係在共通之壓電片12及13中設置3個振動區域45~47，此等中振動區域45之尺寸最大，振動區域46及47之各尺寸比振動區域45之尺寸小，且彼此相同。藉此，如可使振動區域45作為中音部(squawker部)或是低音部(woofer部)之功能，使振動區域46及47作為高音部(tweeter部)或中音部(squawker部)之功能，可將壓電揚聲器11p作為雙向方式之揚聲器。

圖38係顯示圖37所示之壓電揚聲器11p的變位情形。從圖38瞭解在3個振動區域45~47之各個中，產生實質地彼此獨立之振動。

另外，藉由依想再生之音域調整揚聲器之尺寸、電極種類及電極厚度等，可構成具有任意頻率特性之揚聲器。因此，依需要亦可在振動區域45~47之各個中進行上述之調整。

圖39係說明本發明第十六種實施形態用之對應於圖37的圖。圖39中，在相當於圖37所示之要素的要素上註記同樣之參照符號，而省略重複之說明。

圖39所示之壓電揚聲器11r係構成三向方式之揚聲器，並按振動區域45、振動區域46、振動區域47之順序尺寸變小。因而，如分別藉由振動區域45給予低音部(woofer部)，藉由振動區域46給予中音部(squawker部)，藉由振動區域47給予高音部(tweeter部)。

另外，就參照圖33至圖39而說明之壓電揚聲器11m、11n、11p及11r，振動區域41及42或是45~47之各個未必需要是正方形，此外，各電極部分E1~E4中亦可改變圖13所示之a/A及/或b/B之比率。此外，振動區域41及42以及45~47之各個中，亦可如圖18所示之壓電揚聲器11c，而構成具備第一至第八電極部分E1~E8。

圖40係顯示本發明第十七種實施形態之壓電揚聲器11s的對應於圖2之圖。圖40中，在相當於圖2所示之要素的要素上註記同樣之參照符號，而省略重複之說明。

前述之如圖2所示的第一種實施形態之壓電揚聲器11，係一方之壓電片12上的第一及第二電極16及17彼此具有相同圖案而形成，同樣地，另一方之壓電片13上的第一及第二電極18及19亦係彼此具有相同圖案而形成。此外，此等電極16~19之各個係由藉由延長於放射方向之複數分割線21a、21b、22a及22b而分割的第一至第四電極部分E1~E4而構成的分割電極。

對於此，第十七種實施形態之壓電揚聲器11s的特徵為：僅第二電極17及19係由上述之第一至第四電極部分E1~E4而構成的分割電極，就第一電極16a及18a係共通地對向於形成上述分割電極之複數電極部分E1~E4的一樣之共通電極。

使構成此種壓電揚聲器11s之雙壓電晶片構造振動時，係對壓電片12在第一及第二電極16a及17間施加電壓，且對壓電片13係在第一及第二電極18a及19間施加電壓，不過其使用之交流訊號僅供給至分割電極之第二電極17及19，而無須供給至共通電極之第一電極16a及18a。另外，成為共通電極之第一電極16a及18a宜為接地電位。藉由如此構成，可簡化須連接於訊號供給線之導體圖案(無圖示)。以下，參照圖41至圖43更詳細作說明。

圖41及圖42係圖解顯示在壓電揚聲器11s中之壓電片12側供給交流訊號用的電路結構圖。在此，圖41中壓電片12以平面圖顯示，在圖42中，壓電片12以沿著圖41之線A-A的剖面圖顯示。此外，圖43係對應於圖42之圖，且係為了比較，而圖解顯示在第一種實施形態之壓電揚聲器11中的壓電片12側供給交流訊號用之電路結構圖。

圖41至圖43中，「+」及「-」表示某個瞬間供給訊號之極性。此外，圖42及圖43中，箭頭表示電場向量。

首先如圖43所示，第一種實施形態之壓電揚聲器11中的壓電片12情況下，由於第一及第二電極16及17均作為分割電極，因此從交流訊號供給源61對此等電極16及17之電力的供給線比較複雜。

對於此，設於第十七種實施形態之壓電揚聲器11s的壓電片12情況下，由於僅第二電極17作為分割電極，而第一電極16a作為共通電極，因此如圖42所示，無需從交流訊號供給源61對第一電極16a供給電力，電力之供給線比圖43所示的簡化。是否將第一電極16a作為接地電位不拘，不過考慮雜訊等之影響時，如圖42所示，宜實施接地。

比較圖42與圖43時瞭解，產生於壓電片12內部之電場向量的方向彼此相同。但是因為圖42之電場大小為圖43之一半，所以為了獲得同樣之變位量，需要2倍之供給電壓。

瞬間性之電位如圖42所示時，共通電極之第一電極16a內的電荷依作為對向之分割電極的第二電極17的電位而移動。亦即，負電荷移動至對向於正電位之電極的部分，而在對向於負電位之部分保留正電荷，從此等而形成電場。該現象與電容器串聯連接時產生的現象同樣。

上述係就壓電揚聲器11s中之壓電片12側進行說明，不過即使就壓電片13側，可以說亦同樣。

另外，壓電揚聲器11s中，一方之第一電極16a與另一方之第一電極18a亦可藉由接著層20而彼此絕緣或是彼此短路。

此外，上述之第十七種實施形態係在壓電揚聲器11s中，將第一電極16a及18a作為共通電極，並將第二電極17及19作為分割電極，不過就均作為共通電極或是均作為分割電極，只須依希望之設計適宜決定即可。

此外，作為共通電極之第一電極16a及18a宜分別遍及作為分割電極之第二電極17及19的全部區域而完全對向，不過因為電極形成之約束，也會有一部分缺損。可在可達到希望之動作的範圍適宜變更。

此外，從圖42所示之第一電極16a的形成狀態瞭解，本實施形態作為共通電極之第一電極16a並未遍及壓電片12之主面的全部區域而形成，不過，此種共通電極亦可遍及壓電片之主面的全部區域而形成。

此外，從圖42所示之電路結構可類推，如圖43所示之結構，即使第一及第二電極16及17雙方係分割電極的情況，亦可於驅動壓電揚聲器時，如構成第一電極16之複數電極部分的全部成為相同電位地連接外部，而將其如成為接地電位。

此外，第十七種實施形態係分割電極之第二電極17如圖41所示地具備第一至第四電極部分E1~E4，不過，如圖18所示之壓電揚聲器11c，即使對第二電極17具備第一至第八電極部分E1~E8，仍可適用具備共通電極之結構。

進一步如圖24所示之壓電揚聲器11g，在除去振動區域15中心部分之外周部分，第一至第四部分以該順序並排於周方向，而將外周部分4分割時，第二電極17係由分別位於上述第一及第三部分上的2個電極部分E1及E3構成之分割電極情況中，亦可為將對向於該第二電極17之第一電極16作為共通電極的實施形態。

作為上述第十七種實施形態之變形例，參照圖40作說明時，亦可形成省略第一電極16a及18a之任何一方，如省略了電極18a的構造。該情況係對壓電片13，藉由電極16a與電極19而形成電場向量。施加於壓電片13之電場強度與施加於壓電片12之電場強度比較時若干減弱夾著接著層20之部分程度。但是，因為可省略需要形成電極18a之工序，所以可謀求大幅之成本降低，此外因為不存在電極18a，所以可提高透明度。

圖44係顯示本發明第十八種實施形態之壓電揚聲器11t的對應於圖2之圖。圖44中在相當於圖2所示之要素的要素上註記同樣之參照符號，而省略重複之說明。

圖44所示之壓電揚聲器11t結構性觀察時，與圖2所示之壓電揚聲器11比較，不同之處為並無電極16及18。此外，對應於圖2中之接著層20的要素包含導電性接著劑，而構成兼圖2中之第一電極16及18的第一電極71。第二電極17及19與圖1所示之第二電極17的情況同樣，係作為由第一至第四電極部分E1~E4構成之分割電極，不過第一電極71作為共通電極。在壓電片12及13中供給給予希望之電場向量用的交流訊號之電路結構，可適用與前述圖42所示實質同樣的電路結構。

依照上述第十八種實施形態時，因為可省略形成圖2所示之電極16及18用的工序，所以可謀求大幅之成本降低。此外，因為不存在圖2所示之電極16及18，所以可使光線透過率上昇，而可提高透明度。此外，可簡化雙壓電晶片構造，並且可減低如接著層之剝離及電極剝離等的風險。

另外，上述第十八種實施形態中，分割電極之第二電極17及19與圖1所示之第二電極17的情況同樣，係由第一至第四電極部分E1~E4構成，不過代之以如圖18所示之第二電極17的情況，亦可由第一至第八電極部分E1~E8構成。

圖45係顯示本發明第十九種實施形態之壓電揚聲器11u的對應於圖2之圖。圖45所示之壓電揚聲器11u與圖2所示之壓電揚聲器11比較，結構性上雖可看到不同之處僅為不存在第一電極16及18，不過雙壓電晶片化用之結構基本上不同。

圖45所示之壓電揚聲器係壓電片81具有由彼此經由接著層82而接著之第一及第二壓電片層83及84構成的疊層構造。在此，第一壓電片層83之延伸軸與第二壓電片84之延伸軸彼此朝向不同方向。關於該延伸軸之方向，宜為第一壓電片層83之延伸軸與第二壓電片層84之延伸軸彼此以90度之角度交叉。藉此，因為在壓電片81中可獲得最大之變位。此外，延伸之高分子片雖然具有容易沿著延伸軸而破裂的性質，不過，將第一及第二壓電片層83及84之各個延伸軸如以90度之角度交叉而接著時，可避免上述破裂之容易性，而獲得高強度。

本實施形態之第一及第二電極85及86分別形成於疊層構造的壓電片81之相對向的第一及第二主面上。特別是本實施形態之第一及第二電極85及86，如與圖1所示之第二電極17的情況同樣，為由第一至第四電極部分E1~E4構成之分割電極。

圖46中圖解顯示在上述之壓電揚聲器11u中供給交流訊號用之電路結構。圖46中與前述之圖43的情況同樣，顯示來自交流訊號供給源61之某個瞬間的供給電力之極性，並且以箭頭顯示產生於壓電片81內部之電場向量。

圖47及圖48係分別說明本發明第二十種實施形態之壓電揚聲器11v用的對應於圖45及圖46之圖。圖47及圖48中，在相當於圖45及圖46所示之要素的要素上註記同樣之參照符號，而省略重複之說明。

第二十種實施形態與第十九種實施形態比較，其特徵為：僅第一電極85為分割電極，而第二電極86a為共通電極。因而，與前述第十七種實施形態之情況同樣，可簡化從交流訊號供給源61供給交流訊號至壓電揚聲器11v用之電路結構。

依照上述第十九及第二十種實施形態時，與第十八種實施形態之情況同樣，因為可刪減電極形成時需要之工序數，所以可謀求大幅之成本降低。此外，因為在壓電揚聲器11u或11v的中間層不形成電極，所以可使光線透過率上昇而提高透明度。進一步，可使雙壓電晶片構造單純化，並且可減低雙壓電晶片構造中發生剝離等的風險。

圖49係說明本發明第二一種實施形態用之對應於圖1或圖18的圖。圖49中在相當於圖1或圖8所示之要素的要素上註記同樣之參照符號，而省略重複之說明。

圖49所示之壓電揚聲器11w，如就形成於壓電片12上之第二電極17所圖示，第一及第二電極16~19之各個與圖18所示之壓電揚聲器11c的情況同樣，具備第一至第八電極部分E1~E8。更特定而言，將第一電極部分E1與第五電極部分E5並排於放射方向而配置，將第二電極部分E2與第六電極部分E6並排於放射方向而配置，將第三電極部分E3與第七電極部分E7並排於放射方向而配置，並將第四電極部分E4與第八電極部分E8並排於放射方向而配置。

驅動此種壓電揚聲器11w之情況，以獲得與圖18所示之電場向量25a及25b同樣之電場向量的方式，在第一至第八電極部分E1~E8中施加電壓。本實施形態之特徵為：係在驅動壓電揚聲器11w時，將第一至第八電極部分E1~E8中成為同電位的彼此以連接線連接，此等連接線形成於壓電片12及13之各個上。

更具體而言，係在壓電片12及13之各個上形成有：連接第一電極部分E1與第八電極部分E8之第一連接線26，連接第二電極部分E2與第五電極部分E5之第二連接線27，連接第三電極部分E3與第六電極部分E6之第三連接線28，及連接第四電極部分E4與第七電極部分E7之第四連接線29。

圖49中圖示有分別連接於電極部分E1、E2、E3及E4之電力供給線62、63、64及65。供給驅動壓電揚聲器11w用之訊號的情況，分別給予電力供給線62及64的訊號彼此相同，分別給予電力供給線63及65之訊號彼此相同。此外，給予電力供給線62及64之訊號與給予電力供給線63及65之訊號須係彼此振幅相反之平衡訊號。藉此，在某個瞬間，電極部分E1、E3、E6及E8彼此成為同電位，其餘之電極部分E2、E4、E5及E7亦彼此成為同電位，而後，電極部分E1、E3、E6及E8與電極部分E2、E4、E5及E7彼此成為不同電位。

圖50係說明本發明第二二種實施形態用的對應於圖49之圖。

圖50中，在相當於圖49所示之要素的要素上註記同樣之參照符號，而省略重複之說明。

圖50所示之壓電揚聲器11x與圖49所示之壓電揚聲器11w比較，其特徵為：進一步具備連接電極部分E6與電極部分E8之第五連接線30。依照本實施形態時，即使無圖49所示之電力供給線64，第三及第六電極部分E3及E6仍可藉由第五連接線30而成為與第一及第八電極部分E1及E8同電位。因而，可省略電力供給線64，結果可簡化與外部之電性連接構造。另外，亦可取代圖49所示之電力供給線64，而省略電力供給線62。

圖51係說明本發明第二三種實施形態用的對應於圖1或圖23之圖。圖51中在相當於圖1或圖23所示之要素的要素上註記同樣之參照符號，而省略重複之說明。

圖51所示之壓電揚聲器11y如就形成於壓電片12上之第二電極17所圖示，第一及第二電極16~19之各個具備第一至第八電極部分E1~E8。第一至第八電極部分E1~E8之配置及形狀與圖23所示之壓電揚聲器11f的情況實質同樣。

此外，與分別顯示於圖49及圖50之壓電揚聲器11w及11x的情況同樣，第一電極部分E1與第五電極部分E5、第二電極部分E2與第六電極部分E6、第三電極部分E3與第七電極部分E7及第四電極部分E4與第八電極部分E8分別並排於放射方向而配置。而後，藉由第一連接線26a連接第一電極部分E1與第六電極部分E6，藉由第二連接線27a連接第二電極部分E2與第七電極部分E7，藉由第三連接線28a連接第三電極部分E3與第八電極部分E8，藉由第四連接線29a連接第四電極部分E4與第五電極部分E5。

驅動該壓電揚聲器11y時，電極部分E1、E2、E3及E4分別連接電力供給線62a、63a、64a及65a。就通過此等電力供給線62a~65a而給予之訊號，與前述圖49所示之壓電揚聲器11w的情況同樣。

依照分別顯示於圖49至圖51之壓電揚聲器11w、11x及11y時，在壓電片12及13之各個上形成連接線26~29或26a~29a，為壓電揚聲器11x情況下，由於進一步形成連接線30，因此特別可簡化對第五至第八電極部分E5~E8供給電力用之配線。

本發明之壓電揚聲器係具備由複數電極部分構成之分割電極，不過，電極部分間之電極非形成區域比電極部分容易彎曲。亦即，使壓電揚聲器振動情況下，應力往往集中於電極非形成區域。因而，長期間施加振動時，可能在壓電片中之位於各電極部分間的電極非形成區域產生裂紋。特別是在壓電片之厚度方向透視時，就某個電極之位於各電極部分間的電極非形成區域與就其他電極之位於各電極部分間的電極非形成區域彼此重疊時，容易產生上述之裂紋。

為了解決該問題，有效之方法為：就彼此不同電極之各個的電極非形成區域，在透視於壓電片之厚度方向時，應彼此實質地不重疊。就採用此種結構之實施形態，分別參照圖52及圖53具體作說明。

圖52及圖53分別係說明本發明第二四及第二五種實施形態用，且以平面圖顯示形成於壓電片上之電極。

圖52中顯示具有與設於圖49所示之壓電揚聲器11w的電極17相同圖案之電極91及92。圖53中顯示具有與設於圖51所示之壓電揚聲器11y的電極17相同圖案之電極93及94。

另外，圖52及圖53中，以實線表示之第一電極91及93與以虛線表示之第二電極92及94，有分別形成於1塊壓電片之表裡的情況，及分別形成於不同之壓電片上的情況，任何一種情況下，透視於壓電片之厚度方向時，均具有重疊位置關係。

首先，參照圖52，電極非形成區域95位於分割了第一電極91之各電極部分間。另外，電極非形成區域96位於分割了第二電極92之各電極部分間。第一電極91與第二電極92透視於壓電片之厚度方向時，有少許偏差，結果就第一電極91之電極非形成區域95與就第二電極92之電極非形成區域96除了極少一部分，係成為彼此不重疊之狀態。因而，緩和在壓電片中之電極非形成區域95及96的應力集中，而不易產生壓電片之裂紋。

此外，如圖49清楚顯示，電極91及92具有寬度比較細之連接線26~29，就此等連接線26~29亦容易產生應力集中，不過如上述，藉由將電極非形成區域95及96形成彼此實質不重疊，此等連接線26~29上亦不易產生斷裂。

其次，參照圖53，在分割了第一電極93之各電極部分間設有電極非形成區域97。另外，在分割了第二電極94之各電極部分間設有電極非形成區域98。第一電極93與第二電極94透視於壓電片之厚度方向時，有少許偏離，結果就第一電極93之電極非形成區域97與就第二電極94之電極非形成區域98除了極少一部分，係成為彼此不重疊之狀態。因而，緩和在壓電片中之電極非形成區域97與98的應力集中，不易產生壓電片之裂紋。

此外，本實施形態之情況，亦係在圖51清楚顯示之寬度比較細的連接線26a~29a上不易產生斷裂。

另外，比較圖52與圖53時瞭解，圖53所示之第二五種實施形態的一方比圖52所示之第二四種實施形態，第一電極93與第二電極94之偏差狀態更均等，且可更縮小使電極非形成區域97及98彼此不重疊用的偏差量。

依照上述第二四及第二五種實施形態時，除了不易產生壓電片之裂紋及連接線之斷裂的效果之外，因為可在壓電片之厚度方向儘量不重疊透明度比較高之電極非形成區域95~98，所以可減少因電極非形成區域95~98之重疊造成視覺上的不適感。

另外，如第二四及第二五種實施形態，即使第一電極91或93與第二電極92或94有少許偏離，壓電揚聲器中之變位的態樣仍可達成與不偏離之情況實質地同樣的變位態樣。

上述之電極非形成區域形成彼此實質地不重疊的結構，不限於圖示之第二一及第二三種實施形態之情況，如在第一種實施形態等之其他實施形態中亦可適用。

此外，就第一及第二電極，採用彼此實質地不重疊電極非形成區域的結構時，此等第一及第二電極亦可彼此並非相同圖案。

其次，就本發明之壓電揚聲器的用途作說明。

如前述，本發明之壓電揚聲器可透明地構成，此外，因為無須勵磁機等零件，所以亦可全面透明化。因而，如除圖12所示之行動電話31的顯示面32之外，還可在攜帶式遊戲機的顯示面上直接配置揚聲器，而可清晰地目視其下的圖像。

同樣地，亦可將本發明之壓電揚聲器，在電子字典、電子記事本、個人電腦、電視影像接收機等中，亦直接配置於液晶面板顯示器、電漿顯示器、有機EL顯示器、無機EL顯示器等之顯示面上。如此，藉由將本發明之壓電揚聲器形成於顯示面上，可構成無須先前需要之動態型揚聲器的電視影像接收機及PC顯示器。

為了將揚聲器形成高音質，雖需要將其大型化，但是目前之壓電揚聲器在機器空間的約束上，其中有限度。如前述，依照本發明時，可將揚聲器透明化，並可將其直接配置於顯示面上。因而，可擴大揚聲器之面積而使音質提高。此外，可免除先前之內藏揚聲器，結果可謀求機器之小型化，或是可在除去內藏揚聲器之部分內藏新的功能零件，而可謀求機器之高功能化。

此外，由於壓電片係由高分子構成，因此受到通常之撞擊不致裂開的特徵亦應受到矚目。因此適用在攜帶式遊戲機及行動電話之攜帶用機器中特別有利。

此外，近年來使用平面板顯示器之電視影像接收機不斷進一步薄型化與大型化，使用有機EL之具柔軟性的可攜式片型電視影像接收機，及壁掛式電視影像接收機已實用化。本發明之壓電揚聲器具有柔軟性，非常有用於可攜式之片型電視影像接收機。因為揚聲器之振幅本身為數μm~數百μm程度，所以通常不易辨識，即使形成於顯示器之表面仍無不適感。

另外，關於壁掛式電視影像接收機，重要的是不使電視影像接收機之高畫質規格降低，因而，會擔心在顯示器之表面配置壓電揚聲器造成畫質降低。為了解決該問題，採用圖54所示之結構為有利。

參照圖54，在壁掛式電視影像接收機51之兩側方懸掛揭示了繪畫及海報等的框架52及53。在此等框架52及53的前面配置壓電揚聲器，不過無圖示。如取代框架52及53前面的玻璃板而裝設壓電揚聲器。因此，可提高壓電揚聲器之室內裝潢性能。

此外，由於無須在電視影像接收機51之顯示器部分內藏揚聲器，因此可使該部分更加薄型化。

本發明之壓電揚聲器進一步亦有利於朝向其次的用途。

如藉由安裝於電車及巴士等禮讓座位附近的窗戶上，使高齡者等也容易聽到車內廣播，且不致遮蔽車窗的視野。

此外，近年來高級聖誕卡等問候卡正流行。此等問候卡中亦可作為兼裝飾的揚聲器來使用。

此外，藉由在壁面之廣告，特別是在配有人物的廣告之臉部分安裝揚聲器，猶如人物在說話地播出宣傳內容聲音，可吸引人們興趣，而擴大廣告效果。該情況若組合紅外線感測器及都卜勒感測器，於人接近時呼喚(喚住)時，更具效果。

此外，亦可直接形成於彈珠台及彈珠台的表面，藉由從全面發出聲音，可使演出扣人心弦。

此外，亦可應用到以下之觸覺回饋。

近年來，行動電話、電子記事本、隨身聽、可攜式遊戲機、設置在車站等之售票機中多採用觸控式面板。因為觸控式面板藉由圖像顯示按鈕之配置、種類及設計，所以自由度非常大，今後亦有擴大其使用的趨勢。

觸控式面板如同其名稱，操作僅靠觸碰，不過與通常之按鈕操作比較，並無點選感，無法從觸感獲得已確實地操作的認識。雖然常使用藉由聲音而知道操作結果的機構，但是在電車等大眾運輸工具內無法使用，或是因噪音大而聽不到，對操作者往往產生不安。此外，特別是售票機等，對於特別是視力有任何障礙者而言，觸控式面板有難以掌握操作感的問題。

還有，最近附觸控式面板之行動電話有與觸控式面板操作連動而使振動器動作，及以致動器使觸控式面板本身振動的形式。但是，前者雖獲得操作之觸感，但是係與點選感相差相當大的觸感，後者因為內藏致動器，所以有裝置大型化等的缺點。

對於此，依照本發明之壓電揚聲器時，因為可用作使用共振點以特定之頻率而振動的振動板，所以只須將該壓電揚聲器照樣安裝於觸控式面板上，即可將可成為類似點選感之振動傳達至手指。因此，因為無須使用致動器等零件，所以可簡單地形成觸覺回饋。

11,11a~11y．．．壓電揚聲器

12,13,81．．．壓電片

14,14a．．．疊層體

15,41,42,45,46,47．．．振動區域

16~19,16a,18a,71,85,86,86a．．．電極

E1．．．第一電極部分

E2．．．第二電極部分

E3．．．第三電極部分

E4．．．第四電極部分

E5．．．第五電極部分

E6．．．第六電極部分

E7．．．第七電極部分

E8．．．第八電極部分

20,82．．．接著層

21a,21b,22a,22b．．．分割線

23．．．延伸軸

25a,25b．．．電場向量

26~30,26a~29a．．．連接線

51．．．壁掛式電視影像接收機

61．．．交流訊號供給源

62~65,62a~65a．．．電力供給源

83,84．．．壓電片層

圖1係顯示本發明第一種實施形態之壓電揚聲器11的平面圖；

圖2係放大圖1所示之壓電揚聲器11的一部分而顯示之剖面圖；

圖3係由L型聚乳酸構成之壓電片8中的延伸軸方向、電場方向及失真方向之關係的說明圖；

圖4係顯示圖3所示之壓電片8的平面圖；

圖5(a)、(b)係顯示就圖4所示之壓電片8施加電場時的變形態樣之圖；

圖6係顯示在設於圖1所示之壓電揚聲器11的一方壓電片12上賦予指定電位時產生的變位之圖；

圖7係顯示在設於圖1所示之壓電揚聲器11的一方壓電片12上賦予與圖6之情況相反的電位時產生之變位之圖；

圖8係顯示就圖1所示之壓電揚聲器11，在完全固定其外周部之狀態下的變位情形之立體圖；

圖9係顯示就氧化鋅系電極層及聚噻吩系電極層，以及重疊此等之光的波長與透過率之關係圖；

圖10係顯示本發明第二種實施形態之壓電揚聲器11a的對應於圖8之立體圖；

圖11係顯示本發明第三種實施形態之壓電揚聲器11b的對應於圖8之立體圖；

圖12係顯示適用圖11所示之壓電揚聲器11b的行動電話31之立體圖；

圖13係為了說明電極尺寸比a/A及b/B而重寫了圖11所示之壓電揚聲器11b的圖；

圖14係顯示依據圖11所示之壓電揚聲器11b而求出之電極尺寸比a/A及b/B與變位的關係圖；

圖15係顯示圖13所示之電極尺寸比a/A及b/B係20%時之壓電揚聲器的變位情形之平面圖；

圖16係顯示圖13所示之電極尺寸比a/A及b/B係50%時之壓電揚聲器的變位情形之平面圖；

圖17係顯示圖13所示之電極尺寸比a/A及b/B係80%時之壓電揚聲器的變位情形之平面圖；

圖18係顯示本發明第四種實施形態之壓電揚聲器11c的平面圖；

圖19係顯示圖18所示之壓電揚聲器11c的變位情形之對應於圖8的平面圖；

圖20係顯示本發明第五種實施形態之壓電揚聲器11d的變位情形之對應於圖8的平面圖；

圖21係對應於圖4之圖，且係顯示具有與圖4所示之壓電片8不同方向之延伸軸39的壓電片38之平面圖；

圖22係顯示本發明第六種實施形態之壓電揚聲器11e的變位情形之對應於圖8的平面圖；

圖23係顯示本發明第七種實施形態之壓電揚聲器11f的變位情形之對應於圖8的平面圖；

圖24係顯示本發明第八種實施形態之壓電揚聲器11g的變位情形之對應於圖8的平面圖；

圖25係顯示本發明第九種實施形態之壓電揚聲器11h的變位情形之對應於圖8的平面圖；

圖26係顯示本發明第十種實施形態之壓電揚聲器11i的變位情形之對應於圖8的平面圖；

圖27係顯示本發明第十一種實施形態之壓電揚聲器11j的變位情形之對應於圖8的平面圖；

圖28係顯示本發明第十二種實施形態之壓電揚聲器11k的變位情形之對應於圖8的平面圖；

圖29係為了說明分割線與延伸軸間之角度α而重寫了圖27所示之壓電揚聲器11j的圖；

圖30係顯示就圖29所示之壓電揚聲器11j，顯示角度α與變位的關係圖；

圖31係顯示圖29所示之角度α設定成30度之壓電揚聲器的變位情形之對應於圖8的平面圖；

圖32係顯示圖29所示之角度α設定成45度之壓電揚聲器的變位情形之對應於圖8的平面圖；

圖33係顯示本發明第十三種實施形態之壓電揚聲器11m的平面圖；

圖34係顯示本發明第十四種實施形態之壓電揚聲器11n的平面圖；

圖35係顯示圖33所示之壓電揚聲器11m的變位情形之對應於圖8的平面圖；

圖36係顯示圖34所示之壓電揚聲器11n的變位情形之對應於圖8的平面圖；

圖37係顯示本發明第十五種實施形態之壓電揚聲器11p的平面圖；

圖38係顯示圖37所示之壓電揚聲器11p的變位情形之對應於圖8的平面圖；

圖39係顯示本發明第十六種實施形態之壓電揚聲器11r的平面圖；

圖40係顯示本發明第十七種實施形態之壓電揚聲器11s的對應於圖2之圖；

圖41係圖解顯示在圖40所示之壓電揚聲器11s中的壓電片12側供給交流訊號用的電路結構之壓電片12的平面圖；

圖42係沿著圖41之線A-A的剖面圖，且係圖解顯示在壓電揚聲器11s中的壓電片12側供給交流訊號用的電路結構圖；

圖43係對應於圖42之圖，且係為了比較而圖解顯示在第一種實施形態之壓電揚聲器11中的壓電片12側供給交流訊號用的電路結構圖；

圖44係顯示本發明第十八種實施形態之壓電揚聲器11t的對應於圖2之圖；

圖45係顯示本發明第十九種實施形態之壓電揚聲器11u的對應於圖2之圖；

圖46係圖解顯示在圖45所示之壓電揚聲器11u中供給交流訊號用的電路結構圖；

圖47係顯示本發明第二十種實施形態之壓電揚聲器11v的對應於圖45之圖；

圖48係圖解顯示在圖47所示之壓電揚聲器11v中供給交流訊號用的電路結構圖；

圖49係說明本發明第二一種實施形態用之對應於圖1或圖18的圖；

圖50係說明本發明第二二種實施形態用之對應於圖49的圖；

圖51係說明本發明第二三種實施形態用之對應於圖1或圖23的圖；

圖52係說明本發明第二四種實施形態用的，且係以重疊第一及第二電極91及92之狀態顯示的平面圖；

圖53係說明本發明第二五種實施形態用的，且係以重疊第一及第二電極93及94之狀態顯示的平面圖；

圖54係顯示將使用本發明之壓電揚聲器構成揚聲器裝置的框架52及53掛在壁掛式電視影像接收機51之兩側方的狀態圖；及

圖55係圖解顯示在厚度方向實施了轉態過程之PVDF片的兩面形成電極，貼合2塊該片，以有限要素法計算作為雙壓電晶片100時之變位的結果圖。

11．．．壓電揚聲器

12、13．．．壓電片

14．．．疊層體

15．．．振動區域

17．．．第一及第二電極

21a、21b、22a、22b．．．分割線

23．．．延伸軸

Claims

一種壓電揚聲器，其係具備貼合包含高分子之複數片而構成的疊層體，前述複數片之至少1塊係具有特定之延伸軸且包含手徵性高分子；且在前述壓電片中應使其振動之振動區域相對向的第一及第二主面上，分別形成有在該壓電片上施加電壓用的第一及第二電極；前述第一及第二電極之至少一方係包含由沿放射方向延伸之複數分割線所分割之複數電極部分的分割電極，複數前述電極部分沿著除了前述振動區域中心部分以外之外周部分而分布；前述複數分割線對前述延伸軸形成0度以上且未達40度之範圍及超過50度且90度以下之範圍的任一角度；為了在藉由複數前述電極部分而分別施加電壓之前述壓電片的複數片部分中相鄰者之間，於該壓電片之厚度方向產生的電場向量彼此反向，藉由複數前述電極部分之各個施加電壓。
如請求項1之壓電揚聲器，其中複數前述電極部分包含第一至第四電極部分。
如請求項2之壓電揚聲器，其中前述分割電極進一步包含第五至第八電極部分，其係雖與前述第一至第四電極部分分離但分布於前述振動區域之中心部分，且由前述複數分割線所分割；為了在藉由前述第一至第八電極部分而分別施加電壓之前述壓電片的第一至第八片部分中相鄰者之間，在該壓電片之厚度方向產生的電場向量彼此反向，藉由前述第一至第八電極部分之各個施加電壓。
如請求項3之壓電揚聲器，其中以並排於放射方向之方式配置前述第一電極部分與前述第五電極部分，以並排於放射方向之方式配置前述第二電極部分與前述第六電極部分，以並排於放射方向之方式配置前述第三電極部分與前述第七電極部分，以並排於放射方向之方式配置前述第四電極部分與前述第八電極部分，並且在前述壓電片上形成有：第一連接線，其係連接前述第一電極部分與前述第六及第八電極部分之任一方；第二連接線，其係連接前述第二電極部分與前述第五及第七電極部分之任一方；第三連接線，其係連接前述第三電極部分與前述第六及第八電極部分之任另一方；及第四連接線，其係連接前述第四電極部分與前述第五及第七電極部分之任另一方。
如請求項1之壓電揚聲器，其中以在前述壓電片中除了前述振動區域中心部分以外之外周部分，第一至第四部分以該順序沿周方向排列之方式將前述外周部分作4分割時，複數前述電極部分由分別位於前述第一及第三部分上之2個電極部分構成；為了在藉由前述2個電極部分而分別施加電壓的前述壓電片之2個片部分，在前述壓電片之厚度方向產生之電場向量彼此同向，藉由前述2個電極部分之各個施加電壓。
如請求項1至5中任一項之壓電揚聲器，其中前述第一及第二電極之各個係前述分割電極。
如請求項6之壓電揚聲器，其中在前述壓電片之厚度方向透視時，使位於前述第一電極之各前述電極部分間的電極非形成區域與位於前述第二電極之各前述電極部分間的電極非形成區域彼此實質上不重疊。
如請求項6之壓電揚聲器，其中前述第一及第二電極係以彼此實質上相同之圖案形成。
如請求項1至5中任一項之壓電揚聲器，其中僅前述第一及第二電極之任一方係前述分割電極，任另一方係共通地對向於形成前述分割電極之複數前述電極部分的一樣之共通電極。
如請求項9之壓電揚聲器，其中前述壓電片具備在將各個第一主面彼此相對之狀態貼合的第一及第二壓電片，前述第一電極包含導電性接著劑，且以將前述第一及第二壓電片之各個前述第一主面彼此接著之方式形成，前述第二電極形成於與前述第一及第二壓電片之各個前述第一主面對向的第二主面上，前述第一電極係前述共通電極，前述第二電極係前述分割電極，為了前述第一及第二壓電片彼此進行相反移動，藉由前述分割電極施加電壓。
如請求項9之壓電揚聲器，其中前述共通電極連接於接地。
如請求項1至5中任一項之壓電揚聲器，其中前述壓電片具備貼合之第一及第二壓電片，前述第一及第二電極分別形成於前述第一壓電片相對向的第一及第二主面上，並且分別形成於前述第二壓電片相對向的第一及第二主面上，為了前述第一及第二壓電片彼此進行相反移動，藉由前述分割電極施加電壓。
如請求項12之壓電揚聲器，其中在前述壓電片之厚度方向透視時，使有關形成於前述第一壓電片上之前述分割電極的位於各前述電極部分間之電極非形成區域與有關形成於前述第二壓電片上之前述分割電極的位於各前述電極部分間之電極非形成區域彼此實質上不重疊。
如請求項1至5中任一項之壓電揚聲器，其中前述壓電片具有包含彼此經由接著層而接著之第一及第二壓電片層的疊層構造，前述第一壓電片層之前述延伸軸與前述第二壓電片層之前述延伸軸彼此朝向不同之方向，前述第一及第二電極分別形成於前述疊層構造之壓電片相對向之第一及第二主面上。
如請求項1至5中任一項之壓電揚聲器，其中前述振動區域係以分布於共通之前述壓電片的複數處之方式設置。
如請求項15之壓電揚聲器，其中形成於複數前述振動區域之各個的前述第一及第二電極圖案及尺寸彼此相同。
如請求項15之壓電揚聲器，其中形成於複數前述振動區域之各個的前述第一及第二電極圖案及尺寸之至少一方彼此不同。
如請求項1至5中任一項之壓電揚聲器，其中前述手徵性高分子係L型聚乳酸。
如請求項1至5中任一項之壓電揚聲器，其中前述第一及第二電極包含以氧化銦錫、氧化銦鋅及氧化鋅之至少一種作為主要成分之層。
如請求項1至5中任一項之壓電揚聲器，其中前述第一及第二電極包含由聚噻吩系導電性聚合物及聚苯胺系導電性聚合物之至少一方構成之層。
如請求項1至5中任一項之壓電揚聲器，其中前述第一及第二電極在前述疊層體之疊層方向觀察，具有將氧化鋅作為主要成分之層與由聚噻吩系導電性聚合物構成之層互相重疊的結構。
一種揚聲器裝置，其具備：框架及配置於前述框架前面之如請求項1至5中任一項的壓電揚聲器。
如請求項22之揚聲器裝置，其中前述框架可壁掛。
一種觸覺回饋裝置，其係將如請求項1至5中任一項之壓電揚聲器構成於觸控面板的表面。