(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
電気信号が入力されて振動する励振器と、
該励振器が接合材を介して接合され、該励振器の振動によって該励振器とともに振動する振動体とを備え、
前記接合材内に空隙を有しており、該空隙が前記励振器の側から前記振動体の側まで貫通していることを特徴とする音響発生器。
【請求項２】
電気信号が入力されて振動する励振器と、
該励振器が接合材を介して接合され、該励振器の振動によって該励振器とともに振動する振動体とを備え、
前記接合材内に空隙を有しており、該空隙が前記振動体に近い位置より前記励振器に近い位置に多く存在していることを特徴とする音響発生器。
【請求項３】
電気信号が入力されて振動する励振器と、
該励振器が接合材を介して接合され、該励振器の振動によって該励振器とともに振動する振動体とを備え、
前記接合材内に空隙を有しており、該空隙が前記接合材内の前記振動体側に存在していることを特徴とする音響発生器。
【請求項４】
電気信号が入力されて振動する励振器と、
該励振器が接合材を介して接合され、該励振器の振動によって該励振器とともに振動する振動体とを備え、
前記接合材内に空隙を有しており、該空隙が前記接合材内の前記励振器側に存在していることを特徴とする音響発生器。
【請求項５】
電気信号が入力されて振動する励振器と、
該励振器が接合材を介して接合され、該励振器の振動によって該励振器とともに振動する振動体とを備え、
前記接合材内に空隙を有しており、該空隙が前記振動体との界面に面していることを特徴とする音響発生器。
【請求項６】
電気信号が入力されて振動する励振器と、
該励振器が接合材を介して接合され、該励振器の振動によって該励振器とともに振動する振動体とを備え、
前記接合材内に空隙を有しており、該空隙が前記励振器との界面に面していることを特徴とする音響発生器。
【請求項７】
電気信号が入力されて振動する励振器と、
該励振器が接合材を介して接合され、該励振器の振動によって該励振器とともに振動する振動体とを備え、
前記接合材内に空隙を有しており、前記接合材が前記励振器の外縁よりはみ出したはみ出し部を有していることを特徴とする音響発生器。
【請求項８】
前記空隙が、前記はみ出し部に存在していることを特徴とする請求項７に記載の音響発生器。
【請求項９】
前記励振器を埋設するように、前記振動体上に設けられた樹脂層を備えることを特徴とする請求項１乃至請求項８のいずれか一つに記載の音響発生器。
【請求項１０】
前記空隙が、球状であることを特徴とする請求項１乃至請求項９のいずれか一つに記載の音響発生器。
【請求項１１】
前記励振器が、圧電素子であることを特徴とする請求項１乃至請求項１０のいずれか一つに記載の音響発生器。
【請求項１２】
前記励振器が、バイモルフ型の圧電素子であることを特徴とする請求項１１に記載の音響発生器。
【請求項１３】
請求項１乃至請求項１２のいずれか一つに記載の音響発生器と、
該音響発生器を収容する筐体とを少なくとも有することを特徴とする音響発生装置。
【請求項１４】
請求項１乃至請求項１２のいずれか一つに記載の音響発生器と、
該音響発生器に接続された電子回路と、
該電子回路および前記音響発生器を収容する筐体と、を少なくとも有しており、
前記音響発生器から音響を発生させる機能を有することを特徴とする電子機器。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、音響発生器、音響発生装置及び電子機器に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、圧電スピーカに代表される音響発生器は、圧電体を電気音響変換素子に用いた小型、低電流駆動の音響機器として知られており、例えば、モバイルコンピューティング機器等、小型の電子機器に組み込まれる音響発生装置として使用されている。【０００３】
一般に、圧電体を電気音響変換素子に用いた音響発生器は、金属製の振動板に銀薄膜等による電極が形成された圧電素子を接着剤で貼り付けた構造となっている。圧電体を電気音響変換素子に用いた音響発生器の発音機構は、圧電素子の両面に交流電圧を印加することで圧電素子に形状歪を発生させ、圧電素子の形状歪を金属製の振動板に伝えて振動させる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００１−２８５９９４号公報
【特許文献２】特開２００４−０２３４３６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、上記の音響発生器は、圧電素子の振動に誘導された共振に起因したひずみによりピークディップが発生しやすく、特定の周波数において音圧が急激に変化してしまうという問題がある。このため、音圧の周波数特性を平坦化することが求められている。【０００６】
開示の技術は、上記に鑑みてなされたものであって、音圧の周波数特性が平坦になる音響発生器、音響発生装置及び電子機器を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本願の開示する音響発生器、音響発生装置及び電子機器は、一つの態様において、電気信号が入力されて振動する励振器と、該励振器が接合材を介して接合され、該励振器の振動によって該励振器とともに振動する振動体とを備え、前記接合材内に空隙を有しており、該空隙が前記励振器の側から前記振動体の側まで貫通していることを特徴とする。
また、一つの態様において、前記空隙が前記振動体に近い位置より前記励振器に近い位置に多く存在していることを特徴とする。
また、一つの態様において、前記空隙が前記接合材内の前記振動体側に存在していることを特徴とする。
また、一つの態様において、前記空隙が前記接合材内の前記励振器側に存在していることを特徴とする。
また、一つの態様において、前記空隙が前記振動体との界面に面していることを特徴とする。
また、一つの態様において、前記空隙が前記励振器との界面に面していることを特徴とする。
また、一つの態様において、前記接合材が前記励振器の外縁よりはみ出したはみ出し部を有していることを特徴とする。
【発明の効果】
【０００８】
本願の開示する音響発生器、音響発生装置及び電子機器の一つの態様によれば、周波数特性を平坦にすることができるという効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１Ａ】第１形態に係る音響発生器を示す平面図である。
【図１Ｂ】第１形態に係る音響発生器を示す断面図である。
【図２】第１形態に係る音響発生器の概略断面図である。
【図３Ａ】第２形態に係る音響発生器の概略断面図であり、空隙が接合材内の振動体側に存在する態様を示すものである。
【図３Ｂ】第２形態に係る音響発生器の概略断面図であり、空隙が接合材内の励振器側に存在する態様を示すものである。
【図４】第３形態に係る音響発生器の概略断面図である。
【図５Ａ】第４形態に係る音響発生器の概略断面図であり、空隙が振動体と接合材との界面に存在する態様を示すものである。
【図５Ｂ】第４形態に係る音響発生器の概略断面図であり、空隙が励振器と接合材との界面に存在する態様を示すものである。
【図６】第５形態に係る音響発生器の概略断面図であり、空隙が励振器側から振動体側まで接合材の内部を貫通する態様を示すものである。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
以下に、本願の開示する音響発生器、音響発生装置及び電子機器の実施形態を図面に基づいて詳細に説明する。なお、この実施形態は、本発明を限定するものではない。そして、実施形態として下記に例示する各形態は、音響発生器を構成する各部材の形状や寸法を矛盾させない範囲で適宜組み合わせることが可能である。
【００１１】
［第１形態］
（音響発生器の構造）
まず、音響発生器の一例を図１Ａ及び図１Ｂに基づいて説明する。図１Ａは、音響発生器を示す平面図である。なお、図１Ｂには、図１Ａに示すＡ−Ａ線に沿った断面図が示されている。また、図１Ｂでは、理解を容易にするために、励振器として示した積層型の圧電素子１の厚み方向（ｙ方向）を拡大して示している。
【００１２】
なお、本実施形態の音響発生器に適用できる励振器としては、下記に示す圧電素子１の他に、電気信号が入力されて励振する機能を有しているものであれば良く、例えば、スピーカを振動させる励振器として知られた、動電型の励振器、静電型の励振器あるいは電磁型の励振器であっても構わない。ここで、動電型の励振器は、永久磁石の磁極の間に配置されたコイルに電流を流してコイルを振動させるようなものである。また、静電型の励振器は、向き合わせた２つの金属板にバイアスと電気信号とを流して金属板を振動させるようなものである。また、電磁型の励振器は、電気信号をコイルに流して薄い鉄板を振動させるようなものである。また、本実施形態では、振動体としてフィルム３を例示している。
【００１３】
図１Ａ及び図１Ｂに示す音響発生器は、電気信号が入力されて振動する励振器である圧電素子１が膜状の振動体としてのフィルム３上に接合材２１により接合された構成となっており、この場合、このフィルム３は励振器である圧電素子１の振動によって圧電素子１とともに振動するようになっている。フィルム３は、例えば、四角形の形状に中央領域を開口させた枠部材５に貼り付けられていてもよい。この、音響発生器は、図１Ｂに示すように、張力がかけられた状態でフィルム３を第１および第２の枠部材５ａ，５ｂで挟持することによってフィルム３が第１および第２の枠部材５ａ，５ｂに固定されており、このフィルム３の上面に積層型の圧電素子１が配置されている。なお、枠部材５は、図１Ｂに示すように、フィルム３を一対の枠部材５が挟持する構成であってもよいが、フィルム３は、必ずしも枠部材５に挟み込む必要はなく、音響発生器の低背化および低コスト化を図れるという点で、枠部材５はフィルム３の一方主面側のみに貼り付けられた構成であってもよい。
【００１４】
このうち、圧電素子１は、例えば、板状に形成されており、上下の主面は、正方形状、長方形状など矩形状のほか、多角形状や外周に曲線部を持つ形状のうちのいずれかとなっている。かかる励振器である圧電素子１は、例えば、４層のセラミックスからなる圧電体層７と３層の内部電極層９とを交互に積層してなる積層体１３と、この積層体１３の上下両面に形成された表面電極層１５ａ，１５ｂと、積層体１３の長手方向ｘの両端部にそれぞれ設けられた一対の外部電極１７，１９とを有している。
【００１５】
外部電極１７は、表面電極層１５ａ，１５ｂと１層の内部電極層９ｂとに接続されている。また、外部電極１９は、２層の内部電極層９ａ，９ｃに接続されている。圧電体層７は、図１Ｂに矢印で示すように分極されており、圧電体層７ａ，７ｂが縮む場合には圧電体層７ｃ，７ｄが延びるように、あるいは圧電体層７ａ，７ｂが延びる場合には圧電体層７ｃ，７ｄが縮むように、外部電極１７，１９に電圧が印加されるように構成されている。
【００１６】
外部電極１９の上下端部は、積層体１３の上下面まで延設されてそれぞれ折返外部電極１９ａが形成されており、これらの折返外部電極１９ａは、積層体１３の表面に形成された表面電極層１５ａ，１５ｂに接触しないように、表面電極層１５ａ，１５ｂとの間で所定の距離を隔てて延設されている。
【００１７】
上記の４層の圧電体層７および上記の３層の内部電極層９は、積層された状態で同時に焼成されて形成されたものであり、表面電極層１５ａ，１５ｂは、積層体１３を作製した後、ペーストを塗布し焼き付けて形成されている。
【００１８】
また、励振器である圧電素子１は、フィルム３側の主面とフィルム３とが接合材２１により接合されている。これら励振器である圧電素子１とフィルム３との間の接合材２１の厚みは、例えば０．０２μｍ以上２０μｍ以下とされており、特に、その接合材２１の厚みは、１０μｍ以下であることが望ましい。このように、接合材２１の厚みが２０μｍ以下である場合には、積層体１３の振動をフィルム３に伝えやすくなる。
【００１９】
接合材２１を形成するための接着剤としては、エポキシ系樹脂、シリコン系樹脂、ポリエステル系樹脂などの公知のものを使用できる。接着剤に使用する樹脂の硬化方法としては、熱硬化、光硬化や嫌気性硬化等のいずれの方法を用いても振動体を作製できる。
【００２０】
さらに、この第１形態の音響発生器では、圧電素子１を埋設するように、枠部材５ａの内側に樹脂が充填されてフィルム３上に樹脂層２０が形成されていてもよい。なお、図１Ａでは、理解を容易にするため、樹脂層２０の図示を省略した。
【００２１】
樹脂層２０には、エポキシ系樹脂、アクリル系樹脂、シリコン系樹脂やゴムなどを採用できる。また、樹脂層２０は、スプリアスを抑制する観点から、圧電素子１を完全に覆う状態で塗布されるのが好ましい。さらに、支持板となるフィルム３も圧電素子１と一体となって振動することから、圧電素子１で覆われないフィルム３の領域も同様に樹脂層２０によって被覆されているのがよい。
【００２２】
このように、第１形態の音響発生器では、圧電素子１を樹脂層２０で埋設することによって、圧電素子１の共振現象に伴うピークディップに対し、適度なダンピング効果を発揮させることができる。かかるダンピング効果によって、共振現象を抑制するとともにピークディップを小さく抑制することができる。この結果、音圧の周波数依存性を小さくすることが可能になる。
【００２３】
圧電体層７としては、ジルコン酸鉛（ＰＺ）、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、既存の圧電セラミックスを用いることができる。圧電体層７の厚みは、低電圧駆動という観点から、１０〜１００μｍであることが好ましい。
【００２４】
内部電極層９の材料としては、銀およびパラジウムを主とする金属成分と圧電体層７を構成する材料成分を包含するものが望ましい。内部電極層９に圧電体層７を構成するセラミック成分を含有させることによって、圧電体層７と内部電極層９との熱膨張差による応力を低減でき、積層不良のない圧電素子１を得ることができる。内部電極層９の材料としては、特に、銀とパラジウムからなる金属成分に限定されるものではなく、他の金属成分であってよい。また、セラミック成分としても、圧電体層７を構成する材料成分に限定されるものではなく、他のセラミック成分であってもよい。
【００２５】
表面電極層１５ａ，１５ｂと外部電極１７，１９の材料は、銀を主とする金属成分にガラス成分を含有するものであることが望ましい。このようにガラス成分を含有させることによって、圧電体層７や内部電極層９と、表面電極層１５ａ，１５ｂまたは外部電極１７，１９との間に強固な密着力を得ることができる。
【００２６】
枠部材５ａ，５ｂは、例えば、厚み１００〜５０００μｍのステンレス製とされている。なお、枠部材５ａ，５ｂの材質は、ステンレス製に限らず、樹脂層２０よりも変形し難いものであればよく、例えば、硬質樹脂、プラスチック、エンジニアリングプラスチック、セラミックス、ガラス等を用いることができ、本形態では、枠部材５ａ，５ｂの材質、厚み等は特に限定されるものではない。更に枠形状も矩形状に限定されるものではなく、内周部または外周部の一部または全部を円形、楕円形としてもよいし、内周部または外周部を菱形としてもよい。
【００２７】
フィルム３は、上述したように、枠部材５ａ，５ｂ間にフィルム３の外周部を挟み込むことによってフィルム３が面方向に張力をかけられた状態で、枠部材５ａ，５ｂに固定され、フィルム３が振動板の役割を果たしている。フィルム３の厚みは、例えば、１０〜２００μｍとされ、フィルム３の材料としては、例えば、ポリエチレン、ポリイミド、ポリプロピレン、ポリスチレン等の樹脂、あるいはパルプや繊維等からなる紙などを好適に用いることができる。なお、所望の音圧特性を得ることができる振動板となり得るフィルムであれば、上述した有機系材料に限らず金属系材料も適用することが可能である。これらの材料を用いることでピークディップを抑えることができる。
【００２８】
（接合材）
次に、接合材２１について詳細に説明する。図２は、第１形態に係る音響発生器の概略断面図である。図２は、接合材２１の状態が判り易いように、図１Ｂの断面図から説明に必要な部分を抜き出して記載した断面図となっている。
【００２９】
本実施形態に係る音響発生器では、圧電素子１は、接合材２１を介してフィルム３上に接合されており、この接合材２１は、図２に示すように、接合材２１内に多数の空隙２１ａ、いわゆる「ボイド」を有している。また、空隙２１ａは、接合材２１内のあらゆる方向からの応力や共振のエネルギーを吸収しやすくするために球状であることが好ましい。また、球状にすることで、圧電素子１や音響発生器の耐久性が向上する。
【００３０】
なお、空隙２１ａの直径としては、０．０１〜１００μｍであるのがよい。この空隙２１ａの直径は、任意の断面で同じ長さの線分を任意に５本引き、それぞれの線分が横切る空隙２１ａの長さを個数で割った値の平均値として求めることができる。
【００３１】
また、空隙２１ａは０．１〜１００μｍの間隔で設けられるのがよい。空隙２１ａの間隔が狭いときは高音領域のピークディップを抑止し、また空隙２１ａの間隔が広いときは低音領域のピークディップを抑止することができる。よって、フラットな周波数特性とするには、直径が異なる空隙をさまざまな間隔で配置させることが好ましい。
【００３２】
また、接合材２１を平面視した場合、空隙２１ａは圧電素子１の周縁に沿って分布しているのが好ましく、このように分布していることで、圧電素子１の最も変位の大きい位置で接合材２１内にヤング率の異なる領域を点在させることが出来るので、最も共振周波数を揃いにくくすることが出来る。
【００３３】
このように、圧電素子１とフィルム３とを接合する接合材２１に空隙２１ａを設けることで、接合材２１内にヤング率の異なる領域が点在するようになることから共振周波数が部分的に揃わなくなり、共振点での音圧ピークがなだらかになる。この結果、ピークディップが抑制され周波数特性が平坦化することができる。
【００３４】
このとき、圧電素子１を樹脂層２０に埋設することによって、圧電素子１の共振現象に伴うピークディップに対し、適度なダンピング効果を発揮させるだけでなく、樹脂層２０内部での共振周波数の揃っていない信号波同士が反射してぶつかり合うことで、さらに共振周波数でのピーク強度が抑制されるために、周波数特性をより平坦化することができる。
【００３５】
なお、接合材２１は圧電素子１とフィルム３との間の接合性を高められるという理由から圧電素子１の主面の全面に付着していることが望ましい。また、図２で示した空隙２１ａの数はあくまで一例であり、実施の形態を限定するものではない。
【００３６】
また、接合材２１を形成するための接着剤としては、エポキシ系樹脂、シリコン系樹脂又はアクリル系樹脂を用いることが特に好ましい。これらの材質の接着剤を接合材２１に用いた場合には、フィルム３との接着強度が高くなり、これにより、接合材２１の耐久性を向上させることができ、音響発生器としての耐久性も向上させることができる。
【００３７】
（製法）
本発明の音響発生器の製法について説明する。
【００３８】
最初に、バイモルフ型の圧電素子１を準備する。かかる圧電素子１は、圧電材料の粉末にバインダー、分散剤、可塑材、溶剤を混練し、スラリーを作製する。圧電材料としては、鉛系、非鉛系のうちいずれでも使用することができる。
【００３９】
次に、上記のスラリーをシート状に成形し、グリーンシートを得ることができ、このグリーンシートに内部電極ペーストを印刷して内部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３枚積層し、最上層にはグリーンシートのみ積層して、積層成形体を作製する。
【００４０】
次に、上記の積層成形体を脱脂、焼成し、所定寸法にカットすることによって積層体１３を得ることができる。積層体１３は、必要に応じて外周部を加工し、積層体１３の圧電体層７の積層方向の主面に表面電極層１５ａ、１５ｂのペーストを印刷し、引き続き、積層体１３の長手方向ｘの両端面に外部電極１７、１９を印刷し、所定の温度で電極の焼付けを行うことによって図１Ａ及び図１Ｂに示すバイモルフ型の圧電素子１を得ることができる。
【００４１】
次に、バイモルフ型の圧電素子１に圧電性を付与するために、表面電極層１５ａ、１５ｂ又は外部電極１７、１９を通じて直流電圧を印加して、バイモルフ型の圧電素子１の圧電体層７の分極を行う。かかる分極は、図１Ｂに矢印で示す方向となるように、ＤＣ電圧を印加して行う。
【００４２】
次に、支持体となるフィルム３を準備し、このフィルム３の外周部を枠部材５ａ、５ｂ間に挟み、フィルム３に張力をかけた状態で固定する。この後、圧電素子１もしくはフィルム３、または両者に接合材２１となる接着剤などを塗布して、そのフィルム３上にバイモルフ型の圧電素子１の表面電極層１５ａ側を押し当て、この後、接合材２１に熱や紫外線を照射することによって硬化させる。そして、樹脂を枠部材５ａの内側に流し込む。その上で、バイモルフ型の圧電素子１を完全に埋設させ、樹脂層２０を硬化させることによって第１形態の音響発生器を得ることができる。
【００４３】
このとき、接合材２１の中に空隙２１ａを形成させるために、フィルム３に接合材２１を塗布する際、または、接合材２１に熱や紫外線を照射する際に、接合材２１となる接着剤中にＡｉｒを吹き込むか、殻状の粒子を混ぜ込むことによって接合材２１に空隙２１ａを形成することができる。
【００４４】
［第２形態］
次に、空隙２１ａが存在する領域が第１形態と異なる例を説明する。図３Ａと図３Ｂは、第２形態に係る音響発生器の概略断面図である。図３の各図は、図２と同様、図１Ｂの断面図から説明に必要な部分を抜き出して記載した断面図となっている。
【００４５】
図３Ａに示すように、接合材２１は、圧電素子１とフィルム３との距離の中心を示す点線ｃより、フィルム３側に空隙２１ａを有する。このように、空隙２１ａが、フィルム３側に存在することで、空隙２１ａにより振動のノイズが低減され、さらに、フィルム３側への応力が弱まることから、フィルム３と接合材２１の界面にクラックが入りにくくなる。この結果、音の安定化と耐久性の向上が図れる。
【００４６】
なお、フィルム３側に空隙２１ａを有する構成とするには、例えば圧電素子１に接合材２１となる接着剤などを塗布した後、空隙２１ａが接合材２１の上面に浮き上がってくることを利用して、接合材２１を上方に向けて圧電素子１を静かに放置し、その上面からフィルム３を貼り付ければ良い。
【００４７】
一方、図３Ｂに示した接合材２１は、圧電素子１とフィルム３との距離の中心を示す点線ｃより、圧電素子１側に空隙２１ａを有する。このように、空隙２１ａが、圧電素子１側に存在することで、振動源である圧電素子１の振動を空隙２１ａが押さえ込むため、圧電素子１と接合材２１の界面の応力を抑制することができ、耐久性が向上する。また、圧電素子１で発生する熱が伝わりにくくなり、フィルム３の緊張が安定し、音のひずみが発生しにくくなる。さらに、圧電素子１からの振動の伝播を空隙２１ａが押さえ込むため、フィルム３内の共振ピークは圧電素子１に近付くほどなだらかになり、フィルム３面内での共振点の音圧ピークがばらつくため、周波数特性を平坦化することができる。
【００４８】
なお、圧電素子１側に空隙２１ａを有する構成とするには、例えばフィルム３に接合材２１となる接着剤などを塗布した後、空隙２１ａが接合材２１の上面に浮き上がってくることを利用して、接合材２１を上方に向けてフィルム３を静かに放置し、その後、上面から圧電素子１を貼り付ければ良い。
【００４９】
［第３形態］
第２形態では、接合材２１中の空隙２１ａが圧電素子１またはフィルム３の一方側に存在する例を説明したが、これに限定されるものではない。そこで、本形態では、空隙２１ａが、フィルム３側より圧電素子１側に多く存在する例を説明する。図４は、第３形態に係る音響発生器の概略断面図である。なお、図４についても、図３の各図等と同様、図１Ｂの断面図から説明に必要な部分を抜き出して記載した断面図となっている。
【００５０】
図４に示すように、接合材２１は、圧電素子１とフィルム３との距離の中心を示す点線ｃを境にして、フィルム３側よりも圧電素子１側に空隙２１ａを多く有する。このように、空隙２１ａが、フィルム３側よりも圧電素子１側に多く存在することで、振動源である圧電素子１の振動を空隙２１ａが押さえ込むことができるとともに、空隙２１ａにより振動のノイズが減少される。この結果、耐久性を維持しつつ、音の安定化を図ることができる。
【００５１】
なお、フィルム３側より圧電素子１側に空隙２１ａを多く有する構成とするには、例えばフィルム３に接合材２１となる接着剤などを塗布した後、空隙２１ａが接合材２１の上面に浮き上がってくることを利用して、接合材２１を上方に向けてフィルム３を静かに放置し、全ての空隙２１ａが浮き上がってくる前に、上面から圧電素子１を貼り付ければ良い。
【００５２】
［第４形態］
次に、接合材２１内の空隙２１ａが存在する領域について別の形態を説明する。図５Ａおよび図５Ｂは、第４形態に係る音響発生器の概略断面図である。なお、図５の各図についても、図３の各図等と同様、図１Ｂの断面図から説明に必要な部分を抜き出して記載した断面図となっている。
【００５３】
図５Ａに示すように、接合材２１は、接合材２１とフィルム３との界面に空隙２１ａを有する。言い換えると、空隙２１ａがフィルム３との界面に面している。このように、空隙２１ａを、接合材２１とフィルム３との界面に存在させても、フィルム３側への応力が弱まるので、フィルム３と接合材２１の界面にクラックが入りにくくなる。この結果、耐久性が向上する。ここで、界面とは、接合材２１とフィルム３とが接している面をいうが、断面視したときに、空隙２１ａとフィルム３との間に接合材２１の薄い（例えば、０．０５μｍ以下）層が存在している場合も含まれる。
【００５４】
なお、空隙２１ａがフィルム３との界面に面している構成とするには、圧電素子１に接合材２１となる接着剤などを塗布する時、表面が凸凹になるように、スクリーン印刷であればメッシュを大きくし、ディスペンサーによる塗布であれば脈動させたりニードルを上下させたりしながら走査させる。その後、空隙２１ａが接合材２１の上面に浮き上がってくることを利用して、接合材２１を上方に向けて圧電素子１を静かに放置し、その後、上面からフィルム３を貼り付ける。さらに、圧電素子１を加圧しながらフィルム３の面に沿って往復運動させて貼り付ける。
【００５５】
一方、図５Ｂに示した接合材２１は、接合材２１と圧電素子１との界面に空隙２１ａを有する。言い換えると、空隙２１ａが圧電素子１との界面に面している。つまり、空隙２１ａが、接合材２１と圧電素子１との界面に存在する、すなわち、圧電素子１からフィルム３への真下方向に空隙２１ａが存在する。このようにすることで、異常な信号により圧電素子１が異常振動した場合に、空隙２１ａが振動を吸収することができ、圧電素子１または音響発生器の耐久性を向上させることができる。
【００５６】
なお、空隙２１ａが圧電素子１との界面に面している構成とするには、フィルム３に接合材２１となる接着剤などを塗布する時、表面が凸凹になるように、スクリーン印刷であればメッシュを大きくし、ディスペンサーによる塗布であれば脈動させたりニードルを上下させたりしながら走査させる。その後、空隙２１ａが接合材２１上面に浮き上がってくることを利用して、接合材２１を上方に向けてフィルム３を静かに放置し、その後、上面から圧電素子１を貼り付ける。さらに、圧電素子１を加圧しながらフィルム３の面に沿って往復運動させて貼り付ける。
【００５７】
［第５形態］
次に、接合材２１内の空隙２１ａが存在する領域について別の形態を説明する。図６は、第５形態に係る音響発生器の概略断面図である。なお、図６についても、図３の各図等と同様、図１Ｂの断面図から説明に必要な部分を抜き出して記載した断面図となっている。
【００５８】
図６に示すように、接合材２１は、接合材２１と圧電素子１との界面、および接合材２１とフィルム３との界面に面した空隙２１ａを有している。言い換えると、空隙２１ａが励振器（圧電素子１）側から振動体(フィルム３)側まで接合材２１の内部を貫通している。このように、空隙２１ａを接合材２１の内部で貫通させると、圧電素子１から接合材２１を介してフィルム３に振動が伝播する領域と、空気を介して振動が伝播する領域が混在する。この時、接合材２１内部の伝播速度と空気中の伝播速度が異なるため、さらに共振周波数が不均一になり、非常に周波数特性の優れた音響発生器とすることができる。ここで、接合材２１とフィルム３との界面とは、接合材２１とフィルム３とが接している面をいうが、断面視したときに、空隙２１ａとフィルム３との間に接合材２１の薄い（例えば、０．０５μｍ以下）層が存在している場合も含まれる。
【００５９】
なお、空隙２１ａが励振器（圧電素子１）側から振動体(フィルム３)側まで接合材２１の内部を貫通している構成とするには、圧電素子１またはフィルム３に接合材２１となる接着剤などを塗布する時、全面に塗布せずに、空隙２１ａができるように部分的な印刷を行えばよい。例えば、スクリーン印刷であればパターン印刷を行い、ディスペンサーによる塗布であればニードル径よりも走査間隔を広げて走査させる。その後、空隙２１ａが残っていることを確認してから、圧電素子１とフィルム３を貼り付ける。さらに、圧電素子１を加圧しながらフィルム３の面に沿って往復運動させて接合材２１を圧電素子１外部にはみ出させながら貼り付ける。
【００６０】
［第６形態］
さて、これまで実施形態の各形態について説明したが、本実施形態は上述した形態以外にも、種々の異なる形態にて実施されてよいものである。そこで、以下では、本実施形態に含まれる他の形態を説明する。
【００６１】
他の形態に係る音響発生器は、接合材２１が励振器（圧電素子１）の外縁よりはみ出したはみ出し部を有している。このような構成とすることで、圧電素子１の周囲においてフィルム３単体で振動する領域とフィルム３および接合材２１が接合された構造で振動する領域とが混在し、それぞれの共振条件が異なることから共振周波数が揃いにくくなり、ピークディップをより抑えることができる。
【００６２】
さらに、励振器（圧電素子１）の外縁よりはみ出したはみ出し部に空隙２１ａを備えることで、さらに共振条件が異なるだけでなく、空隙２１ａによる振動緩和が生じることで、さらに共振周波数が揃いにくくなり、ピークディップをより抑えることができる。
【００６３】
（適用範囲）
例えば、上記の第１形態では、バイモルフ型の圧電素子を例示したが、本発明はこれに限定されない。すなわち、本発明は、圧電素子がバイモルフ型である場合に限定されず、ユニモルフ型であっても上記の第１〜６形態と同様の接合材２１を採用することによって同様の効果を得ることができる。
【００６４】
（スピーカ装置）
また、上記の第１〜６形態で説明した音響発生器は、当該音響発生器を収納する筐体、いわゆる共鳴ボックスへ収納することによって音響発生装置、いわゆる「スピーカ装置」として構成することもできる。例えば、テレビやパーソナルコンピュータ等に用いられる大型のスピーカ装置として構成することもできれば、スマートフォン、携帯電話機、ＰＨＳ（Personal  Handyphone  System）、ＰＤＡ（Personal  Digital  Assistants）などのモバイル端末に搭載される中型または小型のスピーカ装置として構成することもできる。なお、スピーカ装置は、上記の用途に限定されず、掃除機、洗濯機や冷蔵庫などの任意の電子機器に搭載するスピーカ装置として構成することができる。
【００６５】
（電子機器）
さらに、上記の第１〜６形態で説明した音響発生器は、当該音響発生器に接続された電子回路と、該電子回路および音響発生器を収容する筐体とを少なくとも有しており、音響発生器から音響を発生させる機能を有する電子機器として構成することもできる。かかる電子機器の一例としては、テレビやパーソナルコンピュータ、各種のモバイル端末の他、掃除機、洗濯機や冷蔵庫などが挙げられる。
【符号の説明】
【００６６】
１    圧電素子
３    フィルム
５，５ａ，５ｂ    枠部材
７，７ａ，７ｂ，７ｃ，７ｄ    圧電体層
９，９ａ，９ｂ，９ｃ    内部電極層
１３    積層体
１５ａ，１５ｂ    表面電極層
１７，１９    外部電極
２０    樹脂層
２１    接合材
２１ａ  空隙
ｘ    積層体の長手方向
ｙ    圧電素子の厚み方向
【図１Ａ】
0005638170.tif 000002
【図１Ｂ】
0005638170.tif 000003
【図２】
0005638170.tif 000004
【図３Ａ】
0005638170.tif 000005
【図３Ｂ】
0005638170.tif 000006
【図４】
0005638170.tif 000007
【図５Ａ】
0005638170.tif 000008
【図５Ｂ】
0005638170.tif 000009
【図６】
0005638170.tif 000010