(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
内部電極および圧電体層が積層された積層体と、
該積層体の一方主面に前記内部電極と電気的に接続された表面電極とを備えた圧電素子と、
前記表面電極と電気的に接続されたフレキシブル基板と、
該フレキシブル基板上に設けられた緩衝材とを有しており、
該緩衝材は、
前記フレキシブル基板における前記圧電素子と重なる第１の領域と、
前記フレキシブル基板における前記圧電素子から延出した領域であって前記圧電素子と重ならない第２の領域との境界をまたがって設けられていることを特徴とする圧電アクチュエータ。
【請求項２】
前記緩衝材が前記第１の領域の全域および前記第１の領域と前記第２の領域との境界の全域をまたがって設けられていることを特徴とする請求項１に記載の圧電アクチュエータ。
【請求項３】
前記緩衝材は一対設けられていて、それぞれの前記緩衝材が、前記第１の領域と、前記第２の領域との境界の両端部をまたがって設けられていることを特徴とする請求項１に記載の圧電アクチュエータ。
【請求項４】
前記フレキシブル基板は、ベースフィルムと、該ベースフィルムの前記圧電素子に面する側の主面に設けられた配線導体と、該配線導体の一部を覆うように設けられたカバーフィルムとを含み、前記第１の領域およびその近傍は前記カバーフィルムが設けられていない構成であって、前記緩衝材が前記カバーフィルムと重なる領域まで設けられていることを特徴とする請求項１乃至請求項３のうちのいずれかに記載の圧電アクチュエータ。
【請求項５】
前記フレキシブル基板はベースフィルムおよび該ベースフィルムに設けられた配線導体を備え、前記ベースフィルムおよび前記緩衝材が同じ材質からなる請求項１乃至請求項４のうちのいずれかに記載の圧電アクチュエータ。
【請求項６】
前記緩衝材が前記フレキシブル基板の厚みよりも厚いことを特徴とする請求項１乃至請求項５のうちのいずれかに記載の圧電アクチュエータ。
【請求項７】
前記緩衝材が樹脂接着剤を介して前記フレキシブル基板の上面に接着されていることを
特徴とする請求項１乃至請求項６のうちのいずれかに記載の圧電アクチュエータ。
【請求項８】
請求項１乃至請求項７のうちのいずれかに記載の圧電アクチュエータと、前記圧電素子の他方主面に接合された振動板とを有することを特徴とする圧電振動装置。
【請求項９】
前記圧電アクチュエータと前記振動板とが変形可能な接合部材を用いて接合されていることを特徴とする請求項８に記載の圧電振動装置。
【請求項１０】
請求項１乃至請求項７のうちのいずれかに記載の圧電アクチュエータと、電子回路と、ディスプレイと、筐体とを有しており、前記圧電素子の前記他方主面が前記ディスプレイまたは前記筐体に接合されていることを特徴とする携帯端末。
【請求項１１】
前記圧電素子と前記ディスプレイまたは前記筐体とが変形可能な接合部材を用いて接合されていることを特徴とする請求項１０に記載の携帯端末。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、圧電振動装置、携帯端末に好適な圧電アクチュエータ、圧電振動装置および携帯端末に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
圧電アクチュエータとして、内部電極と圧電体層とが複数積層された積層体の表面に表面電極を形成してなるバイモルフ型の圧電素子を用いたものや（特許文献１を参照）、圧電素子とフレキシブル基板とを導電性接続部材で接合して、圧電素子の表面電極とフレキシブル基板の配線導体とを電気的に接続させたものが知られている（特許文献２を参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００２−１０３９３号公報
【特許文献２】特開平６−１４３９６号
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
フレキシブル基板は、一般にポリイミドなどのベースフィルムに配線導体が設けられたものである。このように、ベースフィルムに用いられるポリイミドなどの樹脂は弾性体であることから、圧電素子の振動がフレキシブル基板を伝わりやすい。したがって、従来の圧電アクチュエータは、フレキシブル基板と圧電素子との接合部とは反対側のフレキシブル基板と外部回路との接合部（コネクタ接合部）まで圧電素子の振動が伝わって、ノイズとして検出されるという問題があった。【０００５】
また、上記圧電アクチュエータを備えた圧電振動装置および携帯端末は、圧電素子のの振動に起因するノイズによって、品質が低下してしまうおそれがあった。【０００６】
本発明は上記の事情に鑑みてなされたもので、圧電素子の振動によるノイズの低減された圧電アクチュエータ、圧電振動装置および携帯端末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】
本発明は、内部電極および圧電体層が積層された積層体と、該積層体の一方主面に前記内部電極と電気的に接続された表面電極とを備えた圧電素子と、前記表面電極と電気的に接続されたフレキシブル基板と、該フレキシブル基板上に設けられた緩衝材とを有しており、該緩衝材は、前記フレキシブル基板における前記圧電素子と重なる第１の領域と、前記フレキシブル基板における前記圧電素子から延出した領域であって前記圧電素子と重ならない第２の領域との境界をまたがって設けられていることを特徴とする圧電アクチュエータである。
【０００８】
また本発明は、上記の圧電アクチュエータと、前記圧電素子の前記他方主面に接合された振動板とを有することを特徴とする圧電振動装置である。【０００９】
また本発明は、上記の圧電アクチュエータと、電子回路と、ディスプレイと、筐体とを有しており、前記圧電アクチュエータの他方主面が前記ディスプレイまたは前記筐体に接合されていることを特徴とする携帯端末である。
【発明の効果】
【００１０】
本発明の圧電アクチュエータによれば、圧電素子からの振動を吸収する緩衝材を設けることにより、圧電素子の振動が減衰され、コネクタ接合部まで伝わりにくくなり、ノイズを低減することができる。【００１１】
また、上記圧電アクチュエータを備えた圧電振動装置および携帯端末は、圧電素子のの振動に起因するノイズの低減によって、高品質が状態を維持することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】（ａ）は本発明の圧電アクチュエータの実施の形態の一例を示す概略斜視図であり、（ｂ）は（ａ）に示すＡ−Ａ線で切断した概略断面図である。
【図２】本発明の圧電アクチュエータの実施の形態の他の例を示す概略斜視図である。
【図３】本発明の圧電アクチュエータの実施の形態の他の例を示す概略斜視図である。
【図４】本発明の圧電アクチュエータの実施の形態の他の例を示す概略斜視図である。
【図５】本発明の圧電アクチュエータの実施の形態の他の例を示す概略斜視図である。
【図６】本発明の圧電アクチュエータの実施の形態の他の例を示す概略斜視図である。
【図７】（ａ）〜（ｄ）は図１に示す圧電アクチュエータの実施の形態のバリエーションを示す概略平面図である。
【図８】（ａ）〜（ｄ）は図２に示す圧電アクチュエータの実施の形態のバリエーションを示す概略平面図である。
【図９】（ａ）〜（ｄ）は図４に示す圧電アクチュエータの実施の形態のバリエーションを示す概略平面図である。
【図１０】（ａ）〜（ｄ）は図６に示す圧電アクチュエータの実施の形態のバリエーションを示す概略平面図である。
【図１１】本発明の圧電アクチュエータの実施の形態の他の例を示す概略断面図である。
【図１２】本発明の圧電振動装置の実施の形態を模式的に示す概略斜視図である。
【図１３】本発明の携帯端末の実施の形態を模式的に示す概略斜視図である。
【図１４】図１３に示すＡ−Ａ線で切断した概略断面図である。
【図１５】図１３に示すＢ−Ｂ線で切断した概略断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
本発明の圧電アクチュエータの実施の形態の一例について、図面を参照して詳細に説明する。
【００１４】
図１（ａ）は本発明の圧電アクチュエータの実施の形態の一例を示す概略斜視図であり、図１（ｂ）は図１（ａ）に示すＡ−Ａ線で切断した概略断面図である。
【００１５】
図１に示す本実施形態の圧電アクチュエータ１は、内部電極および圧電体層が積層された積層体１１と、積層体１１の一方主面に内部電極と電気的に接続された表面電極１２とを備えた圧電素子１０と、表面電極１２と電気的に接続されたフレキシブル基板２と、フレキシブル基板２上に設けられた緩衝材３とを有しており、緩衝材３は少なくとも一部がフレキシブル基板２における圧電素子１０と重なる第１の領域２０１に設けられている。
【００１６】
本例の圧電アクチュエータ１は圧電素子１０を有しており、圧電素子１０を構成する積層体１１は、内部電極および圧電体層が積層されて板状に形成されてなるものである。複数の内部電極が積層方向に重なっている活性部とそれ以外の不活性部とを有し、例えば長尺状に形成されている。携帯端末のディスプレイまたは筐体に取り付ける圧電アクチュエータの場合には、積層体１１の長さとしては、例えば１８ｍｍ〜２８ｍｍが好ましく、２２ｍｍ〜２５ｍｍが更に好ましい。積層体１１の幅は、例えば１ｍｍ〜６ｍｍが好ましく、３ｍｍ〜４ｍｍが更に好ましい。積層体１１の厚みは、例えば０．２ｍｍ〜１．０ｍｍが好ましく、０．４ｍｍ〜０．８ｍｍが更に好ましい。
【００１７】
積層体１１を構成する内部電極は、圧電体層を形成するセラミックスと同時焼成により形成されたもので、第１の電極および第２の電極からなる。例えば、第１の電極がグランド極となり、第２の電極が正極または負極となる。圧電体層と交互に積層されて圧電体層を上下から挟んでおり、積層順に第１の電極および第２の電極が配置されることにより、それらの間に挟まれた圧電体層に駆動電圧を印加するものである。この形成材料として、例えば圧電セラミックスとの反応性が低い銀や銀−パラジウム合金を主成分とする導体、あるいは銅、白金などを含む導体を用いることができるが、これらにセラミック成分やガラス成分を含有させてもよい。
【００１８】
図示しないが、第１の電極および第２の電極の端部がそれぞれ積層体１１の対向する一対の側面に互い違いに導出されている。携帯端末のディスプレイまたは筐体に取り付ける圧電アクチュエータの場合には、内部電極の長さは、例えば１７ｍｍ〜２５ｍｍが好ましく、２１ｍｍ〜２４ｍｍが更に好ましい。内部電極の幅は、例えば１ｍｍ〜５ｍｍが好ましく、２ｍｍ〜４ｍｍが更に好ましい。内部電極の厚みは、例えば０．１〜５μｍが好ましい。
【００１９】
積層体１１を構成する圧電体層は、圧電特性を有するセラミックスで形成されたもので、このようなセラミックスとして、例えばチタン酸ジルコン酸鉛（ＰｂＺｒＯ３−ＰｂＴｉＯ３）からなるペロブスカイト型酸化物、ニオブ酸リチウム（ＬｉＮｂＯ３）、タンタル酸リチウム（ＬｉＴａＯ３）などを用いることができる。圧電体層の１層の厚みは、低電圧で駆動させるために、例えば０．０１〜０．１ｍｍに設定することが好ましい。また、大きな屈曲振動を得るために、２００ｐｍ／Ｖ以上の圧電定数ｄ３１を有することが好ましい。
【００２０】
積層体１１の一方主面には、内部電極と電気的に接続された表面電極１２が設けられている。図示しないが、表面電極１２は、例えば大きな面積の第１の表面電極、小さな面積の第２の表面電極および第３の表面電極で構成されている。そして、第１の表面電極は第１の電極となる内部電極と電気的に接続され、第２の表面電極は一方主面側に配置された第２の電極となる内部電極と電気的に接続され、第３の表面電極は他方主面側に配置された第２の電極となる内部電極と電気的に接続されている。携帯端末のディスプレイまたは筐体に取り付ける圧電アクチュエータの場合には、第１の表面電極の長さは、例えば１７ｍｍ〜２３ｍｍが好ましく、１９ｍｍ〜２１ｍｍが更に好ましい。第１の表面電極１２１の幅は、例えば１ｍｍ〜５ｍｍが好ましく、２ｍｍ〜４ｍｍが更に好ましい。第２の表面電極および第３の表面電極の長さは、例えば１ｍｍ〜３ｍｍとするのが好ましい。第２の表面電極および第３の表面電極の幅は、例えば０．５ｍｍ〜１．５ｍｍとするのが好ましい。
【００２１】
また、本例の圧電アクチュエータ１はフレキシブル基板２を有しており、このフレキシブル基板２は圧電素子１０の表面電極１２と電気的に接続されている。
【００２２】
具体的には、フレキシブル基板２は、例えば樹脂製のベースフィルム２１の圧電素子１０に面する側の主面に２本の配線導体２２が設けられたフレキシブルなプリント配線基板であり、この配線導体２２が導電性接合部材４を介して表面電極１２と電気的に接続されている。なお、配線導体２２の一部を覆うようにカバーフィルム２３が設けられてもよく、この場合、第１の領域２０１およびその近傍はカバーフィルム２３が設けられていないことで、確実な電気的接続が得られる。このフレキシブル基板２は、一方の端部で圧電素子１０と接合され、他方の端部（コネクタ接合部）でコネクタ５と接合されている。
【００２３】
導電性接合部材４は、導電性接着剤やはんだ等が用いられるが、好ましくは導電性接着剤であるのがよい。例えばアクリル樹脂、エポキシ樹脂、シリコーン樹脂、ポリウレタン樹脂、あるいは合成ゴムなどの樹脂中に金、銅、ニッケル、または金メッキした樹脂ボールなどからなる導体粒子を分散させてなる導電性接着剤を用いることで、半田に比べて振動によって生じる応力を低減することができるためである。より好ましくは、導電性接着剤の中でも異方性導電材であるのがよい。異方性導電材は、電気的接合を担う導電粒子４１と接着を担う樹脂接着剤４２からなる。具体的には、一つの導電粒子４１が表面電極１２と配線導体２２とに接している。すなわち、表面電極１２と配線導体２２との間にあるそれぞれの導電粒子が表面電極１２と配線導体２２とに接しているのがよい。この異方性導電材は、厚み方向には導通が取れ、面内方向には絶縁が取れるため、狭ピッチの配線においても異極の表面電極間で電気的にショートすることがなく、フレキシブル基板２との接続部をコンパクトにすることができる。
【００２４】
そして、フレキシブル基板２上には緩衝材３が設けられており、この緩衝材３は少なくとも一部がフレキシブル基板２における圧電素子１０と重なる第１の領域２０に設けられている。
【００２５】
この緩衝材３は、例えばガラスエポキシ（ＦＲ−４）、コンポジット（ＣＥＭ−３）、ポリエーテルイミド、ポリイミド、ポリエステルなどの樹脂、ステンレス、アルミニウムおよびそれらの合金などの金属で、例えば厚み５０〜２００μｍとされたものである。
【００２６】
これにより、圧電素子１０からの振動を緩衝材３が吸収し、圧電素子１０の振動が減衰されてフレキシブル基板２と外部回路とを接続するコネクタ接合部に伝わりにくくなるからノイズが低減される。
【００２７】
また、フレキシブル基板２における圧電素子１０との接合面における強度（圧着面の強度）が向上し、圧着性がよくなる。さらに、緩衝材３を設けることで熱伝導が緩やかになり、接合性が良くなる。また、緩衝材３で製造時等の圧電素子１０への局所的な応力集中が緩和され、圧電素子１０の割れやカケが抑制される。
【００２８】
なお、フレキシブル基板２および緩衝材３の形状および配置については、図１に示す形態に限定されず、例えば図７（ａ）〜（ｄ）に示すバリエーションの形態を採用することもできる。図７（ａ）〜（ｄ）は、種々の形態のフレキシブル基板２について、緩衝材３がフレキシブル基板２における圧電素子１０と重なる第１の領域２０１の内部に配置されている例を示している。
【００２９】
ここで、図２に示すように、緩衝材３が、圧電素子１０と重なる第１の領域２０１と、フレキシブル基板２における圧電素子１０から延出した領域であって圧電素子１０と重ならない第２の領域２０２との境界をまたがって設けられている。ここで、フレキシブル基板２の圧電素子１０から延出した領域（第２領域２０２）とは、配線導体２２が延びている方向に対してフレキシブル基板２が延出した領域のことを意味する。圧電素子１０の振動が伝わる経路となる第１の領域２０１と第２の領域２０２との境界をまたがって緩衝材３が設けられていることで、より効果的な配置となり、ノイズをより低減させることができる。また、フレキシブル基板２の折れ曲がりも抑制でき、折れ曲がりによるノイズや断線を抑制することができる。
【００３０】
ここで、フレキシブル基板２および緩衝材３の形状および配置については、図２に示す形態の他に、例えば図８（ａ）〜（ｄ）に示すバリエーションの形態を採用することもできる。図８（ａ）〜（ｄ）は、種々の形態のフレキシブル基板２について、緩衝材３が、フレキシブル基板２における圧電素子１０と重なる第１の領域２０１と、圧電素子１０と重ならない第２の領域２０２との境界をまたがって設けられている例を示している。
【００３１】
また、図３に示すように、緩衝材３は一対設けられていて、それぞれの緩衝材３の少なくとも一部が、第１の領域２０１と、フレキシブル基板２における圧電素子１０から延出した領域であって圧電素子１０と重ならない第２の領域２０２との境界の両端部近傍に位置する第１の領域２０１に設けられていてもよい。ここで、フレキシブル基板２の圧電素子１０から延出した領域（第２領域２０２）とは、配線導体２２が延びている方向に対してフレキシブル基板２が延出した領域のことを意味する。これにより、フレキシブル基板２のひねりが抑制されるので、ひねりによるノイズや断線を抑制することができる。
【００３２】
また、図４に示すように、緩衝材３は一対設けられていて、それぞれの緩衝材３が第１の領域２０１と第２の領域２０２との前記境界の両端部をまたがって設けられている。なお、ここでの境界とは、上述したフレキシブル基板２の主たる延出領域と第１の領域２０１との境界のことを意味する。これにより、フレキシブル基板２の折れ曲がりおよびひねりを抑制することができ、さらにノイズや断線を抑制することができる。
【００３３】
ここで、フレキシブル基板２および緩衝材３の形状および配置については、図４に示す形態の他に、例えば図９（ａ）〜（ｄ）に示すバリエーションの形態を採用することもできる。図９（ａ）〜（ｄ）は、種々の形態のフレキシブル基板２について、緩衝材３が一対設けられていて、それぞれの緩衝材３が第１の領域２０１と第２の領域２０２との境界の両端部をまたがって設けられている例を示している。
【００３４】
また、図５に示すように、緩衝材３が第１の領域２０１と第２の領域２０２との境界の全域にまたがって設けられているのが好ましく、さらに図６に示すように、第１の領域２０１の全域および第１の領域２０１と第２の領域２０２との境界の全域をまたがって設けられているのが好ましい。これにより、圧電素子１０の振動を拾う部分すべて（振動が伝わる経路となる境界のすべて）を覆うように緩衝材が設けられているので、さらにノイズが抑制される。
【００３５】
ここで、フレキシブル基板２および緩衝材３の形状および配置については、図６に示す形態の他に、例えば図１０（ａ）〜（ｄ）に示すバリエーションの形態を採用することもできる。図１０（ａ）〜（ｄ）は、種々の形態のフレキシブル基板２について、緩衝材３が第１の領域２０１の全域および第１の領域２０１と第２の領域２０２との境界の全域をまたがって設けられている例を示している。
【００３６】
また、図１１に示すように、フレキシブル基板２は、ベースフィルム２１と、ベースフィルム２１の圧電素子１０に面する側の主面に設けられた配線導体２２と、配線導体２２の一部を覆うように設けられたカバーフィルム２３とを含み、第１の領域２０１およびその近傍はカバーフィルム２３が設けられていない構成である。そして、緩衝材３がカバーフィルム２３と重なる領域、例えば０．５〜１ｍｍ重なる領域まで設けられているのが好ましい。この構成によれば、露出した配線導体２２が急な角度で曲がることがないので、断線しにくい構造とすることができる。
【００３７】
また、ベースフィルム２１および緩衝材３が同じ材質からなるのが好ましい。例えば、ベースフィルム２１および緩衝材３がポリイミドからなることで、同じ熱膨張係数を有するので、ベースフィルム２１から緩衝材３が剥がれにくくすることができる。
【００３８】
また、緩衝材３がフレキシブル基板２の厚みよりも厚いのが好ましい。これにより、振動を抑える効果が大きくなるからノイズが除去される。
【００３９】
また、緩衝材３が例えばエポキシ系、シリコーン系、アクリル樹脂系などの樹脂接着剤を介してフレキシブル基板２の上面に接着されているのが好ましい。これにより、樹脂接着剤の部分でも振動を抑えるのでノイズが除去される。
【００４０】
なお、圧電素子１０の他方主面を平坦にしておくことにより、例えば振動を加える対象物（例えば後述する振動板など）に他方主面を貼り合わせたときに、振動を加える対象物と一体となって屈曲振動を起こしやすくなり、全体として屈曲振動の効率を上げることができる。
【００４１】
また、図１に示す圧電アクチュエータ１は、いわゆるバイモルフ型の圧電アクチュエータであって、表面電極１２から電気信号が入力されて一方主面および他方主面が屈曲面となるように屈曲振動するものであるが、本発明の圧電アクチュエータとしては、バイモルフ型に限られず、ユニモルフ型であってもよく、例えば後述する振動板に圧電アクチュエータの他方主面を接合する（貼り合わせる）ことで、ユニモルフ型でも屈曲振動させることができる。
【００４２】
次に、本実施の形態の圧電アクチュエータ１の製造方法について説明する。
【００４３】
まず、圧電体層となるセラミックグリーンシートを作製する。具体的には、圧電セラミックスの仮焼粉末と、アクリル系，ブチラール系等の有機高分子からなるバインダーと、可塑剤とを混合してセラミックスラリーを作製する。そして、ドクターブレード法、カレンダーロール法等のテープ成型法を用いることにより、このセラミックスラリーを用いてセラミックグリーンシートを作製する。圧電セラミックスとしては圧電特性を有するものであればよく、例えば、チタン酸ジルコン酸鉛（ＰｂＺｒＯ３−ＰｂＴｉＯ３）からなるペロブスカイト型酸化物等を用いることができる。また、可塑剤としては、フタル酸ジブチル（ＤＢＰ），フタル酸ジオクチル（ＤＯＰ）等を用いることができる。
【００４４】
次に、内部電極となる導電性ペーストを作製する。具体的には、銀−パラジウム合金の金属粉末にバインダーおよび可塑剤を添加混合することによって導電性ペーストを作製する。この導電性ペーストを上記のセラミックグリーンシート上に、スクリーン印刷法を用いて内部電極のパターンで塗布する。さらに、この導電性ペーストが印刷されたセラミックグリーンシートを複数枚積層し、所定の温度で脱バインダー処理を行なった後、９００〜１２００℃の温度で焼成し、平面研削盤等を用いて所定の形状になるよう研削処理を施すことによって、交互に積層された内部電極および圧電体層を備えた積層体１１を作製する。
【００４５】
積層体１１は、上記の製造方法によって作製されるものに限定されるものではなく、内部電極と圧電体層とを複数積層してなる積層体１１を作製できれば、どのような製造方法によって作製されてもよい。
【００４６】
その後、銀を主成分とする導電粒子とガラスとを混合したものに、バインダー，可塑剤および溶剤を加えて作製した銀ガラス含有導電性ペーストを、表面電極１２のパターンで積層体１１の主面および側面にスクリーン印刷法等によって印刷して乾燥させた後、６５０〜７５０℃の温度で焼き付け処理を行ない、表面電極１２を形成する。
【００４７】
なお、表面電極１２と内部電極とを電気的に接続する場合、圧電体層を貫通するビアを形成して接続しても、積層体１１の側面に側面電極を形成しても良く、どのような製造方法によって作製されてもよい。
【００４８】
次に、フレキシブル基板２および緩衝材３を用意する。例えば、あらかじめ所望の形状に加工された例えば厚み１２５μｍのポリイミドシート（緩衝材用多数個取りシート）を、フレキシブル基板２（ベースフィルム２１）が多数配列されたシート（ベースフィルム用多数個取りシート）の配線導体２２が設けられていない側の面の所定の位置に、熱硬化型樹脂接着剤を用いて貼り合せる。そして、フレキシブル基板２をシートから金型等を用いて切り離す際（個片にする際）に、緩衝材３も最終形状に加工される。
【００４９】
場合によっては、あらかじめ最終形状に加工した緩衝材３を所定の位置に最初から貼り合せる必要がある。例えば、図１乃至図４の構成とするには、金型等で形状加工した緩衝材３をフレキシブル基板２の所定の位置に貼り合せるとよい。これに対し、例えば図５および図６の構成の場合には、フレキシブル基板２をフレキシブル基板用多数個取りシートから切り離す際に形状加工が可能なため、複数個分の緩衝材３を一纏めの部品として貼り合せ、フレキシブル基板２を切り離す際にあわせて緩衝材３の形状加工を行うとよい。
【００５０】
次に、導電性接着剤を用いて、フレキシブル基板２を圧電素子１０に接続固定（接合）する。
【００５１】
まず、圧電素子１０の所定の位置に導電性接着剤用ペーストをスクリーン印刷等の手法を用いて塗布形成する。その後、フレキシブル基板２を当接させた状態で導電性接着剤用ペーストを硬化させることにより、フレキシブル基板２を圧電素子１０に接続固定する。なお、導電性接着剤用ペーストは、フレキシブル基板２側に塗布形成しておいてもよい。
【００５２】
導電性接着剤を構成する樹脂が熱可塑性樹脂からなる場合は、導電性接着剤を圧電素子１０またはフレキシブル基板２の所定の位置に塗布形成した後、圧電素子１０とフレキシブル基板２とを導電性接着剤を介して当接させた状態で加熱加圧することで、熱可塑性樹脂が軟化流動し、その後常温に戻すことで、再び熱可塑性樹脂が硬化し、フレキシブル基板２が圧電素子１０に接続固定される。
【００５３】
特に、導電性接合部材４として異方性導電部材を用いる場合は、近接する導電粒子が接触しないように加圧量を制御する必要がある。
【００５４】
また、上述では、導電性接着剤を圧電素子１０またはフレキシブル基板２に塗布形成する手法を示したが、予めシート状に形成された導電性接着剤のシートを圧電素子１０とフレキシブル基板２との間に挟んだ状態で加熱加圧して接合してもよい。
【００５５】
本発明の圧電振動装置は、図１２に示すように、圧電アクチュエータ１と、圧電アクチュエータ１の他方主面に接合された振動板８１とを有するものである。
【００５６】
振動板８１は、矩形の薄板状の形状を有している。振動板８１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８１の厚みは、例えば０．４ｍｍ〜１．５ｍｍに設定される。
【００５７】
振動板８１は、圧電アクチュエータ１の他方主面に、接合部材８２を介して接合されている。接合部材８２を介して、振動板８１に他方主面の全面が接合されていてもよく、略全面が接合されていてもよい。
【００５８】
接合部材８２は、変形可能なものである。すなわち、接合部材８２は、圧電アクチュエータ１の駆動によって振動板８１を振動させたときに変形可能であり、同じ力が加わったときに、振動板８１よりも大きく変形するものである。このような接合部材８２は、例えばフィルム状の形状を有している。そして、振動板８１よりも柔らかく変形しやすいもので形成されており、振動板８１よりもヤング率，剛性率，体積弾性率等の弾性率や剛性が小さい。接合部材８２の一方主面（図の＋ｚ方向側の主面）には圧電アクチュエータ１の他方主面（図の−ｚ方向側の主面）が全体的に固着され、接合部材８２の他方主面（図の−ｚ方向側の主面）には振動板８１の一方主面（図の＋ｚ方向側の主面）の一部が固着されている。
【００５９】
変形可能な接合部材８２で圧電アクチュエータ１と振動板８１とを接合することで、圧電アクチュエータ１から振動が伝達されたとき、変形可能な接合部材８２が振動板８１よりも大きく変形する。
【００６０】
このとき、振動板８１から反射される逆位相の振動を変形可能な接合部材８２で緩和することができるので、圧電アクチュエータ１が周囲の振動の影響を受けずに振動板８１へ強い振動を伝達させることができる。
【００６１】
中でも、接合部材８２の少なくとも一部が粘弾性体で構成されていることで、圧電アクチュエータ１からの強い振動を振動板８１へ伝える一方、振動板８１から反射される弱い振動を接合部材８２が吸収することができる点で好ましい。例えば、不織布等からなる基材の両面に粘着剤が付着された両面テープや、弾性を有する接着剤を含む構成の接合部材を用いることができ、これらの厚みとしては例えば１０μｍ〜２０００μｍのものを用いることができる。
【００６２】
接合部材８２は、単一のものであっても、いくつかの部材からなる複合体であっても構わない。このような接合部材８２としては、例えば、不織布等からなる基材の両面に粘着剤が付着された両面テープや、弾性を有する接着剤である各種弾性接着剤等を好適に用いることができる。また、接合部材８２の厚みは、圧電アクチュエータ１の屈曲振動の振幅よりも大きいことが望ましいが、厚すぎると振動が減衰されるので、例えば、０．１ｍｍ〜０．６ｍｍに設定される。ただし、本発明の圧電振動装置においては、接合部材８２の材質に限定はなく、接合部材８２が振動板８１よりも固く変形し難いもので形成されていても構わない。また、場合によっては、接合部材８２を有さない構成であっても構わない。
【００６３】
このような構成を備える本例の圧電振動装置は、電気信号を加えることによって圧電アクチュエータ１を屈曲振動させ、それによって、振動板８１を振動させる圧電振動装置として機能する。なお、振動板８１の長さ方向における他方端部（図の−ｙ方向端部や振動板８１の周縁部等）を、図示せぬ支持部材によって支持しても構わない。
【００６４】
本例の圧電振動装置は、ノイズが低減された圧電アクチュエータ１を用いて構成されていることから、長期間安定して駆動する高品質な圧電振動装置とすることができる。
【００６５】
また、本例の圧電振動装置は、圧電アクチュエータ１の平坦な他方主面に振動板８１が接合されている。これにより、圧電アクチュエータ１と振動板８１とが強固に接合された圧電振動装置とすることができる。
【００６６】
本発明の携帯端末は、図１３〜図１５に示すように、圧電アクチュエータ１と、電子回路（図示せず）と、ディスプレイ９１と、筐体９２とを有しており、圧電素子１０の他方主面が筐体９２に接合されたものである。なお、図１３は本発明の携帯端末を模式的に示す概略斜視図であり、図１４は図１３に示すＡ−Ａ線で切断した概略断面図、図１５は図１３に示すＢ−Ｂ線で切断した概略断面図である。
【００６７】
変形可能な接合部材８２で圧電素子１０と筐体９２とを接合することで、圧電アクチュエータ１から振動が伝達されたとき、変形可能な接合部材８２が筐体９２よりも大きく変形する。この接合部材８２は、圧電アクチュエータ１の駆動によって筐体９２を振動させたときに変形可能であり、同じ力が加わったときに、筐体９２よりも大きく変形するものである。このような接合部材８２は、例えばフィルム状の形状を有している。そして、筐体９２よりも柔らかく変形しやすいもので形成されており、筐体９２よりもヤング率，剛性率，体積弾性率等の弾性率や剛性が小さい。
【００６８】
このとき、筐体９２から反射される逆位相の振動を変形可能な接合部材８２で緩和することができるので、圧電アクチュエータ１が周囲の振動の影響を受けずに筐体９２へ強い振動を伝達させることができる。
【００６９】
中でも、接合部材８２の少なくとも一部が粘弾性体で構成されていることで、圧電アクチュエータ１からの強い振動を筐体９２へ伝える一方、筐体９２から反射される弱い振動を接合部材８２が吸収することができる点で好ましい。例えば、不織布等からなる基材の両面に粘着剤が付着された両面テープや、弾性を有する接着剤を含む構成の接合部材を用いることができ、これらの厚みとしては例えば１０μｍ〜２０００μｍのものを用いることができる。
【００７０】
そして、本例では、圧電アクチュエータ１はディスプレイ９１のカバーとなる筐体９２の一部に取り付けられ、この筐体９２の一部が振動板９２２として機能するようになっている。
【００７１】
なお、本例では圧電アクチュエータ１が筐体９２に接合されたものを示したが、圧電素子１０がディスプレイ９１に接合されていてもよい。
【００７２】
筐体９２は、１つの面が開口した箱状の筐体本体９２１と、筐体本体９２１の開口を塞ぐ振動板９２２とを有している。この筐体９２（筐体本体９２１および振動板９２２）は、剛性および弾性率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。
【００７３】
振動板９２２の周縁部は、筐体本体９２１に接合材９３を介して振動可能に取り付けられている。接合材９３は、振動板９２２よりも柔らかく変形しやすいもので形成されており、振動板９２２よりもヤング率，剛性率，体積弾性率等の弾性率や剛性が小さい。すなわち、接合材９３は変形可能であり、同じ力が加わったときに振動板９２２よりも大きく変形する。
【００７４】
接合材９３は、単一のものであっても、いくつかの部材からなる複合体であっても構わない。このような接合材９３としては、例えば不織布等からなる基材の両面に粘着剤が付着された両面テープ等を好適に用いることができる。接合材９３の厚みは、厚くなりすぎて振動が減衰されないように設定されており、例えば０．１ｍｍ〜０．６ｍｍに設定される。ただし、本発明の携帯端末においては、接合材９３の材質に限定はなく、接合材９３が振動板９２２よりも固く変形し難いもので形成されていても構わない。また、場合によっては、接合材９３を有さない構成であっても構わない。
【００７５】
電子回路（図示せず）としては、例えば、ディスプレイ９１に表示させる画像情報や携帯端末によって伝達する音声情報を処理する回路や、通信回路等が例示できる。これらの回路の少なくとも１つであってもよいし、全ての回路が含まれていても構わない。また、他の機能を有する回路であってもよい。さらに、複数の電子回路を有していても構わない。なお、電子回路と圧電アクチュエータ１とは図示しない接続用配線で接続されている。
【００７６】
ディスプレイ９１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、液晶ディスプレイ，プラズマディスプレイ，および有機ＥＬディスプレイ等の既知のディスプレイを好適に用いることができる。なお、ディスプレイ９１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。また、ディスプレイ９１のカバー（振動板９２２）が、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。さらに、ディスプレイ９１全体や、ディスプレイ９１の一部が振動板として機能するようにしても構わない。
【００７７】
また、本発明の携帯端末は、ディスプレイ９１または筐体９２が、耳の軟骨または気導を通して音情報を伝える振動を生じさせることを特徴とする。本例の携帯端末は、振動板（ディスプレイ９１または筐体９２）を直接または他の物を介して耳に接触させて、耳の軟骨に振動を伝えることによって音情報を伝達することができる。すなわち、振動板（ディスプレイ９１または筐体９２）を直接または間接的に耳に接触させて、耳の軟骨に振動を伝えることによって音情報を伝達することができる。これにより、例えば、周囲が騒がしいときにおいても音情報を伝達することが可能な携帯端末を得ることができる。なお、振動板（ディスプレイ９１または筐体９２）と耳との間に介在する物は、例えば、携帯端末のカバーであっても良いし、ヘッドホンやイヤホンでも良く、振動を伝達可能な物であればどんなものでも構わない。また、振動板（ディスプレイ９１または筐体９２）から発生する音を空気中に伝播させることにより、音情報を伝達するような携帯端末であっても構わない。さらに、複数のルートを介して音情報を伝達するような携帯端末であっても構わない。
【００７８】
本例の携帯端末は、ノイズが低減された圧電アクチュエータ１を用いて音情報を伝達することから、高品質な音情報を伝達することができる。
【実施例】
【００７９】
本発明の圧電アクチュエータの具体例について説明する。【００８０】
以下に示すように、圧電アクチュエータを作製した。【００８１】
圧電素子は、長さが２３．５ｍｍで、幅が３．３ｍｍで、厚みが０．５ｍｍの直方体状とした。また、圧電素子は、厚みが３０μｍの圧電体層と内部電極とが交互に積層された構造とし、圧電体層の総数は１６層とした。圧電体層は、チタン酸ジルコン酸鉛で形成した。内部電極は、銀パラジウムの合金を用いた。【００８２】
銀パラジウムを主成分とする導電性ペーストが印刷されたセラミックグリーンシートを積層した後、加圧密着させ、所定の温度で脱脂を行った後、１０００℃で焼成を行い、積層焼結体を得た。【００８３】
次に、銀を主成分とする導電性ペーストを用いて表面電極を内部電極よりも幅方向の両端で１ｍｍずつ長くなるように印刷し、表面電極を得た。【００８４】
表面電極を介して、内部電極間（第１の電極と第２の電極との間）に、２ｋＶ／ｍｍの電界強度の電圧を印加し、圧電素子に分極を施した。【００８５】
また、フレキシブル基板および緩衝材は、以下のように作製した。まず、ベースフィルムが多数配列されたシート（ベースフィルム用多数個取りシート）としてのポリイミドフィルムに接着剤を用いて配線導体となる銅箔を貼り合せる。次に、配線導体の導体パターンをフォトリソグラフィー手法を用いて形成し、絶縁と導体保護のため、カバーフィルムとなるポリイミドフィルムを接着剤で貼り合せる。次に、金めっき処理を施し、緩衝材となる厚み１２５μｍのポリイミドシート（緩衝材用多数個取りシート）を熱硬化樹脂接着剤でベースフィルム用多数個取りシートの配線導体が形成されていない面に貼り合せ、金型により所望の形状に打ち抜くことにより、フレキシブル基板２および緩衝材３を作製した。緩衝材は図６に示したように、第１の領域の全域および第１の領域と第２の領域との境界全域をまたがるように設置した。また、図１１に示したように、緩衝材がカバーフィルム２３と１ｍｍ重なるように緩衝材の寸法を決定した。【００８６】
その後、フレキシブル基板と接合する圧電素子の表面に、導電粒子として金メッキした樹脂ボールを含んだ導電性接着剤を塗布形成した。【００８７】
その後、フレキシブル基板を当接させた状態で加熱加圧することで、フレキシブル基板を圧電素子に導通、固定し、本発明実施例の圧電アクチュエータを作製した。なお、上述の導電性接着剤としては、厚み方向には導通し、面内方向には導通しない異方性導電材を用いた。【００８８】
一方、比較例として、緩衝材を設けていないフレキシブル基板を用いて、上記実施例と同一の方法で圧電アクチュエータを作製した。【００８９】
そして、それぞれの圧電アクチュエータについて、フレキシブル基板を介して、圧電素子に１ｋＨｚの周波数で、実効値１Ｖｒｍｓの正弦波信号を印加し、インピーダンス波形の観測を行った。その結果、本発明実施例の圧電アクチュエータのインピーダンス波形にはノイズが観測されなかったのに対し、比較例の圧電アクチュエータのインピーダンス波形にはノイズが観測された。【００９０】
すなわち、本発明の圧電アクチュエータを用いることで、圧電体の振動がノイズとしてコネクタ接合部まで伝わらないことが確認できた。
【符号の説明】
【００９１】
１：圧電アクチュエータ
１０：圧電素子
２：フレキシブル基板
２０１：第１の領域
２０２：第２の領域
２１：ベースフィルム
２２：配線導体
２３：カバーフィルム
３：緩衝材
４：導電性接合部材
４１：導電粒子
４２：樹脂接着剤
５：コネクタ
８１：振動板
８２：接合部材
９１：ディスプレイ
９２：筐体
９２１：筐体本体
９２２：振動板
９３：接合材
【図１】
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【図２】
0005902831.tif 000003
【図３】
0005902831.tif 000004
【図４】
0005902831.tif 000005
【図５】
0005902831.tif 000006
【図６】
0005902831.tif 000007
【図７】
0005902831.tif 000008
【図８】
0005902831.tif 000009
【図９】
0005902831.tif 000010
【図１０】
0005902831.tif 000011
【図１１】
0005902831.tif 000012
【図１２】
0005902831.tif 000013
【図１３】
0005902831.tif 000014
【図１４】
0005902831.tif 000015
【図１５】
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