非声音用的振动发生装置和电子设备的制作方法

本发明涉及非声音用的振动发生装置和电子设备。

背景技术：

已知一种形成扬声器那样的声音发生装置的技术，其将由压电元件、振动片和框体形成的声音发生器收纳在壳体内(例如参照专利文献1)。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本特开2017-005537号公报

技术实现要素：

发明想要解决的技术课题

但是，在上述专利文献所记载的声音发生装置中，在壳体内怎样收纳声音发生器并不明确。此外，在声音发生装置中，需要在壳体形成用于使声音向外部辐射的开口，所以，形成与非声音用的振动发生装置不同的结构。

本发明是鉴于上述情况而完成的，其目的在于提供一种适合于非声音用的振动发生装置和电子设备。

用于解决技术问题的技术手段

本发明者们深入研究的结果是，发现将框体、振动片和振动对象部件以形成密闭空间的方式连接时，适合非声音用，从而实现本发明。

即，本发明提供一种非声音用的振动发生装置，其包括：压电元件；能够在第1方向的第1侧安装压电元件的振动片；和设置在振动片的外周部的、对振动对象部件传递振动片的振动的第1框体，第1框体能够以第1框体、振动片和振动对象部件形成密闭空间的方式与振动对象部件连接。

并且，优选第1框体设置在振动片的与第1方向的第1侧相反的第2侧的表面的外周部，并且，其第1方向的第2侧与振动对象部件连接。

并且，优选还包括设置在振动片的第1方向的第1侧的表面的外周部的第2框体。

并且，优选还包括设置在第1框体和振动对象部件之间的包含粘弹性体的接合部件。

并且，优选接合部件包括基材层和在第1方向上在基材层的両侧的由粘弹性体形成的接合层。

并且，优选接合部件的在用以所述第1方向为法线的平面切断时的截面形状比第1框体大。

并且，优选还包括：在第1方向上与振动片和振动对象部件抵接的振动传递部件，该振动传递部件设置在密闭空间中，包含橡胶材料、树脂材料和硅材料之中的至少任一者。

并且，优选压电元件是压电双晶结构或者压电单晶结构。

另外，本发明提供一种电子设备，其特征在于，包括：上述的振动发生装置、振动对象部件和驱动振动发生装置的电路。在该情况下，振动对象部件适合为显示面板。

发明效果

根据本发明，能够提供适合非声音用的振动发生装置和电子设备。

附图说明

图1a是概略表示本发明的振动发生装置的一实施方式的俯视图。

图1b是图1a的a-a截面图。

图2是表示压电元件的结构的一例的概略截面图。

图3是概略地表示第1实施方式的振动发生装置安装在显示面板的状态的截面图。

图4是图3的q部的放大图。

图5是概略地表示本发明的电子设备的一实施方式的俯视图。

图6是概略地表示第2实施方式的振动发生装置安装在显示面板的状态的截面图。

图7是概略地表示第3实施方式的振动发生装置安装在显示面板的状态的截面图。

图8是概略地表示第4实施方式的振动发生装置安装在显示面板的状态的截面图。

图9是概略地表示第5实施方式的振动发生装置安装在显示面板的状态的截面图。

附图标记说明

6电子设备

10压电致动器

11压电元件

60显示面板

62接合部件

64密闭空间

66壳体

68电路

70填充材料

70c填充材料

82振动片

84框体

86第2框体

90振动发生装置

90a振动发生装置

90b振动发生装置

90c振动发生装置

90d振动发生装置

110压电体层

112内部电极层

114表面电极

116侧面电极

621基材层

622接合层。

具体实施方式

以下，参照附图说明本发明的非声音用的振动发生装置和电子设备的实施方式。

参照图1至图5说明本发明的非声音用的振动发生装置的一实施方式(以下称为“第1实施方式”)。

非声音用是指不是扬声器那样的声音(声响)用。非声音用的振动发生装置典型来讲是对用户利用振动等提示触觉的触觉提示装置(例如，力反馈装置)用。

图1a是概略地表示本发明的振动发生装置的一实施方式的俯视图。图1b是图1a的a-a截面图。图2是表示压电元件的结构的一例的概略截面图。

在图1中表示正交的3个方向x、y和z。以下，在说明上，z方向对应于上下方向。但是，振动发生装置90的安装状态的朝向是任意的。

振动发生装置90包括压电致动器10、振动片82和框体84(第1框体的一例)。

压电致动器10是任意的结构，例如可以具有图2所示的结构。在图2中，包括压电致动器10的压电元件11。压电元件11包括：由4层的陶瓷形成的压电体层110；3层的内部电极层112交替层叠而成的层叠体；形成在该层叠体的一个主面(上侧表面)和另一个主面(下侧表面)的表面电极114；和在内部电极层112的端部露出的一侧的侧面形成的侧面电极116。此外，内部电极层112、表面电极114和侧面电极116能够使用银、在银中含有以二氧化硅为主成分的玻璃等的银化合物、镍等。

压电体层110由具有压电特性的陶瓷形成。作为陶瓷例如能够使用锆钛酸铅、铌酸锂、钽酸锂、bi层状化合物、钨青铜结构化合物等的非铅类压电体材料等。

本实施方式的压电元件11在俯视时为矩形，但是，可以为其它的形状(多边形、圆形等)。此外，压电致动器11既可以为压电单晶结构，也可以为图2所示那样的压电双晶结构。在压电双晶结构中，如图2中以箭头p表示极化的方向那样，相对于对表面电极114施加电信号时产生的电场方向的极化的方向为厚度方向上的一侧和另一侧以相反的方式被极化。在图2所示的压电致动器11，通过向表面电极114施加电信号而激发弯曲振动。

此外，压电致动器10的形成例如能够通过将压电体层(110)的材料粉末和有机溶剂、粘合剂、增塑剂和分散剂等按规定的比率混合来准备浆料，例如利用公知的刮刀法等制作陶瓷生片，层叠于内部电极和外部电极后，在大气中500℃下进行脱粘合剂处理，在大气中1000℃下进行一体烧制，由此获得压电致动器10。此外，并不限定于刮刀法，例如还能够使用将含有压电体层的材料粉末的浆料和含有电极材料的导电膏交替地印刷和层叠的、所谓的浆料层积法等进行层叠后，进行一体烧制而获得。

振动片82是产生由压电致动器10的驱动而产生的振动的片。振动片82例如是矩形的形态，但是，形状是任意的。振动片82可以由丙烯酸树脂、玻璃等的刚性比较大的材料形成。在振动片82的上下方向(第1方向的一例)的上侧(第1侧的一例)安装有压电元件11。具体来讲，在振动片82的上侧表面安装有压电致动器10的压电元件11的下侧表面。压电元件11例如经由接合部件(未图示)安装在振动片82。接合部件例如可以为在由无纺布等形成的基材的两面附着有粘合剂的双面胶、具有弹性的接合剂。在振动片82的压电致动器10的安装位置是任意的，可以与振动片82的中心进行中心对准，也可以从振动片82的中心偏离。

框体84沿振动片82的外周部延伸。框体84固定在振动片82的外周部。框体84在振动片82被施加张力的状态下固定在振动片82的外周部。

框体84作为支承振动片82的支承体发挥作用。另外，框体84对显示面板60传递振动片82的振动。框体84例如可以由不锈钢等的金属、树脂形成。此外，在振动片82还可以设置配重(weight)。

图3是概略地表示本实施方式的振动发生装置90安装在显示面板60(振动对象部件的一例)的状态的截面图。图4是图3的q部的放大图。

振动发生装置90作为经由显示面板60利用振动等向用户提示触觉的触觉提示装置(例如，力反馈用的装置)发挥作用。

显示面板60例如可以为液晶显示面板、有机el(electroluminescence：电致发光)显示面板。替代显示面板60，可以使用不具有显示功能的玻璃面板等。

如图3所示，在显示面板60，参照图1a和图1b经由接合部件62安装有上述的振动发生装置90。具体来讲，显示面板60的内侧的表面与框体84经由接合部件62连接。

如图4所示，接合部件62优选包括基材层621、和在上下方向上在基材层621的两侧的接合层622。基材层621可以由无纺布等形成。接合层622各自由粘合剂层形成。在该情况下，接合部件62是双面胶的形态。接合层622可以由环氧类树脂、包含发泡材料的热可塑性聚氨酯(粘弹性体的一例)等形成。由此，形成由显示面板60、振动片82和框体84包围的密闭空间64。为了形成密闭空间64，在振动片82等不形成贯通孔。

另外，接合部件62优选用以z方向为法线的平面(即xy平面)切断时的截面形状比框体84大。例如，接合部件62的x方向的尺寸如图4所示比框体84的x方向的尺寸大。同样，虽然未图示，但是接合部件62的y方向的尺寸可以比框体84的y方向的尺寸大。该尺寸关系，通过形成为接合部件62从框体84的上侧表面突出来而实现。由此，能够提高显示面板60与框体84之间的紧贴性。

当对振动发生装置90的压电元件11的表面电极114施加电信号时，压电元件11发生弯曲振动。其结果，振动片82发生振动。即，振动片82如上所述，通过压电致动器10的振动而与压电致动器10一起振动。当振动片82发生振动时，经由框体84和接合部件62将振动片82的振动传递至显示面板60。即，框体84和接合部件62将振动片82的振动传递至显示面板60。

根据本实施方式的振动发生装置90，将振动发生装置90各自密闭空间64安装在显示面板60，与例如在振动片82形成有贯通孔的情况相比，能够向显示面板60有效地传递振动。

并且，在振动发生装置90经由包含粘弹性体的接合部件62安装在显示面板60的情况下，与接合部件62不包含粘弹性体的情况相比，能够使向显示面板60传递的振动流畅。

并且，根据本实施方式的振动发生装置90，压电致动器10配置在密闭空间64内，所以，与压电致动器10配置在密闭空间64外的情况相比，(参照后述的图6)，能够实现振动发生装置90的薄型化。

接着，参照图5说明使用振动发生装置90的电子设备。此外，上述的图3是图5的b-b截面图。

图5是概略地表示本发明的电子设备的一实施方式的俯视图。

电子设备6包括压电致动器10、显示面板60、壳体66、电路68、振动片82和框体84。

电子设备6是任意的，例如如图5所示，可以为智能手机等的便携式终端。电子设备6以外还可以为游戏机控制器、可穿戴装置、平板终端、便携式音乐播放器。另外，电子设备6可以具体化为车载电子设备。另外，电子设备6可以具体化为家庭用的电子设备(电视机、吸尘器、洗衣机、冷藏库、微波炉等)。

压电致动器10参照图2如上所述。显示面板60参照图3如上所述。振动片82和框体84参照图1a和图1b如上所述。

壳体66为电子设备6的壳体。在壳体66的内部能够收纳电路68(图5中用虚线示意地表示)、振动发生装置90等。

电路68与压电致动器10电连接。电路68将驱动压电致动器10的电信号施加到压电致动器10。压电致动器10在包含电路68的控制装置进行的控制下被驱动。

此外，在压电元件11为压电双晶结构的情况下，能够实现振动发生装置90的薄型化，并且，能够以较少的能量高效地使振动片82振动。另外，压电元件11自身发生弯曲振动，由此能够降低在与振动片82的接合面的机械性损失。

接着，说明另一实施方式的振动发生装置。在另一实施方式的说明中，对与上述实施方式相同的构成要素，标注相同的参照附图标记而省略说明。

图6是概略地表示另一实施方式(以下也称为“第2实施方式”)的振动发生装置90a安装在显示面板60(振动对象部件的一例)的状态的截面图。

在第2实施方式的振动发生装置90a中，相对于上述第1实施方式的振动发生装置90的不同点在于，压电致动器10设置在振动片82的相反侧、即下侧(第1侧的一例)的表面。框体84与上述第1实施方式同样，设置在振动片82的上侧(第2侧的一例)的表面的外周部，且其上侧与显示面板60连接。

通过本实施方式的振动发生装置90a，也能够获得与上述第1实施方式的振动发生装置90相同的效果。另外，压电致动器10没有设置在密闭空间64内，所以，配线连接变得容易，另外，能够增加密闭空间64内的气体的体积。

图7是概略地表示另一实施方式(以下也称为“第3实施方式”)的振动发生装置90b安装在显示面板60(振动对象部件的一例)的状态的截面图。

在第3实施方式的振动发生装置90b中，相对于上述第1实施方式的振动发生装置90的不同点在于，压电致动器10设置在振动片82的相反侧、即(下侧表面)、和在密闭空间64内填充填充材料70这两点。

填充材料70可以由橡胶材料、树脂(发泡类树脂)、硅等形成。

通过本实施方式的振动发生装置90b，也能够获得与上述第1实施方式的振动发生装置90相同的效果。并且，根据本实施方式的振动发生装置90b，具有填充材料70，其与不具有填充材料70的情况相比，质量要素增加，能够将振动的频率向低的方向控制。另外，振动的传递性提高。

此外，在图7所示的例子中，在密闭空间64的整体填充有填充材料70，但是，也可以在密闭空间64的一部分填充填充材料70。

图8是概略地表示另一实施方式(以下也称为“第4实施方式”)的振动发生装置90c安装在显示面板60(振动对象部件的一例)的状态的截面图。

在第4实施方式的振动发生装置90c中，相对于上述第1实施方式的振动发生装置90的不同点在于，在密闭空间64内填充填充材料70c。

填充材料70c可以与上述第3实施方式的填充材料70同样由橡胶材料、树脂(发泡类树脂)、硅等形成。

通过本实施方式的振动发生装置90c，也能够获得与上述第1实施方式的振动发生装置90同样的效果。并且，根据本实施方式的振动发生装置90c，具有填充材料70c，其与不具有填充材料70的情况相比，质量要素增加，能够将振动的频率向低的方向控制。另外，振动的传递性提高。另外，能够缓和下落冲击等，可靠性提高。

图9是概略地表示另一实施方式(以下也称为“第5实施方式”)的振动发生装置90d安装在显示面板60(振动对象部件的一例)的状态的截面图。

第5实施方式的振动发生装置90d，相对于上述第1实施方式的振动发生装置90的不同点在于，压电致动器10设置在振动片82的相反侧(即下侧表面)、和追加有第2框体86。

第2框体86设置在与框体84相反一侧。即，第2框体86在振动片82的下侧表面沿振动片82的外周部延伸。第2框体86与框体84同样地固定在振动片82的外周部。

通过本实施方式的振动发生装置90d，也能够获得与上述第1实施方式的振动发生装置90相同的效果。并且，根据本实施方式的振动发生装置90d，具有第2框体86，作为振动体的质量增加(即质量要素增加)，所以能够获得能够提高能够向显示面板60传递的振动的强度的效果。

此外，第5实施方式也能够与上述第2实施方式至第4实施方式之中的任一者组合。即，上述第2实施方式至第4实施方式中，能够设置第2框体86。