振动器件和使用它的电子设备的制造方法_2

文档序号:9620809阅读:来源:国知局
学透明的粘合剂或粘着带等固定。作为上述粘合剂,使用以环氧树脂为代表的普通材料,此外,作为粘着剂,使用以丙烯酸类粘着剂为代表的普通材料。
[0026]此外,在上述保护面板22安装有压电振动元件40。在本实施例中,在下侧的树脂基板22B设置两处凹部30A、30B,在该部分中安装压电振动元件40。凹部30A、30B的高低平面差比上述压电振动元件40的厚度深。上述压电振动元件40的厚度是考虑该压电振动元件40振动时的变位量,至少将压电振动元件40不振动时的厚度和变位量加在一起而得到的值。该压电振动元件40的上表面相对于上侧的玻璃基板22A使用粘合剂或粘着剂、或者双面胶带等接合,底面侧被上述凹部30A、30B的底面支承。
[0027]在本实施例中,压电振动元件40的平面形状为长方形,通过将其两端部牢固地固定、中央部轻松地固定,能够使所产生的振动高效率地传达至玻璃基板22A。因此,例如在周边(或者两端部)的接合部优选使用环氧树脂等粘合剂或基材为PET等的双面胶带,在中央部的接合优选使用聚氨酯或硅等柔和的粘合剂或基材由橡胶或弹性体构成的柔和的双面胶带。上述凹部30A、30B的尺寸根据压电振动元件40的尺寸决定。
[0028]上述保护面板22的厚度根据要安装的装置等的构成还有所不同,一般在将玻璃基板22A与树脂基板22B贴合了的状态下成为1mm以下。在本实施例中,通过使上侧的玻璃基板22A的厚度比下侧的树脂基板22B薄,能够进行更小的力的振动传达。此外,上述压电振动元件40的安装位置如图2(A)所示那样是在上述触摸面板20的配置范围以外,因此压电振动元件40的振动不被触摸面板20妨碍。
[0029]接着,对上述压电振动元件40进行说明。如图3所示,压电振动元件40是将多个压电体层42与电极层44交替地层叠而成的结构,在本实施例中,在厚度方向中心的上侧40A和下侧40B使用以相对于电场的极化方向相反的方式极化后的双压电晶片结构。该压电振动元件40根据要安装的电子设备的结构也可以采用完全不层叠的单板结构,即使在层叠的情况下,也能够采用相对于电场所有的压电体层向相同方向被极化的单压电晶片结构,但从将输入电压抑制得较低的观点出发优选为层叠结构,此外,从使产生变位和产生力较大的观点出发优选双压电晶片结构。作为上述压电体层42的材料,例如使用在锆钛酸铅中添加了添加物而获得的压电材料,但是只要是一般已知的压电陶瓷,也可以使用其它材料。作为电极层44的材料,例如能够使用银或铂等公知的各种电极材料。
[0030]上述压电振动元件40以被埋入保护面板22的树脂基板22B的方式安装,所以一并考虑到确保产生变位?产生力和作为保护面板22必须的厚度,优选厚度为0.4?0.6mm。此外,压电振动元件40的长度和宽度根据要安装的电子设备的构成决定,在本实施例中例示的智能手机10,例如优选长度为60mm以下,宽度为5mm以下,进一步,为了充分地将振动传达至玻璃面,优选宽度为2mm以上。在本实施例中,考虑到上述尺寸范围,令压电振动元件40的厚度为0.5mm,长度为50mm,宽度为3mm。此外,压电体层42每一层的厚度为18 μπι,层叠26层。
[0031]在形成于上述压电振动元件40的表面的电极层44连接有未图示的驱动回路,连接用的电路既可以利用印刷或溅射等方法设置在玻璃基板22Α和树脂基板22Β的表面,也可以利用极细的金属线形成。通过将安装有以上那样的压电振动元件40的保护面板22和触摸面板20、显示装置18贴合,形成具有本发明中的触觉功能且还具有作为能够产生可听声的面板接收器的功能的触摸面板装置(或面板显示部)。
[0032]接着,对本实施例的作用进行说明。当按压与在上述显示区域46所显示的显示内容相应的位置的保护面板22时,检测上述触摸面板20被按下的情况,与之相配合地向上述压电振动元件40输入信号使该压电振动元件40振动。当压电振动元件40在树脂基板22Β的凹部30Α、30Β内进行振动时,振动成为表面弹性波,振动被传达至按压保护面板的手指或手写笔的笔尖。因此,与使保护面板22在整个厚度方向上振动的情况相比较,即使以少的功率也能够在触觉上感知到开关按下。
[0033]作为此时被输入的信号,既可以为单纯的正弦波信号或方波信号或者它们的组合,也可以为使产生开关按下的错觉的信号。在本实施例中,由于使用两个压电振动元件40,所以能够通过控制被输入到各个压电振动元件40的信号的振幅、相位来在保护面板22的面内的特定部位引发较强的振幅,能够有选择地使手指等触碰的部分振动。
[0034]此外,在本实施例中,上述触觉功能之外,还能够利用上述保护面板22的振动作为扬声器(接收器)。在本发明中,由于上述树脂基板22Β的弹性系数比上述玻璃基板22Α的弹性系数低,所以能够使该玻璃基板22Α发生可听区域的振动,能够作为接收器加以利用。随之,不需要设置在现有技术中在保护面板22需要的出声孔,从防水观点出发有利,还能够省去加工出声孔的麻烦。
[0035]使用这样的结构的触摸面板装置(面板显示部),作为输入信号使用人的指尖的灵敏度最高的200Hz的正弦波信号,测定保护面板22的变位量。此外,使用相同的触摸面板装置输入100Hz的正弦波信号,测定了通过位于从保护面板22的表面起10cm的位置的麦克风产生的声音。其结果是,关于变位量,在输入电压SVrms能够获得4 μ m的变位量。此外,声压为90dB这样高。作为比较例,制作将压电振动元件40配置在显示装置18的下侧的结构的触摸面板装置,利用同样的方法测定变位量和声压。其结果是,在相同输入电压8Vrms,变位为0.3 μ m,声压为70dB,确认到与实施例相比变位量和声压均大幅降低。
[0036]这样,根据实施例1,具有以下所述的效果。(1)包括:玻璃基板22A ;配置在该玻璃基板22A的一个面侧、在与上述玻璃基板22A接合的面侧具有形成在厚度方向上的凹部30A、30B的树脂基板22B ;和配置在上述凹部30A、30B中、与上述玻璃基板22A接合的压电振动元件40,上述树脂基板22B的弹性系数比上述玻璃基板22A的弹性系数低。因此,能够获得即使是小的力和变位也能够传达触觉功能所需的充分的振动、并且由于产生可听声而具有扬声器(接收器)功能的振动器件。此外,通过将比树脂基板22B的厚度薄的压电振动元件40粘贴在玻璃基板22A,在将玻璃基板22A和树脂基板22B贴合了的情况下的保护面板22的最大厚度不变成该保护面板22的厚度以上。因此,能够不增加振动器件的厚度而提供触觉功能和扬声器功能,因此能够实现安装性和薄型化的改善。进一步,通过使用树脂基板22B,加工变得容易,并且与将保护面板22整体用玻璃形成的情况相比变轻,而且由于正面为玻璃基板22A所以能够维持高级感。由于保护面板22作为面板接收器发挥作用,所以不需要在表面设置出声孔,无论从加工方面而言还是从防水方面而言均优异。
[0037](2)由于利用设置在树脂基板22B的凹部30A、30B的底面支承压电振动元件40的底面侧,所以能够在不与触摸面板20重叠的部分设置压电振动元件40,因此能够防止触摸面板20引起的振动的妨碍。(3)因为使正面侧的玻璃基板22A比触摸面板侧的树脂基板22B薄,所以即使更小的力也能够进行振动的传达。(4)因为在两处设置有压电振动元件40,所以能够通过控制输入到各个压电振动元件40的信号的振幅、相位来在保护面板22的面内的特定的场所引发较强的振幅,能够
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