特許 7451668 音響装置

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B1)

(11)【特許番号】

(24)【登録日】2024-03-08

(45)【発行日】2024-03-18

(54)【発明の名称】音響装置

(51)【国際特許分類】

   H04R 17/00 20060101AFI20240311BHJP

   H04R 1/00 20060101ALI20240311BHJP

   H04R 1/02 20060101ALI20240311BHJP

   H04R 7/04 20060101ALI20240311BHJP

【ＦＩ】

H04R17/00

H04R1/00 310F

H04R1/02 102Z

H04R7/04

【請求項の数】 20

(21)【出願番号】P 2022206165

(22)【出願日】2022-12-23

【審査請求日】2022-12-26

(73)【特許権者】

【識別番号】501426046

【氏名又は名称】エルジー ディスプレイ カンパニー リミテッド

(74)【代理人】

【識別番号】100094112

【弁理士】

【氏名又は名称】岡部 讓

(74)【代理人】

【識別番号】100106183

【弁理士】

【氏名又は名称】吉澤 弘司

(74)【代理人】

【識別番号】100114915

【弁理士】

【氏名又は名称】三村 治彦

(74)【代理人】

【識別番号】100125139

【弁理士】

【氏名又は名称】岡部 洋

(74)【代理人】

【識別番号】100209808

【弁理士】

【氏名又は名称】三宅 高志

(72)【発明者】

【氏名】▲イェ▼ 載憲

【審査官】中嶋 樹理

(56)【参考文献】

【文献】特開２０２２－１０６２９８（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ｈ０４Ｒ １７／００

Ｈ０４Ｒ １／００

Ｈ０４Ｒ １／０２

Ｈ０４Ｒ ７／０４

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

入力された駆動信号によって振動する第１振動素子と、
互いに対向する第１主面及び第２主面を含み、前記第１振動素子が前記第１主面の少なくとも一部の上に配された第１基板と、
互いに対向する第１主面及び第２主面を含み、前記第１主面の一部が前記第１基板の前記第２主面の一部と接するように配された第２基板と、
前記第２基板の前記第２主面の少なくとも一部と接するように配され、入力された前記駆動信号によって振動する第２振動素子と、
振動部材と、
前記第１基板と前記振動部材とを連結する第１弾性部材と、
前記第２振動素子と前記振動部材とを連結する第２弾性部材と、
を含む、音響装置。

【請求項2】

前記第１弾性部材は、前記第１基板の前記第２主面と接しており、平面視において前記第１基板と前記第１振動素子とが重畳する領域に配される、請求項１に記載の音響装置。

【請求項3】

前記第１振動素子は、平面視において、長手方向及び短手方向を含む矩形状であり、
前記第１弾性部材の一の縁部は、平面視において、前記第１振動素子の長手方向の縁部に対応する位置に配される、請求項２に記載の音響装置。

【請求項4】

前記第２弾性部材は、前記第２振動素子と接しており、平面視において前記第２基板と前記第２振動素子とが重畳する領域に配される、請求項１乃至３のいずれか１項に記載の音響装置。

【請求項5】

前記第２振動素子は、平面視において、長手方向及び短手方向を含む矩形状であり、
前記第２弾性部材の一の縁部は、平面視において、前記第２振動素子の長手方向の縁部に対応する位置に配される、請求項４に記載の音響装置。

【請求項6】

入力された駆動信号によって振動する第１振動素子と、
互いに対向する第１主面及び第２主面を含み、前記第１振動素子が前記第１主面の少なくとも一部の上に配された第１基板と、
前記第１基板の前記第２主面の一部と接するように配され、入力された前記駆動信号によって振動する第２振動素子と、
互いに対向する第１主面及び第２主面を含み、前記第１主面の少なくとも一部が前記第２振動素子と接するように配された第２基板と、
振動部材と、
前記第１基板と前記振動部材とを連結する第１弾性部材と、
前記第２基板と前記振動部材とを連結する第２弾性部材と、
を含む、音響装置。

【請求項7】

前記第１弾性部材は、前記第１基板の前記第２主面と接しており、平面視において前記第１基板と前記第１振動素子とが重畳する領域に配される、請求項６に記載の音響装置。

【請求項8】

前記第１振動素子は、平面視において、長手方向及び短手方向を含む矩形状であり、
前記第１弾性部材の一の縁部は、平面視において、前記第１振動素子の長手方向の縁部に対応する位置に配される、請求項７に記載の音響装置。

【請求項9】

前記第２弾性部材は、前記第２基板の前記第２主面と接しており、平面視において前記第２基板と前記第２振動素子とが重畳する領域に配される、請求項６乃至８のいずれか１項に記載の音響装置。

【請求項10】

前記第２振動素子は、平面視において、長手方向及び短手方向を含む矩形状であり、
前記第２弾性部材の一の縁部は、平面視において、前記第２振動素子の長手方向の縁部に対応する位置に配される、請求項９に記載の音響装置。

【請求項11】

前記第１基板及び前記第２基板の少なくとも一方は、ステンレス鋼を含む、請求項１乃至３及び請求項６乃至８のいずれか１項に記載の音響装置。

【請求項12】

前記第１基板及び前記第２基板の少なくとも一方の厚みは、０．１ｍｍから０．５ｍｍの間である、請求項１乃至３及び請求項６乃至８のいずれか１項に記載の音響装置。

【請求項13】

前記第１基板及び前記第２基板の少なくとも一方の厚みは、０．２ｍｍから０．４ｍｍの間である、請求項１２に記載の音響装置。

【請求項14】

前記第１基板及び前記第１振動素子は、平面視において、長手方向及び短手方向を含む矩形状であり、
前記第１基板の長手方向の長さは、前記第１振動素子の長手方向の長さ以上である、請求項１乃至３及び請求項６乃至８のいずれか１項に記載の音響装置。

【請求項15】

前記第２基板及び前記第２振動素子は、平面視において、長手方向及び短手方向を含む矩形状であり、
前記第２基板の長手方向の長さは、前記第２振動素子の長手方向の長さ以上である、請求項１乃至３及び請求項６乃至８のいずれか１項に記載の音響装置。

【請求項16】

前記第１基板、前記第１振動素子、前記第２基板及び前記第２振動素子は、平面視において、長手方向及び短手方向を含む矩形状であり、
前記第１基板及び前記第２基板の少なくとも一方の長手方向の長さは、前記第１振動素子及び前記第２振動素子の少なくとも一方の長手方向の長さと同一である、請求項１乃至３及び請求項６乃至８のいずれか１項に記載の音響装置。

【請求項17】

前記第１基板、前記第１振動素子、前記第２基板及び前記第２振動素子は、平面視において、長手方向及び短手方向を含む矩形状であり、
前記第１基板の長手方向及び前記第１振動素子の長手方向は第１方向に延び、
前記第２基板の長手方向及び前記第２振動素子の長手方向は第２方向に延び、
前記第１基板及び前記第１振動素子は、平面視において前記第２基板及び前記第２振動素子と交差する、請求項１乃至３及び請求項６乃至８のいずれか１項に記載の音響装置。

【請求項18】

前記振動部材は、表示装置の表示パネルであり、
前記表示パネルは、画像が表示される画像表示面と、前記画像表示面に対向する裏面と、を含み、
前記第１振動素子及び前記第２振動素子の振動は、前記表示パネルの前記裏面に伝達される、請求項１乃至３及び請求項６乃至８のいずれか１項に記載の音響装置。

【請求項19】

前記第１基板と前記第２基板とは、平面視において「＋」字形状を含むように配置された、請求項１乃至３及び請求項６乃至８のいずれか１項に記載の音響装置。

【請求項20】

前記振動部材は、金属、樹脂、ガラス、木材、ゴム、プラスチック、繊維、布、紙、皮革、またはカーボンの材料で構成される、または
映像を表示するように構成された画素を含む表示パネル、表示装置から映像が投影されるスクリーンパネル、照明パネル、発光ダイオード照明パネル、有機発光照明パネル、無機発光照明パネル、サイネージパネル、運送手段の内装材、運送手段のガラス窓、運送手段の外装材、運送手段の座席内装材、建物の天井材、建物の内装材、建物のガラス窓、航空機の内装材、航空機のガラス窓、または鏡を含む、請求項１乃至３及び請求項６乃至８のいずれか１項に記載の音響装置。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、音響装置に関する。

【背景技術】

【0002】

音響装置は、入力された電気信号を物理的な振動に変換する振動系を有している。強誘電性セラミックなどの圧電素子からなる圧電スピーカは、軽量で低消費電力であるという利点を有するため、様々な用途に利用されている。

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0003】

圧電スピーカに利用される圧電素子は、振動幅（または変位幅）が限定されているので、音質が十分ではない場合がある。

【0004】

本発明は、上述した課題に鑑みてなされたものであって、本明細書の発明者は、音質が向上し得る振動装置を具現するために、いくつかの実験を行った。いくつかの実験を通じて、音質が向上し得る新しい音響装置を発明した。本発明は、音質が向上された音響装置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】

【0005】

本発明の一観点によれば、入力された駆動信号によって振動する第１振動素子と、互いに対向する第１主面及び第２主面を含み、第１振動素子が第１主面の少なくとも一部の上に配された第１基板と、互いに対向する第１主面及び第２主面を含み、第１主面の一部が第１基板の第２主面の一部と接するように配された第２基板と、第２基板の第２主面の少なくとも一部と接するように配され、入力された駆動信号によって振動する第２振動素子と、振動部材と、第１基板と振動部材とを連結する第１弾性部材と、第２振動素子と振動部材とを連結する第２弾性部材とを含む、音響装置が提供される。

【0006】

本発明の別の一観点によれば、入力された駆動信号によって振動する第１振動素子と、互いに対向する第１主面及び第２主面を含み、第１振動素子が第１主面の少なくとも一部の上に配された第１基板と、第１基板の第２主面の一部と接するように配され、入力された駆動信号によって振動する第２振動素子と、互いに対向する第１主面及び第２主面を含み、第１主面の少なくとも一部が第２振動素子と接するように配された第２基板と、振動部材と、第１基板と振動部材とを連結する第１弾性部材と、第２基板と振動部材とを連結する第２弾性部材とを含む、音響装置が提供される。

【発明の効果】

【0007】

本発明によれば、音質が向上された音響装置を提供することができる。

【図面の簡単な説明】

【0008】

【図1】第１実施形態に係る音響装置及びホストシステムの構成を示すブロック図である。

【図2】第１実施形態に係る音響装置の構成を示す斜視図である。

【図3】第１実施形態に係る音響装置の構成を示す平面図である。

【図4】第１実施形態に係る音響装置の構成を示す断面図である。

【図5】第１実施形態に係る音響装置の構成を示す断面図である。

【図6】第１実施形態に係る音響装置の構造をより詳細に示す断面図である。

【図7】第１実施形態に係る音響装置に電圧が印加されたときの変形を示す模式図である。

【図8】第１実施形態に係る音響装置に電圧が印加されたときの変形を示す模式図である。

【図9】第１実施形態に係る音響装置の音響特性を示すグラフである。

【図10】第１実施形態に係る音響装置の変形例の構造を詳細に示す断面である。

【図11】第１実施形態に係る音響装置の変形例の構造を詳細に示す断面である。

【図12】第１実施形態に係る音響装置の変形例の構造を詳細に示す断面である。

【図13】第２実施形態に係る音響装置の構成を示す平面図である。

【図14】第２実施形態に係る音響装置の構成を示す断面図である。

【図15】第２実施形態に係る音響装置の構成を示す断面図である。

【図16】第２実施形態に係る音響装置の構造をより詳細に示す断面図である。

【図17】第２実施形態に係る音響装置の変形例の構造を詳細に示す断面である。

【図18】第２実施形態に係る音響装置の変形例の構造を詳細に示す断面である。

【図19】第２実施形態に係る音響装置の変形例の構造を詳細に示す断面である。

【図20】第３実施形態に係る音響装置の構成を示す平面図である。

【図21】第３実施形態に係る音響装置の構成を示す平面図である。

【図22】第３実施形態に係る音響装置の構成を示す平面図である。

【図23】第３実施形態に係る音響装置の構成を示す平面図である。

【図24】第３実施形態に係る音響装置の音響特性を示すグラフである。

【図25】第４実施形態に係る音響装置の構成を示す平面図である。

【図26】第４実施形態に係る音響装置の構成を示す平面図である。

【図27】第４実施形態に係る音響装置の構成を示す平面図である。

【図28】第４実施形態に係る音響装置の音響特性を示すグラフである。

【図29】第５実施形態に係る振動素子の構造を示す平面図である。

【図30】第５実施形態に係る振動素子の構造を示す断面図である。

【図31】第６実施形態に係る振動素子の振動層を示す斜視図である。

【図32】第７実施形態に係る振動素子の振動層を示す斜視図である。

【図33】第８実施形態に係る振動素子の構造を示す平面図である。

【図34】第８実施形態に係る振動素子の構造を示す断面図である。

【図35】第９実施形態に係る表示装置の構成図である。

【発明を実施するための形態】

【0009】

以下、本発明に係る実施形態について図面を参照しつつ詳細に説明する。各図面を通じて共通する機能を有する要素には同一の符号を付し、重複する説明を省略又は簡略化することがある。

【0010】

［第１実施形態］
図１は、本実施形態に係る音響装置１の構成を示すブロック図である。図１を参照しつつ、音響装置１に入力される駆動信号（または音声信号）について説明する。音響装置１は、単独でスピーカとして用いられてもよく、広告用看板、ポスター、案内板、表示装置等に内蔵されるものであってもよい。本実施形態の音響装置１の用途は、特に限定されるものではない。

【0011】

音響装置１は、２つの振動素子１１、２１を有する。振動素子１１、２１は、入力された駆動信号に基づく電圧が印加されると、逆圧電効果により変位する素子である。振動素子１１、２１は、例えば、バイモルフ（Ｂｉｍｏｒｐｈ）、ユニモルフ（Ｕｎｉｍｏｒｐｈ）、マルチモルフ（Ｍｕｌｔｉｍｏｒｐｈ）等の電圧に応じて屈曲変位する素子であり得る。入力される駆動信号は通常は交流電圧であるため、振動素子１１、２１は、入力された駆動信号に応じて振動して振動および／または音響を發生することができる。例えば、振動素子１１、２１は、振動発生素子、音響発生素子、または音声発生素子であり得る。

【0012】

ホストシステム７は、駆動信号を供給することにより音響装置１を制御する装置又は複数の装置を含むシステムである。しかしながら、ホストシステム７は、音響装置１の用途に応じて、画像信号（例えばＲＧＢデータ）、タイミング信号（垂直同期信号、水平同期信号、データイネーブル信号等）等の他の信号を更に供給する場合もある。ホストシステム７は、例えば、音源再生装置、構内放送装置、ラジオ放送再生システム、テレビシステム、セットトップボックス、ナビゲーションシステム、光ディスクプレーヤー、コンピュータ、ホームシアターシステム、ビデオ電話システム等であり得る。なお、音響装置１とホストシステム７は一体の装置であってもよく、別の装置であってもよい。

【0013】

ホストシステム７は、入力部７０１、Ｄ／Ａ（Ｄｉｇｉｔａｌ／Ａｎａｌｏｇ）変換器７１１、ＰＷＭ（Ｐｕｌｓｅ Ｗｉｄｔｈ Ｍｏｄｕｌａｔｉｏｎ）回路７１２、トランジスタ７２１、７２２、コイル７２３、キャパシタ７２４を備える。入力部７０１は、振動素子１１、２１を制御するためのデジタル信号を入力する。Ｄ／Ａ変換器７１１は、入力部７０１から入力されたデジタル信号をアナログ信号に変換する。ＰＷＭ回路７１２は、Ｄ／Ａ変換器７１１から入力されたアナログ信号をパルス幅変調し、パルス信号を出力する。ＰＮＰ型のトランジスタ７２１及びＮＰＮ型のトランジスタ７２２はプッシュプル回路を形成する。例えば、トランジスタ７２１、７２２のコレクタ端子は互いに接続され、トランジスタ７２１、７２２のベース端子は互いに接続されている。トランジスタ７２１のエミッタ端子には正の電圧＋Ｖｄｄが印加され、トランジスタ７２２のエミッタ端子には負の電圧－Ｖｄｄが印加される。トランジスタ７２１、７２２のベース端子には、ＰＷＭ回路７１２からパルス信号が印加され、トランジスタ７２１、７２２はパルス信号に応じて相補的にオン又はオフに駆動される。例えば、正のパルス信号がトランジスタ７２１、７２２のベース端子に印加されると、トランジスタ７２１はオンとなり、トランジスタ７２２はオフとなる。このため、トランジスタ７２１、７２２のコレクタ端子の電圧は電圧＋Ｖｄｄとなる。一方、負のパルス信号がトランジスタ７２１、７２２のベース端子に印加されると、トランジスタ７２１はオフとなり、トランジスタ７２２はオンとなる。このため、トランジスタ７２１、７２２のコレクタ端子の電圧は電圧－Ｖｄｄとなる。また、パルス信号の電位が接地電位になると、トランジスタ７２１、７２２はともにオフとなる。コイル７２３、キャパシタ７２４はローパスフィルタとして機能し、トランジスタ７２１、７２２のコレクタ端子におけるパルス信号を平滑化し、駆動信号（または音声信号）として振動素子１１、２１に出力する。

【0014】

図２は、本実施形態に係る音響装置の構成を示す斜視図である。図３は、本実施形態に係る音響装置の構成を示す平面図である。図４及び図５は、本実施形態に係る音響装置の構成を示す断面図である。図６は、本実施形態に係る振動素子の構造をより詳細に示す断面図である。図４及び図６は、図３のＡ－Ａ’線における断面図を示している。図５は、図３のＢ－Ｂ’線における断面図を示している。図２から図６を相互に参照しつつ、本実施形態に係る音響装置１の具体的構成を説明する。

【0015】

図２に示されているように、音響装置１は、第１振動素子１１、第１基板１３、第２振動素子２１、第２基板２３、第１弾性部材３１、第２弾性部材３３及び振動部材９０を有している。図２及び図３に示されているように、第１振動素子１１、第２振動素子２１、第１基板１３及び第２基板２３は、平面視において矩形の平板状をなしている。図２から図６には、第１振動素子１１の短手方向をｘ軸、長手方向をｙ軸とし、ｘ軸及びｙ軸に垂直な方向をｚ軸とする座標軸が示されている。第１振動素子１１の長手方向を第１方向、第２振動素子２１の長手方向を第２方向と呼ぶものとする。本実施形態では第１方向と第２方向は、平面視において直角をなしているが、第１振動素子１１及び第２振動素子２１の配置は特にこれに限定されるものではない。第１基板１３及び第２基板２３は、互いに対向する２つの主面をそれぞれ有している。ここでは、第１基板１３の２つの主面のうち、ｚ軸の正方向側の面を第１主面１３ａと呼び、ｚ軸の負方向側の面を第２主面１３ｂと呼ぶものとする。同様に、第２基板２３の２つの主面のうち、ｚ軸の正方向側の面を第１主面２３ａと呼び、ｚ軸の負方向側の面を第２主面２３ｂと呼ぶものとする。

【0016】

第１基板１３は、第１振動素子１１に連結されている。例えば、第１基板１３の第１主面１３ａは、第１振動素子１１に連結されている。図２及び図４に示されているように、本実施形態においては第１基板１３の第１主面１３ａの一部が第１振動素子１１に連結されている。しかしながら、後述するように第１基板１３の第１主面１３ａの全面が第１振動素子１１に連結される構成であってもよい。第１基板１３は、例えば、ステンレス鋼等の金属を含む材料で構成され得るが、本明細書の実施形態はこれに限定されない。

【0017】

第１基板１３は、第２基板２３に連結されている。例えば、第１基板１３と第２基板２３とは、接着剤または柔軟な接着剤によって互いに連結され得る。第１基板１３の第２主面１３ｂは、第２基板２３の第１主面２３ａに連結されている。図２及び図４に示されているように、本実施形態においては第１基板１３の第２主面１３ｂの一部が第２基板２３の第１主面２３ａの一部に連結されている。よって、図３に示されているように、第１基板１３と第２基板２３とは平面視において交差するように配置されている。例えば、第１基板１３と第２基板２３とは平面視において「＋」字形状を有するように配置されている。

【0018】

第２基板２３は、第２振動素子２１に連結されている。例えば、第２基板２３の第２主面２３ｂは、第２振動素子２１に連結されている。図５に示されているように、本実施形態においては第２基板２３の第２主面２３ｂの一部が第２振動素子２１に連結されている。しかしながら、後述するように第２基板２３の第２主面２３ｂの全面が第２振動素子２１に連結される構成であってもよい。第２基板２３は、例えば、ステンレス鋼等の金属を含む材料で構成され得るが、本明細書の実施形態はこれに限定されない。

【0019】

第１基板１３は、複数の第１弾性部材３１を介して振動部材９０に連結されている。例えば、第１基板１３の第２主面１３ｂは、２つの第１弾性部材３１を介して振動部材９０に連結されている。第１弾性部材３１は、高調波の発生を抑制するために平面視において第１振動素子１１と第１基板１３とが重畳する領域内に配置され得るが、本明細書の実施形態はこれに限定されない。特に、図４に示されているように、第１弾性部材３１の端部（または縁部）のうちの露出している外側の面が第１振動素子１１の長手方向の端部（または縁部）の面と対応するように配置され得るが、本明細書の実施形態はこれに限定されない。このとき、第１弾性部材３１の一の端部は、平面視において、第１振動素子１１と第１基板１３とが重畳する領域内の、第１振動素子１１の長手方向の端部に対応する位置に配されることになる。第１弾性部材３１は、例えば、樹脂等の材料であり得る。例えば、複数の第１弾性部材３１は、六面体形状、すなわちｚ軸方向からの平面視で四角形状を有することができるが、本明細書の実施形態はこれに限定されない。例えば、複数の第１弾性部材３１は、円柱状、すなわち、ｚ軸方向からの平面視において円形状を有することができる。例えば、複数の第１弾性部材３１は、第１振動素子１１の振動に応じた第１基板１３の振動を振動部材９０に伝達する伝達部材または振動伝達部材であり得る。

【0020】

振動部材９０は、例えば、金属、樹脂、ガラス、硬質紙、木材、ゴム、プラスチック、繊維、布、紙、皮革、またはカーボン等の材料で構成され得るが、本明細書の実施形態はこれに限定されない。例えば、他の実施形態に係る振動部材９０は、映像を表示するように構成された画素を有する表示パネル、表示装置から映像が投影されるスクリーンパネル、照明パネル、発光ダイオード照明パネル、有機発光照明パネル、無機発光照明パネル、サイネージパネル、運送手段の内装材、運送手段のガラス窓、運送手段の外装材、運送手段の座席内装材、建物の天井材、建物の内装材、建物のガラス窓、航空機の内装材、航空機のガラス窓、または鏡を含むことができる。第１弾性部材３１に用いられ得る樹脂の例としては、ポリウレタン及びポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）が挙げられるが、本明細書の実施形態はこれに限定されない。振動部材９０に用いられ得る金属の例としては、ステンレス鋼が挙げられるが、本明細書の実施形態はこれに限定されない。

【0021】

第２振動素子２１は、複数の第２弾性部材３３を介して振動部材９０に連結されている。例えば、第２振動素子２１は、２つの第２弾性部材３３を介して振動部材９０に連結されている。第２弾性部材３３は、平面視において、第２基板２３と第２振動素子２１とが重畳する領域に配される。本実施形態では、図５に示されているように、第２弾性部材３３の端部（または縁部）のうちの露出している外側の面が第２振動素子２１の長手方向の端部（または縁部）の面に対応する位置に配置されている。第２弾性部材３３は、第１弾性部材３１と同様の材料であり得る。例えば、複数の第２弾性部材３３は、六面体形状、すなわちｚ軸方向からの平面視で四角形状を有することができるが、本明細書の実施形態はこれに限定されない。例えば、複数の第２弾性部材３３は、円柱状、すなわち、ｚ軸方向からの平面視において円形状を有することができる。例えば、複数の第２弾性部材３３は、第２振動素子２１の振動に応じた第２基板２３の振動を振動部材９０に伝達する伝達部材または振動伝達部材であり得る。

【0022】

図６を参照して、音響装置１の構造の例をより詳細に説明する。図６は、図４と同様の断面において、第１振動素子１１、第１基板１３，第２振動素子２１及び第２基板２３を拡大して示す図である。また、図６では、振動素子１１への駆動信号の入力方法を説明するため、第１振動素子１１及び第２振動素子２１に含まれる各電極の接続関係を回路図により模式的に示している。

【0023】

第１振動素子１１は、電極（または第１電極）１１１、振動層（または圧電層）１１２、電極（または第２電極）１１３、接着層１１６及び保護層１１７を含む。電極１１１及び電極１１３は、振動層１１２を厚さ方向に挟むように配されており、振動層１１２に電圧を印加する。接着層１１６は、第１振動素子１１を第１基板１３の第１主面１３ａに連結する層である。保護層（または保護部材）１１７は、電極１１１の上面を保護及び絶縁する。例えば、保護層１１７は、省略可能であり得る。本実施形態では、振動層１１２の分極（ｐｏｌｉｎｇ）方向は、図６に示されているようにｚ軸の正方向としているが、負方向であり得る。なお、電極１１１、１１３には、ハンダ付けなどにより各電極に電圧を印加するための配線が接続され得る。

【0024】

同様に、第２振動素子２１は、電極（または第１電極）２１１、振動層（または圧電層）２１２、電極（または第２電極）２１３、接着層２１６及び保護層２１７を含む。電極２１１及び電極２１３は、振動層２１２を厚さ方向に挟むように配されており、振動層２１２に電圧を印加する。接着層２１６は、第２振動素子２１を第２基板２３の第２主面２３ｂに連結する層である。保護層２１７は、電極２１１の上面を保護及び絶縁する。例えば、保護層２１７は、省略可能であり得る。本実施形態では、振動層２１２の分極方向は、図６に示されているようにｚ軸の負方向としているが、正方向であり得る。電極２１１、２１３には、ハンダ付けなどにより各電極に電圧を印加するための配線が接続され得る。第１基板１３の第２主面１３ｂの一部は、接着層５１を介して第２基板２３の第１主面２３ａの一部と接着される。

【0025】

振動層１１２及び振動層２１２の材料は、特に限定されるものではないが、変位量を大きくすることができるため、チタン酸ジルコン酸鉛等の圧電性が良好な材料であることができるが、本明細書の実施形態はこれに限定されるものではない。例えば、振動層１１２及び振動層２１２のそれぞれの材料は、相対的に高い振動の実現が可能なセラミック系列の圧電物質で構成されるか、またはペロブスカイト（Ｐｅｒｏｖｓｋｉｔｅ）系列の結晶構造を有する圧電セラミック材料で構成され得る。例えば、 振動層１１２及び振動層２１２のそれぞれは、多結晶構造を有するか、または単結晶構造を有することができる。例えば、振動層１１２及び振動層２１２のそれぞれは、多結晶セラミックから構成されるか、または単結晶セラミックから構成され得るが、本明細書の実施形態はこれに限定されない。例えば、振動層１１２及び振動層２１２のそれぞれは、鉛（Ｐｂ）を含む圧電物質で構成されるか、または鉛（Ｐｂ）を含まない圧電物質で構成され得る。例えば、鉛（Ｐｂ）を含む圧電物質は、ＰＺＴ（Ｌｅａｄ Ｚｉｒｃｏｎａｔｅ Ｔｉｔａｎａｔｅ）系物質、ＰＺＮＮ（Ｌｅａｄ Ｚｉｒｃｏｎａｔｅ Ｎｉｃｋｅｌ Ｎｉｏｂａｔｅ）系物質、ＰＭＮ（Ｌｅａｄ Ｍａｇｎｅｓｉｕｍ Ｎｉｏｂａｔｅ）系物質、ＰＮＮ（Ｌｅａｄ Ｎｉｋｅｌ Ｎｉｏｂａｔｅ）系物質、ＰＺＮ（Ｌｅａｄ Ｚｉｒｃｏｎａｔｅ Ｎｉｏｂａｔｅ）系物質、およびＰＩＮ（Ｌｅａｄ Ｉｎｄｉｕｍ Ｎｉｏｂａｔｅ）系物質のうちの１つ以上を含むことができるが、本明細書の実施形態はこれに限定されない。例えば、鉛（Ｐｂ）を含まない圧電物質は、バリウムチタネート（ＢａＴｉＯ_３）、カルシウムチタネート（ＣａＴｉＯ_３）、およびストロンチウムチタネート（ＳｒＴｉＯ_３）のうちの１つ以上を含むことができるが、本明細書の実施形態はこれらに限定されない。接着層５１、接着層１１６及び接着層２１６は、圧着樹脂材料、接着剤、接着テープ等であり得る。例えば、接着層５１は、接着層１１６及び接着層２１６よりも低い弾性係数を有することができる。また、図６の構成では不図示であるが、第１振動素子１１の側面は、他の部材とのショートを避けるために樹脂等の絶縁体で覆われていてもよい。

【0026】

第１振動素子１１及び第２振動素子２１に印加される電圧は、音声信号に基づくものであるため、生成すべき音声の周波数に応じた交流電圧と考えることができる。図６では、この交流電圧を交流電源（Ｖ）の回路記号で示している。交流電源（Ｖ）の一方の端子は、電極１１１及び電極２１３に接続され、他方の端子は、電極１１３及び電極２１１に接続されるが、本明細書の実施形態はこれらに限定されない。

【0027】

電極１１１と電極１１３に交流電圧が印加されると、振動層１１２が伸縮し、第１基板１３及び第１弾性部材３１を介して振動部材９０に周期的な応力が加えられて振動する。第１振動素子１１は、振動部材９０に周期的な応力を伝達し、これにより振動部材９０は屈曲振動する。このようにして、振動部材９０は振動し、音声信号に基づく振動および／または音響を発することができる。電極１１１、１１３と電極２１１、２１３は、透明導電性物質、半透明導電性物質、または不透明導電性物質からなり得る。例えば、透明または半透明の導電性物質は、ＩＴＯ（ｉｎｄｉｕｍ ｔｉｎ ｏｘｉｄｅ）またはＩＺＯ（ｉｎｄｉｕｍ ｚｉｎｃ ｏｘｉｄｅ）のうちの１つ以上を含むことができるが、本明細書の実施形態はこれに限定されるものではない。不透明導電性物質は、アルミニウム（Ａｌ）、銅（Ｃｕ）、金（Ａｕ）、銀（Ａｇ）、モリブデン（Ｍｏ）、またはマグネシウム（Ｍｇ）のうちの１つ以上を含むか、またはこれらの合金からなり得、本明細書の実施形態はこれに限定されるものではない。

【0028】

本実施形態においては、第１振動素子１１に加えて、第２振動素子２１が振動部材９０に連結されている。これにより、振動層２１２において生じた振動も第２弾性部材３３を介して振動部材９０に伝達される。これにより、振動部材９０の屈曲振動の振幅を大きくできるため、低音域の出力が増強され得る。

【0029】

振動部材９０の屈曲振動について、図７及び図８を参照して詳細に説明する。図７及び図８は、第１実施形態に係る第１振動素子１１及び第２振動素子２１に電圧が印加されたときの変形を示す模式図である。図６に示されているように振動層１１２の分極方向は振動層２１２の分極方向と逆の向きであり、振動層１１２の印加電圧は振動層２１４の印加電圧と逆の向きである。これにより、振動層１１２と振動層２１２の伸縮方向は整合する。例えば、第１振動素子１１及び第２振動素子２１は、互いに同じ方向に変位（または振動または駆動）され得る。

【0030】

図７に示されているように、振動層１１２が横方向に伸長するように変形するタイミングでは、振動層２１２も横方向に伸長する方向に変形する。これにより、第１振動素子１１及び第２振動素子２１の端部（または縁部）は、振動部材９０に近づく方向に屈曲する。このとき、振動部材９０は、第１振動素子１１及び第２振動素子２１の側に向かう応力を受けて変形することができる。

【0031】

図８に示されているように、振動層１１２が横方向に収縮するように変形するタイミングでは、振動層２１２も横方向に収縮する方向に変形する。これにより、第１振動素子１１及び第２振動素子２１の端部（または縁部）は、振動部材９０から離れる方向に屈曲する。このとき、振動部材９０は、第１振動素子１１及び第２振動素子２１から離れる方向に向かう応力を受けて変形することができる。

【0032】

音声信号に基づく交流電圧が第１振動素子１１及び第２振動素子２１に印加されると、音声の周波数で図７の状態と図８の状態が交互に繰り返される。このようにして、第１振動素子１１及び第２振動素子２１の振動が振動部材９０に伝達され、振動部材９０が振動する。したがって、振動部材９０からは駆動信号に基づく音響が発せられるため、振動部材９０はスピーカとして機能する。

【0033】

低音域の増強効果について、実測データを参照してより詳細に説明する。図９は、本実施形態に係る音響装置の音響特性を示すグラフである。図９の横軸は対数目盛による周波数（Ｈｚ）であり、縦軸は、デシベル（ｄＢ）単位による音圧である。図９において一点鎖線により示されている曲線は、第１基板１３及び第２基板２３の厚みを０．１ｍｍとしたときの本実施形態の音響装置１の音響特性である。実線により示されている曲線は、第１基板１３及び第２基板２３の厚みを０．３ｍｍとしたときの本実施形態の音響装置１の音響特性である。破線により示されている曲線は、第１基板１３及び第２基板２３の厚みを０．４ｍｍとしたときの本実施形態の音響装置１の音響特性である。長二点鎖線により示されている曲線は、第１基板１３及び第２基板２３の厚みを０．５ｍｍとしたときの本実施形態の音響装置１の音響特性である。第１基板１３及び第２基板２３としてステンレス鋼が用いられている。また、点線により示されている曲線は、本実施形態の構成から第１基板１３及び第２基板２３を除外した実験例における音響装置の音響特性である。

【0034】

図９において１００Ｈｚから３００Ｈｚ付近における曲線を比較すると、本実施形態の構成においては、いずれの基板厚においても実験例に対して音圧が上昇していることが理解される。特に、基板厚を０．３ｍｍとした場合に、７０Ｈｚから１００Ｈｚ付近において最も高い音圧が得られている。さらに、実験例に対し、いずれの基板厚を用いた場合でも１０００Ｈｚ以上の中音域及び高音域の音圧が減少していることが理解される。実験例において中音域及び高音域の音圧の生成に用いられていたエネルギが低音域の増強のために使用されていることが考えられる。さらに、基板厚を０．３ｍｍとした場合には、基板厚が０．１ｍｍ、０．４ｍｍ、および０．５ｍｍの場合に出現した５００Ｈｚから１０００Ｈｚにかけてのピーク（ｐｅａｋ）－ディップ（ｄｉｐ）の発生を抑制できていることが理解される。このように、第１振動素子１１及び第２振動素子２１に第１基板１３及び第２基板２３がそれぞれ連結されていることにより、低音域の音圧が増強される効果が得られる。したがって、本実施形態によれば、音質が向上された音響装置が提供される。

【0035】

また、第１基板１３及び第２基板を有しない実験例による音響装置では、音圧の上昇のために印加電圧を一定以上に大きくすると、第１振動素子１１及び第２振動素子２１の曲率の上昇により素子にクラックが入り、音響性能が著しく劣化してしまう。本実施形態によれば、第１基板１３及び第２基板２３を導入することで、第１振動素子１１及び第２振動素子２１の強度を高めることができ、クラックの発生を抑制できる。したがって、本実施形態によれば、大きな信号入力により高い音圧が求められる場合でも音質の向上された音響装置が提供される。

【0036】

［変形例］
以下に第１実施形態の変形例を説明する。第１振動素子１１，第１基板１３、第２振動素子２１及び第２基板２３以外の構成は第１実施形態と同様であるため説明を省略する。

【0037】

図１０は、本実施形態の変形例に係る音響装置の構成を示す断面図である。図１０は、図４及び図６と同様に、図３のＡ－Ａ’線における断面図を示している。本変形例において、第１基板１３のｙ軸方向の長さは、第１振動素子１１のｙ軸方向の長さと同一であり得るが、本明細書の実施形態はこれらに限定されない。例えば、第１基板１３のｙ軸方向の長さは、第１振動素子１１のｙ軸方向の長さ以上であり得る。このように第１基板１３を構成することで、平面視において第１振動素子１１と重畳されていない第１基板１３の端部（または縁部）から高調波が発生するのを抑制することができる。同様に第２基板２３のｙ軸方向の長さを第２振動素子２１のｙ軸方向の長さと同一であり得るが、本明細書の実施形態はこれらに限定されない。例えば、第２基板２３のｙ軸方向の長さは、第２振動素子２１のｙ軸方向の長さ以上であり得る。このように第２基板２３を構成することで、さらに効果的に高調波の発生を抑制することができる。したがって、本変形例によれば、さらに音質の向上された音響装置が提供される。

【0038】

図１１は、本実施形態の別の変形例に係る音響装置の構成を示す断面図である。図１１は、図４及び図６と同様に、図３のＡ－Ａ’線における断面図を示している。本変形例において、第１振動素子１１及び第２振動素子２１の素子構造としてバイモルフ構造を採用している。例えば、第１振動素子１１は、電極（または第１電極）１１１、振動層（または第１振動層）１１２、電極（または第２電極）１１３、振動層（または第２振動層）１１４、電極（または第３電極）１１５、接着層１１６及び保護層１１７を含む。振動層１１２、１１４の分極方向は、ｚ軸の正方向としているが、負方向であり得る。電極１１３は、振動層１１２と振動層１１４との間に配置され得る。第２振動素子２１は、電極（または第１電極）２１１、振動層（または第１振動層）２１２、電極（または第２電極）２１３、振動層（または第２振動層）２１４、電極（または第３電極）２１５、接着層２１６及び保護層２１７を含む。振動層２１２、２１４の分極方向は、ｚ軸の負方向としているが、正負方向であり得る。電極２１３は、振動層２１２と振動層２１４との間に配置され得る。交流電源（Ｖ）の一方の端子は、電極１１１、電極１１５及び電極２１３に接続され、他方の端子は 電極１１３、電極２１１及び電極２１５に接続されるが、本明細書の実施形態はこれらに限定されない。バイモルフ構造を採用することにより、電圧と変位の変換効率を向上させることができる。また、第１振動素子１１及び第２振動素子２１は、それぞれ第１基板１３及び第２基板２３と連結されているため、バイモルフ構造によって振動素子の変位がさらに大きくなった場合でも振動素子へのクラックの発生を抑制することができる。したがって、本変形例によれば、高い音圧が求められる場合でも振動素子を破損させず、音質の向上された音響装置が提供される。

【0039】

図１２は、本実施形態のさらに別の変形例に係る音響装置の構成を示す断面図である。図１２は、図４及び図６と同様に、図３のＡ－Ａ’線における断面図を示している。本変形例において、第１基板１３のｙ軸方向の長さは第１振動素子１１のｙ軸方向の長さと同一であり得るが、本明細書の実施形態はこれらに限定されない。例えば、第１基板１３のｙ軸方向の長さは、第１振動素子１１のｙ軸方向の長さ以上であり得る。また、図１１と同様に、第１振動素子１１及び第２振動素子２１の素子構造としてバイモルフ構造を採用している。したがって、本変形例によれば、高い音圧が求められる場合でも振動素子を破損させず、かつ効果的に高調波の発生が抑制され、音質の向上された音響装置が提供される。

【0040】

［第２実施形態］
本実施形態では、第１実施形態に係る音響装置１の構造についての変形例を説明する。第１振動素子１１、第２振動素子２１、第１基板１３、第２基板２３及び振動部材９０の構造は第１実施形態と同様であるため説明を省略する。

【0041】

図１３は、本実施形態に係る音響装置の構成を示す平面図である。図１４及び図１５は、本実施形態に係る音響装置の構成を示す断面図である。図１６は、本実施形態に係る振動素子の構造をより詳細に示す断面図である。図１４及び図１６は、図１３のＡ－Ａ’線における断面図を示している。図１５は、図１３のＢ－Ｂ’線における断面図を示している。図１３から図１６を相互に参照しつつ、本実施形態に係る音響装置１の具体的構成を説明する。

【0042】

図１３に示されているように、音響装置１は、第１振動素子１１、第１基板１３、第２振動素子２１、第２基板２３、第１弾性部材３１、第２弾性部材３３及び振動部材９０を有している。第１振動素子１１、第２振動素子２１、第１基板１３及び第２基板２３は、平面視において矩形の平板状をなしている。図１３から図１６には、第１振動素子１１の２辺の向きをそれぞれｘ軸及びｙ軸とし、ｘ軸及びｙ軸に垂直な方向をｚ軸とする座標軸が示されている。第１基板１３は、互いに対向する２つの主面１３ａ、１３ｂを有している。また、第２基板２３は、互いに対向する２つの主面２３ａ、２３ｂを有している。

【0043】

第１基板１３は、第１振動素子１１に連結されている。第１基板１３の第１主面１３ａは、第１振動素子１１に連結されている。図１４に示されているように、本実施形態においては第１基板１３の第１主面１３ａの一部が第１振動素子１１に連結されている。しかしながら、後述するように第１基板１３の第１主面１３ａの全面が第１振動素子１１に連結される構成であってもよい。

【0044】

第１基板１３は、第２振動素子２１にさらに連結されている。第１基板１３の第２主面１３ｂは、第２振動素子２１に連結されている。図１４に示されているように、本実施形態においては第１基板１３の第２主面１３ｂの一部が第２振動素子２１の一方の主面の一部に連結されている。よって、図１３に示されているように、第１基板１３と第２振動素子２１とは平面視において交差するように配置されている。例えば、第１基板１３と第２振動素子２１とは平面視において「＋」字形状を有するように配置されている。

【0045】

第２振動素子２１は、第２基板２３に連結されている。第２振動素子２１は、第２基板２３の第１主面２３ａに連結されている。図１５に示されているように、本実施形態においては第２基板２３の第１主面２３ａの一部が第２振動素子２１に連結されている。しかしながら、後述するように第２基板２３の第１主面２３ａの全面が第２振動素子２１に連結される構成であってもよい。

【0046】

第１基板１３は、複数の第１弾性部材３１を介して振動部材９０に連結されている。第１基板１３の第２主面１３ｂは、２つの第１弾性部材３１を介して振動部材９０に連結されている。第１弾性部材３１は、高調波の発生を抑制するために平面視において第１振動素子１１と第１基板１３とが重畳する領域内に配置され得るが、本明細書の実施形態はこれに限定されない。特に、図１４に示されているように、第１弾性部材３１の端部（または縁部）のうちの露出している外側の面が第１振動素子１１の長手方向の端部（または縁部）の面と対応するように配置され得るが、本明細書の実施形態はこれに限定されない。このとき、第１弾性部材３１の一の端部は、平面視において、第１振動素子１１と第１基板１３とが重畳する領域内の、第１振動素子１１の長手方向の端部に対応する位置に配されることになる。

【0047】

第２基板２３は、複数の第２弾性部材３３を介して振動部材９０に連結されている。第２基板２３の第２主面２３ｂは、２つの第２弾性部材３３を介して振動部材９０に連結されている。第２弾性部材３３は、高調波の発生を抑制するために平面視において第２振動素子２１と第２基板２３とが重畳する領域内に配置され得るが、本明細書の実施形態はこれに限定されない。特に、図１５に示されているように、第２弾性部材３３の端部（または縁部）のうちの露出している外側の面が第２振動素子２１の長手方向の端部（または縁部）の面と対応するように配置され得るが、本明細書の実施形態はこれに限定されない。このとき、第２弾性部材３３の一の端部は、平面視において、第２振動素子２１と第２基板２３とが重畳する領域内の、第２振動素子２１の長手方向の端部に対応する位置に配されることになる。

【0048】

図１６を参照して、音響装置１の構造の例をより詳細に説明する。図１６は、図１４と同様の断面において、第１振動素子１１、第１基板１３，第２振動素子２１及び第２基板２３を拡大して示す図である。また、図１６では、振動素子１１への駆動信号の入力方法を説明するため、第１振動素子１１及び第２振動素子２１に含まれる各電極の接続関係を回路図により模式的に示している。

【0049】

第１振動素子１１は、電極１１１、振動層１１２、電極１１３、接着層１１６及び保護層１１７を含む。電極１１１及び電極１１３は、振動層１１２を厚さ方向に挟むように配されており、振動層１１２に電圧を印加する。接着層１１６は、第１振動素子１１を第１基板１３の第１主面１３ａに連結する層である。保護層（または保護部材）１１７は、電極１１１の上面を保護及び絶縁する。例えば、保護層１１７は、省略可能であり得る。本実施形態では、振動層１１２の分極方向は、図６に示されているようにｚ軸の正方向としているが、負方向であり得る。

【0050】

第２振動素子２１は、電極２１１、振動層２１２、電極２１３、接着層２１６及び保護層２１７を含む。電極２１１及び電極２１３は、振動層２１２を厚さ方向に挟むように配されており、振動層２１２に電圧を印加する。接着層２１６は、第２振動素子２１を第２基板２３の第１主面２３ａに連結する層である。保護層２１８は、第２基板２３の上面を保護及び絶縁する。例えば、保護層２１８は、省略可能であり得る。本実施形態では、振動層２１２の分極方向は、図６に示されているようにｚ軸の正方向としているが、負方向であり得る。第１基板１３の第２主面１３ｂの一部は、接着層５１を介して第２振動素子２１の一方の主面の一部と接着される。本実施形態では、接着層５１が保護層の役割も兼ねるため、図６に示した保護層２１７に対応する構成を省略している。しかしながら、接着層５１とは別途に保護層２１７を接着層５１と第２振動素子２１との間に配することもできる。

【0051】

第１振動素子１１及び第２振動素子２１に印加される電圧は、音声信号に基づくものであるため、生成すべき音声の周波数に応じた交流電圧と考えることができる。図１６では、この交流電圧を交流電源（Ｖ）の回路記号で示している。交流電源（Ｖ）の一方の端子は、電極１１１及び電極２１１に接続され、他方の端子は、電極１１３及び電極２１３に接続される。

【0052】

図１６に示されているように、振動層１１２の分極方向は、振動層２１２の分極方向と同一であり、振動層１１２の印加電圧は、振動層２１４の印加電圧と同一の向きである。これにより、振動層１１２と振動層２１２の伸縮方向は整合する。本実施形態においても、第１振動素子１１及び第２振動素子２１に第１基板１３及び第２基板２３がそれぞれ連結されていることにより、図９に示した特性と同様の低音域の音圧が増強される効果が得られる。したがって、本実施形態によれば、音質が向上された音響装置が提供される。

【0053】

また、第１基板１３及び第２基板を有しない音響装置では、音圧の上昇のために印加電圧を一定以上に大きくすると、第１振動素子１１及び第２振動素子２１の曲率の上昇により素子にクラックが入り、音響性能が著しく劣化してしまう。本実施形態によれば、第１基板１３及び第２基板２３を導入することで、第１振動素子１１及び第２振動素子２１の強度を高めることができ、クラックの発生を抑制できる。したがって、本実施形態によれば、大きな信号入力により高い音圧が求められる場合でも音質の向上された音響装置が提供される。

【0054】

［変形例］
以下に第２実施形態の変形例を説明する。第１振動素子１１、第１基板１３、第２振動素子２１及び第２基板２３以外の構成は第１実施形態と同様であるため説明を省略する。

【0055】

図１７は、本実施形態の変形例に係る音響装置の構成を示す断面図である。図１７は、図１４及び図１６と同様に、図１３のＡ－Ａ’線における断面図を示している。本変形例において、第１基板１３のｙ軸方向の長さは第１振動素子１１のｙ軸方向の長さと同一であり得るが、本明細書の実施形態はこれらに限定されない。例えば、第１基板１３のｙ軸方向の長さは、第１振動素子１１のｙ軸方向の長さ以上であり得る。このように第１基板１３を構成することで、図１０に示した変形例と同様に、平面視において第１振動素子１１と重畳されていない第１基板１３の端部（または縁部）から高調波が発生するのを抑制することができる。同様に第２基板２３のｙ軸方向の長さを第２振動素子２１のｙ軸方向の長さと同一であり得るが、本明細書の実施形態はこれらに限定されない。例えば、第２基板２３のｙ軸方向の長さは、第２振動素子２１のｙ軸方向の長さ以上であり得る。このように第２基板２３を構成することで、さらに効果的に高調波の発生を抑制することができる。したがって、本変形例によれば、さらに音質の向上された音響装置が提供される。

【0056】

図１８は、本実施形態の別の変形例に係る音響装置の構成を示す断面図である。図１８は、図１４及び図１６と同様に、図１３のＡ－Ａ’線における断面図を示している。本変形例において、第１振動素子１１及び第２振動素子２１の素子構造としてバイモルフ構造を採用している。バイモルフ構造を採用することにより、図１１に示した変形例と同様に、電圧と変位の変換効率を向上させることができる。また、第１振動素子１１及び第２振動素子２１はそれぞれ第１基板１３及び第２基板２３と連結されているため、バイモルフ構造によって振動素子の変位がさらに大きくなった場合でも振動素子へのクラックの発生を抑制することができる。したがって、本変形例によれば、高い音圧が求められる場合でも振動素子を破損させず、音質の向上された音響装置が提供される。

【0057】

図１９は、本実施形態のさらに別の変形例に係る音響装置の構成を示す断面図である。図１９は、図１４及び図１６と同様に、図１３のＡ－Ａ’線における断面図を示している。本変形例において、第１基板１３のｙ軸方向の長さは第１振動素子１１のｙ軸方向の長さと同一であり得るが、本明細書の実施形態はこれらに限定されない。例えば、第１基板１３のｙ軸方向の長さは、第１振動素子１１のｙ軸方向の長さ以上であり得る。また、第１振動素子１１及び第２振動素子２１の素子構造としてバイモルフ構造を採用している。したがって、本変形例によれば、図１２に示した変形例と同様に、高い音圧が求められる場合でも振動素子を破損させず、かつ効果的に高調波の発生が抑制され、音質の向上された音響装置が提供される。

【0058】

［第３実施形態］
本実施形態では、第１実施形態に係る音響装置１の第２弾性部材３３の構造についての変形例を説明する。第２振動素子２１及び第２基板２３の構造は他の実施形態と同様であるため説明を省略する。

【0059】

図２０から図２３は、本実施形態に係る音響装置の構成例を示す平面図である。第１実施形態では、２個の第２弾性部材３３を用いて音響装置１が構成されていた。本実施形態では、第２弾性部材３３の数量及び配置が第１実施形態から変更されている。図２０は、５個の第２弾性部材３３を第２振動素子２１の一主面の下に配した変形例である。例えば、５個の第２弾性部材３３は、第２振動素子２１の各角部及び真中部にそれぞれ配置され得る。図２１は、６個の第２弾性部材３３を第２振動素子２１の一主面の下に配した変形例である。例えば、６個の第２弾性部材３３は、第２振動素子２１の各角部及びｘ軸方向の２つの角部の間の中間部（ＣＰ）にそれぞれ配置され得る。図２２は、８個の第２弾性部材３３を第２振動素子２１の一主面の下に配した変形例である。例えば、８個の第２弾性部材３３は、第２振動素子２１の各角部、ｘ軸方向の２つの角部の間の中間部（ＣＰ）、及び第２振動素子２１の２個の領域（Ａ１、Ａ２）のそれぞれの中心部にそれぞれ配置され得る。図２３は、９個の第２弾性部材３３を第２振動素子２１の一主面の下に配した変形例である。例えば、９個の第２弾性部材３３は、第２振動素子２１の各角部、真中部、及び各角部のそれぞれと真中部との間の中間部にそれぞれ配置され得る。図２１から図２３のいずれも、図３のＢ－Ｂ’線に対して線対称に第２弾性部材３３が配されている。

【0060】

第２弾性部材３３の数量及び配置の変更による音響特性への効果について、実測データを参照してより詳細に説明する。図２４は、本実施形態に係る音響装置の音響特性を示すグラフである。図２４の横軸は対数目盛による周波数（Ｈｚ）であり、縦軸は、デシベル（ｄＢ）単位による音圧である。図２４において一点鎖線により示されている曲線は、図２０に示された５つの第２弾性部材３３を配した音響装置１の音響特性である。実線により示されている曲線は、図２１に示された６つの第２弾性部材３３を配した音響装置１の音響特性である。破線により示されている曲線は、図２２に示された８つの第２弾性部材３３を配した音響装置１の音響特性である。長二点鎖線により示されている曲線は、図２３に示された９つの第２弾性部材３３を配した音響装置１の音響特性である。第２基板２３として厚さ０．３ｍｍのステンレス鋼が用いられている。また、点線により示されている曲線は、本実施形態の構成から第２基板２３を除外した実験例における音響装置の音響特性である。

【0061】

図２４において１００Ｈｚから３００Ｈｚ付近における曲線を比較すると、第２振動素子２１の中央部分に第２弾性部材３３が配されていない図２１及び図２２の構成において、実験例に対して図２４に示される低音域のピーク（１）が低周波数側にシフトしていることが理解される。特に図２１に示す構成により、１００Ｈｚ付近の低音域において他の構成と比べて最も大きい音圧を得ることができる。さらに、図２０から図２３のいずれの構成のおいても、実験例に対し、図２４に示される中音域から高音域のピーク－ディップ（（２）、（４）、（５））が低減していることが理解される。特に、第２振動素子２１の中央部分に第２弾性部材３３が配されていない図２１及び図２２の構成において、ピーク－ディップ（２）の著しい低減を達成できている。また、図２０から図２３のいずれの構成のおいても、実験例に対し、高音域が著しく低減されている。実験例において中音域及び高音域の音圧の生成に用いられていたエネルギが低音域の増強のために使用されていることが考えられる。本実施形態で示したように第２弾性部材３３の数量及び配置を変更することにより、低音域の音圧が増強され、ピーク－ディップを平坦化する効果が得られる。したがって、本実施形態によれば、音質がさらに向上された音響装置が提供される。

【0062】

［第４実施形態］
本実施形態では、第３実施形態に係る音響装置１の構造についての変形例を説明する。

【0063】

図２５から図２７は、本実施形態に係る音響装置の構成例を示す平面図である。第３実施形態では、１つの第２振動素子２１の下に第２弾性部材３３を配して音響装置１が構成されていた。本実施形態では、２つの第２振動素子２１ａ、２１ｂを第２基板２３の第２主面２３ｂの下に並列に配し、２つの第２振動素子２１ａ、２１ｂの下に第２弾性部材３３を配している。図２５は、９個の第２弾性部材３３を第２振動素子２１ａ、２１ｂの各主面の下に配した変形例である。図２６は、１２個の第２弾性部材３３を第２振動素子２１ａ、２１ｂの各主面の下に配した変形例である。図２７は、１３個の第２弾性部材３３を第２振動素子２１ａ、２１ｂの各主面の下に配した変形例である。図２５から図２７のいずれも、図３のＢ－Ｂ’線に対して線対称に第２弾性部材３３が配されている。

【0064】

第２振動素子２１及び第２弾性部材３３の数量及び配置の変更による音響特性への効果について、実測データを参照してより詳細に説明する。図２８は、本実施形態に係る音響装置の音響特性を示すグラフである。図２８の横軸は対数目盛による周波数であり、縦軸は、デシベル単位による音圧である。図２８において一点鎖線により示されている曲線は、図２５に示された９個の第２弾性部材３３を配した音響装置１の音響特性である。実線により示されている曲線は、図２６に示された１２個の第２弾性部材３３を配した音響装置１の音響特性である。破線により示されている曲線は、図２７に示された１３個の第２弾性部材３３を配した音響装置１の音響特性である。第２基板２３として厚さ０．３ｍｍのステンレス鋼が用いられている。また、点線により示されている曲線は、本実施形態の構成から第２基板２３を除外した実験例における音響装置の音響特性である。

【0065】

図２８において１００Ｈｚから３００Ｈｚ付近における曲線を比較すると、図２５から図２７のいずれの構成においても、実験例に対して図２８に示される低音域のピーク（１）が低周波数側にシフトしていることが理解される。特に図２５に示す構成により、１００Ｈｚ付近の低音域において他の構成と比べて最も大きい音圧を得ることができる。さらに、図２５から図２７のいずれの構成のおいても、実験例に対し、図２８に示される中音域のピーク－ディップ（（２）、（４））が低減していることが理解される。また、図２５から図２７のいずれの構成のおいても、実験例に対し、高音域が著しく低減されている。実験例において中音域及び高音域の音圧の生成に用いられていたエネルギが低音域の増強のために使用されていることが考えられる。本実施形態で示したように第２弾性部材３３の数量及び配置を変更することにより、低音域の音圧が増強され、ピーク－ディップを平坦化する効果が得られる。したがって、本実施形態によれば、音質がさらに向上された音響装置が提供される。

【0066】

［第５実施形態］
本実施形態では、第５実施形態に係る音響装置１における振動素子の構造の変形例を説明する。

【0067】

図２９は、本実施形態に係る音響装置における振動素子の構成を示す平面図である。図３０は、図２９のＣ－Ｃ’線における断面図を示している。図２９及び図３０に示されているように、本実施形態に係る第１振動素子１１及び第２振動素子２１のそれぞれは、振動発生部（または振動部）１１Ａを含むことができる。

【0068】

振動発生部１１Ａは、振動層１１２と、振動層１１２の第１面にある第１電極１１１と、振動層１１２の第１面と異なる第２面にある第２電極１１３と、を含むことができる。振動層１１２は、図６で説明した振動層１１２と実質的に同一であり得るので、これに対する重複説明は省略する。第１電極１１１及び第２電極１１３は、振動層１１２を厚さ方向に挟むように配されており、振動層１１２に電圧を印加する。振動層１１２の分極方向は、ｚ軸の正方向又は負方向であり得る。なお、第１電極１１１及び第２電極１１３には、各電極に電圧を印加するための配線が接続され得る。

【0069】

本実施形態に係る第１振動素子１１及び第２振動素子２１のそれぞれは、第１保護層（または第１保護部材）１１７ａ、第２保護層（または第２保護部材）１１７ｂをさらに含むことができる。第１保護層１１７ａは、振動発生部１１Ａの第１面（または前面または上面）と連結され得る。第１保護層１１７ａは、振動発生部１１Ａの第１面を保護及び絶縁する。第２保護層１１７ｂは、振動発生部１１Ａの第２面（または背面または下面）と連結され得る。第２保護層１１７ｂは、振動発生部１１Ａの第２面を保護及び絶縁する。例えば、第１振動素子１１の第１保護層１１７ａと第２保護層１１７ｂのうちのいずれか１つは、接着層を介して第１基板１３と連結され得る。例えば、第２振動素子２１の第１保護層１１７ａと第２保護層１１７ｂのうちのいずれか１つは、接着層を介して第２基板２３と連結され得る。

【0070】

第１保護層１１７ａは、第１接着層１１８ａを介して、第１電極１１１に連結されるか、または結合され得る。第２保護層１１７ｂは、第２接着層１１８ｂを介して、第２電極１１３に連結されるか、または結合され得る。第１接着層１１８ａと第２接着層１１８ｂは、振動発生部１１Ａを完全に取り囲むように、第１保護層１１７ａと第２保護層１１７ｂとの間に構成され得る。例えば、振動発生部１１Ａは、第１接着層１１８ａと第２接着層１１８ｂとの間に埋め込まれるか、または内蔵され得る。

【0071】

［第６実施形態］
本実施形態では、第５実施形態に係る音響装置１の振動素子における振動層の構造の変形例を説明する。

【0072】

図３１は、本実施形態に係る音響装置の振動素子における振動層を示す斜視図である。本実施形態に係る第１振動素子１１及び第２振動素子２１のそれぞれにおける振動発生部１１Ａの振動層１１２は、複数の第１部分１１２ａ及び１つ以上の第２部分１１２ｂを含むことができる。例えば、振動層１１２は、複数の第１部分１１２ａ及び複数の第１部分１１２ａの間にある複数の第２部分１１２ｂを含むことができる。例えば、複数の第１部分１１２ａ及び複数の第２部分１１２ｂは、ｘ軸方向に沿って交互に繰り返し配置され得るが、本明細書の実施形態はこれに限定されるものではない。

【0073】

複数の第１部分１１２ａのそれぞれは、圧電特性を有する無機物質を含むことができる。例えば、複数の第１部分１１２ａのそれぞれは、無機物質部または圧電物質部であり得る。複数の第１部分１１２ａのそれぞれは、ｘ軸方向と平行な第１幅を有し、ｙ軸方向に沿って延長され得る。複数の第１部分１１２ａのそれぞれは、図６で説明した振動層１１２と実質的に同一であり得るので、これに対する重複説明は省略する。

【0074】

複数の第２部分１１２ｂのそれぞれは、複数の第１部分１１２ａの間に配置され得る。例えば、複数の第１部分１１２ａのそれぞれは、複数の第２部分１１２ｂのうちの隣接する２つの第２部分１１２ｂの間に配置され得る。例えば、複数の第１部分１１２ａと複数の第２部分１１２ｂは、互いに同一または異なる大きさを有するライン形状またはストライプ形状を含むことができる。

【0075】

複数の第２部分１１２ｂのそれぞれは、隣接する２つの第１部分１１２ａ間のギャップを埋めるように構成され得る。複数の第１部分１１２ａと複数の第２部分１１２ｂのそれぞれは、同一の平面（または同一層）に互いに平行に配置（または配列）され得る。複数の第２部分１１２ｂのそれぞれは、第１部分１１２ａに印加される衝撃を吸収することによって、第１部分１１２ａの耐久性を向上させることができ、第１振動素子１１及び第２振動素子２１のそれぞれに柔軟性を提供することができる。複数の第２部分１１２ｂのそれぞれは、軟性特性を有する有機物質を含むことができる。例えば、複数の第２部分１１２ｂは、エポキシ系ポリマー、アクリル系ポリマー、およびシリコーン系ポリマーのうちのの１つ以上であり得るが、本明細書の実施形態はこれらに限定されない。例えば、複数の第２部分１１２ｂのそれぞれは、有機部、有機物質、接着部、伸縮部、曲げ部、ダンピング部、弾性部、弾力部、または軟性部などで表現されることができるが、本明細書の実施形態はこれに限定されるものではない。

【0076】

複数の第１部分１１２ａと複数の第２部分１１２ｂのそれぞれの第１面は、第１電極と共通に連結され得る。複数の第１部分１１２ａと複数の第２部分１１２ｂのそれぞれの第２面は、第２電極と共通に連結され得る。

【0077】

第６実施形態に係る音響装置１の第１振動素子１１及び第２振動素子２１のそれぞれにおける振動層１１２は、複数の第１部分１１２ａと第２部分１１２ｂとが同一の平面に配置（または連結）されることにより、単一の薄いフィルム形状を有することができる。これにより、第１振動素子１１及び第２振動素子２１のそれぞれは、振動特性を有する第１部分１１２ａによって上下の方向に振動することができ、柔軟性を有する第２部分１１２ｂによって曲面の形状に曲がることができる。例えば、振動層１１２を含む第１振動素子１１及び第２振動素子２１のそれぞれは、２－２複合体構造を有することにより、２０ｋＨｚ以下の共振周波数を有することができるが、本明細書の実施形態はこれに限定されない。

【0078】

［第７実施形態］
本実施形態では、第５実施形態に係る音響装置１の振動素子における振動層の構造の他の変形例を説明する。

【0079】

図３２は、本実施形態に係る音響装置の振動素子における振動層を示す斜視図である。本実施形態に係る第１振動素子１１及び第２振動素子２１のそれぞれにおける振動発生部１１Ａの振動層１１２は、複数の第１部分１１２ａ及び第２部分１１２ｂを含むことができる。例えば、振動層１１２は、複数の第１部分１１２ａ、および複数の第１部分１１２ａの間に配置された第２部分１１２ｂを含むことができる。

【0080】

複数の第１部分１１２ａのそれぞれは、ｘ軸方向とｙ軸方向のそれぞれに沿って互いに離隔されるように配置され得る。例えば、複数の第１部分１１２ａのそれぞれは、互いに同じ大きさを有する六面体形状を有しながら格子形状に配置され得る。複数の第１部分１１２ａのそれぞれは、図３１で説明した第１部分１１２ａと実質的に同一であり得るので 、これに対する重複説明は省略する。

【0081】

第２部分１１２ｂは、ｘ軸方向とｙ軸方向のそれぞれに沿って複数の第１部分１１２ａの間に配置され得る。第２部分１１２ｂは、隣接する２つの第１部分１１２ａの間のギャップを埋めるか、または複数の第１部分１１２ａのそれぞれを囲むように構成されることによって、隣接する第１部分１１２ａと連結されるか、または接着され得る。第２部分１１２ｂは、図３１で説明した第２部分１１２ｂと実質的に同一であり得るので、これに対する重複説明は省略する。

【0082】

複数の第１部分１１２ａと第２部分１１２ｂのそれぞれの第１面は、第１電極と共通に連結され得る。複数の第１部分１１２ａと第２部分１１２ｂのそれぞれの第２面は、第２電極と共通に連結され得る。

【0083】

第７実施形態に係る音響装置１の第１振動素子１１及び第２振動素子２１のそれぞれにおける振動層１１２は、複数の第１部分１１２ａと第２部分１１２ｂが、同一の平面に配置（または連結）されることにより、単一の薄いフィルム形状を有することができる。これにより、第１振動素子１１及び第２振動素子２１のそれぞれは、振動特性を有する第１部分１１２ａによって上下の方向に振動することができ、柔軟性を有する第２部分１１２ｂによって曲面の形状に曲がることができる。例えば、振動層１１２を含む第１振動素子１１及び第２振動素子２１のそれぞれは、１－３複合体構造を有することにより、２０ｋＨｚ以下の共振周波数を有することができるが、本明細書の実施形態はこれに限定されない。

【0084】

［第８実施形態］
本実施形態では、第８実施形態に係る音響装置１における振動素子の構造の変形例を説明する。

【0085】

図３３は、本実施形態に係る音響装置における振動素子の構成を示す平面図である。図３４は、図３３のＤ－Ｄ’線における断面図を示している。図３３及び図３４に示されているように、本実施形態に係る第１振動素子１１及び第２振動素子２１のそれぞれは、少なくとも２つ以上の振動発生部（または振動部）１１Ａ、１１Ｂを含むことができる。例えば、第１振動素子１１及び第２振動素子２１のそれぞれは、第１振動発生部１１Ａ及び第２振動発生部１１Ｂを含むことができる。

【0086】

第１及び第２振動発生部１１Ａ、１１Ｂのそれぞれは、ｘ軸方向に沿って互いに離隔しながら電気的に分離されて配置され得る。第１及び第２振動発生部１１Ａ、１１Ｂのそれぞれは、圧電効果によって収縮と膨張を交互に繰り返すことにより、振動することができる。例えば、第１及び第２振動発生部１１Ａ、１１Ｂは、ｘ軸（またはｙ軸）方向に沿って第１間隔（Ｄ１）で配置されるか、またはタイリングされ得る。第１及び第２振動発生部１１Ａ、１１Ｂのそれぞれは、同一の平面上に配置されるか、またはタイリングされることにより、振動素子１１は、相対的に小さい大きさを有する第１及び第２振動発生部１１Ａ、１１Ｂのタイリングによって大面積化され得る。これにより、第１及び第２振動発生部１１Ａ、１１Ｂがタイリングされた振動素子１１は、振動アレイ、振動アレイ部、振動モジュールアレイ部、振動アレイ構造物、タイリング振動アレイ、タイリング振動アレイモジュール、またはタイリング振動フィルムであり得るが、本明細書の実施形態はこれに限定されるものではない。

【0087】

第１及び第２振動発生部１１Ａ、１１Ｂのそれぞれは、一定の間隔（Ｄ１）で配置されるか、またはタイリングされることによって、独立して駆動せず、完全な１つの単一体の形態で駆動される１つの振動装置（または単一振動装置）として実現され得る。ｘ軸方向を基準に、第１及び第２振動発生部１１Ａ、１１Ｂの間の第１間隔（Ｄ１）は、０．１ｍｍ以上３ｃｍ未満であり得るが、本明細書の実施形態はこれに限定されるものではない。

【0088】

第１及び第２振動発生部１１Ａ、１１Ｂの単一体振動に連動されて発生される音響の再生帯域を増加させ、低音域帯音響、例えば、５００Ｈｚ以下での音圧特性を増加させるために、第１及び第２振動発生部１１Ａ、１１Ｂは、０．１ｍｍ以上５ｍｍ未満の第１間隔（Ｄ１）で配置され得る。例えば、第１及び第２振動発生部１１Ａ、１１Ｂが０．１ｍｍ未満の第１間隔（Ｄ１）または第１間隔（Ｄ１）なしに配置されるとき、第１及び第２振動発生部１１Ａ、１１Ｂのそれぞれの振動時に、互いの間の物理的な接触によるクラックの発生または破損によって、第１及び第２振動発生部１１Ａ、１１Ｂまたは振動素子１１の信頼性が低下され得る。

【0089】

第１及び第２振動発生部１１Ａ、１１Ｂのそれぞれは、振動層１１２と、振動層１１２の第１面にある第１電極１１１と、振動層１１２の第１面と異なる第２面にある第２電極１１３と、を含むことができる。振動層１１２は、図６で説明した振動層１１２と実質的に同一であり得るので、これに対する重複説明は省略する。他の変形例によれば、振動層１１２は、図３１に示した変形例と同様に、複数の第１部分１１２ａと複数の第２部分１１２ｂを含むか、または図３２に示した変形例と同様に、複数の第１部分１１２ａと第２部分１１２ｂを含むことができ、これに対する重複する説明は省略する。

【0090】

第１電極１１１及び第２電極１１３は、振動層１１２を厚さ方向に挟むように配されており、振動層１１２に電圧を印加する。振動層１１２の分極方向は、ｚ軸の正方向又は負方向であり得る。なお、第１電極１１１及び第２電極１１３には、各電極に電圧を印加するための配線が接続され得る。

【0091】

本実施形態に係る第１振動素子１１及び第２振動素子２１のそれぞれは、第１保護層（または第１保護部材）１１７ａ、第２保護層（または第２保護部材）１１７ｂをさらに含むことができる。第１保護層１１７ａは、第１及び第２振動発生部１１Ａ、１１Ｂのそれぞれの第１面（または前面または上面）と共通に連結され得る。第１保護層１１７ａは、第１及び第２振動発生部１１Ａ、１１Ｂのそれぞれの第１面を保護及び絶縁する。第２保護層１１７ｂは、第１及び第２振動発生部１１Ａ、１１Ｂのそれぞれの第２面（または背面または下面）と共通に連結され得る。第２保護層１１７ｂは、第１及び第２振動発生部１１Ａ、１１Ｂのそれぞれの第２面を保護及び絶縁する。例えば、第１振動素子１１の第１保護層１１７ａと第２保護層１１７ｂのうちのいずれか１つは、接着層を介して第１基板１３と連結され得る。例えば、第２振動素子２１の第１保護層１１７ａと第２保護層１１７ｂのうちのいずれか１つは、接着層を介して第２基板２３と連結され得る。

【0092】

第１保護層１１７ａは、第１接着層１１８ａを介して、第１電極１１１に連結されるか、または結合され得る。第２保護層１１７ｂは、第２接着層１１８ｂを介して、第２電極１１３に連結されるか、または結合され得る。第１接着層１１８ａと第２接着層１１８ｂは、第１及び第２振動発生部１１Ａ、１１Ｂのそれぞれを取り囲むように、第１保護層１１７ａと第２保護層１１７ｂとの間に構成され得る。例えば、第１接着層１１８ａと第２接着層１１８ｂは、第１及び第２振動発生部１１Ａ、１１Ｂのそれぞれを完全に取り囲むように、第１保護層１１７ａと第２保護層１１７ｂとの間に構成され得る。第１接着層１１８ａと第２接着層１１８ｂは、第１振動発生部１１Ａと第２振動発生部１１Ｂとの間で互いに連結されるか、または結合され得る。例えば、第１及び第２振動発生部１１Ａ、１１Ｂは、第１接着層１１８ａと第２接着層１１８ｂとの間に埋め込まれるか、または内蔵され得る。

【0093】

［第９実施形態］
本実施形態では、第１乃至第８実施形態に係る音響装置１が表示装置であり、振動部材９０が表示装置の表示パネルの機能を兼ねている場合の具体的な構成例を説明する。第１乃至第８実施形態と共通する要素については説明を省略又は簡略化することがある。

【0094】

図３５は、第９実施形態に係る表示装置６０の構成図である。本実施形態の表示装置６０の用途は、例えば、電子ポスター、デジタル掲示板、電子広告板、コンピュータのスクリーン、テレビジョン受像機等であり得るが、本明細書の実施形態はこれに限定されるものではない。ホストシステム７、振動素子１１、２１の構造は第１乃至第４実施形態のいずれかと同様であるため説明を省略する。また、図３５においては不図示であるが、振動素子１１、２１には、第１乃至第４実施形態の第１基板１３、第２基板２３、第１弾性部材３１、第２弾性部材３３等が連結されている。

【0095】

図３５に示されているように、表示装置６０は、振動素子１１，２１、制御部２００、パネル制御部３００、データ駆動回路４００、ゲート駆動回路５００及び表示パネル６００を有する。表示装置６０は、入力されたＲＧＢデータ等に基づいて表示パネル６００に画像を表示し、入力された駆動信号等に基づいて音声を発する装置である。

【0096】

パネル制御部３００は、ホストシステム７から入力された画像データ及びタイミング信号に基づいてデータ駆動回路４００及びゲート駆動回路５００を制御する。データ駆動回路４００は、複数の画素（Ｐ）の列ごとに配された駆動線４１０を介して複数の画素（Ｐ）にデータ電圧等を供給する。ゲート駆動回路５００は、複数の画素（Ｐ）の行ごとに配された駆動線５１０を介して複数の画素（Ｐ）に制御信号を供給する。なお、駆動線４１０及び駆動線５１０の各々は、複数の配線により構成されていてもよい。

【0097】

表示パネル６００は、複数の行及び複数の列をなすように配された複数の画素（Ｐ）を含む。表示装置６０は、例えば、画素（Ｐ）の発光素子として有機発光ダイオード（Ｏｒｇａｎｉｃ Ｌｉｇｈｔ－Ｅｍｉｔｔｉｎｇ Ｄｉｏｄｅ；ＯＬＥＤ）が配された表示パネル６００を用いたＯＬＥＤディスプレイであり得る。あるいは、表示装置６０は、液晶材料、偏光板等を備える液晶パネルを表示パネル６００として用いた液晶ディスプレイ（Ｌｉｑｕｉｄ Ｃｒｙｓｔａｌ Ｄｉｓｐｌａｙ；ＬＣＤ）であってもよい。これらの構造によれば、表示パネル６００を薄くすることができるため、表示装置６０の薄型化に好適である。表示装置６０がカラー画像を表示可能である場合には、画素（Ｐ）は、カラー画像を構成する複数の色（例えばＲＧＢ）のいずれかを表示する副画素であり得る。

【0098】

制御部２００、パネル制御部３００、データ駆動回路４００及びゲート駆動回路５００の各々は、１又は複数の半導体集積回路によって構成され得る。また、制御部２００、パネル制御部３００、データ駆動回路４００及びゲート駆動回路５００のうちの一部又は全部は、１つの半導体集積回路として一体に構成され得る。

【0099】

本実施形態の表示装置６０は、ホストシステム７から画像信号（例えばＲＧＢデータ）、駆動信号及びタイミング信号（垂直同期信号、水平同期信号、データイネーブル信号等）が供給されることにより、画像を表示し、かつ音を発する。表示パネル６００は、画像の表示を行う画像表示面と、画像表示面と対向する裏面を有する。表示パネル６００の裏面には、振動素子１１、２１が連結されている。これにより表示パネル６００は、画像表示の機能と、第１乃至第４実施形態における振動部材９０の機能とを有する。本実施形態では、表示パネル６００から表示された画像から音が発せられるような音響効果を有する表示装置６０を提供することができる。

【0100】

本明細書の実施例に係る音響装置は、装置に配置される音響装置に適用され得る。本明細書の実施例に係る装置は、モバイルデバイス、テレビ電話、スマートウォッチ（ｓｍａｒｔ ｗａｔｃｈ）、ウォッチフォン（ｗａｔｃｈ ｐｈｏｎｅ）、ウェアラブル機器（ｗｅａｒａｂｌｅ ａｐｐａｒａｔｕｓ）、フォルダブル機器（ｆｏｌｄａｂｌｅ ａｐｐａｒａｔｕｓ）、ローラブル機器（ｒｏｌｌａｂｌｅ ａｐｐａｒａｔｕｓ）、ベンダブル機器（ｂｅｎｄａｂｌｅ ａｐｐａｒａｔｕｓ）、フレキシブル機器（ｆｌｅｘｉｂｌｅ ａｐｐａｒａｔｕｓ）、カーブ・ド機器（ｃｕｒｖｅｄ ａｐｐａｒａｔｕｓ）、スライド機器（ｓｌｉｄｉｎｇ ａｐｐａｒａｔｕｓ）、可変型機器（ｖａｒｉａｂｌｅ ａｐｐａｒａｔｕｓ）、電子手帳、電子書籍、ＰＭＰ（ｐｏｒｔａｂｌｅ ｍｕｌｔｉｍｅｄｉａ ｐｌａｙｅｒ）、ＰＤＡ（ｐｅｒｓｏｎａｌ ｄｉｇｉｔａｌ ａｓｓｉｓｔａｎｔ）、ＭＰ３プレーヤー、モバイル医療機器、デスクトップＰＣ（ｄｅｓｋｔｏｐ ＰＣ）、ラップトップＰＣ（ｌａｐｔｏｐ ＰＣ）、ネットブックコンピュータ（ｎｅｔｂｏｏｋ ｃｏｍｐｕｔｅｒ）、ワークステーション（ｗｏｒｋｓｔａｔｉｏｎ）、ナビゲーション、車両用ナビゲーション、車両用表示装置、車両用装置、劇場用装置、劇場用表示装置、テレビ、ウォールペーパー（ｗａｌｌ ｐａｐｅｒ）機器、サイネージ（ｓｉｇｎａｇｅ）機器、ゲーム機器、ノートブック、モニター、カメラ、ビデオカメラ、および家電機器などに適用することができる。そして、本明細書の音響装置は、有機発光照明装置または無機発光照明装置に適用することができる。音響装置が照明装置に適用される場合、照明装置は照明およびスピーカの役割を果たすことができる。そして、本明細書の音響装置がモバイル機器などに適用される場合、音響装置はスピーカ、レシーバ、およびハプティック装置のうちの１つ以上であり得、本明細書の実施形態はこれに限定されない。

【0101】

本明細書の実施形態に係る音響装置は、以下のように説明することができる。

【0102】

本明細書の実施形態に係る音響装置は、入力された駆動信号によって振動する第１振動素子と、互いに対向する第１主面及び第２主面を含み、第１振動素子が第１主面の少なくとも一部の上に配された第１基板と、互いに対向する第１主面及び第２主面を含み、第１主面の一部が第１基板の第２主面の一部と接するように配された第２基板と、第２基板の第２主面の少なくとも一部と接するように配され、入力された駆動信号によって振動する第２振動素子と、振動部材と、第１基板と振動部材とを連結する第１弾性部材と、第２振動素子と振動部材とを連結する第２弾性部材と、を含むことができる。

【0103】

本明細書の１つ以上の実施形態によれば、第１弾性部材は、第１基板の第２主面と接しており、平面視において第１基板と第１振動素子とが重畳する領域に配され得る。

【0104】

本明細書の１つ以上の実施形態によれば、第１振動素子は、平面視において、長手方向及び短手方向を含む矩形状であり、第１弾性部材の一の縁部は、平面視において、第１振動素子の長手方向の縁部に対応する位置に配され得る。

【0105】

本明細書の１つ以上の実施形態によれば、第２弾性部材は、第２振動素子と接しており、平面視において第２基板と第２振動素子とが重畳する領域に配され得る。

【0106】

本明細書の１つ以上の実施形態によれば、第２振動素子は、平面視において、長手方向及び短手方向を含む矩形状であり、第２弾性部材の一の縁部は、平面視において、第２振動素子の長手方向の縁部に対応する位置に配され得る。

【0107】

本明細書の実施形態に係る音響装置は、入力された駆動信号によって振動する第１振動素子と、互いに対向する第１主面及び第２主面を含み、第１振動素子が第１主面の少なくとも一部の上に配された第１基板と、第１基板の第２主面の一部と接するように配され、入力された駆動信号によって振動する第２振動素子と、互いに対向する第１主面及び第２主面を含み、第１主面の少なくとも一部が第２振動素子と接するように配された第２基板と、振動部材と、第１基板と振動部材とを連結する第１弾性部材と、第２基板と振動部材とを連結する第２弾性部材と、を含むことができる。

【0108】

本明細書の１つ以上の実施形態によれば、第１弾性部材は、第１基板の第２主面と接しており、平面視において第１基板と第１振動素子とが重畳する領域に配され得る。

【0109】

本明細書の１つ以上の実施形態によれば、第１振動素子は、平面視において、長手方向及び短手方向を含む矩形状であり、第１弾性部材の一の縁部は、平面視において、第１振動素子の長手方向の縁部に対応する位置に配され得る。

【0110】

本明細書の１つ以上の実施形態によれば、第２弾性部材は、第２基板の第２主面と接しており、平面視において第２基板と第２振動素子とが重畳する領域に配され得る。

【0111】

本明細書の１つ以上の実施形態によれば、第２振動素子は、平面視において、長手方向及び短手方向を含む矩形状であり、第２弾性部材の一の縁部は、平面視において、第２振動素子の長手方向の縁部に対応する位置に配され得る。

【0112】

本明細書の１つ以上の実施形態によれば、第１基板及び第２基板の少なくとも一方は、ステンレス鋼を含むことができる。

【0113】

本明細書の１つ以上の実施形態によれば、第１基板及び第２基板の少なくとも一方の厚みは、０．１ｍｍから０．５ｍｍの間であり得る。

【0114】

本明細書の１つ以上の実施形態によれば、第１基板及び第２基板の少なくとも一方の厚みは、０．２ｍｍから０．４ｍｍの間であり得る。

【0115】

本明細書の１つ以上の実施形態によれば、第１基板及び第１振動素子は、平面視において、長手方向及び短手方向を含む矩形状であり、第１基板の長手方向の長さは、第１振動素子の長手方向の長さ以上であり得る。

【0116】

本明細書の１つ以上の実施形態によれば、第２基板及び第２振動素子は、平面視において、長手方向及び短手方向を含む矩形状であり、第２基板の長手方向の長さは、第２振動素子の長手方向の長さ以上であり得る。

【0117】

本明細書の１つ以上の実施形態によれば、第１基板、第１振動素子、第２基板及び第２振動素子は、平面視において、長手方向及び短手方向を含む矩形状であり、第１基板及び第２基板の少なくとも一方の長手方向の長さは、第１振動素子及び第２振動素子の少なくとも一方の長手方向の長さと同一であり得る。

【0118】

本明細書の１つ以上の実施形態によれば、第１基板、第１振動素子、第２基板及び第２振動素子は、平面視において、長手方向及び短手方向を含む矩形状であり、第１基板の長手方向及び第１振動素子の長手方向は第１方向に延び、第２基板の長手方向及び第２振動素子の長手方向は第２方向に延び、第１基板及び第１振動素子は、平面視において第２基板及び第２振動素子と交差することができる。

【0119】

本明細書の１つ以上の実施形態によれば、振動部材は、表示装置の表示パネルであり、
表示パネルは、画像が表示される画像表示面と、画像表示面に対向する裏面と、を含み、
第１振動素子及び第２振動素子の振動は、表示パネルの裏面に伝達され得る。

【0120】

本明細書の１つ以上の実施形態によれば、第１基板と第２基板とは、平面視において「＋」字形状を含むように配置され得る。

【0121】

本明細書の１つ以上の実施形態によれば、振動部材は、金属、樹脂、ガラス、木材、ゴム、プラスチック、繊維、布、紙、皮革、またはカーボンの材料で構成されるか、または映像を表示するように構成された画素を含む表示パネル、表示装置から映像が投影されるスクリーンパネル、照明パネル、発光ダイオード照明パネル、有機発光照明パネル、無機発光照明パネル、サイネージパネル、運送手段の内装材、運送手段のガラス窓、運送手段の外装材、運送手段の座席内装材、建物の天井材、建物の内装材、建物のガラス窓、航空機の内装材、航空機のガラス窓、または鏡を含むことができる。

【0122】

本明細書の実施形態に係る音響装置は、振動部材と、互いに交差する第１基板と第２基板と、第１基板に連結された第１振動素子と、第２基板に連結された第２振動素子と、第１基板及び第２基板のそれぞれの振動を振動部材に伝達する伝達部材と、を含むことができる。

【0123】

本明細書の１つ以上の実施形態によれば、音響装置は、第１基板と第２基板との間の接着剤をさらに含み、接着剤は、弾性部材よりも低い弾性係数を含むことができる。

【0124】

本明細書の１つ以上の実施形態によれば、伝達部材は、第１基板と振動部材との間に連結された複数の第１弾性部材と、第２基板と振動部材との間に連結された複数の第２弾性部材と、を含むことができる。

【0125】

本明細書の１つ以上の実施形態によれば、複数の第２弾性部材は、第２振動素子と重畳されるように第２基板に連結され得る。

【0126】

本明細書の１つ以上の実施形態によれば、伝達部材は、第１基板と振動部材との間に連結された複数の第１弾性部材と、第２振動素子と振動部材との間に連結された複数の第２弾性部材と、を含むことができる。

【0127】

本明細書の１つ以上の実施形態によれば、複数の第１弾性部材は、第１振動素子と重畳されるように第１基板に連結され得る。

【0128】

本明細書の１つ以上の実施形態によれば、伝達部材は、第２振動素子の各角部及び真中部にそれぞれ重畳されるように配置された５つの第２弾性部材を含むことができる。

【0129】

本明細書の１つ以上の実施形態によれば、伝達部材は、第２振動素子の各角部、真中部、及び各角部のそれぞれと真中部との間の中間部にそれぞれ重畳されるように配置された９つの第２弾性部材を含むことができる。

【0130】

本明細書の１つ以上の実施形態によれば、第１振動素子と第２振動素子のそれぞれは、振動発生部を含み、振動発生部は、複数の第１部分と複数の第１部分との間にある１つ以上の第２部分を含む振動層と、振動層の第１面にある第１電極と、振動層の第１面とは異なる第２面にある第２電極と、を含むことができる。

【0131】

本明細書の実施形態に係る音響装置は、複数の第１部分は、圧電特性を含む無機物質を含み、１つ以上の第２部分は、軟性特性を含む有機物質を含むことができる。

【0132】

本明細書の１つ以上の実施形態によれば、第１振動素子と第２振動素子のそれぞれは、振動発生部の第１面にある第１保護部材と、振動発生部の第２面とは異なる第２面にある第２保護部材と、をさらに含むことができる。

【0133】

本明細書の１つ以上の実施形態によれば、第１振動素子と第２振動素子のそれぞれは、振動発生部と第１保護部材との間にある第１接着層と、振動発生部と第２保護部材との間にある第２接着層と、をさらに含むことができる。

【0134】

本明細書の１つ以上の実施形態によれば、第１振動素子と第２振動素子のそれぞれは、少なくとも２つ以上の振動発生部を含み、少なくとも２つ以上の振動発生部のそれぞれは、振動層と、振動層の第１面にある第１電極と、振動層の第１面と異なる第２面にある第２電極と、を含むことができる。

【0135】

本明細書の１つ以上の実施形態によれば、第１振動素子と第２振動素子のそれぞれは、少なくとも２つ以上の振動発生部のそれぞれの第１面と共通に連結された第１保護部材と、少なくとも２つ以上の振動発生部のそれぞれの第２面と共通に連結された第２保護部材と、をさらに含むことができる。

【0136】

本明細書の１つ以上の実施形態によれば、第１振動素子と第２振動素子のそれぞれは、少なくとも２つ以上の振動発生部と第１保護部材との間にある第１接着層と、少なくとも２つ以上の振動発生部と第２保護部材との間にある第２接着層と、をさらに含むことができる。

【0137】

本明細書の１つ以上の実施形態によれば、第１接着層及び第２接着層は、少なくとも２つ以上の振動発生部の間で互いに連結され得る。

【0138】

以上で説明した本明細書は、上述した実施例および添付した図に限定されるものではなく、本明細書の技術的思想から逸脱しない範囲内で種々の置換、変形および変更が可能であることが、本明細書が属する技術分野において通常の知識を有する者にとっては明らかである。したがって、本明細書の範囲は、後述する特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲の意味および範囲、およびその等価概念から導出されるすべての変更または変形形態が、本明細書の範囲に含まれると解釈されなければならない。

【符号の説明】

【0139】

１ 音響装置
１１ 第１振動素子
１３ 第１基板
２１ 第２振動素子
２３ 第２基板
３１ 第１弾性部材
３３ 第２弾性部材
９０ 振動部材

【要約】

【課題】音質が向上された音響装置を提供すること。
【解決手段】入力された駆動信号によって振動する第１振動素子と、互いに対向する第１主面及び第２主面を含み、第１振動素子が第１主面の少なくとも一部の上に配された第１基板と、互いに対向する第１主面及び第２主面を含み、第１主面の一部が第１基板の第２主面の一部と接するように配された第２基板と、第２基板の第２主面の少なくとも一部と接するように配され、入力された駆動信号によって振動する第２振動素子と、振動部材と、第１基板と振動部材とを連結する第１弾性部材と、第２振動素子と振動部材とを連結する第２弾性部材とを含む。
【選択図】図２

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】

【図11】

【図12】

【図13】

【図14】

【図15】

【図16】

【図17】

【図18】

【図19】

【図20】

【図21】

【図22】

【図23】

【図24】

【図25】

【図26】

【図27】

【図28】

【図29】

【図30】

【図31】

【図32】

【図33】

【図34】

【図35】