專利名稱:彈性表面波激勵裝置的制作方法
技術領域:
本發(fā)明涉及在玻璃等非壓電原材料上激勵彈性表面波(surfaceacoustic waveSAW)的裝置,可使彈性表面波在非壓電原材料上有效地產生。
背景技術:
作為超聲波振動的一種的彈性表面波,一直以來在通信機用的濾波器或共振器等器件中得到應用,另外,關于在傳感器或致動器等方面的應用,研究開發(fā)正取得進展。
如圖18所示,當在壓電性基板2上形成具有叉指電極的梳形電極11并在該電極間施加交流電壓時,彈性表面波在壓電性基板2的表面產生。此時,如圖19所示,在壓電性基板2中,在叉指電極周邊的電場13作用下,在叉指電極的負電極附近和正電極附近產生反向應力12。該電極11的正/負因交流電壓反轉,在電極11附近產生的應力12的方向也周期性地重復反轉,從而在壓電性基板2中產生彈性表面波。該彈性表面波的頻率取決于梳形電極11的幾何形狀(叉指電極的節(jié)距),所產生的彈性表面波沿圖18的左右方向傳播。也就是說,壓電性基板2也作為傳播彈性表面波的介質發(fā)揮功能。當彈性表面波在壓電性基板2中傳播時,如圖20的示意性剖面圖所示,壓電性基板2的表面附近的粒子進行橢圓運動。
在通信機用濾波器的情況下,在壓電性基板2上距梳形電極11設置一段距離地形成相同形狀的接收用梳形電極,在壓電性基板2中傳播的彈性表面波由接收用梳形電極再轉換為電信號。
另外,在下述非專利文獻1中,記載了利用彈性表面波的波動現象的“彈性表面波線性電動機”。該電動機在彈性表面波所傳播的壓電性基板上配置有成為驅動體的滑塊(slider),當將該滑塊按壓在壓電性基板上時,壓電性基板表面附近的粒子的橢圓運動通過摩擦傳遞給滑塊,在壓電性基板之上,滑塊沿著與彈性表面波的傳播方向相反的方向移動。
另外,在下述非專利文獻2中,記載了利用彈性表面波的波動現象的“皮膚感覺顯示器”。該器件利用在壓電性基板上傳播的彈性表面波的機械振動使振動在手指的皮膚表面產生,將該器件安裝在PC用鼠標的按鈕部分,操作人員在操作該鼠標、用光標去描PC畫面上所顯示的凹凸面時,根據光標位置調制器件的SAW驅動信號,由此操作人員在指尖上可感覺到相當于該凹凸的粗糙度感。
為了在這些壓電性基板中以高效率激勵彈性表面波,廣泛地采用了LiNbO3等壓電性單晶基板。另外,近年來,發(fā)現了在晶體的切割方向能得到較高機電耦合系數的KNbO3等材料,其應用正在期待之中。
另外,在利用非壓電原材料的彈性表面波的裝置中,如下述非專利文獻3中所記述的那樣,將彈性表面波用于觸摸位置的檢測的觸摸屏廣為人知。如圖21所示,該裝置具有可進行SAW的傳播的玻璃基板30以及在其周邊相向配置的一對驅動電極31和一對接收電極32。驅動電極31和接收電極32具備“ㄑ”字形狀的梳形電極111,該梳形電極111在設置于玻璃基板30的電極位置處的壓電薄膜21上形成。從驅動電極31發(fā)送的彈性表面波在玻璃基板30的表面?zhèn)鞑ゲ⒈唤邮针姌O32接收,而當用手指觸摸玻璃基板30時,由于通過觸摸位置的彈性表面波衰減,所以可分析該接收信號并檢測出觸摸位置。
另外,利用彈性表面波的觸摸屏在下述專利文獻1中也有記載。在該觸摸屏中,使梳形電極朝向玻璃基板一側地將形成了梳形電極的多塊壓電板固定在玻璃基板的周圍。
另外,在下述專利文獻2中,記述了在厚度約為220μm的壓電薄板上形成梳形電極并用環(huán)氧樹脂將該壓電薄板與玻璃基板粘結在一起使得將梳形電極夾持其間的超聲波轉換器。
另外,在下述專利文獻3中,記述了在厚度約為200μm的壓電體上形成梳形電極并在玻璃基板的壓電體接合面上形成溝槽,經熔融金屬層將壓電體的電極形成面的相反面與玻璃基板接合在一起的壓電體裝置。
專利文獻1特開2002-196876號公報專利文獻2特開平6-46496號公報專利文獻3特開2003-8094號公報非專利文獻1http://www.intellect.pe.u-tokyo.ac.jp/reseach/sawmotor/sawmotor-j.html“彈性表面波線性電動機”非專利文獻2http://www.intellect.pe.u-tokyo.ac.jp/reseach/saw-tactile/saw-tactile-j.html“應用了彈性表面波的皮膚感覺顯示器”非專利文獻3http://pcweb.mycom.co.jp/news/2002/11/26/14.html“開發(fā)透光率98%的指向清晰PDA的觸摸屏”但是,壓電性單晶基板制造不易,能得到的最大晶片尺寸約為直徑10cm(4英寸)左右。另外,每一片的單價也很昂貴。
在將彈性表面波的機械振動用到機電學的情況下,必須在寬范圍內激勵彈性表面波,跨長距離傳播彈性表面波,但這樣的應用受到激勵彈性表面波的壓電性單晶基板的尺寸限制。
在上述非專利文獻3所述的觸摸屏中,在玻璃基板上激勵彈性表面波,但此時在玻璃基板上傳播的彈性表面波的功率很弱,無法用該結構取出彈性表面波的機械能并應用到機電學中。
另外,即使按照上述非專利文獻1~3所述的結構,也無法使強功率的彈性表面波在玻璃基板上產生。
發(fā)明內容
本發(fā)明是解決這樣的課題的發(fā)明,其目的在于,提供一種在可像玻璃那樣自由設定形狀的材料的表面上能有效激勵彈性表面波的彈性表面波激勵裝置。
本發(fā)明的彈性表面波激勵裝置具備非壓電體、壓電體、介于該非壓電體與壓電體之間的梳形電極、以及將上述壓電體隔著該梳形電極壓接在上述非壓電體上的施壓單元,與梳形電極的叉指電極正交的方向(即,彈性表面波傳播方向)的上述壓電體的長度被設定為在對梳形電極施加交流電壓時在上述壓電體上產生彈性波的駐波的長度,通過該壓電體上所產生的駐波而在非壓電體上激勵彈性表面波。
在該裝置內,壓電體與電極和非壓電體的聲耦合由施壓單元來增進,壓電體上產生的彈性波的駐波的應力經電極傳播到玻璃基板等非壓電體上。
另外,在本發(fā)明的彈性表面波激勵裝置中,使彈性表面波在壓電體上作為彈性波產生。
在該裝置內,在壓電體的與非壓電體相接的面的表面上產生彈性表面波的駐波。
另外,在本發(fā)明的彈性表面波激勵裝置中,將上述壓電體的上述長度設定為在該壓電體上傳播的波的1/2波長的整數倍的長度。
具有該長度的壓電體在將交流電壓施加到梳形電極時,產生彈性波或彈性表面波的駐波。
另外,在本發(fā)明的彈性表面波激勵裝置中,將上述叉指電極與鄰接的叉指電極的節(jié)距設定為在上述非壓電體上傳播的波的1/2波長。
通過該各叉指電極在非壓電體上所激勵的各彈性表面波成為全部同相,將它們合成,彈性表面波的振幅會增大。
另外,在本發(fā)明的彈性表面波激勵裝置中,在上述壓電體的與梳形電極相接一側的面的不與叉指電極接觸的位置上,與叉指電極并行地設置有用于增進壓電體與非壓電體的聲耦合的溝槽。
該溝槽的存在降低了壓電體的等效的楊氏模量,即使在壓電體上產生的彈性表面波的波長與非壓電體上所激勵的彈性表面波的波長不同的情況下,也可增進兩者的聲耦合。另外,因壓電體的等效的楊氏模量的降低,提高了壓電體的等效的壓電系數。其結果是,非壓電體上的彈性表面波的激勵效率得到提高。
另外,在本發(fā)明的彈性表面波激勵裝置中,與上述叉指電極接觸的上述壓電體的凸條部被構成為在非壓電體表面上所激勵的彈性表面波的頻率下共振,在叉指電極形成面的垂直方向上伸縮。
該凸條部的共振振動增強,非壓電體通過該凸條部以大的振幅受到激勵。
另外,在本發(fā)明的彈性表面波激勵裝置中,施壓單元被構成為利用真空吸附,將壓電體壓接在非壓電體上。
通過利用真空吸附,可緊湊地構成施壓單元。
另外,在本發(fā)明的彈性表面波激勵裝置中,具備覆蓋壓電體且末端部分緊貼在非壓電體上的軟質蓋,將該軟質蓋的內部做成真空,使壓電體壓接在非壓電體上。
由于軟質蓋的機械阻抗與壓電體或非壓電體顯著不同,所以軟質蓋緊貼在壓電體和非壓電體上,將壓電體牢固地壓接在非壓電體上。
另外,在本發(fā)明的彈性表面波激勵裝置中,在上述壓電體與上述非壓電體之間具有真空的空間,該空間用并行的叉指電極和在與上述叉指電極正交的梳形電極的側面配置的粘結劑密封。
在該情況下,施壓單元被緊湊地構成于梳形電極的區(qū)域內。
本發(fā)明的彈性表面波激勵裝置可在像玻璃那樣具有形狀自由度的材料的表面上有效地激勵具有可用于機電學的振幅的彈性表面波。
因此,可在寬范圍內激勵彈性表面波、或使之長距離傳播,拓寬了使用彈性表面波的機電學的應用領域。
圖1是表示本發(fā)明的第1實施方式中的彈性表面波激勵裝置的結構的圖。
圖2是說明本發(fā)明的第1實施方式中的裝置內的彈性表面波的激勵原理的圖。
圖3是說明本發(fā)明的第1實施方式中的裝置的壓電體的長度和電極節(jié)距的圖。
圖4是說明本發(fā)明的第1實施方式中的裝置內λp=λn時的壓電體的長度和電極節(jié)距的圖。
圖5是表示本發(fā)明的第1實施方式中的裝置的頻率特性的圖。
圖6是表示本發(fā)明的第1實施方式中的裝置的施加電流與振動振幅的關系的圖。
圖7是表示本發(fā)明的第1實施方式中的裝置的特性測定方式的圖。
圖8是表示本發(fā)明的第1實施方式中的裝置內所構成的彈性表面波電動機的圖。
圖9是表示本發(fā)明的第1實施方式中的裝置內所構成的皮膚感覺顯示器的圖。
圖10是表示本發(fā)明的第1實施方式中的裝置內的利用了真空吸附的施壓機構的圖。
圖11是表示本發(fā)明的第1實施方式中的裝置內的利用了真空吸附的第2施壓機構的圖。
圖12是表示本發(fā)明的第2實施方式中的彈性表面波激勵裝置的壓電體的結構的圖。
圖13是本發(fā)明的第2實施方式中的裝置的壓電體、電極和玻璃基板的剖面圖。
圖14是本發(fā)明的第2實施方式中的裝置的壓電體、電極和玻璃基板的剖面圖(變例1)。
圖15是本發(fā)明的第2實施方式中的裝置的壓電體、電極和玻璃基板的剖面圖(變例2)。
圖16是本發(fā)明的第2實施方式中的裝置的壓電體、電極和玻璃基板的剖面圖(變例3)。
圖17是說明本發(fā)明的第2實施方式中的裝置的凸起形狀的圖。
圖18是表示現有的壓電元件的結構的圖。
圖19是說明壓電元件上的彈性表面波的激勵原理的圖。
圖20是傳播彈性表面波的壓電元件的示意性剖面圖。
圖21是表示利用彈性表面波的觸摸屏的結構的圖。
符號說明2 壓電性基板;11 梳形電極;12 應力;13 電場;20 壓電體;21 壓電薄膜;22 溝槽;23 凸起;30 玻璃基板;31 驅動電極;32 接收電極;33 應力;41 布線;42 施壓機構;50 彈性表面波傳播方向;51 滑塊移動路徑;61 軟質蓋;62 粘結劑;71 壓電性振子的特性;72 本發(fā)明的裝置中的玻璃基板的特性;73 只是玻璃基板的特性;111 叉指電極;112 最外側的叉指電極;201 壓電體;202 壓電體;301 畫面;501 顯示物體;502 顯示物體具體實施方式
(第1實施方式)本發(fā)明的第1實施方式中的彈性表面波激勵裝置具有作為非壓電體的玻璃基板、在玻璃基板上形成的梳形電極、以及與梳形電極機械式耦合的壓電體。當對該梳形電極施加交流電壓時,在壓電體內產生的應力變化經梳形電極傳播到非壓電體上,在非壓電體上激勵彈性表面波。
圖1追蹤組裝順序來表示本彈性表面波激勵裝置的結構。首先,如圖1(a)所示,在非壓電體的玻璃基板30上,采用以往進行的真空蒸鍍或濺射等方法形成0.2~0.3μm膜厚的梳形電極11。玻璃基板30的形狀雖然是任意的,但在此處,使用大小為20mm×60mm、厚度為1~2mm的玻璃基板。
接著,如圖1(b)所示,在梳形電極11的叉指電極111上配置壓電體20。在此處,作為壓電體20,使用大小為8mm×10mm、厚度為1mm的LiNbO3晶體。
接著,如圖1(c)所示,連接用于對梳形電極11施加交流電壓的布線41,進而,設置用于將壓電體20隔著梳形電極11壓接在玻璃基板30上的施壓機構42,施4N(接觸壓強83.3kPa)的壓力。
當對梳形電極11施加電壓時,如圖2所示,在壓電體20上,在貫通壓電體內的電場作用下,在叉指電極111的負電極附近和正電極附近產生方向為相反的應力12。由于向叉指電極111施加的是交流電壓,所以該應力為交變力,該交變力經叉指電極111傳播到玻璃基板30上。因此,在玻璃基板30的表面上,會產生通常的彈性表面波驅動原理所作用的應力33的分布,激勵由梳形電極的叉指電極111的節(jié)距決定的頻率的彈性表面波,該彈性表面波沿著用圖1(c)的箭頭50所示的方向在玻璃基板30表面?zhèn)鞑ァ?br>
施壓機構42提供壓力,使得壓電體20壓接在梳形電極11上。因此,增進了壓電體20與電極11的聲耦合,能有效地進行玻璃基板30上的彈性表面波的激勵。只用粘結劑等將壓電體20與電極11和玻璃基板30接合在一起,聲耦合弱,無法在玻璃基板30上激勵強有力的彈性表面波。
另外,通過設定壓電體20在彈性表面波傳播方向50(即,與梳形電極11的叉指電極111正交的方向)上的長度L,使得在壓電體20的與非壓電體30相接的面的表面處產生彈性表面波的駐波,或者在產生彈性表面波的壓電體20內產生彈性表面波的駐波,以此提高玻璃基板30中的彈性表面波的激勵效率。
圖3表示此時的壓電體20的長度L與玻璃基板30上的叉指電極111的節(jié)距的關系。如假定所產生的彈性表面波的頻率為f、壓電體20的音速為Vp,則在壓電體20上所產生的彈性表面波的波長λp為(Vp/f)。此時,通過將壓電體20的彈性表面波傳播方向的長度L設定為
L=m×λp/2(m為整數)彈性表面波的駐波就在壓電體20上產生,玻璃基板30在受到該駐波的應力的作用后振動大增。
另外此時,如假定玻璃基板30的音速為Vn,則將一對叉指電極111的節(jié)距λn設定為λn=Vn/f而且如果將各叉指電極111的至少一部分配置成與壓電體20上所產生的駐波的波腹(振幅大的部位)的位置重疊,則以各叉指電極111為產生源的玻璃基板30的各彈性表面波全部變?yōu)橥啵瑢⑦@些彈性表面波合成后的玻璃基板30的彈性表面波的振幅增大。
在壓電體20的音速Vp與玻璃基板30的音速Vn相等(從而,λp=λn)的情況下,如圖4所示,如果將壓電體20的彈性表面波傳播方向的長度L設定為叉指電極的1/2節(jié)距(λn/2)的整數倍,則在壓電體20上產生彈性表面波的駐波,玻璃基板30上的激勵效率得到提高。
順便說一下,在彈性表面波的頻率為9.6MHz時,LiNbO3中的λp為400μm。
圖5和圖6表示對于在圖1的彈性表面波激勵裝置的玻璃基板30上所激勵的彈性表面波進行測定的結果。圖7示意性地表示該測定中所用的裝置,振動振幅用激光多普勒振動計測定。如圖5(a)、(b)所示,該彈性表面波激勵裝置的玻璃基板30保持壓電振子特有的導納(=(電導)+j(電納))的頻率特性。再有,在圖5(a)、(b)中,用線72表示該裝置的玻璃基板30的特性,為了比較起見,用線71表示采用了現有的壓電性基板(LiNbO3)的振子的特性,另外,用線73表示只設置了電極的玻璃基板30的特性。
圖5(c)表示將施加在電極上的功率設定為5W和30W,測定了該裝置的玻璃基板30中的振動振幅與施加電壓的頻率的關系的結果。振幅的峰值在9.62MHz和10.00MHz的頻率下出現。再有,振幅的峰值在壓電體20上出現駐波的頻率下出現,各多個峰值與波數不同的駐波的出現相對應。
圖6表示將施加在電極上的電壓的頻率設定為9.62MHz和10.00MHz并測定了施加電流與振動振幅的關系的結果。單點劃線是為了比較而示出的LiNbO3的特性,直線是頻率為9.62MHz時,此外虛線是頻率為10.00MHz時,該裝置的玻璃基板30上所激勵的彈性表面波的特性。振動振幅與施加電流成比例地增加,雖然得不到由壓電性基板構成的現有的振子那樣的振動振幅,但得到了可將機械振動用于機電學的2nm左右的振幅。
這樣,該彈性表面波激勵裝置對于在形狀可自由設定的玻璃基板等非壓電原材料而言,能夠激勵可將該機械振動用于機電學的強有力的彈性表面波。另外,由于可在寬的范圍內激勵該彈性表面波,并使之長距離傳播,所以拓寬了使用彈性表面波的機電學的應用領域。
例如,可將滑塊配置在該玻璃基板30的彈性表面波的傳播路徑上,構成沖程大的“彈性表面波電動機”。另外,在該電動機中,如圖8所示,通過在玻璃基板30上配置使彈性表面波的傳播方向變得不同的多個壓電體201、202,并調整驅動各壓電體201、202的交流電壓的頻率或相位,從而可在玻璃基板30上設定各種圖形的滑塊移動路徑51。
另外,如圖9所示,通過將壓電體201、202配置在用玻璃基板構成的顯示裝置的畫面301上,從而可構成用手指觸及畫面301以確認畫面301上所顯示的物體501、502的感觸的“皮膚感覺顯示器”。此時,另行設置觸摸屏用的電極(圖21),檢測手指所觸及的畫面301上的位置,用表示在該位置上所顯示的物體的圖像的凹凸的信號來驅動壓電體201、202,在畫面301上激勵該彈性表面波。
再有,將該彈性表面波激勵裝置的壓電體20壓接在電極11上的施壓機構42可利用真空吸附的技術而實現小型化。例如,如圖10所示,在玻璃基板30的梳形電極11上配置壓電體20,采用機械阻抗顯著不同的軟質蓋61覆蓋其上,使軟質蓋61內部保持真空。這樣一來,在壓電體20與玻璃基板30之間不存在叉指電極的部位處的間隙成為真空,壓電體29被真空吸附在玻璃基板30上。另外,軟質蓋61緊貼壓電體20,軟質蓋61的末端部分緊貼玻璃基板30,維持氣密狀態(tài),而且將壓電體20壓接在玻璃基板30上。再有,即使軟質蓋61的末端部分緊貼玻璃基板30,由于蓋原材料質軟,所以也不會妨礙玻璃基板30上的彈性表面波的傳播。
另外,如下構成亦可。如圖11所示,在玻璃基板30上,形成兩個最外側的叉指電極112比內側的叉指電極111延長了的梳形電極11(圖11(a)),將該玻璃基板30配置在真空室內,裝載壓電體20使之跨過兩個叉指電極112(11(b))。接著,向壓電體20的與叉指電極112正交的各端面滴注粘結劑62,在粘結劑62固化后從真空室內取出玻璃基板30(11(c))。
這樣一來,裝載于膜厚為0.2~0.3μm的叉指電極上的壓電體20在與玻璃基板30之間具有用叉指電極112和粘結劑62包圍的真空的空間,被真空吸附在玻璃基板30上。該叉指電極的層由于一直由真空吸附狀態(tài)的壓電體20擠壓,所以可保持氣密性,即使承受彈性表面波的數nm左右的振幅,該氣密性也不會遭到破壞。另外,即使在玻璃基板30上具有由叉指電極的膜厚形成的凹凸,由于粘結劑62與該凹凸一致地變形并固化,所以真空空間的氣密性也得以維持。
在該裝置中,由于施壓機構被容納于梳形電極11的區(qū)域內,所以不會影響到玻璃基板30上的彈性表面波的傳播。另外,該施壓機構所施加的壓力可通過改變進行圖11的作業(yè)的真空室的真空度而調整。另外,叉指電極112的延長了的端部可用作梳形電極11的連接端。
另外,在該彈性表面波激勵裝置中,激勵彈性表面波的玻璃基板30為曲面形狀亦可。
另外,在此處,雖然就梳形電極11被形成于玻璃基板30一側的情況進行了說明,但梳形電極11被形成于壓電體20一側,隔著該梳形電極11將壓電體20與玻璃基板30壓接在一起亦可。
(第2實施方式)在本發(fā)明的第2實施方式中,對進一步提高第1實施方式中的裝置的彈性表面波的激勵效率的設計進行說明。
在該裝置中,如圖12所示,在壓電體20上設置溝槽22,該壓電體20被配置在形成于玻璃基板30上的梳形電極11的叉指電極上。其它的結構與第1實施方式并無不同。
圖13表示使該壓電體20壓接在玻璃基板30的叉指電極111的狀態(tài)的剖面圖。溝槽22被周期性地設置在壓電體20的不與叉指電極111接觸的位置上。由于該溝槽22的存在,降低了壓電體20的箭頭方向的等效的楊氏模量。因此,即使在壓電體20上所產生的彈性表面波的波長與玻璃基板30上所激勵的彈性表面波的波長不同的情況下,通過壓電體20的等效的楊氏模量的降低,也增進了壓電體20與叉指電極111(和玻璃基板30)的聲耦合。另外,因壓電體20的等效的楊氏模量的降低,壓電體20的等效的壓電系數也得到提高。歸因于這些情況,提高了玻璃基板30上的彈性表面波的激勵效率。
再有,如圖14所示,設置在壓電體20上的溝槽22的寬度比叉指電極間的間隔短亦可。另外,如圖15和圖16所示,將溝槽22的節(jié)距設定為叉指電極的節(jié)距的整數倍亦可。
另外,在使用第1實施方式(圖10、圖11)中說明過的真空吸附單元作為施壓機構的情況下,該壓電體20的溝槽22起大容量真空室的作用。因此,壓電體20與玻璃基板30被牢固且穩(wěn)定地壓接。
另外,在圖13中,如換一角度,在壓電體20上設置溝槽22是壓電體20通過凸起(凸條體)23將機械式振動傳遞給叉指電極111和玻璃基板30。如圖17所示,該凸起23中的伸縮(箭頭方向的伸縮)的共振頻率依賴于凸起23的寬度w和高度h。在設定凸起23的形狀使得該共振頻率與壓電體20上所產生的彈性表面波的頻率一致的情況下,由于凸起23在非壓電體表面上所激勵的彈性表面波的頻率下共振,壓電體20上所產生的彈性表面波的振幅與凸起23的伸縮被相加后傳遞給玻璃基板30,所以在玻璃基板30上所激勵的彈性表面波的振幅增大。
這樣,在本發(fā)明的彈性表面波激勵裝置中,通過使壓電體20共振以使駐波產生、另外在壓電體20的凸起23引起共振振動等利用壓電體的共振現象,從而提高了對非壓電體的彈性表面波的激勵效率。
再有,在各實施方式中,已就非壓電體是玻璃基板的情況進行了說明,但也可用其它的絕緣體或形成有絕緣覆蓋的金屬板等作為非壓電體。
產業(yè)上的可利用性本發(fā)明的彈性表面波激勵裝置可廣泛地用于彈性表面波(超聲波)電動機或皮膚感覺顯示器等使用彈性表面波的各種裝置中。
權利要求
1.一種彈性表面波激勵裝置,其特征在于,具備非壓電體、壓電體、介于上述非壓電體與壓電體之間的梳形電極、以及將上述壓電體隔著上述梳形電極壓接在上述非壓電體上的施壓單元,與上述梳形電極的叉指電極正交的方向的上述壓電體的長度被設定為在對上述梳形電極施加交流電壓時在上述壓電體上產生彈性波的駐波的長度,通過上述壓電體上所產生的上述駐波而在上述非壓電體上激勵彈性表面波。
2.如權利要求1所述的彈性表面波激勵裝置,其特征在于,在上述壓電體上所產生的上述彈性波是彈性表面波。
3.如權利要求1或2所述的彈性表面波激勵裝置,其特征在于,上述壓電體的上述長度被設定為在該壓電體上傳播的波的1/2波長的整數倍的長度。
4.如權利要求1至3的任一項中所述的彈性表面波激勵裝置,其特征在于,上述叉指電極與鄰接的叉指電極的節(jié)距被設定為在上述非壓電體上傳播的波的1/2波長。
5.如權利要求1或2所述的彈性表面波激勵裝置,其特征在于,在上述壓電體的與上述梳形電極相接一側的面的不與上述叉指電極接觸的位置上,與上述叉指電極并行地設置用于增進上述壓電體與上述非壓電體的聲耦合的溝槽。
6.如權利要求5所述的彈性表面波激勵裝置,其特征在于,與上述叉指電極接觸的上述壓電體的凸條部在非壓電體表面上所激勵的彈性表面波的頻率下共振,在叉指電極形成面的垂直方向上伸縮。
7.如權利要求1或2所述的彈性表面波激勵裝置,其特征在于,上述施壓單元利用真空吸附,將上述壓電體壓接在上述非壓電體上。
8.如權利要求7所述的彈性表面波激勵裝置,其特征在于,具備覆蓋上述壓電體且末端部分緊貼在上述非壓電體上的軟質蓋,將上述軟質蓋的內部做成真空,使上述壓電體壓接在上述非壓電體上。
9.如權利要求7所述的彈性表面波激勵裝置,其特征在于,在上述壓電體與上述非壓電體之間具有真空的空間,上述空間用并行的上述叉指電極和在與上述叉指電極正交的梳形電極的側面配置的粘結劑密封。
全文摘要
本發(fā)明提供一種在可像玻璃那樣自由設定形狀的材料的表面上有效激勵可利用機械振動的彈性表面波的彈性表面波激勵裝置。在本發(fā)明的彈性表面波激勵裝置中,設置有玻璃等非壓電體(30)、壓電體(20)、介于該非壓電體(30)與壓電體(20)之間的梳形電極(11)、以及將壓電體隔著梳形電極壓接在非壓電體上的施壓單元(42),對梳形電極(11)施加交流電壓,在非壓電體(30)上激勵彈性表面波。通過對梳形電極(11)施加交流電壓,使壓電體(20)上產生駐波,經電極(11)將該交變應力向玻璃基板等非壓電體(30)傳播,在非壓電體(30)上激勵可利用機械振動的彈性表面波。
文檔編號H01L41/09GK101044677SQ20058003564
公開日2007年9月26日 申請日期2005年10月19日 優(yōu)先權日2004年10月19日
發(fā)明者高崎正也 申請人:國立大學法人埼玉大學