CN107887501A - 压电元件及电子设备 - Google Patents

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Abstract

本发明提供能够抑制压电膜产生裂缝的压电元件及电子设备。压电元件具备：压电元件主体，是第一电极层、设于第一电极层的压电体层及设于压电体层的第二电极层的层叠体；以及金属层，隔着绝缘层而设于第二电极层，压电体层在从第一电极层、压电体层及第二电极层的层叠方向观察的俯视观察下，从与压电元件主体的外周缘重叠的第二电极层的外周缘的重叠部的至少一部分的内侧向外侧延伸设置，金属层和绝缘层在俯视观察下，从重叠部的至少一部分的内侧向外侧延伸设置，与比第二电极层的外周缘更靠外侧的压电体层重叠。

Description

压电元件及电子设备
技术领域
本发明涉及压电元件、压电致动器、超声波探头、超声波装置、电子设备、液体喷射头及液体喷射装置。
背景技术
以往，已知一种具备振动膜和设于振动膜上的压电元件的超声波换能器(例如专利文献1)。
在如专利文献1所记载的超声波换能器中，压电元件构成为层叠下电极、压电膜及上电极。在层叠方向上，该下电极、压电膜及上电极重叠的区域是通过对电极间施加电压而变形的区域(以下，也称作“能动部”)。例如，上述超声波换能器利用与对电极间施加的电压对应的能动部的变形来使振动膜振动，从而发送超声波。
现有技术文献
专利文献
专利文献1：日本特开2014-195494号公报
这里，在专利文献1所记载的压电元件中，当驱动时，应力集中于在从层叠方向观察的俯视观察下能动部与能动部以外的部分(非能动部)的边界位置。在该边界位置中的被上电极覆盖的位置处，利用上电极的弹性缓和能动部与非能动部之间的应力。
另一方面，在以跨边界位置中的与上电极的端缘重叠的位置的方式设置压电膜的情况下，由于压电膜的对应于非能动部的位置未被上电极覆盖，因此担心由于上述应力集中，压电膜在边界位置处产生裂缝。另外，在水渗入压电膜所产生的裂缝的情况下，担心由于下电极和上电极之间通电，压电膜烧坏，压电元件的性能下降。
发明内容
本发明的目的之一在于，提供作为能够抑制压电膜产生裂缝的应用例和实施方式的压电元件、压电致动器、超声波探头、超声波装置、电子设备、液体喷射头及液体喷射装置。
本发明的一应用例的压电元件，其特征在于，具备：压电元件主体，由第一电极层、压电体层及第二电极层依次层叠而成；以及金属层，隔着绝缘层而设于所述第二电极层，所述压电体层具有延伸设置部，在从所述第一电极层、所述压电体层和所述第二电极层的层叠方向观察的俯视观察下，从所述压电元件主体向比所述第二电极层的外周缘更靠外侧延伸设置，所述金属层和所述绝缘层设置为在所述俯视观察下从所述压电元件主体的所述第二电极层遍及所述延伸设置部。
在本应用例中，压电元件具备：压电元件主体，由第一电极层、压电体层及第二电极层依次层叠而成；以及金属层，隔着绝缘层而设于第二电极层。其中，压电体层具有延伸设置部，在沿层叠方向的俯视观察下，所述延伸设置部从压电元件主体向比第二电极层的外周缘更靠外侧延伸设置。也就是说，第二电极的外周缘具有与压电元件主体重叠的叠置部。并且，压电体层以跨该叠置部的方式而设置。
这里，在延伸设置部上未设置第二电极层。因而，在驱动压电元件主体时，如上述那样，应力容易集中于在俯视观察下与压电体层的叠置部重叠的位置。对此，在本应用例中，金属层和绝缘层设置为在俯视观察下从压电元件主体的第二电极层遍及延伸设置部。即，金属层以在俯视观察下跨叠置部的方式配置。在这样的构成中，利用金属层的弹性，能够缓和压电体层的应力，能够抑制上述裂缝的产生。
另外，通过在与叠置部重叠的位置设置金属层，能够提高耐水性。由此，在叠置部，能够抑制因第二电极层的外周缘与第一电极层通电而压电体层出现烧坏的情况，能够抑制压电元件主体的性能下降。
在本应用例的压电元件中，优选地，所述金属层使用Pt、Ir、Ti、Zr、Au、Ni、NiCr、TiW中的至少一种形成。
在本应用例中，能够赋予金属层以既允许压电体层变形又能够抑制压电体层产生裂缝的程度的弹性。由此，能够更适当地抑制压电体层产生裂缝。
在本应用例的压电元件中，优选地，所述绝缘层使用Al2O3、TaOx、HfOx、SiO2中的至少一种形成。
在本应用例中，能够提高相对于压电体层、第二电极层及金属层的紧贴性，能够利用金属层更可靠地缓和压电体层的应力。另外，在本应用例中，例如，与使用树脂等形成绝缘层的情况相比，能够提高绝缘层的耐水性。因此，能够适当抑制上述压电体层烧坏。
本发明的一应用例的压电致动器，其特征在于，具备：压电元件主体，由第一电极层、压电体层及第二电极层依次层叠而成；金属层，隔着绝缘层设于所述第二电极层；以及驱动部，由所述压电元件主体驱动，所述压电体层具有延伸设置部，所述延伸设置部在从所述第一电极层、所述压电体层和所述第二电极层的层叠方向观察的俯视观察下，从所述压电元件主体向所述第二电极层的外周缘的外侧延伸设置，所述金属层和所述绝缘层设置为在所述俯视观察下从所述压电元件主体的所述第二电极层遍及所述延伸设置部。
在本应用例中，压电致动器具备：压电元件主体，由第一电极层、压电体层及第二电极层依次层叠而成；以及金属层，隔着绝缘层设于第二电极层。其中，压电体层具有延伸设置部，延伸设置部在沿层叠方向的俯视观察下从压电元件主体向第二电极层的外周缘的外侧延伸设置。另外，金属层和绝缘层设置为在俯视观察下从压电元件主体的第二电极层遍及延伸设置部。
在这样构成的本应用例的压电致动器中，与上述应用例同样，利用以在俯视观察下跨叠置部与压电体层重叠的方式配置的金属层，能够缓和压电体层的应力，能够抑制上述裂缝的产生。
另外，通过在与叠置部重叠的位置设置金属层，能够提高耐水性。由此，在叠置部，能够抑制因第二电极层的外周缘与第一电极层通电而压电体层出现烧坏的情况，能够抑制压电元件主体的性能下降。
在本应用例的压电致动器中，优选地，所述驱动部为振动膜，所述压电元件主体设于所述振动膜。
在本应用例中，压电元件主体设于振动膜，使该振动膜振动。在这样的构成中，根据压电元件主体的驱动，振动膜在层叠方向上振动。因此，压电体层的至少一部分也在层叠方向上变形，应力作用于压电体层。在本应用例中，如上述那样，金属层以跨叠置部与压电体层重叠的方式配置。因此，即使在压电体层沿层叠方向变形的情况下，也能够抑制压电体层在叠置部处的应力集中。
在本应用例的压电致动器中，优选地，所述压电致动器还具备基板，所述基板具有由所述振动膜堵塞的开口部，并支撑所述振动膜，所述压电元件主体的至少一部分在所述俯视观察下与所述开口部重叠，所述延伸设置部在所述俯视观察下位于所述开口部的外侧。
在本应用例中，基板支撑振动膜，并具有被该振动膜堵塞的开口部。即，振动膜中与开口部重叠的位置成为能够变形的可挠部。并且，压电元件主体的至少一部分设于该可挠部。另外，延伸设置部设于开口部的外侧，即振动膜的可挠部以外的区域(固定部)。即，叠置部位于开口部的外侧。在这样的构成中，在叠置部，压电体层设于振动膜的固定部上，在层叠方向上不变形。因而，能够进一步抑制叠置部中压电体层的应力集中。
在本应用例的压电致动器中，优选地，所述金属层在所述俯视观察下位于所述开口部的外侧。
在本应用例中，金属层在俯视观察下位于开口部的外侧。这里，在金属层设于振动膜的可挠部上的情况下，担心压电元件主体及振动膜在层叠方向上的变形受到该金属层的阻碍。例如，担心在驱动压电元件主体时层叠方向上的振幅下降。对此，在本应用例中，由于金属层位于开口部的外侧，因此能够抑制压电元件主体及振动膜在层叠方向上的变形受到金属层的阻碍。
本发明的一应用例的超声波探头，其特征在于，具备：压电元件主体，由第一电极层、压电体层及第二电极层依次层叠而成；金属层，隔着绝缘层设于所述第二电极层；以及振动膜，设有所述压电元件主体，所述压电体层具有延伸设置部，所述延伸设置部在从所述第一电极层、所述压电体层和所述第二电极层的层叠方向观察的俯视观察下，从所述压电元件主体向所述第二电极层的外周缘的外侧延伸设置，所述金属层和所述绝缘层设置为在所述俯视观察下从所述压电元件主体的所述第二电极层遍及所述延伸设置部。
在本应用例中，超声波探头具备：压电元件主体，由第一电极层、压电体层及第二电极层依次层叠而成；以及金属层，隔着绝缘层设于第二电极层。其中，压电体层具有延伸设置部，在沿层叠方向的俯视观察下，所述延伸设置部从压电元件主体向第二电极层的外周缘的外侧延伸设置。另外，金属层和绝缘层设置为在俯视观察下从压电元件主体的第二电极层遍及延伸设置部。
在这样构成的本应用例的超声波探头中，与上述应用例同样，利用以在俯视观察下跨叠置部与压电体层重叠的方式配置的金属层，能够缓和压电体层的应力，能够抑制上述裂缝的产生。
另外，通过在与叠置部重叠的位置设置金属层，能够提高耐水性。由此，在叠置部，能够抑制因第二电极层的外周缘与第一电极层通电而压电体层出现烧坏的情况，能够抑制压电元件主体的性能下降。
本发明的一应用例的超声波装置，其特征在于，具备：压电元件主体，由第一电极层、压电体层及第二电极层依次层叠而成；金属层，隔着绝缘层设于所述第二电极层；振动膜，设有所述压电元件主体；以及控制部，控制所述压电元件主体，所述压电体层具有延伸设置部，在从所述第一电极层、所述压电体层和所述第二电极层的层叠方向观察的俯视观察下，所述延伸设置部从所述压电元件主体向所述第二电极层的外周缘的外侧延伸设置，所述金属层和所述绝缘层设置为在所述俯视观察下从所述压电元件主体的所述第二电极层遍及所述延伸设置部。
在本应用例中，超声波装置具备：压电元件主体，由第一电极层、压电体层及第二电极层依次层叠而成；以及金属层，隔着绝缘层设于第二电极层。其中，压电体层具有延伸设置部，在沿层叠方向的俯视观察下，延伸设置部从压电元件主体向第二电极层的外周缘的外侧延伸设置。另外，金属层和绝缘层设置为在俯视观察下从压电元件主体的第二电极层遍及延伸设置部。
在这样构成的本应用例的超声波装置中，与上述应用例同样，利用以在俯视观察下跨叠置部与压电体层重叠的方式配置的金属层，能够缓和压电体层的应力，能够抑制上述裂缝的产生。
另外，通过在与叠置部重叠的位置设置金属层，能够提高耐水性。由此，在叠置部，能够抑制因第二电极层的外周缘与第一电极层通电而压电体层出现烧坏的情况，能够抑制压电元件主体的性能下降。
本发明的一应用例的电子设备，其特征在于，具备：压电元件主体，由第一电极层、压电体层及第二电极层依次层叠而成；金属层，隔着绝缘层设于所述第二电极层；驱动部，由所述压电元件主体驱动；以及控制部，控制所述压电元件主体，所述压电体层具有延伸设置部，在从所述第一电极层、所述压电体层和所述第二电极层的层叠方向观察的俯视观察下，所述延伸设置部从所述压电元件主体向所述第二电极层的外周缘的外侧延伸设置，所述金属层和所述绝缘层设置为在所述俯视观察下从所述压电元件主体的所述第二电极层遍及所述延伸设置部。
在本应用例中，电子设备具备：压电元件主体，由第一电极层、压电体层及第二电极层依次层叠而成；以及金属层，隔着绝缘层设于第二电极层。其中，压电体层具有延伸设置部，在沿层叠方向的俯视观察下，所述延伸设置部从压电元件主体向第二电极层的外周缘的外侧延伸设置。另外，金属层和绝缘层设置为在俯视观察下从压电元件主体的第二电极层遍及延伸设置部。
在这样构成的本应用例的电子设备中，与上述应用例同样，利用以在俯视观察下跨叠置部与压电体层重叠的方式配置的金属层，能够缓和压电体层的应力，能够抑制上述裂缝的产生。
另外，通过在与叠置部重叠的位置设置金属层，能够提高耐水性。由此，在叠置部，能够抑制因第二电极层的外周缘与第一电极层通电而压电体层出现烧坏的情况，能够抑制压电元件主体的性能下降。
本发明的一应用例的液体喷射头，其特征在于，具备：上述应用例的压电致动器。
在本应用例中，与上述应用例同样，液体喷射头利用以在俯视观察下跨叠置部与压电体层重叠的方式配置的金属层，能够缓和压电体层的应力，能够抑制上述裂缝的产生。另外，通过在与叠置部重叠的位置设置金属层，能够提高耐水性。由此，在叠置部，能够抑制因第二电极层的外周缘与第一电极层通电而压电体层出现烧坏的情况，能够抑制压电元件主体的性能下降。
本发明的一应用例的液体喷射装置，其特征在于，具备：上述应用例的液体喷射头。
在本应用例中，与上述应用例同样，液体喷射装置利用以在俯视观察下跨叠置部与压电体层重叠的方式配置的金属层，能够缓和压电体层的应力，能够抑制上述裂缝的产生。另外，通过在与叠置部重叠的位置设置金属层，能够提高耐水性。由此，在叠置部，能够抑制因第二电极层的外周缘与第一电极层通电而压电体层出现烧坏的情况，能够抑制压电元件主体的性能下降。
附图说明
图1是示出第一实施方式的超声波测定装置的简要构成的立体图。
图2是示出第一实施方式的超声波探头的简要构成的截面图。
图3是示意性示出第一实施方式的超声波器件中的元件基板的俯视图。
图4是示意性示出第一实施方式的超声波换能器的截面图。
图5是示意性示出第一实施方式的超声波换能器的俯视图。
图6是示意性示出第一实施方式的变形例的超声波换能器的俯视图。
图7是示意性示出第一实施方式的变形例的超声波换能器的俯视图。
图8是示意性示出第一实施方式的变形例的超声波换能器的截面图。
图9是示意性示出第一实施方式的变形例的超声波换能器的截面图。
图10是示意性示出第二实施方式的超声波换能器的俯视图。
图11是示意性示出第二实施方式的超声波换能器的截面图。
图12是示意性示出第二实施方式的变形例的超声波器件的俯视图。
图13是示出第三实施方式的打印机的简要构成的图。
图14是示意性示出第三实施方式的记录头的拆解立体图。
附图标记说明
1 超声波测定装置 2 超声波探头
5、5A 压电元件 10 控制装置
22、22A 超声波器件 41 元件基板
42 密封板 43 声音层
44 声透镜 45、47 超声波换能器
50 压电元件主体 51 下部电极
52 压电膜 53 上部电极
54 绝缘层 55 金属层
60 记录头 100 打印机
411 基板主体部 411A 前面
411B 背面 411C 开口部
411D 壁部 412 振动膜
412A 超声波发送接收面 412B 工作面
412C 可挠部 421 凹槽
511 下部电极主体部 512 下部电极连接部
513 下部电极包覆部 521 压电膜主体部
522 延伸设置部 531 上部电极主体部
532 上部电极连接部 533 外周缘
534 叠置部 551 Y侧端缘
Ly 突出量。
具体实施方式
第一实施方式
下面，基于附图，对第一实施方式的超声波测定装置进行说明。
图1是示出超声波测定装置1的简要构成的立体图。
如图1所示，超声波测定装置1包括超声波探头2和经由电缆3电连接于超声波探头2的控制装置10。
在该超声波测定装置1中，将超声波探头2抵接于生物体(例如人体)的表面，并从超声波探头2向生物体内发送出超声波。另外，利用超声波探头2接收由生物体内的器官反射的超声波，并基于该接收信号，例如获取生物体内的内部断层图像、或者测定生物体内的器官的状态(例如血流等)。
控制装置的构成
控制装置10相当于控制部，如图1所示，具备包括按键、触摸面板等的操作部11和显示部12。另外，控制装置10具备未示出的、由存储器等构成的存储部和由CPU(CentralProcessing Unit：中央处理器)等构成的运算部。控制装置10通过使运算部执行存储于存储部的各种程序来控制超声波测定装置1。例如，控制装置10输出用于控制超声波探头2的驱动的指令、或者根据从超声波探头2输入的接收信号来形成生物体的内部结构的图像而显示于显示部12、或者测定血流等的生物体信息来显示于显示部12。作为这样的控制装置10，例如可以使用平板终端、智能手机、个人计算机等终端装置，也可以使用用于操作超声波探头2的专用终端装置。
超声波探头的构成
图2是示出超声波探头2的简要构成的截面图。
超声波探头2相当于超声波探头，如图2所示，具备：壳体21、容纳在壳体21内部的超声波器件22、以及设有用于控制超声波器件22的驱动电路等的电路基板23。此外，由超声波器件22和电路基板23构成超声波传感器24，该超声波传感器24构成超声波模块。
壳体的构成
如图1所示，壳体21例如在俯视观察下形成为矩形形状的箱状，在正交于厚度方向的一面(传感器面21A)上设有传感器窗21B，露出超声波器件22的局部。另外，在壳体21的局部(在图1所示的例子中为侧面)上设有电缆3的通过孔21C，电缆3从通过孔21C连接于壳体21内部的电路基板23。另外，通过向电缆3和通过孔21C之间的缝隙中填充例如树脂材料等，从而确保防水性。
需要说明的是，在本实施方式中，示出了利用电缆3连接超声波探头2和控制装置10的构成例，但并不限定于此，例如，既可以通过无线通信连接超声波探头2和控制装置10，也可以在超声波探头2内设置控制装置10的各种构成。
电路基板的构成
电路基板23电连接于超声波器件22的信号端子413和公共端子415(参见图3)，并基于控制装置10的控制对超声波器件22进行控制。
具体而言，电路基板23具备发送电路、接收电路等。发送电路输出使超声波器件22发送超声波的驱动信号。接收电路获取从接收了超声波的超声波器件22输出的接收信号，并对该接收信号实施放大处理、A-D转换处理、调相加法处理等而输出至控制装置10。
超声波器件的构成
图3是示意性示出从密封板42侧观察构成超声波器件22的元件基板41的情况的图。
另外，图4是超声波换能器45的截面图，图5是示意性示出设于元件基板41的超声波换能器45的俯视图。
如图2所示，超声波器件22构成为包括元件基板41、密封板42、声音层43(参见图4)以及声透镜44。
元件基板的构成
如图3所示，在从基板厚度方向(Z方向)观察元件基板41的俯视观察(以下，简称为“俯视观察”)时，在元件基板41的中央的阵列区域Ar1设有超声波换能器阵列46，该超声波换能器阵列46包括发送和接收超声波的超声波换能器45。该超声波换能器阵列46构成为多个超声波换能器45呈阵列状配置而成的一维阵列。即，超声波换能器阵列46具有多个作为1CH的发送接收信道而发挥作用的发送接收列45A。该多个发送接收列45A中的每一个均由沿Y方向(切片方向)配置的多个超声波换能器45构成，在X方向(扫描方向)上配置有多个发送接收列45A。需要说明的是，在图3中，为了方便说明，减少了超声波换能器45的配置数，但实际上配置有更多的超声波换能器45。
如图4所示，元件基板41具备基板主体部411、设于基板主体部411的密封板42一侧(-Z侧)的振动膜412、以及设于振动膜412的压电元件5。
这里，在接下来的说明中，将基板主体部411的声透镜44一侧的面称作“前面411A”，将密封板42一侧的面称作“背面411B”。另外，将振动膜412的与密封板42相反一侧的面称作“超声波发送接收面412A”，并将密封板42一侧的面称作“工作面412B”。
基板主体部411是支撑振动膜412的基板，例如用Si等的半导体基板构成。在基板主体部411上设有对应于每个超声波换能器45的开口部411C。
振动膜412例如由SiO2、或SiO2及ZrO2的层叠体等构成，并设于基板主体部411的背面411B。振动膜412的厚度尺寸是相对于基板主体部411足够小的厚度尺寸。该振动膜412由构成开口部411C的壁部411D支撑，并具有堵塞开口部411C的背面411B一侧的可挠部412C。也就是说，开口部411C限定作为振动膜412的振动区域的可挠部412C的外边缘。
另外，在堵塞各开口部411C的振动膜412的工作面412B上，设有构成压电元件5的压电元件主体50。此外，压电元件5具备压电元件主体50、绝缘层54和金属层55，这将于下文详述。另外，压电元件主体50构成为由下部电极51、压电膜52及上部电极53依次层叠而成的层叠体。由该振动膜412的可挠部412C和压电元件5构成一个超声波换能器45。
在这样的超声波换能器45中，通过对下部电极51和上部电极53之间施加预定频率的脉冲波电压，使开口部411C的开口区域内的振动膜412的可挠部412C振动，而从超声波发送接收面412A侧发送超声波。另外，如果在从对象物反射并入射至超声波发送接收面412A的超声波的作用下，振动膜412的可挠部412C振动，则在压电膜52的上下产生电位差。因此，通过检测在下部电极51和上部电极53之间产生的上述电位差，检测、即接收超声波。
这里，如图3所示，下部电极51对于1CH的发送接收列45A中的每一个，沿Y方向形成为直线状。该下部电极51的两端部(±Y侧端部)在端子区域Ar2连接于信号端子413。该信号端子413电连接于电路基板23。
另外，上部电极53沿X方向形成为直线状，连接沿X方向排列的发送接收列45A。并且，上部电极53的±X侧端部连接于公共电极线414。该公共电极线414对多个沿Y方向配置的上部电极53彼此进行线连接。另外，公共电极线414的两端部(±Y侧端部)在端子区域Ar2连接于公共端子415。该公共端子415例如连接于电路基板23的基准电位电路(未图示)，并设定为基准电位。
密封板的构成
密封板42在从厚度方向观察时的平面形状例如形成为与元件基板41相同的形状，由Si等的半导体基板、绝缘体基板构成。需要说明的是，由于密封板42的材质、厚度影响超声波换能器45的频率特性，因此优选地，根据由超声波换能器45发送和接收的超声波的中心频率设定。
密封板42在元件基板41的与阵列区域Ar1相对的区域具有对应于开口部411C的多个凹槽421(参见图4)。由此，在振动膜412的形成有可挠部412C的区域(开口部411C内)，在与元件基板41之间设有预定尺寸的间隙，振动膜412的振动不会受到阻碍。另外，能够抑制来自一个超声波换能器45的背面波射入另一邻接的超声波换能器45的不良情况(串扰)的产生。
另外，如果振动膜412产生振动，则除了开口部411C侧(超声波发送接收面412A侧)外，密封板42侧(背面411B侧)也释放作为背面波的超声波。该背面波通过密封板42反射，经由间隙再次释放至振动膜412侧。这时，如果反射背面波和从振动膜412向超声波发送接收面412A侧释放的超声波的相位发生了偏移，则超声波衰减。因此，在本实施方式中，将超声波的波长设为λ，以使元件基板41和密封板42之间的间隙内的声音距离成为λ/4的奇数倍的方式，设定各凹槽421的槽深。换言之，考虑从超声波换能器45发出的超声波的波长λ，设定元件基板41、密封板42的各部分的厚度尺寸。
另外，密封板42在与元件基板41的端子区域Ar2相对的位置设有将信号端子413、公共端子415连接于电路基板23的连接部。作为连接部，例如可例示包括设于元件基板41的开口部和通过该开口部连接信号端子413、公共端子415和电路基板23的FPC(Flexibleprinted circuits：柔性印刷电路)、电缆线、电线等的配线部件的构成。
声音层及声透镜的构成
声音层43配置于超声波发送接收面412A侧。即，声音层43填充于开口部411C内。
声透镜44配置于元件基板41的前面411A侧，即元件基板411和声音层43的+Z侧。声透镜44紧贴于生物体表面，使从超声波换能器45发送的超声波在生物体内汇聚。另外，声透镜44将在生物体内反射的超声波通过声音层43传播至超声波换能器45。
该声音层43和声透镜44的声阻抗设定为接近生物体的声阻抗的值。由此，声音层43和声透镜44能够将从超声波换能器45发送的超声波高效地传播至生物体，另外，能够将在生物体内反射的超声波高效地传播至超声波换能器45。
压电元件的构成
如图4和图5所示，压电元件5具备由下部电极51、压电膜52和上部电极53依次层叠而成的压电元件主体50、绝缘层54以及金属层55。
压电元件主体50设于相当于驱动部的可挠部412C，如下文所述，压电元件主体50构成为包括在Z方向(层叠方向)上相互重叠的下部电极主体部511、压电膜主体部521和上部电极主体部531。即，压电元件主体50是通过对下部电极51和上部电极53之间施加电压而变形的能动部。
下部电极51相当于第一电极层，并具备下部电极主体部511、下部电极连接部512及下部电极包覆部513。
下部电极主体部511在俯视观察下与压电膜52和上部电极53重叠，设于振动膜412的可挠部412C。也就是说，下部电极主体部511设于多个压电元件5中的每一个。
下部电极连接部512从下部电极主体部511的±Y侧的每一侧沿Y方向延伸，连接发送接收列45A所包含的多个下部电极主体部511中的相邻的下部电极主体部511。
下部电极包覆部513沿Y方向至少设于下部电极连接部512上。另外，下部电极包覆部513在Y方向上的端部设于压电膜52上。该下部电极包覆部513发挥下部电极连接部512的保护膜的作用。例如，在通过蚀刻对上部电极53实施图案化的情况下等，能够抑制由过蚀刻引起的下部电极连接部512的劣化。需要说明的是，这时，下部电极包覆部513与上部电极53同时形成。
上部电极53相当于第二电极层，是对于各超声波换能器45共享的电极。作为上部电极53的材料，可以使用例如Pt、Ir、Ti、Zr、Au、Ni、NiCr、TiW、Al、Cu等的金属材料。
该上部电极53的至少一部分设于压电膜52上，具有上部电极主体部531和上部电极连接部532。
上部电极主体部531在俯视观察下与下部电极51和压电膜52重叠。也就是说，上部电极主体部531分别设于各压电元件5。
这里，上部电极53的外周缘533中对应于上部电极主体部531的部分(以下，也称作“叠置部534”)在俯视观察下与压电元件主体50的外周缘501重叠。
上部电极连接部532从上部电极主体部531的±X侧的每一侧沿X方向延伸，连接在X方向上相邻的上部电极主体部531。另外，上部电极连接部532连接在X方向上设置的多个压电元件5中的±X侧的压电元件5的下部电极主体部511和公共电极线414。
压电膜52使用例如具有钙钛矿结构的过渡金属氧化物，更具体而言，使用包含Pb、Ti及Zr的锆钛酸铅形成。
该压电膜52相当于压电体层，具有压电膜主体部521和延伸设置部522，以覆盖下部电极51的局部的方式设于与开口部411C重叠的位置。
压电膜主体部521是压电膜52中在俯视观察下与下部电极主体部511和上部电极主体部531重叠的部分。即，压电元件主体50构成下部电极主体部511、压电膜主体部521及上部电极主体部531的层叠体。
延伸设置部522在俯视观察下从压电元件主体50向比上部电极53的外周缘533更靠外侧延伸设置。也就是说，压电膜52在俯视观察下跨叠置部534从压电元件主体50的内侧遍及外侧而设置。
绝缘层54配置于上部电极53和金属层55之间，使它们绝缘。该绝缘层54以覆盖上部电极53的叠置部534和延伸设置部522的方式设置。即，绝缘层54跨叠置部534从压电元件主体50的内侧遍及外侧设置。
作为绝缘层54，使用具有绝缘性且具有耐水性的材料，例如Al2O3、TaOx、HfOx、SiO2中的至少一种形成。由此，能够提高压电膜52的延伸设置部522的耐水性。需要说明的是，作为绝缘层54，除上述外，也可以使用永久抗蚀剂、粘结剂等的有机保护膜。
金属层55隔着绝缘层54设于上部电极53，与上部电极53绝缘。另外，金属层55在俯视观察下至少覆盖叠置部534。换言之，金属层55设置为沿Y方向跨叠置部534从压电元件主体50的内侧遍及外侧。
金属层55使用例如Pt、Ir、Ti、Zr、Au、Ni、NiCr、TiW等的各种金属材料，以厚度尺寸为例如100nm的方式形成。
如图5所示，金属层55在X方向上的宽度尺寸至少大于叠置部534(即下部电极主体部511)的宽度尺寸。
另外，如图4所示，金属层55在Y方向上的端缘(以下，也称作“Y侧端缘551”)在Y方向上位于叠置部534和下部电极包覆部513之间。也就是说，金属层55沿Y方向延伸设置，直至与下部电极包覆部513不重叠的位置。
这里，在Y方向上，金属层55相对于叠置部534的突出量Ly例如为100nm以上3μm以下。
通过将突出量设为100nm以上，即使金属层55的形成位置产生了偏移，也能够更可靠地将金属层55设于与叠置部534重叠的位置。
另外，通过将突出量设为3μm以下，能够抑制因金属层55的面积变大而阻碍可挠部412C变形，能够抑制超声波换能器45的发送接收灵敏度下降。
这里，在俯视观察下，上部电极53的外周缘533(叠置部534)与下部电极包覆部513的距离尺寸例如为5μm。因此，通过将突出量设为3μm以上，即使金属层55的形成位置产生了偏移，也能够抑制金属层55在Z方向上与下部电极包覆部513重叠。
第一实施方式的作用效果
在如上述那样构成的第一实施方式中，能够得到以下效果。
压电膜52具有从压电膜主体部521跨外周缘533延伸设置的延伸设置部522。该延伸设置部522未被上部电极53覆盖。
这里，在驱动压电元件主体50时，由于压电膜52中的压电膜主体部521发生变形，因此，应力容易集中到与压电元件主体50的外周缘501重叠的位置。由于该压电膜52的除延伸设置部522之外的部分被上部电极53覆盖，因此应力因上部电极53的弹力而缓和。因而，在外周缘501的±X侧的边缘部，抑制了压电膜52产生裂缝。另一方面，由于该压电膜52的延伸设置部522未被上部电极53覆盖，因此应力集中到压电膜52的与叠置部534重叠的位置，担心其产生裂缝。另外，若水渗入该裂缝，则在与叠置部534重叠的位置，下部电极51与上部电极53通电，从而担心压电膜52烧坏。
对此，在本实施方式中，绝缘层54和金属层55在俯视观察下跨叠置部534从上部电极主体部531遍及延伸设置部522延伸设置。在这样的构成中，利用金属层55的弹性，能够缓和对压电膜52的与叠置部534重叠的位置的应力集中。因此，能够抑制压电膜52产生裂缝或烧坏，能够抑制压电元件5的性能下降。
另外，通过在与叠置部534重叠的位置设置金属层55，能够提高耐水性。由此，能够更适当地抑制压电膜52在叠置部534处烧坏。
金属层55使用Pt、Ir、Ti、Zr、Au、Ni、NiCr、TiW中的至少一种形成。在这样的构成中，能够赋予金属层55以既允许压电膜52变形，又能够抑制压电膜52产生裂缝的弹性。
绝缘层54使用Al2O3、TaOx、HfOx、SiO2中的至少一种形成。在这样的构成中，能够提高绝缘层54相对于压电膜52、上部电极53及金属层55的紧贴性。因此，即使隔着绝缘层54，也能够使金属层55的弹力作用于压电膜52，能够缓和压电膜52的应力。另外，例如，与使用粘结剂等的树脂材料形成绝缘层54的情况相比，能够提高绝缘层54的耐水性。因此，能够更适当地抑制上述压电膜52烧坏。
金属层55的Y侧端缘551在Y方向上位于可挠部412C上，且位于叠置部534和下部电极包覆部513之间。也就是说，金属层55沿Y方向延伸设置，直至与下部电极包覆部513不重叠的位置。这里，在与可挠部412C重叠的区域，相比于压电膜52与下部电极包覆部513和金属层55重叠的情况，能够减小朝阻碍可挠部412C变形的方向作用的力。因此，能够抑制可挠部412C变形受到阻碍，进而能够抑制超声波换能器45的发送接收灵敏度下降。
第一实施方式的变形例
在第一实施方式中，绝缘层54以覆盖叠置部534和压电膜52的延伸设置部522的方式形成。另外，金属层55从上部电极主体部531朝叠置部534的外侧延伸设置，并设于包围叠置部534的位置。不过，金属层55以覆盖叠置部534的方式设置即可。另外，绝缘层54设于能够使金属层55相对于下部电极51、上部电极53绝缘的位置即可。
变形例1
图6是示意性示出第一实施方式的一变形例的超声波换能器的俯视图。
如图6所示，绝缘层54也可以以在沿Z方向的俯视观察下覆盖下部电极51、压电膜52及上部电极53的方式设置。如上所述，由于绝缘层54具有耐水性，因此能够抑制下部电极51、压电膜52及上部电极53因水分而劣化。
变形例2
图7是示意性示出第一实施方式的一变形例的超声波换能器的俯视图，图8是示意性示出该变形例的超声波换能器的截面图。
如图7所示，金属层55也可以以在沿Z方向的俯视观察下覆盖压电膜52的整个表面的方式设置。这时，如图8所示，在Y方向上，金属层55的Y侧端缘551位于压电膜52的外周缘的外侧。即，在变形例2中，由于下部电极51、压电膜52及上部电极53除了被绝缘层54覆盖外，还被具有耐水性的金属层55覆盖，因此能够进一步抑制其因水分而劣化。
变形例3
图9是示意性示出第一实施方式的一变形例的超声波换能器的截面图。
在第一实施方式中，例示了金属层55的Y侧端缘551在Y方向上位于上部电极主体部531(叠置部534)和下部电极包覆部513之间的构成，但并不限定于此。例如，如图9所示，也可以是，在Y方向上，金属层55延伸设置，直至与下部电极包覆部513重叠的位置。也就是说，Y侧端缘551位于下部电极包覆部513的-Z侧。在这样的构成中，与变形例2同样，下部电极51、压电膜52及上部电极53被绝缘层54和金属层55覆盖，因此能够进一步抑制其因水分而劣化。另外，在变形例3中，与变形例2相比，能够减小金属层55的面积，能够更可靠地避免压电元件5的变形受到金属层55的阻碍这样的不良情况的出现。
第二实施方式
下面，说明第二实施方式。
在第一实施方式的超声波换能器中，压电元件主体50设于可挠部412C。即，在沿Z方向的俯视观察下，压电元件主体50位于开口部411C的外周缘的内侧。与此相对，第二实施方式与第一实施方式的区别点在于：压电元件主体50的至少一部分设于可挠部412C，叠置部534位于开口部411C的外周缘的外侧。
需要说明的是，在接下来的说明中，对于与第一实施方式相同的构成标注相同的附图标记，并省略或简化其说明。
图10是示意性示出第二实施方式的超声波换能器47的俯视图。另外，图11是第二实施方式的超声波换能器47的截面图。
如图10所示，超声波换能器47构成为包括压电元件5A和可挠部412C。在该压电元件5A中，延伸设置部522在俯视观察下位于开口部411C的外侧。即，叠置部534在俯视观察下位于开口部411C的外侧，并与壁部411D重叠。
具体而言，如图10和图11所示，第二实施方式的上部电极53在Y方向上的宽度尺寸大于开口部411C。作为上部电极53的外周缘533、即上部电极主体部531的外周缘的叠置部534与壁部411D重叠。
另外，压电膜52也同样，其在Y方向上的宽度尺寸大于开口部411C。即，在本实施方式中，压电膜主体部521在Y方向上的宽度尺寸大。另外，压电膜52在壁部411D上跨叠置部534沿Y方向延伸。
此外，下部电极51和压电膜52与第一实施方式同样，其在X方向上的宽度尺寸小于开口部411C。即，压电元件主体50在X方向上的宽度尺寸小于开口部411C，在Y方向上的宽度尺寸大于开口部411C。
绝缘层54与第一实施方式同样，以覆盖上部电极53的叠置部534和延伸设置部522的方式设置。
金属层55以覆盖叠置部534的方式设置。
在本实施方式中，绝缘层54和金属层55在Z方向上设于与壁部411D重叠的位置，位于比开口部411C更靠外侧的位置。
第二实施方式的作用效果
在第二实施方式中，除了与第一实施方式相同的作用效果外，还能获得以下作用效果。
元件基板41支撑振动膜412，具有被该振动膜412堵塞的开口部411C。并且，压电元件主体50的局部设于振动膜412的与开口部411C重叠的可挠部412C。另外，叠置部534设于振动膜412的除可挠部412C之外的区域，也就是说，设于在俯视观察下与壁部411D重叠的位置。由此，在与叠置部534重叠的位置，能够抑制压电膜52变形，能够进一步抑制应力集中。
这里，当绝缘层54和金属层55设于在俯视观察下与可挠部412C重叠的位置时，担心压电元件主体50和振动膜412在层叠方向上的变形会受到该绝缘层54和金属层55的阻碍，担心超声波换能器的发送接收灵敏度下降。与此相对，在本实施方式中，绝缘层54和金属层55在俯视观察下位于开口部411C的外侧。因此，能够抑制压电元件主体50和振动膜412在层叠方向上的变形受到阻碍，能够抑制超声波换能器47的发送接收灵敏度下降。
另外，压电元件主体50在X方向上的尺寸小于开口部411C。即，压电元件主体50的外周缘501的一部分位于开口部411C的内部。在这样的构成中，与压电元件主体50的整个外周缘501位于开口部411C的外侧的情况相比，能够增大压电元件主体50沿层叠方向可变形的面积，能够增大超声波换能器47的输出。
第二实施方式的变形例
图12是示意性示出第二实施方式的一变形例的超声波器件22A中的元件基板41的俯视图。
在第二实施方式中，绝缘层54和金属层55针对各超声波换能器47单独设置，但并不限定于此，也可以跨多个超声波换能器47形成。
如图12所示，超声波器件22A的绝缘层54和金属层55形成于沿X方向覆盖上部电极53的外周缘533的位置。即，绝缘层54和金属层55跨沿X方向配置的多个超声波换能器47形成。
在这样的构成中，无需对各超声波换能器47单独设置绝缘层54和金属层55，能够简化绝缘层54和金属层55的形状。例如，容易进行绝缘层54和金属层55的图案化，容易形成绝缘层54和金属层55。
另外，由于绝缘层54和金属层55覆盖上部电极53的外周缘533，因此能够适当地抑制上部电极53的剥离。
此外，绝缘层54和金属层55也可以形成于除与开口部411C重叠的位置之外的大致整个表面。在这样的构成中，能够抑制下部电极51和上部电极53劣化。另外，即使是这样的构成，由于绝缘层54和金属层55未设于与开口部411C重叠的位置，因此能够抑制可挠部412C的变形受到阻碍。
另外，在上述第二实施方式中，例示了压电元件主体50在X方向上的尺寸小于开口部411C的构成，但并不限定于此。例如，压电元件主体50在X方向上的尺寸也可以大于开口部411C。即，也可以采用在俯视观察下压电元件主体50的整个外周缘501位于开口部411C的外侧的构成。
另外，在上述第二实施方式中，绝缘层54在俯视观察下位于开口部411C的外侧，但也可以是，其局部与开口部411C重叠。另外，同样，金属层55在俯视观察下位于开口部411C的外侧，但也可以是，其局部与开口部411C重叠。
第三实施方式
下面，说明第三实施方式。
在第一实施方式中，例示了具备压电元件5的超声波测定装置1。与此相对，在第三实施方式中，对具备压电元件5的液体喷射头和液体喷射装置进行说明。
图13是示出本实施方式的打印机100的外观的构成例的图。
打印机100相当于液体喷射装置，如图13所示，其具备：供给介质的供给单元110；输送介质的输送单元120；安装有记录头60的滑架130；使滑架130移动的滑架移动单元140；以及控制打印机100的控制单元(未图示)等。该打印机100基于例如从个人计算机等的外部设备输入的印刷数据，控制供给单元110、输送单元120、滑架移动单元140及滑架130，并在介质M上印刷图像。
供给单元110将介质M供给至图像形成位置。例如，供给单元110具备卷绕介质M的辊体111、辊驱动电机(未图示)及辊驱动轮系(未图示)等。然后，基于来自控制单元的指令，对辊驱动电机进行旋转驱动，辊驱动电机的旋转力经由辊驱动轮系传递至辊体111。由此，辊体111旋转，卷绕在辊体111上的纸面被供给至β方向(副扫描方向)的下游侧(+β侧)。
输送单元120沿β方向输送从供给单元110供给的介质M。例如，输送单元120具备：输送辊121；从动辊(未图示)，配置为与输送辊121夹着介质M，并从动于输送辊121；以及稿台122，设于输送辊121在β方向上的下游侧。如果向输送辊121传递来自未图示的辊驱动电机的驱动力，并在控制单元(未图示)的控制下驱动输送电机，则输送辊121通过该旋转力进行旋转驱动，以与从动辊之间夹持介质M的状态沿β方向输送介质M。
滑架130安装有对介质M印刷图像的记录头60等。记录头60等经由电缆131连接于控制单元。将于下文叙述记录头60。滑架130设置为通过滑架移动单元140能够沿交叉于β方向的α方向(主扫描方向)移动。
滑架移动单元140使滑架130沿α方向往复移动。例如，滑架移动单元140具备滑架引导轴141、滑架电机142及正时皮带143等。滑架引导轴141沿α方向配置，其两端部固定于打印机100的壳体。滑架电机142驱动正时皮带143。正时皮带143被支撑为与滑架引导轴141大致平行，滑架130的一部分固定于正时皮带143。如果基于控制单元的指令驱动滑架电机142，则正时皮带143进行正反运转，固定于正时皮带143的滑架130在滑架引导轴141的引导下往复移动。
图14是示意性示出记录头60的拆解立体图。
记录头60相当于液体喷射头，向交叉于α方向和β方向的γ方向喷射从墨罐(未图示)供给的油墨而在介质M上形成图像。如图14所示，记录头60具备压力室形成基板61、喷嘴板62、致动单元63及密封板64等。
压力室形成基板61是例如由单晶硅基板等形成的板材。在该压力室形成基板61中形成有：多个压力室611；向这些压力室611供给油墨的油墨供给信道612；以及通过油墨供给信道612连通于各压力室611的连通部613。
多个压力室611以与如下文所述形成于喷嘴板62的、构成喷嘴列的各喷嘴621一一对应的方式设置。即，各压力室611沿喷嘴列方向以与喷嘴621的形成间距相同的间距形成。
连通部613沿多个压力室611形成。该连通部613与下文所述的振动板631的连通开口部634和密封板64的液室空间部642相连通，从墨罐(未图示)供给的油墨填充在该连通部613内。填充于连通部613的油墨经由油墨供给信道612供给至压力室611。即，连通部613构成作为各压力室611共享的油墨室的蓄液池(公共液室)。
此外，油墨供给信道612以窄于压力室611的宽度形成，是相对于从连通部613流入压力室611的油墨成为流路阻力的部分。
喷嘴板62形成有由多个喷嘴621构成的喷嘴列，接合于压力室形成基板61的一个面(致动单元63的相反侧的面)。多个喷嘴621按相当于墨点形成密度(例如300dpi)的间距形成。此外，喷嘴板62例如由玻璃陶瓷、单晶硅基板或不锈钢等制成。
致动单元63构成为包括设于压力室形成基板61的喷嘴板62的相反侧的振动板631和层叠于振动板631的压电元件5等。
振动板631包括形成于压力室形成基板61上的弹性膜632和形成于该弹性膜632上的绝缘体膜633。需要说明的是，作为弹性膜632，优选使用例如厚度为300～2000nm的二氧化硅(SiO2)。另外，作为绝缘体膜633，优选使用例如厚度为30～600nm的氧化锆(ZrOx)。该振动板631的堵塞压力室611的区域是在压电元件5的驱动下允许沿相对于喷嘴621靠近和分离的方向发生挠曲变形的区域(可挠部)。此外，在振动板631的对应于压力室形成基板61的连通部613的部分形成有连通于该连通部613的连通开口部634。
如上所述，压电元件5具备压电元件主体50、绝缘层54和金属层55，压电元件主体50作为下部电极51、压电膜52及上部电极53依次层叠而成的层叠体而构成。压电元件5设于对应于压力室611的位置，构成作为堵塞振动板631的压力室611的区域的可挠部以及压电致动器。需要说明的是，下部电极51和上部电极53通过引线电极635连接于形成在端子区域的电极端子，对此未图示。
这里，在图14中，简化图示了压电元件5的构成，但在本实施方式中，金属层55也设于振动板631的在从厚度方向观察的俯视观察下与叠置部534重叠的位置。需要说明的是，与图11所示的第二实施方式的压电元件5同样，优选地，在俯视观察下，叠置部534位于压力室611的外侧，并在压力室611的外侧设有金属层55，但并不限定于此。即，与第一实施方式同样，也可以是，在俯视观察下，叠置部534和金属层55位于与压力室611重叠的位置。
密封板64接合于致动单元63的压力室形成基板61的相反侧的面。在该密封板64的致动单元63侧的面上形成有能够容纳压电元件5的容纳空间部641。另外，在密封板64的对应于连通开口部634和连通部613的区域设有液室空间部642。液室空间部642连通于连通开口部634和连通部613，构成作为各压力室611共享的油墨室的蓄液池。此外，虽未图示，但在密封板64上，在对应于致动单元63的端子区域的位置，设有沿厚度方向贯通的配线开口部。在该配线开口部内，露出了上述端子区域的电极端子。这些电极端子连接于未图示的配线部件，未图示的配线部件连接于打印机主体。
在这样的构成的记录头60中，从墨盒吸入油墨，直至蓄液池、油墨供给信道612、压力室611及喷嘴621的流路内充满了油墨。然后，如果通过从打印机主体侧供给驱动信号，从而驱动对应于压力室611的每个压电元件5，则振动板631的对应于压力室611的区域(可挠部)移位，压力室611内发生压力变动。通过控制该压力变动，从喷嘴621喷射油墨。
第三实施方式的作用效果
在如上述那样构成的第三实施方式中，与第一实施方式同样，压电元件5具备在俯视观察下跨叠置部534从上部电极主体部531遍及延伸设置部522延伸设置的绝缘层54和金属层55。在这样的构成中，利用金属层55的弹性，能够缓和对压电膜52的与叠置部534重叠的位置的应力集中。因此，能够抑制压电膜52产生裂缝或烧坏，能够抑制压电元件5的性能下降，进而能够抑制记录头60的性能下降。
其它变形例
需要说明的是，本发明并不限于上述的各实施方式及变形例，通过能达到本发明的目的的范围内的变形、改良以及适当组合各实施方式等而得到的构成都包含于本发明中。
在上述各实施方式中，压电膜52以与叠置部534的整个范围重叠的方式设置，但并不限定于此。例如，也可以是，压电膜52从叠置部534的至少一部分的内侧朝外侧延伸设置。在这样的构成中，通过在覆盖叠置部534的至少一部分的位置形成金属层55，也能够抑制压电膜52产生裂缝或烧坏。
在上述各实施方式中，下部电极主体部511和上部电极主体部531分别利用由金属材料形成的一层导电层构成，但并不限定于此，既可以采用具有两层以上的导电层的构成，也可以用金属以外的导电性材料形成。另外，压电膜52也同样可以用两层以上的压电体层形成。另外，金属层55也同样可以用两层以上的金属层形成。
在上述各实施方式中，例示了在振动膜412的基板主体部411(开口部411C)的相反侧设有压电元件5和密封板42，在基板主体部411上设有声音层43和声透镜44，从基板主体部411侧的面进行超声波的发送和接收的构成，但并不限定于此。例如，也可以采用在振动膜412的基板主体部411的相反侧设有压电元件5、声音层43和声透镜44，在基板主体部411上设有密封板42(加强板)，从基板主体部411的相反侧的面进行超声波的发送和接收的构成。
在上述各实施方式中，作为压电致动器的一例，例示了具备相当于驱动部的可挠部412C和使可挠部412C振动的压电元件5的超声波换能器45，但并不限定于此。例如，压电致动器也可以具备振动膜以外的驱动部。例如，在具备反射膜作为驱动部，通过驱动压电元件从而改变反射膜的朝向、曲率的反射镜装置等中，也可以适当应用本发明的压电元件。
在上述各实施方式中，作为电子设备，例示了以生物体内的器官作为测定对象的超声波装置、液体喷射装置，但并不限定于此。例如，可以将上述实施方式和各变形例的构成应用于将各种结构物作为测定对象，对该结构物进行缺陷检测、老化检查的测定仪。另外，也同样应用于例如将半导体封装、晶片等作为测定对象，检测该测定对象的缺陷的测定仪。
此外，本发明实施时的具体结构在能够实现本发明目的的范围内，可以通过适当组合上述各实施方式及变形例而构成，另外，也可以适当变更成其它结构等。

Claims (4)

1.一种压电元件，其特征在于，具备：
压电元件主体，由第一电极层、压电体层及第二电极层依次层叠而成；以及
金属层，隔着绝缘层而设于所述第二电极层，
所述压电体层具有延伸设置部，在从所述第一电极层、所述压电体层和所述第二电极层的层叠方向观察的俯视观察下，所述延伸设置部从所述压电元件主体向比所述第二电极层的外周缘更靠外侧延伸设置，
所述金属层和所述绝缘层设置为在所述俯视观察下从所述压电元件主体的所述第二电极层遍及所述延伸设置部。
2.根据权利要求1所述的压电元件，其特征在于，
所述金属层使用Pt、Ir、Ti、Zr、Au、Ni、NiCr、TiW中的至少一种形成。
3.根据权利要求1或2所述的压电元件，其特征在于，
所述绝缘层使用Al2O3、TaOx、HfOx、SiO2中的至少一种形成。
4.一种电子设备，其特征在于，具备：
压电元件主体，由第一电极层、压电体层及第二电极层依次层叠而成；
金属层，隔着绝缘层而设于所述第二电极层；
驱动部，由所述压电元件主体驱动；以及
控制部，控制所述压电元件主体，
所述压电体层具有延伸设置部，在从所述第一电极层、所述压电体层和所述第二电极层的层叠方向观察的俯视观察下，所述延伸设置部从所述压电元件主体向比所述第二电极层的外周缘更靠外侧延伸设置，
所述金属层和所述绝缘层设置为在所述俯视观察下从所述压电元件主体的所述第二电极层遍及所述延伸设置部。
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