JPS5931078A - 圧電バイモルフ - Google Patents
圧電バイモルフInfo
- Publication number
- JPS5931078A JPS5931078A JP57141303A JP14130382A JPS5931078A JP S5931078 A JPS5931078 A JP S5931078A JP 57141303 A JP57141303 A JP 57141303A JP 14130382 A JP14130382 A JP 14130382A JP S5931078 A JPS5931078 A JP S5931078A
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- JP
- Japan
- Prior art keywords
- piezoelectric
- voltage
- piezoelectric ceramic
- bimorph
- polarization
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Granted
Links
- 238000010030 laminating Methods 0.000 claims 1
- 239000000919 ceramic Substances 0.000 abstract description 14
- 230000010287 polarization Effects 0.000 abstract description 13
- 238000006073 displacement reaction Methods 0.000 abstract description 9
- 230000006866 deterioration Effects 0.000 abstract description 4
- 230000028161 membrane depolarization Effects 0.000 abstract description 4
- 150000001252 acrylic acid derivatives Chemical class 0.000 abstract description 2
- 239000000853 adhesive Substances 0.000 abstract description 2
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- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 2
- NKZSPGSOXYXWQA-UHFFFAOYSA-N dioxido(oxo)titanium;lead(2+) Chemical compound [Pb+2].[O-][Ti]([O-])=O NKZSPGSOXYXWQA-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 230000007774 longterm Effects 0.000 description 2
- 235000010799 Cucumis sativus var sativus Nutrition 0.000 description 1
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Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H10—SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- H10N—ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- H10N30/00—Piezoelectric or electrostrictive devices
- H10N30/20—Piezoelectric or electrostrictive devices with electrical input and mechanical output, e.g. functioning as actuators or vibrators
- H10N30/204—Piezoelectric or electrostrictive devices with electrical input and mechanical output, e.g. functioning as actuators or vibrators using bending displacement, e.g. unimorph, bimorph or multimorph cantilever or membrane benders
Landscapes
- Piezo-Electric Transducers For Audible Bands (AREA)
Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
（イ）発明の分野
本発明は、高温下においても電気−機械特性の劣化しな
い圧電バイモルフに関するものである。
い圧電バイモルフに関するものである。
（（ロ）従来技術とその問題点
圧電バイモルフは、一般に、ビックアップ，■ＴＲの磁
気ヘッド制御の振動子やアクチュエータとして実用化さ
れている。
気ヘッド制御の振動子やアクチュエータとして実用化さ
れている。
そして、従来、この圧電バイモルフは、２枚の同組成か
らなる圧電素子を中間電極板の両面に貼り合わせ、電圧
を両圧電素子に印加することにょり、一方の圧電素子を
伸長させ、他方を収縮させて電気的信号を機械的信号（
変位）に変換させている。
らなる圧電素子を中間電極板の両面に貼り合わせ、電圧
を両圧電素子に印加することにょり、一方の圧電素子を
伸長させ、他方を収縮させて電気的信号を機械的信号（
変位）に変換させている。
ところで、前記変位δは、圧電素子の圧電定数ｄ３１（
ｍ／Ｖ）に関係があり、圧電素子の長さｊ（ホ）、厚み
ｔ（ホ）、印加電圧Ｖ （ｖｌとの闇には、近似的に、 そして、圧電定数ｄ３１は圧電素子のキューリ点Ｔｃに
大きく関係がある。すなわち、圧電定数ｄ３１を増大さ
せるような組成のものは、キューリ点Ｔｃが低下すると
いう傾向がある。
ｍ／Ｖ）に関係があり、圧電素子の長さｊ（ホ）、厚み
ｔ（ホ）、印加電圧Ｖ （ｖｌとの闇には、近似的に、 そして、圧電定数ｄ３１は圧電素子のキューリ点Ｔｃに
大きく関係がある。すなわち、圧電定数ｄ３１を増大さ
せるような組成のものは、キューリ点Ｔｃが低下すると
いう傾向がある。
また、キューり点Ｔｃが低い圧電素子からなる圧電バイ
モルフに、常温よりも比較的高温条件下で電圧を印加す
ると、分極処理方向とは逆方向に電圧を印加した側の圧
電素子が脱分極状態となり、その電気機械結合係数が分
極処理方向と同一方向に電圧を印加した他方の圧電素子
に比較して大きく劣化し、圧電定数ｄ３１の劣化、つま
り、変位量が劣化するという問題があった。一方、キュ
ーリ点Ｔｃが画い圧電素子を用いるものにおいては、前
述のよう）こ圧電定数ｄ３１が小さく、十分な変位を得
ることができない。
モルフに、常温よりも比較的高温条件下で電圧を印加す
ると、分極処理方向とは逆方向に電圧を印加した側の圧
電素子が脱分極状態となり、その電気機械結合係数が分
極処理方向と同一方向に電圧を印加した他方の圧電素子
に比較して大きく劣化し、圧電定数ｄ３１の劣化、つま
り、変位量が劣化するという問題があった。一方、キュ
ーリ点Ｔｃが画い圧電素子を用いるものにおいては、前
述のよう）こ圧電定数ｄ３１が小さく、十分な変位を得
ることができない。
このように、従来の８Ｅ電バイモルフでは、高温条件下
においては常に安定した変位が得られないという欠点が
あった。
においては常に安定した変位が得られないという欠点が
あった。
（ハ）発明の目的
本発明は、前記従来の欠点を解決するためになされたも
ので、その目的とするところは、長時間高温条件下で電
圧印加を行なっても変位量の劣化のない１モ電バ・イモ
ルフを提供するにある。
ので、その目的とするところは、長時間高温条件下で電
圧印加を行なっても変位量の劣化のない１モ電バ・イモ
ルフを提供するにある。
に）実施例の説明
つぎに、本発明にがかる圧電バイモルフを一実施例につ
いて説明する。
いて説明する。
第１図において、１はチタン酸・ジルコン酸鉛（Ｐ ｂ
（Ｔ ＋ Ｚ ｒ ） Ｏａ ）系、 Ｔ ｃ ＝
１５０℃の圧電セラミック素子、２は同じくチタン酸
・ジルコン酸鉛系のキューり点ＴＣ＝３ ｓ ｏ℃の王
甫セラミック素子で、各々長さ４０岨、巾１０１１ｎ、
厚さ０．１７ｍｍのものに、両面にＡｇ蒸着電極を付け
、８５℃のシリコン油中で４．ｋＶ／ｍｍ 印加して
３０分の分極処理を行なったものである。そして、この
圧電セラミック素子１．２を、沖さ０．０３ｍｍの金属
中間電極板３の両面に、変性アクリレート系接着剤でそ
の分極方向を同一にして接着し、図示に示すように、キ
ューり点Ｔｃの高いＧＥ電セラミック素子２には分極方
向と逆方向に重圧を印加し、他方の素子１には分極方向
に′電圧を印加するようにしたものである。なお、図中
、矢印は分極軸方向を示す。
（Ｔ ＋ Ｚ ｒ ） Ｏａ ）系、 Ｔ ｃ ＝
１５０℃の圧電セラミック素子、２は同じくチタン酸
・ジルコン酸鉛系のキューり点ＴＣ＝３ ｓ ｏ℃の王
甫セラミック素子で、各々長さ４０岨、巾１０１１ｎ、
厚さ０．１７ｍｍのものに、両面にＡｇ蒸着電極を付け
、８５℃のシリコン油中で４．ｋＶ／ｍｍ 印加して
３０分の分極処理を行なったものである。そして、この
圧電セラミック素子１．２を、沖さ０．０３ｍｍの金属
中間電極板３の両面に、変性アクリレート系接着剤でそ
の分極方向を同一にして接着し、図示に示すように、キ
ューり点Ｔｃの高いＧＥ電セラミック素子２には分極方
向と逆方向に重圧を印加し、他方の素子１には分極方向
に′電圧を印加するようにしたものである。なお、図中
、矢印は分極軸方向を示す。
このようにすると４Ｊ￥セラミツク素子１はキューり点
Ｔ ｃは低いが分極方向に電圧が印加されるため、脱分
極が生じにくく、また、圧電セラミック素子２はキュー
り点″ｒＣが高いため、ＥＥ電セラミック素子１におい
て変位量の劣化が起る高温条件下においても電圧印加時
に脱分極が生じにくく、変位量の劣化を極力少なくする
ことができる。
Ｔ ｃは低いが分極方向に電圧が印加されるため、脱分
極が生じにくく、また、圧電セラミック素子２はキュー
り点″ｒＣが高いため、ＥＥ電セラミック素子１におい
て変位量の劣化が起る高温条件下においても電圧印加時
に脱分極が生じにくく、変位量の劣化を極力少なくする
ことができる。
前記［Ｊ［セラミック素子１，２を使用した圧′市バイ
モルフ（Ａ）と、従来同様、キューり点Ｔｃの低い圧電
セラミック素子１を２枚使用した田型バイモルフ（Ｂ）
の２６５■直流電匝を印加したときの高温長時間特性図
球間６０℃恒温、時間１０００時間）を測定し、その変
位量の変化を調べたところ第２図に示す結果となった。
モルフ（Ａ）と、従来同様、キューり点Ｔｃの低い圧電
セラミック素子１を２枚使用した田型バイモルフ（Ｂ）
の２６５■直流電匝を印加したときの高温長時間特性図
球間６０℃恒温、時間１０００時間）を測定し、その変
位量の変化を調べたところ第２図に示す結果となった。
前記実施例１においては、両千電セラミック素子を金属
中間電極板の両面に貼り合わせて強度を向上させたが、
直接貼り合わせてもよいことは勿論である。
中間電極板の両面に貼り合わせて強度を向上させたが、
直接貼り合わせてもよいことは勿論である。
なお、キューり点Ｔｃを変化させるには、圧電素子の成
分比率を変化させる方法と、添加物を添加してその添加
ｍｏｔ！％ だけキューり点Ｔｃを高くする方法がある
。この場合、添加物はキューリ、ｑ Ｔ ｃの高いＥＩ
Ｅ電特性を減少させないようなものである。
分比率を変化させる方法と、添加物を添加してその添加
ｍｏｔ！％ だけキューり点Ｔｃを高くする方法がある
。この場合、添加物はキューリ、ｑ Ｔ ｃの高いＥＩ
Ｅ電特性を減少させないようなものである。
（ホ）発明の構成と効果
以上の説明で明らかなように、本発明にかかる圧′醸バ
イモルフによれば、キューり点の異なる二種類の圧電素
子を貼り合わせるという簡単な構成で、高温条件下にお
いても熱的経時変化が少なく、電気−機械特性が従来の
ものに比べて劣化が少なく安定で、信頼性に優れている
ため、実用的価値の大なる圧電バイモルフを得ることが
できる。
イモルフによれば、キューり点の異なる二種類の圧電素
子を貼り合わせるという簡単な構成で、高温条件下にお
いても熱的経時変化が少なく、電気−機械特性が従来の
ものに比べて劣化が少なく安定で、信頼性に優れている
ため、実用的価値の大なる圧電バイモルフを得ることが
できる。
第１図は本発明にかかる１ＥＩＪＩｆバイモルフの断面
図で、第２図は本発明と従来の圧電バイモルフの一定電
圧印加時における高温長時間特性図である。 １・・・低キューり点の圧電素子、２・・・高キユーリ
点の圧電素子、３・・・中間電極板、Ａ・・・圧電バイ
モルフ。 特許出願人 立石電機株式会社 同 上 −東北金属工業株式会社代 理 人弁
理士 青白 葆 ほか２名第１図 第２図 仙台市郡山六丁目７番１号東北 金属工業株式会社内 ＠発 明 者 浅野弥− 仙台市郡山六丁目７番１号東北 金属工業株式会社内 ■出 願 人 東北金属工業株式会社 仙台市郡山六丁目７番１号
図で、第２図は本発明と従来の圧電バイモルフの一定電
圧印加時における高温長時間特性図である。 １・・・低キューり点の圧電素子、２・・・高キユーリ
点の圧電素子、３・・・中間電極板、Ａ・・・圧電バイ
モルフ。 特許出願人 立石電機株式会社 同 上 −東北金属工業株式会社代 理 人弁
理士 青白 葆 ほか２名第１図 第２図 仙台市郡山六丁目７番１号東北 金属工業株式会社内 ＠発 明 者 浅野弥− 仙台市郡山六丁目７番１号東北 金属工業株式会社内 ■出 願 人 東北金属工業株式会社 仙台市郡山六丁目７番１号
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 ぼ）キューり点の異なる二種類の圧電素子を貼り合わせ
たことを特徴とする圧電バイモルフ。 （２）前記二種類のＦＦ−、型素子を中間電極板の両面
に貼り合わせたことを特徴とする特許 囲第１項に記載の圧電バイモルフ。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP57141303A JPS5931078A (ja) | 1982-08-13 | 1982-08-13 | 圧電バイモルフ |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP57141303A JPS5931078A (ja) | 1982-08-13 | 1982-08-13 | 圧電バイモルフ |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS5931078A true JPS5931078A (ja) | 1984-02-18 |
| JPH0153515B2 JPH0153515B2 (ja) | 1989-11-14 |
Family
ID=15288746
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP57141303A Granted JPS5931078A (ja) | 1982-08-13 | 1982-08-13 | 圧電バイモルフ |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS5931078A (ja) |
Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS6236884A (ja) * | 1985-08-10 | 1987-02-17 | Ngk Spark Plug Co Ltd | 電歪積層体 |
| JPS63197386A (ja) * | 1987-02-12 | 1988-08-16 | Murata Mfg Co Ltd | 圧電アクチユエ−タ |
| JPS63142863U (ja) * | 1987-03-10 | 1988-09-20 | ||
| US4884090A (en) * | 1987-03-25 | 1989-11-28 | Minolta Camera Kabushiki Kaisha | Piezoelectric actuating device |
| US20160190428A1 (en) * | 2014-12-31 | 2016-06-30 | Lg Display Co., Ltd. | Multilayer actuator and display device comprising the same |
| CN108666415A (zh) * | 2018-05-21 | 2018-10-16 | 哈尔滨工业大学 | 一种聚合物基压电双晶片的制备方法及应用 |
Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5772498A (en) * | 1980-10-23 | 1982-05-06 | Sharp Corp | Bimorph type electrostrictive vibrator |
| JPS5721272Y2 (ja) * | 1972-07-31 | 1982-05-08 | ||
| JPS58139329A (ja) * | 1982-02-15 | 1983-08-18 | Hitachi Ltd | 磁気ヘツド駆動用素子 |
-
1982
- 1982-08-13 JP JP57141303A patent/JPS5931078A/ja active Granted
Patent Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5721272Y2 (ja) * | 1972-07-31 | 1982-05-08 | ||
| JPS5772498A (en) * | 1980-10-23 | 1982-05-06 | Sharp Corp | Bimorph type electrostrictive vibrator |
| JPS58139329A (ja) * | 1982-02-15 | 1983-08-18 | Hitachi Ltd | 磁気ヘツド駆動用素子 |
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS6236884A (ja) * | 1985-08-10 | 1987-02-17 | Ngk Spark Plug Co Ltd | 電歪積層体 |
| JPS63197386A (ja) * | 1987-02-12 | 1988-08-16 | Murata Mfg Co Ltd | 圧電アクチユエ−タ |
| JPS63142863U (ja) * | 1987-03-10 | 1988-09-20 | ||
| US4884090A (en) * | 1987-03-25 | 1989-11-28 | Minolta Camera Kabushiki Kaisha | Piezoelectric actuating device |
| US20160190428A1 (en) * | 2014-12-31 | 2016-06-30 | Lg Display Co., Ltd. | Multilayer actuator and display device comprising the same |
| US9748469B2 (en) * | 2014-12-31 | 2017-08-29 | Lg Display Co., Ltd. | Multilayer actuator and display device comprising the same |
| CN108666415A (zh) * | 2018-05-21 | 2018-10-16 | 哈尔滨工业大学 | 一种聚合物基压电双晶片的制备方法及应用 |
| CN108666415B (zh) * | 2018-05-21 | 2021-08-06 | 哈尔滨工业大学 | 一种聚合物基压电双晶片的制备方法及应用 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0153515B2 (ja) | 1989-11-14 |
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