JPS61283180A - 積層圧電体 - Google Patents

積層圧電体

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JPS61283180A
JPS61283180A JP60124793A JP12479385A JPS61283180A JP S61283180 A JPS61283180 A JP S61283180A JP 60124793 A JP60124793 A JP 60124793A JP 12479385 A JP12479385 A JP 12479385A JP S61283180 A JPS61283180 A JP S61283180A
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JP
Japan
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piezoelectric
electrodes
laminated
layer
laminated piezoelectric
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JP60124793A
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Toshio Ogawa
敏夫 小川
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Murata Manufacturing Co Ltd
Original Assignee
Murata Manufacturing Co Ltd
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Publication date
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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。

Description

【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本発明は、柔軟性（ｆｌｅｘｉｂｉｌｉｔｙ）を有する
圧電材料に関する。
（従来の技術） 柔軟性を有する圧電材料としては、複合圧電体と合成有
機高分子圧電体とが挙げられる。
複合圧電体は、樹脂（高分子）中に強誘電性セラミクス
を配列させたものである。たとえば、ＲｌＥ、　Ｎｅｗ
ｎｈａｍらの定義（Ｍａｔ、　Ｒｅｓ、　Ｂｕｌｌ、　
Ｖｏｌ。
１３、ｐｐ、５２５−５３６．１９７８）によれば、２
相（樹脂と強誘電性セラミクス）の連結形態により、Ｏ
−３型、１−３型等に分類される。はじめの数字０．１
は、強誘電性セラミクスの次元を示し、後の数字３は、
樹脂の次元を示す。たとえば、０−３型においては（第
２図参照）、樹脂母体１中に強誘電体粉末２，２．・・
・が分散されていて、１゜２．３軸のどの方向にも連結
しておらず柔軟である（Ｏ次元）。また、１−３型にお
いては（第３図参照）、樹脂母体１中に強誘電体ファイ
バ３，３゜・・・が方向３に平行に配置されている（１
次元）。並列結合型１−３連結型圧電シートは、１，２
軸方向に柔軟であり、また、圧電シートは薄いので、事
実上３軸方向にも柔軟である。さらに、電極４゜４が層
の両面に形成される。
一方、合成有機高分子圧電体には、たとえば、フッ素系
のポリ７ツ化ビニリデンＰＶＤＦ、ＰＶＤＦ系共重合体
、Ｐ（ＶＤＦ−ＴｒＦＥ）や、シアン系のポリシアン化
ビニリデン・酢酸ビニルｐ（ＶＤＣＮ・ＶＡＣ）がある
。
（発明の解決すべき問題点） ところで、従来の柔軟性を有する圧電材料は、その平均
比誘電率εｒが低かった。また、平均圧電歪定数ｄ。も
、特に合成有機高分子圧電体において低く、変換効率が
小さかった。
変換効率を大きくするため、複数枚の圧電素子を積層し
た積層圧電素子が研究されている。たとえば、特開昭５
３−１１８８００号公報と特開昭５６−１５８４９１号
公報には、それぞれ異った種類のＯ−３型圧電シートの
積層物が開示されている。また、特願昭５６−４７１９
９号公報には、高分子圧電体を折り重ねて構成した積層
体が開示されている。
しかし、これらの積層圧電体においても、電気歪変換の
効率はさほど大きくない（後で説明する表のＮ００４〜
７参照）。
本発明の目的は、電気圧力変換の効率の大きい積層圧電
体を提供することである。
（問題点を解決するための手段） 本発明に係る積層圧電体は、分極させた複数個の１次元
の強誘電体を高分子層中に層の厚み方向に並設した複合
圧電層を表裏面に電極を形成したうえで積層し、かつ、
電極を交互に電気的に接続してなる。
（作　用） 柔軟性を有する複合圧電層を積層することにより、電気
歪変換効率が実用圧電材料と同程度がそれ以上に大きく
なる。
（実施例） 以下、添付の図面を参照して本発明の詳細な説明する。
Ｐｂ（Ｔ；０．４８　Ｚ’０．５２　）０３に１ｕ＋Ｌ
％Ｎｂ２Ｏ５を添加したものからなるチタン酸ジルコン
酸鉛ＰＺＴの０．２１１ＩＩ１１厚のセラミックス板を
焼成し、分極させる。（なお、積層の後に分極させても
よい。）次に、このセラミックス板を２ｍｍ角に切る０
次に、この角板（ＰＺＴファイバ）をならべておき、シ
リコンゴム（Ｎｏ、　１　）または合成有機高分子圧電
体であるＰＶＤＦ（Ｎｏ、２）を流し、複合圧電体の圧
電シート１１を製造する（第１図（ａ））。次に、圧電
シートの両面に、　Ｎｉメッキ、導電シート、蒸着、ス
パッタなどにより電極１２．１２を形成する（第１図（
ｂ））。次に、電極付けした圧電シートを所定の枚数だ
け積み重ね、接着または熱圧着で固定する。積層化した
圧電シーＦの両側面で、電極１２゜１２）・・・を外部
電極１３．１３で交互に接続する。
（なお、外部電極は、スルーホール型でもよい。）こう
して作製した圧電シートについて、見掛は上の比誘電定
数ε、圧電歪定数ｄ２３、圧電電圧定数ｇ、３および静
水圧圧電電圧定数ｇ、を測定した。
その結果を表に示す。
圧電歪定数４ｚが大きいことは、印加電界により誘起さ
れる歪が大きいことを示す。したがって、ｄ））の大き
い圧電シートは、スピーカー等のアクチュエータ用に有
用である。また、圧電電圧定数Ｆｉｚ、が大きいことは
、印加応力により誘起される電界が大きいことを示す。
したがって、ｇ３３の天外な圧電シート１よ、マイクロ
フォン、ハイドロフオン等のセンサとして有用である。
（なお、一般に、ｇ＋ｚ　＝　４ｓ　／ε　である、） 本実施例の複合圧電シートの性質と比較するため、ＰＺ
Ｔ単相の圧電シート（Ｎｏ、　３　）、有機高分子積層
圧電体（ＰＶＤＦ（Ｎｏ、４）とＰ（ＶＤＣＮ−ＶＡＣ
）（Ｎｏ、Ｓ））およびＯ−３型積層圧電体（ＰＺＴ粉
末＋シリコンゴム（Ｎｏ、　６　）または有機圧電体で
あるＰＶＤＦ（Ｎｏ、７））を作製し、その性質を測定
した。
以下余白 表から明らかなように、積層型構造にすることにより、
見掛は上のε　は、６〜３０倍大とくなす、ｄ３３は、
１．２〜９倍大きくなる。また、ｇ３ｃも１．２〜１．
３倍大きくなり、ｇｈも１．２〜１．７倍大きくなる。
特に、本発明に係る実施例（Ｎｏ、１と２）においては
、見掛は上のｄ、が、実用圧電材料であるＰＺＴ（Ｎｏ
、３）を大きく越えた。すなわち、電気歪変換効率が実
用材料と同程度かそれ以上に大きく、かつ、柔軟性を有
する圧電シートが得られた。
（発明の効果） 本発明により、電界から圧力への変換効率が大きく、か
つ、柔軟性を有する圧電体が得られた。
この圧電体を用いると、低電圧駆動が可能であり、した
がって、高能率平面型圧電スピーカ、送信用ハイドロ７
オン等に有用である。
【図面の簡単な説明】
第１図（ａ）〜（ｃ）は、積層圧電体の製造工程を示す
図である。 第２図と第３図は、それぞれ、Ｏ−３型と１−３型の積
層圧電体の断面図である。 １・・・高分子、　　３，３．・・・・・・強誘電体、
１１．１１．・・・・・・１−３型複合圧電層、１２．
１２．・・・；　１３，１３．・・・・・・電極。 特許出願人　　　株式会社　村田製作所代　　理　　人
　弁理士　前出　葆ほか２名第２図　　　　　　　第３
図

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. （１）分極させた複数個の１次元の強誘電体を高分子層
    中に層の厚み方向に並設した複合圧電層を表裏面に電極
    を形成したうえで積層し、かつ、電極を交互に電気的に
    接続してなる積層圧電体。
  2. （２）特許請求の範囲第１項に記載した積層圧電体にお
    いて、 上記高分子層が圧電体層であることを特徴とする積層圧
    電体。
JP60124793A 1985-06-07 1985-06-07 積層圧電体 Pending JPS61283180A (ja)

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Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR100400258B1 (ko) * 2001-04-30 2003-10-01 한국도로전산 주식회사 피브이디에프 필름을 이용한 축중감지기 제조방법
US6798123B2 (en) * 2000-11-06 2004-09-28 Ceramtec Ag Innovative Ceramic Engineering External electrodes on piezoceramic multilayer actuators
JP2005217111A (ja) * 2004-01-29 2005-08-11 Sumitomo Heavy Ind Ltd 高分子圧電体及びそれを製造する装置
CN110981475A (zh) * 2019-12-19 2020-04-10 电子科技大学 一种制备锆钛酸铅压电气凝胶的溶胶-溶剂热法
CN112713234A (zh) * 2020-12-16 2021-04-27 昆山微电子技术研究院 一种压电体及其制备方法

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