KR20120079963A - Piezoelectric element - Google Patents

Piezoelectric element Download PDF

Info

Publication number
KR20120079963A
KR20120079963A KR1020110001334A KR20110001334A KR20120079963A KR 20120079963 A KR20120079963 A KR 20120079963A KR 1020110001334 A KR1020110001334 A KR 1020110001334A KR 20110001334 A KR20110001334 A KR 20110001334A KR 20120079963 A KR20120079963 A KR 20120079963A
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
piezoelectric
layer
layers
voltage
polarization
Prior art date
Application number
KR1020110001334A
Other languages
Korean (ko)
Other versions
KR101188331B1 (en
Inventor
최병열
Original Assignee
주식회사 이노칩테크놀로지
Priority date (The priority date 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 date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 주식회사 이노칩테크놀로지 filed Critical 주식회사 이노칩테크놀로지
Priority to KR1020110001334A priority Critical patent/KR101188331B1/en
Publication of KR20120079963A publication Critical patent/KR20120079963A/en
Application granted granted Critical
Publication of KR101188331B1 publication Critical patent/KR101188331B1/en

Links

Images

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
    • H10N30/80—Constructional details
    • H10N30/87—Electrodes or interconnections, e.g. leads or terminals
    • H10N30/871—Single-layered electrodes of multilayer piezoelectric or electrostrictive devices, e.g. internal electrodes
    • 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
    • H10N30/50—Piezoelectric or electrostrictive devices having a stacked or multilayer structure

Landscapes

  • General Electrical Machinery Utilizing Piezoelectricity, Electrostriction Or Magnetostriction (AREA)

Abstract

PURPOSE: A piezoelectric element is provided to increase output per unit volume by generating an electric charge and a voltage from a cover layer prepared at the upper side and lower side of a piezoelectric body. CONSTITUTION: A piezoelectric body(100) comprises a plurality of piezoelectric layers and an internal electrode layer. The plurality of piezoelectric layers and the internal electrode layer are alternately laminated. A cover layer(200) is respectively formed at the upper side and lower side of the piezoelectric body. A first external electrode(300) is formed at one side of the piezoelectric body. A second external electrode(400) is formed at one side of the piezoelectric body. The first external electrode and the second external electrode are formed at the same side of the piezoelectric body.

Description

압전 소자{Piezoelectric Element}Piezoelectric Element

본 발명은 압전 소자에 관한 것으로, 특히 발생되는 전류 및 전압을 조절할 수 있는 적층형 압전 소자에 관한 것이다.
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to piezoelectric elements, and more particularly, to a stacked piezoelectric element capable of controlling generated current and voltage.

압전 소자(Piezoelectric Element)는 그에 가해지는 기계적 에너지와 전기적 에너지를 서로 간에 변환시킬 수 있는 소자이다. 즉, 압전 소자는 외부로부터 물리적인 힘을 받아 변형이 생기면 전기적 에너지가 발생하고, 반대로 외부로부터 전기적 에너지에 따라 물리적 변형이 발생하는 소자이다. 이러한 압전 소자의 특성을 이용하여 다양한 분야에서 이용할 수 있다. 특히, 압전 소자에 전기를 인가하여 물리적 변형을 일으키는 액추에이터(actuator)로 이용할 수 있고, 반대로 물리적으로 변형시켜 전기적 에너지가 발생하도록 하는 제너레이터(generator)로 이용할 수 있다.Piezoelectric elements (Piezoelectric Element) is a device that can convert the mechanical energy and electrical energy applied to each other. That is, piezoelectric elements are devices in which electrical energy is generated when deformation occurs due to physical force from the outside, and conversely, physical deformation occurs according to electrical energy from the outside. By using the characteristics of the piezoelectric element can be used in various fields. In particular, it can be used as an actuator (actuator) to apply electricity to the piezoelectric element to cause physical deformation, and on the contrary, it can be used as a generator (generator) to generate electrical energy by physically deforming.

일반적으로 압전 소자는 복수의 압전층과 내부 전극층이 반복적으로 적층된 압전체의 표면에 외부 전극이 형성되고, 압전체의 상부 및 하부에 각각 커버층이 형성된 적층 구조를 갖는다. 압전층으로는 대표적으로 Pb(Zr,Ti)O3(이하, PZT라 함)계의 산화물을 이용한다. 이러한 압전 소자는 압전 전하 계수(piezoelectric charge sensor constant)와 압전 전압 계수(piezoelectric voltage constant)에 의해 압전 특성을 가늠할 수 있다. 압전 전하 계수 및 압전 전압 계수는 일정한 기계적 힘을 가했을 때 발생하는 전하량 및 전계의 크기를 각각 의미한다. 일반적으로 압전 전하 계수 및 압전 전압 계수가 큰 경우 동일한 기계적 힘에서 높은 전류 및 전압이 발생하므로 압전 특성이 우수한 것이라 할 수 있다.In general, a piezoelectric element has a laminated structure in which an external electrode is formed on a surface of a piezoelectric body in which a plurality of piezoelectric layers and internal electrode layers are repeatedly stacked, and cover layers are formed on upper and lower portions of the piezoelectric body, respectively. As the piezoelectric layer, an oxide of Pb (Zr, Ti) O 3 (hereinafter referred to as PZT) type is typically used. The piezoelectric element may measure piezoelectric characteristics by using a piezoelectric charge sensor constant and a piezoelectric voltage constant. The piezoelectric charge coefficient and the piezoelectric voltage coefficient mean the amount of electric charge and the magnitude of the electric field generated when a constant mechanical force is applied, respectively. In general, when the piezoelectric charge coefficient and the piezoelectric voltage coefficient are large, high current and voltage are generated at the same mechanical force, so that the piezoelectric properties may be excellent.

그런데, 압전 소자는 전류 및 전압의 어느 하나를 보다 크게 발생시킬 수는 있으나, 압전 소자 하나로부터 원하는 전류 및 전압을 동시에 발생시키는 것이 어렵다. 즉, 종래의 적층형 압전 소자는 용도에 따른 출력을 제어하기 어렵다. 예를 들어, 전류를 증가시키기 위해서는 압전층의 두께를 얇게 하고 적층 수를 증가시켜야 하는데, 이렇게 하면 전압이 낮아지는 문제가 있다. 또한, 전압을 증가시키기 위해서는 압전층의 두께를 두껍게 해야 하는데, 이렇게 하면 압전 소자 전체의 두께가 두꺼워지게 된다.By the way, although the piezoelectric element can generate either of a current and a voltage larger, it is difficult to generate a desired current and voltage simultaneously from one piezoelectric element. That is, the conventional laminated piezoelectric element is difficult to control the output according to the use. For example, in order to increase the current, the thickness of the piezoelectric layer must be made thin and the number of stacked layers increased, which causes a problem of lowering the voltage. In addition, in order to increase the voltage, the thickness of the piezoelectric layer must be thickened, which increases the thickness of the entire piezoelectric element.

한편, 압전 소자의 두께는 압전체 및 커버층에 의해 결정되지만, 출력은 압전체에 의해서만 발생되므로 압전 소자의 단위 부피당 출력이 제한될 수 밖에 없다.
On the other hand, the thickness of the piezoelectric element is determined by the piezoelectric body and the cover layer, but since the output is generated only by the piezoelectric element, the output per unit volume of the piezoelectric element is inevitably limited.

본 발명은 압전 전압 계수가 큰 원료와 압전 전하 계수가 큰 원료를 교대로 적층하여 압전층을 형성함으로써 기계적 힘에 따라 전류 및 전압이 동시에 발생되는 압전 소자를 제공한다.The present invention provides a piezoelectric element in which current and voltage are simultaneously generated according to mechanical force by forming a piezoelectric layer by alternately stacking a material having a large piezoelectric voltage coefficient and a material having a large piezoelectric charge coefficient.

본 발명은 압전 전압 계수가 큰 원료와 압전 전하 계수가 큰 원료의 두께, 적층 수 등을 조절하여 압전층을 형성함으로써 기계적 힘에 따라 발생되는 전류 및 전압을 조절할 수 있는 압전 소자를 제공한다.The present invention provides a piezoelectric element capable of controlling the current and voltage generated according to a mechanical force by forming a piezoelectric layer by adjusting the thickness of the raw material having a large piezoelectric voltage coefficient and the raw material having a large piezoelectric charge coefficient and the number of stacked layers.

본 발명은 압전체 상부 및 하부에 마련되는 커버층을 통해서도 전류 및 전압이 발생되도록 함으로써 단위 부피당 출력을 증가시킬 수 있는 압전 소자를 제공한다.
The present invention provides a piezoelectric element capable of increasing the output per unit volume by generating current and voltage through the cover layers provided on the upper and lower parts of the piezoelectric body.

본 발명의 일 양태에 따른 압전 소자는 복수의 압전층과 내부 전극층이 교대로 적층되며 일 방향으로 분극이 형성된 압전체; 및 상기 압전체의 상부 및 하부의 적어도 일측에 형성되며, 상기 압전체의 분극 방향과 직교하는 방향으로 분극이 형성된 커버층을 포함한다.A piezoelectric element according to an aspect of the present invention includes a piezoelectric body in which a plurality of piezoelectric layers and internal electrode layers are alternately stacked and polarization is formed in one direction; And a cover layer formed on at least one side of an upper portion and a lower portion of the piezoelectric material, the polarization being formed in a direction orthogonal to the polarization direction of the piezoelectric body.

상기 압전체의 대향되는 두 측면에 형성된 제 1 외부 전극; 및 상기 커버층의 대향되는 두 측면에 형성된 제 2 외부 전극을 더 포함한다.First external electrodes formed on two opposing side surfaces of the piezoelectric body; And a second external electrode formed on two opposing side surfaces of the cover layer.

상기 제 1 및 제 2 외부 전극은 동일 측면에 형성된다.The first and second external electrodes are formed on the same side.

상기 압전체는 압전 전하 계수와 압전 전압 계수가 서로 다른 제 1 및 제 2 압전층이 복수 적층되고, 그 사이에 상기 내부 전극층이 적층된다.In the piezoelectric body, a plurality of first and second piezoelectric layers having different piezoelectric charge coefficients and piezoelectric voltage coefficients are stacked, and the internal electrode layers are stacked therebetween.

상기 압전층은 압전 물질에 산화물 첨가제가 첨가되어 상기 압전 전압 계수를 높게 한다.The piezoelectric layer has an oxide additive added to the piezoelectric material to increase the piezoelectric voltage coefficient.

상기 제 1 및 제 2 압전층은 서로 다른 두께로 적층 형성된다.The first and second piezoelectric layers are stacked in different thicknesses.

상기 제 1 및 제 2 압전층은 서로 다른 적층 수로 적층 형성된다.
The first and second piezoelectric layers are laminated in different stacking numbers.

본 발명의 압전 소자는 압전 전하 계수 및 압전 전압 계수가 다른 제 1 압전층 및 제 2 압전층이 적층되어 압전체가 형성되어 두께 방향으로 분극이 형성되고, 압전체의 상부 및 하부에 압전체의 분극 방향과 직교하는 방향으로 분극이 형성된 커버층이 형성된다. 따라서, 하나의 압전체로부터 전류 및 전압을 동시에 발생시킬 수 있고, 제 1 및 제 2 압전층의 두께 및 적층 수 등을 조절하여 전류 및 전압을 조절할 수 있다. 또한, 커버층으로부터 전하 및 전압을 발생시킬 수 있어 단위 체적당 출력을 증가시킬 수 있다.
In the piezoelectric element of the present invention, a piezoelectric layer is formed by stacking a first piezoelectric layer and a second piezoelectric layer having different piezoelectric charge coefficients and piezoelectric voltage coefficients to form a polarization in the thickness direction, and the polarization direction of the piezoelectric body on the upper and lower portions of the piezoelectric element. A cover layer in which polarization is formed in the direction orthogonal is formed. Therefore, the current and the voltage can be simultaneously generated from one piezoelectric body, and the current and the voltage can be controlled by adjusting the thickness and the number of stacked layers of the first and second piezoelectric layers. In addition, charge and voltage can be generated from the cover layer to increase the output per unit volume.

도 1 및 도 2는 본 발명의 일 실시 예에 따른 압전 소자의 개략 사시도 및 압전체의 단면도.
도 3은 본 발명의 일 실시 예에 따른 압전 소자의 분극 방향을 설명하기 위한 개략도.
도 4는 본 발명의 다른 실시 예에 따른 압전 소자의 압전체의 단면도.
도 5는 본 발명의 또 다른 실시 예에 따른 압전 소자의 압전체의 단면도.
도 6 및 도 7은 본 발명에 따른 압전 소자의 커버층에 분극이 형성된 경우 압력 방향에 따른 출력 전압의 시뮬레이션 결과.
도 8은 본 발명의 일 실시 예에 따른 압전 소자의 제조 방법을 설명하기 위한 공정 흐름도.1 and 2 are a schematic perspective view and a cross-sectional view of a piezoelectric element of a piezoelectric element according to an embodiment of the present invention.
Figure 3 is a schematic diagram for explaining the polarization direction of the piezoelectric element according to an embodiment of the present invention.
4 is a cross-sectional view of a piezoelectric body of a piezoelectric element according to another exemplary embodiment of the present disclosure.
5 is a cross-sectional view of a piezoelectric body of a piezoelectric element according to still another exemplary embodiment of the present invention.
6 and 7 are simulation results of the output voltage in the pressure direction when polarization is formed in the cover layer of the piezoelectric element according to the present invention.
8 is a flowchart illustrating a method of manufacturing a piezoelectric element according to an exemplary embodiment of the present invention.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시 예를 더욱 상세히 설명하기로 한다. 그러나 본 발명은 이하에서 개시되는 실시 예에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 것이며, 단지 본 실시 예들은 본 발명의 개시가 완전하도록 하며, 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이다. 도면상에서 동일 부호는 동일한 요소를 지칭한다. Hereinafter, with reference to the accompanying drawings will be described an embodiment of the present invention in more detail. However, the present invention is not limited to the embodiments disclosed below, but will be implemented in various forms, and only the embodiments are intended to complete the disclosure of the present invention and to those skilled in the art to fully understand the scope of the invention. It is provided to inform you. Wherein like reference numerals refer to like elements throughout.

도 1은 본 발명의 일 실시 예에 따른 압전 소자의 개략 사시도이고, 도 2는 본 발명의 일 실시 예에 따른 압전 소자의 압전체의 단면도이며, 도 3은 본 발명의 일 실시 예에 따른 압전체 및 커버층의 분극 방향을 도시한 개략도이다.1 is a schematic perspective view of a piezoelectric element according to an embodiment of the present invention, FIG. 2 is a cross-sectional view of a piezoelectric element of a piezoelectric element according to an embodiment of the present invention, and FIG. 3 is a piezoelectric element according to an embodiment of the present invention and It is a schematic diagram which shows the polarization direction of a cover layer.

도 1 및 도 2를 참조하면, 본 발명의 일 실시 예에 따른 압전 소자는 복수의 압전층(110)과 내부 전극층(120)이 교대로 적층되며 두께 방향으로 분극이 형성된 압전체(100)와, 압전체(100)의 상부 및 하부에 각각 형성되며 압전체(100)의 분극 방향과 직교하는 방향으로 분극이 형성된 커버층(200)과, 압전체(100)의 적어도 일 측면에 형성된 제 1 외부 전극(300)과, 커버층(200)의 적어도 일 측면에 형성된 제 2 외부 전극(400)을 포함한다.1 and 2, a piezoelectric element according to an exemplary embodiment includes a piezoelectric body 100 in which a plurality of piezoelectric layers 110 and internal electrode layers 120 are alternately stacked and polarization is formed in a thickness direction; Cover layers 200 formed on the upper and lower portions of the piezoelectric body 100 and having polarization in a direction orthogonal to the polarization direction of the piezoelectric body 100, and the first external electrode 300 formed on at least one side of the piezoelectric body 100. ) And a second external electrode 400 formed on at least one side of the cover layer 200.

압전체(100)는 복수의 압전층(110)과 내부 전극층(120)이 교대로 적층된다. 또한, 압전층(110)은 압전 특성이 다른 제 1 압전층(112)과 제 2 압전층(114)이 교대로 적층되고, 내부 전극층(120)은 인출 방향이 다른 제 1 내부 전극층(122)과 제 2 내부 전극층(124)이 교대로 적층된다. 즉, 예를 들어 제 1 압전층(112), 제 1 내부 전극층(122), 제 2 압전층(114) 및 제 2 내부 전극층(124)이 교대로 적층되어 압전체(100)가 제작될 수 있다. 여기서, 제 1 압전층(112)은 압전 전압 계수가 제 2 압전층(114)보다 높은 압전 재료로 형성되고, 제 2 압전층(114)은 압전 전하 계수가 제 1 압전층(112)보다 높은 압전 재료로 형성될 수 있다. 물론, 제 1 압전층(112)은 압전 전하 계수가 제 2 압전층(114)보다 높은 압전 재료로 형성되고, 제 2 압전층(114)은 압전 전압 계수가 제 1 압전층(112)보다 높은 압전 재료로 형성될 수도 있다. 즉, 제 1 및 제 2 압전층(112, 114)은 압전 전압 계수 및 압전 전하 계수가 다른 물질로 형성된다. 압전 전하 계수는 [수학식 1]로 나타낼 수 있고, 압전 전압 계수는 [수학식 2]로 나타낼 수 있는데, 이들로부터 알 수 있는 바와 같이 압전 전하 계수가 높으면 압전 전압 계수가 높게 된다.In the piezoelectric body 100, a plurality of piezoelectric layers 110 and internal electrode layers 120 are alternately stacked. In addition, the piezoelectric layer 110 alternately stacks the first piezoelectric layer 112 and the second piezoelectric layer 114 having different piezoelectric characteristics, and the internal electrode layer 120 has a first internal electrode layer 122 having a different extraction direction. And the second internal electrode layer 124 are alternately stacked. That is, for example, the piezoelectric material 100 may be manufactured by alternately stacking the first piezoelectric layer 112, the first internal electrode layer 122, the second piezoelectric layer 114, and the second internal electrode layer 124. . Here, the first piezoelectric layer 112 is formed of a piezoelectric material having a piezoelectric voltage coefficient higher than that of the second piezoelectric layer 114, and the second piezoelectric layer 114 has a piezoelectric charge coefficient higher than the first piezoelectric layer 112. It may be formed of a piezoelectric material. Of course, the first piezoelectric layer 112 is formed of a piezoelectric material having a piezoelectric charge coefficient higher than that of the second piezoelectric layer 114, and the second piezoelectric layer 114 has a higher piezoelectric voltage coefficient than the first piezoelectric layer 112. It may be formed of a piezoelectric material. That is, the first and second piezoelectric layers 112 and 114 are formed of materials having different piezoelectric voltage coefficients and piezoelectric charge coefficients. The piezoelectric charge coefficient may be represented by [Equation 1], and the piezoelectric voltage coefficient may be represented by [Equation 2]. As can be seen from this, when the piezoelectric charge coefficient is high, the piezoelectric voltage coefficient is high.

Figure pat00001
Figure pat00001

Figure pat00002
Figure pat00002

여기서, k33은 전기기계 결합 계수이고, ε3 T는 정전 용량이며, S33 E는 탄성 용량이다. 또한, 정전 용량은 전극 면적에 비례하고, 두께에 반비례한다.Where k 33 is the electromechanical coupling coefficient, ε 3 T is the capacitance, and S 33 E is the elastic capacity. In addition, the capacitance is proportional to the electrode area and inversely proportional to the thickness.

이러한 제 1 및 제 2 압전층(112, 114)은 일반식 ABO3으로 표현되는 페로브스카이트형 구조를 가지는 압전 재료를 이용하여 형성될 수 있는데, PZT, (Na0 .5K0 .5)NbO3(이하, NKN이라 함), {Lix(K0 .5Na0 .5)1-x}NbO3(이하, LKN이라 함) 계열의 압전 재료를 이용할 수 있다. 이러한 압전 재료에 예를 들어 산화물을 첨가함으로써 압전 특성을 변화시킬 수 있는데, 상기 압전 재료에 Fe2O3, MnO2, V2O5 또는 ZnO의 산화물 첨가제를 첨가하여 압전 전압 계수를 높일 수 있다. 즉, 압전 재료는 압전 전압 계수와 압전 전하 계수의 압전 특성을 모두 가지는데, 예를 들어 산화물 첨가제를 첨가함으로써 압전 전압 계수를 압전 전하 계수보다 높게 할 수 있다. 따라서, 산화물 첨가제를 첨가한 압전 재료는 상대적으로 압전 전압 계수가 높아지고, 산화물 첨가제를 첨가하지 않은 압전 재료는 상대적으로 압전 전하 계수가 높아질 수 있다. 따라서, 산화물 첨가제를 첨가한 압전 재료와 산화물 첨가제를 첨가하지 않은 압전 재료를 교대로 적층하여 제 1 및 제 2 압전층(112, 114)이 적층된 압전층(110)을 제조할 수 있다.The first and second piezoelectric layers 112,114 may be formed using a piezoelectric material having a perovskite structure represented by a general formula ABO 3, PZT, (Na 0 .5 K 0 .5) NbO 3 (hereinafter, NKN), (hereinafter referred to LKN) {Li x (K 0 .5 Na 0 .5) 1-x} NbO 3 may use a series of piezoelectric material. The piezoelectric properties can be changed by adding an oxide to such a piezoelectric material, for example, an oxide additive of Fe 2 O 3 , MnO 2 , V 2 O 5, or ZnO can be added to the piezoelectric material to increase the piezoelectric voltage coefficient. . That is, the piezoelectric material has both piezoelectric voltage coefficients and piezoelectric characteristics of piezoelectric charge coefficients. For example, the piezoelectric voltage coefficient can be made higher than the piezoelectric charge coefficient by adding an oxide additive. Therefore, the piezoelectric material to which the oxide additive is added has a relatively high piezoelectric voltage coefficient, and the piezoelectric material to which the oxide additive is not added may have a relatively high piezoelectric charge coefficient. Therefore, the piezoelectric layer 110 in which the first and second piezoelectric layers 112 and 114 are laminated may be manufactured by alternately stacking the piezoelectric material to which the oxide additive is added and the piezoelectric material to which the oxide additive is not added.

한편, 내부 전극층(120)은 인출 방향이 다른 제 1 내부 전극층(122)과 제 2 내부 전극층(124)이 교대로 적층된다. 제 1 내부 전극층(122)은 일 방향으로 연장되고 인출되어 일 측의 제 1 외부 전극(300a)과 연결되고, 제 2 내부 전극층(124)은 제 1 내부 전극층(122)과 대향되는 타 방향으로 연장되고 인출되어 타 측의 제 1 외부 전극(300b)과 연결된다. 즉, 복수의 제 1 내부 전극층(122)과 복수의 제 2 내부 전극층(124)이 교대로 적층되고, 복수의 제 1 내부 전극층(122)은 제 1 외부 전극(300)의 일 측과 연결되고 복수의 제 2 내부 전극층(124)은 제 2 외부 전극(300)의 타 측과 연결된다. 이러한 제 1 및 제 2 내부 전극층(124)을 통해 전계가 인가되어 압전체(100)는 두께 방향, 즉 수직 방향으로 분극이 형성된다. 즉, 압전체(100)는 제 1 및 제 2 내부 전극층(122, 124)이 적층된 방향으로 분극이 형성된다. 이는 제 1 외부 전극(300)을 통해 예를 들어 제 1 내부 전극층(122) 및 제 2 내부 전극층(124)에 제 1 및 제 2 압전층(112, 114)의 두께에 따라 예를 들어 수십 V 내지 수백 V의 전압이 인가되고, 그에 따라 내부 전극층(120) 사이의 압전층(110)에 분극이 형성되기 때문에 압전층(110)은 도 3에 도시된 바와 같이 수직 방향으로 분극이 형성된다. 한편, 내부 전극층(120)은 Ag 또는 Ag-Pd 합금을 이용하여 형성할 수 있다.In the internal electrode layer 120, the first internal electrode layer 122 and the second internal electrode layer 124 having different extraction directions are alternately stacked. The first inner electrode layer 122 extends in one direction and is drawn out to be connected to the first outer electrode 300a on one side, and the second inner electrode layer 124 is in another direction facing the first inner electrode layer 122. It extends and is drawn out and connected to the first external electrode 300b on the other side. That is, the plurality of first inner electrode layers 122 and the plurality of second inner electrode layers 124 are alternately stacked, and the plurality of first inner electrode layers 122 are connected to one side of the first outer electrode 300. The plurality of second inner electrode layers 124 is connected to the other side of the second outer electrode 300. Electric fields are applied through the first and second internal electrode layers 124 to form polarization in the thickness direction, that is, the vertical direction. That is, in the piezoelectric body 100, polarization is formed in a direction in which the first and second internal electrode layers 122 and 124 are stacked. This is, for example, several tens of volts depending on the thickness of the first and second piezoelectric layers 112, 114 through the first external electrode 300, for example on the first internal electrode layer 122 and the second internal electrode layer 124. Since a voltage of several hundred V is applied, and thus polarization is formed in the piezoelectric layer 110 between the internal electrode layers 120, the piezoelectric layer 110 is polarized in the vertical direction as shown in FIG. 3. On the other hand, the internal electrode layer 120 may be formed using Ag or Ag-Pd alloy.

커버층(200)은 압전체(100)의 상부 및 하부에 각각 형성되며, 단일층으로 형성된다. 또한, 커버층(200)의 일 측면 및 이와 대향되는 타 측면에는 제 2 외부 전극(400)이 형성된다. 즉, 제 2 외부 전극(400)은 제 1 외부 전극(300)과 동일 측면에 형성될 수 있다. 이러한 커버층(200)은 압전체(100)의 분극 방향과 직교하는 방향으로 분극이 형성된다. 즉, 커버층(200)의 일 측면 및 타 측면에 형성된 제 2 외부 전극(400)에 커버층(200)의 너비에 따라 예를 들어 수 kV의 전압이 인가되고, 그에 따라 커버층(200)은 도 3에 도시된 바와 같이 서로 대향되는 제 2 외부 전극(400)의 방향으로 분극이 형성된다. 따라서, 압전체(100)가 두께 방향, 즉 수직 방향으로 분극이 형성되고, 커버층(200)은 이와 직교하는 수평 방향으로 분극이 형성된다. 또한, 커버층(200)은 압전 전하 계수가 높은 원료 또는 압전 전압 계수가 높은 원료로 제작할 수 있다. 따라서, 커버층(200)은 전류 또는 전압을 발생시킬 수 있다. 그리고, 커버층(200)은 단일 원료를 이용하여 단일층으로 제작되며, 커버층(200)의 두께는 하나의 압전층(110)보다 두껍고 압전체(100)의 두께보다 얇게 제작될 수 있다. The cover layer 200 is formed above and below the piezoelectric body 100, respectively, and is formed as a single layer. In addition, a second external electrode 400 is formed on one side of the cover layer 200 and the other side opposite thereto. That is, the second external electrode 400 may be formed on the same side as the first external electrode 300. The cover layer 200 is polarized in a direction orthogonal to the polarization direction of the piezoelectric body 100. That is, a voltage of, for example, several kV is applied to the second external electrode 400 formed on one side and the other side of the cover layer 200 according to the width of the cover layer 200, and accordingly, the cover layer 200 As shown in FIG. 3, polarization is formed in the direction of the second external electrode 400 facing each other. Accordingly, polarization is formed in the piezoelectric member 100 in the thickness direction, that is, in the vertical direction, and polarization is formed in the horizontal direction perpendicular to the cover layer 200. In addition, the cover layer 200 may be made of a raw material having a high piezoelectric charge coefficient or a raw material having a high piezoelectric voltage coefficient. Thus, the cover layer 200 may generate a current or a voltage. In addition, the cover layer 200 may be manufactured as a single layer using a single raw material, and the thickness of the cover layer 200 may be made thicker than one piezoelectric layer 110 and thinner than the thickness of the piezoelectric material 100.

제 1 외부 전극(300)은 압전체(100)의 일 측면 및 이와 대향되는 타 측면에 마련되고, 제 1 및 제 2 내부 전극(122, 124)와 각각 연결된다. 제 1 외부 전극(300)은 압전체(100)에 분극을 형성하기 위한 전계를 인가하기 위해 이용되고, 압전체(100)로부터 발생되는 전하 또는 전압을 출력하기 위해 이용된다. 이러한 제 1 외부 전극(300)은 Ag 또는 Ag-Pb 합금을 이용하여 형성할 수 있다.The first external electrode 300 is provided on one side of the piezoelectric body 100 and the other side opposite thereto, and is connected to the first and second internal electrodes 122 and 124, respectively. The first external electrode 300 is used to apply an electric field for forming polarization to the piezoelectric material 100, and is used to output a charge or voltage generated from the piezoelectric material 100. The first external electrode 300 may be formed using Ag or Ag-Pb alloy.

제 2 외부 전극(400)은 커버층(200)의 일 측면 및 이와 대향되는 타 측면에 형성된다. 즉, 제 2 외부 전극(400)은 제 1 외부 전극(300)과 동일 측면에 형성된다. 제 2 외부 전극(400)은 커버층(200)에 분극을 형성하기 위한 전계를 인가하기 위해 이용되고, 커버층(200)으로부터 발생되는 전하 또는 전압을 출력하기 위해 이용된다. 제 2 외부 전극(400)은 제 1 외부 전극(300)과 마찬가지로 Ag-Pb 합금 또는 Ag를 이용하여 형성할 수 있다.
The second external electrode 400 is formed on one side of the cover layer 200 and the other side opposite thereto. That is, the second external electrode 400 is formed on the same side as the first external electrode 300. The second external electrode 400 is used to apply an electric field for forming polarization to the cover layer 200, and is used to output a charge or voltage generated from the cover layer 200. Like the first external electrode 300, the second external electrode 400 may be formed using an Ag-Pb alloy or Ag.

도 4는 본 발명의 다른 실시 예에 따른 압전 소자의 압전체의 단면도이고, 도 5는 본 발명의 또 다른 실시 예에 따른 압전 소자의 압전체의 단면도이다.4 is a cross-sectional view of a piezoelectric element of a piezoelectric element according to another exemplary embodiment, and FIG. 5 is a cross-sectional view of the piezoelectric element of a piezoelectric element according to another embodiment of the present invention.

도 4를 참조하면, 본 발명의 다른 실시 예에 따른 압전 소자는 압전체(100)의 제 1 압전층(112)과 제 2 압전층(114)의 두께를 다르게 형성할 수 있다. 예를 들어 압전 전압 계수가 높은 원료로 형성된 제 1 압전층(112)이 압전 전하 계수가 높은 원료로 형성된 제 2 압전층(114)보다 두껍게 형성할 경우 압전체(100)는 전압이 높게 발생될 수 있다. 반대의 경우로써, 제 1 압전층(112)을 압전 전하 계수가 높은 원료로 형성하고 제 2 압전층(114)을 압전 전압 계수가 높은 원료로 형성하고, 제 1 압전층(112)이 제 2 압전층(114)보다 두껍게 형성하면 압전체(100)는 전류가 높게 발생될 수 있다.Referring to FIG. 4, the piezoelectric element according to another exemplary embodiment may have different thicknesses of the first piezoelectric layer 112 and the second piezoelectric layer 114 of the piezoelectric body 100. For example, when the first piezoelectric layer 112 formed of a raw material having a high piezoelectric voltage coefficient is formed thicker than the second piezoelectric layer 114 formed of a raw material having a high piezoelectric charge coefficient, the piezoelectric material 100 may generate a high voltage. have. In the opposite case, the first piezoelectric layer 112 is formed of a raw material having a high piezoelectric charge coefficient, the second piezoelectric layer 114 is formed of a raw material having a high piezoelectric voltage coefficient, and the first piezoelectric layer 112 is formed of a second raw material. When formed thicker than the piezoelectric layer 114, the piezoelectric body 100 may generate a high current.

도 5를 참조하면, 본 발명의 또다른 실시 예에 따른 압전 소자는 압전체(100)의 제 1 압전층(112)과 제 2 압전층(114)의 적층 수를 다르게 형성할 수 있다. 예를 들어 압전 전압 계수가 높은 원료로 형성된 제 1 압전층(112)이 압전 전하 계수가 높은 원료로 형성된 제 2 압전층(114)보다 적층 수가 많게 형성되는 경우 압전체(100)는 전압이 높게 발생될 수 있다. 반대의 경우로서, 제 1 압전층(112)을 압전 전하 계수가 높은 원료로 형성하고 제 2 압전층(114)을 압전 전압 계수가 높은 원료로 형성하고, 제 1 압전층(112)이 제 2 압전층(114)보다 적층 수가 많게 형성하면 압전체(100)는 전류가 높게 발생될 수 있다.
Referring to FIG. 5, the piezoelectric element according to another exemplary embodiment may have a different number of stacked layers of the first piezoelectric layer 112 and the second piezoelectric layer 114 of the piezoelectric body 100. For example, when the first piezoelectric layer 112 formed of a raw material having a high piezoelectric voltage coefficient is formed in a larger number of layers than the second piezoelectric layer 114 formed of a raw material having a high piezoelectric charge coefficient, the piezoelectric material 100 generates a high voltage. Can be. In the opposite case, the first piezoelectric layer 112 is formed of a raw material having a high piezoelectric charge coefficient, the second piezoelectric layer 114 is formed of a raw material having a high piezoelectric voltage coefficient, and the first piezoelectric layer 112 is formed of a second raw material. If the number of stacked layers is greater than that of the piezoelectric layer 114, the piezoelectric body 100 may generate a high current.

상기한 바와 같이 본 발명의 일 실시 예에 따른 압전 소자는 압전체(100)가 압전 전하 계수 및 압전 전압 계수가 다른 제 1 압전층(112) 및 제 2 압전층(114)이 적층되어 형성되어 두께 방향으로 분극이 형성되고, 압전체(100)의 상부 및 하부에 압전체(100)의 분극 방향과 직교하는 방향으로 분극이 형성된 커버층(200)이 형성된다. 따라서, 압전체(100)로부터 발생되는 전하 및 전압을 조절할 수 있어 압전 소자로부터 발생되는 전류 및 전압을 조절할 수 있다. 또한, 커버층(200)으로부터 전하 및 전압을 발생시킬 수 있어 단위 체적당 출력을 증가시킬 수 있다. 즉, 수평 방향으로 분극이 형성되고 분극 방향으로 외부 전극(400)이 형성된 커버층(200)에 분극 방향과 동일한 방향, 즉 측면 방향으로 압력이 가해질 경우의 도 6의 시뮬레이션 결과에 도시된 바와 같이 약 30.1V의 전압이 출력된다. 또한, 분극 방향과 수직한 방향, 즉 상부 방향으로 압력이 가해질 경우 도 7의 시뮬레이션 결과에 도시된 바와 같은 약 9.9V의 전압이 발생된다. 이렇게 분극이 형성된 커버층(200)에 분극 방향으로 동일한 방향으로 압력이 가해질 경우 분극 방향과 수직한 방향으로 압력이 가해질 경우보다 높은 전압이 출력된다. 이렇게 커버층(200)에 분극을 형성하면 압력 방향에 따라 다르지만 전압이 출력된다. 그러나, 커버층(200)에 분극을 형성하지 않으면 전압이 출력되지 않는다. 따라서, 커버층(200)에 분극을 형성하는 본 발명은 커버층(200)에 분극을 형성하지 않는 종래의 경우에 비해 출력 전압을 크게 향상시킬 수 있다.
As described above, in the piezoelectric element according to the exemplary embodiment, the piezoelectric element 100 is formed by stacking a first piezoelectric layer 112 and a second piezoelectric layer 114 having different piezoelectric charge coefficients and piezoelectric voltage coefficients. Direction is formed, and a cover layer 200 having polarization formed in a direction orthogonal to the polarization direction of the piezoelectric body 100 is formed on the upper and lower portions of the piezoelectric body 100. Therefore, the charge and voltage generated from the piezoelectric body 100 may be adjusted to adjust the current and voltage generated from the piezoelectric element. In addition, charge and voltage may be generated from the cover layer 200 to increase the output per unit volume. That is, as shown in the simulation result of FIG. 6 when the polarization is formed in the horizontal direction and the pressure is applied to the cover layer 200 in which the external electrode 400 is formed in the polarization direction in the same direction, that is, in the lateral direction. A voltage of about 30.1V is output. In addition, when pressure is applied in a direction perpendicular to the polarization direction, that is, in an upper direction, a voltage of about 9.9 V is generated as shown in the simulation result of FIG. 7. When pressure is applied to the cover layer 200 in which polarization is formed in the same direction in the polarization direction, a higher voltage is output than when pressure is applied in a direction perpendicular to the polarization direction. When polarization is formed on the cover layer 200, a voltage is output depending on the pressure direction. However, no voltage is output unless polarization is formed in the cover layer 200. Accordingly, the present invention in which the polarization is formed in the cover layer 200 can greatly improve the output voltage as compared with the conventional case in which the polarization is not formed in the cover layer 200.

다음으로, 본 발명의 일 실시 예에 따른 압전 소자의 제조 방법을 도 8을 이용하여 설명하면 다음과 같다. 본 실시 예는 PZT 계열의 원료를 이용하는 경우를 예로 들어 설명한다.Next, a method of manufacturing a piezoelectric element according to an embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. 8. This embodiment will be described taking the case of using a PZT-based raw material as an example.

단계 S110 : 우선, Pb3O4, TiO2, ZrO2의 원료 물질과 Fe2O3, MnO2, V2O5 또는 ZnO 등의 산화물 첨가제를 준비한다. 그리고, Pb3O4, TiO2, ZrO2의 원료 물질을 소정의 비율로 혼합하여 분쇄한 후 하소(calcining)함으로써 제 1 압전 세라믹스를 얻는다. 또한, Pb3O4, TiO2, ZrO2의 원료 물질과 Fe2O3, MnO2, V2O5 또는 ZnO 등의 산화물 첨가제를 소정의 비율로 혼합하여 분쇄한 후 하소함으로써 제 2 압전 세라믹스를 얻는다. 이 제 1 및 제 2 압전 세라믹스를 바인더나 가소제와 혼합 반죽하여 닥터 블레이드법에 의해 제 1 및 제 2 압전 세라믹 그린 시트, 즉 제 1 및 제 2 압전층(112, 114)을 얻는다. 즉, 제 1 압전층(112)은 Pb3O4, TiO2, ZrO2의 원료 물질로 제작하고, 제 2 압전층(114)은 Pb3O4, TiO2, ZrO2의 원료 물질에 Fe2O3, MnO2, V2O5 또는 ZnO 등의 산화물 첨가제를 첨가하여 제작한다. 이렇게 하면 제 1 압전층(112)은 압전 전하 계수가 높고, 제 2 압전층(114)은 압전 전압 계수가 높게 된다. 또한, 제 1 및 제 2 압전층(112, 114)보다 두께가 두꺼운 제 3 압전 세라믹 그린 시트, 즉 커버층(200)을 제작한다. 커버층(200)은 원료 물질만으로 제작하거나, 원료 물질에 산화물 첨가제를 첨가하여 제작할 수 있다. 따라서, 커버층(200)은 압전 전하 계수 또는 압전 전압 계수가 높게 될 수 있다.Step S110: First, a raw material of Pb 3 O 4 , TiO 2 , ZrO 2 and an oxide additive such as Fe 2 O 3 , MnO 2 , V 2 O 5, or ZnO are prepared. Then, the first piezoelectric ceramics are obtained by mixing and grinding raw materials of Pb 3 O 4 , TiO 2 , and ZrO 2 at a predetermined ratio, followed by calcination. In addition, the second piezoelectric ceramics may be pulverized by mixing a raw material of Pb 3 O 4 , TiO 2 , ZrO 2 , and an oxide additive such as Fe 2 O 3 , MnO 2 , V 2 O 5, or ZnO in a predetermined ratio, followed by pulverization. Get The first and second piezoelectric ceramics are mixed and kneaded with a binder or a plasticizer to obtain first and second piezoelectric ceramic green sheets, that is, first and second piezoelectric layers 112 and 114, by a doctor blade method. That is, the first piezoelectric layer 112 is made of Pb 3 O 4 , TiO 2 , ZrO 2 , and the second piezoelectric layer 114 is made of Pb 3 O 4 , TiO 2 , ZrO 2 . It is prepared by adding an oxide additive such as 2 O 3 , MnO 2 , V 2 O 5, or ZnO. In this case, the first piezoelectric layer 112 has a high piezoelectric charge coefficient, and the second piezoelectric layer 114 has a high piezoelectric voltage coefficient. In addition, a third piezoelectric ceramic green sheet, that is, a cover layer 200, which is thicker than the first and second piezoelectric layers 112 and 114, is manufactured. The cover layer 200 may be manufactured by using only a raw material or by adding an oxide additive to the raw material. Therefore, the cover layer 200 may have a high piezoelectric charge coefficient or a piezoelectric voltage coefficient.

단계 S120 : 또한, Ag 분말을 이용하거나, Ag-Pd 합금 분말을 이용한 내부전극용 도전성 페이스트를 제작한다. 제 1 및 제 2 압전층(112, 114) 상에 도전성 페이스트를 인쇄하여 내부 전극 패턴, 즉 제 1 및 제 2 내부 전극층(122, 124)을 형성한다. 이때, 내부 전극층(122, 124)은 일 방향으로 인출되어 일 측면에서 노출되고 타 방향으로는 노출되지 않도록 형성한다.Step S120: Further, a conductive paste for an internal electrode using Ag powder or Ag-Pd alloy powder is prepared. The conductive paste is printed on the first and second piezoelectric layers 112 and 114 to form internal electrode patterns, that is, the first and second internal electrode layers 122 and 124. In this case, the internal electrode layers 122 and 124 are drawn out in one direction to be exposed at one side and not exposed in the other direction.

단계 S130 : 그 후, 제 1 및 제 2 내부 전극층(122, 124)이 형성된 제 1 및 제 2 압전층(112, 114)을 소정의 순서로 적층하여 압전체(100)를 제작한다. 즉, 제 1 내부 전극층(122)이 형성된 제 1 압전층(112)과 제 2 내부 전극층(124)이 형성된 제 2 압전층(114)를 적층하여 압전체(100)를 제작한다. 이때, 제 1 및 제 2 내부 전극층(122, 124)이 서로 다른 방향, 즉 대향되는 두 방향으로 노출되도록 제 1 및 제 2 압전체(112, 114)를 적층한다.Step S130: Thereafter, the first and second piezoelectric layers 112 and 114 on which the first and second internal electrode layers 122 and 124 are formed are laminated in a predetermined order to fabricate the piezoelectric body 100. That is, the piezoelectric body 100 is manufactured by stacking the first piezoelectric layer 112 on which the first internal electrode layer 122 is formed and the second piezoelectric layer 114 on which the second internal electrode layer 124 is formed. In this case, the first and second piezoelectric bodies 112 and 114 are stacked to expose the first and second internal electrode layers 122 and 124 in different directions, that is, in two opposite directions.

단계 140 : 이어서, 압전체(100)의 상부와 하부의 양쪽에 커버층(200)을 적층한 후 950?1000℃의 소성 온도로 5?10시간 정도 소성 처리한다.Step 140: Subsequently, the cover layer 200 is laminated on both upper and lower portions of the piezoelectric material 100 and then fired at a firing temperature of about 950 to 1000 ° C. for about 5 to 10 hours.

단계 150 : 상대적으로 고전압이 인가되는 커버층(200)의 서로 대향되는 두 측면에 Ag 또는 Ag-Pd 합금을 이용한 도전성 페이스트를 도포하여 외부 전극(400)을 형성한다. 그리고, 외부 전극(400)을 통해 수 kV의 전압을 인가하여 커버층(200)에 분극을 실시한 후, 외부 전극(400)을 제거한다. 여기서, 커버층(200)에 분극을 형성하기 위한 전압은 커버층(200)의 너비에 따라 달라질 수 있다.Step 150: The external electrode 400 is formed by applying a conductive paste using Ag or Ag-Pd alloy on two opposite sides of the cover layer 200 to which a relatively high voltage is applied. After polarizing the cover layer 200 by applying a voltage of several kV through the external electrode 400, the external electrode 400 is removed. Here, the voltage for forming polarization in the cover layer 200 may vary depending on the width of the cover layer 200.

단계 160 : 이어서, 압전체(100)의 서로 대향되는 두 측면에 Ag 또는 Ag-Pd 합금을 이용한 도전성 페이스트를 도포하여 외부 전극(300)을 형성한다. 그리고, 외부 전극(300)을 통해 수십 V 내지 수백 V의 전압을 인가하여 압전체(100)에 분극을 실시하고, 외부 전극(400)을 형성하여 외부 전극(300)과 연결한다. 여기서, 압전체(100)에 분극을 형성기 위한 전압은 제 1 및 제 2 압전층(112, 114)의 두께에 따라 달라질 수 있다. 다음으로, 상온에서 24시간 이상 또는 약 200℃에서 6시간 이상 에이징(aging)을 실시하여 소자의 전기적 특성을 안정화시키는 것이 바람직하다. 이에 따라 적층형 압전소자가 제조된다.
Step 160: Next, the conductive paste using Ag or Ag-Pd alloy is applied to two opposing side surfaces of the piezoelectric body 100 to form the external electrode 300. Then, a voltage of several tens of V to several hundred V is applied through the external electrode 300 to polarize the piezoelectric body 100, and an external electrode 400 is formed to connect with the external electrode 300. Here, the voltage for forming polarization in the piezoelectric body 100 may vary depending on the thicknesses of the first and second piezoelectric layers 112 and 114. Next, it is desirable to stabilize the electrical characteristics of the device by aging at room temperature for 24 hours or more or about 200 ° C. for 6 hours or more. As a result, a laminated piezoelectric element is manufactured.

한편, 상기 실시 예에서는 압전층(100) 및 커버층(200)에 분극을 각각 형성한 후 적층 및 소성하여 압전 소자를 제조하였으나, 압전층(100) 및 커버층(200)을 적층하여 소성한 후 압전층(100) 및 커버층(300)에 분극을 형성할 수 있다. 이를 위해 상대적으로 고전압이 인가되는 커버층(300)에 먼저 전극을 형성하여 분극을 실시한 후, 전극을 제거한 다음, 상대적으로 저전압이 인가되는 압전층(100)에 전극을 형성하여 분극을 실시하고, 커버층(300)에 전극을 다시 형성하여 연결할 수도 있다.
On the other hand, in the above embodiment, the piezoelectric elements were manufactured by laminating and baking the piezoelectric layer 100 and the cover layer 200, respectively, and then laminating and firing the piezoelectric layer 100 and the cover layer 200. After the polarization may be formed in the piezoelectric layer 100 and the cover layer 300. To this end, the electrode is first formed on the cover layer 300 to which a relatively high voltage is applied, followed by polarization. Then, the electrode is removed, and then the electrode is formed to the piezoelectric layer 100 to which a relatively low voltage is applied to perform polarization. The electrode may be reconnected to the cover layer 300.

본 발명은 상기에서 서술된 실시 예들에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 수 있다. 즉, 상기의 실시 예들은 본 발명의 개시가 완전하도록 하며 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이며, 본 발명의 범위는 본원의 특허청구범위에 의해서 이해되어야 한다.
The present invention is not limited to the above-described embodiments, but may be implemented in various forms. That is, the above embodiments are provided so that the disclosure of the present invention may be completed and the scope of the present invention may be completely understood to those skilled in the art, and the scope of the present invention should be understood by the claims of the present application. .

100 : 압전체 110 : 압전층
120 : 내부 전극층 200 : 커버층
300 : 제 1 외부 전극 400 : 제 2 외부 전극100: piezoelectric 110: piezoelectric layer
120: internal electrode layer 200: cover layer
300: first external electrode 400: second external electrode

Claims (7)

복수의 압전층과 내부 전극층이 교대로 적층되며 일 방향으로 분극이 형성된 압전체; 및
상기 압전체의 상부 및 하부의 적어도 일측에 형성되며, 상기 압전체의 분극 방향과 직교하는 방향으로 분극이 형성된 커버층을 포함하는 압전 소자.
A piezoelectric layer in which a plurality of piezoelectric layers and internal electrode layers are alternately stacked and polarization is formed in one direction; And
And a cover layer formed on at least one side of an upper portion and a lower portion of the piezoelectric body, and having a polarization formed in a direction orthogonal to the polarization direction of the piezoelectric body.
제 1 항에 있어서, 상기 압전체의 대향되는 두 측면에 형성된 제 1 외부 전극; 및
상기 커버층의 대향되는 두 측면에 형성된 제 2 외부 전극을 더 포함하는 압전 소자.
The semiconductor device of claim 1, further comprising: a first external electrode formed on two opposing side surfaces of the piezoelectric body; And
And a second external electrode formed on two opposite sides of the cover layer.
제 2 항에 있어서, 상기 제 1 및 제 2 외부 전극은 동일 측면에 형성되는 압전 소자.
The piezoelectric element of claim 2, wherein the first and second external electrodes are formed on the same side.
제 1 항 또는 제 2 항에 있어서, 상기 압전체는 압전 전하 계수와 압전 전압 계수가 서로 다른 제 1 및 제 2 압전층이 복수 적층되고, 그 사이에 상기 내부 전극층이 적층된 압전 소자.
The piezoelectric element according to claim 1 or 2, wherein a plurality of first and second piezoelectric layers having different piezoelectric charge coefficients and piezoelectric voltage coefficients are stacked, and the internal electrode layers are stacked therebetween.
제 4 항에 있어서, 상기 압전층은 압전 물질에 산화물 첨가제가 첨가되어 상기 압전 전압 계수를 높게 하는 압전 소자.
The piezoelectric element of claim 4, wherein an oxide additive is added to the piezoelectric material to increase the piezoelectric voltage coefficient.
제 4 항에 있어서, 상기 제 1 및 제 2 압전층은 서로 다른 두께로 적층 형성된 압전 소자.
The piezoelectric element of claim 4, wherein the first and second piezoelectric layers are laminated to different thicknesses.
제 4 항에 있어서, 상기 제 1 및 제 2 압전층은 서로 다른 적층 수로 적층 형성된 압전 소자.The piezoelectric element of claim 4, wherein the first and second piezoelectric layers are stacked with different stacking numbers.
KR1020110001334A 2011-01-06 2011-01-06 Piezoelectric Element KR101188331B1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020110001334A KR101188331B1 (en) 2011-01-06 2011-01-06 Piezoelectric Element

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020110001334A KR101188331B1 (en) 2011-01-06 2011-01-06 Piezoelectric Element

Publications (2)

Publication Number Publication Date
KR20120079963A true KR20120079963A (en) 2012-07-16
KR101188331B1 KR101188331B1 (en) 2012-10-09

Family

ID=46712746

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020110001334A KR101188331B1 (en) 2011-01-06 2011-01-06 Piezoelectric Element

Country Status (1)

Country Link
KR (1) KR101188331B1 (en)

Also Published As

Publication number Publication date
KR101188331B1 (en) 2012-10-09

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP6144753B2 (en) Ceramic material and capacitor comprising this ceramic material
US20110291522A1 (en) Ceramic Material, Method for the Production of the Ceramic Material and Component Comprising the Ceramic Material
JP5718910B2 (en) Piezoelectric element
CN104377035A (en) Capacitance element and resonant circuit
CN109390462B (en) Quasi-shear mode multilayer co-fired piezoelectric actuator and multilayer co-fired preparation method thereof
JP5021452B2 (en) Piezoelectric / electrostrictive porcelain composition and piezoelectric / electrostrictive element
WO2012105187A1 (en) Capacitance-varying type power-generation element
JP5702125B2 (en) Electrostatic induction type conversion element
JP7167700B2 (en) Piezoelectric composition and piezoelectric element
JP5644925B1 (en) Piezoelectric element
KR101188331B1 (en) Piezoelectric Element
WO2023074139A1 (en) Piezoelectric element and method for manufacturing piezoelectric element
KR20150042075A (en) Piezoelectric materials for low sintering
WO2007112741A1 (en) A multilayer piezoelectric bender
JP5844741B2 (en) Electrostatic induction type electromechanical transducer
JP5427835B2 (en) Piezoelectric drive element and piezoelectric drive device
JP2015012089A (en) Piezoelectric ceramic component and manufacturing method therefor
JPH04239187A (en) Piezoelectric of gradient functional type
CN113394334B (en) Piezoelectric stack actuator designed based on orthogonal polarization and periodic structure and preparation method thereof
CN114853471B (en) High-voltage stacked piezoelectric ceramic actuator and preparation method thereof
CN115490514B (en) Piezoelectric ceramic and preparation method and application thereof
WO2023157523A1 (en) Laminate-type piezoelectric element and electronic device
WO2024070626A1 (en) Lead-free piezoelectric composition, and piezoelectric element
JP2007266468A (en) Laminated piezoelectric element
WO2021132098A1 (en) Piezoelectric element

Legal Events

Date Code Title Description
A201 Request for examination
E902 Notification of reason for refusal
E701 Decision to grant or registration of patent right
GRNT Written decision to grant
FPAY Annual fee payment

Payment date: 20150925

Year of fee payment: 4

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20160928

Year of fee payment: 5

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20170925

Year of fee payment: 6

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20180927

Year of fee payment: 7