WO2025239100A1 - 圧電デバイスおよびフィルタ - Google Patents

圧電デバイスおよびフィルタ

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WO2025239100A1
WO2025239100A1 PCT/JP2025/014853 JP2025014853W WO2025239100A1 WO 2025239100 A1 WO2025239100 A1 WO 2025239100A1 JP 2025014853 W JP2025014853 W JP 2025014853W WO 2025239100 A1 WO2025239100 A1 WO 2025239100A1
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WO
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piezoelectric
piezoelectric film
thickness
film
films
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PCT/JP2025/014853
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English (en)
French (fr)
Inventor
克人 黒田
敬 岩本
正志 大村
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Murata Manufacturing Co Ltd
Original Assignee
Murata Manufacturing Co Ltd
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Publication date
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    • H—ELECTRICITY
    • H03—ELECTRONIC CIRCUITRY
    • H03H—IMPEDANCE NETWORKS, e.g. RESONANT CIRCUITS; RESONATORS
    • H03H9/00—Networks comprising electromechanical or electro-acoustic elements; Electromechanical resonators
    • H03H9/15—Constructional features of resonators consisting of piezoelectric or electrostrictive material
    • H03H9/17—Constructional features of resonators consisting of piezoelectric or electrostrictive material having a single resonator
    • H—ELECTRICITY
    • H03—ELECTRONIC CIRCUITRY
    • H03H—IMPEDANCE NETWORKS, e.g. RESONANT CIRCUITS; RESONATORS
    • H03H9/00—Networks comprising electromechanical or electro-acoustic elements; Electromechanical resonators
    • H03H9/46—Filters
    • H03H9/54—Filters comprising resonators of piezoelectric or electrostrictive material

Definitions

  • This disclosure relates to piezoelectric devices and filters.
  • Patent Document 1 discloses a thin-film resonator having three or more piezoelectric layers between a first electrode and a second electrode, wherein the polarization vector in each piezoelectric layer is oriented so as to be inclined relative to the normal to a plane parallel to the thin-film resonator, the polarization vectors in each piezoelectric layer are projected onto the normal in the same direction, and the polarization vectors in odd-numbered piezoelectric layers counting from the first electrode side are projected onto the plane in the opposite direction to the polarization vectors in even-numbered piezoelectric layers counting from the first electrode side.
  • the piezoelectric layers of the thin-film resonator disclosed in Patent Document 1 have the same thickness. As a result, an imbalance in displacement may occur between the piezoelectric film in contact with the electrode and the piezoelectric film not in contact with the electrode. In this case, when the thin-film resonator disclosed in Patent Document 1 is incorporated into a filter, unwanted waves near the resonance point may be generated near the passband. As a result, the piezoelectric layers of the thin-film resonator disclosed in Patent Document 1 may not be able to sufficiently suppress unwanted waves.
  • the present invention aims to solve the above-mentioned problems and provide a piezoelectric device and filter that suppresses unwanted waves.
  • a piezoelectric device comprises a piezoelectric layer having a thickness in a first direction and having an upper surface that is a surface on one side in the first direction and a lower surface that is a surface on the other side in the first direction; a support member provided on the lower surface side of the piezoelectric layer; an upper electrode provided on the upper surface side of the piezoelectric layer; and a lower electrode provided on the lower surface side of the piezoelectric layer, wherein the piezoelectric layer includes a plurality of piezoelectric films made of the same material that are stacked in the first direction, and the plurality of piezoelectric films include a first piezoelectric film that is closest to the upper electrode and a second piezoelectric film that is closest to the upper electrode.
  • the displacement direction of each of the multiple piezoelectric films is different from the displacement direction of other piezoelectric films adjacent to it in the first direction, and when the region where the upper electrode and the lower electrode overlap when viewed in a plane from the first direction is defined as an excitation region, the thickness of the third piezoelectric film in the excitation region is greater than at least one of the thickness of the first piezoelectric film in the excitation region and the thickness of the second piezoelectric film in the excitation region.
  • a piezoelectric device comprises a piezoelectric layer having a thickness in a first direction and having an upper surface which is a surface on one side in the first direction and a lower surface which is a surface on the other side in the first direction; a support member provided on the lower surface side of the piezoelectric layer; an upper electrode provided on the upper surface side of the piezoelectric layer; and a lower electrode provided on the lower surface side of the piezoelectric layer, wherein the piezoelectric layer includes a plurality of piezoelectric films stacked in the first direction, and the plurality of piezoelectric films include a first piezoelectric film of the plurality of piezoelectric films that is closest to the upper electrode and a second piezoelectric film of the plurality of piezoelectric films that is closest to the upper electrode.
  • the piezoelectric element has a second piezoelectric film closest to the lower electrode and a third piezoelectric film between the first and second piezoelectric films, and the polarization direction of each of the plurality of piezoelectric films is different from the polarization direction of other piezoelectric films adjacent to it in the first direction.
  • the thickness of the third piezoelectric film in the excitation region is greater than at least one of the thickness of the first piezoelectric film in the excitation region and the thickness of the second piezoelectric film in the excitation region.
  • a filter according to one aspect of the present invention includes a piezoelectric device according to any one of the aspects of the present invention.
  • the present invention provides a piezoelectric device and filter that suppresses unwanted waves.
  • FIG. 1 is a schematic plan view illustrating an example of a piezoelectric device according to a first embodiment.
  • FIG. 2 is a schematic cross-sectional view taken along line II-II in FIG.
  • FIG. 3 is a schematic plan view illustrating an example of a piezoelectric device according to the second embodiment.
  • FIG. 4 is a circuit diagram illustrating an example of a filter according to the third embodiment.
  • FIG. 5 is a diagram showing the resonance characteristics of the piezoelectric device according to Test Example 1-1.
  • FIG. 6 is a diagram showing the resonance characteristics of the piezoelectric device according to Test Example 1-2.
  • FIG. 7 is a diagram showing the resonance characteristics of the piezoelectric device according to Test Example 1-3.
  • FIG. 8 is a diagram showing the resonance characteristics of the piezoelectric device according to Test Example 1-4.
  • FIG. 9 is a diagram showing the resonance characteristics of the piezoelectric device according to Test Example 2-1.
  • FIG. 10 is a diagram showing the resonance characteristics of the piezoelectric device according to Test Example 2-2.
  • FIG. 11 is a diagram showing the resonance characteristics of the piezoelectric device according to Test Example 2-3.
  • FIG. 12 is a diagram showing the resonance characteristics of the piezoelectric device according to Test Example 2-4.
  • FIG. 13 is a diagram showing the resonance characteristics of the piezoelectric device according to Test Example 3-1.
  • FIG. 14 is a diagram showing the resonance characteristics of the piezoelectric device according to Test Example 3-2.
  • FIG. 15 is a diagram showing the resonance characteristics of the piezoelectric device according to Test Example 3-3.
  • FIG. 16 is a diagram showing the resonance characteristics of the piezoelectric device according to Test Example 3-4.
  • FIG. 17 is a diagram showing the resonance characteristics of the piezoelectric device according to Test Example 4-1.
  • FIG. 18 is a diagram showing the resonance characteristics of the piezoelectric device according to Test Example 4-2.
  • FIG. 19 is a diagram showing the resonance characteristics of the piezoelectric device according to Test Example 4-3.
  • FIG. 20 is a diagram showing the resonance characteristics of the piezoelectric device according to Test Example 4-4.
  • FIG. 21 is a diagram showing the resonance characteristics of the piezoelectric device according to Test Example 5-1.
  • FIG. 22 is a diagram showing the resonance characteristics of the piezoelectric device according to Test Example 5-2.
  • FIG. 23 is a diagram showing the resonance characteristics of the piezoelectric device according to Test Example 5-3.
  • FIG. 24 is a diagram showing the resonance characteristics of the piezoelectric device according to Test Example 5-4.
  • FIG. 25 is a diagram showing the resonance characteristics of the piezoelectric device according to Test Example 6-1.
  • FIG. 26 is a diagram showing the resonance characteristics of the piezoelectric device according to Test Example 6-2.
  • FIG. 27 is a diagram showing the resonance characteristics of the piezoelectric device according to Test Example 6-3.
  • FIG. 28 is a diagram showing the resonance characteristics of the piezoelectric device according to Test Example 6-4.
  • positive and negative angles are distinguished, with counterclockwise being positive and clockwise being negative.
  • one direction is distinguished from the opposite direction (reverse direction) of that direction. That is, "one direction is the same as another direction” means that the one direction is parallel to the other direction and that the one direction and the other direction are facing the same direction.
  • one direction and the other direction are opposite directions (reverse directions)
  • the one direction and the other direction are different directions.
  • "two directions are the same” includes cases where the angle between the two directions is between -3° and +3°. That is, “two directions are opposite” includes cases where the angle between the opposite direction of one of the two directions and the other direction is between -3° and +3°.
  • this disclosure uses the right-handed system.
  • FIG. 1 is a schematic plan view illustrating an example of a piezoelectric device according to a first embodiment.
  • FIG. 2 is a schematic cross-sectional view taken along line II-II in FIG. 1.
  • the piezoelectric device 1 according to the first embodiment includes a support member 10, a piezoelectric layer 20, an upper electrode 31, and a lower electrode 32.
  • the piezoelectric device 1 is a resonator that utilizes bulk waves, i.e., a BAW (Bulk Acoustic Wave) element.
  • the piezoelectric device 1 is a piezoelectric element configured to utilize thickness-shear vibration or thickness-extensional vibration of the piezoelectric layer 20.
  • the thickness direction of the piezoelectric layer 20 is referred to as the Z0 direction
  • the direction perpendicular to the Z0 direction is referred to as the X0 direction
  • the direction perpendicular to the Z0 direction and the X0 direction is referred to as the Y0 direction.
  • the X0 direction, the Y0 direction, and the Z0 direction are directions that form a Cartesian coordinate system.
  • the Z0 direction is an example of a "first direction.”
  • the Z0 direction may be referred to as up, and the direction opposite to the Z0 direction may be referred to as down.
  • the X0 direction is a direction along the side direction of the piezoelectric device 1 according to this embodiment, as shown in Fig. 1. Note that if the upper electrode 31 and the lower electrode 32 have a rectangular shape, the X0 direction may be the side direction of the upper electrode 31 and the lower electrode 32.
  • the piezoelectric layer 20 is a flat layer having a thickness in the Z0 direction.
  • the piezoelectric layer 20 has an upper surface 20a and a lower surface 20b.
  • the upper surface 20a and the lower surface 20b are examples of the "principal surfaces of the piezoelectric layer" in the present disclosure.
  • the thickness of the piezoelectric layer 20 is not particularly limited, but is preferably 1 ⁇ m or less. This allows for good resonance characteristics.
  • the piezoelectric layer 20 is a laminate including multiple piezoelectric films.
  • the piezoelectric layer 20 includes multiple piezoelectric films, namely a first piezoelectric film 21, a second piezoelectric film 22, and a third piezoelectric film 23.
  • the first piezoelectric film 21, the second piezoelectric film 22, and the third piezoelectric film 23 are stacked in the Z0 direction to form a laminate.
  • the first piezoelectric film 21 is the piezoelectric film closest to the upper electrode 31 among the multiple piezoelectric films. In other words, the first piezoelectric film 21 is the uppermost piezoelectric film among the multiple piezoelectric films.
  • the second piezoelectric film 22 is the piezoelectric film closest to the lower electrode 32 among the multiple piezoelectric films. In other words, the second piezoelectric film 22 is the lowermost piezoelectric film among the multiple piezoelectric films.
  • the third piezoelectric film 23 is a piezoelectric film located between the first piezoelectric film 21 and the second piezoelectric film.
  • the first piezoelectric film 21 has a first main surface 21a and a second main surface 21b.
  • the second piezoelectric film 22 has a third main surface 22a and a fourth main surface 22b.
  • the third piezoelectric film 23 has a fifth main surface 23a and a sixth main surface 23b. In the example of FIG.
  • the first main surface 21a of the first piezoelectric film 21 corresponds to the upper surface 20a of the piezoelectric layer 20.
  • the fourth main surface 22b of the second piezoelectric film 22 corresponds to the lower surface 20b of the piezoelectric layer 20.
  • the second main surface 21b of the first piezoelectric film 21 and the fifth main surface 23a of the third piezoelectric film 23 are bonded to face each other, and the sixth main surface 23b of the third piezoelectric film 23 and the third main surface 22a of the second piezoelectric film 22 are bonded to face each other, thereby forming a laminate.
  • the first piezoelectric film 21, the second piezoelectric film 22, and the third piezoelectric film 23 form a laminate, which improves the strength of the piezoelectric layer 20. Details of the first piezoelectric film 21, the second piezoelectric film 22, and the third piezoelectric film 23 will be described later.
  • the piezoelectric layer may be provided with a through-hole that communicates with the space 13 described below.
  • the through-hole is provided at a position that overlaps with the space 13 when viewed in a plan view in the Z0 direction.
  • the through-hole may or may not penetrate the upper and lower electrodes.
  • the upper electrode 31 is provided on the upper surface 20a of the piezoelectric layer 20.
  • the lower electrode 32 is provided on the lower surface 20b of the piezoelectric layer 20.
  • the upper electrode 31 and the lower electrode 32 are examples of "functional electrodes" in the present disclosure.
  • the upper electrode 31 and the lower electrode 32 are made of a metal or alloy such as aluminum (Al), platinum (Pt), copper (Cu), tungsten (W), or molybdenum (Mo).
  • the upper electrode 31 and the lower electrode 32 may be a laminate of two or more layers made of different materials, and may have an adhesion layer made of titanium (Ti), a nickel-chromium alloy (NiCr), or the like.
  • the upper electrode 31 has a circular main electrode portion 31a and an extension portion 31b extending from the main electrode portion 31a in a direction perpendicular to the Z0 direction.
  • the lower electrode 32 has a circular main electrode portion 32a and an extension portion 32b extending from the main electrode portion 32a in a direction perpendicular to the Z0 direction.
  • the circular main electrode portion 31a of the upper electrode 31 and the circular main electrode portion 32a of the lower electrode 32 overlap.
  • the piezoelectric layer 20 is sandwiched between the circular main electrode portion 31a of the upper electrode 31 and the circular main electrode portion 32a of the lower electrode 32.
  • the support member 10 is disposed opposite the lower surface 20b of the piezoelectric layer 20.
  • the support member 10 includes a support substrate 11 and an intermediate layer 12.
  • the support substrate 11 is a substrate made of silicon (Si), quartz crystal, or the like.
  • the intermediate layer 12 is disposed on the piezoelectric layer 20 side of the support substrate 11.
  • the intermediate layer 12 is made of a dielectric material such as silicon oxide.
  • the support member 10 has a space 13.
  • the space 13 is the space inside a recess provided on the piezoelectric layer 20 side of the intermediate layer 12.
  • the space 13 is provided so as to overlap with the excitation region when viewed in a plane in the Z0 direction. This allows bulk waves generated when the piezoelectric device 1 is driven to be reflected by the space 13.
  • the region overlapping with the space 13 when viewed in a plane in the Z0 direction is circular, but this is merely an example and may be other shapes, such as rectangular.
  • first piezoelectric film 21, the second piezoelectric film 22, and the third piezoelectric film 23, as well as the upper electrode 31 and the lower electrode 32, are described in detail below.
  • piezoelectric films first piezoelectric film 21, second piezoelectric film 22, and third piezoelectric film 23
  • all of the piezoelectric films included in the piezoelectric layer 20 may be collectively referred to as “plurality of piezoelectric films.”
  • the thickness of the piezoelectric film in the excitation region C refers to the average length of the piezoelectric film in the excitation region C in the Z0 direction.
  • the thickness d3 of the third piezoelectric film 23 in the excitation region C is greater than at least one of the thickness d1 of the first piezoelectric film 21 in the excitation region C and the thickness d2 of the second piezoelectric film 22 in the excitation region C, and preferably greater than both. This makes it possible to suppress imbalances in the displacement of the first piezoelectric film 21 due to the upper electrode 31 or imbalances in the displacement of the second piezoelectric film 22 due to the lower electrode 32, thereby suppressing unwanted waves.
  • the displacement direction of each of the multiple piezoelectric films is preferably different from, and opposite to, the displacement direction of other adjacent piezoelectric films in the Z0 direction.
  • the displacement direction refers to the direction of the vibration mode used by the piezoelectric device.
  • the piezoelectric device 1 is a piezoelectric device that uses thickness shear vibration, and the displacement direction DP1 of the first piezoelectric film 21 and the displacement direction DP3 of the third piezoelectric film 23 are opposite directions, and the displacement direction DP3 of the third piezoelectric film 23 and the displacement direction DP2 of the second piezoelectric film 22 are opposite directions.
  • the multiple piezoelectric films have a first displacement direction or a second displacement direction.
  • piezoelectric films having a first displacement direction and piezoelectric films having a second displacement direction are alternately stacked.
  • the displacement direction DP1 and the displacement direction DP2 are the same and correspond to the first displacement direction.
  • the displacement direction DP3 is different from the displacement directions DP1 and DP2 and corresponds to the second displacement direction.
  • the first displacement direction and the second displacement direction are opposite directions.
  • the displacement direction of the piezoelectric film can be measured by X-ray diffraction measurement of the cross section of the piezoelectric layer 20 along the Z0 direction. More specifically, the crystal axis direction of the piezoelectric film is measured by X-ray diffraction measurement, and the direction of the vibration mode that is the same as the vibration mode used by the piezoelectric device is determined for each piezoelectric film based on the measured crystal axis direction. This allows the direction of the vibration mode for each piezoelectric film to be measured as the displacement direction.
  • the piezoelectric device according to the first embodiment is a piezoelectric device that uses thickness longitudinal vibration, and the displacement direction of the first piezoelectric film 21, the second piezoelectric film 22, and the third piezoelectric film 23 may be parallel to the Z0 direction.
  • the multiple piezoelectric films are made of the same material.
  • “made of the same material” refers to being made of substances expressed by the same empirical formula.
  • the multiple piezoelectric films are made of single crystals of lithium niobate ( LiNbO3 ) or lithium tantalate ( LiTaO3 ).
  • the crystal direction of the piezoelectric films will be explained in detail below.
  • piezoelectric refers to the piezoelectric material that constitutes the piezoelectric film, and in the first embodiment refers to lithium niobate ( LiNbO3 ) or lithium tantalate ( LiTaO3 ).
  • Lithium niobate ( LiNbO3 ) and lithium tantalate ( LiTaO3 ) have a trigonal crystal structure and have an a-axis and a c-axis as their crystal axes.
  • the directions of the a-axis and c-axis of the piezoelectric crystal can be determined by X-ray diffraction measurement of a cross section of the piezoelectric layer 20 along the Z0 direction.
  • the crystal axes of the piezoelectric body may be described as the a-axis being the x-axis, the c-axis being the z-axis, and the axis perpendicular to the a-axis and c-axis that forms a right-handed system with the x-axis and z-axis being the y-axis.
  • the x-axis direction, y-axis direction, and z-axis direction are perpendicular to each other and form a Cartesian coordinate system.
  • the Euler angles of the piezoelectric body of a piezoelectric film are ( ⁇ , ⁇ , ⁇ )
  • the top surface of the piezoelectric film (the surface facing the Z0 direction) is a surface whose normal is the z'''-axis and contains the x'''-axis.
  • the rotation angle ⁇ from the x-axis to the x'-axis may be described as the first component of the Euler angle, the rotation angle ⁇ from the z'-axis to the z''-axis as the second component of the Euler angle, and the rotation angle ⁇ from the x''-axis to the x'''-axis as the third component of the Euler angle.
  • the first component of the Euler angle will be described as being positive when viewed counterclockwise from the z-axis direction and negative when viewed clockwise from the z-axis direction.
  • the second component of the Euler angle will be described as being positive when viewed counterclockwise from the x'-axis direction and negative when viewed clockwise from the x'-axis direction.
  • the third component of the Euler angle will be described as being positive when viewed counterclockwise from the z''-axis direction and negative when viewed clockwise from the z''-axis direction.
  • the Euler angles of the piezoelectric ( LiNbO3 or LiTaO3 ) of the piezoelectric film having a first displacement direction are represented as ( ⁇ 1 , ⁇ 1 , ⁇ 1 ).
  • the Euler angles of the piezoelectric ( LiNbO3 or LiTaO3 ) of the piezoelectric film having a second displacement direction are represented as ( ⁇ 2 , ⁇ 2 , ⁇ 2 ).
  • the x-axis direction (a-axis direction), y-axis direction, and z-axis direction (c-axis direction) of the crystal of the piezoelectric ( LiNbO3 or LiTaO3 ) of the first piezoelectric film 21 are represented as the X1 direction, Y1 direction, and Z1 direction, respectively.
  • the X1 direction, Y1 direction, and Z1 direction are perpendicular to each other.
  • the x-axis direction (a-axis direction), y-axis direction, and z-axis direction (c-axis direction) of the crystal of the piezoelectric material ( LiNbO3 or LiTaO3 ) of the second piezoelectric film 22 are represented as the X2 direction, the Y2 direction, and the Z2 direction, respectively.
  • the X2 direction, the Y2 direction, and the Z2 direction are perpendicular to each other.
  • the multiple piezoelectric films are made of rotated Y-cut lithium niobate or lithium tantalate single crystals.
  • Rotated Y-cut refers to the first components ⁇ 1 and ⁇ 2 of the Euler angles of the piezoelectric material in the piezoelectric film being between -3° and +3°. It is preferable that the first components ⁇ 1 and ⁇ 2 of the Euler angles of the piezoelectric material in the piezoelectric film are 0°. This can improve the resonance characteristics.
  • ⁇ 1 is preferably 123° or more and 129° or less, and more preferably 126°.
  • ⁇ 2 is preferably 303° or more and 309° or less, and more preferably 306°. This allows for suppression of unwanted waves in the thickness-extensional vibration mode.
  • ⁇ 1 is preferably 250° or more and 256° or less, and more preferably 253°.
  • ⁇ 2 is preferably 70° or more and 76° or less, and more preferably 73°.
  • ⁇ 1 is preferably 70.5° or more and 76.5° or less, and more preferably 73.5°.
  • ⁇ 2 is preferably 250.5° or more and 256.5° or less, and more preferably 250.5°.
  • the polarization direction of each of the multiple piezoelectric films is different from the polarization direction of adjacent piezoelectric films in the Z0 direction.
  • the polarization direction of the third piezoelectric film 23 is different from the polarization direction of the first piezoelectric film 21, and the polarization direction of the second piezoelectric film 22 is different from the polarization direction of the third piezoelectric film 23.
  • polarization direction refers to the direction of spontaneous polarization.
  • the direction of spontaneous polarization of a piezoelectric film can be observed using SPM (Scanning Probe Microscopy).
  • the polarization direction of the piezoelectric film having the first displacement direction is the Z1 direction
  • the polarization direction of the piezoelectric film having the second displacement direction is the Z2 direction.
  • the Z1 direction and the Z2 direction are opposite directions when viewed in a plan view from the Z0 direction. This improves the resonance characteristics of the piezoelectric device 1 and suppresses unwanted waves.
  • the material and thickness of the upper electrode 31 in the excitation region C are the same as the material and thickness of the lower electrode 32 in the excitation region C.
  • the material of the main electrode portion 31a is the same as the material of the main electrode portion 32a
  • the thickness of the main electrode portion 31a is the same as the thickness of the main electrode portion 32a.
  • the thickness d1 of the first piezoelectric film 21 in the excitation region C is equal to the thickness d2 of the second piezoelectric film 22 in the excitation region C. This makes it possible to suppress imbalances in the displacement of the first piezoelectric film 21 caused by the upper electrode 31 and the displacement of the second piezoelectric film 22 caused by the lower electrode 32, and to suppress unwanted waves.
  • the material of the upper electrode 31 in the excitation region C may be different from the material of the lower electrode 32 in the excitation region C, and the thickness of the upper electrode 31 in the excitation region C may be different from the thickness of the lower electrode 32 in the excitation region C.
  • the thickness d1 of the first piezoelectric film 21 in the excitation region C is different from the thickness d2 of the second piezoelectric film 22 in the excitation region C. This makes it possible to suppress imbalances in the displacement of the first piezoelectric film 21 due to the upper electrode 31 and the displacement of the second piezoelectric film 22 due to the lower electrode 32, and thereby suppress unwanted waves.
  • the piezoelectric device according to the first embodiment is not limited to the one described above.
  • a layer different from the first piezoelectric film 21 and the second piezoelectric film 22 such as a layer made of silicon oxide (SiO 2 ) or an adhesive layer, may be provided between the first piezoelectric film 21 and the second piezoelectric film 22.
  • a layer made of silicon oxide (SiO 2 ) or an adhesive layer may be provided between the first piezoelectric film 21 and the second piezoelectric film 22.
  • the upper electrode 31 and the lower electrode 32 may be rectangular with a longitudinal direction when viewed in a plane in the Z0 direction.
  • the piezoelectric device is a piezoelectric device that uses thickness shear vibration
  • the longitudinal direction of the upper electrode 31 and the lower electrode 32 may be parallel to or perpendicular to the slip direction of the main wave, which is the wave used by the piezoelectric device 1.
  • a frame-shaped electrode may be further provided on the upper surface 20a or the lower surface 20b of the piezoelectric layer 20, surrounding the upper electrode 31 and the lower electrode 32 when viewed in a plane in the Z0 direction.
  • an acoustic multilayer film may be provided in the support member 10 instead of the space 13.
  • the acoustic multilayer film has a laminated structure of a low acoustic impedance layer with a relatively low acoustic impedance and a high acoustic impedance layer with a relatively high acoustic impedance.
  • the low acoustic impedance layer is, for example, a dielectric film such as SiO 2 , SiOC, or a polymer, or a metal layer such as Al.
  • the high acoustic impedance layer is, for example, a metal layer such as W, Pt, or Mo, or a dielectric layer such as tantalum oxide, tungsten oxide, or aluminum nitride.
  • a metal layer such as W, Pt, or Mo
  • a dielectric layer such as tantalum oxide, tungsten oxide, or aluminum nitride.
  • the piezoelectric device may utilize a mode other than the thickness shear mode or the thickness longitudinal mode. If the piezoelectric device is made of a material that excites a mode other than the shear mode or the thickness longitudinal mode, the displacement direction of the piezoelectric film can be the same as the first displacement direction or the second displacement direction described above.
  • the first and second piezoelectric films have a first displacement direction and the third piezoelectric film has a second displacement direction, but this is not limited to this, and the first and second piezoelectric films may have a second displacement direction and the third piezoelectric film may have the first displacement direction. That is, the Euler angles of the piezoelectrics of the first and second piezoelectric films may be ( ⁇ 2 , ⁇ 2 , ⁇ 2 ), and the Euler angles of the piezoelectrics of the third piezoelectric film may be ( ⁇ 1 , ⁇ 1 , ⁇ 1 ).
  • the piezoelectric device 1 includes a piezoelectric layer 20 having a thickness in a first direction (Z0 direction) and an upper surface 20a on one side in the first direction and a lower surface 20b on the other side in the first direction; a support member 10 provided on the lower surface 20b side of the piezoelectric layer 20; an upper electrode 31 provided on the upper surface 20a side of the piezoelectric layer 20; and a lower electrode 32 provided on the lower surface 20b side of the piezoelectric layer 20.
  • the piezoelectric layer 20 includes a plurality of piezoelectric films stacked in the first direction and made of the same material.
  • the plurality of piezoelectric films includes a first piezoelectric film 21 that is closest to the upper electrode 31 among the plurality of piezoelectric films; a second piezoelectric film 22 that is closest to the lower electrode 32 among the plurality of piezoelectric films; and a third piezoelectric film 23 that is located between the first piezoelectric film 21 and the second piezoelectric film 22.
  • the displacement direction of each of the plurality of piezoelectric films is different from the displacement direction of adjacent piezoelectric films in the first direction.
  • the thickness of the third piezoelectric film 23 in the excitation region C is greater than at least one of the thickness of the first piezoelectric film 21 in the excitation region C and the thickness of the second piezoelectric film 22 in the excitation region C. This makes it possible to suppress imbalances in the displacement of the first piezoelectric film 21 caused by the upper electrode 31 or imbalances in the displacement of the second piezoelectric film 22 caused by the lower electrode 32, thereby suppressing unwanted waves.
  • the displacement direction of each of the multiple piezoelectric films is opposite to the displacement direction of the other adjacent piezoelectric films in the first direction. This makes it possible to further suppress imbalances in the displacement of the multiple piezoelectric films, thereby further suppressing unwanted waves.
  • the multiple piezoelectric films are made of single crystals of lithium niobate or lithium tantalate. This provides good resonance characteristics.
  • the multiple piezoelectric films are made of rotated Y-cut lithium niobate single crystals. This results in good resonance characteristics.
  • the piezoelectric device 1 is a piezoelectric device that utilizes a thickness-extensional vibration mode.
  • the piezoelectric film has a first displacement direction or a second displacement direction that is different from the first displacement direction.
  • the Euler angles of the lithium niobate of the piezoelectric film having the first displacement direction are ( ⁇ 1 , ⁇ 1 , ⁇ 1 ), ⁇ 1 is between -3° and 3°, ⁇ 1 is between 123° and 129°, and ⁇ 1 is an arbitrary value.
  • the piezoelectric device 1 according to the first embodiment is a piezoelectric device that utilizes a thickness-extensional vibration mode.
  • the piezoelectric film has a first displacement direction or a second displacement direction that is different from the first displacement direction.
  • the Euler angles of the lithium niobate of the piezoelectric film having the first displacement direction are ( ⁇ 1 , ⁇ 1 , ⁇ 1 )
  • ⁇ 1 is between -3° and 3°
  • ⁇ 1 is between 123° and 129°
  • ⁇ 1 is an arbitrary value.
  • the piezoelectric device 1 is a piezoelectric device that utilizes a thickness-shear vibration mode.
  • the piezoelectric film has a first displacement direction or a second displacement direction that is different from the first displacement direction.
  • the Euler angles of the lithium niobate of the piezoelectric film having the first displacement direction are ( ⁇ 1 , ⁇ 1 , ⁇ 1 ), ⁇ 1 is between -3° and 3°, ⁇ 1 is between 250° and 256°, and ⁇ 1 is an arbitrary value.
  • the multiple piezoelectric films are made of rotated Y-cut lithium tantalate single crystals. This provides excellent resonance characteristics.
  • the piezoelectric device 1 according to the first embodiment is a piezoelectric device that utilizes a thickness-shear vibration mode.
  • the piezoelectric film has a first displacement direction or a second displacement direction that is different from the first displacement direction.
  • the Euler angles of the lithium tantalate of the piezoelectric film having the first displacement direction are ( ⁇ 1 , ⁇ 1 , ⁇ 1 )
  • ⁇ 1 is between -3° and 3°
  • ⁇ 1 is between 70.5° and 76.5°
  • ⁇ 1 is an arbitrary value.
  • the polarization direction of each of the multiple piezoelectric films is different from the polarization direction of other adjacent piezoelectric films in the first direction. This allows for better suppression of unwanted waves.
  • the material of the upper electrode 31 in the excitation region C is the same as the material of the lower electrode 32 in the excitation region C.
  • the thickness of the upper electrode 31 in the excitation region C is equal to the thickness of the lower electrode 32 in the excitation region C.
  • the thickness of the first piezoelectric film 21 in the excitation region C is equal to the thickness of the second piezoelectric film 22 in the excitation region C.
  • the material of the upper electrode 31 in the excitation region C is different from the material of the lower electrode 32 in the excitation region C.
  • the thickness of the first piezoelectric film 21 in the excitation region C is different from the thickness of the second piezoelectric film 22 in the excitation region C. This makes it possible to further suppress imbalances in the displacement of the first piezoelectric film 21 caused by the upper electrode 31 and the displacement of the second piezoelectric film 22 caused by the lower electrode 32, thereby further suppressing unwanted waves.
  • the thickness of the upper electrode 31 in the excitation region C is different from the thickness of the lower electrode 32 in the excitation region C.
  • the thickness of the first piezoelectric film 21 in the excitation region C is different from the thickness of the second piezoelectric film 22 in the excitation region C. This makes it possible to further suppress imbalances in the displacement of the first piezoelectric film 21 caused by the upper electrode 31 and the displacement of the second piezoelectric film 22 caused by the lower electrode 32, thereby further suppressing unwanted waves.
  • the piezoelectric device 1 includes a piezoelectric layer 20 having a thickness in a first direction and an upper surface 20a on one side in the first direction and a lower surface 20b on the other side in the first direction; a support member 10 provided on the lower surface 20b side of the piezoelectric layer 20; an upper electrode 31 provided on the upper surface 20a side of the piezoelectric layer 20; and a lower electrode 32 provided on the lower surface 20b side of the piezoelectric layer 20.
  • the piezoelectric layer 20 includes a plurality of piezoelectric films stacked in the first direction.
  • the plurality of piezoelectric films includes a first piezoelectric film 21 that is closest to the upper electrode 31 among the plurality of piezoelectric films; a second piezoelectric film 22 that is closest to the lower electrode 32 among the plurality of piezoelectric films; and a third piezoelectric film 23 that is located between the first piezoelectric film 21 and the second piezoelectric film 22.
  • the polarization direction of each of the plurality of piezoelectric films is different from the polarization direction of adjacent piezoelectric films in the first direction.
  • the thickness of the third piezoelectric film 23 in the excitation region C is greater than at least one of the thicknesses of the first piezoelectric film 21 in the excitation region C and the second piezoelectric film 22 in the excitation region C. This makes it possible to suppress imbalances in the displacement of the first piezoelectric film 21 caused by the upper electrode 31 and the displacement of the second piezoelectric film 22 caused by the lower electrode 32, thereby suppressing unwanted waves.
  • Second Embodiment 3 is a cross-sectional view of a piezoelectric device according to the second embodiment.
  • the piezoelectric device 1A according to the second embodiment differs from the piezoelectric device 1 according to the first embodiment in that it further includes a fourth piezoelectric film 24 between the third piezoelectric film 23 and the second piezoelectric film 22.
  • the piezoelectric layer 20A comprises a plurality of piezoelectric films, including a first piezoelectric film 21, a second piezoelectric film 22, a third piezoelectric film 23, and a fourth piezoelectric film 24.
  • the first piezoelectric film 21, the second piezoelectric film 22, the third piezoelectric film 23, and the fourth piezoelectric film 24 are stacked in the Z0 direction to form a laminate.
  • the fourth piezoelectric film 24 is a piezoelectric film located between the first piezoelectric film 21 and the second piezoelectric film 22. In the example of Figure 3, the fourth piezoelectric film 24 is located between the third piezoelectric film 23 and the second piezoelectric film 22.
  • the fourth piezoelectric film 24 has a seventh main surface 24a and an eighth main surface 24b.
  • a laminate is formed by bonding the sixth main surface 23b of the third piezoelectric film 23 and the seventh main surface 24a of the fourth piezoelectric film 24 so that they face each other, and the eighth main surface 24b of the fourth piezoelectric film 24 and the third main surface 22a of the second piezoelectric film 22 so that they face each other.
  • the piezoelectric device 1A is a piezoelectric device that utilizes thickness shear vibration, and the displacement direction DP1 of the first piezoelectric film 21 and the displacement direction DP3 of the third piezoelectric film 23 are opposite directions; the displacement direction DP3 of the third piezoelectric film 23 and the displacement direction DP4 of the fourth piezoelectric film 24 are opposite directions; and the displacement direction DP4 of the fourth piezoelectric film 24 and the displacement direction DP2 of the second piezoelectric film 22 are opposite directions.
  • the displacement direction DP1 and the displacement direction DP4 are in the same direction and correspond to the first displacement direction
  • the displacement direction DP3 and the displacement direction DP2 are in the same direction and correspond to the second displacement direction.
  • the piezoelectric device 1 in Figure 3 is a piezoelectric device that utilizes thickness shear vibration, and the displacement directions of the first piezoelectric film 21, the second piezoelectric film 22, the third piezoelectric film 23, and the fourth piezoelectric film 24 are perpendicular to the Z0 direction, but this is just an example and is not limited to this.
  • the piezoelectric device according to the second embodiment is a piezoelectric device that uses thickness longitudinal vibration, and the displacement directions of the first piezoelectric film 21, the second piezoelectric film 22, the third piezoelectric film 23, and the fourth piezoelectric film 24 may be parallel to the Z0 direction.
  • the polarization direction of the third piezoelectric film 23 is different from the polarization direction of the first piezoelectric film 21
  • the polarization direction of the fourth piezoelectric film 24 is different from the polarization direction of the third piezoelectric film 23
  • the polarization direction of the second piezoelectric film 22 is different from the polarization direction of the fourth piezoelectric film 24. This improves the resonance characteristics of the piezoelectric device 1A and suppresses unwanted waves.
  • the thickness d4 of the fourth piezoelectric film 24 in the excitation region C be equal to the thickness d3 of the third piezoelectric film 23 in the excitation region C. This further reduces imbalances in displacement between the piezoelectric films, thereby further suppressing unwanted waves.
  • the piezoelectric device according to the second embodiment is not limited to the above.
  • the first and fourth piezoelectric films have a first displacement direction
  • the third and second piezoelectric films have a second displacement direction.
  • the first and fourth piezoelectric films may have a second displacement direction
  • the third and second piezoelectric films may have a first displacement direction.
  • the Euler angles of the piezoelectrics of the first and fourth piezoelectric films may be ( ⁇ 2 , ⁇ 2 , ⁇ 2 ), and the Euler angles of the piezoelectrics of the third and second piezoelectric films may be ( ⁇ 1 , ⁇ 1 , ⁇ 1 ).
  • the multiple piezoelectric films further include a fourth piezoelectric film 24 located between the first piezoelectric film 21 and the second piezoelectric film 22.
  • the thickness d4 of the fourth piezoelectric film 24 in the excitation region C is equal to the thickness d3 of the third piezoelectric film 23 in the excitation region C.
  • FIG. 4 is a circuit diagram showing an example of a filter according to a third embodiment.
  • the filter according to the third embodiment is a filter F including the piezoelectric device according to the first or second embodiment.
  • the filter F is a so-called ladder-type filter including a series arm resonator inserted in series in a signal path (hereinafter referred to as a transmission path) from the input terminal IN to the output terminal OUT, and a parallel arm resonator inserted in a path between a node on the transmission path and ground GND.
  • the series arm resonators are resonators S1 to S5.
  • the parallel arm resonators are resonators P1 to P4.
  • each of the resonators S1 to S5 is electrically connected to the input terminal IN, and the other terminal is electrically connected to the output terminal OUT.
  • the resonators S1 to S5 are electrically connected to each other in series.
  • One terminal of the resonator P1 is electrically connected to the wiring connecting the resonators S1 and S2.
  • One terminal of the resonator P2 is electrically connected to the wiring connecting the resonators S2 and S3.
  • One terminal of the resonator P3 is electrically connected to the wiring connecting the resonators S3 and S4.
  • One terminal of the resonator P4 is electrically connected to the wiring connecting the resonators S4 and S5.
  • the other terminals of the resonators P1 to P4 are electrically connected to ground GND.
  • At least one of the resonators P1 to P4 and resonators S1 to S5 of the filter F is the piezoelectric device 1, 1A according to the first or second embodiment. This makes it possible to suppress unwanted waves and improve the filter characteristics.
  • Tables 1 and 2 are tables for explaining test examples.
  • Test Example 1-1 is a comparative example.
  • the piezoelectric device according to Test Example 1-1 is a piezoelectric device that utilizes a thickness-extensional vibration mode as a vibration mode.
  • the piezoelectric layer is a laminate in which three piezoelectric films (first piezoelectric film, second piezoelectric film, and third piezoelectric film) made of rotated Y-cut LiNbO 3 single crystal are stacked in the order of the first piezoelectric film, the third piezoelectric film, and the second piezoelectric film.
  • the piezoelectric device according to Test Example 1-1 is the piezoelectric device according to the first embodiment.
  • the functional electrode is a platinum (Pt) foil with a thickness of 100 nm.
  • the Euler angles of the LiNbO3 of the first and second piezoelectric films were set to (0°, 126°, 0°), and the Euler angles of the LiNbO3 of the third piezoelectric film were set to (0°, 306°, 0°), so that the displacement direction of the piezoelectric film was opposite to the displacement direction of the other adjacent piezoelectric films in the Z0 direction.
  • the thicknesses of the piezoelectric films were as shown in Table 1, and multiple piezoelectric films were set to the same thickness. Using the above settings, a simulation was performed on the piezoelectric device of Test Example 1-1 to determine the resonance characteristics.
  • Test Example 1-2 is an example of the present invention.
  • the thicknesses of the piezoelectric films were as shown in Table 1, and a simulation was performed in the same manner as Test Example 1-1, except that the thickness d3 of the third piezoelectric film was larger than the thickness d1 of the first piezoelectric film and the thickness d2 of the second piezoelectric film, to determine the resonance characteristics.
  • Test Example 1-3 is an example of the present invention.
  • the thicknesses of the piezoelectric films were as shown in Table 1, and a simulation was performed to determine the resonance characteristics in the same manner as Test Example 1-1, except that the thickness d3 of the third piezoelectric film was larger than the thickness d1 of the first piezoelectric film and the thickness d2 of the second piezoelectric film.
  • Test Example 1-4 is an example of the present invention.
  • the thicknesses of the piezoelectric films were as shown in Table 1, and a simulation was performed in the same manner as Test Example 1-1, except that the thickness d3 of the third piezoelectric film was larger than the thickness d1 of the first piezoelectric film and the thickness d2 of the second piezoelectric film, to determine the resonance characteristics.
  • Test Example 2-1 is a comparative example.
  • the piezoelectric device according to Test Example 2-1 is a piezoelectric device that uses a thickness-extensional vibration mode as its vibration mode.
  • the piezoelectric layer is a laminate in which four piezoelectric films (first piezoelectric film, second piezoelectric film, third piezoelectric film, and fourth piezoelectric film) made of rotated Y-cut LiNbO 3 single crystal are stacked in the order of the first piezoelectric film, the third piezoelectric film, the fourth piezoelectric film, and the second piezoelectric film.
  • the piezoelectric device according to Test Example 1-1 is the piezoelectric device according to the second embodiment.
  • the functional electrode is a platinum (Pt) foil with a thickness of 50 nm.
  • the Euler angles of the LiNbO3 of the first and fourth piezoelectric films were set to (0°, 126°, 0°), and the Euler angles of the LiNbO3 of the third and second piezoelectric films were set to (0°, 306°, 0°), so that the displacement direction of the piezoelectric film was opposite to the displacement direction of the other piezoelectric films adjacent in the Z0 direction.
  • the thickness of each piezoelectric film was set to be as shown in Table 1, and multiple piezoelectric films were set to the same thickness. Using the above settings, a simulation was performed on the piezoelectric device of Test Example 2-1 to determine the resonance characteristics.
  • Test Example 2-2 is an example of the present invention.
  • the thicknesses of the piezoelectric films were as shown in Table 1, and a simulation was performed to determine the resonance characteristics in the same manner as Test Example 2-1, except that the thickness d3 of the third piezoelectric film and the thickness d4 of the fourth piezoelectric film were made larger than the thickness d1 of the first piezoelectric film and the thickness d2 of the second piezoelectric film.
  • Test Example 2-3 is an example of the present invention.
  • the thicknesses of the piezoelectric films were as shown in Table 1, and a simulation was performed to determine the resonance characteristics in the same manner as Test Example 2-1, except that the thickness d3 of the third piezoelectric film and the thickness d4 of the fourth piezoelectric film were made larger than the thickness d1 of the first piezoelectric film and the thickness d2 of the second piezoelectric film.
  • Test Example 2-4 is an example of the present invention.
  • the thicknesses of the piezoelectric films were as shown in Table 1, and a simulation was performed in the same manner as Test Example 2-1 to determine the resonance characteristics, except that the thickness d3 of the third piezoelectric film and the thickness d4 of the fourth piezoelectric film were made larger than the thickness d1 of the first piezoelectric film and the thickness d2 of the second piezoelectric film.
  • Test Example 3-1 is a comparative example.
  • the piezoelectric device of Test Example 3-1 is a piezoelectric device that uses a thickness-shear vibration mode as its vibration mode.
  • the piezoelectric layer was a laminate of three piezoelectric films (first piezoelectric film, second piezoelectric film, and third piezoelectric film) made of rotated Y-cut LiNbO3 single crystal, stacked in the order of the first piezoelectric film, the third piezoelectric film, and the second piezoelectric film.
  • the piezoelectric device of Test Example 3-1 is the piezoelectric device of the first embodiment.
  • the functional electrode was a platinum (Pt) foil with a thickness of 30 nm.
  • the Euler angles of the LiNbO3 of the first and second piezoelectric films were set to (0°, 253°, 0°)
  • the Euler angles of the LiNbO3 of the third piezoelectric film were set to (0°, 73°, 0°) so that the displacement direction of the piezoelectric film was opposite to the displacement direction of the other adjacent piezoelectric films in the Z0 direction.
  • the thickness of each piezoelectric film was set to be the same as that shown in Table 1. With the above settings, a simulation was performed on the piezoelectric device according to Test Example 3-1 to determine the resonance characteristics.
  • Test Example 3-2 is an example of the present invention.
  • the thicknesses of the piezoelectric films were as shown in Table 1, and a simulation was performed in the same manner as Test Example 3-1, except that the thickness d3 of the third piezoelectric film was larger than the thickness d1 of the first piezoelectric film and the thickness d2 of the second piezoelectric film, to determine the resonance characteristics.
  • Test Example 3-3 is an example of the present invention.
  • the thicknesses of the piezoelectric films were as shown in Table 1, and a simulation was performed in the same manner as Test Example 3-1, except that the thickness d3 of the third piezoelectric film was larger than the thickness d1 of the first piezoelectric film and the thickness d2 of the second piezoelectric film, to determine the resonance characteristics.
  • Test Example 3-4 is an example of the present invention.
  • the thicknesses of the piezoelectric films were as shown in Table 1, and a simulation was performed in the same manner as Test Example 3-1, except that the thickness d3 of the third piezoelectric film was larger than the thickness d1 of the first piezoelectric film and the thickness d2 of the second piezoelectric film, to determine the resonance characteristics.
  • Test Example 4-1 is a comparative example.
  • the piezoelectric device of Test Example 4-1 is a piezoelectric device that uses a thickness-shear vibration mode as a vibration mode.
  • the piezoelectric layer was a laminate in which four piezoelectric films (first piezoelectric film, second piezoelectric film, third piezoelectric film, and fourth piezoelectric film) made of rotated Y-cut LiNbO 3 single crystal were stacked in the order of the first piezoelectric film, the third piezoelectric film, the fourth piezoelectric film, and the second piezoelectric film.
  • the piezoelectric device of Test Example 4-1 is a piezoelectric device according to the second embodiment.
  • the functional electrode was a platinum (Pt) foil with a thickness of 30 nm.
  • the Euler angles of the LiNbO3 of the first and fourth piezoelectric films were set to (0°, 253°, 0°), and the Euler angles of the LiNbO3 of the third and second piezoelectric films were set to (0°, 73°, 0°), so that the displacement direction of the piezoelectric film was opposite to the displacement direction of the other piezoelectric films adjacent in the Z0 direction.
  • the thickness of each piezoelectric film was as shown in Table 1, and multiple piezoelectric films were set to the same thickness. Using the above settings, a simulation was performed on the piezoelectric device of Test Example 4-1 to determine the resonance characteristics.
  • Test Example 4-2 is an example of the present invention.
  • the thicknesses of the piezoelectric films were as shown in Table 1, and a simulation was performed to determine the resonance characteristics in the same manner as Test Example 4-1, except that the thickness d3 of the third piezoelectric film and the thickness d4 of the fourth piezoelectric film were made larger than the thickness d1 of the first piezoelectric film and the thickness d2 of the second piezoelectric film.
  • Test Example 4-3 is an example of the present invention.
  • the thicknesses of the piezoelectric films were as shown in Table 1, and a simulation was performed to determine the resonance characteristics in the same manner as Test Example 4-1, except that the thickness d3 of the third piezoelectric film and the thickness d4 of the fourth piezoelectric film were made larger than the thickness d1 of the first piezoelectric film and the thickness d2 of the second piezoelectric film.
  • Test Example 4-4 is an example of the present invention.
  • the thicknesses of the piezoelectric films were as shown in Table 1, and a simulation was performed to determine the resonance characteristics in the same manner as Test Example 4-1, except that the thickness d3 of the third piezoelectric film and the thickness d4 of the fourth piezoelectric film were made larger than the thickness d1 of the first piezoelectric film and the thickness d2 of the second piezoelectric film.
  • Test Example 5-1 is a comparative example.
  • the piezoelectric device of Test Example 5-1 is a piezoelectric device that uses a thickness-shear vibration mode as a vibration mode.
  • the piezoelectric layer was a laminate in which three piezoelectric films (first piezoelectric film, second piezoelectric film, and third piezoelectric film) made of rotated Y-cut LiTaO 3 single crystal were stacked in the order of the first piezoelectric film, the third piezoelectric film, and the second piezoelectric film.
  • the piezoelectric device of Test Example 5-1 is the piezoelectric device according to the first embodiment.
  • the functional electrode was a platinum (Pt) foil with a thickness of 50 nm.
  • the Euler angles of the LiTaO3 of the first and second piezoelectric films were set to (0°, 73.5°, 0°), and the Euler angles of the LiTaO3 of the third piezoelectric film were set to (0°, 253.5°, 0°), so that the displacement direction of the piezoelectric film was opposite to the displacement direction of the other adjacent piezoelectric films in the Z0 direction.
  • the thicknesses of the piezoelectric films were as shown in Table 2, and multiple piezoelectric films were set to the same thickness. Using the above settings, a simulation was performed on the piezoelectric device of Test Example 5-1 to determine the resonance characteristics.
  • Test Example 5-2 is an example of the present invention.
  • the thicknesses of the piezoelectric films were as shown in Table 2, and a simulation was performed in the same manner as Test Example 5-1, except that the thickness d3 of the third piezoelectric film was larger than the thickness d1 of the first piezoelectric film and the thickness d2 of the second piezoelectric film, to determine the resonance characteristics.
  • Test Example 5-3 is an example of the present invention.
  • the thicknesses of the piezoelectric films were as shown in Table 2, and a simulation was performed in the same manner as Test Example 5-1, except that the thickness d3 of the third piezoelectric film was larger than the thickness d1 of the first piezoelectric film and the thickness d2 of the second piezoelectric film, to determine the resonance characteristics.
  • Test Example 5-4 is an example of the present invention.
  • the thicknesses of the piezoelectric films were as shown in Table 2, and a simulation was performed in the same manner as Test Example 5-1, except that the thickness d3 of the third piezoelectric film was larger than the thickness d1 of the first piezoelectric film and the thickness d2 of the second piezoelectric film, to determine the resonance characteristics.
  • Test Example 6-1 is a comparative example.
  • the piezoelectric device of Test Example 6-1 is a piezoelectric device that uses a thickness-shear vibration mode as a vibration mode.
  • the piezoelectric layer was a laminate in which four piezoelectric films (first piezoelectric film, second piezoelectric film, third piezoelectric film, and fourth piezoelectric film) made of rotated Y-cut LiTaO 3 single crystal were stacked in the order of the first piezoelectric film, the third piezoelectric film, the fourth piezoelectric film, and the second piezoelectric film.
  • the piezoelectric device of Test Example 6-1 is a piezoelectric device according to the second embodiment.
  • the functional electrode was a platinum (Pt) foil with a thickness of 30 nm.
  • the Euler angles of the LiTaO3 of the first and fourth piezoelectric films were set to (0°, 73.5°, 0°)
  • the Euler angles of the LiTaO3 of the third and second piezoelectric films were set to (0°, 253.5°, 0°)
  • the thicknesses of the piezoelectric films were as shown in Table 2, and multiple piezoelectric films were set to the same thickness. Using the above settings, a simulation was performed on the piezoelectric device of Test Example 6-1 to determine the resonance characteristics.
  • Test Example 6-2 is an example of the present invention.
  • the thicknesses of the piezoelectric films were as shown in Table 2, and a simulation was performed to determine the resonance characteristics in the same manner as Test Example 6-1, except that the thickness d3 of the third piezoelectric film and the thickness d4 of the fourth piezoelectric film were made larger than the thickness d1 of the first piezoelectric film and the thickness d2 of the second piezoelectric film.
  • Test Example 6-3 is an example of the present invention.
  • the thicknesses of the piezoelectric films were as shown in Table 2, and a simulation was performed to determine the resonance characteristics in the same manner as Test Example 6-1, except that the thickness d3 of the third piezoelectric film and the thickness d4 of the fourth piezoelectric film were made larger than the thickness d1 of the first piezoelectric film and the thickness d2 of the second piezoelectric film.
  • Test Example 6-4 is an example of the present invention.
  • the thicknesses of the piezoelectric films were as shown in Table 2, and a simulation was performed to determine the resonance characteristics in the same manner as Test Example 6-1, except that the thickness d3 of the third piezoelectric film and the thickness d4 of the fourth piezoelectric film were made larger than the thickness d1 of the first piezoelectric film and the thickness d2 of the second piezoelectric film.
  • Figure 5 shows the resonance characteristics of the piezoelectric device according to Test Example 1-1.
  • Figure 6 shows the resonance characteristics of the piezoelectric device according to Test Example 1-2.
  • Figure 7 shows the resonance characteristics of the piezoelectric device according to Test Example 1-3.
  • Figure 8 shows the resonance characteristics of the piezoelectric device according to Test Example 1-4.
  • the thickness d3 of the third piezoelectric film is greater than the thickness d1 of the first piezoelectric film and the thickness d2 of the second piezoelectric film, it can be seen that the spurious waves S are suppressed compared to Test Example 1-1, in which the piezoelectric film thicknesses are the same.
  • spurious waves can be suppressed by making the thickness d3 of the third piezoelectric film greater than the thickness d1 of the first piezoelectric film and the thickness d2 of the second piezoelectric film. Furthermore, as shown in Figure 7, in Test Example 1-3, the spurious waves completely disappear. Therefore, it can be seen that unwanted waves can be eliminated by adjusting the thickness d3 of the third piezoelectric film relative to the thickness d1 of the first piezoelectric film and the thickness d2 of the second piezoelectric film.
  • Figure 9 shows the resonance characteristics of the piezoelectric device according to Test Example 2-1.
  • Figure 10 shows the resonance characteristics of the piezoelectric device according to Test Example 2-2.
  • Figure 11 shows the resonance characteristics of the piezoelectric device according to Test Example 2-3.
  • Figure 12 shows the resonance characteristics of the piezoelectric device according to Test Example 2-4.
  • Figure 13 shows the resonance characteristics of the piezoelectric device according to Test Example 3-1.
  • Figure 14 shows the resonance characteristics of the piezoelectric device according to Test Example 3-2.
  • Figure 15 shows the resonance characteristics of the piezoelectric device according to Test Example 3-3.
  • Figure 16 shows the resonance characteristics of the piezoelectric device according to Test Example 3-4.
  • the thickness d3 of the third piezoelectric film was made larger than the thickness d1 of the first piezoelectric film and the thickness d2 of the second piezoelectric film, it can be seen that the spurious waves S are suppressed compared to Test Example 3-1, in which the piezoelectric film thicknesses were the same.
  • the spurious waves completely disappeared. Therefore, it can be seen that the spurious waves can be suppressed by making the thickness d3 of the third piezoelectric film larger than the thickness d1 of the first piezoelectric film and the thickness d2 of the second piezoelectric film. Furthermore, as shown in Figure 15, in Test Example 3-3, the spurious waves completely disappeared. Therefore, it can be seen that unwanted waves can be eliminated by adjusting the thickness d3 of the third piezoelectric film relative to the thickness d1 of the first piezoelectric film and the thickness d2 of the second piezoelectric film.
  • Figure 17 shows the resonance characteristics of the piezoelectric device according to Test Example 4-1.
  • Figure 18 shows the resonance characteristics of the piezoelectric device according to Test Example 4-2.
  • Figure 19 shows the resonance characteristics of the piezoelectric device according to Test Example 4-3.
  • Figure 20 shows the resonance characteristics of the piezoelectric device according to Test Example 4-4.
  • Figures 17 to 20 in Test Examples 4-2 to 4, in which the thickness d3 of the third piezoelectric film and the thickness d4 of the fourth piezoelectric film were made larger than the thickness d1 of the first piezoelectric film and the thickness d2 of the second piezoelectric film, it can be seen that the spurious waves S are suppressed compared to Test Example 4-1, in which the piezoelectric film thicknesses were the same.
  • spurious waves can be suppressed by making the thickness d3 of the third piezoelectric film larger than the thickness d1 of the first piezoelectric film and the thickness d2 of the second piezoelectric film. Furthermore, as shown in Figure 19, in Test Example 4-3, the spurious waves completely disappear. Therefore, it can be seen that unwanted waves can be eliminated by adjusting the thickness d3 of the third piezoelectric film relative to the thickness d1 of the first piezoelectric film and the thickness d2 of the second piezoelectric film.
  • Figure 21 shows the resonance characteristics of the piezoelectric device according to Test Example 5-1.
  • Figure 22 shows the resonance characteristics of the piezoelectric device according to Test Example 5-2.
  • Figure 23 shows the resonance characteristics of the piezoelectric device according to Test Example 5-3.
  • Figure 24 shows the resonance characteristics of the piezoelectric device according to Test Example 5-4.
  • the thickness d3 of the third piezoelectric film was made larger than the thickness d1 of the first piezoelectric film and the thickness d2 of the second piezoelectric film, it can be seen that the spurious waves S are suppressed compared to Test Example 5-1, in which the piezoelectric film thicknesses were the same.
  • the spurious waves completely disappeared. Therefore, it can be seen that the spurious waves can be suppressed by making the thickness d3 of the third piezoelectric film larger than the thickness d1 of the first piezoelectric film and the thickness d2 of the second piezoelectric film. Furthermore, as shown in Figure 23, in Test Example 5-3, the spurious waves completely disappeared. Therefore, it can be seen that unwanted waves can be eliminated by adjusting the thickness d3 of the third piezoelectric film relative to the thickness d1 of the first piezoelectric film and the thickness d2 of the second piezoelectric film.
  • Figure 25 shows the resonance characteristics of the piezoelectric device according to Test Example 6-1.
  • Figure 26 shows the resonance characteristics of the piezoelectric device according to Test Example 6-2.
  • Figure 27 shows the resonance characteristics of the piezoelectric device according to Test Example 6-3.
  • Figure 28 shows the resonance characteristics of the piezoelectric device according to Test Example 6-4.
  • the piezoelectric layer in the piezoelectric device may be a laminate of five or more piezoelectric films.
  • the displacement direction of each of the multiple piezoelectric films is different from the displacement direction of other piezoelectric films adjacent to it in the Z0 direction.
  • the polarization direction of each of the multiple piezoelectric films is different from the polarization direction of other piezoelectric films adjacent to it in the Z0 direction.
  • the first piezoelectric film is not limited to having a first displacement direction, and the first piezoelectric film may have a second displacement direction.
  • the direction of the crystal axis when the direction of a crystal axis is expressed using Euler angles, the direction of the crystal axis includes directions in which the x'''-axis, y'''-axis, and z'''-axis directions relative to the x-axis are the same, even if the notation is different.
  • the direction of a crystal whose Euler angles are ( ⁇ + 360° ⁇ l, ⁇ + 360° ⁇ m, ⁇ + 360° ⁇ n) is the same as the direction of a crystal whose Euler angles are ( ⁇ , ⁇ , ⁇ ).
  • the direction of a crystal axis when expressed as an Euler angle, the direction includes, although notated differently, directions in which the x'''-axis direction, y'''-axis direction, and z'''-axis direction relative to the a-axis direction of the crystal are the same.
  • the LiTaO3 and LiNbO3 crystals according to the present disclosure are trigonal. That is, the LiTaO3 and LiNbO3 crystals according to the present disclosure have three a-axis directions.
  • the angle between each a-axis direction and the c-axis direction in a planar view is 120°.
  • the direction of the crystal whose Euler angles are ( ⁇ + 120° ⁇ k, ⁇ , ⁇ ) is the same as the direction of the crystal whose Euler angles are ( ⁇ , ⁇ , ⁇ ).
  • ⁇ , ⁇ , and ⁇ are arbitrary.
  • this disclosure can also be configured as follows.
  • a piezoelectric layer having a thickness in a first direction and having an upper surface that is a surface on one side in the first direction and a lower surface that is a surface on the other side in the first direction; a support member provided on a lower surface side of the piezoelectric layer; an upper electrode provided on an upper surface side of the piezoelectric layer; a lower electrode provided on a lower surface side of the piezoelectric layer; Equipped with the piezoelectric layer includes a plurality of piezoelectric films stacked in the first direction and made of the same material; The plurality of piezoelectric films are a first piezoelectric film among the plurality of piezoelectric films that is closest to the upper electrode; a second piezoelectric film among the plurality of piezoelectric films that is closest to the lower electrode; a third piezoelectric film located between the first piezoelectric film and the second piezoelectric film, a displacement direction of each of the plurality of piezoelectric films is different from a displacement direction of another pie
  • the plurality of piezoelectric films further includes a fourth piezoelectric film located between the first piezoelectric film and the second piezoelectric film,
  • the piezoelectric device according to (1) wherein the thickness of the fourth piezoelectric film in the excitation region is equal to the thickness of the third piezoelectric film in the excitation region.
  • the piezoelectric device according to any one of (1) to (3), wherein the plurality of piezoelectric films are made of rotated Y-cut lithium niobate single crystals.
  • a piezoelectric device utilizing a thickness extensional vibration mode the piezoelectric film has a first displacement direction or a second displacement direction that is a direction different from the first displacement direction,
  • the Euler angles of the lithium niobate of the piezoelectric film having the first displacement direction are ( ⁇ 1 , ⁇ 1 , ⁇ 1 ), ⁇ 1 is between ⁇ 3° and 3°, ⁇ 1 is between 123° and 129°, and ⁇ 1 is an arbitrary value;
  • the piezoelectric device according to (5), wherein, when the Euler angles of the lithium niobate of the piezoelectric film having the second displacement direction are ( ⁇ 2 , ⁇ 2 , ⁇ 2 ), ⁇ 2 is between -3° and 3°, and ⁇ 2 is between 303° and 309
  • a piezoelectric device utilizing a thickness shear vibration mode the piezoelectric film has a first displacement direction or a second displacement direction that is a direction different from the first displacement direction,
  • the Euler angles of the lithium niobate of the piezoelectric film having the first displacement direction are ( ⁇ 1 , ⁇ 1 , ⁇ 1 )
  • ⁇ 1 is between ⁇ 3° and 3°
  • ⁇ 1 is between 250° and 256°
  • ⁇ 1 is an arbitrary value
  • the piezoelectric device according to (5) wherein, when the Euler angles of the lithium niobate of the piezoelectric film having the second displacement direction are ( ⁇ 2 , ⁇ 2 , ⁇ 2 ), ⁇ 2 is between -3° and 3°, and ⁇ 2 is between 70° and 76°, and ⁇ 1 -3° ⁇ 2 ⁇ 1 +3° is satisfied.
  • the piezoelectric device according to any one of (1) to (3), wherein the plurality of piezoelectric films are made of rotated Y-cut lithium tantalate single crystals.
  • a piezoelectric device utilizing a thickness shear vibration mode the piezoelectric film has a first displacement direction or a second displacement direction that is a direction different from the first displacement direction,
  • ⁇ 1 , ⁇ 1 , ⁇ 1 When the Euler angles of the lithium tantalate of the piezoelectric film having the first displacement direction are ( ⁇ 1 , ⁇ 1 , ⁇ 1 ), ⁇ 1 is between ⁇ 3° and 3°, ⁇ 1 is between 70.5° and 76.5°, and ⁇ 1 is an arbitrary value;
  • the piezoelectric device wherein, when the Euler angles of the lithium tantalate of the piezoelectric film having the second displacement direction are ( ⁇ 2 , ⁇ 2 , ⁇ 2 ), ⁇ 2 is between -3° and 3°, and ⁇ 2 is between 250.5° and 256.5
  • the piezoelectric device according to any one of (1) to (9), wherein the polarization direction of each of the plurality of piezoelectric films is different from the polarization direction of other piezoelectric films adjacent to the first direction.
  • the material of the upper electrode in the excitation region is the same as the material of the lower electrode in the excitation region; a thickness of the upper electrode in the excitation region is equal to a thickness of the lower electrode in the excitation region;
  • the piezoelectric device according to any one of (1) to (10), wherein the thickness of the first piezoelectric film in the excitation region and the thickness of the second piezoelectric film in the excitation region are equal.
  • the material of the upper electrode in the excitation region is different from the material of the lower electrode in the excitation region;
  • a thickness of the upper electrode in the excitation region is different from a thickness of the lower electrode in the excitation region;
  • a piezoelectric layer having a thickness in a first direction and having an upper surface that is a surface on one side in the first direction and a lower surface that is a surface on the other side in the first direction; a support member provided on a lower surface side of the piezoelectric layer; an upper electrode provided on an upper surface side of the piezoelectric layer; a lower electrode provided on a lower surface side of the piezoelectric layer; Equipped with the piezoelectric layer includes a plurality of piezoelectric films stacked in the first direction, The plurality of piezoelectric films are a first piezoelectric film among the plurality of piezoelectric films that is closest to the upper electrode; a second piezoelectric film among the plurality of piezoelectric films that is closest to the lower electrode; a third piezoelectric film located between the first piezoelectric film and the second piezoelectric film, the polarization direction of each of the plurality of piezoelectric films is different from the polarization direction of other piezoelectric
  • the plurality of piezoelectric films further includes a fourth piezoelectric film located between the third piezoelectric film and the second piezoelectric film, The piezoelectric device according to (14), wherein the thickness of the fourth piezoelectric film in the excitation region is equal to the thickness of the third piezoelectric film in the excitation region.

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Abstract

不要波を抑制する。圧電デバイスは、第１方向に厚みを有し、上面と下面とを有する圧電層と、圧電層の下面側に設けられる支持部材と、圧電層の上面側に設けられる上部電極と、圧電層の下面側に設けられる下部電極と、を備える。圧電層は、第１方向に積層され、同じ材料からなる複数の圧電体膜を含む。複数の圧電体膜は、上部電極に最も近い第１圧電体膜と、下部電極に最も近い第２圧電体膜と、第１圧電体膜と第２圧電体膜の間にある第３圧電体膜とを有する。隣接する複数の圧電体膜のそれぞれの変位方向は異なる方向である。第１方向から平面視して上部電極と下部電極とが重畳する領域を励振領域とした場合、励振領域において第３圧電体膜は第１圧電体膜および第２圧電体膜の厚みの少なくとも一方より厚い。

Description

圧電デバイスおよびフィルタ
　本開示は、圧電デバイスおよびフィルタに関する。
　特許文献１には、第１電極と第２電極の間に３層以上の圧電体層が設けられた薄膜共振子であって、各圧電体層における分極ベクトルが前記薄膜共振子に平行な面の法線に対して傾斜するように配向しており、各圧電体層における分極ベクトルの前記法線への射影が同方向であり、第１電極側から数えて奇数番目の圧電体層における分極ベクトルの前記面への射影が、第１電極側から数えて偶数番目の圧電体層における分極ベクトルの前記面への射影と逆方向である、ことを特徴とする薄膜共振子が開示されている。
特開２０１０－１７８５４３号公報
　特許文献１に係る薄膜共振子の各圧電体層は、厚みが等しい。そのため、電極に接する圧電体膜と、電極に接しない圧電体膜とで、変位の不均衡が生じることがある。この場合、特許文献１に係る薄膜共振子をフィルタに組み込んだときに、共振点近傍の不要波が通過帯域の近傍に発生する可能性がある。そのため、特許文献１に係る薄膜共振子に係る圧電層は、不要波を十分に抑制できない可能性があった。
　本発明は、上述した課題を解決するものであり、不要波を抑制する圧電デバイスおよびフィルタを提供することを目的とする。
　本発明の一態様に係る圧電デバイスは、第１方向に厚みを有し、前記第１方向の一方側の面である上面と、前記第１方向の他方側の面である下面とを有する圧電層と、前記圧電層の下面側に設けられる支持部材と、前記圧電層の上面側に設けられる上部電極と、前記圧電層の下面側に設けられる下部電極と、を備え、前記圧電層は、前記第１方向に積層され、同じ材料からなる複数の圧電体膜を含み、前記複数の圧電体膜は、前記複数の圧電体膜のうち、前記上部電極に最も近い第１圧電体膜と、前記複数の圧電体膜のうち、前記下部電極に最も近い第２圧電体膜と、前記第１圧電体膜と前記第２圧電体膜の間にある第３圧電体膜とを有し、前記複数の圧電体膜のそれぞれの変位方向は、前記第１方向で隣接する他の圧電体膜の変位方向と異なる方向であり、前記第１方向から平面視して前記上部電極と前記下部電極とが重畳する領域を励振領域とした場合、前記励振領域における前記第３圧電体膜の厚みは、前記励振領域における前記第１圧電体膜の厚みおよび前記励振領域における前記第２圧電体膜の厚みの少なくとも一方より大きい。
　本発明の他の態様に係る圧電デバイスは、第１方向に厚みを有し、前記第１方向の一方側の面である上面と、前記第１方向の他方側の面である下面とを有する圧電層と、前記圧電層の下面側に設けられる支持部材と、前記圧電層の上面側に設けられる上部電極と、前記圧電層の下面側に設けられる下部電極と、を備え、前記圧電層は、前記第１方向に積層されている複数の圧電体膜を含み、前記複数の圧電体膜は、前記複数の圧電体膜のうち、前記上部電極に最も近い第１圧電体膜と、前記複数の圧電体膜のうち、前記下部電極に最も近い第２圧電体膜と、前記第１圧電体膜と前記第２圧電体膜の間にある第３圧電体膜とを有し、前記複数の圧電体膜のそれぞれの分極方向は、前記第１方向で隣接する他の圧電体膜の分極方向と異なる方向であり、前記第１方向から平面視して前記上部電極と前記下部電極とが重畳する領域を励振領域とした場合、前記励振領域における前記第３圧電体膜の厚みは、前記励振領域における前記第１圧電体膜の厚みおよび前記励振領域における前記第２圧電体膜の厚みの少なくとも一方より大きい。
　本発明の一態様に係るフィルタは、本発明のいずれか１つの態様に係る圧電デバイスを含む。
　本発明によれば、不要波を抑制する圧電デバイスおよびフィルタを提供できる。
図１は、第１実施形態に係る圧電デバイスの一例を示す模式的な平面図である。 図２は、図１のＩＩ－ＩＩ線に沿った模式的な断面図である。 図３は、第２実施形態に係る圧電デバイスの一例を示す模式的な平面図である。 図４は、第３実施形態に係るフィルタの一例を示す回路図である。 図５は、試験例１－１に係る圧電デバイスの共振特性を示す図である。 図６は、試験例１－２に係る圧電デバイスの共振特性を示す図である。 図７は、試験例１－３に係る圧電デバイスの共振特性を示す図である。 図８は、試験例１－４に係る圧電デバイスの共振特性を示す図である。 図９は、試験例２－１に係る圧電デバイスの共振特性を示す図である。 図１０は、試験例２－２に係る圧電デバイスの共振特性を示す図である。 図１１は、試験例２－３に係る圧電デバイスの共振特性を示す図である。 図１２は、試験例２－４に係る圧電デバイスの共振特性を示す図である。 図１３は、試験例３－１に係る圧電デバイスの共振特性を示す図である。 図１４は、試験例３－２に係る圧電デバイスの共振特性を示す図である。 図１５は、試験例３－３に係る圧電デバイスの共振特性を示す図である。 図１６は、試験例３－４に係る圧電デバイスの共振特性を示す図である。 図１７は、試験例４－１に係る圧電デバイスの共振特性を示す図である。 図１８は、試験例４－２に係る圧電デバイスの共振特性を示す図である。 図１９は、試験例４－３に係る圧電デバイスの共振特性を示す図である。 図２０は、試験例４－４に係る圧電デバイスの共振特性を示す図である。 図２１は、試験例５－１に係る圧電デバイスの共振特性を示す図である。 図２２は、試験例５－２に係る圧電デバイスの共振特性を示す図である。 図２３は、試験例５－３に係る圧電デバイスの共振特性を示す図である。 図２４は、試験例５－４に係る圧電デバイスの共振特性を示す図である。 図２５は、試験例６－１に係る圧電デバイスの共振特性を示す図である。 図２６は、試験例６－２に係る圧電デバイスの共振特性を示す図である。 図２７は、試験例６－３に係る圧電デバイスの共振特性を示す図である。 図２８は、試験例６－４に係る圧電デバイスの共振特性を示す図である。
　以下に、本開示の実施形態を図面に基づいて詳細に説明する。なお、この実施形態により本開示が限定されるものではない。なお、本開示に記載の各実施形態は、例示的なものであり、異なる実施形態間において、構成の部分的な置換または組み合わせが可能である変形例や第２実施形態以降では第１実施形態と共通の事柄についての記述を省略し、異なる点についてのみ説明する。特に、同様の構成による同様の作用効果については実施形態毎には逐次言及しない。また、本開示において、数値は四捨五入の範囲が含まれる。
　本開示では、特に断りのない限り、角の大きさの正負を区別するものとし、反時計回りを正、時計回りを負として説明する。また、本開示では、特に断りのない限り、一方の向きと当該一方の向きの反対方向（逆方向）とを区別して説明する。すなわち、一方向と他の一方向とが同じであるとは、当該一方向が当該他の一方向と平行で、かつ当該一方向と他の一方向が同じ向きであることを指す。また、一方向と他の一方向とが反対方向（逆方向）である場合、当該一方向と当該他の一方向とは異なる方向である。本開示では、２つの方向が同じ方向であるとは、２つの方向のなす角の大きさが－３°以上＋３°以下である場合を含む。すなわち、２つの方向が反対方向であるとは、当該２つの方向のうち一方の方向の反対方向と他方の方向とのなす角の大きさが－３°以上＋３°以下である場合を含む。また、本開示で直交座標系の方向を説明する場合は右手系で説明する。
（第１実施形態）
　図１は、第１実施形態に係る圧電デバイスの一例を示す模式的な平面図である。図２は、図１のＩＩ－ＩＩ線に沿った模式的な断面図である。第１実施形態に係る圧電デバイス１は、支持部材１０と、圧電層２０と、上部電極３１と、下部電極３２とを備える。圧電デバイス１は、バルク波を利用する共振子、すなわちＢＡＷ（Ｂｕｌｋ　Ａｃｏｕｓｔｉｃ　Ｗａｖｅ）素子である。第１実施形態では、圧電デバイス１は、例えば、圧電層２０の厚み滑り振動または厚み縦振動を利用可能に構成されている圧電素子である。以下の説明において、圧電層２０の厚み方向をＺ０方向、Ｚ０方向に直交する方向をＸ０方向、Ｚ０方向およびＸ０方向に直交する方向をＹ０方向として説明する。すなわち、Ｘ０方向とＹ０方向とＺ０方向とは、直交座標系をなす方向である。本開示において、Ｚ０方向は「第１方向」の一例である。また、以下の説明では、Ｚ０方向を上、Ｚ０方向と反対方向を下として説明することがある。ここで、Ｘ０方向は、例えば図１に示すように、本実施形態に係る圧電デバイス１の辺方向に沿った方向である。なお、上部電極３１および下部電極３２の形状が矩形である場合、Ｘ０方向は、上部電極３１および下部電極３２の辺方向であってもよい。
（圧電層）
　圧電層２０は、Ｚ０方向に厚みを有する平板状の層である。圧電層２０は、上面２０ａと下面２０ｂとを有する。上面２０ａおよび下面２０ｂは、本開示の「圧電層の主面」の一例である。圧電層２０の膜厚は、特に限られないが、１μｍ以下であることが好ましい。これにより、共振特性を良好なものとすることができる。
　圧電層２０は、複数の圧電体膜を含む積層体である。第１実施形態では、圧電層２０は、複数の圧電体膜として、第１圧電体膜２１と第２圧電体膜２２と第３圧電体膜２３とを備える。第１圧電体膜２１と第２圧電体膜２２と第３圧電体膜２３とは、Ｚ０方向に積層して積層体を形成している。第１圧電体膜２１は、複数の圧電体膜のうち、上部電極３１に最も近い圧電体膜である。すなわち、第１圧電体膜２１は、複数の圧電体膜のうち、最も上側にある圧電体膜である。第２圧電体膜２２は、複数の圧電体膜のうち、下部電極３２に最も近い圧電体膜である。すなわち、第２圧電体膜２２は、複数の圧電体膜のうち、最も下側にある圧電体膜である。第３圧電体膜２３は、第１圧電体膜２１と第２圧電体膜との間にある圧電体膜である。第１圧電体膜２１は、第１主面２１ａと第２主面２１ｂとを有する。第２圧電体膜２２は、第３主面２２ａと第４主面２２ｂとを有する。第３圧電体膜２３は、第５主面２３ａと第６主面２３ｂとを有する。図２の例では、第１圧電体膜２１の第１主面２１ａが、圧電層２０の上面２０ａに相当する。第２圧電体膜２２の第４主面２２ｂが、圧電層２０の下面２０ｂに相当する。また、第１圧電体膜２１の第２主面２１ｂと第３圧電体膜２３の第５主面２３ａとが対向するように接合し、かつ、第３圧電体膜２３の第６主面２３ｂと第２圧電体膜２２の第３主面２２ａとが対向するように接合することで積層体を形成している。第１圧電体膜２１と第２圧電体膜２２と第３圧電体膜２３が積層体を形成することで、圧電層２０の強度を向上できる。第１圧電体膜２１と第２圧電体膜２２と第３圧電体膜２３の詳細は、後述する。
　なお、圧電層には、後述する空間部１３と連通する貫通孔が設けられてもよい。この場合、貫通孔は、Ｚ０方向に平面視して空間部１３と重なる位置に設けられる。貫通孔は、上部電極および下部電極を貫通していてもよく、上部電極および下部電極を貫通していなくてもよい。
（機能電極）
　上部電極３１は、圧電層２０の上面２０ａに設けられる。下部電極３２は、圧電層２０の下面２０ｂに設けられる。上部電極３１および下部電極３２は、本開示の「機能電極」の一例である。上部電極３１および下部電極３２は、アルミニウム（Ａｌ）、白金（Ｐｔ）、銅（Ｃｕ）、タングステン（Ｗ）、モリブデン（Ｍｏ）等の金属または合金からなる。なお、上部電極３１および下部電極３２は、異なる材料からなる２層以上の積層体であってもよく、チタン（Ｔｉ）、ニッケルクロム合金（ＮｉＣｒ）等からなる密着層を有していてもよい。
　図１に示すように、上部電極３１は、円形の主電極部３１ａと、主電極部３１ａからＺ０方向に垂直な方向に延在する延在部３１ｂとを有する。下部電極３２は、円形の主電極部３２ａと、主電極部３２ａからＺ０方向に垂直な方向に延在する延在部３２ｂとを有する。Ｚ０方向に平面視して、上部電極３１の円形の主電極部３１ａと、下部電極３２の円形の主電極部３２ａとは重畳している。換言すれば、圧電層２０は、上部電極３１の円形の主電極部３１ａと、下部電極３２の円形の主電極部３２ａとによって挟持されている。これにより、上部電極３１の円形の主電極部３１ａと下部電極３２の円形の主電極部３２ａとの間の領域でバルク波が励振される。なお、上部電極３１および下部電極３２の形状は、あくまで一例であって、これに限られない。以下の説明において、Ｚ０方向に平面視して、上部電極３１と下部電極３２とが重畳している領域を励振領域Ｃとして説明することがある。上部電極３１と下部電極３２の厚みについては後述する。
（支持部材）
　支持部材１０は、圧電層２０の下面２０ｂと対向して設けられる。第１実施形態では、支持部材１０は、支持基板１１と、中間層１２とを備える。支持基板１１は、シリコン（Ｓｉ）、水晶等からなる基板である。中間層１２は、支持基板１１の圧電層２０側に設けられる。中間層１２は、酸化シリコン等の誘電体からなる。
　支持部材１０には、空間部１３がある。図２の例では、空間部１３は、中間層１２の圧電層２０側に設けられた凹部の内部の空間である。空間部１３は、Ｚ０方向に平面視して、励振領域と重畳するように設けられる。これにより、圧電デバイス１の駆動に伴うバルク波が空間部１３によって反射される。図１の例では、Ｚ０方向に平面視して空間部１３と重なる領域は、円形であるが、単なる一例であって、例えば矩形等、他の形状であってもよい。
　以下、第１圧電体膜２１、第２圧電体膜２２および第３圧電体膜２３ならびに上部電極３１および下部電極３２の寸法について詳細に説明する。以下の説明では圧電層２０に含まれる圧電体膜（第１圧電体膜２１、第２圧電体膜２２および第３圧電体膜２３）を特に区別しないで説明する場合、単に「圧電体膜」として説明することがある。また、圧電層２０に含まれる圧電体膜の全てを総称して「複数の圧電体膜」として説明することがある。また、本開示では、励振領域Ｃにおける圧電体膜の厚みとは、励振領域Ｃにおける圧電体膜のＺ０方向の長さの平均を指す。
　図２に示すように、励振領域Ｃにおける第３圧電体膜２３の厚みｄ３は、励振領域Ｃにおける第１圧電体膜２１の厚みｄ１および励振領域Ｃにおける第２圧電体膜２２の厚みｄ２の少なくとも一方より大きく、両方より大きいことが好ましい。これにより、上部電極３１による第１圧電体膜２１の変位の不均衡または下部電極３２による第２圧電体膜２２の変位の不均衡を抑制でき、不要波を抑制できる。
　複数の圧電体膜のそれぞれの変位方向は、Ｚ０方向で隣接する他の圧電体膜の変位方向と異なる方向であり、反対方向であることが好ましい。ここで変位方向とは圧電デバイスが利用する振動モードの方向を指す。図２の例では、圧電デバイス１は、厚み滑り振動を利用する圧電デバイスであり、第１圧電体膜２１の変位方向ＤＰ１と第３圧電体膜２３の変位方向ＤＰ３とが反対方向であり、第３圧電体膜２３の変位方向ＤＰ３と第２圧電体膜２２の変位方向ＤＰ２とが反対方向である。以下の説明では、圧電体膜が有する変位方向のうち一方向を第１の変位方向とし、第１の変位方向と異なる方向を第２の変位方向として説明する。第１実施形態では、複数の圧電体膜は第１の変位方向または第２の変位方向を有する。換言すれば、第１実施形態に係る圧電層２０では、第１の変位方向を有する圧電体膜と第２の変位方向を有する圧電体膜とが交互に積層している。図２の例では、変位方向ＤＰ１および変位方向ＤＰ２が同じであり、第１の変位方向に相当する。また、図２の例では、変位方向ＤＰ３は変位方向ＤＰ１、ＤＰ２と異なる方向であり、第２の変位方向に相当する。すなわち、図２の例では、第１の変位方向と第２の変位方向とは反対方向である。なお、圧電体膜の変位方向は、Ｚ０方向に沿った圧電層２０の断面に対するＸ線回折測定で測定できる。より詳しくは、Ｘ線回折測定で圧電体膜の結晶軸の方向を測定し、測定した結晶軸の方向に基づき、圧電デバイスが利用する振動モードと同じ振動モードの方向を圧電体膜ごとに判断する。これにより、圧電体膜ごとの当該振動モードの方向を変位方向として測定できる。なお、第１実施形態に係る圧電デバイスは、厚み縦振動を利用する圧電デバイスであり、第１圧電体膜２１、第２圧電体膜２２および第３圧電体膜２３の変位方向は、Ｚ０方向に平行な方向であってもよい。
　複数の圧電体膜は、同じ材料からなる。ここで、同じ材料からなるとは、同じ実験式で表される物質からなることを指す。複数の圧電体膜は、ニオブ酸リチウム（ＬｉＮｂＯ３）またはタンタル酸リチウム（ＬｉＴａＯ３）の単結晶からなる。以下、圧電体膜の結晶方向について詳しく説明する。以下の説明において「圧電体」とは、圧電体膜を構成する圧電体を指し、第１実施形態ではニオブ酸リチウム（ＬｉＮｂＯ３）またはタンタル酸リチウム（ＬｉＴａＯ３）を指す。
　ニオブ酸リチウム（ＬｉＮｂＯ３）およびタンタル酸リチウム（ＬｉＴａＯ３）は三方晶系の結晶構造を有し、結晶軸としてａ軸とｃ軸とを有する。ここで、圧電体の結晶のａ軸およびｃ軸の方向は、Ｚ０方向に沿った圧電層２０の断面に対するＸ線回折測定により決定できる。以下の説明においては、圧電体の結晶軸について、ａ軸をｘ軸、ｃ軸をｚ軸、ａ軸およびｃ軸に直交する方向のうちｘ軸およびｚ軸と右手系をなす軸をｙ軸として説明することがある。すなわち、ｘ軸方向と、ｙ軸方向と、ｚ軸方向とは互いに直交する方向であり、直交座標系をなす方向である。
　本開示において、圧電体膜の圧電体のオイラー角が（α，β，γ）であるとは、圧電体の結晶軸の方向（ｘ軸方向、ｙ軸方向、ｚ軸方向）が「ｘ軸方向、ｙ軸方向、ｚ軸方向を下記の手順（Ａ）、手順（Ｂ）、手順（Ｃ）の順で回転移動させた軸の方向（ｘ'''軸方向、ｙ'''軸方向、ｚ'''軸方向）のそれぞれが、空間座標軸の方向（Ｘ０方向、Ｙ０方向、Ｚ０方向）と同じ方向となる」という条件を満たす方向であることを指す。すなわち、圧電体膜の上面（Ｚ０方向側の面）は、当該ｚ'''軸を法線とし、かつｘ'''軸を含む面となる。ところで、「弾性波素子技術ハンドブック」（日本学術振興会弾性波素子技術第１５０委員会編集、第１版第１刷、平成３年１１月３０日発行、オーム社、５４９頁）に記載の右手系のオイラー角の定義が記載されている。本開示には、当該文献に記載の右手系のオイラー角の定義が援用され、本開示のＸ０方向は、当該文献に記載の表面弾性波フィルタの表面波の伝搬方向に相当する。　（Ａ）当該ｚ軸を回転軸として、当該ｚ軸方向から見て反時計回りにｘ軸を回転角αで回転させる。これにより、回転後の軸としてｘ'軸、ｙ'軸、ｚ'軸が定義される。ここで、ｚ軸は回転しないため、ｚ'軸はｚ軸と同じ方向である。　（Ｂ）当該ｘ'軸を回転軸として、当該ｘ'軸方向から見て反時計回りにｚ'軸を回転角βで回転させる。これにより、回転後の軸としてｘ''軸、ｙ''軸、ｚ''軸が定義される。ここで、ｘ'軸は回転しないため、ｘ''軸はｘ'軸と同じ方向である。　（Ｃ）当該ｚ''軸を回転軸として、当該ｚ''軸方向から見て反時計回りにｘ''軸を回転角γで回転させる。これにより、回転後の軸としてｘ'''軸、ｙ'''軸、ｚ'''軸が定義される。ここで、ｚ''軸は回転しないため、ｚ'''軸はｚ''軸と同じ方向である。
　以下の説明では、ｘ軸からｘ'軸の回転角αをオイラー角の第１成分、ｚ'軸からｚ''軸の回転角βをオイラー角の第２成分、ｘ''軸からｘ'''軸の回転角γをオイラー角の第３成分と説明することがある。本開示では、オイラー角の第１成分について、ｚ軸方向から見て反時計回りを正、ｚ軸方向から見て時計回りを負として説明する。同様に、オイラー角の第２成分について、ｘ'軸方向から見て反時計回りを正、ｘ'軸方向から見て時計回りを負として説明する。同様に、オイラー角の第３成分について、ｚ''軸方向から見て反時計回りを正、ｚ''軸方向から見て時計回りを負として説明する。
　以下の説明において、第１の変位方向を有する圧電体膜の圧電体（ＬｉＮｂＯ３またはＬｉＴａＯ３）のオイラー角を（φ１，θ１，ψ１）として表す。また、第２の変位方向を有する圧電体膜の圧電体（ＬｉＮｂＯ３またはＬｉＴａＯ３）のオイラー角を（φ２，θ２，ψ２）として表す。また、第１圧電体膜２１の圧電体（ＬｉＮｂＯ３またはＬｉＴａＯ３）の結晶のｘ軸方向（ａ軸方向）、ｙ軸方向、ｚ軸方向（ｃ軸方向）をそれぞれ、Ｘ１方向、Ｙ１方向、Ｚ１方向として表す。ここで、Ｘ１方向と、Ｙ１方向と、Ｚ１方向とは、互いに直交する方向である。同様に、第２圧電体膜２２の圧電体（ＬｉＮｂＯ３またはＬｉＴａＯ３）の結晶のｘ軸方向（ａ軸方向）、ｙ軸方向、ｚ軸方向（ｃ軸方向）をそれぞれ、Ｘ２方向、Ｙ２方向、Ｚ２方向として表す。ここで、Ｘ２方向と、Ｙ２方向と、Ｚ２方向とは、互いに直交する方向である。
　上述したように、複数の圧電体膜は、回転Ｙカットのニオブ酸リチウムまたはタンタル酸リチウムの単結晶からなる。回転Ｙカットとは、圧電体膜の圧電体のオイラー角の第１成分φ１，φ２が－３°以上＋３°以下であることを指す。圧電体膜の圧電体のオイラー角の第１成分φ１，φ２は、０°であることが好ましい。これにより、共振特性を向上できる。
　圧電デバイスが厚み縦振動モードを利用する圧電デバイスであり、圧電体膜がニオブ酸リチウムの単結晶からなる場合、θ１は１２３°以上１２９°以下であることが好ましく、１２６°であることがより好ましい。θ１がこの範囲である場合、θ２は３０３°以上３０９°以下であることが好ましく、３０６°であることがより好ましい。これにより、厚み縦振動モードの不要波を抑制できる。θ２がこの範囲である場合、ψ１は任意の値であってよく、ψ２はψ１－３°≦ψ２≦ψ１＋３°を満たすことが好ましく、ψ２＝ψ１を満たすことがより好ましい。これにより、第１の変位方向が第２の変位方向と反対方向となるので、厚み滑り振動モードの不要波をさらに抑制できる。なお、厚み縦振動モードにおける不要波の抑制のみを考慮する場合は、ψ２は任意の値であってよい。
　圧電デバイスが厚み滑り振動を利用する圧電デバイスであり、圧電体膜がニオブ酸リチウムの単結晶からなる場合、θ１は２５０°以上２５６°以下であることが好ましく、２５３°であることがより好ましい。θ１がこの範囲である場合、θ２は７０°以上７６°以下であることが好ましく、７３°であることがより好ましい。θ２がこの範囲である場合、ψ１は任意の値であってよく、ψ２はψ１－３°≦ψ２≦ψ１＋３°を満たすことが好ましく、ψ２＝ψ１を満たすことがより好ましい。これにより、第１の変位方向が第２の変位方向と反対方向となるので、不要波を抑制できる。
　圧電デバイスが厚み滑り振動を利用する圧電デバイスであり、圧電体膜がタンタル酸リチウムの単結晶からなる場合、θ１は７０．５°以上７６．５°以下であることが好ましく、７３．５°であることがより好ましい。θ１がこの範囲である場合、θ２は２５０．５°以上２５６．５°以下であることが好ましく、２５０．５°であることがより好ましい。θ２がこの範囲である場合、ψ１は任意の値であってよく、ψ２はψ１－３°≦ψ２≦ψ１＋３°を満たすことが好ましく、ψ２＝ψ１を満たすことがより好ましい。これにより、第１の変位方向が第２の変位方向と反対方向となるので、不要波を抑制できる。
　複数の圧電体膜のそれぞれの分極方向は、Ｚ０方向で隣接する他の圧電体膜の分極方向と異なる方向である。図２の例では、第３圧電体膜２３の分極方向は第１圧電体膜２１の分極方向と異なる方向であり、第２圧電体膜２２の分極方向は第３圧電体膜２３の分極方向と異なる方向である。本開示において、分極方向とは、自発分極の方向を指す。圧電体膜の自発分極の方向は、ＳＰＭ（Ｓｃａｎｎｉｎｇ　Ｐｒｏｂｅ　Ｍｉｃｒｏｓｃｏｐｙ）で観察することができる。具体的には、圧電層２０のＺ０方向に沿った断面をＰＲＭ（Ｐｉｅｚｏ　Ｒｅｓｐｏｎｓｅ　Ｍｉｃｒｏｓｃｏｐｅ）の観察像で、自発分極の方向が異なる領域が異なる色を示す領域として現れる。これにより、各圧電体膜の分極方向を測定できる。
　第１実施形態では、第１の変位方向を有する圧電体膜の分極方向はＺ１方向であり、第２の変位方向を有する圧電体膜の分極方向はＺ２方向である。Ｚ１方向とＺ２方向とは、Ｚ０方向に平面視して互いに反対方向となっている。これにより、圧電デバイス１の共振特性を向上でき、不要波を抑制できる。
　第１実施形態では、励振領域Ｃにおける上部電極３１の材料および厚みのそれぞれは、励振領域Ｃにおける下部電極３２の材料および厚みと同じである。換言すれば、主電極部３１ａの材料は主電極部３２ａの材料と同じであり、主電極部３１ａの厚みは主電極部３２ａの厚みと同じである。この場合、励振領域Ｃにおける第１圧電体膜２１の厚みｄ１は、励振領域Ｃにおける第２圧電体膜２２の厚みｄ２と等しくすることが好ましい。これにより、上部電極３１による第１圧電体膜２１の変位の不均衡および下部電極３２による第２圧電体膜２２の変位の不均衡を抑制でき、不要波を抑制できる。
　なお、励振領域Ｃにおける上部電極３１の材料は、励振領域Ｃにおける下部電極３２の材料と異なっていてもよく、励振領域Ｃにおける上部電極３１の厚みは、励振領域Ｃにおける下部電極３２の厚みと異なっていてもよい。この場合、励振領域Ｃにおける第１圧電体膜２１の厚みｄ１は、励振領域Ｃにおける第２圧電体膜２２の厚みｄ２と異ならせることが好ましい。これにより、上部電極３１による第１圧電体膜２１の変位の不均衡および下部電極３２による第２圧電体膜２２の変位の不均衡を抑制でき、不要波を抑制できる。
　以上、第１実施形態に係る圧電デバイスの一例について説明したが、第１実施形態に係る圧電デバイスは、上記で説明したものに限られない。
　例えば、第１圧電体膜２１と第２圧電体膜２２との間に、例えば酸化ケイ素（ＳｉＯ２）からなる層や接着層等、第１圧電体膜２１および第２圧電体膜２２と異なる層が設けられてもよい。
　例えば、上部電極３１および下部電極３２は、Ｚ０方向に平面視して、長手方向を有する矩形であってもよい。この場合、圧電デバイスが厚み滑り振動を利用する圧電デバイスである場合、上部電極３１および下部電極３２の長手方向は、圧電デバイス１が利用する波であるメイン波の滑り方向に平行な方向であってもよく、直交する方向であってもよい。
　例えば、圧電層２０の上面２０ａまたは下面２０ｂに、Ｚ０方向に平面視して、上部電極３１および下部電極３２を囲む、枠状の電極がさらに設けられてもよい。
　例えば、支持部材１０には、空間部１３に代えて、音響多層膜が設けられてもよい。音響多層膜は、音響インピーダンスが相対的に低い低音響インピーダンス層と、音響インピーダンスが相対的に高い高音響インピーダンス層との積層構造を有する。低音響インピーダンス層は、例えばＳｉＯ２、ＳｉＯＣ、ポリマーなどの誘電体膜やＡｌなどの金属層である。高音響インピーダンス層は、例えばＷ、Ｐｔ、Ｍｏ等の金属層や、酸化タンタル、酸化タングステン、窒化アルミニウム等の誘電体層である。音響多層膜を用いた場合、空間部１３を用いずとも、バルク波を圧電層２０内に閉じ込めることができる。
　例えば、圧電デバイスは、厚み滑りモードまたは厚み縦モード以外のモードを利用するものであってもよい。圧電デバイスが滑りモードまたは厚み縦モード以外のモードを励振する材料である場合、圧電体膜の変位方向を、上記で説明した第１の変位方向または第２の変位方向と同様とすることができる。
　例えば、上記の例では、第１圧電体膜および第２圧電体膜が第１の変位方向を有し、第３圧電体膜が第２の変位方向を有するとして説明したが、これに限られず、第１圧電体膜および第２圧電体膜が第２の変位方向を有し、第３圧電体膜が第１の変位方向を有していてもよい。すなわち、第１圧電体膜および第２圧電体膜の圧電体のオイラー角が（φ２，θ２，ψ２）で、かつ第３圧電体膜の圧電体のオイラー角が（φ１，θ１，ψ１）であってもよい。
　以上説明したように、第１実施形態に係る圧電デバイス１は、第１方向（Ｚ０方向）に厚みを有し、第１方向の一方側の面である上面２０ａと、第１方向の他方側の面である下面２０ｂとを有する圧電層２０と、圧電層２０の下面２０ｂ側に設けられる支持部材１０と、圧電層２０の上面２０ａ側に設けられる上部電極３１と、圧電層２０の下面２０ｂ側に設けられる下部電極３２と、を備える。圧電層２０は、第１方向に積層され、同じ材料からなる複数の圧電体膜を含む。複数の圧電体膜は、複数の圧電体膜のうち、上部電極３１に最も近い第１圧電体膜２１と、複数の圧電体膜のうち、下部電極３２に最も近い第２圧電体膜２２と、第１圧電体膜２１と第２圧電体膜２２の間にある第３圧電体膜２３とを有する。複数の圧電体膜のそれぞれの変位方向は、第１方向で隣接する他の圧電体膜の変位方向と異なる方向である。第１方向から平面視して上部電極３１と下部電極３２とが重畳する領域を励振領域Ｃとした場合、励振領域Ｃにおける第３圧電体膜２３の厚みは、励振領域Ｃにおける第１圧電体膜２１の厚みおよび励振領域Ｃにおける第２圧電体膜２２の厚みの少なくとも一方より大きい。これにより、上部電極３１による第１圧電体膜２１の変位の不均衡または下部電極３２による第２圧電体膜２２の変位の不均衡を抑制でき、不要波を抑制できる。
　望ましい態様として、複数の圧電体膜のそれぞれの変位方向は、第１方向で隣接する他の圧電体膜の変位方向と反対方向である。これにより、複数の圧電体膜の変位の不均衡をより抑制できるので、不要波をより抑制できる。
　望ましい態様として、複数の圧電体膜は、ニオブ酸リチウムまたはタンタル酸リチウムの単結晶からなる。これにより、良好な共振特性が得られる。
　望ましい態様として、複数の圧電体膜は、回転Ｙカットのニオブ酸リチウムの単結晶からなる。これにより、良好な共振特性が得られる。
　より望ましい態様として、第１実施形態に係る圧電デバイス１は、厚み縦振動モードを利用する圧電デバイスである。圧電体膜は、変位方向として第１の変位方向または第１の変位方向と異なる方向である第２の変位方向を有する。第１の変位方向を有する圧電体膜のニオブ酸リチウムのオイラー角を（φ１，θ１，ψ１）とした場合、φ１は－３°以上３°以下であり、θ１は１２３°以上１２９°以下であり、ψ１は任意の値である。第２の変位方向を有する圧電体膜のニオブ酸リチウムのオイラー角を（φ２，θ２，ψ２）とした場合、φ２は－３°以上３°以下であり、θ２は３０３°以上３０９°以下であり、ψ２は任意の値である。これにより、複数の圧電体膜の変位の不均衡を抑制できるので、不要波をより抑制できる。
　より望ましい態様として、第１実施形態に係る圧電デバイス１は、厚み縦振動モードを利用する圧電デバイスである。圧電体膜は、変位方向として第１の変位方向または第１の変位方向と異なる方向である第２の変位方向を有する。第１の変位方向を有する圧電体膜のニオブ酸リチウムのオイラー角を（φ１，θ１，ψ１）とした場合、φ１は－３°以上３°以下であり、θ１は１２３°以上１２９°以下であり、ψ１は任意の値である。第２の変位方向を有する圧電体膜のニオブ酸リチウムのオイラー角を（φ２，θ２，ψ２）とした場合、φ２は－３°以上３°以下であり、θ２は３０３°以上３０９°以下であり、ψ１－３°≦ψ２≦ψ１＋３°を満たす。これにより、複数の圧電体膜の変位の不均衡を抑制できるので、不要波をより抑制できる。
　より望ましい態様として、第１実施形態に係る圧電デバイス１は、厚み滑り振動モードを利用する圧電デバイスである。圧電体膜は、変位方向として第１の変位方向または第１の変位方向と異なる方向である第２の変位方向を有する。第１の変位方向を有する圧電体膜のニオブ酸リチウムのオイラー角を（φ１，θ１，ψ１）とした場合、φ１は－３°以上３°以下であり、θ１は２５０°以上２５６°以下であり、ψ１は任意の値である。第２の変位方向を有する圧電体膜のニオブ酸リチウムのオイラー角を（φ２，θ２，ψ２）とした場合、φ２は－３°以上３°以下であり、θ２は７０°以上７６°以下であり、ψ１－３°≦ψ２≦ψ１＋３°を満たす。これにより、複数の圧電体膜の変位の不均衡を抑制できるので、不要波をより抑制できる。
　望ましい態様として、複数の圧電体膜は、回転Ｙカットのタンタル酸リチウムの単結晶からなる。これにより、良好な共振特性が得られる。
　より望ましい態様として、第１実施形態に係る圧電デバイス１は、厚み滑り振動モードを利用する圧電デバイスである。圧電体膜は、変位方向として第１の変位方向または第１の変位方向と異なる方向である第２の変位方向を有する。第１の変位方向を有する圧電体膜のタンタル酸リチウムのオイラー角を（φ１，θ１，ψ１）とした場合、φ１は－３°以上３°以下であり、θ１は７０．５°以上７６．５°以下であり、ψ１は任意の値である。第２の変位方向を有する圧電体膜のタンタル酸リチウムのオイラー角を（φ２，θ２，ψ２）とした場合、φ２は－３°以上３°以下であり、θ２は２５０．５°以上２５６．５°以下であり、ψ１－３°≦ψ２≦ψ１＋３°を満たす。これにより、複数の圧電体膜の変位の不均衡を抑制できるので、不要波をより抑制できる。
　望ましい態様として、複数の圧電体膜のそれぞれの分極方向は、第１方向で隣接する他の圧電体膜の分極方向と異なる方向である。これにより、不要波をより抑制できる。
　望ましい態様として、励振領域Ｃにおける上部電極３１の材料は、励振領域Ｃにおける下部電極３２の材料と同じである。励振領域Ｃにおける上部電極３１の厚みは、励振領域Ｃにおける下部電極３２の厚みと等しい。励振領域Ｃにおける第１圧電体膜２１の厚みは、励振領域Ｃにおける第２圧電体膜２２の厚みと等しい。これにより、上部電極３１に起因する第１圧電体膜２１の変位の不均衡と下部電極３２に起因する第２圧電体膜２２の変位の不均衡とをより抑制できるので、不要波をより抑制できる。
　望ましい態様として、励振領域Ｃにおける上部電極３１の材料は、励振領域Ｃにおける下部電極３２の材料と異なる。励振領域Ｃにおける第１圧電体膜２１の厚みは、励振領域Ｃにおける第２圧電体膜２２の厚みと異なる。これにより、上部電極３１に起因する第１圧電体膜２１の変位の不均衡と下部電極３２に起因する第２圧電体膜２２の変位の不均衡とをより抑制できるので、不要波をより抑制できる。
　望ましい態様として、励振領域Ｃにおける上部電極３１の厚みは、励振領域Ｃにおける下部電極３２の厚みと異なる。励振領域Ｃにおける第１圧電体膜２１の厚みは、励振領域Ｃにおける第２圧電体膜２２の厚みと異なる。これにより、上部電極３１に起因する第１圧電体膜２１の変位の不均衡と下部電極３２に起因する第２圧電体膜２２の変位の不均衡とをより抑制できるので、不要波をより抑制できる。
　また、第１実施形態に係る圧電デバイス１は、第１方向に厚みを有し、第１方向の一方側の面である上面２０ａと、第１方向の他方側の面である下面２０ｂとを有する圧電層２０と、圧電層２０の下面２０ｂ側に設けられる支持部材１０と、圧電層２０の上面２０ａ側に設けられる上部電極３１と、圧電層２０の下面２０ｂ側に設けられる下部電極３２と、を備える。圧電層２０は、第１方向に積層されている複数の圧電体膜を含む。複数の圧電体膜は、複数の圧電体膜のうち、上部電極３１に最も近い第１圧電体膜２１と、複数の圧電体膜のうち、下部電極３２に最も近い第２圧電体膜２２と、第１圧電体膜２１と第２圧電体膜２２の間にある第３圧電体膜２３とを有する。複数の圧電体膜のそれぞれの分極方向は、第１方向で隣接する他の圧電体膜の分極方向と異なる方向である。第１方向から平面視して上部電極３１と下部電極３２とが重畳する領域を励振領域Ｃとした場合、励振領域Ｃにおける第３圧電体膜２３の厚みは、励振領域Ｃにおける第１圧電体膜２１の厚みおよび励振領域Ｃにおける第２圧電体膜２２の厚みの少なくとも一方より大きい。これにより、上部電極３１に起因する第１圧電体膜２１の変位の不均衡と下部電極３２に起因する第２圧電体膜２２の変位の不均衡とを抑制できるので、不要波を抑制できる。
（第２実施形態）
　図３は、第２実施形態に係る圧電デバイスの断面図である。第２実施形態に係る圧電デバイス１Ａは、第３圧電体膜２３と第２圧電体膜２２の間にある第４圧電体膜２４をさらに含む点で第１実施形態に係る圧電デバイス１と異なる。
　第２実施形態では、圧電層２０Ａは、複数の圧電体膜として、第１圧電体膜２１と第２圧電体膜２２と第３圧電体膜２３と第４圧電体膜２４とを備える。第１圧電体膜２１と第２圧電体膜２２と第３圧電体膜２３と第４圧電体膜２４とは、Ｚ０方向に積層して積層体を形成している。第４圧電体膜２４は、第１圧電体膜２１と第２圧電体膜２２との間にある圧電体膜である。図３の例では、第４圧電体膜２４は、第３圧電体膜２３と第２圧電体膜２２との間にある。第４圧電体膜２４は、第７主面２４ａと第８主面２４ｂとを有する。図３の例では、第３圧電体膜２３の第６主面２３ｂと第４圧電体膜２４の第７主面２４ａとが対向し、第４圧電体膜２４の第８主面２４ｂと第２圧電体膜２２の第３主面２２ａとが対向するように接合することで積層体を形成している。第１圧電体膜２１と第２圧電体膜２２と第３圧電体膜２３と第４圧電体膜２４が積層体を形成することで、圧電層２０Ａの強度を向上できる。
　図３の例では、圧電デバイス１Ａは、厚み滑り振動を利用する圧電デバイスであり、第１圧電体膜２１の変位方向ＤＰ１と第３圧電体膜２３の変位方向ＤＰ３とが反対方向であり、第３圧電体膜２３の変位方向ＤＰ３と第４圧電体膜２４の変位方向ＤＰ４とが反対方向であり、第４圧電体膜２４の変位方向ＤＰ４と第２圧電体膜２２の変位方向ＤＰ２とが反対方向である。すなわち、変位方向ＤＰ１および変位方向ＤＰ４が同じ方向であって第１の変位方向に相当し、変位方向ＤＰ３および変位方向ＤＰ２が同じ方向であって第２の変位方向に相当する。なお、図３に係る圧電デバイス１は、厚み滑り振動を利用する圧電デバイスであり、第１圧電体膜２１、第２圧電体膜２２、第３圧電体膜２３および第４圧電体膜２４の変位方向は、Ｚ０方向に垂直な方向であるが、一例であってこれに限られない。例えば、第２実施形態に係る圧電デバイスは、厚み縦振動を利用する圧電デバイスであり、第１圧電体膜２１、第２圧電体膜２２、第３圧電体膜２３および第４圧電体膜２４の変位方向は、Ｚ０方向に平行な方向であってもよい。
　図３の例では、第３圧電体膜２３の分極方向は第１圧電体膜２１の分極方向と異なる方向であり、第４圧電体膜２４の分極方向は第３圧電体膜２３の分極方向と異なる方向であり、第２圧電体膜２２の分極方向は第４圧電体膜２４の分極方向と異なる方向である。これにより、圧電デバイス１Ａの共振特性を向上でき、不要波を抑制できる。
　第２実施形態では、励振領域Ｃにおける第４圧電体膜２４の厚みｄ４は、励振領域Ｃにおける第３圧電体膜２３の厚みｄ３と等しくすることが好ましい。これにより、圧電体膜同士の変位の不均衡をより抑制できるので、不要波をより抑制できる。
　以上、第２実施形態に係る圧電デバイスの一例について説明したが、第２実施形態に係る圧電デバイスは、上記で説明したものに限られない。例えば、上記の例では、第１圧電体膜および第４圧電体膜が第１の変位方向を有し、第３圧電体膜および第２圧電体膜が第２の変位方向を有するとして説明したが、これに限られず、第１圧電体膜および第４圧電体膜が第２の変位方向を有し、第３圧電体膜および第２圧電体膜が第１の変位方向を有していてもよい。すなわち、第１圧電体膜および第４圧電体膜の圧電体のオイラー角が（φ２，θ２，ψ２）で、かつ第３圧電体膜および第２圧電体膜の圧電体のオイラー角が（φ１，θ１，ψ１）であってもよい。
　以上説明したように、第２実施形態に係る圧電デバイス１Ａでは、複数の圧電体膜は、第１圧電体膜２１と第２圧電体膜２２の間にある第４圧電体膜２４をさらに含む。励振領域Ｃにおける第４圧電体膜２４の厚みｄ４は、励振領域Ｃにおける第３圧電体膜２３の厚みｄ３と等しい。これにより、圧電体膜同士の変位の不均衡をより抑制できるので、不要波をより抑制できる。
（第３実施形態）
　図４は、第３実施形態に係るフィルタの一例を示す回路図である。第３実施形態に係るフィルタは、第１実施形態または第２実施形態に係る圧電デバイスを含むフィルタＦである。図４に示すように、フィルタＦは、入力端子ＩＮから出力端子ＯＵＴまでの信号経路（以下送信経路）に、直列に挿入された直列腕共振子と、送信経路上のノードとグランドＧＮＤとの間の経路に挿入された並列腕共振子と、を含む、いわゆるラダー型フィルタとなっている。図４において、直列腕共振子は、共振子Ｓ１～Ｓ５である。並列腕共振子は、共振子Ｐ１～Ｐ４である。共振子Ｓ１～Ｓ５は、一方の端子が入力端子ＩＮと電気的に接続され、他方の端子が出力端子ＯＵＴと電気的に接続される。ここで、共振子Ｓ１～Ｓ５は、互いに電気的に直列に接続される。共振子Ｐ１の一方の端子は、共振子Ｓ１と共振子Ｓ２とを結ぶ配線に電気的に接続される。共振子Ｐ２の一方の端子は、共振子Ｓ２と共振子Ｓ３とを結ぶ配線に電気的に接続される。共振子Ｐ３の一方の端子は、共振子Ｓ３と共振子Ｓ４とを結ぶ配線に電気的に接続される。共振子Ｐ４の一方の端子は、共振子Ｓ４と共振子Ｓ５とを結ぶ配線に電気的に接続される。共振子Ｐ１～Ｐ４の他方の端子は、グランドＧＮＤと電気的に接続される。
　第３実施形態では、フィルタＦの共振子Ｐ１～Ｐ４および共振子Ｓ１～Ｓ５のうち、少なくとも１つは、第１実施形態または第２実施形態に係る圧電デバイス１、１Ａである。これにより、不要波を抑制でき、フィルタ特性を良好なものとすることができる。
（実施例）
　以下、実施例を説明する。表１および表２は、試験例を説明する表である。
（試験例１－１）
　試験例１－１は比較例である。試験例１－１に係る圧電デバイスは、振動モードとして厚み縦振動モードを利用する圧電デバイスである。試験例１－１では、圧電層は、回転ＹカットのＬｉＮｂＯ３の単結晶からなる３層の圧電体膜（第１圧電体膜、第２圧電体膜、第３圧電体膜）を、第１圧電体膜、第３圧電体膜、第２圧電体膜の順に積層した積層体とした。すなわち、試験例１－１に係る圧電デバイスは、第１実施形態に係る圧電デバイスである。機能電極は、厚み１００ｎｍの白金（Ｐｔ）箔とした。ここで、第１圧電体膜および第２圧電体膜のＬｉＮｂＯ３のオイラー角を（０°，１２６°，０°）とし、第３圧電体膜のＬｉＮｂＯ３のオイラー角を（０°，３０６°，０°）として、圧電体膜の変位方向を、Ｚ０方向で隣接する他の圧電体膜の変位方向と反対方向になるようにした。また、圧電体膜の厚みはそれぞれ表１に示すものとし、複数の圧電体膜を同じ厚みとした。以上の設定として、試験例１－１に係る圧電デバイスについて、シミュレーションを行い、共振特性を求めた。
（試験例１－２）
　試験例１－２は実施例である。試験例１－２では、圧電体膜の厚みをそれぞれ表１に示すものとして、第３圧電体膜の厚みｄ３を第１圧電体膜の厚みｄ１および第２圧電体膜の厚みｄ２より大きくした他は、試験例１－１と同様として、シミュレーションを行い、共振特性を求めた。
（試験例１－３）
　試験例１－３は実施例である。試験例１－３では、圧電体膜の厚みをそれぞれ表１に示すものとして、第３圧電体膜の厚みｄ３を第１圧電体膜の厚みｄ１および第２圧電体膜の厚みｄ２より大きくした他は、試験例１－１と同様として、シミュレーションを行い、共振特性を求めた。
（試験例１－４）
　試験例１－４は実施例である。試験例１－４では、圧電体膜の厚みをそれぞれ表１に示すものとして、第３圧電体膜の厚みｄ３を第１圧電体膜の厚みｄ１および第２圧電体膜の厚みｄ２より大きくした他は、試験例１－１と同様として、シミュレーションを行い、共振特性を求めた。
（試験例２－１）
　試験例２－１は比較例である。試験例２－１に係る圧電デバイスは、振動モードとして厚み縦振動モードを利用する圧電デバイスである。試験例２－１では、圧電層は、回転ＹカットのＬｉＮｂＯ３の単結晶からなる４層の圧電体膜（第１圧電体膜、第２圧電体膜、第３圧電体膜、第４圧電体膜）を、第１圧電体膜、第３圧電体膜、第４圧電体膜、第２圧電体膜の順に積層した積層体とした。すなわち、試験例１－１に係る圧電デバイスは、第２実施形態に係る圧電デバイスである。機能電極は、厚み５０ｎｍの白金（Ｐｔ）箔とした。ここで、第１圧電体膜および第４圧電体膜のＬｉＮｂＯ３のオイラー角を（０°，１２６°，０°）とし、第３圧電体膜および第２圧電体膜のＬｉＮｂＯ３のオイラー角を（０°，３０６°，０°）として、圧電体膜の変位方向を、Ｚ０方向で隣接する他の圧電体膜の変位方向と反対方向になるようにした。また、圧電体膜の厚みはそれぞれ表１に示すものとし、複数の圧電体膜を同じ厚みとした。以上の設定として、試験例２－１に係る圧電デバイスについて、シミュレーションを行い、共振特性を求めた。
（試験例２－２）
　試験例２－２は実施例である。試験例２－２では、圧電体膜の厚みをそれぞれ表１に示すものとして、第３圧電体膜の厚みｄ３および第４圧電体膜の厚みｄ４を第１圧電体膜の厚みｄ１および第２圧電体膜の厚みｄ２より大きくした他は、試験例２－１と同様として、シミュレーションを行い、共振特性を求めた。
（試験例２－３）
　試験例２－３は実施例である。試験例２－３では、圧電体膜の厚みをそれぞれ表１に示すものとして、第３圧電体膜の厚みｄ３および第４圧電体膜の厚みｄ４を第１圧電体膜の厚みｄ１および第２圧電体膜の厚みｄ２より大きくした他は、試験例２－１と同様として、シミュレーションを行い、共振特性を求めた。
（試験例２－４）
　試験例２－４は実施例である。試験例２－４では、圧電体膜の厚みをそれぞれ表１に示すものとして、第３圧電体膜の厚みｄ３および第４圧電体膜の厚みｄ４を第１圧電体膜の厚みｄ１および第２圧電体膜の厚みｄ２より大きくした他は、試験例２－１と同様として、シミュレーションを行い、共振特性を求めた。
（試験例３－１）
　試験例３－１は比較例である。試験例３－１に係る圧電デバイスは、振動モードとして厚み滑り振動モードを利用する圧電デバイスである。試験例３－１では、圧電層は、回転ＹカットのＬｉＮｂＯ３の単結晶からなる３層の圧電体膜（第１圧電体膜、第２圧電体膜、第３圧電体膜）を、第１圧電体膜、第３圧電体膜、第２圧電体膜の順に積層した積層体とした。すなわち、試験例３－１に係る圧電デバイスは、第１実施形態に係る圧電デバイスである。機能電極は、厚み３０ｎｍの白金（Ｐｔ）箔とした。ここで、第１圧電体膜および第２圧電体膜のＬｉＮｂＯ３のオイラー角を（０°，２５３°，０°）とし、第３圧電体膜のＬｉＮｂＯ３のオイラー角を（０°，７３°，０°）として、圧電体膜の変位方向を、Ｚ０方向で隣接する他の圧電体膜の変位方向と反対方向になるようにした。また、圧電体膜の厚みはそれぞれ表１に示すものとし、複数の圧電体膜を同じ厚みとした。以上の設定として、試験例３－１に係る圧電デバイスについて、シミュレーションを行い、共振特性を求めた。
（試験例３－２）
　試験例３－２は実施例である。試験例３－２では、圧電体膜の厚みをそれぞれ表１に示すものとして、第３圧電体膜の厚みｄ３を第１圧電体膜の厚みｄ１および第２圧電体膜の厚みｄ２より大きくした他は、試験例３－１と同様として、シミュレーションを行い、共振特性を求めた。
（試験例３－３）
　試験例３－３は実施例である。試験例３－３では、圧電体膜の厚みをそれぞれ表１に示すものとして、第３圧電体膜の厚みｄ３を第１圧電体膜の厚みｄ１および第２圧電体膜の厚みｄ２より大きくした他は、試験例３－１と同様として、シミュレーションを行い、共振特性を求めた。
（試験例３－４）
　試験例３－４は実施例である。試験例３－４では、圧電体膜の厚みをそれぞれ表１に示すものとして、第３圧電体膜の厚みｄ３を第１圧電体膜の厚みｄ１および第２圧電体膜の厚みｄ２より大きくした他は、試験例３－１と同様として、シミュレーションを行い、共振特性を求めた。
（試験例４－１）
　試験例４－１は比較例である。試験例４－１に係る圧電デバイスは、振動モードとして厚み滑り振動モードを利用する圧電デバイスである。試験例４－１では、圧電層は、回転ＹカットのＬｉＮｂＯ３の単結晶からなる４層の圧電体膜（第１圧電体膜、第２圧電体膜、第３圧電体膜、第４圧電体膜）を、第１圧電体膜、第３圧電体膜、第４圧電体膜、第２圧電体膜の順に積層した積層体とした。すなわち、試験例４－１に係る圧電デバイスは、第２実施形態に係る圧電デバイスである。機能電極は、厚み３０ｎｍの白金（Ｐｔ）箔とした。ここで、第１圧電体膜および第４圧電体膜のＬｉＮｂＯ３のオイラー角を（０°，２５３°，０°）とし、第３圧電体膜および第２圧電体膜のＬｉＮｂＯ３のオイラー角を（０°，７３°，０°）として、圧電体膜の変位方向を、Ｚ０方向で隣接する他の圧電体膜の変位方向と反対方向になるようにした。また、圧電体膜の厚みはそれぞれ表１に示すものとし、複数の圧電体膜を同じ厚みとした。以上の設定として、試験例４－１に係る圧電デバイスについて、シミュレーションを行い、共振特性を求めた。
（試験例４－２）
　試験例４－２は実施例である。試験例４－２では、圧電体膜の厚みをそれぞれ表１に示すものとして、第３圧電体膜の厚みｄ３および第４圧電体膜の厚みｄ４を第１圧電体膜の厚みｄ１および第２圧電体膜の厚みｄ２より大きくした他は、試験例４－１と同様として、シミュレーションを行い、共振特性を求めた。
（試験例４－３）
　試験例４－３は実施例である。試験例４－３では、圧電体膜の厚みをそれぞれ表１に示すものとして、第３圧電体膜の厚みｄ３および第４圧電体膜の厚みｄ４を第１圧電体膜の厚みｄ１および第２圧電体膜の厚みｄ２より大きくした他は、試験例４－１と同様として、シミュレーションを行い、共振特性を求めた。
（試験例４－４）
　試験例４－４は実施例である。試験例４－４では、圧電体膜の厚みをそれぞれ表１に示すものとして、第３圧電体膜の厚みｄ３および第４圧電体膜の厚みｄ４を第１圧電体膜の厚みｄ１および第２圧電体膜の厚みｄ２より大きくした他は、試験例４－１と同様として、シミュレーションを行い、共振特性を求めた。
（試験例５－１）
　試験例５－１は比較例である。試験例５－１に係る圧電デバイスは、振動モードとして厚み滑り振動モードを利用する圧電デバイスである。試験例５－１では、圧電層は、回転ＹカットのＬｉＴａＯ３の単結晶からなる３層の圧電体膜（第１圧電体膜、第２圧電体膜、第３圧電体膜）を、第１圧電体膜、第３圧電体膜、第２圧電体膜の順に積層した積層体とした。すなわち、試験例５－１に係る圧電デバイスは、第１実施形態に係る圧電デバイスである。機能電極は、厚み５０ｎｍの白金（Ｐｔ）箔とした。ここで、第１圧電体膜および第２圧電体膜のＬｉＴａＯ３のオイラー角を（０°，７３．５°，０°）とし、第３圧電体膜のＬｉＴａＯ３のオイラー角を（０°，２５３．５°，０°）として、圧電体膜の変位方向を、Ｚ０方向で隣接する他の圧電体膜の変位方向と反対方向になるようにした。また、圧電体膜の厚みはそれぞれ表２に示すものとし、複数の圧電体膜を同じ厚みとした。以上の設定として、試験例５－１に係る圧電デバイスについて、シミュレーションを行い、共振特性を求めた。
（試験例５－２）
　試験例５－２は実施例である。試験例５－２では、圧電体膜の厚みをそれぞれ表２に示すものとして、第３圧電体膜の厚みｄ３を第１圧電体膜の厚みｄ１および第２圧電体膜の厚みｄ２より大きくした他は、試験例５－１と同様として、シミュレーションを行い、共振特性を求めた。
（試験例５－３）
　試験例５－３は実施例である。試験例５－３では、圧電体膜の厚みをそれぞれ表２に示すものとして、第３圧電体膜の厚みｄ３を第１圧電体膜の厚みｄ１および第２圧電体膜の厚みｄ２より大きくした他は、試験例５－１と同様として、シミュレーションを行い、共振特性を求めた。
（試験例５－４）
　試験例５－４は実施例である。試験例５－４では、圧電体膜の厚みをそれぞれ表２に示すものとして、第３圧電体膜の厚みｄ３を第１圧電体膜の厚みｄ１および第２圧電体膜の厚みｄ２より大きくした他は、試験例５－１と同様として、シミュレーションを行い、共振特性を求めた。
（試験例６－１）
　試験例６－１は比較例である。試験例６－１に係る圧電デバイスは、振動モードとして厚み滑り振動モードを利用する圧電デバイスである。試験例６－１では、圧電層は、回転ＹカットのＬｉＴａＯ３の単結晶からなる４層の圧電体膜（第１圧電体膜、第２圧電体膜、第３圧電体膜、第４圧電体膜）を、第１圧電体膜、第３圧電体膜、第４圧電体膜、第２圧電体膜の順に積層した積層体とした。すなわち、試験例６－１に係る圧電デバイスは、第２実施形態に係る圧電デバイスである。機能電極は、厚み３０ｎｍの白金（Ｐｔ）箔とした。ここで、第１圧電体膜および第４圧電体膜のＬｉＴａＯ３のオイラー角を（０°，７３．５°，０°）とし、第３圧電体膜および第２圧電体膜のＬｉＴａＯ３のオイラー角を（０°，２５３．５°，０°）として、圧電体膜の変位方向を、Ｚ０方向で隣接する他の圧電体膜の変位方向と反対方向になるようにした。また、圧電体膜の厚みはそれぞれ表２に示すものとし、複数の圧電体膜を同じ厚みとした。以上の設定として、試験例６－１に係る圧電デバイスについて、シミュレーションを行い、共振特性を求めた。
（試験例６－２）
　試験例６－２は実施例である。試験例６－２では、圧電体膜の厚みをそれぞれ表２に示すものとして、第３圧電体膜の厚みｄ３および第４圧電体膜の厚みｄ４を第１圧電体膜の厚みｄ１および第２圧電体膜の厚みｄ２より大きくした他は、試験例６－１と同様として、シミュレーションを行い、共振特性を求めた。
（試験例６－３）
　試験例６－３は実施例である。試験例６－３では、圧電体膜の厚みをそれぞれ表２に示すものとして、第３圧電体膜の厚みｄ３および第４圧電体膜の厚みｄ４を第１圧電体膜の厚みｄ１および第２圧電体膜の厚みｄ２より大きくした他は、試験例６－１と同様として、シミュレーションを行い、共振特性を求めた。
（試験例６－４）
　試験例６－４は実施例である。試験例６－４では、圧電体膜の厚みをそれぞれ表２に示すものとして、第３圧電体膜の厚みｄ３および第４圧電体膜の厚みｄ４を第１圧電体膜の厚みｄ１および第２圧電体膜の厚みｄ２より大きくした他は、試験例６－１と同様として、シミュレーションを行い、共振特性を求めた。
　図５は、試験例１－１に係る圧電デバイスの共振特性を示す図である。図６は、試験例１－２に係る圧電デバイスの共振特性を示す図である。図７は、試験例１－３に係る圧電デバイスの共振特性を示す図である。図８は、試験例１－４に係る圧電デバイスの共振特性を示す図である。図５から図８に示すように、第３圧電体膜の厚みｄ３を第１圧電体膜の厚みｄ１および第２圧電体膜の厚みｄ２より大きくした試験例１－２から試験例１－４では、圧電体膜の厚みを同じにした試験例１－１と比べ、不要波Ｓが抑制されていることが分かる。したがって、第３圧電体膜の厚みｄ３を第１圧電体膜の厚みｄ１および第２圧電体膜の厚みｄ２より大きくすることによって、不要波を抑制できることが分かる。また、図７に示すように、試験例１－３では、不要波が完全に消失している。したがって、第１圧電体膜の厚みｄ１および第２圧電体膜の厚みｄ２に対する第３圧電体膜の厚みｄ３を調整することで、不要波を消失させることができることが分かる。
　図９は、試験例２－１に係る圧電デバイスの共振特性を示す図である。図１０は、試験例２－２に係る圧電デバイスの共振特性を示す図である。図１１は、試験例２－３に係る圧電デバイスの共振特性を示す図である。図１２は、試験例２－４に係る圧電デバイスの共振特性を示す図である。図９から図１２に示すように、第３圧電体膜の厚みｄ３および第４圧電体膜の厚みｄ４を第１圧電体膜の厚みｄ１および第２圧電体膜の厚みｄ２より大きくした試験例２－２から試験例２－４では、圧電体膜の厚みを同じにした試験例２－１と比べ、不要波Ｓが抑制されていることが分かる。したがって、第３圧電体膜の厚みｄ３を第１圧電体膜の厚みｄ１および第２圧電体膜の厚みｄ２より大きくすることによって、不要波を抑制できることが分かる。また、図１１に示すように、試験例２－３では、不要波が完全に消失している。したがって、第１圧電体膜の厚みｄ１および第２圧電体膜の厚みｄ２に対する第３圧電体膜の厚みｄ３を調整することで、不要波を消失させることができることが分かる。
　図１３は、試験例３－１に係る圧電デバイスの共振特性を示す図である。図１４は、試験例３－２に係る圧電デバイスの共振特性を示す図である。図１５は、試験例３－３に係る圧電デバイスの共振特性を示す図である。図１６は、試験例３－４に係る圧電デバイスの共振特性を示す図である。図１３から図１６に示すように、第３圧電体膜の厚みｄ３を第１圧電体膜の厚みｄ１および第２圧電体膜の厚みｄ２より大きくした試験例３－２から試験例３－４では、圧電体膜の厚みを同じにした試験例３－１と比べ、不要波Ｓが抑制されていることが分かる。また、試験例３－３では、不要波が完全に消失している。したがって、第３圧電体膜の厚みｄ３を第１圧電体膜の厚みｄ１および第２圧電体膜の厚みｄ２より大きくすることによって、不要波を抑制できることが分かる。また、図１５に示すように、試験例３－３では、不要波が完全に消失している。したがって、第１圧電体膜の厚みｄ１および第２圧電体膜の厚みｄ２に対する第３圧電体膜の厚みｄ３を調整することで、不要波を消失させることができることが分かる。
　図１７は、試験例４－１に係る圧電デバイスの共振特性を示す図である。図１８は、試験例４－２に係る圧電デバイスの共振特性を示す図である。図１９は、試験例４－３に係る圧電デバイスの共振特性を示す図である。図２０は、試験例４－４に係る圧電デバイスの共振特性を示す図である。図１７から図２０に示すように、第３圧電体膜の厚みｄ３および第４圧電体膜の厚みｄ４を第１圧電体膜の厚みｄ１および第２圧電体膜の厚みｄ２より大きくした試験例４－２から試験例４－４では、圧電体膜の厚みを同じにした試験例４－１と比べ、不要波Ｓが抑制されていることが分かる。したがって、第３圧電体膜の厚みｄ３を第１圧電体膜の厚みｄ１および第２圧電体膜の厚みｄ２より大きくすることによって、不要波を抑制できることが分かる。また、図１９に示すように、試験例４－３では、不要波が完全に消失している。したがって、第１圧電体膜の厚みｄ１および第２圧電体膜の厚みｄ２に対する第３圧電体膜の厚みｄ３を調整することで、不要波を消失させることができることが分かる。
　図２１は、試験例５－１に係る圧電デバイスの共振特性を示す図である。図２２は、試験例５－２に係る圧電デバイスの共振特性を示す図である。図２３は、試験例５－３に係る圧電デバイスの共振特性を示す図である。図２４は、試験例５－４に係る圧電デバイスの共振特性を示す図である。図２１から図２４に示すように、第３圧電体膜の厚みｄ３を第１圧電体膜の厚みｄ１および第２圧電体膜の厚みｄ２より大きくした試験例５－２から試験例５－４では、圧電体膜の厚みを同じにした試験例５－１と比べ、不要波Ｓが抑制されていることが分かる。また、試験例５－３では、不要波が完全に消失している。したがって、第３圧電体膜の厚みｄ３を第１圧電体膜の厚みｄ１および第２圧電体膜の厚みｄ２より大きくすることによって、不要波を抑制できることが分かる。また、図２３に示すように、試験例５－３では、不要波が完全に消失している。したがって、第１圧電体膜の厚みｄ１および第２圧電体膜の厚みｄ２に対する第３圧電体膜の厚みｄ３を調整することで、不要波を消失させることができることが分かる。
　図２５は、試験例６－１に係る圧電デバイスの共振特性を示す図である。図２６は、試験例６－２に係る圧電デバイスの共振特性を示す図である。図２７は、試験例６－３に係る圧電デバイスの共振特性を示す図である。図２８は、試験例６－４に係る圧電デバイスの共振特性を示す図である。図２５から図２８に示すように、第３圧電体膜の厚みｄ３および第４圧電体膜の厚みｄ４を第１圧電体膜の厚みｄ１および第２圧電体膜の厚みｄ２より大きくした試験例６－２から試験例６－４では、圧電体膜の厚みを同じにした試験例６－１と比べ、不要波Ｓが抑制されていることが分かる。したがって、第３圧電体膜の厚みｄ３を第１圧電体膜の厚みｄ１および第２圧電体膜の厚みｄ２より大きくすることによって、不要波を抑制できることが分かる。また、図２７に示すように、試験例６－３では、不要波が完全に消失している。したがって、第１圧電体膜の厚みｄ１および第２圧電体膜の厚みｄ２に対する第３圧電体膜の厚みｄ３を調整することで、不要波を消失させることができることが分かる。
　なお、上記した実施形態は、本発明の理解を容易にするためのものであり、本発明を限定して解釈するためのものではない。本発明は、その趣旨を逸脱することなく、変更／改良され得るとともに、本発明にはその等価物も含まれる。
　例えば、圧電デバイスにおける圧電層は、５層以上の圧電体膜が積層した積層体であってもよい。この場合、第１実施形態と第２実施形態と同様に、複数の圧電体膜のそれぞれの変位方向は、Ｚ０方向で隣接する他の圧電体膜の変位方向と異なる方向であることが好ましい。また、第１実施形態と第２実施形態と同様に、複数の圧電体膜のそれぞれの分極方向は、Ｚ０方向で隣接する他の圧電体膜の分極方向と異なる方向であることが好ましい。この場合においても、第１圧電体膜は第１の変位方向を有することに限られず、第１圧電体膜は第２の変位方向を有していてもよい。
　例えば、結晶軸の方向をオイラー角で示す場合、当該結晶軸の方向は、表記が異なるがｘ軸方向に対するｘ'''軸方向、ｙ'''軸方向およびｚ'''軸方向が同じとなる方向を含む。例えば、ｌ、ｍおよびｎを任意の整数とした場合、オイラー角が（α＋３６０°×ｌ，β＋３６０°×ｍ，γ＋３６０°×ｎ）となる結晶の方向は、オイラー角が（α，β，γ）となる結晶の方向と同じ方向である。
　例えば、結晶軸の方向をオイラー角で示す場合、当該方向は、表記が異なるが結晶のａ軸方向に対するｘ'''軸方向、ｙ'''軸方向およびｚ'''軸方向が同じ方向となる方向を含む。本開示に係るＬｉＴａＯ３、ＬｉＮｂＯ３の結晶は三方晶である。すなわち、本開示に係るＬｉＴａＯ３、ＬｉＮｂＯ３の結晶には３本のａ軸方向が存在する。ここで、ｃ軸方向から平面視してそれぞれのａ軸方向のなす角は１２０°である。したがって、例えば、ｋを任意の整数とした場合、オイラー角が（α＋１２０°×ｋ，β，γ）となる結晶の方向は、オイラー角が（α，β，γ）となる結晶の方向と同じ方向である。ここで、α、βおよびγは任意である。
　なお、本開示は、下記の構成をとることもできる。
（１）
　第１方向に厚みを有し、前記第１方向の一方側の面である上面と、前記第１方向の他方側の面である下面とを有する圧電層と、
　前記圧電層の下面側に設けられる支持部材と、
　前記圧電層の上面側に設けられる上部電極と、
　前記圧電層の下面側に設けられる下部電極と、
　を備え、
　前記圧電層は、前記第１方向に積層され、同じ材料からなる複数の圧電体膜を含み、
　前記複数の圧電体膜は、
　前記複数の圧電体膜のうち、前記上部電極に最も近い第１圧電体膜と、
　前記複数の圧電体膜のうち、前記下部電極に最も近い第２圧電体膜と、
　前記第１圧電体膜と前記第２圧電体膜の間にある第３圧電体膜と
　を有し、
　前記複数の圧電体膜のそれぞれの変位方向は、前記第１方向で隣接する他の圧電体膜の変位方向と異なる方向であり、
　前記第１方向から平面視して前記上部電極と前記下部電極とが重畳する領域を励振領域とした場合、前記励振領域における前記第３圧電体膜の厚みは、前記励振領域における前記第１圧電体膜の厚みおよび前記励振領域における前記第２圧電体膜の厚みの少なくとも一方より大きい、圧電デバイス。
（２）
　前記複数の圧電体膜は、前記第１圧電体膜と前記第２圧電体膜の間にある第４圧電体膜をさらに含み、
　前記励振領域における前記第４圧電体膜の厚みは、前記励振領域における前記第３圧電体膜の厚みと等しい、（１）に記載の圧電デバイス。
（３）
　前記複数の圧電体膜のそれぞれの変位方向は、前記第１方向で隣接する他の圧電体膜の変位方向と反対方向である、（１）または（２）に記載の圧電デバイス。
（４）
　前記複数の圧電体膜は、ニオブ酸リチウムまたはタンタル酸リチウムの単結晶からなる、（１）から（３）のいずれか１つに記載の圧電デバイス。
（５）
　前記複数の圧電体膜は、回転Ｙカットのニオブ酸リチウムの単結晶からなる、（１）から（３）のいずれか１つに記載の圧電デバイス。
（６）
　厚み縦振動モードを利用する圧電デバイスであって、
　前記圧電体膜は、変位方向として第１の変位方向または前記第１の変位方向と異なる方向である第２の変位方向を有し、
　前記第１の変位方向を有する圧電体膜のニオブ酸リチウムのオイラー角を（φ１，θ１，ψ１）とした場合、φ１は－３°以上３°以下であり、θ１は１２３°以上１２９°以下であり、ψ１は任意の値であり、
　前記第２の変位方向を有する圧電体膜のニオブ酸リチウムのオイラー角を（φ２，θ２，ψ２）とした場合、φ２は－３°以上３°以下であり、θ２は３０３°以上３０９°以下であり、ψ１－３°≦ψ２≦ψ１＋３°を満たす、（５）に記載の圧電デバイス。
（７）
　厚み滑り振動モードを利用する圧電デバイスであって、
　前記圧電体膜は、変位方向として第１の変位方向または前記第１の変位方向と異なる方向である第２の変位方向を有し、
　前記第１の変位方向を有する圧電体膜のニオブ酸リチウムのオイラー角を（φ１，θ１，ψ１）とした場合、φ１は－３°以上３°以下であり、θ１は２５０°以上２５６°以下であり、ψ１は任意の値であり、
　前記第２の変位方向を有する圧電体膜のニオブ酸リチウムのオイラー角を（φ２，θ２，ψ２）とした場合、φ２は－３°以上３°以下であり、θ２は７０°以上７６°以下であり、ψ１－３°≦ψ２≦ψ１＋３°を満たす、（５）に記載の圧電デバイス。
（８）
　前記複数の圧電体膜は、回転Ｙカットのタンタル酸リチウムの単結晶からなる、（１）から（３）のいずれか１つに記載の圧電デバイス。
（９）
　厚み滑り振動モードを利用する圧電デバイスであって、
　前記圧電体膜は、変位方向として第１の変位方向または前記第１の変位方向と異なる方向である第２の変位方向を有し、
　前記第１の変位方向を有する圧電体膜のタンタル酸リチウムのオイラー角を（φ１，θ１，ψ１）とした場合、φ１は－３°以上３°以下であり、θ１は７０．５°以上７６．５°以下であり、ψ１は任意の値であり、
　前記第２の変位方向を有する圧電体膜のタンタル酸リチウムのオイラー角を（φ２，θ２，ψ２）とした場合、φ２は－３°以上３°以下であり、θ２は２５０．５°以上２５６．５°以下であり、ψ１－３°≦ψ２≦ψ１＋３°を満たす、（８）に記載の圧電デバイス。
（１０）
　前記複数の圧電体膜のそれぞれの分極方向は、前記第１方向で隣接する他の圧電体膜の分極方向と異なる方向である、（１）から（９）のいずれか１つに記載の圧電デバイス。
（１１）
　前記励振領域における前記上部電極の材料は、前記励振領域における前記下部電極の材料と同じであり、
　前記励振領域における前記上部電極の厚みは、前記励振領域における前記下部電極の厚みと等しく、
　前記励振領域における前記第１圧電体膜の厚みと前記励振領域における第２圧電体膜の厚みとは、等しい、（１）から（１０）のいずれか１つに記載の圧電デバイス。
（１２）
　前記励振領域における前記上部電極の材料は、前記励振領域における前記下部電極の材料と異なり、
　前記励振領域における前記第１圧電体膜の厚みは、前記励振領域における前記第２圧電体膜の厚みと異なる、（１）から（１１）のいずれか１つに記載の圧電デバイス。
（１３）
　前記励振領域における前記上部電極の厚みは、前記励振領域における前記下部電極の厚みと異なり、
　前記励振領域における前記第１圧電体膜の厚みは、前記励振領域における前記第２圧電体膜の厚みと異なる、（１）から（１１）のいずれか１つに記載の圧電デバイス。
（１４）
　第１方向に厚みを有し、前記第１方向の一方側の面である上面と、前記第１方向の他方側の面である下面とを有する圧電層と、
　前記圧電層の下面側に設けられる支持部材と、
　前記圧電層の上面側に設けられる上部電極と、
　前記圧電層の下面側に設けられる下部電極と、
　を備え、
　前記圧電層は、前記第１方向に積層されている複数の圧電体膜を含み、
　前記複数の圧電体膜は、
　前記複数の圧電体膜のうち、前記上部電極に最も近い第１圧電体膜と、
　前記複数の圧電体膜のうち、前記下部電極に最も近い第２圧電体膜と、
　前記第１圧電体膜と前記第２圧電体膜の間にある第３圧電体膜と
　を有し、
　前記複数の圧電体膜のそれぞれの分極方向は、前記第１方向で隣接する他の圧電体膜の分極方向と異なる方向であり、
　前記第１方向から平面視して前記上部電極と前記下部電極とが重畳する領域を励振領域とした場合、前記励振領域における前記第３圧電体膜の厚みは、前記励振領域における前記第１圧電体膜の厚みおよび前記励振領域における前記第２圧電体膜の厚みの少なくとも一方より大きい、圧電デバイス。
（１５）
　前記複数の圧電体膜は、前記第３圧電体膜と前記第２圧電体膜の間にある第４圧電体膜をさらに含み、
　前記励振領域における前記第４圧電体膜の厚みは、前記励振領域における前記第３圧電体膜の厚みと等しい、（１４）に記載の圧電デバイス。
（１６）
　（１）から（１５）のいずれか１つに記載の圧電デバイスを含む、フィルタ。
　１、１Ａ　圧電デバイス
　１０　支持部材
　１１　支持基板
　１２　中間層
　１３　空間部
　２０、２０Ａ　圧電層
　２０ａ　上面
　２０ｂ　下面
　２１　第１圧電体膜
　２１ａ　第１主面
　２１ｂ　第２主面
　２２　第２圧電体膜
　２２ａ　第３主面
　２２ｂ　第４主面
　２３　第３圧電体膜
　２３ａ　第５主面
　２３ｂ　第６主面
　２４　第４圧電体膜
　２４ａ　第７主面
　２４ｂ　第８主面
　３１　上部電極
　３２　下部電極
　３１ａ、３２ａ　主電極部
　３１ｂ、３２ｂ　延在部
　ｄ１～ｄ４　厚み
　Ｆ　フィルタ
　Ｐ１～Ｐ４、Ｓ１～Ｓ５　共振子
　ＤＰ１～ＤＰ４　変位方向

Claims (16)

  1. 　第１方向に厚みを有し、前記第１方向の一方側の面である上面と、前記第１方向の他方側の面である下面とを有する圧電層と、
    　前記圧電層の下面側に設けられる支持部材と、
    　前記圧電層の上面側に設けられる上部電極と、
    　前記圧電層の下面側に設けられる下部電極と、
    　を備え、
    　前記圧電層は、前記第１方向に積層され、同じ材料からなる複数の圧電体膜を含み、
    　前記複数の圧電体膜は、
    　前記複数の圧電体膜のうち、前記上部電極に最も近い第１圧電体膜と、
    　前記複数の圧電体膜のうち、前記下部電極に最も近い第２圧電体膜と、
    　前記第１圧電体膜と前記第２圧電体膜の間にある第３圧電体膜と
    　を有し、
    　前記複数の圧電体膜のそれぞれの変位方向は、前記第１方向で隣接する他の圧電体膜の変位方向と異なる方向であり、
    　前記第１方向から平面視して前記上部電極と前記下部電極とが重畳する領域を励振領域とした場合、前記励振領域における前記第３圧電体膜の厚みは、前記励振領域における前記第１圧電体膜の厚みおよび前記励振領域における前記第２圧電体膜の厚みの少なくとも一方より大きい、圧電デバイス。
  2. 　前記複数の圧電体膜は、前記第１圧電体膜と前記第２圧電体膜の間にある第４圧電体膜をさらに含み、
    　前記励振領域における前記第４圧電体膜の厚みは、前記励振領域における前記第３圧電体膜の厚みと等しい、請求項１に記載の圧電デバイス。
  3. 　前記複数の圧電体膜のそれぞれの変位方向は、前記第１方向で隣接する他の圧電体膜の変位方向と反対方向である、請求項１または２に記載の圧電デバイス。
  4. 　前記複数の圧電体膜は、ニオブ酸リチウムまたはタンタル酸リチウムの単結晶からなる、請求項１から３のいずれか１項に記載の圧電デバイス。
  5. 　前記複数の圧電体膜は、回転Ｙカットのニオブ酸リチウムの単結晶からなる、請求項１から３のいずれか１項に記載の圧電デバイス。
  6. 　厚み縦振動モードを利用する圧電デバイスであって、
    　前記圧電体膜は、変位方向として第１の変位方向または前記第１の変位方向と異なる方向である第２の変位方向を有し、
    　前記第１の変位方向を有する圧電体膜のニオブ酸リチウムのオイラー角を（φ１，θ１，ψ１）とした場合、φ１は－３°以上３°以下であり、θ１は１２３°以上１２９°以下であり、ψ１は任意の値であり、
    　前記第２の変位方向を有する圧電体膜のニオブ酸リチウムのオイラー角を（φ２，θ２，ψ２）とした場合、φ２は－３°以上３°以下であり、θ２は３０３°以上３０９°以下であり、ψ１－３°≦ψ２≦ψ１＋３°を満たす、請求項５に記載の圧電デバイス。
  7. 　厚み滑り振動モードを利用する圧電デバイスであって、
    　前記圧電体膜は、変位方向として第１の変位方向または前記第１の変位方向と異なる方向である第２の変位方向を有し、
    　前記第１の変位方向を有する圧電体膜のニオブ酸リチウムのオイラー角を（φ１，θ１，ψ１）とした場合、φ１は－３°以上３°以下であり、θ１は２５０°以上２５６°以下であり、ψ１は任意の値であり、
    　前記第２の変位方向を有する圧電体膜のニオブ酸リチウムのオイラー角を（φ２，θ２，ψ２）とした場合、φ２は－３°以上３°以下であり、θ２は７０°以上７６°以下であり、ψ１－３°≦ψ２≦ψ１＋３°を満たす、請求項５に記載の圧電デバイス。
  8. 　前記複数の圧電体膜は、回転Ｙカットのタンタル酸リチウムの単結晶からなる、請求項１から３のいずれか１項に記載の圧電デバイス。
  9. 　厚み滑り振動モードを利用する圧電デバイスであって、
    　前記圧電体膜は、変位方向として第１の変位方向または前記第１の変位方向と異なる方向である第２の変位方向を有し、
    　前記第１の変位方向を有する圧電体膜のタンタル酸リチウムのオイラー角を（φ１，θ１，ψ１）とした場合、φ１は－３°以上３°以下であり、θ１は７０．５°以上７６．５°以下であり、ψ１は任意の値であり、
    　前記第２の変位方向を有する圧電体膜のタンタル酸リチウムのオイラー角を（φ２，θ２，ψ２）とした場合、φ２は－３°以上３°以下であり、θ２は２５０．５°以上２５６．５°以下であり、ψ１－３°≦ψ２≦ψ１＋３°を満たす、請求項８に記載の圧電デバイス。
  10. 　前記複数の圧電体膜のそれぞれの分極方向は、前記第１方向で隣接する他の圧電体膜の分極方向と異なる方向である、請求項１から９のいずれか１項に記載の圧電デバイス。
  11. 　前記励振領域における前記上部電極の材料は、前記励振領域における前記下部電極の材料と同じであり、
    　前記励振領域における前記上部電極の厚みは、前記励振領域における前記下部電極の厚みと等しく、
    　前記励振領域における前記第１圧電体膜の厚みと前記励振領域における前記第２圧電体膜の厚みとは、等しい、請求項１から１０のいずれか１項に記載の圧電デバイス。
  12. 　前記励振領域における前記上部電極の材料は、前記励振領域における前記下部電極の材料と異なり、
    　前記励振領域における前記第１圧電体膜の厚みは、前記励振領域における前記第２圧電体膜の厚みと異なる、請求項１から１１のいずれか１項に記載の圧電デバイス。
  13. 　前記励振領域における前記上部電極の厚みは、前記励振領域における前記下部電極の厚みと異なり、
    　前記励振領域における前記第１圧電体膜の厚みは、前記励振領域における前記第２圧電体膜の厚みと異なる、請求項１から１１のいずれか１項に記載の圧電デバイス。
  14. 　第１方向に厚みを有し、前記第１方向の一方側の面である上面と、前記第１方向の他方側の面である下面とを有する圧電層と、
    　前記圧電層の下面側に設けられる支持部材と、
    　前記圧電層の上面側に設けられる上部電極と、
    　前記圧電層の下面側に設けられる下部電極と、
    　を備え、
    　前記圧電層は、前記第１方向に積層されている複数の圧電体膜を含み、
    　前記複数の圧電体膜は、
    　前記複数の圧電体膜のうち、前記上部電極に最も近い第１圧電体膜と、
    　前記複数の圧電体膜のうち、前記下部電極に最も近い第２圧電体膜と、
    　前記第１圧電体膜と前記第２圧電体膜の間にある第３圧電体膜と
    　を有し、
    　前記複数の圧電体膜のそれぞれの分極方向は、前記第１方向で隣接する他の圧電体膜の分極方向と異なる方向であり、
    　前記第１方向から平面視して前記上部電極と前記下部電極とが重畳する領域を励振領域とした場合、前記励振領域における前記第３圧電体膜の厚みは、前記励振領域における前記第１圧電体膜の厚みおよび前記励振領域における前記第２圧電体膜の厚みの少なくとも一方より大きい、圧電デバイス。
  15. 　前記複数の圧電体膜は、前記第３圧電体膜と前記第２圧電体膜の間にある第４圧電体膜をさらに含み、
    　前記励振領域における前記第４圧電体膜の厚みは、前記励振領域における前記第３圧電体膜の厚みと等しい、請求項１４に記載の圧電デバイス。
  16. 　請求項１から１５のいずれか１項に記載の圧電デバイスを含む、フィルタ。
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JP2010178543A (ja) * 2009-01-30 2010-08-12 Doshisha 薄膜共振子
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