特許 7116388 積層圧電素子、圧電振動装置、及び電子機器

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】

(24)【登録日】2022-08-02

(45)【発行日】2022-08-10

(54)【発明の名称】積層圧電素子、圧電振動装置、及び電子機器

(51)【国際特許分類】

   H01L 41/047 20060101AFI20220803BHJP

   H01L 41/083 20060101ALI20220803BHJP

   H01L 41/09 20060101ALI20220803BHJP

   H01L 41/187 20060101ALI20220803BHJP

   H01L 41/273 20130101ALI20220803BHJP

【ＦＩ】

H01L41/047

H01L41/083

H01L41/09

H01L41/187

H01L41/273

【請求項の数】 5

(21)【出願番号】P 2018045558

(22)【出願日】2018-03-13

(65)【公開番号】P2019021901

(43)【公開日】2019-02-07

【審査請求日】2021-03-01

(31)【優先権主張番号】P 2017141140

(32)【優先日】2017-07-20

(33)【優先権主張国・地域又は機関】JP

(73)【特許権者】

【識別番号】000204284

【氏名又は名称】太陽誘電株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】100087480

【弁理士】

【氏名又は名称】片山 修平

(74)【代理人】

【識別番号】100104215

【弁理士】

【氏名又は名称】大森 純一

(74)【代理人】

【識別番号】100160989

【弁理士】

【氏名又は名称】関根 正好

(72)【発明者】

【氏名】岸本 純明

(72)【発明者】

【氏名】清水 寛之

(72)【発明者】

【氏名】原田 智宏

(72)【発明者】

【氏名】小西 幸宏

【審査官】宮本 博司

(56)【参考文献】

【文献】特開２０１０－１０３９７７（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１２－１７４９８１（ＪＰ，Ａ）

【文献】国際公開第２０１６／０５２５８２（ＷＯ，Ａ１）

【文献】特開２００１－２５０７４０（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１６－１００７６０（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１５－１０３７４４（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０００－０４９０３４（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１２－０８０１２１（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ｈ０１Ｌ ４１／０４７

Ｈ０１Ｌ ４１／０８３

Ｈ０１Ｌ ４１／０９

Ｈ０１Ｌ ４１／１８７

Ｈ０１Ｌ ４１／２７３

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

圧電セラミックスで形成され、長手方向に対向する一対の端面と、前記長手方向に直交する厚さ方向に対向する一対の主面と、を有するセラミック素体と、
前記一対の端面を覆う一対の外部電極と、
前記セラミック素体の内部に前記厚さ方向に沿って積層され、前記一対の外部電極に対して前記厚さ方向に沿って交互に接続された複数の内部電極と、
前記一対の主面にそれぞれ設けられ、前記厚さ方向に隣接する前記内部電極とは異なる前記外部電極に接続された表面電極と、
を具備し、
前記一対の外部電極及び前記表面電極はいずれもポーラスな導電体で構成され、
前記一対の外部電極は、前記表面電極よりもポア率が高い
積層圧電素子。

【請求項2】

請求項１に記載の積層圧電素子であって、
前記一対の外部電極のポア率は、５％以上１５％以下である
積層圧電素子。

【請求項3】

請求項１又は２に記載の積層圧電素子であって、
前記一対の外部電極は、前記一対の端面から前記一対の主面に沿って延出する
積層圧電素子。

【請求項4】

請求項１から３のいずれか１項に記載の積層圧電素子と、
前記積層圧電素子に対して前記厚さ方向に対向する振動板と、
前記積層圧電素子と前記振動板との間に配置された接着層と、
を具備する圧電振動装置。

【請求項5】

請求項１から３のいずれか１項に記載の積層圧電素子と、
前記積層圧電素子が前記厚さ方向に対向した状態で接着されたパネルと、
前記パネルを保持する筐体と、
を具備する電子機器。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、圧電横効果を利用した積層圧電素子、圧電振動装置、及び電子機器に関する。

【背景技術】

【0002】

積層圧電素子では、積層方向に直交する方向の寸法の大きい細長い形状とすることにより、圧電横効果を有効に利用可能となる。このような積層圧電素子では、長手方向の両端部に設けられた一対の外部電極間に電圧を印加することにより、長手方向に大きく収縮させることができる（例えば、特許文献１参照）。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【文献】特開２０１６－１００７６０号公報

【文献】国際公開２０１６／０５２５８２号明細書

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

上記のような積層圧電素子が変形する際には、一対の外部電極が長手方向に相対的に移動する。一対の外部電極は、比重の大きい金属で形成される。このため、一対の外部電極の重量によって積層圧電素子の長手方向の変形が妨げられやすい。これにより、積層圧電素子では、大きい変形量が得られにくくなる。

【0005】

以上のような事情に鑑み、本発明の目的は、大きい変形量を確保可能な積層圧電素子、圧電振動装置、及び電子機器を提供することにある。

【課題を解決するための手段】

【0006】

上記目的を達成するため、本発明の一形態に係る積層圧電素子は、セラミック素体と、一対の外部電極と、複数の内部電極と、表面電極と、を具備する。
上記セラミック素体は、圧電セラミックスで形成され、長手方向に対向する一対の端面と、上記長手方向に直交する厚さ方向に対向する一対の主面と、を有する。
上記一対の外部電極は、上記一対の端面を覆っている。
上記複数の内部電極は、上記セラミック素体の内部に上記長手方向に直交する厚さ方向に沿って積層され、上記一対の外部電極に対して上記厚さ方向に沿って交互に接続されている。
上記表面電極は、上記一対の主面にそれぞれ設けられ、上記厚さ方向に隣接する上記内部電極とは異なる上記外部電極に接続されている。
上記一対の外部電極は、上記表面電極よりもポア率が高い。

【0007】

この積層圧電素子の一対の外部電極は、ポーラスな導電体からなるため、軽量である。したがって、この積層圧電素子では、一対の外部電極の重量によって長手方向の変形が妨げられにくい。このため、この積層圧電素子では、大きい変形量を確保可能である。

【0008】

上記一対の外部電極のポア率は、５％以上１５％以下であってもよい。
この積層圧電素子では、一対の外部電極における電極としての機能を損なうことなく、効果的に大きい変形量を確保可能である。

【0009】

上記一対の外部電極は、上記一対の端面から上記一対の主面に沿って延出していてもよい。
この構成では、一対の外部電極が一対の主面に沿って延出しているため、一対の外部電極と表面電極との特に良好な接続が得られる。また、一対の外部電極は、ポーラスな導電体からなるため、柔軟性を有する。このため、一対の外部電極が一対の主面に沿って延出していても、積層圧電素子の変形が妨げられにくい。

【0010】

本発明の一形態に係る圧電振動装置は、上記積層圧電素子と、振動板と、接着層と、を具備する。
上記振動板は、上記積層圧電素子に対して上記厚さ方向に対向する。
上記接着層は、上記積層圧電素子と上記振動板との間に配置されている。

【0011】

本発明の一形態に係る電子機器は、上記積層圧電素子と、パネルと、筐体と、を具備する。
上記パネルは、上記積層圧電素子が上記厚さ方向に対向した状態で接着されている。
上記筐体は、上記パネルを保持する。

【発明の効果】

【0012】

本発明によれば、大きい変形量を確保可能な積層圧電素子、圧電振動装置、及び電子機器を提供することができる。

【図面の簡単な説明】

【0013】

【図1】本発明の一実施形態に係る積層圧電素子の斜視図である。

【図2】上記積層圧電素子の図１のＡ－Ａ'線に沿った断面図である。

【図3】上記積層圧電素子の図１のＢ－Ｂ'線に沿った断面図である。

【図4】上記積層圧電素子の図２の領域Ｄを拡大して示す部分断面図である。

【図5】上記積層圧電素子の製造方法を示すフローチャートである。

【図6】上記積層圧電素子の製造過程を示す斜視図である。

【図7】上記積層圧電素子の製造過程を示す斜視図である。

【図8】上記積層圧電素子を用いた圧電振動装置の断面図である。

【図9A】上記積層圧電素子を用いた電子機器の平面図である。

【図9B】上記電子機器の図９ＡのＣ－Ｃ'線に沿った断面図である。

【図10】上記積層圧電素子の変形例の斜視図である。

【図11】上記積層圧電素子の図１０のＤ－Ｄ'線に沿った断面図である。

【図12】上記積層圧電素子の図１０の領域Ｅを拡大して示す部分断面図である。

【発明を実施するための形態】

【0014】

以下、図面を参照しながら、本発明の実施形態を説明する。図面には、適宜相互に直交するＸ軸、Ｙ軸、及びＺ軸が示されている。Ｘ軸、Ｙ軸、及びＺ軸は全図において共通である。

【0015】

［積層圧電素子１０の基本構成］
図１～３は、本発明の一実施形態に係る積層圧電素子１０の基本構成を模式的に示す図である。図１は、積層圧電素子１０の斜視図である。図２は、積層圧電素子１０の図１のＡ－Ａ'線に沿った断面図である。図３は、積層圧電素子１０の図１のＢ－Ｂ'線に沿った断面図である。

【0016】

積層圧電素子１０は、Ｘ軸に沿った長手方向と、Ｙ軸に沿った幅方向と、Ｚ軸に沿った厚さ方向と、を有する。つまり、積層圧電素子１０は、Ｘ軸方向に細長く形成されている。これにより、積層圧電素子１０では、圧電縦効果によるＺ軸方向の変形よりも、圧電横効果によるＸ軸方向の変形が支配的になる。

【0017】

積層圧電素子１０は、セラミック素体１１と、第１外部電極１４と、第２外部電極１５と、を具備する。セラミック素体１１は、Ｘ軸方向を向いた第１及び第２端面１１ａ，１１ｂと、Ｙ軸方向を向いた第１及び第２側面１１ｃ，１１ｄと、Ｚ軸方向を向いた第１及び第２主面１１ｅ，１１ｆと、を有する。

【0018】

なお、セラミック素体１１の形状は、図１～３に示すような直方体形状に限定されない。例えば、セラミック素体１１の各面を接続する稜部は面取りされていてもよい。また、セラミック素体１１の各面は曲面であってもよく、セラミック素体１１は全体として丸みを帯びた形状であってもよい。

【0019】

第１外部電極１４は、セラミック素体１１の第１端面１１ａを覆っている。第２外部電極１５は、セラミック素体１１の第２端面１１ｂを覆っている。外部電極１４，１５は、図１，２に示すように端面１１ａ，１１ｂの全体を覆っていても、端面１１ａ，１１ｂを部分的に露出させていてもよい。

【0020】

外部電極１４，１５は、電気の良導体により形成されている。外部電極１４，１５を形成する電気の良導体としては、例えば、銅（Ｃｕ）、ニッケル（Ｎｉ）、錫（Ｓｎ）、パラジウム（Ｐｄ）、白金（Ｐｔ）、銀（Ａｇ）、金（Ａｕ）などを主成分とする金属又は合金が挙げられる。

【0021】

セラミック素体１１は、圧電定数ｄ_３１の絶対値が大きい圧電セラミックスで形成される。非鉛系の材料としては、例えば、ニオブ酸リチウム（ＬｉＮｂＯ_３）系やタンタル酸リチウム（ＬｉＴａＯ_３）系が挙げられる。鉛系の材料としては、例えば、チタン酸ジルコン酸鉛（ＰｂＺｒＯ_３－ＰｂＴｉＯ_３）系が挙げられる。

【0022】

セラミック素体１１の内部には、第１内部電極１２及び第２内部電極１３が設けられている。内部電極１２，１３は、いずれもＸＹ平面に沿って延びるシート状であり、Ｚ軸方向に沿って交互に間隔をあけて配置されている。つまり、各内部電極１２，１３は、圧電セラミックスによって覆われている。

【0023】

したがって、内部電極１２，１３の間には、圧電セラミックスの層であるセラミック層１８が形成されている。第１内部電極１２は、セラミック素体１１の第１端面１１ａに引き出され、第１外部電極１４に接続されている。第２内部電極１３は、セラミック素体１１の第２端面１１ｂに引き出され、第２外部電極１５に接続されている。

【0024】

図３に示すように、内部電極１２，１３は、側面１１ｃ，１１ｄから間隔をあけて配置されている。つまり、セラミック素体１１には、内部電極１２，１３と側面１１ｃ，１１ｄとの間に間隔を形成するサイドマージン部が設けられている。これにより、側面１１ｃ，１１ｄにおける内部電極１２，１３の絶縁性が確保されている。

【0025】

セラミック素体１１では、第１主面１１ｅに第１表面電極１６が設けられ、第２主面１１ｆに第２表面電極１７が設けられている。これにより、Ｚ軸方向の最上部の第２内部電極１３と第１表面電極１６との間、及びＺ軸方向の最下部の第１内部電極１２と第２表面電極１７との間にもそれぞれセラミック層１８が形成されている。

【0026】

表面電極１６，１７は、内部電極１２，１３よりもＺ軸方向に厚く形成されている。これにより、表面電極１６，１７のＸＹ平面に沿った連続性を確保することができる。また、表面電極１６，１７の強度が高くなるため、外部環境の影響によって表面電極１６，１７が損傷を受けにくくなる。

【0027】

また、表面電極１６，１７は、ポーラスな導電体で構成され、柔軟性を有する。これにより、表面電極１６，１７は、内部電極１２，１３より厚くても、積層圧電素子１０の変形を妨げにくくなる。なお、表面電極１６，１７に分散するポアＰの量は、後述する外部電極１４，１５に分散するポアＰの量より少ない（図４参照）。

【0028】

第１表面電極１６は、第１内部電極１２と同様に、セラミック素体１１の第１端面１１ａに引き出され、第１外部電極１４に接続されている。また、第２表面電極１７は、第２内部電極１３と同様に、セラミック素体１１の第２端面１１ｂに引き出され、第２外部電極１５に接続されている。

【0029】

内部電極１２，１３及び表面電極１６，１７はそれぞれ、電気の良導体により形成されている。内部電極１２，１３及び表面電極１６，１７を形成する電気の良導体としては、例えばニッケル（Ｎｉ）、銅（Ｃｕ）、パラジウム（Ｐｄ）、白金（Ｐｔ）、銀（Ａｇ）、金（Ａｕ）などを主成分とする金属又は合金が挙げられる。

【0030】

上記の構成により、積層圧電素子１０では、第１外部電極１４と第２外部電極１５との間に電圧が印加されると、すべてのセラミック層１８にＺ軸方向の電圧が加わる。これにより、各セラミック層１８が圧電横効果によってＸ軸方向に収縮するため、積層圧電素子１０が全体としてＸ軸方向に収縮する。

【0031】

積層圧電素子１０は、圧電横効果によってＸ軸方向に動作する圧電アクチュエータとして広く利用可能である。積層圧電素子１０の用途の一例として、圧電振動装置が挙げられる。圧電振動装置は、典型的には、積層圧電素子１０に、金属で形成された振動板を組み合わせて構成される。

【0032】

より詳細に、圧電振動装置では、例えば、振動板の実装面に対して、積層圧電素子１０の第１主面１１ｅ側又は第２主面１１ｆ側が接着される。圧電振動装置では、外部電極１４，１５間に所定の周波数の電圧を印加して積層圧電素子１０を長手方向に伸縮させることによって、振動板を振動させることができる。

【0033】

なお、本実施形態に係る積層圧電素子１０の基本構成は、図１～３に示す構成に限定されず、適宜変更可能である。例えば、内部電極１２，１３の枚数やセラミック層１８の厚さは、積層圧電素子１０の用途などに応じて、適宜決定可能である。また、表面電極１６，１７の構成は、内部電極１２，１３の構成に応じて変更可能である。

【0034】

具体的に、Ｚ軸方向の最上部に第１内部電極１２が配置されている場合には、第１表面電極１６が、第２端面１１ｂに引き出され、第２内部電極１３に接続される。また、Ｚ軸方向の最下部に第２内部電極１３が配置されている場合には、第２表面電極１７が、第１端面１１ａに引き出され、第１内部電極１２に接続される。

【0035】

［外部電極１４，１５の詳細構成］
積層圧電素子１０の外部電極１４，１５は、ポーラスな導電体からなる。この一方で、表面電極１６，１７は、ＸＹ平面に沿った連続性を確保するために、外部電極１４，１５よりもポアＰの量が少ない導電体からなる。つまり、外部電極１４，１５を構成する導電体は、表面電極１６，１７を構成する導電体よりもポーラスである。

【0036】

図４は、図３の一点鎖線で囲んだ領域Ｄを拡大して示す部分断面図である。図４には、第１外部電極１４及び第１表面電極１６が模式的に示されている。なお、第２外部電極１５は、第１外部電極１４と同様に構成されている。また、第２表面電極１７は、第１表面電極１６と同様に構成されている。

【0037】

外部電極１４，１５を構成する導電体には、空隙を形成する微細なポアＰが、表面電極１６，１７を構成する導電体よりも多く分散している。外部電極１４，１５は、ポアＰの存在によって軽量となっている。これにより、積層圧電素子１０では、外部電極１４，１５の重量によってＸ軸方向の変形が妨げられにくくなる。

【0038】

このため、積層圧電素子１０では、Ｘ軸方向に大きい変形量が得られる。更に、軽量の外部電極１４，１５には、慣性力が働きにくい。このため、外部電極１４，１５は、セラミック素体１１の変形に追従してＸ軸方向に相対移動しやすくなる。このため、積層圧電素子１０では、高速の応答性能が得られる。

【0039】

外部電極１４，１５及び表面電極１６，１７に分散しているポアＰの量は、ポア率で評価することができる。ポア率は、外部電極１４，１５及び表面電極１６，１７の断面を撮像した写真中の所定の領域におけるポアＰの占める面積の割合として求めることができる。外部電極１４，１５及び表面電極１６，１７の断面は、例えば、走査型電子顕微鏡などを用いて撮像可能である。

【0040】

積層圧電素子１０では、より効果的にＸ軸方向の変形量を大きくするために、外部電極１４，１５のポア率が５％以上であることが好ましい。この一方で、外部電極１４，１５における電極としての機能が損なわれないようにするために、外部電極１４，１５のポア率を１５％以下に留めることが好ましい。

【0041】

［積層圧電素子１０の製造方法］
図５は、積層圧電素子１０の製造方法を示すフローチャートである。図６，７は、積層圧電素子１０の製造過程を示す図である。以下、積層圧電素子１０の製造方法について、図５に沿って、図６，７を適宜参照しながら説明する。

【0042】

（ステップＳ０１：セラミック素体作製）
ステップＳ０１では、セラミック素体１１を作製する。ステップＳ０１では、まず、図６に示すセラミックシート１０１，１０２，１０３，１０４を準備する。セラミックシート１０１，１０２，１０３，１０４は、圧電セラミックスを主成分とする圧電体グリーンシートである。

【0043】

圧電体グリーンシートは、圧電セラミックスの仮焼粉末と、有機高分子からなるバインダと、可塑剤と、を混合して得られるセラミックスラリーをシート状に成形することにより得られる。圧電体グリーンシートの成形には、例えば、ロールコーターやドクターブレードなどを用いることができる。

【0044】

各セラミックシート１０１，１０２，１０３，１０４には、所定のパターンで導電性ペーストが塗布され、未焼成の内部電極１２，１３及び表面電極１６，１７が形成されている。導電性ペーストの塗布には、例えば、スクリーン印刷法やグラビア印刷法などを用いることができる。

【0045】

具体的に、セラミックシート１０１には、第１内部電極１２が形成されている。セラミックシート１０２には、第２内部電極１３が形成されている。セラミックシート１０３には、第１表面電極１６が形成されている。セラミックシート１０４には、第１内部電極１２及び第２表面電極１７が形成されている。

【0046】

そして、セラミックシート１０１，１０２，１０３，１０４を図６に示す順番でＺ軸方向に積層して熱圧着することにより、未焼成のセラミック素体１１が得られる。セラミックシート１０１，１０２，１０３，１０４の熱圧着には、例えば、一軸加圧や静水圧加圧などを用いることができる。

【0047】

続いて、未焼成のセラミック素体１１を、例えば３００～５００℃に加熱することにより脱バインダ処理を行う。そして、脱バインダ処理後のセラミック素体１１を、例えば９００～１２００℃に加熱することにより焼結させる。これにより、図７に示すセラミック素体１１が得られる。

【0048】

表面電極１６，１７のポア率は、例えば、導電性ペーストにおけるバインダや溶剤などの各成分の量や、導電性ペーストの塗布の条件によって調整することができる。また、表面電極１６，１７のポア率は、導電性ペーストに含まれる気泡の量を変化させることによって調整することもできる。

【0049】

（ステップＳ０２：外部電極形成）
ステップＳ０２では、ステップＳ０１で得られたセラミック素体１１に外部電極１４，１５を形成することにより、図１～３に示す積層圧電素子１０を作製する。ステップＳ０２では、例えば、セラミック素体１１の端面１１ａ，１１ｂに塗布した導電性ペーストを焼き付けることにより外部電極１４，１５を形成することができる。

【0050】

導電性ペーストは、セラミック素体１１の端面１１ａ，１１ｂに、例えば、各種印刷法やディップ法を用いて塗布することができる。そして、セラミック素体１１の端面１１ａ，１１ｂに塗布された導電性ペーストを加熱することにより焼き付ける。これにより、外部電極１４，１５が形成された積層圧電素子１０が得られる。

【0051】

外部電極１４，１５のポア率は、例えば、導電性ペーストにおけるバインダや溶剤などの各成分の量や、導電性ペーストの塗布の条件によって調整することができる。また、外部電極１４，１５のポア率は、導電性ペーストに含まれる気泡の量を変化させることによって調整することもできる。

【0052】

なお、ステップＳ０２における処理を、ステップＳ０１で行うこともできる。例えば、未焼成のセラミック素体１１のＸ軸方向の端面１１ａ，１１ｂに未焼成の導電性ペーストを塗布してもよい。これにより、セラミック素体１１の焼成と外部電極１４，１５の焼き付けとを同時に行うことができる。

【0053】

また、外部電極１４，１５の形成方法は、上記に限定されず、適宜公知の方法を採用可能である。例えば、外部電極１４，１５は、スパッタリング法によって形成してもよい。この場合、スパッタレートを充分に遅くすることによって、ポーラスな導電体からなる外部電極１４，１５が得られる。

【0054】

（ステップＳ０３：分極処理）
ステップＳ０３では、積層圧電素子１０に分極処理を行う。具体的に、分極処理では、積層圧電素子１０にＺ軸方向の直流高電界を加えることにより、セラミック層１８を構成する圧電セラミックスの自発分極の向きを揃える。これにより、圧電セラミックスに圧電活性が付与され、積層圧電素子１０がその機能を発揮可能となる。

【0055】

［圧電振動装置２０］
積層圧電素子１０は、圧電横効果によってＸ軸方向に動作する圧電アクチュエータとして広く利用可能である。積層圧電素子１０の用途の一例として、振動を発生させる圧電振動装置が挙げられる。以下、積層圧電素子１０を用いて構成されたユニモルフ型の圧電振動装置２０について説明する。

【0056】

図８は、圧電振動装置２０の断面図である。圧電振動装置２０は、積層圧電素子１０と、振動板２１と、接着層２２と、を備える。振動板２１は、ＸＹ平面に沿って延びる平板として構成され、積層圧電素子１０の第１主面１１ｅに対向して配置されている。接着層２２は、積層圧電素子１０と振動板２１との間に配置されている。

【0057】

振動板２１は、例えば、金属やガラスなどで形成され、Ｚ軸方向に可撓性を有する。接着層２２は、樹脂材料などによって形成され、積層圧電素子１０と振動板２１とを接合している。接着層２２は、積層圧電素子１０のＺ軸方向下部に密着し、振動板２１のＺ軸方向上面に密着している。

【0058】

接着層２２は、セラミック素体１１の第１主面１１ｅと振動板２１との間に充填され、セラミック素体１１と振動板２１とを広範囲で接合している。これにより、圧電振動装置２０では、積層圧電素子１０と振動板２１との間における接着層２２を介した高い接合強度が得られる。

【0059】

圧電振動装置２０では、接着層２２による積層圧電素子１０と振動板２１との接合強度が高いため、積層圧電素子１０を大きく伸縮させた場合であっても、積層圧電素子１０が振動板２１から剥がれにくい。このため、圧電振動装置２０では、振動板２１の大きい振動が維持される。

【0060】

［電子機器３０］
図９Ａ，９Ｂは、積層圧電素子１０を用いた電子機器３０を模式的に示す図である。図９Ａは、電子機器３０の平面図である。図９Ｂは、電子機器３０の図９ＡのＣ－Ｃ'線に沿った断面図である。電子機器３０は、一般的にスマートフォンと呼ばれる多機能型の携帯通信端末として構成される。

【0061】

電子機器３０は、積層圧電素子１０と、筐体３１と、パネル３２と、を有する。筐体３１は、ＸＹ平面に沿って矩形に延びる底板３１ａと、底板３１ａの周縁からＺ軸方向上方に延びる枠体３１ｂと、を有し、Ｚ軸方向上方に開放された箱型に形成されている。パネル３２は、ＸＹ平面に沿って矩形に延び、筐体３１をＺ軸方向上方から閉塞している。

【0062】

筐体３１は、電子機器３０の様々な機能を実現するための回路基板や電子部品などの各構成（不図示）を収容する。パネル３２は、タッチパネルとして構成されている。つまり、パネル３２は、画像を表示する画像表示機能と、ユーザの手指などによる入力操作を検出する入力機能と、を兼ね備えている。

【0063】

なお、パネル３２は、タッチパネルに限定されず、上記のような構成を有さなくてもよい。例えば、パネル３２は、画像表示機能を有さず、入力機能のみを有するタッチパッドであってもよい。また、パネル３２は、電子機器３０に別途設けられたタッチパネルを保護する保護パネルであってもよい。

【0064】

積層圧電素子１０は、パネル３２のＺ軸方向下面に接着され、筐体３１内において底板３１ａに対向している。パネル３２のＺ軸方向下面における積層圧電素子１０の位置は任意に決定可能である。電子機器３０では、パネル３２が、図８に示す圧電振動装置２０における振動板２１の機能を果たす。

【0065】

つまり、電子機器３０は、積層圧電素子１０のＸ軸方向への伸縮により、パネル３２を振動させることができる。このため、パネル３２は、良好に振動可能なガラスやアクリル樹脂などを主原料とすることが好ましい。また、積層圧電素子１０とパネル３２とを接着する接着層は、圧電振動装置２０の接着層２２と同様の構成であることが好ましい。

【0066】

電子機器３０は、パネル３２を振動させて、気導や骨伝導などによって音を発生させることによって、ユーザに音声情報を提供することができる。また、電子機器３０は、パネル３２を振動させることによって、例えばパネル３２に対して入力操作を行うユーザに対して、触覚を提示することもできる。

【0067】

なお、パネル３２のＺ軸方向上面は、典型的には平面であるが、例えば、湾曲面などであってもよい。また、電子機器３０は、スマートフォンに限定されず、例えば、タブレット端末、ノートパソコン、携帯電話、腕時計、フォトスタンド、各種機器のリモコンや操作部などとして構成されていてもよい。

【0068】

［その他の実施形態］
以上、本発明の実施形態について説明したが、本発明は上述の実施形態にのみ限定されるものではなく種々変更を加え得ることは勿論である。以下、その一例として、上記実施形態の変形例に係る積層圧電素子１０について説明する。

【0069】

図１０，１１は、上記実施形態の変形例に係る積層圧電素子１０を示す図である。図１０は、積層圧電素子１０の斜視図である。図１１は、積層圧電素子１０の図１０のＤ－Ｄ'線に沿った断面図である。変形例に係る積層圧電素子１０では、外部電極１４，１５の構成が上記実施形態とは異なる。

【0070】

変形例に係る積層圧電素子１０では、第１外部電極１４が、セラミック素体１１の第１端面１１ａから側面１１ｃ，１１ｄ及び主面１１ｅ，１１ｆに沿って延出し、第１主面１１ｅ上で第１表面電極１６に重なっている。これにより、第１外部電極１４と第１表面電極１６との良好な接続性が得られる。

【0071】

また、変形例に係る積層圧電素子１０では、第２外部電極１５が、セラミック素体１１の第２端面１１ｂから側面１１ｃ，１１ｄ及び主面１１ｅ，１１ｆに沿って延出し、第２主面１１ｆ上で第２表面電極１７に重なっている。これにより、第２外部電極１５と第２表面電極１７との良好な接続性が得られる。

【0072】

図１２は、図１１の一点鎖線で囲んだ領域Ｅを拡大して示す部分断面図である。外部電極１４，１５は、ポアＰが分散されているため、柔軟性を有する。したがって、外部電極１４，１５における側面１１ｃ，１１ｄ及び主面１１ｅ，１１ｆに沿って延出する部分は、セラミック素体１１と一体としてＸ軸方向に変形することができる。

【0073】

つまり、外部電極１４，１５における側面１１ｃ，１１ｄ及び主面１１ｅ，１１ｆに沿って延出する部分は、セラミック素体１１をＸ軸方向に拘束することなく、セラミック素体１１のＸ軸方向の変形を妨げない。このため、この積層圧電素子１０では、外部電極１４，１５によって、Ｘ軸方向の変形量が損なわれにくい。

【0074】

変形例に係る積層圧電素子１０の外部電極１４，１５は、例えば、ディップ法を用いることにより、容易に形成することができる。なお、変形例に係る積層圧電素子１０では、外部電極１４，１５が、主面１１ｅ，１１ｆに延出していればよく、側面１１ｃ，１１ｄの少なくとも一方には延出していなくてもよい。

【符号の説明】

【0075】

１０…積層圧電素子
１１…セラミック素体
１１ａ，１１ｂ…端面
１１ｃ，１１ｄ…側面
１１ｅ，１１ｆ…主面
１２，１３…内部電極
１４，１５…外部電極
１６，１７…表面電極
１８…セラミック層
２０…圧電振動装置
２１…振動板
２２…接着層
３０…電子機器
３１…筐体
３２…パネル
Ｐ…ポア

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9A】

【図9B】

【図10】

【図11】

【図12】