[发明专利]压电设备

说明书

技术领域

本发明涉及用于各种传感器等的压电设备。

背景技术

压电元件能够进行电能与机械能之间的能量转换，这样的压电元件广泛用于各种传感器。通常所知的压电元件多为使用了陶瓷电介质的压电元件，使用在高温下烧结而制作出的类型。

作为这样的压电设备，在专利文献1(现有例1)中，公开了图8所示那样的、通过混入电介质的粉体并使之固化且在高温下进行烧结而成的类型的压电元件800。图8是示意性地表示现有例1的压电元件800的剖视图。如图8所示，就现有例1的压电元件800而言，基材801使用例如氧化锆，上下的导电层(第一导电层810、第二导电层830)使用例如铟-锡-氧化物，压电体层(电介质层)820使用例如钛酸铅或锆钛酸铅，在从450℃至800℃这样的高温下进行热处理来制作。

在现有例1那样的压电元件800中，利用的是通过进行烧成而固化的电介质，因此几乎无法用于要求挠性的各种传感器或者用于发电。因此，专利文献2(现有例2)所提出的复合压电体(高分子复合压电体910)逐渐受到关注。图9是示意性地表示现有例2的高分子复合压电体910的剖视图。

如图9所示，现有例2的高分子复合压电体(压电复合物)910由复合体916构成，复合体916通过在由氰乙基化聚乙烯醇(氰乙基化PVA)构成的高分子基质912中均匀地分散由强电介质材料构成的压电体粒子914而成，在复合体916的下表面916b设有下部电极920，并且在上表面916a设有上部电极922。并且，复合体916被沿着上下方向进行极化处理(polling)。这样，高分子复合压电体910通过在高分子基质912中均匀地分散有压电体粒子914的复合体而具有柔软性，因此，能够适用于要求挠性的用途。

在先技术文献

专利文献

专利文献1：日本特开2011-151285号公报

专利文献2：日本特开2012-142546号公报

发明内容

发明要解决的课题

近年来，对于这样的复合压电体(高分子复合压电体910)，存在着想要进一步增大所获得的输出这样的期望。然而，由于复合压电体是复合体，因此存在着如下课题：无法像现有例1的压电元件800那样容易地增大对输出起到重要影响的厚度。

另一方面，还存在着想要将这样的复合压电体以曲面形状使用这样的期望，对于这样的期望，发明人等进行了将复合压电体形成于基材并将该基材粘贴于具有曲面形状的基体的尝试。然而，粘贴时涂敷的粘接层的厚度会产生偏差，有时会对输出的特性造成恶劣影响。另外，在为二维以上的曲面形状的情况下，存在着如下课题：难以仿效曲面形状来粘贴基材，从而对输出的特性进一步造成恶劣影响。

本发明为了解决上述课题而提出，其目的在于提供一种将复合压电体支承于具有曲面形状的成形树脂体而能够获得高输出的压电设备。

用于解决课题的方案

为了解决该课题，本发明的压电设备具备：具有挠性且能够进行热变形的基材；配设在该基材上的复合压电体，所述压电设备能够获得与所述复合压电体的变形对应的输出，其特征在于，所述复合压电体具有：通过在有机粘结剂中含有压电体粒子而成的压电体层；层叠在该压电体层的一面侧的第一电极层；层叠在所述压电体层的另一面侧的第二电极层，所述基材通过镶嵌成形而与具有曲面形状的成形树脂体成为一体。

根据上述结构，本发明的压电设备构成为，成形树脂体成为复合压电体的基体基材，基体基材的厚度得以增加。因此，在使压电设备以相同的量发生变形的情况下获得的输出变大。另外，即便是二维以上的曲面形状，也能够仿效该形状地形成复合压电体。由此，能够提供将复合压电体支承于具有曲面形状的成形树脂体而获得高输出的压电设备。

另外，本发明的压电设备的特征在于，所述压电体粒子是被极化的强电介质，所述压电体粒子的居里温度为250℃以上。

根据上述结构，在成形树脂体的镶嵌成形时，即便加热到250℃左右的熔融树脂向模具内流动，也能够使模具内的压电体层的温度为居里温度以下。因此，能够抑制被进行了极化处理的压电体粒子的极化消失的现象。

另外，本发明的压电设备的特征在于，所述压电体粒子的居里温度为375℃以上的温度。