JPH0423370A - バイモルフ素子 - Google Patents
バイモルフ素子Info
- Publication number
- JPH0423370A JPH0423370A JP2123074A JP12307490A JPH0423370A JP H0423370 A JPH0423370 A JP H0423370A JP 2123074 A JP2123074 A JP 2123074A JP 12307490 A JP12307490 A JP 12307490A JP H0423370 A JPH0423370 A JP H0423370A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- thin film
- antiferroelectrics
- ferroelectrics
- electric field
- phase
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
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- General Electrical Machinery Utilizing Piezoelectricity, Electrostriction Or Magnetostriction (AREA)
Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
（産業上の利用分野）
本発明は圧電リレー等に用いる０Ｎ−ＯＦＦ型変位を発
生するバイモルフ素子に関する。
生するバイモルフ素子に関する。
（従来の技術及びその問題点）
従来から圧電薄板をシム材の両側に貼り合わせて、一方
には分極方向と順方向に、他方には分極方向と逆方向に
電圧を印加して屈曲変形させる圧電バイモルフ素子が微
小変位素子として利用されている。
には分極方向と順方向に、他方には分極方向と逆方向に
電圧を印加して屈曲変形させる圧電バイモルフ素子が微
小変位素子として利用されている。
しかしながら従来の圧電バイモルフ素子をリレー等に利
用する場合、電圧を長時間印加し続けると、逆電界印加
側圧電板の脱分極により、次第に特性が劣化して、接点
同士を接触させておくことができなくなる等の欠点があ
った。
用する場合、電圧を長時間印加し続けると、逆電界印加
側圧電板の脱分極により、次第に特性が劣化して、接点
同士を接触させておくことができなくなる等の欠点があ
った。
本発明の目的は長時間の電圧印加によっても脱分極のな
い０Ｎ−ＯＦＦ動作に適したバイモルフ素子を提供する
ことにある。
い０Ｎ−ＯＦＦ動作に適したバイモルフ素子を提供する
ことにある。
（問題点を解決するための手段）
本発明は、電界を印加すると強誘電相に相転移する反強
誘電体の薄板と、強誘電体の薄板とがシム材の両面に接
合されて構成されることを特徴とするバイモルフ素子に
関する。
誘電体の薄板と、強誘電体の薄板とがシム材の両面に接
合されて構成されることを特徴とするバイモルフ素子に
関する。
さらに詳細には、本発明は、例えばＰｂｏ、ｑｑＮｂｏ
、ｏｚ （（Ｚ ｒ ０．６Ｓ ｎｏ、４） ０．９４
Ｔ ！０．０６） ０．９８０３のような電圧を印加す
ると反強誘電相から強誘電相に相転移し、同時に、体積
膨張を伴う反強誘電体よりなる薄板と、例えば、Ｐｂ（
Ｎｉ＋ｚ：＋Ｎｂｚｚｚ）０：ｌ ＰｂＺｒ０：＋
ＰｂＴｉＯ３のような強誘電体よりなる薄板とをシム
材の両面に貼り合わせて構成したバイモルフ素子を用い
て、上記の従来型のバイモルフ素子の欠点を解・消する
ものである。
、ｏｚ （（Ｚ ｒ ０．６Ｓ ｎｏ、４） ０．９４
Ｔ ！０．０６） ０．９８０３のような電圧を印加す
ると反強誘電相から強誘電相に相転移し、同時に、体積
膨張を伴う反強誘電体よりなる薄板と、例えば、Ｐｂ（
Ｎｉ＋ｚ：＋Ｎｂｚｚｚ）０：ｌ ＰｂＺｒ０：＋
ＰｂＴｉＯ３のような強誘電体よりなる薄板とをシム
材の両面に貼り合わせて構成したバイモルフ素子を用い
て、上記の従来型のバイモルフ素子の欠点を解・消する
ものである。
（作用）
反強誘電体薄板に相転移が起こる臨界電界強度を超える
電界を印加すると、板の長手方向に伸長する。これは結
晶の相転移に基づいて発生するものである。他方、強誘
電体薄板には分極方向と同じ極性の順電界が加わるよう
にすれば、薄板の長さ方向に収縮する。従って、本発明
のような構成とすることにより、両者はシム材の両側に
貼り合わされているため、強誘電体薄板側に曲げ変形が
おこる。長時間臨界電圧以上の電圧を印加しても、反強
誘電体薄板の膨張量は変わらず、又、強誘電体側薄板に
は順電界の電圧印加であるので、脱分極は起こり得ず、
曲げ変形は持続される。曲げ変形を元に戻すには、相転
移が再び起こらないような負電圧を双方の薄板に短時間
印加すればよい。
電界を印加すると、板の長手方向に伸長する。これは結
晶の相転移に基づいて発生するものである。他方、強誘
電体薄板には分極方向と同じ極性の順電界が加わるよう
にすれば、薄板の長さ方向に収縮する。従って、本発明
のような構成とすることにより、両者はシム材の両側に
貼り合わされているため、強誘電体薄板側に曲げ変形が
おこる。長時間臨界電圧以上の電圧を印加しても、反強
誘電体薄板の膨張量は変わらず、又、強誘電体側薄板に
は順電界の電圧印加であるので、脱分極は起こり得ず、
曲げ変形は持続される。曲げ変形を元に戻すには、相転
移が再び起こらないような負電圧を双方の薄板に短時間
印加すればよい。
（実施例）
以下実施例に従って本発明の詳細な説明する。
第１図は本発明の一実施例を示す縦断面図である。両面
に電極３を有する反強誘電体薄板１と強誘電体薄板２と
がシム材４の両面に貼り合わされている。６は固定部材
である。直流電源５を第１図のように結線する。強誘電
体薄板の自発分極ＰＳが第１図に示す通りとすれば、電
界は順方向であるので、脱分極の恐れはな（、強誘電体
薄板２には最大、絶縁破壊電圧近傍まで印加することが
できる。従って、双方の薄板は同し厚みである必要はな
く、反強誘電体薄板の相転移臨界電界強度と、強誘電体
薄板の絶縁破壊電界強度とによって双方の薄板の厚みを
適宜決定すればよい。
に電極３を有する反強誘電体薄板１と強誘電体薄板２と
がシム材４の両面に貼り合わされている。６は固定部材
である。直流電源５を第１図のように結線する。強誘電
体薄板の自発分極ＰＳが第１図に示す通りとすれば、電
界は順方向であるので、脱分極の恐れはな（、強誘電体
薄板２には最大、絶縁破壊電圧近傍まで印加することが
できる。従って、双方の薄板は同し厚みである必要はな
く、反強誘電体薄板の相転移臨界電界強度と、強誘電体
薄板の絶縁破壊電界強度とによって双方の薄板の厚みを
適宜決定すればよい。
（発明の効果）
このように本発明によるバイモルフ素子は０Ｎ−ＯＦＦ
型の変位を劣化なく長時間保持することができるので、
圧電リレーのような使用目的には好適である。
型の変位を劣化なく長時間保持することができるので、
圧電リレーのような使用目的には好適である。
第１図は本発明のバイモルフ素子の縦断面図である。
１、反強誘電体薄板
２、強誘電体薄板
電極
シム材
直流電源
固定部材
Claims (1)
- 電界を印加すると強誘電相に相転移する反強誘電体の薄
板と、強誘電体の薄板とがシム材の両面に接合されて構
成されることを特徴とするバイモルフ素子。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2123074A JPH0423370A (ja) | 1990-05-15 | 1990-05-15 | バイモルフ素子 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2123074A JPH0423370A (ja) | 1990-05-15 | 1990-05-15 | バイモルフ素子 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0423370A true JPH0423370A (ja) | 1992-01-27 |
Family
ID=14851547
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2123074A Pending JPH0423370A (ja) | 1990-05-15 | 1990-05-15 | バイモルフ素子 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0423370A (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6895645B2 (en) | 2003-02-25 | 2005-05-24 | Palo Alto Research Center Incorporated | Methods to make bimorph MEMS devices |
| US6964201B2 (en) | 2003-02-25 | 2005-11-15 | Palo Alto Research Center Incorporated | Large dimension, flexible piezoelectric ceramic tapes |
| US7091650B2 (en) | 2003-02-25 | 2006-08-15 | Palo Alto Research Center Incorporated | Piezoelectric ceramic thick film element, array of elements, and devices |
Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH025325A (ja) * | 1988-06-10 | 1990-01-10 | Fuji Electric Co Ltd | 圧電リレー |
-
1990
- 1990-05-15 JP JP2123074A patent/JPH0423370A/ja active Pending
Patent Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH025325A (ja) * | 1988-06-10 | 1990-01-10 | Fuji Electric Co Ltd | 圧電リレー |
Cited By (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6895645B2 (en) | 2003-02-25 | 2005-05-24 | Palo Alto Research Center Incorporated | Methods to make bimorph MEMS devices |
| US6964201B2 (en) | 2003-02-25 | 2005-11-15 | Palo Alto Research Center Incorporated | Large dimension, flexible piezoelectric ceramic tapes |
| US7091650B2 (en) | 2003-02-25 | 2006-08-15 | Palo Alto Research Center Incorporated | Piezoelectric ceramic thick film element, array of elements, and devices |
| US7089635B2 (en) | 2003-02-25 | 2006-08-15 | Palo Alto Research Center, Incorporated | Methods to make piezoelectric ceramic thick film arrays and elements |
| US7118990B1 (en) | 2003-02-25 | 2006-10-10 | Palo Alto Research Center Incorporated | Methods for making large dimension, flexible piezoelectric ceramic tapes |
| US7234214B2 (en) | 2003-02-25 | 2007-06-26 | Palo Alto Research Center Incorporated | Methods for making thick film elements |
| US7574787B2 (en) | 2003-02-25 | 2009-08-18 | Palo Alto Research Center Incorporated | Methods to make piezoelectric ceramic thick film array and single elements with a reusable single layer substrate structure |
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