JP7012242B2

JP7012242B2 - Piezoelectric device

Info

Publication number: JP7012242B2
Application number: JP2017025320A
Authority: JP
Inventors: 幸博島崎; 宏樹竹岡
Original assignee: Panasonic Intellectual Property Management Co Ltd
Current assignee: Panasonic Intellectual Property Management Co Ltd
Priority date: 2017-02-14
Filing date: 2017-02-14
Publication date: 2022-01-28
Anticipated expiration: 2037-02-14
Also published as: JP2018133411A

Description

本発明は、圧電体フィルムを備える圧電デバイスに関する。 The present invention relates to a piezoelectric device comprising a piezoelectric film.

延伸を施したポリ乳酸フィルムなどの圧電体フィルムを備える圧電デバイスとして、例えば特許文献１では、機械的な振動を電圧に変換して検出するセンサ、電極に信号電圧を加えることにより発生する振動を利用した圧電スピーカなどが、提案されている。このような圧電デバイスは、自身に生じた変位の加速度に応じて電圧を出力する。そのため、例えば、圧電デバイスに瞬間的に大きな荷重が加えられると、圧電デバイスは大きな電圧を出力する。 As a piezoelectric device including a piezoelectric film such as a stretched polylactic acid film, for example, in Patent Document 1, a sensor that converts mechanical vibration into a voltage and detects it, and vibration generated by applying a signal voltage to an electrode are used. Piezoelectric speakers used have been proposed. Such a piezoelectric device outputs a voltage according to the acceleration of the displacement generated in itself. Therefore, for example, when a large load is momentarily applied to the piezoelectric device, the piezoelectric device outputs a large voltage.

特開２０１４－２７０３８号公報Japanese Unexamined Patent Publication No. 2014-27038

従来の圧電デバイスが出力する電圧は速やかに減衰し、その後は荷重が維持されても圧電デバイスは電圧を出力しなくなる。そのため、荷重が維持されていることを、圧電デバイスを利用して検知することは難しい。 The voltage output by the conventional piezoelectric device decays rapidly, after which the piezoelectric device stops outputting voltage even if the load is maintained. Therefore, it is difficult to detect that the load is maintained by using the piezoelectric device.

本発明の目的は、荷重が加えられた状態が維持されても出力が減衰しにくい圧電デバイスを提供することである。 An object of the present invention is to provide a piezoelectric device whose output is unlikely to be attenuated even when a load is maintained.

本発明の一態様に係る圧電デバイスは、蓄電素子部と、前記蓄電素子部に重なる圧電素子部とを備える。前記蓄電素子部には、第一導電層と第二導電層の間に挟まれた誘電体フィルムが複数積層されている。前記圧電素子部には、第三導電層と第四導電層の間に挟まれた圧電体フィルムが複数積層されている。前記第一導電層と前記第三導電層とは電気的に接続され、前記第二導電層と前記第四導電層とは電気的に接続されている。 The piezoelectric device according to one aspect of the present invention includes a power storage element unit and a piezoelectric element unit that overlaps the power storage element unit. A plurality of dielectric films sandwiched between the first conductive layer and the second conductive layer are laminated on the power storage element portion. A plurality of piezoelectric films sandwiched between the third conductive layer and the fourth conductive layer are laminated on the piezoelectric element portion. The first conductive layer and the third conductive layer are electrically connected, and the second conductive layer and the fourth conductive layer are electrically connected.

本発明の一態様によれば、荷重が加えられた状態が維持されても出力が減衰しにくい圧電デバイスを得ることができる。 According to one aspect of the present invention, it is possible to obtain a piezoelectric device whose output is less likely to be attenuated even when a load is maintained.

本発明の一実施形態に係る圧電デバイスを示す概略の断面図である。It is a schematic sectional drawing which shows the piezoelectric device which concerns on one Embodiment of this invention. 図１に示す圧電デバイスを示す斜視図である。It is a perspective view which shows the piezoelectric device shown in FIG.

以下、本発明の一実施形態について、図１及び図２を参照して説明する。 Hereinafter, an embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. 1 and 2.

本実施形態に係る圧電デバイス１は、蓄電素子部１１と、蓄電素子部１１に重なる圧電素子部１２とを備える。 The piezoelectric device 1 according to the present embodiment includes a power storage element unit 11 and a piezoelectric element unit 12 that overlaps the power storage element unit 11.

蓄電素子部１１には、第一導電層３１と第二導電層３２の間に挟まれた誘電体フィルム２が複数積層されている。圧電素子部１２には、第三導電層３３と第四導電層３４の間に挟まれた圧電体フィルム４が複数積層されている。 A plurality of dielectric films 2 sandwiched between the first conductive layer 31 and the second conductive layer 32 are laminated on the power storage element portion 11. A plurality of piezoelectric films 4 sandwiched between the third conductive layer 33 and the fourth conductive layer 34 are laminated on the piezoelectric element portion 12.

例えば、図１において、蓄電素子部１１は、積層している複数の誘電体フィルム２と、誘電体フィルム２の各々に重ねられている第一導電層３１及び第二導電層３２とを備える。なお、第一導電層３１及び第二導電層３２は、誘電体フィルム２の積層方向の最外に位置する誘電体フィルム２を除いた誘電体フィルム２の各々に重ねられていれば、最外に位置する誘電体フィルム２は第一導電層３１及び第二導電層３２のうちのいずれか一方と重なっているだけでもよい。この場合の「積層している」とは、蓄電素子部１１内で複数の誘電体フィルム２が、その厚み方向に並んでいることを意味し、この場合、誘電体フィルム２同士が直接接していなくてもよい。 For example, in FIG. 1, the power storage element portion 11 includes a plurality of laminated dielectric films 2 and a first conductive layer 31 and a second conductive layer 32 laminated on each of the dielectric films 2. The first conductive layer 31 and the second conductive layer 32 are the outermost if they are laminated on each of the dielectric films 2 excluding the dielectric film 2 located at the outermost side in the stacking direction of the dielectric film 2. The dielectric film 2 located at may only overlap with either one of the first conductive layer 31 and the second conductive layer 32. In this case, "laminated" means that a plurality of dielectric films 2 are lined up in the power storage element portion 11 in the thickness direction thereof, and in this case, the dielectric films 2 are in direct contact with each other. It does not have to be.

圧電素子部１２は、積層している複数の圧電体フィルム４と、圧電体フィルム４の各々に重ねられている第三導電層３３及び第四導電層３４とを備える。なお、第三導電層３３及び第四導電層３４は、圧電体フィルム４の積層方向の最外に位置する圧電体フィルム４を除いた圧電体フィルム４の各々に重ねられていれば、最外に位置する圧電体フィルム４は第三導電層３３及び第四導電層３４のうちのいずれか一方と重なっているだけでも良い。この場合の「積層している」とは、圧電素子部１２内で複数の圧電体フィルム４が、その厚み方向に並んでいることを意味し、この場合、圧電体フィルム４同士が直接接していなくてもよい。 The piezoelectric element unit 12 includes a plurality of laminated piezoelectric films 4 and a third conductive layer 33 and a fourth conductive layer 34 laminated on each of the piezoelectric films 4. The third conductive layer 33 and the fourth conductive layer 34 are the outermost if they are laminated on each of the piezoelectric films 4 excluding the piezoelectric film 4 located at the outermost side in the stacking direction of the piezoelectric film 4. The piezoelectric film 4 located in may only overlap with any one of the third conductive layer 33 and the fourth conductive layer 34. In this case, "laminated" means that a plurality of piezoelectric films 4 are lined up in the piezoelectric element portion 12 in the thickness direction thereof, and in this case, the piezoelectric films 4 are in direct contact with each other. It does not have to be.

第一導電層３１と第三導電層３３とは電気的に接続され、第二導電層３２と第四導電層３４とは電気的に接続されている。 The first conductive layer 31 and the third conductive layer 33 are electrically connected, and the second conductive layer 32 and the fourth conductive layer 34 are electrically connected.

本実施形態によると、圧電素子部１２が荷重によって変形すると、圧電素子部１２において、圧電体フィルム４の変位に起因する圧電効果によって電圧が生じる。そのため圧電デバイス１は荷重に応じた電圧を出力できる。 According to the present embodiment, when the piezoelectric element portion 12 is deformed by a load, a voltage is generated in the piezoelectric element portion 12 due to the piezoelectric effect caused by the displacement of the piezoelectric film 4. Therefore, the piezoelectric device 1 can output a voltage corresponding to the load.

また、圧電素子部１２で生じた電荷は蓄電素子部１１に供給されて蓄電される。このため、圧電デバイス１にかけられた荷重が維持されても、圧電デバイス１が出力する電圧は減衰しにくい。また、圧電デバイス１にかけられる荷重が徐々に大きくなる場合のように、圧電体フィルム４の変位の加速度が小さい場合であっても、圧電デバイス１は十分に大きな電圧を出力できる。 Further, the electric charge generated in the piezoelectric element unit 12 is supplied to the power storage element unit 11 and stored. Therefore, even if the load applied to the piezoelectric device 1 is maintained, the voltage output by the piezoelectric device 1 is unlikely to be attenuated. Further, even when the displacement acceleration of the piezoelectric film 4 is small, such as when the load applied to the piezoelectric device 1 gradually increases, the piezoelectric device 1 can output a sufficiently large voltage.

したがって、本実施形態では、荷重が維持されていることを、圧電デバイス１を利用して検知することができる。また、荷重が徐々に大きくなる場合であっても荷重を検知することもできる。さらに、本実施形態では、圧電デバイス１内で、圧電効果を発揮する圧電素子部１２と、圧電効果によって生じた電荷を蓄電する蓄電素子部１１とが積層しているので、上記の機能を発揮する圧電デバイス１をコンパクト化できるとともに、他の回路や検出器を要することなく、圧電デバイス１を利用して、荷重が維持されていることや、徐々に大きくなる荷重などを、検知することができる。また、圧電デバイス１を発電に利用することもできる。 Therefore, in the present embodiment, it is possible to detect that the load is maintained by using the piezoelectric device 1. Further, even when the load gradually increases, the load can be detected. Further, in the present embodiment, the piezoelectric element portion 12 that exerts the piezoelectric effect and the storage element portion 11 that stores the electric charge generated by the piezoelectric effect are laminated in the piezoelectric device 1, so that the above functions are exhibited. The piezoelectric device 1 can be made compact, and the piezoelectric device 1 can be used to detect that the load is maintained or that the load gradually increases without the need for other circuits or detectors. can. Further, the piezoelectric device 1 can also be used for power generation.

このような本実施形態の圧電デバイス１は、例えばトラフィックセンサ、タイヤ空気圧センサなどの交通分野、侵入検知、盗難警戒などのセキュリティ分野、音響ピックアップ、魚群探知機、ソナーなどの音響・超音波の分野、超音診断などの医療分野、床発電の分野など、種々の分野に適用可能である。 Such a piezoelectric device 1 of the present embodiment is, for example, a traffic field such as a traffic sensor and a tire pressure sensor, a security field such as intrusion detection and theft warning, and a field of acoustic / ultrasonic waves such as an acoustic pickup, a fish finder, and a sonar. , It can be applied to various fields such as medical field such as ultrasonic diagnosis and field of floor power generation.

圧電デバイス１の構成について、更に詳しく説明する。 The configuration of the piezoelectric device 1 will be described in more detail.

まず蓄電素子部１１について説明する。蓄電素子部１１は、一般的な積層型のフィルムコンデンサと同様の構造を有することができる。 First, the power storage element portion 11 will be described. The power storage element portion 11 can have a structure similar to that of a general laminated film capacitor.

本実施形態では、蓄電素子部１１は、複数の誘電体フィルム２と、複数の導電層３とを備える。誘電体フィルム２と導電層３とは交互に並んでいる。導電層３は第一導電層３１と第二導電層３２とを含み、第一導電層３１と第二導電層３２は交互に並んでいる。すなわち、蓄電素子部１１内では、第一導電層３１、誘電体フィルム２、第二導電層３２、誘電体フィルム２、第一導電層３１、誘電体フィルム２…、というように、要素が繰り返し並んで積層している。これにより、蓄電素子部１１は、積層している複数の誘電体フィルム２と、誘電体フィルム２の各々に接して重ねられている第一導電層３１及び第二導電層３２とを備え、誘電体フィルム２の各々は、第一導電層３１と第二導電層３２との間に挟まれている。 In the present embodiment, the power storage element portion 11 includes a plurality of dielectric films 2 and a plurality of conductive layers 3. The dielectric film 2 and the conductive layer 3 are arranged alternately. The conductive layer 3 includes a first conductive layer 31 and a second conductive layer 32, and the first conductive layer 31 and the second conductive layer 32 are alternately arranged. That is, in the power storage element portion 11, the elements are repeated, such as the first conductive layer 31, the dielectric film 2, the second conductive layer 32, the dielectric film 2, the first conductive layer 31, the dielectric film 2, and so on. They are stacked side by side. As a result, the power storage element portion 11 includes a plurality of laminated dielectric films 2 and a first conductive layer 31 and a second conductive layer 32 that are laminated in contact with each of the dielectric films 2 and are dielectric. Each of the body films 2 is sandwiched between the first conductive layer 31 and the second conductive layer 32.

誘電体フィルム２は、誘電体からなるフィルムであればよい。誘電体フィルム２は、例えばポリエステル、ポリカーボネート、ポリプロピレン、ポリスチレンといった、プラスチックから作製される。すなわち、誘電体フィルム２は、例えばプラスチックフィルムである。本実施形態では、誘電体フィルム２は圧電性を有さず、すなわち誘電体フィルム２の圧電定数は好ましくは０である。 The dielectric film 2 may be a film made of a dielectric. The dielectric film 2 is made of plastic such as polyester, polycarbonate, polypropylene and polystyrene. That is, the dielectric film 2 is, for example, a plastic film. In the present embodiment, the dielectric film 2 has no piezoelectricity, that is, the piezoelectric constant of the dielectric film 2 is preferably 0.

蓄電素子部１１における導電層３は、導電体からなる層であればよい。導電層３は、例えばインジウム、スズ、亜鉛、ガリウム、アンチモン、チタン、珪素、ジルコニウム、マグネシウム、アルミニウム、金、銀、銅、パラジウム、及びタングステンからなる群から選択される少なくとも一種の金属、又は少なくとも一種の金属の酸化物から、作製される。 The conductive layer 3 in the power storage element portion 11 may be a layer made of a conductor. The conductive layer 3 is at least one metal selected from the group consisting of, for example, indium, tin, zinc, gallium, antimony, titanium, silicon, zirconium, magnesium, aluminum, gold, silver, copper, palladium, and tungsten, or at least. It is made from a kind of metal oxide.

蓄電素子部１１の作製方法としては、一般的な積層型のフィルムコンデンサの作製方法を採用できる。例えば、まず誘電体フィルム２の一面上に、必要に応じて密着性向上のためのコーティングを施してから、蒸着法、スパッタリング法などの方法で導電層３を作製する。これにより、誘電体フィルム２と導電層３とを備える金属化フィルムを作製する。続いて、複数の金属化フィルムを積層することで、蓄電素子部１１を作製できる。なお、蒸着法及びスパッタリング法のほか、例えば誘電体フィルム２の一面上に導電ペーストを塗布したり、導電性接着剤を塗布したり、金属箔などの導電性シートを重ねたりすることによって、導電層３を作製してもよい。 As a method for manufacturing the power storage element portion 11, a general method for manufacturing a laminated film capacitor can be adopted. For example, first, one surface of the dielectric film 2 is coated with a coating for improving adhesion, if necessary, and then the conductive layer 3 is produced by a method such as a thin-film deposition method or a sputtering method. As a result, a metallized film including the dielectric film 2 and the conductive layer 3 is produced. Subsequently, the power storage element portion 11 can be manufactured by laminating a plurality of metallized films. In addition to the thin-film deposition method and the sputtering method, for example, a conductive paste is applied on one surface of the dielectric film 2, a conductive adhesive is applied, or a conductive sheet such as a metal foil is laminated to conduct conductivity. Layer 3 may be made.

これまでの説明では、第一誘電体フィルム２１の片面上に第一導電層３１を形成し、第二誘電体フィルム２１の片面上に第二導電層３２を形成したが、これに限定されない。例えば、第一誘電体フィルム２１の一方の主面上に第一導電層３１を、他方の主面上に第二導電層３２を形成し、これと、導電層３を形成していない第二誘電体フィルム２２とを積層しても良い。 In the description so far, the first conductive layer 31 is formed on one side of the first dielectric film 21, and the second conductive layer 32 is formed on one side of the second dielectric film 21, but the present invention is not limited to this. For example, the first conductive layer 31 is formed on one main surface of the first dielectric film 21, the second conductive layer 32 is formed on the other main surface, and the second conductive layer 32 is not formed. The dielectric film 22 may be laminated.

蓄電素子部１１内の誘電体フィルム２の数は、例えば２０～１０００の範囲内であるが、これに制限されない。 The number of the dielectric films 2 in the power storage element portion 11 is, for example, in the range of 20 to 1000, but is not limited to this.

次に、圧電素子部１２について説明する。 Next, the piezoelectric element portion 12 will be described.

本実施形態では、圧電素子部１２は、複数の圧電体フィルム４と、複数の絶縁フィルム８と、複数の導電層３とを備える。圧電体フィルム４と絶縁フィルム８とは、交互に並んでいる。隣合う圧電体フィルム４と絶縁フィルム８との間には導電層３が介在している。圧電素子部１２における導電層３は第三導電層３３と第四導電層３４とを含み、第三導電層３３と第四導電層３４は交互に並んでいる。すなわち、圧電素子部１２内では、第三導電層３３、圧電体フィルム４、第四導電層３４、絶縁フィルム８、第三導電層３３、圧電体フィルム４…、というように、要素が繰り返し並んで積層している。これにより、圧電素子部１２は、積層している複数の圧電体フィルム４と、圧電体フィルム４の各々に接して重ねられている第三導電層３３及び第四導電層３４とを備え、圧電体フィルム４の各々は、第三導電層３３と第四導電層３４との間に挟まれている。 In the present embodiment, the piezoelectric element unit 12 includes a plurality of piezoelectric films 4, a plurality of insulating films 8, and a plurality of conductive layers 3. The piezoelectric film 4 and the insulating film 8 are arranged alternately. A conductive layer 3 is interposed between the adjacent piezoelectric film 4 and the insulating film 8. The conductive layer 3 in the piezoelectric element portion 12 includes a third conductive layer 33 and a fourth conductive layer 34, and the third conductive layer 33 and the fourth conductive layer 34 are alternately arranged. That is, in the piezoelectric element section 12, the elements are repeatedly arranged, such as the third conductive layer 33, the piezoelectric film 4, the fourth conductive layer 34, the insulating film 8, the third conductive layer 33, the piezoelectric film 4, and so on. It is laminated with. As a result, the piezoelectric element portion 12 includes a plurality of laminated piezoelectric films 4 and a third conductive layer 33 and a fourth conductive layer 34 which are laminated in contact with each of the piezoelectric films 4, and is piezoelectric. Each of the body films 4 is sandwiched between the third conductive layer 33 and the fourth conductive layer 34.

換言すれば、本実施形態では、圧電素子部１２は、第三導電層３３と第四導電層３４とこれらの間に挟まれている圧電体フィルム４とからなる圧電素子９と、絶縁フィルム８とを、それぞれ複数備え、圧電素子９と絶縁フィルム８とは交互に並んで積層している。 In other words, in the present embodiment, the piezoelectric element portion 12 includes a piezoelectric element 9 composed of a third conductive layer 33, a fourth conductive layer 34, and a piezoelectric film 4 sandwiched between them, and an insulating film 8. The piezoelectric element 9 and the insulating film 8 are alternately arranged and laminated.

圧電体フィルム４は、圧電体からなるフィルムであればよい。圧電体フィルム４は、例えばポリフッ化ビニリデン（ＰＶＤＦ）から作製される。また、圧電体フィルム４は、フッ化ビニリデン－三フッ化エチレン共重合体（ＶＤＦ／ＴｒＦＥ）、フッ化ビニリデン－四フッ化エチレン共重合体（ＶＤＦ／ＴｅＦＥ）、シアン化ビニリデン－酢酸ビニル共重合体（ＶＤＣＮ／ＶＡｃ）、ナイロン１１、ポリ乳酸、ポリ尿素といった、圧電性を有するプラスチックから作製されてもよい。すなわち、圧電体フィルム４は、例えば圧電性を有するプラスチックフィルムである。 The piezoelectric film 4 may be a film made of a piezoelectric material. The piezoelectric film 4 is made from, for example, polyvinylidene fluoride (PVDF). Further, the piezoelectric film 4 has a vinylidene fluoride-ethylene trifluoride copolymer (VDF / TrFE), a vinylidene fluoride-ethylene tetrafluoride copolymer (VDF / TeFE), and a vinylidene cyanide-vinyl acetate copolymer weight. It may be made from a plastic having piezoelectricity such as coalescence (VDCN / VAc), nylon 11, polylactic acid, polyurea. That is, the piezoelectric film 4 is, for example, a plastic film having piezoelectricity.

なお、圧電体フィルム４がポリ乳酸を含有する場合、ポリ乳酸は生分解性を有することから、圧電デバイス１を廃棄する場合の環境への負荷を軽減できる。ポリ乳酸は、例えばポリＬ－乳酸又はポリＤ－乳酸であり、特に延伸されたポリＬ－乳酸又は延伸されたポリＤ－乳酸であることが好ましい。この場合、その厚み方向と直交する方向に沿った変位に応じて、厚み方向に分極する性質を有する圧電体フィルム４を得ることができる。ポリ乳酸の光学純度は８０モル％以上であることが好ましく、９０モル％以上であればより好ましく、９５モル％以上であれば特に好ましく、９８モル％以上であれば最も好ましい。ポリ乳酸は、その分子構造中に乳酸由来以外の単位を含んでいてもよいが、乳酸由来の単位と乳酸由来以外の単位の合計に対する乳酸由来以外の単位の割合は１０モル％以下であることが好ましく、５モル％以下であればより好ましく、２モル％以下であれば特に好ましい。 When the piezoelectric film 4 contains polylactic acid, the polylactic acid has biodegradability, so that the burden on the environment when the piezoelectric device 1 is discarded can be reduced. The polylactic acid is, for example, poly L-lactic acid or poly D-lactic acid, and particularly preferably stretched poly L-lactic acid or stretched poly D-lactic acid. In this case, it is possible to obtain the piezoelectric film 4 having a property of being polarized in the thickness direction according to the displacement along the direction orthogonal to the thickness direction. The optical purity of polylactic acid is preferably 80 mol% or more, more preferably 90 mol% or more, particularly preferably 95 mol% or more, and most preferably 98 mol% or more. Polylactic acid may contain non-lactic acid-derived units in its molecular structure, but the ratio of non-lactic acid-derived units to the total of lactic acid-derived units and non-lactic acid-derived units shall be 10 mol% or less. Is preferable, 5 mol% or less is more preferable, and 2 mol% or less is particularly preferable.

絶縁フィルム８は、電気絶縁性を有するフィルムであればよい。絶縁フィルム８は、例えば、２軸延伸ポリプロピレンなどのポリプロピレン系樹脂、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）などのポリエチレン系樹脂といった、電気絶縁性を有するプラスチックから作製される。すなわち、絶縁フィルム８は、例えば電気絶縁性を有するプラスチックフィルムである。絶縁フィルム８の厚みは、例えば１～２０μｍの範囲内であり、好ましくは３～９μｍの範囲内である。 The insulating film 8 may be a film having electrical insulating properties. The insulating film 8 is made of an electrically insulating plastic such as a polypropylene-based resin such as biaxially stretched polypropylene and a polyethylene-based resin such as polyethylene terephthalate (PET). That is, the insulating film 8 is, for example, a plastic film having electrical insulating properties. The thickness of the insulating film 8 is, for example, in the range of 1 to 20 μm, preferably in the range of 3 to 9 μm.

圧電素子部１２における導電層３は、導電体からなる層であればよい。導電層３は、例えばインジウム、スズ、亜鉛、ガリウム、アンチモン、チタン、珪素、ジルコニウム、マグネシウム、アルミニウム、金、銀、銅、パラジウム、及びタングステンからなる群から選択される少なくとも一種の金属、又は少なくとも一種の金属の酸化物から、作製される。 The conductive layer 3 in the piezoelectric element portion 12 may be a layer made of a conductor. The conductive layer 3 is at least one metal selected from the group consisting of, for example, indium, tin, zinc, gallium, antimony, titanium, silicon, zirconium, magnesium, aluminum, gold, silver, copper, palladium, and tungsten, or at least. It is made from a kind of metal oxide.

圧電素子部１２の作製方法としては、一般的な積層型のフィルムコンデンサの作製方法に準じた方法を採用できる。例えば、まず圧電体フィルム４の一面上に、必要に応じて密着性向上のためのコーティングを施してから、蒸着法、スパッタリング法などの方法で導電層３を作製する。これにより、圧電体フィルム４と導電層３とを備える第一の金属化フィルムを作製する。また、絶縁フィルム８の一面上に、必要に応じて密着性向上のためのコーティングを施してから、蒸着法、スパッタリング法などの方法で導電層３を作製する。これにより、絶縁フィルム８と導電層３とを備える第二の金属化フィルムを作製する。続いて、複数の第一の金属化フィルムと複数の第二の金属化フィルムとを、交互に積層することで、圧電素子部１２を作製できる。なお、蒸着法及びスパッタリング法のほか、例えば圧電体フィルム４又は絶縁フィルム８の一面上に導電ペーストを塗布したり、導電性接着剤を塗布したり、金属箔などの導電性シートを重ねたりすることによって、導電層３を作製してもよい。 As a method for manufacturing the piezoelectric element portion 12, a method similar to a general method for manufacturing a laminated film capacitor can be adopted. For example, first, one surface of the piezoelectric film 4 is coated with a coating for improving adhesion, if necessary, and then the conductive layer 3 is manufactured by a method such as a thin-film deposition method or a sputtering method. As a result, the first metallized film including the piezoelectric film 4 and the conductive layer 3 is produced. Further, a coating for improving adhesion is applied on one surface of the insulating film 8 as needed, and then the conductive layer 3 is produced by a method such as a thin film deposition method or a sputtering method. As a result, a second metallized film including the insulating film 8 and the conductive layer 3 is produced. Subsequently, the piezoelectric element portion 12 can be manufactured by alternately laminating a plurality of first metallized films and a plurality of second metallized films. In addition to the vapor deposition method and the sputtering method, for example, a conductive paste is applied on one surface of the piezoelectric film 4 or the insulating film 8, a conductive adhesive is applied, or a conductive sheet such as a metal foil is laminated. Thereby, the conductive layer 3 may be manufactured.

これまでの説明では、圧電体フィルム４の片面上に導電層３を形成し、絶縁フィルム８の片面上に導電層３を形成したが、これに限定されない。例えば、圧電体フィルム４と絶縁フィルム８のうち、一方の両主面上に導電層３を形成し、他方の両主面上には導電層３を形成せず、その後、圧電体フィルム４と絶縁フィルム８とを積層しても良い。 In the description so far, the conductive layer 3 is formed on one side of the piezoelectric film 4, and the conductive layer 3 is formed on one side of the insulating film 8, but the present invention is not limited to this. For example, of the piezoelectric film 4 and the insulating film 8, the conductive layer 3 is formed on both main surfaces of one of them, the conductive layer 3 is not formed on both main surfaces of the other, and then the piezoelectric film 4 and The insulating film 8 may be laminated.

圧電素子部１２内の圧電体フィルム４の数は、例えば４００～１０００の範囲内であるが、特にこれに制限されない。 The number of the piezoelectric films 4 in the piezoelectric element portion 12 is, for example, in the range of 400 to 1000, but is not particularly limited to this.

圧電素子部１２の厚みは、蓄電素子部１１の厚みよりも小さいことが好ましい。この場合、蓄電素子部１１よりも圧電素子部１２の方が変形しやすいため、荷重を受けた場合の圧電素子部１２の変位が大きくなり、それにより、圧電デバイス１の出力を向上できる。具体的には、蓄電素子部１１の厚みは０．５～２５ｍｍの範囲内であることが好ましく、これに対して、圧電素子部１２の厚みは、０．１～２０ｍｍの範囲内であることが好ましい。また、圧電素子部１２の厚みは、蓄電素子部１１の厚みの１０～９０％の範囲内であることも好ましい。 The thickness of the piezoelectric element portion 12 is preferably smaller than the thickness of the power storage element portion 11. In this case, since the piezoelectric element portion 12 is more easily deformed than the power storage element portion 11, the displacement of the piezoelectric element portion 12 when a load is applied becomes large, whereby the output of the piezoelectric device 1 can be improved. Specifically, the thickness of the power storage element portion 11 is preferably in the range of 0.5 to 25 mm, whereas the thickness of the piezoelectric element portion 12 is in the range of 0.1 to 20 mm. Is preferable. Further, it is also preferable that the thickness of the piezoelectric element portion 12 is within the range of 10 to 90% of the thickness of the power storage element portion 11.

圧電体フィルム４の厚みは、誘電体フィルム２の厚みよりも大きいことが好ましく、すなわち、誘電体フィルム２の厚みは、圧電体フィルム４の厚みよりも小さいことが好ましい。一般に、圧電性を有するプラスチックフィルムの強度は弱いため、圧電体フィルム４の厚みが小さいと荷重によって圧電体フィルム４が破断されるなどして損傷されやすく、その結果、圧電デバイス１の出力が低下してしまうおそれがある。しかし、圧電体フィルム４の厚みが大きいと、圧電体フィルム４の損傷を抑制できる。また、誘電体フィルム２の厚みが小さいと、蓄電素子部１１の静電容量が大きくなり、その結果、荷重が維持された場合の圧電デバイス１の出力の減衰がより抑制される。 The thickness of the piezoelectric film 4 is preferably larger than the thickness of the dielectric film 2, that is, the thickness of the dielectric film 2 is preferably smaller than the thickness of the piezoelectric film 4. Generally, since the strength of the piezoelectric plastic film is weak, if the thickness of the piezoelectric film 4 is small, the piezoelectric film 4 is easily damaged by a load such as breaking, and as a result, the output of the piezoelectric device 1 is lowered. There is a risk of doing so. However, if the thickness of the piezoelectric film 4 is large, damage to the piezoelectric film 4 can be suppressed. Further, when the thickness of the dielectric film 2 is small, the capacitance of the power storage element portion 11 becomes large, and as a result, the attenuation of the output of the piezoelectric device 1 when the load is maintained is further suppressed.

具体的には、圧電体フィルム４の厚みは３～２００μｍの範囲内であることが好ましく、５～５０μｍの範囲内であることが更に好ましい。また、誘電体フィルム２の厚みは１～２０μｍの範囲内であることが好ましく、２～９μｍの範囲内であれば更に好ましい。また、圧電体フィルム４の厚みは、誘電体フィルム２の厚みの１１０％～１００００％の範囲内であることも好ましい。 Specifically, the thickness of the piezoelectric film 4 is preferably in the range of 3 to 200 μm, and more preferably in the range of 5 to 50 μm. Further, the thickness of the dielectric film 2 is preferably in the range of 1 to 20 μm, more preferably in the range of 2 to 9 μm. Further, the thickness of the piezoelectric film 4 is preferably in the range of 110% to 10000% of the thickness of the dielectric film 2.

なお、圧電体フィルム４の厚みを小さくすると、圧電素子部１２の静電容量が大きくなることで、荷重が維持された場合に出力が減衰しにくくなることは期待できるものの、上記の通り圧電体フィルム４が損傷しやすくなってしまう。圧電体フィルム４の数を多くすることで圧電素子部１２の静電容量を大きくすることもできるが、その場合は圧電素子部１２の厚みが大きくなってしまって、荷重に対する圧電素子部１２の変位量が小さくなってしまう。一方、本実施形態では、蓄電素子部１１に圧電素子部１２が重なっているため、圧電体フィルム４の厚み及び数にかかわらず、荷重が維持された場合の圧電デバイス１からの出力を減衰しにくくできる。 Although it can be expected that when the thickness of the piezoelectric film 4 is reduced, the capacitance of the piezoelectric element portion 12 becomes large and the output is less likely to be attenuated when the load is maintained, the piezoelectric material is as described above. The film 4 is easily damaged. It is possible to increase the capacitance of the piezoelectric element portion 12 by increasing the number of the piezoelectric film 4, but in that case, the thickness of the piezoelectric element portion 12 becomes large, and the piezoelectric element portion 12 with respect to the load becomes thick. The amount of displacement becomes small. On the other hand, in the present embodiment, since the piezoelectric element portion 12 overlaps the power storage element portion 11, the output from the piezoelectric device 1 when the load is maintained is attenuated regardless of the thickness and number of the piezoelectric film 4. It can be difficult.

圧電体フィルム４の誘電正接は、誘電体フィルム２の誘電正接よりも大きいことが好ましい。すなわち、誘電体フィルム２の誘電正接は、圧電体フィルム４の誘電正接よりも小さいことが好ましい。誘電体フィルム２の誘電正接が小さいと、蓄電素子部１１における合成誘電正接を小さくできる。そのため、蓄電素子部１１における充放電時の発熱を抑制できる。 The dielectric loss tangent of the piezoelectric film 4 is preferably larger than the dielectric loss tangent of the dielectric film 2. That is, the dielectric loss tangent of the dielectric film 2 is preferably smaller than the dielectric loss tangent of the piezoelectric film 4. When the dielectric loss tangent of the dielectric film 2 is small, the composite dielectric loss tangent in the power storage element portion 11 can be made small. Therefore, it is possible to suppress heat generation during charging / discharging in the power storage element unit 11.

具体的には、圧電体フィルム４の誘電正接は０．０４～０．２の範囲内であることが好ましい。また、誘電体フィルム２の誘電正接は０．０００５～０．０１５の範囲内であることが好ましく、この値が小さいほど好ましい。 Specifically, the dielectric loss tangent of the piezoelectric film 4 is preferably in the range of 0.04 to 0.2. Further, the dielectric loss tangent of the dielectric film 2 is preferably in the range of 0.0005 to 0.015, and the smaller this value is, the more preferable.

圧電素子部１２における第三導電層３３及び第四導電層３４の各々の厚みは、蓄電素子部１１における第一導電層３１及び第二導電層３２のいずれの厚みよりも、大きいことが好ましい。第三導電層３３及び第四導電層３４の厚みが大きいと、圧電素子部１２内の内部抵抗を低減でき、また、荷重を受けて変形する部位である圧電素子部１２の強度向上に寄与できる。 It is preferable that the thickness of each of the third conductive layer 33 and the fourth conductive layer 34 in the piezoelectric element portion 12 is larger than the thickness of any of the first conductive layer 31 and the second conductive layer 32 in the power storage element portion 11. When the thickness of the third conductive layer 33 and the fourth conductive layer 34 is large, the internal resistance in the piezoelectric element portion 12 can be reduced, and the strength of the piezoelectric element portion 12, which is a portion deformed by receiving a load, can be improved. ..

第一導電層３１、第二導電層３２、第三導電層３３及び第四導電層３４の厚みは、これらの導電層３の表面抵抗値の抑制、蓄電素子部１１及び圧電素子部１２の製造性、蓄電素子部１１内及び圧電素子部１２内の層間強度の維持、これらの導電層３を作製する際のダメージ抑制なども考慮して決定されることが好ましい。 The thickness of the first conductive layer 31, the second conductive layer 32, the third conductive layer 33, and the fourth conductive layer 34 suppresses the surface resistance value of these conductive layers 3, and manufactures the power storage element portion 11 and the piezoelectric element portion 12. It is preferable that the determination is made in consideration of properties, maintenance of interlayer strength in the power storage element portion 11 and the piezoelectric element portion 12, damage suppression when manufacturing these conductive layers 3, and the like.

具体的には、第一導電層３１及び第二導電層３２の厚みは、１０ｎｍ～５μｍの範囲内であることが好ましい。また、第三導電層３３及び第四導電層３４の厚みは、１０ｎｍ～５μｍの範囲内であることが好ましい。 Specifically, the thickness of the first conductive layer 31 and the second conductive layer 32 is preferably in the range of 10 nm to 5 μm. Further, the thickness of the third conductive layer 33 and the fourth conductive layer 34 is preferably in the range of 10 nm to 5 μm.

上記の通り、圧電素子部１２は、蓄電素子部１１に重ねられる。この場合、蓄電素子部１１における誘電体フィルム２の積層方向、圧電素子部１２における圧電体フィルム４の積層方向、及び蓄電素子部１１と圧電素子部１２の積層方向が、いずれも一致している。 As described above, the piezoelectric element unit 12 is superposed on the power storage element unit 11. In this case, the stacking direction of the dielectric film 2 in the power storage element section 11, the stacking direction of the piezoelectric film 4 in the piezoelectric element section 12, and the stacking direction of the storage element section 11 and the piezoelectric element section 12 are all the same. ..

圧電素子部１２と蓄電素子部１１とは、圧電素子部１２の蓄電素子部１１と対向する面と、蓄電素子部１１の圧電素子９と対向する面との間が、電気的に絶縁されるように、積層される。本実施形態において、圧電デバイス１は、蓄電素子部１１と圧電素子部１２との間に介在する弾性部材１３を備える。すなわち、蓄電素子部１１と圧電素子部１２との間に、弾性部材１３が介在している。この弾性部材１３により、絶縁がなされうる。また、圧電デバイス１が弾性部材１３を備えると、圧電素子部１２が荷重により変形した場合、それに追随して弾性部材１３が変形しやすく、そのため圧電素子部１２が蓄電素子部１１に重なっていても、圧電素子部１２は変形しやすい。そのため、荷重に応じて圧電素子部１２で発生する電圧が大きくなり、その結果、荷重に対する圧電デバイス１の出力が向上する。 The piezoelectric element unit 12 and the power storage element unit 11 are electrically insulated from each other between the surface of the piezoelectric element unit 12 facing the power storage element portion 11 and the surface of the power storage element unit 11 facing the piezoelectric element 9. As such, they are laminated. In the present embodiment, the piezoelectric device 1 includes an elastic member 13 interposed between the power storage element portion 11 and the piezoelectric element portion 12. That is, the elastic member 13 is interposed between the power storage element portion 11 and the piezoelectric element portion 12. Insulation can be made by the elastic member 13. Further, when the piezoelectric device 1 includes the elastic member 13, when the piezoelectric element portion 12 is deformed by a load, the elastic member 13 is easily deformed accordingly, so that the piezoelectric element portion 12 overlaps the power storage element portion 11. However, the piezoelectric element portion 12 is easily deformed. Therefore, the voltage generated in the piezoelectric element unit 12 increases according to the load, and as a result, the output of the piezoelectric device 1 with respect to the load is improved.

弾性部材１３は、蓄電素子部１１よりも高い弾性限界歪みを有する部材であれば特に制限されない。弾性部材１３は、例えばニトリルゴム、フッ素ゴム、シリコーンゴム、天然ゴム、イソプレンゴム、ブチルゴム、アクリルゴム、ウレタンゴム、エチレンプロピレンゴム、エピクロルヒドリンゴム、スチレンブタジエンゴム、ブタジエンゴム、ノルボルネンゴム、ラテックス、及び熱可塑性エラストマーからなる群から選択される少なくとも一種の材料から作製される、シートあるいは発泡シートである。弾性部材１３の厚みは例えば０．５～５ｍｍの範囲内である。 The elastic member 13 is not particularly limited as long as it is a member having a higher elastic limit strain than the power storage element portion 11. The elastic member 13 includes, for example, nitrile rubber, fluororubber, silicone rubber, natural rubber, isoprene rubber, butyl rubber, acrylic rubber, urethane rubber, ethylenepropylene rubber, epichlorohydrin rubber, styrene butadiene rubber, butadiene rubber, norbornene rubber, latex, and heat. A sheet or foamed sheet made from at least one material selected from the group consisting of plastic elastomers. The thickness of the elastic member 13 is, for example, in the range of 0.5 to 5 mm.

圧電デバイス１は、上記のような弾性部材１３を備えなくてもよい。その場合には、例えば圧電素子部１２における導電層３と蓄電素子部１１における誘電体フィルム２とが接して重なり、又は圧電素子部１２における圧電体フィルム４或いは絶縁フィルム８と蓄電素子部１１における導電層３とが接して重なり、又は圧電素子部１２における圧電体フィルム４或いは絶縁フィルム８と蓄電素子部１１における誘電体フィルム２とが接して重なることで、圧電素子部１２の蓄電素子部１１と対向する面と、蓄電素子部１１の圧電素子９と対向する面との間が、電気的に絶縁される。また、圧電素子部１２と蓄電素子部１１との間に、弾性部材１３以外の電気絶縁性を有する部材を介在させてもよい。 The piezoelectric device 1 does not have to include the elastic member 13 as described above. In that case, for example, the conductive layer 3 in the piezoelectric element portion 12 and the dielectric film 2 in the power storage element portion 11 are in contact with each other and overlap each other, or the piezoelectric film 4 or the insulating film 8 in the piezoelectric element unit 12 and the power storage element unit 11. The conductive layer 3 is in contact with and overlaps, or the piezoelectric film 4 or the insulating film 8 in the piezoelectric element portion 12 is in contact with and overlaps with the dielectric film 2 in the power storage element portion 11, so that the power storage element portion 11 of the piezoelectric element unit 12 is in contact with and overlaps. The surface facing the piezoelectric element 9 of the power storage element 11 and the surface facing the piezoelectric element 9 are electrically insulated from each other. Further, a member having electrical insulation property other than the elastic member 13 may be interposed between the piezoelectric element portion 12 and the power storage element portion 11.

本実施形態では、圧電デバイス１は、第一外部電極６１及び第二外部電極６２を備える。これらの構成について説明する。 In the present embodiment, the piezoelectric device 1 includes a first external electrode 61 and a second external electrode 62. These configurations will be described.

上記の通り、第一導電層３１と第三導電層３３とは電気的に接続され、第二導電層３２と第四導電層３４とは電気的に接続されている。本実施形態では、圧電デバイス１は第一端部５１と、第一端部５１とは反対側にある第二端部５２とを有し、第一端部５１に第一外部電極６１を、第二端部５２に第二外部電極６２を、それぞれ備える。第一外部電極６１は、第一導電層３１及び第三導電層３３のいずれにも電気的に接続していることで、第一導電層３１と第三導電層３３とを電気的に接続している。また、第二外部電極６２は、第二導電層３２及び第四導電層３４のいずれにも電気的に接続していることで、第二導電層３２と第四導電層３４とを電気的に接続している。この第一外部電極６１及び第二外部電極６２から、圧電デバイス１の出力を取り出すことができる。 As described above, the first conductive layer 31 and the third conductive layer 33 are electrically connected, and the second conductive layer 32 and the fourth conductive layer 34 are electrically connected. In the present embodiment, the piezoelectric device 1 has a first end portion 51 and a second end portion 52 on the opposite side of the first end portion 51, and the first external electrode 61 is attached to the first end portion 51. The second end portion 52 is provided with a second external electrode 62, respectively. The first external electrode 61 is electrically connected to both the first conductive layer 31 and the third conductive layer 33, so that the first conductive layer 31 and the third conductive layer 33 are electrically connected to each other. ing. Further, the second external electrode 62 is electrically connected to both the second conductive layer 32 and the fourth conductive layer 34, so that the second conductive layer 32 and the fourth conductive layer 34 are electrically connected to each other. You are connected. The output of the piezoelectric device 1 can be taken out from the first external electrode 61 and the second external electrode 62.

第一端部５１は、本実施形態では、圧電デバイス１における、蓄電素子部１１と圧電素子部１２の積層方向（誘電体フィルム２の積層方向、又は圧電体フィルム４の積層方向ともいえる）と直交する方向の、一端部である。第二端部５２は、この第一端部５１とは反対側の端部である。 In the present embodiment, the first end portion 51 is the stacking direction of the power storage element portion 11 and the piezoelectric element portion 12 in the piezoelectric device 1 (it can also be said to be the stacking direction of the dielectric film 2 or the stacking direction of the piezoelectric film 4). One end in the orthogonal direction. The second end portion 52 is an end portion on the opposite side of the first end portion 51.

本実施形態では、蓄電素子部１１における第一端部５１側の面では第一導電層３１が露出し、圧電素子部１２における第一端部５１側の面では第三導電層３３が露出している。第一外部電極６１は、蓄電素子部１１における第一端部５１側の面及び圧電素子部１２における第一端部５１側の面に接しており、これにより、第一外部電極６１は、第一導電層３１及び第三導電層３３のいずれにも接している。このため、第一外部電極６１は、第一導電層３１及び第三導電層３３のいずれにも電気的に接続している。 In the present embodiment, the first conductive layer 31 is exposed on the surface of the power storage element 11 on the side of the first end 51, and the third conductive layer 33 is exposed on the surface of the piezoelectric element 12 on the side of the first end 51. ing. The first external electrode 61 is in contact with the surface on the first end 51 side of the power storage element 11 and the surface on the first end 51 side of the piezoelectric element 12, whereby the first external electrode 61 is in contact with the surface on the first end 51 side. It is in contact with both the conductive layer 31 and the third conductive layer 33. Therefore, the first external electrode 61 is electrically connected to both the first conductive layer 31 and the third conductive layer 33.

また、本実施形態では、蓄電素子部１１における第二端部５２側の面では第二導電層３２が露出し、圧電素子部１２における第二端部５２側の面では第四導電層３４が露出している。第二外部電極６２は、蓄電素子部１１における第二端部５２側の面及び圧電素子部１２における第二端部５２側の面に接しており、これにより、第二外部電極６２は、第二導電層３２及び第四導電層３４のいずれにも接している。このため、第二外部電極６２は、第二導電層３２及び第四導電層３４のいずれにも電気的に接続している。 Further, in the present embodiment, the second conductive layer 32 is exposed on the surface of the power storage element 11 on the second end 52 side, and the fourth conductive layer 34 is exposed on the surface of the piezoelectric element 12 on the second end 52 side. It is exposed. The second external electrode 62 is in contact with the surface on the second end 52 side of the power storage element 11 and the surface on the second end 52 side of the piezoelectric element 12, whereby the second external electrode 62 is in contact with the surface on the second end 52 side. It is in contact with both the two conductive layers 32 and the fourth conductive layer 34. Therefore, the second external electrode 62 is electrically connected to both the second conductive layer 32 and the fourth conductive layer 34.

第一外部電極６１及び第二外部電極６２は、例えばアルミニウム、亜鉛、錫、鉛、ニッケル、鉄、銅、及び真鍮、並びにこれらのうち二種以上の金属の合金からなる群から選択される、少なくとも一種の材料から作製される。第一外部電極６１及び第二外部電極６２は、例えばメタリコン、めっき、蒸着といった方法で作製される。第一外部電極６１及び第二外部電極６２は、導電性ゴムなどの変形容易な材料で作製されてもよい。第一外部電極６１及び第二外部電極６２は、導電性ペースト、導電性接着剤といった材料を塗布したり、導電性シートを接着したりすることで作製されてもよい。 The first external electrode 61 and the second external electrode 62 are selected from the group consisting of, for example, aluminum, zinc, tin, lead, nickel, iron, copper, and brass, and alloys of two or more of these metals. Made from at least one type of material. The first external electrode 61 and the second external electrode 62 are manufactured by a method such as metallikon, plating, or thin film deposition. The first external electrode 61 and the second external electrode 62 may be made of a easily deformable material such as conductive rubber. The first external electrode 61 and the second external electrode 62 may be manufactured by applying a material such as a conductive paste or a conductive adhesive, or by adhering a conductive sheet.

圧電デバイス１は、図２に示すように四角柱形状を有することが好ましい。この場合、圧電デバイス１がコンパクトな形状を有することで、圧電デバイス１を種々の用途に適用しやすい。 The piezoelectric device 1 preferably has a quadrangular prism shape as shown in FIG. In this case, since the piezoelectric device 1 has a compact shape, it is easy to apply the piezoelectric device 1 to various uses.

１圧電デバイス
１１蓄電素子部
１２圧電素子部
１３弾性部材
２誘電体フィルム
３１第一導電層
３２第二導電層
３３第三導電層
３４第四導電層
４圧電体フィルム
５１第一端部
５２第二端部
６１第一外部電極
６２第二外部電極 1 Piezoelectric device 11 Energy storage element 12 Piezoelectric element 13 Elastic member 2 Dielectric film 31 First conductive layer 32 Second conductive layer 33 Third conductive layer 34 Fourth conductive layer 4 Piezoelectric film 51 First end 52 Second End 61 1st external electrode 62 2nd external electrode

Claims

A power storage element unit and a piezoelectric element unit that overlaps the power storage element unit are provided.
A plurality of dielectric films sandwiched between the first conductive layer and the second conductive layer are laminated on the power storage element portion.
A plurality of piezoelectric films sandwiched between the third conductive layer and the fourth conductive layer are laminated on the piezoelectric element portion.
The first conductive layer and the third conductive layer are electrically connected, and the second conductive layer and the fourth conductive layer are electrically connected .
It has a first end and a second end on the opposite side of the first end.
A first external electrode is provided at the first end portion, and a second external electrode is provided at the second end portion.
The first external electrode is electrically connected to any of the plurality of the first conductive layers and the plurality of the third conductive layers, thereby electrically connecting the first conductive layer and the third conductive layer. Connect to
The second external electrode is electrically connected to any of the plurality of the second conductive layers and the plurality of the fourth conductive layers, thereby electrically connecting the second conductive layer and the fourth conductive layer. Connected to
Piezoelectric device.

The thickness of the piezoelectric element portion is smaller than the thickness of the power storage element portion.
The piezoelectric device according to claim 1.

The thickness of the piezoelectric film is larger than the thickness of the dielectric film.
The piezoelectric device according to claim 1 or 2.

The dielectric loss tangent of the piezoelectric film is larger than the dielectric loss tangent of the dielectric film.
The piezoelectric device according to any one of claims 1 to 3.

The thickness of each of the third conductive layer and the fourth conductive layer is larger than the thickness of either the first conductive layer and the second conductive layer.
The piezoelectric device according to any one of claims 1 to 4 .

An elastic member interposed between the power storage element portion and the piezoelectric element portion is provided.
The piezoelectric device according to any one of claims 1 to 5 .

The plurality of piezoelectric films contain polylactic acid.
The piezoelectric device according to any one of claims 1 to 6 .

Has a quadrangular prism shape,
The piezoelectric device according to any one of claims 1 to 7 .