ピエゾ素子（圧電素子） - 横変位タイプ（d31モード）｜エネルギー変換デバイス

素早く正確に。
圧電デバイスが
ライフ＆モビリティの

未来に貢献する。

ピエゾ素子（圧電素子）とは、電圧を掛けることで伸び縮みし、
また逆に変形させることで電圧を発生させると

いったユニークな特性を持つデバイスです。一般的には、圧電素子と表記されることもあります。
京セラのピエゾ素子は、過酷な環境下でも千～数十分の1秒以下の間隔で、

ナノメートルから数百マイクロメートルに変形・振動し、それらを高速かつ正確に繰り返します。
逆に、微細な圧力変動を検知し、それに応じた信号を得ることもできます。

車載レベルの耐久信頼性をベースに、多種多様な用途で活躍するデバイスです。

※音声はありません。

BASIC STRUCTURE 基本構造

ピエゾ素子には、数層～数百層のPZTセラミックス（チタン酸ジルコン酸鉛）と内部電極が交互に積層されているものがあります。
外部電極に電圧を加えることにより、圧電体が垂直方向/水平方向に伸縮する「逆圧電効果」を利用したアクチュエーターや、音波発生装置として主に使われています。また、ピエゾ素子に圧力が加わると、起電力が生じる「正圧電効果」を利用したものとしては、圧力センサや圧電発電モジュールなどがあります。
また、電界方向に伸縮する縦変位タイプと、電界方向と垂直に伸縮する横変位タイプがあります。

ADVANTAGES 特長

超高速レスポンス
高精度変位
低消費電力
電磁ノイズレス
長寿命
（自動車搭載実績有）

INNOVATION 京セラの技術革新

最新技術の発展に貢献するべく、
ピエゾ素子でできることを追求していきます。

LINE-UP ラインナップ

京セラでは、大きく分類すると３種類のピエゾ素子デバイスを開発しています。
お客様の課題に応じて、適したピエゾ材料をベースにカスタマイズいたします。

HORIZONTAL
DISPLACEMENT TYPE[d31mode]
横変位タイプ(d31モード)

横変位タイプのd31モード圧電素子は積層方向と垂直方向に変位するタイプです。
独自の材料技術と積層技術で小型 · 低電圧での大きな変位量を実現し、携帯電話や子供向け歯ブラシといった生活用品からバルブ用といった産業用途まで幅広く採用されています。

スペック・仕様 SPECIFICATIONS

既成製品一例

仕様例 1: 外寸：幅10㎜×長さ40㎜×厚み0.5㎜; 変位：0.5㎜; 発生力：0.4N

仕様例 2: 外寸：幅3㎜×長さ24㎜×厚み1㎜; 出力：400Hz、78dB（※）
1kHz、94dB（※）; ※製品貼り付け面から1㎜離れた位置で計測

カスタムサイズ表

お客様のご要望に合わせたカスタマイズ製品を開発することが可能です。ぜひご相談ください。

＜ご提供可能なサイズ仕様＞幅：2 ~ 50 mm
長さ：2 ~ 50 mm
厚み：0.2 ~ 1.6 mm

※取り出し電極の位置と形状はご要望を踏まえて設計いたします。

使用用途例 APPLICATIONS

様々な最新テクノロジーにあわせた用途例をご紹介します。

IoT / 5G

・アンテナ調整

・光通信制御

・通信基地局

・携帯電話

etc
半導体関連

・エアバルブ

・パーツフィーダー

etc
科学/医療

・音響歯ブラシ

・培養器

・超音波診断装置

etc
環境・エネルギー

・ガスバルブ

・マイクロポンプ

etc
モビリティ

・HAPTIVITY®（触覚伝達技術）

etc

用途例：新技術 2軸変位ピエゾ素子

2軸変位ピエゾ素子はd31モードの素子技術を応用して開発されたピエゾ素子で、従来の１軸方向の変位から、２軸方向の変位への追加により360°変位させることができます。
高い応答性を活かし様々なアプリケーションへの応用が期待されます。
用途例：科学 / 医療 音響歯ブラシ

歯磨き中にのみ音楽が聞こえる、新しい歯ブラシ製品にピエゾ素子が採用されています。ピエゾ素子の振動が歯から耳に伝わる仕組みです。
歯ブラシ先端の非常に狭いスペースに音響デバイスを搭載する必要がありピエゾ素子の特徴が活かされました。
用途例：モビリティ HAPTIVITY®（触覚伝達技術）

ピエゾ素子の駆動でタッチパネルを振動させ、機械スイッチを押したようなクリック感を与えます。
京セラ独自開発コントローラーによる精密制御により、リアルな感触を表現することに成功しました。