(57)【要約】      （修正有）【課題】圧電層の変位量を大きくすることが可能な、圧電層の分極処理方法の提供。【解決手段】圧電層の分極処理方法は、圧電層１０と、圧電層１０の一方の側に設けられている第１電極層１１と、圧電層１０の他方の側に設けられている第２電極層１２と、を用意する圧電層準備工程と、第１電極層１１と第２電極層１２との間に電圧を印加して、圧電層１０のヒステリシス特性を測定するヒステリシス特性測定工程と、圧電層１０のヒステリシス特性の測定結果において、印加電圧によって生じる電界の方向が、第１電極層１１から第２電極層１２に向かう方向である電界を正電界とし、第２電極層１２から第１電極層１１に向かう方向である電界を負電界としたときに、ヒステリシス特性が正電界側に偏っている場合、第１電極層１１と第２電極層１２との間に正電界となるように電圧を印加して、圧電層１０を分極処理する正電界分極処理工程と、を含む。【選択図】図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
圧電層と、前記圧電層の一方の側に設けられている第１電極層と、前記圧電層の他方の側に設けられている第２電極層と、を用意する工程と、
前記第１電極層と前記第２電極層との間に電圧を印加して、前記圧電層のヒステリシス特性を測定する工程と、
前記圧電層の前記ヒステリシス特性の測定結果において、
印加した電圧によって生じる電界の方向が、前記第１電極層から前記第２電極層に向かう方向である電界を正電界とし、前記第２電極層から前記第１電極層に向かう方向である電界を負電界としたときに、
前記ヒステリシス特性が前記正電界側に偏っている場合、
前記第１電極層と前記第２電極層との間に前記正電界となるように電圧を印加して、前記圧電層を分極処理する工程と、
を含むことを特徴とする圧電層の分極処理方法。
【請求項２】
圧電層と、前記圧電層の一方の側に設けられている第１電極層と、前記圧電層の他方の側に設けられている第２電極層と、を用意する工程と、
前記第１電極層と前記第２電極層との間に電圧を印加して、前記圧電層のヒステリシス特性を測定する工程と、
前記圧電層の前記ヒステリシス特性の測定結果において、
印加した電圧によって生じる電界の方向が、前記第１電極層から前記第２電極層に向かう方向である電界を正電界とし、前記第２電極層から前記第１電極層に向かう方向である電界を負電界としたときに、
前記ヒステリシス特性が前記負電界側に偏っている場合、
前記第１電極層と前記第２電極層との間に前記負電界となるように電圧を印加して、前記圧電層を分極処理する工程と、
を含むことを特徴とする圧電層の分極処理方法。
【請求項３】
請求項１または請求項２に記載の圧電層の分極処理方法において、
前記圧電層は、ペロブスカイト型結晶構造を有することを特徴とする圧電層の分極処理方法。
【請求項４】
請求項１ないし請求項３のいずれか一項に記載の分極処理方法によって分極処理された圧電層を備えていることを特徴とする圧電デバイス。
【請求項５】
請求項４に記載の圧電デバイスを備えていることを特徴とする電子機器。
【請求項６】
請求項４に記載の圧電デバイスを備えていることを特徴とする移動体。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、圧電層の分極処理方法、この方法で分極処理された圧電層を備えている圧電デバイス、この圧電デバイスを備えている電子機器及び移動体に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、圧電アクチュエーターや圧電センサーなどの圧電デバイスに備えられている圧電層として、ペロブスカイト型結晶構造を有する鉛含有ペロブスカイト薄膜であって、その膜厚が３μｍ以上であり、含有される鉛量が１．０３以下であり、圧電定数（ｄ３１）の正（＋）／負（−）の比が０．５超などである鉛含有圧電膜（以下、圧電膜という）が知られている（例えば、特許文献１参照）。
この圧電膜は、含有される鉛量を所定の範囲内に制御することにより、抗電界（変位の方向が逆転するときの電圧）のプラス（正電界）側への偏りを、マイナス（負電界）側へ補正して、圧電膜の印加電圧に対する変位のヒステリシスの対称性（プラス側とマイナス側との対称性）を改善しようとするものである。
これにより、圧電膜は、正電圧（正電界）印加時にも高い圧電定数を持ち、大きな変位が得られるとされている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０１０−８７１４４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
上記圧電膜は、スパッタ法などを用いて成膜され、鉛量は成膜温度、プラズマエネルギー、酸素分圧、成膜圧力などを制御することによって制御されるとされている。
しかしながら、鉛は、その物性によって高温成膜下において、所定の範囲内に精度よく制御することが困難である。
これにより、上記圧電膜は、印加電圧に対する変位のヒステリシス（ヒステリシス特性ともいう）の対称性を、十分に改善できない虞がある。
この結果、上記圧電膜は、印加電圧に対する変位量を大きくすることが困難となる虞がある。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本発明は、上記課題の少なくとも一部を解決するためになされたものであり、以下の形態または適用例として実現することが可能である。
【０００６】
［適用例１］本適用例にかかる圧電層の分極処理方法は、圧電層と、前記圧電層の一方の側に設けられている第１電極層と、前記圧電層の他方の側に設けられている第２電極層と、を用意する工程と、前記第１電極層と前記第２電極層との間に電圧を印加して、前記圧電層のヒステリシス特性を測定する工程と、前記圧電層の前記ヒステリシス特性の測定結果において、印加した電圧によって生じる電界の方向が、前記第１電極層から前記第２電極層に向かう方向である電界を正電界とし、前記第２電極層から前記第１電極層に向かう方向である電界を負電界としたときに、前記ヒステリシス特性が前記正電界側に偏っている場合、前記第１電極層と前記第２電極層との間に前記正電界となるように電圧を印加して、前記圧電層を分極処理する工程と、を含むことを特徴とする。
【０００７】
これによれば、圧電層の分極処理方法は、圧電層のヒステリシス特性の測定結果において、ヒステリシス特性が正電界側に偏っている場合（換言すれば、抗電界が正電界側に偏っている場合）、第１電極層と第２電極層との間に正電界となるように電圧を印加して、圧電層を分極処理する。
これにより、圧電層の分極処理方法は、圧電層のヒステリシス特性の偏りを、例えば、鉛量の制御などによって補正することなく、印加電圧に対する圧電層の変位量を、負電界となるように電圧を印加して分極処理した場合より、大きくすることができる。
これは、発明者らの実験結果から得られた知見に基づくものである（詳細後述）。
【０００８】
［適用例２］本適用例にかかる圧電層の分極処理方法は、圧電層と、前記圧電層の一方の側に設けられている第１電極層と、前記圧電層の他方の側に設けられている第２電極層と、を用意する工程と、前記第１電極層と前記第２電極層との間に電圧を印加して、前記圧電層のヒステリシス特性を測定する工程と、前記圧電層の前記ヒステリシス特性の測定結果において、印加した電圧によって生じる電界の方向が、前記第１電極層から前記第２電極層に向かう方向である電界を正電界とし、前記第２電極層から前記第１電極層に向かう方向である電界を負電界としたときに、前記ヒステリシス特性が前記負電界側に偏っている場合、前記第１電極層と前記第２電極層との間に前記負電界となるように電圧を印加して、前記圧電層を分極処理する工程と、を含むことを特徴とする。
【０００９】
これによれば、圧電層の分極処理方法は、圧電層のヒステリシス特性の測定結果において、ヒステリシス特性が負電界側に偏っている場合（換言すれば、抗電界が負電界側に偏っている場合）、第１電極層と第２電極層との間に負電界となるように電圧を印加して、圧電層を分極処理する。
これにより、圧電層の分極処理方法は、圧電層のヒステリシス特性の偏りを、例えば、鉛量の制御などによって補正することなく、印加電圧に対する圧電層の変位量を、正電界となるように電圧を印加して分極処理した場合より、大きくすることができる。
これは、発明者らの実験結果から得られた知見に基づくものである（詳細後述）。
【００１０】
［適用例３］上記適用例にかかる圧電層の分極処理方法において、前記圧電層は、ペロブスカイト型結晶構造を有することが好ましい。
【００１１】
これによれば、圧電層の分極処理方法は、圧電層がペロブスカイト型結晶構造を有することから、圧電性に優れ、印加電圧に対する圧電層の変位量を、大きくすることができる。
【００１２】
［適用例４］本適用例にかかる圧電デバイスは、上記適用例のいずれか一例に記載の分極処理方法によって分極処理された圧電層を備えていることを特徴とする。
【００１３】
これによれば、圧電デバイスは、上記適用例のいずれか一例に記載の分極処理方法によって分極処理され、印加電圧に対する変位量が増大した圧電層を備えていることから、低電圧で動作することが可能となり、例えば、省電力化を図ることができる。
【００１４】
［適用例５］本適用例にかかる電子機器は、上記適用例に記載の圧電デバイスを備えていることを特徴とする。
【００１５】
これによれば、本構成の電子機器は、上記適用例に記載の圧電デバイスを備えていることから、上記適用例に記載の効果（例えば、省電力化）を奏する電子機器を提供することができる。
【００１６】
［適用例６］本適用例にかかる移動体は、上記適用例に記載の圧電デバイスを備えていることを特徴とする。
【００１７】
これによれば、本構成の移動体は、上記適用例に記載の圧電デバイスを備えていることから、上記適用例に記載の効果（例えば、省電力化）を奏する移動体を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１８】
【図１】第１実施形態の圧電層の分極処理方法の主要な製造工程を示すフローチャート。
【図２】圧電層を有する圧電板の概略構成を示す模式断面図。
【図３】圧電層のヒステリシス特性測定工程を説明する模式断面図。
【図４】圧電層のヒステリシス特性の測定結果を示すグラフ。
【図５】圧電層の正電界での分極処理を説明する模式断面図。
【図６】正電界での分極処理後と負電界での分極処理後とにおける圧電層の変位量を比較したグラフ。
【図７】第２実施形態の圧電層の分極処理方法の主要な製造工程を示すフローチャート。
【図８】圧電層のヒステリシス特性の測定結果を示すグラフ。
【図９】圧電層の負電界での分極処理を説明する模式断面図。
【図１０】負電界での分極処理後と正電界での分極処理後とにおける圧電層の変位量を比較したグラフ。
【図１１】圧電センサーに用いられているセンサー素子の概略構成を示す模式図であり、（ａ）は模式平面図、（ｂ）は（ａ）のＣ−Ｃ線での模式断面図。
【図１２】センサー素子の動作を説明する模式斜視図であり、（ａ）は駆動振動状態を示す模式斜視図、（ｂ）は検出振動状態を示す模式斜視図。
【図１３】電子機器としての携帯電話を示す模式斜視図。
【図１４】移動体としての自動車を示す模式斜視図。
【発明を実施するための形態】
【００１９】
以下、本発明を具体化した実施形態について図面を参照して説明する。
【００２０】
（第１実施形態）
最初に、第１実施形態の圧電層の分極処理方法について説明する。
図１は、第１実施形態の圧電層の分極処理方法の主要な製造工程を示すフローチャートである。図２〜図６は、第１実施形態の圧電層の分極処理方法の主要な製造工程を説明する図である。
図２は、圧電層を有する圧電板の概略構成を示す模式断面図である。図３は、圧電層のヒステリシス特性測定工程を説明する模式断面図である。図４は、圧電層のヒステリシス特性の測定結果を示すグラフである。図５は、圧電層の正電界での分極処理を説明する模式断面図である。図６は、正電界での分極処理後と負電界での分極処理後とにおける圧電層の変位量を比較したグラフである。
なお、各図において、分かり易くするために、各構成要素の寸法比率は、実際と異なる。
【００２１】
図１に示すように、第１実施形態の圧電層の分極処理方法は、圧電層準備工程と、ヒステリシス特性測定工程と、正電界分極処理工程と、を含んでいる。
【００２２】
［圧電層準備工程］
まず、図２に示すように、圧電層１０と、圧電層１０の一方の側（紙面下側、基板１３側）に設けられている第１電極層１１と、圧電層１０の他方の側（紙面上側）に設けられている第２電極層１２と、上記各構成要素を搭載する基板１３と、を備えている圧電板１を用意する。
【００２３】
ここで、圧電層１０の材料としては、特に限定されないが、ＰＺＴ（チタン酸ジルコン酸鉛）、ＢａＴｉＯ3（チタン酸バリウム）、ＰｂＴｉＯ3（チタン酸鉛）などの強誘電材料（圧電材料）が挙げられる。
また、圧電層１０の材料としては、ＰＺＴなどのペロブスカイト型結晶構造を有する強誘電材料（圧電材料）が、より圧電性に優れている点で好ましい。
【００２４】
第１電極層１１及び第２電極層１２の材料としては、特に限定されないが、Ｐｔ、Ｉｒ、Ｍｏ、Ｔｉ、ＴｉＮ、Ａｕ、Ｗ、Ｔａなどが挙げられる。
基板１３の材料としては、特に限定されないが、Ｓｉ、水晶などが挙げられる。
本実施形態では、一例として、圧電層１０にＰＺＴ、第１電極層１１及び第２電極層１２にＰｔ、基板１３にＳｉを用いている。
なお、圧電板１は、基板１３と第１電極層１１との間に、図示しない絶縁層（例えば、ＳｉＯ2膜など）を設けてもよい。これによれば、圧電板１は、基板１３と第１電極層１１との絶縁分離をより確実に行うことができる。
【００２５】
絶縁層、第１電極層１１、圧電層１０、第２電極層１２は、基板１３上にスパッタ法、フォトリソグラフィー法、エッチング法などの技術を用いて、この順で積層状に形成（成膜）される。
ここでは、一例として、基板１３の厚みを５００μｍ、絶縁層の厚みを０．２μｍ、第１電極層１１の厚みを０．３μｍ、圧電層１０の厚みを１．５μｍ、第２電極層１２の厚みを０．３μｍとした。なお、各構成要素の厚みは、これらに限定されず、要求仕様などに応じて適宜設定される。
【００２６】
［ヒステリシス特性測定工程］
ついで、図３に示すように、圧電板１の第１電極層１１と第２電極層１２との間に電圧を印加して、圧電層１０のヒステリシス特性を測定する。
具体的には、一例として、圧電板１を孔の開いた測定テーブルに、孔を跨ぐように載置し、第１電極層１１と第２電極層１２との間に、０Ｖ〜±１０Ｖの交流電圧を印加し、圧電層１０をバイポーラ駆動して、逆圧電効果により歪ませる。
このときの、各電圧における圧電板１の厚み方向（紙面上下方向）の変位量を測定する。
【００２７】
変位量の測定には、アグザクトシステムズ社のＴＦＡ２０００強誘電体テストシステムを用い、圧電板１の上下面（第２電極層１２の上面と基板１３の下面）に、それぞれレーザーを照射し、反射光を受光することにより、変位量を精密に測定した。
圧電層１０のヒステリシス特性の測定結果を図４に示す。図４の縦軸は圧電板１の変位量（任意単位）を示し、横軸は印加電圧（電位（Ｖ））を示す。これは、以下の各グラフでも同様である。なお、本願では、圧電板１の変位量＝圧電層１０の変位量とする。
【００２８】
［正電界分極処理工程］
図４の圧電層１０のヒステリシス特性の測定結果を示すグラフにおいて、中央の縦軸（電位０）より右側（＋電位領域）が、正電界領域１４であり、左側（−電位領域）が負電界領域１５である。
ここで、正電界とは、印加した電圧によって生じる電界の方向が、第１電極層１１から第２電極層１２に向かう方向（図３の矢印Ａ方向）である電界のことをいい、負電界とは、印加した電圧によって生じる電界の方向が、第２電極層１２から第１電極層１１に向かう方向（図３の矢印Ｂ方向）である電界のことをいう。
【００２９】
ついで、上記の内容を踏まえた上で、ヒステリシス特性を示す曲線１６（電位歪−電位曲線、圧電歪曲線、バラフライ曲線などという）が、図４のように正電界領域１４側に偏っている場合、換言すれば、グラフ中の抗電界（ここでは、変位量が一旦０になるときの電位）１７，１８が、正電界領域１４側に偏っている場合、図５に示すように、第１電極層１１と第２電極層１２との間に正電界となるように（電界の方向が矢印Ａ方向となるように）直流電圧を印加して、圧電層１０を分極処理する。
ここでは、一例として、第１電極層１１の電位を０Ｖ、第２電極層１２の電位を＋３０Ｖにして直流電圧を１０分間印加した。なお、第２電極層１２の電位は、＋３０Ｖに限定されず、少なくともプラス側の抗電界１７を上回る電位であればよい。
【００３０】
次に、上述した圧電層１０の分極処理方法の効果の確認として、上記正電界での分極処理後のもの（以下、本実施形態品という）と、負電界での分極処理後のもの（以下、比較品という）とで変位量を比較した。
具体的には、図３と同様に、圧電板１を孔の開いた測定テーブルに、孔を跨ぐように載置し、第１電極層１１と第２電極層１２との間に、０Ｖ〜２Ｖの直流電圧を印加し、圧電層１０をユニポーラ駆動して歪ませ、各電圧における圧電板１の紙面上下方向の変位量を測定した（測定器具は、ヒステリシス特性測定工程のものと同様）。この測定結果を図６に示す。
なお、比較品は、第２電極層１２の電位を０Ｖ、第１電極層１１の電位を−３０Ｖにして直流電圧を１０分間印加することにより、負電界で分極処理をしてある。
【００３１】
図６に示すように、本実施形態品（１Ａ）は、比較品（１Ｂ）と比較して、変位量が大きくなっている。
具体的には、本実施形態品（１Ａ）は、０Ｖ〜２Ｖの間の変位量が約０．２であり、比較品（１Ｂ）は、０Ｖ〜２Ｖの間の変位量が約０．１４である。
これにより、本実施形態品（１Ａ）は、比較品（１Ｂ）に対して、変位量が約１．４３倍になっており、変位量を増大させる効果が確認できた。
【００３２】
上述したように、第１実施形態の圧電層１０の分極処理方法は、圧電層１０のヒステリシス特性の測定結果において、ヒステリシス特性を示す曲線１６が正電界（正電界領域１４）側に偏っている場合（換言すれば、抗電界１７，１８が正電界側に偏っている場合）、第１電極層１１と第２電極層１２との間に正電界となるように電圧を印加して、圧電層１０を分極処理する。
これにより、第１実施形態の圧電層１０の分極処理方法は、圧電層１０のヒステリシス特性の偏りを、例えば、鉛量の制御などによって補正することなく、印加電圧に対する圧電層１０の変位量を、負電界となるように電圧を印加して分極処理した場合より、大きくすることができる。
【００３３】
（第２実施形態）
次に、第２実施形態の圧電層の分極処理方法について説明する。
図７は、第２実施形態の圧電層の分極処理方法の主要な製造工程を示すフローチャートである。図８〜図１０は、第２実施形態の圧電層の分極処理方法の主要な製造工程を説明する図である。
図８は、圧電層のヒステリシス特性の測定結果を示すグラフである。図９は、圧電層の負電界での分極処理を説明する模式断面図である。図１０は、負電界での分極処理後と正電界での分極処理後とにおける圧電層の変位量を比較したグラフである。
【００３４】
図７に示すように、第２実施形態の圧電層の分極処理方法は、圧電層準備工程と、ヒステリシス特性測定工程と、負電界分極処理工程と、を含んでいる。
なお、圧電層準備工程及びヒステリシス特性測定工程は、第１実施形態と同様なので説明を省略し、負電界分極処理工程を中心に説明する。
【００３５】
［負電界分極処理工程］
図８の圧電層１０のヒステリシス特性の測定結果を示すグラフにおいて、中央の縦軸（電位０）より右側（＋電位領域）が、正電界領域１４であり、左側（−電位領域）が負電界領域１５である。
【００３６】
そして、ヒステリシス特性を示す曲線１６が、図８のように負電界領域１５側に偏っている場合、換言すれば、グラフ中の抗電界１７，１８が負電界領域１５側に偏っている場合、図９に示すように、第１電極層１１と第２電極層１２との間に負電界となるように（電界の方向が矢印Ｂ方向となるように）直流電圧を印加して、圧電層１０を分極処理する。
ここでは、一例として、第１電極層１１の電位を０Ｖ、第２電極層１２の電位を−３０Ｖにして直流電圧を１０分間印加した。なお、第２電極層１２の電位は、−３０Ｖに限定されず、少なくともマイナス側の抗電界１８よりマイナス側の電位であればよい。
【００３７】
次に、上述した圧電層１０の分極処理方法の効果の確認として、上記負電界での分極処理後のもの（以下、本実施形態品という）と、正電界での分極処理後のもの（以下、比較品という）とで変位量を比較した。
具体的には、図３と同様に、圧電板１を孔の開いた測定テーブルに、孔を跨ぐように載置し、第１電極層１１と第２電極層１２との間に、０Ｖ〜２Ｖの直流電圧を印加し、圧電層１０をユニポーラ駆動して歪ませ、各電圧における圧電板１の紙面上下方向の変位量を測定した（測定器具は、ヒステリシス特性測定工程のものと同様）。この測定結果を図１０に示す。
なお、比較品は、第１電極層１１の電位を０Ｖ、第２電極層１２の電位を＋３０Ｖにして直流電圧を１０分間印加することにより、正電界で分極処理をしてある。
【００３８】
図１０に示すように、本実施形態品（２Ｂ）は、比較品（２Ａ）と比較して、変位量が大きくなっている。
具体的には、本実施形態品（２Ｂ）は、０Ｖ〜２Ｖの間の変位量が約０．１９であり、比較品（２Ａ）は、０Ｖ〜２Ｖの間の変位量が約０．１５である。
これにより、本実施形態品（２Ｂ）は、比較品（２Ａ）に対して、変位量が約１．２７倍になっており、変位量を増大させる効果が確認できた。
【００３９】
上述したように、第２実施形態の圧電層１０の分極処理方法は、圧電層１０のヒステリシス特性の測定結果において、ヒステリシス特性を示す曲線１６が負電界（負電界領域１５）側に偏っている場合（換言すれば、抗電界１７，１８が負電界側に偏っている場合）、第１電極層１１と第２電極層１２との間に負電界となるように電圧を印加して、圧電層１０を分極処理する。
これにより、第２実施形態の圧電層１０の分極処理方法は、圧電層１０のヒステリシス特性の偏りを、例えば、鉛量の制御などによって補正することなく、印加電圧に対する圧電層１０の変位量を、正電界となるように電圧を印加して分極処理した場合より、大きくすることができる。
【００４０】
（圧電デバイス）
次に、上記各実施形態で述べた分極処理方法で分極処理された圧電層を備えている圧電デバイスについて説明する。
本実施形態では、圧電デバイスの一例として、圧電センサーについて説明する。
図１１は、圧電センサーに用いられているセンサー素子の概略構成を示す模式図である。
図１１（ａ）は、模式平面図であり、図１１（ｂ）は、図１１（ａ）のＣ−Ｃ線での模式断面図である。なお、図中のＸ軸、Ｙ軸、Ｚ軸は、互いに直交する座標軸である。
なお、上記各実施形態との共通部分には、同一の符号を付し、詳細な説明は省略する。
【００４１】
図１１に示すように、センサー素子５は、基部２０と、基部２０の＋Ｙ側の端部からＹ軸に沿って延びる一対の振動腕２１，２２と、を備えた音叉型構造となっている。
基部２０及び一対の振動腕２１，２２の材料としては、特に限定されないが、Ｓｉ、水晶などが挙げられる。
一対の振動腕２１，２２には、Ｘ軸とＹ軸とで規定される平面（Ｘ−Ｙ平面）に沿った主面のうち、＋Ｚ側の主面２３に、各一対の駆動部２１ａ，２１ｂ、駆動部２２ａ，２２ｂと、検出部２１ｃ，２２ｃとが、根元部から中間部にかけてＹ軸に沿って延在するように設けられている。
【００４２】
駆動部２１ａは、振動腕２１の−Ｘ側に設けられ、駆動部２１ｂは、振動腕２１の＋Ｘ側に設けられている。駆動部２２ａは、振動腕２２の＋Ｘ側に設けられ、駆動部２２ｂは、振動腕２２の−Ｘ側に設けられている。
検出部２１ｃは、駆動部２１ａと駆動部２１ｂとの間に設けられ、検出部２２ｃは、駆動部２２ａと駆動部２２ｂとの間に設けられている。
【００４３】
駆動部２１ａ，２１ｂ，２２ａ，２２ｂ及び検出部２１ｃ，２２ｃには、上記各実施形態で述べた分極処理方法で分極処理された圧電層１０が備えられている。
各圧電層１０の一方の側（振動腕２１，２２の主面２３側）には第１電極層１１が設けられ、他方の側には第２電極層１２が設けられている。
なお、振動腕２１，２２の主面２３と、各第１電極層１１との間には、図示しない絶縁層（例えば、ＳｉＯ2膜など）が設けられていてもよい。これによれば、センサー素子５は、振動腕２１，２２と各第１電極層１１との絶縁分離を、より確実に行うことができる。
センサー素子５は、上記各実施形態における圧電板１に相当し、振動腕２１，２２は、基板１３に相当することになる。
【００４４】
ここで、センサー素子５の動作について説明する。
図１２は、センサー素子の動作を説明する模式斜視図であり、図１２（ａ）は、駆動振動状態を示す模式斜視図、図１２（ｂ）は、検出振動状態を示す模式斜視図である。なお、各駆動部、各検出部は簡略化して示してあるので、構成の詳細については、図１１を参照のこと。
【００４５】
図１２（ａ）に示すように、センサー素子５は、駆動部２１ａ，２２ａがＹ軸方向に伸張したときに、駆動部２１ｂ，２２ｂがＹ軸方向に収縮し、駆動部２１ａ，２２ａがＹ軸方向に収縮したときに、駆動部２１ｂ，２２ｂがＹ軸方向に伸張するように、各第１電極層１１と第２電極層１２との間に交番電圧を印加すると、逆圧電効果により各圧電層１０が所定の周期で白矢印、黒矢印の方向に交互に伸縮する。
これにより、振動腕２１，２２は、所定の周期でＸ軸に沿って白矢印、黒矢印の方向に交互に屈曲振動する。このとき振動腕２１，２２は、逆相モード（互いに逆方向となる振動モード、つまり、互いに近付く方向と、互いに離れる方向とに交互に振動する振動モード）で振動することになる。
【００４６】
次に、図１２（ｂ）に示すように、この駆動振動状態で、Ｙ軸周りに角速度ωが印加されると、コリオリ力により振動腕２１，２２は、Ｚ軸に沿って白矢印、黒矢印の方向に交互に屈曲振動する（面外振動ともいう）。このとき、振動腕２１，２２は、逆相モードで振動することになる。
この検出振動状態では、振動腕２１，２２のＺ軸方向の屈曲振動により、検出部２１ｃ，２２ｃの圧電層１０が白矢印、黒矢印の方向に交互に伸縮し、圧電効果によって検出部２１ｃ，２２ｃの第１電極層１１と第２電極層１２との間に電荷が生じる。
圧電センサーは、センサー素子５から、この電荷を電気信号として取り出すことにより、角速度ωを検出することができる。
【００４７】
上述したように、圧電デバイスの一例としての圧電センサーは、センサー素子５に、上記各実施形態に記載の分極処理方法によって分極処理され、印加電圧に対する変位量が増大した圧電層１０を備えていることから、低電圧で各駆動部２１ａ，２１ｂ，２２ａ，２２ｂを動作させることが可能となり、省電力化を図ることができる。
また、圧電センサーは、センサー素子５に変位量が増大した圧電層１０を備えていることから、印加電圧が従来と同じでも、センサー素子５の駆動振動を大きくすることができる。これにより、圧電センサーは、センサー素子５の角速度ω印加時の検出振動も大きくなることから、検出感度、検出精度などの検出特性を向上させることができる。
【００４８】
なお、圧電層１０を備えている圧電センサーとしては、特に限定されないが、上記角速度以外に、加速度、圧力、重量などの物理量を検出するセンサーなどが挙げられる。
また、圧電層１０を備えている圧電デバイスとしては、特に限定されないが、圧電センサー以外に、圧電アクチュエーター、圧電振動子、圧電発振器などが挙げられる。
【００４９】
（電子機器）
次に、上記圧電デバイスを備えている電子機器としての携帯電話について説明する。
図１３は、電子機器としての携帯電話を示す模式斜視図である。
図１３に示す携帯電話７００は、上記圧電デバイスを、センサーデバイス、基準クロック発振源などとして備え、更に液晶表示装置７０１、複数の操作ボタン７０２、受話口７０３、及び送話口７０４を備えて構成されている。
【００５０】
上述した圧電デバイスは、上記携帯電話に限らず、電子ブック、パーソナルコンピューター、テレビ、デジタルスチールカメラ、ビデオカメラ、ビデオレコーダー、ナビゲーション装置、ページャー、電卓、電子ゲーム機器、ワードプロセッサー、ワークステーション、テレビ電話、ＰＯＳ端末、医療機器（例えば電子体温計、血圧計、血糖計、心電図計測装置、超音波診断装置、電子内視鏡）、魚群探知機、各種測定機器、計器類、フライトシミュレーターなどを含む電子機器のセンサーデバイス、基準クロック発振源などとして好適に用いることができ、いずれの場合にも上述した効果（例えば、省電力化）を奏する電子機器を提供することができる。
【００５１】
（移動体）
次に、上記圧電デバイスを備えている移動体としての自動車について説明する。
図１４は、移動体としての自動車を示す模式斜視図である。
自動車８００は、上記圧電デバイスを、例えば、搭載されている各種電子制御式装置（例えば、電子制御式燃料噴射装置、電子制御式ＡＢＳ装置、電子制御式一定速度走行装置など）のセンサーデバイス、基準クロック発振源などとして用いている。
これによれば、自動車８００は、上記圧電デバイスを備えていることから、上述した効果（例えば、省電力化）を奏し、優れた性能を発揮することができる。
【００５２】
上述した圧電デバイスは、上記自動車８００に限らず、自走式ロボット、自走式搬送機器、列車、船舶、飛行機、人工衛星などを含む移動体のセンサーデバイス、基準クロック発振源などとして好適に用いることができ、いずれの場合にも上述した効果（例えば、省電力化）を奏する移動体を提供することができる。
【符号の説明】
【００５３】
１…圧電板、５…センサー素子、１０…圧電層、１１…第１電極層、１２…第２電極層、１３…基板、１４…正電界領域、１５…負電界領域、１６…曲線、１７，１８…抗電界、２０…基部、２１，２２…振動腕、２１ａ，２１ｂ，２２ａ，２２ｂ…駆動部、２１ｃ，２２ｃ…検出部、２３…主面、７００…電子機器としての携帯電話、７０１…液晶表示装置、７０２…操作ボタン、７０３…受話口、７０４…送話口、８００…移動体としての自動車。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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