[發明專利]一種壓電元件、壓電振動器及其制作方法、電子設備

在審

• 申請號: 202011300621.3
• 申請日: 2020-11-18
• 公開（公告）號: CN114583044A
• 公開（公告）日: 2022-06-03
• 發明（設計）人: 陳右儒
• 申請（專利權）人: 京東方科技集團股份有限公司
• 主分類號: H01L41/09
• 分類號: H01L41/09;H01L41/047;H01L41/22;H01L41/29
• 代理公司: 北京潤澤恒知識產權代理有限公司 11319
• 代理人: 李娜

本發明提供了一種壓電元件、壓電振動器及其制作方法、電子設備，涉及壓電技術領域。本發明通過在壓電元件中設置第一電極以及位于第一電極上的第二電極，第二電極具有暴露出第一電極的開口，并在壓電元件中設置壓電結構，該壓電結構包括第一壓電部和圍繞第一壓電部設置的第二壓電部，第一壓電部設置在開口內并與第一電極接觸，第二壓電部設置在第二電極遠離第一電極的一側，第二壓電部具有取向性。通過在第一電極上增加第二電極，并且在第一電極上生長第一壓電部，在第二電極上生長第二壓電部，使得圍繞第一壓電部的第二壓電部具有取向性，提高壓電結構邊緣的薄膜強度，避免壓電結構的邊緣位置出現缺陷，進而避免了缺陷位置因振動出現破損。

技術領域

本發明涉及壓電技術領域，特別是涉及一種壓電元件、壓電振動器及其制作方法、電子設備。

背景技術

隨著電子技術的急速進步，人們對電子設備的使用體驗的要求越來越高，目前的電子設備大多數只能提供視覺和聽覺上的體驗，無法給用戶帶來觸覺體驗，因此，觸覺再現技術應運而生。

現有的觸覺再現技術是在電子設備中設置壓電元件，通過壓電元件的振動來提供觸覺反饋。然而，現有的壓電元件中，在第一電極上生長的壓電結構對應的膜層不具有取向性，導致壓電結構對應的膜層的薄膜強度較低，因此，在對壓電結構對應的膜層進行圖案化處理得到壓電結構的過程中，容易在壓電結構的邊緣位置出現缺陷，進而導致壓電元件在使用時，缺陷位置容易因振動出現破損，造成壓電元件失效。

發明內容

本發明提供一種壓電元件、壓電振動器及其制作方法、電子設備，以解決現有的壓電元件中的壓電結構對應的膜層不具有取向性，在制作時容易在壓電結構的邊緣位置出現缺陷，缺陷位置容易因振動出現破損的問題。

為了解決上述問題，本發明公開了一種壓電元件，包括：第一電極和設置在所述第一電極上的第二電極，所述第二電極具有暴露出所述第一電極的開口；

所述壓電元件還包括壓電結構，所述壓電結構包括第一壓電部和圍繞所述第一壓電部設置的第二壓電部，所述第一壓電部設置在所述開口內并與所述第一電極接觸，所述第二壓電部設置在所述第二電極遠離所述第一電極的一側；其中，所述第二壓電部具有取向性。

可選的，沿著所述第二壓電部指向所述第一壓電部的方向上，所述第一壓電部的寬度是所述第二壓電部的寬度的10倍至20倍。

可選的，所述第一電極的材料為氧化銦錫，所述第二電極的材料為鉑。

可選的，在沿著垂直于所述第一電極所在平面的方向上，所述第一電極的厚度為100nm至500nm，所述第二電極的厚度小于100nm。

可選的，在沿著垂直于所述第一電極所在平面的方向上，所述第一壓電部的厚度大于所述第二電極的厚度。

可選的，在沿著垂直于所述第一電極所在平面的方向上，所述第二電極的厚度與所述第二壓電部的厚度之和等于所述第一壓電部的厚度。

可選的，所述第一壓電部和所述第二壓電部的材料均為壓電陶瓷。

可選的，所述壓電元件還包括設置在所述壓電結構遠離所述第一電極一側的第三電極。

為了解決上述問題，本發明還公開了一種壓電振動器，包括：襯底以及設置在所述襯底上的多個上述的壓電元件。

可選的，所述壓電振動器還包括覆蓋所述襯底和各個所述壓電元件的絕緣層，所述絕緣層具有與每個所述壓電元件對應的第一過孔和第二過孔；

所述壓電振動器還包括設置在所述絕緣層遠離所述壓電元件一側的走線層，所述走線層包括與每個所述壓電元件對應的第一信號線和第二信號線，每條所述第一信號線通過所述第一過孔與對應的所述壓電元件中的所述第一電極連接，每條所述第二信號線通過所述第二過孔與對應的所述壓電元件中的所述第三電極連接。