CN101273478A - 压电器件、驱动该器件的方法、压电设备和液体排放设备 - Google Patents

压电器件、驱动该器件的方法、压电设备和液体排放设备 Download PDF

Info

Publication number
CN101273478A
CN101273478A CNA2006800354584A CN200680035458A CN101273478A CN 101273478 A CN101273478 A CN 101273478A CN A2006800354584 A CNA2006800354584 A CN A2006800354584A CN 200680035458 A CN200680035458 A CN 200680035458A CN 101273478 A CN101273478 A CN 101273478A
Authority
CN
China
Prior art keywords
crystal
electric field
ferroelectric crystal
piezoelectric device
ferroelectric
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.)
Granted
Application number
CNA2006800354584A
Other languages
English (en)
Other versions
CN101273478B (zh
Inventor
坂下幸雄
藤井隆满
菱沼庆一
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Fujifilm Corp
Original Assignee
Fujifilm Corp
Priority date (The priority date 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 date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Fujifilm Corp filed Critical Fujifilm Corp
Publication of CN101273478A publication Critical patent/CN101273478A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN101273478B publication Critical patent/CN101273478B/zh
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H10—SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H10N—ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H10N30/00—Piezoelectric or electrostrictive devices
    • H10N30/20—Piezoelectric or electrostrictive devices with electrical input and mechanical output, e.g. functioning as actuators or vibrators
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B41—PRINTING; LINING MACHINES; TYPEWRITERS; STAMPS
    • B41J—TYPEWRITERS; SELECTIVE PRINTING MECHANISMS, i.e. MECHANISMS PRINTING OTHERWISE THAN FROM A FORME; CORRECTION OF TYPOGRAPHICAL ERRORS
    • B41J2/00—Typewriters or selective printing mechanisms characterised by the printing or marking process for which they are designed
    • B41J2/005—Typewriters or selective printing mechanisms characterised by the printing or marking process for which they are designed characterised by bringing liquid or particles selectively into contact with a printing material
    • B41J2/01—Ink jet
    • B41J2/135—Nozzles
    • B41J2/14—Structure thereof only for on-demand ink jet heads
    • B41J2/14201—Structure of print heads with piezoelectric elements
    • B41J2/14233—Structure of print heads with piezoelectric elements of film type, deformed by bending and disposed on a diaphragm
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02N—ELECTRIC MACHINES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H02N2/00—Electric machines in general using piezoelectric effect, electrostriction or magnetostriction
    • H—ELECTRICITY
    • H10—SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H10N—ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H10N30/00—Piezoelectric or electrostrictive devices
    • H10N30/80—Constructional details
    • H10N30/85—Piezoelectric or electrostrictive active materials
    • H10N30/853—Ceramic compositions
    • H—ELECTRICITY
    • H10—SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H10N—ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H10N30/00—Piezoelectric or electrostrictive devices
    • H10N30/80—Constructional details
    • H10N30/85—Piezoelectric or electrostrictive active materials
    • H10N30/853—Ceramic compositions
    • H10N30/8548—Lead-based oxides
    • H10N30/8554—Lead-zirconium titanate [PZT] based
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B41—PRINTING; LINING MACHINES; TYPEWRITERS; STAMPS
    • B41J—TYPEWRITERS; SELECTIVE PRINTING MECHANISMS, i.e. MECHANISMS PRINTING OTHERWISE THAN FROM A FORME; CORRECTION OF TYPOGRAPHICAL ERRORS
    • B41J2202/00—Embodiments of or processes related to ink-jet or thermal heads
    • B41J2202/01—Embodiments of or processes related to ink-jet heads
    • B41J2202/03—Specific materials used
    • H—ELECTRICITY
    • H10—SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H10N—ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H10N30/00—Piezoelectric or electrostrictive devices
    • H10N30/20—Piezoelectric or electrostrictive devices with electrical input and mechanical output, e.g. functioning as actuators or vibrators
    • H10N30/204—Piezoelectric or electrostrictive devices with electrical input and mechanical output, e.g. functioning as actuators or vibrators using bending displacement, e.g. unimorph, bimorph or multimorph cantilever or membrane benders
    • H10N30/2047—Membrane type

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Ceramic Engineering (AREA)
  • Particle Formation And Scattering Control In Inkjet Printers (AREA)
  • General Electrical Machinery Utilizing Piezoelectricity, Electrostriction Or Magnetostriction (AREA)

Abstract

一种压电器件(1)包括：压电体(13)以及多个电极(12，14)，它们将电场以预定方向施加到所述压电体(13)。所述压电体(13)包含一种无机化合物多晶体，该无机化合物多晶体包含当未施加电场时具有晶体取向特性的第一铁电物质晶体，并且该无机化合物多晶体具有这样的特性，即，通过施加至少为预定电场E1的电场，所述第一铁电物质晶体的至少一部分经历了到其晶系不同于所述第一铁电物质晶体的晶系的第二铁电物质晶体的相变。在所施加的最小电场Emin和所施加的最大电场Emax满足Emin＜E1＜Emax的条件下所述压电器件(1)被驱动。

Description

压电器件、驱动该器件的方法、压电设备和液体排放设备
技术领域
本发明涉及一种压电器件和驱动该压电器件的方法。本发明尤其涉及一种构成该压电器件的压电体的晶体结构和驱动该压电器件的条件。本发明还涉及一种压电设备，该压电设备中设置有压电器件和用于控制对该压电器件的驱动的控制装置，并且还涉及使用了该压电设备的液体排放设备。
背景技术
迄今为止，被设置有压电体的压电器件和将电场以预定方向施加到该压电体上的电极已经被用作装载到喷墨型记录头等上的驱动机构，所述压电体具有压电特性，从而根据施加在该压电体上的电场的增大和减小来膨胀和收缩。
迄今为止，诸如锆钛酸铅(PZT)之类的具有钙钛矿结构的复合氧化物已知可作为压电体材料。具有钙钛矿结构的复合氧化物是铁电物质，在未施加电场时，所述铁电物质具有自发极化特性。在使用传统的压电器件时，通常在与铁电物质的极化轴匹配的方向施加电场，从而利用在极化轴的方向上膨胀的压电效应。(以下将把在与铁电物质的极化轴匹配的方向上施加电场的技术称作传统技术1)。具体地讲，迄今为止，进行材料设计从而使施加电场的方向和极化轴的方向可以彼此一致(即，极化轴＝施加电场的方向)被看得很重要。
然而，在仅仅利用铁电物质的上述压电效应的情况下，压电器件的应变(strain)位移量受到限制。因此，现在对具有增强的应变位移量的压电器件有强烈的需求。
而且，随着近年来电子设备的尺寸减小、重量下降、和功能增强，已经出现了压电器件的尺寸减小、重量下降、和功能增强的趋势。例如，在用于喷墨型记录头的压电器件从而可获得具有良好图像质量的图像的情况下，近来已经研究如何提高压电器件的阵列密度。而且，随着压电器件的阵列密度可能提高，近来已经研究如何减小压电器件的厚度。然而，在具有减小了厚度的压电器件的情况下，如果以和传统压电器件相同的方式来把电压施加到压电器件，则施加到压电体的电场将变高。因此，在这样的情况下，如果直接采用与传统压电器件相同的材料设计，则将不能获得充分的压电效应。
图11是示出了构成传统的压电器件的压电体的压电特性的示图。迄今为止，我们已经知道从所述铁电物质的上述压电效应获得的压电特性(即，所施加的电场和应变位移量之间的关系)可以被近似地表示为图11所示的曲线Q(传统技术1)。曲线Q表明，对于所施加的从0到某个施加的电场Ex的电场范围，随着所施加的电场增大应变位移量线性增加。曲线Q还表明，对于比某个施加的电场Ex高的所施加的电场，随着所施加的电场增大的应变位移量的增加显著变小，并且应变位移量近似达到饱和。
迄今为止，已经通过所施加的落在0到Ex的范围内的电场来使用压电器件，在该范围内随着所施加的电场增大应变位移量线性增加。(例如，根据压电体的材料种类，Ex取从大约5kV/cm到大约100kV/cm的值，并且根据压电体的材料种类，所施加的最大电场取从大约0.1kV/cm到大约10kV/cm的值。)然而，对于具有减小的厚度的压电器件的情况，在以和传统压电器件相同的方式来把电压施加到压电器件的情况下，施加到压电体的电场变高。因此，在这样的情况下，通过所施加的落在例如0到Ey(Ey＞Ex)的范围内的电场来使用具有减小的厚度的压电器件。在这样的情况下，实质压电常数可以被图11所示的虚线Q’所示出的斜率来表示。具体地讲，在此情况下，实质压电常数小于就所施加的0到Ex的电场范围而言的压电常数，并且压电器件最初具有的压电特性不能被充分利用。
特别是，在所施加的最小电场和所施加的最大电场之间的差被设置在与传统技术相同的水平的情况下，例如，在通过所施加的落在Ex到Ey的范围内的电场来使用压电器件的情况下，在所施加的电场范围内使用压电器件，其中可获得很小的应变位移，因此不能充分使用压电器件的功能。
考虑到上述情况，在例如日本专利3568107中，提出了一种通过施加电场使压电体发生相变的压电器件。(例如，日本专利3568107中的压电器件以下将被称作传统技术2。)日本专利3568107公开了一种包括相变薄膜、电极和加热元件的压电器件，所述加热元件在居里温度Tc附近的温度T下调整相变薄膜的温度。(参照日本专利3568107的权利要求1。)而且，在日本专利3568107中，一种薄膜被提及作为相变薄膜，该薄膜经历四方晶系与菱形晶系之间的相变，或者菱形晶系或四方晶系与立方晶系之间的相变。(参照日本专利3568107的权利要求2)
在日本专利3568107中描述，通过根据日本专利3568107的发明的压电器件，可依靠铁电物质的压电效应和由于伴随相变的晶体结构的改变所导致的体积变化，来获得与传统压电器件相比较高的应变位移量。
在日本专利3568107中，经历四方晶系与菱形晶系之间相变的薄膜被提及作为相变薄膜，上述晶系中每一种晶系均构成铁电物质，并且经历构成铁电物质的菱形晶系或四方晶系与构成顺电物质的立方晶系之间的相变的薄膜也被提及作为相变薄膜。然而，在日本专利3568107中描述的压电器件(传统技术2)是在居里温度Tc附近的温度下使用的压电器件。居里温度Tc对应于铁电物质和顺电物质之间的相变温度。因此，当在居里温度Tc附近的温度下使用该压电器件时，相变薄膜将不能经历四方晶系与菱形晶系之间的相变。因此，在日本专利3568107中描述的压电器件将是利用铁电物质和顺电物质之间的相变的压电器件。通过使用利用铁电物质和顺电物质之间的相变的压电器件，由于顺电物质不具有自发极化特性，因此，在发生相变之后，将不能通过施加电场来获得在极化轴方向上膨胀的压电效应。
在日本专利3568107中描述的压电器件的压电特性可以由图11所示的曲线R(传统技术2)近似表示。在图11中，为了便于比较，由曲线R表示的在相变发生之前的压电特性与由曲线Q表示的在相变发生之前的压电特性相同，曲线Q与仅利用铁电物质的压电效应的前述传统技术1相对应。曲线R表示，对于在相变发生之前施加的电场范围，由于铁电物质的压电效应，导致随着所施加的电场的增大，应变位移量线性增加。曲线R还表示，对于从相变开始时所施加的电场E1到相变接近结束时所施加的电场E2的所施加的电场范围，由于伴随相变的晶体结构的改变，导致应变位移量增加。曲线R还表示，对于高于所施加的电场E2的所施加的电场范围，在针对顺电物质的相变接近结束时，由于不能再获得铁电物质的压电效应，所以应变位移量不会随着再施加电场而增加。
就传统技术2而言，如同在前述仅利用铁电物质的压电效应的传统技术1的情况下那样，如果减小压电器件的厚度，则将以包括较高的所施加的电场的范围的所施加的电场来使用具有减小的厚度的压电器件，在该范围内只能获得很小的应变位移量，并且将不能保持较高的工作效率。
发明内容
考虑到上述情况，本发明的主要目的在于提供一种压电器件，该压电器件能够可靠地产生较大的应变位移量，并且能够应对厚度的减小。
本发明的另一目的在于提供一种驱动压电器件的方法。
本发明的再一目的在于提供一种压电设备，其中设置有压电器件和用于对压电器件的驱动进行控制的控制装置。
本发明的特别目的在于提供一种利用所述压电设备的液体排放设备。
本发明提供一种压电器件，包括：
i)压电体，其具有压电特性，以及
ii)多个电极，将电场以预定方向施加到所述压电体，
所述压电体包含一种无机化合物多晶体，该无机化合物多晶体包含当未施加电场时具有晶体取向特性的第一铁电物质晶体，并且该无机化合物多晶体具有这样的特性，即，通过施加至少为预定电场E1的电场，第一铁电物质晶体的至少一部分经历了到其晶系不同于第一铁电物质晶体的晶系的第二铁电物质晶体的相变，
在所施加的最小电场Emin和所施加的最大电场Emax满足式(1)的条件下驱动所述压电器件，所述式(1)为：
Emin＜E1＜Emax    (1)
其中，电场E1表示开始进行从第一铁电物质晶体到第二铁电物质晶体的相变的最小电场。
在根据本发明的压电器件中，该压电体可由无机化合物多晶体构成，所述无机化合物多晶体由未施加电场时的第一铁电物质晶体构成。可选地，压电体可由无机化合物多晶体构成，所述无机化合物多晶体包含未施加电场时的第一铁电物质晶体与其晶系不同于第一铁电物质晶体的晶系的其它铁电物质晶体的混合物。
在此使用的术语“具有晶体取向特性的第一铁电物质晶体”指的是第一铁电物质晶体的用Lotgerling方法测得的取向率F至少等于80％。
取向率F可以由以下示出的式(i)表示。
F(％)＝(P-P0)/(1-P0)×100    (i)
在式(i)中，P表示来自取向平面的反射强度的总和与全部反射强度的总和的比率。在(001)取向的情况下，P表示来自(001)面的反射强度I(001)的总和∑I(001)与来自各个晶体面(hkl)的反射强度I(hkl)的总和∑I(hkl)的比率{∑I(001)/∑I(hkl)}。例如，对于钙钛矿晶体，在(001)取向的情况下，通过式P＝I(001)/[I(001)+I(100)+I(101)+I(110)+I(111)]来计算比率P。
而且，在式(i)中，P0表示经历了理想随机取向的采样的P。
在经历了理想随机取向的采样(P＝P0)的情况下，取向率F等于0％。而且，在经历了理想取向的采样(P＝1)的情况下，取向率F等于100％。
例如，在上述日本专利3568107(传统技术2)中，没有提到有关晶体取向特性的内容。迄今为止，具有非均匀结构的陶瓷烧结体已经被用作压电体，因此没有关于利用具有晶体取向特性的压电体的概念。
应该优选地改进根据本发明的压电器件，即，在所施加的最小电场Emin和所施加的最大电场Emax满足式(2)的条件下驱动所述压电器件，所述式(2)为：
Emin＜E1≤E2＜Emax    (2)
其中，电场E2表示从第一铁电物质晶体到第二铁电物质晶体的相变接近完全结束的电场。
在此使用的术语“从第一铁电物质晶体到第二铁电物质晶体的相变接近完全结束的电场E2”意味着不会随着进一步施加更高的电场而出现进一步的相变。当在压电体上施加高于E2的电场时，通常会出现以下情况，即，第一铁电物质晶体的一部分保留为未经历到第二铁电物质晶体的相变的第一铁电物质晶体。
而且，根据本发明的压电器件应该被优选地改进为，第一铁电物质晶体的极化轴的方向不同于由电极施加的电场的方向。尤其是，根据本发明的压电器件应该优选地被改进为，所施加的电场的方向近似地与第二铁电物质晶体的极化轴的方向相一致。
在此使用的术语“所施加的电场的方向近似地与第二铁电物质晶体的极化轴的方向相一致”意味着所施加的电场的方向与第二铁电物质晶体的极化轴的方向之间的偏差在±20％的范围内。
如参照仅利用铁电物质的压电效应的传统的压电器件(传统技术1)中所述，迄今为止已经认识到在与铁电物质的极化轴相匹配的方向上施加电场的重要性。如果前述在与铁电物质的极化轴相匹配的方向上施加电场的技术被直接应用于使第一铁电物质晶体经历了到第二铁电物质晶体的相变的本发明的系统，那么，在经历相变之前，电场将被施加在与第一铁电物质晶体的极化轴相匹配的方向。
与前述传统技术1相比较，通过使用根据本发明的压电器件，第一铁电物质晶体的极化轴的方向与电极所施加的电场的方向被设置为彼此不同。而且，优选的是，所施加的电场的方向被设置为与第二铁电物质晶体的极化轴的方近似相同。通过使用根据本发明的压电器件，能够优选地获得“工程化畴效应(engineered domain effect)”等。
例如，在S.E.Park等人在JAP，82，1804(1997)的文献“Ultrahighstrain and piezoelectric behavior in relaxor based ferroelectric singlecrystals”中对“单晶体的工程化畴效应”进行了描述。
在前述文献中，“工程化畴效应”被描述为这样的效应，即，就PZN-8％PT单晶体而言，在进行从第一铁电物质晶体(菱形晶系)到第二铁电物质晶体(四方晶系)的相变，使得第一铁电物质晶体的极化轴的方向与所施加的电场的方向可能彼此不同，并且使得所施加的电场的方向可能与第二铁电物质晶体的极化轴的方向相匹配的情况下，能够获得比在所施加的电场的方向与第一铁电物质晶体的极化轴的方向相匹配的情况更大的位移量。
图12示出了前述文献的图17中所示的压电特性。在前述文献中，描述了以下情况：在步骤A和步骤B的范围内，即，在相变近似于结束之前的范围内，依靠工程化畴效应，能够获得比在所施加的电场的方向与第一铁电物质晶体的极化轴的方向相匹配的情况更大的位移量。在前述文献中，没有说明为何会出现工程化畴效应。
然而，在前述文献中，尤其没有公开在相变接近于完全结束之后的阶段的压电特性。而且，没有提及多晶体本身。因此，也就没有提及具有晶体取向特性的多晶体，在根据本发明的压电器件中采用多晶体。而且，没有提及诸如以设置在特定范围内的所施加的最小电场和所施加的最大电场来执行驱动之类的技术。具体地讲，在前述文献中，通过报告“单晶体的工程化畴效应”，而且仅仅报告了该效应，并没有提及对多晶体的应用、以及明确用作压电器件等。
在根据本发明的压电器件中，第一铁电物质晶体的类型和第二铁电物质晶体的类型的组合可以是这样的，即，从由四方晶系晶体、斜方晶系晶体、和菱形晶系晶体构成的组中选择第一铁电物质晶体，并且
从由四方晶系晶体、斜方晶系晶体、和菱形晶系晶体构成的组中选择第二铁电物质晶体，并且所述第二铁电物质晶体的晶系不同于所述第一铁电物质晶体的晶系。
铁电物质晶体的极化轴如下所示。
四方晶系：<001>
斜方晶系：<110>
菱形晶系：<111>
通常，所施加的电场的方向被设置在压电体的厚度方向(压电体表面的法线方向，即，取向方向)上。
在考虑了前述极化轴的情况下，第一铁电物质晶体和第二铁电物质晶体的组合的示例包括下述组合(1)至(6)，从而所施加的电场的方向(取向方向)与发生相变之后的第二铁电物质晶体的极化轴的方向近似一致。
(1)一种组合，其中，第一铁电物质晶体是取向特性近似于<001>方向的菱形晶系晶体，并且第二铁电物质晶体是四方晶系晶体。
(2)一种组合，其中，第一铁电物质晶体是取向特性近似于<111>方向的四方晶系晶体，并且第二铁电物质晶体是菱形晶系晶体。
(3)一种组合，其中，第一铁电物质晶体是取向特性近似于<001>方向的斜方晶系晶体，并且第二铁电物质晶体是四方晶系晶体。
(4)一种组合，其中，第一铁电物质晶体是取向特性近似于<110>方向的四方晶系晶体，并且第二铁电物质晶体是斜方晶系晶体。
(5)一种组合，其中，第一铁电物质晶体是取向特性近似于<110>方向的菱形晶系晶体，并且第二铁电物质晶体是斜方晶系晶体。
(6)一种组合，其中，第一铁电物质晶体是取向特性近似于<111>方向的斜方晶系晶体，并且第二铁电物质晶体是菱形晶系晶体。
在此使用的术语“第一铁电物质晶体的取向特性近似于<abc>方向”指的是取向率F至少等于80％。
在根据本发明的压电器件中，压电体可至少包含一种钙钛矿型氧化物，其可能包含不可避免的杂质。
在这样的情况下，压电体应该优选地至少包含一种钙钛矿型氧化物，其可能包含不可避免的杂质，所述钙钛矿型氧化物由以下通式表示：
通式ABO3
其中，A表示A位的元素，并且表示从由Pb、Ba、La、Sr、Bi、Li、Na、Ca、Cd、Mg、和K构成的组中选择的至少一种元素，B表示B位的元素，并且表示从由Ti、Zr、V、Nb、Ta、Cr、Mo、W、Mn、Sc、Co、Cu、In、Sn、Ga、Zn、Cd、Fe、Ni和镧系元素构成的组中选择的至少一种元素，并且O表示氧原子，标准成分是这样的：A位元素的摩尔量是1.0，并且同时B位元素的摩尔量是1.0，附带条件是A位元素的摩尔量和B位元素的摩尔量每一个均可在能够获得钙钛矿结构的范围内偏离1.0。
而且，应该优选地改进根据本发明的压电器件，即，发生从压电体的第一铁电物质晶体到第二铁电物质晶体的相变的相变温度落在-50℃至+200℃的范围内。
而且，应该优选地改进根据本发明的压电器件，即，压电体是具有最大20μm的薄膜厚度的压电薄膜。
而且，应该优选地改进根据本发明的压电器件，即，压电体包含微粒取向陶瓷烧结体。
本发明还提供了一种驱动压电器件的方法，所述压电器件中设置有：
i)压电体，其具有压电特性，以及
ii)多个电极，将电场以预定方向施加到所述压电体，
所述压电体包含一种无机化合物多晶体，该无机化合物多晶体包含当未施加电场时具有晶体取向特性的第一铁电物质晶体，并且该无机化合物多晶体具有这样的特性，即，通过至少施加预定的电场E1，第一铁电物质晶体的至少一部分经历了到其晶系不同于第一铁电物质晶体的晶系的第二铁电物质晶体的相变，
该方法包括步骤：在所施加的最小电场Emin和所施加的最大电场Emax满足式(1)的条件下驱动所述压电器件，所述式(1)为：
Emin＜E1＜Emax    (1)
其中，电场E1表示开始进行从第一铁电物质晶体到第二铁电物质晶体的相变的最小电场。
根据本发明的驱动压电器件的方法应该被优选地改进为，在所施加的最小电场Emin和所施加的最大电场Emax满足式(2)的条件下驱动所述压电器件，所述式(2)为：
Emin＜E1≤E2＜Emax    (2)
其中，电场E2表示从第一铁电物质晶体到第二铁电物质晶体的相变接近完全结束的电场。
本发明还提供了一种压电设备，包括：
i)压电器件，所述压电器件中设置有：
a)压电体，其具有压电特性，以及
b)多个电极，用于将电场以预定方向施加到所述压电体，以及
ii)控制装置，用于控制对所述压电器件进行的驱动，
所述压电体包含一种无机化合物多晶体，该无机化合物多晶体包含当未施加电场时具有晶体取向特性的第一铁电物质晶体，并且该无机化合物多晶体具有这样的特性，即，通过至少施加预定的电场E1，第一铁电物质晶体的至少一部分经历了到其晶系不同于第一铁电物质晶体的晶系的第二铁电物质晶体的相变，
所述控制装置在所施加的最小电场Emin和所施加的最大电场Emax满足式(1)的条件下驱动所述压电器件，所述式(1)为：
Emin＜E1＜Emax    (1)
其中，电场E1表示开始进行从第一铁电物质晶体到第二铁电物质晶体的相变的最小电场。
根据本发明的压电设备应该被优选地改进为，在所施加的最小电场Emin和所施加的最大电场Emax满足式(2)的条件下驱动所述压电器件，所述式(2)为：
Emin＜E1≤E2＜Emax    (2)
其中，电场E2表示从第一铁电物质晶体到第二铁电物质晶体的相变接近完全结束的电场。
本发明还提供了一种液体排放设备，包括：
i)根据本发明的压电设备，以及
ii)液体存储和排放构件，其中设置有：
a)液体存储腔，其中存储液体，以及
b)液体排放开口，所述液体通过所述液体排放开口从所述液体存储腔排放到所述液体存储腔的外部。
根据本发明的压电器件包含压电体，所述压电体包含一种无机化合物多晶体，该无机化合物多晶体包含当未施加电场时具有晶体取向特性的第一铁电物质晶体，并且该无机化合物多晶体具有这样的特性，即，通过至少施加预定的电场E1，第一铁电物质晶体的至少一部分经历了到其晶系不同于第一铁电物质晶体的晶系的第二铁电物质晶体的相变。在所施加的最小电场Emin和所施加的最大电场Emax满足式(1)的条件下驱动根据本发明的压电器件，所述式(1)为：
Emin＜E1＜Emax    (1)
其中，电场E1表示开始进行从第一铁电物质晶体到第二铁电物质晶体的相变的最小电场。
根据本发明的液体排放设备应该被优选地改进为，在所施加的最小电场Emin和所施加的最大电场Emax满足式(2)的条件下驱动根据本发明的压电器件，所述式(2)为：
Emin＜E1≤E2＜Emax    (2)
其中，电场E2表示从第一铁电物质晶体到第二铁电物质晶体的相变接近完全结束的电场。
通过根据本发明的压电器件，能够获得由于晶体结构随着压电体的相变而改变的体积变化。而且，压电体包含相变发生之前和相变发生之后这两个阶段的铁电物质晶体。因此，能够在相变发生之前和相变发生之后这两个阶段获得铁电物质的压电效应。因此，当在满足上述式(1)的条件下驱动压电器件时和当在满足上述式(2)的条件下驱动压电器件时，能够总体上获得一个大的应变位移量。
通过根据本发明的压电器件，作为经历相变之前的铁电物质晶体的第一铁电物质晶体是具有晶体取向特性的晶体。因此，能够可靠地进行从第一铁电物质晶体到第二铁电物质晶体的相变，并且能够可靠地获得较大的应变位移量。
从易于生产、低成本、和较高的形状设计灵活性等角度看，根据本发明的压电器件的前述构造比利用大型单晶体的情况是有利的。而且，在把压电器件的厚度设置得较薄的情况下，由于不需要使用需要高成本的单晶体底板，所以能够把对底板进行选择的灵活性保持得较高。从低成本、工艺选择的高灵活性等角度看，对底板进行选择的高灵活性是有利的。
在将根据本发明的压电器件和传统压电器件(前述传统技术1，所述传统压电器件设置有具有由类似的化学式表示的成分的压电体)进行比较的情况下，在所施加的最大电场Emax等于或大于用于传统压电器件(前述传统技术1)的所施加的最大电场的条件下驱动根据本发明的压电器件，在所述传统压电器件中，仅利用铁电物质的压电效应。因此，根据本发明的压电器件还能够应用于薄型压电器件，在所述薄型压电器件中，在对压电体施加等于传统技术中的电平的电压的情况下产生较高的施加电场。具体地讲，根据本发明的压电器件能够应对厚度的下降。
根据本发明的压电器件应该被优选地改进为，第一铁电物质晶体的极化轴的方向不同于由电极施加的电场的方向。尤其是，根据本发明的压电器件应该优选地被改进为，所施加的电场的方向近似地与第二铁电物质晶体的极化轴的方向相一致。在这样的情况下，“工程化畴效应”出现，并且相变有效地进行。因此，能够可靠地获得大的应变位移量。
附图说明
图1是示出喷墨型记录头(作为液体排放设备)的主要部分的剖面图，所述喷墨型记录头被设置有根据本发明的压电器件的实施例，
图2是示出图1所示的压电器件的压电体的压电特性的曲线图，
图3是示出温度T、吉布斯自由能G、和钛酸钡的晶系之间的关系的曲线图，
图4是示出喷墨型记录系统的示例的示意图，其中采用图1所示的喷墨型记录头，
图5是示出图4的喷墨型记录系统的一部分的平面图，
图6是示出在未施加电场时在示例2中获得的压电薄膜的XRD图案的曲线图，
图7是示出电场-位移曲线的曲线图，所述曲线是当在Emin＝0kV/cm(＜E1)至Emax＝60kV/cm(＞E1)的条件下驱动示例2中获得的压电器件时获得的，
图8是示出电场-位移曲线的曲线图，所述曲线是当在Emin＝0kV/cm(＜E1)至Emax＝100kV/cm(＞E2)的条件下驱动示例2中获得的压电器件时获得的，
图9是示出在未施加电场时在比较示例2中获得的压电薄膜的XRD图案的曲线图，
图10是示出示例3中进行的电场施加XRD测量的结果的曲线图，
图11是示出构成传统压电器件的压电体的压电特性的曲线图，以及
图12是示出PZN-8％PT单晶体的工程化畴效应的曲线图。
具体实施方式
以下将参照附图更详细地描述本发明。
[压电器件]
[压电器件、压电驱动器、和喷墨型记录头]
以下将参照附图更详细地描述根据本发明的压电器件、压电驱动器(作为根据本发明的压电设备)、和喷墨型记录头(作为根据本发明的液体排放设备)的实施例，所述压电驱动器中设置有根据本发明的压电器件的实施例。图1是示出喷墨型记录头(作为根据本发明的液体排放设备)的主要部分的剖面图，所述喷墨型记录头中设置有根据本发明的压电器件的实施例，所述剖面图取自所述压电器件的厚度方向。在图1中，为了清楚起见，通过实际缩尺改变喷墨型记录头的构成元件的缩尺。
参照图1，压电器件1包括底板11。压电器件1还包括底电极12、压电体13、和顶电极14，它们以该次序覆盖在所述底板11的表面。压电体13包括具有压电特性的无机化合物多晶体。能够由底电极12和顶电极14在压电体13的厚度方向上施加电场。
不对底板11的材料进行限制。底板11的材料的示例包括硅、玻璃、不锈钢(SUS)、和钇稳定氧化锆(YSZ)。底板11还可由层压底板构成，诸如包含按顺序层叠在硅底板上的SiO2薄膜和Si活性层的SOI底板。
不对底电极12的主要成分进行限制。底电极12的主要成分的示例包括诸如Au、Pt、和Ir之类的金属；诸如IrO2、RuO2、LaNiO3、和SrRuO3之类的金属氧化物；和上述金属和/或金属氧化物的组合。而且，不对顶电极14的主要成分进行限制。顶电极14的主要成分的示例包括上述用于底电极12的材料；诸如Al、Ta、Cr和Cu之类的通常用在半导体处理中的电极材料；和上述用于底电极12的材料和/或上面列举的电极材料的组合。不对底电极12和顶电极14的每一个的厚度进行限制。但是，底电极12和顶电极14的每一个的厚度应该优选地落在50nm至500nm的范围内。
压电驱动器(作为根据本发明的压电设备)2中设置有压电器件1。压电驱动器2中还设置有振动板16，所述振动板16被固定到压电器件1的底板11的后表面，并且能够通过压电体13的膨胀和收缩而振动。压电驱动器2中还设置有控制装置15，其可由例如用于驱动压电器件1的驱动电路构成。
喷墨型记录头(作为根据本发明的液体排放设备)3近似地具有这样的结构：墨水喷嘴(作为液体存储和排放构件)20被固定到压电驱动器2的后表面。墨水喷嘴20包括墨水腔(作为液体存储腔)21，其中存储有墨水。墨水喷嘴20还包括墨水排放开口(作为液体排放开口)22，墨水通过该墨水排放开口22从墨水腔21排放到墨水腔21的外部。
喷墨型记录头3被构成为：压电器件1通过施加在压电器件1上的电场的改变而膨胀或收缩，从而控制从墨水腔21的墨水排放和从墨水腔21的墨水排放量。
代替将振动板16和墨水喷嘴20作为独立构件固定到底板11，对底板11的一部分进行处理以形成振动板16和墨水喷嘴20。例如，在底板11由诸如SOI底板之类的层压底板构成的情况下，可在底板11上从底板11的后表面侧进行蚀刻处理来形成墨水腔21，并且可通过对底板11的处理来形成振动板16和墨水喷嘴20。
在此实施例中，压电体13包含无机化合物多晶体，该无机化合物多晶体包含当未施加电场时具有晶体取向特性的第一铁电物质晶体，并且该无机化合物多晶体具有这样的特性，即，通过至少施加预定的电场E1，第一铁电物质晶体的至少一部分经历了到其晶系不同于第一铁电物质晶体的晶系的第二铁电物质晶体的相变。
在该实施例中，压电体13的压电特性(即，所施加的电场和应变位移量之间的关系)可由图2所示的曲线P近似表示。(参照图12，对应于S.E.Park等人在JAP，82，1804(1997)的文献“Ultrahighstrain and piezoelectric behavior in relaxor based ferroelectric singlecrystals”中的图17)。
参照图2，电场E1表示开始进行从第一铁电物质晶体到第二铁电物质晶体的相变的最小电场。而且，电场E2表示从第一铁电物质晶体到第二铁电物质晶体的相变接近完全结束的电场。通常，E1和E2之间的关系为E1＜E2。然而，E1和E2之间的关系通常可以为E1＝E2。
如图2所示，压电体13具有下述压电特性。具体地讲，对于从0到E1的所施加的电场E的范围(在发生相变之前的阶段)，通过第一铁电物质晶体的压电效应，所述应变位移量根据所施加的电场的增大而线性增加。而且，对于从E1到E2的所施加的电场E的范围，发生了由于伴随着相变发生的晶体结构改变而导致的体积改变，并且应变位移量根据所施加的电场的增大并根据一个斜率线性增加，所述斜率大于从0到E1的所施加的电场E的范围的应变位移量增大的斜率。而且，对于E≥E2的所施加的电场E的范围(在相变接近于完全结束之后的阶段)，通过第二铁电物质晶体的压电效应，所述应变位移量根据所施加的电场的增大而线性增加。
对于压电体13，发生了由于随着相变发生晶体结构改变而导致的体积改变(对于从E1到E2的所施加的电场E的范围)。而且，压电体13包含相变发生之前和相变发生之后这两个阶段的铁电物质晶体。因此，能够在相变发生之前和相变发生之后这两个阶段获得铁电物质的压电效应。因此，对于从0到E1的所施加的电场E的范围、和，对于E≥E2的所施加的电场E的范围，能够获得一个大的应变位移量。
该实施例以以下方式构成。具体地讲，在所施加的最小电场Emin和所施加的最大电场Emax满足式(1)的条件下由控制装置15驱动所述压电体13，所述式(1)为：
Emin＜E1＜Emax    (1)
更具体地讲，所施加的最小电场Emin被设置为一个落在不发生相变的范围内的值。(所施加的最小电场Emin可以为0。)而且，所施加的最大电场Emax被设置为一个落在第一铁电物质晶体的至少一部分经历相变的范围内的值。通过上述结构，能够获得第一铁电物质晶体的压电效应和由于伴随着压电体13的相变发生的晶体结构改变而导致的体积改变二者。因此，能够获得大的应变位移量。
而且，该实施例应该优选地以下述方式构成。具体地讲，应该优选地在所施加的最小电场Emin和所施加的最大电场Emax满足式(2)的条件下驱动具有所述特性的压电体13，所述式(2)为：
Emin＜E1≤E2＜Emax    (2)
更具体地讲，所施加的最小电场Emin被设置为一个落在不发生相变的范围内的值。(所施加的最小电场Emin可以为0。)而且，所施加的最大电场Emax被设置为一个落在第一铁电物质晶体接近于理想化地经历了到第二铁电物质晶体的相变的范围内的值。通过上述结构，能够获得第一铁电物质晶体的压电效应、由于伴随着压电体13的相变发生的晶体结构改变而导致的体积改变、和第二铁电物质晶体的压电效应这三者。因此，能够进一步增强应变位移量。图2示出了这样的情况：所施加的最小电场Emin和所施加的最大电场Emax满足上述式(2)。
如上所述，仅利用了铁电物质的压电效应的传统压电器件(前述传统技术1)具有下述压电效应。具体地讲，如图11所示，对于从0到某个所施加的电场Ex的所施加的电场范围，相对于所施加的电场的增大，所述应变位移量线性增大。而且，对于某个高于所施加的电场Ex的所施加的电场范围，相对于所施加的电场增大的所述应变位移量的增加显著变小，并且在应变位移量方面近似于达到饱和。因此，通过落在从0到Ex范围内的所施加的电场来使用传统的压电器件，在该范围内，相对于所施加的电场的增大，所述应变位移量的线性增大。
在对根据本发明的压电器件1的压电体13和前述传统技术1的压电体进行比较(所述压电体具有由类似的化学式表示的成分)的情况下，在前述传统技术1的情况下应变位移量近似于达到饱和的阶段之前，压电体13的相变开始。(具体地讲，在压电体13的情况下，E1取满足E1≤Ex的值。)
在所施加的最大电场Emax(＞E1)等于或大于用于传统压电器件(前述传统技术1)的所施加的最大电场的条件下驱动压电器件1的本实施例，在所述传统压电器件中，仅利用铁电物质的压电效应。因此，根据本发明的压电器件1还能够应用于薄型压电器件，在所述薄型压电器件中，在对压电体施加等于传统技术中的电平的电压的情况下出现较高的所施加的电场。
可以从满足上述晶体条件的各种成分中选择压电体13的成分。举例来说，压电体13可包含至少一种钙钛矿型氧化物，其中可以包含不可避免的杂质。
在这样的情况下，压电体3应该优选地包含至少一种钙钛矿型氧化物，其中可以包含不可避免的杂质，所述钙钛矿型氧化物由以下通式表示：
通式ABO3
其中，A表示A位的元素，并且表示从由Pb、Ba、La、Sr、Bi、Li、Na、Ca、Cd、Mg、和K构成的组中选择的至少一种元素，B表示B位的元素，并且表示从由Ti、Zr、V、Nb、Ta、Cr、Mo、W、Mn、Sc、Co、Cu、In、Sn、Ga、Zn、Cd、Fe、Ni和镧系元素构成的组中选择的至少一种元素，并且O表示氧原子，标准成分是这样的：A位元素的摩尔量是1.0，并且同时B位元素的摩尔量是1.0，附带条件是A位元素的摩尔量和B位元素的摩尔量每一个均可在能够获得钙钛矿结构的范围内偏离1.0。
可由上述通式表示的钙钛矿型氧化物的示例包括诸如钛酸铅、锆钛酸铅(PZT)、锆酸铅、钛酸铅镧、锆钛酸铅镧、铌酸镁锆钛酸铅(magnesium niobate lead zirconate titanate)、铌酸镍锆钛酸铅、和铌酸锌锆钛酸铅之类的含铅化合物；以上列举的含铅化合物的混合晶系；诸如钛酸钡、钛酸锶钡、钛酸铋钠、钛酸铋钾、铌酸钠、铌酸钾、和铌酸锂之类的无铅化合物；以及以上列举的无铅化合物的混合晶系。
这样可以获得良好的电特性，压电体13应该优选地包含从由Mg、Ca、Sr、Ba、Bi、Nb、Ta、W、和Ln构成的组中选择的至少一种金属离子，其中Ln表示镧系元素(La、Ce、Pr、Nd、Sm、Eu、Gd、Tb、Dy、Ho、Er、Tm、Yb、和Lu)。
PZT等的晶体取三种晶系(即，立方晶系、四方晶系、和菱形晶系)之一。而且，从四种晶系(即，立方晶系、四方晶系、斜方晶系、和菱形晶系)之一取钛酸钡。
立方晶系晶体构成顺电物质。因此，第一铁电物质晶体采用四方晶系晶体、斜方晶系晶体、或菱形晶系晶体的形式。而且，第二铁电物质晶体采用四方晶系晶体、斜方晶系晶体、或菱形晶系晶体的形式，并且其晶系不同于第一铁电物质晶体的晶系。如上所述，PZT等晶体不采用斜方晶系晶体的形式。因此，在PZT等的情况下，第一铁电物质晶体的种类和第二铁电物质晶体的种类的组合是：第一铁电物质晶体和第二铁电物质晶体之一可以是四方晶系，并且另一铁电物质晶体可以是菱形晶系。
通常，包括铁电物质的电介体的吉布斯自由能G可由下式表示，并且以应力、电场和温度来整体确定具有某种成分的电介体的晶系。
G＝U+Xixi-EiPi-TS
其中，U表示内能，Xi表示应力，xi表示应变，Ei表示电场，Pi表示极化，T表示温度，并且S表示熵。
图3是示出温度T、吉布斯自由能G、和钛酸钡(BaTiO3)的晶系之间的关系的曲线图。参照图3，在钛酸钡的情况下，菱形晶系和斜方晶系之间的相变温度接近-80℃，斜方晶系和四方晶系之间的相变温度接近10℃，并且四方晶系和立方晶系之间的相变温度接近120℃。在PZT的情况下，除了PZT晶体不采取斜方晶系这一点以外，温度T、吉布斯自由能G、和晶系之间的关系基本上与图3所示的关系一致。
可以以各种方式设计压电体13的形式。例如，压电体13采用薄膜形式。可选地，压电体13可采用烧结体形式。在压电体13采用具有最大20μm厚度的压电薄膜的情况下，压电器件1的实施例尤其有效。在该实施例中，不管压电体13的形式，将压电体13形成为使得经历相变之前的第一铁电物质晶体具有晶体取向特性。以上述方式形成的压电体13的示例包括取向薄膜(即，具有单轴取向特性的薄膜)、外延生长膜(即，具有三轴取向特性的薄膜)、和微粒取向陶瓷烧结体。
通过使用已知的薄膜形成技术，能够以在可形成单轴取向晶体的条件下执行薄膜形成的处理来形成取向薄膜。已知的薄膜形成技术的示例包括汽相技术，诸如喷镀技术、MOCVD技术、和脉冲激光沉积技术；和液相技术，诸如sol-gel技术和有机金属化合物分解技术。例如，在获得了(100)取向的情况下，经历了(100)取向的Pt等可被用作底电极。(参照稍后将描述的示例1。)
能够利用相对于压电薄膜具有良好点阵匹配特性的材料来形成外延生长膜，以作为用于底板和底电极的材料。底板材料/底电极材料的适当组合的示例包括SrTiO3/SrRuO3和MgO/Pt，能够通过所述适当组合来形成外延生长膜。
微粒取向陶瓷烧结体能够以热压技术、压片技术、或以压片技术获得的多片层压起来的层压技术等形成。
通过压电器件1的实施例，作为经历相变之前的铁电物质晶体的第一铁电物质晶体是取向晶体。因此，对于从0到E1的所施加的电场E的范围(即，在相变发生之前的阶段)，第一铁电物质晶体的压电效应均匀地和可靠地覆盖压电体13的整个区域。而且，对于从E1到E2的所施加的电场E的范围，从第一铁电物质晶体到第二铁电物质晶体的相变可靠地在压电体13的整个区域上进行。而且，对于E≥E2的所施加的电场E的范围(即，在相变已接近于完全结束之后的阶段)，第二铁电物质晶体的压电效应均匀地和可靠地覆盖压电体13的整个区域。因此，当在满足上述式(1)的条件下驱动压电器件1时和当在满足上述式(2)的条件下驱动压电器件1时，能够可靠地获得大的应变位移量。
从易于生产、低成本、和较高的形状设计灵活性等角度看，根据本实施例的压电器件1的前述构造比利用大型单晶体的情况是有利的。而且，在把压电器件1的厚度设置得较薄得情况下，由于不需要使用需要高成本的单晶体底板，所以能够把对底板进行选择的灵活性保持得较高。从低成本、工艺选择的高灵活性等角度看，对底板进行选择的高灵活性是有利的。
如参照仅利用铁电物质的压电效应的传统压电器件(前述传统技术1)所述，迄今为止，已经认识到在与铁电物质的极化轴匹配的方向上施加电场的重要性。如果在与铁电物质的极化轴匹配的方向上施加电场的前述技术被直接应用于该实施例的系统，在该系统中，使第一铁电物质晶体经历了到第二铁电物质晶体的相变，那么，将把电场施加在与经历相变之前的第一铁电物质晶体的极化轴匹配的方向上。
然而，该实施例优选地应该这样构成：代替作为所采用的传统技术1的电场的方向，第一铁电物质晶体的极化轴的方向不同于由底电极12和顶电极14施加的电场的方向。通过上述结构，能够获得“工程化畴效应”。
“工程化畴效应”是这样的效应：在第一铁电物质晶体的极化轴的方向和第二铁电物质晶体的极化轴的方向被设置为彼此不同的情况下，能够比在所施加的电场方向与第一铁电物质晶体的极化轴的方向相匹配的情况下获得更大的位移量。
具体地讲，在第一铁电物质晶体的极化轴的方向与第二铁电物质晶体的极化轴的方向被设置为彼此不同的情况下，对于从0到E1的所施加的电场E的范围，相对于所施加的电场增大，通过所述工程化畴效应，应变位移量的增加的斜率(斜率表示压电常数)变得比在所施加的电场方向与第一铁电物质晶体的极化轴的方向相匹配的情况下大。
而且，通过第一铁电物质晶体的极化轴的方向与所施加的电场方向不同的结构，尤其通过所施加的电场方向与第二铁电物质晶体的极化轴的方向近似一致的结构，除了所述“工程化畴效应”之外，还能够获得进一步的效应。
具体地讲，发明人发现，在相变发生之后出现的所施加的电场方向与第二铁电物质晶体的极化轴的方向近似一致的情况下，从第一铁电物质晶体到其极化轴不同于第一铁电物质晶体的极化轴的第二铁电物质晶体的相变能够最有效地进行。这就可假定极化轴方向和所施加的电场方向彼此匹配的状态对于高结晶稳定性是有利的，并且第一铁电物质晶体易于经历到具有增强的稳定性的第二铁电物质晶体的相变。
通常会出现这样的情况：在对压电体13施加高于所施加的电场E2的电场的情况下，第一铁电物质晶体的一部分剩下作为第一铁电物质晶体，而没有经历到第二铁电物质晶体的相变。然而，由于从第一铁电物质晶体到第二铁电物质晶体的相变有效进行，能够把第一铁电物质晶体的所述部分的比例保持得较小，所述部分是这样的部分：在对压电体13施加高于所施加的电场E2的电场的情况下，剩下的作为第一铁电物质晶体，而没有经历到第二铁电物质晶体的相变。还可使第一铁电物质晶体的全部可靠地进行到第二铁电物质晶体的相变。因此，对于从E1到E2的所施加的电场E的范围，能够可靠地获得比所施加的电场方向与第一铁电物质晶体的极化轴的方向相匹配的情况下大的位移量。
而且，在到第二铁电物质晶体的相变已经发生之后，所施加的电场方向与第二铁电物质晶体的极化轴的方向近似一致。因此，对于E≥E2的所施加的电场E的范围，第二铁电物质晶体的压电效应有效地出现，并且能够可靠地获得比所施加的电场方向与第一铁电物质晶体的极化轴的方向相匹配的情况下大的位移量。
能够至少在第一铁电物质晶体的极化轴的方向不同于所施加的电场方向的情况下获得上述效应。在所施加的电场方向与第二铁电物质晶体的极化轴的方向接近的情况下，能进一步增强上述效应。
总之，在第一铁电物质晶体的极化轴的方向与所施加的电场方向彼此不同的情况下，优选地在所施加的电场方向与第二铁电物质晶体的极化轴的方向近似一致的情况下，能够进行相变使得获得在以下(a)、(b)、和(c)情况下描述的效应。
(a)对于从0到E1的所施加的电场E的范围，能够通过所述“工程化畴效应”获得大的应变位移量。
(b)对于从E1到E2的所施加的电场E的范围，相变有效进行，因此能够可靠地获得较大的位移量。
(c)对于E≥E2的所施加的电场E的范围，第二铁电物质晶体的压电效应有效出现，因此能够可靠地获得较大的位移量。
具体地讲，对于每一个所施加的电场E的范围，均能够可靠地获得较大的位移量。
以下将详细描述第一铁电物质晶体和第二铁电物质晶体的组合的示例，从而在相变发生后，所施加的电场方向与第二铁电物质晶体的极化轴的方向近似一致。
铁电物质晶体的极化轴如下所示。
四方晶系：<001>
斜方晶系：<110>
菱形晶系：<111>
通常，所施加的电场的方向被设置在压电体13的厚度方向(压电体13表面的法线方向，即，取向方向)上。
在考虑了前述极化轴的情况下，第一铁电物质晶体和第二铁电物质晶体的组合的示例包括下述组合(1)至(6)，从而所施加的电场的方向(取向方向)与发生相变之后的第二铁电物质晶体的极化轴的方向近似一致。
(1)一种组合，其中，第一铁电物质晶体是晶体取向特性近似于<001>方向的菱形晶系晶体，并且第二铁电物质晶体是四方晶系晶体。
(2)一种组合，其中，第一铁电物质晶体是晶体取向特性近似于<111>方向的四方晶系晶体，并且第二铁电物质晶体是菱形晶系晶体。
(3)一种组合，其中，第一铁电物质晶体是晶体取向特性近似于<001>方向的斜方晶系晶体，并且第二铁电物质晶体是四方晶系晶体。
(4)一种组合，其中，第一铁电物质晶体是晶体取向特性近似于<110>方向的四方晶系晶体，并且第二铁电物质晶体是斜方晶系晶体。
(5)一种组合，其中，第一铁电物质晶体是晶体取向特性近似于<110>方向的菱形晶系晶体，并且第二铁电物质晶体是斜方晶系晶体。
(6)一种组合，其中，第一铁电物质晶体是晶体取向特性近似于<111>方向的斜方晶系晶体，并且第二铁电物质晶体是菱形晶系晶体。
基本上，压电器件1的该实施例应该优选地被设计为，可仅通过所施加的电场的变化来进行从第一铁电物质晶体到第二铁电物质晶体的相变。具体地讲，应该优选地进行压电体13的成分的选择和在其间发生相变的晶系的选择，从而压电体13可在服务环境温度下具有相变温度。然而，当必要时，可进行温度调整，从而器件温度变得等于相变温度。当在相变温度下或在相变温度附近的温度下驱动压电器件1时，从第一铁电物质晶体到第二铁电物质晶体的相变能够有效发生。
迄今为止，通常已经在正常温度下使用传统压电器件，并且因此已经根据压电器件用在正常温度下的假设来设计了传统压电器件。然而，在此之后，将可能在高于正常温度的温度环境条件下使用压电器件。(例如，在汽车发动机附近、在CPU附近等压电器件的服务环境温度可能至少为80℃的地方使用。)而且，在使用喷墨型记录头时，为了降低墨水粘性，压电器件的服务环境温度可能落在40℃至80℃的范围内。而且，存在这样的可能性：在低于正常温度的温度环境条件下使用压电器件。(例如，将其应用于冰箱)。具体地讲，应该优选地设计压电器件的材料，考虑到上述服务环境温度落在-50℃至+200℃的范围内。
在此实施例中，在考虑到上述服务环境温度的情况下，发生从第一铁电物质晶体到第二铁电物质晶体的相变的相变温度应该优选地落在-50℃至+200℃的范围内。
在服务环境温度等于相变温度的条件下，在PZT的情况下和在组合(1)的情况下(第一铁电物质晶体是晶体取向特性近似于<001>方向的菱形晶系晶体，并且第二铁电物质晶体是四方晶系晶体)，根据成分和厚度，电场E1落在大约10kV/cm到大约150kV/cm的范围内，并且根据成分和厚度，电场E2落在大约30kV/cm到大约300kV/cm的范围内。
在设置有根据本发明的压电体13的压电器件1和设置有压电体的前述传统技术1的压电器件(具有由类似化学式表示的成分)之间进行比较，在所施加的最大电场Emax(＞E1)(例如，至少100kV/cm的所施加的最大电场Emax)等于或高于对传统压电器件(前述传统技术1，仅使用铁电物质的压电效应)所施加的最大电场(通常落在大约0.1kV/cm到大约10kV/cm的范围内)的条件下，驱动压电器件1的实施例。因此，根据本发明的压电器件1还可应用于薄型压电器件，在所述薄型压电器件中，在对压电体施加其电平与传统技术中的电平相同的电压的情况下出现高的所施加的电场。
施加于薄膜的应力的种类包括在薄膜形成时出现的内应力和由于薄膜和底板之间的热膨胀的系数的差导致的应力。通常，可进行材料设计，使得施加于薄膜的应力可落在-10GPa至+10GPa的范围内。
在上述实施例中，压电体13由多晶体构成，所述多晶体由未施加电场时的第一铁电物质晶体构成。可选地，压电体13由多晶体构成，所述多晶体由未施加电场时的第一铁电物质晶体和其晶系不同于第一铁电物质晶体的晶系的另一铁电物质晶体的混合物构成。在压电体13由多晶体(包含由未施加电场时的第一铁电物质晶体和其晶系不同于第一铁电物质晶体的晶系的另一铁电物质晶体的混合物)构成的情况下，能够获得依靠第一铁电物质晶体的工程化畴效应出现的压电应变、和依靠伴随着从第一铁电物质晶体到第二铁电物质晶体的相变而来的体积改变而发生的应变位移。
压电器件1的该实施例包括压电体13，所述压电体13包含无机化合物多晶体，该无机化合物多晶体包含当未施加电场时具有晶体取向特性的第一铁电物质晶体，并且该无机化合物多晶体具有这样的特性，即，通过至少施加预定的电场E1，第一铁电物质晶体的至少一部分经历了到其晶系不同于第一铁电物质晶体的晶系的第二铁电物质晶体的相变。在所施加的最小电场Emin和所施加的最大电场Emax满足上述式(1)的条件下驱动所述压电器件1的该实施例。应该优选地在所施加的最小电场Emin和所施加的最大电场Emax满足上述式(2)的条件下驱动所述压电器件1的该实施例。
通过压电器件1的该实施例，能够获得由于伴随着压电体13的相变发生而来的晶体结构改变而导致的体积改变。而且，压电体13包含在相变发生之前和相变发生之后这两个阶段的铁电物质晶体。因此，能够在相变发生之前和相变发生之后这两个阶段获得铁电物质的压电效应。因此，当在满足上述式(1)的条件下驱动压电器件时和当在满足上述式(2)的条件下驱动压电器件时，可整体上获得大的应变位移量。
通过压电器件1的该实施例，作为经历相变之前的铁电物质晶体的第一铁电物质晶体是具有晶体取向特性的晶体。因此，从第一铁电物质晶体到第二铁电物质晶体的相变能够可靠地进行，并且能够可靠地获得大的应变位移量。
从易于生产、低成本、和较高的形状设计灵活性等角度看，根据本发明的压电器件1的前述构造比利用大型单晶体的情况是有利的。而且，在把压电器件1的厚度设置得较薄得情况下，由于不需要使用需要高成本的单晶体底板，所以能够把对底板进行选择的灵活性保持得较高。从低成本、工艺选择的高灵活性等角度看，对底板进行选择的高灵活性是有利的。
在所施加的最大电场Emax等于或大于用于传统压电器件的所施加的最大电场的条件下驱动压电器件1的该实施例，在所述传统压电器件中，仅利用铁电物质的压电效应。因此，压电器件1的该实施例还能够应用于薄型压电器件，在所述薄型压电器件中，对压电体施加等于传统技术中的电平的电压。具体地讲，根据本发明的压电器件能够应对厚度的下降。
压电器件1的该实施例应该被优选地改进为，第一铁电物质晶体的极化轴的方向不同于由电极施加的电场的方向。尤其是，压电器件1的该实施例应该优选地被改进为，所施加的电场的方向近似地与第二铁电物质晶体的极化轴的方向相一致。在这样的情况下，“工程化畴效应”出现，并且相变有效地进行。因此，能够可靠地获得大的应变位移量。
[喷墨型记录系统]
以下将参照图4和图5来描述采用图1的喷墨型记录头3的喷墨型记录系统的示例。图4是示出喷墨型记录系统的示例的示意图，其中采用图1所示的喷墨型记录头。图5是示出图4的喷墨型记录系统的一部分的平面图。
参照图4和图5，喷墨型记录系统100包括打印部分102，打印部分102中设置有多个喷墨型记录头(以下简称为喷头)3K、3C、3M、和3Y。喷头3K、3C、3M、和3Y每一个被用于一种不同的墨水颜色。喷墨型记录系统100还包括用于存储墨水成分的存储和装载部分114。喷墨型记录系统100还包括用于供给记录纸116的纸供给部分118。喷墨型记录系统100进一步包括用于消除从纸供给部分118接收到的记录纸116的纸边缘卷曲的去卷曲处理部分120。喷墨型记录系统100还包括处在面对打印部分102的喷嘴底表面(即，墨水排放表面)的吸附带式输送器部分122。吸附带式输送器部分122输送记录纸116，同时保持记录纸116的平坦。喷墨型记录系统100还包括用于读出以打印部分102进行的打印结果的打印检测部分124。喷墨型记录系统100进一步包括用于把打印过的记录纸(即，打印过的纸)输出到喷墨型记录系统100以外的纸输出部分126。
打印部分102的喷头3K、3C、3M、和3Y每一个均由图1所示的喷墨型记录头3构成。
在去卷曲处理部分120中，由加热滚筒130在纸边缘卷曲的方向的反方向上加热，从而进行去卷曲处理。
如图4所示，在利用卷筒纸的喷墨型记录系统100的情况下，切割器128位于去卷曲处理部分120之后的阶段，并且切割器128将卷筒纸切为期望的大小。切割器128由固定刀片128A和巡回刀片128B构成，所述固定刀片128A具有至少等于用于记录纸116的输送路径的宽度，所述巡回刀片128B能够沿着固定刀片128A移动。固定刀片128A位于记录纸116的后表面侧，所述后表面与记录纸116的打印表面相对。而且，巡回刀片128B位于记录纸116的打印表面侧，输送路径在固定刀片128A和巡回刀片128B之间。在利用切割纸张的系统的情况下，不需要在系统中设置切割器128。
已经经历了去卷曲处理并且随后被切割为期望的尺寸的记录纸116被发送到吸附带式输送器部分122。吸附带式输送器部分122具有这样的结构：环带133盘绕在两个辊131和132上。吸附带式输送器部分122被构造为所述吸附带式输送器部分122的至少一部分可构成一个水平表面(平面)。
带133具有比记录纸116宽的宽度。带133具有在带表面张开的多个吸孔(未示出)。而且，吸引室134位于由带133所限定的空间内，带133盘在两个辊131和132上。具体地讲，吸引室134至少位于面对打印部分102的喷嘴底表面和打印检测部分124的传感器表面的位置。通过使用扇135把吸引室134内的区域抽空为负压，从而通过带133上的吸力支撑位于带133上的记录纸116。
电动机(未示出)的旋转功率被至少传送到带133盘绕的辊131和132中任一个。因此，带133以图4中的顺时针方向旋转，从而把支撑在带133上的记录纸116向着图4的右侧传送。
在无边缘打印等情况下，将会出现墨水成分黏在带133上并超出记录纸116的面积的情况。因此，带清洁部分136位于从带133限定的空间向外的位置(具体地讲，在打印区域以外的适当位置)。
加热扇140位于相对于吸附带式输送器部分122形成的纸输送路径在打印部分102的上游侧。加热扇140向着经历打印之前的记录纸116吹干燥空气，从而将记录纸116加热。当在对记录纸116进行打印之前对记录纸116进行加热时，喷在记录纸116上的墨水成分能够更容易地干燥。
如图5所示，打印部分102由完全线型喷头构成。具体地讲，在打印部分102中定位具有与最大纸张宽度相对应的长度的线型喷头，使之在与纸张供给方向垂直的方向伸展。喷头3K、3C、3M、和3Y每一个均由提供有多个(喷嘴的)墨水排放开口的线型喷头构成，所述墨水排放开口以至少比最大尺寸的记录纸116的一侧长的长度排列，所述记录纸将由喷墨型记录系统100处理。
相对于记录纸116的供给方向，与墨水颜色对应的喷头3K、3C、3M、和3Y以从上游侧开始的黑色(K)、青色(C)、品红色(M)、和黄色(Y)的顺序布置。彩色墨水成分分别从喷头3K、3C、3M、和3Y排出，同时记录纸116被传送。因此，彩色图像被记录在记录纸116上。
打印检测部分124可由例如线传感器构成，所述线传感器用于对由打印部分102执行的墨滴喷出操作的结果进行成像。因此，打印检测部分124根据有线传感器读出的墨滴喷出图像检测诸如喷嘴堵塞之类的排放失败。
后烘干部分142位于打印检测部分124之后。例如，后烘干部分142可由用于烘干打印图像表面的加热风扇构成。在已经喷到记录纸116上的墨水成分变干之前的阶段，该打印表面应该优选地不与加热构件等相接触。因此，后烘干部分142应该优选地采用用来对打印表面吹送热气的烘干技术。
为了控制图像表面的表面光泽，加热和施压部分144位于后加热部分142之后。在加热和施压部分144，由具有预定的表面凹凸图案的压辊145来对图像表面施加压力，同时，图像表面被加热。因此，凹凸图案从压辊145转移到图像表面。其后，通过纸排出部分126排出已经这样获得的打印纸张。通常，已经打印了要被记录的常规图像(对象图像)的打印纸张和已经打印了测试打印图像的打印纸张应该优选地被排出到不同目的地。喷墨型记录系统100中设置有分类装置(未示出)，该分类装置对已经打印了要被记录的常规图像的打印纸张和已经打印了测试打印图像的打印纸张进行分类，并且转换两者的纸张排出路径，以便分别把已经打印了要被记录的常规图像的打印纸张发送到排出部分126A，和把已经打印了测试打印图像的打印纸张发送的排出部分126B。
在要被记录的常规图像和测试打印图像二者在打印部分102被并行打印在单张大尺寸纸张上的情况下，切割器148可位于把已经打印了测试打印图像的纸张区域和已经打印了要被记录的常规图像的纸张区域分开的位置。
喷墨型记录系统100以上述方式构成。
示例
本发明将通过以下非限定性示例来说明。
(示例1)
通过使用溅射技术把具有0.2μm厚度的(100)Pt底电极形成在(100)MgO底板的表面上。其后，通过使用脉冲激光沉积技术使具有5μm厚度的PbZr0.55Ti0.45O3薄膜形成为(100)Pt底电极上的压电体。而且，具有0.2μm厚度的Pt顶电极形成在PbZr0.55Ti0.45O3薄膜上。以此方式，获得根据本发明的压电器件。
在上述压电薄膜已经形成时，所获得的压电薄膜经历了电场施加X射线衍射(电场施加XRD)测量。通过该测量，确认压电薄膜由在没有电场施加时具有<001>方向的晶体取向特性的菱形晶系晶体(第一铁电物质晶体)(取向率：95％)构成。还确认，在压电薄膜上以<001>方向施加电场的情况下，构成了压电薄膜的菱形晶系晶体(第一铁电物质晶体)经历了到四方晶系晶体(第二铁电物质晶体)的相变。在示例1中，电场施加方向与已经出现了相变之后的第二铁电物质晶体的极化轴方向相一致。
使从第一铁电物质晶体到第二铁电物质晶体的相变开始的最小电场E1等于110kV/cm。而且，使从第一铁电物质晶体到第二铁电物质晶体的相变接近完全结束的电场E2等于160kV/cm。
通过利用悬臂的技术来计算相对于从所施加的最小电场Emin＝50kV/cm(＜E1)到所施加的最大电场Emax＝200kV/cm(＞E2)的范围的压电常数d31。发现压电常数d31等于190pm/V。在示例1中，驱动条件是所施加的最小电场Emin和所施加的最大电场Emax满足上述式(2)的条件。
(比较示例1)
除了依靠(100)MgO底板来利用(111)MgO底板并且依靠(100)Pt底电极来形成(111)Pt底电极以外，以和示例1相同的方式制备用来比较的压电器件。
以和示例1中相同的方式使所获得的压电薄膜经历了电场施加XRD测量。通过该测量，发现压电薄膜由在没有电场施加时具有<111>方向的晶体取向特性(取向为极化轴的方向)的菱形晶系晶体(取向率：90％)构成。还确认，在与示例1相同的方式施加电场的情况下，不发生相变。
以和示例1相同的方式来计算相对于从所施加的最小电场Emin＝50kV/cm到所施加的最大电场Emax＝200kV/cm的范围的压电常数d31。发现压电常数d31等于120pm/V。
(示例2)
具有20nm厚度的TiO2粘合层形成在SiO2/Si底板的表面上。而且，通过使用溅射技术，把具有0.2μm厚度的Pt底电极形成在TiO2粘合层的表面上，所述TiO2粘合层形成在SiO2/Si底板的表面上。其后，通过使用溅射技术使具有2.4μm厚度的PbZr0.46Ti0.42Nb0.12O3薄膜形成为Pt底电极上的压电体。而且，具有0.2μm厚度的Pt顶电极形成在PbZr0.46Ti0.42Nb0.12O3薄膜上。以此方式，获得根据本发明的压电器件。
以和示例1中相同的方式使所获得的压电薄膜经历了电场施加XRD测量。通过该测量，确认压电薄膜由在没有电场施加时具有<001>方向的晶体取向特性的菱形晶系晶体(第一铁电物质晶体)(取向率：99％)构成。还确认，在压电薄膜上以<001>方向施加电场的情况下，构成了压电薄膜的菱形晶系晶体(第一铁电物质晶体)经历了到四方晶系晶体(第二铁电物质晶体)的相变。在示例2中，电场施加方向与已经出现了相变之后的第二铁电物质晶体的极化轴方向相一致。图6示出了在未施加电场时在示例2中获得的压电薄膜的XRD图案。
获得了振动膜型压电器件，并且测量了压电器件的电场-位移曲线。在压电器件的电场-位移曲线中，在相变开始的电场E1和相变接近于完全结束的电场E2下发现电场-位移曲线的斜率发生变化的拐点。从第一铁电物质晶体到第二铁电物质晶体的相变开始的最小电场E1等于45kV/cm。而且，从第一铁电物质晶体到第二铁电物质晶体的相变接近完全结束的电场E2等于68kV/cm。这样获得的结果与已经获得的电场施加XRD测量的结果相一致。根据已经获得的电场-位移曲线和已经获得的电场施加XRD测量的结果，确认已经发生了相变。
图7示出了电场-位移曲线的曲线图，所述曲线是当在所施加的最小电场Emin＝0kV/cm(＜E1)至所施加的最大电场Emax＝60kV/cm(＞E1)的条件下驱动示例2中已获得的压电器件时获得的。上述驱动条件是所施加的最小电场Emin和所施加的最大电场Emax满足上述式(1)并且不满足上述式(2)的条件。
图8示出了电场-位移曲线的曲线图，所述曲线是当在所施加的最小电场Emin＝0kV/cm(＜E1)至所施加的最大电场Emax＝100kV/cm(＞E2)的条件下驱动示例2中已获得的压电器件时获得的。上述驱动条件是所施加的最小电场Emin和所施加的最大电场Emax满足上述式(2)的条件。
根据对图7和图8进行的比较揭示出，当在满足上述式(2)的条件下驱动压电器件时，能够比当在满足上述式(1)的条件下驱动压电器件时获得更大的位移量。计算相对于从所施加的最小电场Emin＝0kV/cm(＜E1)到所施加的最大电场Emax＝100kV/cm(＞E2)的范围的压电常数d31。发现压电常数d31等于250pm/V。
(比较示例2)
除了把压电薄膜的成分设置为PbZr0.42Ti0.46Nb0.12O3以外，以和示例2中相同的方式制备用于比较的压电器件。
以和示例1中相同的方式使所获得的压电薄膜经历了电场施加XRD测量。通过该测量，发现压电薄膜由在没有电场施加时具有<100>/<001>方向的晶体取向特性(取向为极化轴的方向)的四方晶系晶体(取向率：至少99％)构成。还确认，在与示例2相同的方式施加电场的情况下，不发生相变。图9示出在未施加电场时在比较示例2中获得的压电薄膜的XRD图案。
获得了振动膜型压电器件，并且形成了压电器件的电场-位移曲线。以和示例2相同的方式计算相对于从所施加的最小电场在Emin＝0kV/cm到所施加的最大电场Emax＝100kV/cm的范围的压电常数d31。发现压电常数d31等于150pm/V。
(对示例1、2和比较示例1、2进行比较)
对示例1和比较示例1进行比较。而且，对示例2和比较示例2进行比较。根据比较的结果揭示出在压电器件包括含有多晶体的压电体的情况下能够获得较大的应变位移量，其中所述多晶体包含当未施加电场时具有晶体取向特性的第一铁电物质晶体，并且所述多晶体具有以下特性，即通过施加至少为预定电场E1的电场，第一铁电物质晶体的至少一部分经历了到其晶系不同于第一铁电物质晶体的晶系的第二铁电物质晶体的相变；并且当在所施加的最小电场Emin和所施加的最大电场Emax满足上述式(1)的条件下、或优选地在所施加的最小电场Emin和所施加的最大电场Emax满足上述式(2)的条件下驱动所述压电器件时，能够获得较大的应变位移量。
(示例3)
除了通过使用溅射技术把具有5.0μm的PbZr0.44Ti0.44Nb0.12O3薄膜形成为底电极上的压电体并且在氧气氛650℃的温度下对其进行退火处理，和随后把顶电极形成在PbZr0.44Ti0.44Nb0.12O3薄膜上以外，以和示例2中相同的方式获得根据本发明的压电器件。以此方式获得根据本发明的压电器件。
以和示例1中相同的方式使所获得的压电薄膜经历了电场施加XRD测量。通过该测量，确认压电薄膜由多晶体构成，所述多晶体包含在未施加电场时具有<001>方向的晶体取向特性的菱形晶系晶体(第一铁电物质晶体)、和在没有电场施加时具有<100>/<001>方向的晶体取向特性的四方晶系晶体的混合物。还确认，当在压电薄膜上以<001>方向施加电场的情况下，构成压电薄膜的菱形晶系晶体(第一铁电物质晶体)的一部分经历了到四方晶系晶体(第二铁电物质晶体)的相变。图10示出示例3中进行的电场施加XRD测量的结果。在图10中，参考字母T表示四方晶系晶体的衍射峰，并且参考字母R表示菱形晶系晶体的衍射峰。
如图10所示，随着所施加的电场变高，菱形晶系晶体的衍射峰R(002)被移位。菱形晶系晶体的衍射峰R(002)的移位表示，随着所施加的电场变高，菱形晶系晶体的晶格在电场施加的方向伸长，并且晶格常数变大。(具体地讲，菱形晶系晶体的衍射峰R(002)的位移表示由于工程化畴效应导致的压电应变。)而且，如图10所示，随着所施加的电场变高，四方晶系晶体的衍射峰T(200)和T(002)的峰值强度变高。四方晶系晶体的衍射峰T(200)和T(002)的峰值强度的增大表示，随着所施加的电场变高，菱形晶系晶体的一部分经历了到四方晶系晶体的相变。
以和示例1中相同的方式，通过利用了悬臂的技术来计算相对于从所施加的最小电场Emin＝0kV/cm(＜E1)到所施加的最大电场Emax＝100kV/cm(＞E2)的范围的压电常数d31。发现压电常数d31等于250pm/V。
工业实用性
根据本发明的压电器件能够适当地用于喷墨型记录头、磁记录和再现头、微电-机械系统(MEMS)器件、微型泵、超声波探针等中使用的压电驱动器。根据本发明的压电器件还能够适当地用于铁电存储器(FRAM)等。

Claims (21)

1.一种压电器件，包括：
i)压电体，其具有压电特性，以及
ii)多个电极，将电场以预定方向施加到所述压电体，
所述压电体包含一种无机化合物多晶体，该无机化合物多晶体包含当未施加电场时具有晶体取向特性的第一铁电物质晶体，并且该无机化合物多晶体具有这样的特性，即，通过施加至少为预定电场E1的电场，所述第一铁电物质晶体的至少一部分经历了到其晶系不同于所述第一铁电物质晶体的晶系的第二铁电物质晶体的相变，
在所施加的最小电场Emin和所施加的最大电场Emax满足式(1)的条件下驱动所述压电器件，所述式(1)为：
Emin＜E1＜Emax    (1)
其中，电场E1表示开始进行从所述第一铁电物质晶体到所述第二铁电物质晶体的相变的最小电场。
2.如权利要求1所述的压电器件，其中，在所施加的最小电场Emin和所施加的最大电场Emax满足式(2)的条件下驱动所述压电器件，所述式(2)为：
Emin＜E1≤E2＜Emax    (2)
其中，电场E2表示从所述第一铁电物质晶体到所述第二铁电物质晶体的相变接近完全结束的电场。
3.如权利要求1或2所述的压电器件，其中，所述第一铁电物质晶体的极化轴的方向不同于由所述电极施加的电场的方向。
4.如权利要求3所述的压电器件，其中，所施加的电场的方向近似地与所述第二铁电物质晶体的极化轴的方向相一致。
5.如权利要求1、2、3、或4所述的压电器件，其中，从由四方晶系晶体、斜方晶系晶体、和菱形晶系晶体构成的组中选择所述第一铁电物质晶体，并且
从由四方晶系晶体、斜方晶系晶体、和菱形晶系晶体构成的组中选择所述第二铁电物质晶体，并且所述第二铁电物质晶体的晶系不同于所述第一铁电物质晶体的晶系。
6.如权利要求5所述的压电器件，其中，所述第一铁电物质晶体是晶体取向特性近似于<001>方向的菱形晶系晶体，并且所述第二铁电物质晶体是四方晶系晶体。
7.如权利要求5所述的压电器件，其中，所述第一铁电物质晶体是晶体取向特性近似于<111>方向的四方晶系晶体，并且所述第二铁电物质晶体是菱形晶系晶体。
8.如权利要求5所述的压电器件，其中，所述第一铁电物质晶体是晶体取向特性近似于<001>方向的斜方晶系晶体，并且所述第二铁电物质晶体是四方晶系晶体。
9.如权利要求5所述的压电器件，其中，所述第一铁电物质晶体是晶体取向特性近似于<110>方向的四方晶系晶体，并且所述第二铁电物质晶体是斜方晶系晶体。
10.如权利要求5所述的压电器件，其中，所述第一铁电物质晶体是晶体取向特性近似于<110>方向的菱形晶系晶体，并且所述第二铁电物质晶体是斜方晶系晶体。
11.如权利要求5所述的压电器件，其中，所述第一铁电物质晶体是晶体取向特性近似于<111>方向的斜方晶系晶体，并且所述第二铁电物质晶体是菱形晶系晶体。
12.如权利要求1至11任一个所述的压电器件，其中，所述压电体至少包含一种钙钛矿型氧化物，其可能包含不可避免的杂质。
13.如权利要求12所述的压电器件，其中，所述压电体至少包含一种钙钛矿型氧化物，其可能包含不可避免的杂质，所述钙钛矿型氧化物由以下通式表示：
通式ABO3
其中，A表示A位的元素，并且表示从由Pb、Ba、La、Sr、Bi、Li、Na、Ca、Cd、Mg、和K构成的组中选择的至少一种元素，B表示B位的元素，并且表示从由Ti、Zr、V、Nb、Ta、Cr、Mo、W、Mn、Sc、Co、Cu、In、Sn、Ga、Zn、Cd、Fe、Ni和镧系元素构成的组中选择的至少一种元素，并且O表示氧原子，标准成分是这样的：A位元素的摩尔量是1.0，并且同时B位元素的摩尔量是1.0，附带条件是A位元素的摩尔量和B位元素的摩尔量每一个均可在能够获得钙钛矿结构的范围内偏离1.0。
14.如权利要求1至13任一个所述的压电器件，其中，发生从所述压电体的第一铁电物质晶体到第二铁电物质晶体的相变的相变温度落在-50℃至+200℃的范围内。
15.如权利要求1至14任一个所述的压电器件，其中，所述压电体是具有最大20μm的薄膜厚度的压电薄膜。
16.如权利要求1至14任一个所述的压电器件，其中，所述压电体包含微粒取向陶瓷烧结体。
17.一种驱动压电器件的方法，所述压电器件中设置有：
i)压电体，其具有压电特性，以及
ii)多个电极，将电场以预定方向施加到所述压电体，
所述压电体包含一种无机化合物多晶体，该无机化合物多晶体包含当未施加电场时具有晶体取向特性的第一铁电物质晶体，并且该无机化合物多晶体具有这样的特性，即，通过施加至少为预定电场E1的电场，所述第一铁电物质晶体的至少一部分经历了到其晶系不同于所述第一铁电物质晶体的晶系的所述第二铁电物质晶体的相变，
该方法包括步骤：在所施加的最小电场Emin和所施加的最大电场Emax满足式(1)的条件下驱动所述压电器件，所述式(1)为：
Emin＜E1＜Emax    (1)
其中，电场E1表示开始进行从所述第一铁电物质晶体到所述第二铁电物质晶体的相变的最小电场。
18.如权利要求17所述的驱动压电器件的方法，其中，在所施加的最小电场Emin和所施加的最大电场Emax满足式(2)的条件下驱动所述压电器件，所述式(2)为：
Emin＜E1≤E2＜Emax    (2)
其中，电场E2表示从所述第一铁电物质晶体到所述第二铁电物质晶体的相变接近完全结束的电场。
19.一种压电设备，包括：
i)压电器件，所述压电器件中设置有：
a)压电体，其具有压电特性，以及
b)多个电极，将电场以预定方向施加到所述压电体，以及
ii)控制装置，用于控制对所述压电器件进行的驱动，
所述压电体包含一种无机化合物多晶体，该无机化合物多晶体包含当未施加电场时具有晶体取向特性的第一铁电物质晶体，并且该无机化合物多晶体具有这样的特性，即，通过施加至少为预定电场E1的电场，所述第一铁电物质晶体的至少一部分经历了到其晶系不同于第一铁电物质晶体的晶系的第二铁电物质晶体的相变，
所述控制装置在所施加的最小电场Emin和所施加的最大电场Emax满足式(1)的条件下驱动所述压电器件，所述式(1)为：
Emin＜E1＜Emax    (1)
其中，电场E1表示开始进行从所述第一铁电物质晶体到所述第二铁电物质晶体的相变的最小电场。
20.如权利要求19所述的压电设备，其中，在所施加的最小电场Emin和所施加的最大电场Emax满足式(2)的条件下驱动所述压电器件，所述式(2)为：
Emin＜E1≤E2＜Emax    (2)
其中，电场E2表示从所述第一铁电物质晶体到所述第二铁电物质晶体的相变接近完全结束的电场。
21.一种液体排放设备，包括：
i)根据权利要求19或20的压电设备，以及
ii)液体存储和排放构件，其中设置有：
a)液体存储腔，其中存储液体，以及
b)液体排放开口，所述液体通过所述液体排放开口从所述液体存储腔排放到所述液体存储腔的外部。
CN2006800354584A 2005-09-26 2006-09-15 压电器件、驱动该器件的方法、压电设备和液体排放设备 Active CN101273478B (zh)

Applications Claiming Priority (5)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP277108/2005 2005-09-26
JP2005277108 2005-09-26
JP188765/2006 2006-07-10
JP2006188765A JP4237208B2 (ja) 2005-09-26 2006-07-10 圧電素子及びその駆動方法、圧電装置、液体吐出装置
PCT/JP2006/318791 WO2007034903A1 (en) 2005-09-26 2006-09-15 Piezoelectric device, method of actuating the same, piezoelectric apparatus, and liquid discharge apparatus

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN101273478A true CN101273478A (zh) 2008-09-24
CN101273478B CN101273478B (zh) 2010-05-19

Family

ID=37888946

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN2006800354584A Active CN101273478B (zh) 2005-09-26 2006-09-15 压电器件、驱动该器件的方法、压电设备和液体排放设备

Country Status (6)

Country Link
US (1) US7845767B2 (zh)
EP (1) EP1941558A4 (zh)
JP (1) JP4237208B2 (zh)
KR (1) KR101325552B1 (zh)
CN (1) CN101273478B (zh)
WO (1) WO2007034903A1 (zh)

Cited By (18)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN101908596A (zh) * 2009-06-08 2010-12-08 富士胶片株式会社 压电器件,含其的压电致动器,液体排出装置和发电装置
CN102139564A (zh) * 2009-11-02 2011-08-03 精工爱普生株式会社 液体喷射头、液体喷射装置、压电元件以及压电材料
CN102189793A (zh) * 2010-03-02 2011-09-21 精工爱普生株式会社 液体喷射头、液体喷射装置以及压电元件
CN102189798A (zh) * 2010-03-10 2011-09-21 精工爱普生株式会社 液体喷射头、液体喷射装置和压电元件
CN102205721A (zh) * 2010-03-12 2011-10-05 精工爱普生株式会社 液体喷射头、液体喷射装置以及压电元件
CN102205722A (zh) * 2010-03-16 2011-10-05 精工爱普生株式会社 液体喷射头、压电元件以及压电致动器
CN102248793A (zh) * 2010-04-30 2011-11-23 精工爱普生株式会社 液体喷射头、压电元件、压电致动器以及液体喷射装置
CN102529373A (zh) * 2010-12-10 2012-07-04 精工爱普生株式会社 液体喷射头、液体喷射装置、压电元件以及压电陶瓷
CN103708739A (zh) * 2013-07-02 2014-04-09 济南大学 一种锌掺杂的钛酸铋钠薄膜及其低温制备方法
CN104250098A (zh) * 2013-06-28 2014-12-31 精工爱普生株式会社 压电材料、压电元件、液体喷射头、液体喷射装置、超声波传感器、压电电机以及发电装置
CN104253207A (zh) * 2013-06-28 2014-12-31 精工爱普生株式会社 压电材料、压电元件、液体喷射头、液体喷射装置、超声波传感器、压电电机以及发电装置
CN104297918A (zh) * 2013-07-17 2015-01-21 富士胶片株式会社 反射镜驱动装置及其驱动方法
CN104297919A (zh) * 2013-07-17 2015-01-21 富士胶片株式会社 反射镜驱动装置及其驱动方法
CN104576915A (zh) * 2013-10-21 2015-04-29 Tdk株式会社 压电元件、压电致动器和压电传感器、以及硬盘驱动器和喷墨打印机装置
CN104943379A (zh) * 2014-03-24 2015-09-30 精工爱普生株式会社 压电元件以及压电元件应用设备
CN107053848A (zh) * 2016-02-10 2017-08-18 精工爱普生株式会社 压电元件、压电元件应用设备以及压电元件的制造方法
CN113248248A (zh) * 2020-08-13 2021-08-13 深圳先进技术研究院 固溶体多铁薄膜、制备方法及应用于5g存储技术的电子器件
CN114436654A (zh) * 2022-02-07 2022-05-06 哈尔滨工业大学 具有高相变温度、优异抗疲劳性和高机电性能的弛豫铁电铅基陶瓷材料及制备方法和应用

Families Citing this family (44)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US7918542B2 (en) 2006-09-15 2011-04-05 Fujifilm Corporation Perovskite oxide, process for producing the perovskite oxide, piezoelectric body, piezoelectric device, and liquid discharge device
JP5546105B2 (ja) 2007-01-19 2014-07-09 富士フイルム株式会社 ペロブスカイト型酸化物とその製造方法、圧電体膜、圧電素子、液体吐出装置
EP1986245B1 (en) * 2007-04-26 2015-08-26 FUJIFILM Corporation Piezoelectric body, piezoelectrc device, and liquid discharge apparatus
JP5307986B2 (ja) 2007-05-07 2013-10-02 富士フイルム株式会社 圧電素子とその製造方法、及び液体吐出装置
JP2008311634A (ja) * 2007-05-14 2008-12-25 Fujifilm Corp 圧電素子及びその駆動方法、圧電装置、液体吐出装置
JP5495512B2 (ja) * 2007-05-30 2014-05-21 キヤノン株式会社 圧電素子の製造方法
JP5253894B2 (ja) * 2007-06-08 2013-07-31 富士フイルム株式会社 強誘電体膜、圧電素子、及び液体吐出装置
JP5253895B2 (ja) * 2007-06-08 2013-07-31 富士フイルム株式会社 強誘電体膜、圧電素子、及び液体吐出装置
JP4993294B2 (ja) * 2007-09-05 2012-08-08 富士フイルム株式会社 ペロブスカイト型酸化物、強誘電体膜とその製造方法、強誘電体素子、及び液体吐出装置
JP4931148B2 (ja) * 2007-10-02 2012-05-16 富士フイルム株式会社 ペロブスカイト型酸化物積層体及び圧電素子、液体吐出装置
WO2009051166A1 (ja) 2007-10-16 2009-04-23 Murata Manufacturing Co., Ltd. 振動装置および圧電ポンプ
JP5426861B2 (ja) * 2007-10-24 2014-02-26 富士フイルム株式会社 強誘電性酸化物とその製造方法、圧電体、圧電素子
JP5507097B2 (ja) * 2008-03-12 2014-05-28 富士フイルム株式会社 ペロブスカイト型酸化物とその製造方法、圧電体、圧電素子、液体吐出装置
EP2269965B1 (en) * 2008-03-26 2016-02-10 TDK Corporation Piezoelectric ceramic and piezoelectric ceramic composition
JP5345868B2 (ja) * 2008-03-31 2013-11-20 富士フイルム株式会社 ペロブスカイト型酸化物膜、強誘電体、圧電素子、液体吐出装置
JP5394765B2 (ja) * 2008-03-31 2014-01-22 富士フイルム株式会社 ペロブスカイト型酸化物膜、強誘電体、圧電素子、液体吐出装置
JP2010010654A (ja) * 2008-05-28 2010-01-14 Fujifilm Corp ペロブスカイト型酸化物膜、強誘電体、圧電素子、液体吐出装置
JP5446146B2 (ja) * 2008-07-01 2014-03-19 日立金属株式会社 圧電薄膜素子、センサ及びアクチュエータ
JP5313792B2 (ja) 2008-07-17 2013-10-09 富士フイルム株式会社 ペロブスカイト型酸化物、酸化物組成物、酸化物体、圧電素子、及び液体吐出装置
JP5329863B2 (ja) * 2008-07-31 2013-10-30 富士フイルム株式会社 圧電素子及び圧電素子の製造方法、液体吐出装置
JP5444662B2 (ja) 2008-08-25 2014-03-19 ソニー株式会社 圧電デバイスの製造方法
JP4500870B2 (ja) * 2008-09-16 2010-07-14 富士フイルム株式会社 ペロブスカイト型酸化膜の評価方法
JP5733374B2 (ja) * 2008-09-19 2015-06-10 セイコーエプソン株式会社 液体噴射ヘッド及び液体噴射装置並びにアクチュエーター装置
US8400047B2 (en) * 2009-03-12 2013-03-19 Canon Kabushiki Kaisha Piezoelectric material, piezoelectric device, and method of producing the piezoelectric device
JP5679694B2 (ja) * 2009-05-20 2015-03-04 キヤノン株式会社 圧電材料
EP2436049B1 (en) * 2009-05-28 2019-05-01 Northrop Grumman Systems Corporation Lateral over-moded bulk acoustic resonators
JP5471612B2 (ja) * 2009-06-22 2014-04-16 日立金属株式会社 圧電性薄膜素子の製造方法及び圧電薄膜デバイスの製造方法
JP5681398B2 (ja) 2009-07-09 2015-03-04 富士フイルム株式会社 ペロブスカイト型酸化物、強誘電体組成物、圧電体、圧電素子、及び液体吐出装置
JP2009293130A (ja) * 2009-08-26 2009-12-17 Fujifilm Corp ペロブスカイト型酸化物、強誘電体膜、強誘電体素子、及び液体吐出装置
JP2011071389A (ja) 2009-09-28 2011-04-07 Fujifilm Corp タイヤ内電力発生装置及び該装置を用いたタイヤモニタリングシステム
JP5616171B2 (ja) 2009-09-28 2014-10-29 富士フイルム株式会社 高分子複合圧電体及びそれを用いた圧電素子
JP5577844B2 (ja) 2009-11-02 2014-08-27 セイコーエプソン株式会社 液体噴射装置
JP5621964B2 (ja) 2009-11-02 2014-11-12 セイコーエプソン株式会社 液体噴射ヘッド、液体噴射装置及び圧電素子並びに超音波デバイス
JP2011181866A (ja) * 2010-03-04 2011-09-15 Fujifilm Corp 積層構造体及びそれを用いた圧電デバイス
JP5534179B2 (ja) * 2010-03-09 2014-06-25 セイコーエプソン株式会社 圧電体膜、圧電素子、液体噴射ヘッド及び液体噴射装置
JP5614531B2 (ja) 2010-03-12 2014-10-29 セイコーエプソン株式会社 液体噴射ヘッド及びそれを用いた液体噴射装置並びに圧電素子
JP5616126B2 (ja) 2010-05-27 2014-10-29 富士フイルム株式会社 ペロブスカイト型酸化物、酸化物組成物、酸化物体、圧電素子、及び液体吐出装置
JP5623134B2 (ja) 2010-05-27 2014-11-12 富士フイルム株式会社 ペロブスカイト型酸化物、酸化物組成物、酸化物体、圧電素子、及び液体吐出装置
JP5740951B2 (ja) * 2010-12-09 2015-07-01 セイコーエプソン株式会社 液体噴射ヘッド、液体噴射装置、圧電素子、赤外線センサー及び超音波センサー
JP5773127B2 (ja) * 2011-01-24 2015-09-02 セイコーエプソン株式会社 液体噴射ヘッド、液体噴射装置、圧電素子、超音波デバイス及びｉｒセンサー
JP2012054560A (ja) * 2011-09-02 2012-03-15 Seiko Epson Corp 圧電素子の製造方法、インクジェット式記録ヘッドの製造方法およびインクジェットプリンタの製造方法
JP5754660B2 (ja) 2013-06-28 2015-07-29 セイコーエプソン株式会社 圧電材料、圧電素子、液体噴射ヘッド、液体噴射装置、超音波センサー、圧電モーター及び発電装置
WO2016103514A1 (ja) 2014-12-26 2016-06-30 セイコーエプソン株式会社 圧電材料及びその製造方法、並びに圧電素子及び圧電素子応用デバイス
WO2018234069A1 (en) 2017-06-22 2018-12-27 OCE Holding B.V. METHOD FOR MANUFACTURING INK JET PRINTING HEAD AND INK JET PRINTING HEAD WITH INDUCED CRYSTALLINE PHASE CHANGE ACTUATION

Family Cites Families (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5998910A (en) * 1997-01-28 1999-12-07 The Penn State Research Foundation Relaxor ferroelectric single crystals for ultrasound transducers
US5804907A (en) * 1997-01-28 1998-09-08 The Penn State Research Foundation High strain actuator using ferroelectric single crystal
JP3568107B2 (ja) * 1999-05-17 2004-09-22 セイコーエプソン株式会社 アクチュエータ、インクジェット式記録ヘッド及びインクジェットプリンタ
JP4698161B2 (ja) * 2003-05-13 2011-06-08 独立行政法人科学技術振興機構 圧電材料とその製造方法
JP2005093133A (ja) * 2003-09-12 2005-04-07 Tomoshi Wada 強誘電体結晶材料及びその製造方法

Cited By (30)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN101908596A (zh) * 2009-06-08 2010-12-08 富士胶片株式会社 压电器件,含其的压电致动器,液体排出装置和发电装置
CN101908596B (zh) * 2009-06-08 2014-09-17 富士胶片株式会社 压电器件，含其的压电致动器，液体排出装置和发电装置
CN102139564A (zh) * 2009-11-02 2011-08-03 精工爱普生株式会社 液体喷射头、液体喷射装置、压电元件以及压电材料
CN102139564B (zh) * 2009-11-02 2013-11-13 精工爱普生株式会社 液体喷射头、液体喷射装置、压电元件以及压电材料
CN102189793B (zh) * 2010-03-02 2016-04-13 精工爱普生株式会社 液体喷射头、液体喷射装置以及压电元件
CN102189793A (zh) * 2010-03-02 2011-09-21 精工爱普生株式会社 液体喷射头、液体喷射装置以及压电元件
CN102189798A (zh) * 2010-03-10 2011-09-21 精工爱普生株式会社 液体喷射头、液体喷射装置和压电元件
CN102189798B (zh) * 2010-03-10 2015-06-03 精工爱普生株式会社 液体喷射头、液体喷射装置和压电元件
US8721051B2 (en) 2010-03-10 2014-05-13 Seiko Epson Corporation Liquid ejecting head, liquid ejecting apparatus, and piezoelectric element
CN102205721A (zh) * 2010-03-12 2011-10-05 精工爱普生株式会社 液体喷射头、液体喷射装置以及压电元件
CN102205721B (zh) * 2010-03-12 2014-09-03 精工爱普生株式会社 液体喷射头、液体喷射装置以及压电元件
CN102205722A (zh) * 2010-03-16 2011-10-05 精工爱普生株式会社 液体喷射头、压电元件以及压电致动器
CN102248793B (zh) * 2010-04-30 2014-07-02 精工爱普生株式会社 液体喷射头、压电元件、压电致动器以及液体喷射装置
CN102248793A (zh) * 2010-04-30 2011-11-23 精工爱普生株式会社 液体喷射头、压电元件、压电致动器以及液体喷射装置
CN102529373A (zh) * 2010-12-10 2012-07-04 精工爱普生株式会社 液体喷射头、液体喷射装置、压电元件以及压电陶瓷
CN102529373B (zh) * 2010-12-10 2015-06-03 精工爱普生株式会社 液体喷射头、液体喷射装置、压电元件以及压电陶瓷
CN104250098A (zh) * 2013-06-28 2014-12-31 精工爱普生株式会社 压电材料、压电元件、液体喷射头、液体喷射装置、超声波传感器、压电电机以及发电装置
CN104253207B (zh) * 2013-06-28 2017-06-30 精工爱普生株式会社 压电材料、压电元件、液体喷射头以及液体喷射装置
CN104253207A (zh) * 2013-06-28 2014-12-31 精工爱普生株式会社 压电材料、压电元件、液体喷射头、液体喷射装置、超声波传感器、压电电机以及发电装置
CN103708739A (zh) * 2013-07-02 2014-04-09 济南大学 一种锌掺杂的钛酸铋钠薄膜及其低温制备方法
CN104297918A (zh) * 2013-07-17 2015-01-21 富士胶片株式会社 反射镜驱动装置及其驱动方法
CN104297919A (zh) * 2013-07-17 2015-01-21 富士胶片株式会社 反射镜驱动装置及其驱动方法
US9864189B2 (en) 2013-07-17 2018-01-09 Fujifilm Corporation Mirror drive device and driving method thereof
CN104576915A (zh) * 2013-10-21 2015-04-29 Tdk株式会社 压电元件、压电致动器和压电传感器、以及硬盘驱动器和喷墨打印机装置
CN104576915B (zh) * 2013-10-21 2017-10-24 Tdk株式会社 压电元件、压电致动器和压电传感器、以及硬盘驱动器和喷墨打印机装置
CN104943379A (zh) * 2014-03-24 2015-09-30 精工爱普生株式会社 压电元件以及压电元件应用设备
CN107053848A (zh) * 2016-02-10 2017-08-18 精工爱普生株式会社 压电元件、压电元件应用设备以及压电元件的制造方法
CN113248248A (zh) * 2020-08-13 2021-08-13 深圳先进技术研究院 固溶体多铁薄膜、制备方法及应用于5g存储技术的电子器件
CN114436654A (zh) * 2022-02-07 2022-05-06 哈尔滨工业大学 具有高相变温度、优异抗疲劳性和高机电性能的弛豫铁电铅基陶瓷材料及制备方法和应用
CN114436654B (zh) * 2022-02-07 2022-10-28 哈尔滨工业大学 具有高相变温度、优异抗疲劳性和高机电性能的弛豫铁电铅基陶瓷材料及制备方法和应用

Also Published As

Publication number Publication date
KR20080063354A (ko) 2008-07-03
KR101325552B1 (ko) 2013-11-06
JP4237208B2 (ja) 2009-03-11
WO2007034903A1 (en) 2007-03-29
CN101273478B (zh) 2010-05-19
US20090267998A1 (en) 2009-10-29
EP1941558A4 (en) 2011-11-23
EP1941558A1 (en) 2008-07-09
JP2007116091A (ja) 2007-05-10
US7845767B2 (en) 2010-12-07

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN101273478B (zh) 压电器件、驱动该器件的方法、压电设备和液体排放设备
EP1986245B1 (en) Piezoelectric body, piezoelectrc device, and liquid discharge apparatus
US7759846B2 (en) Piezoelectric device, process for driving for driving the piezoelectric device, and piezoelectric actuator
CN101295762B (zh) 压电体、压电装置和液体排放设备
CN101157544B (zh) 钙钛矿型氧化物及其制备方法、压电体、压电装置和液体排出装置
JP4717344B2 (ja) 誘電体薄膜素子、圧電アクチュエータおよび液体吐出ヘッド
JP5307986B2 (ja) 圧電素子とその製造方法、及び液体吐出装置
US8177995B2 (en) Perovskite oxide, process for producing the perovskite oxide, and piezoelectric device
EP2145975A2 (en) Perovskite oxide, oxide composition, oxide body, piezoelectric device, and liquid discharge apparatus
US20080302658A1 (en) Oxide body, piezoelectric device, and liquid discharge device
US8549718B2 (en) Ferroelectric oxide structure, method for producing the structure, and liquid-discharge apparatus
US8151727B2 (en) Perovskite-oxide film, piezoelectric device, and liquid discharge device
US8215753B2 (en) Piezoelectric material, method for producing piezoelectric material, piezoelectric device and liquid discharge device
EP2168770B1 (en) Piezoelectric film and method for manufacturing the same, piezoelectric device, and liquid discharge apparatus
JP2010067756A (ja) 圧電体膜、圧電素子、及び液体吐出装置
JP5345868B2 (ja) ペロブスカイト型酸化物膜、強誘電体、圧電素子、液体吐出装置
JP5110703B2 (ja) ペロブスカイト型酸化物膜、強誘電体、圧電素子、液体吐出装置

Legal Events

Date Code Title Description
C06 Publication
PB01 Publication
C10 Entry into substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
C14 Grant of patent or utility model
GR01 Patent grant