CN1841802A - 压电元件、液体喷射头和液体喷射设备 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了以低的驱动电压获得大的应变的压电元件、液体喷射头和液体喷射设备。该压电元件包括下电极、上电极和压电膜，所述压电膜由锆钛酸铅(PZT)制成，并且具有<100>面优先取向的钙钛矿晶体，所述压电膜被置于下电极和上电极之间。在该压电元件中，由压电膜的<100>面得到的X射线衍射峰位置处在2θ＝21.79～21.88度的范围内。
Description
技术领域
本发明涉及包括下电极、压电层和上电极的压电元件。此外，本发明涉及包括该压电元件并从喷嘴口喷射液滴的液体喷射头，并涉及液体喷射设备。
背景技术
用于液体喷射头等的压电元件是压电膜被置于两个电极之间的元件，其中所述压电膜由具有电-机转换功能的压电材料制成。压电膜由例如结晶的压电陶瓷组成。
已经存在具有以下构造的喷墨记录头。根据该构造，与喷嘴口相连通的压力产生腔的一部分由振动板构成，墨滴从喷嘴口喷出。振动板被压电元件变形，于是每个压力产生腔中的墨水受压。因此，从每个喷嘴口喷出墨滴。两种类型的喷墨记录头已经被投入实用。一种类型使用纵向振动模式的压电致动器，其中压电致动器沿压电元件的纵向伸展和收缩。另一种类型使用弯曲振动模式的压电致动器。对于这样的致动器，需要可以用低的驱动电压获得大的变形的压电元件，以便以高密度布置压电元件。换句话说，需要具有大位移的压电元件。
顺带地，为了使压电常数更大且消除振动，已经公开了每一个都具有锆钛酸铅(PZT)和电极的压电元件。这些压电元件中之一具有钙钛矿(perovskite)结构，并且包含具有在室温下呈斜方六面晶体的Zr和Ti组成比的PZT。在此情形中，晶体以这样的方式取向，即[100]、[010]或[001]方向几乎垂直于电极的面表面。另一种压电元件具有钙钛矿结构，并且包含具有在室温下呈四方晶体的Zr和Ti组成比的PZT。在此情形中，PZT具有其中[001]方向几乎垂直于电极的面表面的晶体取向(参见日本专利早期公开公报No.Hei 11-233844)。但是，用这样的压电元件不能获得足够的位移。注意，这样的问题不限于由喷墨记录头所代表的液体喷射头。该问题同样存在于其他的压电元件中。
发明内容
考虑到上述情况，本发明的目的是提供一种利用低的驱动电压获得大的变形的压电元件、液体喷射头和液体喷射设备。
用于解决前述问题的本发明的第一方面是一种压电元件，其特征在于包括下电极、上电极和压电膜，所述压电膜由锆钛酸铅(PZT)制成，并且具有<100>面优先取向的钙钛矿晶体，所述压电膜被置于所述下电极和所述上电极之间。所述压电元件的特征在于由所述压电膜的所述<100>面得到的X射线衍射峰位置处在2θ＝21.79～21.88度的范围内。
在第一方面中，压电膜由锆钛酸铅制成，并且具有<100>面优先取向的钙钛矿晶体。压电膜具有范围在2θ＝21.79～21.88度内的由压电膜<100>面得到的X射线衍射峰位置。因此，压电元件可以用低的驱动电压得到大的应变，并具有大的位移。
本发明的第二方面是如本发明第一方面所述的压电元件，其特征在于所述衍射峰位置为2θ＝21.83～21.87度。
在第二方面中，压电膜具有大的位移而不出现故障。
本发明的第三方面是如本发明第一方面或第二方面所述的压电元件，其特征在于所述压电膜具有斜方晶系结构。
在第三方面中，因为压电膜具有斜方晶系结构，所以可以用低的电压获得大的变形。
本发明的第四方面是如本发明第一方面到第三方面中任何一项所述的压电元件，其特征在于所述压电膜包含选自由Sc、Y、Th、镧系元素和锕系元素构成的组中的至少一种元素。
在第四方面中，压电膜包含选自由Sc、Y、Th、镧系元素和锕系元素构成的组中的至少一种元素。因此，容易出现变形，由此压电元件的位移变得更大。
本发明的第五方面是一种液体喷射头，其特征在于包括如第一方面到第四方面中任何一项所述的压电元件；和通道形成衬底，所述压电元件在振动板被置于其间的情况下设置到所述通道形成衬底，并且所述通道形成衬底中设有与喷嘴口连通的压力产生腔。
在第五方面中，使用包括以下压电膜的压电元件，该压电膜由锆钛酸铅(PZT)制成并且具有<100>面优先取向的钙钛矿晶体。压电膜具有范围在2θ＝21.79～21.88度内的由所述压电膜的<100>面得到的X射线衍射峰位置。因此，可以提供能用低的驱动电压得到大的变形的液体喷射头。
本发明的第六方面是一种液体喷射设备，其特征在于包括如第五方面所述的液体喷射头。
根据第六方面，可以提供液滴喷射特性明显改善的液体喷射设备。
附图说明
图1是示出了根据本发明第一实施例的液体喷射头的分解立体图。
图2A和图2B分别是根据本发明第一实施例的液体喷射头的平面图和横截面图。
图3是示出了衍射峰值、铅的量和Zr/(Zr+Ti)之间的关系的图线。
图4是示出了衍射峰值、膜中PZT的应力和Zr/(Zr+Ti)之间的关系的图线。
图5是示出根据本发明一个实施例的喷墨记录装置的示意性立体图。
具体实施方式
下面将基于实施例来详细描述本发明。
(第一实施例)
图1是根据本发明第一实施例的液体喷射头的分解立体图。图2A是图1中所示液体喷射头的平面图，图2B是图1液体喷射头的横截面图。
如图所示，在此实施例中，通道形成衬底10由单晶硅衬底制成，其中衬底的面表面上的硅晶体处于<110>面方向。在通道形成衬底10的两个表面之一上形成弹性膜50。弹性膜50的厚度为0.5～2μm，并且由二氧化硅制成。注意，在此实施例中，弹性膜50是通过热氧化通道形成衬底10形成的氧化硅制成的非晶态硅膜。弹性膜50具有平坦的表面，同时保持了通道形成衬底10原有的表面状态。
在通道形成衬底10中，通过从单晶硅衬底的另一表面各向异性刻蚀该单晶硅衬底，并排地布置多个由分隔壁11隔开的压力产生腔12。连通部分13形成在压力产生腔12的纵向外侧。连通部分13与将在后面描述的保护板30的储液室部分32连通。此外，连通部分13与每一个压力产生腔12纵向上的一个端部通过其相应的墨水供应通路14连通。
在此，通过利用单晶硅衬底的刻蚀速率的不同来执行各向异性刻蚀。例如在此实施例中，通过利用单晶硅衬底的特性来执行各向异性刻蚀。这些特性如下。当其中衬底的面表面上的硅晶体处于<100>面方向的单晶硅衬底被浸入诸如KOH的碱性溶液中时，该单晶硅衬底被逐渐腐蚀。由此，第一<111>面和第二<111>面逐渐显现。第一<111>面中的每一个面垂直于<110>面，且第二<111>面与第一<111>面和<110>面分别成70度和35度的角度。<110>面的刻蚀速率为<111>面的大约1/180。因为各向异性刻蚀，由两个第一<111>面和两个倾斜的第二<111>面形成平行四边形深度。基于对深度的处理，可以精确地形成深度，由此可以以高密度排列压力产生腔12。
在此实施例中，每一个压力产生腔12的每一长侧面由第一<111>面形成。每一个压力产生腔12的每一短侧面由第二<111>面形成。通过以压力产生腔12到达弹性膜50同时几乎穿透通道形成衬底10的方式刻蚀通道形成衬底10，来形成压力产生腔12。在此，弹性膜50中非常小的部分用碱溶液来浸泡，以刻蚀单晶硅衬底。此外，与每一个压力产生腔12的一端分别连通的每一个墨水供应通路14以比压力产生腔12的宽度更窄的宽度形成，由此使墨水流入到压力产生腔12中的通道阻力保持恒定。
优选的是，根据排列压力产生腔12的密度，为形成这样的压力产生腔12等的通道形成衬底10选择合适的厚度。例如，在每英寸形成180个压力产生腔12(180dpi)的情形中，通道形成衬底10的厚度优选为约180μm～280μm，更优选的是约220μm。在以例如360dpi的较大密度形成压力产生腔12的情形中，通道形成衬底10的厚度优选不大于100μm。这是因为，利用上述的厚度，可以保持压力产生腔12之间的分隔壁11的刚度，同时增大形成相邻的压力产生腔12的密度。
此外，喷嘴板20通过被置于其间的胶粘剂、热胶粘膜等粘接到通道形成衬底10的开口表面上。在喷嘴板20中钻有喷嘴口21。喷嘴口21分别与压力产生腔12在压力产生腔12的与墨水供应通路14相反的一侧连通。
另一方面，其中晶体以<100>面方向取向的取向控制层55被形成在弹性膜50上，与通道形成衬底10的开口表面相反。此取向控制层55由钙钛矿、金属氧化物等制成。可以通过使用MOD法或者溶胶凝胶法涂覆、干燥和焙烧钙钛矿的前驱体，来形成钙钛矿。钙钛矿在由氧化硅等形成的非晶弹性膜50上自由生长，由此形成其中晶体以<100>面方向取向的膜。在此，例如通过溅射法等形成金属氧化物。
这样的取向控制层55成为其中晶体以<100>面方向取向的膜。如果取向控制层55下方的弹性膜50具有平坦的面表面，则取向的变化被明显减小。因此，取向控制层55有效地控制在其上形成的膜的取向。此外，具体来说，从弹性膜50的面表面(上表面)自由生长的钙钛矿几乎不受作为取向控制层55下层的弹性膜50的面表面平坦度的影响。因此，对于控制将在其上形成的膜的取向，钙钛矿是特别优选的。
作为钙钛矿，可以作为示例的是KNbO3、BaSnO3、CaZrO3、SrCeO3、BaTiO3、SrRuO3、LiNbO3、LiTaO3、KTaO3、CaTiO3等。但是钙钛矿不限于这些。在这些之中，BaTiO3、KNbO3、LiNbO3是尤其优选的，因为它们中的每一个从其面表面(上表面)自由生长。
此外，例如氧化镁(MgO)可以作为金属氧化物的示例。
优选的是，这样的钙钛矿或者金属氧化物的晶格常数处在3.86±0.3埃的范围内。如将在后面描述的，这是为了便于与将在该钙钛矿或者金属氧化物上形成的下电极的晶格匹配。例如，用作下电极的铂的晶格常数为3.92埃，铱的晶格常数为3.8埃。因此，这些晶格常数和该钙钛矿或金属氧化物的晶格常数之间的差异处在5％～6％的范围内。于是，下电极容易外延生长，从而控制了下电极的晶体取向。
钙钛矿或者金属氧化物的晶系优选为立方晶系、四方晶系或者单斜晶系。其原因是钙钛矿或者金属氧化物的晶格的形成与将在其上形成的下电极的金属的晶格形成相匹配，如果下电极的金属具有立方晶系的话。
注意，这样的取向控制层55可以具有约5～100nm的厚度。在此，在此实施例中，取向控制层55直接形成在弹性膜50上。但是，也可以在由氧化硅制成的弹性膜50上形成一层其他的层，然后将取向控制层55形成在所述的一层其他的层上，如果所述的一层其他的层满足如下条件，即该层可以维持面表面状态同时为非晶态的话。或者，如果取向控制层55从弹性膜50的面表面(上表面)侧结晶，并且不是明显受到处在取向控制层55下方的弹性膜50的面表面平坦度的影响，则一层其他的层可以在对于取向控制层55的晶体取向没有影响的条件下，被设置在弹性膜50上。
通过使用下述的工艺，将下电极膜60、压电膜70和上电极膜80层叠在这样的取向控制层55上，以构成压电元件300。每一个压电元件300由下电极膜60、一个压电膜70和一个上电极膜80构成。下电极膜60、每一个压电膜70和每一个上电极80分别具有例如约0.2μm、1μm和0.05μm的厚度。在此，压电元件300是指包括下电极膜60、一个压电膜70和一个上电极膜80的部分。一般而言，压电元件300以如下方式被构造。压电元件300的两个电极中的一个被用作公共电极。另一电极以及压电膜70在各个压力产生腔12中被图案化。在由经图案化的压电层70和两个电极中的被图案化的一个构成的部分中，当对两个电极施加电压时发生压电应变。该部分被称为“压电活性部分”。在本实施例中，下电极膜60被用作压电元件300的公共电极，而上电极膜80用作压电元件300的单个电极。但是，也可以为了驱动电路和互连的方便而将其用途颠倒。在这两种情况下，在各个压力产生腔中形成压电活性部分。此外，一个压电元件300和振动板的组合被称为“压电致动器”。振动板依靠压电元件300的驱动而位移。
顺带地，多个引线电极85被分别连接到压电元件300的上电极膜80。例如，引线电极85由金等制成。引线电极85中的每一个从压电元件300的纵向端部附近延伸到对应于墨水供应通路14的区域。此外，如在后面所详细描述的，这样的引线电极85被电连接到驱动IC。
顺带地，上述的下电极60由选自金(Au)和诸如铱(Ir)、铂(Pt)、钯(Pd)的铂族金属等的金属形成。下电极60可以是多个层的叠层。注意，在此层叠的多个层的情形中，如果其可以在后述加工中得到上述金属的混合层也是可以的。在此实施例中，下电极60以如下方式形成，即从取向控制层55一侧开始依次层叠Pt、Ir和Pt，以形成叠层膜。也可以使用诸如SrRuO3、LaNiO3等的材料作为下电极60，来代替上述的金(Au)和铂族金属。此材料可以使压电膜70的晶体以<100>面方向取向。在此情形中，因为下电极60也具有取向控制功能，所以无需设置取向控制层55。
其中晶体沿<100>面方向取向的取向控制层55控制下电极60，以使其晶体沿<100>面方向取向。换句话说，如上所述，尤其是在取向控制层55的晶格常数接近下电极60的晶格常数的情形中，下电极60外延生长，由此下电极60几乎被完全控制为使其晶体具有<100>面方向。
此外，在构成取向控制层55的钙钛矿的晶系为立方晶系、四方晶系或者单斜晶系的情形中，下电极60特别容易外延生长，因为铂族金属和金中的每一个都具有立方晶系。换句话说，在此情形中，取向控制层55和下电极60在其界面处的晶体的形成中的每一个都变为正方的，并且彼此匹配。因此，下电极60可以以该正方被层叠的方式外延生长。
压电膜70被形成在下电极膜60上，在下电极膜60中，晶体通过外延生长沿<100>面方向取向。因为下电极膜60的面方向的影响，压电膜70的晶体沿<100>面方向取向。注意，因为压电膜70的晶体取向控制由下电极60的晶体取向的影响完成，所以压电膜70的晶体在取向变化被明显减小的状态下具有<100>面的优先取向。
压电膜70由锆钛酸铅(Pb(Zr，Ti)O3)(此后称为“PZT”)构成。压电膜70具有<100>面方向优先取向的钙钛矿晶体。利用宽角X射线衍射法测量由压电膜70的<100>面得到的衍射峰位置(2θ)。该衍射峰的位置处在21.79～21.88度的范围内，优选21.83～21.87度，更优选21.85度。如果由压电膜70的<100>面得到的X射线衍射峰位置2θ处在21.79～21.88度的范围内，则压电元件300的应变量被明显提高。此外，如果从<100>面得到的X射线衍射峰位置2θ处在21.79～21.88度的范围内，则具有<100>面优先取向并构成压电膜的PZT晶体变为具有斜方结构。注意，“优先取向”指的是其中晶体的取向方向不是无规则的并且特定的晶面以几乎均一的方向取向的状态。具体地，“具有<100>面的优先取向”指的是<100>面、<110>面和<111>面的衍射强度比<100>/(<100>+<110>+<111>)大于0.5，所述比值通过使用宽角X射线衍射法测量压电膜得到。
在此实施例中，压电层70由PZT制成。但是，在压电膜中还可以包含选自由钪(Sc)、镱(Y)、钍(Th)、镧系元素和锕系元素构成的组中的至少一种元素。如果在PZT制成的压电膜中包含这些金属中的至少一种，则可以进一步增大压电元件的应变。被包含的最优选的金属是Y。被包含的这样的金属的量没有特别的限制。但是，优选的是，该量不超过相对于PZT的10at％。
例如利用被称为溶胶凝胶法的方法形成压电层70。根据溶胶凝胶法，通过将PZT溶解和分散在催化剂中得到所谓的溶胶。所述溶胶被涂覆和干燥，以转变成凝胶。然后在高温下烧结所述凝胶。具体地，压电膜70以以下方式形成，即在压电膜70的晶体生长的同时使其晶体沿与下电极膜60的晶体相同的面方向取向。无需多言，形成压电膜70的方法不具体限制于上述的方法。可以使用溅射法、MOD法等来形成压电膜70。
在任何情形中，压电膜70被设置成具有<100>面的优先取向。在此，在所述的薄膜形成工艺中所制备的压电膜70的厚度一般为0.2μm～5.0μm。
在此实施例中，压电膜70通过外延生长法形成。因此，该膜优选在预定条件下形成，以便具有与膜的基底相似的晶体结构和晶格面间距。此外，压电膜70优选被形成为具有这样的晶体结构，在具有该晶体结构的情况下，不存在由于压电膜70和基底表面之间的静电相互作用导致的排斥。顺带地，压电膜70可以在不由基底取向进行控制的情况下自由生长形成。
在此，构成压电膜70的PZT中所含的铅的量和压电膜的应力在下电极上形成压电膜的步骤或者类似的步骤中被调整。因此，压电膜可以被形成为具有上述预定衍射峰位置的晶系。或者，通过调整PZT中Zr和Ti的比例，也可以形成具有带预定衍射峰位置的晶系的压电膜。注意，PZT的晶系可以由于来自下电极等的力而变化。
例如，如图3中PZT中的含铅量以及Zr/(Zr+Ti)(摩尔比)和衍射峰值之间的关系所示的，衍射峰值也根据Zr/(Zr+Ti)而变化。但是，即使Zr/(Zr+Ti)没有变化，在Pb的量增大的情况下，由压电膜的<100>面得到的X射线衍射峰位置也处在较小角度侧。因此，可以通过调整PZT中Pb的量形成具有所需要结构晶系的压电层。此外，如图4中膜中PZT的应力以及Zr/(Zr+Ti)(摩尔比)和衍射峰值之间的关系所示的，即使Zr/(Zr+Ti)没有变化，在压电膜中的应力变小的情况下，由压电膜的<100>面得到的X射线衍射峰位置也处在较小角度侧。因此，也可以通过改变压电膜中的应力强度形成具有所需要结构晶系的压电层。注意，“压电膜中的应力”是指因为衬底在被焙烧以通过外延生长形成压电膜的步骤或者类似的步骤中变形而产生的张应力。
在此，压电膜70的介电常数和杨氏模量在很大程度上取决于Zr和Ti的比例。因此，在调整Zr和Ti的比例之后PZT具有拥有预定X射线衍射峰位置晶系的情形中，压电膜70的介电常数和杨氏模量基本被限制。由此，难以控制介电常数和杨氏模量。但是，根据本发明，对于构成压电元件的压电膜，可以任意地设定杨氏模量和介电常数，即使所述的膜属于前述的晶系。此外，可以具有所期望的晶系而不用改变Zr和Ti的比例。
具体来说，通过使压电膜70外延生长同时使其晶体沿<100>面方向取向，在由SrRuO3制成的下电极上形成由PZT制成的压电膜。PZT的组成为1.05的过量的铅并且Zr/Ti＝55/45(Pb1.05(Zr0.55Ti0.45)O3)。在此情形中，当膜中应力为50～150MPa的张应力时，由<100>面得到的X射线衍射峰位置(2θ)处在21.88～21.79度的范围内。在此衍射峰位置的情况下，<100>面之间的面间距为4.05±0.03，并且其晶系是接近MPB(相界或者介电常数最大区域)的斜方晶系。注意，PZT的晶格间距比下电极的晶格间距大百分之几，并且当上述晶格间距失配时由于下电极的晶格变形产生力。
另一方面，通过使压电膜70自由生长同时使其晶体沿<100>面方向取向，在下电极上形成由PZT制成的压电膜。此处，PZT的组成为1.10的过量的铅并且Zr/Ti＝50/50(Pb1.10(Zr0.50Ti0.50)O3)。在此情形中，当膜中应力为100～200MPa的张应力时，由<100>面得到的X射线衍射峰位置(2θ)处在21.88～21.79度的范围内。在此衍射峰位置的情况下，<100>面之间的面间距为4.05±0.03。
此外，如果在上述每一情形中以将0.5at％的Y、Th或Sc添加到PZT中的方式形成压电膜，则每一情形中的最大变形增大约20％。由此，压电元件的位移增大。
如上所述，如果压电膜70被形成为具有处于21.88～21.79度的范围内的由<100>面得到的X射线衍射峰位置(2θ)，则压电元件的位移增大。此外，如果诸如Y、Th或Sc之类的金属被添加到压电膜70，则其位移被进一步增大。
注意，上述X射线衍射的波长λ为λ＝1.5405埃。
而且，具有压电元件保持部分31的保护板30被接合到通道形成衬底10的压电元件300一侧。压电元件保持部分32具有大到足以使压电元件300不受阻碍地移动的空腔。压电元件300被形成在此压电元件保持部分31中。
此外，保护板30设有构成储液室90至少一部分的储液室部分32，所述储液室90被用作多个压力产生腔12中每个的公共墨水腔。如上所述，此储液室部分32与通道形成衬底10的连通部分13连通，由此构成储液室90，所述储液室90被用作多个压力产生腔12中每个的公共墨水腔。
此外，连接孔33被设置在压电元件保持部分31和储液室部分32之间。换句话说，连接孔33被设置到对应于墨水供应通路14的区域。连通孔33沿厚度方向穿透保护板30。而且，用于驱动压电元件300的驱动IC34被安装在保护板30的面向压电元件保持部分31的表面的相反侧上。而且，分别从多个压电元件300引出的引线电极85被延伸到连接孔33，并且例如通过引线接合等连接到驱动IC34。
柔性板40被接合到保护板30顶部。柔性板40由密封膜41和固定板42构成。在此，密封膜41由较低刚度的柔性材料(例如，厚度为6μm的聚苯硫醚(PPS)膜)制成。此外，固定板42由诸如金属的硬材料(例如，厚度为30μm的不锈钢(SUS)等)形成。在该固定板42与储液室90相对的区域中形成开口部分43。开口部分43通过沿厚度方向完全去除该区域而得到。因此，储液室90的一侧仅仅由柔性的密封膜41来密封。
根据本实施例的液体喷射头从外部墨水供应装置(没有示出)吸入墨水，并且将从储液室90直到喷嘴口21范围内的内部充满墨水。然后，液体喷射头根据来自驱动IC34的记录信号，在对应于压力产生腔12的每一个上电极膜80和下电极膜60之间施加电压。由此，喷墨记录头使弹性膜50、下电极膜60和压电层70弯曲变形。此变形使每一个压力产生腔12内的压力上升，由此从喷嘴口21喷出墨滴。
(其他实施例)
上面已经描述了本发明的实施例。但是，本发明的构造不限于此。
此外，根据本发明的液体喷射头构成了记录头单元的一部分并且被安装在喷墨记录设备中，该记录头单元设有与墨盒等连通的墨水通道。图5是示出了液体喷射设备的示例的示意性构造图。
如图5所示，包括各自液体喷射头的记录头单元1A和1B被可拆卸地设置到构成墨水供应装置的盒2A和2B。其上安装了记录头单元1A和1B的托架3以如下方式被设置到固定于装置主体4上的托架轴5，即托架3可以在所述轴延伸的方向上自由地移动。这些记录头单元1A和1B被指定来分别喷射黑色墨水组合物和彩色墨水组合物。
此外，来自驱动电机6的驱动力通过多个没有示出的齿轮和同步带7传递到托架3。由此，使得其上安装了记录头单元1A和1B的托架3沿着托架轴5移动。另一方面，装置主体4设置有沿着托架轴5的滚筒8。记录片S是诸如纸片的记录介质，并且由供入辊等供入，所述记录片S被设计为在滚筒8上传输，其中供入辊没有被示出。
上面在以喷墨记录头作为液体喷射头的示例的情况下描述了实施例。液体喷射头的基本构造不限于上面所述的那些。但是本发明意在宽泛地应用于所有的液体喷射头。液体喷射头的示例包括：用于诸如打印机的图像记录装置的各种记录头；用于制造液晶显示器装置等的色彩过滤器的颜料喷射头；用于形成有机EL显示器和FED(场发射显示器)装置等的电极的电极材料喷射头；用于制造生物芯片的生物有机物质喷射头等。
无需多说，其上安装这样的液体喷射头的液体喷射设备也没有具体的限制。
此外，本发明可以不仅仅用于构造安装在这样的液体喷射头中作为压力产生装置的致动器装置的压电元件，而且可以用于构造安装在各种设备中的致动器装置的压电元件。例如，除了上述的头之外，本发明可以应用于传感器等。
Claims (6)
1.一种压电元件，包括：
下电极；
上电极；和
压电膜，所述压电膜由锆钛酸铅制成，并且具有<100>面优先取向的钙钛矿晶体，所述压电膜被置于所述下电极和所述上电极之间，其中由所述压电膜的所述<100>面得到的X射线衍射峰位置处在2θ＝21.79～21.88度的范围内。
2.如权利要求1所述的压电元件，其中，所述衍射峰位置为2θ＝21.83～21.87度。
3.如权利要求1所述的压电元件，其中，所述压电膜具有斜方晶系结构。
4.如权利要求1所述的压电元件，其中，所述压电膜包含选自由Sc、Y、Th、镧系元素和锕系元素构成的组中的至少一种元素。
5.一种液体喷射头，包括：
如权利要求1-4中任何一项所述的压电元件；和
通道形成衬底，所述压电元件在振动板被置于其间的情况下设置到所述通道形成衬底，并且所述通道形成衬底中设有与喷嘴口连通的压力产生腔。
6.一种液体喷射设备，包括：
如权利要求5所述的液体喷射头。
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