JP2008305821A - 圧電体薄膜素子、圧電体薄膜素子の製造方法、インクジェットヘッド、およびインクジェット式記録装置 - Google Patents
圧電体薄膜素子、圧電体薄膜素子の製造方法、インクジェットヘッド、およびインクジェット式記録装置 Download PDFInfo
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Abstract
【解決手段】電極間(第1の電極層13、第2の電極層16)に圧電体薄膜層14を設けた圧電体薄膜素子15であって、圧電体薄膜層14は、結晶粒と、この結晶粒の間に形成された結晶粒界を含み、結晶粒界は少なくとも2つの結晶配向を有する多結晶体で構成され、結晶粒界は結晶粒と同一の構成元素を同一の構成比率で含むようにした。
【選択図】図1
Description
以下、本発明の実施の形態1を図面に基づいて詳細に説明する。
以下、本発明の実施例1について図1を用いて更に詳細に説明する。
図8は、本発明の実施の形態2に係るインクジェットヘッドの全体構成を示す構成図である。
図17は、本発明の実施の形態3に係るインクジェット式記録装置27の構成を示す構成図である。
12 密着層
13 第1の電極層
14 圧電体薄膜層
15 圧電体薄膜素子
16 第2の電極層
27 インクジェット式記録装置
28 インクジェットヘッド
29 記録媒体
31 キャリッジ(相対移動手段)
32 ローラ
50 結晶粒
51 結晶粒界
101 圧力室開口部
102 圧力室
102a 区画壁
102b 区画壁
103 第1の電極層(個別電極)
104 配向制御層
105 共通液室
106 供給口
107 インク流路
108 ノズル孔
109 接着剤
110 圧電体薄膜層
111 振動板
112 第2の電極層(共通電極)
113 中間層(縦壁)
114 接着剤
120 基板
121 密着層
130 シリコン基板
A 圧力室部材
B アクチュエータ部
C インク流路部材
D ノズル板
E ICチップ
Claims (15)
- 電極間に圧電体薄膜を設けた圧電体薄膜素子であって、
前記圧電体薄膜は、
結晶粒と、
この結晶粒の間に形成された結晶粒界を含み、
前記結晶粒界は、少なくとも2つの結晶配向を有する多結晶体で構成され、
前記結晶粒界は前記結晶粒と同一の構成元素を同一の構成比率で含む圧電体薄膜素子。 - 請求項1記載の圧電体薄膜素子であって、
前記圧電体薄膜を、前記結晶粒の結晶配向が(001)、(101)、(111)のうちのいずれかで構成した圧電体薄膜素子。 - 請求項1記載の圧電体薄膜素子であって、
前記結晶粒を、前記電極の一方の一端から略垂直方向に成長する柱状結晶とした圧電体薄膜素子。 - 請求項1記載の圧電体薄膜素子であって、
前記結晶粒の粒径を0.05〜0.5μmとし、
前記結晶粒界の幅を1〜5nmとした圧電体薄膜素子。 - 請求項1記載の圧電体薄膜素子であって、
前記圧電体薄膜の(101)配向の結晶配向ピーク強度を、他の結晶配向ピーク強度と比較して、大きくした圧電体薄膜素子。 - 請求項5記載の圧電体薄膜素子であって、
前記圧電体薄膜の(101)配向の結晶配向ピーク強度を、パウダーパターンでの強度比と比較して他の結晶配向ピーク強度比より相対的に大きくした圧電体薄膜素子。 - 電極間に圧電体薄膜を設けた圧電体薄膜素子であって、
前記圧電体薄膜は、少なくとも2つの結晶配向を有し、
前記圧電体薄膜を構成する結晶粒の間に形成される結晶粒界を、
少なくとも前記結晶粒の構成元素を含み、かつ圧電性を有する組成比とした圧電体薄膜素子。 - 請求項7記載の圧電体薄膜素子であって、
前記圧電体薄膜をPb、Zr、Tiを含むペロブスカイト構造の酸化物で構成した圧電体薄膜素子。 - 請求項7記載の圧電体薄膜素子であって、
Zrの組成比を0.3<Zr/(Zr+Ti)<0.8とした圧電体薄膜素子。 - 請求項7記載の圧電体薄膜素子であって、
Pbの組成比を0.9<Pb/(Zr+Ti)<1.3とした圧電体薄膜素子。 - 請求項1または7記載の圧電体薄膜素子であって、
前記圧電体薄膜をスパッタ法、真空蒸着法、レーザーアブレーション法、イオンプレーティング法、MBE法、MOCVD法、プラズマCVD法等の気相成長法で形成した圧電体薄膜素子。 - 請求項1〜11いずれか1項記載の圧電体薄膜素子と、
この圧電体薄膜素子のいずれかの前記電極側の面に設けられた振動板膜と、
この振動板膜の圧電体薄膜素子とは反対側の面に接合され、インクを収容する圧力室を有する圧力室部材とを備え、
前記圧電体薄膜素子の圧電効果により前記振動板膜を膜厚方向に変位させて前記圧力室のインクを吐出させるように構成したインクジェットヘッド。 - 請求項12記載のインクジェットヘッドと、
このインクジェットヘッドと記録媒体とを相対移動させる相対移動手段とを備え、
この相対移動手段により前記インクジェットヘッドが前記記録媒体に対して相対移動しているときに、
前記インクジェットヘッドにおいて前記圧力室に連通するように設けたノズル孔から、前記圧力室に収容されたインクを前記記録媒体に吐出させて記録を行うように構成したインクジェット式記録装置。 - 基板上に第1の電極層を形成する工程と、
第1の電極層の上にスパッタ法を用いて圧電体薄膜層を形成する工程と、
圧電体薄膜層の上に第2の電極層を形成する工程と、
を有し、
前記圧電体薄膜層を形成する工程において、前記基板の温度を(001)配向の結晶配向が得られる温度より高い温度により、加熱しながら成膜を行う圧電体薄膜素子の製造方法。 - 請求項14記載の圧電体薄膜素子の製造方法であって、
前記圧電体薄膜層をPb、Zr、Tiで構成されるスパッタリングターゲットを用いて成膜し、
このスパッタリングターゲットを、目標とする圧電体薄膜素子の組成と同一か、あるいはZr、Tiの比率は同じで、かつPbの過剰量が0〜0.4モルの範囲とした圧電体薄
膜素子の製造方法。
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JP2007148900A JP2008305821A (ja) | 2007-06-05 | 2007-06-05 | 圧電体薄膜素子、圧電体薄膜素子の製造方法、インクジェットヘッド、およびインクジェット式記録装置 |
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