JP2009206329A - 圧電素子およびその製造方法、圧電アクチュエータ、並びに、液体噴射ヘッド - Google Patents
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Abstract
【解決手段】本発明に係る圧電素子100は、基板10と、基板10の上方に形成された下部電極20と、下部電極20の上方に形成され、短辺と長辺を有する圧電体層30と、圧電体層30の上方に形成された上部電極40と、を含み、圧電体層30の対向する短辺が、平面視において、下部電極20より外側に位置し、下部電極20の側面と圧電体層30とが接する領域に空洞部50を有する。
【選択図】図1
Description
基板と、
前記基板の上方に形成された下部電極と、
前記下部電極の上方に形成され、短辺と長辺を有する圧電体層と、
前記圧電体層の上方に形成された上部電極と、を含み、
前記圧電体層の対向する前記短辺が、平面視において、前記下部電極より外側に位置し、
前記下部電極の側面と前記圧電体層とが接する領域に空洞部を有することができる。
前記下部電極は、複数の層からなり、
前記空洞部は、前記下部電極の少なくとも1層の側面と前記圧電体層とが接する領域に形成されることができる。
前記下部電極は、前記基板の上方に形成された第1下部電極と、
前記第1下部電極の上方に形成された第2下部電極と、を有し、
前記第1下部電極は、白金族金属からなり、
前記第2下部電極は、導電性酸化物からなることができる。
前記空洞部は、前記第1下部電極の側面と前記圧電体層とが接する領域に形成されることができる。
前記空洞部は、前記第2下部電極の側面と前記圧電体層とが接する領域に形成されることができる。
基板の上方に下部電極を形成する工程と、
前記下部電極をパターニングする工程と、
前記下部電極の側面の少なくとも一部を後退させ空洞部を形成する工程と、
前記下部電極の上方に圧電体層を形成する工程と、
前記圧電体層の上方に上部電極を形成する工程と、
前記圧電体層と前記上部電極をパターニングする工程と、を含み、
前記圧電体層を形成する工程は、前記空洞部が残るように前記圧電体層が形成され、
前記圧電体層をパターニングする工程は、前記圧電体層が短辺と長辺を有し、かつ、前記短辺は、平面視において、前記下部電極より外側に位置するように形成される。
前記下部電極を後退させる工程は、アニールまたはエッチングにより行われることができる。
前記下部電極を形成する工程の後に、前記下部電極の上方に第1圧電体層を形成し、前記下部電極と前記第1圧電体層とを同一工程でパターニングする工程を有し、
前記第1圧電体層の上方に第2圧電体層が形成されることで、前記圧電体層が形成されることができる。
前記下部電極を形成する工程は、前記基板の上方に第1下部電極を形成する工程と、
前記第1下部電極の上方に第2下部電極を形成する工程と、を含み、
前記第1下部電極は、白金属金属からなるように形成され、
前記第2下部電極は、導電性酸化物からなるように形成されることができる。
本発明に係る圧電素子を含み、
前記基板の上方に形成され、前記圧電素子によって変形する振動板を有することができる。
本発明に係る圧電アクチュエータを含み、
前記基板に形成された圧力室と、
前記基板の下方に形成され、前記圧力室と連通するノズル孔を有するノズル板と、を有することができる。
図1は、本実施形態に係る圧電素子100を模式的に示した断面図である。図2は、本実施形態に係る圧電素子100を模式的に示した平面図である。なお、図1は、図2で示したA−A線における断面図である。図3および図4は、本実施形態に係る圧電素子の変形例を模式的に示した断面図である。
次に、本実施形態に係る圧電素子100の製造方法について、図面を参照しながら説明する。図5〜図8は、本実施形態に係る圧電素子100の製造工程を模式的に示す断面図である。図9は、本実施形態に係る圧電素子100の変形例の製造工程を模式的に示す断面図である。
次に、上述した圧電素子がアクチュエータとして機能している液体噴射ヘッドについて説明する。
Claims (11)
- 基板と、
前記基板の上方に形成された下部電極と、
前記下部電極の上方に形成され、短辺と長辺を有する圧電体層と、
前記圧電体層の上方に形成された上部電極と、を含み、
前記圧電体層の対向する前記短辺が、平面視において、前記下部電極より外側に位置し、
前記下部電極の側面と前記圧電体層とが接する領域に空洞部を有する、圧電素子。 - 請求項1において、
前記下部電極は、複数の層からなり、
前記空洞部は、前記下部電極の少なくとも1層の側面と前記圧電体層とが接する領域に形成される、圧電素子。 - 請求項2において、
前記下部電極は、前記基板の上方に形成された第1下部電極と、
前記第1下部電極の上方に形成された第2下部電極と、を有し、
前記第1下部電極は、白金族金属からなり、
前記第2下部電極は、導電性酸化物からなる、圧電素子。 - 請求項3において、
前記空洞部は、前記第1下部電極の側面と前記圧電体層とが接する領域に形成される、圧電素子。 - 請求項3において、
前記空洞部は、前記第2下部電極の側面と前記圧電体層とが接する領域に形成される、圧電素子。 - 基板の上方に下部電極を形成する工程と、
前記下部電極をパターニングする工程と、
前記下部電極の側面の少なくとも一部を後退させ空洞部を形成する工程と、
前記下部電極の上方に圧電体層を形成する工程と、
前記圧電体層の上方に上部電極を形成する工程と、
前記圧電体層と前記上部電極をパターニングする工程と、を含み、
前記圧電体層を形成する工程は、前記空洞部が残るように前記圧電体層が形成され、
前記圧電体層をパターニングする工程は、前記圧電体層が短辺と長辺を有し、かつ、前記短辺は、平面視において、前記下部電極より外側に位置するように形成される、圧電素子の製造方法。 - 請求項6において、
前記下部電極を後退させる工程は、アニールまたはエッチングにより行われる、圧電素子の製造方法。 - 請求項6または7において、
前記下部電極を形成する工程の後に、前記下部電極の上方に第1圧電体層を形成し、前記下部電極と前記第1圧電体層とを同一工程でパターニングする工程を有し、
前記第1圧電体層の上方に第2圧電体層が形成されることで、前記圧電体層が形成される、圧電素子の製造方法。 - 請求項6乃至8のいずれかにおいて、
前記下部電極を形成する工程は、前記基板の上方に第1下部電極を形成する工程と、
前記第1下部電極の上方に第2下部電極を形成する工程と、を含み、
前記第1下部電極は、白金属金属からなるように形成され、
前記第2下部電極は、導電性酸化物からなるように形成される、圧電素子の製造方法。 - 請求項1乃至5のいずれかに記載の圧電素子を含み、
前記基板の上方に形成され、前記圧電素子によって変形する振動板を有する、圧電アクチュエータ。 - 請求項10に記載の圧電アクチュエータを含み、
前記基板に形成された圧力室と、
前記基板の下方に形成され、前記圧力室と連通するノズル孔を有するノズル板と、を有する、液体噴射ヘッド。
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