JP2011201264A - 圧電素子およびその製造方法ならびに圧電アクチュエーター、液体噴射ヘッドおよび液体噴射装置 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】本発明に係る圧電素子は、第1電極と第2電極とによって挟まれた圧電体層を有する圧電素子であって、前記第1電極は、前記圧電体層側の第1の面を有する第1導電層と、前記第1の面において形成され、前記第1の面側の第2の面を有する第2導電層と、を含み、前記第1の面の法線方向から見て、互いにオーバーラップする、前記第1電極、前記圧電体層および前記第2電極から構成される部分を、駆動部としたとき、前記第2導電層の少なくとも一部は、前記駆動部内の前記第1の面の外周辺よりも内側に配置され、前記第2の面の面積は、前記駆動部内の前記第1の面の面積よりも小さく、前記第2導電層は、ニッケル酸ランタンを主成分とする。
【選択図】図1B
Description
第1電極と第2電極とによって挟まれた圧電体層を有する圧電素子であって、
前記第1電極は、前記圧電体層側の第1の面を有する第1導電層と、前記第1の面において形成され、前記第1の面側の第2の面を有する第2導電層と、を含み、
前記第1の面の法線方向から見て、互いにオーバーラップする、前記第1電極、前記圧電体層および前記第2電極から構成される部分を、駆動部としたとき、
前記第2導電層の少なくとも一部は、前記駆動部内の前記第1の面の外周辺よりも内側に配置され、
前記第2の面の面積は、前記駆動部内の前記第1の面の面積よりも小さく、
前記第2導電層は、ニッケル酸ランタンを主成分とする。
前記圧電体層において、前記第2導電層と、前記第2電極と、によって挟まれた部分を第1の部分としたとき、
前記第1の部分の(100)方向の配向率は、前記圧電体層の前記第1の部分以外の第2の部分の(100)方向の配向率よりも大きくてもよい。
前記圧電体層は、前記第1の面の上方であって、かつ、前記第2導電層の端部と隣接する領域において、空孔を有していてもよい。
前記第1導電層は、前記第1の面と反対側の第3の面と、
前記第1の面と前記第3の面とを連続する第4の面と、
をさらに有し、
前記第3の面および前記第4の面が形成する角度は、50°以下であってもよい。
振動板と、
前記振動板の上に、上記いずれかの圧電素子と、
を有する。
振動板と、
前記振動板の上において、第1の方向において複数配置された、請求項1ないし4のいずれか1項に記載の圧電素子と、
を有する圧電アクチュエーターであって、
前記第1電極は、前記振動板の上で、前記第1の方向に延び、複数の前記圧電素子の共通電極となるように形成され、
前記圧電体層は、前記第1電極の上において、前記第1の方向と交差する第2の方向に延びるように形成され、
前記第2電極は、前記圧電体層の上において、前記第2の方向に延びるように形成され、かつ、前記第1電極の少なくとも一部とオーバーラップし、
前記第2導電層の前記第2の方向における少なくとも一方の端部は、前記駆動部内の前記第1の面の外周辺よりも内側に位置する。
前記第2導電層の前記第1の方向における少なくとも一方の端部は、前記第1の面において、前記駆動部の境界部分よりも内側に位置していてもよい。
振動板と、
前記振動板の上において、第1の方向において複数配置された、請求項1ないし4のいずれか1項に記載の圧電素子と、
を有する圧電アクチュエーターであって、
前記第1電極は、前記振動板の上で、前記第1の方向と交差する第2の方向に延びるように形成され、
前記圧電体層は、前記第2の方向に延び、かつ、前記振動板の上方において前記第1電極を覆うように形成され、
前記第2電極は、前記圧電体層の上において、前記第1電極の少なくとも一部とオーバーラップし、かつ、複数の前記圧電素子の共通電極となるように形成され、
前記第2導電層の前記第2の方向における少なくとも一方の端部は、前記駆動部内の前記第1の面の外周辺よりも内側に位置する。
前記第2導電層の前記第1の方向における少なくとも一方の端部は、前記駆動部内の前記第1の面の外周辺よりも内側に位置していてもよい。
上記のいずれかの圧電アクチュエーターを含む。
上記の液体噴射ヘッドを含む。
基板の上に、前記基板側の面とは反対側の第1の面を有する、第1導電膜を形成する工程と、
前記第1導電膜の前記第1の面の上に、前記第1の面側の第2の面を有する第2導電膜を形成する工程と、
前記第1導電膜および前記第2導電膜をパターニングして、第1導電層および第2導電層を有する第1電極を形成する工程と、
前記第1電極の上に、第1圧電体材料膜を形成し、前記第1圧電体材料膜を熱処理して結晶化させる工程と、
結晶化した前記第1圧電体材料膜をパターニングして、第1圧電体層を形成する工程と、
前記第1圧電体層の上に、第3導電膜を形成する工程と、
前記第3導電膜をパターニングして、前記第1圧電体層を介して前記第1電極の少なくとも一部とオーバーラップする第2電極を形成する工程と、
を含み、
前記第1の面の法線方向から見て、互いにオーバーラップする、前記前記第1電極、前記圧電体層および前記第2電極から構成される部分を、駆動部としたとき、
前記第2導電層は、前記駆動部内の前記第1の面の外周辺よりも内側に配置され、
前記第2の面の面積は、前記駆動部内の前記第1の面の面積よりも小さく、
前記第2導電層は、ニッケル酸ランタンを主成分とする。
前記第2導電膜を形成する工程の後に、前記第2導電膜の上方に第2圧電体材料膜を形成し、前記第2圧電体材料膜を熱処理し、パターニングすることによって第2圧電体層を形成する工程と、
前記第1導電膜および前記第2導電膜をパターニングする工程において、第2導電膜の前記第2圧電体層に覆われた一部をサイドエッチングすることによって、前記第1の面の上方であって、かつ、前記第2導電層の端部と隣接する領域において、前記第1導電層と前記第2圧電体層との間に前記第2導電層が形成されない領域を形成する工程と、
前記第1電極の上方に第1圧電体材料膜を形成して、熱処理によって結晶化させる工程において、前記領域において空孔を形成する工程と、
を更に含んでいてもよい。
1.1 第1実施形態
以下、図面を参照して、第1実施形態に係る圧電素子100について説明する。
以下に、図面を参照して、第2実施形態に係る圧電素子200および圧電アクチュエーター201について説明する。なお、本実施形態に係る圧電素子200および圧電アクチュエーター201は、第2導電層26の形成領域に関して、第1実施形態に係る圧電素子100と異なる。したがって、第1実施形態と同様の構成は、同一の符号を付して、詳細な説明を省略する。
以下に、図面を参照して、第3実施形態に係る圧電素子300および圧電アクチュエーター301について説明する。なお、本実施形態に係る圧電素子300および圧電アクチュエーター301は、第1電極20と第2電極40の形成領域に関して、第1実施形態に係る圧電素子100と異なる。したがって、第1実施形態と同様の構成は、同一の符号を付して、詳細な説明を省略する。
以下に、図面を参照して、第4実施形態に係る圧電素子400および圧電アクチュエーター401について説明する。なお、本実施形態に係る圧電素子400および圧電アクチュエーター401は、第1〜第3実施形態に係る圧電素子の圧電体層の変形例であってもよい。したがって、第1〜3実施形態と同様の構成は、同一の符号を付して、詳細な説明を省略する。
2.1 第1〜第3実施形態に係る圧電素子の製造方法
次に、第1〜第3実施形態に係る圧電素子100、200、300および圧電アクチュエーター101、201、301の製造方法について、図面を参照しながら説明する。なお、各実施形態においては、第1電極20および第2電極40の形成領域等が異なるが、適宜パターニング領域を変更することで、本実施形態に係る製造方法を適用することができる。本実施形態に係る圧電素子の製造方法の一例として、第3実施形態に係る圧電素子300に適用した場合を図示して説明する。
以下に、図面を参照して、第4実施形態に係る圧電素子400および圧電アクチュエーター401の製造方法について説明する。
次に、本実施形態に係る圧電素子50が圧電アクチュエーターとして機能する液滴噴射ヘッド600について、図面を参照しながら説明する。図8は、本実施形態に係る液滴噴射ヘッド600の要部を模式的に示す断面図である。図9は、本実施形態に係る液滴噴射ヘッド600の分解斜視図であり、通常使用される状態とは上下を逆に示したものである。
次に、本実施形態に係る液体噴射装置について説明する。本実施形態に係る液体噴射装置は、本発明に係る液体噴射ヘッドを有する。ここでは、本実施形態に係る液体噴射装置1000がインクジェットプリンターである場合について説明する。図10は、本実施形態に係る液体噴射装置1000を模式的に示す斜視図である。
21a 第1導電膜、22 第1の面、22a 外周辺(第1の角部)、
22b 仮想面、23 第3の面、23a 外周辺(第2の角部)、24 第4の面、
26 第2導電層、26a 第2導電膜、26b 第2導電膜、26c 周縁部、
27 第3の面、28 端部、30 圧電体層、30a、30b 第1圧電体材料膜、
30c、30d 第2圧電体材料膜、30e 第2圧電体層、31 上面、
32 側面、35 第1の部分、36 第2の部分、38 空孔、40 第2電極、
41 端部、40a マスク層、50 駆動部、51 境界部分、
60、61 リード部、100、200、300、400 圧電素子、
101、201、301、401 圧電アクチュエーター、
110 第1の方向、120 第2の方向、150 レジスト、
600 液滴噴射ヘッド、610 ノズル板、612 ノズル孔、
620 圧力室基板、622 圧力室、624 リザーバー、626 供給口、
628 貫通孔、630 筐体、
1000 液体噴射装置、1010 駆動部、1020 装置本体、1021 トレイ、
1022 排出口、1030 ヘッドユニット、1031 インクカートリッジ、
1032 キャリッジ、1041 キャリッジモータ、1042 往復動機構、
1043 タイミングベルト、1044 キャリッジガイド軸、1050 給紙部、
1051 給紙モータ、1052 給紙ローラ、1060 制御部、
1070 操作パネル
Claims (13)
- 第1電極と第2電極とによって挟まれた圧電体層を有する圧電素子であって、
前記第1電極は、前記圧電体層側の第1の面を有する第1導電層と、前記第1の面において形成され、前記第1の面側の第2の面を有する第2導電層と、を含み、
前記第1の面の法線方向から見て、互いにオーバーラップする、前記第1電極、前記圧電体層および前記第2電極から構成される部分を、駆動部としたとき、
前記第2導電層の少なくとも一部は、前記駆動部内の前記第1の面の外周辺よりも内側に配置され、
前記第2の面の面積は、前記駆動部内の前記第1の面の面積よりも小さく、
前記第2導電層は、ニッケル酸ランタンを主成分とする、圧電素子。 - 請求項1において、
前記圧電体層において、前記第2導電層と、前記第2電極と、によって挟まれた部分を第1の部分としたとき、
前記第1の部分の(100)方向の配向率は、前記圧電体層の前記第1の部分以外の第2の部分の(100)方向の配向率よりも大きい、圧電素子。 - 請求項1または2において、
前記圧電体層は、前記第1の面の上方であって、かつ、前記第2導電層の端部と隣接する領域において、空孔を有する、圧電素子。 - 請求項1から3のいずれか1項において、
前記第1導電層は、前記第1の面と反対側の第3の面と、
前記第1の面と前記第3の面とを連続する第4の面と、
をさらに有し、
前記第3の面および前記第4の面が形成する角度は、50°以下である、圧電素子。 - 振動板と、
前記振動板の上に配置された、請求項1ないし4のいずれか1項に記載の圧電素子と、
を有する、圧電アクチュエーター。 - 振動板と、
前記振動板の上において、第1の方向において複数配置された、請求項1ないし4のいずれか1項に記載の圧電素子と、
を有する圧電アクチュエーターであって、
前記第1電極は、前記振動板の上で、前記第1の方向に延び、複数の前記圧電素子の共通電極となるように形成され、
前記圧電体層は、前記第1電極の上において、前記第1の方向と交差する第2の方向に延びるように形成され、
前記第2電極は、前記圧電体層の上において、前記第2の方向に延びるように形成され、かつ、前記第1電極の少なくとも一部とオーバーラップし、
前記第2導電層の前記第2の方向における少なくとも一方の端部は、前記駆動部内の前記第1の面の外周辺よりも内側に位置する、圧電アクチュエーター。 - 請求項6において、
前記第2導電層の前記第1の方向における少なくとも一方の端部は、前記第1の面において、前記駆動部の境界部分よりも内側に位置する、圧電アクチュエーター。 - 振動板と、
前記振動板の上において、第1の方向において複数配置された、請求項1ないし4のいずれか1項に記載の圧電素子と、
を有する圧電アクチュエーターであって、
前記第1電極は、前記振動板の上で、前記第1の方向と交差する第2の方向に延びるように形成され、
前記圧電体層は、前記第2の方向に延び、かつ、前記振動板の上方において前記第1電極を覆うように形成され、
前記第2電極は、前記圧電体層の上において、前記第1電極の少なくとも一部とオーバーラップし、かつ、複数の前記圧電素子の共通電極となるように形成され、
前記第2導電層の前記第2の方向における少なくとも一方の端部は、前記駆動部内の前記第1の面の外周辺よりも内側に位置する、圧電アクチュエーター。 - 請求項8において、
前記第2導電層の前記第1の方向における少なくとも一方の端部は、前記駆動部内の前記第1の面の外周辺よりも内側に位置する、圧電アクチュエーター。 - 請求項5ないし9のいずれか1項に記載の圧電アクチュエーターを含む、液体噴射ヘッド。
- 請求項10に記載の液体噴射ヘッドを含む、液体噴射装置。
- 基板の上に、前記基板側の面とは反対側の第1の面を有する、第1導電膜を形成する工程と、
前記第1導電膜の前記第1の面の上に、前記第1の面側の第2の面を有する第2導電膜を形成する工程と、
前記第1導電膜および前記第2導電膜をパターニングして、第1導電層および第2導電層を有する第1電極を形成する工程と、
前記第1電極の上に、第1圧電体材料膜を形成し、前記第1圧電体材料膜を熱処理して結晶化させる工程と、
結晶化した前記第1圧電体材料膜をパターニングして、第1圧電体層を形成する工程と、
前記第1圧電体層の上に、第3導電膜を形成する工程と、
前記第3導電膜をパターニングして、前記第1圧電体層を介して前記第1電極の少なくとも一部とオーバーラップする第2電極を形成する工程と、
を含み、
前記第1の面の法線方向から見て、互いにオーバーラップする、前記前記第1電極、前記圧電体層および前記第2電極から構成される部分を、駆動部としたとき、
前記第2導電層は、前記駆動部内の前記第1の面の外周辺よりも内側に配置され、
前記第2の面の面積は、前記駆動部内の前記第1の面の面積よりも小さく、
前記第2導電層は、ニッケル酸ランタンを主成分とする、圧電素子の製造方法。 - 請求項12において、
前記第2導電膜を形成する工程の後に、前記第2導電膜の上方に第2圧電体材料膜を形成し、前記第2圧電体材料膜を熱処理し、パターニングすることによって第2圧電体層を形成する工程と、
前記第1導電膜および前記第2導電膜をパターニングする工程において、第2導電膜の前記第2圧電体層に覆われた一部をサイドエッチングすることによって、前記第1の面の上方であって、かつ、前記第2導電層の端部と隣接する領域において、前記第1導電層と前記第2圧電体層との間に前記第2導電層が形成されない領域を形成する工程と、
前記第1電極の上方に第1圧電体材料膜を形成して、熱処理によって結晶化させる工程において、前記領域において空孔を形成する工程と、
を更に含む、圧電素子の製造方法。
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Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN105459600A (zh) * | 2014-09-26 | 2016-04-06 | 兄弟工业株式会社 | 压电致动器以及压电致动器的制造方法 |
JP2016054198A (ja) * | 2014-09-03 | 2016-04-14 | ローム株式会社 | 圧電体膜、圧電素子、およびインクジェットヘッド |
JP2019055582A (ja) * | 2017-09-19 | 2019-04-11 | セイコーエプソン株式会社 | 液体吐出ヘッド、液体吐出装置、および圧電デバイス |
Families Citing this family (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP5565555B2 (ja) * | 2009-12-08 | 2014-08-06 | セイコーエプソン株式会社 | 圧電素子およびその製造方法、圧電アクチュエーター、液体噴射ヘッド、並びに、液体噴射装置 |
JP5957914B2 (ja) * | 2012-02-01 | 2016-07-27 | セイコーエプソン株式会社 | 液体噴射ヘッドおよび液体噴射装置 |
JP6780252B2 (ja) * | 2016-02-03 | 2020-11-04 | セイコーエプソン株式会社 | 圧電素子、液体噴射ヘッド及び圧電素子デバイス |
CN108287032A (zh) * | 2017-01-10 | 2018-07-17 | 互连电子股份有限公司 | 按力检测器的系统和方法 |
US10611152B2 (en) | 2017-09-19 | 2020-04-07 | Seiko Epson Corporation | Liquid ejecting head, liquid ejecting apparatus, and piezoelectric device |
TWI786907B (zh) * | 2021-10-28 | 2022-12-11 | 國立中央大學 | 振盪器頻率調變的方法及振盪器壓電結構 |
Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2004066600A (ja) * | 2002-08-05 | 2004-03-04 | Seiko Epson Corp | 液体噴射ヘッド及び液体噴射装置 |
JP2007001144A (ja) * | 2005-06-23 | 2007-01-11 | Seiko Epson Corp | 液体噴射ヘッド、液体噴射装置及び液体噴射ヘッドの製造方法 |
JP2009206329A (ja) * | 2008-02-28 | 2009-09-10 | Seiko Epson Corp | 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 |
JP2009234022A (ja) * | 2008-03-27 | 2009-10-15 | Seiko Epson Corp | 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 |
JP2009239016A (ja) * | 2008-03-27 | 2009-10-15 | Seiko Epson Corp | アクチュエータの製造方法およびアクチュエータ、並びに、液体噴射ヘッド |
Family Cites Families (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
EP0963846B1 (en) * | 1998-06-08 | 2005-08-31 | Seiko Epson Corporation | Ink jet recording head and ink jet recording apparatus |
JP4548597B2 (ja) * | 2005-03-25 | 2010-09-22 | セイコーエプソン株式会社 | 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 |
JP2008205268A (ja) * | 2007-02-21 | 2008-09-04 | Seiko Epson Corp | キャパシタおよびその製造方法 |
-
2010
- 2010-03-26 JP JP2010073195A patent/JP5494953B2/ja active Active
-
2011
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- 2011-03-24 CN CN2011100774244A patent/CN102222762A/zh active Pending
Patent Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2004066600A (ja) * | 2002-08-05 | 2004-03-04 | Seiko Epson Corp | 液体噴射ヘッド及び液体噴射装置 |
JP2007001144A (ja) * | 2005-06-23 | 2007-01-11 | Seiko Epson Corp | 液体噴射ヘッド、液体噴射装置及び液体噴射ヘッドの製造方法 |
JP2009206329A (ja) * | 2008-02-28 | 2009-09-10 | Seiko Epson Corp | 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 |
JP2009234022A (ja) * | 2008-03-27 | 2009-10-15 | Seiko Epson Corp | 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 |
JP2009239016A (ja) * | 2008-03-27 | 2009-10-15 | Seiko Epson Corp | アクチュエータの製造方法およびアクチュエータ、並びに、液体噴射ヘッド |
Cited By (7)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2016054198A (ja) * | 2014-09-03 | 2016-04-14 | ローム株式会社 | 圧電体膜、圧電素子、およびインクジェットヘッド |
CN105459600A (zh) * | 2014-09-26 | 2016-04-06 | 兄弟工业株式会社 | 压电致动器以及压电致动器的制造方法 |
CN105459600B (zh) * | 2014-09-26 | 2017-06-27 | 兄弟工业株式会社 | 压电致动器以及压电致动器的制造方法 |
US10205086B2 (en) | 2014-09-26 | 2019-02-12 | Brother Kogyo Kabushiki Kaisha | Piezoelectric actuator and method for manufacturing piezoelectric actuator |
US10944042B2 (en) | 2014-09-26 | 2021-03-09 | Brother Kogyo Kabushiki Kaisha | Piezoelectric actuator and method for manufacturing piezoelectric actuator |
JP2019055582A (ja) * | 2017-09-19 | 2019-04-11 | セイコーエプソン株式会社 | 液体吐出ヘッド、液体吐出装置、および圧電デバイス |
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