JP2014179390A - Actuator device, liquid injection head, and liquid injection apparatus - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、圧電体層とその両側に電極とが設けられた圧電素子を有するアクチュエーター装置、液体噴射ヘッド及び液体噴射装置に関する。 The present invention relates to an actuator device, a liquid ejecting head, and a liquid ejecting apparatus having a piezoelectric element provided with a piezoelectric layer and electrodes on both sides thereof.
液体噴射ヘッドの代表例としてのインクジェット式記録ヘッドに用いられる圧電素子としては、電気的機械変換機能を呈する圧電材料、例えば、圧電セラミックスからなる圧電体層を、2つの電極で挟んで構成されたものがある。このような圧電素子は、撓み振動モードのアクチュエーター装置として液体噴射ヘッドに搭載される。 As a piezoelectric element used in an ink jet recording head as a typical example of a liquid ejecting head, a piezoelectric material exhibiting an electromechanical conversion function, for example, a piezoelectric layer made of piezoelectric ceramics is sandwiched between two electrodes. There is something. Such a piezoelectric element is mounted on a liquid ejecting head as an actuator device in a flexural vibration mode.
このような圧電素子を構成する圧電体層として用いられる圧電材料には高い圧電特性が求められており、圧電材料の代表例として、チタン酸ジルコン酸鉛(PZT)が挙げられるが、環境問題の観点から、非鉛又は鉛の含有量を抑えた圧電材料が求められている。鉛を含有しない圧電材料としては、例えば、Bi及びFeを含有するBiFeO3系の圧電材料がある(例えば、特許文献1参照)。 A piezoelectric material used as a piezoelectric layer constituting such a piezoelectric element is required to have high piezoelectric characteristics, and a typical example of a piezoelectric material is lead zirconate titanate (PZT). From the viewpoint, there is a demand for a piezoelectric material with reduced lead or lead content. As a piezoelectric material not containing lead, for example, there is a BiFeO 3 -based piezoelectric material containing Bi and Fe (see, for example, Patent Document 1).
上述した鉛を含有しない圧電材料として、Bi及びFeを含有するBiFeO3系の圧電材料がPZTの代替材料として有望であるが、このような圧電材料を用いて圧電素子を形成すると、圧電材料中のビスマスが電極側に拡散することで、膜剥がれが生じてしまうという問題がある。 BiFeO 3 -based piezoelectric material containing Bi and Fe is promising as an alternative material for PZT as the above-described piezoelectric material not containing lead. However, when a piezoelectric element is formed using such a piezoelectric material, There is a problem in that film detachment occurs due to diffusion of bismuth to the electrode side.
具体的には、PZTを用いた圧電素子と同様に、酸化ジルコニウムなどの絶縁体層上に、密着層として酸化チタン膜を用いて白金などの第1電極を形成した後、ビスマス系の圧電材料からなる圧電体層を形成すると、ビスマスが第1電極中へ拡散し、さらに、その下の密着層との間の境界にビスマスが偏析し、これが膜剥がれの原因になるという問題がある。また、密着層としてチタンを用いると、ビスマスが第1電極中へ拡散すると同時に、チタンが第1電極、さらには圧電体層中へ拡散し、圧電体層の特性を劣化させるという問題がある。 Specifically, like a piezoelectric element using PZT, a first electrode such as platinum is formed on a dielectric layer such as zirconium oxide using a titanium oxide film as an adhesion layer, and then a bismuth-based piezoelectric material. When the piezoelectric layer made of is formed, bismuth diffuses into the first electrode, and further, bismuth segregates at the boundary with the adhesion layer below, which causes film peeling. Further, when titanium is used as the adhesion layer, there is a problem that bismuth diffuses into the first electrode and at the same time titanium diffuses into the first electrode and further into the piezoelectric layer, thereby deteriorating the characteristics of the piezoelectric layer.
そこで、酸化ジルコニウムからなる絶縁体膜上にジルコニウムからなる密着層を形成する技術を提案した(特許文献2参照)。 Therefore, a technique for forming an adhesion layer made of zirconium on an insulator film made of zirconium oxide has been proposed (see Patent Document 2).
しかしながら、特許文献2の技術によっても、圧電体層の圧電特性を向上させるために高温焼成を行うと、膜剥がれが発生しやすくなり、十分な耐久性が得られないという課題がある。 However, even with the technique of Patent Document 2, there is a problem that when high-temperature firing is performed in order to improve the piezoelectric characteristics of the piezoelectric layer, film peeling tends to occur and sufficient durability cannot be obtained.
何れにしても、鉛を含有しないビスマス系の圧電材料を用いて圧電素子を形成しようとすると、下地との密着性を維持し且つ圧電特性に優れた圧電素子を形成するのが困難であった。 In any case, when a piezoelectric element is formed using a bismuth-based piezoelectric material that does not contain lead, it is difficult to form a piezoelectric element that maintains adhesion with the base and has excellent piezoelectric characteristics. .
なお、このような問題は、インクジェット式記録ヘッドに限定されず、液体噴射ヘッド共通の問題である。また、液体噴射ヘッドに用いられる圧電素子だけではなく、例えば超音波デバイス等他のデバイスに用いられる圧電素子に共通の問題である。 Such a problem is not limited to the ink jet recording head, and is a problem common to liquid ejecting heads. Further, this is a problem common not only to piezoelectric elements used in liquid jet heads but also to piezoelectric elements used in other devices such as ultrasonic devices.
本発明はこのような事情に鑑み、鉛を含有せず、かつ膜剥がれ等の問題がなく、圧電特性の劣化のないアクチュエーター装置、液体噴射ヘッド及び液体噴射装置を提供することを目的とする。 In view of such circumstances, it is an object of the present invention to provide an actuator device, a liquid ejecting head, and a liquid ejecting device that do not contain lead, have no problems such as film peeling, and have no deterioration in piezoelectric characteristics.
上記課題を解決する本発明の態様は、基板に設けられた密着層と、該密着層上に設けられた第1電極と、該第1電極上に設けられた圧電体層と、該圧電体層上に設けられた第2電極とを具備し、前記密着層が酸化アルミニウムからなり、前記圧電体層が、ビスマス、鉄、バリウム及びチタンを含むペロブスカイト構造の複合酸化物からなることを特徴とするアクチュエーター装置にある。
かかる態様では、密着層として酸化アルミニウムを設けることで、圧電体層を750℃以上の焼成温度で形成しても、膜剥がれがなく、耐久性の優れた高特性のアクチュエーター装置が実現できる。
An aspect of the present invention that solves the above problems includes an adhesion layer provided on a substrate, a first electrode provided on the adhesion layer, a piezoelectric layer provided on the first electrode, and the piezoelectric body. A second electrode provided on the layer, wherein the adhesion layer is made of aluminum oxide, and the piezoelectric layer is made of a complex oxide having a perovskite structure containing bismuth, iron, barium, and titanium. There is an actuator device to do.
In such an embodiment, by providing aluminum oxide as the adhesion layer, even if the piezoelectric layer is formed at a firing temperature of 750 ° C. or higher, a high-performance actuator device with excellent durability and no film peeling can be realized.
ここで、前記密着層は、CVD法又は化学溶液法により形成されたものであることが好ましい。これによれば、密着性に優れた密着層が比較的容易に形成できる。 Here, the adhesion layer is preferably formed by a CVD method or a chemical solution method. According to this, the adhesion layer excellent in adhesion can be formed relatively easily.
また、前記密着層が化学溶液法により、焼成温度が750℃以上の条件で形成されたものであることが好ましい。これによれば、膜剥がれがより確実に防止され、耐久性の優れた高特性のアクチュエーター装置が実現できる。 Moreover, it is preferable that the said adhesion layer is formed by the chemical solution method on the conditions whose calcination temperature is 750 degreeC or more. According to this, peeling of the film can be prevented more reliably, and a high-performance actuator device with excellent durability can be realized.
また、前記密着層の焼成温度が850℃以上の条件で形成されたものであることが好ましい。これによれば、膜剥がれがより確実に防止され、耐久性の優れた高特性のアクチュエーター装置が実現できる。 Moreover, it is preferable that the adhesion layer is formed under a condition where the firing temperature is 850 ° C. or higher. According to this, peeling of the film can be prevented more reliably, and a high-performance actuator device with excellent durability can be realized.
また、前記密着層の厚さが、10〜50nmであることが好ましい。これによれば、優れた密着性を発揮する密着層とすることができる。 Moreover, it is preferable that the thickness of the said adhesion layer is 10-50 nm. According to this, it can be set as the contact | adherence layer which exhibits the outstanding adhesiveness.
本発明の他の態様は、上記態様に記載のアクチュエーター装置を具備することを特徴とする液体噴射ヘッドにある。
かかる態様では、膜剥がれがなく、耐久性の優れた高特性の液体噴射ヘッドが実現できる。
According to another aspect of the invention, there is provided a liquid ejecting head including the actuator device according to the above aspect.
In such an embodiment, it is possible to realize a high-performance liquid ejecting head having no film peeling and excellent durability.
本発明の他の態様は、上記態様に記載の液体噴射ヘッドを具備することを特徴とする液体噴射装置にある。
かかる態様では、膜剥がれがなく、耐久性の優れた高特性の液体噴射ヘッドを備えた液体噴射装置が実現できる。
Another aspect of the invention is a liquid ejecting apparatus including the liquid ejecting head according to the above aspect.
According to this aspect, it is possible to realize a liquid ejecting apparatus including a high-performance liquid ejecting head that has no film peeling and excellent durability.
(実施形態1)
図1は、本発明の実施形態1に係る液体噴射ヘッドの一例であるインクジェット式記録ヘッドの分解斜視図であり、図2は、図1の平面図及びそのA−A′線断面図である。
図1〜図2に示すように、本実施形態の流路形成基板10は、シリコン単結晶基板からなり、その一方の面には二酸化シリコンからなる弾性膜50が形成されている。
(Embodiment 1)
FIG. 1 is an exploded perspective view of an ink jet recording head which is an example of a liquid jet head according to Embodiment 1 of the present invention. FIG. 2 is a plan view of FIG. 1 and a cross-sectional view taken along line AA ′ in FIG. .
As shown in FIGS. 1 to 2, the flow
流路形成基板10には、複数の圧力発生室12がその幅方向に並設されている。また、流路形成基板10の圧力発生室12の長手方向外側の領域には連通部13が形成され、連通部13と各圧力発生室12とが、各圧力発生室12毎に設けられたインク供給路14及び連通路15を介して連通されている。連通部13は、後述する保護基板のマニホールド部31と連通して各圧力発生室12の共通のインク室となるマニホールドの一部を構成する。インク供給路14は、圧力発生室12よりも狭い幅で形成されており、連通部13から圧力発生室12に流入するインクの流路抵抗を一定に保持している。なお、本実施形態では、流路の幅を片側から絞ることでインク供給路14を形成したが、流路の幅を両側から絞ることでインク供給路を形成してもよい。また、流路の幅を絞るのではなく、厚さ方向から絞ることでインク供給路を形成してもよい。本実施形態では、流路形成基板10には、圧力発生室12、連通部13、インク供給路14及び連通路15からなる液体流路が設けられていることになる。
A plurality of
また、流路形成基板10の開口面側には、各圧力発生室12のインク供給路14とは反対側の端部近傍に連通するノズル開口21が穿設されたノズルプレート20が、接着剤や熱溶着フィルム等によって固着されている。なお、ノズルプレート20は、例えば、ガラスセラミックス、シリコン単結晶基板、ステンレス鋼等からなる。
Further, on the opening surface side of the flow
一方、このような流路形成基板10の開口面とは反対側には、上述したように弾性膜50が形成され、この弾性膜50上には、例えば、酸化ジルコニウム(ZrO2)等からなる絶縁体層55が積層形成されている。
On the other hand, the
また、絶縁体層55上に、酸化アルミニウムからなる密着層56が設けられている。かかる密着層56は、後述する圧電体層70を750〜850℃と高温で焼成しても、第1電極60との密着強度を確保できるものである。酸化アルミニウムからなる密着層56は、CVD法や化学溶液法で形成でき、10nm〜100nm程度の厚さ、好ましくは、10〜50nm程度の厚さで設ければよい。
Further, an
また、密着層56上には、第1電極60と、第1電極60の上方に設けられて、厚さが、例えば20〜80nmの配向制御層65と、この配向制御層65上に設けられて厚さが3μm以下、好ましくは0.3〜1.5μmの薄膜である圧電体層70と、圧電体層70の上方に設けられた第2電極80とが、積層形成されて、圧電素子300を構成している。なお、ここで言う上方とは、直上だけでなく、間に他の部材が介在した状態も含むものである。ここで、圧電素子300は、第1電極60、圧電体層70、及び第2電極80、を含む部分をいう。
On the
圧電素子300は、一般的には、何れか一方の電極を共通電極とし、他方の電極をそれぞれ独立する個別電極とする。本実施形態では、圧電素子300の実質的な駆動部となる各圧電体能動部の個別電極として第1電極60を設け、複数の圧電体能動部に共通する共通電極として第2電極80を設けるようにした。ここで、両電極への電圧の印加により圧電歪みが生じる部分を圧電体能動部といい、圧電体能動部から連続するが第1電極60と第2電極80に挟まれておらず、電圧駆動されない部分を圧電体非能動部という。また、圧電素子300と当該圧電素子300の駆動により変位が生じる振動板とを合わせて圧電素子と称するが、アクチュエーター装置とも称する場合がある。
In the
なお、上述した例では、弾性膜50、絶縁体層55、及び第1電極60が圧電素子300と共に変形する振動板として作用するが、勿論これに限定されるものではなく、例えば、弾性膜50及び絶縁体層55を設けずに、第1電極60のみが振動板として作用するようにしてもよい。但し、流路形成基板10上に直接第1電極60を設ける場合には、第1電極60とインクとが導通しないように第1電極60を絶縁性の保護膜等で保護するのが好ましい。
In the above-described example, the
配向制御層65は、ペロブスカイト構造を有し、AサイトがBiを含みBサイトがFe及びTiを含む複合酸化物であり、(100)面に自己配向するものである。具体的には、ABO3型構造のAサイトは酸素が12配位しており、また、Bサイトは酸素が6配位して8面体(オクタヘドロン)をつくっている。配向制御層65を構成する複合酸化物は、基本的には、AサイトのBiと、BサイトのFe及びTiとで構成されるのが好ましい。好ましい組成比は、元素比をBi:Fe:Ti=100:x:(100−x)で表した場合、40≦x≦60となる範囲が好ましい。このような組成比の複合酸化物は、下地に影響されることなく、(100)面に自己配向し、また、この上に成膜されるペロブスカイト構造の圧電材料を(100)面に配向させる配向制御層として機能する。すなわち、詳細は後述するが、配向制御層65は、第1電極60をパターニングした後、成膜されるので、第1電極60上及び絶縁体層55上に成膜されることになるが、何れの下地の上でも(100)面に自己配向し、その後成膜される圧電体層70を(100)面に確実に優先配向させることができ、特に、第1電極60と絶縁体層55との境界近傍においても、圧電体層70の結晶状態の不均一さが低減される。
The
ここで、(100)面に自己配向するとは、下地に影響されることなく、自ら(100)面に配向することをいい、全ての結晶が(100)面に配向している場合と、ほとんどの結晶(例えば、80%以上)が(100)面に配向している場合と、を含むものである。 Here, self-orientation in the (100) plane means that it is oriented in the (100) plane without being affected by the base, and almost all the crystals are oriented in the (100) plane. In which the crystal (for example, 80% or more) is oriented in the (100) plane.
なお、このような機能が阻害されない範囲で、AサイトやBサイトの元素の一部を他の元素で置換した複合酸化物としてもよく、これも本発明の配向制御層に包含される。例えば、AサイトにBiの他にBa、Sr、Laなどの元素がさらに存在してもよいし、BサイトにFe及びTiと共にZr、Nbなどの元素がさらに存在していてもよい。また、上述した機能を有する限り、元素(Bi、Fe、Ti、O)の欠損や過剰により化学量論の組成(ABO3)からずれたものも、本発明の配向制御層に包含される。例えば、Biが化学量論比より過剰に含有される複合酸化物も(100)面に自己配向し、配向制御層として機能することが後述するように確認されている。 In addition, as long as such a function is not hindered, a composite oxide in which a part of the elements at the A site and the B site is substituted with other elements may be included in the alignment control layer of the present invention. For example, in addition to Bi, elements such as Ba, Sr, and La may further exist at the A site, and elements such as Zr and Nb may also exist along with Fe and Ti at the B site. In addition, as long as it has the above-described function, those that deviate from the stoichiometric composition (ABO 3 ) due to deficiency or excess of the elements (Bi, Fe, Ti, O) are also included in the orientation control layer of the present invention. For example, it has been confirmed that a composite oxide containing Bi in excess of the stoichiometric ratio is self-oriented in the (100) plane and functions as an orientation control layer, as will be described later.
なお、配向制御層65は、後述する圧電体層70を形成する圧電材料と同様なペロブスカイト構造を有して、小さいが圧電特性を有するものであり、配向制御層65と圧電体層70とを併せて圧電体層ということもできる。
The
そして、本実施形態においては、圧電体層70を構成する圧電材料は、ビスマス(Bi)、鉄(Fe)、バリウム(Ba)及びチタン(Ti)を含みペロブスカイト構造を有する複合酸化物である。ペロブスカイト構造、すなわち、ABO3型構造のAサイトは酸素が12配位しており、また、Bサイトは酸素が6配位して8面体(オクタヘドロン)をつくっている。このAサイトにBi及びBaが、BサイトにFe及びTiが位置している。
In this embodiment, the piezoelectric material constituting the
このようなBi、Fe、Ba及びTiを含みペロブスカイト構造を有する複合酸化物は、鉄酸ビスマスとチタン酸バリウムとの混晶のペロブスカイト構造を有する複合酸化物、または、鉄酸ビスマスとチタン酸バリウムが均一に固溶した固溶体としても表される。なお、X線回折パターンにおいて、鉄酸ビスマスや、チタン酸バリウムは、単独では検出されないものである。 Such a composite oxide containing Bi, Fe, Ba and Ti and having a perovskite structure is a composite oxide having a perovskite structure of a mixed crystal of bismuth ferrate and barium titanate, or bismuth ferrate and barium titanate. Is also expressed as a solid solution in which the solid solution is uniformly dissolved. In the X-ray diffraction pattern, bismuth ferrate and barium titanate are not detected alone.
ここで、鉄酸ビスマスやチタン酸バリウムは、それぞれペロブスカイト構造を有する公知の圧電材料であり、それぞれ種々の組成のものが知られている。例えば、鉄酸ビスマスやチタン酸バリウムとして、BiFeO3やBaTiO3以外に、元素(Bi、Fe、Ba、TiやO)が一部欠損する又は過剰であったり、元素の一部が他の元素に置換されたものも知られているが、本発明で鉄酸ビスマス、チタン酸バリウムと表記した場合、欠損・過剰により化学量論の組成からずれたものや元素の一部が他の元素に置換されたものも、鉄酸ビスマス、チタン酸バリウムの範囲に含まれるものとする。また、鉄酸ビスマスとチタン酸バリウムとの比も、種々変更することができる。 Here, bismuth ferrate and barium titanate are known piezoelectric materials each having a perovskite structure, and those having various compositions are known. For example, as bismuth ferrate or barium titanate, in addition to BiFeO 3 or BaTiO 3 , some elements (Bi, Fe, Ba, Ti, O) are partially lost or excessive, or some of the elements are other elements However, in the present invention, when expressed as bismuth ferrate or barium titanate, a component deviating from the stoichiometric composition due to deficiency or excess or a part of the element is replaced by another element. Those substituted are also included in the ranges of bismuth ferrate and barium titanate. The ratio of bismuth ferrate to barium titanate can also be changed variously.
このようなペロブスカイト構造を有する複合酸化物からなる圧電体層70の組成は、例えば、下記一般式(1)で表される混晶として表される。また、この式(1)は、下記一般式(1’)で表すこともできる。ここで、一般式(1)及び一般式(1’)の記述は化学量論に基づく組成表記であり、上述したように、ペロブスカイト構造を取り得る限りにおいて、格子不整合、酸素欠損等による不可避な組成のずれは勿論、元素の一部置換等も許容される。例えば、化学量論比が1とすると、0.85〜1.20の範囲内のものは許容される。また、下記のように一般式で表した場合は異なるものであっても、Aサイトの元素とBサイトの元素との比が同じものは、同一の複合酸化物とみなせる場合がある。
(1−x)[BiFeO3]−x[BaTiO3] (1)
(0<x<0.40)
(Bi1−xBax)(Fe1−xTix)O3 (1’)
(0<x<0.40)
The composition of the
(1-x) [BiFeO 3 ] -x [BaTiO 3 ] (1)
(0 <x <0.40)
(Bi 1-x Ba x ) (Fe 1-x Ti x ) O 3 (1 ′)
(0 <x <0.40)
また、本実施形態の圧電体層70を構成する複合酸化物は、Bi、Fe、Ba及びTi以外の元素をさらに含んでいてもよい。他の元素としては、例えば、Mn、Co、Crなどが挙げられる。これら他の元素を含む複合酸化物である場合も、ペロブスカイト構造を有することが好ましい。
Further, the composite oxide constituting the
圧電体層70が、Mn、CoやCrを含む場合、Mn、CoやCrはペロブスカイト構造のBサイトに位置した構造の複合酸化物である。例えば、Mnを含む場合、圧電体層70を構成する複合酸化物は、鉄酸ビスマスとチタン酸バリウムが均一に固溶した固溶体のFeの一部がMnで置換された構造、又は、鉄酸マンガン酸ビスマスとチタン酸バリウムとの混晶のペロブスカイト構造を有する複合酸化物として表され、基本的な特性は鉄酸ビスマスとチタン酸バリウムとの混晶のペロブスカイト構造を有する複合酸化物と同じであるが、リーク特性が向上することがわかっている。また、CoやCrを含む場合も、Mnと同様にリーク特性が向上するものである。なお、X線回折パターンにおいて、鉄酸ビスマス、チタン酸バリウム、鉄酸マンガン酸ビスマス、鉄酸コバルト酸ビスマス、及び、鉄酸クロム酸ビスマスは、単独では検出されないものである。また、Mn、CoおよびCrを例として説明したが、その他遷移金属元素の2元素を同時に含む場合にも同様にリーク特性が向上することがわかっており、これらも圧電体層70とすることができ、さらに、特性を向上させるため公知のその他の添加物を含んでもよい。
When the
このようなBi、Fe、Ba及びTiに加えてMn、CoやCrも含みペロブスカイト構造を有する複合酸化物からなる圧電体層70は、例えば、下記一般式(2)で表される混晶である。また、この式(2)は、下記一般式(2’)で表すこともできる。なお一般式(2)及び一般式(2’)において、Mは、Mn、CoまたはCrである。ここで、一般式(2)及び一般式(2’)の記述は化学量論に基づく組成表記であり、上述したように、ペロブスカイト構造を取り得る限りにおいて、格子不整合、酸素欠損等による不可避な組成ずれは許容される。例えば、化学量論が1であれば、0.85〜1.20の範囲内のものは許容される。また、下記のように一般式で表した場合は異なるものであっても、Aサイトの元素とBサイトの元素との比が同じものは、同一の複合酸化物とみなせる場合がある。
(1−x)[Bi(Fe1−yMy)O3]−x[BaTiO3] (2)
(0<x<0.40、0.01<y<0.10)
(Bi1−xBax)((Fe1−yMy)1−xTix)O3 (2’)
(0<x<0.40、0.01<y<0.10)
The
(1-x) [Bi (Fe 1- y My ) O 3 ] -x [BaTiO 3 ] (2)
(0 <x <0.40, 0.01 <y <0.10)
(Bi 1-x Ba x) ((Fe 1-y M y) 1-x Ti x) O 3 (2 ')
(0 <x <0.40, 0.01 <y <0.10)
第2電極80としては、Ir,Pt,タングステン(W),タンタル(Ta),モリブデン(Mo)等の各種金属の何れでもよく、また、これらの合金や、酸化イリジウム等の金属酸化物が挙げられる。
The
このような各圧電素子300の第2電極80には、インク供給路14側の端部近傍から引き出され、流路形成基板10の絶縁体層55上に延設された金(Au)等のリード電極90がそれぞれ接続されている。このリード電極90を介して各圧電素子300に選択的に電圧が印加される。
The
このような圧電素子300が形成された流路形成基板10上、すなわち、第1電極60、弾性膜50及びリード電極90上には、マニホールド100の少なくとも一部を構成するマニホールド部31を有する保護基板30が接着剤35を介して接合されている。このマニホールド部31は、本実施形態では、保護基板30を厚さ方向に貫通して圧力発生室12の幅方向に亘って形成されており、上述のように流路形成基板10の連通部13と連通されて各圧力発生室12の共通のインク室となるマニホールド100を構成している。
On the flow
また、保護基板30の圧電素子300に対向する領域には、圧電素子300の運動を阻害しない程度の空間を有する圧電素子保持部32が設けられている。圧電素子保持部32は、圧電素子300の運動を阻害しない程度の空間を有していればよく、当該空間は密封されていても、密封されていなくてもよい。
A piezoelectric
このような保護基板30としては、流路形成基板10の熱膨張率と略同一の材料、例えば、ガラス、セラミック材料等を用いることが好ましく、本実施形態では、流路形成基板10と同一材料のシリコン単結晶基板を用いて形成した。
As such a
また、保護基板30には、保護基板30を厚さ方向に貫通する貫通孔33が設けられている。そして、各圧電素子300から引き出されたリード電極90の端部近傍は、貫通孔33内に露出するように設けられている。
The
また、保護基板30上には、並設された圧電素子300を駆動するための駆動回路120が固定されている。この駆動回路120としては、例えば、回路基板や半導体集積回路(IC)等を用いることができる。そして、駆動回路120とリード電極90とは、ボンディングワイヤー等の導電性ワイヤーからなる接続配線121を介して電気的に接続されている。
A
また、このような保護基板30上には、封止膜41及び固定板42とからなるコンプライアンス基板40が接合されている。ここで、封止膜41は、剛性が低く可撓性を有する材料(例えば、厚さが6μmのポリフェニレンサルファイド(PPS)フィルム)からなり、この封止膜41によってマニホールド部31の一方面が封止されている。また、固定板42は、金属等の硬質の材料(例えば、厚さが30μmのステンレス鋼(SUS)等)で形成される。この固定板42のマニホールド100に対向する領域は、厚さ方向に完全に除去された開口部43となっているため、マニホールド100の一方面は可撓性を有する封止膜41のみで封止されている。
In addition, a
このような本実施形態のインクジェット式記録ヘッドでは、図示しない外部インク供給手段と接続したインク導入口からインクを取り込み、マニホールド100からノズル開口21に至るまで内部をインクで満たした後、駆動回路120からの記録信号に従い、圧力発生室12に対応するそれぞれの第1電極60と第2電極80との間に電圧を印加し、弾性膜50、絶縁体層55、第1電極60及び圧電体層70をたわみ変形させることにより、各圧力発生室12内の圧力が高まりノズル開口21からインク滴が吐出する。
In such an ink jet recording head of the present embodiment, ink is taken in from an ink introduction port connected to an external ink supply means (not shown), and the interior from the manifold 100 to the
次に、本実施形態のインクジェット式記録ヘッドの製造方法の一例について、図3〜図6を参照して説明する。なお、図3〜図6は、圧力発生室の長手方向(第2方向)の断面図である。 Next, an example of a method for manufacturing the ink jet recording head of this embodiment will be described with reference to FIGS. 3 to 6 are cross-sectional views in the longitudinal direction (second direction) of the pressure generating chamber.
まず、図3(a)に示すように、シリコンウェハーである流路形成基板用ウェハーの表面に弾性膜50を構成する二酸化シリコン(SiO2)等からなる二酸化シリコン膜を形成する。次いで、図3(b)に示すように、弾性膜50(二酸化シリコン膜)上に、酸化ジルコニウム等からなる絶縁体層55を形成する。次いで、図3(c)に示すように、絶縁体層55上に酸化アルミニウムからなる密着層56を形成する。かかる密着層56は、CVD法か化学溶液法により形成すればよく、本実施形態では、化学溶液法により形成した。具体的には、酸化アルミニウム前駆体を含む塗布溶液をスピンコートし、好ましくは、圧電体層70の焼成温度より高い温度、例えば、850〜950℃で焼成する。これにより、この上に設けられる第1電極60との密着性が確保され、圧電体層70を750〜850℃という高温焼成した場合にも、密着性が確保される。なお、化学溶液法で密着層を形成する場合、上述したように、850℃以上での焼成が好ましく、800℃で焼成した場合、膜剥がれが確認された。
First, as shown in FIG. 3A, a silicon dioxide film made of silicon dioxide (SiO 2 ) or the like that constitutes the
次に、図4(a)に示すように、密着層56上に、白金からなる第1電極60をスパッタリング法や蒸着法等により全面に形成する。次いで、図4(b)に示すように、第1電極60上に所定形状のレジスト(図示無し)をマスクとして、第1電極60をパターニングする。
Next, as shown in FIG. 4A, a
次に、図4(c)に示すように、レジストを剥離した後、第1電極60上(及び絶縁体層55)に、AサイトがBiを含みBサイトがFe及びTiを含むペロブスカイト構造を有する複合酸化物となる前駆体である配向制御層前駆体層66を形成し、これを焼成することにより、ペロブスカイト構造を有する複合酸化物からなる配向制御層65とする(図4(d))。このように配向制御層65は、例えば、金属錯体を含む前駆体溶液を塗布して配向制御層前駆体層66を形成し、これを乾燥し、さらに高温で焼成することで金属酸化物からなる配向制御層65を得る、MOD(Metal−Organic Decomposition)法やゾル−ゲル法等の化学溶液法を用いて製造できる。その他、レーザーアブレーション法、スパッタリング法、パルス・レーザー・デポジション法(PLD法)、CVD法、エアロゾル・デポジション法などでも、配向制御層65を製造することもできる。
Next, as shown in FIG. 4C, after removing the resist, a perovskite structure in which the A site contains Bi and the B site contains Fe and Ti is formed on the first electrode 60 (and the insulator layer 55). An alignment control
次に、配向制御層65上にペロブスカイト構造を有する複合酸化物からなる圧電体層70を形成する。圧電体層70は、例えば、金属錯体を含む溶液を塗布乾燥し、脱脂することにより製造することができる。その他、レーザーアブレーション法、スパッタリング法、パルス・レーザー・デポジション法(PLD法)、CVD法、エアロゾル・デポジション法などでも圧電体層70を製造することもできる。
Next, a
例えば、まず、図5(a)に示すように、配向制御層65上に、圧電体層70となる圧電材料の構成金属を含有する有機金属錯体を含むゾルやMOD溶液(前駆体溶液)を、スピンコート法などを用いて、塗布して圧電体前駆体膜71を形成する(塗布工程)。
For example, first, as shown in FIG. 5A, a sol or MOD solution (precursor solution) containing an organometallic complex containing a constituent metal of a piezoelectric material to be the
塗布する前駆体溶液は、例えば、圧電体層70となる圧電材料の構成金属をそれぞれ含む有機金属錯体を、各構成金属が所望のモル比となるように混合し、該混合物をアルコールなどの有機溶媒を用いて溶解または分散させたものである。圧電材料の構成金属を含む有機金属錯体としては、例えば、金属アルコキシド、有機酸塩、βジケトン錯体などを用いることができる。具体的には、例えば、以下のものが挙げられる。鉛(Pb)を含む有機金属錯体としては、例えば酢酸鉛などが挙げられる。ジルコニウム(Zr)を含む有機金属錯体としては、例えばジルコニウムアセチルアセトナート、ジルコニウムテトラアセチルアセトナート、ジルコニウムモノアセチルアセトナート、ジルコニウムビスアセチルアセトナート等が挙げられる。チタニウム(Ti)を含む有機金属錯体としては、例えばチタニウムアルコキシド、チタニウムイソプロポキシド等が挙げられる。
The precursor solution to be applied is prepared by, for example, mixing organometallic complexes each containing a constituent metal of the piezoelectric material that becomes the
次いで、この圧電体前駆体膜71を所定温度、例えば130℃〜180℃程度に加熱して一定時間乾燥させる(乾燥工程)。次に、乾燥した圧電体前駆体膜71を所定温度、例えば300℃〜400℃に加熱して一定時間保持することによって脱脂する(脱脂工程)。なお、ここで言う脱脂とは、圧電体前駆体膜71に含まれる有機成分を、例えば、NO2、CO2、H2O等として離脱させることである。
Next, the
次に、図5(b)に示すように、圧電体前駆体膜71を所定温度、例えば750〜850℃程度に加熱して一定時間保持することによって結晶化させ、圧電体膜72を形成する(焼成工程)。乾燥工程、脱脂工程及び焼成工程で用いられる加熱装置としては、例えば、赤外線ランプの照射により加熱するRTA(Rapid Thermal Annealing)装置やホットプレート等が挙げられる。
Next, as shown in FIG. 5B, the
なお、上述した塗布工程、乾燥工程及び脱脂工程や、塗布工程、乾燥工程、脱脂工程及び焼成工程を所望の膜厚等に応じて複数回繰り返すことにより、複数層の圧電体膜からなる圧電体層を形成してもよい。 In addition, by repeating the coating process, the drying process and the degreasing process described above, and the coating process, the drying process, the degreasing process, and the firing process a plurality of times according to a desired film thickness, etc., a piezoelectric body composed of a plurality of piezoelectric films A layer may be formed.
次いで、上述した塗布工程、乾燥工程及び脱脂工程や、塗布工程、乾燥工程、脱脂工程及び焼成工程を所望の膜厚等に応じて複数回繰り返して複数の圧電体膜72からなる圧電体層70を形成することで、図5(c)に示すように複数層の圧電体膜72からなる所定厚さの圧電体層70を形成する。例えば、塗布溶液の1回あたりの膜厚が0.1μm程度の場合には、例えば、10層の圧電体膜72からなる圧電体層70全体の膜厚は約1.1μm程度となる。なお、本実施形態では、圧電体膜72を積層して設けたが、1層のみでもよい。
Next, the above-described coating process, drying process, degreasing process, coating process, drying process, degreasing process, and firing process are repeated a plurality of times in accordance with a desired film thickness and the like, and the
上述したように、所定のAサイトがBiを含みBサイトがFe及びTiを含むペロブスカイト構造を有する複合酸化物からなる配向制御層65上に圧電体層70を形成することにより、配向制御層65により圧電体層70の配向が制御され、(100)面に優先配向した圧電体層70とすることができる。
As described above, the
圧電体層70を形成した後は、図6(a)に示すように、圧電体層70上に、例えば、白金等の金属からなる第2電極80を積層し、圧電体層70及び第2電極80を同時にパターニングして圧電素子300を形成する。なお、圧電体層70と第2電極80とのパターニングでは、所定形状に形成したレジスト(図示なし)を介してドライエッチングすることにより一括して行うことができる。その後、必要に応じて、700℃以下の温度域でポストアニールを行ってもよい。これにより、圧電体層70と第1電極60や第2電極80との良好な界面を形成することができ、かつ、圧電体層70の結晶性を改善することができる。
After the
次に、図6(b)に示すように、流路形成基板用ウェハー110の全面に亘って、例えば、金(Au)等からなるリード電極90を形成後、例えば、レジスト等からなるマスクパターン(図示なし)を介して各圧電素子300毎にパターニングする。
Next, as shown in FIG. 6B, a
次に、図6(c)に示すように、流路形成基板用ウェハー110の圧電素子300側に、シリコンウェハーであり複数の保護基板30となる保護基板用ウェハー130を接着剤35を介して接合した後に、流路形成基板用ウェハー110を所定の厚さに薄くする。
Next, as shown in FIG. 6C, a
次に、図示しないが、流路形成基板用ウェハー110上に、マスク膜を新たに形成し、所定形状にパターニングする。そして、流路形成基板用ウェハー110をマスク膜を介してKOH等のアルカリ溶液を用いた異方性エッチング(ウェットエッチング)することにより、圧電素子300に対応する圧力発生室12、連通部13、インク供給路14及び連通路15等を形成する。
Next, although not shown, a mask film is newly formed on the flow path forming
その後は、流路形成基板用ウェハー110及び保護基板用ウェハー130の外周縁部の不要部分を、例えば、ダイシング等により切断することによって除去する。そして、流路形成基板用ウェハー110の保護基板用ウェハー130とは反対側の面のマスク膜を除去した後にノズル開口21が穿設されたノズルプレート20を接合すると共に、保護基板用ウェハー130にコンプライアンス基板40を接合し、流路形成基板用ウェハー110等を図1に示すような一つのチップサイズの流路形成基板10等に分割することによって、本実施形態のインクジェット式記録ヘッドIとする。
Thereafter, unnecessary portions of the outer peripheral edge portions of the flow path forming
以下、実施例を示し、本発明をさらに具体的に説明する。なお、本発明は以下の実施例に限定されるものではない。 Hereinafter, the present invention will be described more specifically with reference to examples. In addition, this invention is not limited to a following example.
(実施例1)
(110)単結晶シリコン(Si)基板の表面に熱酸化により膜厚1200nmの酸化シリコン(SiO2)膜を形成した。次に、SiO2膜上にDCスパッター法により膜厚400nmのジルコニウム膜を作成し、これを酸素雰囲気下で熱処理(RTA)することによりジルコニア層を形成した。このジルコニア層に密着層として酸化アルミニウム前駆体溶液をスピンコートし、850℃で焼成することにより、40nmの厚さの酸化アルミニウムからなる密着層を形成した。
Example 1
A silicon oxide (SiO 2 ) film having a thickness of 1200 nm was formed on the surface of a (110) single crystal silicon (Si) substrate by thermal oxidation. Next, a 400 nm-thickness zirconium film was formed on the SiO 2 film by DC sputtering, and this was heat-treated (RTA) in an oxygen atmosphere to form a zirconia layer. An aluminum oxide precursor solution was spin-coated on this zirconia layer as an adhesion layer, and baked at 850 ° C., thereby forming an adhesion layer made of aluminum oxide having a thickness of 40 nm.
次に、DCスパッター法により(111)面に配向し厚さ100nmの白金膜(第1電極60)を形成した。 Next, a platinum film (first electrode 60) having a thickness of 100 nm and oriented in the (111) plane was formed by DC sputtering.
次に、2−エチルヘキサン酸ビスマス、2−エチルヘキサン酸鉄、2−エチルヘキサン酸チタンの各n−オクタン溶液を混合し、Bi:Fe:Tiのモル比が、100:40:60となる割合で混合して、配向制御層前駆体溶液を調製した。この配向制御層前駆体溶液を上記電極付き基板上にスピンコーターで成膜した後、ホットプレート上で180℃×3min、350℃×3minでベークし、アモルファス膜を形成する。次いで、ランプアニール炉を用いて700℃×5min焼成し、厚さ80nmの配向制御層とした。 Next, each n-octane solution of bismuth 2-ethylhexanoate, iron 2-ethylhexanoate, and titanium 2-ethylhexanoate is mixed, and the molar ratio of Bi: Fe: Ti becomes 100: 40: 60. By mixing at a ratio, an alignment control layer precursor solution was prepared. The orientation control layer precursor solution is formed on the substrate with electrodes by a spin coater and then baked on a hot plate at 180 ° C. × 3 min and 350 ° C. × 3 min to form an amorphous film. Next, firing was performed at 700 ° C. for 5 minutes using a lamp annealing furnace to obtain an orientation control layer having a thickness of 80 nm.
次に、マンガン酸ビスマス(BiMnO3)をゾル−ゲル法にてコーティングし、750℃で5分間RTA焼成することにより、20nmの薄膜を形成した。この前述の層をシード層として、配向制御を行った。 Next, bismuth manganate (BiMnO 3 ) was coated by a sol-gel method and RTA baked at 750 ° C. for 5 minutes to form a 20 nm thin film. The orientation control was performed using this layer as a seed layer.
次いで、第1電極60上に圧電体膜を積層し、圧電体層70とした。その手法は以下のとおりである。まず、2−エチルヘキサン酸ビスマス、2−エチルヘキサン酸鉄、2−エチルヘキサン酸マンガン、2−エチルヘキサン酸バリウム及び2−エチルヘキサン酸チタンの各n−オクタン溶液を、各元素がモル比でBi:Ba:Fe:Ti:Mn=75:25:71.25:25:3.75となるように混合して(BFO:BT=75:25)、前駆体溶液を調製した。
Next, a piezoelectric film was laminated on the
そしてこの前駆体溶液を、第1電極が形成された基板上に滴下し、3000rpmで基板を回転させて圧電体前駆体膜を形成した(塗布工程)。次に、ホットプレート上で、180℃で2分間乾燥した(乾燥工程)。次いで、350℃で4分間脱脂を行った(脱脂工程)。次に、酸素雰囲気中で、RTA(Rapid Thermal Annealing)装置で、850℃で5分間焼成を行って圧電体膜を形成した(焼成工程)。この塗布工程、乾燥工程、脱脂工程及び焼成工程の一連の工程を10回繰り返し、10層の圧電体膜からなる、全体で厚さ900nmの圧電体層70を形成した。
And this precursor solution was dripped on the board | substrate with which the 1st electrode was formed, the board | substrate was rotated at 3000 rpm, and the piezoelectric precursor film | membrane was formed (application | coating process). Next, it was dried at 180 ° C. for 2 minutes on a hot plate (drying process). Subsequently, degreasing was performed at 350 ° C. for 4 minutes (degreasing step). Next, the film was baked at 850 ° C. for 5 minutes with an RTA (Rapid Thermal Annealing) apparatus in an oxygen atmosphere to form a piezoelectric film (firing step). A series of steps of the coating step, the drying step, the degreasing step, and the firing step was repeated 10 times to form a
その後、圧電体層70上に、第2電極80としてスパッター法により厚さ50nmのイリジウム膜(第2電極80)を形成することで、Bi、Fe、Mn、Ba及びTiを含みペロブスカイト構造を有する複合酸化物を圧電体層70とする圧電素子300を形成した。
Thereafter, an iridium film (second electrode 80) having a thickness of 50 nm is formed as a
(実施例2)
密着層の焼成温度を900℃とした以外は、実施例1と同様にした。
(Example 2)
The same procedure as in Example 1 was performed except that the firing temperature of the adhesion layer was set to 900 ° C.
(比較例1)
密着層を設けないで圧電体層を形成した以外は実施例1と同様にした。
(Comparative Example 1)
Example 1 was performed except that the piezoelectric layer was formed without providing the adhesion layer.
(比較例2)
酸化アルミニウムの密着層の代わりに、ジルコニウムからなる密着層を設けた以外は実施例1と同様にした。
(Comparative Example 2)
The same procedure as in Example 1 was performed except that an adhesion layer made of zirconium was provided instead of the adhesion layer of aluminum oxide.
(試験例1)
圧電体膜を希塩酸で除去し、セバスチャンV型強度テスター(フォトテクニカ/ロミュラスIV)を用いて、第1電極と密着層との密着強度を測定した。
(Test Example 1)
The piezoelectric film was removed with dilute hydrochloric acid, and the adhesion strength between the first electrode and the adhesion layer was measured using a Sebastian V-type strength tester (Phototechnica / Romulus IV).
(他の実施形態)
以上、本発明の一実施形態について説明したが、本発明は上述したものに限定されるものではない。例えば、流路形成基板10として、シリコン単結晶基板を例示したが、特にこれに限定されず、例えば、SOI基板、ガラス等の材料を用いるようにしてもよい。
(Other embodiments)
As mentioned above, although one Embodiment of this invention was described, this invention is not limited to what was mentioned above. For example, although the silicon single crystal substrate is illustrated as the flow
また、配向制御層は一例を挙げたが、例えば、Bi及びMnを含むバッファー層など(100)面に配向させるものを用いることができる。勿論、変異量が確保できれば、配向制御層を必ずしも設ける必要はない。 In addition, although an example of the orientation control layer has been given, for example, a buffer layer containing Bi and Mn can be used that is oriented on the (100) plane. Of course, if the amount of mutation can be secured, the orientation control layer is not necessarily provided.
また、圧電体層の焼成温度は750〜850℃の高温焼成として変位量を十分に確保できるものとし、この場合でも密着層により第1電極の膜剥がれがないという効果を示したが、600〜750℃の焼成温度としても、同様に膜剥がれは生じないのは言うまでもない。 Moreover, the firing temperature of the piezoelectric layer is 750 to 850 ° C., and the amount of displacement can be sufficiently secured. Even in this case, the adhesion layer does not peel off the first electrode. Needless to say, even when the firing temperature is 750 ° C., film peeling does not occur in the same manner.
これら実施形態のインクジェット式記録ヘッドは、インクカートリッジ等と連通するインク流路を具備する記録ヘッドユニットの一部を構成して、インクジェット式記録装置に搭載される。図7は、そのインクジェット式記録装置の一例を示す概略図である。 The ink jet recording head of these embodiments constitutes a part of a recording head unit including an ink flow path communicating with an ink cartridge or the like, and is mounted on the ink jet recording apparatus. FIG. 7 is a schematic view showing an example of the ink jet recording apparatus.
図7に示すインクジェット式記録装置IIにおいて、インクジェット式記録ヘッドIを有する記録ヘッドユニット1A及び1Bは、インク供給手段を構成するカートリッジ2A及び2Bが着脱可能に設けられ、この記録ヘッドユニット1A及び1Bを搭載したキャリッジ3は、装置本体4に取り付けられたキャリッジ軸5に軸方向移動自在に設けられている。この記録ヘッドユニット1A及び1Bは、例えば、それぞれブラックインク組成物及びカラーインク組成物を吐出するものとしている。
In the ink jet recording apparatus II shown in FIG. 7, the
そして、駆動モーター6の駆動力が図示しない複数の歯車およびタイミングベルト7を介してキャリッジ3に伝達されることで、記録ヘッドユニット1A及び1Bを搭載したキャリッジ3はキャリッジ軸5に沿って移動される。一方、装置本体4にはキャリッジ軸5に沿ってプラテン8が設けられており、図示しない給紙ローラーなどにより給紙された紙等の記録媒体である記録シートSがプラテン8に巻き掛けられて搬送されるようになっている。
The driving force of the driving
なお、上述した実施形態では、液体噴射ヘッドの一例としてインクジェット式記録ヘッドを挙げて説明したが、本発明は広く液体噴射ヘッド全般を対象としたものであり、インク以外の液体を噴射する液体噴射ヘッドにも勿論適用することができる。その他の液体噴射ヘッドとしては、例えば、プリンター等の画像記録装置に用いられる各種の記録ヘッド、液晶ディスプレイ等のカラーフィルターの製造に用いられる色材噴射ヘッド、有機ELディスプレイ、FED(電界放出ディスプレイ)等の電極形成に用いられる電極材料噴射ヘッド、バイオchip製造に用いられる生体有機物噴射ヘッド等が挙げられる。 In the above-described embodiment, the ink jet recording head has been described as an example of the liquid ejecting head. However, the present invention is widely applied to all liquid ejecting heads, and the liquid ejecting ejects a liquid other than ink. Of course, it can also be applied to the head. Other liquid ejecting heads include, for example, various recording heads used in image recording apparatuses such as printers, color material ejecting heads used in the manufacture of color filters such as liquid crystal displays, organic EL displays, and FEDs (field emission displays). Examples thereof include an electrode material ejection head used for electrode formation, a bioorganic matter ejection head used for biochip production, and the like.
また、本発明にかかる圧電素子は、液体噴射ヘッドに用いられる圧電素子に限定されず、その他のデバイスにも用いることができる。その他のデバイスとしては、例えば、超音波発信器等の超音波デバイス、超音波モーター、温度−電気変換器、圧力−電気変換器、強誘電体トランジスター、圧電トランス、赤外線等の有害光線の遮断フィルター、量子ドット形成によるフォトニック結晶効果を使用した光学フィルター、薄膜の光干渉を利用した光学フィルター等のフィルター等が挙げられる。また、センサーとして用いられる圧電素子、強誘電体メモリーとして用いられる圧電素子にも本発明は適用可能である。圧電素子が用いられるセンサーとしては、例えば、赤外線センサー、超音波センサー、感熱センサー、圧力センサー、焦電センサー、及びジャイロセンサー(角速度センサー)等が挙げられる。 Further, the piezoelectric element according to the present invention is not limited to the piezoelectric element used in the liquid ejecting head, and can be used in other devices. Other devices include, for example, an ultrasonic device such as an ultrasonic transmitter, an ultrasonic motor, a temperature-electric converter, a pressure-electric converter, a ferroelectric transistor, a piezoelectric transformer, and a filter for blocking harmful rays such as infrared rays. And filters such as an optical filter using a photonic crystal effect due to quantum dot formation and an optical filter using optical interference of a thin film. The present invention can also be applied to a piezoelectric element used as a sensor and a piezoelectric element used as a ferroelectric memory. Examples of the sensor using the piezoelectric element include an infrared sensor, an ultrasonic sensor, a thermal sensor, a pressure sensor, a pyroelectric sensor, and a gyro sensor (angular velocity sensor).
I インクジェット式記録ヘッド(液体噴射ヘッド)、 10 流路形成基板、 12 圧力発生室、 13 連通部、 14 インク供給路、 15 連通路、 20 ノズルプレート、 21 ノズル開口、 30 保護基板、 40 コンプライアンス基板、 50 弾性膜、 55 絶縁体膜、 56 密着層、 60 第1電極、 65 配向制御層、 70 圧電体層、 80 第2電極、 90 リード電極、 100 マニホールド、 120 駆動回路、 300 圧電素子 I ink jet recording head (liquid ejecting head), 10 flow path forming substrate, 12 pressure generating chamber, 13 communicating portion, 14 ink supply path, 15 communicating path, 20 nozzle plate, 21 nozzle opening, 30 protective substrate, 40 compliance substrate , 50 elastic film, 55 insulator film, 56 adhesion layer, 60 first electrode, 65 orientation control layer, 70 piezoelectric layer, 80 second electrode, 90 lead electrode, 100 manifold, 120 drive circuit, 300 piezoelectric element
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