JP2016162820A - 圧電デバイス、圧電デバイスの製造方法、インクジェットヘッド、インクジェットヘッドの製造方法およびインクジェットプリンタ - Google Patents
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Abstract
Description
図1は、本実施形態のインクジェットプリンタ1の概略の構成を示す説明図である。インクジェットプリンタ1は、インクジェットヘッド部2において、インクジェットヘッド21が記録媒体の幅方向にライン状に設けられた、いわゆるラインヘッド方式のインクジェット記録装置である。
次に、上記したインクジェットヘッド21の構成について説明する。図2は、インクジェットヘッド21の圧電アクチュエータ21aの概略の構成を示す平面図と、その平面図におけるA−A’線矢視断面図とを併せて示したものである。なお、図2の平面図では、便宜上、後述する保護層27および配線28の図示を省略している。また、図3は、図2の圧電アクチュエータ21aにノズル基板31を接合してなるインクジェットヘッド21の断面図である。
次に、本実施形態のインクジェットヘッド21の製造方法について、圧電アクチュエータ21aの製造方法も含めて以下に説明する。図4〜図7は、インクジェットヘッド21の製造工程の流れを示すフローチャートと、各製造工程を示す断面図とを併せて示したものである。
例えば、Si基板上に、Ptからなる下部電極、およびPZTからなる圧電体を順に成膜する場合、SiとPtとは格子整合しておらず、それゆえ、Si基板上でPtは多結晶で成長する。したがって、Pt上に成膜されるPZTは、下地のPt層に倣って多結晶で成長するため、PZT初期層の結晶性は低下する(単結晶で成膜することはできない)。初期層の結晶性は、PtとPZTとの界面での密着性に影響し、初期層の結晶性が低下すると、PZTはPtから剥離しやすくなる。また、初期層の結晶性が低下すると、PZTの後期層の結晶性も低下しやすい。後期層の結晶性が低下すると、PZTの圧電定数や耐電圧などの特性が低下する。
図8は、圧電アクチュエータ21aの他の製造方法に係る製造工程の一部を示す断面図である。上部電極26は、圧電体25を樹脂シート40と一体的にデバイス基板30上に再転写した後に形成されてもよい。この場合、上部電極26の形成までの工程は、上述したS3およびS4を除いて、S1〜S12と同様の工程が行われる。以下、S12よりも後の工程について説明する。
図9は、圧電アクチュエータ21aのさらに他の製造方法に係る製造工程の一部を示す断面図である。デバイス基板30として、予め圧力室22aが支持基板22に形成されたものを用いるのではなく、別途、支持基板22に圧力室22aを形成する工程を、圧電アクチュエータ21aの製造工程のどこかで設けるようにしてもよい。例えば、同図のように、圧電体25をデバイス基板30に再転写した後に、デバイス基板30(支持基板22)の圧電体25に対応する位置に、エッチングによって圧力室22aを形成してもよい(開口部形成工程)。このように、支持基板22に予め圧力室22aが形成されていないデバイス基板30を用いて圧電体25の再転写を行っても、再転写後に圧力室22aを形成することで、圧電アクチュエータ21aや圧電センサなどの圧電デバイスを実現することができる。
ペロブスカイト型構造を有するPZTのAサイトおよびBサイトには、他の添加物が添加されていてもよい。例えば、Aサイトの元素は、Pbに加えて、バリウム(Ba)、ランタン(La)、ストロンチウム(Sr)、ビスマス(Bi)、リチウム(Li)、ナトリウム(Na)、カルシウム(Ca)、カドミウム(Cd)、マグネシウム(Mg)、カリウム(K)の少なくとも1つを含んでいてもよい。また、Bサイトの元素は、ZrおよびTiに加えて、あるいは、ZrおよびTiの少なくとも一方の代わりに、ハフニウム(Hf)、バナジウム(V)、ニオブ(Nb)、タンタル(Ta)、クロム(Cr)、モリブデン(Mo)、タングステン(W)、マンガン(Mn)、スカンジウム(Sc)、コバルト(Co)、銅(Cu)、インジウム(In)、スズ(Sn)、ガリウム(Ga)、カドミウム(Cd)、鉄(Fe)、ニッケル(Ni)の少なくとも1つを含んでいてもよい。したがって、例えばPMNやPZNなどのリラクサ系圧電材料を圧電体として用いることもできる。
21 インクジェットヘッド
21a 圧電アクチュエータ(圧電デバイス)
22 支持基板
22a 圧力室(開口部)
24 下部電極
25 圧電体
26 上部電極
27 保護層
28 配線
30 デバイス基板
31 ノズル基板
31a ノズル孔(インク吐出孔)
40 樹脂シート
51 専用基板
Claims (23)
- 専用基板に単結晶の圧電体を成膜する成膜工程と、
前記圧電体を樹脂シートに転写する転写工程と、
前記圧電体を前記樹脂シートと一体的にデバイス基板上に再転写し、前記圧電体を覆うように前記樹脂シートを前記デバイス基板上に残すことにより、前記圧電体を保護する保護工程とを有していることを特徴とする圧電デバイスの製造方法。 - 前記転写工程の前に、前記圧電体をパターニングして、前記専用基板の一部を露出させる圧電体パターニング工程をさらに有していることを特徴とする請求項1に記載の圧電デバイスの製造方法。
- 前記圧電体パターニング工程の前に、
前記圧電体に対して前記専用基板とは反対側に第1の電極を形成する電極形成工程と、
前記第1の電極をパターニングする電極パターニング工程とを有しており、
前記転写工程では、パターニング後の前記圧電体および前記第1の電極を前記樹脂シートに転写し、
前記保護工程では、前記圧電体が前記第1の電極と前記デバイス基板が有する第2の電極とで挟まれるように、前記圧電体および前記第1の電極を前記デバイス基板上に再転写することを特徴とする請求項2に記載の圧電デバイスの製造方法。 - 前記保護工程の後、前記樹脂シートの一部を除去する除去工程をさらに有していることを特徴とする請求項1から3のいずれかに記載の圧電デバイスの製造方法。
- 前記樹脂シートは、感光性樹脂で構成されていることを特徴とする請求項4に記載の圧電デバイスの製造方法。
- 前記保護工程の後、
前記第1の電極の一部が露出するように、前記樹脂シートの一部を除去する除去工程と、
前記第1の電極を引き出すための配線を、露出した前記第1の電極上および前記樹脂シート上に形成する配線形成工程とをさらに有していることを特徴とする請求項3に記載の圧電デバイスの製造方法。 - 前記保護工程の後、
前記圧電体の一部が露出するように、前記樹脂シートの一部を除去する除去工程と、
露出した前記圧電体上に、第1の電極を形成する電極形成工程とをさらに有していることを特徴とする請求項2に記載の圧電デバイスの製造方法。 - 前記電極形成工程の後、前記第1の電極と電気的に接続される配線を前記樹脂シート上に形成する配線形成工程をさらに有していることを特徴とする請求項7に記載の圧電デバイスの製造方法。
- 前記保護工程では、前記デバイス基板が有する第2の電極上に前記圧電体を再転写することを特徴とする請求項7または8に記載の圧電デバイスの製造方法。
- 前記デバイス基板は、前記第2の電極を支持する支持基板を含み、
前記支持基板は、シリコン基板またはSOI基板であることを特徴とする請求項3または9に記載の圧電デバイスの製造方法。 - 前記成膜工程では、酸化マグネシウムまたはチタン酸ストロンチウムからなる前記専用基板上に、チタン酸ジルコン酸鉛からなる前記圧電体を成膜することを特徴とする請求項1から10のいずれかに記載の圧電デバイスの製造方法。
- 前記保護工程で用いる前記デバイス基板には、前記圧電体に対応する位置に開口部が形成されていることを特徴とする請求項1から11のいずれかに記載の圧電デバイスの製造方法。
- 前記デバイス基板の前記圧電体に対応する位置に開口部を形成する開口部形成工程をさらに有していることを特徴とする請求項1から11のいずれかに記載の圧電デバイスの製造方法。
- 請求項12または13に記載の圧電デバイスの製造方法を用いてインクジェットヘッドを製造するインクジェットヘッドの製造方法であって、
前記デバイス基板に対して前記圧電体とは反対側に、前記デバイス基板の前記開口部に収容されるインクを外部に吐出するためのインク吐出孔を有するノズル基板を貼り合わせる貼合工程を有していることを特徴とするインクジェットヘッドの製造方法。 - デバイス基板と、
前記デバイス基板上に形成される単結晶の圧電体と、
前記デバイス基板上で、前記圧電体を保護する保護層とを備え、
前記保護層は、専用基板上に成膜された単結晶の前記圧電体を樹脂シートに転写し、前記圧電体を前記樹脂シートと一体的に前記デバイス基板上に再転写した後に、前記圧電体を覆うように前記デバイス基板上に残る前記樹脂シートで形成されていることを特徴とする圧電デバイス。 - 前記樹脂シートの一部は、前記デバイス基板と密着していることを特徴とする請求項15に記載の圧電デバイス。
- 前記樹脂シートは、感光性樹脂で構成されていることを特徴とする請求項15または16に記載の圧電デバイス。
- 前記圧電体は、前記デバイス基板と酸素を介して結合していることを特徴とする請求項15から17のいずれかに記載の圧電デバイス。
- 前記デバイス基板は、多結晶からなる層を有しており、
前記圧電体は、前記多結晶からなる層上に形成されていることを特徴とする請求項18に記載の圧電デバイス。 - 前記多結晶からなる層は、白金を含む電極層であり、
前記圧電体は、チタン酸ジルコン酸鉛で構成されていることを特徴とする請求項19に記載の圧電デバイス。 - 前記圧電体に対して前記デバイス基板とは反対側に、第1の電極をさらに備えており、
前記デバイス基板は、
前記第1の電極との間で前記圧電体を挟み込む第2の電極と、
前記第2の電極を支持する支持基板とを有しており、
前記支持基板は、
前記圧電体に対応する位置に形成される開口部と、
前記開口部に対して前記圧電体側に位置する振動板とを有していることを特徴とする請求項15から20のいずれかに記載の圧電デバイス。 - 請求項21に記載の圧電デバイスと、
前記圧電デバイスの前記デバイス基板に対して前記圧電体とは反対側に貼り合わされ、前記デバイス基板の前記開口部に収容されるインクを外部に吐出するためのインク吐出孔を有するノズル基板とを備えていることを特徴とするインクジェットヘッド。 - 請求項22に記載のインクジェットヘッドを備え、前記インクジェットヘッドから記録媒体に向けてインクを吐出させることを特徴とするインクジェットプリンタ。
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Citations (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2001060731A (ja) * | 1999-08-19 | 2001-03-06 | Seiko Epson Corp | 圧電・強誘電体デバイスの製造方法 |
JP2003179282A (ja) * | 2001-10-02 | 2003-06-27 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | 薄膜圧電体素子およびその製造方法並びにこれを用いたアクチュエータ装置 |
JP2003309304A (ja) * | 2002-04-18 | 2003-10-31 | Canon Inc | アクチュエータ及びインクジェットヘッドの製造方法 |
JP2005175099A (ja) * | 2003-12-10 | 2005-06-30 | Canon Inc | 誘電体薄膜素子、圧電アクチュエータおよび液体吐出ヘッドならびにその製造方法 |
JP2007237719A (ja) * | 2006-03-13 | 2007-09-20 | Seiko Epson Corp | インクジェットヘッドの製造方法 |
JP2008300838A (ja) * | 2007-05-30 | 2008-12-11 | Oce Technol Bv | 圧電アクチュエータおよびその作製方法 |
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Patent Citations (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2001060731A (ja) * | 1999-08-19 | 2001-03-06 | Seiko Epson Corp | 圧電・強誘電体デバイスの製造方法 |
JP2003179282A (ja) * | 2001-10-02 | 2003-06-27 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | 薄膜圧電体素子およびその製造方法並びにこれを用いたアクチュエータ装置 |
JP2003309304A (ja) * | 2002-04-18 | 2003-10-31 | Canon Inc | アクチュエータ及びインクジェットヘッドの製造方法 |
JP2005175099A (ja) * | 2003-12-10 | 2005-06-30 | Canon Inc | 誘電体薄膜素子、圧電アクチュエータおよび液体吐出ヘッドならびにその製造方法 |
JP2007237719A (ja) * | 2006-03-13 | 2007-09-20 | Seiko Epson Corp | インクジェットヘッドの製造方法 |
JP2008300838A (ja) * | 2007-05-30 | 2008-12-11 | Oce Technol Bv | 圧電アクチュエータおよびその作製方法 |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
EP4075526A1 (fr) | 2021-04-14 | 2022-10-19 | Commissariat à l'Energie Atomique et aux Energies Alternatives | Dispositif à transduction piézorésistive |
FR3122039A1 (fr) * | 2021-04-14 | 2022-10-21 | Commissariat A L'energie Atomique Et Aux Energies Alternatives | Dispositif à transduction piézoélectrique |
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