JP5098232B2 - アクチュエータ素子、及びアクチュエータ素子の製造方法 - Google Patents
アクチュエータ素子、及びアクチュエータ素子の製造方法 Download PDFInfo
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Description
図1を用いて、本実施形態に係るアクチュエータ素子1の構成を説明する。図1はアクチュエータ素子1の概略構成を示す断面図である。図には単独のアクチュエータ素子として示してあるが、後述するように多数のアクチュエータ素子を二次元的にアレイ配置し、二次元的な操作のために用いることも可能である。
図2は、アクチュエータ素子の二次元的な配置とそれに応じたアクチュエータ素子の駆動回路を示す図である。図2を用いて、アクチュエータ素子配列の駆動について説明する。
本実施形態のアクチュエータ素子1においては、積層体10が変位するアクチュエータ部であり、さらには積層体10を構成する各々の変位層11が電界により変位、すなわち膜厚の変化を生ずる。
図1で示したようなアクチュエータ素子を構成する部材について説明する。積層体10を構成する変位層、電極層、及び基板について代表的な材料を述べる。
アクチュエータ素子は、上述した電極材料、絶縁材料、そして高分子アクチュエータである有機変位材料を、これも既述したように適切な層パターンに配置して、順次積層することによって形成することができる。
まず各工程の実施例として製造例1を図4を参照して説明する。図4は製造例1を説明するための図であり、(a)から(d)は積層形成工程を、(e)はコンタクトホール形成工程を示す。電極層導通工程は図3を参照のこと。
さらに、積層形成しながらコンタクトホール形成していく、すなわち積層形成工程とコンタクトホール形成工程及び電極層導通工程を交互に繰り返す製造工程の実施例として、製造例2を図5を参照して説明する。図5(a)から(f)は製造例2のプロセスを表す断面図である。
さらに図5(b)では、電極層15を形成する前に、コンタクトホール15aを形成している。レーザー光照射条件は出力エネルギーを0.2mJに落とした以外は製造例1と同様である。(コンタクトホール形成工程)
そして図5(c)では、コンタクトホール15aに導電性材料としてPEDOT・PSSを滴下して充填し(コンタクトホール15b)、その上に電極層15を積層した。(電極層導通工程+積層形成工程)
図5(d)では、さらに変位層11を積層した後、先とは異なる位置にコンタクトホール16aを形成している。(積層形成工程+コンタクトホール形成工程)
図5(e)では、コンタクトホール16aに導電性材料を滴下して充填し(コンタクトホール16b)、その上に電極層16を積層した。(電極層導通工程+積層形成工程)
そして図5(f)では、さらに変位層11を積層した後、また異なる位置にコンタクトホール15aを形成している。(積層形成工程+コンタクトホール形成工程)
以下同様にして各工程を繰り返し、最終的に変位層11を20層積層した。積層体全体の厚みは、製造例1と同様に約4μmであった。やはり最終的に図3の状態となり、電界によって駆動させられるアクチュエータの機能が得られた。電極間に180v印加すると、製造例1と同様に10%程度の厚みの減少が確認できた。
コンタクトホールと切り欠き部の位置を積層体10の両端部ではなく、片方の端部に、しかも一対よりも多く設置して製造した実施例として、製造例3を図6を参照して説明する。図6(a)は製造例3を説明するアクチュエータ素子の平面図であり、(b)と(c)はそれぞれ、製造した素子に電界を印加していない時と印加した時の、アクチュエータ部の簡略化した断面図である。
1a アクチュエータ素子
5 アクチュエータ素子アレイ
10 積層体
11 変位層
15 (第1の)電極層
15a コンタクトホール
15b コンタクトホール(導電性材料を充填した)
16 (第2の)電極層
16a コンタクトホール
16b コンタクトホール(導電性材料を充填した)
20 基板
30 TFT素子
31 ゲート絶縁膜
32 パッシベーション層
33 ゲート電極
34 ソース電極
35 ドレイン電極
36 半導体部
37 コンタクトホール
38 コモン電極
51 コモン電極
52 ゲートバスライン
53 信号バスライン
54 ゲート用ドライバIC
55 信号用ドライバIC
Claims (5)
- 電界の印加により厚さ方向に変位する複数の変位層と、
前記変位層の厚さ方向に電界を印加するために、前記変位層を挟持する複数の電極層と、
を含む積層体を備えたアクチュエータ素子であって、
前記電極層は、
前記変位層を挟持する電極層どうしで、それぞれ異なる位置に切り欠き部を有し、
前記積層体は、
前記切り欠き部の位置毎に、各層を貫通し、導電性部材を充填したコンタクトホールを有しており、
前記変位層は、電界の印加により厚さ方向に変位する有機変位材料から形成されている、
ことを特徴とするアクチュエータ素子。 - 前記積層体は、前記電極層と前記電極層より厚みの大きい前記変位層とが交互に繰り返し積層されている、
ことを特徴とする請求項1に記載のアクチュエータ素子。 - アクチュエータ素子の製造方法であって、
有機変位材料の変位層と、切り欠き部を有する電極層とを基板上に積層し、形成する積層形成工程と、
前記積層形成工程により形成された積層体において、前記切り欠き部に対応する位置にコンタクトホールを形成するコンタクトホール形成工程と、
前記コンタクトホール形成工程により形成されたコンタクトホールに導電性部材を充填し、電極層どうしを導通させる電極層導通工程と、を含んでおり、
前記アクチュエータ素子は、
電界の印加により厚さ方向に変位する複数の変位層と、
前記変位層の厚さ方向に電界を印加するために、前記変位層を挟持する複数の電極層と、
を含む積層体を備えたアクチュエータ素子であって、
前記電極層は、
前記変位層を挟持する電極層どうしで、それぞれ異なる位置に切り欠き部を有し、
前記積層体は、
前記切り欠き部の位置毎に、各層を貫通し、導電性部材を充填したコンタクトホールを有する、
ことを特徴とするアクチュエータ素子の製造方法。 - 前記コンタクトホール形成工程では、
レーザー照射によりコンタクトホールが形成される、
ことを特徴とする請求項3に記載のアクチュエータ素子の製造方法。 - 請求項3または請求項4に記載のアクチュエータ素子の製造方法であって、
前記積層形成工程では、
同時に複数個のアクチュエータ素子が形成される、
ことを特徴とするアクチュエータ素子の製造方法。
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