JPH09232644A - 圧電体薄膜素子及びこれを用いたインクジェット式記録ヘッド - Google Patents
圧電体薄膜素子及びこれを用いたインクジェット式記録ヘッドInfo
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- JPH09232644A JPH09232644A JP8313830A JP31383096A JPH09232644A JP H09232644 A JPH09232644 A JP H09232644A JP 8313830 A JP8313830 A JP 8313830A JP 31383096 A JP31383096 A JP 31383096A JP H09232644 A JPH09232644 A JP H09232644A
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 優れた耐久性及び信頼性を備えた圧電体素子
と、この圧電体素子を備え、優れた解像度及び信頼性を
備えたインクジェット式記録ヘッドを提供する。 【解決手段】 単結晶シリコン基板１０１上に形成した
二酸化シリコン膜２０１と、二酸化シリコン膜２０１上
に形成した白金下部電極１０４と、この上に形成した圧
電体膜１０５と、この上に形成した上部電極１０６と、
を備え、白金下部電極１０４の膜厚（Ｘ）と、二酸化シ
リコン膜１０５の膜厚（Ｙ）との関係を、０．５≦Ｘ／
Ｙ≦４であり、かつ３０００Å≦Ｘ≦２μｍとした。
と、この圧電体素子を備え、優れた解像度及び信頼性を
備えたインクジェット式記録ヘッドを提供する。 【解決手段】 単結晶シリコン基板１０１上に形成した
二酸化シリコン膜２０１と、二酸化シリコン膜２０１上
に形成した白金下部電極１０４と、この上に形成した圧
電体膜１０５と、この上に形成した上部電極１０６と、
を備え、白金下部電極１０４の膜厚（Ｘ）と、二酸化シ
リコン膜１０５の膜厚（Ｙ）との関係を、０．５≦Ｘ／
Ｙ≦４であり、かつ３０００Å≦Ｘ≦２μｍとした。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、圧電体薄膜素子及
びこれを用いたインクジェット式記録ヘッドに関する。
びこれを用いたインクジェット式記録ヘッドに関する。
【０００２】
【従来の技術】従来から、例えば、インクジェット式記
録ヘッド等では、インク吐出の駆動源となる振動子を圧
電体薄膜素子から構成している。この圧電体薄膜素子
は、一般的に、多結晶体からなる圧電体薄膜と、この圧
電体薄膜を挟んで配置される上電極及び下電極と、を備
えた構造を有している。
録ヘッド等では、インク吐出の駆動源となる振動子を圧
電体薄膜素子から構成している。この圧電体薄膜素子
は、一般的に、多結晶体からなる圧電体薄膜と、この圧
電体薄膜を挟んで配置される上電極及び下電極と、を備
えた構造を有している。
【０００３】この圧電体薄膜の組成は、一般的に、チタ
ン酸ジルコン酸鉛（以下、「ＰＺＴ」という）を主成分
とする二成分系、または、この二成分系のＰＺＴに第三
成分を加えた三成分系とされている。これらの組成の圧
電体薄膜は、例えば、スパッタ法、ゾルゲル法、レーザ
アブレーション法及びＣＶＤ法等により形成することが
できる。
ン酸ジルコン酸鉛（以下、「ＰＺＴ」という）を主成分
とする二成分系、または、この二成分系のＰＺＴに第三
成分を加えた三成分系とされている。これらの組成の圧
電体薄膜は、例えば、スパッタ法、ゾルゲル法、レーザ
アブレーション法及びＣＶＤ法等により形成することが
できる。
【０００４】また、本願発明に特に関連した従来技術と
して、例えば、米国特許第５，２６５，３１５号や特表
平５−５０４７４０号公報がある。
して、例えば、米国特許第５，２６５，３１５号や特表
平５−５０４７４０号公報がある。
【０００５】これらの従来例では、単結晶シリコン基板
上に、熱酸化法により二酸化シリコン膜を２５００Å形
成した後、アルミニウム、ニッケル、クロム、プラチナ
等の下部電極層を０．２μｍ程度の膜厚で積層する。次
に、この下部電極層上に、ゾルゲル法により圧電体素子
であるＰＺＴ膜を２〜１０μｍ程度の膜厚で積層する。
上に、熱酸化法により二酸化シリコン膜を２５００Å形
成した後、アルミニウム、ニッケル、クロム、プラチナ
等の下部電極層を０．２μｍ程度の膜厚で積層する。次
に、この下部電極層上に、ゾルゲル法により圧電体素子
であるＰＺＴ膜を２〜１０μｍ程度の膜厚で積層する。
【０００６】次いで、このＰＺＴ膜上に、上部電極を積
層した後、インク室を形成するために、前記単結晶シリ
コン基板の裏面から選択的にエッチングを行う等、所望
の工程を行うことで、インクジェット式記録ヘッドを形
成している。
層した後、インク室を形成するために、前記単結晶シリ
コン基板の裏面から選択的にエッチングを行う等、所望
の工程を行うことで、インクジェット式記録ヘッドを形
成している。
【０００７】これらのインクジェット式記録ヘッドは、
プリンタ等に設置されるが、今日では、さらなる高解像
度の実現が要求されている。
プリンタ等に設置されるが、今日では、さらなる高解像
度の実現が要求されている。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】前述したプリンタの解
像度を向上させるためには、インク室の大きさを小さく
すること、圧電体膜の厚さを薄くすること、が挙げられ
る。
像度を向上させるためには、インク室の大きさを小さく
すること、圧電体膜の厚さを薄くすること、が挙げられ
る。
【０００９】しかしながら、前述した構成及び製造方法
において、圧電体膜の膜厚を５μｍ以下に形成すると、
二酸化シリコン膜と、下部電極膜、あるいは下部電極膜
とＰＺＴ膜の界面の密着力が低下し、ＰＺＴ膜の剥離が
発生したり、二酸化シリコン膜の応力によりＰＺＴ膜の
浮きが発生する等、信頼性が低下するという問題があ
る。
において、圧電体膜の膜厚を５μｍ以下に形成すると、
二酸化シリコン膜と、下部電極膜、あるいは下部電極膜
とＰＺＴ膜の界面の密着力が低下し、ＰＺＴ膜の剥離が
発生したり、二酸化シリコン膜の応力によりＰＺＴ膜の
浮きが発生する等、信頼性が低下するという問題があ
る。
【００１０】また、所望のインク吐出を得るためには、
圧電体膜の組成を二成分ＰＺＴから三成分ＰＺＴにする
ことが望ましい。
圧電体膜の組成を二成分ＰＺＴから三成分ＰＺＴにする
ことが望ましい。
【００１１】しかしながら、圧電体膜の組成を三成分Ｐ
ＺＴにすると、ＰＺＴに、８００℃という焼成温度で熱
処理を施すことが必要となり、下部電極膜及びＰＺＴ膜
の密着力が低下するという問題がある。
ＺＴにすると、ＰＺＴに、８００℃という焼成温度で熱
処理を施すことが必要となり、下部電極膜及びＰＺＴ膜
の密着力が低下するという問題がある。
【００１２】本発明は、このような従来の問題点を解決
することを課題とするものであり、耐久性が高く、優れ
た信頼性を備えた圧電体薄膜素子を提供することを目的
とする。さらに、この圧電体薄膜素子を用いることで、
高解像度が達成され、信頼性が高いインクジェット式記
録ヘッドを提供することを目的とする。
することを課題とするものであり、耐久性が高く、優れ
た信頼性を備えた圧電体薄膜素子を提供することを目的
とする。さらに、この圧電体薄膜素子を用いることで、
高解像度が達成され、信頼性が高いインクジェット式記
録ヘッドを提供することを目的とする。
【００１３】
【課題を解決するための手段】この目的を達成するため
に、本発明は、基板上に形成された二酸化シリコン膜
と、当該二酸化シリコン膜上に形成された白金下部電極
と、当該白金下部電極上に形成された圧電体膜と、当該
圧電体膜上に形成された上部電極と、を備えてなる圧電
体薄膜素子であって、前記白金下部電極の膜厚（Ｘ）
と、前記二酸化シリコン膜の膜厚（Ｙ）との関係が、
０．５≦Ｘ／Ｙ≦４であり、かつ３０００Å≦Ｘ≦２μ
ｍである圧電体薄膜素子を提供するものである。前記二
酸化シリコン膜と白金下部電極との間には、中間層を介
在させることもできる。
に、本発明は、基板上に形成された二酸化シリコン膜
と、当該二酸化シリコン膜上に形成された白金下部電極
と、当該白金下部電極上に形成された圧電体膜と、当該
圧電体膜上に形成された上部電極と、を備えてなる圧電
体薄膜素子であって、前記白金下部電極の膜厚（Ｘ）
と、前記二酸化シリコン膜の膜厚（Ｙ）との関係が、
０．５≦Ｘ／Ｙ≦４であり、かつ３０００Å≦Ｘ≦２μ
ｍである圧電体薄膜素子を提供するものである。前記二
酸化シリコン膜と白金下部電極との間には、中間層を介
在させることもできる。
【００１４】このような構成の圧電体素子は、白金下部
電極や圧電体膜の密着性が向上されるため、高い耐久性
が得られ、信頼性が向上される。
電極や圧電体膜の密着性が向上されるため、高い耐久性
が得られ、信頼性が向上される。
【００１５】ここで、前記Ｘ／Ｙが４を超える（Ｘ／Ｙ
＞４）と、圧電体膜の焼結後における白金下部電極膜の
引っ張り応力と、二酸化シリコン膜の圧縮応力とのバラ
ンスが崩れ、白金下部電極膜の引っ張り応力によって、
白金下部電極膜が剥離しやすくなる。
＞４）と、圧電体膜の焼結後における白金下部電極膜の
引っ張り応力と、二酸化シリコン膜の圧縮応力とのバラ
ンスが崩れ、白金下部電極膜の引っ張り応力によって、
白金下部電極膜が剥離しやすくなる。
【００１６】一方、前記Ｘ／Ｙが０．５未満（Ｚ／Ｙ＜
０．５）であると、二酸化シリコン膜の圧縮応力が開放
され、白金下部電極膜及びＰＺＴ膜に浮きが発生した
り、ＰＺＴ膜の剥離しやすくなる。
０．５）であると、二酸化シリコン膜の圧縮応力が開放
され、白金下部電極膜及びＰＺＴ膜に浮きが発生した
り、ＰＺＴ膜の剥離しやすくなる。
【００１７】また、前記白金下部電極の膜厚（Ｘ）が３
０００Å未満（Ｘ＞３０００Å）であると、ＰＺＴ膜の
焼成時にかかる９００℃程度の熱処理により、白金下部
電極膜の密着性が劣化しやすくなる。
０００Å未満（Ｘ＞３０００Å）であると、ＰＺＴ膜の
焼成時にかかる９００℃程度の熱処理により、白金下部
電極膜の密着性が劣化しやすくなる。
【００１８】一方、前記白金下部電極の膜厚（Ｘ）が２
μｍを超える（Ｘ＜２μｍ）と、ＰＺＴ膜の焼成時にか
かる熱によって、白金下部電極膜の収縮が大きくなり、
白金下部電極膜の密着性が劣化しやすくなる。
μｍを超える（Ｘ＜２μｍ）と、ＰＺＴ膜の焼成時にか
かる熱によって、白金下部電極膜の収縮が大きくなり、
白金下部電極膜の密着性が劣化しやすくなる。
【００１９】前記白金下部電極の膜厚（Ｘ）と、前記二
酸化シリコン膜の膜厚（Ｙ）との関係は、１≦Ｘ／Ｙ≦
３であり、かつ３０００Å≦Ｘ≦１．５μｍとすること
ができる。このようにすることで、前記利点がさらに向
上される。
酸化シリコン膜の膜厚（Ｙ）との関係は、１≦Ｘ／Ｙ≦
３であり、かつ３０００Å≦Ｘ≦１．５μｍとすること
ができる。このようにすることで、前記利点がさらに向
上される。
【００２０】前記中間層は、少なくともチタン酸化物を
含むことができる。このようにすることで、白金下部電
極膜の密着性をさらに向上することができる。また、前
記中間層の膜厚は、２００Å〜１５００Åに設定するこ
とができる。
含むことができる。このようにすることで、白金下部電
極膜の密着性をさらに向上することができる。また、前
記中間層の膜厚は、２００Å〜１５００Åに設定するこ
とができる。
【００２１】また、前記圧電体膜は、チタン酸ジルコン
酸鉛から構成することができる。さらにまた、前記圧電
体膜の化学式は、 ＰｂＴｉαＺｒβ（Ｍｇ1/3Ｎｂ2/3）γＯ3＋δＰｂＯ 但し、α＋β＋γ＝１であり、前記化学式中の α、
β、γ及びδは、０．３５≦α≦０．５５、 ０．２
５≦β≦０．５５、０．１≦γ≦０．４、 ０≦
δ≦０．３の範囲内であることができる。このようにす
ることで、この圧電体薄膜素子の圧電歪み定数を大きく
することができる。したがって、これをインクジェット
式記録ヘッドに用いた場合、インクを高密度で吐出させ
ることができる。また、前記圧電体膜はゾルゲル法によ
り形成することができる。
酸鉛から構成することができる。さらにまた、前記圧電
体膜の化学式は、 ＰｂＴｉαＺｒβ（Ｍｇ1/3Ｎｂ2/3）γＯ3＋δＰｂＯ 但し、α＋β＋γ＝１であり、前記化学式中の α、
β、γ及びδは、０．３５≦α≦０．５５、 ０．２
５≦β≦０．５５、０．１≦γ≦０．４、 ０≦
δ≦０．３の範囲内であることができる。このようにす
ることで、この圧電体薄膜素子の圧電歪み定数を大きく
することができる。したがって、これをインクジェット
式記録ヘッドに用いた場合、インクを高密度で吐出させ
ることができる。また、前記圧電体膜はゾルゲル法によ
り形成することができる。
【００２２】そしてまた、本発明は、インク室が形成さ
れた基板と、当該インク室の一方を封止するとともに、
表面にたわみ振動モードの圧電体薄膜素子が固定された
振動板と、前記インク室の他方の面を封止するととも
に、インク吐出用のノズル口が形成されたノズル板と、
を備えてなるインクジェット式記録ヘッドであって、前
記圧電体薄膜素子が、請求項１ないし請求項８のいずれ
か一項に記載の圧電体薄膜素子からなるインクジェット
式記録ヘッドを提供するものである。この構成を備えた
インクジェット式記録ヘッドは、高解像度が達成される
とともに、高い信頼性が得られる。
れた基板と、当該インク室の一方を封止するとともに、
表面にたわみ振動モードの圧電体薄膜素子が固定された
振動板と、前記インク室の他方の面を封止するととも
に、インク吐出用のノズル口が形成されたノズル板と、
を備えてなるインクジェット式記録ヘッドであって、前
記圧電体薄膜素子が、請求項１ないし請求項８のいずれ
か一項に記載の圧電体薄膜素子からなるインクジェット
式記録ヘッドを提供するものである。この構成を備えた
インクジェット式記録ヘッドは、高解像度が達成される
とともに、高い信頼性が得られる。
【００２３】前記圧電体膜は、前記インク室に対応する
領域のみに形成することができる。これによって、前記
利点がさらに向上される。
領域のみに形成することができる。これによって、前記
利点がさらに向上される。
【００２４】
【発明の実施の形態】次に、本発明に係る実施の形態に
ついて図面を参照して説明する。
ついて図面を参照して説明する。
【００２５】（実施の形態１）図１(a)は、本発明の実
施の形態におけるインクジェット式記録ヘッドの概略を
示す斜視図、図１(b)は、図１(a)のＡ−Ａ'断面拡大
図、 図２(a)〜(c)は、図１に示すインクジェット式記
録ヘッドの製造工程を示す断面図である。
施の形態におけるインクジェット式記録ヘッドの概略を
示す斜視図、図１(b)は、図１(a)のＡ−Ａ'断面拡大
図、 図２(a)〜(c)は、図１に示すインクジェット式記
録ヘッドの製造工程を示す断面図である。
【００２６】図１(a)及び(b)に示すように、実施の形態
１に係るインクジェット式記録ヘッドは、複数のインク
室１０２が形成された単結晶シリコン基板１０１と、単
結晶シリコン基板１０１上に二酸化シリコン膜２０１を
介して形成された圧電体薄膜素子１１０と、インク室１
０２の前記と反対側の面を封止するとともに、インク吐
出用のノズル口１０８が形成されたノズル板１０７と、
を備えて構成されている。
１に係るインクジェット式記録ヘッドは、複数のインク
室１０２が形成された単結晶シリコン基板１０１と、単
結晶シリコン基板１０１上に二酸化シリコン膜２０１を
介して形成された圧電体薄膜素子１１０と、インク室１
０２の前記と反対側の面を封止するとともに、インク吐
出用のノズル口１０８が形成されたノズル板１０７と、
を備えて構成されている。
【００２７】圧電体薄膜素子１１０は、単結晶シリコン
基板１０１側から順に、白金下部電極１０４、圧電体膜
１０５及び上部電極１０６を形成することにより構成さ
れている。圧電体膜１０５及び上部電極１０６は、イン
ク室１０２に対応した位置に設けられている。
基板１０１側から順に、白金下部電極１０４、圧電体膜
１０５及び上部電極１０６を形成することにより構成さ
れている。圧電体膜１０５及び上部電極１０６は、イン
ク室１０２に対応した位置に設けられている。
【００２８】インク室１０２とノズル口１０８は、特に
図１(b)に示すように、同一ピッチで配置されている。
インク室１０２に対応する位置には、二酸化シリコン膜
２０１が形成されていない。
図１(b)に示すように、同一ピッチで配置されている。
インク室１０２に対応する位置には、二酸化シリコン膜
２０１が形成されていない。
【００２９】なお、実施の形態１では、インク室１０２
の配列方向の長さを１００μｍ、その奥行き方向の長さ
を４ｍｍに設定した。さらに、インク室１０２の配列方
向のピッチは１４１μｍとし、解像度は１８０ｄｐｉ
（dot per inch）とした。また、圧電体膜１０５の配列
方向の長さを８０μｍに設定した。
の配列方向の長さを１００μｍ、その奥行き方向の長さ
を４ｍｍに設定した。さらに、インク室１０２の配列方
向のピッチは１４１μｍとし、解像度は１８０ｄｐｉ
（dot per inch）とした。また、圧電体膜１０５の配列
方向の長さを８０μｍに設定した。
【００３０】ここで、実施の形態１に係るインクジェッ
ト式記録ヘッドは、圧電体膜１０５が、インク室１０２
に対応する領域のみに形成されており、配列方向のイン
ク室１０２が形成されていない領域には、圧電体膜１０
５が形成されていない構造を備えている。この構造を備
えたインクジェット式記録ヘッドは、電圧を印加してイ
ンク室１０２を変形させる際に、インク室が形成されて
いない領域にも圧電体膜が形成されているインクジェッ
ト式記録ヘッドに比べ、印加される電圧が小さくても大
きな変位量が得られることになる。
ト式記録ヘッドは、圧電体膜１０５が、インク室１０２
に対応する領域のみに形成されており、配列方向のイン
ク室１０２が形成されていない領域には、圧電体膜１０
５が形成されていない構造を備えている。この構造を備
えたインクジェット式記録ヘッドは、電圧を印加してイ
ンク室１０２を変形させる際に、インク室が形成されて
いない領域にも圧電体膜が形成されているインクジェッ
ト式記録ヘッドに比べ、印加される電圧が小さくても大
きな変位量が得られることになる。
【００３１】次に、このインクジェット式記録ヘッドの
製造方法を図２に示す工程に沿って説明する。
製造方法を図２に示す工程に沿って説明する。
【００３２】図２(a)に示す工程では、面方位（１１
０）を有する単結晶シリコン基板１０１（基板厚：２２
０μｍ）を、１２００℃程度の温度で湿式熱酸化し、単
結晶シリコン基板１０１の両面に二酸化シリコン膜２０
１及び２０２を同時に形成する。
０）を有する単結晶シリコン基板１０１（基板厚：２２
０μｍ）を、１２００℃程度の温度で湿式熱酸化し、単
結晶シリコン基板１０１の両面に二酸化シリコン膜２０
１及び２０２を同時に形成する。
【００３３】次に、この二酸化シリコン膜２０１上に、
白金下部電極形成用膜１０４Ａ、圧電体膜形成用膜１０
５Ａ及び上部電極形成用膜１０６Ａを、順に形成する。
実際には、二酸化シリコン膜２０１と、白金下部電極形
成用膜１０４Ａとの間に、両者の密着力を向上させるた
めの中間膜として、チタン膜（膜厚：２５０Å）、二酸
化チタン膜（膜厚：２００Å）及びチタン膜（膜厚５０
Å）を順に形成した。この中間層と、白金下部電極形成
用膜１０４Ａは、直流スパッタリング法により４層連続
形成した。なお、二酸化チタン膜は、１０％酸素雰囲気
によるリアクティブスパッタリング法によって形成し
た。
白金下部電極形成用膜１０４Ａ、圧電体膜形成用膜１０
５Ａ及び上部電極形成用膜１０６Ａを、順に形成する。
実際には、二酸化シリコン膜２０１と、白金下部電極形
成用膜１０４Ａとの間に、両者の密着力を向上させるた
めの中間膜として、チタン膜（膜厚：２５０Å）、二酸
化チタン膜（膜厚：２００Å）及びチタン膜（膜厚５０
Å）を順に形成した。この中間層と、白金下部電極形成
用膜１０４Ａは、直流スパッタリング法により４層連続
形成した。なお、二酸化チタン膜は、１０％酸素雰囲気
によるリアクティブスパッタリング法によって形成し
た。
【００３４】圧電体膜形成用膜１０５Ａは、ゾルゲル法
により３μｍの膜厚で形成した。このゾルゲル法により
形成した圧電体膜形成用膜１０５Ａは、酢酸鉛０．１０
５モル、ジルコニウムアセチルアセテート０．０４５モ
ル、酢酸マグネシウム０．００５モル及び３０ｍｌの酢
酸を、１００℃に加熱して溶解させた後、室温まで冷却
し、チタンテトライソプロポキシド０．０４０モル、ペ
ンタエトキシニオブ０．０１０モルをエチルセロソルブ
５０ｍｌに溶解させて添加し、アセチルアセトンを３０
ｍｌ添加して安定化させた後、ポリプロピレングリコー
ル（平均分子量４００）をゾル中の金属酸化物に対し３
０重量％添加し、よく攪拌して均質なゾルを原料とし
た。
により３μｍの膜厚で形成した。このゾルゲル法により
形成した圧電体膜形成用膜１０５Ａは、酢酸鉛０．１０
５モル、ジルコニウムアセチルアセテート０．０４５モ
ル、酢酸マグネシウム０．００５モル及び３０ｍｌの酢
酸を、１００℃に加熱して溶解させた後、室温まで冷却
し、チタンテトライソプロポキシド０．０４０モル、ペ
ンタエトキシニオブ０．０１０モルをエチルセロソルブ
５０ｍｌに溶解させて添加し、アセチルアセトンを３０
ｍｌ添加して安定化させた後、ポリプロピレングリコー
ル（平均分子量４００）をゾル中の金属酸化物に対し３
０重量％添加し、よく攪拌して均質なゾルを原料とし
た。
【００３５】次に、この調整したゾルを、白金下部電極
形成用膜１０４上にスピンコートで塗布した後、これを
４００℃で仮焼成し、膜厚が０．３μｍの非晶質の多孔
質ゲル薄膜を形成した。さらに、このゾルの塗布と、４
００℃の仮焼成を２回繰り返し、膜厚が０．９μｍの多
孔質ゲル薄膜を形成した。次いで、ＲＴＡ（Rapid Ther
mal Annealing)を用いて、酸素雰囲気中において５秒間
で６５０℃に加熱し、この状態で１分間保持しプレアニ
ールを行い、膜厚が０．６μｍの緻密な薄膜とした。こ
れらの操作を５回繰り返し、膜厚が３．０μｍの結晶質
の緻密な薄膜を得た。
形成用膜１０４上にスピンコートで塗布した後、これを
４００℃で仮焼成し、膜厚が０．３μｍの非晶質の多孔
質ゲル薄膜を形成した。さらに、このゾルの塗布と、４
００℃の仮焼成を２回繰り返し、膜厚が０．９μｍの多
孔質ゲル薄膜を形成した。次いで、ＲＴＡ（Rapid Ther
mal Annealing)を用いて、酸素雰囲気中において５秒間
で６５０℃に加熱し、この状態で１分間保持しプレアニ
ールを行い、膜厚が０．６μｍの緻密な薄膜とした。こ
れらの操作を５回繰り返し、膜厚が３．０μｍの結晶質
の緻密な薄膜を得た。
【００３６】次に、ＲＴＡを用いて、酸素雰囲気中で９
００℃に加熱し、この状態で１分間保持してアニールを
行う。このようにして、膜厚が３．０μｍの圧電体膜形
成用膜１０５Ａを得た。
００℃に加熱し、この状態で１分間保持してアニールを
行う。このようにして、膜厚が３．０μｍの圧電体膜形
成用膜１０５Ａを得た。
【００３７】次に、得られた圧電体膜形成用膜１０５Ａ
をフッ酸で溶かし、ＩＣＰ（プラズマ発光分析）で定量
したところ、モル比は、（Ｐｂ：Ｍｇ：Ｎｂ：Ｚｒ：Ｔ
ｉ）＝（１．００：０．０５：０．１０：０．４５：
０．４０）であった。
をフッ酸で溶かし、ＩＣＰ（プラズマ発光分析）で定量
したところ、モル比は、（Ｐｂ：Ｍｇ：Ｎｂ：Ｚｒ：Ｔ
ｉ）＝（１．００：０．０５：０．１０：０．４５：
０．４０）であった。
【００３８】また、分極後、物性を測定したところ比誘
電率２０００、圧電歪み定数１５０ｐＣ／Ｎと優れた特
性を示した。比誘電率は、極端に高くないが、電気機械
結合係数が高いため、大きな圧電歪み定数が得られた。
電率２０００、圧電歪み定数１５０ｐＣ／Ｎと優れた特
性を示した。比誘電率は、極端に高くないが、電気機械
結合係数が高いため、大きな圧電歪み定数が得られた。
【００３９】次に、得られた圧電体膜形成用膜１０５Ａ
上に、白金からなる上電極形成用膜１０６Ａを直流スパ
ッタリング法により、２００Åの膜厚で形成する。
上に、白金からなる上電極形成用膜１０６Ａを直流スパ
ッタリング法により、２００Åの膜厚で形成する。
【００４０】次いで、二酸化シリコン膜２０２上に、フ
ォトレジスト膜（図示せず）を形成し、このフォトレジ
スト膜のインク室１０２が形成される領域に対応する部
分を選択的に除去し、フォトマスク（図示せず）を形成
する。次に、このフォトマスクをマスクとして、二酸化
シリコン膜２０２を、フッ酸とフッ化アンモニウムの水
溶液でパターニングし、開口部２０３を形成する。ここ
で、この開口部２０３の奥行き方向、すなわち紙面に垂
直な方向を単結晶シリコン基板１０１の＜１１２＞方向
と定義する。
ォトレジスト膜（図示せず）を形成し、このフォトレジ
スト膜のインク室１０２が形成される領域に対応する部
分を選択的に除去し、フォトマスク（図示せず）を形成
する。次に、このフォトマスクをマスクとして、二酸化
シリコン膜２０２を、フッ酸とフッ化アンモニウムの水
溶液でパターニングし、開口部２０３を形成する。ここ
で、この開口部２０３の奥行き方向、すなわち紙面に垂
直な方向を単結晶シリコン基板１０１の＜１１２＞方向
と定義する。
【００４１】次に、図２(b)に示す工程では、上部電極
形成用膜１０６上の、上部電極が形成される領域に対応
する部分に、フォトマスク（図示せず）を形成する。次
いで、このフォトマスクをマスクとして、イオンミリン
グにより上部電極形成用膜１０６Ａ及び圧電体膜形成用
膜１０５Ａをエッチングし、上部電極１０６及び圧電体
膜１０５を形成する。次に、下部白金電極形成用膜１０
４Ａをパターニングして白金下部電極１０４を得る。こ
のようにして、上部電極１０６、圧電体膜１０５及び白
金下部電極１０４からなる圧電体薄膜素子１１０を形成
した。
形成用膜１０６上の、上部電極が形成される領域に対応
する部分に、フォトマスク（図示せず）を形成する。次
いで、このフォトマスクをマスクとして、イオンミリン
グにより上部電極形成用膜１０６Ａ及び圧電体膜形成用
膜１０５Ａをエッチングし、上部電極１０６及び圧電体
膜１０５を形成する。次に、下部白金電極形成用膜１０
４Ａをパターニングして白金下部電極１０４を得る。こ
のようにして、上部電極１０６、圧電体膜１０５及び白
金下部電極１０４からなる圧電体薄膜素子１１０を形成
した。
【００４２】次に、図２(c)に示す工程では、単結晶シ
リコン基板１０１の圧電体薄膜素子１１０が形成されて
いる側を治具により保護する（図示せず）。次いで、こ
れを８０℃の水酸化カリウム水溶液に浸漬し、開口部２
０３が形成された二酸化シリコン膜２０２をマスクとし
て、二酸化シリコン膜２０１が露出するまで単結晶シリ
コン基板１０１に異方性エッチングを行う。
リコン基板１０１の圧電体薄膜素子１１０が形成されて
いる側を治具により保護する（図示せず）。次いで、こ
れを８０℃の水酸化カリウム水溶液に浸漬し、開口部２
０３が形成された二酸化シリコン膜２０２をマスクとし
て、二酸化シリコン膜２０１が露出するまで単結晶シリ
コン基板１０１に異方性エッチングを行う。
【００４３】この時、単結晶シリコン基板１０１の面方
位が（１１０）であり、さらに開口部２０３の奥行き方
向が、＜１１２＞方向であることから、インク室１０２
の奥行き方向の辺を形成する側壁の面を（１１１）面と
することができる。
位が（１１０）であり、さらに開口部２０３の奥行き方
向が、＜１１２＞方向であることから、インク室１０２
の奥行き方向の辺を形成する側壁の面を（１１１）面と
することができる。
【００４４】ここで、前記異方性エッチングのエッチン
グ溶液として水酸化カリウム水溶液を用いた場合、単結
晶シリコン基板１０１の（１１０）面と（１１１）面の
エッチング速度の比は、３００：１程度となり、単結晶
シリコン基板１０１の厚さ２２０μｍの深さの溝をサイ
ドエッチング１μｍ程度に抑えることができるので、イ
ンク室１０２を精度よく形成することができる。
グ溶液として水酸化カリウム水溶液を用いた場合、単結
晶シリコン基板１０１の（１１０）面と（１１１）面の
エッチング速度の比は、３００：１程度となり、単結晶
シリコン基板１０１の厚さ２２０μｍの深さの溝をサイ
ドエッチング１μｍ程度に抑えることができるので、イ
ンク室１０２を精度よく形成することができる。
【００４５】次に、前記治具を固定した状態のまま二酸
化シリコン膜２０２と、露出された二酸化シリコン膜２
０１を、フッ酸とフッ化アンモニウム水溶液でエッチン
グ除去する。このようにして、インク室１０２を形成し
た。
化シリコン膜２０２と、露出された二酸化シリコン膜２
０１を、フッ酸とフッ化アンモニウム水溶液でエッチン
グ除去する。このようにして、インク室１０２を形成し
た。
【００４６】次に、二酸化シリコン膜２０１及び２０２
の膜厚と、白金下部電極１０４の膜厚を変化させて、圧
電体膜１０５の浮きや剥離、白金下部電極１０４の剥離
について、各々の発生頻度について評価した。この結果
を表１に示す。
の膜厚と、白金下部電極１０４の膜厚を変化させて、圧
電体膜１０５の浮きや剥離、白金下部電極１０４の剥離
について、各々の発生頻度について評価した。この結果
を表１に示す。
【００４７】また、比較として、本発明の請求の範囲以
外のものについても同様の評価を行った。
外のものについても同様の評価を行った。
【００４８】なお、膜厚の単位はμｍで示した。また、
発生頻度については、ヘッド単位で評価した。本実施の
形態におけるインクジェット記録ヘッドのノズル数は１
２８個とし、その中の１つのノズルに膜の浮きや剥離が
起こった場合であっても不良が発生したものとして評価
した。判定基準は以下の通りに設定した。
発生頻度については、ヘッド単位で評価した。本実施の
形態におけるインクジェット記録ヘッドのノズル数は１
２８個とし、その中の１つのノズルに膜の浮きや剥離が
起こった場合であっても不良が発生したものとして評価
した。判定基準は以下の通りに設定した。
【００４９】（判定基準） 白金下部電極あるいは圧電体膜に発生した不良率が２％
を超える × 白金下部電極あるいは圧電体膜に発生した不良率が０．
５〜２％ ○ 白金下部電極あるいは圧電体膜に発生した不良率が０．
５％未満 ◎
を超える × 白金下部電極あるいは圧電体膜に発生した不良率が０．
５〜２％ ○ 白金下部電極あるいは圧電体膜に発生した不良率が０．
５％未満 ◎
【００５０】
【表１】
【００５１】表１に示すように、二酸化シリコン膜の膜
厚及び白金下部電極の膜厚と、白金下部電極の剥離及び
圧電体膜の剥離・浮きには、相関関係があることが確認
された。
厚及び白金下部電極の膜厚と、白金下部電極の剥離及び
圧電体膜の剥離・浮きには、相関関係があることが確認
された。
【００５２】すなわち、白金下部電極の膜厚が３０００
Åより小さい場合には、圧電体膜の焼成時にかかる９０
０℃の熱処理により、圧電体膜中の鉛が白金下部電極及
び二酸化シリコン膜に拡散して、白金下部電極の密着性
が著しく低下してしまう傾向にある。
Åより小さい場合には、圧電体膜の焼成時にかかる９０
０℃の熱処理により、圧電体膜中の鉛が白金下部電極及
び二酸化シリコン膜に拡散して、白金下部電極の密着性
が著しく低下してしまう傾向にある。
【００５３】一方、白金下部電極の膜厚が２μｍを超え
ると、圧電体膜の焼成時に係る熱によって、白金下部電
極の収縮が大きくなり、白金下部電極の密着性が低下す
る傾向にある。
ると、圧電体膜の焼成時に係る熱によって、白金下部電
極の収縮が大きくなり、白金下部電極の密着性が低下す
る傾向にある。
【００５４】（白金下部電極の膜厚）／（二酸化シリコ
ン膜の膜厚）＞４である場合には、圧電体膜の焼成後に
おける白金膜の引っ張り応力と、二酸化シリコン膜の圧
縮応力のバランスが崩れ、白金膜の引っ張り応力によっ
て、白金下部電極が剥離してしまう傾向にある。
ン膜の膜厚）＞４である場合には、圧電体膜の焼成後に
おける白金膜の引っ張り応力と、二酸化シリコン膜の圧
縮応力のバランスが崩れ、白金膜の引っ張り応力によっ
て、白金下部電極が剥離してしまう傾向にある。
【００５５】一方、（白金下部電極の膜厚）／（二酸化
シリコン膜の膜厚）＜０．５である場合には、二酸化シ
リコン膜の圧縮応力の開放により、白金下部電極及び圧
電体膜に浮きが発生したり、圧電体膜に剥離が発生す
る。これは、インク室を形成した時に、二酸化シリコン
膜の圧縮応力を支えていた単結晶シリコン基板が除去さ
れることにより、二酸化シリコン膜の圧縮応力が開放さ
れるために起こる現象である。
シリコン膜の膜厚）＜０．５である場合には、二酸化シ
リコン膜の圧縮応力の開放により、白金下部電極及び圧
電体膜に浮きが発生したり、圧電体膜に剥離が発生す
る。これは、インク室を形成した時に、二酸化シリコン
膜の圧縮応力を支えていた単結晶シリコン基板が除去さ
れることにより、二酸化シリコン膜の圧縮応力が開放さ
れるために起こる現象である。
【００５６】また、（白金下部電極の膜厚）／（二酸化
シリコン膜の膜厚）≧０．５の場合には、二酸化シリコ
ン膜の圧縮応力より白金下部電極の引っ張り応力が勝る
ため、圧電体膜の浮きは発生しない。
シリコン膜の膜厚）≧０．５の場合には、二酸化シリコ
ン膜の圧縮応力より白金下部電極の引っ張り応力が勝る
ため、圧電体膜の浮きは発生しない。
【００５７】以上から、白金下部電極の密着性を確保
し、圧電体膜の浮きや剥離の発生を防止するには、二酸
化シリコン膜と白金下部電極の膜厚を、 ０．５≦（白金下部電極の膜厚）／（二酸化シリコン膜
の膜厚）≦４ に設定し、かつ、白金下部電極の膜厚を、 ３０００Å≦（白金下部電極の膜厚）≦２μｍ に設定することが必要である。
し、圧電体膜の浮きや剥離の発生を防止するには、二酸
化シリコン膜と白金下部電極の膜厚を、 ０．５≦（白金下部電極の膜厚）／（二酸化シリコン膜
の膜厚）≦４ に設定し、かつ、白金下部電極の膜厚を、 ３０００Å≦（白金下部電極の膜厚）≦２μｍ に設定することが必要である。
【００５８】さらに、二酸化シリコン膜と白金下部電極
の膜厚を、 １≦（白金下部電極の膜厚）／（二酸化シリコン膜の膜
厚）≦３ に設定し、かつ、白金下部電極の膜厚を、 ３０００Å≦（白金下部電極の膜厚）≦１．５μｍ に設定することが望ましい。
の膜厚を、 １≦（白金下部電極の膜厚）／（二酸化シリコン膜の膜
厚）≦３ に設定し、かつ、白金下部電極の膜厚を、 ３０００Å≦（白金下部電極の膜厚）≦１．５μｍ に設定することが望ましい。
【００５９】次に、表１に示す資料番号１４と同じ構成
を備えたインクジェット式記録ヘッドを完成させ、耐久
性試験を行った。この試験は、圧電体薄膜素子に、パル
ス幅１ミリ秒、電圧３０Ｖの矩形電圧を１×１０８回か
けて、その前後でのインクの吐出を評価する方法を採用
した。この結果、この構成を備えたインクジェット式記
録ヘッドは、全く変化がなく、極めて信頼性が高いこと
が確認できた。
を備えたインクジェット式記録ヘッドを完成させ、耐久
性試験を行った。この試験は、圧電体薄膜素子に、パル
ス幅１ミリ秒、電圧３０Ｖの矩形電圧を１×１０８回か
けて、その前後でのインクの吐出を評価する方法を採用
した。この結果、この構成を備えたインクジェット式記
録ヘッドは、全く変化がなく、極めて信頼性が高いこと
が確認できた。
【００６０】なお、実施の形態１では、インク室１０２
に露出した二酸化シリコン膜２０１をエッチングにより
全て除去したが、これに限らず、インク室１０２に露出
した二酸化シリコン膜２０１の一部を除去してもよく、
または除去しないで全てを残してもよい。この場合であ
っても、インク室１０２を形成する際に二酸化シリコン
膜の圧縮応力を支えていた単結晶シリコン膜が除去され
るのは同じなので、同等の効果が得られるのは、いうま
でもない。
に露出した二酸化シリコン膜２０１をエッチングにより
全て除去したが、これに限らず、インク室１０２に露出
した二酸化シリコン膜２０１の一部を除去してもよく、
または除去しないで全てを残してもよい。この場合であ
っても、インク室１０２を形成する際に二酸化シリコン
膜の圧縮応力を支えていた単結晶シリコン膜が除去され
るのは同じなので、同等の効果が得られるのは、いうま
でもない。
【００６１】また、圧電体膜１０５の組成は、二成分系
のチタン酸ジルコン酸鉛でも、膜厚を大きくすれば十分
なインク吐出特性が得られるが、より高密度化のインク
ジェット式記録ヘッドを得る場合には、化学式が、 ＰｂＴｉαＺｒβ（Ｍｇ1/3Ｎｂ2/3）γＯ3＋δＰｂＯ 但し、α＋β＋γ＝１であり、前記化学式中の α、
β、γ及びδが、 ０．３５≦α≦０．５５０．２５≦β≦０．５５ ０．１≦γ≦０．４ ０≦δ≦０．３ の範囲内であることが望ましい。これは、二成分系の圧
電体膜だと、圧電歪み定数が１００ｐＣ／Ｎ程度と低い
ため、インクを吐出させるために必要な膜厚が、三成分
系のものより大きくなるためである。
のチタン酸ジルコン酸鉛でも、膜厚を大きくすれば十分
なインク吐出特性が得られるが、より高密度化のインク
ジェット式記録ヘッドを得る場合には、化学式が、 ＰｂＴｉαＺｒβ（Ｍｇ1/3Ｎｂ2/3）γＯ3＋δＰｂＯ 但し、α＋β＋γ＝１であり、前記化学式中の α、
β、γ及びδが、 ０．３５≦α≦０．５５０．２５≦β≦０．５５ ０．１≦γ≦０．４ ０≦δ≦０．３ の範囲内であることが望ましい。これは、二成分系の圧
電体膜だと、圧電歪み定数が１００ｐＣ／Ｎ程度と低い
ため、インクを吐出させるために必要な膜厚が、三成分
系のものより大きくなるためである。
【００６２】なお、実施の形態１では、圧電体膜の膜厚
を３μｍとしたが、これに限らず、圧電体膜の剥離は、
二酸化シリコン膜と白金下部電極との応力のバランスが
崩れることに起因することから、圧電体膜の膜厚が５μ
ｍ以下であれば前記と同様の効果が得られるものであ
る。
を３μｍとしたが、これに限らず、圧電体膜の剥離は、
二酸化シリコン膜と白金下部電極との応力のバランスが
崩れることに起因することから、圧電体膜の膜厚が５μ
ｍ以下であれば前記と同様の効果が得られるものであ
る。
【００６３】（実施の形態２）実施の形態１で得たイン
クジェット式記録ヘッドに対して、二酸化シリコン膜２
０１の膜厚を５０００Å、白金下部電極１０４の膜厚を
８０００Åとして、中間層の構成を変えたインクジェッ
ト式記録ヘッドを試作し、これについて白金下部電極１
０４の剥離状況、圧電歪み定数を調査した。中間層は、
単層あるいは多層膜とし、二酸化シリコン膜２０１上
に、第１のチタン層、酸化チタン層及び第２のチタン層
を順に形成した。
クジェット式記録ヘッドに対して、二酸化シリコン膜２
０１の膜厚を５０００Å、白金下部電極１０４の膜厚を
８０００Åとして、中間層の構成を変えたインクジェッ
ト式記録ヘッドを試作し、これについて白金下部電極１
０４の剥離状況、圧電歪み定数を調査した。中間層は、
単層あるいは多層膜とし、二酸化シリコン膜２０１上
に、第１のチタン層、酸化チタン層及び第２のチタン層
を順に形成した。
【００６４】なお、前記中間層を構成する第１のチタン
層、酸化チタン層及び第２のチタン層と、白金下部電極
１０４は、直流スパッタリング法により４層連続形成し
た。また、酸化チタン層は、１０％酸素雰囲気によるリ
アクティブスパッタリング法によって形成した。その他
の膜構造、製造方法は、実施の形態１と同様とした。
層、酸化チタン層及び第２のチタン層と、白金下部電極
１０４は、直流スパッタリング法により４層連続形成し
た。また、酸化チタン層は、１０％酸素雰囲気によるリ
アクティブスパッタリング法によって形成した。その他
の膜構造、製造方法は、実施の形態１と同様とした。
【００６５】前記中間層の構成と評価結果を表２に示
す。なお、膜厚の単位はÅとし、圧電歪み定数の単位
は、ｐＣ／Ｎとした。判定基準は以下の通りに設定し
た。
す。なお、膜厚の単位はÅとし、圧電歪み定数の単位
は、ｐＣ／Ｎとした。判定基準は以下の通りに設定し
た。
【００６６】（判定基準） 白金下部電極の剥離発生率が５％を超える × 白金下部電極の剥離発生率が０．５〜５％ ○ 白金下部電極の剥離発生率が０．５％未満 ◎
【００６７】
【表２】
【００６８】表２から、前記中間層に酸化チタン層が含
まれない場合は、白金下部電極の密着力が著しく劣るこ
とが立証された。また、中間層に酸化チタン層が含まれ
ていても、この中間層の膜厚が２００Åより薄い際に
は、白金下部電極に対する密着層としての機能を果たさ
ないことが立証された。さらにまた、中間層の膜厚が１
５００Åを超えると、密着力は確保できるが、圧電歪み
定数が小さくなるという結果となり、高密度化には適さ
ない。
まれない場合は、白金下部電極の密着力が著しく劣るこ
とが立証された。また、中間層に酸化チタン層が含まれ
ていても、この中間層の膜厚が２００Åより薄い際に
は、白金下部電極に対する密着層としての機能を果たさ
ないことが立証された。さらにまた、中間層の膜厚が１
５００Åを超えると、密着力は確保できるが、圧電歪み
定数が小さくなるという結果となり、高密度化には適さ
ない。
【００６９】なお、前記中間層は、二酸化シリコン膜２
０１側に形成された第１のチタン層の膜厚が、２００〜
４００Å、酸化チタン層の膜厚が、１００〜３００Å、
酸化チタン層上に形成された第２のチタン層の膜厚が、
５０〜１００Åであることが特に好適である。
０１側に形成された第１のチタン層の膜厚が、２００〜
４００Å、酸化チタン層の膜厚が、１００〜３００Å、
酸化チタン層上に形成された第２のチタン層の膜厚が、
５０〜１００Åであることが特に好適である。
【００７０】中間層の構成を前述した構成とし、かつ中
間層の膜厚を、２００〜１５００Å、さらに好適には、
３００〜８００Åに設定すれば、白金下部電極の密着力
に優れ、圧電特性に優れる圧電体素子を得ることができ
る。
間層の膜厚を、２００〜１５００Å、さらに好適には、
３００〜８００Åに設定すれば、白金下部電極の密着力
に優れ、圧電特性に優れる圧電体素子を得ることができ
る。
【００７１】
【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
大きな圧電歪み定数を得るのに不可欠な三成分系の圧電
体膜の高温処理においても、白金下部電極が剥離した
り、圧電体膜に浮きや剥離が発生することを防止でき
る。したがって、耐久性に優れ、信頼性が高い圧電体素
子を得ることができる。さらに、この圧電体薄膜素子を
用いることで、高解像度が達成され、信頼性が高いイン
クジェット式記録ヘッドを得ることができる。また、前
記圧電体素子を薄膜化することが可能であるため、より
解像度の高いインクジェット式記録ヘッドを得ることが
できる。
大きな圧電歪み定数を得るのに不可欠な三成分系の圧電
体膜の高温処理においても、白金下部電極が剥離した
り、圧電体膜に浮きや剥離が発生することを防止でき
る。したがって、耐久性に優れ、信頼性が高い圧電体素
子を得ることができる。さらに、この圧電体薄膜素子を
用いることで、高解像度が達成され、信頼性が高いイン
クジェット式記録ヘッドを得ることができる。また、前
記圧電体素子を薄膜化することが可能であるため、より
解像度の高いインクジェット式記録ヘッドを得ることが
できる。
【図１】(a)は、本発明の実施の形態におけるインクジ
ェット式記録ヘッドの概略を示す斜視図である。(b)
は、図１(a)のＡ−Ａ'断面拡大図である。
ェット式記録ヘッドの概略を示す斜視図である。(b)
は、図１(a)のＡ−Ａ'断面拡大図である。
【図２】図１に示すインクジェット式記録ヘッドの製造
工程を示す断面図である。
工程を示す断面図である。
１０１ 単結晶シリコン基板 １０２ インク室 １０４ 白金下部電極 １０５ 圧電体膜 １０６ 上部電極 １０７ ノズル板 １０８ ノズル口 ２０１、２０２ 二酸化シリコン膜 ２０３ 開口部
Claims (10)
- 【請求項１】 基板上に形成された二酸化シリコン膜
と、当該二酸化シリコン膜上に形成された白金下部電極
と、当該白金下部電極上に形成された圧電体膜と、当該
圧電体膜上に形成された上部電極と、を備えてなる圧電
体薄膜素子であって、 前記白金下部電極の膜厚（Ｘ）と、前記二酸化シリコン
膜の膜厚（Ｙ）との関係が、０．５≦Ｘ／Ｙ≦４であ
り、かつ３０００Å≦Ｘ≦２μｍである圧電体薄膜素
子。 - 【請求項２】 前記二酸化シリコン膜と白金下部電極と
の間に中間層が形成されてなる請求項１記載の圧電体薄
膜素子。 - 【請求項３】 前記白金下部電極の膜厚（Ｘ）と、前記
二酸化シリコン膜の膜厚（Ｙ）との関係が、 １≦Ｘ／Ｙ≦３であり、かつ３０００Å≦Ｘ≦１．５μ
ｍ である請求項１または請求項２記載の圧電体薄膜素子。 - 【請求項４】 前記中間層は、少なくともチタン酸化物
を含んでなる請求項２記載の圧電体薄膜素子。 - 【請求項５】 前記中間層の膜厚が、２００Å〜１５０
０Åである請求項２または請求項４記載の圧電体薄膜素
子。 - 【請求項６】 前記圧電体膜が、チタン酸ジルコン酸鉛
である請求項１ないし請求項５のいずれか一項に記載の
圧電体薄膜素子。 - 【請求項７】 前記圧電体膜の化学式が、 ＰｂＴｉαＺｒβ（Ｍｇ1/3Ｎｂ2/3）γＯ3＋δＰｂＯ 但し、α＋β＋γ＝１、であり、前記化学式中の α、
β、γ及びδが、 ０．３５≦α≦０．５５ ０．２５≦β≦０．５５ ０．１≦γ≦０．４ ０≦δ≦０．３ の範囲内にある請求項１ないし請求項６のいずれか一項
に記載の圧電体薄膜素子。 - 【請求項８】 前記圧電体膜がゾルゲル法により形成さ
れてなる請求項１ないし請求項７のいずれか一項に記載
の圧電体薄膜素子。 - 【請求項９】 インク室が形成された基板と、当該イン
ク室の一方を封止するとともに、表面にたわみ振動モー
ドの圧電体薄膜素子が固定された振動板と、前記インク
室の他方の面を封止するとともに、インク吐出用のノズ
ル口が形成されたノズル板と、を備えてなるインクジェ
ット式記録ヘッドであって、前記圧電体薄膜素子が、請
求項１ないし請求項８のいずれか一項に記載の圧電体破
棄膜素子からなるインクジェット式記録ヘッド。 - 【請求項１０】 前記圧電体膜が、前記インク室に対応
する領域のみに形成されてなる請求項９記載のインクジ
ェット式記録ヘッド。
Priority Applications (4)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP31383096A JP3327149B2 (ja) | 1995-12-20 | 1996-11-25 | 圧電体薄膜素子及びこれを用いたインクジェット式記録ヘッド |
| EP96120623A EP0780913B1 (en) | 1995-12-20 | 1996-12-20 | Piezoelectric thin-film element and ink-jet recording head using the same |
| DE69603447T DE69603447T2 (de) | 1995-12-20 | 1996-12-20 | Piezoelektrische Dünnschichtanordnung und ein diese Anordnung enthaltende Tintenstrahldruckkopf |
| US08/770,810 US5984458A (en) | 1995-12-20 | 1996-12-20 | Piezoelectric thin-film element and ink-jet recording head using the same |
Applications Claiming Priority (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP33221595 | 1995-12-20 | ||
| JP7-332215 | 1995-12-20 | ||
| JP31383096A JP3327149B2 (ja) | 1995-12-20 | 1996-11-25 | 圧電体薄膜素子及びこれを用いたインクジェット式記録ヘッド |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH09232644A true JPH09232644A (ja) | 1997-09-05 |
| JP3327149B2 JP3327149B2 (ja) | 2002-09-24 |
Family
ID=26567725
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP31383096A Expired - Fee Related JP3327149B2 (ja) | 1995-12-20 | 1996-11-25 | 圧電体薄膜素子及びこれを用いたインクジェット式記録ヘッド |
Country Status (4)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US5984458A (ja) |
| EP (1) | EP0780913B1 (ja) |
| JP (1) | JP3327149B2 (ja) |
| DE (1) | DE69603447T2 (ja) |
Cited By (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH11214762A (ja) * | 1998-01-22 | 1999-08-06 | Seiko Epson Corp | 圧電体素子及びそれを用いたインクジェット式記録ヘッド |
| US6450626B2 (en) | 1999-12-24 | 2002-09-17 | Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. | Ink jet head, method for producing the same, and ink jet type recording apparatus |
| US6781290B2 (en) | 2000-03-30 | 2004-08-24 | Fujitsu Limited | Piezoelectric actuator, method of manufacturing the same, ink-jet head using the same, and ink-jet printer |
| US7101026B2 (en) | 1997-11-25 | 2006-09-05 | Seiko Epson Corporation | Ink jet recording head and ink jet recorder having a compression film with a compressive stress and removal part incorporated therein |
| US7362039B2 (en) | 2005-03-22 | 2008-04-22 | Seiko Epson Corporation | Piezoelectric element, method of manufacturing the same, liquid-jet head, method of manufacturing the same, and liquid-jet apparatus |
| JP2009161435A (ja) * | 2002-03-25 | 2009-07-23 | Seiko Epson Corp | インクジェット式記録ヘッドおよびインクジェットプリンタ |
| JP2010251403A (ja) * | 2009-04-13 | 2010-11-04 | National Institute Of Advanced Industrial Science & Technology | 誘電体構造体、誘電体構造体の製造方法、圧着転写方法、及び保持構造 |
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| US6425656B1 (en) * | 1998-01-09 | 2002-07-30 | Seiko Epson Corporation | Ink-jet head, method of manufacture thereof, and ink-jet printer |
| US6432238B1 (en) * | 1998-12-30 | 2002-08-13 | Samsung Electro-Mechanicals Co., Ltd. | Method for fabricating piezoelectric/electrostrictive thick film using seeding layer |
| US6958125B2 (en) * | 1999-12-24 | 2005-10-25 | Canon Kabushiki Kaisha | Method for manufacturing liquid jet recording head |
| US20020003085A1 (en) * | 2000-05-19 | 2002-01-10 | Chandran Ravi R. | Multilayer electrochemical cell technology using sol-gel processing applied to ceramic oxygen generator |
| JP3833070B2 (ja) * | 2001-02-09 | 2006-10-11 | キヤノン株式会社 | 液体噴射ヘッドおよび製造方法 |
| JP3879685B2 (ja) * | 2002-03-18 | 2007-02-14 | セイコーエプソン株式会社 | 圧電素子、圧電アクチュエータ、及び、液体噴射ヘッド |
| KR100519764B1 (ko) * | 2003-03-20 | 2005-10-07 | 삼성전자주식회사 | 잉크젯 프린트헤드의 압전 액츄에이터 및 그 형성 방법 |
| US7009328B2 (en) * | 2003-06-20 | 2006-03-07 | Ngk Insulators, Ltd. | Piezoelectric/electrostrictive device made of piezoelectric/electrostrictive film and manufacturing method |
| US8082640B2 (en) * | 2004-08-31 | 2011-12-27 | Canon Kabushiki Kaisha | Method for manufacturing a ferroelectric member element structure |
| JP2006303425A (ja) | 2005-03-22 | 2006-11-02 | Seiko Epson Corp | 圧電素子及び液体噴射ヘッド並びに液体噴射装置 |
| CN100456420C (zh) * | 2007-05-17 | 2009-01-28 | 上海交通大学 | 在Si基板上制备(110)取向铁电薄膜的方法 |
| MX2011000036A (es) * | 2008-06-25 | 2011-02-22 | Endo Pharmaceuticals Solutions | Implante de octreotida que tiene un agente de liberacion. |
| JP5816185B2 (ja) * | 2011-03-25 | 2015-11-18 | 日本碍子株式会社 | 積層体並びにそれらの製造方法 |
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| JPH05265315A (ja) | 1992-03-19 | 1993-10-15 | Konica Corp | 現像装置 |
| JP3379106B2 (ja) * | 1992-04-23 | 2003-02-17 | セイコーエプソン株式会社 | 液体噴射ヘッド |
| DE69510284T2 (de) * | 1994-08-25 | 1999-10-14 | Seiko Epson Corp. | Flüssigkeitsstrahlkopf |
| US5585136A (en) * | 1995-03-22 | 1996-12-17 | Queen's University At Kingston | Method for producing thick ceramic films by a sol gel coating process |
-
1996
- 1996-11-25 JP JP31383096A patent/JP3327149B2/ja not_active Expired - Fee Related
- 1996-12-20 DE DE69603447T patent/DE69603447T2/de not_active Expired - Lifetime
- 1996-12-20 US US08/770,810 patent/US5984458A/en not_active Expired - Lifetime
- 1996-12-20 EP EP96120623A patent/EP0780913B1/en not_active Expired - Lifetime
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| DE69603447D1 (de) | 1999-09-02 |
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