KR100764355B1 - 액추에이터 장치, 액체 분사 헤드 및 액체 분사 장치 - Google Patents

액추에이터 장치, 액체 분사 헤드 및 액체 분사 장치 Download PDF

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세이코 엡슨 가부시키가이샤
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Abstract

분극 방향의 요동을 억제한, 일그러짐이 없는 상태의 결정으로 이루어진 압전체층을 구비한 액추에이터 장치, 액체 분사 헤드 및 액체 분사 장치를 제공한다. 실리콘 단결정 기판 상에 설치된 이산화실리콘과, 이산화실리콘 상에 설치된 적어도 한층의 버퍼층(56)과, 이 버퍼층(56) 상에 설치된 면방위 (100)의 란탄 니켈 옥사이드로 이루어진 베이스층(57)을 가지며, 또한 이 베이스층 상에 설치된 면방위 (100)의 백금으로 이루어진 하부 전극(60)과, 이 하부 전극(60) 상에 에피택셜 성장에 의해 형성되며 결정계가 정방정계 (tetragonal system), 단사정계 (monoclinic system) 및 능면체정계 (rhombohedral system) 로 이루어진 군으로부터 선택된 적어도 한 종류의 결정계가 다른 결정계에 우선하고 있는 결정계를 가지는 동시에 면방위가 (100)배향인 강유전체층으로 이루어진 압전체층(70)과, 이 압전체층(70) 상에 설치된 상부 전극(80)으로 이루어진 압전 소자(300)를 구비한다.

Description

액추에이터 장치, 액체 분사 헤드 및 액체 분사 장치{ACTUATOR DEVICE, LIQUID-JET HEAD AND LIQUID-JET APPARATUS}
도 1은 본 발명의 하나의 실시형태에 관한 액체 분사 헤드의 분해 사시도.
도 2는 본 발명의 하나의 실시형태에 관한 액체 분사 헤드의 평면도 및 단면도.
도 3은 본 발명의 하나의 실시형태에 관한 액체 분사 헤드의 제조 공정을 나타내는 단면도.
도 4는 본 발명의 하나의 실시형태에 관한 액체 분사 헤드의 제조 공정을 나타내는 단면도.
도 5는 본 발명의 하나의 실시형태에 관한 액체 분사 헤드의 제조 공정을 나타내는 단면도.
도 6은 본 발명의 하나의 실시형태에 관한 액체 분사 헤드의 제조 공정을 나타내는 단면도.
도 7은 본 발명의 하나의 실시형태에 관한 액체 분사 장치의 개략 사시도.
부호의 설명
10 유로 형성 기판, 11 격벽, 12 압력 발생실, 13 연통부, 14 잉크 공급부, 20 노즐 플레이트, 21 노즐 개구, 30 보호 기판, 31 압전 소자 유지부, 32 레저부 아부, 40 컴플라이언스 기판, 50 탄성막, 56 버퍼층, 57 베이스층, 60 하부 전극, 70 압전체층, 80 상부 전극, 85 리드 전극, 90 레저부아, 300 압전 소자
본 발명은 분극 방향의 요동을 억제한 압전체층을 구비한 압전 소자를 이용하는 액추에이터 장치, 액체 방울을 분사하기 위한 구동원으로서 액추에이터 장치를 구비하는 액체 분사 헤드 및 액체 분사 장치에 관한 것이다.
전압을 인가함으로써 변위하는 압전 소자를 구비하는 액추에이터 장치는, 예를 들면 액체 방울을 분사하는 액체 분사 헤드 등에 탑재된다. 이와 같은 액체 분사 헤드를 구비하는 액체 분사 장치로는, 예를 들면 압전 소자나 발열 소자 등의 압력 발생 수단에 의해 잉크 방울 토출을 위한 압력을 발생시키는 복수의 압력 발생실과, 각 압력 발생실에 잉크를 공급하는 공통의 레저부아(reservoir)와, 각 압력 발생실에 연통하는 노즐 개구를 구비한 잉크제트식 기록 헤드를 구비하는 잉크제트식 기록 장치가 있고, 이 잉크제트식 기록 장치에서는 인쇄 신호에 대응하는 노즐과 연통하는 압력 발생실 내의 잉크에 토출 에너지를 인가하여 노즐 개구로부터 잉크 방울을 토출시킨다.
이와 같은 잉크제트식 기록 헤드에는 전술한 바와 같이 압력 발생 수단으로서 압력 발생실 내에 구동 신호에 의해 줄 열(Joule heat)을 발생하는 저항선 등의 발열 소자를 설치하고, 이 발열 소자에 의해 발생하는 버블에 의해 노즐 개구로부 터 잉크 방울을 토출시키는 것과, 압력 발생실의 일부를 진동판으로 구성하고, 이 진동판을 압전 소자에 의해 변형시켜서 노즐 개구로부터 잉크 방울을 토출시키는 압전 진동식의 2종류 것으로 크게 구별된다.
또, 압전 진동식의 잉크제트식 기록 헤드에는 압전 소자를 축 방향으로 신장, 수축하는 종(縱) 진동 모드의 압전 액추에이터를 사용하는 것과, 굴곡 진동 모드의 압전 액추에이터를 사용하는 것의 2종류가 실용화되어 있다.
여기서, 압전 소자는, 예를 들면 실리콘 단결정 기판의 한쪽 면측에 하부 전극, 압전체층 및 상부 전극을 순차적으로 적층함으로써 형성되어 있다. 이 때, 하부 전극의 결정성은, 그 베이스인 실리콘 단결정 기판의 면방위의 영향을 받아, 실리콘 단결정 기판의 면방위와 동일한 배향이 된다. 그리고, 이와 같은 하부 전극 상에 적층된 압전체층의 결정성도 마찬가지로 그 베이스의 영향을 받아서 하부 전극의 면방위와 동일한 배향이 된다.
또한 실제로는, 실리콘 단결정 기판의 한쪽 면측에는 하부 전극의 베이스로서, 예를 들면 산화실리콘층 등의 아모르포스(비정질)층이 미리 설치되어 있다. 이 때문에, 하부 전극의 결정성은 실리콘 단결정 기판의 결정 방위의 영향을 실질적으로 벗어나고, 결정 성장 에너지가 가장 작은 배향을 나타낸다. 구체적으로는, 아모르포스층상의 하부 전극을, 예를 들면 백금(Pt) 등으로 형성하면, 면방위 (111)이 실리콘 단결정 기판의 법선 방향을 향하여 배향한다. 그리고, 이와 같은 하부 전극 상에 압전체층을 형성하면, 압전체층의 면방위는 (111)배향이 된다.
또, 압력 발생실은 실리콘 단결정 기판의 압전 소자측과는 반대의 다른쪽 면 측을 이방성 에칭함으로써 형성되어 있다. 이와 같이, 이방성 에칭을 이용하여 압력 발생실을 형성하기 위해서는, 일반적으로 면방위가 (110)인 실리콘 단결정 기판을 사용할 필요가 있다.
그러나, 압전체층의 압전 특성을 실질적으로 높이기 위해서는, 압전체층의 면방위는 그 결정계가 능면체정계일 때 (100)으로 배향하고 있는 것이 바람직하다. 실리콘 단결정 기판으로서 면방위 (110)의 기판을 사용하고, 이 실리콘 단결정 기판의 한쪽 면측에 산화실리콘층을 형성한 후, 산화실리콘층 상에 (100)배향의 하부 전극을 형성하여 압전체층을 (100)배향으로 하는 것이 시도되었으나, 하부 전극을 (100)배향으로 하는 것은 상당히 어려웠다.
따라서, 종래, 예를 들면 하부 전극으로서, 백금, 이리듐 등으로 이루어진 (111)배향의 하부 전극을 형성한 후, 하부 전극 상에 압전체층의 배향 제어 역할을 담당하는 티탄(결정종)을 형성하고, 이 티탄 상에 압전체층을 형성하도록 하고 있었다. 이 방법에 의해, 압전체층은 베이스인 티탄에 의해 하부 전극의 영향을 받지 않고 자유 성장하고, 그 면방위는 대부분이 (100)배향이 된다. 이에 의해, 압력 발생실을 이방성 에칭을 이용하여 용이하게 형성할 수 있는 동시에 압전체층의 대부분을 면방위 (100)으로 배향시킬 수 있다 (일본 특개2001-274472호 공보(특허청구범위 등) 참조).
그러나, 압전체층의 배향 제어 역할을 담당하는 티탄을 설치했다 하더라도 압전체층은 자유 성장에 의해 형성되므로, 배향의 요동이 발생하여 면방위를 (100)으로 완전하게 배향시킬 수 없다는 문제가 있다. 또, 하부 전극 상에 티탄을 형성 하기 위해서는 엄격한 공정 관리가 요구되기 때문에, 제조 공정이 번잡해지고 제조 효율이 나쁘다는 문제가 있다.
또한, 이와 같은 문제는 잉크제트식 기록 헤드뿐만이 아니라, 물론 다른 액체 분사 헤드에서도 동일하게 발생한다.
본 발명은, 이와 같은 사정을 감안하여 분극 방향의 요동을 억제하고 일그러짐이 없는 상태의 결정으로 이루어진 압전체층을 구비한 액추에이터 장치, 액체 방울을 분사하기 위한 구동원으로서 액추에이터 장치를 구비한 액체 분사 헤드 및 액체 분사 장치를 제공하는 것을 과제로 한다.
상기 과제를 해결하는 본 발명의 제1 형태는, 실리콘(Si) 단결정 기판 상에 설치된 이산화실리콘(SiO2)으로 이루어진 층과, 이산화실리콘(SiO2)으로 이루어진 층 위에 설치된 적어도 한층의 버퍼층과, 이 버퍼층 상에 설치된 면방위(100)의 란탄 니켈 옥사이드(LNO)로 이루어진 베이스층을 갖고, 또한 이 베이스층 상에 설치된 면방위 (100)의 백금(Pt)으로 이루어진 하부 전극과, 이 하부 전극 상에 에피택셜 성장에 의해 형성되어 정방정계, 단사정계 및 능면체정계로 이루어진 군으로부터 선택된 적어도 한 종류의 결정계가 다른 결정계에 우선하고 있는 결정계를 갖는 동시에 면방위가 (100)배향인 강유전체층으로 이루어진 압전체층과, 이 압전체층 상에 설치된 상부 전극으로 이루어진 압전 소자를 구비하는 것을 특징으로 하는 액 추에이터 장치에 있다.
이러한 제1 형태에서는, 면방위 (100)인 란탄 니켈 옥사이드(LNO)로 이루어진 베이스층 상에 백금(Pt)으로 이루어진 하부 전극을 성장시킴으로써, 백금(Pt)으로 이루어진 하부 전극의 면방위가 (100)으로 제어되고, 또한 이 면방위가 (100)인 백금(Pt)으로 이루어진 하부 전극 상에 압전체층을 에피택셜 성장시킴으로써, 압전체층을 결정 일그러짐이 없는 면방위 (100)으로 성장시킬 수 있으며, 분극 방향의 요동을 억제한, 일그러짐이 없는 상태의 액추에이터 장치가 된다.
본 발명의 제2 형태는, 상기 버퍼층이 적어도 산화지르코늄(ZrO2)으로 이루어진 층인 것을 특징으로 하는 제1 형태의 액추에이터 장치에 있다.
이러한 제2 형태에서는, 산화지르코늄(ZrO2)으로 이루어진 버퍼층은 진동판으로서의 강성을 유지하는 동시에 압전체층으로부터 납(Pb)이 용출(溶出)하더라도 납(Pb)이 이산화실리콘(SiO2)까지 확산하는 것을 방지할 수 있어, 액추에이터 장치의 내구성이 보다 확실히 향상된다.
본 발명의 제3 형태는, 상기 버퍼층이 상기 산화지르코늄(ZrO2)으로 이루어진 층과 상기 베이스층의 밀착력을 높이는 층을 구비하는 것을 특징으로 하는 제1 형태의 액추에이터 장치에 있다.
이러한 제3 형태에서는, 산화지르코늄(ZrO2)으로 이루어진 층을 설치함으로써, 진동판으로서의 강성을 유지하는 동시에 압전체층으로부터 납(Pb)이 용출하더 라도 납(Pb)이 이산화실리콘(SiO2)까지 확산하는 것을 방지할 수 있으며, 또한 밀착력을 높이는 층을 설치함으로써 산화지르코늄(ZrO2)으로 이루어진 층과 결정성이 높은 란탄 니켈 옥사이드(LNO)로 이루어진 베이스층의 밀착력을 높일 수 있다.
본 발명의 제4 형태는, 상기 버퍼층은 상기 압전체층 내의 납(Pb)이 상기 이산화실리콘(SiO2)까지 확산하는 것을 방지하는 층인 것을 특징으로 하는 제1 형태의 액추에이터 장치에 있다.
이러한 제4 형태에서는, 압전체층으로부터 납(Pb)이 용출하더라도, 납(Pb)이 이산화실리콘(SiO2)까지 확산하는 것을 방지할 수 있어서, 액추에이터 장치의 내구성이 보다 확실히 향상된다.
본 발명의 제5 형태는, 상기 압전체층은 티탄산지르콘산납(PZT), 티탄산바륨(BaTiO3), 티탄산바륨스트론튬((Ba,Sr)TiO3), 마그네슘산니오브산납(PMN)과 티탄산납(PT)의 고용체 및 완화형 강유전체(relaxor ferroelectric)로부터 선택된 어느 한 종류로 이루어진 단결정 강유전체 박막 또는 면내 무배향으로 기판 법선 방향으로 배향한 다결정 강유전체 박막인 것을 특징으로 하는 제1 형태의 액추에이터 장치에 있다.
이러한 제5 형태에서는, 실제 사용하기에 충분한 전계 유도 일그러짐을 얻을 수 있다.
본 발명의 제6 형태는, 상기 단결정 강유전체 박막 또는 상기 다결정 강유전 체 박막이 점 결함(point defect)을 갖는 것을 특징으로 하는 제5 형태의 액추에이터 장치에 있다.
이러한 제6 형태에서는, 작은 전압으로 큰 일그러짐을 얻을 수 있다.
본 발명의 제7 형태는, 상기 실리콘(Si) 단결정 기판은 면방위가 (110)인 실리콘 단결정 기판인 것을 특징으로 하는 제1 형태의 액추에이터 장치에 있다.
이러한 제7 형태에서는, 기판의 면방위가 (110)이더라도, 면방위 (100)의 란탄 니켈 옥사이드(LNO)로 이루어진 베이스층을 구비함으로써, 하부 전극의 면방위가 (100)배향이 된다.
본 발명의 제8 형태는, 상기 기판에 형성된 압력 발생실에 제1 형태의 액추에이터 장치를, 상기 압력 발생실 내의 액체를 노즐 개구로부터 토출시키기 위한 압력을 발생시키는 압력 발생 수단으로서 구비하는 것을 특징으로 하는 액체 분사 헤드에 있다.
이러한 제8 형태에서는, 압전 특성이 뛰어난 액추에이터 장치를 압력 발생 수단으로서 구비한 액체 분사 헤드가 된다.
본 발명의 제9 형태는, 제8 형태의 액체 분사 헤드를 갖는 것을 특징으로 하는 액체 분사 장치에 있다.
이러한 제9 형태에서는, 압전 특성이 뛰어난 액추에이터 장치를 압력 발생 수단으로서 구비한 액체 분사 헤드를 갖는 액체 분사 장치가 된다.
발명을 실시하기 위한 바람직한 형태
이하, 본 발명을 실시형태에 기초하여 상세하게 설명한다.
도 1은 본 발명의 하나의 실시형태에 관한 액체 분사 헤드의 일례인 잉크제트식 기록 헤드의 개략을 나타내는 분해 사시도이며, 도 2는 도 1의 평면도 및 A-A’단면도이다.
유로(流路) 형성 기판(10)은 본 실시형태에서는 면방위 (110)의 실리콘 단결정으로 이루어지며, 그 한쪽 면에는 이산화실리콘(SiO2)으로 이루어진, 두께 0.5~2㎛의 탄성막(50)이 형성되어 있다. 또한, 본 실시형태에서 이 탄성막(50)은 실리콘 단결정 기판인 유로 형성 기판(10)을 열산화함으로써 형성한 산화실리콘으로 이루어진 아모르포스(비정질)막이며, 유로 형성 기판(10)의 표면 상태를 그대로 유지한 평활한 표면 상태를 갖고 있다.
이 유로 형성 기판(10)에는 실리콘 단결정 기판을 그 한쪽 면측으로부터 이방성 에칭함으로써, 복수의 격벽(隔璧)(11)에 의해 구획된 압력 발생실(12)이 폭 방향으로 병설되어 있다. 또, 압력 발생실(12)의 길이 방향 외측에는 후술하는 보호 기판(30)의 레저부아부(32)와 연통되어 있는 연통부(13)가 형성되어 있다. 또, 이 연통부(13)는 각 압력 발생실(12)의 길이 방향 일단부에서 각각 잉크 공급로(14)를 통하여 연통되어 있다. 또한, 연통부(13)는 후술하는 보호 기판의 레저부아부와 연통하여 각 압력 발생실(12)의 공통 잉크실이 되는 레저부아의 일부를 구성한다. 잉크 공급로(14)는 압력 발생실(12)보다도 좁은 폭으로 형성되어 있으며, 연통부(13)로부터 압력 발생실(12)에 유입하는 잉크의 유로 저항을 일정하게 유지하고 있다. 또, 유로 형성 기판(10)의 개구면측에는 각 압력 발생실(12)의 잉크 공 급로(14)와는 반대측으로 연통하는 노즐 개구(21)가 뚫려 설치된 노즐 플레이트(20)가 마스크막(52)을 통하여 고착되어 있다.
유로 형성 기판(10)의 개구면과는 반대측의 탄성막(50) 위에는 버퍼층(56), 란탄 니켈 옥사이드(LNO)로 이루어진 베이스층(57), 백금(Pt)으로 이루어진 하부 전극(60), 압전체층(70) 및 상부 전극(80)이 순차적으로 형성되어 있다.
여기서, 압전 소자(300)는 하부 전극(60), 압전체층(70) 및 상부 전극(80)을 포함하는 부분으로 이루어진다. 압전 소자(300)는, 두께가 예를 들면, 약 0.2㎛인 하부 전극(60)과, 두께가 예를 들면, 약 1㎛인 압전체층(70)과, 두께가 예를 들면, 약 0.05㎛인 상부 전극(80)으로 형성되어 있다. 일반적으로는, 2개의 전극 중 어느 한쪽의 전극을 공통 전극으로 하고, 다른 한쪽의 전극 및 압전체층(70)을 압력 발생실(12)마다 패터닝하여 압전 소자(300)를 형성한다. 그리고, 여기서는 패터닝된 어느 한쪽의 전극 및 압전체층(70)으로 구성되고, 양전극에 대한 전압 인가에 의해 압전 일그러짐이 발생하는 부분을 압전체 능동부라고 한다. 본 실시형태에서는, 하부 전극(60)을 압전 소자(300)의 공통 전극으로 하고, 상부 전극(80)을 압전 소자(300)의 개별 전극으로 하고 있으나, 구동 회로나 배선의 경우에 이것을 반대로 해도 지장은 없다. 어느 경우에 있어서도, 압력 발생실마다 압전체 능동부가 형성되어 있게 된다. 또, 여기서는, 압전 소자(300)와 상기 압전 소자(300)의 구동에 의해 변위가 발생하는 진동판을 합쳐 압전 액추에이터라고 한다.
본 발명에서, 버퍼층(56)은 압전 소자(300)로부터 용출한 금속이 탄성막(50)까지 확산하는 것을 유효하게 방지하는 동시에 진동판으로서 바람직하게 사용할 수 있는 강도를 갖고 있는 것을 사용하면 되고, 또 베이스층(57)과의 밀착성이 양호한 것을 사용하는 것이 바람직하다. 또한, 버퍼층(56) 상에 형성되어 있는 베이스층(57)의 결정 배향에 영향을 주지 않는 것이 바람직하며, 이상의 조건을 만족시키면 아모르포스(비정질)이어도 결정이어도 된다. 본 실시형태에서는, 버퍼층(56)으로서 산화지르코늄(ZrO2)을 사용하였다. 또한, 버퍼층(56)은 산화지르코늄(ZrO2)으로 한정되는 것이 아니며, 상술한 기능을 갖는 층이면 된다. 또, 단층으로 한정되는 것이 아니며, 예를 들면 산화지르코늄(ZrO2)으로 이루어진 층과 베이스층(57)의 밀착력을 높이는 층으로 이루어진 2층 구조로 해도 된다.
본 실시형태에서는, 버퍼층(56)으로서의 산화지르코늄(ZrO2)이 압전체층(70)으로부터 용출한 금속, 특히 납이 이산화실리콘(SiO2)으로 이루어진 탄성막(50)까지 확산하는 것을 유효하게 방지한다.
본 발명에서, 란탄 니켈 옥사이드(LNO)로 이루어진 베이스층(57)은, 두께는 예를 들면 60nm이며, 베이스층(57)의 두께는 베이스층(57)이 분극 방향으로 요동이 없는 결정이 되는 정도이면 된다. 란탄 니켈 옥사이드(LNO)는 (111)배향의 결정 상에서도 자유 성장하여 (100)배향으로 성장한다는 성질을 갖는다. 이 성질을 이용함으로써, 란탄 니켈 옥사이드(LNO)로 이루어진 베이스층(57)은 버퍼층(56)이 (111)배향이더라도 자유 성장하여 배향의 요동이 적은 상태로 (100)배향의 결정이 된다. 또한, 탄성막(50)의 표면이 평활하면 버퍼층(56)의 표면도 평활하게 되며, 버퍼층(56) 상에서 자유 성장하는 베이스층(57)은 배향의 요동이 현저하게 적은 결정이 된다.
또한, 란탄 니켈 옥사이드(LNO)의 격자 정수는 백금(Pt)의 격자 정수 3.861Å와 매우 가까운 3.923Å이다. 이 때문에, 베이스층(57)은 이 위에 형성된 백금(Pt)으로 이루어진 하부 전극(60)을 결정의 일그러짐이 없는 상태로 성장시킬 수 있다. 이와 같이 베이스층(57)은 하부 전극(60)을 (100)배향으로 제어하고, 요동이 적고 일그러짐이 없는 결정을 형성하기 위해 설치되어 있다. 또, 란탄 니켈 옥사이드(LNO)는 도전성을 갖고, 하부 전극의 일부로서도 기능한다.
본 실시형태에서는, 하부 전극(60)은 백금(Pt)으로 이루어지며, 배향의 요동이 현저하게 적고, 또한 격자 정수가 가까운 (100)배향의 란탄 니켈 옥사이드(LNO)로 이루어진 베이스층(57) 상에서 에피택셜 성장시킨다. 이에 의해, 하부 전극(60)은 거의 완전하게 (100)배향으로 제어되고, 또한 요동이 현저하게 적고 일그러짐이 없는 결정이 된다.
본 실시형태에서는 상기 하부 전극(60) 상에 형성되어 있는 압전체층(70)을 티탄산지르콘산납(PZT)으로 하였으나, 하부 전극(60)의 면방위의 영향을 받아서 에피택셜 성장하여, 정방정계, 단사정계 또는 능면체정계로 이루어진 군으로부터 선택된 적어도 한 종류의 결정계가 다른 결정계에 우선한 결정계로 되어, 면방위가 (100)으로 배향한다. 즉, 종래 기술에서 예를 든 것과 같이, 하부 전극 상에 티탄을 통하여 설치된 압전체층과 같이 자유 성장에 의해 형성된 것이 아니며, 하부 전극(60)의 면방위의 영향을 받아 배향 제어된 것이므로, 배향의 요동이 현저하게 적은 상태에서 (100)으로 우선 배향한 것이다.
이와 같은 압전체층(70)으로는 티탄산지르콘산납(PZT) 외에, 예를 들면 티탄산바륨(BaTiO3), 티탄산바륨스트론튬((Ba,Sr)TiO3), 마그네슘산니오브산납(PMN)과 티탄산납(PT)의 고용체 및 완화형 강유전체로부터 선택된 어느 한 종류로 이루어진 단결정 강유전체 박막 또는 면내 무배향으로 기판 법선 방향(기둥 형상 기준 방향)으로 배향한 다결정 강유전체 박막을 들 수 있다. 여기서 말하는 단결정 강유전체 박막이란 결정과 결정 사이의 입계(grain boundary)가 없는 상태를 말하며, 면내 무배향으로 기판 법선 방향(기둥 형상 기준 방향)으로 배향한 다결정 강유전체 박막이란 결정이 기판에 대하여 기둥 형상으로 형성된 것이 조밀하게 집합하고, 각 결정은 면내 무배향으로 기판 법선 방향(기둥 형상 기준 방향)으로 배향한 상태를 말한다.
여기서, 마그네슘산니오브산납과 티탄산납의 고용체로는 Pb(Mg1/3Nb 2/3)O3-PbTiO3 [PMN-PT〕등을 들 수 있다. 또, 아연산니오브산납과 티탄산납의 고용체로서, Pb(Zn1/3Nb2/3)O3-PbTiO3 [PZN-PT〕등을 들 수 있다.
또, 완화형 강유전체란 실온 부근에 퀴리(Curie) 온도가 있고, 유전율이 PZT 등의 압전체에 비하여 크고(예를 들면, 비유전율이 5000 이상 등), 전계 유도 일그러짐이 PZT 등의 압전체에 비해 큰 것이다. 예를 들면, PZT 등의 압전체는 전계 유도 일그러짐이 0.3% 정도인데 대해, 완화형 강유전체는 전계 유도 일그러짐이 1.2% 정도가 된다. 이와 같은 완화형 강유전체로는, 예를 들면 티탄산납을 함유하는 완 화형 강유전체, 예를 들면 PMN-PT (Pb(Mg1/3Nb2/3)O3-PbTiO3), PZN-PT (Pb(Zn1/3Nb2/3)O3-PbTiO3), PNN-PT (Pb(Ni1/3Nb2/3)O3-PbTiO3), PIN-PT (Pb(In1/2Nb1/2)O3-PbTiO3), PST-PT (Pb(Sc1/3Ta2/3)O3-PbTiO3), PSN-PT (Pb(Sc1/3Nb2/3)O3-PbTiO3), BS-PT (BiScO3-PT), BiYbO3-PT 등을 들 수 있다.
또, 상술한 압전 세라믹 재료로서, 예를 들면 PZT를 사용하는 경우, 그 구성 원소 중 Zr의 몰량(A)과 Ti의 몰량(B)의 관계가 소정의 조건, 예를 들면 A/(A+B)≥0.55의 조건을 충족하고 있는 것이 바람직하다. 마찬가지로, PMN-PT를 사용하는 경우에는, PMN의 몰량(C)과 PT의 몰량(D)의 관계가 소정의 조건, 예를 들면 0.65≤C/(C+D)≤0.75의 조건을 충족하고 있는 것이 바람직하다. 또, PZN-PT를 사용하는 경우에는, PZN의 몰량(E)과 PT의 몰량(F)의 관계가 소정의 조건, 예를 들면 0.90≤E/(E+F)≤0.965의 조건을 충족하고 있는 것이 바람직하다. 또한, 이와 같은 조건을 만족한 압전 세라믹 재료로 압전체층(70)을 형성함으로써, 압전체층(70)의 결정 구조는 능면체정계가 다른 결정계에 우선한 것으로 되어, 압전체층(70)의 압전 특성을 실질적으로 높일 수 있다.
이와 같은 압전체층(70)은, 예를 들면 금속 유기물을 촉매에 용해ㆍ분산한 이른바 졸을 도포 건조하여 겔화하고 또한 고온에서 소성(燒成)하는, 이른바 졸-겔법을 사용하여 형성한다. 구체적으로는, 하부 전극(60)의 면방위와 동일한 배향으로 결정이 성장한 압전체층(70)이 형성된다. 물론, 이 압전체층(70)의 성막 방법은 특별히 한정되지 않으며, 예를 들면 스퍼터링법이나 MOD법 등으로 형성해도 된다.
또, 압전체층(70)을 베이스인 하부 전극(60)과 동일한 (100)배향으로 에피택셜 성장시키기 위해서는, 예를 들면 그 층을 베이스의 결정 구조 및 격자면 간격과 유사하도록 소정의 조건으로 형성하는 것이 바람직하다. 또, 베이스의 표면과의 사이에 정전기적 상호작용에 의한 반발력이 없는 결정 구조가 되도록 형성하는 것이 바람직하다.
또한, 본 실시형태에서는 A/(A+B)≥0.55의 조건을 충족한 티탄산지르콘산납(PZT)을 사용하여 압전체층(70)을 형성하였다. 티탄산지르콘산납(PZT)은 능면체정계가 다른 결정계에 우선하고 있는 결정계로 되는 동시에, 기둥 형상으로 성장한다. 이것은 하부 전극(60)의 입방정계와 계면의 격자 형상이 정방형이 되어 일치하고, 결정이 성장하는 초기 단계에서는 정방정계로 성장하나, 성장이 진행됨에 따라 능면체정계로 변화하기 때문이다. 또, 압전체층(70)을 하부 전극(60) 상에 용이하게 에피택셜 성장시킬 수 있기 때문이다. 이와 같이 결정을 에피택셜 성장시킨 압전체층(70)은 베이스인 면방위 (100)의 하부 전극(60)의 구속을 받아 결정화하고 있기 때문에, 하부 전극(60)과 동일하게 (100)배향이 되어 있다. 여기서, 압전체층을 형성하는 티탄산지르콘산납(PZT)과 백금(Pt)의 A축의 격자 정수는 각각 4.03Å, 3.923Å 로 매우 가깝다. 이 때문에 압전체층(70)도 결정에 일그러짐이 없는 상태로 성장할 수 있다.
또한, 티탄산지르콘산납(PZT)은 0.55>A/(A+B)≥0.50에서는 단사정계와 능면체정계가 다른 결정계에 우선하고 있는 결정계로 되며, 또 A/(A+B)<0.50 에서는 정방정계가 다른 결정계에 우선하고 있는 결정계로 되지만, 본 발명에서는 이들 조건 을 선택해도 된다.
이와 같이 성막된 압전체층(70)은 하부 전극(60)의 (100)배향으로 구속된 (100)배향으로 우선 배향하고, 바람직하게는 결정이 기둥 형상으로 되어 있다. 또한, 우선 배향이란, 결정의 배향 방향이 무질서하지 않고, 특정 결정면이 거의 일정한 방향을 향하고 있는 상태를 말한다. 또, 결정이 기둥 형상의 박막이라는 것은, 대략 원주체의 결정이 중심축을 두께 방향으로 대략 일치시킨 상태로 면방향에 걸쳐서 집합하여 박막을 형성하고 있는 상태를 말한다. 물론, 우선 배향한 입자 형상의 결정으로 형성된 박막이어도 된다. 또한, 이와 같이 박막 공정으로 제조된 압전체층의 두께는 일반적으로 0.2~5㎛이다.
또, 특히 티탄산바륨(BaTiO3), 티탄산바륨스트론튬((Ba,Sr)TiO3), 티탄산지르콘산납(Pb(Zr,Ti)O3) 등의 강유전체 재료로 이루어진 단결정 강유전체 박막 또는 면내 무배향으로 기판 법선 방향으로 배향한 다결정 강유전체 박막으로 이루어진 압전체층(70)은 점 결함을 가져도 되며, 이 점 결함은, 예를 들면 이온 주입법에 의해 형성할 수 있다. 즉, Fe 이온, Co 이온, Ni 이온 및 Cr 이온 등의 ⅧB족으로부터 선택된 적어도 한 종류의 이온 또는 Ar 이온을 이온 주입함으로써 형성된 점 결함을 가지는 것이 된다.
이와 같은 압전체층(70)은 이온 주입에 의한 점 결함을 가지므로, 거대 전왜(electrostriction) 효과를 나타내고, 작은 구동 전압으로 큰 일그러짐을 얻을 수 있다. 특히, 압전체층(70)을 면방위가 (100)배향으로 한 단결정 강유전체 박막 으로 하면, 이온 주입이라는 비교적 간편한 방법에 의해 점 결함을 비교적 용이하게 형성할 수 있으며, 이에 의해 거대 전왜를 갖는 압전체층(70)으로 할 수 있다.
이온 주입에 의한 점 결함의 형성 방법은 특별히 한정되지 않으나, 예를 들면 Fe, Co, Ni 및 Cr 등의 ⅧB족의 원소를 이온원으로 이온화하여 이온으로 하고, 이것에 하전 입자 가속기를 사용하여 에너지를 주어 압전체층(70)의 표면을 스퍼터링하여 행한다. 이에 의해, 이온이 주입 효과로 압전체층(70) 내에 침입하여, 내부의 원자와 충돌하여 에너지를 잃어 정지하고, 도프(dope)되어 점 결함을 형성한다. 또한, Ar 이온의 이온 주입에서는 이온 주입에 의해 구멍이 형성됨으로써 점 결함으로 되고, Ar 이온은 다른 부분에 포함되게 된다. 또한, Fe 이온, Co 이온, Ni 이온 및 Cr 이온 등의 ⅧB족으로부터 선택된 적어도 한 종류의 이온과 Ar 이온을 함께 이온 주입해도 된다. 또, 이온 주입되는 이온량은 점 결함을 형성하여 거대 전왜를 얻을 수 있는 양이면 특별히 한정되지 않으며, 너무 많으면 결정계가 변화해 버리므로, 예를 들면, 0.1% 이하로 미량의 양을 주입하는 것이 좋다. 또, 이온 주입은 하전 입자 가속기의 구동을 제어함으로써, 압전체층(70)의 전체에, 즉 면방향 및 두께 방향으로 균일하게 주입하는 것이 바람직하다.
또, 점 결함을 안정된 위치에 확산시키기 위해서는 압전체층(70)에 시효(aging) 처리를 하는 것이 바람직하다. 여기서, 시효라는 것은 압전체층(70)을 일정 온도로 유지하는 것을 말한다.
한편, 상부 전극(80)에는, 예를 들면 이리듐 등을 사용하고, 이 상부 전극(80)에는, 예를 들면 금(Au) 등으로 이루어진 리드 전극(85)이 각각 접속되어 있 다. 이 리드 전극(85)은 각 압전 소자(300)의 길이 방향 단부 근방으로부터 인출되고, 잉크 공급로(14)에 대응하는 영역의 탄성막(50) 상에 각각 연장되어 설치되어 후술하는 구동 IC와 접속되어 있다.
또한, 이와 같은 압전 소자(300)가 설치된 측의 유로 형성 기판(10) 상에는 압전 소자(300)의 운동을 저해하지 않을 정도의 공간을 확보하는 압전 소자 유지부(31)를 갖는 보호 기판(30)이 접합되고, 압전 소자(300)는 이 압전 소자 유지부(31) 내에 형성되어 있다. 또, 보호 기판(30)에는 각 압력 발생실(12)에 공통되는 레저부아(90)의 적어도 일부를 구성하는 레저부아부(32)가 설치되고, 이 레저부아부(32)는 상술한 바와 같이 유로 형성 기판(10)의 연통부(13)와 연통되어 레저부아(90)를 구성하고 있다.
또한, 보호 기판(30)의 압전 소자 유지부(31)와 레저부아부(32)의 사이에는 이 보호 기판(30)을 두께 방향으로 관통하는 접속 구멍(33)이 설치되어 있으며, 각 압전 소자(300)로부터 인출된 리드 전극(85)의 선단부는 이 접속 구멍(33) 내에 노출되어 있다. 또, 보호 기판(30)의 압전 소자 유지부(31)측과는 반대측의 표면에는 각 압전 소자(300)를 구동하기 위한 구동 IC(34)가 실장되어 있다. 그리고, 각 압전 소자(300)로부터 인출된 리드 전극(85)은 접속 구멍(33)까지 연장되어 설치되어 있으며, 도시하지 않으나, 예를 들면 와이어본딩 등으로 이루어진 접속 배선을 통하여 구동 IC(34)와 접속되어 있다.
보호 기판(30) 상에는 봉지막(封止膜)(41) 및 고정판(42)으로 이루어진 컴플라이언스 기판(40)이 접합되어 있다. 여기서, 봉지막(41)은 강성이 낮고 가소성을 갖는 재료 (예를 들면, 두께가 6㎛ 인 폴리페닐렌 설파이드(PPS) 필름)로 이루어진다. 또, 고정판(42)은 금속 등의 경질 재료 (예를 들면, 두께가 30㎛인 스테인레스 강철(SUS) 등)로 형성된다. 이 고정판(42)의 레저부아(90)에 대향하는 영역에는 두께 방향으로 완전하게 제거된 개구부(43)가 형성되고, 레저부아(90)의 한쪽 면은 가소성을 갖는 봉지막(41)만으로 봉지되어 있다.
또한, 이와 같은 잉크제트식 기록 헤드는 도시하지 않은 외부 잉크 공급 수단으로부터 잉크를 받아들이고, 레저부아(90)로부터 노즐 개구(21)에 이르기까지 내부를 잉크로 채운 후, 도시하지 않은 구동 회로로부터의 기록 신호에 따라, 압력 발생실(12)에 대응하는 각각의 하부 전극(60)과 상부 전극(80)의 사이에 전압을 인가하고, 탄성막(50), 버퍼층(56), 베이스층(57), 하부 전극(60) 및 압전체층(70)을 휨 변형시킴으로써, 각 압력 발생실(12) 내의 압력이 높아져서 노즐 개구(21)로부터 액체 방울이 토출한다.
여기서, 이와 같은 잉크제트식 기록 헤드의 제조 방법에 대하여, 도 3~도 6을 참조하여 설명한다. 또한, 도 3~도 6은 압력 발생실(12)의 길이 방향의 단면도이다. 우선, 도 3(a)에 도시된 바와 같이, 실리콘 웨이퍼인 유로 형성 기판용 웨이퍼(110)를 약 1100℃의 확산로에서 열산화하고, 그 표면에 탄성막(50)을 구성하는 이산화실리콘막(51)을 형성한다. 또한, 상술한 바와 같이, 이 이산화실리콘막(51)은 아모르포스막이다. 또, 본 실시형태에서는 유로 형성 기판용 웨이퍼(110)로서, 막 두께가 약 625㎛ 로 비교적 두껍고 강성이 높은 실리콘 웨이퍼를 사용하고 있다.
다음으로, 도 3(b)에 도시된 바와 같이 탄성막(50) 상에 버퍼층(56)을 형성한다. 본 실시형태에서는, 유로 형성 기판용 웨이퍼(110)의 전면에 스퍼터링법에 의해 지르코늄(Zr)층을 형성 후, 이 지르코늄층을, 예를 들면 500~1200℃정도의 확산로에서 열산화함으로써 산화지르코늄(ZrO2)으로 이루어진 버퍼층(56)을 형성하고 있다. 또한, 이 버퍼층(56)의 두께는 특별히 한정되지 않으나, 본 실시형태에서는 진동판의 강성에 맞추어 20~500nm 정도로 조정하는 것으로 하고 있다.
도 3(c)에 도시된 바와 같이, 형성된 버퍼층(56) 상에 스퍼터링법에 의해 란탄 니켈 옥사이드(LNO)로 이루어진 베이스층(57)을 60nm 정도의 두께로 형성한다. 이 란탄 니켈 옥사이드(LNO)로 이루어진 베이스층(57)은 버퍼층(56)의 표면이 평활하면, 배향의 요동이 현저하게 적은 상태로 (100)배향으로 자유 성장하여, (100)배향이 된다.
이어서, 도 3(d)에 도시된 바와 같이, 베이스층(57) 상에 하부 전극(60)을 형성한다. 본 실시형태에서는, 유로 형성 기판용 웨이퍼(110)의 전면에 스퍼터링법에 의해 백금(Pt)층(61)을 형성하고, 그 후 이 백금(Pt)층(61)을 소정 형상으로 패터닝함으로써 하부 전극(60)을 형성하였다. 이와 같이 형성된 하부 전극(60)은, 상술한 바와 같이 베이스층(57) 위에서 에피택셜 성장함으로써 배향 제어되어 (100)배향이 되며, 또한 분극 방향으로 요동이 현저하게 적은 상태로 결정이 형성된다.
계속해서, 도 4(a)에 도시된 바와 같이, 이 하부 전극(60) 상에 티탄산지르콘산납(PZT)으로 이루어진 압전체층(70)을 형성한다. 본 실시형태에서는 금속 유기 물을 촉매에 용해ㆍ분산한 이른바 졸을 도포 건조하여 겔화하고, 또한 고온에서 소성함으로써 금속 산화물로 이루어진 압전체층(70)을 얻는, 이른바 졸-겔법을 사용하여 압전체층(70)을 형성하였다. 여기서, 압전체층(70)은 하부 전극(60)의 구속을 받아 결정화한다. 형성된 압전체층(70)의 결정은 하부 전극(60)과 마찬가지로 면방위 (100)으로 배향하고, 또한 분극 방향으로 요동이 현저하게 적은 상태로 형성된다.
또한, 본 실시형태에서는, 압전체층(70)을 졸-겔법에 의해 성막하도록 하였으나, 압전체층(70)의 성막 방법은 특별히 한정되지 않으며, 예를 들면 스퍼터링법, MOCVD법(유기 금속 기상 성장법)이나 MOD법 등이라도 된다.
또, 이와 같이 압전체층(70)을 형성한 후는, 도 4(b)에 도시된 바와 같이, 예를 들면 이리듐으로 이루어진 상부 전극(80)을 유로 형성 기판용 웨이퍼(110)의 전면에 형성한다. 이어서, 도 4(c)에 도시된 바와 같이 압전체층(70) 및 상부 전극(80)을 각 압력 발생실에 대향하는 영역에 패터닝하여 압전 소자(300)를 형성한다.
계속해서, 도 5(a)에 도시된 바와 같이, 유로 형성 기판용 웨이퍼(110)의 전면에 걸쳐서, 예를 들면 금(Au) 등으로 이루어진 금속층(86)을 형성하고, 그 후 이 금속층(86)을 압전 소자(300)마다 패터닝함으로써 리드 전극(85)을 형성한다.
다음으로, 도 5(b)에 도시된 바와 같이, 유로 형성 기판용 웨이퍼(110)의 압전 소자(300)측에, 예를 들면 두께가 400㎛ 정도의 실리콘 웨이퍼로 이루어진 복수의 보호 기판(30)이 되는 보호 기판용 웨이퍼(130)를 접합한다.
계속해서, 도 5(c)에 도시된 바와 같이, 유로 형성 기판용 웨이퍼(110)를 어느 정도의 두께가 될 때까지 연마한 후, 플루오르화수소산-질산에 의해 더 웨트 에칭함으로써 유로 형성 기판용 웨이퍼(110)를 소정의 두께로 한다.
계속해서, 도 6(a)에 도시된 바와 같이, 유로 형성 기판용 웨이퍼(110) 상에, 예를 들면 질화실리콘(SiN)으로 이루어진 마스크막(52)을 새롭게 형성하고, 소정 형상으로 패터닝한다. 그리고, 이 마스크막(52)을 통하여 유로 형성 기판용 웨이퍼(110)를 이방성 에칭함으로써, 도 6(b)에 나타낸 바와 같이 유로 형성 기판용 웨이퍼(110)에 압력 발생실(12), 연통부(13) 및 잉크 공급로(14) 등을 형성한다.
또한, 그 후는 유로 형성 기판용 웨이퍼(110) 및 보호 기판용 웨이퍼(130)의 바깥 둘레부의 불필요한 부분을, 예를 들면 다이싱(dicing) 등에 의해 절단함으로써 제거한다. 그리고, 유로 형성 기판용 웨이퍼(110)의 보호 기판용 웨이퍼(130)와는 반대측의 면에 노즐 개구(21)가 뚫려 설치된 노즐 플레이트(20)를 접합하는 동시에, 보호 기판용 웨이퍼(130)에 컴플라이언스 기판(40)을 접합하고, 유로 형성 기판용 웨이퍼(110) 등을 도 1에 도시한 바와 같은 하나의 칩 사이즈의 유로 형성 기판(10) 등으로 분할함으로써 잉크제트식 기록 헤드로 한다.
또, 이와 같은 잉크제트식 기록 헤드는 잉크 카트리지 등과 연통하는 잉크 유로를 구비하는 기록 헤드 유니트의 일부를 구성하여, 잉크제트식 기록 장치에 탑재된다. 도 7은 그 잉크제트식 기록 장치의 개략 사시도이다.
도 7에 도시된 바와 같이, 잉크제트식 기록 헤드를 갖는 기록 헤드 유니트(1A 및 1B)는 잉크 공급 수단을 구성하는 카트리지(2A 및 2B)가 착탈 가능하게 설치되며, 이 기록 헤드 유니트(1A 및 1B)를 탑재한 캐리지(carriage)(3)는 장치 본체(4)에 설치된 캐리지 축(5)에 축방향 이동이 자유롭게 설치되어 있다. 이 기록 헤드 유니트(1A 및 1B)는, 예를 들면 각각 블랙 잉크 조성물 및 칼라 잉크 조성물을 토출하는 것으로 하고 있다.
그리고, 구동 모터(6)의 구동력이 도시하지 않은 복수의 기어 및 타이밍 벨트(7)를 통하여 캐리지(3)에 전달됨으로써, 기록 헤드 유니트(1A 및 1B)를 탑재한 캐리지(3)는 캐리지 축(5)을 따라서 이동된다. 한편, 장치 본체(4)에는 캐리지 축(5)을 따라서 플레이튼(platen)(8)이 설치되어 있으며, 도시하지 않은 급지 롤러 등에 의해 급지된 종이 등의 기록 매체인 기록 시트(S)가 플레이튼(8) 상에 반송되게 되어 있다.
이상, 본 발명의 하나의 실시형태에 대하여 설명하였으나, 본 발명의 기본적 구성은 상술한 것에 한정되는 것은 아니다. 본 발명은, 넓게는 액체 분사 헤드의 전반을 대상으로 한 것이며, 잉크 방울 이외의 액체 방울을 토출하는 액체 분사 헤드, 예를 들면 프린터 등의 화상 기록 장치에 사용되는 잉크제트식 기록 헤드 등의 각종 기록 헤드, 액정 디스플레이 등의 칼라 필터 제조에 사용되는 색재 분사 헤드, 유기 EL 디스플레이, FED(면발광 디스플레이) 등의 전극 형성에 사용되는 전극 재료 분사 헤드, 바이오칩 제조에 사용되는 생체 유기물 분사 헤드 등에도 적용할 수 있다. 물론, 이와 같은 액체 분사 헤드를 탑재한 액체 분사 장치도 특별히 한정되는 것은 아니다. 또한, 본 발명은 액체 분사 헤드에 이용되는 액추에이터 장치로 한정되지 않고, 다른 모든 장치에 탑재되는 액추에이터 장치에도 적용할 수 있다. 예를 들면, 액추에이터 장치는 상술한 헤드 이외에 센서 등에도 적용할 수 있다.
분극 방향의 요동을 억제한, 일그러짐이 없는 상태의 결정으로 이루어진 압전체층을 구비한 액추에이터 장치 및 액체 방울을 분사하기 위한 구동원으로서 액추에이터 장치를 구비한 액체 분사 헤드 및 액체 분사 장치가 제공된다.

Claims (9)

  1. 실리콘(Si) 단결정 기판 상에 설치된 이산화실리콘(SiO2)으로 이루어진 층과,
    이산화실리콘(SiO2)으로 이루어진 층 위에 설치된 적어도 한층의 버퍼층과,
    이 버퍼층 위에 설치된 면방위 (100)의 란탄 니켈 옥사이드(LNO)로 이루어진 베이스층을 갖고, 또한
    이 베이스층 상에 설치된 면방위 (100)의 백금(Pt)으로 이루어진 하부 전극과, 이 하부 전극 상에 에피택셜 성장에 의해 형성되어 정방정계 (tetragonal system), 단사정계 (monoclinic system) 및 능면체정계 (rhombohedral system) 로 이루어진 군으로부터 선택되는 적어도 한 종류의 결정계가 다른 결정계에 우선하고 있는 결정계를 갖는 동시에 면방위가 (100)배향인 강유전체층으로 이루어진 압전체층과, 이 압전체층 상에 설치된 상부 전극으로 이루어진 압전 소자를 구비하는 것을 특징으로 하는 액추에이터 장치.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 버퍼층은 적어도 산화지르코늄(ZrO2)으로 이루어진 층인 것을 특징으로 하는 액추에이터 장치.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 버퍼층은 상기 산화지르코늄(ZrO2)으로 이루어진 층과 상기 베이스층의 밀착력을 높이는 층을 구비하는 것을 특징으로 하는 액추에이터 장치.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 버퍼층은 상기 압전체층 내의 납(Pb)이 상기 이산화실리콘(SiO2)까지 확산하는 것을 방지하는 층인 것을 특징으로 하는 액추에이터 장치.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 압전체층은 티탄산지르콘산납(PZT), 티탄산바륨(BaTiO3), 티탄산바륨스트론튬((Ba,Sr)TiO3), 마그네슘산니오브산납(PMN)과 티탄산납(PT)의 고용체 및 완화형 강유전체(relaxor ferroelectric)로부터 선택된 어느 한 종류로 이루어진 단결정 강유전체 박막 또는 면내 무배향으로 기판 법선 방향으로 배향한 다결정 강유전체 박막인 것을 특징으로 하는 액추에이터 장치.
  6. 제5항에 있어서,
    상기 단결정 강유전체 박막 또는 상기 다결정 강유전체 박막은 점 결함을 갖는 것을 특징으로 액추에이터 장치.
  7. 제1항에 있어서,
    상기 실리콘(Si) 단결정 기판은 면방위가 (110)인 실리콘 단결정 기판인 것을 특징으로 하는 액추에이터 장치.
  8. 상기 기판에 형성된 압력 발생실에 제1항에 기재된 액추에이터 장치를, 상기 압력 발생실 내의 액체를 노즐 개구로부터 토출시키기 위한 압력을 발생시키는 압력 발생 수단으로서 구비하는 것을 특징으로 하는 액체 분사 헤드.
  9. 제8항에 기재된 액체 분사 헤드를 갖는 것을 특징으로 하는 액체 분사 장치.
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