KR101328814B1 - Piezoelectric composition, manufacturing method thereof and piezoelectric element comprising the same - Google Patents
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Abstract
Description
본 발명은 구조 및 화학적으로 안정한 압전 조성물, 이의 제조방법 및 이를 포함하는 압전 소자에 관한 것이다.The present invention relates to a structure and chemically stable piezoelectric composition, a method for producing the same, and a piezoelectric element comprising the same.
압전 재료는 기계적 에너지가 전기적 에너지로 변환되는 특성을 갖는 재료로서, 이 물질은 착화 소자, 부저, 레조네이터, 초음파 진동자, 압전 스피커, 적외선 센서 등으로부터 첨단 고부가가치형 제품인 잉크젯 프린터, 압전모터, 압전트랜스포머, 의료용 초음파 기기, 군수용 소나(SONAR), 자이로스코프 및 광변위소자 등에 이르기까지 매우 다양하게 사용되고 있다.
Piezoelectric material is a material that converts mechanical energy into electrical energy, which is an advanced high value-added inkjet printer, piezoelectric motor, piezoelectric transformer from complexing element, buzzer, resonator, ultrasonic vibrator, piezoelectric speaker, infrared sensor, etc. , Medical ultrasound devices, military sonars, gyroscopes, optical displacement devices, and so on.
종래의 압전 재료는 크게 납(Pb)계와 비납(Non-Pb)계로 나누어지며, 대표적인 납(Pb)계 압전 재료인 PZT(PbZrTiO3)는 우수한 압전성에도 불구하고 불안정한 화학적 특성, 인체 및 환경에 유해한 문제가 있다.
Conventional piezoelectric materials are largely divided into lead (Pb) -based and non-lead (Non-Pb) -based, and PZT (PbZrTiO 3 ), a representative lead (Pb) -based piezoelectric material, has excellent unstable chemical properties, human body and environment despite its excellent piezoelectricity. There is a harmful problem.
한편, 비납(Non-Pb)계 압전 재료인 티탄산바륨(BaTiO3), 비스무트(Bi) 층상 화합물 및 텅스텐-브론즈(Tungsten-Bronze) 구조 화합물 등은 납(Pb)계 압전 재료인 PZT(PbZrTiO3)에 비해 상대적으로 열위한 단점을 가지고 있다.
Meanwhile, barium titanate (BaTiO 3 ), bismuth (Bi) layered compound, and tungsten-Bronze structured compound, which are non-lead piezoelectric materials, include PZT (PbZrTiO 3 ), which is a lead-based piezoelectric material. It is relatively inferior to).
따라서, 이러한 납(Pb)계와 비납(Non-Pb)계 압전 재료의 단점을 해결하기 위하여 외부 환경에 구조적 및 화학적으로 안정하고 인체 및 환경에 유해성이 없는 우수한 압전 재료에 대한 연구가 요구되는 실정이다.
Therefore, in order to solve the shortcomings of the lead (Pb) and non-lead (Pb) -based piezoelectric materials, studies on excellent piezoelectric materials structurally and chemically stable to the external environment and not harmful to humans and the environment are required. to be.
본 발명은 구조 및 화학적으로 안정한 압전 조성물, 이의 제조방법 및 이를 포함하는 압전 소자에 관한 것이다.The present invention relates to a structure and chemically stable piezoelectric composition, a method for producing the same, and a piezoelectric element comprising the same.
본 발명의 일 실시형태는 보론 카본 옥시 나이트라이드(Boron Carbon oxy-nitride, BCNO) 입자를 포함하는 압전 조성물을 제공한다.
One embodiment of the present invention provides a piezoelectric composition comprising Boron Carbon oxy-nitride (BCNO) particles.
상기 보론 카본 옥시 나이트라이드(Boron Carbon oxy-nitride, BCNO) 입자는 보론 나이트라이드(Boron Nitride, BN)에 탄소(Carbon)를 삽입(Intercalation)하여 형성할 수 있다.
The boron carbon oxy-nitride (BCNO) particles can be formed by intercalating carbon into boron nitride (BN).
상기 보론 나이트라이드(Boron Nitride, BN)는 헥사고날(Hexagonal) 판상 구조를 가질 수 있다.
The boron nitride (BN) may have a hexagonal plate structure.
상기 보론 나이트라이드(Boron Nitride, BN)는 등방성 물질일 수 있다.
The boron nitride (BN) may be an isotropic material.
상기 보론 카본 옥시 나이트라이드(Boron Carbon oxy-nitride, BCNO)는 이방성 물질일 수 있다.
The boron carbon oxynitride (BCNO) may be an anisotropic material.
본 발명의 다른 실시형태는 보론 나이트라이드(Boron Nitride, BN) 분말에 탄소를 포함하는 물질을 혼합하여 혼합물을 마련하는 단계; 및 상기 혼합물을 소성하는 단계;를 포함하는 압전 조성물의 제조방법을 제공한다.
In another embodiment of the present invention, there is provided a method of manufacturing a semiconductor device, comprising: preparing a mixture by mixing a carbon-containing material with boron nitride (BN) powder; And firing the mixture; provides a method for producing a piezoelectric composition comprising a.
상기 탄소를 포함하는 물질은 우레아(Urea) 또는 폴리에틸렌글리콜(PEG)일 수 있다.
The carbon-containing material may be urea or polyethylene glycol (PEG).
본 발명의 다른 실시형태는 붕소산(Boron Acid) 및 탄소를 포함하는 물질을 혼합한 후 에탄올에 용해하여 혼합물을 마련하는 단계; 상기 혼합물을 건조 소성 및 분쇄하여 나노 크기의 보론 카본 옥시 나이트라이드(Boron Carbon oxy-nitride, BCNO) 입자를 마련하는 단계; 및 상기 입자를 용매에 분산하는 단계;를 포함하는 압전 조성물의 제조방법을 제공한다.
In another embodiment of the present invention, there is provided a method for manufacturing a semiconductor device, comprising: mixing a material containing boron acid and carbon; Drying and firing the mixture to prepare nano-sized particles of boron carbon oxy-nitride (BCNO); And dispersing the particles in a solvent.
상기 탄소를 포함하는 물질은 우레아(Urea) 또는 폴리에틸렌글리콜(PEG)일 수 있다.
The carbon-containing material may be urea or polyethylene glycol (PEG).
본 발명의 또 다른 실시형태는 기판상에 형성된 보론 카본 옥시 나이트라이드(Boron Carbon oxy-nitride, BCNO) 입자를 포함하는 압전 조성물층; 및 상기 압전 조성물층 상에 형성된 전극층;을 포함하는 압전 소자를 제공한다.
Yet another embodiment of the present invention provides a piezoelectric composition layer including boron carbon oxy-nitride (BCNO) particles formed on a substrate; And an electrode layer formed on the piezoelectric composition layer.
상기 보론 카본 옥시 나이트라이드(Boron Carbon oxy-nitride, BCNO) 입자는 보론 나이트라이드(Boron Nitride, BN)에 탄소(Carbon)를 삽입(Intercalation)하여 형성할 수 있다.
The boron carbon oxy-nitride (BCNO) particles can be formed by intercalating carbon into boron nitride (BN).
상기 보론 나이트라이드(Boron Nitride, BN)는 헥사고날(Hexagonal) 판상 구조를 가질 수 있다.
The boron nitride (BN) may have a hexagonal plate structure.
상기 보론 나이트라이드(Boron Nitride, BN)는 등방성 물질일 수 있다.
The boron nitride (BN) may be an isotropic material.
상기 보론 카본 옥시 나이트라이드(Boron Carbon oxy-nitride, BCNO)는 이방성 물질일 수 있다.
The boron carbon oxynitride (BCNO) may be an anisotropic material.
상기 기판은 구리(Cu)를 포함할 수 있다.The substrate may include copper (Cu).
본 발명에 따른 압전 조성물은 구조적 및 화학적으로 안정하며, 인체 및 환경에 유해성이 없으며, 입자 크기 및 형상 제어가 용이한 효과가 있다.The piezoelectric composition according to the present invention is structurally and chemically stable, there is no harm to the human body and the environment, and the particle size and shape can be easily controlled.
또한, 상기 압전 조성물은 기존의 압전 재료에 비해 제조 원가 절감이 가능하며, 제조 공정이 단순하여 양산에 적합한 효과가 있다.In addition, the piezoelectric composition can reduce the manufacturing cost compared to the conventional piezoelectric material, and the manufacturing process is simple, there is an effect suitable for mass production.
도 1은 본 발명의 일 실시형태에 따른 압전 소자를 개략적으로 나타내는 단면도이다.1 is a cross-sectional view schematically showing a piezoelectric element according to an embodiment of the present invention.
본 발명의 실시형태는 여러 가지 다른 형태로 변형될 수 있으며, 본 발명의 범위가 이하 설명하는 실시형태로 한정되는 것은 아니다. 또한, 본 발명의 실시형태는 당업계에서 평균적인 지식을 가진 자에게 본 발명을 더욱 완전하게 설명하기 위해서 제공되는 것이다. 따라서, 도면에서의 요소들의 형상 및 크기 등은 보다 명확한 설명을 위해 과장될 수 있으며, 도면상의 동일한 부호로 표시되는 요소는 동일한 요소이다.
The embodiments of the present invention can be modified into various other forms, and the scope of the present invention is not limited to the embodiments described below. Furthermore, embodiments of the present invention are provided to more fully explain the present invention to those skilled in the art. Accordingly, the shapes and sizes of the elements in the drawings may be exaggerated for clarity of description, and the elements denoted by the same reference numerals in the drawings are the same elements.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시형태를 설명한다.
Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described with reference to the accompanying drawings.
본 발명의 일 실시형태에 따른 압전 조성물은 보론 카본 옥시 나이트라이드(Boron Carbon oxy-nitride, BCNO) 입자를 포함할 수 있다.
The piezoelectric composition according to one embodiment of the present invention may include boron carbon oxynitride (BCNO) particles.
본 발명의 일 실시형태에 따른 압전 조성물은 종래의 납(Pb)계와 비납(Non-Pb)계 압전 재료와는 다른 신규한 메커니즘을 갖는 보론 카본 옥시 나이트라이드(Boron Carbon oxy-nitride, BCNO) 입자를 포함하는 것을 특징으로 한다.
The piezoelectric composition according to one embodiment of the present invention is a boron carbon oxynitride (BCNO) having a novel mechanism different from conventional lead (Pb) and non-lead (Non-Pb) piezoelectric materials. It is characterized in that it comprises particles.
상기 보론 카본 옥시 나이트라이드(Boron Carbon oxy-nitride, BCNO) 입자는 보론 나이트라이드(Boron Nitride, BN)에 탄소(Carbon)를 삽입(Intercalation)하여 형성할 수 있다.
The boron carbon oxy-nitride (BCNO) particles can be formed by intercalating carbon into boron nitride (BN).
상기 보론 나이트라이드(Boron Nitride, BN)는 헥사고날(Hexagonal) 판상 구조를 가질 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다.
The boron nitride (BN) may have a hexagonal plate structure, but is not limited thereto.
상기와 같이 보론 나이트라이드(Boron Nitride, BN)에 탄소(Carbon)를 삽입(Intercalation)하여 보론 카본 옥시 나이트라이드(Boron Carbon oxy-nitride, BCNO)를 형성함으로써, 우수한 압전 특성을 구현할 수 있다.
As described above, intercalation of carbon into boron nitride (BN) forms boron carbon oxynitride (BCNO), thereby achieving excellent piezoelectric properties.
구체적으로, 상기 보론 나이트라이드(Boron Nitride, BN)는 등방성 물질일 수 있다.
Specifically, the boron nitride (BN) may be an isotropic material.
상기 등방성 물질인 보론 나이트라이드(Boron Nitride, BN)에 탄소(Carbon)를 삽입(Intercalation)하여 이방성 물질인 보론 카본 옥시 나이트라이드(Boron Carbon oxy-nitride, BCNO)를 형성할 수 있다.
Intercalation of carbon into boron nitride (BN), the isotropic material, may form boron carbon oxynitride (BCNO), an anisotropic material.
상기 이방성 물질인 보론 카본 옥시 나이트라이드(Boron Carbon oxy-nitride, BCNO)에 전계를 가하여 분극(Poling)을 발생시킴으로써, 우수한 압전 특성을 구현할 수 있는 것이다.
By applying an electric field to the boron carbon oxynitride (BCNO), an anisotropic material, to generate polarization, it is possible to implement excellent piezoelectric properties.
이 경우, 상기 보론 나이트라이드(Boron Nitride, BN)에 삽입(Intercalation)되는 탄소(Carbon)의 함량을 조절함으로써, 다양한 구조의 이방성 물질인 보론 카본 옥시 나이트라이드(Boron Carbon oxy-nitride, BCNO)를 형성할 수 있다.
In this case, by controlling the content of carbon intercalated in the boron nitride (BN), boron carbon oxynitride (BCNO), which is an anisotropic material having various structures, is formed. Can be formed.
상기와 같이 본 발명의 일 실시형태에 따른 압전 조성물은 종래의 납(Pb)계와 비납(Non-Pb)계 압전 재료와는 다른 보론 카본 옥시 나이트라이드(Boron Carbon oxy-nitride, BCNO) 입자를 포함함으로써, 우수한 압전 특성을 구현할 수 있다.
As described above, the piezoelectric composition according to the exemplary embodiment of the present invention includes boron carbon oxynitride (BCNO) particles different from conventional lead (Pb) and non-lead (Non-Pb) piezoelectric materials. By including it, excellent piezoelectric properties can be realized.
또한, 종래의 납(Pb)계와 비납(Non-Pb)계 압전 재료와는 달리 구조적 및 화학적으로 안정하며, 인체 및 환경에 유해성이 없으며, 입자 크기 및 형상 제어가 용이한 효과가 있다.
In addition, unlike conventional lead (Pb) -based and non-lead (Non-Pb) -based piezoelectric material, it is structurally and chemically stable, there is no harm to the human body and the environment, and the particle size and shape can be easily controlled.
본 발명의 다른 실시형태에 따른 압전 조성물의 제조방법은 보론 나이트라이드(Boron Nitride, BN) 분말에 탄소를 포함하는 물질을 혼합하여 혼합물을 마련하는 단계; 및 상기 혼합물을 소성하는 단계;를 포함할 수 있다.
Method for producing a piezoelectric composition according to another embodiment of the present invention comprises the steps of preparing a mixture by mixing a material containing carbon in the boron nitride (BN) powder; And firing the mixture.
상기 압전 조성물의 제조방법은 우선 보론 나이트라이드(Boron Nitride, BN) 분말에 탄소를 포함하는 물질을 혼합할 수 있다.
In the method of manufacturing the piezoelectric composition, first, a material containing carbon may be mixed with boron nitride (Bron Nitride, BN) powder.
상기 보론 나이트라이드(Boron Nitride, BN)는 헥사고날(Hexagonal) 판상 구조를 가질 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다.
The boron nitride (BN) may have a hexagonal plate structure, but is not limited thereto.
상기 탄소를 포함하는 물질은 우레아(Urea) 또는 폴리에틸렌글리콜(PEG)일 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니며, 탄소를 포함하는 물질이라면 다양한 형태의 물질이 사용될 수 있다.
The carbon-containing material may be urea or polyethylene glycol (PEG), but is not limited thereto, and various types of materials may be used as long as the material includes carbon.
상기 혼합하는 공정은 특별히 제한되는 것은 아니나, 예를 들어 고체상에서 수행될 수 있다.
The mixing step is not particularly limited, but may be performed, for example, in a solid phase.
상기와 같이 보론 나이트라이드(Boron Nitride, BN) 분말에 탄소를 포함하는 물질을 혼합한 후 소성함으로써, 보론 카본 옥시 나이트라이드(Boron Carbon oxy-nitride, BCNO) 입자를 포함하는 압전 조성물을 제조할 수 있다.
The piezoelectric composition including boron carbon oxy-nitride (BCNO) particles may be prepared by mixing and calcining a carbon-containing material to boron nitride (BN) powder as described above. have.
한편, 본 발명의 다른 실시형태에 따른 압전 조성물의 제조방법은 붕소산(Boron Acid) 및 탄소를 포함하는 물질을 혼합한 후 에탄올에 용해하여 혼합물을 마련하는 단계; 상기 혼합물을 건조 소성 및 분쇄하여 나노 크기의 보론 카본 옥시 나이트라이드(Boron Carbon oxy-nitride, BCNO) 입자를 마련하는 단계; 및 상기 입자를 용매에 분산하는 단계;를 포함할 수 있다.
On the other hand, the method of manufacturing a piezoelectric composition according to another embodiment of the present invention comprises the steps of mixing a material containing boronic acid (Boron Acid) and carbon and then dissolving in ethanol to prepare a mixture; Drying and firing the mixture to prepare nano-sized particles of boron carbon oxy-nitride (BCNO); And dispersing the particles in a solvent.
상기 본 발명의 다른 실시형태에 따른 압전 조성물의 제조방법은 우선 붕소산(Boron Acid) 및 탄소를 포함하는 물질을 혼합한 후 에탄올에 용해하여 혼합물을 마련할 수 있다.
In the method of manufacturing a piezoelectric composition according to another embodiment of the present invention, first, a material containing boron acid and carbon may be mixed, and then dissolved in ethanol to prepare a mixture.
상기 탄소를 포함하는 물질은 우레아(Urea) 또는 폴리에틸렌글리콜(PEG)일 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니며, 탄소를 포함하는 물질이라면 다양한 형태의 물질이 사용될 수 있다.
The carbon-containing material may be urea or polyethylene glycol (PEG), but is not limited thereto, and various types of materials may be used as long as the material includes carbon.
상기의 공정 이후 상기 혼합물을 건조 소성 및 분쇄함으로써, 나노(nano) 크기의 보론 카본 옥시 나이트라이드(Boron Carbon oxy-nitride, BCNO) 입자를 마련할 수 있다.
After the above process, nano-sized boron carbon oxy-nitride (BCNO) particles can be prepared by drying and calcining the mixture.
다음으로, 상기 입자를 용매에 분산함으로써 압전 조성물을 제조할 수 있다.
Next, the piezoelectric composition can be prepared by dispersing the particles in a solvent.
상기와 같이 보론 카본 옥시 나이트라이드(Boron Carbon oxy-nitride, BCNO) 입자를 나노 크기로 제조하고 용매 내에 분산 처리함으로써, 액상 상태에서의 적용이 가능하다는 장점이 있다.
As described above, there is an advantage that boron carbon oxy-nitride (BCNO) particles can be prepared in a nano-size and dispersed in a solvent to be applied in a liquid state.
도 1은 본 발명의 일 실시형태에 따른 압전 소자를 개략적으로 나타내는 단면도이다.
1 is a cross-sectional view schematically showing a piezoelectric element according to an embodiment of the present invention.
도 1을 참조하면, 본 발명의 또 다른 실시형태에 따른 압전 소자(10)는 기판(1) 상에 형성된 보론 카본 옥시 나이트라이드(Boron Carbon oxy-nitride, BCNO) 입자를 포함하는 압전 조성물층(2); 및 상기 압전 조성물층(2) 상에 형성된 전극층(3);을 포함할 수 있다.
Referring to FIG. 1, the
상기 보론 카본 옥시 나이트라이드(Boron Carbon oxy-nitride, BCNO) 입자는 보론 나이트라이드(Boron Nitride, BN)에 탄소(Carbon)를 삽입(Intercalation)하여 형성할 수 있다.
The boron carbon oxy-nitride (BCNO) particles can be formed by intercalating carbon into boron nitride (BN).
상기 보론 나이트라이드(Boron Nitride, BN)는 헥사고날(Hexagonal) 판상 구조를 가질 수 있다.
The boron nitride (BN) may have a hexagonal plate structure.
상기 보론 나이트라이드(Boron Nitride, BN)는 등방성 물질일 수 있다.
The boron nitride (BN) may be an isotropic material.
상기 보론 카본 옥시 나이트라이드(Boron Carbon oxy-nitride, BCNO)는 이방성 물질일 수 있다.
The boron carbon oxynitride (BCNO) may be an anisotropic material.
상기 기판(1)은 특별히 제한되지 않으며, 예를 들어, 구리(Cu)를 포함할 수 있다.
The
상기 보론 카본 옥시 나이트라이드(Boron Carbon oxy-nitride, BCNO) 입자를 포함하는 압전 조성물층(2)은 상기 기판(1) 상에 형성될 수 있다.
The
상기 압전 조성물층(2)은 본 발명의 일 실시형태에 따른 압전 조성물을 포함하는 층으로서, 상술한 압전 조성물의 특징과 동일하므로 구체적인 설명은 생략하도록 한다.
The
상기 압전 조성물층(2)의 두께는 특별히 제한되는 것은 아니나, 예를 들어 40 내지 60 μm일 수 있다.
The thickness of the
상기 기판(1) 상에 압전 조성물층(2)을 형성하는 방법은 특별히 제한되는 것은 아니나, 예를 들어 상기 보론 카본 옥시 나이트라이드(Boron Carbon oxy-nitride, BCNO) 입자를 포함하는 분말과 바인더를 혼합하여 제조된 페이스트를 실크 스크린(Silk Screen)법으로 상기 기판(1) 상에 도포하여 수행될 수 있다.
The method of forming the
한편, 본 발명의 또 다른 실시형태에 따른 압전 소자(10)는 상기 압전 조성물층(2) 상에 전극층(3)이 형성될 수 있다.
On the other hand, in the
상기 전극층(3)은 특별히 제한되는 것은 아니나, 예를 들어 탄소(Carbon) 전극일 수 있다.
The
본 발명의 또 다른 실시형태에 따른 압전 소자(10)는 기판(1) 상에 보론 카본 옥시 나이트라이드(Boron Carbon oxy-nitride, BCNO) 입자를 포함하는 압전 조성물층(2)을 형성함으로써, 구동 전압하에서 장시간 안정하고, 동일한 압전 특성을 유지하면서도 외부환경이나 열에 안정한 특성을 나타낼 수 있다.
The
한편, 본 발명의 또 다른 실시형태에 따른 압전 소자의 제조방법은 기판상에 보론 카본 옥시 나이트라이드(Boron Carbon oxy-nitride, BCNO) 입자를 포함하는 압전 조성물층을 형성하는 단계; 및 상기 압전 조성물층 상에 전극층을 형성하는 단계;를 포함할 수 있다.
On the other hand, the method of manufacturing a piezoelectric element according to another embodiment of the present invention comprises the steps of forming a piezoelectric composition layer containing boron carbon oxynitride (BCNO) particles on the substrate; And forming an electrode layer on the piezoelectric composition layer.
이하에서, 본 발명의 또 다른 실시형태에 따른 압전 소자의 제조방법을 설명하되, 상술한 압전 소자의 특징과 중복되는 부분은 생략하도록 한다.
Hereinafter, a method of manufacturing a piezoelectric element according to still another embodiment of the present invention will be described, and portions overlapping with the above-described features of the piezoelectric element will be omitted.
본 발명의 또 다른 실시형태에 따른 압전 소자의 제조방법은 우선 유기 바인더에 보론 카본 옥시 나이트라이드(Boron Carbon oxy-nitride, BCNO) 입자를 포함하는 분말을 적절한 비율로 분산할 수 있다.
In the method for manufacturing a piezoelectric element according to still another embodiment of the present invention, first, a powder containing boron carbon oxynitride (BCNO) particles may be dispersed in an organic binder at an appropriate ratio.
상기 유기 바인더와 보론 카본 옥시 나이트라이드(Boron Carbon oxy-nitride, BCNO) 분말의 혼합 비율은 특별히 제한되는 것은 아니나, 예를 들어 40 : 60 비율로 혼합될 수 있다.
The mixing ratio of the organic binder and boron carbon oxynitride (BCNO) powder is not particularly limited, but may be mixed in a 40:60 ratio, for example.
다음으로 기판상에 상기 분산된 보론 카본 옥시 나이트라이드(Boron Carbon oxy-nitride, BCNO)을 포함하는 페이스트를 실크 스크린(Silk Screen)법으로 도포하여 압전 조성물층을 형성할 수 있다.
Next, a paste containing the dispersed boron carbon oxynitride (BCNO) on the substrate may be applied by a silk screen method to form a piezoelectric composition layer.
상기 기판은 특별히 제한되지 않으며, 구리(Cu)를 포함할 수 있다.
The substrate is not particularly limited and may include copper (Cu).
상기 압전 조성물층의 두께는 특별히 제한되는 것은 아니나, 예를 들어 40 내지 60 μm일 수 있다.
The thickness of the piezoelectric composition layer is not particularly limited, but may be, for example, 40 to 60 μm.
다음으로, 상기 기판에 전계(Electric field)를 가하여 상기 압전 조성물층의 극성의 방향을 전계 방향으로 정렬시키는 공정이 수행될 수 있다.
Next, a process of aligning the polar direction of the piezoelectric composition layer in the electric field direction by applying an electric field to the substrate may be performed.
상기의 공정은 특별히 제한되지 않으나, 예를 들어 2000V/mm, 120℃/30min의 조건하에서 수행될 수 있다.
The above process is not particularly limited, but may be performed, for example, under conditions of 2000 V / mm and 120 ° C./30 min.
다음으로, 상기 압전 조성물층 상에 전극층을 형성함으로써 압전 소자를 제조할 수 있다.
Next, a piezoelectric element can be manufactured by forming an electrode layer on the piezoelectric composition layer.
상기 전극층(3)은 특별히 제한되는 것은 아니나, 예를 들어 탄소(Carbon) 전극일 수 있다.
The
본 발명에 따른 압전 조성물은 구조적 및 화학적으로 안정하며, 인체 및 환경에 유해성이 없으며, 입자 크기 및 형상 제어가 용이한 효과가 있다.
The piezoelectric composition according to the present invention is structurally and chemically stable, there is no harm to the human body and the environment, and the particle size and shape can be easily controlled.
또한, 상기 압전 조성물을 포함하는 압전 소자는 구동 전압하에서 장시간 안정하고, 동일한 압전 특성을 유지하면서도 외부환경이나 열에 안정한 특성을 나타낼 수 있다.
In addition, the piezoelectric element including the piezoelectric composition may be stable for a long time under a driving voltage, and may exhibit characteristics that are stable to an external environment or heat while maintaining the same piezoelectric characteristics.
본 발명은 상술한 실시형태 및 첨부된 도면에 의해 한정되는 것이 아니며, 첨부된 청구범위에 의해 한정하고자 한다. 따라서, 청구범위에 기재된 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 당 기술분야의 통상의 지식을 가진 자에 의해 다양한 형태의 치환, 변형 및 변경이 가능할 것이며, 이 또한 본 발명의 범위에 속한다고 할 것이다.The present invention is not limited to the above-described embodiments and the accompanying drawings, but is intended to be limited only by the appended claims. It will be apparent to those skilled in the art that various changes in form and details may be made therein without departing from the spirit and scope of the invention as defined by the appended claims. something to do.
1: 기판 2: 압전 조성물층
3: 전극층
10: 압전 소자1: Substrate 2: Piezoelectric Composition Layer
3: electrode layer
10: piezoelectric element
Claims (15)
Piezoelectric composition comprising boron carbon oxy-nitride (BCNO) particles.
상기 보론 카본 옥시 나이트라이드(Boron Carbon oxy-nitride, BCNO) 입자는 보론 나이트라이드(Boron Nitride, BN)에 탄소(Carbon)를 삽입(Intercalation)하여 형성되는 압전 조성물.
The method of claim 1,
The boron carbon oxynitride particles are formed by intercalation of carbon into boron nitride (BN).
상기 보론 나이트라이드(Boron Nitride, BN)는 헥사고날(Hexagonal) 판상 구조를 갖는 압전 조성물.
3. The method of claim 2,
The boron nitride (Bron Nitride, BN) is a piezoelectric composition having a hexagonal (Hexagonal) plate-like structure.
상기 보론 나이트라이드(Boron Nitride, BN)는 등방성 물질인 압전 조성물.
3. The method of claim 2,
The boron nitride (Bron Nitride, BN) is an isotropic piezoelectric composition.
상기 보론 카본 옥시 나이트라이드(Boron Carbon oxy-nitride, BCNO)는 이방성 물질인 압전 조성물.
The method of claim 1,
The boron carbon oxynitride (Boron Carbon oxy-nitride, BCNO) is an anisotropic material piezoelectric composition.
상기 혼합물을 소성하는 단계;를 포함하는 압전 조성물의 제조방법.
Preparing a mixture by mixing a carbon-containing material with boron nitride (BN) powder; And
Firing the mixture; method for producing a piezoelectric composition comprising a.
상기 탄소를 포함하는 물질은 우레아(Urea) 또는 폴리에틸렌글리콜(PEG)인 압전 조성물의 제조방법.
The method according to claim 6,
The carbon-containing material is urea (Urea) or polyethylene glycol (PEG) method for producing a piezoelectric composition.
상기 혼합물을 건조 소성 및 분쇄하여 나노 크기의 보론 카본 옥시 나이트라이드(Boron Carbon oxy-nitride, BCNO) 입자를 마련하는 단계; 및
상기 입자를 용매에 분산하는 단계;를 포함하는 압전 조성물의 제조방법.
Preparing a mixture by mixing a material containing boron acid and carbon and dissolving the mixture in ethanol;
Drying and firing the mixture to prepare nano-sized particles of boron carbon oxy-nitride (BCNO); And
Dispersing the particles in a solvent; Method of producing a piezoelectric composition comprising a.
상기 탄소를 포함하는 물질은 우레아(Urea) 또는 폴리에틸렌글리콜(PEG)인 압전 조성물의 제조방법.
9. The method of claim 8,
The carbon-containing material is urea (Urea) or polyethylene glycol (PEG) method for producing a piezoelectric composition.
상기 압전 조성물층 상에 형성된 전극층;을 포함하는 압전 소자.
A piezoelectric composition layer comprising boron carbon oxynitride (BCNO) particles formed on the substrate; And
A piezoelectric element comprising; an electrode layer formed on the piezoelectric composition layer.
상기 보론 카본 옥시 나이트라이드(Boron Carbon oxy-nitride, BCNO) 입자는 보론 나이트라이드(Boron Nitride, BN)에 탄소(Carbon)를 삽입(Intercalation)하여 형성되는 압전 소자.
The method of claim 10,
The boron carbon oxynitride (BCNO) particles are piezoelectric elements formed by intercalating carbon in boron nitride (BN).
상기 보론 나이트라이드(Boron Nitride, BN)는 헥사고날(Hexagonal) 판상 구조를 갖는 압전 소자.
12. The method of claim 11,
The boron nitride (BN) is a piezoelectric element having a hexagonal (Hexagonal) plate-like structure.
상기 보론 나이트라이드(Boron Nitride, BN)는 등방성 물질인 압전 소자.
12. The method of claim 11,
The boron nitride (Bron Nitride, BN) is an piezoelectric element isotropic material.
상기 보론 카본 옥시 나이트라이드(Boron Carbon oxy-nitride, BCNO)는 이방성 물질인 압전 소자.
The method of claim 10,
The boron carbon oxy nitride (Boron Carbon oxy-nitride, BCNO) is an anisotropic material piezoelectric element.
상기 기판은 구리(Cu)를 포함하는 압전 소자.
The method of claim 10,
The substrate includes a piezoelectric element (Cu).
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- 2013-01-16 KR KR1020130005140A patent/KR101328814B1/en active IP Right Grant
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