TWI551569B - 壓電陶瓷、其製造方法、壓電元件、多層壓電元件、液體噴射頭、液體噴射設備、超音波馬達、光學裝置、振動設備、除塵設備、成像設備、及電子裝置 - Google Patents

壓電陶瓷、其製造方法、壓電元件、多層壓電元件、液體噴射頭、液體噴射設備、超音波馬達、光學裝置、振動設備、除塵設備、成像設備、及電子裝置 Download PDF

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TWI551569B
TWI551569B TW104101554A TW104101554A TWI551569B TW I551569 B TWI551569 B TW I551569B TW 104101554 A TW104101554 A TW 104101554A TW 104101554 A TW104101554 A TW 104101554A TW I551569 B TWI551569 B TW I551569B
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渡邉□之
上田未紀
林潤平
三浦薫
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佳能股份有限公司
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Description

壓電陶瓷、其製造方法、壓電元件、多層壓電元件、液體噴射頭、液體噴射設備、超音波馬達、光學裝置、振動設備、除塵設備、成像設備、及電子裝置
本發明相關於壓電陶瓷，且更具體地相關於無鉛壓電陶瓷及用於製造此種壓電陶瓷的方法。本發明也相關於包括該壓電陶瓷的壓電元件、多層壓電元件、液體噴射頭、液體噴射設備、超音波馬達、光學裝置、振動設備、除塵設備、成像設備、及電子裝置。
ABO3鈣鈦礦型金屬氧化物，諸如，鋯鈦酸鉛(在下文中稱為「PZT」)，已普遍使用為壓電陶瓷。然而，因為PZT在A位點包含鉛，已對PZT在環境上的負面衝擊有顧慮。因此，已預見包括鈣鈦礦型金屬氧化物的無鉛壓電陶瓷。
在NPL 1中描述將少量鈦酸鋇溶解在呈固體形式的鈮酸鈉中以將鈮酸鈉從反鐵電性質改變為鐵電性質。NPL 1揭示包括5%至20%之濃度的鈦酸鋇，已於1200℃至1280℃燒結之壓電陶瓷的相對介電常數εr、介電正切值tan D、雙倍剩磁極化2Pr、雙倍矯頑電場2Ec、居里溫度Tc、壓電常數d33、及機電耦合係數kp及kt。描述於NPL 1中的壓電材料既不含鉛也不含使可燒結性及抗濕性惡化的鉀。描述於NPL 1中的壓電材料具有比其係常用無鉛壓電材料的鈦酸鋇更高的居里溫度(110℃對120℃)。當壓電材料具有組成(Na0.9Ba0.1)(Nb0.9Ti0.1)O3時，描述於NPL 1中的壓電材料的居里溫度係230℃，該壓電材料在該組成具有143pC/N的最大壓電常數d33。
NPL 2揭示在1265℃燒結之Cu-摻雜的(Na0.9Ba0.1)(Nb0.9Ti0.1)O3壓電陶瓷的相對密度、顆粒尺寸、壓電常數d33、機電耦合係數kp、機械品質因子Qm、頻率常數Nd、相對介電常數εr、介電正切值tan D、及電場-極化磁滯曲線的相依關係(NPL 2的圖2至7)。在NPL 2中，圖3顯示隨加入的銅量增加，陶瓷的顆粒尺寸增加，且圖5顯示銅的加入將Qm從約275增加至約375。
在PTL 1中描述將鈷加入其係鈦酸鋇及鈮酸鈉之固體溶液的壓電陶瓷增加該壓電陶瓷的壓電常數。也在PTL 1中描述在具有壓電常數d31變低(12pC/N)之組成的壓電陶瓷具有1020之機械品質因子Qm的同時，具有 壓電常數d31變高(54至56pC/N)之組成的壓電陶瓷具有250至430的較低機械品質因子Qm。也在PTL 1中描述在PTL 1中描述之壓電材料的部分樣本具有太低的絕緣電阻(106Ω或更少)而不能實施極化處理。
引用列表 專利文獻
PTL 1 日本特許公開專利編號第2009-227535號
非專利文獻
NPL 1 J. T. Zeng等人，Journal of the American Ceramic Society，2006, Vol. 89, pp. 2828-2832
NPL 2 K. Zhu等人，Journal of the Chinese Ceramic Society，2010, Vol. 38, pp. 1031-1035
先前技術的壓電材料的機械品質因子在該壓電材料具有該壓電材料之壓電常數變高的組成時變低，該壓電材料係鈦酸鋇及鈮酸鈉(在下文中，稱為「SN-BT」)的固體溶液。為增加機械品質因子，銅或鈷的使用曾是必要的。然而，鈷係昂貴的，且鈷能導致潛在危害已經指出。此外，包括鈷的SN-BT的絕緣電阻不夠高。
因此，本發明相關於提供不含任何鉛、鉀、 及鈷中任一者，並具有高居里溫度、高機械品質因子、及良好壓電性質的壓電陶瓷及用於製造該壓電陶瓷的方法。本發明也相關於提供包括該壓電陶瓷的壓電元件、多層壓電元件、液體噴射頭、液體噴射設備、超音波馬達、光學裝置、振動設備、除塵設備、成像設備、及電子裝置。
根據本發明的第一樣態，提供一種壓電陶瓷，包含藉由下列通式(1)表示的鈣鈦礦型金屬氧化物；CuO；及MgO。在該壓電陶瓷中，CuO的含量係該鈣鈦礦型金屬氧化物之含量的0.1mol%或更多及1mol%或更少，且MgO的含量係該鈣鈦礦型金屬氧化物之含量的0.1mol%或更多及2mol%或更少。
通式(1)：(NaxBa1-y)(NbyTi1-y)O3，其中0.85x0.92、0.85y0.92、且0.95x/y1.05。
根據本發明的第二樣態，提供一種用於製造上述壓電陶瓷的方法，該方法包含燒結包括Na、Nb、Ba、Ti、Cu、及Mg的原料粉末。包括在該原料粉末中之Na對Nb的莫耳比率係0.95Na/Nb1.10。
根據本發明的第三樣態，提供一種壓電元件，包含第一電極、壓電材料部分、及第二電極。該壓電材料部分包括上述壓電陶瓷。
根據本發明的第四樣態，提供一種多層壓電元件，包含複數個壓電陶瓷層；及各者包括內部電極的複 數個電極層。該等壓電陶瓷層及該等電極層交替地堆疊在彼此的頂部上。各壓電陶瓷層包括上述壓電陶瓷。
根據本發明的第五樣態，提供一種液體噴射頭，包含液體室，該液體室包括內部設置有上述壓電元件或上述多層壓電元件的振動部分；及與該液體室連通的噴射埠。
根據本發明的第六樣態，提供一種液體噴射設備，包含記錄媒體輸送部；及上述液體噴射頭。
根據本發明的第七樣態，提供一種超音波馬達，包含內部設置有上述壓電元件或上述多層壓電元件的振動體；及與該振動體接觸的移動體。
根據本發明的第八樣態，提供一種光學裝置，包含驅動部，該驅動部包括上述超音波馬達。
根據本發明的第九樣態，提供一種振動設備，包含振動體，該振動體包括上面設置有上述壓電元件或上述多層壓電元件的振動板。
根據本發明的第十樣態，提供一種除塵設備，包含振動部分，該振動部分包括上述振動設備。
根據本發明的第十一樣態，提供一種成像設備，包含上述除塵設備；及成像元件單元。該除塵設備的該振動板係設置在該成像元件單元的光接收側表面上。
根據本發明的第十二樣態，提供一種電子裝置，包含壓電聲響組件，該壓電聲響組件包含上述壓電元件或上述多層壓電元件。
本發明之其他特性將從參考該等隨附圖式之示範實施例的以下描述而變得明顯。
根據本發明的樣態，可提供不含任何鉛、鉀、及鈷中任一者，並具有高居里溫度、高機械品質因子、及良好壓電性質的壓電陶瓷及用於製造該壓電陶瓷的方法。根據本發明的其他樣態，可提供包括該壓電陶瓷的壓電元件、多層壓電元件、液體噴射頭、液體噴射設備、超音波馬達、光學裝置、振動設備、除塵設備、成像設備、及電子裝置。
因為根據本發明之樣態的壓電陶瓷不含鉛，其具有低環境負擔，並因為其不含鉀，也具有良好可燒結性及高抗濕性。
1、51、332、501、1011‧‧‧第一電極
2‧‧‧壓電材料部分
3、53、333、503、1013‧‧‧第二電極
54、504‧‧‧壓電陶瓷層
55、505、505a、505b‧‧‧內部電極
101、330、2012‧‧‧壓電元件
102‧‧‧單獨液體室
103、320‧‧‧振動板
104‧‧‧液體室隔板
105‧‧‧噴射埠
106‧‧‧連通孔
107‧‧‧共同液體室
108‧‧‧緩衝層
200‧‧‧快門單元
201、204‧‧‧振動器
202、205、725c‧‧‧轉子
203‧‧‧輸出軸
206‧‧‧壓力彈簧
300‧‧‧主體機殼
310‧‧‧除塵設備
331‧‧‧壓電陶瓷
336‧‧‧第一電極表面
337‧‧‧第二電極表面
400‧‧‧成像單元
506a、506b‧‧‧外電極
601‧‧‧相機主體
602‧‧‧載置部分
605‧‧‧反射鏡盒
606‧‧‧主反射鏡(即時歸位反射鏡)
702‧‧‧對焦鏡頭
711‧‧‧機架
712‧‧‧固定鏡筒
712a、724b‧‧‧機架側表面
712b‧‧‧外緣
713‧‧‧直進導引鏡筒
713a‧‧‧直進導引溝槽
713b‧‧‧周邊溝槽
714‧‧‧前鏡頭組鏡筒
715‧‧‧凸輪環
715a‧‧‧凸輪溝槽
715b‧‧‧凹槽部分
716‧‧‧後鏡頭組鏡筒
717a、717b‧‧‧凸輪滾子
718‧‧‧螺釘
719‧‧‧滾子
720‧‧‧旋轉傳輸環
720f‧‧‧軸
722‧‧‧滾輪
722a‧‧‧大直徑部分
722b‧‧‧小直徑部分
724‧‧‧手動對焦環
724a‧‧‧前表面
724c‧‧‧內緣
725‧‧‧超音波馬達
725b‧‧‧定子
726‧‧‧波形墊圈
727‧‧‧滾珠座圈
728‧‧‧對焦鍵
729‧‧‧接頭
732‧‧‧墊圈
733‧‧‧低磨擦片(墊圈)
881‧‧‧液體噴射設備
882、885、887‧‧‧外部組件
890‧‧‧復位部
891‧‧‧記錄部
892‧‧‧托架
896‧‧‧設備主體
897‧‧‧自動饋送部
898‧‧‧排放埠
899‧‧‧運送部
901‧‧‧光學設備
908‧‧‧快門鈕
909‧‧‧頻閃發光部
912‧‧‧揚聲器
914‧‧‧麥克風
916‧‧‧輔助光束部
931‧‧‧主體
932‧‧‧變焦桿
933‧‧‧電源鈕
1012‧‧‧壓電材料
2011‧‧‧彈性金屬環
2013‧‧‧有機黏合劑
2041‧‧‧圓柱彈性金屬體
2042‧‧‧多層壓電元件
圖1係概要地描繪根據本發明之實施例的壓電元件的圖。
圖2A及2B係根據本發明之實施例的多層壓電元件之範例的概要橫剖面圖。
圖3A及3B係概要地描繪根據本發明之實施例的液體噴射頭的圖。
圖4係概要地描繪根據本發明之實施例的液體噴射設備的圖。
圖5係概要地描繪根據本發明之另一實施例的液體噴射設備的圖。
圖6A及6B係概要地描繪根據實施例之實施例的超音波馬達之範例的圖。
圖7A及7B係概要地描繪根據實施例之實施例的光學裝置的圖。
圖8係概要地描繪根據本發明之另一實施例的光學裝置的圖。
圖9A及9B係概要地描繪根據本發明的實施例之包括振動設備的除塵設備的圖。
圖10A至10C係概要地描繪包括在除塵設備中之根據本發明的實施例之壓電元件的圖。
圖11A及11B係概要地描繪根據本發明之實施例的除塵設備之振動原理的圖。
圖12係概要地描繪根據本發明之實施例的成像設備的圖。
圖13係概要地描繪根據本發明之另一實施例的成像設備的圖。
圖14係概要地描繪根據本發明之實施例的電子裝置的圖。
圖15A至15C分別係製備於比較範例3、範例1、及範例2中的壓電陶瓷之表面的光學顯微鏡影像。
於下文描述本發明的實施例。
本發明相關於提供一種無鉛壓電陶瓷，其包 括具有高居里溫度、高機械品質因子、及良好壓電性質的鈦酸鋇及鈮酸鈉(SN-BT)的固體溶液。藉由將根據本發明之實施例的壓電陶瓷的特徵利用為介電材料，其可使用在各種應用中，諸如，電容器、記憶體、及感測器。
根據實施例的壓電陶瓷包括藉由下列通式(1)表示的鈣鈦礦型金屬氧化物；CuO；及MgO。在該壓電陶瓷中，CuO的含量係該鈣鈦礦型金屬氧化物之含量的0.1mol%或更多及1mol%或更少，且MgO的含量係該鈣鈦礦型金屬氧化物之含量的0.1mol%或更多及2mol%或更少。
通式(1)：(NaxBa1-y)(NbyTi1-y)O3，其中0.85x0.92、0.85y0.92、且0.95x/y1.05。
使用於本文中的術語「鈣鈦礦型金屬氧化物」係指具有鈣鈦礦型結構(也稱為「鈣鈦礦結構」)的金屬氧化物，其理想上係立方晶體結構，如在Iwanami Rikagaku Jiten(Iwanami的物理及化學字典)第5版(由Iwanami Shoten,Publishers於1998年2月20日出版)中所描述的。具有鈣鈦礦結構的金屬氧化物通常藉由化學方程式ABO3表示。元素A及B以離子形式分別佔據鈣鈦礦型金屬氧化物之單元胞的特定位置，亦即，A-位點及B-位點。例如，在立方晶體系統的單元胞中，A-位點元素佔據立方體的隅角，B-位點元素佔據立方體的體中心，且O以氧陰離子的形式座落在立方體的面心位置。A-位點元素採12-次配位，且B-位點元素採6-次配位。
在藉由上述通式(1)表示的金屬氧化物中，佔據A-位點的元素係Na或Ba，且佔據B-位點的元素係Ti或Nb。然而，部分Na或Ba可佔據B-位點。相似地，部分Ti或Nb可佔據A-位點。
雖然在通式(1)中的B-位點元素對O元素的莫耳比率係1：3，即使當莫耳比率輕微地偏離1：3(例如，1.00：2.94至1.00：3.06)時，本發明的範圍仍涵蓋具有鈣鈦礦結構作為主相的任何金屬氧化物。該金屬氧化物是否具有鈣鈦礦結構能藉由使用，例如，X射線繞射或電子繞射分析該金屬氧化物的結構而決定。
使用於本文中的術語「陶瓷」係指經由燒結處理得到之晶粒的聚集體(也稱為「燒結體」)，亦即，包括金屬氧化物作為基礎成分的多晶體。使用於本文中的術語「陶瓷」仍涵蓋已在燒結後受處理的陶瓷。
上述通式(1)表示包含y莫耳的Nax/yNbO3及1-y莫耳之BaTiO3的鈣鈦礦型金屬氧化物的組成。藉由上述通式(1)表示的鈣鈦礦型金屬氧化物係BaTiO3及NaNbO3的固體溶液，其藉由將鈦酸鋇溶解在呈固體形式的鈮酸鈉中而製造。包含在該固體溶液中之Na對Nb的莫耳比率(Na/Nb)可依據所使用的原料粉末的組成物及所稱重的原料粉末量而變為大於1。另一方面，當Na在煅燒或燒結處理期間揮發時，Na/Nb比率可變為少於1。因此，慮及在根據實施例之壓電陶瓷中的Na含量可過度高於或低於該壓電陶瓷中之Nb含量的情形，在通式(1) 中，用於Na的指數係藉由與用於Nb之指數「y」不同的「x」表示。
在通式(1)中，x的範圍係0.85x0.92。若Na含量x少於0.85，壓電陶瓷的居里溫度變為低於120℃。若Na含量x多於0.92，壓電陶瓷的壓電性質變得退化。較佳地，x的範圍係0.85x0.90。
在通式(1)中，y的範圍係0.85y0.92。若Nb含量y少於0.85，壓電陶瓷的居里溫度變為低於120℃。若Nb含量y超過0.92，壓電陶瓷的壓電性質變得退化。較佳地，y的範圍係0.85y0.90。
在通式(1)中，Na含量x對Nb含量y的比率x/y的範圍係0.95x/y1.05。若Na含量比Nb含量低5%以上，具有與Ba4Nb2O9、Ba6Ti7Nb9O42、Ba3Nb4Ti4O21、及Ba3Nb3.2Ti5O21等相似之X射線繞射型樣的相(在下文中，稱為「雜相」)可發生在壓電陶瓷中，其降低該壓電陶瓷的機電耦合係數。若Na含量比Nb含量高5%以上，該壓電陶瓷的機械品質因子及絕緣性質可退化。當Na含量x對Nb含量y的比率x/y落在0.95x/y1.05內時，可降低雜相發生的風險，其允許製造具有良好絕緣性質，亦即，良好壓電性質的壓電陶瓷。
在根據實施例的壓電陶瓷中，CuO的含量係藉由上述通式(1)表示之鈣鈦礦型金屬氧化物之含量的0.1mol%或更高及1.00mol%或更低。CuO加至壓電陶瓷增強該壓電陶瓷的壓電性質並降低該壓電陶瓷的燒結溫 度。在根據實施例的壓電陶瓷中，CuO的含量係藉由上述通式(1)表示之鈣鈦礦型金屬氧化物之含量的0.1mol%或更高及0.5mol%或更低為佳。當CuO含量落在上述範圍內時，該壓電陶瓷具有比不包括CuO之壓電陶瓷更高10%或更多的壓電常數。該壓電陶瓷的燒結溫度越低，由CuO的加入所導致的該壓電陶瓷之壓電常數的增加越顯著。
在根據實施例的壓電陶瓷中，MgO的含量係藉由通式(1)表示之鈣鈦礦型金屬氧化物之含量的0.1mol%或更高及2.00mol%或更低。若MgO含量超過鈣鈦礦型金屬氧化物之含量的2.00mol%，該壓電陶瓷的壓電性質可退化。若MgO含量少於鈣鈦礦型金屬氧化物之含量的0.1mol%，不能增加該壓電陶瓷的機械品質因子。
Cu及Mg可存在於鈣鈦礦結構的A-位點(12-配位)、B-位點(6-配位)、或A-位點及B-位點二者。在另一情形中，Cu及Mg可存在於陶瓷的顆粒邊界。
具有低熔點，Cu及CuO促進液相燒結。此可導致Cu或CuO在顆粒邊界的凝析。促進液相燒結降低形成在燒結體中的孔數，從而增加燒結體的密度。孔數的降低導致該壓電陶瓷之機械品質因子及楊格模數的增加。
當B-位點為Cu或Mg所取代時，在該壓電陶瓷受極化後，內部電場發生在該壓電陶瓷內側。內部電場的存在抑制由外部電場所導致的域壁振盪，其增加該壓電陶瓷的機械品質因子。該內部電場能藉由決定極化-電場 磁滯曲線而評估。在經決定磁滯曲線的基礎上，能決定自發極化從負交換至正的矯頑電場(+Ec)及自發極化從正交換至負的矯頑電場(-Ec)。當內部電場不存在時，+Ec及-Ec的幅度彼此相等。當內部電場存在時，磁滯曲線的中心在x-軸(電場的軸)方向上移位。將內部電場的幅度計算為+Ec及-Ec的平均值。磁滯曲線可使用市售鐵電評估系統決定。通常，磁滯曲線係藉由施加三角波交流電場或正弦波交流電場至樣本而決定。磁滯曲線使用軟體而中心化，使得當施加最大正及負電場至樣本時所量測之極化的平均值對準y-軸的零。Cu及Mg在樣本中的分佈及Cu或Mg在樣本中佔據的位點也可使用電子顯微鏡、能量散佈X射線光譜儀、X射線繞射儀、拉曼散射、或穿透式電子顯微鏡評估。
為防止根據實施例的壓電陶瓷由於在裝置製備期間的加熱或由於在裝置操作期間所產生的熱而去極化，選擇根據實施例之壓電陶瓷的組成使得該壓電陶瓷的居里溫度為120℃或更高為佳，125℃或更高較佳，130℃或更高更佳。根據實施例的壓電陶瓷的居里溫度能藉由改變組成參數x及y、Cu及Mg的含量、及壓電材料中的微尺度組成均勻性而受控制。
使用於本文中的術語「居里溫度」係指在居里-懷士定律的基礎上估算的居里溫度，並也指介電常數在鐵電相及順電相(正方晶相)之間的相變溫度的附近變為局部最大的溫度。
為易於產生根據實施例的壓電陶瓷或易於控制該壓電陶瓷的物理性質，部分的Ba可為二價元素，諸如，Sr或Ca，所取代。相似地，只要五價元素的含量為20mol%或更低，部分的Nb可為五價元素，諸如，Ta或V，所取代。相似地，只要Zr或Sn的含量為20mol%或更低，部分的Ti可為Zr或Sn所取代，且只要Li的含量為15mol%或更低，部分的Na可為Li所取代。相似地，選自Mn、Ni、及Zn的至少一元素可用以通式(1)表示之鈣鈦礦型金屬氧化物的含量的5mol%或更低的含量加入。相似地，選自La、Ce、Pr、Nd、Pm、Sm、Eu、Gd、Tb、Dy、Ho、Er、Tm、及Yb的至少一元素可用以通式(1)表示之鈣鈦礦型金屬氧化物的含量的5mol%或更低的含量加入。相似地，包括選自Si及B之至少一元素的助燒結劑可在金屬基礎上相對於100重量份的壓電陶瓷以0.001重量份或更多及4.000重量份或更少的量加入。
製造根據實施例之壓電陶瓷的方法包括燒結包括至少Na、Nb、Ba、Ti、Cu、及Mg的原料粉末。包括在該原料粉末中之Na對Nb的莫耳比率係0.95Na/Nb1.10。
在根據實施例的壓電陶瓷的製造中，製備粉壓坯。該粉壓坯係藉由壓實尚未受燒結的原料粉末而製備的固體。該原料粉末具有高純度為佳。該原料粉末可包括構成壓電陶瓷之金屬氧化物或金屬鹽的粉末或液體。該原 料粉末可包括鈣鈦礦型金屬氧化物的粉末，諸如，鈦酸鋇粉末或鈮酸鈉粉末。各種銅化合物的粉末，諸如，氧化銅(I)、氧化銅(II)、碳酸銅、醋酸銅(II)、及草酸銅，可使用為Cu成分。鎂化合物的粉末，諸如，氧化鎂，可使用為Mg成分。
壓實該原料粉末之方法的範例包括單軸壓製、冷均壓、熱均壓、鑄造、及擠製。粉壓坯可從粒化粉末製備。從粒化粉末製備的粉壓坯的優點在於在已燒結此種粉壓坯之後，燒結體中的晶粒的尺寸分佈可能係均勻的。
用於粒化壓電陶瓷之原料粉末的方法可係，但未特別受限於噴霧乾燥法，以實現粒化粉末之顆粒尺寸的更高均勻性。
用於粒化原料粉末之黏結劑的範例包括聚乙烯醇(PVA)、聚乙烯丁醛(PVB)、及丙烯酸樹脂。所加入的黏結劑的量為1至10重量份為佳，且為了增加粉壓坯的密度，相對於100重量份之壓電陶瓷的上述原料粉末，2至5重量份更佳。
用於燒結該粉壓坯之方法的範例包括，但未特別受限於使用電爐燒結、使用燃氣爐燒結、電加熱、微波燒結、毫米波燒結、及熱均壓(HIP)。用於燒結的電爐及燃氣爐可係連續爐或批次爐任一者。
燒結溫度未受特別限制。藉由將Cu及Mg與SN-BT混合而製造的根據實施例的壓電陶瓷具有足夠的壓 電性質，即使當該壓電陶瓷已在低溫受處理時。例如，在由SN-BT組成的先前技術的壓電陶瓷僅在燒結溫度為1280℃或更高時具有足夠高的密度及足夠的壓電性質的同時，即使當燒結溫度為1200℃或更低時，根據實施例的壓電陶瓷具有足夠高的密度及足夠的壓電性質。
為藉由燒結以良好的可再製性製造具有一致性質的壓電陶瓷，以在上述燒結溫度範圍內的固定溫度實施燒結2小時或更多及48小時或更少為佳。可利用諸如二步驟燒結的燒結法。然而，考慮生產力，使用溫度不突然改變的燒結法為佳。
依據平均等效圓直徑，根據實施例之壓電陶瓷的晶粒尺寸係0.5μm或更大及20μm或更小為佳。若平均直徑超過20μm，不能確保用於切割處理及研磨處理的足夠強度。若平均直徑小於0.5μm，該壓電陶瓷的壓電性質可退化。當壓電陶瓷之晶粒的平均等效圓直徑係0.5μm或更大及20μm或更小時，此種壓電陶瓷可適用於製造壓電元件。須注意使用於本文中的術語「平均等效圓直徑」係指複數個晶粒之等效圓直徑的平均值。平均等效圓直徑能藉由處理壓電陶瓷之表面的攝影影像而計算，其係使用光學顯微鏡或掃描式電子顯微鏡取得。可依據待量測顆粒的直徑適當地使用光學顯微鏡或電子顯微鏡，因為依據待量測顆粒的直徑，適合該量測的倍率不同。此處，將平均等效圓直徑超過20μm的情形視為「不正常顆粒成長」。
包括在用於製造根據實施例的壓電陶瓷之原 料粉末中的Na對Nb的莫耳比率(Na/Nb)係0.95或更高及1.10或更低為佳。若原料粉末中的Na/Nb比率低於0.95，壓電陶瓷中的Na/Nb比率變為低於0.95，其導致雜相發生且因此降低該壓電陶瓷的機電耦合係數。若原料粉末中的Na/Nb比率超過1.10，壓電陶瓷中的Na/Nb比率可超過1.05，相較於Na/Nb比率係1.05或更低的樣本，其使該壓電陶瓷的機械品質因子及絕緣性質退化。
根據實施例之壓電陶瓷的燒結溫度係1200℃或更低為佳，且係1150℃或更低更佳。超過1200℃的燒結溫度可降低該壓電陶瓷的密度。該壓電陶瓷的密度能在阿基米德原理的基礎上量測。當藉由將壓電陶瓷的量測密度除以壓電陶瓷的理論密度而計算的壓電陶瓷的相對密度係94%或更高時，認為該壓電陶瓷中的晶體化已發生至足夠程度。具有低於94%的相對密度的樣本可具有比具有94%或更高之相對密度的樣本更低的機電耦合係數。
燒結溫度係1200℃或更高為佳也來自製造該壓電元件之成本的觀點。在包括以Ag/Pd糊組成之內部電極的多層壓電元件係以高於1200℃的溫度燒結的情形中，必需將Pd的比例增加至高於30%以增強內部電極的耐熱性。在係昂貴元素之Pd之比例上的增加可觀地增加製造壓電元件的成本。1200℃或更低的燒結溫度有利地增加壓電陶瓷的密度，並容許使用具有低耐熱性的低廉電極。
壓電元件
於下文描述根據本發明之實施例的壓電元件。
圖1係概要地描繪根據實施例之壓電元件的圖。根據實施例的壓電元件包括第一電極1、壓電材料部分2、及第二電極3。該壓電材料部分2包括上述壓電陶瓷。
當上述壓電陶瓷形成為包括第一及第二電極的壓電元件時，能評估該壓電陶瓷的壓電性質。第一及第二電極係各者具有約5nm至約10μm之厚度的導電層。用於導電層的材料並未受特別限制，並可使用常用於製造壓電元件的任何材料。此種材料的範例包括金屬，諸如，Ti、Pt、Ta、Ir、Sr、In、Sn、Au、Al、Fe、Cr、Ni、Pd、Ag、及Cu、及此等金屬的化合物。
第一及第二電極可僅包括選自上述金屬及化合物的一種物質或以多層體的形式包括選自上述金屬的二或多種物質。第一及第二電極可包括不同材料。
用於形成第一及第二電極的方法未受限制。第一及第二電極可藉由金屬糊的烘烤、濺鍍、或氣相沈積而形成。第一及第二電極可選擇性地以期望形狀型樣化。
極化處理
壓電元件中的自發極化的方向在一方向上對準更佳。當壓電元件中的自發極化的方向在一方向上對準 時，該壓電元件具有大壓電常數。
用於極化壓電元件之方法未受特別限制。極化處理可在空氣中或聚矽氧油中實施。實施極化處理的溫度係60℃至150℃為佳。然而，用於實施極化處理的最佳條件可依據構成壓電元件之壓電陶瓷的組成而稍微不同。用於實施極化處理所施加的電場係10至30kV/cm為佳。
共振-反共振法
壓電元件的壓電常數及機械品質因子能從使用根據日本電子資訊技術產業協會之標準(JEITA EM-4501)的市售阻抗分析器量測共振頻率及反共振頻率的結果計算出。在下文中，此方法稱為「共振-反共振法」。
多層壓電元件
於下文描述根據本發明之實施例的多層壓電元件。
根據實施例的多層壓電元件包括複數個壓電陶瓷層及各者包括內部電極的複數個電極層。該等壓電陶瓷層及該等電極層交替地堆疊在彼此的頂部上。各壓電陶瓷層包括上述壓電陶瓷。
圖2A及2B係根據本發明之實施例的多層壓電元件的概要橫剖面圖。根據實施例的多層壓電元件包括各者包括上述壓電陶瓷的壓電陶瓷層及各者包括內部電極的電極層，彼等交替地堆疊在彼此頂部上。電極層可更包 括外電極，諸如，第一及第二電極。
圖2A描繪根據實施例之多層壓電元件的範例，其包括由交替堆疊在彼此頂部上的二個壓電陶瓷層54及一個內部電極55構成的多層體及將多層體夾於其間的第一及第二電極51及53。壓電陶瓷層及內部電極的數量可如圖2B中描繪的增加且不受限制。描繪於圖2B中之多層壓電元件的另一範例包括由交替地堆疊在彼此頂部上的九個壓電陶瓷層504及八個內部電極505(505a及505b)構成的多層體、將該多層體夾於其間的第一及第二電極501及503、及外電極506a及506b。交替地形成的內部電極505a及505b分別與外電極506a及506b短路。
內部電極55的尺寸及形狀不必然與壓電陶瓷層54的尺寸及形狀相同。內部電極505及外電極506a及506b的尺寸及形狀不必然與壓電陶瓷層504的尺寸及形狀相同。內部電極55及505及外電極506a及506b各者可分割為複數個部分。
內部電極55及505、外電極506a及506b、第一電極51及501、及第二電極53及503係各者具有約5nm至約2000nm之厚度的導電層。用於導電層的材料並未受特別限制，並可使用常用於製造壓電元件的任何材料。此種材料的範例包括金屬，諸如，Ti、Pt、Ta、Ir、Sr、In、Sn、Au、Al、Fe、Cr、Ni、Pd、Ag、及Cu、及此等金屬的化合物。內部電極55及505及外電極506a及506b可僅包括選自上述金屬及化合物的一種物質、選自 上述金屬及氧化物的二或多種物質的混合物或合金、或以多層體之形式選自上述金屬及化合物的二或多種物質。該複數個電極可由不同材料組成。
內部電極55及505各者可包括Ag及Pd，且包括在各內部電極中之Ag的重量M1對Pd之重量M2的M1/M2比率係1.5M1/M29.0為佳。若重量比率M1/M2低於1.5，增加Pd含量增加製備電極的成本，同時增強內部電極的耐熱性。若重量比率M1/M2超過9.0，內部電極的耐熱溫度不充份地變低，其導致內部電極以島型樣不均勻地散佈在多層壓電元件中。從耐熱性及成本觀點，M1/M2比率係2.0M1/M25.0更佳。
從電極材料的成本的觀點，內部電極55及505包括Ni及Cu的至少一者為佳。在此種情形中，根據實施例的多層壓電元件可在還原性大氣中燒結。
複數個電極，諸如，內部電極505，可如圖2B所描繪的彼此短路，以使驅動電壓彼此成相。例如，內部電極505a及第一電極501可與外電極506a短路，且內部電極505b及第二電極503可與外電極506b短路。內部電極505a及505b可交替地設置。使電極彼此短路的方法並未受限制。短路可，例如，藉由在多層壓電元件的側表面上形成電極或佈線或藉由沈積導電材料在形成在壓電材料層504中的通孔內側而建立。
用於製造多層壓電元件的方法
用於製造上述多層壓電元件的範例方法係，但未受限於下文描述的方法，其包括下列步驟：步驟(A)：使包括Na、Nb、Ba、Ti、Cu、及Mg之金屬化合物的原料粉末分散以形成漿體；步驟(B)：沈積漿體在基板上以形成粉壓坯；步驟(C)：形成電極在粉壓坯中，及步驟(D)：燒結包括電極的粉壓坯以製備多層壓電元件。
使用於本文中的術語「粉末」係指固體粒子的組合。「粉末」可係各者包括Na、Nb、Ba、Ti、Cu、及Mg之粒子的組合或各者包括選自此等元素之特定一或多種元素的複數種類的粒子的組合。
使用在上述步驟(A)中之金屬氧化物的粉末可係Na化合物、Nb化合物、Ba化合物、Ti化合物、Cu化合物、或Mg化合物的粉末。Na化合物的範例包括碳酸鈉及鈮酸鈉。Nb化合物的範例包括氧化鈮及鈮酸鈉。Ba化合物的範例包括氧化鋇、碳酸鋇、草酸鋇、醋酸鋇、硝酸鋇、及鈦酸鋇。Ti化合物的範例包括氧化鈦及鈦酸鋇。Cu化合物的範例包括氧化銅、硫酸銅、及醋酸銅。Mg化合物的範例係氧化鎂。
包括在原料粉末中之Na對Nb的莫耳比率(Na/Nb)係0.95或更高及1.10或更低為佳。若原料粉末中的Na/Nb比率低於0.95，壓電陶瓷中的Na/Nb比率變為低於0.95，其導致雜相發生且因此降低機電耦合係 數。若原料粉末中的Na/Nb比率超過1.10，該壓電陶瓷中的Na/Nb比率可超過1.05。若壓電陶瓷中的Na/Nb比率超過1.05，此種壓電陶瓷可具有比Na/Nb比率係1.05或更低的樣本更低的機械品質因子及更低劣的絕緣性質。
於下文描述用於在上述步驟(A)中製備漿體的範例方法。上述金屬化合物的粉末在具有粉末之重量的1.6至1.7倍之重量的溶劑中混合。溶劑的範例包括甲苯、乙醇、甲苯及乙醇的混合溶劑、乙酸正丁酯、及水。在粉末及溶劑使用球磨機混合24小時之後，將黏結劑及塑化劑加至所產生的混合物。該黏結劑的範例包括聚乙烯醇(PVA)、聚乙烯丁醛(PVB)、及丙烯酸樹脂。在PVB使用為黏結劑的情形中，溶劑及PVB之間的重量比率設定為，例如，88：12。塑化劑的範例包括癸二酸二辛酯、鄰苯二甲酸二辛酯、及鄰苯二甲酸二丁酯。在塑化劑係鄰苯二甲酸二丁酯的情形中，將塑化劑的重量設定成等於黏結劑的重量。混合物更使用球磨機混合整夜。溶劑及黏結劑的量受控制成使得漿體的滯度變為300至500mPa．s。
在上述步驟(B)中製備的粉壓坯係上述金屬化合物之粉末、黏結劑、及塑化劑的薄片狀混合物。在上述步驟(B)中用於製備粉壓坯的範例方法係薄片成形，其藉由刮刀法等實行。在刮刀法中，使用刮刀將漿體施加至基板並乾燥其以形成薄片狀粉壓坯。該基板可係，例如，PET膜。上面待沈積有該漿體的PET膜的表面可塗佈 有氟等，以使得粉壓坯易於從該基板移除。所沈積的漿體可藉由空氣乾燥或熱氣乾燥而乾燥。粉壓坯的厚度並未受特別限制，並可依據多層壓電元件的厚度改變。粉壓坯的厚度能藉由，例如，增加漿體的黏度而增加。
在上述步驟(C)中用於形成電極，亦即，內部電極505及外電極506a及506b，的方法並未受限制。此等電極可藉由，例如，金屬糊的烘烤、濺鍍、氣相沈積、或印刷而形成。壓電陶瓷層504的厚度及間隔間距可降低以降低驅動電壓。在此種情形中，包括壓電陶瓷層504及內部電極505a及505b之前驅物的多層體可一次燒結。在選擇此處理的情形中，選擇內部電極的材料使得內部電極的形狀不由於壓電陶瓷層504之燒結所需的溫度而改變且內部電極的導電性不由於該溫度而變得退化係可取的。內部電極505a及505b及外電極506a及506b可由具有比Pt更低的熔點及更低之價格的金屬形成，諸如，Ag、Pd、Au、Cu、Ni、或彼等的合金。或者，外電極506a及506b可在該多層體的燒結之後形成。在此種情形中，除了Ag、Pd、Cu、及Ni外，Al及以碳為底質的電極材料也可用於形成外電極506a及506b。
上述電極可藉由絲網列印法形成。在絲網列印法中，金屬糊係使用刮勺經由網板施加至沈積在基板上的粉壓坯。篩目形成在至少一部分的網板中，並將沈積在篩目形成於其中之該部分上的金屬糊施加至粉壓坯。形成在網板中的篩目可被型樣化。藉由使用金屬糊將型樣轉移 至粉壓坯，呈該型樣的電極形成在粉壓坯上。
在電極於上述步驟(C)中形成之後，從基板移除粉壓坯，且隨後堆疊在彼此頂部上的一或複數個粉壓坯受壓力連結。壓力連結法的範例包括單軸壓製、冷均壓、及熱均壓。因為熱均壓允許多層體各向同性且均勻的受壓，其係有利的。在壓力連結期間，溫度可在接近該黏結劑之玻璃轉移溫度的溫度增加，以增加壓力連結的強度。複數個粉壓坯可堆疊在彼此頂部上，然後受壓力連結以實現期望厚度。例如，粉壓坯的多層體可藉由堆疊10至100層的粉壓坯在彼此頂部上，然後在粉壓坯的堆疊方向上以50℃至80℃的溫度及10至60MPa的壓力熱壓連結所產生的多層體10秒至10分鐘而形成。放置調正標示在電極上允許複數個粉壓坯以高精確度對準堆疊。不消說，在各粉壓坯中形成用於對準的通孔也允許粉壓坯以高精確度堆疊。
上述步驟(D)中之粉壓坯的燒結溫度並未受特別限制，但係包括在粉壓坯中的所有化合物均反應且晶體成長至充份程度的溫度為佳。燒結溫度係1200℃或更低為佳，以設定壓電陶瓷之顆粒的直徑在1至20μm內。在上述溫度範圍中燒結的多層壓電元件具有良好的壓電性質。在上述步驟(C)中形成的電極係由包括Ni作為主成分的材料組成的情形中，可在上述步驟(D)中使用能使用其實施常壓燒結的爐。在黏結劑藉由200℃至600℃在空氣中的燃燒移除之後，將大氣改變成還原性大氣，且燒 結係以1550℃或更低實施，1200℃或更低為佳。使用於本文中的術語「還原性大氣」係指主要由氫(H2)及氮(N2)組成之混合氣體的大氣。氫對氮的體積分率係H2：N2=1：99至10：90為佳。該混合氣體可包括氧。在此種情形中，氧濃度係10-12帕或更高及10-4帕或更低，且係10-8帕或更高及10-5帕或更低更佳。氧濃度能使用氧化鋯氧感測器量測。藉由使用Ni電極，根據實施例的多層壓電元件能以低成本製造。在還原性大氣中受燒結之後，粉壓坯可在降低至600℃的溫度藉由以空氣(氧化大氣)取代該大氣而受氧化。在燒結體從燒結爐移除之後，將導電糊施加至內部電極的邊緣於該處暴露的燒結體的側表面，然後乾燥其以形成外電極。
液體噴射頭
於下文描述根據本發明之實施例的液體噴射頭。
根據實施例的液體噴射頭包括液體室，其包括在內部設置有上述壓電元件或上述多層壓電元件的振動部分，及與該液體室連通的噴射埠。
圖3A及3B係概要地描繪根據實施例之液體噴射頭的圖。如圖3A及3B所描繪的，根據實施例的液體噴射頭包括上述壓電元件101。壓電元件101包括第一電極1011、壓電材料1012、及第二電極1013。如圖3B所描繪的，壓電材料1012可依需要型樣化。
圖3B係描繪根據實施例之液體噴射頭的圖，其包括噴射埠105、單獨液體室102、個別單獨液體室102及個別噴射埠105經由其連通的連通孔106、液體室隔板104、共同液體室107、振動板103、及壓電元件101。壓電元件101的形狀在圖3B中係矩形，但可替代地係橢圓形、圓形、或多邊形等。通常，壓電陶瓷1012具有實質順應於單獨液體室102之形狀的形狀。
參考圖3A詳細地描述包括在根據實施例之液體噴射頭中的壓電元件101附近的部分。圖3A係在描繪於圖3B中的壓電元件之寬度方向上取得的橫剖面圖。描繪於圖3A中的壓電元件101的橫剖面的形狀係矩形，但可替代地係梯形或倒梯形。
在圖3A中，第一電極1011用作下電極，且第二電極1013用作上電極。然而，第一電極1011及第二電極1013的配置並未受限於此。例如，第一電極1011可用作下電極或上電極。相似地，第二電極1013可用作上電極或下電極。緩衝層108可選擇性地插在振動板103及下電極之間。上述電極簡單地由於用於製造該裝置的不同方法而具有不同名稱，且無論如何能實現實施例的有利效應。
在液體噴射頭中，由於壓電陶瓷1012的伸縮，振動板103垂直地振動，從而施加壓力至包含在單獨液體室102中的液體。因此，液體經由噴射埠105噴射。根據實施例的液體噴射頭可使用為列印機的組件或用於製 造電子裝置。
振動板103的厚度係1.0μm或更多及15μm或更少，1.5μm或更多及8μm或更少為佳。用於振動板的材料係Si為佳，但未受限於其。包括在振動板中的Si可摻雜有硼或磷。形成在振動板上的緩衝層及電極層可併入振動板中。緩衝層108的厚度係5nm或更大以及300nm或更小，係10nm或更大以及200nm或更小為佳。噴射埠105的尺寸依據等效圓直徑係5μm或更大及40μm或更小。噴射埠105的形狀可係圓形、星形、矩形、或三角形。
液體噴射設備
於下文描述根據本發明之實施例的液體噴射設備。根據實施例的液體噴射設備包括記錄媒體輸送部及上述液體噴射頭。根據實施例的液體噴射設備包括接收器供應部分及上述液體噴射頭。
根據實施例的液體噴射設備的範例係描繪於圖4及5中的噴墨記錄設備。圖5描繪已自其移除外部組件882至885及887之描繪於圖4中的液體噴射設備881(噴墨記錄設備)的部分。噴墨記錄設備881包括用作記錄器的記錄紙經由其在設備主體896內側自動地饋送的自動饋送部897、用作記錄器供應部分的運送部899，經由自動饋送部897饋送的記錄紙經由其導引至預定記錄位置，然後導引至排放埠898；運送至記錄位置的記錄紙在 其內部被記錄的記錄部891；及記錄部891之復位在其內部實施的復位部890。記錄部891包括托架892，其包括上述液體噴射頭並沿著軌道往復。
在上述噴墨記錄設備中，傳送自電腦的電訊號導致托架892沿著軌道往復，且驅動電壓在壓電陶瓷夾於其間的電極之間的施加導致壓電陶瓷變形。藉由使用壓電材料的形變，使用插在壓電材料及單獨液體室102之間的振動板103施加壓力至單獨液體室102，如圖3B所描繪的。此導致墨水噴射通過噴射埠105以實施記錄。
根據實施例的液體噴射設備允許液體以高速均勻地噴射。此外，液體噴射設備的尺寸可減少。
在上文中將列印機取為範例而描述根據實施例的液體噴射設備。然而，根據實施例的液體噴射設備也可使用為噴墨記錄設備，諸如，傳真機、多功能機器、或複印機，或使用為工業液體噴射設備。
此外，根據實施例的液體噴射設備允許使用者選擇適用於該應用的接收器。根據實施例的液體噴射設備可組態成使得液體噴射頭相對於放置在用作供應部分之台上的接收器移動。
超音波馬達
於下文描述根據本發明之實施例的超音波馬達。根據實施例的超音波馬達包括在內部設置有上述壓電元件或上述多層壓電元件的振動體及與該振動體接觸的移 動體。
圖6A及6B係概要地描繪根據實施例之超音波馬達的範例的圖。圖6A描繪根據實施例之超音波馬達的範例，其中該壓電元件係由單一層構成。此超音波馬達包括振動器201、藉由壓力彈簧(未顯示於圖式中)按壓以與振動器201的滑動表面接觸的轉子202、及與轉子202積集地設置的輸出軸203。振動器201包括彈性金屬環2011、上述壓電元件2012、及壓電元件2012以其接合至彈性環2011的有機黏合劑2013(例如，以環氧樹脂為底質之黏合劑或以氰基丙烯酸酯為底質的黏合劑)。壓電元件2012包括第一及第二電極及插於其間的壓電陶瓷(未顯示於圖式中)。
在相位上彼此相距π/2之奇數倍的二交流電壓施加至該壓電元件時，連續波在振動器201中產生，其導致振動器201之滑動表面上的每一點以橢圓軌道移動。受按壓以與振動器201之滑動表面接觸的轉子202經受來自振動器201的摩擦力，且因此在與連續波之方向相對的方向上旋轉。將受驅動的本體(未顯示於圖式中)連接至輸出軸203並由於轉子202的旋轉力而受驅動。
在電壓施加至壓電陶瓷時，該壓電陶瓷由於橫向壓電效應而脹縮。該壓電陶瓷的脹縮導致該彈性體，諸如，連接至該壓電元件的金屬，彎曲。此種類的上述超音波馬達使用上述原理。
圖6B描繪根據實施例之超音波馬達的另一範 例，其包括具有多層結構的壓電元件。振動器204包括圓柱彈性金屬體2041及插於彈性體2041之上及下部分之間的多層壓電元件2042。多層壓電元件2042包括由堆疊在彼此頂部上的複數個壓電陶瓷構成的多層體(未顯示於圖式中)、設置在多層體之外表面上的第一及第二電極、及設置在多層體之內表面上的內部電極。彈性金屬體2041的一端以螺栓栓緊，從而將多層壓電元件2042固定在彈性金屬體2041之上及下部分之間。因此，形成振動器204。
在相位上彼此相距的交流電壓施加至多層壓電元件2042時，在振動器204中激發彼此正交的二振盪。該二振盪組合成圓形振盪，其驅動振動器204的邊緣部分。振動器204的上部分窄化以在其中形成周邊溝槽，其增加用於驅動之振盪的幅度。
轉子205由壓力彈簧206按壓以與振動器204接觸，且因此將用於驅動的摩擦力施加至轉子205。轉子205藉由軸承旋轉地支撐。
光學裝置
於下文描述根據本發明之實施例的光學裝置。根據實施例的光學裝置包括驅動部，其包括上述超音波馬達。
圖7A及7B係用於單鏡頭反射式相機之可交換鏡筒的主要部分的橫剖面圖，其係根據實施例之光學裝 置的範例。圖8係用於單鏡頭反射式相機之可交換鏡筒的分解透視圖，其係根據實施例之光學裝置的範例。將固定鏡筒712、直進導引鏡筒713、及前鏡頭組鏡筒714固定至可拆裝至相機的機架711上。此等組件係可交換鏡頭鏡筒的固定構件。
直進導引溝槽713a在用於導引對焦鏡頭702的光學軸方向上形成在直進導引鏡筒713中。對焦鏡頭702係由後鏡頭組鏡筒716所支撐，使用螺釘718將在徑向方向上朝外凸出的凸輪滾子717a及717b固定至其。凸輪滾子717a裝配在直進導引溝槽713a中。
凸輪環715旋轉裝配至直進導引鏡筒713的內週。將固定至凸輪環715的滾子719裝配在直進導引鏡筒713的周邊溝槽713b中，從而將直進導引鏡筒713及凸輪環715之間的相對位移限制在光軸方向上。用於對焦鏡頭702的凸輪溝槽715a形成在凸輪環715中。上述凸輪滾子717b裝配在凸輪溝槽715a中。
旋轉傳輸環720設置在固定鏡筒712的外緣側上。旋轉傳輸環720藉由可在相對於固定鏡筒712的固定位置旋轉的滾珠座圈727支撐。滾輪722藉由從旋轉傳輸環720輻射狀延伸的軸720f旋轉地支撐。滾輪722的大直徑部分與手動對焦環724的機架側表面724b接觸。滾輪722的小直徑部分722b與接頭729接觸。滾輪722以規律間隔設置在旋轉傳輸環720之外緣上的六個位置，且各滾輪以上述方式配置。
低磨擦片(墊圈構件)733設置在手動對焦環724的內緣上。低磨擦片插在固定鏡筒712的機架側表面712a及手動對焦環724的前表面724a之間。低磨擦片733的外緣具有環狀形狀，並裝配至手動對焦環724的內緣724c。手動對焦環724的內緣724c裝配至固定鏡筒712的外緣712b。低磨擦片733降低發生在手動對焦環724相對於固定鏡筒712繞著光學軸方向旋轉之環旋轉系統中的磨擦力。
藉由朝向鏡頭按壓超音波馬達725的波形墊圈726導致的特定壓力使滾輪722的大直徑部分722a及手動對焦環724的機架側表面724b彼此接觸。也藉由朝向鏡頭按壓超音波馬達725的波形墊圈726導致的適當壓力使滾輪722的小直徑部分722b及接頭729彼此接觸。波形墊圈726在機架方向上的移動藉由插旋機制由連接至固定鏡筒712的墊圈732限制。由波形墊圈726施加的彈力轉移至超音波馬達725，然後轉移至滾輪722，且因此手動對焦環724按壓固定鏡筒712的機架側表面712a。換言之，手動對焦環724配置成以插於其間的低磨擦片733按壓固定鏡筒712的機架側表面712a。
當超音波馬達725使用控制部(未顯示於圖式中)相對於固定鏡筒712旋轉時，由於接頭729及滾輪722的小直徑部分722b之間的磨擦接觸，滾輪722繞著個別軸720f旋轉。繞著個別軸720f旋轉的滾輪722導致旋轉傳輸環720繞著光學軸旋轉(自動對焦)。
當旋轉力經由手動輸入部(未顯示於圖式中)繞著光學軸施加至手動對焦環724時，由於在受按壓而彼此接觸的手動對焦環724之機架側表面724b及滾輪722的大直徑部分722a之間的磨擦力，滾輪722繞著個別軸720f旋轉。滾輪722的大直徑部分722a繞著軸720f的旋轉導致旋轉傳輸環720繞著光學軸旋轉。須注意，在此狀態中，超音波馬達725係藉由轉子725c及定子725b之間的磨擦力保持以不旋轉(手動對焦)。
二對焦鍵728設置在旋轉傳輸環720上的相對位置，並裝配在形成在凸輪環715之邊緣中的凹槽部分715b中。因此，當旋轉傳輸環720在自動對焦或手動對焦中繞著光學軸旋轉時，所產生的旋轉力經由對焦鍵728傳輸至凸輪環715。當凸輪環715由於旋轉力而繞著光學軸旋轉時，其旋轉受凸輪滾子717a及直進導引溝槽713a限制的後鏡頭組鏡筒716藉由凸輪滾子717b沿著凸輪環715之凸輪溝槽715a前後移動。以上述方式，操作對焦鏡頭702以實現對焦。
雖然將用於單鏡頭反射式相機的可交換鏡筒取為範例來描述根據實施例的光學裝置，根據實施例的光學裝置也可使用為包括驅動部的光學裝置，其與相機種類，諸如，小型相機及電子靜物相機，無關地包括超音波馬達。
振動設備及除塵設備
振動設備用於，例如，輸送或移動粒子、粉末、或液體，並也廣泛地使用在電子裝置等中。將包括上述壓電元件的除塵設備取為範例而在下文描述根據本發明之實施例的振動設備。
根據實施例的振動設備包括振動體，其包括上面設置有上述壓電元件或上述多層壓電元件的振動板。根據實施例的除塵設備包括振動體，其包括上面設置有上述壓電元件或上述多層壓電元件的振動板。
圖9A及9B係概要地描繪根據實施例之除塵設備的圖。除塵設備310包括具有板形的壓電元件330及振動板320。壓電元件330可係上述多層壓電元件。振動板320的材料未受限制。在除塵設備310使用在光學裝置中的情形中，振動板320可由透明材料及光反射材料組成。
圖10A至10C係概要地描繪於圖9A及9B中描繪之壓電元件330的圖。圖10A及10C分別描繪壓電元件330的前及背表面。圖10B描繪壓電元件330的側表面。如圖9A至10C所示，壓電元件330包括壓電陶瓷331、第一電極332、及第二電極333。第一電極332及第二電極333設置在壓電陶瓷331的個別主表面上。壓電元件330可如圖9A及9B般地係上述多層壓電元件。在此種情形中，壓電陶瓷331具有在其中壓電材料層及內部電極交替地堆疊在彼此頂部上的結構，且內部電極交替地短路至第一電極332及第二電極333。此允許將在相位上彼 此相距的驅動波形輸入至壓電陶瓷層。使用於本文中的術語「第一電極表面336」係指上面設置有第一電極332的壓電元件330的表面，且其描繪在圖10C的前側上。使用於本文中的術語「第二電極表面337」係指上面設置有第二電極333的壓電元件330的表面，且其描繪在圖10A的前側上。
使用於本文中的術語「電極表面」係指電極設置在其上之壓電元件的表面。例如，第一電極332可如圖10B所示般地延伸至第二電極平面337。
如圖9A及9B所描繪的，壓電元件330的第一電極表面336黏附至振動板320的主表面。在壓電元件330操作時，在各壓電元件330及振動板320之間導致應力，其導致振動板的面外振盪。根據實施例的除塵設備310藉由使用振動板320的面外振盪移除黏附至振動板320之表面的異物，諸如，灰塵。使用於本文中的術語「面外振盪」係指導致振動板在光軸方向上，亦即，在振動板的厚度方向上，移動的彈性振盪。
圖11A及11B係概要地描繪根據實施例的除塵設備310之振動原理的圖。圖11A描繪振動板320，其中面外振盪係由施加彼此同相的交流電壓至該對壓電元件330而導致。構成該對壓電元件330的壓電陶瓷在與壓電元件330之厚度方向相同的方向上極化。除塵設備310以第七振盪模式操作。圖11B描繪振動板320，其中面外振盪係由施加彼此反相(亦即，交流電壓之間的相位差係 180°)的交流電壓至該對壓電元件330而導致。除塵設備310以第六振盪模式操作。藉由使用至少二種不同振盪模式，根據實施例的除塵設備310有效的移除黏附至振動板之表面的灰塵。
成像設備
於下文描述根據本發明之實施例的成像設備。根據實施例的成像設備包括上述除塵設備及成像元件單元。該除塵設備的該振動板係設置在該成像元件單元的光接收側表面上。圖12及13係描繪數位單鏡頭反射式相機的圖，其係根據實施例之成像設備的範例。
圖12係從攝影對象的角度觀看之沒有相機鏡頭單元之相機主體601的前透視圖。圖13係用於解釋圍繞除塵設備及成像單元400的結構之相機內側的概要分解透視圖。
通過相機鏡頭的攝影光通量導引至設置在相機主體601內側的反射鏡盒605。主反射鏡(即時歸位反射鏡)606設置在反射鏡盒605內側的下列二位置：以相關於攝影光軸45°的角度，以將攝影光通量導引朝向五棱鏡(未顯示於圖式中)；及在遠離攝影光通量的位置，以將攝影光通量導引朝向成像元件(未顯示於圖式中)。
反射鏡盒605及快門單元200以離拍攝對象的距離的順序設置在用作相機主體601之框架的主體機殼300的拍攝對象側上。成像單元400設置在主體機殼300 的攝影師側上。成像單元400配置成使得成像元件的成像表面以預定間距平行於載置部分602的附接表面配置，其用作附接相機鏡頭單元的基準。
在上文中將數位單鏡頭反射式相機取為範例而描述根據實施例的成像設備。然而，根據實施例的成像設備也可係相機鏡頭單元-可交換相機，諸如，不包括反射鏡盒605的無反射鏡數位單鏡頭反射式相機。根據實施例的成像設備也可使用為具有可交換相機鏡頭單元的視訊攝影機、任何成像設備，諸如，複印機、傳真機、或掃描器、或在包括成像設備且特別係需要移除黏附至光學組件之表面的灰塵的電器中。
電子裝置
於下文描述根據本發明之實施例的電子裝置。根據實施例的電子裝置包括壓電聲響組件，其包括上述壓電元件或上述多層壓電元件。壓電聲響組件的範例包括揚聲器、蜂鳴器、麥克風、及表面聲波(SAW)元件。
圖14係數位相機之主體931的前透視圖，其係根據實施例之電子裝置的範例。主體931包括設置在其前表面上的光學設備901、麥克風914、頻閃發光部909、及輔助光束部916。因為麥克風914併在主體931內側，藉由虛線指示其。主體931具有形成在麥克風914前方的孔，以經由該孔收集外部聲音。
主體931也包括設置在其上表面上的電源鈕 933、揚聲器912、變焦桿932、及快門鈕908。對焦係使用快門鈕908實現。因為揚聲器912併在主體931內側，藉由虛線指示其。主體931具有形成在揚聲器912上方的孔徑，以經由該孔徑向外傳送聲音。
根據實施例的壓電聲響組件可使用為選自麥克風914、揚聲器912、及表面聲波元件的至少一組件。
在上文中將數位相機取為範例而描述根據實施例的電子裝置。然而，根據實施例的電子裝置也可使用為包括壓電聲響組件的任何電子裝置，諸如，聲音再生裝置、聲音記錄裝置、行動電話、或資訊終端裝置。
如上文所述，根據本發明之實施例的壓電元件及多層壓電元件可合適地使用在液體噴射頭、液體噴射設備、超音波馬達、光學裝置、振動設備、除塵設備、成像設備、或電子裝置中。
藉由使用根據本發明之實施例的壓電元件或多層壓電元件，可提供具有可與含鉛壓電元件的噴嘴密度及噴射速度相較或高於其之噴嘴密度及噴射速度的液體噴射頭。
藉由使用根據本發明之實施例的液體噴射頭，可提供能以與包括含鉛壓電元件的液體噴射設備之速度及精確度相較或高於其之速度及精確度噴射液體的液體噴射設備。
藉由使用根據本發明之實施例的壓電元件或多層壓電元件，可提供具有可與包括含鉛壓電元件的超音 波馬達之驅動力及耐久性相較或高於其之驅動力及耐久性的超音波馬達。
藉由使用根據本發明之實施例的超音波馬達，可提供具有可與包括含鉛壓電元件的光學裝置之耐久性及操作精確性相較或高於其之耐久性及操作精確性的光學裝置。
藉由使用根據本發明之實施例的壓電元件或多層壓電元件，可提供具有可與包括含鉛壓電元件的振動設備之振動力及耐久性相較或高於其之振動力及耐久性的振動設備。
藉由使用根據本發明之實施例的振動設備，可提供具有可與包括含鉛壓電元件的除塵設備之除塵效率及耐久性相較或高於其之除塵效率及耐久性的除塵設備。
藉由使用根據本發明之實施例的除塵設備，可提供具有可與包括含鉛壓電元件的成像設備之除塵能力相較或高於其之除塵能力的成像設備。
藉由使用包括根據本發明之實施例的壓電元件或多層壓電元件的壓電聲響組件，可提供具有可與包括含鉛壓電元件的電子裝置之聲音產生能力相較或高於其之聲音產生能力的電子裝置。
根據本發明之實施例的壓電陶瓷可用於製造液體噴射頭、馬達、及各種裝置，諸如，超音波振動器、壓電致動器、壓電感測器、及鐵電記憶體。
範例
參考下列範例更詳細地描述根據本發明之實施例的壓電陶瓷。然而，本發明並未受限於以下範例。
在以下步驟中製備及評估在範例及比較範例中製備的壓電陶瓷及其中間產物。
比較範例1及2
製備不含Cu的比較壓電陶瓷。在比較範例1中，稱重原料粉末，使得比較壓電陶瓷的組成係(Na0.88Ba0.12)(Nb0.88Ti0.12)O3。在比較範例2中，稱重原料粉末，使得包括在比較壓電陶瓷中之MgO的量係鈣鈦礦型金屬氧化物(Na0.88Ba0.12)(Nb0.88Ti0.12)O3之量(1莫耳)的0.2mol%。所使用的原料粉末係鈮酸鈉(NaNbO3)粉末、鈦酸鋇(BaTiO3)粉末、及氧化鎂(MgO)粉末。鈮酸鈉、鈦酸鋇、及氧化鎂粉末的純度分別係99%或更高、99%或更高、及99.99%或更高。當藉由原子吸收光譜法及ICP發射光譜化學分析量測時，包括在鈮酸鈉中之Na對Nb的莫耳比率係1.00±0.05。將乙醇及氧化鋯球加至經稱重原料粉末，並將所產生的混合物濕碾磨24小時。隨後，該混合物經由篩過濾以移除氧化鋯球。所產生之包含乙醇的漿體在保持在80℃的乾燥爐中乾燥。然後，黏結劑加至所產生之原料粉末的混合物中，以粒化原料粉末的混合物。將經粒化粉末裝入金屬模中並壓縮以製備具有17mm的直徑及約1mm之厚度粉壓坯。粉壓坯在空氣中 以1100℃的最高溫度燒結6小時，以製備陶瓷(在下文中，也稱為「樣本」)。藉由X射線繞射的樣本量測證實該樣本具有作為主相的鈣鈦礦結構。
比較範例3
製備不含Mg的比較壓電陶瓷。在比較範例3中，除了使用氧化銅(CuO)製備比較壓電陶瓷外，比較壓電陶瓷如比較範例1般地製備。具體地說，包括在比較壓電陶瓷中的CuO的量係鈣鈦礦型金屬氧化物(Na0.88Ba0.12)(Nb0.88Ti0.12)O3之量(1莫耳)的0.5mol%。氧化銅粉末的純度係99%或更高。藉由X射線繞射的樣本量測證實該樣本具有實質為單相的鈣鈦礦結構。該燒結體的密度為理論密度的94%或更大。圖15A係在比較範例3中製備的比較壓電陶瓷之表面的影像，其使用光學顯微鏡以20倍的倍率拍攝。該樣本之晶粒的平均等效圓直徑超過20μm。亦即，證實已發生不正常的顆粒成長。
比較範例4
藉由將氧化鈮(Nb2O5)加至原料粉末而將原料粉末中的Na對Nb的比率改變成低於0.95，以製備具有低於0.95之Na/Nb比率的比較壓電陶瓷。具體地說，除了稱重原料粉末，使得包括在比較壓電陶瓷中之CuO、MgO、及NbO2.5的量分別係鈣鈦礦型金屬氧化物(Na0.88Ba0.12)(Nb0.88Ti0.12)O3之量(1莫耳)的0.5mol%、 1mol%、及6mol%外，比較壓電陶瓷係如比較範例1般地製備。氧化鈮粉末的純度係99%或更高。藉由X射線繞射的樣本量測證實該樣本包括雜相。當藉由波長色散X射線螢光分析(XRF)光譜法量測時，陶瓷中的Na/Nb比率係0.93。藉由XRF光譜法的量測係使用從具有藉由原子吸收光譜法及ICP發射光譜化學分析決定之已知組成的基準樣本決定的校正曲線實行。
比較範例5
藉由將碳酸鈉(Na2CO3)加至原料粉末而將包括在原料粉末中的Na對Nb的比率改變成高於1.1，以製備具有超過1.05之Na/Nb比率的比較壓電陶瓷。具體地說，除了稱重原料粉末，使得包括在比較壓電陶瓷中之CuO、MgO、及NaO0.5的量分別係鈣鈦礦型金屬氧化物(Na0.88Ba0.12)(Nb0.88Ti0.12)O3之量(1莫耳)的0.5mol%、1mol%、及10mol%外，比較壓電陶瓷係如比較範例1般地製備。碳酸鈉粉末的純度係99%或更高。藉由X射線繞射的樣本量測證實該樣本包括作為主相的鈣鈦礦結構。當藉由XRF光譜法量測時，該陶瓷中的Na/Nb比率係1.06。
範例1至6
除了使用MgO製備壓電陶瓷外，根據本發明之實施例的壓電陶瓷係如比較範例3般地製備。具體地 說，稱重原料粉末，使得包括在壓電陶瓷中的MgO的量係鈣鈦礦型金屬氧化物(Na0.88Ba0.12)(Nb0.88Ti0.12)O3之量(1莫耳)的0.1mol%(範例1)、0.2mol%(範例2)、0.5mol%(範例3)、0.75mol%(範例4)、1.0mol%(範例5)、或2.0mol%(範例6)。藉由X射線繞射的燒結壓電陶瓷量測證實該樣本包括作為主相的鈣鈦礦結構。該壓電陶瓷的密度為理論密度的94%或更高。須注意，用於範例1中之Cu含量的數據「0.50mol%」意指相對於1莫耳之以常式(1)表示的鈣鈦礦型金屬氧化物(172.2克)，使用0.398克的氧化銅(按Cu為0.318克)。當藉由XRF光譜法量測時，原料粉末中的Na/Nb比率係1.05。
將在範例1至6中製備之丸粒狀壓電陶瓷各者的二表面研磨成0.5mm的厚度。金電極藉由DC濺鍍形成在各壓電陶瓷的個別表面上，以形成根據本發明之實施例的壓電元件。壓電元件切割為10mm×2.5mm×0.5mm的條帶，其用於評估壓電陶瓷的性質。在比較範例1至5中製備的壓電陶瓷也如範例1至6般地處理為比較壓電元件，其用於評估壓電陶瓷的性質。各樣本在藉由共振-反共振法之壓電性質的評估之前受極化處理。具體地說，在各樣本在油浴中加熱至150℃之後，對樣本施加20kV/cm的電場30分鐘。在施加電壓至樣本的同時，將樣本冷卻至室溫。
表1總結從在範例1至6中製備的壓電陶瓷 及在比較範例1至5中製備之比較壓電陶瓷各者製備的壓電元件的居里溫度(Tc)、相對介電常數、機電耦合係數(k31)、壓電常數(d31)、楊格模數(Y11)、及機械品質因子(Qm)。各壓電元件的相對介電常數係藉由以1kHz的頻率及0.5V的電壓施加交流電壓至條帶狀壓電元件而量測。各壓電元件的機電耦合係數、壓電常數、楊格模數、及機械品質因子係藉由共振-反共振法量測。表1也總結Na對Nb的莫耳比率(x/y)及相對於鈣鈦礦型金屬氧化物之含量的CuO及MgO含量，彼等係在研磨壓電陶瓷的表面之後藉由XRF決定。因為在燒結後，CuO量可能從原始稱重量減少20%至40%，將Cu原料稱重成過多以實現表1所示的組成。除了分別刻意加入Nb及Na的比較範例4及5外，各樣本之比率x/y與1的偏差係導因於所使用之NaNbO3原料粉末中的Na/Nb比率與1的偏差或Na在燒結期間的揮發。表3及4中關於該組成的描述與表1中相同。
表1顯示在比較範例1及2中製備之不包括CuO的比較壓電元件具有相當低的相對介電常數、相當低的機電耦合係數、及相當低的壓電常數，並顯示相較於比較範例1至3，在範例1至6中製備的樣本具有改善的機械品質因子。
以10Hz的頻率施加三角波電場至各條帶狀壓電元件以量測極化-電場磁滯曲線。表2總結從磁滯曲線決定之矯頑電場之幅度的平均值及內部電場的幅度。表 2顯示MgO的加入增加矯頑電場之幅度的平均值及內部電場的幅度。
證實在比較範例4中製備的樣本，其中Na含量x對Nb含量y的比率(x/y)低於0.95，具有比在範例5中製備之x/y比率落在根據本發明之實施例的範圍內的樣本更低的機電耦合係數。也證實在比較範例5中製備的樣本，其中Na含量x對Nb含量y的比率(x/y)超過1.05，具有比在範例5中製備之x/y比率落在根據本發明之實施例的範圍內的樣本更低的機械品質因子。
圖15A至15C分別係製備於比較範例3、範例1、及範例2中的壓電陶瓷之表面的光學顯微鏡影像。燒結體的表面係使用光學顯微鏡觀察以評估繞結體的顆粒尺寸。證實在比較範例3(圖15A)及範例1(圖15B)中製備的繞結體的顆粒不正常成長。不正常的顆粒成長未在範例2(圖15C)至6中製備的燒結體中觀察到，其具有0.5至20μm的平均等效圓直徑。因此，相較於不使用MgO的情形，證實以0.2mol%或更多的含量加入MgO增加機械品質因子並抑制不正常顆粒成長的發生。具有0.5至20μm之平均等效圓直徑的壓電陶瓷可適用於製造裝置。小晶粒的尺寸係使用掃描式電子顯微鏡(SEM)決定。晶粒的平均等效圓直徑係在觀察結果的基礎上計算並視為係晶粒的平均顆粒尺寸。
比較範例6、8、及9
以1175℃燒結Na含量x或Nb含量y係0.85或更低或高於0.92的比較壓電陶瓷。該比較壓電陶瓷中的Cu及Mg含量分別設定為0.1mol%及0.5mol%。除了 燒結溫度及稱重的原料粉末量改變外，比較範例6、8、及9的壓電陶瓷係如範例1般地製備。
比較範例7
以1175℃燒結不包含Mg的比較壓電陶瓷。該比較壓電陶瓷中的Cu含量設定成0.1mol%。除了燒結溫度及稱重的原料粉末量改變外，比較範例7的壓電陶瓷係如比較範例3般地製備。
範例7至12
以1175℃燒結根據本發明的實施例之Na含量x及Nb含量y係0.85或更高及0.92或更低的壓電陶瓷。該壓電陶瓷中的Cu及Mg含量分別設定為0.1mol%及0.5mol%。除了燒結溫度及稱重的原料粉末量改變外，範例7至12的壓電陶瓷係如範例1般地製備。
在範例7至12中製備的壓電陶瓷及在比較範例6至9中製備的比較壓電陶瓷係如範例1至6般地評估。樣本的相對介電常數藉由將樣本的溫度從-100℃改變至350℃，同時以0.5V的電壓及1kHz的頻率施加交流電壓至樣本而使用阻抗分析儀量測。在各樣本之相對介電常數的溫度相依性的基礎上，決定在該溫度樣本的相對介電常數由於從正方相轉變至立方相的相轉變而區域最大化之該樣本的居里溫度。依據樣本的組成，觀察到相對介電常數之由於在該溫度從斜方相至正方相的相轉變的反曲點 的溫度。例如，雖然具有組成(Na0.90Ba0.10)(Nb0.90Ti0.10)O3的樣本具有約210℃的居里溫度，在20℃附近觀察到該樣本的相對介電常數之由於從斜方相至正方相的相轉變的反曲點。用於量測居里溫度的樣本係尚未受極化處理的樣本。
表3總結從在範例7至12中製備的壓電陶瓷及在比較範例6至9中製備之比較壓電陶瓷各者製備的壓電元件的相對介電常數、機電耦合係數(k31)、壓電常數(d31)、楊格模數(Y11)、機械品質因子(Qm)、及Na對Nb的莫耳比率(x/y)。量測條件與表1相同。表3顯示具有低於0.85之Na含量x或Nb含量y的壓電陶瓷具有低於120℃的低居里溫度且幾乎沒有實際用途(比較範例6)。因為在比較範例6中製備的壓電陶瓷具有60℃的低居里溫度，不可能以150℃實施該壓電陶瓷的極化處理。因此，在比較範例6中，未產生壓電性質的評估。表3中的符號「-」指示共振頻率及反共振頻率的量測未完成。也證實具有高於0.92之Na含量x或Nb含量y的壓電陶瓷具有相當低的壓電常數(比較範例8及9)。在比較範例7中製備之不含MgO的樣本具有比在範例11中製備之含MgO之樣本更低的機械品質因子。
範例13至21
除了燒結溫度及稱重的原料粉末量改變外，根據本發明之實施例的壓電陶瓷係如範例1般地製備。
在範例13至21中製備的壓電陶瓷係如範例1至6般地評估。表4總結從在範例2、3、5、6、及13至21中製備的各壓電陶瓷製備的壓電元件的燒結溫度及密度。
各樣本的密度係在該樣本的研磨之前在阿基米德原理的基礎上量測。因為(Na0.88Ba0.12)(Nb0.88Ti0.12)O3的理論密度係4.69g/cm3，當量測的樣本密度係4.41g/cm3或更高時，樣本的相對密度係94%或更高。各壓電陶瓷的晶相係藉由X-射線繞射量測評估。
表4顯示在範例13至16中製備之在1200℃燒結的壓電陶瓷具有比根據本發明之實施例在1150℃或1100℃製備的壓電陶瓷更低的密度(低於理論密度的94%)。
範例22
相同原料粉末以與範例2相同的混合比例濕碾磨，並乾燥所產生的原料混合物。有機黏合劑與該原料混合物混合，並藉由刮刀法將所產生的混合物形成為片材。因此，形成具有50μm之厚度的生片材。
將用於內部電極之傳導糊印刷於該生片材上。所使用的導電糊係70% Ag及30% Pd的合金。將上面沈積有導電糊的九片生片材堆疊在彼此頂部上，並以1100℃燒結所產生的多層體以製備燒結體。該燒結體切割為10mm×2.5mm的小塊。該小塊的側表面受研磨，並藉由Au濺鍍將一對外電極，亦即，第一及第二電極，形成在個別側表面上，使得內電極與該對外電極交替地短路。因此，製備如圖2B所描繪的多層壓電元件。
多層壓電元件之內部電極的觀察證實以Ag-Pd合金，亦即，電極材料，製造的層及壓電材料交替地堆疊在彼此頂部上。
該樣本在壓電性質的評估之前受極化處理。具體地說，樣本在熱板上加熱至150℃，在第一及第二電極之間將20kV/cm的電場施加30分鐘，且在施加電場至樣本的同時將樣本冷卻至室溫。
樣本之壓電性質的評估證實樣本具有足夠良好的絕緣性質。因此，證實樣本具有可與在範例2中製備之壓電陶瓷的壓電性質相比較的壓電性質。
範例23
使用在範例2中製備的壓電元件製備描繪於圖3A及3B中的液體噴射頭。證實液體噴射頭依據輸入電訊號噴射墨水。
範例24
使用在範例23中製備的液體噴射頭製備如圖4所描繪的液體噴射設備。證實液體噴射設備依據輸入電訊號噴射墨水至接收器上。
範例25
使用在範例2中製備的壓電元件製備如圖6A描繪的超音波馬達。證實該超音波馬達依據施加的交流電壓旋轉。
範例26
使用在範例25中製備的超音波馬達製備如圖7A所描繪的光學裝置。證實該光學裝置依據所施加的交流電壓實現自動對焦。
範例27
使用在範例2中製備的壓電元件製備描繪於圖9A及9B中的除塵設備。使塑膠珠分散，並施加交流電壓至除塵設備。證實除塵設備以高效率除塵。
範例28
使用在範例27中製備的除塵設備製備如圖12所描繪的成像設備。證實黏附在成像設備的成像單元之表面上的灰塵被適當地移除，且結果，該成像設備形成沒有由於灰塵所導致之失誤的影像。
範例29
使用在範例2中製備的壓電元件製備如圖14描繪的電子裝置。證實電子裝置的揚聲器依據所施加的交流電壓操作。
範例30
使用在範例22中製備的多層壓電元件製備描繪於圖3A及3B中的液體噴射頭。證實液體噴射頭依據輸入電訊號噴射墨水。
範例31
使用在範例30中製備的液體噴射頭製備如圖4所描繪的液體噴射設備。證實液體噴射設備依據輸入電訊號噴射墨水至接收器上。
範例32
使用在範例22中製備的多層壓電元件製備如 圖6B描繪的超音波馬達。證實該超音波馬達依據施加的交流電壓旋轉。
範例33
使用在範例32中製備的超音波馬達製備如圖7A所描繪的光學裝置。證實該光學裝置依據所施加的交流電壓實現自動對焦。
範例34
使用在範例22中製備的多層壓電元件製備描繪於圖9A及9B中的除塵設備。使塑膠珠分散，並施加交流電壓至除塵設備。證實除塵設備以高效率除塵。
範例35
使用在範例34中製備的除塵設備製備如圖12所描繪的成像設備。證實黏附在成像設備的成像單元之表面上的灰塵被適當地移除，且結果，該成像設備形成沒有由於灰塵所導致之失誤的影像。
範例36
使用在範例22中製備的多層壓電元件製備如圖14描繪的電子裝置。證實電子裝置的揚聲器依據所施加的交流電壓操作。
在本發明已參考模範實施例描述的同時，待 理解本發明並未受限於該等已揭示的模範實施例。下文之申請專利範圍待受最廣泛之解釋以包含所有此種修改及等效結構與功能。
工業應用性
根據本發明之實施例的壓電陶瓷甚至在高環境溫度仍具有良好的壓電性質，且因為其不含鉛，具有低環境負擔。因此，根據實施例的無鉛壓電陶瓷能合適地用於製造內部常使用壓電陶瓷的裝置，諸如，液體噴射頭、超音波馬達、及除塵設備。
1‧‧‧第一電極
2‧‧‧壓電材料部分
3‧‧‧第二電極

Claims (16)

  1. 一種壓電陶瓷，包含：以通式(1)表示的鈣鈦礦型金屬氧化物：通式(1)：(NaxBa1-y)(NbyTi1-y)O3，其中0.85x0.92、0.85y0.92、且0.98x/y1.03；CuO；及MgO，其中CuO的含量係該鈣鈦礦型金屬氧化物之含量的0.1mol%或更多及1mol%或更少，且MgO的含量係該鈣鈦礦型金屬氧化物之含量的0.1mol%或更多及2mol%或更少。
  2. 如申請專利範圍第1項的壓電陶瓷，其中構成該壓電陶瓷之晶粒的等效圓直徑的平均係0.5μm或更大及20μm或更小。
  3. 一種用於製造如申請專利範圍第1項之壓電陶瓷的方法，該方法包含：燒結包括Na、Nb、Ba、Ti、Cu、及Mg的原料粉末，其中包括在該原料粉末中之Na對Nb的莫耳比率係0.95Na/Nb1.10。
  4. 如申請專利範圍第3項的的方法，用於製造如申請專利範圍第1項的壓電陶瓷，其中燒結溫度係1200℃或更低。
  5. 一種壓電元件，包含： 第一電極；壓電材料部分；及第二電極，其中該壓電材料部分包括如申請專利範圍第1項的壓電陶瓷。
  6. 一種多層壓電元件，包含：複數個壓電陶瓷層；及複數個電極層，各者包括內部電極，該等壓電陶瓷層及該等電極層交替地堆疊在彼此的頂部上，其中該等壓電陶瓷層各者包括如申請專利範圍第1項的壓電陶瓷。
  7. 如申請專利範圍第6項的多層壓電元件，其中該內部電極包括Ag及Pd，且其中Ag之重量M1對Pd之重量M2的比率M1/M2係1.5M1/M29.0。
  8. 如申請專利範圍第6項的多層壓電元件，其中該內部電極包括選自Ni及Cu的至少一種元素。
  9. 一種液體噴射頭，包含：液體室，包括內部設置有如申請專利範圍第5項之壓電元件或如申請專利範圍第6項之多層壓電元件的振動部分；及與該液體室連通的噴射埠。
  10. 一種液體噴射設備，包含： 記錄媒體輸送部；及如申請專利範圍第9項的液體噴射頭。
  11. 一種超音波馬達，包含：振動體，其中設置有如申請專利範圍第5項之壓電元件或如申請專利範圍第6項之多層壓電元件；及與該振動體接觸的移動體。
  12. 一種光學裝置，包含：驅動部，包括如申請專利範圍第11項的超音波馬達。
  13. 一種振動設備，包含：振動體，包括上面設置有如申請專利範圍第5項之壓電元件或如申請專利範圍第6項之多層壓電元件的振動板。
  14. 一種除塵設備，包含：振動部分，包括如申請專利範圍第13項之振動設備。
  15. 一種成像設備，包含：如申請專利範圍第14項的除塵設備；及成像元件單元，其中該除塵設備的該振動板係設置在該成像元件單元的光接收側表面上。
  16. 一種包含壓電聲響組件的電子裝置，包含：如申請專利範圍第5項的壓電元件或如申請專利範圍第6項的多層壓電元件。
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Families Citing this family (18)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP3268996B1 (en) * 2015-04-03 2019-12-11 C/o Canon Kabushiki Kaisha Piezoelectric material, method of producing piezoelectric material, piezoelectric element, and electronic apparatus
WO2016157855A1 (en) * 2015-04-03 2016-10-06 Canon Kabushiki Kaisha Piezoelectric material, piezoelectric element, and electronic apparatus
DE102015117203A1 (de) * 2015-10-08 2017-04-13 Epcos Ag Drucksensor
CN105845819A (zh) * 2016-03-28 2016-08-10 东南大学 一种钛酸钡基陶瓷换能器的制备方法
JP2017179416A (ja) * 2016-03-29 2017-10-05 Tdk株式会社 圧電磁器スパッタリングターゲット、非鉛圧電薄膜およびそれを用いた圧電薄膜素子
WO2018062084A1 (ja) * 2016-09-29 2018-04-05 株式会社村田製作所 誘電体磁器組成物、及びセラミックコンデンサ
EP3527546A4 (en) 2016-10-17 2020-10-07 Shoei Chemical Inc. COMPOSITION OF DIELECTRIC PORCELAIN AND ELECTRONIC CERAMIC COMPONENT
SG10201805743TA (en) * 2017-07-07 2019-02-27 Advanced Material Technologies Inc Film structure body and method for manufacturing the same
JP6569922B2 (ja) * 2017-08-04 2019-09-04 キヤノン株式会社 圧電材料、圧電素子、および電子機器
JP7034639B2 (ja) * 2017-09-14 2022-03-14 キヤノン株式会社 圧電材料、圧電素子、および電子機器
KR102612961B1 (ko) 2017-12-29 2023-12-12 삼성전자주식회사 스피커용 압전 소자 및 그의 제조 방법
SG11202100433QA (en) * 2018-09-14 2021-02-25 Agency Science Tech & Res Method of producing electromechanical polymer multilayer structure and resulting devices
JP7374597B2 (ja) * 2019-03-14 2023-11-07 太陽誘電株式会社 積層型圧電セラミックス及びその製造方法、積層型圧電素子並びに圧電振動装置
US11889767B2 (en) * 2019-03-14 2024-01-30 Taiyo Yuden Co., Ltd. Multilayer piezoelectric ceramic and method for manufacturing same, multilayer piezoelectric element, as well as piezoelectric vibration apparatus
KR102411326B1 (ko) * 2019-12-18 2022-06-21 에코디엠랩 주식회사 다중 주파수 초음파 발생이 가능한 원통형 초음파 발진 프로브
JP7426875B2 (ja) 2020-03-27 2024-02-02 太陽誘電株式会社 圧電素子及びその製造方法
CN112151667A (zh) * 2020-09-10 2020-12-29 广州凯立达电子股份有限公司 一种贱金属电极高压电常数无铅多层压电陶瓷片
CN115894019B (zh) * 2022-12-13 2023-09-22 西安交通大学 一种反铁电陶瓷材料及其低温烧结制备方法

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
TW201341338A (zh) * 2012-03-30 2013-10-16 Canon Kk 壓電陶瓷，用於製造壓電陶瓷的方法，壓電元件，及電子裝置
CN103415489A (zh) * 2011-02-28 2013-11-27 佳能株式会社 压电材料、压电元件、液体排出头、超声马达和去尘装置

Family Cites Families (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP3389477B2 (ja) * 1997-09-30 2003-03-24 京セラ株式会社 圧電磁器組成物
JP3678234B2 (ja) * 2002-07-25 2005-08-03 株式会社村田製作所 積層型圧電部品の製造方法、及び積層型電子部品
JP4265217B2 (ja) * 2002-10-31 2009-05-20 株式会社村田製作所 圧電磁器組成物、圧電トランス、圧電トランスインバータ回路、及び圧電磁器組成物の製造方法
EP1630149B1 (en) * 2003-05-29 2013-10-09 NGK Spark Plug Co., Ltd. Piezoelectric ceramic composition and piezoelectric element including the same
CN100594198C (zh) * 2005-04-28 2010-03-17 株式会社村田制作所 压电陶瓷组合物及该压电陶瓷组合物的制造方法以及压电陶瓷电子部件
JP4347288B2 (ja) * 2005-11-07 2009-10-21 キヤノン株式会社 撮像装置
CN100448796C (zh) * 2007-06-14 2009-01-07 北京科技大学 一种低温合成镁掺杂铌酸钾钠基无铅压电陶瓷及制备方法
JP2009227535A (ja) 2008-03-25 2009-10-08 Panasonic Corp 圧電性磁器組成物
JP2012162408A (ja) * 2011-02-03 2012-08-30 Fdk Corp 圧電材料
JP6080465B2 (ja) * 2011-10-26 2017-02-15 キヤノン株式会社 圧電材料、圧電素子、圧電音響部品、および電子機器

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN103415489A (zh) * 2011-02-28 2013-11-27 佳能株式会社 压电材料、压电元件、液体排出头、超声马达和去尘装置
TW201341338A (zh) * 2012-03-30 2013-10-16 Canon Kk 壓電陶瓷，用於製造壓電陶瓷的方法，壓電元件，及電子裝置

Also Published As

Publication number Publication date
EP3099649A1 (en) 2016-12-07
CN105939983A (zh) 2016-09-14
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EP3099649B1 (en) 2018-07-25
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