TWI571310B - 液體噴射頭及液體噴射裝置以及壓電裝置 - Google Patents
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Description
本發明係關於一種液體噴射頭及液體噴射裝置以及壓電裝置。
先前，作為噴出液滴之液體噴射頭之代表例，已知有噴出墨水之噴墨式記錄頭。作為噴墨式記錄頭，例如已知有如下者：於設置於流路形成基板之一面側之振動板上，設置有包括下電極、壓電體層及上電極之壓電元件，將下電極設為與各壓力產生室對應地設置之個別電極，將上電極設為跨及複數個壓力產生室而設置之共通電極。
作為此種記錄頭，提出有以如下方式構成者：於與壓力產生室對向之區域中，壓電體層之上表面及端面被上電極(共通電極)覆蓋，下電極(個別電極)之上表面與壓電體層之上表面之距離d1、與下電極之端面與壓電體層之端面之距離d2滿足d2≧d1之關係(例如，參照專利文獻1)。
[專利文獻1]日本專利特開2009-172878號公報
然而，存在以近年來之液體噴射頭之小型化等為背景，針對記錄
頭，強烈要求兼顧可靠性之確保與優異之位移特性之狀況。如專利文獻1所記載般，一般於將下電極設為個別電極、將上電極設為共通電極之記錄頭中，在其製造步驟方面，使壓電體層之上表面為平坦，但就兼顧可靠性之確保與優異之位移特性之觀點而言，對此種記錄頭，亦要求改良。再者，此種問題並不限定於噴墨式記錄頭，於噴射其他液體之液體噴射頭中亦同樣存在，又，於將壓電元件用於致動器或感測器等各種壓電裝置中，亦同樣存在。
本發明係鑒於此種情況，目的在於提供一種可兼顧可靠性之確保與優異之位移特性之液體噴射頭及液體噴射裝置以及壓電裝置。
解決上述課題之本發明之態樣係一種液體噴射頭，其特徵在於具備：流路形成基板，其設置有形成與噴嘴開口連通之壓力產生室之空間；振動板，其積層於上述流路形成基板之一面並將上述空間密封；及壓電元件，其係於上述振動板之與上述流路形成基板相反之面，依序積層有第1電極、壓電體層、第2電極而成；且上述第1電極係於與上述空間對應之區域中，沿上述相反面之至少第1方向以較上述空間窄之寬度形成，上述壓電體層係以於與上述空間對應之區域中與上述第1電極及至少一部分之上述振動板重疊之方式積層，上述第2電極係以於與上述空間對應之區域中與上述壓電體層重疊之方式積層，將上述壓電元件之積層方向之厚度設為上述壓電體層之厚度，位於上述第1電極上之部分之上述壓電體層之第1厚度(D1)、與位於上述振動板上之部分之上述壓電體層之第2厚度(D2)滿足上述第1厚度(D1)>上述第2厚度(D2)之關係。
於該態樣中，可確保第1厚度(D1)，可使因施加驅動電壓而於電極間產生之電場強度為相應之適當小者。而且，如此般確保第1厚度(D1)為適當厚，並且第2厚度(D2)不會過度地變厚，故而亦可避免壓電元件
之位移被過度地妨礙。因此，可兼顧可靠性之確保與優異之位移特性。
此處，較佳為上述第1厚度(D1)為位於上述第1電極上之部分之、至少包含上述第1方向中央的部位之上述壓電體層之厚度。藉此，上述之第1厚度(D1)>第2厚度(D2)之關係至少於上述寬度方向中央得以滿足，可使因施加驅動電壓而於電極間產生之電場強度為有效小者。因此，可更兼顧可靠性之確保與優異之位移特性。
又，較佳為上述第1電極具有朝著上述第1方向中央向上傾斜之側面、及與上述側面連續之上表面，且上述第1厚度(D1)、和位於上述第1電極之上述第1方向之、與上述側面及上述上表面之邊界上的上述壓電體層之第3厚度(D3)之比(上述第1厚度(D1)/上述第3厚度(D3))為90%以上。藉此，包含至位於第1電極上之部分之壓電體層之寬度方向端部，確保第1厚度(D1)為適當厚，故而可使因施加驅動電壓而於電極間產生之電場強度為確實小者。因此，可進一步兼顧可靠性之確保與優異之位移特性。
又，較佳為上述壓電體層具有朝著上述第1方向中央向上傾斜之第1側面、及與上述第1側面連續之第1上表面，且於上述第1上表面，具有較上述第1電極於上述第1方向上寬幅、且於與上述振動板相反之方向上凸出之凸部。藉此，可容易地實現滿足上述之第1厚度(D1)>第2厚度(D2)之關係之構成。因此，容易兼顧可靠性之確保與優異之位移特性。
又，較佳為上述凸部包括朝著上述第1方向中央向上傾斜之第2側面、及與上述第2側面連續之第2上表面，且上述第1厚度(D1)為上述第1電極之上述上表面、與上述壓電體層之上述凸部之上述第2上表面之間的距離，上述第2厚度(D2)為上述振動板、與上述壓電體層之上述第1上表面之間的距離。藉此，由於確切地要求第1厚度(D1)及第2厚度(D2)，故而可確實地兼顧可靠性之確保與優異之位移特性。
又，較佳為上述壓電元件包括：第1壓電體層，其與上述第1電極同時圖案化而成並位於上述第1電極上；及第2壓電體層，其至少於上述第1方向上覆蓋上述第1壓電體層及上述第1電極；且第2壓電體層上之上述凸部之第4厚度(D4)、與上述第1電極及上述第1壓電體層之第5厚度(D5)滿足上述第5厚度(D5)>上述第4厚度(D4)之關係。藉此，可防止第4厚度(D4)成為過大者，其結果為滿足上述之第1厚度(D1)>第2厚度(D2)之關係，並且可防止因第1厚度(D1)成為過大者而引起位移特性之降低。因此，可兼顧可靠性之確保與優異之位移特性。
又，較佳為自上述第1壓電體層之上表面至上述第2壓電體層之上述凸部之上述第2上表面為止的該第2壓電體層之第6厚度(D6)、與上述第2厚度(D2)滿足上述第2厚度(D2)>上述第6厚度(D6)之關係。藉此，滿足第1厚度(D1)>第2厚度(D2)>第6厚度(D6)之關係，故而可防止第2厚度(D2)成為過小者而產生必要以上之電場強度。因此，可兼顧可靠性之確保與優異之位移特性。
又，解決上述課題之本發明之態樣係一種液體噴射裝置，其特徵在於具備如上述中任一項之液體噴射頭。根據該態樣，可兼顧可靠性之確保與優異之位移特性。
又，解決上述課題之本發明之態樣係一種壓電裝置，其特徵在於具備：基板，其設置有至少一個空間；振動板，其積層於上述基板之一面並將上述空間密封；及壓電元件，其係於上述振動板之與上述基板相反之面，依序積層有第1電極、壓電體層、第2電極而成；且上述第1電極係於與上述空間對應之區域中，沿上述相反面之至少第1方向以較上述空間窄之寬度形成，上述壓電體層係以於與上述空間對應之區域中與上述第1電極及至少一部分之上述振動板重疊之方式積層，上述第2電極係以於與上述空間對應之區域中與上述壓電體層重疊之方式積層，將上述壓電元件之積層方向之厚度設為上述壓電體層之厚
度，位於上述第1電極上之部分之上述壓電體層之第1厚度(D1)、與位於上述振動板上之部分之上述壓電體層之第2厚度(D2)滿足上述第1厚度(D1)>上述第2厚度(D2)之關係。根據該態樣，可兼顧可靠性之確保與優異之位移特性。
1‧‧‧噴墨式記錄頭(液體噴射頭)
2A‧‧‧匣
2B‧‧‧匣
3‧‧‧托架
4‧‧‧裝置本體
5‧‧‧托架軸
6‧‧‧驅動馬達
7‧‧‧正時皮帶
8‧‧‧搬送輥
10‧‧‧流路形成基板(基板)
11‧‧‧間隔壁
12‧‧‧壓力產生室
13‧‧‧墨水供給路徑
14‧‧‧連通路
15‧‧‧連通部
20‧‧‧噴嘴板
21‧‧‧噴嘴開口
30‧‧‧保護基板
31‧‧‧壓電元件保持部
32‧‧‧歧管部
33‧‧‧貫通孔
35‧‧‧接著劑
40‧‧‧一致性基板
41‧‧‧密封膜
42‧‧‧固定板
43‧‧‧開口部
50‧‧‧振動板
51‧‧‧彈性膜
52‧‧‧絕緣體膜
60‧‧‧第1電極
60a‧‧‧側面
60b‧‧‧上表面
70‧‧‧壓電體層
70A‧‧‧壓電體層
71‧‧‧第1壓電體層
71a‧‧‧側面
71b‧‧‧上表面
72‧‧‧第2壓電體層
72a‧‧‧第1側面
72b‧‧‧第1上表面
72c‧‧‧第2側面
72d‧‧‧第2上表面
74‧‧‧壓電體膜
75‧‧‧凹部
80‧‧‧第2電極
80A‧‧‧第2電極
83‧‧‧凸部
90‧‧‧引線電極
100‧‧‧歧管
110‧‧‧流路形成基板用晶圓
130‧‧‧保護基板用晶圓
200‧‧‧印表機控制器
300‧‧‧壓電元件
D1‧‧‧第1厚度
D2‧‧‧第2厚度
D3‧‧‧第3厚度
D4‧‧‧第4厚度
D5‧‧‧第5厚度
D6‧‧‧第6厚度
D7‧‧‧第7厚度
I‧‧‧噴墨式記錄裝置(液體噴射裝置)
II‧‧‧頭單元
S‧‧‧記錄片材
U1‧‧‧起伏開始位置
U2‧‧‧起伏開始位置
U3‧‧‧邊界位置
U4‧‧‧邊界位置
W1‧‧‧位於第1電極上之部分
W2‧‧‧位於振動板上之部分
X‧‧‧第1方向
Y‧‧‧第2方向
Z‧‧‧第3方向
θ1‧‧‧銳角
θ2‧‧‧銳角
圖1係表示實施形態1之記錄裝置之概略構成之圖。
圖2係表示實施形態1之記錄頭之分解立體圖。
圖3(a)、(b)係表示實施形態1之記錄頭之俯視圖及剖視圖。
圖4係表示實施形態1之記錄頭之放大剖視圖。
圖5係表示實施形態1之記錄頭之放大剖視圖。
圖6係表示實施形態1之記錄頭之概略之俯視圖。
圖7係表示實施形態1之記錄頭之放大剖視圖。
圖8(a)~(c)係表示實施形態1之記錄頭之製造方法之剖視圖。
圖9(a)~(c)係表示實施形態1之記錄頭之製造方法之剖視圖。
圖10(a)~(c)係表示實施形態1之記錄頭之製造方法之剖視圖。
圖11係對其他實施形態之記錄頭之構成例進行說明之剖視圖。
圖1係表示作為本發明之實施形態1之液體噴射裝置之一例的噴墨式記錄裝置之概略構成之圖。
如圖示般，於噴墨式記錄裝置I中，在具有複數個噴墨式記錄頭之噴墨式記錄頭單元(頭單元)II中，可裝卸地設置有構成墨水供給機構之匣2A、2B。搭載有頭單元II之托架3於軸方向上移動自如地設置於裝置本體4上安裝之托架軸5，例如設為噴出各黑墨水組合物及彩色墨水組合物者。
而且，驅動馬達6之驅動力經由未圖示之複數個齒輪及正時皮帶7
而傳遞至托架3，使搭載有頭單元II之托架3沿托架軸5移動。另一方面，於裝置本體4設置有作為搬送機構之搬送輥8，藉由搬送輥8搬送紙等作為記錄媒體之記錄片材S。再者，搬送記錄片材S之搬送機構並不限定於搬送輥，亦可為傳送帶或滾筒等。
於此種噴墨式記錄裝置I中，由於作為噴墨式記錄頭，搭載以下所說明之本實施形態之噴墨式記錄頭(存在簡稱為「記錄頭」之情況)，故而成為可兼顧可靠性之確保與優異之位移特性者。
以下，一面適當參照圖式一面對作為本實施形態之液體噴射頭之一例的噴墨式記錄頭之概略構成詳細進行敍述。圖2係本實施形態之記錄頭之分解立體圖。又，圖3(a)係流路形成基板之壓電元件側之俯視圖，圖3(b)係根據圖3(a)之A-A'線之剖視圖。
如圖示般，於流路形成基板10，沿並設有噴出相同顏色之墨水之複數個噴嘴開口21之方向，並設有藉由複數個間隔壁11進行劃分之壓力產生室12。即，於流路形成基板10，設置有形成與噴嘴開口21連通之壓力產生室12之空間。以下，將該壓力產生室12之並設方向稱為寬度方向、或第1方向X，將流路形成基板10之厚度方向稱為第3方向Z，將與第1方向X及第3方向Z之任一者均垂直之方向稱為第2方向Y。申請專利範圍所記載之「第1方向」相當於上述之寬度方向、或第1方向X(壓力產生室12之並設方向)。
於流路形成基板10之壓力產生室12之第2方向Y之一端部側，藉由複數個間隔壁11劃分出如下部分：墨水供給路徑13，其藉由自第1方向X將壓力產生室12之單側縮窄而縮小開口面積；及連通路14，其於第1方向X上具有與壓力產生室12大致相同之寬度。於連通路14之外側(第2方向Y之與壓力產生室12相反之側)，形成有構成成為各壓力產生室12之共通之墨水室的歧管100之一部分之連通部15。即，於流路形成基板10，形成有包括壓力產生室12、墨水供給路徑13、連通路14及連通部
15之液體流路。於流路形成基板10之一面、即壓力產生室12等液體流路開口之面，藉由接著劑或熱熔接膜等接合有穿設有與各壓力產生室12連通之噴嘴開口21之噴嘴板20。於噴嘴板20，在第1方向X上並設有噴嘴開口21。
於流路形成基板10之與噴嘴板20相反之側之一面形成有振動板50。此處，振動板50包括設置於流路形成基板10上之彈性膜51、及設置於彈性膜51上之絕緣體膜52。但，並不限制於上述之例，亦可將流路形成基板10之一部分加工得較薄而用作彈性膜。於絕緣體膜52上，例如經由包含鈦之密接層(未圖示)，依次積層有第1電極60、壓電體層70、及第2電極80而形成壓電元件300。但，密接層可省略。
於本實施形態中，將壓電元件300與藉由該壓電元件300之驅動產生位移之振動板50組合，而稱為致動器裝置。又，振動板50及第1電極60作為振動板而發揮作用，但並不限制於此。亦可不設置彈性膜51及絕緣體膜52之任一者或兩者，而僅使第1電極60作為振動板發揮作用。又，亦可使壓電元件300自身實質上兼作振動板。於在流路形成基板10上直接設置第1電極60之情形時，較佳為用絕緣性之保護膜等保護第1電極60，以使第1電極60與墨水不導通。流路形成基板10與振動板50並不限定於分開，亦能以一體之形式構成。
構成壓電元件300之第1電極60針對每一壓力產生室12被切開，針對每一主動部以獨立之個別電極之形式構成。再者，於本說明書中，主動部係指壓電元件300中之第1電極60及第2電極80所夾之區域。
第1電極60係於壓力產生室12之第1方向X上，以較壓力產生室12之寬度窄之寬度形成。即，第1電極60係於與壓力產生室12所形成之上述之空間對應之區域中，沿相反面(與流路形成基板10相反之面)之至少第1方向X以較上述之空間窄之寬度形成。又，於第2方向Y上，第1電極60之兩端部形成至壓力產生室12之外側為止。如此，第1電極60
亦可於除第1方向X以外之方向、例如第2方向Y上，較壓力產生室12所形成之上述之空間寬幅地構成。但，並不限定於上述之例，第1電極60亦可構成為於除第1方向X以外之方向上，其端部較上述之空間位於靠內側。於第2方向Y上，在第1電極60之一端部側(第2方向Y之與連通路14相反之側)連接有引線電極90。關於第1電極60之材料，若為具有導電性之材料，則並無特別限定，例如適宜使用鉑(Pt)、銥(Ir)等貴金屬。
壓電體層70於第1方向X上，以較第1電極60寬、且較壓力產生室12窄之寬度設置。即，壓電體層70係以於與形成壓力產生室12之空間對應之區域中，與該第1電極60及至少一部分之振動板50重疊之方式積層。又，於第2方向Y上，壓電體層70之噴嘴開口21側之端部(圖3(a)之左側端部)較第1電極60之端部位於靠內側，成為第1電極60露出之狀態。於該第1電極60之露出部分，連接有上述之引線電極90。另一方面，壓電體層70之墨水供給路徑13側之端部(圖3(a)之右側端部)較第1電極60之端部位於靠外側，第1電極60之端部被壓電體層70覆蓋。
於此種壓電元件300中，一般而言，將任一電極設為共通電極，藉由每一壓力產生室12之圖案化將另一電極設為個別電極。於本實施形態中，將第1電極60設為個別電極，將第2電極80設為共通電極。藉由遍及複數個壓力產生室12而連續地形成第2電極80，而使該第2電極80成為共通電極。
於本實施形態中，壓電元件300構成為包括：第1壓電體層71，其與第1電極60同時圖案化而成並位於第1電極60上；及第2壓電體層72，其至少於寬度方向上覆蓋第1壓電體層71及第1電極60。而且，構成為於該第2壓電體層72之上表面，進而具有較第1電極60寬幅、且於與振動板50相反之方向上凸出之凸部83。此種第1壓電體層71及第2壓電體層72係藉由特定之製造製程而形成，其邊界線可藉由例如利用掃描型
電子顯微鏡之圖像分析進行確認。但，該邊界線之確認方法並不限制於上述之例。
壓電體層70設置於第1電極60上，包括顯示出機電轉換作用之鐵電性陶瓷材料，可使用通式ABO3所表示之鈣鈦礦結構之結晶膜(鈣鈦礦型結晶)。例如，A包含鉛(Pb)，B包含鋯(Zr)及鈦(Ti)中之至少一者。即，作為壓電體層70，例如可使用鋯鈦酸鉛(Pb(Zr,Ti)O3：PZT)等。
但，壓電體層70並不限定於上述之材料，例如亦可使用鈦酸鉛(PbTiO3)、鈦酸鋇(BaTiO3)、鈮酸鋰(LiNbO3)、鉭酸鋰(LiTaO3)、鈮酸鈉(NaNbO3)、鉭酸鈉(NaTaO3)、鈮酸鉀(KNbO3)、鉭酸鉀(KTaO3)、鈦酸鉍鈉((Bi1/2Na1/2)TiO3)、鈦酸鉍鉀((Bi1/2K1/2)TiO3)、鐵酸鉍(BiFeO3)、鉭酸鍶鉍(SrBi2Ta2O9)、鈮酸鍶鉍(SrBi2Nb2O9)、鈦酸鉍(Bi4Ti3O12)及具有該等中之至少一個作為成分之固溶體。若使用不含鉛之壓電材料，則可減少對環境之負載。
於此種壓電體層70，形成有與各間隔壁11對應之凹部75。凹部75之第1方向X之寬度與各間隔壁11之第1方向之寬度大致相同，或比其寬。藉此，振動板50之與壓力產生室12之第2方向Y之端部對向的部分(所謂的振動板50之橫桿部)之剛性得以抑制，故而可使壓電元件300良好地位移。
第2電極80係以於壓電體層70之與第1電極60相反之面側，在與形成壓力產生室12之空間對應之區域中，重疊於壓電體層70之方式積層，以各壓力產生室12所共通之共通電極之形式構成。若第2電極80之材料亦與第1電極60之材料同樣為具有導電性之材料，則並無特別限定，例如適宜使用鉑(Pt)、銥(Ir)等貴金屬。除將第2電極80設置為重疊於具有如上述之凸部83之第2壓電體層72之關係以外，於該第2電極80之上表面亦形成有由第2壓電體層72之凸部83引起之凸部。
又，於設置有壓電元件300之流路形成基板10上、即振動板50、
第1電極60及引線電極90上，藉由接著劑35接合有具有構成歧管100之至少一部分之歧管部32的保護基板30。歧管部32於本實施形態中，於厚度方向貫通保護基板30，且遍及壓力產生室12之寬度方向而形成，如上所述般與流路形成基板10之連通部15連通而構成成為各壓力產生室12之共通之墨水室的歧管100。又，亦可將流路形成基板10之連通部15針對每一壓力產生室12分割成複數個，僅將歧管部32作為歧管。進而，例如，亦可為於流路形成基板10僅設置壓力產生室12，於介置於流路形成基板10及保護基板30之間之彈性膜51及絕緣體膜52，設置將歧管及各壓力產生室12連通之墨水供給路徑13。
於保護基板30，在與壓電元件300對向之區域，設置有具有不妨礙壓電元件300之運動之程度之空間的壓電元件保持部31。再者，壓電元件保持部31只要具有不妨礙壓電元件300之運動之程度之空間即可，該空間可密封，亦可不密封。又，於保護基板30，設置有於厚度方向貫通保護基板30之貫通孔33。而且，設置為自各壓電元件300之第1電極60拉出之引線電極90之端部露出至貫通孔33內。
於保護基板30上，固定有作為信號處理部發揮功能之驅動電路(未圖示)。驅動電路例如可使用電路基板或半導體積體電路(IC)等，連接於印表機控制器(圖1所示之200)。驅動電路及引線電極90可經由包括插通貫通孔33之接合線等導電性線之連接佈線而電性連接。
又，於保護基板30上，接合有包括密封膜41及固定板42之一致性基板(compliance board)40。密封膜41包括剛性較低之材料，藉由該密封膜41將歧管部32之一面密封。又，固定板42可由金屬等硬質之材料構成。該固定板42之與歧管100對向之區域成為於厚度方向完全被去除之開口部43，故而僅用具有可撓性之密封膜41將歧管100之一面密封。
如此，本實施形態之記錄頭1具備：流路形成基板10，其於寬度方向(第1方向X)上形成有複數個與噴嘴開口21連通之壓力產生室12；
及壓電元件300，其設置於流路形成基板10之一面側之與壓力產生室12對應之區域，積層有第1電極60、壓電體層70及第2電極80而成；且第1電極60分別與壓力產生室12對應地設置，並且於寬度方向上，成為寬度較壓力產生室12細者，壓電體層70係以於與壓力產生室12對應之區域中、與第1電極60重疊之方式積層，第2電極80係以跨及寬度方向連續地與壓電體層70重疊之方式積層者。
此處，對本實施形態之記錄頭1所搭載之壓電元件300之構成例進一步詳細地進行敍述。圖4係圖3(b)之放大圖。圖中，D1~D7係與壓電體層70有關之膜厚，尤其是其中之D1~D6係壓電體層70之第3方向Z上之膜厚。
於壓電元件300中，將該壓電元件300之積層方向(圖2~7等所示之第3方向Z)之厚度設為壓電體層70之厚度，位於第1電極60上之部分(W1)之壓電體層70之第1厚度(D1)、與較第1電極60更靠寬度方向側、位於振動板50上之部分(W2)之壓電體層70之第2厚度(D2)滿足第1厚度(D1)>第2厚度(D2)之關係。藉此，可確保第1厚度(D1)，而使藉由對第1電極60及第2電極80施加驅動電壓而於電極間產生之電場強度為相應之適當小者。而且，如此般確保第1厚度(D1)之厚度為適當厚，且第2厚度(D2)不會過度地變厚，故而亦可避免壓電元件300之位移被過度地妨礙。
即，先前，將下電極設為個別電極、將上電極設為共通電極之記錄頭一般於其製造步驟中，使壓電體層之上表面為平坦，又，即便假設壓電體層之上表面凸出相當於形成下電極之量，該凸出之厚度亦應與下電極之厚度相等。另一方面，就位移特性之方面而言，本案中所述之第2厚度(D2)之部分相對於位移動作成為負載，故而第2厚度(D2)越薄越理想。然而，若簡單地使第2厚度(D2)較薄，則同時第1厚度(D1)亦變薄，故而有招致第1厚度(D1)之厚度過於變薄，電場強度過於變
強，或必需之剛性不足等之虞。因此，先前，成為包含有多餘之厚度之第2厚度(D2)。然而，於本實施形態中，藉由特定之製造製程形成壓電元件300，可滿足上述之第1厚度(D1)>第2厚度(D2)之關係。
該第1厚度(D1)係位於第1電極60上之部分(W1)之寬度方向中央之壓電體層70之厚度。藉此，成為上述之第1厚度(D1)>第2厚度(D2)之關係至少於寬度方向中央得以滿足，而可使因施加驅動電壓產生之電場強度為有效小者。但，第1厚度(D1)並不僅限定於寬度方向中央之壓電體層70之厚度，只要為至少包含寬度方向中央之部位之壓電體層70之厚度即可。於此情形時，可使用包含寬度方向中央之複數個部位之測定平均值等。藉此，於在成為第1厚度(D1)之測定之起算點或終點的面具有粗糙度，僅以一點之測定點難以確保可靠性時為有利。
又，第1電極60構成為：具有朝著寬度方向中央向上傾斜之側面60a、及與側面60a相連之上表面60b，且第1厚度(D1)、和位於第1電極60之寬度方向之、與側面60a及上表面60b之邊界上的壓電體層70之第3厚度(D3)之比(第1厚度(D1)/第3厚度(D3))為90%以上。藉此，包含至位於第1電極60上之部分(W1)之壓電體層70之寬度方向端部為止，而第1厚度(D1)成為適當大者。
此處，壓電體層70構成為：具有朝著寬度方向中央向上傾斜之第1側面72a、及與第1側面72a相連之第1上表面72b，且於第1上表面72b，具有較第1電極60寬幅、且於與振動板50相反之方向上凸出之凸部83。具體而言，本實施形態之記錄頭1所搭載之壓電元件300構成為包括：第1壓電體層71，其與第1電極60同時圖案化而成並位於第1電極60上；及第2壓電體層72，其至少於寬度方向上覆蓋第1壓電體層71及第1電極60。而且，凸部83構成為包括：第2側面72c，其朝著寬度方向中央向上傾斜；及第2上表面72d，其與第2側面72c相連。
換言之，壓電體層70中、至少於寬度方向覆蓋第1壓電體層71及
第1電極60之第2壓電體層72構成為具有：第1側面72a，其朝著寬度方向中央向上傾斜；第1上表面72b，其與第1側面72a相連；第2側面72c，其自該第1上表面72b朝著寬度方向中央進一步向上傾斜；及第2上表面72d，其與第2側面72c相連。藉由具備由此種第2側面72c與第2上表面72d形成之凸部83，而容易滿足上述之第1厚度(D1)>第2厚度(D2)之關係。
第1壓電體層71例如為包括一層壓電體膜者。第1電極60之側面60a與振動板50形成特定之銳角θ1，第1壓電體層71之側面71a與振動板50亦形成與上述同樣之特定之銳角θ1。即，藉由與第1電極60同時圖案化，而第1壓電體層71之側面71a成為與第1電極60之側面60a相連且平行者。
又，第2壓電體層72例如為自複數層壓電體膜製造而成者。自第2壓電體層72之第1上表面72b進而朝著寬度方向中央向上傾斜之第2側面72c與振動板50形成特定之銳角θ2。
第2壓電體層72之第2側面72c與振動板50所成之銳角θ2成為較第1電極60之側面60a等與振動板50所成之銳角θ1小者，而使第2壓電體層72之第2側面72c較第1電極60之側面60a更平緩地自振動板50側豎起。於此種態樣中，為了實現上述之厚度關係，而第2壓電體層72之第2側面72c之起伏開始位置U1形成為較第1電極60之側面60a之起伏開始位置U2更靠外側。
又，構成為第2壓電體層72上之凸部83之第4厚度(D4)、與第1電極60及第1壓電體層71之第5厚度(D5)滿足第5厚度(D5)>第4厚度(D4)之關係。藉此，可防止第4厚度(D4)成為過大者，其結果為滿足上述之第1厚度(D1)>第2厚度(D2)之關係，並且可防止第1厚度(D1)成為過大者。
而且，構成為自第1壓電體層71之上表面至第2壓電體層72之凸部
83之第2上表面72d為止的該第2壓電體層72之第6厚度(D6)、與第2厚度(D2)滿足第2厚度(D2)>第6厚度(D6)之關係。藉此，滿足第1厚度(D1)>第2厚度(D2)>第6厚度(D6)之關係，可防止第2厚度(D2)成為過小者而產生必要以上之電場強度。於本實施形態中，由於使第1壓電體層71之側面71a及上表面71b之邊界位置U4較第2壓電體層72之第1側面72a及第1上表面72b之邊界位置U3位於更靠寬度方向中央側，故而於第1電極60上，位於第1壓電體層71之上表面71b上之第2壓電體層72之第6厚度(D6)得以確保，而確實地滿足第1厚度(D1)>第2厚度(D2)之關係。
算出第1厚度(D1)時，即便是位於第1電極60上之部分(W1)之壓電體層70，亦存在其上端側視情形成為第2壓電體層72之第2側面72c之情況，於此情形時，難以以適當之形式求出第1厚度(D1)。同樣地算出第2厚度(D2)時，即便是較第1電極60更靠寬度方向側、位於振動板50上之部分(W2)之壓電體層70，亦存在其上端側視情形成為第2壓電體層72之第1側面72a之情況，於此情形時，難以以適當之形式求出第2厚度(D2)。於該等情形時，只要將第1厚度(D1)設為第1電極60之上表面60b、與第2壓電體層72之凸部83之第2上表面72d之間的距離，將第2厚度(D2)設為振動板50、與第2壓電體層72之第1上表面72b之間的距離即可。藉此，可確切地求出第1厚度(D1)及第2厚度(D2)。
此種厚度範圍例如如下所述。即，可將第1厚度(D1)設為700~5000nm，可將第2厚度(D2)設為600~5000nm。又，可將第1電極60之厚度設為50~250nm，可將第1壓電體層71之厚度設為100~400nm。
附帶言之，構成為第2壓電體層72之第1側面72a亦相對於振動板50形成相同之銳角θ1。因此，第2壓電體層72之第1側面72a亦進而位於平行於相互平行之第1電極60之側面60a及第1壓電體層71之側面71a之位置。而且，構成為若將第1電極60之側面60a及第1壓電體層71之側面71a、與第2壓電體層72之第1側面72a之法線長度稱為第7厚度(D7)，則
第7厚度(D7)>第1厚度(D1)。藉此，可避免於第2壓電體層72之寬度方向端部側，第2壓電體層72過度地變薄之事態，可防止第1電極60及第2電極80接近而產生必要以上之電場強度。
以上，對本實施形態之壓電元件300之構成詳細進行了敍述，但其構成並不限制於上述之例，只要於不變更本發明之主旨之範圍內，設為第1厚度(D1)>第2厚度(D2)，較佳為設為第1厚度(D1)>第2厚度(D2)>第3厚度(D3)，則可變更各邊之幾何關係或各側面之起伏位置。
圖5係用以對用以實現具有此種厚度關係之壓電元件300的、各部之長度比之一例進行說明之圖。再者，圖5與圖4相對應，藉由箭頭範圍及數值表示各部之長度比之一例。
如圖示般，關於厚度方向(第3方向Z)，若將第1厚度(D1)設為約為10，則可構成為將第2厚度(D2)設為約為9，將第3厚度(D3)設為約為9.6，將第4厚度(D4)設為約為2，將第5厚度(D5)設為約為4，將第6厚度(D6)設為約為7。
又，若將上述之第1厚度(D1)設為約10，則關於寬度方向(第1方向X)，可構成為將第1電極60之側面(圖4之側面60a)及第1壓電體層71之側面(圖4之側面71a)向與第1方向X平行之方向投影獲得之長度設為約為2，將第2壓電體層72之第1側面(圖4之第1側面72a)向與第1方向X平行之方向投影獲得之長度設為約為2.5，將第2壓電體層72之第1上表面(圖4之第1上表面72b)之長度設為約為2.5，將第2壓電體層72之第2側面(圖4之第2側面72c)向與第1方向X平行之方向投影獲得之長度設為約為4，將第2壓電體層72之第2上表面(圖4之第2上表面72d)之長度設為約為18。再者，可構成為將上述之第1電極60之側面60a及第1壓電體層71之側面71a、與第2壓電體層72之第1側面72a之法線長度即第7厚度(D7)設為約為11.2。
以上，使用圖4~圖5詳細進行敍述之壓電元件300之態樣係記錄
頭1中之與各間隔壁11對應之凹部75存在於其寬度方向兩側者。另一方面，即便於在其寬度方向兩側不存在凹部75之情形，亦可實現上述之厚度關係。圖6係表示記錄頭1之流路形成基板10之壓電元件300側的概略之俯視圖。即便於如B-B'線所圖示之、越過第2方向Y上之凹部75之情形，亦滿足上述之厚度關係。
圖7係根據圖6之B-B'線之剖視圖。與圖4~圖5之例進行比較，於其寬度方向兩側不存在凹部75，相應地不會形成第2壓電體層72之側面(圖4所示之第1側面72a)，其結果為難以識別作為法線長度之上述之第7厚度(D7)，但即便於圖7所示之態樣中，亦可構成為滿足第1厚度(D1)>第2厚度(D2)之關係、較佳為第1厚度(D1)>第2厚度(D2)>第3厚度(D3)之關係，藉此，可謀求兼顧可靠性之確保與優異之位移特性。
繼而，對本實施形態之記錄頭之製造方法進行說明。圖8~圖11係表示記錄頭之製造方法之剖視圖。
如圖8(a)所示，於矽晶圓即流路形成基板用晶圓110之表面形成彈性膜51。於本實施形態中，藉由對流路形成基板用晶圓110進行熱氧化，而形成包括二氧化矽之彈性膜51。當然，彈性膜51之材料並不限定於二氧化矽，亦可為氮化矽膜、多晶矽膜、有機膜(聚醯亞胺、聚對二甲苯基等)等。彈性膜51之形成方法並不限定於熱氧化，亦可藉由濺鍍法、CVD(chemical vapor deposition，化學氣相沈積)法、旋轉塗佈法等形成。
其次，如圖8(b)所示，於彈性膜51上，形成包括氧化鋯之絕緣體膜52。當然，絕緣體膜52並不限定於氧化鋯，亦可使用氧化鈦(TiO2)、氧化鋁(Al2O3)、氧化鉿(HfO2)、氧化鎂(MgO)、鋁酸鑭(LaAlO3)等。作為形成絕緣體膜52之方法，可列舉濺鍍法、CVD法、蒸鍍法等。於本實施形態中，藉由該彈性膜51及絕緣體膜52形成振動板50，但作為振動板50，亦可僅設置彈性膜51及絕緣體膜52之任一者。
其次，如圖8(c)所示，於振動板50上之整面形成第1電極60。該第1電極60之材料並不特別限定，適宜使用高溫下亦不失去導電性之鉑、銥等金屬、或氧化銥、鑭鎳氧化物等導電性氧化物、及該等材料之積層材料。又，第1電極60例如可藉由濺鍍法或PVD法(physical vapor deposition method，物理蒸鍍法)、雷射剝蝕法等氣相成膜、旋轉塗佈法等液相成膜等而形成。又，亦可於上述之導電材料、與振動板50之間，使用用以確保密接力之密接層。於本實施形態中，雖然並未圖示，但使用鈦作為密接層。再者，作為密接層，可使用鋯、鈦、氧化鈦等。密接層之成膜方法與電極材料同樣。
繼而，於本實施形態中，形成包括鋯鈦酸鉛(PZT)之壓電體層70。此處，於本實施形態中，使用所謂的液相法形成壓電體層70，該液相法係使將金屬錯合物溶解、分散於溶劑中而獲得之所謂的塗佈溶液塗佈乾燥而凝膠化，進而於高溫下進行燒成，藉此獲得包括金屬氧化物之壓電體層70。
作為液相法，可列舉溶膠-凝膠法或MOD(Metal Organic Deposition，金屬有機沈積)法等，但並不限定於上述之例。可根據液相法，利用塗佈後之塗佈溶液之流動，適當地獲得滿足特定之厚度關係之壓電體層70。但，壓電體層70之製造方法並不限定於液相法，例如亦可使用濺鍍法或雷射剝蝕法等PVD(Physical Vapor Deposition，物理氣相沈積)法等。於藉由液相法以外之方法形成壓電體層70之情形時，只要視需要將壓電體層70加工為滿足特定之厚度關係即可。當然，亦可於使用液相法之後，實施將壓電體層70加工為特定形狀之製程。
於本實施形態中，使用特定之塗佈溶液，以相對較少之積層數積層壓電體膜74，形成壓電體層70。具體而言，如圖9(a)所示，於在第1電極60上形成第1層之壓電體膜74之階段，對第1電極60及壓電體膜74同時進行圖案化。再者，第1電極60及壓電體膜74之圖案化例如可藉由
反應性離子蝕刻(RIE)、離子研磨等乾式蝕刻而進行。
壓電體膜74之形成方法如下所述。即，於形成有第1電極60之流路形成基板用晶圓110上塗佈包含金屬錯合物之塗佈溶液(塗佈步驟)。其次，將該壓電體前驅物膜加熱成特定溫度，並以一定時間使其乾燥(乾燥步驟)。繼而，將已乾燥之壓電體前驅物膜加熱成特定溫度，並保持一定時間，藉此進行脫脂(脫脂步驟)。繼而，將壓電體前驅物膜加熱成特定溫度，並保持一定時間，藉此使其結晶化，而形成壓電體膜74(燒成步驟)。再者，作為此種乾燥步驟、脫脂步驟及燒成步驟中所使用之加熱裝置，例如可使用藉由加熱板、或紅外線燈之照射進行加熱之RTP(Rapid Thermal Processing，高速熱處理)裝置等。
之後，如圖9(b)所示，藉由積層第2層以後之壓電體膜74，形成包括複數層壓電體膜74之壓電體層70。附帶言之，使第2層以後之壓電體膜74遍及振動板50上、第1電極60及第1層之壓電體膜74之側面上、及第1層之壓電體膜74之上表面上而連續地形成。於本實施形態中，形成包括共計5層之壓電體膜74之壓電體層70，但並不限制於上述之例，只要可將壓電體層70製造為滿足特定之厚度關係即可。
此處，於本實施形態中，使用與先前者相比為低黏度之塗佈溶液，可將第2層以後之壓電體膜74以相對較厚之態樣塗佈。其結果為自塗佈至脫脂之次數、及燒成之次數得以大幅減少。作為此種低黏度之塗佈溶液，例如可列舉黏度範圍約為4.0~9.0MPa，較佳為約為5.5~7.5MPa者。
繼而，如圖9(c)所示，將壓電體層70圖案化而形成凹部75等。於本實施形態中，藉由在壓電體層70上設置特定形狀之掩膜(未圖示)、隔著該掩膜對壓電體層70進行蝕刻之所謂的光微影進行圖案化。再者，關於壓電體層70之圖案化，例如可為反應性離子蝕刻或離子研磨等乾式蝕刻，亦可為使用蝕刻液之濕式蝕刻。
繼而，如圖10(a)所示，遍及流路形成基板用晶圓110之一面側(形成有壓電體層70之面側)，且遍及壓電體層70之已圖案化之側面上、第1電極60上、及振動板50上形成第2電極80，並且進行圖案化。於各壓電元件300之寬度方向之間之振動板50上亦形成第2電極80。再者，於本實施形態中，將壓電體層70圖案化之後，形成第2電極80，並且進行圖案化，但並不特別限定於此，亦可於將壓電體層70圖案化之前形成第2電極80，之後進行第2電極80與壓電體層70之圖案化。
繼而，形成引線電極90，並且圖案化為特定形狀。而且，於流路形成基板用晶圓110之壓電元件300側，經由接著劑35接合矽晶圓、即成為複數個保護基板30之保護基板用晶圓130之後，如圖10(b)所示，將流路形成基板用晶圓110弄薄成特定之厚度。其次，於流路形成基板用晶圓110形成新掩膜，圖案化為特定形狀。然後，如圖10(c)所示，隔著掩膜對流路形成基板用晶圓110進行使用KOH等鹼性溶液之各向異性蝕刻(濕式蝕刻)，藉此形成與壓電元件300對應之壓力產生室12等。
之後，例如利用切晶等將流路形成基板用晶圓110及保護基板用晶圓130之外周緣部之無用部分切斷，藉此去除。然後，於流路形成基板用晶圓110之與保護基板用晶圓130相反之側之面接合穿設有噴嘴開口21之噴嘴板20，並且於保護基板用晶圓130接合一致性基板40，將流路形成基板用晶圓110等分割成如圖2所示之一個晶片大小之流路形成基板10等，藉此製成本實施形態之記錄頭1。
以下，示出實施例，進而具體地對本發明進行說明。再者，本發明並不限定於以下之實施例。
藉由溶膠-凝膠法形成壓電體層70之後，使用相對較低黏度之塗佈
溶液[1]。於溶膠-凝膠法中，將塗佈步驟~燒成步驟分別實施1次，形成180nm之成為第1壓電體層71之壓電體膜74。然後，重複進行5個循環之將塗佈步驟~燒成步驟實施1次之操作，而形成5層340nm之壓電體膜74。獲得包括共計6層之壓電體膜74、具有上述之厚度之關係之壓電元件300，以具備該壓電元件300之方式製造液體噴射頭。
藉由溶膠-凝膠法形成壓電體層70之後，使用相對較高黏度之先前之塗佈溶液[2]。於溶膠-凝膠法中，將塗佈步驟~燒成步驟分別實施1次，而形成170nm之成為第1壓電體層之壓電體膜74。然後，於將塗佈步驟~脫脂步驟實施3次之後，重複進行3個循環之將燒成步驟實施1次之操作，於將塗佈步驟~脫脂步驟實施2次之後，重複進行1個循環之將燒成步驟實施1次，而形成11層160nm之壓電體膜74。獲得包括共計12層之壓電體膜74之壓電元件，以具備該壓電元件之方式製造液體噴射頭。
將各溶膠之組成、形成壓電元件之後之構成、厚度等示於表1中。
如自表1得知般，於實施例1中，藉由使用相對較低黏度之塗佈溶液[1]，而可大幅削減塗佈~燒成步驟之重複，儘管如此，亦可獲得通常可使用之範圍之膜厚。藉由塗佈次數之減少，而預想到謀求成本降
低。又，若使用塗佈溶液[1]，則不將黏度相對較高之塗佈溶液較薄塗佈、塗佈多層便可獲得所需之壓電元件300，故而成為防龜裂產生及膜厚均勻性均為優異之液體噴射頭及液體噴射裝置以及壓電裝置。
以上，說明了本發明之一實施形態，但本發明之基本構成並不限定於上述者。例如，於上述之實施形態中，作為流路形成基板10，例示了單晶矽基板，但並不特別限定於此，例如亦可使用SOI(silicon-on-insulator，絕緣體上矽)基板、玻璃等材料。設置於流路形成基板10之形成壓力產生室12之空間並不限定於複數，亦可根據裝置之用途等而為單數。
進而，於上述之實施形態中，為在第1方向X上壓電體層70配置於壓力產生室12之內側之態樣，但並不限制於此。例如，如圖11所示，亦可在第1方向X上，於各壓電元件300之間之振動板50上延設壓電體層70A，於該振動板50上所延設之壓電體層70A上，亦形成第2電極80A。即便是該態樣，藉由在不變更本發明之主旨之範圍內，滿足上述之厚度關係，而提供一種可兼顧可靠性之確保與變形特性之提高之液體噴射頭及液體噴射裝置以及壓電裝置。
再者，於上述之實施形態中，作為液體噴射頭之一例，列舉噴墨式記錄頭進行了說明，但本發明係廣泛地將所有液體噴射頭作為對象者，當然亦可應用於噴射除墨水以外之液體之液體噴射頭。作為其他液體噴射頭，例如可列舉：印表機等圖像記錄裝置所使用之各種記錄頭、液晶顯示器等之彩色濾光片之製造所使用之有色材料噴射頭、有機EL(Electroluminescence，電致發光)顯示器、FED(field emission displa，場發射顯示器)等之電極形成所使用之電極材料噴射頭、生物晶片製造所使用之活體有機物噴射頭等。
又，本發明之壓電元件並不限定於液體噴射頭所使用之壓電元
件，亦可使用其他壓電裝置。此種壓電裝置可藉由如下構成而實現，該構成係具備：基板10，其設置有至少一個空間；振動板50，其積層於基板10之一面並將上述空間密封；及壓電元件300，其於振動板50之與基板10相反之面，依序積層第1電極60、壓電體層70、第2電極80而成；且第1電極60係於與上述空間對應之區域中，沿相反面之至少第1方向以較上述空間窄之寬度形成，壓電體層70係以於與上述空間對應之區域中與第1電極60及至少一部分之振動板50重疊之方式積層，第2電極80係以於與上述空間對應之區域中與壓電體層70重疊之方式積層，將壓電元件300之積層方向之厚度設為壓電體層70之厚度，位於第1電極60上之部分之壓電體層70之第1厚度(D1)、與位於振動板50上之部分之壓電體層70之第2厚度(D2)滿足第1厚度(D1)>第2厚度(D2)之關係。作為除此種以外之壓電裝置，例如可列舉：超音波發送器等超音波裝置、超音波馬達、溫度-電氣轉換器、壓力-電氣轉換器、鐵電性電晶體、壓電變壓器、紅外線等有害光線之阻斷濾光片、使用量子點形成之光子晶體效果之光學濾光片、利用薄膜之光干涉之光學濾光片等濾光片等。又，本發明亦可應用於作為感測器使用之壓電元件、作為鐵電性記憶體使用之壓電元件。作為使用壓電元件之感測器，例如可列舉紅外線感測器、超音波感測器、熱敏感測器、壓力感測器、熱電感測器、及陀螺儀感測器(角速度感測器)等。
此外，本實施形態之壓電元件300亦可適宜用作鐵電性元件。作為可適宜使用之鐵電性元件，可列舉鐵電性電晶體(FeFET)、鐵電性運算電路(FeLogic)及鐵電性電容器等。進而，由於本實施形態之壓電元件300示出良好之熱電特性，故而可適宜用於熱電元件。作為可適宜使用之熱電元件，可列舉溫度檢測器、活體檢測器、紅外線檢測器、兆赫檢測器(Terahertz detector)及熱電轉換器等。
50‧‧‧振動板
51‧‧‧彈性膜
52‧‧‧絕緣體膜
60‧‧‧第1電極
60a‧‧‧側面
60b‧‧‧上表面
70‧‧‧壓電體層
71‧‧‧第1壓電體層
71a‧‧‧側面
71b‧‧‧上表面
72‧‧‧第2壓電體層
72a‧‧‧第1側面
72b‧‧‧第1上表面
72c‧‧‧第2側面
72d‧‧‧第2上表面
80‧‧‧第2電極
83‧‧‧凸部
300‧‧‧壓電元件
D1‧‧‧第1厚度
D2‧‧‧第2厚度
D3‧‧‧第3厚度
D4‧‧‧第4厚度
D5‧‧‧第5厚度
D6‧‧‧第6厚度
D7‧‧‧第7厚度
U1‧‧‧起伏開始位置
U2‧‧‧起伏開始位置
U3‧‧‧邊界位置
U4‧‧‧邊界位置
W1‧‧‧位於第1電極上之部分
W2‧‧‧位於振動板上之部分
X‧‧‧第1方向
Y‧‧‧第2方向
Z‧‧‧第3方向
θ1‧‧‧銳角
θ2‧‧‧銳角
Claims (12)
- 一種液體噴射頭，其特徵在於具備：流路形成基板，其設置有形成與噴嘴開口連通之壓力產生室之空間；振動板，其積層於上述流路形成基板之一面並將上述空間密封；及壓電元件，其係於上述振動板之與上述流路形成基板相反之面，依序積層有第1電極、壓電體層、第2電極而成；且上述第1電極係於與上述空間對應之區域中，沿上述相反面之至少第1方向以較上述空間窄之寬度形成，上述壓電體層係以於與上述空間對應之區域中與上述第1電極及至少一部分之上述振動板重疊之方式積層，上述第2電極係以於與上述空間對應之區域中與上述壓電體層重疊之方式積層，將上述壓電元件之積層方向之厚度設為上述壓電體層之厚度，位於上述第1電極上之部分之上述壓電體層之第1厚度(D1)、與位於上述振動板上之部分之上述壓電體層之第2厚度(D2)滿足上述第1厚度(D1)>上述第2厚度(D2)之關係。
- 如請求項1之液體噴射頭，其中上述第1厚度(D1)係位於上述第1電極上之部分之至少包含上述第1方向中央之部位的上述壓電體層之厚度。
- 如請求項1之液體噴射頭，其中上述第1電極具有朝著上述第1方向中央向上傾斜之側面、及與上述側面連續之上表面，且 上述第1厚度(D1)、和位於上述第1電極之上述第1方向之與上述側面及上述上表面之邊界上的上述壓電體層之第3厚度(D3)之比(上述第1厚度(D1)/上述第3厚度(D3))為90%以上。
- 如請求項2之液體噴射頭，其中上述第1電極具有朝著上述第1方向中央向上傾斜之側面、及與上述側面連續之上表面，且上述第1厚度(D1)、和位於上述第1電極之上述第1方向之與上述側面及上述上表面之邊界上的上述壓電體層之第3厚度(D3)之比(上述第1厚度(D1)/上述第3厚度(D3))為90%以上。
- 如請求項1至4中任一項之液體噴射頭，其中上述壓電體層具有朝著上述第1方向中央向上傾斜之第1側面、及與上述第1側面連續之第1上表面，且於上述第1上表面，具有較上述第1電極於上述第1方向上寬幅、且於與上述振動板相反之方向上凸出之凸部。
- 如請求項5之液體噴射頭，其中上述凸部包括朝著上述第1方向中央向上傾斜之第2側面、及與上述第2側面連續之第2上表面，且上述第1厚度(D1)為上述第1電極之上述上表面與上述壓電體層之上述凸部之上述第2上表面之間的距離，上述第2厚度(D2)為上述振動板與上述壓電體層之上述第1上表面之間的距離。
- 如請求項5之液體噴射頭，其中上述壓電元件包括：第1壓電體層，其與上述第1電極同時地圖案化而成並位於上述第1電極上；及第2壓電體層，其至少於上述第1方向上覆蓋上述第1壓電體層及上述第1電極；且第2壓電體層上之上述凸部之第4厚度(D4)、與上述第1電極及上述第1壓電體層之第5厚度(D5)滿足上述第5厚度(D5)>上述第4厚 度(D4)之關係。
- 如請求項6之液體噴射頭，其中上述壓電元件包括：第1壓電體層，其與上述第1電極同時地圖案化而成並位於上述第1電極上；及第2壓電體層，其至少於上述第1方向上覆蓋上述第1壓電體層及上述第1電極；且第2壓電體層上之上述凸部之第4厚度(D4)、與上述第1電極及上述第1壓電體層之第5厚度(D5)滿足上述第5厚度(D5)>上述第4厚度(D4)之關係。
- 如請求項7之液體噴射頭，其中自上述第1壓電體層之上表面至上述第2壓電體層之上述凸部之上述第2上表面為止的該第2壓電體層之第6厚度(D6)、與上述第2厚度(D2)滿足上述第2厚度(D2)>上述第6厚度(D6)之關係。
- 如請求項8之液體噴射頭，其中自上述第1壓電體層之上表面至上述第2壓電體層之上述凸部之上述第2上表面為止的該第2壓電體層之第6厚度(D6)、與上述第2厚度(D2)滿足上述第2厚度(D2)>上述第6厚度(D6)之關係。
- 一種液體噴射裝置，其特徵在於具備如請求項1至10中任一項之液體噴射頭。
- 一種壓電裝置，其特徵在於具備：基板，其設置有至少一個空間；振動板，其積層於上述基板之一面並將上述空間密封；及壓電元件，其係於上述振動板之與上述基板相反之面，依序積層有第1電極、壓電體層、第2電極而成；且上述第1電極係於與上述空間對應之區域中，沿上述相反面之至少第1方向以較上述空間窄之寬度形成，上述壓電體層係以於與上述空間對應之區域中與上述第1電極 及至少一部分之上述振動板重疊之方式積層，上述第2電極係以於與上述空間對應之區域中與上述壓電體層重疊之方式積層，將上述壓電元件之積層方向之厚度設為上述壓電體層之厚度，位於上述第1電極上之部分之上述壓電體層之第1厚度(D1)、與位於上述振動板上之部分之上述壓電體層之第2厚度(D2)滿足上述第1厚度(D1)>上述第2厚度(D2)之關係。
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