WO2004105148A1 - 圧電素子、その製造方法、およびタッチパネル装置 - Google Patents

圧電素子、その製造方法、およびタッチパネル装置 Download PDF

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WO2004105148A1
WO2004105148A1 PCT/JP2003/006425 JP0306425W WO2004105148A1 WO 2004105148 A1 WO2004105148 A1 WO 2004105148A1 JP 0306425 W JP0306425 W JP 0306425W WO 2004105148 A1 WO2004105148 A1 WO 2004105148A1
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piezoelectric
substrate
piezoelectric film
piezoelectric element
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PCT/JP2003/006425
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Takashi Katsuki
Fumihiko Nakazawa
Satoshi Sano
Yuji Takahashi
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Fujitsu Limited
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    • G06—COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
    • G06F—ELECTRIC DIGITAL DATA PROCESSING
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    • G06F3/01—Input arrangements or combined input and output arrangements for interaction between user and computer
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    • G06F3/043—Digitisers, e.g. for touch screens or touch pads, characterised by the transducing means using propagating acoustic waves
    • G06F3/0436—Digitisers, e.g. for touch screens or touch pads, characterised by the transducing means using propagating acoustic waves in which generating transducers and detecting transducers are attached to a single acoustic waves transmission substrate
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    • H10N—ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
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    • H10N30/01—Manufacture or treatment
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    • H10N30/877—Conductive materials
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    • H10N30/00—Piezoelectric or electrostrictive devices
    • H10N30/01—Manufacture or treatment
    • H10N30/07—Forming of piezoelectric or electrostrictive parts or bodies on an electrical element or another base
    • H10N30/074—Forming of piezoelectric or electrostrictive parts or bodies on an electrical element or another base by depositing piezoelectric or electrostrictive layers, e.g. aerosol or screen printing
    • H10N30/076—Forming of piezoelectric or electrostrictive parts or bodies on an electrical element or another base by depositing piezoelectric or electrostrictive layers, e.g. aerosol or screen printing by vapour phase deposition

Definitions

  • the present invention relates to a piezoelectric element capable of exciting a surface acoustic wave, a method of manufacturing the same, and a touch panel device having a piezoelectric element as an exciting unit and a receiving unit.
  • Touch panel devices are sometimes used as input means to computer systems in FA equipment, OA equipment, and measurement equipment.
  • the touch panel device is provided integrally with the display of the device, and detects a position where a finger or the like touches the display surface. Based on the data on the image displayed on the display and the data on the contact position detected by the touch panel device, predetermined processing is executed in the computer system of the device.
  • the SAW type touch panel device includes, for example, a transparent substrate having a detection region and a peripheral region surrounding the detection region, and a plurality of excitation units and a plurality of reception units provided in the peripheral region of the substrate. .
  • the excitation means and the reception means are each composed of a piezoelectric element.
  • Such a SAW type touch panel device is described in, for example, Japanese Patent Application Laid-Open No. Hei 6-149549 and Japanese Patent Application Laid-Open No. 10-52540.
  • the piezoelectric elements constituting the excitation means and the receiving means include, for example, an interdigital transducer (IDT) patterned for each element on the peripheral area of the substrate, and a piezoelectric element provided on the peripheral area so as to cover the IDT. And a membrane.
  • the IDT is composed of a pair of comb electrodes, and each comb electrode has a plurality of electrode fingers parallel to each other.
  • the electrode fingers of one comb tooth electrode and the electrode fingers of the other comb tooth electrode are arranged alternately and in parallel.
  • Piezoelectric films have the property of generating an electric field when strain is applied (pressure (Piezoelectric effect), and a piezoelectric material exhibiting the property of producing distortion when an electric field is applied (reverse piezoelectric effect).
  • the SAW touch panel device During operation of the SAW touch panel device, surface acoustic waves are generated from each piezoelectric element as the excitation means, and the surface acoustic waves propagate through the detection area of the substrate and are received by the specific piezoelectric element as the receiving means .
  • the amplitude of the surface acoustic wave passing through the contact position is attenuated.
  • the contact position in the detection area is specified or detected.
  • the higher the electromechanical conversion efficiency of the excitation piezoelectric element the more efficiently the elastic wave is excited with respect to the applied voltage.
  • the higher the electromechanical conversion efficiency of the receiving piezoelectric element the more efficiently the alternating current is output based on the received elastic wave. Therefore, in the SAW touch panel device, the higher the electromechanical conversion efficiency of each piezoelectric element, the smaller the insertion loss (dB) in transmitting and receiving signals between a pair of piezoelectric elements, and as a result, the drive voltage of the device Can be reduced, and the detection accuracy of the device can be increased.
  • dB insertion loss
  • the driving voltage cannot be sufficiently reduced in some cases because a sufficiently high electromechanical conversion efficiency cannot be obtained in the piezoelectric element. Detection accuracy may not be obtained. Disclosure of the invention
  • the present invention has been devised under such circumstances, and includes a piezoelectric element having high electromechanical conversion efficiency, a method for manufacturing the same, and such piezoelectric elements as excitation means and reception means.
  • a piezoelectric element having high electromechanical conversion efficiency a method for manufacturing the same, and such piezoelectric elements as excitation means and reception means.
  • a piezoelectric element includes a substrate, a piezoelectric film, a first electrode, and a second electrode.
  • the first electrode and / or the second electrode are interposed between the substrate and the piezoelectric film, and Ti, Cr, Ni, Cu, Zn, Pd, Ag, Hf, W, P
  • the A1 alloy contains a plurality of metals selected from the group, the content of each additional metal in the A1 alloy is in the range of 0.1 to 3 wt%.
  • a piezoelectric film in a predetermined piezoelectric element is formed by forming a piezoelectric material by a sputtering method, and the substrate is heated during the film formation.
  • the electrodes already formed on the substrate heat up with the substrate, and due to the difference in the coefficient of thermal expansion between the substrate and the electrode, Hillocks (partial separation of the electrode from the substrate surface) occur at the electrode. It is known that the more hillocks or the larger each hillock, the lower the electromechanical conversion efficiency of the piezoelectric element.
  • A1 is often used as a material for forming an IDT as an electrode. This is because A1 has low electric resistance, is inexpensive, and is easy to process. However, in the Al electrode, hillocks are particularly likely to occur and grow.
  • a piezoelectric film is formed on the substrate so as to cover these electrodes.
  • a piezoelectric film is formed on the substrate so as to cover the first electrode, and a second electrode is formed on the piezoelectric film.
  • a piezoelectric film is formed on the substrate so as to cover the second electrode, and a first electrode is formed on the piezoelectric film.
  • the substrate is heated in the same manner as in the conventional method, and thus the electrodes already formed on the substrate are heated.
  • Electrode interposed between the substrate and the piezoelectric film And Z or the second electrode) Forces Ti, Cr, Ni, Cu, Zn, Pd, Ag, Hf, W, Pt, and metal selected from the group consisting of Au. This is because it is made of an A1 alloy containing up to 3 wt% and is less likely to thermally expand than an electrode made of pure A1.
  • the electrode that is already formed on the substrate when the piezoelectric film is formed and the electrode to be interposed between the substrate and the piezoelectric film in the manufactured piezoelectric element is made of the above-described A1 alloy, When a film is formed, no hillocks occur at the electrodes, or even if hillocks occur, the number and size of the hillocks are suppressed, and as a result, high electromechanical conversion efficiency can be obtained in the piezoelectric element. Conceivable.
  • the first electrode is interposed between the substrate and the piezoelectric film, and the second electrode is provided on the piezoelectric film.
  • the first and second electrodes sandwiching the piezoelectric film are used to apply a voltage to the piezoelectric film.
  • the second electrode has a base, and a plurality of branch electrodes extending from the base and parallel to each other, and the first electrode includes a plurality of branch electrodes via the piezoelectric film. It has a site facing the whole.
  • the value of h / p is preferably 0.005 to 0.1. Such a range of h / ⁇ is suitable for obtaining high electromechanical conversion efficiency.
  • the first electrode and the second electrode are interposed between the substrate and the piezoelectric film, and the interdigital transducer is provided.
  • IDT interdigital transducer
  • a method for manufacturing a piezoelectric element contains a metal selected from the group consisting of Ti, Cr, Ni, Cu, Zn, Pd, Ag, Hf, W, Pt, and Au.
  • a metal selected from the group consisting of Ti, Cr, Ni, Cu, Zn, Pd, Ag, Hf, W, Pt, and Au.
  • the piezoelectric element according to the first aspect of the present invention can be appropriately manufactured. Therefore, according to the second aspect of the present invention, the piezoelectric element manufactured A high electromechanical conversion efficiency can be obtained in the element.
  • this manufacturing method comprises a metal containing 0.1 to 3 wt% of a metal selected from the group consisting of Ti, Cr, Ni, Cu, Zn, Pd, Ag, Hf, W, Pt, and Au.
  • the piezoelectric element according to the first aspect of the present invention can be appropriately manufactured. Therefore, according to the third aspect of the present invention, it is possible to obtain a high electro-mechanical conversion efficiency with respect to the manufactured piezoelectric element.
  • the second electrode has a base, and a plurality of branch electrodes extending from the base and parallel to each other, and the first electrode is provided via a piezoelectric film. And has a portion facing across a plurality of branch electrodes.
  • this manufacturing method comprises an Al alloy containing 0.1 to 3 wt% of a metal selected from the group consisting of Ti, Cr, Ni, Cu, Zn, Pd, Ag, Hf, W, Pt, and Au.
  • a step of forming an IDT on the substrate, a step of removing an oxide film on the surface of the IDT, and a step of forming a piezoelectric film overlapping the IDT on the substrate. including.
  • the piezoelectric element according to the first aspect of the present invention can be appropriately manufactured. Therefore, also in the fourth aspect of the present invention, high electromechanical conversion efficiency can be obtained in the manufactured piezoelectric element.
  • a piezoelectric element there is provided another method for manufacturing a piezoelectric element.
  • This manufacturing method is based on one alloy containing 0.1 to 3% of a metal selected from the group consisting of Ti, Cr, Ni, Cu, Zn, Pd, Ag, Hf, W, Pt, and Au.
  • the piezoelectric element according to the first aspect of the present invention is appropriately manufactured.
  • a touch panel device includes a substrate including a detection region and a peripheral region surrounding the detection region; an excitation device provided in the peripheral region; and an excitation unit for exciting the surface acoustic wave by the substrate; and an excitation device provided in the peripheral region. And receiving means for receiving the surface acoustic wave propagated through the detection region.
  • the exciting means and / or the receiving means include a piezoelectric film, a first electrode, and a second electrode.
  • the first electrode and / or the second electrode are interposed between the substrate and the piezoelectric film, and Ti, Cr, Ni, Cu, Zn, Pd, Ag, Hf, W
  • Ti, Cr, Ni, Cu, Zn, Pd, Ag, Hf, W One alloy containing 0.1 to 3% of a metal selected from the group consisting of Pt, Pt, and Au.
  • the exciting means and / or the receiving means of the touch panel device having such a configuration is constituted by the piezoelectric element having high electromechanical conversion efficiency according to the first aspect. Therefore, the touch panel device according to the sixth aspect of the present invention is suitable for reducing drive voltage and improving detection accuracy.
  • the first electrode is interposed between the substrate and the piezoelectric film, and the second electrode is provided on the piezoelectric film.
  • the second electrode has a base, and a plurality of branch electrodes extending from the base and parallel to each other, and the first electrode is connected to the plurality of branch electrodes via the piezoelectric film. It has a site facing all over.
  • the thickness of the piezoelectric film is h and the electrode period of the plurality of branch electrodes is ⁇ , the value of hZ is 0.005 to 0.1.
  • the first electrode and the second electrode are interposed between the substrate and the piezoelectric film, and constitute an IDT.
  • the piezoelectric film is made of ZnO doped with Mn.
  • the constituent material of the electrode interposed between the substrate and the piezoelectric film may diffuse into the piezoelectric film at high temperatures, and the diffusion of the electrode constituent material into the piezoelectric film may reduce the electromechanical conversion efficiency of the piezoelectric element. Often lowers.
  • Mn is doped into ZnO, which is a piezoelectric material
  • the electrode material for example, A1 Spreading is suppressed. Therefore, this configuration is suitable for obtaining high electromechanical conversion efficiency in the piezoelectric element.
  • FIG. 1 is a plan view of the piezoelectric element according to the first embodiment of the present invention.
  • FIG. 2 is a cross-sectional view taken along line ⁇ — ⁇ in FIG.
  • FIG. 3A to 3C show a method for manufacturing the piezoelectric element shown in FIG. Each figure is a partial sectional view.
  • FIG. 4 is a plan view of the piezoelectric element according to the second embodiment of the present invention.
  • FIG. 5 is a cross-sectional view taken along line VV of FIG. 6A to 6C show a method for manufacturing the piezoelectric element shown in FIG. Each figure is a partial sectional view.
  • FIG. 7 shows a touch panel device according to a third embodiment of the present invention.
  • FIG. 8 is a partially enlarged view of the touch panel device shown in FIG.
  • FIG. 9 shows a touch panel device according to a fourth embodiment of the present invention.
  • FIG. 10 is a partially enlarged view of the touch panel device of FIG.
  • FIG. 11 shows a filter having the piezoelectric element shown in FIG.
  • FIG. 12 shows the results of the insertion loss measurement for each of the filters in Examples 1 to 3 and Comparative Example. '
  • Fig. 13 shows the dependence of the insertion loss on the annealing time for each filter in the first and fourth embodiments.
  • the piezoelectric element X includes a substrate 11, a piezoelectric film 12, and electrodes 13 and 14, and is configured to be able to excite and receive surface acoustic waves.
  • the substrate 11 has a function of ensuring the rigidity of the element and is a medium through which surface acoustic waves propagate.
  • the substrate 11 is, for example, a non-piezoelectric substrate such as a transparent glass substrate.
  • the piezoelectric film 12 is made of a piezoelectric material exhibiting a property of generating an electric field when a strain is applied (piezoelectric effect) and a property of generating a strain by applying an electric field (reverse piezoelectric effect).
  • a piezoelectric material for example, ZnO, ZnO, or A 1 N doped with Mn can be employed.
  • the thickness h of the piezoelectric film 12 is, for example, 1.0 to 3.0 zm.
  • the electrode 13 is interposed between the substrate 11 and the piezoelectric film 12, and is composed of Ti, Cr, Ni, Cu, Zn, Pd, Ag, Hf, W, Pt, and Au. It is composed of an A1 alloy containing 0.1% to 3% by weight of a metal selected from the group. When the A1 alloy contains a plurality of metals selected from the group, the content of each additional metal in the A1 alloy is in the range of 0.1 to 3 wt%.
  • a terminal 15 having a part exposed to the outside is continuous with the electrode 13.
  • the thickness of the electrode 13 is, for example, 300 to 600 nm.
  • the electrode 14 is provided on the piezoelectric film 12, and has a comb-like structure including a base 14a and a plurality of branch electrodes 14b.
  • the plurality of branch electrodes 14b extend from the base 14a and are parallel to each other.
  • Each of the plurality of branch electrodes 14b parallel to each other may be bent or curved instead of being linear as shown in FIG. Further, the branch electrode 14 b faces the electrode 13 via the piezoelectric film 12.
  • the thickness of the electrode 14 is, for example, 300 to 600 nm, the width of each branch electrode 14 b is for example 40 to 60 mu m, the electrode period lambda chi of the branch electrode 14 b for example, 1 00 ⁇ 1 50 ⁇ m is there.
  • the thickness h of the piezoelectric film 12 described above and the electrode period ⁇ of the branch electrode 14 b are 0. It is preferable to have a relation of 1.
  • the electrode 14 is made of a predetermined conductive material. As the constituent material of the electrode 14, the same material as that of the electrode 13 may be employed. Further, a terminal 16 is continuous with the electrode 14.
  • FIGS. 3A to 3C show a method of manufacturing the piezoelectric element X.
  • an electrode 13 is formed on a substrate 11 as shown in FIG. 3A, and a terminal 15 (not shown in FIGS. 3A to 3C) is formed. Form.
  • an Al alloy is deposited on the substrate 11.
  • the A1 alloy contains a metal selected from the group consisting of Ti, Cr, Ni, Cu, Zn, Pd, Ag, Hf, W, Pt, and Au. Contains t%. Film formation method and Then, a sputtering method or an evaporation method can be employed.
  • a resist pattern is formed on the A1 alloy film. This resist pattern is for masking a portion to be processed into the electrode 13 and the terminal 15 in the A1 alloy film.
  • the A1 alloy film is etched using the resist pattern as a mask. As a result, the electrodes 13 and the terminals 15 can be formed on the substrate 11.
  • the surface of the electrode 13 is subjected to an etching treatment.
  • a surface treatment method for example, a reverse sputtering method using Ar plasma can be adopted. It is considered that such a surface treatment removes an oxidized film formed by naturally oxidizing the surface of the electrode 13 after the formation of the electrode 13.
  • a piezoelectric film 12 is laminated on the substrate 11. Specifically, after a piezoelectric material is formed on the substrate 11 by a sputtering method, the piezoelectric material film is etched by using a predetermined resist pattern as a mask, so that a piezoelectric film 12 having a predetermined planar shape is formed. Is formed. When forming the piezoelectric material by the sputtering method, the substrate 11 is heated to a predetermined temperature.
  • the temperature of the electrode 13 is raised together with the substrate 11, but the force that does not cause hillocks on the electrode 13, or the size of hillocks is suppressed even if hillocks are formed.
  • an electrode 14 is formed on the piezoelectric film 12, and a terminal 16 (not shown in FIG. 3C) is formed.
  • a predetermined conductive material is formed over the surface of the substrate 11 and the surface of the piezoelectric film 12.
  • a film forming method a sputtering method or an evaporation method can be adopted.
  • a resist pattern is formed on the conductive film. This resist pattern is for masking a portion to be processed into the electrode 14 and the terminal 16 in the conductive film.
  • the conductive film is etched using the resist pattern as a mask. As a result, the electrode 14 and the terminal 16 can be formed.
  • a printing method may be used.
  • the printing method first, for example, an Ag paste is printed or applied to the surface of the substrate 11 and the surface of the piezoelectric film 12 through a predetermined mask. Next, after removing the mask, the Ag paste is sintered or annealed to evaporate the solvent in the paste. Thus, the electrode 14 and the terminal 16 made of Ag can be formed.
  • a piezoelectric element X having high electromechanical conversion efficiency can be manufactured.
  • the piezoelectric film 12 is formed while suppressing the generation and growth of hillocks on the electrode 13 already formed on the substrate 11.
  • the piezoelectric material can be formed. It is considered that the high V ⁇ electromechanical conversion efficiency is obtained in the piezoelectric element X because generation and growth of hillocks on the electrode 13 are suppressed during the formation of the piezoelectric film.
  • the surface treatment is considered to contribute to suppression of generation and growth of a mouthpiece during the formation of the piezoelectric film.
  • FIGS. 4 and 5 show a piezoelectric element X ′ according to the second embodiment of the present invention.
  • the piezoelectric element X ' includes a substrate 11, a piezoelectric film 12, and electrodes 23 and 24, and is configured to be able to excite and receive surface acoustic waves.
  • the piezoelectric element X ′ is different from the piezoelectric element X in that the piezoelectric elements X ′ have electrodes 23 and 24 instead of the electrodes 13 and 14.
  • Substrate 1 1 and piezoelectric film 1 2! In other words, it is the same as that described above in the first embodiment.
  • the electrodes 23 and 24 constitute an IDT interposed between the substrate 11 and the piezoelectric film 12, and Ti, Cr, Ni, Cu, Zn, Pd, Ag, Hf , W, Pt, and Au.
  • the electrode 23 has a comb structure including a base 23a and a plurality of branch electrodes 23b.
  • the plurality of branch electrodes 23 b extend from the base 23 a and are parallel to each other.
  • a terminal 25 having a part exposed to the outside is continuous with the electrode 23.
  • the electrode 24 has a comb-like structure including a base 24a and a plurality of branch electrodes 24b.
  • the plurality of branch electrodes 24 b extend from the base 24 a and are parallel to each other. Also, The branch electrode 24b is also parallel to the branch electrode 23b.
  • a terminal 26 having a part exposed to the outside is continuous with the electrode 24.
  • the thickness of the electrode 23, 24 is, for example, 300 to 600 nm, the width d 2 of each of the branch electrodes 23 b, 24b is, for example. 20 to 30 m, the branch electrodes 23 b, 24 b of the electrode periodic; L 2 Is, for example, 100 to 150 ⁇ .
  • FIG. 6A to 6C show a method of manufacturing the piezoelectric element X.
  • an A1 alloy film 20 ′ is formed on a substrate 11.
  • the A1 alloy contains 0.1 to 3 wt% of a metal selected from the group consisting of Ti, Cr, Ni, Cu, Zn, Pd, Ag, Hf, W, Pt, and Au.
  • a film forming method a sputtering method or an evaporation method can be adopted.
  • the electrodes 23 and 24 are formed on the substrate 11 by patterning the A1 alloy film 20 ′ as shown in FIG. 6B, and the terminals 25 and 26 (FIGS. 6B and 6C (Not shown). Specifically, first, a resist pattern is formed on the A1 alloy film 20. This resist pattern is for masking the portions to be processed into the electrodes 23 and 24 and the terminals 25 and 26 in the A1 alloy B20 '. Next, the A1 alloy film 20 is etched using the resist pattern as a mask. Thus, the electrodes 23 and 24 and the terminals 25 and 26 can be formed on the substrate 11.
  • the surfaces of the electrodes 23 and 24 are subjected to an etching treatment.
  • a surface treatment method for example, a reverse sputtering method using Ar plasma can be adopted. It is considered that such a treatment removes an oxide film formed by natural oxidation of the surfaces of the electrodes 23 and 24 after the electrodes 23 and 24 are formed.
  • a piezoelectric film 12 is formed on the substrate 11 by lamination. Specifically, after a piezoelectric material is formed on the substrate 11 by a sputtering method, the piezoelectric material film is etched using a predetermined resist pattern as a mask, thereby forming a piezoelectric film 12 having a predetermined plan view. You. When forming the piezoelectric material by the sputtering method, the substrate 11 is heated to a predetermined temperature. As a result, the electrodes 23 and 24 are heated together with the substrate 11, No hillocks occur at 23 and 24, or if hillocks do occur, their number and size are reduced.
  • the piezoelectric element X ′ having high electromechanical conversion efficiency can be manufactured.
  • the piezoelectric film for forming the piezoelectric film 12 is suppressed while suppressing the generation and growth of hillocks on the electrodes 23 and 24 already formed on the substrate 11.
  • a material can be deposited.
  • the high electromechanical conversion efficiency of the piezoelectric element X ' is considered to be attributable to the suppression of hillock generation and growth at the electrodes 23 and 24 during the formation of the piezoelectric film.
  • the surface treatment is considered to contribute to suppression of hillock generation and growth during piezoelectric film formation.
  • the touch panel device Y includes a substrate 31, a piezoelectric film 32, and electrodes 33 A to 33 D, 34.
  • a to 34D is configured as a SAW touch panel device.
  • the piezoelectric film 32 is represented by a virtual line from the viewpoint of clear illustration.
  • the substrate 31 is a medium through which surface acoustic waves propagate, and is a transparent substrate having a detection area 31a and a peripheral area 31b.
  • the boundary between the detection area 31a and the peripheral area 31b is indicated by a dotted line.
  • the substrate 31 is a non-piezoelectric substrate such as a transparent glass substrate, for example, and has a thickness of, for example, 0.7 to 1.1 mm.
  • the detection region 3la is a detection target region in the touch panel device Y, and is a rectangle in the present embodiment.
  • the peripheral area 31b is an area surrounding the detection area 31a and provided with the below-described excitation means and reception means of the touch panel device Y.
  • the piezoelectric film 32 is provided in the peripheral region 31b of the substrate 31, and is made of a piezoelectric material exhibiting a piezoelectric effect and an inverse piezoelectric effect, like the piezoelectric film 12 in the first embodiment.
  • the thickness h of the piezoelectric film 32 is, for example, 1.0 to 3. ⁇ ⁇ .
  • the electrodes 33 ⁇ to 33D are interposed between the substrate 31 and the piezoelectric film 32, and Ti, Cr,
  • the electrodes 33A to 33D is, for example, 300 to 60 O nm.
  • the corresponding terminals 35A to 35D are connected to the electrodes 33A to 33D, respectively. Each of the terminals 35A to 35D has a portion exposed to the outside.
  • the electrodes 34A to 34D are provided on the piezoelectric film 32, and each have a comb-like structure including a base 34a and a plurality of branch electrodes 34b.
  • a plurality of branch electrodes 34b belonging to the same electrode extend from the same base 34a and are parallel to each other.
  • the plurality of branch electrodes 34b parallel to each other include an inner portion 34b 'relatively closer to the detection area 31a and an outer portion 344 relatively far from the detection area 31a.
  • b " which extend in different predetermined directions. That is, the branch electrode 34b is bent at a predetermined angle.
  • the bending angle defines the rectangular detection area 31a. For example, when the detection area 31a is a square, that is, when the ratio of the adjacent sides is 1: 1, the bending angle is 45 °.
  • the electrode 34 b faces the electrodes 33 A to 33 D via the piezoelectric film 32.
  • the thickness of the electrode 34 is, for example, 300 to 600 nm, and the width d 3 (shown in FIG. 8) of each branch electrode 34 b is, for example, 40 to 60 m.
  • the branch electrode 34 b inner portion 3 4 b 'of the electrode period lambda 3 (shown in FIG. 8) and an outer portion 34 b electrodes period of "lambda 4 is electrode period mentioned above; L 1 Similarly, for example, it is 100 to 150 ⁇ m, and the electrode period ⁇ 3 and the electrode period 4 are the same depending on the driving method of the touch panel device ⁇ .
  • the electrode period 3 and / or the electrode period ⁇ 4 are the same or different among the electrodes 34 ⁇ to 34 D depending on the driving method of the touch panel device ⁇ .
  • the thickness h of the piezoelectric film 32 and the electrode period ⁇ 3 preferably have a relationship of 0.005 ⁇ 1 ⁇ / ⁇ 3 ⁇ 0.1.
  • h and the electrode period ⁇ 4 have a relationship of 0.005 ⁇ hZ ⁇ 4 ⁇ 0.1.
  • the electrodes 34 ⁇ to 34D are made of a predetermined conductive material. The same material as that of the electrodes 33 ⁇ to 33D may be used as the constituent material of the electrodes 34 ⁇ to 34D. In addition, corresponding terminals 36A to 36D are connected to the electrodes 34A to 34D, respectively.
  • the touch panel device Y according to the first embodiment is provided in the peripheral area 31b of the substrate 31. 4 piezoelectric elements X (piezoelectric elements XA to XD). Specifically, the electrode pair 33 A, 34 A, the electrode pair 33 B, 34 B, the electrode pair 33 C, 34 C, and the electrode pair 33 D, 34 D are respectively connected to the electrode pair 13, 34 of the piezoelectric element X.
  • the piezoelectric film 32 sandwiched between each pair of electrodes includes the four piezoelectric films 12 of the four piezoelectric elements X, and the substrate 31 that supports them includes the four substrates 11 of the four piezoelectric elements X. Is included.
  • the terminals 35A to 35D and the terminals 36A to 36D correspond to the terminals 15 and 16 of the piezoelectric element X, respectively.
  • the touch panel device Y including the four piezoelectric elements X can be manufactured by using the method of manufacturing the piezoelectric element X described above with reference to FIGS. 3A to 3C.
  • the touch panel device Y When the touch panel device Y operates, for example, two opposing piezoelectric elements XA,
  • XC is driven intermittently at different timings.
  • the piezoelectric element XA is driven by excitation when an AC voltage is applied between the electrodes 33A and 34A via the terminals 35A and 36A.
  • excitation drive two types of surface acoustic waves (SAW) f1 and f2 of a predetermined frequency are excited by the piezoelectric element XA.
  • SAWfl is excited so as to propagate in a direction orthogonal to the inner side 34b 'of the branch electrode 34b in the piezoelectric element XA.
  • S AW f 2 is excited to propagate in a direction orthogonal to the outer portion 34 b ′′ of the branch electrode 34 b.
  • the SAWf 1 propagates through the detection area 31 a of the substrate 31 and is received by a plurality of inner portions 34 b ′ of the piezoelectric element XD. As a result, a reception signal is output from the piezoelectric element XD via the terminals 35D and 36D. This received signal is substantially output from the inner end 34 b ′ of the piezoelectric element XD at the upper end in the drawing until receiving SAWf 1 until the inner end 34 b ′ at the lower end in the drawing receives SAWf 1. Is done.
  • the SAWf 2 propagates through the detection area 31a of the substrate 31 and is received by a plurality of outer portions 34b "of the piezoelectric element XB. As a result, the terminals 35B and 36B are transferred from the piezoelectric element XB to the terminals 35B and 36B.
  • the reception signal is output through the outer portion 34 b ”of the piezoelectric element XB after the SAWf 2 is received by the outer portion 34 b” at the upper end in the drawing. It is output until receives S AW f 2.
  • the piezoelectric element XC is driven to be excited by applying an AC voltage between the electrodes 33C and 34C via the terminals 35C and 36C.
  • piezoelectric element XC Two kinds of SAW f3 and f4 of a predetermined frequency are excited.
  • the SAWf 3 is excited so as to propagate in a direction orthogonal to the inner portion 34b ′ of the branch electrode 34b in the piezoelectric element XC.
  • S AW f 4 is excited to propagate in a direction orthogonal to the outer portion 34 b ′′ of the branch electrode 34 b.
  • Such an excitation drive of the piezoelectric element XC is performed, for example, by the piezoelectric elements XB and XD. This is performed immediately after the above-mentioned reception signal output is completed.
  • the SAWf 3 propagates through the detection area 31 a of the substrate 31 and is received by a plurality of inner portions 34 b ′ of the piezoelectric element XB. As a result, a reception signal is output from the piezoelectric element XB via the terminals 35B and 36B. This received signal is substantially output from the time when the inner part 34 b ′ at the lower end of the piezoelectric element XB receives SAWf 3 until the time when the inner part 34 b ′ at the upper end in the figure receives SAWf 3. Is done. .
  • the SAWf 4 propagates through the detection area 31a of the substrate 31 and is received by the plurality of outer portions 34b "of the piezoelectric element XD. As a result, the terminals 35D and 36D are transferred from the piezoelectric element XD to the terminals 35D and 36D.
  • the received signal is output through the outer portion 34b "of the upper end in the figure after the outer portion 34b" at the lower end of the piezoelectric element XD receives SAWf4. This signal is output until is received S AW f4.
  • the touch panel device Y When the touch panel device Y is in operation, if a finger or the like is in contact with any position of the detection area 31a of the substrate 31, the amplitude of SAWf1 to fW4 will increase at that position when passing through that position. Decay. Since the output level of the received signal output from the piezoelectric elements XB and XD decreases based on the SAW whose amplitude has attenuated, by detecting and analyzing when the output level of the received signal decreases, The contact position in the detection area 31a is specified or detected.
  • the touch panel device Y includes the piezoelectric element X (piezoelectric elements XA to XD) of the first embodiment having high electromechanical conversion efficiency as excitation means and reception means. This Such a touch panel device Y is suitable for reducing driving efficiency and improving detection accuracy.
  • FIGS. 9 and 10 show a touch panel device Y ′ according to a fourth embodiment of the present invention.
  • the touch panel device Y includes a substrate 31, a piezoelectric film 32, and electrodes 43A to 43D and 44A to 44D, and is configured as a SAW touch panel device.
  • the touch panel device Y ' is different from the touch panel device Y in that the devices have electrodes 43A to 43D and 44A to 44D instead of the electrodes 33A to 33D and 34A to 34D.
  • the substrate 31 and the piezoelectric film 32 are the same as those described above with respect to the third embodiment.
  • the electrode pairs 43A and 44A, the electrode pairs 43B and 44B, the electrode pairs 43C and 44C, and the electrode pairs 43D and 44D constitute an IDT interposed between the substrate 31 and the piezoelectric film 32.
  • Each of the electrodes 43A to 43D has a comb-tooth structure including a base 43a and a plurality of branch electrodes 43b.
  • the plurality of branch electrodes 43b belonging to the same electrode extend from the same base 43a and are parallel to each other.
  • the plurality of mutually parallel branch electrodes 43b each have an inner portion 43b 'relatively close to the detection region 31a and an outer portion 43b "relatively far from the detection region 31a.
  • the branch electrodes 43b are bent at a predetermined angle, and the electrodes 43A to 43D have corresponding terminals 45A to 45D, respectively.
  • Each of the terminals 45 to 450 has a portion exposed to the outside.
  • Each of the electrodes 44A to 44D has a comb structure including a base 44a and a plurality of branch electrodes 44b.
  • the plurality of branch electrodes 44b belonging to the same electrode extend from the same base 44a and are parallel to each other.
  • the branch electrode 44b is also parallel to the branch electrode 43b.
  • each of the plurality of parallel branch electrodes 44b has an inner portion 44b and an outer portion 44b ", which extend in different predetermined directions. b is bent at a predetermined angle
  • the bending angles of the branch electrodes 4 3 b and 44 b are determined by the ratio of adjacent sides defining the rectangular detection area 31 a. Has been determined accordingly.
  • the corresponding terminals 46 A to 46 D are connected to the electrodes 44 to 440, respectively.
  • Each of the terminals 46A to 46D has a portion exposed to the outside.
  • the thickness of the electrodes 43, 44 is, for example, 300 to 600n m, width d 4 of the branch electrodes 43 b, 44 b is, for example, 20 to 30 / m.
  • Inner portion 43 b ', 44 b' of the electrodes period; L 5, and the outer portion 43 b ", 44 b" electrode cycle of; is L 6, similarly to the electrode period e 2 described above, for example 100: 150 ⁇ .
  • the touch panel device Y ' includes four piezoelectric elements X' (piezoelectric elements XA 'to XD) according to the second embodiment in the peripheral region 31b of the substrate 31.
  • the electrode pairs 43 A and 44 A, the electrode pairs 43 B and 44 B, the electrode pairs 43 C and 44 C, and the electrode pairs 43 D and 44 D are respectively connected to the electrode pairs 23 and 24 of the piezoelectric element X ′.
  • the piezoelectric film 32 sandwiched between each pair of electrodes includes the four piezoelectric films 12 of the four piezoelectric elements X ′, and the substrate 31 that supports them includes the four substrates of the four piezoelectric elements X ′. 11 is included.
  • the terminals 45A to 45D and the terminals 46A to 46D correspond to the terminals 25 and 26 of the piezoelectric element X, respectively.
  • the touch panel device Y including such four piezoelectric elements X, can be manufactured by using the method for manufacturing the piezoelectric element X ′ described above with reference to FIGS. 6A to 6C.
  • two opposing piezoelectric elements ⁇ ′, XC are intermittently driven at different timings.
  • the piezoelectric elements ⁇ and ⁇ ⁇ are excited and driven by applying an AC voltage between the electrodes 43 ⁇ and 44 ⁇ through the terminals 45 ⁇ and 46 ⁇ .
  • two kinds of surface acoustic waves (SAW) f5 and f6 of a predetermined frequency are excited by the piezoelectric element XA '.
  • the SAW f5 is excited to propagate in a direction orthogonal to the inner portions 43b 'and 44b' of the piezoelectric element XA '.
  • the SAWf 6 is excited so as to propagate in a direction orthogonal to the outer portions 43b "and 44b" of the piezoelectric element XA '.
  • the SAWf 5 After propagating through the detection area 31a of the substrate 31, the SAWf 5 is received by the plurality of inner portions 43b 'and 44b' in the piezoelectric element XD '. As a result, a reception signal is output from the piezoelectric element XD 'via the terminals 45D and 46D. This received signal is substantially generated by the inner part 43 b ′ (44 b ′) of the piezoelectric element XD ′ at the upper end in the figure. After receiving AWf5, it is output until the inner part 43b '(44b') at the lower end in the figure receives SAWf5.
  • the SAWf 6 After propagating through the detection area 31a of the substrate 31, the SAWf 6 is received by a plurality of outer portions 43b "and 44b" of the piezoelectric element XB. As a result, a reception signal is output from the piezoelectric element XB, via the terminals 45B, 46B. This received signal is substantially generated after the outer portion 43 b "(44 b") at the upper end in the figure of the piezoelectric element XB 'receives the SA WF 6, and then the outer portion 43 b "(44 b Outputs until ") receives SAWf 6.
  • the piezoelectric element XC is driven to be excited by applying an alternating current between the electrodes 43C and 44 via the terminals 45C and 46C.
  • piezoelectric element XC is driven to be excited by applying an alternating current between the electrodes 43C and 44 via the terminals 45C and 46C.
  • the SAWf 7 is excited so as to propagate in a direction orthogonal to the inner portions 43 b ′ and 44 b ′ of the piezoelectric element XC ′.
  • the SAWf 8 is excited to propagate in a direction orthogonal to the outer portions 43b ", 44b" of the piezoelectric elements XC,.
  • Such excitation driving of the piezoelectric element XC ' is performed, for example, immediately after the output of the above-mentioned received signals from the piezoelectric elements XB' and XD 'ends.
  • the SAWf 7 is received by the plurality of inner portions 43b 'and 44b' in the piezoelectric element XB.
  • a reception signal is output from the piezoelectric element XB 'via the terminals 45B and 46B.
  • This received signal is substantially formed by the inner portion 43 b '(44 b') at the upper end in the figure after the inner portion 43 b '(44b') at the lower end in the diagram of the piezoelectric element XB 'receives S AWf 7. ) Is output until SAWf 7 is received.
  • the SAWf 8 propagates through the detection area 31a of the substrate 31, and is received by the plurality of outer portions 43b "and 44b" in the piezoelectric element XD '. As a result, a reception signal is output from the piezoelectric element XD, via the terminals 45D and 46D. This received signal is substantially generated after the outer portion 43 b "(44 b") at the lower end in the figure of the piezoelectric element XD 'receives SA Wf 8, and then the outer portion 43 b "(44 b Output until ") receives SAWf 8.
  • the amplitude of the SAW f5 to f8 passes through the position. When it does, it attenuates at that position.
  • the output level of the received signal output from the piezoelectric elements XB 'and XD' decreases because the output level of the received signal output from the piezoelectric elements XB 'and XD' decreases based on the SAW whose amplitude is attenuated.
  • the piezoelectric elements XB' and XD ' are used instead of the piezoelectric elements XA' and XC as excitation means, and the piezoelectric elements are used as receiving means instead of the piezoelectric elements XB 'and XD'.
  • XA,, XC ' can also be used.
  • the touch panel device Y ' includes, as excitation means and reception means, the piezoelectric elements X' (piezoelectric elements XA 'to XD) of the second embodiment having high electromechanical conversion efficiency.
  • Such a touch panel device Y is suitable for reducing drive voltage and improving detection accuracy.
  • a regular opposed filter composed of two piezoelectric elements X was manufactured.
  • Each piezoelectric element X of the present example constituting this filter is according to the first embodiment.
  • an Al alloy containing 1.0 wt% of Cu is formed on a glass substrate 11 by a sputtering method to form a film having a thickness of 300 nm.
  • An A1 alloy film was formed.
  • an A1 alloy target containing 1.0 wt% of Cu was used.
  • the A1 alloy film is etched using a predetermined resist pattern as a mask.
  • the A1 alloy film was patterned.
  • the electrodes 13 and the terminals 15 were formed on the substrate 11.
  • the surface of the electrode 13 was subjected to an etching treatment by a reverse sputtering method using Ar plasma.
  • a piezoelectric material film having a thickness of 2 m was formed by forming ZnO on the substrate 11 by a sputtering method. Specifically, using the Z Itashita sintered target by reactive sputtering carried out by using the A r gas and 0 2 gas as a sputtering gas, thereby forming a ZnO on the substrate. In this sputtering Taringu, the flow rate ratio of A r gas and 0 2 gas 4: 1. After that, the piezoelectric material film was patterned by etching the piezoelectric material film using a predetermined resist pattern as a mask. Thus, the piezoelectric film 12 was formed.
  • an A1 alloy having a thickness of 300 nm is formed by forming an A1 alloy on the surface of the substrate 11 and the surface of the piezoelectric film 12 by a sputtering method. did. In this sputtering, the same Cu-containing A1 alloy target as used in forming the electrode 13 was used. Next, the A1 alloy film was patterned by etching the A1 alloy film using a predetermined resist pattern as a mask. Thus, the electrode 14 having the base 14a and the plurality of parallel branch electrodes 14b and the terminal 16 were formed. In the electrode 14 of the present embodiment, the width d of the branch electrode 14b is 44 m, and the electrode period ⁇ f of the branch electrode 14b is set to 110 ⁇ m.
  • the thickness h of the piezoelectric film 12 is 2 ⁇ , and this thickness h and the electrode period of the branch electrode 14 b; The condition of 1 is satisfied.
  • the first film forming step the same as in Example 1 except that 1.A1 alloy containing 0.5 wt% Cu was formed instead of A1 alloy containing Owt% Cu.
  • the electrode 13 is made of one alloy containing 0.57% of ⁇ 11.
  • the thickness h of the piezoelectric film 12 is 2 ⁇ , Electrode period of electrode 14b; Li is 0. OO The condition of O. 1 is satisfied.
  • the electrode 13 is made of an A1 alloy containing 2.0 wt% of Cu.
  • the thickness h of the piezoelectric film 12 is 2 ⁇ , and the thickness h and the electrode period of the branch electrode 14 b; I is 0. OOS ⁇ h / i ⁇ The condition of O.1 is satisfied.
  • a plurality of films according to this comparative example were manufactured in the same manner as in Example 1 except that pure A1 was formed instead of the A1 alloy containing 1.0 wt% of Cu. Ruta was prepared.
  • the electrode interposed between the substrate and the piezoelectric film is made of pure A1.
  • a filter having the same configuration as that of Example 1 was produced except that the piezoelectric film 12 was made of ZnO doped with Mn instead of ZnO.
  • the resistance value between the electrodes varies among the plurality of filters according to the same embodiment, but the electrode between the plurality of filters according to the same embodiment varies. It can be seen that the insertion loss tends to be smaller as the inter-resistance increases.
  • the dependence of the insertion loss on the annealing time was examined. More specifically, for each of the filters of Examples 1 and 4, before performing the auleur processing, after performing the annealing process for one hour at 250, and further for one hour at 250, a total of two hours After the annealing treatment, the insertion loss was measured. The results are shown in the graph of FIG. In the graph of FIG. 13, the error time (h) is represented by the horizontal axis, and the insertion loss (dB) is represented by the vertical axis. Further, the measurement result of the film of Example 1 is represented by a line E1, and the measurement result of the film of Example 4 is represented by a line E4.
  • the Zn-doped Mn-doped piezoelectric film has a lower insertion loss than the undoped Zn-doped piezoelectric film. It turns out that it is suitable for performing. This is considered to be because if Mn is doped into the piezoelectric material ZnO, the diffusion of the electrode constituent material A1 into the piezoelectric film is suppressed.
  • an electrode on a piezoelectric film is formed by a printing method, an annealing process for sintering a conductive paste printed in a predetermined pattern shape is performed. Therefore, the configuration in which the piezoelectric film is formed of Mn-doped ZnO is particularly useful when the electrodes on the piezoelectric film are formed by a printing method.

Abstract

圧電素子（Ｘ）は、基板（１１）、圧電膜（１２）、第１電極（１３）、および第２電極（１４）を備え、第１電極（１３）および／または第２電極（１４）は、基板（１１）および圧電膜（１２）の間に介在し、且つ、Ｔｉ，Ｃｒ，Ｎｉ，Ｃｕ，Ｚｎ，Ｐｄ，Ａｇ，Ｈｆ，Ｗ，Ｐｔ，およびＡｕからなる群より選択される金属を０．１～３ｗｔ％含有するＡｌ合金よりなる。

Description

明細書 圧電素子、 その製造方法、 およびタツチパネル装置 技術分野
本発明は、 表面弾性波を励振することのできる圧電素子、 その製造方法、 並び に、励振手段および受信手段として圧電素子を有するタツチパネル装置に関する。 背
F A機器、 OA機器、 および測定機器などにおけるコンピュータシステムへの 入力手段としては、 タツチパネル装置が採用される場合がある。 タツチパネル装 置は、 機器のディスプレイに対して一体的に設けられ、 ディスプレイ表面におい て指などが接触した位置を検出するためのものである。 ディスプレイにて表示さ れている画像に関するデータ、 および、 タツチパネル装置により検出された接触 位置に関するデータに基づき、 機器のコンピュータシステムにおレ、て所定の処理 が実行される。
タツチパネル装置の技術分野では、 近年、 表面弾性波 ( S AW) を利用して接 触位置を検出する S AW方式タツチパネル装置が注目を集めている。 S AW方式 タツチパネル装置は、 例えば、 検出領域および当該検出領域を囲む周縁領域を有 する透明基板、 並びに、 当該基板の周縁領域に設けられている複数の励振手段お よび複数の受信手段を具備する。 励振手段および受信手段は、 各々、 圧電素子よ りなる。 このような S AW方式タツチパネル装置については、 例えば特開平 6— 1 4 9 4 5 9号公報ゃ特開平 1 0— 5 5 2 4 0号公報に記載されている。
励振手段や受信手段を構成する圧電素子は、 例えば、 基板の周縁領域上に素子 ごとにパターン形成されたインターデジタルトランスデューサ （I D T) と、 当 該 I D Tを覆うように周縁領域上に設けられた圧電膜とからなる。 I D Tは、 一 対の櫛歯電極からなり、 各櫛歯電極は、 相互に平行な複数の電極指を有する。 一 方の櫛歯電極の電極指と、 他方の櫛歯電極の電極指とは、 交互に配され且つ平行 に配されている。 圧電膜は、 歪みが加えられることにより電界を生じる性質 （圧 電効果） 、および、電界が加えられることにより歪みが生じる性質（逆圧電効果） を示す圧電材料からなる。
励振手段としての圧電素子の I D Tに交流電圧を印加すると、 隣り合う電極指 の間に交流電界が発生する。 すると、 逆圧電効果により、 当該電極指間に対応す る圧電膜に歪みが生じ、 I D T全体により圧電膜にて所定の弾性波が励振される。 このとき、 電極指ピッチと等しい波長の弾性波が最も強く励振される。 励振され た弾性波は、 基板表面を伝搬して、 受信手段としての圧電素子に至る。 当該素子 にお!/、ては、 その圧電膜の圧電効果により、 I D Tの電極指間に交流電界が発生 する。 これに誘起されて、 当該素子の I D Tから交流電流が出力される。
S AW方式タツチパネル装置の作動時には、 励振手段としての各圧電素子から 表面弾性波が発生され、 この表面弾性波は、 基板の検出領域を伝搬し、 受信手段 としての特定の圧電素子により受信される。 検出領域に指などが接触している場 合、 当該接触位置を通過する表面弾性波の振幅は減衰する。 この減衰が検知およ び解析されることにより、 検出領域における接触位置が特定ないし検出される。 このような S AW方式タツチパネル装置において、 励振用圧電素子では、 その 電気機械変換効率が高いほど、 印加電圧に対して弾性波は効率よく励振される。 一方、 受信用圧電素子では、 その電気機械変換効率が高いほど、 受信される弾性 波に基づいて交流電流は効率よく出力される。 したがって、 S AW方式タツチパ ネル装置では、 各圧電素子の電気機械変換効率が高いほど、 一対の圧電素子間の 信号の送受信における挿入損失 （d B) は小さくなり、 その結果、 装置の駆動電 圧を低減することが可能となり、 また、 装置の検出精度は高くなる。
しかしながら、 従来の S AW方式タツチパネル装置によると、 圧電素子におい て充分に高レヽ電気機械変換効率が得られなレヽために、 駆動電圧を充分に低減でき ない場合があり、 また、 必要とされる検出精度が得られない場合がある。 発明の開示
本発明は、 このような事情のもとで考え出されたものであって、 電気機械変換 効率の高い圧電素子、 その製造方法、 並びに、 励振手段および受信手段としてそ のような圧電素子を備える S AW方式タツチパネル装置を、 提供することを目的 とする。
本発明の第 1の側面によると圧電素子が提供される。 この圧電素子は、 基板、 圧電膜、 第 1電極、 および第 2電極を備える。 第 1電極および/または第 2電極 は、 基板および圧電膜の間に介在し、 且つ、 T i , C r， N i , C u , Z n， P d , A g , H f , W, P t , および A uからなる群より選択される金属を 0 . 1 〜3 ^^ %含有する八1合金ょりなる。 A 1合金が、 当該群から選択される複数 の金属を含む場合、当該 A 1合金における各添加金属の含有率は 0 . 1〜 3 w t % の範囲にある。
従来より、 所定の圧電素子における圧電膜は、 スパッタリング法により圧電材 料を成膜することにより形成され、 当該成膜時には基板が加熱される。 基板が加 熱されると、 基板上に既に形成されている電極 （例えば、 上述した従来の圧電素 子の I D T)は基板とともに昇温し、基板および電極の熱膨張率の差に起因して、 当該電極においてヒロック （基板表面からの電極の部分的な剥離） が生ずる。 ヒ ロックが多いほど、 或は、 各ヒロックが大きレ、ほど、 当該圧電素子における電気 機械変換効率は低いことが知られている。 S AW方式タツチパネル装置における 従来の圧電素子では、 電極である I D Tを構成するための材料として A 1が採用 される場合が多い。 A 1は、 電気抵抗が小さく、 安価であり、 加工が容易だから である。 しかしながら、 当該 A 1電極においては、 特に、 ヒロックが発生および 成長し易い。 . 本発明の第 1の側面に係る圧電素子の製造にお！/ヽては、 基板上に第 1電極およ び第 2電極が所定のパターンで形成された後、 これら電極を覆うように基板上に 圧電膜が形成される。或は、基板上に第 1電極が所定のパターンで形成された後、 当該第 1電極を覆うように基板上に圧電膜が形成され、 更に、 圧電膜上に第 2電 極が形成される。 或は、 基板上に第 2電極が所定のパターンで形成された後、 当 該第 2電極を覆うように基板上に圧電膜が形成され、 更に、 圧電膜上に第 1電極 が形成される。 いずれの方法においても、 圧電膜の形成時には、 従来法と同様に 基板は加熱され、 従つて基板上に既に形成されている電極は加熱される。
し力 しながら、 第 1の側面に係る圧電素子では、 従来の圧電素子よりも高い電 気機械変換効率が得られる。 基板と圧電膜の間に介在している電極 （第 1電極お よび Zまたは第 2電極） 力 T i， C r, N i， Cu， Zn， P d, Ag， H f , W, P t， および A uからなる群より選択される金属を 0. ：!〜 3wt%含有す る A 1合金よりなり、純粋な A 1からなる電極よりも熱膨張しにくいからである。 圧電膜形成時に既に基板上に形成されており、 且つ、 製造される圧電素子におい て基板と圧電膜の間に介在することとなる電極が、 上述のような A 1合金よりな る場合、 圧電膜形成時において、 当該電極にてヒロックが生じないか、 或はヒロ ックが生じてもその数およびサイズは抑制され、 その結果、 圧電素子において高 い電気機械変換効率を得ることができると考えられる。
本発明の第 1の側面において、 好ましい実施の形態では、 第 1電極は、 基板お よび圧電膜の間に介在し、第 2電極は、圧電膜上に設けられている。本構成では、 圧電膜への電圧の印加には、 圧電膜を挟む第 1およぴ第 2電極が利用される。 こ の場合、 好ましくは、 第 2電極は、 基部、 および、 当該基部から延出し且つ相互 に平行な複数の枝電極を有し、 且つ、 第 1電極は、 圧電膜を介して複数の枝電極 にわたつて対向する部位を有する。 この場合、 圧電膜の厚さを hとし、 且つ、 複 数の枝電極の電極周期をえとすると、好ましくは、 h/えの値は 0. 005〜0. 1である。 このような h/λの範囲は、 高い電気機械変換効率を得るうえで好適 である。
本発明の第 1の側面にぉレ、て、他の好まし!/、実施の形態では、 第 1電極およぴ 第 2電極は、 基板および圧電膜の間に介在し、 インターデジタルトランスデュー サ （IDT) を構成する。 本構成では、 圧電膜への電圧の印加には、 基板と圧電 膜の間に介在する I DTが利用される。
本発明の第 2の側面によると圧電素子の製造方法が提供される。 この製造方法 は、 T i, Cr， N i， Cu， Zn， P d， Ag， H f , W, P t， および Au からなる群より選択される金属を 0. ：!〜 3 w t %含有する A 1合金よりなる第 1電極を基板上に形成するための工程と、 第 1電極の表面の酸化膜を除去するた めの工程と、 第 1電極に重なる圧電膜を基板上に形成するための工程と、 圧電膜 上に第 2電極を形成するための工程と、 を含む。
このような方法によると、 本発明の第 1の側面に係る圧電素子を適切に製造す ることができる。 したがって、 本発明の第 2の側面によると、 製造される圧電素 子において高い電気機械変換効率を得ることができる。
本発明の第 3の側面によると圧電素子の他の製造方法が提供される。 この製造 方法は、 T i， Cr, N i， Cu, Zn, Pd， Ag, H f , W, P t, および Auからなる群より選択される金属を 0. l〜3w t%含有する A 1合金よりな る第 1電極を基板上に形成するための工程と、 第 1電極の表面をエッチング処理 するための工程と、 第 1電極に重なる圧電膜を基板上に形成するための工程と、 圧電膜上に第 2電極を形成するための工程と、 を含む。
このような方法によると、 本発明の第 1の側面に係る圧電素子を適切に製造す ることができる。 したがって、 本発明の第 3の側面によると、 製造される圧電素 子にぉレ、て高レヽ電気機械変換効率を得ることができる。
本発明の第 3の側面において、 好ましくは、 第 2電極は、 基部、 および、 当該 基部から延出し且つ相互に平行な複数の枝電極を有し、 且つ、 第 1電極は、 圧電 膜を介して複数の枝電極にわたって対向する部位を有する。
本発明の第 4の側面によると圧電素子の他の製造方法が提供される。 この製造 方法は、 T i, Cr, N i， Cu, Zn, Pd, Ag, Hf , W, P t, および Auからなる群より選択される金属を 0. l〜3wt %含有する A 1合金よりな る I DTを基板上に形成するための工程と、 当該 I DTの表面の酸化膜を除去す るための工程と、 当該 I DTに重なる圧電膜を基板上に形成するための工程と、 を含む。
このような方法によると、 本発明の第 1の側面に係る圧電素子を適切に製造す ることができる。 したがって、 本発明の第 4の側面においても、 製造される圧電 素子において高い電気機械変換効率を得ることができる。
本発明の第 5の側面によると圧電素子の他の製造方法が提供される。 この製造 方法は、 T i， Cr, N i , Cu, Z n, Pd, Ag, Hf , W, P t , および Auからなる群より選択される金属を 0. 1〜3 ％含有する 1合金ょりな る I DTを基板上に形成するための工程と、 当該 I DTの表面をエッチング処理 するための工程と、当該 I D Tに重なる圧電膜を基板上に形成するための工程と、 を含む。
このような方法によると、 本発明の第 1の側面に係る圧電素子を適切に製造す ることができる。 したがって、 本発明の第 5の側面においても、 製造される圧電 素子において高い電気機械変換効率を得ることができる。
本発明の第 6の側面によるとタツチパネル装置が提供される。 このタツチパネ ル装置は、 検出領域および当該検出領域を囲む周縁領域を含む基板と、 周縁領域 に設けられ、 且つ、 基板にて表面弾性波を励振するための励振手段と、 周縁領域 に設けられ、且つ、検出領域を伝搬した表面弾性波を受信するための受信手段と、 を備える。 励振手段および/または受信手段は、 圧電膜、 第 1電極、 および第 2 電極を含む。 第 1電極および/または第 2電極は、 基板およぴ圧電膜の間に介在 し、 且つ、 T i , C r , N i , C u， Z n， P d , A g , H f , W, P t , およ び A uからなる群より選択される金属を 0 . 1〜3 も％含有する 1合金ょり なる。
このような構成のタツチパネル装置の励振手段および/または受信手段は、 第 1の側面に係る高電気機械変換効率の圧電素子により構成されている。 したがつ て、 本発明の第 6の側面に係るタツチパネル装置は、 駆動電圧の低減や検出精度 の向上を図るうえで好適である。
本発明の第 6の側面において、 好ましい実施の形態では、 第 1電極は、 基板お よび圧電膜の間に介在し、 第 2電極は、 圧電膜上に設けられている。 この場合、 好ましくは、 第 2電極は、 基部、 および、 当該基部から延出し且つ相互に平行な 複数の枝電極を有し、 且つ、 第 1電極は、 圧電膜を介して複数の枝電極にわたつ て対向する部位を有する。この場合、好ましくは、圧電膜の厚さを hとし、且つ、 複数の枝電極の電極周期を λとすると、 h Z の値は、 0 . 0 0 5〜 0 . 1であ る。
本発明の第 6の側面において、 他の好ましい実施の形態では、 第 1電極おょぴ 第 2電極は、 基板およぴ圧電膜の間に介在し、 I D Tを構成する。
本発明の第 1から第 6の側面において、 好ましくは、 圧電膜は、 Mnがドープ されている Z n Oよりなる。 基板と圧電膜の間に介在する電極の構成材料は、 高 温下におレヽて圧電膜に拡散する場合があり、 電極構成材料の圧電膜への拡散は、 圧電素子の電気機械変換効率を低下させてしまうことが多い。 圧電材料である Z n Oに Mnがドープされていると、 電極構成材料である例えば A 1の圧電膜への 拡散は抑制される。 したがって、 本構成は、 圧電素子において高い電気機械変換 効率を得るうえで好適である。 図面の簡単な説明
図 1は、 本発明の第 1の実施形態に係る圧電素子の平面図である。
図 2は、 図 1の線 Π— ΙΙに沿った断面図である。
図 3 A〜図 3 Cは、 図 1に示す圧電素子の製造方法を表す。 各図は部分断面図 である。
図 4は、 本発明の第 2の実施形態に係る圧電素子の平面図である。
図 5は、 図 4の線 V—Vに沿った断面図である。 . 図 6 A〜図 6 Cは、 図 4に示す圧電素子の製造方法を表す。 各図は部分断面図 である。
図 7は、 本発明の第 3の実施形態に係るタッチパネル装置を表す。
図 8は、 図 7に示すタツチパネル装置の部分拡大図である。
図 9は、 本発明の第 4の実施形態に係るタツチパネル装置を表す。
図 1 0は、 図 9のタツチパネル装置の部分拡大図である。
図 1 1は、 図 1に示す圧電素子を有するフィルタを表す。
図 1 2は、 実施例 1〜 3および比較例における各フィルタについて、 挿入損失 測定の結果を表す。 '
図 1 3は、 実施例 1， 4における各フィルタについて、 挿入損失のァニール時 間依存性を表す。 発明を実施するための最良の形態
図 1および図 2は、 本発明の第 1の実施形態に係る圧電素子 Xを表す。 圧電素 子 Xは、 基板 1 1と、 圧電膜 1 2と、 電極 1 3， 1 4とを備え、'表面弾性波を励 振および受信することができるように構成されている。
基板 1 1は、 素子の剛性を確保する機能を有するとともに、 表面弾性波が伝搬 する媒体である。 基板 1 1は、 例えば、 透明なガラス基板などの非圧電基板であ る。 圧電膜 1 2は、 歪みが加えられることにより電界を生じる性質 （圧電効果） 、 および、 電界が加えられることにより歪みが生じる性質 （逆圧電効果） を示す圧 電材料からなる。 そのような圧電材料としては、 例えば、 Mnがドープされた Z nO、 ZnO、 または A 1 Nを採用することができる。 圧電膜 1 2の厚さ hは、 例えば 1. 0〜3. 0 zmである。
電極 1 3は、 基板 1 1および圧電膜 1 2の間に介在し、 T i , C r , N i， C u, Zn， P d, Ag, H f , W, P t， および Auからなる群より選択される 金属を 0. ；!〜 3 wt%含有する A 1合金よりなる。 A 1合金が、 当該群から選 択される複数の金属を含む場合、当該 A 1合金における各添加金属の含有率は 0. l~3w t %の範囲にある。 電極 1 3には、 外部に露出する部位を有する端子 1 5が連続している。 電極 1 3の厚さは、 例えば 300〜600 nmである。
電極 14は、 圧電膜 1 2の上に設けられており、 基部 14 aおよび複数の枝電 極 14 bからなる櫛歯構造を有する。 複数の枝電極 14 bは、 基部 14 aから延 出し、 且つ、 相互に平行である。 相互に平行な複数の枝電極 14 bは、 各々、 図 1に示すような直線状に代えて屈曲状または湾曲状であってもよレ、。 また、 枝電 極 14 bは、 圧電膜 1 2を介して電極 1 3に対向している。
電極 14の厚さは例えば 300〜600 nmであり、 各枝電極 14 bの幅 は例えば 40〜 60 μ mであり、 枝電極 14 bの電極周期 λ χは例えば 1 00〜 1 50 μ mである。 上述の圧電膜 1 2の厚さ hと、 枝電極 14 bの電極周期 λ , とは、 0.
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1という関係を有するのが好ましい。
電極 14は所定の導電材料よりなる。 電極 14の構成材料としては、 電極 1 3 のそれと同一のものを採用してもよい。 また、 電極 14には端子 16が連続して いる。
図 3 A〜図 3 Cは、 圧電素子 Xの製造方法を表す。 圧電素子 Xの製造において は、 まず、 基板 1 1の上に、 図 3 Aに示すように電極 1 3を形成するとともに、 端子 1 5 (図 3 A〜図 3 Cには図示せず） を形成する。
これらの形成においては、 まず、 基板 1 1の上に A 1合金を成膜する。 当該 A 1合金は、 T i , C r, N i , Cu, Zn, P d, Ag, Hf， W, P t, およ び Auからなる群より選択される金属を 0. ：!〜 3w t%含有する。 成膜手法と しては、 スパッタリング法や蒸着法を採用することができる。 電極 1 3および端 子 1 5の形成においては、 次に、 A 1合金膜上にレジストパターンを形成する。 このレジストパターンは、 A 1合金膜において電極 1 3および端子 1 5へと加工 される箇所をマスクするためのものである。 次に、 当該レジストパターンをマス クとして、 A 1合金膜をエッチングする。 これにより、 基板 1 1上において、 電 極 1 3および端子 1 5を形成することができる。
電極 1 3を形成した後、 好ましくは、 電極 1 3の表面をエッチング処理する。 表面処理手法としては、 例えば、 A rプラズマを利用した逆スパッタリング法を 採用することができる。 このような表面処理により、 電極 1 3の形成の後に当該 電極 1 3の表面が自然酸ィ匕して生ずる酸ィ匕膜が、 除去されると考えられる。
圧電素子 Xの製造においては、 次に、 図 3 Bに示すように、 基板 1 1上に圧電 膜 1 2を積層形成する。 具体的には、 スパッタリング法により圧電材料を基板 1 1上に成膜した後、 所定のレジストパターンをマスクとして当該圧電材料膜をェ ツチングすることにより、 所定の平面視形態を有する圧電膜 1 2が形成される。 スパッタリング法による圧電材料の成膜時には、 基板 1 1は、 所定の温度に加熱 される。 これにより、 電極 1 3は基板 1 1とともに昇温するが、 当該電極 1 3に はヒロックは生じない力、 或は、 ヒロックが生じてもその数おょぴサイズは抑制 される。 T i , C r , N i， C u , Z n , P d , A g , H f， W, P t , および A u力 らなる群より選択される金属を 0 . 1〜 3 w t %含有する A 1合金よりな る電極 1 3は、 熱膨張しにくいからである。
次に、 図 3 Cに示すように圧電膜 1 2上に電極 1 4を形成するとともに、 端子 1 6 (図 3 Cには図示せず） を形成する。 これらの形成においては、 まず、 基板 1 1の表面および圧電膜 1 2の表面にわたって所定の導電材料を成膜する。 成膜 手法としては、 スパッタリング法や蒸着法を採用することができる。 次に、 導電 膜上にレジストパターンを形成する。 このレジストパターンは、 当該導電膜にお いて電極 1 4および端子 1 6へと加工される箇所をマスクするためのものである。 次に、 当該レジストパターンをマスクとして、 導電膜をエッチングする。 これに より、 電極 1 4および端子 1 6を形成することができる。
電極 1 4および端子 1 6の形成にぉレ、ては、 スパッタリング法を利用した上述 のような手法に代えて、 印刷法を利用してもよレ、。 印刷法においては、 まず、 基 板 1 1の表面および圧電膜 1 2の表面に対して所定のマスクを介して例えば A g ペーストを印刷ないし塗布する。 次に、 マスクを除去した後、 当該 A gペースト を焼結ないしァニール処理してペースト中の溶剤を蒸散させる。このようにして、 A gよりなる電極 1 4および端子 1 6を形成することができる。
以上のようにして、 高い電気機械変換効率を有する圧電素子 Xを製造すること ができる。 図 3 Bを参照して上述した圧電膜形成工程では、 基板 1 1上に既に形 成されている電極 1 3におけるヒロックの生成およぴ成長を抑制しつつ、 圧電膜 1 2を形成するための圧電材料を成膜することができる。 圧電素子 Xにおいて高 Vヽ電気機械変換効率が得られるのは、 圧電膜形成時に電極 1 3でのヒロックの生 成および成長が抑制されるためと考えられる。 また、 電極 1 3を形成した後に当 該電極 1 3の表面にエッチング処理を施す場合、 当該表面処理は、 圧電膜形成時 におけるヒ口ックの生成および成長の抑制に資すると考えられる。
図 4および図 5は、 本発明の第 2の実施形態に係る圧電素子 X ' を表す。 圧電 - 素子 X ' は、 基板 1 1と、 圧電膜 1 2と、 電極 2 3， 2 4とを備え、 表面弾性波 を励振および受信することができるように構成されている。 圧電素子 X ' は、 電 極 1 3， 1 4に代えて電極 2 3， 2 4を有する点において、圧電素子 Xと異なる。 基板 1 1および圧電膜 1 2につ！/ヽては第 1の実施形態に関して上述したのと同様 である。
.電極 2 3， 2 4は、基板 1 1および圧電膜 1 2の間に介在する I D Tを構成し、 T i , C r， N i， C u , Z n， P d , A g , H f， W, P t， および A uから なる群より選択される金属を 0 . l〜3 w t %含有する A 1合金よりなる。 A 1 合金が、 当該群から選択される複数の金属を含む場合、 当該 A 1合金における各 添加金属の含有率は 0 . 1〜 3 w t %の範囲にある。
電極 2 3は、基部 2 3 aおよぴ複数の枝電極 2 3 bからなる櫛歯構造を有する。 複数の枝電極 2 3 bは、 基部 2 3 aから延出し、 且つ、 相互に平行である。 電極 2 3には、 外部に露出する部位を有する端子 2 5が連続している。
電極 2 4は、基部 2 4 aおよび複数の枝電極 2 4 bからなる櫛歯構造を有する。 複数の枝電極 2 4 bは、基部 2 4 aから延出し、且つ、相互に平行である。また、 枝電極 24 bは、 枝電極 23 bに対しても平行である。 電極 24には、 外部に露 出する部位を有する端子 26が連続している。
電極 23, 24の厚さは例えば 300〜600 nmであり、 各枝電極 23 b, 24bの幅 d 2は例えば 20〜 30 mであり、 枝電極 23 b, 24 bの電極周 期; L2は例えば 100〜150 μπιである。
図 6 Α〜図 6 Cは、 圧電素子 X， の製造方法を表す。 圧電素子 X' の製造にお いては、 まず、 図 6 Aに示すように、 基板 11の上に A 1合金膜 20 ' を形成す る。 当該 A 1合金は、 T i, Cr, N i, Cu, Zn， P d, Ag, H f , W, P t, および Auからなる群より選択される金属を 0. l〜3wt%含有する。 成膜手法としては、 スパッタリング法や蒸着法を採用することができる。
次に、 A 1合金膜 20' をパターニングすることにより、 基板 11上に、 図 6 Bに示すように電極 23, 24を形成するとともに、 端子 25， 26 (図 6Bお よび図 6 Cには図示せず） を形成する。 具体的には、 まず、 A 1合金膜 20， 上 にレジストパターンを形成する。 このレジストパターンは、 A 1合金 B莫 20' に おいて電極 23， 24および端子 25， 26へと加工される箇所をマスクするた めのものである。次に、 当該レジストパターンをマスクとして、 A 1合金膜 20， をエッチングする。 このようにして、 基板 1 1上において、 電極 23， 24およ び端子 25, 26を形成することができる。
電極 23， 24を形成した後、 好ましくは、 電極 23， 24の表面をェッチン グ処理する。 表面処理手法としては、 例えば、 A rプラズマを利用した逆スパッ タリング法を採用することができる。 このような処理により、 電極 23, 24の 形成の後に当該電極 23, 24の表面が自然酸ィ匕して生ずる酸化膜が、 除去され ると考えられる。
圧電素子 X' の製造においては、 次に、 図 6 Cに示すように、 基板 1 1上に圧 電膜 12を積層形成する。 具体的には、 スパッタリング法により圧電材料を基板 11上に成膜した後、 所定のレジストパターンをマスクとして当該圧電材料膜を ェツチングすることにより、所定の平面視形態を有する圧電膜 12が形成される。 スパッタリング法による圧電材料の成膜時には、 基板 11は、 所定の温度に加熱 される。 これにより、 電極 23 , 24は基板 1 1とともに昇温するが、 当該電極 23， 24にはヒロックは生じないか、 或は、 ヒロックが生じてもその数および サイズは抑制される。 T i , C r， N i , Cu, Zn， P d, Ag, H f , W, P t， および Auからなる群より選択される金属を 0. l〜3w t%含有する A 1合金よりなる電極 23, 24は、 熱膨張しにくいからである。
以上のようにして、 高い電気機械変換効率を有する圧電素子 X' を製造するこ とができる。 図 6 Cを参照して上述した圧電膜形成工程では、 基板 1 1上に既に 形成されている電極 23， 24におけるヒロックの生成および成長を抑制しつつ、 圧電膜 1 2を形成するための圧電材料を成膜することができる。 圧電素子 X' に おいて高レヽ電気機械変換効率が得られるのは、 圧電膜形成時に電極 23， 24で のヒロックの生成および成長が抑制されるためと考えられる。 また、 電極 23, 24を形成した後に当該電極 23， 24の表面にェツチング処理を施す場合、 当 該表面処理は、 圧電膜形成時におけるヒロックの生成おょぴ成長の抑制に資する と考えられる。
図 7および図 8は、本発明の第 3の実施形態に係るタツチパネル装置 Yを表す。 タツチパネル装置 Yは、 基板 3 1と、 圧電膜 32と、 電極 33 A〜 33 D， 34
A〜34Dとを備え、 SAW方式タツチパネル装置として構成されている。 圧電 膜 32は、 図の明確ィ匕の観点より仮想線で表す。
基板 3 1は、 表面弾性波が伝搬する媒体であり、 検出領域 3 1 aおよび周縁領 域 3 1 bを有する透明基板である。 検出領域 31 aおよび周縁領域 3 1 bの境界 は、点線で表す。基板 3 1は、例えば透明なガラス基板などの非圧電基板であり、 例えば 0. 7〜1. 1mmの厚さを有する。 検出領域 3 l aは、 タツチパネル装 置 Yにおける検出対象領域であり、 本実施形態では矩形である。 周縁領域 3 1 b は、 検出領域 3 1 aの周囲を囲み、 タツチパネル装置 Yの後述の励振手段および 受信手段が設けられている領域である。
圧電膜 32は、 基板 3 1の周縁領域 3 1 bに設けられており、 第 1の実施形態 における圧電膜 1 2と同様に、 圧電効果および逆圧電効果を示す圧電材料からな る。 圧電膜 32の厚さ hは、 例えば 1. 0〜3. Ο ΠΙである。
電極 33 Α〜33Dは、基板 3 1および圧電膜 32の間に介在し、 T i， C r ,
N i, Cu, Zn， P d, Ag, H i, W, P t， および Auからなる群より選 択される金属を 0. 1〜3 1%含有する 1合金ょりなる。 電極 33 A〜 33 Dの厚さは、例えば 300〜60 O nmである。電極 33A〜33Dには、各々、 対応する端子 35 A〜 35 Dが連続している。 端子 35A〜35Dは、 各々、 外 部に露出する部位を有する。
電極 34 A〜 34 Dは、 圧電膜 32の上に設けられており、 各々、 基部 34 a および複数の枝電極 34 bからなる櫛歯構造を有する。 同一の電極に属する複数 の枝電極 34 bは、 同一の基部 34 aから延出し、 且つ、 相互に平行である。 本実施形態では、 相互に平行な複数の枝電極 34 bは、 各々、 相対的に検出領 域 3 1 aに近い内側部 34 b ' および相対的に検出領域 3 1 aから遠い外側部 3 4 b"を有し、 これらは異なる所定の方向に延びている。すなわち、枝電極 34 b は、 所定の角度で屈曲している。 屈曲角度は、 矩形状の検出領域 3 1 aを規定す る隣接辺の比率に応じて決定されている。 例えば、 検出領域 3 1 aが正方形であ る場合、即ち隣接辺の比率が 1 ： 1である場合、屈曲角度は 45° である。また、 枝電極 34 bは、 圧電膜 32を介して電極 33 A〜33Dに対向している。
電極 34の厚さは例えば 300〜 600 n mであり、 各枝電極 34 bの幅 d 3 (図 8に示す） は例えば 40〜 60 mである。 また、 枝電極 34 bの内側部 3 4 b ' の電極周期 λ 3 (図 8に示す） および外側部 34 b "の電極周期 λ 4 (図 8 に示す） は、 上述の電極周期； L 1と同様に、 例えば 1 00〜 1 50 μ mである。 単一の電極にぉレ、て、 電極周期 λ 3およぴ電極周期え 4は、 タッチパネル装置 Υの 駆動手法に応じて、 同一に又は相違して設定されている。 また、 電極 34Α〜3 4 Dの間で、電極周期え 3および/または電極周期 λ 4は、 タツチパネル装置 Υの 駆動手法に応じて、 同一に又は相違して設定されている。 上述の圧電膜 32の厚 さ hと電極周期 λ3とは、 0. 005≤1ι/λ3≤0. 1という関係を有するのが 好ましい。 同様に、 圧電膜 32の厚さ hと電極周期 λ4とは、 0. 005≤hZ λ4≤0. 1という関係を有するのが好ましい。
電極 34 Α〜 34 Dは所定の導電材料よりなる。 電極 34 Α〜 34 Dの構成材 科としては、 電極 33 Α〜 33Dのそれと同一のものを採用してもよい。 また、 電極 34A〜34Dには、 各々、 対応する端子 36 A〜 36 Dが連続している。 タツチパネル装置 Yは、 基板 3 1の周縁領域 3 1 bにて、 第 1の実施形態に係 る 4つの圧電素子 X (圧電素子 XA〜XD) を'具備する。 具体的には、 電極対 3 3 A, 34 A、 電極対 33 B， 34 B、 電極対 33 C, 34 C、 および電極対 3 3D， 34 Dは、 各々、 圧電素子 Xの電極対 13， 14に相当し、 各電極対間に 挟まれる圧電膜 32は、 4つの圧電素子 Xの 4つの圧電膜 12を包含し、 これら を支持する基板 31は、 4つの圧電素子 Xの 4つの基板 11を包含する。 また、 端子 35 A〜35Dおよび端子 36 A〜36Dは、 各々、 圧電素子 Xの端子 15 および端子 16に相当する。 このような 4つの圧電素子 Xを含むタツチパネル装 置 Yは、 図 3 A〜図 3 Cを参照して上述した圧電素子 Xの製造方法を利用して製 造することができる。
タツチパネル装置 Yの作動時には、 例えば、 相対向する 2つの圧電素子 XA,
X Cが異なるタイミングで間欠的に励振駆動される。
圧電素子 X Aは、 端子 35 A, 36 Aを介して電極 33 A, 34 Aの間に交流 電圧が印加されることにより励振駆動される。 励振駆動中、 圧電素子 XAにて所 定周波数の 2種類の表面弾性波 （SAW) f 1, f 2が励振される。 SAWf l は、 圧電素子 X Aにおける枝電極 34 bの内側部 34 b' に直交する方向に伝搬 するように励振される。 S AW f 2は、枝電極 34 bの外側部 34 b "に直交する 方向に伝搬するように励振される。
SAWf 1は、 基板 31の検出領域 31 aを伝搬した後、 圧電素子 XDにおけ る複数の内側部 34 b' にて受信される。 その結果、 圧電素子 XDからその端子 35D, 36 Dを介して受信信号が出力される。 この受信信号は、 実質的に、 圧 電素子 XDにおける図中上端の内側部 34 b' が SAWf 1を受信してから、 図 中下端の内側部 34 b' が SAWf 1を受信するまで、 出力される。
SAWf 2は、 基板 31の検出領域 31 aを伝搬した後、 圧電素子 XBにおけ る複数の外側部 34 b"にて受信される。その結果、圧電素子 XBからその端子 3 5B, 36 Bを介して受信信号が出力される。 この受信信号は、 実質的に、 圧電 素子 XBにおける図中上端の外側部 34 b"が SAWf 2を受信してから、図中下 端の外側部 34 b "が S AW f 2を受信するまで、 出力される。
一方、 圧電素子 XCは、 端子 35 C, 36 Cを介して電極 33 C, 34Cの間 に交流電圧が印加されることにより励振駆動される。 励振駆動中、 圧電素子 X C にて所定周波数の 2種類の SAW f 3, f 4が励振される。 SAWf 3は、 圧電 素子 X Cにおける枝電極 34 bの内側部 34b' に直交する方向に伝搬するよう に励振される。 S AW f 4は、枝電極 34 bの外側部 34 b"に直交する方向に伝 搬するように励振される。 圧電素子 XCのこのような励振駆動は、 例えば、 圧電 素子 XB， XDからの上述の受信信号出力が終了した直後に行われる。
SAWf 3は、 基板 31の検出領域 31 aを伝搬した後、 圧電素子 XBにおけ る複数の内側部 34 b' にて受信される。 その結果、 圧電素子 XBからその端子 35B, 36 Bを介して受信信号が出力される。 この受信信号は、 実質的に、 圧 電素子 XBにおける図中下端の内側部 34 b' が SAWf 3を受信してから、 図 中上端の内側部 34 b' が SAWf 3を受信するまで、 出力される。 .
SAWf 4は、 基板 31の検出領域 31 aを伝搬した後、 圧電素子 XDにおけ る複数の外側部 34 b"にて受信される。その結果、圧電素子 XDからその端子 3 5D, 36 Dを介して受信信号が出力される。 この受信信号は、 実質的に、 圧電 素子 XDにおける図中下端の外側部 34 b"が SAWf 4を受信してから、図中上 端の外側部 34 b "が S AW f 4を受信するまで、 出力される。
タツチパネル装置 Yの作動時においては、 圧電素子 XAによる SAWf 1, f 2の励振から、 SAWf 3， f 4の受信に基づく圧電素子素子 XB， XDからの 受信信号の出力までの、 上述のような一連の動作が、 繰り返される。
タツチパネル装置 Yの作動時において、 基板 31の検出領域 31 aのいずれか の位置に指などが接触していると、 SAWf l〜f 4の振幅は、 当該位置を通過 する場合に当該位置にて減衰する。 振幅が減衰した S AWに基づレヽて圧電素子 X B, XDから出力される受信信号の出力レベルは低下するので、 当該受信信号に おいて出力レベルが低下する時を検知および解析することにより、 検出領域 31 aにおける接触位置が特定ないし検出される。
タツチパネル装置 Yの作動させるためには、 励振手段として圧電素子 XA， X Cに代えて圧電素子 XB, XDを利用し、 受信手段として圧電素子 XB， XDに 代えて圧電素子 XA， XCを利用することもできる。
タツチパネル装置 Yは、 励振手段および受信手段として、 高い電気機械変換効 率を有する第 1の実施形態の圧電素子 X (圧電素子 XA〜XD) を備える。 この ようなタツチパネル装置 Yは、 駆動 ffiの低減や検出精度の向上を図るうえで好 適である。
図 9および図 10は、 本努明の第 4の実施形態に係るタツチパネル装置 Y ' を 表す。 タツチパネル装置 Y， は、 基板 31と、 圧電膜 32と、 電極 43 Α〜 43 D, 44A〜44Dとを備え、 S AW方式タツチパネル装置として構成されてい る。 タツチパネノレ装置 Y' は、 電極 33 A〜 33D, 34 A〜 34 Dに代えて電 極 43 A〜 43D， 44 A〜44 Dを有する点において、 タツチパネル装置 Yと 異なる。 基板 31および圧電膜 32については第 3の実施形態に関して上述した のと同様である。
電極対 43A, 44A、 電極対 43B, 44B、 電極対 43C， 44C、 およ ぴ電極対 43D, 44 Dは、 基板 31およぴ圧電膜 32の間に介在する I D Tを 構成し、 T i， Cr, N i , Cu, Z n, P d, Ag， H f , W, P t , および A uからなる群より選択される金属を 0. 1〜3 セ％含有する 1合金ょりな る。
電極 43A〜43Dは、 各々、 基部 43 aおよび複数の枝電極 43 bからなる 櫛歯構造を有する。 同一の電極に属する複数の枝電極 43 bは、 同一の基部 43 a力ら延出し、 且つ、 相互に平行である。 本実施形態では、 相互に平行な複数の 枝電極 43 bは、 各々、 相対的に検出領域 31 aに近い内側部 43 b' および相 対的に検出領域 31 aから遠い外側部 43 b"を有し、これらは異なる所定の方向 に延びている。 すなわち、 枝電極 43 bは、 所定の角度で屈曲している。 また、 電極 43A〜43Dには、 各々、 対応する端子 45 A〜45 Dが連続している。 端子45 〜450は、 各々、 外部に露出する部位を有する。
電極 44A〜44Dは、 各々、 基部 44 aおよび複数の枝電極 44 bからなる 櫛歯構造を有する。 同一の電極に属する複数の枝電極 44 bは、 同一の基部 44 a力ら延出し、 且つ、 相互に平行である。 また、 枝電極 44 bは、 枝電極 43 b に対しても平行である。 本実施形態では、 相互に平行な複数の枝電極 44 bは、 各々、 内側部 44 b，および外側部 44 b"を有し、 これらは異なる所定の方向に 延びている。 すなわち、 枝電極 44 bは、 所定の角度で屈曲している。 枝電極 4 3 b, 44 bの屈曲角度は、 矩形状の検出領域 31 aを規定する隣接辺の比率に 応じて決定されている。 また、 電極44 〜440には、 各々、 対応する端子 4 6 A〜46Dが連続している。 端子 46A〜46Dは、 各々、 外部に露出する部 位を有する。
電極 43, 44の厚さは例えば 300〜 600n mであり、 各枝電極 43 b , 44 bの幅 d4は例えば 20〜30 / mである。 内側部 43 b' , 44 b' の電 極周期; L5、 および、 外側部 43 b"， 44 b"の電極周期; L 6は、 上述の電極周期 え 2と同様に、 例えば 100〜： 150 μπιである。
タツチパネル装置 Y' は、 基板 31の周縁領域 31 bにて、 第 2の実施形態に 係る 4つの圧電素子 X' (圧電素子 XA' 〜XD， ) を具備する。 具体的には、 電極対 43 A, 44 A、 電極対 43 B， 44 B、 電極対 43 C, 44 C、 および 電極対 43D, 44Dは、 各々、 圧電素子 X' の電極対 23, 24に相当し、 各 電極対間に挟まれる圧電膜 32は、 4つの圧電素子 X ' の 4つの圧電膜 12を包 含し、 これらを支持する基板 31は、 4つの圧電素子 X' の 4つの基板 11を包 含する。 また、 端子 45 A〜45Dおよび端子 46 A〜46Dは、 各々、 圧電素 子 X， の端子 25および端子 26に相当する。 このような 4つの圧電素子 X， を 含むタッチパネル装置 Y， は、 図 6 A〜図 6 Cを参照して上述した圧電素子 X ' の製造方法を利用して製造することができる。
タツチパネル装置 Y'の作動時には、例えば、相対向する 2つの圧電素子 ΧΑ', XC が異なるタイミングで間欠的に励振駆動される。
圧電素子 ΧΑ， は、 端子 45Α, 46 Αを介して電極 43 Α， 44Αの間に交 流電圧が印加されることにより励振駆動される。 励振駆動中、 圧電素子 XA' に て所定周波数の 2種類の表面弾性波 （SAW) f 5, f 6が励振される。 SAW f 5は、 圧電素子 XA' における内側部 43 b' ， 44 b' に直交する方向に伝 搬するように励振される。 SAWf 6は、圧電素子 XA'における外側部 43 b"， 44 b"に直交する方向に伝搬するように励振される。
SAWf 5は、 基板 31の検出領域 31 aを伝搬した後、 圧電素子 XD' にお ける複数の内側部 43 b' , 44 b' にて受信される。 その結果、圧電素子 XD' からその端子 45D, 46 Dを介して受信信号が出力される。 この受信信号は、 実質的に、 圧電素子 XD' における図中上端の内側部 43 b' (44 b ' ) が S AWf 5を受信して力 ら、 図中下端の内側部 43 b' (44 b' ) が SAWf 5 を受信するまで、 出力される。
SAWf 6は、 基板 31の検出領域 31 aを伝搬した後、 圧電素子 XB， にお ける複数の外側部 43 b"， 44 b"にて受信される。 その結果、 圧電素子 XB， からその端子 45 B, 46 Bを介して受信信号が出力される。 この受信信号は、 実質的に、 圧電素子 XB' における図中上端の外側部 43 b" (44 b") が SA WF 6を受信してから、 図中下端の外側部 43 b" (44 b") が SAWf 6を受 信するまで、 出力される。
一方、 圧電素子 XC' は、 端子 45C， 46 Cを介して電極 43 C, 44じの 間に交流 が印加されることにより励振駆動される。 励振駆動中、 圧電素子 X
C にて所定周波数の 2種類の SAWf 7， f 8が励振される。 SAWf 7は、 圧電素子 XC' における内側部 43 b' , 44 b' に直交する方向に伝搬するよ うに励振される。 SAWf 8は、圧電素子 XC， におけるの外側部 43 b"， 44 b"に直交する方向に伝搬するように励振される。圧電素子 XC' のこのような励 振駆動は、 例えば、 圧電素子 XB' , XD' 力らの上述の受信信号出力が終了し た直後に行われる。
SAWf 7は、 基板 31の検出領域 31 aを伝搬した後、 圧電素子 XB， にお ける複数の内側部 43 b' , 44 b' にて受信される。 その結果、圧電素子 XB' からその端子 45 B, 46 Bを介して受信信号が出力される。 この受信信号は、 実質的に、 圧電素子 XB' における図中下端の内側部 43 b' (44b' ) が S AWf 7を受信してから、 図中上端の内側部 43 b' (44 b' ) が SAWf 7 を受信するまで、 出力される。
SAWf 8は、 基板 31の検出領域 31 aを伝搬した後、 圧電素子 XD' にお ける複数の外側部 43 b", 44 b"にて受信される。 その結果、 圧電素子 XD， からその端子 45D, 46 Dを介して受信信号が出力される。 この受信信号は、 実質的に、 圧電素子 XD' における図中下端の外側部 43 b" (44 b") が SA Wf 8を受信してから、 図中上端の外側部 43 b" (44 b") が SAWf 8を受 信するまで、 出力される。
タツチパネル装置 Y'の作動時においては、圧電素子 XA，による SAWf 5, f 6の励振から、 SAWf 7, f 8の受信に基づく圧電素子 XB' ， XD' から の受信信号の出力までの、 上述のような一連の動作が、 繰り返される。
タツチパネル装置 Y， の作動時において、 基板 31の検出領域 31 aのいずれ 力、の位置に指などが接触してレ、ると、 S AW f 5〜 f 8の振幅は、 当該位置を通 過する場合に当該位置にて減衰する。 振幅が減衰した SAWに基づいて圧電素子 XB' ， XD' から出力される受信信号の出力レベルは低下するので、 圧電素子 XB' , XD' 力 ら出力される受信信号において出力レベルが低下する時を検知 および解析することにより、 検出領域 31 aにおける接触位置が特定ないし検出 される。
タツチパネル装置 Y'の作動させるためには、励振手段として圧電素子 XA'， X C，に代えて圧電素子 X B ' , XD 'を利用し、受信手段として圧電素子 X B '， XD' に代えて圧電素子 XA， , XC' を利用することもできる。
タツチパネル装置 Y' は、 励振手段および受信手段として、 高い電気機械変換 効率を有する第 2の実施形態の圧電素子 X' (圧電素子 XA' 〜XD， ) を備え る。 このようなタツチパネル装置 Y， は、 駆動電圧の低減や検出精度の向上を図 るうえで好適である。
タツチパネル装置 Υ, Y' の作動手法としては、 他の態様を採用することもで きる。 例えば、 特開 2002— 222041号公報に記載されている第 1〜第 3 の実施形態に係るタツチパネル装置を作動させるための、 当該公報に記載されて いる手法を採用することができる。
〔実施例 1〕
図 11に示すような、 2つの圧電素子 Xからなる正規対向型のフィルタを作製 した。 このフィルタを構成する本実施例の各圧電素子 Xは、 第 1の実施形態に係 るものである。 フィルタの作製においては、 まず、 第 1成膜工程において、 スパ ッタリング法により、 1. 0 w t %の C uを含有する A 1合金をガラス基板 11 上に成膜することによって、 厚さ 300 nmの A 1合金膜を形成した。 本スパッ タリングでは、 C uを 1. 0 w t %含有する A 1合金ターゲットを用いた。 次に、 所定のレジストパターンをマスクとして A 1合金膜をエッチングするこ とにより、 当該 A 1合金膜をパターニングした。 このようにして、 基板 1 1上に ぉレヽて、 電極 1 3および端子 1 5を形成した。 この後、 A rプラズマを利用した 逆スパッタリング法により、 電極 1 3の表面をェツチング処理した。
次に、 第 2成膜工程において、 スパッタリング法により、 基板 1 1上に ZnO を成膜することによって、 厚さ 2 mの圧電材料膜を形成した。 具体的には、 Z ηθ焼結体ターゲットを用い、 スパッタガスとして A rガスおよび 02ガスを使 用して行う反応性スパッタリングにより、 基板上に ZnOを成膜した。 本スパッ タリングでは、 A rガスおよび 02ガスの流量比を 4 ： 1とした。 この後、 所定 のレジストパターンをマスクとして圧電材料膜をエッチングすることにより、 当 該圧電材料膜をパターユングした。 このようにして、 圧電膜 1 2を形成した。 次に、 第 3成膜工程において、 スパッタリング法により、 基板 1 1の表面およ ぴ圧電膜 1 2の表面にわたって A 1合金を成膜することによって、 厚さ 300 n mの A 1合金莫を形成した。 本スパッタリングでは、 上述の電極 1 3の形成の際 に用いたのと同一の Cu含有 A 1合金ターゲットを用いた。 次に、 所定のレジス トパターンをマスクとして A 1合金膜をエッチングすることにより、 当該 A 1合 金膜をパターニングした。 このようにして、 基部 14 aおよび複数の平行な枝電 極 14 bを有する電極 14ならびに端子 1 6を形成した。 本実施例における電極 14では、 枝電極 14 bの幅 d は 44 mであり、 枝電極 14 bの電極周期 λ fま 1 10 μ mでめる。
以上の方法により、 本実施例に係る複数のフィルタを作製した。 全てのフィル タにおいて、 圧電膜 1 2の厚さ hは 2 μηιであり、 この厚さ hと枝電極 14 bの 電極周期; とは、 0. o o
Figure imgf000022_0001
1という条件を満たす。
〔実施例 2〕
第 1成膜工程において、 1. Ow t%の Cuを含有する A 1合金に代えて 0. 5 w t %の C uを含有する A 1合金を成膜した以外は、 実施例 1と同様の方法に より、 本実施例に係る複数のフィルタを作製した。 本実施例のフィルタでは、 電 極 1 3は、 0. 5 七％の〇11を含有する 1合金ょりなる。 また、 本実施例の 全てのフィルタにおいて、 圧電膜 1 2の厚さ hは 2 μπιであり、 この厚さ hと枝 電極 14 bの電極周期； L iとは、 0. O O
Figure imgf000023_0001
O. 1という条件を満た す。
〔実施例 3〕
第 1成膜工程において、 1. 0w t%の Cuを含有する A 1合金に代えて 2. 0 w t %の C uを含有する A 1合金を成膜した以外は、 実施例 1と同様の方法に より、 本実施例に係る複数のフィルタを作製した。 本実施例のフィルタでは、 電 極 1 3は、 2. 0 w t %の C uを含有する A 1合金よりなる。 また、 本実施例の 全てのフィルタにおいて、 圧電膜 1 2の厚さ hは 2 μηιであり、 この厚さ hと枝 電極 1 4 bの電極周期； I とは、 0. O O S ^h/ i^ O. 1という条件を満た す。
〔比較例〕
第 1成膜工程において、 1. 0w t %の Cuを含有する A 1合金に代えて純 A 1を成膜した以外は、 実施例 1と同様の方法により、 本比較例に係る複数のフィ ルタを作製した。 本比較例のフィルタでは、 基板と圧電膜の間に介在する電極は 純 A 1よりなる。
〔実施例 4〕
圧電膜 1 2が、 Z nOに代えて、 Mnがドープされた Z nOにより構成されて いる以外は、 実施例 1と同様の構成を有するフィルタを作製した。 このフィルタ の作製における第 2成膜工程のスパッタリングでは、所定濃度の M n203を含有 する Z nO焼結ターゲットを用いた。
〔挿入損失の測定〕
実施例：！〜 3および比較例の各フィルタにつレ、て、 入力信号と受信信号の間の 揷入損失を測定した。 その結果は図 1 2のグラフに示す。 図 1 2のグラフでは、 圧電膜を介して対向する電極対の間の抵抗 (k Ω)を横軸にて表し、挿入損失（d B) を縦軸にて表す。 図 1 2のグラフからは、 実施例 1〜3のフィルタは、 比較例のフィルタよりも 挿入損失が小さいことが判る。 これは、 基板と圧電膜の間に介在する電極が所定 濃度の C uを含有する A 1合金よりなる場合には、 当該電極が純 A 1よりなる場 合よりも、 圧電素子における電気機械変換効率が高いためと考えられる。 また、 図 1 2のグラフに示すように、 同一の実施例に係る複数のフィルタの間で電極間 抵抗の値にバラツキがあるが、 同一の実施例に係る複数のフィルタの間では、 電 極間抵抗が大きくなるほど挿入損失は小さレ、傾向にあることが判る。
実施例 1， 4のフィルタにつレヽて、 挿入損失のァニール時間依存性を調べた。 具体的には、 実施例 1 , 4の各フィルタについて、 ァユール処理を施す前、 2 5 0 で 1時間のァニーノレ処理を施した後、 および、 更に 2 5 0 で 1時間したが つて合計 2時間のァニール処理を施した後、 それぞれ挿入損失を測定した。 その 結果は図 1 3のグラフに示す。 図 1 3のグラフでは、 ァ-ール時間 （h ) を横軸 にて表し、 揷入損失 （d B ) を縦軸にて表す。 また、 実施例 1のフィルムの測定 結果を線 E 1で表し、 実施例 4のフィルムの測定結果を線 E 4で表す。
図 1 3のグラフからは、 圧電素子が所定のァニール処理を経る場合には、 Mn がドープされている Z n〇圧電膜はドープされていな Z n〇圧電膜よりも揷入損 失を低減するうえでは好適であることが判る。 これは、 圧電材料である Z n Oに Mnがドープされていると、 電極構成材料である A 1の圧電膜への拡散が抑制さ れるためと考えられる。 圧電膜上の電極を印刷法により形成する場合には、 所定 のパターン形状で印刷された導電ペーストを焼結するためのァニール処理が行わ れる。 したがって、 Mnがドープされている Z n Oにより圧電膜が形成されてい るという構成は、 圧電膜上の電極を印刷法により形成する場合に、 特に実益があ る。

Claims

請求の範囲
1. 基板、 圧電膜、 第 1電極、 および第 2電極を備え、
前記第 1電極および/または前記第 2電極は、 前記基板および前記圧電膜の 間に介在し、 且つ、 T i， Cr， N i, Cu, Zn, P d, Ag， H f , W, P t， および A uからなる群より選択される金属を 0. 1〜3 %含有する 1 合金よりなる、 圧電素子。
2.前記第 1電極は、前記基板および前記圧電膜の間に介在し、前記第 2電極は、 前記圧電膜上に設けられている、 請求項 1に記載の圧電素子。
3. 前記第 2電極は、 基部、 および、 当該基部から延出し且つ相互に平行な複数 の枝電極を有し、 且つ、 前記第 1電極は、 前記圧電膜を介して前記複数の枝電極 にわたつて対向する部位を有する、 請求項 2に記載の圧電素子。
4. 前記圧電膜の厚さを hとし、 且つ、 前記複数の枝電極の電極周期をえとする 場合、 /λの値は' 0. 005〜0. 1である、 請求項 3に記載の圧電素子。
5. 前記第 1電極および前記第 2電極は、 前記基板および前記圧電膜の間に介在 し、インターデジタルトランスデューサを構成する、請求項 1に記載の圧電素子。
6. 前記圧電膜は、 Mnがドープされている Zn〇よりなる、 請求項 1に記載の 圧電素子。
7. T i, Cr， N i, Cu, Zn, P d, Ag, H f , W, P t, および Au からなる群より選択される金属を 0. ：!〜 3 w t %含有する A 1合金よりなる第
1電極を基板上に形成するための工程と、
前記第 1電極の表面の酸化膜を除去するための工程と、
前記第 1電極に重なる圧電膜を前記基板上に形成するための工程と、 前記圧電膜上に第 2電極を形成するための工程と、 を含む、 圧電素子の製造 方法。
8. T i , Cr， N i , Cu, Zn， P d, Ag， Hi, W, P t , および Au からなる群より選択される金属を 0. 1〜 3 w t %含有する A 1合金よりなる第
1電極を基板上に形成するための工程と、 '
前記第 1電極の表面をェツチング処理するための工程と、
前記第 1電極に重なる圧電膜を前記基板上に形成するための工程と、 前記圧電膜上に第 2電極を形成するための工程と、 を含む、 圧電素子の製造 方法。
9. 前記第 2電極は、 基部、 および、 当該基部'から延出し且つ相互に平行な複数 の枝電極を有し、 且つ、 前記第 1電極は、 前記圧電膜を介して前記複数の枝電極 にわたつて対向する部位を有する、 請求項 8に記載の圧電素子の製造方法。
10. 前記圧電膜は、 M nがドープされている Z n Oよりなる、 請求項 8に記載 の圧電素子の製造方法。
11. T i , C r, Ni， Cu, Zn， P d, Ag, H f , W, P t , および A uからなる群より選択される金属を 0. 1〜3 w t%含有する A 1合金よりなる ィンターデジタルトランスデューサを基板上に形成するための工程と、
前記ィンターデジタルトランスデューサの表面の酸ィヒ膜を除去するためのェ 程と、
前記ィンターデジタルトランスデューサに重なる圧電膜を前記基板上に形成 するための工程と、 を含む、 圧電素子の製造方法。
12. T i， C r， N i, Cu, Zn， P d， Ag, H f , W, P t， およぴ A uからなる群より選択される金属を 0. 1〜 3 w t %含有する A 1合金よりなる ィンターデジタルトランスデューサを基板上に形成するための工程と、 前記ィンターデジタルトランスデューサの表面をエツチング処理するための 工程と、
前記ィンターデジタルトランスデューサに重なる圧電膜を前記基板上に形成 するための工程と、 を含む、 圧電素子の製造方法。
13. 前記圧電膜は、 Mnがドープされている ZnOよりなる、 請求項 12に記 載の圧電素子の製造方法。
14. 検出領域および当該検出領域を囲む周縁領域を含む基板と、
前記周縁領域に設けられ、 且つ、 前記基板にて表面弾性波を励振するための 励振手段と、
前記周縁領域に設けられ、 且つ、 前記検出領域を伝搬した表面弾性波を受信 するための受信手段と、 を備え、
前記励振手段および/または前記受信手段は、 圧電膜、 第 1電極、 および第 2電極を含み、 前記第 1電極および Zまたは前記第 2電極は、 前記基板および前 記圧電膜の間に介在し、 且つ、 T i， C r, N i , Cu, Zn， Pd, Ag, H f , W, P t, および Auからなる群より選択される金属を 0. l〜3wt%含 有する A 1合金よりなる、 タツチパネル装置。
15. 前記第 1電極は、 前記基板および前記圧電膜の間に介在し、 前記第 2電極 は、 前記圧電膜上に設けられている、 請求項 14に記載のタツチパネル装置。
16. 前記第 2電極は、 基部、 および、 当該基部から延出し且つ相互に平行な複 数の枝電極を有し、 且つ、 前記第 1電極は、 前記圧電膜を介して前記複数の枝電 極にわたって対向する部位を有する、 請求項 15に記載のタツチパネル装置。
17. 前記圧電膜の厚さを hとし、 且つ、 前記複数の枝電極の電極周期をえとす る場合、 hノ Lの値は 0. 005〜0, 1である、 請求項 16に記載のタツチパ ネル装置。 18 · 前記第 1電極および前記第 2電極は、 前記基板および前記圧電膜の間に介 在し、 インターデジタルトランスデューサを構成する、 請求項 14に記載のタツ チパネル装置。 19. 前記圧電膜は、 M n .がドープされている Zn〇よりなる、 請求項 14に記 載のタツチパネル装置。
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