压电元件、以及压电元件应用装置制造方法及图纸

本发明专利技术提供一种提高了压电特性的压电元件、以及压电元件应用装置。所述压电元件为，具备第一电极(60)、第二电极(80)、和被设置于所述第一电极(60)与所述第二电极(80)之间的、由包括钾、钠、铌的钙钛矿型的复合氧化物构成的薄膜的压电体层(70)的压电元件(300)，所述压电体层(70)在由θ‑2θ测量所得到的X射线衍射图案中，在2θ为45°～47°的范围内存在因(002)以及(200)而得到的峰值，所述峰值的高角度侧的峰值位置为46.0°≤2θ≤46.5°，且高角度侧的峰值与低角度侧的峰值的2θ之差大于0.60°。

【技术实现步骤摘要】
压电元件、以及压电元件应用装置
本专利技术涉及一种具备第一电极、压电体层及第二电极的压电元件、以及具备压电元件的压电元件应用装置。
技术介绍
压电元件一般具备：具有电气机械转换特性的压电体层、和对压电体层进行夹持的两个电极。近年来，盛行开发将这样的压电元件作为驱动源来使用的装置(压电元件应用装置)。作为压电元件应用装置之一，而具有以喷墨式记录头为代表的液体喷射头、以压电MEMS(MicroElectro-MechanicalSystem：微机电系统)元件为代表的MEMS部件、以超声波传感器等为代表的超声波测量装置、还有压电致动器装置等。虽然作为压电元件的压电体层的材料(压电材料)，已知有锆钛酸铅(PZT)，但从降低环境负荷的观点出发，进行了抑制铅的含量的非铅类的压电材料的开发。作为这样的非铅类的压电材料之一，例如，如专利文献1或非专利文献1那样，提出了铌酸钾钠(KNN；(K、Na)NbO3)(例如，参照专利文献1)。而且，提出了通过使与第二电极侧的KNN压电体层的(100)取向相对应的X射线衍射强度分布的半值宽度窄于与第一电极侧的KNN压电体层的(100)取向相对应的X射线衍射强度分布的半值宽度，从而提高耐久性的技术(参照专利文献2)。此外，提出了通过将因KNN压电体层的(100)面而得到的X射线的衍射峰值位置(2θ)设为22.51°以上且22.95°以下，从而使相对于施加电压的位移的线性提高的压电元件(参照专利文献3)。但是，在KNN类压电元件中，存在如下问题，即，在实际使用中还未能够获得足够的位移特性，而且，在薄膜中会产生裂缝。特别是，难以抑制裂缝的产生。此外，同时实现位移量的提高和抑制裂缝的产生是极其困难的。因此，要求一种实现了对裂缝的产生的抑制，进一步同时实现了位移量的提高和对裂缝的产生的抑制的KNN薄膜。另外，这样的问题并不限定于在被搭载于以喷墨式记录头为代表的液体喷射头上的压电致动器中所使用的压电元件，在其他压电元件应用装置所使用的压电元件中也同样存在。专利文献1：日本特开2011-03537号公报专利文献2：日本特开2012-124233号公报专利文献3：日本特开2016-178253号公报非专利文献1：YipingGuoetal.Appl.Phys.Lett.85，4121(2004)
技术实现思路
本专利技术鉴于这样的情况，其目的在于，提供一种实现了对裂缝的产生的抑制和位移量的提高的压电元件、以及压电元件应用装置。解决上述课题的本专利技术的方式为，一种压电元件，其特征在于，具备：第一电极；第二电极；压电体层，其为被设置于所述第一电极与所述第二电极之间的、由包括钾、钠、铌的钙钛矿型的复合氧化物构成的薄膜，所述压电体层在由θ-2θ测量所得到的X射线衍射图案中，在2θ为45°～47°的范围内存在因(002)以及(200)而得到的峰值，所述峰值的高角度侧的峰值位置为46.0°≤2θ≤46.5°，且高角度侧的峰值与低角度侧的峰值的2θ之差大于0.60°。在所涉及的方式中，由于在由θ-2θ测量所得到的X射线衍射图案中，在2θ为45°～47°的范围内存在因(002)以及(200)而得到的峰值，所述峰值的高角度侧的峰值位置为46.0°≤2θ≤46.5°，且高角度侧的峰值与低角度侧的峰值的2θ的差大于0.60°，因此能够实现对裂缝的产生的抑制。在此，所述复合氧化物也可以包含锰。据此，成为压电特性更加优异的压电元件。在此，优选为，所述复合氧化物的组成通过下式来表示，即，(KxNa(1-x))Z(Nb(1-y)Mny)O30.1≤x≤0.9、0≤y≤0.02、0.9≤z≤1.2。特别是，优选为，所述式的x、y以及z通过下式来表示，即，0.3≤x≤0.6、0.003≤y≤0.01、0.95≤z≤1.1。此外，所述第一电极以及所述第二电极能够由从Pt、Ir以及它们的氧化物中选出的至少一种材料构成。由此，能够实现压电特性更加优异的压电元件。此外，优选为，所述峰值的高角度侧的峰值与低角侧的峰值相比峰值强度较高。据此，能够对裂缝的产生进行抑制，并且实现位移量的提高。另外，本专利技术的其他方式为，一种压电元件应用装置，其特征在于，具备上述的压电元件。在所涉及的方式中，能够同时实现位移量的提高和对裂缝的抑制。附图说明图1为表示记录装置的概要结构的图。图2为表示记录头的分解立体图。图3为记录头的俯视图。图4为记录头的剖视图。图5为表示记录头的制造方法的剖视图。图6为表示记录头的制造方法的剖视图。图7为表示记录头的制造方法的剖视图。图8为表示记录头的制造方法的剖视图。图9为表示记录头的制造方法的剖视图。图10为表示记录头的制造方法的剖视图。图11为表示记录头的制造方法的剖视图。具体实施方式以下，参照附图来对本专利技术的实施方式进行说明。但是，以下的说明表示的是本专利技术的一个方式，在本专利技术的范围内能够进行任意地变更。在各图中标记相同符号的部件表示同一部件，并适当地省略说明。此外，在图2～图11中，X、Y、Z表示相互正交的三个空间轴。在本说明书中，分别将沿着这些轴的方向设为X方向、Y方向以及Z方向来进行说明。Z方向表示板、层以及膜的厚度方向或者层叠方向。X方向以及Y方向表示板、层以及膜的面内方向。实施方式1图1为具备作为本专利技术的实施方式所涉及的压电元件应用装置的一个示例的记录头的液体喷射装置的一个示例的喷墨式记录装置。如图所示，在喷墨式记录装置I中，具有多个喷墨式记录头的喷墨式记录头单元(头单元)II以能够拆装的方式设置有构成油墨供给单元的盒2A以及2B。搭载了头单元II的滑架3被设为，以在轴向上移动自如的方式被设置在安装于装置主体4的滑架轴5上，且例如分别喷出黑色油墨组成物以及彩色油墨组成物。而且，通过使驱动电机6的驱动力经由未图示的多个齿轮以及同步齿形带7而向滑架3传递，从而使搭载了头单元II的滑架3沿着滑架轴5进行移动。另一方面，在装置主体4上，设置有作为输送单元的输送辊8，纸等的作为记录介质的记录薄片S通过输送辊8而被输送。对记录薄片S进行输送的输送单元并不限定于输送辊，也可以为带或滚筒等。根据这种喷墨式记录装置I，由于具备喷墨式记录头(以下，也仅称为“记录头”)，因此能够廉价地进行制造。此外，由于该构成压电致动器的压电元件的位移特性的提高也是可期待的，因此能够实现喷射特性的提高。使用图2～图4来对上文说明的被搭载于喷墨式记录装置I上的记录头1的一个示例进行说明。图2为，作为本实施方式所涉及的液体喷射头的一个示例的记录头的分解立体图。图3为流道形成基板的压电元件侧的俯视图，图4为以图3的A-A’线为基准的剖视图。流道形成基板10(以下，称为“基板10”)例如由单晶硅基板构成，且形成有压力产生室12。而且，通过多个隔壁11而被划分的压力产生室12、喷出相同颜色的油墨的多个喷嘴开口21沿着X方向而并排设置。在基板10中的、压力产生室12的Y方向的一端部侧处，形成有油墨供给通道13和连通通道14。油墨供给通道13被构成为，通过从X方向上缩窄压力产生室12的单侧，从而使其开口面积变小。此外，连通通道14在X方向上具有与压力产生室12大致相同的宽度。在连通通道14的外侧(+Y方向侧)处，形成有连通部15。连通部15构成歧管100的一部分。歧本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种压电元件，其特征在于，具备：第一电极；第二电极；压电体层，其为被设置于所述第一电极与所述第二电极之间的、由包括钾、钠、铌的钙钛矿型的复合氧化物构成的薄膜，所述压电体层在由θ‑2θ测量所得到的X射线衍射图案中，在2θ为45°～47°的范围内存在因(002)以及(200)而得到的峰值，所述峰值的高角度侧的峰值位置为46.0°≤2θ≤46.5°，且高角度侧的峰值与低角度侧的峰值的2θ之差大于0.60°。

【技术特征摘要】
2017.02.15 JP 2017-0263941.一种压电元件，其特征在于，具备：第一电极；第二电极；压电体层，其为被设置于所述第一电极与所述第二电极之间的、由包括钾、钠、铌的钙钛矿型的复合氧化物构成的薄膜，所述压电体层在由θ-2θ测量所得到的X射线衍射图案中，在2θ为45°～47°的范围内存在因(002)以及(200)而得到的峰值，所述峰值的高角度侧的峰值位置为46.0°≤2θ≤46.5°，且高角度侧的峰值与低角度侧的峰值的2θ之差大于0.60°。2.如权利要求1所述的压电元件，其特征在于，所述复合氧化物包括锰。3.如权利要求2所述的压电元件，其特征在于，所述复合氧...

【专利技术属性】
技术研发人员：北田和也，角浩二，酒井朋裕，高桥敏明，
申请(专利权)人：精工爱普生株式会社，
类型：发明
国别省市：日本,JP