层叠体、使用了该层叠体的压电器件及压电器件的制造方法技术

维持层叠体的柔韧性的同时，降低功能层的开裂的产生。层叠体具有高分子的基材、以及形成于上述基材的第1面的结晶性的功能层，上述基材的上述第1面的表面粗糙度以算术平均粗糙度(Ra)计为3nm以下。度(Ra)计为3nm以下。度(Ra)计为3nm以下。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】层叠体、使用了该层叠体的压电器件及压电器件的制造方法


[0001]本专利技术涉及层叠体、使用了该层叠体的压电器件以及压电器件的制造方法。

技术介绍

[0002]一直以来，使用了利用物质的压电效果的压电元件。压电效果是指通过对于物质施加压力，从而获得与压力成比例的极化的现象。利用压电效果，制作压力传感器、加速度传感器、检测弹性波的声发射(AE)传感器等各种传感器。
[0003]近年来，作为智能电话等信息终端的输入接口，使用触摸面板，压电元件在触摸面板中的应用也增加。触摸面板与信息终端的显示装置一体地构成，为了提高可见性，要求对于可见光的高透明性。另一方面，为了准确地检测手指的操作，期望压电体层具备高压力响应性。
[0004]已知在柔韧的绝缘膜上配置有作为压电体层的纤维锌矿型的金属氮化物的构成(例如，参照专利文献1)。此外，已知在塑料层与压电体层之间插入有取向控制层的构成(例如，参照专利文献2)。
[0005]现有技术文献
[0006]专利文献
[0007]专利文献1：日本特开2018
‑
137268号公报
[0008]专利文献2：日本特开2018
‑
170503号公报

技术实现思路

[0009]专利技术所要解决的课题
[0010]在高分子的基材的表面形成结晶性的功能层的情况下，由于基材表面的凹凸、异物，功能层经常产生微开裂。即使在基材与结晶性的功能层之间插入电极膜的情况下，利用电极膜也难以吸收基材表面的凹凸，在电极的表面残留反映基材的凹凸的凹凸。
[0011]如果由于基底的凹凸而功能层产生开裂、针孔等，则可能形成将上下电极间进行电短路的连接通路。随着功能层的薄膜化，该现象变得显著。功能层为例如压电体层、感湿膜、臭味感应膜等，但是如果功能层产生开裂，则可能产生器件的性能劣化，如果形成连接通路，则作为器件不能起作用的情况。
[0012]本专利技术的目的在于提供维持柔韧性的同时，抑制功能层中的开裂的产生的层叠体，使用了该层叠体的压电器件，以及其制造方法。
[0013]用于解决课题的方法
[0014]在本专利技术的第1方式中，层叠体具有高分子的基材，以及形成于上述基材的第1面的结晶性的功能层，上述基材的上述第1面的表面粗糙度以算术平均粗糙度(Ra)计为3nm以下。
[0015]在第2方式中，压电器件具有：
[0016]高分子的基材、
[0017]形成于上述基材的第1面的压电体层、以及
[0018]在层叠方向上配置于上述压电体层上部与下部的一对电极，
[0019]上述基材的上述第1面的表面粗糙度以算术平均粗糙度(Ra)计为3nm以下。
[0020]专利技术的效果
[0021]通过上述构成，从而能够维持层叠体的柔韧性的同时，降低功能层中的开裂的产生。
附图说明
[0022]图1为第1实施方式的层叠体的示意图。
[0023]图2为说明器件特性所需要的表面粗糙度的图。
[0024]图3为压电器件的构成例。
[0025]图4为压电器件的其它构成例。
[0026]图5为压电器件的另一其它构成例。
[0027]图6为第2实施方式的层叠体的示意图。
[0028]图7为使用了图6的层叠体的压电器件的构成例。
[0029]图8为使用了第3实施方式的层叠体的压电器件的构成例。
具体实施方式
[0030]<第1实施方式>
[0031]图1为第1实施方式的层叠体10的示意图。层叠体10具有高分子的基材11以及配置于基材11的一表面的结晶性的功能层12。功能层12为产生与压力相应的极化的压电体层，根据温度而滞后特性发生变化的感温磁性膜，具有催化作用的结晶性的纳米多孔金属氧化膜等具有特定的功能的层。
[0032]通过使用高分子的基材11，从而能够使层叠体10的整体变得柔韧。为了提高柔韧性，期望功能层12的厚度以不损害功能的表现的程度来薄薄地形成。然而，功能层1越薄，则基底的表面形状的影响越大，贯通功能层12的开裂也可能发生。
[0033]在实施方式中，将形成功能层12的基材11的表面的表面粗糙度设定为适于器件功能的表现的范围内。
[0034]高分子的基材11为例如，聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)、聚萘二甲酸乙二醇酯(PEN)、聚碳酸酯(PC)、丙烯酸系树脂、环烯烃系聚合物、聚酰亚胺(PI)等。这些材料之中，聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)、聚萘二甲酸乙二醇酯(PEN)、聚碳酸酯(PC)、丙烯酸系树脂、环烯烃系聚合物为无色透明的材料。
[0035]基材11的厚度从柔韧性和支持层叠体的强度这两者的观点考虑，作为一例，为20～200μm。
[0036]在基材11的第1面(图1中上表面)，作为功能层12，形成例如压电体层。压电体层由例如纤维锌矿型的结晶材料形成。
[0037]纤维锌矿型的晶体结构以通式AB表示。这里，A为阳性元素(An+)，B为阴性元素(Bn
‑
)。作为纤维锌矿型的压电材料，为显示一定水平以上的压电特性的物质，并且期望使用以200℃以下的低温工艺能够使其结晶化的材料。作为一例，能够使用氧化锌(ZnO)、硫化
锌(ZnS)、硒化锌(ZnSe)、碲化锌(ZnTe)、氮化铝(A]N)、氮化镓(GaN)、硒化镉(CdSe)、碲化镉(CdTe)、碳化硅(SiC)，可以仅使用这些成分或这些之中的2个以上的组合。
[0038]在组合2个成分以上的情况下，可以使各个成分层叠，也可以使用各成分的靶标来成膜。或者也能够使用上述成分或这些之中的2个以上的组合作为主成分，任意地包含其它成分。主成分以外的成分的含量如果为发挥本专利技术的效果的范围，则没有特别限制。在包含主成分以外的成分的情况下，主成分以外的成分的含量优选为0.1at.％以上30at.％以下。
[0039]作为一例，使用将ZnO或AlN作为主成分的纤维锌矿型的材料。可以在Zn0、AlN等中添加作为掺杂剂的硅(Si)、镁(Mg)、钒(V)、钛(Ti)、锆(Zr)、锂(Li)等添加时不显示导电性的金属。上述掺杂剂可以为1种，也可以将2种以上掺杂剂组合并添加。通过添加这些金属，从而能够降低开裂的产生频率。在作为压电体层的材料使用透明的纤维锌矿型结晶材料的情况下，适于应用于显示器。
[0040]为了确保作为层叠体10的整体的柔韧度，期望功能层12的厚度薄，在压电体层的情况下，如果膜厚过薄，则难以获得充分的极化特性(压电响应性)。在利用纤维锌矿型的压电材料形成功能层12的情况下，其膜厚例如为50nm～2μm，更优选为200nm～1μm。
[0041]基材11的第1面的表面粗糙度以算术平均粗糙度(Ra)计为3nm以下。通过使用表面平滑的基材11，从而能够抑制在形成于第1面的功能层12产生来源于基材11的开裂。
[0042]图2为说明为了获得压电特性而适本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一种层叠体，其特征在于，具有：高分子的基材、以及形成于所述基材的第1面的结晶性的功能层，所述基材的所述第1面的表面粗糙度以算术平均粗糙度(Ra)计为3nm以下。2.根据权利要求1所述的层叠体，其特征在于，进一步具有配置于所述基材与所述功能层之间的非晶质层。3.根据权利要求2所述的层叠体，其特征在于，所述非晶质层为导电性的无机物或有机物的层。4.一种压电器件，其特征在于，具有：高分子的基材、形成于所述基材的第1面的压电体层、以及在层叠方向上配置于所述压电体层上部与下部的一对电极，所述基材的所述第1面的表面粗糙度以算术平均粗糙度(Ra)计为3nm以下。5.根据权利要求4所述的压电器件，其特征在于，在所述一对电极中，配置于所述压电体层的下部的下部电极为导电性的非晶质层。6.根据权利要求5所述的压电器件，其特征在于，所述非晶质层由氧化物导电体或导电性有机物形成。7.根据权利要求5或6所述的压电器件，其特征在于，所述下部电极配置于所述基材与所述压电体层之间。8.根据权利要求4所述的压电器件，其特征在于，在所述基材与配置于所述压电体层的...

【专利技术属性】
技术研发人员：中村大辅，永冈直树，黑濑爱美，石川岳人，待永广宣，
申请(专利权)人：日东电工株式会社，
类型：发明
国别省市：