本发明专利技术提供压电体层的结晶质量良好且压电特性良好的压电元件、压电致动器、液体喷射头及液体喷射装置。本发明专利技术的压电元件100包含第1电极10、与第1电极10相对而配置的第2电极20以及配置于第1电极10与第2电极20之间且由至少包含铅、锆、钛及氧的复合氧化物形成的压电体层30，压电体层30包含配置于压电体层30的第1电极10侧的一端的第1晶体层32和与第1晶体层32连续且与第1晶体层32相比靠第2电极20侧配置的第2晶体层34，压电体层30的铅的浓度，在第1晶体层32的第1电极10侧这一方比第2晶体层34的第2电极20侧低，压电体层30的氧的浓度，在第1晶体层32的第1电极10侧这一方比第2晶体层34的第2电极20侧高。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及压电元件、压电致动器、液体喷射头及液体喷射装置。
技术介绍
具有由2个电极夹持结晶化了的陶瓷而成的结构的压电元件，例如在压电致动器 中采用。作为压电致动器，例如有振动板等可动部件通过挠曲振动模式而驱动的型式。这 样的压电致动器，例如在喷墨式记录头等中采用，该喷墨式记录头由振动板构成与排出墨 滴的喷嘴孔连通的压力产生室的一部分，由压电元件驱动振动板而对导入至压力产生室内 的墨加压，从喷嘴孔排出墨滴。另一方面，由2个电极夹持结晶化了的陶瓷而成的结构，除了上述的压电元件之 外，也在铁电体存储装置等中采用。例如，在专利文献1中，提出了具有被下部电极和上部 电极夹持的铁电体层的铁电体结构物。专利文献1特开2007-043166号公报在以往的压电元件中使用的电极，一般以例如不会因对包含陶瓷的压电体层进行 烧制时的热而产生形状变化和/或化学变化为目的，使用Ru、I h、Pd、0S、Ir及Pt等钼族金jM ο但是，这样的钼族金属，虽然具有导电性比较高且在化学上比较稳定的优点，但相 反具有刚性比较高且脆的缺点。从而，在以往的压电元件中，由于使钼族金属混合在压电元 件的电极中，所以存在着电极的刚性高而限制压电元件的变位的情况和/或因电极变脆而 使该电极和/或压电体层破坏的情况。另外，钼属金属现状价格高，从而以往的压电元件的 成本高。
技术实现思路
本专利技术的几种方式的目的之一在于提供具有导电性及耐久性优异的电极的压电 元件。本专利技术是为了解决上述的问题的至少一部分而实现的，其能够作为以下的方式或 应用例而实现。本专利技术的压电元件的一种方式包括第1电极；与上述第1电极相对而配置的第2 电极；以及配置于上述第1电极与上述第2电极之间的压电体层，其中，上述第1电极具有 第1导电层；与上述第1导电层接触而设置的第1中间层；与上述第1中间层接触而设置 的第2中间层；以及与上述第2中间层及上述压电体层接触而设置的第2导电层；上述第1 导电层包含从下述组选择的一种金属或含有从该组选择的至少一种金属的合金，该组包括 Ti、Zr、Hf、V、Nb、Ta、Cr、Mo、W、Mn、Fe、Co、Ni、Cu、Ag 及 Au ；上述第 1 中间层包含氮化合物； 上述第2中间层包含从下述组选择的一种金属或从该组选择的至少两种金属的合金，该组 包括Ti、Zr、W、Ta及Al ；上述第2导电层包含导电性氧化物。本应用例的压电元件，在第1电极中，第1导电层的材质是从包括Ti、Zr、Hf、V、 Nb、Ta、Cr、Mo、W、Mn、Fe、Co、Ni、Cu、Ag及Au的组选择的一种金属或含有从该组选择的至少 一种金属的合金。因此，本应用例的压电元件，第1电极中的第1导电层的导电性及耐久性 的至少一方高。从而，实现第1电极的导电性及耐久性的并存。即，在本应用例的压电元件 中，作为第1电极整体，以至少第1导电层及第2导电层具有导电性这一点来确保良好的导 电性，并且，以至少第1导电层由比钼族金属柔软的材料构成这一点来确保良好的柔软性。此外，本应用例的压电元件，在第1导电层与第2导电层之间具有包含氮化合物的 第1中间层。因此，例如，在制造压电元件时的压电体层的烧制过程中，由于存在第1中间 层，所以可以抑制水分和/或氧等从压电体层等向第1导电层扩散。因此，第1导电层的材 质以更良好的状态形成。因此，本应用例的压电元件其导电性及耐久性优异。此外，本应用例的压电元件，由于存在第2中间层，所以在第1中间层与第2导电 层之间，至少紧密附着性提高。由此，本应用例的压电元件的耐久性提高。进而，本应用例的压电元件，具有包含导电性氧化物的第2导电层，该第2导电层 与压电体层接触。因此，本应用例的压电元件，其压电体层的结晶性变得良好，变位量和/ 或耐久性等压电特性变得良好。另外，在本应用例的压电元件中，第1电极的贵金属(Ru、I h、Pd、0S、Ir&Pt)的含 有量，与由贵金属形成第1电极的情况比较，变得非常少。因此，与由贵金属形成第1电极 的情况比较，第1电极的至少柔软性和耐久性提高，并且压电元件的材料的成本得到削减。在应用例1中，上述第1导电层包含从下述组选择的一种金属或从该组选择的至 少两种金属的合金，该组包括 Ti、Zr、Hf、V、Nb、Ta、Cr、Mo、W、Mn、Fe、Co、Ni、Cu、Ag 及 Au。本应用例的压电元件，在第1电极中，第1导电层的材质是从包括Ti、Zr、Hf、V、 Nb、Ta、Cr、Mo、W、Mn、Fe、Co、Ni、Cu、Ag及Au的组选择的一种金属或含有从该组选择的至 少两种金属的合金。因此，本应用例的压电元件，在第1电极的第1导电层中，不加入贵金 属(Ru、I h、Pd、0S、Ir及Pt)。由此，除了上述应用例的效果以外，进而还具有第1导电层的 导电性及耐久性的至少一方高的效果。在应用例1或应用例2中，上述第1中间层包含含有从下述组选择的至少一种的 氮化合物，该组包括Ti、Al、Ta、W及Si。本应用例的压电元件，第1中间层抑制水分和/或氧等从压电体层侧向第1导电 层扩散的效果高。因此，例如，在制造压电元件时的压电体层的烧制过程中，可以抑制水分 和/或氧等从压电体层侧向第1导电层扩散。因此，本应用例的压电元件，除了上述应用例 的效果以外，还具有第1导电层的材质以更良好的状态形成的效果。在应用例1至应用例3的任意一例中，上述第2导电层包含含有从下述组选择的 至少一种的导电性氧化物，该组包括La、Sr、Ca、In、Ni、Ru及Sn。本应用例的压电元件，在第1电极中，第2导电层的材质包含含有从下述组选择的 至少一种的氧化物，该组包括La、Sr、Ca、In、Ni、Ru及Sn。因此，本应用例的压电元件，除 了上述应用例的效果以外，进而还具有第2导电层的导电性及压电体层的结晶性的至少一方变得良好的效果。本专利技术的压电致动器的一种方式具有应用例1 4中的任意一例所记载的压电 元件；与上述第1导电层接触而设置的第3中间层；以及与上述第3中间层接触而设置的基 板；其中，通过上述压电元件的变位，上述基板进行变位。本应用例的压电致动器，由于具有上述应用例的压电元件的任意一种，所以至少 耐久性优异。本专利技术的液体喷射头的一种方式，包括应用例5所记载的压电致动器。本应用例的液体喷射头，由于具有上述应用例的压电致动器，所以可确保第1电 极的导电性及柔软性，至少耐久性优异。本专利技术的液体喷射装置的一种方式，包括应用例6所记载的液体喷射头。这样的液体喷射装置，由于具有上述应用例的液体喷射头，所以可确保第1电极 的导电性及柔软性，至少耐久性优异。附图说明图1是实施方式的压电元件100的剖面的示意图。图2是放大了实施方式的压电元件100的主要部分的剖面的示意图。图3是实施方式的压电致动器102的剖面的示意图。图4是放大了实施方式的压电致动器102的主要部分的剖面的示意图。图5是实验方式及参考例的层叠结构物的表面SEM像及剖面SEM像。图6是实施方式的液体喷射头600的主要部分的剖面的示意图。图7是示意地表示实施方式的液体喷射头600的分解立体图。图8是示意地表示实施方式的液体喷射装置700的立体图。符号说明1...基板，la...振动板，10...第1电极，12...第1导电层本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种压电元件，包括：第１电极；与上述第１电极相对而配置的第２电极；以及配置于上述第１电极与上述第２电极之间的压电体层，其中，上述第１电极具有：第１导电层；与上述第１导电层接触而设置的第１中间层；与上述第１中间层接触而设置的第２中间层；以及与上述第２中间层及上述压电体层接触而设置的第２导电层；上述第１导电层包含从下述组选择的一种金属或含有从该组选择的至少一种金属的合金，该组包括Ｔｉ、Ｚｒ、Ｈｆ、Ｖ、Ｎｂ、Ｔａ、Ｃｒ、Ｍｏ、Ｗ、Ｍｎ、Ｆｅ、Ｃｏ、Ｎｉ、Ｃｕ、Ａｇ及Ａｕ；上述第１中间层包含氮化合物；上述第２中间层包含从下述组选择的一种金属或从该组选择的至少两种金属的合金，该组包括Ｔｉ、Ｚｒ、Ｗ、Ｔａ及Ａｌ；上述第２导电层包含导电性氧化物。
【技术特征摘要】
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【专利技术属性】
技术研发人员：大桥幸司，
申请(专利权)人：精工爱普生株式会社，
类型：发明
国别省市：JP
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