压电元件及其制造方法、压电致动器、液体喷射头技术

本发明专利技术涉及压电元件及其制造方法、压电致动器、液体喷射头。该压电元件具有由第一电极和第二电极夹持的压电体层，第一电极包括：第一导电层，其具有在压电体层侧的第一面；和第二导电层，其被形成于第一面上，并具有在第一面侧的第二面，在自第一面的法线方向观察，将由相互重叠的第一电极、压电体层和第二电极所构成的部分作为驱动部时，第二导电层的至少一部分，被配置于比驱动部内的第一面的外周边靠内侧，第二面的面积比驱动部内的第一面的面积小，第二导电层以镍酸镧为主要成分。从而，提供了具有高可靠性的压电元件、压电致动器，液体喷射头、液体喷射装置以及压电元件的制造方法等。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及压电元件及其制造方法、压电致动器、液体喷射头以及液体喷射装置。
技术介绍
众所周知，在能够用于例如图像记录装置和显示器制造装置等中的喷墨式打印机等液体喷射装置的液体喷射头或各种压电致动器中，都使用压电元件。压电元件可以通过以下方法得到例如，通过在下部电极上形成压电体层，以覆盖压电体层的方式形成上部电极。其中，众所周知有，例如，以含有镍酸镧的方式，形成与构成下部电极的导电层的压电体层相接的最上层，控制压电体层的取向度，由此，能够提高压电体层的压电特性(专利文献1)。在这样的压电元件中，实际被驱动时，在下部电极的端部周边容易产生应力集中。 另外，形成于镍酸镧上方的压电体层，除了提高压电特性之外，镍酸镧成分扩散，降低了耐电压。根据上述理由，在这样的压电元件中，有时在下部电极的端部周边的压电体层中会产生裂纹或烧损这样的破坏。因此，对于这样的压电元件，期望是难以产生裂纹等物理上的破坏，可靠性高的压电元件。专利文献1 日本特开2006-269958号公报
技术实现思路
通过本专利技术如下的几个实施方式，能够提供可靠性被提高了的压电元件及其制造方法、包含该压电元件的压电致动器、液滴喷射头和液滴喷射装置。(1)本专利技术的压电元件，具有由第一电极和第二电极夹持的压电体层，上述第一电极包括第一导电层，其具有在上述压电体层侧的第一面；和第二导电层，其被形成于上述第一面上，并具有在上述第一面侧的第二面，在自上述第一面的法线方向观察，将由相互重叠的上述第一电极、上述压电体层和上述第二电极所构成的部分作为驱动部时，上述第二导电层的至少一部分，被配置于比上述驱动部内的上述第一面的外周边靠内侧，上述第二面的面积比上述驱动部内的上述第一面的面积小，上述第二导电层以镍酸镧为主要成分。并且，在本专利技术的记载中，将“上方”这一词，用作例如“在特定的物体(以下称为 “A”)的“上方”形成其他特定的物体(以下称为“B”)”等。在本专利技术的记载中，使用“上方”这一词，包含该例子的如下情况，在A上直接形成B这样的情况和在A上隔着其他物体形成B情况。同样，“下方”这一词，包含在A下直接形成B这样的情况和在A下隔着其他物体形成B这样的情况。通过本专利技术，第二导电层的至少一部分，被配置于比驱动部内第一面的外周边靠内侧，由此能够提供第二导电层的第二面的面积比驱动部内第一面的面积小的压电元件， 该第二导电层以镍酸镧为主要成分。通过这样的压电元件，能够将形成于压电体层的第二导电层与第二电极之间部分的至少一部分形成在驱动部的内侧。另外，能够在驱动部的边界部分，形成 比形成于第二导电层和第二电极之间的部分耐电压高的压电体层。并且，能够在驱动部的边界部分，形成变位特性比形成于第二导电层和第二电极之间的部分低的压电体层。因此，在由第一导电层的端部等规定的驱动部的边界部分中，缓和了压电体层的应力，提高耐电压能力，所以能够提高压电元件的可靠性。(2)本专利技术的压电元件中，在将上述压电体层中由上述第二导电层和上述第二电极夹持的部分作为第一部分时，上述第一部分的(100)方向的取向率也可以比上述压电体层的除上述第一部分以外的第二部分的(100)方向的取向率大。(3)本专利技术的压电元件中，上述压电体层，也可以在上述第一面的上方且在与上述第二导电层的端部邻接的区域具有空孔。由此，能够在容易产生应力集中的第一导电层的端部，形成吸收应力的空孔。因此，能够进一步提高压电元件的可靠性。(4)本专利技术的元件中，上述第一导电层，还具有在上述第一面的相反侧的第三面；和将上述第一面和上述第三面连接的第四面上述第三面和上述第四面所形成的角度也可以为50°以下。由此，能够进一步增大由第三面和第四面所形成角部的角度，能够缓解驱动部边界部分中的电场的集中。因此，能够提供具有进一步提高了可靠性的压电元件的压电致动ο(5)本专利技术的压电致动器，具有振动板；禾口上述任意一种压电元件，该压电元件被配置于上述振动板上。通过本专利技术，能够提供一种压电致动器，该压电致动器具有可靠性被提高后的压电元件。(6)本专利技术的压电致动器，其具有振动板；上述任意一项所述的压电元件，其在上述振动板上，在第一方向上被配置了多个，上述第一电极，在上述振动板上形成为在上述第一方向延伸，并成为多个上述压电元件的公共电极，上述压电体层，在上述第一电极上，形成为在与上述第一方向交叉的第二方向延伸，上述第二电极，在上述压电体层上形成为在上述第二方向上延伸，且与上述第一电极至少一部分重叠，上述第二导电层的在上述第二方向上至少一侧的端部，位于比上述驱动部内的上述第一面的外周边靠内侧位置。通过本专利技术，能够提供具有可靠性被提高后的压电元件的压电致动器。(7)本专利技术的压电致动器中，上述第二导电层的在上述第一方向上的至少一侧的端部，也可以位于上述第一面中比上述驱动部的边界部分靠内侧的位置。(8)本专利技术的压电致动器，具有振动板； 上述任意一项所述的压电元件，其在上述振动板上，在第一方向上被配置了多个，上述第一电极，在上述振动板上形成为在与上述第一方向交叉的第二方向上延伸，上述压电体层，形成为在上述第二方向上延伸，且在上述振动板的上方覆盖上述第一电极，上述第二电极，在上述压电体层上形成为与上述第一电极的至少一部分重叠，且成为多个上述压电元件的公共电极，上述第二导电层的在上述第二方向上至少一侧的端部，位于比上述驱动部内的上述第一面外周边靠内侧位置。通过本专利技术，能够提供具有可靠性被提高后的压电元件的压电致动器。(9)本专利技术的压电致动器中， 上述第二导电层的上述第一方向上至少一侧的端部，也可以位于比上述驱动部内的上述第一面外周边靠内侧。(10)本专利技术的液体喷射头，包含上述任意一种压电致动器。通过本专利技术，能够提供一种液体喷射头，该液体喷射头所具备压电致动器具有可靠性被提高后的压电元件。(11)本专利技术的液体喷射装置，包含上述液体喷射头。通过本专利技术，能够提供一种液体喷射装置，该液体喷射装置所具备液体喷射头具有可靠性被提高后的压电元件。(12)本专利技术的压电元件的制造方法，包含在基板上形成第一导电膜的工序，该第一导电膜具有在与上述基板侧的面相反侧的第一面；在上述第一导电膜的上述第一面上形成第二导电膜的工序，该第二导电膜具有在上述第一面侧的第二面； 对上述第一导电膜和上述第二导电膜进行图案化，形成具有第一导电层和第二导电层的第一电极的工序；在上述第一电极上形成第一压电体材料膜，热处理上述第一压电体材料膜并使其结晶化的工序；对结晶化后的上述第一压电体材料膜进行图案化，形成第一压电体层的工序； 在上述第一压电体层上形成第三导电膜的工序；和对上述第三导电膜进行图案化，形成隔着上述第一压电体层与上述第一电极的至少一部分重叠的第二电极的工序，在自上述第一面的法线方向观察，将由相互重叠的上述第一电极、上述压电体层和上述第二电极构成的部分作为驱动部时，上述第二导电层，被配置于比上述驱动部内的上述第一面的外周边靠内侧，上述第二面的面积比上述驱动部内的上述第一面的面积小，上述第二导电层以镍酸镧为主要成分。通过本专利技术，能够提供一种可靠性被提高的压电元件的制造方法。(13)本专利技术的压电元件的制造方法中，还可以包含在形成上述第二导电膜的工序之后，在上述第二导电膜的上方形成第二压电体材料膜，热处理上述第本文档来自技高网...

【技术保护点】
１．一种压电元件，具有由第一电极和第二电极夹持的压电体层，上述第一电极包括：第一导电层，其具有在上述压电体层侧的第一面；和第二导电层，其被形成于上述第一面上，并具有在上述第一面侧的第二面，在自上述第一面的法线方向观察，将由相互重叠的上述第一电极、上述压电体层和上述第二电极所构成的部分作为驱动部时，上述第二导电层的至少一部分，被配置于比上述驱动部内的上述第一面的外周边靠内侧，上述第二面的面积比上述驱动部内的上述第一面的面积小，上述第二导电层以镍酸镧为主要成分。

【技术特征摘要】
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【专利技术属性】
技术研发人员：中山雅夫，羽广英树，
申请(专利权)人：精工爱普生株式会社，
类型：发明
国别省市：JP