0)]的值，作为（100)面的取向率。将其 结果示于表1。
[0123] [表 1]
[0124]
[0125] 如图8、9所示，样品1~6几乎没有观察到（110)面取向的峰，（100)面取向的峰 均不尖锐。如果由这些峰强度求出（100)面的取向率，则均为89%以上的高取向率。此外， 样品1~6还观察到与（100)面等价的面即（200)面取向的尖锐的峰。其结果，可知通过 使用（111)面的衍射峰的半峰宽为10度以下的由Pt构成的第1电极和厚度极薄的（15nm 以下）由BFT构成晶种层，从而即使压电体层为BFM-BT、PZT，也能够使压电体层以高取向 率在（100)面优先取向。
[0126] 另一方面，如图10所示，即使使用厚度为15nm的由BFT构成的晶种层，在具备 (111)面的衍射峰的半峰宽大于10度的第1电极的样品7中（100)面取向的峰也显著变 小，可知压电体层在（100)面不优先取向。另外，未设置晶种层的样品8观察到（100)面取 向的极小的峰和（110)面取向的尖锐的峰，认为在（110)面优先取向。如果由这些峰强度 求出（100)面的取向率，则样品7为58%，样品8为8. 9%，均为低取向率。样品9几乎观 察不到（110)面取向的峰，（100)面取向的峰不尖锐。
[0127] 另外，由样品1~6的结果可知，即使第1电极的厚度为130nm或50nm，晶种层的 形状为岛状或薄膜状，也能够使压电体层以高取向率在（100)面优先取向。应予说明，晶种 层的形状为岛状可减少对晶种层的电压分配，因此如后述的试验例2所示，位移量提高。
[0128] (试验例2)
[0129] 制备具有样品1~5、7~9的压电元件的液体喷射头，求出进行基于45V的脉冲 波形的电压施加时的压电元件（CAV)的位移量。位移量以样品9的位移作为1时的位移比 例来表示，示于表1。
[0130] 其结果，可知样品1~5的压电元件与样品9相比，位移量提高。
[0131] (试验例3)
[0132] EFTEM(energy-filterring transmission electron microscope，能量过滤 式透射电子显微镜）对样品6的压电元件观察厚度方向的截面。将得到的EFTEM-BF (Bright Field)像示于图11。另外，将图11的第1电极60附近的放大照片示于图12。
[0133] 其结果，如图11和图12所示，压电体层70在第1电极60上的晶种层（氧化物）65 上匹配生长，界面晶格匹配性良好，几乎观察不到由缺陷等导致的晶界反差。
[0134] 对样品 6 的压电元件，用 STEM-EDS(Scanning Transmission Electron Microscope (扫描透射电子显微镜）-Energy-Dispersive-Spectroscopy)测定厚度方向的 截面的 STEM-HAADF(High-Angle-Annular-Dark-Field)和 Pb、Ti、Zr、Bi、Fe、Pt、Ir、0 各 元素。将结果示于图13。如图13所示，晶种层（氧化物）65含有Bi、Fe、Ti、Pb、Pt*0， 其膜厚为约l〇nm。另外，压电体层70含有Pb、Zr、Ti和0。应予说明，BFT层在截面上观测 为薄膜状，但推测岛在深度方向（??Μ试样厚方向）重合。
[0135] (其它实施方式）
[0136] 以上，对本发明的一个实施方式进行了说明，但本发明并不限定于上述实施方式。 例如，作为流路形成基板10,例示了单晶硅基板，但并不特别限定于此，例如可使用SOI基 板、玻璃等材料。
[0137] 上述实施方式1中，例示了第1电极60构成与压力产生室12对应地独立设置的 独立电极、第2电极80构成沿压力产生室12的并列设置方向连续设置的共用电极的液体 喷射头，但也可以是第1电极60构成沿压力产生室12的并列设置方向连续设置的共用电 极，第2电极80构成与压力产生室12对应地独立设置的独立电极。
[0138] 另外，喷墨式记录头I (参照图1)例如图14所示搭载于喷墨式记录装置II。具有 喷墨式记录头I的记录头单元IA和IB可装卸地设置有构成油墨供给机构的盒2A和2B， 搭载该记录头单元IA和IB的托架3可在轴方向移动地设置在安装于装置主体4的托架轴 5。该记录头单元IA和IB例如喷射黑色油墨组合物和彩色油墨组合物。
[0139] 而且，驱动马达6的驱动力介由未图示的多个齿轮和正时皮带7传递到托架3,由 此搭载有记录头单元IA和IB的托架3沿托架轴5移动。另一方面，在装置主体4中设置 有作为输送机构的输送辊8,作为纸等记录介质的记录片S通过输送辊8输送。应予说明， 输送记录片S的输送机构不限于输送辊，也可以是带、鼓等。
[0140] 应予说明，上述例子中，作为喷墨式记录装置II，例示了喷墨式记录头I搭载于托 架3且在主扫描方向移动的记录装置，但其结构没有特别限定。喷墨式记录装置II例如也 可以是通过固定喷墨式记录头I，使纸等记录片S在副扫描方向移动而进行印刷的所谓的 行式记录装置。
[0141] 应予说明，上述实施方式中，作为液体喷射头的一个例子，例举喷墨式记录头I进 行了说明，但本发明广泛地以所有液体喷射头为对象，当然也可适用于喷射油墨以外的液 体的液体喷射头。作为其它液体喷射头，例如可举出打印机等图像记录装置中使用的各种 记录头、用于制造液晶显示器等的滤色器的色料喷射头、用于形成有机EL显示器、FED (场 致发射显示器）等的电极的电极材料喷射头、用于制造生物芯片的生物有机物喷射头等。
[0142] 另外，本发明涉及的压电元件不限于液体喷射头所使用的压电元件，也可用于其 它设备。作为其它设备，例如可举出超声波发射器等超声波设备、超声波马达、温度-电气 转换器、压力-电气转换器、铁电晶体管、压电变压器、红外线等有害光线的截止滤波器、利 用量子点形成光子晶体效用的光学滤波器、利用薄膜的光干涉的光学滤波器等滤波器等。 另外，本发明也可适用于用作传感器的压电元件、用作铁电存储器的压电元件。作为使用压 电元件的传感器，例如可举出红外线传感器、超声波传感器、热传感器、压力传感器、热释电 传感器和陀螺仪传感器（角速度传感器）等。
[0143] 符号说明
[0144] I喷墨式记录头（液体喷射头）、10流路形成基板、12压力产生室、13油墨供给路、 14连通路、15连通部、20喷嘴板、21喷嘴开口、30保护基板、40柔性基板、50振动板、51弹 性膜、52绝缘体膜、60第1电极、65晶种层、70压电体层、72压电体膜、80第2电极、90引线 电极、100歧管、300压电元件。
【主权项】
1. 一种压电元件，其特征在于，具备第1电极、隔着晶种层设置于所述第1电极的压电 体层以及设置于所述压电体层的第2电极， 所述晶种层由具有钙钛矿结构且A位点含有铋、B位点含有铁和钛的在（100)面优先 取向的复合氧化物构成， 所述压电体层由具有钙钛矿结构且在（100)面优先取向的压电材料构成， 所述晶种层的厚度小于20nm。2. 根据权利要求1所述的压电元件，其特征在于，所述晶种层设置成岛状。3. 根据权利要求1或2所述的压电元件，其中，所述晶种层的占有率为30%以上。4. 根据权利要求1~3中任一项所述的压电元件，其特征在于，所述第1电极由在 (111)面优先取向的铂构成，来源于所述（111)面的基于X射线衍射法的衍射峰的半峰宽为 10度以下。5. 根据权利要求1~4中任一项所述的压电元件，其特征在于，所述A位点的铋与所述 B位点的铁和钛的摩尔比即祕/(铁和钛）为I. 0~1. 4的范围。6. 根据权利要求1~5中任一项所述的压电元件，其特征在于，所述B位点的铁与钛的 摩尔比即铁/钛为9/11~3. 0的范围。7. -种液体喷射头，其特征在于，具有权利要求1~6中任一项所述的压电元件。8. -种液体喷射装置，其特征在于，具备权利要求7所述的液体喷射头。9. 一种传感器，其特征在于，具备权利要求1~6中任一项所述的压电元件。
【专利摘要】本发明提供使用可减小电压下降对施加电压的影响的晶种层而能够使压电体层在(100)面优选取向并且能够提高位移量的压电元件、具备压电元件的液体喷射头、液体喷射装置以及传感器。压电元件(300)具备第1电极(60)、隔着晶种层(65)设置于第1电极(60)的压电体层(70)以及设置于压电体层(70)的第2电极(80)，晶种层(65)由具有钙钛矿结构且A位点含有铋、B位点含有铁和钛的在(100)面优先取向的复合氧化物构成，压电体层(70)由具有钙钛矿结构且在(100)面优先取向的压电材料构成，晶种层(65)的厚度小于20nm。
【IPC分类】B41J2/01, B41J2/135, B41J2/14
【公开号】CN104943385
【申请号】CN201510141449
【发明人】古林智一, 两角浩一
【申请人】精工爱普生株式会社
【公开日】2015年9月30日
【申请日】2015年3月27日
【公告号】US20150280103