压电元件及其制造方法、压电致动器、液体喷射头的制作方法

专利名称：压电元件及其制造方法、压电致动器、液体喷射头的制作方法
技术领域：
本发明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。
背景技术：
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

发明内容
通过本发明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)本发明的压电元件，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，在本发明的记载中，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。在本发明的记载中，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。
通过本发明，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)本发明的压电元件中，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)本发明的压电元件中，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)本发明的元件中，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)本发明的压电致动器，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。通过本发明，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)本发明的压电致动器，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。通过本发明，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)本发明的压电致动器中，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)本发明的压电致动器，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。通过本发明，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)本发明的压电致动器中， 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)本发明的液体喷射头，包含上述任意一种压电致动器。通过本发明，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)本发明的液体喷射装置，包含上述液体喷射头。通过本发明，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)本发明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。通过本发明，能够提供一种可靠性被提高的压电元件的制造方法。(13)本发明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，热处理上述第二压电体材料膜，并通过图案化形成第二压电体层的工序；在对上述第一导电膜和上述第二导电膜进行图案化的工序中，通过侧蚀刻第二导电膜的被上述第二压电体层覆盖的一部分，在上述第一面的上方且与上述第二导电层的端部邻接的区域中，形成未在上述第一导电层和上述第二压电体层之间形成上述第二导电层的区域的工序；和在上述第一电极的上方形成第一压电体材料膜并通过热处理使其结晶化的工序中，在上述区域中形成空孔的工序。


图IA是示意地表示本实施方式的压电元件的俯视图。图IB是示意地表示本实施方式的压电元件的剖面图。图IC是示意地表示本实施方式的压电元件的剖面图。图ID是示意地表示本实施方式的压电元件的放大剖面图。图2A是示意地表示本实施方式的压电元件的俯视图。图2B是示意地表示本实施方式的压电元件的剖面图。图3A是示意地表示本实施方式的压电元件的俯视图。图3B是示意地表示本实施方式的压电元件的剖面图。图3C是示意地表示本实施方式的压电元件的剖面图。图4A是示意地表示本实施方式的压电元件的剖面图。图4B是示意地表示本实施方式的压电元件的剖面图。图5是示意地表示本实施方式的压电元件的制造方法的剖面图。图6是示意地表示本实施方式的压电元件的制造方法的剖面图。图7是示意地表示本实施方式的压电元件的制造方法的剖面图。图8是示意地表示本实施方式的液体喷射头的剖面图。图9是示意地表示本实施方式的液体喷射头的分解立体图。图10是示意地表示本实施方式的液体喷射装置的立体图。图中符号说明10_基板(振动板)，11-上面，12-下面，20-第一电极，21-第一导电层，21a-第一导电膜，22-第一面，22a-外周边(第一角部)，22b-虚拟面，23-第三面，23a-外周边(第二角部)，24-第四面，26-第二导电层，26a_第二导电膜，26b-第二导电膜，26c-周缘部，27-第三面，28-端部，30-压电体层，30a、30b_第一压电体材料膜，30c、 30d-第二压电体材料膜，30e-第二压电体层，31-上面，32-侧面，35-第一部分，36-第二部分，38-空孔，40-第二电极，41-端部，40a-掩模层，50-驱动部，51-边界部分，60、61_引线部，100、200、300、400_ 压电元件，101、201、301、401_ 压电致动器，110-第一方向，120-第二方向，150-抗蚀剂，600-液滴喷射头，610-喷嘴板，612-喷嘴孔，620-压力室基板，622-压力室，624-储液器，626-供给口，628-通孔，630-框体，1000-液体喷射装置，1010-驱动部， 1020-装置本体，1021-托盘，1022-排出口，1030-头单元，1031-墨盒，1032-托架，1041-托架马达，1042-往复移动机构，1043-同步带，1044-托架导向轴，1050-进纸部，1051-进纸马达，1052-进纸辊，1060-控制部，1070-操作面板。
具体实施例方式以下，参照附图，对应用了本发明的实施方式的一个例子进行说明。但是，本发明并不局限于以下的实施方式。本发明，也包含对以下实施方式及其变形例进行自由组合后的方式。1.压电元件和压电致动器1. 1第一实施方式以下，参照附图，对第一实施方式的压电元件100进行说明。图IA是示意性地表示第一实施方式的压电元件100的一个例子的俯视图。图IB 和图IC是示意地表示第一实施方式的压电元件100的剖面图，图IB对应于图IA的IB-IB 线，图IC对应于图IA的IC-IC线。另外，图ID是用于示意地说明第一电极20的端部的图。本实施方式的压电元件100是具有由第一电极20和第二电极40夹持的压电体层 30的压电元件，第一电极20包含第一导电层21，其具有在压电体层30侧的第一面22 ；第二导电层26，其被形成于第一面22上，具有在第一面22侧的第二面27。在形成为本实施方式中的压电元件100的基板是后面所述的振动板10时，也可以将振动板10和压电元件100称为压电致动器101。详细如后面所述。其中，如图IB所示，自第一面22的法线方向观察，将由相互重叠的第一电极20、压电体层30和第二电极40构成部分定义为驱动部50 (由图IB粗虚线表示的部分)。另外，如图IA所示，将压电体层30和第二电极40延伸的方向作为第二方向120， 将与第二方向120交叉的方向作为第一方向110。第一方向110也可以是与第二方向120 垂直的方向。另外，图中没有表示，也可以在第一方向110上配置多个压电元件100。如图IA至图IC所示，压电元件100能够形成在构成支承体的基板10的上方。在基板10例如为后面所述的振动板时，也可以将包含基板10和压电元件100的构造体称为压电致动器101。基板10是板状构件，如图IA所示，具有压电元件100侧的上面11和在上面11的相反侧的下面12。自基板10的上面11法线方向观察时的俯视图的形状没有特别的限定。 基板10其上面11上支承压电元件100。作为基板10的材质，例如，可以例示出导电体、半导体、绝缘体等。但是，由于在基板10的上面11形成第一电极20，所以至少基板10的上面11也可以是绝缘体。更具体地说，作为基板10，例如能够使用单晶硅基板。另外，基板10也可以包含与第一电极20电连接的引线布线(图中没有表示)。 基板10，例如，也可以是具有可挠性且随压电体层30的动作而变形(弯曲)的振动板10。基板10为振动板10时，振动板10的形状，能够适当地设计为符合压电致动器的形状。振动板10的构造和材料，只要振动板10具有弹性和可挠性就可以，没有特别的限定。 例如，振动板10，图中没有表示，也可以由多层膜的层叠体形成。此时，振动板10，例如也可以是层叠了二氧化硅(SiO2)和二氧化锆(ZrO2)的层叠体，或者还可以是包含镍等金属膜、 聚酰亚胺等高分子材料膜等的层叠体。第一电极20，如图1A、图IB所示，被形成于振动板10的上面11上。第一电极20 是用于对后面所述的压电体层30施加电压的一个电极。第一电极20，如图IA所示，形成为在第一方向110上延伸，也可以起到作为多个压电元件100的公共电极的功能。S卩，如图IA 所示，也可以构成图中没有表示的压电元件50的第一电极。第一电极20，如图IA所示，其包含第一导电层21，其具有在压电体层30侧的第一面22和在与第一面22相反的相反侧的第三面23 ；第二导电层26，其被形成于第一面22上，并具有在第一面22侧的第二面27。第一导电层21，如图IA所示，是被形成于基板10的上面11的上方且具有导电性的板状构件。第一导电层21，如图IB所示，也可以具有将第一面22和第三面23连接起来的第四面24。如图IB所示，第一导电层21，也可以具有由第一面22和第四面24形成的第一角部22a，以及由第三面23和第四面24形成的第二角部23a。如图IB所示，将第二角部23a 的角度设为α时，角度α也可以形成为50°以下。并且，与第二角部23a角度相关的特征， 并不局限于本实施方式，在后面所述的其他实施方式中，形成规定驱动部50的边界部分的第二角部23a时，能够适当地应用。其中，如图IA所示，对于第一角部22a来说，自第一面22的法线方向观察时，可以是第一面22的外周边22a，第二角部23a可以是第三面23外周边23a。并且，在本发明的记载中，以例如“对于特定构成，自该构成的厚度方向观察时的外周边”的意思使用“外周边” 一词。例如，所谓的特定构成A的外周边是指自构成A的厚度方向观察时，构成A的外周边。如图IB所示，作为第一导电层21的端部的外周边23a，也可以规定驱动部50的边界部分。因此，如图IB所示，第二方向120上的第一导电层21的第一面22的外周边22a， 被形成在驱动部50内。如上所述，第一电极20，也可以是多个压电元件100的公共电极，因此，第一导电层21，如图IC所示，也可以形成为在第一方向110上延伸。其中，如图ID所示，第四面24也可以是曲面。例如，如图ID所示，第四面24也可以是具有向第一导电层21的外部方向凸起的凸起形状的曲面。此时，第一面22和第四面24，不能形成明确的角部22a。因此，第四面24是曲面时，如图ID所示，可以将与第一面 22形成同一平面的虚拟面22b和作为曲面的第四面24的连接部(交点)，作为第一角部 22a (外周边22a)。第一导电层21的构造和材质，只要具有导电性，不含有镍酸镧(LNO)，就没有特别的限定。例如，第一导电层21也可以由单层构成。或者，第一导电层21，也可以由多层导电层的层叠体构成。第一导电层21的材质，例如，可以是含有钼(Pt)、铱(Ir)、它们的导电性氧化物以及金(Au)等任意一种的导电层。另外，第一导电层21，也可以与图中没有表示的引线部电连接。引线部，也可以与图中没有表示的驱动电压产生电路或接地电路相连接。第二导电层26，如图IA和图IB所示，是在驱动部50内的第一导电层21的第一面 22的上方形成的导电性板状构件。第二导电层26，如图IB所示，具有第一面22侧的第二面27。第二导电层26，如图IB所示，具有第二方向120上的端部28。端部28，如图IA所示，自法线方向观察第二面27时，是第二面27的外周边28。如图IA和图IB所示，端部28 的至少一部分，形成为比驱动部50内的第一面22的外周边22a靠内侧位置。因此，能够形成为驱动部50内的第二面27的面积比驱动部50内的第一面22的面积小。如上所述，由于第一电极20，也可以是多个压电元件100的公共电极，第二导电层 26，如图IC所示，与第一导电层21 —样，也可以形成为在第一方向110上延伸。第二导电层26的构造和材质，只要具有导电性，以镍酸镧(LaNiO3 = LNO)为主要成分，就没有特别的限定。以镍酸镧为主要成分的第二导电层26，最好将后面所述的压电体层 30取向控制到想要取向控制的方向，例如，取向控制到(100)方向。 压电体层30，如图IA和图IB所示，形成为在驱动部50中覆盖具有第一和第二导电层21、26的第一电极20。压电体层30的形状，只要能够在驱动部50中覆盖第一电极20， 就没有特别的限定。如图IA所示，压电体层30，也可以形成为在第二方向120上延伸。如图IB所示，压电体层30，也可以具有上面31、从上面31连接到基板10的上面11的锥形的侧面32。压电体层30由具有压电特性的多晶体构成，能够通过施加电压而产生变形。压电体层30的构造和材料，只要具有压电特性，就没有特别的限定。作为压电体层30，可以使用众所周知的压电材料，例如，可以使用钙钛矿型氧化物的压电材料。压电体层30的压电材料，也可以使用例如锆钛酸铅(Pb (Zr，Ti) O3)、铌酸锆钛酸铅(Pb (Zr，Ti，Nb) O3)、钛酸铋钠 ((Bi，Na)TiO3)、钛酸钡(BaTiO3)、铌酸钾(KNbO3)等。其中，如图IB所示，在压电体层30中，将由第二导电层26和第二电极40夹持的部分作为第一部分35，将第一部分35以外的压电体层30，作为第二部分36。第一部分35 的至少一部分，能够在驱动部50内的第一面22中，位于比外周边22a靠内侧位置。换句话说，第一部分35的至少一部分，能够形成于由驱动部50内第一面22和第二电极40夹持的区域内侧。第二导电层26，被取向控制到(100)方向上时，在第二导电层上形成的第一部分 35，对于全体而言，(100)方向的取向率，可以比第二部分36(100)方向的取向率大。由此， 第一部分35，可以是与第二部分36相比压电特性提高后的部分。另外，第一部分35，是作为第二导电层26的主要成分的LNO的镧(La)或镍(Ni)成分，自第二部分36开始扩散的部分。由此，第一部分35，是比第二部分36耐电压降低的部分。换而言之，第二部分36可以是比第一部分35耐电压高的部分。详细在后面描述。第二电极40，如图IA和图IB所示，形成于压电体层30的上方，自第一面22的法线方向观察，形成为隔着压电体层30与第一电极20重叠。第二电极40，是用于对压电体层 30施加电压的另一个电极。第二电极40的形状，在驱动部50中，自第一面22的法线方向观察，只要与第一电极20重叠就没有特别的限定。例如，如图IA所示，第二电极40，也可以在压电体层30的上面31中，形成为在第二方向120上延伸。第二电极40的构造和材料，只要具有导电性就没有特别的限定。例如，第二电极 40也可以由单层形成。或者，第二电极40也可以由多层膜的层叠体形成。第二电极40，例如，可以是含有钼(Pt)、铱(Ir)、它们的导电性氧化物以及金(Au)等任意一种的金属层。另外，也可以用和第一导电层21同样的材料形成。第二电极40，如图IA和图IB所示，与引线部60电连接。引线部60，也可以与图中没有表示的驱动电压发生电路或接地电路相连接。并且，也可以形成图中没有表示，用于保护压电元件与水分等分离的保护膜。保护膜，能够形成为至少覆盖压电体层30。作为保护膜，可以使用氧化铝或聚酰亚胺等有机物。由以上任意一个构成，都可以作为本实施方式的压电元件100和压电致动器101 的构成。本实施方式的压电元件100和压电致动器101，例如，具有以下特征。根据本实施方式的压电元件100，能够提供以LNO为主要成分的第二导电层26的第二面27的面积比驱动部50内第一面22的面积小的压电元件。这样的压电元件100的压电体层30，具有形成于第二导电层26和第二电极40之间的第一部分35。该第一部分 35，如上所述，是与第二部分36相比压电特性被提高、耐电压被降低的部分。根据本实施方式的压电元件100，这样的第一部分35的至少一部分，被形成于比由驱动部50内的第一面 22与第二电极40之间夹持的区域靠内侧。因此，例如，第二部分36被配置在由第一导电层 21端部23a规定的驱动部50的边界部分的至少一部分上。由此，能够缓和压电体层30被驱动时的在驱动部端部的应力集中和提高耐电压能力。因此，根据本实施方式的压电元件 100能够提高压电元件的可靠性。另外，本实施方式的压电致动器101，具有上述压电元件 100。因此，压电致动器101，能够具有与压电元件100相同的特征。1.2第二实施方式以下，参照附图，对第二实施方式的压电元件200和压电致动器201进行说明。并且，本实施方式的压电元件200和压电致动器201，关于第二导电层26的形成区域，与第一实施方式的压电元件100不同。因此，与第一实施方式相同的构成，赋予相同的符号，省略详细的说明。图2A是示意地表示第二实施方式的压电元件200的一个例子的俯视图。图2B 是示意地表示第二实施方式的压电元件200的一个例子的剖面图，是对应于图2A中的 IIB-IIB线的剖面图。如图2A和图2B所示，第二导电层26，不是象第一实施方式的压电元件100那样， 形成为在第一方向Iio上延伸，而是在驱动部50内中，形成为在第二方向120上延伸。因此，如图2B所示，第二导电层26的在第一方向110上至少一侧的端部28位于第一面22中， 比驱动部50边界部分51靠内侧。其中，如图2B所示，在驱动部50的边界部分51，第一导电层21形成为在第一方向 110上延伸，因此由第二电极40端部的位置来规定。根据本实施方式的压电元件200，第二导电层26的在第一方向110上至少一侧的端部28，形成为在第一面22中位于比驱动部50边界部分51靠内侧的位置。由此，与第一实施方式一样，能够由耐电压比第一部分35高的第二部分36形成驱动部50边界部分的至少一部分。并且，第一部分35和第二部分36的详细说明，由于上面已经描述了，故省略。因此，根据本实施方式的压电元件200，能够进一步提高压电元件的可靠性。另外， 本实施方式的压电致动器201，具有上述压电元件200。因此，压电致动器201，能够具有与压电元件200相同的特征。1.3第三实施方式以下，参照附图，对第三实施方式的压电元件300和压电致动器301进行说明。并且，本实施方式的压电元件300和压电致动器301，关于第一电极20和第二电极40的形成区域，与第一实施方式的压电元件100不同。因此，与第一实施方式相同的构成，赋予相同的符号，省略详细的说明。图3A是示意地表示第三实施方式的压电元件300的一个例子的俯视图。图3B是示意地表示第三实施方式的压电元件300的一个例子的剖面图。图3C是示意地表示第三实施方式的压电元件300的一个例子的剖面图。图3B是对应于图3A中IIIB-IIIB线的剖面图，图3C对应于图3A中IIIC-IIIC线的剖面图。如图3A和图3B所示，第一电极20，形成为在第二方向120上延伸。S卩，第一导电层21和第二导电层26形成为在第二方向120上延伸。如图3A和图3C所示，第一导电层 21和第二导电层26在第一方向110上被压电体层30覆盖。另外，如图3A和图3B所示，第一电极20的第一导电层21在第二方向120上也可以不被压电体层30覆盖，与引线部61 电连接。引线部61也可以与图中没有表示的驱动电路电连接。如图3A和图3C所示，第二导电层的第一方向110上的两个端部28，形成为位于比驱动部50内的第一面22的外周边22a靠内侧的位置。另外，如图3A和图3B所示，第二导电层26的在第二方向120上的一侧的端部28，形成为位于比驱动部50内第一面22外周边 22a靠内侧的位置，另一侧的端部28，在第一面22中，以比驱动部50边界部分51靠内侧方式形成。如图3A 图3C所示，第二电极40，也可以形成为在第一方向110上延伸，起到作为多个压电元件300的公共电极的功能。即，也可以构成在第一方向110上图中没有表示的压电元件300的第二电极。因此，如图3C所示，第二电极40，形成为在第一方向110上覆盖压电体层30的上面31以及侧面32。另外，如图3B所示，第二电极40，也可以形成为覆盖第二方向120上的压电体层40的一方侧面32。另外，如图3B所示，第二电极40，在压电体层30的上面31上具有第二方向120上的端部41。本实施方式的压电元件300的驱动部50的边界部分51，有时由第二电极40的端部41所限定，有时由第一导电层21的外周边23a所限定。例如，如图3B所示，在第二方向 120上，驱动部50的一方边界部分51，由第二电极40的端部41的位置所限定，另一方边界部分51，由第一导电层21的外周边23a的位置所限定。另外，如图3C所示，在第一方向110 上，双方边界部分51，由第一导电层21外周边23a的位置所限定。因此，本实施方式的压电元件300中，第二导电层26的在第二方向120上的至少一侧的端部28，可以位于比驱动部50内的第一面22的外周边22a靠内侧的位置。另外，第二导电层26的在第二方向120上的至少另一侧的端部28，可以在第一面22中，位于比驱动部50的边界部分51靠内侧的位置。另外，第二导电层26的在第一方向110上的至少一侧的端部28，可以位于比驱动部50内的第一面22的外周边22a靠内侧的位置。
通过以上，本实施方式的压电元件300，能够具有与第一实施方式和第二实施方式相同的特征。因此，通过本实施方式的压电元件300，能够进一步提高压电元件的可靠性。 另外，本实施方式的压电致动器301，具有上述的压电元件300。因此，压电致动器301，能够具有与压电元件300相同的特征。1.4第4实施方式以下，参照附图，对第4实施方式的压电元件400和压电致动器401进行说明。并且，本实施方式的压电元件400和压电致动器401，也可以是第一 第三实施方式的压电元件的压电体层的变形例。因此，与第一 第三实施方式相同的构成，赋予相同的符号，省略了详细的说明。本实施方式的压电元件400是第一 第三实施方式的压电元件压电体层的变形例。因此，将应用了第二实施方式的压电元件200的例子作为一个应用例进行图示。图4A 和图4B是示意地表示第四实施方式的压电元件400的一个例子的剖面图。图4A对应于表示第二实施方式的压电元件200的图2A的IVA-IVA线，图4B对应于图2A的IIB-IIB线。如图4A和图4B所示，压电体层30，可以在第一面22的上方且在与第二导电层26 端部28相邻接的区域(侧方)中具有空孔38。空孔38也可以由多个空洞(孔隙)形成。 换而言之，形成空孔38的区域，比其他压电体层30密度低，也可以是低密度区域。在压电体层30中形成空孔38，能够应用于第二导电层26的端部28，被形成于驱动部50内的所有情况。例如，除了第二实施方式的压电元件200之外，可以应用于第一实施方式的压电元件100的第二方向120上的端部28相邻接的区域，或与第三实施方式的压电元件300的第一方向110和第二方向120上的端部28相邻接的区域。根据本实施方式的压电元件400，能够提供在与驱动部50的边界部分相邻接的区域中，压电体层30具有吸收应力的空孔38的压电元件。由此，能够进一步缓和驱动时容易集中于驱动部50边界部分应力。因此，通过本实施方式的压电致动器401，能够进一步提高可靠性。2.压电元件和压电致动器的制造方法2.1第一 第三实施方式的压电元件的制造方法下面，参照附图，对第一 第三实施方式的压电元件100、200、300和压电致动器 101,201,301的制造方法，进行说明。并且，在各实施方式中，第一电极20和第二电极40 的形成区域等不同，但可以通过适当地变更图案化区域，应用本实施方式的制造方法。作为本实施方式的压电元件的制造方法的一个例子，图示说明了应用第三实施方式的压电元件 300的情况。图5(A) 图6(D)是示意地表示本实施方式的压电元件制造工序的剖面图。图 5(A) 图6(D)中的剖面对应图3A的IIIC-IIIC线的剖面图。如图5㈧所示，在基板10上形成的第一导电膜21a，该第一导电膜21a具有第一面22和在第一面22的相反侧的第三面23。第一导电膜21a是第一导电层21的原料膜。 第一导电膜21a的形成方法可以采用众所周知的成膜方法。第一导电膜21a，例如，通过溅射法、电镀法、真空蒸镀法等形成。并且，基板10为振动板10时，以下制造方法，能够作为压电致动器101的制造方法。振动板10的详细说明，由于上面描述了，故省略。
下面，如图5 (A)所示，在第一导电膜21a的上方形成第二导电膜26a，该第二导电膜26a具有在第一面22侧的第二面27。第二导电膜26a是第二导电层26的原料膜。第二导电膜26a的形成方法可以使用众所周知的成膜方法。第二导电膜26a，由例如，溅射法、电镀法、MOD (Metal Organic Deposition)法等形成。如图5 (B)所示，用众所周知的方法，在第二导电膜26a上形成抗蚀剂150，对第一导电膜21a和第二导电膜26a进行图案化。由此，在第一导电层21和第一面22上方，能够通过蚀刻法形成后退的(与原来的形状相比，在与第一和第二导电膜21a、26a的厚度方向垂直的方向缩小)第二导电膜26b和抗蚀剂150。图案化，例如，能够通过众所周知的光刻技术或众所周知的蚀刻技术进行。由干法刻蚀进行图案化时，例如，也可以进行使用ICP(Inductively Coupled Plasma)那样的高密度等离子装置的干法刻蚀。该高密度等离子装置(干法刻蚀装置)中，设定为l.OPa以下的压力，能够良好地进行蚀刻法。作为蚀刻气体，可以使用例如，氯气和氩气的混合气体(以下，也称为“第一混合气体”)。使用第一混合气体时，由于用于第一导电膜21a和第二导电膜26a的Pt或Ir和 LNO等难以与第一混合气体反应，主要由干法刻蚀的溅射效应进行蚀刻。其中，在蚀刻法工序中，通过控制抗蚀剂150的后退速度(在垂直于与第一和第二导电膜21a、26a厚度方向的方向蚀刻速度)，能够控制第二角部23a的角度α (第一导电层 21的侧面24相对于基板10的上面11的倾斜角)和第二导电膜26b的形状。抗蚀剂150的后退速度越大，角度α越小。抗蚀剂150的后退速度，能够根据第一混合气体中氯气的流量比或压力控制。例如，通过采取第一混合气体的氯气流量比为 60% 80%，压力为0. 3Pa l.OPa，能够将角度α控制为50度以下。另外，也可以事先制定形成抗蚀剂150的形状。例如，在使抗蚀剂150曝光时，通过移动焦点能够制定抗蚀剂 150的形状。另外，第二导电膜26b，被控制为具有周缘部26c的形状。所谓第二导电膜26b的周缘部26c，如图5 (B)所示，是被形成于第一面22上的第二导电膜26b，也可以是没有被抗蚀剂150覆盖的部分(露出部分)。由蚀刻法引起抗蚀剂150的后退，与其相协调，第一导电膜21a和第二导电膜26a也后退。但是，由于作为第二导电膜26a主要成分的LN0，蚀刻速度比抗蚀剂150慢，后退速度(蚀刻法速度)也慢。由此，能够形成具有周缘部26c的第二导电膜26b。为了控制第二导电膜26b的形状，例如，可以采取第一混合气体的氯气和氩气的流量比为3 2，压力为0.6Pa的条件进行蚀刻。另外，周缘部26c的大小，能够通过增加抗蚀剂150的后退程度来增长。抗蚀剂150和第一导电层21的选择比越低，抗蚀剂150 的后退越增加。另外，通过选取抗蚀剂150为事先制定形状，能够增加抗蚀剂150的后退。 周缘部26c是在后面所述的工序中被去除的部分。下面，如图5 (C)所示，去除形成于第一导电层21的第一面22上的第二导电膜26b 的周缘部26c。由此，能够形成具有端部28的第二导电层26，端部28的至少一部分，能够形成为位于比第一面22的外周边22a靠内侧的位置。即，能够形成为第二面27的面积比第一面22面积小。去除周缘部26c的工序，没有特别的限定，也可以使用众所周知的蚀刻技术。另外，例如，在第一导电层21的图案化工序中，使用含有氯气的第一混合气体时，通过在含有水蒸气的大气中放置规定时间，与大气接触后，进行水洗，也可以去除周缘部26c。在使用第一混合气体时，通过第一导电层21的蚀刻，氯气被残留在抗蚀剂150和第二导电膜26b的表面。该氯气能够与大气中的水分反应，形成盐酸，溶解(腐蚀)作为第二导电膜26b的露出部分的周缘部26c。该溶解工序可以通过水洗中止，溶解的周缘部26c也能够与此同时被去除。并且，在本工序中，由于未去除抗蚀剂而放置在大气中，粘着的氯气量多，能更有效地溶解第二导电膜26b的周缘部26c。由于在大气中的放置时间，随成为溶解对象的第二导电膜26b的膜厚或周缘部26c的形状而不同，能够适当地设定。通过以上工序，由于不需要使用用于去除周缘部26c的设备或溶剂，能够削减生产成本，能够提高生产效率。通过以上，能够形成具有第一导电层21和第二导电层26的第一电极20。抗蚀剂 150，在上述工序之后被适当地去除。并且，关于第一电极20的详细说明，由于上面已经描述，故省略。下面，如图6(A)所示，在第一电极20的上方，形成作为压电体层30的原料膜的第一压电体材料膜30a。第一压电体材料膜30a，可以由众所周知的方法形成，例如，由溶胶凝胶法、CVD (Chemical Vapor Deposition)法、MOD法、溅射法、激光烧蚀法等形成。其中，能够通过热处理第一压电体材料膜30a使其结晶。由此，能够形成第一压电体材料膜30b。另外，该结晶化工序，也可以部分的进行，也可以在第二电极40的图案化之后进行。热处理的条件，只要是能够达到第一压电体材料膜30a结晶化的温度就可以，没有特别的限定。热处理，例如，能够在氧气氛围中，以500 800度进行。另外，为了得到要求的膜厚，也可以多次重复前驱体的成膜和结晶化工序，形成第一压电体材料膜30b。其中，如图6B所示，第一压电体材料膜30b的一部分是在第二导电层26上晶体生长的部分，第一压电体材料膜30b的一部分是在第二导电层26以外的构件上晶体生长的部分。由此，在第一压电体材料膜30b上形成第一部分35和第二部分36。接着，将第一压电体材料膜30b图案化为要求的形状，形成压电体层30。对第一压电体材料膜30b进行图案化，能够由例如，众所周知的光刻技术和蚀刻技术进行。例如，形成图中没有表示的抗蚀剂，也可以形成具有要求形状的压电体层30。另外，例如，如图6(B)所示，作为蚀刻法用的硬掩模，也可以使用第二电极40的材料，形成掩模层40a。下面，如图6(C)所示，形成掩模层40a后，通过蚀刻法对第一压电体材料膜30b进行图案化，将压电体层30图案化为要求的形状。其中，通过形成掩模层40a， 掩模层40a在蚀刻法工序中起到作为硬掩模作用，因此，如图6 (C)所示，能够容易在压电体层30形成锥形侧面32。并且，压电体层30的详细构成，由于上面描述了，故省略。并且，如上所述，掩模层40a不是必需的构成，也可以适当地形成抗蚀剂，蚀刻后，去除(图中没有表示)°下面，如图6 (D)所示，通过在压电体层30上方形成第三导电膜，进行图案化，形成第二电极40。对第三导电膜进行图案化，例如，可以由众所周知的光刻技术和蚀刻技术进行。第二电极40，自第一面22法线方向观察，图案化为与第一电极20至少一部分重叠。第三导电膜是第二电极40的原料膜。第三导电膜的形成方法可以使用众所周知的成膜方法。 第三导电膜，例如，由溅射法、电镀法、真空蒸镀法等形成。并且，掩模层40a由与第三导电膜相同的材料形成，由此能够引入第三导电膜。通过以上，能够形成第二电极40。并且，关于第二电极40的详细说明，上面已经描述了，故省略。
通过以上工序，能够制造压电元件300和压电致动器301。本实施方式的压电元件和压电致动器的制造方法，例如，具有以下的特征。根据本实施方式的压电元件和压电致动器的制造方法，压电体层30，可以具有在以LNO为主要成分的第二导电层26上结晶化的第一部分35，和在第二导电层26以外的面 (第一导电层21或基板10的上面11等)上结晶化的第二部分36 (参照图6(D))。通过该结晶化工序，第一部分35在LNO上向(100)方向上取向，能够成为压电特性优异的压电体层。这是由于LNO向(100)方向取向，继承其结晶性。但是，在第一部分35 中，由于LNO的成分向第一部分35中扩散，第一部分35成为La和Ni等杂质扩散后的压电体层。在第二导电层26以外的面(第一导电层21或基板10的上面11等)上结晶化后的第二部分36，优先向(100)方向进行取向，但由于成为混杂了(111)方向等结晶的压电体层，成为压电特性比第一部分35低的部分。但，第一导电层21的LNO成分，几乎没有向第二部分36中扩散，因此，第二部分36杂质少，能够成为耐电压比第一部分35高的压电体层。因此，能够在比第一部分35耐电压高、压电特性低的第二部分36形成驱动部50 的边界部分的至少一部分，缓和应力。从而，能够防止压电体层30被驱动时的破坏。通过以上，能够提供可靠性高的压电元件和压电致动器。2. 2第4实施方式的压电元件的制造方法以下，参照附图，对第4实施方式的压电元件400和压电致动器401的制造方法进行说明。如上所述，第4实施方式的压电元件400，能够应用到第一 第三实施方式的压电元件任意一个中。因此，本实施方式的压电元件的制造方法，相对于第三实施方式的压电元件300，将应用第4实施方式400的情况作为一个例子进行说明。在图7(A) 图7(D)中，示意地表示本实施方式的压电元件400和压电致动器 401的制造方法。图7(A) 图7(D)是对应表示第三实施方式的压电元件300的图3A的 IIIC-IIIC线的剖面图。如图7(A)所示，与2. 1所记载的压电元件的制造方法一样，在基板10的上方，形成第一导电膜21a和第二导电膜26a。在本实施方式的制造方法中，进一步在第二导电膜 26a上，形成第二压电体材料膜30c。第二压电体材料膜30c，可以使用与第一压电体材料膜 30a相同的材料。另外，第二压电体材料膜30c的成膜方法，可以使用与第一压电体材料膜 30a相同的方法。其中，也可以通过热处理对第二压电体材料膜30c进行结晶化，形成第二压电体材料膜30d。另外，该结晶化工序，也可以部分地进行，也可以在热处理第一压电体材料膜 30a时同时进行。热处理的条件，也可以与热处理第一压电体材料膜30a的条件相同。下面，用众所周知的方法，在第二压电体材料膜30d上形成抗蚀剂150，对第一导电膜21a、第二导电膜26a和第二压电体材料膜30d进行图案化。由此，如图7(B)所示，能够在具有第一面22的第一导电层21，和第一面22的上方通过蚀刻法形成后退的第二导电膜26b和第二压电体层30e。图案化，例如，通过众所周知的光刻技术或众所周知的蚀刻技术进行。由蚀刻法进行图案化时，也可以使用例如，ICP (Inductively Coupled Plasma)那样的高密度等离子装置进行干法刻蚀。在该高密度等离子装置(干法刻蚀装置)中，设定为l.OPa以下的压力， 能够良好地进行蚀刻。作为针对第二压电体材料膜30d的蚀刻气体，例如，也可以使用氯气和碳氟气体的混合气(以下，也称为“第二混合气体”)。使用第二混合气体时，例如对由PZT构成的第二压电体材料膜30d，能够选取蚀刻速度快至200nm/min以上，抗蚀剂选择比为约1. 0的高选择比。作为针对第一导电膜21a和第二导电膜26a的蚀刻气体，如上所述，能够使用第一混合气体。因此，在蚀刻法工序中，通过控制抗蚀剂150的后退速度，能够控制第二角部23a 的角度α和第二导电膜26b的形状。抗蚀剂150的后退速度越大，角度α变得越小。抗蚀剂150的后退速度，能够根据第一混合气体中氯气的流量比或压力控制。例如，通过采取第一混合气体的氯气流量比为60% 80%，压力为0. 3Pa l.OPa，能够将角度α控制在50度以下。另外，也可以事先制定形成抗蚀剂150的形状。例如，在抗蚀剂150的曝光时，通过移动焦点，能够制定抗蚀剂150的形状。如图7(B)所示，第二导电膜26b，能够控制为具有周缘部26c的形状。所谓第二导电膜26b的周缘部26c，如图7 (B)所示，是形成于第一面22上的第二导电膜26b，也可以是没有被抗蚀剂150和第二压电体膜覆盖的部分(露出部分)。由蚀刻法引起抗蚀剂150的后退时，与其相适应，第一导电膜21a和第二导电膜26a也后退。但是，由于作为第二导电膜26a的主要成分的LN0，蚀刻法速度比第二压电体材料膜30d慢，后退速度(蚀刻速度) 也变慢。由此，能够形成具有周缘部26c的第二导电膜26b。为了控制第二导电膜26b的形状，例如，可以在第一混合气体的氯气和氩气的流量比为3 2，压力为0.6Pa的条件下进行蚀刻。接着，如图7(C)所示，在上述蚀刻法工序之后，去除形成于第一导电层21的第一面22之上的第二导电膜26b的周缘部26c。在本实施方式的制造方法中，在第二导电膜26b 中，除了从第二压电体层30e露出的部分的周缘部26c之外，通过侧蚀刻(过蚀刻)去除被第二导电膜26b的第二压电体层30e覆盖的部分的一部分。通过以上，能够形成具有第二面27和端部28的第二导电层26，端部28的至少一部分，能够在第一面22中形成为位于比外周边22a靠内侧的位置。即，能够形成为第二面 27的面积比第一面22面积小。另外，如图7(C)所示，能够在第一面22的上方且在与第二导电层26的端部相邻接的区域形成区域38a。区域38a是在第二导电层26的侧方，且在第一导电层21和第二压电体层30e之间未形成第二导电层26的区域，是在形成压电体层30时形成有空孔38的区域。去除周缘部26c并形成区域38a的工序，没有特别的限定，也可以使用众所周知的湿法蚀刻技术。此时，可以使用氢氟酸或盐酸等。另外，例如，在对第一导电层21进行图案化工序中，使用含有氯气的第一混合气体时，也可以通过在含有水蒸气的大气中放置规定时间，与大气接触后，进行水洗，来去除周缘部26c，形成区域38a。使用第一混合气体时，由第一导电层21的蚀刻法使氯气残留在抗蚀剂150、第二压电体层30e和第二导电膜26b的表面。该氯气，能够与大气中的水分反应，形成盐酸，能够溶解(腐蚀)第二导电膜26b露出部分即周缘部26c。该溶解工序可以通过水洗中止，溶解的周缘部26c也能够与此同时被去除。另外，过蚀刻第二导电膜26b，能够形成区域38a。并且，在本工序中，由于未去除抗蚀剂，就放置在大气中，附着的氯气量多，能够更有效地溶解第二导电膜26b的周缘部26c。 大气中的放置时间，随作为溶解对象的第二导电膜26b的膜厚或周缘部26c的形状而不同， 因此能够适当地设定。由于通过以上的工序，不需要用于去除周缘部26c的设备或使用溶剂，能够削减生产成本，提高生产效率。通过以上，能够形成具有第一导电层21和第二导电层26的第一电极20。抗蚀剂 150，在上述工序之后被去除。并且，关于第一电极20的详细说明，上面已经描述了，故省略。接着，如图7 (D)所示，在第二压电体层30e和第一电极20的上方，形成压电体层 30和第二电极40。第二压电体层30e，由与压电体层30相同的压电材料形成，因此能够引入压电体层30。并且，压电体层30和第二电极40的制造方法，由于在上述制造方法说明了，故省略(参照图6(A)-图6(D))。通过以上工序，能够制造压电元件400和压电致动器401。根据本实施方式的压电元件和压电致动器的制造方法，能够提供在与驱动部50 边界部分相邻接的区域中，压电体层30具有吸收应力的空孔38的压电元件和压电致动器的制造方法。由此，能够进一步缓和驱动时应力容易集中在驱动部50的边界部分。因此， 能够提供可靠性高的压电元件和压电致动器的制造方法。3.液滴喷射头下面，一边参照附图，一边对本实施方式的压电元件50起到作为压电致动器功能的液滴喷射头600进行说明。图8是示意地表示本实施方式的液滴喷射头600主要部分的剖面图。图9是本实施方式的液滴喷射头600的分解立体图，所谓通常使用的状态，是将上下反过来表示的。液滴喷射头600，可以具有上述压电元件(压电致动器)。在以下的例子中，对基板10形成为作为振动板10的构造体，压电元件200构成为压电致动器的液滴喷射头600， 进行说明。液滴喷射头600，如图8和图9所示，包含具有喷嘴孔612的喷嘴板610、用于形成压力室622的压力室基板620和压电元件200。压电元件200的数量没有特别的限定，可以形成有多个。另外，在形成多个压电元件200时，第一电极20为公共电极。并且，液滴喷射头600，如图9所示，可以具有框体630。 另夕卜，在图9中，简化图示了压电元件200。喷嘴板610，如图8和图9所示，具有喷嘴孔612。能够由喷嘴孔612，将墨水等液体等(不仅是液体，也包含由溶剂或打印剂将各种功能性材料调整为适当粘度的溶液，或者，包含金属薄片等的溶液等。以下相同。)作为液滴喷出。在喷嘴板610上，例如，多数喷嘴孔612被设置成一列。作为喷嘴板610的材质，例如，可以例举硅、不锈钢(SUS)等。压力室基板620，被设置在喷嘴板610上(图9例子的下面)。作为压力室基板 620的材质，例如，能够例举硅等为例进行说明。压力室基板620，通过划分喷嘴板610和振动板10之间的空间，如图9所示，设置储液器(液体贮存部)624、与储液器624连通的供给口 626和与供给口 626相连通的压力室622。在该例子中，区别储液器624、供给口 626和压力室622进行说明，其中的任意一个都是液体等的流路，这样的流路怎样设计都可以。另外，例如，供给口 626，在图示的例子中，形成为流路的一部分具有狭窄的形状，但能够根据设计任意地形成，未必是必需的构成。储液器624、供给口 626和压力室622，由喷嘴板610、 压力室基板620和振动板10划分。储液器624，能够暂时贮存通过设置在振动板10上的通孔628由外部(例如墨盒)供给的墨水。储液器624内的墨水，能够通过供给口 626提供给压力室622。压力室622，通过振动板10的变形使容积变化。压力室622和喷嘴孔612 相连通，压力室622的容积变化，由此从喷嘴孔612喷出液体等。压电元件200，被设置在压力室基板620上(在图9的例子中为下)。压电元件 200，与压电元件驱动电路(图中没有表示)电连接，能够根据压电元件驱动电路的信号动作(振动、变形)。振动板10，通过层叠构造(压电体层30)的动作进行变形，能够适当地改变压力室622的内部压力。框体630，如图9所示，可以容纳喷嘴板610、压力室基板620和压电元件50。作为框体630的材质，例如，能够举出树脂、金属等。液滴喷射头600，包含上述可靠性被提高的压电元件(压电致动器)。因此，能够实现提高可靠性的液滴喷射头。并且，这里，对液滴喷射头600为喷墨式记录头的情况进行了说明。但本发明的液滴喷射头，也可以例如用于液晶显示器等颜色过滤器制造的色材喷射头、用于有机EL显示器，FED(面发光显示器)等电极形成的电极材料喷射头和用于生物芯片制造的生体有机物喷射头等。4.液体喷射装置下面，对本实施方式的液体喷射装置进行说明。本实施方式的液体喷射装置，具有本发明的液体喷射头。这里，对本实施方式的液体喷射装置1000为喷墨式打印机的情况进行说明。图10是示意地表示本实施方式的液体喷射装置1000的立体图。液体喷射装置1000包含头单元1030、驱动部1010和控制部1060。另外，液体喷射装置1000可以包含装置本体1020、进纸部1050、设置记录用纸P的托盘1021、排出记录用纸P的排出口 1022和被配置于装置本体1020上面的操作面板1070。头单元1030，具有例如由上述液体喷射头300 (400、500)构成的喷墨式记录头(以下只称为“头”)。头单元1030还具备墨盒1031，其向头提供墨水；和搬运部(托架)1032， 其搭载头和墨盒1031。驱动部1010，能够使头单元1030往复移动。驱动部1010具有托架马达1041，其成为头单元1030的驱动源；和往复移动机构1042，其承受托架马达1041的旋转，往复移动头单元1030。往复移动机构1042具备托架导向轴1044，其两端被支承在框架(图中没有表示)上；和与托架导向轴1044平行延伸的同步带1043。托架导向轴1044，能够既能够自由地往复移动托架1032，并能够支承托架1032。并且，托架1032被固定在同步带1043的一部分上。通过托架马达1041的动作，使同步带1043行驶，被托架导向轴1044引导，头单元 1030往复运动。在该往复运动时，从头中适当地喷出墨水，对记录用纸P进行打印。
控制部1060能够控制头单元1030、驱动部1010和进纸部1050。进纸部1050，能够将记录用纸P从托盘1021供给到头单元1030侧。进纸部1050， 具备成为其驱动源的进纸马达1051和借助进纸马达1051的动作而旋转的进纸辊1052。进纸辊1052，具有夹着记录用纸P的进给通道上下对置的从动辊1052a和驱动辊1052b。驱动辊1052b，与进纸马达1051相连接。由控制部1060驱动供纸部1050，以记录用纸P经过头单元1030下方的方式送入。头单元1030、驱动部1010、控制部1060以及进纸部1050被设置在装置本体1020内部。在液体喷射装置1000中，可以具有本发明的液体喷射头600。本发明的液体喷射头600，如上所述，可以具有压电元件，该压电元件具有高可靠性。因此，能够得到具有高可靠性的液体喷射装置1000。并且，在上述的例子中，对液体喷射装置1000是喷墨式打印机的情况进行了说明，但本发明的打印机，也可以作为工业液体喷射装置使用。此时，作为喷出的液体(液状材料)，可以使用由溶剂或打印剂将各种功能性材料调整为适当粘度的溶液，或者，包含金属薄片等的溶液等。如上所述，对本发明的实施方式详细地进行了说明，但只要能够容易被从业者理解，可以存在不实质地脱离本发明的新事项和效果的许多变形。因此，这样的变形例全都包含在本发明范围内。
权利要求
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。
2.根据权利要求1所述的压电元件，其特征在于，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.根据权利要求1或2所述的压电元件，其特征在于，上述压电体层，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。
4.根据权利要求1 3中任意一项所述的压电元件，其特征在于， 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， 上述第三面与上述第四面所形成的角度为50°以下。
5.一种压电致动器，具有 振动板；和权利要求1 4中任意一项所述的压电元件，其被配置于上述振动板上。
6.一种压电致动器，其具有 振动板；和权利要求1 4中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延伸，且与上述第一电极的至少一部分重叠，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的位置。
7.根据权利要求6所述的压电致动器，其特征在于，上述第二导电层的在上述第一方向上至少一侧的端部，在上述第一面中位于比上述驱动部的边界部分靠内侧的位置。
8.一种压电致动器，具有 振动板；和权利要求1 4中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延伸， 上述压电体层，形成为在上述第二方向延伸，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的外周边靠内侧的位置。
9.根据权利要求8所述的压电致动器，其特征在于，上述第二导电层的在上述第一方向上的至少一侧的端部，位于比上述驱动部内的上述第一面的外周边靠内侧的位置。
10.一种液体喷射头，其包含权利要求5 9中任意一项所述的压电致动器。
11.一种液体喷射装置，其包含权利要求10所述的液体喷射头。
12.—种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。
13.根据权利要求12所述的压电元件的制造方法，其特征在于，还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，热处理上述第二压电体材料膜，并通过图案化形成第二压电体层的工序；在对上述第一导电膜和上述第二导电膜进行图案化的工序中，通过侧蚀刻第二导电膜的被上述第二压电体层覆盖的一部分，在上述第一面的上方且与上述第二导电层的端部邻接的区域中，形成未在上述第一导电层和上述第二压电体层之间形成上述第二导电层的区域的工序；和在上述 第一电极的上方形成第一压电体材料膜并通过热处理使其结晶化的工序中，在上述区域中形成空孔的工序。
全文摘要
本发明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。
文档编号B41J2/135GK102222762SQ20111007
公开日2011年10月19日 申请日期2011年3月24日 优先权日2010年3月26日
发明者中山雅夫, 羽广英树 申请人:精工爱普生株式会社