压电元件、压电致动器、液体喷射头及液体喷射装置的制作方法

专利名称：压电元件、压电致动器、液体喷射头及液体喷射装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及压电元件、压电致动器、液体喷射头及液体喷射装置。
背景技术：
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。

发明内容
本发明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。本发明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。[应用例1]本发明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。[应用例2]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。[应用例3]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。[应用例4]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。[应用例5]本发明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。[应用例6]本发明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。[应用例7]本发明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。


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，14...第1中间层， 16...第2中间层，18...第2导电层，20...第2电极，30...压电体层，40...第3中间 层，100...压电元件，102...压电致动器，600...液体喷射头，610...喷嘴板，612...喷 嘴孔，620··.压力室基板，622··.压力室，拟4··· C液器，626...供给口，628...贯通 孔，630···框体，700···液体喷射装置，710...驱动部，720...装置主体，721...托盘， 722...排出口，730...头单元，731...墨盒，732...滑架，741...滑架电动机，742...往复 移动机构，743...同步带，744...滑架导轴，750...供纸部，751...供纸电动机，752...供 纸滚轴，752a...从动滚轴，752b...驱动滚轴，760...控制部，770...操作面板。
具体实施例方式以下关于本发明的优选的实施方式，参照附图进行说明。另外，以下的实施方式是 说明本发明的一例的实施方式。此外，本发明并不限于下述的实施方式，而也包含在不改变 主旨的范围内实施的各种变形例。
1.压电元件图1是本实施方式的压电元件100的剖面的示意图。图2是放大了本实施方式的 压电元件100的主要部分的剖面的示意图。本实施方式的压电元件100包含第1电极10、第2电极20和压电体层30。1. 1.第 1 电极第1电极10如图1所示，是压电元件100所具有的2个电极之中的一个电极。第 1电极10与第2电极20相对配置，在第1电极10及第2电极20之间配置压电体层30。第 1电极10与压电体层30接触。第1电极10的形状只要能够与第2电极20相对就不限定， 可以是层状或者薄膜状的形状。第1电极10的厚度能够设定为例如50nm以上300nm以下。 此外，关于俯视观察第1电极10时的形状，只要是在与第2电极20相对配置的状态下能够 在两者之间配置压电体层30的形状即可，而并不特别地限定，例如，能够形成为矩形、圆形 等。此外，在俯视观察压电元件100时，第1电极10及第2电极20具有重叠的区域。作为 第1电极10的功能之一，举出成为用于对压电体层30施加电压的一个电极(例如，在压电 体层30的下方形成的下部电极)的功能。第1电极10如图2所示，具有第1导电层12、第1中间层14、第2中间层16和第 2导电层18。1.1.1.第 1 导电层第1导电层12如图2所示，是构成第1电极10的层之一，其设置在第1电极10 的与压电体层30接触的一侧的相反侧。第1导电层12的形状是层状或者薄膜状的形状。 第1导电层12的厚度能够设定为例如IOnm以上300nm以下。第1导电层12的厚度若小 于lOnm，则存在不能够使第1电极10具备充分的导电性的情况，若大于300nm，则存在限制 压电元件100的变形的情况。作为第1导电层12的功能之一，举出承担第1电极10的导 电性的功能。第1导电层12由金属或合金形成。在第1导电层12由金属形成的情况下，该金属是Ru(钌)、1 (铑)、Pd(钯)、 Os(锇)、Ir(铱)及Pt(钼)以外的金属。作为这样的金属，能够例示元素周期表的第4族至第15族的金属。S卩，作为这样 的金属的具体例，举出Ti (钛)、Zr (锆)、Hf (铪)、V(钒)、Nb(铌)、Ta(钽)、Cr (铬)、 MO (钼)、W(钨)、丽(锰)、Fe (铁)、Co (钴)、Ni (镍)、Cu (铜)、Ag (银)、Au (金)、Zn (锌)、 Cd(镉)、Al (铝)、In (铟)、Tl (碲)、Sn (锡)、Pb (铅)及Bi (铋)。第1导电层12若由 这样的金属形成，则能够成为至少具有导电性的第1导电层12，能够对第1电极10赋予充 分的导电性。第1导电层12在由金属形成的情况下，作为更优选使用的金属，优选为上述例示 的金属之中元素周期表的第4族至第11族的金属，具体地，能够举出从包括Ti、Zr、Hf、V、 Nb、Ta、Cr、Mo、W、Mn、Fe、Co、Ni、Cu、Ag及Au的组选择的至少一种金属。第1导电层12若 由这样的金属形成，则例如能够成为具备导电性及柔软性的第1导电层12，对第1电极10 赋予充分的导电性，并且使第1电极10及压电元件100难以产生裂纹等，能够进一步提高 压电元件100的耐久性。另外，在第1 导电层 12 由从包括 Ti、Zr、Hf、V、Nb、Ta、Cr、Mo、W、Mn、Fe、Co、Ni、Cu、Ag及Au的组选择的至少一种形成的情况下，在对第1导电层12进行元素分析、组成分 析等一般的仪器分析时，在即使该分析结果中检测出Ti、&、Hf、V、Nb、Ta、Cr、M0、W、Mn、Fe、 Co、Ni、Cu、Ag及Au以外的金属、但其检测量为微量(痕跡量)的情况下，也看作为第1导 电层 12 由从包括 Ti、Zr、Hf、V、Nb、Ta、Cr、Mo、W、Mn、Fe、Co、Ni、Cu、Ag 及 Au 的组选择的至 少一种金属形成。在第1导电层12由合金形成的情况下，该合金是不包含Ru、Rh, Pd、Os、Ir及Pt 中的任意一种的合金。作为这样的合金，举出以TLZiNHfWANtKTaACiNMOUnJe^cKNLCiuAgAAu、 Zn、Cd、Al、In、Tl、Sn、Pb及Bi中的任意一种为构成成分的合金。这样的合金也可以是2 元系的合金、3元系以上的合金等。进而，这样的合金也可以包含一种以上的元素周期表的 第1族的Li (锂)、K (钾)、Na (钠)、Rb (铷)等碱金属、元素周期表的第2族的Be (铍)、 Mg(镁)、Ca(钙)、Sr (锶)、Ba(钡)等碱土类金属以及B(硼)、C(碳)、N(氮)、Si (硅)、 P(磷)、Ge(锗)、As(砷)及Sb(锑)等元素。第1导电层12，若由这样的合金形成，则能 够成为至少具备导电性的第1导电层12，能够对第1电极10赋予充分的导电性。在第1导电层12由合金形成的情况下，作为更优选使用的合金，举出以上述例示 的合金之中的 Ti、Zr、Hf、V、Nb、Ta、Cr、Mo、W、Mn、Fe、Co、Ni、Cu、Ag 及 Au 中的任意一种为 构成成分的合金。这样的合金也可以是2元系的合金和3元系以上的合金。进而，这样的 合金也可以是2元系的合金、3元系以上的合金等。进而，这样的合金也可以包含一种以上 的 Li、K、Na、Rb、Be、Mg、Ca、Sr、Ba、B、C、N、Si、P、Ge、As 及 Sb 等元素。第 1 导电层 12 若 由这样的合金形成，则例如能够成为具有导电性及柔软性的第1导电层12，对第1电极10 赋予充分的导电性，并且使第1电极10及压电元件100难以产生裂纹等，能够进一步提高 压电元件100的耐久性。在第1导电层12由合金形成的情况下，作为进一步优选使用的合金，例如举出包 含从下述组选择的至少两种的合金，该组包括上述例示的合金之中的Ti、Zr、Hf、V、Nb、Ta、 Cr、Mo、W、Mn、Fe、Co、Ni、Cu、Ag及Au。第1导电层12若由这样的合金形成，则例如能够成 为导电性更高的第1导电层12，对第1电极10赋予更高的导电性，并且使第1电极10及压 电元件100难以产生裂纹等，能够进一步提高压电元件100的耐久性。另外，在第1导电层12由上述的合金形成的情况下，在对第1导电层12进行元素 分析、组成分析等一般的仪器分析时，在即使该分析结果中检测出上述合金所含有的元素 以外的元素、但其检测量为微量的情况下，也看作为第1导电层12由上述的合金形成。第1导电层12也可以是层叠结构。例如，既可以层叠多层上述金属的层，也可以 层叠多层上述合金的层，也可以规则地或者交替地、或者随机地层叠上述金属的层及上述 合金的层。进而，所层叠的层数也是任意的。构成第1导电层12的物质存在向第1中间层14和/或在第1中间层14的相反侧 相邻的层的至少一方扩散或者与第1中间层14和/或在第1中间层14的相反侧相邻的层 的至少一方的构成物质相互扩散的情况，在通过显微镜等进行观察的情况下，存在无法在 与第1中间层14和/或在第1中间层14的相反侧相邻的层之间看出明确的边界的情况。 在这样的情况下，也能够通过观测元素组成的测图(7 7 C > ^ )和/或纵深剖面(〒” 7 口 7 τ· O )等，来估计与第1中间层14和/或在第1中间层14的相反侧相邻的层之间的边界。1.1.2.第 1 中间层第1中间层14如图2所示，是构成第1电极10的层之一，其与第1电极10的第1 导电层12接触，设置在压电体层30侧。第1中间层14的形状是层状或者薄膜状的形状。 第1中间层14的厚度能够设定为例如30nm以上200nm以下。第1中间层14的厚度若小 于30nm，则存在遮蔽从压电体层30侧向第1导电层12扩散的氧和/或水分的性质不充分 的情况。另外，第1中间层14的厚度若大于200nm，则存在会限制压电元件100的变形的情 况。作为第1中间层14的功能之一，举出在对压电体层30进行烧制时等将压电元件100置 于高温时，抑制氧和/或水分从压电体层30侧向第1导电层12扩散的功能。即，作为第1 中间层14的功能之一，举出成为遮蔽氧和/或水分的移动的阻挡层的功能。压电元件100， 由于其第1中间层14具有这样的功能，所以可抑制第1导电层12因存在于压电体层30侧 的氧和/或水分而氧化、腐蚀的情况。由此，例如，能够良好地维持第1电极10的导电性。第1中间层14包含氮化合物。作为第1中间层14所使用的氮化合物，只要在室 温下为固体、在进行成膜时具有气体遮蔽性(气体阻挡性)的物质即可，而并不特别地限 定。作为这样的氮化合物，例如举出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、Si、B、C、Ga及h。进而，这样的氮化合物也可以包含氧，例如也可以是含有 从下述组选择的至少一种的氧化氮化物，该组包括Ti、Al、Ta、W、Si、B、C、( 及h。作为第1中间层14中更优选使用的氮化合物，举出含有从下述组选择的至少一种 的氮化合物，该组包括上述例示的氮化合物之中的Ti、Al、Ta、W、及Si。第1中间层14若 由这样的氮化合物形成，则能够进一步抑制第1导电层12的氧化和/或腐蚀。另外，第1中间层14中所使用的氮化合物，若为上述程度的厚度，则由于能够具有 导电性，所以能够获得第1导电层12与第2导电层18之间的电导通。第1中间层14也可以是层叠结构。例如，可以规则地或者交替地、或者随机地层 叠多层相互不同的组成的氮化合物的层。进而，所层叠的层数也是任意的。构成第1中间层14的物质存在向第1导电层12及第2中间层16的至少一方扩 散或者与第1中间层14及第2中间层16的至少一方的构成物质相互扩散的情况，在通过 显微镜等进行观察的情况下，存在无法在与第1导电层12和/或第2中间层16之间看出 明确的边界的情况。在这样的情况下，也能够通过观测元素组成的测图和/或纵深剖面等， 来估计与第1导电层12和/或第2中间层16之间的边界。1.1.3.第 2 中间层第2中间层16如图2所示，是构成第1电极10的层之一，与第1电极10的第1 中间层14接触，设置在压电体层30侧。第2中间层16的形状是层状、薄膜状或者岛状的 形状。第2中间层16的厚度能够设定为例如Inm以上20nm以下。若第2中间层16的厚 度小于lnm，则存在第1中间层14与第2导电层18之间的紧密附着性不充分的情况。此 外，第2中间层16的厚度大于20nm，也存在第1中间层14与第2导电层18之间的紧密附 着性不充分的情况。第2中间层16存在形成得比第1中间层14和/或第2导电层18薄 的情况。此外，虽然第2中间层16存在形成为岛状的情况，但是即使第2中间层16成为岛 状，也能够发挥特有的功能。作为第2中间层16的功能之一，举出使第1中间层14及第2导电层18紧密附着的功能。第1中间层14如上所述，包含氮化合物，另一方面，第2导电层18虽然其详细情 况在后面描述，但是其包含导电性氧化物。因此，两者的紧密附着性不一定高，通过第2中 间层16能够提高两者的紧密附着性。压电元件100，由于其第2中间层16具有这样的功 能，所以例如第1中间层14与第2导电层18之间的剥离被抑制，使第1电极10难以破损。 因此，例如，能够良好地维持第1电极10的导电性。第2中间层16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。在第2中间层16由从包括Ti、Zr、W、Ta及Al的组选择的一种金属形成的情况下， 在对第2中间层16进行元素分析、组成分析等一般的仪器分析时，在即使该分析结果中检 测出Ti、Zr、W、Ta及Al以外的元素、但其检测量为微量的情况下，也看作为第2中间层16 由从包括Ti、Zr、W、Ta及Al的组选择的一种金属形成。在第2中间层16由从包括Ti、Zr、W、Ta及Al的组选择的至少2种金属的合金形 成的情况下，在对第2中间层16进行元素分析、组成分析等一般的仪器分析时，在即使该分 析结果中检测出Ti、Zr、W、Ta及Al以外的元素、但其检测量为微量的情况下，也看作为第2 中间层16由从包括Ti、Zr、W、Ta及Al的组选择的至少2种金属的合金形成。另外，第2中间层16中所使用的金属及合金的至少一方，由于能够具有导电性，所 以能够获得第1导电层12与第2导电层18之间的电导通。第2中间层16也可以是层叠结构。例如，既可以层叠多层上述金属的层，也可以层 叠多层合金的层，也可以规则地或者交替地、或者随机地层叠金属的层及合金的层。进而， 所层叠的层数也是任意的。构成第2导电层18的物质存在向第1中间层14及第2导电层18的至少一方扩 散或者与第1中间层14和/或第2导电层18的至少一方的构成物质相互扩散的情况，在 通过显微镜等进行观察的情况下，存在无法在与第1中间层14和/或第2导电层18之间 看出明确的边界的情况。在这样的情况下，也能够通过观测元素组成的测图和/或纵深剖 面等，来估计与第1中间层14和/或第2导电层18之间的边界。1.1.4.第 2 导电层第2导电层18如图2所示，是构成第1电极10的层之一，其与第1电极10的第 2中间层16接触，在压电体层30侧与压电体层30接触而设置。第2导电层18的形状为 层状或者薄膜状的形状。第2导电层18的厚度能够设定为例如20nm以上60nm以下。若 第2导电层18的厚度小于20nm，则存在第1电极10的导电性不充分、压电体层30的材料 的结晶性和/或晶体的取向不成为所期望的结晶性和/或晶体的取向的情况。此外，若第 2导电层18的厚度大于60nm，则存在限制压电元件100的变位的情况。作为第2导电层18的功能之一，举出承担第1电极10的导电性的一部分的功能。 此外，作为第2导电层18的功能之一，举出使压电体层30的材料的结晶性和/或晶体的取 向成为所期望的结晶性和/或晶体的取向的功能。第2导电层18包含导电性氧化物。作为第2导电层18中所使用的导电性化合物， 优选能够获得钙钛矿型的晶体结构的导电性氧化物，例如举出化学组成由通式MaMbO3(式中 由Ma表示的元素配位12个氧，由Mb表示的元素配位6个氧)表示的氧化物。作为这样的导电性氧化物的具体例子，能够举出下述导电性氧化物在通式MaMbO3中，作为Ma的元素是从包括La(镧)、Sr (锶)、Ca(钙)、Ba(钡)、Pb (铅)、Na(钠)及 Bi (铋)的组选择的至少一种，作为Mb的元素是从包括Ni (镍)、Ru (钌)、Ti (钛)、& (锆)、 In(铟)、Sn(锡)及Hf (铪)的组选择的至少一种。这些中，作为第2导电层18中所使用的导电性氧化物，更优选地，能够举出包含从 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。作为这样的导电 性氧化物的例子，能够举出LaNi03、SrRu03、CaRuO3等。形成第2导电层18的导电性氧化物，其自取向性优异。特别是，作为上述优选的 例子而举出的导电性氧化物，其自取向性特别优异。即，这些导电性氧化物，在作为第2导 电层18而成膜的过程中，在采用晶体结构的情况下，在膜面的法线方向容易自动地取向于 晶体的< 100>方向。在本说明书中，将这样的取向性称为自取向性。从而，在与第2导电层18接触而形成的压电体层30的材料结晶化时，构成压电体 层30的材料的晶体的特定轴方向容易继承第2导电层18的晶体的取向，例如相对于压电 体层30的法线方向而取向。在本实施方式的压电元件100中，第2导电层18及压电体层30 都由能够采用钙钛矿型的晶体结构的材质构成，在各层的法线方向上，容易在晶体的<100> 方向取向。通过适宜选择第2导电层18及压电体层30的材料，不仅能够将这样的取向下 的晶体的轴方向设定为<100>方向，而且例如也能够设定为<110>方向、<111>方向等。此 外，这样的晶体轴的取向也能够根据压电元件100的用途而适宜选择。即，能够根据压电体 层30的晶体的取向和由第1电极10及第2电极20施加的电场的方向的组合，选择压电元 件100的变位的模式和/或方向，此外，能够根据如将压电元件100用作为铁电体存储器的 电容器的情况那样的其用途进行适宜调节，使得成为提高作为元件的性能的取向。第2导电层18也可以是层叠结构。例如，可以规则地或者交替地、或者随机地层 叠多层相互不同的组成的导电性氧化物。进而，所层叠的层数也是任意的。构成第2导电层18的物质存在向第2导电层16及压电体层30的至少一方扩散 或者与第2中间层16及压电体层30的至少一方的构成物质相互扩散的情况，在通过显微 镜等进行观察的情况下，存在无法在与第2导电层16和/或压电体层30之间看出明确的 边界的情况。在这样的情况下，也能够通过观测元素组成的测图和/或纵深剖面等，来估计 与第2导电层16和/或压电体层30之间的边界。1.2.第 2 电极第2电极20如图1所示，与第1电极10相对配置。第2电极20既可以整体与第 1电极10相对，也可以一部分与第1电极10相对。第2电极20的形状只要能够与第1电 极10相对就不限定，但是在压电元件100成为薄膜状的情况下，优选为层状或者薄膜状的 形状。该情况下的第2电极20的厚度能够设定为例如50nm以上300nm以下。另外，关于 第2电极20的俯视的形状，也是只要是在与第1电极10相对配置时能够在两者之间配置 压电体层30的形状即可，而并不特别地限定，例如，能够形成为矩形、圆形等。作为第2电极20的功能之一，举出成为用于对压电体层30施加电压的一个电极 (例如，在压电体层30的上方形成的上部电极)的功能。作为第2电极20的材质，能够例示例如镍、铱、钼等各种金属、它们的导电性 氧化物(例如氧化铱等)、锶和钌的复合氧化物(SrRu0x:SR0)、镧和镍的复合氧化物 (LaNi0x:LN0)等。第2电极20既可以是所例示的材料的单层结构，也可以是层叠多种材料而成的结构。进而，第2电极20其结构及材质能够形成得与上述的第1电极10同样。S卩，第2 电极20也可以构成为从压电体层30侧开始顺序地，与压电体层30接触而具有第2导电层 18，与第2导电层18接触而具有第2中间层16，与第2中间层16接触而具有第1中间层 14，及与第1中间层14接触而具有第1导电层12。这里，由于第1导电层12、第1中间层 14、第2中间层16及第2导电层18与在上述“1. 1.第1电极”项中描述的情况相同，所以 省略说明。图1表示了第1电极10俯视形成得比第2电极20大的例子，但是也可以第2电极 20这一方俯视形成得比第1电极10大。在该情况下，第2电极20也可以在压电体层30的 侧面形成，能够使第2电极20兼具保护压电体层30不受水分和/或氢等影响的功能。另 外，在第1电极10及第2电极20的一方形成得比另一方大的情况下，也可以将该形成得大 的电极作为多个压电元件的共用电极。1.3.压电体层压电体层30如图1所示，配置在第1电极10及第2电极20之间。压电体层30 至少与第1电极10接触而设置。此外，在压电体层30与第2电极20之间也可以形成其他 层。作为该情况下的其他层，举出例如钛层等。在图示的例子中，压电体层30与第1电极10及第2电极20接触而设置。压电体 层30的厚度能够设定为例如IOOnm以上2000nm以下。压电体层30的厚度若脱离该范围， 则存在无法获得充分的变形(电机械变换)。作为压电体层30的厚度，更优选为IOOOnm以 上、1500nm以下。压电体层30的厚度若在这样的范围内，则能够使压电元件100的变位量 充分大并且能够有利于薄膜化。作为压电体层30的材质，虽然只要具有压电性就不特别限定，但是例如举出由通 式MeM11O3表示的氧化物(例如，Me包含从下述组选择的至少一种，该组包括Pb、K、Ba、Sr及 Bi，Md包含从下述组选择的至少一种，该组包括Zr、Ti、Nb、Na、Ta及La)。这些之中，作为压电体层30的材质，优选设定为至少包含铅、锆、钛及氧的复合氧 化物。作为适合于压电体层30的材质的复合氧化物，更具体地，是钛酸锆酸铅(Pb(&，Ti) O3)(以下将之简称为“PZT”)、铌酸钛酸锆酸铅(Pb(&，Ti，Nb)03)(以下将之简称为“PZTN”)寸。这样的复合氧化物都能够形成式中Mc位置的氧化物与Md位置的氧化物的固溶体。 并且，这样的复合氧化物通过结晶化，能够获得钙钛矿型的晶体结构。复合氧化物通过结晶 化而获得钙钛矿型的晶体结构，能够呈现压电性。由此，压电体层30能够通过由第1电极 10及第2电极20施加电场而变形(电机械变换)。由于压电元件100通过压电体层30的 变形而变形，所以例如若构成包含压电元件100的致动器，则能够使致动器的可动部变形 (挠曲)、振动。此外，压电体层30与第1电极10的第2导电层18接触而设置。因此，在压电体 层30的材料结晶化时，能够受到第2导电层18的晶体取向的影响。此外，在压电体层30 的材料结晶化时，能够继承第2导电层18的晶粒的大小和/或品质等结晶性。由此，压电 体层30的材料的晶体取向和/或结晶性得到提高。例如，在压电体层30的材料结晶化时，在第2导电层18的晶体的取向在层的法线方向朝向晶体的<100>方向的情况下，压电体层30的晶体的轴方向容易朝向<100>方向。 此外，这样的晶体轴的取向也能够根据压电元件100的用途而适宜选择。即，能够根据压电 体层30的晶体的取向和由第1电极10及第2电极20施加的电场的方向的组合，选择压电 元件100的变位的模式和/或方向，此外，能够根据如将压电元件100用作为铁电体存储器 的电容器的情况那样的其用途进行适宜调节，使得成为提高作为元件的性能的取向。压电体层30也可以是层叠结构。例如，也可以层叠多层相互不同的组成的压电体 的层和/或相同组成的压电体的层。此外，在压电体层30中，其组成也可以在厚度的方向 倾斜。进而，所层叠的层数也是任意的。构成压电体层30的物质存在向第1电极10的第2导电层16及第2电极20的至 少一方扩散或者与第ι电极10的第2导电层16及第2电极20的至少一方的构成物质相 互扩散的情况，在通过显微镜等进行观察的情况下，存在无法在与第1电极10的第2导电 层16及第2电极20之间看出明确的边界的情况。在这样的情况下，也能够通过观测元素 组成的测图和/或纵深剖面等，来估计与第1电极10的第2导电层16及第2电极20之间 的边界。1.4.压电致动器接着，关于包含本实施方式的压电元件100的压电致动器进行说明。图3是作为 本实施方式的压电致动器的一例的压电致动器102的剖面的示意图。图4是放大了压电致 动器102的剖面的主要部分的示意图。本实施方式的压电致动器102具有上述的压电元件100，并且具有基板1。第3中间层40如图4所示，与压电元件100的第1电极10的第1导电层12接触 而设置。第3中间层40的形状为层状、薄膜状或者岛状的形状。第3中间层40的厚度能 够设定为例如Inm以上40nm以下。若第3中间层40的厚度小于1匪，则存在第1导电层 12与基板1之间的紧密附着性不充分的情况。此外，第3中间层40的厚度大于40nm，也存 在第1导电层12与基板1之间的紧密附着性不充分的情况。第3中间层40存在形成得比 第1导电层12和/或基板1薄的情况。此外，虽然第3中间层40存在形成为岛状的情况， 但是即使第3中间层40成为岛状，也能够发挥特有的功能。作为第3中间层40的功能之一，举出使第1导电层12及基板1紧密附着的功能。 若第1导电层12(第1电极10)与基板1之间的紧密附着性提高，则能够更有效地将压电 元件100的变位传递至基板1。由此，例如，能够使压电致动器102的变位等工作特性提高。 第1导电层12的与第3中间层40接触的一侧的面，如上所述包含金属或合金，另一方面， 基板1的与第3中间层40接触的一侧的面，虽然其详细情况在后面描述，但是包含氧化物、 氮化物、金属等。因此，存在两者的紧密附着性不一定高的情况，在这样的情况下，能够通过 第3中间层40提高两者的紧密附着性。压电致动器102，由于其第3中间层40具有这样的 功能，所以例如可抑制第1导电层12与基板1之间的剥离，而难以破损。因此，压电致动器 102能够具有高的可靠性及耐久性。第3中间层40能够例如包含从下述组选择的一种金属或者从该组选择的至少2 种金属的合金或包含从该组选择的至少一种金属的氮化物或者氧化物，该组包括Ti、Zr、 Al、W、Si、I^Al。作为第3中间层40的材质的具体例子，能够举出Ti、Zr、TiAl、WSi、Ta、 TaN, A1N、WN、TiOx 及 ZrOx。
在第3中间层40由上述的材质形成的情况下，在对第3中间层40进行元素分析、 组成分析等一般的仪器分析时，在即使该分析结果中检测出Ti、Zr、Al、W、Si、Ta及Al以外 的元素、但其检测量为微量的情况下，也看作为第3中间层40由从包括Ti、Zr、Al、W、Si、 Ta及Al的组选择的一种金属或者从该组选择的至少2种金属的合金或包含从该组选择的 至少一种金属的氮化物或者氧化物形成。第3中间层40也可以是层叠结构。例如，既可以层叠多层上述的金属的层、合金 的层、氧化物的层、氮化物的层，也可以规则地或交替地或随机地层叠这多个层。进而，所层 叠的层数也是任意的。构成第3中间层40的物质存在向第1导电层12及基板1的至少一方扩散或者与 第1导电层12及基板1的至少一方的构成物质相互扩散的情况，在通过显微镜等进行观察 的情况下，存在无法在与第1导电层12和/或基板1之间看出明确的边界的情况。在这样 的情况下，也能够通过观测元素组成的测图和/或纵深剖面等，来估计与第1导电层12和 /或基板1之间的边界。基板1能够形成为例如由导电体、半导体、绝缘体形成的平板。基板1既可以是单 层，也可以是层叠多层而成的结构。另外，基板1，只要其上表面是平面的形状，其内部的结 构便没有限定，例如，也可以是在内部形成有空间等的结构。此外，在例如像后述的液体喷 射头那样(参照图幻在基板1的下方形成有压力室等的情况下，也可以将在基板1的下方 形成的多个结构统一看作为一个基板1。基板1也可以是具有可挠性、通过压电体层30(压电元件100)的工作而能够变形 (弯曲)的振动板(绝缘层)。在该情况下，成为包含振动板和压电元件100的压电致动器 102。这里，所谓基板1具有可挠性，指基板1能够挠曲。在将基板1形成为振动板的情况 下，在将压电致动器102使用于液体喷射头的情况下，基板1的挠曲只要是能够使压力室的 容积与所排出的液体的体积相同程度地变化的程度就是充分的。在基板1是振动板的情况下，作为基板1的材质，能够例示例如氧化锆( )、氮 化硅、氧化硅等无机氧化物、无机氮化物及不锈钢等合金。这些中，作为基板1(振动板)的 材质，在化学稳定性及刚性方面，氧化锆尤其适合。在该情况下，基板1也可以是所例示的 2种以上的物质的层叠结构。如上所述，在本实施方式中，例示了基板1是振动板且由氧化锆形成的压电致动 器102。这样的压电致动器102由于具有上述的压电元件100，所以可确保第1电极10的 导电性及柔软性，至少耐久性优异。另外，在压电致动器102的压电元件100中，在第2电极20与第1电极10同样地 构成的情况下，在第2电极20的与压电体层30相反侧的面，第1导电层12露出。在这样 的情况下，例如，在第2电极20的与压电体层30相反侧，即在第1导电层12的与压电体层 30相反侧，能够适宜设置保护膜。作为这样的保护膜，能够举出例如氮化合物的层和/或高 分子化合物的层。另外，在上述说明中，作为本发明的压电致动器的一例，关于使基板1进行挠曲等 变形工作的压电致动器进行了说明。但是，本发明的压电致动器也能够应用于例如，基板1 成为音叉型的振动片这样的定时设备和/或基板1以超声波区域的频率进行振动并产生超 声波的超声波振荡器等超声波设备、基板1以超声波区域的频率进行振动而驱动其他部件的超声波电动机这样的具有机械输出的设备及由压电元件100检测对基板1施加的应力和 /或基板1的变形这样的压力传感器等其他压电设备。2.压电元件的制造方法本发明的压电元件例如能够如以下那样来制造。在以下的说明中，示出制造压电 致动器的例子，但其是在制造压电致动器的过程中制造压电元件的例子。首先，准备基板1，在基板1上形成第1电极10。第1导电层12、第1中间层14、 第2中间层16能够通过例如溅射法、电镀法、真空蒸镀法等形成。此外，第2导电层18能 够通过例如溅射法、CVD (Chemical Vapor Deposition 化学气相淀积)法、溶胶凝胶法、激 光烧蚀法、MOD (Metal Organic Deposition 金属有机物淀积)法等形成。第1电极10能 够根据需要进行图案形成。接着，在第1电极10上形成压电体层30。压电体层30能够通过例如溶胶凝胶法、 CVD法、MOD法、溅射法、激光烧蚀法等形成。这里，在压电体层30的材质例如是PZT的情况 下，能够通过在氧氛围下进行650°C至750°C左右的烧制而使压电体层30结晶化。另外，结 晶化也可以在对压电体层30进行图案形成之后进行。压电体层30，也可以通过至少反复进行2次上述的操作来形成。由此，能够使压 电体层30的整体的结晶性及结晶的品质提高。另外，压电体层30与第1电极10接触而形 成。接着，在压电体层30上形成第2电极20。第2电极20能够通过例如溅射法、电镀 法、真空蒸镀法等形成。然后，将第2电极20及压电体层30图案形成为所期望的形状，形 成压电元件。另外，第2电极20及压电体层30能够根据需要同时被图案形成。通过以上 例示的工序，能够制造本发明的压电致动器(压电元件)。3.实验例及参考例以下示出实验例及参考例，更具体地说明本发明。另外，本发明完全不由以下的实 验例所限定。3. 1.层叠结构物的形成 实验例及参考例的层叠结构物如以下那样形成。关于实验例的层叠结构物，首先准备硅基板，并通过溅射形成IOnm厚度的Ti作为 第3中间层40。接着，作为第1电极10的第1导电层12，通过溅射进行IOOnm厚度的W的 成膜。接着，作为第1中间层14，通过溅射进行IOOnm厚度的TiAlN的成膜。接着，作为第 2中间层16，进行15nm厚度的Ti的成膜。然后，作为第2导电层18，通过CVD法进行40nm 厚度的LaNiO3的成膜，形成第1电极10。在该第1电极10上，如以下那样形成130nm厚度 的PZT，作为压电体层30，。在第1电极10上，通过旋涂法涂敷PZT的原料溶液。在旋涂中，用主溶剂进行边缘 清洗，旋转速度设定为1500rpm。使所涂敷的原料溶液在空气中、在100°C下干燥5分钟及 在空气中、在150°C下干燥5分钟，除去溶剂。接着，在空气中、在400°C下进行5分钟热处 理，除去原料溶液中的有机成分(脱脂)。然后，在氧氛围中，在700°C下进行5分钟烧制， 获得包含130nm厚度的PZT的压电体层。溶胶凝胶法中的原料溶液是醋酸铅、& (OC2H5) 4及Ti (OC2H5)4的混合溶液，作为 溶剂使用η-丁醇。原料溶液的组成为，作为原料溶液中所包含的元素的原子数的比，是Pb Zr Ti = 108 52 48。关于参考例的层叠结构物，首先准备硅基板，并通过溅射形成IOOnm厚度的TW2 作为第3中间层40。接着，作为第1电极10的第1导电层12，通过溅射进行IOOnm厚度的 W的成膜。接着，不形成相当于第1中间层14、第2中间层16的层，而作为第2导电层18， 通过CVD法进行40nm厚度的LaNiO3W成膜，形成第1电极10。在该第1电极10上，与上 述的实验例同样，形成130nm厚度的PZT，作为压电体层30。3.2.层叠结构物的表面观察结果图5是实验例及参考例的各个层叠结构物的表面SEM (Scanning Electron Microscopy 扫描电子显微镜)像及剖面SEM像。图5的(a)及(b)都是观察实验例的层 叠结构物而得到的像，(a)是观察表面(压电体层30的上表面)而得到的像，(b)是观察剖 面而得到的像。此外，图5的(c)及(d)都是观察参考例的层叠结构物而得到的像，(c)是 观察表面(压电体层30的上表面)而得到的像，(d)是观察剖面而得到的像。若参看图5，则可以看出，关于实验例的层叠结构物，在压电体层30的表面观察 PZT的晶粒，具有极良好的表面状态。另外，若观察实验例的层叠结构物的剖面，则可清晰地 确认各层，未看出空隙和/或缺陷。另一方面，相对于此，关于参考例的层叠结构物，在压电 体层30的表面看出异物。在用EDX(能量分散型X射线分析)对该异物进行分析之后，判 明为钨(W)的氧化物。另外，若观察参考例的层叠结构物的剖面，则各层的边界极不清晰， 并且尤其在W的层看出空隙和/或缺陷。如以上那样，根据实验例及参考例的观察结果，能够推测如下。即，参考例的层叠 结构物不具有相当于第1中间层14的层。因此，在对层叠结构物进行烧制时，氧或水分容 易从PZT侧向钨层扩散，将钨氧化或腐蚀。其结果，钨的体积膨胀，挤压PZT的晶粒界面等， 喷出、堆积于PZT层的表面。并且，与之相伴，在钨的层中产生空隙。另一方面，关于实验例 的层叠结构物，在压电体层30(PZT)的表面未看出参考例那样的堆积物。因此认为，实验例 的层叠结构物，在焙烧时要产生的氧或水分从压电体层30 (PZT)侧向第1导电层12的扩散 被第1中间层14(氮化合物)遮断。其结果，认为实验例的层叠结构物，可防止钨的氧化和 /或腐蚀，成为良好的层叠结构。4.液体喷射头接着，关于本发明的压电元件作为压电致动器而起作用的液体喷射头600，参照附 图进行说明。图6是示意地示出液体喷射头600的主要部分的剖面图。图7是液体喷射头 600的分解立体图，表示了与通常使用的状态上下倒转的形态。液体喷射头600能够具有上述的压电元件(压电致动器)。在以下的例子中，关于 在基板1(在上部包含振动板Ia的结构体)上形成压电元件100、压电元件100和振动板 Ia构成压电致动器102的液体喷射头600，进行说明。液体喷射头600如图6及图7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 ；以及压电元件100。进而，液体喷射头600如图7所示，能 够具有框体630。另外，在图7中，简化了压电元件100而进行图示。喷嘴板610如图6及图7所示，具有喷嘴孔612。从喷嘴孔612能够排出墨。在喷 嘴板610，设置有例如一列的多个喷嘴孔612。作为喷嘴板620的材质，能够举出例如硅、不 锈钢(SUS)等。
压力室基板620设置在喷嘴板610上(在图7的例子中为下部)。作为压力室基板 620的材质，能够例示例如硅等。压力室基板620通过划分喷嘴板610与振动板Ia之间的 空间，如图7所示，设置有贮液器(液体贮存部)6 、与贮液器拟4连通的供给口 626、与供 给口 6 连通的压力室622。在该例子中，区别说明了贮液器624、供给口 626、压力室622， 但是，这些都是液体的流路，这样的流路怎样设计都可。此外，例如，供给口 6 在图示的例 子中具有流路的一部分变狭窄了的形状，但是，也能够按照设计任意地形成，而不一定是必 须的结构。贮液器624、供给口 6 及压力室622由喷嘴板610、压力室基板620、振动板Ia 进行划分。贮液器624能够暂时贮存从外部(例如墨盒)通过设置于振动板Ia的贯通孔 6 供给的墨。贮液器624内的墨能够经由供给口拟6供给至压力室622。压力室622通 过振动板Ia的变形而发生容积的变化。压力室622与喷嘴孔612连通，通过压力室622的 容积的变化，从喷嘴孔612排出墨等。压电元件100设置在压力室基板620上(在图7的例子中为下部)。压电元件100 与压电元件驱动电路(未图示)电连接，能够基于压电元件驱动电路的信号进行工作(振 动、变形)。振动板Ia能够通过层叠结构(压电体层30)的工作而变形，使压力室622的内 部压力适宜变化。框体630如图7所示，能够收置喷嘴板610、压力室基板620及压电元件100。作 为框体630的材质，能够举出例如树脂、金属等。液体喷射头600包含上述的至少耐久性优异的压电元件100。因而，液体喷射头 600耐久性高。另外，在此，关于液体喷射头600是喷墨式记录头的情况进行了说明。但是，本发 明的液体喷射头也能够用作为例如在液晶显示器等的滤色器的制造中使用的色材喷射 头，在有机EL显示器、FED (面发光显示器)等的电极形成中使用的电极材料喷射头，在生 物芯片制造中使用的生物有机物喷射头等。5.液体喷射装置接着，关于本实施方式的液体喷射装置，参照附图进行说明。液体喷射装置具有上 述的液体喷射头。以下，关于液体喷射装置是具有上述的液体喷射头的喷墨打印机的情况 进行说明。图8是示意地本实施方式的液体喷射装置700的立体图。液体喷射装置700如图8所示，包含头单元730、驱动部710、控制部760。进而，液 体喷射装置700能够包含装置主体720、供纸部750、设置记录用纸P的托盘721、排出记录 用纸P的排出口 722以及在装置主体720的上表面配置的操作面板770。头单元730具有包括上述的液体喷射头600的喷墨式记录头(以下也简称为 “头”)。头单元730进而具备对头供给墨的墨盒731和搭载有头及墨盒731的输送部(滑 架)732。驱动部710能够使头单元730往复运动。驱动部710具有成为头单元730的驱动 源的滑架电动机741和承受滑架电动机741的旋转而使头单元730往复移动的往复移动机 构 742。往复移动机构742具备其两端被框架(未图示)支持的滑架导轴744和与滑架导 轴744平行地延伸的同步带743。滑架导轴744能够使滑架732自由地往复移动并支持滑 架732。进而，滑架732固定于同步带743的一部分。若通过滑架电动机741的工作，使同步带743运行，则头单元730由滑架导轴744引导而往复移动。在该往复移动时，从头适宜 排出墨，进行对于记录用纸P的印刷。另外，本实施方式中，示出了液体喷射头600及记录用纸P都边移动边进行印刷的 例子，但是，本发明的液体喷射装置也可以是使液体喷射头600及记录用纸P相互相对地改 变位置而对记录用纸P进行印刷的机构。此外，在本实施方式中，示出了对记录用纸P进行 印刷的例子，但是作为能够由本发明的液体喷射装置实施印刷的记录介质，并不限于纸，而 也能够举出布、薄膜、金属等广泛的介质，能够适宜改变结构。控制部760能够控制头单元730、驱动部710及供纸部750。供纸部750能够从托盘721向头单元730侧送入记录用纸P。供纸部750具备成 为其驱动源的供纸电动机751和通过供纸电动机751的工作而旋转的供纸滚轴752。供纸 滚轴752具备夹持记录用纸P的传送路径而上下相对的从动滚轴75 及驱动滚轴752b。 驱动滚轴752b与供纸电动机751连接。若由控制部760驱动供纸部750，则记录用纸P以 在头单元730的下方通过的方式被传送。头单元730、驱动部710、控制部760及供纸部750设置在装置主体720的内部。液体喷射装置700具有耐久性高的液体喷射头600。因此，液体喷射装置700的可
靠性高。另外，上述例示的液体喷射装置是具有一个液体喷射头并能够由该液体喷射头对 记录介质进行印刷的装置，但是其也可以具有多个液体喷射头。在液体喷射装置具有多个 液体喷射头的情况下，多个液体喷射头既可以分别独立地如上述那样进行工作，也可以将 多个液体喷射头相互连接，成为一个集成的头。作为这样的成为集成的头，例如能够举出多 个头的各个喷嘴孔整体上具有均勻的间隔的行式头。以上，作为本发明的液体喷射装置的一例，说明了作为喷墨打印机的喷墨记录装 置700，但是本发明的液体喷射装置也能够在工业上使用。作为该情况下所排出的液体(液 状材料)，能够使用由溶剂和/或分散剂以适当的粘度调整各种功能性材料而成的液体等。 本发明的液体喷射装置，除了所例示的打印机等图像记录装置以外，也能够适于用作在液 晶显示器等的滤色器的制造中使用的色材喷射装置，在有机EL显示器、FED (面发光显示 器)、电泳显示器等的电极和/或滤色器的形成中使用的液体材料喷射装置，在生物芯片制 造中使用的生物有机材料喷射装置。另外，上述的实施方式及各种变形分别是一例，显然本发明并不限定于此。例如可 以使实施方式及各变形进行多个的适宜组合。本发明并不限定于上述的实施方式，可以进而实现各种变形。例如，本发明包含与 在实施方式中说明的结构实质上相同的结构(例如，功能、方法及结果相同的结构或者目 的及效果相同的结构)。此外，本发明包含置换在实施方式中说明的结构的非本质部分而成 的结构。此外，本发明包含能够产生与在实施方式中说明的结构相同作用效果的结构或达 到相同目的的结构。此外，本发明包含对在实施方式中说明的结构附加了公知技术而成的 结构。
权利要求
1.一种压电元件，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。
2.权利要求1的压电元件，其中，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。
3.权利要求1的压电元件，其中，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。
4.权利要求1的压电元件，其中，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。
5.一种压电致动器，具有权利要求1 4中的任意一项所述的压电元件； 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。
6.一种液体喷射头，包括权利要求5所述的压电致动器。
7.一种液体喷射装置，包括权利要求6所述的液体喷射头。
全文摘要
本发明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。
文档编号H01L27/115GK102097580SQ20101054240
公开日2011年6月15日 申请日期2010年11月10日 优先权日2009年11月10日
发明者大桥幸司 申请人:精工爱普生株式会社