[發明專利]壓電元件、其制造方法、壓電致動器、噴液頭以及噴液裝置

無效

• 申請號: 201010226948.0
• 申請日: 2010-07-08
• 公開（公告）號: CN101947883A
• 公開（公告）日: 2011-01-19
• 發明（設計）人: 中山雅夫
• 申請（專利權）人: 精工愛普生株式會社
• 主分類號: B41J2/045
• 分類號: B41J2/045;B41J2/135;B41J2/01;H01L41/083;H01L41/22
• 代理公司: 北京市中咨律師事務所 11247
• 代理人: 陳海紅;段承恩

技術領域

本發明涉及壓電元件及其制造方法、壓電致動器、噴液頭、以及噴液裝置。

背景技術

壓電元件為具有通過施加電壓使其形狀變化的特性的元件，具有以電極夾著壓電體層的結構。壓電元件例如用于噴墨打印機的噴液頭部分和/或各種致動器等多種用途。

構成壓電元件的壓電體層受外部濕度的影響，有時特性會發生劣化。作為確保壓電體層耐濕性的方法，例如，提出以上部電極覆蓋壓電體層的結構(參照專利文獻1)。可是，在公開于專利文獻1的結構中，有時應力會集中于上部電極的一部分(例如，形成于壓電體層的側面與基板(振動板)的頂面相連接的部分附近的上部電極)。而且，存在應力集中的上部電極的一部分被破壞、無法確保壓電體層的耐濕性的情況。

【專利文獻1】特開2005-88441號公報

發明內容

本發明幾種方式的目的之一在于提供能夠緩和上部電極中的應力集中的高可靠性壓電元件及其制造方法。并且，本發明幾種方式的目的之一在于提供包括上述壓電元件的壓電致動器、噴液頭、以及噴液裝置。

本發明中的壓電元件包括基板、形成于前述基板上方的下部電極、覆蓋前述下部電極的壓電體層和形成于前述壓電體層上方的上部電極；前述壓電體層的側面具有與前述壓電體層的頂面相連接的第1部分、和與前述第1部分相連接的第2部分；前述第1部分相對于前述基板的頂面以第1角度傾斜；前述第2部分相對于前述基板的頂面以第2角度傾斜；前述第2角度比前述第1角度小；前述上部電極至少覆蓋前述第1部分及前述第2部分。

依照于如此的壓電元件，則能夠緩和前述上部電極中的應力的集中，能夠具有高可靠性。

還有，在本發明的記載中，將“上方”這一詞語，例如用作在“特定物”(以下稱為“A”)的“上方”形成其他特定物(以下稱為“B”)等情況。在本發明的記載中，在如該例的情況下，作為包括在A上直接形成B的情況、和在A上夾著其他物件形成B的情況，使用“上方”這一詞語。

在本發明的壓電元件中，能夠使前述第1部分及前述第2部分的形狀分別為平面。

依照于如此的壓電元件，例如，相比于前述壓電體層的側面為曲面的情況，能夠形成加工精度高、不均勻度低的前述壓電體層。

在本發明的壓電元件中，能夠形成為：前述壓電體層的側面進一步具有與前述第2部分相連接的第3部分；前述第3部分相對于前述基板的頂面以第3角度傾斜；前述第3角度比前述第2角度大且比前述第1角度小。

依照于如此的壓電元件，則不會使前述壓電體層寬度(與前述基板的厚度方向相正交的方向的長度)超出需要地變大，能夠緩和前述上部電極中的應力的集中。

在本發明的壓電元件中，能夠形成為：設置有多個包括前述下部電極、前述壓電體層及前述上部電極的疊層結構；前述下部電極在多個前述疊層結構中為分體電極；前述上部電極在多個前述疊層結構中為共用電極。

依照于如此的壓電元件，則即使在將前述上部電極作為共用電極的情況下，也能夠緩和前述上部電極中的應力的集中，能夠具有高的可靠性。

本發明中的壓電元件制造方法包括：在基板上方形成下部電極的工序、覆蓋前述下部電極地使壓電體層進行成膜的工序、使第1上部電極成膜于前述壓電體層上方的工序、對前述第1上部電極及前述壓電體層進行圖形化的工序、和在圖形化的前述第1上部電極及前述壓電體層上方形成第2上部電極的工序；在前述進行圖形化的工序中，形成與前述壓電體層的頂面相連接并相對于前述基板的頂面以第1角度傾斜的前述壓電體層的側面的第1部分、和與前述第1部分相連接并相對于前述基板的頂面以第2角度傾斜的前述壓電體層的側面的第2部分，并使前述第2角度比前述第1角度小；在前述形成第2上部電極的工序中，至少覆蓋前述第1部分及前述第2部分地，形成前述第2上部電極。

依照于如此的壓電元件的制造方法，則能夠形成能緩和前述上部電極中的應力的集中并具有高可靠性的壓電元件。

本發明中的壓電致動器包括本發明中的壓電元件；前述基板具有柔性，并通過前述壓電體層的工作而發生變形。

依照于如此的壓電致動器，則因為包括前述壓電元件，所以能夠具有高的可靠性。

本發明中的噴液頭包括本發明中的壓電致動器、和與噴嘴孔相連通并通過前述壓電致動器的工作而使容積發生變化的壓力室。

依照于如此的噴液頭，則因為包括前述壓電致動器，所以能夠具有高的可靠性。

本發明中的噴液裝置包括本發明中的噴液頭。

依照于如此的噴液裝置，則因為包括前述噴液頭，所以能夠具有高的可靠性。

附圖說明