[發明專利]壓電體膜、噴墨頭、使用噴墨頭形成圖像的方法、角速度傳感器、使用角速度傳感器測定角速度的方法、壓電發電元件以及使用壓電發電元件的發電方法

有效

• 申請號: 201380000872.1
• 申請日: 2013-02-28
• 公開（公告）號: CN103443946A
• 公開（公告）日: 2013-12-11
• 發明（設計）人: 張替貴圣;田中良明;足立秀明;藤井映志
• 申請（專利權）人: 松下電器產業株式會社
• 主分類號: H01L41/187
• 分類號: H01L41/187;B41J2/045;B41J2/055;G01C19/5607;H01L41/083;H01L41/09;H01L41/18;H01L41/22;H01L41/39
• 代理公司: 北京尚誠知識產權代理有限公司 11322
• 代理人: 龍淳

技術領域

本發明涉及具備壓電體層的壓電體膜。本發明還涉及具備該壓電體膜的噴墨頭和使用該噴墨頭形成圖像的方法、具備該壓電體膜的角速度傳感器和使用該角速度傳感器測定角速度的方法、以及具備該壓電體膜的壓電發電元件和使用該壓電發電元件的發電方法。

背景技術

如在專利文獻1和專利文獻2中公開的那樣，鈣鈦礦型復合氧化物（1-y）（Na，Bi）TiO₃-yBaTiO₃目前作為無鉛（lead-free）壓電材料正在研究開發。該壓電材料被稱為NBT-BT。y的值例如在0.03以上0.15以下的范圍。

現有技術文獻

專利文獻

專利文獻1：日本特公平4-60073號公報

專利文獻2：日本專利第4455678號公報（與美國專利第7870787號說明書對應）

專利文獻3：國際公開第2010／047049號

專利文獻4：美國專利第7870787號說明書

專利文獻5：中國專利申請公開第101981718號說明書

發明內容

發明要解決的技術問題

本發明的目的在于提供一種具有高的結晶取向性和高的強介電特性的NBT-BT無鉛壓電體膜。

本發明的另一個目的在于提供一種具備上述無鉛壓電體膜的噴墨頭、角速度傳感器和壓電發電元件。本發明的又一個目的在于提供一種使用上述噴墨頭形成圖像的方法、使用上述角速度傳感器測定角速度的方法和使用上述壓電發電元件的發電方法。

用于解決技術問題的手段

A1.本發明是一種壓電體膜，其具備Na_xM_1-x層13和（Bi，Na）TiO₃-BaTiO₃層15。

在此，（Bi，Na）TiO₃-BaTiO₃層15形成在Na_xM_1-x層13上，M表示Pt、Ir或PtIr，x表示0.002以上0.02以下的值。Na_xM_1-x層13和（Bi，Na）TiO₃-BaTiO₃層15均僅具有（001）取向、僅具有（110）取向或僅具有（111）取向。

A2.如A1所述的壓電體膜，其中，（Bi，Na）TiO₃-BaTiO₃層15與Na_xM_1-x層13接觸。

A3.如A1所述的壓電體膜，其中，（Bi，Na）TiO₃-BaTiO₃層15還含有Mn。

A4.一種噴墨頭，其具備：具有由第一電極和第二電極夾著的壓電體層的壓電體膜；與壓電體膜接合的振動層；和具有收容墨水的壓力室、并且與振動層中壓電體膜接合的面的相反側的面接合的壓力室部件。

振動層與壓電體膜接合，使得振動層根據基于壓電效應的壓電體膜的位移在該振動層的膜厚方向上產生位移，振動層與壓力室部件相互接合，使得壓力室的容積根據振動層的位移而變化，并且根據壓力室的容積的變化，壓力室內的墨水被噴出。第一電極具備Na_xM_1-x層13，壓電體層為（Bi，Na）TiO₃-BaTiO₃層15，（Bi，Na）TiO₃-BaTiO₃層15形成在Na_xM_1-x層13上，M表示Pt、Ir或PtIr，x表示0.002以上0.02以下的值，Na_xM_1-x層13和（Bi，Na）TiO₃-BaTiO₃層15均僅具有（001）取向、僅具有（110）取向或僅具有（111）取向。

A5.如A4所述的噴墨頭，其中，（Bi，Na）TiO₃-BaTiO₃層15與Na_xM_1-x層13接觸。

A6.如A4所述的噴墨頭，其中，（Bi，Na）TiO₃-BaTiO₃層15還含有Mn。

B1.一種使用噴墨頭形成圖像的方法，其具備以下的工序（a）、（b）：

準備噴墨頭的工序（a），