[發明專利]KNN膜形成用液體組合物及使用該液體組合物的KNN膜的形成方法

在審

• 申請號: 201980039936.6
• 申請日: 2019-06-07
• 公開（公告）號: CN112335062A
• 公開（公告）日: 2021-02-05
• 發明（設計）人: 辻內直人;土井利浩;曾山信幸
• 申請（專利權）人: 三菱綜合材料株式會社
• 主分類號: H01L41/317
• 分類號: H01L41/317;H01L41/187
• 代理公司: 北京德琦知識產權代理有限公司 11018
• 代理人: 刁興利;康泉

該KNN膜形成用液體組合物包含有機金屬化合物與溶劑，所述有機金屬化合物包含有機鉀化合物、有機鈉化合物及有機鈮化合物。在該KNN膜形成用液體組合物中，有機鉀化合物及鈉化合物分別為由通式C_nH_2n+1COOH(其中，4≤n≤8)表示的羧酸的金屬鹽，有機鈮化合物為烷氧化鈮或所述通式C_nH_2n+1COOH(其中，4≤n≤8)所示的羧酸的金屬鹽，主溶劑為由所述通式C_nH_2n+1COOH(其中，4≤n≤8)表示的羧酸，且相對于KNN膜形成用液體組合物100質量％包含50質量％～90質量％。

技術領域

本發明涉及一種不含鉛、且能夠形成致密的膜的KNN膜形成用液體組合物及使用該液體組合物的KNN膜的形成方法。在本說明書中，KNN為鈮酸鉀鈉((K,Na)NbO₃)的簡稱。

本申請基于2018年6月22日在日本申請的專利申請2018-118737號，主張其優先權，并將其內容援用于此。

背景技術

作為搭載于致動器或超音波裝置等稱作MEMS(Micro Electro MechanicalSystem：微機電系統)的裝置的壓電元件的壓電體層，向來使用具有高壓電特性的PZT(鋯鈦酸鉛)。然而，在環保方面，要求開發壓低鉛的含量的壓電材料。作為其中一種壓電材料，已開發有由KNN構成的壓電材料。

以往，由KNN構成的壓電材料的液體組合物包含：包含鉀、鈉及鈮的金屬絡合物混合物、硅油與溶劑，相對于金屬絡合物混合物與溶劑的總量100容量份含有5容量份以下的硅油。該液體組合物，通過包含規定量的硅油，能夠抑制形成壓電陶瓷膜時的燒成工序中的熱膨脹，來降低壓電陶瓷膜的殘留應力，而能夠作為壓電陶瓷膜形成用組合物使用(例如參考專利文獻1)。

以鉀(K)、鈉(Na)、鈮(Nb)的各金屬成為所期望的摩爾比的方式使這些金屬絡合物溶解、分散于溶劑，由此制備上述金屬絡合物混合物。而且，作為含K金屬絡合物，可舉出例如2-乙基己酸鉀、乙酸鉀、乙酰丙酮酸鉀、乙氧化鉀等。作為含Na金屬絡合物，可舉出例如2-乙基己酸鈉、乙酸鈉、乙酰丙酮酸鈉、乙氧化鈉等。作為含Nb金屬絡合物，可舉出例如乙氧化鈮、2-乙基己酸鈮、五乙氧化鈮等。并且，作為上述溶劑，可舉出甲苯、二甲苯、辛烷、乙二醇、2-甲氧基乙醇、丁醇、乙醇、異丙醇、乙酸、水、等各種溶劑。

專利文獻1：日本專利公開2012-169467(摘要、第[0023]段、[0025]段)

迄今為止，通過將這種液體組合物以化學溶液沉積(CSD：chemical solutiondeposition)法涂布于基板的電極上并進行干燥、預燒后，進行燒成，由此形成KNN膜。然而，使用專利文獻1所示的選自甲苯、二甲苯、辛烷、乙二醇、2-甲氧基乙醇、丁醇、乙醇、異丙醇、乙酸及水的1種以上作為溶劑來形成KNN膜時，存在不易獲得致密的膜的問題。

發明內容

本發明目的在于提供一種不含鉛、且能夠形成致密的膜的KNN膜形成用液體組合物及使用該液體組合物的KNN膜的形成方法。

本案發明人等發現，在CSD法中，作為KNN膜形成用液體組合物的溶劑，在液體組合物的金屬化合物使用特定的羧酸鹽，另外，對于溶劑也以特定的羧酸作為主溶劑時，在液體組合物的分解時放熱反應峰會變大，而能夠解決上述課題，由此完成本發明。