[发明专利]压电元件、压电元件应用设备

说明书

本发明提供一种在作为压电体层的材料而使用了铌酸钾钠的压电元件中作为压电特性而能够获得更大的位移特性的压电元件以及压电元件应用设备。压电元件(1)具备第一电极(20)、第二电极(40)和被设置在第一电极(20)与第二电极(40)之间的压电体层(30)，其中，压电体层(30)由包括钾(K)、钠(Na)和铌(Nb)的钙钛矿型结构的复合氧化物组成，并且在基于θ‑2θ测量的X射线衍射图谱中，具有源自(100)面的第一峰、源自(010)面的第二峰和源自(001)面的第三峰。

技术领域

本发明涉及一种压电元件以及使用了该压电元件的压电元件应用设备。

背景技术

在专利文献1中，作为压电元件的一种，记载有将铌酸钾钠作为压电体层的材料而使用的压电薄膜元件。此外，在该专利文献中，优选为，由(K_1-xNa_x)NbO₃(0＜x＜1)所表示的压电薄膜的结晶结构为准立方晶与斜方晶的相界状态。

然而，在专利文献1所记载的压电薄膜元件中，由于压电薄膜的结晶结构在接近于准立方晶体的情况下为接近于不表现铁电性的立方晶的形状，从而难以显示较大的结构位移。也就是说，作为将铌酸钾钠用作压电体层的材料的压电元件需要进一步的压电特性的提升。

专利文献1：日本特开2011-035370号公报

发明内容

本发明的压电元件具备第一电极、第二电极和被设置在所述第一电极与所述第二电极之间的压电体层，其中，所述压电体层由包括钾和钠以及铌的钙钛矿型结构的复合氧化物组成，并且在基于θ-2θ测量的X射线衍射图谱中具有源自(100)面的第一峰、源自(010)面的第二峰和源自(001)面的第三峰。

本发明的压电元件应用设备具备上述压电元件。

附图说明

图1为示意性表示本发明的实施方式所涉及的压电元件的剖视图。

图2为示意性表示本发明的实施方式所涉及的压电元件的变形例的剖视图。

图3为表示本发明的实施方式所涉及的压电元件的基于θ-2θ测量的X射线衍射结果的曲线图。

图4为示意性表示与(100)面相对应的结晶状态的立体图。

图5为示意性表示与(010)面相对应的结晶状态的立体图。

图6为示意性表示与(001)面相对应的结晶状态的立体图。

图7为使用了本发明的实施方式所涉及的压电元件应用设备的喷墨式印刷头的主要部分剖视图。

具体实施方式

参照图1，对实施方式所涉及的压电元件1的结构进行说明。

压电元件1被构成为，包括基体10、被形成在基体10上的第一电极20、被形成在第一电极20上的压电体层30和被形成在压电体层30上的第二电极40。即，压电元件1具备第一电极20、第二电极40和被设置在第一电极20与第二电极40之间的压电体层30。

另外，在说明中，上方是指，表示使层相对于基体10而进行层压的方向。也就是说，并不是对压电元件1被使用时的朝向进行规定的含义。

基体10能够根据压电元件1的用途来选择，其材料、结构并不特别限定。作为基体10，能够使用绝缘性基板、半导体基板等。作为绝缘性基板，能够使用例如蓝宝石基板、STO基板、塑料基板、玻璃基板等，作为半导体基板，能够使用硅基板等。此外，基体10可以是基板单体或者在基板上层压了其它层的层压体。另外，STO是指SrTiO₃。