本发明专利技术提供一种压电器件、液体喷射头以及液体喷射装置。压电器件具备：基板，其形成有多个第一凹部；振动板，其被设置于基板的一面侧；压电元件，其具有隔着振动板而被设置于基板的一面侧的第一电极、被设置于第一电极上的压电体层和被设置于压电体层上的第二电极，在压电元件中，压电体层的由第一电极与第二电极夹持的活性部针对每个第一凹部独立设置，第一电极构成针对各活性部而独立设置的独立电极，第二电极构成由多个活性部共用设置的共用电极，在压电体层上设置有第二凹部，第二凹部被设置于活性部的外侧且向与基板的相反侧开口，在基板与压电元件的层压方向上，振动板在至少与第二凹部的底面重叠的区域的第二电极侧的最上层具有氮化膜。
【技术实现步骤摘要】
压电器件、液体喷射头以及液体喷射装置
本专利技术涉及压电器件、具有压电器件的液体喷射头、具备液体喷射头的液体喷射装置。
技术介绍
一直以来，已知一种通过使压电元件变形而使压力产生室内的液体发生压力变动从而从与压力产生室连通的喷嘴喷射液滴的液体喷射头。作为其代表例，存在一种作为液滴而喷射油墨滴的喷墨式记录头。喷墨式记录头例如在设置有与喷嘴开口连通的压力产生室的流道形成基板的一面侧隔着振动板而具备压电元件，并通过利用该压电元件的驱动而使振动板变形进而使压力产生室产生压力变化，从而从喷嘴喷射油墨滴。在此，压电元件由被设置于在最上层含有氧化锆的振动板上的第一电极、压电体层以及第二电极构成(例如，参照专利文献1)。另外，在这样的压电元件中，由第一电极与第二电极所夹持且作为实质上的驱动部的活性部针对振动板的与压力产生室对置的每个区域而被设置。此外，在与压力产生室对置的区域的活性部的两侧存在有振动板、或者层压了振动板与压电元件的非活性部的区域，并将之称为臂部。进而，在这样的压电元件中，通过在压电体层的与臂部相对应的区域内设置向与基板的相反侧开口的凹部，从而能够提高压电元件的位移特性，即，能够以较低的电压而大幅度地位移。然而，由于在压电体层设置凹部会使振动板露出、或接近外部的气氛，因此，存在如下的问题，即，在高湿度环境下，振动板的氧化锆与水分发生反应，而使振动板的特性发生变化。另外，虽然也公开了由第二电极来覆盖凹部的内部、特别是凹部的底面的结构，但也存在如下的问题，即，水分透过第二电极，且透过了第二电极的水分与振动板的氧化锆发生反应，而使振动板的特性发生变化。特别是，如专利文献1所述，在跨及多个活性部而共用地设置了第二电极的结构的喷墨式记录头中，随着活性部的高密度化，第二电极的膜厚会变薄，从而会因水分易于透过第二电极而使振动板容易发生因水分而导致的特性变化。此外，这样的问题并不限定于以喷墨式记录头为代表的液体喷射头，在其他的压电器件中也同样存在。专利文献1：日本特开2010-228268号公报
技术实现思路
本专利技术鉴于这样的实施情况，其目的在于，提供一种能够对由于水分而使振动板的特性发生变化的情况进行抑制的压电器件、液体喷射头以及液体喷射装置。解决上述课题的本专利技术的方式为一种压电器件，其特征在于，具备：基板，其形成有多个第一凹部；振动板，其被设置在上述基板的一面侧；以及压电元件，其具有第一电极、压电体层和第二电极，所述第一电极隔着所述振动板而被设置在上述基板的一面侧，所述压电体层被设置在所述第一电极上，所述第二电极被设置在所述压电体层上，在所述压电元件中，所述压电体层的由所述第一电极与所述第二电极夹持的活性部针对每个所述第一凹部而独立设置，所述第一电极构成针对各个所述活性部而独立设置的独立电极，所述第二电极构成由多个所述活性部所共用设置的共用电极，在所述压电体层上设置有第二凹部，所述第二凹部被设置于所述活性部的外侧，且向与所述基板的相反侧开口，在所述基板与所述压电元件的层压方向上，所述振动板在至少与所述第二凹部的底面重叠的区域的所述第二电极侧的最上层具有氮化膜。在所涉及的方式中，通过设置第二凹部，从而能够提高压电元件的位移特性，并且即使因第二凹部而使振动板接近外部的气氛，也能够通过在振动板的与第二凹部的底面重叠的区域的最上层设置氮化膜，从而抑制气氛所含有的水分等来自外部的水分与振动板发生反应的情况，由此能够抑制振动板的因水分而产生的特性的变化。在此，优选为，所述振动板在所述层压方向上与形成有所述压电体层的区域重叠的区域中的、不与所述第二凹部的底面重叠的区域内，且在至少与所述活性部重叠的区域内，具有包含氧化锆的氧化锆膜，所述氧化锆膜被设置在与所述氮化膜相比而靠所述压电体层侧。由此，通过在振动板上设置氧化锆膜，从而能够提高振动板的刚性以及韧性。另外，通过设置氧化锆膜，从而能够至少使压电体层的活性部的结晶面优先取向于(100)面，由此能够提高活性部的位移特性。另外，通过设置氧化锆膜，从而能够抑制压电体层中所含有的成分向氧化锆膜的更下方扩散的情况。另外，优选为，在所述第二凹部的内表面上形成有所述第二电极。由此，能够降低第二电极的电阻值，从而抑制电压下降。另外，通过在第二凹部上设置第二电极，从而能够通过第二电极而使水分不易从第二凹部向振动板侧透过。另外，优选为，所述氧化锆膜在同所述活性部与所述第二凹部的底面之间重叠的区域内，以不与被形成在所述第二凹部的侧面上的所述第二电极相接触的方式而延伸配置。由此，通过以与活性部相比而较大的面积来设置氧化锆膜，从而与将氧化锆膜仅设置在与活性部重叠的区域的情况相比，能够进一步提高振动板的刚性以及韧性。另外，通过将氧化锆膜延伸配置在同所述活性部与所述第二凹部的底面之间重叠的区域内，从而即便在延伸配置的区域内，也能够抑制压电体层中所含有的成分向氧化锆膜的更下方扩散。另外，通过使氧化锆膜不与第二电极接触，从而透过了第二电极的水分不易到达氧化锆膜，由此能够抑制氧化锆膜因水分而水解的情况。另外，优选为，所述氧化锆膜在所述层压方向上仅被设置在与所述活性部重叠的区域内。由此，氧化锆膜不会露出于第二凹部的内表面，从而能够抑制氧化锆膜与外部的气氛中所含有的水分反应而被水解的情况。另外，优选为，多个所述活性部被排列设置在第一方向上，在所述活性部的所述第一方向上的两侧设置有所述第二凹部。由此，能够将活性部高密度地配置在第一方向X上，并且能够提高活性部的位移量。另外，优选为，在所述层压方向上，所述第二凹部与所述第一凹部被配置在至少一部分重叠的位置上。由此，能够降低压电元件的第一凹部的壁面与活性部之间的臂部的刚性，从而提高活性部的位移特性。另外，优选为，所述第二凹部以在所述层压方向上贯穿所述压电体层的方式被设置。由此，通过以在层压方向上贯穿压电体层的方式来设置第二凹部，从而能够降低臂部的刚性而提高活性部的位移特性，并且即使在振动板上直接设置第二电极，也能够通过在振动板的最上层设置氮化膜，从而对透过了第二电极的水分与振动板反应的情况进行抑制。另外，优选为，所述振动板在所述基板侧具有氧化膜。由此，通过在振动板的基板侧设置氧化膜，从而在对基板进行各向异性蚀刻而形成第一凹部时，能够抑制振动板被过度蚀刻的情况，由此能够抑制振动板的厚度的偏差，进而能够抑制在活性部的位移特性上产生偏差的情况。另外，优选为，所述氧化膜具有与所述第一凹部连通的开口部。由此，能够抑制活性部的位移被氧化膜约束的情况，从而提高活性部的位移特性。进而，本专利技术的其他方式涉及一种液体喷射头，其特征在于，具备上述的压电器件。在所涉及的方式中，能够实现抑制振动板因水分而造成的破损从而提高可靠性的液体喷射头。另外，本专利技术的其他方式涉及一种液体喷射装置，其特征在于，具备上述的液体喷射头。在所涉及的方式中，能够实现抑制振动板因水分而造成的破损从而提高可靠性的液体喷射装置。附图说明图1为本专利技术的实施方式1所涉及的记录头的分解立体图。图2为本专利技术的实施方式1所涉及的流道形成基板的俯视图。图3为本专利技术的实施方式1所涉及的记录头的剖视图。图4为将本专利技术的实施方式1所涉及的记录头的主要部分放大后的剖视图。图5为将本专利技术的实施方式1所涉及的记录头的主要部分放大后的剖视图。图6为将本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种压电器件，其特征在于，具备：基板，其形成有多个第一凹部；振动板，其被设置在所述基板的一面侧；以及压电元件，其具有第一电极、压电体层和第二电极，所述第一电极隔着所述振动板而被设置在所述基板的一面侧，所述压电体层被设置在所述第一电极上，所述第二电极被设置在所述压电体层上，在所述压电元件中，所述压电体层的由所述第一电极与所述第二电极夹持的活性部针对每个所述第一凹部而独立设置，所述第一电极构成针对各个所述活性部而独立设置的独立电极，所述第二电极构成由多个所述活性部所共用设置的共用电极，在所述压电体层上设置有第二凹部，所述第二凹部被设置于所述活性部的外侧，且向与所述基板的相反侧开口，在所述基板与所述压电元件的层压方向上，所述振动板在至少与所述第二凹部的底面重叠的区域的所述第二电极侧的最上层具有氮化膜。
【技术特征摘要】
2018.01.31 JP 2018-0145641.一种压电器件，其特征在于，具备：基板，其形成有多个第一凹部；振动板，其被设置在所述基板的一面侧；以及压电元件，其具有第一电极、压电体层和第二电极，所述第一电极隔着所述振动板而被设置在所述基板的一面侧，所述压电体层被设置在所述第一电极上，所述第二电极被设置在所述压电体层上，在所述压电元件中，所述压电体层的由所述第一电极与所述第二电极夹持的活性部针对每个所述第一凹部而独立设置，所述第一电极构成针对各个所述活性部而独立设置的独立电极，所述第二电极构成由多个所述活性部所共用设置的共用电极，在所述压电体层上设置有第二凹部，所述第二凹部被设置于所述活性部的外侧，且向与所述基板的相反侧开口，在所述基板与所述压电元件的层压方向上，所述振动板在至少与所述第二凹部的底面重叠的区域的所述第二电极侧的最上层具有氮化膜。2.如权利要求1所述的压电器件，其特征在于，所述振动板在所述层压方向上与形成有所述压电体层的区域重叠的区域中的、不与所述第二凹部的底面重叠的区域内，且在至少与所述活性部重叠的区域内，具有包含氧化锆的氧化锆膜，所述氧化锆膜被设置在与所述氮化膜相比而靠所述压电体层侧。3.如权利要求2所述的压...
【专利技术属性】
技术研发人员：高部本规，
申请(专利权)人：精工爱普生株式会社，
类型：发明
国别省市：日本,JP
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