[发明专利]压电薄膜、压电薄膜元件、压电致动器、压电传感器、硬盘驱动器以及喷墨打印头

说明书

本发明的目的在于提供一种能够抑制加工过程中的损害的压电薄膜、以及具备所述压电薄膜的具有高可靠性的压电薄膜元件。在将(K,Na)NbO₃作为主成分的压电薄膜中，在规定范围的观察视野内观察所述压电薄膜的表面，在此情况下在所述压电薄膜表面上排列有沿着该表面朝向第1方向具有细长形状的多个第1结晶、沿着所述表面朝向与所述第1方向相交叉的第2方向具有细长形状的多个第2结晶。

技术领域

本发明涉及使用了压电薄膜的压电薄膜元件、使用了该压电薄膜元件的压电致动器、压电传感器、具备该压电致动器的硬盘驱动器、以及喷墨打印头。

背景技术

近年来，在压电材料非铅化的期待不断高涨的形势下使用了铌酸钾钠[(K,Na)NbO₃∶KNN]类材料的高质量薄膜的相关于制作以及元件应用的研究开发正在积极地展开着。KNN类材料因为即使是在非铅压电材料中也具有高居里温度并且能够获得良好的压电特性，所以被期待应用到压电薄膜元件。

作为运用到压电薄膜元件的应用例如有利用了将被施加于压电薄膜的力转换成电压的压电效应的压电传感器，具体地来说可以列举陀螺仪传感器、压力传感器、脉搏传感器、震动传感器(shock sensor)以及麦克风等。另外，作为利用了在将电压施加于压电薄膜的时候压电薄膜发生变形的逆压电效应的压电致动器可以列举硬盘驱动器磁头、喷墨打印头、或者同样利用了逆压电效应的喇叭、蜂鸣器、谐振器(resonator)等。

通过对压电材料实施薄膜化从而元件的微型化就成为可能，因为随着应用领域变得宽广而能够一统将多个元件制作于基板上，所以量产性提高。另外，做成传感器的情况下的灵敏度的提高等性能方面上的优点也很多。

为了获得良好的压电特性而必须有高质量的压电薄膜。但是，根据基板与压电薄膜的热膨胀系数差在加热成膜时会有在压电薄膜上发生翘曲的情况，使用了具有像这样的翘曲的压电薄膜的元件恐怕在连续驱动时压电特性会下降。

相对于以上所述技术问题在专利文献1所记载的技术中考虑了由KNN类材料构成的压电薄膜与基板的热膨胀系数差，通过做到室温条件下的翘曲具有10m以上的曲率半径从而就抑制了连续驱动时的压电特性的降低。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本专利申请公开2009-117785号公报

发明内容

发明所要解决的技术问题

尽管如此，就专利文献1而言有一种担忧为在使用了由KNN类材料构成的压电薄膜的元件制作过程中例如微裂纹的发生等将会成为潜在的损害并且在连续驱动元件的时候会关系到可靠性降低。

本发明就是借鉴了所述现有技术所存在的技术问题而做出的不懈努力之结果，其目的在于提供一种能够抑制加工过程中的损害的压电薄膜、以及具备所述压电薄膜的具有高可靠性的压电薄膜元件。

解决技术问题的手段

即，本发明的特征在于：在将(K,Na)NbO₃作为主成分的压电薄膜中，在规定范围的观察视野内观察所述压电薄膜的表面，在此情况下在所述压电薄膜表面上排列有沿着该表面朝向第1方向具有细长形状的多个第1结晶、沿着所述表面朝向与所述第1方向相交叉的第2方向具有细长形状的多个第2结晶。

由此，就能够抑制包含了加工过程中的微裂纹伸展等的损害。另外，使用了像这样的压电薄膜的压电薄膜元件能够抑制起因于所述损害的连续驱动时的疲劳劣化，并且最终结果能够获得高可靠性。

根据本发明，能够提供能够抑制加工过程中的损害的压电薄膜、以及使用了所述压电薄膜的具备高可靠性的压电薄膜元件例如压电致动器、压电传感器、具备压电致动器的硬盘驱动器、喷墨打印头。

附图说明