(57)【要約】【課題】配向制御及び組成制御を容易に行うことができると共に、優れた圧電特性を有するＫＮＮ系複合酸化物からなる圧電薄膜材料を用いた圧電素子及び圧電素子応用デバイスを提供する。【解決手段】圧電素子は、第１電極と、第２電極と、第１電極と第２電極との間に配置された圧電体層とを備え、圧電体層は、カリウムとナトリウムとニオブとを含み、（１００）面に優先配向するペロブスカイト型複合酸化物を含む薄膜であり、ペロブスカイト型複合酸化物の結晶構造中に酸素八面体を有する基本格子構造と酸素八面体がチルトした超格子構造とを含む。【選択図】図１２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１電極と、第２電極と、前記第１電極と前記第２電極との間に配置された圧電体層とを備え、
前記圧電体層は、カリウムとナトリウムとニオブとを含み、（１００）面に優先配向するペロブスカイト型複合酸化物を含む薄膜であり、前記ペロブスカイト型複合酸化物の結晶構造中に酸素八面体を有する基本格子構造と前記酸素八面体がチルトした超格子構造とを含むことを特徴とする圧電素子。
【請求項２】
前記圧電体層は、前記ペロブスカイト型複合酸化物の結晶構造中に、前記酸素八面体がチルトした超格子構造からなる領域が点在して構成されることを特徴とする請求項１に記載の圧電素子。
【請求項３】
請求項１又は請求項２に記載の圧電素子を備えることを特徴とする圧電素子応用デバイス。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、圧電素子及びこれを具備する圧電素子応用デバイスに関する。
【背景技術】
【０００２】
圧電素子は、一般に、電気機械変換特性を有する圧電体層と、圧電体層を挟持する２つの電極とを有している。近年、このような圧電素子を駆動源として用いたデバイス（圧電素子応用デバイス）の開発が盛んに行われている。開発中の圧電素子応用デバイスとしては、インクジェット式記録ヘッドに代表される液体噴射ヘッド、圧電ＭＥＭＳ素子に代表されるＭＥＭＳ要素、超音波センサー等に代表される超音波測定装置、更には、圧電アクチュエーター装置等が挙げられる。
【０００３】
圧電体層に用いられる圧電材料には高い圧電特性が求められており、そのような圧電材料として、チタン酸鉛（ＰｂＴｉＯ３，以下、「ＰＴ」と称する）と酸化ジルコニウム鉛（ＰｂＺｒＯ３，以下、「ＰＺ」と称する）とを含む二成分系のペロブスカイト構造を有する複合酸化物（ペロブスカイト型複合酸化物）、即ち、チタン酸ジルコン酸鉛（Ｐｂ（Ｚｒ，Ｔｉ）Ｏ３，以下、「ＰＺＴ」と称する）が広く知られている。
【０００４】
近年では、鉛の環境への悪影響を排除するために、無鉛圧電材料の開発が望まれている。そのような無鉛圧電材料としては、例えば、ニオブ酸カリウムナトリウム（（Ｋ，Ｎａ）ＮｂＯ３，以下、「ＫＮＮ」と称する）が提案されている。また、この複合酸化物に銅（Ｃｕ）、リチウム（Ｌｉ）、タンタル（Ｔａ）等を添加することにより、圧電特性を改善する方法が開示されている（例えば特許文献１参照）。
【０００５】
特許文献１では、ニオブ／タンタル酸アルカリを主相とし、これらと異なる金属酸化物を副相とした混合相からなる圧電セラミックス（バルクセラミックス）で、圧電素子を形成している。かかる圧電素子は、バルクセラミックスで構成されているため、配向制御ができないという問題がある。また、主相であるニオブ／タンタル酸アルカリで構成されているため、バルクセラミックス中のボイドを副相である金属酸化物で補填している。このボイドを補填するために用いる金属酸化物は、多くの元素が必要であるため、組成制御の点でも課題が残る。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２０１５−２０５８０５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
本発明は、上記実情に鑑みて提案されたものであり、配向制御及び組成制御を容易に行うことができると共に、優れた圧電特性を有するＫＮＮ系複合酸化物からなる圧電薄膜材料を用いた圧電素子及び圧電素子応用デバイスを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記課題を解決する本発明の態様は、第１電極と、第２電極と、前記第１電極と前記第２電極との間に配置された圧電体層とを備え、前記圧電体層は、カリウムとナトリウムとニオブとを含み、（１００）面に優先配向するペロブスカイト型複合酸化物を含む薄膜であり、前記ペロブスカイト型複合酸化物の結晶構造中に酸素八面体を有する基本格子構造と前記酸素八面体がチルトした超格子構造とを含むことを特徴とする圧電素子にある。
かかる態様では、前記圧電体層が、カリウムとナトリウムとニオブとを含み、（１００）面に優先配向するペロブスカイト型複合酸化物を含む薄膜であり、前記ペロブスカイト型複合酸化物の結晶構造中に酸素八面体を有する基本格子構造と前記酸素八面体がチルトした超格子構造とを含むことにより、配向制御及び組成制御を容易に行うことができると共に、優れた圧電特性を有する圧電素子とすることができる。
【０００９】
ここで、前記圧電体層は、前記ペロブスカイト型複合酸化物の結晶構造中に、前記酸素八面体がチルトした超格子構造からなる領域が点在して構成されてもよい。
これによれば、前記圧電素子の圧電特性の向上化を図ることができる。
【００１０】
また、上記課題を解決する本発明の他の態様は、前記何れかの態様の圧電素子を備えることを特徴とする圧電素子応用デバイスにある。
かかる態様では、優れた圧電特性を有する圧電素子応用デバイスとすることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】インクジェット式記録装置の概略構成を示す図。
【図２】インクジェット式記録ヘッドの概略構成を示す分解斜視図。
【図３】インクジェット式記録ヘッドの概略構成を示す平面図。
【図４】インクジェット式記録ヘッドの概略構成を示す断面図。
【図５】インクジェット式記録ヘッドの製造例を説明する断面図。
【図６】インクジェット式記録ヘッドの製造例を説明する断面図。
【図７】インクジェット式記録ヘッドの製造例を説明する断面図。
【図８】インクジェット式記録ヘッドの製造例を説明する断面図。
【図９】インクジェット式記録ヘッドの製造例を説明する断面図。
【図１０】インクジェット式記録ヘッドの製造例を説明する断面図。
【図１１】インクジェット式記録ヘッドの製造例を説明する断面図。
【図１２】サンプル１のＴＥＭ像及び回折パターンを示す図。
【図１３】サンプル２のＴＥＭ像及び回折パターンを示す図。
【図１４】サンプル１のＩＦＦＴ像及びその部分拡大図を示す図。
【図１５】サンプル１，２の比誘電率比較結果を示す図。
【図１６】サンプル１のＸ線二次元マップを示す図。
【図１７】サンプル３のＸ線二次元マップを示す図。
【図１８】サンプル４のＸ線二次元マップを示す図。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
以下、図面を参照して本発明の実施形態を説明する。以下の説明は、本発明の一態様を示すものであって、本発明の要旨を逸脱しない範囲内で任意に変更可能である。なお、各図面において同じ符号を付したものは同一の部材を示しており、適宜説明が省略されている。また、Ｘ，Ｙ及びＺは、互いに直交する３つの空間軸を表している。本明細書では、これらの軸に沿った方向を、それぞれ第１の方向Ｘ（Ｘ方向）、第２の方向Ｙ（Ｙ方向）及び第３の方向Ｚ（Ｚ方向）とし、各図の矢印の向かう方向を正（＋）方向、矢印の反対方向を負（−）方向として説明する。Ｘ方向及びＹ方向は、板、層及び膜の面内方向を表し、Ｚ方向は、板、層及び膜の厚み方向又は積層方向を表す。
【００１３】
また、各図面において示す構成要素、即ち、各部の形状や大きさ、層の厚さ、相対的な位置関係、繰り返し単位等は、本発明を説明する上で誇張して示されている場合がある。更に、本明細書の「上」という用語は、構成要素の位置関係が「直上」であることを限定するものではない。例えば、「基板上の第１電極」や「第１電極上の圧電体層」という表現は、基板と第１電極との間や、第１電極と圧電体層との間に、他の構成要素を含むものを除外しない。
【００１４】
（実施形態１）
まず、液体噴射装置の一例であるインクジェット式記録装置について、図１を参照して説明する。
【００１５】
図１は、インクジェット式記録装置の概略構成を示す図である。図示するように、インクジェット式記録装置（記録装置Ｉ）では、インクジェット式記録ヘッドユニット（ヘッドユニットＩＩ）が、カートリッジ２Ａ，２Ｂに着脱可能に設けられている。カートリッジ２Ａ，２Ｂは、インク供給手段を構成している。ヘッドユニットＩＩは、後述する複数のインクジェット式記録ヘッド（記録ヘッド１、図２等参照）を有しており、キャリッジ３に搭載されている。キャリッジ３は、装置本体４に取り付けられたキャリッジ軸５に、軸方向移動自在に設けられている。これらのヘッドユニットＩＩやキャリッジ３は、例えば、それぞれブラックインク組成物及びカラーインク組成物を吐出可能に構成されている。
【００１６】
そして、駆動モーター６の駆動力が、図示しない複数の歯車及びタイミングベルト７を介してキャリッジ３に伝達され、ヘッドユニットＩＩを搭載したキャリッジ３が、キャリッジ軸５に沿って移動されるようになっている。一方、装置本体４には搬送手段としての搬送ローラー８が設けられており、紙等の記録媒体である記録シートＳが搬送ローラー８により搬送されるようになっている。なお、記録シートＳを搬送する搬送手段は、搬送ローラーに限られずベルトやドラム等であってもよい。
【００１７】
記録ヘッド１には、圧電アクチュエーター装置として、詳細は後述するが、本発明の実施形態に係る圧電素子３００が用いられている。圧電素子３００を用いることによって、記録装置Ｉにおける各種特性（耐久性やインク噴射特性等）の低下を回避することができる。
【００１８】
次に、液体噴射装置に搭載される液体噴射ヘッドの一例であるインクジェット式記録ヘッドについて、図２〜図４を参照して説明する。
【００１９】
図２は、インクジェット式記録ヘッドの分解斜視図である。図３は、流路形成基板の圧電素子側の平面図（圧電素子側から基板をみた平面図）であり、図４は、図３のＡ−Ａ′線断面図である。
【００２０】
図示するように、流路形成基板（以下、「基板１０」と称する）は、例えばシリコン単結晶基板からなり、圧力発生室１２が形成されている。そして、複数の隔壁１１によって区画された圧力発生室１２が、同じ色のインクを吐出する複数のノズル開口２１が併設される方向（Ｘ方向）に沿って並設されている。基板１０の材料はシリコンに限らず、ＳＯＩやガラス等であってもよい。
【００２１】
基板１０のうち、圧力発生室１２のＹ方向の一端部側には、インク供給路１３と連通路１４とが形成されている。連通路１４の外側（＋Ｙ方向側）には、連通部１５が形成されている。連通部１５は、マニホールド１００の一部を構成する。マニホールド１００は、各圧力発生室１２の共通のインク室となる。このように、基板１０には、圧力発生室１２、インク供給路１３、連通路１４及び連通部１５からなる液体流路が形成されている。
【００２２】
基板１０の一方の面（−Ｚ方向側の面）上には、例えばＳＵＳ製のノズルプレート２０が接合されている。ノズルプレート２０には、Ｘ方向に沿ってノズル開口２１が並設されている。ノズル開口２１は、各圧力発生室１２に連通している。ノズルプレート２０は、接着剤や熱溶着フィルム等によって基板１０に接合することができる。
【００２３】
基板１０の他方の面（＋Ｚ方向側の面）上には、振動板５０が形成されている。振動板５０は、例えば、基板１０上に形成された弾性膜５１と、弾性膜５１上に形成された絶縁体膜５２と、により構成されている。弾性膜５１は、例えば二酸化シリコン（ＳｉＯ２）からなり、絶縁体膜５２は、例えば酸化ジルコニウム（ＺｒＯ２）からなる。
【００２４】
絶縁体膜５２上には、第１電極６０と、圧電体層７０と、第２電極８０と、を含む圧電素子３００が形成されている。また、図２〜図４では図示を省略しているが、絶縁体膜５２と第１電極６０との間の密着性を向上させるために、絶縁体膜５２と第１電極６０との間には、密着層５６（図５〜図１１参照）が設けられている。密着層５６は省略しても構わない。
【００２５】
第１電極６０は、圧力発生室１２毎に設けられている。つまり、第１電極６０は、圧力発生室１２毎に独立する個別電極として構成されている。また、圧電体層７０も、圧力発生室１２毎に設けられている。
【００２６】
第２電極８０は、Ｘ方向に亘って、第１電極６０、圧電体層７０、及び振動板５０上に連続して設けられている。つまり、第２電極８０は共通電極として構成されている。第２電極８０ではなく、第１電極６０を共通電極としてもよい。
【００２７】
第１電極６０の−Ｙ方向側の端部は、圧電体層７０の−Ｙ方向側の端部から露出している。第１電極６０の−Ｙ方向側の端部は、リード電極９０ａに接続されている。
【００２８】
また、第２電極８０には、リード電極９０ｂが接続されている。リード電極９０ａ及びリード電極９０ｂは、基板１０上に、リード電極９０ａ及びリード電極９０ｂを構成する材料の層を全面に亘って形成した後、この層を所定の形状にパターニングすることによって、同時に形成することができる。
【００２９】
圧電素子３００が形成された基板１０上には、保護基板３０が接着剤３５により接合されている。保護基板３０は、マニホールド部３２を有している。マニホールド部３２により、マニホールド１００の少なくとも一部が構成されている。本実施形態に係るマニホールド部３２は、保護基板３０を厚さ方向（Ｚ方向）に貫通しており、更に圧力発生室１２の幅方向（Ｘ方向）に亘って形成されている。そして、マニホールド部３２は、上記のように、基板１０の連通部１５と連通している。これらの構成により、各圧力発生室１２の共通のインク室となるマニホールド１００が構成されている。
【００３０】
保護基板３０の材料としては、例えば、ガラス、セラミックス材料、金属、樹脂等が挙げられるが、基板１０の熱膨張率と略同一の材料で形成されていることがより好ましい。本実施形態では、基板１０と同一材料のシリコン単結晶基板を用いて形成した。
【００３１】
保護基板３０上には、封止膜４１及び固定板４２からなるコンプライアンス基板４０が接合されている。封止膜４１は、剛性が低い材料からなり、固定板４２は、金属等の硬質の材料で構成することができる。固定板４２のマニホールド１００に対向する領域は、厚さ方向（Ｚ方向）に完全に除去された開口部４３となっている。マニホールド１００の一方の面（＋Ｚ方向側の面）は、可撓性を有する封止膜４１のみで封止されている。
【００３２】
また、保護基板３０上には、信号処理部として機能する駆動回路１２０が固定されている。駆動回路１２０は、例えば回路基板や半導体集積回路（ＩＣ）を用いることができる。駆動回路１２０及びリード電極９０ａは、貫通孔３３を挿通させたボンディングワイヤー等の導電性ワイヤーからなる接続配線１２１を介して電気的に接続されている。駆動回路１２０は、プリンターコントローラー２００（図１参照）に電気的に接続可能である。このような駆動回路１２０が、アクチュエーター装置（圧電素子３００）の制御手段として機能する。
【００３３】
このようなインクジェット式記録ヘッドは、次のような動作で、インク滴を吐出する。まず、図示しない外部インク供給手段と接続したインク導入口からインクを取り込み、マニホールド１００からノズル開口２１に至るまで内部をインクで満たす。その後、図示しない駆動回路からの記録信号に従い、圧力発生室１２に対応するそれぞれの第１電極６０と第２電極８０との間に電圧を印加し、圧電素子３００を撓み変形させる。すると、各圧力発生室１２内の圧力が高まり、ノズル開口２１からインク滴が吐出される。
【００３４】
次に、圧電素子３００について、更に詳細に説明する。圧電素子３００は、第１電極６０と、第２電極８０と、第１電極６０と第２電極８０との間に設けられた圧電体層７０と、を含む。
【００３５】
第１電極６０及び第２電極８０は、それぞれ約５０ｎｍの厚さに構成されたものである。ただし、これらの厚さはいずれも一例であり、本発明の要旨を変更しない範囲内で変更可能である。
【００３６】
第１電極６０及び第２電極８０の材料は、導電性を維持できる材料であるか、酸化しても導電性が著しく低下しない材料であれば特に限定されない。このような材料としては、例えば、白金（Ｐｔ）、イリジウム（Ｉｒ）、金（Ａｕ）、アルミニウム（Ａｌ）、銅（Ｃｕ）、チタン（Ｔｉ）、銀（Ａｇ）、ステンレス鋼等の金属材料、酸化インジウムスズ（ＩＴＯ）、フッ素ドープ酸化スズ（ＦＴＯ）等の酸化スズ系導電材料、酸化亜鉛系導電材料、ルテニウム酸ストロンチウム（ＳｒＲｕＯ３）、ニッケル酸ランタン（ＬａＮｉＯ３）、元素ドープチタン酸ストロンチウム等の酸化物導電材料、導電性ポリマー等が挙げられる。
【００３７】
特に、後述する圧電体層７０の配向性を制御する観点から、第１電極６０の材料は、Ｐｔであることが好ましい。詳細は後述するが、Ｐｔを所定の条件（例えば成膜温度等）により成膜することで、その結晶を（１１１）面に優先配向させることができる。ここで、「優先配向」とは、所定の面（例えば（１１１）面）に配向している結晶の割合が、他の面（例えば（１００）面や（１１０）面）に配向している結晶の割合よりも大きいことを意味する。その割合は、例えば６０％以上、好ましくは７５％以上、より好ましくは８０％以上である。
【００３８】
圧電体層７０は、カリウム（Ｋ）とナトリウム（Ｎａ）とニオブ（Ｎｂ）とを含み、（１００）面に優先配向するペロブスカイト型複合酸化物を含む薄膜である。つまり、本実施形態における圧電体層７０は「薄膜」であり、例えば、５０ｎｍ以上２０００ｎｍ以下の厚さを有する。かかる「薄膜」は、気相法、液相法、又は固相法（後述する）で作製されるものであり、所謂「バルク」とは明確に区別されるものである。なお、圧電体層７０の厚さはいずれも一例であり、本発明の要旨を変更しない範囲内で変更可能である。
【００３９】
圧電体層７０は、ＫとＮａとＮｂとを含むペロブスカイト構造の複合酸化物（所謂ＫＮＮ系の複合酸化物）であるが、例えば、一般式ＡＢＯ３で示される。即ち、圧電体層７０は、下記式（１）で表されるＫＮＮ系の複合酸化物からなる圧電材料を含む。
（ＫＸ，Ｎａ１−Ｘ）ＮｂＯ３  ・・・（１）
（０．１≦Ｘ≦０．９）
【００４０】
式（１）で表されるＫＮＮ系の複合酸化物は、鉛（Ｐｂ）等の含有量を抑えた非鉛系圧電材料であるため、生体適合性に優れ、また環境負荷も少ない。しかも、ＫＮＮ系の複合酸化物は、非鉛系圧電材料の中でも圧電特性に優れているため、各種の特性向上に有利である。その上、ＫＮＮ系の複合酸化物は、他の非鉛系圧電材料（例えば、ＢＮＴ−ＢＫＴ−ＢＴ；［（Ｂｉ，Ｎａ）ＴｉＯ３］−［（Ｂｉ，Ｋ）ＴｉＯ３］−［ＢａＴｉＯ３］）に比べてキュリー温度が比較的高く、また、温度上昇による脱分極も生じ難いため、高温での使用が可能である。
【００４１】
式（１）において、Ｋの含有量は、Ａサイトを構成する金属元素（Ｋ及びＮａ）の総量に対して３０モル％以上７０モル％以下である（言い換えると、Ｎａの含有量が、Ａサイトを構成する金属元素の総量に対して３０モル％以上７０モル％以下である）ことが好ましい。即ち、式（１）において、０．３≦ｘ≦０．７であることが好ましい。これによれば、圧電特性に有利な組成を有する複合酸化物となる。また、Ｋの含有量は、Ａサイトを構成する金属元素の総量に対して３５モル％以上５５モル％以下である（言い換えると、Ｎａの含有量が、Ａサイトを構成する金属元素の総量に対して４５モル％以上６５モル％以下である）ことが好ましい。即ち、式（１）において、０．３５≦ｘ≦０．５５であることが好ましい。これによれば、より圧電特性に有利な組成を有する複合酸化物となる。
【００４２】
圧電体層７０を構成する圧電材料は、ＫＮＮ系の複合酸化物であればよく、式（１）で表される組成に限定されない。例えば、ニオブ酸カリウムナトリウムのＡサイトやＢサイトに、他の金属元素（添加物）が含まれていてもよい。このような添加物の例としては、マンガン（Ｍｎ）、リチウム（Ｌｉ）、バリウム（Ｂａ）、カルシウム（Ｃａ）、ストロンチウム（Ｓｒ）、ジルコニウム（Ｚｒ）、チタン（Ｔｉ）、タンタル（Ｔａ）、アンチモン（Ｓｂ）、鉄（Ｆｅ）、コバルト（Ｃｏ）、銀（Ａｇ）、マグネシウム（Ｍｇ）、亜鉛（Ｚｎ）、銅（Ｃｕ）、ランタン（Ｌａ）、サマリウム（Ｓｍ）、セシウム（Ｃｅ）、アルミニウム（Ａｌ）等が挙げられる。
【００４３】
この種の添加物は、１つ以上含んでいてもよい。一般的に、添加物の量は、主成分となる元素の総量に対して２０％以下、好ましくは１５％以下、より好ましくは１０％以下である。添加物を利用することにより、各種特性を向上させて構成や機能の多様化は図りやすくなるが、ＫＮＮが８０％より多く存在するのがＫＮＮに由来する特性を発揮する観点から好ましい。なお、これら他の元素を含む複合酸化物である場合も、一般式ＡＢＯ３で示されるペロブスカイト構造（ＡＢＯ３型ペロブスカイト構造）を有するように構成されることが好ましい。
【００４４】
Ａサイトのアルカリ金属は化学量論の組成に対して過剰に加えられてもよい。また、Ａサイトのアルカリ金属は、化学量論の組成に対して不足していても良い。従って、ＫＮＮ系の複合酸化物は、下記式（２）でも表すことができる。
（ＫＡＸ，ＮａＡ（１−Ｘ））ＮｂＯ３  ・・・（２）
（０．１≦ｘ≦０．９、好ましくは０．３≦ｘ≦０．７）
【００４５】
式（２）において、Ａは、過剰に加えられてもよいＫ及びＮａの量、又は不足していてもよいＫ及びＮａの量を表している。Ｋ及びＮａの量が過剰である場合は１．０＜Ａである。Ｋ及びＮａの量が不足している場合は、Ａ＜１．０である。例えば、Ａ＝１．１であれば、化学量論の組成におけるＫ及びＮａの量を１００モル％としたときに、１１０モル％のＫ及びＮａが含まれていることを表す。Ａ＝０．９であれば、化学量論の組成におけるＫ及びＮａの量を１００モル％としたときに、９０モル％のＫ及びＮａが含まれていることを表す。なお、Ａサイトのアルカリ金属が化学量論の組成に対して過剰でなく不足もしていない場合は、Ａ＝１である。特性向上の観点から、０．８５≦Ａ≦１．１５、好ましくは０．９０≦Ａ≦１．１０である。
【００４６】
圧電材料には、元素の一部が欠損した組成を有する材料、元素の一部が過剰である組成を有する材料、及び元素の一部が他の元素に置換された組成を有する材料も含まれる。圧電体層７０の基本的な特性が変わらない限り、欠損・過剰により化学量論の組成からずれた材料や、元素の一部が他の元素に置換された材料も、本実施形態に係る圧電材料に含まれる。
【００４７】
また、本明細書において「ＫとＮａとＮｂとを含むペロブスカイト構造の複合酸化物」とは、ＫとＮａとＮｂとを含むＡＢＯ３型ペロブスカイト構造の複合酸化物のみに限定されない。即ち、本明細書において「ＫとＮａとＮｂとを含むペロブスカイト構造の複合酸化物」は、ＫとＮａとＮｂとを含むＡＢＯ３型ペロブスカイト構造の複合酸化物（例えば、上記に例示したＫＮＮ系の複合酸化物）と、ペロブスカイト構造を有する他の複合酸化物とを含む混晶として表される圧電材料を含む。
【００４８】
他の複合酸化物は、本発明の範囲で限定されないが、Ｐｂを含有しない非鉛系圧電材料であることが好ましい。また、他の複合酸化物は、Ｐｂ及びビスマス（Ｂｉ）を含有しない非鉛系圧電材料であることがより好ましい。これらによれば、生体適合性に優れ、また環境負荷も少ない圧電素子３００となる。
【００４９】
圧電体層７０は、上記の通り、（１００）面に優先配向するペロブスカイト型複合酸化物を含むものである。即ち、圧電体層７０は、式（１）又は式（２）で表されるペロブスカイト型複合酸化物からなる圧電材料で構成され、当該複合酸化物の結晶が（１００）面に優先配向したものである。この圧電材料は、配向制御層を用いることなく、（１００）面に自然配向させることができるものであるが、本発明の要旨を逸脱しない範囲内で、他の方法により圧電体層７０の結晶を（１００）面に優先配向させても構わない。圧電体層７０の結晶の状態は、主に、圧電体を構成する元素の組成比、圧電体層７０を形成する際の条件（例えば、焼成温度や焼成の際の昇温レート等）等によって変化する。これらの条件を適宜調整することにより、所定の結晶面に由来するピークが観察されるよう、圧電体層７０の結晶系を制御してもよい。このような圧電体層７０を形成する際には、例えば、適用する第１電極６０が（１１１）面に優先配向していることが好ましい。
【００５０】
また、圧電体層７０は、前記の一般式ＡＢＯ３で示されるペロブスカイト型複合酸化物の結晶構造中に、酸素八面体を有する基本格子構造と、酸素八面体がチルトした超格子構造とを含むものである。このような結晶構造は、例えば、後述する圧電体層７０を所定の条件（例えば特定の配向性を有する第１電極６０の使用や焼成温度等）により形成される。ここで、「超格子構造」とは、前記の結晶構造中の酸素八面体が、基本格子に対して倍周期となるように一定の方向に傾いた構造（チルト構造）を有するものである。圧電体層７０中に前記の超格子構造を含むことにより、この圧電体層７０を含んだ圧電素子の圧電特性を向上させることができる。
【００５１】
次に、圧電素子３００の製造方法の一例について、インクジェット式記録ヘッド（記録ヘッド１）の製造方法とあわせて、図５〜図１１を参照して説明する。図５〜図１１は、インクジェット式記録ヘッドの製造例を説明する断面図である。
【００５２】
まず、図５に示すように、基板１０としてシリコン基板を準備する。次に、基板１０を熱酸化することによって、その表面に二酸化シリコン（ＳｉＯ２）からなる弾性膜５１を形成する。更に、弾性膜５１上にスパッタリング法や蒸着法等でジルコニウム膜を形成し、これを熱酸化することによって、酸化ジルコニウム（ＺｒＯ２）からなる絶縁体膜５２を得る。このようにして、基板１０上に、弾性膜５１と絶縁体膜５２とからなる振動板５０を形成する。
【００５３】
次いで、絶縁体膜５２上に、酸化チタン（ＴｉＯＸ）からなる密着層５６を形成する。密着層５６は、スパッタリング法や熱酸化等により形成することができる。ただし、密着層５６は省略が可能である。次に、密着層５６上に、第１電極６０を形成する。第１電極６０は、例えばスパッタリング法、真空蒸着法（ＰＶＤ法）、レーザーアブレーション法等の気相成膜、スピンコート法等の液相成膜等により形成することができる。本実施形態では、第１電極６０の材料として白金（Ｐｔ）を用い、スパッタリング法により４５０℃で成膜した。ただし、スパッタリング法における成膜条件はこれに限定されず、例えば成膜温度を２００℃〜６００℃にしてもよく、後述する圧電体層７０の配向性の制御の観点から、３００℃〜５００℃にすることが好ましい。このような範囲に成膜温度を設定することで、Ｐｔの結晶を（１１１）面に優先的に配向させることができ、圧電体層７０を（１００）面に優先的に配向させて形成することができる。
【００５４】
次いで、図６に示すように、密着層５６及び第１電極６０を、同時にパターニングする。密着層５６及び第１電極６０のパターニングは、例えば、反応性イオンエッチング（ＲＩＥ：Ｒｅａｃｔｉｖｅ  Ｉｏｎ  Ｅｔｃｈｉｎｇ）、イオンミリング等のドライエッチングや、エッチング液を用いたウェットエッチングにより行うことができる。なお、密着層５６及び第１電極６０のパターニングにおける形状は、特に限定されない。
【００５５】
次に、図７に示すように、圧電体層７０を形成する。圧電体層７０の形成方法は限定されない。例えば、金属錯体を含む溶液（前駆体溶液）を塗布乾燥し、更に高温で焼成することで金属酸化物を得るＭＯＤ（Ｍｅｔａｌ−Ｏｒｇａｎｉｃ  Ｄｅｃｏｍｐｏｓｉｔｉｏｎ）法やゾル−ゲル法等の化学溶液法（湿式法）を用いることができる。その他、レーザーアブレーション法、スパッタリング法、パルス・レーザー・デポジション法（ＰＬＤ法）、ＣＶＤ（Ｃｈｅｍｉｃａｌ  Ｖａｐｏｒ  Ｄｅｐｏｓｉｔｉｏｎ）法、エアロゾル・デポジション法等、気相法、液相法、又は固相法により圧電体層７０を製造することができる。
【００５６】
例えば、湿式法によって形成された圧電体層７０は、詳細は後述するが、前駆体溶液を塗布して前駆体膜を形成する工程（塗布工程）、前駆体膜を乾燥する工程（乾燥工程）、乾燥した前駆体膜を加熱して脱脂する工程（脱脂工程）、及び、脱脂した前駆体膜を焼成する工程（焼成工程）までの一連の工程によって形成された圧電体膜７４を複数有する。即ち、圧電体層７０は、塗布工程から焼成工程までの一連の工程を複数回繰り返すことによって形成される。なお、上述した一連の工程において、塗布工程から脱脂工程までを複数回繰り返した後に、焼成工程を実施してもよい。
【００５７】
湿式法によって形成された層や膜は、界面を有する。湿式法によって形成された層や膜には、塗布又は焼成の形跡が残り、このような形跡は、その断面を観察したり、層内（又は膜内）における元素の濃度分布を解析したりすることによって確認可能な「界面」となる。「界面」とは、厳密には層間又は膜間の境界を意味するが、ここでは、層又は膜の境界付近を意味するものとする。湿式法によって形成された層や膜の断面を観察した場合、このような界面は、隣の層や膜との境界付近に、他よりも色が濃い部分、又は他よりも色が薄い部分として確認される。また、元素の濃度分布を解析した場合、このような界面は、隣の層や膜との境界付近に、他よりも元素の濃度が高い部分、又は他よりも元素の濃度が低い部分として確認される。圧電体層７０は、塗布工程から焼成工程までの一連の工程を複数繰り返して、或いは、塗布工程から脱脂工程までを複数回繰り返した後に焼成工程を実施して形成される（複数の圧電体膜７４によって構成される）ため、各圧電体膜７４に対応して、複数の界面を有することとなる。
【００５８】
圧電体層７０を湿式法で形成する場合の具体的な手順の例は、次の通りである。まず、金属錯体を含むＭＯＤ溶液やゾルからなり、圧電体層７０を形成するための前駆体溶液を調整する（調整工程）。そして、この前駆体溶液を、パターニングした第１電極６０上に、スピンコート法等を用いて塗布して前駆体膜を形成する（塗布工程）。次に、この前駆体膜を所定温度、例えば１３０℃〜２５０℃程度に加熱して一定時間乾燥させ（乾燥工程）、更に乾燥した前駆体膜を所定温度、例えば３００℃〜４５０℃程度に加熱して一定時間保持することによって脱脂する（脱脂工程）。更に、脱脂した前駆体膜をより高い温度、例えば６００℃〜８００℃程度に加熱し、この温度で一定時間保持することによって結晶化させ、圧電体膜７４を形成する（焼成工程）。そして、上記の塗布工程、乾燥工程、脱脂工程及び焼成工程を複数回繰り返すことにより、図７に示す複数層の圧電体膜７４からなる圧電体層７０を形成する。
【００５９】
本実施形態では、塗布工程から焼成工程までを複数回繰り返して複数層の圧電体膜７４を形成した後に、この複数層の圧電体膜７４を更に焼成して圧電体層７０を形成した。より詳細には、圧電体膜７４を形成する焼成工程において、低温（例えば６００℃〜７００℃程度）で焼成を実施し、複数層の圧電体膜７４からなる圧電体層７０を形成する焼成工程において、高温（例えば７００℃〜８００℃程度）で焼成を実施した。
【００６０】
このように、２段階に分けて焼成を行うことで、圧電体層７０を（１００）面に優先的に配向させて形成することができる。更に、上述の焼成工程を経ることで、圧電体層７０の配向性を制御することができると共に、圧電体層７０を構成する複合酸化物において、そのペロブスカイト構造を、基本格子に対して倍周期の超格子構造を含むものとすることができる。これにより、圧電体層７０を含んだ圧電素子の圧電特性を向上させることができる。
【００６１】
なお、上述の前駆体溶液は、焼成により、上述した式（１）又は式（２）で表されるペロブスカイト型複合酸化物を形成し得る金属錯体を、それぞれ有機溶媒に溶解又は分散させたものである。つまり、前駆体溶液は、金属錯体の中心金属として、Ｋ、Ｎａ及びＮｂの各元素を含むものである。このとき、前駆体溶液中に、上記元素以外の元素を含む金属錯体、例えば、Ｍｎ、Ｌｉ、Ｂａ、Ｃａ、Ｓｒ、Ｚｒ、Ｔｉ、Ｔａ、Ｓｂ、Ｆｅ、Ｃｏ、Ａｇ、Ｍｇ、Ｚｎ、Ｃｕ、Ｌａ、Ｓｍ、Ｃｅ、Ａｌ等の添加物を含む金属錯体を更に混合してもよい。
【００６２】
上記各元素を含む金属錯体としては、例えば、アルコキシド、有機酸塩、β−ジケトン錯体等を用いることができる。前駆体溶液において、これらの金属錯体の混合割合は、ペロブスカイト型複合酸化物に含まれるＫ、Ｎａ及びＮｂが所望のモル比となるように混合すればよい。
【００６３】
前駆体溶液の作製に用いられるＫを含む金属錯体としては、２−エチルヘキサン酸カリウム、酢酸カリウム等が挙げられる。Ｎａを含む金属錯体としては、２−エチルヘキサン酸ナトリウム、酢酸ナトリウム等が挙げられる。Ｎｂを含む金属錯体としては、２−エチルヘキサン酸ニオブ、ペンタエトキシニオブ等が挙げられる。例えば、添加物としてＭｎを加える場合、Ｍｎを含む金属錯体としては、２−エチルヘキサン酸マンガン等が挙げられる。このとき、２種以上の金属錯体を併用してもよい。例えば、Ｋを含む金属錯体として、２−エチルへキサン酸カリウムと酢酸カリウムとを併用してもよい。
【００６４】
前駆体溶液の作製に用いられる有機溶媒としては、例えば、プロパノール、ブタノール、ペンタノール、ヘキサノール、オクタノール、エチレングリコール、プロピレングリコール、オクタン、デカン、シクロヘキサン、キシレン、トルエン、テトラヒドロフラン、酢酸、オクチル酸、２−ｎ−ブトキシエタノール、ｎ−オクタン等又はこれらの混合溶媒等が挙げられる。
【００６５】
前駆体溶液は、Ｋ、Ｎａ、Ｎｂを含む金属錯体の分散を安定化する添加剤を含んでもよい。このような添加剤としては、２−エチルヘキサン酸等が挙げられる。
【００６６】
乾燥工程、脱脂工程及び焼成工程で用いられる加熱装置としては、例えば、赤外線ランプの照射により加熱するＲＴＡ（Ｒａｐｉｄ  Ｔｈｅｒｍａｌ  Ａｎｎｅａｌｉｎｇ）装置やホットプレート等が挙げられる。
【００６７】
次いで、図８に示すように、複数の圧電体膜７４からなる圧電体層７０をパターニングする。パターニングは、いわゆる、反応性イオンエッチングやイオンミリング等のドライエッチングや、エッチング液を用いたウェットエッチングによって行うことができる。なお、圧電体層７０のパターニングにおける形状は、特に限定されない。その後、パターニングした圧電体層７０上に第２電極８０を形成する。第２電極８０は、第１電極６０と同様の方法により形成することができる。
【００６８】
なお、圧電体層７０上に第２電極８０を形成する前後で、必要に応じて６００℃〜８００℃程度の温度域で再加熱処理（ポストアニール）を行ってもよい。このように、ポストアニールを行うことで、圧電体層７０と第１電極６０や第２電極８０との良好な界面を形成することができ、且つ圧電体層７０の結晶性を改善することができる。
【００６９】
以上の工程によって、第１電極６０と圧電体層７０と第２電極８０とを備えた圧電素子３００が完成する。言い換えると、第１電極６０と圧電体層７０と第２電極８０とが重なり合う部分が圧電素子３００となる。
【００７０】
次に、図９に示すように、基板１０の圧電素子３００側の面に、接着剤３５（図４参照）を介して保護基板用ウェハーとして保護基板３０を接合する。その後、保護基板３０の表面を削って薄くする。また、保護基板３０に、マニホールド部３２や貫通孔３３（図２〜図４を参照）を形成する。
【００７１】
次いで、図１０に示すように、基板１０の圧電素子３００とは反対側の面に、マスク膜５３を形成し、これを所定形状にパターニングする。そして、図１１に示すように、マスク膜５３を介して、基板１０に対してＫＯＨ等のアルカリ溶液を用いた異方性エッチング（ウェットエッチング）を実施して、基板１０を複数の隔壁１１によって区画して、圧力発生室１２を形成する。更に、個々の圧電素子３００に対応する圧力発生室１２の他、インク供給路１３、連通路１４及び連通部１５（図２〜図４参照）を形成する。
【００７２】
次に、基板１０及び保護基板３０の外周縁部の不要部分をダイシング等により切断・除去する。更に、基板１０の圧電素子３００とは反対側の面に、ノズルプレート２０を接合する（図２、図４参照）。また、保護基板３０に、コンプライアンス基板４０を接合する（図２〜図４参照）。ここまでの工程によって、記録ヘッド１のチップの集合体が完成する。この集合体を個々のチップに分割することによって、記録ヘッド１を得る（図２〜図４参照）。
【実施例】
【００７３】
以下、実施例を示して本発明を更に具体的に説明する。なお、本発明は、以下の実施例に限定されない。
【００７４】
（サンプル１の作製）
まず、６インチの（１００）面の単結晶シリコン（Ｓｉ）基板（基板１０）を熱酸化することで、当該Ｓｉ基板の表面に、膜厚１２００ｎｍの酸化シリコン（ＳｉＯ２）膜（弾性膜５１）を形成した。ＳｉＯ２膜上にジルコニウム膜をスパッタリング法によって成膜し、ジルコニウム膜を熱酸化することで、膜厚４００ｎｍの酸化ジルコニウム（ＺｎＯ２）膜（絶縁体膜５２）を形成した。次いで、ＺｎＯ２膜上に、ＲＦマグネトロンスパッター法により、膜厚４０ｎｍのチタン膜を作製し、当該チタン膜を熱酸化することで、酸化チタン（ＴｉＯＸ）膜（密着層５６）を作製した。次いで、ＴｉＯＸ膜上に、ＲＦマグネトロンスパッター法により、（１１１）面に配向し、膜厚１００ｎｍの白金（Ｐｔ）膜を形成した。なお、Ｐｔ膜の成膜は、４５０℃で行った。次に、このＰｔ膜上に、フォトリソグラフィーにより所定の形状のパターンを形成し、ドライエッチングによりＴｉＯＸ膜及びＰｔ膜をパターニングして第１電極（第１電極６０）を形成した。
【００７５】
次に、酢酸カリウムの２−ｎ−ブトキシエタノール溶液、酢酸ナトリウムのｎ−オクタン溶液、及びペンタエトキシニオブの２−ｎ−エチルヘキサン酸溶液を混合し、ゾル濃度（金属元素濃度）が０．６Ｍ／Ｌの前駆体溶液（Ｋ／Ｎａ＝０．４／０．６）を調製した（調製工程）。次いで、調製した前駆体溶液を、スピンコート法により、１５００ｒｐｍ〜３０００ｒｐｍで、第１電極が形成されたＳｉ基板上に塗布した（塗布工程）。次いで、ホットプレート上に上記Ｓｉ基板を載せ、１８０℃で５分間乾燥した（乾燥工程）。次いで、ホットプレート上にＳｉ基板に対して３５０℃で１０分間の脱脂を行った（脱脂工程）。次いで、ＲＴＡ装置により、６００℃で３分間焼成を行った（焼成工程）。そして、厚さが７０ｎｍのＫＮＮ膜（圧電体膜７４）を形成した。次いで、上述した塗布工程から焼成工程を８回繰り返した後に、電気炉を用いて７００℃で焼成を行い、ペロブスカイト型複合酸化物層（圧電体層７０）を形成した。なお、前駆体溶液で調整した各金属の組成比と、ペロブスカイト型複合酸化物層（以下「ＫＮＮ酸化物層」と称する）の組成比は殆どずれていなかった。
【００７６】
次に、ＫＮＮ酸化物層上に、スパッタ法により膜厚が５０ｎｍのイリジウム（Ｉｒ）膜を作製した。次に、このＩｒ膜上に、フォトリソグラフィーにより所定の形状パターンを形成し、ドライエッチングによりＫＮＮ酸化物層及びＩｒ膜をパターニングして第２電極（第２電極８０）を形成した。
【００７７】
次に、各電極及びＫＮＮ酸化物層を形成した面と反対側のＳｉ基板の面について、研削処理により表面酸化膜の除去を行った。次に、表面酸化膜を除去した研削面に、所定形状のクロム（Ｃｒ）膜を形成することで、Ｃｒハードマスク（マスク膜５３）を形成した。次に、各電極及びＫＮＮ酸化物層を形成した面に防水処理を施した後に、ＫＯＨを含むエッチング液に浸漬することで、上述の研削面に、所定形状のキャビティー（ＣＡＶ）構造（圧力発生室１２）を有する圧電素子（圧電素子３００）を作製し、これをサンプル１とした。
【００７８】
（サンプル２〜サンプル４の作製）
塗布工程から脱脂工程を経て、ＲＴＡ装置を用いて７００℃〜７５０℃で５分間焼成を行う一連の工程を８回繰り返し、ＫＮＮ酸化物層を形成した以外はサンプル１と同様にして圧電素子を作製し、これをサンプル２とした。
【００７９】
また、Ｐｔ膜の成膜を２００℃及び室温（２５℃）でそれぞれ行い、ＫＮＮ酸化物層を形成した以外はサンプル１と同様にして圧電素子をそれぞれ作製し、これらをサンプル３及びサンプル４とした。
【００８０】
（圧電素子の構造解析）
透過型電子顕微鏡（ＴＥＭ：Ｔｒａｎｓｍｉｓｓｉｏｎ  Ｅｌｅｃｔｒｏｎ  Ｍｉｃｒｏｓｃｏｐｅ）を用いて、得られたサンプル１及びサンプル２の電子線の透過率の空間分布を観察した結果（ＴＥＭ像）を図１２及び図１３にそれぞれ示した。また、同様にして、電子線回折の結果生じる干渉像（回折パターン）を図１２及び図１３の左上枠内にそれぞれ示した。図１２及び図１３に示した通り、サンプル１では、ＫＮＮ酸化物層中において（１００）面に対応する回折格子の反射、及び（１／２）（１１０）面に対応する超格子の反射がそれぞれ確認されたが、サンプル２では、（１００）面に対応する回折格子の反射のみが確認された。
【００８１】
更に、上述のＴＥＭ像（図１２）に画像処理（逆フーリエ変換（ＩＦＦＴ：Ｉｎｖｅｒｓｅ  Ｆａｓｔ  Ｆｏｕｒｉｅｒ  Ｔｒａｎｓｆｏｒｍａｔｉｏｎ））を施した結果（ＩＦＦＴ像）を図１４に示した。また、ＩＦＦＴ像を部分的に拡大した図を図１４の左下枠内に示した。図１４に示した通り、サンプル１では、ＫＮＮ酸化物層中において超格子構造がドメイン状に点在していることが確認された。
【００８２】
（圧電素子の比誘電率測定）
得られたサンプル１及びサンプル２の比誘電率をそれぞれ測定し、これらを比較した結果を図１５に示した。図１５に示した通り、サンプル１は、サンプル２と比較して高い誘電率を示すことが確認された。
【００８３】
以上の結果から、サンプル１は、酸素八面体を有するペロブスカイト構造と、酸素八面体がチルトした超格子構造を持つペロブスカイト構造とが共存するＫＮＮ酸化物層が、（Ｋ，Ｎａ）ＮｂＯ３からなり（１００）面に配向していた。そして、このような構成のサンプル１は、このような構成を取らないサンプル２と比較して、高い誘電率、即ち優れた圧電特性を示すことがわかった。
【００８４】
（圧電素子の結晶性評価）
Ｘ線結晶構造解析（Ｘ線回折（ＸＲＤ：Ｘ−ｒａｙ  ｄｉｆｆｒａｃｔｉｏｎ）法）の二次元検出器を用いて、得られたサンプル１、サンプル３及びサンプル４について、各結晶の配向（スポット）を可視化したＸ線二次元マップを図１６〜図１８にそれぞれ示した。図１６〜図１８に示した通り、サンプル１（Ｐｔの成膜温度４５０℃）は、サンプル３（同２００℃）及びサンプル４（同室温）と比較して、第１電極が（１１１）面に高配向していると共に、ＫＮＮ酸化物層が（１００）面に高配向していることが確認できた。上述した通り、サンプル１は、酸素八面体を有するペロブスカイト構造と、酸素八面体がチルトした超格子構造を持つペロブスカイト構造とが共存するＫＮＮ酸化物層を有しているため、詳細は不明であるが、（１１１）面に高配向した第１電極が、ＫＮＮ酸化物層中における超格子構造の形成への関与が示唆された。
【００８５】
（他の実施形態）
上記実施形態１では、圧電素子応用デバイスの一例として、液体噴射装置に搭載される液体噴射ヘッドを挙げて説明したが、本発明の適用範囲はこれに限定されるものではない。また、液体噴射ヘッドの一例としてインクジェット式記録ヘッドを挙げて説明したが、本発明は、インク以外の液体を噴射する液体噴射ヘッドにも勿論適用することができる。インク以外の液体を噴射する液体噴射ヘッドとしては、例えば、液晶ディスプレイ等のカラーフィルターの製造に用いられる色材噴射ヘッド、有機ＥＬディスプレイ、ＦＥＤ（電界放出ディスプレイ）等の電極形成に用いられる電極材料噴射ヘッド、バイオチップの製造に用いられる生体有機物噴射ヘッド等が挙げられる。
【００８６】
本発明の圧電素子及び圧電素子応用デバイスは、高い圧電特性を有することから、圧電アクチュエーターに好適である。具体的な圧電アクチュエーターとしては、例えば、超音波モーター、振動式ダスト除去装置、圧電トランス、圧電スピーカー、圧電ポンプ、温度−電気変換器、圧力−電気変換器等が挙げられる。
【００８７】
本発明の圧電素子及び圧電素子応用デバイスは、高い圧電性能を有することから、圧電方式のセンサー素子に好適に用いることができる。具体的なセンサー素子としては、例えば、超音波検出器（超音波センサー）、角速度センサー、加速度センサー（ジャイロセンサー）、振動センサー、傾きセンサー、圧力センサー、衝突センサー、人感センサー、赤外線センサー、テラヘルツセンサー、熱検知センサー（感熱センサー）、焦電センサー、圧電センサー等が挙げられる。その他、赤外線等の有害光線の遮断フィルター、量子ドット形成によるフォトニック結晶効果を使用した光学フィルター、薄膜の光干渉を利用した光学フィルター等のフィルター等に適用されてもよい。
【００８８】
超音波センサーが搭載された超音波測定装置にあっては、例えば、本発明の圧電素子と、本発明の圧電素子により発信される超音波及び本発明の圧電素子により受信される超音波の少なくとも一方に基づく信号を利用して検出対象を測定する制御手段とを具備することで超音波測定装置を構成することもできる。このような超音波測定装置は、超音波を発信した時点から、その発信した超音波が測定対象物に反射されて戻ってくるエコー信号を受信する時点までの時間に基づいて、測定対象物の位置、形状及び速度等に関する情報を得るものであり、超音波を発生するための素子や、エコー信号を検知するための素子として圧電素子が用いられることがある。このような超音波発生素子やエコー信号検知素子として、優れた変位特性を有する超音波測定装置を提供することができる。
【００８９】
本発明の圧電素子及び圧電素子応用デバイスは、高い強誘電性を有することから、強誘電体素子に好適に用いることができる。具体的な強誘電体素子としては、例えば、強誘電体メモリー（ＦｅＲＡＭ）、強誘電体トランジスター（ＦｅＦＥＴ）、強誘電体演算回路（ＦｅＬｏｇｉｃ）、強誘電体キャパシタ等が挙げられる。
【００９０】
本発明の圧電素子及び圧電素子応用デバイスは、電圧によりドメイン分域を制御することができるため、電圧制御型の光学素子に好適に用いることができる。具体的な光学素子としては、例えば、波長変換器、光導波路、光路変調器、屈折率制御素子、電子シャッター機構等が挙げられる。
【００９１】
本発明の圧電素子及び圧電素子応用デバイスは、良好な焦電特性を示すことから、焦電素子に好適に用いることができ、また、上述した各種モーターを駆動源として利用したロボット等にも適用することができる。
【符号の説明】
【００９２】
Ｉ…記録装置、ＩＩ…ヘッドユニット、Ｓ…記録シート、１…記録ヘッド、２Ａ，２Ｂ…カートリッジ、３…キャリッジ、４…装置本体、５…キャリッジ軸、６…駆動モーター、７…タイミングベルト、８…搬送ローラー、１０…流路形成基板（基板）、１１…隔壁、１２…圧力発生室、１３…インク供給路、１４…連通路、１５…連通部、２０…ノズルプレート、２１…ノズル開口、３０…保護基板、３２…マニホールド部、３３…貫通孔、３５…接着剤、４０…コンプライアンス基板、４１…封止膜、４２…固定板、４３…開口部、５０…振動板、５１…弾性膜、５２…絶縁体膜、５３…マスク膜、５６…密着層、６０…第１電極、７０…圧電体層、７４…圧電体膜、８０…第２電極、９０ａ，９０ｂ…リード電極、１００…マニホールド、１２０…駆動回路、１２１…接続配線、２００…プリンターコントローラー、３００…圧電素子
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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