(57)【要約】  本発明に係る圧電素子（１００）には、一対の電極膜（８、１２）と、一対の電極膜（８、１２）の間に挟まれた圧電膜（１０）と、一対の電極膜の少なくとも一方（１２）の表面に、電極膜（１２）が圧電膜（１０）に接しない側で直接接する、当該電極膜（１２）および圧電膜（１０）の線膨張率よりも大きい線膨張率を有する応力制御膜（１４）と、が設けられる。【選択図】図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
第一電極膜、
前記第一電極膜の上に設けられた圧電膜、
前記圧電膜の上に設けられた第二電極膜、および、
前記第二電極膜の上に設けられた第二応力制御膜を備え、
前記第二応力制御膜は前記第二電極膜と直接接触し、
前記第二応力制御膜の線膨張率は、前記第二電極膜および前記圧電膜の線膨張率よりも大きい圧電素子。
【請求項２】
前記第二応力制御膜は熱硬化性樹脂の硬化物である請求項１記載の圧電素子。
【請求項３】
前記第二応力制御膜は無機酸化物である請求項１記載の圧電素子。
【請求項４】
前記第二応力制御膜の上面には１０μｍ以上の厚さの基板がなく、前記第一電極膜の下面にも１０μｍ以上の厚さの基板がない請求項１記載の圧電素子。
【請求項５】
前記第一電極膜の下面に設けられた第一応力制御膜をさらに備え、
前記第一応力制御膜は前記第一電極膜と直接接触し、
前記第一応力制御膜の線膨張率は、前記第一電極膜および前記圧電膜の線膨張率よりも大きい請求項１記載の圧電素子。
【請求項６】
前記第一応力制御膜は熱硬化性樹脂の硬化物である請求項５記載の圧電素子。
【請求項７】
前記第一応力制御膜は無機酸化物である請求項５記載の圧電素子。
【請求項８】
前記第二応力制御膜の上面には１０μｍ以上の厚さの基板がなく、前記第一応力制御膜の下面にも１０μｍ以上の厚さの基板がない請求項５記載の圧電素子。
【請求項９】
請求項１記載の圧電素子を備える圧電アクチュエータ。
【請求項１０】
請求項１記載の圧電素子を備えるハードディスクドライブ。
【請求項１１】
請求項１記載の圧電素子を備えるインクジェット装置。
【請求項１２】
請求項１記載の圧電素子を備える圧電センサ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、薄膜圧電材料を用いた圧電素子、ならびにその圧電素子を有する圧電アクチュエータ、ハードディスクドライブ、インクジェットプリンタ装置、および圧電センサに関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、バルク圧電材料に代わって、薄膜圧電材料を用いた圧電素子の実用的応用が広がっている。このような応用の例としては、圧電膜に加えられた力を電圧に変換する圧電効果を利用したジャイロセンサ、ショックセンサ、マイクなど、あるいは圧電膜に電圧を印加すると圧電膜を変形させる逆圧電効果を利用したアクチュエータ、インクジェットヘッド、スピーカー、ブザー、レゾネータなどが挙げられる。
【０００３】
圧電材料の厚さを低減すると、圧電素子のスケールの低減が可能になり、応用の分野が広がる。基板上に多数の圧電素子を一括して作製することができるため、量産性が増すに違いない。さらに、圧電膜をセンサ内で用いた場合に感度が向上するなど性能面での利点も多い。しかし、他の膜から圧電膜への外部応力および圧電膜自身の内部応力が、バルク材料の場合よりも圧電特性に大きな影響を生じさせることになり、この理由のため、バルク材料のためのものとは異なる応力制御技術が圧電薄膜は必要となる。したがって、圧電膜の界面に加わる熱応力の制御に重点を置いた圧電特性の制御方法が、圧電素子の設計において重要な要素となる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００３−１７６１７６号公報
【特許文献２】特開２００６−１８８４１４号公報
【特許文献３】特開１９９９−０９７７５５号公報
【特許文献４】特開２００６−１００６２２号公報
【特許文献５】特開２００９−０９４４４９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
圧電特性の中の重要な要素の１つは抗電界Ｅｃである。抗電界Ｅｃとは、自発分極の反転点における電界の大きさであり、この抗電界を超える電界が圧電材料に印加されると分極方向が反転を始める。図１は、典型的な圧電素子の分極Ｐ−電界Ｅのヒステリシス曲線、および抗電界Ｅｃの位置を示す。逆圧電効果、すなわち、電圧の印加による圧電膜の変形を利用した素子の場合、分極方向と同方向に高い変位が得られる。
【０００６】
図２は、典型的な圧電素子の歪み量ｘと電界Ｅの関係（以下バタフライカーブと呼ぶ）を示す。図２から、抗電界Ｅｃの点において歪み方向が反転していることがわかる。つまり大きな歪み量ｘを得るために電界Ｅを大きくしても、抗電界Ｅｃを超えた途端に分極方向が反転してしまい、そのため、所望の方向の歪み量ｘが得られないという結果を招く。したがって、大きな歪み量ｘを得るためには大きな抗電界Ｅｃを持つ圧電素子が望まれる。
【０００７】
抗電界を大きくする手法の１つは、圧電膜の組成を変更すること（特許文献１および２）であるが、同じ組成の圧電材料の場合であっても、前述のとおりそれが薄膜として形成された場合、素子の膜構成に起因する外部応力、成膜条件に起因する内部応力、および圧電膜の結晶性、配向性などの要因により、大きく抗電界は変化してしまい、その制御は困難である。圧電膜自体の組成の変更によって抗電界を大きくすると、圧電膜の圧電定数が低下してしまう傾向にあり、それゆえ、所望の変位量が得にくい。
【０００８】
小さい抗電界を有する圧電膜を効率的に駆動させる別の手法（特許文献３）もあるが、それは正確な抗電界の値の予備測定を必要とするので、駆動回路が複雑になり、素子のコストが増加してしまう。
【０００９】
特許文献４は、圧電特性を向上させるために、振動板と圧電膜の間に圧電膜のものよりも大きな線膨張率を有する中間膜を介した構造の圧電素子を開示している。このような膜を振動板と圧電膜の間に設けることは、圧電膜の引張応力の軽減、ならびに自発分極および抗電界の増加に有効である。しかし、圧電素子に接する電極膜の線膨張率は全く考慮されていない。
【００１０】
特許文献５は、目的は本発明のものと異なるものの、シリコン基板の上に形成された電極と圧電膜の間に圧電膜に圧縮方向の応力を生じさせる中間膜を設けた構造の圧電素子を開示している。しかし、この中間膜は圧電膜の成膜前に形成する必要がある。したがって、圧電膜の結晶性を保証するため、中間膜は耐熱温度および結晶構造に大きな制限を受け、材料の選択の自由度がほとんどなく、そのため、効果的に圧縮応力を加えることができないという結果を招く。
【００１１】
本発明は、上記従来技術の課題に鑑みてなされたものであり、本発明の目的は、圧電素子の抗電界を大きくすることができる圧電素子を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
本発明に係る圧電素子は、第一電極膜、この第一電極膜の上に設けられた圧電膜、この圧電膜の上に設けられた第二電極膜、およびこの第二電極膜の上に設けられた第二応力制御膜を備える。第二応力制御膜は第二電極膜と直接接触する。第二応力制御膜の線膨張率は、第二電極膜および圧電膜のものよりも大きい。
【００１３】
この構成の圧電素子では、第二電極膜基体を室温より加熱している間に第二電極膜の上に第二応力制御膜を形成し、形成後にそれを室温に冷却する。これにより、第二応力制御膜は圧電膜に対して圧縮応力を与えることができる。同様に、以下の方法によっても、圧電膜に圧縮応力を与えることができる：第二応力制御膜の形成後に、圧電膜および第二応力制御膜を室温より加熱し、その後室温まで冷却する。
【００１４】
第二応力制御膜は熱硬化性樹脂の硬化物であることができる。熱硬化性樹脂の硬化物は、圧電膜および電極膜よりも大きい線膨張率を有することが多いため、比較的低い温度でそれを形成する場合でも効果的に圧電膜に対し圧縮応力を与えることができる。熱硬化性樹脂を硬化させると、線膨張率差だけでなく、硬化時の収縮によっても圧電膜へ圧縮応力を与えることができる。
【００１５】
第二応力制御膜は無機酸化物であることができる。無機酸化物は高い耐熱性を有するため、温度が電極膜の融点以下であればより高温での成膜またはより高温での熱処理をそれに施すことが可能となり、その結果、圧電膜に対する圧縮応力をより大きくしやすい。
【００１６】
本発明に係る圧電素子は、積層体を支持する基板を備えずに構築することができる。言い換えると、具体的には、第二応力制御膜の上面には１０μｍ以上の厚さの基板がなく、第一電極膜の下面にも１０μｍ以上の厚さの基板がない。
【００１７】
このような基板を備えずに圧電素子が構築されると、基板からの圧電膜への拘束がなくなり、そのため、圧電膜により大きな圧縮応力を与えることができる。
【００１８】
圧電素子は、第一電極膜の下面に設けられた第一応力制御膜をさらに備えることができる。この第一応力制御膜は第一電極膜と直接接触し、第一応力制御膜の線膨張率は、第一電極膜および圧電膜の線膨張率よりも大きい。
【００１９】
２つの電極の圧電膜に接しない面に応力制御膜を設けると、片側に応力制御膜を設ける場合よりも効果的に圧電膜に対し圧縮応力を与えることができる。圧電膜を両側で応力制御膜の間に挟むと、素子全体の反りを抑えること、および圧電素子を組み立てることがより容易になる。
【００２０】
この場合、圧電素子は以下のように構成することができる：第二応力制御膜の上面には１０μｍ以上の厚さの基板がなく、第一応力制御膜の下面にも１０μｍ以上の厚さの基板がない。
【００２１】
このような基板を備えずに圧電素子が構築されると、基板からの圧電膜への拘束がなくなり、そのため、圧電膜により大きな圧縮応力を与えることができる。
【００２２】
圧電素子は、膜間に、例えば、圧電膜の結晶性および圧電特性を向上させるための中間膜を含むことができる。このような基板の例は、圧電素子のための下地層として用いた第一支持体、または、第一支持体上に形成された圧電素子の上面に接着される第二支持体であり、１０μｍ程度以上の厚さを有し、自立性を有する。例えば、それはシリコン基板、ガラス基板、または同様のものであることができる。
【発明の効果】
【００２３】
本発明の圧電素子等は、従来の圧電素子よりも大きな抗電界を有することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２４】
【図１】典型的な圧電素子の分極Ｐ−電界Ｅのヒステリシス曲線、および抗電界Ｅｃの位置を示す図である。
【図２】典型的な圧電素子の歪み量ｘと電界Ｅの関係（バタフライカーブ）を示す図である。
【図３】本発明の第一実施形態に係る圧電素子の概略断面図である。
【図４】本発明の第二実施形態に係る圧電素子の概略断面図である。
【図５】本発明の第三実施形態に係る圧電素子の概略断面図である。
【図６】本発明の第四実施形態に係る圧電素子の概略断面図である。
【図７】圧電素子を用いたヘッドアセンブリの構成図である。
【図８】図７に示したヘッドアセンブリを搭載したハードディスクドライブの構成図である。
【図９】圧電素子を用いたインクジェットプリンタヘッドの構成図である。
【図１０】図９に示したインクジェットプリンタヘッド８０を搭載したインクジェットプリンタ装置の構成図である。
【図１１】図１１（ａ）は、圧電素子を用いたジャイロセンサの構成図（平面図）、図１１（ｂ）は、図１１（ａ）における線Ａ−Ａに沿って見た断面図である。
【図１２】圧電素子を用いた圧力センサの構成図である。
【図１３】圧電素子を用いた脈波センサの構成図である。
【発明を実施するための形態】
【００２５】
以下、図面を参照しながら、本発明の好ましい諸実施形態について詳細に説明する。図面において、同一または同等の要素は同じ参照符号によって示される。上下左右の位置関係は図面に示す通りである。説明は、重複する説明を含まないように行う。
【００２６】
（第１の実施形態）
図３は、本発明の一実施形態に係る圧電素子１００を示す。圧電素子１００は、基板４と、基板４上に設けられた絶縁膜６と、絶縁膜６上に設けられた第一電極膜８と、第一電極膜８上に形成された圧電膜１０と、圧電膜１０上に形成された第二電極膜１２と、第二電極膜１２上に形成された応力制御膜（第二応力制御膜）１４と、を有する。
【００２７】
（基板４）
ここで用いるべき基板４は、（１００）面方位を有するシリコン基板とすることができる。基板４は、例えば、１０μｍ〜１０００μｍの範囲の厚さを有することができる。また、ここで用いるべき基板４は、（１００）面とは異なる面方位を有するシリコン基板、Ｓｉｌｉｃｏｎ  ｏｎ  Ｉｎｓｕｌａｔｏｒ（ＳＯＩ）基板、石英ガラス基板、ＧａＡｓもしくは同様のものから構成される化合物半導体基板、サファイア基板、ステンレス鋼もしくは同様のものから構成される金属基板、ＭｇＯ基板、またはＳｒＴｉＯ３基板とすることもできる。基板４の厚さは、１０μｍ以上とすることができる。
【００２８】
（絶縁膜６）
絶縁膜６は、基板４が導電性である場合に用いられる。基板４が導電性でない場合、圧電素子１００は、絶縁膜６を備えずに構築されてもよい。ここで用いるべき絶縁膜６は、例えば、シリコンの熱酸化膜（ＳｉＯ２）、Ｓｉ３Ｎ４、ＺｒＯ２、Ｙ２Ｏ３、ＺｎＯ、またはＡｌ２Ｏ３とすることができる。絶縁膜６の厚さは、０．００１μｍ〜１．０μｍの範囲とすることができる。
【００２９】
（第一電極膜８）
第一電極膜８は、導電性の膜であり、例えば、白金（Ｐｔ）で作られる。第一電極膜８は、例えば、０．０２μｍ〜１．０μｍの範囲の厚さを有することができる。第一電極膜８をＰｔで作ると、高い配向性を有する圧電膜１０を第一電極膜８上により形成しやすい。ここで用いるべき第一電極膜８は、パラジウム（Ｐｄ）、ロジウム（Ｒｈ）、金（Ａｕ）、ルテニウム（Ｒｕ）、イリジウム（Ｉｒ）、モリブデン（Ｍｏ）、チタン（Ｔｉ）、もしくはタンタル（Ｔａ）等の金属材料、またはＳｒＲｕＯ３もしくはＬａＮｉＯ３等の導電性金属酸化物とすることもできる。
【００３０】
（圧電膜１０）
圧電膜１０の材料には、それが圧電特性を示すものであれば特別の限定はなく、このような材料の例としては、ＰＺＴ（ジルコン酸チタン酸鉛）、ＫＮＮ（ニオブ酸カリウムナトリウム）、ＢＴ（チタン酸バリウム）、ＬＮ（ニオブ酸リチウム）、ＢＮＴ（チタン酸ビスマスナトリウム）、ＺｎＯ（酸化亜鉛）、ＡｌＮ（窒化アルミニウム）等が挙げられる。圧電膜１０の厚さには特別の限定はないが、厚さは、例えば、約０．５μｍ〜１０μｍの範囲内とすることができる。
【００３１】
（第二電極膜１２）
第二電極膜１２導電性の膜であり、例えば、白金（Ｐｔ）で作ることができる。第二電極膜１２は、例えば、０．０２μｍ〜１．０μｍの範囲の厚さを有することができる。ここで用いるべき第二電極膜１２は、パラジウム（Ｐｄ）、ロジウム（Ｒｈ）、金（Ａｕ）、ルテニウム（Ｒｕ）、イリジウム（Ｉｒ）、モリブデン（Ｍｏ）、チタン（Ｔｉ）、もしくはタンタル（Ｔａ）等の金属材料、またはＳｒＲｕＯ３もしくはＬａＮｉＯ３等の導電性金属酸化物とすることもできる。
【００３２】
（応力制御膜１４）
応力制御膜（第二応力制御膜）１４の線膨張率は、第二電極膜１２および圧電膜１０のものより大きい。本実施形態における線膨張率とは、２０℃〜５００℃の範囲における単位長さあたりにおける、温度による長さの変化率（単位：１／Ｋ）の平均値である。それぞれの膜の材料が、融点が５００℃より小さいものを含む場合は、本発明における線膨張率は、２０℃から、融点が最も低い材料の融点よりも２０℃低い温度までの温度範囲における平均値と定義する。上記の各膜の線膨張率は、各膜の成膜時に同時に投入したダミーのシリコンウエハ上に成膜された膜について、レーザフラッシュ法またはＸ線反射率法により求められる。一般に薄膜の線膨張率は、バルク材料の値に近いことが知られており、圧電素子を構成するそれぞれの材料の種類が分かれば、素子を構成するそれぞれの膜の線膨張率の大小関係は、十分想定できる。
応力制御膜１４の線膨張率は、第二電極膜１２および圧電膜１０の線膨張率の内の大きい方の値よりも少なくとも０．１×１０−６（１／Ｋ）大きいことが好ましい。
【００３３】
ここで用いるべき応力制御膜１４の材料は、線膨張率が上述の条件を満たす任意の材料とすることができる。応力制御膜１４に適用可能な材料の例としては、無機材料および樹脂がある。無機材料の例としては、Ｐｄ、Ｃｏ、Ｎｉ、Ａｕ、Ｃｕ、Ａｇ、およびＴｉなどの金属、Ｎｉ、Ｆｅ、Ｃｏ、Ｃｒ、Ａｌ、およびＭｇから選ばれる元素で構成される合金、ならびにＮｂ２Ｏ５、Ａｌ２Ｏ３、Ｙ２Ｏ３、ＴｉＯ２、ＭｇＯ、ＢａＯ、ＣａＯ、およびＳｒＯなどの無機酸化物が挙げられる。
【００３４】
特に、無機酸化物は高い耐熱性を有し、この理由のため、例えば、電極の融点以下の温度範囲では、高温での成膜または高温での熱処理を施すことが可能となり、その結果、圧電膜に与えられる圧縮応力をより大きくしやすく、それゆえ、抗電界増加の効果がより高まりやすい。絶縁性の高い無機酸化物を用いると、素子の短絡を抑制することができる。
【００３５】
樹脂の例としては、熱硬化性樹脂の硬化物が挙げられる。
【００３６】
熱硬化性樹脂の硬化物は、圧電膜および電極膜よりも大きい線膨張率を有するため、それらは効果的に圧電膜に対し圧縮応力を与えることができ、それにより、抗電界増加の効果が高まる。熱硬化性樹脂の硬化物を用いると、熱膨張だけでなく、硬化時の熱収縮によっても圧電膜へ圧縮応力を与えることができ、それにより、抗電界増加の効果が高まる。したがって、比較的低い温度で応力制御膜１４を形成する場合でも、効果的に圧電膜に対し圧縮応力を与えることができ、それにより、抗電界増加の効果が高まる。さらに、絶縁性の高い熱硬化性樹脂の硬化物を用いると、素子のショートを防止することができる。
【００３７】
熱硬化性樹脂の例としては、ポリウレタン樹脂、ユリア樹脂、フェノール樹脂、メラミン樹脂、ポリイミド樹脂、エポキシ樹脂、不飽和ポリエステル樹脂、およびシリコーン樹脂が挙げられる。熱硬化性樹脂は、必要に応じ、フィラーやファイバーなどの充填物を含有してもよい。
【００３８】
応力制御膜１４の厚さは、第二電極膜１２と圧電膜１０の厚さの合計より大きい方が好ましい。一例として、応力制御膜１４は、０．１μｍ〜３０μｍの厚さを有することができる。応力制御膜１４が０．１μｍより薄い場合、圧電膜１０に対する圧縮応力が小さくなりやすく、それにより、抗電界増加の効果が小さくなる。応力制御膜１４が３０μｍより厚い場合、素子全体の重量の増加により変位量が低減する場合がある。
【００３９】
（膜に対する応力）
圧電素子１００においては、応力制御膜１４が圧電膜１０に対して、圧電膜１０の主面に沿う方向に圧縮応力を与えている。圧電膜１０に対する圧縮応力の大きさに特別の限定はないが、それは、例えば、１０〜２００ＭＰａの範囲内とすることができる。圧電膜１０が圧縮応力を受けているため、本実施形態の圧電素子１００は、抗電界を大きくすることができる。この理由のため、素子を高い電圧下で駆動することができ、それゆえ、より大きな変位量を提供することができる。
【００４０】
（製造方法）
以下において、上述の圧電素子の製造方法の例について説明する。まず、表面に絶縁膜６を有する基板４を用意する。絶縁膜６は、例えば、スパッタリング法、真空蒸着法、熱酸化法、印刷法、スピンコート法、またはゾルゲル法により基板４上に形成することができる。続いて、絶縁膜６上に、第一電極膜８、圧電膜１０、および、第二電極膜１２を、挙げた順に形成する。これらの膜は、それぞれ、例えば、スパッタリング法、真空蒸着法、印刷法、スピンコート法、またはゾルゲル法により形成することができる。
【００４１】
次に、第二電極膜１２上に、応力制御膜１４を形成する。応力制御膜１４は、例えば、スパッタリング法、真空蒸着法、印刷法、化学気相成長法、スピンコート法、ゾルゲル法、スプレーコート法、またはディップコート法により形成することができる。
【００４２】
まず、応力制御膜１４が無機酸化物である場合の製造方法の一例を説明する。
無機酸化物の応力制御膜１４は、例えば、スパッタリング法、真空蒸着法、または化学気相成長（ｃｈｅｍｉｃａｌ  ｖａｐｏｒ  ｄｅｐｏｓｉｔｉｏｎ、ＣＶＤ）法などにより第二電極膜１２上に形成することができる。
【００４３】
無機酸化物である応力制御膜１４は、圧電膜１０および第二電極膜１２を２００℃以上７００℃以下の温度に加熱した状態で成膜することが好ましい。２００℃以上で成膜が行われると、室温への冷却時に、応力制御膜１４と、第二電極膜１２および圧電膜１０との間の線膨張率の差により圧電膜１０に圧縮応力が与えられる。７００℃以下の温度で成膜が行われると、膜間の元素拡散および化学反応を抑制することができ、これにより、圧電特性の劣化がうまく抑えられる傾向がある。
【００４４】
無機酸化物の応力制御膜は、成膜後、２００℃〜７００℃の範囲の温度で熱処理することができる。それを２００℃以上で再度熱処理すると、応力制御膜１４と、第二電極膜１２および圧電膜１０間の線膨張率の差により圧電膜１０により大きな圧縮応力が与えられることができる。７００℃以下の温度で熱処理が行われると、成膜した膜間の元素拡散および化学反応を抑えることができ、これにより、圧電特性の劣化がうまく抑えられる傾向がある。熱処理の温度は成膜時の温度より高いことが好ましい。これは、より大きな圧縮応力を圧電膜１０に与えることができる。
【００４５】
次に、応力制御膜１４が熱可塑性樹脂の硬化物である場合の製造方法の一例を説明する。まず、熱可塑性樹脂膜を第二電極膜１２上に形成する。熱可塑性樹脂膜は、例えば、スピンコート法、スプレーコート法、ディップコート法、印刷法、または真空蒸着法により形成することができる。その後、熱可塑性樹脂膜を熱硬化させる。これは、重合、架橋反応などを促進して樹脂を硬化させる結果をもたらし、それにより、応力制御膜１４が得られる。熱硬化後、さらに、応力制御膜を熱処理することもできる。
【００４６】
圧電膜１０に対する応力制御膜１４からの圧縮応力は、応力制御膜１４の形成（熱硬化）時の加熱、およびその後の冷却処理によって与えられることができる。圧電膜１０に対する応力制御膜１４からの圧縮応力は、応力制御膜１４の形成後の加熱および冷却処理によっても与えられることができる。
【００４７】
応力制御膜１４は、圧電膜１０および電極膜１２の形成後に形成されることができるため、圧電膜１０の配向性、圧電膜１０との密着性、圧電膜との化学的反応の有無、および導電性の有無を考慮する必要がなく、それゆえ、応力制御膜の材料は、高い線膨張係数を有し、効果的に圧電膜に圧縮応力を与えることができる材料から選ぶことができる。
【００４８】
（第２の実施形態）
図４を参照して、第２実施形態に係る圧電素子１０１について説明する。本実施形態の圧電素子１０１は、第一電極膜８と絶縁膜６との間に応力制御膜（第一応力制御膜）１６が設けられている点で、第１実施形態の圧電素子１００と異なる。
【００４９】
応力制御膜（第一応力制御膜）１６の線膨張率は、第一電極膜８および圧電膜１０のものより大きい。応力制御膜１６の線膨張率は、第一電極膜８および圧電膜１０の線膨張率の内の大きい方の値よりも少なくとも０．１×１０−６（１／Ｋ）大きいことが好ましい。
【００５０】
ここで用いるべき応力制御膜１６の材料は、線膨張率が上述の条件を満たす任意の材料とすることができる。応力制御膜１６の材料の例およびその厚さは、応力制御膜１４について述べた例および範囲と同じにすることができる。
【００５１】
圧電素子１００においては、圧電膜１０に対して、応力制御膜１４に加えて、応力制御膜１６も、圧電膜１０の主面に沿う方向に圧縮応力を与えている。圧電膜１０に対する圧縮応力の大きさに特別の限定はないが、それは、例えば、１０〜２００ＭＰａの範囲内とすることができる。
【００５２】
圧電膜１０を両外側で応力制御膜１４、１６の間に挟むと、より、圧電膜１０に対する圧縮応力を大きくしやすくなり、抗電界を増加しやすくなる。一対の電極膜８、１２を両外側で応力制御膜１４、１６の間に挟むと、より、素子全体の反りを抑えやすく、圧電素子を組み立てやすい。
【００５３】
この構成の圧電素子１０１は、第一実施形態の圧電素子の製造方法において、第一電極膜８の形成前に、応力制御膜１４と同様にして応力制御膜１６を形成し、その後、応力制御膜１６を例えば２００℃〜７００℃の範囲の温度に加熱した状態で、第一電極膜８、圧電膜１０、および第二電極膜１２を形成することにより作製することができる。
【００５４】
（第３の実施形態）
図５を参照して、第３実施形態に係る圧電素子１００’について説明する。本実施形態の圧電素子１００’は、圧電素子１００’が、基板４および絶縁膜６を備えずに構築される点で、第１実施形態の圧電素子１００と異なる。この構成により、応力制御膜１４の上面の全部と、第一電極膜８の下面の全部が外部に露出している。圧電素子１００’においては、基板４による膨張および圧縮に対する拘束がないため、圧電膜１０がはるかにより大きな圧縮応力を有することが容易である。これにより、抗電界増加の効果が高まる。基板４の重さの分だけ素子が軽量化するため、素子はより大きな変位を有することができる。
【００５５】
この構成の圧電素子１００’は、第一実施形態の圧電素子１００から、ドライエッチング法により基板４および絶縁膜６を除去することにより得ることができる。素子は、その厚さが１０μｍ以下であれば、第一電極膜８の下面または応力制御膜１４の上面に絶縁膜６等の膜を有してもよい。
【００５６】
（第４実施形態）
図６を参照して、第４実施形態に係る圧電素子１００’について説明する。本実施形態の圧電素子１０１’は、圧電素子１０１’が、基板４および絶縁膜６を備えずに構築される点で、第２実施形態の圧電素子１０１と異なる。この構成により、応力制御膜１４の上面の全部と、応力制御膜１６の下面の全部が外部に露出している。圧電素子１０１’においては、基板４による膨張および圧縮に対する拘束がないため、圧電膜１０がはるかにより大きな圧縮応力を有することが容易である。これにより、抗電界増加の効果が高まる。基板４の重さの分だけ素子が軽量化するため、素子はより大きな変位を有することができる。
【００５７】
この構成の圧電素子１０１’は、第二実施形態の圧電素子１０１から、ドライエッチング法により基板４および絶縁膜６を除去することにより得ることができる。また、それは、第１の実施形態の圧電素子１００の応力制御膜１４を第二支持基板に接着し、その後、基板４および酸化膜６をドライエッチングにより除去し、その後、露出した第一電極膜８上に応力制御膜１６を形成し、その後、第二支持基板を除去することによっても得ることができる。素子は、その厚さが１０μｍ以下であれば、応力制御膜１６の下面および／または応力制御膜１４の上面に絶縁膜６等の膜を有してもよい。
【００５８】
以上は本発明の圧電素子の好ましい諸実施形態を詳述したが、本発明は上記実施形態にけっして限定されるものではないことに留意されたい。
【００５９】
例えば、本発明の圧電素子は、ジャイロセンサ、ショックセンサおよびマイクなどの圧電効果を利用した圧電素子、あるいはアクチュエータ、インクジェットヘッド、スピーカー、ブザーおよびレゾネータなどの逆圧電効果を利用した圧電素子に好適に適用されるが、それは、逆圧電効果を利用した圧電素子に特に好適に適用される。
【００６０】
（圧電アクチュエータとしてのヘッドアセンブリ）
図７は、圧電素子１０１’を用いたヘッドアセンブリの構成図である。図に示すように、ヘッドアセンブリ６５は、主なる構成要素として、ベースプレート２９、ロードビーム２１、フレクシャ２７、駆動素子である第１および第２の圧電素子１０１’、およびヘッド素子２９ａを有するスライダ２９を含む。
【００６１】
そして、ロードビーム２１は、ベースプレート２９に、例えばビーム溶接または同様のものを用いることによって固着されている基端部２１ｂと、基端部２１ｂから先細り状に延在された第１および第２の板バネ部２１ｃおよび２１ｄと、第１および第２の板バネ部２１ｃおよび２１ｄの間に形成された開口部２１ｅと、第１および第２の板バネ部２１ｃおよび２１ｄから直線的かつ先細り状に延在されたビーム主部２１ｆと、を含む。
【００６２】
第１および第２の圧電素子１０１’は、それらの間の所定の間隔をもってフレクシャ２７の一部である配線用フレキシブル基板２５上に配置されている。スライダ２９はフレクシャ２７の先端部に固定されており、第１および第２の圧電素子１０１’の伸縮に応じて回転される。圧電素子の第１および第２の電極膜はそれぞれ外部電圧源と電気的に接続されている。フレクシャ２７の先端部が動くように圧電素子１０１’の第１の電極と第２の電極との間に電圧を供給することによってスライダ２９を動かすことができる。圧電素子１０１’は圧電素子１００、１００’または１０１と置き換えることができる。
【００６３】
（ハードディスクドライブ）
図８は、図７に示したヘッドアセンブリを搭載したハードディスクドライブの構成図である。ハードディスクドライブ７０は、筐体６７内に、記録媒体としてのハードディスク６１と、ハードディスク６１に磁気情報を記録および再生するヘッドスタックアセンブリ６２とを含んでいる。ハードディスク６１は、（図示されていない）モータによって回転させられる。
【００６４】
ヘッドスタックアセンブリ６２は、ボイスコイルモータ６３により支軸周りに回転自在に支持されたアクチュエータアーム６４と、このアクチュエータアーム６４に接続されたヘッドアセンブリ６５とによって構成される組立て体が、図の奥行き方向に複数個積層されるように構成される。ヘッドアセンブリ６５の先端部には、ハードディスク６１に対向するようにヘッドスライダ２９が取り付けられている（図７参照）。
【００６５】
ヘッドアセンブリ６５は、ヘッド素子２９ａ（図７参照）を２段階で移動させる形式を採用している。ヘッド素子２９ａの比較的大きな移動は、ボイスコイルモータ６３を用いることによってヘッドアセンブリ６５およびアクチュエータアーム６４を全体的に駆動することによって制御され、その微小な移動は、第１および／または第２の圧電素子１０１’を用いることによってヘッドスライダ２９を駆動することによって制御される。
【００６６】
（圧電アクチュエータとしてのインクジェットプリンタヘッド）
図９は、圧電素子１０１’を用いた圧電アクチュエータの他の例としてのインクジェットプリンタヘッドの構成図である。
【００６７】
圧電アクチュエータ８０は、基材８１上に絶縁膜７と圧電素子１０１’とを積層することによって構成されている。基材８１は、ノズル８４を有する圧力室８３を形成する。
【００６８】
所定の吐出信号が供給されず第一電極膜８と第二電極膜１２との間に電圧が印加されていない場合、圧電膜１０には変形は生じない。吐出信号が供給されていない圧電膜１０が設けられている圧力室８３内には、圧力変化が生じない。加えて、そのノズル８４からインク滴は吐出されない。
【００６９】
一方、所定の吐出信号が供給され、第一電極膜８と第二電極膜１２との間に一定電圧が印加された場合、圧電膜１０に変形が生じる。吐出信号が供給された圧電膜１０が設けられている圧力室８３内では絶縁膜７が大きくたわむ。このため、圧力室８３内の圧力が瞬間的に高まり、その後、ノズル８４からインク滴が吐出される。圧電素子１０１’は圧電素子１００、１００’または１０１と置き換えることができる。
【００７０】
（インクジェットプリンタ装置）
図１０は、図９に示したインクジェットプリンタヘッド８０を搭載したインクジェットプリンタ装置９０の構成図である。
【００７１】
インクジェットプリンタ装置９０は、主にインクジェットプリンタヘッド８０、本体９１、トレイ９２、ヘッド駆動機構９３を含んで構成されている。
【００７２】
インクジェットプリンタ装置９０は、イエロー、マゼンダ、シアン、ブラックの計４色のインクカートリッジＩｓ、Ｉｃ、ＩｍおよびＩｙを備えており、インクジェットプリンタヘッド８０を用いてフルカラー印刷を可能とするように構成されている。加えて、インクジェットプリンタ装置９０は、その内部に専用のコントローラボード９７または同様のものを含んでおり、インクジェットプリンタヘッド８０のインク吐出タイミングおよびヘッド駆動機構９３の走査を制御する。加えて、本体９１はその背面にトレイ９２を含むとともに、その内部にオートシートフィーダ（自動連続給紙機構）９６を含む。本体９１は、記録用紙９５を自動的に送り出し、その正面の排出口９４から記録用紙９５を排紙する。
【００７３】
（圧電センサとしてのジャイロセンサ）
図１１（ａ）は、圧電素子１０１’を用いた圧電センサの一例としてのジャイロセンサの構成図（平面図）であり、図１１（ｂ）は図１１（ａ）の線Ａ−Ａに沿って見た断面図である。
【００７４】
ジャイロセンサ３５は、基部３２と、基部３２の一面に接続される２つのアーム３３および３４を含む音叉振動子型の角速度検出素子である。ジャイロセンサ３５は、応力制御膜１６、第一電極膜８、圧電膜１０、第二電極膜１２および応力制御膜１４を有する圧電素子１０１’を音叉型振動子の形状に則して微細加工することによって得られる
【００７５】
一方のアーム３３の第一の主面は、駆動電極膜１２ａおよび１２ｂ、ならびに検出電極膜１２ｄを有する。同様に、他方のアーム３４の第一の主面は、駆動電極膜１２ａおよび１２ｂ、ならびに検出電極膜１２ｃを有する。電極膜１２ａ、１２ｂ、１２ｃおよび１２ｄの各々は、第二電極膜１２と応力制御膜１４を所定の電極形状にエッチングすることにより得られる。よって、ジャイロセンサ３５は、電極膜１２ａ、１２ｂ、１２ｃおよび１２ｄとそれぞれ同様の平面形状にパターニングされた応力制御膜１４ａ、１４ｂ、１４ｃおよび１４ｃを持つ。
【００７６】
加えて、基部３２、ならびにアーム３３および３４のそれぞれの第二の主面（第一の主面の裏側の主面）にべた状に形成されている第一電極膜８は、ジャイロセンサ３５のグランド電極として機能する。
【００７７】
ここで、それぞれのアーム３３および３４の長手方向をＺ方向とし、２つのアーム３３および３４の主面を含む平面をＸＺ平面とするＸＹＺ直交座標系を定義する。
【００７８】
駆動電極膜１ａおよび１ｂに駆動信号が供給されると、２つのアーム３３および３４は、面内振動モードで励振される。面内振動モードとは、２つのアーム３３および３４の主面に平行な向きに２つのアーム３３および３４が励振される振動モードのことを称する。例えば、一方のアーム３３が−Ｘ方向に速度Ｖ１で励振されているとき、他方のアーム３４は＋Ｘ方向に速度Ｖ２で励振される。
【００７９】
この状態でジャイロセンサ３５に回転軸としてのＺ軸周りに角速度ωの回転が加えられると、２つのアーム３３および３４のそれぞれに、速度方向に直交する向きにコリオリ力が作用され、２つのアーム３３および３４は面外振動モードで励振され始める。面外振動モードとは、２つのアーム３３および３４の主面に直交する向きに２つのアーム３３および３４が励振される振動モードのことを称する。例えば、一方のアーム３３に作用されるコリオリ力Ｆ１が−Ｙ方向であるとき、他方のアーム３４に作用されるコリオリ力Ｆ２は＋Ｙ方向である。
【００８０】
コリオリ力Ｆ１およびＦ２の大きさは、角速度ωに比例するため、コリオリ力Ｆ１およびＦ２によるアーム３３および３４の機械的な歪みを、圧電膜１０を用いることによって電気信号（検出信号）に変換し、電気信号を検出電極膜１２ｃおよび１２ｄから取り出す。すると、角速度ωを得ることができる。圧電素子１０１’は圧電素子１００、１００’または１０１と置き換えることができる。
【００８１】
（圧電センサとしての圧力センサ）
図１２は、上記の圧電素子１０１’を用いた圧電センサの第２の例としての圧力センサの構成図である。
【００８２】
圧力センサ４０は、圧電素子１０１’を支えるとともに、圧力を受けるための空洞４５を有する支持体４４を有する。圧力センサ４０の電極膜８と１２は電流増幅器４６と電圧測定素子４７に接続されている。ここで、支持体４４に外力がかかると圧電素子１０１’がたわみ、電圧測定素子４７内で電圧が検出される。圧電素子１０１’は圧電素子１００、１００’または１０１と置き換えることができる。
【００８３】
（圧電センサとしての脈波センサ）
図１３は、圧電素子１０１’を用いた圧電センサの第３の例としての脈波センサの構成図である。脈波センサ５０は、基板５１上に送信用圧電素子Ｔｒおよび受信用圧電素子Ｒｅを搭載した構成を有する。本例では、送信用圧電素子Ｔｒおよび受信用圧電素子Ｒｅとして圧電素子１０１’が用いられる。基板５１上には、電極５６および上面用電極５７が形成されている。電極膜１２と上面用電極５７とはそれぞれ配線５８を介して互いに電気的に接続されている。電極膜８と電極５６とはそれぞれ配線５９を介して互いに電気的に接続されている。
【００８４】
生体の脈を検出するには、まず、脈波センサ５０の基板の裏面（圧電素子が搭載されていない面）が生体に当接する。そして、脈が検出されると、送信用圧電素子Ｔｒの両電極膜８および１２に特定の駆動用電圧信号が出力される。送信用圧電素子Ｔｒは、両電極膜８および１２に入力された駆動用電圧信号に応じて励振されて超音波を発生し、該超音波を生体内に送信する。生体内に送信された超音波は血流により反射され、受信用圧電素子Ｒｅにより受信される。受信用圧電素子Ｔｒは、受信した超音波を電圧信号に変換して、両電極膜８および１２から電圧信号を出力する。圧電素子１０１’は圧電素子１００、１００’または１０１と置き換えることができる。
【００８５】
本発明の圧電アクチュエータ、ハードディスクドライブ、インクジェットプリンタ装置、および圧電センサは、改善された変形特性を有することができる。
【実施例】
【００８６】
以下、実施例および比較例に基づいて本発明をより具体的に説明するが、本発明は以下の実施例にけっして限定されるものではないことに留意されたい。
【００８７】
（実施例１）
以下の実施例の各々において、「基体」とは、各工程における被成膜体を意味する。各工程において、線膨張率の測定用に、ダミーの直径３インチのＳｉウエハ（以下、ダミー基板という）上にも個々に同じ膜を成膜した。
【００８８】
熱酸化膜（ＳｉＯ２）付きの直径３インチのＳｉウエハをＲＦスパッタリング装置の真空チャンバ内に設置し、その内部を真空に排気し、第一電極膜８としてＰｔ膜を成膜した。成膜時の基体の温度は４００℃であり、第一電極膜の厚さは２００ｎｍであった。
【００８９】
その後、基体をＲＦスパッタリング装置の別チャンバに移し、圧電膜１０として、（Ｋ、Ｎａ）ＮｂＯ３を成膜した。ここで用いたスパッタリングターゲットは、（Ｋ０．５Ｎａ０．５）ＮｂＯ３焼結体であった。成膜時の基体温度は５５０℃であり、圧電膜の厚さは２０００ｎｍであった。
【００９０】
その後、基体を再びＲＦスパッタリング装置の別チャンバに移し、その内部を真空に排気し、その後、第二電極膜１２としてＰｔ膜を成膜した。成膜時の基体の温度は２００℃であり、第二電極膜の厚さは２００ｎｍであった。
【００９１】
第二電極膜の成膜後、基体をＲＦスパッタリング装置の別チャンバに移し、その内部を真空に排気し、その後、第二応力制御膜１４としてＰｄ膜を成膜した。成膜時の基体の温度は２００℃であり、応力制御膜の厚さは１００ｎｍであった。
【００９２】
ここまでに成膜した、第一電極膜８、第二電極膜１２、および圧電膜１０の線膨張率を、個々の膜が形成されたダミー基板を用いて、レーザフラッシュ法により測定した。第一電極膜８および第二電極膜１２として用いたＰｔ膜の線膨張率は８．８×−６（１／Ｋ）、圧電膜１０として用いた（Ｋ、Ｎａ）ＮｂＯ３膜の線膨張率は８．０×１０−６（１／Ｋ）であった。第二応力制御膜１４に用いたＰｄの線膨張率は１１．８×１０−６（１／Ｋ）であった。第二応力制御膜１４の線膨張率は、第一電極膜８、第二電極膜１２および圧電膜１０のものより大きかった。
【００９３】
第二応力制御膜１４の形成後、フォトリソグラフィ、ドライエッチング、および、ウエットエッチングにより圧電膜１０を含む積層体をパターニングし、ウエハを切断して、１ｍｍ×２ｍｍの可動部分の寸法を有する圧電素子１００を得た。
【００９４】
下式から計算される値Ｐ（以下、応力制御パラメータＰという）も表３および６に示す。
応力制御パラメータＰ＝（第一応力制御膜１６の線膨張率×その膜厚＋第二応力制御膜１４の線膨張率×その膜厚）−（圧電膜１０の線膨張率×その膜厚＋第一電極膜８の線膨張率×その膜厚＋第二電極膜１２の線膨張率×その膜厚）
【００９５】
（比較例１）
素子は第二応力制御膜１４を有せずに構築されたこと以外は、実施例１と同様にして、比較例１の圧電素子を得た。
【００９６】
（実施例２〜７）
素子は、表１〜３に示す基板４、絶縁膜６、第一電極膜８、圧電膜１０、第二電極膜１２、および第二応力制御膜１４を用いて作製されたこと以外は、実施例１と同様にして、実施例２〜７の圧電素子を得た。
【００９７】
（実施例８）
熱酸化膜（ＳｉＯ２）付きの直径３インチのＳｉウエハをＲＦスパッタリング装置の真空チャンバ内に設置し、その内部を真空に排気し、第一応力制御膜１６としてＰｄ膜を成膜した。成膜時の基体の温度は４００℃であり、下部応力制御膜の厚さは２００ｎｍであった。
【００９８】
第一応力制御膜１６の形成後、第一電極膜８としてＰｔ膜を成膜した。成膜時の基体の温度は４００℃であり、下部応力制御膜の厚さは２００ｎｍであった。上記の事項以外は実施例１と同様にして、実施例８の圧電素子を得た。
【００９９】
（実施例９）
実施例１と同じ方法により、シリコンウエハ４上に、第二応力制御膜１４までの膜を有する積層体を形成した（以下、これを成膜基板という）。その後、成膜基板の第二応力制御膜１４を、エポキシ樹脂の接着膜を介し、シリコンウエハ上に熱酸化膜を備えた別の基板（以下、サポート基板という）に貼り合わせた。
【０１００】
貼り合せ後、成膜基板のシリコンウエハ４および熱酸化膜６をドライエッチングにより除去し、第一電極膜８を露出させた。
【０１０１】
その後、基体をＲＦスパッタリング装置に移し、第一応力制御膜１６としてＰｄ膜を形成した。基体の温度は２００℃であり、下部応力制御膜の厚さは２００ｎｍであった。
【０１０２】
第一応力制御膜１６の形成後、フォトリソグラフィ、ドライエッチング、およびウエットエッチングにより積層体をパターニングした。
【０１０３】
パターニング後、サポート基板および接着膜をドライエッチングにより除去し実施例９の圧電素子を得た。
【０１０４】
（比較例２）
２つの応力制御膜を設けなかったこと以外は、実施例９と同様にして、比較例２の圧電素子を得た。
【０１０５】
（実施例１０）
第一応力制御膜１６および第二応力制御膜１４を、以下に説明するように形成する以外は、実施例９と同様にして、実施例１０の圧電素子を得た。具体的には、熱硬化性ポリウレタン樹脂をスピンコート法により電極膜のそれぞれの上に塗布した。塗布後、熱硬化性ポリウレタン樹脂膜を１２０℃３０分間の条件でプリベークし、その後、２５０℃６０分間の条件で熱硬化させ、それにより、硬化したポリウレタン樹脂の膜を得た。
【０１０６】
（実施例１１〜１７）
第二応力制御膜１４および第一応力制御膜１６は、表１〜３に示す材料を用いて作られたこと以外は、実施例１０と同様にして、実施例１１〜１７の圧電素子を得た。
【０１０７】
（実施例１８）
ここで用いた圧電膜１０はＰｂ（Ｚｒ、Ｔｉ）Ｏ３であった。Ｐｂ（Ｚｒ、Ｔｉ）Ｏ３はＲＦスパッタリング法により成膜した。成膜時の基体の温度は５５０℃であった。
【０１０８】
第二応力制御膜１４および第一応力制御膜１６にＮｂ２Ｏ５を用いた。Ｎｂ２Ｏ５はＲＦスパッタリング法により成膜した。成膜時の基体の温度は２００℃であった。上記の事項以外は実施例９と同様にして、実施例１８の圧電素子を得た。
【０１０９】
（実施例１９〜２５）
圧電膜１０、第二応力制御膜１４、および第一応力制御膜１６は、表１〜６に示す材料を用いて作られたこと以外は、実施例１８と同様にして、実施例１９〜２５の圧電素子を得た。
【０１１０】
（実施例２６）
圧電膜は、表４〜６に示す材料を用いて作られたこと以外は、実施例１０と同様にして、実施例２６の圧電素子を得た。
【０１１１】
（実施例２７〜３１）
サポート基板の除去後、表４〜６に示す温度で６０分間大気中において熱処理を行ったこと以外は、実施例２２と同様にして、実施例２７〜３１の圧電素子を得た。
【０１１２】
（実施例３２）
サポート基板の除去後、表４〜６に示す温度で６０分間大気中において熱処理を行ったこと以外は、実施例１７と同様にして、実施例３２の圧電素子を得た。
【０１１３】
（実施例３３〜４３）
応力制御膜の材料、膜厚、熱処理温度を、表４〜６に示した条件に変更したこと以外は実施例３２と同様にして、実施例３３〜４３の圧電素子を得た。
【０１１４】
表１〜６は、各実施例および比較例における基板４、絶縁膜６、第一応力制御膜１６、第一電極膜８、圧電膜１０、第二電極膜１２、および第二応力制御膜１４に用いた材料、それぞれの材料の線膨張率、およびそれぞれの膜の膜厚を示す。
【表１】
2015530728.tif 000003
【表２】
2015530728.tif 000004
【表３】
2015530728.tif 000005
【表４】
2015530728.tif 000006
【表５】
2015530728.tif 000007
【表６】
2015530728.tif 000008
【０１１５】
（抗電界および変位量の評価）
実施例１〜４３、ならびに比較例１および２のそれぞれの圧電素子の圧電特性を強誘電体評価システムＴＦ−１０００（ａｉｘＡＣＣＴ社から入手可能）を用いて評価した。それぞれの圧電素子に電圧を印加した際の変位量を、レーザドップラー振動計（グラフテック社から入手可能）を用いて測定した。
第一電極膜を正電極、第二電極膜を負電極に接続し、周波数１ｋＨｚ、±６０Ｖの三角波を印加することによってＰ−Ｅヒステリシス曲線を測定し、これらから抗電界ＥｃおよびＶｃの値を得た。その結果を以下の表７および８に示す。同様に第一電極膜を正電極、第二電極膜を負電極に接続し、周波数１ｋＨｚの正弦波（±８Ｖまたは±１１Ｖ）の電圧を印加することによって変位量の値を測定した。その結果を表７および８に示す。
【表７】
2015530728.tif 000009
【表８】
2015530728.tif 000010
【０１１６】
線膨張率が電極膜および圧電膜のものより大きい応力制御膜または膜群を備える実施例１〜４３の圧電素子の抗電界Ｅｃ＋、Ｖｃ＋および抗電界Ｅｃ−、Ｖｃ−は、応力制御膜を備えない比較例１および２の抗電界Ｅｃ＋、Ｖｃ＋および抗電界Ｅｃ−、Ｖｃ−より大きいことが確認された。
【図１】
2015530728.tif 000011
【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】
2015530728.tif 000022
【図１３】
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【国際調査報告】
2015530728.tif 000024
2015530728.tif 000025
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