【手続補正書】
【提出日】平成22年3月12日(2010.3.12)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
基板上に、第一の電極、圧電体膜及び第二の電極を少なくとも有する圧電体素子であって、
前記圧電体膜中に層状の境界面がなく、前記圧電体膜を構成する結晶相が、正方晶、菱面体晶、擬似立方晶、斜方晶及び単斜晶の内、少なくとも二つの結晶相を有し、かつ前記圧電体膜が、組成の変動が±２％の範囲内である部分に、異なる結晶相の各々の割合が膜厚方向に徐々に変化している部分を有することを特徴とする圧電体素子。
【請求項２】
前記圧電体膜に正方晶が少なくとも含まれ、前記圧電体膜の膜厚方向における一方の面側では、正方晶体積割合が相対的に少なく、他方の面側では正方晶体積割合が相対的に多い請求項１に記載の圧電体素子。
【請求項３】
前記圧電体膜の結晶配向が｛１００｝である請求項１または２に記載の圧電体素子。
【請求項４】
前記圧電体膜が、チタン酸ジルコン酸鉛系材料及びリラクサ系材料の少なくとも１種を含む請求項１乃至３のいずれかに記載の圧電体素子。
【請求項５】
前記圧電体膜の膜厚が１．０μｍ以上、１５μｍ以下である請求項１乃至４のいずれかに記載の圧電体素子。
【請求項６】
液体を吐出するための吐出口と、該吐出口に連通する液路と、該吐出口からの液体吐出のためのエネルギーを発生する吐出エネルギー発生素子と、を有する液体吐出ヘッドにおいて、
前記吐出エネルギー発生素子として、請求項１乃至５のいずれかに記載の圧電体素子を有することを特徴とする液体吐出ヘッド。
【請求項７】
基板上に、第一の電極、強誘電体膜及び第二の電極を少なくとも有する光学素子であって、
前記強誘電体膜中に層状の境界面がなく、前記強誘電体膜を構成する結晶相が、正方晶、菱面体晶、擬似立方晶、斜方晶及び単斜晶の内、少なくとも二つの結晶相を有し、かつ、前記強誘電体膜が、組成の変動が±２％の範囲内である部分に、異なる結晶相の各々の割合が膜厚方向に徐々に変化している部分を有することを特徴とする光学素子。
【請求項８】
前記強誘電体膜に正方晶が少なくとも含まれ、前記強誘電体膜の膜厚方向における一方の面側では、正方晶体積割合が相対的に少なく、他方の面側では正方晶体積割合が相対的に多い請求項７に記載の光学素子。
【請求項９】
前記強誘電体膜の結晶配向が｛１００｝である請求項７または８に記載の光学素子。
【請求項１０】
前記強誘電体膜が、チタン酸ジルコン酸鉛系材料及びリラクサ系材料の少なくとも１種を含む請求項７乃至９のいずれかに記載の光学素子。
【請求項１１】
前記強誘電体膜の膜厚が１．０μｍ以上、１５μｍ以下である請求項７乃至１０のいずれかに記載の光学素子。
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００８
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０００８】
本発明にかかる圧電体素子は、基板上に、第一の電極、圧電体膜及び第二の電極を少なくとも有する圧電体素子であって、
前記圧電体膜中に層状の境界面がなく、前記圧電体膜を構成する結晶相が、正方晶、菱面体晶、擬似立方晶、斜方晶及び単斜晶の内、少なくとも二つの結晶相を有し、かつ前記圧電体膜が、組成の変動が±２％の範囲内である部分に、異なる結晶相の各々の割合が膜厚方向に徐々に変化している部分を有することを特徴とする圧電体素子である。
【手続補正３】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１０
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１０】
上記目的を達成するための本発明の光学素子は、基板上に、第一の電極、強誘電体膜及び第二の電極を少なくとも有する光学素子であって、
前記強誘電体膜中に層状の境界面がなく、前記強誘電体膜を構成する結晶相が、正方晶、菱面体晶、擬似立方晶、斜方晶及び単斜晶の内、少なくとも二つの結晶相を有し、かつ前記強誘電体膜が、組成の変動が±２％の範囲内である部分に、異なる結晶相の各々の割合が膜厚方向に徐々に変化している部分を有することを特徴とする光学素子である。
【手続補正４】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１５
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１５】
ここで、「徐々に変化している」とは、膜厚方向の少なくともある部分において、特定の結晶相の割合が、漸次変化する事を意味する。漸次変化するとは、結晶相が変化している領域中の任意の膜厚方向において、特定の結晶相の割合が漸増あるいは漸減することを意味する。また、結晶相の割合が変化する領域において組成に実質的な変化はない。具体的には、組成の変化がある場合でもその組成変化は±２％以内の変動範囲内にある。この組成変化としては、２種以上の組成分から選択した１種以上の組成分の割合の変化として求めることができる。例えば、２種以上の金属元素を組成分として含む酸化物膜に関する後述する実施例１ではＺｒとＴｉの合計に対するＰｂの割合及びＴｉに対するＺｒの割合の変化について求めている。即ち、Ｂサイト元素に対するＡサイト元素比あるいは、Ｂサイト元素内での一方の元素の組成変動が±２％以内である事を意味する。
【手続補正５】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００４０
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００４０】
本発明に適用可能な液体吐出ヘッドを構成する圧電体素子１０の近傍を更に詳細に図３で説明する。図３は、図２の液体吐出ヘッドの幅方向での圧電体素子の断面図である。圧電体素子１０の断面形状は矩形で表示されているが、台形や逆台形でもよい。また、図中では第１の電極膜が下部電極膜１６、第２の電極膜が上部電極膜１８に相当するが、本発明に適用可能な圧電体素子１０を構成する第１の電極膜および第２の電極膜はそれぞれ下部電極膜１６、上部電極膜１８のどちらになっても良い。同様に、振動板１５は本発明に適用可能な圧電体素子１０を構成する基板であってもよい。これらの違いはデバイス化の製造方法によるものであり、どちらでも本発明の効果を得る事が出来る。また振動板１５と下部電極膜１６の間にバッファ−層１９が存在しても良い。
【手続補正６】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００４８
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００４８】
（実施例２）
４インチＳＯＩ（１００）基板上にバッファ層としてＹＳＺ（１００）、ＣｅＯ2（１００）、ＬａＮｉＯ3（１００）、ＳｒＲｕＯ3（１００）が順次積層された基板を用いた。ＳＯＩ基板としては、ＳＯＩ（１００）層が３．０μｍ厚、ボックス層のＳｉＯ2層が１．０μｍ厚の基板を用いた。ＳｒＲｕＯ3電極層上にＰＺＴをスパッタ法で成膜した。成膜には、ＰｂＺｒＯ3ターゲットとＰｂＴｉＯ3ターゲットの２種のターゲットを用い、Ｚｒ／Ｔｉ比が５２／４８となるように成膜した。６００℃の基板加熱下で成膜を行い、結晶相の混合割合を変化させるために０．４μｍ厚になった段階で、基板―ターゲット間距離を広げ、基板回転数を上昇させ成膜した。最終的に２．５μｍ厚のＰＺＴ膜を得た。この膜の組成を実施例１と同様に測定したところ、組成変化は、±１．５％以内の変動範囲に入っており、ほぼ一定であった。またラマン分光法により、結晶相の膜厚依存性を測定したところ、０．４μｍ厚から正方晶に起因するピーク強度が減少し、結晶相割合が傾斜変化していることが判った。変化した領域は、０．４μｍから２．５μｍ厚の領域であった。圧電膜を形成した後のＳＯＩ基板の反りは、少なく良好であった。ＳＯＩ基板のハンドル層をエッチング除去し、個別液室部、流路部を形成し、図３に相当する圧電体素子部を作成した。また、これと別途作成した、吐出口１１、および個別液室と吐出口を繋ぐ連通孔１２が形成された基板とを貼り合せ、図２に相当する液体吐出ヘッドを得た。ＳＯＩ基板の反りが少なく、接合状態は良好であり、膜剥がれ等の問題は発生しなかった。