(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
厚肉部に囲まれた薄肉部を有する基体と、
前記基体の上に形成された、圧電／電歪体膜と電極膜とを積層した積層体と、
を備え、
前記薄肉部及び前記積層体を屈曲振動させる圧電／電歪アクチュエータであって、
前記薄肉部が形成される平面領域を屈曲振動領域として、屈曲１次モードの腹を通る直線が屈曲振動領域を切る長さが最小となるときの当該直線の方向である屈曲振動領域の短手方向に沿って、前記圧電／電歪体膜の一部又は全部が、屈曲１次モードの腹よりも膜厚が厚くなる部分を屈曲１次モードの腹と節との間に持つ膜厚分布を有する、
圧電／電歪アクチュエータ。
【請求項２】
屈曲振動領域の短手方向に沿って、前記圧電／電歪体膜の一部又は全部が、屈曲１次モードの腹と前記圧電／電歪体膜を挟んで前記電極膜が対向する作動領域の縁部との中間点よりも作動領域の縁部寄りにおいて膜厚が最大となる膜厚分布を有する、
請求項１に記載の圧電／電歪アクチュエータ。
【請求項３】
屈曲振動領域の短手方向に沿って、前記圧電／電歪体膜の一部又は全部が、前記圧電／電歪体膜を挟んで前記電極膜が対向する作動領域の縁部において膜厚が最大となる膜厚分布を有する、
請求項１に記載の圧電／電歪アクチュエータ。
【請求項４】
屈曲振動領域の短手方向に沿って、前記圧電／電歪体膜の一部又は全部が、膜厚の最小値に対する最大値の比が１．０１以上３．０以下である膜厚分布を有する、
請求項１ないし請求項３のいずれかに記載の圧電／電歪アクチュエータ。
【請求項５】
厚肉部に囲まれた薄肉部を有する基体と、
前記基体の上に形成された、圧電／電歪体膜と電極膜とを積層した積層体と、
を備え、
前記薄肉部及び前記積層体を屈曲振動させる圧電／電歪アクチュエータであって、
前記薄肉部が形成される平面領域を屈曲振動領域として、屈曲１次モードの腹を通る直線が屈曲振動領域を切る長さが最小となるときの当該直線の方向である屈曲振動領域の短手方向に沿って、前記圧電／電歪体膜の一部又は全部が、屈曲１次モードの腹よりも膜厚が厚くなる部分を屈曲１次モードの腹と前記圧電／電歪体膜を挟んで前記電極膜が対向する作動領域の縁部との間に持つ膜厚分布を有する、
圧電／電歪アクチュエータ。
【請求項６】
厚肉部に囲まれた薄肉部を有する基体と、
前記基体の上に形成された、圧電／電歪体膜と電極膜とを積層した積層体と、
を備え、
前記薄肉部及び前記積層体を屈曲振動させる圧電／電歪アクチュエータの製造方法であって、
(a) 圧電／電歪体ペーストを印刷する工程と、
(b) 前記薄肉部が形成される平面領域を屈曲振動領域として、前記工程(a)により得られた圧電／電歪体ペーストの膜を焼成し、屈曲１次モードの腹を通る直線が屈曲振動領域を切る長さが最小となるときの当該直線の方向である屈曲振動領域の短手方向に沿って、屈曲１次モードの腹よりも膜厚が厚くなる部分を屈曲１次モードの腹と節との間に持つ膜厚分布を有する前記圧電／電歪体膜を得る工程と、
を備え、
前記工程(a)において、前記圧電／電歪体膜の膜厚が屈曲１次モードの腹よりも厚くなる部分と印刷時に対向する部分が開口部となっている印刷版を使用する圧電／電歪アクチュエータの製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、圧電／電歪アクチュエータ及び圧電／電歪アクチュエータの製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
圧電／電歪アクチュエータは、サブミクロンのオーダーで変位を精密に制御することができるという利点を有する。特に、圧電／電歪磁器組成物の焼結体を圧電／電歪体として用いた圧電／電歪アクチュエータは、変位を精密に制御することができる他にも、電気機械変換効率が高く、発生力が大きく、応答速度が速く、耐久性が高く、消費電力が少ない
という利点も有し、これらの利点を生かして、インクジェットプリンタのヘッド、ディーゼルエンジンのインジェクタ、油圧サーボ弁、ＶＴＲのヘッド、圧電セラミックディスプレイの画素等に採用されている。
【０００３】
このような従来の圧電／電歪アクチュエータの一例について、図３０を参照しながら説明する。図３０は、インクジェットプリンタのヘッドにアクチュエータとして採用されている従来の圧電／電歪素子８の模式図であり、圧電／電歪素子８の断面図となっている。
【０００４】
図３０に示すように、圧電／電歪素子８は、基体８０２の薄肉部８０４の上に、下層電極膜８１２、下層圧電／電歪体膜８１６、内層電極膜８１８、上層圧電／電歪体膜８２０及び上層電極膜８１４をこの順序で積層した構造を有している。圧電／電歪素子８では、外層電極膜（下層電極膜８１２及び上層電極膜８１４）８１０と内層電極膜８１８との間に駆動信号を印加することにより、薄肉部８０４並びに下層電極膜８１２、下層圧電／電歪体膜８１６、内層電極膜８１８、上層圧電／電歪体膜８２０及び上層電極膜８１４の積層体８０８を屈曲振動させることができる。
【０００５】
特許文献１は、従来の圧電／電歪素子に関する先行技術文献である。特許文献１は、圧電／電歪体膜の膜厚が均一な圧電／電歪素子（図９参照）や圧電／電歪体膜の膜厚が中央部から縁部に向かって連続的に薄くなる圧電／電歪素子（図１０参照）を開示している。
【０００６】
【特許文献１】特開２００６−２０２９９０号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
ただ、従来の圧電／電歪素子では、変位量が不足する場合があるとともに、変位量を増やすために圧電／電歪体膜の膜厚を全体的に薄くすると、高湿度下では圧電／電歪体膜を挟んで電極膜が対向する作動領域の縁部において絶縁破壊が起こりやすくなるという問題があった。
【０００８】
本発明は、この問題を解決するためになされたもので、圧電／電歪アクチュエータにおいて、変位量を増加させることを目的とし、さらには、高湿度下での少なくとも作動領域の縁部、望ましくは作動領域の全体における絶縁破壊を防ぎつつ変位量を増加させることを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
上記課題を解決するため、請求項１の発明は、厚肉部に囲まれた薄肉部を有する基体と、前記基体の上に形成された、圧電／電歪体膜と電極膜とを積層した積層体と、を備え、前記薄肉部及び前記積層体を屈曲振動させる圧電／電歪アクチュエータであって、前記薄肉部が形成される平面領域を屈曲振動領域として、屈曲１次モードの腹を通る直線が屈曲振動領域を切る長さが最小となるときの当該直線の方向である屈曲振動領域の短手方向に沿って、前記圧電／電歪体膜の一部又は全部が、屈曲１次モードの腹よりも膜厚が厚くなる部分を屈曲１次モードの腹と節との間に持つ膜厚分布を有する、圧電／電歪アクチュエータである。
【００１０】
請求項２の発明は、屈曲振動領域の短手方向に沿って、前記圧電／電歪体膜の一部又は全部が、屈曲１次モードの腹と前記圧電／電歪体膜を挟んで前記電極膜が対向する作動領域の縁部との中間点よりも作動領域の縁部寄りにおいて膜厚が最大となる膜厚分布を有する、請求項１に記載の圧電／電歪アクチュエータである。
【００１１】
請求項３の発明は、屈曲振動領域の短手方向に沿って、前記圧電／電歪体膜の一部又は全部が、前記圧電／電歪体膜を挟んで前記電極膜が対向する作動領域の縁部において膜厚が最大となる膜厚分布を有する、請求項１に記載の圧電／電歪アクチュエータである。
【００１２】
請求項４の発明は、屈曲振動領域の短手方向に沿って、前記圧電／電歪体膜の一部又は全部が、膜厚の最小値に対する最大値の比が１．０１以上３．０以下である膜厚分布を有する、請求項１ないし請求項３のいずれかに記載の圧電／電歪アクチュエータである。
【００１３】
請求項５の発明は、厚肉部に囲まれた薄肉部を有する基体と、前記基体の上に形成された、圧電／電歪体膜と電極膜とを積層した積層体と、を備え、前記薄肉部及び前記積層体を屈曲振動させる圧電／電歪アクチュエータであって、前記薄肉部が形成される平面領域を屈曲振動領域として、屈曲１次モードの腹を通る直線が屈曲振動領域を切る長さが最小となるときの当該直線の方向である屈曲振動領域の短手方向に沿って、前記圧電／電歪体膜の一部又は全部が、屈曲１次モードの腹よりも膜厚が厚くなる部分を屈曲１次モードの腹と前記圧電／電歪体膜を挟んで前記電極膜が対向する作動領域の縁部との間に持つ膜厚分布を有する、圧電／電歪アクチュエータである。
【００１４】
請求項６の発明は、厚肉部に囲まれた薄肉部を有する基体と、前記基体の上に形成された、圧電／電歪体膜と電極膜とを積層した積層体と、を備え、前記薄肉部及び前記積層体を屈曲振動させる圧電／電歪アクチュエータの製造方法であって、(a) 圧電／電歪体ペーストを印刷する工程と、(b) 前記薄肉部が形成される平面領域を屈曲振動領域として、前記工程(a)により得られた圧電／電歪体ペーストの膜を焼成し、屈曲１次モードの腹を通る直線が屈曲振動領域を切る長さが最小となるときの当該直線の方向である屈曲振動領域の短手方向に沿って、屈曲１次モードの腹よりも膜厚が厚くなる部分を屈曲１次モードの腹と節との間に持つ膜厚分布を有する前記圧電／電歪体膜を得る工程と、を備え、前記工程(a)において、前記圧電／電歪体膜の膜厚が屈曲１次モードの腹よりも厚くなる部分と印刷時に対向する部分が開口部となっている印刷版を使用する圧電／電歪アクチュエータの製造方法である。
【発明の効果】
【００１５】
本発明によれば、高湿度下での作動領域の縁部における絶縁破壊を防ぎつつ変位量を増加させることができる。
【００１６】
請求項２又は請求項３の発明によれば、高湿度下での絶縁破壊をより効果的に防ぎつつ変位量を効果的に増加させることができる。
【００１７】
請求項４の発明によれば、高湿度下での圧電／電歪体膜の全体における絶縁破壊を防ぎつつ変位量を増加させることができる。
【００１８】
請求項６の発明によれば、圧電／電歪体膜を容易に形成することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１９】
＜圧電／電歪素子の全体構造＞
図１及び図２は、本発明の望ましい実施形態に係る圧電／電歪素子１の主要部の模式図であり、図１は、圧電／電歪素子１の平面図、図２は、図１のA-Aの切断線における圧電／電歪素子１の断面図となっている。図１及び図２には、説明の便宜上、後述する屈曲振動領域１８２の短手方向をＸ軸方向、長手方向をＹ軸方向とするＸＹＺ直交座標系が定義されている。
【００２０】
図１及び図２に示す圧電／電歪素子１は、インクジェットプリンタのヘッドに採用されるアクチュエータである。ただし、このことは、インクジェットプリンタのヘッドに採用されるアクチュエータ以外の圧電／電歪素子に本発明を適用することを妨げるものではない。例えば、各種のアクチュエータやセンサに本発明を適用することができる。
【００２１】
図２に示すように、圧電／電歪素子１は、基体１０２の薄肉部１０４の上に、下層電極膜１１２、下層圧電／電歪体膜１１６、内層電極膜１１８、上層圧電／電歪体膜１２０及び上層電極膜１１４をこの順序で積層した２層構造を有している。
【００２２】
なお、図２は、基体１０２の上に形成された、下層電極膜１１２、下層圧電／電歪体膜１１６、内層電極膜１１８、上層圧電／電歪体膜１２０及び上層電極膜１１４を積層した積層体１０８が１層の内層電極膜１１８を含む場合を示しているが、積層体１０８が２層以上の内層電極膜１１８を含む場合や積層体１０８が内層電極膜１１８を含まない場合にも本発明を適用することは可能である。また、図２は、基体１０２の上に積層体１０８を直接的に形成する場合を示しているが、不活性層を介して基体１０２の上に積層体１０８を間接的に形成してもよい。さらに、複数の圧電／電歪素子１を一定間隔をおいて規則的に配列し、一体化して用いることもできる。
【００２３】
＜屈曲振動領域＞
圧電／電歪素子１では、外層電極膜（下層電極膜１１２及び上層電極膜１１４）１１０と内層電極膜１１８との間に駆動信号を印加することにより、薄肉部１０４及び積層体１０８を屈曲振動させることができる。以下では、この屈曲振動が励振される領域を「屈曲振動領域」という。図１には、屈曲振動領域１８２が左下がりの破線ハッチングによって
示されている。
【００２４】
圧電／電歪素子１では、薄肉部１０４の平面形状すなわち屈曲振動領域１８２の平面形状は矩形となっている。この場合、図３の平面図に示すように、屈曲振動領域１８２の縁部１８４が屈曲１次モードの節となり、屈曲振動領域１８２の中心１８６から長手方向両側に伸びる線分１８８が屈曲１次モードの腹となる。もちろん、屈曲振動領域１８２の平面形状は矩形に限られるわけではなく、図４の平面図に示す楕円形であってもよいし、図５の平面図に示す六角形であってもよい。屈曲振動領域１８２の平面形状が図４に示す楕円形や図５に示す六角形である場合も、屈曲振動領域１８２の縁部１８４が屈曲１次モードの節となり、屈曲振動領域１８２の中心１８６から長手方向両側に伸びる線分１８８が屈曲１次モードの腹となる。ただし、屈曲振動領域１８２の平面形状がより複雑なものとなった場合は、必ずしも「線分」が屈曲１次モードの腹となるとは限らないが、屈曲振動領域１８２の中央部の近傍が屈曲１次モードの腹となる点は同様である。図３〜図５にも、屈曲振動領域１８２の短手方向をＸ軸方向、長手方向をＹ軸方向とするＸＹＺ直交座標系が定義されている。
【００２５】
本発明は、細長の２次元形状を有する屈曲振動領域１８２の短手方向の長さが１０００μｍ以下である場合に好適に適用でき、５００μｍ以下である場合にさらに好適に適用でき、３００μｍ以下である場合に特に好適に適用できる。これは、屈曲振動領域１８２の短手方向の長さが長くなると、厚肉部１０６に直接拘束されている薄肉部１０４は変形しやすくなるのに対して、厚肉部１０６に直接拘束されていない積層体１０８の変形しやすさは大きく変化しないので、屈曲振動する薄肉部１０４及び積層体１０８の全体としての変形しやすさに占める積層体１０８の寄与が小さくなり、後述する圧電／電歪体膜１１６，１２０の膜厚分布を採用する意義が小さくなる傾向にあるからである。ただし、このことは、屈曲振動領域１８２の短手方向の長さがこれらより長くなる場合に本発明を全く適用できなくなることを意味しない。また、屈曲振動領域１８２の短手方向の長さは、３０μｍ以上であることが望ましい。
【００２６】
屈曲振動領域１８２の「短手方向」とは、屈曲振動領域１８２の平面形状が図３に示す矩形である場合は、当該矩形の短辺方向であり、屈曲振動領域１８２の平面形状が図４に示す楕円形である場合は、当該楕円形の短軸方向であるが、一般的には、図３に示すように、屈曲１次モードの腹の上の点１９０を通る直線１９２が屈曲振動領域１８２を切る長さＬが最小となるときの直線１９２の方向である。もちろん、屈曲振動領域１８２の平面形状が矩形である場合は、直線１９２は線分１８８と垂直をなす。
【００２７】
＜基体＞
基体１０２は、絶縁材料の焼結体である。絶縁材料しては、酸化カルシウム(CaO)、酸化マグネシウム(MgO)、酸化イットリウム(Y2O3)、酸化イッテルビウム(Yb2O3)及び酸化セリウム(Ce2O3)等の安定化剤を添加した酸化ジルコニウム(ZrO2)、すなわち、安定化酸化ジルコニウム又は部分安定化酸化ジルコニウムを採用することが望ましい。
【００２８】
基体１０２は、中央の薄肉部１０４を周縁の厚肉部１０６で囲んで支持したキャビティ構造を有している。キャビティ構造を採用し、板厚が薄い薄肉部１０４を板厚が厚い厚肉部１０６で支持するようにすれば、基体１０２の機械的強度を保ちつつ、薄肉部１０４の板厚を薄くすることができるので、薄肉部１０４の剛性を低下させることができ、圧電／電歪素子１の変位量を増加させることができる。薄肉部１０４の板厚は、１μｍ以上１５μｍ以下であることが望ましい。この範囲を下回ると薄肉部１０４が損傷しやすくなるからである。また、この範囲を上回ると圧電／電歪素子１の変位量が減少する傾向にあるからである。
【００２９】
＜圧電／電歪体膜＞
圧電／電歪体膜１１６，１２０は、圧電／電歪材料の焼結体である。当該圧電／電歪材料としては、鉛(Pb)系ペロブスカイト化合物を採用することが望ましい。中でも、チタン酸鉛(PbTiO3)とジルコン酸鉛(PbZrO3)との２元系若しくはチタン酸鉛とジルコン酸鉛と第３成分との３元系又はこれらの２元系若しくは３元系に金属酸化物を添加した鉛系ペロブスカイト化合物を採用することが望ましく、チタン酸鉛とジルコン酸鉛とマグネシウム酸ニオブ酸鉛(Pb(Mg1/3Nb2/3)O3)との三元系に酸化ニッケル(NiO)を添加した鉛系ペロブスカイト化合物を採用することが特に望ましい。圧電／電歪体膜１１６，１２０は、望ましくは、スクリーン印刷法で成膜を行った後に焼成を行うことにより形成する。もちろん、スクリーン印刷法に代えて、ゾルゲル法等の成膜法を採用してもよい。
【００３０】
圧電／電歪体膜１１６，１２０の焼成温度は、１２００℃以上１３００℃以下であることが望ましい。焼成温度が１２００℃より低くなると、圧電／電歪体膜１１６，１２０が緻密化しない傾向があり、１３００℃以上となると、圧電／電歪体膜１１６，１２０の分解が起こりやすくなるからである。
【００３１】
圧電／電歪体膜１１６，１２０の焼成にあたっては、圧電／電歪体膜１１６，１２０の分解を抑制するため、材質が酸化マグネシウム（ＭｇＯ）や酸化アルミニウム（Ａｌ2Ｏ3）の鞘の中で焼成を行うことが望ましく、圧電／電歪体膜１１６，１２０と同じ組成を有する粉末を雰囲気調整剤として鞘の中に収容した状態で焼成を行うことがさらに望ましい。
【００３２】
圧電／電歪体膜１１６，１２０の膜厚の平均は、２μｍ以上１５μｍ以下であることが望ましい。膜厚の平均がこの範囲を下回ると、圧電／電歪体膜１１６，１２０の絶縁性が低下する傾向にあり、膜厚の平均がこの範囲を上回ると、屈曲変位の変位量が低下する傾向にあるからである。
【００３３】
圧電／電歪体膜１１６，１２０は、屈曲振動領域１８２の短手方向に沿って、屈曲１次モードの腹となる屈曲振動領域１８２の中央部から屈曲１次モードの節となる屈曲振動領域１８２の縁部に向かって膜厚が連続的に厚くなってゆく膜厚分布を有している。このような膜厚分布を採用すれば、外層電極膜１１０や内層電極膜１１８の端部において圧電／電歪体膜１１６，１２０の膜厚が厚くなるので、絶縁破壊を防ぐことができるとともに、屈曲１次モードの腹において圧電／電歪体膜１１６，１２０の膜厚が薄くなり圧電／電歪体膜１１６，１２０の剛性が低下するので、圧電／電歪素子１の変位量を増加させることができる。外層電極膜１１０や内層電極膜１１８の端部において圧電／電歪体膜１１６，１２０の膜厚を厚くすることが絶縁破壊を防ぐのに有効であるのは、絶縁破壊の起こりやすさは、屈曲１次モードの腹から外層電極膜１１０や内層電極膜１１８の端部へ向かって増加する傾向にあるからである。
【００３４】
なお、このような効果を得るためには、屈曲振動領域１の短手方向に沿って圧電／電歪体膜１１６，１２０の膜厚分布を見た場合に、屈曲振動領域１８２の中央部よりも膜厚が厚くなる部分を屈曲振動領域１８２の中央部と縁部との間に持っていれば足りる。したがって、膜厚が「連続的に」厚くなってゆくことは必須ではなく、図６の模式図に示すように、屈曲振動領域２８２の中央部から屈曲振動領域２８２の縁部に向かって膜厚が「不連続的に」厚くなってゆくようにしてもよい。図６は、基体２０２の薄肉部２０４の上に、下層電極膜２１２、圧電／電歪体膜２１６及び上層電極膜２１４をこの順序で積層した１層構造を有する圧電／電歪素子２の断面図となっている。図６にも、屈曲振動領域２８２の短手方向をＸ軸方向、長手方向をＹ軸方向とするＸＹＺ直交座標系が定義されている。
【００３５】
絶縁破壊を効果的に回避するためには、屈曲１次モードの腹と圧電／電歪体膜１１６，１２０を挟んで外層電極膜１１０及び内層電極膜１１８が対向する作動領域１９４の縁部との中間点よりも作動領域１９４の縁部寄りにおいて圧電／電歪体膜１１６，１２０の膜厚が最大となるようにすることが望ましい。
【００３６】
また、絶縁破壊を特に効果的に回避するためには、圧電／電歪体膜１１６，１２０を挟んで外層電極膜１１０及び内層電極膜１１８が対向する作動領域１９４の端部において圧電／電歪体膜１１６，１２０の膜厚が最大となるようにすることが望ましい。
【００３７】
さらに、圧電／電歪体膜１１６，１２０の膜厚の最小値に対する最大値の比は１．０１以上３．０以下であることが望ましい。この範囲を下回ると、絶縁破壊を回避しつつ変位量を増加させることが困難になる傾向があり、この範囲を上回ると、屈曲振動領域１８２の中央部の膜厚が薄くなりすぎて屈曲振動領域１８２の中央部に電界が集中し絶縁破壊が起こりやすくなる傾向があるからである。
【００３８】
圧電／電歪素子１では、内部電極層１１８によって隔てられた複数の圧電／電歪体膜（下層圧電／電歪体膜１１６及び上層圧電／電歪体膜１２０）の全部が、屈曲振動領域１８２の短手方向に沿って、屈曲振動領域１８２の中央部から端部に向かって膜厚が連続的に厚くなってゆく膜厚分布を有している。ただし、図７の模式図に示すように、複数の圧電／電歪体膜（下層圧電／電歪体膜３１６及び上層圧電／電歪体膜３２０）の一部（図７では、上層圧電／電歪体膜３２０）のみが、屈曲振動領域３８２の短手方向に沿って、屈曲振動領域３８２の中央部から端部に向かって膜厚が連続的に厚くなってゆく膜厚分布を有しているようにしても、絶縁破壊を防ぎつつ変位量を増加させるという効果を得ることはできる。図７は、基体３０２の薄肉部３０４の上に、下層電極膜３１２、下層圧電／電歪体膜３１６、内層電極膜３１８、上層圧電／電歪体膜３２０及び上層電極膜３１４をこの順序で積層した２層構造を有する圧電／電歪素子３の断面図となっている。図７にも、屈曲振動領域３８２の短手方向をＸ軸方向、長手方向をＹ軸方向とするＸＹＺ直交座標系が
定義されている。なお、複数の圧電／電歪体膜の一部のみが上述の膜厚分布を有するようにする場合、最上層の上層圧電／電歪体膜３２０が上述の膜厚分布を有するようにすることが望ましい。これは、最上層の上層圧電／電歪体膜３２０が最も湿度の影響を受けやすいからである。
【００３９】
加えて、圧電／電歪素子１では、作動領域１９４が屈曲振動領域１８２の内側に内包されているが、図８の断面図に示すように、作動領域４９４が屈曲振動領域４８２の外側にはみ出していてもよい。この場合においては、屈曲振動領域４８２の短手方向に沿って圧電／電歪体膜４１６，４２０の膜厚分布を見た場合に、屈曲振動領域４８２の中央部よりも膜厚が厚くなる部分を屈曲振動領域４８２の中央部と作動領域４９４の端部との間に持っていれば足りる。図８は、基体４０２の薄肉部４０４の上に、下層電極膜４１２、下層圧電／電歪体膜４１６、内層電極膜４１８、上層圧電／電歪体膜４２０及び上層電極膜４１４をこの順序で積層した２層構造を有する圧電／電歪素子４の断面図となっている。図８にも、屈曲振動領域４８２の短手方向をＸ軸方向、長手方向をＹ軸方向とするＸＹＺ直交座標系が定義されている。
【００４０】
＜内層電極膜＞
内層電極膜１１８は、白金又は白金を主成分とする合金の焼結体である。もちろん、同時焼成に耐えうるものであれば、内層電極膜１１８を他の導電材料で構成することも妨げられない。
【００４１】
内層電極膜１１８の膜厚は、０．５μｍ以上３．０μｍ以下であることが望ましい。この範囲を下回ると同時焼成時に内層電極膜１１８の断線が起こりやすくなる傾向にあるからである。また、この範囲を上回ると変位量が減少する傾向にあるからである。
【００４２】
内層電極膜１１８も、望ましくは、スクリーン印刷法で成膜を行った後に焼成を行うことにより形成する。もちろん、スクリーン印刷法以外の成膜法を採用してもよい。
【００４３】
＜外層電極膜＞
外層電極膜１１２は、望ましくは、酸化チタン(TiO2)を添加した白金(Pt)の焼結体である。もちろん、酸化チタンを添加した白金以外の導電材料を採用してもよい。
【００４４】
外層電極膜１１４は、望ましくは、金(Au)の焼結体である。もちろん、金以外の導電材料を採用してもよい。
【００４５】
外層電極膜１１２，１１４も、望ましくは、スクリーン印刷法で成膜を行った後に焼成を行うことにより形成する。もちろん、スクリーン印刷法以外の成膜法を採用してもよい
。
【００４６】
＜スクリーン印刷法による圧電／電歪体膜の形成＞
先述の膜厚分布を有する圧電／電歪体膜１１６，１２０を平坦な被成膜面にスクリーン印刷法により成膜するためには、スクリーン印刷を複数回繰り返せばよい。例えば、非中央部が乳剤で塞がれ中央部が開口部となっている第１のスクリーンマスクを用いて、ペースト状にした圧電／電歪体を中央部にスクリーン印刷した後、図９の断面図に示すような、中央部５１が乳剤５０１で塞がれ非中央部５２が開口部となっている第２のスクリーンマスク５を用いて、ペースト状にした圧電／電歪体を非中央部５２にスクリーン印刷すればよい。このようなスクリーン印刷によれば、第２のスクリーンマスク５の乳剤５０１が既にスクリーン印刷されている中央部５１の圧電／電歪体と接触するので、第２のスクリーンマスク５の印刷面は第１のスクリーンマスクの印刷面より高くなり、中央部５１よりも膜厚が厚い圧電／電歪体膜を非中央部５２に得ることができる。
【００４７】
ここで、スクリーン印刷に用いる圧電／電歪体のペーストの粘度を低くすれば、中央部と非中央部との段差がなめらかになり、先述の「連続的に厚くなってゆく」圧電／電歪体膜を得ることができ、粘度を高くすれば、先述の「不連続的に厚くなってゆく」圧電／電歪体膜を得ることができる。
【００４８】
また、図９の断面図に示すような、中央部５１を塞いでいる乳剤５０１がスクリーンメッシュ５０５から印刷面に向かって突出しているスクリーンマスク５に代えて、図１０の断面図に示すような、中央部６１を塞いでいる乳剤６０１がスクリーンメッシュ６０５から突出していないスクリーンマスク６を用いることもできる。図１０の断面図に示すスクリーンマスク６によれば、開口部となる非中央部６２から浸入した圧電／電歪体のペーストが乳剤６０１により塞がれた中央部６１に回り込むことが可能となり、形成される圧電／電歪膜の膜厚の連続性を確保しやすくなる。
【００４９】
なお、中央部のスクリーン印刷及び非中央部のスクリーン印刷をそれぞれ１回づつ行うのではなく、中央部のスクリーン印刷を２回以上繰り返してもよいし、非中央部のスクリーン印刷を２回以上繰り返してもよい。
【００５０】
この他、中央部のスクリーン印刷を行ってから非中央部のスクリーン印刷を行うのではなく、非中央部のスクリーン印刷を行ってから中央部のスクリーン印刷を行ってもよく、中央部のスクリーン印刷と非中央部のスクリーン印刷とを交互に行ってもよい。後者の場合、中央部のスクリーン印刷を２回以上行ってもよいし、非中央部のスクリーン印刷を２回以上行ってもよい。
【００５１】
また、中央部及び非中央部の２領域に分割してスクリーン印刷を行うのではなく、３領域以上に分割してスクリーン印刷を行うことも許される。
【００５２】
なお、スクリーンメッシュのないメタルマスクを用いてスクリーン印刷を行う場合、ウレタン樹脂等でできた硬度の低いスキージを用いれば、開口部となる中央部をえぐりとって、先述の膜厚分布を有する圧電／電歪体膜１１６，１２０を１回のスクリーン印刷で形成することができる。また、硬度の高いスキージを用いることで、表面が平坦な圧電／電歪体膜を形成することができるため、中央部が凸となっている被成膜面に先述の膜厚分布を有する圧電／電歪体膜１１６，１２０を同様に１回のスクリーン印刷で形成することができる。これらの場合において、乳剤を付加したメタルマスクを使用すれば、にじみ等の不具合を抑制することができ、先述の膜厚分布を有する圧電／電歪体膜１１６，１２０を安定して形成することができる。
【００５３】
この他、メタルマスクを用いてスクリーン印刷を行う場合も、スクリーンマスクを用いてスクリーン印刷を行う場合と同様に、非中央部が塞がれ中央部が開口部となっている第１のメタルマスクを用いて、ペースト状にした圧電／電歪体を中央部にスクリーン印刷した後、中央部が塞がれ非中央部が開口部となっている第２のメタルマスクを用いて、ペースト状にした圧電／電歪体を非中央部にスクリーン印刷することができる。
【００５４】
図１１〜図１５は、この第２のメタルマスクとして使用することができるメタルマスク７ａ〜７ｅの模式図である。図１１〜図１５は、メタルマスク７ａ〜７ｅの斜視図となっている。
【００５５】
メタルマスク７ａは、図１１に示すように、板厚が略均一な金属板７１ａに開口部７２ａを形成した構造を有している。開口部７２ａは、圧電／電歪体膜１１６，１２０の膜厚が屈曲１次モードの腹よりも厚くなる部分とスクリーン印刷時に対向する非中央部に形成されている。
【００５６】
メタルマスク７ｂは、図１２に示すように、非中央部よりも中央部の板厚が薄い金属板７１ｂに開口部７２ｂを形成した構造を有している。開口部７２ｂは、圧電／電歪体膜１１６，１２０の膜厚が屈曲１次モードの腹よりも厚くなる部分とスクリーン印刷時に対向する非中央部に形成されている。図１２の斜視図に示すメタルマスク７ｂによれば、開口部７２ｂとなる非中央部から浸入した圧電／電歪体のペーストが金属板７１ｂにより塞がれた中央部に回り込むことが可能となり、形成される圧電／電歪膜１１６，１２０の膜厚の連続性を確保しやすくなる。
【００５７】
また、金属板７１ｃ〜７１ｅの印刷面側に乳剤層７３ｃ〜７３ｅを付加したメタルマスク７ｃ〜７ｅを使用することも望ましい。
【００５８】
メタルマスク７ｃは、図１３に示すように、板厚が略均一な金属板７１ｃの印刷面側に乳剤層７３ｃを付加するとともに開口部７２ｃを形成した構造を有している。開口部７２ｃは、圧電／電歪体膜１１６，１２０の膜厚が屈曲１次モードの腹よりも厚くなる部分とスクリーン印刷時に対向する非中央部に形成されている。乳剤層７３ｃは、金属板７１ｃの印刷面側の開口部７２ｃを除く非開口部の全体に付加されている。
【００５９】
メタルマスク７ｄは、図１４に示すように、非中央部よりも中央部の板厚が薄い金属板７１ｄに乳剤層７３ｄを付加するとともに開口部７２ｄを形成した構造を有している。開口部７２ｄは、圧電／電歪体膜１１６，１２０の膜厚が屈曲１次モードの腹よりも厚くなる部分とスクリーン印刷時に対向する非中央部に形成されている。乳剤層７３ｄは、金属板７１ｄの印刷面側の開口部７２ｄを除く非開口部の全体に付加されている。
【００６０】
メタルマスク７ｅは、図１５に示すように、非中央部よりも中央部の板厚が薄い金属板７１ｅに乳剤層を付加するとともに開口部７２ｅを形成した構造を有している。開口部７２ｅは、圧電／電歪体膜１１６，１２０の膜厚が屈曲１次モードの腹よりも厚くなる部分とスクリーン印刷時に対向する非中央部に形成されている。乳剤層７３ｅは、金属板７１ｅの印刷面側の開口部７２ｅを除く非開口部の一部を占める中央部のみに付加されている。
【００６１】
このように金属板７１ｃ〜７１ｅよりも柔らかい乳剤層７３ｃ〜７３ｅを印刷面側に付加することにより、硬い金属板７１ｃ〜７１ｅが被成膜面と接触せず柔らかい乳剤層７３ｃ〜７３ｅが被成膜面に接触するようになるので、メタルマスク７ｃ〜７ｅと被成膜面との密着性を向上することができる。
【００６２】
これらのスクリーンマスク５，６やメタルマスク７ａ〜７ｅに代表される、圧電／電歪体膜１１６，１２０の膜厚が屈曲１次モードの腹よりも厚くなる部分とスクリーン印刷時に対向する部分が開口部となっている印刷版を使用することにより、圧電／電歪体膜１１６，１２０を容易に形成することができる。
【００６３】
＜不要な圧電／電歪体をエッチングにより除去することによる圧電／電歪体膜の形成＞
先述の膜厚分布を有する圧電／電歪体膜１１６，１２０をゾルゲル法により成膜するためには、中央部が凸となっている被成膜面に圧電／電歪体のゾルゲル溶液を塗布し、不要な圧電／電歪体をエッチングにより除去すればよい。
【００６４】
＜実験＞
以下では、圧電／電歪体膜１１６，１２０の膜厚分布を様々に変更しながら図１及び図２に示す圧電／電歪素子１を作製し、作製した圧電／電歪素子１を評価した結果について図１６のフローチャートを参照しながら説明する。
【００６５】
圧電／電歪素子１の作製にあたっては、まず、基体１０２を作製した（ステップＳ１０１）。基体１０２は、部分安定化酸化ジルコニウムのセラミックグリーンシートを積層したセラミックグリーン積層体を１４５０℃の温度で焼成することにより作製した。
【００６６】
続いて、基体１０２の薄肉部１０４の上に積層体１０８を形成した（ステップＳ１０２〜Ｓ１０９）。
【００６７】
積層体１０８の形成にあたっては、最初に、白金の粉末及び酸化チタンの粉末を含む下層電極ペーストを薄肉部１０４の上にスクリーン印刷法で塗布し（ステップＳ１０２）、形成された下層電極膜１１２を１３００℃で焼成した（ステップＳ１０３）。これにより、基体１０２と一体化された下層電極膜１１２の焼結体を得た。
【００６８】
続いて、仮焼された圧電／電歪材料の粉末を含む圧電／電歪体ペースト、白金の粉末を含む内層電極ペースト及び圧電／電歪体ペーストをスクリーン印刷法で順次塗布し（ステップＳ１０４〜Ｓ１０６）、形成された下層圧電／電歪体膜１１６、内層電極膜１１８、上層圧電／電歪体膜１２０を１２５０℃で同時焼成した（ステップＳ１０７）。これにより、基体１０２及び下層電極膜１１２と一体化された下層圧電／電歪体膜１１６、内層電極膜１１８及び上層圧電／電歪体膜１２０の焼結体を得た。圧電／電歪材料は、２０Ｐｂ（Ｍｇ0.87/3Ｎｉ0.13/3Ｎｂ2/3）Ｏ3−４３ＰｂＴｉＯ3−３７ＰｂＺｒＯ3を使用した。
【００６９】
さらに続いて、金粉末を含む上層電極ペーストをスクリーン印刷法で塗布し（ステップＳ１０８）、形成された上層電極膜１１４を８００℃で焼成した（ステップＳ１０９）。これにより、上層電極膜１１４の焼結体を得た。
【００７０】
積層体１０８の形成においては、下層電極膜１１２、下層圧電／電歪体膜１１６、内層電極膜１１８、上層圧電／電歪体膜１２０及び上層電極膜１１４の平面パターンは、下層電極膜１１２と上層電極膜１１４とが電気的に同電位となり、下層電極膜１１２と内層電極膜１１６とが下層圧電／電歪体膜１１６を挟んで対向し、内層電極膜１１８と上層電極膜１１４とが上層圧電／電歪体膜１２０を挟んで対向するものを採用した。また、下層電極膜１１２、内層電極膜１１８、上層電極膜１１４の焼成後の膜厚が、それぞれ、１．０〜２．０μｍ、１．０〜１．５μｍ、０．１〜０．４μｍとなり、幅（短手方向の長さ）が１４０μｍとなるように、下層電極ペースト、内層電極ペースト、上層電極ペーストの塗布時の膜厚及び幅を調整した。さらに、下層圧電／電歪体膜１１６、上層圧電／電歪体膜１２０の焼成後の膜厚の平均が、それぞれ、６．５μｍ、７．０μｍとなるように、圧電／電歪体ペーストの塗布時の膜厚を調整した。
【００７１】
積層体１０８の形成後、６０℃の温度下で外層電極膜１１０と内層電極膜１１８との間に１００Ｖの電圧を印加することにより圧電／電歪素子１の分極処理を行った（ステップＳ１１０）。
【００７２】
そして、屈曲変位の変位量を測定した。変位量は、内層電極膜１１８と外層電極膜１１０との間に３０Ｖの駆動電圧を印加したときの変位量をレーザードップラー変位計で測定したものである。さらに、圧電／電歪素子１に高湿度下で３０Ｖのバイアス電圧を３０時間印加し、絶縁破壊の有無を倍率が１５０倍の光学顕微鏡で調べた。絶縁破壊の有無は、実質的に問題となるような絶縁破壊が起こった圧電／電歪素子１には直径２０μｍ程度の円形の破裂痕が観察されることを考慮して、そのような破裂痕が観察されるか否かにより判断した。
【００７３】
図１７〜図２０に示す一覧表中の実施例１〜１８は、圧電／電歪体膜１１６，１２０の膜厚分布を本発明の範囲内で様々に変更した圧電／電歪素子１について、変位量及び絶縁性の評価結果を示したものであり、図１７〜図２０に示す一覧表中の比較例１〜２は、圧電／電歪体膜１１６，１２０の膜厚分布を本発明の範囲外とした圧電／電歪素子１について、変位量及び絶縁性の評価結果を示したものである。図１７〜図２０に示す「変位量」は、３０個以上の圧電／電歪素子についての平均値となっている。変位量の測定ばらつきは、概ね、±０．００１μｍである。さらに、「絶縁性」の欄の「○」は圧電／電歪体膜１１６，１２０の全体において絶縁破壊が起こらなかったことを意味しており、「×」は圧電／電歪体膜１１６，１２０のいずれかの箇所において絶縁破壊が起こったことを意味している。なお、「△」は作動領域１９４の縁部においては絶縁破壊が起こらなかったことを意味している。
【００７４】
｛作動領域の縁部の膜厚について｝
図１７の実施例１〜７は、作動領域１９４の縁部Ａにおいて下層圧電／電歪体膜１１６及び上層圧電／電歪体膜１２０の膜厚が最大となる圧電／電歪素子１について、屈曲振動領域１８２の中央部Ｅにおける下層圧電／電歪体膜１１６及び上層圧電／電歪体膜１２０の膜厚ＴＥを一定にしたまま作動領域１９４の縁部Ａにおける下層圧電／電歪体膜１１６及び上層圧電／電歪体膜１２０の膜厚ＴＡを変化させた場合の変位量及び絶縁性の評価結果を示している。また、図１７の比較例１は、実施例１〜７の圧電／電歪素子１の縁部Ａにおける膜厚ＴＡを中央部Ｅにおける膜厚ＴＥよりも薄くした圧電／電歪素子について、変位量及び絶縁性の評価結果を示している。ここで、図１７に示す縁部Ａにおける膜厚ＴＡは、中央部Ｅにおける膜厚ＴＥを基準値である「１」とした場合の相対値である。この点は、続いて説明する図１８〜図２０においても同様である。
【００７５】
図１７に示すように、中央部Ｅにおける膜厚ＴＥに対する縁部Ａにおける膜厚ＴＡの比である厚み比ＴＡ／ＴＥが０．７０である比較例１では、変位量が０．３２８μｍであるのに対して、厚み比ＴＡ／ＴＥが１．０１〜４．００である実施例１〜７（図２２参照）では、変位量が０．３４４〜０．３６２μｍに増加している。特に、厚み比ＴＡ／ＴＥが１．０１〜３．００である実施例１〜６では、変位量が０．３５５〜０．３６２μｍに大きく増加し、圧電／電歪体膜１１６，１２０の全体における絶縁破壊を防ぐことができている。すなわち、変位量を増加させるためには、厚み比ＴＡ／ＴＥを１．０１以上とすることが望ましく、１．０１〜３．００とすることがさらに望ましく、圧電／電歪体膜１１６，１２０の全体における絶縁破壊を防ぐためには、厚み比ＴＡ／ＴＥを１．０１〜３．００とすることが望ましいといえる。
【００７６】
｛屈曲振動領域の中央部の膜厚について｝
図１８の実施例８〜１４は、縁部Ａと中央部Ｅとの中間点Ｃにおいて上層圧電／電歪体膜１２０の膜厚が最大となる圧電／電歪素子１について、縁部Ａにおける上層圧電／電歪体膜１２０の膜厚ＴＡ及び中央部Ｅにおける上層圧電／電歪体膜１２０の膜厚ＴＥを一定にしたまま中間点Ｃにおける上層圧電／電歪体膜１２０の膜厚ＴＣを変化させた場合の変位量及び絶縁性の評価結果を示している。実施例８〜１４では、下層圧電／電歪体膜１１６の膜厚は、作動領域１９４の縁部Ａにおいて最大となり、中央部Ｅにおける下層圧電／電歪体膜１１６の膜厚を基準値である「１」とした場合、縁部Ａにおける下層圧電／電歪体膜１１６の膜厚は「１．５」となっている。
【００７７】
図１８に示すように、中央部Ｅにおける膜厚ＴＥに対する中間点Ｃにおける膜厚ＴＣの比である厚み比ＴＣ／ＴＥが１．０１〜３．００である実施例８〜１３（図２３参照）では、変位量が０．３４０〜０．３５２μｍと比較例１の０．３２８μｍより増加しており、良好な絶縁性も得られている。ただし、厚み比ＴＣ／ＴＥが４．００である実施例１４（図２３参照）では、変位量が低下する傾向が見られるとともに、縁部Ａ以外における絶縁破壊が起こりやすくなる傾向が見られる。すなわち、変位量及び絶縁性を増加させ圧電／電歪体膜１１６，１２０の全体における絶縁破壊を防ぐためには、厚み比ＴＭ／ＴＥを１．０１〜３．００とすることが望ましいといえる。
【００７８】
｛膜厚最大点Ｍの位置について｝
図１９の実施例３，１５，１０，１６は、中央部Ｅにおける上層圧電／電歪体膜１２０の膜厚ＴＥに対する上層圧電／電歪体膜１２０の膜厚の最大値ＴＭの比である厚み比ＴＭ／ＴＥが１．５である圧電／電歪素子１について、上層圧電／電歪体膜１２０の膜厚が最大となる膜厚最大点Ｍを縁部Ａと中央部Ｅとの間で移動した場合の変位量及び絶縁性の評価結果を示している。実施例３，１５，１０，１６でも、下層圧電／電歪体膜１１６の膜厚は、作動領域１９４の縁部Ａにおいて最大となり、中央部Ｅにおける下層圧電／電歪体膜１１６の膜厚を基準値である「１」とした場合、縁部Ａにおける下層圧電／電歪体膜１１６の膜厚は「１．５」となっている。
【００７９】
図１９に示すように、膜厚最大点Ｍが縁部Ａにある実施例３（図２２参照）、膜厚最大点Ｍが縁部Ａと中間点Ｃとの間の四分点Ｂにある実施例１５（図２４参照）、膜厚最大点Ｍが中間点Ｃにある実施例１０（図２３参照）では、変位量が０．３４５〜０．３５８μｍと比較例１の０．３２８μｍより増加しており、良好な絶縁性も得られている。ただし、膜厚最大点Ｍが中間点Ｃと中央部Ｅとの間の四分点Ｄにある実施例１６（図２５参照）では、変位量が低下する傾向が見られるとともに、絶縁性が悪化する傾向が見られる。すなわち、変位量を増加させ絶縁性を確保するためには、中間点Ｃよりも縁部Ａ寄りが膜厚最大点Ｍとなるようにすることが望ましい。
【００８０】
｛屈曲振動領域の中央部の膜厚について｝
図２０の実施例３，１７は、縁部Ａにおいて上層圧電／電歪体膜１２０の膜厚が最大となる圧電／電歪素子１について、縁部Ａにおける上層圧電／電歪体膜１２０の膜厚ＴＡを一定にしたまま中央部Ｅにおける上層圧電／電歪体膜１２０の膜厚ＴＥを変化させた場合の変位量及び絶縁性の評価結果を示している。また、図２０の実施例１８は、実施例１７の圧電／電歪素子１の膜厚最大点Ｍを縁部Ａから中間点Ｃに移動した圧電／電歪素子１について、変位量及び絶縁性の評価結果を示している。さらに、図２０の比較例２は、実施例３，１７の圧電／電歪素子１の縁部Ａにおける上層圧電／電歪体膜１２０の膜厚ＴＡを中央部Ｅにおける上層圧電／電歪体膜１２０の膜厚ＴＥよりも薄くした圧電／電歪素子について、変位量及び絶縁性の評価結果を示している。実施例３，１７，１８及び比較例２では、下層圧電／電歪体膜１１６の膜厚は、作動領域１９４の縁部Ａにおいて最大となり、中央部Ｅにおける下層圧電／電歪体膜１１６の膜厚を基準値である「１」としたとき、縁部Ａにおける下層圧電／電歪体膜１１６の膜厚は「１．５」となっている。
【００８１】
図２０に示すように、中央部Ｅにおける膜厚ＴＥに対する縁部Ａの膜厚ＴＡの比である厚み比ＴＡ／ＴＥが１．５０である実施例３（図２２参照），１．１０である実施例１７（図２６参照）では、変位量が０．３５８〜０．３５９μｍと厚み比ＴＡ／ＴＥが０．８である比較例２（図２７参照）の０．２２４μｍより増加しており、良好な絶縁性も得られている。この点は、膜厚最大点Ｍを移動した実施例１８（図２８参照）についても同様である。
【００８２】
なお、図２２〜図２８は、図２に相当する圧電／電歪素子１の模式図である。
【００８３】
これらの他、図２９の圧電／電歪素子１の模式図に示すように、下層圧電／電歪体膜１１６が、従来の圧電／電歪素子８と同様に、屈曲振動領域１８２の短手方向に沿って、中央部Ｅから端部Ａに向かって膜厚が連続的に薄くなってゆく膜厚分布を有しており、上層圧電／電歪体膜１２０が、屈曲振動領域１８２の短手方向に沿って、中央部Ｅから端部Ａに向かって膜厚が連続的に厚くなってゆく膜厚分布を有し膜厚最大点Ｍが四分点Ｂにある場合にも、変位量及び絶縁破壊の防止に関して同程度の効果が得られることが確認されている。
【００８４】
図２１は、内層電極膜１０８を含まない１層構造を採用し、圧電／電歪体膜の厚み比を様々に変更した圧電／電歪素子について、変位量及び絶縁性の評価結果を示したものであり、図２１に示すように、厚み比が０．７である本発明の範囲外の比較例３では、変位量が０．１６６μｍであるのに対して、厚み比が１．０１である本発明の範囲内の実施例１９では、変位量が０．１８１μｍに増加しており、厚み比が１．１〜４．０である本発明の範囲内の実施例２０〜２６では、変位量が０．２０１〜０．２１０μｍにさらに増加している。また、厚み比が１．０１以上３．００以下の実施例１９〜２４では、良好な絶縁性も得られている。すなわち、１層構造の場合でも、変位量を増加させるためには、厚み比を１より大きくすることが望ましく、１．１以上とすることがさらに望ましく、圧電／電歪体膜１１６，１２０の全体における絶縁破壊を防ぐためには、厚み比を１．０１以上３．０以下とすることが望ましいといえる。
【図面の簡単な説明】
【００８５】
【図１】望ましい実施形態に係る圧電／電歪素子の平面図である。
【図２】望ましい実施形態に係る圧電／電歪素子の断面図である。
【図３】矩形の屈曲振動領域の平面図である。
【図４】楕円形の屈曲振動領域の平面図である。
【図５】六角形の屈曲振動領域の平面図である。
【図６】別例に係る圧電／電歪素子の断面図である。
【図７】別例に係る圧電／電歪素子の断面図である。
【図８】別例に係る圧電／電歪素子の断面図である。
【図９】スクリーンマスクの断面図である。
【図１０】スクリーンマスクの断面図である。
【図１１】メタルマスクの斜視図である。
【図１２】メタルマスクの斜視図である。
【図１３】メタルマスクの斜視図である。
【図１４】メタルマスクの斜視図である。
【図１５】メタルマスクの斜視図である。
【図１６】圧電／電歪素子の製造方法を説明するフローチャートである。
【図１７】変位量及び絶縁性の評価結果を示す図である。
【図１８】変位量及び絶縁性の評価結果を示す図である。
【図１９】変位量及び絶縁性の評価結果を示す図である。
【図２０】変位量及び絶縁性の評価結果を示す図である。
【図２１】変位量及び絶縁性の評価結果を示す図である。
【図２２】圧電／電歪素子の断面図である。
【図２３】圧電／電歪素子の断面図である。
【図２４】圧電／電歪素子の断面図である。
【図２５】圧電／電歪素子の断面図である。
【図２６】圧電／電歪素子の断面図である。
【図２７】圧電／電歪素子の断面図である。
【図２８】圧電／電歪素子の断面図である。
【図２９】圧電／電歪素子の断面図である。
【図３０】従来の圧電／電歪素子の断面図である。
【符号の説明】
【００８６】
１，２，３，４  圧電／電歪素子
１１２，２１２，３１２，４１２  下層電極膜
１１６，３１６，４１６  下層圧電／電歪体膜
２１６  圧電／電歪体膜
１１８，３１８，４１８  内層電極膜
１２０，３２０，４２０  上層圧電／電歪体膜
１１４，２１４，３１４，４１４  上層電極膜
１８２，２８２，３８３，４８２  屈曲振動領域
１９４，４９４  作動領域
【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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【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
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【図２２】
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【図２３】
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【図２４】
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【図２５】
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【図２６】
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【図２７】
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【図２８】
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【図２９】
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【図３０】
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