(57)【要約】【課題】より高性能の誘電体デバイスを提供すること。【解決手段】誘電体デバイス１０は、基板１１と、下部電極１２と、誘電体層１３と、上部電極１４と、から構成されている。下部電極１２は、基板１１の上に固着して設けられている。この下部電極１２の上に、誘電体層１３が固着して設けられている。この誘電体層１３は、粉末状の誘電体と微粒子状の金属とを噴射することで得られた成膜層を熱処理することによって形成されている。この成膜層は、金属が誘電体のマトリックス内に分散された状態に形成され、この成膜層を熱処理することで、金属が当該成膜層内を移動する。この金属の移動により、誘電体層１３における、下部電極近傍部１３ｃと上側表面近傍部１３ｄとでは、金属の含有率が異なる。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
誘電体層を備えた誘電体デバイスの製造方法において、
所定の基板に向けて、粉末状の誘電体と微粒子状の金属とを噴射することで、前記金属が前記誘電体のマトリックス内に分散されてなる成膜層を形成する成膜層形成工程と、
前記成膜層形成工程にて形成された前記成膜層を熱処理して、当該成膜層内にて前記金属を移動させることで、前記誘電体層を得る熱処理工程と、
を含むことを特徴とする、誘電体デバイスの製造方法。
【請求項２】
請求項１に記載の、誘電体デバイスの製造方法であって、
前記熱処理工程は、前記誘電体層中の前記金属の含有率が体積比率で１０％以下であり、且つ前記誘電体における気孔率が２％ないし２０％の範囲となるように、前記成膜層を熱処理する工程であることを特徴とする、誘電体デバイスの製造方法。
【請求項３】
請求項１又は請求項２に記載の、誘電体デバイスの製造方法であって、
前記成膜層形成工程は、前記基板の上に形成された導体膜からなるベース電極の上に、前記成膜層を形成する工程であって、
前記熱処理工程は、前記誘電体層中の前記金属の含有率が、当該誘電体層の厚さ方向について、一様でない分布を有するように、前記成膜層を熱処理する工程であることを特徴とする、誘電体デバイスの製造方法。
【請求項４】
請求項３に記載の、誘電体デバイスの製造方法であって、
前記熱処理工程は、前記誘電体層中の前記金属の含有率が、前記厚さ方向における中心と前記ベース電極との間の第１の部分よりもそれ以外の第２の部分の方が低くなるように、前記成膜層を熱処理する工程であることを特徴とする、誘電体デバイスの製造方法。
【請求項５】
請求項４に記載の、誘電体デバイスの製造方法であって、
前記熱処理工程は、前記誘電体層中の前記金属の含有率が、体積比率で、前記第１の部分にて２％ないし２０％となり、前記第２の部分にて５％以下となるように、前記成膜層を熱処理する工程であることを特徴とする、誘電体デバイスの製造方法。
【請求項６】
誘電体層を備えた誘電体デバイスにおいて、
前記誘電体層は、所定の基板に向けて粉末状の誘電体と微粒子状の金属とを噴射して得られた成膜層を熱処理して、当該成膜層内にて前記金属を移動させることで、前記金属の含有率が体積比率で１０％以下であり且つ気孔率が２％ないし２０％の範囲となるように形成されたことを特徴とする、誘電体デバイス。
【請求項７】
基板と、
前記基板の上に形成された導体膜からなるベース電極と、
前記ベース電極の上に形成されていて、金属を含有するように構成された誘電体層と、を備え、
前記誘電体層は、所定の基板に向けて粉末状の誘電体と微粒子状の金属とを噴射して得られた成膜層を熱処理して、当該成膜層内にて前記金属を移動させることで、前記金属の含有率が、当該誘電体層の厚さ方向について、一様でない分布を有するように形成されていることを特徴とする、誘電体デバイス。
【請求項８】
基板と、
前記基板の上に形成された導体膜からなるベース電極と、
前記ベース電極の上に形成されていて、金属を含有するように構成された誘電体層と、を備え、
前記誘電体層は、前記金属の含有率が、当該誘電体層の厚さ方向について、一様でない分布を有するように形成されていることを特徴とする、誘電体デバイス。
【請求項９】
請求項７又は請求項８に記載の誘電体デバイスであって、
前記誘電体層は、前記金属の含有率が、前記厚さ方向における中心と前記ベース電極との間の第１の部分よりもそれ以外の第２の部分の方が低くなるように形成されていることを特徴とする、誘電体デバイス。
【請求項１０】
請求項９に記載の誘電体デバイスであって、
前記誘電体層は、前記金属の含有率が、体積比率で、前記第１の部分にて２％ないし２０％となり、前記第２の部分にて５％以下となるように形成されていることを特徴とする、誘電体デバイス。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、誘電体層を備えた誘電体デバイス、及びその製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、この種の誘電体デバイスとして、様々なものが知られている。この誘電体デバイスのうちの多くのものは、前記誘電体層の他に、所定の基板と、下部電極層と、上部電極と、を備えている。前記下部電極層は、前記基板上に形成されている。この下部電極層の上に、前記誘電体層が形成されている。この誘電体層の上には、さらに、前記上部電極が形成されている。前記誘電体層は、前記下部電極層が形成された前記基板に対して、スクリーン印刷法、グリーンシート法、エアロゾルデポジション法、パウダージェットデポジション法等によって成膜することで形成されている。
【０００３】
スクリーン印刷法とは、有機バインダーを含む溶剤にセラミックス粉体が分散されたスラリーを、スクリーン印刷により前記基板上に膜形成し、この膜を９００℃以上の高温で焼結することで、前記誘電体層を得る方法である。グリーンシート法とは、上記のスラリーを所定の厚さで厚膜形成した後に乾燥することで得られたグリーンシートに、切断や孔明け等の所定の機械加工を施した後に、上記と同様の高温で焼結することで、前記誘電体層を得る方法である。エアロゾルデポジション法とは、振動等を用いて粉体を気体中に分散させて煙のような状態（エアロゾル）にした後、このエアロゾルを、所定の減圧下の製膜室に搬送し、ノズルを通して所定の基板上に吹き付けることで、前記誘電体層を得る方法である。パウダージェットデポジション法とは、粉体を高圧ガスで搬送し、ノズルを通して、大気中に設置した基板に高速噴射することで、前記誘電体層を得る方法である。
【０００４】
前記誘電体デバイスの代表例としては、例えば、圧電アクチュエータや、電子放出素子等が挙げられる。
【０００５】
前記圧電アクチュエータは、前記下部電極層と前記上部電極との間に所定の電圧を印加して前記誘電体層に対して所定の電界を印加することで、当該誘電体層を変形させ得るように構成されている。例えば、特開２００２−２１７４６５号公報（特許文献１）に記載の、ユニモルフ型の前記圧電アクチュエータは、前記基板の上に固着された前記誘電体層の圧電横効果に基づく伸縮によって、当該基板が屈曲変形し得るように構成されている。
【０００６】
前記電子放出素子は、電子線を利用した種々の装置（例えば、フィールドエミッションディスプレイ（ＦＥＤ）、電子線照射装置、光源、電子部品製造装置、電子回路部品、等）における、電子線源として、好適に用いられ得るように構成されている。
【０００７】
前記誘電体デバイスとしての前記電子放出素子は、所定の真空度の減圧雰囲気中に配置されたエミッタ部を備えている。このエミッタ部は、前記誘電体層からなり、前記下部電極層と前記上部電極との間に所定の駆動電界が印加されることで、前記減圧雰囲気中に電子を放出し得るように構成されている。この種の電子放出素子としては、例えば、特開２００５−１８３３６１号公報（特許文献２）や、米国特許出願公開２００６／００１２２７９号明細書（特許文献３）に開示されているものが、従来知られている。
【０００８】
前記誘電体デバイスとしての前記電子放出素子は、以下のように動作する。まず第１段階として、前記上部電極と前記下部電極層との間に、前記上部電極の方が高電位となるような電圧が印加される。この印加電圧によって形成された電界に基づいて、前記エミッタ部の分極状態が所定の状態に設定される。
【０００９】
次に、第２段階として、前記上部電極と前記下部電極層との間に、前記上部電極の方が低電位となるような電圧が印加される。これにより、前記エミッタ部の分極が反転するとともに、前記電子放出領域に電子が蓄積される。
【００１０】
続いて、第３段階として、再度、前記上部電極の方が高電位となるような電圧が印加される。これにより、前記エミッタ部の分極が再度反転する。この分極の反転に伴い、前記電子放出領域に蓄積された電子が、双極子との静電斥力により、前記エミッタ部から放出されて、前記減圧雰囲気中に飛翔する。
【特許文献１】特開２００２−２１７４６５号公報
【特許文献２】特開２００５−１８３３６１号公報
【特許文献３】米国特許出願公開２００６／００１２２７９号明細書
【発明の開示】
【００１１】
本発明は、従来よりも性能の高い前記誘電体デバイスを提供するものである。例えば、本発明は、前記圧電アクチュエータにおいて、所定電圧の印加による変形量をより大きくするものである。あるいは、本発明は、前記誘電体デバイスとしての前記電子放出素子において、所定電圧の印加による電子の放出量や放出効率をより高めるものである。
【００１２】
本発明の一態様においては、誘電体デバイスは、誘電体層を備えている。前記誘電体層は、所定の基板上に形成され得る。この誘電体層は、直接的に、あるいは所定のベース電極層を介して、前記基板上に固着され得る。
【００１３】
この誘電体デバイスの特徴は、前記誘電体層が、前記基板に向けて粉末状の誘電体と微粒子状の金属とを噴射して得られた成膜層を熱処理して、当該成膜層内にて前記金属を移動させることで、前記金属の含有率が体積比率で１０％以下であり且つ気孔率が２％ないし２０％の範囲となるように形成されたことにある。
【００１４】
かかる構成によれば、前記誘電体のマトリックス内に微粒子状の前記金属が分散された、緻密な組織で誘電率の高い前記成膜層が得られる。ここで、「分散」とは、微細な前記金属が前記誘電体のマトリックス内で不連続に散在する状態をいうものとする。この分散状態は、前記成膜層内にて、必ずしも均一とは限らない。例えば、前記金属の分散状態が、厚さ方向について、均一でない分布を有していてもよい。
【００１５】
そして、緻密に形成された前記成膜層に対し、前記熱処理を行うことで、前記誘電体層内の格子欠陥、格子歪などが低減すると共に、粒成長が進み、特性が向上する。さらに、当該熱処理に伴う前記成膜層内における前記金属の移動によって、前記成膜層に内在する圧縮応力（成膜時に発生すると思われる）が開放される。これにより、前記誘電体層における、圧電特性や分極反転特性等が、大きく向上する。
【００１６】
よって、本発明によれば、従来よりも性能の高い前記誘電体デバイスを提供することができる。例えば、本発明によれば、前記圧電アクチュエータにおいて、前記所定電圧の印加による変形量をより大きくすることができる。あるいは、本発明によれば、前記誘電体デバイスとしての前記電子放出素子において、前記所定電圧の印加による電子の放出量や放出効率がより高められる。
【００１７】
これに対し、前記金属の含有率が体積比率で１０％を超えると、前記誘電体層全体としての耐電圧が低下してしまう。また、気孔率が２０％を超えると、前記誘電体層全体としての耐電圧が低下するとともに、分極反転特性や圧電特性等が低下してしまう。また、気孔率が２％より低い場合、分極反転特性や圧電特性等の向上効果が得られない。
【００１８】
本発明の他の一態様においては、誘電体デバイスは、基板と、ベース電極と、誘電体層と、を備えている。前記ベース電極は、前記基板の上に形成された導体膜から構成されている。前記誘電体層は、金属を含有するように構成されていて、前記ベース電極の上に形成されている。
【００１９】
なお、前記誘電体層には、駆動電極が形成され得る。この駆動電極は、導体膜からなり、前記誘電体層を挟んで、前記ベース電極と対向するように設けられている。すなわち、前記誘電体層における外側表面に、前記駆動電極が形成され得る。この外側表面は、前記ベース電極と対向する表面であるベース電極対向面とは反対側の表面である。そして、前記ベース電極と前記駆動電極との間に所定の波形の駆動電圧が印加されることで、前記誘電体層に所定の駆動電界が印加され得るように、当該誘電体デバイスが構成され得る。
【００２０】
この誘電体デバイスの特徴は、前記金属の含有率が前記誘電体層の厚さ方向について一様でない分布を有するように、当該誘電体層が形成されていることにある。かかる誘電体層は、所定の基板に向けて粉末状の誘電体と微粒子状の金属とを噴射して得られた成膜層を熱処理して、当該成膜層内にて前記金属を移動させることで形成され得る。
【００２１】
かかる構成においては、前記金属の含有によって、前記誘電体層の誘電率が高められ得る。すなわち、前記誘電体層内の欠陥による誘電率低下が、前記金属の含有によって補償され得る。
【００２２】
ここで、前記誘電体層においては、前記金属の含有率が、前記厚さ方向について一様でない分布を有する。よって、前記厚さ方向について、前記誘電体層における上述の圧電特性や分極反転特性等を異ならせることができる。
【００２３】
例えば、前記誘電体層における、前記外側表面の近傍の部分である外側表面近傍部の、前記金属の含有率が、それ以外の部分である外側表面離隔部よりも、低くされ得る。具体的には、例えば、前記外側表面近傍部の前記金属の含有率が、前記外側表面離隔部よりも、４分の１以下にされ得る。あるいは、前記外側表面近傍部の前記金属の含有率が、ほとんどゼロ（電子顕微鏡写真等による画像解析によって特定されない、あるいは、例えば、所定の分析装置による検出値が当該分析装置における検出限界の２倍以下となる）にされ得る。
【００２４】
かかる構成によれば、前記表面近傍部よりも前記外側表面離隔部の方が高誘電率に形成され得る。この場合、前記厚さ方向に沿って電圧を印加すると、前記表面近傍部にて電界集中が生じ得る。これにより、当該表面近傍部にて、分極反転等の動作が、より顕著に生じ得る。
【００２５】
このように、前記構成によれば、当該誘電体デバイスの用途や機能により適合した構成の前記誘電体層が得られる。したがって、本発明によれば、従来よりも性能の高い前記誘電体デバイスを提供することができる。
【００２６】
ここで、前記厚さ方向における中心と前記ベース電極との間の部分である第１の部分よりも、それ以外の部分である第２の部分の方が、前記金属の含有率が低くなるように、前記誘電体層が形成されていてもよい。この場合、前記金属の含有率が、体積比率で、前記第１の部分にて２％ないし２０％となり、前記第２の部分にて５％以下となるように、前記誘電体層が形成されていることが好適である。
【００２７】
かかる構成においては、前記ベース電極寄りの前記第１の部分の方が、前記ベース電極から離れた側の前記第２の部分よりも、高誘電率に形成され得る。この場合、前記厚さ方向に沿って電圧を印加すると、前記第２の部分にて電界集中が生じる。これにより、当該第２の部分にて、分極反転や圧電逆効果による変形等の動作が、より顕著に生じる。
【００２８】
これに対し、前記第１の部分における前記金属の含有率が２０％を超えると、当該第１の部分の誘電体としての特性が失われる。また、前記第１の部分における前記金属の含有率が２％未満であると、前記誘電体層における分極反転特性や圧電特性等の向上効果が得られない。また、前記第２の部分における前記金属の含有率が５％を超えると、分極反転特性や圧電特性等が低下してしまう。
【００２９】
上述のような構成を有する本発明の誘電体デバイスは、以下の製造方法によって製造され得る。まず、前記基板に向けて、粉末状の誘電体と微粒子状の金属とを噴射することで、前記金属が前記誘電体のマトリックス内に分散されてなる成膜層が形成される（成膜層形成工程）。次に、この成膜層形成工程にて形成された前記成膜層を熱処理して、当該成膜層内にて前記金属を移動させることで、前記誘電体層が得られる（熱処理工程）。この熱処理工程によって、前記金属の所定の含有状態を有する前記誘電体層が形成される。
【００３０】
すなわち、前記成膜層形成工程によって、前記誘電体のマトリックス内に前記金属が分散された、緻密な組織で誘電率の高い前記成膜層が、高い成膜性で形成される。そして、前記熱処理工程にて、緻密に形成された前記成膜層に対する前記熱処理、及び当該熱処理に伴う当該成膜層内における前記金属の移動によって、残留応力や前記誘電体層内の欠陥等の存在による誘電率等の特性の低下が補償され得る。これにより、圧電特性や分極反転特性等が大きく向上された前記誘電体層が形成される。
【００３１】
このように、本発明によれば、従来よりも性能の高い前記誘電体デバイスが、非常に簡略な製造工程で得られる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３２】
以下、本発明の好適な実施形態及び実施例を、図及び表を参照しながら説明する。なお、本実施形態の各構成要素の材質や構造については、とりあえず代表的な１つの実施形態を理解しやすく首尾一貫して説明する便宜上、単なる１つの代表例が例示的に示されているものである。本実施形態の各構成要素の材質や構造に関する変形例は、実施形態の構成、作用、効果の説明の後に、末尾にまとめて記述されている。
【００３３】
＜誘電体デバイスの概略構成＞
図１は、本実施形態の誘電体デバイス１０を拡大した断面図である。図１に示されているように、誘電体デバイス１０は、基板１１と、下部電極１２と、誘電体層１３と、上部電極１４と、から構成されている。
【００３４】
基板１１は、ガラスやセラミックスの板材から構成されている。この基板１１を構成するセラミックスとしては、耐熱性、化学的安定性、及び絶縁性の観点から、酸化アルミニウム、酸化マグネシウム、ムライト、窒化アルミニウム、窒化珪素、及び安定化された酸化ジルコニウムからなる群より選択される少なくとも一種を含むセラミックスが好適に用いられ得る。機械的強度が大きく、靭性に優れるという観点から、安定化された酸化ジルコニウムが、基板１１を構成する材質として、特に好適に用いられ得る。
【００３５】
なお、ここにいう「安定化された酸化ジルコニウム」とは、安定化剤の添加により結晶の相転移を抑制した酸化ジルコニウムをいう。これには、安定化酸化ジルコニウムの他、部分安定化酸化ジルコニウムが包含される。安定化された酸化ジルコニウムとしては、酸化カルシウム、酸化マグネシウム、酸化イットリウム、酸化スカンジウム、酸化イッテルビウム、酸化セリウム又は希土類金属の酸化物等の安定化剤を、１〜３０モル％含有するものが挙げられる。特に、機械的強度が高くなる点で、酸化イットリウムを安定化剤として含有させたものが好ましい。このとき、酸化イットリウムの含有量は、１．５〜６モル％が好ましく、２〜４モル％が更に好ましい。また、更に酸化アルミニウムを０．１〜５モル％含有させたものが好ましい。
【００３６】
安定化された酸化ジルコニウムの結晶相は、立方晶＋単斜晶の混合相、正方晶＋単斜晶の混合相、立方晶＋正方晶＋単斜晶の混合相などであってもよい。もっとも、強度、靭性、及び耐久性の観点から、主たる結晶相が、正方晶、又は正方晶＋立方晶の混合相であるものが好ましい。
【００３７】
基板１１の上には、下部電極１２が形成されている。下部電極１２は、本発明のベース電極を構成する電極部材であって、導体膜から構成されている。この下部電極１２を構成する導体膜としては、例えば、金属系材料、サーメット、炭素系材料、酸化物系材料等が用いられ得る。これらは、単独で、あるいは、複合して用いられ得る。
【００３８】
金属系材料としては、金、銀、白金、イリジウム、パラジウム、ロジウム、モリブデン、タングステン等が用いられ得る。この金属系材料としては、単体金属の他に、合金が用いられ得る。この合金としては、銀−パラジウム、銀−白金、白金−パラジウム等が好適に用いられ得る。サーメットとしては、例えば、白金とセラミック材料とのサーメット材料が好適に用いられ得る。
【００３９】
炭素系材料としては、例えば、グラファイト、ダイヤモンド薄膜、ダイヤモンドライクカーボン、カーボンナノチューブが用いられ得る。
【００４０】
酸化物系材料としては、酸化ルテニウム、酸化イリジウム、ルテニウム酸ストロンチウム、Ｌa1-xＳrxＣoＯ3（例えばｘ＝０．３や０．５）、Ｌa1-xＣaxＭnＯ3、Ｌa1-xＣaxＭn1-yＣoyＯ3（例えばｘ＝０．２、ｙ＝０．０５）、インジウム錫酸化物（ＩＴＯ）、等が用いられ得る。
【００４１】
誘電体層１３は、下部電極１２を挟んで、基板１１の上に設けられている。誘電体層１３における上側表面１３ａは、下部電極１２と対向する下側表面１３ｂとは反対側の表面であって、当該上側表面１３ａの上には、導体膜からなる上部電極１４が形成されている。この上部電極１４を構成する導体膜としては、例えば、上述のような、金属系材料、サーメット、炭素系材料、酸化物系材料等が用いられ得る。
【００４２】
誘電体層１３は、金属を含有する誘電体材料から構成されている。誘電体層１３の主成分を構成する誘電体材料としては、好適には、比誘電率が比較的高い（例えば１０００以上の）誘電体材料が用いられ得る。このような誘電体材料としては、例えば、チタン酸バリウム、ジルコン酸鉛、マグネシウムニオブ酸鉛、ニッケルニオブ酸鉛、亜鉛ニオブ酸鉛、マンガンニオブ酸鉛、マグネシウムタンタル酸鉛、ニッケルタンタル酸鉛、アンチモンスズ酸鉛、チタン酸鉛、マグネシウムタングステン酸鉛、コバルトニオブ酸鉛等が用いられ得る。
【００４３】
誘電体層１３は、これらの誘電体材料を任意に組み合わせてなるセラミックスから構成され得る。また、誘電体層１３は、主成分として、これらの誘電体材料が５０重量％以上含まれたセラミックスから構成され得る。また、誘電体層１３は、上述した各種の誘電体材料やセラミックスに対して、さらに、ランタン、カルシウム、ストロンチウム、モリブデン、タングステン、バリウム、ニオブ、亜鉛、ニッケル、マンガン等の酸化物その他の化合物（これらは適宜組み合わされ得る）を、適切に添加したものから構成され得る。
【００４４】
例えば、マグネシウムニオブ酸鉛（ＰＭＮ）とチタン酸鉛（ＰＴ）の２成分系ｎＰＭＮ−ｍＰＴ（ｎ、ｍをモル数比とする）において、ＰＭＮのモル数比が大きくされることで、キュリー点が下げられて室温での比誘電率が大きくされた誘電体材料が、誘電体層１３の材質として好適に用いられ得る。ここで、特に、ｎ＝０．８５〜１．０、ｍ＝１．０−ｎが好適である。この場合、比誘電率が３０００以上となる。例えば、ｎ＝０．９１、ｍ＝０．０９では、室温の比誘電率１５０００が得られ、ｎ＝０．９５、ｍ＝０．０５では室温の比誘電率２００００が得られる。
【００４５】
マグネシウムニオブ酸鉛（ＰＭＮ）、チタン酸鉛（ＰＴ）、ジルコン酸鉛（ＰＺ）の３成分系においては、ＰＭＮのモル数比が大きいものの他、正方晶と擬立方晶又は正方晶と菱面体晶のモルフォトロピック相境界（ＭＰＢ：Morphotropic Phase Boundary）付近の組成のものが、比誘電率が大きいために、前記誘電体材料として好適に用いられ得る。例えば、ＰＭＮ：ＰＴ：ＰＺ＝０．３７５：０．３７５：０．２５にて比誘電率が５５００、ＰＭＮ：ＰＴ：ＰＺ＝０．５：０．３７５：０．１２５にて比誘電率が４５００となり、特に好ましい。
【００４６】
誘電体層１３に添加される前記金属としては、例えば、銀、銅、金、白金等が用いられ得る。特に、低融点で且つ酸化されにくい、金、銀等が、好適に用いられ得る。この金属は、前記誘電体材料のマトリックス内にて分散されている。ここで、「分散」とは、誘電体層１３が圧電効果、圧電逆効果、分極反転等の、誘電体薄膜としての性質を損なわない程度に、微細な前記金属が不連続に散在していることをいうものとする。
【００４７】
この誘電体層１３は、所定の成膜条件によって、所定の気孔率及び前記金属の含有状態に形成されている。具体的には、誘電体層１３は、気孔率が２％ないし２０％の範囲となるように形成されている。また、誘電体層１３は、前記金属の含有率が、当該誘電体層１３の全体として、体積比率で１０％以下となるように形成されている。
【００４８】
さらに、誘電体層１３は、その厚さ方向について、前記金属の含有率が一様でない分布を有するように構成されている。すなわち、この誘電体層１３は、前記金属の含有率が、下部電極近傍部１３ｃと上側表面近傍部１３ｄとで異なるように構成されている。ここで、下部電極近傍部１３ｃは、前記厚さ方向における中心と下部電極１２との間の部分である。また、上側表面近傍部１３ｄとは、前記厚さ方向における中心よりも、上側表面１３ａ寄りの部分である。
【００４９】
この誘電体デバイス１０は、下部電極１２と上部電極１４との間に所定の波形の駆動電圧が印加されて、誘電体層１３に所定の駆動電界が印加されることで、駆動され得るように構成されている。
【００５０】
＜誘電体デバイスの製造方法＞
次に、本実施形態の誘電体デバイス１０の製造方法について説明する。なお、以下の製造方法の説明にあたって、当該誘電体デバイス１０の各部を参照する際に、上述の図１における符号を適宜引用するものとする。
【００５１】
図２は、本製造方法の概略を示す流れ図である。図２に示されているように、本製造方法は、下部電極形成工程Ｓ１（Ｓはステップの略：以下同様）と、成膜層形成工程Ｓ２と、熱処理工程Ｓ３と、上部電極形成工程Ｓ４と、を含むものである。
【００５２】
まず、下部電極形成工程Ｓ１により、基板１１上に下部電極１２が形成される。この下部電極形成工程Ｓ１としては、スピンコート、スクリーン印刷、スプレー、コーティング、ディッピング、塗布、電気泳動法等の各種の厚膜形成法や、スパッタリング法、イオンビーム法、真空蒸着法、イオンプレーティング法、化学気相成長法（ＣＶＤ）、めっき等の各種の薄膜形成法による通常の膜形成法が適用され得る。
【００５３】
次に、成膜層形成工程Ｓ２により、下部電極１２の上に、上述の誘電体材料と前記金属とを含む成膜層が形成される。この成膜層形成工程Ｓ２は、基板１１に向けて、粉末状の前記誘電体材料と微粒子状の前記金属とを噴射することで、当該金属が前記誘電体材料のマトリックス内に分散されてなる成膜層を形成する工程である。かかる成膜層形成工程Ｓ２としては、いわゆるエアロゾルデポジション法が好適に用いられる。このエアロゾルデポジション法は、振動等を用いて粉末状の前記誘電体材料や微粒子状の前記金属を気体中に分散させて煙のような状態（エアロゾル）にした後、このエアロゾルを、所定の減圧下の製膜室に搬送し、ノズルを通して基板１１上に噴射することで、上述の成膜層を得る方法である。
【００５４】
続いて、熱処理工程Ｓ３により、前記成膜層に対して熱処理が行われる。この熱処理により、前記金属が前記成膜層内にて移動する。この金属の移動により、当該金属の所定の含有状態を有する誘電体層１３が形成される。
【００５５】
さらに、上部電極形成工程Ｓ４により、誘電体層１３の上に、上部電極１４が形成される。この上部電極形成工程Ｓ４も、上述の下部電極形成工程Ｓ１と同様な方法で行われ得る。
【００５６】
＜＜エアロゾルデポジション法による誘電体層の形成の具体例＞＞
図３は、図２に示されている成膜層形成工程Ｓ２において用いられ得る、エアロゾルデポジション装置６０の概略構成を示す図である。このエアロゾルデポジション装置６０は、成膜室７０と、エアロゾル供給部８０とを備えている。
【００５７】
成膜室７０は、真空容器７１と、ＸＹＺθステージ７２と、ノズル７３と、真空ポンプ７４とを備えている。真空容器７１は、その内部が所定の真空度に保たれ得るように構成されている。ＸＹＺθステージ７２は、真空容器７１内に基板１１を保持して任意の方向に基板１１を移動し得るように構成されている。ノズル７３は、真空容器７１内に固定されている。このノズル７３は、ＸＹＺθステージ７２に保持された基板１１上にエアロゾルを噴射し得るように構成されている。真空ポンプ７４は、真空容器７１内を上述のような所定の真空度に設定するために、当該真空容器７１内から空気を排気し得るように構成されている。
【００５８】
上述のエアロゾル供給部８０は、ノズル７３によって基板１１に噴射される原料粉末８１を、当該ノズル７３に供給し得るように構成されている。この原料粉末８１は、前記誘電体材料の粉末と前記金属の微粒子との混合物である。
【００５９】
このエアロゾル供給部８０は、エアロゾル化室８２と、圧縮ガス供給源８３と、圧縮ガス供給管８４と、振動撹拌部８５と、エアロゾル供給管８６と、制御弁８７とを備えている。
【００６０】
エアロゾル化室８２は、原料粉末８１を貯蔵し得る容器として構成されている。圧縮ガス供給源８３は、エアロゾル化室８２内にて原料粉末８１と混合されることで前記エアロゾルを生成させるためのキャリアガスを貯蔵し得るように構成されている。このキャリアガスとしては、圧縮空気の他、ヘリウム，アルゴンその他の希ガスや、窒素ガス等の不活性ガスが用いられ得る。圧縮ガス供給管８４は、圧縮ガス供給源８３から前記キャリアガスをエアロゾル化室８２に供給し得るように構成されている。振動撹拌部８５は、エアロゾル化室８２内にて原料粉末８１と前記キャリアガスを混合することで前記エアロゾルを生成させ得るように、エアロゾル化室８２に振動を与えるように構成されている。エアロゾル供給管８６は、エアロゾル化室８２内にて生成した前記エアロゾルをノズル７３に供給し得るように構成されている。制御弁８７は、エアロゾル供給管８６における前記エアロゾルの流量を調節することで、ノズル７３から基板１１への前記エアロゾルの噴射量を制御し得るように構成されている。
【００６１】
かかる構成を有するエアロゾルデポジション装置６０は、以下のように動作する。
【００６２】
原料粉末８１は、エアロゾル化室８２内で、振動撹拌部８５から受ける振動により、前記キャリアガスと激しく混合される。これにより、エアロゾル化室８２内にて、前記エアロゾルが生成される。このエアロゾルは流体のような挙動を示すので、制御弁８７が開かれた状態においては、エアロゾル化室８２と真空容器７１との圧力差によって、前記エアロゾルは真空容器７１に向かって流動し、ノズル７３を介して高速で基板１１に向けて噴射され得る。そして、制御弁８７を開いて、原料粉末８１を含んだ前記エアロゾルを基板１１に向けて噴射することで、基板１１上（正確には図１における下部電極１２上）に、誘電体層１３の元となる前記成膜層が形成される。
【００６３】
上述のような、前記誘電体材料の粉末と前記金属の微粒子とをエアロゾルデポジション法によって基板１１上に噴射する成膜層形成工程Ｓ２によれば、当該粉末や微粒子の破砕および塑性変形が生じ、基板に堆積する。よって、常温で緻密な成膜層が形成される。
【００６４】
また、前記誘電体材料の粉末と前記金属の微粒子とが同時に基板１１上に噴射される際に、延性を有する前記金属の微粒子が固着剤の役割を果たす。よって、基板１１上の成膜性が向上する。
【００６５】
＜ＦＥＤの概略構成＞
図４は、本実施形態に係る誘電体デバイスが適用されたＦＥＤである、ディスプレイ１００の概略構成を示す断面図である。
【００６６】
図４を参照すると、ディスプレイ１００は、発光パネル１０１を備えている。この発光パネル１０１は、透明板１０１ａと、コレクタ電極１０１ｂと、蛍光体層１０１ｃと、から構成されている。
【００６７】
透明板１０１ａは、ガラスやアクリル製の板から構成されている。透明板１０１ａの図中下側の表面には、コレクタ電極１０１ｂが形成されている。このコレクタ電極１０１ｂは、インジウム・錫酸化物（ＩＴＯ）の薄膜等からなる透明電極によって構成されている。
【００６８】
コレクタ電極１０１ｂの下側には、蛍光体層１０１ｃが形成されている。この蛍光体層１０１ｃは、所定の抵抗器を介してバイアス電圧源１０２と接続されたコレクタ電極１０１ｂに向けて飛翔する電子が衝突することで、蛍光を発し得るように構成されている。バイアス電圧源１０２は、アースとコレクタ電極１０１ｂとの間に所定のコレクタ電圧Ｖｃを出力し得るように構成されている。
【００６９】
発光パネル１０１の図中下方には、電子放出源装置１１０が配置されている。電子放出源装置１１０は、パルス発生源１１０ａと電気的に接続されている。この電子放出源装置１１０は、パルス発生源１１０ａによって駆動電圧Ｖａが入力されることで、電子を図中上方の発光パネル１０１（コレクタ電極１０１ｂ及び蛍光体層１０１ｃ）に向かって放出し得るように構成されている。
【００７０】
電子放出源装置１１０と発光パネル１０１（蛍光体層１０１ｃ）との間には、所定のギャップが形成されている。電子放出源装置１１０と蛍光体層１０１ｃとの間の空間は、所定の真空度、例えば１０2〜１０-6Ｐａ、より好ましくは１０-3〜１０-5Ｐａの真空度の減圧雰囲気に設定されている。
【００７１】
かかるディスプレイ１００は、パルス発生源１１０ａによって電子放出源装置１１０に駆動電圧Ｖａが入力されることで当該電子放出源装置１１０から前記減圧雰囲気に電子が放出され、この放出された電子が、コレクタ電圧Ｖｃの印加によって発生する電界によってコレクタ電極１０１ｂに向かって飛翔して蛍光体層１０１ｃと衝突することで蛍光を発するように構成されている。
【００７２】
＜＜電子放出源装置の構成＞＞
電子放出源装置１１０は、薄い平板状に構成されている。この電子放出源装置１１０には、本実施形態の電子放出素子１２０が、２次元的に多数形成されている。この電子放出素子１２０は、基板１２１と、下部電極１２２と、エミッタ層１２３と、上部電極１２４と、から構成されている。
【００７３】
基板１２１は、耐熱性のガラスの薄板、又はセラミックスの薄板からなる。この基板１２１の上には、下部電極１２２が形成されている。下部電極１２２には、上述のパルス発生源１１０ａが電気的に接続されている。この下部電極１２２の上には、本発明の誘電体層を構成するエミッタ層１２３が設けられている。
【００７４】
エミッタ層１２３は、厚さが１〜３００μｍ、より好適には５〜１００μｍ程度に形成されている。このエミッタ層１２３における上側表面１２３ａには、結晶粒界等により、微視的な凹凸が形成されている。すなわち、上側表面１２３ａには、多数の凹部１２３ａ１が形成されている。上側表面１２３ａは、表面粗さＲａ（中心線平均粗さ：単位μｍ）が０．００５以上３．０以下となるように形成されている。このエミッタ層１２３は、上述の上側表面１２３ａと反対側の表面である下側表面１２３ｂと下部電極１２２とが互いに密着するように、当該下部電極１２２上に形成されている。
【００７５】
本実施形態においては、エミッタ層１２３における、下側表面１２３ｂ側の部分（図４における下層）である下部電極近傍部１２３ｃ、及び、上側表面１２３ａ側の部分（図４における上層）である上側表面近傍部１２３ｄは、上述の通り、所定の成膜条件によって、所定の気孔率及び前記金属の含有状態に形成されている。
【００７６】
エミッタ層１２３の上側表面１２３ａの上には、上部電極１２４が設けられている。上部電極１２４は、０．１〜２０μｍ程度の厚さに形成されている。この上部電極１２４には、上述のパルス発生源１１０ａが電気的に接続されている。
【００７７】
上部電極１２４には、複数の開口部１２４ａが形成されている。この開口部１２４ａは、エミッタ層１２３の上側表面１２３ａを電子放出源装置１１０の外部（すなわち上述の減圧雰囲気：以下同様）に露出するように形成されている。また、上部電極１２４の外周における縁部である外縁部１２４ｂにおいても、エミッタ層１２３の上側表面１２３ａが電子放出源装置１１０の外部に露出されている。そして、電子放出源装置１１０の外部に露出されたエミッタ層１２３の部分によって、電子放出動作の主要部分であるエミッタ部１２５が構成されている。
【００７８】
電子放出素子１２０は、後述するように、上部電極１２４から供給された電子がエミッタ部１２５上に蓄積され、このエミッタ部１２５上に蓄積された電子が、当該電子放出源装置１１０の外部に向けて（すなわち蛍光体層１０１ｃに向けて）放出されるように構成されている。
【００７９】
＜＜電子放出素子の構成の詳細＞＞
図５は、図４に示されている電子放出素子１２０の要部を拡大した断面図である。なお、図５においては、１つの開口部１２４ａ内に１つの凹部１２３ａ１が形成されている場合が示されている（図４も同様である）。もっとも、１つの開口部１２４ａ内に複数の凹部１２３ａ１が形成されている場合もあり得る。あるいは、１つの開口部１２４ａ内に凹部１２３ａ１が全く形成されない場合もあり得る。
【００８０】
図５を参照すると、上部電極１２４における開口部１２４ａの近傍の部分である、庇部１２６は、エミッタ部１２５に対して庇の如く張り出すように設けられている。すなわち、この庇部１２６の下面１２６ａ及び先端１２６ｂと、エミッタ部１２５に対応するエミッタ層１２３の上側表面１２３ａとが離隔するように、当該庇部１２６が形成されている。なお、この庇部１２６は、上部電極１２４の外縁部１２４ｂ（図４参照）に対応する位置にも形成されている。
【００８１】
庇部１２６の基端部であって、エミッタ層１２３の上側表面１２３ａと接触する位置には、エミッタ層１２３と上部電極１２４と前記減圧雰囲気との３重点であるトリプルジャンクション１２６ｃが形成されている。
【００８２】
このトリプルジャンクション１２６ｃは、図４を参照すると、下部電極１２２と上部電極１２４との間に駆動電圧Ｖａが印加された場合に、電気力線の集中（電界集中）が生じる箇所（電界集中部）である。なお、ここにいう「電気力線の集中」とは、仮に下部電極１２２、エミッタ層１２３、及び上部電極１２４を側断面視にて無限長の平板として電気力線を描く場合に、下部電極１２２から均等間隔で発した電気力線が集中する箇所をいうものとする。この電界集中部における電気力線の集中（電界集中）の様子は、有限要素法による数値解析によってシミュレーションすることで簡単に確認され得る。
【００８３】
再び図５を参照すると、庇部１２６の下面１２６ａ及び先端１２６ｂと、エミッタ層１２３の上側表面１２３ａ（エミッタ部１２５）との間には、ギャップ１２７が形成されている。このギャップ１２７は、最大幅ｄが０μｍ＜ｄ≦１０μｍ、エミッタ部１２５の表面とのなす角θが１°≦θ≦６０°となるように形成されている。
【００８４】
また、庇部１２６の先端１２６ｂは、前記電界集中部となるような形状を備えている。具体的には、庇部１２６は、先端１２６ｂに向かうにつれて鋭角に尖る（厚みが徐々に薄くなる）ように形成されている。
【００８５】
開口部１２４ａは、平面視（図５における上側から見た場合）にて、円形、楕円形、多角形、不定形等、様々な形状に形成され得る。また、開口部１２４ａは、下記の理由により、その平面視における平均開口径が０．１μｍ以上、２０μｍ以下となるような大きさに形成されている。ここで、開口部１２４ａの平均開口径とは、当該開口部１２４ａの開口面積と同面積の円形の直径の個数基準平均値をいうものとする。
【００８６】
図５に示されているように、エミッタ層１２３のうちの、前記駆動電圧（図４における駆動電圧Ｖａ）の印加に応じて分極が反転する部分は、第１の部分１２８と第２の部分１２９である。第１の部分１２８は、上部電極１２４と対向する部分である。第２の部分１２９は、庇部１２６の先端１２６ｂから開口部１２４ａの中心側に向かう領域に対応した部分である。この第２の部分１２９の発生範囲は、駆動電圧Ｖａのレベルや当該第２の部分１２９の近傍における電界集中の状態によって変化する。
【００８７】
開口部１２４ａの平均開口径が上述の範囲（０．１μｍ以上、２０μｍ以下）である場合、開口部１２４ａの内側から放出される電子の量が充分に確保されるとともに、高い電子放出効率が確保される。
【００８８】
一方、開口部１２４ａの平均開口径が０．１μｍ未満の場合、前記第２の部分１２９の面積が小さくなる。この第２の部分１２９は、上部電極１２４から供給された電子を一旦蓄積した後に放出するという電子放出動作を行うためのエミッタ部１２５の、主要な部分を構成する。よって、この第２の部分１２９の面積が小さくなることで、放出される電子の量が少なくなる。また、開口部１２４ａの平均開口径が２０μｍを超える場合、エミッタ部１２５のうちの、第２の部分１２９の割合（占有率）が小さくなる。よって、電子の放出効率が低下する。
【００８９】
＜＜電子放出素子の等価回路構成＞＞
図６及び図７は、図４に示されている電子放出素子１２０の等価回路構成を示す図である。
【００９０】
本実施形態の電子放出素子１２０は、最も簡略には、図６に示されているような等価回路構成に近似され得る。図中のＣ１は、エミッタ層１２３を挟んで下部電極１２２と上部電極１２４との間に形成されたコンデンサである。図中のＣａは、各ギャップ１２７（図５参照）によって形成されたコンデンサである。図中のＣ２は、複数のコンデンサＣａの集合体であって、これらを並列に接続したものである。そして、エミッタ層１２３によるコンデンサＣ１と、ギャップ１２７（図５参照）によるコンデンサＣ２とは、直列接続されている。
【００９１】
もっとも、エミッタ層１２３によるコンデンサＣ１と、コンデンサＣａの集合体であるコンデンサＣ２とが、単純に直列接続された等価回路は実際的ではない。実際には、上部電極１２４における開口部１２４ａ（図５参照）の形成状態（個数や面積等）に応じて、エミッタ層１２３によるコンデンサＣ１のうちの、集合体によるコンデンサＣ２と直列接続される割合が変化するものと考えられる。
【００９２】
そこで、例えば、図７に示されているように、エミッタ層１２３によるコンデンサＣ１のうちの２５％が、コンデンサＣ２と直列接続された場合を想定して、容量計算を行ってみる。
【００９３】
ギャップ１２７は真空（比誘電率εr＝１）とする。また、ギャップ１２７の最大間隔ｄを０．１μｍ、１つのギャップ１２７の部分の面積Ｓを１μｍ×１μｍとし、ギャップ１２７の数を１０，０００個とする。さらに、エミッタ層１２３の比誘電率を２０００、エミッタ層１２３の厚みを２０μｍ、下部電極１２２と上部電極１２４とが対向する面積を２００μｍ×２００μｍとする。
【００９４】
以上の仮定の下では、コンデンサＣ１の容量値は３５．４ｐＦとなり、コンデンサＣ２の容量値は０．８８５ｐＦとなる。そして、上部電極１２４と下部電極１２２との間の全体の合成容量値は、２７．５ｐＦとなる。この合成容量値は、エミッタ層１２３によるコンデンサＣ１の容量値３５．４ｐＦよりも小さくなる（コンデンサＣ１の容量値の７８％）。
【００９５】
このように、ギャップ１２７（図５参照）によるコンデンサＣａ、及びその集合体の合成容量値Ｃ２は、これらと直列接続されるエミッタ層１２３によるコンデンサＣ１よりも非常に小さいものとなる。よって、この直列回路に印加電圧Ｖａを印加した場合の分圧の大部分は、容量の小さな方のコンデンサＣａ（Ｃ２）の方に印加される。換言すれば、印加電圧Ｖａの大部分がギャップ１２７（図５参照）に印加されることになる。これにより、電子放出素子の高出力化が実現される。
【００９６】
また、エミッタ層１２３によるコンデンサＣ１と、ギャップ１２７（図５参照）によるコンデンサＣａ及びその集合体の合成容量Ｃ２とは、直列接続された構造となる。よって、全体の合成容量値は、エミッタ層１２３によるコンデンサＣ１の容量値よりも小さくなる。したがって、全体の消費電力が小さくなるという好ましい特性が得られる。
【００９７】
＜＜電子放出素子の電子放出原理＞＞
図８は、図４に示されている電子放出素子１２０に印加される駆動電圧Ｖａの波形を示す図である。図９及び図１０は、図４に示されている電子放出素子１２０に対して図８に示されている駆動電圧Ｖａが印加された場合の動作の様子を示す図である。以下、電子放出素子１２０の電子放出原理について、図８〜図１０を用いて説明する。
【００９８】
本実施形態においては、駆動電圧Ｖａとしては、図８に示されている通りの、周期が（Ｔ１＋Ｔ２）の矩形波の交流電圧が用いられる。この駆動電圧Ｖａにおいては、基準電圧（波動の中心に対応する電圧）が０Ｖである。
【００９９】
図８ないし図１０を参照すると、駆動電圧Ｖａにおける第１段階としての時間Ｔ１において、上部電極１２４の方が下部電極１２２よりも低電位である（負電圧）Ｖ２となり、続く第２段階としての時間Ｔ２において、上部電極１２４の方が下部電極１２２よりも高電位である（正電圧）Ｖ１となる。
【０１００】
また、図９における（Ａ）に示されているように、初期状態において、エミッタ部１２５の分極方向が一方向に揃えられていて、双極子の負極がエミッタ層１２３の上側表面１２３ａに向いた状態となっているものとする。
【０１０１】
まず、前記基準電圧が印加されている初期状態では、図９における（Ａ）に示されているように、エミッタ部１２５における分極状態が、双極子の負極がエミッタ層１２３の上側表面１２３ａに向いた状態となっている。この状態においては、エミッタ部１２５には電子がほとんど蓄積されていない。
【０１０２】
その後、図９における（Ｂ）に示されているように、負電圧Ｖ２が印加されると、分極が反転する。この分極反転によって、上述した電界集中部において電界集中が発生する。これにより、上部電極１２４における、上述の電界集中部から、エミッタ部１２５に向けて電子の供給が行われる。すると、図９における（Ｃ）に示されているように、エミッタ部１２５に電子が蓄積される。すなわち、エミッタ部１２５が帯電する。この帯電は、エミッタ層１２３の表面抵抗値に基づく所定の飽和量に達するまで可能であり、電圧の印加時間や電圧波形により帯電量を制御することが可能である。このように、上部電極１２４（特に上述の電界集中部）が、エミッタ部１２５への電子供給源として機能する。
【０１０３】
その後、図１０における（Ａ）に示されているように、駆動電圧Ｖａが一旦前記基準電圧となった後、さらに、図１０における（Ｂ）に示されているように、駆動電圧Ｖａとして正電圧Ｖ１が印加されると、分極が再度反転する。すると、双極子の負極との静電反発力によって、エミッタ部１２５に蓄積されていた電子が、図１０における（Ｃ）に示されているように、開口部１２４ａを通過して外部に向けて放出される。
【０１０４】
なお、上部電極１２４における外縁部１２４ｂ（図４参照）においても、上述と同様に電子放出が行われる。
【０１０５】
＜圧電アクチュエータの概略構成＞
図１１は、本実施形態に係る誘電体デバイスとしての圧電アクチュエータ２２０の概略構成を示す断面図である。図１２は、図１１に示されている圧電アクチュエータ２２０の要部を拡大した断面図である。
【０１０６】
図１１を参照すると、圧電アクチュエータ２２０の最下層を構成する基板２２１は、セラミックス製の薄板から構成されている。この基板２２１の厚さは、機械的強度、及び当該圧電アクチュエータ２２０によって実現される屈曲変位の大きさ、という観点から、３μｍ〜１ｍｍが好ましく、５〜５００μｍがより好ましく、７〜２００μｍが特に好ましい。
【０１０７】
基板２２１における図中下方には、キャビティ２２１ａが形成されている。このキャビティ２２１ａの上方に形成された薄肉部によって、両持ち梁状の振動板２２１ｂが形成されている。
【０１０８】
振動板２２１ｂにおける、キャビティ２２１ａと反対側の表面（図中上側の表面）には、下部電極２２２とが固着して設けられている。この下部電極２２２の上には、本発明の誘電体層を構成する圧電／電歪層２２３が、固着して設けられている。この圧電／電歪層２２３の上には、上部電極２２４が、固着して設けられている。
【０１０９】
図１１（Ａ）及び図１１（Ｂ）に示されているように、圧電アクチュエータ２２０は、下部電極２２２と上部電極２２４との間で所定の駆動電圧が圧電／電歪層２２３の厚さ方向に沿って印加された際に、圧電横効果によって生じる、圧電／電歪層２２３の前記厚さ方向と垂直な横方向の伸縮によって、振動板２２１ｂが屈曲変形し得るように構成されている。
【０１１０】
また、図１２を参照すると、本実施形態においては、圧電／電歪層２２３における、下部電極２２２側の部分（図１２における下層）である下部電極近傍部２２３ｃ、及び、上部電極２２４側の部分（図１２における上層）である外側表面近傍部２２３ｄは、上述の通り、所定の成膜条件によって、所定の気孔率及び前記金属の含有状態に形成されている。
【０１１１】
＜実施例＞
次に、本実施形態の誘電体デバイスである、上述の電子放出素子１２０及び圧電アクチュエータ２２０の好適な実施例について、比較例と対照しつつ説明する。
【実施例１】
【０１１２】
図４を参照すると、実施例１の電子放出素子１２０においては、基板１２１として、ジルコニア基板が用いられている。下部電極１２２は、基板１２１上に白金ペーストをスクリーン印刷によって塗布し、この塗布膜を焼成することによって形成されている。
【０１１３】
エミッタ層１２３は、厚さ１０〜２０μｍに形成されている。エミッタ層１２３に含まれる前記誘電体材料はＰＺＴ（Ｚr：Ｔi＝５２：４８）であり、前記金属は銀である。
【０１１４】
エミッタ層１２３の上には、鱗片状黒鉛粉末からなる上部電極１２４が形成されている。この上部電極１２４は、有機バインダーを含む溶剤に鱗片状黒鉛粉末を分散したものをエミッタ層１２３上に塗布し、この塗布膜を焼成することによって形成されている。
【０１１５】
図３を参照すると、原料粉末８１に含まれる粉末状の前記誘電体材料は、個数基準の平均粒径が１．０μｍのＰＺＴ（Ｚr：Ｔi＝５２：４８）である。また、この原料粉末８１に含まれる微粒子状の前記金属は、個数基準の平均粒径が０．３５μｍの銀である。かかる原料粉末８１を用いて、エアロゾルデポジション装置６０によって基板１２１上（正確には図４に示されている下部電極１２２上）に成膜し、その後に電気炉で１時間熱処理することで、図４に示されているエミッタ層１２３が形成される。
【０１１６】
このエミッタ層１２３における熱処理前の銀の含有率と、熱処理温度と、熱処理後の銀の含有率及び気孔率と、電子放出効率と、の関係が、表１に示されている。
【０１１７】
ここで、熱処理後の銀の含有率及び気孔率は、エミッタ層１２３の断面の走査電子顕微鏡写真を画像解析することで特定され得る。
【０１１８】
また、電子放出特性は、以下のようにして求められるものである。
【０１１９】
図４を参照すると、下部電極１２２と上部電極１２４との間に印加される駆動電圧をＶａ、電子放出素子１２０から放出された電子を発光パネル１０１に向けて飛翔させるための外部電界を形成するためのバイアス電圧源１０２による電子加速電圧であるコレクタ電圧をＶｃ、当該電子放出素子１２０から放出された電子による電流（コレクタ電極１０１ｂとバイアス電圧源１０２との間を流れる電流）をｉｃ、当該電子放出素子１２０の駆動電力をＰとすると、上述の電子放出効率ηは、以下の式で示される。
【０１２０】
η＝Ｖｃ×ｉｃ／（Ｐ＋Ｖｃ×ｉｃ）
ここで、駆動電力Ｐ＝［素子のヒステリシス損Ｐ１］＋［駆動回路での抵抗損Ｐ２］
Ｐ１は、図１３に示されているＱ−Ｖヒステリシスの面積（図１３における斜線部分の面積）であり、
Ｐ２は、駆動の方法により、
０≦Ｐ２≦（駆動電圧Ｖa×電荷量Ｑｅ）−（前記Ｑ−Ｖヒステリシスの面積）＝（図１３における斜線部分の外側の面積）
で表される。なお、上記の不等式における左辺の０は、Ｑ−Ｖヒステリシスに沿うような電力となるように電子放出素子１２０を駆動させた場合である。
【表１】
2007258388.tif 000003
【０１２１】
この表１から明らかなように、熱処理後の銀の含有率が１０％以下であり、且つ気孔率が２％〜２０％の範囲に入るＮｏ．１−３、Ｎｏ．１−５、Ｎｏ．１−６、Ｎｏ．１−８、及びＮｏ．１−９においては、比較的良好な電子放出効率が得られる。
【０１２２】
ここで、Ｎｏ．１−６及びＮｏ．１−９においては、熱処理後の銀の含有率が、ほとんど０％となる。これは、熱処理によって、エミッタ層１２３を構成する前記成膜層内にて、銀が移動し、下部電極近傍部１２３ｃの最下部と下部電極１２２との界面付近に銀が局在化したり、上側表面１２３ａよりも上側に銀がブリードアウトしたりするためである。
【０１２３】
このようにして形成されるエミッタ層１２３においては、熱処理により格子欠陥、格子歪などが低減し、結晶性が向上する他に、当該熱処理に伴う上述のような銀の移動により、銀の含有率及び気孔率が上述の範囲に設定される。これにより、エミッタ層１２３は、電子放出動作に好適な誘電率・分極反転特性等を有することになる。
【０１２４】
例えば、本実施例によれば、下部電極近傍部１２３ｃと上側表面近傍部１２３ｄとで銀の含有率が異なり、且つ所定の気孔率となるように構成された、エミッタ層１２３が得られる。
【０１２５】
すなわち、例えば、下側表面１２３ｂから上側表面１２３ａに向かうにつれて銀の含有率が低下するような、厚さ方向について傾斜的な銀の分布を有するエミッタ層１２３が得られる。あるいは、Ｎｏ．１−６及びＮｏ．１−９のように、上側表面１２３ａの近傍にて銀がほとんど排出されたエミッタ層１２３が得られる。この場合、上側表面近傍部１２３ｄよりも下部電極近傍部１２３ｃにより多くの金属を分散させることで、当該下部電極近傍部１２３ｃがより高誘電率化される。これにより、上側表面近傍部１２３ｄにて電界集中が生じる。この電界集中により、電子放出量及び電子放出効率が向上する。
【０１２６】
これに対し、熱処理後の銀の含有率が１０％以下であるものの、気孔率が２％未満である、Ｎｏ．１−１、Ｎｏ．１−２、及びＮｏ．１−４においては、電子放出量や電子放出効率が、上述の良好なものよりも低い（Ｎｏ．１−１は、銀の含有が全くない従来技術に相当するものである）。すなわち、電子放出量や電子放出効率の向上効果が得られない。
【０１２７】
これは、熱処理による銀の移動、及びこれに伴う気孔率の上昇による、エミッタ層１２３の誘電体層としての特性向上が充分でないためであると考えられる。
【０１２８】
具体的には、Ｎｏ．１−４、Ｎｏ．１−５、及びＮｏ．１−６においては、熱処理前の銀の含有量、すなわち、成膜時の銀の添加量が同一であって、熱処理温度のみが異なる。そして、熱処理温度が高いほど、熱処理後の銀の含有量が下がり、且つ気孔率が上昇する。ここで、熱処理温度が比較的低いＮｏ．１−４においては、熱処理後の銀の含有量があまり下がっていないし、気孔率もそれほど上昇していない。一方、熱処理温度が比較的高いＮｏ．１−５及びＮｏ．１−６においては、気孔率が上昇する一方、熱処理後の銀の含有量が低下している。このように、Ｎｏ．１−５及びＮｏ．１−６においては、熱処理及び当該熱処理に伴う銀の移動によって、エミッタ層１２３の誘電体層としての特性が向上するものと考えられる。
【０１２９】
また、気孔率が２％〜２０％の範囲に入るものの、熱処理後の銀の含有率が１０％を超える、Ｎｏ．１−７及びＮｏ．１−１０においては、正常な電子放出動作が行われ得ない。すなわち、電子放出状態が不安定になったり、電極間ショートが多発したりする。これは、エミッタ層１２３内の前記金属の含有率が高すぎることで、エミッタ層１２３全体としての耐電圧が低下し、当該エミッタ層１２３における、誘電体層としての性質が損なわれるためであると考えられる。
【０１３０】
また、熱処理後の銀の含有率が１０％以下であるものの、気孔率が２０％を超える、Ｎｏ．１−１１及びＮｏ．１−１２においても、同様に、正常な電子放出動作が行われ得ない。これは、エミッタ層１２３全体としての耐電圧が低下するとともに、分極反転特性が低下してしまうためであると考えられる。
【実施例２】
【０１３１】
図１１を参照すると、実施例２の圧電アクチュエータ２２０においては、基板２２１として、ジルコニアセラミックス基板が用いられている。下部電極２２２は、基板２２１上に白金ペーストをスクリーン印刷によって塗布し、この塗布膜を焼成することによって形成されている。
【０１３２】
圧電／電歪層２２３は、厚さ１０〜２０μｍに形成されている。圧電／電歪層２２３に含まれる前記誘電体材料はＰＺＴ（Ｚr：Ｔi＝５２：４８）であり、前記金属は銀である。圧電／電歪層２２３の成膜条件は、上述の実施例１の場合と同様である。
【０１３３】
圧電／電歪層２２３の上には、金の薄膜からなる上部電極２２４が形成されている。この上部電極２２４は、圧電／電歪層２２３の上に金ペーストをスクリーン印刷によって塗布し、この塗布膜を焼成することによって形成されている。
【０１３４】
この圧電／電歪層２２３における熱処理前の銀の含有率と、熱処理温度と、熱処理後の銀の含有率及び気孔率と、圧電アクチュエータ２２０の屈曲変位量と、の関係が、表２に示されている。この屈曲変位量は、レーザードップラー振動計によって測定され得る。
【表２】
2007258388.tif 000004
【０１３５】
この表２から明らかなように、熱処理後の銀の含有率が１０％以下であり、且つ気孔率が２％〜２０％の範囲に入るＮｏ．２−３、Ｎｏ．２−５、Ｎｏ．２−６、及びＮｏ．２−８においては、比較的良好な屈曲変位量が得られる。
【０１３６】
これに対し、熱処理後の銀の含有率が１０％以下であるものの、気孔率が２％未満である、Ｎｏ．２−１（銀の含有が全くない従来技術に相当する）、Ｎｏ．２−２、及びＮｏ．２−４においては、屈曲変位量が、上述の良好なものよりも低下する。すなわち、屈曲変位量の向上効果が得られない。
【０１３７】
また、気孔率が２％〜２０％の範囲に入るものの、熱処理後の銀の含有率が１０％を超える、Ｎｏ．２−７及びＮｏ．２−１０においては、電極間ショートが多発し、正常な屈曲変位動作が行われ得ない。これは、圧電／電歪層２２３内の前記金属の含有率が高すぎることで、圧電／電歪層２２３全体としての耐電圧が低下し、当該圧電／電歪層２２３における、誘電体層としての性質が損なわれるためであると考えられる。
【０１３８】
また、熱処理後の銀の含有率が１０％以下であるものの、気孔率が２０％を超える、Ｎｏ．２−１１及びＮｏ．２−１２においても、同様に、正常な屈曲変位動作が行われ得ない。これは、圧電／電歪層２２３全体としての耐電圧が低下するとともに、圧電特性が低下してしまうためであると考えられる。
【０１３９】
なお、気孔率が２０％を僅かに超えるものの、熱処理後の銀の含有率がほとんど０％である、Ｎｏ．２−９においては、比較的良好な屈曲変位量が得られる。これは、圧電／電歪層２２３における圧電特性に対する主たる影響が、銀（前記金属）の移動及びその含有率であって、純粋なる気孔率そのものではない、ということを示すものである。
【実施例３】
【０１４０】
再び図４を参照すると、実施例３の電子放出素子１２０においては、基板１２１として、ソーダガラス基板が用いられている。下部電極１２２及び上部電極１２４は、上述の実施例１と同様に構成されている。
【０１４１】
エミッタ層１２３は、厚さ１０〜２０μｍに形成されている。エミッタ層１２３に含まれる前記誘電体材料はＰＺＴ（Ｚr：Ｔi＝５２：４８）であり、前記金属は銀である。
【０１４２】
本実施例においては、エミッタ層１２３を形成するために、図１４に示されているようなエアロゾルデポジション装置６０が用いられる。このエアロゾルデポジション装置６０における成膜室７０内には、ノズル７３の他に、もう一つのノズル７３’が設けられている。
【０１４３】
また、エアロゾルデポジション装置６０は、エアロゾル供給部８０の他に、もう一つのエアロゾル供給部９０を備えている。エアロゾル供給部９０は、上述のエアロゾル供給部８０と同様の構成を有していて、ノズル７３’に対して、原料粉末９１からなるエアロゾルを供給し得るように構成されている。このエアロゾル供給部９０は、第２エアロゾル化室９２と、圧縮ガス供給源９３と、圧縮ガス供給管９４と、振動撹拌部９５と、エアロゾル供給管９６と、制御弁９７とを備えている。
【０１４４】
図１４に示されているエアロゾルデポジション装置６０においては、原料粉末８１と、原料粉末９１とでは、前記金属の配合割合が異なる。すなわち、図１４に示されているエアロゾルデポジション装置６０は、前記誘電体材料の粉末と前記金属の微粒子との配合割合が異なる原料粉末８１と原料粉末９１とを、別々のノズル（ノズル７３及びノズル７３’）から別々に噴射し得るように構成されている。
【０１４５】
かかるエアロゾルデポジション装置６０にて、エアロゾル化室８１及びエアロゾル化室９１内の原料粉末８１及び原料粉末９１を適宜入れ替えながら、ノズル７３からの噴射とノズル７３’からの噴射とを適宜切り換えることで、前記誘電体材料と前記金属との配合割合が厚さ方向について徐々に変わるように成膜が行われる。そして、得られた成膜層が、上述と同様に熱処理される。これにより、下部電極近傍部１２３ｃと上側表面近傍部１２３ｄとで銀の含有率が異なるように構成された、エミッタ層１２３が得られる。すなわち、本実施例においては、上側表面近傍部１２３ｄにおける前記金属の含有率が、下部電極近傍部１２３ｃよりも低くなるように、エミッタ層１２３が形成されている。
【０１４６】
このエミッタ層１２３における、熱処理後の下部電極近傍部１２３ｃ及び上側表面近傍部１２３ｄにおける銀の含有率と、電子放出効率と、の関係が、表３に示されている。
【０１４７】
なお、下部電極近傍部１２３ｃにおける銀の含有率（表３における「下層」に相当する）は、下部電極１２２とエミッタ層１２３との界面よりもエミッタ層１２３寄りの部分の断面を、走査電子顕微鏡で写真撮影して、画像解析することで特定され得る。同様に、上側表面近傍部１２３ｄにおける銀の含有率（表３における「上層」に相当する）は、上側表面１２３ａに形成された凹部１２３ａ１の最下端よりも当該エミッタ層１２３の内側の部分の断面を、走査電子顕微鏡で写真撮影して、画像解析することで特定され得る。
【表３】
2007258388.tif 000005
【０１４８】
この表３から明らかなように、銀の添加のない従来技術に相当するＮｏ．３−１と比べて、下部電極近傍部１２３ｃにおける銀の含有率（表３における「下層」に相当する）が２％〜２０％の範囲内にあり、且つ上側表面近傍部１２３ｄにおける銀の含有率（表３における「上層」に相当する）が５％以下の範囲内にあるＮｏ．３−２、Ｎｏ．３−３、Ｎｏ．３−４、Ｎｏ．３−６、及びＮｏ．３−７においては、比較的良好な電子放出効率が得られる。
【０１４９】
これらの、良好な特性を有するＮｏ．３−２、Ｎｏ．３−３、Ｎｏ．３−４、Ｎｏ．３−６、及びＮｏ．３−７においては、上側表面近傍部１２３ｄの前記金属の含有率が、下部電極近傍部１２３ｃよりも、４分の１以下にされている。特に、Ｎｏ．３−２、Ｎｏ．３−３、及びＮｏ．３−４においては、上側表面近傍部１２３ｄの前記金属の含有率が、ほとんどゼロとなっている。
【０１５０】
このように、本実施例の構成においては、上側表面近傍部１２３ｄよりも下部電極近傍部１２３ｃにより多くの金属を分散させることで、当該下部電極近傍部１２３ｃがより高誘電率化される。これにより、上側表面近傍部１２３ｄにて電界集中が生じる。この電界集中により、電子放出量及び電子放出効率が向上する。
【０１５１】
これに対し、下部電極近傍部１２３ｃにおける銀の含有率が２０％を超えるＮｏ．３−５においては、絶縁破壊が発生し、正常な電子放出動作が行われ得ない。また、上側表面近傍部１２３ｄにおける銀の含有率が５％を超えるＮｏ．３−８においても、正常な電子放出動作が行われ得ない。
【実施例４】
【０１５２】
図１１及び図１２を参照すると、実施例４の圧電アクチュエータ２２０は、圧電／電歪層２２３の成膜条件が上述の実施例３と同様である他は、実施例２と同様に形成されている。
【０１５３】
この圧電／電歪層２２３における、熱処理後の下部電極近傍部２２３ｃ及び外側表面近傍部２２３ｄにおける銀の含有率と、圧電アクチュエータ２２０の屈曲変位量と、の関係が、表４に示されている。
【表４】
2007258388.tif 000006
【０１５４】
この表４から明らかなように、銀の添加のない従来技術に相当するＮｏ．４−１と比べて、下部電極近傍部２２３ｃにおける銀の含有率（表４における「下層」に相当する）が２％〜２０％の範囲内にあり、且つ外側表面近傍部２２３ｄにおける銀の含有率（表４における「上層」に相当する）が５％以下の範囲内にあるＮｏ．４−２、Ｎｏ．４−３、Ｎｏ．４−４、及びＮｏ．４−７においては、比較的良好な屈曲変位量が得られる。
【０１５５】
これらの、良好な特性を有するＮｏ．４−２、Ｎｏ．４−３、Ｎｏ．４−４、及びＮｏ．４−７においては、外側表面近傍部２２３ｄの前記金属の含有率が、下部電極近傍部２２３ｃよりも、４分の１以下にされている。特に、Ｎｏ．４−２、Ｎｏ．４−３、及びＮｏ．４−４においては、外側表面近傍部２２３ｄの前記金属の含有率が、ほとんどゼロとなっている。
【０１５６】
このように、本実施例の構成においては、外側表面近傍部２２３ｄよりも下部電極近傍部２２３ｃにより多くの金属を分散させることで、当該下部電極近傍部２２３ｃがより高誘電率化される。これにより、外側表面近傍部２２３ｄにて電界集中が生じる。この電界集中により、外側表面近傍部２２３ｄの圧電横効果による変形量が大きくなり、より大きな屈曲変位量が得られる。
【０１５７】
これに対し、下部電極近傍部２２３ｃにおける銀の含有率が２０％を超えるＮｏ．４−５及びＮｏ．４−６においては、良好な屈曲変位量が得られない。また、外側表面近傍部２２３ｄにおける銀の含有率が５％を超えるＮｏ．４−８においても、正常な電子放出動作が行われ得ない。
【０１５８】
＜変形例の例示列挙＞
なお、上述の実施形態及び実施例は、上述した通り、出願人が取り敢えず本願の出願時点において最良であると考えた本発明の代表的な実施形態及び実施例を、単に例示したものにすぎない。よって、本発明はもとより上述の実施形態や実施例に何ら限定されるものではない。したがって、本発明の本質的部分を変更しない範囲内において、上述の実施形態や実施例に対して種々の変形が施され得ることは、当然である。
【０１５９】
以下、代表的な変形例について、幾つか例示する。以下の変形例の説明において、上述の実施形態や実施例にて説明されているものと同様の構成及び機能を有する部材に対しては、上述の実施形態や実施例と同様の符号が付されているものとする。そして、かかる部材の説明については、技術的に矛盾しない範囲内において、上述の実施形態や実施例における説明が援用され得るものとする。
【０１６０】
もっとも、言うまでもなく、変形例とて、以下に列挙されたもの限定されるものではない。また、複数の変形例が、技術的に矛盾しない範囲内において、適宜、複合的に適用され得る。
【０１６１】
本発明（特に、本発明の課題を解決するための手段を構成する各構成要素における、作用的・機能的に表現されているもの）は、上述の実施形態、実施例、及び下記変形例の記載に基づいて限定解釈されてはならない（このような限定解釈は、先願主義の下で出願を急ぐ出願人の利益を不当に害する反面、模倣者を不当に利するものであって、発明の保護及び利用を目的とする特許法の目的に反し、許されない。）。
【０１６２】
（ｉ）本発明の適用対象は、上述の実施形態及び実施例のような、電子放出素子や圧電アクチュエータに限定されない。本発明は、例えば、ＳＡＷフィルタ等のセラミックスフィルタや、圧電ブザーや、圧電型振動ジャイロや、圧電型マイクや、各種の圧電型センサや、ローゼン型の圧電トランス、等にも好適に適用され得る。
【０１６３】
（ii）上述の実施形態及び実施例の電子放出素子１２０は、ＦＥＤ用に限定されない。また、電子放出素子の構成も、上述の実施形態や実施例の電子放出素子１２０の構成に限定されない。
【０１６４】
例えば、上述の実施形態の電子放出素子１２０においては、エミッタ層１２３の下側表面１２３ｂに下部電極１２２が形成され、エミッタ層１２３の上側表面１２３ａに上部電極１２４が形成されていた。かかる構成に代えて、変形例の構成においては、エミッタ層１２３の上側表面１２３ａに、上部電極１２４とは別の電極が形成されていてもよい。この場合、当該別の電極と上部電極１２４との間に、前記駆動電圧が印加される。
【０１６５】
また、基板１２１の材質としては、ガラスやセラミックスの他に、金属も用いられ得る。
【０１６６】
（iii）誘電体層１３（エミッタ層１２３及び圧電／電歪層２２３）の材質や、前記金属の含有状態も、様々に変更され得る。例えば、前記金属は、酸化物の状態で添加されてもよい。
【０１６７】
また、前記金属の分布状態も、本発明の範囲内において適宜変更され得る。例えば、下部電極近傍部１３ｃ（下部電極近傍部１２３ｃ、下部電極近傍部２２３ｃ）と上側表面近傍部１３ｄ（上側表面近傍部１２３ｄ、外側表面近傍部２２３ｄ）とが、それぞれ、誘電体層１３（エミッタ層１２３及び圧電／電歪層２２３）の厚さの略２分の１程度に形成されていてもよい。
【０１６８】
あるいは、下部電極近傍部１３ｃ（下部電極近傍部１２３ｃ、下部電極近傍部２２３ｃ）及び／又は上側表面近傍部１３ｄ（上側表面近傍部１２３ｄ、外側表面近傍部２２３ｄ）が、誘電体層１３（エミッタ層１２３及び圧電／電歪層２２３）の厚さの１０分の１程度の極めて薄層に形成されていてもよい。
【０１６９】
（iv）その他、本発明の課題を解決するための手段を構成する各要素における、作用・機能的に表現されている要素は、上述の実施形態・実施例や変形例にて開示されている具体的構造の他、当該作用・機能を実現可能な、いかなる構造をも含む。
【図面の簡単な説明】
【０１７０】
【図１】本実施形態の誘電体デバイスを拡大した断面図である。
【図２】本実施形態の誘電体デバイスの製造方法の概略を示す流れ図である。
【図３】図２に示されている成膜層形成工程において用いられ得る、エアロゾルデポジション装置の概略構成を示す図である。
【図４】本実施形態に係る誘電体デバイスが適用されたディスプレイの概略構成を示す断面図である。
【図５】図４に示されている電子放出素子の要部を拡大した断面図である。
【図６】図４に示されている電子放出素子の等価回路構成を示す図である。
【図７】図４に示されている電子放出素子の等価回路構成を示す図である。
【図８】図４に示されている電子放出素子に印加される駆動電圧の波形を示す図である。
【図９】図４に示されている電子放出素子に対して図８に示されている駆動電圧が印加された場合の動作の様子を示す図である。
【図１０】図４に示されている電子放出素子に対して図８に示されている駆動電圧が印加された場合の動作の様子を示す図である。
【図１１】本実施形態に係る誘電体デバイスとしての圧電アクチュエータの概略構成を示す断面図である。
【図１２】図１１に示されている圧電アクチュエータの要部を拡大した断面図である。
【図１３】図４に示されているエミッタ層を構成する誘電体材料のＱ−Ｖヒステリシスを示す図である。
【図１４】図２に示されている成膜層形成工程において用いられ得る、実施例３及び実施例４に係るエアロゾルデポジション装置の概略構成を示す図である。
【符号の説明】
【０１７１】
１０…誘電体デバイス      １１…基板              １２…下部電極
１３…誘電体層            １３ａ…上側表面        １３ｂ…下側表面
１３ｃ…下部電極近傍部    １３ｄ…上側表面近傍部  １４…上部電極
６０…エアロゾルデポジション装置                  ７０…成膜室
８０…エアロゾル供給部    ８１…原料粉体          ８２…エアロゾル化室
８５…振動撹拌部          ９０…エアロゾル供給部  ９１…原料粉体
１００…ディスプレイ      １０１…発光パネル      １０２…バイアス電圧源
１１０…電子放出源装置    １２０…電子放出素子    １２１…基板
１２２…下部電極          １２３…エミッタ層      １２３ａ…上側表面
１２３ｂ…下側表面        １２３ｃ…下部電極近傍部
１２３ｄ…上側表面近傍部  １２４…上部電極          １２５…エミッタ部
２２０…圧電アクチュエータ                          ２２１…基板
２２１ｂ…振動板          ２２２…下部電極          ２２３…圧電／電歪層
２２３ｃ…下部電極近傍部  ２２３ｄ…外側表面近傍部  ２２４…上部電極
【図１】
2007258388.tif 000007
【図２】
2007258388.tif 000008
【図３】
2007258388.tif 000009
【図４】
2007258388.tif 000010
【図５】
2007258388.tif 000011
【図６】
2007258388.tif 000012
【図７】
2007258388.tif 000013
【図８】
2007258388.tif 000014
【図９】
2007258388.tif 000015
【図１０】
2007258388.tif 000016
【図１１】
2007258388.tif 000017
【図１２】
2007258388.tif 000018
【図１３】
2007258388.tif 000019
【図１４】
2007258388.tif 000020