(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
チタン層上に白金層が形成された下部電極と、
該下部電極上に形成された、結晶構造においてペロブスカイト型結晶の圧電体薄膜とを備え、
該白金層は、膜厚方向に長軸を有する結晶粒となっており、該結晶粒の短軸方向の径が５０ｎｍ乃至１００ｎｍの範囲であり、
該下部電極と該圧電体薄膜とが同一の配向性能を備えることによって、該圧電体薄膜は、＜１００＞配向が優勢になっている、
ことを特徴とする圧電体素子。
【請求項２】
前記圧電体薄膜は、
前記ペロブスカイト型結晶の＜１００＞面のＸ線回折測定における線源としてＣｕ−Ｋβを使用した場合のＸ線回折強度をＩ１００、＜１１０＞面のそれをＩ１１０、＜１１１＞面のそれをＩ１１１とする場合に、Ｉ１００／（Ｉ１００＋Ｉ１１０＋Ｉ１１１）≧０．５を満たすようになっており、
前記下部電極は、
Ｘ線回折測定における線源としてＣｕ−Ｋβを使用した場合の回折角度２θが３６°±０．３°であるＸ線回折強度をＩＢＥとした場合に、ＩＢＥ／Ｉ１００≦０．０５を満たすようになっている、
請求項１に記載の圧電体素子。
【請求項３】
チタン層と白金層とからなる下部電極と、
該下部電極上に形成された、結晶構造においてペロブスカイト型結晶の圧電体薄膜とを備え、
該白金層は、膜厚方向に長軸を有する結晶粒となっており、該結晶粒の短軸方向の径が５０ｎｍ以下であり、
該下部電極と該圧電体薄膜とが同一の配向性能を備えることによって、該圧電体薄膜は、＜１１１＞配向が優勢になっている、
ことを特徴とする圧電体素子。
【請求項４】
前記圧電体薄膜は、
前記ペロブスカイト型結晶の＜１００＞面のＸ線回折測定における線源としてＣｕ−Ｋβを使用した場合のＸ線回折強度をＩ１００、＜１１０＞面のそれをＩ１１０、＜１１１＞面のそれをＩ１１１とする場合に、Ｉ１１１／（Ｉ１００＋Ｉ１１０＋Ｉ１１１）≧０．５を満たすようになっており、
前記下部電極は、
Ｘ線回折測定における線源としてＣｕ−Ｋβを使用した場合の回折角度２θが３６°±０．３°であるＸ線回折強度をＩＢＥとした場合に、ＩＢＥ／Ｉ１１１≦０．０５を満たすようになっている、
請求項３に記載の圧電体素子。
【請求項５】
請求項１乃至請求項４のいずれか一項に記載の圧電体素子を圧電アクチュエータとして備えたことを特徴とするインクジェット式記録ヘッド。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、インクジェット式記録ヘッド等に用いられる圧電体素子に係り、特に、電極と圧電体薄膜との密着性が良い圧電体素子およびその製造方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
圧電体素子は、下部電極と上部電極との間に、チタン酸ジルコニウム酸鉛（以下「ＰＺＴ」という）等を熱処理によって結晶化した圧電体薄膜を備えている。ゾルゲル法といわれる圧電体素子の製造方法は、金属アルコキシド溶液からなるゾル（前駆体）を下部電極上に塗布し、これを乾燥・脱脂した後、熱処理をして結晶化させるものである。圧電体薄膜の結晶は、幾つかの配向性を持つ。
【０００３】
従来、この結晶の配向性が圧電体素子の特性に影響を与えることから、製法と配向性との関係について様々な研究がされてきている。例えば、T. Tani氏等による論文（Mater. Res. Soc. Symp. Proc. 310(1993)269）には、脱脂温度と配向性についての考察が記載されている。この論文によれば脱脂温度を低温から高温にするに連れて主たる配向性が＜１１１＞配向から＜１００＞配向に変化していくと論じられている。また、C. Kim氏等による論文（Journal of Material Science, 32(1997)1213）においても、脱脂温度と配向性の関係について考察されている。脱脂温度が低いとゾルに有機物が残留し＜１１１＞配向が多くなり、脱脂温度が高いと有機物が少なく＜１００＞配向が優勢になる旨が記載されている。すなわち脱脂温度を調整することで、圧電体薄膜の配向性を制御するのである。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記のようにして製造された圧電体素子であっても、圧電体薄膜と下部電極との密着性が悪い場合が生じていた。圧電体素子を圧電アクチュエータとして長期間使用した場合には、圧電体薄膜が下部電極から剥離し、装置の信頼性を低下させていた。
【０００５】
上記問題点に鑑み本願発明は、圧電体薄膜と下部電極との密着性が良い圧電体素子を提供することを目的とする。また本願発明は、信頼性の高いインクジェット式記録ヘッドおよびプリンタを提供することを他の目的とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
上記Tani氏の論文にも記載されているように、圧電体薄膜の配向性は、脱脂温度以外に電極の配向性能によっても変化する。もしも下部電極の配向性能と圧電体薄膜の配向性とが一致していないと、両者の密着性が悪くなると考えられる。両者の配向性を一致させるように構成しておくことが圧電体素子を製造する上で重要であることが判る。
【０００７】
本発明の圧電体素子は、チタン層上に白金層が形成された下部電極と、該下部電極上に形成された、結晶構造においてペロブスカイト型結晶の圧電体薄膜とを備え、該白金層は、膜厚方向に長軸を有する結晶粒となっており、該結晶粒の短軸方向の径が５０ｎｍ乃至１００ｎｍの範囲であり、該下部電極と該圧電体薄膜とが同一の配向性能を備えることによって、該圧電体薄膜は、＜１００＞配向が優勢になっている。
【０００８】
ここで、上記圧電体薄膜は、ペロブスカイト型結晶の＜１００＞面のＸ線回折測定における線源としてＣｕ−Ｋβを使用した場合のＸ線回折強度をＩ１００、＜１１０＞面のそれをＩ１１０、＜１１１＞面のそれをＩ１１１とする場合に、Ｉ１００／（Ｉ１００＋Ｉ１１０＋Ｉ１１１）≧０．５を満たすようになっており、上記下部電極は、Ｘ線回折測定における線源としてＣｕ−Ｋβを使用した場合の回折角度２θが３６°±０．３°であるＸ線回折強度をＩＢＥとした場合に、ＩＢＥ／Ｉ１００≦０．０５を満たすようになっている。ここで下部電極材料に関係する３６°のＸ線回折には、Ｘ線回折測定における光源（線源）とＰｔとの相互作用によるピーク、ＴｉＯ２によるピークまたはＰｔ−Ｔｉ合金によるピークの三種類が含まれていると考えられる。いずれの原因による回折強度なのかを判別するのは困難である。
【０００９】
また、本発明の圧電体素子は、チタン層と白金層とからなる下部電極と、下部電極上に形成された、結晶構造においてペロブスカイト型結晶の圧電体薄膜とを備え、白金層は、膜厚方向に長軸を有する結晶粒となっており、該結晶粒の短軸方向の径が５０ｎｍ以下であり、下部電極と該圧電体薄膜とが同一の配向性能を備えることによって、圧電体薄膜は、＜１１１＞配向が優勢になっている。
【００１０】
ここで、上記圧電体薄膜は、ペロブスカイト型結晶の＜１００＞面のＸ線回折測定における線源としてＣｕ−Ｋβを使用した場合のＸ線回折強度をＩ１００、＜１１０＞面のそれをＩ１１０、＜１１１＞面のそれをＩ１１１とする場合に、Ｉ１１１／（Ｉ１００＋Ｉ１１０＋Ｉ１１１）≧０．５を満たすようになっており、上記下部電極は、Ｘ線回折測定における線源としてＣｕ−Ｋβを使用した場合の回折角度２θが３６°±０．３°であるＸ線回折強度をＩＢＥとした場合に、ＩＢＥ／Ｉ１１１≦０．０５を満たすようになっている。
【００１４】
また本発明のインクジェット式記録ヘッドは、本発明の圧電体素子を圧電アクチュエータとして備えている。本発明のプリンタは、本発明のインクジェット式記録ヘッドを印字手段として備えている。
【００１５】
【発明の実施の形態】
次に本発明の実施の形態を、図面を参照して説明する。
（実施形態１）
本実施形態は、＜１００＞優先配向の圧電体薄膜を備えた圧電体素子、その圧電体素子を備えたインクジェット式記録ヘッドおよびプリンタに関する。図６は、実施形態１におけるインクジェット式記録ヘッドの圧電体素子部分の拡大断面図である。本実施形態の圧電体素子４０は、図６に示すように、下部電極３２と上部電極４２との間に圧電体薄膜層４１を挟持して構成されている。図では、下部電極３２をインクジェット式記録ヘッドの振動板３０全体に共通電極として形成してあるが、圧電体素子４０の領域のみに下部電極を形成してもよい。
【００１６】
下部電極３２は、圧電体薄膜層４１に電圧を印加するための上部電極４２と対になる電極であり、チタンを含むチタン層３２１と圧電体薄膜側に設けられる白金層３２２とを備えている。圧電体薄膜側に白金層を設けるのは、白金を下地として圧電体薄膜の前駆体を結晶化させると圧電体薄膜が＜１００＞配向になる傾向が強いからである。
【００１７】
特に下部電極３２は、圧電体薄膜側に設けられ白金層とチタンとを電極材料として含み、当該電極材料のＸ線回折測定における線源としてＣｕ−Ｋβを使用した場合の回折角度２θが３６°±０．３°であるＸ線回折強度をＩＢＥとした場合に、
ＩＢＥ／Ｉ１００≦０．０５
を満たすように設定されている点に特徴がある。特性Ｘ線にＣｕ−Ｋα線とＣｕ−Ｋβ線とを使用した場合の強度である。
【００１８】
図１に示すように、Ｘ線回折特性におけるピーク強度（すなわち配向ごとの結晶存在量）の比較において、＜１００＞配向のピーク強度に対する下部電極のピーク強度が、低いほど、両者の密着性が高くなるからである。大体好適な密着性を確保できる境が０．０５である。
【００１９】
また、チタン層３２１に対する白金層３２２の厚みは、１０以上に設定される。図２に示すように、白金が多いと電極の結晶成長面の平滑性が高く＜１００＞配向になり易いからである。
【００２０】
さらに白金層３２２は、その結晶粒径が５０ｎｍ乃至１００ｎｍの範囲に設定されていることが好ましい。このように結晶粒径が大きいと、チタンが圧電体薄膜層側に拡散しにくく、＜１００＞配向の結晶を発生し易くなるからである。
【００２１】
圧電体薄膜層４１は、金属アルコキシド溶液のゾルから形成した圧電性セラミックスの結晶であり、例えば、チタン酸ジルコン酸鉛（ＰＺＴ）等の強誘電性圧電性材料や、これにニオブ、ニッケル又はマグネシウム等の金属を添加したもの等が用いられる。その組成は圧電体素子の特性、用途等を考慮して適宜選択する。具体的には、チタン酸鉛（ＰｂＴｉＯ３）、チタン酸ジルコン酸鉛（Ｐｂ（Ｚｒ，Ｔｉ）Ｏ３）、ジルコニウム酸鉛（ＰｂＺｒＯ３）、チタン酸鉛ランタン（（Ｐｂ，Ｌａ），ＴｉＯ３）、ジルコン酸チタン酸鉛ランタン（（Ｐｂ，Ｌａ）（Ｚｒ，Ｔｉ）Ｏ３）又は、マグネシウムニオブ酸ジルコニウムチタン酸鉛（Ｐｂ（Ｚｒ，Ｔｉ）（Ｍｇ，Ｎｂ）Ｏ３）等を用いることができる。圧電体薄膜層４１は、あまりに厚くすると高い駆動電圧が必要となる。またあまりに薄くすると膜厚を均一にできずエッチング後に分離された各圧電体素子の特性がばらついたり製造工数が多くなって妥当なコストで製造できなくなったりする。このため圧電体薄膜層４１は、５００ｎｍ〜３０００ｎｍ程度の厚みが好ましい。
【００２２】
特に圧電体薄膜層４１は、結晶構造においてペロブスカイト型結晶の＜１００＞面のＸ線回折強度をＩ１００、＜１１０＞面のそれをＩ１１０、＜１１１＞面のそれをＩ１１１とする場合に、
Ｉ１００／（Ｉ１００＋Ｉ１１０＋Ｉ１１１）≧０．５
を満たすように設定されている。下部電極表面が白金であり＜１００＞配向性能を有するため、必然的に圧電体薄膜層の配向も＜１００＞配向が優勢になるからである。
【００２３】
この圧電体薄膜の製造方法は、圧電体薄膜を結晶化させる前の前駆体膜を、添加物として有機物を含まないゾルで形成することを特徴とするものである。図３に示すように、脱脂後に有機物を含まない前駆体を熱処理すると、＜１００＞配向になり易いためである。
【００２４】
なお上部電極膜４２は、圧電体薄膜層に電圧を印加するための他方の電極となり、導電性を有する材料、例えば膜厚０．１μｍの白金（Ｐｔ）で構成されている。絶縁膜３１は振動板３０の主たる材料となるものである。絶縁膜３１は、導電性のない材料、例えばシリコン基板を熱酸化等して形成された二酸化珪素により構成される。そして圧電体層の体積変化により変形し、キャビティ２１の内部の圧力を瞬間的に高めることが可能に構成されている。
【００２５】
次にインクジェット式記録ヘッドの構造を説明する。本インクジェット式記録ヘッド１は、図８に示すように、ノズル板１０、圧力室基板２０、振動板３０および圧電体素子４０を備えている。圧力室基板２０は、キャビティ（圧力室）２１、側壁（隔壁）２２、リザーバ２３および供給口２４を備えている。キャビティ２１は、シリコン等の基板をエッチングすることにより形成される、インクなどを吐出するための貯める空間となっている。側壁２２はキャビティ２１間を仕切るよう形成されている。リザーバ２３は、各キャビティ２１にインクを共通して充たすための流路として形成されている。供給口２４は、リザーバ２３から各キャビティ２１にインクを導入可能に形成されている。
【００２６】
ノズル板１０は、圧力室基板２０に設けられたキャビティ２１の各々に対応する位置にそのノズル穴１１が配置されるよう、圧力室基板２０に貼り合わせられている。圧力室基板２０のノズル板１０の反対側には、図１に示した圧電体素子４０が形成された振動板３０が貼り合わせられている。各圧電体素子４０はキャビティ２１に対応する位置に配置されている。
【００２７】
さらに上記インクジェット式記録ヘッドが使用されるプリンタの構造を説明する。本形態のプリンタは、図９に示すように、本体２に、トレイ３および排出口４が設けられている。本体２の内部には、上記インクジェット式記録ヘッド１が図示しない搬送機構により、トレイ３から供給される用紙５を横切って搬送可能に設けられている。当該インクジェット式記録ヘッド１には、コンピュータ等から送信される制御信号に対応した印字信号が各圧電体素子４０に供給されている。
【００２８】
上記プリンタとインクジェット式記録ヘッドの構成における印字原理を説明する。コンピュータから制御信号が送信されると、それに対応する印字信号がいずれかのキャビティ２１に対応した圧電体素子４０の下部電極３２−上部電極４２間に供給される。
【００２９】
圧電体素子４０の下部電極３２と上部電極４２との間に電圧が印加されていない場合、圧電体薄膜層４１は歪みを生じない。この電圧が印加されていない圧電体素子４０が設けられているキャビティ２１には、圧力変化が生じず、そのノズル穴１１からインク滴は吐出されない。
【００３０】
一方、圧電体素子４０の下部電極３２と上部電極４２との間に一定電圧が印加された場合、圧電体薄膜層４１は歪みを生じる。この電圧が印加された圧電体素子４０が設けられているキャビティ２１ではその振動板３０が大きくたわむ。このためキャビティ２１内の圧力が瞬間的に高まり、ノズル穴１１からインク滴が吐出される。この結果、用紙５上に制御信号に対応して印字されることになる。
【００３１】
次に本発明の圧電体素子の製造方法を説明する。この製造方法は広義のゾルゲル法を使用したものである。
【００３２】
最初に、圧電体薄膜層の前駆体であるゾルを作成する。溶質の基本溶媒として、２−ｎ−ブトキシエタノール中に、チタニウムテトライソプロポキシド（Ｔｉ（ＯＣ３Ｈ７）４）、ペンタエトキシニオブ（Ｎｂ（ＯＣ２Ｈ５）５）を加えて攪拌しこれらを溶解させる。次いでモノエタノールアミンをこの溶液に加えて攪拌する。モノエタノールアミンの作用としては、これら金属アルコキシドが加水分解を起さない様に前記2種の金属アルコキシドを化学的に安定させるキレート剤としての作用である。特に、添加物は加えない。前駆体内に有機物が残留していると、配向性が＜１１１＞優勢となるからである。
【００３３】
さらに酢酸鉛３水和物、ジルコニウムアセチルアセトナートおよび酢酸マグネシウム５水和物を混合する。その混合液を８０℃乃至１２０℃で加熱して溶解させる。
【００３４】
ゾルの製造と並行して、圧力室基板２０に絶縁膜３１を形成する。シリコン基板２０としては、例えば２００μｍ程度のものを用いる。絶縁膜３１は、１μｍ程度の厚みに形成する。絶縁膜の製造には公知の熱酸化法等を用いる。
【００３５】
次いで、下部電極を形成する。最初にチタン層３２１を、次いで白金層３２２を形成する。両者の厚みの比率は、１：１０以上になるように設定する。例えばチタン層を０．０１μｍ、白金層を０．１μｍ形成する。形成方法は直流スパッタ法、蒸着法等を用いる。
【００３６】
次いで、上記ゾルを用いて下部電極３２上に圧電体薄膜層４１を形成する。まずゾルを下部電極上に一定の厚みに塗布する。例えば公知のスピンコート法を用いる場合には、毎分５００回転で３０秒、毎分１５００回転で３０秒、最後に毎分５００回転で１０秒間塗布する。塗布後、一定温度（例えば１８０度）で一定時間（例えば１０分程度）乾燥させる。乾燥により溶媒であるブトキシエタノールが蒸発する。乾燥後、さらに大気雰囲気下において所定の高温以上（例えば３５０度）で一定時間（３０分間）脱脂する。脱脂により金属に配位している有機の配位子が熱分解され、金属が酸化されて金属酸化物となる。この過程で有機物がゾル中からほぼ完全に消える。この塗布→乾燥→脱脂の各工程を所定回数、例えば８回繰り返して８層の薄膜層を積層する。これらの乾燥や脱脂により、溶液中の金属アルコキシドと酢酸塩とは配位子の熱分解を経て金属−酸素−金属のネットワークが形成される。
【００３７】
この薄膜層を４層形成した後と８層形成した後には、さらに公知の条件で高速熱処理（ＲＴＡ：Rapid Thermal Annealing）をする。焼成処理には通常良く用いられるランプアニール炉などを用いる。
【００３８】
以上の焼成処理によりアモルファス状態の前駆体ゲルからいずれかの結晶構造を備えたペロブスカイト結晶構造が形成される。このとき、下部電極３２の白金層３２２が＜１００＞配向性能を備えており、その結晶粒径が適正であり、前駆体の結晶条件が＜１００＞配向を生じさせ易いように調整されているので、＜１００＞配向が優勢な圧電体薄膜層４１が形成される。
【００３９】
圧電体薄膜層４１が結晶化されたら、その上に電子ビーム蒸着法、スパッタ法等の技術を用いて、上部電極４２を形成する。上部電極の材料は、白金（Ｐｔ）等を用いる。厚みは１００ｎｍ程度にする。
【００４０】
以上の工程で圧電体素子の原形が完成する。この圧電体素子を適用箇所に適した形状にエッチングすることで、本発明の圧電体素子として動作させることが可能である。圧力室基板２０をさらにエッチングしてノズル板１０と貼り合わせ、所定の筐体に収めれば、本実施形態のインクジェット式記録ヘッドを製造することが可能である。
【００４１】
（実施例）
上記実施形態により＜１００＞配向が優勢な圧電体素子を製造した。そのＸ線回折特性（２θ）を図４に示す。図４に示すように結晶の配向として、＜１００＞配向が非常に多くなっており、全配向に対する＜１００＞配向の存在比が０．５以上になっている。
【００４２】
表１に、ゾルにポリエチレングリコール（ＰＥＧ）を添加せずに製造した実施例１，２と、添加して製造した比較例とにおける結晶配向の存在比、＜１００＞配向に対する電極材料の存在比、圧電体薄膜層および下部電極の配向性能の組み合わせおよび密着性の関係を示す。
【００４３】
【表１】
0003800477.tif 000002
表1から判るように、ゾルに有機物を添加せずに製造した場合には、圧電体薄膜層が＜１００＞配向優勢となり、電極を＜１００＞配向性能にした条件では、両者の密着性が良好になっている。一方、ゾルに有機物を添加して製造した場合には、圧電体薄膜層が＜１１１＞配向優勢となり、したがって電極を＜１００＞配向性能にした条件では、両者の密着性が悪化している。
【００４４】
（実施形態２）
本実施形態は、＜１１１＞配向の圧電体薄膜を備えた圧電体素子、その圧電体素子に関する。図７は、実施形態２におけるインクジェット式記録ヘッドの圧電体素子部分の拡大断面図である。本実施形態の圧電体素子４０ｂは、図７に示すように、下部電極３２ｂの構造が上記実施形態１と異なる。下部電極３２ｂをインクジェット式記録ヘッドの振動板３０全体に共通電極として形成してあるが、圧電体素子４０ｂの領域のみに下部電極を形成してもよい点は、実施形態１と同様である。
【００４５】
本実施形態の下部電極３２ｂは、チタンを含むチタン層３２１と白金層３２２と圧電体薄膜側に設けられるチタンを含むチタン層３２３とを備えている。圧電体薄膜側にチタン層が形成され、圧電体素子の結晶が異なっている点で実施形態１と異なる。チタン層を圧電体薄膜層側に設けるのは、チタンを下地として圧電体薄膜の前駆体を結晶化させると圧電体薄膜が＜１１１＞配向になる傾向が強いからである。
【００４６】
下部電極３２ｂは、圧電体薄膜側に設けられ白金層とチタンとを電極材料として含み、当該電極材料のＸ線回折測定における線源としてＣｕ−Ｋβを使用した場合の回折角度２θが３６°±０．３°であるＸ線回折強度をＩＢＥとした場合に、
ＩＢＥ／Ｉ１１１≦０．０５
を満たすように設定されている点に特徴がある。特性Ｘ線にＣｕ−Ｋα線とＣｕ−Ｋβ線とを使用した場合の強度である。
【００４７】
図１に示すように、Ｘ線回折特性におけるピーク強度（すなわち配向ごとの結晶存在量）の比較において、＜１１１＞配向のピーク強度に対する白金−チタン合金のピーク強度が、低いほど、両者の密着性が高くなるからである。大体好適な密着性を確保できる境が０．０５である。
【００４８】
白金層３２２は、その結晶粒径が５０ｎｍ以下に設定されていることが好ましい。この結晶粒径になっていると、白金層の粒径を小さくしておくと、チタンが圧電体薄膜側に拡散し易く、＜１１１＞配向の結晶を形成し易くなるからである。
【００４９】
圧電体薄膜層４１は、組成は実施形態１と同様であるがその結晶配向が異なる。すなわち、圧電体薄膜層は、ペロブスカイト型結晶の＜１００＞面のＸ線回折強度をＩ１００、＜１１０＞面のそれをＩ１１０、＜１１１＞面のそれをＩ１１１とする場合に、
Ｉ１１１／（Ｉ１００＋Ｉ１１０＋Ｉ１１１）≧０．５
を満たすように設定されている。
【００５０】
その他の層の組成については、上記実施形態１と同様なので説明を省略する。
【００５１】
製造方法に関しては、ゾルを形成する際に添加するＰＥＧなどの有機物の添加量は、脱脂工程における熱分解温度でこの有機物が完全に蒸発せず、依然として前駆体中に残留するような量を添加する点で上記実施形態１と異なる。
【００５２】
また下部基板３２ｂを製造後に熱処理（例えば、８００℃で３０分程度）を加えることにより、下部基板の＜１１１＞配向性を高めておく点でも異なる。
【００５３】
（実施例）
上記実施形態により＜１１１＞配向が優勢な圧電体素子を製造した。そのＸ線回折特性（２θ）を図５に示す。図５に示すように結晶の配向として、＜１１１＞配向が非常に多くなっており、全配向に対する＜１１１＞配向の存在比が０．５以上になっている。
【００５４】
表２に、ゾルにＰＥＧを添加して製造した実施例３と、添加せずに製造した比較例とにおける結晶配向の存在比、＜１００＞配向に対する電極材料の存在比、圧電体薄膜層および下部電極の配向性能の組み合わせおよび密着性の関係を示す。
【００５５】
【表２】
0003800477.tif 000003
表1から判るように、ゾルに有機物を添加してに製造した場合には、圧電体薄膜層が＜１１１＞配向優勢となり、電極を＜１１１＞配向性能にした条件では、両者の密着性が良好になっている。一方、ゾルに有機物を添加せずに製造した場合には、圧電体薄膜層が＜１００＞配向優勢となり、したがって電極を＜１１１＞配向性能にした条件では、両者の密着性が悪化している。
【００５６】
（その他の変形例）
本発明は、上記各実施形態によらず種々に変形して適応することが可能である。例えば、上記実施形態ではゾルゲル法を用いて圧電体薄膜層を結晶化させていたが、ＭＯＤ法や共沈法、水熱法によって有機金属の前駆体から圧電体薄膜層を結晶化させるものでもよい。
また本発明で製造した圧電体素子は、上記インクジェット式記録ヘッドの圧電体素子のみならず、不揮発性半導体記憶装置、薄膜コンデンサ、パイロ電気検出器、センサ、表面弾性波光学導波管、光学記憶装置、空間光変調器、ダイオードレーザ用周波数二倍器等のような強誘電体装置、誘電体装置、パイロ電気装置、圧電装置、および電気光学装置の製造に適応することができる。
【００５７】
【発明の効果】
本願発明によれば、圧電体薄膜と下部電極とが同一の配向性能を備えるようになるので、圧電体薄膜と下部電極との密着性が良い圧電体素子を提供することができる。
また本願発明によれば、圧電体薄膜と下部電極との密着性が良い圧電体素子を備えたので、信頼性の高いインクジェット式記録ヘッドおよびプリンタを提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】＜１００＞配向または＜１１１＞配向のピーク強度に対する電極材料のピーク強度比と密着性の関係図である。
【図２】チタン層の厚みに対する白金層の厚みの変化に対応する結晶配向の存在比を示す図である。
【図３】ゾル中の有機物残留量に対する結晶配向の存在比を示す図である。
【図４】実施形態１の実施例におけるＸ線回折特性図（２θ）である。
【図５】実施形態２の実施例におけるＸ線回折特性図（２θ）である。
【図６】実施形態１の圧電体素子の積層構造を説明する断面図である。
【図７】実施形態２の圧電体素子の積層構造を説明する断面図である。
【図８】実施形態のインクジェット式記録ヘッドの分解斜視図である。
【図９】実施形態のプリンタの斜視図である。
【符号の説明】
１０…ノズル板
２０…圧力室基板
３０…振動板
３１…絶縁膜
３２…下部電極
３２１、３２３…チタン層
３２２…白金層
４０…圧電体素子
４１…圧電体薄膜層
４２…上部電極
１１…ノズル
２１…キャビティ
【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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