JP2005305427A - Nozzle apparatus, film formation apparatus and method using the same, inorganic electroluminescent element, ink jet head and ultrasonic transducer array - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、原料の粉体を基板に向けて噴射することにより膜を形成するノズル装置、及び、それを用いた成膜装置及び方法に関する。さらに、本発明は、そのような成膜方法を用いて作製された無機エレクトロルミネッセンス（ＥＬ）素子、インクジェットヘッド、及び、超音波トランスデューサアレイに関する。 The present invention relates to a nozzle apparatus for forming a film by spraying raw material powder toward a substrate, and a film forming apparatus and method using the nozzle apparatus. Furthermore, the present invention relates to an inorganic electroluminescence (EL) element, an ink jet head, and an ultrasonic transducer array that are manufactured using such a film forming method.
近年、セラミックス等の硬脆材料を作製する際に、バインダーを混入させることなく厚膜を形成できる成膜技術を用いることが検討されている。その中でも、緻密且つ強固な厚膜を形成できるエアロゾルデポジション（aerosol deposition：ＡＤ）法が注目されている。ＡＤ法とは、原料の超微粒子を基板に向けて噴射し、基板や先に形成された膜に衝突させることによって原料を堆積させる成膜方法である。なお、ＡＤ法は、噴射堆積法又はガスデポジション法とも呼ばれている。 In recent years, it has been studied to use a film forming technique capable of forming a thick film without mixing a binder when producing a hard and brittle material such as ceramics. Among them, an aerosol deposition (AD) method capable of forming a dense and strong thick film has attracted attention. The AD method is a film forming method in which raw materials are deposited by jetting ultrafine particles of raw materials toward a substrate and colliding with the substrate or a previously formed film. The AD method is also called a jet deposition method or a gas deposition method.
このようなＡＤ法においては、ある面積を有する領域を成膜する際に、原料の超微粒子を噴射するノズルを用いて基板を走査することが行われる。ところが、成膜面積が大きくなると、ノズルを繰り返し走査しなければならず、多大な成膜時間がかかってしまう。そこで、成膜領域の大面積化への要望に応じて、ノズルサイズを拡大してスリット化したり、ノズルを規則的に広い範囲を移動させることが行われてきた。しかしながら、ノズルサイズを拡大した場合には、ノズルにエアロゾルを安定して供給したり、ノズルからエアロゾルを安定して噴射させることは困難であるので、形成された膜に筋ムラが生じたり、膜厚が不均一になることは避けがたかった。 In such an AD method, when a region having a certain area is formed, a substrate is scanned using a nozzle that ejects ultrafine particles of a raw material. However, when the film formation area increases, the nozzle must be repeatedly scanned, which takes a lot of film formation time. Therefore, according to the demand for increasing the area of the film formation region, it has been performed to enlarge the nozzle size to form a slit or to move the nozzle regularly over a wide range. However, when the nozzle size is enlarged, it is difficult to stably supply the aerosol to the nozzle or to stably eject the aerosol from the nozzle. It was difficult to avoid uneven thickness.
ところで、近年、様々な技術分野において、カオス理論に基づく現象を利用することが行われている。相原（東京大学工学部計数工学科）によれば、カオスとは、「あるシステムが確固たる規則に従って変化しているにもかかわらず、非常に複雑且つ不安定な振る舞いをして、遠い将来における状態を全く予測できない現象」と定義される。また、カオスが１個存在すると、そこには無限個の秩序が内包されており、秩序が内在しているからこそ、カオスを予測したり、カオスを制御したりできるとも述べられている。 By the way, in recent years, the phenomenon based on chaos theory is used in various technical fields. According to Aihara (Department of Engineering, The University of Tokyo), chaos is: “Despite the fact that a system is changing according to a firm rule, it has a very complicated and unstable behavior, It is defined as “unpredictable phenomenon”. It is also stated that if there is one chaos, an infinite number of orders are included in the chaos, and it is possible to predict chaos and control chaos because the order is included.
例えば、スパッタ法等のように、成膜ソース（例えば、ターゲット）が基板と同等又はそれ以上の面積を有している成膜方法においては、均一な膜を作製するために、基板に自転運動及び公転運動をさせることにより、基板をカオス的に運動させることがある。基板がカオス的挙動を示すようになると、カオスの軌道不安定性によって基板は再び同じ軌跡を通ることがなくなるので、広範囲に渡って均一な膜を形成することができるからである。しかしながら、ＡＤ法は、スパッタ法等とは異なり、成膜ソースであるノズルが基板に対して点又は線とみなせるほど小さい。そのため、上記のような手法をそのまま利用することは適当ではない。 For example, in a film forming method in which a film forming source (for example, a target) has an area equal to or larger than that of the substrate, such as a sputtering method, the substrate rotates in order to produce a uniform film. In addition, the substrate may be chaotically moved by performing a revolving motion. This is because when the substrate exhibits chaotic behavior, the substrate does not go through the same locus again due to chaotic orbital instability, and a uniform film can be formed over a wide range. However, unlike the sputtering method or the like, the AD method is so small that the nozzle as the film formation source can be regarded as a point or a line with respect to the substrate. Therefore, it is not appropriate to use the above method as it is.
また、特許文献１及び特許文献２には、複数のリンクから構成されたノズルを用い、噴射口の水の噴射角度などを適当な値に設定することにより、ノズルをカオス状態にすることが開示されている。カオスの軌道不安定性を回転ノズル装置に適用することにより、ノズルから水を均一に散布することが可能になる。しかしながら、ＡＤ法においては、水を散布する場合と異なり、噴射した原料の超微粒子を基板に堆積させなくてはならないので、やはり、上記の回転ノズル装置を成膜装置に適用することはできない。
上記の点に鑑み、本発明は、ＡＤ法によって均一且つ大面積の膜を形成することができる成膜装置及び方法、並びに、そこで用いられるノズル装置を提供することを目的とする。さらに、本発明は、そのような成膜方法を用いて製造された無機エレクトロルミネッセンス素子、インクジェットプリンタにおいて用いられるインクジェットヘッド、及び、超音波用探触子において用いられる超音波トランスデューサアレイを提供することを目的とする。 In view of the above points, an object of the present invention is to provide a film forming apparatus and method capable of forming a uniform and large-area film by the AD method, and a nozzle apparatus used therein. Furthermore, the present invention provides an inorganic electroluminescence element manufactured by using such a film forming method, an inkjet head used in an inkjet printer, and an ultrasonic transducer array used in an ultrasonic probe. With the goal.
上記課題を解決するため、本発明に係るノズル装置は、粉体が混合された流体を所定の面積を有する領域に吹き付けるために用いられるノズル装置であって、粉体が混合された流体を噴射する少なくとも１つのノズルと、該少なくとも１つのノズルを支持すると共に変位させる変位手段と、少なくとも１つのノズルがカオス的挙動を示すように、少なくとも変位手段を制御する制御手段とを具備する。 In order to solve the above problems, a nozzle device according to the present invention is a nozzle device used for spraying a fluid mixed with powder onto a region having a predetermined area, and ejects the fluid mixed with powder. And at least one nozzle for supporting and displacing the at least one nozzle, and control means for controlling at least the displacement means so that the at least one nozzle exhibits chaotic behavior.
また、本発明に係る成膜装置は、成膜室と、該成膜室に配置され、構造物が形成される基板を保持する基板ホルダと、成膜室内を排気する排気手段と、容器に配置された原料の粉体をガスによって吹き上げることにより、エアロゾルを生成するエアロゾル生成手段と、該エアロゾル生成手段によって生成されたエアロゾルを、成膜室に導入する導入手段と、成膜室において、基板ホルダによって保持される基板に対向するように配置され、導入手段を介して導入されたエアロゾルを基板に向けて噴射する少なくとも１つのノズルと、基板ホルダによって保持されている基板と少なくとも１つのノズルとの相対的な位置をカオス的に変化させる変位手段とを具備する。 In addition, a film forming apparatus according to the present invention includes a film forming chamber, a substrate holder that is disposed in the film forming chamber and holds a substrate on which a structure is formed, an exhaust unit that exhausts the film forming chamber, and a container. An aerosol generating means for generating an aerosol by blowing up the arranged raw material powder with a gas, an introducing means for introducing the aerosol generated by the aerosol generating means into the film forming chamber, and a substrate in the film forming chamber. At least one nozzle arranged to face the substrate held by the holder and injecting the aerosol introduced through the introducing means toward the substrate; a substrate held by the substrate holder; and at least one nozzle; Displacement means for changing the relative position of the chaos chaotically.
さらに、本発明に係る成膜方法は、成膜室に配置されている基板ホルダに、構造物が形成される基板を配置する工程（ａ）と、成膜室内を排気する工程（ｂ）と、容器に配置された原料の粉体をガスによって吹き上げることにより、エアロゾルを生成する工程（ｃ）と、工程（ｃ）において生成されたエアロゾルを成膜室に導入する工程（ｄ）と、成膜室において、基板ホルダによって保持されている基板と、該基板に対向するように配置されている少なくとも１つのノズルとの相対的な位置をカオス的に変化させながら、工程（ｄ）において導入されたエアロゾルを少なくとも１つのノズルから基板に向けて噴射することにより、原料の粉体を基板上に堆積させる工程（ｅ）とを具備する。 Furthermore, the film forming method according to the present invention includes a step (a) of disposing a substrate on which a structure is formed on a substrate holder disposed in a film forming chamber, and a step (b) of exhausting the film forming chamber. The step (c) of generating an aerosol by blowing up the raw material powder disposed in the container with a gas, the step (d) of introducing the aerosol generated in the step (c) into the film formation chamber, In the film chamber, it is introduced in the step (d) while changing the relative position between the substrate held by the substrate holder and at least one nozzle disposed so as to face the substrate in a chaotic manner. And (e) depositing raw material powder on the substrate by injecting the aerosol from the at least one nozzle toward the substrate.
本発明に係る無機エレクトロルミネッセンス素子は、第１の電極層と、ノズルと第１の電極層との相対的な位置をカオス的に変化させながら、該ノズルから第１の電極層に向けて誘電性を有する材料の粉体を噴射することにより、第１の電極層上に堆積された厚膜を含む第１の絶縁層と、該第１の絶縁層上に形成され、エレクトロルミネセンスを呈する材料を含む発光層と、該発光層上に形成された第２の絶縁層と、該第２の絶縁層上に形成された第２の電極層とを具備する。 The inorganic electroluminescent element according to the present invention is a dielectric material from the nozzle toward the first electrode layer while chaotically changing the relative positions of the first electrode layer and the nozzle and the first electrode layer. The first insulating layer including a thick film deposited on the first electrode layer and the first insulating layer are formed by spraying the powder of the material having the property, and exhibit electroluminescence. A light-emitting layer including a material; a second insulating layer formed on the light-emitting layer; and a second electrode layer formed on the second insulating layer.
本発明に係るインクジェットヘッドは、振動板と、該振動板の第１の面上に形成された第１の電極と、ノズルと第１の電極との相対的な位置をカオス的に変化させながら、該ノズルから第１の電極に向けて圧電材料の粉体を噴射することにより、第１の電極上に堆積された複数の圧電体と、該圧電体上にそれぞれ形成された複数の第２の電極と、振動板の第２の面上の空間を仕切ることにより、液体が充填される複数の圧力室を形成する少なくとも１つの隔壁と、複数の圧力室からそれぞれ液体を吐出するための複数の開口が形成されており、上記少なくとも１つの隔壁上に配置されたノズルプレートとを具備する。 The inkjet head according to the present invention is configured to change the relative positions of the diaphragm, the first electrode formed on the first surface of the diaphragm, and the nozzle and the first electrode in a chaotic manner. The piezoelectric material powder is ejected from the nozzle toward the first electrode, whereby a plurality of piezoelectric bodies deposited on the first electrode and a plurality of second bodies respectively formed on the piezoelectric body. A plurality of pressure chambers, and at least one partition wall forming a plurality of pressure chambers filled with liquid by partitioning the space on the second surface of the diaphragm, and a plurality of each for discharging liquid from the plurality of pressure chambers And a nozzle plate disposed on the at least one partition wall.
本発明に係る超音波トランスデューサアレイは、超音波用探触子において超音波を送信及び受信するために用いられる超音波トランスデューサアレイであって、少なくとも１つの第１の電極と、ノズルと少なくとも１つの第１の電極との相対的な位置をカオス的に変化させながら、該ノズルから少なくとも１つの第１の電極に向けて圧電材料の粉体を噴射することにより、少なくとも１つの第１の電極上に所定の配列となるように堆積された複数の圧電体と、該複数の圧電体上に形成された少なくとも１つの第２の電極とを具備する。 An ultrasonic transducer array according to the present invention is an ultrasonic transducer array used for transmitting and receiving ultrasonic waves in an ultrasonic probe, and includes at least one first electrode, a nozzle, and at least one By spraying the powder of piezoelectric material from the nozzle toward the at least one first electrode while changing the relative position with the first electrode in a chaotic manner, the at least one first electrode is placed on the first electrode. And a plurality of piezoelectric bodies deposited in a predetermined arrangement, and at least one second electrode formed on the plurality of piezoelectric bodies.
本発明によれば、ノズルがカオス的挙動を示すように各部を構成するので、ノズルは可動範囲内において全く不規則な軌跡を取るようになる。そのようなカオス的に運動するノズルを成膜装置に適用することにより、原料の粉体を基板に満遍なく吹き付けることができる。そのため、筋ムラが抑制された均一な膜厚の大面積膜を形成することが可能になる。従って、良質な厚膜を効率的に作製することができ、無機ＥＬ素子やインクジェットヘッドや超音波トランスデューサアレイのように、そのような厚膜を利用した製品の歩留まりを向上させることが可能になる。 According to the present invention, since each part is configured so that the nozzle exhibits chaotic behavior, the nozzle takes a completely irregular locus within the movable range. By applying such a chaotically moving nozzle to the film forming apparatus, the raw material powder can be uniformly sprayed onto the substrate. Therefore, it is possible to form a large-area film with a uniform film thickness in which streak unevenness is suppressed. Therefore, it is possible to efficiently produce a high-quality thick film, and it is possible to improve the yield of products using such a thick film, such as inorganic EL elements, inkjet heads, and ultrasonic transducer arrays. .
以下、本発明を実施するための最良の形態について、図面を参照しながら詳しく説明する。なお、同一の構成要素には同一の参照番号を付して、説明を省略する。
図１は、本発明の第１の実施形態に係る成膜装置を示す模式図である。この成膜装置は、原料の粉体を含むエアロゾルを基板に吹き付けることによって原料を堆積させるエアロゾルデポジション（aerosol deposition：ＡＤ）法を用いた成膜装置である。
Hereinafter, the best mode for carrying out the present invention will be described in detail with reference to the drawings. The same constituent elements are denoted by the same reference numerals, and the description thereof is omitted.
FIG. 1 is a schematic view showing a film forming apparatus according to the first embodiment of the present invention. This film forming apparatus is a film forming apparatus using an aerosol deposition (AD) method in which a raw material is deposited by spraying an aerosol containing a raw material powder on a substrate.
図１に示す成膜装置は、ガスボンベ１と、搬送管２ａ及び２ｂと、エアロゾル生成室３と、成膜室４と、排気ポンプ５と、基板ホルダ６と、ノズル部７と、制御部８とを含んでいる。
ガスボンベ１には、キャリアガスとして使用される窒素（Ｎ２）、酸素（Ｏ２）、ヘリウム（Ｈｅ）、アルゴン（Ａｒ）、又は、乾燥空気等が充填されている。また、ガスボンベ１には、キャリアガスの供給量を調節する圧力調整部１ａが設けられている。
The film forming apparatus shown in FIG. 1 includes a
The
エアロゾル生成室３は、原料の微小な粉体が配置される容器である。ガスボンベ１から搬送管２ａを介して、エアロゾル生成室３にキャリアガスを導入することにより、そこに配置された原料の粉体が噴き上げられてエアロゾルが生成される。生成されたエアロゾルは、搬送管２ｂを介してノズル部７に供給される。
成膜室４の内部は、排気ポンプ５によって排気されており、それにより、所定の真空度に維持されている。また、成膜室４には、基板１００を保持する基板ホルダ６が配置されている。
The
The inside of the
図２は、図１に示すノズル部７の構造を説明するための図である。ノズル部７は、エアロゾルを噴射するノズルにカオス的な運動をさせるために、少なくとも２つの回転軸を有する変位体（並行移動又は回転運動可能な支持体）にノズルが取り付けられた構造を有している。このように複数の自由度が重畳するように連結された構造体においては、その最終端がカオス的挙動を示すということが知られている。
FIG. 2 is a view for explaining the structure of the
図２に示すように、ノズル部７は、第１の回転管１１と、回転管１１を回転させる第１の駆動部１２と、第２の回転管１３と、回転管１３を回転させる第２の駆動部１４と、２つのノズル１５とを含んでいる。回転管１１及び１３は、ノズル１５を支持する支持体であり、その内部には、エアロゾルを搬送するための搬送路が形成されている。また、駆動部１２及び１４は、回転管１１及び１３を角速度ω１及びω２でそれぞれ回転させるように、制御部８によって制御されている。
As shown in FIG. 2, the
回転管１１は、回転軸Ｚ１を有する回転軸部と、回転軸から外側に伸びるアーム部とを含んでおり、回転軸Ｚ１を中心とする回転運動を行う。この回転軸Ｚ１の位置は、図１に示す成膜室４に対して固定されている。また、回転管１１のコーナーには、反射板１１ａ及び１１ｂが配置されている。
Rotation tube 11 includes a rotating shaft portion having an axis of rotation Z 1, and an arm extending outwardly from the axis of rotation, performing a rotational movement about the rotation axis Z 1. The position of the rotary shaft Z 1 is fixed to the
一方、回転管１３は、回転軸Ｚ２を有する回転軸部と、回転軸から外側に伸びる２つのアーム部とを含んでいる。回転管１３は、回転管１１の回転軸Ｚ１から距離ｒ１だけ離れたアームの先端部に設けられており、回転軸Ｚ２を中心とする回転運動を行う。回転管１３のコーナーには、反射板１３ａ〜１３ｄが配置されている。２つのノズル１５は、回転管１３の回転軸Ｚ２から距離ｒ２だけ離れた２つのアームの先端部にそれぞれ設けられており、回転管１１及び１３の回転運動に伴い、ＸＹ平面内において運動する。
On the other hand, the
ここで、回転管１３の回転軸の回転半径ｒ１と、２つのノズル１５の回転半径ｒ２とは、基板全体を隙間なく成膜するために、ｒ１≦ｒ２の関係を満たすことが必要である。ｒ１＞ｒ２の場合には、基板の中心領域が成膜されないからである。
このようなノズル部７に、搬送管２ａを介してエアロゾルを導入すると、エアロゾルは、回転管１１の回転軸部からアーム部を通って回転管１３に搬送される。さらに、エアロゾルは、回転管１３の回転軸部から、２つのアーム部に分流し、それらの両端に設けられたノズル１５からそれぞれ噴射される。
Here, a rotation radius r 1 of the rotation axis of the
When the aerosol is introduced into the
図２に示すように、エアロゾルの搬送路は直線でないので、直進するエアロゾルが突き当たりに衝突した際に、搬送路内に原料の粉体が堆積してしまうおそれがある。そこで、本実施形態においては、回転管１１及び１３のコーナーに、反射板１１ａ〜１１ｂ及び１３ａ〜１３ｄを設けている。
As shown in FIG. 2, since the aerosol conveyance path is not a straight line, when the aerosol traveling straight collides at the end, the raw material powder may be deposited in the conveyance path. Therefore, in the present embodiment,
反射板を配置する角度は、次のように決定することが望ましい。即ち、エアロゾルがコーナーに流入する方向と、コーナーにおいて方向転換されたエアロゾルが流出する方向との為す角度をφＴとすると、反射板の反射面が、エアロゾルの流入方向及び流出方向の各々とφＴ／２を為すように、反射板を設置する。 It is desirable to determine the angle at which the reflector is disposed as follows. That is, the direction flowing into the aerosol corner and turning aerosol is to be angle phi T for the direction of flow out at the corner, the reflecting surface of the reflecting plate, and each of the inflow direction and the outflow direction of the aerosol phi A reflector is installed so as to make T / 2.
反射板の材質としては、エアロゾルに含まれる原料の粉体が弾性衝突し易いものを用いることが望ましい。例えば、セラミックス等の硬脆材料や、金属等の硬材料を成膜する場合には、反射板として、ウレタンゴムやシリコンゴム等の弾性材料がコーティングされた板を用いることが適当である。これにより、搬送路に目詰まりを生じさせることなく、エアロゾルをスムーズに流すことができる。なお、原料の粉体は、反射板から反射される際に減速してしまうことが考えられる。しかしながら、そのような場合であっても、キャリアガスはほとんど減速しないので、コーナーにおいて原料の粉体が一旦減速されても、その後で再加速されるので問題ない。 As the material of the reflector, it is desirable to use a material that easily causes elastic collision of the raw material powder contained in the aerosol. For example, when a hard brittle material such as ceramic or a hard material such as metal is formed, it is appropriate to use a plate coated with an elastic material such as urethane rubber or silicon rubber as the reflection plate. Thereby, an aerosol can be smoothly flowed, without producing clogging in a conveyance path. Note that the raw material powder may be decelerated when reflected from the reflecting plate. However, even in such a case, the carrier gas hardly decelerates, so even if the raw material powder is once decelerated at the corner, there is no problem because it is re-accelerated thereafter.
次に、本実施形態に係る成膜装置の動作について説明する。
まず、図１に示す成膜室４の基板ホルダ６に、シリコン（Ｓｉ）、ガラス、セラミックス等の基板１００を配置し、所定の温度に保つ。また、成膜室４の内部を、排気ポンプ５を用いて所定の真空度まで排気する。次に、エアロゾル生成室３に、セラミックス等の原料の粉体を配置し、ガスボンベ１からのキャリアガスを所定の流量となるように供給する。それにより、エアロゾル生成室３において原料の粉体が噴き上げられ、エアロゾル１０１が生成される。一方、図２に示す制御部８の制御の下で、駆動部１２及び１４の動作を開始させる。これにより、回転管１１及び１３が回転し、ノズル１５がＸＹ平面内を移動する。このようなノズル部７にエアロゾル１０１を供給し、ノズル１５から基板１００に向けて噴射させることにより、原料の粉体が基板や基板上の堆積物に付着し、セラミックス等の厚膜が形成される。
Next, the operation of the film forming apparatus according to this embodiment will be described.
First, a
次に、ノズル部７の運動について、詳しく説明する。本実施形態においては、ノズル１５がカオス的挙動を示すように、２つの自由度を有する変位体（第１及び第２の回転管）にノズル１５を支持させている。ノズル１５の運動がカオス状態になることにより、ノズル１５は、カオスの軌道不安定性により２度と同じ軌道を通ることがなくなるからである。しかしながら、変位体が２つ以上の自由度を有していても、必ずしも変位体の最終端がカオス的挙動を示すとは限らず、ある条件を満たすことが必要である。そのため、本実施形態においては、最終端に設けられたノズル１５がカオス的挙動を示すように、回転管１１及び１３のアームの長さ等を設計すると共に、それに応じた角速度でそれらを回転運動させている。
Next, the movement of the
ここで、運動系の挙動がカオス的であるか否かを判別するための特徴量として、最大リアプノフ指数、フラクタル次元、リアプノフ次元等が知られている。本実施形態においては、その内の最大リアプノフ指数（Lyapunov exponents）を用いて、ノズル部の設計や駆動条件の設定を行う。 Here, the maximum Lyapunov exponent, fractal dimension, Lyapunov dimension, and the like are known as feature quantities for determining whether or not the behavior of the motion system is chaotic. In the present embodiment, the maximum Lyapunov exponents are used to design the nozzle part and set the driving conditions.
カオス的挙動の１つの特徴として、接近している２点が指数関数的に離れていくことが挙げられる。例えば、ある時刻において、アトラクタ上の２点の差がε０であった場合に、ｔ時間後には、その差はε０ｅｘｐ（λｔ）に伸びる。ここで、散逸系（エネルギーの出入りがある系）の運動は、過渡状態の後に特定の点や軌跡に落ち着くが、このような漸近的な振る舞い（安定した状態）のことをアトラクタという。上記の関係から明らかなように、λ＜０の場合には２点の差は縮み、λ＝０の場合には２点の差は変化しないので、応答は軌道不安定ではなくなる。そこで、ある軌道について長い時間に渡って指数の平均値（平均拡大速度）を取ることにより、カオス挙動の特徴である軌道不安定性を定量化することができる。この指数の平均値のことをリアプノフ指数という。実際の力学系において軌道不安定性を評価する場合には、その系の最大リアプノフ指数が少なくとも正であれば、その力学系は軌道不安定性を持つといえる。 One characteristic of chaotic behavior is that two close points are separated exponentially. For example, when the difference between two points on the attractor is ε 0 at a certain time, the difference increases to ε 0 exp (λt) after t time. Here, the motion of a dissipative system (system with energy in and out) settles at a specific point or trajectory after a transient state. Such asymptotic behavior (stable state) is called an attractor. As is clear from the above relationship, when λ <0, the difference between the two points shrinks, and when λ = 0, the difference between the two points does not change, so the response is not unstable. Therefore, by taking an average value (average expansion speed) of an index over a long time for a certain trajectory, trajectory instability that is a characteristic of chaotic behavior can be quantified. The average value of this index is called the Lyapunov index. When evaluating orbital instability in an actual dynamical system, it can be said that the dynamical system has orbital instability if the maximum Lyapunov exponent of the system is at least positive.
次に、最大リアプノフ指数の求め方について、図３を参照しながら説明する。本実施形態においては、Ｗｏｌｆらによって示された手法を一例として用いて説明する（Alan Wolf、Jack B. Swift、Harry L. Swinney、John A. Vastano、「時系列からのリアプノフ指数の決定（DETERMINING LYAPUNOV EXPONENTS FROM A TIME SERIES）」、Physica、第１６Ｄ巻、ｐ．２８５−３１７、１９８５年）。 Next, how to obtain the maximum Lyapunov exponent will be described with reference to FIG. In this embodiment, the method shown by Wolf et al. Will be described as an example (Alan Wolf, Jack B. Swift, Harry L. Swinney, John A. Vastano, “Determining Lyapunov exponent from time series (DETERMINING LYAPUNOV EXPONENTS FROM A TIME SERIES) ", Physica, Vol. 16D, p.285-317, 1985).
図３において、基準軌道ＡＢＣＤをノズルの軌道とする。この軌道上の時刻ｔ０における点Ａを対象とし、アトラクタ上のＡの近傍を探索することにより、点Ａ’を得る。これらの点Ａと点Ａ’との間の微小変位の大きさは、ベクトルＡＡ’の大きさＬ（ｔ０）である。これらの点Ａ及び点Ａ’は、Δｔ１＝ｔ１−ｔ０時間経過後（時刻ｔ１）には、点Ｂ及び点Ｂ’にそれぞれ移動し、それらの間の微小変位はＬ’（ｔ１）に変化する。これより、期間Δｔ１における軌道の拡大率Ｌ’（ｔ１）／Ｌ（ｔ０）が得られる。 In FIG. 3, the reference trajectory ABCD is the nozzle trajectory. A point A ′ is obtained by searching for the vicinity of A on the attractor with respect to the point A at time t 0 on the trajectory. The magnitude of the minute displacement between these points A and A ′ is the magnitude L (t 0 ) of the vector AA ′. These points A and A ′ move to point B and point B ′ after Δt 1 = t 1 −t 0 time has elapsed (time t 1 ), respectively, and the minute displacement therebetween is L ′ ( It changes to t 1). As a result, the orbital enlargement ratio L ′ (t 1 ) / L (t 0 ) in the period Δt 1 is obtained.
次に、時刻ｔ１における微小変位Ｌ’（ｔ１）を正規化することにより、微小変位ベクトルＢＢ’’を得る。次いで、アトラクタ上のベクトルＢＢ’’の近傍を探索することにより、ベクトルＢＢ’’との為す角が十分に小さいベクトルＢＢ’’’を得る。そして、点Ｂ’’’を点Ｂ’の替わりに用い、微小変位Ｌ（ｔ１）（ベクトルＢＢ’’’の大きさ）を求めると共に、点Ｂ及び点Ｂ’’’がΔｔ２＝ｔ２−ｔ１時間経過後に点Ｃ及び点Ｃ’にそれぞれ移動した場合における微小変位Ｌ’（ｔ２）（ベクトルＣＣ’の大きさ）を求める。これにより、期間Δｔ２における軌道の拡大率Ｌ’（ｔ２）／Ｌ（ｔ１）が得られる。 Next, a minute displacement vector BB ″ is obtained by normalizing the minute displacement L ′ (t 1 ) at time t 1 . Next, by searching for the vicinity of the vector BB ″ on the attractor, a vector BB ′ ″ having a sufficiently small angle with the vector BB ″ is obtained. Then, the point B ′ ″ is used in place of the point B ′ to obtain a minute displacement L (t 1 ) (the magnitude of the vector BB ′ ″), and the point B and the point B ′ ″ are Δt 2 = t 2− t A minute displacement L ′ (t 2 ) (the magnitude of the vector CC ′) when moving to the point C and the point C ′ after the lapse of 1 hour is obtained. Thereby, the expansion rate L ′ (t 2 ) / L (t 1 ) of the trajectory in the period Δt 2 is obtained.
ここで、点Ｂ’の替わりに点Ｂ’’’を用いて次の期間における軌道の拡大率を求めるのは、例えば、期間Δｔ１＝ｔ１−ｔ０を大きく取ってしまった場合に、Ｌ’（ｔ１）がアトラクタのサイズまで発展してしまうことを防ぐためである。 Here, the reason for obtaining the expansion rate of the trajectory in the next period using the point B ′ ″ instead of the point B ′ is, for example, when the period Δt 1 = t 1 −t 0 is set large. This is to prevent L ′ (t 1 ) from developing to the size of the attractor.
同様にして、期間Δｔ３、Δｔ４、…における軌道の拡大率Ｌ’（ｔ３）／Ｌ（ｔ２）、Ｌ’（ｔ４）／Ｌ（ｔ３）、…を順次求める。これより、次式（１）に示すように、期間Δｔ（Δｔ＝ｔ０〜ｔＭ）における軌道の拡大率が求められる。
さらに、次式（２）を用いて、最大リアプノフ指数λ１を求める。
図１に示すノズル部７を設計する際には、計算機シミュレーションにより、最大リアプノフ指数λ１がゼロより大きくなるようなアームの長さや回転部の角速度ω１及びω２等を求める。或いは、ＣＣＤカメラ等を用いてノズルの軌道を観測しながら最大リアプノフ指数λ１を算出し、その値がゼロより大きくなるときのアームの長さや角速度ω１及びω２等を用いても良い。
When designing the
以上説明したように、本実施形態においては、２軸から成る変位体の端部にノズルを設けることにより、ノズルをカオス的に運動させる。それにより、ノズルの軌跡は全く不規則になり、同じ経路を通ることがなくなる。従って、そのようなノズルから基板に向けてエアロゾルを噴射させることにより、基板に満遍なく原料の粉体を吹き付けて堆積させることができる。その際には、エアロゾルの供給時や噴出時における不安定性がキャンセルされるので、筋ムラ等が抑制された、均一な厚膜を広い領域に渡って形成することが可能になる。 As described above, in the present embodiment, the nozzle is chaotically moved by providing the nozzle at the end of the biaxial displacement body. As a result, the nozzle trajectory is completely irregular and does not follow the same path. Therefore, by spraying aerosol from such a nozzle toward the substrate, the raw material powder can be sprayed and deposited evenly over the substrate. In that case, the instability at the time of aerosol supply or ejection is canceled, so that it is possible to form a uniform thick film over a wide region in which streak unevenness is suppressed.
なお、本実施形態においては、２つの自由度を有する２軸から成る変位体を用いてノズル部を構成したが、２軸以上から成る変位体を用いても良い。即ち、２つ以上の自由度を重畳することにより、カオス理論に従って、変位体の最終端を全く不規則に移動させることができる。 In this embodiment, the nozzle portion is configured using a biaxial displacement body having two degrees of freedom, but a displacement body composed of two or more axes may be used. That is, by superimposing two or more degrees of freedom, the final end of the displacement body can be moved completely irregularly according to the chaos theory.
また、本実施形態においては、図１に示すノズル１５をＸＹ平面内において２次元的に運動させているが、Ｚ軸方向を含む３次元的な運動をさせても良い。その場合には、最大リアプノフ指数等のカオス状態を表す特徴量を用いることにより、ノズル１５が３次元的にカオス的挙動を示すように、駆動部等を制御すれば良い。
In the present embodiment, the
さらに、本実施形態のようにノズルの運動を空間的なカオス状態にするだけでなく、時間的なカオス状態にしても良い。例えば、不定期パルスを用いてノズルにおけるオン／オフの切り替えを制御することにより、エアロゾルをカオス的に噴射させることができる。或いは、ノズルから噴射されるエアロゾルの流量を、サイン波的に変化させても良い。 Furthermore, the nozzle motion may be set not only in a spatial chaotic state but also in a temporal chaotic state as in the present embodiment. For example, the aerosol can be injected chaotically by controlling on / off switching at the nozzle using irregular pulses. Or you may change the flow volume of the aerosol injected from a nozzle like a sine wave.
本実施形態においては、回転管１３に２つのアームを設けることにより、それぞれのアームの先端部に２つのノズルを配置した。しかしながら、ノズルの数は１つでも良く、３つ以上でも良い。また、ノズルは、各アームに１つのノズルを配置しても良いし、１つのアームに複数のノズルを配置しても良い。ノズルの数が少ないほどエアロゾルの噴射速度の低下を抑えることができるし、ノズルの数を増やすことによって成膜に要する時間を短縮することができる。従って、基板面積やノズルの開口面積等に応じてアームの数を設定すると共に、それに応じてエアロゾルの噴射圧等の成膜条件を調整すれば良い。いずれの場合においても、全てのノズルにカオス的な運動をさせる必要があるので、ノズルの回転半径や、各部の角速度等を、カオス状態を表す特徴量を用いて設定する。
In this embodiment, by providing two arms on the
次に、本発明の第２の実施形態に係る成膜装置について、図４を参照しながら説明する。本実施形態に係る成膜装置は、第１の実施形態と異なり、基板側をカオス的に運動させている。
図４に示すように、本実施形態に係る成膜装置は、図１に示すノズル部７及び基板ホルダ６の替わりに、成膜室４に固定されたノズル２０と、基板１００を保持する基板ホルダ２１とを有しており、さらに、少なくとも２つの回転軸を有する基板ホルダ支持部２２と、基板ホルダ支持部２２を駆動する基板駆動部２３と、制御部２４とを含んでいる。その他の構成は、図１に示すものと同様である。
Next, a film forming apparatus according to a second embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. Unlike the first embodiment, the film forming apparatus according to this embodiment moves the substrate side in a chaotic manner.
As shown in FIG. 4, the film forming apparatus according to the present embodiment has a
基板ホルダ支持部２２は、回転軸Ｚ３を中心として回転する第１の回転棒２２ａと、回転棒２２ａの端部である回転軸Ｚ４を中心として回転する第２の回転棒２２ｂとを含んでいる。回転棒２２ｂの端部には、基板ホルダ２１が設けられている。また、基板駆動部２３は、回転棒２２ａを回転運動させる第１の駆動部２３ａと、回転棒２２ｂを回転運動させる第２の駆動部２３ｂとを含んでいる。駆動部２３ａ及び２３ｂは、回転棒２２ａ及び２２ｂを、所定の角速度ω１及びω２でそれぞれ回転させるように、制御部２４によって制御されている。
Substrate holder support 22, comprises a first rotating rod 22a which rotates around a rotation axis Z 3, and a second rotating rod 22b which rotates about an axis of rotation Z 4 is an end of the rotating rod 22a It is out. A
成膜を行う際には、回転棒２２ｂの端部がカオス的挙動を示すように、カオス状態を表す特徴量に基づいて、回転棒２２ａ及び回転棒２２ｂの角速度をそれぞれ設定する。これにより、回転棒２２ｂの端部に設けられた基板ホルダ２１及びそこに保持されている基板１００が、ＸＹ平面内においてカオス的に運動する。そのような基板１００に向けて、ノズル２０からエアロゾルを噴射することにより、基板１００上に満遍なく均一な膜を形成することができる。
When film formation is performed, the angular velocities of the rotating rod 22a and the rotating rod 22b are set based on the feature amount representing the chaotic state so that the end of the rotating rod 22b exhibits chaotic behavior. As a result, the
以上説明した本発明の第１及び第２の実施形態においては、ノズル又は基板側のいずれか一方を固定し、他方にカオス的な運動させているが、それらの両方を運動させることにより、ノズルと基板とが相対的にカオス的挙動を示すようにしても良い。 In the first and second embodiments of the present invention described above, either the nozzle or the substrate side is fixed and the other is chaotically moved. However, by moving both of them, the nozzle is moved. And the substrate may be relatively chaotic.
次に、本発明の第３の実施形態に係る成膜装置について、図５を参照しながら説明する。図５に示すように、本実施形態に係る成膜装置は、図１に示す成膜装置に加えてモニタ部３１及び特徴量算出部３２を含んでおり、図１に示す制御部８の替わりに制御部３３を有している。その他の構成については、図１に示す成膜装置と同様である。
Next, a film forming apparatus according to a third embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. As shown in FIG. 5, the film forming apparatus according to the present embodiment includes a monitor unit 31 and a feature
モニタ部３１は、例えば、ＣＣＤカメラによって構成されている。モニタ部３１は、成膜中のノズル１５を撮像し、ノズル１５の軌跡を表す画像情報を出力する。また、特徴量算出部３２は、モニタ部３１から出力された画像情報に基づいて、最大リアプノフ指数等のカオス状態を表す特徴量を算出する。
The monitor unit 31 is constituted by, for example, a CCD camera. The monitor unit 31 captures an image of the
制御部３３は、特徴量算出部３２によって算出された特徴量に基づいて、駆動部１２及び１４（図２）の動作を制御する。例えば、特徴量が最大リアプノフ指数である場合に、制御部３３は、最大リアプノフ指数がゼロ以下になると、その値が再びゼロより大きくなるように、回転管１１又は回転管１３の角速度をそれぞれ調節する。
このように、ノズル１５の運動を監視し、得られた情報をフィードバックすることにより、ノズル１５を常にカオス状態に置くことができる。従って、均一な成膜が行われている状態を常に維持することができる。
The
Thus, by monitoring the movement of the
次に、本発明の第４の実施形態に係る成膜装置について、図６〜図８を参照しながら説明する。
本発明の第１の実施形態においては、ノズルをカオス的に挙動させる回転管の内部に、ノズルにエアロゾルを供給する搬送ラインを設けているが、必ずしもそれらを一体化させる必要はない。例えば、本実施形態においては、ノズルをカオス的に挙動させるための回転機構とは別に、ノズルにエアロゾルを供給するエアロゾル搬送ラインを設けている。
Next, a film forming apparatus according to a fourth embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS.
In the first embodiment of the present invention, a transport line for supplying aerosol to the nozzle is provided inside the rotating tube that causes the nozzle to behave chaotically, but it is not always necessary to integrate them. For example, in the present embodiment, an aerosol transport line for supplying aerosol to the nozzle is provided separately from the rotation mechanism for causing the nozzle to behave chaotically.
図６に示すように、この成膜装置は、図１に示すノズル部７及び制御部８の替わりに、エアロゾルを噴射するノズル４０と、エアロゾル搬送ライン４１と、回転部４２と、第１の駆動部４３と、第２の駆動部４４と、制御部４５とを有している。その他の構成については、図１に示す成膜装置と同様である。エアロゾル搬送ライン４１は、搬送管２ｂと接続されており、ノズル４０の動きに追従できるように、弾性を有する材料によって形成されている。
As shown in FIG. 6, this film forming apparatus includes a
図７は、ノズル４０及び回転部４２を示す上面図である。回転部４２は、歯車によって組み合わせられている回転枠４２ａ及び回転盤４２ｂを含んでいる。回転枠４２ａには、制御部４５の制御の下で回転枠４２ａを振動させる駆動部４３が設けられている。なお、駆動部４３は、回転枠４２ａをＸＹ平面内において１次元又は２次元的に振動させても良いし、ＸＹＺ空間において３次元的に振動させても良い。回転盤４２ｂは、そのような回転枠４２ａに沿って、自転及び公転を含む回転運動を行う。また、回転盤４２ｂにはノズル４０が設けられている。ノズル４０は、回転盤４２ｂの回転運動に従い、回転枠４２ａ内を、回転枠４２ａ及び回転盤４２ｂの半径や歯車の数によって定まる軌道を描いて移動する。
FIG. 7 is a top view showing the
図８は、回転盤４２ｂを回転運動させる機構の具体例を示す模式図である。図８に示すように、駆動部４４は、回転枠４２ａの周囲に配置された複数のコイル（電磁石）４４ａ、４４ｂ、…を含んでいる。これらのコイル４４ａ、４４ｂ、…は、隣接するコイルから発生した磁界が互いに反対方向を向くように配置されている。制御部４５は、それらの磁界の向きを所定の周期で反転させるように駆動部４４を制御している。図８に示すように、回転盤４２ｂに永久磁石４２ｃを配置し、制御部４５の制御の下で、コイル４４ａ、４４ｂ、…から発生する磁界の向きを順次入れ替えることにより、回転盤４２ｂを回転運動させることができる。或いは、複数のコイル４４ａ、４４ｂ、…に交流電流を流して回転磁界を形成し、回転盤４２ｂに誘導電流を発生させることにより、それらの相互作用によって回転盤４２ｂを回転運動させても良い。
FIG. 8 is a schematic diagram showing a specific example of a mechanism for rotating the
このように、回転枠４２ａの振動と、回転盤４２ｂの回転運動とを組み合わせることにより、２つの自由度の下でノズル４０を変位させることができる。その際に、制御部４５の制御の下で、回転枠４２ｂの振動周期や回転盤４２ａの回転速度を、カオス状態を表す特徴量に基づいて最適化することにより、カオス的な軌跡を取るようにノズル４０を運動させることが可能になる。
Thus, the
以上説明した本発明によれば、ＡＤ法によって大面積且つ均一な膜を形成することができるので、例えば、次のような分野に応用することができる。
まず、本発明の一実施形態に係る無機エレクトロルミネッセンス（ＥＬ）素子について説明する。
図９は、ディスプレイ等に用いられる無機ＥＬ素子を示す一部断面斜視図である。一般に、無機ＥＬパネルにおいては、エレクトロルミネッセンスを呈する発光層の両端に誘電体膜が設けられているが、この誘電体膜を形成する際に、本発明を利用することができる。
According to the present invention described above, a uniform film having a large area can be formed by the AD method, and can be applied to the following fields, for example.
First, an inorganic electroluminescence (EL) element according to an embodiment of the present invention will be described.
FIG. 9 is a partial cross-sectional perspective view showing an inorganic EL element used for a display or the like. In general, in an inorganic EL panel, a dielectric film is provided on both ends of a light emitting layer exhibiting electroluminescence. The present invention can be used when forming this dielectric film.
図９に示す無機ＥＬ素子は、基板２０１と、第１電極２０２と、第１絶縁層２０３と、発光層２０４と、第２絶縁層２０５と、第２電極２０６とを含んでいる。基板２０１は、例えば、アルミナ等のセラミックスによって形成されている。第１電極２０２は、例えば、２００ｎｍの厚さを有する白金（Ｐｔ）によって形成されている。第２電極２０６は、例えば、２００ｎｍの厚さを有する酸化インジウム錫（indium tin oxide：ＩＴＯ）によって形成されている透明電極である。これらの第１電極２０２及び第２電極２０６により、マトリクス回路が構成されている。
The inorganic EL element shown in FIG. 9 includes a
第１絶縁層２０３及び第２絶縁層２０５は、誘電性材料によって形成されている。第１絶縁層２０３は、例えば、４０μｍの厚さを有するＰＺＴ厚膜である。また、第２絶縁層２０５は、例えば、２００ｎｍの厚さを有する窒化シリコン（ＳｉＮｘ）薄膜である。
発光層２０４は、エレクトロルミネセンスを呈する材料によって形成されている。発光層２０４は、例えば、６００ｎｍの厚さを有するマンガン添加硫化亜鉛（ＺｎＳ：Ｍｎ）蛍光体薄膜である。
The first insulating
The
このような無機ＥＬ素子は、次のように製造される。
まず、アルミナ等の基板２０１を用意し、その上に、厚さ２００ｎｍのＰｔ薄膜をスパッタ法によって形成し、そのＰｔ薄膜についてフォトリソグラフィ法及びドライエッチング法を用いてパターン形成することにより、第１電極２０２を形成する。
Such an inorganic EL element is manufactured as follows.
First, a
次に、第１電極２０２が形成された基板２０１上に、第１絶縁層２０３としてＰＺＴ厚膜を形成する。その際には、本発明の第１〜第４の実施形態において説明したように、ＰＺＴの粉体を噴射するノズルと基板２０１との相対的な位置をカオス的に変化させつつ、ＡＤ法による成膜が行われる。さらに、ＰＺＴの結晶性を向上させるために、そのＰＺＴ厚膜を熱処理する。
Next, a PZT thick film is formed as the first insulating
次に、この第１絶縁層２０３の上に、発光層２０４となるＺｎＳ：Ｍｎ薄膜を、電子ビーム（electron beam：ＥＢ）蒸着法によって形成する。次に、発光層２０４の上に、第２絶縁層２０５となるＳｉＮｘ（例えば、Ｓｉ３Ｎ４）の薄膜を形成する。この第２絶縁層は、スパッタ法によって形成しても良いし、第１〜第４の実施形態において説明したＡＤ法を用いて形成しても良い。さらに、第２絶縁層２０５の上に、ＩＴＯの薄膜をスパッタ法により形成し、そのＩＴＯの薄膜についてフォトリソグラフィ法及びドライエッチング法を用いてパターン形成することにより、第２電極２０６を形成する。
Next, a ZnS: Mn thin film to be the
ＡＤ法を用いて形成された緻密な膜（ＡＤ膜）においては、リーク電流が少なくなるので、誘電体膜を薄くすることができる。それにより、無機ＥＬ素子の駆動電圧を低減することが可能になる。そのような誘電体薄膜を形成する際に、本発明に係る成膜方法及び成膜装置を用いることにより、大面積、且つ、消費電力の低い無機ＥＬパネルを容易に製造することができる。 In a dense film (AD film) formed by using the AD method, the leakage current is reduced, so that the dielectric film can be thinned. Thereby, the drive voltage of the inorganic EL element can be reduced. When forming such a dielectric thin film, an inorganic EL panel having a large area and low power consumption can be easily manufactured by using the film forming method and the film forming apparatus according to the present invention.
次に、本発明の一実施形態に係るインクジェットヘッドについて説明する。
図１０は、インクジェットプリンタの印字部の周辺を示す平面図であり、図１１は、印字部において用いられる一般的なインクジェットヘッドの一部を示す断面図である。本発明は、このようなインクジェットヘッドを製造する際にも利用することができる。
Next, an ink jet head according to an embodiment of the present invention will be described.
FIG. 10 is a plan view showing the periphery of the printing unit of the inkjet printer, and FIG. 11 is a cross-sectional view showing a part of a general inkjet head used in the printing unit. The present invention can also be used when manufacturing such an inkjet head.
図１０及び図１１を参照しながら、インクジェットプリンタにおいてインクを吐出するインクジェット（液体吐出）ヘッドの構造について説明する。図１０に示すように、印字部３００は、ローラ３０２及び３０３に掛け渡されたベルト３０４に吸着保持されている記録紙３０１の上部に配置されている。記録紙３０１は、制御信号に従って駆動されるローラ３０２及び３０３並びにベルト３０４により、矢印の方向に送られる。印字部３００は、インクを吐出する複数のインクジェットヘッド３００ａ〜３００ｄを含んでいる。これらのインクジェットヘッド３００ａ〜３００ｄは、記録紙３０１の紙幅に対応する長さを有するライン型ヘッドである。インクジェットヘッド３００ａ〜３００ｄの各々は、記録紙３０１の紙送り方向に対して直交する方向に配置された複数のノズル出口を含んでおり、供給される制御信号に従って、黒、シアン、マゼンタ、イエローのインクをそれぞれ吐出する。印字検出部３０５は、印字部３００による印字結果を撮像するためのラインセンサを含んでおり、ラインセンサによって読み取られた画像に基づいて、ノズルの目詰まり等の吐出不良を検出する。
The structure of an inkjet (liquid ejection) head that ejects ink in an inkjet printer will be described with reference to FIGS. 10 and 11. As shown in FIG. 10, the
図１１は、図１０に示す各インクジェットヘッド３００ａ〜３００ｄの一部を示す断面図である。図１１に示すように、インクジェットヘッドは、ノズルプレート４０１と、隔壁４０２と、振動板４０３と、第１の電極４０４と、圧電体４０５と、第２の電極４０６とを含んでいる。隔壁４０２は、ノズルプレート４０１と振動板４０３との間の空間を仕切ることにより、インクが充填される複数の圧力室４０７を形成する。ノズルプレート４０１には、複数の圧力室４０７から吐出されるインクの出口となる吐出口４０８が形成されている。また、圧電体４０５と、その上面及び下面に配置されている電極４０４及び４０６とにより、圧電素子が形成されている。なお、図１１においては、説明を簡単にするために、各圧力室４０７にインクを補給するための機構は省略されている。
11 is a cross-sectional view showing a part of each of the inkjet heads 300a to 300d shown in FIG. As shown in FIG. 11, the ink jet head includes a
印字を行う場合には、制御信号に従って電極４０４と電極４０６との間に電圧を印加する。それにより、圧電体４０５が圧電効果により伸縮して、振動板４０３が変形する。その結果、圧力室４０７の容積が変化するので、内部に充填されているインクが加圧されて吐出口４０８から滴下される。
When printing is performed, a voltage is applied between the
このようなインクジェットヘッドは、次のように製造される。
まず、振動板４０３として用いられる厚さが３０μｍ程度のシリコン基板を用意し、その第１の主面にスパッタ法等を用いて電極４０４を形成する。次に、電極４０４上に、底面サイズが３００μｍ角程度、厚さが３０μｍ程度の複数の圧電体４０５を、約１００μｍ間隔で２次元マトリクス状に配置する。そのために、電極４０４上に所定のパターンでレジストを配置し、その上にＰＺＴ厚膜を形成し、その後でレジストを除去する。ＰＺＴ厚膜を形成する際には、第１〜第４の実施形態において説明したように、ＰＺＴの粉体を噴射するノズルと電極４０４が形成された基板との相対的な位置をカオス的に変化させつつ、ＡＤ法による成膜が行われる。さらに、複数の圧電体４０５上に、複数の電極４０６をそれぞれ形成する。
Such an ink jet head is manufactured as follows.
First, a silicon substrate having a thickness of about 30 μm used as the
また、アルミナ（Ａｌ２Ｏ３）やジルコニア（ＺｒＯ２）等のセラミックス板を用意し、圧力室４０７となる開口をエッチング等によって形成することにより、隔壁４０２を作製する。さらに、別のセラミックス板を用意し、インク吐出口４０８となる開口を形成することにより、ノズルプレート４０１を作製する。
これらのノズルプレート４０１、隔壁４０２、及び、圧電素子が配置された振動板４０３を、接着剤を用いて接合することにより、インクジェットヘッドが完成する。
Further, a ceramic plate such as alumina (Al 2 O 3 ) or zirconia (ZrO 2 ) is prepared, and an opening to be a
The
このように、本発明に係る成膜方法及び成膜装置を用いることにより、厚さが均一な多数の圧電体を容易且つ効率的に作製できるので、近年の幅広ヘッドへの要望にも十分に対応することが可能となる。
或いは、振動板の内で圧電素子が配置されているのと反対側の面上に、本発明に係る成膜方法及び成膜装置を用いて隔壁やノズルプレートを直接形成しても良い。その場合には、幅広ヘッドを効率良く作製できるようになるだけでなく、接着剤を用いる必要がなくなるので、インクジェットヘッドの耐久性や動作効率を向上させることができる。そのため、高速印字や、顔料インク等の高粘度インクを吐出が可能である等、良好な特徴を有する幅広ヘッドを作製することが可能となる。
As described above, by using the film forming method and the film forming apparatus according to the present invention, a large number of piezoelectric bodies having a uniform thickness can be easily and efficiently manufactured. It becomes possible to respond.
Alternatively, the partition wall and the nozzle plate may be directly formed on the surface of the diaphragm opposite to the side where the piezoelectric element is disposed by using the film forming method and the film forming apparatus according to the present invention. In this case, not only can the wide head be efficiently produced, but also the need for using an adhesive is eliminated, so that the durability and operating efficiency of the inkjet head can be improved. Therefore, it is possible to produce a wide head having good characteristics such as high-speed printing and discharge of high-viscosity ink such as pigment ink.
次に、本発明の一実施形態に係る超音波トランスデューサアレイについて説明する。
図１２は、超音波診断に用いられる超音波用探触子の構造を示す一部断面斜視図であり、図１３は、図１２に示す超音波用探触子において超音波を送受信するために用いられる超音波トランスデューサアレイを示す一部断面斜視図である。本発明は、多数の超音波トランスデューサが配置された超音波トランスデューサアレイを製造する際にも用いることができる。
Next, an ultrasonic transducer array according to an embodiment of the present invention will be described.
12 is a partial cross-sectional perspective view showing the structure of an ultrasonic probe used for ultrasonic diagnosis, and FIG. 13 is a diagram for transmitting and receiving ultrasonic waves in the ultrasonic probe shown in FIG. It is a partial cross section perspective view which shows the ultrasonic transducer array used. The present invention can also be used when manufacturing an ultrasonic transducer array in which a large number of ultrasonic transducers are arranged.
図１２示す超音波用探触子は、超音波トランスデューサアレイ５００と、少なくとも１層の音響整合層５０１と、バッキング層５０２と、音響レンズ５０３とを含んでいる。これらの各部５００〜５０３は、筐体５０４に収納されている。また、超音波トランスデューサアレイ５００から引き出された配線は、ケーブル５０５を介して超音波撮像装置本体に接続される。
The ultrasonic probe shown in FIG. 12 includes an
超音波トランスデューサアレイ５００は、超音波を送信及び受信する複数の超音波トランスデューサ５１０を含んでいる。これらの超音波トランスデューサ５１０の間には、エポキシ樹脂等の充填材５１１が配置されている。少なくとも１層の音響整合層５０１は、超音波を伝えやすいガラスや、セラミックや、金属粉入りエポキシ樹脂等によって形成されている。音響整合層５０１は、生体である被検体と超音波トランスデューサとの間の音響インピーダンスの不整合を解消する。これにより、各超音波トランスデューサ５１０から送信された超音波が、効率良く被検体中に伝播する。
The
バッキング層５０２は、例えば、フェライトや金属やＰＺＴ等の粉体をエポキシ樹脂やゴムに混入させた材料のように、音響減衰の大きい材料によって形成されている。バッキング層５０２は、超音波トランスデューサアレイ５００から発生した不要な超音波を早く減衰させる。また、音響レンズ５０３は、例えば、シリコンゴムによって形成されている。音響レンズ５０３は、超音波トランスデューサアレイ５００から送信され、音響整合層５０１を通過した超音波ビームを、所定の深度において集束させる。
The
図１３に示すように、超音波トランスデューサアレイ５００において、複数の超音波トランスデューサ５１０は、例えば、１００μｍ間隔で２次元マトリクス状に配置されている。
各超音波トランスデューサ５１０は、下部電極５１２と、ＰＺＴ等の圧電体５１３と、上部電極５１４とを含んでおり、例えば、約３００μｍ角の底面サイズと、約１０μｍの厚さとを有している。これらの下部電極５１２と上部電極５１４との間に電圧を印加することにより、圧電体５１３が圧電効果により伸縮して超音波が発生する。その際に、複数の超音波トランスデューサ５１０を、所定の遅延時間を設けて駆動することにより、所望の方向に送信される超音波ビームが形成される。
As shown in FIG. 13, in the
Each
このような超音波トランスデューサアレイ５００は、次のように作製される。
まず、基板上に、スパッタ法等により、複数の下部電極５１２を２次元マトリクス状となるように形成する。次に、基板上の複数の下部電極５１２を除く領域にレジストを形成する。そして、第１〜第４の実施形態において説明したように、ＰＺＴの粉体を噴射するノズルと基板との相対的な位置をカオス的に変化させつつ、ＡＤ法による成膜を行う。その後で、レジストを除去し、複数の圧電体５１３の間に充填材５１１を配置する。さらに、複数の圧電体５１３の上に、スパッタ法等により、上部電極５１４をそれぞれ形成する。なお、基板は、必要に応じて除去しても良いし、完成品において残しておいても良い。
なお、図１３においては、各圧電体５１３に下部電極５１２及び上部電極５１４を設けているが、それらの電極５１２及び５１４の内のいずれか一方を共通電極としても良い。
Such an
First, a plurality of
In FIG. 13, each
このような超音波トランスデューサアレイの製造において、ＡＤ法を用いるメリットは、次の通りである。
一般的に、生体の音響インピーダンスＺは、Ｚ＝１．５Ｍｒａｙｌ程度であるのに対して、生体用超音波トランスデューサの音響インピーダンスＺは、Ｚ＝３０Ｍｒａｙｌ程度である。ここで、音響インピーダンスとは、物質の密度と音速との積によって定まる値である。２種類の物質が接している場合に、それらの物質の音響インピーダンスの差が大きいほど、それらの境界において超音波が反射し易く、即ち、透過し難くなる。そのため、通常の超音波トランスデューサにおいては生体に対する超音波の伝播効率が良いとは言えないので、超音波トランスデューサと生体との間に、１層以上の音響整合層を挿入するのが必須である。
The advantages of using the AD method in manufacturing such an ultrasonic transducer array are as follows.
In general, the acoustic impedance Z of the living body is about Z = 1.5 Mrayl, whereas the acoustic impedance Z of the ultrasonic transducer for living body is about Z = 30 Mrayl. Here, the acoustic impedance is a value determined by the product of the density of the substance and the speed of sound. When two kinds of substances are in contact with each other, the larger the difference in acoustic impedance between the two substances, the easier it is for ultrasonic waves to be reflected at the boundary between them, that is, the more difficult it is to transmit. For this reason, in an ordinary ultrasonic transducer, it cannot be said that the propagation efficiency of ultrasonic waves to a living body is good. Therefore, it is essential to insert one or more acoustic matching layers between the ultrasonic transducer and the living body.
ここで、圧電体を形成する際にＡＤ法を用いることにより、圧電体の密度を比較的容易に制御できるようになる。例えば、圧電体の音響インピーダンスＺの値を下げて、生体における値に近づけることにより、超音波の生体への伝播効率を高くすることができる。
ＡＤ法を用いて圧電体の密度を制御するための第１の方法として、原料としてＰＺＴの粉体に中空シリカ等を混入して成膜を行うことが提案される。また、第２の方法として、ノズルからＰＺＴ粉体を噴射する際における噴射圧力を、最適な成膜条件からずらすことが提案される。例えば、噴射圧力を低くすれば良い。それにより、基板又は電極上に形成される圧電体の緻密度が低下し、圧粉体の状態で堆積するようになる。
Here, by using the AD method when forming the piezoelectric body, the density of the piezoelectric body can be controlled relatively easily. For example, by reducing the value of the acoustic impedance Z of the piezoelectric body and bringing it closer to the value in the living body, the propagation efficiency of ultrasonic waves to the living body can be increased.
As a first method for controlling the density of the piezoelectric body using the AD method, it is proposed to form a film by mixing hollow silica or the like into a PZT powder as a raw material. Further, as a second method, it is proposed to shift the injection pressure at the time of injecting the PZT powder from the nozzle from the optimum film forming conditions. For example, the injection pressure may be lowered. As a result, the density of the piezoelectric body formed on the substrate or the electrode is lowered, and the piezoelectric body is deposited in a green compact state.
このように、ＡＤ法によれば、圧電体の音響インピーダンスの値を操作することができるので、生体への超音波伝播効率の良い超音波トランスデューサアレイを作製することができる。それに付随して、音響整合層を省いたり、層数を減らしたり、或いは、超音波トランスデューサの駆動電圧を低減することが可能となる。 As described above, according to the AD method, the value of the acoustic impedance of the piezoelectric body can be manipulated, so that an ultrasonic transducer array having high ultrasonic wave propagation efficiency to a living body can be produced. Concomitantly, the acoustic matching layer can be omitted, the number of layers can be reduced, or the driving voltage of the ultrasonic transducer can be reduced.
また、ＡＤ法により超音波トランスデューサアレイを製造する場合に、本発明に係る成膜方法を用いるメリットは次の通りである。
ＡＤ法を用いた成膜装置においては、通常、２０ｍｍ〜３０ｍｍ程度の開口幅を有するノズルが用いられている。そのため、その程度の幅を有する領域に対して均一に膜を形成することは困難であり、それより広い領域については非常に困難である。しかしながら、現実に医療分野において用いられている生体用超音波プローブにおいては、大面積を有する超音波トランスデューサが必要とされている。例えば、腹部用超音波プローブにおいては、２０ｍｍ×１００ｍｍ程度の超音波トランスデューサが使用されている。また、図１３に示すようなアレイ状の超音波トランスデューサアレイを作製する場合には、各超音波トランスデューサのサイズが小さくても、大面積に均一に成膜できることが望まれる。その点、本発明に係る成膜方法及び成膜装置によれば、ノズルの開口幅にかかわらず、大面積に対して均一に成膜することができる。従って、様々な種類の超音波用探触子に応用できる超音波トランスデューサ又は超音波トランスデューサアレイを作製することが可能となる。
Further, when the ultrasonic transducer array is manufactured by the AD method, the merit of using the film forming method according to the present invention is as follows.
In a film forming apparatus using the AD method, a nozzle having an opening width of about 20 mm to 30 mm is usually used. Therefore, it is difficult to form a film uniformly on a region having such a width, and it is very difficult to form a region wider than that. However, in the ultrasonic probe for living bodies actually used in the medical field, an ultrasonic transducer having a large area is required. For example, in an abdominal ultrasonic probe, an ultrasonic transducer of about 20 mm × 100 mm is used. Further, when an arrayed ultrasonic transducer array as shown in FIG. 13 is manufactured, it is desired that a uniform film can be formed over a large area even if the size of each ultrasonic transducer is small. In that respect, according to the film forming method and film forming apparatus of the present invention, it is possible to form a film uniformly over a large area regardless of the opening width of the nozzle. Therefore, it is possible to produce an ultrasonic transducer or an ultrasonic transducer array that can be applied to various types of ultrasonic probes.
さらに、本発明に係る成膜装置において用いられているノズル部は、例えば、サンドブラスト加工装置に適用することができる。サンドブラスト加工とは、加工対象に向けて砥粒を高速に吹き付けることにより、加工対象を研磨したり、掘削する技術である。そのような砥粒を噴射するノズルとして、本発明に係るノズル部を適用することにより、大面積且つ均一な研磨を行うことが可能になる。 Furthermore, the nozzle part used in the film forming apparatus according to the present invention can be applied to, for example, a sandblasting apparatus. Sandblasting is a technique for polishing or excavating a workpiece by spraying abrasive grains at a high speed toward the workpiece. By applying the nozzle portion according to the present invention as a nozzle for injecting such abrasive grains, a large area and uniform polishing can be performed.
本発明は、原料の粉体を基板に向けて噴射することにより膜を形成するノズル装置、及び、それを用いた成膜装置において利用することが可能である。また、本発明は、そのような成膜方法を用いて作製された無機エレクトロルミネッセンス（ＥＬ）素子、インクジェットヘッド、及び、超音波トランスデューサアレイにおいて利用することが可能である。 INDUSTRIAL APPLICABILITY The present invention can be used in a nozzle device that forms a film by spraying raw material powder onto a substrate and a film forming apparatus using the nozzle device. Further, the present invention can be used in an inorganic electroluminescence (EL) element, an ink jet head, and an ultrasonic transducer array manufactured using such a film forming method.
１ ガスボンベ
１ａ 圧力調整部
２ａ、２ｂ 搬送管
３ エアロゾル生成室
４ 成膜室
５ 排気ポンプ
６、２１ 基板ホルダ
７ ノズル部
８、２４、３３、４５ 制御部
１１、１３ 回転管
１２、１４、２３ａ、２３ｂ、４３、４４ 駆動部
１１ａ、１１ｂ、１３ａ〜１３ｄ 反射板
１５、４０ ノズル
２２ 基板ホルダ支持部
２２ａ、２２ｂ 回転棒
２３ 基板駆動部
３１ モニタ部
３２ 特徴量算出部
４１ エアロゾル搬送ライン
４２ 回転部
４２ａ 回転枠
４２ｂ 回転盤
４２ｃ 永久磁石
４４ａ、４４ｂ、… コイル
１００、２０１ 基板
１０１ エアロゾル
２０２ 第１電極
２０３ 第１絶縁層
２０４ 発光層
２０５ 第２絶縁層
２０６ 第２電極
３００ 印字部
３００ａ〜３００ｄ インクジェットヘッド
３０１ 記録紙
３０２、３０３ ローラ
３０４ ベルト
３０５ 印字検出部
４０１ ノズルプレート
４０２ 隔壁
４０３ 振動板
４０４、４０６ 電極
４０５ 圧電体
４０７ 圧力室
４０８ 吐出口
５００ 超音波トランスデューサアレイ
５０１ 音響整合層
５０２ バッキング層
５０３ 音響レンズ
５０４ 筐体
５０５ ケーブル
５１０ 超音波トランスデューサ
５１１ 充填材
５１２ 下部電極
５１３ 圧電体
５１４ 上部電極
DESCRIPTION OF
Claims (19)
粉体が混合された流体を噴射する少なくとも１つのノズルと、
前記少なくとも１つのノズルを支持すると共に変位させる変位手段と、
前記少なくとも１つのノズルがカオス的挙動を示すように、少なくとも前記変位手段を制御する制御手段と、
を具備するノズル装置。 A nozzle device used for spraying a fluid mixed with powder onto a region having a predetermined area,
At least one nozzle for injecting a fluid mixed with powder;
Displacement means for supporting and displacing the at least one nozzle;
Control means for controlling at least the displacement means such that the at least one nozzle exhibits chaotic behavior;
A nozzle device comprising:
前記少なくとも１つのノズルが、連結された前記複数の支持体の端部に設けられ、
前記制御手段が、連結されている前記複数の支持体の各々を制御する、
請求項１記載のノズル装置。 The displacement means includes a plurality of supports each having at least one degree of freedom and connected so that the degrees of freedom overlap.
The at least one nozzle is provided at an end of the plurality of connected supports;
The control means controls each of the plurality of connected supports;
The nozzle device according to claim 1.
前記成膜室に配置され、構造物が形成される基板を保持する基板ホルダと、
前記成膜室内を排気する排気手段と、
容器に配置された原料の粉体をガスによって吹き上げることにより、エアロゾルを生成するエアロゾル生成手段と、
前記エアロゾル生成手段によって生成されたエアロゾルを、前記成膜室に導入する導入手段と、
前記成膜室において、前記基板ホルダによって保持される基板に対向するように配置され、前記導入手段を介して導入されたエアロゾルを前記基板に向けて噴射する少なくとも１つのノズルと、
前記基板ホルダによって保持されている基板と前記少なくとも１つのノズルとの相対的な位置をカオス的に変化させる変位手段と、
を具備する成膜装置。 A deposition chamber;
A substrate holder disposed in the film forming chamber and holding a substrate on which a structure is formed;
An exhaust means for exhausting the film forming chamber;
Aerosol generating means for generating an aerosol by blowing up the raw material powder disposed in the container with a gas;
Introducing means for introducing the aerosol generated by the aerosol generating means into the film forming chamber;
In the film formation chamber, at least one nozzle that is arranged to face the substrate held by the substrate holder and injects the aerosol introduced through the introduction means toward the substrate;
Displacing means for chaotically changing the relative position between the substrate held by the substrate holder and the at least one nozzle;
A film forming apparatus comprising:
前記基板ホルダが、連結されている前記複数の支持体の端部に設けられている、
請求項８記載の成膜装置。 The displacement means has at least one degree of freedom, and a plurality of supports connected so that the degrees of freedom overlap, and ends of the connected supports are chaotic behavior. Control means for controlling each of the plurality of supports,
The substrate holder is provided at an end portion of the plurality of supports connected to each other,
The film forming apparatus according to claim 8.
前記少なくとも１つのノズルが、前記複数の支持体の端部に設けられている、
請求項８記載の成膜装置。 The displacement means has at least one degree of freedom, and a plurality of supports connected so that the degrees of freedom overlap, and ends of the connected supports are chaotic behavior. Control means for controlling each of the plurality of supports,
The at least one nozzle is provided at an end of the plurality of supports;
The film forming apparatus according to claim 8.
前記成膜室内を排気する工程（ｂ）と、
容器に配置された原料の粉体をガスによって吹き上げることにより、エアロゾルを生成する工程（ｃ）と、
工程（ｃ）において生成されたエアロゾルを、前記成膜室に導入する工程（ｄ）と、
前記成膜室において、前記基板ホルダによって保持されている基板と、該基板に対向するように配置されている少なくとも１つのノズルとの相対的な位置をカオス的に変化させながら、工程（ｄ）において導入されたエアロゾルを前記少なくとも１つのノズルから基板に向けて噴射することにより、原料の粉体を基板上に堆積させる工程（ｅ）と、
を具備する成膜方法。 A step (a) of disposing a substrate on which a structure is formed on a substrate holder disposed in the film formation chamber;
Evacuating the film forming chamber (b);
A step (c) of generating an aerosol by blowing up the raw material powder disposed in the container with a gas;
A step (d) of introducing the aerosol generated in the step (c) into the film formation chamber;
In the film formation chamber, the step (d) is performed while chaotically changing the relative position between the substrate held by the substrate holder and at least one nozzle disposed so as to face the substrate. A step (e) of depositing raw material powder on the substrate by injecting the aerosol introduced in step 1 toward the substrate from the at least one nozzle;
A film forming method comprising:
工程（ｅ）が、連結されている前記複数の支持体の端部がカオス的挙動を示すように、前記複数の支持体の各々を制御することを含む、
請求項１４記載の成膜方法。 The substrate holder is a plurality of supports each having at least one degree of freedom, and is provided at an end of the plurality of supports connected so that the degrees of freedom overlap;
Step (e) includes controlling each of the plurality of supports such that ends of the connected supports are chaotic.
The film forming method according to claim 14.
工程（ｅ）が、連結されている前記複数の支持体の端部がカオス的挙動を示すように、前記複数の支持体の各々を制御することを含む、
請求項１４記載の成膜装置。 The at least one nozzle is a plurality of supports each having at least one degree of freedom, and is provided at an end of the plurality of supports connected so that the degrees of freedom overlap;
Step (e) includes controlling each of the plurality of supports such that ends of the connected supports are chaotic.
The film forming apparatus according to claim 14.
ノズルと前記第１の電極層との相対的な位置をカオス的に変化させながら、前記ノズルから前記第１の電極層に向けて誘電性を有する材料の粉体を噴射することにより、前記第１の電極層上に堆積された厚膜を含む第１の絶縁層と、
前記第１の絶縁層上に形成され、エレクトロルミネセンスを呈する材料を含む発光層と、
前記発光層上に形成された第２の絶縁層と、
前記第２の絶縁層上に形成された第２の電極層と、
を具備する無機エレクトロルミネセンス素子。 A first electrode layer;
By injecting a powder of dielectric material from the nozzle toward the first electrode layer while changing the relative position between the nozzle and the first electrode layer in a chaotic manner, A first insulating layer comprising a thick film deposited on one electrode layer;
A light emitting layer formed on the first insulating layer and including a material exhibiting electroluminescence;
A second insulating layer formed on the light emitting layer;
A second electrode layer formed on the second insulating layer;
An inorganic electroluminescent device comprising:
前記振動板の第１の面上に形成された第１の電極と、
ノズルと前記第１の電極との相対的な位置をカオス的に変化させながら、前記ノズルから前記第１の電極に向けて圧電材料の粉体を噴射することにより、前記第１の電極上に堆積された複数の圧電体と、
前記複数の圧電体上にそれぞれ形成された複数の第２の電極と、
前記振動板の第２の面上の空間を仕切ることにより、液体が充填される複数の圧力室を形成する少なくとも１つの隔壁と、
前記複数の圧力室からそれぞれ液体を吐出するための複数の開口が形成されてており、前記少なくとも１つの隔壁上に配置されたノズルプレートと、
を具備するインクジェットヘッド。 A diaphragm,
A first electrode formed on the first surface of the diaphragm;
By ejecting a powder of piezoelectric material from the nozzle toward the first electrode while changing the relative position between the nozzle and the first electrode in a chaotic manner, A plurality of deposited piezoelectric bodies;
A plurality of second electrodes respectively formed on the plurality of piezoelectric bodies;
Partitioning a space on the second surface of the diaphragm to form at least one partition wall forming a plurality of pressure chambers filled with liquid;
A plurality of openings for discharging liquid from the plurality of pressure chambers, respectively, and a nozzle plate disposed on the at least one partition;
An inkjet head comprising:
少なくとも１つの第１の電極と、
ノズルと前記少なくとも１つの第１の電極との相対的な位置をカオス的に変化させながら、前記ノズルから前記少なくとも１つの第１の電極に向けて圧電材料の粉体を噴射することにより、前記少なくとも１つの第１の電極上に所定の配列となるように堆積された複数の圧電体と、
前記複数の圧電体上に形成された少なくとも１つの第２の電極と、
を具備する超音波トランスデューサアレイ。 An ultrasonic transducer array used for transmitting and receiving ultrasonic waves in an ultrasonic probe, comprising:
At least one first electrode;
Injecting powder of piezoelectric material from the nozzle toward the at least one first electrode while chaotically changing the relative position between the nozzle and the at least one first electrode, A plurality of piezoelectric bodies deposited in a predetermined arrangement on at least one first electrode;
At least one second electrode formed on the plurality of piezoelectric bodies;
An ultrasonic transducer array comprising:
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