KR20010052618A - 압전체 박막소자와 이를 이용한 잉크젯 방식 기록헤드 및이들의 제조방법 - Google Patents
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Abstract
두께방향 양면에 제 1 및 제 2 전극막(2, 3)이 각각 형성된 압전체 박막(1)을 유지막(5)으로 유지하도록 한 압전체 박막소자(D)를, 성막기판(11) 상에 각 막(1, 2, 3, 5)을 형성한 후에 이 성막기판(11)을 에칭 제거함으로써 제조하도록 하는 경우, 유지막(5)이 수지 등으로 이루어지고 다른 막과의 밀착성이 비교적 낮은 경우라도, 에칭용액에 의한 압전체 박막(1)의 손상을 확실하게 방지할 수 있도록 하기 위하여, 이 전극막(2)의 주연부 전체둘레가 압전체 박막(1)의 측면보다 옆쪽으로 돌출하고 또 유지막(5)과 밀착되도록, 성막기판(11)에 접하는 제 1 전극막(2)을 형성한다.
Description
일반적으로 이런 종류의 압전체 박막소자는, 열을 전하로 변환시키는 초전 디바이스나, 기계 에너지와 전기 에너지를 상호변환 시키는 압전 디바이스 등으로 이용되며, 이 압전체 박막은 통상, PZT나 PLZT 등의 강유전체 재료로 구성된다.
상기 압전체 박막소자에서는, 압전체 박막의 유지방법에 따라 그 성능이 크게 좌우되며, 초전 디바이스에서는 검지부의 열 용량 및 열 콘덕턴스를 작게 하도록, 또 압전 디바이스에서는 검지부가 역학량에 따라 크게 변형되도록 각각 지지할 필요가 있다.
그래서 종래, 예를 들어 일특개평 4-170077호 공보에 개시된 바와 같이, 초전형 적외선 검출기(압전체 박막소자)에서, 초전박막(압전체 박막)을 폴리이미드 수지 등으로 이루어지는 유기박막(유지막)으로 유지하도록 하는 것이 제안되었다. 그리고 이 제안의 예에서는, 그 검출기의 제조방법으로서, 성막기판 상에 초전박막을 형성하고, 이 초전박막 상에 상부 전극막을 형성한 후 상기 초전박막을 피복하도록 유기박막을 형성하며, 이어서 이 유기박막 상에 유지기판을 고정시키고 나서, 상기 성막기판을 에칭 제거한 후, 초전박막의 성막기판 쪽의 면에 하부전극막을 형성하도록 하는 것이 제안되었다.
그러나 이 제안의 예에서는 성막기판을 에칭 제거할 때, 초전박막이 에칭용액에 의해 노출되어 손상을 입는다는 문제가 있다. 그래서 상기 하부전극막을 성막기판 상에 제일 먼저 형성하고(성막기판에 접하도록 하고), 이 하부전극막 위에 초전박막을 형성해두도록 하면 성막기판의 제거시에 하부전극막으로부터 초전박막이 에칭용액에 노출되지 않도록 할 수 있다. 이 경우 일반적으로, 상기 하부전극막과 초전박막은 서로 대향하는 면끼리 거의 같은 크기와 형상으로 설정되며, 그 대향면의 주연 전체둘레끼리 완전히 겹치도록 구성됨과 동시에, 유기박막은 상기 하부전극막 및 초전박막 각 측면의 전체둘레에 밀착하도록 형성된다.
그러나 상기 유기박막과 같은 수지제 유지막은, 하부전극막이나 초전박막 등과의 밀착성이 비교적 약하기 때문에, 에칭 제거공정에서 에칭용액이 하부전극과 유지막의 계면을 따라 침투하며, 이 계면을 따라 침투한 에칭용액이 초전박막에 도달하기까지의 경로는 짧고 직선이므로, 상기 낮은 밀착성에 의하여 에칭용액이 곧바로 초전박막에 도달하여 초전박막과 유지막의 계면에도 침투한다. 그 결과 초전박막의 손상을 확실하게 방지하기가 어려워진다.
본 발명은 이러한 점에 감안하여 이루어진 것이며, 그 목적으로 하는 바는 상기와 같이, 압전체 박막을 유지막으로 유지하도록 한 압전체 박막소자를, 성막기판 상에 각 막을 형성한 후 이 성막기판을 에칭 제거함으로써 제조하도록 할 경우에, 성막기판과 접하는 전극막에 여러 방법을 취함으로써, 유지막이 수지 등으로 이루어지고 다른 막과의 밀착성이 비교적 약한 경우라 하더라도 에칭용액에 의한 압전체 박막의 손상을 확실하게 방지할 수 있도록 하는 것이다.
본 발명은 압전체 박막과, 이 압전체 박막의 두께방향 양면에 각각 형성된 제 1 및 제 2 전극막과, 상기 압전체 박막을 유지하는 유지막을 구비한 압전체 박막소자 및 이를 이용한 잉크젯 방식 기록헤드 그리고 이들 제조방법에 관한 기술분야에 속한다.
도 1은 본 발명의 제 1 실시형태에 관한 압전체 박막소자의 단면도.
도 2는 도 1의 압전체 박막소자의 제조방법을 나타내는 설명도.
도 3은 본 발명의 제 2 실시형태를 나타내는 도 1에 상당하는 도면.
도 4는 도 3의 압전체 박막소자의 제조방법을 나타내는 설명도.
도 5는 제 2 실시형태의 변형예를 나타내는 도 1 상당하는 도면.
도 6은 본 발명 제 3 실시형태에 관한 잉크젯 방식 기록헤드의 단면도.
도 7은 도 6의 잉크젯 방식 기록헤드의 제조방법을 나타내는 설명도.
도 8은 본 발명의 제 4 실시형태를 나타내는 도 6 상당하는 도면.
도 9는 도 8의 잉크젯 방식 기록헤드의 제조방법을 나타내는 설명도.
상기 목적을 달성하기 위하여 본 발명은, 성막기판에 접하는 제 1 전극막을, 이 전극막 주연부 전체둘레가 압전체 박막의 측면보다 옆쪽으로 돌출하며 또 유지막과 밀착되도록 형성하거나, 또는 보호막을 개재시켜 압전체 박막의 측면 전체둘레에 밀착되도록 유지막을 형성하고, 이 보호막의 제 1 전극막 쪽 단부 전체둘레가 제 1 전극막의 주연부에 밀착되도록 이 보호막을 형성한다.
구체적으로 제 1 발명에서는, 압전체 박막과, 이 압전체 박막 두께 방향의 한쪽 면에 형성된 제 1 전극막과, 상기 압전체 박막 두께 방향의 다른쪽 면에 형성된 제 2 전극막과, 상기 압전체 박막의 측면 전체둘레에 밀착되도록 형성되어 이 압전체 박막을 유지하는 유지막을 구비하며, 상기 제 1 전극막이 성막기판에 접하도록, 이 성막기판 상에 상기 모든 막을 형성한 후에 성막기판의 적어도 압전체 박막에 대응하는 부분을 에칭 제거하여 이루어지는 압전체 박막소자를 대상으로 하고, 상기 제 1 전극막은 이 제 1 전극막의 주연부 전체둘레가 상기 압전체 박막의 측면보다 옆쪽으로 돌출하며 또 상기 유지막과 밀착되도록 형성되는 것으로 한다.
상기 구성에 의하여, 제 1 전극막의 주연부가 압전체 박막의 측면보다 돌출되므로, 그 돌출량을 적절하게 설정하면 제 1 전극막의 주연부와 유지막의 계면을 따라 에칭용액이 침투하더라도, 이 계면을 따라 침투한 에칭용액이 압전체 박막에 도달하기까지의 경로를 길게 하고 또 구부릴 수 있어, 이 계면의 도중에서 에칭용액은 더 이상 내부로 침투하지 않게 된다. 따라서 유지막이 수지 등으로 구성되더라도 에칭용액에 의한 압전체 박막의 손상을 확실하게 방지할 수 있다.
또 제 2 발명에서는, 압전체 박막과, 이 압전체 박막 두께방향의 한쪽 면에 형성된 제 1 전극막과, 상기 압전체 박막 두께방향의 다른쪽 면에 형성된 제 2 전극막과, 상기 압전체 박막의 측면 전체둘레에 밀착하도록 형성되어 이 압전체 박막을 유지하는 유지막을 구비하며, 상기 제 1 전극막이 성막기판에 접하도록 이 성막기판 상에 상기 모든 막을 형성한 후에, 성막기판의 적어도 압전체 박막에 대응하는 부분을 에칭 제거하여 이루어지는 압전체 박막소자를 대상으로 하고, 상기 유지막은 보호막을 개재시켜 상기 압전체 박막의 측면 전체둘레에 밀착되도록 형성되며, 상기 보호막은 이 보호막의 제 1 전극막 쪽 단부 전체둘레가 상기 제 1 전극막의 주연부에 밀착되도록 형성되는 것으로 한다.
이로써 압전체 박막이 제 1 전극막과 보호막으로 피복되어, 이 제 1 전극막과 보호막의 밀착성을 높일 수 있으므로, 에칭용액이 압전체 박막과 접촉하는 것을 방지할 수 있다. 한편 보호막과 유지막의 밀착성이 비교적 약하여 에칭용액이 그 보호막과 유지막의 계면을 따라 침투했다 하더라도, 그 에칭용액이 압전체 박막에 도달하기까지의 경로를 길게 하고 또 구부릴 수 있어, 보호막과 유지막의 계면 도중에서 에칭용액은 더 이상 내부로 침투하지 않게 된다. 따라서 상기 제 1 발명과 마찬가지 작용 효과가 얻어진다.
제 3 발명에서는 상기 제 1 및 제 2 발명에 있어서, 압전체 박막이 강유전체 재료로 이루어지는 것으로 한다. 이렇게 하면, 고성능의 초전 디바이스나 압전 디바이스가 쉽게 얻어진다.
그리고 제 4 및 제 5 발명은, 상기 제 1 발명의 압전체 박막소자를 이용한 잉크젯 방식 기록헤드의 발명으로, 제 4 발명에서는 강유전체 재료로 이루어지는 압전체 박막과, 이 압전체 박막 두께방향의 한쪽 면에 형성된 제 1 전극막과, 상기 압전체 박막 두께방향의 다른 쪽 면에 형성된 제 2 전극막과, 상기 압전체 박막의 측면 전체둘레에 밀착되도록 형성되어 이 압전체 박막을 유지하는 유지막을 가지며, 상기 제 1 전극막이 이 성막기판에 접하도록 성막기판 상에 상기 모든 막을 형성한 후에, 성막기판 전체를 에칭 제거하여 이루어지는 압전체 박막소자와, 상기 압전체 박막소자의 제 2 전극막에서의 압전체 박막과 반대쪽 면에 진동판막을 개재시켜 형성되고, 이 진동판막에 의하여 폐쇄되어 압력실을 형성하는 오목부와 이 압력실에 잉크를 공급하는 잉크 공급로와 상기 압력실로 연통하는 잉크 토출구를 갖는 헤드본체를 구비하며, 상기 제 1 및 제 2 전극막을 개재시킨 압전체 박막으로의 전압인가에 의하여 압전체 박막소자를 작동시킴으로써, 상기 압력실에 압력을 부여하여 이 압력실 내 잉크를 상기 잉크 토출구로부터 토출시키도록 한 잉크젯 방식 기록헤드를 대상으로 하고, 상기 압전체 박막소자의 제 1 전극막은 이 제 1 전극막의 주연부 전체둘레가 상기 압전체 박막의 측면보다 옆쪽으로 돌출되며 또 상기 유지막과 밀착되도록 형성되는 것으로 한다.
한편, 제 5 발명에서는, 강유전체 재료로 이루어지는 압전체 박막과, 이 압전체 박막 두께방향의 한쪽 면에 형성된 제 1 전극막과, 상기 압전체 박막 두께방향의 다른 쪽 면에 형성된 제 2 전극막과, 상기 압전체 박막의 측면 전체둘레에 밀착되도록 형성되어 이 압전체 박막을 유지하는 유지막을 가지며, 상기 제 1 전극막이 성막기판에 접하도록, 이 성막기판 상에 상기 모든 막을 형성한 후에 성막기판의 압전체 박막에 대응하는 부분을 에칭 제거하여 이루어지는 압전체 박막소자와, 상기 압전체 박막소자의 성막기판에서의 제 1 전극막과 반대쪽 면에 배설되어, 이 성막기판의 에칭 제거된 부분과 함께 압력실을 형성하는 오목부와 이 압력실에 잉크를 공급하는 잉크 공급로와 상기 압력실로 연통하는 잉크 토출구를 갖는 헤드본체와, 상기 압전체 박막소자의 제 2 전극막에서의 압전체 박막과 반대쪽 면에 형성된 진동판막을 구비하며, 상기 제 1 및 제 2 전극막을 개재시킨 압전체 박막으로의 전압인가에 의하여 압전체 박막소자를 작동시킴으로써, 상기 압력실에 압력을 부여하여 이 압력실 내의 잉크를 상기 잉크 토출구로부터 토출시키도록 한 잉크젯 방식 기록헤드를 대상으로 하고, 상기 압전체 박막소자의 제 1 전극막은, 이 제 1 전극막의 주연부 전체둘레가 상기 압전체 박막의 측면보다 옆쪽으로 돌출하며 또 상기 유지막과 밀착되도록 형성되는 것으로 한다.
상기 제 4 및 제 5 발명에 의하여, 상기 제 1 발명의 압전체 박막소자와 마찬가지의 작용 효과가 얻어지며, 이 잉크젯 방식 기록헤드의 압전체 박막소자는, 압력실의 잉크를 잉크 토출구로부터 토출시키는 압전 액추에이터로서 기능하므로 이 기록헤드의 잉크 토출 성능을 양호하게 유지할 수 있다.
제 6 및 제 7 발명은, 상기 제 2 발명의 압전체 박막소자를 이용한 잉크젯 방식 기록헤드의 발명으로서, 제 6 발명에서는 강유전체 재료로 이루어지는 압전체 박막과, 이 압전체 박막의 두께방향 한쪽 면에 형성된 제 1 전극막과, 상기 압전체 박막 두께방향의 다른 쪽 면에 형성된 제 2 전극막과, 상기 압전체 박막의 측면 전체둘레에 밀착되도록 형성되어 이 압전체 박막을 유지하는 유지막을 가지며, 상기 제 1 전극막이 성막기판에 접하도록, 이 성막기판 상에 상기 모든 막을 형성한 후에 성막기판의 압전체 박막에 대응하는 부분을 에칭 제거하여 이루어지는 압전체 박막소자와, 상기 압전체 박막소자의 성막기판에서의 제 1 전극막과 반대쪽 면에 배설되어, 이 성막기판의 에칭 제거된 부분과 함께 압력실을 형성하는 오목부와 이 압력실에 잉크를 공급하는 잉크 공급로와 상기 압력실로 연통하는 잉크 토출구를 갖는 헤드본체와, 상기 압전체 박막소자의 제 2 전극막에서의 압전체 박막과 반대쪽 면에 형성된 진동판막을 구비하며, 상기 제 1 및 제 2 전극막을 개재시킨 압전체 박막으로의 전압인가에 의하여 압전체 박막소자를 작동시킴으로써, 상기 압력실에 압력을 부여하여 이 압력실 내의 잉크를 상기 잉크 토출구로부터 토출시키도록 한 잉크젯 방식 기록헤드를 대상으로 하고, 상기 압전체 박막소자의 유지막은, 보호막을 거쳐 상기 압전체 박막의 측면 전체둘레에 밀착되도록 형성되며, 상기 보호막은 이 보호막의 제 1 전극막쪽 단부 전체둘레가 상기 제 1 전극막의 주연부 전체둘레에 밀착되도록 형성되는 것으로 한다.
한편 제 7 발명에서는, 강유전체 재료로 이루어지는 압전체 박막과, 이 압전체 박막의 두께방향 한쪽 면에 형성된 제 1 전극막과, 상기 압전체 박막 두께방향의 다른 쪽 면에 형성된 제 2 전극막과, 상기 압전체 박막의 측면 전체둘레에 밀착되도록 형성되어 이 압전체 박막을 유지하는 유지막을 가지며, 상기 제 1 전극막이 성막기판에 접하도록, 이 성막기판 상에 상기 모든 막을 형성한 후에 성막기판 전체를 에칭 제거하여 이루어지는 압전체 박막소자와, 상기 압전체 박막소자의 제 2 전극막에서의 압전체 박막과 반대쪽 면에 진동판막을 개재시켜 배설되고 이 진동판막으로 폐쇄되어 압력실을 형성하는 오목부와 이 압력실에 잉크를 공급하는 잉크 공급로와 상기 압력실로 연통하는 잉크 토출구를 갖는 헤드본체를 구비하며, 상기 제 1 및 제 2 전극막을 개재시킨 압전체 박막으로의 전압인가에 의하여 압전체 박막소자를 작동시킴으로써, 상기 압력실에 압력을 부여하여 이 압력실 내의 잉크를 상기 잉크 토출구로부터 토출시키도록 한 잉크젯 방식 기록헤드를 대상으로 하고, 상기 압전체 박막소자의 유지막은, 보호막을 개재하고 상기 압전체 박막의 측면 전체둘레에 밀착되도록 형성되며, 상기 보호막은 이 보호막의 제 1 전극막쪽 단부 전체둘레가 상기 제 1 전극막의 주연부 전체둘레에 밀착되도록 형성되는 것으로 한다.
상기 제 6 및 제 7 발명에 의하여, 상기 제 2 발명의 압전체 박막소자와 마찬가지의 작용 효과가 얻어지고, 기록헤드의 잉크 토출 성능을 높은 레벨로 유지할 수 있다.
제 8 및 제 9 발명은 압전체 박막소자 제조방법의 발명으로서, 제 8 발명에서는 성막기판 상에 제 1 전극막을 형성하는 공정과, 상기 제 1 전극막 상의 주연부 전체둘레 이외의 부분에 압전체 박막을 형성하는 공정과, 상기 성막기판 상의 상기 압전체 박막 주위 전체둘레에 이 압전체 박막의 측면 전체둘레와 상기 제 1 전극막의 주연부 전체둘레에 밀착되도록 유지막을 형성하는 공정과, 상기 압전체 박막 상에 제 2 전극막을 형성하는 공정과, 상기 모든 공정의 종료 후, 상기 성막기판의 적어도 상기 압전체 박막에 대응하는 부분을 에칭 제거하는 공정을 포함하는 것으로 한다.
이로써 제 1 전극막은, 이 제 1 전극막의 주연부 전체둘레가 압전체 박막의 측면보다 옆쪽으로 돌출되고 또 유지막과 밀착되도록 형성되므로, 상기 제 1 발명의 압전체 박막소자를 쉽게 얻을 수 있다.
한편, 제 9 발명에서는, 성막기판 상에 제 1 전극막을 형성하는 공정과, 상기 제 1 전극막 상에 압전체 박막을 형성하는 공정과, 상기 성막기판 상의 상기 압전체 박막의 주위 전체둘레에, 이 압전체 박막의 측면 전체둘레와 상기 제 1 전극막의 주연부 전체둘레와 밀착되도록 보호막을 형성하는 공정과, 상기 성막기판 상의 상기 보호막 주위 전체둘레에 이 보호막과 밀착되도록 유지막을 형성하는 공정과, 상기 압전체 박막 상에 제 2 전극막을 형성하는 공정과, 상기 모든 공정의 종료 후, 상기 성막기판의 적어도 상기 압전체 박막에 대응하는 부분을 에칭 제거하는 공정을 포함하는 것으로 한다.
이로써 유지막은, 보호막을 개재시켜 압전체 박막의 측면 전체둘레에 밀착되도록 형성되고, 이 보호막은 이것의 제 1 전극막 쪽 단부 전체둘레가 제 1 전극막의 주연부에 밀착되도록 형성되므로, 제 2 발명의 압전체 박막소자를 쉽게 얻을 수 있다.
제 10 및 제 11의 발명은, 강유전체 재료로 이루어지는 압전체 박막의 압전 효과에 따라 진동판막과 함께 변형되어 압력실 내의 잉크를 토출시키는 압전체 박막소자를 구비한 잉크젯 방식 기록헤드의 제조방법의 발명으로서, 제 10 발명에서는 성막기판 상에 제 1 전극막을 형성하는 공정과, 상기 제 1 전극막 상의 주연부 전체둘레 이외의 부분에 압전체 박막을 형성하는 공정과, 상기 성막기판 상에서의 상기 압전체 박막 주위 전체둘레에, 이 압전체 박막의 측면 전체둘레와 상기 제 1 전극막의 주연부 전체둘레에 밀착되도록 유지막을 형성하는 공정과, 상기 압전체 박막 상에 제 2 전극막을 형성하는 공정과, 상기 제 2 전극막 상에 진동판막을 형성하는 공정과, 이 진동판막과 함께 압력실을 형성하는 오목부를 갖는 헤드본체와 상기 진동판막을 고정시키는 공정과, 상기 모든 공정의 종료 후에 상기 성막기판 전체를 에칭 제거하는 공정을 포함하는 것으로 한다. 이로써 상기 제 4 발명의 잉크젯 방식 기록헤드를 쉽게 얻을 수 있다.
제 11의 발명에서는 성막기판 상에 제 1 전극막을 형성하는 공정과, 상기 제 1 전극막 상에 압전체 박막을 형성하는 공정과, 상기 성막기판 상에서의 상기 압전체 박막 주위 전체둘레에, 이 압전체 박막의 측면 전체둘레와 상기 제 1 전극막의 주연부 전체둘레에 밀착되도록 보호막을 형성하는 공정과, 상기 성막기판 상의 상기 보호막 주위 전체둘레에 이 보호막에 밀착되도록 유지막을 형성하는 공정과, 상기 압전체 박막 상에 제 2 전극막을 형성하는 공정과, 상기 제 2 전극막 상에 진동판막을 형성하는 공정과, 상기 모든 공정의 종료 후에 상기 성막기판의 압전체 박막에 대응하는 부분을 에칭 제거하는 공정과, 상기 에칭 제거공정 후에 상기 성막기판과, 이 성막기판의 에칭제거한 부분과 함께 압력실을 형성하는 오목부를 갖는 헤드본체를 고정시키는 공정을 포함하는 것으로 한다. 이로써 상기 제 6 발명의 잉크젯 방식 기록헤드를 쉽게 얻을 수 있다.
(제 1 실시형태)
도 1은 본 발명의 제 1 실시형태에 관한 압전체 박막소자(D)를 나타내며, 이 압전체 박막소자(D)는 강유전체 재료로 이루어지는 압전체 박막(1)을 구비한다. 이 강유전체 재료로는 PbxLayTizZrwO3로 표시되며, 다음(1)~(5) 중의 어느 한 조성을 갖는 것이 이용된다.
(1) 0.7≤x≤1, x＋y＝1, 0.925≤z≤1, w＝0
(2) x＝1, y＝0, 0≤z≤0.50, z＋w＝1
(3) 0.75≤x＜1, x＋y＝1, 0.3≤z＜1, z＋w＝1
(4) x＝1, y＝0, 0.5≤z≤1.0, z＋w＝1
(5) 0.9≤x＜1, x＋y＝1, 0≤z＜0.5, z＋w＝1
상기 압전체 박막(1) 두께방향의 한쪽 면(상면)에는 제 1 전극막(2)이 형성되고, 압전체 박막(1) 두께방향의 다른 쪽 면(하면)에는 제 2 전극막(3)이 형성된다. 이 윗쪽 제 1 전극막(2)은 후술하는 바와 같이, 성막기판(11)(도 2 참조)을 이용하여 압전체 박막소자(D)를 제조할 때, 그 성막기판(11) 상에 최초로 형성되는, 즉 성막기판(11)과 접하도록 형성되는 것이다. 그리고 이 제 1 전극막(2)은, 이 전극막(2)의 주연부 전체둘레가 상기 압전체 박막(1)의 측면보다 옆쪽으로 돌출되도록 형성된다. 이 돌출량은 1~50㎛으로 설정된다. 즉 이 돌출량은 1㎛보다 작으면, 후술하는 바와 같이 에칭용액에 대한 압전체 박막(1)의 보호가 불충분하게 되는 한편, 50㎛보다 크면, 압전체 박막소자(D) 자체가 커지므로 1~50㎛으로 설정된다. 단 이 돌출량의 상한값은 50㎛가 아니라도, 압전체 박막소자(D)의 크기에 문제가 없다면 가능한 한 크게 하여도 된다. 여기서 상기 돌출량의 더욱 바람직한 값은 10~30㎛이다.
상기 압전체 박막(1) 옆쪽의 주위 전체둘레에는, 예를 들어 감광성 폴리이미드 수지로 이루어지는 수지제 유지막(5)이, 이 압전체 박막(1)의 측면 전체둘레와 하면의 주연부 전체둘레에 밀착되도록 형성된다. 또 이 유지막(5)은 상기 제 1 전극막(2)의 주연부 전체둘레, 즉 제 1 전극막(2)의 측면 전체둘레 및 하면(제 1 전극막(2)의 압전체 박막(1) 측면) 주연부 전체둘레에 밀착되도록 형성되고, 유지막(5)의 제 1 전극막(2)보다 옆쪽의 상면은 제 1 전극막(2) 상면과 동일면으로 된다. 그리고 상기 유지막(5)의 상기 제 2 전극막(3)에 상당하는 부분에는 콘택트홀(5a)이 형성되고, 후술하는 바와 같이 이 콘택트홀(5a) 내에 제 2 전극막(3)이 형성되도록 된다.
상기 유지막(5)의 하면 주연부 전체둘레에는, 상면 중앙부에 오목부(8a)가 형성된 전사기판(8)(유지기판)이, 이 오목부(8a)의 주위부에서 접착제층(9)을 개재시켜 고정되고, 이 전사기판(8)의 오목부(8a) 내에 상기 압전체 박막(1)이 유지막(5)만으로 유지된 구조로 된다. 여기서 이 전사기판(8)은, 1개의 재료로 하나로 형성된 것이라도 되고, 복수의 재료(같은 재료 또는 다른 재료)를 맞붙인 것이라도 되며, 오목부(8a) 대신에 관통공을 형성한 것이라도 된다.
상기 압전체 박막소자(D)는 성막기판(11) 상에 상기 압전체 박막(1)과 제 1 및 제 2 전극막(2, 3)과 유지막(5)을 형성하고 또 전사기판(8)을 유지막(5)에 고정시킨 후에 이 성막기판(11) 전체를 에칭 제거하여 구성되는 것이다. 그리고 이 압전체 박막소자(D)는, 상기 제 2 전극막(3)을 NiCr 등의 적외선 흡수재료로 함으로써 박막초전형 적외선 검출기로서 사용할 수 있는 한편, 제 2 전극막(3)의 막 두께를 크게 하여 진동판막으로 기능 시키도록 하거나, 또는 제 2 전극막(3)의 압전체 박막(1)과 반대쪽 면에 진동판막을 형성함으로써, 압력센서나 압전 액추에이터로서 사용할 수 있다.
이상과 같이 구성된 압전체 박막소자(D)를 제조하는 방법을 도 2를 참조하여 설명한다. 우선 성막기판(11) 상에 제 1 전극막(2)을 형성한다. 즉 제 1 전극막(2)을 고주파 마그네트론 스퍼터링법(주파수 13.56㎒)으로 성막시킨 후, 패터닝을 실시한다(도 2의 (a) 참조). 이 제 1 전극막(2)의 재료 및 구체적인 성막조건을 표 1에 나타낸다.
상기 성막기판(11)은 예를 들어 {100}MgO 단결정 기판으로 하고, 이 경우 제 1 전극막은 {001}방향으로 배향시킨다. 여기서 성막기판(11)은 {100}MgO 단결정 기판에 한정되지 않고, {100}Si 단결정 기판을 비롯하여 에칭 제거 가능한 기판이라면 어떤 것이라도 상관없다.
이어서, 상기 제 1 전극막(2) 상에서의 주연부 전체둘레 이외의 부분에 압전체 박막(1)을 형성한다. 즉 압전체 박막(1)을 고주파 마그네트론 스퍼터링법(주파수 13.56㎒)으로 성막시킨 후, 패터닝을 실시한다. 이 압전체 박막(1)을 강유전체 재료인 PbTiO3, PZT(PbZr0.50Ti0.50O3), 또는 PLZT(Pb0.9La0.1(Zr0.1Ti0.9)0.975O3)로 구성했을 때의 이 압전체 박막(1)의 구체적인 성막조건(막두께는 모든 재료에서 2㎛이다)을 표 2에, 또 패터닝 방법을 표 3에 각각 나타낸다. 여기서 이 압전체 박막(1)도 제 1 전극막(2)과 마찬가지로 {001}방향으로 배향된다.
이어서 상기 성막기판(11) 상 전체에 스핀 코팅으로 유지막(5)을 형성하고, 그 후 이 유지막(5)의 제 2 전극막(3)에 상당하는 부분에 콘택트홀(5a)을 형성한다(도 2의 (b) 참조). 이로써 성막기판(11) 상에서의 압전체 박막(1) 주위 전체둘레에, 이 압전체 박막(1)의 측면 전체둘레와 제 1 전극막(2)의 주연부 전체둘레와 밀착되도록 유지막(5)이 형성된다. 여기서, 유지막(5)은 감광성 수지이므로, 제 2 전극막(3)에 상당하는 부분에 콘택트홀(5a)을 쉽게 형성할 수 있다.
다음으로, 상기 압전체 박막(1) 상에서 유지막(5)의 콘택트홀(5a) 내에 제 2 전극막(3)을 형성(도 2의 (c) 참조)한다. 여기서, 이 단계까지는 상하관계가 완성 시와는 반대로 된다.
그리고 접착제층(9)을 개재시켜, 전사기판(8)을 상기 유지막(5)에 고정시키고(도 2의 (d) 참조), 그 후 상기 성막기판(11) 전체를, 예를 들어 60~80℃로 가열한 인산수용액(5~40체적%)으로 이루어지는 에칭용액으로 에칭 제거(0.5~2시간)함으로써, 압전체 박막소자(D)가 완성된다(도 2의 (e) 참조).
상기 에칭 제거공정 시, 에칭용액은 제 1 전극막(2)과 유지막(5)의 계면에 침투한다. 이는 유지막(5)이 수지제이고 스핀 코팅에 의하여 형성되므로, 제 1 전극막(2)과 유지막(5) 계면의 밀착성이 비교적 낮아졌기 때문이다(마찬가지로, 압전체 박막(1)과 유지막(5) 계면의 밀착성도 비교적 낮다). 그러나 이 제 1 실시형태에서는, 제 1 전극막(2)의 주연부가 압전체 박막(1)의 측면보다 옆쪽으로 돌출되므로, 상기 계면에 침투한 에칭용액이 압전체 박막(1)에 도달하기까지의 경로가 길고 구부러져서, 이 계면의 도중에서 에칭용액은 더 이상 내부로 침투하지 않게 된다. 그 결과 에칭용액은 압전체 박막(1)과 유지막(5)의 계면에 침투하는 일이 없다. 따라서 에칭용액에 의한 압전체 박막(1)의 손상을 확실하게 방지할 수 있다. 한편, 유지막(5)을 수지제로 함으로써, 성막기판(11) 제거 후의 압전체 박막(1) 응력을 완화시킬 수 있음과 동시에 유지막(5)만으로, 전사기판(8)의 오목부(8a) 내에 단열적으로 압전체 박막(1)을 유지할 수 있다. 이로써 압전체 박막소자(D)를 박막초전형 적외선 검출기, 압력 센서, 압전 액추에이터 등으로 사용할 때, 그 성능을 높은 레벨로 유지할 수 있다.
(제 2 실시형태)
도 3은 본 발명의 제 2 실시형태를 도시하며(이하의 각 실시형태 2~4에서는 도 1과 같은 부분에 대해서는 같은 부호를 부여하여 그 상세한 설명은 생략한다), 압전체 박막(1)과 유지막(5) 사이에 보호막(6)을 형성한 점과, 전사기판(8)을 이용하지 않는 대신에 성막기판(11)의 일부를 제거하지 않고 남기도록 한 점이 상기 제 1 실시형태와 다르다. 여기서, 압전체 박막소자(D)의 상하관계가 상기 제 1 실시형태의 것과 반대로 된다.
즉 이 제 2 실시형태에서는, 유지막(5)이 보호막(6)을 개재하고 압전체 박막(1)의 측면 전체둘레에 밀착되도록 형성된다. 이 보호막(6)의 재료는 특히 한정되지 않지만, 예를 들어 Si02, Si3N4, MgO, NiO, Al2O3등이라고 하면, 제 1 및 제 2 전극막(2, 3)끼리의 단락을 방지할 수 있음과 동시에, 압전체 박막(1)과의 밀착성을 매우 높일 수 있다. 그리고 상기 보호막(6)의 제 1 전극막(2)쪽 단부(하단부) 전체둘레는, 제 1 전극막(2)의 주연부 전체둘레, 즉 제 1 전극막(2)의 측면 전체둘레 및 상면 주연부 전체둘레(제 1 전극막(2)의 상면 주연부만이라도 된다)에 밀착된 상태로 된다. 한편, 상기 보호막(6)의 상단부 전체둘레는 압전체 박막(1)의 상면 주연부에 밀착된 상태로 된다. 이로써 유지막(5)은 콘택트홀(5a) 근방 부분에서만 압전체 박막(1)과 직접적으로 접하게 된다.
상기 성막기판(11)은, 상기 제 1 실시형태에서의 전사기판(8)을 대신한 것으로 유지기판의 역할을 갖는다. 이 성막기판(11)은 압전체 박막(1)에 대응하는 부분을 에칭 제거하여 이루어지는 에칭제거부(11a)를 갖고, 이 에칭제거부(11a)의 안쪽 면은 테이퍼 형상으로 형성된다. 여기서 성막기판(11) 하면의 에칭제거부(11a) 이외의 부분에는 마스크층(12)이 형성된다.
이 압전체 박막소자(D)도 상기 제 1 실시형태와 마찬가지로, 박막초전형 적외선 검출기, 압력 센서, 압전 액추에이터 등으로서 사용하는 것이다.
다음으로, 상기 압전체 박막소자(D)의 제조방법에 대하여 도 4를 참조하여 설명하면, 우선 상기 제 1 실시형태와 마찬가지로, 성막기판(11) 상에 제 1 전극막(2)을 형성하고(도 4의 (a) 참조), 그 후 이 제 1 전극막(2) 상의 주연부 전체둘레 이외의 부분에 압전체 박막(1)을 형성한다.
이어서, 상기 성막기판(11) 상의 상기 압전체 박막(1) 및 제 1 전극막(2) 주위의 전체둘레에, 스퍼터링법으로 보호막(6)을 형성한다. 이때, 그 보호막(6)을 제 1 전극막(2)의 측면 전체둘레와 상면 주연부 전체둘레, 및 압전체 박막(1)의 측면 전체둘레와 상면 주연부 전체둘레에 밀착되도록 형성한다(도 4의 ( b) 참조).
그 후, 상기 성막기판(11) 상의 상기 보호막(6) 주위 전체둘레에 이 보호막(6)에 밀착되도록 유지막(5)을 형성한다(도 4의 (c) 참조). 여기서 이 유지막(5)의 형성방법은 상기 제 1 실시형태와 마찬가지이다.
이어서, 상기 유지막(5)의 콘택트홀(5a) 내에 제 2 전극막(3)을 형성함과 동시에 성막기판(11) 하면의 에칭제거부(11a) 이외의 부분에 마스크층(12)을 형성한다(도 4의 (d) 참조).
다음에 성막기판(11)의 압전체 박막(1)에 대응하는 부분(에칭제거부(11a))을 에칭제거함으로써, 압전체 박막소자(D)가 완성된다(도 4의 (e) 참조). 이 때 성막기판(11)이 {100}MgO 단결정 기판인 경우는, 인산 등의 산 용액으로 이루어지는 에칭용액을 이용함으로써, 안쪽 면이 테이퍼 형상을 이루는 에칭제거부(11a)를 쉽게 형성할 수 있다. 여기서 성막기판(11)이 {100}Si단결정 기판인 경우에는 KOH 등의 알칼리 용액으로 이루어지는 에칭용액을 이용함으로써, {111}면이 노출된 다이어프램 구조로 형성할 수 있고, 성막기판(11)이 {110}실리콘 단결정 기판인 경우에는, KOH 등의 알칼리 용액으로 이루어지는 에칭용액을 이용함으로써 에칭제거부(11a)의 안쪽 면을 테이퍼 형상이 아닌 수직방향으로 연장되도록 할 수 있다.
상기 에칭 제거공정 시, 에칭용액은 밀착성이 높은 제 1 전극막(2)과 보호막(6)의 계면에는 침투할 수 없어, 이 계면을 통하여 압전체 박막(1)에 도달하는 일이 없다. 한편, 에칭용액은 밀착성이 낮은 유지막(5)과 보호막(6)의 계면을 따라 침투하지만, 이 계면에 침투한 에칭용액이 압전체 박막(1)에 도달하기까지의 경로가 길고 구부러져서, 에칭용액은 이 계면의 도중에서 더 이상 내부로 침투하지 않게 된다. 따라서 상기 제 1 실시형태와 마찬가지 작용 효과가 얻어진다.
여기서 상기 제 2 실시형태에서는 상기 제 1 실시형태와 마찬가지로, 제 1 전극막(2)의 주연부 전체둘레가 압전체 박막(1)의 측면보다 옆쪽으로 돌출하도록 제 1 전극막(2)을 형성하지만, 도 5에 도시하는 바와 같이 압전체 박막(1) 및 제 1 전극막(2)의 서로 대향하는 면끼리를 거의 같은 크기와 형상으로 설정하고 또 대향면의 주연 전체둘레끼리가 완전히 겹치도록 하여도 된다. 이 경우에도, 보호막(6)의 하단부가 제 1 전극막(2)의 주연부 전체둘레로서의 측면 전체둘레에 밀착되도록 보호막(6)을 형성하여 두면, 제 1 전극막(2)과 보호막(6)의 계면에 에칭용액이 침투하는 일이 없으므로, 압전체 박막(1)을 확실하게 보호할 수 있다.
또 상기 제 2 실시형태에서는 성막기판(11)을 유지기판으로서 이용하지만, 성막기판(11) 전체를 에칭제거하고 별도의 유지기판을 성막기판(11)쪽에 형성하여도 되며, 상기 제 1 실시형태의 전사기판(8)과 같이, 성막기판(11)과 반대쪽에 유지기판을 형성하도록 해도 된다. 이와는 반대로 상기 제 1 실시형태에서, 전사기판(8) 대신에 성막기판(11)을 유지기판으로 한 형태로 할 수도 있다. 따라서 유지기판은 어떤 것이라도 되며, 유지기판이 없어도 후술하는 바와 같이 헤드본체(21)(도 6 참조)와 같은 구조체로 장착하는 등이 가능하고, 압전체 박막소자(D)의 형태는 그 용도에 맞추어 결정하면 된다.
더욱이 상기 제 1, 제 2 실시형태에서는, 유지막(5)을 감광성 폴리이미드 수지로 된 것으로 하지만, 이에 한정되지 않고 다른 수지라도 되며 수지 이외의 것이라도 본 발명을 적용할 수 있다.
추가로 상기 제 1 및 제 2 실시형태에서는, 압전체 박막(1)을 강유전체 재료로 이루어지는 것으로 하지만, 그 용도에 따라서는 강유전체 재료에 포함되지 않는 초전체 재료나 초전체 재료에 포함되지 않는 압전체 재료로 된 것으로 하여도 된다.
(제 3 실시형태)
도 6은 본 발명의 제 3 실시형태에 관한 잉크젯 방식 기록헤드(H)를 나타내며, 이 기록헤드(H)는 상기 제 1 실시형태의 압전체 박막소자(D)를 압전 액추에이터로서 이용한 것으로, 전사기판(8)을 없애는 대신 진동판막(20)을 개재시켜 헤드본체(21)를 설치하도록 한 것이다. 여기서 압전체 박막소자(D)의 상하관계는 상기 제 1 실시형태와 반대로 되며, 또 복수의 압전체 박막소자(D)끼리를 유지막(5)으로 이어서 일체화시킨다.
즉 이 제 3 실시형태에서는, 압전체 박막소자(D) 유지막(5)의 하면 전체가 제 2 전극막(3)의 하면(압전체 박막(1)과 반대쪽 면)과 동일면이 되어, 이 제 2 전극막(3) 및 유지막(5)의 하면 전체에 진동판막(20)이 형성된다. 이 진동판막(20)은 영률(young's modulus)이 큰 금속(NiCr, Cr 등)이나 절연체(SiO2등)로 이루어지며 그 두께는 10㎛ 이하로 설정된다.
상기 진동판막(20)의 하면에는, 접착제층(19)을 개재시켜 헤드본체(21)가 고정된다. 이 헤드본체(21)는, 상기 진동판막(20)으로 폐쇄되어 압력실(22)을 형성하는 오목부(23)와 이 압력실(22)에 잉크를 공급하는 잉크 공급로(24)와 상기 압력실(22)로 연통하는 잉크 토출구(25)를 갖는다. 즉 이 헤드본체(21)는, 상기 오목부(23)의 측벽을 형성하는 위쪽 구조부재(28)와, 오목부(23)의 저벽과 상기 잉크 공급로(24)와 잉크 토출구(25)를 형성하는 2개의 중간 구조부재(29, 29)와, 잉크 공급로(24)의 저벽을 구성하는 아래쪽 구조부재(30)로 구성된다.
그리고 상기 제 1 및 제 2 전극막(2, 3)을 거쳐 압전체 박막(1)에 전압을 인가하면, 이 압전체 박막(1)의 압전효과에 의하여 압전체 박막소자(D)가 작동하여 진동판막(20)의 압력실(22)에 대응하는 부분이 아래쪽으로 볼록 형상으로 변형되며, 이로써 압력실(22)에 압력이 부여되어 이 압력실(22) 내의 잉크가 상기 잉크 토출구(25)로부터 토출되도록 된다.
다음으로 상기 기록헤드(H)를 제조하는 방법을 도 7을 참조하여 설명한다. 여기서 유지막(5)의 콘텍트홀(5a) 내에 제 2 전극막(3)을 형성하는 공정까지는 상기 제 1 실시형태와 같으므로, 설명은 생략한다(도 7의 (a) 및 (b) 참조).
도 7의 (c)에 도시하는 바와 같이 제 2 전극막(3) 및 유지막(5) 상에 진동판막(20)을 형성한다. 여기서 진동판막(20)의 성막 후에 패터닝하여 압전체 박막(1)에 대응하는 부분에만 진동판막(20)을 형성하도록 하여도 된다. 또 진동판막(20)이 금속으로 이루어지는 경우에는, 상기 제 2 전극막(3)과 같은 프로세스로 일괄 형성하는 것도 가능하다.
다음으로 상기 진동판막(20)과 미리 제작해 둔 헤드본체(21)를 접착제층(19)을 개재시켜 고정시킨다(도 7의 (d) 참조). 이때 헤드본체(21)의 오목부(23)와 압전체 박막(1)을 대응 위치시킨다.
그 후, 성막기판(11) 전체를 에칭 제거함으로써, 기록헤드(H)가 완성된다(도 7의 (e) 참조). 이 에칭제거 공정 시, 상기 제 1 실시형태와 마찬가지로 에칭용액이 압전체 박막(1)에 접촉하는 일없이, 압전체 박막(1)이 에칭용액으로 인하여 손상 받는 일이 없다. 따라서 기록헤드(H)의 잉크 토출 성능을 양호하게 유지할 수 있다.
(제 4 실시형태)
도 8은 본 발명의 제 4 실시형태에 관한 잉크젯 방식 기록헤드(H)를 나타내며 이 기록헤드(H)는 상기 제 2 실시형태의 압전체 박막소자(D)를 압전 액추에이터로서 이용한 것으로, 이 압전체 박막소자(D)의 성막기판(11)에 상기 제 3 실시형태와 마찬가지의 헤드본체(21)를 고정시킨 것이다.
즉 제 4 실시형태에서는, 압전체 박막소자(D)의 제 2 전극막(3)의 압전체 박막(1)과 반대쪽 면(상면) 및 유지막(5)의 상면에, 상기 제 3 실시형태와 마찬가지의 진동판막(20)이 형성되고, 성막기판(11)의 제 1 전극막(2)과 반대쪽 면(하면의 마스크층(12)이 형성되는 부분)에 상기 헤드본체(21)가 접착제층(19)을 개재하고 고정된다. 이 헤드본체(21)의 오목부(23)는 상기 성막기판(11)의 에칭제거부(11a)와 대응 위치하도록 형성되어 에칭제거부(11a)와 함께 압력실(22)을 형성하도록 된다.
다음으로 상기 기록헤드(H)를 제조하는 방법을 도 9를 참조하여 설명한다. 여기서, 유지막(5)의 콘텍트홀(5a) 내에 제 2 전극막(3)을 형성하는 공정까지는 상기 제 2 실시형태와 같으므로, 설명은 생략한다(도 9의 (a) 및 (b) 참조).
도 9의 (c)에 도시하는 바와 같이 제 2 전극막(3) 및 유지막(5) 상에 상기 제 3 실시형태와 마찬가지로 하여 진동판막(20)을 형성함과 동시에, 성막기판(11)의 하면 에칭제거부(11a) 이외의 부분에 마스크층(12)을 형성한다.
다음으로 상기 제 2 실시형태와 마찬가지로 하여, 성막기판(11)의 압전체 박막(1)에 대응하는 부분을 에칭 제거하여 에칭제거부(11a)를 형성한다(도 9의 (d) 참조). 이 에칭 제거공정 시, 상기 제 2 실시형태와 마찬가지로 압전체 박막(1)이 에칭용액으로 인하여 손상 받는 일은 없다.
그 후, 성막기판(11) 하면의 마스크층(12)이 형성된 부분과 미리 제작해 둔 헤드본체(21)를 접착제층(19)을 개재시켜 고정시킴으로써, 기록헤드(H)가 완성된다(도 9의 (e) 참조).
여기서 상기 제 4 실시형태에서는 헤드본체(21)와 성막기판(11)을 고정시키도록 하였으나, 상기 제 3 실시형태와 같이 성막기판(11) 전체를 에칭 제거함과 동시에, 헤드본체(21)와 진동판막(20)을 고정시키도록 하여도 되고, 이와 반대로 상기 제 3 실시형태에서 성막기판(11)의 압전체 박막(1)에 대응하는 부분을 에칭 제거함과 동시에 그 성막기판(11)과 헤드본체(21)를 고정시키도록 하여도 된다.
본 발명의 압전체 박막소자는, 초전 디바이스나 압전 디바이스에 사용하는 경우에 유용하며, 본 발명의 잉크젯 방식 기록헤드는 컴퓨터, 팩시밀리, 복사기 등의 프린터에 사용하는 경우에 유용하고, 본 발명은 특히 에칭용액에 의한 압전체 박막의 손상을 확실하게 방지할 수 있는 점에서, 산업상의 이용 가능성이 높다.
Claims (11)
- 압전체 박막과, 이 압전체 박막 두께 방향의 한쪽 면에 형성된 제 1 전극막과, 상기 압전체 박막 두께 방향의 다른쪽 면에 형성된 제 2 전극막과, 상기 압전체 박막의 측면 전체둘레에 밀착되도록 형성되어 이 압전체 박막을 유지하는 유지막을 구비하며, 성막기판 상에 상기 모든 막을, 상기 제 1 전극막이 이 성막기판에 접하도록 형성한 후에 성막기판의 적어도 압전체 박막에 대응하는 부분을 에칭 제거하여 이루어지는 압전체 박막소자로서,상기 제 1 전극막은 이 제 1 전극막의 주연부 전체둘레가 상기 압전체 박막의 측면보다 옆쪽으로 돌출하며 또 상기 유지막과 밀착되도록 형성되는 것을 특징으로 하는 압전체 박막소자.
- 압전체 박막과, 이 압전체 박막 두께 방향의 한쪽 면에 형성된 제 1 전극막과, 상기 압전체 박막의 두께 방향의 다른쪽 면에 형성된 제 2 전극막과, 상기 압전체 박막의 측면 전체둘레에 밀착되도록 형성되어 이 압전체 박막을 유지하는 유지막을 구비하며, 성막기판 상에 상기 모든 막을, 상기 제 1 전극막이 이 성막기판에 접하도록 형성한 후에 성막기판의 적어도 압전체 박막에 대응하는 부분을 에칭 제거하여 이루어지는 압전체 박막소자로서,상기 유지막은 보호막을 개재시켜 상기 압전체 박막의 측면 전체둘레에 밀착되도록 형성되며,상기 보호막은 이 보호막의 제 1 전극막쪽 단부 전체둘레가 상기 제 1 전극막의 주연부에 밀착되도록 형성되는 것을 특징으로 하는 압전체 박막소자.
- 상기 제 1항 및 제 2항에 있어서,압전체 박막이 강유전체 재료로 이루어지는 것을 특징으로 하는 압전체 박막소자.
- 강유전체 재료로 이루어지는 압전체 박막과, 이 압전체 박막 두께방향의 한쪽 면에 형성된 제 1 전극막과, 상기 압전체 박막 두께방향의 다른 쪽 면에 형성된 제 2 전극막과, 상기 압전체 박막의 측면 전체둘레에 밀착되도록 형성되어 이 압전체 박막을 유지하는 유지막을 가지며, 성막기판 상에 상기 모든 막을, 상기 제 1 전극막이 이 성막기판에 접하도록 형성한 후에 성막기판 전체를 에칭 제거하여 이루어지는 압전체 박막소자와,상기 압전체 박막소자의 제 2 전극막에서의 압전체 박막과 반대쪽 면에 진동판막을 개재시켜 형성되고, 이 진동판막에 의하여 폐쇄되어 압력실을 형성하는 오목부와 이 압력실에 잉크를 공급하는 잉크 공급로와 상기 압력실로 연통하는 잉크 토출구를 갖는 헤드본체를 구비하며,상기 제 1 및 제 2 전극막을 개재한 압전체 박막으로의 전압인가에 의하여 압전체 박막소자를 작동시킴으로써, 상기 압력실에 압력을 부여하여 이 압력실 내 잉크를 상기 잉크 토출구로부터 토출시키도록 한 잉크젯 방식 기록헤드로서,상기 압전체 박막소자의 제 1 전극막은 이 제 1 전극막의 주연부 전체둘레가 상기 압전체 박막의 측면보다 옆쪽으로 돌출되며 또 상기 유지막과 밀착되도록 형성되는 것을 특징으로 하는 잉크젯 방식 기록헤드.
- 강유전체 재료로 이루어지는 압전체 박막과, 이 압전체 박막 두께방향의 한쪽 면에 형성된 제 1 전극막과, 상기 압전체 박막 두께방향의 다른 쪽 면에 형성된 제 2 전극막과, 상기 압전체 박막의 측면 전체둘레에 밀착되도록 형성되어 이 압전체 박막을 유지하는 유지막을 가지며, 상기 제 1 전극막이 성막기판에 접하도록, 이 성막기판 상에 상기 모든 막을 형성한 후에 성막기판의 압전체 박막에 대응하는 부분을 에칭 제거하여 이루어지는 압전체 박막소자와,상기 압전체 박막소자의 성막기판에서의 제 1 전극막과 반대쪽 면에 배설되어, 이 성막기판의 에칭 제거된 부분과 함께 압력실을 형성하는 오목부와 이 압력실에 잉크를 공급하는 잉크 공급로와 상기 압력실로 연통하는 잉크 토출구를 갖는 헤드본체와,상기 압전체 박막소자의 제 2 전극막에서의 압전체 박막과 반대쪽 면에 형성된 진동판막을 구비하며,상기 제 1 및 제 2 전극막을 개재시킨 압전체 박막으로의 전압인가에 의하여 압전체 박막소자를 작동시킴으로써, 상기 압력실에 압력을 부여하여 이 압력실 내의 잉크를 상기 잉크 토출구로부터 토출시키도록 한 잉크젯 방식 기록헤드로서,상기 압전체 박막소자의 제 1 전극막은 이 제 1 전극막의 주연부 전체둘레가 상기 압전체 박막의 측면보다 옆쪽으로 돌출하며 또 상기 유지막과 밀착되도록 형성되는 것을 특징으로 하는 잉크젯 방식 기록헤드.
- 강유전체 재료로 이루어지는 압전체 박막과, 이 압전체 박막의 두께방향 한쪽 면에 형성된 제 1 전극막과, 상기 압전체 박막 두께방향의 다른 쪽 면에 형성된 제 2 전극막과, 상기 압전체 박막의 측면 전체둘레에 밀착되도록 형성되어 이 압전체 박막을 유지하는 유지막을 가지며, 상기 제 1 전극막이 성막기판에 접하도록, 이 성막기판 상에 상기 모든 막을 형성한 후에 성막기판의 압전체 박막에 대응하는 부분을 에칭 제거하여 이루어지는 압전체 박막소자와,상기 압전체 박막소자의 성막기판에서의 제 1 전극막과 반대쪽 면에 배설되어, 이 성막기판의 에칭 제거된 부분과 함께 압력실을 형성하는 오목부와 이 압력실에 잉크를 공급하는 잉크 공급로와 상기 압력실로 연통하는 잉크 토출구를 갖는 헤드본체와,상기 압전체 박막소자의 제 2 전극막에서의 압전체 박막과 반대쪽 면에 형성된 진동판막을 구비하며,상기 제 1 및 제 2 전극막을 개재시킨 압전체 박막으로의 전압인가에 의하여 압전체 박막소자를 작동시킴으로써, 상기 압력실에 압력을 부여하여 이 압력실 내의 잉크를 상기 잉크 토출구로부터 토출시키도록 한 잉크젯 방식 기록헤드로서,상기 압전체 박막소자의 유지막은, 보호막을 개재시켜 상기 압전체 박막의 측면 전체둘레에 밀착되도록 형성되며,상기 보호막은 이 보호막의 제 1 전극막쪽 단부 전체둘레가 상기 제 1 전극막의 주연부 전체둘레에 밀착되도록 형성되는 것을 특징으로 하는 잉크젯 방식 기록헤드.
- 강유전체 재료로 이루어지는 압전체 박막과, 이 압전체 박막의 두께방향 한쪽 면에 형성된 제 1 전극막과, 상기 압전체 박막 두께방향의 다른 쪽 면에 형성된 제 2 전극막과, 상기 압전체 박막의 측면 전체둘레에 밀착되도록 형성되어 이 압전체 박막을 유지하는 유지막을 가지며, 상기 제 1 전극막이 성막기판에 접하도록, 이 성막기판 상에 상기 모든 막을 형성한 후에 성막기판 전체를 에칭 제거하여 이루어지는 압전체 박막소자와,상기 압전체 박막소자의 제 2 전극막에서의 압전체 박막과 반대쪽 면에 진동판막을 개재시켜 배설되고, 이 진동판막으로 폐쇄되어 압력실을 형성하는 오목부와 이 압력실에 잉크를 공급하는 잉크 공급로와 상기 압력실로 연통하는 잉크 토출구를 갖는 헤드본체를 구비하며,상기 제 1 및 제 2 전극막을 개재시킨 압전체 박막으로의 전압인가에 의하여 압전체 박막소자를 작동시킴으로써, 상기 압력실에 압력을 부여하여 이 압력실 내의 잉크를 상기 잉크 토출구로부터 토출시키도록 한 잉크젯 방식 기록헤드로서,상기 압전체 박막소자의 유지막은, 보호막을 개재하고 상기 압전체 박막의 측면 전체둘레에 밀착되도록 형성되며,상기 보호막은 이 보호막의 제 1 전극막쪽 단부 전체둘레가 상기 제 1 전극막의 주연부 전체둘레에 밀착되도록 형성되는 것을 특징으로 하는 잉크젯 방식 기록헤드.
- 성막기판 상에 제 1 전극막을 형성하는 공정과,상기 제 1 전극막 상에서의 주연부 전체둘레 이외의 부분에 압전체 박막을 형성하는 공정과,상기 성막기판 상에서의 상기 압전체 박막 주위 전체둘레에 이 압전체 박막의 측면 전체둘레와 상기 제 1 전극막의 주연부 전체둘레와 밀착되도록 유지막을 형성하는 공정과,상기 압전체 박막 상에 제 2 전극막을 형성하는 공정과,상기 모든 공정의 종료 후, 상기 성막기판의 적어도 상기 압전체 박막에 대응하는 부분을 에칭 제거하는 공정을 포함하는 것을 특징으로 하는 압전체 박막소자의 제조방법.
- 성막기판 상에 제 1 전극막을 형성하는 공정과,상기 제 1 전극막 상에 압전체 박막을 형성하는 공정과,상기 성막기판 상에서의 상기 압전체 박막의 주위 전체둘레에 이 압전체 박막의 측면 전체둘레와 상기 제 1 전극막의 주연부 전체둘레에 밀착되도록 보호막을 형성하는 공정과,상기 성막기판 상에 있어서의 상기 보호막 주위 전체둘레에, 이 보호막에 밀착되도록 유지막을 형성하는 공정과,상기 압전체 박막 상에 제 2 전극막을 형성하는 공정과,상기 모든 공정의 종료 후, 상기 성막기판의 적어도 상기 압전체 박막에 대응하는 부분을 에칭 제거하는 공정을 포함하는 것을 특징으로 하는 압전체 박막소자의 제조방법.
- 강유전체 재료로 이루어지는 압전체 박막의 압전 효과에 따라 진동판막과 함께 변형되어 압력실 내의 잉크를 토출시키는 압전체 박막소자를 구비한 잉크젯 방식 기록헤드의 제조방법으로서,성막기판 상에 제 1 전극막을 형성하는 공정과,상기 제 1 전극막 상의 주연부 전체둘레 이외의 부분에 압전체 박막을 형성하는 공정과,상기 성막기판 상에서의 상기 압전체 박막 주위 전체둘레에, 이 압전체 박막의 측면 전체둘레와 상기 제 1 전극막의 주연부 전체둘레에 밀착되도록 유지막을 형성하는 공정과,상기 압전체 박막 상에 제 2 전극막을 형성하는 공정과,상기 제 2 전극막 상에 진동판막을 형성하는 공정과,상기 진동판막과 함께 압력실을 형성하는 오목부를 갖는 헤드본체와 상기 진동판막을 고정시키는 공정과,상기 모든 공정의 종료 후에 상기 성막기판 전체를 에칭 제거하는 공정을 포함하는 것을 특징으로 하는 잉크젯 방식 기록헤드의 제조방법.
- 강유전체 재료로 이루어지는 압전체 박막의 압전 효과에 따라 진동판막과 함께 변형되어 압력실 내의 잉크를 토출시키는 압전체 박막소자를 구비한 잉크젯 방식 기록헤드의 제조방법으로서,성막기판 상에 제 1 전극막을 형성하는 공정과,상기 제 1 전극막 상에 압전체 박막을 형성하는 공정과,상기 성막기판 상에서의 상기 압전체 박막의 주위 전체둘레에, 이 압전체 박막의 측면 전체둘레와 상기 제 1 전극막의 주연부 전체둘레에 밀착되도록 보호막을 형성하는 공정과,상기 성막기판 상에서의 상기 보호막 주위 전체둘레에, 상기 보호막에 밀착되도록 유지막을 형성하는 공정과,상기 압전체 박막 상에 제 2 전극막을 형성하는 공정과,상기 제 2 전극막 상에 진동판막을 형성하는 공정과,상기 모든 공정의 종료 후에 상기 성막기판의 압전체 박막에 대응하는 부분을 에칭 제거하는 공정과,상기 에칭 제거공정 후에 상기 성막기판과, 이 성막기판의 에칭 제거한 부분과 함께 압력실을 형성하는 오목부를 갖는 헤드본체를 고정시키는 공정을 포함하는 것을 특징으로 하는 잉크젯 방식 기록헤드의 제조방법.
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