JP3620429B2 - Pyroelectric element manufacturing method - Google Patents
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Description
【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、赤外線検出素子として使用される焦電素子の製造方法に関するものである。
【0002】
【従来の技術】
焦電性材料は、温度変化に対して焦電気を発生し、赤外線の検知素子として使用される。焦電特性を得るには、材料内に自発分極の方向が揃った単一分域を形成する必要があり、その方法として例えば単結晶であるLiTaO3やLiNbO3では、結晶成長後に成長した状態のまま電極を結晶軸方向(この場合Z軸方向)に形成し、キュリー点以上の温度から、直流電界下で徐冷することにより分極処理を行うのが一般的である。分極用の電極としては、キュリー点での耐高温処理に適する貴金属の導電性ペーストを塗布したものを用いる。
【0003】
一方、赤外線検出素子としてその焦電性材料を使用するにあたり、焦電性と同時に圧電性も有することから、温度変化により発生した歪などが起因となるノイズが発生する。そこで、赤外線検出部以外の部位に関しては焦電性を持たない方が望ましい。
【0004】
従来、赤外線検出部以外の部位に焦電性を持たないように手段としては例えば特開昭61−116628号公報に開示されるものがある。これは焦電性を有する焦電性基板を分極処理し、分極処理した焦電性基板を分極領域がマトリクス状に形成されるように所望の分極領域以外の部分をレーザ光線にてアニールして非分極領域とするようになっている。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】
上記従来例では部分的にアニールすることで非分極領域を形成しているが、熱的な処理は部分的な効果を狙っても、熱伝導により所望領域以外にもその熱影響が及び、分極領域の明確な境界を作りにくいという問題がある。
【0006】
本発明は叙述の点に鑑みてなされたものであって、より簡易に分極領域と非分極領域(分極領域の揃わない領域、減極領域、多分極領域などとも表現できる)を形成でき、赤外線検出素子として使用するのに効果的な焦電素子の製造方法を提供することを課題とする。
【0007】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するため本発明の請求項1の焦電素子の製造方法は、板厚方向に分極されている焦電性基材において、その両面を電極で挟み込んで板厚方向に元の分極方向とは逆の電界を外部から印加する際、凸部と凹部とが形成された電極面を前記焦電性基材に接触させることにより接触部と非接触部とを設け、該接触部の分極方向のみを元の分極方向と反転させることで、所望の位置に分極方向の揃わない部位を形成することを特徴とする。上記のようにすることで、電界の印加で所望の位置の減極(分極の強さを弱くすること)をすることが容易にでき、境界の明確な分極領域と非分極領域とを容易に形成することができる。また減極して分極の程度を小さくすることでその部位の焦電性が小さくなり、ノイズの発生を抑えることができる。
【0008】
また本発明の請求項2の焦電素子の製造方法は、請求項1において、所望の位置で焦電性基材と電極とが接するようにする方法として、電極の焦電性基材と接する面の一部が焦電性基材と接しない構造を有する形態とすることを特徴とする。このようにすることにより、分極方向の揃った部位と揃わない部位を電極の外形形状により任意に作り出すことができる。
【0009】
また本発明の請求項3の焦電素子の製造方法は、請求項1または請求項2において、電極の外形形状として、電圧印加処理後に焦電性基材の分極された部位の表面に形成する電極配線パターンとはネガポジの関係を採用し、その電極を用いて配線パターン形成時のメタルマスクとすることを特徴とする。このようにすることで電極を分極処理後の回路形成のためのメタルマスクと兼用できる。
【0010】
また本発明の請求項4の焦電素子の製造方法は、請求項1または請求項2において、焦
電性基材の両面に配置する一対の電極のうち一方の電極は焦電性基材の表面形状に倣う形状とし、他方の電極は焦電性基材に対して前記接触部及び非接触部を設けた構造としたことを特徴とする。このようにすることで電極と焦電性基材の片側のみの接触する面で分極の揃い方を調整できる。
【0011】
また本発明の請求項5の焦電素子の製造方法は、請求項4において、前記接触部及び非接触部を設けた電極を走査することで部分的に分極方向の揃わない部位を形成することを特徴とする。このようにすることで単純な形状の電極を用いて複雑な形状の多分域領域のパターンを形成できる。このため試作等の分極パターンを検討する場合には特に有効である。
【0012】
また本発明の請求項6の焦電素子の製造方法は、請求項4において、焦電性基材の表面形状に倣うよう電極膜を形成し、この電極膜に電極板を接触させて焦電性基材と一緒に挟み込むようにしたことを特徴とする。このようにすることで繊細なパターニングができる。また電極接触が確実に行える。
【0013】
また本発明の請求項7の焦電素子の製造方法は、請求項1または請求項2または請求項4において、片側の電極と焦電性基材との間に、焦電性基材と同じ材料の微粉末を介在させて挟着することで焦電性基材と電極との間の微小間隙を埋めて電界を印加することを特徴とする。このようにすると、一方の電極では均一に電極と焦電性基材が接触し、均質な処理を行える。また電極間に焦電性基材を挟み込む場合、挟み圧が微粉末により分散され、局所的に基材の一部に挟み圧がかかることを防げる。
【0014】
また本発明の請求項8の焦電素子の製造方法は、請求項5において、電極を走査することで部分的に分極方向の揃わない部位を形成するにあたって、小電極をスタンピングするように動かして処理をすることを特徴とする。このようにすることで微小な繰り返しパターンを簡易に形成できる。
【0015】
また本発明の請求項9の焦電素子の製造方法は、請求項1において、電極の接触部を鋭利な凸部とすることを特徴とする。この場合、鋭利な凸部が確実に焦電性基材に接触することで所定の箇所に確実に電圧を印加できる。
【0016】
また本発明の請求項10の焦電素子の製造方法は、請求項9において、焦電性基材の両面に位置させる電極の凸部の位置を対向させることを特徴とする。このようにすることで確実に分極の揃わない非分極領域を形成できる。
【0017】
【発明の実施の形態】
まず、図1、図2に示す実施の形態の例から述べる。焦電性基材1は図1(a)に示すように板厚の方向の一方向に分極されている。本例の場合、焦電性基材1の下面側が−で上面側が+であって、分極方向は矢印のように下から上を向いている。焦電性基材1を挟着する電極2a,2bの焦電性基材1と接する面には凹凸3を設けてあり、この凹凸3により電極2a,2bと焦電性基材1との間に接触部と非接触部を設けてある。つまり、凹凸3の凸部3aが焦電性基材1に接触し、凹凸3の凹部3bが接触しないようになっている。電極2a,2bに凹凸3を設ける場合、表面を砥粒による加工(ブラスト加工、研磨加工など)により任意の凹凸形状に形成する。焦電性基材1は鏡面加工で平滑になっていても適当な凹凸が形成されていてもよい。
【0018】
焦電性基材1を加工する場合、図1(b)、図2(a)に示すように焦電性基材1の上下に電極2a,2bを配置して電極2a,2bで焦電性基材1を挟み、適当な圧力を加えて挟持する。そしてこの状態で図1(c)に示すように直流電源4から焦電性基材1の元々の分極方向と逆方向に電界を印加する。このとき焦電性基材1は必要に応じて加熱される。上記のように電極2a,2bで焦電性基材1を挟着した状態で電界を印加すると、電極2a,2bの凹凸3の凸部3aでは焦電性基材1と直接接触し、電極2a,2b間に印加された電界は全て焦電性基材1にかかり分極される。一方、凹凸3の凹部3bでは焦電性基材1との間にギャップがあり、ギャップ間に充填されている雰囲気(一般には大気や真空)の誘電率に反比例した電圧降下があるため、凸部3aより分極されにくくなる。従って、任意の電界を電極2a,2b間に印加した場合、凸部3aは元の分極方向と分極方向が反転されて分極方向が揃うが凹部3bは初期の元々の分極方向となり、ランダムな電極2a,2bの形状により焦電性基材1の分極方向をランダムにできる。つまり、初期の導電性基材1の分極方向が揃っているが、電極2a,2bに挟まれた領域を多分域状態(分極が一様でない状態)とすることができる。図2(b)は加工した状態を示し、符号aに示す領域が元々の分極方向と同じ状態のままの分極領域であり、符号bに示す領域が上記加工にて分極方向が揃わないようにして消極(分極の強さを弱くする)した非分極領域である。
【0019】
上記のように焦電性基材1を加工することにより所望の位置の消極することが容易にできる。また消極して分極の程度を小さくすることで、その部位の焦電性が小さくなり、ノイズの発生を抑えることができる。
【0020】
次に図3、図4に示す実施の形態の例について述べる。本例も上記例と基本的に同じであり、異なる点だけを主に述べる。電極2a,2bの焦電性基材1と対向する面には凹凸3を設けてあるが、さらに電極2a,2bの要所である一部に焦電性基材1と接触しない形状の部分を形成してある。つまり、電極2a,2bに開口部5aを設けたり、凹所5bを設けたりしてある。しかして図4に示すように電極2a,2b間に焦電性基材1を挟持し、焦電性基材1の元々の分極方向と逆方向に電界を印加するが、電圧印加前は図4(a)の分極状態になるが、電圧印加後は図4(b)の分極状態になる。電圧印加後は電極2a,2bの凹凸3と対応する部分は分極方向が揃わない非分極領域bとなるが、電極2a,2bの開口部5aや凹所5bと対応する部分は元々の分極方向と分極方向が変わらない分極領域aとなる。このようにすると、分極方向の揃った分極領域aと分極方向が揃わない非分極領域bとを電極2a,2bの外形形状に任意に作り出すことができる。
【0021】
次に図5、図6に示す実施の形態の例について述べる。本例も上記例と基本的に同じであり、異なる点だけを主に述べる。電極2a,2bの形状が部分的に空隙6のあるマスク形状になっている。この電極2a,2bの形状は焦電性基材1の表面に形成する電極配線パターンとしての回路パターン7とはネガポジの関係となっている。
【0022】
所定の方向の分極された焦電性基材1は電極2a,2b間に挟まれ、この状態で電極2a,2b間に分極方向と逆方向に電界を印加されることにより、焦電性基材1の電極2a,2b間に挟まれた部分に分極方向が揃わない多分域状態の非分極領域bが形成される。このとき焦電性基材1を電極2a,2bで挟んだまま、電極2a,2bをメタルマスクとして電極2a,2bの空隙6のあるところにPVD法などにより回路パターン7を形成すると、分極方向の揃った領域のみに電流を取り出す電極部やそれに繋がる回路を形成できる。上記のようにすると、電極2a,2bを分極処理後の回路形成のためのメタルマスクと兼用できる。
【0023】
次に図7に示す実施の形態の例について述べる。本例も上記例と基本的に同じであり、異なる点だけを述べる。本例の場合、下側の電極2bは焦電性基材1の表面に倣う形状としてあり、上側の電極2aは焦電性基材1との間に接触部と非接触部が設けられるようにしてある。焦電性基材1の電極2aと接する面が、焦電性基材1もしくは電極2aの表面の凹凸により、接触部と非接触部が設けられるようになる。本例の場合、上側の電極2aに凹凸3を設けて接触部と非接触部が設けれるようにしてある。下側の電極2bは例えば次のようにして焦電性基材1の表面形状に倣っている。電極2bを導電性樹脂、導電性ゴム等の導電性があり且つ弾性のある材料にて形成して焦電性基材1の表面に倣わせる。また焦電性基材1の表面が鏡面である場合は、同様の鏡面加工をした金属板で電極2bを形成して倣わせる。上記のような電極2a,2bに焦電性基材1を挟んで処理を行うと、上側の電極2aと焦電性基材1の接触部及び非接触部の形態だけで、分極の面内分布を調整できる(分極条件を決めやすい)。つまり、上側の電極2aと焦電性基材1の接触する面での分極方向の揃い方を調整できる。
【0024】
次に図8に示す実施の形態の例について述べる。本例の場合、上側の電極2aは凹凸3を有し、下側の電極2bは焦電性基材1の表面に倣わせてある。上側の電極2aは任意の位置に走査可能な機構になっている。そして電極2a,2bに元々の焦電性基材1の分極方向と逆方向の電界を印加した状態で電極2aを走査させる。そうすることで、図8(b)のように走査した電極2aの軌跡の部分が処理される。この例の場合、単純な形状で電極2aを用いて複雑な形状の多分域領域のパターンを形成できる。このために試作等の分極パターンを検討する場合には特に有効である。
【0025】
次に図9、図10に示す実施の形態の例について述べる。本例の場合、下側の電極2bとして焦電性基材1の下面にパターニングされた電極膜8を形成してある。この電極膜8を形成する手段としては、導電性ペーストの塗布や印刷、メッキ、蒸着、スパッタリング等のPVD法等がある。焦電性基材1の上に凹凸3のある電極2aを配置し、焦電性基材1の電極2bとしての電極膜8の下に挟み込み用電極板9を配置し、電界を電極2a,2b間に印加して処理をしている。この場合、焦電性基材1の下面側の電極接触が確実にできる。また分極パターンの繊細なパターニングができる。本例の場合、焦電性基材1の下面に電極2bとして電極膜8を形成した例について述べたが、焦電性基材1の上面に電極2aとしての電極膜8を形成してもよい。
【0026】
次に図11に示す実施の形態の例について述べる。本例の場合、上側の電極2aと下側の電極2bとは凹凸3を有するが、焦電性基材1と電極2bとの間に焦電性基材1と同じ材料の微粉末10を介在させて挟着することで焦電性基材1と電極2bとの間の微小間隙を埋め、電界を印加している。電極2a,2bの凹凸3の凸部3aでは、焦電性基材1と直接接触し、電極2a,2b間に印加された電界はすべて焦電性基材1にかかるが、凹部3bには焦電性基材1との間にギャップがあり、ギャップ間を占めている物質の誘電率に反比例した電圧降下があるため、凸部3aより分極されにくい。従って電極2bと焦電性基材1との間のギャップを占める材料として焦電性基材1と同材料の微粉末10を充填することで、擬似的に焦電性基材1と電極2bとが密着した形態を取ることができる。かかる微粉末10としては粒径50μm以下のものが望ましい。また微粉末10の充填方法としては下側の電極2bの上に微粉末10を載せ、上部の電極2aにより焦電性基材1と共に挟み込む。なお、微粉末10を介在させるのは上の電極2aと焦電性基材1との間でもよい。上記の例の場合、電極2a,2bのうち一方で電極と焦電性基材1とが微粉末10にて均一に接触し、均質な分極が行える。電極2a,2b間に焦電性基材1を挟み込む場合、挟み圧が微粉末により分散され、局所的に焦電性基材1の一部に挟み圧がかかることを防げる。
【0027】
次に図12に示す実施の形態の例について述べる。本例の場合、上側の電極2aを走査するとき、小電極よりなる電極2aをスタンピングするように動かして処理するようになっている。つまり、図12(a)に示すように上側の電極2aと下側の電極2bとの間に焦電性基材1を挟み、図12(b)(c)に示すように電圧印加と移動を繰り返すことによって電極2aと同じ形状の分極方向の揃わない非分極領域bを任意の位置に作ることができる。このようすることで微小な繰り返しパターンを簡易に形成できる。
【0028】
次に図13に示す実施の形態の例について述べる。本例の場合、電極2aを走査しながら印加する電圧を間欠的にかけることにより処理を行うようになっている。つまり、図13に示すように上側の電極2aが走査可能な機構となっており、且つ電圧の印加を制御できる機構をリレーなどを使用して付加してある。このように電極2aを走査すると共に印加する電圧を間欠的にかけるように制御することにより、電極2aの軌跡の一部分を分極方向の揃わない非分極領域bとすることができる。このようにすることにより、分極方向の揃わない非分極領域bを島状に形成できる。
【0029】
次に図14に示す実施の形態の例について述べる。本例の場合、電極2aの凹凸3の凸部3aが針状やピラミッド状やブラシ等の鋭利な形状としてある。上記のように鋭利な凸部3aを設けてあると、凸部3aの先端が焦電性基材1に確実に接触するので、所定の箇所に確実に電圧を印加できる。凸部3aがブラシ状のものは、焦電性基材1への押し付け圧力が分散しやすいため、接触による焦電性基材1へのダメージが少ない。
【0030】
次に図15に示す実施の形態の例について述べる。本例の場合、上下の電極2a,2bの凹凸3の凸部3aを鋭利な形状としてあり、表裏の凸部3aの位置を対向させてある。上下の電極2a,2bの凸部3aの位置を規則正しい位置とし、上下の電極2a,2bの凸部3aの位置を焦電性基材1を挟んで対向するように設置することで、上下の凸部3a間に挟まれた焦電性基材1の部位とその他の部位との電界の強さの差を大きく取ることが
でき、確実に分極方向の揃わない非分極領域bを形成することができる。
【0031】
次に図16、図17に示す実施の形態の例について述べる。図16に示す焦電素子の製造装置は、焦電性基材1を両面から挟み込む一対の電極2a,2bと、板厚方向に元の分極方向とは逆の電界を外部から印加する直流電源4と、電極2a,2bを挟み込む機構と、電極2a,2bを加熱する手段とを備えている。電極2a,2bを挟み込むと共に電極を加熱するヒータ兼挟み込み治具11は電極2a,2bの上下に配置されている。ヒータ兼挟み込み治具11は表面が絶縁体に形成され、内部にヒータが内蔵されている。また12はボルト、13はスプリングであり、これらで上下のヒータ兼挟み込み治具11が弾性的に締め付けられるようになっている。しかして一対の電極2a,2b間に焦電性基材1を挟み、一対の電極2a,2bを上下のヒータ兼挟み込み治具11間に挟んで締め付け、焦電性基材1に電圧を印加すると共に焦電性基材1を適宜温度に加熱することで焦電性基材1に元の分極状態と分極状態の反転した部分を形成できるものであって、分極領域aと分極方向の揃わない非分極領域bとを形成できる。また電圧条件、温度条件など、分極或いは分極反転に必要の条件設定が容易に可能になる。また焦電性基材1が薄板状でも電極2a,2bで保持されるため破損しにくい。
【0032】
【発明の効果】
本発明の請求項1の発明は、板厚方向に分極されている焦電性基材において、その両面を電極で挟み込んで板厚方向に元の分極方向とは逆の電界を外部から印加する際、凸部と凹部とが形成された電極面を前記焦電性基材に接触させることにより接触部と非接触部とを設け、該接触部の分極方向のみを元の分極方向と反転させることで、所望の位置に分極方向の揃わない部位を形成するので、電界の印加で所望の位置の減極(分極の強さを弱くすること)をすることが容易にでき、境界の明確な分極領域と非分極領域とを容易に形成することができるものであり、また減極して分極の程度を小さくすることでその部位の焦電性が小さくなり、ノイズの発生を抑えることができるものである。
【0033】
また本発明の請求項2の発明は、請求項1において、所望の位置で焦電性基材と電極とが接するようにする方法として、電極の焦電性基材と接する面の一部が焦電性基材と接しない構造を有する形態とするので、分極方向の揃った部位と揃わない部位を電極の外形形状により任意に作り出すことができるものである。
【0034】
また本発明の請求項3の発明は、請求項1または請求項2において、電極の外形形状として、電圧印加処理後に焦電性基材の分極された部位の表面に形成する電極配線パターンとはネガポジの関係を採用し、その電極を用いて配線パターン形成時のメタルマスクとするので、電極を分極処理後の回路形成のためのメタルマスクと兼用できるものである。
【0035】
また本発明の請求項4の発明は、請求項1または請求項2において、焦電性基材の両面に配置する一対の電極のうち一方の電極は焦電性基材の表面形状に倣う形状とし、他方の電極は焦電性基材に対して前記接触部及び非接触部を設けた構造としたので、電極と焦電性基材の片側のみの接触する面で分極の揃い方を調整できるものである。
【0036】
また本発明の請求項5の発明は、請求項4において、前記接触部及び非接触部を設けた電極を走査することで部分的に分極方向の揃わない部位を形成するので、単純な形状の電極を用いて複雑な形状の多分域領域のパターンを形成できるものである。
【0037】
また本発明の請求項6の発明は、請求項4において、焦電性基材の表面形状に倣うよう電極膜を形成し、この電極膜に電極板を接触させて焦電性基材と一緒に挟み込むようにしたので、繊細なパターニングができるものであり、また電極接触が確実に行えるものである。
【0038】
また本発明の請求項7の発明は、請求項1または請求項2または請求項4において、片側の電極と焦電性基材との間に、焦電性基材と同じ材料の微粉末を介在させて挟着することで焦電性基材と電極との間の微小間隙を埋めて電界を印加するので、一方の電極では均一に電極と焦電性基材が接触し、均質な処理を行えるものであり、また電極間に焦電性基材を挟み込む場合、挟み圧が微粉末により分散され、局所的に基材の一部に挟み圧がかかることを防げるものである。
【0039】
また本発明の請求項8の発明は、請求項5において、電極を走査することで部分的に分極方向の揃わない部位を形成するにあたって、小電極をスタンピングするように動かして処理をするので、微小な繰り返しパターンを簡易に形成できるものである。
【0040】
また本発明の請求項9の発明は、請求項1において、電極の接触部を鋭利な凸部とするので、鋭利な凸部が確実に焦電性基材に接触することで所定の箇所に確実に電圧を印加できるものである。
【0041】
また本発明の請求項10の発明は、請求項9において、焦電性基材の両面に位置させる電極の凸部の位置を対向させるので、確実に分極の揃わない非分極領域を形成できるものである。
【図面の簡単な説明】
【図1】(a)(b)(c)は本発明の実施の形態の一例の工程を示す断面図である。
【図2】(a)(b)は同上の工程を説明する斜視図である。
【図3】同上の他の例の電極の形状を説明する斜視図である。
【図4】(a)(b)は同上の工程を説明する断面図である。
【図5】(a)(b)は同上の他の例の工程を説明する斜視図である。
【図6】(a)(b)は同上の他の例の工程を説明する断面図である。
【図7】同上の他の例の断面図である。
【図8】(a)(b)は同上の他の例を説明する断面図である。
【図9】同上の他の例を説明する分解斜視図である。
【図10】同上の断面図である。
【図11】同上の他の例を説明する断面図である。
【図12】(a)(b)(c)は同上の他の例を説明する断面図である。
【図13】(a)(b)は同上の他の例を説明する断面図である。
【図14】同上の他の例を説明する断面図である。
【図15】同上の他の例を説明する断面図である。
【図16】同上の製造装置の一例の斜視図である。
【図17】同上の要部を示す斜視図である。
【符号の説明】
1 焦電性基材
2a 電極
2b 電極
3 凹凸
3a 凸部
3b 凹部
4 直流電源
10 微粉末[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a method for manufacturing a pyroelectric element used as an infrared detection element.
[0002]
[Prior art]
The pyroelectric material generates pyroelectricity with respect to a temperature change and is used as an infrared detection element. In order to obtain pyroelectric characteristics, it is necessary to form a single domain in which the direction of spontaneous polarization is aligned in the material. For example, in the case of LiTaO 3 or LiNbO 3 which are single crystals, the state of growth after crystal growth In general, the electrode is formed in the crystal axis direction (in this case, the Z-axis direction), and the polarization treatment is generally performed by slowly cooling under a direct current electric field from a temperature above the Curie point. As the electrode for polarization, an electrode coated with a noble metal conductive paste suitable for high temperature resistance treatment at the Curie point is used.
[0003]
On the other hand, when the pyroelectric material is used as an infrared detection element, it has piezoelectricity as well as pyroelectricity, and therefore noise is generated due to distortion caused by temperature change. Therefore, it is desirable that the parts other than the infrared detection part have no pyroelectricity.
[0004]
Conventionally, as a means for preventing pyroelectricity in parts other than the infrared detector, there is one disclosed in, for example, Japanese Patent Application Laid-Open No. 61-116628. This is because the pyroelectric substrate having pyroelectricity is polarized, and the polarized pyroelectric substrate is annealed with a laser beam in a portion other than the desired polarization region so that the polarization region is formed in a matrix. It is designed to be a non-polarized region.
[0005]
[Problems to be solved by the invention]
In the above conventional example, a non-polarized region is formed by partial annealing. However, even if the thermal treatment is aimed at a partial effect, the thermal effect is exerted on the region other than the desired region due to heat conduction. There is a problem that it is difficult to create a clear boundary between regions.
[0006]
The present invention has been made in view of the description, and can easily form a polarization region and a non-polarization region (which can be expressed as a region where polarization regions are not aligned, a depolarization region, a multi-polarization region, etc.) It is an object to provide a method for manufacturing a pyroelectric element that is effective for use as a detection element.
[0007]
[Means for Solving the Problems]
In order to solve the above-described problem, the pyroelectric element manufacturing method according to
[0008]
The method for manufacturing a pyroelectric element according to claim 2 of the present invention is the method of contacting a pyroelectric substrate of an electrode as a method of making the pyroelectric substrate and electrode contact at a desired position in
[0009]
According to a third aspect of the present invention, there is provided a method for producing a pyroelectric element according to the first or second aspect, wherein the outer shape of the electrode is formed on the surface of the polarized portion of the pyroelectric substrate after the voltage application process. The electrode wiring pattern adopts a negative-positive relationship, and the electrode is used as a metal mask when forming the wiring pattern. In this way, the electrode can be used also as a metal mask for forming a circuit after polarization treatment.
[0010]
A method for manufacturing a pyroelectric element according to
[0011]
According to a fifth aspect of the present invention, there is provided a pyroelectric element manufacturing method according to the fourth aspect of the invention , wherein a portion where the polarization direction is partially not aligned is formed by scanning the electrode provided with the contact portion and the non-contact portion. It is characterized by. By doing so, it is possible to form a complex-shaped pattern of a multi-domain region using a simple-shaped electrode. For this reason, it is particularly effective when examining a polarization pattern such as a prototype.
[0012]
According to a sixth aspect of the present invention, there is provided a pyroelectric element manufacturing method according to the fourth aspect, wherein an electrode film is formed so as to follow the surface shape of the pyroelectric substrate, and an electrode plate is brought into contact with the electrode film to thereby produce a pyroelectric element. It is characterized in that it is sandwiched together with a conductive substrate. In this way, delicate patterning can be performed. Moreover, electrode contact can be performed reliably.
[0013]
The manufacturing method of a pyroelectric element according to
[0014]
According to
[0015]
The manufacturing method of a pyroelectric element of
[0016]
A pyroelectric element manufacturing method according to claim 10 of the present invention is characterized in that, in
[0017]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
First, an example of the embodiment shown in FIGS. 1 and 2 will be described. The
[0018]
When processing the
[0019]
By processing the
[0020]
Next, an example of the embodiment shown in FIGS. 3 and 4 will be described. This example is basically the same as the above example, and only the differences will be mainly described. The surface of the
[0021]
Next, an example of the embodiment shown in FIGS. 5 and 6 will be described. This example is basically the same as the above example, and only the differences will be mainly described. The shape of the
[0022]
The
[0023]
Next, an example of the embodiment shown in FIG. 7 will be described. This example is basically the same as the above example, and only different points will be described. In the case of this example, the
[0024]
Next, an example of the embodiment shown in FIG. 8 will be described. In the case of this example, the
[0025]
Next, an example of the embodiment shown in FIGS. 9 and 10 will be described. In this example, a patterned
[0026]
Next, an example of the embodiment shown in FIG. 11 will be described. In the case of this example, the
[0027]
Next, an example of the embodiment shown in FIG. 12 will be described. In the case of this example, when scanning the
[0028]
Next, an example of the embodiment shown in FIG. 13 will be described. In the case of this example, processing is performed by intermittently applying a voltage to be applied while scanning the
[0029]
Next, an example of the embodiment shown in FIG. 14 will be described. In the case of this example, the
[0030]
Next, an example of the embodiment shown in FIG. 15 will be described. In the case of this example, the
[0031]
Next, an example of the embodiment shown in FIGS. 16 and 17 will be described. The pyroelectric element manufacturing apparatus shown in FIG. 16 includes a pair of
[0032]
【The invention's effect】
According to the first aspect of the present invention, a pyroelectric substrate polarized in the thickness direction is sandwiched between electrodes and an electric field opposite to the original polarization direction is applied from the outside in the thickness direction. At the time, the contact surface and the non-contact portion are provided by bringing the electrode surface on which the convex portion and the concave portion are formed into contact with the pyroelectric substrate, and only the polarization direction of the contact portion is reversed from the original polarization direction . As a result, a region where the polarization direction is not aligned is formed at a desired position, so that it is possible to easily depolarize the desired position (reducing the polarization intensity) by applying an electric field, and to clearly define the boundary. Polarized region and non-polarized region can be easily formed, and by reducing the degree of polarization by depolarizing the region, the pyroelectricity of the region can be reduced, and the generation of noise can be suppressed. Is.
[0033]
The invention of claim 2 of the present invention is the method according to
[0034]
The invention of
[0035]
The invention according to
[0036]
Further, the invention according to claim 5 of the present invention is that, in
[0037]
Further, the invention of
[0038]
Moreover, the invention of
[0039]
Further, in the invention of
[0040]
Moreover , since the contact part of an electrode makes a sharp convex part in
[0041]
The invention of
[Brief description of the drawings]
FIGS. 1A, 1B, and 1C are cross-sectional views illustrating steps of an example of an embodiment of the present invention.
FIGS. 2A and 2B are perspective views for explaining the same process as above. FIGS.
FIG. 3 is a perspective view for explaining the shape of another example of the electrode.
4 (a) and 4 (b) are cross-sectional views illustrating the same steps.
FIGS. 5A and 5B are perspective views for explaining another example of the process.
6A and 6B are cross-sectional views illustrating another example of the process.
FIG. 7 is a cross-sectional view of another example of the above.
8A and 8B are cross-sectional views illustrating another example of the same.
FIG. 9 is an exploded perspective view for explaining another example of the above.
FIG. 10 is a cross-sectional view of the above.
FIG. 11 is a cross-sectional view illustrating another example of the above.
12A, 12B, and 12C are cross-sectional views illustrating another example of the above.
FIGS. 13A and 13B are cross-sectional views illustrating another example of the above.
FIG. 14 is a cross-sectional view illustrating another example of the above.
FIG. 15 is a cross-sectional view illustrating another example of the above.
FIG. 16 is a perspective view of an example of the manufacturing apparatus same as above.
FIG. 17 is a perspective view showing the main part of the above.
[Explanation of symbols]
DESCRIPTION OF
Claims (10)
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