压电装置以及液体喷射头的制作方法

1.本发明涉及一种具有被设置在基板上的振动板以及压电致动器的压电装置以及液体喷射头。

背景技术：

2.作为一个电子装置的液体喷射头，已知一种喷墨式记录头。喷墨式记录头具备：基板，其设置有与喷嘴连通的压力室；振动板，其被设置在基板的一个面侧；压电振动器，其被设置在振动板上，通过压电致动器的驱动而使压力室内的油墨产生压力变化，从而使油墨滴从喷嘴喷出。例如，在专利文献1中，公开了一种具有由二氧化硅构成的弹性膜和由氧化锆构成的绝缘体膜的振动板。在此，通过对单晶硅基板的一个面进行热氧化，从而形成弹性膜。通过利用溅射法等而对被形成在弹性膜上的锆单体的层进行热氧化，从而形成绝缘体膜。
3.当水分侵入振动板内时，会由于侵入的水分而使氧化锆脆化，从而出现弹性膜与绝缘体膜之间的层间剥离或裂纹等损伤。
4.尤其是在高温高湿的环境下，水分会从压电致动器的端面中的弹性膜与绝缘体膜的界面、压电致动器的端面中的第二电极与绝缘体膜的界面、与压电致动器的基板为相反侧的第二电极的表面侵入到振动板内部。
5.专利文献1：日本特开2008-78407号公报

技术实现要素：

6.解决上述课题的本发明的方式在于一种压电装置，所述压电装置的特征在于，具备：基板，其具有凹部；振动板；压电致动器，所述基板、所述振动板以及所述压电致动器依次沿着第一方向而被层压，所述振动板具有：第一层，其作为构成元素而包含硅；第二层，其被配置在所述第一层与所述压电致动器之间，且作为构成元素而包含选自铬、钛、铝、钽、铪以及铱中的至少一种金属元素和氮化硅中的任意一方或者两方；第三层，其被配置在所述第二层与所述压电致动器之间，且作为构成元素而包含锆，在所述第三层的所述压电致动器侧处具有第四层，所述第四层作为构成元素而包含选自铬、钛、铝、钽、铪以及铱中的至少一种金属元素和氮化硅中的任意一方或者两方。
7.此外，本发明的其他方式在于一种液体喷射头，所述液体喷射头的特征在于，具备：压电致动器；振动板，其通过所述压电致动器的驱动而进行振动；流道形成基板，其设置有通过所述振动板的振动而对液体施加压力的压力室，所述流道形成基板、所述振动板以及所述压电致动器依次沿着第一方向而被层压，所述振动板具有：第一层，其作为构成元素而包含硅；第二层，其被配置在所述第一层与所述压电致动器之间且作为构成元素而包含选自铬、钛、铝、钽、铪以及铱中的至少一种金属元素和氮化硅中的任意一方或者两方；第三层，其被配置在所述第二层与所述压电致动器之间，且作为构成元素而包含锆，在所述第三层的所述压电致动器侧处具有第四层，所述第四层作为构成元素而包含选自铬、
钛、铝、钽、铪以及铱中的至少一个金属元素和氮化硅中的任意一方或者两方。
8.而且，本发明的其他的方式在于一种液体喷射装置，所述液体喷射装置的特征在于，具备上述方式所记载的液体喷射头。
附图说明
9.图1为实施方式1所涉及的喷墨式记录装置的示意图。
10.图2为实施方式1所涉及的记录头的分解立体图。
11.图3为实施方式1所涉及的记录头的流道形成基板的俯视图。
12.图4为实施方式1所涉及的记录头的剖视图。
13.图5为实施方式1所涉及的记录头的剖视图。
14.图6为用于对实施方式1所涉及的压电装置的制造方法进行说明的图。
15.图7为实施方式2所涉及的记录头的剖视图。
16.图8为试样1的stem图像。
17.图9为试样2的stem图像。
18.图10为试样3的stem图像。
19.图11为表示试样1的由sims得出的分析结果的图。
20.图12为表示试样2的由sims得出的分析结果的图。
21.图13为表示试样3的由sims得出的分析结果的图。
22.图14为表示试样4的由rbs得出的分析结果的图。
23.图15为表示试样6的由sims得出的分析结果的图。
24.图16为比较例1的剖视图。
25.图17为比较例2的剖视图。
26.图18为比较例3的剖视图。
27.图19为比较例4的剖视图。
28.图20为表示漏电流的结果的曲线图。
29.图21为表示实施方式1的变形例的剖视图。
30.图22为表示实施方式1的变形例的剖视图。
具体实施方式
31.以下，基于实施方式，对本发明进行详细的说明。但是，以下的说明为表示本发明的一个方式的说明，并且能够在本发明的范围内任意地进行变更。在各个图中标记了相同符号的部件表示同一部件，并适当地省略了说明。此外，在各个图中，x、y、z表示相互正交的三个空间轴。在本说明书中，将沿着这些轴的方向设为x方向、y方向、以及z方向。将各个图的箭头标记所朝向的方向设为正(+)方向、且将箭头标记的相反方向设为负(-)方向来进行说明。此外，关于未对正方向以及负方向进行限定的三个x、y、z的空间轴，作为x轴、y轴、z轴来进行说明。此外，在以下的各个实施方式中，作为一个示例，将“第一方向”设为-z方向，将“第二方向”设为+z方向。此外，将在沿着z轴的方向进行观察的情况称为“俯视观察”。
32.在此，典型而言，z轴为铅直的轴，+z方向相当于铅直方向的下方向。但是，z轴可
以不是铅直的轴。此外，虽然x轴、y轴以及z轴典型而言相互正交，但并未被限定于此，例如，只要以80
°
以上且100
°
以下的范围内的角度交叉即可。
33.实施方式1
34.图1为示意性地表示作为本发明的实施方式1所涉及的液体喷射装置的一个示例的喷墨式记录装置1的图。
35.如图1所示，作为液体喷射装置的一个示例的喷墨式记录装置1为，使作为一种液体的油墨作为油墨滴而喷射且喷落在印刷纸张等介质s，从而通过被形成在该介质s上的点的排列而实施图像等的印刷的印刷装置。另外，作为介质s，除了使用记录纸张之外，还能够使用树脂薄片或布等任意的材质。
36.在下文中，将x、y、z这三个空间轴中的后述的记录头2的移动方向(换言之为主扫描方向)设为x轴，将与该主扫描方向正交的介质s的输送方向设为y轴，将与形成有记录头2的喷嘴21(参照图2)的喷嘴面平行的面设为xy平面，将与喷嘴面即xy平面交叉的方向、在本实施方式中为与xy平面正交的方向设为z轴，并设为油墨滴向沿着z轴的+z方向被喷射。
37.喷墨式记录装置1具备液体容器3、送出介质s的输送机构4、作为控制部的控制单元5、移动机构6、喷墨式记录头2(以下，也简称为记录头2)。
38.液体容器3单独地对从记录头2被喷射的多个种类(例如，多种颜) 的油墨进行贮留。作为液体容器3，例如可以列举能够相对于喷墨式记录装置1而拆装的盒、由挠性的薄片形成的袋状的油墨袋、能够补充油墨的油墨罐等。此外，虽然未特别图示，但在液体容器3中贮留有颜或种类不同的多个种类的油墨。
39.虽然控制单元5未特别图示，但例如被构成为，包括cpu(centralprocessing unit，中央处理器)或者fpga(field programmable gate array，现场可编程门阵列)等控制装置、和半导体存储器等存储装置。控制单元5 通过由控制装置执行被存储在存储装置中的程序从而综合性地对喷墨式记录装置1的各个要素、即输送机构4、移动机构6、记录头2等进行控制。
40.输送机构4通过控制单元5而被控制，从而将介质s沿着y方向而进行输送，例如具有输送辊4a。另外，对介质s进行输送的输送机构4并不限于输送辊4a，也可以为通过带或滚筒而对介质s进行输送的机构。
41.移动机构6通过控制单元5而被控制，从而使记录头2沿着x轴而在+x 方向以及-x方向上往返移动。
42.具体而言，本实施方式的移动机构6具备输送体7和输送带8。输送体7 为，对记录头2进行收纳的大致箱形的结构体、即所谓的滑架，并被固定在输送带8上。输送带8为沿着x轴而被架设的无接头带。在由控制单元5实施的控制下，通过输送带8进行旋转，从而使记录头2与输送体7一起在+x 方向以及-x方向上沿着未图示的导轨而往返移动。另外，也能够将液体容器 3与记录头2一起搭载在输送体7上。
43.记录头2在由控制单元5实施的控制下，将从液体容器3供给的油墨作为油墨滴而从多个喷嘴21的每一个起沿着+z方向而向介质s喷射。通过以与由输送机构4实现的介质s的输送和由移动机构6实现的记录头2的往返移动并行的方式而实施油墨滴从该记录头2的喷射，从而实施在介质s的表面上形成有由油墨所形成的图像、即所谓的印刷。在此，记录头2为“压电装置”的一个示例。
44.图2为作为本实施方式的液体喷射头的一个示例的喷墨式记录头2的分解立体图。图3为记录头2的流道形成基板10的俯视图。图4为以图3的 a-a’线为准的记录头2的剖视图。图5为以图3的b-b’线为准的记录头2 的剖视图。
45.如附图所示，本实施方式的记录头2作为“基板”的一个示例而具备流道形成基板10。流道形成基板10由硅基板、玻璃基板、soi基板 (silicon-on-insulator，绝缘衬底上的硅)、各种陶瓷基板构成。
46.在流道形成基板10中，多个压力室12沿着作为第一方向的+x方向而被并排配置。多个压力室12以+y方向上的位置成为相同位置的方式而被配置在沿着+x方向的直线上。在+x方向上彼此相邻的压力室12通过隔壁11而被划分出。当然，压力室12的配置并未被特别限定，例如，在沿着+x方向而被并排配置的压力室12中，也可以设为以每隔一个的方式配置于在+y方向上错开的位置上的、所谓的交错配置。
47.此外，本实施方式的压力室12也可以为，以在+z方向上观察到的形状为矩形形状、平行四边形形状、长方形形状为基础而将长边方向上的两端部设为半圆形形状的、所谓的圆角长方形形状或椭圆形形状或蛋形形状等的扁圆形形状、或圆形形状、多边形形状等。该压力室12相当于被设置于“基板
”ꢀ
上的“凹部”。
48.在流道形成基板10的+z方向侧，依次层压有连通板15和喷嘴板20。
49.在连通板15中，设置有使压力室12与喷嘴21连通的喷嘴连通通道16。
50.此外，在连通板15中，设置有构成成为多个压力室12以共用的方式而连通的共用液室的歧管100的一部分的第一歧管部17以及第二歧管部18。第一歧管部17以在+z方向上贯穿连通板15的方式而被设置。此外，第二歧管部18以未在+z方向上贯穿连通板15而是在+z方向侧的面上开口的方式被设置。
51.而且，在连通板15中，与压力室12的y轴上的端部连通的供给连通通道19针对于压力室12中的每一个而被独立地设置。供给连通通道19将第二歧管部18与压力室12连通，从而将歧管100内的油墨供给至压力室12。
52.作为这样的连通板15，能够使用硅基板、玻璃基板、soi基板、各种陶瓷基板、不锈钢基板等金属基板等。另外，优选为，连通板15使用与流道形成基板10的热膨胀系数大致相同的材料。如此，通过使流道形成基板10和连通板15中使用热膨胀系数大致相同的材料，从而减少由于热膨胀系数的差异并因热量而产生翘曲的情况。
53.喷嘴板20被设置在连通板15的与流道形成基板10的相反侧、即+z方向侧的面上。
54.在喷嘴板20上，形成有经由喷嘴连通通道16而与各个压力室12连通的喷嘴21。在本实施方式中，多个喷嘴21中的以沿着+x方向而成为一列的方式被并排配置的喷嘴列在+y方向上相分离地被设置两列。即，各个列的多个喷嘴21以+y方向上的位置成为相同位置的方式而被配置。当然，喷嘴21的配置并未被特别限定，例如，在+x方向上被并排配置的喷嘴21中，也可以设为以每隔一个的方式而配置于在+y方向上错开的位置上的所谓的交错配置。作为这样的喷嘴板20，能够使用硅基板、玻璃基板、soi基板、各种陶瓷基板、不锈钢基板等金属基板、如聚酰亚胺树脂那样的有机物等。另外，优选为，喷嘴板20使用与连通板15的热膨胀系数大致相同的材料。如此，通过使喷嘴板20和连通板15使用热膨胀系数大致相同的材料，从而能够抑制由于热膨胀系数的不同并因热量而产生翘曲的情况。
55.在流道形成基板10的-z方向侧的面上依次层压有振动板50和压电致动器300。
即，流道形成基板10、振动板50以及压电致动器300依次沿着-z 方向而被层压。在振动板50的压电致动器300侧设置有第四层200。关于振动板50、压电致动器300以及第四层200，将在后文中进行详细叙述。
56.如图2以及图4所示，在流道形成基板10的-z方向的面上接合有具有与流道形成基板10大致相同的大小的保护基板30。保护基板30具有对压电致动器300进行保护的空间即保持部31。保持部31针对在+x方向上被并排配置的压电致动器300的每一列而被独立设置，且在+y方向上并排形成有两个。此外，在保护基板30上，在沿着+y方向而被并排配置的两个保持部31 之间，设置有沿着+z方向贯穿的贯穿孔32。从压电致动器300的电极被引出的单独引线电极91以及共用引线电极92的端部以在该贯穿孔32内露出的方式而被延伸设置，单独引线电极91以及共用引线电极92和配线基板120在贯穿孔32内被电连接。
57.此外，如图4所示，在保护基板30上固定有外壳部件40，所述外壳部件将与多个压力室12连通的歧管100和流道形成基本10一起划分形成。外壳部件40在平面观察时具有与上述的连通板15大致相同的形状，且在与保护基板30接合的同时，也与上述的连通板15接合。在本实施方式中，外壳部件40与连通板15接合。此外，虽然并未特别图示，但外壳部件40和保护基板30也被接合在一起。
58.这样的外壳部件40在保护基板30侧具有凹部41，所述凹部41具有能够对流道形成基板10以及保护基板30进行收纳的深度。该凹部41具有和保护基板30的与流道形成基板10接合的面相比而较大的开口面积。而且，在流道形成基板10等被收纳于凹部41内的状态下，凹部41的喷嘴板20侧的开口面被连通板15密封。由此，在流道形成基板10的外周部，通过外壳部件40和流道形成基板10而划分形成了第三歧管部42。然后，通过被设置在连通板15中的第一歧管部17以及第二歧管部18、和被外壳部件40和流道形成基板10划分形成的第三歧管部42，从而构成了本实施方式的歧管100。歧管100以跨及并排配置有压力室12的+x方向的方式而被连续设置，将各个压力室12与歧管100连通的供给连通通道19在+x方向上被并排配置。
59.此外，在连通板15的第一歧管部17以及第二歧管部18所开口的+z方向侧的面上设置有可塑性基板45。该可塑性基板45对第一歧管部17和第二歧管部18的液体喷射面20a侧的开口进行密封。在本实施方式中，这样的可塑性基板45具备由具有挠性的薄膜构成的密封膜46、和由金属等硬质的材料构成的固定基板47。由于固定基板47的与歧管100对置的区域成为在厚度方向上被完全去除了的开口部48，因此，歧管100的一个面成为仅被具有挠性的密封膜46所密封的挠性部、即可塑性部49。
60.对本实施方式的振动板50以及压电致动器300进行说明。
61.如图4以及图5所示，压电致动器300具备从作为振动板50侧的+z方向侧朝向-z方向侧而被依次层压的第一电极60、压电体层70、第二电极80。压电致动器300成为使压力室12内的油墨产生压力变化的压力产生单元。这样的压电致动器300也称压电元件，并且是指包含第一电极60、压电体层70 和第二电极80的部分。此外，在对第一电极60与第二电极80之间施加了电压时，将在压电体层70中产生压电应变的部分称为活性部310。相对于此，将在电体层70中未产生压电应变的部分称为非活性部。即，活性部310是指压电体层70被第一电极60和第二电极80夹着的部分。在本实施方式中，针对作为凹部的每个压力室12而形成有活性部310。也就是说，在压电致动器 300中形成有多个活性部310。而且，一般情况
下以如下方式来构成，即，将活性部310的任意一方的电极设为针对每个活性部310而独立的单独电极，将另一方的电极设为多个活性部310所共用的共用电极。在本实施方式中，第一电极60构成单独电极，第二电极80构成共用电极。当然，也可以是第一电极60构成共用电极，且第二电极80构成单独电极。该压电致动器300 中的在z轴上与压力室12对置的部分成为挠性部，压力室12的外侧部分成为非挠性部。
62.具体而言，如图3至图5所示，第一电极60针对每个压力室12而被切分，从而构成针对每个活性部310而独立的单独电极。第一电极60在+x方向上以比压力室12的宽度窄的宽度而被形成。即，在+x方向上，第一电极 60的端部位于与压力室12对置的区域的内侧处。此外，如图4所示，在第一电极60的y轴上，喷嘴21侧的端部被配置在与压力室12相比靠外侧处。在该第一电极60的y轴上被配置于与压力室12相比靠外侧处的端部上连接有作为引出配线的单独引线电极91。
63.作为这样的第一电极60而为具有导电性的材料，例如能够使用铱(ir)、铂(pt)、钯(pd)、金(au)、镍(ni)、铬(cr)、镍铬(nicr)、钨 (w)、钛(ti)、氧化钛(tio
x
)、钛钨(tiw)等。
64.如图3至图5所示，压电体层70以+y方向上的宽度为预定的宽度且跨及+x方向的方式而被连续设置。压电体层70的+y方向上的宽度长于作为压力室12的长边方向的+y方向上的长度。因此，在压力室12的+y方向以及-y 方向的两侧，压电体层70被延伸设置到与压力室12对置的区域的外侧为止。这样的压电体层70的在y轴上与喷嘴21相反侧的端部位于与第一电极60 的端部相比靠外侧处。即，第一电极60的与喷嘴21相反侧的端部被压电体层70覆盖。此外，压电体层70的靠喷嘴21侧的端部位于与第一电极60的端部相比靠内侧处，第一电极60的靠喷嘴21侧的端部未被压电体层70覆盖。另外，在被延伸设置到第一电极60的压电体层70的外侧为止的端部上连接有上述那样的由金(au)等构成的单独引线电极91。
65.此外，在压电体层70上形成有与各个隔壁11相对应的凹部71。该凹部 71的+x方向上的宽度与隔壁11的宽度相同，或者与之相比而较大。在本实施方式中，凹部71的+x方向上的宽度大于隔壁11的宽度。由此，由于抑制了振动板50的与压力室12的+x方向以及-x方向上的两端部对置的部分、即所谓的振动板50的臂部的刚性，因此，能够使压电致动器300良好地进行位移。另外，凹部71既可以以在作为厚度方向的+z方向上贯穿压电体层70的方式而被设置，或者，也可以不在+z方向上贯穿压电体层70，而是以贯穿至压电体层70的厚度方向上的中途为止的方式而被设置。即，在凹部71的+z 方向上的底面上，既可以完全去除压电体层70，也可以残留有压电体层70 的一部分。
66.这样的压电体层70使用由通式abo3所示的钙钛矿结构的复合氧化物构成的压电材料而被构成。在本实施方式中，作为压电材料而使用锆钛酸铅 (pzt；pb(zr，ti)o3)。通过将pzt用于压电材料中，从而获得压电常数 d31较大的压电体层70。
67.在由通式abo3表示的钙钛矿结构的复合氧化物中，通过设为在a位点处氧配位数为12且在b位点处氧配位数为6，从而制成了8面体(八面体)。在本实施方式中，铅(pb)位于a位点，锆(zr)以及钛(ti)位于b位点。
68.压电材料并未被限定于上述的pzt。在a位点或b位点中也可以包含其他的元素。例如，压电材料也可以为钛酸锆钡(ba(zr，ti)o3)、锆钛酸铅镧((pb，la)(zr，ti)o3)、铌镁
锆钛酸铅(pb(zr，ti)(mg，nb) o3)、包含硅的铌锆钛酸铅(pb(zr，ti，nb)o3)等钙钛矿材料。
69.此外，压电材料也可以为抑制了pb的含量的材料即所谓的低铅系材料、或者未使用pb的材料即所谓的非铅类材料。如果作为压电材料而使用低铅类材料，则能够减少pb的使用量。此外，如果作为压电材料而使用非铅类材料，则只要不使用pb即可。因此，通过作为压电材料而使用低铅类材料或非铅类材料，从而能够减少环境负荷。
70.作为非铅类压电材料，例如可以列举包含铁酸铋(bfo；bifeo3)的bfo 类材料。在bfo中，铋(bi)位于a位点，铁(fe)位于b位点。在bfo中，也可以添加其他元素。例如，在bfo中，也可以添加选自锰(mn)、铝(al)、镧(la)、钡(ba)、钛(ti)、钴(co)、铈(ce)、钐(sm)、铬 (cr)、钾(k)、锂(li)、钙(ca)、锶(sr)、钒(v)、铌(nb)、钽(ta)、钼(mo)、钨(w)、镍(ni)、锌(zn)、镨(pr)、钕(nd)、铕(eu)中的至少一种元素。
71.此外，作为非铅类压电材料的其他示例，可以列举包含铌酸钠(knn； knanbo3)的knn类材料。在knn中，也可以添加其他元素。例如，在knn中，也可以添加选自锰(mn)、锂(li)、钡(ba)、钙(ca)、锶(sr)、锆(zr)、钛(ti)、铋(bi)、钽(ta)、锑(sb)、铁(fe)、钴(co)、銀(ag)、镁(mg)、锌(zn)、铜(cu)、钒(v)、铬(cr)、钼(mo)、钨(w)、镍(ni)、铝(al)、硅(si)、镧(la)、铈(ce)、镨(pr)、钕(nd)、钷(pm)、钐(sm)、以及铕(eu)中的至少一种元素。
72.在压电材料中，也包含具有元素的一部分缺损的组分的材料、具有元素的一部分过剩的组分的材料、以及具有元素的一部分被置换为其他元素的组分的材料。只要压电体层70的基本特性未发生变化，则因缺损或过剩而从化学配比的组分偏离了的材料、或元素的一部分被置换为其他元素的材料也被包含在本实施方式所涉及的压电材料中。当然，在本实施方式中可使用的压电材料并未被限定于包含上述那样的pb、bi、na、k等的材料。
73.如图2至图5所示，第二电极80在压电体层70的与第一电极60相反的一侧即-z方向侧被连续设置，并构成多个活性部310所共用的共用电极。第二电极80以+y方向成为预定的宽度的方式而跨及+x方向被连续设置。此外，第二电极80也被设置于凹部71的内表面、即压电体层70的凹部71的侧面上以及作为凹部71的底面的振动板50之上。当然，第二电极80既可以采用仅被设置于凹部71的内表面的一部分上的方式，也可以采用不跨及凹部71 的内表面的整个面而设置的方式。即，在本实施方式中，在流道形成基板10 上，第二电极80未被设置在压电致动器300的+y方向侧以及-y方向侧的端部处，且振动板50以露出于-z方向的表面的方式被设置。
74.作为第二电极80的材料，使用了铱(ir)、铂(pt)、钯(pd)、金(au) 等的贵金属材料、以及以镧镍氧化物(lno)为代表的导电性氧化物等。此外，第二电极80也可以为多个材料的层压体。作为第二电极80，优选为，使用包含铱(ir)和钛(ti)的电极。在本实施方式中，第二电极80使用了铱(ir) 和钛(ti)的层压电极。
75.此外，从第一电极60引出了作为引出配线的单独引线电极91。从第二电极80引出了作为引出配线的共用引线电极92。在这些单独引线电极91以及共用引线电极92的连接于压电致动器300的端部的相反侧的端部处，连接有上述那样的具有挠性的配线基板120。在配线基板120中安装有驱动电路 121，所述驱动电路121具有用于对压电致动器300进行驱动的开关元件。
76.如图5所示，振动板50具有第一层51、第二层52和第三层53，这些层依次沿着-z方向而被层压。即，振动板50具有第一层51、被配置在第一层 51与压电致动器300之间的第二
层52、被配置在第二层52与压电致动器300 之间的第三层53。第一层51为被配置在振动板50中的最靠流道形成基板10 侧、即+z方向侧的层，且与流道形成基板10的-z方向侧的面相接。此外，第三层53为被配置在振动板50中的最靠-z方向侧的层，并与压电致动器300 相接。第二层52介于第一层51与第三层53的层间。另外，虽然在图4和图 5中，为了便于说明而明确地图示了构成振动板50的层彼此的界面，但该界面也可以不明确，例如，可以在彼此相邻的两个层的界面附近处使该两个层的构成材料彼此混在一起。具有这样的第一层51、第二层52以及第三层53 的振动板50以跨及流道形成基板10的-z方向侧的整个面的方式而被连续设置。
77.第一层51为作为构成元素而包含硅(si)的层。具体而言，第一层51 例如为由氧化硅(sio2)构成的弹性膜。在此，在第一层51中，除了包含氧化硅以及其构成元素之外，也可以作为杂质而少量含有锆(zr)、钛(ti)、铁(fe)、铬(cr)或者铪(hf)等元素。这样的杂质带来使氧化硅(sio2) 变软的效果。
78.这样，本实施方式的第一层51例如包含氧化硅。这样的第一层51使由单晶硅基板构成的流道形成基板10通过热氧化而形成，从而与通过溅射法而形成的情况相比，能够以较好的生产率来形成。
79.另外，第一层51中的硅除了以氧化物的状态而存在之外，也可以以单体、氮化物或者氮氧化物等状态而存在。此外，第一层51中的杂质既可以为在形成第一层51时不可避免地被混入的元素，也可以为故意混入第一层51内的元素。
80.第一层51的厚度t1根据振动板50的厚度t以及宽度w等而被决定。第一层51的厚度t1例如优选为处于100nm以上且20000nm以下的范围内，更加优选为处于500nm以上且1500nm以下的范围内。
81.第三层53为作为构成元素而包含锆(zr)的层。具体而言，第三层53 例如为由氧化锆(zro2)构成的绝缘膜。在此，在第三层53中，除了包含氧化锆以及其构成元素之外，也可以作为杂质而少量含有钛(ti)、铁(fe)、铬(cr)或者铪(hf)等元素。这样的杂质带来使氧化锆(zro2)变软的效果。
82.这样，第三层53例如包含氧化锆。这样的第三层53例如通过在利用溅射法等而形成了锆单体的层之后对该层进行热氧化，从而被获得。因此，在形成第三层53时，能够容易地获得所期望的厚度的第三层53。此外，由于氧化锆具有优异的电绝缘性、机械强度以及韧性，因此，通过使第三层53 包含氧化锆，从而能够提高振动板50的特性。此外，例如，还具有如下的优点，即，在压电体层70由锆钛酸铅构成的情况下，通过使第三层53包含氧化锆，从而在形成压电体层70时容易地获得以高取向率而优先取向于(100) 面的压电体层70。
83.另外，第三层53中的锆除了以氧化物的状态而存在之外，也可以以单体、氮化物或者氮氧化物等状态而存在。此外，第三层53中的杂质既可以为在形成第三层53时不可避免地被混入的元素，也可以为故意混入第三层53内的元素。例如，该杂质为在通过溅射法来形成第三层53时使用的锆钯中所包含的杂质。
84.第三层53的厚度t3根据振动板50的厚度t以及宽度w等而被决定。第三层53的厚度t3例如优选为100nm以上且20000nm以下的范围内。
85.第二层52介于第一层51与第三层53之间。因此，防止第一层51与第三层53的接
触。因此，与第一层51和第三层53相接触的结构相比，减少了第一层51中的硅氧化物通过第三层53中的锆而被还原的情况。
86.第二层52作为对在其与第三层的界面上形成空隙(空位)的情况进行抑制从而抑制水分进入到第二层与第三层的界面中的情况的水分遮挡膜来发挥功能。
87.这样的第二层52为，作为构成元素而包含选自铬(cr)、钛(ti)、铝 (al)、钽(ta)、铪(hf)、铱(ir)、镍(ni)以及铜(cu)中的至少一种金属元素、和si3n4的化学式等的氮化硅(sin)等包含硅和氮的层的任意一方或两方在内的的层。这样的第二层52的金属元素除了以氧化物的状态而存在之外，也可以以单体、氮化物或者氮氧化物的状态而存在。此外，第二层52既可以为仅包含一种前述的金属元素的层，也可以为包含两种以上的多种金属元素的层。此外，第二层52也可以为包含前述的金属元素和氮化硅这两方的层。
88.此外，优选为，第二层52为包含与锆相比而难以氧化的金属元素的层，第二层52例如优选为由该金属元素的氧化物而构成。换言之，优选为，第二层52包含与锆相比而氧化物生成自由能较大的金属元素。作为该金属元素，优选为，包含铬、钛以及铝中的任意一种金属元素，且优选为由该金属元素的氧化物而构成。另外，氧化物生成自由能的大小关系例如能够基于公知的埃林厄姆图来进行评价。
89.第二层52通过包含与锆相比而难以被氧化的金属元素，从而与第二层 52所包含的金属元素比锆更容易氧化的结构相比、即与第二层52所包含的金属元素的氧化物生成自由能小于锆的氧化物生成自由能的结构相比，能够减少第一层51所包含的硅氧化物的还原。其结果为，与不使用第二层52的结构相比，能够提高第一层51和第三层53的紧贴力。
90.此外，第二层52通过由铬、钛以及铝的氧化物构成，从而与单体、氮化物、碳类的材料相比，能够提高与第一层51以及第三层53的紧贴力。
91.铬与硅相比而难以被氧化。换言之，铬的氧化物生成自由能大于硅的氧化物生成自由能。因此，当在第二层52中作为金属元素而包含铬的情况下，与在第二层52内不包含比硅更难以被氧化的金属元素的情况相比，能够减少第一层所包含的硅氧化物的还原。
92.此外，在第二层52包含铬的情况下，例如，铬构成氧化物，从而第二层 52包含氧化铬。这样的第二层52通过在利用溅射法等而形成了铬单体的层之后对该层进行热氧化，从而被获得。因此，在形成第二层52时，能够容易地获得所期望的厚度的第二层52。
93.在此，第二层52所包含的氧化铬可以为多晶、非晶质或者单晶的任意一种状态。但是，在第二层52所包含的氧化铬具有处于非晶质状态的非晶质结构的情况下，与第二层52所包含的氧化铬为多晶或者单晶的状态的情况相比，能够减少在第二层52中产生的压缩应力。其结果为，能够减少在第一层 51或者第三层53与第二层52的界面中产生的应变。
94.钛或者铝的氧化物容易因热量而进行移动。因此，在第二层52中作为金属元素而包含钛或者铝的情况下，通过由该金属元素的氧化物而产生的锚定效应或者化学键合，从而能够提高第一层51或者第三层53的每一层与第二层52的层间的紧贴力。并且，钛容易与硅或者锆一起形成氧化物。因此，在第二层52中作为金属元素而包含钛的情况下，通过使钛与硅一起形成氧化物，从而能够提高第一层51和第二层52的紧贴力，并且通过使钛与锆一起形成氧化物，从而能够提高第二层52和第三层53的紧贴力。
95.此外，在第二层52包含钛的情况下，例如，钛构成氧化物，从而第二层 52包含氧化钛。这样的第二层52通过在利用溅射法等而形成了钛单体的层之后对该层进行热氧化，从
而被获得。因此，在形成第二层52时，能够容易地获得所期望的厚度的第二层52。
96.在此，第二层52所包含的氧化钛可以为多晶、非晶质或者单晶的任意一个状态。但是，优选为，第二层52所包含的氧化钛为多晶或者单晶的状态，尤其优选为，作为结晶结构而具有金红石结构。即使在可能获得氧化钛的结晶结构中，金红石结构也最稳定，并且即使因热量而进行移动，也难以变化为锐钛矿或板钛矿等的多晶形物。因此，与第二层52所包含的氧化钛的结晶结构为其他的结晶结构的情况相比，能够提高第二层52的热稳定性。
97.此外，在第二层52包含铝的情况下，例如，铝构成氧化物，从而第二层 52包含氧化铝。这样的第二层52通过在利用溅射法等而形成了铝单体的层之后对该层进行热氧化，从而被获得。因此，在形成第二层52时，能够容易地获得所期望的厚度的第二层52。
98.在此，第二层52所包含的氧化铝可以为多晶、非晶质或者单晶中的任意一种状态，在为多晶或者单晶的状态的情况下，作为结晶结构而具有三方晶系结构。
99.此外，在第二层52中，除了前述的金属元素之外，也可以作为杂质而少量含有钛(ti)、硅(si)、铁(fe)、铬(cr)或者铪(hf)等元素。例如，该杂质为第一层51或者第三层53所包含的元素。该杂质例如与二层52 的该金属元素一起以氧化物的状态而存在。这样的杂质即使减少硅从第一层51向第二层52的扩散或者硅从第一层51向第二层52扩散，也会带来抑制该硅向第三层53扩散的这一效果。
100.根据这样的观点，优选为，第二层52以及第三层53分别包含杂质。在第二层52以及第三层53分别包含杂质的情况下，与不包含杂质的情况相比，通过使第二层52以及第三层53各自变软，从而能够降低振动板的裂纹等风险。
101.在此，优选为，第二层52中的杂质的含有率高于第三层53中的杂质的含有率。换言之，优选为，由第二层52以及第三层53构成的层压体中的厚度方向中的杂质的浓度峰值位于第二层52。在该情况下，防止或减少了在第二层52和第三层53的界面或者第三层53中形成间隙的情况。相对于此，在该浓度峰值位于第三层53时，第三层53中的结晶结构由于杂质而发生变形。因此，在第二层52和第三层53的界面或者第三层53中形成了间隙。其结果为，存在振动板50的裂纹等风险升高的情况。
102.以上的第二层52中的金属元素除了以氧化物的状态而存在之外，也可以以单体、氮化物或者氮氧化物等的状态而存在。此外，第二层52中的杂质既可以为在形成第二层52时不可避免地被混入的元素，也可以为故意被混入至第二层52中的元素。
103.此外，第二层52的厚度t2根据振动板36的厚度t以及宽度w而被决定，虽然未被特别限定，但优选为与第一层51的厚度t1以及第三层53的厚度 t3的各自相比而较薄。在该情况下，具有容易使振动板36的特性最佳化的优点。
104.在第二层52所包含为的金属元素为钛的情况下，具体的第二层52的厚度t2优选为处于20nm以上且50nm以下的范围内，更加优选为处于25nm以上且40nm以下的范围内。此外，在第二层52所包含的金属元素为铝的情况下，优选为处于20nm以上且50nm以下的范围内，特别优选为处于20nm以上且35nm以下的范围内。此外，在第二层52所包含的金属元素为铬的情况下，优选为处于1nm以上且50nm以下的范围内，更加优选为处于2nm以上且30nm 以下的范围内。由此可知，无论在第二层52所包含的金属元素为钛、铝、铬中的哪一种的情况下，只要第二层52的厚度t2被包含在20nm以上且50nm 以下的范围内，就会满足优选的条
件。通过使厚度t2处于这样的范围内，从而能够适当地发挥通过第二层52来提高第一层51与第三层53之间的紧贴力的效果。
105.相对于此，当厚度t2过薄时，根据第二层52所包含的金属元素的种类等，示出了通过第二层52来减少来自第一层51的硅单体的扩散的效果降低的趋势。例如，在第二层52由氧化钛构成的情况下，当厚度t2过薄时，根据制造时的热处理的条件等，有时从第一层51扩散至第二层52的硅单体会到达第三层53。另一方面，当厚度t2过厚时，有时无法充分地实施制造第二层52时的热处理，或者作为该热氧化需要很长时间的结果，会给其他的层带来不良影响。
106.通过以此方式来设置第二层52，从而能够抑制在第二层52与第三层53 的界面中产生空隙的情况。因此，能够抑制水分从压电致动器300的端面侧侵入至第二层52与第三层53的界面中的情况。因此，能够抑制第三层53 的锆由于水分而脆化的情况，并能够在第三层53与该第三层53的上下层之间抑制层间剥离或第三层53的裂纹等损坏。
107.另外，在本实施方式中，由于以跨及流道形成基板10的-z方向侧的整个面的方式而连续设置第二层52，因此，在从+z方向的俯视观察时，第二层 52以覆盖压力室12的方式而被设置。也就是说，第二层52在+z方向上被设置在与压力室12重叠的位置处。顺便说明，第二层52只要在从+z方向的俯视观察时被设置在至少与压力室12重叠的部分处即可，也可以不被设置在压力室12以外的区域、例如与隔壁11重叠的部分处。即使在该情况下，也能够通过第二层52来抑制水分侵入至重叠于压力室12的部分中的与第三层53 之间的界面中的情况。
108.在振动板50的第三层53之上、即作为在z轴上与第一层51相反的一侧的-z方向上设置有第四层200。第四层200以跨及流道形成基板10的-z方向侧的大致整个面的方式而被设置。
109.第四层200在压电致动器300以外的部分、例如凹部71内等被设置在第三层53的-z方向的正上方。也就是说，第四层200与第三层53相接。此外，在设置有压电致动器300的部分中，在第三层53与第四层200之间夹持有第一电极60和压电体层70。即，第二电极80被设置在第四层200的-z方向的正上方。换言之，第三层53、第一电极60、压电体层70、第四层200以及第二电极80依次沿着-z方向而被层压。也就是说，第四层200被设置在第三层53的压电体层70侧处是指，包括第四层200被设置在第三层53的正上方的结构，也包括其他的部件介于与第四层200之间的状态、换言之被设置在上方的状态。
110.该第四层200作为对水分侵入至第三层53和与其相比靠-z方向侧的层的界面中的情况进行抑制、并且抑制水分从第二电极80的-z方向的表面侧侵入的情况的水分遮挡膜来发挥功能。
111.这样的第四层200能够使用与第二层52同样的材料。即，第四层200 为，作为结构元素而包括选自铬、钛、铝(al)、钽、铪、铱(ir)中的至少一种金属元素、和si3n4的化学式等的氮化硅(sin)等包含硅和氮的层的、至少一方或两方在内的层。这样的第四层200的金属元素除了以氧化物的状态而存在之外，也可以以单体、氮化物或者氮氧化物的状态而存在。此外，第四层200既可以仅包含一种前述的金属元素，也可以包含两种以上的多种金属元素。此外，第四层200可以为包含前述的金属元素和氮化硅这两方的层。尤其是，第四层200优选为，由第二电极80所包含的金属元素的氧化物或者氮化物构成的层。这样，第四
层200通过由第二电极80所包含的金属元素的氧化物或者氮化物构成，从而能够作为第四层200和第二电极80包含相同的金属元素的材料来提高二者的紧贴力。
112.此外，优选为，第四层200使用具有导电性的材料。但是，第四层200 即使使用具有绝缘性的材料，也能够通过使第四层200的厚度t4较薄来抑制由第二电极80引起的对于压电体层70的电场强度变低的情况，从而抑制由于电场强度变低而引起的位移降低。
113.此外，本实施方式的第四层200也能够通过在与第二层52之间夹持压电体层70，从而保护压电体层70免受水分或氢的影响。此外，通过不将第四层200设置在压电体层70的振动板50侧，从而能够抑制压电体层70的结晶结构因第四层200而紊乱的情况，并且通过第三层53来对压电体层70的结晶结构进行控制。
114.另外，第四层200通过使用与第二层52相同的材料，从而能够在无需准备多种材料的条件下容易地实施制造，并能够减少成本。
115.此外，优选为，第二层52的厚度t2厚于第四层200的厚度t4。即，优选为，满足t2＞t4。这是因为，在振动板50中，相比于水分从与第三层53 相比靠上侧即第二电极80侧侵入的情况，水分更容易从与第三层53相比靠下侧即第一层51侧侵入。因此，通过使被配置在第三层53的第一层51侧的第二层52的厚度t2较厚，从而能够使水分难以从第三层53的下侧即第二层 52侧侵入。此外，通过使第四层200的厚度t4薄于第二层52的厚度t2，从而能够抑制振动板50以及压电致动器300的变形因第四层200而被极大地阻碍的情况。
116.优选为，这样的第四层200的厚度t4例如处于5nm以上且20nm以下的范围内的情况容易发生位移。例如，当第四层200的厚度t4过薄时，对水分进行遮蔽的功能变低，当第四层的厚度t4过厚时，如上所述妨碍了振动板 50以及压电致动器300的位移。
117.另外，在本实施方式中，由于以跨及流道形成基板10的-z方向侧的大致整个面的方式而连续设置第四层200，因此，在从+z方向的俯视观察时，第四层200以覆盖压力室12的方式而被设置。也就是说，第四层200在从+z 方向的俯视观察时被设置在与压力室12重叠的位置上。顺便说明，第四层 200只要在从+z方向的俯视观察时被设置在至少与压力室12重叠的部分上即可，也可以被设置在压力室12以外的区域、例如与隔壁11重叠的部分上。即使在该情况下，也能够通过第四层200来对水分侵入至与压力室12重叠的部分中的第三层53中的情况进行抑制。
118.图6为用于对压电装置的制造方法进行说明的图。以下，基于图6，以制造记录头的情况为例来对压电装置的制造方法进行说明。
119.如图6所示，记录头的制造方法具有基板准备工序s10、振动板形成工序s20、压电致动器以及第四层形成工序s30和压力室形成工序s40。在此，振动板形成工序s20具有第一层形成工序s21、第二层形成工序s22和第三层形成工序s23。以下，依次对各个工序进行说明。
120.基板准备工序s10为准备应当成为流道形成基板10的基板的工序。该基板例如为单晶硅基板。
121.振动板形成工序s20为形成前述的振动板50的工序，并在基板准备工序 s10之后被执行。在振动板形成工序s20中，依次执行第一层形成工序s21、第二层形成工序s22和第三层形成工序s23。
122.第一层形成工序s21为形成前述的第一层51的工序。在第一层形成工序 s21中，例
如，通过对在基板准备工序s10中准备好的单晶硅基板的一个面进行热氧化，从而形成由氧化硅(sio2)构成的第一层51。另外，第一层51 的形成方法并未被特别限定于此，例如，可以通过溅射法、化学蒸镀法(cvd (chemical vapor deposition，化学气相沉积)法)、真空蒸镀法(pvd (physical vapor deposition，物理气相沉积)法)、原子层沉积法(ald (atomic layer deposition，原子层沉积)法)、旋涂法等来形成。
123.第二层形成工序s22为形成前述的第二层52的工序。在第二层形成工序 s22中，例如在第一层51上利用溅射法而形成铬、钛或者铝的层，并通过对该层进行热氧化从而形成由氧化铬、氧化钛或者氧化铝构成的第二层52。另外，第二层52的形成方法并未被特别限定于此，例如，可以使用cvd法、pvd 法、ald法、旋涂法等。此外，第二层形成工序s22中的热氧化可以与后述的第三层形成工序s23中的热氧化统一实施。
124.第三层形成工序s23为形成前述的第三层53的工序。在第三层形成工序 s23中，例如在第二层52上利用溅射法而形成锆的层，并通过对该层进行热氧化而形成由氧化锆构成的第三层53。通过这些第一层形成工序s21、第二层形成工序s22以及第三层形成工序s23，从而形成了振动板50。另外，第三层53的形成并未被限定于此，例如，可以使用cvd法、pvd法、ald法、旋涂法等。
125.压电致动器以及第四层形成工序s30为形成前述的压电致动器300和第四层200的工序，并在第三层形成工序s23之后被执行。在压电致动器以及第四层形成工序s30中，具有第一电极形成工序s31、压电体层形成工序s32、第四层形成工序s33和第二电极形成工序s34。
126.第一电极形成工序s31为形成前述的第一电极60的工序。在第一电极形成工序s31中，通过溅射法等公知的成膜技术、以及使用光刻法及蚀刻等公知的加工技术，从而形成第一电极60。
127.压电体层形成工序s32为形成前述的压电体层70的工序。在压电体层形成工序s32中，例如利用溶胶-凝胶法而形成压电体层的前驱体层，并通过对该前驱体层进行烧成并使之结晶化，从而形成压电体层70。当然，压电体层 70的形成方法并未被特别限定于此，例如也可以通过mod(metal-organicdecomposition，金属有机物分解法)法、或溅射法、激光烧蚀法等来形成。此外，在压电体层形成工序s32中，压电体层70通过使用光刻法以及蚀刻等公知的加工技术而被形成为预定形状。
128.第四层形成工序s33为形成前述的第四层200的工序。在第四层形成工序s33中，例如在第一层51上利用溅射法而形成铬、钛或者铝的层，并通过对该层进行热氧化而形成由氧化铬、氧化钛或者氧化铝构成的第二层52。另外，第二层52的形成方法并未被特别限定于此，也可以使用cvd法、pvd法、 ald法、旋涂法等。
129.第二电极形成工序s34为形成前述的第二电极80的工序。在第二电极形成工序s34中，通过溅射法等公知的成膜技术、以及使用光刻法以及蚀刻等的公知的加工技术，从而形成第二电极80。由此，形成具有第一电极60、压电体层70以及第二电极80的压电致动器300、和第四层200。
130.在压电致动器300的形成之后，根据需要，使该形成后的基板的两个面中的与形成有压电致动器300的面不同的面通过cmp(chemical mechanicalpolishing，化学机械研磨)等而被磨削，从而实施了该面的平坦化或者该基板的厚度调节。
131.压力室形成工序s40为形成前述的压力室12的工序，并在压电致动器以及第四层形成工序s30之后被执行。在压力室形成工序s40中，例如通过对形成压电致动器300后的单晶硅基板的两个面中的与形成有压电致动器300 的面不同的面进行各向异性蚀刻，从而形成压力室12。其结果为，获得了形成有压力室12的流道形成基板10。此时，作为对单晶硅基板进行各向异性蚀刻的蚀刻液，例如可以使用氢氧化钾水溶液(koh)等。此外，此时，第一层51作为使该各向异性蚀刻停止的停止层而发挥功能。
132.在压力室形成工序s40之后，通过适当地执行利用粘合剂而使保护基板 30、连通板15等与流道形成基板10接合的工序等，从而制造记录头2。
133.实施方式2
134.图7为作为本发明的实施方式2所涉及的液体喷射头的一个示例的喷墨式记录头2的主要部分剖视图。另外，对于与上述的实施方式同样的部件标记相同的符号，并省略重复的说明。
135.如图7所示，在流道形成基板10的-z方向侧处具备振动板50、压电致动器300和第四层200。
136.振动板50与上述的实施方式1同样地具备第一层51、第二层52和第三层53。
137.在第三层53与第四层200之间夹持有第一电极60、压电体层70和第二电极80。即，第四层200被设置在第二电极80的-z方向侧。当然，关于第三层53的未设置有第二电极80的部分在第三层53的正上方设置有第四层 200。
138.这种具有第四层200的记录头2能够通过替换上述的压电致动器以及第四层形成工序s30的第四层形成工序s33、和第二电极形成工序s34的顺序来形成。也就是说，在执行第二电极形成工序s34并形成了第二电极80之后，通过执行第四层形成工序s33，从而能够跨及第二电极80以及振动板50之上而形成第四层200。
139.试样1
140.通过对面方位(110)的单晶硅基板的一个面进行热氧化，从而形成了由氧化硅构成的厚度为1460nm的第一层51。
141.接下来，通过利用溅射法而在第一层51上使由锆构成的膜成膜，并以 900℃来对该膜进行热氧化，从而形成了由氧化锆构成的厚度为400nm的第三层53。
142.根据以上内容，制造出由第一层51以及第三层53构成的振动板。
143.试样2
144.在与上述的试样1相同的第一层51之上，通过原子层沉积法(ald法) 而形成了由氧化铝构成的厚度为20nm的第二层52。
145.接下来，在第二层52之上形成了与试样1相同的第三层53。
146.通过以上方式，从而制造出由第一层51、第二层52以及第三层53构成的振动板50。
147.试样3
148.在与上述的试样1相同的第一层51之上，通过利用溅射法而使由钛构成的膜成膜，并对该膜进行热氧化，从而形成了由氧化钛构成的厚度为40nm 的第二层52。
149.接下来，在第二层52之上形成了与试样1相同的第三层53。
150.通过以上方式，从而制造出由第一层51、第二层52以及第三层53构成的振动板
50。
151.试验例1
152.通过stem(扫描型透射电子显微镜)而对试样1～3的截面进行了观察。在图8至图10中示出了其结果。
153.此外，在温度45℃、湿度95％rh或者该湿度以上的重水的水蒸气量气氛下将试样1～试样3曝露24小时以上，并实施了基于sims(二次离子质量分析法)的分析。在图11至图13中示出了其结果。
154.如图9以及图10所示，在试样2以及试样3中，并未在第二层52与第三层53之间产生间隙。相对于此，如图8所示，在试样1中，在第一层51 与第三层53之间产生了间隙400。
155.此外，如图12以及图13所示，在试样2以及试样3中，水分并未从外部侵入至第二层52和第三层53的界面中。相对于此，如图11所示，在试样 1中，水分从外部侵入至第一层51与第三层53之间。也就是说，在振动板 50中，水分从第三层53和与该第三层53相比靠+z方向的层之间的界面侵入。将此称为水分侵入路径r1。
156.此外，根据该结果，通过设置第二层52，从而能够对在第二层52和第三层53的界面中形成间隙400的情况进行抑制，并抑制水分向该界面的侵入。
157.试样4
158.在试样1的振动板50上形成了压电致动器300，所述压电致动器300具有铂(pt)的第一电极60、锆钛酸铅(pzt；pb(zr，ti)o3)的压电体层 70以及铱(ir)和钛(ti)的第二电极80。
159.试验例2
160.在温度45℃、湿度95％rh或者该湿度以上的重水的水蒸气量气氛下将试样4曝露24小时以上，并实施了基于rbs(rutherford backscatteringspectrometry，卢瑟福背散射光谱)的分析。在图14中示出了其结果。另外，在图22中，h表示氢，d表示氘。
161.如图14所示，在第三层53与第二电极80之间检测出氘d。由于氘在自然界几乎不存在，因此，由图14所示的结果可知，氘从外部侵入到了第三层 53与第二电极80之间。也就是说，在振动板50中，水分从第二电极80侧侵入到了内部。水分从振动板50的第二电极80侧的水分侵入路径可以考虑在振动板50的端面上第三层53与该第三层53的-z方向侧的层的界面、和第二电极80的-z方向的表面这两方。将水分从第三层53和该第三层53的
ꢀ‑
z方向侧的层的界面的水分侵入路径称为水分侵入路径r2。此外，将水分从第三层53的第二电极80的-z方向的表面侧的水分侵入路径称为水分侵入路径r3。
162.试样5
163.在试样1的振动板50上，将铱和钛依次层压从而形成了第二电极80。
164.试样6
165.在试样5的第二电极80上形成了由氮化钛构成的第四层200。
166.试验例3
167.在温度45℃、湿度95％rh或者该湿度以上的重水的水蒸气量气氛下，将试样6曝露24小时以上，并实施了基于sims(二次离子质量分析法)的分析。在图15中示出其结果。
168.如图15所示，能够通过第四层200而抑制水分向振动板50的内部、即第三层53的侵入。
169.试样7
170.在试样1的振动板50上，通过溅射法而形成了由氧化铱构成的厚度10nm 的第四层200。
171.接下来，在第四层200上形成了与试样5相同的第二电极80。
172.试样8
173.在与试样5相同的振动板50以及第二电极80上，通过原子层沉积法(ald 法)而形成了由氧化铝构成的厚度为30nm的第四层200。
174.试验例4
175.在将试样5、试样7以及试样8浸渍于纯水中30分钟以上的前后，实施了划痕试验。在下表1中示出了其结果。
176.表1
[0177][0178]
如表1所示，在试样7以及试样8中，在浸渍于纯水的前后，并未断定划痕强度的降低。相对于此，在试样5中，可以认为，在浸渍于纯水之后，由于划痕强度明显降低，因此，第三层53因水分而脆化。另外，将在浸渍于纯水的前后划痕强度减少了5％以上的情况判断为有水分侵入。
[0179]
根据这些试验例1～4的结果而实施了实施方式1以及实施方式2的结构、和与其作为比较的比较例1～4的结构的综合评价。在图16～图19以及下表2中，示出了比较例1～4的结构。
[0180]
如图16所示，比较例1设为未设置有第二层52以及第四层200的结构。
[0181]
如图17所示，比较例2设为未设置有第二层52而仅设置有实施方式1 的第四层200的结构。
[0182]
如图18所示，比较例3设为未设置有第二层52而仅设置有实施方式2 的第四层200的结构。
[0183]
如图19所示，比较例4设为未设置有第四层200而仅设置有第二层52 的结构。
[0184]
表2
[0185][0186]
如表2所示，在设置了实施方式1以及实施方式2的第二层52以及第四层200的结构中，能够对水分侵入至振动板50的内部的情况进行抑制，从而抑制第三层53由于已侵入
的水分而脆化的情况。因此，能够抑制第三层53 与该第三层53的上下层的层间剥离或振动板50的裂纹。另外，由于水分侵入路径r1与水分侵入路径r2以及r3相比而水分更容易侵入，因此，比较例 4的结构与比较例1的结构相比而能够抑制水分的侵入。因此，比较例4的结构与比较例1～3相比而能够抑制振动板50的层间剥离或裂纹等。
[0187]
此外，优选为，第二层52和第三层53的价数相同。在此，第二层52 和第三层53的价数相同是指，第二层52的主要构成元素的价数与第三层53 的主要构成元素的价数之差x处于-0.5≤x≤+0.5的范围内。通过以此方式而将第二层52和第三层53的价数设为相同，从而使得振动板50整体的绝缘性变高，因此，能够抑制在压电致动器300的多个活性部310之间的漏电流。因此，能够抑制漏电流，从而减少由漏电流引起的活性部310的位移降低。
[0188]
例如，在第三层53由氧化锆(zro2)的+4价构成的情况下，优选为，第二层52的构成元素使用相同的+4价且稳定的钛、铪、铱等。
[0189]
此外，优选为第二层52和第三层53的价数不同。在此，第二层52和第三层53的价数不同是指，第二层52的主要构成元素的价数与第三层53的主要构成元素的价数之差x处于x＜-0.5、+0.5≤x的范围内。也就是说，在第二层52的构成元素为+4价的情况下，优选为，第三层53的构成元素小于+3.5 价，或者为+4.5价以上。
[0190]
这样，通过使第二层52和第三层53的价数不同，从而使第二层52的构成元素容易向第三层53的-z方向侧移动。因此，在选择性地对活性部310 进行了驱动时，通过使未驱动的其他的活性部310产生漏电流而使微少的电流流动，从而能够抑制持续运动的活性部310和未运动的其他的活性部310 的劣化偏差。因此，能够抑制多个活性部310的位移降低的偏差，并且能够抑制油墨滴的喷出特性的偏差，从而提高印刷品质。
[0191]
例如，在第三层53由氧化锆(zro2)的+4价构成的情况下，优选为，第二层52的构成元素使用价数与第三层53不同的铬、铝、钽等。
[0192]
试样9
[0193]
通过对面方位(110)的单晶硅基板的一个面进行热氧化，从而形成了由氧化硅构成的厚度为1460nm的第一层51。
[0194]
接下来，通过在第一层51上利用溅射法而使由锆构成的膜成膜，并以 900℃而对该膜进行热氧化，从而形成了由氧化锆构成的厚度为400nm的第三层53。由此，形成了由第一层51以及第三层53构成的振动板50。
[0195]
接下来，在振动板50上使第一电极60、压电体层70以及第二电极80 成膜并进行图案形成，从而形成了与实施方式1同样的形状的压电致动器 300。
[0196]
此后，通过将氢氧化钾水溶液(koh)等作为蚀刻液来利用，并对单晶硅基板的另一个面进行各向异性蚀刻，从而形成了以第一层51为底面的凹部。
[0197]
试样10
[0198]
除了将第三层53的厚度设为645nm以外，都设为与试样9相同。
[0199]
试样11
[0200]
通过在试样9的第一层51上利用溅射法而使由钛构成的膜成膜，并对该膜进行热氧化，从而形成了由氧化钛构成的厚度为40nm的第二层52。
[0201]
此外，除了将形成在第二层52上的第三层53的厚度设为250nm以外，都设为与上述的试样9相同。
[0202]
试样12
[0203]
通过在试样9的第一层51上利用溅射法而使由铬构成的膜成膜，并对该膜进行热氧化，从而形成了由氧化铬构成的厚度为40nm的第二层52。
[0204]
此外，除了将形成在第二层52上的第三层53的厚度设为500nm以外，都设为与上述的试样9相同。
[0205]
试样13
[0206]
除了将第三层53的厚度设为250nm以外，都设为与前述的试样12相同。
[0207]
试验例5
[0208]
针对试样9至试样13的各自的压电致动器的多个活性部而实施后述的耐压试验，从而求出平均值。在图20以及下表3中示出了其结果。
[0209]
另外，耐压试验使向第一电极60与第二电极80之间施加的电压从40v 起变化至180v为止，其中，如果漏电流超过1000na，则停止电压的施加，将超过1000na的电压设为“耐压”。
[0210]
表3
[0211][0212]
根据图20以及表3所示的结果，通过如试样11那样使第三层53和第二层52的价数一致，从而使振动板50的绝缘性变高，进而能够抑制多个活性部310之间的漏电流。
[0213]
此外，通过如试样12以及13那样使第三层53和第二层52的价数不同，从而能够增大漏电流并使其他的活性部310进行微振动驱动。
[0214]
如以上所说明的那样，作为本技术发明的压电装置的一个示例的记录头 2具备流道形成基板10、振动板50、压电致动器300，所述流道形成基板10 为具有作为凹部的压力室12的基板，流道形成基板10、振动板50以及压电致动器300依次沿着作为第一方向的-z方向而被层压。此外，振动板50具有作为构成元素而包含硅的第一层51。此外，振动板50具有第二层52，所述第二层52被配置在第一层51与压电致动器300之间，且作为构成元素而包含选自铬、钛、铝、钽、铪以及铱中的至少一种金属元素和氮化硅中的任意一方或者两方在内。此外，振动板50具有第三层53，所述第三层53被配置于第二层52与压电致动器300之间，且作为构成元素而包含锆。而且，在第三层53的压电致动器300侧具有第四层200，所述第四层200作为构成元素而包含选自铬、钛、铝、钽、铪以及铱中的至少一种金属元素和氮化硅中的任意一方或者两方。
[0215]
通过以此方式而设置第二层52，从而能够抑制在第三层53的第一层51 侧的界面上形成空隙(空位)的情况，由此抑制水分从第三层53的第一层 51侧的界面侵入的情况。此外，通过设置第四层200，从而能够抑制水分从第三层53的压电致动器300侧侵入的情况。因此，能够抑制第三层53由于水分而脆化的情况，从而抑制振动板50的层间剥离或裂纹等破坏。
[0216]
此外，在本实施方式的记录头2中，优选为，第二层52以及第四层200 包含选自铬、钛、铝中的至少一种金属元素。由此，第二层52以及第四层 200通过包含与锆相比而容易被氧化的金属元素，从而与第二层52所包含的金属元素比锆更容易被氧化的结构相比，能够减少第一层51所包含的硅氧化物的还原。其结果为，与不使用第二层52的结构相比，能够提高第一层51 和第三层53的紧贴力。此外，能够提高第三层53和第四层200的紧贴力。
[0217]
此外，在本实施方式的记录头2中，压电致动器300具有第一电极60、压电体层70以及第二电极80，第一电极60、压电体层70以及第二电极80 依次沿着作为第一方向的-z方向而被层压。而且，优选为，在第三层53与第四层200之间，从第三层53侧起而夹有第一电极60以及压电体层70。这样，由于通过使第四层200与第三层53之间不夹着第二电极80从而能够使第四层200与第三层53的第二电极80侧相接，因此能够抑制水分从第三层 53的第二电极80侧的界面的侵入。此外，通过在第二层52与第四层200之间夹持压电体层70，从而也能够保护压电体层70免受水分或氢的影响。此外，通过不将第四层200设置在压电体层70的振动板50侧，从而能够抑制压电体层70的结晶结构因第四层200而紊乱的情况，并且通过第三层53来对压电体层70的结晶结构进行控制。
[0218]
此外，在本实施方式的记录头2中，压电致动器300具有第一电极60、压电体层70以及第二电极80，第一电极60、压电体层70以及第二电极80 依次沿着作为第一方向的-z方向而被层压。而且，优选为，在第三层53与第四层200之间，从第三层53侧起而夹有第一电极60、压电体层70以及第二电极80。即使采用在第三层53与第四层200之间夹着第二电极80的结构，也能够通过第四层200来抑制水分从振动板50的第三层53的第二电极80 侧的侵入。此外，通过在第二层52与第四层200之间夹着压电体层70，从而也能够保护压电体层70免受水分或氢的影响。此外，通过不将第四层200 设置在压电体层70的振动板50侧，从而能够抑制压电体层70的结晶结构因第四层200而紊乱的情况，并且通过第三层53来对压电体层70的结晶结构进行控制。
[0219]
此外，在本实施方式的记录头2中，优选为，在从与作为第一方向的-z 方向相反的方向即+z方向的俯视观察时，第二层52和第四层200对作为凹部的压力室12进行覆盖。由此，能够在振动板50的与压力室12对置的挠性部处可靠地对振动板50的层间剥离以及裂纹等损坏进行抑制。
[0220]
此外，在本实施方式的记录头2中，优选为，第二层52和第四层200 为相同的材料。由此，通过在第二层52和第四层200中使用相同的材料，从而与使用不同材料的情况相比能够减少材料的种类以减少成本。
[0221]
此外，在本实施方式的记录头2中，优选为，第二层52的厚度t2厚于第四层200的厚度t4。在振动板50中，由于水分特别容易从第二层52侧侵入，因此，通过使第二层52的厚度t2厚于第四层200的厚度t4，从而能够有效地减少水分侵入至振动板50的内部的情况。
[0222]
此外，在本实施方式的记录头2中，优选为，第二层52和第三层53的价数不同。由此，在选择性地对活性部310进行了驱动时，通过使未驱动的其他的活性部310产生漏电流而使微少的电流流动，从而能够抑制持续运动的活性部310和未运动的其他的活性部310的劣化偏差。因此，能够抑制多个活性部310的位移降低的偏差，并能够抑制油墨滴的喷出特性的偏差，从而提高印刷品质。
[0223]
此外，在本实施方式的记录头2中，优选为，第二层52和第三层53的价数相同。由
此，能够提高振动板50的绝缘性，从而抑制漏电流，进而抑制活性部310的位移降低。
[0224]
此外，在本实施方式的记录头2中，优选为，第一层51包含氧化硅，第三层53包含氧化锆。由此，通过将第一层51设为蚀刻停止层，从而能够在流道形成基板10中通过蚀刻而高精度地形成压力室12。此外，能够通过第三层53的表面状态而对压电体层70的结晶结构进行控制。
[0225]
此外，在本实施方式的记录头2中，优选为，第二层52包含氧化铬。这样，通过第二层52包含氧化铬，从而能够提高第二层52和第三层53的紧贴力，并由此抑制在界面中形成空隙的情况。
[0226]
此外，在本实施方式的记录头2中，优选为，第二层52所包含的氧化铬具有非晶质结构。由此，能够减少作为第二层52的内部应力的压缩应力，并能够减少在与第一层51或者第三层53的界面中产生的应变。
[0227]
此外，在本实施方式的记录头2中，优选为，第四层200包含氧化铬。这样，通过第四层200包含氧化铬，从而能够提高第四层200和第三层53 或第二电极80等的紧贴力，并由此抑制在界面中形成空隙的情况。
[0228]
此外，在本实施方式的记录头2中，优选为，第四层200所包含的氧化铬具有非晶质结构。由此，能够减少作为第四层200的内部应力的压缩应力，并能够减少在与第四层200和第三层53的界面中产生的应变。
[0229]
此外，在本实施方式的记录头2中，优选为，第二层52包含氧化钛。这样，通过第二层52包含氧化钛，从而能够提高第二层52和第三层53的紧贴力，并由此抑制在界面中形成空隙的情况。
[0230]
此外，在本实施方式的记录头2中，优选为，第二层52所包含的氧化钛具有金红石结构。这样，通过第二层52所包含的氧化钛具有金红石结构，从而与第二层52所包含的氧化钛的结晶结构为其他结晶结构的情况相比，能够提高第二层52的热稳定性。
[0231]
此外，在本实施方式的记录头2中，优选为，第四层200包含氧化钛。这样，通过第四层200包含氧化钛，从而能够提高第四层200和第三层53 或第二电极80等的紧贴力，并由此抑制在界面中形成空隙的情况。
[0232]
此外，在本实施方式的记录头2中，优选为，第四层200所包含的氧化钛具有金红石结构。这样，通过第四层200所包含的氧化钛具有金红石结构，从而与第四层200所包含的氧化钛的结晶结构为其他结晶结构的情况相比，能够提高第四层200的热稳定性。
[0233]
此外，在本实施方式的记录头2中，优选为，第二层52包含氧化铝。这样，通过第二层52包含氧化铝，从而能够提高第二层52和第三层53的紧贴力，并由此抑制在界面中形成空隙的情况。
[0234]
此外，在本实施方式的记录头2中，优选为，第二层52所包含的氧化铝具有非晶质结构或者三方晶系结构。这样，氧化铝通过具有非晶质结构或者三方晶系结构而成为致密的膜，从而难以出现裂缝。
[0235]
此外，在本实施方式的记录头2中，优选为，第四层200包含氧化铝。这样，通过第四层200包含氧化铝，从而能够提高第四层200和第三层53 的紧贴力，并由此抑制在界面中形成空隙的情况。
[0236]
此外，在本实施方式的记录头2中，优选为，第四层200所包含的氧化铝具有非晶
质结构或者三方晶系结构。这样，氧化铝通过具有非晶质结构或者三方晶系结构而成为致密的膜，从而难以出现裂缝。
[0237]
此外，在本实施方式的记录头2中，优选为，第二层52的厚度t2薄于第一层51以及第三层53的各自的厚度t1、t3。这样，通过使第二层52的厚度t2薄于第一层51的厚度t1以及第三层53的厚度t3，从而容易使振动板50的特性最佳化。
[0238]
此外，在本实施方式的记录头2中，优选为，第二层52的厚度t2处于 20nm以上且50nm以下的范围内。当第二层52的厚度t2过薄时，由于制造时的热处理等，从而有可能导致从第一层51扩散至第二层52的硅单体到达第三层53，并在第二层52与第三层53之间形成空隙。此外，当第二层52 的厚度t2过厚时，将无法充分实施第二层52的制造时的热处理，或者在热氧化中需要较长时间，其结果为，有时给其他层带来不良影响。通过将第二层52的厚度t2设为前述的范围内，从而能够抑制第三层53的硅的扩散，进而抑制空隙的形成，并且能够在较短的时间内实施第二层52的热处理。
[0239]
此外，在本实施方式的记录头2中，优选为，第二层52以及第三层53 分别包含杂质。通过第二层52包含杂质，从而能够减少硅从第一层51向第二层52的扩散、或者即使硅从第一层51扩散至第二层52也能够减少硅扩散至第三层53的情况。此外，通过第三层53包含杂质，从而能够使第三层53 变软。
[0240]
此外，在本实施方式的记录头2中，优选为，第二层52中的杂质的含有率高于第三层53中的杂质的含有率。在该情况下，减少了在第二层52和第三层53的界面或者第三层53中形成间隙的情况。
[0241]
作为本技术发明的液体喷射装置的一个示例的喷墨式记录装置1具备前述的记录头2。由此能够实现抑制振动板50的层间剥离以及裂纹等损坏从而抑制寿命的降低的喷墨式记录装置1。
[0242]
其他实施方式
[0243]
以上，虽然对本发明的各个实施方式进行了说明，但本发明的基本的结构并未被限定于上述的结构。
[0244]
在此，在图21中示出了实施方式1的变形例。如图21所示，振动板50 具有第一层51、第二层52和第三层53。第二层52具有层55和层56。层55 和层56依次沿着-z方向而被层压。层55以及层56分别为，包含与上述的第二层52相同的构成元素的层。但是，构成层55以及层56的材料的组分互不相同。具体而言，层55以及层56中的杂质的种类或者含有率互不相同。该杂质与前述的实施方式1同样为钛(ti)、硅(si)、铁(fe)、铬(cr) 或者铪(hf)等元素。这种层55以及层56的形成例如通过如下方式而被实施，即，利用溅射法等而形成由该金属元素的单体构成的层，并以针对该层而使厚度方向上的杂质的分布不同的方式来对热处理的时间或者温度等进行调节。另外，这些层的形成并未被特别限定，例如，也可以利用cvd法等并对各层实施单独的成膜。
[0245]
在层56中作为杂质而包含硅的情况下，能够将层56理解为“第二层”，在该情况下，能够将层55理解为“第四层”。即，层55被配置在第一层51 与层56之间，并包含层56所包含的元素和硅。这样，通过在层55中包含硅，从而能够减少硅从第一层51向第二层52的扩散，或者即使硅从第一层51 向第二层52扩散也能够减少该硅向第三层53扩散的情况。此外，也具有在第一层51与第二层52的界面上难以产生间隙的效果。
[0246]
在此，虽然层56可以包含硅，但优选为，层55中的硅的含有率高于层 56中的硅的含有率。换言之，优选为，层56中的硅的含有率低于层55中的硅的含有率。通过这样设置层55以及层56中的硅的含有率的关系，从而例如在层55包含氧化钛的情况下，能够减少层55中的因氧化钛的硅而产生的结晶应变。此外，通过降低层56中的硅的含有率，从而能够提高层56和第三层53的紧贴力。
[0247]
此外，通过在层56中作为杂质而包含锆，从而减少了锆从第三层53向层55的扩散，或者即使锆从第三层53向层55扩散也能够减少该锆向第一层 51扩散的情况。此外，也具有在第三层53和层55的界面中难以产生间隙的效果。
[0248]
即使是这样的结构，也与前述的实施方式1同样地，能够抑制水分向振动板的内部的侵入，尤其能够抑制水分从水分侵入路径r1的侵入，并能够抑制振动板50的层间剥离以及裂纹。当然，具有这样的层55以及层56的第二层52也可以应用在实施方式2中。
[0249]
在作为图21所示的压电装置的一个示例的记录头2中，振动板50还具有层55，所述层55为，被配置在第一层51与作为第二层的层56之间且作为构成元素而包含层56所包含的元素和硅的第五层。
[0250]
此外，在图21所示的记录头2中，优选为，第二层即层56作为构成元素还包含硅，作为第四层的层55中的硅的含有率高于层56的硅的含有率。这样，通过设置作为第四层的层55，并且如前文所述的那样设置层55和层 56的硅的含有率，从而在第二层52和第三层53的界面中难以产生间隙。
[0251]
此外，在图22中示出了实施方式1的变形例。如图22所示，振动板50 具有第一层51、第二层52和第三层53。第二层52具有层55、层56和层57。层55、层56和层57依次沿着-z方向而被层压。层55、层56以及层57分别为包含与上述的第二层52相同的构成元素的层。
[0252]
但是，构成层55、层56以及层57的材料的组分互不相同。具体而言，层55、层56以及层57中的杂质的种类或者含有率互不相同。该杂质与前述的实施方式1同样为钛(ti)、硅(si)、铁(fe)、铬(cr)或者铪(hf) 等元素。这种层55、层56以及层57的形成例如通过如下方式而被实施，即，利用溅射法等来形成由该金属元素的单体构成的层，并以针对该层而使厚度方向上的杂质的分布不同的方式来对热处理的时间或者温度等进行调节。另外，这些层的形成并未被特别限定，例如也可以利用cvd法等并对各层实施单独的成膜。
[0253]
此外，当在层57中作为杂质而包含锆的情况下，能够将层56理解为“第二层”，在该情况下，能够将层57理解为“第五层”。即，层57被配置在层56与第三层53之间，并包含层56所包含的元素和锆。这样，通过在层 57中包含锆，从而减少了锆从第三层53向第二层52扩散，或者即使锆从第三层53向第二层52扩散也能够减少该锆向第一层51扩散的情况。此外，也具有在第三层53和第二层52的界面中难以产生间隙的效果。
[0254]
即使是这样的结构，也能够与前述的实施方式1同样地抑制水分向振动板的内部的侵入，尤其抑制水分从水分侵入路径r1的侵入，并能够抑制振动板50的层间剥离以及裂纹。当然，具有这样的层55、层56以及层57的第二层52也可以应用在实施方式2中。
[0255]
在作为图22所示的压电装置的一个示例的记录头2中，振动板50还具有层57，所述层57为，被配置在作为第二层的层56与第三层53之间且作为构成元素而包含层56所包含的元素和硅的第五层。这样，通过设置层57，从而在第二层52和第三层53的界面中难以产生间隙。
[0256]
例如，虽然在上述的各个实施方式中将第一电极60设为压电致动器300 的单独电极，且将第二电极80设为多个压电致动器300的共用电极，但并未被特别限定于此，也可以将第一电极60设为多个压电致动器300的共用电极，将第二电极80设为各个压电致动器300的单独电极。
[0257]
此外，虽然在上述的喷墨式记录装置1中，例示了记录头2被搭载在输送体7上并沿着作为主扫描方向的x轴而往返移动的情况，但并未被特别限定于此，例如，也能够在记录头2被固定而仅使纸等介质s沿着作为副扫描方向的y轴进行移动从而实施印刷的所谓的行式记录装置中应用本发明。
[0258]
另外，虽然在上述实施方式中，作为液体喷射头的一个示例而将喷墨式记录头另外作为液体喷射装置的一个示例并列举喷墨式记录装置而进行了说明，但是本发明是广泛地以液体喷射头以及液体喷射装置整体为对象的，当然也能够应用于喷射油墨以外的液体的液体喷射头或液体喷射装置中。作为其它的液体喷射头，例如能够列举出在打印机等图像记录装置中所使用的各种记录头、在液晶显示器等滤器的制造中所使用的颜材料喷射头、在有机el(electro luminescence，电致发光)显示器、fed(面发光显示器) 等的电极形成中所使用的电极材料喷射头、在生物芯片制造中所使用的生物体有机物喷射头等，并且也能够应用于具备所涉及的液体喷射头的液体喷射装置中。
[0259]
此外，本发明并未被限定于以喷墨式记录头为代表的液体喷射头，也能够应用在超声波装置、电机、压力传感器、热电元件、铁电体元件等压电装置中。此外，在压电装置中，也包括利用了这些压电装置的完成体、例如利用了上述液体喷射头的液体喷射装置、利用了上述超声波装置的超声波传感器、将上述电机作为驱动源来利用的机器人、利用了上述热电元件的ir传感器、利用了铁电体元件的铁电体存储器等。
[0260]
符号说明
[0261]1…
喷墨式记录装置(液体喷射装置)；2
…
喷墨式记录头(液体喷射头)； 3
…
液体容器；4
…
输送机构；4a
…
输送辊；5
…
控制单元；6
…
移动机构；7
…ꢀ
输送体；8
…
输送带；10
…
流道形成基板(基板)；11
…
隔壁；12
…
压力室(凹部)；15
…
连通板；16
…
喷嘴连通通道；17
…
第一歧管部；18
…
第二歧管部； 19
…
供给连通通道；20
…
喷嘴板；20a
…
液体喷射面；21
…
喷嘴；30
…
保护基板；31
…
保持部；32
…
贯穿孔；40
…
外壳部件；41
…
凹部；42
…
第三歧管部； 43
…
连接口；44
…
导入口；45
…
可塑性基板；46
…
密封膜；47
…
固定基板； 48
…
开口部；49
…
可塑性部；50
…
振动板；51
…
第一层；52
…
第二层；53
…ꢀ
第三层；55～57
…
层；60
…
第一电极；70
…
压电体层；71
…
凹部；80
…
第二电极；91
…
单独引线电极；92
…
共用引线电极；100
…
歧管；120
…
配线基板； 121
…
驱动电路；200
…
第四层；300
…
压电致动器；310
…
活性部；400
…
间隙； r1、r2、r3
…
水分侵入路径；s
…
介质。

技术特征：

1.一种压电装置，其特征在于，具备：基板，其具有凹部；振动板；压电致动器，所述基板、所述振动板以及所述压电致动器依次沿着第一方向而被层压，所述振动板具有：第一层，其作为构成元素而包含硅；第二层，其被配置在所述第一层与所述压电致动器之间，且作为构成元素而包含选自铬、钛、铝、钽、铪以及铱中的至少一种金属元素和氮化硅中的任意一方或者两方；第三层，其被配置在所述第二层与所述压电致动器之间，且作为构成元素而包含锆，在所述第三层的所述压电致动器侧具有第四层，所述第四层作为构成元素而包含选自铬、钛、铝、钽、铪以及铱中的至少一种金属元素和氮化硅中的任意一方或者两方。2.如权利要求1所述的压电装置，其特征在于，所述压电致动器具有第一电极、压电体层以及第二电极，所述第一电极、所述压电体层以及所述第二电极依次沿着所述第一方向而被层压，在所述第三层与所述第四层之间，从所述第三层侧起而夹有所述第一电极以及所述压电体层。3.如权利要求1所述的压电装置，其特征在于，所述压电致动器具有第一电极、压电体层以及第二电极，所述第一电极、所述压电体层以及所述第二电极依次沿着所述第一方向而被层压，在所述第三层与所述第四层之间，从所述第三层侧起而夹有所述第一电极、所述压电体层以及所述第二电极。4.如权利要求1至3中的任一项所述的压电装置，其特征在于，在与所述第一方向相反的方向上的俯视观察时，所述第二层和所述第四层对所述凹部进行覆盖。5.如权利要求1所述的压电装置，其特征在于，所述第二层和所述第四层为相同的材料。6.如权利要求1所述的压电装置，其特征在于，所述第二层的厚度厚于所述第四层的厚度。7.如权利要求1所述的压电装置，其特征在于，所述第二层和所述第三层的价数不同。8.如权利要求1所述的压电装置，其特征在于，所述第二层和所述第三层的价数相同。9.如权利要求1所述的压电装置，其特征在于，所述第二层包含氧化铬、氧化钛、氧化铝中的至少一种。10.如权利要求9所述的压电装置，其特征在于，所述第四层包含氧化铬、氧化钛、氧化铝中的至少一种。11.如权利要求10所述的压电装置，其特征在于，所述第四层所包含的氧化铬具有非晶质结构。
12.如权利要求10所述的压电装置，其特征在于，所述第四层所包含的氧化钛具有金红石结构。13.如权利要求10所述的压电装置，其特征在于，所述第四层所包含的氧化铝具有非晶质结构或者三方晶系结构。14.如权利要求1所述的压电装置，其特征在于，所述第二层的厚度薄于所述第一层以及所述第三层的各自的厚度。15.如权利要求1所述的压电装置，其特征在于，所述第二层的厚度处于20nm以上且50nm以下的范围内。16.如权利要求1所述的压电装置，其特征在于，所述振动板还具有第五层，所述第五层被设置在所述第一层与所述第二层之间且作为构成元素而包含所述第二层所含有的元素和硅。17.如权利要求16所述的压电装置，其特征在于，所述第二层作为构成元素还包含硅，所述第五层中的硅的含有率高于所述第二层的硅的含有率。18.如权利要求1所述的压电装置，其特征在于，所述振动板还具有第六层，所述第六层被配置在所述第二层与所述第三层之间且作为构成元素而包含所述第二层所含有的元素和硅。19.如权利要求1所述的压电装置，其特征在于，所述第二层中的杂质的含有率高于所述第三层中的杂质的含有率。20.一种液体喷射头，其特征在于，具备权利要求1至19中的任一项所述的压电装置，所述压电致动器、所述振动板以及流道形成基板按照所述流道形成基板、所述振动板以及所述压电致动器的顺序沿着第一方向而被层压，其中，所述振动板通过所述压电致动器的驱动而进行振动，所述流道形成基板上设置有通过所述振动板的振动而对液体施加压力的压力室。

技术总结

本发明提供一种对水分向振动板内部的侵入进行抑制并对出现振动板的层间剥离或裂纹等损伤的情况进行抑制的压电装置以及液体喷射头。压电装置具备：基板，其具有凹部；振动板；压电致动器，振动板具有：第一层，其作为构成元素而包含硅；第二层，其被配置在第一层与压电致动器之间，且作为构成元素而包含选自铬、钛、铝、钽、铪以及铱中的至少一种金属元素和氮化硅中的任意一方或者两方；第三层，其被配置在第二层与压电致动器之间，且作为构成元素而包含锆，在第三层的压电致动器侧具有第四层，第四层作为构成元素而包含选自铬、钛、铝、钽、铪以及铱中的至少一种金属元素和氮化硅中的任意一方或者两方。意一方或者两方。意一方或者两方。