压电装置的制作方法

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。

背景技术：

2.作为电子装置之一的液体喷射头，已知有喷墨式记录头。喷墨式记录头具备：基板，其上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；压电致动器，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，弹性膜是通过对单晶硅基板的一个面进行热氧化而被形成的。绝缘体膜是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而被形成的。
3.当有水分侵入至振动板内时，氧化锆会因侵入的水分而脆化，从而产生弹性膜与绝缘体膜之间的层间剥离或裂纹等损伤。
4.专利文献1：日本特开2008-78407号公报

技术实现要素：

5.解决上述课题的本发明的方式在于，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以该顺序被层叠在第一方向上，所述振动板具有：第一层，其作为结构元素而包含硅；第三层，其被配置于所述第一层和所述压电致动器之间，并且作为结构元素而包含锆，所述第一层和所述第三层的层叠侧面覆盖有包含从由氧化物、氮化物、金属以及类金刚石碳构成的组中选择的至少一种的耐湿保护膜。
6.此外，本实施方式的其他方式在于，一种液体喷射头，其特征在于，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从而向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以该顺序被层叠在第一方向上，所述振动板具有：第一层，其作为结构元素而包含硅；第三层，其被配置于所述第一层和所述压电致动器之间，并且作为结构元素而包含锆，所述第一层和所述第三层的层叠侧面由包含从由氧化物、氮化物、金属以及类金刚石碳构成的组中选择的至少一种的耐湿保护膜所覆盖。
7.进一步地，本发明的其他方式在于，一种液体喷射装置，其特征在于，具备上述方式所记载的液体喷射头。
附图说明
8.图1为实施方式1所涉及的喷墨式记录装置的示意图。
9.图2为实施方式1所涉及的记录头的分解立体图。
10.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。
11.图4为实施方式1所涉及的记录头的剖视图。
12.图5为实施方式1所涉及的记录头的剖视图。
13.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。
14.图7为实施方式2所涉及的记录头的流道形成基板的俯视图。
15.图8为实施方式2所涉及的记录头的剖视图。
16.图9为实施方式3所涉及的记录头的剖视图。
17.图10为表示实施方式3的变形例的剖视图。
18.图11为表示实施方式3的变形例的剖视图。
19.图12为实施方式4所涉及的记录头的剖视图。
20.图13为实施方式5所涉及的记录头的剖视图。
21.图14为实施方式6所涉及的记录头的剖视图。
22.图15为实施方式7所涉及的记录头的剖视图。
23.图16为试样1的stem图像。
24.图17为试样2的stem图像。
25.图18为试样3的stem图像。
26.图19为表示试样1的基于sims的分析结果的图。
27.图20为表示试样2的基于sims的分析结果的图。
28.图21为表示试样3的基于sims的分析结果的图。
29.图22为表示试样4的基于rbs的分析结果的图。
30.图23为表示试样6的基于sims的分析结果的图。
31.图24为比较例的剖视图。
32.图25为表示漏电流的结果的曲线图。
33.图26为试样14的stem图像。
34.图27为试样15的stem图像。
35.图28为试样16的stem图像。
36.图29为试样17的stem图像。
37.图30为表示试样16的基于stem-eds的分析结果的图。
具体实施方式
38.在下文中，基于实施方式来对本发明进行详细地说明。但是，以下的说明表示本发明的一个方式，在本发明的范围内能够进行任意地变更。在各附图中标记了相同符号的部件表示同一部件，从而适当地省略了说明。此外，在各附图中，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。将各附图的箭头标记所朝向的方向设为正(+)方向，将箭头标记的相反方向设为负(-)方向，从而进行说明。此外，关于没有对正方向以及负方向进行限定的三个x、y、z空间轴，将作为x轴、y轴、z轴来进行说明。此外，在以下的各个实施方式中，作为一个示例而将“第一方向”设为-z方向，将“第二方向”设为+z方向。此外，将沿着z轴的方向进行观察的情况称为“俯视观察”。
39.在此，典型而言，z轴为铅直的轴，+z方向相当于铅直方向上的下方向。但是，z轴也可以不是铅直的轴。此外，虽然x轴、y轴以及z轴典型而言是相互正交的，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。
40.实施方式1
41.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。
42.如图1所示那样，作为液体喷射装置的一个示例的喷墨式记录装置1为，使作为液体的一种的油墨以油墨滴的形式而向印刷纸张等介质s喷射、喷落，并通过被形成在该介质s上的点的排列从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，还能够使用树脂薄膜或布等任意的材质。
43.在下文中，将x、y、z这三个空间轴中的后文叙述的记录头2的移动方向(换而言之，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，将与记录头2的形成有喷嘴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，并且将油墨滴设为向沿着z轴的+z方向被喷射的物质。
44.喷墨式记录装置1具备：液体容器3、输送介质s的输送机构4、作为控制部的控制单元5、移动机构6、和喷墨式记录头2(以下，仅称为记录头2)。
45.液体容器3单独地对从记录头2实施喷射的多个种类(例如，多个颜)的油墨进行贮留。作为液体容器3，例如可列举出能够在喷墨式记录装置1上进行拆装的盒、由可挠性的薄膜形成的袋状的油墨袋、能够补充油墨的油墨罐等。此外，虽然没有进行特别地图示，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。
46.虽然控制单元5没有特别地进行图示，但例如被构成为，包括cpu(central processing unit：中央处理单元)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，从而统一地对喷墨式记录装置1的各个要素、也就是输送机构4、移动机构6、记录头2等进行控制。
47.输送机构4为，通过控制单元5而被控制从而将介质s向y方向进行输送装置，并且例如具有输送辊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来对介质s进行输送的机构。
48.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方向上往复。
49.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、所谓的滑架，并且被固定在输送带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进行往复移动。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。
50.记录头2在由控制单元5实施的控制下，将从液体容器3被供给的油墨作为油墨滴而在+z方向上从多个喷嘴21的每一个中向介质s进行喷射。通过以与由输送机构4实施的介质s的输送和由移动机构6实施的记录头2的往复移动平行的方式来实施从该记录头2的油墨滴的喷射，从而实施在介质s的表面上形成由油墨形成的图像的所谓印刷。在此，记录头2为，“压电装置”的一个示例。
51.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’线为基准的记录头2的剖视图。图5为，图3的b-b’线的剖视图。
52.如图示那样，在本实施方式的记录头2中，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。
53.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方向的位置成为相同的位置的方式被配置在沿着+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。显然，压力室12的配置并未被特别限定于此，例如，在于+x方向上并排配置的压力室12中，也可以采用隔一个而配置在向+y方向上偏移的位置的、所谓交错配置。
54.此外，对于本实施方式的压力室12而言，其在+z方向上进行观察的形状也可以为，矩形形状、平行四边形形状、以长方形形状为基础并将长边方向的两端部设为半圆形状的所谓的圆角长方形状、椭圆形形状或蛋形形状等卵形弧形状、或者圆形形状、多边形形状等。该压力室12相当于被设置于“基板”上的“凹部”。
55.在流道形成基板10的+z方向侧依次层叠有连通板15和喷嘴板20。
56.在连通板15中，设置有使压力室12和喷嘴21连通的喷嘴连通通道16。
57.此外，在连通板15中，设置有构成成为多个压力室12共同连通的共同液室的歧管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的方式被设置。此外，第二歧管部18以在+z方向上不贯穿连通板15而向+z方向侧的面上开口的方式被设置。
58.进一步地，在连通板15中，与压力室12的y轴的端部连通的供给连通通道19以独立的方式被设置在压力室12的每一个中。供给连通通道19将第二歧管部18和压力室12连通，从而将歧管100内的油墨供给至压力室12。
59.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。以此方式通过使流道形成基板10和连通板15使用热膨胀系数大致相同的材料，从而能够减少由于热膨胀系数的差异从而发生因热而翘曲的情况。
60.喷嘴板20被设置在连通板15的与流道形成基板10相反的一侧、也就是+z方向侧的面上。
61.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以+y方向上分离的方式而设置有两列以沿着+x方向而成为一列的方式被并排配置的喷嘴列。即，各个列的多个喷嘴21被配置为，+y方向的位置成为相同的位置。当然，喷嘴21的配置并未被特别限定于此，例如，在于+x方向上被并排配置的喷嘴21中，也可以采用隔一个而配置在向+y方向上偏移的位置的、所谓交错配置。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、不锈钢基板等的金属基板、像聚酰亚胺树脂这样的有机物等。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。以此方式通过使喷嘴板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而发生因热而翘曲的情况。
62.在流道形成基板10的-z方向侧的面上，依次层叠有振动板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依次被层叠在-z方向上。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，将在后文详细叙述。
63.如图2以及图4所示那样，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为，针对在+x方向上并排配置的压电致动器300的每列而被独立设置的部件，并且在+y方向上被并排形成有两个。此外，在保护基板30上，在于+y方向上并排配置的两个保持部31之间设置有在+z方向上贯穿的贯穿孔32。从压电致动器300的电极引出的独立引线电极91以及共同引线电极92的端部以在该贯穿孔32内露出的方式而被延伸设置，并且独立引线电极91以及共同引线电极92和配线基板120在贯穿孔32内被电连接。
64.此外，如图4所示那样，在保护基板30上，固定有和流道形成基板10一起对与多个压力室12连通的歧管100进行划分的外壳部件40。外壳部件40在俯视观察时具有与上述的连通板15大致相同的形状，且所述外壳部件40与保护基板30接合，并且也与上述的连通板15接合。在本实施方式中，外壳部件40与连通板15接合。此外，虽然没有特别地进行图示，但外壳部件40和保护基板30也被接合在一起。
65.这样的外壳部件40在保护基板30侧具有能够收纳流道形成基板10以及保护基板30的深度的凹部41。该凹部41具有和保护基板30的与流道形成基板10接合的面相比而较宽的开口面积。并且，在于凹部41内收纳有流道形成基板10等的状态下，凹部41的喷嘴板20侧的开口面通过连通板15而被密封。由此，在流道形成基板10的外周部处，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。并且，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、和通过外壳部件40和流道形成基板10而被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以跨及压力室12所并排配置的+x方向而连续的方式被设置，并且将各个压力室12和歧管100连通的供给连通通道19在+x方向上被并排配置。
66.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具备由具有可挠性的薄膜构成的密封膜46、和由金属等的硬质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的开口部48，因此歧管100的一个面成为仅被具有可挠性的密封膜46密封了的可挠部即可塑性部49。
67.对本实施方式的振动板50以及压电致动器300进行说明。
68.如图4以及图5所示那样，压电致动器300具备从振动板50侧即+z方向侧朝向-z方向侧而依次层叠的第一电极60、压电体层70和第二电极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也称为压电元件，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，在向第一电极60和第二电极80之间施加电压时，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中没有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夹持的部分。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。并且，一般而言，将活性部310的任意一个电极构成作为针对每个活性部310而独立的独立电极，并将另一个电极构成作为在多个活性部310中共同的共同电极。在本实施方式中，第一电极60构成独立电极，第二电极80构成共同电极。显然，第一电极60也可以构成共同电极，第二电极80也可以构成独立电极。该压电致动器300中的、在z轴上与压力室12对置的部分成为可挠部，压力室12的外侧部分成为非可挠部。
69.具体而言，如图3至图5所示那样，第一电极60针对每个压力室12而被切分开来从而构成针对每个活性部310而独立的独立电极。第一电极60在+x方向上，以窄于压力室12的宽度的宽度而被形成。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所示那样，在第一电极60的y轴上，喷嘴21侧的端部被配置于与压力室12相比靠外侧处。在该第一电极60的被配置于在y轴上与压力室12相比靠外侧的端部上，连接有作为引出配线的独立引线电极91。
70.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。
71.如图3至图5所示那样，压电体层70以+y方向的宽度为预定的宽度、且以跨及+x方向而连续的方式被设置。压电体层70的+y方向的宽度长于作为压力室12的长边方向的+y方向的长度。因此，在压力室12的+y方向以及-y方向的两侧处，压电体层70被延伸设置直到与压力室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相反一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相反一侧的端部被压电体层70所覆盖。此外，压电体层70的喷嘴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的喷嘴21侧的端部并未被压电体层70覆盖。另外，在第一电极60的延伸设置至压电体层70的外侧为止的端部上，连接有如上文所述那样由金(au)等构成的独立引线电极91。
72.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方向的宽度与隔壁11的宽度相同、或者与其相比而较宽。在本实施方式中，凹部71的+x方向的宽度宽于隔壁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方向的两端部对置的部分、即所谓振动板50的臂部的刚性，因此能够使压电致动器300良好地位移。另外，凹部71可以以在厚度方向即+z方向上贯穿压电体层70的方式被设置，此外，也可以在+z方向上不贯穿压电体层70而是被设置到压电体层70的厚度方向的中途为止。即，在凹部71的+z方向的底面上，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。
73.这样的压电体层70使用由以通式abo3所表示的钙钛矿结构的复合氧化物组成的压电材料来构成。在本实施方式中，作为压电材料而使用了锆钛酸铅(pzt；pb(zr，ti)o3)。通过在压电材料中使用pzt，从而可得到压电常数d31较大的压电体层70。
74.在以通式abo3所表示的钙钛矿结构的复合氧化物中，在a位点处氧配位12，在b位点处氧配位6，从而制成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。
75.压电材料并未被限定于上述的pzt。也可以在a位点或b位点中包含其他元素。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。
76.此外，压电材料也可以为抑制了pb的含有量的材料即所谓的低铅类材料、或者不使用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，则不使用pb也可以。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。
77.作为非铅类压电材料，例如可列举出包含铁酸铋(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)的至少一种元素。
78.此外，作为非铅类压电材料的其他示例，可列举出包含铌酸钠(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)、银(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)的至少一种元素。
79.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的基本特性不变，则因缺损或过剩而偏离了化学计量的组分的材料、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括上述那样的pb、bi、na、k等的材料。
80.如图2至图5所示那样，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方向侧以连续的方式被设置，并且构成在多个活性部310中共同的共同电极。第二电极80以+y方向成为预定的宽度的方式跨及+x方向而连续地被设置。此外，第二电极80也被设置于凹部71的内表面、也就是压电体层70的凹部71的侧面上以及作为凹部71的底面的振动板50上。当然，第二电极80也可以设为仅被设置于凹部71的内表面的一部分上，也可以设为不设置于凹部71的内表面的整个面上。即，在本实施方式中，在流道形成基板10上，在压电致动器300的+y方向侧以及-y方向侧的端部处未设置第二电极80，而是以使振动板50在-z方向的表面露出的方式被设置。
81.作为第二电极80的材料，而使用了铱(ir)、铂(pt)、钯(pd)、金(au)等贵金属材料、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叠。作为第二电极80，优选为，使用包含铱(ir)和钛(ti)的材料的电极。在本实施方式中，第二电极80使用铱(ir)和钛(ti)的层叠电极。
82.此外，从第一电极60上引出作为引出配线的独立引线电极91。从第二电极80上引出作为引出配线的共同引线电极92。在这些独立引线电极91以及共同引线电极92的与压电致动器300连接的端部相反侧的端部上，连接有像上述那样具有可挠性的配线基板120。在配线基板120上安装有驱动电路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。
83.如图5所示那样，振动板50具有第一层51和第三层53，并且这些层依次被层叠1在-z方向上。即，振动板50具有第一层51、和被配置在第一层51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、也就是+z方向侧的层，并
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，并且与压电致动器300相接。另外，虽然在图4以及图5中，为了便于说明，明确地图示了构成振动板50的层彼此的界面，但是该界面也可以不明确，例如，在彼此相邻的两个层的界面附近处，该两个层的结构材料也可以彼此混合存在。具有这样的第一层51以及第三层53的振动板50以跨及流道形成基板10的-z方向侧的整个面而连续的方式被设置。
84.第一层51为，作为结构元素而包含硅(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，除了包含氧化硅及其结构元素之外，作为杂质也可以少量包含锆(zr)、钛(ti)、铁(fe)、铬(cr)或者铪(hf)等元素。这样的杂质带来了使氧化硅(sio2)变柔软的效果。
85.以此方式，本实施方式的第一层51例如包含氧化硅。这样的第一层51通过对由单晶硅基板构成的流道形成基板10进行热氧化从而形成，因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。
86.另外，对于第一层51中的硅而言，除了以氧化物的状态存在之外，也可以以单体、氮化物或者氮氧化物等状态存在。此外，第一层51中的杂质既可以为在第一层51的形成时不可避免地被混入的元素，也可以为被有意图地混入到第一层51内的元素。
87.第一层51的厚度t1根据振动板50的厚度t以及宽度w等来决定。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。
88.第三层53为，作为结构元素而包含锆(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，除了包含氧化锆及其结构元素之外，作为杂质也可以少量包含钛(ti)、铁(fe)、铬(cr)或者铪(hf)等元素。这样的杂质带来了使氧化锆(zro2)变柔软的效果。
89.以此方式，第三层53例如包含氧化锆。这样的第三层53例如可通过在由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获得。因此，在形成第三层53时，能够很容易地得到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包括氧化锆，从而能够提高振动板50的特性。此外，例如，在压电体层70由锆钛酸铅构成的情况下，通过使第三层53包括氧化锆，从而也具有如下优点，即，在形成压电体层70时，易于得到以较高的取向率而向(100)面优先取向了的压电体层70。
90.另外，对于第三层53中的锆而言，除了以氧化物的状态存在之外，也可以以单体、氮化物或者氮氧化物等状态存在。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，也可以为有意图地混入到第三层53内的元素。例如，该杂质为，在利用溅射法来形成第三层53时所使用的锆钯中所包含的杂质。
91.第三层53的厚度t3根据振动板50的厚度t以及宽度w等来决定。第三层53的厚度t3，例如优选为，处于100nm以上且20000nm以下的范围内。
92.此外，在第一层51和第三层53的层叠侧面上，设置有对该层叠侧面进行覆盖的耐湿保护膜210。在此，耐湿保护膜210对第一层51和第三层53的层叠侧面进行覆盖是指，在第一层51和第三层53的界面的面方向上的端部处，以跨界面而设置有耐湿保护膜210的意思。也就是说，耐湿保护膜210为，以不使第一层51和第三层53的界面的端部向外部露出的方式
来进行覆盖的膜。因此，耐湿保护膜210在从+z方向进行的俯视观察时，以跨及流道形成基板10的周向而连续的方式被设置。
93.在本实施方式中，如图5所示那样，耐湿保护膜210以跨及流道形成基板10、第一层51、第三层53、第二电极80的侧面而连续的方式被设置。也就是说，耐湿保护膜210对流道形成基板10和第一层51的层叠侧面进行覆盖。此外，耐湿保护膜210对第三层53和第二电极80的层叠侧面进行覆盖。当然，耐湿保护膜210只要至少以跨第一层51和第三层53的层叠侧面、也就是跨界面的方式被设置即可。
94.这样的耐湿保护膜210包含从由氧化物、氮化物、金属以及类金刚石碳(dlc)构成的组中选择的至少一个。优选为，耐湿保护膜210作为结构元素而包括从由如下的物质构成的组中选择的至少一个，所述物质为，从由钛(ti)、铬(cr)、铝(al)、钽(ta)、铪(hf)、铱(ir)、镍(ni)以及铜(cu)构成的组中选择的至少一种金属元素、si3n4化学式等的氮化硅(sin)等包含硅和氮的材料、类金刚石碳(dlc)。对于这样的耐湿保护膜210的金属元素而言，除了以氧化物的状态存在之外，也可以以单体、氮化物或者氮氧化物的状态存在。此外，耐湿保护膜210可以为仅包含一种前述的金属元素的膜，也可以为包含两种以上的多种元素的膜。此外，耐湿保护膜210也可以为包含前述的金属元素、氮化硅和类金刚石碳的任意一种或者两种以上的膜。
95.耐湿保护膜210能够特别地通过使用从由氧化钛(tio2)、氧化铝(alo
x
)、氧化铱(iro
x
)以及氮化钛(tin)构成的组中选择的任意一种，从而成为耐水性优异、且第一层51以及第三层53的紧贴性优异的耐湿保护膜210。
96.通过以此方式在第一层51和第三层53的层叠侧面上设置耐湿保护膜210，从而能够抑制水分侵入到第一层51与第三层53的界面中的情况，进而抑制第三层53的氧化锆因水分而脆化的情况。因此，能够抑制第三层53的由水分引起的脆化，从而抑制振动板50的层间剥离或裂纹等的破坏。
97.另外，这样的耐湿保护膜210的厚度t10，例如优选为，处于5nm以上且60nm以下的范围内。如果耐湿保护膜210过薄，则水分会透过耐湿保护膜210，从而水分从第一层51和第三层53的界面处侵入。因此，通过将耐湿保护膜210设为5nm以上且60nm以下，从而能够抑制水分侵入，并且能够抑制过厚而使耐湿保护膜210剥离的情况。
98.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并以制造记录头的情况为示例来对压电装置的制造方法进行说明。
99.如图6所示那样，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、压电致动器形成工序s30、耐湿保护膜形成工序s40、和压力室形成工序s50。在此，振动板形成工序s20具有第一层形成工序s21和第三层形成工序s22。以下，依次对各个工序进行说明。
100.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。
101.振动板形成工序s20为，形成前述的振动板50的工序，并且在基板准备工序s10之后被实施。在振动板形成工序s20中，第一层形成工序s21和第三层形成工序s22被依次执行。
102.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中所准备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法)、真空蒸镀法(pvd法)、原子层沉积法(ald法)、旋涂法等来形成。
103.第三层形成工序s22为，形成前述的第三层53的工序。在第三层形成工序s22中，例如，在第一层51上，利用溅射法来形成锆层，并通过对该层进行热氧化，从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以及第三层形成工序s22从而形成了振动板50。另外，第三层53的形成并未被特别限定于此，例如，也可以使用cvd法、pvd法、ald法、旋涂法等。
104.压电致动器形成工序s30为，形成前述的压电致动器300的工序，并且在第三层形成工序s22之后被实施。在压电致动器形成工序s30中，在第三层53上依次形成有第一电极60、压电体层70以及第二电极80。
105.第一电极60以及第二电极80分别例如是通过溅射法等公知的成膜技术、以及使用了光刻法以及蚀刻等公知的加工技术从而被形成的。压电体层70例如利用溶胶凝胶法而形成压电体层70的前驱体层，并通过对该前驱体层进行烧成而使其结晶化，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-organic decomposition：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的公知的加工技术从而被形成为预定形状。
106.在形成压电致动器300之后，根据需要，通过cmp(chemical mechanical polishing：化学机械研磨)等来研磨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，并实施该面的平坦化或者该基板的厚度调节。
107.耐湿保护膜形成工序s40为，形成前述的耐湿保护膜210的工序，并且在压电致动器形成工序s30之后被实施。
108.耐湿保护膜形成工序s40能够通过ald法、cvd法、溅射法以及旋涂法等来成膜。例如，根据ald法，由于仅能够在氧化物上成膜，因此能够选择性地仅在第一层51和第三层53的层叠侧面上使耐湿保护膜210成膜。顺便说明一下，单晶硅基板由于表面发生自然氧化，因此在ald法中能够在流道形成基板10、第一层51以及第三层53上使耐湿保护膜210成膜。此外，即使采用其他方法，也能够通过在不想使耐湿保护膜210成膜的部分处设置掩模并在于整个面上使耐湿保护膜210成膜之后，将掩模剥离，从而仅在所期望的区域内形成耐湿保护膜210。
109.压力室形成工序s50为，形成前述的压力室12的工序，并且在耐湿保护膜形成工序s40之后被实施。在压力室形成工序s50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，可得到形成有压力室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。
110.在压力室形成工序s50之后，通过适当地实施利用粘合剂而将保护基板30、连通板15等接合在流道形成基板10上的工序等，从而制造出记录头2。
111.实施方式2
112.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的流道形成基板10的俯视图。图8为，图7的c-c’线的剖视图。对于与上述的实施方式相同的部件标记同一符号，并省略重复的说明。
113.如图示那样，耐湿保护膜210与上述的实施方式1同样地对第一层51和第三层53的层叠侧面进行覆盖。此外，耐湿保护膜210进一步地对第三层53和被层叠在第三层53的-z方向侧的层的层叠侧面进行覆盖。在此，所谓耐湿保护膜210对第三层53和被层叠在该第三层53的-z方向侧的层的层叠侧面进行覆盖是指，在第三层53和第二电极80的界面的面方向上的端部处，以跨界面而设置有耐湿保护膜210的意思。也就是说，耐湿保护膜210为，以不使第三层53和第二电极80的界面的端部向外部露出的方式而覆盖的膜。
114.在本实施方式中，由于在第三层53上设置有第二电极80，因此耐湿保护膜210对第三层53和第二电极80的层叠侧面进行覆盖，并且以不使界面的端部露出的方式来进行覆盖。也就是说，如上述的实施方式1的图5所示那样，在第三层53和第二电极80的侧面成为同一面的情况下，耐湿保护膜210以跨及第一层51和第三层53的层叠侧面与第三层53和第二电极80的层叠侧面而连续的方式被设置。也就是说，对第三层53和第二电极80的层叠侧面进行覆盖的耐湿保护膜210在从+z方向进行的俯视观察时，以跨及流道形成基板10的周向而连续的方式被设置。另外，对第一层51和第三层53的层叠侧面进行覆盖的耐湿保护膜210、与对第三层53和第二电极80的层叠侧面进行覆盖的耐湿保护膜210也可以是不连续的。
115.此外，对于耐湿保护膜210而言，如图8所示那样，在第三层53和第二电极80的端部的位置不同的情况下、也就是在第二电极80的端部位于第三层53的表面上的情况下，耐湿保护膜210以跨及第二电极80的侧面和第三层53的表面而不使两者的界面露出的方式被设置。此外，虽然没有特别地进行图示，但在第三层53和被层叠在第三层53的-z方向上的第二电极80以外的层、例如与独立引线电极91或共同引线电极92的层叠侧面处，也设置有耐湿保护膜210。
116.另外，对第三层53和被层叠在第三层53的-z方向上的层的层叠侧面进行覆盖的耐湿保护膜210的材料，由于与上述的实施方式1是相同的，因此省略重复的说明。此外，关于耐湿保护膜210的制造方法，由于与上述的实施方式1是相同的，因此省略重复的说明。
117.以此方式，通过利用耐湿保护膜210来对第三层53和被层叠在第三层53的-z方向上的层的层叠侧面进行覆盖，从而能够抑制水分侵入至第三层53与被层叠在第三层53的-z方向上的层之间的界面中的情况。因此，能够进一步地抑制由第三层53的由水分引起的脆化，从而能够抑制振动板50以及压电致动器300的层间剥离或裂纹等。
118.实施方式3
119.图9为，作为本发明的实施方式3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，且为以图3的b-b’线为基准的剖视图。另外，对于与上述的实施方式同样的部件，将标记同一符号并省略重复的说明。
120.如图9所示那样，振动板50具有第一层51、第二层52和第三层53，并且这些层依次被层叠在-z方向上。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、也就是+z方向侧的层，并且与流道形成基板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，并且与压电致动器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9中，为了便于说明，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，在彼此相邻的两个层的界面附近处，该两个层的结构材料也可以彼此混合存在。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方向侧的整个面而连续的方式被设置。
121.由于第一层51以及第三层53与上述的实施方式1是相同的，因此省略重复的说明。
122.第二层52介于第一层51与第三层53之间。因此，防止了第一层51与第三层53的接触。因此，与第一层51和第三层53接触的结构相比，可减少第一层51中的硅氧化物通过第三层53中的锆而被还原的情况。
123.第二层52作为对在其与第三层53的界面上形成空隙(void)的情况进行抑制并对水分进入至第二层52和第三层53的界面的情况进行抑制的水分遮蔽膜而发挥功能。
124.这样的第二层52为作为结构元素而包含从由如下的物质构成的组中选择的至少一种的层，所述物质为，从由铬(cr)、钛(ti)、铝(al)、钽(ta)、铪(hf)、铱(ir)、镍(ni)以及铜(cu)构成的组中选择的至少一种金属元素、si3n4化学式等的氮化硅(sin)等包含硅和氮的材料、类金刚石碳(dlc)。对于这样的第二层52的金属元素而言，除了以氧化物的状态存在之外，也可以以单体、氮化物或者氮氧化物的状态存在。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元素的层。第二层52也可以为包含前述的金属元素、氮化硅和类金刚石碳的任意一种或者两种以上的层。
125.此外，优选为，第二层52包含从由铬、钛、铝、铱构成的组中选择的至少一种金属元素和氮化硅的任意一方或者两方。作为第二层52通过使用前述的材料从而容易成膜。
126.此外，优选为，第二层52包含从由氧化钛(tio
x
)、氧化铝(alo
x
)、氧化铬(cro
x
)、氧化铱(iro
x
)以及氮化钛(tin)构成的组中选择的至少一种。作为第二层52，通过使用前述的材料，从而能够提高第二层52与第一层51以及第三层53的紧贴性。此外，作为第二层52，通过使用前述的材料，从而能够提高阻隔性，进而使杂质等元素难以在上下的层间移动。
127.此外，优选为，第二层52为包含与锆相比难以被氧化的金属元素的层，第二层52例如适当地由该金属元素的氧化物构成。换而言之，优选为，第二层52包含与锆相比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，并适当地由该金属元素的氧化物构成。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汉姆图(ellingham diagram)来进行评价。
128.第二层52通过包含与锆相比难以被氧化的金属元素，从而与第二层52中所包含的金属元素比锆更容易被氧化的结构相比，也就是与第二层52中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中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。
129.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。
130.铬与硅相比难以被氧化。换而言之，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有铬的情况下，与在第二层52内不包含与硅相比难以被氧化的金属元素的情况相比，能够减少第一层中所包含的硅氧化物的还原。
131.此外，在第二层52包含铬的情况下，例如铬构成氧化物从而包含氧化铬。这样的第二层52是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获得的。因此，在形成第二层52时，能够很容易地得到所期望的厚度的第二层52。
132.在此，第二层52中所包含的氧化铬可以为多晶、非晶质或者单晶中的任意一个状态。但是，当在第二层52中所包含的氧化铬具有为非晶质状态的非晶质结构的情况下，与第二层52中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的界面中产生的形变。
133.钛或者铝的氧化物容易通过热而移动。因此，当在第二层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所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，当在第二层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。
134.此外，在第二层52包含钛的情况下，例如钛构成氧化物从而包含氧化钛。这样的第二层52是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从而获得的。因此，在形成第二层52时，能够很容易地得到所期望的厚度的第二层52。
135.在此，第二层52中所包含的氧化钛可以为多晶、非晶质或者单晶中的任意一个状态。但是，优选为，第二层52中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。即使在可得到氧化钛的结晶结构中，金红石结构也是最稳定的，即使通过热而移动，也难以变化为锐钛矿或板钛矿等多晶形物。因此，与第二层52中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。
136.此外，在第二层52包含铝的情况下，例如铝构成氧化物从而包含氧化铝。这样的第二层52是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获得的。因此，在形成第二层52时，能够很容易地得到所期望的厚度的第二层52。
137.在此，第二层52中所包含的氧化铝可以为多晶、非晶质或者单晶中的任意一个状态，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。
138.此外，在第二层52中，除了前述的金属元素之外，作为杂质，也可以少量包含钛(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中所包含的元素。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。这样的杂质带来了减少硅从第一层51向第二层52的扩散的效果、或者即使硅从第一层51向第二层52扩散了，也抑制该硅向第三层53扩散的情况的效果。
139.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分别变柔软，从而能够减少振动板的裂纹等风险。
140.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。换而
言之，优选为，由第二层52以及第三层53构成的层叠体中的厚度方向上的杂质的浓度峰值位于第二层52。在该情况下，可防止或减少在第二层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中的结晶结构会因杂质而发生形变。因此，会在第二层52和第三层53的界面或者第三层53中形成间隙，其结果为，有可能使振动板50的裂纹等风险升高。
141.对于以上的第二层52中的金属元素而言，除了以氧化物的状态存在之外，可以以单体、氮化物或者氮氧化物等的状态存在。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，也可以为有意图地被混入至第二层52中的元素。
142.此外，第二层52的厚度t2根据振动板50的厚度t以及宽度w来决定，并且虽然未被特别限定，但优选为，与第一层51的厚度t1以及第三层53的厚度t3的每一个相比而较薄。在该情况下，具有容易使振动板50的特性最佳化的优点。
143.对于具体的第二层52的厚度t2而言，当在第二层52中所包含的金属元素为钛的情况下，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，当在第二层52中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，当在第二层52中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，即使在第二层52中所包含的金属元素为钛、铝、铬的任意一种的情况下，只要使第二层52的厚度t2被包含在20nm以上且50nm以下的范围内，则满足优选的条件。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。
144.相对于此，如果厚度t2过薄，则根据第二层52中所包含的金属元素的种类等，从而显现出通过第二层52而减少来自第一层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，如果厚度t2过薄，则根据制造时的热处理的条件等，从而存在有从第一层51扩散至第二层52的硅单体到达第三层53的情况。另一方面，如果厚度t2过厚，则存在有如下情况，即，无法充分地实施第二层52的制造时的热处理、或者该热氧化需要较长时间其结果给其他层带来了不良影响。
145.通过以此方式设置第二层52，从而能够抑制在第二层52和第三层53的界面上产生空隙的情况。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和第三层53的界面中的情况。因此，能够抑制第三层53的锆因水分而脆化的情况，从而能够抑制在第三层53和该第三层53的上下层之间发生层间剥离或第三层53的裂纹等破损。
146.另外，在本实施方式中，由于将第二层52跨及流道形成基板10的-z方向侧的整个面而连续设置，因此在从+z方向进行的俯视观察时，第二层52以覆盖压力室12的方式被设置。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。顺便说明一下，第二层52只要在从+z方向进行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来抑制水分侵入至与压力室12重叠的部分中的与第三层53的界面中的情况。
147.此外，具有第二层52的振动板50是在形成前述的实施方式1的第一层51之后形成的。在形成第二层52的工序中，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，也可以使用cvd法、pvd法、ald法、旋涂法等。
148.在以此方式形成第二层52之后，只要能够在第二层52上实施前述的第三层形成工序s22即可。此外，形成第二层52时的热氧化也可以与第三层形成工序s22中的热氧化以一包在内的方式来实施。
149.在此，在图10中示出了本实施方式的变形例。如图10所示那样，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依次被层叠在-z方向上。层55以及层56分别为，包含与上述的第二层52相同的结构元素的层。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。这样的层55以及层56的形成，例如是通过利用溅射法等而形成由该金属元素的单体构成的层并针对该层而以使厚度方向上的杂质的分布不同的方式对热处理的时间或者温度等进行调节，从而实施的。另外，这些层的形成并未被特别限定，例如也可以利用cvd法等通过独立的成膜来实施各层的形成。
150.当在层56中作为杂质而包含有硅的情况下，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，并且包含层56中所包含的元素和硅。以此方式，通过在层55中包含有硅，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扩散了也能够减少该硅向第三层53扩散的情况。此外，也具有难以在第一层51与第二层52的界面上产生间隙这一效果。
151.在此，虽然层56也可以包含硅，但优选为，层55中的硅的含有率高于层56中的硅的含有率。换而言之，优选为，层56中的硅的含有率低于层55中的硅的含有率。通过以此方式设置层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中的氧化钛的因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。
152.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扩散了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。
153.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，从而能够抑制振动板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也可以适用于实施方式2中。
154.此外，在图11中示出了本实施方式的变形例。如图11所示那样，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依次被层叠在-z方向上。层55、层56以及层57分别为，包含与上述的第二层52相同的结构元素的层。
155.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。例如，这样的层55、层56以及层57的形成，是通过利用溅射法等而形成由该金属元素的单体构成的层并针对该层而以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剂，从而实施的。另外，这些层的形
成并未被特别限定，例如也可以利用cvd法等通过单独的成膜来实施各层的形成。
156.此外，当在层57中作为杂质而包含有锆的情况下，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，并且包含层56中所包含的元素和锆。以此方式，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扩散了也能够减少该锆向第一层51扩散的情况。此外，也具有难以在第三层53和第二层52的界面上产生间隙这一效果。
157.即使是这样的结构，也能够与前述的实施方式1同样地对水分向振动板的内部的侵入进行抑制，尤其是对从第三层53和与该第三层53相比靠+z方向的层的界面的水分的侵入进行抑制，从而能够抑制振动板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也可以适用于实施方式2中。
158.实施方式4
159.图12为，作为本发明的实施方式4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，且为以图3的b-b’线为基准的剖视图。另外，对于与上述的实施方式相同的部件标记同一符号并省略重复的说明。
160.如图12所示那样，在流道形成基板10的-z方向侧具备振动板50、压电致动器300和第四层200。
161.振动板50与上述的实施方式1同样地具备第一层51和第三层53。
162.在振动板50的第三层53之上、也就是在z轴上作为与第一层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被设置。
163.第四层200在压电致动器300以外的部分、例如在凹部71内等处，被设置于第三层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之间夹有第一电极60和压电体层70。即，第二电极80被设置于第四层200的-z方向的正上方。换而言之，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依次被层叠在-z方向上。也就是说，所谓第四层200被设置于第三层53的压电体层70侧是指，包括第四层200被设置在第三层53的正上方的结构，也包括在与第四层200之间夹杂有其他部件的状态、换言之为被设置于上方的状态。
164.该第四层200作为水分遮蔽膜而发挥功能，所述水分遮蔽膜抑制了水分侵入至第三层53和与其相比靠-z方向侧的层的界面中的情况，并抑制了来自第二电极80的-z方向的表面侧的水分发生侵入的情况。
165.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从由如下物质构成的组中选择的至少一种的层，所述物质为，从由铬(cr)、钛(ti)、铝(al)、钽(ta)、铪(hf)、铱(ir)、镍(ni)以及铜(cu)构成的组中选择的至少一种金属元素、si3n4化学式等的氮化硅(sin)等包含硅和氮的材料、类金刚石碳(dlc)。对于这样的第四层200的金属元素而言，除了以氧化物的状态存在之外，也可以以单体、氮化物或者氮氧化物的状态存在。此外，第四层200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元素的层。第四层200也可以为包含前述的金属元素、氮化硅和类金刚石碳中的任意一种或者两种以上的层。
166.此外，优选为，第四层200包含从由铬、钛、铝、铱构成的组中选择的至少一种金属
元素和氮化硅中的任意一方或者两方。作为第四层200，通过使用前述的材料从而容易成膜。
167.此外，优选为，第四层200包含从由氧化钛(tio
x
)、氧化铝(alo
x
)、氧化铬(cro
x
)、氧化铱(iro
x
)以及氮化钛(tin)构成的组中选择的至少一种。作为第四层200，通过使用前述的材料，从而能够提高第四层200和与其相接的层的紧贴性。此外，作为第四层200，通过使用前述的材料，从而能够提高氢或水的阻隔性。
168.此外，第四层200最好由第二电极80中所包含的金属元素的氧化物或者氮化物构成。以此方式，第四层200通过由第二电极80中所包含的金属元素的氧化物或者氮化物构成，从而使第四层200和第二电极80采用彼此包含相同的金属元素的材料，进而提高两者的紧贴力。
169.此外，优选为，第四层200使用具有导电性的材料。但是，即使第四层200使用具有绝缘性的材料，也能够通过将第四层200的厚度t4设得较薄，从而抑制由第二电极80引起的对压电体层70的电场强度变低的情况，进而抑制由电场强度变低引起的位移降低。
170.此外，本实施方式的第四层200也能够通过被配置于压电体层70的-z方向侧而受到保护，从而免受来自压电体层70的-z方向的水分或氢的影响。此外，通过不将第四层200设置于压电体层70的振动板50侧，从而抑制了压电体层70的结晶结构因第四层200而紊乱的情况，进而能够通过第三层53来对压电体层70的结晶结构进行控制。
171.另外，第四层200通过使用与前述的第二层52相同的材料，从而能够在无需准备多种材料的条件下，很容易地实施制造，并且能够减少成本。
172.优选为，这样的第四层200的厚度t4例如处于5nm以上且60nm以下的范围内。例如，如果第四层200的厚度t4过薄，则对水分进行遮蔽的功能降低，如果第四层的厚度t4过厚，则如上所述，会妨碍到振动板50以及压电致动器300的位移。
173.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而连续的方式来设置第四层200，因此在从+z方向进行的俯视观察时，第四层200以覆盖压力室12的方式被设置。也就是说，第四层200在从+z方向进行的俯视观察时，被设置在与压力室12重叠的位置上。顺便说明一下，第四层200只要在从+z方向进行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，也能够通过第四层200来抑制水分侵入至与压力室12重叠的部分中的第三层53上的情况。
174.此外，第四层200只要在形成前述的实施方式1的压电体层70之后、在形成第二电极80之前形成即可。另外，第四层200的形成方法与前述的第二层52的形成方法相同。
175.通过以此方式设置第四层200，从而能够抑制水分从第三层53和被层叠在该第三层53的-z方向上的层的界面的端部侵入的情况，并且能够抑制水分从第二电极80的-z方向的表面浸透的情况。因此，能够进一步抑制第三层53因水分而脆化的情况。
176.实施方式5
177.图13为，作为本发明的实施方式5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，且为以图3的b-b’线为基准的剖视图。另外，对于与上述的实施方式相同的部件标记同一符号并省略重复的说明。
178.如图13所示那样，在流道形成基板10的-z方向侧具备振动板50、压电致动器300和
第四层200。
179.振动板50与上述的实施方式1同样地具备第一层51和第三层53。
180.在第三层53与第四层200之间夹有第一电极60、压电体层70和第二电极80。即，第四层200被设置于第二电极80的-z方向侧。当然，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。
181.具有这样的第四层200的记录头2能够通过调换前述的实施方式4的形成第二电极80和第四层200的顺序而形成。
182.实施方式6
183.图14为，作为本发明的实施方式6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，且为以图3的b-b’线为基准的剖视图。另外，对于与上述的实施方式相同的部件标记同一符号并省略重复的说明。
184.如图14所示那样，在流道形成基板10的-z方向侧具备振动板50、压电致动器300和第四层200。
185.振动板50与上述的实施方式3同样地具备第一层51、第二层52和第三层53。
186.此外，由于第四层200为与前述的实施方式4的结构相同的结构，因此省略重复的说明。以此方式，本实施方式的第四层200也能够通过在其与第二层52之间夹着压电体层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，从而抑制了压电体层70的结晶结构因第四层200而紊乱的情况，进而能够通过第三层53来对压电体层70的结晶结构进行控制。
187.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。在此，这是因为，对于振动板50而言，与来自与第三层53相比靠上侧即第二电极80侧的水分侵入相比，来自与第三层53相比靠下侧即第一层51侧的水分侵入更容易发生。因此，通过将配置在第三层53的第一层51侧的第二层52的厚度t2设得较厚，从而能够使来自第三层53的下侧即第二层52侧的水分难以侵入。此外，通过使第四层200的厚度t4薄于第二层52的厚度t2，从而能够抑制因第四层200而大大妨碍了振动板50以及压电致动器300的变形的情况。
188.优选为，这样的第四层200的厚度t4例如处于5nm以上且60nm以下的范围内。例如，如果第四层200的厚度t4过薄，则对水分进行遮蔽的功能降低，如果第四层的厚度t4过厚，则如上所述会妨碍到振动板50以及压电致动器300的位移。
189.通过以此方式设置第二层52和第四层200这两方，从而能够抑制水分从与第三层53的+z方向的层的界面以及与第三层53的-z方向的层的界面侵入的情况，并且能够抑制水分从第二电极80的-z方向的表面浸透的情况。因此，能够进一步抑制第三层53因水分而脆化的情况。
190.实施方式7
191.图15为，作为本发明的实施方式7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，且为以图3的b-b’线为基准的剖视图。另外，对于与上述的实施方式相同的部件标记同一符号并省略重复的说明。
192.如图15所示那样，在流道形成基板10的-z方向侧具备振动板50、压电致动器300和第四层200。
193.振动板50与上述的实施方式3同样地具备第一层51、第二层52和第三层53。
194.此外，由于第四层200为与前述的实施方式5相同的结构，因此省略重复的说明。
195.试样1
196.通过对(110)面方位的单晶硅基板的一个面进行热氧化，从而形成由氧化硅构成的厚度1460nm的第一层51。
197.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，并在900℃下对该膜进行热氧化，从而形成由氧化锆构成的厚度400nm的第三层53。
198.根据以上方式，从而制造出了由第一层51以及第三层53构成的振动板。
199.试样2
200.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)，从而形成由氧化铝构成的厚度20nm的第二层52。
201.接下来，在第二层52之上形成与试样1相同的第三层53。
202.通过以上方式，从而形成由第一层51、第二层52以及第三层53构成的振动板50。
203.试样3
204.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，从而形成由氧化钛构成的厚度40nm的第二层52。
205.接下来，在第二层52之上形成与试样1相同的第三层53。
206.通过以上方式，从而制造出了由第一层51、第二层52以及第三层53构成的振动板50。
207.试验例1
208.通过stem(扫描型透射电子显微镜)来对试样1～3的截面进行观察。将其结果示出于图16至图18中。
209.此外，将试样1～试样3在温度45℃、湿度95％rh或者该湿度以上的重水的水蒸气量环境下曝露24小时以上，并实施基于sims(二次离子质量分析法、secondary ion mass spectrometry)的分析。将其结果示出于图19至图21中。
210.如图17以及图18所示那样，在试样2以及试样3中，在第二层52与第三层53之间没有产生间隙。与此相对，如图16所示那样，在试样1中，在第一层51与第三层53之间产生了间隙400。
211.此外，如图20以及图21所示那样，在试样2以及试样3中，没有水分从外部侵入至第二层52和第三层53的界面中。与此相对，如图19所示那样，在试样1中，有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，有水分从第三层53和与该第三层53相比靠+z方向的层的界面中侵入。将其称为水分侵入路径r1。
212.此外，根据该结果，通过设置第二层52，从而能够抑制在第二层52和第三层53的界面中形成间隙400的情况，并抑制水分向该界面的侵入。
213.试样4
214.在试样1的振动板50上，形成了具有铂(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的压电致动器300。
215.试验例2
216.将试样4在温度45℃、湿度95％rh或者该湿度以上的重水的水蒸气量环境下曝露
24小时以上，并实施基于rbs(卢瑟福背散射光谱、rutherford backscattering spectrometry)的分析。将其结果示出于图22中。另外，在图22中，h表示氢，d表示氘。
217.如图22所示那样，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22所示出的结果可知，有氘从外部侵入至第三层53与第二电极80之间。也就是说，在振动板50中，有水分从第二电极80侧侵入至内部。从振动板50的第二电极80侧侵入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。将从第三层53和该第三层53的-z方向侧的层的界面侵入的水分侵入路径称为水分侵入路径r2。此外，将从第三层53的第二电极80的-z方向的表面侧侵入的水分侵入路径称为水分侵入路径r3。
218.试样5
219.在试样1的振动板50上，将铱和钛依次层叠，从而形成第二电极80。
220.试样6
221.在试样5的第二电极80上，形成由氮化钛构成的第四层200。
222.试验例3
223.将试样6在温度45℃、湿度95％rh或者该湿度以上的重水的水蒸气量环境下曝露24小时以上，并实施基于sims(二次离子质量分析法)的分析。将其结果示出于图23中。
224.如图23所示那样，能够通过第四层200从而抑制水分侵入振动板50的内部、即第三层53的情况。
225.试样7
226.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。
227.接下来，在第四层200上，形成与试样5相同的第二电极80。
228.试样8
229.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30nm的第四层200。
230.试验例4
231.在将试样5、试样7以及试样8浸渍在纯水中30分钟以上的前后，实施划痕试验。将其结果示出于下表1中。
232.表1
[0233][0234]
如表1所示那样，在试样7以及试样8中，在浸渍于纯水中的前后，未观察到划痕强度的降低。与此相对，在试样5中，由于在浸渍于纯水中后，划痕强度明显降低，因此可认为是，第三层53因水分而发生脆化。另外，将在浸渍于纯水的前后划痕强度减少5％以上的情况判断为有水分侵入。
[0235]
立足于这些试验例1～4的结果，从而进行实施方式2～7的结构、和相对于此而成
为比较的比较例的结构的综合评价。在图24以及下表2中示出了比较例的结构。
[0236]
如图24所示那样，比较例设为未被设置有耐湿保护膜210、第二层52以及第四层200的结构。
[0237]
表2
[0238][0239]
如表2所示那样，在设置了实施方式1～实施方式7的耐湿保护膜210的结构中，能够抑制水分从第三层53的+z方向的界面的侵入、也就是说能够抑制来自水分侵入路径r1的水分侵入。此外，由于在实施方式4～实施方式7的除了设置耐湿保护膜210之外还设置了第四层200的结构中，能够抑制来自水分侵入路径r2以及r3的水分的侵入，因此能够进一步抑制第三层53的因水分而引起的脆化。
[0240]
此外，由于在像实施方式3～实施方式7那样设置了第二层52以及第四层200的任意一方或者两方的结构中，第二层52或第四层200位于可挠部，因此给振动板50以及压电致动器300的位移特性带来了影响。然而，由于实施方式1以及2的耐湿保护膜210被设置在除了可挠部以外的部分，因此不易给振动板50以及压电致动器300的位移特性带来影响。
[0241]
此外，优选为，第二层52和第三层53的价数相同。在此，所谓第二层52和第三层53的价数相同是指，第二层52的主要的结构元素的价数与第三层53的主要的结构元素的价数之差x处于-0.5≤x＜+0.5的范围内的意思。由于通过以此方式将第二层52和第三层53的价数设为相同从而提高了振动板50整体的绝缘性，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。
[0242]
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的结构元素使用同样在+4价下稳定的钛、铪、铱等。
[0243]
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的主要的结构元素的价数与第三层53的主要的结构元素的价数之差x处于x＜-0.5、+0.5≤x的范围内的意思。也就是说，在第二层52的结构元素为+4价的情况下，优选为，第三层53的结构元素小于+3.5价、或者为+4.5价以上。
[0244]
以此方式，通过使第二层52和第三层53的价数不同，从而使第二层52的结构元素容易移动至第三层53的-z方向侧。因此，在选择性地对活性部310进行驱动时，通过使未进行驱动的其他活性部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和不运动的其他活性部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，从而能够抑制油墨滴的喷出特性的偏差，进而提高印刷品质。
[0245]
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的结构元素使用与第三层53不同价数的铬、铝、钽等。
[0246]
试样9
[0247]
通过对(110)面方位的单晶硅基板的一个面进行热氧化，从而形成由氧化硅构成的厚度1460nm的第一层51。
[0248]
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，并在900℃下对该膜进行热氧化，从而形成由氧化锆构成的厚度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。
[0249]
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，从而形成与实施方式1相同的形状的压电致动器300。
[0250]
之后，通过将氢氧化钾水溶液(koh)等作为蚀刻液来使用而对单晶硅基板的另一个面进行各向异性蚀刻，从而形成以第一层51为底面的凹部。
[0251]
试样10
[0252]
除了将第三层53的厚度设为645nm以外，其余均设为与试样9相同。
[0253]
试样11
[0254]
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，从而形成由氧化钛构成的厚度40nm的第二层52。
[0255]
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，其余均设为与上述的试样9相同。
[0256]
试样12
[0257]
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，从而形成由氧化铬构成的厚度40nm的第二层52。
[0258]
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，其余均设为与上述的试样9相同。
[0259]
试样13
[0260]
除了将第三层53的厚度设为250nm以外，其余均设为与前述的试样12相同。
[0261]
试验例5
[0262]
针对试样9至试样13的每一个试样的压电致动器的多个活性部，实施后述的耐压试验并求出平均值。将其结果示出于图25以及下表3中。
[0263]
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，如果漏电流超过了1000na，则停止电压的施加，并将超过1000na的电压设为“耐压”。
[0264]
表3
[0265][0266]
根据图25以及表3所示的结果，通过像试样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，由此能够抑制多个活性部310之间的漏电流。
[0267]
此外，通过像试样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活性部310进行微振动驱动。
[0268]
此外，优选为，第三层53在第一层51侧具有粒状的铁氧化物。即，第三层53在作为厚度方向的z轴上仅在第一层51侧的+z方向侧具有粒状的铁氧化物，在-z方向侧则没有设置粒状的铁氧化物。也就是说，在第三层53内不使作为杂质的铁沿着z轴而被均匀分布，而是通过仅局部存在于第一层51侧，从而能够局部性地提高作为杂质的铁的浓度。优选为，这样的第三层53的第一层51侧的铁的原子浓度为0.9％以上。
[0269]
通过以此方式在第三层53的第一层51侧具有粒状的铁氧化物，从而能够在与第三层53的膜厚垂直的方向上增大晶格的变形，进而减少第三层53整体的内部应力即拉伸应力，由此能够抑制因压电致动器300的变形而在第三层53上被施加有外力时第三层53被破坏的情况。尤其是，通过使粒状的铁氧化物局部存在于第三层53的第一层51侧，从而能够提高铁的原子浓度，进而增大氧化锆的晶格的变形。
[0270]
试样14
[0271]
除了将第三层53的厚度设为400nm以外，其余均设为与试样1相同的振动板50。
[0272]
试样15
[0273]
除了将第三层53的厚度设为491nm以外，其余均设为与试样1相同的振动板50。
[0274]
试样16
[0275]
除了将第三层53的厚度设为645nm以外，其余均设为与试样1相同的振动板50。
[0276]
试样17
[0277]
除了将第三层53的厚度设为1280nm以外，其余均设为与试样1相同的振动板50。
[0278]
试验例6
[0279]
通过fib(聚焦离子束、focused ion beam)而将试样14～17制作成截面，并通过stem来观察该截面。将其结果示出于图26～图29中。此外，对试样16实施基于stem-eds(能谱仪、energy disperse spectroscopy)的分析。将其结果示出于图30中。
[0280]
如图26以及图27所示那样，在试样14以及试样15的第三层53中，没有形成粒状的铁氧化物。
[0281]
与此相对，如图28、图29以及图30所示那样，在试样16以及试样17的第三层53的第一层51侧局部性地形成有粒状的铁氧化物。根据以上的结果，通过将第三层53的厚度设为645nm以上，从而能够在第三层53的第一层51侧形成粒状的铁氧化物。
[0282]
可认为是，能够以此方式在第三层53的第一层51侧局部性地形成粒状的铁氧化物
的原因为以下三点。
[0283]
(1)由于形成氧化锆时的锆的氧化是从锆膜的与第一层51相反一侧的-z方向侧发生的。
[0284]
(2)由于锆中的铁原子与氧化锆相比，锆更容易扩散。
[0285]
(3)由于锆较厚在氧化中较花费时间。
[0286]
根据这三点(1)～(3)，从而能够在第三层53的第一层51侧局部性地形成铁氧化物。
[0287]
试验例7
[0288]
针对试样14～17，通过薄膜应力测定装置(别名为，薄膜压力测定装置)来测定单晶硅基板的翘曲量，并根据单晶硅基板的翘曲量来计算出第三层53的膜应力。将其结果示出于下表4中。
[0289]
表4
[0290][0291]
如表4所示那样，在于第三层53的第一层51侧处粒状的铁氧化物分布不均的试样16以及试样17中，相对于铁氧化物没有分布不均的试样14以及试样15而言能够减少成为拉伸应力的膜应力。因此，通过像试样16以及试样17那样使粒状的铁氧化物分布不均，从而能够抑制在向第三层53施加外力时达到第三层53的应力极限的情况，进而抑制第三层53的破坏。
[0292]
如以上说明的那样，作为本技术发明的压电装置的一个示例的记录头2具备：具有作为凹部的压力室12的基板即流道形成基板10、振动板50、压电致动器300，并且流道形成基板10、振动板50以及压电致动器300以该顺序被层叠在作为第一方向的-z方向上。此外，在振动板50中，作为结构元素而具有包含硅的第一层51。此外，振动板50具有被配置在第一层51与压电致动器300之间、且作为结构元素而包含锆的第三层53。而且，第一层51和第三层53的层叠侧面由包括从由氧化物、氮化物、金属以及类金刚石碳构成的组中选择的至少一种的耐湿保护膜210所覆盖。
[0293]
通过以此方式设置耐湿保护膜210，从而能够抑制水分从第三层53的第一层51侧的界面的端部侵入的情况。因此，能够抑制第三层53因水分而脆化的情况，从而能够抑制振动板50的层间剥离或裂纹等的破坏。
[0294]
此外，在本实施方式的记录头2中，优选为，耐湿保护膜210进一步对第三层53和被层叠于该第三层53的第一方向即-z方向侧的层的层叠侧面进行覆盖。以此方式，通过耐湿保护膜210对第三层53和被层叠在第三层53的-z方向上的层的侧面进行覆盖，从而能够抑制水分从第三层53的-z方向侧的界面的端部侵入的情况。因此，能够进一步抑制第三层53的由水分导致的脆化。
[0295]
此外，在本实施方式的记录头2中，优选为，耐湿保护膜210作为结构元素而包含从由如下物质构成的组中选择的至少一种，其中，所述物质为，从由钛、铬、铝、钽、铪、铱、镍以
及铜构成的组中选择的至少一种金属元素、氮化硅、和类金刚石碳。由此，通过耐湿保护膜210从而能够有效地抑制来自第三层53的第一层51侧的界面的端部的水分侵入。
[0296]
此外，在本实施方式的记录头2中，优选为，耐湿保护膜210作为结构元素而包含从由钛、铬以及铝构成的组中选择的至少一种金属元素。据此，通过耐湿保护膜210从而能够有效地抑制来自第三层53的第一层51侧的界面的端部的水分侵入。
[0297]
此外，在本实施方式的记录头2中，优选为，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，并且作为结构元素而包含从由如下物质构成的组中选择的至少一种，其中，所述物质为，从由铬、钛、铝、钽、铪、铱、镍以及铜构成的组中选择的至少一种金属元素、氮化硅、和类金刚石碳。通过以此方式来设置第二层52，从而能够抑制在第三层53的第一层51侧的界面上形成间隙的情况，进而进一步有效地抑制水分的向第三层53的第一层51侧的界面的侵入。
[0298]
此外，在本实施方式的记录头2中，优选为，第二层52包含从由铬、钛、铝以及铱构成的组中选择的至少一种金属元素和氮化硅中的任意一方或者两方。据此，能够通过第二层52来提高与第一层51以及第三层53的紧贴力，从而进一步有效地抑制向第三层53的第一层51侧的界面的水分侵入。
[0299]
此外，在本实施方式的记录头2中，优选为，第二层52包含从由氧化钛、氧化铝、氧化铬、氧化铱、氮化钛构成的组中选择的至少一种。据此，能够通过第二层52来提高与第一层51以及第三层53的紧贴力，从而进一步有效地抑制向第三层53的第一层51侧的界面的水分侵入。
[0300]
此外，在本实施方式的记录头2中，优选为，具有第四层200，所述第四层200被配置于第三层53的压电致动器300侧，并且作为结构元素而包含从由如下物质构成的组中选择的至少一种，其中，所述物质为，从由铬、钛、铝、钽、铪、铱、镍以及铜构成的组中选择的至少一种金属元素、氮化硅、和类金刚石碳。由此，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，能够进一步抑制第三层53因水分而发生脆化的情况。
[0301]
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按该顺序被层叠在作为第一方向的-z方向上。并且，优选为，在第三层53与第四层200之间，从第三层53侧夹有第一电极60以及压电体层70。以此方式，由于能够通过使第二电极80不夹在第四层200与第三层53之间，从而使第四层200与第三层53的第二电极80侧相接，因此能够抑制来自第三层53的第二电极80侧的界面的水分侵入。此外，通过不将第四层200设置在压电体层70的振动板50侧，从而抑制了压电体层70的结晶结构因第四层200而紊乱的情况，进而能够通过第三层53来对压电体层70的结晶结构进行控制。
[0302]
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，并且第一电极60、压电体层70以及第二电极80以该顺序被层叠在作为第一方向的-z方向上。而且，优选为，在第三层53与第四层200之间，从第三层53侧夹着第一电极60、压电体层70以及第二电极80。即使是在第三层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而抑制来自振动板50的第三层53的第二电极80侧的水分的侵入。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，进而通过第三层53来控制压电体层70的结晶结构。
[0303]
此外，在本实施方式的记录头2中，优选为，第四层200包含从由铬、钛、铝以及铱构成的组中选择的至少一种金属元素和氮化硅中的任意一方或者两方。由此，能够通过第四层200从而有效地抑制从第三层53的压电致动器300侧的水分侵入。
[0304]
此外，在本实施方式的记录头2中，优选为，第四层200包含从由氧化钛、氧化铝、氧化铬、氧化铱、氮化钛构成的组中选择的至少一种。据此，能够通过第四层200从而有效地抑制来自第三层53的压电致动器300侧的水分侵入。
[0305]
此外，在本实施方式的记录头2中，优选为，具有第四层200，所述第四层200被配置于第三层53的压电致动器300侧，并且由与第二层52相同的材料形成。由此，通过在第二层52和第四层200中使用相同的材料，从而与使用不同的材料的情况相比，能够减少材料的种类，从而减少成本。
[0306]
此外，在本实施方式的记录头2中，具有第四层200，所述第四层200被配置在第三层53的压电致动器300侧，并且作为结构元素而包含从由如下物质构成的组中选择的至少一种，其中，所述物质为，从由铬、钛、铝、钽、铪、铱、镍以及铜构成的组中选择的至少一种金属元素、氮化硅、和类金刚石碳。而且，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。
[0307]
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。据此，在选择性地对活性部310进行驱动时，通过使没有进行驱动的其他活性部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，从而能够抑制油墨滴的喷出特性的偏差，进而提高印刷品质。
[0308]
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，并抑制活性部310的位移降低。
[0309]
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。据此，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，从而对压电体层70的结晶结构进行控制。
[0310]
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。以此方式，通过使第二层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，进而抑制在界面中形成空隙的情况。
[0311]
此外，在本实施方式的记录头2中，优选为，第二层52中所包含的氧化铬具有非晶质结构。据此，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。
[0312]
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。以此方式，通过使第四层200包含氧化铬，从而能够提高第四层200和与其邻接的层的紧贴力，进而抑制在界面中形成空隙的情况。
[0313]
此外，在本实施方式的记录头2中，优选为，第四层200中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，并能够减少在与第一层51
或者第三层53的界面中产生的应变。
[0314]
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。以此方式，通过使第二层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，进而抑制在界面中形成空隙的情况。
[0315]
此外，在本实施方式的记录头2中，优选为，第二层52中所包含的氧化钛具有金红石结构。以此方式，通过使第二层52中所包含的氧化钛具有金红石结构，从而与第二层52中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。
[0316]
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。以此方式，通过使第四层200包含氧化钛，从而能够提高第四层200和与其邻接的层的紧贴力，进而抑制在界面中形成空隙的情况。
[0317]
此外，在本实施方式的记录头2中，优选为，第四层200中所包含的氧化钛具有金红石结构。以此方式，通过使第四层200中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。
[0318]
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。以此方式，通过使第二层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，进而抑制在界面中形成空隙的情况。
[0319]
此外，在本实施方式的记录头2中，优选为，第二层52中所包含的氧化铝具有非晶质结构或者三方晶系结构。以此方式，通过使氧化铝具有非晶质结构或者三方晶系结构从而成为致密的膜，进而难以破裂。
[0320]
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。以此方式，通过使第四层200包含氧化铝，从而能够提高第四层200和与其邻接的层的紧贴力，进而抑制在界面中形成空隙的情况。
[0321]
此外，在本实施方式的记录头2中，优选为，第四层200中所包含的氧化铝具有非晶质结构或者三方晶系结构。以此方式，通过使氧化铝具有非晶质结构或者三方晶系结构从而成为致密的膜，进而难以破裂。
[0322]
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。以此方式，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。
[0323]
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。如果第二层52的厚度t2过薄，则会因制造时的热处理等，从而有可能使从第一层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，如果第二层52的厚度t2过厚，则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的硅的扩散并抑制空隙的形成，并且能够在较短的时间内实施第二层52的热处理。
[0324]
此外，在本实施方式的记录头2中，优选为，振动板50还具有作为第四层的层55，所述层55被设置于第一层51与作为第二层的层56之间，并且作为结构元素而包含层56中所包含的元素和硅。
[0325]
此外，在本实施方式的记录头2中，优选为，作为第二层的层56作为结构元素进一
步还包含硅，并且作为第四层的层55中的硅的含有率高于层56的硅的含有率。以此方式，通过设置作为第四层的层55，并且如前文所述那样设置层55和层56的硅的含有率，从而不易在第二层52和第三层53的界面中产生间隙。
[0326]
此外，在本实施方式的记录头2中，振动板50还具有作为第五层的层57，所述层57被配置于作为第二层的层56与第三层53之间，并且作为结构元素而包含层56中所包含的元素和硅。以此方式，通过设置层57，从而不易在第二层52和第三层53的界面中产生间隙。
[0327]
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。通过使第二层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也减少了硅扩散至第三层53的情况。此外，通过使第三层53包含杂质，从而能够使第三层53变柔软。
[0328]
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，在第二层52和第三层53的界面或者第三层53中形成间隙的情况被减少。
[0329]
此外，在本实施方式的记录头2中，优选为，第三层53在第一层51侧具有粒状的铁化合物。通过以此方式在第三层53的第一层51侧具有粒状的铁氧化物，从而能够减少第三层53的内部应力即拉伸应力，进而抑制在有外力施加于第三层53上时第三层53因应力极限而被破坏的情况。
[0330]
此外，在本实施方式的记录头2中，优选为，第三层53的厚度为645nm以上。通过将第三层53的厚度设为645nm以上，从而能够在第三层53的第一层51侧可靠地形成粒状的铁氧化物。
[0331]
此外，在本实施方式的记录头2中，优选为，第三层53的第一层51侧的界面的铁的原子浓度为0.9％以上。据此，能够使第三层53的晶格大幅变形，从而减少第三层53的内部应力即拉伸应力。
[0332]
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。能够实现对振动板50的层间剥离以及裂纹等的破坏进行抑制从而抑制了寿命的降低的喷墨式记录装置1。
[0333]
其他实施方式
[0334]
虽然上文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。
[0335]
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的独立电极，并将第二电极80设为多个压电致动器300的共同电极，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的共同电极，并将第二电极80设为各个压电致动器300的独立电极。
[0336]
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轴而往复移动的情况，但并未被特别限定于此，例如，也能够在记录头2被固定且仅使纸等介质s沿着作为副扫描方向的y轴移动从而实施印刷的所谓行式记录装置中应用本发明。
[0337]
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列举了喷墨式记录头，而且，作为液体喷射装置的一个示例而列举了喷墨式记录装置并进行了说明，但是本发
明是广泛地以所有液体喷射头以及液体喷射装置为对象的发明，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、在液晶显示器等彩滤波器的制造中所使用的颜材料喷射头、在有机el(电致发光)显示器、fed(面发光显示器)等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，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。
[0338]
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，利用了这些压电装置的完成体，例如，利用了上述液体等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也被包含在压电装置中。
[0339]
符号说明
[0340]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
…
独立引线电极；92
…
共同引线电极；100
…
歧管；120
…
配线基板；121
…
驱动电路；200
…
第四层；210
…
耐湿保护膜；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以该顺序被层叠在第一方向上，所述振动板具有：第一层，其作为结构元素而包含硅；第三层，其被配置于所述第一层和所述压电致动器之间，并且作为结构元素而包含锆，所述第一层和所述第三层的层叠侧面覆盖有包含从由氧化物、氮化物、金属以及类金刚石碳构成的组中选择的至少一种的耐湿保护膜。2.如权利要求1所述的压电装置，其特征在于，所述耐湿保护膜进一步对所述第三层和被层叠于该第三层的所述第一方向侧的层的层叠侧面进行覆盖。3.如权利要求1或2所述的压电装置，其特征在于，具有第二层，所述第二层被配置于所述第一层和所述压电致动器之间，并且作为结构元素而包含从由如下物质构成的组中选择的至少一种，其中，所述物质为，从由铬、钛、铝、钽、铪、铱、镍以及铜构成的组中选择的至少一种金属元素、氮化硅、和类金刚石碳。4.如权利要求1所述的压电装置，其特征在于，具有第四层，所述第四层被配置于所述第三层的所述压电致动器侧，并且作为结构元素而包含从由如下物质构成的组中选择的至少一种，其中，所述物质为，从由铬、钛、铝、钽、铪、铱、镍以及铜构成的组中选择的至少一种金属元素、氮化硅、和类金刚石碳。5.如权利要求4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以该顺序被层叠在所述第一方向上，在所述第三层和所述第四层之间，从所述第三层侧夹着所述第一电极以及所述压电体层。6.如权利要求4或5所述的压电装置，其特征在于，所述第四层包含从由铬、钛、铝以及铱构成的组中选择的至少一种金属元素和氮化硅中的任意一方或者两方。7.如权利要求3所述的压电装置，其特征在于，具有第四层，所述第四层被配置于所述第三层的所述压电致动器侧，并且由与所述第二层相同的材料所形成。8.如权利要求3所述的压电装置，其特征在于，具有第四层，所述第四层被配置于所述第三层的所述压电致动器侧，并且作为结构元素而包含从由如下物质构成的组中选择的至少一种，其中，所述物质为，从由铬、钛、铝、钽、铪、铱、镍以及铜构成的组中选择的至少一种金属元素、氮化硅、和类金刚石碳，所述第二层的厚度厚于所述第四层。9.如权利要求3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。
10.如权利要求3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。11.如权利要求1所述的压电装置，其特征在于，所述第一层包含氧化硅，所述第三层包含氧化锆。12.如权利要求3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、氧化铝中的至少任意一种。13.如权利要求4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、氧化铝中的至少任意一种。14.如权利要求3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3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5所述的压电装置，其特征在于，所述振动板还具有第五层，所述第五层被设置于所述第一层和所述第二层之间，并且作为结构元素而包含所述第二层中所包含的元素和硅。17.如权利要求16所述的压电装置，其特征在于，所述第二层作为结构元素还包含硅，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3所述的压电装置，其特征在于，所述振动板还具有第六层，所述第六层被配置于所述第二层和所述第三层之间，并且作为结构元素而包含所述第二层中所包含的元素和硅。19.如权利要求3所述的压电装置，其特征在于，所述第二层以及所述第三层分别包含杂质，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.如权利要求1所述的压电装置，其特征在于，所述第三层在所述第一层侧具有粒状的铁化合物。21.如权利要求20所述的压电装置，其特征在于，所述第三层的厚度为645nm以上。22.如权利要求20或21所述的压电装置，其特征在于，所述第三层的所述第一层侧的界面的铁的原子浓度为0.9％以上。

技术总结

本发明提供一种抑制了水分的向振动板内部的侵入，并抑制了产生振动板的层间剥离或裂纹等损伤的情况的压电装置。该压电装置具备：基板(12)，其具有凹部(12)；振动板(50)；压电致动器(300)，所述振动板(50)具有：第一层(51)，其作为结构元素而包含硅；第三层(53)，其被配置于所述第一层(51)和所述压电致动器(300)之间，并且作为结构元素而包含锆，所述第一层(51)和所述第三层(53)的层叠侧面覆盖有包含从由氧化物、氮化物、金属以及类金刚石碳构成的组中选择的至少一种的耐湿保护膜(210)。的组中选择的至少一种的耐湿保护膜(210)。的组中选择的至少一种的耐湿保护膜(210)。