特許 6005089 電気音響変換フィルム

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】6005089

(24)【登録日】2016年9月16日

(45)【発行日】2016年10月12日

(54)【発明の名称】電気音響変換フィルム

(51)【国際特許分類】

   H04R 17/00 20060101AFI20160929BHJP

   H01L 41/09 20060101ALI20160929BHJP

   H01L 41/18 20060101ALI20160929BHJP

   H01L 41/047 20060101ALI20160929BHJP

   H04R 7/04 20060101ALI20160929BHJP

【ＦＩ】

   H04R17/00

   H01L41/09

   H01L41/18

   H01L41/047

   H04R7/04

【請求項の数】14

【全頁数】32

(21)【出願番号】特願2014-54574(P2014-54574)

(22)【出願日】2014年3月18日

(65)【公開番号】特開2014-209724(P2014-209724A)

(43)【公開日】2014年11月6日

【審査請求日】2015年4月7日

(31)【優先権主張番号】特願2013-74481(P2013-74481)

(32)【優先日】2013年3月29日

(33)【優先権主張国】JP

(73)【特許権者】

【識別番号】306037311

【氏名又は名称】富士フイルム株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】100080159

【弁理士】

【氏名又は名称】渡辺 望稔

(74)【代理人】

【識別番号】100090217

【弁理士】

【氏名又は名称】三和 晴子

(74)【代理人】

【識別番号】100152984

【弁理士】

【氏名又は名称】伊東 秀明

(74)【代理人】

【識別番号】100148080

【弁理士】

【氏名又は名称】三橋 史生

(72)【発明者】

【氏名】三好 哲

(72)【発明者】

【氏名】畠中 優介

(72)【発明者】

【氏名】福永 昭人

【審査官】 冨澤 直樹

(56)【参考文献】

【文献】 実開昭６２−１６７４９８（ＪＰ，Ｕ）

【文献】 特開平０８−０３３０９７（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０１２−１８４４４１（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０１２−１４２５４６（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０１２−０９５１９３（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ｈ０４Ｒ １７／００

Ｈ０１Ｌ ４１／０４７

Ｈ０１Ｌ ４１／０９

Ｈ０１Ｌ ４１／１８

Ｈ０４Ｒ ７／０４

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

常温で粘弾性を有する高分子材料からなる粘弾性マトリックス中に圧電体粒子を分散してなる高分子複合圧電体、前記高分子複合圧電体の一方の面に形成された、面積が前記高分子複合圧電体以下である上部薄膜電極、前記上部薄膜電極の表面に形成される、面積が前記上部薄膜電極以上である上部保護層、前記高分子複合圧電体の前記上部薄膜電極の逆面に形成される、面積が前記高分子複合圧電体以下である下部薄膜電極、および、前記下部薄膜電極の表面に形成される、面積が前記下部薄膜電極以上である下部保護層を有する圧電積層体と、
前記上部薄膜電極の一部に積層されて、少なくとも一部が前記高分子複合圧電体の面方向外部に位置する上部電極引出し用金属箔と、
前記下部薄膜電極の一部に積層されて、少なくとも一部が前記高分子複合圧電体の面方向外部に位置する下部電極引出し用金属箔と、
前記上部薄膜電極あるいはさらに上部電極引出し用金属箔と前記高分子複合圧電体との間に、一部が前記高分子複合圧電体の面方向の端部から突出して設けられる絶縁体層と、を有することを特徴とする電気音響変換フィルム。

【請求項2】

前記上部薄膜電極と上部保護層とが同形状であり、前記高分子複合圧電体と前記下部薄膜電極あるいはさらに下部保護層とが同形状であり、
さらに、前記上部薄膜電極が下部薄膜電極よりも小さい請求項１に記載の電気音響変換フィルム。

【請求項3】

前記上部薄膜電極および上部保護層が、凸状に突出する上部電極引出し部を有し、前記上部電極引出し用金属箔は、前記上部電極引出し部の上部薄膜電極に積層され、
あるいはさらに、前記下部薄膜電極および下部保護層が、凸状に突出する下部電極引出し部を有し、前記下部電極引出し用金属箔は、前記下部電極引出し部の下部薄膜電極に積層される請求項１または２に記載の電気音響変換フィルム。

【請求項4】

前記上部電極引出し用金属箔の一部が、前記絶縁体層と上部電極引出し部との間に配置される請求項３に記載の電気音響変換フィルム。

【請求項5】

前記上部電極引出し用金属箔が、折り返されて、前記上部電極引出し部を挟む構成、および、前記下部電極引出し用金属箔が、折り返されて、前記下部電極引出し部を挟む構成の、少なくとも一方の構成を有する請求項３または４に記載の電気音響変換フィルム。

【請求項6】

前記高分子複合圧電体が、外周を切り欠くように形成された凹部を有し、前記下部電極引出し用金属箔が、前記凹部内に至るように前記下部薄膜電極に積層される請求項１〜５のいずれか１項に記載の電気音響変換フィルム。

【請求項7】

前記上部保護層の表面に形成される第２上部保護層を有し、あるいはさらに、前記下部保護層の表面に形成される第２下部保護層を有する請求項１〜６のいずれか１項に記載の電気音響変換フィルム。

【請求項8】

前記第２上部保護層あるいはさらに前記第２下部保護層が、前記積層体の外部まで延在する請求項７記載の電気音響変換フィルム。

【請求項9】

前記上部保護層の端部外周全域を覆うと共に、前記上部保護層よりも外側の前記高分子複合圧電体の全面を覆う絶縁層である側面絶縁層を有する請求項１〜８のいずれか１項に記載の電気音響変換フィルム。

【請求項10】

前記側面絶縁層の少なくとも一部が、前記積層体の外部まで延在する請求項９に記載の電気音響変換フィルム。

【請求項11】

前記積層体の端部に、前記積層体の外部に突出するタブ部を有する請求項１〜１０のいずれか１項に記載の電気音響変換フィルム。

【請求項12】

前記上部保護層の一部を選択的に除去して前記上部薄膜電極を剥き出しにした除去部を設け、前記除去部を通して、前記上部薄膜電極に上部電極引出し用金属箔を積層する構成、および、前記下部保護層の一部を選択的に除去して前記下部薄膜電極を剥き出しにした除去部を設け、前記除去部を通して、前記下部薄膜電極に下部電極引出し用金属箔を積層する構成の、少なくとも一方を有する請求項１〜１１のいずれか１項に記載の電気音響変換フィルム。

【請求項13】

前記上部保護層の除去部の形成位置に対応する、前記高分子複合圧電体と上部薄膜電極との間に、上部補助金属箔を有する構成、および、前記下部保護層の除去部の形成位置に対応する、前記高分子複合圧電体と下部薄膜電極との間に、下部補助金属箔を有する構成の、少なくとも一方を有する請求項１２に記載の電気音響変換フィルム。

【請求項14】

前記高分子材料の動的粘弾性測定による周波数１Ｈｚでの損失正接（Ｔａｎδ）が０．５以上となる極大値が０〜５０℃の温度範囲に存在する請求項１〜１３のいずれか１項に記載の電気音響変換フィルム。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、スピーカやマイクロフォンなどの音響デバイス等に用いられる電気音響変換フィルムに関する。詳しくは、スピーカ等として実装する際における配線の引出しを、容易かつ確実に行うことができる電気音響変換フィルムに関する。

【背景技術】

【0002】

近年、プラスチック等の可撓性基板を用いたフレキシブルディスプレイに関する研究が進められている。
かかるフレキシブルディスプレイの基板としては、例えば、特許文献１において透明プラスチックフィルムにガスバリア層や透明導電層を積層したフレキシブルディスプレイ基板が開示されている。
フレキシブルディスプレイは、従来のガラス基板を用いたディスプレイと比較して、軽量性、薄さ、可撓性等において優位性を持っており、円柱等の曲面に備えることも可能である。また、丸めて収納することが可能であるため、大画面であっても携帯性を損なうことがなく、広告等の掲示用や、ＰＤＡ（携帯情報端末）等の表示装置として注目されている。

【0003】

このようなフレキシブルディスプレイを、テレビジョン受像機等のように画像と共に音声を再生する画像表示装置兼音声発生装置として使用する場合、音声を発生するための音響装置であるスピーカが必要である。
ここで、従来のスピーカ形状としては、漏斗状のいわゆるコーン型や、球面状のドーム型等が一般的である。しかしながら、これらのスピーカを上述のフレキシブルディスプレイに内蔵しようとすると、フレキシブルディスプレイの長所である軽量性や可撓性を損なう虞れがある。また、スピーカを外付けにした場合、持ち運び等が面倒であり、曲面状の壁に設置することが難しくなり美観を損ねる虞れもある。

【0004】

このような中、軽量性や可撓性を損なうことなくフレキシブルディスプレイに一体化可能なスピーカとして、シート状で可撓性を有する圧電フィルムを採用することが、例えば、特許文献２に開示されている。
圧電フィルムとは、ポリフッ化ビニリデン（ＰＶＤＦ：Poly VinyliDene Fluoride）の一軸延伸フィルムを高電圧で分極処理したもので、印加電圧に応答して伸縮する性質を有している。

【0005】

圧電フィルムをスピーカとして採用するためには、フィルム面に沿った伸縮運動をフィルム面の振動に変換する必要がある。この伸縮運動から振動への変換は、圧電フィルムを湾曲させた状態で保持することにより達成され、これにより、圧電フィルムをスピーカとして機能させることが可能になる。
スピーカ用振動板の最低共振周波数ｆ₀は、下記式で与えられるのは周知である。ここで、ｓは振動系のスチフネス、ｍは質量である。

【数1】

このとき、圧電フィルムの湾曲程度すなわち湾曲部の曲率半径が大きくなるほど機械的なスチフネスｓが下がるため、最低共振周波数ｆ₀は小さくなる。すなわち、圧電フィルムの曲率半径によってスピーカの音質（音量、周波数特性）が変わることになる。
この問題を解決するため、特許文献２においては、圧電フィルムの湾曲度合いを計測するセンサーを備え、圧電フィルムの湾曲度合いに応じて、音声信号の周波数帯域別に振幅を所定量増減して補正することで安定した音声を出力可能にしている。

【0006】

ところで、圧電フィルムからなるスピーカを一体化した、平面視形状が長方形のフレキシブルディスプレイを、携帯用として新聞や雑誌のように書類感覚で緩く撓めた状態で把持し、画面表示を縦横切り替えて使用する場合、画像表示面は縦方向のみならず横方向にも湾曲できることが好ましい。
ところが、一軸延伸されたＰＶＤＦからなる圧電フィルムは、その圧電特性に面内異方性があるため、同じ曲率でも曲げる方向によって音質が大きく異なってしまう。
さらに、ＰＶＤＦはコーン紙等の一般的なスピーカ用振動板に比べ損失正接が小さいため、共振が強く出やすく、起伏の激しい周波数特性となる。従って、曲率の変化に伴い最低共振周波数ｆ₀が変化した際の音質の変化量も大きくなってしまう。
以上のように、ＰＶＤＦ固有の課題によって、上述の特許文献２に開示された音質補正手段では、安定した音声を再生することが困難であった。

【0007】

一方、圧電特性に面内異方性がない、シート状で可撓性を有する圧電材料としては、高分子マトリックス中に圧電セラミックスを分散させた高分子複合圧電体が挙げられる。
高分子複合圧電体の場合、圧電セラミックスは硬いが高分子マトリックスは柔らかいため、圧電セラミックスの振動が全体に伝わる前にエネルギーが吸収されてしまう可能性がある。これは力学的振動エネルギーの伝達効率といわれるもので、この伝達効率を良くするには、高分子複合圧電体を硬くする必要があり、そのためには圧電セラミックスをマトリックス中に体積分率で少なくとも４０〜５０％以上入れる必要がある。

【0008】

例えば、非特許文献１には、圧電体であるＰＺＴセラミックスの粉末を溶媒流延または熱間混練によりＰＶＤＦと混合させた高分子複合圧電体が、ＰＶＤＦのしなやかさとＰＺＴセラミックスの高い圧電特性とをある程度両立することが開示されている。
しかしながら、圧電特性、すなわち伝達効率を高めるためにＰＺＴセラミックスの割合を増やすと硬く、脆くなるという機械的欠点が存在する。

【0009】

この問題を解決するため、例えば非特許文献２には、ＰＶＤＦにフッ素ゴムを添加することで可撓性を維持させる試みが開示されている。
この方法は、可撓性という観点では一定の効果が得られる。しかしながら、一般に、ゴムはヤング率が１〜１０ＭＰａと極めて小さいため、添加することで高分子複合圧電体の硬さが低下し、結果として振動エネルギーの伝達効率も低下してしまう。

【0010】

このように、従来の高分子複合圧電体をスピーカ用振動板として用いる場合、可撓性を持たせようとすると、エネルギー効率の低下が避けられず、フレキシブルディスプレー用スピーカとして十分な性能を発揮することができなかった。

【0011】

以上より、フレキシブルディスプレイ用のスピーカとして用いる高分子複合圧電体は、次の用件を具備したものであるのが好ましい。
（ｉ） 可撓性
例えば、携帯用として新聞や雑誌のように書類感覚で緩く撓めた状態で把持する場合、絶えず外部から、数Ｈｚ以下の比較的ゆっくりとした、大きな曲げ変形を受けることになる。この時、高分子複合圧電体が硬いと、その分大きな曲げ応力が発生し、高分子マトリックスと圧電体粒子との界面で亀裂が発生し、やがて破壊に繋がる恐れがある。従って、高分子複合圧電体には適度な柔らかさが求められる。また、歪みエネルギーを熱として外部へ拡散できれば応力を緩和することができる。従って、高分子複合圧電体の損失正接が適度に大きいことが求められる。
（ii） 音質
スピーカは、２０Ｈｚ〜２０ｋＨｚのオーディオ帯域の周波数で圧電体粒子を振動させ、その振動エネルギーによって振動板（高分子複合圧電体）全体が一体となって振動することで音が再生される。従って、振動エネルギーの伝達効率を高めるために高分子複合圧電体には適度な硬さが求められる。また、スピーカの周波数特性が平滑であれば、曲率の変化に伴い最低共振周波数ｆ_０が変化した際の音質の変化量も小さくなる。従って、高分子複合圧電体の損失正接は適度に大きいことが求められる。

【0012】

以上をまとめると、フレキシブルディスプレイ用のスピーカとして用いる高分子複合圧電体は、２０Ｈｚ〜２０ｋＨｚの振動に対しては硬く、数Ｈｚ以下の振動に対しては柔らかく振る舞うことが求められる。また、高分子複合圧電体の損失正接は、２０ｋＨｚ以下の全ての周波数の振動に対して、適度に大きいことが求められる。

【0013】

この要求に応えるために、本発明者らは、常温付近で貯蔵弾性率Ｅ’に大きな周波数分散を有すると同時に、損失正接Ｔａｎδに極大値を有する粘弾性材料に着目し、これをマトリックス材に適用することを鋭意検討した。その結果、粘弾性材料を用いることで、２０Ｈｚ〜２０ｋＨｚの振動に対しては硬く、数Ｈｚ以下の振動に対しては柔らかく振舞うことが可能で、さらに２０ｋＨｚ以下の全ての周波数の振動に対して適度な損失正接を有する、高分子複合圧電体からなる電気音響変換フィルムの創案に至った。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0014】

【特許文献1】特開２０００−３３８９０１号公報

【特許文献2】特開２００８−２９４４９３号公報

【非特許文献】

【0015】

【非特許文献1】北山豊樹、昭和４６年電子情報通信学会総合全国大会講演論文集、３６６（１９７１）

【非特許文献2】白井誠一、野村博昭、大賀寿郎、山田武、大口信樹、電子情報通信学会技術研究報告、２４、１５（１９８０）

【発明の開示】

【発明が解決しようとする課題】

【0016】

この電気音響変換フィルムは、高分子複合圧電体の両面に、駆動するための電極層を設け、さらに、最低限の機械的強度やシート状物としての良好なハンドリング性を付与するために、電極層の表面にＰＥＴ（ポリエチレンテレフタレート）フィルムなどからなる保護層を設けて構成される。

【0017】

このような電気音響変換フィルムが２０Ｈｚ〜２０ｋＨｚの振動に対しては硬く、数Ｈｚ以下の振動に対しては柔らかく振舞い、さらに２０ｋＨｚ以下の全ての周波数の振動に対して適度な損失正接を有するためには、電極層の厚さとヤング率との積が、保護層の厚さとヤング率との積を下回る必要がある。
但し、一般に電極層に用いられる金属材料は保護層に用いられる樹脂材料に比べてヤング率が非常に大きいため、その分、電極層の厚さは非常に小さくする必要がある。具体的には、厚さ１μｍ以下の蒸着膜などが適している。
ここで、電気音響変換フィルムをスピーカ等として実装するためには、電極層を引き出して、此処に配線を接続する必要がある。しかしながら、蒸着膜のような薄い電極層では、ハンダ付け等によって配線を接続することができない。

【0018】

また、電気音響変換フィルムでは、圧電体層の両面に形成された電極層の引出しを、両面の電極層間の絶縁も確保しつつ行う必要が有る。
しかしながら、高分子複合圧電体の厚さが数十μｍ程度と薄いため、容易ではない。

【0019】

本発明の目的は、このような従来技術の問題点を解決することにあり、高分子圧電複合体等からなる圧電体層の両面に薄膜電極を形成し、その両面にプラスチックフィルム等からなる保護層を設けてなる電気音響変換フィルムにおいて、薄膜電極から電極を引出して、ハンダ付けによる配線の接続を容易に行うことができ、さらに、この電極の引出しを、両面の薄膜電極間の絶縁を確保して行うことができる電気音響変換フィルムを提供することにある。

【課題を解決するための手段】

【0020】

この問題を解決するために、本発明の電気音響変換フィルムは、常温で粘弾性を有する高分子材料からなる粘弾性マトリックス中に圧電体粒子を分散してなる高分子複合圧電体、高分子複合圧電体の一方の面に形成された、面積が高分子複合圧電体以下である上部薄膜電極、上部薄膜電極の表面に形成される、面積が上部薄膜電極以上である上部保護層、高分子複合圧電体の上部薄膜電極の逆面に形成される、面積が高分子複合圧電体以下である下部薄膜電極、および、下部薄膜電極の表面に形成される、面積が下部薄膜電極以上である下部保護層を有する圧電積層体と、上部薄膜電極の一部に積層されて、少なくとも一部が高分子複合圧電体の面方向外部に位置する上部電極引出し用金属箔と、下部薄膜電極の一部に積層されて、少なくとも一部が高分子複合圧電体の面方向外部に位置する下部電極引出し用金属箔と、を有することを特徴とする電気音響変換フィルムを提供する。

【0021】

このような本発明の電気音響変換フィルムにおいて、上部薄膜電極あるいはさらに上部電極引出し用金属箔と前記高分子複合圧電体との間に、一部が高分子複合圧電体の面方向の端部から突出して設けられる絶縁体層を有するのが好ましい。
また、上部薄膜電極と上部保護層とが同形状であり、高分子複合圧電体と下部薄膜電極あるいはさらに下部保護層とが同形状であり、さらに、上部薄膜電極が下部薄膜電極よりも小さいのが好ましい。
また、上部薄膜電極および上部保護層が、凸状に突出する上部電極引出し部を有し、上部電極引出し用金属箔は、上部電極引出し部の上部薄膜電極に積層され、あるいはさらに、下部薄膜電極および下部保護層が、凸状に突出する下部電極引出し部を有し、下部電極引出し用金属箔は、下部電極引出し部の下部薄膜電極に積層されるのが好ましい。
また、上部電極引出し用金属箔の一部が、絶縁体層と上部電極引出し部との間に配置されるのが好ましい。
また、上部電極引出し用金属箔が、折り返されて、上部電極引出し部を挟む構成、および、下部電極引出し用金属箔が、折り返されて、下部電極引出し部を挟む構成の、少なくとも一方の構成を有するのが好ましい。
また、高分子複合圧電体が、外周を切り欠くように形成された凹部を有し、下部電極引出し用金属箔が、凹部内に至るように下部薄膜電極に積層されるのが好ましい。
上部保護層の表面に形成される第２上部保護層を有し、あるいはさらに、下部保護層の表面に形成される第２下部保護層を有するのが好ましい。
また、第２上部保護層あるいはさらに第２下部保護層が、積層体の外部まで延在するのが好ましい。
また、上部保護層の端部外周全域を覆うと共に、上部保護層よりも外側の高分子複合圧電体の全面を覆う絶縁層である側面絶縁層を有するのが好ましい。
また、側面絶縁層の少なくとも一部が、積層体の外部まで延在するのが好ましい。
また、上部保護層に貫通孔を設け、貫通孔を通して、上部薄膜電極に上部電極引出し用金属箔を積層する構成、および、下部保護層に貫通孔を設け、貫通孔を通して、下部薄膜電極に下部電極引出し用金属箔を積層する構成の、少なくとも一方を有するのが好ましい。
また、上部保護層の貫通孔の形成位置に対応する、高分子複合圧電体と上部薄膜電極との間に、上部補助金属箔を有する構成、および、下部保護層の貫通孔の形成位置に対応する、高分子複合圧電体と下部薄膜電極との間に、下部補助金属箔を有する構成の、少なくとも一方を有するのが好ましい。
また、高分子材料の周波数１Ｈｚでのガラス転移温度が０〜５０℃であるのが好ましい。
また、高分子材料の動的粘弾性測定による周波数１Ｈｚでの損失正接（Ｔａｎδ）が０．５以上となる極大値が０〜５０℃の温度範囲に存在するのが好ましい。
さらに、高分子材料が、シアノエチル化ポリビニルアルコール、ポリ酢酸ビニル、ポリビニリデンクロライドコアクリロニトリル、ポリスチレン−ビニルポリイソプレンブロック共重合体、ポリビニルメチルケトン、および、ポリブチルメタクリレートの１以上であるのが好ましい。

【発明の効果】

【0022】

このような本発明の電気音響変換フィルムによれば、スピーカ等として実装する際に、薄膜電極から電極を引き出して、ハンダ付け配線によって配線に接続することができ、かつ、このような薄膜電極からの電極の引出しを、両面の薄膜電極間の絶縁を確保して行うことができる。さらに、スピーカ等として実装する際や、フレキシブルスピーカとして使用する際に要求される、電極引出し部の耐屈曲性を確保することができる。

【図面の簡単な説明】

【0023】

【図1】本発明の電気音響変換フィルムの一例を概念的に示す図である。

【図2】（Ａ）は図１のａ−ａ線断面を、（Ｂ）は同ｂ−ｂ線断面を、（Ｃ）は同ｃ−ｃ線断面を、それぞれ概念的に示す図である。

【図3】（Ａ）〜（Ｅ）は、図１に示す電気音響変換フィルムの作製方法の一例を説明するための概念図である。

【図4】（Ａ）〜（Ｃ）は、図１に示す電気音響変換フィルムの作製方法の一例を説明するための概念図である。

【図5】（Ａ）〜（Ｃ）は、本発明の電気音響変換フィルムの作製方法の別の例を説明するための概念図である。

【図6】（Ａ）〜（Ｄ）は、本発明の電気音響変換フィルムの作製方法の別の例を説明するための概念図である。

【図7】（Ａ）〜（Ｆ）は、本発明の電気音響変換フィルムの作製方法の別の例を説明するための概念図である。

【図8】（Ａ）〜（Ｃ）は、本発明の電気音響変換フィルムの別の例を概念的に示す図である。

【図9】（Ａ）および（Ｂ）は、本発明の電気音響変換フィルムの別の例を概念的に示す図である。

【図10】（Ａ）〜（Ｆ）は、本発明の電気音響変換フィルムを用いる薄型スピーカ、および、その組み立て方法を説明するための概念図である。

【図11】（Ａ）および（Ｂ）は、図１０に示す薄型スピーカの利用方法の一例を概念的に示す図である。

【図12】本発明の電気音響変換フィルムの別の例を概念的に示す図である。

【図13】図１２のＸ−Ｘ線断面を概念的に示す図である。

【図14】図１２に示す電気音響変換フィルムを用いる巻取り形スピーカの一例を概念的に示す図である。

【図15】本発明の電気音響変換フィルムの別の例を概念的に示す図である。

【図16】（Ａ）および（Ｂ）は、本発明の電気音響変換フィルムの別の例を概念的に示す図である。

【図17】（Ａ）は、本発明の電気音響変換フィルムの別の例を概念的に示す図であり、（Ｂ）は、（Ａ）のｂ−ｂ線断面を概念的に示す図である。

【図18】本発明の電気音響変換フィルムの別の例の構成を説明するための概念図である。

【発明を実施するための形態】

【0024】

以下、本発明の電気音響変換フィルムについて、添付の図面に示される好適実施例を基に、詳細に説明する。

【0025】

図１に、本発明の電気音響変換フィルム（以下、変換フィルムとする）の一例を概念的に示す。
図１に示す（電気音響）変換フィルム１０は、基本的に、圧電積層体１２と、絶縁シート１４と、上部電極引出し用金属箔１６と、下部電極引出し用金属箔１８とを有して構成される。

【0026】

このような変換フィルム１０は、スピーカ、マイクロフォン、および、ギター等の楽器に用いられるピックアップなどの各種の音響デバイス（音響機器）において、電気信号に応じた振動による音の発生（再生）や、音による振動を電気信号に変換するために利用されるものである。

【0027】

図２（Ａ）に概念的に示すように、変換フィルム１０において、圧電積層体１２は、圧電性を有するシート状物である圧電体層２０と、圧電体層２０の一方の面（図示例では上面）に形成される上部薄膜電極２４と、上部薄膜電極２４の上に形成される上部保護層２６と、圧電体層２０の上部薄膜電極２４と逆面に形成される下部薄膜電極３０と、下部薄膜電極３０の上（図２では下面）に形成される下部保護層３２とを有して構成される。

【0028】

また、本発明の変換フィルム１０において、圧電体層（高分子複合圧電体）２０は、図２（Ａ）に概念的に示すように、常温で粘弾性を有する高分子材料からなる粘弾性マトリックス３６中に、圧電体粒子３８を均一に分散してなるものである。なお、本明細書において、「常温」とは、０〜５０℃程度の温度域を指す。
また、後述するが、圧電体層２０は、好ましくは、分極処理されている。

【0029】

前述のように、フレキシブル性を有するスピーカに用いる高分子複合圧電体は、２０Ｈｚ〜２０ｋＨｚの振動に対しては硬く、数Ｈｚ以下の振動に対しては柔らかく振る舞うことが求められる。また、高分子複合圧電体の損失正接は、２０ｋＨｚ以下の全ての周波数の振動に対して、適度に大きいことが求められる。

【0030】

一般に、高分子固体は粘弾性緩和機構を有しており、温度上昇あるいは周波数の低下とともに大きなスケールの分子運動が貯蔵弾性率（ヤング率）の低下（緩和）あるいは損失弾性率の極大（吸収）として観測される。その中でも、非晶質領域の分子鎖のミクロブラウン運動によって引き起こされる緩和は、主分散と呼ばれ、非常に大きな緩和現象が見られる。この主分散が起きる温度がガラス転移点（Ｔｇ）であり、最も粘弾性緩和機構が顕著に現れる。
高分子複合圧電体（圧電体層２０）において、ガラス転移点が常温にある高分子材料、言い換えると、常温で粘弾性を有する高分子材料をマトリックスに用いることで、２０Ｈｚ〜２０ｋＨｚの振動に対しては硬く、数Ｈｚ以下の遅い振動に対しては柔らかく振舞う高分子複合圧電体が実現する。特に、この振舞いが好適に発現する等の点で、周波数１Ｈｚでのガラス転移温度が常温にある高分子材料を、高分子複合圧電体のマトリックスに用いるのが好ましい。

【0031】

常温で粘弾性を有する高分子材料としては、公知の各種のものが利用可能である。好ましくは、常温において、動的粘弾性試験による周波数１Ｈｚにおける損失正接Ｔａｎδの極大値が、０．５以上有る高分子材料を用いる。
これにより、高分子複合圧電体が外力によってゆっくりと曲げられた際に、最大曲げモーメント部における高分子マトリックス／圧電体粒子界面の応力集中が緩和され、高い可撓性が期待できる。

【0032】

また、高分子材料は、動的粘弾性測定による周波数１Ｈｚでの貯蔵弾性率（Ｅ’）が、０℃において１００ＭＰａ以上、５０℃において１０ＭＰａ以下であることが好ましい。
これにより、高分子複合圧電体が外力によってゆっくりと曲げられた際に発生する曲げモーメントが低減できると同時に、２０Ｈｚ〜２０ｋＨｚの音響振動に対しては硬く振る舞うことができる。

【0033】

また、高分子材料は、比誘電率が２５℃において１０以上有ると、より好適である。これにより、高分子複合圧電体に電圧を印加した際に、高分子マトリックス中の圧電体粒子にはより高い電界が掛かるため、大きな変形量が期待できる。
しかしながら、その反面、良好な耐湿性の確保等を考慮すると、高分子材料は、比誘電率が２５℃において１０以下であるのも、好適である。

【0034】

このような条件を満たす高分子材料としては、シアノエチル化ポリビニルアルコール（シアノエチル化ＰＶＡ）、ポリ酢酸ビニル、ポリビニリデンクロライドコアクリロニトリル、ポリスチレン−ビニルポリイソプレンブロック共重合体、ポリビニルメチルケトン、および、ポリブチルメタクリレート等が例示される。また、これらの高分子材料としては、ハイブラー５１２７（クラレ社製）などの市販品も、好適に利用可能である。
なお、これらの高分子材料は、１種のみを用いてもよく、複数種を併用（混合）して用いてもよい。

【0035】

このような常温で粘弾性を有する高分子材料を用いる粘弾性マトリックス３６は、必要に応じて、複数の高分子材料を併用してもよい。
すなわち、粘弾性マトリックス３６には、誘電特性や機械特性の調節等を目的として、シアノエチル化ＰＶＡ等の粘弾性材料に加え、必要に応じて、その他の誘電性高分子材料を添加しても良い。

【0036】

添加可能な誘電性高分子材料としては、一例として、ポリフッ化ビニリデン、フッ化ビニリデン−テトラフルオロエチレン共重合体、フッ化ビニリデン−トリフルオロエチレン共重合体、ポリフッ化ビニリデン−トリフルオロエチレン共重合体およびポリフッ化ビニリデン−テトラフルオロエチレン共重合体等のフッ素系高分子、シアン化ビニリデン−酢酸ビニル共重合体、シアノエチルセルロース、シアノエチルヒドロキシサッカロース、シアノエチルヒドロキシセルロース、シアノエチルヒドロキシプルラン、シアノエチルメタクリレート、シアノエチルアクリレート、シアノエチルヒドロキシエチルセルロース、シアノエチルアミロース、シアノエチルヒドロキシプロピルセルロース、シアノエチルジヒドロキシプロピルセルロース、シアノエチルヒドロキシプロピルアミロース、シアノエチルポリアクリルアミド、シアノエチルポリアクリレート、シアノエチルプルラン、シアノエチルポリヒドロキシメチレン、シアノエチルグリシドールプルラン、シアノエチルサッカロースおよびシアノエチルソルビトール等のシアノ基あるいはシアノエチル基を有するポリマー、ニトリルゴムやクロロプレンゴム等の合成ゴム等が例示される。
中でも、シアノエチル基を有する高分子材料は、好適に利用される。
なお、圧電体層２０の粘弾性マトリックス３６において、シアノエチル化ＰＶＡ等の常温で粘弾性を有する材料に加えて添加される誘電性ポリマーは、１種に限定はされず、複数種を添加してもよい。
また、誘電性ポリマー以外にも、ガラス転移点（Ｔｇ）を調節する目的で、塩化ビニル樹脂、ポリエチレン、ポリスチレン、メタクリル樹脂、ポリブテン、イソブチレン、等の熱可塑性樹脂や、フェノール樹脂、尿素樹脂、メラミン樹脂、アルキド樹脂、マイカ等の熱硬化性樹脂を添加しても良い。
さらに、粘着性を向上する目的で、ロジンエステル、ロジン、テルペン、テルペンフェノール、石油樹脂等の粘着付与剤を添加しても良い。

【0037】

圧電体層２０の粘弾性マトリックス３６において、シアノエチル化ＰＶＡ等の粘弾性材料以外のポリマーを添加する際の添加量には、特に限定は無いが、粘弾性マトリックス３６に占める割合で３０質量％以下とするのが好ましい。
これにより、粘弾性マトリックス３６における粘弾性緩和機構を損なうことなく、添加する高分子材料の特性を発現できるため、高誘電率化、耐熱性の向上、圧電体粒子３８や電極層との密着性向上等の点で好ましい結果を得ることができる。

【0038】

なお、本発明の変換フィルム１０において、圧電体層（高分子複合圧電体）のマトリックスとしては、このような粘弾性マトリックス３６以外にも、公知の高分子複合圧電体に利用されてる高分子材料が、各種、利用可能である。具体的には、ポリフッ化ビニリデン（ＰＶＤＦ）、シアノエチル化プルラン、ナイロン等が例示される。

【0039】

圧電体粒子３８は、ペロブスカイト型あるいはウルツ鉱型の結晶構造を有するセラミックス粒子からなるものである。
圧電体粒子３８を構成するセラミックス粒子としては、例えば、チタン酸ジルコン酸鉛（ＰＺＴ）、チタン酸ジルコン酸ランタン酸鉛（ＰＬＺＴ）、チタン酸バリウム（ＢａＴｉＯ３）、酸化亜鉛（ＺｎＯ）、および、チタン酸バリウムとビスマスフェライト（ＢｉＦｅ３）との固溶体（ＢＦＢＴ）等が例示される。

【0040】

このような圧電体粒子３８の粒径は、変換フィルム１０のサイズや用途に応じて、適宜、選択すれば良いが、本発明者の検討によれば、１〜２０μｍが好ましい。
圧電体粒子３８の粒径を上記範囲とすることにより、高い圧電特性とフレキシビリティとを両立できる等の点で好ましい結果を得ることができる。

【0041】

図１等においては、圧電体層２０中の圧電体粒子３８は、粘弾性マトリックス３６中に、規則性を持って分散されているが、本発明は、これに限定はされない。
すなわち、圧電体層２０中の圧電体粒子３８は、好ましくは均一に分散されていれば、粘弾性マトリックス３６中に不規則に分散されていてもよい。

【0042】

本発明の変換フィルム１０において、圧電体層２０（高分子複合圧電体）中における粘弾性マトリックス３６と圧電体粒子３８との量比は、変換フィルム１０のサイズ（面方向の大きさ）や厚さ、変換フィルム１０の用途、変換フィルム１０に要求される特性等に応じて、適宜、設定すればよい。
ここで、本発明者の検討によれば、圧電体層２０中における圧電体粒子３８の体積分率は、３０〜７０％が好ましく、特に、５０％以上とするのが好ましく、従って、５０〜７０％とするのが、より好ましい。
粘弾性マトリックス３６と圧電体粒子３８との量比を上記範囲とすることにより、高い圧電特性とフレキシビリティとを両立できる等の点で好ましい結果を得ることができる。

【0043】

また、本発明の変換フィルム１０において、圧電体層２０の厚さにも、特に限定はなく、変換フィルム１０のサイズ、変換フィルム１０の用途、変換フィルム１０に要求される特性等に応じて、適宜、設定すればよい。
ここで、本発明者の検討によれば、圧電体層２０の厚さは１０〜２００μｍ、特に、１５〜１００μｍが好ましい。
圧電体層２０の厚さを、上記範囲とすることにより、剛性の確保と適度な柔軟性との両立等の点で好ましい結果を得ることができる。
なお、圧電体層２０は、分極処理（ポーリング）されているのが好ましいのは、前述のとおりである。分極処理に関しては、後に詳述する。

【0044】

図２（Ａ）に示すように、本発明の変換フィルム１０において、圧電積層体１２は、このような圧電体層２０の一面に上部薄膜電極２４を形成し、その上に上部保護層２６を形成し、圧電体層２０の他方の面に下部薄膜電極３０を形成し、その上に下部保護層３２を形成してなる構成を有する。
すなわち、圧電積層体１２は、圧電体層２０を上部薄膜電極２４および下部薄膜電極３０および１６で挟持し、この積層体を、上部保護層２６および下部保護層３２で挟持してなる構成を有する。

【0045】

変換フィルム１０において、上部保護層２６および下部保護層３２は、圧電体層２０に適度な剛性と機械的強度を付与する役目を担っている。すなわち、本発明の変換フィルム１０において、粘弾性マトリックス３６と圧電体粒子３８とからなる圧電体層２０（高分子複合圧電体）は、ゆっくりとした曲げ変形に対しては、非常に優れた可撓性を示す一方で、用途によっては、剛性や機械的強度が不足する場合がある。変換フィルム１０は、それを補うために上部保護層２６および下部保護層３２が設けられる。

【0046】

上部保護層２６および下部保護層３２には、特に限定はなく、各種のシート状物が利用可能であり、一例として、各種の樹脂フィルム（プラスチックフィルム）が好適に例示される。中でも、優れた機械的特性および耐熱性を有するなどの理由により、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）、ポリプロピレン（ＰＰ）、ポリスチレン（ＰＳ）、ポリカーボネート（ＰＣ）、ポリフェニレンサルファイト（ＰＰＳ）、ポリメチルメタクリレート（ＰＭＭＡ）、ポリエーテルイミド（ＰＥＩ）、ポリイミド（ＰＩ）、ポリエチレンナフタレート（ＰＥＮ）、トリアセチルセルロース（ＴＡＣ）、および、環状オレフィン系樹脂が好適に利用される。

【0047】

上部保護層２６および下部保護層３２の厚さにも、特に、限定は無い。また、上部保護層２６および下部保護層３２の厚さは、基本的に同じであるが、異なってもよい。
ここで、上部保護層２６および下部保護層３２の剛性が高過ぎると、圧電体層２０の伸縮を拘束するばかりか、可撓性も損なわれるため、機械的強度やシート状物としての良好なハンドリング性が要求される場合を除けば、上部保護層２６および下部保護層３２は、薄いほど有利である。
なお、上部保護層２６および下部保護層３２が非常に薄く、ハンドリング性が悪い場合には、剥離可能なセパレータ（支持体）付きの上部保護層２６および／または下部保護層３２を用いてもよい。このセパレータに関しては、後述する図３（Ａ）および図３（Ｅ）で例示するシート状物４６ａおよび４６ｃに関しても、同様である。セパレータとしては、厚さ２５〜１００μｍ程度のＰＥＴフィルム等が例示される。
このセパレータは、基本的に、上部保護層２６および／または下部保護層３２を変換フィルム１０に貼着したら剥がせば良いが、後述する側面絶縁層６０や第２上部保護層６４等を設ける場合には、これらを設ける直前に、セパレータを剥がすのが好ましい。

【0048】

本発明者の検討によれば、上部保護層２６および下部保護層３２の厚さが、圧電体層２０の厚さの２倍以下であれば、剛性の確保と適度な柔軟性との両立等の点で好ましい結果を得ることができる。
例えば、圧電体層２０の厚さが５０μｍで上部保護層２６および下部保護層３２がＰＥＴからなる場合、上部保護層２６および下部保護層３２の厚さは、１００μｍ以下が好ましく、５０μｍ以下がより好ましく、中でも２５μｍ以下とするのが好ましい

【0049】

本発明の変換フィルム１０において、圧電体層２０と上部保護層２６との間には上部薄膜電極２４（以下、上部電極２４とも言う）が、圧電体層２０と下部保護層３２との間には下部薄膜電極３０（以下、下部電極３０とも言う）が、それぞれ形成される。
上部電極２４および下部電極３０は、変換フィルム１０（圧電体層２０）に電界を印加するために設けられる。

【0050】

本発明において、上部電極２４および下部電極３０の形成材料には、特に、限定はなく、各種の導電体が利用可能である。具体的には、炭素、パラジウム、鉄、錫、アルミニウム、ニッケル、白金、金、銀、銅、クロムおよびモリブデン等や、これらの合金、酸化インジウムスズ等が例示される。中でも、銅、アルミニウム、金、銀、白金、および、酸化インジウムスズのいずれかは、好適に例示される。

【0051】

また、上部電極２４および下部電極３０の形成方法にも、特に限定はなく、真空蒸着やスパッタリング等の気相堆積法（真空成膜法）やめっきによる成膜や、上記材料で形成された箔を貼着する方法等、公知の方法が、各種、利用可能である。

【0052】

中でも特に、変換フィルム１０の可撓性が確保できる等の理由で、真空蒸着によって成膜された銅やアルミニウムの薄膜は、上部電極２４および下部電極３０として、好適に利用される。その中でも特に、真空蒸着による銅の薄膜は、好適に利用される。
上部電極２４および下部電極３０の厚さには、特に、限定は無い。また、上部電極２４および下部電極３０の厚さは、基本的に同じであるが、異なってもよい。

【0053】

ここで、前述の上部保護層２６および下部保護層３２と同様に、上部電極２４および下部電極３０の剛性が高過ぎると、圧電体層２０の伸縮を拘束するばかりか、可撓性も損なわれる。そのため、上部電極２４および下部電極３０は、電気抵抗が高くなり過ぎない範囲であれば、薄いほど有利である。

【0054】

ここで、本発明者の検討によれば、上部電極２４および下部電極３０の厚さとヤング率との積が、上部保護層２６および下部保護層３２の厚さとヤング率との積を下回れば、可撓性を大きく損なうことがないため、好適である。
例えば、上部保護層２６および下部保護層３２がＰＥＴ（ヤング率：約６．２ＧＰａ）で、上部電極２４および下部電極３０が銅（ヤング率：約１３０ＧＰａ）からなる組み合わせの場合、上部保護層２６および下部保護層３２の厚さが２５μｍだとすると、上部電極２４および下部電極３０の厚さは、１．２μｍ以下が好ましく、０．３μｍ以下がより好ましく、中でも０．１μｍ以下とするのが好ましい。

【0055】

また、上部電極２４および／または下部電極３０は、必ずしも、圧電体層２０（上部保護層２６および／または下部保護層３２）の全面に対応して形成される必要はない。
すなわち、上部電極２４および下部電極３０の少なくとも一方が、例えば圧電体層２０よりも小さく、変換フィルム１０の周辺部において、圧電体層２０と保護膜とが、直接、接触するような構成でもよい。
後に詳述するが、図１および図２（Ａ）〜図２（Ｃ）に示す例においては、下部電極３０と下部保護層３２とが同じ形状（同サイズ）を有し、下部電極３０と圧電体層２０とが同じ主面（後述する下部出島部４２を除く面）を有し、上部電極２４と上部保護層２６とが同じ形状（同サイズ）で、かつ、下部電極３０よりも一回り小さい。

【0056】

前述のように、本発明の変換フィルム１０に用いられる圧電積層体１２は、常温で粘弾性を有する粘弾性マトリックス３６に圧電体粒子３８を分散してなる圧電体層２０（高分子複合圧電体）を、上部電極２４および下部電極３０で挟持し、さらに、この積層体を、上部保護層２６および下部保護層３２を挟持してなる構成を有する。
このような圧電積層体１２は、動的粘弾性測定による周波数１Ｈｚでの損失正接（Ｔａｎδ）が０．１以上となる極大値が常温に存在するのが好ましい。
これにより、変換フィルム１０が外部から数Ｈｚ以下の比較的ゆっくりとした、大きな曲げ変形を受けたとしても、歪みエネルギーを効果的に熱として外部へ拡散できるため、高分子マトリックスと圧電体粒子との界面で亀裂が発生するのを防ぐことができる。

【0057】

圧電積層体１２は、動的粘弾性測定による周波数１Ｈｚでの貯蔵弾性率（Ｅ’）が、０℃において１０〜３０ＧＰａ、５０℃において１〜１０ＧＰａであるのが好ましい。
これにより、常温で変換フィルム１０が貯蔵弾性率（Ｅ’）に大きな周波数分散を有することができる。すなわち、２０Ｈｚ〜２０ｋＨｚの振動に対しては硬く、数Ｈｚ以下の振動に対しては柔らかく振る舞うことができる。

【0058】

また、圧電積層体１２は、厚さと動的粘弾性測定による周波数１Ｈｚでの貯蔵弾性率（Ｅ’）との積が、０℃において１．０×１０⁶〜２．０×１０⁶（１．０Ｅ＋０６〜２．０Ｅ＋０６）Ｎ／ｍ、５０℃において１．０×１０⁵〜１．０×１０⁶（１．０Ｅ＋０５〜１．０Ｅ＋０６）Ｎ／ｍであるのが好ましい。
これにより、変換フィルム１０が可撓性および音響特性を損なわない範囲で、適度な剛性と機械的強度を備えることができる。

【0059】

さらに、圧電積層体１２は、動的粘弾性測定から得られたマスターカーブにおいて、２５℃、周波数１ｋＨｚにおける損失正接（Ｔａｎδ）が、０．０５以上であるのが好ましい。
これにより、変換フィルム１０を用いたスピーカの周波数特性が平滑になり、スピーカの曲率の変化に伴い最低共振周波数ｆ_０が変化した際の音質の変化量も小さくできる。

【0060】

前述のように、本発明の変換フィルム１０は、このような圧電積層体１２に加え、絶縁シート１４、上部電極引出し用金属箔１６および下部電極引出し用金属箔１８を有する。
絶縁シート１４は、例えばポリイミド製のテープなど、絶縁性を有する材料で形成されるシート状物である。また、上部電極引出し用金属箔１６および下部電極引出し用金属箔１８は、例えば銅箔膜など、導電性を有する金属材料で形成されるシート状物である。

【0061】

前述のように、図示例の変換フィルム１０において、上部電極２４および上部保護層２６は、同形状である。また、上部電極２４および上部保護層２６には、矩形の主面から面方向に突出して、凸状の上部電極引出し部２４ａおよび２６ａ（以下、両者をまとめて上部出島部４０とも言う）が形成される（図４（Ｃ）参照）。
図２（Ｂ）に示すように、上部電極引出し用金属箔（以下、上部金属箔とも言う）１６は、この上部出島部４０において、上部電極２４に積層して設けられる。また、図示例においては、好ましい態様として、上部金属箔１６は、上部出島部４０の突出方向に折り返されて、上部電極２４および上部保護層２６を挟み込むように設けられる。

【0062】

また、図示例の変換フィルム１０において、下部電極３０および下部保護層３２は同形状である。また、下部電極３０および下部保護層３２にも、矩形の主面から面方向に突出して、凸状の下部電極引出し部３０ａおよび３２ａ（以下、両者をまとめて下部出島部４２とも言う）が形成される（図４（Ｂ）参照）。
下部電極引出し用金属箔（以下、下部金属箔とも言う）１８は、図２（Ｃ）に概念的に示すように、この下部出島部４２の下部電極３０に積層される。なお、後に詳述するが、図示例においては、下部金属箔１８は、端部が、圧電体層２０に挿入されるように設けられる。また、図示例においては、好ましい態様として。下部金属箔１８は、下部出島部４２の突出方向に折り返されて、下部電極３０および下部保護層３２を挟み込むように設けられる。

【0063】

さらに、本発明の変換フィルム１０においては、上部出島部４０の形成位置において、上部電極２４と圧電体層２０との間には、絶縁シート１４（絶縁体層）が挿入される。
この絶縁シート１４は、面方向において上部出島部４０の突出と直交する方向（図１縦方向 以下、幅方向とも言う）には、上部出島部４０の全域を包含し、上部出島部４０の突出方向（以下、長手方向とも言う）には、圧電体層２０の端部から突出するように設けられる。

【0064】

本発明の変換フィルム１０は、上部電極２４および下部電極３０に接続して、このような上部金属箔１６および下部金属箔１８を設けることにより、上部電極２４および下部電極３０からの電極の引出しを行うと共に、薄膜である両電極および保護層の補強を行い、かつ、ハンダ付けによる配線と接続を可能にしている。さらに、好ましくは、上部金属箔１６および下部金属箔１８を折り返して、電極および保護層を挟み込むことにより、この電極および保護層の補強を、より好適に行い、かつ、配線を接続するためのハンダ付けを行う面の選択も可能になる。
加えて、このような絶縁シート１４を有することにより、前述のような上部出島部４０と上部金属箔１６とによって、上部電極２４を引き出した構成において、上部金属箔１６が圧電積層体１２の端面に接触しても、上部金属箔１６と下部電極３０とを絶縁できる。例えば、後述する図１０（Ｆ）に示すような筐体への組み込みの際に、上部金属箔１６が圧電積層体１２の端部を横断しても、上部金属箔１６と下部電極３０とを絶縁できる。すなわち、このような絶縁シート１４を有することにより、上部電極２４と下部電極３０との絶縁性を確保して、前述のような電極層の引出しを行うことができる。
なお、絶縁シート１４（絶縁体層）は、上部電極２４および下部電極３０の少なくとも一方が、圧電体層２０と同じ大きさである場合（薄膜電極からの電極引出し部において、薄膜電極と圧電体層２０とが端部を一致する場合）に設けられる。従って、上部電極２４および下部電極３０が、共に、圧電体層２０よりも小さい場合（電極引出し部の端部が、薄膜電極より圧電体層２０の方が外方に有る場合）は、絶縁シート１４は不要である。この点に関しては、後に図１８を参照して詳述する。

【0065】

さらに、図示例においては、好ましい態様として、上部出島部４０および下部出島部４２を設け、此処に上部金属箔１６および下部金属箔１８を積層する。
この構成により、上部金属箔１６および下部金属箔１８を、圧電積層体１２のスピーカとして作用する領域から離間して配置できる。そのため、上部電極２４および下部電極３０よりも厚い上部金属箔１６および下部金属箔１８が、圧電体層２０の振動を妨害することが無い。
なお、前述のように、下部金属箔１８は端部が圧電体層２０に挿入された状態となるが、変換フィルム１０において、スピーカ等として作用するのは、上部電極２４と下部電極３０とが対面している領域である。また、上部電極２４は下部電極３０よりも小さい。従って、この下部金属箔１８と圧電体層２０とが重なった領域は、スピーカ等として作用しないので、この領域は、変換フィルム１０の音響特性に悪影響を与えない。

【0066】

上部出島部４０および下部出島部４２の幅（面方向において上部出島部４０の突出方向と直交する方向 図１縦方向）および長さ（幅方向と直交する方向）は、変換フィルム１０を実装する際に、電極を引出し、かつ、外部との導電性が確保できるサイズを、適宜、設定すればよい。
また、上部金属箔１６および下部金属箔１８のサイズや形状は、図示例の矩形に以外にも、電極の引出しが可能な各種の形状が利用可能である。すなわち、上部金属箔１６および下部金属箔１８のサイズおよび形状は、上部出島部４０および下部出島部４２のサイズおよび形状に応じて、上部出島部４０および下部出島部４２との導電性を確保でき、かつ、実装する際に配線と接続できるサイズおよび形状を、適宜、徹底すればよい。

【0067】

なお、本発明の変換フィルム１０においては、上部出島部４０および下部出島部４２の両方を設けるのが好ましいが、何れか一方のみを設けてもよい。また、何れか一方のみを設ける場合には、上部出島部４０のみを設けるのが好ましい。
上部出島部４０および下部出島部４２の一方のみを設ける場合には、出島部を設けない側は、電極の主面に、直接、金属箔を積層する。

【0068】

上部金属箔１６および下部金属箔１８は、各種の導電性材料で形成すればよい。具体的には、銅、アルミニウム、金および銀等が好適に例示される。
上部金属箔１６および下部金属箔１８の取付け方法は、形成材料に応じて、公知のシート状物の取付け方法が、各種、利用可能である。
上部金属箔１６および下部金属箔１８の厚さは、十分な強度を確保でき、かつ、ハンダ付けが可能な厚さを、形成材料等に応じて、適宜、決定すればよい。具体的には、上部金属箔１６および下部金属箔１８の厚さは、上部電極２４および下部電極３０よりも厚いのが好ましく、特に、３０〜７０μｍ程度が好ましい。

【0069】

他方、絶縁シート１４は、絶縁性を有する各種の材料で形成すればよい。具体的には、ＰＩ、ＰＥＴ、ＰＥＮ、ＰＰ等が好適に例示される。中でも、ポリイミドは好ましく利用される。
絶縁シート１４の取付け方法は、形成材料に応じて、公知のシート状物の取付け方法が、各種、利用可能である。

【0070】

絶縁シート１４の厚さは、絶縁性を確保できる厚さを、材料等に応じて、適宜、設定すればよい。ここで、変換フィルム１０の音響特性等を考慮すると、絶縁シート１４は、絶縁性が確保できる範囲で、薄い方が好ましい。具体的には、絶縁シート１４の厚さは、５０μｍ以下が好ましく、特に、２０μｍ以下が好ましい。
絶縁シート１４の長手方向の長さは、上部電極２４の主面に至らない範囲で、確実に上部電極２４と圧電体層２０との間に挿入でき、かつ、圧電体層２０の端部から突出量が、圧電積層体１２の厚さ以上となる長さとすればよい。

【0071】

なお、図示例においては、好ましい対応として、上部出島部４０および下部出島部４２（すなわち、上下の電極層からの電極引出し部）は、同じ辺に形成している。
しかしながら、本発明の変換フィルムにおいては、後述するスピーカとして実装する際の構成等に応じて、上部出島部４０および下部出島部４２を、異なる辺に形成して、電極を引き出すようにしてもよい（図５（Ｃ）参照）。
また、上部出島部４０および下部出島部４２は、面方向と直交する方向から見た際に、上部出島部４０と下部出島部４２との少なくとも一部が重なる位置に形成してもよい。

【0072】

また、図１および図２（Ｂ）に示すように、変換フィルム１０においては、上部金属箔１６が、圧電体層２０と離間している。そのため、この離間する領域は、上部電極２４と上部保護層２６のみとなり、機械的強度が低い。しかしながら、変換フィルム１０は、後述する図１０（Ｆ）に示す薄型スピーカ８４のように、固定された状態で使用される用途への利用を主たる目的とする。従って、変換フィルム１０は、一度、スピーカに組み込まれた後は、通常、上部出島部４０（下部出島部４２も同じ）は、再度、曲げ延ばし等を行われることは無い。そのため、変換フィルム１０は、１回、適正に実装されれば、上部金属箔１６と圧電体層２０とが離間する部分の強度が低くても、通常、問題にはならない。
しかしながら、変換フィルム１０においても、必要に応じて、図１２および図１３に示すように、上部金属箔１６の端部を圧電体層２０と積層される位置まで延在して、上部金属箔１６を絶縁シート１４と上部電極２４との間に挟み込むことにより、上部電極２４からの電極引出し部の強度を向上してもよい。

【0073】

以下、図３（Ａ）〜図３（Ｅ）および図４（Ａ）〜図４（Ｃ）に示す概念図を参照して、変換フィルム１０の製造方法の一例を説明することにより、本発明の変換フィルム１０について、より詳細に説明する。

【0074】

まず、図３（Ａ）に示すように、下部保護層３２の上に下部電極３０が形成されたシート状物４６ａを準備する。
このシート状物４６ａは、下部保護層３２の表面に、真空蒸着、スパッタリング、めっき等によって下部電極３０として銅薄膜等を形成して、作製すればよい。あるいは、下部保護層３２の上に銅薄膜等が形成された、市販品を利用してもよい。

【0075】

一方で、有機溶媒に、シアノエチル化ＰＶＡ等の常温で粘弾性を有する高分子材料（以下、粘弾性材料とも言う）を溶解し、さらに、ＰＺＴ粒子等の圧電体粒子３８を添加し、攪拌して分散してなる塗料を調製する。有機溶媒には、特に限定はなく、ジメチルホルムアミド（ＤＭＦ）、メチルエチルケトン、シクロヘキサノン等の各種の有機溶媒が利用可能である。
前述のシート状物４６ａを準備し、かつ、塗料を調製したら、シート状物４６ａに塗料をキャスティング（塗布）して、有機溶媒を蒸発して乾燥する。これにより、図３（Ｂ）に示すように、下部保護層３２の上に下部電極３０を有し、下部電極３０の上に圧電体層２０を形成してなる積層体４６ｂを作製する。

【0076】

この塗料のキャスティング方法には、特に、限定はなく、スライドコータやドクターナイフ等の公知の方法（塗布装置）が、全て、利用可能である。
あるいは、粘弾性材料がシアノエチル化ＰＶＡのように加熱溶融可能な物であれば、粘弾性材料を加熱溶融して、これに圧電体粒子３８を添加／分散してなる溶融物を作製し、押し出し成形等によって、図３（Ａ）に示すシート状物の上にシート状に押し出し、冷却することにより、図３（Ｂ）に示すような、下部保護層３２の上に下部電極３０を有し、下部電極３０の上に圧電体層２０を形成してなる積層体４６ｂを作製してもよい。

【0077】

なお、前述のように、本発明の変換フィルム１０において、粘弾性マトリックス３６には、シアノエチル化ＰＶＡ等の粘弾性材料以外にも、ＰＶＤＦ等の高分子圧電材料を添加しても良い。
粘弾性マトリックス３６に、これらの高分子圧電材料を添加する際には、前述の塗料に添加する高分子圧電材料を溶解すればよい。あるいは、前述の加熱溶融した粘弾性材料に、添加する高分子圧電材料を添加して加熱溶融すればよい。
下部保護層３２の上に下部電極３０を有し、下部電極３０の上に圧電体層２０を形成してなる積層体４６ｂを作製したら、好ましくは、圧電体層２０の分極処理（ポーリング）を行う。

【0078】

圧電体層２０の分極処理の方法には、特に限定はなく、公知の方法が利用可能である。好ましい分極処理の方法として、図３（Ｃ）および図３（Ｄ）に示す方法が例示される。

【0079】

この方法では、図３（Ｃ）および図３（Ｄ）に示すように、積層体４６ｂの圧電体層２０の上面２０ａの上に、間隔ｇを例えば１ｍｍ開けて、この上面２０ａに沿って移動可能な棒状あるいはワイヤー状のコロナ電極５０を設ける。そして、このコロナ電極５０と下部電極３０とを直流電源５２に接続する。
さらに、積層体４６ｂを加熱保持する加熱手段、例えば、ホットプレートを用意する。

【0080】

その上で、圧電体層２０を、加熱手段によって、例えば、温度１００℃に加熱保持した状態で、直流電源５２から下部電極３０とコロナ電極５０との間に、数ｋＶ、例えば、６ｋＶの直流電圧を印加してコロナ放電を生じさせる。さらに、間隔ｇを維持した状態で、圧電体層２０の上面２０ａに沿って、コロナ電極５０を移動（走査）して、圧電体層２０の分極処理を行う。

【0081】

このようなコロナ放電を利用する分極処理（以下、便宜的に、コロナポーリング処理とも言う）において、コロナ電極５０の移動は、公知の棒状物の移動手段を用いればよい。
また、コロナポーリング処理では、コロナ電極５０を移動する方法にも、限定はない。すなわち、コロナ電極５０を固定し、積層体４６ｂを移動させる移動機構を設け、この積層体４６ｂを移動させて分極処理をしてもよい。この積層体４６ｂの移動も、公知のシート状物の移動手段を用いればよい。
さらに、コロナ電極５０の数は、１本に限定はされず、複数本のコロナ電極５０を用いて、コロナポーリング処理を行ってもよい。
また、分極処理は、コロナポーリング処理に限定はされず、分極処理を行う対象に、直接、直流電界を印加する、通常の電界ポーリングも利用可能である。但し、この通常の電界ポーリングを行う場合には、分極処理の前に、上部電極２４を形成する必要が有る。
なお、この分極処理の前に、圧電体層２０の表面を加熱ローラ等を用いて平滑化する、カレンダー処理を施してもよい。このカレンダー処理を施すことで、後述する熱圧着工程がスムーズに行える。

【0082】

このようにして積層体４６ｂの圧電体層２０の分極処理を行ったら、図４（Ａ）に示すように、この積層体４６ｂを、変換フィルム１０の形状に応じて切断する。すなわち図示例においては、図４（Ａ）に示すように、矩形の主面から突出して、矩形の下部出島部４２が形成された形に、積層体４６ｂを切断する。
次いで、図４（Ｂ）に示すように、下部出島部４２、および、下部出島部４２から、若干、内側（積層体４６ｂの中央側）に入った領域において、圧電体層２０を除去して、下部電極３０（下部電極引出し部３０ａ）を露出する。圧電体シートの除去方法は、一例として、綿棒等に粘弾性マトリックス３６を溶解できる溶剤を染み込ませて、圧電体層２０を擦ることにより、圧電体層２０を溶解、除去する方法が例示される。
さらに、上部出島部４０に対応する位置に、絶縁シート１４を配置する。

【0083】

一方で、上部保護層２６の上に上部電極２４が形成されたシート状物４６ｃを、準備する。このシート状物４６ｃは、前述のシート状物４６ａと同様のものである。
図４（Ｃ）に示すように、このシート状物４６ｃを、変換フィルム１０の形状に応じて切断する。すなわち図示例においては、図４（Ｃ）に示すように、矩形の主面から突出して、矩形の上部出島部４０が形成された形に、シート状物４６ｃを切断する。ここで、シート状物４６ｃは、前述の積層体４６ｂよりも小さくなるように切断する。

【0084】

次いで、図３（Ｅ）および図４（Ｃ）に示すように、上部電極２４を圧電体層２０に向けて、切断したシート状物４６ｃを、圧電体層２０の分極処理を終了した前記積層体４６ｂに積層する。前述のように、シート状物４６ｃは積層体４６ｂよりも小さいので、上部電極２４および上部保護層２６の全周辺に、圧電体層２０の余白が生じるように、シート状物４６ｃを積層体４６ｂに積層する。
さらに、この積層体４６ｂとシート状物４６ｃとの積層体を、上部保護層２６と下部保護層３２とを挟持するようにして、加熱プレス装置や加熱ローラ対等で熱圧着して、上部出島部４０に対応する位置に絶縁シート１４を挟持した圧電積層体１２を作製する。
あるいは、シート状物４６ｃを積層体４６ｂに積層する際に、シート状物４６ｃに接着剤を塗布して、接着剤によってシート状物４６ｃと積層体４６ｂとを接着して、圧電積層体１２を作製してもよい。なお、接着剤は、上部電極２４と圧電体層２０の形成材料に応じて、両者を接着可能な、各種のものが利用可能である。また、圧電体層２０の粘弾性マトリックス３６となる材料（すなわちバインダ）も、接着剤として利用可能である。
なお、本例では、積層体４６ｂを所定の形状に切断した後に、所定の形状に切断した上部保護層２６の上に上部電極２４が形成されたシート状物４６ｃを熱圧着しているが、必ずしも、この順番である必要はない。例えば、所定の形状に切断したシート状物４６ｃを熱圧着した後に、積層体４６ｂを所定の形状に切断してもよい。

【0085】

本発明の変換フィルムにおいて、圧電積層体は、図４（Ｃ）に示す、圧電体層２０、下部電極３０および下部保護層３２が同サイズで、上部電極２４および上部保護層２６が一回り小さい構成に限定はされない。
例えば、上部電極２４および上部保護層２６と、圧電体層２０と、下部電極３０および下部保護層３２とが、全て、同じサイズでもよい。あるいは、上部電極２４、上部保護層２６および圧電体層２０が同サイズで、下部電極３０あるいはさらに下部保護層３２が一回り小さくてもよい。
さらに、上部出島部４０および下部出島部４２を、圧電積層体の異なる辺に形成してもよいのは前述のとおりである。

【0086】

また、図４（Ｃ）に示すような、下部保護層３２および下部電極３０と、圧電体層２０と、上部電極２４および上部保護層２６を積層してなり、かつ、上部出島部４０および下部出島部４２を有する圧電積層体の作製も、各種の作製方法が利用可能である。

【0087】

例えば、図５（Ａ）〜図５（Ｃ）に概念的に示す圧電積層体の作製方法が例示される。
この作製方法では、上部保護層２６の一面に上部電極２４を形成し、他面にセパレータ１２０を貼着してなるシート状物１２４ａを用意する。また、下部保護層３２の一面に下部電極３０を形成し、他面にセパレータ１２６を貼着してなるシート状物１２４ｂ用意する。このシート状物１２４ｂの下部電極３０の表面に、先と同様にして、圧電体層２０を形成する。
さらに、圧電体層２０に上部電極２４を対面して、先と同様にシート状物１２４ａを圧電体層２０に貼着して、図５（Ａ）に示すような積層体１２８を作製する。
前述のように、セパレータ１２０は上部保護層２６を、セパレータ１２６は下部保護層３２を、それぞれ、支持するものである。
なお、以下に示す圧電積層体の作製方法において、絶縁シート１４を設ける場合には、図４（Ｂ）と同様、上部電極２４および上部保護層２６を有するシート状物を積層する前に、上部出島部４０に対応する位置に絶縁シート１４を配置すればよい。

【0088】

ここで、図５（Ａ）に示すように、シート状物１２４ａおよびシート状物１２４ｂは、共に、圧電体層２０より大きい（大面積である）。また、積層体１２８は、両シート状物で圧電体層２０を内包するように積層される。
さらに、図５（Ａ）に示すように、シート状物１２４ａおよびシート状物１２４ｂは、セパレータの厚さが異なる以外は同様のもので、１辺の端部は、その辺と同方向に延在して、所定幅の領域に上部電極２４および下部電極３０が形成されない。積層体１２８において、シート状物１２４ａおよびシート状物１２４ｂは、互いの非電極形成領域を逆にして積層される。

【0089】

次いで、セパレータ１２０およびセパレータ１２６を剥離して、例えば図５（Ｂ）に破線ｂで示すように、セパレータを剥離した積層体１２８を、作製する圧電積層体の形状に応じて切断する。
この積層体１２８の切断は、シート状物１２４ａの上部電極２４の非形成領域の逆側に上部出島部４０を形成し、シート状物１２４ｂの下部電極３０の非形成領域の逆側に下部出島部４２を形成するように、行う。

【0090】

最後に、圧電体層２０の不要な領域を除去する。なお、圧電体層２０の除去は、先と同様に行えばよい。さらに、上部保護層２６および上部電極２４の不要な領域を切断し、また、下部保護層３２および下部電極３０の不要な領域を切断する。
これにより、図５（Ｃ）に示すような、下部保護層３２および下部電極３０と、圧電体層２０と、上部電極２４および上部保護層２６とを積層してなり、かつ、上部出島部４０および下部出島部４２を有する圧電積層体を作製する。

【0091】

圧電積層体の作製方法の別の例として、図６（Ａ）〜図６（Ｄ）に概念的に示す方法が例示される。
この作製方法でも、同様に、上部保護層２６の一面に上部電極２４を形成し、他面にセパレータ１２０を貼着してなるシート状物１２４ｃを用意する。また、下部保護層３２の一面に下部電極３０を形成し、他面にセパレータ１２６を貼着してなるシート状物１２４ｄを用意する。このシート状物１２４ｄの下部電極３０の表面に、先と同様にして、圧電体層２０を形成する。
さらに、圧電体層２０に上部電極２４を対面して、先と同様にシート状物１２４ｃを圧電体層２０に貼着して、図６（Ａ）に示すような積層体１３０を作製する。
この積層体１３０においては、各シート状物の電極は保護層の全面に形成される。さらに、シート状物１２４ｃ、圧電体層２０およびシート状物１２４ｄは、同サイズである。

【0092】

次いで、図６（Ｂ）に示すように、シート状物１２４ｃのセパレータ１２０および上部保護層２６、ならびに、シート状物１２４ｄのセパレータ１２６および下部保護層３２に、所定間隔の格子状の切れ込みを入れる（図６（Ｃ）参照）。この格子の間隔は、想定する圧電積層体の大きさや形状等に応じて、適宜、設定すればよい。
切れ込みを入れる方法は、シート状物１２４ｃおよびシート状物１２４ｄの形成材料に応じて、各種の方法が利用可能である。

【0093】

好ましい方法として、レーザを用いる方法が例示される。
本発明者らの検討によれば、炭酸ガスレーザによる波長１０．６μｍのレーザ光は、樹脂や金属酸化物は全般的に吸収を有し、金属は反射する（吸収を有さない）。また、一般的に、セパレータおよび保護層をＰＥＴの樹脂で形成し、電極を銅等の金属で形成する。従って、炭酸ガスレーザによる波長１０．６μｍのレーザ光によって、シート状物１２４ｃおよびシート状物１２４ｄを格子状に走査することにより、電極を損傷することなく、アブレーションによってセパレータおよび保護層のみを除去して、シート状物１２４ｃおよびシート状物１２４ｄに格子状に切れ込みを入れることができる。

【0094】

次いで、セパレータ１２０およびセパレータ１２６を剥離して、例えば図６（Ｃ）に破線ｃで示すように、セパレータを剥離した積層体１２８を、作製する圧電積層体の形状に応じて切断する。

【0095】

さらに、図６（Ｄ）に示すように、切れ込みに沿って、上部出島部４０の上部保護層２６を除去して、この位置の上部電極２４を露出する。さらに、切れ込みに沿って、下部出島部４２の下部保護層３２を除去して、この位置の下部電極３０を露出する。
これにより、図６（Ｄ）に示すような、下部保護層３２および下部電極３０と、圧電体層２０と、上部電極２４および上部保護層２６とを積層してなり、かつ、上部出島部４０および下部出島部４２を有する圧電積層体を作製する。

【0096】

また、圧電積層体の作製方法の別の例として、図７（Ａ）〜図７（Ｆ）に概念的に示す方法が例示される。
この作製方法でも、図７（Ａ）の左側に示すように、上部保護層２６の一面に上部電極２４を形成し、他面にセパレータ１２０を貼着してなるシート状物１２４ｅを用意する。また、下部保護層３２の一面に下部電極３０を形成し、他面にセパレータ１２６を貼着してなるシート状物を用意する。さらに、このシート状物の下部電極３０の表面に、先と同様にして、圧電体層２０を形成して、積層体１２４ｆを作製する。

【0097】

次いで、図７（Ａ）の右側に示すように、上部電極２４と圧電体層２０とを対面させて、シート状物１２４ｅと積層体１２４ｆとを積層、接着して、積層体１３２を作製する。
ここで、この積層体１３２において、シート状物１２４ｅ（上部電極２４）は、所定の１辺の端部近傍の所定の領域ａが、辺の延在方向の全域に渡って、他の領域に比して接着力が弱くなるように、圧電体層２０に接着される。
この圧電積層体の作製方法では、領域ａに対応して、上部出島部４０が形成される。従って、領域ａの幅は、想定する上部出島部４０の大きさに応じて、適宜、設定すればよいが、２〜１００ｃｍ程度が好ましい。

【0098】

積層体１３２において、領域ａの接着力を、他の領域よりも弱くする方法は、シート状物１２４ｅと積層体１２４ｆとの接着方法（すなわち、上部電極２４と圧電体層２０との接着方法）に応じた、各種の方法が利用可能である。
例えば、接着剤を用いて、シート状物１２４ｅと積層体１２４ｆとを接着する場合には、領域ａには、接着剤を塗布しない方法や接着剤の量を減らす方法が例示される。あるいは、接着剤を用いて、シート状物１２４ｅと積層体１２４ｆとを接着する場合には、領域ａに、使用する接着剤との接着力が弱いフィルムを積層しておき、接着剤が硬化した後、フィルムを除去する方法も、利用可能である。
また、熱圧着によってシート状物１２４ｅと積層体１２４ｆとを接着する場合には、領域ａに対応する領域の温度および／または圧力を低くする方法が例示される。あるいは、熱圧着によってシート状物１２４ｅと積層体１２４ｆとの接着する場合には、領域ａに、上部電極２４および圧電体層２０との熱圧着力が弱いフィルムを積層しておき、熱圧着後、フィルムを除去する方法も、利用可能である。

【0099】

なお、この積層体１３２は、いわゆるロール・トゥ・ロール(Roll to Roll)を利用して作製してもよい。
この際に、シート状物１２４ｅおよび積層体１２４ｆの搬送方向は、接着力が弱い領域ａの延在方向（矢印ａ方向）と一致する。すなわち、ロール・トゥ・ロールを利用する場合には、領域ａは、シート状物１２４ｅの長手方向に延在して、幅方向の一方の端部に形成される。
また、前述の積層体１２８や１３０、さらには、図３（Ｅ）に示す積層体も、ロール・トゥ・ロールを利用して作製してもよい。

【0100】

次いで、図７（Ｂ）〜図７（Ｃ）に示すように、上部電極２４および上部保護層２６における上部出島部４０の位置および形状に応じて、例えば一点鎖線ｂで示すようにシート状物１２４ｅの領域ａ側を切断し、次いで、セパレータ１２０を剥離する。
前述のように、領域ａは、接着力が弱い。従って、このシート状物１２４ｅの切断は、ート状物１２４ｅの領域ａを持ち上げて、容易に行うことができる。

【0101】

次いで、図７（Ｄ）〜図７（Ｅ）に示すように、下部電極３０および下部保護層３２における下部出島部４２の位置および形状に応じて、例えば一点鎖線ｄに示すように積層体１２４ｆの領域ａ側を切断する。
前述のように、領域ａは、接着力が弱い。従って、この積層体１２４ｆの切断も、シート状物１２４ｅの領域ａを持ち上げて、容易に行うことができる。

【0102】

さらに、図７（Ｆ）に示すように、下部出島部４２の下部電極３０に積層された圧電体層２０を除去して下部電極３０を露出し、さらに、セパレータ１２６を剥離する。圧電体層２０の除去は、先と同様に行えばよい。
これにより、図７（Ｆ）に示すような、下部保護層３２および下部電極３０と、圧電体層２０と、上部電極２４および上部保護層２６とを積層してなり、かつ、上部出島部４０および下部出島部４２を有する、圧電積層体を作製する。

【0103】

以上の例では、電極を引き出すために、溶剤等を用いて圧電体層２０を除去して、上部電極２４および／または下部電極３０を露出している。
しかしながら、本発明においては、圧電体層２０ではなく、電極を引き出すために、上部保護層２６および／または下部保護層３２を除去することで、上部電極２４および／または下部電極３０を露出してもよい。上部保護層２６および／または下部保護層３２の除去方法としては、溶剤による除去や、機械的加工処理が利用可能である。

【0104】

ここで、前述のように、一般的に、保護層はＰＥＴ等の樹脂で、電極が銅等の金属である。また、炭酸ガスレーザによる波長１０．６μｍのレーザ光を用いれば、電極を損傷することなく、アブレーションによって保護層のみを除去できる。従って、レーザ光による上部保護層２６および／または下部保護層３２の除去で、上部電極２４および／または下部電極３０を露出する方法が、好ましく例示される。
例えば、図７（Ｅ）から図７（Ｆ）に至る工程において、下部出島部４２に積層された圧電体層２０を除去しないで、セパレータ１２６を剥離する。次いで、下部出島部４２の下部保護層３２に炭酸ガスレーザによる波長１０．６μｍのレーザ光を照射（図中下方から下部出島部４２にレーザ光を照射）する。これにより、レーザ光で下部出島部４２の保護層３２を除去して、下部電極３０を露出できる。

【0105】

このようにして圧電積層体１２を作製したら、図１および図２（Ｂ）および図２（Ｃ）に示すように、上部出島部４０の上部電極２４（上部電極引出し部２４ａ）に上部金属箔１６を積層して、必要に応じて折り返して上部電極２４および上部保護層２６を上部金属箔１６で挟持する。
さらに、下部出島部４２の下部電極３０（下部電極引出し部３０ａ）に下部金属箔１８を積層して、必要に応じて折り返して下部電極３０および下部保護層３２を下部金属箔１８で挟持して、図１および図２（Ｂ）および図２（Ｃ）に示すような、本発明の変換フィルム１０を完成する。なお、下部金属箔１８は、端部が、先に下部電極３０を露出した下部出島部４２よりも内側の領域まで至るように、下部出島部４２に積層し、あるいはさらに折り返す。

【0106】

図１に示すように、変換フィルム１０は、上部保護層２６の周辺で圧電体層２０が剥き出しになっている。そのため、好ましくは、図８（Ａ）に概念的に示すように、変換フィルム１０に、上部保護層２６（上部電極２４）の端部および上部保護層２６の周辺で圧電体層２０を覆って、側面絶縁層６０を設けるのが好ましい。
この側面絶縁層６０を有することにより、ユーザが上部電極２４の端部に接触することに起因する感電等を防止できる。

【0107】

側面絶縁層６０は、絶縁性を有する各種の材料で形成すればよく、具体的には、前述の絶縁シート１４で例示した材料が好適に例示される。中でも、ポリイミドは好ましく利用される。
側面絶縁層６０の取付け方法は、形成材料に応じて、公知のシート状物の取付け方法が、各種、利用可能である。
なお、図８（Ａ）では、４本の帯状の側面絶縁層６０を用いて、上部保護層２６および上部保護層２６の周辺の圧電体層２０を覆っているが、側面絶縁層は、これ以外にも、枠状等の各種の形状が利用可能である。

【0108】

また、後述する図１０（Ｆ）等に示されるようなスピーカ等への実装を容易にするために、図８（Ｂ）に概念的に示すように、側面絶縁層６０を覆って、かつ、変換フィルム１０の外部に突出するように、変換フィルム１０の各辺と同方向に延在するシート状のタブ６２を設けるのが好ましい。また、タブ６２は、上面および下面で変換フィルム１０を挟持するように設けてもよい。
これにより、このタブ６２を用いてのハンドリングが可能になり、また、実装する際に、変換フィルム１０を面方向に引っ張って、シワ等のない適正な状態で、実装することが可能になる。なお、このタブ６２は、スピーカ等に実装したら、余分な部分は切断すればよい。

【0109】

タブ６２も、絶縁性を有する各種の材料で形成すればよく、具体的には、前述の絶縁シート１４で例示した材料が好適に例示され。中でもポリイミドは好ましい。
側面絶縁層６０の取付け方法は、形成材料に応じて、公知のシート状物の取付け方法が、各種、利用可能である。さらに、側面絶縁層６０と同様、タブ６２も、枠状等の各種の形状が利用可能である。
また、タブ６２は、図示例のように、変換フィルム１０の各辺の全域に延在して設ける構成以外にも、例えば、上部出島部４０や下部出島部４２のように、部分的に突出する凸部のように設けてもよい。

【0110】

本発明の変換フィルム１０は、表面に上部保護層２６を有する。しかしながら、前述のように、上部保護層２６は薄膜であり、強度的に不十分である場合も有る。
この際には、図８（Ｃ）に示すように、上部保護層２６の全面を覆って、第２上部保護層６４を設けてもよい。これにより、変換フィルム１０の強度を、より向上できる。

【0111】

第２上部保護層６４の形成材料は、前述の上部保護層２６で例示した物が好適に例示される。特に、ＰＥＴ、ＰＥＮ、ＰＩおよびＰＰ等の絶縁性材料が、好ましい。
第２上部保護層６４の取付けは、形成材料に応じて、公知のシート状物の取付け方法が、各種、利用可能である。

【0112】

なお、第２上部保護層６４は、厚すぎると変換フィルム１０の可撓性や音響特性に悪影響を与える場合も有る。この点を考慮すると、第２上部保護層６４の厚さは、１２〜１００μｍが好ましく、特に、１２〜４０μｍが好ましい。

【0113】

なお、変換フィルム１０においては、必要に応じて、下部保護層３２の全面を覆って、第２下部保護層を設けてもよい。すなわち、２枚の第２保護層で、変換フィルムを挟むようにしてもよい。
また、後述する図１５のように、第２上部保護層６４と上部保護層２６との間に、写真や有機ＥＬディスプレイ等を挿入してもよい。

【0114】

図８（Ａ）〜図８（Ｃ）に示す例は、側面絶縁層６０と、タブ６２と、第２上部保護層６４とが、別の部材である。しかしながら、本発明の変換フィルム１０は、これ以外にも、各種の構成が利用可能である。
例えば、図９（Ａ）に概念的に示すように、上部保護層２６（上部電極２４）の端部および上部保護層２６の周辺で圧電体層２０を覆い、かつ、変換フィルム１０の外部に突出する、側面絶縁層とタブとを兼ねたシート状物６８を設けてもよい。このシート状物６８は、先のタブ６２と同様、変換フィルム１０を挟持するように設けてもよい。
あるいは、図９（Ｂ）に概念的に示すように、上部保護層２６および上部保護層２６の周辺の圧電体層２０を被い、かつ、変換フィルム１０の外部に突出する、第２上部保護層と、側面絶縁層と、タブとを兼ねたシート状物７０を設けてもよい。また、このシート状物７０で、変換フィルム１０を挟持するようにしてもよい。

【0115】

図１０（Ａ）〜図１０（Ｆ）に、タブ６２を設けた本発明の変換フィルム１０を実装する薄型スピーカ、および、その作製方法を、概念的に示す。

【0116】

まず、図１０（Ａ）および図１０（Ｂ）に示すように、一面が開放する直方体などの筐体７４に、変換フィルム１０を指示する支持体７６を収納する。支持体７６は、筐体７４の上部に突出する厚さとする。
この支持体７６は、変換フィルム１０を支持すると共に、圧電フィルムのどの場所でも一定の機械的バイアスを与えることによって、変換フィルム１０の伸縮運動を無駄なく前後運動（フィルムの面に垂直な方向の運動）に変換させるためのものである。支持体７６は、一例として、羊毛のフェルト、レーヨンやＰＥＴを含んだ羊毛のフェルトなどの不織布、グラスウール等が例示される。

【0117】

次いで、図１０（Ｃ）に概念的に示すように、支持体７６を全面的に覆うように、支持体７６の上に変換フィルム１０を載せる。
変換フィルム１０を載せたら、図１０（Ｄ）に示すように、筐体７４に応じた形状を有する押さえ蓋７８を上から被せる。ここで、押さえ蓋７８は、支持体７６の収容部を除く筐体７４上面、および、筐体７４の外側面（外周面）に当接する形状を有する。これにより、変換フィルム１０によって支持体７６を押圧し、変換フィルム１０に、前述の一定の機械的バイアスが与えられる。

【0118】

この際に、タブ６２を引っ張ることで、変換フィルム１０にシワが入ること等を防止して、簡易な作業で、綺麗に、変換フィルム１０を実装することができる。
また、筐体７４からはみ出した余分なタブ６２は、切断してもよい。

【0119】

押さえ蓋７８を被せたら、図１０（Ｅ）に示すように、ネジ８０によって筐体７４と押さえ蓋７８とを固定する。さらに、図１０（Ｆ）に示すように、ハンダ８２ａによって配線８２を接続して、本発明の変換フィルム１０を実装する薄型スピーカ８４とする。
此処で、上部出島部４０および下部出島部４２は、２回、折り曲げられるが、上部出島部４０および下部出島部４２は、上部金属箔１６および下部金属箔１８で補強されているので、断線等の心配はない。また、仮に、この折り曲げで上部電極２４や下部電極３０が断線しても、上部金属箔１６および下部金属箔１８で導電性が確保できる。
また、上部金属箔１６と圧電体層２０とが離間する、上部電極２４と上部保護層２６のみの領域は、機械的強度が低いが、薄型スピーカ８４は、一度、組み立てた後は、変換フィルム１０を取り出すことは、稀であるので、問題にならない。

【0120】

このような薄型スピーカ８４は、図１１（Ａ）に概念的に示すように、薄型スピーカ８４を挿入する挿入部８６ａを有するスタンド８６に装填して、使用してもよい。
あるいは、ネジ８０ａを、上部金属箔１６を貫通する位置、および、下部金属箔１８を貫通する位置に、それぞれ、ネジ８０ａを設ける。その上で、図１１（Ｂ）に概念的に示すように、薄型スピーカ８４を装填するスタンド９０の挿入部９０ａに、薄型スピーカ８４が装填された際に、ネジ８０ａと係合する係合部９０ｂを設ける。さらに、この係合部９０ｂに、配線９２を接続する。
これにより、携帯電話を充電するいわゆるクレードルのように、薄型スピーカ８４をスタンド９０に装填することで、変換フィルム１０と配線９２とを電気的に接続できる。

【0121】

図１２および図１３に、本発明の変換フィルムの別の態様を概念的に示す。なお、図１３は、図１２のＸ−Ｘ切断線である。
なお、図１２および図１３に示す変換フィルム１００は、上部金属箔１０２が上部電極２４と絶縁シート１４との間に挿入される以外は、前述の変換フィルム１０と同様の構成を有するので、同じ部材には同じ符号を付し、以下の説明は、異なる部位を主に行う。

【0122】

前述のように、変換フィルム１０は、上部金属箔１６は圧電体層２０とは離間しており、上部金属箔１６と圧電体層２０との間に、上部電極２４と上部保護層２６のみしかない領域を有している。この上部電極２４と上部保護層２６のみしかない領域は、機械的強度が低いが、変換フィルム１０は、主に、図１０（Ｆ）、図１１（Ａ）および図１１（Ｂ）等に示す薄型スピーカ８４のように、固定された状態で使用される用途に用いられるので、問題にならない。
これに対し、図１２および図１３に示す変換フィルム１００は、図１４に概念的に示すような、巻取り型のスピーカに対応するものである。そのため、上部電極２４の引出し部に、このような機械的強度が低い部分が有ると、此処で上部電極２４が断線して、変換フィルムが作動しなくなってしまう。

【0123】

これに対応して、図１２および図１３に示す変換フィルム１００は、上部金属箔１０２を長尺にして、端部を圧電体層２０と積層（重複）される領域まで延在して、上部金属箔１６を絶縁シート１４と上部電極２４との間に挟み込む構成を有する。
これにより、図１および図２（Ｂ）および図２（Ｃ）に示す変換フィルム１００のような、上部電極２４からの電極引出し部に、上部電極２４および上部保護層２６のみの領域を無くして、上部電極２４からの電極引出し部の全域を上部金属箔１６で補強できる。
そのため、変換フィルム１００は、電極の引出し部で、多数回の曲げ延ばしや、多数回の巻回および引き延ばし等を行われても、上部電極２４の断線を防止できる。また、仮に、上部電極２４からの電極の引出し部で上部電極２４が断線しても、上部金属箔１０２で導電性を確保できる。

【0124】

このような変換フィルム１００も、基本的に、前述の変換フィルム１０と同様に、図３（Ａ）〜図３（Ｅ）および図４（Ａ）〜図４（Ｃ）等に示す方法で作製できる。
ここで、前述のように、変換フィルム１００は、上部金属箔１０２の端部が圧電体層２０と積層される位置まで延在して、絶縁シート１４と上部電極２４とに挟まれる。そのため、この変換フィルム１００を作製する際には、図３（Ｅ）に示すように、上部電極２４と上部保護層２６とを積層したシート状物４６ｃを、下部保護層３２、下部電極３０および圧電体層２０を積層した積層体４６ｂに積層する前に、上部電極２４に上部金属箔１０２を積層しておき、その後、積層体４６ｂとシート状物４６ｃとの積層および熱圧着を行えばよい。
なお、この熱圧着の際に、上部金属箔１０２の厚さ分、上部出島部４０の箇所だけ圧電体層２０にめり込む可能性が有る。しかしながら、絶縁シート１４が上部金属箔１０２と圧電体層２０との間に必ず挿入されていることで、上部電極２４と下部電極３０との間でのショート（短絡）を確実に防ぐことができる。

【0125】

前述のように、変換フィルム１００は、図１４に示すような巻取り式のスピーカに好適に利用される。
図１４に示す例は、写真フィルムのパトローネのようなケース１０４に、変換フィルム１００を巻き取って収容する。このケース１０４には、円筒状の巻取り軸１０６が回転自在に軸支される。
また、ケース１０４から変換フィルム１００を出し入れするための出口部１０４ａには、変換フィルム１００の出し入れを円滑に行い、かつ、出し入れによる変換フィルム１００の損傷を防止するためのガイド部材１０８が、変換フィルム１００を挟持するように設けられる。このガイド部材１０８は、例えば、フェルト等で形成される。

【0126】

変換フィルム１００は、上部出島部４０等が形成された側（以下、基端とも言う）の端部が、巻取り軸１０６に固定される。前述のように、巻取り軸１０６は円筒状であるので、上部金属箔１０２および下部金属箔１８に接続された配線は、この巻取り軸１０６から引き出される。
また、変換フィルム１００の基端と逆側の端部には、出口部１０４ａよりも大きな取っ手部（図示省略）が設けられ、変換フィルム１００が完全にケース１０４内に入ることを防止する。

【0127】

従って、巻取り軸１０６を回転することで、変換フィルム１００をケース１０４に収容できる。また、取っ手部を引っ張ることで、変換フィルム１００をケース１０４から引き出すことができる。
この変換フィルム１００の基端側の端部近傍は、高い曲率での曲げ延ばしを、多数回、行われる。しかしながら、前述のように、変換フィルム１００の上部電極２４の引出し部では、上部金属箔１０２の端部が圧電体層２０と積層される位置まで延在して、絶縁シート１４と上部電極２４とに挟まれるので、電極の引出し部において上部電極２４が断線するのを防止できる。

【0128】

このような変換フィルム１００を巻取り式のスピーカに実装する際には、基端側は、ケース１０４から排出されることは無い。すなわち、変換フィルム１００では、この基端側の領域は、スピーカ等として作動する必要はない。
そのため、変換フィルム１００は、図１２に示すように、基端側の端部と、上部電極２４（および上部保護層２６）との間隔を長くしている。

【0129】

この変換フィルム１００にも、先の例と同様に、側面絶縁層６０や第２上部保護層６４を設けてもよい。また、側面絶縁層６０と第２上部保護層６４とを兼ねるシート状物を設けてもよい。さらに、第２上部保護層に加え、第２下部保護層を設け、２つの第２保護層によって、変換フィルム１００を挟むようにしてもよい。
なお、巻取り形のスピーカに利用される変換フィルム１００では、実装時にシワ延ばし等を行う必要はないので、タブ６２は不要である。

【0130】

また、第２上部保護層６４を設ける場合には、図１５に概念的に示すように、第２上部保護層６４と上部保護層２６との間に、写真や薄型の有機ＥＬディスプレイなどのイメージ媒体１１０を設けてもよい。
これにより、変換フィルム１００の意匠性や娯楽性を向上できる。なお、この点に関しては、図１および図２に示す変換フィルム１０も同様であるのは、前述のとおりである。

【0131】

以上の例では、変換フィルムに、凸状に突出する上部出島部４０および下部出島部４２を設け、此処から上部電極２４および下部電極３０からの電極の引出しを行っている。
しかしながら、本発明は、これ以外にも、上部金属箔（上部引出し用金属箔）および下部金属箔（下部引出し用金属箔）を用いて、各種の構成で、上部電極２４および下部電極３０からの電極の引出しを行うことができる。

【0132】

例えば、図１６（Ａ）に概念的に示す構成が例示される。
この構成では、圧電体層２０、上部電極２４、上部保護層２６、下部電極３０および下部保護層３２からなる圧電積層体１２を作製したら、上部保護層２６および下部保護層３２の一部を除去して、上部電極２４および下部電極３０を剥き出しにする。
例えば、上部保護層２６および下部保護層３２がＰＥＴであれば、ヘキサフルオロイソプパノール等を用いて、上部保護層２６および下部保護層３２を除去できる。また、メカニカルな研削で、上部保護層２６および下部保護層３２を除去してもよい。
あるいは、前述のように、炭酸ガスレーザによる１０．６μｍの波長のレーザ光を用いて、上部保護層２６および下部保護層３２を除去してもよい。レーザ光を用いることにより、上部保護層２６および下部保護層３２と共に、上部電極２４および下部電極３０も除去してしまう可能性が低くなり、好ましい。

【0133】

その上で、剥き出しにした上部電極２４および下部電極３０接続するように、上部金属箔１１４および下部金属箔１１６を設け、この金属箔を用いて、上部電極２４および下部電極３０からの電極の引出しを行う。
この構成によれば、変換フィルム作製の最後の工程で、簡単に、上部金属箔１１４を設けて上部電極２４と接触を図り、また、下部金属箔１１６を設けて下部電極３０との接触を図ることができる。
なお、この図１６（Ａ）に示す構成は、必ずしも上下の電極の両方で行う必要はない。例えば、上部電極２４のみを、図１６（Ａ）に示す構成とし、下部電極３０は、前述の図１および図２（Ｃ）や、図１２および図１３に示す構成としてもよい。

【0134】

ここで、前述のように、上部電極２４および上部保護層２６、ならびに、下部電極３０および下部保護層３２は、薄膜である。そのため、上部保護層２６および下部保護層３２を除去する際に、上部電極２４および下部電極３０も除去してしまう可能性がある。
これを防止するために、図１６（Ｂ）に概念的に示すように、圧電積層体１２を作製する際に、圧電体層２０と上部電極２４との間に補助金属箔１１４ａを、圧電体層２０と下部電極３０との間に補助金属箔１１６ａを、それぞれ設けておき、この位置で、上部電極２４および上部金属箔１１４、下部電極３０および下部金属箔１１６を、それぞれ、接続してもよい。

【0135】

変換フィルム１０等と同様、圧電積層体１２の端部に上部金属箔および下部金属箔を設けて、上部電極２４および下部電極３０からの電極の引出しを行ってもよい。
例えば、図１７（Ａ）、および、図１７（Ａ）のｂ−ｂ線断面図である図１７（Ｂ）に概念的に示すように、電極を引き出すための上部出島部および下部出島部を設けずに、絶縁シート１４と上部電極２４との間に、上部金属箔１６を挿入し、圧電体層２０と下部電極３０との間に、下部金属箔１８を挿入した構成でもよい。

【0136】

この構成においては、下部金属箔１８は、前述の例と同様、下部保護層３２、下部電極３０および圧電体層２０からなる積層体４６ｂを作製した後、圧電体層２０を除去して、此処に下部金属箔１８を貼着すればよい。
他方、上部金属箔１６は、前述の変換フィルム１００と同様、図３（Ｅ）に示すように、積層体４６ｂに、上部電極２４と上部保護層２６とを積層したシート状物４６ｃを積層する前に、上部電極２４に上部金属箔１６を積層しておき、その後、積層体４６ｂとシート状物４６ｃとの積層および熱圧着を行えばよい。

【0137】

さらに、以上の例は、上部電極２４（上部保護層２６）が、下部電極３０（下部保護層３２）よりも小型で、上部電極２４の周辺に圧電体層２０の余白が生じるように、上部電極２４と圧電体層２０とを積層している。
しかしながら、本発明では、上部電極２４と下部電極３０とが同じ大きさでもよく、あるいは、上部電極２４が下部電極３０よりも大きくてもよい。

【0138】

例えば、図１８に概念的に示すように、下部電極３０をパターンニングすることで下部電極３０を下部保護層３２よりも小さくし、下部保護層３２の上の全面に圧電体層２０を設けてもよい。
この場合には、上部電極２４が下部電極３０と同サイズでも大きくても小さくても、上部電極２４からの電極の引出し部である上部金属箔１６が下部電極３０と接触することは無いので、絶縁シート１４（絶縁体層）は、必ずしも設ける必要は無い。但し、この際において、上部電極２４が圧電体層２０と同じ大きさの場合には、下部電極３０からの引出し部に対応して、絶縁シート１４のような絶縁体層を設ける必要がある。
このように、上部電極２４と下部電極３０との大きさの関係によらず、両電極が、共に、圧電体層２０よりも小さい場合には、上部および下部の電極を引き出すための絶縁体層を設ける必要は無い。すなわち、図１８に示すような、電極がパターンニングされた保護層を用いることで、保護層が絶縁体層（あるいはさらに、前述のタブ６２）を兼ねることができるので、本発明の電気音響変換フィルムの製造作業を簡略化できる。

【0139】

以上、本発明の電気音響変換フィルムについて詳細に説明したが、本発明は上述の例に限定はされず、本発明の要旨を逸脱しない範囲において、各種の改良や変更を行ってもよいのは、もちろんである。

【符号の説明】

【0140】

１０，１００ （電気音響）変換フィルム
１２ 圧電積層体
１４ 絶縁シート
１６，１０２．１１４ 上部（電極引出し用）金属箔
１８，１１６ 下部（電極引出し用）金属箔
２０ 圧電体層
２４ 上部（薄膜）電極
２６ 上部保護層
３０ 下部（薄膜）電極
３２ 下部保護層
３６ 粘弾性マトリックス
３８ 圧電体粒子
４０ 上部出島部（上部電極引出し部）
４２ 下部出島部（下部電極引出し部）
４６ａ，４６ｃ，１２４ａ，１２４ｂ，１２４ｃ，１２４ｄ，１２４ｅ シート状物
４６ｂ，１２４ｆ 積層体
５０ コロナ電極
５２ 直流電源
６０ 側面絶縁層
６２ タブ
６４ 第２上部保護層
６８、７０ シート状物
７４ 筐体
７６ 支持体
７８ 押さえ蓋
８０ ネジ
８２，９２ 配線
８４ 薄型スピーカ
８６，９０ スタンド
１０４ ケース
１０６ 巻取り軸
１０８ ガイド部材
１１０ イメージ媒体
１２０，１２６ セパレータ

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】

【図11】

【図12】

【図13】

【図14】

【図15】

【図16】

【図17】

【図18】