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(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】
(24)【登録日】2023-11-30
(45)【発行日】2023-12-08
(54)【発明の名称】圧電フィルム
(51)【国際特許分類】
H10N 30/20 20230101AFI20231201BHJP
H10N 30/40 20230101ALI20231201BHJP
H10N 30/85 20230101ALI20231201BHJP
H10N 30/87 20230101ALI20231201BHJP
H04R 17/00 20060101ALN20231201BHJP
【ＦＩ】
H10N30/20
H10N30/40
H10N30/85
H10N30/87
H04R17/00
【請求項の数】
4
(21)【出願番号】P 2021565370
(86)(22)【出願日】2020-11-12
(86)【国際出願番号】 JP2020042164
(87)【国際公開番号】W WO2021124743
(87)【国際公開日】2021-06-24
【審査請求日】2022-06-09
(31)【優先権主張番号】P 2019228384
(32)【優先日】2019-12-18
(33)【優先権主張国・地域又は機関】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】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】藤方 進吾
【審査官】宮本 博司
(56)【参考文献】
【文献】国際公開第２０１７／１２６２５７（ＷＯ，Ａ１）
【文献】特開２００３－３４７６１６（ＪＰ，Ａ）
【文献】国際公開第２０１７／０１８３１３（ＷＯ，Ａ１）
【文献】特開２００５－０５０８３０（ＪＰ，Ａ）
(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)
Ｈ１０Ｎ ３０／２０
Ｈ１０Ｎ ３０／４０
Ｈ１０Ｎ ３０／８５
Ｈ１０Ｎ ３０／８７
Ｈ０４Ｒ １７／００
(57)【特許請求の範囲】
【請求項1】
高分子材料を含むマトリックス中に圧電体粒子を含む圧電体層と、前記圧電体層の両面に設けられる電極層とを有する、カットシート状の圧電フィルムであって、端面における前記電極層の厚さ方向の距離が、前記圧電体層の厚さに対して４０％以上、９５％以下であることを特徴とする圧電フィルム。
【請求項2】
前記電極層の少なくとも一方を覆う保護層を有する、請求項１に記載の圧電フィルム。
【請求項3】
前記高分子材料がシアノエチル基を有する、請求項１または２に記載の圧電フィルム。
【請求項4】
前記高分子材料がシアノエチル化ポリビニルアルコールである、請求項３に記載の圧電フィルム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、電気音響変換器等に用いられる圧電フィルムに関する。
【背景技術】
【0002】
液晶ディスプレイおよび有機ＥＬ（Electro Luminescence）ディスプレイなど、ディスプレイの薄型化および軽量化に対応して、これらの薄型ディスプレイに用いられるスピーカーにも薄型化および軽量化が要求されている。また、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の開発に対応して、これに用いられるスピーカーにも可撓性が要求されている。
【0003】
従来のスピーカーの形状は、漏斗状のいわゆるコーン型、および、球面状のドーム型等が一般的である。しかしながら、このようなスピーカーを上述の薄型のディスプレイに内蔵しようとすると、十分に薄型化を図ることができず、また、軽量性および可撓性等を損なう虞れがある。また、スピーカーを外付けにした場合、持ち運び等が面倒である。
【0004】
そこで、薄型で、軽量性および可撓性等を損なうことなく、薄型のディスプレイおよびフレキシブルディスプレイ等に一体化可能なスピーカーとして、シート状で可撓性を有し、印加電圧に応答して伸縮する性質を有する圧電フィルムを用いることが提案されている。
【0005】
例えば、本件出願人は、シート状で、可撓性を有し、かつ、高音質な音を安定して再生することができる圧電フィルムとして、特許文献１に開示される圧電フィルム（電気音響変換フィルム）を提案した。
特許文献１に開示される圧電フィルムは、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（圧電体層）と、高分子複合圧電体の両面に形成された電極層と、電極層の表面に形成された保護層とを有するものである。また、特許文献１に開示される圧電フィルムは、高分子複合圧電体をＸ線回折法で評価した際の、圧電体粒子に由来する（００２）面ピーク強度と（２００）面ピーク強度との強度比率α1＝（００２）面ピーク強度／（（００２）面ピーク強度＋（２００）面ピーク強度）が、０．６以上１未満であるという特徴を有する。
特許文献１に開示される圧電フィルムは、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（圧電体層）と、高分子複合圧電体の両面に形成された電極層と、電極層の表面に形成された保護層とを有するものである。また、特許文献１に開示される圧電フィルムは、高分子複合圧電体をＸ線回折法で評価した際の、圧電体粒子に由来する（００２）面ピーク強度と（２００）面ピーク強度との強度比率α1＝（００２）面ピーク強度／（（００２）面ピーク強度＋（２００）面ピーク強度）が、０．６以上１未満であるという特徴を有する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0006】
【文献】国際公開第２０１７／０１８３１３号
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【0007】
このような圧電フィルムは、例えば、屈曲した状態で維持することで、圧電スピーカーとして機能する。すなわち、圧電フィルムを屈曲状態で維持し、電極層に駆動電圧を印加することで、圧電体粒子の伸縮によって高分子複合圧電体が伸縮し、この伸縮を吸収するために振動する。圧電フィルムは、この振動によって空気を振動させて、電気信号を音に変換している。
【0008】
この圧電フィルムは、圧電体層の両面に電極層を有し、その両面に保護層を設けた構成を有する。このような圧電フィルムにおいて、圧電体層は、例えば、３００μｍ以下が好ましく、非常に薄い。また、圧電フィルムは、所望の形状に切断されて、カットシートとして用いられる場合が多い。
そのため、圧電フィルムの端部（切断面）において、圧電体層の両面の電極がショートし易く、圧電フィルムが適正に動作しなくなってしまう場合がある。
そのため、圧電フィルムの端部（切断面）において、圧電体層の両面の電極がショートし易く、圧電フィルムが適正に動作しなくなってしまう場合がある。
【0009】
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、高分子材料を含むマトリクス中に圧電体粒子を含む圧電体層の両面に電極層を有するカットシート状の圧電フィルムにおいて、端部における電極層のショートによる動作不良を防止できる圧電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】
【0010】
この課題を解決するために、本発明は、以下の構成を有する。
［１］ 高分子材料を含むマトリックス中に圧電体粒子を含む圧電体層と、圧電体層の両面に設けられる電極層とを有する、カットシート状の圧電フィルムであって、
端部における電極層の厚さ方向の距離が、圧電体層の厚さに対して４０％以上であることを特徴とする圧電フィルム。
［２］ 電極層の少なくとも一方を覆う保護層を有する、［１］に記載の圧電フィルム。
［３］ 端部における電極層の厚さ方向の距離が、圧電体層の厚さに対して９５％以下である、［１］または［２］に記載の圧電フィルム。
［４］ 高分子材料がシアノエチル基を有する、［１］～［３］のいずれかに記載の圧電フィルム。
［５］ 高分子材料がシアノエチル化ポリビニルアルコールである、［４］に記載の圧電フィルム。
［１］ 高分子材料を含むマトリックス中に圧電体粒子を含む圧電体層と、圧電体層の両面に設けられる電極層とを有する、カットシート状の圧電フィルムであって、
端部における電極層の厚さ方向の距離が、圧電体層の厚さに対して４０％以上であることを特徴とする圧電フィルム。
［２］ 電極層の少なくとも一方を覆う保護層を有する、［１］に記載の圧電フィルム。
［３］ 端部における電極層の厚さ方向の距離が、圧電体層の厚さに対して９５％以下である、［１］または［２］に記載の圧電フィルム。
［４］ 高分子材料がシアノエチル基を有する、［１］～［３］のいずれかに記載の圧電フィルム。
［５］ 高分子材料がシアノエチル化ポリビニルアルコールである、［４］に記載の圧電フィルム。
【発明の効果】
【0011】
本発明によれば、高分子材料を含むマトリクス中に圧電体粒子を含む圧電体層の両面に電極層および保護層を有するカットシート状の圧電フィルムにおいて、端部における電極層のショートを防止できる。
【図面の簡単な説明】
【0012】
【発明を実施するための形態】
【0013】
以下、本発明の圧電フィルムについて、添付の図面に示される好適実施態様を基に、詳細に説明する。
以下に記載する構成要件の説明は、本発明の代表的な実施態様に基づいてなされることがあるが、本発明はそのような実施態様に制限されるものではない。また、以下に示す図は、いずれも、本発明を説明するための概念的な図であって、各層の厚さ、構成部材の大きさ、および、構成部材の位置関係等は、実際の物とは異なる。
なお、本明細書において、「～」を用いて表される数値範囲は、「～」の前後に記載される数値を下限値および上限値として含む範囲を意味する。
以下に記載する構成要件の説明は、本発明の代表的な実施態様に基づいてなされることがあるが、本発明はそのような実施態様に制限されるものではない。また、以下に示す図は、いずれも、本発明を説明するための概念的な図であって、各層の厚さ、構成部材の大きさ、および、構成部材の位置関係等は、実際の物とは異なる。
なお、本明細書において、「～」を用いて表される数値範囲は、「～」の前後に記載される数値を下限値および上限値として含む範囲を意味する。
【0014】
本発明の圧電フィルムは、高分子材料を含むマトリックス中に圧電体粒子を含む圧電体層と、この圧電体層の両面に設けられ電極層とを有するものである。また、圧電体層の厚さに対して、端部における電極間の厚さ方向の距離が４０％以上である。
本発明の圧電フィルムは、好ましくは一方の電極層を覆って、より好ましくは両方の電極層を覆って、保護層を有する。
本発明の圧電フィルムは、好ましくは一方の電極層を覆って、より好ましくは両方の電極層を覆って、保護層を有する。
【0015】
このような本発明の圧電フィルムは、一例として、電気音響変換フィルムとして用いられるものである。具体的には、本発明の圧電フィルムは、圧電スピーカー、マイクロフォン、および、音声センサー等の電気音響変換器の振動板として用いられる。
電気音響変換器は、圧電フィルムへの電圧印加によって、圧電フィルムが面方向に伸長すると、この伸長分を吸収するために、圧電フィルムが、上方（音の放射方向）に移動し、逆に、圧電フィルムへの電圧印加によって、圧電フィルムが面方向に収縮すると、この収縮分を吸収するために、圧電フィルムが、下方に移動する。
電気音響変換器は、この圧電フィルムの伸縮の繰り返しによる振動により、振動（音）と電気信号とを変換するものであり、圧電フィルムに電気信号を入力して電気信号に応じた振動により音を再生したり、音波を受けることによる圧電フィルムの振動を電気信号に変換したり、振動による触感付与および物体の輸送等に利用される。
具体的には、圧電フィルムの用途としては、フルレンジスピーカー、ツイーター、スコーカーおよびウーハーなどのスピーカー、ヘッドホン用スピーカー、ノイズキャンセラー、マイクロフォン、ならびに、ギターなどの楽器に用いられるピックアップ（楽器用センサー）等、各種の音響デバイスが挙げられる。また、本発明の圧電フィルムは非磁性体であるため、ノイズキャンセラーのなかでもＭＲＩ用ノイズキャンセラーとして好適に用いることが可能である。
また、本発明の圧電フィルムを利用する電気音響変換器は薄く、軽く、曲がるため、帽子、マフラーおよび衣服といったウェアラブル製品、テレビおよびデジタルサイネージなどの薄型ディスプレイ、ならびに、音響機器等としての機能を有する建築物、自動車の天井、カーテン、傘、壁紙、窓およびベッドなどに好適に利用される。
電気音響変換器は、圧電フィルムへの電圧印加によって、圧電フィルムが面方向に伸長すると、この伸長分を吸収するために、圧電フィルムが、上方（音の放射方向）に移動し、逆に、圧電フィルムへの電圧印加によって、圧電フィルムが面方向に収縮すると、この収縮分を吸収するために、圧電フィルムが、下方に移動する。
電気音響変換器は、この圧電フィルムの伸縮の繰り返しによる振動により、振動（音）と電気信号とを変換するものであり、圧電フィルムに電気信号を入力して電気信号に応じた振動により音を再生したり、音波を受けることによる圧電フィルムの振動を電気信号に変換したり、振動による触感付与および物体の輸送等に利用される。
具体的には、圧電フィルムの用途としては、フルレンジスピーカー、ツイーター、スコーカーおよびウーハーなどのスピーカー、ヘッドホン用スピーカー、ノイズキャンセラー、マイクロフォン、ならびに、ギターなどの楽器に用いられるピックアップ（楽器用センサー）等、各種の音響デバイスが挙げられる。また、本発明の圧電フィルムは非磁性体であるため、ノイズキャンセラーのなかでもＭＲＩ用ノイズキャンセラーとして好適に用いることが可能である。
また、本発明の圧電フィルムを利用する電気音響変換器は薄く、軽く、曲がるため、帽子、マフラーおよび衣服といったウェアラブル製品、テレビおよびデジタルサイネージなどの薄型ディスプレイ、ならびに、音響機器等としての機能を有する建築物、自動車の天井、カーテン、傘、壁紙、窓およびベッドなどに好適に利用される。
【0016】
図１に、本発明の圧電フィルムの一例を概念的に示す。
図１に示す圧電フィルム１０は、圧電体層１２と、圧電体層１２の一方の面に積層される第１電極層１４と、第１電極層１４に積層される第１保護層１８と、圧電体層１２の他方の面に積層される第２電極層１６と、第２電極層１６に積層される第２保護層２０と、を有する。
本発明の圧電フィルム１０は、例えば、ロール・トゥ・ロールによって作製された長尺な圧電フィルム、または、大判の圧電フィルムから、所望の形状に切り出された、カットシート状（枚葉紙状）のフィルムである。従って、圧電フィルム１０の端面は、切断面である。
図１に示す圧電フィルム１０は、圧電体層１２と、圧電体層１２の一方の面に積層される第１電極層１４と、第１電極層１４に積層される第１保護層１８と、圧電体層１２の他方の面に積層される第２電極層１６と、第２電極層１６に積層される第２保護層２０と、を有する。
本発明の圧電フィルム１０は、例えば、ロール・トゥ・ロールによって作製された長尺な圧電フィルム、または、大判の圧電フィルムから、所望の形状に切り出された、カットシート状（枚葉紙状）のフィルムである。従って、圧電フィルム１０の端面は、切断面である。
【0017】
本発明の圧電フィルム１０において、圧電体層１２は、高分子材料を含むマトリックス２４中に、圧電体粒子２６を含む、高分子複合圧電体層である。
【0018】
ここで、高分子複合圧電体（圧電体層１２）は、次の用件を具備したものであるのが好ましい。なお、本発明において、常温とは、０～５０℃である。
（ｉ） 可撓性
例えば、携帯用として新聞および雑誌等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
スピーカーは、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、スピーカー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ｆ0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。
（ｉ） 可撓性
例えば、携帯用として新聞および雑誌等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
スピーカーは、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、スピーカー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ｆ0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。
【0019】
スピーカー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。
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ーの音質（音量、周波数特性）が変わることになる。
【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ーの音質（音量、周波数特性）が変わることになる。
【0020】
以上をまとめると、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。
【0021】
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共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１２）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でのガラス転移点Ｔｇ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。
高分子複合圧電体（圧電体層１２）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でのガラス転移点Ｔｇ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。
【0022】
マトリックス２４となる高分子材料は、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以上であるのが好ましい。
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、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。
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。
【0023】
また、マトリックス２４となる高分子材料は、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以下であるのが好ましい。
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。
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。
【0024】
また、マトリックス２４となる高分子材料は、比誘電率が２５℃において１０以上で有ると、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。
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。
【0025】
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好適に例示される。
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。
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。
【0026】
マトリックス２４を構成する高分子材料としては、シアノエチル基を有する高分子材料を用いるのが好ましく、シアノエチル化ＰＶＡを用いるのが特に好ましい。すなわち、本発明の圧電フィルム１０において、圧電体層１２は、マトリックス２４として、シアノエチル基を有する高分子材料を用いるのが好ましく、シアノエチル化ＰＶＡを用いるのが特に好ましい。
以下の説明では、シアノエチル化ＰＶＡを代表とする上述の高分子材料を、まとめて『常温で粘弾性を有する高分子材料』とも言う。
以下の説明では、シアノエチル化ＰＶＡを代表とする上述の高分子材料を、まとめて『常温で粘弾性を有する高分子材料』とも言う。
【0027】
なお、これらの常温で粘弾性を有する高分子材料は、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。
【0028】
本発明の圧電フィルム１０において、圧電体層１２のマトリックス２４には、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、高分子複合圧電体を構成するマトリックス２４には、誘電特性および機械的特性などの調節等を目的として、上述した常温で粘弾性を有する高分子材料に加え、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。
すなわち、高分子複合圧電体を構成するマトリックス２４には、誘電特性および機械的特性などの調節等を目的として、上述した常温で粘弾性を有する高分子材料に加え、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。
【0029】
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またはシアノエチル基を有するポリマー、ならびに、ニトリルゴムおよび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。
また、圧電体層１２のマトリックス２４において、これらの誘電性高分子材料は、１種に制限はされず、複数種を添加してもよい。
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。
また、圧電体層１２のマトリックス２４において、これらの誘電性高分子材料は、１種に制限はされず、複数種を添加してもよい。
【0030】
また、誘電性高分子材料以外にも、マトリックス２４のガラス転移点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、ポリブテンおよびイソブチレン等の熱可塑性樹脂、ならびに、フェノール樹脂、尿素樹脂、メラミン樹脂、アルキド樹脂およびマイカ等の熱硬化性樹脂等を添加しても良い。
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、および、石油樹脂等の粘着付与剤を添加しても良い。
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、および、石油樹脂等の粘着付与剤を添加しても良い。
【0031】
圧電体層１２のマトリックス２４において、常温で粘弾性を有する高分子材料以外の高分子材料を添加する際の添加量には制限はないが、マトリックス２４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、マトリックス２４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２６および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。
これにより、マトリックス２４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２６および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。
【0032】
圧電体層１２となる高分子複合圧電体は、このような高分子マトリックスに、圧電体粒子２６を含むものである。圧電体粒子２６は、高分子マトリックスに分散されている。好ましくは、圧電体粒子２６は、高分子マトリックスに均一（略均一）に分散される。
圧電体粒子２６は、好ましくは、ペロブスカイト型また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２６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）等の粒子が例示される。
圧電体粒子２６は、好ましくは、ペロブスカイト型また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２６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）等の粒子が例示される。
【0033】
圧電体粒子２６の粒径は、圧電フィルム１０のサイズ、および、圧電フィルム１０の用途等に応じて、適宜、選択すれば良い。圧電体粒子２６の粒径は、１～１０μｍが好ましい。
圧電体粒子２６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。
圧電体粒子２６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。
【0034】
圧電フィルム１０において、圧電体層１２中におけるマトリックス２４と圧電体粒子２６との量比は、圧電フィルム１０の面方向の大きさ、圧電フィルム１０の厚さ、圧電フィルム１０の用途、および、圧電フィルム１０に要求される特性等に応じて、適宜、設定すればよい。
圧電体層１２中における圧電体粒子２６の体積分率は、３０～８０％が好ましく、５０～８０％がより好ましい。
マトリックス２４と圧電体粒子２６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。
圧電体層１２中における圧電体粒子２６の体積分率は、３０～８０％が好ましく、５０～８０％がより好ましい。
マトリックス２４と圧電体粒子２６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。
【0035】
また、圧電フィルム１０において、圧電体層１２の厚さには制限はなく、圧電フィルム１０のサイズ、圧電フィルム１０の用途、圧電フィルム１０に要求される特性等に応じて、適宜、設定すればよい。
圧電体層１２の厚さは、８～３００μｍが好ましく、８～２００μｍがより好ましく、１０～１５０μｍがさらに好ましく、１５～１００μｍが特に好ましい。
圧電体層１２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。
圧電体層１２の厚さは、８～３００μｍが好ましく、８～２００μｍがより好ましく、１０～１５０μｍがさらに好ましく、１５～１００μｍが特に好ましい。
圧電体層１２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。
【0036】
圧電体層１２は、厚さ方向に分極処理（ポーリング）されているのが好ましい。分極処理に関しては、後に詳述する。
【0037】
圧電体層１２には、金属不純物が混入する場合がある。
例えば、圧電体層１２は、後述するように、圧電体層１２を形成するための塗料を用いて形成する。この塗料は、有機溶媒に、マトリックス２４となる高分子材料と圧電体粒子２６とを投入して、攪拌することで調製する。この塗料の調製の際の攪拌時に、攪拌を行う金属製のプロペラが破損して、塗料中に混入してしまい、金属不純物として圧電体層１２中に混入する場合がある。
例えば、圧電体層１２は、後述するように、圧電体層１２を形成するための塗料を用いて形成する。この塗料は、有機溶媒に、マトリックス２４となる高分子材料と圧電体粒子２６とを投入して、攪拌することで調製する。この塗料の調製の際の攪拌時に、攪拌を行う金属製のプロペラが破損して、塗料中に混入してしまい、金属不純物として圧電体層１２中に混入する場合がある。
【0038】
このような金属不純物が圧電体層１２に混入すると、金属不純物に起因して、第１電極層１４と第２電極層１６とがショートしてしまい、圧電フィルム１０が適正に作動しなくなってしまう場合がある。
従って、圧電体層１２は、このような金属不純物の量が少ないのが好ましい。具体的には、圧電体層１２中における金属不純物の量は、２００ｐｐｍ以下が好ましく、１００ｐｐｍ以下がより好ましく、全く含まないのがさらに好ましい。
従って、圧電体層１２は、このような金属不純物の量が少ないのが好ましい。具体的には、圧電体層１２中における金属不純物の量は、２００ｐｐｍ以下が好ましく、１００ｐｐｍ以下がより好ましく、全く含まないのがさらに好ましい。
【0039】
なお、圧電体層１２中における金属不純物の量は、圧電体層１２を強酸等で処理して灰化を行い、ＩＣＰ（Inductively Coupled Plasma（誘導結合プラズマ））分析によって測定すればよい。検出対象金属は、一例として、Ｌｉ、Ｂ、Ｎａ、Ｍｇ、Ａｌ、Ｋ、Ｃａ、Ｃｒ、Ｍｎ、Ｆｅ、Ｃｏ、Ｎｉ、Ｃｕ、Ｚｎ、Ｇａ、Ｓｒ、Ｉｎ、Ｂａ、Ｔｌ、および、Ｂｉとする。これらの金属が好ましい範囲にあると、ショートが抑制できる。
【0040】
図１に示す圧電フィルム１０の積層フィルムは、このような圧電体層１２の一方の面に、第２電極層１６を有し、第２電極層１６の表面に第２保護層２０を有し、圧電体層１２の他方の面に、第１電極層１４を有し、第１電極層１４の表面に第１保護層１８を有してなる構成を有する。圧電フィルム１０では、第１電極層１４と第２電極層１６とが電極対を形成する。
言い換えれば、本発明の圧電フィルム１０を構成する積層フィルムは、圧電体層１２の両面を電極対、すなわち、第１電極層１４および第２電極層１６で挟持し、さらに、第１保護層１８および第２保護層２０で挟持してなる構成を有する。
このように、第１電極層１４および第２電極層１６で挾持された領域は、印加された電圧に応じて駆動される。
言い換えれば、本発明の圧電フィルム１０を構成する積層フィルムは、圧電体層１２の両面を電極対、すなわち、第１電極層１４および第２電極層１６で挟持し、さらに、第１保護層１８および第２保護層２０で挟持してなる構成を有する。
このように、第１電極層１４および第２電極層１６で挾持された領域は、印加された電圧に応じて駆動される。
【0041】
なお、本発明において、第１電極層１４および第２電極層１６等おける第１および第２とは、本発明の圧電フィルム１０を説明するために、便宜的に付しているものである。
従って、本発明の圧電フィルム１０における第１および第２には、技術的な意味は無く、また、実際の使用状態とは無関係である。
従って、本発明の圧電フィルム１０における第１および第２には、技術的な意味は無く、また、実際の使用状態とは無関係である。
【0042】
本発明の圧電フィルム１０は、これらの層に加えて、例えば、電極層と圧電体層１２とを貼着するための貼着層、および、電極層と保護層とを貼着するための貼着層を有してもよい。
貼着剤は、接着剤でも粘着剤でもよい。また、貼着剤は、圧電体層１２から圧電体粒子２６を除いた高分子材料すなわちマトリックス２４と同じ材料も、好適に利用可能である。なお、貼着層は、第１電極層１４側および第２電極層１６側の両方に有してもよく、第１電極層１４側および第２電極層１６側の一方のみに有してもよい。
貼着剤は、接着剤でも粘着剤でもよい。また、貼着剤は、圧電体層１２から圧電体粒子２６を除いた高分子材料すなわちマトリックス２４と同じ材料も、好適に利用可能である。なお、貼着層は、第１電極層１４側および第２電極層１６側の両方に有してもよく、第１電極層１４側および第２電極層１６側の一方のみに有してもよい。
【0043】
圧電フィルム１０において、第１保護層１８および第２保護層２０は、第１電極層１４および第２電極層１６を被覆すると共に、圧電体層１２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、本発明の圧電フィルム１０において、マトリックス２４と圧電体粒子２６とを含む圧電体層１２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、剛性および機械的強度等が不足する場合がある。圧電フィルム１０は、それを補うために第１保護層１８および第２保護層２０が設けられる。
第１保護層１８と第２保護層２０とは、配置位置が異なるのみで、構成は同じである。従って、以下の説明においては、第１保護層１８および第２保護層２０を区別する必要がない場合には、両部材をまとめて、保護層ともいう。
第１保護層１８と第２保護層２０とは、配置位置が異なるのみで、構成は同じである。従って、以下の説明においては、第１保護層１８および第２保護層２０を区別する必要がない場合には、両部材をまとめて、保護層ともいう。
【0044】
保護層には、制限はなく、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）、ポリアミド（ＰＡ）、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等からなる樹脂フィルムが好適に利用される。
【0045】
保護層の厚さにも、制限は無い。また、第１保護層１８および第２保護層２０の厚さは、基本的に同じであるが、異なってもよい。
保護層の剛性が高過ぎると、圧電体層１２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、機械的強度およびシート状物としての良好なハンドリング性等が要求される場合を除けば、保護層は、薄いほど有利である。
保護層の剛性が高過ぎると、圧電体層１２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、機械的強度およびシート状物としての良好なハンドリング性等が要求される場合を除けば、保護層は、薄いほど有利である。
【0046】
第１保護層１８および第２保護層２０の厚さが、それぞれ、圧電体層１２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られる。
例えば、圧電体層１２の厚さが５０μｍで第１保護層１８および第２保護層２０がＰＥＴからなる場合、第１保護層１８および第２保護層２０の厚さはそれぞれ、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。
例えば、圧電体層１２の厚さが５０μｍで第１保護層１８および第２保護層２０がＰＥＴからなる場合、第１保護層１８および第２保護層２０の厚さはそれぞれ、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。
【0047】
なお、本発明の圧電フィルムにおいて、保護層は、必須の構成要件ではない。従って、本発明の圧電フィルムは、第１保護層１８および第２保護層２０のいずれかを有さなくてもよく、両方を有さなくてもよい。
しかしながら、第１電極層１４および第２電極層１６の保護、圧電体層１２の保護、および、圧電フィルムの取り扱い性（ハンドリング性）等を考慮すると、本発明の圧電フィルムは、第１保護層１８または第２保護層２０を有するのが好ましく、第１保護層１８および第２保護層２０の両方を有するのが好ましい。
しかしながら、第１電極層１４および第２電極層１６の保護、圧電体層１２の保護、および、圧電フィルムの取り扱い性（ハンドリング性）等を考慮すると、本発明の圧電フィルムは、第１保護層１８または第２保護層２０を有するのが好ましく、第１保護層１８および第２保護層２０の両方を有するのが好ましい。
【0048】
圧電フィルム１０（積層フィルム）において、圧電体層１２と第１保護層１８との間には第１電極層１４が、圧電体層１２と第２保護層２０との間には第２電極層１６が、それぞれ形成される。第１電極層１４および第２電極層１６は、圧電フィルム１０（圧電体層１２）に電界を印加するために設けられる。
【0049】
第１電極層１４および第２電極層１６は、位置が異なる以外は、基本的に同じものである。従って、以下の説明においては、第１電極層１４および第２電極層１６を区別する必要がない場合には、両部材をまとめて、電極層ともいう。
【0050】
本発明の圧電フィルムにおいて、電極層の形成材料には制限はなく、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、モリブデン、これらの合金、酸化インジウムスズ、および、ＰＥＤＯＴ／ＰＰＳ（ポリエチレンジオキシチオフェン－ポリスチレンスルホン酸）などの導電性高分子等が例示される。
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は、好適に例示される。その中でも、導電性、コストおよび可撓性等の観点から銅がより好ましい。
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は、好適に例示される。その中でも、導電性、コストおよび可撓性等の観点から銅がより好ましい。
【0051】
また、電極層の形成方法にも制限はなく、真空蒸着およびスパッタリング等の気相堆積法（真空成膜法）、めっきによる成膜、上記材料で形成された箔を貼着する方法、および、塗布による方法等、公知の方法が、各種、利用可能である。
中でも特に、圧電フィルム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およびアルミニウム等の薄膜は、電極層として、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。
中でも特に、圧電フィルム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およびアルミニウム等の薄膜は、電極層として、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。
【0052】
第１電極層１４および第２電極層１６の厚さには、制限はない。また、第１電極層１４および第２電極層１６の厚さは、基本的に同じであるが、異なってもよい。
ここで、上述した保護層と同様に、電極層の剛性が高過ぎると、圧電体層１２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、電極層は、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。
ここで、上述した保護層と同様に、電極層の剛性が高過ぎると、圧電体層１２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、電極層は、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。
【0053】
本発明の圧電フィルム１０では、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、保護層がＰＥＴ（ヤング率：約６．２ＧＰａ）で、電極層が銅（ヤング率：約１３０ＧＰａ）からなる組み合わせの場合、保護層の厚さが２５μｍだとすると、電極層の厚さは、１．２μｍ以下が好ましく、０．３μｍ以下がより好ましく、０．１μｍ以下とするのがさらに好ましい。
例えば、保護層がＰＥＴ（ヤング率：約６．２ＧＰａ）で、電極層が銅（ヤング率：約１３０ＧＰａ）からなる組み合わせの場合、保護層の厚さが２５μｍだとすると、電極層の厚さは、１．２μｍ以下が好ましく、０．３μｍ以下がより好ましく、０．１μｍ以下とするのがさらに好ましい。
【0054】
圧電フィルム１０は、圧電体層１２を、第１電極層１４および第２電極層１６で挟持し、さらに、第１保護層１８および第２保護層２０を挟持した構成を有する。
このような圧電フィルム１０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、圧電フィルム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。
このような圧電フィルム１０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、圧電フィルム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。
【0055】
圧電フィルム１０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、常温で圧電フィルム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。
これにより、常温で圧電フィルム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。
【0056】
また、圧電フィルム１０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１．０×１０6～２．０×１０6Ｎ／ｍ、５０℃において１．０×１０5～１．０×１０6Ｎ／ｍであるのが好ましい。
これにより、圧電フィルム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。
これにより、圧電フィルム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。
【0057】
さらに、圧電フィルム１０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、圧電フィルム１０を用いたスピーカーの周波数特性が平滑になり、スピーカー（圧電フィルム１０）の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小さくできる。
これにより、圧電フィルム１０を用いたスピーカーの周波数特性が平滑になり、スピーカー（圧電フィルム１０）の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小さくできる。
【0058】
上述のように、本発明の圧電フィルム１０は、ロール・トゥ・ロールによって作製された長尺な圧電フィルム、または、大判の圧電フィルムから、所望の形状に切り出された、カットシート状のものである。従って、端面は切断面である。
ここで、本発明の圧電フィルム１０は、端部における第１電極層１４と第２電極層１６との厚さ方向の距離ｄが、圧電体層１２の厚さｔに対して、４０％以上である。なお、厚さ方向とは、言い換えれば、圧電体層１２と、第１電極層１４および第２電極層１６と、第１保護層１８および第２保護層２０との積層方向である。
本発明の圧電フィルム１０は、このような構成を有することにより、端部における第１電極層１４と第２電極層１６とのショート（短絡）を好適に防止できる。
ここで、本発明の圧電フィルム１０は、端部における第１電極層１４と第２電極層１６との厚さ方向の距離ｄが、圧電体層１２の厚さｔに対して、４０％以上である。なお、厚さ方向とは、言い換えれば、圧電体層１２と、第１電極層１４および第２電極層１６と、第１保護層１８および第２保護層２０との積層方向である。
本発明の圧電フィルム１０は、このような構成を有することにより、端部における第１電極層１４と第２電極層１６とのショート（短絡）を好適に防止できる。
【0059】
圧電フィルムでは、圧電体層を挟持する電極層の絶縁性が設計通り十分に確保されていることが重要である。絶縁性が不十分である場合、駆動に必要な電圧を印加した時に電極間で生じるショートによって電源に設計値以上の電圧が掛かり、電源の故障（破損）または保護回路により異常停止することで、駆動が停止する。
【0060】
圧電体層を電極層で挟持したカットシート状の圧電フィルムの場合、電極層間のショートは、殆どが圧電フィルムの端面（切断面）で生じる。
すなわち、大判のシート状物から所望の形状のカットシートを切り出す際には、例えば、カッター刃による切断、および、金型による打ち抜き等が用いられる。この切断では、切り出されるカットシートの切断部には剪断応力が掛かり、降伏応力が掛かった時点で、シートが切断（裁断）される。
そのため、本発明の圧電フィルム１０の端部（端面／切断面）では、剪断応力による塑性変形、いわゆるダレが生じて、図１に概念的に示すように、第１電極層１４と第２電極層１６とが近接してしまい、ショートが生じやすくなる。
すなわち、大判のシート状物から所望の形状のカットシートを切り出す際には、例えば、カッター刃による切断、および、金型による打ち抜き等が用いられる。この切断では、切り出されるカットシートの切断部には剪断応力が掛かり、降伏応力が掛かった時点で、シートが切断（裁断）される。
そのため、本発明の圧電フィルム１０の端部（端面／切断面）では、剪断応力による塑性変形、いわゆるダレが生じて、図１に概念的に示すように、第１電極層１４と第２電極層１６とが近接してしまい、ショートが生じやすくなる。
【0061】
電極間で放電（スパーク）が生じる電圧は、大気条件および電極の形状によっても異なるが、例えば平板と針状の電極で電極間距離が１００μｍ程度の場合、一般的に、数百ボルトにも達する。
ところが、高分子材料を含むマトリックス中に圧電体粒子を含む圧電体層、すなわち、高分子複合圧電体層の両面に電極層を設けた圧電フィルムでは、切断条件によっては、実際の放電は、それよりも大幅に低い電圧で発生する。
この延長上にあると考えられるショートの発生現象について、本発明者は、さらに検討を重ねた。その結果、カットシート状の圧電フィルムのショートは、切断時に生じる電極層のバリ、および、切断で生じた電極層のカス（切れカス）が、切断面すなわち圧電フィルムの端面に付着することに原因があることを見出した。
ところが、高分子材料を含むマトリックス中に圧電体粒子を含む圧電体層、すなわち、高分子複合圧電体層の両面に電極層を設けた圧電フィルムでは、切断条件によっては、実際の放電は、それよりも大幅に低い電圧で発生する。
この延長上にあると考えられるショートの発生現象について、本発明者は、さらに検討を重ねた。その結果、カットシート状の圧電フィルムのショートは、切断時に生じる電極層のバリ、および、切断で生じた電極層のカス（切れカス）が、切断面すなわち圧電フィルムの端面に付着することに原因があることを見出した。
【0062】
圧電体層を電極層で挟持した圧電フィルムを切断する場合には、電極層が金属の展延性によって部分的に引き出されてしまう、いわゆるバリ（ひげ）を生じる。また、切断によって、電極層が微細に破断されて電極層のカスが生じる。切断を行う際には、バリおよびカスの生成を避けることができない。
例えば、ＰＶＤＦ（ポリフッ化ビニリデン）等の圧電材料を圧電体層として用いる、一般的な圧電フィルムであれば、電極層のバリおよびカスによる影響は、少ない。従って、圧電体層を厚くすることで、ショートを回避することも可能である。
これに対して、高分子複合圧電体層は、高分子材料を含むマトリックス中に圧電体粒子を含むため、ＰＶＤＦ等からなる圧電体層に比して、硬く、かつ、脆い。そのため、高分子複合圧電体層を電極層で挟持した圧電フィルムでは、切断時にカッター刃および打ち抜き金型等に掛かる負担が大きく、また、振動も生じやすく、一般的な圧電フィルムよりも、電極層のバリおよびカスが多量に生成されてしまう。
そのため、高分子複合圧電体層を電極層で挟持した圧電フィルムでは、電極層のバリおよびカスが端面に多量に付着してしまう。その結果、圧電フィルムの端面における電極間距離が、実際の電極層同士の距離に比して、実質的に非常に短くなってしまう。また、高分子圧電体層の場合には、圧電体層を厚くしても、その分、切断長が長くなり、バリおよびカスの生成量が増えるので、解決策にはならない。すなわち、高分子複合圧電体層を電極層で挟持した圧電フィルムでは、単純に電極層間の距離を長くしても、ショートの解決策にはならない。
例えば、ＰＶＤＦ（ポリフッ化ビニリデン）等の圧電材料を圧電体層として用いる、一般的な圧電フィルムであれば、電極層のバリおよびカスによる影響は、少ない。従って、圧電体層を厚くすることで、ショートを回避することも可能である。
これに対して、高分子複合圧電体層は、高分子材料を含むマトリックス中に圧電体粒子を含むため、ＰＶＤＦ等からなる圧電体層に比して、硬く、かつ、脆い。そのため、高分子複合圧電体層を電極層で挟持した圧電フィルムでは、切断時にカッター刃および打ち抜き金型等に掛かる負担が大きく、また、振動も生じやすく、一般的な圧電フィルムよりも、電極層のバリおよびカスが多量に生成されてしまう。
そのため、高分子複合圧電体層を電極層で挟持した圧電フィルムでは、電極層のバリおよびカスが端面に多量に付着してしまう。その結果、圧電フィルムの端面における電極間距離が、実際の電極層同士の距離に比して、実質的に非常に短くなってしまう。また、高分子圧電体層の場合には、圧電体層を厚くしても、その分、切断長が長くなり、バリおよびカスの生成量が増えるので、解決策にはならない。すなわち、高分子複合圧電体層を電極層で挟持した圧電フィルムでは、単純に電極層間の距離を長くしても、ショートの解決策にはならない。
【0063】
本発明者は、さらに検討を重ねた結果、高分子複合圧電体層を電極層で挟持した圧電フィルムでは、端面へのバリおよびカスの付着量が、切断後の端部（切断面）における厚さ方向の電極層の距離と高分子圧電体層の厚さとの比率に相関することを見出した。
切断時におけるバリおよびカスの生成量は、切断を行うカッター刃等の切れ味に関係する。すなわち、切断時におけるバリおよびカスの生成量は、切断時におけるカッター刃および金型等の切れ味が良いほど、少ない。
一方で、切断による圧電フィルム端部における塑性変形の大きさは、切断を行うカッター刃等の切れ味に関係する。カッター刃等の切れ味が良い場合には、端部の塑性変形は小さい。従って、カッター刃等の切れ味が良い場合には、圧電体層の厚さと、端部における電極層の距離との差は小さくなる。
切断時におけるバリおよびカスの生成量は、切断を行うカッター刃等の切れ味に関係する。すなわち、切断時におけるバリおよびカスの生成量は、切断時におけるカッター刃および金型等の切れ味が良いほど、少ない。
一方で、切断による圧電フィルム端部における塑性変形の大きさは、切断を行うカッター刃等の切れ味に関係する。カッター刃等の切れ味が良い場合には、端部の塑性変形は小さい。従って、カッター刃等の切れ味が良い場合には、圧電体層の厚さと、端部における電極層の距離との差は小さくなる。
【0064】
すなわち、実際に端面に付着するバリおよびカスの量は測定は困難であるが、端面へのバリおよびカスの付着量と、高分子圧電体層の厚さに対する端部における厚さ方向の電極層の距離の比率との間には、相関が有り、高分子複合圧電体層の厚さと、端部における電極層の厚さ方向の距離との差を小さくするほど、端面に付着するバリおよびカスの量を少なくできる。
本発明者の検討によれば、圧電フィルムの端部における電極層の厚さ方向の距離を、高分子複合圧電体層の厚さに対して４０％以上とすることにより、端面への電極層のバリおよびカスの付着量を十分に少なくして、圧電体層が薄い場合であっても、電極層のショートを防止するのに必要な絶縁性を確保できる。
本発明者の検討によれば、圧電フィルムの端部における電極層の厚さ方向の距離を、高分子複合圧電体層の厚さに対して４０％以上とすることにより、端面への電極層のバリおよびカスの付着量を十分に少なくして、圧電体層が薄い場合であっても、電極層のショートを防止するのに必要な絶縁性を確保できる。
【0065】
本発明は、このような知見を得ることで成されたものであり、高分子材料を含むマトリックス中に圧電体粒子を含む高分子複合圧電体層を圧電体層１２とし、圧電体層１２の両面を第１電極層１４および第２電極層１６で挟持したカットシート状の圧電フィルム１０において、端部（裁断部）における第１電極層１４と第２電極層１６との厚さ方向の距離が、圧電体層１２の厚さの４０％以上とする。
以下の説明では、端部（裁断部）における第１電極層１４と第２電極層１６との厚さ方向の距離を『距離ｄ』、圧電体層１２の厚さを『厚さｔ』、厚さｔに対する距離ｄの比を『比率ｐ』とも言う。
本発明の圧電フィルム１０は、このような構成を有することにより、カットシート状の圧電フィルムにおいて、端部における第１電極層１４と第２電極層１６とのショートを防止して、安定して適正に作動することが可能である。また、本発明の圧電フィルム１０によれば、比率ｐが４０％未満となった場合には、刃の交換、刃の調節、刃の研磨、および、刃のメンテナンス等を行うことで、適正な生産管理を行うことも可能になる。
以下の説明では、端部（裁断部）における第１電極層１４と第２電極層１６との厚さ方向の距離を『距離ｄ』、圧電体層１２の厚さを『厚さｔ』、厚さｔに対する距離ｄの比を『比率ｐ』とも言う。
本発明の圧電フィルム１０は、このような構成を有することにより、カットシート状の圧電フィルムにおいて、端部における第１電極層１４と第２電極層１６とのショートを防止して、安定して適正に作動することが可能である。また、本発明の圧電フィルム１０によれば、比率ｐが４０％未満となった場合には、刃の交換、刃の調節、刃の研磨、および、刃のメンテナンス等を行うことで、適正な生産管理を行うことも可能になる。
【0066】
圧電フィルム１０において、比率ｐが４０％未満では、端部における第１電極層１４と第２電極層１６との十分な絶縁性を確保できず、ショートが生じる可能性が高くなる。
比率ｐは、５０％以上であるのが好ましい。
比率ｐは、５０％以上であるのが好ましい。
【0067】
なお、比率ｐの上限には、上限は無い。しかしながら、切断を行えば、剪断応力に起因する塑性変形は、必ず生じる。そのため、比率ｐが１００％になることは有り得ない。
この点を考慮すると、比率ｐは、最大９５％となる。
この点を考慮すると、比率ｐは、最大９５％となる。
【0068】
本発明において、圧電フィルム１０の端部における第１電極層１４と第２電極層１６との厚さ方向の距離ｄと圧電体層１２の厚さｔとの比率ｐは、公知の各種の方法で測定可能である。
一例として、ＥＤＳ（Energy dispersive X-ray spectrometry、エネルギー分散型Ｘ線分析装置（（ＥＤＸ））を搭載したＳＥＭ（Scanning Electron Microscope、走査型電子顕微鏡)を用いて、圧電フィルム１０の端面すなわち切断面の端部を観察して、電極層を形成する材料の元素マッピングを行って測定する方法が例示される。ＳＥＭおよびＥＤＸは、市販品を用いればよい。一例として、ＳＥＭは日立ハイテクノロジーズ社製のＳＵ８２２０が、ＥＤＳは、ＢＲＵＫＥＲ社製のＸＦａｓｈ ５０６０ＦＱが、それぞれ、例示される。
一例として、ＥＤＳ（Energy dispersive X-ray spectrometry、エネルギー分散型Ｘ線分析装置（（ＥＤＸ））を搭載したＳＥＭ（Scanning Electron Microscope、走査型電子顕微鏡)を用いて、圧電フィルム１０の端面すなわち切断面の端部を観察して、電極層を形成する材料の元素マッピングを行って測定する方法が例示される。ＳＥＭおよびＥＤＸは、市販品を用いればよい。一例として、ＳＥＭは日立ハイテクノロジーズ社製のＳＵ８２２０が、ＥＤＳは、ＢＲＵＫＥＲ社製のＸＦａｓｈ ５０６０ＦＱが、それぞれ、例示される。
【0069】
すなわち、図２の上段に概念的に示すように、ＥＤＳを搭載したＳＥＭ（ＳＥＭ－ＥＤＳ）によって、圧電フィルム１０の端面の端部を観察すると共に、ＥＤＳによって、観察領域の端面の元素分析を行う。
次いで、元素分析の結果から、図２の下段に概念的に示すように、第１電極層１４および第２電極層１６の形成材料の元素マッピングを行い、マッピング結果の画像を得る。例えば、第１電極層１４および第２電極層１６の形成材料が銅である場合には、元素分析の結果から銅マッピングを行い、銅マッピングの結果の画像を得る。
次いで、元素分析の結果から、図２の下段に概念的に示すように、第１電極層１４および第２電極層１６の形成材料の元素マッピングを行い、マッピング結果の画像を得る。例えば、第１電極層１４および第２電極層１６の形成材料が銅である場合には、元素分析の結果から銅マッピングを行い、銅マッピングの結果の画像を得る。
【0070】
電極層の形成材料の元素マッピングの画像を得たら、図２の下段に示すように、元素マッピングの画像から、圧電フィルム１０の端部において、第１電極層１４と第２電極層１６との厚さ方向の距離ｄを測定する。
【0071】
一方、圧電体層１２の厚さｔは、圧電フィルム１０のカタログ値等で既知の場合には、その数値を用いればよい。
あるいは、後述する圧電フィルム１０の製造工程（例えば図５の状態）において、圧電体層１２を形成した時点で、公知の方法で圧電体層１２の厚さｔを測定してもよい。あるいは、後述する圧電フィルム１０の製造工程において、圧電体層１２となる塗料の塗布厚および組成から、圧電体層１２の厚さｔを算出してもよい。あるいは、圧電体層１２を形成した時点（例えば図５の状態）で、全厚を測定して、その後、一部で圧電体層１２を除去して、厚さを測定し、その差から、圧電体層１２の厚さｔを求めてもよい。
あるいは、後述する圧電フィルム１０の製造工程（例えば図５の状態）において、圧電体層１２を形成した時点で、公知の方法で圧電体層１２の厚さｔを測定してもよい。あるいは、後述する圧電フィルム１０の製造工程において、圧電体層１２となる塗料の塗布厚および組成から、圧電体層１２の厚さｔを算出してもよい。あるいは、圧電体層１２を形成した時点（例えば図５の状態）で、全厚を測定して、その後、一部で圧電体層１２を除去して、厚さを測定し、その差から、圧電体層１２の厚さｔを求めてもよい。
【0072】
これらの方法で圧電体層１２の厚さｔが測定（知見）できない場合には、以下の方法で、圧電体層１２の厚さｔを測定すればよい。
圧電フィルム１０を樹脂に包埋する。樹脂による包埋は、圧電フィルム１０の切断面から５ｍｍ以上、樹脂で包埋するように行うのが好ましい。包埋に用いる樹脂は、圧電フィルム１０の形成材料および大きさ（最大面の面積、厚さ）等に応じて、適宜、設定すればよい。なお、包埋に用いる樹脂は、必要に応じて、複数種を混合して用いてもよい。
圧電フィルム１０を樹脂に包埋したら、樹脂に包埋した圧電フィルム１０を、任意の場所で直線状に切断する。切断は、ミクロトーム等を使う方法の公知の方法で行えばよい。
なお、切断は、切断面の長手方向の中心が、圧電フィルム１０の全ての端部（端面）から５ｍｍ以上、内側となる位置で行うのが好ましい。
次いで、必要に応じて切断面を研磨する。研磨は、公知の方法で行えばよい。
さらに、切断面の長手方向の中心部において、上述したＳＥＭ－ＥＤＳによる第１電極層１４および第２電極層１６の形成材料の元素マッピングを行う。次いで、元素マッピングの画像から、切断面の長手方向の中心で、第１電極層１４の内面と第２電極層１６の内面との厚さ方向の距離を測定し、この距離を、その切断面における圧電フィルムの厚さとする。これにより、圧電フィルム１０の切断面において、上述した塑性変形（ダレ）の影響を受けることなく、圧電体層１２の厚さｔを測定できる。
このような圧電体層１２の切断面における厚さの測定を、任意の５断面で行い、その平均値を、測定対象となる圧電フィルム１０の圧電体層１２の厚さｔとする。
なお、この樹脂による包埋を行う方法は、第１電極層１４と第２電極層１６との厚さ方向の距離ｄの測定にも利用可能である。すなわち、距離ｄの測定位置を含むように圧電フィルムを端部より５ｍｍ以上包埋して、ミクロトームを用いた切断、および、必要に応じて研磨を行い、カットシート状の圧電フィルム１０の個々の端面（切断面）に対して、ＳＥＭ－ＥＤＳを用いて、上述のようにして距離ｄを測定すればよい。
圧電フィルム１０を樹脂に包埋する。樹脂による包埋は、圧電フィルム１０の切断面から５ｍｍ以上、樹脂で包埋するように行うのが好ましい。包埋に用いる樹脂は、圧電フィルム１０の形成材料および大きさ（最大面の面積、厚さ）等に応じて、適宜、設定すればよい。なお、包埋に用いる樹脂は、必要に応じて、複数種を混合して用いてもよい。
圧電フィルム１０を樹脂に包埋したら、樹脂に包埋した圧電フィルム１０を、任意の場所で直線状に切断する。切断は、ミクロトーム等を使う方法の公知の方法で行えばよい。
なお、切断は、切断面の長手方向の中心が、圧電フィルム１０の全ての端部（端面）から５ｍｍ以上、内側となる位置で行うのが好ましい。
次いで、必要に応じて切断面を研磨する。研磨は、公知の方法で行えばよい。
さらに、切断面の長手方向の中心部において、上述したＳＥＭ－ＥＤＳによる第１電極層１４および第２電極層１６の形成材料の元素マッピングを行う。次いで、元素マッピングの画像から、切断面の長手方向の中心で、第１電極層１４の内面と第２電極層１６の内面との厚さ方向の距離を測定し、この距離を、その切断面における圧電フィルムの厚さとする。これにより、圧電フィルム１０の切断面において、上述した塑性変形（ダレ）の影響を受けることなく、圧電体層１２の厚さｔを測定できる。
このような圧電体層１２の切断面における厚さの測定を、任意の５断面で行い、その平均値を、測定対象となる圧電フィルム１０の圧電体層１２の厚さｔとする。
なお、この樹脂による包埋を行う方法は、第１電極層１４と第２電極層１６との厚さ方向の距離ｄの測定にも利用可能である。すなわち、距離ｄの測定位置を含むように圧電フィルムを端部より５ｍｍ以上包埋して、ミクロトームを用いた切断、および、必要に応じて研磨を行い、カットシート状の圧電フィルム１０の個々の端面（切断面）に対して、ＳＥＭ－ＥＤＳを用いて、上述のようにして距離ｄを測定すればよい。
【0073】
厚さｔ、および、距離ｄの測定結果から、下記の式によって、圧電体層１２の厚さｔに対する、圧電フィルム１０の端部における第１電極層１４と第２電極層１６との厚さ方向の距離ｄの比率ｐ［％］を算出する。
ｐ［％］＝（ｄ／ｔ）×１００
ｐ［％］＝（ｄ／ｔ）×１００
【0074】
ここで、例えばカットシート状の圧電フィルム１０が矩形である場合には、４つの端面（切断面）を有する。従って、図３に概念的に示すように、１つの角部に対して、辺Ａと直交する矢印ａ方向からＳＥＭで観察した辺Ａの一方の端部の比率ｐ、および、辺Ｂと直交する矢印ｂ方向からＳＥＭで観察した辺Ｂの一方の端面の比率ｐが測定できる。
すなわち、圧電フィルム１０が矩形である場合には、４か所の角部に対して、合計で８か所の圧電フィルム１０の端部の比率ｐが測定できる。
すなわち、圧電フィルム１０が矩形である場合には、４か所の角部に対して、合計で８か所の圧電フィルム１０の端部の比率ｐが測定できる。
【0075】
なお、本発明の圧電フィルムは、上述のような矩形には制限はされず、様々な形状が利用可能である。一例として、本発明の圧電フィルムの平面形状すなわち主面の形状は、円形、楕円形、三角形、および、五角形以上の多角形等が例示される。
いずれの形状であっても、距離ｄと、厚さｔとの比率ｐ［％］は、端部すなわち切断面をＳＥＭ－ＥＤＳで観察して、電極の形成材料の元素マッピングを行う、上述の方法で測定すればよい。
本発明においては、圧電フィルムが多角形の場合には、全ての角部を測定対象として、図３に示すように２方向から比率ｐを測定し、全ての比率ｐ（角部の数×２か所）の平均値を、圧電フィルム１０における比率ｐとする。なお、多角形とは、面取り等によって角部が曲線状になっている場合も含む。また、圧電フィルムが円形および楕円形などの多角形以外の場合には、外周を等分した８か所において比率ｐを測定し、その平均値を、圧電フィルム１０における比率ｐとする。
いずれの形状であっても、距離ｄと、厚さｔとの比率ｐ［％］は、端部すなわち切断面をＳＥＭ－ＥＤＳで観察して、電極の形成材料の元素マッピングを行う、上述の方法で測定すればよい。
本発明においては、圧電フィルムが多角形の場合には、全ての角部を測定対象として、図３に示すように２方向から比率ｐを測定し、全ての比率ｐ（角部の数×２か所）の平均値を、圧電フィルム１０における比率ｐとする。なお、多角形とは、面取り等によって角部が曲線状になっている場合も含む。また、圧電フィルムが円形および楕円形などの多角形以外の場合には、外周を等分した８か所において比率ｐを測定し、その平均値を、圧電フィルム１０における比率ｐとする。
【0076】
以下、図４～図８の概念図を参照して、本発明の圧電フィルム１０の製造方法の一例を説明する。
まず、図４に示す、第２保護層２０の表面に第２電極層１６が形成されたシート状物３４を準備する。さらに、図６に概念的に示す、第１保護層１８の表面に第１電極層１４が形成されたシート状物３８を準備する。
まず、図４に示す、第２保護層２０の表面に第２電極層１６が形成されたシート状物３４を準備する。さらに、図６に概念的に示す、第１保護層１８の表面に第１電極層１４が形成されたシート状物３８を準備する。
【0077】
シート状物３４は、第２保護層２０の表面に、真空蒸着、スパッタリング、めっき等によって第２電極層１６として銅薄膜等を形成して、作製すればよい。同様に、シート状物３８は、第１保護層１８の表面に、真空蒸着、スパッタリング、めっき等によって第１電極層１４として銅薄膜等を形成して、作製すればよい。
あるいは、保護層の上に銅薄膜等が形成された市販品をシート状物を、シート状物３４および／またはシート状物３８として利用してもよい。
シート状物３４およびシート状物３８は、同じものでもよく、異なるものでもよい。
あるいは、保護層の上に銅薄膜等が形成された市販品をシート状物を、シート状物３４および／またはシート状物３８として利用してもよい。
シート状物３４およびシート状物３８は、同じものでもよく、異なるものでもよい。
【0078】
なお、保護層が非常に薄く、ハンドリング性が悪い時などは、必要に応じて、セパレータ（仮支持体）付きの保護層を用いても良い。なお、セパレータとしては、厚さ２５～１００μｍのＰＥＴ等を用いることができる。セパレータは、電極層および保護層の熱圧着後、取り除けばよい。
【0079】
次いで、図５に示すように、シート状物３４の第２電極層１６上に、圧電体層１２となる塗料（塗布組成物）を塗布した後、硬化して圧電体層１２を形成する。これにより、シート状物３４と圧電体層１２とを積層した積層体３６を作製する。
【0080】
圧電体層１２の形成は、圧電体層１２を形成する材料に応じて、各種の方法が利用可能である。
一例として、まず、有機溶媒に、上述したシアノエチル化ＰＶＡ等の高分子材料を溶解し、さらに、ＰＺＴ粒子等の圧電体粒子２６を添加し、攪拌して塗料を調製する。
有機溶媒には制限はなく、ジメチルホルムアミド（ＤＭＦ）、メチルエチルケトン、および、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。
シート状物３４を準備し、かつ、塗料を調製したら、この塗料をシート状物３４にキャスティング（塗布）して、有機溶媒を蒸発して乾燥する。これにより、図５に示すように、第２保護層２０の上に第２電極層１６を有し、第２電極層１６の上に圧電体層１２を積層してなる積層体３６を作製する。
一例として、まず、有機溶媒に、上述したシアノエチル化ＰＶＡ等の高分子材料を溶解し、さらに、ＰＺＴ粒子等の圧電体粒子２６を添加し、攪拌して塗料を調製する。
有機溶媒には制限はなく、ジメチルホルムアミド（ＤＭＦ）、メチルエチルケトン、および、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。
シート状物３４を準備し、かつ、塗料を調製したら、この塗料をシート状物３４にキャスティング（塗布）して、有機溶媒を蒸発して乾燥する。これにより、図５に示すように、第２保護層２０の上に第２電極層１６を有し、第２電極層１６の上に圧電体層１２を積層してなる積層体３６を作製する。
【0081】
塗料のキャスティング方法には制限はなく、バーコーター、スライドコーター、および、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。
あるいは高分子材料が加熱溶融可能な物であれば、高分子材料を加熱溶融して、これに圧電体粒子２６を添加してなる溶融物を作製し、押し出し成形等によって、図４に示すシート状物３４の上にシート状に押し出し、冷却することにより、図５に示すような、積層体３６を作製してもよい。
あるいは高分子材料が加熱溶融可能な物であれば、高分子材料を加熱溶融して、これに圧電体粒子２６を添加してなる溶融物を作製し、押し出し成形等によって、図４に示すシート状物３４の上にシート状に押し出し、冷却することにより、図５に示すような、積層体３６を作製してもよい。
【0082】
なお、上述のように、圧電体層１２において、マトリックス２４には、常温で粘弾性を有する高分子材料以外にも、ＰＶＤＦ等の高分子圧電材料を添加しても良い。
マトリックス２４に、これらの高分子圧電材料を添加する際には、上記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、加熱溶融した常温で粘弾性を有する高分子材料に、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。
マトリックス２４に、これらの高分子圧電材料を添加する際には、上記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、加熱溶融した常温で粘弾性を有する高分子材料に、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。
【0083】
圧電体層１２を形成したら、必要に応じて、カレンダ処理を行ってもよい。カレンダ処理は、１回でもよく、複数回、行ってもよい。
周知のように、カレンダ処理とは、加熱プレスおよび加熱ローラ等を用いて、被処理面を加熱しつつ押圧して、平坦化等を施す処理である。
周知のように、カレンダ処理とは、加熱プレスおよび加熱ローラ等を用いて、被処理面を加熱しつつ押圧して、平坦化等を施す処理である。
【0084】
次いで、第２保護層２０の上に第２電極層１６を有し、第２電極層１６の上に圧電体層１２を形成してなる積層体３６の圧電体層１２に、分極処理（ポーリング）を行う。圧電体層１２の分極処理は、カレンダ処理の前に行ってもよいが、カレンダ処理を行った後に行うのが好ましい。
圧電体層１２の分極処理の方法には制限はなく、公知の方法が利用可能である。例えば、分極処理を行う対象に、直接、直流電界を印加する、電界ポーリングが例示される。なお、電界ポーリングを行う場合には、分極処理の前に、第１電極層１４を形成して、第１電極層１４および第２電極層１６を利用して、電界ポーリング処理を行ってもよい。
また、本発明の圧電フィルム１０においては、分極処理は、圧電体層１２の面方向ではなく、厚さ方向に分極を行うのが好ましい。
圧電体層１２の分極処理の方法には制限はなく、公知の方法が利用可能である。例えば、分極処理を行う対象に、直接、直流電界を印加する、電界ポーリングが例示される。なお、電界ポーリングを行う場合には、分極処理の前に、第１電極層１４を形成して、第１電極層１４および第２電極層１６を利用して、電界ポーリング処理を行ってもよい。
また、本発明の圧電フィルム１０においては、分極処理は、圧電体層１２の面方向ではなく、厚さ方向に分極を行うのが好ましい。
【0085】
次いで、図６に示すように、分極処理を行った積層体３６の圧電体層１２側に、先に準備したシート状物３８を、第１電極層１４を圧電体層１２に向けて積層する。
さらに、この積層体を、第１保護層１８および第２保護層２０を挟持するようにして、加熱プレス装置および加熱ローラ等を用いて熱圧着して、積層体３６とシート状物３８とを貼り合わせ、図７に示すような、大判（長尺）の圧電フィルム１０Ｌを作製する。
あるいは、積層体３６とシート状物３８とを、接着剤を用いて貼り合わせて、好ましくは、さらに圧着して、圧電フィルム１０Ｌを作製してもよい。
さらに、この積層体を、第１保護層１８および第２保護層２０を挟持するようにして、加熱プレス装置および加熱ローラ等を用いて熱圧着して、積層体３６とシート状物３８とを貼り合わせ、図７に示すような、大判（長尺）の圧電フィルム１０Ｌを作製する。
あるいは、積層体３６とシート状物３８とを、接着剤を用いて貼り合わせて、好ましくは、さらに圧着して、圧電フィルム１０Ｌを作製してもよい。
【0086】
なお、この圧電フィルム１０Ｌは、カットシート状のシート状物３４およびシート状物３８等を用いて製造してもよく、あるいは、ロール・トゥ・ロール（Ｒｏｌｌ ｔｏ Ｒｏｌｌ）を利用して製造してもよい。
【0087】
最後に、図８に概念的に示すように、カッター刃および打ち抜き金型等の切断手段を用いて、作製した大判の圧電フィルム１０Ｌを所定の形状、例えば、矩形に切断して、カットシート状の圧電フィルム１０とする。
【0088】
このようにして作製される圧電フィルム１０は、面方向ではなく厚さ方向に分極されており、かつ、分極処理後に延伸処理をしなくても大きな圧電特性が得られる。そのため、圧電フィルム１０は、圧電特性に面内異方性がなく、駆動電圧を印加すると、面方向では全方向に等方的に伸縮する。
【0089】
図９に、本発明の圧電フィルム１０を利用する、平板型の圧電スピーカーの一例を概念的に示す。
この圧電スピーカー４０は、圧電フィルム１０を、電気信号を振動エネルギーに変換する振動板として用いる、平板型の圧電スピーカーである。なお、圧電スピーカー４０は、マイクロフォンおよびセンサー等として使用することも可能である。
この圧電スピーカー４０は、圧電フィルム１０を、電気信号を振動エネルギーに変換する振動板として用いる、平板型の圧電スピーカーである。なお、圧電スピーカー４０は、マイクロフォンおよびセンサー等として使用することも可能である。
【0090】
圧電スピーカー４０は、圧電フィルム１０と、ケース４２と、粘弾性支持体４６と、枠体４８とを有して構成される。
ケース４２は、プラスチック等で形成される、一面が開放する薄い筐体である。筐体の形状としては、直方体状、立方体状、および、円筒状とが例示される。
また、枠体４８は、中央にケース４２の開放面と同形状の貫通孔を有する、ケース４２の開放面側に係合する枠材である。
粘弾性支持体４６は、適度な粘性と弾性を有し、圧電フィルム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、圧電フィルム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。粘弾性支持体４６としては、一例として、羊毛のフェルトおよびＰＥＴ等を含んだ羊毛のフェルトなどの不織布、ならびに、グラスウール等が例示される。
ケース４２は、プラスチック等で形成される、一面が開放する薄い筐体である。筐体の形状としては、直方体状、立方体状、および、円筒状とが例示される。
また、枠体４８は、中央にケース４２の開放面と同形状の貫通孔を有する、ケース４２の開放面側に係合する枠材である。
粘弾性支持体４６は、適度な粘性と弾性を有し、圧電フィルム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、圧電フィルム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。粘弾性支持体４６としては、一例として、羊毛のフェルトおよびＰＥＴ等を含んだ羊毛のフェルトなどの不織布、ならびに、グラスウール等が例示される。
【0091】
圧電スピーカー４０は、ケース４２の中に粘弾性支持体４６を収容して、圧電フィルム１０によってケース４２および粘弾性支持体４６を覆い、圧電フィルム１０の周辺を枠体４８によってケース４２の上端面に押圧した状態で、枠体４８をケース４２に固定して、構成される。
【0092】
ここで、圧電スピーカー４０においては、粘弾性支持体４６は、高さ（厚さ）がケース４２の内面の高さよりも厚い。
そのため、圧電スピーカー４０では、粘弾性支持体４６の周辺部では、粘弾性支持体４６が圧電フィルム１０によって下方に押圧されて厚さが薄くなった状態で、保持される。また、同じく粘弾性支持体４６の周辺部において、圧電フィルム１０の曲率が急激に変動し、圧電フィルム１０に、粘弾性支持体４６の周辺に向かって低くなる立上がり部が形成される。さらに、圧電フィルム１０の中央領域は四角柱状の粘弾性支持体４６に押圧されて、（略）平面状になっている。
そのため、圧電スピーカー４０では、粘弾性支持体４６の周辺部では、粘弾性支持体４６が圧電フィルム１０によって下方に押圧されて厚さが薄くなった状態で、保持される。また、同じく粘弾性支持体４６の周辺部において、圧電フィルム１０の曲率が急激に変動し、圧電フィルム１０に、粘弾性支持体４６の周辺に向かって低くなる立上がり部が形成される。さらに、圧電フィルム１０の中央領域は四角柱状の粘弾性支持体４６に押圧されて、（略）平面状になっている。
【0093】
圧電スピーカー４０は、第１電極層１４および第２電極層１６への駆動電圧の印加によって、圧電フィルム１０が面方向に伸長すると、この伸長分を吸収するために、粘弾性支持体４６の作用によって、圧電フィルム１０の立上がり部が、立ち上がる方向に角度を変える。その結果、平面状の部分を有する圧電フィルム１０は、上方に移動する。
逆に、第１電極層１４および第２電極層１６への駆動電圧の印加によって、圧電フィルム１０が面方向に収縮すると、この収縮分を吸収するために、圧電フィルム１０の立上がり部が、倒れる方向（平面に近くなる方向）に角度を変える。その結果、平面状の部分を有する圧電フィルム１０は、下方に移動する。
圧電スピーカー４０は、この圧電フィルム１０の振動によって、音を発生する。
逆に、第１電極層１４および第２電極層１６への駆動電圧の印加によって、圧電フィルム１０が面方向に収縮すると、この収縮分を吸収するために、圧電フィルム１０の立上がり部が、倒れる方向（平面に近くなる方向）に角度を変える。その結果、平面状の部分を有する圧電フィルム１０は、下方に移動する。
圧電スピーカー４０は、この圧電フィルム１０の振動によって、音を発生する。
【0094】
なお、圧電フィルム１０において、伸縮運動から振動への変換は、圧電フィルム１０を湾曲させた状態で保持することでも達成できる。
従って、圧電フィルム１０は、図９に示すような剛性を有する平板状の圧電スピーカー４０ではなく、単に湾曲状態で保持することでも、可撓性を有する圧電スピーカーとして機能させることができる。
従って、圧電フィルム１０は、図９に示すような剛性を有する平板状の圧電スピーカー４０ではなく、単に湾曲状態で保持することでも、可撓性を有する圧電スピーカーとして機能させることができる。
【0095】
このような圧電フィルム１０を利用する圧電スピーカーは、良好な可撓性を生かして、例えば丸めて、または、折り畳んで、カバン等に収容することが可能である。そのため、圧電フィルム１０によれば、ある程度の大きさであっても、容易に持ち運び可能な圧電スピーカーを実現できる。
また、上述のように、圧電フィルム１０は、柔軟性および可撓性に優れ、しかも、面内に圧電特性の異方性が無い。そのため、圧電フィルム１０は、どの方向に屈曲させても音質の変化が少なく、しかも、曲率の変化に対する音質変化も少ない。従って、圧電フィルム１０を利用する圧電スピーカーは、設置場所の自由度が高く、また、上述したように、様々な物品に取り付けることが可能である。例えば、圧電フィルム１０を、湾曲状態で洋服など衣料品およびカバンなどの携帯品等に装着することで、いわゆるウェアラブルなスピーカーを実現できる。
また、上述のように、圧電フィルム１０は、柔軟性および可撓性に優れ、しかも、面内に圧電特性の異方性が無い。そのため、圧電フィルム１０は、どの方向に屈曲させても音質の変化が少なく、しかも、曲率の変化に対する音質変化も少ない。従って、圧電フィルム１０を利用する圧電スピーカーは、設置場所の自由度が高く、また、上述したように、様々な物品に取り付けることが可能である。例えば、圧電フィルム１０を、湾曲状態で洋服など衣料品およびカバンなどの携帯品等に装着することで、いわゆるウェアラブルなスピーカーを実現できる。
【0096】
さらに、上述したように、本発明の圧電フィルムを可撓性を有する有機ＥＬ表示デバイスおよび可撓性を有する液晶表示デバイス等の可撓性を有する表示デバイスに貼着することで、表示デバイスのスピーカーとして用いることも可能である。
【0097】
上述したように、圧電フィルム１０は、電圧の印加によって面方向に伸縮し、この面方向の伸縮によって厚さ方向に好適に振動するので、例えば圧電スピーカー等に利用した際に、高い音圧の音を出力できる、良好な音響特性を発現する。
良好な音響特性すなわち圧電による高い伸縮性能を発現する圧電フィルム１０は、複数枚を積層することにより、振動板等の被振動体を振動させる圧電振動素子としても、良好に作用する。
なお、圧電フィルム１０を積層する際には、短絡（ショート）の可能性が無ければ、圧電フィルムは第１保護層１８および／または第２保護層２０を有さなくてもよい。または、第１保護層１８および／または第２保護層２０を有さない圧電フィルムを、絶縁層を介して積層してもよい。
良好な音響特性すなわち圧電による高い伸縮性能を発現する圧電フィルム１０は、複数枚を積層することにより、振動板等の被振動体を振動させる圧電振動素子としても、良好に作用する。
なお、圧電フィルム１０を積層する際には、短絡（ショート）の可能性が無ければ、圧電フィルムは第１保護層１８および／または第２保護層２０を有さなくてもよい。または、第１保護層１８および／または第２保護層２０を有さない圧電フィルムを、絶縁層を介して積層してもよい。
【0098】
一例として、圧電フィルム１０の積層体を振動板に貼着して、圧電フィルム１０の積層体によって振動板を振動させて音を出力するスピーカーとしてもよい。すなわち、この場合には、圧電フィルム１０の積層体を、振動板を振動させることで音を出力する、いわゆるエキサイターとして作用させる。
積層した圧電フィルム１０に駆動電圧を印加することで、個々の圧電フィルム１０が面方向に伸縮し、各圧電フィルム１０の伸縮によって、圧電フィルム１０の積層体全体が面方向に伸縮する。圧電フィルム１０の積層体の面方向の伸縮によって、積層体が貼着された振動板が撓み、その結果、振動板が、厚さ方向に振動する。この厚さ方向の振動によって、振動板は、音を発生する。振動板は、圧電フィルム１０に印加した駆動電圧の大きさに応じて振動して、圧電フィルム１０に印加した駆動電圧に応じた音を発生する。
従って、この際には、圧電フィルム１０自身は、音を出力しない。
積層した圧電フィルム１０に駆動電圧を印加することで、個々の圧電フィルム１０が面方向に伸縮し、各圧電フィルム１０の伸縮によって、圧電フィルム１０の積層体全体が面方向に伸縮する。圧電フィルム１０の積層体の面方向の伸縮によって、積層体が貼着された振動板が撓み、その結果、振動板が、厚さ方向に振動する。この厚さ方向の振動によって、振動板は、音を発生する。振動板は、圧電フィルム１０に印加した駆動電圧の大きさに応じて振動して、圧電フィルム１０に印加した駆動電圧に応じた音を発生する。
従って、この際には、圧電フィルム１０自身は、音を出力しない。
【0099】
１枚毎の圧電フィルム１０の剛性が低く、伸縮力は小さくても、圧電フィルム１０を積層することにより、剛性が高くなり、積層体全体としては伸縮力は大きくなる。その結果、圧電フィルム１０の積層体は、振動板がある程度の剛性を有するものであっても、大きな力で振動板を十分に撓ませて、厚さ方向に振動板を十分に振動させて、振動板に音を発生させることができる。
【0100】
圧電フィルム１０の積層体において、圧電フィルム１０の積層枚数には、制限はなく、例えば振動させる振動板の剛性等に応じて、十分な振動量が得られる枚数を、適宜、設定すればよい。
なお、十分な伸縮力を有するものであれば、１枚の圧電フィルム１０を、同様のエキサイター（圧電振動素子）として用いることも可能である。
なお、十分な伸縮力を有するものであれば、１枚の圧電フィルム１０を、同様のエキサイター（圧電振動素子）として用いることも可能である。
【0101】
圧電フィルム１０の積層体で振動させる振動板にも、制限はなく、各種のシート状物（板状物、フィルム）が利用可能である。
一例として、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）等からなる樹脂フィルム、発泡ポリスチレン等からなる発泡プラスチック、段ボール材等の紙材、ガラス板、および、木材等が例示される。さらに、十分に撓ませることができるものであれば、振動板として、表示デバイス等の機器を用いてもよい。
一例として、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）等からなる樹脂フィルム、発泡ポリスチレン等からなる発泡プラスチック、段ボール材等の紙材、ガラス板、および、木材等が例示される。さらに、十分に撓ませることができるものであれば、振動板として、表示デバイス等の機器を用いてもよい。
【0102】
圧電フィルム１０の積層体は、隣接する圧電フィルム同士を、貼着層（貼着剤）で貼着するのが好ましい。また、圧電フィルム１０の積層体と振動板も、貼着層で貼着するのが好ましい。
貼着層には制限はなく、貼着対象となる物同士を貼着できるものが、各種、利用可能である。従って、貼着層は、粘着剤からなるものでも接着剤からなるものでもよい。好ましくは、貼着後に固体で硬い貼着層が得られる、接着剤からなる接着剤層を用いる。
以上の点に関しては、後述する長尺な圧電フィルム１０を折り返してなる積層体でも、同様である。
貼着層には制限はなく、貼着対象となる物同士を貼着できるものが、各種、利用可能である。従って、貼着層は、粘着剤からなるものでも接着剤からなるものでもよい。好ましくは、貼着後に固体で硬い貼着層が得られる、接着剤からなる接着剤層を用いる。
以上の点に関しては、後述する長尺な圧電フィルム１０を折り返してなる積層体でも、同様である。
【0103】
圧電フィルム１０の積層体において、積層する各圧電フィルム１０の分極方向には、制限はない。なお、上述のように、圧電フィルム１０の分極方向とは、厚さ方向の分極方向である。
従って、圧電フィルム１０の積層体において、分極方向は、全ての圧電フィルム１０で同方向であってもよく、分極方向が異なる圧電フィルムが存在してもよい。
従って、圧電フィルム１０の積層体において、分極方向は、全ての圧電フィルム１０で同方向であってもよく、分極方向が異なる圧電フィルムが存在してもよい。
【0104】
ここで、圧電フィルム１０の積層体においては、隣接する圧電フィルム１０同士で、分極方向が互いに逆になるように、圧電フィルム１０を積層するのが好ましい。
圧電フィルム１０において、圧電体層１２に印加する電圧の極性は、圧電体層１２の分極方向に応じたものとなる。従って、分極方向が第１電極層１４から第２電極層１６に向かう場合でも、第２電極層１６から第１電極層１４に向かう場合でも、積層される全ての圧電フィルム１０において、第１電極層１４の極性および第２電極層１６の極性を、同極性にする。
従って、隣接する圧電フィルム１０同士で、分極方向を互いに逆にすることで、隣接する圧電フィルム１０の電極層同士が接触しても、接触する電極層は同極性であるので、ショートする恐れがない。
圧電フィルム１０において、圧電体層１２に印加する電圧の極性は、圧電体層１２の分極方向に応じたものとなる。従って、分極方向が第１電極層１４から第２電極層１６に向かう場合でも、第２電極層１６から第１電極層１４に向かう場合でも、積層される全ての圧電フィルム１０において、第１電極層１４の極性および第２電極層１６の極性を、同極性にする。
従って、隣接する圧電フィルム１０同士で、分極方向を互いに逆にすることで、隣接する圧電フィルム１０の電極層同士が接触しても、接触する電極層は同極性であるので、ショートする恐れがない。
【0105】
圧電フィルム１０の積層体は、長尺な圧電フィルム１０を、１回以上、好ましくは複数回、折り返すことで、複数の圧電フィルム１０を積層する構成としてもよい。
長尺な圧電フィルム１０を折り返して積層した構成は、以下のような利点を有する。
すなわち、カットシート状の圧電フィルム１０を、複数枚、積層した積層体では、１枚の圧電フィルム毎に、第１電極層１４および第２電極層１６を、駆動電源に接続する必要がある。これに対して、長尺な圧電フィルム１０を折り返して積層した構成では、一枚の長尺な圧電フィルム１０のみで積層体を構成できる。また、長尺な圧電フィルム１０を折り返して積層した構成では、駆動電圧を印加するための電源が１個で済み、さらに、圧電フィルム１０からの電極の引き出しも、１か所でよい。
さらに、長尺な圧電フィルム１０を折り返して積層した構成では、必然的に、隣接する圧電フィルム１０同士で、分極方向が互いに逆になる。
長尺な圧電フィルム１０を折り返して積層した構成は、以下のような利点を有する。
すなわち、カットシート状の圧電フィルム１０を、複数枚、積層した積層体では、１枚の圧電フィルム毎に、第１電極層１４および第２電極層１６を、駆動電源に接続する必要がある。これに対して、長尺な圧電フィルム１０を折り返して積層した構成では、一枚の長尺な圧電フィルム１０のみで積層体を構成できる。また、長尺な圧電フィルム１０を折り返して積層した構成では、駆動電圧を印加するための電源が１個で済み、さらに、圧電フィルム１０からの電極の引き出しも、１か所でよい。
さらに、長尺な圧電フィルム１０を折り返して積層した構成では、必然的に、隣接する圧電フィルム１０同士で、分極方向が互いに逆になる。
【0106】
以上、本発明の圧電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。
【実施例】
【0107】
以下、本発明の具体的実施例を挙げ、本発明についてより詳細に説明する。なお、本発明はこの実施例に制限されるものでなく、以下の実施例に示す材料、使用量、割合、処理内容、処理手順などは、本発明の趣旨を逸脱しない限り適宜変更することができる。
【0108】
［圧電フィルムの作製］
図４～図７に示す方法で、大判の圧電フィルムを作製した。
まず、下記の組成比で、シアノエチル化ＰＶＡ（ＣＲ－Ｖ 信越化学工業社製）をジメチルホルムアミド（ＤＭＦ）に溶解した。その後、この溶液に、圧電体粒子としてＰＺＴ粒子を下記の組成比で添加して、プロペラミキサー（回転数２０００ｒｐｍ）で攪拌して、圧電体層を形成するための塗料を調製した。
・ＰＺＴ粒子・・・・・・・・・・・３００質量部
・シアノエチル化ＰＶＡ・・・・・・・３０質量部
・ＤＭＦ・・・・・・・・・・・・・・７０質量部
なお、ＰＺＴ粒子は、主成分となるＰｂ酸化物、Ｚｒ酸化物およびＴｉ酸化物の粉末を、Ｐｂ＝１モルに対し、Ｚｒ＝０．５２モル、Ｔｉ＝０．４８モルとなるように、ボールミルで湿式混合してなる混合粉を、８００℃で５時間、焼成した後、解砕処理したものを用いた。
図４～図７に示す方法で、大判の圧電フィルムを作製した。
まず、下記の組成比で、シアノエチル化ＰＶＡ（ＣＲ－Ｖ 信越化学工業社製）をジメチルホルムアミド（ＤＭＦ）に溶解した。その後、この溶液に、圧電体粒子としてＰＺＴ粒子を下記の組成比で添加して、プロペラミキサー（回転数２０００ｒｐｍ）で攪拌して、圧電体層を形成するための塗料を調製した。
・ＰＺＴ粒子・・・・・・・・・・・３００質量部
・シアノエチル化ＰＶＡ・・・・・・・３０質量部
・ＤＭＦ・・・・・・・・・・・・・・７０質量部
なお、ＰＺＴ粒子は、主成分となるＰｂ酸化物、Ｚｒ酸化物およびＴｉ酸化物の粉末を、Ｐｂ＝１モルに対し、Ｚｒ＝０．５２モル、Ｔｉ＝０．４８モルとなるように、ボールミルで湿式混合してなる混合粉を、８００℃で５時間、焼成した後、解砕処理したものを用いた。
【0109】
一方、厚さ４μｍのＰＥＴフィルムに、厚さ０．１μｍの銅薄膜を真空蒸着してなるシート状物を用意した。すなわち、本例においては、第１電極層および第２電極層は、厚さ０．１ｍの銅蒸着薄膜であり、第１保護層および第２保護層は、厚さ４μｍのＰＥＴフィルムとなる。
シート状物の第２電極層（銅蒸着薄膜）の上に、スライドコーターを用いて、先に調製した圧電体層を形成するための塗料を塗布した。なお、塗料は、乾燥後の塗膜の膜厚が４０μｍになるように、塗布した。
次いで、シート状物に塗料を塗布した物を、１２０℃のホットプレート上で加熱乾燥することでＤＭＦを蒸発させた。これにより、ＰＥＴ製の第２保護層の上に銅製の第２電極層を有し、その上に、厚さが３０μｍの圧電体層（高分子複合圧電体層）を有する積層体を作製した。
シート状物の第２電極層（銅蒸着薄膜）の上に、スライドコーターを用いて、先に調製した圧電体層を形成するための塗料を塗布した。なお、塗料は、乾燥後の塗膜の膜厚が４０μｍになるように、塗布した。
次いで、シート状物に塗料を塗布した物を、１２０℃のホットプレート上で加熱乾燥することでＤＭＦを蒸発させた。これにより、ＰＥＴ製の第２保護層の上に銅製の第２電極層を有し、その上に、厚さが３０μｍの圧電体層（高分子複合圧電体層）を有する積層体を作製した。
【0110】
作製した圧電体層を、厚さ方向に分極処理した。
【0111】
分極処理を行った積層体の上に、第１電極層（銅薄膜側）を圧電体層に向けて、ＰＥＴフィルムに同薄膜を蒸着したシート状物を積層した。
次いで、積層体とシート状物との積層体を、ラミネータ装置を用いて、温度１２０℃で熱圧着することで、複合圧電体と第１電極層とを貼着して接着して、図７に示すような大判の圧電フィルムを作製した。
なお、大判の圧電フィルムは、この圧電体層の厚さが３０μｍの圧電フィルムに加え、圧電体層を形成するための塗料を塗布厚を変更することで、圧電体層の厚さが６０μｍの圧電フィルムおよび圧電体層の厚さが１４０μｍの圧電フィルムも作製した。
次いで、積層体とシート状物との積層体を、ラミネータ装置を用いて、温度１２０℃で熱圧着することで、複合圧電体と第１電極層とを貼着して接着して、図７に示すような大判の圧電フィルムを作製した。
なお、大判の圧電フィルムは、この圧電体層の厚さが３０μｍの圧電フィルムに加え、圧電体層を形成するための塗料を塗布厚を変更することで、圧電体層の厚さが６０μｍの圧電フィルムおよび圧電体層の厚さが１４０μｍの圧電フィルムも作製した。
【0112】
［実施例１～９および比較例１～４］
作製した圧電フィルムを、使用するカッター刃および金型を、種々、変更して、２１０×３００ｍｍに切り出して、カットシート状の圧電フィルムを作製した。
作製した各圧電フィルムについて、端部における第１電極層と第２電極層との厚さ方向の距離ｄ、および、圧電体層の厚さｔを、ＳＥＭ－ＥＤＳを用いる上述した方法で測定し、距離ｄと厚さｔとの比率ｐ［％］を算出した。なお、ＳＥＭ－ＥＤＳによる測定において、ＳＥＭは日立ハイテクノロジーズ社製のＳＵ８２２０を用い、ＥＤＳは、ＢＲＵＫＥＲ社製のＸＦａｓｈ ５０６０ＦＱを用いた。
作製した圧電フィルムを、使用するカッター刃および金型を、種々、変更して、２１０×３００ｍｍに切り出して、カットシート状の圧電フィルムを作製した。
作製した各圧電フィルムについて、端部における第１電極層と第２電極層との厚さ方向の距離ｄ、および、圧電体層の厚さｔを、ＳＥＭ－ＥＤＳを用いる上述した方法で測定し、距離ｄと厚さｔとの比率ｐ［％］を算出した。なお、ＳＥＭ－ＥＤＳによる測定において、ＳＥＭは日立ハイテクノロジーズ社製のＳＵ８２２０を用い、ＥＤＳは、ＢＲＵＫＥＲ社製のＸＦａｓｈ ５０６０ＦＱを用いた。
【0113】
作製した圧電フィルムを、図９に示すように、予め粘弾性支持体としてグラスウールを収納した２１０×３００ｍｍのケース上に載せた後、周辺部を枠体で押さえて、圧電フィルムに適度な張力と曲率を与えることで、図９に示すような圧電スピーカーを作製した。
なお、ケースの深さは９ｍｍとし、グラスウールの密度は３２ｋｇ／ｍ3で、組立前の厚さは２５ｍｍとした。
なお、ケースの深さは９ｍｍとし、グラスウールの密度は３２ｋｇ／ｍ3で、組立前の厚さは２５ｍｍとした。
【0114】
作製した圧電スピーカーを無響音室に置き、入力信号として５０Ｖおよび１００Ｖの１００Ｈｚのサイン波をパワーアンプを通して入力し、図１０に示すように、スピーカーの中心から５０ｃｍ離れた距離に置かれたマイクロフォン５０で音を録音した。
【0115】
録音データから、以下の評価を行った。
Ａ： 問題なく音が鳴った
Ｂ： 放電音がした後、音が鳴った
Ｃ： 何も音がしない（パワーアンプに過電流が流れトリップした）
結果を下記の表に示す
Ａ： 問題なく音が鳴った
Ｂ： 放電音がした後、音が鳴った
Ｃ： 何も音がしない（パワーアンプに過電流が流れトリップした）
結果を下記の表に示す
【0116】
【表1】
【0117】
上記表に示すように、圧電体層の厚さｔに対する端部における第１電極層と第２電極層との厚さ方向の距離ｄの比率ｐが４０％以上である本発明の圧電フィルムは、スピーカーに利用した際に、ショートすることなく、適正に音を出力できる。なお、Ｂ評価の圧電フィルムは、端面すなわち切断面における電極間の絶縁性が、若干、低く、通電と同時に放電したために、放電音が発生したが、その後は、十分な電極間の絶縁性を確保して、問題なく音を出力した。
これに対し、比率ｐが４０％未満の比較例は、端面すなわち切断面における電極間の絶縁性が不十分で、ショートが生じたため、音が鳴らなかったと思われる。
以上の結果より、本発明の効果は明らかである。
これに対し、比率ｐが４０％未満の比較例は、端面すなわち切断面における電極間の絶縁性が不十分で、ショートが生じたため、音が鳴らなかったと思われる。
以上の結果より、本発明の効果は明らかである。
【産業上の利用可能性】
【0118】
スピーカーおよびマイク等に好適に利用可能である。
【符号の説明】
【0119】
１０，１０Ｌ 圧電フィルム
１２ 圧電体層
１４ 第１電極層
１６ 第２電極層
１８ 第１保護層
２０ 第２保護層
２４ 高分子マトリックス
２６ 圧電体粒子
３４，３８ シート状物
３６ 積層体
４０ 圧電スピーカー
４２ ケース
４６ 粘弾性支持体
４８ 枠体
５０ マイクロフォン
１２ 圧電体層
１４ 第１電極層
１６ 第２電極層
１８ 第１保護層
２０ 第２保護層
２４ 高分子マトリックス
２６ 圧電体粒子
３４，３８ シート状物
３６ 積層体
４０ 圧電スピーカー
４２ ケース
４６ 粘弾性支持体
４８ 枠体
５０ マイクロフォン
【図1】
【図2】
【図3】
【図4】
【図5】
【図6】
【図7】
【図8】
【図9】
【図10】
