(57)【要約】  電気と音の変換効率を高くして音圧レベルを向上でき、また、周波数特性において音圧レベルにピーク、ディップの凹凸を少なくし広帯域化できる電気音響変換フィルムを提供する。常温で粘弾性を示すシアノエチル基を有する高分子材料を含有す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と、高分子複合圧電体の両面に積層された２つの薄膜電極と、２つの薄膜電極上それぞれに積層された２つの保護層と、を有し、粘弾性マトリックスは、比誘電率が１０以上の高分子材料である添加高分子材料を含有している。
2017030192.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
常温で粘弾性を示すシアノエチル基を有する高分子材料を含有す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と、
前記高分子複合圧電体の両面に積層された２つの薄膜電極と、
２つの前記薄膜電極上それぞれに積層された２つの保護層と、を有し、
前記粘弾性マトリックスは、比誘電率が１０以上の高分子材料である添加高分子材料を含有していることを特徴とする電気音響変換フィルム。
【請求項２】
前記添加高分子材料の２５℃、２０Ｈｚにおける損失正接が０．０５以下である請求項１に記載の電気音響変換フィルム。
【請求項３】
前記添加高分子材料の体積抵抗が１×１０12Ω・ｃｍ以上である請求項１または２に記載の電気音響変換フィルム。
【請求項４】
前記粘弾性マトリックス中における前記添加高分子材料の割合が６０質量％以下である請求項１〜３のいずれか一項に記載の電気音響変換フィルム。
【請求項５】
前記粘弾性マトリックス中における前記添加高分子材料の割合が１０質量％以上３０質量％以下である請求項１〜４のいずれか一項に記載の電気音響変換フィルム。
【請求項６】
前記シアノエチル基を有する高分子材料が、シアノエチル化ポリビニルアルコールである請求項１〜５のいずれか一項に記載の電気音響変換フィルム。
【請求項７】
前記添加高分子材料が、シアノエチルプルランである請求項１〜６のいずれか一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。
【背景技術】
【０００２】
液晶ディスプレイや有機ＥＬ（Electro Luminescence）ディスプレイなど、ディスプレイの薄型化、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にも軽量化・薄型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にも可撓性が要求されている。【０００３】
従来のスピーカの形状は、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、このようなスピーカを上述の薄型のディスプレイに内蔵しようとすると、十分に薄型化することができず、また、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る。【０００４】
そこで、薄型で、軽量性や可撓性を損なうことなく薄型のディスプレイや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、本願出願人は、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（圧電体層）と、高分子複合圧電体の両面に形成された薄膜電極と、薄膜電極の表面に形成された保護層とを有するものである。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２０１４−１４０６３号公報
【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では、さらに電気と音との変換効率を高くして、音圧レベルを向上すると共に、周波数特性において音圧レベルにピーク、ディップの凹凸を少なくし広帯域化することが求められる。一般に、圧電体において、電気と圧力との変換効率は圧電体の比誘電率に依存し、比誘電率が高いほど変換効率が向上する。
特許文献１には、粘弾性マトリックスに誘電性高分子材料を添加することで、高誘電率化することが開示されているが、変換効率を向上し、また、広帯域化するためにどのような高分子材料を添加するかについては、十分な検討がなされていなかった。【０００８】
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、電気と音の変換効率を高くして音圧レベルを向上でき、また、周波数特性において音圧レベルにピーク、ディップの凹凸が少なく広帯域化できる電気音響変換フィルムを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明者らは、上記課題を解決すべく鋭意検討した結果、常温で粘弾性を示すシアノエチル基を有する高分子材料を有す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と、高分子複合圧電体の両面に積層された２つの薄膜電極と、２つの薄膜電極上それぞれに積層された２つの保護層と、を有し、粘弾性マトリックスは、比誘電率が１０以上の高分子材料である添加高分子材料を含有していることにより、上記課題を解決できることを見出し、本発明を完成させた。
すなわち、本発明は、以下の構成の電気音響変換フィルムを提供する。【００１０】
（１）  常温で粘弾性を示すシアノエチル基を有する高分子材料を含有す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と、
高分子複合圧電体の両面に積層された２つの薄膜電極と、
２つの薄膜電極上それぞれに積層された２つの保護層と、を有し、
粘弾性マトリックスは、比誘電率が１０以上の高分子材料である添加高分子材料を含有している電気音響変換フィルム。
（２）  添加高分子材料の２５℃、２０Ｈｚにおける損失正接が０．０５以下である（１）に記載の電気音響変換フィルム。
（３）  添加高分子材料の体積抵抗が１×１０12Ω・ｃｍ以上である（１）または（２）に記載の電気音響変換フィルム。
（４）  粘弾性マトリックス中における添加高分子材料の割合が６０質量％以下である（１）〜（３）のいずれかに記載の電気音響変換フィルム。
（５）  粘弾性マトリックス中における添加高分子材料の割合が１０質量％以上３０質量％以下である（１）〜（４）のいずれかに記載の電気音響変換フィルム。
（６）  シアノエチル基を有する高分子材料が、シアノエチル化ポリビニルアルコールである（１）〜（５）のいずれかに記載の電気音響変換フィルム。
（７）  添加高分子材料が、シアノエチルプルランである（１）〜（６）のいずれかに記載の電気音響変換フィルム。
【発明の効果】
【００１１】
このような本発明によれば、電気と音の変換効率を高くして音圧レベルを向上でき、また、周波数特性において音圧レベルにピーク、ディップの凹凸を少なくし広帯域化できる電気音響変換フィルムを提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【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断面図である。
【図２Ａ】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２Ｂ】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２Ｃ】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２Ｄ】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２Ｅ】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３Ａ】本発明の電気音響変換フィルムを用いる電気音響変換器の一例を模式的に表す上面図である。
【図３Ｂ】図３ＡのＢ−Ｂ線断面図である。
【図４Ａ】電気音響変換器の他の一例を説明するための断面図である。
【図４Ｂ】電気音響変換器の他の一例を説明するための断面図である。
【図４Ｃ】電気音響変換器の他の一例を説明するための断面図である。
【図４Ｄ】電気音響変換器の他の一例を示す断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
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形態を基に、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限定されるものではない。
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】
図１に、本発明の電気音響変換フィルムの一例を模式的に表す断面図を示す。
このような電気音響変換フィルムは、後述するように、電気音響変換器の振動板として用いられるものである。
電気音響変換器は、電気音響変換フィルムへの電圧印加によって、電気音響変換フィルムが面内方向に伸長すると、この伸長分を吸収するために、電気音響変換フィルムが、上方（音の放射方向）に移動し、逆に、電気音響変換フィルムへの電圧印加によって、電気音響変換フィルムが面内方向に収縮すると、この収縮分を吸収するために、電気音響変換フィルムが、下方（ケース側）に移動する。電気音響変換器は、この電気音響変換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る。
このような電気音響変換器は、フルレンジスピーカ、ツイーター、スコーカー、ウーハーなどのスピーカ、ヘッドホンやイヤホン用スピーカ、ノイズキャンセラー、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として利用されるものであり、電気音響変換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電気音響変換フィルムの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。
【００１５】
図１に示す電気音響変換フィルム（以下、「変換フィルム」ともいう）１０は、圧電性を有するシート状物である圧電体層１２と、圧電体層１２の一面に設けられる下部薄膜電極１４および他面に設けられる上部薄膜電極１６と、下部薄膜電極１４の表面に設けられる下部保護層１８および上部薄膜電極１６の表面に設けられる上部保護層２０と、を有して構成される。
【００１６】
変換フィルム１０において、圧電体層１２は、高分子複合圧電体からなるものである。
図１に概念的に示すように、圧電体層１２を形成する高分子複合圧電体は、シアノエチル基を有する高分子材料を含有する粘弾性マトリックス２４中に、圧電体粒子２６を分散したものである。
ここで、本発明においては、高分子複合圧電体を構成する粘弾性マトリックス２４中に、比誘電率が１０以上の高分子材料である添加高分子材料を含有するものである。
本発明の電気音響変換フィルムはこのような構成を有することで、電気と音との変換効率を高くして、音圧レベルを向上することができ、また、周波数特性において音圧レベルにピーク、ディップの凹凸を少なくして広帯域化することができる。
この点は後に詳述する。
また、好ましくは、圧電体層１２は、分極処理されている。
【００１７】
変換フィルム１０は、フレキシブルディスプレイ用のスピーカなど、フレキシブル性を有するスピーカ等に好適に用いられる。ここで、フレキシブル性を有するスピーカに用いられる高分子複合圧電体（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。
（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。
【００１８】
以上をまとめると、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。
【００１９】
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でのガラス転移温度が常温、すなわち、０〜５０℃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。
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。
【００２０】
常温で粘弾性を有する高分子材料としては、シアノエチル基を有する材料が利用可能である。
また、好ましくは、常温、すなわち０〜５０℃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。
【００２１】
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。
【００２２】
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。
【００２３】
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）が好ましく例示される。また、これ以外にも、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及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のシアノエチル基を有する高分子材料が挙げられる。
なかでも、シアノエチル化ＰＶＡを用いるのが好ましい。
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。
【００２４】
また、このようなシアノエチル基を有する高分子材料を用いる粘弾性マトリックス２４は、必要に応じて、常温で粘弾性を有する他の高分子材料を併用してもよい。
常温で粘弾性を有する他の高分子材料としては、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。
【００２５】
ここで、本発明においては、このようなシアノエチル基を有する高分子材料を主成分とする粘弾性マトリックス２４に、２５℃における比誘電率が１０以上の高分子材料（以下、「添加高分子材料」ともいう）を添加したものである。
【００２６】
前述のとおり、本願出願人は、薄型で、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、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、圧電体層の両面に形成された薄膜電極と、薄膜電極の表面に形成された保護層とを有する電気音響変換フィルムを提案した。
本発明者らは、このような、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を圧電体層として用いる電気音響変換フィルムにおいて、さらに、変換効率を向上し、また、周波数特性において音圧レベルにピーク、ディップの凹凸を少なくし広帯域化するための検討を行った。
【００２７】
検討の結果、本発明のように、常温で粘弾性を示すシアノエチル基を有する高分子材料を主成分とする粘弾性マトリックス２４に、比誘電率が１０以上の添加高分子材料を添加して、粘弾性マトリックス２４の誘電率を高くすることで、電気と音との変換効率を高くして音圧を向上することができ、また、周波数特性において音圧レベルにピーク、ディップの凹凸を少なくし広帯域化することができることを見出した。
なお、周波数特性における音圧レベルのピークとは、周波数と音圧レベルとの関係を表すグラフにおける音圧レベルの極大値であり、ディップとは、この極大値の隣にある極小値である。すなわち、音圧レベルのピークとディップの差が小さいほど、滑らかな周波数特性となり、広帯域化される。
【００２８】
なお、粘弾性マトリックス２４の誘電率をより向上する観点から、添加高分子材料の２５℃における比誘電率は、１５以上が好ましく、１８以上がより好ましい。
【００２９】
比誘電率が１０以上の添加高分子材料としては、シアノエチルプルラン、シアノエチルセルロース、ニトリルゴム、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、シアノエチルソルビドール等が例示される。
【００３０】
ここで、添加高分子材料としては、２５℃、２０Ｈｚにおける損失正接が０．０５以下の高分子材料を用いるのが好ましい。
一般に、損失正接が小さいほど、共振特性の鋭さ（共振の強さ）の指標である機械的品質係数（Ｑ値）が大きくなる、すなわち、共振が鋭くなる。そこで、添加高分子材料として、２５℃、２０Ｈｚにおける損失正接が０．０５以下の高分子材料を用いると、高周波数帯域（１ｋＨｚ以上）で共振が鋭くなることを見出した。この共振を利用して音圧が向上することを見出した。また、共振が鋭くなると音響性能の指標の一つである周波数特性において、音圧レベルに凹凸が生じてピーク、ディップが顕在化し狭帯域化してしまうが、添加高分子材料をある規定範囲内で添加することにより、ピーク、ディップを顕在化させることなく、滑らかな周波数特性を得ることができ広帯域化できることを見出した。
【００３１】
２５℃、２０Ｈｚにおける損失正接が０．０５以下の添加高分子材料としては、シアノエチルプルラン、シアノエチルセルロース等が例示される。
【００３２】
また、添加高分子材料としては、体積抵抗が１×１０12Ω・ｃｍ以上の高分子材料を用いるのが好ましい。
添加高分子材料として、体積抵抗が１×１０12Ω・ｃｍ以上の高分子材料を用いることで、圧電体層１２の耐電圧を高くすることができ、圧電体層１２を挾持する電極対間（下部薄膜電極１４および上部薄膜電極１６）に、高い電圧を印加しても、圧電体層１２の絶縁破壊が生じにくくなり、適正に音を再生することができる。また、絶縁破壊が生じにくいため、圧電体層１２をより薄く形成することができ、自重による撓みを軽減し、また、軽くすることで、印加電圧に対する圧電フィルムの追従性を向上させて、音圧や音質を向上できる。また、柔軟性を付与することができる。
【００３３】
体積抵抗が１×１０12Ω・ｃｍ以上の添加高分子材料としては、シアノエチルプルラン等が例示される。
【００３４】
また、添加高分子材料の添加量には限定はないが、粘弾性マトリックス２４中に占める割合で、６０質量％以下とするのが好ましく、１０質量％以上３０質量％以下とするのがより好ましい。
添加高分子材料の割合を上記範囲とすることで、音圧の向上、広帯域化、および、耐電圧の向上を並立することができる。
【００３５】
また、粘弾性マトリックス２４は、誘電特性や機械特性の調整等を目的として、常温で粘弾性を示しシアノエチル基を有する高分子材料（粘弾性材料）、および、比誘電率が１０以上の添加高分子材料に加えて、必要に応じて、その他の高分子材料を添加しても良い。
【００３６】
添加可能な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及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、クロロプレンゴム等の合成ゴム等が例示される。
また、圧電体層１２の粘弾性マトリックス２４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高分子材料は、１種に限定はされず、複数種を添加してもよい。
【００３７】
また、ガラス転移点Ｔｇを調整する目的で、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。
更に、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。
【００３８】
圧電体層１２の粘弾性マトリックス２４において、シアノエチル化ＰＶＡ等の粘弾性材料、および、比誘電率が１０以上の添加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、特に限定は無いが、粘弾性マトリックス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、粘弾性マトリックス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、誘電特性の調整、耐熱性の向上、圧電体粒子２６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。
【００３９】
なお、本発明において、高分子材料とは分子量が１００００以上のものをいう。
【００４０】
また、圧電体層１２の誘電率を高める目的で、粘弾性マトリックス２４に誘電体粒子を添加してもよい。
誘電体粒子は、２５℃における比誘電率が８０以上の高い比誘電率を持つ粒子からなるものである。
誘電体粒子としては、例えば、チタン酸ジルコン酸鉛（ＰＺＴ）、チタン酸バリウム（ＢａＴｉＯ3）、酸化チタン（ＴｉＯ2）、チタン酸ストロンチウム（ＳｒＴｉＯ3）、チタン酸ジルコン酸ランタン酸鉛（ＰＬＺＴ）、酸化亜鉛（ＺｎＯ）、チタン酸バリウムとビスマスフェライト（ＢｉＦｅＯ3）との固溶体（ＢＦＢＴ）等が例示される。なかでも、高い比誘電率を有する点で、誘電体粒子としてチタン酸バリウム（ＢａＴｉＯ3）を用いるのが好ましい。
【００４１】
誘電体粒子は、平均粒径が０．５μｍ以下であるのが好ましい。
また、粘弾性マトリックスと誘電体粒子との合計体積に対する、誘電体粒子の体積分率は、５〜４５％が好ましく、１０〜３０％がより好ましく、２０〜３０％が特に好ましい。
【００４２】
圧電体粒子２６は、ペロブスカイト型或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）等が例示される。
なお、これらのセラミックス粒子は、１種のみを用いてもよく、複数種を併用して用いてもよい。
【００４３】
このような圧電体粒子２６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、１〜１０μｍ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、耐電圧を向上できる等の点で好ましい結果を得ることができる。
【００４４】
なお、図１においては、圧電体層１２中の圧電体粒子２６は、粘弾性マトリックス２４中に、均一にかつ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１２中の圧電体粒子２６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２４中に不規則に分散されていてもよい。
【００４５】
変換フィルム１０において、圧電体層１２中における粘弾性マトリックス２４と圧電体粒子２６との量比は、変換フィルム１０の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１２中における圧電体粒子２６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。
【００４６】
また、変換フィルム１０において、圧電体層１２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１２の厚さを薄くすることで、自重による撓みを軽減し、また、軽くすることで、印加電圧に対する圧電フィルムの追従性を向上させて、音圧や音質を向上できる。また、柔軟性を付与することができる。一方で、圧電体層１２の厚さが薄すぎると、剛性が連続して電圧を印加した際や、高電圧を印加した際に、局所的な短絡が発生するおそれがある。また、剛性が低下するおそれがある。
上記観点から、圧電体層１２の厚さは、５μｍ〜１００μｍが好ましく、８μｍ〜５０μｍがより好ましく、特に、１０〜４０μｍがさらに好ましく、特に、１５〜２５μｍが好ましい。
なお、圧電体層１２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。
【００４７】
図１に示すように、本発明の変換フィルム１０は、このような圧電体層１２の一面に、下部薄膜電極１４を形成し、その上に下部保護層１８を形成し、圧電体層１２の他方の面に、上部薄膜電極１６を形成し、その上に上部保護層２０を形成してなる構成を有する。ここで、上部薄膜電極１６と下部薄膜電極１４とが電極対を形成する。
なお、変換フィルム１０は、これらの層に加えて、例えば、上部薄膜電極１６、および、下部薄膜電極１４からの電極の引出しを行う電極引出し部や、圧電体層１２が露出する領域を覆って、ショート等を防止する絶縁層等を有していてもよい。
【００４８】
電極引出し部としては、薄膜電極および保護層が、圧電体層の面方向外部に、凸状に突出する部位を設けても良いし、あるいは、保護層の一部を除去して孔部を形成して、この孔部に銀ペースト等の導電材料を挿入して導電材料と薄膜電極とを電気的に導通して、電極引出し部としてもよい。
なお、各薄膜電極において、電極引出し部は１つには限定されず、２以上の電極引出し部を有していてもよい。特に、保護層の一部を除去して孔部に導電材料を挿入して電極引出し部とする構成の場合には、より確実に通電を確保するために、電極引出し部を３以上有するのが好ましい。
【００４９】
すなわち、変換フィルム１０は、圧電体層１２の両面を電極対、すなわち、上部薄膜電極１６および下部薄膜電極１４で挟持し、この積層体を、上部保護層２０および下部保護層１８で挟持してなる構成を有する。
このように、上部薄膜電極１６および下部薄膜電極１４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。
【００５０】
変換フィルム１０において、上部保護層２０および下部保護層１８は、上部薄膜電極１６および下部薄膜電極１４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、本発明の変換フィルム１０において、粘弾性マトリックス２４と圧電体粒子２６とからなる圧電体層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２０および下部保護層１８が設けられる。
なお、下部保護層１８および上部保護層２０は、配置位置が異なるのみで、構成は同じであるので、以下の説明においては、下部保護層１８および上部保護層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。
【００５１】
上部保護層２０および下部保護層１８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、アラミド）、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。
中でも、ガラス転移温度Ｔｇが１５０℃以上で優れた耐熱性を示す等の観点から、ポリアミド、ポリイミド、ポリエーテルイミド、ポリカーボネート、トリアセチルセルロースが好適に用いられる。これらより、電圧印加時の発熱による外観損傷を防ぐことができたり、高温下での放置試験ならびに駆動試験に耐えることができる。
【００５２】
上部保護層２０および下部保護層１８の厚さにも、特に、限定は無い。また、上部保護層２０および下部保護層１８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２０および下部保護層１８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２０および下部保護層１８は、薄いほど有利である。
【００５３】
本発明者の検討によれば、上部保護層２０および下部保護層１８の厚さが、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ることができる。
例えば、圧電体層１２の厚さが２０μｍで上部保護層２０および下部保護層１８がＰＥＴからなる場合、上部保護層２０および下部保護層１８の厚さは、４０μｍ以下が好ましく、２０μｍ以下がより好ましく、中でも１５μｍ以下とするのが好ましい。
【００５４】
変換フィルム１０において、圧電体層１２と上部保護層２０との間には上部薄膜電極（以下、上部電極とも言う）１６が、圧電体層１２と下部保護層１８との間には下部薄膜電極（以下、下部電極とも言う）１４が、それぞれ形成される。
上部電極１６および下部電極１４は、変換フィルム１０（圧電体層１２）に電界を印加するために設けられる。
なお、下部電極１４および上部電極１６は、大きさおよび配置位置が異なるのみで、構成は同じであるので、以下の説明においては、下部電極１４および上部電極１６を区別する必要がない場合には、両部材をまとめて、薄膜電極ともいう。
【００５５】
本発明において、上部電極１６および下部電極１４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が、好適に例示される。
【００５６】
また、上部電極１６および下部電極１４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。
【００５７】
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１６および下部電極１４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１６および下部電極１４の厚さには、特に、限定は無い。また、上部電極１６および下部電極１４の厚さは、基本的に同じであるが、異なってもよい。
【００５８】
ここで、前述の上部保護層２０および下部保護層１８と同様に、上部電極１６および下部電極１４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ため、上部電極１６および下部電極１４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。
【００５９】
ここで、本発明者の検討によれば、上部電極１６および下部電極１４の厚さとヤング率との積が、上部保護層２０および下部保護層１８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２０および下部保護層１８がＰＥＴ（ヤング率：約６．２ＧＰａ）で、上部電極１６および下部電極１４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２０および下部保護層１８の厚さが２５μｍだとすると、上部電極１６および下部電極１４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。
【００６０】
また、薄膜電極は、必ずしも、圧電体層１２（下部保護層１８および／または上部保護層２０）の全面に対応して形成される必要はない。
すなわち、薄膜電極の少なくとも一方が、例えば圧電体層１２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１２と保護層とが、直接、接触するような構成でもよい。
【００６１】
あるいは、薄膜電極が全面に形成された保護層が、圧電体層１２の全面に対応して形成される必要はない。この場合、圧電体層１２と直接に接触する第２の保護層を別途、保護層の表面側に設けるような構成としてもよい。
【００６２】
また、薄膜電極と圧電体層１２との間に密着力向上、可撓性向上などの目的でさらに塗布層を設ける構成としてもよい。この場合、塗布層は薄膜電極の上でも圧電体層１２の上のどちらに塗布しても構わない。
この場合は、高分子成分として、ポリ（メタ）アクリル、ポリウレタン、ポリエステルポリオレフィン、ＰＶＡ、ポリスチレンなどの熱可塑性樹脂やフェノール樹脂、メラミン樹脂などの熱硬化性樹脂を使用することができる。なかでも音響性能を向上させるために、誘電性高分子が好ましく用いられる。具体的には前述の高分子などが好ましく使用することができる。また、高分子成分以外にも高誘電体粒子や帯電防止剤、界面活性剤、増粘剤、架橋剤など添加しても構わない。
【００６３】
また、図示例では、変換フィルム１０の層構成は、圧電体層１２と、圧電体層１２の一方の面に積層される下部薄膜電極１４と、下部薄膜電極１４上に積層される下部保護層１８と、圧電体層１２の他方の面に積層される上部薄膜電極１６と、上部薄膜電極１６上に積層される上部保護層２０とを有する構成としたがこれに限定はされず、これらの層に加えて、例えば、圧電体層１２が露出する領域を覆って、ショート等を防止する絶縁層や、薄膜電極を被覆する着色層等を有していてもよい。
【００６４】
例えば、着色層を有する場合の層構成は、圧電体層１２と、圧電体層１２の一方の面に積層される下部薄膜電極１４と、下部薄膜電極１４上に積層される下部着色層と、下部着色層上に積層される下部保護層１８と、圧電体層１２の他方の面に積層される上部薄膜電極１６と、上部薄膜電極１６上に積層される上部着色層と、上部着色層上に積層される上部保護層２０とを有する構成とすればよい。
着色層を有することで、上部薄膜電極１６および下部薄膜電極１４の錆びが、外部から視認できないようにすることができる。
【００６５】
薄膜電極の錆びが外部から視認できないようにする観点から、着色層の透過濃度は、０．３以上であるのが好ましく、０．５以上であるのがより好ましい。
なお、透過濃度とは、入射光に対する透過光の比率として計測される光学濃度であり、透過濃度０．３のときの透過率は約５０％であり、透過濃度０．５のときの透過率は約３０％である。
【００６６】
また、着色層の厚さは、１μｍ以下が好ましく、１００ｎｍ以下がより好ましく、中でも４０ｎｍ以下とするのが特に好ましい。
また、着色層は、電気抵抗率が低いのが好ましく、１×１０-7Ωｍ以下であるのが好ましい。
【００６７】
着色層の形成材料は、上記の透過濃度を満たし、また、錆び等により変色しないものであれば特に限定はない。
具体的には、着色層の形成材料としては、インジウム、ニッケル、チタン、アルミニウム、金、白金、クロム等の金属、カーボンブラック（ＣＢ）、酸化チタン、酸化亜鉛、硫酸バリウム等の無機顔料、キナクリドン系、アゾ系、ベンズイミダゾロン系、フタロシアニン系、アンスラキノン系の有機顔料、内部に空孔を有した光散乱性を有した部材等が例示される。
上述の透過濃度、厚さ、および、電気抵抗率の観点から、着色層の形成材料として金属を用いることが好ましく、中でも、ニッケルがより好ましい。
【００６８】
また、着色層の形成方法には、特に限定はなく、上記材料に応じて、各種の公知の方法で形成すればよい。
例えば、着色層の形成材料として、金属を用いる場合には、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が利用可能である。より薄く形成可能な点から真空蒸着により形成するのがより好ましい。
また、着色層の形成材料として、顔料を用いる場合には、塗布法、印刷等が利用可能である。
また、あらかじめ形成された着色層を転写する方法も利用可能である。
【００６９】
また、上部電極１６側および下部電極１４側のそれぞれに、着色層を有する構成には限定されず、少なくとも一方の側に、着色層を有する構成であってもよい。
【００７０】
前述のように、変換フィルム１０は、常温で粘弾性を示すシアノエチル基を有する高分子材料を含有する粘弾性マトリックス２４に圧電体粒子２６を分散してなる圧電体層１２を、上部電極１６および下部電極１４で挟持し、さらに、上部保護層２０および下部保護層１８を挟持してなる構成を有する。
このような変換フィルム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、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。
【００７１】
変換フィルム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。
【００７２】
また、変換フィルム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１．０×１０6〜２．０×１０6（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。
【００７３】
さらに、変換フィルム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、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ｆ０が変化した際の音質の変化量も小さくできる。
【００７４】
なお、図１に示す例では、変換フィルム１０の層構成は、圧電体層１２と、圧電体層１２の一方の面に積層される下部薄膜電極１４と、下部薄膜電極１４上に積層される下部保護層１８と、圧電体層１２の他方の面に積層される上部薄膜電極１６と、上部薄膜電極１６上に積層される上部保護層２０とを有する構成としたがこれに限定はされず、これらの層に加えて、例えば、圧電体層１２が露出する領域を覆って、ショート等を防止する絶縁層や、保護層と薄膜電極との間に、薄膜電極が外部から視認されるのを防止する着色層等を有していてもよい。
【００７５】
次に、図２Ａ〜図２Ｅ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。
【００７６】
まず、図２Ａに示すように、下部保護層１８の上に下部電極１４が形成されたシート状物１１ａを準備する。このシート状物１１ａは、下部保護層１８の表面に、真空蒸着、スパッタリング、めっき等によって下部電極１４として銅薄膜等を形成して、作製すればよい。
下部保護層１８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）付きの下部保護層１８を用いても良い。尚、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。なお、セパレータは、薄膜電極および保護層の熱圧着後、側面絶縁層や、第２の保護層等を形成する直前に、取り除けばよい。
あるいは、下部保護層１８の上に銅薄膜等が形成された、市販品をシート状物１１ａとして利用してもよい。
【００７７】
一方で、有機溶媒に、シアノエチル化ＰＶＡ等のシアノエチル基を有する高分子材料（以下、粘弾性材料とも言う）、および、シアノエチルプルラン等の比誘電率が１０以上の添加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１１ａを準備し、かつ、塗料を調製したら、この塗料をシート状物にキャスティング（塗布）して、有機溶媒を蒸発して乾燥する。これにより、図２Ｂに示すように、下部保護層１８の上に下部電極１４を有し、下部電極１４の上に圧電体層１２を形成してなる積層体１１ｂを作製する。
【００７８】
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、これに添加高分子材料および圧電体粒子２６を添加／分散してなる溶融物を作製し、押し出し成型等によって、図２Ａに示すシート状物１１ａの上にシート状に押し出し、冷却することにより、図２Ｂに示すような、下部保護層１８の上に下部電極１４を有し、下部電極１４の上に圧電体層１２を形成してなる積層体１１ｂを作製してもよい。
また、圧電体層１２となる塗料の調製方法にも特に限定はなく、シアノエチル基を有する高分子材料を溶解し、添加高分子材料を添加し攪拌した後に、さらに、圧電体粒子２６を添加し、攪拌して塗料を調製してもよい。
【００７９】
なお、前述のように、変換フィルム１０において、粘弾性マトリックス２４には、シアノエチル化ＰＶＡ等の粘弾性材料およびシアノエチルプルラン等の添加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。
粘弾性マトリックス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、上記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１８の上に下部電極１４を有し、下部電極１４の上に圧電体層１２を形成してなる積層体１１ｂを作製したら、好ましくは、圧電体層１２の分極処理（ポーリング）を行う。
【００８０】
圧電体層１２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２Ｃおよび図２Ｄに示す方法が例示される。
【００８１】
この方法では、図２Ｃおよび図２Ｄに示すように、積層体１１ｂの圧電体層１２の上面１２ａの上に、間隔ｇを例えば１ｍｍ開けて、この上面１２ａ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３０を設ける。そして、このコロナ電極３０と下部電極１４とを直流電源３２に接続する。
さらに、積層体１１ｂ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。
【００８２】
その上で、圧電体層１２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３２から下部電極１４とコロナ電極３０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１２の上面１２ａに沿って、コロナ電極３０を移動（走査）して、圧電体層１２の分極処理を行う。
【００８３】
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３０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３０を移動する方法にも、限定はされない。すなわち、コロナ電極３０を固定し、積層体１１ｂを移動させる移動機構を設け、この積層体１１ｂを移動させて分極処理をしてもよい。この積層体１１ｂ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３０の数は、１本に限定はされず、複数本のコロナ電極３０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１６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１２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、後述する熱圧着がスムーズに行える。
【００８４】
このようにして積層体１１ｂの圧電体層１２の分極処理を行う一方で、上部保護層２０の上に上部電極１６が形成されたシート状物１１ｃを、準備する。このシート状物１１ｃは、上部保護層２０の表面に、真空蒸着、スパッタリング、めっき等によって上部電極１６として銅薄膜等を形成して、作製すればよい。
次いで、図２Ｅに示すように、上部電極１６を圧電体層１２に向けて、シート状物１１ｃを、圧電体層１２の分極処理を終了した積層体１１ｂに積層する。
さらに、この積層体１１ｂとシート状物１１ｃとの積層体を、上部保護層２０と下部保護層１８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、変換フィルム１０を作製する。
【００８５】
このような変換フィルム１０の製造は、カットシート状の上記シート状物を用いて製造を行ってもよく、ロール・トゥ・ロール（Ｒｏｌｌ  ｔｏ  Ｒｏｌｌ  以下、ＲｔｏＲともいう）で行ってもよい。
周知のように、ＲｔｏＲとは、長尺な原材料を巻回してなるロールから、原材料を引き出して、長手方向に搬送しつつ、成膜や表面処理等の各種の処理を行い、処理済の原材料を、再度、ロール状に巻回する製造方法である。
【００８６】
次に、このような変換フィルムを振動板として用いる電気音響変換器について説明する。
図３Ａに本発明の電気音響変換器の一例を模式的に表す上面図を示し、図３Ｂに、図３ＡのＢ−Ｂ線断面図を示す。
図３Ａおよび図３Ｂに示す電気音響変換器４０は、変換フィルム１０を振動板として用いるものである。
【００８７】
図に示すように、電気音響変換器４０は、平板型のスピーカであり、図３Ｂ中の上下方向が、変換フィルム１０の振動方向、すなわち、音の放射方向である。図３Ａは、変換フィルム１０の振動方向から見た図である。
この電気音響変換器４０は、変換フィルム１０と、ケース４２と、粘弾性支持体４６と、押圧部材４８とを有して構成される。
【００８８】
ケース４２は、押圧部材４８と共に、変換フィルム１０および粘弾性支持体４６を保持する保持部材である。ケース４２は、プラスチックや金属、或いは木材等で形成される、一面が開放する箱型の筐体である。図示例においては、ケース４２は薄型の六面体形状で、最大面の一方が開放面である。また、開放部は正四角形状である。ケース４２は内部に粘弾性支持体４６を収容する。
なお、本発明の電気音響変換器において、ケース４２の形状（すなわち電気音響変換器の形状）は、四角筒状に限定はされず、円筒状や底面が長方形の四角筒状等の各種の形状の筐体が利用可能である。
【００８９】
粘弾性支持体４６は、適度な粘性と弾性を有し、変換フィルム１０を湾曲した状態で保持すると共に、変換フィルム１０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（変換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。
図示例において、粘弾性支持体４６は、ケース４２の底面とほぼ同等の底面形状を有する四角柱状である。また、粘弾性支持体４６の高さは、ケース４２の深さよりも大きい。
【００９０】
粘弾性支持体４６の材料としては、適度な粘性と弾性を有し、かつ、圧電フィルムの振動を妨げず、好適に変形するものであれば、特に限定はない。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、或いはポリウレタンなどの発泡材料（発泡プラスチック）、ポリエステルウール、紙を複数枚重ねたもの、磁性流体、塗料等が例示される。
粘弾性支持体４６の比重には、特に限定はなく、粘弾性支持体の種類に応じて、適宜、選択すればよい。一例として、粘弾性支持体としてフェルトを用いた場合には、比重は、５０〜５００ｋｇ／ｍ3が好ましく、１００〜３００ｋｇ／ｍ3がより好ましい。また、粘弾性支持体としてグラスウールを用いた場合には、比重は、１０〜１００ｋｇ／ｍ3が好ましい。
【００９１】
押圧部材４８は、変換フィルム１０を粘弾性支持体４６に押圧した状態で支持するためのものであり、プラスチックや金属、或いは木材等で形成される、中央に開口部を有する正四角形状の板状部材である。押圧部材４８は、ケース４２の開放面と同様の形状を有し、また、開口部の形状は、ケース４２の開放部と同様の正四角形状である。
【００９２】
電気音響変換器４０においては、ケース４２の中に粘弾性支持体４６を収容して、変換フィルム１０によってケース４２および粘弾性支持体４６を覆い、変換フィルム１０の周辺を押圧部材４８によってケース４２の開放面に接した状態で、押圧部材４８をケース４２に固定して、構成される。
なお、ケース４２への押圧部材４８の固定方法には、特に限定はなく、ビスやボルトナットを用いる方法、固定用の治具を用いる方法等、公知の方法が、各種、利用可能である。
【００９３】
この電気音響変換器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。すなわち、変換フィルム１０および押圧部材４８が固定される前の状態では、粘弾性支持体４６は、ケース４２の上面よりも突出した状態となっている。
そのため、電気音響変換器４０では、粘弾性支持体４６の周辺部に近くなるほど、粘弾性支持体４６が変換フィルム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。すなわち、変換フィルム１０の主面の少なくとも一部が湾曲した状態で保持される。これにより、変換フィルム１０の少なくとも一部に湾曲部が形成される。電気音響変換器４０において、この湾曲部が振動面となる。なお、以下の説明では、湾曲部を振動面ともいう。
この際、変換フィルム１０の面方向において、粘弾性支持体４６の全面を押圧して、全面的に厚さが薄くなるようにするのが好ましい。すなわち、変換フィルム１０の全面が粘弾性支持体４６により押圧されて支持されるのが好ましい。
また、このように形成された湾曲部は、中心から周辺部に向かって緩やかに曲率が変化しているのが好ましい。これにより、共振周波数を分散させ、より広帯域化できる。
【００９４】
また、電気音響変換器４０において、粘弾性支持体４６は押圧部材４８に近づくほど厚さ方向に圧縮された状態になるが、静的粘弾性効果（応力緩和）によって、変換フィルム１０のどの場所でも機械的バイアスを一定に保つことができる。これにより、変換フィルム１０の伸縮運動が無駄なく前後運動へと変換されるため、薄型、かつ、十分な音量が得られ、音響特性に優れる平面状の電気音響変換器４０を得ることができる。
【００９５】
このような構成の電気音響変換器４０において、変換フィルム１０の、押圧部材４８の開口部に対応する領域が実際に振動する湾曲部となる。すなわち、押圧部材４８は、湾曲部を規定する部位である。
圧電性を有する変換フィルムを用いる電気音響変換ユニットは、一般的に振動板が円形状を有するコーンスピーカに比べて、ユニット全体の大きさに対する振動板の相対的な大きさを大きくし易く、小型化が容易である。
また、上記観点から、押圧部材４８の縁部の幅は、２０ｍｍ以下が好ましく、１ｍｍ〜１０ｍｍが好ましい。
【００９６】
また、電気音響変換器４０の変換フィルム１０側の面と、湾曲部とは相似であるのが好ましい。すなわち、押圧部材４８の外形と開口部の形状は相似であるのが好ましい。
【００９７】
なお、電気音響変換器４０において、変換フィルム１０による粘弾性支持体４６の押圧力には、特に限定はないが面圧が低い位置における面圧で０．００５〜１．０ＭＰａ、特に０．０２〜０．２ＭＰａ程度とするのが好ましい。
加えて、粘弾性支持体４６の厚さにも、特に限定は無いが、押圧される前の厚さが、１〜１００ｍｍ、特に１０〜５０ｍｍであるのが好ましい。
【００９８】
また、図示例においては、粘弾性を有する粘弾性支持体４６を利用する構成としたが、これに限定はされず、少なくとも弾性を有する弾性支持体を利用する構成であればよい。
例えば、粘弾性支持体４６に代えて、弾性を有する弾性支持体を有する構成としてもよい。
弾性支持体としては、天然ゴムや各種合成ゴムが例示される。
【００９９】
ここで、図３Ａに示す電気音響変換器４０は、押圧部材４８によって、変換フィルム１０の周辺全域をケース４２に押し付けているが、本発明は、これに限定されない。
すなわち、変換フィルム１０を利用する電気音響変換器は、押圧部材４８を有さずに、例えばケース４２の４箇所の角において、ビスやボルトナット、治具などによって、変換フィルム１０をケース４２の上面に押圧／固定してなる構成も利用可能である。
また、ケース４２と変換フィルム１０との間には、Ｏリング等を介在させてもよい。このような構成を有することにより、ダンパ効果を持たせることができ、変換フィルム１０の振動がケース４２に伝達されることを防止して、より優れた音響特性を得ることができる。
【０１００】
また、変換フィルム１０を利用する電気音響変換器は、粘弾性支持体４６を収容するケース４２を有さなくても良い。
例えば、剛性を有する支持板の上に粘弾性支持体を載置し、粘弾性支持体を覆って変換フィルム１０を載せ、先と同様の押圧部材を周辺部に載置する。次いで、ビス等によって押圧部材を支持板に固定することにより、押圧部材と一緒に粘弾性支持体を押圧した構成も、利用可能である。
なお、支持板の大きさとしては粘弾性支持体よりも大きくても良く、更に支持板の材質としては、ポリスチレンや発泡ＰＥＴ、或いはカーボンファイバーなどの各種振動板を用いることで、電気音響変換器の振動を更に増幅する効果も期待できる。
【０１０１】
さらに、電気音響変換器は、周辺を押圧する構成にも限定はされず、例えば、粘弾性支持体４６と変換フィルム１０の積層体の中央を、何らかの手段によって押圧してなる構成も利用可能である。
すなわち、電気音響変換器は、変換フィルム１０の湾曲した状態で保持される構成であれば、各種の構成が利用可能である。
あるいは、変換フィルム１０を樹脂フィルムに貼り付けて張力を付与する（湾曲させる）構成としてもよい。樹脂フィルムで保持する構成とし、湾曲させた状態で保持できるようにすることでフレキシブルなスピーカとすることができる。
あるいは、変換フィルム１０を湾曲したフレームに張り上げた構成としてもよい。
【０１０２】
また、図３Ａおよび図３Ｂに示す例では、押圧部材４８を用いて、変換フィルム１０を粘弾性支持体４６に押圧して支持する構成としたが、これに限定はされず、例えば、ケース４２の開口面よりも大きい変換フィルム１０を用いて、変換フィルムの端部をケース４２の裏面側で固定する構成としてもよい。すなわち、ケース４２とケース４２内に配置された粘弾性支持体４６とを、ケース４２の開口面よりも大きい変換フィルム１０で覆い、変換フィルム１０の端部をケース４２の裏面側に引張ることで、変換フィルム１０を粘弾性支持体４６に押圧して張力を付与して湾曲させ、変換フィルムの端部をケース４２の裏面側で固定してもよい。
【０１０３】
あるいは、気密性を有するケースを用い、ケースの開放端を変換フィルムで覆って閉塞し、ケース内に気体を導入して変換フィルムに圧力を掛けて、凸状に膨らませた状態で、保持する構成としてもよい。
【０１０４】
例えば、図４Ｃに示す電気音響変換器５６が例示される。
この電気音響変換器５６は、まず、図４Ａに示すように、同様のケース４２として気密性を有する物を用い、ケース４２内に空気を導入するパイプ４２ａを設ける。
このケース４２の開放側の端部上面にＯリング５７を設け、ケース４２の開放面を閉塞するように、変換フィルム１０で覆う。
【０１０５】
次いで、図４Ｂに示すように、ケース４２の外周と略同一の内周を有する、略Ｌ字状の断面を有する枠体状の押さえ蓋５８を、ケース４２の外周に嵌合する（図４Ｂおよび図４Ｃにおいては、Ｏリング５７は省略）。
これにより、変換フィルム１０をケース４２押圧して固定し、変換フィルム１０によって、ケース４２の内部を気密に閉塞する。
【０１０６】
さらに、図４Ｃに示すように、パイプ４２ａからケース４２内（ケース４２と変換フィルム１０とによる閉空間）に空気を導入して、変換フィルム１０に圧力を掛けて、凸状に膨らました状態で、保持して、電気音響変換器５６とする。
ケース４２内の圧力には、限定はなく、変換フィルム１０が外方に凸状に膨らむ、大気圧以上であれば良い。
なお、パイプ４２ａは、固定されていても、着脱自在にしてもよい。パイプ４２ａを取り外す際には、パイプの着脱部を気密に閉塞するのは、当然である。
【０１０７】
また、図４Ｃでは、ケース内に圧力を掛けて、凸状に膨らませた状態で保持する構成としたが、図４Ｄに示すように、図４Ｃと同様の気密性を有するケースを用い、ケースの開放端を変換フィルムで覆って閉塞し、ケース内を排気して変換フィルムに負圧を掛けて、凹状にへこませた状態で保持する構成としてもよい。
【０１０８】
また、図３Ａおよび図３Ｂに示す電気音響変換器４０においては、変換フィルム１０は、粘弾性支持体４６により押圧されて、主面が凸状に湾曲した状態で保持される構成としたが、このように、変換フィルム１０を湾曲した状態で保持する構成には特に限定はない。
例えば、変換フィルム１０自体に凸部を形成してもよい。凸部の形成方法としては特に限定はなく、種々の公知の樹脂フィルムの加工方法が利用可能である。例えば、真空加圧成型法、エンボス加工等の形成方法により、凸部を形成することができる。
【０１０９】
また、本発明の電気音響変換フィルムは、有機ＥＬディスプレイ等のフレキシブルディスプレイと組み合わせてスピーカとして好適に利用することができる。また、本発明の電気音響変換フィルムは、プロジェクター用のスクリーンと組み合わせてもよい。
【０１１０】
これにより、変換フィルムの意匠性や娯楽性を向上できる。また、スピーカとしての変換フィルムと、スクリーンやフレキシブルディスプレイとを一体化することにより、画像が表示される方向から音を再生することができ、臨場感を向上させることができる。
また、プロジェクター用スクリーンは、フレキシブルであるので曲率を持たせることができる。画像表示面に曲率を持たせることで、観察者から画面までの距離を、画面の中央と端部とで略一様にすることができ、臨場感を向上させることができる。
なお、このように画像表示面に曲率を持たせた場合には、投射した画像に歪みが生じる。従って、画像表示面の曲率に合わせて歪みを低減するように、投射する画像のデータに画像処理を施すのが好ましい。
【０１１１】
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。
【実施例】
【０１１２】
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。【０１１３】
［実施例１］
前述の図２Ａ〜図２Ｅに示す方法によって、図１に示す変換フィルム１０を作製した。
まず、下記の組成比で、シアノエチル化ＰＶＡ（ＣＲ−Ｖ  信越化学工業株式会社製）およびシアノエチルプルラン（ＣＲ−Ｓ  信越化学工業株式会社製）をメチルエチルケトン（ＭＥＫ）とシクロヘキサノンの混合溶剤（それぞれ５０ｗｔ％）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）で分散させて、圧電体層１２を形成するための塗料を調製した。
・ＰＺＴ粒子・・・・・・・・・・・・      ６００質量部
・シアノエチルプルラン・・・・・・・      ３６質量部
・シアノエチル化ＰＶＡ・・・・・・・      ２４質量部
・ＭＥＫ・・・・・・・・・・・・・・      １７０質量部
・シクロヘキサノン・・・・・・・・・      １７０質量部
なお、ＰＺＴ粒子は、市販のＰＺＴ原料粉を１０００〜１２００℃で焼結した後、これを平均粒径３．４μｍになるように解砕および分級処理したものを用いた。
また、粘弾性マトリックス２４中の添加高分子材料（シアノエチルプルラン）の割合は、６０質量％である。【０１１４】
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１１ａおよび１１ｃを用意した。すなわち、本例においては、上部電極１６および下部電極１４は、厚さ０．１ｍの銅蒸着薄膜であり、上部保護層２０および下部保護層１８は厚さ４μｍのＰＥＴフィルムとなる。
なお、プロセス中、良好なハンドリングを得るために、ＰＥＴフィルムには厚さ５０μｍのセパレータ（仮支持体ＰＥＴ）付きのものを用い、薄膜電極および保護層の熱圧着後に、各保護層のセパレータを取り除いた。【０１１５】
このシート状物１１ａの下部電極１４（銅蒸着薄膜）の上に、スライドコータを用いて、先に調製した圧電体層１２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２０μｍになるように、塗布した。
次いで、シート状物１１ａの上に塗料を塗布した物を、１２０℃のオーブンで加熱乾燥することでＭＥＫとシクロヘキサノンを蒸発させた。これにより、ＰＥＴ製の下部保護層１８の上に銅製の下部電極１４を有し、その上に、厚さが２０μｍの圧電体層１２（圧電層）を形成してなる積層体１１ｂを作製した。【０１１６】
この積層体１１ｂの圧電体層１２を、図２Ｃおよび図２Ｄに示す前述のコロナポーリングによって、分極処理した。なお、分極処理は、圧電体層１２の温度を１００℃として、下部電極１４とコロナ電極３０との間に６ｋＶの直流電圧を印加してコロナ放電を生じさせて行った。【０１１７】
分極処理を行った積層体１１ｂの上に、上部電極１６（銅薄膜側）上にシアノエチル化プルランとシアノエチル化ＰＶＡの混合体（ＣＲ−Ｍ  信越化学工業製）を０．３μｍになるように塗布したフィルムの塗布面を圧電体層１２に向けてシート状物１１ｃを積層した。
次いで、積層体１１ｂとシート状物１１ｃとの積層体を、ラミネータ装置を用いて１２０℃で熱圧着することで、圧電体層１２と上部電極１６および下部電極１４とを接着して平坦な変換フィルム１０を作製した。【０１１８】
［実施例２〜６］
粘弾性マトリックス２４中の添加高分子材料（シアノエチルプルラン）の割合を下記表２に示すように変更した以外は、実施例１と同様にして電気音響変換フィルム１０を作製した。【０１１９】
［実施例７］
添加高分子材料としてシアノエチルセルロースを用い、粘弾性マトリックス２４中の添加高分子材料（シアノエチルセルロース）の割合を２０質量％とした以外は、実施例１と同様にして電気音響変換フィルム１０を作製した。【０１２０】
［実施例８］
シート状物１１ａおよび１１ｃとして、厚さ４μｍのＰＥＴフィルムに、真空蒸着により、厚さ２０ｎｍのニッケル薄膜を形成し、さらに、ニッケル薄膜の上に、厚さ０．１μｍの銅薄膜を真空蒸着したものを用いた以外は実施例６（添加高分子材料の割合２０質量％）と同様にして電気音響変換フィルム１０を作製した。【０１２１】
［実施例９］
シート状物１１ａおよび１１ｃとして、厚さ４μｍのＰＥＴフィルムに、真空蒸着により、厚さ２０ｎｍのクロム薄膜を形成し、さらに、クロム薄膜の上に、厚さ０．１μｍの銅薄膜を真空蒸着したものを用いた以外は実施例６と同様にして電気音響変換フィルム１０を作製した。【０１２２】
［実施例１０］
保護層として厚さ４μｍのアラミドフィルムを用いた以外は、実施例６と同様にして電気音響変換フィルム１０を作製した。【０１２３】
［実施例１１］
圧電体層１２を形成するための塗料に、誘電体粒子としてＢａＴｉＯ3粒子を添加した以外は、実施例４と同様にして電気音響変換フィルム１０を作製した。
なお、ＢａＴｉＯ3粒子は、ＢＴ−０５（堺化学株式会社製  平均粒径０．５μｍ）を用いた。また、圧電体層における圧電体粒子の体積分率は１５％とした。【０１２４】
［実施例１２］
添加高分子材料としてニトリルゴムを用い、粘弾性マトリックス２４中の添加高分子材料（ニトリルゴム）の割合を２０質量％とした以外は、実施例１と同様にして電気音響変換フィルム１０を作製した。【０１２５】
［比較例１］
添加高分子材料を添加しない以外は、実施例１と同様にして電気音響変換フィルムを作製した。【０１２６】
［比較例２〜６］
粘弾性マトリックスとして、シアノエチル化ＰＶＡに代えて、下記表２に示す高分子材料を用いた以外は、比較例１と同様にして電気音響変換フィルムを作製した。【０１２７】
［比較例７］
添加高分子材料として、ポリフッ化ビニリデンを用い、粘弾性マトリックス２４中の添加高分子材料（ポリフッ化ビニリデン）の割合を２０質量％とした以外は、実施例１と同様にして電気音響変換フィルム１０を作製した。【０１２８】
［比較例８］
添加高分子材料として、クロロプレンゴムを用い、粘弾性マトリックス２４中の添加高分子材料（クロロプレンゴム）の割合を２０質量％とした以外は、実施例１と同様にして電気音響変換フィルム１０を作製した。【０１２９】
各実施例および比較例で用いた添加高分子材料の比誘電率、２５℃、２０Ｈｚにおける損失正接および体積抵抗を下記表１に示す。【０１３０】
【表１】
2017030192.tif 000003
【０１３１】
［評価］
＜音圧＞
（電気音響変換器の作製）
作製した変換フィルムからφ７０ｍｍの円形試験片を切り出し、ケース４２に組み込んで図４Ｄに示すような電気音響変換器５６ｂを作製した。
ケース４２は、一面が開放した円筒状の容器で、開口部の大きさφ４０ｍｍ、深さ１０ｍｍの金属製の円筒状容器を用いた。
変換フィルム１０をケース４２の開口部を覆うように配置して押さえ蓋５８により周辺部を固定した後、パイプ４２ａからケース４２内の空気を排気して、ケース４２内の圧力を−２０ｋＰａに維持し、変換フィルム１０を凹状に湾曲させた。この時のフィルムの矢高をレーザ変位計により測定したところ、４ｍｍであった。【０１３２】
（音圧の測定）
作製した電気音響変換器の音圧レベルを測定し、音圧感度を求めた。
具体的には、電気音響変換器５６ｂの変換フィルム１０の中央に向けて、０．１ｍ離した位置にマイクロフォンを配置し、電気音響変換器の上部電極と下部電極との間に１ｋＨｚ、１０Ｖo-pのサイン波を入力して、音圧レベルを測定した。
比較例１の音圧レベルとの差に基づいて以下のように評価した。
比較例１との音圧レベルの差が、＋２ｄＢ以上の場合を「Ａ」
比較例１との音圧レベルの差が、＋１ｄＢ以上＋２ｄＢ未満の場合を「Ｂ」
比較例１との音圧レベルの差が、−１ｄＢ以上＋１ｄＢ未満の場合を「Ｃ」
比較例１との音圧レベルの差が、−１ｄＢ未満の場合を「Ｄ」
と評価した。【０１３３】
＜周波数帯域＞
作製した電気音響変換器の音圧レベル−周波数特性を、定電流型パワーアンプを用いたサイン波スイープ測定によって測定した。なお、計測用マイクロフォンは、スピーカの中心の真上１０ｃｍの位置に配置した。また、周波数は、２０Ｈｚ〜２０ｋＨｚの間で測定した。
この音圧レベル−周波数特性の測定結果から音圧レベルの極大値（ピーク）と、ピークの高周波側にあるすぐ隣の極少値（ディップ）を読み取り、これらピークとディップの差を求め、この差に基づいて以下のように評価した。
ピークとディップの差が、２０ｄＢ以下の場合を「Ａ」
ピークとディップの差が、２０ｄＢ超２５ｄＢ以下の場合を「Ｂ」
ピークとディップの差が、２５ｄＢ超の場合を「Ｃ」【０１３４】
＜耐電圧＞
作製した電気音響変換器を用いて、変換フィルムの耐電圧を測定した。
電気音響変換器に組み込んだ変換フィルムの上部薄膜電極および下部薄膜電極に交流電圧を印加していき、フィルムの外観に異常が発生した時点での交流実効電圧を耐電圧値として測定した周波数は１０ｋＨｚとした。
測定した耐電圧値に基づいて以下のように評価した。
比較例１との耐電圧値の差が、１０Ｖ以上の場合を「Ａ」
比較例１との耐電圧値の差が、５Ｖ以上１０Ｖ未満の場合を「Ｂ」
比較例１との耐電圧値の差が、２Ｖ以上５Ｖ未満の場合を「Ｃ」
比較例１との耐電圧値の差が、０Ｖ以上２Ｖ未満の場合を「Ｄ」
比較例１との耐電圧値の差が、０Ｖ未満の場合を「Ｅ」
結果を表２に示す。【０１３５】
【表２】
2017030192.tif 000004
【０１３６】
表２より、本発明の電気音響変換フィルムの実施例は、比較例に比べて、音圧および周波数帯域の評価が高くなっていることがわかる。
また、実施例１〜６の対比から、添加高分子材料の割合は、１０％〜３０％が好ましく、１５％〜２０％がより好ましいことがわかる。
また、実施例４、７、１２の対比から、２５℃、２０Ｈｚにおける損失正接が０．０５以下の添加高分子材料を用いることで音圧が向上し好ましいことがわかる。また、添加高分子材料の体積抵抗が１×１０12Ω・ｃｍ以上であることで、耐電圧が向上し好ましいことがわかる。
また、実施例４と１０との対比から、保護層として、ガラス転移温度Ｔｇが２７０度以上と耐熱性の高いアラミドフィルムを用いることで、耐電圧が向上し好ましいことがわかる。
また、実施例４と１１との対比から、圧電体層中に誘電体粒子を分散させることで、耐電圧が向上し好ましいことがわかる。
以上の結果より、本発明の効果は、明らかである。
【符号の説明】
【０１３７】
１０  電気音響変換フィルム
１１ａ、１１ｃ  シート状物
１１ｂ  積層体
１２  圧電体層
１４  下部薄膜電極
１６  上部薄膜電極
１８  下部保護層
２０  上部保護層
２４  粘弾性マトリックス
２６  圧電体粒子
３０  コロナ電極
３２  直流電源
４０、５６  電気音響変換器
４２  ケース
４２ａ  パイプ
４６  粘弾性支持体
４８  押圧部材
５７  Ｏリング
５８  押さえ蓋
【図１】
2017030192.tif 000005
【図２Ａ】
2017030192.tif 000006
【図２Ｂ】
2017030192.tif 000007
【図２Ｃ】
2017030192.tif 000008
【図２Ｄ】
2017030192.tif 000009
【図２Ｅ】
2017030192.tif 000010
【図３Ａ】
2017030192.tif 000011
【図３Ｂ】
2017030192.tif 000012
【図４Ａ】
2017030192.tif 000013
【図４Ｂ】
2017030192.tif 000014
【図４Ｃ】
2017030192.tif 000015
【図４Ｄ】
2017030192.tif 000016
【国際調査報告】
2017030192.tif 000017
2017030192.tif 000018