(57)【要約】  本発明では、少なくとも一層のフィルム状の高分子圧電材料と、高分子圧電材料の主面に設けられた第１の導電体と、高分子圧電材料の主面の第１の導電体と反対側の面に設けられた第２の導電体と、高分子圧電材料の幅方向の一方の端面に設けられ、第１の導電体と導通されると共に第２の導電体と接触しないように配置される第１の端面導電体と、高分子圧電材料の一方の端面以外の他方の端面に設けられ、第２の導電体と導通されると共に第１の導電体及び第１の端面導電体と接触しないように配置される第２の端面導電体と、を有する圧電デバイスが提供される。
2013183594.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
少なくとも一層のフィルム状の高分子圧電材料と、
前記高分子圧電材料の主面に設けられた第１の導電体と、
前記高分子圧電材料の主面の前記第１の導電体と反対側の面に設けられた第２の導電体と、
前記高分子圧電材料の幅方向の一方の端面に設けられ、前記第１の導電体と導通されると共に、前記第２の導電体と接触しないように配置される第１の端面導電体と、
前記高分子圧電材料の前記一方の端面以外の他方の端面に設けられ、前記第２の導電体と導通されると共に、前記第１の導電体及び前記第１の端面導電体と接触しないように配置される第２の端面導電体と、
を有する圧電デバイス。
【請求項２】
前記高分子圧電材料の主面に設けられた前記第１の導電体の面積と反対側の面に設けられた前記第２の導電体の面積の和をＤ１、主面の前記第１の導電体の設けられていない面積と反対側の面の前記第２の導電体の設けられていない面積の和をＤ２としたとき、
Ｄ１／Ｄ２が１０以上である、請求項１に記載の圧電デバイス。
【請求項３】
前記高分子圧電材料は、重量平均分子量が５万〜１００万である光学活性を有するヘリカルキラル高分子を含んでなり、ＤＳＣ法で得られる結晶化度が２０％〜８０％である、請求項１に記載の圧電デバイス。
【請求項４】
前記高分子圧電材料と前記第１の導電体又は前記第２の導電体とを接着する接着層を備え、
前記接着層の周波数０．０１Ｈｚで測定した２５℃における動的粘弾性測定から得られる引張貯蔵弾性率Ｅ’が１×１０２〜１×１０９Ｐａである、請求項１に記載の圧電デバイス。
【請求項５】
前記接着層の周波数０．０１Ｈｚで測定した２５℃における動的粘弾性測定から得られる引張貯蔵弾性率Ｅ’が１×１０６Ｐａ以上であり、かつ損失正接が０．０３以上である、請求項１に記載の圧電デバイス。
【請求項６】
前記高分子圧電材料の主面側に形成された前記第２の導電体の面に厚み方向に沿って、少なくとも一層のフィルム状の他の高分子圧電材料と前記他の高分子材料の主面側の第３の導電体とが順に積層され、
前記他の高分子圧電材料の幅方向の一方の端面に前記第１の端面導電体が延びると共に、前記他の高分子圧電材料の幅方向の他方の端面に前記第２の端面導電体が延びており、
前記第３の導電体が、前記第１の端面導電体と導通されると共に、前記第２の端面導電体と接触しないように配置されている、請求項１に記載の圧電デバイス。
【請求項７】
前記高分子圧電材料の可視光線に対する透過ヘイズが０．０％〜５０％である、請求項１に記載の圧電デバイス。
【請求項８】
前記ヘリカルキラル高分子が、下記式（１）で表される繰り返し単位を含む主鎖を有するポリ乳酸系高分子である、請求項３に記載の圧電デバイス。
【化１】
2013183594.tif 000006
【請求項９】
前記高分子圧電材料と前記他の高分子圧電材料とは、前記ヘリカルキラル高分子のＬ体を主たる成分とする層から形成されており、
前記高分子圧電材料の一軸延伸方向が、前記他の高分子圧電材料の一軸延伸方向と交差するように配置されている、請求項３に記載の圧電デバイス。
【請求項１０】
前記高分子圧電材料及び前記他の高分子圧電材料の一方は、前記ヘリカルキラル高分子のＬ体を主たる成分とする層から形成されると共に、
前記高分子圧電材料及び前記他の高分子圧電材料の他方は、前記ヘリカルキラル高分子のＤ体を主たる成分とする層から形成されており、
前記高分子圧電材料の一軸延伸方向が、前記他の高分子圧電材料の一軸延伸方向と同方向に配置されている、請求項３に記載の圧電デバイス。
【請求項１１】
前記ヘリカルキラル高分子は、光学純度が９５．００％ｅｅ以上である、請求項３に記載の圧電デバイス。
【請求項１２】
請求項１から請求項５までのいずれか１項に記載の圧電デバイスを製造する方法であって、
フィルム状の高分子圧電材料の主面に、幅方向の他方の端部を除いて第１の導電体を形成すると共に、前記第１の導電体と反対側の面に幅方向の一方の端部を除いて第２の導電体を形成する工程と、
前記高分子圧電材料の幅方向の一方の端面に、前記第１の導電体と接触させると共に前記第２の導電体と接触しないように第１の端面導電体を形成する工程と、
前記高分子圧電材料の幅方向の他方の端面に、前記第２の導電体と接触させると共に前記第１の導電体と接触しないように第２の端面導電体を形成する工程と、
を有する、圧電デバイスの製造方法。
【請求項１３】
請求項６に記載の圧電デバイスを製造する方法であって、
フィルム状の高分子圧電材料の主面に、幅方向の他方の端部を除いて第１の導電体を形成すると共に、前記第１の導電体と反対側の面に幅方向の一方の端部を除いて第２の導電体を形成する工程と、
フィルム状の他の高分子圧電材料の主面に幅方向の他方の端部を除いて第３の導電体を形成する工程と、
前記他の高分子圧電材料の主面の前記第３の導電体と反対側の面と、前記高分子圧電材料の前記第２の導電体が形成された面とを接着層を介して接着させる工程と、
前記高分子圧電材料及び前記他の高分子圧電材料の幅方向の一方の端面に、前記第１の導電体及び前記第３の導電体と接触させると共に前記第２の導電体と接触しないように第１の端面導電体を形成する工程と、
前記高分子圧電材料及び前記他の高分子圧電材料の幅方向の他方の端面に、前記第２の導電体と接触させると共に前記第１の導電体及び前記第３の導電体と接触しないように第２の端面導電体を形成する工程と、
を有する、圧電デバイスの製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、圧電デバイス、および圧電デバイスの製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
圧電材料としては、従来、セラミックス材料であるＰＺＴ（ＰＢＺｒＯ３−ＰｂＴｉＯ３系固溶体）が多く用いられてきたが、ＰＺＴは、鉛を含有することから、環境負荷が低く、また柔軟性に富む高分子圧電材料が用いられるようになってきている。
現在知られている高分子圧電材料は、主に以下の２種類に大別される。すなわち、ナイロン１１、ポリフッ化ビニル、ポリ塩化ビニル、ポリ尿素などに代表されるポーリング型高分子と、ポリフッ化ビニリデン（β型）（ＰＶＤＦ）と、フッ化ビニリデン−トリフルオロエチレン共重合体（Ｐ（ＶＤＦ−ＴｒＦＥ））（７５／２５）などに代表される強誘電性高分子との２種類である。【０００３】
しかしながら、高分子圧電材料は、圧電性においてＰＺＴに及ばず、圧電性の向上が要求されている。そのため、種々の観点から高分子圧電材料の圧電性を向上することが試みられている。
例えば、強誘電性高分子であるＰＶＤＦ、及びＰ（ＶＤＦ−ＴｒＦＥ）は、高分子の中でも優れた圧電性を有し、圧電定数ｄ３１が２０ｐＣ／Ｎ以上である。ＰＶＤＦ、及びＰ（ＶＤＦ−ＴｒＦＥ）から形成されるフィルム材料は、延伸操作により、延伸方向に高分子鎖を配向させた後に、コロナ放電などでフィルムの表裏に異種の電荷を付与することで、フィルム面垂直方向に電界を発生させ、高分子鎖の側鎖にあるフッ素を含む永久双極子を、電界方向に平行に配向させ、圧電性を付与する。しかし、分極したフィルム表面には、配向を打ち消す方向に、空気中の水やイオンのような異種電荷が付着しやすく、分極処理で揃えた永久双極子の配向が緩和し、経時的に圧電性が顕著に低下するといった実用上の課題があった。【０００４】
ＰＶＤＦは、上記の高分子圧電材料の中で最も圧電性の高い材料ではあるが、誘電率が高分子圧電材料の中では比較的高く、１３程度であるため、圧電ｄ定数を誘電率で割った値の圧電ｇ定数（単位応力当たりの開放電圧）は小さくなる。また、ＰＶＤＦは、電気から音響への変換効率は良いものの、音響から電気への変換効率については、改善が期待されていた。【０００５】
近年、上記の高分子圧電材料以外に、ポリペプチドやポリ乳酸等の光学活性を有する高分子を用いることが着目されている。ポリ乳酸系高分子は、機械的な延伸操作のみで圧電性が発現することが知られている。
光学活性を有する高分子の中でも、ポリ乳酸のような高分子結晶の圧電性は、螺旋軸方向に存在するＣ＝Ｏ結合の永久双極子に起因する。特にポリ乳酸は、主鎖に対する側鎖の体積分率が小さく、体積あたりの永久双極子の割合が大きく、ヘリカルキラリティをもつ高分子の中でも理想的な高分子といえる。
延伸処理のみで圧電性を発現するポリ乳酸は、ポーリング処理が不要で、圧電率は数年にわたり減少しないことが知られている。【０００６】
以上のように、ポリ乳酸には種々の圧電特性があるため、種々のポリ乳酸を用いた高分子圧電材料が報告されている。
例えば、ポリ乳酸の成型物を延伸処理することで、常温で、１０ｐＣ／Ｎ程度の圧電率を示す高分子圧電材が開示されている（例えば、特開平５−１５２６３８号公報参照）。
また、ポリ乳酸結晶を高配向にするために、鍛造法と呼ばれる特殊な配向方法により１８ｐＣ／Ｎ程度の高い圧電性を出すことも報告されている（例えば、特開２００５−２１３３７６号公報参照）。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
上記特開平５−１５２６３８号公報および特開２００５−２１３３７６号公報に示される圧電材料を用いて圧電デバイスを作成する際には、電極を効率よく、電気配線を形成しやすいように配置することが望ましい。例えば、電極を効率よく配置するために、圧電材料の端面に電極を形成することが考えられる。本願発明者は電極の配置によっては、圧電材料の圧電定数ｄ１４が大きく低下する可能性があることを見出した。
本発明は、上記事情に鑑み、高分子圧電材料の端面に導電体を形成したとき、高分子圧電材料の圧電定数ｄ１４が大きく低下しない圧電デバイス、および圧電デバイスの製造方法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】
【０００８】
前記課題を達成するための具体的手段は、以下の通りである。
＜１＞少なくとも一層のフィルム状の高分子圧電材料と、前記高分子圧電材料の主面に設けられた第１の導電体と、前記高分子圧電材料の主面の前記第１の導電体と反対側の面に設けられた第２の導電体と、前記高分子圧電材料の幅方向の一方の端面に設けられ、前記第１の導電体と導通されると共に、前記第２の導電体と接触しないように配置される第１の端面導電体と、前記高分子圧電材料の前記一方の端面以外の他方の端面に設けられ、前記第２の導電体と導通されると共に、前記第１の導電体及び前記第１の端面導電体と接触しないように配置される第２の端面導電体と、を有する圧電デバイス。
＜２＞前記高分子圧電材料の主面に設けられた前記第１の導電体の面積と反対側の面に設けられた前記第２の導電体の面積の和をＤ１、主面の前記第１の導電体の設けられていない面積と反対側の面の前記第２の導電体の設けられていない面積の和をＤ２としたとき、
Ｄ１／Ｄ２が１０以上である、＜１＞に記載の圧電デバイス。
＜３＞前記高分子圧電材料は、重量平均分子量が５万〜１００万である光学活性を有するヘリカルキラル高分子を含んでなり、ＤＳＣ法で得られる結晶化度が２０％〜８０％である、＜１＞または＜２＞に記載の圧電デバイス。
＜４＞前記高分子圧電材料と前記第１の導電体又は前記第２の導電体とを接着する接着層を備え、前記接着層の周波数０．０１Ｈｚで測定した２５℃における動的粘弾性測定から得られる引張貯蔵弾性率Ｅ’が１×１０２〜１×１０９Ｐａである、＜１＞〜＜３＞のいずれか１項に記載の圧電デバイス。
ここで、動的粘弾性測定からせん断貯蔵弾性率Ｇ’が得られる場合は、Ｅ’＝Ｇ’×３の式を用い、Ｅ’に換算するものとする。
＜５＞前記接着層の周波数０．０１Ｈｚで測定した２５℃における動的粘弾性測定から得られる引張貯蔵弾性率Ｅ’が１×１０６Ｐａ以上であり、かつ損失正接が０．０３以上である、＜１＞〜＜４＞のいずれか１項に記載の圧電デバイス。
ここで、動的粘弾性測定からせん断貯蔵弾性率Ｇ’が得られる場合は、Ｅ’＝Ｇ’×３の式を用い、Ｅ’に換算するものとする。
＜６＞前記高分子圧電材料の主面側に形成された前記第２の導電体の面に厚み方向に沿って、少なくとも一層のフィルム状の他の高分子圧電材料と前記他の高分子材料の主面側の第３の導電体とが順に積層され、前記他の高分子圧電材料の幅方向の一方の端面に前記第１の端面導電体が延びると共に、前記他の高分子圧電材料の幅方向の他方の端面に前記第２の端面導電体が延びており、前記第３の導電体が、前記第１の端面導電体と導通されると共に、前記第２の端面導電体と接触しないように配置されている、＜１＞〜＜５＞のいずれか１項に記載の圧電デバイス。
＜７＞前記高分子圧電材料の可視光線に対する透過ヘイズが０．０％〜５０％である、＜１＞〜＜６＞のいずれか１項に記載の圧電デバイス。
＜８＞前記ヘリカルキラル高分子が、下記式（１）で表される繰り返し単位を含む主鎖を有するポリ乳酸系高分子である、＜３＞〜＜７＞のいずれか１項に記載の圧電デバイス。
【化１】
2013183594.tif 000003
＜９＞前記高分子圧電材料と前記他の高分子圧電材料とは、前記ヘリカルキラル高分子のＬ体を主たる成分とする層から形成されており、前記高分子圧電材料の一軸延伸方向が、前記他の高分子圧電材料の一軸延伸方向と交差するように配置されている、＜３＞〜＜８＞のいずれか１項に記載の圧電デバイス。
＜１０＞前記高分子圧電材料及び前記他の高分子圧電材料の一方は、前記ヘリカルキラル高分子のＬ体を主たる成分とする層から形成されると共に、前記高分子圧電材料及び前記他の高分子圧電材料の他方は、前記ヘリカルキラル高分子のＤ体を主たる成分とする層から形成されており、前記高分子圧電材料の一軸延伸方向が、前記他の高分子圧電材料の一軸延伸方向と同方向に配置されている、＜３＞〜＜８＞に記載の圧電デバイス。
＜１１＞前記ヘリカルキラル高分子は、光学純度が９５．００％ｅｅ以上である、＜３＞〜＜１０＞のいずれか１項に記載の圧電デバイス。
＜１２＞＜１＞から＜５＞までのいずれか１項に記載の圧電デバイスを製造する方法であって、フィルム状の高分子圧電材料の主面に、幅方向の他方の端部を除いて第１の導電体を形成すると共に、前記第１の導電体と反対側の面に幅方向の一方の端部を除いて第２の導電体を形成する工程と、前記高分子圧電材料の幅方向の一方の端面に、前記第１の導電体と接触させると共に前記第２の導電体と接触しないように第１の端面導電体を形成する工程と、前記高分子圧電材料の幅方向の他方の端面に、前記第２の導電体と接触させると共に前記第１の導電体と接触しないように第２の端面導電体を形成する工程と、を有する、圧電デバイスの製造方法。
＜１３＞＜６＞に記載の圧電デバイスを製造する方法であって、フィルム状の高分子圧電材料の主面に、幅方向の他方の端部を除いて第１の導電体を形成すると共に、前記第１の導電体と反対側の面に幅方向の一方の端部を除いて第２の導電体を形成する工程と、フィルム状の他の高分子圧電材料の主面に幅方向の他方の端部を除いて第３の導電体を形成する工程と、前記他の高分子圧電材料の主面の前記第３の導電体と反対側の面と、前記高分子圧電材料の前記第２の導電体が形成された面とを接着層を介して接着させる工程と、前記高分子圧電材料及び前記他の高分子圧電材料の幅方向の一方の端面に、前記第１の導電体及び前記第３の導電体と接触させると共に前記第２の導電体と接触しないように第１の端面導電体を形成する工程と、前記高分子圧電材料及び前記他の高分子圧電材料の幅方向の他方の端面に、前記第２の導電体と接触させると共に前記第１の導電体及び前記第３の導電体と接触しないように第２の端面導電体を形成する工程と、を有する、圧電デバイスの製造方法。
【発明の効果】
【０００９】
本発明に係る圧電デバイス、および圧電デバイスの製造方法によれば、高分子圧電材料の端面に導電体を形成したとき、高分子圧電材料の圧電定数ｄ１４が大きく低下しない。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】本発明の第１実施形態の圧電デバイスを示す断面図である。
【図２】本発明の第２実施形態の圧電デバイスを示す断面図である。
【図３】本発明の第３実施形態の圧電デバイスを示す断面図である。
【図４】図３に示す圧電デバイスの分解構成図である。
【図５】図３に示す圧電デバイスで用いられる高分子圧電材料をヘリカルキラル高分子のＬ体を主たる成分とする３層で形成した例を示す図であって、各高分子圧電材料の一軸延伸方向を示す模式的な分解斜視図である。
【図６】図３に示す圧電デバイスで用いられる高分子圧電材料をヘリカルキラル高分子のＬ体、ヘリカルキラル高分子のＤ体、ヘリカルキラル高分子のＬ体を主たる成分とする層の順で積層した例を示す図であって、各高分子圧電材料の一軸延伸方向を示す模式的な分解斜視図である。
【図７Ａ】本発明の第１実施形態の圧電デバイスに用いられる第３の高分子圧電材料（フィルムＡ）の表面を示す図である。
【図７Ｂ】本発明の第１実施形態の圧電デバイスに用いられる第２の高分子圧電材料（フィルムＢ）の表面を示す図である。
【図７Ｃ】本発明の第１実施形態の圧電デバイスに用いられる第１の高分子圧電材料（フィルムＣ）の表面を示す図である。
【図８Ａ】本発明の第１実施形態の圧電デバイスに用いられる第３の高分子圧電材料（フィルムＡ）の裏面を示す図である。
【図８Ｂ】本発明の第１実施形態の圧電デバイスに用いられる第２の高分子圧電材料（フィルムＢ）の裏面を示す図である。
【図８Ｃ】本発明の第１実施形態の圧電デバイスに用いられる第１の高分子圧電材料（フィルムＣ）の裏面を示す図である。
【図９】本発明の第４実施形態の圧電デバイスの概略構成を示す平面図である。
【図１０】本発明の第５実施形態の圧電デバイスの概略構成を示す平面図である。
【図１１】本発明の第６実施形態の圧電デバイスの概略構成を示す平面図である。
【図１２】実施例１、２及び比較例１の積層フィルムにおけるＤ１／Ｄ２と圧電定数ｄ１４との関係を示すグラフである。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１１】
《第１実施形態》
以下、図面を参照して本発明に係る圧電デバイスの第１実施形態について説明する。なお、本願発明の圧電デバイスは後述の第１実施形態のような主面に導電体が配置された１つの高分子圧電材料のみからなるものに限定されず、第１実施形態を繰り返し積層したような、後述するような高分子圧電材料を２層以上積層した圧電デバイスも含まれる。【００１２】
＜圧電デバイス１０の構成＞
図１には、第１実施形態の圧電デバイス１０が断面図にて示されている。【００１３】
図１に示されるように、圧電デバイス１０は、フィルム状の第１の高分子圧電材料（高分子圧電材料）１２と、第１の高分子圧電材料１２の主面（本実施形態では裏面１２Ｄ）に設けられた第１の導電体１４と、第１の高分子圧電材料１２の表面１２Ｃ（第１の導電体１４と反対側の面）に設けられた第２の導電体１６と、を備えている。【００１４】
第１の高分子圧電材料１２は、平面視にて略矩形状に形成されている。第１の高分子圧電材料１２の幅方向（矢印Ｂに示す主面に対して平行方向）の一方の端部１２Ａに沿った表面１２Ｃには、第２の導電体１６は形成されていない。第１の高分子圧電材料１２のその他の表面１２Ｃ、すなわち第１の高分子圧電材料１２の幅方向の他方の端部１２Ｂ側を含む表面１２Ｃに第２の導電体１６が形成されている。第１の高分子圧電材料１２の幅方向の他方の端部１２Ｂに沿った裏面１２Ｄには、第１の導電体１４は形成されていない。第１の高分子圧電材料１２のその他の裏面１２Ｄ、すなわち第１の高分子圧電材料１２の幅方向の一方の端部１２Ａ側を含む裏面１２Ｄに第１の導電体１４が形成されている。【００１５】
さらに、圧電デバイス１０は、第１の高分子圧電材料１２の幅方向（矢印Ｂに示す主面に対して平行方向）の一方の端面１２Ｅに設けられた第１の端面導電体３０と、第１の高分子圧電材料１２の幅方向の他方の端面（一方の端面１２Ｅ以外の他方の端面）１２Ｆに設けられた第２の端面導電体３２と、を備えている。第１の端面導電体３０は、第１の導電体１４と接触して導通されると共に、第２の導電体１６と接触しないように配置されている。第２の端面導電体３２は、第２の導電体１６と接触して導通されると共に、第１の導電体１４と接触しないように配置されている。本実施形態では、第１の端面導電体３０と第２の端面導電体３２は、第１の高分子圧電材料１２の幅方向の両側に設けられており、両者は接触していない。【００１６】
なお、第２の端面導電体３２は、第１の高分子圧電材料１２の幅方向の他方の端面１２Ｆに限定するものではなく、例えば、第１の高分子圧電材料１２の一方の端面１２Ｅと直交する端面（一方の端面１２Ｅ以外の他方の端面）に設けられていてもよい。その場合、第１の端面導電体３０と第２の端面導電体３２は、接触しないように設けることが好ましい。【００１７】
圧電デバイス１０では、第１の導電体１４と第１の端面導電体３０とで一方の電極６２（本実施形態では、例えば−電極）が形成され、第２の導電体１６と第２の端面導電体３２とで他方の電極６４（本実施形態では、例えば＋電極）が形成されている。電極６２を構成する第１の端面導電体３０と電極６４を構成する第２の端面導電体３２には、リード線４４を介して電気回路４６が接続されている。電気回路４６は、例えば、電極６２と電極６４に所定の電圧を印加することで、第１の高分子圧電材料１２を主として厚み方向と直交する方向に変形させる。【００１８】
圧電デバイス１０では、第１の高分子圧電材料１２の主面（裏面１２Ｄ）に設けられた第１の導電体１４の面積と、第１の高分子圧電材料１２の反対側の面（表面１２Ｃ）に設けられた第２の導電体１６の面積の和をＤ１とする。また、第１の高分子圧電材料１２の主面（裏面１２Ｄ）の第１の導電体１４の設けられていない部分の面積と、第１の高分子圧電材料１２の反対側の面（表面１２Ｃ）の第２の導電体１６の設けられていない部分の面積の和をＤ２とする。このとき、Ｄ１／Ｄ２が１０以上となるように構成されていることが好ましい。Ｄ１／Ｄ２は、１５以上であることがより好ましく、１７以上であることがさらに好ましい。なお、Ｄ１／Ｄ２が前記範囲内ならば、導電体の形状や主面の導電体が設けられていない部分の面積の形状は制限されない。【００１９】
また、第１の高分子圧電材料１２は、重量平均分子量が５万〜１００万である光学活性を有するヘリカルキラル高分子を含んでなり、ＤＳＣ法で得られる結晶化度が２０％〜８０％とされていることが好ましい。また前記ヘリカルキラル高分子ではなく強誘電性高分子であるＰＶＤＦ、及びＰ（ＶＤＦ−ＴｒＦＥ）を含む態様も好ましい。また高分子圧電材料は１種類の材質で構成されている必要はなく、例えば、２つの高分子圧電材料が導電体を介さないで積層させたものも、本願発明の高分子圧電材料として用いることができる。【００２０】
圧電デバイス１０を上記構成とすることで、第１の高分子圧電材料１２の幅方向両側の端面に第１の端面導電体３０と第２の端面導電体３２とを形成したとき、第１の高分子圧電材料１２の圧電定数ｄ１４が大きく低下しない。
なお、本実施形態において、高分子圧電材料とは、通常、２５℃において変位法で測定した圧電定数ｄ１４が１ｐｍ／Ｖ以上であるものをいう。【００２１】
ここで、「圧電定数ｄ１４」とは、圧電率のテンソルの一つであり、延伸した材料の延伸軸方向に、ずり応力を印加したとき、ずり応力の方向に分極が生じるとき、単位ずり応力あたりの発生電荷密度をｄ１４と定義する。圧電定数ｄ１４の数値が大きいほど圧電性が高いことを表す。【００２２】
本実施形態において、単に『圧電定数』と称するときは、「圧電定数ｄ１４」を指す。
ここで、圧電定数ｄ１４は、以下の方法で算出される値である。すなわち、延伸方向に対して、斜め４５°の方向を長手方向とした矩形フィルムを試験片とする。この試験片の主面の表裏全面に電極層を設け、この電極に印加電圧Ｅ（Ｖ）を加えたとき、フィルムの長手方向の歪量をＸとする。印加電圧Ｅ（Ｖ）をフィルムの厚さｔ（ｍ）で割った値を電界強度Ｅ（Ｖ／ｍ）とし、Ｅ（Ｖ）印加したときのフィルムの長手方向の歪量をＸとしたとき、ｄ１４は、２×歪量Ｘ／電界強度Ｅ（Ｖ／ｍ）で定義される値である。
また、複素圧電率ｄ１４は、「ｄ１４＝ｄ１４’―ｉｄ１４’’」として算出され、「ｄ１４’」と「ｉｄ１４’’」は東洋精機製作所社製「レオログラフソリッドＳ−１型」より得られる。「ｄ１４’」は、複素圧電率の実数部を表し、「ｉｄ１４’’」は、複素圧電率の虚数部を表し、ｄ１４’（複素圧電率の実数部）は本実施形態における圧電定数ｄ１４に相当する。
尚、複素圧電率の実数部が高いほど圧電性に優れることを示す。
圧電定数ｄ１４には変位法で測定されるもの（単位：ｐｍ／Ｖ）と、共振法により測定されるもの（単位：ｐＣ／Ｎ）とがある。【００２３】
＜第１実施形態の圧電デバイスの製造方法＞
次に、本発明に係る圧電デバイスの製造方法について、第１実施形態を例として説明する。
第１の高分子圧電材料１２の表面１２Ｃに、幅方向の一方の端部１２Ａ側を除いて第２の導電体１６を設ける。第２の導電体１６は、例えば、第１の高分子圧電材料１２の表面の端部１２Ａ側をマスクし、金属蒸着又は導電性ポリマーによって形成する。なお、第２の導電体１６を接着剤による接着層を介して第１の高分子圧電材料１２の表面に接着してもよい。
さらに、第１の高分子圧電材料１２の裏面１２Ｄに、幅方向の他方の端部１２Ｂ側を除いて第１の導電体１４を設ける。第１の導電体１４は、第２の導電体１６と同様の方法によって形成する。【００２４】
その後、第１の高分子圧電材料１２の幅方向の一方の端面１２Ｅに第１の端面導電体３０を形成する。第１の端面導電体３０は、第１の導電体１４と接触させると共に、第２の導電体１６と接触しないように形成する。【００２５】
また、第１の高分子圧電材料１２の幅方向の他方の端面１２Ｆに第２の端面導電体３２を形成する。第２の端面導電体３２は、第２の導電体１６と接触させると共に、第１の導電体１４と接触しないように形成する。
第１の端面導電体３０と第２の端面導電体３２は、例えば、第１の高分子圧電材料１２幅方向両側の端面に導電ペーストを塗布することによって形成する。【００２６】
このような圧電デバイス１０の製造方法によれば、第１の高分子圧電材料１２の幅方向両側の端面に第１の端面導電体３０と第２の端面導電体３２とを形成したとき、圧電定数ｄ１４が大きく低下しない。【００２７】
＜本実施形態の高分子圧電材料＞
ここで、本実施形態の高分子圧電材料について説明する。高分子圧電材料は、上述のように、重量平均分子量が５万〜１００万である光学活性を有するヘリカルキラル高分子を含んでなり、ＤＳＣ法で得られる結晶化度が２０％〜８０％とされていることが好ましい。また高分子圧電材料が、強誘電性高分子であるＰＶＤＦ、及びＰ（ＶＤＦ−ＴｒＦＥ）を含む態様も好ましい。なお、本願では主に特に好ましい態様として高分子圧電材料がヘリカルキラル高分子を含む態様について説明するが、高分子圧電材料がヘリカルキラル高分子を含まず強誘電性高分子であるＰＶＤＦ、及びＰ（ＶＤＦ−ＴｒＦＥ）を含む態様を除外するものではない。【００２８】
〔光学活性を有するヘリカルキラル高分子〕
光学活性を有するヘリカルキラル高分子とは、分子構造が螺旋構造である分子光学活性を有する高分子をいう。
光学活性を有するヘリカルキラル高分子（以下、「光学活性高分子」ともいう）としては、例えば、ポリペプチド、セルロース誘導体、ポリ乳酸系樹脂、ポリプロピレンオキシド、ポリ（β―ヒドロキシ酪酸）等を挙げることができる。
前記ポリペプチドとしては、例えば、ポリ（グルタル酸γ−ベンジル）、ポリ（グルタル酸γ−メチル）等が挙げられる。
前記セルロース誘導体としては、例えば、酢酸セルロース、シアノエチルセルロース等が挙げられる。【００２９】
光学活性高分子は、高分子圧電材料の圧電性を向上する観点から、光学純度が９５．００％ｅｅ以上であることが好ましく、９９．００％ｅｅ以上であることがより好ましく、９９．９９％ｅｅ以上であることがさらに好ましい。望ましくは１００．００％ｅｅである。光学活性高分子の光学純度を上記範囲とすることで、圧電性を発現する高分子結晶のパッキング性が高くなり、その結果、圧電性が高くなるものと考えられる。
本実施形態において、光学活性高分子の光学純度は、下記式にて算出した値である。
光学純度（％ｅｅ）＝１００×｜Ｌ体量−Ｄ体量｜／（Ｌ体量＋Ｄ体量）
すなわち、『「光学活性高分子のＬ体の量〔質量％〕と光学活性高分子のＤ体の量〔質量％〕との量差（絶対値）」を「光学活性高分子のＬ体の量〔質量％〕と光学活性高分子のＤ体の量〔質量％〕との合計量」で割った（除した）数値』に、『１００』をかけた（乗じた）値を、光学純度とする。
なお、光学活性高分子のＬ体の量〔質量％〕と光学活性高分子のＤ体の量〔質量％〕は、高速液体クロマトグラフィー（ＨＰＬＣ）を用いた方法により得られる値を用いる。具体的な測定の詳細については後述する。【００３０】
以上の光学活性高分子の中でも、光学純度を上げ、圧電性を向上させる観点から、下記式（１）で表される繰り返し単位を含む主鎖を有する化合物が好ましい。【００３１】
【化２】
2013183594.tif 000004
【００３２】
前記式（１）で表される繰り返し単位を主鎖とする化合物としては、ポリ乳酸系樹脂が挙げられる。中でも、ポリ乳酸が好ましく、Ｌ−乳酸のホモポリマー（ＰＬＬＡ）またはＤ−乳酸のホモポリマー（ＰＤＬＡ）が最も好ましい。【００３３】
前記ポリ乳酸系樹脂とは、「ポリ乳酸」、「Ｌ−乳酸またはＤ−乳酸と、共重合可能な多官能性化合物とのコポリマー」、又は、両者の混合物をいう。
前記「ポリ乳酸」は、乳酸がエステル結合によって重合し、長く繋がった高分子であり、ラクチドを経由するラクチド法と、溶媒中で乳酸を減圧下加熱し、水を取り除きながら重合させる直接重合法などによって製造できることが知られている。前記「ポリ乳酸」としては、Ｌ−乳酸のホモポリマー、Ｄ−乳酸のホモポリマー、Ｌ−乳酸およびＤ−乳酸の少なくとも一方の重合体を含むブロックコポリマー、及び、Ｌ−乳酸およびＤ−乳酸の少なくとも一方の重合体を含むグラフトコポリマーが挙げられる。【００３４】
前記「共重合可能な多官能性化合物」としては、グリコール酸、ジメチルグリコール酸、３−ヒドロキシ酪酸、４−ヒドロキシ酪酸、２−ヒドロキシプロパン酸、３−ヒドロキシプロパン酸、２−ヒドロキシ吉草酸、３−ヒドロキシ吉草酸、４−ヒドロキシ吉草酸、５−ヒドロキシ吉草酸、２−ヒドロキシカプロン酸、３−ヒドロキシカプロン酸、４−ヒドロキシカプロン酸、５−ヒドロキシカプロン酸、６−ヒドロキシカプロン酸、６−ヒドロキシメチルカプロン酸、マンデル酸等のヒドロキシカルボン酸、グリコリド、β−メチル−δ−バレロラクトン、γ−バレロラクトン、ε−カプロラクトン等の環状エステル、シュウ酸、マロン酸、コハク酸、グルタル酸、アジピン酸、ピメリン酸、アゼライン酸、セバシン酸、ウンデカン二酸、ドデカン二酸、テレフタル酸等の多価カルボン酸、及びこれらの無水物、エチレングリコール、ジエチレングリコール、トリエチレングリコール、１，２−プロパンジオール、１，３−プロパンジオール、１，３−ブタンジオール、１，４−ブタンジオール、２，３−ブタンジオール、１，５−ペンタンジオール、１，６−ヘキサンジオール、１，９−ノナンジオール、３−メチル−１，５−ペンタンジオール、ネオペンチルグリコール、テトラメチレングリコール、１，４−ヘキサンジメタノール等の多価アルコール、セルロース等の多糖類、及び、α−アミノ酸等のアミノカルボン酸等を挙げることができる。【００３５】
前記「乳酸と共重合可能な多官能性化合物とのコポリマー」としては、らせん結晶を生成可能なポリ乳酸シーケンスを有する、ブロックコポリマーまたはグラフトコポリマーが挙げられる。
前記ポリ乳酸系樹脂は、例えば、特開昭５９−０９６１２３号公報、及び特開平７−０３３８６１号公報に記載されている乳酸を直接脱水縮合して得る方法や、米国特許２，６６８，１８２号及び４，０５７，３５７号等に記載されている乳酸の環状二量体であるラクチドを用いて開環重合させる方法などにより製造することができる。
さらに、前記の各製造方法により得られた光学活性高分子は、光学純度を９５．００％ｅｅ以上とするために、例えば、ポリ乳酸をラクチド法で製造する場合、晶析操作により光学純度を９５．００％ｅｅ以上の光学純度に向上させたラクチドを、重合することが好ましい。【００３６】
〔光学活性高分子の重量平均分子量〕
本実施形態に係る光学活性高分子は、重量平均分子量（Ｍｗ）が、５万〜１００万である。
光学活性高分子の重量平均分子量の下限が、５万未満であると光学活性高分子を成型体としたときの機械的強度が不十分となる。光学活性高分子の重量平均分子量の下限は、１０万以上であることが好ましく、２０万以上であることがさらに好ましい。一方、光学活性高分子の重量平均分子量の上限が１００万を超えると、光学活性高分子を成型体としたときのフィルムなどの押出成型などの成形をすることが難しくなる。重量平均分子量の上限は、８０万以下であることが好ましく、３０万以下であることがさらに好ましい。
また、前記光学活性高分子の分子量分布（Ｍｗ／Ｍｎ）は、高分子圧電材料の強度の観点から、１．１〜５であることが好ましく、１．２〜４であることがより好ましい。さらに１．４〜３であることが好ましい。
なお、ポリ乳酸系高分子の重量平均分子量Ｍｗと、分子量分布（Ｍｗ／Ｍｎ）は、ゲル浸透クロマトグラフ（ＧＰＣ）を用い、下記ＧＰＣ測定方法により、測定される。【００３７】
−ＧＰＣ測定装置−
Ｗａｔｅｒｓ社製ＧＰＣ−１００
−カラム−
昭和電工社製、Ｓｈｏｄｅｘ  ＬＦ−８０４
−サンプルの調製−
ポリ乳酸系高分子を４０℃で溶媒（例えば、クロロホルム）へ溶解させ、濃度１ｍｇ／ｍｌのサンプル溶液を準備する。【００３８】
−測定条件−
サンプル溶液０．１ｍｌを溶媒〔クロロホルム〕、温度４０℃、１ｍｌ／分の流速でカラムに導入する。
カラムで分離されたサンプル溶液中のサンプル濃度を示差屈折計で測定する。ポリスチレン標準試料にてユニバーサル検量線を作成し、ポリ乳酸系高分子の重量平均分子量（Ｍｗ）および分子量分布（Ｍｗ／Ｍｎ）を算出する。
ポリ乳酸系高分子は、市販のポリ乳酸を用いてもよく、例えば、ＰＵＲＡＣ社製のＰＵＲＡＳＯＲＢ（ＰＤ、ＰＬ）、三井化学社製のＬＡＣＥＡ（Ｈ−１００、Ｈ−４００）等が挙げられる。
光学活性高分子としてポリ乳酸系樹脂を用いるとき、ポリ乳酸系樹脂の重量平均分子量（Ｍｗ）を５万以上とするためには、ラクチド法、または直接重合法により光学活性高分子を製造することが好ましい。【００３９】
〔その他の成分〕
本実施形態の高分子圧電材料は、本実施形態の効果を損なわない限度において、ヘリカルキラル高分子以外に、ポリフッ化ビニリデン、ポリエチレン樹脂やポリスチレン樹脂に代表される公知の樹脂や、シリカ、ヒドロキシアパタイト、モンモリロナイト等の無機フィラー、フタロシアニン等の公知の結晶核剤等他の成分を含有していてもよい。【００４０】
−無機フィラー−
例えば、高分子圧電材料を、気泡等のボイドの発生を抑えた透明なフィルムとするために、高分子圧電材料中に、ヒドロキシアパタイト等の無機フィラーをナノ分散してもよいが、無機のフィラーをナノ分散させるためには、凝集塊の解砕に大きなエネルギーが必要であり、また、フィラーがナノ分散しない場合、フィルムの透明度が低下する場合がある。本実施形態に係る高分子圧電材料が無機フィラーを含有するとき、高分子圧電材料全質量に対する無機フィラーの含有量は、１質量％未満とすることが好ましい。
なお、高分子圧電材料がヘリカルキラル高分子以外の成分を含む場合、ヘリカルキラル高分子以外の成分の含有量は、高分子圧電材料全質量中に対して、２０質量％以下であることが好ましく、１０質量％以下であることがより好ましい。【００４１】
−結晶促進剤（結晶核剤）−
結晶促進剤は、結晶化促進の効果が認められるものであれば、特に限定されないが、ポリ乳酸の結晶格子の面間隔に近い面間隔を持つ結晶構造を有する物質を選択することが望ましい。面間隔が近い物質ほど核剤としての効果が高いからである。
例えば、有機系物質であるフェニルスルホン酸亜鉛、ポリリン酸メラミン、メラミンシアヌレート、フェニルホスホン酸亜鉛、フェニルホスホン酸カルシウム、フェニルホスホン酸マグネシウム、無機系物質のタルク、クレー等が挙げられる。
それらのうちでも、最も面間隔がポリ乳酸の面間隔に類似し、良好な結晶形成促進効果が得られるフェニルホスホン酸亜鉛が好ましい。なお、使用する結晶促進剤は、市販されているものを用いることができる。具体的には例えば、フェニルホスホン酸亜鉛；エコプロモート（日産化学工業（株）製）等が挙げられる。【００４２】
結晶核剤の含有量は、ヘリカルキラル高分子１００重量部に対して通常０．０１〜１．０重量部、好ましくは０．０１〜０．５重量部、より良好な結晶促進効果とバイオマス度維持の観点から特に好ましくは０．０２〜０．２重量部である。結晶核剤の上記含有量が、０．０１重量部未満では結晶促進の効果が十分でなく、１．０重量部を超えると結晶化の速度を制御しにくくなり、高分子圧電材料の透明性が低下する傾向にある。
なお、高分子圧電材料は、透明性の観点からは、ヘリカルキラル高分子以外の成分を含まないことが好ましい。【００４３】
＜高分子圧電材料の製造＞
本実施形態の高分子圧電材料は、既述のポリ乳酸系高分子などのヘリカルキラル高分子、並びに、必要に応じて他の成分を混合して、混合物とすることにより得られる。
混合物は溶融混練することが好ましい。
具体的には、例えば、２種類のヘリカルキラル高分子を混合する場合やヘリカルキラル高分子に上述の無機フィラーや結晶核剤を混合する場合は、混合するヘリカルキラル高分子を、溶融混練機〔東洋精機社製、ラボプラストミキサー〕を用い、ミキサー回転数３０ｒｐｍ〜７０ｒｐｍ、１８０℃〜２５０℃の条件で、５分〜２０分間溶融混練することで、複数種のヘリカルキラル高分子のブレンド体やヘリカルキラル高分子と無機フィラーなどの他の成分とのブレンド体を得ることができる。【００４４】
＜高分子圧電材料の製造方法＞
本実施形態の高分子圧電材料は、例えば、ヘリカルキラル高分子を含む非晶状態のシートを加熱して予備結晶化シートを得る第一の工程と、前記予備結晶化シートを主として１軸方向に延伸する第二の工程と、を含む、製造方法によって製造されうる。具体的には、日本国特許４９３４２３５号公報や国際公開第２０１０／１０４１９６パンフレットに記載の方法で製造することができる。【００４５】
＜高分子圧電材料の物性＞
本実施形態の高分子圧電材料を用いることで、高分子圧電材料の幅方向両側の端面に一対の端面導電体（電極）を形成したとき、高分子圧電材料の圧電定数ｄ１４が大きく低下しない。【００４６】
〔圧電定数（変位法）〕
本実施形態において、高分子圧電材料の圧電定数は、次のようにして測定される値をいう。
高分子圧電材料を、延伸方向（ＭＤ方向）に４０ｍｍ、延伸方向に直交する方向（ＴＤ方向）に４０ｍｍでそれぞれカットして、矩形の試験片を作製する。
アルバック社製スパッタ薄膜形成装置ＪＳＰ−８０００の試験台に、得られた試験片をセットし、ロータリーポンプによりコータチャンバー内を真空状態（例えば、１０−３Ｐａ以下）にする。その後、Ａｇ（銀）ターゲットに、印加電圧２８０Ｖ、スパッタリング電流０．４Ａ）の条件で、試験片の一方の面に５００秒間スパッタリング処理をする。次いで、試験片の他方の面を、同様の条件で５００秒間スパッタリング処理をして、試験片の両面にＡｇを被覆し、Ａｇの導電層を形成する。
両面にＡｇの導電層が形成された４０ｍｍ×４０ｍｍの試験片を、高分子圧電材料の延伸方向（ＭＤ方向）に対して４５°なす方向に３２ｍｍ、４５°なす方向に直交する方向に５ｍｍにカットして、３２ｍｍ×５ｍｍの矩形のフィルムを切り出す。これを、圧電定数測定用サンプルとする。【００４７】
得られたサンプルに、１０Ｈｚ、３００Ｖｐｐの交流電圧を印加したときの、フィルムの変位の最大値と最小値の差分距離を、キーエンス社製レーザ分光干渉型変位計ＳＩ−１０００により計測する。計測した変位量（ｍｐ−ｐ）を、フィルムの基準長３０ｍｍで割った値を歪量とし、この歪量をフィルムに印加した電界強度（（印加電圧（Ｖ））／（フィルム厚））で割った値に２を乗じた値を圧電定数ｄ１４とする。
圧電定数は高ければ高いほど、高分子圧電材料に印加される電圧に対する前記材料の変位、逆に高分子圧電材料に印加される力に対し発生する電圧が大きくなり、高分子圧電材料としては有用である。
具体的には、２５℃における変位法で測定した圧電定数ｄ１４は４ｐｍ／Ｖ以上が好ましく、５ｐｍ／Ｖ以上がより好ましく、６ｐｍ／Ｖ以上がさらに好ましく、８ｐｍ／Ｖ以上がさらにより好ましい。
圧電定数の上限は特に限定されないが、後述する透明性などのバランスの観点からは、ヘリカルキラル高分子を用いた圧電材料では５０ｐｍ／Ｖ以下が好ましく、３０ｐｍ／Ｖ以下がより好ましい。【００４８】
〔結晶化度〕
高分子圧電材料の結晶化度は、ＤＳＣ法によって求められるものであり、本実施形態の高分子圧電材料の結晶化度は２０〜８０％であり、５０〜７０％が好ましい。前記範囲に結晶化度があれば、高分子圧電材料の圧電性、透明性のバランスがよく、また高分子圧電材料を延伸するときに、白化や破断がおきにくく製造しやすい。【００４９】
〔透明性（内部ヘイズ）〕
高分子圧電材料の透明性は、例えば、目視観察やヘイズ測定により評価することができる。高分子圧電材料のヘイズは、可視光線に対する透過ヘイズが０．０％〜５０％であることが好ましく、０．０５％〜３０％であることがより好ましい。ここで、ヘイズは、厚さ０．０５ｍｍの高分子圧電材料に対して、ＪＩＳ−Ｋ７１０５に準拠して、ヘイズ測定機〔（有）東京電色製、ＴＣ−ＨＩＩＩ  ＤＰＫ〕を用いて２５℃で測定したときの値であり、測定方法の詳細は実施例において後述する。高分子圧電材料のヘイズは、低ければ低いほどよいが、圧電定数などとのバランスの観点からは、０．０１％〜１０％であることが好ましく、０．１％〜５％であることがさらに好ましい。なお本願でいう「ヘイズ」または「透過へイズ」とは、本発明の高分子圧電材料の内部へイズをいう。内部へイズとは、実施例において後述するように前記高分子圧電材料の外表面の形状によるヘイズを除外したヘイズである。【００５０】
＜圧電デバイスの構造＞
本願発明の圧電デバイスは、高分子圧電材料の主面に設けられた導電体の面積と、高分子圧電材料の反対側の面に設けられた導電体の面積の和をＤ１とする。また、高分子圧電材料の主面の導電体の設けられていない部分の面積と、高分子圧電材料の反対側の面の導電体の設けられていない部分の面積の和をＤ２とする。このとき、Ｄ１をＤ２で除したＤ１／Ｄ２が、１０以上であることが好ましい。Ｄ１／Ｄ２は、１５以上であることがより好ましく、１７以上であることがさらに好ましい。なお、Ｄ１／Ｄ２が前記範囲内ならば、導電体の形状や主面の導電体が設けられていない部分の面積の形状は制限されない。【００５１】
本願発明の圧電デバイスでは、高分子圧電材料の片面しか導電体の無い部分の面積であるＤ２に対応する部位は、片面電極となる範囲であり、ほとんど変形しない部位である。このＤ２に対応する部位の体積の割合が多いと、高分子圧電材料の変形が押さえ込まれると考えられる。すなわち、ほとんど変形しない部位であるＤ２に対応する部位の近傍は、高分子圧電材料の変形が押さえ込まれるため、Ｄ１／Ｄ２は大きいほうが好ましい。Ｄ１／Ｄ２が１０以上であると、高分子圧電材料の変形が押さえ込まれにくく、圧電性が高くなる。【００５２】
また、本願発明の圧電デバイスの導電体（電極）としては、特に制限されないが、例えば、ＩＴＯ、ＺｎＯ、ＩＺＯ（登録商標）、アルミニウム等の金属、導電性ポリマー等が用いられる。高分子圧電材料の主面（特に表面側）に設けられる導電体（電極）は、透明性のある導電体であることが好ましい。ここで、導電体について、透明性があるとは、具体的には、内部ヘイズが２０％以下（全光線透過率が８０％以上）であることをいう。【００５３】
本実施形態の圧電デバイス１０では、第１の高分子圧電材料１２の幅方向両側の端面に第１の端面導電体３０と第２の端面導電体３２とを形成したとき、圧電定数ｄ１４が大きく低下しない。【００５４】
＜接着層を形成する接着剤＞
図示を省略するが、第１の高分子圧電材料１２の裏面１２Ｄと第１の導電体１４、第１の高分子圧電材料１２の表面１２Ｃと第２の導電体１６とは、接着層を介して接合してもよい。接着層（図２の接着層１８、図３の接着層１８、２４も同様）を形成する接着剤としては、例えば、アクリル樹脂、ウレタン樹脂、セルロース系、酢酸ビニル樹脂、エチレン−酢酸ビニル樹脂、エポキシ樹脂、ナイロン−エポキシ系、塩化ビニル樹脂、クロロプレンゴム系、シアノアクリレート系、シリコーン系、変性シリコーン系、水性高分子-イソシアネート系、スチレン-ブタジエンゴム系、ニトリルゴム系、アセタール樹脂、フェノール樹脂、ポリアミド樹脂、ポリイミド樹脂、メラミン樹脂、ユリア樹脂、臭素樹脂、デンプン系、ポリエステル樹脂、ポリオレフィン樹脂等が用いられる。
また、導電体と接着層は両方の機能を持つ同一の材料を用いても良い。そのような導電性接着剤としては、例えば、導電性フィラーを分散させた熱硬化性樹脂や熱可塑性樹脂、導電性高分子を分散させた熱硬化性樹脂や熱可塑性樹脂などが用いられる。
導電性フィラーとしてはカーボンファイバー、カーボンナノファイバー、カーボンブラック、多層カーボンナノチューブ、単層カーボンナノチューブ、フラーレンなどのカーボン化合物、金、銀、銅、アルミニウムの等の金属、酸化ケイ素、酸化チタン、酸化ジルコニウム、ＩＴＯ等の金属酸化物が挙げられる。
導電性高分子としてはポリアニリン、ポリピロール、ポリチオフェン（またはそれにポリスチレンスルホン酸をドープしたもの）などが挙げられる。【００５５】
〔接着剤の動的粘弾性及び損失正接の測定〕
接着剤の動的粘弾性及び損失正接の測定方法は、乾燥後、２５℃において自立フィルム化が可能な接着剤（２５℃で固体の接着剤）と、２５℃において自立フィルム化が不可能な接着剤（２５℃で液状に近い状態の接着剤）とで異なる。
乾燥後、２５℃において自立フィルム化が可能な接着剤の場合は、テフロン（登録商標）製フィルム上に接着剤を塗布してさらにテフロン（登録商標）製フィルムを重ねた後、８０℃に設定したプレス機で３０分間プレスして乾燥し、接着剤フィルムを得る。このフィルムを５ｍｍ×３０ｍｍに切り出し、動的固体粘弾性（引張モード）を測定装置（レオメトリクス社製ＲＳＡ２）を用い、測定温度２５℃、測定周波数０．０１Ｈｚの条件で測定し、引張貯蔵弾性率Ｅ’（Ｐａ）と損失正接を得る。【００５６】
一方、乾燥後、２５℃において自立フィルム化が不可能な接着剤の場合、すなわち２５℃において液状に近い状態の接着剤の場合は、測定治具上に接着剤を塗布した後、８０℃に設定したオーブンで３０分間乾燥し、測定治具上に接着層を形成する。この接着層の動的固体粘弾性（せん断モード）を測定装置（ＴＡインスツルメンツ社製ＡＲＥＳ）を用い、測定温度２５℃、測定周波数０．０１Ｈｚの条件で測定し、せん断貯蔵弾性率Ｇ’（Ｐａ）と損失正接を得る。【００５７】
動的固体粘弾性測定では、弾性に相当する貯蔵弾性率Ｅ’もしくはＧ’（Ｐａ）、粘性に相当する損失弾性率Ｅ”もしくはＧ”（Ｐａ）、および損失弾性率Ｅ”もしくはＧ”と貯蔵弾性率Ｅ’もしくはＧ’の比であり、振動吸収性を反映する損失正接（ｔａｎδ）を測定する。
ここで、動的固体粘弾性測定からせん断貯蔵弾性率Ｇ’が得られる場合は、「Ｅ’＝Ｇ’×３」の式を用い、せん断貯蔵弾性率Ｇ’の３倍の値であるＥ’に換算できる。【００５８】
接着層の周波数０．０１Ｈｚで測定した２５℃における動的粘弾性測定から得られる引張貯蔵弾性率Ｅ’（せん断貯蔵弾性率Ｇ’が得られる場合は、せん断貯蔵弾性率Ｇ’の３倍の値「Ｇ’×３」）は、１×１０２〜１×１０９Ｐａであることが好ましく、１×１０３〜１×１０８Ｐａであることがより好ましく、１×１０４〜１×１０７Ｐａであることがさらに好ましい。引張貯蔵弾性率Ｅ’が１×１０２Ｐａ以上であると、物理的な力に対する積層フィルムの耐性が高くなる（壊れにくい）。引張貯蔵弾性率Ｅ’が１×１０９Ｐａ以下であると、圧電デバイスが変位しやすくなり、圧電性が高くなる。言い換えると、引張貯蔵弾性率Ｅ’が１×１０２Ｐａより小さいと、物理的な力に対する積層フィルムの耐性が足りなくなる可能性があり、引張貯蔵弾性率Ｅ’が１×１０９Ｐａより大きいと、圧電デバイスが変位しにくくなる。【００５９】
また、接着層の周波数０．０１Ｈｚで測定した２５℃における動的粘弾性測定から得られる引張貯蔵弾性率Ｅ’が１×１０６Ｐａ以上であり、かつ損失正接が０．０３以上であることが好ましい。測定される圧電デバイスの変位量は、高分子圧電材料の厚み方向に対して直交する方向の変位量である。接着層は、高分子圧電材料の厚み方向に存在するため、測定される変位量に対して、変位を伝達する役割を担っていない。むしろ、圧電デバイスの導電体が形成されていない部分（面積はＤ２）と同じように、接着層が高分子圧電材料の変位を押さえ込むかどうかがポイントとなる。すなわち、引張貯蔵弾性率Ｅ’が低い接着剤（例えば、１×１０５Ｐａ以下）、又は引張貯蔵弾性率Ｅ’が高くても損失正接が大きく、高分子圧電材料の変位に対して追随できるような接着剤を用いることが好ましい。引張貯蔵弾性率Ｅ’が高い接着剤の場合（例えば、１×１０６Ｐａ以上）、損失正接は０．０３以上が好ましく、０．０８以上がより好ましく、０．４０以上がさらに好ましい。【００６０】
〔積層フィルム中の接着層の厚み〕
下記式に従い、圧電デバイスを構成する積層フィルム中の接着層の厚みを計算する。
接着層の厚み＝積層フィルムの厚み−接着剤塗布前のフィルム厚の和
ここで、接着剤塗布前のフィルム厚の和とは、接着剤塗布前の各フィルム単体の厚みの和をいう。なお、接着剤塗布前のフィルム厚の和は、高分子圧電材料が単層フィルムからなる場合は、高分子圧電材料単体の厚みをいう。
接着層の厚みは、高分子圧電材料の変位の押さえ込みを抑制するためには、なるべく薄いほうが好ましいと考えられるが、引張貯蔵弾性率Ｅ’もしくはせん断貯蔵弾性率Ｇ’の３倍の値Ｇ’×３や損失正接によって、好適な接着層の厚みが異なる。【００６１】
以上説明したように、本願発明の圧電デバイスでは、圧電定数ｄ１４が大きく、透明性に優れた高分子圧電材料が用いられている。このため、圧電デバイスは、スピーカー、ヘッドホン、マイクロホン、水中マイクロホン、超音波トランスデューサ、超音波応用計測器、圧電振動子、機械的フィルター、圧電トランス、遅延装置、センサー、加速度センサー、衝撃センサー、振動センサー、感圧センサー、触覚センサー、電界センサー、音圧センサー、ディスプレイ、ファン、ポンプ、可変焦点ミラー、遮音材料、防音材料、キーボード、音響機器、情報処理機、計測機器、医用機器などの種々の分野で利用することができる。【００６２】
また、本願発明の圧電デバイスは、高分子圧電材料の幅方向両側の端面に一対の端面導電体（電極）を形成したとき、高分子圧電材料の圧電定数ｄ１４が大きく低下しない。このため、スピーカーやタッチパネル等、上述の種々の圧電デバイスに応用することができる。特に、本願発明の圧電デバイスは、端面電極にリード線を接続した場合、圧電デバイスの主面にリード線が配置されないので、圧電デバイスの主面方向の透明性が要求される用途に好適である。具体的には、透明性のある導電体（電極）を備えた圧電デバイスは、スピーカー、タッチパネル、アクチュエータ等への応用に好適である。【００６３】
《第２実施形態》
次に、本発明に係る圧電デバイスの第２実施形態について説明する。なお、前述した第１実施形態と同一構成部分については、同一番号を付してその説明を省略する。【００６４】
図２に示されるように、圧電デバイス５０は、フィルム状の第１の高分子圧電材料（高分子圧電材料）１２と、第１の高分子圧電材料１２の主面（本実施形態では裏面１２Ｄ）に設けられた第１の導電体１４と、第１の高分子圧電材料１２の表面１２Ｃ（第１の導電体１４と反対側の面）に設けられた第２の導電体１６と、を備えている。また、圧電デバイス５０は、第１の高分子圧電材料１２の表面１２Ｃに設けられた第２の導電体１６表面に、接着層１８を介して接着されたフィルム状の第２の高分子圧電材料（他の高分子圧電材料）２０を備えている。圧電デバイス５０は、第２の高分子圧電材料２０の表面２０Ｃ（接着層１８と反対側の面）に厚み方向に設けられた第３の導電体２２を備えている。【００６５】
また、圧電デバイス５０は、第１の高分子圧電材料１２及び第２の高分子圧電材料２０の幅方向（矢印Ｂに示す主面に対して平行方向）の一方の端面１２Ｅ、２０Ｅに連続して設けられた第１の端面導電体３０を備えている。さらに、圧電デバイス５０は、第１の高分子圧電材料１２及び第２の高分子圧電材料２０の幅方向の他方の端面１２Ｆ、２０Ｆに連続して設けられた第２の端面導電体３２を備えている。第１の端面導電体３０は、第１の導電体１４及び第３の導電体２２と接触して導通されると共に、第２の導電体１６と接触しないように配置されている。第２の端面導電体３２は、第２の導電体１６と接触して導通されると共に、第１の導電体１４及び第３の導電体２２と接触しないように配置されている。【００６６】
圧電デバイス５０では、第１の導電体１４と第３の導電体２２と第１の端面導電体３０とで一方の電極５２（本実施形態では、例えば−電極）が形成されており、第２の導電体１６と第２の端面導電体３２とで他方の電極５４（本実施形態では、例えば＋電極）が形成されている。電極５２を構成する第１の端面導電体３０と電極５４を構成する第２の端面導電体３２には、リード線４４を介して電気回路４６が接続されている。【００６７】
圧電デバイス５０では、第１の高分子圧電材料１２（又は第２の高分子圧電材料２０）の主面に設けられた導電体の面積と、第１の高分子圧電材料１２（又は第２の高分子圧電材料２０）の反対側の面に設けられた導電体の面積の和をＤ１とする。また、第１の高分子圧電材料１２（又は第２の高分子圧電材料２０）の主面の導電体の設けられていない部分の面積と、第１の高分子圧電材料１２（又は第２の高分子圧電材料２０）の反対側の面の導電体の設けられていない部分の面積の和をＤ２とする。このとき、Ｄ１をＤ２で除したＤ１／Ｄ２が、１０以上であることが好ましい。
なお、２層構造ではそれぞれの高分子圧電材料について、Ｄ１／Ｄ２が、１０以上であることが好ましい。Ｄ１／Ｄ２は、１５以上であることがより好ましく、１７以上であることがさらに好ましい。なお、Ｄ１／Ｄ２が前記範囲内ならば、導電体の形状や主面の導電体が設けられていない部分の面積の形状は制限されない。【００６８】
また、一般的に、圧電デバイスを構成する高分子圧電材料は、圧電定数ｄ１４が同じであれば、その変位量は電界強度に比例する。また、同じ電源を用いた場合、高分子圧電材料の厚みが１／２となると、高分子圧電材料の変位量は約２倍となる。このため、高分子圧電材料を積層すると、変位が大きく、見かけの圧電定数ｄ１４が大きくなる。例えば、高分子圧電材料を２層に積層すると、理想的には、見かけの圧電定数ｄ１４は約２倍に近づくと考えられる。
しかし、一般的には、複数の高分子圧電材料を積層する場合、各々の高分子圧電材料の間に導電体（電極）を介在させる必要があるため、電極の配置と、電極への配線の接続を効率よく行うことが難しい。【００６９】
圧電デバイス５０を上記構成とすることで、第１の高分子圧電材料１２及び第２の高分子圧電材料２０の積層フィルムの幅方向両側の端面に第１の端面導電体３０と第２の端面導電体３２とを形成したとき、圧電定数ｄ１４が大きく低下しない。また、積層フィルムの端面に第１の端面導電体３０と第２の端面導電体３２とを形成したとき、圧電定数ｄ１４が大きく低下しないため、高分子圧電材料を積層させても効率的に電圧の印加又は電流の取出しが可能となる。【００７０】
＜圧電デバイス５０の製造方法＞
次に、本発明に係る圧電デバイス５０の製造方法の第２実施形態について説明する。
第２の高分子圧電材料２０の表面２０Ｃに、幅方向の他方の端部２０Ｂ側を除いて第３の導電体２２を設ける。第３の導電体２２は、例えば、第２の高分子圧電材料２０の表面の端部２０Ｂ側をマスクし、金属蒸着又は導電性ポリマーによって形成する。なお、第３の導電体２２を接着剤による接着層を介して第２の高分子圧電材料２０の表面に接着してもよい。【００７１】
第１の高分子圧電材料１２の表面１２Ｃに、幅方向の一方の端部１２Ａ側を除いて第２の導電体１６を設ける。第２の導電体１６は、第３の導電体２２と同様の方法によって形成する。なお、第２の導電体１６を接着剤による接着層を介して第１の高分子圧電材料１２の表面に接着してもよい。
さらに、第１の高分子圧電材料１２の裏面１２Ｄに、幅方向の他方の端部１２Ｂ側を除いて第１の導電体１４を設ける。第１の導電体１４は、第２の導電体１６と同様の方法によって形成する。【００７２】
その後、第２の高分子圧電材料２０の裏面に接着層１８を形成するための接着剤を塗布し、第１の高分子圧電材料１２の表面１２Ｃの第２の導電体１６を貼り合わせる。【００７３】
さらに、第１の高分子圧電材料１２及び第２の高分子圧電材料２０等が積層された積層フィルムの幅方向の一方の端面１２Ｅ、２０Ｅ側に厚み方向に沿って第１の端面導電体３０を形成する。第１の端面導電体３０は、第１の導電体１４及び第３の導電体２２と接触させると共に、第２の導電体１６と接触しないように形成する。【００７４】
また、第１の高分子圧電材料１２、及び第２の高分子圧電材料２０等が積層された積層フィルムの幅方向の他方の端面１２Ｆ、２０Ｆ側に厚み方向に沿って第２の端面導電体３２を形成する。第２の端面導電体３２は、第２の導電体１６と接触させると共に、第１の導電体１４及び第３の導電体２２と接触しないように形成する。
第１の端面導電体３０と第２の端面導電体３２は、例えば、第１の高分子圧電材料１２及び第２の高分子圧電材料２０等が積層された積層フィルムの端面に導電ペーストを塗布することによって形成する。【００７５】
このような圧電デバイス５０の製造方法によれば、第１の高分子圧電材料１２及び第２の高分子圧電材料２０等が積層させた積層フィルムの幅方向両側の端面に第１の端面導電体３０と第２の端面導電体３２とを形成したとき、圧電定数ｄ１４が大きく低下しない。また、積層フィルムの端面に第１の端面導電体３０と第２の端面導電体３２とを形成したとき、圧電定数ｄ１４が大きく低下しないため、高分子圧電材料を積層させても効率的に電圧の印加又は電流の取出しが可能となる。【００７６】
《第３実施形態》
次に、本発明に係る圧電デバイスの第３実施形態について説明する。なお、前述した第１及び第２実施形態と同一構成部分については、同一番号を付してその説明を省略する。【００７７】
＜圧電デバイス１００の構成＞
図３には、第３実施形態の圧電デバイス１００が断面図にて示されている。図４には、第３実施形態の圧電デバイス１００が分解構成図にて示されている。【００７８】
図３及び図４に示されるように、圧電デバイス１００は、フィルム状の高分子圧電材料の一例としての第１の高分子圧電材料１２と、第１の高分子圧電材料１２の主面（本実施形態では裏面１２Ｄ）に厚み方向に設けられた第１の導電体１４と、第１の高分子圧電材料１２の表面１２Ｃ（第１の導電体１４と反対側の面）に厚み方向に設けられた第２の導電体１６と、を備えている。また、圧電デバイス１００は、第１の高分子圧電材料１２の表面１２Ｃに設けられた第２の導電体１６表面に、接着層１８を介して接着されたフィルム状の第２の高分子圧電材料（他の高分子圧電材料）２０を備えている。また、圧電デバイス１００は、第２の高分子圧電材料２０の表面２０Ｃ（接着層１８と反対側の面）に厚み方向に設けられた第３の導電体２２を備えている。【００７９】
また、圧電デバイス１００は、第２の高分子圧電材料２０の表面２０Ｃに設けられた第３の導電体２２表面に、接着層２４を介して接着されたフィルム状の第３の高分子圧電材料２６を備えている。さらに、圧電デバイス１００は、第３の高分子圧電材料２６の表面２６Ｃ（接着層２４と反対側の面）に厚み方向に設けられた第４の導電体２８を備えている。【００８０】
すなわち、圧電デバイス１００では、第１の高分子圧電材料１２の裏面１２Ｄ（主面）に対して直交する方向（矢印Ａに示す厚み方向）に、第１の導電体１４と、第１の高分子圧電材料１２と、第２の導電体１６と、接着層１８と、第２の高分子圧電材料２０と、第３の導電体２２と、接着層２４と、第３の高分子圧電材料２６と、第４の導電体２８と、が順番に積層されている。この圧電デバイス１００は、第１の高分子圧電材料１２と第２の高分子圧電材料２０と第３の高分子圧電材料２６とを備えた３層構造とされている。【００８１】
第１の高分子圧電材料１２、第２の高分子圧電材料２０及び第３の高分子圧電材料２６は、平面視にてそれぞれ略矩形状に形成されている（図７Ａ、図７Ｂ、図７Ｃ参照）。第１の高分子圧電材料１２の幅方向（矢印Ｂに示す主面に対して平行方向）の一方の端部１２Ａに沿った表面１２Ｃには、第２の導電体１６は形成されていない（図７Ｃ参照）。第１の高分子圧電材料１２のその他の表面１２Ｃ、すなわち第１の高分子圧電材料１２の幅方向の他方の端部１２Ｂ側を含む表面１２Ｃに第２の導電体１６が形成されている。第１の高分子圧電材料１２の幅方向の他方の端部１２Ｂに沿った裏面１２Ｄには、第１の導電体１４は形成されていない（図８Ｃ参照）。第１の高分子圧電材料１２のその他の裏面１２Ｄ、すなわち第１の高分子圧電材料１２の幅方向の一方の端部１２Ａ側を含む裏面１２Ｄに第１の導電体１４が形成されている。【００８２】
第２の高分子圧電材料２０の幅方向の他方の端部２０Ｂに沿った表面２０Ｃには、第３の導電体２２は形成されていない（図７Ｂ参照）。第２の高分子圧電材料２０のその他の表面２０Ｃ、すなわち第２の高分子圧電材料２０の幅方向の一方の端部２０Ａ側を含む表面２０Ｃに第３の導電体２２が形成されている。【００８３】
第３の高分子圧電材料２６の幅方向の一方の端部２６Ａに沿った表面２６Ｃには、第４の導電体２８は形成されていない（図７Ａ参照）。第３の高分子圧電材料２６のその他の表面２６Ｃ、すなわち第３の高分子圧電材料２６の幅方向の他方の端部２６Ｂ側を含む表面２６Ｃに第４の導電体２８が形成されている。【００８４】
さらに、図３に示されるように、圧電デバイス１００は、第１の高分子圧電材料１２、第２の高分子圧電材料２０及び第３の高分子圧電材料２６の幅方向（矢印Ｂに示す主面に対して平行方向）の一方の端面１２Ｅ、２０Ｅ、２６Ｅに連続して設けられた第１の端面導電体３０を備えている。圧電デバイス１００は、第１の高分子圧電材料１２、第２の高分子圧電材料２０及び第３の高分子圧電材料２６の幅方向の他方の端面１２Ｆ、２０Ｆ、２６Ｆに連続して設けられた第２の端面導電体３２を備えている。第１の端面導電体３０は、第１の導電体１４及び第３の導電体２２と接触して導通されると共に、第２の導電体１６及び第４の導電体２８と接触しないように配置されている。第２の端面導電体３２は、第２の導電体１６及び第４の導電体２８と接触して導通されると共に、第１の導電体１４及び第３の導電体２２と接触しないように配置されている。【００８５】
圧電デバイス１００では、第１の導電体１４と第３の導電体２２と第１の端面導電体３０とで一方の電極４０（本実施形態では、例えば−電極）が形成されており、第２の導電体１６と第４の導電体２８と第２の端面導電体３２とで他方の電極４２（本実施形態では、例えば＋電極）が形成されている。電極４０を構成する第１の端面導電体３０と電極４２を構成する第２の端面導電体３２には、リード線４４を介して電気回路４６が接続されている。電気回路４６は、例えば、電極４０と電極４２に所定の電圧を印加することで、第１の高分子圧電材料１２、第２の高分子圧電材料２０及び第３の高分子圧電材料２６を主として厚み方向と直交する方向に変形させる。【００８６】
図３に示されるように、圧電デバイス１００では、第１の高分子圧電材料１２（又は第２の高分子圧電材料２０、又は第３の高分子圧電材料２６）の主面に設けられた導電体の面積と、第１の高分子圧電材料１２（又は第２の高分子圧電材料２０、又は第３の高分子圧電材料２６）の反対側の面に設けられた導電体の面積の和をＤ１とする。また、第１の高分子圧電材料１２（又は第２の高分子圧電材料２０、又は第３の高分子圧電材料２６）の主面の導電体の設けられていない部分の面積と、第１の高分子圧電材料１２（又は第２の高分子圧電材料２０、又は第３の高分子圧電材料２６）の反対側の面の導電体の設けられていない部分の面積の和をＤ２とする。このとき、Ｄ１をＤ２で除したＤ１／Ｄ２が、１０以上であることが好ましい。
なお、３層構造ではそれぞれの高分子圧電材料について、Ｄ１／Ｄ２が、１０以上であることが好ましい。またＤ１／Ｄ２は、１５以上であることがより好ましく、１７以上であることがさらに好ましい。なお、Ｄ１／Ｄ２が前記範囲内ならば、導電体の形状や主面の導電体が設けられていない部分の面積の形状は制限されない。【００８７】
また、第１の高分子圧電材料１２、第２の高分子圧電材料２０及び第３の高分子圧電材料２６は、重量平均分子量が５万〜１００万である光学活性を有するヘリカルキラル高分子を含んでなり、ＤＳＣ法で得られる結晶化度が２０％〜８０％とされている。【００８８】
圧電デバイス１００を上記構成とすることで、第１の高分子圧電材料１２、第２の高分子圧電材料２０及び第３の高分子圧電材料２６を積層した積層フィルムの幅方向両側の端面に第１の端面導電体３０と第２の端面導電体３２とを形成したとき、第１の高分子圧電材料１２、第２の高分子圧電材料２０及び第３の高分子圧電材料２６の圧電定数ｄ１４が大きく低下しない。また、積層フィルムの端面に第１の端面導電体３０と第２の端面導電体３２とを形成したとき、圧電定数ｄ１４が大きく低下しないため、第１の高分子圧電材料１２、第２の高分子圧電材料２０及び第３の高分子圧電材料２６を積層させても効率的に電圧の印加又は電流の取出しが可能となる。【００８９】
＜圧電デバイス１００の製造方法＞
次に、圧電デバイスの製造方法の第３実施形態について説明する。
図７Ａ〜図７Ｃ、及び図８Ａ〜図８Ｃには、圧電デバイス１００の製造方法の第３実施形態が示されている。
図７Ａに示されるように、フィルム状の第３の高分子圧電材料２６は、平面視にて（第３の高分子圧電材料２６の表面２６Ｃから見て）矩形状に形成されている。すなわち、第３の高分子圧電材料２６は、対向して配置される一対の長辺１ａ、１ｃと、長辺１ａ、１ｃと略直交する一対の短辺１ｂ、１ｄと、を備えている。第３の高分子圧電材料２６の長辺１ａは、例えば、第３の高分子圧電材料２６の一軸延伸方向Ｅ（ＭＤ方向）に対して図中の下方側に約４５°をなす方向に配置されている。なお、第３の高分子圧電材料２６の一軸延伸方向Ｅ（ＭＤ方向）については、本実施形態に限定されるものではなく、変更可能である。【００９０】
第３の高分子圧電材料２６の表面２６Ｃには、幅方向における一方の長辺１ｃ側の端部を除いて第４の導電体２８が設けられている。第４の導電体２８は、例えば、第３の高分子圧電材料２６の表面２６Ｃの長辺１ｃ側の端部をマスクし、金属蒸着、又は導電性ポリマーを設けることによって形成する。なお、第４の導電体２８を接着剤による接着層を介して第３の高分子圧電材料２６の表面２６Ｃに接着してもよい。また、図８Ａに示されるように、第３の高分子圧電材料２６の裏面２６Ｄには、導電体は形成されていない。【００９１】
図７Ｂに示されるように、フィルム状の第２の高分子圧電材料２０は、平面視にて矩形状に形成されており、長辺２ａ、２ｃと短辺２ｂ、２ｄとを備えている。第２の高分子圧電材料２０の長辺２ａは、例えば、第２の高分子圧電材料２０の一軸延伸方向Ｆ（ＭＤ方向）に対して図中の上方側に約４５°をなす方向に配置されている。すなわち、第２の高分子圧電材料２０の一軸延伸方向Ｆ（ＭＤ方向）は、第３の高分子圧電材料２６の一軸延伸方向Ｅ（ＭＤ方向）に対して交差（本実施形態では直交）する方向とされている。なお、第２の高分子圧電材料２０の一軸延伸方向Ｆ（ＭＤ方向）については、本実施形態に限定されるものではなく、変更可能である。【００９２】
第２の高分子圧電材料２０の表面２０Ｃには、幅方向における他方の長辺２ａ側の端部を除いて第３の導電体２２が設けられている。第３の導電体２２は、第４の導電体２８と同様の方法によって形成する。なお、第３の導電体２２を接着剤による接着層を介して第２の高分子圧電材料２０の表面２０Ｃに接着してもよい。図８Ｂに示されるように、第２の高分子圧電材料２０の裏面２０Ｄには、導電体は形成されていない。【００９３】
図７Ｃに示されるように、フィルム状の第１の高分子圧電材料１２は、平面視にて矩形状に形成されており、長辺３ａ、３ｃと短辺３ｂ、３ｄとを備えている。第１の高分子圧電材料１２の長辺３ａは、例えば、第１の高分子圧電材料１２の一軸延伸方向Ｅ（ＭＤ方向）に対して図中の下方側に約４５°をなす方向に配置されている。第１の高分子圧電材料１２の一軸延伸方向Ｅ（ＭＤ方向）は、第３の高分子圧電材料２６の一軸延伸方向Ｅ（ＭＤ方向）とほぼ同方向とされている。なお、第１の高分子圧電材料１２の一軸延伸方向Ｅ（ＭＤ方向）については、本実施形態に限定されるものではなく、変更可能である。【００９４】
第１の高分子圧電材料１２の表面１２Ｃには、長辺３ｃ側の端部を除いて第２の導電体１６が設けられている。第２の導電体１６は、第４の導電体２８と同様の方法によって形成する。なお、第２の導電体１６を接着剤による接着層を介して第１の高分子圧電材料１２の表面１２Ｃに接着してもよい。【００９５】
図８Ｃに示されるように、第１の高分子圧電材料１２の裏面１２Ｄには、長辺３ａ側の端部を除いて第１の導電体１４が設けられている。第１の導電体１４は、第２の導電体１６と同様の方法によって形成する。【００９６】
その後、図３及び図４に示されるように、第２の高分子圧電材料２０の裏面２０Ｄに接着層１８を形成するための接着剤を塗布し、第１の高分子圧電材料１２の表面１２Ｃの第２の導電体１６を貼り合わせる。その際、長辺３ａと長辺２ａ、長辺３ｃと長辺２ｃ、短辺３ｂと短辺２ｂ、短辺３ｄと短辺２ｄとが重なるように貼り合わせる。さらに、第３の高分子圧電材料２６の裏面２６Ｄに接着層２４を形成するための接着剤を塗布し、第２の高分子圧電材料２０の表面２０Ｃの第３の導電体２２を貼り合わせる。接着層１８、２４を形成する接着剤については、後に説明する。【００９７】
さらに、図３及び図４に示されるように、第１の高分子圧電材料１２、第２の高分子圧電材料２０、及び第３の高分子圧電材料２６等が積層された積層フィルムの幅方向の一方（長辺３ｃ、２ｃ、１ｃ側）の端面１２Ｅ、２０Ｅ、２６Ｅに厚み方向に沿って第１の端面導電体３０を形成する。また、第１の高分子圧電材料１２、第２の高分子圧電材料２０、及び第３の高分子圧電材料２６等が積層された積層フィルムの幅方向の他方（長辺３ａ、２ａ、１ａ側）の端面１２Ｆ、２０Ｆ、２６Ｆに厚み方向に沿って第２の端面導電体３２を形成する。第１の端面導電体３０と第２の端面導電体３２は、例えば、第１の高分子圧電材料１２、第２の高分子圧電材料２０、及び第３の高分子圧電材料２６の端面に導電ペーストを塗布することによって形成する。【００９８】
このような圧電デバイス１００の製造方法によれば、第１の高分子圧電材料１２、第２の高分子圧電材料２０及び第３の高分子圧電材料２６等が積層させた積層フィルムの幅方向両側の端面に第１の端面導電体３０と第２の端面導電体３２とを形成したとき、第１の高分子圧電材料１２、第２の高分子圧電材料２０及び第３の高分子圧電材料２６の圧電定数ｄ１４が大きく低下しない。また、積層フィルムの端面に第１の端面導電体３０と第２の端面導電体３２とを形成したとき、圧電定数ｄ１４が大きく低下しないため、高分子圧電材料を積層させても効率的に電圧の印加又は電流の取出しが可能となる。【００９９】
また、圧電デバイス１００では、高分子圧電材料として、例えば、ヘリカルキラル高分子のＬ体を主たる成分とする層、又はヘリカルキラル高分子のＤ体を主たる成分とする層を用いた場合、電界の向きを逆向きにすると、逆の変形が起こる。また、ヘリカルキラル高分子のＬ体を主たる成分とする層と、ヘリカルキラル高分子のＤ体を主たる成分とする層とは、電界に対して逆の変形となる。このため、高分子圧電材料を積層する場合、電圧の向きと、高分子圧電材料の一軸延伸方向（ＭＤ方向）と、ヘリカルキラル高分子のＬ体を主たる成分とする層、又はヘリカルキラル高分子のＤ体を主たる成分とする層を考慮し、それぞれの高分子圧電材料の変位の向きを揃えるように配置する必要がある。
ヘリカルキラル高分子のＬ体を主たる成分とする層として、例えば、Ｌ−乳酸のホモポリマー（ＰＬＬＡ）などを主成分とする層があり、ヘリカルキラル高分子のＤ体を主たる成分とする層としては、例えば、Ｄ−乳酸のホモポリマー（ＰＤＬＡ）を主成分とする層がある。【０１００】
図３に示す圧電デバイス１００では、電極４０を構成する第１の導電体１４、第１の高分子圧電材料１２、電極４２を構成する第２の導電体１６、第２の高分子圧電材料２０、電極４０を構成する第３の導電体２２、第３の高分子圧電材料２６、電極４２を構成する第４の導電体２８の順で配置されている。このため、第２の高分子圧電材料２０の電圧の向きが、第１の高分子圧電材料１２、第３の高分子圧電材料２６の電圧の向きと逆になる。
例えば、図５に示されるように、第１の高分子圧電材料１２、第２の高分子圧電材料２０及び第３の高分子圧電材料２６が、ヘリカルキラル高分子のＬ体を主たる成分とする層から形成されているときは、第２の高分子圧電材料２０の一軸延伸方向Ｆ（ＭＤ方向）を、第１の高分子圧電材料１２、第３の高分子圧電材料２６の一軸延伸方向Ｅ（ＭＤ方向）と交差（本実施形態では直交）するように配置することが好ましい。これにより、第１の高分子圧電材料１２、第２の高分子圧電材料２０及び第３の高分子圧電材料２６の変位の向きを揃えることができる。なお、「ヘリカルキラル高分子のＬ体を主たる成分とする層」であれば、他の成分を含んでいてもよく、例えば、Ｌ体とＤ体とを含むものであってもよい。ここで、ヘリカルキラル高分子のＬ体を主たる成分とする層には、少なくともヘリカルキラル高分子のＬ体が７０％以上含まれていることが好ましい。【０１０１】
また、例えば、図６に示されるように、第１の高分子圧電材料１２及び第３の高分子圧電材料２６が、ヘリカルキラル高分子のＬ体を主たる成分とする層から形成されると共に、第２の高分子圧電材料２０が、ヘリカルキラル高分子のＤ体を主たる成分とする層から形成されているときは、第１の高分子圧電材料１２、第２の高分子圧電材料２０及び第３の高分子圧電材料２６の一軸延伸方向Ｅ（ＭＤ方向）をほぼ同方向に配置することが好ましい。これにより、第１の高分子圧電材料１２、第２の高分子圧電材料２０及び第３の高分子圧電材料２６の変位の向きを揃えることができる。
ここで、ヘリカルキラル高分子のＤ体を主たる成分とする層には、少なくともヘリカルキラル高分子のＤ体が７０％以上含まれていることが好ましい。なお、「ヘリカルキラル高分子のＬ体を主たる成分とする層」、又は「ヘリカルキラル高分子のＤ体を主たる成分とする層」であれば、他の成分を含んでいてもよく、例えば、Ｌ体とＤ体とを含むものであってもよい。【０１０２】
《他の実施形態》
なお、第１実施形態〜第３実施形態の圧電デバイスでは、高分子圧電材料が１層、２層、３層の場合について説明したが、これらに限定されず、高分子圧電材料が４層以上積層される構造であってもよい。すなわち、本発明は、高分子圧電材料が１層又は２層に限定するものではなく、高分子圧電材料が３層以上であっても、本発明の構成を具備するものであれば適用可能である。
高分子圧電材料が４層以上積層される構造では、それぞれの高分子圧電材料の主面側間に導電体が介在された積層フィルムとすることが好ましい。さらに、それぞれの高分子圧電材料の間に厚み方向に配置された複数の導電体は、交互に第１の端面導電体（一方の電極）、第２の端面導電体（他方の電極）と導通させることが好ましい。これにより、４層以上の高分子圧電材料を積層した場合でも、電極を効率よく配置することができる。【０１０３】
また、第１実施形態〜第３実施形態の圧電デバイスでは、矩形状の高分子圧電材料の主面の端部に長手方向に沿って導電体が設けられていない部位を設けたが、これに限定されるものではない。例えば、図９に示されるように、矩形状の高分子圧電材料１１２の主面の端部に長手方向と直交する方向に沿って、導電体１１４が設けられていない部位１１６を設けてもよい。この場合、例えば、高分子圧電材料１１２の長手方向の両側の端面に第１の端面導電体３０と第２の端面導電体３２を設けることが好ましい。【０１０４】
また、第１実施形態〜第３実施形態の圧電デバイスでは、矩形状の高分子圧電材料の長手方向と直交する方向の両側に第１の端面導電体と第２の端面導電体を備えているが、これらに限定されるものではない。例えば、高分子圧電材料の長手方向の端面に第１の端面導電体又は第２の端面導電体を備える構成でもよい。すなわち、高分子圧電材料の「幅方向」は、高分子圧電材料の長手方向と直交する方向に限定するものではなく、高分子圧電材料の長手方向を含む意味である。【０１０５】
また、図１０に示されるように、高分子圧電材料１２の幅方向（長手方向と直交する方向）の一方の端面に第１の端面導電体１３０を備えると共に、高分子圧電材料１２の一方の端面以外の他方の端面（例えば、一方の端面と直交する端面）に、第１の端面導電体１３０と接触しないように第２の端面導電体１３２を備える構成でもよい。同様に、図１１に示されるように、高分子圧電材料１１２の幅方向（長手方向）の一方の端面に第１の端面導電体１３４を備えると共に、高分子圧電材料１１２の一方の端面以外の他方の端面（例えば、一方の端面と直交する端面）に、第１の端面導電体１３４と接触しないように第２の端面導電体１３６を備える構成でもよい。
【実施例】
【０１０６】
以下、本発明の実施形態を実施例により更に具体的に説明するが、本実施形態はその主旨を越えない限り、以下の実施例に限定されるものではない。【０１０７】
〔製造例１〕
三井化学（株）製ポリ乳酸系樹脂（登録商標ＬＡＣＥＡ、Ｈ−４００（重量平均分子量Ｍｗ：２０万）１０ｇとクロロホルム（和光純薬工業株式会社製、和光一級）２００ｇを室温で溶解させポリ乳酸溶液を作成する。次に、安定化剤（Ｂ）であるカルボジイミド化合物としてカルボジライド（日清紡ケミカル株式会社、ＬＡ−１）を前記ポリ乳酸１００重量部に対し１重量部と、クロロホルム１０ｇとを室温で溶解させ、安定化剤溶液を作成する。【０１０８】
前記ポリ乳酸溶液と前記安定化剤溶液を室温で混合し、３０分攪拌した。この溶液を５０℃、０．２気圧で１２時間放置し、乾燥させ混合固体を得た。混合固体を２０５℃で熱プレスを１分間行った後に、２０℃に設定したプレス機でプレスして急冷フィルムを得た。前記急冷フィルムの対向する２辺をクリップで固定し、固定した２辺と直交する方向（ＭＤ方向）に７０℃に加熱しながら３．３倍まで一軸延伸し延伸フィルムを得た。得られた延伸フィルムを、１３０℃で６００秒アニールした後、急冷し、フィルム状の高分子圧電材料を得た。【０１０９】
〔実施例１〕
製造例１で作製したフィルム状の高分子圧電材料を表面から見て、高分子圧電材料の一軸延伸方向（ＭＤ方向）に対して４５°なす方向に３０ｍｍ、４５°なす方向と直交する方向に４０ｍｍの長さにカットして、幅３０ｍｍ×長さ４０ｍｍのフィルムを切り出した。この時、フィルムの４辺を図７Ａに示すように１ａ、１ｂ、１ｃ、１ｄとする。フィルムの１ｃ側の端部の幅２ｍｍ×長さ４０ｍｍをカプトンテープ（日東電工株式会社、Ｐ−２２１）でマスクし、フィルム表面に対して蒸着装置（株式会社昭和真空、ＳＩＰ−６００）を用いてアルミニウム（導電体）蒸着してフィルムＡ（第３の高分子圧電材料２６に相当）を作製した。
なお、図８Ａに示すように、フィルムＡの裏面には、アルミニウムは蒸着されていない。【０１１０】
製造例１で作製したフィルム状の高分子圧電材料を表面から見て、高分子圧電材料の延伸方向（ＭＤ方向）に対して４５°なす方向と直交する方向に３０ｍｍ、４５°なす方向に４０ｍｍの長さにカットして、幅３０ｍｍ×長さ４０ｍｍのフィルムを切り出した。この時、フィルムの４辺を図７Ｂに示すように２ａ、２ｂ、２ｃ、２ｄとする。フィルムの２ａ側の端部幅２ｍｍ×長さ４０ｍｍをカプトンテープでマスクし、フィルム表面に対して蒸着装置を用いてアルミニウムを蒸着してフィルムＢ（第２の高分子圧電材料２０に相当）を作製した。
なお、図８Ｂに示すように、フィルムＢの裏面には、アルミニウムは蒸着されていない。【０１１１】
製造例１で作製したフィルム状の高分子圧電材料を表面から見て、高分子圧電材料の延伸方向（ＭＤ方向）に対して４５°なす方向に３０ｍｍ、４５°なす方向と直交する方向に４０ｍｍの長さにカットして、幅３０ｍｍ×長さ４０ｍｍのフィルムを切り出した。この時、フィルムの４辺を図７Ｃに示すように３ａ、３ｂ、３ｃ、３ｄとする。フィルムの３ｃ側の端部の幅２ｍｍ×長さ４０ｍｍをカプトンテープでマスクし、フィルム表面に対して蒸着装置を用いてアルミニウムを蒸着した。
さらに、図８Ｃに示すように、フィルム裏面に対して３ａ側の端部の幅２ｍｍ×長さ４０ｍｍをカプトンテープでマスクし、フィルム裏面に対して蒸着装置を用いてアルミニウムを蒸着してフィルムＣ（第１の高分子圧電材料１２に相当）を作製した。【０１１２】
フィルムＣの表面に接着剤としてＪＡ−７５６２（住友スリーエム株式会社）を室温で塗布し、フィルムＢの裏面と張り合わせた。この時、３ａと２ａ、３ｂと２ｂ、３ｃと２ｃ、３ｄと２ｄが重なるように張り合わせた。さらに張り合わせたフィルムの表面にＪＡ−７５６２を塗布し、フィルムＡの裏面と張り合わせた。この時、２ａと１ａ、２ｂと１ｂ、２ｃと１ｃ、２ｄと１ｄが重なるように張り合わせた。このフィルムを８０℃に設定したプレス機で３０分間プレスして乾燥した。このフィルムの１ａ側を幅１ｍｍ×長さ４０ｍｍ、１ｃ側を幅１ｍｍ×長さ４０ｍｍ、１ｂ側を幅２８ｍｍ×長さ４ｍｍ、１ｄ側を幅２８ｍｍ×長さ４ｍｍカットし、幅２８ｍｍ×長さ３２ｍｍの積層フィルムを得た。さらに、積層フィルムの１ａ側端面、及び１ｃ側端面の全面に、端面導電体としての銀ペースト（株式会社ニラコ  Ａｇ−４００１５０）を塗布し、室温で３０分乾燥した。【０１１３】
〔実施例２〕
フィルムＡ、フィルムＢ、フィルムＣの幅を２０ｍｍとする以外は実施例１と同様に行い、幅１８ｍｍ×長さ３２ｍｍの積層フィルムを得た。【０１１４】
〔比較例１〕
フィルムＡ、フィルムＢ、フィルムＣの幅を１０ｍｍとする以外は実施例１と同様に行い、幅８ｍｍ×長さ３２ｍｍの積層フィルムを得た。【０１１５】
〔実施例３〕
接着剤としてアラビックヤマト（ヤマト株式会社）を使用する以外は、実施例１と同様にして積層フィルムを作製した。【０１１６】
〔実施例４〕
接着剤としてＳＫダイン１４９９（総研化学株式会社）を使用する以外は、実施例１と同様にして積層フィルムを作製した。【０１１７】
〔比較例２〕
接着剤としてアラビックヤマトを使用する以外は、比較例１と同様にして積層フィルムを作製した。【０１１８】
〔比較例３〕
接着剤としてＳＫダイン１４９９を使用する以外は、比較例１と同様にして積層フィルムを作製した。【０１１９】
〔比較例４〕
接着剤としてＥＷ２０５０（住友スリーエム株式会社）を使用する以外は、比較例１と同様にして積層フィルムを作製した。【０１２０】
＜物性測定及び評価＞
以上のようにして得られた実施例１〜実施例４、比較例１〜比較例４の積層フィルムについて、Ｄ１／Ｄ２、積層フィルム中の接着層の厚み（μｍ）、圧電定数ｄ１４（ｐｍ／Ｖ）を測定した。また、実施例１〜実施例４、比較例１〜比較例４の積層フィルムにおいて使用される接着剤の貯蔵弾性率（Ｐａ）、損失正接を測定した。その結果を表１に示す。
また、製造例１で作製したフィルム状の高分子圧電材料（積層前の高分子圧電材料）について、圧電定数ｄ１４、結晶化度、及び内部ヘイズを測定した。
なお、具体的には、次のようにして測定した。【０１２１】
【表１】
2013183594.tif 000005
【０１２２】
〔Ｄ１／Ｄ２〕
実施例１〜実施例４、比較例１〜比較例４の積層フィルムにおける高分子圧電材料（３層構造ではそれぞれの高分子圧電材料）の主面に設けられた導電体の面積と、高分子圧電材料（３層構造ではそれぞれの高分子圧電材料）の反対側の面に設けられた導電体の面積の和をＤ１（ｍｍ２）とする。また、第１の高分子圧電材料１２の主面の導電体の設けられていない部分の面積と、第１の高分子圧電材料１２の反対側の面の導電体の設けられていない部分の面積の和をＤ２（ｍｍ２）とする。そして、Ｄ１をＤ２で除したＤ１／Ｄ２を算出する。【０１２３】
〔積層フィルム中の接着層の厚み〕
実施例１〜実施例４、比較例１〜比較例４の積層フィルムの厚み（μｍ）を測定し、下記式に従い、積層フィルム中の接着層の厚み（μｍ）を計算する。
接着層の厚み＝積層フィルムの厚み−接着剤塗布前のフィルム厚の和【０１２４】
〔貯蔵弾性率及び損失正接〕
乾燥後、２５℃において自立フィルム化が可能な接着剤の場合は、テフロン（登録商標）製フィルム上に接着剤を塗布してさらにテフロン（登録商標）製フィルムを重ねた後、８０℃に設定したプレス機で３０分間プレスして乾燥し、接着剤フィルムを得た。このフィルムを５ｍｍ×３０ｍｍに切り出し、動的固体粘弾性（引張モード）を測定装置（レオメトリクス社製ＲＳＡ２）を用いて測定温度２５℃、測定周波数０．０１Ｈｚの条件で測定し、引張貯蔵弾性率Ｅ’（Ｐａ）と損失正接を得た。
乾燥後、２５℃において自立フィルム化が不可能な接着剤の場合は、測定治具上に接着剤を塗布した後、８０℃に設定したオーブンで３０分間乾燥し、測定治具上に接着層を形成した。この接着層の動的固体粘弾性（せん断モード）を測定装置（ＴＡインスツルメンツ社製ＡＲＥＳ）を用いて測定温度２５℃、測定周波数０．０１Ｈｚの条件で測定し、せん断貯蔵弾性率Ｇ’（Ｐａ）と損失正接を得た。
動的固体粘弾性測定からせん断貯蔵弾性率Ｇ’が得られる場合は、「Ｅ’＝Ｇ’×３」の式を用い、せん断貯蔵弾性率Ｇ’を３倍してＥ’に換算した。【０１２５】
〔圧電定数ｄ１４（変位法による）〕
実施例１〜実施例４、比較例１〜比較例４の積層フィルムに、１０Ｈｚ、３００Ｖｐｐの交流電圧を印加したときの、フィルムの変位の最大値と最小値の差分距離を、キーエンス社製レーザ分光干渉型変位計ＳＩ−１０００により計測した。
計測した、変位量（ｍｐ−ｐ）を、フィルムの基準長３０ｍｍで割った値を歪量とし、この歪量をフィルムに印加した電界強度（（印加電圧（Ｖ））／（フィルム厚））で割った値に２を乗じた値を圧電定数ｄ１４（ｐｍ／Ｖ）とした。【０１２６】
〔結晶化度〕
製造例１のフィルム状の高分子圧電材料を、５ｍｇ正確に秤量し、示差走査型熱量計（パーキンエルマー社製ＤＳＣ−１）を用い、昇温速度１０℃／分の条件で測定し、融解吸熱曲線を得た。得られた融解吸熱曲線から結晶化度を得た。【０１２７】
〔ヘイズ（内部へイズ）〕
本願でいう「ヘイズ」または「透過へイズ」とは本発明の高分子圧電材料の内部へイズのことをいい、測定方法は一般的な方法で測定される。具体的には、製造例１のフィルム状の高分子圧電材料の内部ヘイズ値は、下記測定条件下で下記装置を用いて、厚さ方向の光透過性を測定することにより、測定した。高分子圧電材料の内部ヘイズ（以下、内部ヘイズ（Ｈ１）ともいう）は、予めガラス板２枚の間に、シリコンオイル（信越化学工業株式会社製信越シリコーン（商標）、型番：ＫＦ９６−１００ＣＳ）のみを挟んでヘイズ（Ｈ２）を測定し、次にシリコンオイルで表面を均一に塗らしたフィルムを、ガラス板２枚で挟んでヘイズ（Ｈ３）を測定し、下記式のようにこれらの差をとることで高分子圧電材料の内部ヘイズ（Ｈ１）を得た。
内部ヘイズ（Ｈ１）＝ヘイズ（Ｈ３）−ヘイズ（Ｈ２）
高分子圧電材料のヘイズ値を測定するためにヘイズ（Ｈ２）とヘイズ（Ｈ３）とを、下記測定条件下で下記装置を用いて、厚さ方向の光透過性を測定することにより、高分子圧電材料の内部ヘイズ（Ｈ１）を算出した。
測定装置：東京電色社製、ＨＡＺＥ  ＭＥＴＥＲ  ＴＣ−ＨＩＩＩＤＰＫ
試料サイズ：幅３ｍｍ×長さ３０ｍｍ、厚さ０．０５  ｍｍ
測定条件：ＪＩＳ−Ｋ７１０５に準拠
測定温度：室温（２５℃）【０１２８】
製造例１で作製したフィルム状の高分子圧電材料（積層前の高分子圧電材料）について、圧電定数ｄ１４、結晶化度、及び内部ヘイズを測定したところ、圧電定数ｄ１４は６ｐｍ／Ｖ、結晶化度は３７．１％、内部ヘイズ０．７％であった。【０１２９】
実施例１、２及び比較例１で使用される接着剤として、ＪＡ−７５６２を単独で測定治具上に塗布して厚み３２３μｍの接着層を形成した後、動的粘弾性測定（せん断モード）の結果得られたせん断貯蔵弾性率Ｇ’は１．６７×１０４Ｐａ、Ｇ’×３（＝Ｅ’）は５．０１×１０４Ｐａ、損失正接は０．４８５であった。
実施例３及び比較例２で使用される接着剤として、アラビックヤマト単独で厚み２３７μｍのフィルムを作製した後、動的粘弾性測定（引張モード）の結果得られた引張貯蔵弾性率Ｅ’は２．３７×１０８Ｐａ、損失正接は０．４９１であった。
実施例４及び比較例３で使用される接着剤として、ＳＫダイン１４９９を単独で測定治具上に塗布して厚み８５μｍの接着層を形成した後、動的粘弾性測定（せん断モード）の結果得られたせん断貯蔵弾性率Ｇ’は３．２２×１０３Ｐａ、Ｇ’×３（＝Ｅ’）は９．６６×１０３Ｐａ、損失正接は０．０７５であった。
比較例４で使用される接着剤として、ＥＷ２０５０単独で厚み９１μｍのフィルムを作製した後、動的粘弾性測定（引張モード）の結果得られた引張貯蔵弾性率Ｅ’は２．４８×１０８Ｐａ、損失正接は０．０２４であった。【０１３０】
実施例１〜実施例４、比較例１〜比較例４の積層フィルムは、高分子圧電材料を３層積層したものである。また、製造例１で作製したフィルム状の高分子圧電材料は、圧電定数ｄ１４が６ｐｍ／Ｖであるため、積層フィルムの圧電定数ｄ１４は、１８ｐｍ／Ｖに近いほうが好ましい。【０１３１】
また、表１に示す実施例１、２及び比較例１の積層フィルムにおいて、同じ接着剤ＪＡ−７５６２を使用した場合のＤ１／Ｄ２と圧電定数ｄ１４との関係のグラフを図１２に示す。
表１及び図１２に示されるように、実施例１〜４の積層フィルムは、いずれも積層フィルムの幅方向両側の端面に銀ペーストからなる端面導電体を形成したとき、圧電定数ｄ１４が大きく低下していない。【０１３２】
日本出願２０１２−１２８２９５の開示はその全体が参照により本明細書に取り込まれる。
本明細書に記載された全ての文献、特許出願、および技術規格は、個々の文献、特許出願、および技術規格が参照により取り込まれることが具体的かつ個々に記された場合と同程度に、本明細書中に参照により取り込まれる。
【図１】
2013183594.tif 000007
【図２】
2013183594.tif 000008
【図３】
2013183594.tif 000009
【図４】
2013183594.tif 000010
【図５】
2013183594.tif 000011
【図６】
2013183594.tif 000012
【図７Ａ】
2013183594.tif 000013
【図７Ｂ】
2013183594.tif 000014
【図７Ｃ】
2013183594.tif 000015
【図８Ａ】
2013183594.tif 000016
【図８Ｂ】
2013183594.tif 000017
【図８Ｃ】
2013183594.tif 000018
【図９】
2013183594.tif 000019
【図１０】
2013183594.tif 000020
【図１１】
2013183594.tif 000021
【図１２】
2013183594.tif 000022
【手続補正書】
【提出日】平成27年4月27日(2015.4.27)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
少なくとも一層のフィルム状の高分子圧電材料と、
前記高分子圧電材料の主面に設けられた第１の導電体と、
前記高分子圧電材料の主面の前記第１の導電体と反対側の面に設けられた第２の導電体と、
前記高分子圧電材料の幅方向の一方の端面に設けられ、前記第１の導電体と導通されると共に、前記第２の導電体と接触しないように配置される第１の端面導電体と、
前記高分子圧電材料の前記一方の端面以外の他方の端面に設けられ、前記第２の導電体と導通されると共に、前記第１の導電体及び前記第１の端面導電体と接触しないように配置される第２の端面導電体と、
を有し、
前記高分子圧電材料の主面に設けられた前記第１の導電体の面積と反対側の面に設けられた前記第２の導電体の面積の和をＤ１、主面の前記第１の導電体の設けられていない面積と反対側の面の前記第２の導電体の設けられていない面積の和をＤ２としたとき、
Ｄ１／Ｄ２が１５以上である、圧電デバイス。
【請求項２】
前記高分子圧電材料は、重量平均分子量が５万〜１００万である光学活性を有するヘリカルキラル高分子を含んでなり、ＤＳＣ法で得られる結晶化度が２０％〜８０％である、請求項１に記載の圧電デバイス。
【請求項３】
前記高分子圧電材料と前記第１の導電体又は前記第２の導電体とを接着する接着層を備え、
前記接着層の周波数０．０１Ｈｚで測定した２５℃における動的粘弾性測定から得られる引張貯蔵弾性率Ｅ’が１×１０２〜１×１０９Ｐａである、請求項１に記載の圧電デバイス。
【請求項４】
前記接着層の周波数０．０１Ｈｚで測定した２５℃における動的粘弾性測定から得られる引張貯蔵弾性率Ｅ’が１×１０６Ｐａ以上であり、かつ損失正接が０．０３以上である、請求項３に記載の圧電デバイス。
【請求項５】
前記高分子圧電材料の主面側に形成された前記第２の導電体の面に厚み方向に沿って、少なくとも一層のフィルム状の他の高分子圧電材料と前記他の高分子圧電材料の主面側の第３の導電体とが順に積層され、
前記他の高分子圧電材料の幅方向の一方の端面に前記第１の端面導電体が延びると共に、前記他の高分子圧電材料の幅方向の他方の端面に前記第２の端面導電体が延びており、
前記第３の導電体が、前記第１の端面導電体と導通されると共に、前記第２の端面導電体と接触しないように配置されている、請求項１に記載の圧電デバイス。
【請求項６】
前記高分子圧電材料の可視光線に対する透過ヘイズが０．０％〜５０％である、請求項１に記載の圧電デバイス。
【請求項７】
前記ヘリカルキラル高分子が、下記式（１）で表される繰り返し単位を含む主鎖を有するポリ乳酸系高分子である、請求項２に記載の圧電デバイス。
【化１】
2013183594.tif 000023
【請求項８】
前記高分子圧電材料の主面側に形成された前記第２の導電体の面に厚み方向に沿って、少なくとも一層のフィルム状の他の高分子圧電材料が積層されており、
前記高分子圧電材料と前記他の高分子圧電材料とは、前記ヘリカルキラル高分子のＬ体を主たる成分とする層から形成されており、
前記高分子圧電材料の一軸延伸方向が、前記他の高分子圧電材料の一軸延伸方向と交差するように配置されている、請求項２に記載の圧電デバイス。
【請求項９】
前記高分子圧電材料の主面側に形成された前記第２の導電体の面に厚み方向に沿って、少なくとも一層のフィルム状の他の高分子圧電材料が積層されており、
前記高分子圧電材料及び前記他の高分子圧電材料の一方は、前記ヘリカルキラル高分子のＬ体を主たる成分とする層から形成されると共に、
前記高分子圧電材料及び前記他の高分子圧電材料の他方は、前記ヘリカルキラル高分子のＤ体を主たる成分とする層から形成されており、
前記高分子圧電材料の一軸延伸方向が、前記他の高分子圧電材料の一軸延伸方向と同方向に配置されている、請求項２に記載の圧電デバイス。
【請求項１０】
前記ヘリカルキラル高分子は、光学純度が９５．００％ｅｅ以上である、請求項２に記載の圧電デバイス。
【請求項１１】
請求項１から請求項４までのいずれか１項に記載の圧電デバイスを製造する方法であって、
フィルム状の高分子圧電材料の主面に、幅方向の他方の端部を除いて第１の導電体を形成すると共に、前記第１の導電体と反対側の面に幅方向の一方の端部を除いて第２の導電体を形成する工程と、
前記高分子圧電材料の幅方向の一方の端面に、前記第１の導電体と接触させると共に前記第２の導電体と接触しないように第１の端面導電体を形成する工程と、
前記高分子圧電材料の幅方向の他方の端面に、前記第２の導電体と接触させると共に前記第１の導電体と接触しないように第２の端面導電体を形成する工程と、
を有する、圧電デバイスの製造方法。
【請求項１２】
請求項５に記載の圧電デバイスを製造する方法であって、
フィルム状の高分子圧電材料の主面に、幅方向の他方の端部を除いて第１の導電体を形成すると共に、前記第１の導電体と反対側の面に幅方向の一方の端部を除いて第２の導電体を形成する工程と、
フィルム状の他の高分子圧電材料の主面に幅方向の他方の端部を除いて第３の導電体を形成する工程と、
前記他の高分子圧電材料の主面の前記第３の導電体と反対側の面と、前記高分子圧電材料の前記第２の導電体が形成された面とを接着層を介して接着させる工程と、
前記高分子圧電材料及び前記他の高分子圧電材料の幅方向の一方の端面に、前記第１の導電体及び前記第３の導電体と接触させると共に前記第２の導電体と接触しないように第１の端面導電体を形成する工程と、
前記高分子圧電材料及び前記他の高分子圧電材料の幅方向の他方の端面に、前記第２の導電体と接触させると共に前記第１の導電体及び前記第３の導電体と接触しないように第２の端面導電体を形成する工程と、
を有する、圧電デバイスの製造方法。
【手続補正書】
【提出日】平成27年8月24日(2015.8.24)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
少なくとも一層のフィルム状の高分子圧電材料と、
前記高分子圧電材料の主面に設けられた第１の導電体と、
前記高分子圧電材料の主面の前記第１の導電体と反対側の面に設けられた第２の導電体と、
前記高分子圧電材料の幅方向の一方の端面に設けられ、前記第１の導電体と導通されると共に、前記第２の導電体と接触しないように配置される第１の端面導電体と、
前記高分子圧電材料の前記一方の端面以外の他方の端面に設けられ、前記第２の導電体と導通されると共に、前記第１の導電体及び前記第１の端面導電体と接触しないように配置される第２の端面導電体と、
前記高分子圧電材料と前記第１の導電体又は前記第２の導電体とを接着する接着層と、
を有し、
前記高分子圧電材料の主面に設けられた前記第１の導電体の面積と反対側の面に設けられた前記第２の導電体の面積の和をＤ１、主面の前記第１の導電体の設けられていない面積と反対側の面の前記第２の導電体の設けられていない面積の和をＤ２としたとき、
Ｄ１／Ｄ２が１５以上であり、
前記接着層は、周波数０．０１Ｈｚで測定した２５℃における動的粘弾性測定から得られる引張貯蔵弾性率Ｅ’が１×１０６Ｐａ〜１×１０９Ｐａであり、かつ損失正接が０．０３以上である、圧電デバイス。
【請求項２】
前記高分子圧電材料は、重量平均分子量が５万〜１００万である光学活性を有するヘリカルキラル高分子を含んでなり、ＤＳＣ法で得られる結晶化度が２０％〜８０％である、請求項１に記載の圧電デバイス。
【請求項３】
前記高分子圧電材料の主面側に形成された前記第２の導電体の面に厚み方向に沿って、少なくとも一層のフィルム状の他の高分子圧電材料と前記他の高分子圧電材料の主面側の第３の導電体とが順に積層され、
前記他の高分子圧電材料の幅方向の一方の端面に前記第１の端面導電体が延びると共に、前記他の高分子圧電材料の幅方向の他方の端面に前記第２の端面導電体が延びており、
前記第３の導電体が、前記第１の端面導電体と導通されると共に、前記第２の端面導電体と接触しないように配置されている、請求項１に記載の圧電デバイス。
【請求項４】
前記高分子圧電材料の可視光線に対する透過ヘイズが０．０％〜５０％である、請求項１に記載の圧電デバイス。
【請求項５】
前記ヘリカルキラル高分子が、下記式（１）で表される繰り返し単位を含む主鎖を有するポリ乳酸系高分子である、請求項２に記載の圧電デバイス。
【化１】
2013183594.tif 000024
【請求項６】
前記高分子圧電材料の主面側に形成された前記第２の導電体の面に厚み方向に沿って、少なくとも一層のフィルム状の他の高分子圧電材料が積層されており、
前記高分子圧電材料と前記他の高分子圧電材料とは、前記ヘリカルキラル高分子のＬ体を主たる成分とする層から形成されており、
前記高分子圧電材料の一軸延伸方向が、前記他の高分子圧電材料の一軸延伸方向と交差するように配置されている、請求項２に記載の圧電デバイス。
【請求項７】
前記高分子圧電材料の主面側に形成された前記第２の導電体の面に厚み方向に沿って、少なくとも一層のフィルム状の他の高分子圧電材料が積層されており、
前記高分子圧電材料及び前記他の高分子圧電材料の一方は、前記ヘリカルキラル高分子のＬ体を主たる成分とする層から形成されると共に、
前記高分子圧電材料及び前記他の高分子圧電材料の他方は、前記ヘリカルキラル高分子のＤ体を主たる成分とする層から形成されており、
前記高分子圧電材料の一軸延伸方向が、前記他の高分子圧電材料の一軸延伸方向と同方向に配置されている、請求項２に記載の圧電デバイス。
【請求項８】
前記ヘリカルキラル高分子は、光学純度が９５．００％ｅｅ以上である、請求項２に記載の圧電デバイス。
【請求項９】
請求項１又は請求項２に記載の圧電デバイスを製造する方法であって、
フィルム状の高分子圧電材料の主面に、幅方向の他方の端部を除いて第１の導電体を形成すると共に、前記第１の導電体と反対側の面に幅方向の一方の端部を除いて第２の導電体を形成する工程と、
前記高分子圧電材料の幅方向の一方の端面に、前記第１の導電体と接触させると共に前記第２の導電体と接触しないように第１の端面導電体を形成する工程と、
前記高分子圧電材料の幅方向の他方の端面に、前記第２の導電体と接触させると共に前記第１の導電体と接触しないように第２の端面導電体を形成する工程と、
を有する、圧電デバイスの製造方法。
【請求項１０】
請求項３に記載の圧電デバイスを製造する方法であって、
フィルム状の高分子圧電材料の主面に、幅方向の他方の端部を除いて第１の導電体を形成すると共に、前記第１の導電体と反対側の面に幅方向の一方の端部を除いて第２の導電体を形成する工程と、
フィルム状の他の高分子圧電材料の主面に幅方向の他方の端部を除いて第３の導電体を形成する工程と、
前記他の高分子圧電材料の主面の前記第３の導電体と反対側の面と、前記高分子圧電材料の前記第２の導電体が形成された面とを接着層を介して接着させる工程と、
前記高分子圧電材料及び前記他の高分子圧電材料の幅方向の一方の端面に、前記第１の導電体及び前記第３の導電体と接触させると共に前記第２の導電体と接触しないように第１の端面導電体を形成する工程と、
前記高分子圧電材料及び前記他の高分子圧電材料の幅方向の他方の端面に、前記第２の導電体と接触させると共に前記第１の導電体及び前記第３の導電体と接触しないように第２の端面導電体を形成する工程と、
を有する、圧電デバイスの製造方法。
【国際調査報告】
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