CN104956692A - 压电振动体 - Google Patents

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Abstract

本发明的目的在于提供一种能够在电压施加时有效地发出声波而瞬时地显现被称为触觉感的振动的压电振动体。本发明是一种压电振动体，包括交替地层叠有由聚乳酸构成的取向膜层和导电层的压电层叠体、以及把持其两端部的把持具，隔着取向膜层相邻的导电层的一个短路到负极，另一个短路到正极，被各导电层所夹持的取向膜层以在流动电流时伸缩方向为相同方向的方式进行层叠，（ii）压电层叠体具有与取向膜层的面方向平行的2个平行表面、以及被这些平行表面所夹持并且彼此平行的2个端面A和B，（iii）所述把持的两端部分别包含端面A和端面B，并且，通过把持具向端面A与B之间的压电层叠体施加应力。

Description

压电振动体
技术领域
本发明涉及使用了由聚乳酸构成的取向膜层的压电振动体。
背景技术
在专利文献1中，公开了使透明压电膜扬声器弯曲地设置于便携式电话的显示面而从广的范围输出声音来提高从扬声器的听取性能的技术。而且，具体地公开的是，提出了如下方法：通过在施加电荷时示出相反方向的伸缩举动的所谓的双压电晶片元件（bimorph）构造来层叠长方形的PVDF（聚偏氟乙烯）的膜的厚度方向的一个表层侧和另一个表层侧并且固定该2个短边，通过使膜弯曲的振动来发出声音。
此外，在专利文献2中，提出了如下的压电扬声器：在高分子压电片材在沿着主面的方向上设置有效电极部分，分割该有效电极部分，以在相邻的有效电极部分在该压电片材的厚度方向上产生的电场矢量彼此为相反方向的方式施加电荷，由此，即使固定四边形的压电片材的4边，压电片材也能够弯曲来输出声音。此外，作为构成压电片材的高分子，提出了作为手性（chiral）高分子的L-聚乳酸。
进而，本发明者们在专利文献3、专利文献4中提出了能够通过层叠由聚L-乳酸、聚D-乳酸构成的层来使位移的力变大。
可是，为了将压电体粘贴于振动板来发出声音，存在通过压电体的伸缩位移来使振动板产生弯曲而以弯曲振动发出声音的方式、以及通过压电体在面内进行伸缩来使贴合的振动板产生面内振动而利用其共振发出声音的方式。然后，与PZT等压电陶瓷相比，由高分子构成的压电体的压电率低，其力也弱，因此，不适于使硬的振动板共振，而如上述的专利文献1和2那样，使用了利用压电体的弯曲振动的方式。
现有技术文献
专利文献
专利文献1：日本特开2003-244792号公报；
专利文献2：国际公开2009/50236号小册子；
专利文献3：日本特开2011-243606号公报；
专利文献4：日本特开2011-153023号公报。
发明内容
发明要解决的课题
本发明的目的在于提供一种能够在电压施加时有效地发出声波而瞬时地显现被称为触觉（haptics）感的振动的压电振动体。
用于解决课题的方案
本发明是，一种压电振动体，包括交替地层叠有由聚乳酸构成的取向膜层和导电层的压电层叠体、以及把持其两端部的把持具，（i）压电层叠体以如下方式进行层叠：隔着取向膜层相邻的导电层的一个短路到负极，另一个短路到正极，在流动电流时，被各导电层所夹持的取向膜层的伸缩方向为相同方向，（ii）压电层叠体具有与取向膜层的面方向平行的2个平行表面、以及被这些平行表面所夹持并且彼此平行的2个端面A和B，（iii）所述把持的两端部分别包含端面A和端面B，并且，通过把持具向端面A与B之间的压电层叠体施加应力。
此外，本发明的压电振动体的优选的方式是具备如下的至少任一个的压电振动体：压电层叠体的形状为带状的压电振动体、把持两端部的把持具被固定于振动板而通过把持具向压电层叠体施加的应力为伸张应力的压电振动体1、所述端面A和B位于压电层叠体的长尺寸方向的两端的压电振动体1、通过把持具向压电层叠体施加的应力为压缩应力的压电振动体2、此外，位于两端部的把持具的位置被固定的压电振动体2或位于两端部的把持具的位置配合压电层叠体的伸缩而可动的压电振动体2、以及端面A和B位于与压电层叠体的长尺寸方向平行的两端的压电振动体2、压电层叠体的取向膜层的层数为3以上的压电振动体、各取向膜层的厚度分别为25μm以下的压电振动体、各取向膜层为从包括由将聚L-乳酸作为主要成分的树脂L构成的取向膜层L以及由将聚D-乳酸作为主要成分的树脂D构成的取向膜层D的组中选择的至少1种的压电振动体、压电层叠体的最大伸缩方向为与端面A和B平行或正交的方向的压电振动体、导电层的表面电阻系数为1×104Ω/□以下的压电振动体、以及被用于压电扬声器或信号输入装置的压电振动体。
发明效果
在本发明的压电振动体中，将取向膜层隔着导电层层叠多个并且以在施加电荷时各取向膜层的伸缩为相同方向的方式进行层叠来形成压电层叠体，并且，通过处于压电层叠体的两端部的把持具向压电层叠体施加应力。其结果是，本发明的压电振动体能够高效地将压电层叠体的振动变为声波来作为被称为触觉感的振动进行传递。
附图说明
图1是在本发明中使用的带导电层膜层A（5）和带导电层膜层B（6）的一个例子的立体图。
图2是层叠多个在本发明中使用的带导电层膜层A（5）和带导电层膜层B（6）时的立体图。
图3是通过图2的层叠得到的压电层叠体的立体图。
图4是示出图3的压电层叠体的每一个的面的概略图。
图5是对图3的压电层叠体赋予电极（10）时的立体图。
图6是从y方向观察图5的压电层叠体时的平面图。
图7是示出在长方形的取向膜层流动电流时的变形的平面图。
图8是示出在长方形的取向膜层流动电流时的变形的另一平面图。
图9是示出在长方形的取向膜层流动电流时的变形的另一平面图。
图10是示出在本发明中所使用的压电层叠体的另一优选方式的立体图。
图11是示出在本发明中所使用的压电层叠体的另一优选方式的立体图。
图12是示出在本发明中所使用的压电层叠体的另一优选方式的立体图。
图13是示出在本发明中所使用的压电层叠体的另一优选方式的立体图。
图14是从正面观察本发明的压电振动体的平面图。
图15是从上方观察本发明的压电振动体的平面图。
图16是从正面观察本发明的压电振动体的另一优选方式的平面图。
图17是从上方观察本发明的压电振动体的另一优选方式的平面图。
图18是从正面观察本发明的压电振动体的另一优选方式的平面图。
图19是从上方观察本发明的压电振动体的另一优选方式的平面图。
图20是从正面观察本发明的压电振动体的另一优选方式的平面图。
图21是从上方观察本发明的压电振动体的另一优选方式的平面图。
图22是从正面观察本发明的压电振动体的另一优选方式的平面图。
图23是从上方观察本发明的压电振动体的另一优选方式的平面图。
图24是示出压电层叠体的把持方法的例子。
图25是示出压电层叠体的把持方法的例子。
图26是示出压电层叠体的把持方法的例子。
图27是示出压电层叠体的把持方法的例子。
具体实施方式
首先，使用图来对本发明中的压电层叠体和本发明的压电振动体进行说明。
图1是在本发明中使用的带导电层膜层A和带导电层膜层B的一个例子的立体图。图1中的附图标记1是取向膜层A、附图标记2是取向膜层B、附图标记3是导电层A、附图标记4是导电层B、附图标记5是在左侧具有没有导电层的富余（margin）的带导电层膜层A、附图标记6是在右侧具有没有导电层的富余的带导电层膜层B。
图2是层叠多个在本发明中使用的带导电层膜层A和带导电层膜层B时的立体图。在图2中示出了交替地并且以导电层交替地存在于一个端且不存在于另一个端的方式层叠在图1中示出的带导电层膜层A和带导电层膜层B。
图3是通过图2的层叠得到的压电层叠体（附图标记11）的立体图。导电层和取向膜层交替地并且以隔着取向膜层相邻的导电层的一个能够短路到负极而另一个能够短路到正极的方式进行层叠。通过采用这样的层叠，从而能够对相邻的取向膜层在其厚度方向上施加相反的电荷。因此，被各导电层所夹持的取向膜层需要以在流动电流时伸缩方向成为相同方向的方式进行层叠。当在压电层叠体的一部分存在伸缩方向不同的树脂时，变为压电特性抵消的状况，破坏使振动板共振的效果。像这样，关于使压电层叠体中的取向膜层的伸缩方向一致的方法，虽然不特别限制，但是，如后述那样，使取向膜层A为由聚L乳酸构成的膜层并且使取向膜层B为由聚D乳酸构成的膜层是简便而高效的。
图4是示出图3的压电层叠体的每一个的面的概略图。图4中的附图标记7为位于压电层叠体的层叠方向并且与取向膜层的面方向平行的2个面，在本发明中以下称为压电层叠体的平行表面。而且，该平行表面为在以往的压电扬声器中粘贴于振动板来赋予振动的面。图4中的附图标记8和9为被上述平面表面所夹持的面，在本发明中以下称为端面。此外，在该端面中，附图标记8为与压电层叠体的长尺寸方向平行的端面，附图标记9为不与压电层叠体的长尺寸方向平行的端面。而且，将相对的端面分别称为端面A和端面B。因此，在图4中，在端面A为由附图标记8所示的面的情况下，以下，底面称为端面B。
图5是对图3的压电层叠体（11）赋予电极（10）时的立体图。附图标记10为用于短路到例如阴极（或正极）的电极。关于这样的电极，只要能够在不使相邻的导电层短路的情况下交替地短路到正极和阴极，则不进行限制，例如可举出后述的银浆料等。当然，也可以在不赋予电极的情况下在每一个导电层直接设置导线。
图6是从y方向观察图5的压电层叠体时的平面图。相邻的导电层交替地短路到每一个电极。再有，如图6所示，在将压电层叠体中的取向膜层的数量设为n时，导电层的层数为n+1是优选的。通过这样做，从而能够在压电层叠体中的取向膜层的全部流动电流来显现压电特性。
可是，使用图7~图9来说明在由作为螺旋（helical）手性的高分子的聚乳酸构成的取向膜层流动电流时的主取向方向和由压电造成的变形的关系。图7~9是示出在长方形的取向膜层流动电流时的变形的平面图。图7~图9中的a是取向膜层的主取向方向，简而言之，是延伸最多的方向。而且，在由聚乳酸构成的取向膜层的厚度方向上流动电流的情况下，从实线的长方形产生由虚线所示的平行四边形那样的剪切（shear）变形。而且，附图标记b示出该膜面内的面内位移最大的方向，在由聚乳酸构成的取向膜中，由该附图标记b所示的方向相对于由附图标记a所示的方向倾斜45°。再有，为了今后的说明，在将取向膜层裁剪为长方形的情况下，有时用取向膜层的长尺寸方向与主取向轴形成的角度而称为0°切（cut）、45°切、90°切。附带地，图7是0°切，图8是45°切，图9是90°切。
再有，本发明中的压电层叠体不限定于上述的图1~图6所示的压电层叠体，作为其他的优选方式，在图10~图13中示出其一个例子。
在图10~图13中，从上到下存在5个图，从上起第一个和第二个图是相当于上述图1的图，从上起第三个图是相当于上述图2的图，从上起第四个图是相当于上述图3的图，从上起第五个图相当于上述图5。而且，图10是使用在右上角具有富余的带导电层膜层A和在右下角具有富余的带导电层膜层B的情况下的图，图11是使用在右下角具有富余的带导电层膜层A和在左下角具有富余的带导电层膜层B的情况下的图，图12是使用使y方向的宽度极细的带导电层膜层A和带导电层膜层B的情况下的图，图13是将带导电层膜层A和带导电层膜层B的形状从长方形变更为平行四边形的情况下的图。
接着，使用图14~图23来对本发明的压电振动体进行说明。本发明的压电振动体是由交替地层叠有由上述的聚乳酸构成的取向膜层（1或2）和导电层（3或4）的压电层叠体（11）以及把持其两端部的把持具（13）构成的压电振动体。
而且，（i）压电层叠体（11）以如下方式进行层叠：隔着取向膜层相邻的导电层的一个短路到负的电极（10），另一个短路到正的电极（10），在流动电流时，被各导电层（3或4）所夹持的取向膜层（1或2）的伸缩方向成为相同方向。
此外，（ii）压电层叠体（11）具有与取向膜层（1或2）的面方向平行的2个平行表面（7）、以及被这些平行表面所夹持并且彼此平行的2个端面A和B（8或9）。以上述的图4来看，如果将由附图标记8记载的端面设为端面A，则端面B为底面。而且，在上述的图4中，虽然存在二组端面A和B的组合，但是，在本发明中只要如后述的（iii）那样把持其一组即可。即，（iii）上述把持的两端部分别包含端面A和端面B，并且，需要通过把持具向端面A与B之间的压电层叠体施加应力。此时，通过把持具向端面A与端面B之间的压电层叠体施加的应力可以是压缩应力也可以是伸张应力。像这样，通过把持具把持压电层叠体的彼此平行的端面A和B并且向其之间的压电层叠体施加应力，由此，是否对压电层叠体施加形变，压电特性提高，而且，压电层叠体自身具有高的压电性层，因此，能够有效地显现振动。
再有，本发明中的把持具只要是能够以压电层叠体的位置不偏离的方式进行把持并且能够施加应力的把持具即可，例如可以是如图24那样在把持具设置缺口那样的槽而只要在其中插入压电层叠体，也可以是如图25那样在插入压电层叠体之后对把持具实施使槽宽度变窄那样的处理的把持具，还可以使用夹具来作为把持具。此外，也可以如图26那样在把持具的槽之中装填粘接剂等来使把持具和压电层叠体胶着。此外，也可以如图27那样使把持具自身为粘接剂而胶着于振动板等固定具。再有，在对压电层叠体施加压缩应力的情况下，无论使用哪一方法都可以，但是，在赋予伸张应力的情况下，图25、图26、图27那样的方式是优选的。
首先，作为本发明的优选的第一方式，使用图14和15来进行说明。
本发明的优选的方式的第一是如图14和图15所示那样将把持两端部的把持具（13）固定于振动板（12）并且通过把持具（13）向压电层叠体施加的应力为伸张应力的压电振动体。该伸张应力的赋予的方式只要在固定于振动板时以伸展的状态固定压电层叠体即可。关于伸张应力的范围，不特别限制，只要根据作为目的的振动的频率进行调整即可。再有，在施加该伸张应力的情况下，存在容易进行低频处的振动的传播这样的优点。因此，作为能够在向输入信号装置输入信号时瞬时地显现振动而适于向人传递被称为触觉的输入的有无的压电振动体是极优选的。
可是，当假设通过这样的压电振动体显现低频的振动时，期望位移量也更大。因此，所把持的面A和B如图14、图15所示那样位于压电层叠体（11）的长尺寸方向的两端是优选的。
此外，关于取向膜层的压电形变所造成的面内位移最大的方向（b），由于能够简便地进行压电层叠体（11）的制造，所以相对于取向膜层的长尺寸方向沿45°方向倾斜是优选的，另一方面，从更高效地显现振动的观点出发，为与以最短距离连结相对的把持具（13）的直线平行或正交的方向是优选的。特别优选的是，所把持的端面A和B如图14、图15所示那样位于压电层叠体（11）的长尺寸方向的两端，并且取向膜层的压电形变所造成的面内位移最大的方向（b）是与压电层叠体的长尺寸方向平行或正交的方向，最优选的是与长尺寸方向平行的方向的情况。
再有，图16和图17为本发明的优选的第一方式的又其他的方式，采用粘接剂等能够胶着的部件来作为把持具，固定于振动板。通过这样做，能够使压电振动体的厚度变薄。
接着，作为本发明的优选的第二方式，使用图18和图19进行说明。本发明的优选的方式的第二是如图18和图19所示那样通过把持具向压电层叠体施加的应力为压缩应力的压电振动体。由于施加压缩应力，所以如图18所示那样，压电层叠体弯曲。
此时，在图18、图19中，在固定具固定位于两端部的把持具（13）的位置是优选的，此时，固定具为能够传播振动的振动板是优选的。
通过设为施加了这样的压缩应力的状态，从而压电振动体能够自己进行振动来显现高频的声波等，进而，只要使用振动板来作为固定具，则也能够通过从压电层叠体的端面产生的振动来使振动板共振。
从这样的观点出发，第二方式能够在压电扬声器等中优选使用。
可是，当假设通过这样的压电振动体来使高频的振动显现时，期望向压电层叠体施加更大的压缩应力。因此，所把持的端面A和B如图18、图19所示那样位于与压电层叠体（11）的长尺寸方向平行的每一个的端面的位置由于容易对压电层叠体赋予压缩应力所以是优选的。
此外，关于取向膜层的压电形变所造成的面内位移最大的方向（b），由于能够简便地进行压电层叠体（11）的制造，所以相对于取向膜层的长尺寸方向沿45°方向倾斜是优选的，另一方面，从更高效地显现振动的观点出发，为与以最短距离连结相对的把持具（13）的直线平行或正交的方向是优选的。特别优选的是，所把持的端面A和B如图19所示那样为与压电层叠体（11）的长尺寸方向平行的端面，并且取向膜层的压电形变所造成的面内位移最大的方向（b）是与压电层叠体的长尺寸方向平行或正交的方向，最优选的是与长尺寸方向平行的方向的情况。
接着，图20和图21为本发明的优选的第二方式的又其他的方式，采用粘接剂等能够胶着的部件来作为把持具，固定于振动板。通过这样做，能够使压电振动体的厚度变薄。
可是，在本发明的优选的第二方式中，把持具的位置也可以不被完全地固定。即，也可以是位于两端部的把持具（13）的位置配合压电层叠体的伸缩而可动的压电振动体，通过这样做，从而能够以宽带的频率产生声波。再有，在图22中，通过固定具（12）固定把持具（13），该固定具（12）配合压电层叠体的伸缩而使把持具（13）的间隔变化。例如，只要使用薄的金属板或塑料等来作为固定具（12），则能够配合压电层叠体的伸缩而向压电层叠体赋予压缩应力并使把持具（13）间的间隔微妙地变化。
可是，在这样的位于两端部的把持具（13）的位置配合压电层叠体的伸缩而可动的压电振动体的情况下，期望维持在把持具之间夹持的压电层叠体的形状并最大限度地显现振动。因此，所把持的端面A和B如图23所示那样位于与压电层叠体（11）的长尺寸方向平行的每一个的端面的位置是优选的。
此外，关于取向膜层的压电形变所造成的面内位移最大的方向（b），由于能够简便地进行压电层叠体（11）的制造，所以相对于取向膜层的长尺寸方向沿45°方向倾斜是优选的，另一方面，从更高效地显现振动的观点出发，为与以最短距离连结相对的把持具（13）的直线平行或正交的方向是优选的。特别优选的是，所把持的端面A和B如图23所示那样为压电层叠体（11）的长尺寸方向平行的端面，并且取向膜层的压电形变所造成的面内位移最大的方向（b）是与压电层叠体的长尺寸方向平行或正交的方向，最优选的是与长尺寸方向平行的方向的情况。
这些图14~23所示的压电振动体如该图所记载的那样设置有电极（10）和导线（14），将该导线（14）与放大器（15）等连接，而与信号输入装置（16）例如音频播放器连接，由此，作为扬声器发出声音，或者，与振荡器连接，由此，能够显现触觉感。
再有，作为本发明的其他的优选方式，可举出使用了上述的图10~图13的压电层叠体的方式。
再有，本发明的压电振动体能够使例如连接于放大器的音频播放器重放，通过其音量等进行评价。
接着，对本发明的压电振动体进一步进行详述。
聚乳酸
在本发明中，取向膜层由聚乳酸构成。作为聚乳酸，可优选举出聚L-乳酸、聚D-乳酸。
在此，聚L-乳酸是实质上仅由L-乳酸单位构成的聚L-乳酸（以下，有省略为PLLA的情况。）或L-乳酸与其他的单体的共聚物等，但是，特别地，优选的是实质上仅由L-乳酸单位构成的聚L-乳酸。此外，聚D-乳酸是实质上仅由D-乳酸单位构成的聚D-乳酸（以下，有省略为PDLA的情况。）或D-乳酸与其他的单体的共聚物等，但是，特别地，优选的是实质上仅由D-乳酸单位构成的聚D-乳酸。
从结晶性的观点出发，此外根据使位移量的提高效果变高这样的观点和膜耐热性等观点，聚L-（D-）乳酸中的L-（D-）乳酸单位的量优选为90~100摩尔%，更优选为95~100摩尔%，进一步优选为98~100摩尔%。即，L-（D-）乳酸单位以外的单位的含有量优选为0~10摩尔%，更优选为0~5摩尔%，进一步优选为0~2%。
这样的聚乳酸具有结晶性是优选的，采用上述那样的取向/结晶的方式变容易，能够使位移量的提高效果变高。此外，关于其熔点，优选为150℃以上190℃以下，进一步优选为160℃以上190℃以下。当为这样的方式时，膜的耐热性优越。
关于本发明中的聚乳酸，其重量平均分子量（Mw）优选为8万至25万的范围，更优选为10万至25万的范围。尤其优选为12万至20万的范围。当重量平均分子量Mw处于上述数值范围时，膜的刚性优越，此外，膜的厚度不均变良好。
本发明中的螺旋手性高分子在不破坏本发明的效果的范围内也可以是共聚或混合了其他的树脂后的高分子。
本发明中的聚乳酸的制造方法并不被特别限制，以下将制造聚L-乳酸和聚D-乳酸的方法取为例子来说明。例如，例示出对L-乳酸或D-乳酸进行直接脱水缩合的方法、对L-或D-乳酸低聚物进行固相聚合的方法、在对L-或D-乳酸进行一次脱水环化而做成交酯之后进行熔融开环聚合的方法等。在其中，从品质、生产效率的观点出发，利用直接脱水缩合方法或交酯类的熔融开环聚合法得到的聚乳酸是优选的，在其中特别优选选择交酯类的熔融开环聚合法。
在这些制造法中使用的催化剂只要是能够使聚乳酸以具有上述的规定的特性的方式进行聚合的催化剂，则并不被特别限定，而能够适当使用其自身公知的催化剂。
关于所得到的聚L-乳酸和聚D-乳酸，由于膜的熔融稳定性、湿热稳定性而优选的是，利用以往公知的方法除去聚合催化剂或使用钝化剂使聚合催化剂的催化活性钝化、不活性化。
在使用钝化剂的情况下，关于其使用量，只要特定金属含有催化剂的金属元素每1当量采用0.3至20当量、更优选为0.5至15当量、进一步优选为0.5至10当量、特别优选为0.6至7当量即可。当钝化剂的使用量过少时，不能充分降低催化剂金属的活性，此外，当过剩地使用时，存在钝化剂引起树脂的分解的可能性，而不优选。
取向膜层
本发明中的取向膜层由上述的聚乳酸构成。本发明中的取向膜层由于容易更高效率地显现压电特性，所以，分子链沿一个方向进行取向即具有主取向方向。再有，本发明中的主取向轴是指使用椭率计（型式M-220；日本分光）测定的面内方向的折射率最高的方向。
关于本发明中的各取向膜层的断裂强度，其主取向方向为120MPa以上是优选的。在断裂强度比上述下限低的情况下，共振特性的提高效果变低。另一方面，主取向方向的断裂强度的上限未被特别限制，但是，根据制膜性等方面，优选为300MPa以下。从这样的观点出发，关于主取向方向的断裂强度的下限，更优选为120MPa以上，进一步优选为150MPa以上，特别优选为180MPa以上，另一方面，优选的是，上限为300MPa以下，进一步优选的是250MPa以下。主取向方向的断裂强度处于上述下限以上，由此，能够使共振特性的提高效果变高。
此外，关于本发明中的取向膜层的与主取向轴方向正交的方向的断裂强度，优选的是80MPa以下。当断裂强度处于上述上限以下时，能够使共振特性的提高效果变高。在与主取向轴方向正交的方向的断裂强度比上述上限高的情况下，共振特性的提高效果变低。另一方面，与主取向轴方向正交的方向的断裂强度的下限不被特别限制，但是，根据制膜后的处理等的方面，优选的是30MPa以上，进一步优选的是50MPa以上。
可是，取向膜层的主取向方向为与取向膜层的长度方向平行（图7的0°切）或正交的方向（图9的90°切）容易更高效地使由共振造成的声音产生得大，因此，是优选的。此外，关于取向膜层，由于压电形变所造成的面内位移最大的方向位于取向膜层的主取向方向和与其正交的方向的中间方向容易更高效地产生声音，因此，是优选的。
可是，优选的是，隔着导电层彼此层叠有由对映体的高分子构成的取向膜层。特别地，当交替地层叠有由不同的对映体的高分子构成的取向膜层时，在使主取向轴一致于相同方向的状态下能够高效率地显现压电特性并且能够采用卷对卷或共挤出等的制造方法，因此，是优选的。
关于本发明中的取向膜层的密度，优选的是1.22~1.27g/cm3。当密度处于上述数值范围时，能够使共振特性的提高效果变高。在密度低的情况下，趋于共振特性的提高效果变低，另一方面，在密度高的情况下，趋于共振特性的提高效果高但是膜的机械特性差。从这样的观点出发，关于密度，更优选的是1.225~1.26g/cm3、进一步优选的是1.23~1.25g/cm3。
关于本发明中的取向膜层的厚度，考虑由于过厚所以刚性变得过高而无法起到共振特性的趋势，只要是起到共振特性的程度的厚度，则不特别限定。各层的厚度优选的是1~50μm。从共振特性的观点出发，更薄的是优选的。特别地，在使层叠数量增加时，使各层的厚度变薄而作为层叠体整体的厚度不会变得过厚，这是优选的。从这样的观点出发，层L和层D的1层的厚度分别独立地优选为25μm以下，进一步优选为15μm以下，特别优选为10μm以下。当厚度处于上述数值范围时，能够使共振特性的提高效果变高。另一方面，从处理性、刚性的观点出发，更厚的是优选的，例如，优选为2μm以上，进一步优选为3μm以上。
耐冲击性改良剂
关于本发明中的取向膜层，将取向膜层的质量作为基准而在0.1~10质量%的范围内含有耐冲击性改良剂是优选的。本发明中的耐冲击性改良剂只要是能够用于例如聚乳酸的耐冲击性改良的耐冲击性改良剂，则不特别限制，为在室温下示出橡胶弹性的橡胶状物质，例如，可举出下述的各种耐冲击性改良剂等。
作为具体的耐冲击性改良剂，能够举出：乙烯-丙烯共聚物、乙烯-丙烯-非结合二烯共聚物、乙烯-丁烯-1共聚物、各种丙烯酸橡胶、乙烯-丙烯酸共聚物及其碱金属盐（所谓的离聚物）、乙烯-环氧丙基（甲基）丙烯酸酯共聚物、乙烯-（甲基）丙烯酸烷基酯共聚物（例如，乙烯-丙烯酸甲酯共聚物、乙烯-丙烯酸乙酯共聚物、乙烯-丙烯酸丁酯共聚物、乙烯-甲基丙烯酸甲酯共聚物）、乙烯-乙酸乙烯酯共聚物、酸改性乙烯-丙烯共聚物、二烯橡胶（例如，聚丁二烯、聚异戊二烯、聚氯丁烯）、二烯与乙烯基单体的共聚物和其氢添加物（例如，丁苯无规共聚物、丁苯嵌段共聚物、苯乙烯-丁二烯苯乙烯嵌段共聚物、苯乙烯-异戊二烯无规共聚物、苯乙烯-异戊二烯嵌段共聚物、苯乙烯-异戊二烯-苯乙烯嵌段共聚物、苯乙烯-乙烯-丁烯-苯乙烯嵌段共聚物、苯乙烯-乙烯-丙烯-苯乙烯嵌段共聚物、将苯乙烯与聚丁二烯接枝共聚后的共聚物、丁二烯-丙烯腈共聚物）、聚异丁烯、异丁烯与丁二烯或异戊二烯的共聚物、天然橡胶、聚硫橡胶、多硫化橡胶、丙烯酸橡胶、硅橡胶、聚氨酯橡胶、聚醚橡胶、氯丙橡校、聚酯类弹性体或聚酰胺类弹性体等。进而，也能够使用具有各种交联度的化合物、具有各种微观构造例如顺式构造、反式构造等的化合物、由芯层和包覆其的1个以上的壳层构成的多层构造聚合体等。此外，在本发明中，作为耐冲击性改良剂，在上述具体例子中举出的各种（共）聚物无论使用无规共聚物、嵌段共聚物或接枝共聚物等的哪一个都可以。进而，在制造这些（共）聚物时，也能够将其他的烯烃类、二烯类、芳香族乙烯基化合物、丙烯酸、丙烯酸酯或甲基丙烯酸酯等单体进行共聚。
在这些耐冲击性改良剂之中，作为市售品，能够举出：例如，三菱Rayon制“Metablen”、Kaneka制“Kane Ace”、Rohm & Hass制“Paraloid”、Ganz化成制“Staphyloid”或Kuraray制“ParaFace”，关于它们，能够使用单独至2种以上。此外，作为公知的方法，更优选乳液聚合法。作为制造方法，首选，在使期望的单体混合物乳液聚合来制作芯粒子之后，在该芯粒子的存在下使其他的单体混合物乳液聚合来制作在芯粒子的周围形成壳层的芯壳粒子。进而，在该粒子的存在下使其他的单体混合物乳液聚合来制作形成另外的壳层的芯壳粒子。重复进行这样的反应来得到由期望的芯层和包覆其的1个以上的壳层构成的多层构造聚合体。关于用于形成各层的（共）聚物的聚合温度，各层都优选为0~120℃，更优选为5~90℃。
作为在本发明中使用的多层构造聚合体，以本发明的效果的方面，更优选的是，包含玻璃转变温度为0℃以下的结构分量，进一步优选的是，包含玻璃转变温度为-30℃以下的结构分量，特别优选的是，包含玻璃转变温度为-40℃以下的结构分量。再有，在本发明中，上述玻璃转变温度是使用示差扫描热量计以升温速度20℃/分测定的值。
在本发明中，多层构造聚合体的平均一次粒径不被特定限定，但是，以本发明的效果的方面，优选的是10~10000nm，进而，更优选的是20~1000nm，特别优选的是50~700nm，最优选的是100~500nm。
在本发明中，关于耐冲击性改良剂的掺合量，以本发明的效果的方面，将取向膜层的质量作为基准而为0.1~10质量%的范围是优选的。在不足下限时，有时在进行后述的压接等处理时，层间容易剥离。另一方面，当超过上限时，压电特性降低。从这样的观点出发，优选的耐冲击性改良剂的掺合量的下限为0.5质量%，进而为1质量%，另一方面，上限为9质量%，进而为8质量%。再有，通过掺合这样的耐冲击性改良剂，从而能够在不降低压电特性的情况下抑制压接后的剥离。虽然理由不确定，但是，估计是因为：能够在不降低所得到的取向聚乳酸膜的取向的情况下赋予柔软性，结果是，压接时的压力均等地传递，在压电层叠体的界面不会存在局部容易剥离的部分或局部较强压接的部分。
取向膜层的制造方法
以下，对取向膜层的制造方法进行说明，但是，本发明并不限制于此。
挤出工序
根据期望将上述的耐冲击性改良剂、羧基密封剂、助滑剂、其他的添加剂等与通过上述的方法得到的聚乳酸掺合，在挤出机中熔融聚乳酸，从模具挤出到冷却滚筒上。再有，向挤出机供给的聚乳酸由于抑制熔融时的分解，所以，优选的是，在挤出机供给之前进行干燥处理，使水分含有量为100ppm以下程度。
关于挤出机中的树脂温度，是聚乳酸充分地具有流动性的温度，即，当将聚乳酸的熔点设为Tm时，在从（Tm+20）到（Tm+50）（℃）的范围被实施，但是在聚乳酸不会分解的温度下熔融挤出是优选的，作为这样的温度，优选为200~260℃，进一步优选为205~240℃，特别优选为210~235℃。当为上述温度范围时，难以发生流动不均。
铸造（Casting）工序
在从模具挤出之后，在冷却滚筒对膜进行铸造而得到未延伸膜。此时，通过静电密合法利用电极施加静电荷，由此，充分密合于冷却滚筒来冷却固化是优选的。此时，关于施加静电荷的电极，优选使用线状或刀状的形状的电极。关于该电极的表面物质，优选的是白金，能够抑制从膜升华的杂质附着于电极表面。此外，将高温空气流喷附到电极或其附近来将电极的温度保持为170~350℃，在电极上部设置排气喷嘴，由此，也能够防止杂质的附着。
延伸工序
在上述得到的未延伸膜沿一个轴方向延伸。延伸方向不被特别限制，但是，优选的是，沿制膜方向、宽度方向、或相对于制膜方向和宽度方向分别成45度那样的倾斜方向延伸。在进行这样的延伸中，将未延伸膜加热到能够延伸的温度例如聚乳酸的玻璃转变点温度（Tg）℃以上（Tg+80）℃以下的温度来进行延伸。
关于主取向方向的延伸倍率，优选的是3倍以上，更优选的是3.5倍以上，进一步优选的是4.0倍以上，特别优选的是4.5倍以上。通过使延伸倍率为上述下限以上，从而能够使位移量的提高效果变高。另一方面，关于延伸倍率的上限，虽然不特别限制，但是，从制膜性的方面出发，优选的是10倍以下，进一步优选的是8倍以下，特别优选的是7倍以下。另一方面，与主取向方向正交的方向不需要进行延伸，但是，也可以在满足上述的断裂强度的关系的范围内实施延伸。该情况下的延伸倍率优选为1.5倍以下，进一步优选为1.3倍以下。
热处理工序
对在上述得到的延伸膜进行热处理是优选的。关于热处理温度，只要以比上述的延伸温度高并且不足树脂的熔点（Tm）的温度进行即可，优选的是玻璃转变点温度（Tg+15）℃以上（Tm-10）℃以下，能够使压电特性更高。在热处理温度低的情况下，趋于位移量的提高效果变低，另一方面，在高的情况下，趋于膜的平面性、机械特性差，此外，趋于位移量的提高效果变低。从这样的观点出发，关于热处理温度，进一步优选为（Tg+20）℃以上（Tm-20）℃以下，特别优选为（Tg+30）℃以上（Tm-35）℃以下。此外，关于热处理时间，优选为1~120秒，进一步优选为2~60秒，能够使位移量的提高效果变高。
进而，在本发明中，也能够在热处理工序中进行松弛处理来调整热尺寸稳定性。
易粘接处理
关于这样得到的取向膜层，也能够根据期望通过以往公知的方法实施例如表面活性化处理，例如等离子处理、胺处理、电晕处理。
在其中，从提高与后述的导电层的密合性并且提高压电层叠体的耐久性这样的观点出发，优选的是，对取向膜层的至少单面优选的是双面实施电晕处理。作为这样的电晕处理的条件，例如在将电极距离设为5mm时，优选的是1~20kV的电压，进一步优选的是5~15kV的电压，优选的是进行1~60秒，进一步优选的是进行5~30秒，特别优选的是进行10~25秒即可。此外，这样的处理能够在大气中进行。
导电层
关于本发明中的导电层，只要具有能够在电压施加时示出压电特性的程度的导电性，则其种类不特别限定，但是，从能够更优选地示出压电特性和共振特性这样的观点出发，优选的是由金属或金属氧化物构成的层和由导电性高分子构成的层。
作为这样的金属或金属氧化物，不特别限定，但是，优选使用从由铟、锡、锌、镓、锑、钛、硅、锆、镁、铝、金、银、铜、钯、钨构成的组中选择的至少1种金属或者从上述组中选择的至少1种金属的氧化物。此外，在金属氧化物中，根据需要，进而也可以包含上述组所示的金属或者上述组所示的其他的金属的氧化物。例如，优选使用含有铝、金、氧化锡的氧化铟、含有锑的氧化锡等。作为导电性高分子，可举出聚噻吩类、聚苯胺类、聚吡咯类，只要根据需要进行考虑了导电性、透明性的选定即可。例如，在显示面板等中使用时，优选使用透明性优越的聚噻吩类、聚苯胺类高分子。
导电层的各层的厚度不特别限制，但是，只要选择其表面电阻值为1×104 Ω/□以下、优选为5×103 Ω/□以下、进一步优选为1×103 Ω/□以下那样的厚度即可，例如采用厚度10nm以上是优选的。进而，在由金属或金属氧化物构成的层的情况下，从导电性和层形成的容易度的观点出发，优选的是15~35nm，更优选的是20~30nm。当厚度过薄时，表面电阻值趋于变高，并且，难以成为连续被膜。另一方面，当过厚时，品质过剩，此外，难以进行层叠膜的形成，或层叠膜的层间的强度趋于变弱。此外，在使用导电性高分子的印刷等的情况下，优选的是100~5000nm，更优选的是200~4000nm。
可是，关于导电层，如图1所示那样，并不是在取向膜层的整个表面形成而设置有富余。关于该富余，从更高效地使振动板共振的观点出发，设置在靠近端面的部位是优选的。优选的是在具有富余的侧电极和导电层不会短路而在不具有富余的侧电极和导电层短路的结构。通过采用这样的结构，从而能够使夹持取向膜层的各导电层简便地与电极短路为正负彼此不同。
压电层叠体
即，在本发明中的压电层叠体中，需要对被各导电层所夹持的取向膜层以在流动电流时伸缩方向为相同方向的方式进行层叠。这是因为，当在压电层叠体的一部分存在伸缩方向不同的树脂时，成为压电特性抵消的状况，而破坏使振动板共振的效果。关于像这样使压电层叠体中的取向膜层的伸缩方向一致的方法，虽然不特别限制，但是，关于是交替地层叠有由L-聚乳酸构成的取向膜层L和由D-聚乳酸构成的取向膜层D的结构，由于只要直接交替地层叠同样地制膜延伸的即主取向轴相同的取向聚乳酸膜即可，所以是优选的。这是因为，取向膜层L和取向膜层D在其厚度方向上施加相反的电荷时在相同方向上示出伸缩特性。
另一方面，在相邻的取向膜层均为取向膜层L或取向膜层D的情况下，只要在固定一个膜层来重叠另一个膜层之前翻过来或者在膜的面方向上旋转等而以在提供相反的电荷时伸缩方向一致的方式对准即可。再有，理解的是：当想要对聚乳酸进行制膜而通过生产性优越的卷对卷来层叠时，前者的交替地层叠取向膜层L和取向膜层D的结构是优选的。
而且，在使用上述的取向膜层L和取向膜层D的情况下，只要以使构成由图1~3的附图标记5所示的带导电层膜层A的取向膜层为取向膜层L并且使构成由附图标记6所示的带导电层膜厚B的取向膜层为取向膜层D的方式进行层叠即可。
此外，取向膜层和导电层不经由厚度超过1000nm的粘接剂层而胶着，这由于容易显现优越的共振特性，所以是优选的。从这样的观点出发，在本发明中，关于取向膜层和导电层，优选为不经由厚度超过500nm的粘接剂层而胶着的方式，进一步优选为不经由厚度超过200nm的粘接剂层而胶着的方式。从共振特性的观点出发，最优选的是取向膜层和导电层不经由粘接剂层而胶着的方式。
在本发明中，只要具有上述那样的层叠结构，则也可以在不阻碍本发明的目的的范围内还具有其他的层。例如，能够在压电层叠体的表面具有用于提高层叠体的刚性的例如聚对苯二甲酸乙二酯、聚乙烯奈那样的芳香族聚酯层。另一方面，从共振特性的观点出发，关于这样的层，其厚度薄是优选的，不具有是特别优选的。
再有，关于本发明中的压电层叠体的形状，由于容易处理、容易设计为在目的的方向上赋予高的压电特性，所以优选的是带状。
层叠数量
关于本发明中的压电层叠体，取向膜层的总计层数为3以上是优选的。通过采用这样的方式，从而得到优越的共振特性。从共振特性的观点出发，总计层数越多越优选，优选的是5以上，进一步优选的是6以上。
另一方面，上限并不特别限制。再有，对于采用数万程度的总计层数，只要例如如卷式电容器那样进行制造即可。
此外，关于本发明中的压电层叠体，在至少一个表面存在导电层，从本发明的效果的方面即使振动板更高效地共振的方面出发，优选的是，全部的取向膜层同样地显现压电特性，如图6所示那样导电层被配置在压电层叠体的两个表面的情况能够高效地向振动板传播振动，因此，是优选的。即，在将取向膜层的层数设为n时，优选的是导电层的层数为n+1。
共振特性
本发明中的压电层叠体具有压电特性，通过施加某个频率的电压来振动，但是，尤其地，选择与PVDF相比压电特性一致为一个方向的取向聚乳酸膜，并且，对其进行层叠，由此，压电特性极优越，也能够产生较大的运动量（力）。
主取向方向
在本发明中，关于压电层叠体，优选的是，施加各取向膜层的电荷时的伸缩最大的方向在从压电层叠体的厚度方向观察时在10度以下的范围内一致。通过采用这样的方式，从而能够使共振特性的提高效果变高。从这样的观点出发，关于上述形成的角，优选的是5度以下，进一步优选的是3度以下，特别优选的是1度以下，理想地为0度。对于采用上述那样的主取向方向的方式，只要在采样时在相同方向上进行采样或在层叠时以成为相同方向的方式进行层叠即可。
压电层叠体的制造方法
本发明中的压电层叠体能够通过如下来得到：例如取向膜层在交替地层叠上述的取向膜层L和取向膜层D的情况下分别各自地形成，在所得到的各层的表面设置导电层，层L和层D交替地并且以成为在层L与层D之间以及所得到的压电层叠体的至少一个表面优选的是压电层叠体的两个表面具有导电层的结构的方式进行层叠并胶着。
此外，本发明中的压电层叠体例如在仅为取向膜层L或取向膜层D的任一个的情况下能够通过如下来得到：准备2个取向膜层L（D），在一个的表面侧设置导电层并在另一个的背面侧或改变方向地设置导电层来分别各自地形成，在所得到的各层的表面设置导电层，层L和层D交替地并且以成为在层L与层D之间以及所得到的压电层叠体的至少一个表面优选的是压电层叠体的两个表面具有导电层的结构的方式进行层叠并胶着。
关于在通过上述得到的取向膜层L和取向膜层D的表面形成导电层的方法，只要是以往公知的导电层的形成方法，则不特别限定，但是，从能够均匀地容易得到具有优越的导电性的导电层这样的观点出发，优选的是采用蒸镀法或溅射法。
此外，关于导电层，也可以形成在取向膜的两面，但是，从密合性的观点出发，优选的是，仅在单面形成导电层，并压接它们。
热层压工序
以成为本发明规定的层叠结构的方式层叠通过上述得到的具有导电层的取向膜来制作层叠体，通过热层压来胶着。在此，关于热层压，优选的是在不使用粘接剂层的情况下进行。此外，通过含有上述的耐冲击性改良剂，从而能够更加提高压接性。
关于这样的热层压中的温度条件，优选的是采用（Tg-5）~（Tsm+20）℃。在此，Tg示出用于层叠体的形成的构成取向膜层L的树脂L的玻璃转变温度和构成取向膜D的树脂D的玻璃转变温度之中的最高的玻璃转变温度。此外，Tsm示出用于层叠体的形成的取向膜L的副峰值温度和取向膜D的副峰值温度之中的最低的副峰值温度。再有，副峰值温度是起因于膜制造工艺中的热固定温度的温度。通过采用上述温度条件，从而能够得到起到优越的共振特性的压电层叠体。此外，同时，层叠体的各层的密合性优越。当温度过低时，趋于密合性差，另一方面，当过高时，趋于取向崩坏而共振特性差。根据这样的观点，进一步优选的温度条件是（Tg）~（Tsm+15）℃，特别优选的是（Tg+10）~（Tsm+10）℃。
此外，关于压力条件，只要是能够进行充分的压接并且取向聚乳酸膜的取向不会崩坏的条件，则不特别限制，采用例如1~100MPa是优选的。由此，能够得到具有优越的共振特性同时密合性优越的层叠体。当压力过低时，趋于密合性差，另一方面，当过高时，趋于共振特性差。根据这样的观点，进一步优选的压力条件为2~80MPa，特别优选的是2~50MPa。
在以上那样的温度条件和压力条件下，优选的是进行10~600秒的热层压。由此，能够得到具有优越的共振特性同时密合性优越的层叠体。当时间过短时，趋于密合性差，另一方面，当过长时，趋于共振特性差。根据这样的观点，进一步优选的时间条件是30~300秒，特别优选的是60~180秒。
可是，对于通过卷对卷高效地制造压电层叠体，分别对取向膜层L和取向膜层D进行制膜并进行辊卷绕，在每一个取向膜层的宽度方向的一部分沿着制膜方向形成导电层。然后，沿着制膜方向切开（slit）并重合具有导电层的取向膜层L和具有导电层的取向膜层D来剪切为期望的尺寸是优选的。
固定具或振动板
关于本发明中的固定具（12），只要能够固定把持具的位置，则不特别限制。此外，也可以与把持具（13）为一体。再有，在将能够传播振动的振动板（12）用作固定具（12）的情况下，由于与压电振动体相比稍硬的情况更容易使振动板共振，所以其杨氏模量优选为3GPa以上。此外，在通过粘接剂等胶着把持具的情况下，粘接性好的粘接剂是优选的。此外，通过具有透明性，从而能够进行向触摸面板或便携式电话等显示器上的配置，因此，总光线透射率优选为85%以上。从以上的观点出发，作为振动板的材质，只要是具有上述特性的素材，则不特别限定，也可以是有机素材、无机素材的任一个或者组合。在其中，根据作为振动板的处理性的容易度，优选的是有机高分子素材，优选为PLA（聚乳酸）、PET（聚对苯二甲酸乙二酯）、PEN（聚乙烯奈）、PS（聚苯乙烯）、PC（聚碳酸酯）、COC（环烯烃共聚物）、PMMA（聚甲基丙烯酸），进一步优选为PLA、PET、PEN。
此外，关于振动板的形状，只要根据想要共振的频率来适当选择即可。例如，如果想要共振的波长为一个，则可以是圆形，在想要以多个频域共振的情况下，只要采用与其对应的多边形即可。
此外，关于厚度，优选为与压电层叠体相同程度的厚度。虽然也根据所使用的材质，但是在聚酯等的塑料膜的情况下，优选为3~1500μm的范围，进一步优选为25~1000μm的范围。
电极
本发明中的压电层叠体如上述那样以向隔着各导电层相邻的取向膜层施加相反方向的电场的方式短路到电极。作为电极，不特别限制，能够采用其自身公知的电极，例如，能够例示出铝、金、银、铜，在它们之中，由于价格、处理的容易度，所以优选为银浆料。此外，也可以使用通常使用的金属熔射法（metalicon），进而也可以使用更简便地用金属使各层叠体贯通而短路那样的方法。
压电振动体
本发明的压电振动体采用上述的结构，在施加应力的状态下通过把持具固定两端，而中央部未被固定，因此，显现优越的压电特性。
可是，在本发明的压电振动体中，压电层叠体和把持具也可以如上述那样被粘接剂胶着。胶着方法不特别限制，只要能够以将压电层叠体（11）的振动传递到例如振动板（12）的方式固定两者，则不特别限制，例如，可以是使用了粘接剂的接合，也可以是压接压电层叠体和振动板的方法。在该压接的情况下，可以说振动板也兼作把持具。
在使用粘接剂的情况下，只要是在所使用的环境下不会剥离并且高效率地将压电层叠体的振动传递到振动板而不破坏本目的的粘接剂，则不特别限制，在其中，从通用性、处理容易度的观点出发，优选为环氧类粘接剂。
实施例
以下，通过实施例进一步地具体地说明本发明，但是，本发明并不由此受到任何限定。通过以下的方法进行各层的物性、压电扬声器的评价。
（1）各层的物性
对层叠体的端部非常相等地制造缺口并剥离各层来评价了各层的物性。
（1-1）    主取向方向
使用椭率计（型式M-220；日本分光），将所得到的膜供给至使550nm单色光的入射角度变化的透射光测定，使固定有膜的样品台以光轴为中心在相对于光轴垂直的面内旋转，求取面内方向的折射率最高的方向，将该方向作为主取向轴。
（1-2）杨氏模量
使用将膜切出为150mm长×10mm宽的试验片并且使用Orientec公司制Tensilon UCT-100型来求取了杨氏模量。再有，测定是在调节成温度23℃、湿度65%RH的室内以卡盘（chuck）间100mm的方式安装样品并且根据JIS-C2151在拉伸速度10mm/min的条件下进行的。根据所得到的负重-伸长曲线的上升部分切线的斜率来计算了杨氏模量。
（1-3）总光线透射率
按照JIS K7361，使用日本电色工业公司制的雾度（haze）测定器（NDH-2000）来测定了膜的总光线透射率（单位：%）。
（1-4）表面电阻率
使用三菱化学公司制、商品名：Lorester MCP-T600按照JIS K7194来测定。从1个膜采取3个测定用样品片来分别对任意的5处实施测定，将其平均值作为表面电阻率（单位：Ω/□）。
（2）压电扬声器的评价方法
通过以下的方法进行了压电扬声器的评价。如图14~图23所示那样，将压电扬声器的正极和负极连结于交直两用高压放大器（TREK Inc.公司制、商品名：压电驱动器用电源 PZP350），使电压200Vp-p、电流200mA的交流电流流动来测定了频率30Hz-20kHz的范围内的最大值的音量。再有，测定是使用噪声计（小野测器公司制、商品名：高功能型噪声计 LA-2560）在从压电扬声器向前方离开3cm的地方进行的。音量越大，越示出作为压电扬声器效率好。
合成例1：聚L-乳酸（PLLA）的合成
对具备真空配管、氮气配管、催化剂添加配管、L-交酯溶液添加配管、乙醇开始剂添加配管的具备全区域翼的纵型搅拌槽（40L）进行了氮替换。之后，装入L-交酯30Kg、硬脂醇0.90kg(0.030摩尔/kg)、辛酸亚锡6.14g（5.05×10-4摩尔/1kg），在氮压106.4kPa的环境下升温至150℃。在内容物溶解的时间点，开始搅拌，进一步将内温升温至190℃。当内温超过180℃时，开始反应，因此，一边冷却一边将内温保持为185℃至190℃并继续反应1小时。进而在进行搅拌并以氮压106.4kPa、内温200℃至210℃进行了1小时反应之后，停止搅拌，添加了磷类的催化剂钝化剂。
进而，在静置20分钟期间来进行了气泡除去之后，将内压以氮压从2气压升压至3气压，将预聚物挤出到切粒机，使重量平均分子量13万、分子量方差1.8的预聚物颗粒化。
进而，在挤出机中使颗粒溶解，以15kg/hr投入到无轴筐型反应装置，减压至10.13kPa来对残留的交酯进行减少处理，使其再次碎裂化。所得到的聚L-乳酸（PLLA）为玻璃转变点温度（Tg）55℃、熔点（Tm）175℃、重量平均分子量12万、分子量方差1.8、交酯含有量0.005质量%。
合成例2：聚D-乳酸（PDLA）的合成
此外，除了使用D-交酯来代替L-交酯之外，与合成例1同样地，得到了玻璃转变点温度（Tg）55℃、熔点（Tm）175℃、重量平均分子量12万、分子量方差1.8、交酯含有量0.005质量%的D-乳酸（PDLA）。
参考例L1：取向膜L1的制造
在使用干燥机使在合成例1中得到的PLLA充分干燥之后，添加5质量%的Rohm and Haas Japan股份公司公司制、芯壳构造体（ParaloidTM BPM-500）并投入到挤出机中，以220℃进行熔融，从模具挤出熔融树脂而成形为单层的片材状，以表面温度20℃的冷却滚筒对这样的片材进行冷却固化来得到未延伸膜。将所得到的未延伸膜导向加热至75℃的辊组，在纵向上延伸至1.1倍，以25℃的辊组进行冷却。接着，一边以夹具保持纵延伸后的膜的两端，一边导向拉幅机（tenter），在加热至75℃的环境中，在横向上延伸至4.0倍。之后，在拉幅机内以110℃的温度条件进行30秒期间的热处理，进行均匀地缓冷而冷却至室温，得到了7μm厚度的二轴取向聚L-乳酸单层膜（取向膜L1）。主取向方向为实施延伸的横向。再有，使用Kasuga制、高频电源CG-102型在电压10kV、处理时间20秒的条件下对形成后述的导电层的侧的表面实施了电晕处理。
参考例D1：取向膜D1的制造
使用在合成例2中得到的PDLA，与参考例L1同样地，得到了7μm厚度的二轴取向聚D-乳酸单层膜（取向膜D1）。主取向方向为实施延伸的横向。再有，使用Kasuga制、高频电源CG-102型在电压10kV、处理时间20秒的条件下对形成后述的导电层的侧的表面实施了电晕处理。
实施例1
基于附图对本发明的优选的第一方式具体地进行说明。
切出
首先，将在参考例L1中得到的取向膜L1和在参考例D1中得到的取向膜D1分别以在横向上延伸时的延伸方向相对于长边成45度的角度的方式以3cm×7cm切出。
导电层的形成
接着，在如图1所示那样将离单个短边1cm的区域（3cm×1cm的区域）作为富余来遮蔽（masking）而残留未蒸镀处之后，在剩下的区域（3cm×6cm的区域）以表面电阻值为10Ω/□那样的厚度实施了铝蒸镀。再有，关于富余的位置，以取向膜L1和取向膜D1分别在相反侧的短边制作了富余。
层叠
交替地层叠了各10个、总共20个所得到的蒸镀后的取向膜L1和取向膜D1。然后，在110℃20MPa的压力下实施3分钟热压接，做成压电层叠体。
电极
在所得到的层叠体的两个短边涂敷导电性粘接剂（日新EM公司制、ShirubesutoP255）来形成电极（附图标记10），制作了压电层叠体（11）。由此，在各铝蒸镀层中，成为在具有富余的侧不使这样的导电性粘接剂和铝蒸镀层短路并且在不具有富余的侧使这样的导电性粘接剂和铝蒸镀层短路的结构。
装配
准备立构复合聚乳酸膜（帝人股份公司制、商标名：Biofront 厚度700μm、杨氏模量3GPa、总光线透射率93%），将其切出为长度10.5cm、宽度13.0cm，做成振动板（12）。此外，将相同的立构复合聚乳酸膜切出4个长度5cm、宽度2cm，将在每一个的一个面涂敷了环氧树脂类粘接剂（Huntsman Advanced Materials公司制、商品名：Araldite标准）后的构件准备为把持具用构件。
然后，将导线（14）连结于上述制作的压电层叠体（11）的电极（10），如图15和图16所示那样，在压电层叠体（11）的带有电极（10）的两端部以涂敷有环氧树脂类粘接剂的面相对的方式用2个把持具构件夹持，将把持具（13）胶着于压电层叠体（11）的长尺寸方向的两端。
然后，使上述振动板（12）处于水平，在其中央的向上的面，用上述环氧树脂类粘接剂胶着压电层叠体的把持具（13）的底面。此时，以使振动板（12）的长尺寸方向与压电层叠体（11）的长尺寸方向为平行的方式，此外，首先用粘接剂胶着存在2个的把持具的一个，在对压电层叠体施加伸张应力的状态下同样地胶着另一个把持具（13）。再有，伸张应力的施加方式是通过将绳安在未胶着的把持具而从振动板的端沿铅直方向垂下该绳的顶端并对该垂下的绳施加重量50g的负重来赋予的。
再有，将各个把持具（13）与压电层叠体在5cm×0.5cm的区域粘接，在剩下的部分中，把持具用构件彼此被粘接。即，成为从把持具露出0.5cm富余的部分的构造。
作为压电扬声器的特性
关于像上述那样做而得到的压电振动体，将正极和负极连结于交直两用高压放大器（TREK Inc.公司制、商品名：压电驱动器用电源 PZP350），使电压200Vp-p、电流200mA的交流电流流动，如压电扬声器的评价方法那样测定音量，此时，为102dB。再有，测定是在从压电振动体向前方离开3cm的地方进行的。
再有，当使层叠数量从20个减少至10个时，变为94dB，另一方面，当使层叠数量增加到40个时，变为112dB。此外，当使切出尺寸从3cm×7cm分别变更为5cm×5cm和3cm×14cm时，变为105dB和108dB。
此外，在使胶着把持具时的负重从50g减少至35g的情况下，变为103dB，此外，在从50g增加至65g的情况下，变为98dB。
作为振动产生装置的特性
关于像上述那样做而得到的压电振动体，将正极和负极连结于交直两用高压放大器（TREK Inc.公司制、商品名：压电驱动器用电源 PZP350），以频率120Hz流动电压300Vp-p、电流200mA的交流电流。
然后，当手与振动板接触时，能够强烈地感觉到振动。
再有，当使层叠数量从20个减少至10个时，振动变弱，另一方面，当使层叠数量增加为40个时，能更强烈地感觉。此外，当使切出尺寸从3cm×7cm分别变更为5cm×5cm和3cm×14cm时，前者能相同程度地感觉，后者能更强烈地感觉。
此外，在使胶着把持具时的负重从50g减少至35g的情况下，振动变弱，此外，在从50g增加至65g的情况下，能更强烈地感觉到振动。
此外，作为振动板和把持具，使用了聚乙烯-2, 6-奈膜膜（帝人DuPont股份公司制、商标名：TeonexQ65 厚度700μm、杨氏模量6GPa、总光线透射率88%）和聚对苯二甲酸乙二酯（帝人DuPont股份公司制、商标名：TetoronG2 厚度700μm、杨氏模量4GPa、总光线透射率85%）来代替立构复合聚乳酸膜，显现了同样优越的音量和振动。
实施例2
基于附图对本发明的优选的第二方式具体地进行说明。
首先，与实施例1同样地制作了压电振动体。
装配
准备立构复合聚乳酸膜（帝人股份公司制、商标名：Biofront 厚度200μm、杨氏模量3GPa、总光线透射率95%），将其切出为长度18.5cm、宽度26.4cm，做成振动板。此外，将相同的立构复合聚乳酸膜切出4个长度7.5cm、宽度0.5cm，将在每一个的一个面涂敷了环氧树脂类粘接剂（Huntsman Advanced Materials公司制、商品名：Araldite标准）后的构件准备为把持具用构件。
然后，将导线（14）连结于上述制作的压电层叠体（11）的电极（10），如图18和图19所示那样在压电构造体的未带有电极的两端部的中央以涂敷有环氧树脂类粘接剂的面相对的方式用2个把持具构件夹持，沿着压电层叠体（11）的长尺寸方向来胶着把持具（13）。
然后，使上述振动板（12）处于水平，在其中央的向上的面，用上述环氧树脂类粘接剂胶着压电层叠体的把持具（13）的底面。此时，使振动板的长尺寸方向与压电层叠体的长尺寸方向为平行。此外，首先用粘接剂胶着存在2个的把持具的一个，在对压电层叠体（11）施加压缩应力的状态下同样地胶着另一个把持具。再有，压缩应力的施加方式是通过相对于把持具间的压电层叠体的宽度为2.5cm而使胶着时的把持具间的间隔为比其窄的2.3cm并且使压电层叠体（11）向上方以凸的形状弯曲来赋予的。
再有，将各个把持具（13）与压电层叠体在7cm×0.25cm的区域粘接，在剩下的部分中，把持具用构件彼此被粘接。
作为压电扬声器的特性
关于像上述那样做而得到的压电振动体，将正极和负极连结于交直两用高压放大器（TREK Inc.公司制、商品名：压电驱动器用电源 PZP350），使电压200Vp-p、电流200mA的交流电流流动，如压电扬声器的评价方法那样测定音量，此时，为106dB。再有，测定是在从压电振动体向前方离开3cm的地方进行的。
再有，当使层叠数量从20个减少至10个时，变为100dB，另一方面，当使层叠数量增加为40个时，变为116dB。此外，当使切出尺寸从3cm×7cm分别变更为5cm×5cm和3cm×14cm时，变为110dB和108dB。
此外，在使胶着把持具（13）时的把持具间的间隔从2.3cm减少至2.1cm的情况下，变为107dB，此外，在从2.3cm增加至2.4cm的情况下，变为99dB。
作为振动产生装置的特性
关于像上述那样做而得到的压电振动体（11），将正极和负极连结于交直两用高压放大器（TREK Inc.公司制、商品名：压电驱动器用电源 PZP350），以频率120Hz流动电压300Vp-p、电流200mA的交流电流。然后，当手与振动板（12）接触时，虽然不是实施例1的程度，但是能感受到振动。
再有，当使层叠数量从20个减少至10个时，振动变弱，另一方面，当使层叠数量增加为40个时，能更强烈地感觉。此外，当使切出尺寸从3cm×7cm分别变更为5cm×5cm和3cm×14cm时，前者变弱，后者能更强烈地感觉。
此外，在使胶着把持具（13）时的把持具间的间隔从2.3cm减少至2.1cm的情况下，振动变弱，此外，在从2.3cm增加至2.4cm的情况下，能更强烈地感觉到振动。
此外，作为振动板（12）和把持具，使用了聚乙烯-2, 6-奈膜膜（帝人DuPont股份公司制、商标名：TeonexQ65 厚度200μm、杨氏模量6GPa、总光线透射率89%）和聚对苯二甲酸乙二酯（帝人DuPont股份公司制、商标名：TetoronG2 厚度200μm、杨氏模量4GPa、总光线透射率87%）来代替立构复合聚乳酸膜，显现了同样优越的音量和振动。
实施例3
基于附图对本发明的优选的第二方式的其他的方式具体地进行说明。首先，与实施例2同样地制作了带有把持具的压电振动体（11）。而且，如图22和图23所示，在把持具（13）的长尺寸方向的中央部设置了由附图标记12所示的固定具通过的孔。而且，作为固定具（12），准备长度10cm、宽度2cm且厚度0.5mm的铝板，将其在从长度方向的端起4cm的位置弯曲成80°，准备了图22所示那样的成形为上侧打开的コ（日语）字状的固定具。而且，如图22所示，在上述把持具的孔中通过形成为コ字状的固定具，把持具间的压电层叠体的宽度为2.5cm，与此相对地，在通过固定具的把持具间的间隔比其窄的2.3cm的位置固定固定具，使压电层叠体向上方弯曲为凸的形状。
再有，将各个把持具与压电层叠体在7cm×0.25cm的区域粘接，在剩下的部分中，把持具用构件彼此被粘接。
作为压电扬声器的特性
关于像上述那样做而得到的压电振动体，将正极和负极连结于交直两用高压放大器（TREK Inc.公司制、商品名：压电驱动器用电源 PZP350），使电压200Vp-p、电流200mA的交流电流流动，如压电扬声器的评价方法那样测定音量，此时，为113dB。再有，测定是在从压电振动体起向前方离开3cm的地方进行的。
再有，当使层叠数量从20个减少至10个时，变为108dB，另一方面，当使层叠数量增加为40个时，变为120dB。此外，当使切出尺寸从3cm×7cm分别变更为5cm×5cm和3cm×14cm时，变为115dB和117dB。
此外，在使胶着把持具（13）时的把持具间的间隔从2.3cm减少至2.1cm的情况下，变为116dB，此外，在从2.3cm增加至2.4cm的情况下，变为110dB。
此外，关于能得到100dB的音量范围，实施例2压电振动体为4800Hz~9100Hz，与此相对地，上述实施例3压电振动体为1800Hz~8600Hz。因此，关于实施例3压电振动体，在能够作为压电扬声器而应对的音域广这样的方面，是非常优选的方式。
产业上的可利用性
本发明的压电振动体能够作为压电扬声器、信号输入装置等的振动产生装置而优选使用。
附图标记的说明
1 取向膜层A
2 取向膜层B
3 导电层A
4 导电层B
5 带导电层膜层A
6 带导电层膜层B
7 压电层叠体的平行表面
8 压电层叠体的与长尺寸方向平行的端面
9 压电层叠体的不与长尺寸方向平行的端面
10 电极
11 压电层叠体
12 固定具或振动板
13 把持具
14 导线
15 放大器
16 信号输入装置
a 取向膜层的主取向方向
b 取向膜层的压电形变所造成的面内位移最大的方向
x 取向膜层的长尺寸方向
y 与取向膜层的厚度方向和长尺寸方向正交的方向
z 取向膜层的厚度方向即压电层叠体的层叠方向。

Claims (15)

1.一种压电振动体，包括交替地层叠有由聚乳酸构成的取向膜层和导电层的压电层叠体、以及把持其两端部的把持具，其中，
（i）压电层叠体以如下方式进行层叠：隔着取向膜层相邻的导电层的一个短路到负极，另一个短路到正极，在流动电流时，被各导电层所夹持的取向膜层的伸缩方向为相同方向，
（ii）压电层叠体具有与取向膜层的面方向平行的2个平行表面、以及被这些平行表面所夹持并且彼此平行的2个端面A和B，
（iii）所述把持的两端部分别包含端面A和端面B，并且，通过把持具向端面A与B之间的压电层叠体施加应力。
2.根据权利要求1所述的压电振动体，其中，压电层叠体的形状为带状。
3.根据权利要求1或2所述的压电振动体，其中，把持两端部的把持具被固定于振动板，通过把持具向压电层叠体施加的应力为伸张应力。
4.根据权利要求3所述的压电振动体，其中，端面A和B位于压电层叠体的长尺寸方向的两端。
5.根据权利要求1或2所述的压电振动体，其中，通过把持具向压电层叠体施加的应力为压缩应力。
6.根据权利要求5所述的压电振动体，其中，位于两端部的把持具的位置被固定。
7.根据权利要求5所述的压电振动体，其中，位于两端部的把持具的位置配合压电层叠体的伸缩而可动。
8.根据权利要求3所述的压电振动体，其中，端面A和B位于与压电层叠体的长尺寸方向平行的两端。
9.根据权利要求1所述的压电振动体，其中，压电层叠体的取向膜层的层数为3以上。
10.根据权利要求1所述的压电振动体，其中，各取向膜层的厚度分别为25μm以下。
11.根据权利要求1所述的压电振动体，其中，各取向膜层为从包括如下各项的组中选择的至少1种：由将聚L-乳酸作为主要成分的树脂L构成的取向膜层L、以及由将聚D-乳酸作为主要成分的树脂D构成的取向膜层D。
12.根据权利要求11所述的压电振动体，其中，压电层叠体的最大伸缩方向为与端面A和B平行或正交的方向。
13.根据权利要求1所述的压电振动体，其中，关于导电层，其表面电阻系数为1×104Ω/□以下。
14.根据权利要求1~13中的任一项所述的压电振动体，其中，被用于压电扬声器。
15.根据权利要求1~13中的任一项所述的压电振动体，其中，被用于信号输入装置。
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