JP2005259488A - 高分子アクチュエータを用いた電気素子 - Google Patents

Abstract

【課題】 高分子アクチュエータの特性を利用した新規な電気素子を提供する。
【解決手段】 固定接触子１２と可動接触子１４とが対向して配置されたリレー用の電気素子であって、可動処理が施されたフィルム体に形成され、直流電圧を印加した際に前記可動接触子１４を押動し、直流電圧を遮断した際に元の形状に復帰して、前記固定接触子１２と可動接触子１４とを電気的に接離させる高分子アクチュエータ１６が設けられている。
【選択図】 図１

Description

本発明は高分子アクチュエータを用いた電気素子に関し、より詳細には接点等を押動する駆動体として高分子アクチュエータを使用した電気素子に関する。

ある種の高分子材料は、これに電圧を印加したり電流を流したりすることによって変形することから、アクチュエータとして利用することが試みられている。たとえば、特許文献１には、イオン性物質を含有する非導電性高分子に電圧を印加すると変形する高分子アクチュエータが開示されている。この高分子アクチュエータは、非導電性高分子を電解質溶液に浸漬し、膨潤させてイオン性物質を含有させた後、乾燥させて短冊状等に形成することができ、短冊状に形成した高分子材料の両面に電極を設けて電圧を印加すると、電極から高分子材料へ電荷が注入され、注入された電荷同士の静電反発によって高分子材料が伸長し、注入された電荷の拡散が遅いことから、高分子材料中に不均一または非対称に電荷が分布して高分子材料が屈曲変形を示す。

このような高分子材料に電圧を印加して高分子材料が屈曲変形を起こす駆動原理を利用すれば、高分子材料をアクチュエータとして利用することが可能である。高分子材料は非導電性高分子であることから電圧印加時に流れる電流は小さく、ジュール熱によるエネルギー損失が少ないという利点がある。また、この高分子材料は空気中で使用できるという利点があり、高分子膜を貼り合わせたりせずに、単体で屈曲変形を起こすという点で有効活用が可能である。

なお、電圧を印加して屈曲変形を生じさせることができる高分子材料として、ポリウレタン、ポリスチレン、ポリ酢酸ビニル、ポリ塩化ビニル、ナイロン６、ポリビニルアルコール、ポリカーボネイト、ポリエチレンテレフタレート、ポリアクリロニトリル等の各種の非導電性材料が報告されている。
特開２００１−２５８２７５号公報

上述した高分子アクチュエータは、小型で薄く形成することができ、両面に蒸着等によって電極を形成することによって、屈曲変形可能なアクチュエータとすることができる。その変形は、電極に電圧を加えるだけで可能であり、電圧の印加向き（正負の向き）を変えることによって屈曲向きを逆にすることができる。
この高分子アクチュエータは、大きな駆動力を発生させることには向かないが、電圧のＯＮ−ＯＦＦに対する応答性にすぐれていることから、この応答性を有効に利用することが可能であり、またきわめて小型に形成できることから、種々の電気素子に利用することが可能である。

このように高分子アクチュエータは、接点等を押動する駆動体として特徴的な機能を備えているものであり、その特徴を利用することによって、従来製品にはない新規な電気素子を構成することが可能である。
本発明は、上述した高分子アクチュエータの特性を効果的に利用した新規な電気素子を提供することを目的としている。

本発明は、上記目的を達成するため次の構成を備える。
すなわち、 固定接触子と可動接触子とが対向して配置されたリレー用の電気素子であって、可動処理が施されたフィルム体に形成され、直流電圧を印加した際に前記可動接触子を押動し、直流電圧を遮断した際に元の形状に復帰して、前記固定接触子と可動接触子とを電気的に接離させる高分子アクチュエータが設けられたことを特徴とする。
前記固定接触子および可動接触子は、互いに対向する配置に複数対設けられ、前記高分子アクチュエータは、複数の可動接触子を一括して押動すべく設けられていることを特徴とする。

また、一対または複数対の固定接触子が対向して配置されるとともに、対向する固定接触子の間に、常時は一方の固定接触子に接点が弾性的に付勢されて押接される可動接触子が設けられたリレー用の電気素子であって、可動処理が施されたフィルム体に形成され、直流電圧を印加した際に前記可動接触子を他方の固定接触子に向けて押動し、直流電圧を遮断した際に元の形状に復帰して、他方の固定接触子と可動接触子とを電気的に接離させる高分子アクチュエータが設けられたことを特徴とする。
また、一対または複数対の固定接触子が対向して配置され、対向する固定接触子の間に、可動処理が施されたフィルム体に形成され、常時はフィルム体の可動端側の一方の面が一方の固定接触子に接触し、直流電圧を印加した際に可動端側の他方の面が他方の固定接触子を押接する高分子アクチュエータが設けられたリレー用の電気素子であって、前記高分子アクチュエータの可動端側の一方の面と他方の面に、固定接触子に接触した際に、隣接する固定接触子との間を電気的に導通する導体被膜が設けられていることを特徴とする。

また、平行平板型キャパシタを構成する電極板間に、導体あるいは高誘電体からなる移動体を高分子アクチュエータにより挿抜して、平行平板型キャパシタのキャパシタンスを可変としたバリアブルキャパシタ用の電気素子であって、前記高分子アクチュエータが、可動処理が施されたフィルム体からなり、フィルム体の可動端側に前記移動体が取り付けられるとともに、フィルム体の基部に設けられた電極に印加する直流電圧をＯＮ−ＯＦＦあるいは増減させ、フィルム体を湾曲位置と復帰位置との間で変形させて前記移動体を電極板間で挿抜すべく設けられていることを特徴とする。

また、高分子アクチュエータが形成された可動処理用フィルム層と、電気的な接点が形成された伸縮性を備える接点フィルム層と、前記接点に対向して回路パターンが形成された回路パターン層が、高分子アクチュエータと接点フィルム層との間、接点と回路パターンとの間を離間させて、この順に、基板内に積層して設けられた基板内蔵型の電気素子であって、前記高分子アクチュエータは、先端側が可動端となる舌片状に形成され、直流電圧を印加した際に、前記接点フィルム層を押動し、直流電圧を遮断した際に元の形状に復帰して、前記回路パターンと接点とを電気的に接離させることを特徴とする。
また、前記接点フィルム層に舌片部を設けるとともに、該舌片部の先端側に前記接点を設け、前記高分子アクチュエータにより前記舌片部を押動して回路パターンと接点とを電気的に接離させることを特徴とする。
また、前記接点フィルム層に、前記回路パターンと接点とを電気的に接離させた際に電気的に接離される回路パターンが設けられていることを特徴とする。

また、高分子アクチュエータが形成された可動処理用フィルム層と、前記高分子アクチュエータに対向して回路パターンが形成された回路パターン層とが、前記高分子アクチュエータと回路パターンとを離間させて基板内に積層して設けられた基板内蔵型の電気素子であって、前記高分子アクチュエータは、先端側が可動端となる舌片状に形成されるとともに、可動端側に前記回路パターンに押接される接点が形成され、直流電圧を印加した際に前記回路パターンに押接し、直流電圧を遮断した際に元の形状に復帰して、前記回路パターンと接点とを電気的に接離させることを特徴とする。
また、前記高分子アクチュエータは、舌片状に形成された先端側の両面に接点が設けられ、高分子アクチュエータを挟んでその両面に対向して配置されている一方と他方の回路パターン層に形成されている回路パターンと前記接点とを電気的に接離させることを特徴とする。
また、前記高分子アクチュエータは、前記接点が形成されている先端部近傍について可動処理が施されていないものであることを特徴とする。

また、基板の内部に平行平板型のキャパシタを構成する導体と可動導体とを離間させて設け、高分子アクチュエータにより前記可動導体を前記導体に接離する向きに押動して、キャパシタンスを可変とした基板内蔵型の電気素子であって、前記可動導体が、前記導体に対向して伸縮性を有する接点フィルム層に設けられ、前記高分子アクチュエータは、可動処理用フィルム層に先端側が可動端となる舌片状に設けられ、直流電圧を印加した際に、前記接点フィルム層を押動し、直流電圧を遮断した際に元の形状に復帰して、前記可動導体を前記導体に接離する向きに押動することを特徴とする。
また、前記導体と可動導体の間に、キャパシタンスを増大させるための高誘電体層あるいは導体層が設けられていることが有効である。

本発明に係る高分子アクチュエータを用いた電気素子は、高分子アクチュエータを駆動体として利用したきわめて小型の製品として提供することが可能であり、リレー部品あるいはスイッチング用部品、バリアブルキャパシタ等として好適に利用することができる。また、高分子アクチュエータは小型で薄形に形成できることから、基板内に組み込むことが可能であり、リレー部品等の電気素子として基板内に組み込んで搭載することが可能となる。

以下、本発明の好適な実施の形態について、添付図面とともに詳細に説明する。
（実施の形態１）
図１は高分子アクチュエータを利用した電気素子として、電気接点のＯＮ−ＯＦＦを制御する接点部品（リレー部品）として構成した例を示す。同図で１０が電気的絶縁体からなる支持体であり、１２が支持体１０に立設した固定接触子、１４が固定接触子１２に対向させて支持体１０に並設した可動接触子である。可動接触子１４は固定接触子１２に対し先端側が接離可能に支持体１０に支持されており、常時は頂部に形成した接点１４ａが固定接触子１２の接点１２ａから離間するように成形して設けられている。

１６が可動接触子１４の側方に可動接触子１４と並列に支持体１０に取り付けた高分子アクチュエータである。この高分子アクチュエータ１６は樹脂材料を用いて細いフィルム状に形成したものであり、フィルム体の両面間に電圧を印加することによって湾曲変形が生じるように処理されている。本実施形態の高分子アクチュエータ１６は、プレポリマー法によって形成したポリウレタン膜を０．１重量モル濃度で酢酸ナトリウムを含むメタノール／アセトン＝４０／６０混合溶媒に１５時間浸漬し、乾燥させて膜厚０．２ｍｍ、幅１ｍｍ、長さ５ｍｍのフィルム体に形成したものを使用している。
高分子アクチュエータ１６の基部の両面に各々電極１７を形成し、高分子アクチュエータ１６の基部を支持体１０に支持している。電極１７には金等の適宜導体材料が使用でき、めっき、蒸着等の適宜方法によって形成することができる。１８は電極１７から延出する電極端子である。

本実施形態の電気素子は、高分子アクチュエータ１６の電極端子１８に電圧を印加することにより、フィルム体が湾曲する変形を起こし、図１(b)に示すように、可動接触子１４が高分子アクチュエータ１６によって押動されて接点１４ａが接点１２ａに押接され、固定接触子１２と可動接触子１４とが電気的に導通する。また、高分子アクチュエータ１６に印加する電圧を切ると、可動接触子１４の弾性によって可動接触子１４が元の位置に復帰し、接点１２ａと接点１４ａとが開放される。
なお、本実施形態においては、可動接触子１４の高分子アクチュエータ１６が当接する部位を高分子アクチュエータ１６側へ膨出するように湾曲させて形成し、湾曲部１４ｂに高分子アクチュエータ１６の可動端が当接して効率的に可動接触子１４が押動されるようにした。

高分子アクチュエータ１６の湾曲量は高分子アクチュエータ１６に印加する電圧によって変わり、本実施形態の高分子アクチュエータ１６では、電極端子１８、１８間に３００ボルト程度の電圧を印加することによって高分子アクチュエータ１６の先端部を０．５ｍｍ程度以上湾曲移動させることができた。
このように、本実施形態の電気素子は、高分子アクチュエータ１６に加える電圧をＯＮ−ＯＦＦ制御することにより、可動接触子１４と固定接触子１２との電気的導通をＯＮ−ＯＦＦ制御することができ、これによってリレー部品として利用することができる。

高分子アクチュエータ１６はきわめて微細に形成することが可能であり、本実施形態の電気素子は、きわめて小型に形成することが可能である。また、高分子アクチュエータ１６は電気的応答性に優れること、高分子アクチュエータ１６には比較的高電圧を印加する必要はあるものの、消費電流は小さいから電気素子としての消費電力は小さいという利点がある。
なお、本実施形態では、高分子アクチュエータ１６としてその先端部に可動処理を施していないものを使用した。樹脂材料からなる高分子アクチュエータ１６の先端部に可動処理を施さないようにすることで、高分子アクチュエータ１６に電圧を印加した際に高分子アクチュエータ１６の先端部に湾曲等の変形を起こさせないようにすることができ、これによって高分子アクチュエータ１６による駆動作用を効果的に行うことができる。以下の実施形態２、３、４、５についても本実施形態と同様に、高分子アクチュエータ１６として、その先端部には可動処理を施していないものを使用している。

なお、本実施形態においては、固定接触子１２と可動接触子１４とが常時は離間した状態にあり、高分子アクチュエータ１６に電圧を印加した際に、固定接触子１２に可動接触子１４が押接される（ａ接点）ようにしたが、これとは逆に、固定接触子１２と可動接触子１４との中間に高分子アクチュエータ１６を配置し、固定接触子１２と可動接触子１４とが常時は接触した状態にあって、高分子アクチュエータ１６に電圧を印加した際に固定接触子１２から可動接触子１４が離間する（ｂ接点）ように構成することも可能である。

（実施の形態２）
図２は本発明に係る高分子アクチュエータを用いた電気素子の第２の実施形態の構成を示す説明図である。本実施形態の電気素子は、図２(a)に示すように、固定接触子１２を２つ、可動接触子１４を２つ設けて、固定接触子１２と可動接触子１４とを各々対向させて配置し、一つの高分子アクチュエータ１６によって２つの可動接触子１４、１４を一括して押動して、２つの固定接触子１２と２つの可動接触子１４との電気的導通を同時にＯＮ−ＯＦＦ制御するように構成した例である。この実施形態のように、一つの高分子アクチュエータ１６を用いて複数の接点の電気的導通をＯＮ−ＯＦＦ制御するように構成することもできる。

（実施の形態３）
図３は本発明に係る高分子アクチュエータを用いた電気素子の第３の実施形態の構成を示す説明図である。本実施形態の電気素子は、対向して配置した対となる固定接触子１２、１３の間に可動接触子１４を配置し、可動接触子１４の接点１４ａが、常時は一方の固定接触子１３の接点１３ａを弾性的に押接するように設けた例である。高分子アクチュエータ１６は上述した実施形態と同様に、可動接触子１４を一方向から他方向へ押動する位置に設けられ、高分子アクチュエータ１６に電圧を印加することによって、高分子アクチュエータ１６が可動接触子１４を押動して、一方の固定接触子１３と可動接触子１４の端子間の電気的導通をＯＦＦとし、他方の固定接触子１２と可動接触子１４の端子間の電気的導通をＯＮとすることができる。

この電気素子は、高分子アクチュエータ１６に電圧を印加した際にのみ、固定接触子１２と可動接触子１４とが電気的に導通され、高分子アクチュエータ１６に印加する電圧を切ると、可動接触子１４の弾性力によって可動接触子１４が一方の固定接触子１３に接触する元位置に復帰する。このように、接点を切り替える方式の電気素子（リレー部品）にも高分子アクチュエータ１６を利用することができる。なお、固定接触子１２、１３は一対配置してもよいし、複数対配置してもよい。本実施形態では固定接触子１２、１３を複数対配置し、一つの高分子アクチュエータ１６によって可動接触子１４を一括して押動するように構成している。

（実施の形態４）
図４は本発明に係る高分子アクチュエータを用いた電気素子の第４の実施形態の構成を示す。本実施形態の電気素子は、固定接触子１２、１３を対向させて所定距離離間させて配置し、その中間に高分子アクチュエータ１６を配置したものである。本実施形態において特徴的な構成は、高分子アクチュエータ１６自体に、上述した実施形態３における可動接触子１４と同様な作用をさせることにある。
図４(a)に示すように、高分子アクチュエータ１６は対向して配置されている固定接触子１２、１３の中間に、常時は一方の固定接触子１３に接触するように配置され、電極１７に電圧を印加することによって高分子アクチュエータ１６が湾曲して可動端が他方の固定接触子１２に接触するように設けられている。

高分子アクチュエータ１６は可動端の両面に導体被膜１６ａが設けられたものである。導体被膜１６ａは、高分子アクチュエータのフィルム体の表面にたとえば金やアルミニウムなどを蒸着して形成することができる。導体被膜１６ａは一方の固定接触子１３の接点に接触することにより、隣接する端子１３ａ、１３ｂ間と、１３ｃ、１３ｄ間が電気的に導通するように設けられ、同様に他方の固定接触子１２の接点に接触することによって、隣接する端子間が電気的に導通するように設けられている。
図４(a)は、高分子アクチュエータ１６に電圧が印加されていない状態で、固定接触子１３の接点に高分子アクチュエータ１６の一方の面に設けられた導体被膜１６ａが接触している状態を示す。

図４(c)は、高分子アクチュエータ１６を側面方向から見た状態である。隣接する端子同士が電気的に導通するように、フィルム体にスリット１６ｂが設けられていることを示す。なお、スリット１６ｂを設けるかわりに、導体被膜１６ａのパターンを、隣接する２つの固定接触子１２同士または固定接触子１３同士のみが電気的に導通される形状に分割して設けておいてもよい。
また、フィルム体の表面に設ける導体被膜１６ａは、単なる導通パターンでなく、所要の回路パターンとして形成することも可能であり、フィルム体の表面に半導体素子や回路部品を前記回路パターンと電気的に接続して搭載することもできる。高分子アクチュエータ１６の可動端に可動処理を施さないようにしてフィルム体の変形を防止することにより、フィルム体に回路パターンを形成したり回路部品を搭載したりしやすくなる。

本実施形態では、固定接触子１２、１３を４個ずつ対向させて配置したが、さらに多数個の固定接触子を配置するように形成することも可能である。また、本実施形態では固定接触子１２、１３のすべてに対して、一度に高分子アクチュエータ１６を接離させるようにしているが、固定接触子１２、１３の隣接するそれぞれの２つを一組として個別に高分子アクチュエータ１６を配置し、これらの高分子アクチュエータ１６を個別に制御するようにして、２つの固定接触子ごとに電気的導通をＯＮ−ＯＦＦ制御するように構成することもできる。

（実施の形態５）
上述した各実施形態の電気素子では、高分子アクチュエータを電気接点をＯＮ−ＯＦＦ制御するものとして使用しているが、図５、６では高分子アクチュエータをバリアブルキャパシタの構成部品として使用する例を示す。
本実施形態の電気素子は、平行平板型キャパシタの電極板３２、３３間に移動体として導体板３０を設け、導体板３０を電極板３２、３３の間で挿抜してキャパシタンスを変化させる駆動体として高分子アクチュエータ１６を使用している。

図５(b)は本実施形態の電気素子の正面図である。短冊状のフィルム体に形成された高分子アクチュエータ１６は、基部の両面に電極１７が設けられ、支持体１０にその基部を固定して、電極端子１８に電圧を印加しない通常時においては電極板３２、３３の間に導体板３０を挿入した状態となるように設定されている。
導体板３０は高分子アクチュエータ１６の可動端側に取り付けられており、図５(a)の平面図に示すように、高分子アクチュエータ１６のフィルム体に抜け止めして取り付けられている。

電極板３２、３３は、支持体１０と一体に形成された支持側板１０ａから延出する支持板３４、３４に、導体板３０を挿抜する間隔をあけて板面が平行になるように支持されている。３２ａ、３３ａは電極板３２、３３と電気的に接続して支持板３４の外方まで引き出された接続端子である。
図５(c)は電気素子の左側面図であり、導体板３０が電極板３２、３３に挟まれて配置されていることを示す、図５(d)は電気素子の右側面図であり、高分子アクチュエータ１６が短冊状に形成されていることを示す。

図５(b)に示した状態で高分子アクチュエータ１６に電圧を印加すると、高分子アクチュエータ１６は、図６に示すように、電極板３２、３３間から導体板３０を抜き出す方向に湾曲するように変形する（湾曲位置）。また、高分子アクチュエータ１６への印加電圧を切ると、高分子アクチュエータ１６は図５(b)に示す元の状態に復帰する（復帰位置）。電極板３２、３３間のキャパシタンスは、電極板３２、３３間を挿抜させる導体板３０の移動量（面積）によって変わるから、高分子アクチュエータ１６に印加する電圧を制御することによって、導体板３０の移動量を制御することができ、これにともなって電極板３２、３３間のキャパシタンスを変えることができる。

こうして、本実施形態の接続端子３２ａ、３３ａに電気回路の導線を接続し、高分子アクチュエータ１６に印加する電圧を調節することによって、電気回路のバリアブルキャパシタとして使用することができる。
なお、高分子アクチュエータ１６をバリアブルキャパシタを構成する駆動部品として使用する方法は、図５に示す構成に限られるものではない。たとえば、本実施形態では電極板３２、３３間に導体板３０を挿抜させる構造としたが、この導体板３０にかえて高誘電体板を挿抜させるようにすることもできる。また、他の形態として、２枚の電極板の中間に高分子アクチュエータを配置し、高分子アクチュエータに電圧を印加することによって、２枚の電極板間で高分子アクチュエータを平板形状から湾曲形状に変形させ、これによってバリアブルキャパシタとすることもできる。

なお、上述した各実施形態においては、高分子アクチュエータ１６に電圧を印加し、高分子アクチュエータ１６を駆動体として種々の機能を発揮させるようにしている。この場合、高分子アクチュエータ１６には直流電圧を加えたり切ったりして、断続して電圧を印加するようにしているが、高分子アクチュエータ１６に印加させる電圧を連続的に増減調節する方法で印加し制御することも可能である。高分子アクチュエータ１６に印加する電圧については、以下の実施形態においても同様に制御することができる。

（実施の形態６）
図７は高分子アクチュエータの他の利用例として、薄形の基板内に高分子アクチュエータを組み込んだ電気素子の例を示す。図７は基板４０の断面図を示すものであり、図７(a)は高分子アクチュエータ１６に電圧を印加していない状態、図７(b)は高分子アクチュエータ１６に電圧を印加した状態を示す。
基板４０は、基板の最外層を構成する所定の強度を備えたケーシング層４２、４４と、絶縁フィルム層４６と、一方の面に接点５０が設けられた接点フィルム層４８と、可動処理用フィルム層５２との５層構成からなる。ケーシング層４２の接点５０に対向する内面には所定の回路パターン５４が形成されている。

図７では、説明上、各層の層間を若干あけて描いているが、これらの各層は電気的絶縁性を有する接着剤層によって相互に接着されている。このように、ケーシング層４２、４４と、絶縁フィルム層４６と、接点フィルム層４８と、可動処理用フィルム層５２とを積層して多層に形成する方法としては、たとえば各層間に接着性フィルムを介在っせて加熱および加圧してラミネートしたり、対向する各層の一方側に接着剤を塗布して接着剤層を形成した後、各層を相互に位置合わせし、加熱および加圧して一体化したりして基板状に形成する方法を利用することができる。

図８(b)に可動処理用フィルム層５２の平面図（図７(a)のＹ−Ｙ’矢視図）を示す。高分子アクチュエータ１６は、可動処理用フィルム層５２をコの字状に窓抜きした窓５２ａ内に舌片状に突出して形成され可動処理が施されている。
高分子アクチュエータ１６の基部の両面に電極１７を設けた構成は、上述した各実施形態における構成と同様である。可動処理用フィルム層５２の両面に、電極１７に電気的に接続する配線パターン１７ａを設け、配線パターン１７ａに電極端子１８を接続する。電極端子１８に電圧を印加することによって高分子アクチュエータ１６は、可動端が接点フィルム層４８を押す向きに湾曲する。

図８(d)は可動処理用フィルム層５２に設ける高分子アクチュエータ１６の他の例を示す。図８(d)に示す高分子アクチュエータ１６は可動端側を平面形状で先細状に形成したものである。高分子アクチュエータ１６の可動端側を徐々に幅狭に形成することによって高分子アクチュエータ１６の可動端側の自重を軽くし、高分子アクチュエータ１６の自重によるたわみを減らし、動作速度を向上させることが可能となる。

５３は可動処理用フィルム層５２に設けたスリットである。可動処理用フィルム層５２には高分子アクチュエータ１６を隣接させて多数個形成することが可能である。スリット５３は高分子アクチュエータ１６を動作させた際に、隣接する高分子アクチュエータ１６（駆動体）に可動処理用フィルム層５２を介して応力が波及することを防止する目的で設けられている。電気素子を平面的に多数個形成するような場合に、隣接する電気素子間で応力が影響を及ぼし合うことを防止する構成を設けることは重要である。
また、このスリット５３の位置で複数の電気素子に分割することにより、電気素子を容易に量産化することも可能である。

可動処理用フィルム層５２はポリウレタン膜等の樹脂フィルムからなり、電圧を印加することによって部分的に可動となるように処理することが可能である。可動処理用フィルム層５２に高分子アクチュエータ１６を形成する方法としては、可動処理用フィルム層５２で高分子アクチュエータ１６として機能させる部位のみを可動処理するように形成することもできるし、可動処理用フィルム層５２全体を可動処理し、高分子アクチュエータ１６として機能させる部位のみに電圧が印加されるように形成することもできる。
実際に図７に示すような電気素子を形成する際には、可動処理用フィルム層５２やケーシング層４２、４４として大判のワークを使用し、同一形状の電気素子を同時に多数個作り込んだ後、個片の電気素子に切断して製品とする方法が効率的である。大判の可動処理用フィルムに所定のパターンで窓抜き加工を施したり、蒸着法によって電極１７を形成したりすることは容易に可能である。

接点フィルム層４８は回路パターン５４に押接される接点５０が設けられている層であり、高分子アクチュエータ１６の押動力を利用して接点５０を回路パターン５４に接離させる作用をなす。すなわち、接点フィルム層４８は高分子アクチュエータ１６が裏面（接点５０が設けられている面の反対面）を押圧した際に、接点５０を回路パターン５４に押接させ（図７(b)の状態）、高分子アクチュエータ１６が元位置に復帰した際に接点５０を回路パターン５４から離間させる（図７(a)の状態）。このような作用をなすため、接点フィルム層４８は容易に弾性変形が可能で、伸縮性の優れた材料、たとえばエラストマによって形成するのがよい。

接点フィルム層４８が容易に変形できる材料からなる場合、あるいは高分子アクチュエータ１６による押圧力が十分である場合には、接点フィルム層４８は面的に高分子アクチュエータ１６を覆うように形成してかまわないが、高分子アクチュエータ１６による押圧力が弱い場合には、図８(a)（図７(a)のＺ−Ｚ’矢視図）に示すように、接点５０を支持する支持部４８ａの周囲に透孔を設け、細幅の吊り片４９によって支持部４８ａを支持するように形成するのがよい。吊り片４９を介して支持部４８ａ（接点５０）を支持することにより、高分子アクチュエータ１６の押圧力によって容易に接点５０を押動させることができ、回路パターン５４に接点５０を押接させることが容易に可能となる。
なお、接点５０は回路パターン５４に接触した際に回路パターン５４と電気的な導通がとれる材料であれば適宜材料によって形成でき、金めっき、金蒸着等の適宜方法によって形成することができる。

絶縁フィルム層４６は、回路パターン５４と接点５０とを電気的に絶縁するとともに、通常時において、接点５０が回路パターン５４に接触しないように接点５０と回路パターン５４とを離間させるスペーサとして設けられている。絶縁フィルム層４６で接点５０と対向する部位については、所定の大きさの透孔が設けられ、透孔内に接点５０を配置して接点５０が回路パターン５４（ケーシング層４２）に対向するように設けられる。
図８(c)（図７(a)のＸ−Ｘ’矢視図）は、ケーシング層４２に設けられている回路パターン５４の例を示す。本実施形態の回路パターン５４は先端部が若干離間して配置された一対のパターンからなるものである。接点フィルム層４８に設けられている接点５０は、回路パターン５４に押接された際に、回路パターン５４の一対の先端部と交差して双方の回路パターン５４を導通するように設けられている。本実施形態において接点５０が平面形状で細長に形成されているのは、離間して配置されている回路パターン５４の先端部間と交差させるようにするためである。

図示例の回路パターン５４は、接点５０が回路パターン５４に押接された際に、電気的な導通がとられる例として示したものであり、回路パターン５４は任意の形状に形成することができる。また、接点５０と回路パターン５４との接続も１点だけに限らず、複数点で回路パターン５４と接続されるようにすることも可能である。
図８(c)では、回路パターン５４を端子５５に電気的に接続するようにパターン形成しているが、ケーシング層４２に回路パターン５４を形成する方法は、銅張り樹脂基板等からなる配線基板の従来の製造工程において、樹脂基板の表面に被着されている銅箔をエッチング等によって所定の配線パターンに形成するといった従来方法を利用することが可能であり、製品に合わせて任意のパターンを形成したり、微細なパターンに形成したりすることも容易である。

図７(b)は、高分子アクチュエータ１６に電圧を印加し、高分子アクチュエータ１６が湾曲変形して接点フィルム層４８を押動し、接点５０が回路パターン５４に押接された状態を示す。接点５０が回路パターン５４に押接されることにより、図８(c)に示すように、回路パターン５４が電気的に導通された状態になる。また、高分子アクチュエータ１６への印加電圧を切ると、高分子アクチュエータ１６は元位置に復帰し、接点５０が回路パターン５４から離間する。
こうして、高分子アクチュエータ１６に印加する電圧を制御することによって、回路パターンの電気的導通をＯＮ−ＯＦＦ制御することが可能となる。

本実施形態の電気素子は、高分子アクチュエータ１６がきわめて薄く、小型に形成できることから、薄形の基板内に高分子アクチュエータ１６を組み込んだ小型部品として形成することができる。基板内に高分子アクチュエータ１６が組み込まれて、密閉された状態となることから、高分子アクチュエータ１６が外気によって経年変化することを防止することができる。また、従来の配線基板を製造する方法を利用して容易に量産することが可能であり、製品の種々のバリエーションに容易に対応することができるという利点がある。

（実施の形態７）
図９は基板内に高分子アクチュエータを組み込んだ電気素子の他の実施形態を示す。
本実施形態においても、基板４０がケーシング層４２、４４、絶縁フィルム層４６、接点フィルム層４８および可動処理用フィルム層５２の５層構造からなること、可動処理用フィルム層５２に設けられた高分子アクチュエータ１６により接点フィルム層４８を押動して、接点５０をケーシング層４２の内面に設けられた回路パターン５４に押接する構成とした点は、上述した実施の形態６の電気素子と同様である。
上記実施の形態と相違している構成は、図１１に示すように、接点フィルム層４８に舌片部４８ｂを形成し、舌片部４８ｂの先端部に接点５０を設けて、舌片部４８ｂを高分子アクチュエータ１６によって押動するように構成した点である。図１１(a)は、舌片部４８ｂを平面形状で矩形状に形成した例、図１１(b)は舌片部４８ｂを平面形状で先細に形成した例である。図１１(b)に示すように舌片部４８ｂを先細状に形成することで舌片部４８ｂが曲がりやすくなる。５１は舌片部４８ｂの基部に設けたスリット孔である。スリット孔５１を設けることで舌片部４８ｂがさらに曲がりやすくなり、自重を軽減することができる。

図１０(a)は、高分子アクチュエータ１６に電圧が印加されておらず、舌片部４８ｂを高分子アクチュエータ１６が押動していない状態、図１０(b)は、高分子アクチュエータ１６に電圧が印加され、高分子アクチュエータ１６が湾曲変形して可動端が舌片部４８ｂを押動して接点５０を回路パターン５４に押接している状態を示す。このように、本実施形態においても高分子アクチュエータ１６に印加する電圧を制御することにより、回路パターン５４における電気的導通のＯＮ−ＯＦＦを制御することができる。
なお、図９、１０では、高分子アクチュエータ１６の可動端を舌片部４８ｂの可動端に対向させて配置しているが、高分子アクチュエータ１６の可動端と舌片部４８ｂの可動端とが同じ向きに延出するように高分子アクチュエータ１６と舌片部４８ｂとを配置し、舌片部４８ｂの裏面（下側）から高分子アクチュエータ１６を湾曲させるように変形させ、高分子アクチュエータ１６と同じ向きに舌片部４８ｂを湾曲させるように舌片部４８ｂを押動することによって接点５０を回路パターン５４に押接させることも可能である。

また、上述した実施の形態６、７では、高分子アクチュエータ１６を接点フィルム層４８が配置された一方側に湾曲させているが、電極１７に印加する直流電圧の正負の向きを逆にすることによって、高分子アクチュエータ１６を逆向きに湾曲させることができる。したがって、接点フィルム層４８、絶縁フィルム層４６を高分子アクチュエータ１６を挟んで対称に配置し、他方のケーシング層４４の内面にも回路パターン５４を設けて、高分子アクチュエータ１６を他方側にも湾曲させるように駆動することにより、ケーシング層４２、４４の双方に設けた回路パターン５４の電気的導通を高分子アクチュエータ１６によって制御するように形成することもできる。

また、実施の形態６、７において、接点フィルム層４８の一方の面あるいは両面に回路パターンを設けて、接点５０をケーシング層４２、４４の回路パターンに押接した際に、接点フィルム層４８に設けた電気回路とケーシング層４２、４４に設けた電気回路の一方あるいは双方が電気的に導通されるようにすることもできる。

（実施の形態８）
図１２は、基板内に高分子アクチュエータを組み込んだ電気素子のさらに他の実施形態を示す。
本実施形態では、接点フィルム層４８を省略し、高分子アクチュエータ１６自体に接点５０を設けたこと、高分子アクチュエータ１６を一方側と他方側に湾曲可能に形成したことを特徴とする。
接点５０は高分子アクチュエータ１６の可動端近傍の両面に形成する。本実施形態では高分子アクチュエータ１６の可動端の近傍については可動処理を施さないようにしている。１６２が可動処理を施していない部位であり、接点５０はこの可動処理を施していない部位に設ける。高分子アクチュエータ１６の全体に可動処理を施すと、高分子アクチュエータ１６に電圧を印加した際に、接点５０を支持している部位を含めて高分子アクチュエータ１６が湾曲変形してしまい、接点５０が正確に回路パターン５４に押接されなくなる場合があるからである。

また、この可動処理を施していない部位１６２については、可動処理用フィルム層５２を構成する樹脂材自体の電気的絶縁性を有するから、接点５０を確実に電気的に絶縁した状態とすることが可能である。また、高分子アクチュエータ１６の表面に回路パターンを形成するような場合も、可動処理を施していない部位１６２に回路パターンを形成することによって回路パターンを電気的に絶縁した状態で形成することが可能となる。

図１３は、高分子アクチュエータ１６に電圧を印加して、高分子アクチュエータ１６を一方側と他方側に湾曲するように変形させ、回路パターン５４に接点５０が押接される状態を示している。図１３(a)は、高分子アクチュエータ１６に電圧が印加されていない状態で、高分子アクチュエータ１６の両面に設けた接点５０が回路パターン５４の双方と離間している状態である。図１３(b)は、高分子アクチュエータ１６に電圧を印加してケーシング層４２の内面に設けた回路パターン５４に接点５０が押接された状態、図１３(c)は、図１３(b)の状態とは逆向きの電圧を高分子アクチュエータ１６に印加してケーシング層４４の内面に設けた回路パターン５４に接点５０が押接された状態を示す。

図１４は、高分子アクチュエータ１６の一面のみに接点５０を設けた例で、高分子アクチュエータ１６を一方側にのみ変形するように制御する例である。この場合は、ケーシング層４２の内面にのみ回路パターン５４を設け、基板４０は４層構成となる。
図１２、１４のいずれの実施形態の場合も、接点５０および回路パターン５４は、図８(c)に示したように、接点５０が回路パターン５４に押接された際に、接点５０と回路パターン５４とが交差する配置として、回路パターン５４の電気的導通をＯＮ−ＯＦＦするように設けることができる。なお、高分子アクチュエータ１６自体に電気的絶縁層を介する等によって接点５０と電気的に接続される回路パターンを設け、ケーシング層４２、４４に設けた回路パターン５４と高分子アクチュエータ１６に設けた回路パターンとの電気的導通をＯＮ−ＯＦＦ制御するように構成することも可能である。

図１５は、ケーシング層４２、４４と高分子アクチュエータ１６の双方に回路パターンを設けた例である。図１５(b)は、ケーシング層４２に設けた回路パターン５４の平面図であり、回路パターン５４の端部の、接点５０が押接される位置に接点５０ａが設けられている。他方のケーシング層４４にも図１５(b)と同様な回路パターンおよび接点が設けられている。
図１５(a)は、高分子アクチュエータ１６および高分子アクチュエータ１６が設けられている可動処理用フィルム層５２に設けられた回路パターンの平面図を示す。高分子アクチュエータ１６の可動端側と両側縁部には可動処理を施していない部位１６２が設けられており、高分子アクチュエータ１６の先端部に設けられた接点５０に、可動処理を施していない部位１６２を経由して回路パターン５６が接続されている。高分子アクチュエータ１６の裏面に設けられた接点５０についても可動処理を施していない部位１６２を経由して裏面側の接点５０に接続する回路パターン５６ａが設けられている。５７、５７ａは可動処理用フィルム層５２に設けた回路パターン５６、５６ａに接続して設けられた端子である。 図１５(c)は、高分子アクチュエータ１６の他の例を示すもので、可動端側を平面形状で先細状に形成し、高分子アクチュエータ１６の自重を軽減して、動作特性を向上させるように形成した例を示す。

このように、ケーシング層４２、４４に回路パターン５４を形成し、可動処理用フィルム層５２に回路パターン５６、５６ａを設けたことにより、高分子アクチュエータ１６に電圧を印加して接点５０がケーシング層４２あるいはケーシング層４４に設けられた接点５０ａに押接されると、ケーシング層４２あるいはケーシング層４４に設けられた端子５５と可動処理用フィルム層５２に設けられた端子５７あるいは端子５７ａとが電気的に導通した状態になり、高分子アクチュエータ１６への印加電圧を切ると、ケーシング層４２あるいはケーシング層４４に設けた端子５５と可動処理用フィルム層５２に設けた端子５７、５７ａ間が電気的に開放される。このように、高分子アクチュエータ１６に印加する電圧を制御することによってケーシング層４２、４４と可動処理用フィルム層５２の端子間での電気的導通がＯＮ−ＯＦＦ制御されることになる。

（実施の形態９）
図１６は、基板内に高分子アクチュエータを組み込んだ電気素子のさらに他の実施形態を示す。本実施形態の電気素子は、基板内に高分子アクチュエータを組み込み、高分子アクチュエータを利用してバリアブルキャパシタを構成した例である。
平行平板形のキャパシタは、平板間の間隔を変えることによってキャパシタンスを変えることができる。本実施形態では基板４０内に平行平板を構成し、高分子アクチュエータによって平行平板の間隔を制御するように構成したものである。
図１６において、６０は絶縁フィルム層４６に形成した導体であり、６２は接点フィルム層４８に形成した可動導体である。本実施形態においては接点フィルム層４８には接点のかわりに可動導体６２を形成しているが、上述した実施形態における接点フィルム層４８と同一の動きをする層という意味で接点フィルム層と呼ぶことにする。
なお、絶縁フィルム層４６はバリアブルキャパシタのキャパシタンスを大きくするため高誘電体材料によって形成するのがよい。また、導体６０はケーシング層４２の側に形成してもよい。４７は可動導体６２を絶縁フィルム層４６から離間して支持するためのスペーサ層である。

図１７(a)は、絶縁フィルム層４６に設けた導体６０の平面図（Ｘ矢視図）を示す。本実施形態では導体６０を円形に形成している。６４は配線パターンを介して導体６０と電気的に接続して設けた接続端子である。
図１７(b)は、接点フィルム層４８に設けた可動導体６２の平面図（Ｚ矢視図）を示す。可動導体６２も導体６０と同様に円形に形成されている。可動導体６２には同芯状に円弧状のスリット部を設けているが、これは高分子アクチュエータ１６によって接点フィルム層４８を押圧した際に、可動導体６２が湾曲して変形しやすくするためである。もちろん、可動導体６２をベタパターンに形成してもよい。可動導体６２は配線パターンを介して接続端子６５に電気的に接続される。

図１７(b)では、接点フィルム層４８の下層側に配置される高分子アクチュエータ１６の電極１７の配置および電極１７と電気的に接続される電極端子１８を併せて示している。また、図１７(b)では、基板４０内に複数個のキャパシタを組み込む場合に、可動導体６２等を並列させて配置する例を示している。６３は隣接する可動導体６２の境界に設けたスリットである。スリット６３は高分子アクチュエータ１６によって可動導体６２が押圧されて湾曲した際に、隣接する可動部（キャパシタ）に応力が伝播しないようにするために設けられている。

図１６(a)は、高分子アクチュエータ１６に電圧を印加していない状態で、接点フィルム層４８を押圧していない状態、すなわち、可動導体６２が導体６０からもっとも離間した位置にある状態である。図１６(b)は双方の高分子アクチュエータ１６、１６に電圧を印加し、高分子アクチュエータ１６、１６によって接点フィルム層４８を絶縁フィルム層４６に向けて押圧した状態を示す。接点フィルム層４８が押圧されることにより、可動導体６２が固定側の導体６０にもっとも接近した位置にまで移動する。本実施形態では、一つの可動導体６２に対して一対の高分子アクチュエータ１６を対称配置に設け、高分子アクチュエータ１６によって可動導体６２を絶縁フィルム層４６に対して略平行に移動するようにしている。
本実施形態の電気素子では、このように、高分子アクチュエータ１６、１６を駆動することによって導体６０と可動導体６２との間隔が変動し、これにともなってキャパシタンスが変動することからバリアブルキャパシタとして使用することができる。

（実施の形態１０）
図１８は、高分子アクチュエータを利用したバリアブルキャパシタの他の実施形態を示す。本実施形態の電気素子は可動導体６２を一つの高分子アクチュエータ１６によって押動するように設けたことを特徴とする。
図１９(a)は、絶縁フィルム層４６に設けた導体６０の平面図（Ｘ矢視図）を示す。本実施形態では導体６０および可動導体６２を平面形状で矩形状に形成している。図１９(b)（Ｚ矢視図）に示すように、接点フィルム層４８では可動導体６２に隣接して透孔を設け、細幅の吊り片４９によって可動導体６２を支持して、一つの高分子アクチュエータ１６によって容易に可動導体６２を押動できるようにしている。接点フィルム層４８を高分子アクチュエータ１６によって押動することによりキャパシタンスを変動させるようにする作用は実施形態９と同様である。

以上、本発明に係る高分子アクチュエータを用いた電気素子の各種の実施形態について説明した。これらのうち、実施形態６〜１０は基板４０を多層構造として基板４０の内部に高分子アクチュエータ１６を組み込んだ基板内蔵型の電気素子として構成したものである。基板４０に高分子アクチュエータ１６を組み込む工程は、一般的な配線基板の製造工程中に組み入れることが可能である。すなわち、電気部品として使用される配線基板内に高分子アクチュエータを組み込むことによって、電気的接点や電気回路をＯＮ−ＯＦＦする構造やバリアブルキャパシタを配線基板内に搭載することが可能である。これによって、基板の薄形化を図るとともに、新たな作用および用途の配線基板として提供することが可能である。とくに、上述した基板４０内に高分子アクチュエータ１６を組み込む方法は、多層に積層する配線基板の従来の製造方法に類似する方法によるから、従来の配線基板の製造方法を容易に適用して量産することが可能である。また、多数個の電気素子を形成した後に分割して個片の電気素子にすることも容易に可能である。

高分子アクチュエータを用いた電気素子の第１の実施の形態の構成を示す平面図(a)および正面図(b)である。 高分子アクチュエータを用いた電気素子の第２の実施の形態の構成を示す平面図(a)および正面図(b)である。 高分子アクチュエータを用いた電気素子の第３の実施の形態の構成を示す平面図(a)および正面図(b)である。 高分子アクチュエータを用いた電気素子の第４の実施の形態の構成を示す平面図(a)、正面図(b)および側面図(c)である。 高分子アクチュエータを用いた電気素子の第５の実施の形態の構成を示す平面図(a)、正面図(b)、左側面図(c)、右側面図(c)である。 第５の実施の形態の動作状態を示す説明図である。 高分子アクチュエータを基板内に組み込んだ電気素子の第６の実施の形態を示す断面図である。 高分子アクチュエータ、接点および回路パターンの平面構成を示す説明図である。 高分子アクチュエータを基板内に組み込んだ電気素子の第７の実施の形態を示す説明図である。 高分子アクチュエータの作用を示す説明図である。 接点フィルム層に設けた舌片部の平面図である。 高分子アクチュエータを基板内に組み込んだ電気素子の第８の実施の形態の構成を示す断面図である。 高分子アクチュエータの作用を示す説明図である。 高分子アクチュエータを基板内に組み込んだ電気素子の他の実施形態を示す断面図である。 高分子アクチュエータと接点フィルム層に設けた回路パターンの平面図である。 高分子アクチュエータを用いた電気素子の第９の実施の形態の構成を示す断面図である。 絶縁フィルム層に設けた導体および接点フィルム層に設けた可動導体の平面図である。 高分子アクチュエータを用いた電気素子の第１０の実施の形態の構成を示す断面図である。 絶縁フィルム層に設けた導体および接点フィルム層に設けた可動導体の平面図である。

符号の説明

１０ 支持体
１０ａ 支持側板
１２、１３ 固定接触子
１２ａ、１３ａ、１４ａ 接点
１３ 固定接触子
１４ 可動接触子
１４ｂ 湾曲部
１６ 高分子アクチュエータ
１６ａ 導体被膜
１６ｂ スリット
１７ 電極
１８ 端子
３０ 導体板
３２、３３ 電極板
４０ 基板
４２、４４ ケーシング層
４６ 絶縁フィルム層
４８ 接点フィルム層
５０ 接点
５２ 可動処理用フィルム層
５３ スリット
５４、５６、５６ａ 回路パターン
５５、５５ａ、５７、５７ａ 端子
６０ 導体
６２ 可動導体
６３ スリット
６４、６５ 接続端子

Claims (13)

1. 固定接触子と可動接触子とが対向して配置されたリレー用の電気素子であって、
   可動処理が施されたフィルム体に形成され、直流電圧を印加した際に前記可動接触子を押動し、直流電圧を遮断した際に元の形状に復帰して、前記固定接触子と可動接触子とを電気的に接離させる高分子アクチュエータが設けられたことを特徴とする電気素子。
2. 前記固定接触子および可動接触子は、互いに対向する配置に複数対設けられ、前記高分子アクチュエータは、複数の可動接触子を一括して押動すべく設けられていることを特徴とする請求項１記載の電気素子。
3. 一対または複数対の固定接触子が対向して配置されるとともに、対向する固定接触子の間に、常時は一方の固定接触子に接点が弾性的に付勢されて押接される可動接触子が設けられたリレー用の電気素子であって、
   可動処理が施されたフィルム体に形成され、直流電圧を印加した際に前記可動接触子を他方の固定接触子に向けて押動し、直流電圧を遮断した際に元の形状に復帰して、他方の固定接触子と可動接触子とを電気的に接離させる高分子アクチュエータが設けられたことを特徴とする電気素子。
4. 一対または複数対の固定接触子が対向して配置され、
   対向する固定接触子の間に、可動処理が施されたフィルム体に形成され、常時はフィルム体の可動端側の一方の面が一方の固定接触子に接触し、直流電圧を印加した際に可動端側の他方の面が他方の固定接触子を押接する高分子アクチュエータが設けられたリレー用の電気素子であって、
   前記高分子アクチュエータの可動端側の一方の面と他方の面に、固定接触子に接触した際に、隣接する固定接触子との間を電気的に導通する導体被膜が設けられていることを特徴とする電気素子。
5. 平行平板型キャパシタを構成する電極板間に、導体あるいは高誘電体からなる移動体を高分子アクチュエータにより挿抜して、平行平板型キャパシタのキャパシタンスを可変としたバリアブルキャパシタ用の電気素子であって、
   前記高分子アクチュエータが、可動処理が施されたフィルム体からなり、フィルム体の可動端側に前記移動体が取り付けられるとともに、フィルム体の基部に設けられた電極に印加する直流電圧をＯＮ−ＯＦＦあるいは増減させ、フィルム体を湾曲位置と復帰位置との間で変形させて前記移動体を電極板間で挿抜すべく設けられていることを特徴とする電気素子。
6. 高分子アクチュエータが形成された可動処理用フィルム層と、電気的な接点が形成された伸縮性を備える接点フィルム層と、前記接点に対向して回路パターンが形成された回路パターン層が、高分子アクチュエータと接点フィルム層との間、接点と回路パターンとの間を離間させて、この順に、基板内に積層して設けられた基板内蔵型の電気素子であって、
   前記高分子アクチュエータは、先端側が可動端となる舌片状に形成され、直流電圧を印加した際に、前記接点フィルム層を押動し、直流電圧を遮断した際に元の形状に復帰して、前記回路パターンと接点とを電気的に接離させることを特徴とする電気素子。
7. 前記接点フィルム層に舌片部を設けるとともに、該舌片部の先端側に前記接点を設け、前記高分子アクチュエータにより前記舌片部を押動して回路パターンと接点とを電気的に接離させることを特徴とする請求項６記載の電子素子。
8. 前記接点フィルム層に、前記回路パターンと接点とを電気的に接離させた際に電気的に接離される回路パターンが設けられていることを特徴とする請求項６または７記載の電気素子。
9. 高分子アクチュエータが形成された可動処理用フィルム層と、前記高分子アクチュエータに対向して回路パターンが形成された回路パターン層とが、前記高分子アクチュエータと回路パターンとを離間させて基板内に積層して設けられた基板内蔵型の電気素子であって、
   前記高分子アクチュエータは、先端側が可動端となる舌片状に形成されるとともに、可動端側に前記回路パターンに押接される接点が形成され、直流電圧を印加した際に前記回路パターンに押接し、直流電圧を遮断した際に元の形状に復帰して、前記回路パターンと接点とを電気的に接離させることを特徴とする電気素子。
10. 前記高分子アクチュエータは、舌片状に形成された先端側の両面に接点が設けられ、高分子アクチュエータを挟んでその両面に対向して配置されている一方と他方の回路パターン層に形成されている回路パターンと前記接点とを電気的に接離させることを特徴とする請求項９記載の電気素子。
11. 前記高分子アクチュエータは、前記接点が形成されている先端部近傍について可動処理が施されていないものであることを特徴とする請求項１、２、３、４、５、９、１０のいずれか一項記載の電気素子。
12. 基板の内部に平行平板型のキャパシタを構成する導体と可動導体とを離間させて設け、高分子アクチュエータにより前記可動導体を前記導体に接離する向きに押動して、キャパシタンスを可変とした基板内蔵型の電気素子であって、
    前記可動導体が、前記導体に対向して伸縮性を有する接点フィルム層に設けられ、
    前記高分子アクチュエータは、可動処理用フィルム層に先端側が可動端となる舌片状に設けられ、直流電圧を印加した際に、前記接点フィルム層を押動し、直流電圧を遮断した際に元の形状に復帰して、前記可動導体を前記導体に接離する向きに押動することを特徴とする電気素子。
13. 前記導体と可動導体の間に、キャパシタンスを増大させるための高誘電体層あるいは導体層が設けられていることを特徴とする請求項１２記載の電気素子。

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