JP2016015354A - Electroacoustic conversion film and conduction method of the same - Google Patents

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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide an electroacoustic conversion film in which thin film electrodes are provided on both surfaces of a dielectric layer and protection layers are provided on both thin film electrodes, the electroacoustic conversion film which enables easy electric conduction between the thin film electrodes and the exterior while protecting the thin film electrodes, and to provide an electric conduction method.SOLUTION: An electroacoustic conversion film 10 includes: a piezoelectric layer 12 which is a piezoelectric sheet-like object forming a dielectric layer (a sheet-like object); an upper thin film electrode 14 formed on one surface of the piezoelectric layer 12; an upper protection layer 16 formed on a surface of the upper thin film electrode 14; a lower thin film electrode 20 formed on a surface of the piezoelectric layer 12 which is opposite to the upper thin film electrode 14; and a lower protection layer 24 formed on a surface of the lower thin film electrode 20. A thin layer part 28 having a film thickness thinner than a surrounding area is provided in at least one side of the protection layer 16.

Description

本発明は、スピーカ、マイクロフォン、ギター等の楽器に用いられるピックアップなどの各種の音響デバイス(音響機器)において、電気信号に応じた振動による音の発生(再生)や、音による振動を電気信号に変換するために利用される電気音響変換フィルムに関する。詳しくは、スピーカ等として実装する際における配線の引出しを、容易に行うことができる電気音響変換フィルム、および、この電気音響変換フィルムの電気的な導通方法に関する。   The present invention relates to the generation (reproduction) of sound caused by vibration in response to an electric signal and the vibration caused by the sound into an electric signal in various acoustic devices (acoustic equipment) such as pickups used for musical instruments such as speakers, microphones, and guitars. The present invention relates to an electroacoustic conversion film used for conversion. Specifically, the present invention relates to an electroacoustic conversion film that can be easily pulled out when being mounted as a speaker or the like, and an electrical conduction method of the electroacoustic conversion film.

近年、プラスチック等の可撓性基板を用いたフレキシブルディスプレイに関する研究が進められている。
かかるフレキシブルディスプレイの基板としては、例えば、特許文献1において透明プラスチックフィルムにガスバリア層や透明導電層を積層したフレキシブルディスプレイ基板が開示されている。
フレキシブルディスプレイは、従来のガラス基板を用いたディスプレイと比較して、軽量性、薄さ、可撓性等において優位性を持っており、円柱等の曲面に備えることも可能である。また、丸めて収納することが可能であるため、大画面であっても携帯性を損なうことがなく、広告等の掲示用や、PDA(携帯情報端末)等の表示装置として注目されている。
In recent years, research on flexible displays using flexible substrates such as plastics has been advanced.
As a substrate for such a flexible display, for example, Patent Document 1 discloses a flexible display substrate in which a gas barrier layer and a transparent conductive layer are laminated on a transparent plastic film.
A flexible display has superiority in lightness, thinness, flexibility, and the like as compared with a display using a conventional glass substrate, and can be provided on a curved surface such as a cylinder. In addition, since it can be rolled up and stored, it does not impair portability even on a large screen, and has attracted attention as a display device for posting advertisements, PDAs (personal digital assistants) and the like.

このようなフレキシブルディスプレイを、テレビジョン受像機等のように画像と共に音声を再生する画像表示装置兼音声発生装置として使用する場合、音声を発生するための音響装置であるスピーカが必要である。
ここで、従来のスピーカ形状としては、漏斗状のいわゆるコーン型や、球面状のドーム型等が一般的である。しかしながら、これらのスピーカを上述のフレキシブルディスプレイに内蔵しようとすると、フレキシブルディスプレイの長所である軽量性や可撓性を損なう虞がある。また、スピーカを外付けにした場合、持ち運び等が面倒であり、曲面状の壁に設置することが難しくなり美観を損ねる虞れもある。
When such a flexible display is used as an image display device and a sound generation device that reproduces sound together with an image, such as a television receiver, a speaker that is an acoustic device for generating sound is required.
Here, as a conventional speaker shape, a so-called cone-shaped funnel shape, a spherical dome shape, or the like is common. However, if these speakers are incorporated in the flexible display described above, the lightness and flexibility, which are the advantages of the flexible display, may be impaired. Further, when a speaker is externally attached, carrying and the like are troublesome, and it is difficult to install the speaker on a curved wall, which may impair the beauty.

このような中、軽量性や可撓性を損なうことなくフレキシブルディスプレイに一体化可能なスピーカとして、シート状で可撓性を有する圧電フィルムを採用することが、例えば、特許文献2に開示されている。
圧電フィルムとは、ポリフッ化ビニリデン(PVDF:Poly VinyliDene Fluoride)の一軸延伸フィルムを高電圧で分極処理したもので、印加電圧に応答して伸縮する性質を有している。
Under such circumstances, for example, Patent Document 2 discloses that a flexible piezoelectric film in the form of a sheet is employed as a speaker that can be integrated into a flexible display without impairing lightness and flexibility. Yes.
The piezoelectric film is a uniaxially stretched film of polyvinylidene fluoride (PVDF) that is polarized at a high voltage, and has a property of expanding and contracting in response to an applied voltage.

圧電フィルムをスピーカとして採用するためには、フィルム面に沿った伸縮運動をフィルム面の振動に変換する必要がある。この伸縮運動から振動への変換は、圧電フィルムを湾曲させた状態で保持することにより達成され、これにより、圧電フィルムをスピーカとして機能させることが可能になる。
スピーカ用振動板の最低共振周波数f0は、下記式で与えられるのは周知である。ここで、sは振動系のスチフネス(機械的強度)、mは質量である。
このとき、圧電フィルムの湾曲程度すなわち湾曲部の曲率半径が大きくなるほど機械的なスチフネスsが下がるため、最低共振周波数f0は小さくなる。すなわち、圧電フィルムの曲率半径によってスピーカの音質(音量、周波数特性)が変わることになる。
この問題を解決するため、特許文献2においては、圧電フィルムの湾曲度合いを計測するセンサーを備え、圧電フィルムの湾曲度合いに応じて、音声信号の周波数帯域別に振幅を所定量増減して補正することで安定した音声を出力可能にしている。
In order to employ a piezoelectric film as a speaker, it is necessary to convert expansion / contraction motion along the film surface into vibration of the film surface. This conversion from expansion / contraction motion to vibration is achieved by holding the piezoelectric film in a curved state, thereby enabling the piezoelectric film to function as a speaker.
It is well known that the minimum resonance frequency f 0 of the speaker diaphragm is given by the following equation. Here, s is the stiffness (mechanical strength) of the vibration system, and m is the mass.
At this time, since the mechanical stiffness s decreases as the degree of bending of the piezoelectric film, that is, the radius of curvature of the bending portion increases, the minimum resonance frequency f 0 decreases. That is, the sound quality (volume and frequency characteristics) of the speaker changes depending on the curvature radius of the piezoelectric film.
In order to solve this problem, Patent Document 2 includes a sensor for measuring the degree of bending of the piezoelectric film, and corrects the amplitude by increasing / decreasing the amplitude by a predetermined amount according to the frequency band of the audio signal according to the degree of bending of the piezoelectric film. Enables stable sound output.

ところで、圧電フィルムからなるスピーカを一体化した、平面視形状が長方形のフレキシブルディスプレイを、携帯用として新聞や雑誌のように書類感覚で緩く撓めた状態で把持し、画面表示を縦横切り替えて使用する場合、画像表示面は縦方向のみならず横方向にも湾曲できることが好ましい。
ところが、一軸延伸されたPVDFからなる圧電フィルムは、その圧電特性に面内異方性があるため、同じ曲率でも曲げる方向によって音質が大きく異なってしまう。
さらに、PVDFはコーン紙等の一般的なスピーカ用振動板に比べ損失正接が小さいため、共振が強く出やすく、起伏の激しい周波数特性となる。従って、曲率の変化に伴い最低共振周波数f0が変化した際の音質の変化量も大きくなってしまう。
以上のように、PVDF固有の課題によって、上述の特許文献2に開示された音質補正手段では、安定した音声を再生することが困難であった。
By the way, a flexible display with an integrated speaker made of piezoelectric film and rectangular in plan view is gripped in a loosely bent state like a newspaper or magazine for portable use, and the screen display is switched between portrait and landscape. In this case, it is preferable that the image display surface can be curved not only in the vertical direction but also in the horizontal direction.
However, a piezoelectric film made of uniaxially stretched PVDF has in-plane anisotropy in its piezoelectric characteristics, so that the sound quality varies greatly depending on the direction of bending even with the same curvature.
Furthermore, since PVDF has a smaller loss tangent than a general speaker diaphragm such as cone paper, resonance is likely to occur strongly and the frequency characteristics are severely undulated. Accordingly, the amount of change in sound quality when the minimum resonance frequency f 0 changes with the change in curvature also increases.
As described above, due to the problems inherent in PVDF, it has been difficult for the sound quality correction means disclosed in Patent Document 2 described above to reproduce stable sound.

一方、圧電特性に面内異方性がない、シート状で可撓性を有する圧電材料としては、高分子マトリックス中に圧電セラミックスを分散させた高分子複合圧電体が挙げられる。
高分子複合圧電体の場合、圧電セラミックスは硬いが高分子マトリックスは柔らかいため、圧電セラミックスの振動が全体に伝わる前にエネルギーが吸収されてしまう可能性がある。これは力学的振動エネルギーの伝達効率といわれるもので、この伝達効率を良くするには、高分子複合圧電体を硬くする必要があり、そのためには圧電セラミックスをマトリックス中に体積分率で少なくとも40〜50%以上入れる必要がある。
On the other hand, examples of the sheet-like flexible piezoelectric material having no in-plane anisotropy in piezoelectric characteristics include a polymer composite piezoelectric material in which piezoelectric ceramics are dispersed in a polymer matrix.
In the case of a polymer composite piezoelectric body, since the piezoelectric ceramic is hard but the polymer matrix is soft, energy may be absorbed before the vibration of the piezoelectric ceramic is transmitted to the whole. This is called mechanical vibration energy transmission efficiency. In order to improve this transmission efficiency, it is necessary to harden the polymer composite piezoelectric material. For this purpose, the piezoelectric ceramic is contained in the matrix in a volume fraction of at least 40. It is necessary to put ~ 50% or more.

例えば、非特許文献1には、圧電体であるPZTセラミックスの粉末を溶媒流延または熱間混練によりPVDFと混合させた高分子複合圧電体が、PVDFのしなやかさとPZTセラミックスの高い圧電特性とをある程度両立することが開示されている。
しかしながら、圧電特性、すなわち伝達効率を高めるためにPZTセラミックスの割合を増やすと硬く、脆くなるという機械的欠点が存在する。
For example, Non-Patent Document 1 discloses that a polymer composite piezoelectric material obtained by mixing a PZT ceramic powder, which is a piezoelectric material, with PVDF by solvent casting or hot kneading exhibits the flexibility of PVDF and the high piezoelectric properties of PZT ceramics. It is disclosed that both are compatible to some extent.
However, there is a mechanical disadvantage that if the proportion of PZT ceramic is increased in order to increase the piezoelectric characteristics, that is, the transmission efficiency, it becomes hard and brittle.

この問題を解決するため、例えば非特許文献2には、PVDFにフッ素ゴムを添加することで可撓性を維持させる試みが開示されている。
この方法は、可撓性という観点では一定の効果が得られる。しかしながら、一般に、ゴムはヤング率が1〜10MPaと極めて小さいため、添加することで高分子複合圧電体の硬さが低下し、結果として振動エネルギーの伝達効率も低下してしまう。
In order to solve this problem, for example, Non-Patent Document 2 discloses an attempt to maintain flexibility by adding fluororubber to PVDF.
This method has a certain effect in terms of flexibility. However, in general, rubber has a very low Young's modulus of 1 to 10 MPa, and therefore, the addition of rubber lowers the hardness of the polymer composite piezoelectric material, resulting in a decrease in vibration energy transmission efficiency.

このように、従来の高分子複合圧電体をスピーカ用振動板として用いる場合、可撓性を持たせようとすると、エネルギー効率の低下が避けられず、フレキシブルディスプレー用スピーカとして十分な性能を発揮することができなかった。   Thus, when a conventional polymer composite piezoelectric material is used as a diaphragm for a speaker, a reduction in energy efficiency is inevitable if it is made flexible, and sufficient performance as a speaker for a flexible display is exhibited. I couldn't.

以上より、フレキシブルディスプレイ用のスピーカとして用いる高分子複合圧電体は、次の用件を具備したものであるのが好ましい。
(i) 可撓性
例えば、携帯用として新聞や雑誌のように書類感覚で緩く撓めた状態で把持する場合、絶えず外部から、数Hz以下の比較的ゆっくりとした、大きな曲げ変形を受けることになる。この時、高分子複合圧電体が硬いと、その分大きな曲げ応力が発生し、高分子マトリックスと圧電体粒子との界面で亀裂が発生し、やがて破壊に繋がる恐れがある。従って、高分子複合圧電体には適度な柔らかさが求められる。また、歪みエネルギーを熱として外部へ拡散できれば応力を緩和することができる。従って、高分子複合圧電体の損失正接が適度に大きいことが求められる。
(ii) 音質
スピーカは、20Hz〜20kHzのオーディオ帯域の周波数で圧電体粒子を振動させ、その振動エネルギーによって振動板(高分子複合圧電体)全体が一体となって振動することで音が再生される。従って、振動エネルギーの伝達効率を高めるために高分子複合圧電体には適度な硬さが求められる。また、スピーカの周波数特性が平滑であれば、曲率の変化に伴い最低共振周波数fが変化した際の音質の変化量も小さくなる。従って、高分子複合圧電体の損失正接は適度に大きいことが求められる。
As mentioned above, it is preferable that the polymer composite piezoelectric material used as a speaker for a flexible display has the following requirements.
(I) Flexibility For example, when gripping in a loosely bent state like a newspaper or a magazine for portable use, it is constantly subject to a relatively slow and large bending deformation of several Hz or less from the outside. become. At this time, if the polymer composite piezoelectric material is hard, a large bending stress is generated, and a crack is generated at the interface between the polymer matrix and the piezoelectric particles, which may eventually lead to destruction. Accordingly, the polymer composite piezoelectric body is required to have an appropriate softness. Further, if the strain energy can be diffused to the outside as heat, the stress can be relaxed. Accordingly, it is required that the loss tangent of the polymer composite piezoelectric material is appropriately large.
(Ii) Sound quality The speaker vibrates the piezoelectric particles at an audio band frequency of 20 Hz to 20 kHz, and the vibration plate (polymer composite piezoelectric body) vibrates as a whole by the vibration energy, so that sound is reproduced. The Accordingly, in order to increase the transmission efficiency of vibration energy, the polymer composite piezoelectric body is required to have an appropriate hardness. Further, if the frequency characteristic of the speaker is smooth, the amount of change in the sound quality when the lowest resonance frequency f 0 with the change in the curvature is changed becomes small. Therefore, the loss tangent of the polymer composite piezoelectric material is required to be moderately large.

以上をまとめると、フレキシブルディスプレイ用のスピーカとして用いる高分子複合圧電体は、20Hz〜20kHzの振動に対しては硬く、数Hz以下の振動に対しては柔らかく振る舞うことが求められる。また、高分子複合圧電体の損失正接は、20kHz以下の全ての周波数の振動に対して、適度に大きいことが求められる。   In summary, a polymer composite piezoelectric body used as a speaker for a flexible display is required to behave hard to vibrations of 20 Hz to 20 kHz and to be soft to vibrations of several Hz or less. In addition, the loss tangent of the polymer composite piezoelectric body is required to be reasonably large with respect to vibrations of all frequencies of 20 kHz or less.

この要求に応えるために、本発明者らは、常温付近で貯蔵弾性率E’に大きな周波数分散を有すると同時に、損失正接Tanδに極大値を有する粘弾性材料に着目し、これをマトリックス材に適用することを鋭意検討した。その結果、粘弾性材料を用いることで、20Hz〜20kHzの振動に対しては硬く、数Hz以下の振動に対しては柔らかく振舞うことが可能で、さらに20kHz以下の全ての周波数の振動に対して適度な損失正接を有する、高分子複合圧電体からなる電気音響変換フィルムを提供している(特許文献3)。   In order to meet this requirement, the present inventors have focused on viscoelastic materials that have a large frequency dispersion in the storage elastic modulus E ′ at around room temperature and at the same time have a maximum value in the loss tangent Tan δ. We studied earnestly to apply. As a result, by using a viscoelastic material, it is hard for vibrations of 20 Hz to 20 kHz, can behave softly for vibrations of several Hz or less, and further for vibrations of all frequencies of 20 kHz or less. An electroacoustic conversion film made of a polymer composite piezoelectric material having an appropriate loss tangent is provided (Patent Document 3).

特開2000−338901号公報JP 2000-338901 A 特開2008−294493号公報JP 2008-294493 A 特開2014−14063号公報JP 2014-14063 A

北山豊樹、昭和46年電子情報通信学会総合全国大会講演論文集、366(1971)Toyoki Kitayama, 1986 Proceedings of the IEICE General Conference, 366 (1971) 白井誠一、野村博昭、大賀寿郎、山田武、大口信樹、電子情報通信学会技術研究報告、24、15(1980)Seiichi Shirai, Hiroaki Nomura, Toshiro Oga, Takeshi Yamada, Nobuki Oguchi, IEICE Technical Report, 24, 15 (1980)

特許文献3に記載される電気音響変換フィルムは、高分子複合圧電体の両面に、駆動するための電極層を設け、さらに、最低限の機械的強度やシート状物としての良好なハンドリング性を付与するために、電極層の表面にPET(ポリエチレンテレフタレート)フィルムなどからなる保護層を設けて構成される。   The electroacoustic conversion film described in Patent Document 3 is provided with electrode layers for driving on both sides of a polymer composite piezoelectric material, and further has a minimum mechanical strength and good handling properties as a sheet-like material. In order to impart, a protective layer made of a PET (polyethylene terephthalate) film or the like is provided on the surface of the electrode layer.

このような電気音響変換フィルムが、20Hz〜20kHzの振動に対しては硬く、数Hz以下の振動に対しては柔らかく振舞い、さらに20kHz以下の全ての周波数の振動に対して適度な損失正接を有するためには、電極層の厚さとヤング率との積が、保護層の厚さとヤング率との積を下回る必要がある。
但し、一般に電極層に用いられる金属材料は保護層に用いられる樹脂材料に比べてヤング率が非常に大きいため、その分、電極層の厚さは非常に小さくする必要がある。具体的には、厚さ1μm以下の蒸着膜などが適している。
Such an electroacoustic conversion film is hard for vibrations of 20 Hz to 20 kHz, behaves softly for vibrations of several Hz or less, and has an appropriate loss tangent for vibrations of all frequencies of 20 kHz or less. For this purpose, the product of the thickness of the electrode layer and the Young's modulus needs to be lower than the product of the thickness of the protective layer and the Young's modulus.
However, since the metal material generally used for the electrode layer has a very large Young's modulus compared to the resin material used for the protective layer, the thickness of the electrode layer needs to be made very small accordingly. Specifically, a deposited film having a thickness of 1 μm or less is suitable.

ここで、電気音響変換フィルムをスピーカ等として実装するためには、電極層を引き出して、此処に配線を接続する必要がある。
しかしながら、蒸着膜のような薄い電極層は、電気音響変換フィルムの面外に引き出すことは困難である。また、蒸着膜のような薄い電極を、配線との接続のために外部に剥き出しにして、この状態で保管すると、保管環境によっては電極が酸化して、導電性が低下してしまう。
Here, in order to mount the electroacoustic conversion film as a speaker or the like, it is necessary to pull out the electrode layer and connect a wiring here.
However, it is difficult to draw a thin electrode layer such as a vapor deposition film out of the electroacoustic conversion film. Further, if a thin electrode such as a vapor deposition film is exposed to the outside for connection with the wiring and stored in this state, the electrode is oxidized depending on the storage environment, and the conductivity is lowered.

本発明の目的は、このような従来技術の問題点を解決することにあり、高分子圧電複合体等からなる誘電体層の両面に薄膜電極を形成し、その両面にプラスチックフィルム等からなる保護層を設けてなる電気音響変換フィルムにおいて、薄膜電極を保護しつつ、薄膜電極と外部の装置との導通を容易に行うことができる電気音響変換フィルム、および、この電気音響変換フィルムにおける薄膜電極との電気的な導通方法を提供することにある。   An object of the present invention is to solve such problems of the prior art, in which thin film electrodes are formed on both surfaces of a dielectric layer made of a polymer piezoelectric composite or the like, and a protection made of a plastic film or the like is formed on both surfaces of the dielectric layer. In the electroacoustic conversion film provided with a layer, the electroacoustic conversion film capable of easily conducting the thin film electrode and an external device while protecting the thin film electrode, and the thin film electrode in the electroacoustic conversion film It is to provide an electrical conduction method.

この問題を解決するために、本発明の電気音響変換フィルムは、誘電性を有する層と、
誘電性を有する層の両面に形成される薄膜電極と、
両方の薄膜電極の表面に形成される保護層とを有し、
さらに、保護層の少なくとも一方が、周辺部よりも膜厚が薄い薄層部を有することを特徴とする電気音響変換フィルムを提供する。
In order to solve this problem, the electroacoustic conversion film of the present invention includes a dielectric layer,
A thin film electrode formed on both surfaces of the dielectric layer;
A protective layer formed on the surfaces of both thin film electrodes,
Furthermore, the electroacoustic conversion film is characterized in that at least one of the protective layers has a thin layer portion whose thickness is smaller than that of the peripheral portion.

このような本発明の電気音響変換フィルムにおいて、薄層部の厚さが、薄層部が形成される保護層の厚さの1〜50%であるのが好ましい。
また、薄層部を有することによる保護層の凹部に、導電材料が挿入されるのが好ましい。
また、導電材料が、保護層の表面に対して凸状であるのが好ましい。
また、薄層部が破断部を有し、導電材料が、破断部を介して薄膜電極と電気的に導通されるのが好ましい。
また、導電材料に、薄膜電極と外部の装置とを電気的に接続するための引出し配線が接続されるのが好ましい。
また、誘電性を有する層が、常温で粘弾性を有する高分子材料からなる粘弾性マトリックス中に圧電体粒子を分散してなる高分子複合圧電体であるのが好ましい。
さらに、保護層の少なくとも一方が高分子材料からなるものであるのが好ましい。
In such an electroacoustic conversion film of the present invention, the thickness of the thin layer portion is preferably 1 to 50% of the thickness of the protective layer on which the thin layer portion is formed.
Moreover, it is preferable that a conductive material is inserted into the concave portion of the protective layer having the thin layer portion.
The conductive material is preferably convex with respect to the surface of the protective layer.
Moreover, it is preferable that a thin layer part has a fracture | rupture part and an electroconductive material is electrically connected with a thin film electrode through a fracture | rupture part.
In addition, it is preferable that a lead wire for electrically connecting the thin film electrode and an external device is connected to the conductive material.
The dielectric layer is preferably a polymer composite piezoelectric material in which piezoelectric particles are dispersed in a viscoelastic matrix made of a polymer material having viscoelasticity at room temperature.
Furthermore, it is preferable that at least one of the protective layers is made of a polymer material.

また、本発明の電気音響変換フィルムの導通方法は、誘電性を有する層と、誘電性を有する層の両面に形成される薄膜電極と、両方の薄膜電極の表面に形成される保護層とを有し、保護層の少なくとも一方が、周辺部よりも膜厚が薄い薄層部を有する電気音響変換フィルムの、
薄層部を有することによる保護層の凹部に、導電材料を挿入して、凹部に挿入した導電材料を押圧することにより、導電材料によって保護層を破断させて、導電材料と薄膜電極とを電気的に導通することを特徴とする電気音響変換フィルムの導通方法を提供する。
Further, the conduction method of the electroacoustic conversion film of the present invention includes a dielectric layer, a thin film electrode formed on both surfaces of the dielectric layer, and a protective layer formed on the surfaces of both thin film electrodes. Having an electroacoustic conversion film having a thin layer part in which at least one of the protective layers is thinner than the peripheral part,
The conductive material is inserted into the concave portion of the protective layer having the thin layer portion, and the conductive material inserted into the concave portion is pressed, whereby the protective layer is broken by the conductive material, and the conductive material and the thin film electrode are electrically connected. An electroacoustic conversion film conducting method is provided which is electrically conducting.

このような本発明の電気音響変換フィルムの導通方法において、電気音響変換フィルムの薄層部の厚さが、薄層部が形成される保護層の厚さの1〜50%であるのが好ましい。
また、導電材料が、薄層部が形成される保護層の表面に対して凸状であるのが好ましい。
また、薄層部に挿入した導電材料の押圧に先立ち、導電材料に、薄膜電極と外部の装置とを電気的に接続するための引出し配線を接続するのが好ましい。
さらに、誘電性を有する層が、常温で粘弾性を有する高分子材料からなる粘弾性マトリックス中に圧電体粒子を分散してなる高分子複合圧電体であるのが好ましい。
In such a conduction method of the electroacoustic conversion film of the present invention, the thickness of the thin layer portion of the electroacoustic conversion film is preferably 1 to 50% of the thickness of the protective layer on which the thin layer portion is formed. .
The conductive material is preferably convex with respect to the surface of the protective layer on which the thin layer portion is formed.
Further, prior to pressing the conductive material inserted into the thin layer portion, it is preferable to connect a lead-out wiring for electrically connecting the thin film electrode and an external device to the conductive material.
Further, the dielectric layer is preferably a polymer composite piezoelectric material in which piezoelectric particles are dispersed in a viscoelastic matrix made of a polymer material having viscoelasticity at room temperature.

このような本発明によれば、上部保護層および/または下部保護層に形成された薄層部に銀ペースト等の導電材料を挿入し、導電材料を押圧することで保護層の薄層部を破断して、導電材料と薄膜電極とを電気的に導通できる。
従って、本発明によれば、薄層部に挿入した導電材料に配線等を接続することで、容易に、薄膜電極と外部の装置とを電気的に導通できる。しかも、本発明の電気音響変換フィルムは、薄膜部であっても、薄膜電極は保護層に覆われているので、酸化等によって薄膜電極が劣化することがなく、保管時の耐久性にも優れる。
According to the present invention, the thin layer portion of the protective layer is formed by inserting a conductive material such as silver paste into the thin layer portion formed in the upper protective layer and / or the lower protective layer and pressing the conductive material. It breaks and can electrically conduct an electrically conductive material and a thin film electrode.
Therefore, according to the present invention, the thin film electrode and the external device can be easily electrically connected by connecting the wiring or the like to the conductive material inserted in the thin layer portion. Moreover, even if the electroacoustic conversion film of the present invention is a thin film portion, since the thin film electrode is covered with a protective layer, the thin film electrode does not deteriorate due to oxidation or the like, and is excellent in durability during storage. .

(A)は、本発明の電気音響変換フィルムの一例を概念的に示す平面図、(B)は、(A)のb−b線断面図である。(A) is a top view which shows an example of the electroacoustic conversion film of this invention notionally, (B) is the bb sectional view taken on the line of (A). (A)〜(C)は、本発明の図1に示す電気音響変換フィルムの別の例および本発明の電気音響変換フィルムの導通方法を説明するための概念図である。(A)-(C) are the conceptual diagrams for demonstrating another example of the electroacoustic conversion film shown in FIG. 1 of this invention, and the conduction | electrical_connection method of the electroacoustic conversion film of this invention.

以下、本発明の電気音響変換フィルムおよび電気音響変換フィルムの導通方法について、添付の図面に示される好適実施例を基に、詳細に説明する。   Hereinafter, the electroacoustic conversion film and the conduction method of the electroacoustic conversion film of the present invention will be described in detail based on preferred embodiments shown in the accompanying drawings.

図1(A)は、本発明の電気音響変換フィルム(以下、変換フィルムとする)の一例を概念的に示す平面図、図1(B)は、図1(A)のb−b線断面図である。
図1に示す(電気音響)変換フィルム10は、基本的に、誘電性を有する層(シート状物)である圧電性を有するシート状物である圧電体層12と、圧電体層12の一方の面(図示例では上面)に形成される上部薄膜電極14と、上部薄膜電極14の表面に形成される上部保護層16と、圧電体層12の上部薄膜電極14と逆面に形成される下部薄膜電極20と、下部薄膜電極20の表面(図示例では下面)に形成される下部保護層24とを有して構成される。
また、上部保護層16には薄層部28が、下部保護層24には薄層部30が、それぞれ、形成されている。
1A is a plan view conceptually showing an example of an electroacoustic conversion film (hereinafter referred to as a conversion film) of the present invention, and FIG. 1B is a cross-sectional view taken along the line bb of FIG. 1A. FIG.
The (electroacoustic) conversion film 10 shown in FIG. 1 is basically one of a piezoelectric layer 12 that is a piezoelectric sheet-like material that is a dielectric layer (sheet-like material), and one of the piezoelectric layers 12. The upper thin film electrode 14 is formed on the surface (upper surface in the illustrated example), the upper protective layer 16 is formed on the surface of the upper thin film electrode 14, and the upper thin film electrode 14 is formed on the surface opposite to the upper thin film electrode 14. The lower thin film electrode 20 and a lower protective layer 24 formed on the surface (lower surface in the illustrated example) of the lower thin film electrode 20 are configured.
A thin layer portion 28 is formed on the upper protective layer 16, and a thin layer portion 30 is formed on the lower protective layer 24.

このような変換フィルム10は、スピーカ、マイクロフォン、および、ギター等の楽器に用いられるピックアップなどの各種の音響デバイス(音響機器)において、電気信号に応じた振動による音の発生(再生)や、音による振動を電気信号に変換するために利用されるものである。   Such a conversion film 10 is used in various acoustic devices (acoustic equipment) such as speakers, microphones, and pickups used for musical instruments such as guitars, to generate (reproduce) sound due to vibration according to electrical signals, It is used to convert the vibration caused by the above into an electrical signal.

また、図示例の変換フィルム10において、圧電体層12は、好ましい態様として、図1(B)に概念的に示すように、常温で粘弾性を有する高分子材料からなる粘弾性マトリックス34中に、圧電体粒子36を均一に分散してなるものである。なお、本明細書において、「常温」とは、0〜50℃程度の温度域を指す。   Moreover, in the conversion film 10 of the illustrated example, as a preferred embodiment, the piezoelectric layer 12 has a viscoelastic matrix 34 made of a polymer material having viscoelasticity at room temperature as conceptually shown in FIG. The piezoelectric particles 36 are uniformly dispersed. In this specification, “room temperature” refers to a temperature range of about 0 to 50 ° C.

前述のように、フレキシブル性を有するスピーカに用いる高分子複合圧電体は、20Hz〜20kHzの振動に対しては硬く、数Hz以下の振動に対しては柔らかく振る舞うことが求められる。また、高分子複合圧電体の損失正接は、20kHz以下の全ての周波数の振動に対して、適度に大きいことが求められる。   As described above, the polymer composite piezoelectric body used for a flexible speaker is required to be hard for vibrations of 20 Hz to 20 kHz and to be soft for vibrations of several Hz or less. In addition, the loss tangent of the polymer composite piezoelectric body is required to be reasonably large with respect to vibrations of all frequencies of 20 kHz or less.

一般に、高分子固体は粘弾性緩和機構を有しており、温度上昇あるいは周波数の低下とともに大きなスケールの分子運動が貯蔵弾性率(ヤング率)の低下(緩和)あるいは損失弾性率の極大(吸収)として観測される。その中でも、非晶質領域の分子鎖のミクロブラウン運動によって引き起こされる緩和は、主分散と呼ばれ、非常に大きな緩和現象が見られる。この主分散が起きる温度がガラス転移点(Tg)であり、最も粘弾性緩和機構が顕著に現れる。
高分子複合圧電体(圧電体層12)において、ガラス転移点が常温にある高分子材料、言い換えると、常温で粘弾性を有する高分子材料をマトリックスに用いることで、20Hz〜20kHzの振動に対しては硬く、数Hz以下の遅い振動に対しては柔らかく振舞う高分子複合圧電体が実現する。特に、この振舞いが好適に発現する等の点で、周波数1Hzでのガラス転移温度が常温にある高分子材料を、高分子複合圧電体のマトリックスに用いるのが好ましい。
In general, polymer solids have a viscoelastic relaxation mechanism, and as the temperature increases or the frequency decreases, large-scale molecular motion decreases (relaxes) the storage elastic modulus (Young's modulus) or maximizes the loss elastic modulus (absorption). As observed. Among them, the relaxation caused by the micro Brownian motion of the molecular chain in the amorphous region is called main dispersion, and a very large relaxation phenomenon is observed. The temperature at which this main dispersion occurs is the glass transition point (Tg), and the viscoelastic relaxation mechanism appears most remarkably.
In the polymer composite piezoelectric material (piezoelectric layer 12), a polymer material having a glass transition point at room temperature, in other words, a polymer material having viscoelasticity at room temperature is used for a vibration at 20 Hz to 20 kHz. A polymer composite piezoelectric material that is hard and softly behaves with respect to slow vibrations of several Hz or less is realized. In particular, a polymer material having a glass transition temperature at a frequency of 1 Hz at room temperature is preferably used for the matrix of the polymer composite piezoelectric material in terms of suitably exhibiting this behavior.

常温で粘弾性を有する高分子材料としては、公知の各種のものが利用可能である。好ましくは、常温において、動的粘弾性試験による周波数1Hzにおける損失正接Tanδの極大値が、0.5以上有る高分子材料を用いる。
これにより、高分子複合圧電体が外力によってゆっくりと曲げられた際に、最大曲げモーメント部における高分子マトリックス/圧電体粒子界面の応力集中が緩和され、高い可撓性が期待できる。
Various known materials can be used as the polymer material having viscoelasticity at room temperature. Preferably, a polymer material having a maximum value of loss tangent Tanδ at a frequency of 1 Hz in a dynamic viscoelasticity test at room temperature is 0.5 or more.
As a result, when the polymer composite piezoelectric body is slowly bent by an external force, the stress concentration at the polymer matrix / piezoelectric particle interface at the maximum bending moment portion is alleviated, and high flexibility can be expected.

また、高分子材料は、動的粘弾性測定による周波数1Hzでの貯蔵弾性率(E’)が、0℃において100MPa以上、50℃において10MPa以下であることが好ましい。
これにより、高分子複合圧電体が外力によってゆっくりと曲げられた際に発生する曲げモーメントが低減できると同時に、20Hz〜20kHzの音響振動に対しては硬く振る舞うことができる。
The polymer material preferably has a storage elastic modulus (E ′) at a frequency of 1 Hz by dynamic viscoelasticity measurement of 100 MPa or more at 0 ° C. and 10 MPa or less at 50 ° C.
As a result, the bending moment generated when the polymer composite piezoelectric body is bent slowly by an external force can be reduced, and at the same time, it can behave hard against an acoustic vibration of 20 Hz to 20 kHz.

また、高分子材料は、比誘電率が25℃において10以上有ると、より好適である。これにより、高分子複合圧電体に電圧を印加した際に、高分子マトリックス中の圧電体粒子にはより高い電界が掛かるため、大きな変形量が期待できる。
しかしながら、その反面、良好な耐湿性の確保等を考慮すると、高分子材料は、比誘電率が25℃において10以下であるのも、好適である。
Further, it is more preferable that the polymer material has a relative dielectric constant of 10 or more at 25 ° C. As a result, when a voltage is applied to the polymer composite piezoelectric material, a higher electric field is applied to the piezoelectric particles in the polymer matrix, so that a large amount of deformation can be expected.
However, in consideration of ensuring good moisture resistance, the polymer material preferably has a relative dielectric constant of 10 or less at 25 ° C.

このような条件を満たす高分子材料としては、シアノエチル化ポリビニルアルコール(シアノエチル化PVA)、ポリ酢酸ビニル、ポリビニリデンクロライドコアクリロニトリル、ポリスチレン−ビニルポリイソプレンブロック共重合体、ポリビニルメチルケトン、および、ポリブチルメタクリレート等が例示される。また、これらの高分子材料としては、ハイブラー5127(クラレ社製)などの市販品も、好適に利用可能である。
なお、これらの高分子材料は、1種のみを用いてもよく、複数種を併用(混合)して用いてもよい。
Polymer materials satisfying such conditions include cyanoethylated polyvinyl alcohol (cyanoethylated PVA), polyvinyl acetate, polyvinylidene chloride core acrylonitrile, polystyrene-vinyl polyisoprene block copolymer, polyvinyl methyl ketone, and polybutyl. Examples include methacrylate. Moreover, as these polymer materials, commercially available products such as Hibler 5127 (manufactured by Kuraray Co., Ltd.) can be suitably used.
In addition, these polymeric materials may use only 1 type, and may use multiple types together (mixed).

このような常温で粘弾性を有する高分子材料を用いる粘弾性マトリックス34は、必要に応じて、複数の高分子材料を併用してもよい。
すなわち、粘弾性マトリックス34には、誘電特性や機械特性の調節等を目的として、シアノエチル化PVA等の粘弾性材料に加え、必要に応じて、その他の誘電性高分子材料を添加しても良い。
The viscoelastic matrix 34 using the polymer material having viscoelasticity at room temperature may use a plurality of polymer materials in combination as necessary.
In other words, in addition to viscoelastic materials such as cyanoethylated PVA, other dielectric polymer materials may be added to the viscoelastic matrix 34 as necessary for the purpose of adjusting dielectric properties and mechanical properties. .

添加可能な誘電性高分子材料としては、一例として、ポリフッ化ビニリデン、フッ化ビニリデン−テトラフルオロエチレン共重合体、フッ化ビニリデン−トリフルオロエチレン共重合体、ポリフッ化ビニリデン−トリフルオロエチレン共重合体およびポリフッ化ビニリデン−テトラフルオロエチレン共重合体等のフッ素系高分子、シアン化ビニリデン−酢酸ビニル共重合体、シアノエチルセルロース、シアノエチルヒドロキシサッカロース、シアノエチルヒドロキシセルロース、シアノエチルヒドロキシプルラン、シアノエチルメタクリレート、シアノエチルアクリレート、シアノエチルヒドロキシエチルセルロース、シアノエチルアミロース、シアノエチルヒドロキシプロピルセルロース、シアノエチルジヒドロキシプロピルセルロース、シアノエチルヒドロキシプロピルアミロース、シアノエチルポリアクリルアミド、シアノエチルポリアクリレート、シアノエチルプルラン、シアノエチルポリヒドロキシメチレン、シアノエチルグリシドールプルラン、シアノエチルサッカロースおよびシアノエチルソルビトール等のシアノ基あるいはシアノエチル基を有するポリマー、ニトリルゴムやクロロプレンゴム等の合成ゴム等が例示される。
中でも、シアノエチル基を有する高分子材料は、好適に利用される。
なお、圧電体層12の粘弾性マトリックス34において、シアノエチル化PVA等の常温で粘弾性を有する材料に加えて添加される誘電性高分子材料は、1種に限定はされず、複数種を添加してもよい。
また、誘電性高分子材料以外にも、ガラス転移点(Tg)を調節する目的で、塩化ビニル樹脂、ポリエチレン、ポリスチレン、メタクリル樹脂、ポリブテン、イソブチレン、等の熱可塑性樹脂や、フェノール樹脂、尿素樹脂、メラミン樹脂、アルキド樹脂、マイカ等の熱硬化性樹脂を添加しても良い。
さらに、粘着性を向上する目的で、ロジンエステル、ロジン、テルペン、テルペンフェノール、石油樹脂等の粘着付与剤を添加しても良い。
Examples of dielectric polymer materials that can be added include polyvinylidene fluoride, vinylidene fluoride-tetrafluoroethylene copolymer, vinylidene fluoride-trifluoroethylene copolymer, and polyvinylidene fluoride-trifluoroethylene copolymer. Fluorine polymers such as polyvinylidene fluoride-tetrafluoroethylene copolymer, vinylidene cyanide-vinyl acetate copolymer, cyanoethyl cellulose, cyanoethyl hydroxy saccharose, cyanoethyl hydroxy cellulose, cyanoethyl hydroxy pullulan, cyanoethyl methacrylate, cyanoethyl acrylate, cyanoethyl Hydroxyethyl cellulose, cyanoethyl amylose, cyanoethyl hydroxypropyl cellulose, cyanoethyl dihydroxypropyl cellulose, Synthesis of polymers having cyano groups or cyanoethyl groups, such as anoethyl hydroxypropyl amylose, cyanoethyl polyacrylamide, cyanoethyl polyacrylate, cyanoethyl pullulan, cyanoethyl polyhydroxymethylene, cyanoethyl glycidol pullulan, cyanoethyl saccharose and cyanoethyl sorbitol, nitrile rubber, chloroprene rubber, etc. Examples thereof include rubber.
Among these, a polymer material having a cyanoethyl group is preferably used.
In addition, in the viscoelastic matrix 34 of the piezoelectric layer 12, the dielectric polymer material added in addition to the material having viscoelasticity at room temperature such as cyanoethylated PVA is not limited to one type, and a plurality of types are added. May be.
In addition to dielectric polymer materials, thermoplastic resins such as vinyl chloride resin, polyethylene, polystyrene, methacrylic resin, polybutene, isobutylene, phenol resin, urea resin are used for the purpose of adjusting the glass transition point (Tg). Further, thermosetting resins such as melamine resin, alkyd resin, and mica may be added.
Furthermore, for the purpose of improving the tackiness, a tackifier such as rosin ester, rosin, terpene, terpene phenol, and petroleum resin may be added.

圧電体層12の粘弾性マトリックス34において、シアノエチル化PVA等の粘弾性材料以外のポリマーを添加する際の添加量には、特に限定は無いが、粘弾性マトリックス34に占める割合で30質量%以下とするのが好ましい。
これにより、粘弾性マトリックス34における粘弾性緩和機構を損なうことなく、添加する高分子材料の特性を発現できるため、高誘電率化、耐熱性の向上、圧電体粒子36や電極層との密着性向上等の点で好ましい結果を得ることができる。
In the viscoelastic matrix 34 of the piezoelectric layer 12, there is no particular limitation on the addition amount when a polymer other than a viscoelastic material such as cyanoethylated PVA is added, but it is 30% by mass or less in the proportion of the viscoelastic matrix 34. Is preferable.
As a result, the characteristics of the polymer material to be added can be expressed without impairing the viscoelastic relaxation mechanism in the viscoelastic matrix 34, so that the dielectric constant is increased, the heat resistance is improved, and the adhesiveness with the piezoelectric particles 36 and the electrode layer is increased. A preferable result can be obtained in terms of improvement.

なお、本発明の変換フィルム10において、圧電体層(高分子複合圧電体)のマトリックスとしては、このような粘弾性マトリックス34以外にも、公知の高分子複合圧電体に利用されてる高分子材料が、各種、利用可能である。具体的には、ポリフッ化ビニリデン(PVDF)、シアノエチル化プルラン、ナイロン等が例示される。   In the conversion film 10 of the present invention, as the matrix of the piezoelectric layer (polymer composite piezoelectric body), in addition to the viscoelastic matrix 34, a polymer material used for a known polymer composite piezoelectric body is used. However, various types are available. Specific examples include polyvinylidene fluoride (PVDF), cyanoethylated pullulan, and nylon.

圧電体粒子36は、ペロブスカイト型あるいはウルツ鉱型の結晶構造を有するセラミックス粒子からなるものである。
圧電体粒子36を構成するセラミックス粒子としては、例えば、チタン酸ジルコン酸鉛(PZT)、チタン酸ジルコン酸ランタン酸鉛(PLZT)、チタン酸バリウム(BaTiO3)、酸化亜鉛(ZnO)、および、チタン酸バリウムとビスマスフェライト(BiFe3)との固溶体(BFBT)等が例示される。
The piezoelectric particles 36 are made of ceramic particles having a perovskite type or wurtzite type crystal structure.
Examples of the ceramic particles constituting the piezoelectric particles 36 include lead zirconate titanate (PZT), lead lanthanum zirconate titanate (PLZT), barium titanate (BaTiO 3 ), zinc oxide (ZnO), and Examples thereof include a solid solution (BFBT) of barium titanate and bismuth ferrite (BiFe 3 ).

このような圧電体粒子36の粒径は、変換フィルム10のサイズや用途に応じて、適宜、選択すれば良いが、本発明者の検討によれば、1〜20μmが好ましい。
圧電体粒子36の粒径を上記範囲とすることにより、高い圧電特性とフレキシビリティとを両立できる等の点で好ましい結果を得ることができる。
The particle size of the piezoelectric particles 36 may be appropriately selected according to the size and application of the conversion film 10, but is preferably 1 to 20 μm according to the study of the present inventors.
By setting the particle size of the piezoelectric particles 36 in the above range, a favorable result can be obtained in terms of achieving both high piezoelectric characteristics and flexibility.

図1等においては、圧電体層12中の圧電体粒子36は、粘弾性マトリックス34中に不規則に分散されているが、本発明は、これに限定はされない。
すなわち、圧電体層12中の圧電体粒子36は、好ましくは均一に分散されていれば、粘弾性マトリックス34中に規則的に分散されていてもよい。
In FIG. 1 and the like, the piezoelectric particles 36 in the piezoelectric layer 12 are irregularly dispersed in the viscoelastic matrix 34, but the present invention is not limited to this.
That is, the piezoelectric particles 36 in the piezoelectric layer 12 may be regularly dispersed in the viscoelastic matrix 34 as long as they are preferably dispersed uniformly.

本発明の変換フィルム10において、圧電体層12(高分子複合圧電体)中における粘弾性マトリックス34と圧電体粒子36との量比は、変換フィルム10の面方向の大きさや厚さ、変換フィルム10の用途、変換フィルム10に要求される特性等に応じて、適宜、設定すればよい。
ここで、本発明者の検討によれば、圧電体層12中における圧電体粒子36の体積分率は、30〜70%が好ましく、特に、50%以上とするのが好ましく、従って、50〜70%とするのが、より好ましい。
粘弾性マトリックス34と圧電体粒子36との量比を上記範囲とすることにより、高い圧電特性とフレキシビリティとを両立できる等の点で好ましい結果を得ることができる。
In the conversion film 10 of the present invention, the amount ratio between the viscoelastic matrix 34 and the piezoelectric particles 36 in the piezoelectric layer 12 (polymer composite piezoelectric material) is the size and thickness of the conversion film 10 in the plane direction, the conversion film What is necessary is just to set suitably according to the 10 use, the characteristic requested | required of the conversion film 10, etc.
Here, according to the study of the present inventor, the volume fraction of the piezoelectric particles 36 in the piezoelectric layer 12 is preferably 30 to 70%, particularly preferably 50% or more. 70% is more preferable.
By setting the quantity ratio between the viscoelastic matrix 34 and the piezoelectric particles 36 within the above range, a favorable result can be obtained in terms of achieving both high piezoelectric characteristics and flexibility.

また、本発明の変換フィルム10において、圧電体層12の厚さにも、特に限定はなく、変換フィルム10のサイズ、変換フィルム10の用途、変換フィルム10に要求される特性等に応じて、適宜、設定すればよい。
ここで、本発明者の検討によれば、圧電体層12の厚さは10〜200μm、特に、15〜100μmが好ましい。
圧電体層12の厚さを、上記範囲とすることにより、剛性の確保と適度な柔軟性との両立等の点で好ましい結果を得ることができる。
Further, in the conversion film 10 of the present invention, the thickness of the piezoelectric layer 12 is not particularly limited, depending on the size of the conversion film 10, the use of the conversion film 10, the characteristics required for the conversion film 10, etc. What is necessary is just to set suitably.
Here, according to the study of the present inventor, the thickness of the piezoelectric layer 12 is preferably 10 to 200 μm, particularly preferably 15 to 100 μm.
By setting the thickness of the piezoelectric layer 12 in the above range, a preferable result can be obtained in terms of ensuring both rigidity and appropriate flexibility.

なお、圧電体層12は、分極処理(ポーリング)されているのが好ましい。   The piezoelectric layer 12 is preferably subjected to polarization treatment (polling).

なお、本発明の変換フィルムにおいて、誘電性を有する層は、このような常温で粘弾性を有する高分子材料からなる粘弾性マトリックス34に、圧電体粒子36を分散してなる高分子複合圧電体以外にも、各種の公知の誘電性を有する層(シート状物)が利用可能である。
具体的には、ポリフッ化ビニリデンからなる圧電フィルムが一般的に用いられている。また、ポリフッ化ビニリデン以外のフッ素樹脂からなる層や、ポリL乳酸からなるフィルムとポリD乳酸からなるフィルムとの積層フィルムも、誘電性を有する層として利用可能である。
しかしながら、前述のように、20Hz〜20kHzの振動に対しては硬く、数Hz以下の遅い振動に対しては柔らかく振舞うことができ、優れた音響特性が得られる、可撓性に優れる等の点で、図示例のような粘弾性マトリックス34に圧電体粒子36を分散してなる高分子複合圧電体は、誘電性を有する層として、好適に利用される。
In the conversion film of the present invention, the dielectric layer is a polymer composite piezoelectric material obtained by dispersing piezoelectric particles 36 in a viscoelastic matrix 34 made of a polymer material having viscoelasticity at room temperature. In addition, various known dielectric layers (sheet-like materials) can be used.
Specifically, a piezoelectric film made of polyvinylidene fluoride is generally used. A layer made of a fluororesin other than polyvinylidene fluoride, or a laminated film of a film made of poly L lactic acid and a film made of poly D lactic acid can also be used as the dielectric layer.
However, as described above, it is hard for vibrations of 20 Hz to 20 kHz, can behave softly for slow vibrations of several Hz or less, can obtain excellent acoustic characteristics, and has excellent flexibility. Thus, the polymer composite piezoelectric material obtained by dispersing the piezoelectric particles 36 in the viscoelastic matrix 34 as shown in the drawing is suitably used as a dielectric layer.

図1(B)に示すように、本発明の変換フィルム10は、このような圧電体層12の一面に上部薄膜電極14を形成し、その表面に上部保護層16を形成し、圧電体層12の他方の面に下部薄膜電極20を形成し、その表面に下部保護層24を形成してなる構成を有する。
すなわち、変換フィルム10は、圧電体層12を上部薄膜電極14および下部薄膜電極20で挟持し、この積層体を、上部保護層16および下部保護層24で挟持してなる構成を有する。
As shown in FIG. 1 (B), the conversion film 10 of the present invention has an upper thin film electrode 14 formed on one surface of such a piezoelectric layer 12, and an upper protective layer 16 formed on the surface thereof. The lower thin-film electrode 20 is formed on the other surface of 12, and the lower protective layer 24 is formed on the surface thereof.
That is, the conversion film 10 has a configuration in which the piezoelectric layer 12 is sandwiched between the upper thin film electrode 14 and the lower thin film electrode 20, and this laminate is sandwiched between the upper protective layer 16 and the lower protective layer 24.

変換フィルム10において、上部保護層16および下部保護層24は、圧電体層12に適度な剛性と機械的強度を付与する役目を担っている。すなわち、本発明の変換フィルム10において、粘弾性マトリックス34と圧電体粒子36とからなる圧電体層12(高分子複合圧電体)は、ゆっくりとした曲げ変形に対しては、非常に優れた可撓性を示す一方で、用途によっては、剛性や機械的強度が不足する場合がある。変換フィルム10は、それを補うために上部保護層16および下部保護層24が設けられる。   In the conversion film 10, the upper protective layer 16 and the lower protective layer 24 have a role of imparting appropriate rigidity and mechanical strength to the piezoelectric layer 12. That is, in the conversion film 10 of the present invention, the piezoelectric layer 12 (polymer composite piezoelectric body) composed of the viscoelastic matrix 34 and the piezoelectric particles 36 is very excellent for slow bending deformation. While exhibiting flexibility, depending on the application, rigidity and mechanical strength may be insufficient. The conversion film 10 is provided with an upper protective layer 16 and a lower protective layer 24 to supplement it.

ここで、本発明の変換フィルム10においては、上部保護層16には薄層部28が、下部保護層24には薄層部30が、それぞれ、形成される。薄層部28および薄層部30に関しては、後に詳述する。   Here, in the conversion film 10 of the present invention, a thin layer portion 28 is formed on the upper protective layer 16, and a thin layer portion 30 is formed on the lower protective layer 24. The thin layer portion 28 and the thin layer portion 30 will be described in detail later.

上部保護層16および下部保護層24には、特に限定はなく、各種のシート状物が利用可能であり、一例として、各種の高分子材料からなるフィルム(樹脂フィルム/プラスチックフィルム)が好適に例示される。中でも、優れた機械的特性および耐熱性を有するなどの理由により、ポリエチレンテレフタレート(PET)、ポリプロピレン(PP)、ポリスチレン(PS)、ポリカーボネート(PC)、ポリフェニレンサルファイト(PPS)、ポリメチルメタクリレート(PMMA)、ポリエーテルイミド(PEI)、ポリイミド(PI)、ポリエチレンナフタレート(PEN)、トリアセチルセルロース(TAC)、および、環状オレフィン系樹脂からなるフィルムが好適に利用される。   The upper protective layer 16 and the lower protective layer 24 are not particularly limited, and various sheet materials can be used. As an example, films (resin films / plastic films) made of various polymer materials are preferable. Is done. Among them, polyethylene terephthalate (PET), polypropylene (PP), polystyrene (PS), polycarbonate (PC), polyphenylene sulfite (PPS), polymethyl methacrylate (PMMA) due to excellent mechanical properties and heat resistance. ), Polyetherimide (PEI), polyimide (PI), polyethylene naphthalate (PEN), triacetyl cellulose (TAC), and a cyclic olefin resin are preferably used.

上部保護層16および下部保護層24の厚さにも、特に、限定は無い。また、上部保護層16および下部保護層24の厚さは、基本的に同じであるが、異なってもよい。
ここで、上部保護層16および下部保護層24の剛性が高過ぎると、圧電体層12の伸縮を拘束するばかりか、可撓性も損なわれるため、機械的強度やシート状物としての良好なハンドリング性が要求される場合を除けば、上部保護層16および下部保護層24は、薄いほど有利である。
The thicknesses of the upper protective layer 16 and the lower protective layer 24 are not particularly limited. The thicknesses of the upper protective layer 16 and the lower protective layer 24 are basically the same, but may be different.
Here, if the rigidity of the upper protective layer 16 and the lower protective layer 24 is too high, not only the expansion and contraction of the piezoelectric layer 12 is restricted, but also the flexibility is impaired, so that the mechanical strength and the sheet-like material are good. Except where handling is required, the upper protective layer 16 and the lower protective layer 24 are more advantageous as they are thinner.

なお、上部保護層16および下部保護層24が非常に薄く、ハンドリング性が悪い場合には、剥離可能なセパレータ(支持体)付きの上部保護層16および/または下部保護層24を用いてもよい。セパレータとしては、厚さ25〜100μm程度のPETフィルム等が例示される。   If the upper protective layer 16 and the lower protective layer 24 are very thin and have poor handling properties, the upper protective layer 16 and / or the lower protective layer 24 with a detachable separator (support) may be used. . Examples of the separator include a PET film having a thickness of about 25 to 100 μm.

本発明者の検討によれば、上部保護層16および下部保護層24の厚さが、圧電体層12の厚さの2倍以下であれば、剛性の確保と適度な柔軟性との両立等の点で好ましい結果を得ることができる。
例えば、圧電体層12の厚さが50μmで上部保護層16および下部保護層24がPETからなる場合、上部保護層16および下部保護層24の厚さは、100μm以下が好ましく、50μm以下がより好ましく、中でも25μm以下とするのが好ましい。
According to the study of the present inventor, if the thickness of the upper protective layer 16 and the lower protective layer 24 is not more than twice the thickness of the piezoelectric layer 12, it is possible to ensure both rigidity and appropriate flexibility. In this respect, preferable results can be obtained.
For example, when the thickness of the piezoelectric layer 12 is 50 μm and the upper protective layer 16 and the lower protective layer 24 are made of PET, the thickness of the upper protective layer 16 and the lower protective layer 24 is preferably 100 μm or less, more preferably 50 μm or less. In particular, the thickness is preferably 25 μm or less.

本発明の変換フィルム10において、圧電体層12と上部保護層16との間には上部薄膜電極14(以下、上部電極14とも言う)が、圧電体層12と下部保護層24との間には下部薄膜電極20(以下、下部電極20とも言う)が、それぞれ形成される。
上部電極14および下部電極20は、変換フィルム10(圧電体層12)に電界を印加するために設けられる。
In the conversion film 10 of the present invention, an upper thin film electrode 14 (hereinafter also referred to as an upper electrode 14) is interposed between the piezoelectric layer 12 and the lower protective layer 24 between the piezoelectric layer 12 and the upper protective layer 16. The lower thin film electrode 20 (hereinafter also referred to as the lower electrode 20) is formed.
The upper electrode 14 and the lower electrode 20 are provided to apply an electric field to the conversion film 10 (piezoelectric layer 12).

本発明において、上部電極14および下部電極20の形成材料には、特に、限定はなく、各種の導電体が利用可能である。具体的には、炭素、パラジウム、鉄、錫、アルミニウム、ニッケル、白金、金、銀、銅、クロムおよびモリブデン等や、これらの合金、酸化インジウムスズ等が例示される。中でも、銅、アルミニウム、金、銀、白金、および、酸化インジウムスズのいずれかは、好適に例示される。   In the present invention, the material for forming the upper electrode 14 and the lower electrode 20 is not particularly limited, and various conductors can be used. Specific examples include carbon, palladium, iron, tin, aluminum, nickel, platinum, gold, silver, copper, chromium and molybdenum, alloys thereof, indium tin oxide, and the like. Among these, any one of copper, aluminum, gold, silver, platinum, and indium tin oxide is preferably exemplified.

また、上部電極14および下部電極20の形成方法にも、特に限定はなく、真空蒸着やスパッタリング等の気相堆積法(真空成膜法)やめっきによる成膜や、上記材料で形成された箔を貼着する方法等、公知の方法が、各種、利用可能である。   Further, the method for forming the upper electrode 14 and the lower electrode 20 is not particularly limited, and a film formed by a vapor deposition method (vacuum film forming method) such as vacuum vapor deposition or sputtering, plating, or a foil formed of the above material. Various known methods such as a method of sticking can be used.

中でも特に、変換フィルム10の可撓性が確保できる等の理由で、真空蒸着によって成膜された銅やアルミニウムの薄膜は、上部電極14および下部電極20として、好適に利用される。その中でも特に、真空蒸着による銅の薄膜は、好適に利用される。
上部電極14および下部電極20の厚さには、特に、限定は無い。また、上部電極14および下部電極20の厚さは、基本的に同じであるが、異なってもよい。
In particular, a thin film of copper or aluminum formed by vacuum vapor deposition is suitably used as the upper electrode 14 and the lower electrode 20 because the flexibility of the conversion film 10 can be ensured. Among these, a copper thin film formed by vacuum deposition is particularly preferably used.
The thickness of the upper electrode 14 and the lower electrode 20 is not particularly limited. The thicknesses of the upper electrode 14 and the lower electrode 20 are basically the same, but may be different.

ここで、前述の上部保護層16および下部保護層24と同様に、上部電極14および下部電極20の剛性が高過ぎると、圧電体層12の伸縮を拘束するばかりか、可撓性も損なわれる。そのため、上部電極14および下部電極20は、電気抵抗が高くなり過ぎない範囲であれば、薄いほど有利である。   Here, similarly to the upper protective layer 16 and the lower protective layer 24 described above, if the rigidity of the upper electrode 14 and the lower electrode 20 is too high, not only the expansion and contraction of the piezoelectric layer 12 is restricted, but also the flexibility is impaired. . Therefore, it is more advantageous that the upper electrode 14 and the lower electrode 20 are thinner as long as the electric resistance is not excessively high.

ここで、本発明者の検討によれば、上部電極14および下部電極20の厚さとヤング率との積が、上部保護層16および下部保護層24の厚さとヤング率との積を下回れば、可撓性を大きく損なうことがないため、好適である。
例えば、上部保護層16および下部保護層24がPET(ヤング率:約6.2GPa)で、上部電極14および下部電極20が銅(ヤング率:約130GPa)からなる組み合わせの場合、上部保護層16および下部保護層24の厚さが25μmだとすると、上部電極14および下部電極20の厚さは、1.2μm以下が好ましく、0.3μm以下がより好ましく、中でも0.1μm以下とするのが好ましい。
Here, according to the study of the present inventors, if the product of the thickness of the upper electrode 14 and the lower electrode 20 and the Young's modulus is less than the product of the thickness of the upper protective layer 16 and the lower protective layer 24 and the Young's modulus, This is preferable because flexibility is not greatly impaired.
For example, when the upper protective layer 16 and the lower protective layer 24 are a combination of PET (Young's modulus: about 6.2 GPa) and the upper electrode 14 and the lower electrode 20 are made of copper (Young's modulus: about 130 GPa), the upper protective layer 16 Assuming that the thickness of the lower protective layer 24 is 25 μm, the thickness of the upper electrode 14 and the lower electrode 20 is preferably 1.2 μm or less, more preferably 0.3 μm or less, and particularly preferably 0.1 μm or less.

また、上部電極14および/または下部電極20は、必ずしも、圧電体層12(上部保護層16および/または下部保護層24)の全面に対応して形成される必要はない。
すなわち、上部電極14および下部電極20の少なくとも一方が、例えば圧電体層12よりも小さく、変換フィルム10の周辺部において、圧電体層12と保護層とが、直接、接触するような構成でもよい。
Further, the upper electrode 14 and / or the lower electrode 20 are not necessarily formed corresponding to the entire surface of the piezoelectric layer 12 (the upper protective layer 16 and / or the lower protective layer 24).
That is, at least one of the upper electrode 14 and the lower electrode 20 may be smaller than the piezoelectric layer 12, for example, and the piezoelectric layer 12 and the protective layer may be in direct contact with each other at the periphery of the conversion film 10. .

図示例の変換フィルム10は、好ましい態様として、常温で粘弾性を有する粘弾性マトリックス34に圧電体粒子36を分散してなる圧電体層12を有し、この圧電体層12を、上部電極14および下部電極20で挟持し、さらに、この積層体を、上部保護層16および下部保護層24を挟持してなる構成を有する。
このような変換フィルム10は、動的粘弾性測定による周波数1Hzでの損失正接(Tanδ)が0.1以上となる極大値が常温に存在するのが好ましい。
これにより、変換フィルム10が外部から数Hz以下の比較的ゆっくりとした、大きな曲げ変形を受けたとしても、歪みエネルギーを効果的に熱として外部へ拡散できるため、高分子マトリックスと圧電体粒子との界面で亀裂が発生するのを防ぐことができる。
The conversion film 10 in the illustrated example has a piezoelectric layer 12 in which piezoelectric particles 36 are dispersed in a viscoelastic matrix 34 having viscoelasticity at room temperature, and the piezoelectric layer 12 is formed on the upper electrode 14 as a preferred embodiment. And the lower electrode 20 is sandwiched between the upper protective layer 16 and the lower protective layer 24.
Such a conversion film 10 preferably has a maximum value at room temperature at which the loss tangent (Tanδ) at a frequency of 1 Hz as measured by dynamic viscoelasticity measurement is 0.1 or more.
Thereby, even if the conversion film 10 is subjected to a relatively slow and large bending deformation of several Hz or less from the outside, the strain energy can be effectively diffused to the outside as heat, so that the polymer matrix and the piezoelectric particles It is possible to prevent cracks from occurring at the interface.

変換フィルム10は、動的粘弾性測定による周波数1Hzでの貯蔵弾性率(E’)が、0℃において10〜30GPa、50℃において1〜10GPaであるのが好ましい。
これにより、常温で変換フィルム10が貯蔵弾性率(E’)に大きな周波数分散を有することができる。すなわち、20Hz〜20kHzの振動に対しては硬く、数Hz以下の振動に対しては柔らかく振る舞うことができる。
The conversion film 10 preferably has a storage elastic modulus (E ′) at a frequency of 1 Hz as measured by dynamic viscoelasticity of 10 to 30 GPa at 0 ° C. and 1 to 10 GPa at 50 ° C.
Thereby, the conversion film 10 can have a large frequency dispersion in the storage elastic modulus (E ′) at room temperature. That is, it can behave hard for vibrations of 20 Hz to 20 kHz and soft for vibrations of several Hz or less.

また、変換フィルム10は、厚さと動的粘弾性測定による周波数1Hzでの貯蔵弾性率(E’)との積が、0℃において1.0×106〜2.0×106(1.0E+06〜2.0E+06)N/m、50℃において1.0×105〜1.0×106(1.0E+05〜1.0E+06)N/mであるのが好ましい。
これにより、変換フィルム10が可撓性および音響特性を損なわない範囲で、適度な剛性と機械的強度を備えることができる。
The conversion film 10 thickness and the product of the storage modulus at a frequency 1 Hz (E ') by dynamic viscoelasticity measurement, 1.0 × 10 6 ~2.0 × 10 6 (1 at 0 ° C.. 0E + 06 to 2.0E + 06) N / m, preferably 1.0 × 10 5 to 1.0 × 10 6 (1.0E + 05 to 1.0E + 06) N / m at 50 ° C.
Thereby, in the range which does not impair flexibility and an acoustic characteristic, the conversion film 10 can be equipped with moderate rigidity and mechanical strength.

さらに、変換フィルム10は、動的粘弾性測定から得られたマスターカーブにおいて、25℃、周波数1kHzにおける損失正接(Tanδ)が、0.05以上であるのが好ましい。
これにより、変換フィルム10を用いたスピーカの周波数特性が平滑になり、スピーカの曲率の変化に伴い最低共振周波数fが変化した際の音質の変化量も小さくできる。
Furthermore, the conversion film 10 preferably has a loss tangent (Tan δ) at 25 ° C. and a frequency of 1 kHz in a master curve obtained from dynamic viscoelasticity measurement of 0.05 or more.
Thus, the conversion frequency characteristic of the loudspeaker using the film 10 becomes smooth, can vary the amount of sound is also small when the lowest resonance frequency f 0 with the change in the curvature of the speaker has changed.

図1(A)および図1(B)に示すように、上部保護層16には、薄層部28が形成される。また、下部保護層24には、薄層部30が形成される。   As shown in FIGS. 1A and 1B, a thin layer portion 28 is formed in the upper protective layer 16. In addition, a thin layer portion 30 is formed in the lower protective layer 24.

なお、上部保護層16の薄層部28および下部保護層24の薄層部30は、形成される保護層が異なるのみで、他に異なる点は無い。
従って、以下の説明では、上部保護層16の薄層部28と下部保護層24の薄層部30とを分けて説明する必要が有る場合を除き、上部保護層16の薄層部28を代表例として説明を行なう。すなわち、上部電極14は下部電極20に、上部保護層16は下部保護層24に、薄層部28は薄層部30に、それぞれ、読み替えることができる。
It should be noted that the thin layer portion 28 of the upper protective layer 16 and the thin layer portion 30 of the lower protective layer 24 are different only in the protective layer formed, and there is no other difference.
Therefore, in the following description, the thin layer portion 28 of the upper protective layer 16 is representative unless the thin layer portion 28 of the upper protective layer 16 and the thin layer portion 30 of the lower protective layer 24 need to be described separately. An explanation will be given as an example. That is, the upper electrode 14 can be read as the lower electrode 20, the upper protective layer 16 can be read as the lower protective layer 24, and the thin layer portion 28 can be read as the thin layer portion 30.

図1(B)および図2(A)に示すように、薄層部28は、上部保護層16の一部を除去して凹部28a(薄層部30に対応する凹部30a)を形成することで、上部保護層16の一部を薄くした部分である。
本発明の変換フィルム10は、上部保護層16が薄層部28を有することにより、上部電極14を保護しつつ、上部電極14と外部との電気的な接続を容易に行うことを可能にしている。
As shown in FIGS. 1B and 2A, the thin layer portion 28 is formed by removing a part of the upper protective layer 16 to form a concave portion 28a (a concave portion 30a corresponding to the thin layer portion 30). Thus, a part of the upper protective layer 16 is thinned.
In the conversion film 10 of the present invention, since the upper protective layer 16 has the thin layer portion 28, the upper electrode 14 and the outside can be easily electrically connected while protecting the upper electrode 14. Yes.

前述のように、上部電極14は、蒸着等によって形成される非常に薄い金属層ため、変換フィルム10の面の外に引き出すことは、非常に困難である。
他方、上部保護層16の一部を完全に削除して、変換フィルム10の面内において、上部電極14を剥き出しにして、此処から、上部電極14に電気的に導通することも可能である。しかしながら、上部電極14は、非常に薄い金属層であるため、外部に剥き出しの状態では、保管環境によっては容易に酸化して、導電性が低下してしまい、変換フィルムが適正に駆動できなくなってしまう。
As described above, since the upper electrode 14 is a very thin metal layer formed by vapor deposition or the like, it is very difficult to draw it out of the surface of the conversion film 10.
On the other hand, a part of the upper protective layer 16 may be completely removed, and the upper electrode 14 may be exposed in the surface of the conversion film 10 to be electrically connected to the upper electrode 14 from here. However, since the upper electrode 14 is a very thin metal layer, in the state of being exposed to the outside, it is easily oxidized depending on the storage environment, the conductivity is lowered, and the conversion film cannot be driven properly. End up.

これに対し、本発明の変換フィルム10は、上部保護層16に、上部保護層16を部分的に薄くした薄層部28を有する。そのため、薄層部28に銀ペースト等の導電材料を挿入し、導電材料を押圧することで上部保護層16を容易に破断でき、保護層の薄層部を破断することで、導電材料と薄膜電極とを電気的に導通することができる。
従って、本発明によれば、薄層部に挿入した導電材料に配線等を接続することで、容易に、薄膜電極と外部の装置都を電気的に導通できる。しかも、本発明の電気音響変換フィルムは、薄膜電極は全面的に保護層に覆われているので、酸化等によって薄膜電極が劣化することがなく、保管時の耐久性にも優れる。
On the other hand, the conversion film 10 of the present invention has a thin layer portion 28 formed by partially thinning the upper protective layer 16 in the upper protective layer 16. Therefore, the upper protective layer 16 can be easily broken by inserting a conductive material such as silver paste into the thin layer portion 28 and pressing the conductive material, and the conductive material and the thin film can be broken by breaking the thin layer portion of the protective layer. The electrode can be electrically connected.
Therefore, according to the present invention, the thin film electrode and the external device can be easily electrically connected by connecting the wiring or the like to the conductive material inserted in the thin layer portion. Moreover, since the thin film electrode is entirely covered with the protective layer, the electroacoustic conversion film of the present invention does not deteriorate due to oxidation or the like, and is excellent in durability during storage.

薄層部28は、上部保護層16の少なくとも一部において、上部保護層16を貫通しない穴部を形成する等によって上部保護層16を薄くすることで形成すればよい。
ここで、本発明者らの検討によれば、薄層部28の厚さtは、上部保護層16の厚さTの1〜50%であるのが好ましく、1.5〜25%であるのがより好ましい(図2(A)参照)。
すなわち、上部保護層16の厚さが3〜5μmである場合には、薄層部28の厚さを0.05〜1.5μmとするのが好ましい。
The thin layer portion 28 may be formed by thinning the upper protective layer 16 by forming a hole that does not penetrate the upper protective layer 16 in at least a part of the upper protective layer 16.
Here, according to the study by the present inventors, the thickness t of the thin layer portion 28 is preferably 1 to 50% of the thickness T of the upper protective layer 16 and is 1.5 to 25%. Is more preferable (see FIG. 2A).
That is, when the thickness of the upper protective layer 16 is 3 to 5 μm, the thickness of the thin layer portion 28 is preferably 0.05 to 1.5 μm.

薄層部28の厚さtを、上部保護層16の厚さTの1%以上とすることにより、薄層部28における上部保護層16による上部電極14の保護効果を確保することができ、上部電極14の酸化を防止できる、上部電極14の損傷を防止できる等の点で好ましい。
また、薄層部28の厚さtを、上部保護層16の厚さTの50%以下とすることにより、後述する導電材料による薄層部28の破断を確実に行うことが可能になる等の点で好ましい。
By setting the thickness t of the thin layer portion 28 to 1% or more of the thickness T of the upper protective layer 16, the protective effect of the upper electrode 14 by the upper protective layer 16 in the thin layer portion 28 can be ensured, This is preferable in that oxidation of the upper electrode 14 can be prevented and damage to the upper electrode 14 can be prevented.
Further, by setting the thickness t of the thin layer portion 28 to 50% or less of the thickness T of the upper protective layer 16, it becomes possible to reliably break the thin layer portion 28 with a conductive material described later. This is preferable.

薄層部28の面方向の大きさ、すなわち、薄層部28が形成される上部保護層16の凹部28aの大きさは、変換フィルム10の面方向の大きさ、上部保護層16の厚さ、変換フィルム10の面方向の形状等に応じて、適宜、設定すればよい。
なお、薄層部28が形成される上部保護層16の凹部28aは、上部保護層16の表面側の大きさや形状と、底面側(すなわち薄層部28)の大きさや形状とが、必ずしも一致している必要は無い。
The size in the surface direction of the thin layer portion 28, that is, the size of the recess 28 a of the upper protective layer 16 in which the thin layer portion 28 is formed is the size in the surface direction of the conversion film 10 and the thickness of the upper protective layer 16. What is necessary is just to set suitably according to the shape of the surface direction of the conversion film 10, etc.
The concave portion 28a of the upper protective layer 16 where the thin layer portion 28 is formed is not necessarily the same in size and shape on the surface side of the upper protective layer 16 and in size and shape on the bottom surface side (that is, the thin layer portion 28). There is no need to do it.

薄層部28の形成位置も、変換フィルム10の面方向の大きさ、変換フィルム10の面方向の形状、変換フィルム10が利用される装置や設備の構成等に応じて、適宜、設定すればよい。但し、薄層部28は、上部電極14からの配線の引出し部となるので、変換フィルム10の有効領域の外に形成されるのが好ましい。
さらに、薄層部28の数も、図示例の1個以外にも、複数個であってもよい。
If the formation position of the thin layer part 28 is also suitably set according to the size of the surface direction of the conversion film 10, the shape of the surface direction of the conversion film 10, the configuration of the apparatus and equipment where the conversion film 10 is used, Good. However, since the thin layer portion 28 serves as a lead portion for wiring from the upper electrode 14, it is preferably formed outside the effective region of the conversion film 10.
Further, the number of the thin layer portions 28 may be plural in addition to one in the illustrated example.

さらに、薄層部28の面方向の形状も、図示例の円形以外に、三角形や四角形などの角形、楕円、不定形など、各種の形状が利用可能である。   Further, as the shape of the thin layer portion 28 in the surface direction, various shapes such as a triangle such as a triangle and a quadrangle, an ellipse, and an indefinite shape can be used in addition to the circular shape in the illustrated example.

図示例の変換フィルム10は、上部保護層16および下部保護層24の両方に薄層部を有している。
しかしながら、本発明の変換フィルムは、用途や形状等に応じて、薄層部を上部保護層16および下部保護層24の一方のみに有するものであってもよい。
The conversion film 10 in the illustrated example has thin layer portions in both the upper protective layer 16 and the lower protective layer 24.
However, the conversion film of the present invention may have a thin layer portion in only one of the upper protective layer 16 and the lower protective layer 24 depending on the application, shape, and the like.

変換フィルム10は、公知の方法で作製すればよい。一例として、以下の方法が例示される。
まず、下部保護層24の上に下部電極20が形成されたシート状物を準備する。また、有機溶媒に、シアノエチル化PVA等の常温で粘弾性を有する高分子材料(以下、粘弾性材料とも言う)を溶解し、さらに、PZT粒子等の圧電体粒子36を添加し、攪拌して分散してなる塗料を調製する。
このシート状物の下部電極20に、調製した塗料を塗布して、乾燥し、圧電体層12を形成する。
次いで、好ましくは圧電体層12の分極処理を行う。分極処理は、コロナ電極を用いたコロナ放電を利用するコロナポーリング処理、分極処理を行う対象に、直接、直流電界を印加する電界ポーリング等、公知の方法で行えばよい。
さらに、上部保護層16の上に上部電極14が形成されたシート状物を準備する。このシート状物は、下部保護層24の上に下部電極20が形成された前述のシート状物と同じものでよい。
このシート状物を、上部電極14を向けて圧電体層12に積層し、上部保護層16と下部保護層24とを挟持するようにして、加熱プレス装置や加熱ローラ対等で熱圧着して、変換フィルムとする。
What is necessary is just to produce the conversion film 10 by a well-known method. The following method is illustrated as an example.
First, a sheet-like material in which the lower electrode 20 is formed on the lower protective layer 24 is prepared. In addition, a polymer material having viscoelasticity at room temperature (hereinafter also referred to as viscoelastic material) such as cyanoethylated PVA is dissolved in an organic solvent, and further, piezoelectric particles 36 such as PZT particles are added and stirred. A dispersed paint is prepared.
The prepared paint is applied to the lower electrode 20 of the sheet-like material and dried to form the piezoelectric layer 12.
Next, the polarization treatment of the piezoelectric layer 12 is preferably performed. The polarization process may be performed by a known method such as a corona polling process using corona discharge using a corona electrode or an electric field poling in which a direct current electric field is directly applied to an object to be polarized.
Further, a sheet-like material in which the upper electrode 14 is formed on the upper protective layer 16 is prepared. This sheet-like material may be the same as the aforementioned sheet-like material in which the lower electrode 20 is formed on the lower protective layer 24.
The sheet-like material is laminated on the piezoelectric layer 12 with the upper electrode 14 facing, and the upper protective layer 16 and the lower protective layer 24 are sandwiched and thermocompression bonded with a heating press device, a heating roller pair, or the like, Let it be a conversion film.

ここで、薄層部28は、変換フィルムを作製した後に形成しても良く、あるいは、上部保護層16の上に上部電極14が形成されたシート状物の段階で形成してもよく、あるいは、上部保護層16単体の状態で形成してもよい。
特に、薄層部28を形成する際の取扱い性が良好であるという点で、変換フィルムを作製した後に、薄層部28を形成するのが好ましい。
Here, the thin layer portion 28 may be formed after the conversion film is produced, or may be formed at the stage of a sheet-like material in which the upper electrode 14 is formed on the upper protective layer 16, or Alternatively, the upper protective layer 16 may be formed in a single state.
In particular, it is preferable to form the thin layer portion 28 after producing the conversion film in terms of easy handling when forming the thin layer portion 28.

薄層部28の形成方法は、上部保護層16の形成材料に応じて、公知の方法が、各種、利用可能である。
一例として、炭酸ガスレーザによる波長10.6μmのレーザ光などのレーザ光によって焼き飛ばす(アブレーション)ことによって上部保護層16を除去して、薄層部28を形成する方法が例示される。例えば、上部保護層16における薄層部28の形成位置をレーザ光で走査することにより、上部保護層16の所望の位置に薄層部28を形成すればよい。この際においては、レーザ光の強度や走査速度(すなわちレーザ光による処理時間)等を調節することで、所望の厚さの薄層部28を形成できる。
また、有機溶剤を用いて上部保護層16を溶解することで、薄層部28を形成する方法も利用可能である。例えば、上部保護層16がPETであれば、ヘキサフルオロイソプパノール等を用いて、薄層部28を形成できる。溶剤を用いる場合には、フォトリソグラフィ等におけるエッチングと同様に、マスク等を用いることにより、所望の位置に薄層部28を形成すればよい。この際においては、処理時間や有機溶剤の濃度を調節することで、所望の厚さの薄層部28を形成できる。
さらに、研削による穿孔など、機械的な方法で薄層部28を形成してもよい。この際においては、処理強度等を調節することで、所望の厚さの薄層部28を形成できる。
Various methods can be used as the method for forming the thin layer portion 28 depending on the material for forming the upper protective layer 16.
As an example, a method of forming the thin layer portion 28 by removing the upper protective layer 16 by burning (ablation) with a laser beam such as a laser beam having a wavelength of 10.6 μm by a carbon dioxide gas laser is exemplified. For example, the thin layer portion 28 may be formed at a desired position in the upper protective layer 16 by scanning the formation position of the thin layer portion 28 in the upper protective layer 16 with a laser beam. In this case, the thin layer portion 28 having a desired thickness can be formed by adjusting the intensity of the laser beam, the scanning speed (that is, the processing time by the laser beam), and the like.
Moreover, the method of forming the thin layer part 28 by melt | dissolving the upper protective layer 16 using an organic solvent can also be utilized. For example, when the upper protective layer 16 is PET, the thin layer portion 28 can be formed using hexafluoroisopropanol. In the case of using a solvent, the thin layer portion 28 may be formed at a desired position by using a mask or the like as in etching in photolithography or the like. In this case, the thin layer portion 28 having a desired thickness can be formed by adjusting the processing time and the concentration of the organic solvent.
Further, the thin layer portion 28 may be formed by a mechanical method such as drilling by grinding. In this case, the thin layer portion 28 having a desired thickness can be formed by adjusting the processing strength and the like.

あるいは、目的とする薄層部28の厚さと同じ厚さのシート状物を用意して、このシート状物に、薄層部28となる貫通孔を有するシート状物を積層して接着することで、薄層部28を有する上部保護層16を作製する方法も、利用可能である。   Alternatively, a sheet-like material having the same thickness as the target thin-layer portion 28 is prepared, and a sheet-like material having a through-hole that becomes the thin-layer portion 28 is laminated and bonded to the sheet-like material. Thus, a method of manufacturing the upper protective layer 16 having the thin layer portion 28 can also be used.

以下、図2(A)〜図2(C)を参照して、変換フィルム10の使用方法および本発明の導通方法の一例を説明する。
まず、図2(A)および図2(B)に示すように、変換フィルム10の上部保護層16の凹部28aに、導電材料40を挿入する。さらに、必要に応じて、導電材料40に、外部の装置と上部電極14とを電気的に接続するための引出し配線42を接続する。
Hereinafter, with reference to FIG. 2 (A)-FIG.2 (C), the usage method of the conversion film 10 and an example of the conduction | electrical_connection method of this invention are demonstrated.
First, as shown in FIGS. 2A and 2B, the conductive material 40 is inserted into the recess 28 a of the upper protective layer 16 of the conversion film 10. Furthermore, if necessary, a lead wiring 42 for electrically connecting an external device and the upper electrode 14 is connected to the conductive material 40.

導電材料40は、後述するように薄層部28を破断して、かつ、上部電極14と導通して、上部電極14と引出し配線42とを電気的に導通するためのものである。   As will be described later, the conductive material 40 is for breaking the thin layer portion 28 and being electrically connected to the upper electrode 14 to electrically connect the upper electrode 14 and the lead wiring 42.

本発明の変換フィルム10において、導電材料40は、凹部28aに挿入可能な導電性を有する材料からなるものが、各種、利用可能である。
具体的には、銀、銅、金などの金属粒子を、エポキシ樹脂、ポリイミドなどの熱硬化性樹脂からなるバインダに分散してなる種類、アクリル樹脂などの室温程度で硬化する樹脂からなるバインダに分散してなる種類等の金属ペースト、錯体金属により金属単体で熱硬化する種類の金属ペースト、銅箔テープ等の金属テープ、一端に鋭角な凸部(複数でも化)を形成された凹部28aに挿入可能な金属部材等が例示される。
中でも、後述する薄層部28の押圧による破断を好適に行うことができる、破断した薄層部28における上部電極14との電気的な導通を確実に図れる等の点で、金属ペーストは導電材料40として好適に例示される。
In the conversion film 10 of the present invention, as the conductive material 40, various types of conductive materials that can be inserted into the recesses 28a can be used.
Specifically, a type in which metal particles such as silver, copper, and gold are dispersed in a binder made of a thermosetting resin such as epoxy resin and polyimide, and a binder made of a resin that cures at about room temperature such as an acrylic resin. Dispersed types of metal pastes, metal pastes of a type heat-cured with a complex metal, metal tapes such as copper foil tapes, and concave portions 28a formed with sharp convex portions (can be plural) at one end An insertable metal member is exemplified.
Among these, the metal paste is a conductive material in that it can be suitably broken by pressing the thin layer portion 28 to be described later, and the electrical connection between the broken thin layer portion 28 and the upper electrode 14 can be ensured. 40 is preferably exemplified.

また、導電材料40は、図2(B)に示すように、上部保護層16の上面に対して凸状になるように、すなわち、上部保護層16の表面から盛り上がるように、凹部28aに挿入するのが好ましい。
これにより、後述する導電材料40の押圧による薄層部28の破断を、より容易かつ確実に行うことが可能になる。
なお、導電材料40の上部保護層16の上面に対する凸の程度は、薄層部28の厚さや強度等に応じて、導電材料40によって薄層部28を破断できる高さを、適宜、設定すればよい。
Also, as shown in FIG. 2B, the conductive material 40 is inserted into the recess 28a so as to be convex with respect to the upper surface of the upper protective layer 16, that is, so as to rise from the surface of the upper protective layer 16. It is preferable to do this.
Thereby, it becomes possible to perform the fracture | rupture of the thin layer part 28 by the press of the electrically-conductive material 40 mentioned later more easily and reliably.
The degree of protrusion of the conductive material 40 with respect to the upper surface of the upper protective layer 16 is appropriately set to a height at which the thin layer portion 28 can be broken by the conductive material 40 according to the thickness, strength, etc. of the thin layer portion 28. That's fine.

引出し配線42も、銅箔等の金属箔、各種の金属配線など、電極等と外部装置とを電気的に導通する配線に用いられる公知のものが、各種、利用可能である。   As the lead-out wiring 42, various known wirings that can be used for wiring that electrically connects an electrode or the like to an external device, such as a metal foil such as a copper foil and various metal wirings, can be used.

次いで、図2(C)に矢印で示すように、導電材料40を圧電体層12に向けて押圧する。この導電材料40の押圧により、導電材料40によって薄層部28を押圧して破断する。なお、図2(C)においては、図面を簡潔にするために、破断した薄層部28は省略している。
この導電材料40の押圧による薄層部28の破断により、上部電極14と導電材料40とが接触して、上部電極14と導電材料40とが電気的に導通される。さらに、この上部電極14と導電材料40との導通により、上部電極14と引出し配線42とが電気的に導通される。
従って、引出し配線42に変換フィルム10を駆動するためのアンプ等を接続することにより、変換フィルム10を可撓性を有するフィルムスピーカ等として駆動できる。また、引出し配線42に、電気信号を増幅するためのアンプ等を接続することにより、変換フィルム10を、可撓性を有するマイクロフォンや、ギター等の楽器に用いられる可撓性を有するピックアップ等として使用できる。
Next, as shown by an arrow in FIG. 2C, the conductive material 40 is pressed toward the piezoelectric layer 12. By pressing the conductive material 40, the thin layer portion 28 is pressed by the conductive material 40 and is broken. In FIG. 2C, the broken thin layer portion 28 is omitted in order to simplify the drawing.
The upper electrode 14 and the conductive material 40 are brought into contact with each other by the breakage of the thin layer portion 28 due to the pressing of the conductive material 40, and the upper electrode 14 and the conductive material 40 are electrically connected. Further, due to the conduction between the upper electrode 14 and the conductive material 40, the upper electrode 14 and the lead wiring 42 are electrically connected.
Therefore, by connecting an amplifier or the like for driving the conversion film 10 to the lead-out wiring 42, the conversion film 10 can be driven as a flexible film speaker or the like. Further, by connecting an amplifier or the like for amplifying an electric signal to the lead wiring 42, the conversion film 10 can be used as a flexible microphone or a flexible pickup used for a musical instrument such as a guitar. Can be used.

この薄層部28の破断するための導電材料40の押圧は、操作者が指や治具等を用いて行っても良い。
あるいは、変換フィルム10は、通常、カバー、ディスプレイ、音響システム等に組み込まれて、パッケージ化されて使用される。従って、薄層部28の形成位置等を調節することにより、このパッケージ化の際に、薄層部28の破断するための導電材料40の押圧が同時に行われるようにしてもよい。
The operator may press the conductive material 40 for breaking the thin layer portion 28 using a finger, a jig, or the like.
Alternatively, the conversion film 10 is usually incorporated into a cover, a display, an acoustic system, etc. and packaged for use. Therefore, by adjusting the formation position of the thin layer portion 28 and the like, pressing of the conductive material 40 for breaking the thin layer portion 28 may be performed simultaneously with the packaging.

以上、本発明の電気音響変換フィルムおよび音響変換フィルムの導通方法について詳細に説明したが、本発明は上述の例に限定はされず、本発明の要旨を逸脱しない範囲において、各種の改良や変更を行ってもよいのは、もちろんである。   As mentioned above, although the electroacoustic conversion film of this invention and the conduction | electrical_connection method of an acoustic conversion film were demonstrated in detail, this invention is not limited to the above-mentioned example, In the range which does not deviate from the summary of this invention, various improvement and change Of course, you may do this.

以下、本発明の具体的実施例を挙げ、本発明についてより詳細に説明する。   Hereinafter, specific examples of the present invention will be given to explain the present invention in more detail.

[実施例1]
下記の組成比で、シアノエチル化PVA(CR−V 信越化学工業社製)をジメチルホルムアミド(DMF)に溶解した。その後、この溶液に、PZT粒子を下記の組成比で添加して、プロペラミキサー(回転数2000rpm)で分散させて、圧電体層12を形成するための塗料を調製した。
・PZT粒子・・・・・・・・・・・300質量部
・シアノエチル化PVA・・・・・・・30質量部
・DMF・・・・・・・・・・・・・・70質量部
なお、PZT粒子は、市販のPZT原料粉を1000〜1200℃で焼結した後、これを平均粒径5μmになるように解砕および分級処理したものを用いた。
[Example 1]
Cyanoethylated PVA (CR-V manufactured by Shin-Etsu Chemical Co., Ltd.) was dissolved in dimethylformamide (DMF) at the following composition ratio. Thereafter, PZT particles were added to the solution at the following composition ratio and dispersed with a propeller mixer (rotation speed: 2000 rpm) to prepare a coating material for forming the piezoelectric layer 12.
・ PZT particles ・ ・ ・ ・ ・ ・ 300 parts by mass ・ Cyanoethylated PVA ・ ・ ・ ・ ・ ・ 30 parts by mass ・ DMF ・ ・ ・ ・ ・ ・ 70 parts by mass The PZT particles used were obtained by sintering a commercially available PZT raw material powder at 1000 to 1200 ° C. and then crushing and classifying the PZT particles so as to have an average particle size of 5 μm.

一方、下部保護層24となる厚さ4μmのPETフィルムに、下部電極20となる厚さ0.1μmの銅薄膜を真空蒸着してなるシート状物を用意した。
シート状物の大きさは、210×300mm(A4サイズ)とした。
On the other hand, a sheet-like material was prepared by vacuum-depositing a 0.1 μm thick copper thin film to be the lower electrode 20 on a 4 μm thick PET film to be the lower protective layer 24.
The size of the sheet was 210 × 300 mm (A4 size).

このシート状物の下部電極20(銅蒸着薄膜)の上に、スライドコータを用いて、先に調製した圧電体層12を形成するための塗料を塗布した。なお、塗料は、乾燥後の塗膜の膜厚が40μmになるように、塗布した。
次いで、シート状物の上に塗料を塗布した物を、120℃のホットプレート上で加熱乾燥することでDMFを蒸発させた。これにより、下部電極20の上に、厚さが40μmの圧電体層12を形成した。
On the sheet-like lower electrode 20 (copper deposited thin film), a paint for forming the piezoelectric layer 12 prepared previously was applied using a slide coater. In addition, the coating material was apply | coated so that the film thickness of the coating film after drying might be set to 40 micrometers.
Next, the DMF was evaporated by heating and drying the product obtained by applying the paint on the sheet-like material on a 120 ° C. hot plate. As a result, the piezoelectric layer 12 having a thickness of 40 μm was formed on the lower electrode 20.

圧電体層12を、コロナ電極を用いるコロナポーリングによって分極処理した。分極処理は、圧電体層12の温度を100℃として、下部電極20とコロナ電極との間に6kVの直流電圧を印加してコロナ放電を生じさせて、圧電体層12の1mm上方をコロナ電極で走査することにより行った。   The piezoelectric layer 12 was polarized by corona poling using a corona electrode. In the polarization treatment, the temperature of the piezoelectric layer 12 is set to 100 ° C., and a DC voltage of 6 kV is applied between the lower electrode 20 and the corona electrode to generate corona discharge. Was performed by scanning.

さらに、上部保護層16となる厚さ4μmのPETフィルムに、上部電極14となる厚さ0.1μmの銅薄膜を真空蒸着してなる、先と同様のシート状物を用意した。
分極処理を行った圧電体層12の上に、上部電極14(銅薄膜側)を圧電体層12に向けて、このシート状物を積層した。
次いで、上部保護層16と下部保護層24と挟持するように、この積層体をラミネータ装置を用いて120℃で熱圧着することで、圧電体層12と下部電極20および上部電極14とを接着して、変換フィルムを作製した。
Further, a sheet-like material similar to the above was prepared by vacuum-depositing a 0.1 μm thick copper thin film to be the upper electrode 14 on a 4 μm thick PET film to be the upper protective layer 16.
The sheet-like material was laminated on the piezoelectric layer 12 subjected to the polarization treatment with the upper electrode 14 (copper thin film side) facing the piezoelectric layer 12.
Next, the laminated body is thermocompression bonded at 120 ° C. using a laminator device so that the upper protective layer 16 and the lower protective layer 24 are sandwiched, thereby bonding the piezoelectric body layer 12 to the lower electrode 20 and the upper electrode 14. Thus, a conversion film was produced.

この変換フィルムの上部保護層16を、炭酸ガスレーザによる波長10.6μmのレーザ光で走査することによって、直径3mmの円形の凹部28aを形成して薄層部28を形成し、凹部30aおよび薄層部30を有さない以外は、図1(A)および図1(B)に示す変換フィルム10を作製した。
薄層部28の厚さtは、上部保護層16の厚さT(4μm)の1.3%とした。
By scanning the upper protective layer 16 of this conversion film with a laser beam having a wavelength of 10.6 μm by a carbon dioxide laser, a circular recess 28a having a diameter of 3 mm is formed to form a thin layer 28, and the recess 30a and the thin layer Except not having the part 30, the conversion film 10 shown to FIG. 1 (A) and FIG. 1 (B) was produced.
The thickness t of the thin layer portion 28 was 1.3% of the thickness T (4 μm) of the upper protective layer 16.

形成した凹部28aに、導電材料40として銀ペースト(藤倉化成社製、D−362)を挿入した。なお、導電材料40は、上部保護層16の表面よりも盛り上がるように、凹部28aに挿入した。
さらに、導電材料40に、引出し配線42として、厚さ0.5mm、幅5mm、長さ50mmの銅箔の先端部を挿入した。
次いで、25℃で10分間、導電材料40(銀ペースト)を乾燥して、図2(B)に示す変換フィルムとした。
A silver paste (D-362, manufactured by Fujikura Kasei Co., Ltd.) was inserted as the conductive material 40 into the formed recess 28a. Note that the conductive material 40 was inserted into the recess 28 a so as to rise above the surface of the upper protective layer 16.
Furthermore, the leading end portion of a copper foil having a thickness of 0.5 mm, a width of 5 mm, and a length of 50 mm was inserted into the conductive material 40 as the lead wiring 42.
Next, the conductive material 40 (silver paste) was dried at 25 ° C. for 10 minutes to obtain a conversion film shown in FIG.

[実施例2〜実施例4]
薄層部28の厚さtを、上部保護層16の厚さT(4μm)の2.5%とした以外(実施例2)、
薄層部28の厚さtを、上部保護層16の厚さT(4μm)の25%とした以外(実施例3)、
薄層部28の厚さtを、上部保護層16の厚さT(4μm)の38%とした以外(実施例4)、
は、実施例1と同様にして、図2(B)に示す変換フィルムを作製した。
なお、薄層部28の厚さは、炭酸ガスレーザの出力を変更することで調節した。この点に関しては、他の例も同様である。
[Examples 2 to 4]
The thickness t of the thin layer portion 28 was 2.5% of the thickness T (4 μm) of the upper protective layer 16 (Example 2),
The thickness t of the thin layer portion 28 was 25% of the thickness T (4 μm) of the upper protective layer 16 (Example 3),
The thickness t of the thin layer portion 28 was 38% of the thickness T (4 μm) of the upper protective layer 16 (Example 4),
In the same manner as in Example 1, a conversion film shown in FIG.
Note that the thickness of the thin layer portion 28 was adjusted by changing the output of the carbon dioxide laser. In this regard, the other examples are the same.

[実施例5]
上部保護層16の厚さTを5μmとして、薄層部28の厚さtを、上部保護層16の厚さTの2%とした以外は、実施例1と同様にして、実施例1と同様にして、図2(B)に示す変換フィルムを作製した。
[実施例6]
上部保護層16の厚さTを3μmとして、薄層部28の厚さtを、上部保護層16の厚さTの3.3%とした以外は、実施例1と同様にして、実施例1と同様にして、図2(B)に示す変換フィルムを作製した。
[Example 5]
Example 1 is the same as Example 1 except that the thickness T of the upper protective layer 16 is 5 μm and the thickness t of the thin layer part 28 is 2% of the thickness T of the upper protective layer 16. Similarly, a conversion film shown in FIG. 2 (B) was produced.
[Example 6]
Example 1 is the same as Example 1 except that the thickness T of the upper protective layer 16 is 3 μm and the thickness t of the thin layer part 28 is 3.3% of the thickness T of the upper protective layer 16. In the same manner as in Example 1, a conversion film shown in FIG.

[実施例7]
薄層部28の厚さtを、上部保護層16の厚さT(4μm)の75%とした以外は、実施例1と同様にして、図2(B)に示す変換フィルムを作製した。
[Example 7]
A conversion film shown in FIG. 2B was produced in the same manner as in Example 1 except that the thickness t of the thin layer portion 28 was set to 75% of the thickness T (4 μm) of the upper protective layer 16.

[実施例8]
導電材料40となる銀ペーストを変更(サンワ化学工業社製、SSF−1511)し、導電材料の乾燥を150℃で5分とした以外は、実施例2と同様にして、図2(B)に示す変換フィルムを作製した。
すなわち、本例では、上部保護層16の厚さT(4μm)に対する薄層部28の厚さは2.5%である。
[Example 8]
The silver paste used as the conductive material 40 is changed (SSF-1511, manufactured by Sanwa Chemical Industry Co., Ltd.), and the conductive material is dried at 150 ° C. for 5 minutes. A conversion film shown in FIG.
That is, in this example, the thickness of the thin layer portion 28 with respect to the thickness T (4 μm) of the upper protective layer 16 is 2.5%.

[実施例9]
導電材料40を銅箔テープに変更して、凹部28aを塞ぐように銅箔テープを貼り付けた以外は、実施例1と同様にして、図2(B)に示す変換フィルムを作製した。
[Example 9]
A conversion film shown in FIG. 2B was produced in the same manner as in Example 1 except that the conductive material 40 was changed to a copper foil tape and a copper foil tape was attached so as to close the recess 28a.

[比較例1]
上部保護層16を完全に除去した凹部を形成して、薄層部28に対応する位置に上部電極14を剥き出しにした部分を形成した以外は、実施例1と同様にして、図2(B)に示す変換フィルムを作製した。
すなわち、本例では、上部保護層16の厚さT(4μm)に対する薄層部28の厚さは0%である。
[比較例2]
薄層部28すなわち凹部28aを形成しない以外は、実施例1と同様にして、図2(B)に示す変換フィルムを作製した。
すなわち、本例では、上部保護層16の厚さT(4μm)に対する薄層部28の厚さは100%である。
[Comparative Example 1]
2 (B) except that a concave portion from which the upper protective layer 16 was completely removed was formed and a portion where the upper electrode 14 was exposed at a position corresponding to the thin layer portion 28 was formed. The conversion film shown in FIG.
That is, in this example, the thickness of the thin layer portion 28 with respect to the thickness T (4 μm) of the upper protective layer 16 is 0%.
[Comparative Example 2]
A conversion film shown in FIG. 2B was produced in the same manner as in Example 1 except that the thin layer portion 28, that is, the concave portion 28a was not formed.
That is, in this example, the thickness of the thin layer portion 28 with respect to the thickness T (4 μm) of the upper protective layer 16 is 100%.

[評価]
このようにして作製した実施例1〜実施例9、および、比較例1および比較例2の変換フィルムについて、作製直後の25℃で相対湿度50%における導通抵抗、および、45℃で相対湿度90%の環境に24時間、曝した後(暴露後)の導通抵抗を測定した。
なお、導通抵抗は、0.1Nの荷重によって導電材料40を押圧して薄層部28を破断し、引出し配線42と上部電極14との間の電気抵抗を測定した。
結果を、下記の表に示す。
また、下記の表には、作製直後と暴露後とにおける、導通抵抗の増加量(『暴露後/作成直後』)も示す。
[Evaluation]
For the conversion films of Examples 1 to 9 and Comparative Examples 1 and 2 produced in this manner, the conduction resistance at 50% relative humidity at 25 ° C. immediately after production and the relative humidity 90 at 45 ° C. The conduction resistance after 24 hours exposure (after exposure) was measured.
The conductive resistance was measured by pressing the conductive material 40 with a load of 0.1 N to break the thin layer portion 28 and measuring the electrical resistance between the lead-out wiring 42 and the upper electrode 14.
The results are shown in the table below.
The table below also shows the amount of increase in conduction resistance immediately after fabrication and after exposure ("after exposure / just after creation").

上記表に示すように、実施例1〜6および実施例8および9の変換フィルムは、導電材料40の押圧による薄層部28を破断によって、好適に電気的に導通することができ、また、高温多湿環境に曝した後であっても、導通抵抗は、作製直後と変わらない。
なお、薄層部28の厚さが上部保護層16に対して75%と厚い実施例7は、導通抵抗は大きいが、導通はしており、さらに、高温多湿環境に曝した後であっても、導通抵抗は作製直後と変わらない。
これに対し、薄層部28を残さずに上部電極14を剥き出しにした比較例1は、作製直後の抵抗値は低いが、高温多湿環境に曝した後では、通電抵抗が約6.3倍と大幅に増加している。従って、保管環境や保管時間によっては、上部電極14の酸化によって、完全に導通しなくなってしまう可能性が有る。
また、薄層部28を形成しなかった比較例2は、導電材料40を押圧しても、導通しなかった(絶縁状態)。
以上の結果より、本発明の効果は明らかである。
As shown in the above table, the conversion films of Examples 1 to 6 and Examples 8 and 9 can be suitably electrically conducted by breaking the thin layer portion 28 due to the pressing of the conductive material 40, Even after exposure to a high temperature and high humidity environment, the conduction resistance is the same as that immediately after fabrication.
In Example 7 in which the thickness of the thin layer portion 28 is 75% thicker than that of the upper protective layer 16, the conduction resistance is large but the conduction is conducted, and further, after being exposed to a high-temperature and high-humidity environment. However, the conduction resistance is the same as that immediately after fabrication.
On the other hand, Comparative Example 1 in which the upper electrode 14 is exposed without leaving the thin layer portion 28 has a low resistance value immediately after fabrication, but the energization resistance is about 6.3 times after exposure to a high-temperature and high-humidity environment. And has increased significantly. Therefore, depending on the storage environment and the storage time, there is a possibility that the upper electrode 14 is not electrically connected due to oxidation.
Further, Comparative Example 2 in which the thin layer portion 28 was not formed did not conduct even when the conductive material 40 was pressed (insulated state).
From the above results, the effects of the present invention are clear.

フレキシブルスピーカ、マイクロフォン、ギターなどの楽器に用いられるピックアップ等の製造に好適に利用可能である。   The present invention can be suitably used for manufacturing pickups used for musical instruments such as flexible speakers, microphones, and guitars.

10(電気音響)変換フィルム
12 圧電体層
14 上部(薄膜)電極
16 上部保護層
20 下部(薄膜)電極
24 下部保護層
28,30 薄層部
28a,30a 凹部
34 粘弾性マトリックス
36 圧電体粒子
40 導電材料
42 引出し配線
DESCRIPTION OF SYMBOLS 10 (electroacoustic) conversion film 12 Piezoelectric layer 14 Upper (thin film) electrode 16 Upper protective layer 20 Lower (thin film) electrode 24 Lower protective layer 28,30 Thin layer part 28a, 30a Recessed part 34 Viscoelastic matrix 36 Piezoelectric particle 40 Conductive material 42 Lead wiring

Claims (13)

誘電性を有する層と、
前記誘電性を有する層の両面に形成される薄膜電極と、
両方の前記薄膜電極の表面に形成される保護層とを有し、
さらに、前記保護層の少なくとも一方が、周辺部よりも膜厚が薄い薄層部を有することを特徴とする電気音響変換フィルム。
A dielectric layer;
Thin film electrodes formed on both surfaces of the dielectric layer;
A protective layer formed on the surfaces of both the thin film electrodes,
Furthermore, at least one of the protective layers has a thin layer part whose film thickness is thinner than the peripheral part.
前記薄層部の厚さが、前記薄層部が形成される保護層の厚さの1〜50%である請求項1に記載の電気音響変換フィルム。   The electroacoustic conversion film according to claim 1, wherein the thickness of the thin layer portion is 1 to 50% of the thickness of the protective layer on which the thin layer portion is formed. 前記薄層部を有することによる保護層の凹部に、導電材料が挿入される請求項1または2に記載の電気音響変換フィルム。   The electroacoustic conversion film according to claim 1 or 2, wherein a conductive material is inserted into a concave portion of the protective layer having the thin layer portion. 前記導電材料が、前記保護層の表面に対して凸状である請求項3に記載の電気音響変換フィルム。   The electroacoustic conversion film according to claim 3, wherein the conductive material is convex with respect to the surface of the protective layer. 前記薄層部が破断部を有し、前記導電材料が、前記破断部を介して前記薄膜電極と電気的に導通される請求項3または4に記載の電気音響変換フィルム。   The electroacoustic conversion film according to claim 3 or 4, wherein the thin layer portion has a fracture portion, and the conductive material is electrically connected to the thin film electrode through the fracture portion. 前記導電材料に、前記薄膜電極と外部の装置とを電気的に接続するための引出し配線が接続される請求項3〜5のいずれか1項に記載の電気音響変換フィルム。   The electroacoustic conversion film according to claim 3, wherein a lead wiring for electrically connecting the thin film electrode and an external device is connected to the conductive material. 前記誘電性を有する層が、常温で粘弾性を有する高分子材料からなる粘弾性マトリックス中に圧電体粒子を分散してなる高分子複合圧電体である請求項1〜6のいずれか1項に記載の電気音響変換フィルム。   7. The polymer composite piezoelectric material according to claim 1, wherein the dielectric layer is a polymer composite piezoelectric material in which piezoelectric particles are dispersed in a viscoelastic matrix made of a polymer material having viscoelasticity at room temperature. The electroacoustic conversion film as described. 前記保護層の少なくとも一方が高分子材料からなるものである請求項1〜7のいずれか1項に記載の電気音響変換フィルム。   The electroacoustic conversion film according to claim 1, wherein at least one of the protective layers is made of a polymer material. 誘電性を有する層と、前記誘電性を有する層の両面に形成される薄膜電極と、両方の前記薄膜電極の表面に形成される保護層とを有し、前記保護層の少なくとも一方が、周辺部よりも膜厚が薄い薄層部を有する電気音響変換フィルムの、
前記薄層部を有することによる保護層の凹部に、導電材料を挿入して、前記凹部に挿入した導電材料を押圧することにより、前記導電材料によって保護層を破断させて、前記導電材料と薄膜電極とを電気的に導通することを特徴とする電気音響変換フィルムの導通方法。
A dielectric layer; a thin film electrode formed on both surfaces of the dielectric layer; and a protective layer formed on the surface of both thin film electrodes, wherein at least one of the protective layers is a peripheral layer. Of the electroacoustic conversion film having a thin layer part whose film thickness is thinner than the part,
By inserting a conductive material into the recess of the protective layer having the thin layer portion and pressing the conductive material inserted into the recess, the protective layer is broken by the conductive material, and the conductive material and the thin film A method for conducting an electroacoustic conversion film, comprising electrically conducting an electrode.
前記電気音響変換フィルムの薄層部の厚さが、前記薄層部が形成される保護層の厚さの1〜50%である請求項9に記載の電気音響変換フィルムの導通方法。   The conduction method of the electroacoustic conversion film according to claim 9, wherein the thickness of the thin layer portion of the electroacoustic conversion film is 1 to 50% of the thickness of the protective layer on which the thin layer portion is formed. 前記導電材料が、前記薄層部が形成される保護層の表面に対して凸状である請求項9または10に記載の電気音響変換フィルムの導通方法。   The conduction method of the electroacoustic conversion film according to claim 9 or 10, wherein the conductive material is convex with respect to a surface of the protective layer on which the thin layer portion is formed. 前記薄層部に挿入した導電材料の押圧に先立ち、前記導電材料に、前記薄膜電極と外部の装置とを電気的に接続するための引出し配線を接続する請求項9〜11のいずれか1項に記載の電気音響変換フィルムの導通方法。   The lead wiring for electrically connecting the thin film electrode and an external device is connected to the conductive material prior to pressing of the conductive material inserted into the thin layer portion. The conduction | electrical_connection method of the electroacoustic conversion film of description. 前記誘電性を有する層が、常温で粘弾性を有する高分子材料からなる粘弾性マトリックス中に圧電体粒子を分散してなる高分子複合圧電体である請求項9〜12のいずれか1項に記載の電気音響変換フィルムの導通方法。   13. The polymer composite piezoelectric material according to claim 9, wherein the dielectric layer is a polymer composite piezoelectric material in which piezoelectric particles are dispersed in a viscoelastic matrix made of a polymer material having viscoelasticity at room temperature. The conduction method of the electroacoustic conversion film as described.
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