TW202027519A

TW202027519A - 積層壓電元件及電聲轉換器

Info

Publication number: TW202027519A
Application number: TW108140309A
Authority: TW
Inventors: 三好哲
Original assignee: 日商富士軟片股份有限公司
Priority date: 2018-11-08
Filing date: 2019-11-06
Publication date: 2020-07-16
Also published as: US11910159B2; EP3879590A1; CN112970128A; US20240147167A1; JP7206294B2; WO2020095812A1; JP7506773B2; KR20210062075A; JP2023033366A; JPWO2020095812A1; US20210266678A1; EP3879590A4

Abstract

本發明的課題為提供一種能夠防止相鄰之壓電薄膜中的短路之積層壓電元件及使用該積層壓電元件之電聲轉換器。將以2個薄膜電極夾住壓電體層且向厚度方向極化之壓電薄膜積層複數層而成，並且相鄰之壓電薄膜的極化方向彼此相反，藉此解決課題。

Description

積層壓電元件及電聲轉換器

本發明有關一種利用於激發器等之積層壓電元件及使用該積層壓電元件之電聲轉換器。

藉由與各種物品接觸並安裝來使物品振動並發出聲音之所謂激發器（激子）被利用於各種用途。例如，若在辦公室，則進行演示及電話會議等時，能夠藉由在會議用桌子、白板及屏幕等中安裝激發器來代替揚聲器發出聲音。若為汽車等車輛，則能夠藉由在控制台、A柱及頂篷等中安裝激發器來發出提示音、警告音及音樂等。又，在如混合動力汽車及電動汽車那樣不發出引擎聲之汽車的情況下，能夠藉由在保險桿等中安裝激發器來從保險桿等發出車輛接近通知聲。

作為在該等激發器中產生振動之可變元件，已知有線圈與磁鐵的組合以及偏心馬達及線性共振馬達等的振動馬達等。該等可變元件難以薄型化。尤其，振動馬達存在如下難點，亦即，為了增加振動力而需要增加質量體且難以進行用於調節振動程度之頻率調變而響應速度慢等。

作為能夠解決該等問題之可變元件，可以考慮使用以電極層夾住壓電體層而成之壓電薄膜且將壓電薄膜積層複數層而成之積層壓電元件。壓電薄膜自身之剛性低，但是藉由積層壓電薄膜而能夠提高元件整體的剛性。另外，壓電薄膜的積層體中，即使不增加驅動電壓亦能夠確保高之電場強度，因此非常地較佳。

其中，積層壓電薄膜而成之積層壓電元件中，可以考慮利用接著劑等黏貼壓電薄膜。另一方面，接著壓電薄膜而成之積層壓電元件中，接著層越薄，性能變得越高。然而，接著壓電薄膜而成之積層壓電元件中，若使接著層變薄，則在相鄰之壓電薄膜之間發生短路（Short circuit）之風險非常地高，因此難以為了獲得高性能之積層壓電元件而使接著層變得充分薄。

本發明的目的在於解決該等習知之技術的問題點，並且在於提供積層複數層壓電薄膜而成之積層壓電元件中，能夠防止相鄰之壓電薄膜之間的短路，例如，即使在將相鄰之壓電薄膜彼此接著之情況下，亦能夠使接著層充分地薄膜化並使其高性能化之積層壓電元件及使用該積層壓電元件之電聲轉換器。

為了實現該等目的，本發明具有以下結構。 [1]一種積層壓電元件，其特徵為，將以2個薄膜電極夾住壓電體層而成之壓電薄膜積層複數層而成，壓電薄膜向厚度方向極化且相鄰之壓電薄膜的極化方向彼此相反。 [2]如[1]所述之積層壓電元件，其中藉由將壓電薄膜折疊複數次來將壓電薄膜積層複數層。 [3]如[2]所述之積層壓電元件，其中壓電薄膜的折疊部中具有芯棒。 [4]如[2]或[3]所述之積層壓電元件，其中基於壓電薄膜的折疊而形成之彎曲部沿著長邊方向。 [5]如[2]或[3]所述之積層壓電元件，其中基於壓電薄膜的折疊而形成之彎曲部沿著短邊方向。 [6]如[1]～[5]中任一項所述之積層壓電元件，其中所積層之壓電薄膜的至少1層具有積層於薄膜電極的至少一側之保護層。 [7]如[1]～[6]中任一項所述之積層壓電元件，其具有黏貼相鄰之壓電薄膜之黏貼層。 [8]如[7]所述之積層壓電元件，其中黏貼層的厚度薄於壓電體層的厚度。 [9]如[7]或[8]所述之積層壓電元件，其中黏貼層的厚度為0.1～50μm。 [10]如[7]～[9]中任一項所述之積層壓電元件，其中黏貼層為由接著劑組成之層。 [11]如[7]～[10]中任一項所述之積層壓電元件，其中黏貼層的彈簧常數為壓電薄膜的彈簧常數以下。 [12]如[7]～[11]中任一項所述之積層壓電元件，其中黏貼層具有導電性。 [13]如[1]～[12]中任一項所述之積層壓電元件，其中壓電薄膜在常溫下具有基於動態黏彈性測量而得之頻率1Hz中的損耗正切（Tanδ）的極大值。 [14]如[1]～[13]中任一項所述之積層壓電元件，其中壓電薄膜的壓電特性無面內各向異性。 [15]如[1]～[14]中任一項所述之積層壓電元件，其中壓電體層為將壓電體粒子分散於具有氰乙基之高分子材料中而成之高分子複合壓電體層。 [16]如[15]所述之積層壓電元件，其中高分子材料為氰乙基化聚乙烯醇。 [17]如[1]～[16]中任一項所述之積層壓電元件，其具有用於與薄膜電極連接並連接到外部裝置之引出配線，流入到引出配線之電流值除以引出配線的寬度之值為1A/cm以下。 [18]一種電聲轉換器，其具有[1]～[17]中任一項所述之積層壓電元件及與積層壓電元件接觸之振動板。 [發明效果]

依該等本發明，能夠提供積層複數層壓電薄膜而成之積層壓電元件中，能夠防止相鄰之壓電薄膜之間的短路，例如，即使在以接著層接著相鄰之壓電元件彼此之情況下，亦能夠使接著層充分地薄膜化並使其高性能化之積層壓電元件及使用該積層壓電元件之高性能之電聲轉換器。

以下，基於圖式所示之較佳實施態樣，對本發明的積層壓電元件及電聲轉換器進行詳細地說明。

以下所記載之構成要件的說明有時基於本發明的代表性實施態樣來進行，但本發明並不限定於該等實施態樣者。另外，本說明書中，使用“～”表示之數值範圍係指包含記載於“～”的前後之數值作為下限值及上限值之範圍。

圖1中，示意地示出本發明的積層壓電元件的一例。圖1所示之積層壓電元件10具有如下結構，亦即，積層3片壓電薄膜12並利用黏貼層14黏貼了相鄰之壓電薄膜12。各壓電薄膜12中連接有施加使壓電薄膜12伸縮之驅動電壓之電源16。另外，圖1所示之積層壓電元件10為積層了3層壓電薄膜12而成者，本發明並不限制於此。亦即，若本發明的積層壓電元件為積層複數層壓電薄膜12而成者，則壓電薄膜12的積層數可以為2層或者亦可以為4層以上。對於該點，後述之圖9所示之積層壓電元件56亦相同。

圖2中，藉由剖面圖示意地表示壓電薄膜12。如圖2所示，壓電薄膜12具備具有壓電性之片狀物亦即壓電體層20、積層於壓電體層20的一側表面之下部薄膜電極24、積層於下部薄膜電極24上之下部保護層28、積層於壓電體層20的另一表面之上部薄膜電極26及積層於上部薄膜電極26上之上部保護層30。如後述，壓電薄膜12向厚度方向極化。另外，為了簡化圖式並明確地示出積層壓電元件10的結構，圖1中，省略了下部保護層28及上部保護層30。

在壓電薄膜12中，作為較佳態樣，如圖2中示意地表示，壓電體層20為由高分子複合壓電體組成者，該高分子複合壓電體為將壓電體粒子36分散於由在常溫下具有黏彈性之高分子材料組成之黏彈性矩陣34中而成。另外，在本說明書中，“常溫”是指0～50℃左右的溫度範圍。

其中，高分子複合壓電體（壓電體層20）為具備以下用件者為較佳。（i）撓性例如，作為可攜式以如新聞或雜誌那樣之文件感覺緩慢彎曲之狀態把持之情況下，從外部不斷受到數Hz以下的相對緩慢且較大之彎曲變形。此時，若高分子複合壓電體較硬，則產生其相對程度之較大之彎曲應力而在高分子矩陣與壓電體粒子的界面產生龜裂，最終有可能導致破壞。因此，對高分子複合壓電體要求適當之柔軟性。又，若能夠將應變能作為熱向外部擴散，則能夠緩和應力。因此，要求高分子複合壓電體的損耗正切適當大。

綜上所述，要求用作激發器之柔性之高分子複合壓電體對於20Hz～20kHz的振動較硬之動作，對於數Hz以下的振動較柔軟之動作。又，要求相對於20kHz以下的所有頻率的振動，高分子複合壓電體的損耗正切適當大。進而，藉由配合所黏附之對象材料的剛性來積層，能夠輕鬆地調節彈簧常數為較佳，此時，黏貼層18越薄，越能夠提高能量效率。作為所黏附之對象材料，例如例示出振動板。又，所黏附之對象材料的剛性例如為硬度、剛度及彈簧常數等。

通常，高分子固體具有黏彈性緩和機構，並隨著溫度的上升或者頻率的降低，大規模的分子運動作為儲存彈性係數（楊氏模量）的降低（緩和）或者損失彈性係數的極大化（吸收）而被觀察到。其中，藉由非晶質區域的分子鏈的微觀布朗（Micro Brown）運動引起之緩和被稱作主分散，可觀察到非常大之緩和現象。該主分散產生之溫度為玻璃轉移點（Tg），黏彈性緩和機構最明顯之顯現。在高分子複合壓電體（壓電體層20）中，藉由將玻璃轉移點在常溫下之高分子材料，換言之，在常溫下具有黏彈性之高分子材料用於矩陣中，實現對於20Hz～20kHz的振動較硬之動作，對於數Hz以下的慢振動較軟之動作之高分子複合壓電體。尤其，在較佳地發現該動作等方面，將頻率1Hz中的玻璃轉移點在常溫亦即0～50℃下之高分子材料用於高分子複合壓電體的矩陣中為較佳。

作為在常溫下具有黏彈性之高分子材料，能夠利用公知的各種者。較佳為，在常溫亦即0～50℃下，使用基於動態黏彈性試驗而得之頻率1Hz中之損耗正切Tanδ的極大值有0.5以上之高分子材料。藉此，高分子複合壓電體藉由外力而被緩慢彎曲時，最大彎曲力矩部中之高分子矩陣與壓電體粒子的界面的應力集中得到緩和，能夠期待高撓性。

又，在常溫下具有黏彈性之高分子材料如下為較佳，亦即，基於動態黏彈性測量而得頻率1Hz中的儲存彈性係數（E’）在0℃下為100MPa以上，在50℃下為10MPa以下。藉此，能夠減小高分子複合壓電體藉由外力而被緩慢彎曲時產生之彎曲力矩之同時，能夠對於20Hz～20kHz的音響振動較硬之動作。

又，若在常溫下具有黏彈性之高分子材料的相對介電常數在25℃下為10以上，則為更較。藉此，對高分子複合壓電體施加電壓時，對高分子矩陣中的壓電體粒子需要更高之電場，因此能夠期待較大之變形量。然而，另一方面，若考慮確保良好之耐濕性等，則高分子材料的相對介電常數在25℃下為10以下亦為較佳。

作為滿足該等條件之在常溫下具有黏彈性之高分子材料，例示出氰乙基化聚乙烯醇（氰乙基化PVA）、聚乙酸乙烯酯、聚偏二氯乙烯丙烯腈、聚苯乙烯-乙烯基聚異戊二烯嵌段共聚物、聚乙烯基甲基酮及聚甲基丙烯酸丁酯等。又，作為該等高分子材料，亦能夠較佳地利用Hibler5127（KURARAY CO.,LTD製）等市售品。其中，作為高分子材料，使用具有氰乙基之材料為較佳，使用氰乙基化PVA尤為佳。另外，該等高分子材料可以僅使用1種，亦可以併用（混合）使用複數種。

使用該等在常溫下具有黏彈性之高分子材料之黏彈性矩陣34依據必要可以併用複數種高分子材料。亦即，以調節介電特性或機械特性等為目的，向黏彈性矩陣34加入氰乙基化PVA等黏彈性材料，依據必要亦可以添加其他介電性高分子材料。

作為能夠添加之介電性高分子材料，作為一例，例示出聚偏二氟乙烯、偏二氟乙烯-四氟乙烯共聚物、偏二氟乙烯-三氟乙烯共聚物、聚偏二氟乙烯-三氟乙烯共聚物及聚偏二氟乙烯-四氟乙烯共聚物等氟系高分子、偏二氰乙烯-乙烯酯共聚物、氰乙基纖維素、氰乙基羥基蔗糖、氰乙基羥基纖維素、氰乙基羥基富勒烯、甲基丙烯酸氰乙酯、丙烯酸氰乙酯、氰乙基羥乙基纖維素、氰乙基直鏈澱粉、氰乙基羥丙基纖維素、氰乙基二羥丙基纖維素、氰乙基羥丙基直鏈澱粉、氰乙基聚丙烯醯胺、氰乙基聚丙烯酸乙酯、氰乙基富勒烯、氰乙基聚羥基亞甲基、氰乙基縮水甘油富勒烯、氰乙基蔗糖及氰乙基山梨糖醇等具有氰基或氰乙基之聚合物以及腈橡膠或氯丁二烯橡膠等合成橡膠等。其中，較佳地利用具有氰乙基之高分子材料。又，在壓電體層20的黏彈性矩陣34中，除了氰乙基化PVA等在常溫下具有黏彈性之材料以外所添加之介電性聚合物並不限定於1種，可以添加複數種。

又，以調節玻璃轉移點Tg為目的，除了介電性聚合物以外，亦可以向黏彈性矩陣34添加氯乙烯樹脂、聚乙烯、聚苯乙烯、甲基丙烯酸樹脂、聚丁烯及異丁烯等熱塑性樹脂以及酚醛樹脂、脲樹脂、三聚氰胺樹脂、醇酸樹脂及雲母等熱硬化性樹脂。進而，以提高黏著性為目的，亦可以添加松香酯、松香、萜烯類、萜烯酚及石油樹脂等增黏劑。

在壓電體層20的黏彈性矩陣34中，添加除了氰乙基化PVA等具有黏彈性之高分子材料以外的材料時的添加量並無特別限定，但是以在黏彈性矩陣34中所佔比例計為30質量%以下為較佳。藉此，不損害黏彈性矩陣34中之黏彈性緩和機構便能夠發現所添加之高分子材料的特性，因此在高介電率化、耐熱性的提高、與壓電體粒子36及電極層的密接性提高等方面能夠獲得較佳之結果。

壓電體粒子36為由具有鈣鈦礦型或纖鋅礦型的晶體結構之陶瓷粒子組成者。作為構成壓電體粒子36之陶瓷粒子，例如例示出鋯鈦酸鉛（PZT）、鋯鈦酸鉛鑭（PLZT）、鈦酸鋇（BaTiO₃ ）、氧化鋅（ZnO）及鈦酸鋇與鐵酸鉍（BiFe₃ ）的固體溶液（BFBT）等。

該等壓電體粒子36的粒徑並無限制，依據壓電薄膜12的尺寸及積層壓電元件10的用途等適當進行選擇即可。壓電體粒子36的粒徑為1～10μm為較佳。藉由將壓電體粒子36的粒徑設在該範圍內，在壓電薄膜12能夠兼顧高壓電特性和撓性等方面能夠獲得較佳之結果。

另外，在圖2中，壓電體層20中的壓電體粒子36均勻且具有規則性地分散於黏彈性矩陣34中，但是本發明並不限制於此。亦即，壓電體層20中的壓電體粒子36較佳為，若均勻地被分散，則可以不規則地分散於黏彈性矩陣34中。

在壓電薄膜12中，壓電體層20中之黏彈性矩陣34與壓電體粒子36的量比並無限制，依據壓電薄膜12的面方向的大小及厚度、積層壓電元件10的用途以及壓電薄膜12中所要求之特性等可以適當進行設定。壓電體層20中之壓電體粒子36的體積分率為30～80%為較佳，50%以上為更佳，因此設為50～80%為進一步較佳。藉由將黏彈性矩陣34與壓電體粒子36的量比設在上述範圍內，在能夠兼顧高壓電特性和撓性等方面能夠獲得較佳之結果。

在以上的壓電薄膜12中，作為較佳態樣，壓電體層20為將壓電體粒子分散於黏彈性矩陣中而成之高分子複合壓電體層，該黏彈性矩陣包含在常溫下具有黏彈性之高分子材料。然而，本發明並不限制於此，作為壓電薄膜的壓電體層，能夠利用公知的壓電元件中所使用之公知的各種壓電體層。作為一例，可例示由聚偏二氟乙烯（PVDF）及偏二氟乙烯-四氟乙烯共聚物的上述之介電性高分子材料組成之壓電體層、以及由PZT、PLZT、鈦酸鋇、氧化鋅及BFBT等上述之壓電體組成之壓電體層等。

在壓電薄膜12中，壓電體層20的厚度並無特別限定，依據積層壓電元件10的用途、積層壓電元件10中之壓電薄膜的積層數、壓電薄膜12中所要求之特性等可以適當進行設定。壓電體層20越厚，在所謂片狀物的剛度等剛性等方面越有利，但是為了使壓電薄膜12以相同量伸縮而所需之電壓（電位差）變大。壓電體層20的厚度為10～300μm為較佳，20～200μm為更佳，30～150μm為進一步較佳。藉由將壓電體層20的厚度設在上述範圍內，在兼顧剛性的確保與適當之柔軟性等方面能夠獲得較佳之結果。

如圖2所示，圖示例的壓電薄膜12具有如下結構，亦即，在該等壓電體層20的一表面具有下部薄膜電極24，在其之上具有下部保護層28，在壓電體層20的另一表面具有上部薄膜電極26，在其之上具有上部保護層30而成。其中，上部薄膜電極26及下部薄膜電極24形成電極對。另外，除了該等層以外，壓電薄膜12例如具有從上部薄膜電極26及下部薄膜電極24引出電極之電極引出部，電極引出部與電源16連接。又，壓電薄膜12可以具有包覆壓電體層20露出之區域來防止短路等之絕緣層等。

亦即，壓電薄膜12具有如下結構，亦即，以電極對亦即上部薄膜電極26及下部薄膜電極24夾住壓電體層20的兩個表面，並以下部保護層28及上部保護層30夾住該積層體而成。如此，在壓電薄膜12中，以上部薄膜電極26及下部薄膜電極24夾住之區域依據所施加之電壓而伸縮。另外，在本發明中，下部薄膜電極24及下部保護層28以及上部薄膜電極26及上部保護層30中之上部及下部係為了便於說明壓電薄膜12而結合圖式來標註名稱者。因此，對於壓電薄膜12中之上部及下部並無技術性含義，且與實際的使用狀態無關。

在本發明的積層壓電元件10中，壓電薄膜12的下部保護層28及上部保護層30並不是必要之構成要件，而是作為較佳態樣設置者。在壓電薄膜12中，下部保護層28及上部保護層30包覆上部薄膜電極26及下部薄膜電極24之同時，起到對壓電體層20賦予適當之剛性和機械強度之作用。亦即，在壓電薄膜12中，由黏彈性矩陣34和壓電體粒子36組成之壓電體層20對於緩慢彎曲變形顯出非常優異之撓性，但是依據用途存在剛性或機械強度不足之情況。壓電薄膜12設置下部保護層28及上部保護層30以彌補該情況。另外，關於圖1所示之積層壓電元件10，作為較佳態樣，所有的壓電薄膜12具有下部保護層28及上部保護層30這兩者。然而，本發明並不限制於此，可以混合具有保護層之壓電薄膜與不具有保護層之壓電薄膜。進而，壓電薄膜具有保護層之情況下，壓電薄膜可以僅具有下部保護層28，亦可以僅具有上部保護層30。作為一例，若為如圖1所示那樣之3層結構的積層壓電元件10，則可以為如下結構，亦即，圖中最上層的壓電薄膜僅具有上部保護層30，正中間的壓電薄膜不具有保護層，最下層的壓電薄膜僅具有下部保護層28。

下部保護層28及上部保護層30並無限制，能夠利用各種片狀物，作為一例，較佳地例示出各種樹脂薄膜。其中，依據具有優異之機械特性及耐熱性等理由，由聚對酞酸乙二酯（PET）、聚丙烯（PP）、聚苯乙烯（PS）、聚碳酸酯（PC）、聚苯硫（PPS）、聚甲基丙烯酸甲酯（PMMA）、聚醚醯亞胺（PEI）、聚醯亞胺（PI）、聚萘二甲酸乙二酯（PEN）、三乙醯纖維素（TAC）及環狀烯烴系樹脂等組成之樹脂薄膜被較佳地利用。

下部保護層28及上部保護層30的厚度亦並無限制。又，下部保護層28及上部保護層30的厚度基本上相同，但是亦可以不同。其中，若下部保護層28及上部保護層30的剛性過高，則不僅限制壓電體層20的伸縮，亦會損害撓性。因此，去除要求機械強度或作為片狀物的良好之操作性之情況，下部保護層28及上部保護層30越薄越有利。

在壓電薄膜12中，若下部保護層28及上部保護層30的厚度為壓電體層20的厚度的2倍以下，則在兼顧剛性的確保與適當之柔軟性等方面能夠獲得較佳之結果。例如，壓電體層20的厚度為50μm且下部保護層28及上部保護層30由PET組成之情況下，下部保護層28及上部保護層30的厚度為100μm以下為較佳，50μm以下為更佳，25μm以下為進一步較佳。

在壓電薄膜12中，在壓電體層20與下部保護層28之間形成下部薄膜電極24，在壓電體層20與上部保護層30之間形成上部薄膜電極26。以下說明中，將下部薄膜電極24稱作下部電極24，將上部薄膜電極26亦稱作上部電極26。為了對壓電體層20（壓電薄膜12）施加電壓而設置下部電極24及上部電極26。

在本發明中，下部電極24及上部電極26的形成材料並無限制，能夠利用各種導電體。具體而言，例示出碳、鈀、鐵、錫、鋁、鎳、鉑、金、銀、銅、鈦、鉻及鉬等金屬、該等合金、該等金屬及合金的積層體及複合體以及氧化銦錫等。其中，作為下部電極24及上部電極26較佳地例示出銅、鋁、金、銀、鉑及氧化銦錫。

又，下部電極24及上部電極26的形成方法亦並無限制，能夠利用各種基於真空蒸鍍及濺射等氣相沈積法（真空成膜法）或電鍍而形成之膜或者黏貼由上述材料所形成之箔之方法等公知的方法。

其中尤其，依據能夠確保壓電薄膜12的撓性等理由，作為下部電極24及上部電極26較佳地利用藉由真空蒸鍍所成膜之銅及鋁等薄膜。其中，尤其較佳地利用基於真空蒸鍍而形成之銅的薄膜。下部電極24及上部電極26的厚度並無限制。又，下部電極24及上部電極26的厚度基本上相同，但是亦可以不同。

其中，與前述的下部保護層28及上部保護層30同樣地，若下部電極24及上部電極26的剛性過高，則不僅限制壓電體層20的伸縮，亦會損害撓性。因此，若在電阻不會變得過高之範圍內，則下部電極24及上部電極26越薄越有利。

在壓電薄膜12中，若下部電極24及上部電極26的厚度與楊氏模量之積低於下部保護層28及上部保護層30的厚度與楊氏模量之積，則不會嚴重損害撓性，因此為較佳。例如，下部保護層28及上部保護層30由PET（楊氏模量：約6.2GPa）組成且下部電極24及上部電極26由銅（楊氏模量：約130GPa）組成之組合的情況下，若設為下部保護層28及上部保護層30的厚度為25μm，則下部電極24及上部電極26的厚度為1.2μm以下為較佳，0.3μm以下為更佳，其中設為0.1μm以下為較佳。

如上所述，壓電薄膜12具有如下結構，亦即，以下部電極24及上部電極26夾住將壓電體粒子36分散於包含在常溫下具有黏彈性之高分子材料之黏彈性矩陣34中而成之壓電體層20，進而以下部保護層28及上部保護層30夾住該積層體而成。該等壓電薄膜12在常溫下具有基於動態黏彈性測量而得之頻率1Hz中的損耗正切（Tanδ）的極大值為較佳，在常溫下具有成為0.1以上之極大值為更佳。藉此，即使壓電薄膜12從外部不斷受到數Hz以下的相對緩慢且較大之彎曲變形，亦能夠將應變能有效地作為熱而擴散到外部，因此能夠防止在高分子矩陣與壓電體粒子的界面產生龜裂。

壓電薄膜12如下為較佳，亦即，基於動態黏彈性測量而得之頻率1Hz中的儲存彈性係數（E’）在0℃下為10～30GPa，在50℃下為1～10GPa。藉此，在常溫下壓電薄膜12在儲存彈性係數（E’）中能夠具有較大之頻率分散。亦即，能夠對於20Hz～20kHz的振動較硬之動作，對於數Hz以下的振動較柔軟之動作。

又，壓電薄膜12如下為較佳，亦即，厚度與基於動態黏彈性測量而得之頻率1Hz中的儲存彈性係數（E’）之積在0℃下為1.0×10⁶ ～2.0×10⁶ N/m，在50℃下為1.0×10⁵ ～1.0×10⁶ N/m。藉此，壓電薄膜12在不損害撓性及音響特性之範圍內能夠具備適當之剛性和機械強度。

進而，壓電薄膜12如下為較佳，亦即，依動態黏彈性測量所獲得之主曲線中，在25℃下頻率1kHz中之損耗正切（Tanδ）為0.05以上。藉此，使用了壓電薄膜12之揚聲器的頻率特性變得平滑，亦能夠減小隨著揚聲器的曲率的變化而最低共振頻率f₀ 隨之變化時的音質的變化量。

以下，參考圖3～圖7，對壓電薄膜12的製造方法的一例進行說明。

首先，如圖3所示，準備下部保護層28之上形成有下部電極24之片狀物12a。該片狀物12a可以藉由真空蒸鍍、濺射及電鍍等，在下部保護層28的表面上形成銅薄膜等作為下部電極24來進行製作。下部保護層28非常薄，且在操作性差時等，依據需要可以使用帶隔板（臨時支撐體）的下部保護層28。另外，作為隔板，能夠使用厚度為25～100μm的PET等。在熱壓接上部電極26及上部保護層30之後且在下部保護層28積層任何構件之前，去除隔板即可。

另一方面，製備如下塗料，亦即，將氰乙基化PVA等在常溫下具有黏彈性之高分子材料溶解於有機溶劑，進而添加PZT粒子等壓電體粒子36，攪拌並進行分散而成。以下說明中，將氰乙基化PVA等在常溫下具有黏彈性之高分子材料亦稱作“黏彈性材料”。有機溶劑並無限制，能夠利用二甲基甲醯胺（DMF）、甲基乙基酮、環己酮等各種有機溶劑。當準備片狀物12a且製備了塗料時，將該塗料澆鑄（casting）（塗佈）於片狀物12a上，蒸發並乾燥有機溶劑。藉此，如圖4所示，製作在下部保護層28之上具有下部電極24且在下部電極24之上形成壓電體層20而成之積層體12b。另外，下部電極24是指塗佈壓電體層20時的基材側的電極，並不是表示積層體中之上下的位置關係者。

該塗料的澆鑄方法並無特別限定，能夠利用所有之斜板式塗佈機（slide coater）及塗層刀（doctor knife）等公知的塗佈方法（塗佈裝置）。另外，若黏彈性材料為如氰乙基化PVA那樣能夠加熱熔融之物質，則製作加熱熔融黏彈性材料且對其添加並分散壓電體粒子36而成之熔融物，藉由擠壓成型等，在圖3所示之片狀物12a之上擠壓薄片狀並進行冷卻，藉此可以製作如圖4所示那樣在下部保護層28之上具有下部電極24且在下部電極24之上形成壓電體層20而成之積層體12b。

如上所述，在壓電薄膜12中，除了氰乙基化PVA等黏彈性材料以外，亦可以向黏彈性矩陣34添加PVDF等高分子壓電材料。向黏彈性矩陣34添加該等高分子壓電材料時，溶解添加於上述塗料之高分子壓電材料即可。或者，向上述之加熱熔融之黏彈性材料添加需添加之高分子壓電材料並進行加熱熔融即可。當製作了在下部保護層28之上具有下部電極24且在下部電極24之上形成壓電體層20而成之積層體12b時，進行壓電體層20的極化處理（polarization）。

壓電體層20的極化處理的方法並無限制，能夠利用公知的方法。作為較佳之極化處理的方法，例示出圖5及圖6所示之方法。

該方法中，如圖5及圖6所示，在積層體12b的壓電體層20的上表面20a之上隔開間隔g例如1mm而設置能夠沿著該上表面20a移動之棒狀或者線狀的電暈電極40。並且，該電暈電極40及下部電極24與直流電源42連接。進而，加熱保持積層體12b之加熱構件例如準備加熱板。

然後，在藉由加熱構件例如在溫度100℃下加熱保持壓電體層20之狀態下，從直流電源42向下部電極24與電暈電極40之間施加數kV例如6kV的直流電壓來產生電暈放電。進而，在維持間隔g之狀態下，沿著壓電體層20的上表面20a移動（掃描）電暈電極40來進行壓電體層20的極化處理。藉此，壓電體層20向厚度方向極化。

在利用該等電暈放電之極化處理中，電暈電極40的移動使用公知的棒狀物的移動構件即可。以下說明中，為了方便起見，將利用電暈放電之極化處理亦稱作電暈極化處理。又，電暈極化處理中，移動電暈電極40之方法亦並無制限。亦即，可以設置固定電暈電極40且移動積層體12b之移動機構，使該積層體12b移動而進行極化處理。該積層體12b的移動亦使用公知的片狀物的移動構件即可。進而，電暈電極40的數量並不限定於1根，亦可以使用複數根電暈電極40進行電暈極化處理。又，極化處理並不限制於電暈極化處理，亦能夠利用對進行極化處理之對象直接施加直流電場之通常的電場極化。但是，在進行該通常的電場極化之情況下，進行極化處理之前需要形成上部電極26。另外，進行該極化處理之前，可以實施使用加熱輥等使壓電體層20的表面平滑化之壓延處理。藉由實施該壓延處理，後述之熱壓接步驟可以順利地進行。

因此，進行積層體12b的壓電體層20的極化處理之同時，準備在上部保護層30之上形成了上部電極26之片狀物12c。該片狀物12c可以藉由真空蒸鍍、濺射及電鍍等在上部保護層30的表面上形成銅薄膜等作為上部電極26來製作。接著，如圖7所示，將上部電極26朝向壓電體層20來將片狀物12c積層於已進行壓電體層20的極化處理之積層體12b上。進而，將該積層體12b與片狀物12c的積層體設為夾住上部保護層30與下部保護層28，使熱加壓裝置或加熱輥對等地進行熱壓接來製作壓電薄膜12。

如後述，本發明的積層壓電元件10具有如下結構，亦即，將該等壓電薄膜12積層並作為較佳態樣利用黏貼層14將其黏貼。其中，如圖1中由標註在壓電體層20之箭頭所示，本發明的積層壓電元件10的相鄰之壓電薄膜12中之極化方向彼此相反。

積層了壓電陶瓷之通常之積層陶瓷壓電元件在製作了壓電陶瓷的積層體之後進行極化處理。各壓電層的界面上僅存在共通電極，因此，各壓電層的極化方向在積層方向上交替。

相對於此，構成本發明的積層壓電元件10之壓電薄膜12能夠在積層前的壓電薄膜12的狀態下進行極化處理。如圖5及圖6所示，構成本發明的積層壓電元件10之壓電薄膜12較佳為，在積層上部電極26及上部保護層30之前，藉由電暈極化處理來進行壓電體層20的極化處理。因此，本發明的積層壓電元件10能夠積層已進行極化處理的壓電薄膜12來製作。較佳為，製作實施了極化處理之長條之壓電薄膜（大面積的壓電薄膜），切斷並設為各個壓電薄膜12之後，積層壓電薄膜12來作為本發明的積層壓電元件10。因此，本發明的積層壓電元件10亦能夠將相鄰之壓電薄膜12中之極化方向在積層方向上排列，還能夠如圖1所示那樣交替。

如圖1所示，本發明的積層壓電元件10具有如下結構，亦即，將相鄰之壓電薄膜12的極化方向設為彼此相反，積層複數層（圖示例為3層）的壓電薄膜12並利用黏貼層14黏貼了相鄰之壓電薄膜12。

在本發明中，若能夠黏貼相鄰之壓電薄膜12，則能夠利用各種公知的黏貼層14。因此，黏貼層14可以為由貼合時具有流動性而之後變成固態之接著劑組成之層，亦可以為由貼合時為凝膠狀（橡膠狀）的柔軟之固態而之後亦保持凝膠狀的狀態之黏著劑組成之層，還可以為由具有接著劑與黏著劑這兩者的特徵之材料組成之層。其中，關於本發明的積層壓電元件10，藉由使所積層之複數片壓電薄膜12伸縮，例如如後述使振動板50振動而發出聲音。因此，本發明的積層壓電元件10直接傳遞各壓電薄膜12的伸縮為較佳。若在壓電薄膜12之間存在如緩和振動之具有黏性之物質，則會導致壓電薄膜12的伸縮能量的傳遞效率變低而導致積層壓電元件10的驅動效率降低。若考慮到這一點，則相比由黏著劑組成之黏著劑層，黏貼層14為由可獲得固態且較硬之黏貼層14之接著劑組成之接著劑層為較佳。作為更佳之黏貼層14，具體而言，可較佳地例示出由聚酯系接著劑及苯乙烯・丁二烯橡膠（SBR）系接著劑等熱塑性類型的接著劑組成之黏貼層。接著與黏著不同，在要求高接著溫度時有用。又，熱塑性類型的接著劑兼備“相對低溫、短時間及強接著”，因此為較佳。

在本發明的積層壓電元件10中，黏貼層14的厚度並無限制，依據黏貼層14的形成材料，可以適當設定能夠顯出充分之黏貼力（接著力、黏著力）之厚度。其中，關於本發明的積層壓電元件10，黏貼層14越薄越提高壓電體層20的伸縮能量（振動能量）的傳遞效果，能夠提高能量效率。又，若黏貼層14厚且剛性高，則有可能會限制壓電薄膜12的伸縮。進而，如後述，本發明的積層壓電元件10的相鄰之壓電薄膜12彼此不會發生短路，因此黏貼層14能夠變薄。若考慮到這一點，則黏貼層14薄於壓電體層20為較佳。亦即，在本發明的積層壓電元件10中，黏貼層14硬且薄為較佳。具體而言，黏貼層14的厚度係黏貼後的厚度為0.1～50μm為較佳，0.1～30μm為更佳，0.1～10μm為進一步較佳。

在本發明的積層壓電元件10中，若黏貼層14的彈簧常數高，則有可能會限制壓電薄膜12的伸縮。因此，黏貼層14的彈簧常數與壓電薄膜12的彈簧常數相同或者為其以下為較佳。另外，彈簧常數為“厚度×楊氏模量”。具體而言，黏貼層14的厚度與基於動態黏彈性測量而得之頻率1Hz中的儲存彈性係數（E’）之積在0℃下為2.0×10⁶ N/m以下，在50℃下為1.0×10⁶ N/m以下為較佳。又，黏貼層的基於動態黏彈性測量而得之頻率1Hz中的內部損耗在由黏著劑組成之黏貼層14的情況下在25℃下為1.0以下，在由接著劑組成之黏貼層14的情況下在25℃下為0.1以下為較佳。

另外，在本發明的積層壓電元件中，黏貼層14為作為較佳態樣設置者，並不是必要之構成要素。因此，本發明的積層壓電元件不具有黏貼層14，可以使用公知的壓接構件、緊固構件及固定構件等，積層構成積層壓電元件之壓電薄膜12並使其密接來構成積層壓電元件。例如，在壓電薄膜12為矩形之情況下，可以利用螺栓、螺帽那樣之構件緊固四個角來構成積層壓電元件，亦可以進一步相同地緊固中心部來構成積層壓電元件。或者，在積層了壓電薄膜12之後，可以藉由在周邊部（端面）黏貼黏著膠帶來固定所積層之壓電薄膜12，從而構成積層壓電元件。然而，在該情況下，從電源16施加了驅動電壓時，導致各個壓電薄膜12獨立地伸縮，依據情況，各壓電薄膜12各層向相反的方向彎曲而導致形成空隙。如此，在各個壓電薄膜12獨立地伸縮之情況下，導致作為積層壓電元件的驅動效率降低而作為積層壓電元件整體的伸縮變小，從而有可能變得無法使所抵接之振動板等充分地振動。尤其，在各壓電薄膜12各層向相反的方向彎曲而導致形成空隙之情況下，作為積層壓電元件的驅動效率大幅度降低。若考慮到這一點，如圖示例的積層壓電元件10，本發明的積層壓電元件具有黏貼相鄰之壓電薄膜12彼此之黏貼層14為較佳。

如圖1所示，各壓電薄膜12的下部電極24及上部電極26中連接有施加使壓電薄膜12伸縮之驅動電壓之電源16。電源16並無限制，可以為直流電源亦可以為交流電源。又，關於驅動電壓，亦依據各壓電薄膜12的壓電體層20的厚度及形成材料等，將能夠正確地驅動各壓電薄膜12之驅動電壓適當進行設定即可。如後述，本發明的積層壓電元件10的相鄰之壓電薄膜12的極化方向彼此相反。因此，相鄰之壓電薄膜12中，下部電極24彼此及上部電極26彼此相對。因此，不管是交流電源還是直流電源，電源16對相對之電極通常供給相同極性的電力。例如，圖1所示之積層壓電元件10中，通常對圖中最下層的壓電薄膜12的上部電極26及第2層（正中間的層）的壓電薄膜12的上部電極26供給相同極性的電力，通常對第2層的壓電薄膜12的下部電極24及圖中最上層的壓電薄膜12的下部電極24供給相同極性的電力。

從下部電極24及上部電極26引出電極之方法並無限制，能夠利用公知的各種方法。作為一例，例示出在下部電極24及上部電極26上連接銅箔等的導電體來將電極引出到外部之方法，及藉由激光等在下部保護層28及上部保護層30上形成貫通孔並對該貫通孔填充導電性材料來將電極引出到外部之方法等。作為較佳之電極的引出方法，例示出日本特開2014-209724號公報中所記載之方法及日本特開2016-015354號公報中所記載之方法等。

如上所述，本發明的積層壓電元件10具有如下結構，亦即，積層複數層壓電薄膜12並利用黏貼層14黏貼了相鄰之壓電薄膜12彼此。又，本發明的積層壓電元件10的相鄰之壓電薄膜12的極化方向彼此相反。具體而言，本發明的積層壓電元件10的相鄰之壓電薄膜12的壓電體層20的極化方向彼此相反。亦即，本發明的積層壓電元件10以極化方向朝向壓電薄膜12的積層方向交替之方式積層壓電薄膜12。壓電薄膜12的積層方向亦即為各層的厚度方向。

作為一例，如圖8中示意地表示，該等本發明的積層壓電元件10可以用作用於藉由黏貼層52接著於振動板50來從振動板50發出聲音之激發器。亦即，圖8中示出本發明的電聲轉換器的一例。另外，在圖8中，亦為了簡化圖式，省略了下部保護層28及上部保護層30。

如上所述，在本發明的積層壓電元件10中，構成積層有複數層之壓電薄膜12之壓電體層20為將壓電體粒子36分散於黏彈性矩陣34中而成者。又，以在厚度方向上夾住壓電體層20之方式設置有下部電極24及上部電極26。

若對具有該等壓電體層20之壓電薄膜12的下部電極24及上部電極26施加電壓，則依據所施加之電壓而壓電體粒子36向極化方向伸縮。其結果，壓電薄膜12（壓電體層20）向厚度方向收縮。同時，由於帕松比的關係，壓電薄膜12亦向面方向伸縮。該伸縮為0.01～0.1%左右。如上所述，壓電體層20的厚度較佳為10～300μm左右。因此，厚度方向的伸縮最大亦只是0.3μm左右為非常小。相對於此，壓電薄膜12亦即壓電體層20在面方向上具有明顯大於厚度之尺寸。因此，例如，若壓電薄膜12的長度為20cm，則藉由施加電壓，壓電薄膜12最大伸縮0.2mm左右。

如上所述，振動板50藉由黏貼層52黏貼於積層壓電元件10上。因此，藉由壓電薄膜12的伸縮來彎曲振動板50，其結果，振動板50向厚度方向振動。藉由該厚度方向的振動，振動板50發出聲音。亦即，振動板50依據施加於壓電薄膜12之電壓（驅動電壓）的大小來進行振動，並依據施加於壓電薄膜12之驅動電壓來發出聲音。其中，已知藉由由PVDF等高分子材料組成之通常之壓電薄膜在極化處理後沿單軸方向進行延伸處理來對延伸方向配向分子鏈並作為結果在延伸方向上可獲得較大之壓電特性。因此，通常之壓電薄膜的壓電特性中具有面內各向異性，施加了電壓時的面方向的伸縮量有各向異性。相對於此，在本發明的積層壓電元件10中，由將壓電體粒子分散於黏彈性矩陣中而成之高分子複合壓電體構成之壓電薄膜12即使在極化處理後不進行延伸處理亦可獲得較大之壓電特性。因此，該壓電薄膜12的壓電特性無面內各向異性而在面方向的所有方向上各向同性地伸縮。亦即，在本發明的積層壓電元件10中，壓電薄膜12在二維上各向同性地伸縮。依積層了在二維上該等各向同性地伸縮之壓電薄膜12之本發明的積層壓電元件10，與積層了僅向一個方向大幅度伸縮之PVDF等通常之壓電薄膜之情況相比，能夠以較大之力振動振動板50，能夠發出更大地且優美之聲音。

如上所述，本發明的積層壓電元件為積層了複數片該等壓電薄膜12而成者。作為較佳態樣，圖示例的積層壓電元件10進而利用黏貼層14黏貼相鄰之壓電薄膜12彼此。因此，即使每1片的壓電薄膜12的剛性低且伸縮力小，藉由積層壓電薄膜12，剛性亦變高，作為積層壓電元件10的伸縮力亦變大。其結果，本發明的積層壓電元件10即使為振動板50具有一定程度的剛性者，亦以較大之力使振動板50充分地彎曲並使振動板50充分地向厚度方向振動，能夠使振動板50發出聲音。又，壓電體層20越厚，壓電薄膜12的伸縮力變得越大，但是使其伸縮相同量所需之驅動電壓相應地變大。其中，如上所述，在本發明的積層壓電元件10中，較佳之壓電體層20的厚度最大亦只有300μm左右，因此施加於各個壓電薄膜12之電壓小亦能夠充分地伸縮壓電薄膜12。

其中，如上所述，本發明的積層壓電元件10的相鄰之壓電薄膜12的壓電體層20的極化方向彼此相反。在壓電薄膜12中，施加於壓電體層20之電壓的極性成為依據極化方向者。因此，在圖1及圖8中以箭頭所示之極化方向中，所施加之電壓的極性使箭頭所朝向之方向側亦即箭頭的下游側的電極的極性及相反的一側亦即箭頭的上游側的電極的極性在所有壓電薄膜12中一致。在圖示例中，將表示極化方向之箭頭所朝向之方向側的電極設為下部電極24，將相反的一側的電極設為上部電極26，在所有壓電薄膜12中，將上部電極26與下部電極24的極性設為相同極性。因此，在相鄰之壓電薄膜12的壓電體層20的極化方向彼此相反之本發明的積層壓電元件10中，相鄰之壓電薄膜12中，在一側的表面上上部電極26彼此相對，在另一表面上下部電極彼此相對。因此，本發明的積層壓電元件10中，即使相鄰之壓電薄膜12的電極彼此接觸，亦不會發生短路（Short circuit）。

如上所述，為了以良好之能量效率伸縮積層壓電元件10，較薄形成黏貼層14以使黏貼層14不妨礙壓電體層20的伸縮為較佳。又，如上所述，積層了壓電陶瓷之通常之積層陶瓷壓電元件在製作了壓電陶瓷的積層體之後進行極化處理。各壓電層的界面上僅存在共通電極，因此，各壓電層的極化方向在積層方向上交替。如圖13所示，所積層之壓電薄膜100的極化方向均為相同方向之積層壓電元件中，相鄰之壓電薄膜100彼此中，下部電極104與上部電極106相對。因此，若不將接著層108形成為充分厚，則在接著層108的面方向的外側的端部中，相鄰之壓電薄膜100的下部電極104與上部電極106接觸而有可能導致短路。亦即，如圖13所示，所積層之壓電薄膜100的壓電體層102的極化方向均為相同方向之習知之積層壓電元件中，無法使接著層108變薄，從而無法以良好之能量效率伸縮積層壓電元件。相對於此，即使相鄰之壓電薄膜12的電極彼此接觸亦不會發生短路之本發明的積層壓電元件中，可以沒有黏貼層14。又，本發明的積層壓電元件不會發生短路，因此即使在作為較佳態樣具有黏貼層14之情況下，若可獲得需要之黏貼力，則亦能夠將黏貼層14變得極薄。因此，依本發明，能夠以高能量效率伸縮積層壓電元件10。

另外，如上所述，在壓電薄膜12中，厚度方向的壓電體層20的伸縮的絕對量非常小，壓電薄膜12的伸縮實質上僅在面方向進行。因此，即使所積層之壓電薄膜12的極化方向相反，只要施加於下部電極24及上部電極26之電壓的極性正確，則所有的壓電薄膜12沿相同方向伸縮。

另外，在本發明的積層壓電元件10中，利用d33計（Meter）等檢測壓電薄膜12的極化方向即可。或者，依據上述時的電暈極化處理的處理條件，可知壓電體層20的極化方向。

在使用本發明的積層壓電元件之本發明的電聲轉換器中，黏貼積層壓電元件10與振動板50之黏貼層並無限制，能夠利用公知的各種黏著劑及接著劑。作為一例，例示出與上述之黏貼層14相同者。

在使用本發明的積層壓電元件之本發明的電聲轉換器中，振動板50亦並無限制，能夠利用各種物品。作為振動板50，作為一例，例示出樹脂製的板及玻璃板等板材、看板等廣告・通知介質、桌子、白板及投影用屏幕等辦公室設備及家具、有機電致發光元件（OLED（Organic Light Emitting Diode））顯示器及液晶顯示器等顯示元件、控制台、A柱、頂篷及保險桿等汽車等車輛的構件以及住宅的墻壁等建材等。

在圖示例的積層壓電元件10中，較佳為，如上所述，製作長條（大面積）的壓電薄膜，將長條之壓電薄膜切斷來作為各個壓電薄膜12。因此，該情況下，構成積層壓電元件10之複數片的壓電薄膜12均為相同者。然而，本發明並不限制於此。亦即，本發明的積層壓電元件能夠利用各種的結構，例如，具有下部保護層28及上部保護層30之壓電薄膜與不具有壓電薄膜等，積層了不同之層結構的壓電薄膜之結構及積層了壓電體層20的厚度不同之壓電薄膜之結構等。

圖1等所示之積層壓電元件10為以相鄰之壓電薄膜之間極化方向彼此相反之方式積層複數片的壓電薄膜12並作為較佳態樣利用黏貼層14黏貼了相鄰之壓電薄膜12者。本發明並不限制於此，只要將壓電薄膜積層複數層且相鄰之壓電薄膜的極化方向彼此相反，則能夠利用各種結構。

圖9示出其一例。另外，圖9所示之積層壓電元件56使用複數個與上述之積層壓電元件10相同構件，因此對相同構件標註有相同符號，主要對不同部位進行說明。圖9所示之積層壓電元件56為本發明的積層壓電元件的更佳態樣，且為藉由將壓電薄膜12L折疊複數次來將壓電薄膜12L積層複數層而成者。又，與上述之圖1等中所示之積層壓電元件10相同地，示於圖9中之積層壓電元件56亦作為較佳態樣利用黏貼層14黏貼藉由折疊來積層之壓電薄膜12L。藉由折疊並積層向厚度方向極化之1片壓電薄膜12L，在積層方向上相鄰（相對）之壓電薄膜12L的極化方向變成相反的方向。

依圖9所示之積層壓電元件56，能夠僅用一片壓電薄膜12L構成積層壓電元件56。又，依圖9所示之積層壓電元件56，用於施加驅動電壓之電源16可以僅使用1個，進而，自壓電薄膜12L的電極的引出亦可以僅使用1處。因此，依圖9所示之積層壓電元件56，減少組件點數且簡化結構來提高作為壓電元件（模組）的可靠性，進而能夠實現降低成本。

如圖9所示之積層壓電元件56，折疊壓電薄膜12L而成之積層壓電元件56中，向壓電薄膜12L的折疊部中與壓電薄膜12L抵接而插入芯棒58為較佳。如上所述，壓電薄膜12L的下部電極24及上部電極26由金屬的蒸鍍膜等形成。若金屬的蒸鍍膜彎曲成尖角，則容易產生裂紋（龜裂）等而有可能導致電極斷線。亦即，圖9所示之積層壓電元件56中，在彎曲部的內側中容易在電極產生裂紋等。相對於此，在折疊了1片壓電薄膜12L之積層壓電元件56中，藉由在壓電薄膜12L的折疊部中插入芯棒58，能夠防止下部電極24及上部電極26彎曲，從而較佳地防止產生斷線。

芯棒58的形狀並無限制，能夠利用圓柱狀及多邊形狀等各種棒狀物。在容易折疊壓電薄膜12L等方面，芯棒58為圓柱狀（圓筒狀）為較佳。芯棒58的尺寸並無限制，若為例如圓柱狀的芯棒58則直徑亦並無限制，依據積層壓電元件56的大小、壓電薄膜12L的厚度及壓電薄膜12L的剛性等可以適當進行設定。在為圓柱狀的芯棒58的情況下，直徑為0.1～50μm為較佳，0.1～5μm為更佳。芯棒58的尺寸與黏貼後的黏貼層14的厚度相等為較佳。芯棒58的形成材料並無限制，若為具有充分之強度者，則能夠利用各種材料。

其中，本發明的積層壓電元件可以使用具有導電性之黏貼層14。尤其，如圖9所示那樣之折疊並積層了1片壓電薄膜12L而成之積層壓電元件56中，較佳地利用具有導電性之黏貼層14。在本發明的積層壓電元件的所積層之壓電薄膜12中，對相對之電極供給相同極性的電力。因此，相對之電極之間不會發生短絡。另一方面，如上所述，折疊並積層了壓電薄膜12L而成之積層壓電元件56在折疊成尖角之彎曲部的內側中容易產生電極的斷線。因此，藉由利用具有導電性之黏貼層14黏貼所積層之壓電薄膜12L，即使在彎曲部的內側中發生電極的斷線，亦能夠利用黏貼層14來確保導通，因此防止斷線而能夠大幅度提高積層壓電元件56的可靠性。

其中，如圖2所示，構成本發明的積層壓電元件之壓電薄膜12L較佳為，以與下部電極24及上部電極26相對並夾住積層體之方式具有下部保護層28及上部保護層30。在該情況下，即使使用具有導電性之黏貼層14亦無法確保導電性。因此，在壓電薄膜12L具有保護層之情況下，所積層之壓電薄膜12L的下部電極24彼此及上部電極26彼此相對之區域中，在下部保護層28及上部保護層30中設置貫通孔來使下部電極24及上部電極26與具有導電性之黏貼層14接觸。在此時，下部保護層28及上部保護層30的貫通孔藉由激光加工以及基於溶劑蝕刻及機械研磨等之保護層的去除等來形成即可。又，若可以，製法上，可以使用預先形成之貫通孔之下部保護層28及上部保護層30來製作壓電薄膜12L。

下部保護層28及上部保護層30的貫通孔在所積層之壓電薄膜12L的下部電極24彼此及上部電極26彼此相對之區域中可以設置一處，亦可以設置複數處。或者，下部保護層28及上部保護層30的貫通孔可以規則或不規則地形成於下部保護層28及上部保護層30的整個面。較佳為，利用銀漿料或導電性的黏貼劑封閉形成於下部保護層28及上部保護層30之貫通孔，然後，利用導電性膠帶等具有導電性之黏貼層14黏貼相鄰之壓電薄膜12L。在使用具有導電性之黏貼層14之情況下，只要下部保護層28及上部保護層30的貫通孔在除了彎曲部以外之所積層之壓電薄膜12L的下部電極24彼此及上部電極26彼此相對之區域中存在一處以上，較佳為包含所積層之壓電薄膜12L的中央部而具有一處以上，則能夠大幅度提高積層壓電元件56的可靠性。

另外，具有導電性之黏貼層14並無限制，能夠利用各種公知者。因此，具有導電性之黏貼層14可以為構成黏貼層14之接著劑及黏著劑等自身具有導電性者。或者，具有導電性之黏貼層14可以為使金屬粒子、導電性的填充劑及金屬纖維等分散於不具有導電性之接著劑及黏著劑等中來獲得導電性之黏貼層14。又，亦能夠利用例如FUJIKURA KASEI CO.,LTD.製的Dotite等藉由乾燥來硬化之銀漿料等。

其中，如圖9所示，藉由折疊1片壓電薄膜來積層了複數層壓電薄膜而成之積層壓電元件可以考慮2個結構。以下說明中，為了方便起見，將藉由折疊1片壓電薄膜來積層了複數層壓電薄膜而成之積層壓電元件亦稱作“折疊並積層了壓電薄膜而成之積層壓電元件”。第一個結構為基於壓電薄膜的折疊而形成之彎曲部沿著積層壓電元件的長邊方向之結構。亦即，第一個結構為基於壓電薄膜的折疊而形成之彎曲部沿積層壓電元件的長邊方向一致之結構。第二個結構為基於壓電薄膜的折疊而形成之彎曲部沿著積層壓電元件的短邊方向之結構。亦即，第二個結構為基於壓電薄膜的折疊而形成之彎曲部沿積層壓電元件的短邊方向一致之結構。換言之，折疊並積層了壓電薄膜而成之積層壓電元件可考慮，藉由壓電薄膜的折疊而形成之紋線沿積層壓電元件的長邊方向一致之結構及沿積層壓電元件的短邊方向一致之結構。

具體而言，在藉由折疊1片壓電薄膜來積層了5層壓電薄膜並製作20×5cm的積層壓電元件之情況下，可以考慮以下2個結構。如圖10中示意地表示，第一個結構為藉由將20×25cm的矩形的壓電薄膜12La在25cm的方向上以每5cm折疊4次來積層了5層壓電薄膜12La而成之積層壓電元件56A。該積層壓電元件56A中，基於壓電薄膜12La的折疊而形成之彎曲部沿著作為積層壓電元件56A的長邊方向之20cm的方向。亦即，該積層壓電元件56A中，藉由折疊壓電薄膜12La而形成之紋線沿積層壓電元件56A的長邊方向一致。如圖11中示意地表示，第二個結構為藉由將100×5cm的矩形的壓電薄膜12Lb在100cm的方向上以每20cm折疊4次來積層了5層的壓電薄膜12Lb而成之積層壓電元件56B。該積層壓電元件56B中，基於壓電薄膜12Lb的折疊而形成之彎曲部沿著作為積層壓電元件56B的短邊方向之5cm的方向。亦即，該積層壓電元件56B中，藉由折疊壓電薄膜12Lb而形成之紋線沿積層壓電元件56B的短邊方向一致。

在本發明中，折疊並積層了壓電薄膜而成之積層壓電元件能夠較佳地利用基於壓電薄膜的折疊而形成之彎曲部沿著積層壓電元件的長邊方向之結構及沿著積層壓電元件的短邊方向之結構中的任一個。亦即，基於壓電薄膜的折疊而形成之彎曲部沿著積層壓電元件的長邊方向之結構和沿著短邊方向之結構各具有優點。因此，依據積層壓電元件的用途等來適當設定利用哪一結構即可。

例如，如積層壓電元件56A，基於壓電薄膜12La的折疊而形成之彎曲部沿著長邊方向之結構中，較佳地防止下部電極24及上部電極26的斷線，從而可獲得高度可靠之積層壓電元件。如上所述，由金屬的蒸鍍膜等形成壓電薄膜12La的下部電極24及上部電極26。若彎曲金屬的蒸鍍膜，則容易產生裂紋（龜裂）等。若在電極（電極層）產生裂紋，則產生裂紋之位置的電阻增加。因此，若電流在此處流動，則由電阻引起發熱，從而成為斷線等故障的原因。該等不便之處能夠藉由降低電流密度來改善。相對於此，在折疊並積層了壓電薄膜而成之積層壓電元件中，藉由彎曲部沿著長邊方向，相對於電流的流動而增大彎曲部的寬度，從而降低流動彎曲部之電流的電流密度。其結果，能夠抑制由在電極產生裂紋而引起之發熱來防止斷線。因此，如積層壓電元件56A，基於壓電薄膜12La的折疊而形成之彎曲部沿著長邊方向之結構中，可獲得高度可靠之積層壓電元件。

又，為了連接到電源裝置等外部裝置，在積層壓電元件上可以設置與下部電極24及上部電極26連接並連接到積層壓電元件的外部之引出配線。另外，引出配線是指無需一定要物理地向外部突出而從電極電引出者。利用上述之方法能夠形成引出配線。例如，引出配線如下設置，亦即，在壓電薄膜的端部或者向外部突出之區域中，不設置壓電體層20而露出下部電極24及上部電極26並與此處連接。作為另一例，引出配線如下設置，亦即，在壓電薄膜的端部或者向外部突出之區域中，剝離保護薄膜及電極層並在壓電體層20與電極層之間插入銅箔膠帶等。作為又一例，引出配線如下設置，亦即，在壓電薄膜的端部或者向外部突出之區域中，在壓電薄膜的保護層上設置貫通孔，對貫通孔使用銀漿料等導電性漿料來形成導通構件，並將銅箔膠帶等連接於該導通構件上。

如圖12中例示並示意地表示積層壓電元件56A，在折疊並積層了壓電薄膜而成之積層壓電元件中，引出配線通常設置於壓電薄膜12La的折疊方向的端部上。亦即，在圖10所示之積層壓電元件56A的情況下，引出配線設置於作為長邊側之壓電薄膜12La的20cm寬度的端部上。另一方面，在圖11所示之積層壓電元件56B的情況下，引出配線設置於作為短邊側之壓電薄膜12Lb的5cm寬度的端部上。又，如圖12所示，引出配線設置有與下部電極24連接之引出配線62及與上部電極26連接之引出配線64。

其中，引出配線的設置方法有各種，但是在壓電薄膜的端部或者向外部突出之區域中，不設置壓電體層20而露出下部電極24及上部電極26，藉此下部電極24及上部電極26直接向外部突出並作為引出配線而發揮功能之形態中，尤其，引出配線與壓電薄膜的下部電極24及上部電極26的連接部為電流密度急劇上升之部位，容易發熱。因此，引出配線寬度寬為較佳。亦即，若為積層壓電元件56A，則圖12所示之引出配線62及引出配線64的寬度a寬為較佳。另外，在折疊並積層了壓電薄膜而成之積層壓電元件中，寬度（寬度方向）表示存在引出配線側的方向的長度。亦即，若為圖10所示之積層壓電元件56A及壓電薄膜12La，則寬度為20cm。又，若為圖11所示之積層壓電元件56B及壓電薄膜12Lb，則寬度為5cm。

又，壓電薄膜的壓電體層20的較佳厚度為10～300μm，且非常薄。因此，為了防止短路，引出配線設置於壓電薄膜的面方向上不同之位置為較佳。亦即，引出配線在壓電薄膜的面方向上錯開而設置為較佳。進而，在折疊並積層了壓電薄膜而成之積層壓電元件中，成為發熱部之引出配線彼此在寬度方向上盡可能分開為較佳。亦即，若為積層壓電元件56A，則圖12所示之引出配線62與引出配線64在寬度方向的間隔b寬為較佳。

相對於此，折疊並積層了壓電薄膜而成之積層壓電元件中，藉由彎曲部沿著長邊方向，能夠增大引出配線的連接部中之壓電薄膜的寬度。因此，彎曲部沿著長邊方向之積層壓電元件無需在壓電薄膜的面方向上重疊引出配線，並能夠增大引出配線的寬度且增大引出配線彼此的寬度方向的間隙。因此，在折疊並積層了壓電薄膜而成之積層壓電元件中，彎曲部沿著長邊方向之積層壓電元件能夠較佳地防止短路之同時，亦能夠較佳地抑制發熱。

在折疊並積層了壓電薄膜而成之積層壓電元件中，引出配線的寬度並無限制，但是如上述寬為較佳。其中，折疊並積層了壓電薄膜而成之積層壓電元件中，為了抑制引出配線中的發熱，將引出配線的電流線密度設為1A/cm以下為較佳。引出配線的電流線密度是指流入到引出配線之電流的電流值[A]除以引出配線的寬度[cm]之值。在折疊並積層了壓電薄膜而成之積層壓電元件中，引出配線的寬度（存在引出配線側的方向的長度）為壓電薄膜的寬度的10%以上（1/10以上）為較佳，20%以上為更佳，30%以上為進一步較佳。亦即，若為圖10及圖12所示之彎曲部沿著長邊方向之積層壓電元件56A，則壓電薄膜12La的寬度為20cm，因此將引出配線62及引出配線64的寬度a設為2cm以上為較佳。壓電薄膜的寬度變得越寬，壓電薄膜的靜電電容量變得越大（阻抗值變小），因此相對於相同施加電壓，流入壓電薄膜之電流量變多。然而，藉由將引出配線的寬度設為壓電薄膜的寬度的10%以上，能夠將引出配線的電流線密度穩定地設為1A/cm以下。又，藉由將電極層的厚度設為0.1μm以上，能夠將流過引出配線之電流量除以引出配線的剖面積之電流密度設為1×10⁵ A/cm² 以下，因此為較佳。

在折疊並積層了壓電薄膜而成之積層壓電元件中，引出配線的寬度方向的間隔亦並無限制，但是如上述寬為較佳。引出配線的寬度方向的間隔為壓電薄膜的寬度的25%以上（1/4以上）為較佳，30%以上為更佳，40%以上為進一步較佳。亦即，若為圖10及圖12所示之彎曲部沿著長邊方向之積層壓電元件56A，則壓電薄膜12La的寬度為20cm，因此將引出配線62與引出配線64的寬度方向的間隔b設為5cm以上為較佳。

另外，關於上述之引出配線的電流線密度、引出配線的寬度及間隔，不僅彎曲部沿著長邊方向之積層壓電元件56A相同，彎曲部沿著短邊方向之積層壓電元件56B亦相同。

另一方面，在折疊並積層了壓電薄膜而成之積層壓電元件中，如圖11所示之積層壓電元件56B，基於壓電薄膜12Lb的折疊而形成之彎曲部沿著短邊方向之積層壓電元件在使振動效率最大化的方面為較佳。亦即，基於折疊而形成之彎曲部自身亦嚴密地伸縮，因此使其產生與積層壓電元件的伸縮模式不同之振動模式。因此，與彎曲部沿著長邊方向之積層壓電元件相比，彎曲部沿著短邊方向之積層壓電元件無需將能量消耗在不必要之振動模式中。

另外，在本發明的壓電積層元件中，除了圖12所示之結構以外，引出配線62及引出配線64的形成方法亦能夠利用各種結構。例如，若為基於壓電薄膜12La的折疊而形成之彎曲部沿著長邊方向之積層壓電元件56A，則如圖16中示意地表示，可以在折疊方向的一側端部上設置出島狀的突起部，並在此處連接引出配線62及引出配線64。又，若為基於壓電薄膜12Lb的折疊而形成之彎曲部沿著短邊方向之積層壓電元件56B，則如圖17中示意地表示，可以延長折疊方向的一側端部，並在所延長之端部上連接引出配線62及引出配線64。進而，若為基於壓電薄膜12Lb的折疊而形成之彎曲部沿著短邊方向之積層壓電元件56B，則如圖18中示意地表示，可以在與折疊方向正交之方向的端部，亦即壓電薄膜12Lb的長邊方向的端部上設置出島狀的突起部，並在此處連接引出配線62及引出配線64。

以上對本發明的積層壓電元件及電聲轉換器進行了詳細地說明，但是本發明並不限定於上述例，在不脫離本發明的主旨之範圍內，可以進行各種改良或變更，這是理所當然的。 [實施例]

以下，舉出本發明的具體的實施例，對本發明進行進一步詳細地說明。

[壓電薄膜的製作] 藉由上述之圖3～圖7所示之方法，製作了如圖2所示那樣之壓電薄膜。首先，以下述的組成比，將氰乙基化PVA（CR-V Shin-Etsu Chemical Co., Ltd.製）溶解於甲基乙基酮（MEK）中。之後，以下述的組成比，將PZT粒子添加到該溶液中，並利用螺旋槳式混合器（轉速2000rpm）使其分散來製備了用於形成壓電體層之塗料。・PZT粒子……1000質量份・氰乙基化PVA……100質量份・MEK……600質量份另外，PZT粒子使用了在1000～1200℃下燒結市售的PZT原料粉之後，將其以平均粒徑成為3.5μm之方式進行了分解及分級處理者。

另一方面，準備在寬度為23cm且厚度為4μm的長條之PET薄膜上真空蒸鍍厚度為0.1μm的銅薄膜而成之如圖3所示那樣之片狀物。亦即，在本例中，上部電極及下部電極為厚度0.1m的銅蒸鍍薄膜，上部保護層及下部保護層成為厚度4μm的PET薄膜。另外，製程中，為了獲得良好之操作，PET薄膜使用帶厚度50μm的隔板（臨時支撐體PET）者，薄膜電極及保護層的熱壓接之後，去除了各保護層的隔板。

使用斜板式塗佈機，在該片狀物的下部電極之上塗佈用於形成預先製備之壓電體層之塗料。以乾燥後的塗膜的膜厚成為40μm之方式塗佈塗料。如上述，下部電極為銅蒸鍍薄膜。另外，以在長條之PET薄膜的寬度方向（短邊方向）的兩端部中設置1cm寬度的未塗佈部之方式進行塗料的塗佈。亦即，寬度方向的兩端的1cm的未塗佈部形成為露出下部電極（銅薄膜）（參考圖14）。接著，利用120℃的烘箱加熱乾燥在片狀物之上塗佈了塗料之物質，藉此使MEK蒸發。藉此，製作了如圖4所示那樣之PET製的下部保護層之上具有銅製的下部電極且在其之上形成厚度為40μm的壓電體層而成之積層體。

藉由上述之圖5及圖6所示之電暈極化，在厚度方向上對該積層體的壓電體層進行了極化處理。另外，將壓電體層的溫度設為100℃，在下部電極與電暈電極之間施加6kV的直流電壓而產生電暈放電來進行極化處理。

如圖7所示，在進行了極化處理之積層體之上積層了將銅薄膜真空蒸鍍於PET薄膜而成之相同片狀物。該片狀物的積層亦以在寬度方向的兩端部中從壓電體層突出寬度1cm的上部電極之方式進行（參考圖14）。接著，藉由使用層壓裝置在120℃下熱壓接積層體與片狀物的積層體來接著壓電體層與上部電極及下部電極，以上部電極及下部電極夾住壓電體層，並以上部保護層及下部保護層夾住該積層體，從而製作了如圖2所示那樣之壓電薄膜。

[實施例1] 將所製作之壓電薄膜切斷成5×8cm的長方形。所切斷之壓電薄膜在長邊方向的一側的端部設成露出上述之1cm的上部電極及下部電極之區域。亦即，所切斷之壓電薄膜在長邊方向的一側的端部中具有露出5×1cm的上部電極及下部電極的區域。因此，在本例中，壓電體層的厚度為40μm且面方向的尺寸為5×7cm。

以相鄰之壓電薄膜的極化方向成為相反之方式積層3片所切斷之壓電薄膜並利用黏貼層黏貼，從而製作了如圖1所示那樣之積層壓電元件。對於黏貼層，使用了接著劑（TOYOCHEM CO., LTD.製，TSU0041SI）。黏貼層的厚度設為25μm。將如圖1所示那樣之交流電源連接於所製作之積層壓電元件中。另外，交流電源以在所有的壓電薄膜中對上部電極供給相同極性的電力而對下部電極供給與上部電極相反極性的電力之方式連接。因此，在本例中，對所積層之壓電薄膜的相對電極供給相同極性的電力。另外，下部電極是指塗佈壓電層時的基材側的電極，而如上述不是表示積層體中之上下的位置關係者。

如圖14中示意地表示那樣進行用於與交流電源連接之各壓電薄膜中之電極的引出。首先，在露出壓電薄膜的電極之一側中，在下部電極上黏貼了厚度12μm的銅箔膠帶T1。接著，將上部電極側的端部剝離2～3mm左右，以插入於剝離部且包覆銅箔膠帶T1之方式黏貼了厚度20μm的絕緣性雙面膠帶Z。進而，在上部電極側黏貼了厚度12μm的銅箔膠帶T2之後，使銅箔膠帶T2與絕緣性雙面膠帶Z接觸。藉由銲錫S在銅箔膠帶T1及銅箔膠帶T2上連接引線L，並使該引線L與交流電源連接。

[實施例2] 將用於黏貼層之接著劑變更為Nitto Denko Corporation製的FB-ML4-50S，並將黏貼層的厚度變更為50μm，除此以外，以與實施例1相同之方式製作積層壓電元件並連接了電源。

[實施例3] 將黏貼層變更為厚度30μm的雙面膠帶（Nitto Denko Corporation製、No.5603）亦即變更為黏著劑層，除此以外，以與實施例1相同之方式製作積層壓電元件並連接了電源。 [實施例4] 將黏貼層變更為厚度50μm的雙面膠帶（Nitto Denko Corporation製、No.5919ML）亦即變更為黏著劑層，除此以外，以與實施例1相同之方式製作積層壓電元件並連接了電源。 [實施例5] 不設置黏貼層而利用膠帶固定除了所積層之壓電薄膜的電極引出部以外的端面，藉此固定了3片壓電薄膜，除此以外，以與實施例1相同之方式製作積層壓電元件並連接了電源。

[實施例6] 沿寬度方向切斷所製作之長條之壓電薄膜來作為5×23cm的薄片。接著，所切斷之壓電薄膜在長邊方向的一側的端部中，切斷了露出上部電極及下部電極之部分。因此，在本例中，壓電薄膜為5×22cm，壓電體層為厚度40μm，面方向的尺寸為5×21cm。沿長邊方向折疊壓電薄膜以使壓電體層的長度被3等分成7cm，並在壓電薄膜所積層之區域中，利用黏貼層黏貼相鄰之壓電薄膜，藉此製作了如圖9所示那樣之積層了3層的壓電薄膜之積層壓電元件。另外，在本例中，折疊部中未設置有芯棒。另外，對於黏貼層，使用了接著劑（TOYOCHEM CO., LTD.製、TSU0041SI）。黏貼層的厚度設為25μm。與前述相同地，將如圖9所示那樣之交流電源連接於該積層壓電元件中。因此，在本例中，電源的連接為1處。

[比較例1] 如圖13所示，使壓電薄膜的極化方向全部一致，除此以外，以與實施例1相同之方式製作積層壓電元件並連接了電源。因此，在本例中，黏貼層為厚度25μm的接著劑層。在本例中，所積層之壓電薄膜各自中被供給極性不同之電力之上部電極與下部電極相對。 [比較例2] 將黏貼層的厚度設為70μm，除此以外，以與比較例1相同之方式製作積層壓電元件並連接了電源。

[評價] 作為振動板B，準備了厚度為300μm且30×70cm的PET薄膜。使長邊方向與短邊方向一致，並在該振動板B的中央固定了所製作之積層壓電元件（參考圖15）。如圖15中示意地表示，支撐30×70cm的振動板B的長邊方向的兩端來豎立了振動板B。在PET薄膜（振動板）側中，從積層壓電元件的中心沿法線方向（與PET薄膜垂直之方向）距1m的位置上設置麥克風M，驅動積層壓電元件並測量了聲壓。向積層壓電元件的輸入訊號設為1kHz的正弦波（80Vp-p）。將結果示於下述表中。

[表1]

	相鄰之壓電薄膜的極化方向	黏貼層	聲壓級別 [dB]
材料	厚度[μm]
實施例1	相反的方向（積層）	接著劑	25	82
實施例2	相反的方向（積層）	接著劑	50	75
實施例3	相反的方向（積層）	黏著劑	25	78
實施例4	相反的方向（積層）	黏著劑	50	71
實施例5	相反的方向（積層）	-	-	69
實施例6	相反的方向（彎曲）	接著劑	25	82
比較例1	相同的方向（積層）	接著劑	25	不能測量
比較例2	相同的方向（積層）	接著劑	70	65

如上述表所示，相鄰之壓電薄膜的極化方向彼此相反之本發明的積層壓電元件能夠對相對之電極供給相同極性的電力。因此，即使將黏貼層的厚度設為50μm以下，相鄰之壓電薄膜之間不會發生短路（Short circuit），使振動板（PET薄膜）較佳地振動，從而能夠發出高聲壓的聲音。相對於此，相鄰之壓電薄膜的極化方向為相同方向之比較例1的積層壓電元件對相對之電極供給相反極性的電力，因此導致在相鄰之壓電薄膜彼此之間發生短絡，從而無法進行聲壓的測量。又，如比較例2所示，藉由將黏貼層的厚度設為70μm，能夠防止短絡，但是如表1所示，可獲得之聲壓低於不具有黏貼層之實施例5。

又，如實施例1及實施例2與實施例3及實施例4中所示，在本發明中，作為黏貼層，藉由使用硬度高之接著劑層，使振動板更佳地振動，從而能夠獲得更高之聲壓。又，如實施例1及實施例3與實施例2及實施例4中所示，在本發明中，藉由使黏貼層變薄，使振動板更佳地振動，從而能夠獲得更高之聲壓。積層了3片壓電薄膜之實施例1與藉由折疊長條之壓電薄膜來積層了3層壓電薄膜之實施例6的黏貼層相同（25μm厚的接著劑層），聲壓級別亦相等。然而，積層了3片壓電薄膜之實施例1中需要連接3個電源來驅動，相對於此，折疊了長條之壓電薄膜之實施例6連接1個電源就能夠驅動。

[實施例7及實施例8] 將如上述所製作之壓電薄膜切成20×25cm。沿25cm的方向將該壓電薄膜以5cm間隔折疊了4次。藉此，製作了如圖10所示那樣之積層了5層壓電薄膜之5×20cm的積層壓電元件（實施例7）。本例中，基於壓電薄膜的折疊而形成之彎曲部沿著積層壓電元件的長邊方向。另一方面，將如上述所製作之壓電薄膜切成5×100cm。沿100cm的方向將該壓電薄膜以20cm間隔折疊了4次。藉此，製作了如圖11所示那樣之積層了5層壓電薄膜之5×20cm的積層壓電元件（實施例8）。本例中，基於壓電薄膜的折疊而形成之彎曲部沿著積層壓電元件的短邊方向。另外，在所製作之積層壓電元件中，以與實施例6相同之方式黏貼了相鄰之壓電薄膜。

在所製作之壓電薄膜的折疊方向的一側的端部中，剝離保護層及電極層並插入用於供給驅動電力之電極，返回至原樣。然後，將粉紅雜訊訊號（pink noise訊號）以30Vrms供給6小時來驅動了積層壓電元件。 6小時後，測量積層壓電元件的溫度並比較了成為最高溫之部分的溫度。其結果，實施例7為35℃，實施例8為50℃。亦即，折疊1片壓電薄膜來積層了複數層壓電薄膜之積層壓電元件中，在抑制發熱等方面，基於壓電薄膜的折疊而形成之彎曲部沿著長邊方向之結構更有利。依據以上的結果，本發明的效果較為明顯。 [產業上之可利用性]

作為與各種構件抵接而使其發出聲音之激發器等能夠較佳地利用。

10、56、56A、56B:積層壓電元件 12、12L、12La、12Lb:壓電薄膜 12a、12c:片狀物 12b:積層體 14、52:黏貼層 16、110:電源 20、102:壓電體層 24:下部（薄膜）電極 26:上部（薄膜）電極 28:下部保護層 30:上部保護層 34:黏彈性矩陣 36:壓電體粒子 40:電暈電極 42:直流電源 50:振動板 58:芯棒 62、64:引出配線 100:單位可變元件 104:下部電極 106:上部電極 108:接著層

圖1係示意地表示本發明的積層壓電元件的一例之圖。圖2係示意地表示構成圖1所示之積層壓電元件之壓電薄膜的一例之圖。圖3係用於說明壓電薄膜的製作方法的一例之概念圖。圖4係用於說明壓電薄膜的製作方法的一例之概念圖。圖5係用於說明壓電薄膜的製作方法的一例之概念圖。圖6係用於說明壓電薄膜的製作方法的一例之概念圖。圖7係用於說明壓電薄膜的製作方法的一例之概念圖。圖8係示意地表示本發明的電聲轉換器的一例之圖。圖9係示意地表示本發明的積層壓電元件的另一例之圖。圖10係示意地表示本發明的積層壓電元件的另一例之圖。圖11係示意地表示本發明的積層壓電元件的另一例之圖。圖12係用於說明本發明的積層壓電元件的引出配線之概念圖。圖13係示意地表示習知之積層壓電元件的一例之圖。圖14係用於說明本發明的實施例之概念圖。圖15係用於說明實施例中之聲壓測量方法之概念圖。圖16係示意地表示本發明的積層壓電元件的另一例之圖。圖17係示意地表示本發明的積層壓電元件的另一例之圖。圖18係示意地表示本發明的積層壓電元件的另一例之圖。

10:積層壓電元件

12:壓電薄膜

14:黏貼層

16:電源

20:壓電體層

24:下部(薄膜)電極

26:上部(薄膜)電極

Claims

一種積層壓電元件，其特徵為將以2個薄膜電極夾住壓電體層而成之壓電薄膜積層複數層而成，該壓電薄膜在厚度方向上極化且相鄰之該壓電薄膜的極化方向彼此相反。
如請求項1所述之積層壓電元件，其中藉由將該壓電薄膜折疊複數次來將該壓電薄膜積層複數層。
如請求項2所述之積層壓電元件，其中該壓電薄膜的折疊部中具有芯棒。
如請求項1或2所述之積層壓電元件，其中該所積層之壓電薄膜的至少1層具有積層於該薄膜電極的至少一側之保護層。
如請求項1或2所述之積層壓電元件，其具有黏貼相鄰之該壓電薄膜之黏貼層。
如請求項1或2所述之積層壓電元件，其中該壓電薄膜在常溫下具有基於動態黏彈性測量而得之頻率1Hz中的損耗正切（Tanδ）的極大值。
如請求項1或2所述之積層壓電元件，其中該壓電薄膜的壓電特性無面內各向異性。
如請求項1或2所述之積層壓電元件，其中該壓電體層為將壓電體粒子分散於具有氰乙基之高分子材料中而成之高分子複合壓電體層。
如請求項1或2所述之積層壓電元件，其具有用於與該薄膜電極連接並連接到外部裝置之引出配線，流入到該引出配線之電流值除以該引出配線的寬度之值為1A/cm以下。
一種電聲轉換器，其具有請求項1或2所述之積層壓電元件及與該積層壓電元件接觸之振動板。