WO2016017632A1 - 電気音響変換フィルムおよび電気音響変換器 - Google Patents

電気音響変換フィルムおよび電気音響変換器 Download PDF

Info

Publication number
WO2016017632A1
WO2016017632A1 PCT/JP2015/071359 JP2015071359W WO2016017632A1 WO 2016017632 A1 WO2016017632 A1 WO 2016017632A1 JP 2015071359 W JP2015071359 W JP 2015071359W WO 2016017632 A1 WO2016017632 A1 WO 2016017632A1
Authority
WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
conversion film
electroacoustic
electroacoustic transducer
main surface
region
Prior art date
Application number
PCT/JP2015/071359
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
三好　哲
Original Assignee
富士フイルム株式会社
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 富士フイルム株式会社 filed Critical 富士フイルム株式会社
Priority to JP2016538362A priority Critical patent/JPWO2016017632A1/ja
Publication of WO2016017632A1 publication Critical patent/WO2016017632A1/ja

Links

Images

Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04R—LOUDSPEAKERS, MICROPHONES, GRAMOPHONE PICK-UPS OR LIKE ACOUSTIC ELECTROMECHANICAL TRANSDUCERS; DEAF-AID SETS; PUBLIC ADDRESS SYSTEMS
    • H04R17/00—Piezoelectric transducers; Electrostrictive transducers
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04R—LOUDSPEAKERS, MICROPHONES, GRAMOPHONE PICK-UPS OR LIKE ACOUSTIC ELECTROMECHANICAL TRANSDUCERS; DEAF-AID SETS; PUBLIC ADDRESS SYSTEMS
    • H04R7/00—Diaphragms for electromechanical transducers; Cones
    • H04R7/02—Diaphragms for electromechanical transducers; Cones characterised by the construction
    • H04R7/12—Non-planar diaphragms or cones
    • H04R7/14—Non-planar diaphragms or cones corrugated, pleated or ribbed
    • H—ELECTRICITY
    • H10—SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H10N—ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H10N30/00—Piezoelectric or electrostrictive devices
    • H10N30/80—Constructional details
    • H10N30/85—Piezoelectric or electrostrictive active materials

Definitions

  • the present invention relates to an electroacoustic conversion film used for an acoustic device such as a speaker, and an electroacoustic transducer using the same.
  • the speakers used in these thin displays are also required to be lighter and thinner. Furthermore, in a flexible display having flexibility, flexibility is also required in order to integrate the flexible display without impairing lightness and flexibility. As such a lightweight, thin and flexible speaker, it is considered to employ a sheet-like piezoelectric film having a property of expanding and contracting in response to an applied voltage.
  • Patent Document 1 describes that a piezoelectric film obtained by subjecting a uniaxially stretched film of polyvinylidene fluoride (PVDF) to polarization treatment at a high voltage is used.
  • PVDF polyvinylidene fluoride
  • 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 severe. Therefore, the amount of change in sound quality when the minimum resonance frequency changes with the change in curvature also increases. As described above, it is difficult to reproduce a stable sound with a piezoelectric film made of PVDF.
  • the applicant of the present application is a speaker that has flexibility and is capable of stably reproducing high-quality sound from a polymer material having viscoelasticity at room temperature, disclosed in Patent Document 2.
  • the piezoelectric layer is made of a polymer material having viscoelasticity at room temperature, so that it is hard to vibrate at 20 to 20 kHz and vibrates at several Hz or less. It can behave softly, and has an appropriate loss tangent for vibrations of all frequencies below 20 kHz. Therefore, it is excellent in flexibility and acoustic characteristics, can output a stable sound even when deformed, has excellent flexibility and acoustic characteristics, and can output a stable sound even when deformed.
  • the electroacoustic conversion film described in Patent Document 2 is a single diaphragm, it has been found that there is a problem that the frequency band that can be reproduced with high sound quality and sufficient volume is somewhat narrow.
  • Patent Document 1 includes a plurality of filters each having a specific correction pattern for correcting an audio signal so that the amplitude is increased or decreased by a predetermined amount for each frequency band, and according to the measured degree of curvature of the speaker.
  • sound quality such as frequency characteristics and volume is improved by selecting one of the filters, correcting the audio signal with this filter, and outputting the corrected signal to a speaker.
  • the improvement of the frequency characteristics and the sound volume is insufficient.
  • An object of the present invention is to solve the above-described problems of the prior art, and it is an electricity that can stably reproduce sound with high sound quality and sufficient volume in a wide frequency band with a single diaphragm.
  • An object is to provide an acoustic conversion film and an electroacoustic transducer.
  • a polymer composite piezoelectric body in which piezoelectric particles are dispersed in a viscoelastic matrix made of a polymer material having viscoelasticity at room temperature, and a polymer composite It has a pair of electrodes laminated on both sides of the piezoelectric body, and has one or more convex portions formed in a convex shape so as to protrude to one main surface side, thereby forming a single diaphragm.
  • this invention provides the electroacoustic conversion film and electroacoustic transducer of the following structures.
  • the maximum height d of the convex portion with respect to the main surface and the maximum length L of the convex portion when viewed from the direction perpendicular to the main surface satisfy the relationship of d ⁇ 0.5 ⁇ L (1
  • the storage elastic modulus (E ′) at a frequency of 1 Hz as measured by dynamic viscoelasticity measurement of the electroacoustic conversion film is 10 to 30 GPa at 0 ° C. and 1 to 10 GPa at 50 ° C. (1) to (6) The electroacoustic conversion film according to any one of the above.
  • the maximum value where the loss tangent (Tan ⁇ ) at a frequency of 1 Hz is 0.5 or more by dynamic viscoelasticity measurement of the polymer material is in the temperature range of 0 to 50 ° C. (1) to (8)
  • An electroacoustic transducer comprising the electroacoustic transducer film according to any one of (1) to (11) and a support member that supports the electroacoustic transducer film,
  • the support member is an electroacoustic transducer that supports the electroacoustic conversion film in a state where the main surface of the electroacoustic conversion film is curved.
  • (13) The electroacoustic transducer according to (12), wherein the one or more convex portions of the electroacoustic conversion film project in the same direction as the projecting direction of the curvature of the main surface.
  • An electroacoustic transducer having an electroacoustic transducer film and a support member that supports the electroacoustic transducer film
  • the electroacoustic transducer film is an electroacoustic transducer that is supported by forming two or more regions in which at least one of the area and the radius of curvature is different.
  • FIG. 1 (A) is a perspective view conceptually showing an example of the electroacoustic conversion film of the present invention
  • FIG. 1 (B) is a cross-sectional view taken along the line BB of FIG. 1 (A).
  • FIG. 2C is a cross-sectional view taken along the line CC of FIG.
  • FIG. 2 (A) is a top view conceptually showing an example of an electroacoustic transducer using the electroacoustic transducer film of the present invention
  • FIG. 2 (B) is a cross-sectional view taken along line BB in FIG. 2 (A).
  • FIG. 2C is a cross-sectional view of another example of the electroacoustic transducer.
  • FIG. 5 (A) is a top view conceptually showing another example of the electroacoustic conversion film of the present invention
  • FIG. 5 (B) is a cross-sectional view taken along line BB of FIG. 5 (A)
  • FIG. 6 (A) is a top view conceptually showing another example of the electroacoustic conversion film of the present invention
  • FIG. 6 (B) is a cross-sectional view taken along the line BB of FIG. 6 (A).
  • FIG. 8 (A) is a top view conceptually showing another example of the electroacoustic conversion film of the present invention
  • FIG. 8 (B) is a cross-sectional view taken along the line BB of FIG. 8 (A).
  • FIG. 8C is a cross-sectional view taken along the line CC of FIG. 9 (A) to 9 (E) are conceptual diagrams for explaining an example of a method for producing an electroacoustic conversion film.
  • FIG. 10 (A) is a top view conceptually showing another example of the electroacoustic conversion film of the present invention
  • FIG. 10 (B) is a sectional view taken along the line BB of FIG. 10 (A).
  • FIG. 10C is a cross-sectional view taken along the line CC of FIG.
  • FIG. 11 (A) is a top view conceptually showing another example of the electroacoustic conversion film of the present invention
  • FIG. 11 (B) is a sectional view taken along the line BB of FIG. 11 (A).
  • FIG. 11C is a cross-sectional view taken along the line CC of FIG.
  • FIG. 12 (A) is a top view conceptually showing another example of the electroacoustic conversion film of the present invention
  • FIG. 12 (B) is a sectional view taken along the line BB of FIG. 12 (A).
  • FIG. 12C is a cross-sectional view taken along the line CC of FIG. FIG.
  • FIG. 13 (A) is a top view conceptually showing another example of the electroacoustic conversion film of the present invention
  • FIG. 13 (B) is a sectional view taken along the line BB of FIG. 13 (A).
  • FIG. 13C is a cross-sectional view taken along line CC of FIG. It is a graph showing the relationship between a frequency and a sound pressure level.
  • FIG. 1A is a perspective view conceptually showing an example of the electroacoustic conversion film of the present invention
  • FIG. 1B is a sectional view taken along the line BB of FIG.
  • FIG. 1C is a cross-sectional view taken along the line CC of FIG. 2A and 2B conceptually show an example of the electroacoustic transducer of the present invention using the electroacoustic transducer film of FIG.
  • the electroacoustic transducer 80 uses an electroacoustic conversion film (hereinafter also referred to as “conversion film”) 10 as a diaphragm.
  • conversion film electroacoustic conversion film
  • Such an electroacoustic transducer 80 is used as various acoustic devices such as a pickup used in a musical instrument such as a speaker, a microphone, and a guitar. It is used for reproducing sound by vibration according to the sound and converting vibration of the conversion film 10 due to sound into an electric signal.
  • the conversion film 10 of the present invention is formed in a convex shape so as to protrude toward the main surface side at the approximate center of the main surface.
  • the convex part 10a is formed. Therefore, in the electroacoustic transducer 80 using the conversion film 10, the conversion film 10 is converted into the first region composed of the convex portions 10a formed on the conversion film 10, as shown in FIG.
  • the film 10 has a second region consisting of the entire main surface excluding the convex portion 10a, the first region and the second region have different surface areas, and the first region and the second region. And has a configuration in which it is supported in a curved state with different curvatures. Thereby, since the frequency band which vibrates suitably can be made different in the first region and the second region, the reproducible frequency band can be widened with one diaphragm without deteriorating the sound quality. Can be This will be described in detail later.
  • FIG. 3 is a partially enlarged cross-sectional view of the conversion film 10 shown in FIG.
  • the conversion film 10 has a piezoelectric layer 12 which is a sheet-like material having piezoelectricity, and one surface of the piezoelectric layer 12.
  • the lower thin film electrode 14, the lower protective layer 18 stacked on the lower thin film electrode 14, the upper thin film electrode 16 stacked on the other surface of the piezoelectric layer 12, and the upper thin film electrode 16 are stacked.
  • the upper protective layer 20 is formed, and a convex portion 10a is formed in the approximate center of the main surface.
  • the piezoelectric layer 12 which is a polymer composite piezoelectric material is piezoelectrically placed in a viscoelastic matrix 24 made of a polymer material having viscoelasticity at room temperature as conceptually shown in FIG. It is made of a polymer composite piezoelectric body in which body particles 26 are uniformly dispersed.
  • “normal temperature” refers to a temperature range of about 0 to 50 ° C.
  • the piezoelectric layer 12 is preferably polarized.
  • the conversion film 10 of the present invention is suitably used for a flexible speaker such as a speaker for a flexible display.
  • the polymer composite piezoelectric body (piezoelectric layer 12) used for the flexible speaker preferably 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.
  • 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 material) 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.
  • 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.
  • the polymer composite piezoelectric material used for a flexible speaker is required to be hard for vibrations of 20 Hz to 20 kHz and soft for vibrations of several Hz or less.
  • 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.
  • 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.
  • Tg glass transition point
  • a polymer material having a glass transition point at room temperature in other words, a polymer material having viscoelasticity at room temperature is used as a matrix.
  • a polymer composite piezoelectric material that is hard and softly behaves with respect to slow vibrations of several Hz or less is realized.
  • a polymer material having a glass transition temperature at a frequency of 1 Hz at room temperature, that is, 0 to 50 ° C. is preferably used for the matrix of the polymer composite piezoelectric material in terms of suitably exhibiting this behavior.
  • a polymer material having viscoelasticity at room temperature Preferably, a polymer material having a maximum value of loss tangent Tan ⁇ at a frequency of 1 Hz in a dynamic viscoelasticity test at room temperature, that is, 0 to 50 ° C., is 0.5 or more.
  • a polymer material having a maximum value of loss tangent Tan ⁇ at a frequency of 1 Hz in a dynamic viscoelasticity test at room temperature that is, 0 to 50 ° C.
  • the polymer material preferably has a storage elastic modulus (E ′) at a frequency of 1 Hz as measured by dynamic viscoelasticity of 100 MPa or more at 0 ° C. and 10 MPa or less at 50 ° C.
  • E ′ storage elastic modulus
  • the polymer material has a relative dielectric constant of 10 or more at 25 ° C.
  • the polymer material preferably has a relative dielectric constant of 10 or less at 25 ° C.
  • 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.
  • cyanoethylated polyvinyl alcohol cyanoethylated PVA
  • polyvinyl acetate polyvinylidene chloride core acrylonitrile
  • polystyrene-vinyl polyisoprene block copolymer polyvinyl methyl ketone
  • polybutyl examples include methacrylate.
  • commercially available products such as Hibler 5127 (manufactured by Kuraray Co., Ltd.) can also be suitably used.
  • Hibler 5127 manufactured by Kuraray Co., Ltd.
  • the viscoelastic matrix 24 using the polymer material having viscoelasticity at room temperature may use a plurality of polymer materials in combination as necessary. That is, other dielectric polymer materials may be added to the viscoelastic matrix 24 as needed in addition to viscoelastic materials such as cyanoethylated PVA for the purpose of adjusting dielectric properties and mechanical properties. .
  • dielectric polymer materials examples 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 noethyl hydroxypropyl amylose, cyanoethyl polyacrylamide, cyanoethyl polyacrylate, cyanoethyl pullulan, cyanoethyl polyhydroxy
  • Examples thereof include rubber.
  • a polymer material having a cyanoethyl group is preferably used.
  • the dielectric polymer added to the viscoelastic matrix 24 of the piezoelectric layer 12 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. Also good.
  • thermoplastic resins such as vinyl chloride resin, polyethylene, polystyrene, methacrylic resin, polybutene, isobutylene, phenol resin, urea resin, melamine resin, Thermosetting resins such as alkyd resins and mica may be added.
  • a tackifier such as rosin ester, rosin, terpene, terpene phenol, petroleum resin, etc. may be added.
  • the viscoelastic matrix 24 of the piezoelectric layer 12 there is no particular limitation on the amount of addition of a polymer other than a viscoelastic material such as cyanoethylated PVA, but it is 30% by weight or less in the proportion of the viscoelastic matrix 24. Is preferable.
  • the characteristics of the polymer material to be added can be expressed without impairing the viscoelastic relaxation mechanism in the viscoelastic matrix 24, so that the dielectric constant is increased, the heat resistance is improved, and the adhesiveness to the piezoelectric particles 26 and the electrode layer is increased. A preferable result can be obtained in terms of improvement.
  • the piezoelectric particles 26 are made of ceramic particles having a perovskite type or wurtzite type crystal structure.
  • the ceramic particles constituting the piezoelectric particles 26 include lead zirconate titanate (PZT), lead lanthanum zirconate titanate (PLZT), barium titanate (BaTiO3), zinc oxide (ZnO), and titanium.
  • PZT lead zirconate titanate
  • PLATiO3 barium titanate
  • ZnO zinc oxide
  • titanium titanium.
  • Examples thereof include a solid solution (BFBT) of barium acid and bismuth ferrite (BiFe3).
  • the particle size of the piezoelectric particles 26 may be appropriately selected according to the size and application of the conversion film 10, but is preferably 1 to 10 ⁇ m according to the study of the present inventors. By setting the particle size of the piezoelectric particles 26 within the above range, a favorable result can be obtained in terms of achieving both high piezoelectric characteristics and flexibility.
  • the piezoelectric particles 26 in the piezoelectric layer 12 are dispersed with regularity in the viscoelastic matrix 24, but the present invention is not limited to this. That is, the piezoelectric particles 26 in the piezoelectric layer 12 may be irregularly dispersed in the viscoelastic matrix 24 as long as it is preferably dispersed uniformly.
  • the amount ratio between the viscoelastic matrix 24 and the piezoelectric particles 26 in the piezoelectric layer 12 is determined by the size and thickness in the surface direction of the conversion film 10, the use of the conversion film 10, the conversion film 10. What is necessary is just to set suitably according to the characteristic etc. which are requested
  • the volume fraction of the piezoelectric particles 26 in the piezoelectric layer 12 is preferably 30 to 70%, particularly preferably 50% or more. 70% is more preferable.
  • 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.
  • the thickness of the piezoelectric layer 12 is preferably 10 ⁇ m to 300 ⁇ m, more preferably 20 to 200 ⁇ m, and particularly preferably 30 to 100 ⁇ m. 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.
  • the piezoelectric layer 12 is preferably polarized (polled) as described above. The polarization process will be described in detail later.
  • the conversion film 10 of the present invention has a lower thin film electrode 14 formed on one surface of the piezoelectric layer 12 and a lower protective layer 18 formed on the lower thin film electrode 12.
  • the upper thin film electrode 16 is formed on the other surface, and the upper protective layer 20 is formed thereon.
  • the upper thin film electrode 16 and the lower thin film electrode 14 form an electrode pair.
  • the conversion film 10 covers, for example, the upper thin-film electrode 16 and an electrode lead-out portion that pulls out the electrode from the lower thin-film electrode 14 and a region where the piezoelectric layer 12 is exposed.
  • an insulating layer for preventing a short circuit or the like may be provided.
  • the conversion film 10 has both sides of the piezoelectric layer 12 sandwiched between electrode pairs, that is, the upper thin film electrode 16 and the lower thin film electrode 14, and the laminate is sandwiched between the upper protective layer 20 and the lower protective layer 18. It has the composition which becomes. Thus, the region held by the upper thin film electrode 16 and the lower thin film electrode 14 is driven according to the applied voltage.
  • the upper protective layer 20 and the lower protective layer 18 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 composed of the viscoelastic matrix 24 and the piezoelectric particles 26 exhibits very excellent flexibility against slow bending deformation, Depending on the application, rigidity and mechanical strength may be insufficient.
  • the conversion film 10 is provided with an upper protective layer 20 and a lower protective layer 18 to supplement it.
  • the upper protective layer 20 and the lower protective layer 18 are not particularly limited, and various sheet materials can be used.
  • various resin films are preferably exemplified.
  • PET polyethylene terephthalate
  • PP polypropylene
  • PS polystyrene
  • PC polycarbonate
  • PPS polyphenylene sulfite
  • PMMA polymethyl methacrylate
  • PEI Polyetherimide
  • PEI polyimide
  • PEN polyethylene naphthalate
  • TAC triacetyl cellulose
  • cyclic olefin-based resin are preferably used.
  • the thickness of the upper protective layer 20 and the lower protective layer 18 is not particularly limited.
  • the thicknesses of the upper protective layer 20 and the lower protective layer 18 are basically the same, but may be different.
  • the rigidity of the upper protective layer 20 and the lower protective layer 18 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.
  • the upper protective layer 20 and the lower protective layer 18 are more advantageous as they are thinner.
  • the thickness of the upper protective layer 20 and the lower protective layer 18 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.
  • the thickness of the piezoelectric layer 12 is 50 ⁇ m and the upper protective layer 20 and the lower protective layer 18 are made of PET
  • the thickness of the upper protective layer 20 and the lower protective layer 18 is preferably 100 ⁇ m or less, more preferably 50 ⁇ m or less. In particular, the thickness is preferably 25 ⁇ m or less.
  • an upper thin film electrode (hereinafter also referred to as an upper electrode) 16 is provided between the piezoelectric layer 12 and the upper protective layer 20, and between the piezoelectric layer 12 and the lower protective layer 18.
  • Lower thin film electrodes (hereinafter also referred to as lower electrodes) 14 are formed. The upper electrode 16 and the lower electrode 14 are provided for applying an electric field to the conversion film 10 (piezoelectric layer 12).
  • the material for forming the upper electrode 16 and the lower electrode 14 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.
  • the method for forming the upper electrode 16 and the lower electrode 14 is not particularly limited, and a vapor deposition method (vacuum film forming method) such as vacuum vapor deposition or sputtering, film formation by plating, or a foil formed of the above materials. Various known methods such as a method of sticking can be used.
  • a thin film of copper or aluminum formed by vacuum vapor deposition is preferably used as the upper electrode 16 and the lower electrode 14 because, for example, the flexibility of the conversion film 10 can be ensured.
  • a copper thin film formed by vacuum deposition is particularly preferably used.
  • the thicknesses of the upper electrode 16 and the lower electrode 14 are not particularly limited. The thicknesses of the upper electrode 16 and the lower electrode 14 are basically the same, but may be different.
  • the upper electrode 16 and the lower electrode 14 are more advantageous as they are thinner as long as the electric resistance is not excessively high.
  • the product of the thickness of the upper electrode 16 and the lower electrode 14 and the Young's modulus is less than the product of the thickness of the upper protective layer 20 and the lower protective layer 18 and the Young's modulus, This is preferable because flexibility is not greatly impaired.
  • the upper protective layer 20 and the lower protective layer 18 are PET (Young's modulus: about 6.2 GPa) and the upper electrode 16 and the lower electrode 14 are made of copper (Young's modulus: about 130 GPa)
  • the upper protective layer 20 Assuming that the thickness of the lower protective layer 18 is 25 ⁇ m, the thickness of the upper electrode 16 and the lower electrode 14 is preferably 1.2 ⁇ m or less, more preferably 0.3 ⁇ m or less, and particularly preferably 0.1 ⁇ m or less.
  • the piezoelectric layer 12 in which the piezoelectric particles 26 are dispersed in the viscoelastic matrix 24 having viscoelasticity at room temperature is sandwiched between the upper electrode 16 and the lower electrode 14, Furthermore, this laminated body has a configuration in which an upper protective layer 20 and a lower protective layer 18 are sandwiched.
  • Such a conversion film 10 preferably has a maximum value at room temperature at which the loss tangent (Tan ⁇ ) at a frequency of 1 Hz as measured by dynamic viscoelasticity measurement is 0.1 or more.
  • 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.
  • 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.
  • 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.
  • the conversion film 10 can be equipped with moderate rigidity and mechanical strength.
  • the conversion film 10 preferably has a loss tangent (Tan ⁇ ) at 25 ° C. and a frequency of 1 kHz in a master curve obtained from dynamic viscoelasticity measurement of 0.05 or more.
  • Ton ⁇ loss tangent
  • 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.
  • the conversion film 10 has a configuration in which one convex portion 10a is formed at a substantially central portion of the main surface.
  • the convex portion 10a is formed in a hemispherical convex surface so that a part of the conversion film 10 protrudes to one main surface side. That is, the convex part 10a is formed in the hemispherical concave surface when it sees from the other main surface side.
  • the conversion film 10 includes the first region including the convex portions 10a and the conversion film 10.
  • a second region consisting of the entire principal surface of the first region, the first region and the second region have different surface areas, and the first region and the second region are curved with different radii of curvature. Supported in state. Therefore, since the resonance frequency in the first region of the conversion film 10 is different from the resonance frequency in the main surface (second region) of the conversion film 10, vibrations that are different between the first region and the second region. It becomes a characteristic.
  • the frequency band in which the conversion efficiency of sound (vibration) and an electric signal is high is different between the first area and the second area, and the frequency band that can be reproduced with sufficient volume is different. Therefore, a wide frequency band sound can be reproduced at a sufficient volume as one diaphragm.
  • the piezoelectric layer 12 of the conversion film 10 is formed by dispersing piezoelectric particles 26 in a viscoelastic matrix 24 made of a polymer material having viscoelasticity at room temperature. Therefore, even when a plurality of different vibration modes coexist on a single diaphragm, the vibrations in each vibration mode do not interfere with each other and cause crosstalk. That is, in the conversion film 10, vibrations in the first region and the second region do not interfere with each other, and sound in different frequency bands in each region can be reproduced satisfactorily. Therefore, in the electroacoustic transducer 80 using the conversion film 10 as a diaphragm, high-quality sound can be reproduced with a sufficient volume in a wide frequency band.
  • the size (surface area), height, curvature, etc. of the convex portion 10a are not particularly limited, and the size, thickness, and the main surface of the conversion film 10 when incorporated in the electroacoustic transducer 80 are not limited. What is necessary is just to determine suitably according to a curvature radius, the conversion efficiency of the sound and electric signal calculated
  • the maximum height d of the convex portion 10a with respect to the main surface of the conversion film 10 and the maximum length L of the convex portion 10a when viewed from the direction perpendicular to the main surface of the conversion film 10 are d ⁇ 0. It is preferable to satisfy the relationship of 5 ⁇ L.
  • the diameter is the maximum length L of the convex portion 10a, and the maximum length L and the maximum height d with respect to the main surface of the convex portion 10a satisfy the relationship of d ⁇ 0.5 ⁇ L. Is preferred.
  • the resonance frequency increases, and a sound in which higher sounds are emphasized is reproduced.
  • high frequency sound has a high degree of straightness and thus tends to have high directivity.
  • the convex portion 10a is hemispherical so that sound is radiated in all directions. Tweeter for a high frequency can be realized.
  • the maximum height d with respect to the main surface of the convex portion 10a and the maximum length L of the convex portion 10a are in a high sound range, 0.3 ⁇ L ⁇ d ⁇ 0. It is preferable to satisfy the relationship of 5 ⁇ L, and in the case of the middle / low range, it is preferable to satisfy the relationship of d ⁇ 0.3 ⁇ L.
  • the shape of the convex portion 10a when viewed from the direction perpendicular to the main surface of the conversion film 10 is circular, but the present invention is not limited to this, Various shapes such as a rectangular shape, a triangular shape, a polygonal shape such as a pentagonal shape, and an elliptical shape can be used.
  • the shape of a convex part is a shape with high symmetry, and it is preferable that it is a regular polygon or a circular shape.
  • the definition of the maximum length L of the convex portion in each shape of the convex portion 10a will be described with reference to FIGS. 4 (B) to 4 (E).
  • FIG. 4B when the shape of the convex portion 10a is an ellipse, the major axis is the maximum length L of the convex portion 10a.
  • FIG. 4C when the convex portion 10a has a quadrangular shape, the diagonal length of the convex portion 10a is L, and the maximum length of the convex portion 10a is L.
  • FIG. 4B when the shape of the convex portion 10a is an ellipse, the major axis is the maximum length L of the convex portion 10a.
  • FIG. 4C when the convex portion 10a has a quadrangular shape, the diagonal length of the convex portion 10a is L, and the maximum length of the convex portion 10a is L.
  • the longest diagonal line among the diagonal lines is set as the maximum length L of the convex portion 10a.
  • the longest vertical line among the vertical lines is set as the maximum length L of the convex portion 10a.
  • FIG. 5 (A) is a schematic top view showing another example of the electroacoustic conversion film of the present invention
  • FIG. 5 (B) is a cross-sectional view taken along the line BB of FIG. 5 (A).
  • the conversion film 90 has a total of eight convex portions 90a of 2 rows and 4 columns arranged at equal intervals in the surface direction.
  • the convex portion 90a is a portion formed on a hemispherical convex surface so as to protrude to one main surface side, and the surface area, height, and radius of curvature of each convex portion 90a are the same. is there.
  • FIG. 6A is a schematic top view illustrating another example of the electroacoustic conversion film of the present invention
  • FIG. 6B is a cross-sectional view taken along the line BB of FIG. 6A.
  • the conversion film 92 has one convex portion 92a at the approximate center in the surface direction, and one convex portion 92b on the right side of the convex portion 92a in the drawing. And has three convex portions 92c on the left side of the convex portion 92a.
  • Each of the convex portions 92a to 92c is a portion formed on a hemispherical convex surface so as to protrude to one main surface side, like the convex portion 10a. Further, the surface area, height, and radius of curvature of each convex portion are different, the convex portion 92a has a larger surface area, height, and radius of curvature than the convex portion 92b, and the convex portion 92c has a surface area, height, and curvature that are larger than those of the convex portion 92b. The radius is small.
  • the surface area, the height, and the curvature radius of each convex portion are different, and the resonance frequency of each convex portion is made different.
  • the curvature radius of each convex portion may be the same, and only the surface area may be different, and the resonance frequency may be different, or the surface area of each convex portion may be the same. Only the radius of curvature may be different, and the resonance frequency may be different.
  • the configuration is not limited to a configuration in which the shape of the convex portion is different. For example, a protective film is affixed to a part and the mass and the stiffness are different for each region. The resonance frequency may be made different.
  • the shape of the convex portion is a hemispherical convex surface, but the shape is not limited to this, and is substantially rectangular like the convex portion 94a of the conversion film 94 shown in FIG. It may be a convex surface.
  • the convex portion may be an elliptical shape, a sinusoidal shape, a rounded rectangular shape, a convex shape such as a honeycomb shape, etc., and a convex surface curved in a shape represented by a part of these shapes, a part of which is in these shapes. It may be a curved convex surface.
  • FIG. 8 (A) is a top view conceptually showing another example of the conversion film of the present invention
  • FIG. 8 (B) is a cross-sectional view taken along the line BB of FIG. 8 (A).
  • FIG. 8C is a cross-sectional view taken along the line CC of FIG.
  • the conversion film 102 has a convex portion 102a and a convex portion 102b larger than the convex portion 102a at the approximate center in the surface direction.
  • the convex part 102a is a convex surface formed by curving a rectangular region at the approximate center of the main surface of the conversion film 102 in the horizontal direction and the vertical direction in the figure.
  • the convex portion 102b is a convex surface formed by curving a rectangular region larger than the convex portion 102a in the horizontal direction and the vertical direction in the figure at a position where the center coincides with the convex portion 102a in the surface direction of the main surface. is there.
  • the radius of curvature of the convex portion 102b is larger than the radius of curvature of the convex portion 102a.
  • the surface area of the convex part 102b is larger than the surface area of the convex part 102a.
  • the convex portion is configured to bend in a cross section in one direction perpendicular to the main surface of the conversion film and a cross section in the other direction perpendicular to the one direction.
  • the configuration is not limited to this, and a configuration in which only one direction is curved may be employed.
  • the piezoelectric layer 12 is a polymer composite piezoelectric material obtained by dispersing piezoelectric particles in a viscoelastic matrix made of a polymer material having viscoelasticity at room temperature.
  • the conversion film 10 can function as a diaphragm regardless of the direction in which the conversion film 10 is curved. Therefore, by bending in a cross section in one direction perpendicular to the main surface of the conversion film, and in a cross section in the other direction orthogonal to this one direction, it is possible to more suitably broaden the band without changing the sound quality, The speaker structure using this conversion film can be easily simplified and reduced in weight.
  • a sheet-like object 11a in which the lower electrode 14 is formed on the lower protective layer 18 is prepared.
  • the sheet-like material 11a may be produced by forming a copper thin film or the like as the lower electrode 14 on the surface of the lower protective layer 18 by vacuum deposition, sputtering, plating, or the like.
  • the lower protective layer 18 with a separator temporary support
  • PET or the like having a thickness of 25 to 100 ⁇ m can be used.
  • what is necessary is just to remove a separator just before forming a side surface insulating layer, a 2nd protective layer, etc. after thermocompression bonding of a thin film electrode and a protective layer.
  • a polymer material having viscoelasticity such as cyanoethylated PVA is dissolved in an organic solvent, and piezoelectric particles 26 such as PZT particles are added and stirred.
  • a paint is prepared which is dispersed.
  • the organic solvent is not particularly limited, and various organic solvents such as dimethylformamide (DMF), methyl ethyl ketone, and cyclohexanone can be used.
  • DMF dimethylformamide
  • methyl ethyl ketone methyl ethyl ketone
  • cyclohexanone can be used.
  • the coating casting method is not particularly limited, and all known methods (coating apparatuses) such as a slide coater and a doctor knife can be used.
  • the viscoelastic material is a material that can be heated and melted, such as cyanoethylated PVA
  • the viscoelastic material is heated and melted, and a melt obtained by adding / dispersing the piezoelectric particles 26 is prepared and extruded.
  • the lower electrode 14 is formed on the lower protective layer 18 as shown in FIG. 9B by extruding into a sheet shape on the sheet-like material 11a shown in FIG. Then, a laminated body 11b formed by forming the piezoelectric layer 12 on the lower electrode 14 may be manufactured.
  • a polymer piezoelectric material such as PVDF may be added to the viscoelastic matrix 24 in addition to a viscoelastic material such as cyanoethylated PVA.
  • a viscoelastic material such as cyanoethylated PVA.
  • the polymer piezoelectric material added to the paint may be dissolved.
  • the polymer piezoelectric material to be added may be added to the heat-melted viscoelastic material and heat-melted. If the laminated body 11b which has the lower electrode 14 on the lower protective layer 18 and forms the piezoelectric layer 12 on the lower electrode 14 is manufactured, it is preferable to perform polarization treatment (polling) of the piezoelectric layer 12. Do.
  • the method for polarization treatment of the piezoelectric layer 12 is not particularly limited, and a known method can be used. As a preferable method of polarization treatment, the method shown in FIGS. 9C and 9D is exemplified.
  • the gap g is moved along the upper surface 12a with a gap g of, for example, 1 mm on the upper surface 12a of the piezoelectric layer 12 of the multilayer body 11b.
  • a possible rod-shaped or wire-shaped corona electrode 30 is provided.
  • the corona electrode 30 and the lower electrode 14 are connected to a DC power source 32.
  • a heating means for heating and holding the stacked body 11b, for example, a hot plate is prepared.
  • the piezoelectric layer 12 is heated and held at, for example, a temperature of 100 ° C. by a heating means, and a direct current of several kV, for example, 6 kV, is connected between the lower electrode 14 and the corona electrode 30 from the DC power source 32. A voltage is applied to cause corona discharge. Further, the corona electrode 30 is moved (scanned) along the upper surface 12a of the piezoelectric layer 12 while maintaining the gap g, and the piezoelectric layer 12 is polarized.
  • a direct current of several kV for example, 6 kV
  • the corona electrode 30 may be moved by using a known rod-like moving means.
  • the method for moving the corona electrode 30 is not limited. That is, the corona electrode 30 may be fixed and a moving mechanism for moving the stacked body 11b may be provided, and the stacked body 11b may be moved to perform the polarization treatment.
  • the laminate 11b may be moved by using a known sheet moving means.
  • the number of corona electrodes 30 is not limited to one, and a plurality of corona electrodes 30 may be used to perform corona poling treatment.
  • the polarization process is not limited to the corona polling process, and normal electric field poling in which a direct current electric field is directly applied to a target to be polarized can also be used.
  • normal electric field poling it is necessary to form the upper electrode 16 before the polarization treatment.
  • the sheet-like object 11c in which the upper electrode 16 was formed on the upper protective layer 20 is prepared.
  • the sheet-like material 11c may be manufactured by forming a copper thin film or the like as the upper electrode 16 on the surface of the upper protective layer 20 by vacuum deposition, sputtering, plating, or the like.
  • the upper electrode 16 is directed to the piezoelectric layer 12, and the sheet-like material 11 c is stacked on the stacked body 11 b that has finished the polarization treatment of the piezoelectric layer 12.
  • the laminated body of the laminated body 11b and the sheet-like material 11c is subjected to thermocompression bonding with a heating press device, a heating roller pair, or the like so as to sandwich the upper protective layer 20 and the lower protective layer 18, and a conversion film is obtained. Make it.
  • the produced conversion film is processed to form a convex portion 10a as shown in FIG.
  • a convex portion 10a There is no limitation in particular as a formation method of a convex part, The processing method of various well-known resin films can be utilized.
  • the convex portion 10a can be formed by a forming method such as vacuum press molding or embossing. In this way, the conversion film 10 of the present invention having the convex portion 10a is produced.
  • FIG. 2A is a top view illustrating an example of the electroacoustic transducer of the present invention
  • FIG. 2B is a cross-sectional view taken along the line BB of FIG. 2A.
  • the electroacoustic transducer 80 includes a conversion film 10, a case 82, a frame body 84, and a viscoelastic support body 86.
  • the case 82 is a thin square tube-shaped housing that is made of plastic or the like and that is open on one side.
  • the case 82 is not limited to a rectangular tube shape, and various shapes such as a cylindrical shape or a rectangular tube shape having a rectangular bottom surface can be used. It is.
  • the frame body 84 is a plate member having an opening at the center and having the same shape as the upper end surface (open surface side) of the case 82.
  • the viscoelastic support 86 has moderate viscosity and elasticity, supports the conversion film 10, and gives a constant mechanical bias anywhere on the piezoelectric film, thereby eliminating the expansion and contraction motion of the conversion film.
  • the viscoelastic support 86 has a quadrangular prism shape having a bottom surface shape substantially the same as the bottom surface of the case 82.
  • the viscoelastic support 86 has a shape having a convex portion that is slightly larger than the convex portion 10a at a position corresponding to the convex portion 10a of the conversion film 10, and the viscoelastic support 86 is also disposed in the convex portion 10a. It is good also as composition to do.
  • the convex portion 10a may be a hollow structure.
  • the specific gravity of the viscoelastic support 86 is not particularly limited, and may be appropriately selected depending on the type of the viscoelastic support.
  • the specific gravity is preferably 50 ⁇ 500kg / m 3, more preferably 100 ⁇ 300kg / m 3.
  • the specific gravity is preferably 10 to 100 kg / m 3 .
  • the viscoelastic support 86 is accommodated in the case 82, the case 82 and the viscoelastic support 86 are covered with the conversion film 10, and the periphery of the conversion film 10 is surrounded by the frame 84 with the case 84.
  • the frame body 84 is fixed to the case 82 while being in contact with the upper end surface of the frame 82.
  • the method for fixing the frame body to the case 82 is not particularly limited, and various known methods such as a method using screws and bolts and nuts and a method using a fixing jig can be used.
  • the viscoelastic support 86 is thicker (thickness) than the inner surface of the case 82. That is, before the conversion film 10 and the frame 84 are fixed, the viscoelastic support 86 is in a state of protruding from the upper surface of the case 82. Therefore, in the electroacoustic transducer 80, the closer to the peripheral portion of the viscoelastic support 86, the viscoelastic support 86 is pressed downward by the conversion film 10 and the thickness is reduced. That is, the main surface of the conversion film 10 is held in a curved state.
  • the entire surface of the viscoelastic support 86 it is preferable to press the entire surface of the viscoelastic support 86 in the surface direction of the conversion film 10 so that the thickness of the entire surface becomes thin. That is, it is preferable that the entire surface of the conversion film 10 is pressed and supported by the viscoelastic support 86.
  • the pressing force of the viscoelastic support 86 by the conversion film 10 is not particularly limited, but is 0.005 to 1.0 MPa, particularly 0.02 in terms of the surface pressure at a position where the surface pressure is low.
  • the pressure is preferably about 0.2 MPa.
  • the height difference of the conversion film 10 incorporated in the electroacoustic transducer 80 there is no particular limitation on the distance between the position closest to the bottom surface of the frame body 84 and the position farthest from the bottom. Is preferably 1 to 50 mm, particularly about 5 to 20 mm, from the viewpoint that the conversion film 10 can be sufficiently moved up and down.
  • the thickness of the viscoelastic support 86 is not particularly limited, but it is preferable that the thickness before pressing is 1 to 100 mm, particularly 10 to 50 mm.
  • the viscoelastic support 86 is compressed in the thickness direction as it approaches the frame body 84, but the static viscoelastic effect (stress relaxation) causes the machine to move anywhere in the piezoelectric film 10. Constant bias can be maintained. Thereby, since the expansion and contraction motion of the piezoelectric film 10 is converted into the back-and-forth motion without waste, it is possible to obtain a flat electroacoustic transducer 80 that is thin and has sufficient sound volume and excellent acoustic characteristics.
  • the conversion film 10 used as the diaphragm is formed with the convex portions 10a. Therefore, the conversion film 10 incorporated in the electroacoustic transducer 80 has a second area formed by bending the entire main surface, a surface area smaller than that of the second area, and a radius of curvature different from that of the second area. It is supported in a state having a first region composed of a curved convex portion 10a. Therefore, the resonance frequency in the main surface (second region) of the conversion film 10 and the resonance frequency in the first region are different frequencies, and the first region and the second region have different vibration characteristics.
  • the frequency band in which the conversion efficiency of sound (vibration) and an electric signal is high is different between the first area and the second area, and the frequency band that can be reproduced with sufficient volume is different. Therefore, a wide frequency band sound can be reproduced at a sufficient volume as one diaphragm.
  • the conversion film 10 incorporated in the electroacoustic transducer 80 is held in a state where the first region and the second region overlap in a direction perpendicular to the main surface of the conversion film.
  • the distance from each speaker to the viewer is the same, the sound reproduced from each speaker is in phase and the sound image is improved. If the distance from each speaker to the viewer is different, the sound reproduced from each speaker will be out of phase, the overlapping frequency sounds will cancel each other out, the sound at that frequency will be lost, and the sound will be poorly connected, The sound image may be deteriorated because the sound is faint or blurred.
  • the electroacoustic transducer 80 by having a configuration in which regions having different vibration characteristics overlap in a direction perpendicular to the main surface, sound in a frequency band mainly generated from the first region, The sound of the frequency band mainly generated from the second region is reproduced from the same position. Thereby, an excellent sound image can be realized.
  • the direction perpendicular to the main surface of the conversion film is a straight line connecting the boundary between the region where the conversion film vibrates and the region where the conversion film is fixed.
  • the direction is perpendicular to the enclosed surface.
  • the direction is perpendicular to the plane surrounded by the boundary line between the region fixed by the frame and the vibrating region inside the frame.
  • the electroacoustic transducer 80 the entire periphery of the conversion film 10 is pressed against the case 82, that is, the viscoelastic support 86 by the frame 84, but the present invention is not limited to this.
  • the electroacoustic transducer using the conversion film 10 does not have the frame body 84, and supports the conversion film 10 with viscoelasticity at four corners of the case 82 by screws, bolts, nuts, jigs, and the like.
  • a configuration formed by pressing / fixing to the upper surface of the body 86 can also be used.
  • an O-ring or the like may be interposed between the case 82 and the conversion film 10.
  • the electroacoustic transducer using the conversion film 10 may include a support plate on which the viscoelastic support 86 is placed instead of the case 82 that houses the viscoelastic support 86. That is, the viscoelastic support 86 is placed on a rigid support plate, the viscoelastic support 86 is covered, the conversion film 10 is placed thereon, and the same frame body 84 is placed on the periphery of the conversion film 10.
  • a configuration in which the conversion film 10 is curved by pressing the viscoelastic support 86 with the conversion film 10 together with the frame 84 by fixing the frame body 84 to the support plate with screws or the like is also available. It is.
  • the conversion film 10 may be held in a state where the viscoelastic support 86 is pressed and thinned with a screw or the like without using the frame body 84.
  • the electroacoustic transducer using the conversion film 10 is not limited to the configuration of pressing the periphery.
  • a portion other than the periphery of the laminated body of the viscoelastic support 86 and the conversion film 10 may be removed by some means.
  • the structure formed by pressing and holding at least a part of the conversion film 10 in a curved state can also be used. Or it is good also as a structure which affixes the tension
  • the electroacoustic transducer of the present invention is not limited to the configuration using the viscoelastic support 86.
  • the case a case having the same shape as the case 82 and having airtightness is used, the open end of the case is covered and closed with the conversion film 10, gas is introduced into the case, and pressure is applied to the conversion film 10.
  • the structure may be held in a bulged state.
  • FIGS. 10 (A) to 10 (C) an electroacoustic transducer using a conversion film having a plurality of convex portions overlapping in a direction perpendicular to the main surface.
  • the electroacoustic transducer 100 shown in FIGS. 10A to 10C is replaced with the electroacoustic transducer 80 except that the converting film 102 shown in FIG. Therefore, the same parts are denoted by the same reference numerals, and different parts are mainly performed in the following description.
  • FIG. 10 (A) is a top view conceptually showing another example of the electroacoustic transducer of the present invention
  • FIG. 10 (B) is a cross-sectional view taken along the line BB of FIG. 10 (A).
  • FIG. 10C is a cross-sectional view taken along the line CC of FIG.
  • the electroacoustic transducer 100 includes a conversion film 102, a case 82, a frame body 84, and a viscoelastic support body 86.
  • the conversion film 102 is supported in a state where the main surface is curved.
  • the conversion film 102 has two convex portions with different curvature radii that overlap in a direction perpendicular to the main surface of the conversion film. Therefore, in the electroacoustic transducer 100 using the conversion film 102, the conversion film 102 includes a first region composed of the convex portions 102a, a second region composed of the convex portions 102b, the convex portions 102a and the convex portions on the main surface.
  • each region is curved in a cross section in a predetermined direction perpendicular to the main surface of the conversion film and a cross section in the other direction perpendicular to the one direction.
  • FIG. 11 (A) is a top view conceptually showing another example of the electroacoustic transducer of the present invention
  • FIG. 11 (B) is a sectional view taken along the line BB of FIG. 11 (A).
  • FIG. 11C is a cross-sectional view taken along the line CC of FIG.
  • the electroacoustic transducer 110 includes a conversion film 112, a case 82, a frame 116, and a viscoelastic support 86.
  • the frame 116 is a rod-like member that has a rectangular cross section and is long in the vertical direction in FIG. 11A.
  • the frame 116 is fixed to the edge of the opening surface of the case 82 and the both ends of the conversion film 112 in the horizontal direction. Fix it.
  • both ends in the vertical direction are not fixed. That is, the conversion film 112 has a width substantially equal to the inside of the case 82 in the vertical direction in FIG. 11A, and is supported by fixing both ends in the horizontal direction to the case 82 with the frame 116. Yes. Therefore, the conversion film 112 is supported in a state where the main surface is curved as shown in FIG. 11B in the left-right direction in FIG.
  • the up-down direction as shown in FIG.
  • the conversion film 112 has three regions having different surface areas and curved with different radii of curvature in the left-right direction.
  • the first region 112a is a region that is curved with the smallest radius of curvature substantially at the center.
  • the second region 112b is a region that is curved with a larger radius of curvature than the first region 112a and is slightly larger than the first region 112a, the center of which coincides with the first region 112a.
  • the third region 112c is a region other than the first region 112a and the second region 112b, which is curved with a larger radius of curvature than the second region 112b. These three regions are formed so as to overlap in a direction perpendicular to the main surface of the conversion film.
  • the piezoelectric layer 12 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 conversion film 10 can function as a diaphragm regardless of the direction in which the conversion film 10 is curved. Therefore, it is preferable to bend in a cross section in one direction perpendicular to the main surface of the conversion film and in a cross section in the other direction perpendicular to the one direction from the viewpoints of wideband, high sound quality, high efficiency, and the like. It is more preferable to curve in all directions.
  • the regions that are curved with different curvature radii are arranged so as to overlap in the direction perpendicular to the main surface.
  • the present invention is not limited to this, and different curvatures are provided. It is good also as a structure which arrange
  • FIG. 12A is a top view conceptually showing another example of the electroacoustic transducer of the present invention
  • FIG. 12B is a cross-sectional view taken along the line BB of FIG.
  • FIG. 12C is a cross-sectional view taken along the line CC of FIG.
  • the electroacoustic transducer 120 includes a conversion film 122, a case 82, a frame body 124, and a viscoelastic support 86.
  • the conversion film 122 is formed at three positions having different surface areas and curved in different curvature radii at different positions in the surface direction. In the following description, the formation of regions at different positions in the surface direction is also referred to as being formed in parallel.
  • the frame body 124 includes an outer frame portion 124 a corresponding to the edge portion of the opening surface of the case 82, and two frame portions 124 b disposed at positions corresponding to the boundary lines of the respective regions of the conversion film 122.
  • the frame body 124 is a member having three openings corresponding to the respective regions of the conversion film 122.
  • the frame body 124 is fixed to the edge portion of the opening surface of the case 82 and fixes the peripheral portion of the conversion film 122 and the boundary portion of each region.
  • the conversion film 122 covers the viscoelastic support 86 disposed in the case 82 and is supported by the frame 124 in a state where the viscoelastic support 86 is pressed. Therefore, the conversion film 122 has a peripheral edge portion corresponding to the outer frame portion 124a of the frame body 124 and a portion corresponding to the two frame portions 124b fixed, and as shown in FIG. In parallel, three regions are formed. As shown in FIG. 12B, in the left-right direction of FIG. 12A, these three regions have different surface areas and are curved with different radii of curvature.
  • the conversion film 122 is the largest region, the first region 122a curved with the largest curvature radius, the second region 122b curved with a smaller curvature radius than the first region 122a, and the most It is a small region, and is supported in a state where a third region 122c that is curved with the smallest radius of curvature is formed. As shown in FIG. 12C, the conversion film 122 is also curved in the vertical direction of FIG.
  • the bending direction of each region is perpendicular to the cross section of a predetermined direction perpendicular to the main surface of the conversion film and the one direction.
  • the configuration in which the cross section in the other direction is curved is not limited, and the conversion film may be curved only in a cross section in one direction perpendicular to the main surface.
  • FIG. 13A is a top view conceptually showing another example of the electroacoustic transducer of the present invention
  • FIG. 13B is a cross-sectional view taken along the line BB of FIG.
  • FIG. 13C is a cross-sectional view taken along line CC of FIG.
  • the electroacoustic transducer 130 includes a conversion film 132, a case 82, two frames 134a, two frames 134b, and a viscoelastic support 86.
  • the electroacoustic transducer 130 is formed in parallel with three regions having different surface areas and curved with different radii of curvature.
  • the frame 134a is a rod-like member that has a rectangular cross section and is long in the vertical direction in FIG. 13A.
  • the frame 134a is fixed to the edge of the opening surface of the case 82 so that both ends of the conversion film 132 in the horizontal direction are attached. Fix it.
  • the frame 134b has the same shape as the frame 134a, is disposed at a position corresponding to the boundary line of each region of the conversion film 132, and is fixed to the case 82.
  • both ends of the conversion film 132 in the vertical direction in the figure are not fixed. That is, the conversion film 132 has a width substantially equal to the inside of the case 82 in the vertical direction in FIG. 13A, and is supported by fixing both ends in the horizontal direction to the case 82 with the frame 134a. Yes. Accordingly, the conversion film 132 is supported in a curved state in each region of the conversion film 132 as shown in FIG. 13B in the left-right direction in FIG. On the other hand, in the up-down direction, as shown in FIG.
  • the conversion film 132 has three regions formed in parallel in the left-right direction by the two frames 134b. That is, the conversion film 132 is the largest region, the first region 132a curved with the largest radius of curvature, the second region 132b curved with a smaller radius of curvature than the first region 132a, and the most The third region 132c that is a small region and is curved with the smallest radius of curvature is supported in a state where it is formed.
  • the conversion film may be curved only in a cross section in one direction perpendicular to the main surface.
  • the convex portion 10a formed on the conversion film 10 is arranged facing outward, but the present invention is not limited to this, and the convex portion 10a is located on the inner side. It is good also as a structure arrange
  • the conversion film 10 is configured to hold the piezoelectric layer by one electrode pair.
  • the present invention is not limited to this, and the conversion film 10 is curved with different radii of curvature.
  • Each region may be held by an electrode pair having a size corresponding to this region.
  • one of the electrodes may be a common electrode. That is, only the other electrode may be an electrode having a size corresponding to each region.
  • the electrode pairs are divided for each region in this way, the same signal may be input to each electrode pair, or a signal in a frequency band that can be suitably reproduced is input for each region. Also good.
  • the piezoelectric layer 12 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. Therefore, the internal loss (loss tangent Tan ⁇ ) is large near the frequency of 0 Hz, and the sound velocity is small because the storage elastic modulus E ′ is small, so that it is possible to prevent vibration from being propagated between the regions. Therefore, even when different signals are input to each region and reproduced, sound can be suitably reproduced in each region without the vibrations in each region interfering with each other.
  • the input signal level may be corrected for each frequency band according to the frequency characteristics of the conversion film.
  • the electroacoustic conversion film and electroacoustic transducer of the present invention can be suitably used as a speaker in combination with a flexible display such as an organic EL display. Moreover, you may combine the electroacoustic conversion film and electroacoustic transducer of this invention with the screen for projectors. With such a configuration, the design and entertainment of the conversion film can be improved. Further, by integrating the conversion film as a speaker with a screen or a flexible display, it is possible to reproduce sound from the direction in which the image is displayed, and to improve the sense of reality. Further, since the projector screen is flexible, it can have a curvature.
  • the distance from the observer to the screen can be made substantially uniform at the center and the end of the screen, and the sense of reality can be improved.
  • the curvature is given to the image display surface in this way, the projected image is distorted. Therefore, it is preferable to perform image processing on the image data to be projected so as to reduce distortion in accordance with the curvature of the image display surface.
  • Example 1 The conversion film 10 of the present invention shown in FIG. 1 was produced by the method shown in FIGS. 9 (A) to 9 (E). First, 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.
  • cyanoethylated PVA CR-V manufactured by Shin-Etsu Chemical Co., Ltd.
  • DMF dimethylformamide
  • 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
  • PZT particles commercially available PZT raw material powder was sintered at 1000 to 1200 ° C., and then crushed and classified so as to have an average particle size of 5 ⁇ m.
  • sheet-like materials 11a and 11c were prepared by vacuum-depositing a 0.1 ⁇ m thick copper thin film on a 4 ⁇ m thick PET film. That is, in this example, the upper electrode 16 and the lower electrode 14 are copper-deposited thin films having a thickness of 0.1 m, and the upper protective layer 20 and the lower protective layer 18 are PET films having a thickness of 4 ⁇ m. In addition, in order to obtain good handling during the process, a PET film with a 50 ⁇ m thick separator (temporary support PET) was used, and after the thermocompression bonding of the thin film electrode and the protective layer, the separator of each protective layer was removed. Removed.
  • temporary support PET temporary support PET
  • the coating material was apply
  • the DMF was evaporated by heating and drying the product obtained by applying the paint on the sheet-like material 11a on a hot plate at 120 ° C.
  • the laminated body 11b which has the lower electrode 14 made from copper on the lower protective layer 18 made from PET, and formed the piezoelectric material layer 12 (piezoelectric layer) with a thickness of 40 micrometers on it was produced. .
  • the piezoelectric layer 12 of the laminated body 11b was subjected to polarization treatment by the above-described corona poling shown in FIGS. 9C and 9D.
  • the polarization treatment was performed by setting the temperature of the piezoelectric layer 12 to 100 ° C. and applying a DC voltage of 6 kV between the lower electrode 14 and the corona electrode 30 to cause corona discharge.
  • the sheet-like material 11c was laminated with the upper electrode 16 (copper thin film side) facing the piezoelectric body layer 12.
  • the laminated body of the laminated body 11b and the sheet-like material 11c is thermocompression-bonded at 120 ° C. using a laminator device, so that the piezoelectric body layer 12 and the upper electrode 16 and the lower electrode 14 are bonded to make a flat conversion.
  • a film was prepared.
  • the convex part 10a was formed in the produced flat conversion film.
  • the convex portion 10a had a diameter (string length) of 60 mm and a curvature radius of 30 mm, and was formed by a vacuum pressure molding method to produce the conversion film 10.
  • the produced conversion film 10 was incorporated into a case 82 to produce an electroacoustic transducer 80 as a speaker.
  • the case 82 is a box-shaped container whose one surface is open, and a plastic rectangular container having an opening size of 200 ⁇ 290 mm and a depth of 9 mm is used.
  • a viscoelastic support 86 is disposed in the case 82.
  • the viscoelastic support 86 was glass wool having a height of 25 mm before assembly and a density of 32 kg / m 3 .
  • the conversion film 10 is disposed so as to cover the viscoelastic support 86 and the opening of the case 82, and the peripheral portion is fixed by the frame body 84, and appropriate tension and curvature are imparted to the conversion film 10 by the viscoelastic support 86. .
  • the inside of the convex part 10a was made into a cavity, and was made into atmospheric pressure.
  • Example 2 As Example 2, an electroacoustic transducer having two regions formed in parallel, that is, an electroacoustic transducer having two regions curved with different curvature radii in FIG. Example 2 is the same as Example 1 except that the size of the first region is 200 mm ⁇ 200 mm, the radius of curvature is 600 mm, the size of the second region is 200 mm ⁇ 60 mm, and the radius of curvature is 30 mm. did.
  • Example 1 An electroacoustic transducer was produced in the same manner as in Example 1 except that a flat conversion film was used. That is, the electroacoustic transducer was obtained by uniformly bending the entire main surface of the conversion film.
  • FIG. 14 shows an example of the measurement result of the measured sound pressure level-frequency characteristics.
  • the result of Example 1 is indicated by a solid line
  • the result of Comparative Example 1 is indicated by a broken line.
  • Example 1 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, and a pair of electrodes laminated on both surfaces of the polymer composite piezoelectric material.
  • Example 1 and Example 2 in which at least one of the surface area and the radius of curvature is different and formed is supported, the conversion films having the following characteristics are sufficiently sound compared to Comparative Examples 1 to 3. It can be seen that the frequency band having the pressure level is wide and distortion is small. In particular, the comparison between Example 1 and Comparative Example 1 and FIG. 14 indicate that the frequency band having a sufficient sound pressure level is broadened by forming two or more regions having different radii of curvature in the conversion film.
  • Example 1 it can be seen from the comparison between Example 1 and Example 2 that a sound image is improved by arranging two or more regions having different curvature radii in a direction perpendicular to the main surface. From the above results, the effect of the present invention is clear.

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Acoustics & Sound (AREA)
  • Signal Processing (AREA)
  • Multimedia (AREA)
  • Piezo-Electric Transducers For Audible Bands (AREA)
  • Diaphragms For Electromechanical Transducers (AREA)

Abstract

　１枚の振動板で、高音質な音を安定して再生することができ、また、再生可能な周波数帯域を広帯域化することができる電気音響変換フィルムおよび電気音響変換器を提供する。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と、高分子複合圧電体の両面に積層された一対の電極対とを有し、一方の主面側に突出するように凸面状に成形されてなる凸部を１以上有する。

Description

電気音響変換フィルムおよび電気音響変換器
　本発明は、スピーカなどの音響デバイス等に用いられる電気音響変換フィルム、ならびに、これを用いた電気音響変換器に関する。
　液晶ディスプレイや有機ＥＬディスプレイなど、ディスプレイの薄型化に対応して、これらの薄型ディスプレイに用いられるスピーカにも軽量化・薄型化が要求されている。さらに、可撓性を有するフレキシブルディスプレイにおいて、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するために、可撓性も要求されている。このような軽量・薄型で可撓性を有するスピーカとして、印加電圧に応答して伸縮する性質を有するシート状の圧電フィルムを採用することが考えられている。
　例えば、特許文献１には、圧電フィルムとして、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を用いることが記載されている。
　このような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。
　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。
　更に、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からなる圧電フィルムでは、安定した音を再生することが困難であった。
　そこで、本願出願人は、可撓性を有し、かつ、高音質な音を安定して再生することができるスピーカとして、特許文献２に開示される、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と、高分子複合圧電体の両面に形成された薄膜電極と、薄膜電極の表面に形成された保護層とを有する電気音響変換フィルムを提案した。
特開２００８－２９４４９３号公報 特開２０１４－１４０６３号公報
　特許文献２に記載された電気音響変換フィルムは、圧電体層の材料を、常温で粘弾性を有する高分子材料とすることで、２０～２０ｋＨｚ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、更に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。そのため、可撓性および音響特性に優れ、しかも、変形されても安定した音声の出力が可能で可撓性および音響特性に優れ、しかも、変形されても安定した音の出力が可能である。
　しかしながら、特許文献２に記載された電気音響変換フィルムは、単一の振動板であるため、高音質かつ十分な音量で再生可能な周波数帯域がやや狭いという問題があることがわかった。
　ここで、特許文献１では、音声信号を、周波数帯域別に振幅を所定量増減するように補正する、固有の補正パターンをそれぞれ備えた複数のフィルタを有し、計測されたスピーカの湾曲度合いに応じて、フィルタの１つを選択して、このフィルタで音声信号を補正して、スピーカに出力することで、周波数特性や音量等の音質を向上させることが記載されている。
　しかしながら、スピーカに入力する音声信号を補正する構成では、周波数特性や音量の向上が不十分であった。
　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、１枚の振動板で、広い周波数帯域で高音質かつ十分な音量で音を安定して再生することができる電気音響変換フィルムおよび電気音響変換器を提供することにある。
　本発明者は、上記課題を解決すべき鋭意検討した結果、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と、高分子複合圧電体の両面に積層された一対の電極対とを有し、一方の主面側に突出するように凸面状に成形されてなる凸部を１以上有することにより、１枚の振動板であっても、広い周波数帯域で、高音質な音を十分な音量で安定して再生することができることを見出し、本発明を完成させた。
　すなわち、本発明は、以下の構成の電気音響変換フィルムおよび電気音響変換器を提供する。
　（１）　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と、高分子複合圧電体の両面に積層された一対の電極対とを有し、
　一方の主面側に突出するように凸面状に成形されてなる凸部を１以上有する電気音響変換フィルム。
　（２）　凸部の主面に対する最大高さｄと、主面に垂直な方向から見た際の、凸部の最大長さＬとが、ｄ≦０．５×Ｌの関係を満たす（１）に記載の電気音響変換フィルム。
　（３）　凸部は、少なくとも１方向に湾曲されてなる（１）または（２）に記載の電気音響変換フィルム。
　（４）　凸部は、主面に垂直な一方向の断面、および、一方向と直交する他方向の断面において、湾曲している（１）～（３）のいずれかに記載の電気音響変換フィルム。
　（５）　２以上の凸部を有し、２以上の凸部のうち、少なくとも２つは互いに表面積および曲率半径の少なくとも一方が異なる（２）～（４）のいずれかに記載の電気音響変換フィルム。
　（６）　凸部の形成領域に応じて積層された、複数の電極対を有する（１）～（５）のいずれかに記載の電気音響変換フィルム。
　（７）　電気音響変換フィルムの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（１）～（６）のいずれかに記載の電気音響変換フィルム。
　（８）　高分子材料の周波数１Ｈｚでのガラス転移温度が０～５０℃である（１）～（７）のいずれかに記載の電気音響変換フィルム。
　（９）　高分子材料の動的粘弾性測定による周波数１Ｈｚでの損失正接（Ｔａｎδ）が０．５以上となる極大値が０～５０℃の温度範囲に存在する（１）～（８）のいずれかに記載の電気音響変換フィルム。
　（１０）　高分子材料が、シアノエチル基を有するものである（１）～（９）のいずれかに記載の電気音響変換フィルム。
　（１１）　高分子材料が、シアノエチル化ポリビニルアルコールである（１）～（１０）のいずれかに記載の電気音響変換フィルム。
　（１２）　（１）～（１１）のいずれかに記載の電気音響変換フィルムと、電気音響変換フィルムを支持する支持部材とを有する電気音響変換器であって、
　支持部材は、電気音響変換フィルムの主面を湾曲した状態で電気音響変換フィルムを支持する電気音響変換器。
　（１３）　電気音響変換フィルムの１以上の凸部は、主面の湾曲の突出方向と同じ方向に突出する（１２）に記載の電気音響変換器。
　（１４）　電気音響変換フィルムの１以上の凸部は、主面の湾曲の突出方向の反対方向に突出する（１２）に記載の電気音響変換器。
　（１５）　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と、高分子複合圧電体の両面に積層された一対の電極対とを有する電気音響変換フィルムと、電気音響変換フィルムを支持する支持部材とを有する電気音響変換器であって、
　電気音響変換フィルムは、面積および曲率半径の少なくとも一方が異なる２以上の領域を形成されて支持される電気音響変換器。
　（１６）　２以上の領域のうち、少なくとも２つの領域は、電気音響変換フィルムの主面に垂直な方向に重なっている（１５）に記載の電気音響変換器。
　（１７）　２以上の領域のうちの１つの領域は、電気音響変換フィルムの主面を湾曲してなるものである（１６）に記載の電気音響変換器。
　（１８）　３以上の領域を有し、少なくとも２つは互いに面積および曲率半径の少なくとも一方が異なる（１５）～（１７）のいずれかに記載の電気音響変換器。
　（１９）　領域は、少なくとも１方向に湾曲されてなる（１５）～（１８）のいずれかに記載の電気音響変換器。
　（２０）　領域は、圧電フィルムの主面に垂直な一方向の断面、および、一方向と直交する他方向の断面において、湾曲している（１５）～（１９）のいずれかに記載の電気音響変換器。
　このような本発明の電気音響変換フィルムおよび電気音響変換器によれば、１枚の振動板で、広い周波数帯域で高音質かつ十分な音量で音を安定して再生することができる。
図１（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斜視図であり、図１（Ｂ）は、図１（Ａ）のＢ－Ｂ線断面図であり、図１（Ｃ）は、図１（Ａ）のＣ－Ｃ線断面図である。 図２（Ａ）は、本発明の電気音響変換フィルムを用いる電気音響変換器の一例を概念的に示す上面図であり、図２（Ｂ）は、図２（Ａ）のＢ－Ｂ線断面図であり、図２（Ｃ）は、電気音響変換器の他の一例の断面図である。 図１（Ａ）に示す電気音響変換フィルムの一部を拡大して示す概略断面図である。 図４（Ａ）～図４（Ｅ）はそれぞれ、変換ユニットの大きさの定義を説明するための概念図である。 図５（Ａ）は、本発明の電気音響変換フィルムの他の一例を概念的に示す上面図であり、図５（Ｂ）は、図５（Ａ）のＢ－Ｂ線断面図である。 図６（Ａ）は、本発明の電気音響変換フィルムの他の一例を概念的に示す上面図であり、図６（Ｂ）は、図６（Ａ）のＢ－Ｂ線断面図である。 本発明の電気音響変換フィルムの他の一例を概念的に示す断面図である。 図８（Ａ）は、本発明の電気音響変換フィルムの他の一例を概念的に示す上面図であり、図８（Ｂ）は、図８（Ａ）のＢ－Ｂ線断面図であり、図８（Ｃ）は、図８（Ａ）のＣ－Ｃ線断面図である。 図９（Ａ）～図９（Ｅ）は、電気音響変換フィルムの作製方法の一例を説明するための概念図である。 図１０（Ａ）は、本発明の電気音響変換フィルムの他の一例を概念的に示す上面図であり、図１０（Ｂ）は、図１０（Ａ）のＢ－Ｂ線断面図であり、図１０（Ｃ）は、図１０（Ａ）のＣ－Ｃ線断面図である。 図１１（Ａ）は、本発明の電気音響変換フィルムの他の一例を概念的に示す上面図であり、図１１（Ｂ）は、図１１（Ａ）のＢ－Ｂ線断面図であり、図１１（Ｃ）は、図１１（Ａ）のＣ－Ｃ線断面図である。 図１２（Ａ）は、本発明の電気音響変換フィルムの他の一例を概念的に示す上面図であり、図１２（Ｂ）は、図１２（Ａ）のＢ－Ｂ線断面図であり、図１２（Ｃ）は、図１２（Ａ）のＣ－Ｃ線断面図である。 図１３（Ａ）は、本発明の電気音響変換フィルムの他の一例を概念的に示す上面図であり、図１３（Ｂ）は、図１３（Ａ）のＢ－Ｂ線断面図であり、図１３（Ｃ）は、図１３（Ａ）のＣ－Ｃ線断面図である。 周波数と音圧レベルとの関係を表すグラフである。
　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器について、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。
　図１（Ａ）に、本発明の電気音響変換フィルムの一例を概念的に示す斜視図を示し、図１（Ｂ）に、図１（Ａ）のＢ－Ｂ線断面図を示し、図１（Ｃ）に、図１（Ａ）のＣ－Ｃ線断面図を示す。また、図２（Ａ）および図２（Ｂ）に、図１の電気音響変換フィルムを用いる本発明の電気音響変換器の一例を概念的に示す。
　図２（Ａ）および図２（Ｂ）に示すように、電気音響変換器８０は、電気音響変換フィルム（以下、「変換フィルム」ともいう）１０を振動板として用いるものである。
　このような電気音響変換器８０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として利用されるものであり、変換フィルム１０に電気信号を入力して電気信号に応じた振動により音を再生したり、音による変換フィルム１０の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。
　ここで、図１（Ａ）に示すように、本発明の変換フィルム１０は、一方の主面の略中央に、一方の主面側に突出するように凸面状に成形されてなる、１つの凸部１０ａを形成されたものである。そのため、この変換フィルム１０を用いた電気音響変換器８０は、図２（Ｂ）に示すように、変換フィルム１０が、変換フィルム１０に形成された凸部１０ａからなる第１の領域と、変換フィルム１０の、凸部１０ａを除く主面全体からなる第２の領域とを有し、第１の領域と第２の領域とは、表面積が異なり、かつ、第１の領域と第２の領域とで、異なる曲率で湾曲した状態で支持されている構成を有する。
　これにより、第１の領域と第２の領域とで、好適に振動する周波数帯域を異ならせることができるので、音質を低下させることなく、１枚の振動板で、再生可能な周波数帯域を広帯域化することができる。
　この点に関しては後に詳述する。
　まず、本発明の電気音響変換フィルムについて説明する。
　図３は、図１に示す変換フィルム１０の部分拡大断面図である。
　図１（Ａ）～図１（Ｃ）、および、図３に示すように、変換フィルム１０は、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の一方の面に積層される下部薄膜電極１４と、下部薄膜電極１４上に積層される下部保護層１８と、圧電体層１２の他方の面に積層される上部薄膜電極１６と、上部薄膜電極１６上に積層される上部保護層２０とを有し、主面の略中央に凸部１０ａを形成されてなる構成を有する。
　本発明の変換フィルム１０において、高分子複合圧電体である圧電体層１２は、図３に概念的に示すような、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２４中に、圧電体粒子２６を均一に分散してなる高分子複合圧電体からなるものである。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。
　また、後述するが、圧電体層１２は、好ましくは、分極処理されている。
　本発明の変換フィルム１０は、フレキシブルディスプレイ用のスピーカなど、フレキシブル性を有するスピーカ等に好適に用いられる。ここで、フレキシブル性を有するスピーカに用いられる高分子複合圧電体（圧電体層１２）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ｆ０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。
　以上をまとめると、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。
　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、２０～２０ｋＨｚ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、すなわち、０～５０℃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。
　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、すなわち０～５０℃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。
　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。
　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。
　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。なかでも、シアノエチル基を有する材料を用いることが好ましく、シアノエチル化ＰＶＡを用いるのが特に好ましい。
　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。
　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２４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２４には、誘電特性や機械特性の調整等を目的として、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。
　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及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及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。
　また、圧電体層１２の粘弾性マトリックス２４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ポリマーは、１種に限定はされず、複数種を添加してもよい。
　また、誘電性ポリマー以外にも、ガラス転移点Ｔｇを調整する目的で、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。
　更に、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。
　圧電体層１２の粘弾性マトリックス２４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２４に占める割合で３０重量％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２４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２６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。
　圧電体粒子２６は、ペロブスカイト型或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２６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。
　このような圧電体粒子２６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、１～１０μｍが好ましい。
　圧電体粒子２６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。
　なお、図３においては、圧電体層１２中の圧電体粒子２６は、粘弾性マトリックス２４中に、規則性を持って分散されているが、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２６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２４中に不規則に分散されていてもよい。
　本発明の変換フィルム１０において、圧電体層１２中における粘弾性マトリックス２４と圧電体粒子２６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２６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２４と圧電体粒子２６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。
　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、１０μｍ～３００μｍが好ましく、２０～２００μｍがより好ましく、特に、３０～１００μｍ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。
　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のは、前述のとおりである。分極処理に関しては、後に詳述する。
　図３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、下部薄膜電極１４を形成し、その上に下部保護層１８を形成し、圧電体層１２の他方の面に、上部薄膜電極１６を形成し、その上に上部保護層２０を形成してなる構成を有する。ここで、上部薄膜電極１６と下部薄膜電極１４とが電極対を形成する。
　なお、変換フィルム１０は、これらの層に加えて、例えば、上部薄膜電極１６、および、下部薄膜電極１４からの電極の引出しを行う電極引出し部や、圧電体層１２が露出する領域を覆って、ショート等を防止する絶縁層等を有していてもよい。
　すなわち、変換フィルム１０は、圧電体層１２の両面を電極対、すなわち、上部薄膜電極１６および下部薄膜電極１４で挟持し、この積層体を、上部保護層２０および下部保護層１８で挟持してなる構成を有する。
　このように、上部薄膜電極１６および下部薄膜電極１４で挾持された領域は、印加された電圧に応じて駆動される。
　変換フィルム１０において、上部保護層２０および下部保護層１８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２４と圧電体粒子２６とからなる圧電体層１２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２０および下部保護層１８が設けられる。
　上部保護層２０および下部保護層１８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、各種の樹脂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が好適に利用される。
　上部保護層２０および下部保護層１８の厚さにも、特に、限定は無い。また、上部保護層２０および下部保護層１８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２０および下部保護層１８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２０および下部保護層１８は、薄いほど有利である。
　本発明者の検討によれば、上部保護層２０および下部保護層１８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２０および下部保護層１８がＰＥＴからなる場合、上部保護層２０および下部保護層１８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。
　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２０との間には上部薄膜電極（以下、上部電極とも言う）１６が、圧電体層１２と下部保護層１８との間には下部薄膜電極（以下、下部電極とも言う）１４が、それぞれ形成される。
　上部電極１６および下部電極１４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。
　本発明において、上部電極１６および下部電極１４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。
　また、上部電極１６および下部電極１４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。
　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１６および下部電極１４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１６および下部電極１４の厚さには、特に、限定は無い。また、上部電極１６および下部電極１４の厚さは、基本的に同じであるが、異なってもよい。
　ここで、前述の上部保護層２０および下部保護層１８と同様に、上部電極１６および下部電極１４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、上部電極１６および下部電極１４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。
　ここで、本発明者の検討によれば、上部電極１６および下部電極１４の厚さとヤング率との積が、上部保護層２０および下部保護層１８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２０および下部保護層１８がＰＥＴ（ヤング率：約６．２ＧＰａ）で、上部電極１６および下部電極１４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２０および下部保護層１８の厚さが２５μｍだとすると、上部電極１６および下部電極１４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。
　前述のように、本発明の変換フィルム１０は、常温で粘弾性を有する粘弾性マトリックス２４に圧電体粒子２６を分散してなる圧電体層１２を、上部電極１６および下部電極１４で挟持し、さらに、この積層体を、上部保護層２０および下部保護層１８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。
　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。
　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。
　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ｆ０が変化した際の音質の変化量も小さくできる。
　ここで前述のとおり、変換フィルム１０は、主面の略中央部に１つの凸部１０ａを形成されてなる構成を有する。
　図１（Ａ）～図１（Ｃ）に示す例では、凸部１０ａは、変換フィルム１０の一部を、一方の主面側に突出するように、半球状の凸面に形成されている。すなわち、凸部１０ａは、他方の主面側から見た際には、半球状の凹面に形成されている。
　このように、凸部１０ａを形成されてなる変換フィルム１０を振動板として使用することで、電気音響変換器８０において、変換フィルム１０は、凸部１０ａからなる第１の領域と、変換フィルム１０の主面全体からなる第２の領域とを有し、第１の領域と第２の領域とで表面積が異なり、かつ、第１の領域と第２の領域とで、異なる曲率半径で湾曲した状態で支持される。
　そのため、変換フィルム１０の第１の領域における共振周波数は、変換フィルム１０主面（第２の領域）における共振周波数とは異なる周波数となるので、第１の領域と第２の領域とで異なる振動特性となる。すなわち、第１の領域と第２の領域とで、音（振動）と電気信号との変換効率が高い周波数帯域が異なるものとなり、十分な音量で再生可能な周波数帯域が異なるものとなる。従って、１つの振動板として、広い周波数帯域の音を、十分な音量で再生することができる。
　ここで、本発明においては、変換フィルム１０の圧電体層１２は、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２４中に圧電体粒子２６を分散してなるものである。そのため、単一の振動板上に複数の異なる振動モードが混在した場合であっても、各振動モードでの振動が互いに干渉してクロストークをおこすことがない。すなわち、変換フィルム１０では、第１の領域と、第２の領域との振動が互いに干渉することがなく、それぞれの領域が異なる周波数帯域の音を良好に再生することができる。
　従って、この変換フィルム１０を振動板として用いる電気音響変換器８０において、広い周波数帯域で高音質な音を十分な音量で再生することができる。
　なお、凸部１０ａの大きさ（表面積）、高さ、曲率等には特に限定はなく、変換フィルム１０の大きさ、厚さ、電気音響変換器８０に組み込んだ際の変換フィルム１０主面の曲率半径、電気音響変換器８０に求められる音と電気信号との変換効率や、求められる周波数帯域等に応じて適宜決定すればよい。
　ここで、凸部１０ａの変換フィルム１０の主面に対する最大高さｄと、変換フィルム１０の主面に垂直な方向から見た際の、凸部１０ａの最大長さＬとが、ｄ≦０．５×Ｌの関係を満たすのが好ましい。
　例えば、図１（Ａ）および図１（Ｂ）に示すように、変換フィルムの主面に垂直な方向から見た際の、凸部１０ａの形状が円形である場合には、図４（Ａ）に示すように、その直径を凸部１０ａの最大長さＬとし、この最大長さＬと凸部１０ａの主面に対する最大高さｄとが、ｄ≦０．５×Ｌの関係を満たすのが好ましい。ここで、ｄが０．５×Ｌに近づくほど共振周波数は高くなり、より高音が強調された音が再生されることになる。一般に高い周波数の音は直進性が高いため指向性が強くなり易いが、図１（Ｂ）に示されるように凸部１０ａを半球状にすることで全方位に音が放射されるため、理想的な高音用ツイーターが実現可能になる。
　上記共振周波数や指向性の観点から、凸部１０ａの主面に対する最大高さｄと、凸部１０ａの最大長さＬとが、高音域の場合は、０．３×Ｌ≦ｄ≦０．５×Ｌの関係を満たすのが好ましく、中・低音域の場合は、ｄ≦０．３×Ｌの関係を満たすのが好ましい。
　ここで、図４（Ａ）に示す例では、変換フィルム１０の主面に垂直な方向から見た際の、凸部１０ａの形状は円形としたが、本発明はこれに限定はされず、矩形状、三角形状、五角形状等の多角形状、楕円形状等の種々の形状とすることができる。
　なお、凸部の形状は、対称性の高い形状であることが好ましく、正多角形または円形状であることが好ましい。
　凸部１０ａの各形状における、凸部の最大長さＬの定義について、図４（Ｂ）～図４（Ｅ）を用いて説明する。
　図４（Ｂ）に示すように、凸部１０ａの形状が楕円形の場合には、長径を凸部１０ａの最大長さＬとする。
　図４（Ｃ）に示すように、凸部１０ａの形状が四角形状である場合には、凸部１０ａの対角線の長さを凸部１０ａの最大長さをＬとする。
　図４（Ｄ）に示すように、凸部１０ａの形状が、四角形以上の多角形の場合には、対角線のうち、最長の対角線を凸部１０ａの最大長さＬとする。
　図４（Ｅ）に示すように、凸部１０ａの形状が三角形の場合には、垂線のうち、最長の垂線を凸部１０ａの最大長さＬとする。
　また、図１（Ａ）に示す例では、変換フィルム１０は、凸部１０ａを１つ有する構成としたが、これに限定はされず、複数の凸部を有する構成としてもよい。
　図５（Ａ）は、本発明の電気音響変換フィルムの他の一例を示す概略上面図であり、図５（Ｂ）は、図５（Ａ）のＢ－Ｂ線断面図である。
　図５（Ａ）および図５（Ｂ）に示すように、変換フィルム９０は、面方向に等間隔に配置された２行４列の計８つの凸部９０ａを有する。凸部９０ａは、凸部１０ａと同様に、一方の主面側に突出するように、半球状の凸面に形成された部位であり、各凸部９０ａの表面積、高さ、曲率半径は同じである。
　このように複数の凸部９０ａを形成することで、所望の周波数帯域での変換効率を向上させることができ、より好適に広帯域化することができる。
　また、複数の凸部を形成する際には、各凸部の表面積、高さ、曲率等を異なるものとしてもよい。
　図６（Ａ）は、本発明の電気音響変換フィルムの他の一例を示す概略上面図であり、図６（Ｂ）は、図６（Ａ）のＢ－Ｂ線断面図である。
　図６（Ａ）および図６（Ｂ）に示すように、変換フィルム９２は、面方向の略中央に１つの凸部９２ａを有し、図中、凸部９２ａの右側に１つの凸部９２ｂを有し、凸部９２ａの左側に３つの凸部９２ｃを有する。
　凸部９２ａ～９２ｃはそれぞれ、凸部１０ａと同様に、一方の主面側に突出するように、半球状の凸面に形成された部位である。また、各凸部の表面積、高さ、曲率半径は異なり、凸部９２ａは凸部９２ｂよりも表面積、高さおよび曲率半径が大きく、凸部９２ｃは凸部９２ｂよりも表面積、高さおよび曲率半径が小さい。
　このように異なる大きさの凸部を形成することで、各凸部の共振周波数を異なるものとして、効率よく再生することができる周波数帯域をより広帯域化することができる。
　なお、図６（Ａ）に示すように、複数の凸部のうち、少なくとも２つの凸部の曲率半径（共振周波数）が異なればよく、同じ曲率半径（共振周波数）の凸部を有していてもよい。
　なお、図６（Ａ）に示す例では、各凸部の表面積、高さおよび曲率半径を異なるものとして、各凸部の共振周波数を異ならせる構成としたが、これに限定はされず、各凸部で共振周波数が異なればよく、各凸部の曲率半径は同じにして表面積のみを異ならせて、共振周波数を異なるものとする構成としてもよく、あるいは、各凸部の表面積は同じにして曲率半径のみを異ならせて、共振周波数を異なるものとする構成としてもよい。
　また、共振周波数を異なるものとすることができれば、凸部の形状を異ならせる構成に限定はされず、例えば、一部に保護フィルムを二重に貼り付けて、領域ごとに質量やスチフネスを異ならせるようにして、共振周波数を異なるものとする構成にしてもよい。
　また、図１（Ａ）に示す例では、凸部の形状を半球状の凸面としたが、これに限定はされず、図７に示す変換フィルム９４の凸部９４ａのように、略矩形状の凸面であってもよい。あるいは、凸部は、楕円状、正弦波状、角丸長方形、ハニカム形状等の凸面であってもよく、これらの形状の一部で表される形状に湾曲した凸面、一部がこれらの形状に湾曲した凸面であってもよい。
　また、図５（Ａ）、図６（Ａ）に示す例では、複数の凸部を変換フィルムの主面の面方向の異なる位置に配置したが、これに限定はされず、曲率半径、表面積等が異なる凸部を面方向の重なる位置に配置する構成としてもよい。すなわち、曲率半径等が異なる凸部が変換フィルムの主面に垂直な方向に重なってなる構成としてもよい。
　図８（Ａ）は、本発明の変換フィルムの他の一例を概念的に示す上面図であり、図８（Ｂ）は、図８（Ａ）のＢ－Ｂ線断面図であり、図８（Ｃ）は、図８（Ａ）のＣ－Ｃ線断面図である。
　図８（Ａ）～図８（Ｃ）に示すように、変換フィルム１０２は、面方向の略中央に凸部１０２ａと、凸部１０２ａよりも大きい凸部１０２ｂとを有する。
　凸部１０２ａは、変換フィルム１０２の主面の略中央の矩形状の領域を、図中左右方向および上下方向に湾曲してなる凸面である。また、凸部１０２ｂは、主面の面方向において凸部１０２ａと中心が一致する位置に、凸部１０２ａよりも大きい矩形状の領域を、図中左右方向および上下方向に湾曲してなる凸面である。図８（Ｂ）および図８（Ｃ）に示すように、凸部１０２ｂの曲率半径は、凸部１０２ａの曲率半径よりも大きい。また、凸部１０２ｂの表面積は、凸部１０２ａの表面積よりも大きい。
　このように、複数の凸部が変換フィルムの主面に垂直な方向に重なる構成とした場合であっても、各凸部の共振周波数を異なるものとして、効率よく再生することができる周波数帯域をより広帯域化することができる。
　なお、図８（Ａ）に示す例では、凸部は、変換フィルムの主面に垂直な一方向の断面、および、この一方向に直交する他方向の断面において湾曲する構成としたが、これに限定はされず、一方向のみが湾曲する構成であってもよい。
　本発明においては、圧電体層１２は、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。そのため、圧電体層１２は、圧電特性に面内異方性がないので、変換フィルム１０を、どの方向に湾曲させても振動板として機能させることができる。従って、変換フィルムの主面に垂直な一方向の断面、および、この一方向に直交する他方向の断面において湾曲させることで、音質を変化させることなく、より好適に広帯域化することができ、この変換フィルムを用いるスピーカ構造の簡略化や軽量化が容易にできる。
　以下、図９（Ａ）～図９（Ｅ）を参照して、変換フィルム１０の製造方法の一例を説明する。
　まず、図９（Ａ）に示すように、下部保護層１８の上に下部電極１４が形成されたシート状物１１ａを準備する。このシート状物１１ａは、下部保護層１８の表面に、真空蒸着、スパッタリング、めっき等によって下部電極１４として銅薄膜等を形成して、作製すればよい。
　下部保護層１８が非常に薄く、ハンドリング性が悪い時などは、必要に応じて、セパレータ（仮支持体）付きの下部保護層１８を用いても良い。尚、セパレータとしては、厚さ２５～１００μｍのＰＥＴ等を用いることができる。なお、セパレータは、薄膜電極および保護層の熱圧着後、側面絶縁層や、第２の保護層等を形成する直前に、取り除けばよい。
　一方で、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２６を添加し、攪拌して分散してなる塗料を調製する。有機溶媒には、特に限定はなく、ジメチルホルムアミド（ＤＭＦ）、メチルエチルケトン、シクロヘキサノン等の各種の有機溶媒が利用可能である。
　前述のシート状物１１ａを準備し、かつ、塗料を調製したら、この塗料をシート状物にキャスティング（塗布）して、有機溶媒を蒸発して乾燥する。これにより、図９（Ｂ）に示すように、下部保護層１８の上に下部電極１４を有し、下部電極１４の上に圧電体層１２を形成してなる積層体１１ｂを作製する。
　この塗料のキャスティング方法には、特に、限定はなく、スライドコータやドクターナイフ等の公知の方法（塗布装置）が、全て、利用可能である。
　あるいは、粘弾性材料がシアノエチル化ＰＶＡのように加熱溶融可能な物であれば、粘弾性材料を加熱溶融して、これに圧電体粒子２６を添加／分散してなる溶融物を作製し、押し出し成形等によって、図９（Ａ）に示すシート状物１１ａの上にシート状に押し出し、冷却することにより、図９（Ｂ）に示すような、下部保護層１８の上に下部電極１４を有し、下部電極１４の上に圧電体層１２を形成してなる積層体１１ｂを作製してもよい。
　なお、前述のように、本発明の変換フィルム１０において、粘弾性マトリックス２４には、シアノエチル化ＰＶＡ等の粘弾性材料以外にも、ＰＶＤＦ等の高分子圧電材料を添加しても良い。
　粘弾性マトリックス２４に、これらの高分子圧電材料を添加する際には、上記塗料に添加する高分子圧電材料を溶解すればよい。あるいは、上記加熱溶融した粘弾性材料に、添加する高分子圧電材料を添加して加熱溶融すればよい。
　下部保護層１８の上に下部電極１４を有し、下部電極１４の上に圧電体層１２を形成してなる積層体１１ｂを作製したら、好ましくは、圧電体層１２の分極処理（ポーリング）を行う。
　圧電体層１２の分極処理の方法には、特に限定はなく、公知の方法が利用可能である。好ましい分極処理の方法として、図９（Ｃ）および図９（Ｄ）に示す方法が例示される。
　この方法では、図９（Ｃ）および図９（Ｄ）に示すように、積層体１１ｂの圧電体層１２の上面１２ａの上に、間隔ｇを例えば１ｍｍ開けて、この上面１２ａに沿って移動可能な棒状あるいはワイヤー状のコロナ電極３０を設ける。そして、このコロナ電極３０と下部電極１４とを直流電源３２に接続する。
　さらに、積層体１１ｂを加熱保持する加熱手段、例えば、ホットプレートを用意する。
　その上で、圧電体層１２を、加熱手段によって、例えば、温度１００℃に加熱保持した状態で、直流電源３２から下部電極１４とコロナ電極３０との間に、数ｋＶ、例えば、６ｋＶの直流電圧を印加してコロナ放電を生じさせる。さらに、間隔ｇを維持した状態で、圧電体層１２の上面１２ａに沿って、コロナ電極３０を移動（走査）して、圧電体層１２の分極処理を行う。
　このようなコロナ放電を利用する分極処理（以下、便宜的に、コロナポーリング処理とも言う）において、コロナ電極３０の移動は、公知の棒状物の移動手段を用いればよい。
　また、コロナポーリング処理では、コロナ電極３０を移動する方法にも、限定はされない。すなわち、コロナ電極３０を固定し、積層体１１ｂを移動させる移動機構を設け、この積層体１１ｂを移動させて分極処理をしてもよい。この積層体１１ｂの移動も、公知のシート状物の移動手段を用いればよい。
　さらに、コロナ電極３０の数は、１本に限定はされず、複数本のコロナ電極３０を用いて、コロナポーリング処理を行ってもよい。
　また、分極処理は、コロナポーリング処理に限定はされず、分極処理を行う対象に、直接、直流電界を印加する、通常の電界ポーリングも利用可能である。但し、この通常の電界ポーリングを行う場合には、分極処理の前に、上部電極１６を形成する必要が有る。
　なお、この分極処理の前に、圧電体層１２の表面を加熱ローラ等を用いて平滑化する、カレンダー処理を施してもよい。このカレンダー処理を施すことで、後述する熱圧着工程がスムーズに行える。
　このようにして積層体１１ｂの圧電体層１２の分極処理を行う一方で、上部保護層２０の上に上部電極１６が形成されたシート状物１１ｃを、準備する。このシート状物１１ｃは、上部保護層２０の表面に、真空蒸着、スパッタリング、めっき等によって上部電極１６として銅薄膜等を形成して、作製すればよい。
　次いで、図９（Ｅ）に示すように、上部電極１６を圧電体層１２に向けて、シート状物１１ｃを、圧電体層１２の分極処理を終了した積層体１１ｂに積層する。
　さらに、この積層体１１ｂとシート状物１１ｃとの積層体を、上部保護層２０と下部保護層１８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、変換フィルムを作製する。
　次に、作製した変換フィルムを加工して、図１（Ａ）に示すような凸部１０ａを形成する。凸部の形成方法としては特に限定はなく、種々の公知の樹脂フィルムの加工方法が利用可能である。例えば、真空加圧成型法、エンボス加工等の形成方法により、凸部１０ａを形成することができる。
　このようにして、凸部１０ａを有する本発明の変換フィルム１０を作製する。
　次に、変換フィルム１０を用いる本発明の電気音響変換器について説明する。
　図２（Ａ）は、本発明の電気音響変換器の一例を示す上面図であり、図２（Ｂ）は、図２（Ａ）のＢ－Ｂ線断面図である。
　図２（Ａ）および図２（Ｂ）に示すように、電気音響変換器８０は、変換フィルム１０と、ケース８２と、枠体８４と、粘弾性支持体８６とを有する。
　ケース８２は、プラスチック等で形成される、一面が開放する薄い正四角筒状の筐体である。なお、本発明の変換フィルムを利用する電気音響変換器において、ケース８２は、四角筒状に限定はされず、円筒状や底面が長方形の四角筒状等の各種の形状の筐体が利用可能である。
　また、枠体８４は、中央に開口部を有する、ケース８２の上端面（開放面側）と同様の形状を有する板材である。
　さらに、粘弾性支持体８６は、適度な粘性と弾性を有し、変換フィルム１０を支持すると共に、圧電フィルムのどの場所でも一定の機械的バイアスを与えることによって、変換フィルムの伸縮運動を無駄なく前後運動（フィルムの面に垂直な方向の運動）に変換させるためのものである。一例として、羊毛のフェルト、レーヨンやＰＥＴを含んだ羊毛のフェルトなどの不織布、グラスウール、或いはポリウレタンなどの発泡材料（発泡プラスチック）、紙を複数枚重ねたもの、塗料等が例示される。
　図示例において、粘弾性支持体８６は、ケース８２の底面とほぼ同等の底面形状を有する四角柱状である。なお、粘弾性支持体８６は、変換フィルム１０の凸部１０ａに対応する位置に、凸部１０ａよりも一回り大きい凸部を有する形状とし、凸部１０ａ内にも粘弾性支持体８６を配置する構成としてもよい。あるいは、図２（Ｃ）に示す電気音響変換器８０ｂのように、凸部１０ａ内は空洞となる構成としてもよい。
　粘弾性支持体８６の比重には、特に限定はなく、粘弾性支持体の種類に応じて、適宜、選択すればよい。一例として、粘弾性支持体としてフェルトを用いた場合には、比重は、５０～５００ｋｇ／ｍ3が好ましく、１００～３００ｋｇ／ｍ3がより好ましい。また、粘弾性支持体としてグラスウールを用いた場合には、比重は、１０～１００ｋｇ／ｍ3が好ましい。
　電気音響変換器８０においては、このケース８２の中に粘弾性支持体８６を収容して、変換フィルム１０によってケース８２および粘弾性支持体８６を覆い、変換フィルム１０の周辺を枠体８４によってケース８２の上端面に接した状態で、枠体８４をケース８２に固定して、構成される。
　なお、ケース８２への枠体の固定方法には、特に限定はなく、ビスやボルトナットを用いる方法、固定用の治具を用いる方法等、公知の方法が、各種、利用可能である。
　ここで、この電気音響変換器８０においては、粘弾性支持体８６は、高さ（厚さ）がケース８２の内面の高さよりも厚い。すなわち、変換フィルム１０および枠体８４が固定される前の状態では、粘弾性支持体８６は、ケース８２の上面よりも突出した状態となっている。
　そのため、電気音響変換器８０では、粘弾性支持体８６の周辺部に近くなるほど、粘弾性支持体８６が変換フィルム１０によって下方に押圧されて厚さが薄くなった状態で、保持される。すなわち、変換フィルム１０の主面が湾曲した状態で保持される。
　この際、変換フィルム１０の面方向において、粘弾性支持体８６の全面を押圧して、全面的に厚さが薄くなるようにするのが好ましい。すなわち、変換フィルム１０の全面が粘弾性支持体８６により押圧されて支持されるのが好ましい。
　なお、電気音響変換器８０において、変換フィルム１０による粘弾性支持体８６の押圧力には、特に限定はないが面圧が低い位置における面圧で０．００５～１．０ＭＰａ、特に０．０２～０．２ＭＰａ程度とするのが好ましい。
　電気音響変換器８０に組み込んだ変換フィルム１０の高低差、図示例では、枠体８４の底面に対して最も近い所と最も遠い所との距離にも、特に限定はないが、薄型の平面スピーカが得られる、変換フィルム１０の十分な上下運動が可能になる等の点で、１～５０ｍｍ、特に５～２０ｍｍ程度とするのが好ましい。
　加えて、粘弾性支持体８６の厚さにも、特に限定は無いが、押圧される前の厚さが、１～１００ｍｍ、特に１０～５０ｍｍであるのが好ましい。
　このような電気音響変換器８０において、圧電体層１２への電圧印加によって、変換フィルム１０が面内方向に伸長すると、この伸長分を吸収するために、変換フィルム１０は、上方（音の放射方向）に移動する。
　逆に、圧電体層１２への電圧印加によって、変換フィルム１０が面内方向に収縮すると、この収縮分を吸収するために、変換フィルム１０は、下方（ケース８２側）に移動する。
　電気音響変換器８０をスピーカとして利用する場合は、この変換フィルム１０の伸縮の繰り返しによる振動によって、音を発生する。
　電気音響変換器８０において、粘弾性支持体８６は枠体８４に近づくほど厚さ方向に圧縮された状態になるが、静的粘弾性効果（応力緩和）によって、圧電フィルム１０のどの場所でも機械的バイアスを一定に保つことができる。これにより、圧電フィルム１０の伸縮運動が無駄なく前後運動へと変換されるため、薄型、かつ、十分な音量が得られ、音響特性に優れる平面状の電気音響変換器８０を得ることができる。
　ここで、前述のとおり、振動板として用いられる変換フィルム１０は、凸部１０ａを形成されてなるものである。そのため、電気音響変換器８０に組み込まれた変換フィルム１０は、主面全体を湾曲されてなる第２の領域と、第２の領域よりも表面積が小さく、第２の領域とは異なる曲率半径で湾曲した凸部１０ａからなる第１の領域とを有する状態で支持される。そのため、変換フィルム１０主面（第２の領域）における共振周波数と、第１の領域における共振周波数は異なる周波数となり、第１の領域と第２の領域とで異なる振動特性となる。
　すなわち、第１の領域と第２の領域とで、音（振動）と電気信号との変換効率が高い周波数帯域が異なるものとなり、十分な音量で再生可能な周波数帯域が異なるものとなる。従って、１つの振動板として、広い周波数帯域の音を、十分な音量で再生することができる。
　また、電気音響変換器８０に組み込まれた変換フィルム１０は、第１の領域と第２の領域とが、変換フィルムの主面に垂直な方向に重なった状態で保持される。
　ここで、一般的に、複数の振動板（スピーカ）を有する場合、各スピーカから視聴者までの距離が同じであれば、各スピーカから再生される音の位相が合い、音像が良くなるが、各スピーカから視聴者までの距離が異なると、各スピーカから再生される音の位相がずれて、重複する周波数の音が互いに打ち消しあい、その周波数の音が抜けてつながりの悪い音になったり、音が痩せたり、ぼやけたりして、音像が悪くなる場合がある。
　これに対して、電気音響変換器８０では、異なる振動特性を有する領域が、主面に垂直な方向に重なった構成を有することで、第１の領域から主に発生する周波数帯域の音と、第２の領域から主に発生する周波数帯域の音とが同じ位置から再生される。これにより、優れた音像を実現できる。
　なお、本発明において、変換フィルムを電気音響変換器に組み込んだ際の、変換フィルムの主面に垂直な方向とは、変換フィルムが振動する領域と固定される領域との境界を結んだ直線に囲まれる面に垂直な方向である。例えば、変換フィルムの周囲を枠体で固定する構成とする場合には、枠体で固定された領域と枠体よりも内側の振動する領域との境界線に囲まれる面に垂直な方向である。
　ここで、図示例の電気音響変換器８０は、枠体８４によって、変換フィルム１０の周辺全域をケース８２、すなわち、粘弾性支持体８６に押し付けているが、本発明は、これに限定されない。
　すなわち、変換フィルム１０を利用する電気音響変換器は、枠体８４を有さずに、例えばケース８２の４箇所の角において、ビスやボルトナット、治具などによって、変換フィルム１０を粘弾性支持体８６の上面に押圧／固定してなる構成も利用可能である。
　また、ケース８２と変換フィルム１０との間には、Ｏリング等を介在させてもよい。このような構成を有することにより、ダンパ効果を持たせることができ、変換フィルム１０の振動がケース８２に伝達されることを防止して、より優れた音響特性を得ることができる。
　また、変換フィルム１０を利用する電気音響変換器は、粘弾性支持体８６を収容するケース８２に代えて、粘弾性支持体８６を載置する支持板を有する構成としてもよい。
　すなわち、剛性を有する支持板の上に粘弾性支持体８６を載置し、粘弾性支持体８６を覆って変換フィルム１０を載せ、先と同様の枠体８４を変換フィルム１０の周辺部に載置して、ビス等によって枠体８４を支持板に固定することにより、枠体８４と一緒に変換フィルム１０で粘弾性支持体８６を押圧して、変換フィルム１０を湾曲させる構成も、利用可能である。
　また、このようなケース８２を有さない構成でも、枠体８４を用いずに、ビス等によって粘弾性支持体８６を押圧して薄くした状態として、変換フィルム１０を保持してもよい。
　なお、支持板の材質として、ポリスチレンや発泡ＰＥＴ、或いはカーボンファイバーなどの各種振動板を用いることで、変換フィルム１０の振動を更に増幅する構成としてもよい。
　さらに、変換フィルム１０を利用する電気音響変換器は、周辺を押圧する構成にも限定はされず、例えば、粘弾性支持体８６と変換フィルム１０の積層体の周辺以外の箇所を、何らかの手段によって押圧して、変換フィルム１０の少なくとも一部を湾曲させた状態で保持してなる構成も利用可能である。
　あるいは、変換フィルム１０に樹脂フィルムを貼り付けて張力を付与する（保持する）構成としてもよい。樹脂フィルムで保持する構成とし、湾曲させた状態で保持できるようにすることでフレキシブルなスピーカとすることができる。
　あるいは、変換フィルム１０を湾曲したフレームに張り上げた構成としてもよい。
　また、本発明の電気音響変換器は、粘弾性支持体８６を利用する構成にも限定はされない。
　例えば、ケースとして、ケース８２と同様の形状で気密性を有する物を用い、ケースの開放端を変換フィルム１０で覆って閉塞し、ケース内に気体を導入して変換フィルム１０に圧力を掛けて、凸状に膨らました状態で、保持する構成としてもよい。
　なお、内部に圧力を掛ける構成とすると、空気ばねの影響で歪み成分が増大し、音質が低下するおそれがある。一方、グラスウールやフェルト等の粘弾性支持体で変換フィルム１０を支持する構成の場合は、粘性を付与することになるため、歪み成分が増大することなく好適である。
　また、ケース内に充填するのは気体以外でも良く、磁性流体や塗料でも適度な粘性を付与できれば使用可能である。
　また、粘弾性支持体８６を利用する構成と内部に圧力をかける構成とを組み合わせてもよい。
　また、領域ごとに、粘弾性支持体８６や内部の圧力を変えて、変換フィルム１０にかかる面圧を異ならせる構成としてもよい。これにより、変換フィルム１０のスチフネスを制御して、領域ごとの共振周波数を制御することができ、より好適に広帯域化することができる。
　次に、主面に垂直な方向に重なる複数の凸部を有する変換フィルムを用いる電気音響変換器について、図１０（Ａ）～図１０（Ｃ）を用いて説明する。なお、図１０（Ａ）～図１０（Ｃ）に示す電気音響変換器１００は、変換フィルム１０に代えて、図８（Ａ）に示す変換フィルム１０２を用いた以外は、電気音響変換器８０と同様の構成を有するので、同じ部位には同じ符号を付し、以下の説明では異なる部位を主に行う。
　図１０（Ａ）は、本発明の電気音響変換器の他の一例を概念的に示す上面図であり、図１０（Ｂ）は、図１０（Ａ）のＢ－Ｂ線断面図であり、図１０（Ｃ）は、図１０（Ａ）のＣ－Ｃ線断面図である。
　図１０（Ａ）に示すように、電気音響変換器１００は、変換フィルム１０２と、ケース８２と、枠体８４と、粘弾性支持体８６とを有する。
　図に示すように、変換フィルム１０２は、主面を湾曲された状態で支持される。ここで、図８（Ｂ）に示すように、変換フィルム１０２は、変換フィルムの主面に垂直な方向に重なる、曲率半径が異なる２つの凸部を有している。
　そのため、変換フィルム１０２を用いる電気音響変換器１００においては、変換フィルム１０２は、凸部１０２ａからなる第１の領域と、凸部１０２ｂからなる第２の領域と、主面の凸部１０２ａおよび凸部１０２ｂ以外の領域からなる第３の領域とが主面に垂直な方向に重なり、かつ、それぞれが異なる表面積を有し、かつ、それぞれ異なる曲率半径で湾曲した状態で支持される。
　従って、各領域は異なる振動特性を有するので、１つの振動板で、より広い周波数帯域の音を、十分な音量で再生することができ、また、良好な音像を実現できる。
　また、図１０（Ａ）に示す電気音響変換器１００においては、各領域を、変換フィルムの主面に垂直な所定の一方向の断面、および、この一方向に直交する他方向の断面において湾曲させる構成としたが、本発明はこれに限定はされない。
　図１１（Ａ）は、本発明の電気音響変換器の他の一例を概念的に示す上面図であり、図１１（Ｂ）は、図１１（Ａ）のＢ－Ｂ線断面図であり、図１１（Ｃ）は、図１１（Ａ）のＣ－Ｃ線断面図である。
　図１１（Ａ）～図１１（Ｃ）に示すように、電気音響変換器１１０は、変換フィルム１１２と、ケース８２と、フレーム１１６と、粘弾性支持体８６とを有する。
　フレーム１１６は、断面が矩形状の、図１１（Ａ）中、上下方向に長尺な棒状部材であり、ケース８２の開口面の縁部に固定されて変換フィルム１１２の左右方向の両端部を固定する。
　一方、変換フィルム１１２の図中、上下方向の両端部は固定されていない。すなわち、変換フィルム１１２は、図１１（Ａ）中、上下方向において、ケース８２の内側と略同等の幅を有し、左右方向の両端部を、フレーム１１６でケース８２に固定して支持されている。従って、変換フィルム１１２は、図１１（Ａ）中、左右方向においては、図１１（Ｂ）に示すように、主面を湾曲された状態で支持される。一方、上下方向においては、図１１（Ｃ）に示すように、湾曲されず平坦な状態で支持される。
　また、図１１（Ｂ）に示すように、変換フィルム１１２は、左右方向において、異なる表面積を有し、異なる曲率半径で湾曲する３つの領域を有する。第１の領域１１２ａは、略中央部で最も小さい曲率半径で湾曲する領域である。第２の領域１１２ｂは、第１の領域１１２ａよりも大きな曲率半径で湾曲する、第１の領域１１２ａと中心が一致する、第１の領域１１２ａよりも一回り大きな領域である。第３の領域１１２ｃは、第２の領域１１２ｂよりも大きな曲率半径で湾曲する、第１の領域１１２ａおよび第２の領域１１２ｂ以外の領域である。この３つの領域は、変換フィルムの主面に垂直な方向に重なって形成されている。
　このように、変換フィルムの主面に垂直な一方向の断面においてのみ、変換フィルムを湾曲させる構成としてもよい。
　このような構成は、変換フィルム１１２に、第１の領域１１２ａに対応する凸部と、第２の領域１１２ｂに対応する凸部とを予め形成しておき、変換フィルム１１２の主面を湾曲させて電気音響変換器１１０に組み込むことで形成することができる。
　なお、本発明においては、圧電体層１２は、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。このような圧電体層１２は、圧電特性に面内異方性がないので、変換フィルム１０を、どの方向に湾曲させても振動板として機能させることができる。従って、広帯域化、高音質化、高効率化等の観点から、変換フィルムの主面に垂直な一方向の断面、および、この一方向に直交する他方向の断面において湾曲させることが好適であり、全方向において湾曲させるのがより好適である。
　また、図２（Ｂ）等に示す例では、異なる曲率半径で湾曲する領域を主面に垂直な方向に重なるように配置する構成としたが、本発明はこれに限定はされず、異なる曲率半径で湾曲する領域を主面の面方向の異なる位置に配置する構成としてもよい。
　図１２（Ａ）は、本発明の電気音響変換器の他の一例を概念的に示す上面図であり、図１２（Ｂ）は、図１２（Ａ）のＢ－Ｂ線断面図であり、図１２（Ｃ）は、図１２（Ａ）のＣ－Ｃ線断面図である。
　図１２（Ａ）～図１２（Ｃ）に示すように、電気音響変換器１２０は、変換フィルム１２２と、ケース８２と、枠体１２４と、粘弾性支持体８６とを有する。図に示すように、電気音響変換器１２０において、変換フィルム１２２は、表面積が異なり、異なる曲率半径で湾曲される３つの領域を面方向の異なる位置に形成される。なお、以下の説明では、領域が面方向の異なる位置に形成されることを、並列に形成される、ともいう。
　枠体１２４は、ケース８２の開口面の縁部に対応する外枠部１２４ａと、変換フィルム１２２の各領域の境界線に対応する位置に配置される２つのフレーム部１２４ｂとを有する。言い換えると、枠体１２４は、変換フィルム１２２の各領域に対応する、３つの開口部を有する部材である。
　枠体１２４は、ケース８２の開口面の縁部に固定されて変換フィルム１２２の周辺部分と、各領域の境界部分を固定する。
　変換フィルム１２２は、ケース８２内に配置された粘弾性支持体８６を覆って、枠体１２４によって、粘弾性支持体８６を押圧した状態で支持される。従って、変換フィルム１２２は、枠体１２４の外枠部１２４ａに対応する周縁部と、２つのフレーム部１２４ｂに対応する部分が固定され、図１２（Ａ）に示すように、図中左右方向に並列に、３つの領域が形成される。
　図１２（Ｂ）に示すように、図１２（Ａ）の左右方向において、この３つの領域は、それぞれ、表面積が異なり、異なる曲率半径で湾曲されている。すなわち、変換フィルム１２２は、最も大きな領域であり、最も大きな曲率半径で湾曲される第１の領域１２２ａと、第１の領域１２２ａよりも小さな曲率半径で湾曲される第２の領域１２２ｂと、最も小さな領域であり、最も小さな曲率半径で湾曲される第３の領域１２２ｃとを形成された状態で支持される。なお、図１２（Ｃ）に示すように、図１２（Ａ）の上下方向においても、変換フィルム１２２は湾曲している。
　このように、異なる曲率半径で湾曲する領域を、並列に形成する場合にも、各領域の振動特性が異なるので、１つの振動板で、より広い周波数帯域の音を、十分な音量で再生することができる。
　また、異なる曲率半径で湾曲する領域を並列に形成する構成の場合にも、各領域の湾曲方向を、変換フィルムの主面に垂直な所定の一方向の断面、および、この一方向に直交する他方向の断面において湾曲する構成に限定はされず、主面に垂直な一方向の断面においてのみ、変換フィルムを湾曲させる構成としてもよい。
　図１３（Ａ）は、本発明の電気音響変換器の他の一例を概念的に示す上面図であり、図１３（Ｂ）は、図１３（Ａ）のＢ－Ｂ線断面図であり、図１３（Ｃ）は、図１３（Ａ）のＣ－Ｃ線断面図である。
　図１３（Ａ）～図１３（Ｃ）に示すように、電気音響変換器１３０は、変換フィルム１３２と、ケース８２と、２つフレーム１３４ａと、２つのフレーム１３４ｂと、粘弾性支持体８６とを有する。図に示すように、電気音響変換器１３０は、表面積が異なり、異なる曲率半径で湾曲される３つの領域を並列に形成されるものである。
　フレーム１３４ａは、断面が矩形状の、図１３（Ａ）中、上下方向に長尺な棒状部材であり、ケース８２の開口面の縁部に固定されて変換フィルム１３２の左右方向の両端部を固定する。また、フレーム１３４ｂは、フレーム１３４ａと同様の形状で、変換フィルム１３２の各領域の境界線に対応する位置に配置されてケース８２に固定される。
　一方、変換フィルム１３２の、図中、上下方向の両端部は固定されていない。すなわち、変換フィルム１３２は、図１３（Ａ）中、上下方向において、ケース８２の内側と略同等の幅を有し、左右方向の両端部を、フレーム１３４ａでケース８２に固定して支持されている。
　従って、変換フィルム１３２は、図１３（Ａ）中、左右方向においては、図１３（Ｂ）に示すように、変換フィルム１３２の各領域を湾曲された状態で支持される。一方、上下方向においては、図１３（Ｃ）に示すように、湾曲されず平坦な状態で支持される。
　また、図１３（Ｂ）に示すように、変換フィルム１３２は、２つのフレーム１３４ｂにより、左右方向において、並列に３つの領域が形成される。すなわち、変換フィルム１３２は、最も大きな領域であり、最も大きな曲率半径で湾曲される第１の領域１３２ａと、第１の領域１３２ａよりも小さな曲率半径で湾曲される第２の領域１３２ｂと、最も小さい領域であり、最も小さな曲率半径で湾曲される第３の領域１３２ｃとを形成された状態で支持される。
　このように、表面積が異なり、異なる曲率半径で湾曲する領域を、並列に形成する場合にも、主面に垂直な一方向の断面においてのみ、変換フィルムを湾曲させる構成としてもよい。
　また、図２（Ｂ）に示す例では、変換フィルム１０に形成された凸部１０ａを外側に向けて配置する構成としたが、本発明はこれに限定はされず、凸部１０ａを内側に向けて配置する構成としてもよい。すなわち、電気音響変換器において、変換フィルムが凹面状に湾曲する領域を有するように構成してもよい。
　なお、凹面状に湾曲する領域から発生する音は、主面から発生する音と、位相が１８０°ずれるので、この凹面状に湾曲する領域から主に発生する周波数帯域の音の入力信号の位相を、他の周波数帯域の入力信号とはずらして、発生する音の位相が合うように入力信号を調整するのが好ましい。
　また、図２（Ｂ）に示す例では、変換フィルム１０は、１つの電極対で圧電体層を挾持する構成としたが、本発明は、これに限定はされず、異なる曲率半径で湾曲される領域ごとに、この領域に対応する大きさの電極対で挾持する構成としてもよい。その際、一方の電極を共通電極としてもよい。すなわち、他方の電極のみを、各領域に対応する大きさの電極としてもよい。また、このように領域ごとに電極対を分けた場合には、各電極対に同じ信号を入力してもよく、あるいは、領域ごとに、好適に再生できる周波数帯域の信号を入力するようにしてもよい。
　なお、本発明においては、圧電体層１２は、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。そのため、周波数が０Ｈｚ近辺では内部損失（損失正接Ｔａｎδ）が大きく、また、貯蔵弾性率Ｅ’が小さいため音速が小さくなるので、領域間で振動が伝搬することを防止できる。従って、各領域に互いに異なる信号を入力して再生した場合でも、各領域の振動が互いに干渉することなく、それぞれの領域で好適に音を再生することができる。
　また、本発明の電気音響変換器をスピーカとして駆動する際には、変換フィルムの周波数特性に応じて、入力する信号レベルを周波数帯域ごとに補正してもよい。
　本発明の電気音響変換フィルムおよび電気音響変換器は、有機ＥＬディスプレイ等のフレキシブルディスプレイと組み合わせてスピーカとして好適に利用することができる。また、本発明の電気音響変換フィルムおよび電気音響変換器は、プロジェクター用のスクリーンと組み合わせてもよい。
　このような構成により、変換フィルムの意匠性や娯楽性を向上できる。また、スピーカとしての変換フィルムと、スクリーンやフレキシブルディスプレイとを一体化することにより、画像が表示される方向から音を再生することができ、臨場感を向上させることができる。
　また、プロジェクター用スクリーンは、フレキシブルであるので曲率を持たせることができる。画像表示面に曲率を持たせることで、観察者から画面までの距離を、画面の中央と端部とで略一様にすることができ、臨場感を向上させることができる。
　なお、このように画像表示面に曲率を持たせた場合には、投射した画像に歪みが生じる。従って、画像表示面の曲率に合わせて歪みを低減するように、投射する画像のデータに画像処理を施すのが好ましい。
　以上、本発明の電気音響変換フィルムおよび電気音響変換器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。
　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。
　［実施例１］
　前述の図９（Ａ）～図９（Ｅ）に示す方法によって、図１に示す本発明の変換フィルム１０を作製した。
　まず、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。
　一方、厚さ４μｍのＰＥＴフィルムに、厚さ０．１μｍの銅薄膜を真空蒸着してなるシート状物１１ａおよび１１ｃを用意した。すなわち、本例においては、上部電極１６および下部電極１４は、厚さ０．１ｍの銅蒸着薄膜であり、上部保護層２０および下部保護層１８は厚さ４μｍのＰＥＴフィルムとなる。
　なお、プロセス中、良好なハンドリングを得るために、ＰＥＴフィルムには厚さ５０μｍのセパレータ（仮支持体　ＰＥＴ）付きのものを用い、薄膜電極および保護層の熱圧着後に、各保護層のセパレータを取り除いた。
　このシート状物１１ａの下部電極１４（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１１ａ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、ＰＥＴ製の下部保護層１８の上に銅製の下部電極１４を有し、その上に、厚さが４０μｍの圧電体層１２（圧電層）を形成してなる積層体１１ｂを作製した。
　この積層体１１ｂの圧電体層１２を、図９（Ｃ）および図９（Ｄ）に示す前述のコロナポーリングによって、分極処理した。なお、分極処理は、圧電体層１２の温度を１００℃として、下部電極１４とコロナ電極３０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、行った。
　分極処理を行った積層体１１ｂの上に、上部電極１６（銅薄膜側）を圧電体層１２に向けてシート状物１１ｃを積層した。
　次いで、積層体１１ｂとシート状物１１ｃとの積層体を、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と上部電極１６および下部電極１４とを接着して平坦な変換フィルムを作製した。
　次に、作製した平坦な変換フィルムに凸部１０ａを形成した。
　凸部１０ａは、直径（弦長）６０ｍｍで、曲率半径３０ｍｍとし、真空加圧成型法によって形成し、変換フィルム１０を作製した。
　図２（Ｃ）に示すように、作製した変換フィルム１０を、ケース８２に組み込んでスピーカとしての電気音響変換器８０を作製した。ケース８２は、一面が開放した箱型の容器で、開口部の大きさ２００×２９０ｍｍ、深さ９ｍｍのプラスチック製の矩形容器を用いた。
　また、ケース８２内には、粘弾性支持体８６を配置した。粘弾性支持体８６は、組立前の高さ２５ｍｍ、密度３２ｋｇ／ｍ3のグラスウールとした。
　変換フィルム１０を粘弾性支持体８６およびケース８２の開口部を覆うように配置して枠体８４により周辺部を固定し、粘弾性支持体８６により変換フィルム１０に適度な張力と曲率を付与した。なお、凸部１０ａ内は空洞とし、大気圧とした。
　［実施例２］
　実施例２として、２つの領域が並列に形成された電気音響変換器、すなわち、図１２（Ａ）において、異なる曲率半径で湾曲する領域を２つ有する電気音響変換器を作製した。
　実施例２は、第１の領域の大きさを２００ｍｍ×２００ｍｍ、曲率半径を６００ｍｍとし、第２の領域の大きさを２００ｍｍ×６０ｍｍ、曲率半径を３０ｍｍとした以外は、実施例１と同様とした。
　［比較例１］
　平坦な変換フィルムを用いた以外は、実施例１と同様にして電気音響変換器を作製した。すなわち、変換フィルムの主面全体を一様に湾曲させた電気音響変換器とした。
　［比較例２］
　市販の厚さ５０μｍのＰＶＤＦをスピーカ用振動板として用いて、上部電極、下部電極をそれぞれ、真空蒸着にて形成して作製した変換フィルムを用いて変換フィルムの主面全体を一様に湾曲させた以外は、実施例１と同様にして、電気音響変換器を作製した。
　［比較例３］
　比較例２と同様の変換フィルムを用いた以外は、実施例２と同様にして、電気音響変換器を作製した。
　［評価］
　＜周波数帯域＞
　作製したスピーカの音圧レベル－周波数特性を、定電流型パワーアンプを用いたサイン波スイープ測定によって測定した。なお、計測用マイクロフォンは、スピーカの中心の真上５０ｃｍの位置に配置した。
　この音圧レベル－周波数特性の測定結果から周波数帯域の広さを求めた。具体的には、スピーカの周波数レスポンスが、定格周波数範囲の平均音圧レベルより１０ｄＢ以上低下しない周波数の範囲を求めた。
　＜歪み＞
　次に、スピーカに、１ｋＨｚのサイン波（電圧１０Vo-p）を印加した時の２次高調波または３次高調波成分の大きさ、すなわち、１ｋＨｚの音圧レベルに対する２次高調波または３次高調波成分の音圧レベルの比率を測定した。
　＜音像＞
　スピーカを用いて、市販の音楽ＣＤを５枚、再生し、音像を評価した。
　２つのスピーカを左右１ｍ離して配置し、２つのスピーカの中央から０．８７ｍ離れた位置で、すなわち、左右のスピーカを結ぶ線分を一辺とする正三角形の頂点の位置で視聴して評価した。
　評価は、一般人２０人による官能評価で行い、通常の２ウェイのコーン型スピーカ（オーディオ・フィジック社製　Ｂrilon2）と比較して音像が同等以上と評価した人数が１５人以上の場合を評価Ａとし、１０人以上、１５人未満の場合を評価Ｂとし、１０未満の場合を評価Ｃとした。
　評価結果を表１に示す。
　また、図１４に、測定した音圧レベル－周波数特性の測定結果の一例を示す。図１４において、実施例１の結果を実線で示し、比較例１の結果を破線で示す。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000001
　表１より、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と、高分子複合圧電体の両面に積層された一対の電極対とを有する変換フィルムが、表面積および曲率半径の少なくとも１方が異なる２以上の領域を形成されて支持される実施例１および実施例２は、比較例１～３に比較して、十分な音圧レベルを有する周波数帯域が広く、また、歪みも少ないことがわかる。特に、実施例１と比較例１との対比および図１４から、変換フィルムに曲率半径の異なる２以上の領域を形成することで、十分な音圧レベルを有する周波数帯域が広帯域化することがわかる。
　また、実施例１と実施例２との対比から、曲率半径の異なる２以上の領域を主面に垂直な方向に重ねて配置することにより、音像が良好となることがわかる。
　以上の結果より、本発明の効果は、明らかである。
　１０、９０、９２、９４、１０２、１１２、１２２、１３２　電気音響変換フィルム
　１０ａ、９０ａ、９２ａ、９２ｂ、９４ａ、１０２ａ、１０２ｂ、　凸部
　１１ａ、１１ｃ　シート状物
　１１ｂ　積層体
　１２　圧電体層
　１４　下部電極
　１６　上部電極
　１８　下部保護層
　２０　上部保護層
　２４　粘弾性マトリックス
　２６　圧電体粒子
　３０　コロナ電極
　３２　直流電源
　８０、８０ｂ、１００、１１０、１２０、１３０　電気音響変換器
　８２　ケース
　８４、１２４　枠体
　８６、８６ｂ　粘弾性支持体
　１１２ａ、１２２ａ、１３２ａ　第１の領域
　１１２ｂ、１２２ｂ、１３２ｂ　第２の領域
　１１２ｃ、１２２ｃ、１３２ｃ　第３の領域
　１１６、１３４ａ、１３４ｂ　フレーム
　１２４ａ　外枠部
　１２４ｂ　フレーム部

Claims (20)

  1. 　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と、前記高分子複合圧電体の両面に積層された一対の電極対とを有し、
    　一方の主面側に突出するように凸面状に成形されてなる凸部を１以上有することを特徴とする電気音響変換フィルム。
  2. 　前記凸部の主面に対する最大高さｄと、前記主面に垂直な方向から見た際の、前記凸部の最大長さＬとが、ｄ≦０．５×Ｌの関係を満たす請求項１に記載の電気音響変換フィルム。
  3. 　前記凸部は、少なくとも１方向に湾曲されてなる請求項１または２に記載の電気音響変換フィルム。
  4. 　前記凸部は、主面に垂直な一方向の断面、および、前記一方向と直交する他方向の断面において、湾曲している請求項１～３のいずれか一項に記載の電気音響変換フィルム。
  5. 　２以上の前記凸部を有し、前記２以上の凸部のうち、少なくとも２つは互いに表面積および曲率半径の少なくとも一方が異なる請求項２～４のいずれか一項に記載の電気音響変換フィルム。
  6. 　前記凸部の形成領域に応じて積層された、複数の電極対を有する請求項１～５のいずれか一項に記載の電気音響変換フィルム。
  7. 　前記電気音響変換フィルムの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である請求項１～６のいずれか一項に記載の電気音響変換フィルム。
  8. 　前記高分子材料の周波数１Ｈｚでのガラス転移温度が０～５０℃である請求項１～７のいずれか一項に記載の電気音響変換フィルム。
  9. 　前記高分子材料の動的粘弾性測定による周波数１Ｈｚでの損失正接（Ｔａｎδ）が０．５以上となる極大値が０～５０℃の温度範囲に存在する請求項１～８のいずれか一項に記載の電気音響変換フィルム。
  10. 　前記高分子材料が、シアノエチル基を有するものである請求項１～９のいずれか一項に記載の電気音響変換フィルム。
  11. 　前記高分子材料が、シアノエチル化ポリビニルアルコールである請求項１～１０のいずれか一項に記載の電気音響変換フィルム。
  12. 　請求項１～１１のいずれか一項に記載の電気音響変換フィルムと、前記電気音響変換フィルムを支持する支持部材とを有する電気音響変換器であって、
    　前記支持部材は、前記電気音響変換フィルムの主面を湾曲した状態で前記電気音響変換フィルムを支持する電気音響変換器。
  13. 　前記電気音響変換フィルムの前記１以上の凸部は、主面の湾曲の突出方向と同じ方向に突出する請求項１２に記載の電気音響変換器。
  14. 　前記電気音響変換フィルムの前記１以上の凸部は、主面の湾曲の突出方向の反対方向に突出する請求項１２に記載の電気音響変換器。
  15. 　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と、前記高分子複合圧電体の両面に積層された一対の電極対とを有する電気音響変換フィルムと、前記電気音響変換フィルムを支持する支持部材とを有する電気音響変換器であって、
    　前記電気音響変換フィルムは、面積および曲率半径の少なくとも一方が異なる２以上の領域を形成されて支持されることを特徴とする電気音響変換器。
  16. 　前記２以上の領域のうち、少なくとも２つの領域は、前記電気音響変換フィルムの主面に垂直な方向に重なっている請求項１５に記載の電気音響変換器。
  17. 　前記２以上の領域のうちの１つの領域は、前記電気音響変換フィルムの主面を湾曲してなるものである請求項１６に記載の電気音響変換器。
  18. 　３以上の領域を有し、少なくとも２つは互いに面積および曲率半径の少なくとも一方が異なる請求項１５～１７のいずれか一項に記載の電気音響変換器。
  19. 　前記領域は、少なくとも１方向に湾曲されてなる請求項１５～１８のいずれか一項に記載の電気音響変換器。
  20. 　前記領域は、圧電フィルムの主面に垂直な一方向の断面、および、前記一方向と直交する他方向の断面において、湾曲している請求項１５～１９のいずれか一項に記載の電気音響変換器。
PCT/JP2015/071359 2014-07-31 2015-07-28 電気音響変換フィルムおよび電気音響変換器 WO2016017632A1 (ja)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2016538362A JPWO2016017632A1 (ja) 2014-07-31 2015-07-28 電気音響変換フィルムおよび電気音響変換器

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2014157073 2014-07-31
JP2014-157073 2014-07-31

Publications (1)

Publication Number Publication Date
WO2016017632A1 true WO2016017632A1 (ja) 2016-02-04

Family

ID=55217532

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
PCT/JP2015/071359 WO2016017632A1 (ja) 2014-07-31 2015-07-28 電気音響変換フィルムおよび電気音響変換器

Country Status (2)

Country Link
JP (1) JPWO2016017632A1 (ja)
WO (1) WO2016017632A1 (ja)

Cited By (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20140210309A1 (en) * 2011-09-30 2014-07-31 Fujifilm Corporation Electroacoustic converter film, flexible display, vocal cord microphone, and musical instrument sensor
US20160072042A1 (en) * 2014-09-08 2016-03-10 Shimano Inc. Piezoelectric sensor for bicycle component
WO2020261877A1 (ja) * 2019-06-28 2020-12-30 富士フイルム株式会社 圧電フィルム
RU2751582C1 (ru) * 2020-10-01 2021-07-15 Сергей Юрьевич Глазырин Планарный электродинамический электроакустический преобразователь с матричной структурой на основе равносторонних треугольников
CN113473338A (zh) * 2020-03-31 2021-10-01 乐金显示有限公司 振动产生装置和包括该振动产生装置的显示设备
WO2024009658A1 (ja) * 2022-07-08 2024-01-11 富士フイルム株式会社 電気音響変換器

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2008084685A1 (ja) * 2007-01-11 2008-07-17 Murata Manufacturing Co., Ltd. 圧電スピーカおよびその製造方法
JP2014014063A (ja) * 2011-09-30 2014-01-23 Fujifilm Corp 電気音響変換フィルム、フレキシブルディスプレイ、声帯マイクロフォンおよび楽器用センサー

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2008084685A1 (ja) * 2007-01-11 2008-07-17 Murata Manufacturing Co., Ltd. 圧電スピーカおよびその製造方法
JP2014014063A (ja) * 2011-09-30 2014-01-23 Fujifilm Corp 電気音響変換フィルム、フレキシブルディスプレイ、声帯マイクロフォンおよび楽器用センサー

Cited By (19)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US9761784B2 (en) * 2011-09-30 2017-09-12 Fujifilm Corporation Electroacoustic converter film, flexible display, vocal cord microphone, and musical instrument sensor
US20140210309A1 (en) * 2011-09-30 2014-07-31 Fujifilm Corporation Electroacoustic converter film, flexible display, vocal cord microphone, and musical instrument sensor
US20160072042A1 (en) * 2014-09-08 2016-03-10 Shimano Inc. Piezoelectric sensor for bicycle component
US9773966B2 (en) * 2014-09-08 2017-09-26 Shimano Inc. Piezoelectric sensor for bicycle component
US10833246B2 (en) 2014-09-08 2020-11-10 Shimano Inc. Piezoelectric sensor for bicycle component
JP7288508B2 (ja) 2019-06-28 2023-06-07 富士フイルム株式会社 圧電フィルム
WO2020261877A1 (ja) * 2019-06-28 2020-12-30 富士フイルム株式会社 圧電フィルム
JPWO2020261877A1 (ja) * 2019-06-28 2020-12-30
KR102649798B1 (ko) * 2019-06-28 2024-03-20 후지필름 가부시키가이샤 압전 필름
US11930714B2 (en) 2019-06-28 2024-03-12 Fujifilm Corporation Piezoelectric film
KR20220004724A (ko) * 2019-06-28 2022-01-11 후지필름 가부시키가이샤 압전 필름
CN114026882A (zh) * 2019-06-28 2022-02-08 富士胶片株式会社 压电薄膜
CN113473338A (zh) * 2020-03-31 2021-10-01 乐金显示有限公司 振动产生装置和包括该振动产生装置的显示设备
JP7275187B2 (ja) 2020-03-31 2023-05-17 エルジー ディスプレイ カンパニー リミテッド 振動発生装置及びこれを備えたディスプレイ装置
CN113473338B (zh) * 2020-03-31 2023-09-01 乐金显示有限公司 振动产生装置和包括该振动产生装置的显示设备
US11776519B2 (en) 2020-03-31 2023-10-03 Lg Display Co., Ltd. Vibration generating device and display apparatus including the same
JP2021159917A (ja) * 2020-03-31 2021-10-11 エルジー ディスプレイ カンパニー リミテッド 振動発生装置及びこれを備えたディスプレイ装置
RU2751582C1 (ru) * 2020-10-01 2021-07-15 Сергей Юрьевич Глазырин Планарный электродинамический электроакустический преобразователь с матричной структурой на основе равносторонних треугольников
WO2024009658A1 (ja) * 2022-07-08 2024-01-11 富士フイルム株式会社 電気音響変換器

Also Published As

Publication number Publication date
JPWO2016017632A1 (ja) 2017-05-25

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP6297204B2 (ja) 高分子複合圧電体、電気音響変換フィルムおよび電気音響変換器
US10284935B2 (en) Electroacoustic transducer
JP6005093B2 (ja) 電気音響変換フィルム、電気音響変換器、フレキシブルディスプレイおよびプロジェクター用スクリーン
KR101628584B1 (ko) 전기 음향 변환 필름, 플렉시블 디스플레이, 성대 마이크로폰 및 악기용 센서
JP6196400B2 (ja) 電気音響変換フィルム
JP6071932B2 (ja) 電気音響変換フィルム
WO2016017632A1 (ja) 電気音響変換フィルムおよび電気音響変換器
US10770647B2 (en) Electroacoustic conversion film web, electroacoustic conversion film, and method of manufacturing an electroacoustic conversion film web
WO2014157684A1 (ja) スピーカシステム
WO2020261822A1 (ja) 圧電フィルム
WO2013047872A1 (ja) 電気音響変換器および表示デバイス
JP6505845B2 (ja) 電気音響変換フィルム
WO2021157288A1 (ja) 圧電フィルム
JP6193194B2 (ja) 電気音響変換フィルムおよび電気音響変換器
JP6495866B2 (ja) スピーカーユニット
US10264362B2 (en) Electroacoustic transducer and electroacoustic transduction system
WO2016136522A1 (ja) 構造体および電気音響変換器
JP6297223B2 (ja) 電気音響変換フィルムおよび電気音響変換器

Legal Events

Date Code Title Description
121 Ep: the epo has been informed by wipo that ep was designated in this application

Ref document number: 15826983

Country of ref document: EP

Kind code of ref document: A1

ENP Entry into the national phase

Ref document number: 2016538362

Country of ref document: JP

Kind code of ref document: A

NENP Non-entry into the national phase

Ref country code: DE

122 Ep: pct application non-entry in european phase

Ref document number: 15826983

Country of ref document: EP

Kind code of ref document: A1