WO2023021944A1 - 圧電素子および圧電スピーカー - Google Patents

Abstract

繰り返しの折り曲げに対して十分な耐性を有し、しかも、出力も十分な圧電素子、および、この圧電素子を用いる圧電スピーカーの提供を課題とする。可撓性を有する圧電フィルムを折り返して、複数層、積層した第１積層部と、圧電フィルムが単層である単層部と、第１積層部と共に単層部を挟むように設けられる、圧電フィルムを折り返して、複数層、積層した第２積層部と、を有することにより、課題を解決する。

Description

圧電素子および圧電スピーカー

　本発明は、圧電素子、および、この圧電素子を用いる圧電スピーカーに関する。

　各種の物品に接触して取り付けることで、物品を振動させて音を出す、いわゆるエキサイター（励起子）が、各種の用途に利用されている。
　例えば、オフィスであれば、プレゼンテーションおよび電話会議等の際に、会議用テーブル、ホワイトボードおよびスクリーン等にエキサイターを取り付けることで、スピーカーの代わりに音を出すことができる。自動車等の車両であれば、コンソール、Ａピラーおよび天井等にエキサイターを取り付けることで、ガイド音、警告音および音楽等を鳴らすことができる。また、ハイブリット車および電気自動車のように、エンジン音が出ない自動車の場合には、バンパー等にエキサイターを取り付けることで、バンパー等から車両接近通報音を出すことができる。

　このようなエキサイターにおいて振動を生じる可変素子としては、コイルとマグネットとの組み合わせ、ならびに、偏心モータおよび線形共振モータ等の振動モータ等が知られている。
　これらの可変素子は、薄型化が困難である。特に、振動モータは、振動力を増加するためには質量体を大きくする必要がある、振動の程度を調節するための周波数変調が難しく応答速度が遅い等の難点がある。

　一方、近年では、例えば、可撓性を有するディスプレイに対応する要求等に応じて、スピーカーにも、可撓性が要求されている。しかしながら、このようなエキサイターと振動板とからなる構成では、可撓性を有するスピーカーへの対応は困難である。

　可撓性を有する振動板に、可撓性を有するエキサイターを貼着することで、可撓性を有するスピーカーとすることも考えられる。
　例えば、特許文献１には、２つの薄膜電極で圧電体層を挟持した圧電フィルムを、複数層、積層した、積層圧電素子が記載されている。この積層圧電素子における圧電フィルムは、厚さ方向に分極されたものであり、さらに、隣接する圧電フィルムの分極方向を逆にしている。
　この積層圧電素子は、圧電フィルムに通電することにより、圧電フィルムが面方向に伸縮する。そのため、この積層圧電素子をエキサイターとして振動板に貼着することにより、積層された圧電フィルムの伸縮運動によって、振動板が撓んで板面と直交する方向に振動し、振動板が音声を出力する圧電スピーカーを実現できる。

国際公開第２０２０／０９５８１２号

　特許文献１に記載される積層圧電素子において、圧電フィルムは、圧電体層として、例えば、高分子材料に圧電体粒子を分散してなる高分子複合圧電体を用いる。そのため、この積層圧電素子は、非常に良好な可撓性を有する。
　従って、この積層圧電素子を、可撓性を有する振動板に貼着することで、可撓性を有する圧電スピーカーを実現できる。さらに、この積層圧電素子を、折り曲げ（折り畳み）が可能な振動板に貼着することにより、折り曲げ可能な圧電スピーカーが実現できる。

　積層圧電素子を用いる圧電スピーカ―では、積層圧電素子の面積が広いほど、高い音圧が得られる。そのため、折り曲げが可能な板状物を振動板として用いた圧電スピーカーでは、振動板の折り曲げ部に積層圧電素子を貼着する必要が生じる場合も有る。
　この場合には、積層圧電素子は、振動板の折り曲げ部において、小さい曲げ半径で、繰り返し、屈曲される。その結果、積層圧電素子は、屈曲部が疲労して、電極層の破断などの導通不良等を生じてしまう場合がある。

　積層圧電素子における圧電フィルムの積層数を減らすことで、小さい曲げ半径による繰り返しの屈曲に対する耐性を向上できる。
　しかしながら、圧電フィルムを積層した積層圧電素子では、強い伸縮力を得るためには、圧電フィルムの積層数を多くする必要がある。そのため、積層圧電素子は、圧電フィルムの積層数を少なくすると、伸縮力が小さくなってしまい、場合によっては振動板を十分に振動させることができず、必要な音圧が得られなくなってしまう。

　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、圧電フィルムを積層した圧電素子であって、小さい曲げ半径による繰り返しの屈曲に対して十分な耐性を有し、しかも、出力（伸縮力）も十分に得られ、かつ、外部の装置と接続するための配線も簡略化できる圧電素子、および、この圧電素子を用いる圧電スピーカーを提供することにある。

　このような目的を達成するために、本発明は、以下の構成を有する。
　［１］　可撓性を有する圧電フィルムを折り返すことで、圧電フィルムを複数層、積層した第１積層部と、
　圧電フィルムが単層である単層部と、
　第１積層部と共に単層部を挟むように設けられる、圧電フィルムを折り返すことで、圧電フィルムを複数層、積層した第２積層部と、を有することを特徴とする圧電素子。
　［２］　圧電フィルムが矩形であり、第１積層部および第２積層部が、対向する辺から圧電フィルムを折り返したものである、［１］に記載の圧電素子。
　［３］　第１積層部または第２積層部に、圧電フィルムと外部装置とを電気的に接続するための配線が接続される、［１］または［２］に記載の圧電素子。
　［４］　第１積層部または第２積層部が、圧電フィルムが第１積層部または第２積層部から突出する突出部を有し、
　突出部に、圧電フィルムと外部装置とを電気的に接続するための配線が接続される、［３］に記載の圧電素子。
　［５］　第１積層部および第２積層部は、圧電フィルムの積層数が等しい、［１］～［４］のいずれかに記載の圧電素子。
　［６］　第１積層部および第２積層部は、圧電フィルムの積層方向から見た際における大きさおよび形状が等しい、［１］～［５］のいずれかに記載の圧電素子。
　［７］　第１積層部と第２積層部とが離間する方向において、第１積層部および第２積層部の長さが、単層部よりも長い、［１］～［６］のいずれかに記載の圧電素子。
　［８］　第１積層部および第２積層部が、積層されて隣接する圧電フィルムを貼着する貼着層を有する、［１］～［７］のいずれかに記載の圧電素子。
　［９］　圧電フィルムが、圧電体層と、圧電体層の両面に設けられた電極層と、電極層を覆って設けられた保護層と、を有する、［１］～［８］のいずれかに記載の圧電素子。
　［１０］　圧電体層が、高分子材料中に圧電体粒子を有する高分子複合圧電体である、［９］に記載の圧電素子。
　［１１］　高分子材料が、シアノエチル基を有する、［１０］に記載の圧電素子。
　［１２］　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、［１１］に記載の圧電素子。
　［１３］　折り曲げ可能な振動板に、振動板の折り曲げ部と単層部とを一致して、［１］～［１２］のいずれかに記載の圧電素子を貼着した、圧電スピーカー。
　［１４］　第１積層部と第２積層部とが離間する方向において、単層部の長さが、振動板の折り曲げ部の長さよりも長い、［１３］に記載の圧電スピーカー。
　［１５］　圧電素子は、第１積層部および第２積層部の、単層部と連続する層が振動板に貼着される、［１３］または［１４］に記載の圧電スピーカー。

　このような本発明によれば、圧電フィルムを積層した圧電素子において、小さい曲げ半径による繰り返しの折り曲げに対して、十分な耐性を有し、しかも、圧電素子としての出力も十分に得ることができ、外部の装置と接続するための配線も簡略化でき、生産性にも優れる。

図１は、本発明の圧電素子の一例を概念的に示す図である。 図２は、本発明の圧電素子の一例を説明するための概念図である。 図３は、本発明の圧電素子の別の例を説明するための概念図である。 図４は、図１に示す圧電素子の一部を概念的に示す図である。 図５は、本発明の圧電素子に用いられる圧電フィルムの一例を概念的に示す図である。 図６は、圧電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７は、圧電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８は、圧電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９は、本発明の圧電素子の別の例を概念的に示す図である。 図１０は、本発明の圧電スピーカーの一例を概念的に示す図である。

　以下、本発明の圧電素子および圧電スピーカーについて、添付の図面に示される好適実施態様を基に、詳細に説明する。

　以下に記載する構成要件の説明は、本発明の代表的な実施態様に基づいてなされることがあるが、本発明はそのような実施態様に限定されるものではない。
　また、以下に示す図は、本発明の圧電素子および圧電スピーカーを説明するための概念的な図であって、各部材および各部位の大きさ、厚さ、形状、ならびに、位置関係等は、実際の物とは異なる。

　本発明において、「～」を用いて表される数値範囲は、「～」の前後に記載される数値を下限値および上限値として含む範囲を意味する。
　さらに、本発明において、積層部、電極層よおび保護層等に付している第１および第２とは、基本的に同じである２つの部材を区別し、本発明の圧電素子および圧電スピーカーを説明するために、便宜的に付しているものである。従って、これらの部材における第１および第２には、技術的な意味は無く、また、実際の使用状態および互いの位置関係等とは、無関係である。

　図１に、本発明の圧電素子の一例を概念的に示す。
　図１に示す圧電素子１０は、第１積層部１４Ａと、第２積層部１４Ｂと、単層部１６とを有する。
　第１積層部１４Ａおよび第２積層部１４Ｂは、可撓性を有する圧電フィルム１２を、複数回、折り返すことによって、圧電フィルム１２を、複数層、積層したものである。具体的には、圧電素子１０は、中央に単層部が残るように、一枚の矩形（長方形）の圧電フィルム１２を、対向する２辺から中央に向けて、つづら折りのように折り返して作製されたものである。
　従って、圧電素子１０は、単層部１６を挟むように、単層部１６に連続して、第１積層部１４Ａと第２積層部１４Ｂとを有する。

　また、第１積層部１４Ａおよび第２積層部１４Ｂは、好ましい態様として、折り返しによって積層された隣接する圧電フィルム１２は、貼着層２０によって貼着されている。

　本発明の圧電素子１０において、矩形の圧電フィルム１２を折り返す場合には、圧電フィルム１２の折り返しによって形成される稜線は、第１積層部１４Ａおよび第２積層部１４Ｂの平面形状において、長手方向に一致しても、短手方向に一致してもよい。
　平面形状とは、第１および第２積層部を、圧電フィルム１２の積層方向から見た際における形状である。言い換えれば、平面形状とは、第１および第２積層部を、圧電フィルム１２の主面と直交する方向から見た際における形状である。主面とは、シート状物（フィルム、板状物、層）の最大面であり、通常、シート状物の厚さ方向の両面である。

　以下、平面形状が２０×５ｃｍである第１積層部１４Ａを例に、具体的に説明する。
　本発明の圧電素子１０は、図２に概念的に示すように、２０ｃｍの辺を有する矩形の圧電フィルム１２を、２０ｃｍの辺と直交する方向に５ｃｍずつ折り返した、稜線が長手方向である２０ｃｍの第１積層部１４Ａ（第２積層部１４Ｂ）を有してもよい。
　あるいは、本発明の圧電素子１０は、図３に概念的に示すように、５ｃｍの辺を有する矩形の圧電フィルム１２を、５ｃｍの辺と直交する方向に２０ｃｍずつ折り返した、稜線が短手方向である５ｃｍの第１積層部１４Ａ（第２積層部１４Ｂ）を有してもよい。

　図１に示す圧電素子１０は、好ましい態様として、矩形の圧電フィルム１２を対向する辺から折り返すことで作製されている。しかしながら、本発明の圧電素子において、圧電フィルム１２の形状は、矩形に制限はされず、各種の形状が利用可能である。
　一例して、円形、角丸長方形（長円形）、楕円形、および、六角形等の多角形等が例示される。中でも、円形、角丸長方形およひ楕円形のように、左右対称の形状を有し、圧電フィルム１２の折り返しで形成される第１積層部１４Ａと第２積層部１４Ｂとを、同じ大きさの同形状の平面形状とできる形は、好適に利用される。

　図４に、第１積層部１４Ａを概念的に示す。
　なお、第１積層部１４Ａと第２積層部１４Ｂとは、位置および向きが異なるのみで、基本的に、同じ構成を有する。また、以下の説明では、第１積層部１４Ａと第２積層部１４Ｂとを区別する必要が無い場合には、両者をまとめて『積層部』ともいう。
　上述のように、第１積層部１４Ａ（第２積層部１４Ｂ）は、圧電フィルム１２を、複数回、折り返して積層したものである。図示例の第１積層部１４Ａは、圧電フィルム１２を４回、折り返すことで、５層の圧電フィルム１２を積層している。

　本発明の圧電素子１０（積層部）は、このように複数の圧電フィルム１２を積層することにより、１枚の圧電フィルムを用いた場合に比して、圧電素子（積層体）としての伸縮力を大きくでき、例えば後述する振動板を、大きな力で撓ませることが可能になる。
　また、本発明の圧電素子１０は、圧電フィルム１２が１層である単層部１６を有する。そのため、圧電素子１０が折り曲げ可能な振動板に貼着された場合でも、振動板の折り曲げ部と単層部１６とを一致させることで、圧電素子１０が屈曲を繰り返すことに起因する破損を防止できる。すなわち、本発明の圧電素子１０は、高い出力を得るために、積層部における圧電フィルム１２の積層数を多くしても、圧電素子１０の屈曲に起因する破損を防止できる。
　以上の点に関しては、後に詳述する。

　本発明の圧電素子１０において、第１積層部１４Ａおよび第２積層部１４Ｂにおける圧電フィルム１２の積層数は、図示例の５層に制限はされない。すなわち、本発明の圧電素子１０において、積層部は、圧電フィルム１２を３回以下、折り返した、４層以下の圧電フィルム１２を積層したものでもよく、あるいは、圧電フィルム１２を５回以上、折り返した、６層以上の圧電フィルム１２を積層したものでもよい。
　本発明の圧電素子において、積層部における圧電フィルム１２の積層数には、制限はないが、２～１０層が好ましく、３～７層がより好ましい。

　第１積層部１４Ａ（第２積層部１４Ｂ）では、好ましい態様として、折り返しによって積層された圧電フィルム１２において、積層方向に隣接する圧電フィルム１２同士は、貼着層２０によって貼着されている。
　積層方向に隣接する圧電フィルム１２を貼着層２０によって貼着することにより、各圧電フィルム１２の伸縮を直接的に伝達することができ、圧電フィルム１２を積層した積層体として、無駄なく駆動することが可能になる。

　本発明において、貼着層２０は、隣接する圧電フィルム１２を貼着可能であれば、公知の貼着剤（貼着材）が、各種、利用可能である。
　従って、貼着層２０は、接着剤（接着材）からなる層でも、粘着剤（粘着材）からなる層でも、接着剤と粘着剤との両方の特徴を持った材料からなる層でもよい。また、貼着層２０は、液体等の流動性を有する貼着剤を塗布して形成するものでも、シート状の貼着剤を用いて形成するものでもよい。接着剤とは、貼り合わせる際には流動性を有し、その後、固体になる貼着剤である。粘着剤とは、貼り合わせる際にゲル状（ゴム状）の柔らかい固体で、その後もゲル状の状態が変化しない貼着剤である。

　ここで、圧電素子１０は、一例としてエキサイターとして用いられる。すなわち、圧電素子１０は、積層した複数枚の圧電フィルム１２を伸縮させることで圧電素子１０を伸縮させて、例えば後述するように振動板５２を振動させて、音を発生させる。従って、圧電素子１０では、積層された各圧電フィルム１２の伸縮が、直接的に伝達されるのが好ましい。圧電フィルム１２の間に、振動を緩和するような粘性を有する物質が存在すると、圧電フィルム１２の伸縮のエネルギーの伝達効率が低くなってしまい、圧電素子１０の駆動効率が低下してしまう。
　この点を考慮すると、貼着層２０は、粘着剤からなる粘着剤層よりも、固体で硬い貼着層２０が得られる、接着剤からなる接着剤層であるのが好ましい。より好ましい貼着層２０としては、具体的には、ポリエステル系接着剤およびスチレン・ブタジエンゴム（ＳＢＲ）系接着剤等の熱可塑タイプの接着剤からなる貼着層が好適に例示される。
　接着は、粘着とは異なり、高い接着温度を求める際に有用である。また、熱可塑タイプの接着剤は『比較的低温、短時間、および、強接着』を兼ね備えており、好適である。

　圧電素子１０において、貼着層２０の厚さには制限はなく、貼着層２０の形成材料に応じて、十分な貼着力を発現できる厚さを、適宜、設定すればよい。
　ここで、圧電素子１０は、貼着層２０が薄い方が、圧電体層２６の伸縮エネルギー（振動エネルギー）の伝達効果を高くして、エネルギー効率を高くできる。また、貼着層２０が厚く剛性が高いと、圧電フィルム１２の伸縮を拘束する可能性もある。
　この点を考慮すると、貼着層２０は、圧電体層２６よりも薄いのが好ましい。すなわち、圧電素子１０において、貼着層２０は、硬く、薄いのが好ましい。具体的には、貼着層２０の厚さは、貼着後の厚さで０．１～５０μｍが好ましく、０．１～３０μｍがより好ましく、０．１～１０μｍがさらに好ましい。

　なお、本発明の圧電素子１０において、積層部（第１積層部１４Ａおよび第２積層部１４Ｂ）の貼着層２０は、好ましい態様として設けられるものであり、必須の構成要素ではない。
　従って、本発明の圧電素子１０においては、積層部が貼着層２０を有さず、公知の圧着手段、締結手段、および、固定手段等を用いて、積層部を構成する圧電フィルム１２を積層して、密着させて、圧電素子を構成してもよい。例えば、積層部の平面形状子が矩形である場合には、四隅をボルトナットのような部材で締結して圧電素子を構成してもよく、または、四隅と中心部とをボルトナットのような部材で締結して圧電素子を構成してもよい。あるいは、圧電フィルム１２を積層した後、周辺部（端面）に粘着テープを貼着することで、積層した圧電フィルム１２を固定して、積層部を構成してもよい。
　しかしながら、この場合には、電源から駆動電圧を印加した際に、個々の圧電フィルム１２が独立して伸縮してしまい、場合によっては、各圧電フィルム１２各層が逆方向に撓んで空隙ができてしまう。このように、個々の圧電フィルム１２が独立して伸縮した場合には、圧電素子としての駆動効率が低下してしまい、圧電素子全体としての伸縮が小さくなって、当接した振動板等を十分に振動させられなくなってしまう可能性がある。特に、各圧電フィルム１２各層が逆方向に撓んで空隙ができてしまった場合には、圧電素子としての駆動効率の低下は大きい。
　この点を考慮すると、本発明の圧電素子を構成する積層部は、図示例の圧電素子１０のように、隣接する圧電フィルム１２同士を貼着する貼着層２０を有するのが好ましい。

　本発明の圧電素子において、圧電フィルム１２は、曲げ伸ばし可能な可撓性を有するものであれば、公知の圧電フィルム１２が、各種、利用可能である。
　なお、本発明において、可撓性を有するとは、一般的な解釈における可撓性を有すると同義であり、曲げること、および、撓めることが可能であることを示し、具体的には、破壊および損傷を生じることなく、曲げ伸ばしができることを示す。

　本発明の圧電素子１０において、圧電フィルム１２は、好ましい態様として、圧電体層２６の両面に設けられた電極層と、電極層を覆って設けられる保護層とを有する。
　図５に、圧電フィルム１２の一例を断面図で概念的に示す。図５等においては、図面を簡略化して構成を明確に示すために、ハッチングは省略する。
　なお、以下の説明では、特に断りが無い場合には、『断面』とは、圧電フィルムの厚さ方向の断面を示す。圧電フィルムの厚さ方向とは、圧電フィルムの積層方向である。

　図５に示すように、図示例の圧電フィルム１２は、圧電体層２６と、圧電体層２６の一方の面に積層される第１電極層２８と、第１電極層２８に積層される第１保護層３２と、圧電体層２６の他方の面に積層される第２電極層３０と、第２電極層３０に積層される第２保護層３４と、を有する。
　なお、図１においては、図面を簡略化し、圧電素子１０の構成を明確に示すために、第１電極層２８および第１保護層３２、ならびに、第２電極層３０および第２保護層３４を１層で示している。

　上述のように、本発明の圧電素子１０は、１枚の圧電フィルム１２を折り返すことで、圧電フィルム１２を積層した第１積層部１４Ａおよび第２積層部１４Ｂと、両積層部の間で両者を接続する、他の圧電フィルム１２と積層されない１層の圧電フィルム１２からなる単層部１６とを構成する。
　そのため、本発明の圧電素子１０は、圧電素子１０すなわち圧電フィルム１２を駆動するための電極の引き出しを、後述する各電極層につき１か所にすることができる。その結果、圧電素子１０の構成、および、電極の引き回しを簡易化でき、さらに、生産性にも優れる。また、一枚の圧電フィルム１２を折り返して積層するので、積層によって隣接する圧電フィルム同士が対面する電極層は、同極性になるので、電極層同士が接触しても、ショートは生じない。

　圧電フィルム１２において、圧電体層２６は、公知の圧電体層が、各種、利用可能である。
　圧電フィルム１２において、圧電体層２６は、図５に概念的に示すように、高分子材料を含む高分子マトリックス３８中に、圧電体粒子４０を含む、高分子複合圧電体であるのが好ましい。

　ここで、高分子複合圧電体（圧電体層２６）は、次の用件を具備したものであるのが好ましい。なお、本発明において、常温とは、０～５０℃である。
　（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
　スピーカーは、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、スピーカー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。

　スピーカー用振動板の最低共振周波数ｆ₀は、下記式で与えられるのは周知である。ここで、ｓは振動系のスチフネス、ｍは質量である。

　このとき、圧電フィルムの湾曲程度すなわち湾曲部の曲率半径が大きくなるほど機械的なスチフネスｓが下がるため、最低共振周波数ｆ₀は小さくなる。すなわち、圧電フィルムの曲率半径によってスピーカーの音質（音量、周波数特性）が変わることになる。

　以上をまとめると、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共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２６）において、ガラス転移点が常温にある高分子材料、言い換えると、常温で粘弾性を有する高分子材料をマトリックスに用いることで、２０Ｈｚ～２０ｋＨｚの振動に対しては硬く、数Ｈｚ以下の遅い振動に対しては柔らかく振舞う高分子複合圧電体が実現する。特に、この振舞いが好適に発現する等の点で、周波数１Ｈｚでのガラス転移点Ｔｇが常温にある高分子材料を、高分子複合圧電体のマトリックスに用いるのが好ましい。

　高分子マトリックス３８となる高分子材料は、常温において、動的粘弾性試験による周波数１Ｈｚにおける損失正接Ｔａｎδの極大値が、０．５以上であるのが好ましい。
　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、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、高分子マトリックス３８となる高分子材料は、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以下であるのが好ましい。
　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、高分子マトリックス３８となる高分子材料は、比誘電率が２５℃において１０以上で有ると、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好適に例示される。
　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。

　高分子マトリックス３８を構成する高分子材料としては、シアノエチル基を有する高分子材料を用いるのが好ましく、シアノエチル化ＰＶＡを用いるのが特に好ましい。すなわち、圧電フィルム１２において、圧電体層２６は、高分子マトリックス３８として、シアノエチル基を有する高分子材料を用いるのが好ましく、シアノエチル化ＰＶＡを用いるのが特に好ましい。
　以下の説明では、シアノエチル化ＰＶＡを代表とする上述の高分子材料を、まとめて『常温で粘弾性を有する高分子材料』とも言う。

　なお、これらの常温で粘弾性を有する高分子材料は、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。

　圧電フィルム１２において、圧電体層２６の高分子マトリックス３８には、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、高分子複合圧電体を構成する高分子マトリックス３８には、誘電特性や機械的特性の調節等を目的として、上述した常温で粘弾性を有する高分子材料に加え、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およびポリフッ化ビニリデン－テトラフルオロエチレン共重合体等のフッ素系高分子、シアン化ビニリデン－酢酸ビニル共重合体、シアノエチルセルロース、シアノエチルヒドロキシサッカロース、シアノエチルヒドロキシセルロース、シアノエチルヒドロキシプルラン、シアノエチルメタクリレート、シアノエチルアクリレート、シアノエチルヒドロキシエチルセルロース、シアノエチルアミロース、シアノエチルヒドロキシプロピルセルロース、シアノエチルジヒドロキシプロピルセルロース、シアノエチルヒドロキシプロピルアミロース、シアノエチルポリアクリルアミド、シアノエチルポリアクリレート、シアノエチルプルラン、シアノエチルポリヒドロキシメチレン、シアノエチルグリシドールプルラン、シアノエチルサッカロースおよびシアノエチルソルビトール等のシアノ基またはシアノエチル基を有するポリマー、ならびに、ニトリルゴムおよび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２６の高分子マトリックス３８において、これらの誘電性高分子材料は、１種に制限はされず、複数種を添加してもよい。

　また、誘電性高分子材料以外にも、高分子マトリックス３８のガラス転移点Ｔｇを調節する目的で、塩化ビニル樹脂、ポリエチレン、ポリスチレン、メタクリル樹脂、ポリブテンおよびイソブチレン等の熱可塑性樹脂、ならびに、フェノール樹脂、尿素樹脂、メラミン樹脂、アルキド樹脂およびマイカ等の熱硬化性樹脂等を添加しても良い。
　さらに、粘着性を向上する目的で、ロジンエステル、ロジン、テルペン、テルペンフェノール、および、石油樹脂等の粘着付与剤を添加しても良い。

　圧電体層２６の高分子マトリックス３８において、常温で粘弾性を有する高分子材料以外の高分子材料を添加する際の添加量には制限はないが、高分子マトリックス３８に占める割合で３０質量％以下とするのが好ましい。
　これにより、高分子マトリックス３８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４０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。

　圧電体層２６となる高分子複合圧電体は、このような高分子マトリックスに、圧電体粒子４０を含むものである。圧電体粒子４０は、高分子マトリックスに分散されており、好ましくは、均一（略均一）に分散される。
　圧電体粒子４０は、好ましくは、ペロブスカイト型また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４０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。

　圧電体粒子４０の粒径は、圧電フィルム１２のサイズや用途に応じて、適宜、選択すれば良い。圧電体粒子４０の粒径は、１～１０μｍが好ましい。
　圧電体粒子４０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。

　圧電フィルム１２において、圧電体層２６中における高分子マトリックス３８と圧電体粒子４０との量比は、圧電フィルム１２の面方向の大きさや厚さ、圧電フィルム１２の用途、圧電フィルム１２に要求される特性等に応じて、適宜、設定すればよい。
　圧電体層２６中における圧電体粒子４０の体積分率は、３０～８０％が好ましく、５０～８０％がより好ましい。
　高分子マトリックス３８と圧電体粒子４０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、圧電フィルム１２において、圧電体層２６の厚さには制限はなく、圧電フィルム１２のサイズ、圧電フィルム１２の用途、圧電フィルム１２に要求される特性等に応じて、適宜、設定すればよい。
　圧電体層２６の厚さは、８～３００μｍが好ましく、８～２００μｍがより好ましく、１０～１５０μｍがさらに好ましく、特に１５～１００μｍが好ましい。
　圧電体層２６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。

　圧電体層２６は、厚さ方向に分極処理（ポーリング）されているのが好ましい。分極処理に関しては、後に詳述する。

　なお、圧電フィルム１２において、圧電体層２６は、上述したような、シアノエチル化ＰＶＡのような常温で粘弾性を有する高分子材料からなる高分子マトリックス３８に、圧電体粒子４０を含む高分子複合圧電体に制限はされない。
　すなわち、圧電フィルム１２において、圧電体層は、公知の圧電体層が、各種、利用可能である。

　一例として、上述した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およびフッ化ビニリデン－トリフルオロエチレン共重合体等の誘電性高分子材料を含むマトリックスに同様の圧電体粒子４０を含む高分子複合圧電体、ポリフッ化ビニリデンからなる圧電体層、ポリフッ化ビニリデン以外のフッ素樹脂からなる圧電体層、および、ポリＬ乳酸からなるフィルムとポリＤ乳酸からなるフィルムとを積層した圧電体層等も利用可能である。
　しかしながら、上述のように、２０Ｈｚ～２０ｋＨｚの振動に対しては硬く、数Ｈｚ以下の遅い振動に対しては柔らかく振舞うことができ、優れた音響特性が得られる、可撓性に優れる等の点で、上述したシアノエチル化ＰＶＡのような常温で粘弾性を有する高分子材料からなる高分子マトリックス３８に、圧電体粒子４０を含む高分子複合圧電体が、好適に利用される。

　図５に示す圧電フィルム１２は、このような圧電体層２６の一面に、第２電極層３０を有し、第２電極層３０の表面に第２保護層３４を有し、圧電体層２６の他方の面に、第１電極層２８を有し、第１電極層２８の表面に第１保護層３２を有してなる構成を有する。圧電フィルム１２では、第１電極層２８と第２電極層３０とが電極対を形成する。
　言い換えれば、圧電フィルム１２を構成する積層フィルムは、圧電体層２６の両面を電極対、すなわち、第１電極層２８および第２電極層３０で挟持し、さらに、第１保護層３２および第２保護層３４で挟持してなる構成を有する。
　このように、第１電極層２８および第２電極層３０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。

　圧電フィルム１２は、これらの層に加えて、例えば、電極層と圧電体層２６とを貼着するための貼着層、および、電極層と保護層とを貼着するための貼着層を有してもよい。
　貼着剤は、接着剤でも粘着剤でもよい。また、貼着剤は、圧電体層２６から圧電体粒子４０を除いた高分子材料すなわち高分子マトリックス３８と同じ材料も、好適に利用可能である。なお、貼着層は、第１電極層２８側および第２電極層３０側の両方に有してもよく、第１電極層２８側および第２電極層３０側の一方のみに有してもよい。

　圧電フィルム１２において、第１保護層３２および第２保護層３４は、第１電極層２８および第２電極層３０を被覆すると共に、圧電体層２６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、圧電フィルム１２において、高分子マトリックス３８と圧電体粒子４０とを含む圧電体層２６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。圧電フィルム１２は、それを補うために第１保護層３２および第２保護層３４が設けられる。
　第１保護層３２と第２保護層３４とは、配置位置が異なるのみで、構成は同じである。従って、以下の説明においては、第１保護層３２および第２保護層３４を区別する必要がない場合には、両部材をまとめて、保護層ともいう。

　保護層には、制限はなく、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）、ポリアミド（ＰＡ）、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等からなる樹脂フィルムが好適に利用される。

　保護層の厚さにも、制限は無い。また、第１保護層３２および第２保護層３４の厚さは、基本的に同じであるが、異なってもよい。
　保護層の剛性が高過ぎると、圧電体層２６の伸縮を拘束するばかりか、可撓性も損なわれる。そのため、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、保護層は、薄いほど有利である。

　第１保護層３２および第２保護層３４の厚さが、それぞれ、圧電体層２６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られる。
　例えば、圧電体層２６の厚さが５０μｍで第１保護層３２および第２保護層３４がＰＥＴからなる場合、第１保護層３２および第２保護層３４の厚さはそれぞれ、１００μｍ以下が好ましく、５０μｍ以下がより好ましく、２５μｍ以下がさらに好ましい。

　圧電フィルム１２において、圧電体層２６と第１保護層３２との間には第１電極層２８が、圧電体層２６と第２保護層３４との間には第２電極層３０が、それぞれ設けられる。第１電極層２８および第２電極層３０は、圧電体層２６に電圧を印加するためのものである。電極層から圧電体層２６への電圧の印加によって、圧電フィルム１２が伸縮する。

　第１電極層２８および第２電極層３０は、位置が異なる以外は、基本的に同じものである。従って、以下の説明においては、第１電極層２８と第２電極層３０とを区別する必要がない場合には、両部材をまとめて、電極層ともいう。

　圧電フィルムにおいて、電極層の形成材料には制限はなく、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、モリブデン、これらの合金、酸化インジウムスズ、および、ＰＥＤＯＴ／ＰＰＳ（ポリエチレンジオキシチオフェン－ポリスチレンスルホン酸）などの導電性高分子等が例示される。
　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は、好適に例示される。その中でも、導電性、コストおよび可撓性等の観点から銅がより好ましい。

　また、電極層の形成方法にも制限はなく、真空蒸着および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、塗布する方法等、公知の方法が、各種、利用可能である。
　中でも特に、圧電フィルム１２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、電極層として、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。

　第１電極層２８および第２電極層３０の厚さには、制限はない。また、第１電極層２８および第２電極層３０の厚さは、基本的に同じであるが、異なってもよい。
　ここで、上述した保護層と同様に、電極層の剛性が高過ぎると、圧電体層２６の伸縮を拘束するばかりか、可撓性も損なわれる。そのため、電極層は、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。

　圧電フィルム１２では、電極層の厚さとヤング率との積が、保護層の厚さとヤング率との積を下回れば、可撓性を大きく損なうことがないため、好適である。
一例として、第１保護層１８および第２保護層２０がＰＥＴで、第１電極層１４および第２電極層１６が銅からなる組み合わせの場合を例示する。この組み合わせでは、ＰＥＴのヤング率が約６．２ＧＰａで、銅のヤング率が約１３０ＧＰａである。従って、第１保護層１８および第２保護層２０の厚さが１０μｍだとすると、第１電極層１４および第２電極層１６の厚さは、０．５μｍ以下が好ましく、０．３μｍ以下がより好ましく、０．１μｍ以下がさらに好ましい。

　圧電フィルム１２は、圧電体層２６を第１電極層２８および第２電極層３０で挟持し、さらに、この積層体を第１保護層３２および第２保護層３４で挟持した構成を有する。
　このような圧電フィルム１２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、圧電フィルム１２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。

　圧電フィルム１２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、常温で圧電フィルム１２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、圧電フィルム１２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１．０×１０⁶～２．０×１０⁶Ｎ／ｍ、５０℃において１．０×１０⁵～１．０×１０⁶Ｎ／ｍであるのが好ましい。
　これにより、圧電フィルム１２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、圧電フィルム１２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。

　以下、図６～図８を参照して、圧電フィルム１２の製造方法の一例を説明する。
　まず、図６に概念的に示す、第２保護層３４の表面に第２電極層３０が形成された積層体４２ｂを準備する。さらに、図８に概念的に示す、第１保護層３２の表面に第１電極層２８が形成された積層体４２ａを準備する。

　積層体４２ｂは、第２保護層３４の表面に、真空蒸着、スパッタリング、めっき等によって第２電極層３０として銅薄膜等を形成して、作製すればよい。同様に、積層体４２ａは、第１保護層３２の表面に、真空蒸着、スパッタリング、めっき等によって第１電極層２８として銅薄膜等を形成して、作製すればよい。
　あるいは、保護層の上に銅薄膜等が形成された市販品をシート状物を、積層体４２ｂおよび／または積層体４２ａとして利用してもよい。
　積層体４２ｂおよび積層体４２ａは、同じものでもよく、異なるものでもよい。

　なお、保護層が非常に薄く、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）付きの保護層を用いても良い。なお、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。セパレータは、電極層および保護層の熱圧着後、取り除けばよい。

　次いで、図７に概念的に示すように、積層体４２ｂの第２電極層３０上に、圧電体層２６を形成して、積層体４２ｂと圧電体層２６とを積層した圧電積層体４６を作製する。

　圧電体層２６は、圧電体層２６に応じた公知の方法で形成すればよい。
　例えば、図５に示す、高分子マトリックス３８に圧電体粒子４０を分散してなる圧電体層（高分子複合圧電体層）であれば、一例として、以下のように作製する。
　まず、有機溶媒に、上述したシアノエチル化ＰＶＡ等の高分子材料を溶解し、さらに、ＰＺＴ粒子等の圧電体粒子４０を添加し、攪拌して塗料を調製する。有機溶媒には制限はなく、ジメチルホルムアミド（ＤＭＦ）、メチルエチルケトン、および、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。
　積層体４２ｂを準備し、かつ、塗料を調製したら、この塗料を積層体４２ｂ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７に示すように、第２保護層３４の上に第２電極層３０を有し、第２電極層３０の上に圧電体層２６を積層してなる圧電積層体４６を作製する。

　塗料のキャスティング方法には制限はなく、バーコータ、スライドコータおよび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。
　あるいは高分子材料が加熱溶融可能な物であれば、高分子材料を加熱溶融して、これに圧電体粒子４０を添加してなる溶融物を作製し、押し出し成形等によって、図６に示す積層体４２ｂの上にシート状に押し出し、冷却することにより、図７に示すような、圧電積層体４６を作製してもよい。

　なお、上述のように、圧電体層２６において、高分子マトリックス３８には、常温で粘弾性を有する高分子材料以外にも、ＰＶＤＦ等の高分子圧電材料を添加しても良い。
　高分子マトリックス３８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、加熱溶融した常温で粘弾性を有する高分子材料に、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。

　圧電体層２６を形成したら、必要に応じて、カレンダ処理を行ってもよい。カレンダ処理は、１回でもよく、複数回、行ってもよい。
　周知のように、カレンダ処理とは、加熱プレス、加熱ローラおよび加熱ローラ対等によって、被処理面を加熱しつつ押圧して、平坦化等を施す処理である。

　また、第２保護層３４の上に第２電極層３０を有し、第２電極層３０の上に圧電体層２６を形成してなる圧電積層体４６の圧電体層２６に、分極処理（ポーリング）を行う。
　圧電体層２６の分極処理の方法には制限はなく、公知の方法が利用可能である。例えば、分極処理を行う対象に、直接、直流電界を印加する、電界ポーリングが例示される。なお、電界ポーリングを行う場合には、分極処理の前に、第１電極層２８を形成して、第１電極層２８および第２電極層３０を利用して、電界ポーリング処理を行ってもよい。
　また、圧電フィルム１２を製造する際には、分極処理は、圧電体層２６の面方向ではなく、厚さ方向に分極を行うのが好ましい。

　次いで、図８に概念的に示すように、圧電積層体４６の圧電体層２６側に、先に準備した積層体４２ａを、第１電極層２８を圧電体層２６に向けて積層する。
　さらに、この積層体を、第１保護層３２および第２保護層３４を挟持するようにして、加熱プレス装置および加熱ローラ等を用いて熱圧着して、圧電積層体４６と積層体４２ａとを貼り合わせる。
　これにより、圧電体層２６、圧電体層２６の両面に設けられる第１電極層２８および第２電極層３０、ならびに、電極層の表面に形成される第１保護層３２および第２保護層３４からなる圧電フィルム１２を作製する。

　このように作製される圧電フィルム１２は、面方向ではなく厚さ方向に分極されており、かつ、分極処理後に延伸処理をしなくても大きな圧電特性が得られる。そのため、圧電フィルム１２は、圧電特性に面内異方性がなく、駆動電圧を印加すると、面方向では全方向に等方的に伸縮する。

　上述のように、圧電素子１０は、圧電フィルム１２が単層である単層部１６と、単層部１６に連結して、単層部１６を挟むように設けられる、第１積層部１４Ａおよび第２積層部１４Ｂとを有する。
　第１積層部１４Ａおよび第２積層部１４Ｂは、共に、圧電フィルム１２を折り返すことにより、複数層の圧電フィルム１２を積層したものである。すなわち、圧電素子１０は、一枚の矩形の圧電フィルム１２の対向する２辺から、中心に向かって、複数回、圧電フィルム１２を折り返すことで作製される。

　本発明の圧電素子１０において、圧電フィルム１２の積層数は、図示例の５層に制限されないのは、上述のとおりである。
　ここで、本発明の圧電素子１０において、第１積層部１４Ａと第２積層部１４Ｂとにおける圧電フィルム１２の積層数は、同じでも異なってもよい。圧電素子１０は、１枚の圧電フィルム１２を折り返して作製するので、各積層部における圧電フィルム１２の積層数とは、すなわち、積層部の厚さである。
　しかしながら、第１積層部１４Ａと第２積層部１４Ｂとにおける圧電フィルム１２の積層数は、同じであるのが好ましい。

　後述するが、圧電素子１０は、一例として、折りに曲げ可能な振動板に貼着され、振動板を振動させることで音声を出力するための、エキサイターとして利用される。
　圧電素子１０において、振動板を振動させるエキサイターとして作用するのは、基本的に、複数層の圧電フィルム１２を積層した第１積層部１４Ａおよび第２積層部１４Ｂである。具体的には、圧電素子１０は、積層部を面方向に伸縮することで、振動板を振動させて、音声を出力させる。
　従って、圧電素子１０が貼着された振動板は、基本的に、第１積層部１４Ａが当接する位置、および、第２積層部１４Ｂが当接する位置の、二か所から音声を出力する。
　また、第１積層部１４Ａおよび第２積層部１４Ｂは、１枚の圧電フィルム１２によって形成されるので、同様に作動する。

　ここで、第１積層部１４Ａおよび第２積層部１４Ｂの伸縮力の強さは、圧電フィルム１２の積層数によって異なる。具体的には、積層部は、圧電フィルム１２の積層数が多いほど、強い伸縮力を得ることができる。
　従って、圧電素子１０をエキサイターとして、振動板を振動させる圧電スピーカーは、第１積層部１４Ａおよび第２積層部１４Ｂにおける圧電フィルム１２の積層数が多いほど、高い音圧で音声を出力することができる。

　この際において、第１積層部１４Ａと第２積層部１４Ｂとで、圧電フィルム１２の積層数が異なると、第１積層部１４Ａと第２積層部１４Ｂとで、伸縮力が異なってしまう。そのため、上述のように、両積層部は同様に作動すなわち同じ音声を出力しているにも関わらず、第１積層部１４Ａと第２積層部１４Ｂとで、振動板から出力される音声の音圧が異なってしまう。
　その結果、振動板から出力される音声が、不自然になって、音質的に不利である。

　これに対して、第１積層部１４Ａと第２積層部１４Ｂとにおいて、圧電フィルム１２の積層数を同じ層数にすることにより、積層数に起因して、第１積層部１４Ａと第２積層部１４Ｂとの伸縮力が異なることを防止できる。
　その結果、第１積層部１４Ａと第２積層部１４Ｂとで、振動板から出力される音声の音圧を均一化することができ、自然な音声の出力が可能になる。

　また、本発明の圧電素子１０において、第１積層部１４Ａと第２積層部１４Ｂとの平面形状、および／または、大きさは、同じでも異なってもよい。
　ここで、第１積層部１４Ａおよび第２積層部１４Ｂは、平面形状における面積が大きいほど、高い出力を得ることができる。従って、圧電素子１０をエキサイターとして、振動板を振動させる圧電スピーカーは、第１積層部１４Ａおよび第２積層部１４Ｂの平面形状が大きいほど、高い音圧で音声を出力することができる。また、大きさ（面積）が同じでも、第１積層部１４Ａおよび第２積層部１４Ｂの平面形状が異なる場合には、例えば、縦横方向の伸縮量および伸縮力が互いに異なり、その結果、振動板の振動も異なる。
　この点を考慮すると、上述した積層部における圧電フィルム１２の積層数と同様の理由で、第１積層部１４Ａおよび第２積層部１４Ｂは、平面形状が同じで、かつ、大きさも同じであるのが好ましい。

　さらに、以上の点を考慮すると、本発明の圧電素子１０においては、第１積層部１４Ａおよび第２積層部１４Ｂは、圧電フィルム１２の積層数が同じで、かつ、平面形状および大きさが同じであるのが、最も好ましい。

　圧電素子１０は、第１積層部１４Ａおよび第２積層部１４Ｂと、両積層部の間の単層部１６とを有する。第１積層部１４Ａおよび第２積層部１４Ｂは、間に単層部１６を有するように、１枚の矩形の圧電フィルム１２を、対向する両辺から折り畳んで積層したものである。従って、積層部における折り返し方向と直交する方向のサイズは、第１積層部１４Ａ、第２積層部１４Ｂ、および、単層部１６で等しい。

　以下の説明では、圧電素子１０の積層部における圧電フィルム１２の折り曲げ方向のサイズ、すなわち、第１積層部１４Ａおよび第２積層部１４Ｂとが離間する方向のサイズを『長さ』ともいう。さらに、圧電素子１０において、積層部における圧電フィルム１２の折り曲げ方向と直交する方向のサイズ、すなわち、長さと直交する方向のサイズを『幅』ともいう。

　上述のように、本発明の圧電素子１０において、実質的に圧電素子として作用するのは、圧電フィルム１２を積層した第１積層部１４Ａおよび第２積層部１４Ｂである。
　単層部１６は、駆動電圧の印加によって伸縮はするが、他の圧電フィルムとは積層されない単層すなわち１枚の圧電フィルム１２の領域であるので、伸縮力は弱く、例えば振動板の振動には、実質的に寄与しない。
　この点を考慮すると、本発明の圧電素子１０は、効率の点で、単層部１６よりも、第１積層部１４Ａおよび第２積層部１４Ｂの方が、平面形状の面積が大きいのが好ましい。

　ここで、第１積層部１４Ａ、第２積層部１４Ｂ、および、単層部１６は、幅が等しいのは、上述のとおりである。従って、圧電素子１０においては、単層部１６よりも、第１積層部１４Ａおよび第２積層部１４Ｂの長さが、長いのが好ましい。
　これにより、圧電素子１０は、平面形状の面積に対して、実質的に伸縮に作用する面積を大きくできる。その結果、圧電素子１０を、例えば、エキサイターとして用いた際に、より高い音圧の音声を出力できる。

　本発明の圧電素子１０は、第１電極層２８および第２電極層３０に駆動電圧を印加することで、圧電体層２６を伸縮する。そのためには、第１電極層２８および第２電極層３０と外部電源などの外部の装置とを電気的に接続する必要がある。
　第１電極層２８および第２電極層３０と、外部の装置とを接続する方法は、公知の各種の方法が利用可能である。

　一例として、図９に第１積層部１４Ａを参照して示すように、圧電フィルム１２を、単層部１６とは逆側の方向に延長して、圧電フィルム１２が積層している領域から突出する突出部１４Ａａを設ける。その上で、この突出部１４Ａａに、外部の装置と電気的に接続するための引出配線を設ける方法が例示される。
　なお、本発明において、突出部とは、具体的には、積層部の平面形状において、すなわち積層方向から見た際に、他の圧電フィルム１２とは重複しない、単層となっている領域を示す。

　図９に示すように、第１積層部１４Ａの突出部１４Ａａには、電源装置等の外部装置と電気的に接続するための第１引出配線７２および第２引出配線７４が接続されている。
　第１引出配線７２は、第１電極層２８から電気的に引き出される配線であり、第２引出配線７４は、第２電極層３０から電気的に引き出される配線である。以下の説明では、第１引出配線７２と第２引出配線７４とを区別する必要が無い場合には、単に引出配線とも言う。

　本発明の圧電素子１０において、電極層と引出配線との接続方法、すなわちの引出方法には、制限はなく、各種の方法が利用可能である。
　一例として、保護層に貫通孔を形成し、貫通孔を埋めるように銀ペースト等の金属ペーストで形成した電極接続部材を設け、この電極接続部材に引出配線を設ける方法が例示される。
　別の方法として、電極層と圧電体層との間、または、電極層と保護層との間に、棒状またはシート状の引出し用の電極を設け、この引出し用の電極に引出配線を接続する方法が例示される。あるいは、引出配線を、直接、電極層と圧電体層との間、または、電極層と保護層との間に挿入して、引出配線を電極層に接続してもよい。
　別の方法として、保護層および電極層の一部を面方向に圧電体層から突出させ、突出した電極層に、引出配線を接続する方法が例示される。なお、引出配線と電極層との接続は、銀ペースト等の金属ペーストを用いる方法、半田を用いる方法、導電性の接着剤を用いる方法等の公知の方法で行えばよい。
　好適な電極の引き出し方法として、特開２０１４－２０９７２４号公報に記載される方法、および、特開２０１６－０１５３５４号公報に記載される方法等が例示される。

　このような、圧電フィルム１２を延長したような突出部は、第２積層部１４Ｂに設けてもよい。
　上述のように、本発明の圧電素子１０は、１枚の圧電フィルム１２を折り返すことで、第１積層部１４Ａおよび第２積層部１４Ｂを形成したものである。従って、外部の装置と接続するための接続部は、基本的に、各電極層に１か所でよい。従って、本発明の圧電素子１０において、突出部は、基本的に、第１積層部１４Ａおよび第２積層部１４Ｂのいずれか一方に設ければよい。
　しかしながら、本発明の圧電素子は、これに制限はされず、必要に応じて、突出部を、第１積層部１４Ａおよび第２積層部１４Ｂの両者に設けてもよい。
　あるいは、国際公開第２０２０／０９５８１２号の図１８に示されるように、圧電フィルム１２の幅方向に、積層部から突出する出島のような突出部を設け、此処に外部の装置を接続するための引出し配線を設けてもよい。この出島のような突出部は、単層部１６に設けてもよい。
　さらに、本発明の圧電素子では、必要に応じて、これらの突出部を、複数、併用してもよい。

　なお、本発明の圧電素子１０において、引出配線は、単層部１６に設けてもよいが、第１積層部１４Ａおよび／または第２積層部１４Ｂに設けるのが好ましい。
　後述するが、本発明の圧電素子１０は、好適な用途として、エキサイターとして折り曲げ可能な振動板に貼着される。この際においては、単層部１６と、振動板の折り曲げ部とを一致させるのが好ましい。この際に、単層部１６に引出配線が設けられると、振動板の折り曲げの邪魔になり、また、単層部１６の屈曲は、引出配線の負担にもなる。
　この点を考慮すると、本発明の圧電素子１０において、引出配線は、積層部に設けるのが好ましい。

　本発明の圧電素子１０は、後述するように、各種の用途に利用可能である。中でも、本発明の圧電素子１０は、振動板を振動させることで音声を出力させるエキサイターとして、好適に利用される。

　図１０に、本発明の圧電スピーカーの一例を概念的に示す。
　本発明の圧電スピーカーは、本発明の圧電素子１０を振動板に貼着して、振動板を振動させて音声を出力させる、エキサイターとして用いるものである。
　本発明の圧電スピーカーは、折り曲げ可能な振動板に、振動板の折り曲げ部と、圧電素子１０の単層部１６とを一致して、本発明の圧電素子１０を貼着したものである。

　図１０に示す圧電スピーカー５０は、２枚のシート状物５４をヒンジ５６で接続した、２つ折りに折り曲げ可能な振動板５２に、図示しない貼着層によって、本発明の圧電素子１０を貼着したものである。
　すなわち、圧電スピーカー５０は、２つ折りに折り曲げ（折り畳み）が可能な圧電スピーカーである。

　前述のように、圧電フィルム１２を積層した積層圧電素子は、一枚の圧電フィルム１２よりも強い伸縮力を発現する。積層圧電素子によって振動板を振動させる圧電スピーカーは、圧電フィルム１２の積層数が多いほど、積層圧電素子の伸縮力が強くなり、音圧が高い音声が出力可能になる。
　一方で、折り曲げ可能な振動板５２に、積層圧電素子を貼着した場合には、小さい曲げ半径での繰り返しの屈曲によって、積層圧電素子の屈曲部が疲労して、電極層および／または圧電体層の通電不良などの破損が生じる。積層圧電素子における圧電フィルム１２の積層数を少なくすることで、繰り返しの屈曲に対する積層圧電素子の耐久性は向上できる。しかしながら、圧電フィルムの積層数を少なくすると、積層圧電素子の伸縮力が弱くなり、圧電スピーカ―が十分な音圧の音声が出力できなくなる可能性が有る。

　これに対して、本発明の圧電素子１０は、圧電フィルム１２を積層した第１積層部１４Ａおよび第２積層部１４Ｂと、両積層部の間の圧電フィルム１２が積層されず一枚の単層部１６を有する。また、本発明の圧電スピーカー５０は、折り曲げ可能な振動板５２を用い、振動板５２の折り曲げ部と、圧電素子１０の単層部１６とを一致させて、圧電素子１０を振動板５２に貼着する。
　図１０に示す圧電スピーカー５０においては、単層部１６に連続する層を振動板５２に向けて、振動板５２の折り曲げ部と、圧電素子１０の単層部１６とを一致させて、第１積層部１４Ａを一方のシート状物５４に、第２積層部１４Ｂを他方のシート状物５４に、それぞれ、貼着している。

　従って、本発明の圧電スピーカー５０では、圧電素子１０において、振動板５２すなわち圧電スピーカー５０を折り曲げた際に屈曲するのは、圧電フィルム１２が１枚の単層部１６である。そのため、小さい曲げ半径で、繰り返し、屈曲（曲げ伸ばし）を行われても、圧電素子１０すなわち圧電フィルム１２が損傷することを防止できる。
　さらに、圧電素子１０の積層部は、振動板５２すなわち圧電スピーカー５０の折り曲げ部には位置しない。従って、本発明の圧電スピーカー５０では、振動板５２すなわち圧電スピーカー５０を折り曲げた際にも、圧電フィルム１２を積層した積層部が屈曲することは無い。そのため、圧電素子１０の積層部は、必要な音圧の音声を出力するために、十分な層数の圧電フィルムを積層することができ、高い音圧の音声出力が可能になる。
　すなわち、本発明の圧電素子１０、および、これを用いる本発明の圧電スピーカー５０によれば、小さい曲げ半径での繰り返しの屈曲に対する、圧電素子１０の耐性を十分に確保できると共に、高い音圧の音声を出力することが可能である。

　本発明の圧電スピーカー５０において、振動板５２には、制限はなく、折り曲げが可能で、かつ、エキサイターによる振動によって音声を出力する振動板として作用するものであれば、各種のシート状物が利用可能である。
　また、振動板は、１枚のシート状物を折り曲げるものでも、図示例のように、ヒンジ等によって接続した２枚のシート状物を折り曲げるものでもよい。なお、振動板の折り曲げ部は、必ずしも、振動板の中心でなくてもよい。

　本発明の圧電スピーカー５０において、振動板５２としては、一例として、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などからなる樹脂フィルム、発泡ポリスチレン、発泡スチレンおよび発泡ポリエチレンなどからなる発泡プラスチックシート、ならびに、波状にした板紙の片面または両面に他の板紙をはりつけてなる各種の段ボール材等が例示される。
　また、本発明の圧電スピーカー５０は、折り曲げが可能であれば、振動板５２として、有機エレクトロルミネセンス（ＯＬＥＤ（Organic Light Emitting Diode）ディスプレイ、液晶ディスプレイ、マイクロＬＥＤ（Light Emitting Diode）ディスプレイ、および、無機エレクトロルミネセンスディスプレイなどの各種の表示デバイス等も好適に利用可能である。
　さらに、本発明の圧電スピーカー５０は、折り曲げが可能であれば、振動板５２として、スマートフォン、携帯電話、タブレット端末、ノートパソコンなどのパーソナルコンピュータ、および、スマートウォッチなどのウェアラブルデバイス等の電子デバイスも好適に利用可能である。
　これ以外にも、本発明の圧電スピーカーは、折り曲げが可能であれば、振動板５２として、ステンレス、アルミニウム、銅およびニッケルなどの各種の金属、ならびに、各種の合金などからなる薄膜金属も好適に利用可能である。

　本発明の圧電スピーカー５０において、振動板５２と圧電素子１０とを貼着する貼着層には、制限はなく、振動板５２と圧電素子１０（圧電フィルム１２）とを貼着可能であれば、各種の貼着剤が利用可能である。
　本発明の圧電スピーカー５０において、振動板５２と圧電素子１０とを貼着する貼着層は、上述した隣接する圧電フィルム１２を貼着する貼着層２０と同様のものが、各種、利用可能である。また、好ましい貼着層も、同様である。
　以下の説明では、圧電フィルム１２を貼着する貼着層２０と区別するために、振動板５２と圧電素子１０とを貼着する貼着層を『振動板貼着層』ともいう。

　本発明の圧電スピーカー５０において、振動板貼着層の厚さには制限はなく、振動板貼着層の形成材料に応じて、十分な貼着力を発現できる厚さを、適宜、設定すればよい。
　ここで、本発明の圧電スピーカー５０では、振動板貼着層は、薄い方が、圧電フィルム１２すなわち積層部の伸縮エネルギー（振動エネルギー）の伝達効果を高くして、エネルギー効率を高くできる。また、貼着層が厚く剛性が高いと、圧電素子１０の伸縮を拘束する可能性もある。
　この点を考慮すると、振動板５２と圧電素子１０とを貼着する振動板貼着層の厚さは、貼着後の厚さで１０～１０００μｍが好ましく、３０～５００μｍがより好ましく、５０～３００μｍがさらに好ましい。

　ここで、本発明の圧電スピーカー５０においては、第１積層部１４Ａおよび第２積層部１４Ｂの、単層部１６に連続する面を、振動板５２に貼着するのが好ましい。
　このような構成とすることにより、振動板５２を折り曲げた際に、単層部１６の屈曲を適正に規制し、かつ、単層部１６が振動板５２から不要に浮き上がることを防止して、単層部１６にシワが入る、単層部１６が不要に曲がる等の不都合を防止できる。

　上述のように、本発明の圧電素子１０は、第１積層部１４Ａおよび第２積層部１４Ｂの長さが、単層部１６よりも長いのが好ましい。長さとは、圧電素子１０において、第１積層部１４Ａと第２積層部１４Ｂとが離間する方向のサイズである。
　ここで、本発明の圧電スピーカー５０においては、単層部１６の長さは、振動板５２の折り曲げ部の長さよりも長いのが好ましい。このような構成とすることにより、振動板５２を折り曲げた際に、圧電素子１０の積層部が振動板５２の折り曲げ部に位置することを確実に防止でき、また、振動板５２すなわち圧電スピーカー５０の折り曲げを円滑に行うことができる。
　なお、本発明において、『単層部１６の長さが、振動板５２の折り曲げ部の長さよりも長い』とは、振動板５２を折り曲げた際に屈曲（湾曲）している領域、または、振動板５２を折り曲げた際に折り曲げ側の端面となる平板状の領域よりも、単層部１６の長さが長いことを示す。

　本発明の圧電スピーカー１０において、単層部１６は、全面が振動板５２に貼着されてもよく、あるいは、少なくとも一部が振動板５２に貼着されてもよく、あるいは、全く振動板５２に貼着されなくてもよい。

　また、単層部１６は、振動板５２を開いた際に、振動板５２に密着した状態であってもよく、あるいは、一部が振動板５２から離間して弛んでいる状態であってもよく、あるいは、全面が振動板５２から離間して弛んでいる状態であってもよい。

　さらに、単層部１６は、振動板５２を折り曲げた際に、振動板５２に密着した状態であってもよく、あるいは、一部が振動板５２から離間して弛んでいる状態であってもよく、あるいは、全面が振動板５２から離間して弛んでいる状態であってもよい。

　なお、本発明の圧電スピーカー５０は、意匠性を向上するために、圧電素子１０を覆うカバーを設け、通常の使用時には、圧電素子１０が視認できないようにしてもよい。

　上述のように、本発明の圧電素子１０において、圧電フィルム１２は、圧電体層２６を第１電極層２８および第２電極層３０で挟持したものである。
　圧電体層２６は、好ましくは、高分子マトリックス３８中に、圧電体粒子４０を有するものである。より好ましくは、圧電体層２６は、高分子マトリックス３８中に、圧電体粒子４０を分散したものである。

　このような圧電体層２６を有する圧電フィルム１２の第２電極層３０および第１電極層２８に電圧を印加すると、印加した電圧に応じて圧電体粒子４０が分極方向に伸縮する。その結果、圧電フィルム１２（圧電体層２６）が厚さ方向に収縮する。同時に、ポアゾン比の関係で、圧電フィルム１２は、面方向にも伸縮する。
　この伸縮は、０．０１～０．１％程度である。
　上述したように、圧電体層２６の厚さは、好ましくは１０～３００μｍ程度である。従って、厚さ方向の伸縮は、最大でも０．３μｍ程度と非常に小さい。
　これに対して、圧電フィルム１２すなわち圧電体層２６は、面方向には、厚さよりもはるかに大きなサイズを有する。従って、例えば、圧電フィルム１２の長さが２０ｃｍであれば、電圧の印加によって、最大で０．２ｍｍ程度、圧電フィルム１２は伸縮する。

　上述したように、圧電素子１０の積層部は、折り返すことによって、圧電フィルム１２を、５層、積層したものである。また、圧電素子１０は、振動板貼着層によって振動板に貼着される。
　圧電フィルム１２の伸縮によって、圧電素子１０の積層部も同方向に伸縮する。この圧電素子１０の伸縮によって、振動板５２は撓み、その結果、振動板５２は、厚さ方向に振動する。
　この厚さ方向の振動によって、振動板５２は、音を発生する。すなわち、振動板５２は、圧電フィルム１２に印加した電圧（駆動電圧）の大きさに応じて振動して、圧電フィルム１２に印加した駆動電圧に応じた音を発生する。

　ここで、ＰＶＤＦ等の高分子材料からなる一般的な圧電フィルムは、分極処理後に一軸方向に延伸処理することで、延伸方向に対して分子鎖が配向し、結果として延伸方向に大きな圧電特性が得られることが知られている。そのため、一般的な圧電フィルムは、圧電特性に面内異方性を有し、電圧を印加された場合の面方向の伸縮量に異方性がある。
　これに対して、圧電素子１０において、図５に示す高分子マトリックス３８中に圧電体粒子４０を分散してなる高分子複合圧電体からなる圧電フィルム１２は、分極処理後に延伸処理をせずとも大きな圧電特性が得られる。そのため、この圧電フィルム１２は、圧電特性に面内異方性がなく、面方向では全方向に等方的に伸縮する。すなわち、図示例の圧電素子１０において、圧電素子１０を構成する図５に示す圧電フィルム１２は、等方的に二次元的に伸縮する。このような等方的に二次元的に伸縮する圧電フィルム１２を積層した圧電素子１０によれば、一方向にしか大きく伸縮しないＰＶＤＦ等の一般的な圧電フィルムを積層した場合に比べ、大きな力で振動板５２を振動することができ、より大きく、かつ、美しい音を発生できる。

　上述したように、図示例の圧電素子１０において、積層部は、このような圧電フィルム１２を、５層、積層したものである。図示例の圧電素子１０は、好ましい態様として、さらに、隣接する圧電フィルム１２同士を、貼着層２０で貼着している。
　そのため、１枚毎の圧電フィルム１２の剛性が低く、伸縮力は小さくても、圧電フィルム１２を積層することにより、剛性が高くなり、圧電素子１０としての伸縮力は大きくなる。その結果、圧電素子１０は、振動板５２がある程度の剛性を有するものであっても、大きな力で振動板５２を十分に撓ませて、厚さ方向に振動板５２を十分に振動させて、振動板５２に音を発生させることができる。
　また、圧電体層２６が厚い方が、圧電フィルム１２の伸縮力は大きくなるが、その分、同じ量、伸縮させるのに必要な駆動電圧は大きくなる。ここで、上述したように、圧電素子１０において、好ましい圧電体層２６の厚さは、最大でも３００μｍ程度であるので、個々の圧電フィルム１２に印加する電圧が小さくても、十分に、圧電フィルム１２を伸縮させることが可能である。

　このような本発明の圧電素子は、上述のような圧電スピーカー以外にも、例えば、各種のセンサー、音響デバイス、ハプティクス、超音波トランスデューサー、アクチュエータ、制振材（ダンパー）、および、振動発電装置等、各種の用途に好適に利用される。
　具体的には、本発明の圧電素子を用いるセンサーとしては、音波センサー、超音波センサー、圧力センサー、触覚センサー、歪みセンサー、および、振動センサー等が例示される。本発明の圧電フィルムおよび積層圧電素子を用いるセンサーは、特に、ひび検知等のインフラ点検、および、異物混入検知など、製造現場における検査に有用である。
　本発明の圧電素子を用いる音響デバイスとしては、上述のような圧電スピーカー（エキサイター）以外にも、マイクロフォン、ピックアップ、ならびに、公知の各種のスピーカーおよびエキサイター等が例示される。本発明の圧電素子を用いる音響デバイスの具体的な用途としては、車、電車、飛行機およびロボット等に使用されるノイズキャンセラー、人工声帯、害虫・害獣侵入防止用ブザー、ならびに、音声出力機能を有する家具、壁紙、写真、ヘルメット、ゴーグル、ヘッドレスト、サイネージおよびロボットなどが例示される。
　本発明の圧電素子を用いるハプティクスの適用例としては、自動車、スマートフォン、スマートウォッチ、および、ゲーム機等が例示される。
　本発明の圧電素子を用いる超音波トランスデューサーとしては、超音波探触子、および、ハイドロホン等が例示される。
　本発明の圧電素子を用いるアクチュエータの用途としては、水滴付着防止、輸送、攪拌、分散、および、研磨等が例示される。
　本発明の圧電素子を用いる制振材の適用例としては、容器、乗り物、建物、ならびに、スキーおよびラケット等のスポーツ用具などが例示される。
　さらに、本発明の圧電素子を用いる振動発電装置の適用例としては、道路、床、マットレス、椅子、靴、タイヤ、車輪、および、パソコンキーボード等が例示される。

　以上、本発明の圧電素子および圧電スピーカー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。

　スピーカー等として、各種の用途に好適に利用可能である。

　１０　圧電素子
　１２　圧電フィルム
　１４Ａ　第１積層部
　１４Ｂ　第２積層部
　１６　単層部
　２０　貼着層
　２６　圧電体層
　２８　第１電極層
　３０　第２電極層
　３２　第１保護層
　３４　第２保護層
　３８　高分子マトリックス
　４０　圧電体粒子
　５０　圧電スピーカー
　５２　振動板
　５４　シート状物
　５６　ヒンジ
　７２　第１引出配線
　７４　第２引出配線

Claims (15)

1. 　可撓性を有する圧電フィルムを折り返すことで、前記圧電フィルムを複数層、積層した第１積層部と、
   　前記圧電フィルムが単層である単層部と、
   　前記第１積層部と共に前記単層部を挟むように設けられる、前記圧電フィルムを折り返すことで、前記圧電フィルムを複数層、積層した第２積層部と、を有することを特徴とする圧電素子。
2. 　前記圧電フィルムが矩形であり、前記第１積層部および前記第２積層部が、対向する辺から前記圧電フィルムを折り返したものである、請求項１に記載の圧電素子。
3. 　前記第１積層部または前記第２積層部に、前記圧電フィルムと外部装置とを電気的に接続するための配線が接続される、請求項１または２に記載の圧電素子。
4. 　前記第１積層部または前記第２積層部が、前記圧電フィルムが前記第１積層部または前記第２積層部から突出する突出部を有し、
   　前記突出部に、前記圧電フィルムと外部装置とを電気的に接続するための配線が接続される、請求項３に記載の圧電素子。
5. 　前記第１積層部および前記第２積層部は、前記圧電フィルムの積層数が等しい、請求項１または２に記載の圧電素子。
6. 　前記第１積層部および前記第２積層部は、前記圧電フィルムの積層方向から見た際における大きさおよび形状が等しい、請求項１または２に記載の圧電素子。
7. 　前記第１積層部と前記第２積層部とが離間する方向において、前記第１積層部および前記第２積層部の長さが、前記単層部よりも長い、請求項１または２に記載の圧電素子。
8. 　前記第１積層部および前記第２積層部が、積層されて隣接する前記圧電フィルムを貼着する貼着層を有する、請求項１または２に記載の圧電素子。
9. 　前記圧電フィルムが、圧電体層と、前記圧電体層の両面に設けられた電極層と、前記電極層を覆って設けられた保護層と、を有する、請求項１または２に記載の圧電素子。
10. 　前記圧電体層が、高分子材料中に圧電体粒子を有する高分子複合圧電体である、請求項９に記載の圧電素子。
11. 　前記高分子材料が、シアノエチル基を有する、請求項１０に記載の圧電素子。
12. 　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１１に記載の圧電素子。
13. 　折り曲げ可能な振動板に、前記振動板の折り曲げ部と前記単層部とを一致して、請求項１または２に記載の圧電素子を貼着した、圧電スピーカー。
14. 　前記第１積層部と前記第２積層部とが離間する方向において、前記単層部の長さが、前記振動板の折り曲げ部の長さよりも長い、請求項１３に記載の圧電スピーカー。
15. 　前記圧電素子は、前記第１積層部および前記第２積層部の、前記単層部と連続する層が前記振動板に貼着される、請求項１３に記載の圧電スピーカー。

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