WO2023157636A1

WO2023157636A1 - 圧電フィルムおよび積層圧電素子

Info

Publication number: WO2023157636A1
Application number: PCT/JP2023/003146
Authority: WO
Inventors: 裕介香川
Original assignee: 富士フイルム株式会社
Priority date: 2022-02-17
Filing date: 2023-02-01
Publication date: 2023-08-24

Abstract

連続的に駆動しても発熱を抑制できる、圧電フィルム、および、圧電フィルムを積層してなる積層圧電素子の提供を課題とする。圧電体層と、圧電体層の両面に設けられる電極層とを有する圧電フィルム、および、圧電体層と、圧電体層の両面に設けられる電極層とを有する、可撓性を有する圧電フィルムを、複数層、積層してなる積層圧電素子において、少なくとも一方の表面に、熱放射率が０．８以上の熱放射層を有することにより、課題を解決する。

Description

圧電フィルムおよび積層圧電素子

　本発明は、電気音響変換器等に用いられる圧電フィルム、および、圧電フィルムを積層した積層圧電素子に関する。

　有機エレクトロルミネセンスディスプレイなど、プラスチック等の可撓性基板を用いたフレキシブルディスプレイの開発が進められている。
　このようなフレキシブルディスプレイを、テレビジョン受像機等のように画像と共に音声を再生する画像表示装置兼音声発生装置として使用する場合、音声を発生するための音響装置であるスピーカーが必要である。
　ここで、従来のスピーカー形状としては、漏斗状のいわゆるコーン型や、球面状のドーム型等が一般的である。しかしながら、これらのスピーカーを上述のフレキシブルディスプレイに内蔵しようとすると、フレキシブルディスプレイの長所である軽量性や可撓性を損なう虞れがある。また、スピーカーを外付けにした場合、持ち運び等が面倒であり、曲面状の壁に設置することが難しくなり美観を損ねる虞れもある。

　これに対して、軽量性および可撓性を損なうことなくフレキシブルディスプレイに一体化可能なスピーカーとして利用可能な圧電フィルムとして、特許文献１に記載される圧電フィルム（電気音響変換フィルム）が知られている。
　この圧電フィルムは、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圧電体層（高分子複合圧電体）と、圧電体層の両面に形成された電極層（薄膜電極）と、電極層の表面に形成された保護層とを有するものである。

国際公開第２０１６／１３６５２２号

　特許文献１に記載された圧電フィルムは、優れた圧電特性を有する。また、この圧電フィルムの圧電体層は、高分子材料に圧電体粒子を分散させたものであるので、この圧電体層を用いる圧電フィルムは、良好な可撓性を有する。
　そのため、この圧電フィルムによれば、例えばフレキシブルスピーカーとして利用可能な可撓性を有し、かつ、良好な圧電特性を有する電気音響変換フィルム等を実現することができる。

　特許文献１にも記載されるように、圧電フィルムは、使用によって発熱する。具体的には、特に圧電体層が薄い場合には、圧電フィルムに電圧を印加すると、局所的に電気抵抗が小さくなっている箇所に微小なリーク電流が流れる。このリーク電流によってジュール熱が発生し、この箇所が発熱する。さらに、この発熱によって、さらに電気抵抗が小さくなり、リーク電流が流れやすくなり、発熱を加速する（段落［００２７］）。
　また、圧電フィルムは、このような薄い圧電体層のリーク電流に起因する発熱以外にも、連続的な駆動によって発熱する。
　圧電フィルムが発熱して高温になると、圧電フィルムが適正に駆動できなくなる。さらに、圧電フィルムが高温になると、圧電フィルムを組み込んだ装置にも悪影響がでる。

　特許文献１の構造体は、このような問題を解決したもので、厚さが３０μｍ以下の圧電体層を有する圧電フィルムと、圧電フィルムの一方の主面に当接して、２５℃における熱伝導率が０．０８Ｗ／（ｍ・Ｋ）以上である放熱体とを有する。
　特許文献１においては、段落［００２８］に記載されるように、圧電フィルムが発熱した場合であっても、この熱を熱伝導率が高い放熱体に流すことで、圧電フィルム（圧電体層）の温度が上昇することを抑制している。また、段落［００３８］に記載されるように、放熱体に伝熱した熱は、放熱体に蓄熱され、あるいは、放熱体に接触する部材に伝熱して、外部に熱を放出する。
　このような特許文献１の構造体によれば、圧電体層の厚さが３０μｍ未満の場合に生じやすい、リーク電流に起因するジュール熱が生じた場合でも、熱を熱伝導率が高い放熱体に流すことで、圧電フィルム（圧電体層）の温度が上昇することを抑制できる。また、この構造体によれば、連続的な駆動によって圧電フィルムが発熱した場合にも、熱を熱伝導率が高い放熱体に流すことで、圧電フィルムの温度が上昇することを抑制できる。

　本発明の目的は、特許文献１に記載される構造体のような、圧電フィルムに接触することで熱を流す、熱伝導率が高い熱伝導部材等を用いる構成ではなく、連続的な駆動によって発熱した際に、自身で熱を放射することで発熱を抑制する、圧電フィルム、および、圧電フィルムを積層した積層圧電素子を提供することにある。

　この課題を解決するために、本発明は、以下の構成を有する。
　［１］　圧電体層と、圧電体層の両面に設けられる電極層とを有し、
　圧電体層と電極層との積層方向の最外面の少なくとも一方に、熱放射率が０．８以上の熱放射層を有することを特徴とする圧電フィルム。
　［２］　電極層を覆う保護層を有する、［１］に記載の圧電フィルム。
　［３］　熱放射層が、バインダーと、バインダーに含まれるフィラーとを有する、［１］または［２］に記載の圧電フィルム。
　［４］　熱放射層の厚さが１～５０μｍである、［１］～［３］のいずれかに記載の圧電フィルム。
　［５］　圧電体層が、高分子材料を含むマトリックス中に、圧電体粒子を含む、高分子複合圧電体である、［１］～［４］のいずれかに記載の圧電フィルム。
　［６］　高分子材料がシアノエチル基を有する、［５］に記載の圧電フィルム。
　［７］　圧電体層と、圧電体層の両面に設けられる電極層とを有する圧電フィルムを、複数層、積層してなり、さらに、
　積層方向の最外面の少なくとも一方に、熱放射率が０．８以上の熱放射層を有することを特徴とする積層圧電素子。
　［８］　圧電フィルムが、電極層を覆う保護層を有する、［７］に記載の積層圧電素子。
　［９］　熱放射層が、バインダーと、バインダーに含まれるフィラーとを有する、［７］または［８］に記載の積層圧電素子。
　［１０］　熱放射層の厚さが１～５０μｍである、［７］～［９］のいずれかに記載の積層圧電素子。
　［１１］　圧電体層が、高分子材料を含むマトリックス中に、圧電体粒子を含む、高分子複合圧電体である、［７］～［１０］のいずれかに記載の積層圧電素子。
　［１２］　高分子材料がシアノエチル基を有する、［１１］に記載の積層圧電素子。

　本発明の圧電フィルムおよび積層圧電素子は、連続的な駆動によって発熱した際に、自身が熱を放射するので、発熱を抑制でき、熱による動作不良および発熱による駆動停止等を生じることなく、安定した駆動を、長時間、連続的に行うことができる。

図１は、本発明の圧電フィルムの一例を概念的に示す断面図である。図２は、図１に示す圧電フィルムの作製方法を説明するための概念図である。図３は、図１に示す圧電フィルムの作製方法を説明するための概念図である。図４は、図１に示す圧電フィルムの作製方法を説明するための概念図である。図５は、本発明の積層圧電素子の一例を概念的に示す図である。図６は、本発明の積層圧電素子の別の例を概念的に示す図である。図７は、本発明の積層圧電素子を用いる圧電スピーカーの一例を概念的に示す図である。

　以下、本発明の圧電フィルムおよび積層圧電素子について、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。

　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制限されるものではない。
　本明細書において、「～」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。
　また、以下に示す図は、いずれも、本発明を説明するための概念的な図であって、各層の厚さ、貫通孔の大きさ、各部材（部位）の位置関係、および、各部材の大きさ等は、実際の物とは異なる。

　図１に、本発明の圧電フィルムの一例を概念的に示す。
　図１は、本発明の圧電フィルムを厚さ方向に切断した断面図である。なお、厚さ方向とは、圧電フィルムの主面の法線方向であり、すなわち、後述する圧電体層、電極層および保護層等の積層方向である。
　また、主面とは、シート状物（板状物、フィルム、層、膜）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。

　図１に示すように、圧電フィルム１０は、圧電体層１２と、圧電体層１２の一方の面に設けられる第１電極層１４と、第１電極層１４の表面に設けられる第１保護層１８と、第１保護層１８の表面に設けられる第１熱放射層３２と、圧電体層１２の他方の面に設けられる第２電極層１６と、第２電極層１６の表面に設けられる第２保護層２０と、第２保護層２０の表面に設けられる第２熱放射層３４と、を有する。

　圧電フィルム１０において、第１熱放射層３２および第２熱放射層３４は、熱放射率が０．８以上のものである。
　本発明の圧電フィルム１０は、このような第１熱放射層３２および第２熱放射層３４を有することにより、長時間の連続駆動によって圧電体層１２が発熱した際にも、第１熱放射層３２および第２熱放射層３４から空気中に熱を放射することができるので、圧電フィルム１０の発熱を抑制できる。
　そのため、本発明の圧電フィルム１０は、熱による動作不良および発熱による駆動停止等を生じることなく、長時間、安定して連続的な駆動が可能である。

　図示例の圧電フィルム１０において、圧電体層１２は、高分子材料を含むマトリックス２４中に、圧電体粒子である圧電体粒子２６を含むものである。すなわち、圧電体層１２は、高分子複合圧電体である。
　ここで、高分子複合圧電体（圧電体層１２）は、例えば、電気音響変換フィルムに用いられる。電気音響変換フィルムに用いられる高分子複合圧電体は、次の用件を具備したものであるのが好ましい。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、電気音響変換フィルムとして用いるフレキシブルな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１２）において、ガラス転移点が常温にある高分子材料、言い換えると、常温で粘弾性を有する高分子材料をマトリックスに用いることで、２０Ｈｚ～２０ｋＨｚの振動に対しては硬く、数Ｈｚ以下の遅い振動に対しては柔らかく振舞う高分子複合圧電体が実現する。特に、この振舞いが好適に発現する等の点で、周波数１Ｈｚでのガラス転移点が常温、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と圧電体粒子との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、常温で粘弾性を有する高分子材料は、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、常温で粘弾性を有する高分子材料は、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常温で粘弾性を有する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、高分子材料としては，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、マトリックス２４において、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、マトリックス２４には、誘電特性や機械的特性の調節等を目的として、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、マトリックス２４には、誘電性高分子材料以外にも、ガラス転移点Ｔｇを調節する目的で、塩化ビニル樹脂、ポリエチレン、ポリスチレン、メタクリル樹脂、ポリブテン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１２のマトリックス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高分子材料以外の材料を添加する際の添加量には、特に限定は無いが、マトリックス２４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、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および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。

　本発明の圧電フィルム１０において、圧電体層１２は、このようなマトリックス２４に、圧電体粒子２６を含むものである。
　圧電体粒子２６は、公知のものが利用可能であるが、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の粒径には制限はなく、圧電体層１２（圧電フィルム１０）の大きさ、および、圧電フィルム１０の用途等に応じて、適宜、選択すれば良い。圧電体粒子２６の粒径は、１～１０μｍが好ましい。
　圧電体粒子２６の粒径をこの範囲とすることにより、圧電フィルム１０が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１おいては、圧電体層１２中の圧電体粒子２６は、マトリックス２４中に、不規則に分散されているが、本発明は、これに制限はされない。
　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、マトリックス２４中に不規則に分散されても、規則的に分散されてもよい。
　さらに、圧電体粒子２６は、粒径が揃っていても、揃っていなくてもよい。

　圧電フィルム１０において、圧電体層１２中におけるマトリックス２４と圧電体粒子２６との量比には、制限はなく、圧電フィルム１０の面方向の大きさおよび厚さ、圧電フィルム１０の用途、ならびに、圧電フィルム１０に要求される特性等に応じて、適宜、設定すればよい。
　圧電体層１２中における圧電体粒子２６の体積分率は、３０～８０％が好ましく、５０％以上がより好ましく、従って、５０～８０％とするのが、さらに好ましい。
　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。

　圧電フィルム１０において、圧電体層１２の厚さには、特に限定はなく、圧電フィルム１０の用途、圧電フィルム１０に要求される特性等に応じて、適宜、設定すればよい。
　圧電体層１２が厚いほど、いわゆるシート状物のコシの強さなどの剛性等の点では有利であるが、同じ量だけ圧電フィルム１０を伸縮させるために必要な電圧（電位差）は大きくなる。
　圧電体層１２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、１５～１００μｍが特に好ましい。
　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。

　圧電体層１２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、本発明の圧電フィルムにおいて、圧電体層１２は、図示例のような高分子複合圧電体に制限はされず、公知の圧電材料が利用可能である。
　本発明の圧電フィルムに利用可能な圧電材料としては、一例として、ポリフッ化ビニリデン、ポリフッ化ビニリデン以外のフッ素樹脂、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の積層フィルム等が例示される。
　しかしながら、優れた音響特性が得られる、可撓性に優れる等の点で、図示例のような、高分子材料を含むマトリックス２４に圧電体粒子２６を分散してなる高分子複合圧電体は、圧電体層１２として、好適に利用される。

　図１に示すように、図示例の圧電フィルム１０において、圧電フィルム１０は、このような圧電体層１２の一面に、第１電極層１４を有し、第１電極層１４の表面に第１保護層１８を有する。また、圧電フィルム１０は、圧電体層１２の第１電極層１４とは逆側の面に、第２電極層１６を有し、第２電極層１６の表面に第２保護層２０を有する。
　圧電フィルム１０では、第１電極層１４と第２電極層１６とが電極対を形成する。すなわち、圧電フィルム１０は、圧電体層１２の両面を電極対すなわち第１電極層１４と第２電極層１６とで挟持し、この積層体を、第１保護層１８と第２保護層２０とで挟持した構成を有する。
　このような圧電フィルム１０において、第１電極層１４と第２電極層１６とで挾持された領域は、印加された電圧に応じて伸縮される。

　なお、本発明において、第１電極層１４および第２電極層１６、第１保護層１８および第２保護層２０、ならびに、第１熱放射層３２および第２熱放射層３４における第１および第２とは、圧電フィルム１０が有する同様な部材を区別するために、便宜的に付しているものである。
　すなわち、圧電フィルム１０の各構成要素に付されている第１および第２には、技術的な意味は無い。従って、例えば、図１における符号１６を第１電極層、符号２０を第１保護層としてもよい。
　また、以下の説明では、第１電極層１４と第２電極層１６とを区別する必要が無い場合には、両者をまとめて『電極層』ともいう。この点に関しては、他の第１および第２を付した部材も同様である。

　圧電フィルム１０において、第１保護層１８および第２保護層２０は、第１電極層１４および第２電極層１６を被覆すると共に、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、圧電フィルム１０において、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。
　圧電フィルム１０には、それを補うために第１保護層１８および第２保護層２０が設けられる。

　第１保護層１８および第２保護層２０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。

　第１保護層１８および第２保護層２０の厚さにも、制限はない。また、第１保護層１８および第２保護層２０の厚さは、基本的に同じであるが、異なってもよい。
　ここで、第１保護層１８および第２保護層２０の剛性が高過ぎると、圧電体層１２の伸縮を拘束するばかりか、可撓性も損なわれる。そのため、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、第１保護層１８および第２保護層２０は、薄いほど有利である。

　圧電フィルム１０においては、第１保護層１８および第２保護層２０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であれば、第１保護層１８および第２保護層２０の厚さは、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。

　なお、本発明の圧電フィルム１０（積層圧電素子）において、第１保護層１８および第２保護層２０は、好ましい態様として設けられるもので、必須の構成要素ではない。
　従って、本発明の圧電フィルムは、第１保護層１８および第２保護層２０の一方を有さないものでもよく、あるいは、第１保護層１８および第２保護層２０を両方とも有さなくてもよい。
　しかしながら、圧電フィルムの機械的強度および電極層の保護等を考慮すると、第１保護層１８および第２保護層２０のいずれか一方は有するのが好ましく、図示例のように、第１保護層１８および第２保護層２０を両者とも有するのがより好ましい。

　圧電フィルム１０において、圧電体層１２と第１保護層１８との間には第１電極層１４が、圧電体層１２と第２保護層２０との間には第２電極層１６が、設けられる。
　第１電極層１４および第２電極層１６は、圧電体層１２に電圧を印加するために設けられる。

　本発明において、第１電極層１４および第２電極層１６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、チタン、クロムおよびモリブデン等の金属、これらの合金、これらの金属および合金の積層体および複合体、ならびに、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は、第１電極層１４および第２電極層１６として好適に例示される。

　また、第１電極層１４および第２電極層１６の形成方法にも制限はなく、公知の各種の方法が利用可能である。一例として、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）による成膜、めっきによる成膜、ならびに、上述の材料で形成された箔を貼着する方法等が例示される。
　中でも、圧電フィルム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およびアルミニウム等の薄膜は、第１電極層１４および第２電極層１６として、好適に利用される。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１４および第２電極層１６の厚さには、制限はない。また、第１電極層１４および第２電極層１６の厚さは、基本的に同じであるが、異なってもよい。
　ここで、前述の第１保護層１８および第２保護層２０と同様に、第１電極層１４および第２電極層１６の剛性が高過ぎると、圧電体層１２の伸縮を拘束するばかりか、可撓性も損なわれる。そのため、第１電極層１４および第２電極層１６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１０においては、第１電極層１４および第２電極層１６の厚さと、ヤング率との積が、第１保護層１８および第２保護層２０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を具体例として示す。ＰＥＴのヤング率は約６．２ＧＰａで、銅のヤング率は約１３０ＧＰａである。従って、この組み合わせの場合、第１保護層１８および第２保護層２０の厚さが２５μｍだとすると、第１電極層１４および第２電極層１６の厚さは、１．２μｍ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。

　本発明の圧電フィルム１０は、第１保護層１８の表面に第１熱放射層３２を有し、第２保護層２０の表面に第２熱放射層３４を有する。第１熱放射層３２および第２熱放射層３４は、共に、熱放射率が０．８以上の層である。言い換えれば、本発明の圧電フィルムは、熱放射層を有する側の最外面の熱放射率が０．８以上である。
　本発明の圧電フィルムは、第１保護層１８の表面に第１熱放射層３２を有し、第２保護層２０の表面に第２熱放射層３４を有することにより、圧電フィルムの連続的な駆動によって、圧電フィルム１０（圧電体層１２）が発熱した際にも、第１熱放射層３２および第２熱放射層３４から熱を放射できる。
　そのため、本発明の圧電フィルム１０は、長時間連続的に駆動しても、発熱を抑制することができ、長時間、安定して連続駆動することが可能である。

　圧電体層の両面に電極層を有し、好ましくは、電極層の表面に保護層を有する圧電フィルムは、特許文献１に記載されるような圧電体層が薄いことに起因するリーク電流による発熱のみならず、長時間、連続的に駆動することで発熱し、高温になる。
　圧電フィルムが高温になると、適正に駆動できなくなり、動作が不安定になる。また、圧電フィルムが組み込まれる装置によっては、圧電フィルムの発熱によって装置が高温になり、安全機能等によって駆動を停止する場合もある。

　圧電フィルムの発熱を抑制する方法としては、通常、特許文献１にも記載されるように、熱伝導率が高い熱伝導部材を用いて、熱を流す方法が利用される。熱伝導部材を用いた圧電フィルムの発熱抑制方法は、熱伝導部材を圧電フィルムに当接して、圧電フィルムの熱を熱伝導部材に流し、さらに熱伝導部材に当接する部材から、熱伝導部材の熱を外部に逃がす。
　すなわち、従来の圧電フィルムにおける発熱対策では、圧電フィルムの熱を流すために圧電フィルムに当接する熱伝導部材、および、熱伝導部材に流された熱を逃がすために、熱伝導部材に接触する部材が必要である。熱伝導部材に当接する部材から熱を逃がさないで、熱伝導部材に蓄熱することも考えられるが、蓄熱量には限界がある。
　また、熱伝導部材に接触する部材が、ディスプレイなどの熱を発生する装置である場合には、熱伝導部材から伝導された熱で装置を加熱してしまう可能性がある。あるいは、装置の発熱が大きい場合には、この装置の熱が熱伝導部材から圧電フィルムに流れ込む可能性もある。

　さらに、圧電フィルムは、駆動電流を供給されることで圧電フィルムを面方向に伸縮し、この面方向の伸縮を厚さ方向の振動に変換することで、音声を出力する。
　ところが、圧電フィルムに熱伝導部材を当接すると、熱伝導部材が圧電フィルムの伸縮および／または振動を阻害する阻害要因となる可能性がある。
　また、高分子複合圧電体を圧電体層として有する圧電フィルムは、非常に良好な可撓性を有し、設置場所等に応じて、様々な形状に湾曲して使用可能であり、さらに、後述するように、いわゆるウエアラブルなスピーカーとしての利用も可能である。しかしながら、圧電フィルムに接触する熱伝導部材、および、この熱伝導部材に接触する部材は、このような用途の自由度を大幅に低下する。

　これに対して、本発明の圧電フィルム１０は、圧電体層と電極層との積層方向の最外面の少なくとも一方に、熱放射率が０．８以上の熱放射層を有する。図示例の圧電フィルム１０は、第１保護層１８の表面に熱放射率が０．８以上の第１熱放射層３２を有し、第２保護層２０の表面に熱放射率が０．８以上の第２熱放射層３４を有する。
　熱放射とは、物体から、温度に依存する電磁波が放出される現象であり、熱放射率が高い物体は、電磁波すなわち熱の放出率が高い。すなわち、熱放射率が高いと、エネルギとして熱が高い効率で放射されるので、発熱体の温度は低く抑えられる。
　従って、熱放射率が０．８以上の熱放射層を有する本発明の圧電フィルムは、連続的な駆動によって発熱しても、この熱を、熱放射層から空間に放射することができる。
　すなわち、本発明の圧電フィルム１０は、熱伝導部材などの熱を伝達する部材を用いることなく、圧電フィルム１０自身が熱を外に放射することができ、圧電フィルム１０の温度を低く押させることができる。

　そのため、本発明の圧電フィルムは、長時間連続的に駆動しても、発熱を抑制することができ、長時間、安定して連続駆動することが可能である。
　さらに、本発明の圧電フィルムは、熱放射層が圧電フィルムの一部を構成するので、上述のように、他の部材が接触することに起因する、圧電フィルムの伸縮および振動の阻害、屈曲などの自由度の低下等の不都合が生じることもない。
　なお、上述のように、本発明の圧電フィルムにおいて、保護層は好ましい態様として設けられるものであり、保護層を有さなくてもよい。本発明の圧電フィルムが保護層を有さない場合には、電極層に熱放射層を形成するが、この際には、熱放射層に保護層としての機能を持たせてもよい。

　本発明の圧電フィルム１０において、第１熱放射層３２および第２熱放射層３４は、共に、熱放射率が０．８以上である。
　熱放射層の熱放射率が０．８未満では、圧電フィルム１０の発熱による熱を十分に外部に放射することができず、圧電フィルムの発熱を十分に抑制できない。
　熱放射層の熱放射率は、０．９以上が好ましい。発明の圧電フィルムにおいて、熱放射層の熱放射率は、高い方が好ましく、従って１が最高である。

　なお、第１熱放射層３２および第２熱放射層３４の熱放射率、言い換えれば、圧電フィルムにおける熱放射層を有する最外面の熱放射率は、サーモグラフィ―を用いる方法、放射温度計を用いる方法、および、フーリエ変換型赤外分光光度計を用いる方法等の公知の方法で測定できる。

　第１熱放射層３２および第２熱放射層３４は、熱放射率が０．８以上であれば、公知の各種の熱放射部材が利用可能である。
　一例として、バインダーと、バインダーに含まれるフィラーとを有する熱放射層が好適に例示される。すなわち、バインダーにフィラーを分散してなる熱放射層が好適に例示される。
　この熱放射層において、フィラーとしては、熱放射率が０．８以上の、各種の材料が利用可能である。このようなフィラーとしては、一例として、酸化クロム、酸化チタン、炭化ケイ素、酸化銅、および、酸化鉄等が例示される。
　バインダーも、フィラーに応じて、公知の各種のバインダーが利用可能である。具体的には、アクリル樹脂、シリコン樹脂（シリコーン樹脂）、および、ポリエステル等が例示される。

　バインダーにフィラーを分散してなる熱放射層は、通常、コーティングによって形成されるコーティング層である。具体的には、この熱放射層は、溶剤にバインダーを溶解し、さらにフィラーを添加、分散した塗布液（コーティング液）を調製し、この塗布液を保護層の表面に塗布し、塗布液を乾燥し、必要に応じてバインダーを硬化（架橋）することで、作製できる。
　なお、溶剤は、バインダーに応じて、バインダーを溶解可能なものを、適宜、選択すればよい。
　このようなコーティング層である熱放射層は、市販品も利用可能である。すなわち、熱放射層は、市販の熱放射コーティング材（熱放射性コーティング材）を用いて形成してもよい。

　上述のように、第１熱放射層３２および第２熱放射層３４は、このようなコーティング層以外にも、各種のものが利用可能である。
　一例として、熱放射率が０．８以下の熱放射シートを保護層（電極層）に貼着してなる熱放射層等が例示される。

　第１熱放射層３２および第２熱放射層３４の厚さには制限はなく、熱放射層の形成材料等に応じて、目的とする熱放射性を得られる厚さを、適宜、設定すればよい。
　ここで、熱放射層が厚すぎると、圧電フィルム１０の伸縮および振動を阻害する可能性がある。この点を考慮すると、熱放射層の厚さは、１～５０μｍが好ましく、１～３０μｍがより好ましく、１～１０μｍがさらに好ましい。
　熱放射層の厚さを１μｍ以上とすることにより、熱放射層を有することの効果を好適に得られる、熱による圧電体フィルム１０の劣化を防止して高い耐久性を得られる、摺動などに対して耐久性を得られる等の点で好ましい。
　熱放射層の厚さを５０μｍ以下とすることにより、熱放射層による圧電フィルム１０の伸縮および振動の阻害を防止できる、狭い空間への圧電フィルム１０の組み込みが可能となる等の点で好ましい。

　なお、第１熱放射層３２および第２熱放射層３４は、基本的に同じものである。しかしながら、本発明の圧電フィルム１０は、これに制限はされず、第１熱放射層３２と第２熱放射層３４とが、異なる熱放射層であってもよい。
　また、第１熱放射層３２および第２熱放射層３４の厚さは、基本的に同じである。しかしながら、本発明の圧電フィルム１０は、これに制限はされず、第１熱放射層３２と第２熱放射層３４とで、厚さが異なってもよい。

　図１に示す圧電フィルム１０は、第１保護層１８の表面の第１熱放射層３２および第２保護層２０の表面の第２熱放射層３４を有するが、本発明は、これに制限はされない。すなわち、本発明の圧電フィルムは、最外面の一方のみに、熱放射層を有するものであってもよい。図示例であれば、第１熱放射層３２および第２熱放射層３４の一方のみを有するものであってもよい。
　しかしながら、圧電フィルム１０の発熱抑制の観点では、第１熱放射層３２および第２熱放射層３４の両方を有するのが好ましい。なお、圧電フィルム１０を、後述する振動板等の何らかの部材に貼着あるいは当接して用いる場合には、熱放射層は、少なくとも部材と接触しない面に設けるのが好ましい。

　ここで、上述のように、圧電フィルム１０において、熱放射層は、圧電フィルム１０の発熱による熱を外部に放射するものである。従って、熱放射層の近傍に、熱に弱い部材および装置、ならびに、発熱する部材および装置等を配置するのは、好ましくない。
　この点を考慮すると、本発明の圧電フィルムが、一方の保護層の表面のみに熱放射層を有する場合には、熱放射層を有する面であることを示す情報を付しておくのが好ましい。逆に、熱放射層を本発明の圧電フィルムが、熱放射層を一方の保護層の表面のみに有する場合には、熱放射層を有さない面であることを示す情報を付してもよい。
　熱放射層を一方の保護層の表面のみに有する場合に、どちらの面に熱放射層を有するかを使用者が分かるようにする方法、すなわち、熱放射層を有する面を使用者に教示する情報には、制限はなく、文字（文章）、記号、および、マーク等、各種の情報が利用可能である。本発明の圧電フィルム１０において、これらの情報を付す位置は、圧電フィルム１０の用途等に応じて、適宜、決定すればよい。

　上述したように、圧電フィルム１０は、常温で粘弾性を有する高分子材料を含むマトリックス２４に圧電体粒子２６を有する圧電体層１２を、第１電極層１４および第２電極層１６で挟持し、この積層体を、第１保護層１８および第２保護層２０を挟持し、さらに、第１保護層１８の表面に第１熱放射層３２を有し、第２保護層２０の表面に第２熱放射層３４を有する。
　このような圧電フィルム１０は、動的粘弾性測定による周波数１Ｈｚでの損失正接（Ｔａｎδ）の極大値が常温に存在するのが好ましく、０．１以上となる極大値が常温に存在するのがより好ましい。
　これにより、圧電フィルム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。

　圧電フィルム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、常温で圧電フィルム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、圧電フィルム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１．０×１０⁶～２．０×１０⁶Ｎ／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、圧電フィルム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、圧電フィルム１０を用いたスピーカーの周波数特性が平滑になり、スピーカーの曲率の変化に伴って最低共振周波数ｆ₀が変化した際における音質の変化量も小さくできる。

　本発明の圧電フィルム１０は、圧電体層１２、電極層、保護層および熱放射層に加えて、例えば、電極層と圧電体層１２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１２から圧電体粒子２６を除いた高分子材料すなわちマトリックス２４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１４側および第２電極層１６側の両方に有してもよく、第１電極層１４側および第２電極層１６側の一方のみに有してもよい。

　本発明の圧電フィルムの平面形状、すなわち、主面の法線方向から見た際の形状には、制限はなく、長方形、正方形、円形、楕円形、三角形、五角形以上の多角形、および、不定形なと、各種の形状が利用可能である。
　中でも、電気音響変換器（圧電スピーカー）としての使い勝手等を考慮すると、長方形および正方形が好ましく、特に、長方形が好ましい。

　圧電フィルム１０は、電源装置等の外部装置と電極層とを接続して駆動される。
　そのためには、電極層に引出配線（リード線）を接続して、外部装置と電極層とを接続可能にする必要がある。
　本発明の積層圧電素子４０において、電極層と引出配線との接続方法には、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。
　なお、後述する積層圧電素子では、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１０とは重複しない単層となっている領域、すなわち積層体から突出する突出部を設け、此処で引出配線と電極層とを接続するのが好ましい。

　好適な電極の引出方法として、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。

　以下、図２～図４の概念図を参照して、図１に示す圧電フィルム１０の製造方法の一例を説明する。

　まず、図２に示すように、第２保護層２０の上に第２電極層１６が形成されたシート状物５０を準備する。このシート状物５０は、第２保護層２０の表面に、真空蒸着、スパッタリング、および、めっき等によって、第２電極層１６として銅薄膜等を形成して作製すればよい。
　第２保護層２０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）付きの第２保護層２０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、後述するように第１電極層１４および第１保護層１８を熱圧着した後、第１保護層１８に何らかの部材を積層する前に、取り除けばよい。

　一方で、有機溶剤に、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。以下の説明では、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を、『粘弾性材料』とも言う。
　有機溶剤には制限はなく、ジメチルホルムアミド（ＤＭＦ）、メチルエチルケトン、シクロヘキサノン等の各種の有機溶剤が利用可能である。
　シート状物５０を準備し、かつ、塗料を調製したら、この塗料をシート状物５０にキャスティング（塗布）して、その後、有機溶剤を蒸発して乾燥する。これにより、図３に示すように、第２保護層２０の上に第２電極層１６を有し、第２電極層１６の上に圧電体層１２を形成してなる積層体５２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、スライドコーターおよびドクターナイフ等の公知の塗布方法（塗布装置）が、全て、利用可能である。
　なお、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２に示すシート状物５０の上にシート状に押し出し、冷却することにより、図３に示すような、第２保護層２０の上に第２電極層１６を有し、第２電極層１６の上に圧電体層１２を形成してなる積層体５２を作製してもよい。

　上述したように、圧電フィルム１０において、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、ポリフッ化ビニリデン等の誘電性高分子材料を添加しても良い。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、上述した塗料に添加する高分子圧電材料を溶解すればよい。または、上述した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。

　第２保護層２０の上に第２電極層１６を有し、第２電極層１６の上に圧電体層１２を形成してなる積層体５２を作製したら、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、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１４を形成して、第１電極層１４および第２電極層１６を利用して、電界ポーリング処理を行ってもよい。
　また、本発明の圧電フィルム１０を製造する際には、分極処理は、圧電体層１２の面方向ではなく、厚さ方向に分極を行うのが好ましい。
　なお、この分極処理の前に、加熱ローラ等を用いて圧電体層１２の表面を平滑化する、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。

　一方で、第１保護層１８の上に第１電極層１４が形成されたシート状物５４を、準備する。このシート状物５４は、上述したシート状物５０と同じものでよい。
　次いで、図４に示すように、第１電極層１４を圧電体層１２に向けて、シート状物５４を、圧電体層１２の分極処理を終了した積層体５２に積層する。あるいは、シート状物５４を積層体５２に積層した後、第１電極層１４および第２電極層１６を利用して、電界ポーリング処理を行ってもよいのは、上述のとおりである。
　さらに、この積層体５２とシート状物５４との積層体を、第２保護層２０と第１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する。これにより、圧電体層を電極層で挟持し、その表面に保護層を形成した圧電フィルムを作製する。あるいは、積層体５２とシート状物５４とを、貼着剤を用いて貼り合わせ、好ましくは、さらに圧着して、圧電フィルムを作製してもよい。

　最後に、第１保護層１８および第２保護層２０の表面に、上述した溶剤にバインダーを溶解し、フィラーを添加した塗布液（コーティング液）を塗布し、乾燥して、さらに必要に応じてバインダーを硬化することにより、第１保護層１８の表面に第１熱放射層３２を、第２保護層２０の表面に第２熱放射層３４を、それぞれ形成して、図１に示すような、本発明の圧電フィルム１０を作製する。
　なお、熱放射層は、第１熱放射層３２および第２熱放射層３４の一方のみでもよいのは、前述のとおりである。

　このようにして作製される圧電フィルム（圧電体層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１０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。

　また、圧電フィルムは、カットシート状のシート状物５０およびシート状物５４等を用いて製造してもよく、あるいは、長尺なシート状物５０およびシート状物５４等を用いて、ロール・トゥ・ロール（Ｒｏｌｌ　ｔｏ　Ｒｏｌｌ）で製造してもよい。

　なお、本発明の圧電フィルムの製造方法は、図２～図４に示す方法に制限はされず、各種の方法が利用可能である。

　このような本発明の圧電フィルム１０は、一例として、電気音響変換器（電気音響変換フィルム）として好適に利用可能である。
　圧電フィルム１０は、第１電極層１４および第２電極層１６への駆動電圧の印加によって、圧電フィルム１０が面方向に伸縮する。
　このような圧電フィルム１０を、湾曲した状態で保持する。湾曲状態で保持した圧電フィルム１０は、電圧の印加によって、圧電フィルム１０が面方向に伸長すると、この伸長分を吸収するために、圧電フィルム１０が、凸側（音の放射方向）に移動する。逆に、圧電フィルム１０への電圧印加によって、圧電フィルム１０が面方向に収縮すると、この収縮分を吸収するために、圧電フィルム１０が、凹側に移動する。
　すなわち、圧電フィルム１０を湾曲状態で保持することにより、圧電フィルム１０の伸縮運動を、圧電フィルム１０の厚さ方向の振動に変換することができる。
　圧電フィルム１０は、この圧電フィルムの伸縮の繰り返しによる振動により、振動（音）と電気信号とを変換することができる。
　すなわち、このような本発明の圧電フィルム１０は、入力する電気信号に応じた振動による音の再生を行う圧電スピーカー、および、音波を受けることによる圧電フィルム１０の振動を電気信号に変換する音声センサー等に利用可能である。さらに、本発明の圧電フィルム１０は、音波以外の振動を検出する、振動センサーとしても利用可能である。

　このような圧電フィルム１０を利用する圧電スピーカーは、良好な可撓性を生かして、例えば巻き取って、または、折り畳んで、カバン等に収容することが可能である。そのため、圧電フィルム１０によれば、ある程度の大きさであっても、容易に持ち運び可能な圧電スピーカーを実現できる。
　また、上述のように、圧電フィルム１０は、柔軟性および可撓性に優れ、しかも、面内に圧電特性の異方性が無い。そのため、圧電フィルム１０は、どの方向に屈曲させても音質の変化が少なく、しかも、曲率の変化に対する音質変化も少ない。従って、圧電フィルム１０を利用する圧電スピーカーは、設置場所の自由度が高く、また、上述したように、様々な物品に取り付けることが可能である。例えば、圧電フィルム１０を、湾曲状態で洋服など衣料品およびカバンなどの携帯品等に装着することで、いわゆるウエアラブルなスピーカーを実現できる。

　さらに、上述したように、本発明の圧電フィルム１０を、可撓性を有する有機エレクトロルミネセンスディスプレイおよび可撓性を有する液晶ディスプレイ等の可撓性を有する表示デバイスに貼着することで、可撓性を有する表示デバイスのスピーカーとして用いることも可能である。

　ここで、本発明の圧電フィルム１０は、第１保護層１８の表面に第１熱放射層３２を有し、第２保護層２０の表面に第２熱放射層３４を有する。
　そのため、連続的に駆動しても発熱を抑制でき、長時間、安定して適正な駆動が可能である。しかも、本発明の圧電フィルムは、発熱の抑制のために、熱伝導部材等を当接する必要がない。そのため、本発明の圧電フィルムは、発熱抑制のために設置場所等の自由度が阻害されることもない。

　また、本発明の圧電フィルム１０を利用するスピーカーは、このようなフレキシブルなスピーカーに制限はされず、公知の各種の構成が利用可能である。
　一例として、特開２０１５－１０９６２７号公報の図２に示されるような、上面が開放するケースの中に、羊毛のフェルトおよびグラスウール等の粘弾性支持体を収容し、本発明の圧電フィルム１０の圧電フィルムで粘弾性支持体を押圧して固定した、スピーカーが例示される。

　上述したように、圧電体層の両面に電極層を有し、その表面に保護層を有する圧電フィルムは、電圧の印加によって面方向に伸縮し、この面方向の伸縮によって厚さ方向に好適に振動するので、例えば圧電スピーカー等に利用した際に、高い音圧の音を出力できる、良好な音響特性を発現する。
　良好な音響特性すなわち圧電による高い伸縮性能を発現する、上述の圧電フィルムは、複数枚を積層することにより、振動板等の被振動体を振動させる圧電振動素子としても、良好に作用する。本発明の積層圧電素子は、この圧電体層の両面に電極層を有し、その表面に保護層を有する圧電フィルムを、複数枚、積層したものである。

　図５に、このような本発明の積層圧電素子の一例を概念的に示す。
　図５に示す積層圧電素子４０は、圧電フィルム４２を、複数回、蛇腹状に折り返すことによって、圧電フィルム４２を、複数層、積層したものである。
　圧電フィルム４２は、第１熱放射層３２および第２熱放射層３４を有さない以外は、上述した圧電フィルム１０と同様の構成を有するものである。すなわち、圧電フィルム４２は、圧電フィルム１０と同様、圧電体層１２の一方の面に第１電極層１４を有し、第１電極層１４の表面に第１保護層１８を有し、圧電体層１２の他方の面に第２電極層１６を有し、第２電極層１６の表面に第２保護層２０を有する。
　また、積層圧電素子４０においては、折り返しによって積層された隣接する圧電フィルム４２は、貼着層４６によって貼着されている。
　さらに、積層圧電素子４０は、積層方向の最外面の保護層、図示例においては、図中の最上面となる第１保護層の１８の表面に第１熱放射層４９を有し、図中の最下面となる第２保護層２０の表面に第２熱放射層４８を有する。

　図示例の積層圧電素子４０は、長方形（矩形）の圧電フィルム４２を、等間隔で、４回、折り返すことにより、５層の圧電フィルム４２を積層したものである。

　なお、本発明の積層圧電素子４０において、矩形の圧電フィルム４２を折り返す場合には、圧電フィルム４２の折り返しによって形成される折り返し線は、積層圧電素子４０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。なお、積層圧電素子４０の平面形状とは、積層圧電素子４０を圧電フィルム４２の積層方向に見た際の形状である。
　以下の説明では、圧電フィルム４２の折り返しによって形成される折り返し線、すなわち、折り返し部の端部の外側の頂部の線を、便宜的に『稜線』ともいう。
　例えば、２５×２０ｃｍの矩形の圧電フィルムを、５ｃｍ間隔で２５ｃｍの方向に４回折り返せば、５層の圧電フィルムを積層した、平面形状が５×２０ｃｍの矩形で、稜線が長手方向の２０ｃｍに一致する積層圧電素子が得られる。また、１００×５ｃｍの矩形の圧電フィルムを、２０ｃｍ間隔で１００ｃｍの方向に４回折り返せば、５層の圧電フィルムを積層した、平面形状が同じ５×２０ｃｍの矩形で、稜線が短手方向の５ｃｍに一致する積層圧電素子が得られる。

　なお、図５に示す積層圧電素子４０は、好ましい態様として、矩形の圧電フィルム４２を折り返すことで作製された、平面形状が矩形のものである。しかしながら、本発明の圧電素子において、圧電フィルム４２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のは、前述のとおりである。

　上述のように、積層圧電素子４０は、圧電フィルム４２を、複数回、折り返して積層したものである。図示例の積層圧電素子４０は、圧電フィルム４２を４回、折り返すことで、５層の圧電フィルム４２を積層している。また、積層されて隣接する圧電フィルム４２を、貼着層４６によって貼着している。
　本発明の積層圧電素子４０は、このように複数の圧電フィルム４２を積層し、隣接する圧電フィルム４２を貼着することにより、１枚の圧電フィルムを用いた場合に比して、圧電素子としての伸縮力を大きくできる。その結果、例えば後述する振動板を、大きな力で撓ませ、高い音圧の音声を出力することが可能になる。

　なお、本発明の積層圧電素子は、一枚の圧電フィルム４２を、折り返すことで積層して、隣接する圧電フィルム４２を、貼着層４６によって貼着した構成に制限はされない。
　すなわち、本発明の積層圧電素子は、図６に概念的に示すように、カットシート状（枚葉紙状）の圧電フィルム４２を、複数枚、積層して、隣接する圧電フィルム４２を、貼着層４６によって貼着した構成であってもよい。

　図示例の積層圧電素子４０のように、１枚の圧電フィルム４２を折り返すことで圧電フィルム４２を積層した構成は、圧電フィルム４２を、複数層、積層しているにもかかわらず、積層圧電素子４０すなわち圧電フィルム４２を駆動するための電極の引き出しを、各電極層につき１か所にすることができる。その結果、１枚の圧電フィルム４２を折り返して積層した積層圧電素子４０は、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、この積層圧電素子４０は、一枚の圧電フィルム４２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。その結果、この積層圧電素子４０は、電極層同士が接触しても、ショートが生じない点でも、有利である。

　本発明の積層圧電素子４０において、積層圧電素子４０における圧電フィルム４２の積層数は、図示例の５層に制限はされない。すなわち、本発明の積層圧電素子４０は、圧電フィルム４２を３回以下、折り返した４層以下の圧電フィルム４２を積層したものでもよく、あるいは、圧電フィルム４２を５回以上、折り返した、６層以上の圧電フィルム４２を積層したものでもよい。
　本発明の圧電素子において、圧電フィルム４２の積層数には、制限はないが、２～１０層が好ましく、３～７層がより好ましく、４～６層がさらに好ましい。
　この点に関しては、図６に示すカットシート状の圧電フィルム４２を積層する構成でも、同様である。

　本発明の積層圧電素子４０においては、圧電フィルム４２の積層数が多い方が圧電素子としての出力が大きくなり、例えば圧電スピーカーのエキサイタとして用いた際に、高い音圧の出力が可能になる。その反面、積層数が少ない方が可撓性の点では有利である。
　従って、本発明の積層圧電素子４０における圧電フィルム４２の積層数は、貼着される振動板のコシの強さ、貼着される振動板の大きさ、振動板への貼着位置、圧電フィルム４２のコシの強さ、積層圧電素子４０の圧電フィルム面方向のサイズ、積層圧電素子４０に要求される出力（パワー）、要求される巻取り性、巻取軸の径、巻取りに用いる動力の大きさ、および、要求される厚さの制約等に応じて、適宜、設定すればよい。

　積層圧電素子４０では折り返しによって積層された圧電フィルム４２において、積層方向に隣接する圧電フィルム４２同士は、貼着層４６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４２を貼着層４６によって貼着することにより、各圧電フィルム４２の伸縮を直接的に伝達することができ、圧電フィルム４２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４６は、隣接する圧電フィルム４２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４６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。なお、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。また、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。
　また、貼着層４６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。

　ここで、積層圧電素子４０は、一例としてエキサイタとして用いられる。すなわち、積層圧電素子４０は、積層した複数枚の圧電フィルム４２を伸縮させることで、自身が伸縮し、例えば後述するように振動板６２を撓ませ、振動させて、音を発生させる。従って、積層圧電素子４０では、積層された各圧電フィルム４２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４２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４２の伸縮のエネルギーの伝達効率が低くなってしまい、積層圧電素子４０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４６は、粘着剤からなる粘着剤層よりも、固体で硬い貼着層４６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４６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。

　積層圧電素子４０において、貼着層４６の厚さには制限はなく、貼着層４６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、積層圧電素子４０は、貼着層４６が薄い方が、圧電体層１２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４６が厚く剛性が高いと、圧電フィルム４２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４６は、圧電体層１２よりも薄いのが好ましい。すなわち、積層圧電素子４０において、貼着層４６は、硬く、薄いのが好ましい。具体的には、貼着層４６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。

　図５に示す積層圧電素子４０は、積層方向の最外面の図中上方の第１保護層１８の表面に第１熱放射層４９を有し、図中下方の第２保護層２０の表面に第２熱放射層４８を有する。図６に示す積層圧電素子も、積層方向の最外面の図中上方の第１保護層１８の表面に第１熱放射層４９を有し、積層方向の最外面の図中下方の第２保護層２０の表面に第２熱放射層４８を有する。
　第１熱放射層４９および第２熱放射層４８は、上述した第１熱放射層３２および第２熱放射層３４と同様のものであり、熱放射率が０．８以上の熱放射層である。
　前述のように、本発明の圧電フィルム１０は、駆動によって発熱する。これに対して、積層方向の最外面の保護層の表面に、熱放射層を有することにより、上述した圧電フィルム１０と同様、積層圧電素子４０を長時間、連続的に駆動した際にも、積層圧電素子４０の発熱を抑制して、長時間、安定して駆動することが可能である。

　図示例の本発明の積層圧電素子は、積層方向の両面の最外面に熱放射層を有する。
　しかしながら、本発明は、これに制限はされず、積層方向の最外面の一方のみに熱放射層を有するものであってもよい。すなわち、本発明の積層圧電素子は、第１熱放射層４９および第２熱放射層４８の一方のみを有するものであってもよい。

　ここで、本発明の積層圧電素子４０は、振動板を振動させて音を出力させるエキサイタとして使用される場合が多い。後述するが、本発明の積層圧電素子をエキサイタとして用いる場合には、積層圧電素子の伸縮を好適に振動板に伝えて、振動板を振動させるために、積層圧電素子と振動板とを貼着層によって貼着するのが好ましい。
　従って、熱放射層からの熱放射の効率を考慮すると、本発明の積層圧電素子が、積層方向の最外面の一方のみに熱放射層を有する場合には、熱放射層は、振動板との貼着面とは逆側の最外層の表面に設けるのが好ましい。
　また、この際には、最外層の表面が、熱放射層を有さない面であることを示す情報を、積層圧電素子に付しておくのが好ましい。すなわち、積層圧電素子において、熱放射層を有さない面を、使用者が容易に分かるようにするのが好ましい。
　熱放射層を積層方向の一方の最外面のみに有する場合に、どちらの面に熱放射層を有するかを、使用者が分かるようにする方法、すなわち、熱放射層を有する面を使用者に教示する情報には、制限はなく、文字（文章）、記号、および、マーク等、各種の情報が利用可能である。本発明の積層圧電素子において、これらの情報を付す位置は、圧電フィルム１０の用途等に応じて、適宜、決定すればよい。

　なお、本発明の積層圧電素子においては、必要に応じて、図中で側面となる面の少なくとも一方の表面にも、熱放射層を有してもよい。

　上述のように、複数枚の圧電フィルム４２を積層した本発明の積層圧電素子４０の用途としては、一例として、積層圧電素子を振動板に貼着して、積層圧電素子によって振動板を振動させて音を出力する圧電スピーカーが例示される。すなわち、この場合には、本発明の積層圧電素子を、振動板を振動させることで音を出力する、いわゆるエキサイタとして作用させる。
　圧電フィルム４２を積層した積層圧電素子に駆動電圧を印加することで、個々の圧電フィルム４２が面方向に伸縮し、各圧電フィルム４２の伸縮によって、圧電フィルム４２の積層体全体が面方向に伸縮する。積層圧電素子の面方向の伸縮によって、積層体が貼着された振動板が撓み、その結果、振動板が、厚さ方向に振動する。この厚さ方向の振動によって、振動板は、音を発生する。振動板は、圧電フィルム４２に供給した駆動電流の大きさに応じて振動して、圧電フィルム４２に供給した駆動電流に応じた音を発生する。
　従って、この際には、積層圧電素子４０（圧電フィルム４２）は、音を出力しない。

　１枚の圧電フィルム４２では剛性が低く、伸縮力は小さくても、圧電フィルム４２を積層した本発明の積層圧電素子は、剛性が高くなり、積層体全体としての伸縮力は大きくなる。その結果、本発明の積層圧電素子は、振動板がある程度の剛性を有するものであっても、大きな力で振動板を十分に撓ませて、厚さ方向に振動板を十分に振動させて、振動板に音を発生させることができる。

　図７に、本発明の積層圧電素子をエキサイタとして用いた圧電スピーカーの一例を概念的に示す。なお、図７に示す積層圧電素子は、振動板側の最外面に第１熱放射層４９を有さず、図中下方の最外面となる第２熱放射層４８のみを有する。しかしながら、本発明の積層圧電素子をエキサイタとして用いた圧電スピーカーにおいては、積層圧電素子の積層方向の最外層の両面に熱放射層を有してもよい。
　図７に示すように、圧電スピーカー６０は、貼着層６８によって、振動板６２に積層圧電素子４０を貼着したものである。なお、圧電スピーカーにおいて、１枚の振動板６２に貼着する圧電素子の数は、１つに制限はされず、複数の積層圧電素子４０を１枚の振動板６２に貼着してもよい。また、例えば、２つの積層圧電素子４０を１枚の振動板６２に設け、各積層圧電素子４０に異なる駆動電圧を印加することで、１枚の振動板６２で例えばステレオ音声の出力を行うようにしてもよい。

　圧電スピーカー６０において、振動板６２には、制限はなく、エキサイタ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。

　圧電スピーカー６０において、振動板６２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、圧電スピーカー６０は、振動板６２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、圧電スピーカー６０は、振動板６２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、圧電スピーカーは、振動板６２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。

　振動板６２が表示デバイスおよび電子デバイス等である場合を含め、振動板６２は、可撓性を有するものであるのが好ましく、巻取りが可能であるのが、より好ましい。

　圧電スピーカー６０において、振動板６２と積層圧電素子４０とを貼着する貼着層６８には、制限はなく、振動板６２と積層圧電素子４０（圧電フィルム１０）とを貼着可能であれば、各種の貼着剤が利用可能である。
　圧電スピーカー６０において、振動板６２と積層圧電素子４０とを貼着する貼着層６８は、上述した隣接する圧電フィルム４２を貼着する貼着層４６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６８も、同様である。

　圧電スピーカー６０において、貼着層６８の厚さには制限はなく、貼着層６８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、圧電スピーカー６０では、貼着層６８は、薄い方が、圧電フィルム４２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６８が厚く剛性が高いと、積層圧電素子４０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６２と積層圧電素子４０とを貼着する貼着層６８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。

　上述したように、積層圧電素子４０は、折り返すことによって、圧電フィルム４２を、５層、積層したものである。また、積層圧電素子４０は、貼着層６８によって振動板６２に貼着される。
　圧電フィルム４２の伸縮によって、積層圧電素子４０も同方向に伸縮する。この積層圧電素子４０の伸縮によって、振動板６２は撓み、その結果、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６２は、音を発生する。すなわち、振動板６２は、圧電フィルム４２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４２に印加した駆動電圧に応じた音を発生する。

　本発明の圧電フィルム、および、本発明の積層圧電素子は、例えば、圧電スピーカー以外にも、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、本発明の圧電フィルム、および、本発明の積層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、本発明の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。
　本発明の圧電フィルム、および、本発明の積層圧電素子を用いる音響デバイスとしては、マイクロフォン、ピックアップ、スピーカー、および、エキサイタ等が例示される。本発明の圧電フィルム、および、本発明の積層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。
　本発明の圧電フィルム、および、本発明の積層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。
　本発明の圧電フィルム、および、本発明の積層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。
　本発明の圧電フィルム、および、本発明の積層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。
　本発明の圧電フィルム、および、本発明の積層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、本発明の圧電フィルム、および、本発明の積層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、本発明の圧電フィルムおよび積層圧電素子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、本発明の具体的な実施例を挙げ、本発明について、より詳細に説明する。

　［実施例１］
　　＜圧電フィルムの作製＞
　図２～図４に示す方法で、圧電体層の両面に電極層を有し、電極層を覆う保護層を有する圧電フィルムを作製した。
　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、圧電体粒子として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）で攪拌して、圧電体層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、主成分となるＰｂ酸化物、Ｚｒ酸化物およびＴｉ酸化物の粉末を、Ｐｂ＝１モルに対し、Ｚｒ＝０．５２モル、Ｔｉ＝０．４８モルとなるように、ボールミルで湿式混合してなる混合粉を、８００℃で５時間、焼成した後、解砕処理したものを用いた。

　一方、厚さ４μｍのＰＥＴフィルムに、厚さ３００ｎｍの銅薄膜を真空蒸着してなるシート状物を、２枚、用意した。すなわち、本例においては、第１電極層および第２電極層は、厚さ３００ｎｍの銅蒸着薄膜であり、第１保護層および第２保護層は、厚さ４μｍのＰＥＴフィルムとなる。
　１枚のシート状物の銅薄膜（第２電極層）の上に、スライドコーターを用いて、先に調製した圧電体層を形成するための塗料を塗布した。
　次いで、シート状物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製の第２保護層の上に銅製の第２電極層を有し、その上に、厚さが５０μｍの圧電体層（高分子複合圧電体層）を有する積層体を作製した。

　作製した圧電体層（積層体）に、加熱ローラ対を用いてカレンダー処理を施した。加熱ローラ対の温度は１００℃とした。
　カレンダー処理を行った後、作製した圧電体層を、厚さ方向に分極処理した。

　もう一枚のシート状物を、銅薄膜（第１電極層）を圧電体層に向けて、積層体に積層した。
　次いで、積層体とシート状物との積層体を、加熱ローラ対を用いて、温度１２０℃で熱圧着することで、圧電体層と第１電極層とを接着して、圧電体層の両面に電極層を有し、電極層を覆う保護層を有する圧電フィルムを作製した。

　　＜積層圧電素子の作製＞
　作製した圧電フィルムを２０×２７ｃｍの矩形に切断した。
　この圧電フィルムを、貼着層を設けて、圧電フィルムを折り返し、ローラで押圧して貼着することを、２５ｃｍの方向に５ｃｍ間隔で、４回、繰り返した。これにより、圧電フィルムを、５層、積層し、かつ、隣接して積層された圧電フィルムを貼着してなる、平面形状が２０×７ｃｍの積層圧電素子を作製した。従って、積層方向の一方の最外層は、２０×２ｃｍの単層の張り出し部を有する。本例では、圧電素子は、長さが２０ｃｍの辺が、稜線（折り返し線）となる。
　貼着層は、日東シンコー社製のＦＢ－ＭＬ４を用いた。

　　＜熱放射層の形成＞
　熱放射層を形成するための塗布液として、オキツモ社製のクールテックＣＴ－２００を用意した。
　この塗布液を、バーコーターを用いて積層圧電素子の一方の最外面（第２保護層の表面）に塗布し、乾燥することにより、厚さ１０μｍの第２熱放射層を形成した。これにより、図７に示すような積層圧電素子を作製した。

　　＜熱放射率の測定＞
　作製した積層圧電素子を、ホットプレートを用いて５０℃になるように加熱した。この際、積層圧電素子の表面（熱放射層側）の温度は、厚さ０．５ｍｍ以下のフィルム型熱電対（スリーハイ社製、ＴＨ－８２９７－３）を、アルミニウム粘着テープで貼り付けて測定した。
　５０℃に維持した積層圧電素子の熱放射層側の表面をサーモグラフィ（Keysight Technologies社製、Ｕ５８５５Ａ）を用いて測定した。この際に、表示温度が５０℃となるように、熱放射率を、適宜、調節して、表面温度が５０℃となった際における熱放射率の値を、熱放射層（積層圧電素子）の熱放射率とした。
　その結果、熱放射率は、０．９であった。

　［比較例１］
　熱放射層を形成しなかった以外は、実施例１と同様に積層圧電素子を作製した。
　実施例１と同様にして、積層圧電素子の第２保護層の熱放射率を測定したところ、０．７であった。

　［評価］
　作製した積層圧電素子に対し、５０ＶｒｍｓでＳＮ２信号を３０分連続印加した後の到達温度をサーモグラフィ（Keysight Technologies社製、Ｕ５８５５Ａ）を用いて測定した。ＳＮ２信号とは、ＪＥＩＴＡ（Japan Electronics and Information Technology Industries Association　電子情報技術産業協会）が定めたノイズ信号の規格であり、ホワイトノイズ信号の高周波成分および低周波成分をカットしたノイズ信号である。
　印加する電圧の周波数は、２０Ｈｚ～２０ｋＨｚの領域とした。測定雰囲気温度は２３℃とした。
　また、到達温度は、特に測定位置を定めず、単層の張り出し部を除いた積層部全体において、最高到達温度を示した任意の位置における最高到達温度を、測定対象となる積層圧電素子における到達温度とした。
　その結果、実施例１の到達温度は４５℃、比較例１の到達温度は５１℃であった。
　以上の結果より、積層方向の最外面の一面に、熱放射率が０．８以上の熱放射層を有する本発明の積層圧電素子は、熱放射層を有さない比較例１の積層圧電素子に比して、発熱が抑制できていることが確認された。
　以上の結果より、本発明の効果は明らかである。

　スピーカー等の電気音響変換器、および、振動センサー等に、好適に利用可能である。

　１０，４２　圧電フィルム
　１２　圧電体層
　１４　第１電極層
　１６　第２電極層
　１８　第１保護層
　１８ａ，２０ａ　貫通孔
　２０　第２保護層
　２４　マトリックス
　２６　圧電体粒子
　３０　圧電フィルム
　３２，４９　第１熱放射層
　３４，４８　第２熱放射層
　４０　積層圧電素子
　４６，６８　貼着層
　４８　熱放射層
　６０　圧電スピーカー
　６２　振動板

Claims

　圧電体層と、前記圧電体層の両面に設けられる電極層とを有し、
　前記圧電体層と前記電極層との積層方向の最外面の少なくとも一方に、熱放射率が０．８以上の熱放射層を有することを特徴とする圧電フィルム。
　前記電極層を覆う保護層を有する、請求項１に記載の圧電フィルム。
　前記熱放射層が、バインダーと、前記バインダーに含まれるフィラーとを有する、請求項１または２に記載の圧電フィルム。
　前記熱放射層の厚さが１～５０μｍである、請求項１または２に記載の圧電フィルム。
　前記圧電体層が、高分子材料を含むマトリックス中に、圧電体粒子を含む、高分子複合圧電体である、請求項１または２に記載の圧電フィルム。
　前記高分子材料がシアノエチル基を有する、請求項５に記載の圧電フィルム。
　圧電体層と、前記圧電体層の両面に設けられる電極層とを有する圧電フィルムを、複数層、積層してなり、さらに、
　積層方向の最外面の少なくとも一方に、熱放射率が０．８以上の熱放射層を有することを特徴とする積層圧電素子。
　前記圧電フィルムが、前記電極層を覆う保護層を有する、請求項７に記載の積層圧電素子。
　前記熱放射層が、バインダーと、前記バインダーに含まれるフィラーとを有する、請求項７または８に記載の積層圧電素子。
　前記熱放射層の厚さが１～５０μｍである、請求項７または８に記載の積層圧電素子。
　前記圧電体層が、高分子材料を含むマトリックス中に、圧電体粒子を含む、高分子複合圧電体である、請求項７または８に記載の積層圧電素子。
　前記高分子材料がシアノエチル基を有する、請求項１１に記載の積層圧電素子。