JP6431984B2 - 電気音響変換フィルムおよびその製造方法、ならびに、電気音響変換器、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 - Google Patents

Description

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、および、この電気音響変換フィルムの製造方法、ならびに、この電気音響変換フィルムを用いる電気音響変換器、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に関する。

液晶ディスプレイや有機ＥＬ（Electro Luminescence）ディスプレイなど、ディスプレイの薄型化、軽量化に対応して、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。また、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に対応して、これに用いられるスピーカにも可撓性が要求されている。

従来のスピーカの形状は、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、このようなスピーカを上述の薄型のディスプレイに内蔵しようとすると、十分に薄型化することができず、また、軽量性や可撓性を損なう虞れがある。また、スピーカを外付けにした場合、持ち運び等が面倒である。

そこで、薄型で、軽量性や可撓性を損なうことなく薄型のディスプレイやフレキシブルディスプレイに一体化可能なスピーカとして、シート状で可撓性を有し、印加電圧に応答して伸縮する性質を有する圧電フィルムを用いることが提案されている。

例えば、本願出願人は、シート状で、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圧電フィルムとして、特許文献１に開示される電気音響変換フィルムを提案した。特許文献１に開示される電気音響変換フィルムは、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高分子複合圧電体（圧電体層）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ものである。

このような電気音響変換フィルムにおいては、圧電体粒子として、ＰＺＴ（チタン酸ジルコン酸鉛）等の強誘電性材料が用いられる。この強誘電性材料の結晶構造は、自発分極の方向が異なる多くの分域（ドメイン）に分かれている。この状態では各分域の自発分極とそれによって生ずる圧電効果も相互に打ち消し合うため、全体としては圧電性は見られない。
そこで、コロナポーリング等の電気的な分極処理を施し、外部からある値以上の電界を加えることで、各分域の自発分極の方向を揃える（配向する）ことが行われている。電気的分極処理された圧電体粒子は、外部からの電界に応じて圧電効果を示すようになる。
電気音響変換フィルムは、圧電体層がこのような圧電性を有する圧電体粒子を含有することで、印加電圧に応答して、変換フィルム自身が面方向に伸縮し、面に垂直な方向に振動することで、振動（音）と電気信号とを変換する。

特開２０１４−１４０６３号公報

Ferroelectrics Volume 62, Issue 1, 167, (1985)

本発明者らは、このような電気音響変換フィルムにおいて、より音圧（変換効率）を向上するために、分極処理による圧電体粒子内の各分域の配向性をより高くして、圧電性をより高くすることを検討した。
一般に、結晶構造の解析方法として、Ｘ線回折法（ＸＲＤ）が利用されており、ＸＲＤにより結晶内部で原子がどのように配列しているかを調べることが行われている。
そこで、配向性の指標として、高分子複合圧電体をＸ線回折法で評価した際の、圧電体粒子に由来する（００２）面ピーク強度と（２００）面ピーク強度との強度比率：（００２）面ピーク強度／（（００２）面ピーク強度＋（２００）面ピーク強度）を用いて、この強度比率を制御することで、電気音響変換フィルムの音圧をより向上することを検討した。

ここで、非特許文献１には、電気的分極処理時のポーリング電界を上げることで、（００２）面ピーク強度と（２００）面ピーク強度との比率を制御することが記載されている。しかしながら、電気的分極処理時のポーリング電界を上げる制御には限界があり、強度比率：（００２）面ピーク強度／（（００２）面ピーク強度＋（２００）面ピーク強度）が、０．５５付近で飽和し、それ以上の強度比率を得ることができていない。そのため、より高い変換効率を得ることができず、より高い音圧を得ることはできなかった。

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、変換効率が高く、十分な音量で再生可能な電気音響変換フィルムおよびその製造方法、ならびに、電気音響変換器、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を提供することにある。

本発明者らは、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２つの薄膜電極と、２つの薄膜電極上それぞれに積層された２つの保護層とを有し、高分子複合圧電体をＸ線回折法で評価した際の、圧電体粒子に由来する（００２）面ピーク強度と（２００）面ピーク強度との強度比率α₁＝（００２）面ピーク強度／（（００２）面ピーク強度＋（２００）面ピーク強度）が、０．６以上１未満であることにより、上記課題を解決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その製造方法、ならびに、この電気音響変換フィルムを用いた電気音響変換器、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２つの薄膜電極と、
２つの薄膜電極上それぞれに積層された２つの保護層と、を有し、
高分子複合圧電体をＸ線回折法で評価した際の、圧電体粒子に由来する（００２）面ピーク強度と（２００）面ピーク強度との強度比率α₁＝（００２）面ピーク強度／（（００２）面ピーク強度＋（２００）面ピーク強度）が、０．６以上１未満である電気音響変換フィルム。
（２） 強度比率α₁が、０．６７以上０．７５以下である（１）に記載の電気音響変換フィルム。
（３） 高分子材料が、シアノエチル基を有するものである（１）または（２）に記載の電気音響変換フィルム。
（４） 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）〜（３）のいずれかに記載の電気音響変換フィルム。
（５） 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それぞれ積層された２つの薄膜電極と、２つの薄膜電極上それぞれに積層された２つの保護層と、を有する電気音響変換フィルムの製造方法であって、
１つの薄膜電極と１つの保護層とが積層されてなる電極積層体を準備する準備工程、
１つの電極積層体と、高分子複合圧電体とを積層し第１積層体を作製する第１積層工程、
第１積層体の高分子複合圧電体に、電気的分極処理を施す電気的分極処理工程、
高分子複合圧電体の、電極積層体が積層されていない側の面にもう１つの電極積層体を積層し第２積層体を作製する第２積層工程、および、
第２積層体に機械的分極処理を施す機械的分極処理工程とを有する電気音響変換フィルムの製造方法。
（６） 機械的分極処理工程において、第２積層体に対してローラを用いてせん断応力を加えることで機械的分極処理を行う（５）に記載の電気音響変換フィルムの製造方法。
（７） 機械的分極処理工程において、第２積層体に対して加えるせん断応力が、０．３ＭＰａ〜０．５ＭＰａである（６）に記載の電気音響変換フィルムの製造方法。
（８） 電気的分極処理工程において、コロナポーリング処理により電気的分極処理を行う（５）〜（７）のいずれかに記載の電気音響変換フィルムの製造方法。
（９） （１）〜（４）のいずれかに記載の電気音響変換フィルムを有する電気音響変換器。
（１０） 可撓性を有するフレキシブルディスプレイの画像表示面とは反対側の面に、（１）〜（４）のいずれかに記載の電気音響変換フィルムを取り付けたフレキシブルディスプレイ。
（１１） （１）〜（４）のいずれかに記載の電気音響変換フィルムをセンサーとして用いる声帯マイクロフォン。
（１２） （１）〜（４）のいずれかに記載の電気音響変換フィルムをセンサーとして用いる楽器用センサー。

このような本発明によれば、変換効率が高く、十分な音量で再生可能な電気音響変換フィルムおよびその製造方法、ならびに、電気音響変換器、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を提供することができる。

本発明の電気音響変換フィルムの一例を模式的に示す断面図である。 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。 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。 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。 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。 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。 機械的分極処理工程の一例を説明するための概念図である。 本発明の電気音響変換器の一例を模式的に表す上面図である。 図４ＡのＢ−Ｂ線断面図である。 本発明の電気音響変換器の他の一例を概念的に示す断面図である。 本発明の電気音響変換器の他の一例を説明するための断面図である。 本発明の電気音響変換器の他の一例を説明するための断面図である。 本発明の電気音響変換器の他の一例を説明するための断面図である。 本発明の電気音響変換器の他の一例を概念的に示す断面図である。 本発明のフレキシブルディスプレイの一例を概念的に示す図であり、有機ＥＬディスプレイである。 本発明のフレキシブルディスプレイの一例を概念的に示す図であり、電子ペーパである。 本発明のフレキシブルディスプレイの一例を概念的に示す図であり、液晶ディスプレイである。 一般的な声帯マイクロフォンの構成を概念的に示す図である。 実施例における音圧感度の測定方法を説明する概念図である。 実施例および比較例のＸＲＤパターンを示すグラフである。 強度比率α₁と音圧感度との関係を表すグラフである。 強度比率α₁と音圧感度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その製造方法、ならびに、電気音響変換器、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。
なお、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。

本発明の電気音響変換フィルムは、後述するように、電気音響変換器の振動板として用いられるものである。
電気音響変換器は、電気音響変換フィルムへの電圧印加によって、電気音響変換フィルムが面内方向に伸長すると、この伸長分を吸収するために、電気音響変換フィルムが、上方（音の放射方向）に移動し、逆に、電気音響変換フィルムへの電圧印加によって、電気音響変換フィルムが面内方向に収縮すると、この収縮分を吸収するために、電気音響変換フィルムが、下方（ケース側）に移動する。電気音響変換器は、この電気音響変換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ものであり、電気音響変換フィルム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、音波を受けることによる電気音響変換フィルムの振動を電気信号に変換したり、振動による触感付与や物体の輸送に利用される。
具体的には、フルレンジスピーカ、ツイーター、スコーカー、ウーハーなどのスピーカ、ヘッドホン用スピーカ、ノイズキャンセラー、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が挙げられる。また、本発明の電気音響変換フィルムは非磁性体であるため、ノイズキャンセラーのなかでもＭＲＩ用ノイズキャンセラーとして好適に用いることが可能である。
また、上記電気音響変換器は薄く、軽く、曲がるため、帽子、マフラー、衣服といったウェアラブル製品、テレビ、デジタルサイネージなどの薄型ディスプレイ、建築物や自動車の天井、カーテン、傘、壁紙、窓、ベッドなどへ好適に使用される。

図１に、本発明の電気音響変換フィルムの一例を模式的に表す断面図を示す。
図１に示すように、本発明の電気音響変換フィルム（以下、変換フィルムともいう）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とを有する。
ここで、本発明の変換フィルム１０は、高分子複合圧電体からなる圧電体層１２をＸ線回折法で評価した際の、圧電体粒子に由来する（００２）面ピーク強度と（２００）面ピーク強度との強度比率α₁＝（００２）面ピーク強度／（（００２）面ピーク強度＋（２００）面ピーク強度）が、０．６以上１未満である。
この点に関しては後に詳述する。

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１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、分極処理されている。

ここで、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ｆ_０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、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、２０Ｈｚ〜２０ｋＨｚの振動に対しては硬く、数Ｈｚ以下の遅い振動に対しては柔らかく振舞う高分子複合圧電体が実現する。特に、この振舞いが好適に発現する等の点で、周波数１Ｈｚでのガラス転移温度が常温、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。
これら以外にも、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のシアノエチル基を有する高分子材料が挙げられる。
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。

また、圧電体層１２の誘電率を高める目的で、粘弾性マトリックスに誘電体粒子を添加してもよい。
誘電体粒子は、２５℃における比誘電率が８０以上の高い比誘電率を持つ粒子からなるものである。
誘電体粒子としては、例えば、チタン酸ジルコン酸鉛（ＰＺＴ）、チタン酸バリウム（ＢａＴｉＯ₃）、酸化チタン（ＴｉＯ₂）、チタン酸ストロンチウム（ＳｒＴｉＯ₃）、チタン酸ジルコン酸ランタン酸鉛（ＰＬＺＴ）、酸化亜鉛（ＺｎＯ）、チタン酸バリウムとビスマスフェライト（ＢｉＦｅＯ₃）との固溶体（ＢＦＢＴ）等が例示される。なかでも、高い比誘電率を有する点で、誘電体粒子としてチタン酸バリウム（ＢａＴｉＯ₃）を用いるのが好ましい。

誘電体粒子は、平均粒径が０．５μｍ以下であるのが好ましい。
また、粘弾性マトリックスと誘電体粒子との合計体積に対する、誘電体粒子の体積分率は、５〜４５％が好ましく、１０〜３０％がより好ましく、２０〜３０％が特に好ましい。

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。
なお、これらのセラミックス粒子は、１種のみを用いてもよく、複数種を併用して用いてもよい。

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１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、均一にかつ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。

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、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、８〜３００μｍが好ましく、８〜４０μｍがより好ましく、１０〜３５μｍがさらに好ましく、特に、１５〜２５μｍ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。

ここで、圧電体層１２は、電気的分極処理（ポーリング）、および、機械的分極処理を施されている。
圧電体層１２は、電気的分極処理および機械的分極処理を施されることで、Ｘ線回折法で評価した際の、圧電体粒子に由来する（００２）面ピーク強度と（２００）面ピーク強度との強度比率α₁が、０．６以上１未満を満たすものとなっている。
電気的分極処理および機械的分極処理、ならびに、強度比率α₁に関しては、後に詳述する。

図１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、下部薄膜電極１４の上に下部保護層１８を形成し、また、圧電体層１２の他方の面に、上部薄膜電極１６を形成し、上部薄膜電極１６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。

電極引出し部としては、薄膜電極および保護層が、圧電体層の面方向外部に、凸状に突出する部位を設けても良いし、あるいは、保護層の一部を除去して孔部を形成して、この孔部に銀ペースト等の導電材料を挿入して導電材料と薄膜電極とを電気的に導通して、電極引出し部としてもよい。
なお、各薄膜電極において、電極引出し部は１つには限定されず、２以上の電極引出し部を有していてもよい。特に、保護層の一部を除去して孔部に導電材料を挿入して電極引出し部とする構成の場合には、より確実に通電を確保するために、電極引出し部を３以上有するのが好ましい。

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、さらに、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、上部薄膜電極１６および下部薄膜電極１４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、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。
なお、下部保護層１８および上部保護層２０は、配置位置が異なるのみで、構成は同じであるので、以下の説明においては、下部保護層１８および上部保護層２０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、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が好適に利用される。

保護層の厚さにも、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、保護層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、保護層は、薄いほど有利である。

ここで、本発明者の検討によれば、上部保護層２０及び下部保護層１８の厚さがそれぞれ、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で下部保護層１８および上部保護層２０がＰＥＴからなる場合、下部保護層１８および上部保護層２０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、中でも２５μｍ以下とするのが好ましい。

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。
なお、下部電極１４および上部電極１６は、大きさおよび配置位置が異なるのみで、構成は同じであるので、以下の説明においては、下部電極１４および上部電極１６を区別する必要がない場合には、両部材をまとめて、薄膜電極ともいう。

本発明において、薄膜電極の形成材料には、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、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）等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のいずれかは、好適に例示され、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、薄膜電極の形成方法にも、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、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、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、薄膜電極として、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、前述の保護層と同様に、薄膜電極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、薄膜電極は、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、薄膜電極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。
例えば、保護層がＰＥＴ（ヤング率：約６．２ＧＰａ）で、薄膜電極が銅（ヤング率：約１３０ＧＰａ）からなる組み合わせの場合、保護層の厚さが２５μｍだとすると、薄膜電極の厚さは、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、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、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ｆ_０が変化した際の音質の変化量も小さくできる。

ここで、本発明の変換フィルム１０は、圧電体層１２である高分子複合圧電体をＸ線回折法で評価した際の、圧電体粒子に由来する（００２）面ピーク強度と（２００）面ピーク強度との強度比率α₁＝（００２）面ピーク強度／（（００２）面ピーク強度＋（２００）面ピーク強度）が、０．６以上１未満である。

前述のとおり、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を圧電体層として用いる変換フィルムにおいて、圧電体粒子として、ＰＺＴ等の強誘電性材料が用いられる。この強誘電性材料の結晶構造は、自発分極の方向が異なる多くの分域（ドメイン）に分かれており、この状態では各分域の自発分極とそれによって生ずる圧電効果も相互に打ち消し合うため、全体としては圧電性は見られない。
そこで、従来の変換フィルムにおいては、圧電体層にコロナポーリング等の電気的な分極処理を施し、外部からある値以上の電界を加えることで、各分域の自発分極の方向を揃えることが行われている。電気的分極処理された圧電体粒子は、外部からの電界に応じて圧電効果を示すようになる。これにより、電気音響変換フィルムは、印加電圧に応答して、変換フィルム自身が面方向に伸縮し、面に垂直な方向に振動することで、振動（音）と電気信号とを変換する。

ところで、強誘電性材料の結晶構造の、各分域（ドメイン）の自発分極の方向（以下、単に、ドメインの方向ともいう）は、変換フィルムの厚さ方向のみならず、面方向等の種々の方向を向いている。そのため、より高い電圧を印加して電気的分極処理を行った場合でも、面方向を向いているドメインの方向を、全て電界をかけた厚さ方向に向かせることはできない。言い換えると、９０°ドメインを完全に除去することはできない。
したがって、従来の変換フィルムでは、変換フィルムの厚さ方向のドメイン（ｃドメイン）の割合をより増加させることができず、より高い圧電性を得ることができなかった。

一般に、このような圧電体層（圧電体粒子）の結晶構造の解析方法として、Ｘ線回折法（ＸＲＤ）が利用されており、ＸＲＤにより結晶内部で原子がどのように配列しているかを調べることが行われている。
従来の圧電フィルムを、Ｘ線解析法（ＸＲＤ）で解析すると、圧電体粒子に由来する（００２）面ピーク強度と（２００）面ピーク強度との強度比率α₁＝（００２）面ピーク強度／（（００２）面ピーク強度＋（２００）面ピーク強度）は、電気的分極処理時のポーリング電界を上げた場合でも、０．５５付近で飽和し、それ以上の強度比率α₁を得ることができていないことがわかった。

ここで、（００２）面ピーク強度とは、ＸＲＤ解析により得られるＸＲＤパターンにおいて、４３．５°付近の正方晶のピークであり、（２００）面ピーク強度とは、ＸＲＤ解析により得られるＸＲＤパターンにおいて、４５°付近の正方晶のピークである。
ＸＲＤ解析は、Ｘ線ディフラクトメーター（Rigaku製 Rint Ultima III）等のＸ線回折装置を用いて行うことができる。
また、（００２）面ピーク強度は、変換フィルムの厚さ方向のドメイン（ｃドメイン）の割合に対応しており、（２００）面ピーク強度は、変換フィルムの面方向のドメイン（ａドメイン）の割合に対応している。
すなわち、強度比率α₁が高いほど（（００２）面ピーク強度の比率が高いほど）、変換フィルムの厚さ方向のドメイン（ｃドメイン）の割合が多くなり、より高い圧電性を得ることができる。

これに対して、本発明の変換フィルムは、圧電体層１２である高分子複合圧電体をＸ線回折法で評価した際の、圧電体粒子に由来する（００２）面ピーク強度と（２００）面ピーク強度との強度比率α₁が、０．６以上１未満であるので、変換フィルムの厚さ方向のドメイン（ｃドメイン）の割合が多く、より高い圧電性を得ることができる。したがって、振動（音）と電気信号との変換効率をより高くすることができ、変換フィルムをスピーカの振動板として用いた場合に、十分な音量で再生可能となる。また、変換効率が高いので消費電力を低減することができる。
また、従来の変換フィルムのように、面方向のドメイン（ａドメイン）の割合が多いと、駆動電圧を印加した際に、９０°ドメインウォールの移動を起こして、歪のヒステリシスの原因となり、再生される音に歪みが生じてしまうおそれがある。
これに対して、本発明の変換フィルムは、面方向のドメイン（ａドメイン）の割合が少ないため、駆動電圧を印加した際の９０°ドメインモーションが減少し、再生される音の歪みが低減される。

なお、ＸＲＤで評価した際の強度比率α₁が、０．６以上の圧電体層を得る方法としては、電気的分極処理を施した後に、さらに、機械的分極処理を施す方法が挙げられる。電気的分極処理を施した後に、さらに、機械的分極処理を施すことで、変換フィルムの面方向のドメイン（ａドメイン）を、厚さ方向に向けることができ、厚さ方向のドメイン（ｃドメイン）の割合を増やすことができると推定される。
電気的分極処理および機械的分極処理については後に詳述する。

ここで、強度比率α₁は、０．６７〜０．７５がより好ましい。
強度比率α₁をこの範囲とすることで、より高い圧電性を得ることができ、変換効率をより高くすることができる。
面方向を向いているドメイン（ａドメイン）には、駆動電圧を印加した際に、厚さ方向（駆動電圧を印加した方向）を向くように回るものがある。このような９０°ドメインモーションはパワーがあるため、この効果があるほうが圧電性がより高くなり、全てのドメインが厚さ方向を向いている場合よりも圧電性が高くなる。
したがって、強度比率α₁を０．７５以下として、面方向を向いているドメイン（ａドメイン）を一定の割合で残したほうが、圧電性をより高くすることができる。

次に、本発明の電気音響変換フィルムの製造方法について説明する。
本発明の電気音響変換フィルムの製造方法は、
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と、高分子複合圧電体の両面にそれぞれ積層された２つの薄膜電極と、２つの薄膜電極上それぞれに積層された２つの保護層と、を有する電気音響変換フィルムの製造方法であって、
１つの薄膜電極と１つの保護層とが積層されてなる電極積層体を準備する準備工程、
１つの電極積層体と、高分子複合圧電体とを積層し第１積層体を作製する第１積層工程、
第１積層体の高分子複合圧電体に、電気的分極処理を施す電気的分極処理工程、
高分子複合圧電体の、電極積層体が積層されていない側の面にもう１つの電極積層体を積層し第２積層体を作製する第２積層工程、および、
第２積層体に機械的分極処理を施す機械的分極処理工程とを有する電気音響変換フィルムの製造方法である。

以下、図２Ａ〜図２Ｅおよび図３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。

準備工程は、１つの薄膜電極と１つの保護層とが積層されてなる電極積層体を準備する工程である。
まず、図２Ａ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である下部電極積層体１１ａを準備する。
また、図２Ｅに示す、上部薄膜電極１６と上部保護層２０とが積層されてなるシート状物である上部電極積層体１１ｃを準備する。

下部電極積層体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薄膜電極１４として銅薄膜等を形成して、作製すればよい。
同様に、上部電極積層体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薄膜電極１６として銅薄膜等を形成して、作製すればよい。

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。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。

第１積層工程は、下部電極積層体と、高分子複合圧電体とを積層し第１積層体を作製する工程である。
具体的には、下部電極積層体１１ａの下部電極１４上に、圧電体層１２となる塗布組成物を塗布した後、硬化して圧電体層１２を形成して、下部電極積層体１１ａと圧電体層１２とを積層した第１積層体１１ｂを作製する。

まず、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。
前述の下部電極積層体１１ａを準備し、かつ、塗料を調製したら、この塗料を下部電極積層体１１ａ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２Ｂ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を積層してなる第１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２Ａに示す下部電極積層体１１ａの上にシート状に押し出し、冷却することにより、図２Ｂに示すような、第１積層体１１ｂを作製してもよい。

なお、前述のように、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。

電気的分極処理工程は、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を形成してなる第１積層体１１ｂの圧電体層１２に、電気的分極処理（ポーリング）を行う工程である。
圧電体層１２の電気的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。好ましい電気的分極処理の方法として、図２Ｃおよび図２Ｄに示すコロナポーリングによる電気的分極処理の方法が例示される。

この方法では、図２Ｃおよび図２Ｄに示すように、第１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の電気的分極処理を行う。

このようなコロナ放電を利用する電気的分極処理（以下、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、第１積層体１１ｂを移動させる移動機構を設け、この第１積層体１１ｂを移動させて分極処理をしてもよい。この第１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、電気的分極処理は、コロナポーリング処理に限定はされず、電気的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、電気的分極処理の前に、上部電極１６を形成する必要が有る。
なお、この電気的分極処理の前に、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、後述する第２積層工程がスムーズに行える。

電気的分極処理により、厚さ方向の、電界をかけた方向とは反対の方向を向いているドメイン（１８０°ドメイン）をスイッチングさせて、すなわち、１８０°ドメインモーションを起こして、厚さ方向のドメインの方向を揃えることができる。

なお、上記例では、コロナ放電電圧は６ｋＶの直流電圧としたが、これに限定はされず、変換フィルムに求められる性能、変換フィルムの各層の材料や厚さ等に応じて適宜設定すればよい。

第２積層工程は、第１積層体１１ｂの圧電体層１２（高分子複合圧電体）の、下部電極積層体１１ａが積層されていない側の面に上部電極積層体１１ｃを積層し第２積層体１１ｄを作製する工程である。
図２Ｅに示すように、分極処理を行った第１積層体１１ｂの圧電体層１２側に、準備工程で準備した上部電極積層体１１ｃを、上部電極１６を圧電体層１２に向けて積層する。
第１積層体１１ｂと上部電極積層体１１ｃとを貼り合わせる方法には特に限定はなく、接着剤を用いる方法、加熱プレス装置や加熱ローラ対等で熱圧着して貼り合わせる方法等が利用可能である。
第１積層体１１ｂと上部電極積層体１１ｃとを接着剤を用いて貼り合わせる場合の、接着剤の材料としては特に限定はなく、変換フィルムにおいて圧電体層と薄膜電極との接着に用いられる公知の接着剤が適宜利用可能である。また、粘弾性マトリックスの材料と同じ高分子材料を接着剤として用いてもよい。

機械的分極処理工程は、第２積層工程で作製した第２積層体１１ｄに、機械的分極処理を施す工程である。
具体的には、機械的分極処理は、第２積層体１１ｄの圧電体層１２にせん断応力を加えることで、面方向を向いているａドメインの割合を減らし、厚さ方向を向いているｃドメインの割合を増やす処理である。

圧電体層１２にせん断応力を加えることで、ｃドメインの割合が増える理由は以下のように推定される。
圧電体層１２（圧電体粒子２６）にせん断応力をかけると、圧電体粒子２６は、縦方向（厚さ方向）に伸びざるをえないため、その際に、９０°ドメインモーションが起きて、面方向を向いているａドメインが、厚さ方向に向いて、ｃドメインとなる。また、厚さ方向を向いているｃドメインの向きが変わることはない。その結果、ａドメインの割合が減って、ｃドメインの割合が増加すると推定される。

このように、機械的分極処理を行って、ａドメインの割合を減らし、ｃドメインの割合を増加させることで、圧電体層１２をＸ線回折法で評価した際の、圧電体粒子に由来する（００２）面ピーク強度と（２００）面ピーク強度との強度比率α₁を、０．６以上とすることができ、より高い圧電性を得ることができる。

ここで、本発明においては、電気的分極処理の後に、機械的分極処理を行う。
機械的分極処理により生じる９０°ドメインモーションは、１８０°ドメインウォールが無くなることで起こりやすくなる。
したがって、電気的分極処理によって、１８０°ドメインモーションを起こし、１８０°ドメインウォールを無くして、９０°ドメインモーションが起きやすい状態にした後に、機械的分極処理を行うことで、９０°ドメインモーションを起こして、面方向を向いたａドメインを厚さ方向に向かせてｃドメインにすることができ、ｃドメインの割合を増加させることができる。

機械的分極処理として、圧電体層１２にせん断応力を加える方法としては、図３に示すように、第２積層体１１ｄの一方の表面側からローラを押し当てる方法等が挙げられる。
ローラを用いて圧電体層１２にせん断応力を加える場合の、ローラの種類には特に限定はなく、ゴムローラ、金属ローラ等が適宜利用可能である。

また、圧電体層１２に加えるせん断応力の値には特に限定はなく、変換フィルムに求められる性能、変換フィルムの各層の材料や厚さ等に応じて適宜設定すればよい。
圧電体層１２をＸ線回折法で評価した際の、圧電体粒子に由来する（００２）面ピーク強度と（２００）面ピーク強度との強度比率α₁を、０．６７以上０．７５以下の範囲に調整できる点から、圧電体層１２に加えるせん断応力は、０．３ＭＰａ〜０．５ＭＰａとするのが好ましい。

なお、圧電体層１２にかかるせん断応力は、印加したせん断荷重をせん断荷重に平行な断面積で割って求めても良いし、引張または圧縮応力により生じた引張ひずみまたは圧縮ひずみを検出して、検出結果からせん断応力を算出して求めても良い。

また、ローラを用いて圧電体層１２にせん断応力を加える際には、変換フィルムおよびローラの温度は、２０℃〜１３０℃とするのが好ましく、５０℃〜１００℃がより好ましい。高温過ぎると高分子材料が柔らかくなり過ぎてせん断力が伝わり難くなり、低温では高分子材料が硬すぎてドメイン比が変わり難くなるところ、適度に高分子材料が柔らかい状態を有する温度に保持することにより、ドメイン比の変化がしやすくなるものと考えられる。

次に、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について、図４Ａおよび図４Ｂを用いて説明する。
図４Ａは、電気音響変換器４０を概念的に示す正面図であり、図４Ｂは、図４ＡのＢ−Ｂ線断面図である。
電気音響変換器４０は、上述した変換フィルム１０を振動板として用いるものである。

電気音響変換器４０は、変換フィルム１０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）に移動し、逆に、変換フィルム１０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４２側）に移動する。電気音響変換器４０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り、振動（音）と電気信号とを変換するものである。

電気音響変換器４０は、変換フィルム１０と、ケース４２と、粘弾性支持体４６と、押圧部材４８とを有して構成される。

ケース４２は、押圧部材４８と共に、変換フィルム１０および粘弾性支持体４６を保持する保持部材であり、プラスチックや金属、或いは木材等で形成される、一面が開放する箱型の筐体である。図に示すように、ケース４２は薄型の六面体形状で、最大面の一方が開放面である。また、開放部は正四角形状である。ケース４２は、内部に粘弾性支持体４６を収容する。

粘弾性支持体４６は、適度な粘性と弾性を有し、変換フィルム１０を湾曲した状態で保持すると共に、変換フィルム１０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１０の伸縮運動を無駄なく前後運動（変換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。
図示例において、粘弾性支持体４６は、ケース４２の底面とほぼ同等の底面形状を有する四角柱状である。また、粘弾性支持体４６の高さは、ケース４２の深さよりも大きい。

粘弾性支持体４６の材料としては、適度な粘性と弾性を有し、かつ、圧電フィルムの振動を妨げず、好適に変形するものであれば、特に限定はない。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）、ポリエステルウール、紙を複数枚重ねたもの、磁性流体、塗料等が例示される。
粘弾性支持体４６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。

押圧部材４８は、変換フィルム１０を粘弾性支持体４６に押圧した状態で支持するためのものであり、プラスチックや金属、或いは木材等で形成される、中央に開口部を有する正四角形状の板状部材である。押圧部材４８は、ケース４２の開放面と同様の形状を有し、また、開口部の形状は、ケース４２の開放部と同様の正四角形状である。

電気音響変換器４０においては、ケース４２の中に粘弾性支持体４６を収容して、変換フィルム１０によってケース４２および粘弾性支持体４６を覆い、変換フィルム１０の周辺を押圧部材４８によってケース４２の開放面に接した状態で、押圧部材４８をケース４２に固定して、構成される。
なお、ケース４２への押圧部材４８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。

この電気音響変換器４０においては、粘弾性支持体４６は、高さ（厚さ）がケース４２の内面の高さよりも厚い。すなわち、変換フィルム１０および押圧部材４８が固定される前の状態では、粘弾性支持体４６は、ケース４２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４０では、粘弾性支持体４６の周辺部に近くなるほど、粘弾性支持体４６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の主面の少なくとも一部が湾曲した状態で保持される。これにより、変換フィルム１０の少なくとも一部に湾曲部が形成される。電気音響変換器４０において、この湾曲部が振動面となる。なお、以下の説明では、湾曲部を振動面ともいう。
この際、変換フィルム１０の面方向において、粘弾性支持体４６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４６により押圧されて支持されるのが好ましい。
また、このように形成された湾曲部は、中心から周辺部に向かって緩やかに曲率が変化しているのが好ましい。これにより、共振周波数を分散させ、より広帯域化できる。

また、電気音響変換器４０において、粘弾性支持体４６は押圧部材４８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、変換フィルム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、変換フィルム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４０を得ることができる。

このような構成の電気音響変換器４０において、変換フィルム１０の、押圧部材４８の開口部に対応する領域が実際に振動する湾曲部となる。すなわち、押圧部材４８は、湾曲部を規定する部位である。
圧電性を有する変換フィルムを用いる電気音響変換ユニットは、一般的に振動板が円形状を有するコーンスピーカに比べて、ユニット全体の大きさに対する振動板の相対的な大きさを大きくし易く、小型化が容易である。
また、上記観点から、押圧部材４８の縁部の幅は、２０ｍｍ以下が好ましく、１ｍｍ〜１０ｍｍが好ましい。

また、電気音響変換器４０の変換フィルム１０側の面と、湾曲部とは相似であるのが好ましい。すなわち、押圧部材４８の外形と開口部の形状は相似であるのが好ましい。

なお、電気音響変換器４０において、変換フィルム１０による粘弾性支持体４６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。
加えて、粘弾性支持体４６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。

また、図示例においては、粘弾性を有する粘弾性支持体４６を利用する構成としたが、これに限定はされず、少なくとも弾性を有する弾性支持体を利用する構成であればよい。
例えば、粘弾性支持体４６に代えて、弾性を有する弾性支持体を有する構成としてもよい。
弾性支持体としては、天然ゴムや各種合成ゴムが例示される。

ここで、図４Ａに示す電気音響変換器４０は、押圧部材４８によって、変換フィルム１０の周辺全域をケース４２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、押圧部材４８を有さずに、例えばケース４２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をケース４２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４２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４２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４６を収容するケース４２を有さなくても良い。
すなわち、図５に示す電気音響変換器５０の断面図で、その一例を概念的に示すように、剛性を有する支持板５２の上に粘弾性支持体４６を載置し、粘弾性支持体４６を覆って変換フィルム１０を載せ、先と同様の押圧部材４８を周辺部に載置する。次いで、ビス５４によって押圧部材４８を支持板５２に固定することにより、押圧部材４８と一緒に粘弾性支持体４６を押圧した構成も、利用可能である。
なお、支持板５２の大きさとしては粘弾性支持体４６よりも大きくても良く、更に支持板５２の材質としては、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、電気音響変換器の振動を更に増幅する効果も期待できる。

さらに、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４６と変換フィルム１０の積層体の中央を、何らかの手段によって押圧してなる構成も利用可能である。
すなわち、電気音響変換器は、変換フィルム１０の湾曲した状態で保持される構成であれば、各種の構成が利用可能である。
あるいは、変換フィルム１０を樹脂フィルムに貼り付けて張力を付与する（湾曲させる）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、図４Ａおよび図４Ｂに示す例では、押圧部材４８を用いて、変換フィルム１０を粘弾性支持体４６に押圧して支持する構成としたが、これに限定はされず、例えば、ケース４２の開口面よりも大きい変換フィルム１０を用いて、変換フィルムの端部をケース４２の裏面側で固定する構成としてもよい。すなわち、ケース４２とケース４２内に配置された粘弾性支持体４６とを、ケース４２の開口面よりも大きい変換フィルム１０で覆い、変換フィルム１０の端部をケース４２の裏面側に引張ることで、変換フィルム１０を粘弾性支持体４６に押圧して張力を付与して湾曲させ、変換フィルムの端部をケース４２の裏面側で固定してもよい。

あるいは、気密性を有するケースを用い、ケースの開放端を変換フィルムで覆って閉塞し、ケース内に気体を導入して変換フィルムに圧力を掛けて、凸状に膨らませた状態で、保持する構成としてもよい。

例えば、図６Ｃに示す電気音響変換器５６が例示される。
この電気音響変換器５６は、まず、図６Ａに示すように、同様のケース４２として気密性を有する物を用い、ケース４２内に空気を導入するパイプ４２ａを設ける。
このケース４２の開放側の端部上面にＯリング５７を設け、ケース４２の開放面を閉塞するように、変換フィルム１０で覆う。

次いで、図６Ｂに示すように、ケース４２の外周と略同一の内周を有する、略Ｌ字状の断面を有する枠体状の押さえ蓋５８を、ケース４２の外周に嵌合する（図６Ｂおよび図６Ｃにおいては、Ｏリング５７は省略）。
これにより、変換フィルム１０をケース４２押圧して固定し、変換フィルム１０によって、ケース４２の内部を気密に閉塞する。

さらに、図６Ｃに示すように、パイプ４２ａからケース４２内（ケース４２と変換フィルム１０とによる閉空間）に空気を導入して、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、保持して、電気音響変換器５６とする。
ケース４２内の圧力には、限定はなく、変換フィルム１０が外方に凸状に膨らむ、大気圧以上であれば良い。
なお、パイプ４２ａは、固定されていても、着脱自在にしてもよい。パイプ４２ａを取り外す際には、パイプの着脱部を気密に閉塞するのは、当然である。

また、図６Ｃでは、ケース内に圧力を掛けて、凸状に膨らませた状態で保持する構成としたが、図６Ｄに示すように、図６Ｃと同様の気密性を有するケースを用い、ケースの開放端を変換フィルムで覆って閉塞し、ケース内を排気して変換フィルムに負圧を掛けて、凹状にへこませた状態で保持する構成としてもよい。

次に、本発明の電気音響変換フィルムをスピーカとして用いる、可撓性を有するシート状の画像表示装置であるフレキシブルディスプレイについて説明する。
具体的には、可撓性を有する有機ＥＬ表示デバイス、可撓性を有する液晶表示デバイス、可撓性を有する電子ペーパ等の、可撓性を有するシート状の表示デバイスの裏面（画像表示面と反対側の面）に、本発明の変換フィルム１０をスピーカとして取り付けた、スピーカ搭載型のフレキシブルディスプレイである。
なお、本発明のフレキシブルディスプレイは、カラーディスプレイであってもモノクロディスプレイであってもよい。

前述のように、本発明の変換フィルム１０は、柔軟性および可撓性に優れ、しかも、面内に異方性が無い。そのため、本発明の変換フィルム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、このような本発明の振動フィルム１０を、可撓性を有する画像表示デバイスに取り付けてなる本発明のスピーカ搭載型のフレキシブルディスプレイは、可撓性に優れ、しかも、手に持った状態等による湾曲の方向や湾曲量によらず（すなわち、任意の変形に好適に対応して）、安定した音質の音声出力を行うことができる。

本発明の電気音響変換フィルムをスピーカとして用いるフレキシブルディスプレイの各種態様について、図７Ａ〜図７Ｃを用いて説明する。
図７Ａは、本発明の電気音響変換フィルムを、有機ＥＬ（エレクトロルミネッセンス）ディスプレイに利用した、本発明のフレキシブルディスプレイの一例を概念的に示す断面図である。
図７Ａに示す有機ＥＬディスプレイ６０は、可撓性を有するシート状の有機ＥＬ表示デバイス６２の裏面に、本発明の変換フィルム１０を取り付けてなる、スピーカ搭載型の有機ＥＬフレキシブルディスプレイである。

本発明のフレキシブルディスプレイにおいて、有機ＥＬ表示デバイス６２等の可撓性を有するシート状の画像表示デバイスの裏面に、本発明の変換フィルム１０を取り付ける方法には、限定はない。すなわち、シート状物同士を、面を向かい合わせて取り付ける（貼り合わせる）公知の方法が、全て利用可能である。
一例として、接着剤で貼り付ける方法、熱融着で貼り付ける方法、両面テープを用いる方法、粘着テープを用いる方法、略Ｃ字状のクランプなどの積層した複数のシート状物を端部や端辺で挟持する治具を用いる方法、リベットなどの積層した複数のシート状物を面内（画像表示面を除く）で挟持する治具を用いる方法、積層した複数のシート状物の両面から保護フィルム（少なくとも画像表示側は透明）等で挟持する方法、これらを併用する方法等が例示される。
なお、接着剤等を用いて表示デバイスと変換フィルム１０とを貼り付ける際には、全面的に貼り付けても、端部の全周のみを貼り付けても、四隅と中央部等の適宜設定された場所で点状に貼り付けても、これらを併用してもよい。

有機ＥＬディスプレイ６０において、変換フィルム１０は、高分子複合圧電体からなる圧電体層１２と、圧電体層１２の一面に設けられる下部薄膜電極１４および他面に設けられる上部薄膜電極１６と、下部薄膜電極１４の表面に設けられる下部保護層１８および上部薄膜電極１６の表面に設けられる上部保護層２０と、を有して構成され、高分子複合圧電体をＸ線回折法で評価した際の、圧電体粒子に由来する（００２）面ピーク強度と（２００）面ピーク強度との強度比率α₁＝（００２）面ピーク強度／（（００２）面ピーク強度＋（２００）面ピーク強度）が、０．６以上１未満である、前述の本発明の（電気音響）変換フィルム１０である。

他方、有機ＥＬ表示デバイス６２は、公知の可撓性を有するシート状の有機ＥＬ表示デバイス（有機ＥＬディスプレイパネル）である。
すなわち、有機ＥＬ表示デバイス６２は、一例として、プラスチックフィルム等の基板６４の上に、ＴＦＴ等のスイッチング回路を有する画素電極が形成された陽極６８を有し、陽極６８の上に有機ＥＬ材料を用いる発光層７０を有し、発光層７０の上にＩＴＯ（酸化インジウム錫）等からなる透明な陰極７２を有し、陰極７２の上に透明なプラスチック等で形成された透明基板７４を有して構成される。
また、陽極６８と発光層７０との間には、正孔注入層や正孔輸送層を有してもよく、さらに、発光層７０と陰極７２との間には、電子輸送層や電子注入層を有してもよい。さらに、透明基板７４の上には、ガスバリアフィルム等の保護フィルムを有してもよい。

なお、図示は省略するが、変換フィルム１０の下部電極１４および上部電極１６には、変換フィルム１０すなわちスピーカを駆動するための配線が接続される。さらに、陽極６８および陰極７２には、有機ＥＬ表示デバイス６２を駆動するための配線が接続される。
この点に関しては、後述する電子ペーパ７８および液晶ディスプレイ９４等に関しても、同様である。

図７Ｂに、本発明の電気音響変換フィルムを、電子ペーパに利用した、本発明のフレキシブルディスプレイの一例を概念的に示す。
図７Ｂに示す電子ペーパ７８は、可撓性を有するシート状の電子ペーパデバイス８０の裏面に、本発明の変換フィルム１０を取り付けてなる、スピーカ搭載型の電子ペーパである。

電子ペーパ７８において、変換フィルム１０は、前述の物と同様である。
他方、電子ペーパデバイス８０は、公知の可撓性を有する電子ペーパである。すなわち、一例として、電子ペーパデバイス８０は、プラスチックフィルム等の基板８２の上に、ＴＦＴ等のスイッチング回路を有する画素電極が形成された下部電極８４を有し、下部電極８４の上に正もしくは負に帯電した白および黒の顔料を内包するマイクロカプセル８６ａを配列した表示層８６を有し、表示層８６の上にＩＴＯ等からなる透明な上部電極９０を有し、上部電極９０の上に透明なプラスチック等で形成された透明基板９２を有して構成される。

なお、図７Ｂに示す例は、本発明のフレキシブルディスプレイを、マイクロカプセルを用いる電気泳動方式の電子ペーパに利用した例であるが、本発明は、これに限定はされない。
すなわち、本発明のフレキシブルディスプレイには、マイクロカプセルを用いない電気泳動方式、電気泳動方式、酸化還元反応等を利用する化学変化方式、電子粉粒体方式、エレクトロウェッティング方式、液晶方式等、可撓性を有するシート状のものであれば、公知の電子ペーパが、全て、利用可能である。

図７Ｃに、本発明の電気音響変換フィルムを、液晶ディスプレイに利用した一例を概念的に示す。
図７Ｃに示す液晶ディスプレイ９４は、可撓性を有するシート状の液晶ディスプレイデバイス９６の裏面に、本発明の変換フィルム１０を取り付けてなる、スピーカ搭載型の液晶フレキシブルディスプレイである。

液晶ディスプレイ９４において、変換フィルム１０は、前述の物と同様である。
他方、液晶ディスプレイデバイス９６は、公知の可撓性を有するシート状の液晶ディスプレイデバイス（液晶ディスプレイパネル）である。すなわち、一例として、液晶ディスプレイデバイス９６は、可撓性を有するエッジライトタイプの導光板９８、および、この導光板９８の端部からバックライトを入射する光源１００を有する。液晶ディスプレイデバイス９６は、一例として、導光板９８の上に、偏光子１０２を有し、偏光子１０２の上に透明な下部基板１０４を有し、下部基板１０４の上にＴＦＴ等のスイッチング回路を有する画素電極が形成された透明な下部電極１０６を有し、下部電極１０６の上に液晶層１０８を有し、液晶層１０８の上にＩＴＯ等からなる透明な上部電極１１０を有し、上部電極１１０の上に透明な上部基板１１２を有し、上部基板１１２の上に偏光子１１４を有し、偏光子１１４の上に保護フィルム１１６を有して構成される。

なお、本発明のフレキシブルディスプレイは、有機ＥＬディスプレイ、電子ペーパおよび液晶ディスプレイに限定はされず、可撓性を有するシート状の表示デバイス（表示パネル）であれば、各種の表示デバイスを用いた画像表示装置が利用可能である。

次に、本発明の電気音響変換フィルムをマイクロフォンや楽器用センサーとして用いる構成について説明する。
常温で粘弾性を有する高分子マトリックスに圧電体粒子を分散してなる圧電体層１２と、圧電体層１２の表面に設けられる下部薄膜電極１４および上部薄膜電極１６と、薄膜電極それぞれの表面に設けられる下部保護層１８および上部保護層２０とを有する本発明の変換フィルム１０は、圧電体層１２が、振動エネルギーを電気信号に変換する性能も有する。
そのため、本発明の変換フィルム１０は、これを利用して、マイクロフォンや楽器用センサー（ピックアップ）にも、好適に利用可能である。
一例として、声帯マイクロフォンが好適に例示される。

図８に、一般的な声帯マイクロフォンの一例を概念的に示す。
図８に示すように、従来の一般的な声帯マイクロフォン１２０は、ＰＺＴ等の圧電体セラミックス１２６を黄銅板等の金属板１２８の上に積層し、この積層体の下面に弾性を有するクッション１３０を、上面にスプリング１３２を、それぞれ取り付けて、ケース１２４内に支持し、ケース内から信号線１３４および１３６を引き出してなる、複雑な構成を有する。

これに対し、本発明の変換フィルム１０を、音声信号を電気信号に変換するセンサーとして用いる本発明の声帯マイクロフォンは、例えば、変換フィルム１０に貼り付け手段を設け、かつ、圧電体層１２（下部電極１４および上部電極１６）が出力する電気信号を取り出す信号線を設けるだけの簡易な構成で、声帯マイクロフォンを構成できる。
また、このような構成を有する本発明の声帯マイクロフォンは、変換フィルム１０を声帯付近に貼り付けるだけで、声帯マイクロフォンとして作用する。

また、図８に示すような、圧電体セラミックス１２６と金属板１２８とを利用する従来の声帯マイクロフォンは、損失正接が非常に小さいため、共振が非常に強く出やすく、起伏の激しい周波数特性となるため、金属的な音色になりがちである。
これに対して、前述のように、本発明の変換フィルム１０は、可撓性および音響特性に優れ、かつ、変形時に音質変化が小さいため、複雑な曲面を有する人の咽喉部に貼り付けることが可能であり、低音から高音まで、忠実に再現することができる。
すなわち、本発明によれば、肉声に極めて近い音声信号を出力可能で、装着感を感じさせない、簡易な構成で、超軽量かつ省スペースな声帯マイクロフォンを実現できる。

なお、本発明の声帯マイクロフォンにおいて、声帯付近への変換フィルム１０の貼り付け方法には、特に限定はなく、公知のシート状物の貼り付け方法が、各種、利用可能である。
また、変換フィルム１０を、直接、声帯付近に貼り付けるのではなく、変換フィルム１０を、極薄いケースや袋体に収容して、声帯付近に貼り付けるようにしてもよい。

また、本発明の変換フィルム１０を、音声信号を電気信号に変換するセンサーとして用いる本発明の楽器用センサーは、例えば、変換フィルム１０に貼り付け手段を設け、かつ、圧電体層１２（下部電極１４および上部電極１６）が出力する電気信号を取り出す信号線を設けるだけの簡易な構成で、楽器用センサーを構成することができる。
また、このような構成有する本発明の楽器用センサーは、変換フィルム１０を楽器の筐体面に貼り付けるだけで、ピックアップとして作用する。

前述の声帯マイクロフォンと同様、本発明の変換フィルム１０は、薄く、かつ、柔軟性に富むので、本発明の楽器用センサーは、可撓性および音響特性に優れ、かつ、変形時に音質変化が小さいため、複雑な曲面を有する楽器の筐体面に貼り付けることが可能であり、低音から高音まで、楽器の音を忠実に再現することができる。
しかも、本発明の楽器用センサーは、振動する楽器の筐体面に対する機械的な拘束も殆ど無いため、ピックアップを取り付けることによる楽器の原音への影響も、最小限に押さえることができる。

先の声帯マイクロフォンと同様、本発明の楽器用センサーにおいて、楽器への貼り付け方法には、特に限定はなく、公知のシート状物の貼着方法が、各種、利用可能である。また、本発明の楽器用センサーは、変換フィルム１０を、極薄いケースや袋体に収容して、楽器に貼り付けるようにしてもよい。

以上、本発明の電気音響変換フィルムおよびその製造方法、ならびに、電気音響変換器、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。なお、本発明はこの実施例に限定されるものでなく、以下の実施例に示す材料、使用量、割合、処理内容、処理手順などは、本発明の趣旨を逸脱しない限り適宜変更することができる。

［実施例１］
前述の図２Ａ〜図２Ｅおよび図３に示す方法によって、図１に示す変換フィルム１０を作製した。

（準備工程）
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下部電極積層体１１ａおよび上部電極積層体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０．１μｍ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、上部電極積層体１１ｃの熱圧着後に、各保護層のセパレータを取り除いた。

（第１積層工程）
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）をメチルエチルケトン（ＭＥＫ）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・・・・・・・１５質量部
・ＭＥＫ・・・・・・・・・・・・・・８５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。

先に準備した下部電極積層体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２０μｍになるように、塗布した。
次いで、下部電極積層体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ＭＥＫ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２０μｍの圧電体層１２（高分子複合圧電体）を形成してなる第１積層体１１ｂを作製した。

（電気的分極処理工程）
この第１積層体１１ｂの圧電体層１２に、図２Ｃおよび図２Ｄに示す前述のコロナポーリングによって、電気的分極処理を施した。なお、電気的分極処理は、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。

（第２積層工程）
電気的分極処理を行った第１積層体１１ｂの上に、上部電極１６（銅薄膜側）側を圧電体層１２に向けて上部電極積層体１１ｃを積層した。
次いで、第１積層体１１ｂと上部電極積層体１１ｃとの積層物を、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とを接着して第２積層体１１ｄを作製した。

（機械的分極処理工程）
次に、作製した第２積層体１１ｄにゴムローラー（芯材ＳＵＳのウレタンゴム）を用いて、せん断応力を加えて機械的分極処理を施し、変換フィルム１０を作製した。
圧電体層１２に掛かるせん断応力は、０．２ＭＰａとした。

＜強度比率の測定＞
作製した変換フィルムについて、圧電体層１２中の圧電体粒子２６の結晶構造を、Ｘ線ディフラクトメーター（Rigaku製 Rint Ultima III）を用いたＸ線回折法（ＸＲＤ）により、ＸＲＤパターンを測定した（図１０参照）。
測定したＸＲＤパターンから、４３．５°付近の（００２）面ピーク強度と、４５°付近の（２００）面ピーク強度とを読み取り、（００２）面ピーク強度と（２００）面ピーク強度との強度比率α₁＝（００２）面ピーク強度／（（００２）面ピーク強度＋（２００）面ピーク強度）を求めた。
強度比率α₁は、０．６００であった。

［実施例２〜８］
機械的分極処理工程において、圧電体層１２に掛かるせん断応力をそれぞれ、表１に示す値に変更した以外は、実施例１と同様にして、電気音響変換フィルム１０を作製した。
また、作製した変換フィルムそれぞれのＸＲＤパターンを実施例１と同様にして測定し、強度比率α₁を求めた。

［比較例１］
電気的分極処理および機械的分極処理を施さない以外は、実施例１と同様にして、電気音響変換フィルムを作製した。
また、作製した変換フィルムのＸＲＤパターンを実施例１と同様にして測定し、強度比率α₁を求めた。

［比較例２〜４］
機械的分極処理を施さず、また、電気的分極処理工程におけるコロナ放電電圧をそれぞれ、表１に示すように変更した以外は、実施例１と同様にして、電気音響変換フィルムを作製した。
また、作製した変換フィルムそれぞれのＸＲＤパターンを実施例１と同様にして測定し、強度比率α₁を求めた。

［評価］
＜音圧感度＞
（電気音響変換器の作製）
作製した変換フィルム１０からφ７０ｍｍの円形試験片を切り出し、ケース４２に組み込んで図６Ｄに示すような電気音響変換器５６ｂを作製し、音圧感度を測定した。
ケース４２は、一面が開放した円筒状の容器で、開口部の大きさφ６０ｍｍ、深さ１０ｍｍのプラスチック製の円筒状容器を用いた。
変換フィルム１０をケース４２の開口部を覆うように配置して押さえ蓋５８により周辺部を固定した後、パイプ４２ａからケース４２内を空気を排気して、ケース４２内の圧力を０．０９ＭＰａに維持し、変換フィルム１０を凹状に湾曲させた。

（音圧の測定）
作製した電気音響変換器の音圧レベルを測定し、音圧感度を求めた。
具体的には、図９に示すように、電気音響変換器５６ｂの変換フィルム１０の中央に向けて、０．５ｍ離した位置にマイクロフォンＰを配置し、電気音響変換器の上部電極と下部電極との間に１ｋＨｚ、１Ｗのサイン波を入力して、音圧レベルを測定し、音圧感度に換算した。
評価結果を表１に示す。
また、実施例１、４、６および比較例１のＸＲＤパターンを図１０に示す。
また、得られた音圧感度の値と強度比率α₁との関係を表すグラフを図１１Ａに示し、図１１Ｂには、強度比率α₁が０．５以上の領域を拡大したグラフを示す。

表１より、本発明の電気音響変換フィルムの実施例１〜８は、比較例１〜４に比べて、音圧感度が向上していることがわかる。
また、図１０に示すグラフからわかるように、電気的分極処理および機械的分極処理を施すことで、（００２）面ピーク強度を高くすることができることがわかる。
また、図１１Ａおよび図１１Ｂに示すグラフからわかるように、圧電体粒子に由来する（００２）面ピーク強度と（２００）面ピーク強度との強度比率α₁と、音圧感度との間に相関関係があり、強度比率α₁が高くなるほど音圧感度が高くなり、強度比率α₁＝０．７近傍でピークとなることがわかる。

また、比較例２〜４の対比から、電気的分極処理を行うのみでは、コロナ放電電圧をより高くしても、強度比率α₁は０．５５程度までしか大きくならないことがわかる。
一方、実施例から、電気的分極処理を施した後に、機械的分極処理を行うことで、強度比率α₁を０．６以上にすることができ、これにより、音圧感度を向上できることがわかる。

また、実施例１〜８の対比から、強度比率α₁を、０．６７〜０．７５の範囲とすることで、音圧感度を７８ｄＢ／（Ｗ・ｍ）以上とすることができ好ましいことがわかる。
また、機械的分極処理の際に圧電体層に加えるせん断応力は、０．３〜０．５ＭＰａの範囲とするのが好ましいことがわかる。
以上の結果より、本発明の効果は、明らかである。

１０ 電気音響変換フィルム
１１ａ 下部電極積層体
１１ｂ 第１積層体
１１ｃ 上部電極積層体
１１ｄ 第２積層体
１２ 圧電体層
１４ 下部薄膜電極
１６ 上部薄膜電極
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
４０、５０、５６、５６ｂ 電気音響変換器
４２、１２４ ケース
４６ 粘弾性支持体
４８ 押圧部材
５２ 支持板
５４ ビス
５７ Ｏリング
５８ 押さえ蓋
６０ 有機ＥＬディスプレイ
６２ 有機ＥＬ表示デバイス
６４、８２ 基板
６８ 陽極
７０ 発光層
７２ 陰極
７４、９２ 透明基板
７８ 電子ペーパ
８０ 電子ペーパデバイス
８４、１０６ 下部電極
８６ 表示層
８６ａ マイクロカプセル
９０、１１０ 上部電極
９４ 液晶ディスプレイ
９６ 液晶ディスプレイデバイス
９８ 導光板
１００ 光源
１０２、１１４ 偏光子
１０４ 下部基板
１０８ 液晶層
１１２ 上部基板
１１６ 保護フィルム
１２０ 声帯マイクロフォン
１２６ 圧電体セラミックス
１２８ 金属板
１３０ クッション
１３２ スプリング
１３４、１３６ 信号線

Claims (13)

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２つの薄膜電極と、
   ２つの前記薄膜電極上それぞれに積層された２つの保護層と、を有し、
   前記高分子材料が、シアノエチル基を有するものであり、
   前記高分子複合圧電体をＸ線回折法で評価した際の、前記圧電体粒子に由来する（００２）面ピーク強度と（２００）面ピーク強度との強度比率α₁＝（００２）面ピーク強度／（（００２）面ピーク強度＋（２００）面ピーク強度）が、０．６以上１未満であることを特徴とする電気音響変換フィルム。
2. 前記強度比率α₁が、０．６７以上０．７５以下である請求項１に記載の電気音響変換フィルム。
3. 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または２に記載の電気音響変換フィルム。
4. 前記圧電体粒子は、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である請求項１〜３のいずれか一項に記載の電気音響変換フィルム。
5. 前記圧電体粒子は、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（ＢａＴｉＯ _３ ）、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（ＢｉＦｅ _３ ）との固溶体（ＢＦＢＴ）のいずれか一つを含む圧電粒子である請求項１〜４のいずれか一項に記載の電気音響変換フィルム。
6. 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それぞれ積層された２つの薄膜電極と、２つの前記薄膜電極上それぞれに積層された２つの保護層と、を有する電気音響変換フィルムの製造方法であって、
   １つの前記薄膜電極と１つの前記保護層とが積層されてなる電極積層体を準備する準備工程、
   １つの前記電極積層体と、前記高分子複合圧電体とを積層し第１積層体を作製する第１積層工程、
   前記第１積層体の前記高分子複合圧電体に、電気的分極処理を施す電気的分極処理工程、
   前記高分子複合圧電体の、前記電極積層体が積層されていない側の面にもう１つの前記電極積層体を積層し第２積層体を作製する第２積層工程、および、
   前記第２積層体に機械的分極処理を施す機械的分極処理工程とを有することを特徴とする電気音響変換フィルムの製造方法。
7. 前記機械的分極処理工程において、前記第２積層体に対してローラを用いてせん断応力を加えることで機械的分極処理を行う請求項６に記載の電気音響変換フィルムの製造方法。
8. 前記機械的分極処理工程において、前記第２積層体に対して加えるせん断応力が、０．３ＭＰａ〜０．５ＭＰａである請求項７に記載の電気音響変換フィルムの製造方法。
9. 前記電気的分極処理工程において、コロナポーリング処理により電気的分極処理を行う請求項６〜８のいずれか一項に記載の電気音響変換フィルムの製造方法。
10. 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を有する電気音響変換器。
11. 可撓性を有するフレキシブルディスプレイの画像表示面とは反対側の面に、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を取り付けたフレキシブルディスプレイ。
12. 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をセンサーとして用いる声帯マイクロフォン。
13. 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をセンサーとして用いる楽器用センサー。