JP2018164048A

JP2018164048A - 圧電積層体

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Publication number: JP2018164048A
Application number: JP2017061569A
Authority: JP
Inventors: 直之松尾; Naoyuki Matsuo; 孝伸矢野; Takanobu Yano
Original assignee: Nitto Denko Corp
Current assignee: Nitto Denko Corp
Priority date: 2017-03-27
Filing date: 2017-03-27
Publication date: 2018-10-18
Anticipated expiration: 2037-03-27
Also published as: JP6842331B2

Abstract

【課題】タッチ位置の誤検出を抑制することができる圧電積層体を提供すること。【解決手段】圧電積層体１は、圧電層３と、圧電層３の上側に配置される第１電極層４と、圧電層３の下側に配置される第２電極層５とを備え、第１電極層４が、複数の独立した第１電極部７を有しており、圧電層３が、複数の第１電極部７に対応して、複数の独立した圧電部６を有している。【選択図】図１

Description

本発明は、圧電積層体に関する。

従来から、タッチパネル機能を備える画像表示装置に、圧電体を利用したタッチパネル用フィルムを用いることが知られている。このようなタッチパネル用フィルムは、画面にタッチされる位置の検出に加えて、タッチされる圧力の強さに応じた検出を可能としている。具体的には、タッチパネル画面の所定の箇所を指で軽くタッチすることにより、タッチ箇所の認識（所定ボタンの選択など）を実行させ、続いて、その箇所を指で力強くタッチすることにより、別の指令（決定など）を実行させることができる。

特許文献１には、ポリフッ化ビニリデン−四フッ化エチレン共重合体を含有する圧電体層と、圧電体層の一方の表面上に設けられた第１の電極と、圧電体層の他方の表面上に設けられた第２の電極とを含むタッチパネルが記載されている。特許文献１のタッチパネルでは、図１に示されるように、Ｘ軸方向に細長く延びる複数の第１電極と、Ｙ軸方向に細長く延びる複数の第２電極とが、それぞれ、圧電層の一方面および他方面に配置されている。

特開２０１０−２６９３８号公報

ところで、特許文献１のタッチパネルでは、タッチした箇所に対応する圧電体層部分に電圧が生じて、その圧電体層部分に対応する第１電極および第２電極に電流が流れるため、その電流を計測することによって、タッチ位置を検出している。

しかしながら、圧電体層は、面方向に連続した一枚のシートから構成されているため、圧電体層中のタッチした箇所以外にも電圧が伝わってしまい、予期しない箇所でも電流が流れる。すなわち、複数の箇所や広範囲の箇所の電極から電流が計測される。その結果、タッチ位置を誤って検出する不具合が生じる。

本発明は、タッチ位置の誤検出を抑制することができる圧電積層体を提供することにある。

本発明［１］は、圧電層と、前記圧電層の厚み方向一方側に配置される第１電極層と、前記圧電層の厚み方向他方側に配置される第２電極層とを備え、前記第１電極層が、複数の独立した第１電極部を有しており、前記圧電層が、前記複数の第１電極部に対応して、複数の独立した圧電部を有している、圧電積層体を含んでいる。

この圧電積層体によれば、複数の圧電部が、複数の第１電極部に対応しながら、隣接する圧電部と独立して存在している。よって、タッチ（押圧）を検知した圧電部は、他の独立した圧電部に対して、影響を及ぼさず、タッチを検知した圧電部以外に電圧が発生しない。したがって、タッチを検知した圧電部から発生する電流のみを検知することができる。その結果、タッチ位置の誤検出を抑制できる。

本発明［２］は、前記圧電層と前記第２電極層との間に配置される基材フィルムをさらに備える。

この圧電積層体によれば、基材フィルムを備えるため、機械的強度が増加している。よって、耐久性に優れる。

本発明［３］は、前記第２電極層は、前記複数の第１電極部に対応して、複数の独立した第２電極部を有している、［１］または［２］に記載の圧電積層体を含んでいる。

この圧電積層体によれば、複数の第１電極部に対応して、複数の第２電極部を有しているため、複数の圧電部のそれぞれに対応して、第１電極部および第２電極部が配置されている。したがって、複数の圧電部は、第２電極部を共有しないため、一つの圧電部が形成する回路が、隣接する他の圧電部を形成する回路の影響を抑制することができる。その結果、ノイズ低減を低減することができ、タッチ位置の誤検出をより確実に抑制することができる。

本発明［４］は、前記第１電極部は、厚み方向に投影したときに、前記圧電部と一致するか、または、前記圧電部に含まれる、［１］〜［３］のいずれか一項に記載の圧電積層体を含んでいる。

この圧電積層体によれば、第１電極部が、厚み方向に投影したときに、圧電部の全てに含まれるため、第１電極部と第２電極部との厚み方向中間に、電荷が蓄えられ易い空気層（空間）が存在しない。したがって、その中間において、圧電層以外の不要な電荷の発生を抑制できるため、ノイズを抑制することができる。そのため、タッチ位置の誤検出をより確実に抑制することができる。

本発明［５］は、前記第１電極層および前記第２電極層が、透明電極層である、［１］〜［４］のいずれか一項に記載の圧電積層体を含んでいる。

この圧電積層体によれば、第１電極部および第２電極部の視認を抑制することができる。そのため、タッチパネル用途に好適に用いることができる。

本発明［６］は、前記圧電層が、樹脂層である、［１］〜［５］のいずれか一項に記載の圧電積層体を含んでいる。

この圧電積層体によれば、圧電層の可撓性および成膜性が良好であるため、圧電積層体をロールトゥロールなどで容易に製造することができる。したがって、生産性に優れる。

本発明［７］は、前記樹脂層が、フッ素樹脂を含有する、［６］に記載の圧電積層体を含んでいる。

この圧電積層体によれば、耐久性および耐熱性に優れる。

本発明［８］は、前記フッ素樹脂が、フッ化ビニリデン系樹脂である、［７］に記載の圧電積層体を含んでいる。

この圧電積層体によれば、透明性、圧電性能および成膜性に優れる。そのため、タッチパネル用途に好適に用いることができる。

本発明［９］は、前記フッ化ビニリデン系樹脂が、ポリフッ化ビニリデンであるか、または、フッ化ビニリデンと、トリフルオロエチレンおよびクロロトリフルオロエチレンのうちの少なくとも１種との共重合体である、［８］に記載の圧電積層体を含んでいる。

この圧電積層体によれば、圧電層のヘイズ値が小さく、全光線透過率が高いため、圧電積層体の透明性に優れる。

本発明［１０］は、前記フッ化ビニリデン系樹脂が、フッ化ビニリデン−トリフルオロエチレン共重合体であり、フッ化ビニリデンとトリフルオロエチレンとのモル比が、全体を１００として、（５０〜８５）：（５０〜１５）である、［９］に記載の圧電積層体を含んでいる。

本発明［１０］は、前記フッ化ビニリデン系樹脂が、フッ化ビニリデン−トリフルオロエチレン−クロロトリフルオロエチレン共重合体であり、フッ化ビニリデンとトリフルオロエチレンとクロロトリフルオロエチレンとのモル比が、全体を１００として、（６３〜６５）：（２７〜２９）：（６〜１０）である、［９］に記載の圧電積層体を含んでいる。

本発明の圧電体積層体によれば、タッチ位置の誤検出を抑制することができる。

図１Ａ〜図１Ｂは、本発明の圧電積層体の一実施形態を示し、図１Ａは、断面図（図１ＢのＡ−Ａ断面図）、図１Ｂは、平面図を示す。図２は、図１に示す圧電積層体を備える圧力センサーの概略構成図を示す。図３Ａ〜図３Ｂは、本発明の圧電積層体の変形例を示し、図３Ａは、第１電極部が、平面視において、圧電部に含まれる形態図３Ｂは、圧電部が、平面視において、第１電極部に含まれる形態を示す。図４は、本発明の圧電積層体の変形例（第２電極層が、１つの第２電極部のみを備える形態）を示す。図５は、本発明の圧電積層体の変形例（基材フィルムを備えない形態）を示す。図６は、本発明の圧電積層体の変形例（第２電極層が１つの第２電極部のみを備え、かつ、圧電積層体が基材フィルムを備えない形態）を示す。

本発明の実施形態について、図を参照しながら以下に説明する。図１Ａにおいて、紙面上下方向は、上下方向（厚み方向、第１方向）であって、紙面上側が、上側（厚み方向一方側、第１方向一方側）、紙面下側が、下側（厚み方向他方側、第１方向他方側）である。また、図１Ａにおいて、紙面左右方向は、左右方向（第１方向に直交する第２方向）であり、紙面左側が左側（第２方向一方側）、紙面右側が右側（第２方向他方側）である。また、図１Ａにおいて、紙厚方向は、前後方向（第１方向および第２方向に直交する第３方向）であり、紙面手前側が前側（第３方向一方側）、紙面奥側が後側（第３方向他方側）である。具体的には、各図の方向矢印に準拠する。

＜一実施形態＞
図１Ａ〜図１Ｂは、本発明の圧電積層体の一実施形態を示す。図１Ａ〜図１Ｂに示す圧電積層体１は、基材フィルム２と、基材フィルム２の上側（厚み方向一方側）に配置される圧電層３と、圧電層３の上側に配置される第１電極層４と、基材フィルム２の下側（厚み方向他方側）に配置される第２電極層５とを備える。具体的には、圧電積層体１は、第２電極層５と、基材フィルム２と、圧電層３と、第１電極層４とをこの順に備える。好ましくは、圧電積層体１は、第２電極層５、基材フィルム２、圧電層３および第１電極層４のみからなる。以下、各層を詳述する。

（基材フィルム）
基材フィルム２は、圧電積層体１の機械強度を確保する基材である。基材フィルム２は、圧電層３、第１電極層４および第２電極層５を支持している。

基材フィルム２は、フィルム形状を有しており、平面視において、圧電積層体１の外形をなしている。基材フィルム２は、面方向（前後方向および左右方向）に連続した一枚のフィルムから構成されている。

基材フィルム２は、好ましくは、透明性を有する高分子フィルムである。高分子フィルムの材料としては、例えば、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）、ポリブチレンテレフタレート、ポリエチレンナフタレートなどのポリエステル樹脂、例えば、ポリメタクリレートなどの（メタ）アクリル樹脂（アクリル樹脂および／またはメタクリル樹脂）、例えば、ポリエチレン、ポリプロピレン、シクロオレフィンポリマー（ＣＯＰ）などのオレフィン樹脂、例えば、ポリカーボネート樹脂、ポリエーテルスルフォン樹脂、ポリアリレート樹脂、メラミン樹脂、ポリアミド樹脂、ポリイミド樹脂、セルロース樹脂、ポリスチレン樹脂、ノルボルネン樹脂などが挙げられる。高分子フィルムは、単独使用または２種以上併用することができる。

透明性、耐熱性、機械的強度などの観点から、好ましくは、ポリエステル樹脂が挙げられ、より好ましくは、ＰＥＴが挙げられる。

基材フィルム２の厚みは、機械的強度、耐擦傷性、タッチパネル用フィルムとした際の打点特性などの観点から、例えば、２μｍ以上、好ましくは、２０μｍ以上であり、また、例えば、３００μｍ以下、好ましくは、１５０μｍ以下である。

なお、基材フィルム２の上面および／または下面には、必要に応じて、接着剤層などが設けられていてもよい。

（圧電層）
圧電層３は、圧電積層体１に圧力が印加された際に、電圧を生じさせるための層である。

圧電層３は、フィルム形状を有しており、基材フィルム２の上側に、基材フィルム２の上面と接触するように、配置されている。より具体的には、圧電層３は、基材フィルム２と第１電極層４との間に、基材フィルム２の上面および第１電極層４の下面と接触するように、配置されている。

圧電層３は、複数の圧電部６と、複数の配線下部１１とを備えている。

複数の圧電部６は、互いに独立しており、平面視略中央部において、前後方向および左右方向に互いに間隔を隔てて、整列配置されている。複数の圧電部６は、後述する第１電極部７と対応するように、配置されている。具体的には、複数の圧電部６は、複数の第１電極部７と１対１対応するように配置されている。すなわち、圧電部６の数は、第１電極部７の数と同数であり、各圧電部６は、各第１電極部７の下側に配置されている。

圧電部６は、それぞれ、平面視略矩形状（正方形状）を有しており、互いに同一のパターン（平面視における形状および大きさ）となるように形成されている。圧電部６のパターンは、第１電極部７のパターンと同一である。すなわち、厚み方向に投影したときに、圧電部６は、第１電極部７と一致する。

複数の配線下部１１は、後述する複数の第１配線部１２を支持するために、複数の第１配線部１２に対応して配置されている。配線下部１１は、一端が圧電部６の端縁に接続し、途中が基材フィルム２の側端部（左端部または右端部）に位置し、その他端が基材フィルム２の前端縁に位置するように、配置されている。配線下部１１のパターンは、第１配線部１２と同一のパターンである。

圧電層３を形成する材料としては、例えば、有機圧電材料、無機圧電材料が挙げられる。これらの材料は、単独使用または２種以上併用することができる。

有機圧電材料としては、例えば、フッ素樹脂、ポリ乳酸、ポリ尿素などが挙げられ、耐熱性、耐久性の観点から、好ましくは、フッ素樹脂が挙げられる。

フッ素樹脂としては、透明性、圧電性能、成膜性の観点から、好ましくは、フッ化ビニリデン系樹脂が挙げられる。

フッ化ビニリデン系樹脂は、フッ化ビニリデンを含有するモノマーの重合体であり、具体的には、フッ化ビニリデンの単独重合体（ポリフッ化ビニリデン）、フッ化ビニリデンと他のモノマーとの共重合体が挙げられる。

他のモノマーとしては、例えば、トリフルオロエチレン、クロロトリフルオロエチレン、テトラフルオロエチレン、ヘキサフルオロプロピレン、ヘキサフルオロプロピレンオキシド、パーフルオロプロピルビニルエーテルなどが挙げられる。他のモノマーは、単独使用または２種以上併用することができる。好ましくは、トリフルオロエチレンおよびクロロトリフルオロエチレンの少なくとも１種が挙げられる。

共重合体としては、具体的には、フッ化ビニリデン−トリフルオロエチレン共重合体、フッ化ビニリデン−クロロトリフルオロエチレン共重合体、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−ヘキサフルオロプロピレン共重合体、フッ化ビニリデン−ヘキサフルオロプロピレンオキシド共重合体、フッ化ビニリデン−パーフルオロプロピルビニルエーテル共重合体、フッ化ビニリデン−トリフルオロエチレン−クロロトリフルオロエチレン共重合体などが挙げられる。

好ましくは、ポリフッ化ビニリデン、フッ化ビニリデン−トリ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が挙げられ、より好ましくは、フッ化ビニリデン−トリ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が挙げられる。これらのフッ化ビニリデン系樹脂を用いることにより、圧電層３のヘイズ値を小さくし、かつ、全光線透過率を高くできるため、圧電積層体１の透明性が優れる。

具体的には、フッ化ビニリデン系樹脂が、共重合体である場合、フッ化ビニリデンの含有モル比は、例えば、４０モル％以上、好ましくは、５０％モル以上であり、また、例えば、９５モル％以下、好ましくは、８５モル％以下である。

フッ化ビニリデン系樹脂が、フッ化ビニリデン−とトリフルオロエチレン共重合体である場合、フッ化ビニリデンとトリフルオロエチレンとのモル比は、全体を１００として、例えば、（４０〜９５）：（６０〜５）であり、好ましくは、（５０〜８５）：（５０〜１５）である。

フッ化ビニリデン系樹脂が、フッ化ビニリデン−トリフルオロエチレン−クロロトリフルオロエチレン共重合体である場合、フッ化ビニリデンとトリフルオロエチレンとクロロトリフルオロエチレンとのモル比は、全体を１００として、例えば、（５０〜８０）：（１５〜３５）：（１〜１５）であり、好ましくは、（６３〜６５）：（２７〜２９）：（６〜１０）である。

無機圧電材料としては、例えば、チタン酸バリウム、チタン酸ジルコン酸鉛（ＰＺＴ）、酸化亜鉛、ニオブ酸ナトリウムカリウム、ビスマスフェライト、石英などが挙げられる。

好ましくは、圧電層３は、有機圧電材料からなる樹脂層である。圧電層３を樹脂層とすることにより、圧電層３を、有機圧電材料を含有するコーティング液を用いた塗布法などによって、基材フィルム２上に容易にかつ確実に成膜することが可能となる。また、圧電層３は、樹脂層であるため、可撓性に優れる。したがって、ロールトゥロールなどの工業的に有利な方法で、圧電層３（ひいては、圧電積層体１）を製造することが容易となり、生産性に優れる。

圧電層３の厚みは、例えば、０．５μｍ以上、好ましくは、１μｍ以上であり、また、例えば、１００μｍ以下、好ましくは、２０μｍ以下、より好ましくは、１０μｍ以下、さらに好ましくは、５μｍ以下である。圧電層３の厚みを上記範囲とすることにより、光学特性（ヘイズ値、全光線透過率）および圧電性能を良好にすることができる。

（第１電極層）
第１電極層４は、電圧が生じた圧電層３から電流を取り出すための層である。

第１電極層４は、圧電積層体１の最上層であって、フィルム形状を有している。具体的には、第１電極層４は、圧電層３の上側に、圧電層３の上面と接触するように、配置されている。

第１電極層４は、複数の第１電極部７と、複数の第１配線部１２とを備えている。

複数の第１電極部７は、互いに独立しており、平面視略中央部において、前後方向および左右方向に互いに間隔を隔てて、整列配置されている。複数の第１電極部７は、上記したように、複数の圧電部６と対応するように、配置されている。第１電極部７は、それぞれ、平面視略矩形状（正方形状）を有しており、互いに同一のパターンとなるように形成されている。第１電極部７のパターンは、圧電部６のパターンと同一である。

複数の第１配線部１２は、一端が第１電極部７の端縁に接続し、途中が基材フィルム２の側端部（左端部または右端部）に位置し、その他端が基材フィルム２の前端縁に位置するように、配置されている。

第１電極層４を構成する材料としては導電性であればよく、例えば、銅、銀、金、ニッケルなどの金属材料、例えば、透明導電材料が挙げられる。

タッチパネル用途などの観点から、好ましくは、透明導電材料が挙げられる。透明導電材料としては、例えば、導電性無機酸化物、導電性ポリマーなどが挙げられる。

導電性無機酸化物としては、例えば、インジウム−スズ複合酸化物（ＩＴＯ）、インジウム亜鉛複合酸化物（ＩＺＯ）、インジウムガリウム亜鉛複合酸化物（ＩＧＺＯ）などのインジウム含有酸化物、例えば、アンチモン−スズ複合酸化物（ＡＴＯ）などのアンチモン含有酸化物などが挙げられる。

導電性ポリマーとしては、例えば、ポリエチレンジオキシチオフェン、ポリピロール、ポリアニリンなどが挙げられる。

好ましくは、導電性無機酸化物が挙げられ、より好ましくは、インジウム含有酸化物が挙げられ、さらに好ましくは、ＩＴＯが挙げられる。これにより、第１電極層４を透明電極層とすることができ、かつ、その透明性、導電性および耐久性が優れる。

第１電極層４の材料としてＩＴＯを用いる場合、酸化スズ（ＳｎＯ_２）含有量は、酸化スズおよび酸化インジウム（Ｉｎ_２Ｏ_３）の合計量に対して、例えば、０．５質量％以上、好ましくは、３質量％以上であり、また、例えば、１５質量％以下、好ましくは、１３質量％以下である。

「ＩＴＯ」は、少なくともインジウム（Ｉｎ）とスズ（Ｓｎ）とを含む複合酸化物であればよく、これら以外の追加成分を含むこともできる。追加成分としては、例えば、Ｉｎ、Ｓｎ以外の金属元素が挙げられ、具体的には、Ｚｎ、Ｇａ、Ｓｂ、Ｔｉ、Ｓｉ、Ｚｒ、Ｍｇ、Ａｌ、Ａｕ、Ａｇ、Ｃｕ、Ｐｄ、Ｗ、Ｆｅ、Ｐｂ、Ｎｉ、Ｎｂ、Ｃｒ、Ｇａなどが挙げられる。

第１電極層４は、結晶質および非晶質のいずれであってもよい。第１電極層４は、好ましくは、結晶質からなり、より具体的には、結晶質ＩＴＯ層である。これにより、第１電極層４の透明性および導電性をより一層良好にすることができる。

第１電極層４の材料が結晶質であることは、例えば、第１電極層４がＩＴＯ層である場合は、２０℃の塩酸（濃度５質量％）に１５分間浸漬した後、水洗・乾燥し、１５ｍｍ程度の間の端子間抵抗を測定することで判断できる。具体的は、塩酸（２０℃、濃度：５質量％）への浸漬・水洗・乾燥後に、１５ｍｍ間の端子間抵抗が１０ｋΩ以下である場合、ＩＴＯ層が結晶質であるものとする。

第１電極層４の厚みは、例えば、１０ｎｍ以上、好ましくは、１５ｎｍ以上であり、また、例えば、１００ｎｍ以下、好ましくは、５０ｎｍ以下である。

（第２電極層）
第２電極層５は、第１電極層４と対をなし、電圧が生じた圧電層３から電流を取り出すための層である。

第２電極層５は、圧電積層体１の最下層であって、フィルム形状を有している。具体的には、第２電極層５は、基材フィルム２の下側に、基材フィルム２の下面と接触するように、配置されている。

第２電極層５は、複数の第２電極部８と、複数の第２配線部１３とを備えている。

複数の第２電極部８は、互いに独立しており、底面視略中央部において、前後方向および左右方向に互いに間隔を隔てて、整列配置されている。複数の第２電極部８は、複数の圧電部６と対応するように、配置されている。具体的には、複数の第２電極部８は、複数の圧電部６と１対１対応するように配置されている。すなわち、複数の第２電極部８の数は、圧電部６の数と同数であり、各第２電極部８は、各圧電部６の下側に、基材フィルム２を介して配置されている。

第２電極部８は、それぞれ、平面視略矩形状（正方形状）を有しており、互いに同一のパターンとなるように形成されている。第２電極部８のパターンは、圧電部６および第１電極部７のパターンと同一である。すなわち、厚み方向に投影したときに、第２電極部８は、圧電部６および第１電極部７と一致する。

複数の第２配線部１３は、一端が第２電極部８の端縁に接続し、途中が基材フィルム２の側端部（左端部または右端部）に位置し、その他端が基材フィルム２の前端縁に位置するように、配置されている。

第２電極層５を構成する材料は、第１電極層４と同様の材料が挙げられる。好ましくは、透明導電材料が挙げられ、より好ましくは、導電性無機酸化物が挙げられ、さらに好ましくは、ＩＴＯが挙げられ、最も好ましくは、結晶ＩＴＯが挙げられる。これにより、第２電極層５を透明電極層とすることができ、かつ、その透明性、導電性および耐久性が優れる。

第２電極層５の厚みは、例えば、１０ｎｍ以上、好ましくは、１５ｎｍ以上であり、また、例えば、１００ｎｍ以下、好ましくは、５０ｎｍ以下である。

２．圧電積層体の製造方法
圧電積層体１の製造方法は、例えば、第２電極層５、基材フィルム２、圧電層３および第１電極層４を備える非パターン積層体を用意する用意工程と、第１電極層４、圧電層３および第２電極層５をパターニングするパターニング工程とを備える。

用意工程では、非パターン積層体を用意する。

まず、基材フィルム２を用意し、基材フィルム２の上面全面に圧電層３を形成する。

圧電層３の形成方法としては、例えば、塗布法、転写法などの湿式法、例えば、真空蒸着法、スパッタリング法、イオンプレーティング法などの乾式法が挙げられる。好ましくは、生産効率、生産設備などの観点から、湿式法が挙げられる。

塗布法では、例えば、圧電材料と溶媒とを含有するコーティング液を基材フィルム２の上面に塗布し、次いで、コーティング液を乾燥する。

転写法では、例えば、圧電材料からなる公知または市販の圧電シートを、接着剤などを介して、基材フィルム２の上面に貼り合わせる。

次いで、乾式法により、圧電層３の上面に第１電極層４を、基材フィルム２の下面に第２電極層５を形成する。

乾式法としては、例えば、真空蒸着法、スパッタリング法、イオンプレーティング法などが挙げられる。好ましくは、スパッタリング法が挙げられる。この方法により、薄膜の透明電極層を確実に形成することができる。

次いで、第１電極層４および第２電極層５を構成する材料がＩＴＯなどの非晶質体である場合は、必要に応じて、加熱工程を実施する。これにより、非晶質体を結晶化することができる。

このようにして、第２電極層５、基材フィルム２、圧電層３および第１電極層４を備える非パターン積層体が得られる。なお、この非パターン積層体における各層は、パターニングされていない。すなわち、各層は、一つの連続するシートから構成されている。

パターニング工程では、非パターン積層体をパターニングする。

例えば、非パターン積層体の上面および下面を、所望のパターンのマスクを用いて被覆し、続いて、マスクから露出する上面および下面をそれぞれエッチングする。エッチングは、ドライエッチングおよびウェットエッチングのいずれであってもよい。

これにより、第２電極層５がパターニングされて、複数の第２電極部８および複数の第２配線部１３が形成される。第１電極層４がパターニングされ、複数の第１電極部７および複数の第１配線部１２が形成される。圧電層３がパターニングされ、複数の圧電部６および複数の配線下部１１が形成される。

この際、非パターン積層体の上面において、圧電層３および第１電極層４を一括してエッチングしてもよく、第１電極層４をエッチングした後に、圧電層３をエッチングしてもよい。

また、この製造方法では、各層を、例えば、ロールトゥロール方式で、基材フィルム２に対して設けることができ、または、これらの層の一部または全部をバッチ方式（枚葉方式）で設けることもできる。

圧電積層体１の厚みは、例えば、３μｍ以上、好ましくは、２０μｍ以上であり、また、例えば、５００μｍ以下、好ましくは、３００μｍ以下である。

この圧電積層体１は、圧力センサー１０の一部品として好適に用いることができる。

圧力センサー１０は、図２に示すように、圧電積層体１と、複数の電圧計１４と、集積回路（図示せず）とを備えている。

複数の電圧計１４は、複数の圧電部６に対応して、第１配線部１２または第２配線部１３の途中に設けられている。なお、圧力センサー１０において、第２配線部１３は、接地されている。

この圧電積層体１を備えた圧力センサー１０は、例えば、タッチパネル用フィルムとして好適に使用できる。

＜作用効果＞
圧電積層体１は、圧電層３と、圧電層３の上側に配置される第１電極層４と、圧電層３の下側に配置される第２電極層５とを備えている。また、第１電極層４が、複数の独立した第１電極部７を有しており、圧電層３が、複数の第１電極部７に対応して、複数の独立した圧電部６を有している。

すなわち、複数の圧電部６が、複数の第１電極部７に対応しながら、隣接する圧電部６と独立して存在しているため、一の圧電部６に発生する電圧は、他の隣接する独立した圧電部６に伝導しない。よって、タッチを検知した圧電部６は、他の独立した圧電部６に対して、電圧の発生の影響を及ぼさず、タッチを検知した圧電部６以外に電圧が発生しない。したがって、タッチを検知した圧電部６から発生した電流のみを、その上面に配置される第１電極部７を通じて、検知することができる。その結果、タッチの誤検出を抑制できる。

また、圧電積層体１は、圧電層３と第２電極層５との間に配置される基材フィルム２をさらに備える。

このため、圧電積層体１の機械的強度が増加しており、耐久性に優れる。

また、圧電積層体１では、第２電極層５は、複数の独立した第１電極部７に対応して、複数の独立した第２電極部８を有している。

このため、圧電積層体１は、各圧電部６に対して、それぞれ第１電極部７および第２電極部８を備える。したがって、各圧電部６に対応して、一つの独立した回路を形成することができるため、隣接する圧電部６に対する影響を抑制することができる。よって、ノイズ低減を低減することができ、タッチ位置の誤検出をより確実に抑制することができる。

また、圧電積層体１では、第１電極部７は、厚み方向に投影したときに、圧電部６と一致する。

この圧電積層体１によれば、各第１電極部７全体が、各圧電部６全体の上側に配置されているため、第１電極部７と基材フィルム２との上下方向中間に、電荷が蓄えられ易い空気層（後述する図３Ｂの符号１５を参照）が存在しない。したがって、その中間において不要な電荷の発生を抑制でき、すなわち、圧電部６以外に発生する不要な電荷を排除できるため、ノイズを抑制することができる。よって、タッチ位置の誤検出をより確実に抑制することができる。

＜変形例＞
次に、一実施形態の変形例を示す。なお、以降の各図において、上記と同様の部材には同一の符号を付し、その説明を省略する。

（１）図１Ａに示す実施形態では、第１電極部７は、厚み方向に投影したときに、圧電部６と一致しているが、例えば、図３Ａに示すように、第１電極部７は、厚み方向に投影したときに、圧電部６に含まれていてもよい。

換言すれば、第１電極部７のパターンは、圧電部６および第２電極部８のパターンよりも小さい。具体的には、第１電極部７の周端縁は、圧電部６の周端縁よりも内側に位置する。

図３Ａに示す実施形態も、図１Ａに示す実施形態と同様の作用効果を奏する。

（２）図１Ａに示す実施形態では、第１電極部７が、厚み方向に投影したときに、圧電部６と一致しているが、例えば、図３Ｂに示すように、圧電部６が、厚み方向に投影したときに、第１電極部７に含まれていてもよい。

換言すれば、圧電部６のパターンは、第１電極部７および第２電極部８のパターンよりも小さい。具体的には、圧電部６の周端縁は、第１電極部７の周端縁よりも内側に位置する。

好ましくは、ノイズ抑制の観点から、図１Ａおよび図３Ａに示す実施形態が挙げられる。

（３）図１Ａに示す実施形態では、第２電極層５は、複数の第１電極部７に対応して、複数の第２電極部８を有しているが、例えば、図４に示すように、第２電極層５は、１つの第２電極部８から構成されていてもよい。

図４に示す第２電極部８は、厚み方向に投影したときに、全ての圧電部６および全ての第１電極部７を含んでいる。すなわち、第２電極部８のパターンは、全ての圧電部６および第１電極部７のパターンよりも大きく、第２電極部８の周端縁は、外側に位置する圧電部６の外側端縁よりも外側に位置し、また、外側に位置する第１電極部７の外側端縁よりも外側に位置する。

この場合、それぞれの圧電部６およびそれに対応する第１電極部７は、１つの第２電極部８を共有する。

互いに隣接する圧電部６に対する影響を抑制し、ノイズの発生をより確実に抑制できる観点から、好ましくは、図１Ａに示す実施形態が挙げられる。

また、図４に示す実施形態では、第１電極部７は、厚み方向に投影したときに、圧電部６と一致しているが、例えば、図示しないが、第１電極部７は、厚み方向に投影したときに、圧電部６に含まれていてもよい。また、例えば、図示しないが、圧電部６が、厚み方向に投影したときに、第１電極部７に含まれていてもよい。

好ましくは、ノイズ抑制の観点から、第１電極部７が、圧電部６と一致するか、圧電部６に含まれている。

（４）図１Ａに示す実施形態では、圧電積層体１は、基材フィルム２を備えているが、例えば、図５に示すように、圧電積層体１は、基材フィルム２を備えなくてもよい。

すなわち、圧電積層体１は、圧電層３と、圧電層３の上側に配置される第１電極層４と、圧電層３の下側に配置される第２電極層５とを備える。具体的には、圧電積層体１は、第２電極層５と、圧電層３と、第１電極層４とをこの順に備える。

図６に示す実施形態では、第２電極層５は、圧電層３の下側に、圧電層３の下面と接触するように、配置されている。

好ましくは、機械的強度の観点から、図１Ａに示す実施形態が挙げられる。

また、図５に示す実施形態では、第１電極部７は、厚み方向に投影したときに、圧電部６と一致しているが、例えば、図示しないが、第１電極部７は、厚み方向に投影したときに、圧電部６に含まれていてもよい。また、例えば、図示しないが、圧電部６が、厚み方向に投影したときに、第１電極部７に含まれていてもよい。

（５）図１Ａに示す実施形態では、第２電極層５は、複数の第１電極部７に対応して、複数の第２電極部８を有し、かつ、基材フィルム２を備えているが、例えば、図６に示すように、第２電極層５は、１つの第２電極部８から構成され、かつ、圧電積層体１は、基材フィルム２を備えなくてもよい。

具体的な構成としては、上記（３）および上記（４）で説明した実施形態と同様である。

好ましくは、互いに隣接する圧電部６に対する影響を抑制し、タッチ位置の誤検出をより確実に抑制できる観点、および、機械的強度を向上させる観点から、図１Ａに示す実施形態が挙げられる。

また、図６に示す実施形態では、第１電極部７は、厚み方向に投影したときに、圧電部６と一致しているが、例えば、図示しないが、第１電極部７は、厚み方向に投影したときに、圧電部６に含まれていてもよい。また、例えば、図示しないが、圧電部６が、厚み方向に投影したときに、第１電極部７に含まれていてもよい。

（６）図１Ａに示す実施形態では、圧電部６、第１電極部７、および、第２電極部８は、それぞれ、平面視において、略矩形状に形成されているが、その形状は限定されず、例えば、図示しないが、六角形状、菱形状、円形状などに形成されていてもよい。

また、複数の圧電部６のサイズは、互いに同一であるが、例えば、図示しないが、異なるサイズであってもよく、具体的には、中央部の圧電部６のサイズを大きくして、外縁部の圧電部６のサイズを小さくしてもよい。第１電極部７および第２電極部８についても同様である。

１圧電積層体
２基材フィルム
３圧電層
４第１電極層
５第２電極層
６圧電部
７第１電極部
８第２電極部

Claims

圧電層と、
前記圧電層の厚み方向一方側に配置される第１電極層と、
前記圧電層の厚み方向他方側に配置される第２電極層と
を備え、
前記第１電極層が、複数の独立した第１電極部を有しており、
前記圧電層が、前記複数の第１電極部に対応して、複数の独立した圧電部を有していることを特徴とする、圧電積層体。
前記圧電層と前記第２電極層との間に配置される基材フィルムをさらに備えることを特徴とする、請求項１に記載の圧電積層体。
前記第２電極層は、前記複数の第１電極部に対応して、複数の独立した第２電極部を有していることを特徴とする、請求項１または２に記載の圧電積層体。
前記第１電極部は、厚み方向に投影したときに、前記圧電部と一致するか、または、前記圧電部に含まれることを特徴とする、請求項１〜３のいずれか一項に記載の圧電積層体。
前記第１電極層および前記第２電極層が、透明電極層であることを特徴とする、請求項１〜４のいずれか一項に記載の圧電積層体。
前記圧電層が、樹脂層であることを特徴とする、請求項１〜５のいずれか一項に記載の圧電積層体。
前記樹脂層が、フッ素樹脂を含有することを特徴とする、請求項６に記載の圧電積層体。
前記フッ素樹脂が、フッ化ビニリデン系樹脂であることを特徴とする、請求項７に記載の圧電積層体。
前記フッ化ビニリデン系樹脂が、ポリフッ化ビニリデンであるか、または、
フッ化ビニリデンと、トリフルオロエチレンおよびクロロトリフルオロエチレンのうちの少なくとも１種との共重合体であることを特徴とする、請求項８に記載の圧電積層体。
前記フッ化ビニリデン系樹脂が、フッ化ビニリデン−トリフルオロエチレン共重合体であり、フッ化ビニリデンとトリフルオロエチレンとのモル比が、全体を１００として、（５０〜８５）：（５０〜１５）であることを特徴とする、請求項９に記載の圧電積層体。
前記フッ化ビニリデン系樹脂が、フッ化ビニリデン−トリフルオロエチレン−クロロトリフルオロエチレン共重合体であり、フッ化ビニリデンとトリフルオロエチレンとクロロトリフルオロエチレンとのモル比が、全体を１００として、（６３〜６５）：（２７〜２９）：（６〜１０）であることを特徴とする、請求項９に記載の圧電積層体。