高分子复合压电体及复合体用原料粒子的制造方法技术

本发明专利技术的课题在于，提供一种高分子复合压电体及用于所述高分子复合压电体的复合体用原料粒子的制造方法，所述高分子复合压电体在由高分子材料构成基体中包含锆钛酸铅粒子，且具有高压电特性。锆钛酸铅粒子包含多晶体，构成锆钛酸铅粒子的多晶体的一次粒子的结晶结构包含四方晶，四方晶所占的体积分数为80％以上，由此解决课题。由此解决课题。由此解决课题。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】高分子复合压电体及复合体用原料粒子的制造方法


[0001]本专利技术涉及一种用于在扬声器及麦克风等中使用的电声转换薄膜等的高分子复合压电体、及用于该高分子复合压电体的复合体用原料粒子的制造方法。

技术介绍

[0002]正在进行有机电致发光(EL)显示器等、使用塑料等挠性基板的柔性显示器的开发。
[0003]将这种柔性显示器用作如电视接收机等与图像一起再现声音的图像显示装置兼声音生成装置的情况下，需要用于产生声音的声学装置即扬声器。
[0004]在此，作为以往的扬声器形状，通常为漏斗状的所谓圆锥型及球面状的圆顶型等。然而，若要将这些扬声器内置于上述柔性显示器中，则有可能损害柔性显示器的优点即轻型性及挠性。并且，当外接扬声器时，携带等麻烦，并且难以安装在弯曲的墙壁上，还有可能破坏美观。
[0005]在这种情况下，例如，专利文献1中公开有，作为能够与柔性显示器成一体化而不会损害轻型性及挠性的扬声器，采用片状且具有挠性的压电薄膜的技术。
[0006]专利文献1中使用的压电薄膜是对聚偏氟乙烯(PVDF:Poly VinyliDene Fluoride)的单轴延伸薄膜以高压进行极化处理后的薄膜，具有响应施加电压而伸缩的性质。
[0007]将使用压电膜的扬声器一体化的、俯视形状为长方形的柔性显示器，以便携用报纸及杂志那样以纸张感觉松散弯曲的状态把持，在纵横切换画面显示而使用时，优选图像显示面不仅能够纵向弯曲，还能够横向弯曲。
[0008]但是，由单轴延伸的PVDF构成的压电薄膜，由于其压电特性上具有面内各向异性，因此即使是相同曲率，音质也会因弯曲的方向而有很大差异。
[0009]与此相对，作为在压电特性上没有面内各向异性的、呈片状且具有挠性的压电材料，可以举出在由高分子材料构成的基质中分散有压电体粒子的高分子复合压电体。
[0010]例如，在非专利文献1中公开了一种高分子复合压电体，其中，通过将作为压电体的锆钛酸铅(PZT)粒子通过溶剂流延或热混炼与PVDF混合而成的高分子复合压电体，从而兼顾PVDF的柔软性和PZT陶瓷的高压电特性并存。
[0011]在此，在这样的高分子复合压电体中，为了提高压电特性，即传递效率，优选增加压电体粒子相对于基体的比例。然而，在高分子复合压电体中，存在压电体粒子相对于基体的量增加时变硬且变脆的问题。
[0012]作为解决该问题的方法，在非专利文献2中公开了如下内容，在非专利文献1中所记载的高分子复合压电体中，通过在PVDF中添加氟橡胶来维持挠性。
[0013]以往技术文献
[0014]专利文献
[0015]专利文献1：日本特开2008
‑
294493号公报
[0016]非专利文献
[0017]非专利文献1：北山丰树，1971年电子信息通信学会全国大会讲座论文集，366(1971)
[0018]非专利文献2：白井诚一、野村博昭、大贺寿郎、山田武、大口信树，电子信息通信学会技术研究报告，24、15(1980)

技术实现思路

[0019]专利技术要解决的技术课题
[0020]如非专利文献1及非专利文献2中也示出，作为高分子复合压电体的压电体粒子利用PZT粒子。
[0021]PZT为具有由通式Pb(Zr
x
Ti1‑
x
)O3表示的组成，且具有良好的压电特性的压电材料。
[0022]这种PZT粒子通常通过将作为原料的氧化铅粉末、氧化锆粉末及氧化钛粉末混合并煅烧来制成。
[0023]已知在采用PZT这种钙钛矿型结构的强电介质中，通过将组成设为相变边界(MPB(准同型相界))组成，可获得高压电特性。PZT的MPB组成是上述通式的x为0.52左右的组成。即，PZT的MPB组成是Pb(Zr
0.52
Ti
0.48
)O3)左右的组成。
[0024]在基于煅烧的PZT粒子(PZT陶瓷)的制造中，所获得的粒子的Zr与Ti的组成比与原料粉的组成、所谓的加入组成大体一致。因此，在烧结体的原料粒子中，能够通过以氧化锆粉末与氧化钛粉末成为0.52:0.48摩尔比的方式加入MPB组成的PZT粒子来制成。
[0025]通过使用烧结的MPB组成的PZT粒子，能够获得具有良好的压电特性的高分子复合压电体。
[0026]然而，近年来，对高分子复合压电体的压电特性的要求越来越严格，期望出现具有更高的压电特性的高分子复合压电体。
[0027]本专利技术的目的在于解决这种以往技术的问题点，提供一种高分子复合压电体、及用于该高分子复合压电体的复合体用原料粒子的制造方法，所述高分子复合压电体在包含高分子材料的基体中包含PZT粒子，且表现出更高的压电特性。
[0028]用于解决技术课题的手段
[0029]为了解决该课题，本专利技术具有以下结构。
[0030][1]一种高分子复合压电体，其在包含高分子材料的基体中包含锆钛酸铅粒子，所述高分子复合压电体的特征在于，
[0031]锆钛酸铅粒子包含多晶体，在构成锆钛酸铅粒子的多晶体的一次粒子的结晶结构中，四方晶所占的体积分数为80％以上。
[0032][2]根据[1]所述的高分子复合压电体，其中，构成锆钛酸铅粒子的多晶体的一次粒子的结晶结构包含四方晶及菱形晶。
[0033][3]根据[1]或[2]所述的高分子复合压电体，其中，构成锆钛酸铅粒子的多晶体的一次粒子中的四方晶的正方性为1.023以上。
[0034][4]根据[1]至[3]中任一项所述的高分子复合压电体，其中，构成锆钛酸铅粒子的多晶体的一次粒子中的四方晶200峰的半峰宽为0.3以下。
[0035][5]根据[1]至[4]中任一项所述的高分子复合压电体，其中，构成锆钛酸铅粒子的
多晶体的一次粒子的平均粒径为1μm以上。
[0036][6]根据[1]至[5]中任一项所述的高分子复合压电体，其中，高分子材料具有氰乙基。
[0037][7]根据[6]所述的高分子复合压电体，其中，高分子材料为氰乙基化聚乙烯醇。
[0038][8]一种复合体用原料粒子的制造方法，其具有：
[0039]通过将铅的氧化物、锆的氧化物及钛的氧化物混合并煅烧，制成原料粒子的工序；
[0040]将原料粒子成型，并以1100℃以上的温度进行煅烧的工序；及
[0041]将通过1100℃以上的煅烧而获得的烧结体进行粉碎处理，制成复合体用原料粒子的工序。
[0042][9]根据[8]所述的复合体用原料粒子的制造方法，其中，进行粉碎处理后，进一步在800～900℃下对复合体用原料粒子进行退火处理。
[0043]专利技术效果
[0044]根据本专利技术，提供一种使用PZT粒子的具有优异的压电特性的高分子复合压电体、及用于该高分子复合压电体的复合体用原料粒子的制造方法。
附图说明
[0045]图1是概念性地表示本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一种高分子复合压电体，其在包含高分子材料的基体中包含锆钛酸铅粒子，所述高分子复合压电体的特征在于，所述锆钛酸铅粒子包含多晶体，在构成所述锆钛酸铅粒子的多晶体的一次粒子的结晶结构中，四方晶所占的体积分数为80％以上。2.根据权利要求1所述的高分子复合压电体，其中，构成所述锆钛酸铅粒子的多晶体的一次粒子的结晶结构包含四方晶及菱形晶。3.根据权利要求1或2所述的高分子复合压电体，其中，构成所述锆钛酸铅粒子的多晶体的一次粒子中的四方晶的正方性为1.023以上。4.根据权利要求1至3中任一项所述的高分子复合压电体，其中，构成所述锆钛酸铅粒子的多晶体的一次粒子中的四方晶200峰的半峰宽为0.3以下。5.根据权利要求1至4中任一项所述的高分子复合压电体，其中，...

【专利技术属性】
技术研发人员：三好哲，
申请(专利权)人：富士胶片株式会社，
类型：发明
国别省市：