JPS637454B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

本発明はエレクトレツト及びその製造法に係
り、更に詳しくは、誘電体からなる基材表面が略
全域に亘つて均一な電位を有する帯電域となつて
いるエレクトレツト及びその製造法に関する。 静電型マイクロホンや静電型ヘツドホン等の音
響機器などの静電型電気−機械変換又は静電型機
械−電気変換を利用した電気機器の成極電源とし
てエレクトレツトが用いられている。このエレク
トレツトとは、通常自発分極を持たない誘電体の
表面に永久的に保持される帯電域を設けたもので
ある。 ところで、従来のエレクトレツトは、誘電体基
材の表面に直接高電圧を印加して分極させるか、
或は荷電粒子を照射して製造したものであつた
が、これら誘電体は機械加工の精度に限界があ
り、基材の表面が平滑ではない為に、基材表面の
全体に亘つて均一に電圧を印加し或は荷電粒子を
照射しても誘電体基材の表面に保持された電荷の
分布が不均一となり、表面電位にばらつきを生ず
るという欠点を有していた。 本発明の目的は、従来のエレクトレツトが有し
ていた以上の欠点を解消して、誘電体から成る基
材表面が略全域に亘つて均一な電位を有する帯電
域となつているエレクトレツト及びその製造法を
提供することにある。 すなわち、本発明のエレクトレツトは、板状の
誘電体と、該誘電体の少なくとも片面に接合され
た導電体層から成り、前記の導電体層の少なくと
も１つに連接する誘電体の表層に帯電域が設けら
れていることを特徴とするものである。 上記誘電体としては、例えばポリ四フツ化エチ
レン、四フツ化エチレン−六フツ化プロピレン共
重合体、ポリフツ化ビニリデン等のフツ素樹脂；
ポリエチレン、ポリプロピレン等のポリオレフイ
ン；ポリメチルメタクリレート等のアクリル樹
脂；或は無機絶縁性物質などが好ましい。 上記導電体層としては、導電性を有するもので
あれば何れの物質を用いても良いが、高導電率を
有し且つ高い加工精度を有しているために、アル
ミニウム、金、銀、銅などの金属が好ましい。 次に添付した図面に即して本発明のエレクトレ
ツトの製造例について詳細に説明する。第１図で
示した実施例では板状誘電体の両面に導電体層が
ある。板状の誘電体１の上面２及び下面２′に
各々導電体層３及び３′を接合して積層体４を作
製する。また、第２図の実施例では板状誘電体の
片面に導電体層があるが、板状の誘電体１１の上
面１２に導電体層１３を接合して積層体１４を作
製する。前記導電体層３，３′，１３の接合方法
としては、導電体層として金属を用いる場合に
は、例えば金属板を適当な接着剤を用いて接着す
るか或は融着する方法、スパツタリング法又は真
空蒸着法により金属薄膜を形成する方法、又は電
解めつき法により金属を沈着する方法などが挙げ
られる。 次に前記導電体層３又は１３の上面５又は１５
に、第１図の例では図中矢印Ａの方向から、第２
図の例では図中矢印Ｂの方向から荷電粒子を照射
する。すると、導電体層３又は１３に連接する誘
電体１又は１１の表層６又は１６に帯電域が形成
される。荷電粒子を照射する方法としては、例え
ば、コロナ放電；コバルト60等の電離放射線又は
電子線などの照射；ホウ素イオン、リンイオンな
どのイオン注入などが挙げられる。 尚、前記製造例においては積層体の上面のみに
荷電粒子を照射して誘電体の一方の表層に帯電域
を形成したのであるが、例えば第１図の実施例に
おいて、積層体の下面７（第１図に図示）から荷
電粒子を照射して誘電体の他の表層にも同様に帯
電域を形成することも可能である。 本発明のエレクトレツトは、誘電体表面が略全
域に亘つて均一な電位を有する帯電域となつてお
り、従来のエレクトレツトのような不都合はな
い。 本発明のエレクトレツトは、例えば第１図に示
した例をそのまま静電型マイクロホンの固定電極
に利用できるほか、例えば静電型ヘツドホン等の
音響機器などの静電型電気−機械変換、静電型機
械−電気変換を利用した電気機器の成極電源とし
て有用である。 実施例 １ 下記の材料を用いて大略第１図で示した様な実
施例を作製した。 厚さ0.075mmの四フツ化エチレン−六フツ化プ
ロピレン共重合体フイルム〔商品名：エフ・イ
ー・ピー（FEP）テフロン 2Cタイプ、デユポ
ン社製〕１の上面２及び下面２′に夫々アルミニ
ウム板（厚さ0.5mm）３，３′を、ホツトプレスを
用いて260℃で加熱融着して、直径60mmの円盤状
の積層体４を得た。 次に上記作製した積層体４にコロナ放電を施し
て本発明に係るエレクトレツトを得た。コロナ放
電は、放電電極に直径60μｍのタングステンワイ
ヤを用い、被照射面をアルミニウム板３の上面５
とし且つ他のアルミニウム板３′を接地して、放
電電極と背電極、放電電極と被照射面の間隔を
夫々15mmとして、前記タングステンワイヤに数
KVの直流電圧を印加して１分間行つた。 タングステンワイヤに印加する直流電圧を下記
第１表に示した様に変化させた場合の積層体４の
上面５の表面電位を測定した。結果を第１表に示
した。

【表】 更に上記により作製した実施例のコロナ放電停
止後の表面電位を経時的に測定し、各経過時間に
おける表面電位の放電停止直後のそれに対する保
持率（％）を算出した結果を第３図に示した。 比較例として、フイルム１の上面２にアルミニ
ウム板３を融着しない点を除き、他は実施例と同
様の積層体を作製し、その上面２に同様の処理を
施してエレクトレツトを作つた。そして、実施例
の上面５及び比較例の上面における表面電位を測
定し、夫々の上面の直径方向の変化を求めた。結
果を第４図に示した。第４図においてａは実施例
を、ｂは比較例を表わす。 第３図及び第４図から明らかなように、本発明
のエレクトレツトは、基材表面の略全域に亘つて
均一な帯電域を有するものであり、且つその帯電
域が長期に亘つて安定に保持されることが示され
た。 実施例 ２ 実施例１と同様の方法により得られた積層体４
のアルミニウム板３の上面５にコバルト60から生
ずる放電線を１分間照射して、本発明のエレクト
レツトを作製した。このエレクトレツトの上面５
の表面電位は−500Vであつた。 実施例 ３ 実施例１と同様の方法で得られた積層体４を市
販の走査型電子顕微鏡の試料室に固定し、アルミ
ニウム板３の上面５に、加速電圧10KeVで１分
間一次電子線を照射して本発明のエレクトレツト
を作製した。 得られたエレクトレツトの表面電位を測定した
ところ、−1000Vであつた。この表面電位は長期
に亘り安定に保持された。 実施例 ４ 実施例１と同様の方法で得られた積層体４を市
販のイオン注入装置内に固定し、アルミニウム板
３の上面５に、真空下でB⁺イオンを加速電圧
50KV、電流密度10^-9A／cm²で100秒間注入して本
発明のエレクトレツトを得た。 得られたエレクトレツトの表面電位は＋1100V
であつた。このエレクトレツトを相対湿度98％、
温度50℃の恒温恒湿槽内に24時間放置した後、再
び表面電位を測定したところ、＋1000Vであつた。
この結果から明らかなように、本発明のエレクト
レツトは高温高湿下でも安定に電荷を保持するこ
とを示した。 実施例 ５ 実施例１と同様の方法で得られた積層体４を直
径４mmの円盤状に打抜き加工した後、アルミニウ
ム板３，３′の表面を研磨して鏡面仕上げを行つ
た。 上記により得られた積層体を第５図に示したプ
ラスチツク製筐体７に接着固定し、実施例１と同
様の方法でアルミニウム板３の上面５からコロナ
放電を行つた。放電終了後、第６図に示したよう
に、振動膜８、シールド用筐体９、プラスチツク
製スペーサ１０、電界効果型トランジスタ１７と
を取付けてマイクロホン50個を作製した。 上記により作製した50個のマイクロホンの感度
は−60±1dBであつた。一方、前記実施例１にて
説明した比較例を用いて同様の方法でマイクロホ
ンを作製した。このマイクロホンの感度は、最高
−58dB、最低−63dBであり、ばらつきが大きい
ものであつた。 上記の結果からも明らかなように、本発明のエ
レクトレツトを固定電極として用いることによつ
て、感度の一定したマイクロホンが得られる。

【図面の簡単な説明】

第１図及び第２図は、本発明に係るエレクトレ
ツトの製作説明図である。第３図は、「実施例１」
で作製された実施例の帯電後の表面電位保持率の
経時変化を示した図である。第４図は「実施例
１」で作製された実施例及び比較例の直径方向に
おける表面電位の分布を示す図である。第５図及
び第６図は本発明のエレクトレツトを用いてマイ
クロホンを作製する時の製作説明図である。 １……誘電体、３，３′……導電体層、６……
表層。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 板状の誘電体と、該誘電体の少なくとも片面
   に接合された導電体層から成り、前記の導電体層
   の少なくとも１つに連接する誘電体の表層に帯電
   域が設けられていることを特徴とするエレクトレ
   ツト。 ２ 板状の誘電体の少なくとも片面に導電体層を
   接合した後、前記導電体層の少なくとも１つに荷
   電粒子を照射することを特徴とするエレクトレツ
   トの製造法。