CN102143424A - 传声扬声两用薄膜设备及其制作方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种传声扬声两用薄膜设备,包括压电驻极体薄膜及线路板组件,压电驻极体薄膜包括多孔聚合物薄膜、对称设在多孔聚合物薄膜两侧的电极、以及与电极电连接的薄膜连接端,多孔聚合物薄膜的孔洞上下表面分别沉积有正负电荷;线路板组件上设有与薄膜连接端电连接的第一连接端及用于与外接电路连接的第二连接端。压电膜孔洞上下表面沉积有正负电荷,形成电偶极子,在声波的压力作用下,压电膜内孔洞的厚度发生变化,因此孔洞内电偶极子的大小发生变化,电极内的补偿电荷也随之发生变化,从而改变电极之间的电压,此即利用压电效应实现声电转换;反过来,根据反压电效应,压电膜的厚度发生振动,产生声波,实现电声转换。
Description
【技术领域】
本发明涉及传声器扬声器领域,尤其涉及一种传声扬声两用薄膜设备及其制作方法。
【背景技术】
目前的传声器主要包括传统的驻极体电容式传声器(ECM)和近年开发的硅传声器(也称为微机电系统(MEMS)传声器)。驻极体电容式传声器是由一片单面镀金属层的驻极体薄膜与一个有若干小孔的金属电极(背极)构成。驻极体面与背极相对,中间有一极小的空气隙,这就形成了一个电容器。由于驻极体上具有极化电荷,在电容器的两极之间存在电位差。当声波作用于驻极体薄膜时,振膜振动产生位移改变电容器的电容量,使得电容器的输出端产生相应的交变电压信号,从而实现声电转换。硅传声器包含一层直接刻蚀在硅基片上的压感振膜,在声波的作用下振膜振动从而改变振膜与背极间的电压,通过微机电系统将模拟信号转换为数字信号并输出。
目前的扬声器主要使用的是传统的动圈式扬声器。动圈式扬声器含有可活动的线圈,在磁场的作用下,当有音频电流通过时,线圈作与音频信号相对应的运动,线圈带动纸盘,发出声音。还有动铁式扬声器,振动部分是一个悬浮在电磁铁前方的铁片,信号经过电磁铁时使电磁铁磁场变化,使铁片振动,铁片通过一个结构精密的连接棒传导到一个微型振膜的中心点,从而使振膜产生振动并发声。另外还有用在高频喇叭或超声波发生器上的压电陶瓷扬声器。
传统的传声器和扬声器结构都比较复杂,包含多个零件,体积较大,零件需要精密加工,工艺要求十分严谨。而新开发的硅传声器的性价比还有待提高,且封装工艺、品质问题等还亟待改善。传声器阵列和扬声器阵列也是以传统的单个传声器和扬声器为基本单元,由多个单元组合而成。
【发明内容】
基于此,有必要提供一种结构简单、体积较小、成本低廉的传声扬声两用薄膜设备。
一种传声扬声两用薄膜设备,包括压电驻极体薄膜及线路板组件,压电驻极体薄膜包括多孔聚合物薄膜、对称设在多孔聚合物薄膜两侧的电极、以及与电极电连接的薄膜连接端,多孔聚合物薄膜的孔洞上下表面分别沉积有正负电荷;线路板组件上设有与薄膜连接端电连接的第一连接端及用于与外接电路连接的第二连接端。
在优选的实施方式中,压电驻极体薄膜还包括位于多孔聚合物薄膜两侧的聚合物实心薄膜,聚合物实心薄膜与多孔聚合物薄膜形成层状结构,电极沉积在聚合物实心薄膜的内表面上。
在优选的实施方式中,多孔聚合物薄膜中孔洞的形状为盘状或透镜状,孔洞在沿所述多孔聚合物薄膜的厚度方向封闭。
在优选的实施方式中,电极为多个且呈阵列排布。
在优选的实施方式中,多孔聚合物薄膜使用的材质为聚丙烯、聚对苯二甲酸乙二醇酯、聚邻苯二甲酸酯、聚醚醚酮、环烯烃共聚物、氟化乙烯丙烯共聚物、聚四氟乙烯、可溶性聚四氟乙烯、聚三氟乙烯及聚乙烯中的至少一种;电极为金属电极,金属为铝、金、银、铜、镍或钨。
在优选的实施方式中,多孔聚合物薄膜的厚度不超过1mm;电极的厚度在20~100nm之间。
在优选的实施方式中,压电驻极体薄膜表面设有防水膜或防辐射膜。
在优选的实施方式中,线路板组件包括具有双向信号传递功能的数字信号处理芯片、以及信号放大芯片。
在优选的实施方式中,第二连接端连接有有线或无线信号发送装置。
基于多孔聚合物薄膜的压电驻极体薄膜(以下简称压电膜)具有压电响应大、质量轻(克级)、厚度薄(微米级)、材料柔软易于弯折、适应各种环境(耐腐蚀、防水)、无毒无害环保、成本低廉(聚合物膜产量非常大)等优点。压电膜孔洞上下表面沉积有正负电荷,形成电偶极子,在声波的压力作用下,压电膜内孔洞的厚度发生变化,因此孔洞内电偶极子的大小发生变化,电极内的补偿电荷也随之发生变化,从而改变电极之间的电压,此即利用压电效应实现声电转换;反过来,当给压电膜施加一交变电压,根据反压电效应,压电膜的厚度发生振动,产生声波,实现电声转换。因此,本发明的传声扬声两用薄膜设备既可作传声器用,又可作扬声器用,只是信号传递的方向不同。
此外,还有必要提供一种结构简单、体积较小、成本低廉的传声扬声两用薄膜设备的制作方法。
一种传声扬声两用薄膜设备的制作方法,包括如下步骤:
提供多孔聚合物薄膜;
在所述多孔聚合物薄膜两侧分别沉积电极;
对所述多孔聚合物薄膜进行充电极化处理,得到孔洞上下表面分别沉积有正负电荷的多孔聚合物薄膜;及
在表面沉积有电极的多孔聚合物薄膜表面铺设薄膜连接端,并与线路板组件电连接。
该制作方法原理简单,对设备要求低,可广泛推广应用。
【附图说明】
图1为实施例1传声扬声两用薄膜设备的俯视图;
图2为图1中传声扬声两用薄膜设备的剖视图;
图3为实施例2的传声扬声两用薄膜设备的俯视图;
图4为图3中传声扬声两用薄膜设备的剖视图。
【具体实施方式】
下面主要结合附图及具体实施例对传声扬声两用薄膜设备作进一步详细的说明。
实施例1
如图1和图2所示,本实施例的传声扬声两用薄膜设备100包括:压电驻极体薄膜110及线路板组件120。
压电驻极体薄膜110包括多孔聚合物薄膜112、对称设在多孔聚合物薄膜112两侧的电极114、以及与电极114电连接的薄膜连接端116。
本实施例的多孔聚合物薄膜112为方块状,其上具有泡沫或蜂窝结构的孔洞。孔洞的上下表面分别沉积有正负电荷。本实施例多孔聚合物薄膜112的孔洞为盘状或透镜状。孔洞纵向(多孔聚合物薄膜112的厚度方向)封闭。盘状或透镜状的孔洞相比于传统的圆形或接近圆形的孔洞更容易被压缩,因此,该多孔聚合物薄膜112具有较低的弹性模量。压电驻极体薄膜110的压电信号依赖于多孔聚合物薄膜112对外界压力(如声压)的响应,也即对外界压力所做出的形变。在外界压力一定的情况下,多孔聚合物薄膜112的形变越大,压电驻极体薄膜110的压电响应越大。
本实施例多孔聚合物薄膜112使用的材质为聚丙烯(PI)。在其他优选的实施例中,多孔聚合物薄膜112还可以使用聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)、聚邻苯二甲酸酯(PEN)、聚醚醚酮(PEEK)、环烯烃共聚物(COC)、氟化乙烯丙烯共聚物(FEP)、聚四氟乙烯(PTFE)、可溶性聚四氟乙烯(PFA)、聚三氟乙烯(PCTFE)、聚酰亚胺(PI)及聚乙烯(PE)中的至少一种聚合物材质。本实施例的多孔聚合物薄膜112具有较高的电荷存储稳定性、较高的电荷存储密度,并且容易制作形成孔洞,耐高压性等综合物理性能优良。
电极114为铺设在多孔聚合物薄膜112两侧的金属电极。本实施例的金属电极使用铝作导电金属,且电极的厚度为50nm。在其他优选的实施例中,电极114还可以使用金、银、铜、镍或钨等导电性能良好的金属或合金,且电极114的厚度可以在20~100nm之间。
多孔聚合物薄膜112两侧的电极114对称设置,形成压电单元,即传声器/扬声器功能单元。
薄膜连接端116分别在多孔聚合物薄膜112的两侧设置,分别与两侧的电极114电连接。
本实施例的线路板组件120固定在压电驻极体薄膜110的空白区域,其上设有与薄膜连接端116电连接的第一连接端122及用于与外接电路连接的第二连接端124。第二连接端124连接有线或无线信号发送装置(图未示)。
此外,本实施例的线路板组件120还包括具有双向信号传递功能的数字信号处理芯片、以及信号放大芯片(图未示)。
当线路板组件120外接传声器电路时,本实施例的压电驻极体薄膜110可作为传声器使用。其中,传声器电路上设有模数转换器、编码器等器件。在声压的作用下,由于压电效应,压电驻极体薄膜110产生包含声音信息的模拟电信号,模拟电信号经过电连接输入到电路,经过信号放大芯片将信号放大,再经过模数转换器和编码器对输入的模拟信号进行模数转换和编码,得到数字信号,最后经过数字信号处理(DSP)芯片处理,输出到外界。
当线路板组件120外接扬声器电路时,本实施例的压电驻极体薄膜110可作为扬声器使用。其中,扬声器电路上设有数模转换器、解码器等器件。从外界输入包含声音信息的数字信号到电路。经过数字信号处理(DSP)芯片处理,再经过解码器和数模转换器对输入的数字信号进行解码和数模转换,得到模拟信号,最后经过信号放大芯片将信号放大,经过电连接输出到压电驻极体薄膜110。在电信号的作用下,由于反压电效应,压电驻极体薄膜110产生声音信号。
压电驻极体薄膜110和线路板组件120的厚度均为几十到几百微米之间,电极114的厚度为纳米量级,从而整个传声扬声两用薄膜设备100的厚度小于一毫米,几乎不占空间体积。压电驻极体薄膜110可以弯折,面积不限,重量为几十到几百毫克。
根据实际安装位置设定传声扬声两用薄膜设备100的尺寸和形状,在其他实施例中,压电驻极体薄膜110还可以为球面型等。进一步,在其他优选的实施例中,压电单元,即上下表面电极的形状、尺寸、排列都可根据实际需求设计。
压电驻极体薄膜110还可以由两层或两层以上的聚合物薄膜构成。其中,多孔聚合物薄膜的两侧通常为聚合物实心薄膜。聚合物实心薄膜、多孔聚合物薄膜形成层状结构,电极沉积在聚合物实心薄膜的内表面上。多层聚合物薄膜叠合并电连接可以增大压电响应的灵敏度。
此外,压电驻极体薄膜110的表面还可覆盖一层防水保护膜、防辐射膜等。
上述传声扬声两用薄膜设备100可以采用下述制作方法制备,具体如下:
步骤S1:提供多孔聚合物薄膜112。
本实施例中的多孔聚合物薄膜112为聚丙烯(PI)高分子材料制作。在其他实施例中,多孔聚合物薄膜112还可以但不限于下列材料中的至少一种:聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)、聚邻苯二甲酸酯(PEN)、聚醚醚酮(PEEK)、环烯烃共聚物(COC)、氟化乙烯丙烯共聚物(FEP)、聚四氟乙烯(PTFE)、可溶性聚四氟乙烯(PFA)、聚三氟氯乙烯(PCTFE)、聚酰亚胺(PI)及聚乙烯(PE)。
本实施例采用热吹塑和双向拉伸的方法来制备多孔聚合物薄膜112,具体如下:首先将高分子聚合物材料(以下简称聚合物)充入到一个封闭的腔内,对该聚合物加热使其熔融;之后向聚合物熔体中注入高压气体,在熔体内形成大量的气泡即孔洞,然后将熔体挤压成管状并冷却;最后对聚合物再度加热,进行吹塑成膜,并在薄膜成型时在薄膜平面内的横向和纵向同时进行双向拉伸,以形成具有盘状或透镜状孔洞的多孔聚合物薄膜112。
在其他优选的实施例中,还可以采用下述方法制作:
添加成核介质和双向拉伸法:首先对聚合物加热使其熔融,在熔体中加入不影响聚合物储电能力的成核介质,如矿物微粒;然后将薄膜挤出,在玻璃相变温度附近、在挤出方向上对薄膜拉伸;由于成核介质的存在,在拉伸的过程中因为材料的应力不同,在薄膜内形成杆状孔洞;最后在玻璃相变温度附近对薄膜进行横向拉伸以形成具有盘状或透镜状的孔洞的多孔聚合物薄膜。
两种聚合物混合和双向拉伸法:将两种聚合物按一定配比混合并加热熔融;然后在玻璃相变温度附近对熔融的聚合物同时进行横向和纵向的双向拉伸。两种聚合物因为材料不同而应力不同,在拉伸的过程中在材料的交界面附近形成大量的孔洞,并且因为是双向拉伸,从而得到孔洞呈盘状或透镜状的多孔聚合物薄膜。
临界态高温膨化法:将聚合物实心薄膜(非孔洞固体膜,以下简称实心膜)置于封闭腔体内,充入高压气体作为膨化介质,如二氧化碳,到达临界点后膨化介质进入气/液临界态,并渗入到实心膜内各处直到饱和;然后迅速释放高压,并对充满饱和膨化介质的薄膜施以高温,由于膨化介质由临界态进入气态时体积急剧增大,薄膜体内各处发生膨化,形成大量孔洞,同时,高温处理可以稳定膨化后的多孔聚合物薄膜结构。
对于层状结构的多孔聚合物薄膜,可以采用柔软多孔聚合物薄膜(以下简称孔洞膜)与坚硬实心膜叠加的方法来制备:将一层柔软的孔洞膜置于两层坚硬的实心膜之间,或将多层柔软孔洞膜和多层坚硬实心膜交替,采用粘贴或热压熔合的方法将各层粘合而形成孔洞膜系统。柔软膜含有大量孔洞,但不用于储存电荷,而是利用其孔洞率高(可达90%)而非常柔软的特点,在外界的压力下产生形变;膜系最外表面为实心膜,用以形成纵向封闭的系统;电荷储存在孔洞膜和实心膜的交界面上(即实心膜的内表面)。实际上整个孔洞膜层就是一个储存电荷的大孔洞;若使用热压熔合的方法固定,则孔洞膜材料的熔点须高于实心膜材料的熔点,将膜系加热到一个高于实心膜熔点而低于孔洞膜熔点的温度并施加适当的压力,使得实心膜材料在熔融的状态下和孔洞膜紧密地粘合,从而形成层状结构的多孔聚合物薄膜。
此外,还可以采用中空网格结构膜和实心膜叠加的方法来制备层状结构的多孔聚合物薄膜:首先设计内部孔洞的结构,可以用激光刻蚀、化学刻蚀等方法对实心膜进行加工,使之成为中空的网格结构,例如但不限于用激光将实心膜刻成镂空的网状结构,其中包含规则的网孔和骨架;再将中空网格结构膜叠加于实心膜之间,也可多层交替叠加,但是最外表面必须是实心膜,并采用粘贴、热压熔合、激光熔合等方法将各层粘合,成为纵向封闭的孔洞膜系。电荷储存在实心膜的内表面。在外界压力,如声压作用下,在中空网格结构的网孔处,外层实心膜发生弯曲,从而改变孔洞的厚度,进而改变电偶极距。
若孔洞的厚度过小,对孔洞的充电(极化)比较困难,影响压电响应。优选的,可以采用气体膨胀的方法来改进经上述方法制备的泡沫结构的孔洞膜:先将孔洞膜置于高压气体,如二氧化碳或氮气环境中并维持一段时间,使得气体扩散到孔洞内;然后将环境气压迅速降至常压,在孔洞内外压力差的作用下孔洞得以膨胀,从而增加孔洞的厚度。进一步优选的,膨胀后进行热处理以稳定膨化后的结构。
步骤S2:在多孔聚合物薄膜112两侧分别沉积电极114。
首先准备一张掩膜,其大小不小于多孔聚合物薄膜112。在掩膜上与多孔聚合物薄膜112所需沉积电极114所对应的位置,挖出空缺,空缺的数量、形状、排列根据所需电极114的数量、形状、排列来确定。在掩膜的覆盖下,在多孔聚合物薄膜112表面沉积电极114。同样在多孔聚合物薄膜112的另一面相对应的位置沉积电极114,则上下电极114共同覆盖的区域形成压电单元。
本实施例采用物理气象沉积的方法在多孔聚合物薄膜112的沉积金属电极114。
此外,还可以采用溅射镀膜的方法沉积金属电极114:氩气的真空条件下,使氩气进行辉光放电,氩原子电离成氩离子,氩离子在电场力的作用下,加速轰击以金属制作的阴极靶材,靶材溅射出来而沉积到多孔聚合物薄膜112的表面。
步骤S3:对多孔聚合物薄膜112进行充电极化处理。
本实施例采用接触法充电:将直流高压的正负极分别直接加在薄膜112两面的电极114上,在两个电极114间形成穿过薄膜112的高电场,触发薄膜112孔洞中的空气电离而在孔洞内得到分离的正负电荷,并最终沉积在孔洞的上下表面,形成电偶极子。
此外,在其他优选的实施例中,还可以采用电晕充电:电晕充电电极和薄膜保持一定距离,施加一个恒定高压,由于在电晕充电电极和薄膜之间存在非均匀电场引起气体局部放电,即电晕放电;空气被电离所产生的电荷在薄膜表面沉积,沉积的电荷形成穿过薄膜的高电场,触发薄膜孔洞中的空气电离而在孔洞内得到分离的正负电荷,并最终沉积在孔洞的上下表面,形成电偶极子。可以使用正电晕,也可使用负电晕,电晕可以是针状、丝状、刀口状。
进一步还可在放电电极的针尖和样品之间加一层金属栅网,施加与电晕电压同极的栅极电压,使得样品表面的沉积电荷横向分部均匀,同时还可控制样品的表面电位。
电子束充电:通过非穿透性的单能电子束在真空系统中辐照而把电子注入多孔聚合物薄膜,并可通过均匀扩束辐照或电子束扫描样品表面以实现横向均匀充电。可以通过控制电子束能量和注入的束电流能精确地控制注入沿薄膜厚度方向的电荷层平均深度及电荷密度。这种方法对体内含有较高比例深阱能级的PTFE,FEP等材料的电荷寿命提高具有重要意义。
液体接触充电:聚合物薄膜单面有电极。薄膜无电极的一面与导电液体接触,导电液体再通过一个充电电极与直流高压相连。在维持电场的情况下抬起充电电极,蒸发液体,这样就把空间电荷从导电液体转移到待充电的聚合物薄膜表面。此方法所得到的电荷密度横向分布十分均匀。
对于在充电过程中无需表面电极或只需一面有电极的情况,需要在充电结束后对无电极的一面沉积电极,最终使得薄膜两面对应的位置都有电极。
步骤S4:在表面沉积有电极的多孔聚合物薄膜表面铺设薄膜连接端,并与线路板组件电连接。
此外,为了提高得到的压电驻极体薄膜的工作温度,扩大设备在高温下的适用范围,需要提高多孔聚合物薄膜的电荷储存稳定性。一般条件下,电荷主要储存在材料的浅阱(浅能级)中,只要较低的能量即可使电荷脱阱,因此电荷不稳定。可以采用下述方法提高多孔聚合物薄膜的电荷存储稳定性:
充电期间的热处理-高温充电法:将待充电样品加热到预先设定的充电温度,然后采用前述方法对样品充电;充电结束,保持充电电压,将样品冷却至室温后,再撤去高压。充电过程中存在一个最佳充电温度,当充电温度低于此最佳值时,浅阱中载流子占较大比例,电荷稳定性不能充分改善;当充电温度高于此最佳值时,更多深阱电荷被外界提供的较高热能激发脱阱,深阱内储存电荷密度下降,影响充电效率。
常温充电后的热处理-退火或老化法:将已经常温充电的样品,加热到适当温度,保持一定时间,然后缓慢冷却。此方法主要适用于储存着较高电荷密度的压电膜和呈现电荷快再捕获效应的压电膜。更进一步,可采用充电-退火-充电-退火等多次循环,既改善电荷储存的稳定性,又提高电荷储存的密度。经多次老化,浅阱中的载流子热激发脱阱后在迁移途中多次脱阱并再捕获,从而在向背电极输运中被捕获到越来越深的阱中,而老化所提供的有限值的热能不足以引起已捕获在深阱中的电荷脱阱,因此循环次数越多,深阱对浅阱储存电荷的比例越高。
充电前的热处理-淬火法:将尚未充电的样品,加热到一个高于材料玻璃相变点而低于材料熔点的温度,保持一段时间,然后以大于临界冷却速度冷却。淬火前加热时,材料逐步熔融,存在于材料内的晶块(或晶粒)瓦解成较小的晶粒(或破碎的晶层),分散在非晶区内。如果结晶度没有显著下降,则表现出较大的晶区和非晶区界面,使得材料结构形态向着有利于电荷储存的方向转化。当淬火开始,熔体的粘滞性迅速增加。由于聚合物大分子存在较长的弛豫时间,处于局部熔融态的部分随机取向的分子链没有足够的时间结晶化。分散于熔体内较小的晶粒被瞬时地“冻结”在高温态,结晶粒度增加,更多更复杂的缺陷形成,使得电荷的稳定性得以改善。
基于多孔聚合物薄膜的压电膜具有压电响应大、质量轻(克级)、厚度薄(微米级)、材料柔软易于弯折、适应各种环境(耐腐蚀、防水)、无毒无害环保、成本低廉(聚合物膜产量非常大)等优点。压电膜孔洞上下表面沉积有正负电荷,形成电偶极子,在声波的压力作用下,压电膜内孔洞的厚度发生变化,因此孔洞内电偶极子的大小发生变化,电极的补偿电荷也随之发生变化,从而改变电极之间的电压,此即利用压电效应实现声电转换;反过来,当给压电膜施加一交变电压,根据反压电效应,压电膜发生振动,产生声波,实现电声转换。因此,本发明的传声扬声两用薄膜设备既可作传声器用,又可作扬声器用,只是信号传递的方向不同。
实施例2
如图3、图4所示,本实施例的传声扬声两用薄膜设备200包括压电驻极体薄膜210及线路板组件220。与实施例1不同的是,本实施例的压电驻极体薄膜210在多孔聚合物薄膜212上设有多个电极214,形成电极阵列。多孔聚合物薄膜212两侧的每对对应电极构成压电单元。相应的,每个压电单元均设有薄膜连接端216。
本实施例的线路板组件220固定在压电驻极体薄膜210的空白区域,其上设有与薄膜连接端216电连接的第一连接端222及用于与外接电路连接的第二连接端224。第二连接端224设有有线或无线信号发送装置(图未示)。
其他结构同实施例1。
此外,在其他优选的实施例中,通过电路分别控制每一个压电单元,可以传声、扬声两个功能并存,如设置奇数行功能单元为传声器,偶数行功能单元为扬声器,或者采用其他实际需要进行划分。由于传声器阵列的高指向性特点,可以选择接收声音的方向,避免扬声器单元发出的声音被传声器单元接收,传声和扬声两个功能同时工作而不互相干扰。
以上所述实施例仅表达了本发明的几种实施方式,其描述较为具体和详细,但并不能因此而理解为对本发明专利范围的限制。应当指出的是,对于本领域的普通技术人员来说,在不脱离本发明构思的前提下,还可以做出若干变形和改进,这些都属于本发明的保护范围。因此,本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。
Claims (10)
1.一种传声扬声两用薄膜设备,其特征在于,包括压电驻极体薄膜及线路板组件,所述压电驻极体薄膜包括多孔聚合物薄膜、对称设在所述多孔聚合物薄膜两侧的电极、以及与所述电极电连接的薄膜连接端,所述多孔聚合物薄膜的孔洞上下表面分别沉积有正负电荷;所述线路板组件上设有与所述薄膜连接端电连接的第一连接端及用于与外接电路连接的第二连接端。
2.如权利要求1所述的传声扬声两用薄膜设备,其特征在于,所述压电驻极体薄膜还包括位于所述多孔聚合物薄膜两侧的聚合物实心薄膜,所述聚合物实心薄膜与所述多孔聚合物薄膜形成层状结构,所述电极沉积在所述聚合物实心薄膜的内表面上。
3.如权利要求1或2所述的传声扬声两用薄膜设备,其特征在于,所述孔洞的形状为盘状或透镜状,所述孔洞在沿所述多孔聚合物薄膜的厚度方向上封闭。
4.如权利要求1或2所述的传声扬声两用薄膜设备,其特征在于,所述电极为多个且呈阵列排布。
5.如权利要求1所述的传声扬声两用薄膜设备,其特征在于,所述多孔聚合物薄膜使用的材质为聚丙烯、聚对苯二甲酸乙二醇酯、聚邻苯二甲酸酯、聚醚醚酮、环烯烃共聚物、氟化乙烯丙烯共聚物、聚四氟乙烯、可溶性聚四氟乙烯、聚三氟乙烯及聚乙烯中的至少一种;所述电极为金属电极,所述金属为铝、金、银、铜、镍或钨。
6.如权利要求1或5所述的传声扬声两用薄膜设备,其特征在于,所述多孔聚合物薄膜的厚度不超过1mm;所述电极的厚度在20~100nm之间。
7.如权利要求1所述的传声扬声两用薄膜设备,其特征在于,所述压电驻极体薄膜表面设有防水膜或防辐射膜。
8.如权利要求1所述的传声扬声两用薄膜设备,其特征在于,所述线路板组件包括具有双向信号传递功能的数字信号处理芯片、以及信号放大芯片。
9.如权利要求1或8所述的传声扬声两用薄膜设备,其特征在于,所述第二连接端连接有有线或无线信号发送装置。
10.一种传声扬声两用薄膜设备的制作方法,其特征在于,包括如下步骤:
提供多孔聚合物薄膜;
在所述多孔聚合物薄膜两侧分别沉积电极;
对所述多孔聚合物薄膜进行充电极化处理,得到孔洞上下表面分别沉积有正负电荷的多孔聚合物薄膜;及
在表面沉积有电极的多孔聚合物薄膜表面铺设薄膜连接端,并与线路板组件电连接。
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CN201110117072.0A CN102143424B (zh) | 2011-05-06 | 2011-05-06 | 传声扬声两用薄膜设备及其制作方法 |
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Cited By (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN102523543A (zh) * | 2011-11-29 | 2012-06-27 | 宁波东源音响器材有限公司 | 新型树脂材料作为音响驱动器振膜的应用 |
CN107277700A (zh) * | 2017-07-10 | 2017-10-20 | 歌尔股份有限公司 | 一种发声装置、模组以及电子设备 |
CN109417658A (zh) * | 2016-07-08 | 2019-03-01 | 阿莫绿色技术有限公司 | 防水传声片材 |
CN112542683A (zh) * | 2020-12-09 | 2021-03-23 | 北京航空航天大学 | 一种用于星载的低频信号发射天线 |
WO2023184515A1 (zh) * | 2022-04-01 | 2023-10-05 | 深圳市韶音科技有限公司 | 一种声学设备 |
Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
EP1503611A2 (en) * | 2003-07-29 | 2005-02-02 | BSE Co., Ltd. | Integrated base and electret condenser microphone using the same |
CN201197186Y (zh) * | 2008-04-30 | 2009-02-18 | 深圳市豪恩电声科技有限公司 | 一种超薄压电传声器 |
CN101588528A (zh) * | 2008-05-20 | 2009-11-25 | 深圳市豪恩电声科技有限公司 | 新型声电转换器及一种传声器 |
CN101624170A (zh) * | 2009-08-18 | 2010-01-13 | 同济大学 | 用模板制备有序微孔结构压电聚合物功能膜的方法 |
-
2011
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Patent Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
EP1503611A2 (en) * | 2003-07-29 | 2005-02-02 | BSE Co., Ltd. | Integrated base and electret condenser microphone using the same |
CN201197186Y (zh) * | 2008-04-30 | 2009-02-18 | 深圳市豪恩电声科技有限公司 | 一种超薄压电传声器 |
CN101588528A (zh) * | 2008-05-20 | 2009-11-25 | 深圳市豪恩电声科技有限公司 | 新型声电转换器及一种传声器 |
CN101624170A (zh) * | 2009-08-18 | 2010-01-13 | 同济大学 | 用模板制备有序微孔结构压电聚合物功能膜的方法 |
Cited By (8)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN102523543A (zh) * | 2011-11-29 | 2012-06-27 | 宁波东源音响器材有限公司 | 新型树脂材料作为音响驱动器振膜的应用 |
CN109417658A (zh) * | 2016-07-08 | 2019-03-01 | 阿莫绿色技术有限公司 | 防水传声片材 |
CN109417658B (zh) * | 2016-07-08 | 2020-09-08 | 阿莫绿色技术有限公司 | 防水传声片材 |
CN107277700A (zh) * | 2017-07-10 | 2017-10-20 | 歌尔股份有限公司 | 一种发声装置、模组以及电子设备 |
WO2019010727A1 (zh) * | 2017-07-10 | 2019-01-17 | 歌尔股份有限公司 | 一种发声装置、模组以及电子设备 |
CN112542683A (zh) * | 2020-12-09 | 2021-03-23 | 北京航空航天大学 | 一种用于星载的低频信号发射天线 |
CN112542683B (zh) * | 2020-12-09 | 2022-02-25 | 北京航空航天大学 | 一种用于星载的低频信号发射天线 |
WO2023184515A1 (zh) * | 2022-04-01 | 2023-10-05 | 深圳市韶音科技有限公司 | 一种声学设备 |
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Publication number | Publication date |
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