CN113766977A - 具有局部膜振动的声学压电膜换能器阵列 - Google Patents

Abstract

一种声学器件(100)，该声学器件包括声学换能器(10a，10b)的阵列，该声学换能器的阵列由柔性基底(11)上的图案化的堆叠(12‑15)形成。堆叠包括：压电层(13)，该压电层被夹在相应的底部电极层和顶部电极层(12，15)之间；以及图案化的绝缘层(14)，该图案化的绝缘层由绝缘材料(14m)的图案形成。该图案包括绝缘区域(A14)和没有绝缘材料(14m)的接触区域(A10)，在该绝缘区域处，绝缘材料(14m)被布置在电极(12，15)中的一个电极和压电层(13)之间，在接触区域处，两个电极(12，15)都与压电层(13)接触。

Description

具有局部膜振动的声学压电膜换能器阵列

技术领域

本发明涉及一种具有声学换能器阵列的声学器件及其制造方法。

背景技术

通常，当在塑料上制造用于声学/超声应用的压电振动膜阵列时，通过在电极上施加电场，压电材料在膜的位置处被电极化，并且在操作后，优选的是，膜的振动不应该横向地穿过(板波)阵列并影响相邻的器件。该声学串扰可能对产生的声学场的质量及其水平产生负面影响，例如导致图像质量的降低、测量区域的限定不佳或者声学触觉反馈的焦点大于预期。

作为背景，US 2013/0293065 A1描述了压电微机械超声换能器(pMUT)阵列。在一个示例中，换能器元件群组内的耦合强度提供了分裂的退行模式形状，以得到宽的频带宽度总响应，而相邻的元件群组之间较小的耦合强度则提供了元件群组之间足够低的串扰。在另一个示例中，换能器元件群组内的不同膜尺寸提供了不同的频率响应，以得到宽的频带宽度总响应，而相邻的元件群组之间的不同膜尺寸的布局则提供了元件群组之间足够低的串扰。在另一个示例中，在换能器元件群组内的膜的紧密堆积为宽的频带宽度实施例提供了改善的效率。在另一个示例中，椭圆压电膜提供了多个谐振模式以得到宽的频带宽度总响应和高的效率，而相邻元件群组之间的半主轴线(semi-principal axes)的正交性则提供了元件群组之间足够低的串扰。

在具有带最小串扰的换能器阵列的声学器件的可制造性和设计自由度方面仍然需要进一步改进。

发明内容

本公开的各方面涉及一种声学器件及其制造方法。优选地，该声学器件包括声学换能器的阵列，该声学换能器的阵列由在柔性基底上的图案化的堆叠形成。堆叠包括压电层，该压电层被夹在相应的底部电极层和顶部电极层之间。图案化的绝缘层由绝缘材料的图案形成。该图案包括绝缘区域和没有绝缘材料的接触区域，在该绝缘区域处，绝缘材料被布置在电极中的一个电极和压电层之间，在接触区域处，两个电极都与压电层接触。

应当理解，绝缘材料可以起到电绝缘的作用，以通过在换能器周围和换能器之间的绝缘区域处的电极和压电层之间的电绝缘接触来划分或形成换能器阵列。这样可以更容易地制造声学换能器的阵列。此外，绝缘材料可以起到在换能器之间进行声学绝缘的作用。这样，可以减轻声学干扰或声学串扰。

附图说明

通过以下描述、所附的权利要求以及附图，本公开的设备、系统以及方法的这些和其它特征、方面以及优点将被更好地理解，在附图中：

图1A示出了相邻的声学换能器的横截面图；

图1B示出了换能器中的一个换能器的进一步细节；

图2A示出了声学器件的横截面，其中，绝缘材料被施加在底部电极和压电层之间；

图2B示出了具有中间保护层的声学器件的横截面；

图3A至图3D示出了制造声学器件的方法；

图4A和图4B示出了具有固定到支撑结构的柔性基底的声学器件；

图5A示出了根据示例布局的换能器阵列；

图5B示出了具有类似布局的器件的照片；

图6示出了在例如图5B中所示的声学器件的表面上的挠度测量，其中换能器被致动；

图7A和图7B示出了声学换能器的另一种布局。

具体实施方式

用于描述具体实施例的术语并非旨在限制本发明。除非本文明确地表示，否则在此所使用的单数形式“一”、“一个”以及“该”旨在也包括复数形式。术语“和/或”包括相关列举的项目中的一个或多个的任意及所有的组合。应当理解，术语“包括”和/或“包含”表明了所述的特征的存在，但不排除一个或多个其它特征的存在或增加。应当进一步理解，当方法的特定步骤被描述为在另一步骤之后，除非特定说明，否则该特定步骤可以直接跟随所述其它步骤，或者在执行特定步骤之前可以执行一个或多个中间步骤。同样地应当理解，当描述结构或部件之间的连接时，除非另有说明，否则该连接可以直接地建立或者通过中间结构或部件建立。

如在此所描述的，附加(绝缘)层可用于提供压电材料的仅局部的极化并防止横向穿过基底的声学串扰。振动膜的横向尺寸可以由夹着活性压电聚合物的顶部电极和底部电极之间的重叠来确定。通过在电极之间插入局部图案化的附加电介质，由附加电介质的形状而不是金属电极的形状来确定活跃的器件区域。在一些实施例中，附加电介质膜可以在压电膜之前或之后直接沉积。附加电介质膜被图案化。

在一些实施例中，结构化金属电极在塑料基底的顶部上进行处理。大面积的压电层被沉积到结构化电极上。膜的共振频率随直径而变化，对于更高的频率，可以使用更小的膜。为了易于制造，与小尺寸的膜相比，更大面积的压电材料(例如聚合物P(VDF-TrFE))是优选的。通过首先在压电材料的顶部施加更厚的电介质层，例如厚的光阻剂，膜的尺寸可以机械地限定(钉扎)到该结构化层的边缘。这意味着，在振动期间，即使在膜的高挠度下(在高驱动电压下和/或在共振下)，膜的尺寸也可以保持固定。作为最后的步骤，可以施加第二电极。该电极可以对每个器件进行结构化，或者被结构化成器件之间共用的公共电极。这两种电极都仅在结构化稳定夹层中的孔中的指定接触位置处与压电材料接触。

在一些实施例中，可以使用具有以下层顺序的结构：电极层/压电层/图案化的绝缘层/电极层。在其它实施例中，可以使用以下顺序：电极层/图案化的绝缘层/压电层/电极层。进一步的实施例可以是类似的，但是在图案化的绝缘材料和压电材料(例如，SiN、SiO2、AlOx)之间添加薄的图案化的保护层，以避免由于图案化的绝缘材料引起的压电材料的污染和随后的劣化。在一些实施例中，柔性基底/支撑层可以是振动膜的一部分。为了防止穿过该支撑层的平面内声学串扰，膜可以被机械地隔离，例如通过提供与接触区域相比具有更高的弯曲刚度(曲折刚度)的绝缘区域。

本发明在下文中参照附图更充分地进行了说明，其中示出了本发明的实施例。在附图中，系统、部件、层以及区域的绝对尺寸和相对尺寸可能为了清楚而被放大。将参照本发明的可能理想的实施例和中间结构的示意图和/或横截面图来对实施例进行描述。在描述和附图中，相似的数字自始至终代表了相似的元件。相关的术语及其衍生应当被解释为表示在当时所讨论的附图中示出或描述的含义。除非另有说明，这些相关的术语是为了便于描述且不需要系统在特定的方向上来构造或运行。

图1A示出了相邻声学换能器10a、10b的横截面图；图1B示出了换能器中的一个换能器10a的进一步细节。

在优选的实施例中，例如所示出的，声学器件100包括声学换能器10a、10b的阵列。在另一个或进一步的实施例中，阵列由柔性基底11上的图案化的堆叠12-15形成。在一些实施例中，堆叠包括压电层13，该压电层被夹在相应的底部电极层12和顶部电极层15之间。在其他或进一步的实施例中，堆叠包括绝缘层14。优选地，绝缘层14被图案化。例如，图案化的绝缘层14由绝缘材料14m的图案形成。

在优选的实施例中，例如所示出的，图案化的绝缘层(14)包括绝缘区域A14，在绝缘区域中，绝缘材料14m被布置在电极12、15中的一个电极和压电层13之间(在横向于基底11的方向Z上)。在另一个或进一步的优选的实施例中，图案化的绝缘层(14)包括没有绝缘材料14m的接触区域A10，在接触区域中，两个电极12、15都与压电层13接触。更优选地，在接触区域A10处，形成声学换能器10a、10b。例如，在绝缘区域A14之间，形成了声学换能器10a、10b。最优选地，绝缘区域A14包围了和/或分隔开了相应的接触区域A10。换言之，绝缘材料14m的图案可以限定围绕声学换能器10a、10b的边界，在声学换能器处，接触区域A10形成在图案中的在压电层13和电极12、15中的任一电极之间没有任何绝缘材料14m的间隙处。

在优选的实施例中，例如所示出的，声学换能器10a、10b的致动表面包括柔性基底11的在接触区域A10处的部分。换言之，相应的声学换能器10a可以由堆叠形成，该堆叠包括柔性基底11，并且该堆叠具有被夹在相应的底部电极层12和顶部电极层15之间的压电层13，但是在该区域即接触区域A10处，没有绝缘材料14m。

优选地，基底11具有相对高的柔性，例如，按照预期，至少足以与压电层13一起弯曲或曲折，以产生声学波W。通常，基底11的第一曲折刚度(在没有堆叠的情况下，基底自身的曲折刚度)可以与作为换能器的一部分而布置在基底11上的层的堆叠(即，不包括绝缘材料14m)的第二曲折刚度处于相同的数量级。例如，第一曲折刚度介于第二曲折刚度的0.1至10倍之间。可替代地或者此外，这可以量化为：(基底的)(第一)曲折刚度小于器件在接触区域A10处的总曲折刚度Fa(即第一曲折刚度和第二曲折刚度之和)的百分之九十。

在优选的实施例中，基底11不需要移除，并且可以保留为声学器件100的一部分。在另一个实施例(未示出)中，堆叠可以从堆叠在其上制造的基底移除，该基底可以是柔性的基底或另一个支撑基底。例如，图案化的绝缘材料14m可以提供足够的结构完整性，以支持没有基底的器件。这可以使得能够例如在制造期间使用相对刚性的基底以保持结构固定。

在优选的实施例中，声学器件100相对平坦，例如形成为片状。因此，优选地，横向于声学器件100的平面的总厚度Z100与器件的(最小的)平面内尺寸(直径或长度/宽度)的范围相比相对较小。例如，平面内尺寸比厚度大至少十倍、二十倍、五十倍、一百倍、一千倍或者更多。例如，基底11的总厚度(Z100)、具有电极12、15的压电层13、以及绝缘区域A14可以小于一毫米、小于半毫米，例如介于一百微米至二百微米之间。

为了有效地减轻声学换能器10a、10b之间的串扰，例如平面内波Wi，希望对声学换能器各自的振动进行去耦合和/或进行抑制。例如，去耦合可以通过提供使换能器分隔开的基底区域来实现，这些基底区域具有与形成换能器的区域不同的波传播特征。例如，可以通过在换能器之间的区域中提供更多的和/或不同的(例如耗散的)类型的材料来实现抑制作用。

对相对平坦的声学器件100的不同区域进行表征的一种方法是通过它们各自的曲折刚度(F)或弯曲刚度。例如，层或堆叠的曲折刚度(F)可能取决于层或堆叠的杨氏模量(E)、泊松比(v)以及厚度(Z)。通常，这可以写成F＝[E·Z³]/[12·(1–ν²)]。在优选的实施例中，在包括绝缘层14的绝缘区域A14处的曲折刚度Fx比在形成声学换能器10a、10b的接触区域A10处的曲折刚度Fa高至少十倍，更优选地高至少二十倍，最优选地高至少五十倍，例如高六十倍至二百倍之间。绝缘区域的相对曲折刚度越高，越能够减轻相邻换能器之间的平面内串扰。

通过使用具有相对高的杨氏模量(例如，高于柔性基底11的杨氏模量)的绝缘材料14m，可以提供绝缘区域A14的相对高的曲折刚度。可替代地，或者另外，绝缘材料14m的层厚度Z14可以相对较高。在优选的实施例中，与接触区域A10相比，绝缘区域A14为堆叠提供了局部增加的厚度Z14。例如，在绝缘区域A14处的堆叠的厚度Z100(例如等于Z11+Z13+Z14)比在接触区域A10处的堆叠的厚度Z10(例如等于Z11+Z13)高至少两倍，优选地高至少三倍。

在示例性的制造器件中，基底11由具有厚度Z11＝13.5μm的聚酰亚胺(PI)基底形成。在基底上，压电层13由具有厚度Z13＝20μm的PVDF堆叠形成。在区域A10(即基底+压电层)处的器件100的曲折刚度估算为Fa＝1.35E-5N·m(＝Pa·m³)。在绝缘区域A14处，在施加顶部电极15之前沉积绝缘材料14m的附加层。特别地，绝缘材料14m由具有厚度Z14＝125μm的光致抗蚀剂(SU8)的层形成。包括该附加层，器件100在区域A14处的曲折刚度估算为Fi＝1.19e-3N·m，即比区域A10高88倍。

图2A示出了声学器件100的横截面，其中，绝缘材料14m被施加在底部电极12和压电层13之间。这例如与图1A和图1B的实施例相反，其中，绝缘材料14m被施加在压电层13和顶部电极15之间。在优选的实施例中，绝缘材料由光致抗蚀剂材料形成。这种材料可以进一步提高可制造性，例如通过对应的光图案/掩模以使光致抗蚀剂显影来提供对绝缘材料14m的图案的进行限定的简单的方法。在一些实施例中，可以设想绝缘材料14m的图案化可以影响压电层13。例如，光致抗蚀剂材料和/或通过例如湿法蚀刻处理(选择性地)来移除在接触区域A10处的光致抗蚀剂的方法。在一些实施例中，例如所示出的，这可以通过在压电层13之前施加绝缘材料14m来减轻。

图2B示出了具有中间保护层14p的声学器件100的横截面。在一些实施例中，中间保护层14p被布置在压电层13和绝缘材料14m之间。可替代地或另外，这可以用于保护压电层13避免暴露于例如绝缘材料14m(光致抗蚀剂)和/或绝缘材料的移除方法。这样，在绝缘材料14m的层进行图案化之前，仍然可以施加压电层13。通常，保护层14p可以具有与绝缘材料14m不同的材料。例如，保护层14p可以对用于移除绝缘材料14m的蚀刻处理具有更强的抵抗性。优选地，此后，例如使用另一种处理(相比用于移除光致抗蚀剂)如干法蚀刻(气体)，在接触区域A10处局部地移除中间保护层14p。原则上，除了绝缘材料14m之外，保护层14p也可以作为相应的电极和压电层之间的电绝缘的一部分和/或作为相邻换能器之间的声学绝缘的一部分。在这个意义上，两个层14m和14p都可以被认为是图案化的绝缘材料的一部分。

图3A至图3D示出了制造声学器件100的方法。

在一个实施例中，如图3A所示，该方法包括提供形成在柔性基底11上的堆叠。优选地，堆叠(最初)包括至少底部电极12。在一些实施例中，例如，如图3A和图3B所示，绝缘材料14m的层被沉积到堆叠上并被选择性地移除。绝缘材料14m被移除的地方将形成用于通过堆叠与底部电极12进行电接触的接触区域A10。相对于在沉积之后移除材料，可替代地，可以将预先图案化的绝缘材料的层(例如具有开口的箔)施加到堆叠上(例如图7A所示)。

在一些实施例中，例如图3D所示，在接触区域A10处，顶部电极15在堆叠上以形成声学换能器10a、10b的阵列，在这些接触区域处，顶部电极和底部电极都与在其之间的压电层13接触，在沉积绝缘材料14m的层之前或之后，压电层13被沉积到堆叠上，其中，声学换能器10a、10b被绝缘区域A14分隔开，其中绝缘材料14m被布置在电极12、15中的一个电极和压电层13之间。

在一些实施例中，绝缘材料14m包括光致抗蚀剂材料。在其他的或进一步的实施例中，图案化的绝缘层14通过光刻处理形成。例如，绝缘材料的未图案化的层14m暴露于与接触区域A10的形状或绝缘区域A14的形状相匹配的光图案。例如，掩模被用来提供图案化的暴露。将理解，光刻可用于容易地形成声学换能器的例如尺寸相对较小的和/或数量较大的所希望的高精度图案。

在一些实施例中，例如图3A所示，保护层14p被布置在压电层13和绝缘层14之间。例如，如图3B所示，当移除绝缘材料14m时，保护层14p可以保留以保护压电层13免受用于对绝缘层14进行图案化的移除处理，例如湿法蚀刻。在一些实施例中，例如图3C所示，可以通过单独的处理例如干法蚀刻，可以在接触区域A10处移除保护层14p。因此，例如图3D所示，顶部电极层15可以沉积在压电层13上，且在顶部电极层和压电层之间没有保护层14p。

图4A和图4B示出了具有固定到支撑结构20的柔性基底11的声学器件100。

在一些实施例中，例如所示出的，柔性基底11被固定(例如层压)或者被布置在相对刚性的支撑基底20上。例如，基底11可以被层压和/或粘附到支撑基底20。柔性基底与支撑基底或其它刚性结构之间的固定可以例如在制造期间和/或在制造之后提供。与柔性基底11相比，支撑基底可以相对平坦、类似或更厚。优选地，与柔性基底11相比，支撑基底20的曲折刚度相对较高，例如高至少两倍、三倍、五倍、十倍或更多倍。因此，支撑基底20可以提供附加的结构完整性。

优选地，支撑基底20在与声学换能器10a-10c相对应的位置处布置有开口20a-20c，即开口与接触区域A10至少部分地重叠。例如，柔性基底11在绝缘区域A14处与支撑结构邻接，而在接触区域A10处未连接到支撑结构20。在一些实施例中，开口20a-20c可以延伸穿过支撑基底20，例如图4A所示。在其他的或进一步的实施例中，开口20a-20c可以由空腔形成，该空腔从柔性基底11的方向凹入地延伸但不完全穿过支撑基底20。开口可以使得在仍然提供刚性支撑的同时，换能表面能够相对自由地移动。此外，将绝缘区域A14固定到支撑结构能够帮助在换能器10a、10b之间提供更进一步的声学绝缘。在一些实施例(未示出)中，例如在沉积完成堆叠之后，可以在顶部侧处提供支撑基底。此外，能够在一侧或两侧上与支撑结构进行结合，优选地至少在一侧上具有例如图4A所示的贯穿的开口，以传输声学波W。

图5A示出了根据示例布局的换能器阵列。图5B示出了具有类似布局的器件的照片。

在一些实施例中，例如所示出的，换能器的中心可以沿着多个同心圆布置。因此，沿着相应圆的换能器中的每个换能器相对于沿着横向于器件的平面的圆的中心轴线的点可以具有相同的距离。通过同相位地致动沿着相应第一圆的第一组传感器，这些换能器的声学波可以在沿着中心轴线的点处相长地干涉。另外，通过同样同相位(但是相对于第一组具有预定的相位差)地致动在第一组内的沿着相应的第二圆的第二组换能器，可以在器件的表面上方选择特定点，在该特定点处，组之间发生相长的干涉。这可以通过附加的组来进一步改善。在一个实施例中，所示的器件可用于制造触觉反馈器件，该触觉反馈器件通过许多换能器之间的相长的干涉来在半空中形成有形点(tangible point)。例如，可以通过控制换能器的组之间的相对相位(沿着中心轴线)或各个组内的相对相位(以将该点移出轴线)来控制该点的位置。当然，也可以使用其他的布局(例如网格布局)来制造类似的或其他的声学器件。

可以理解，通过如在此所描述的有效的去耦合，在任何布局中的相邻换能器10a、10b之间的横向间距或横向距离Xab都可以相对较小，例如与换能器10a、10b的(最大或平均)直径Xa、Xb处于相同的数量级。例如，换能器之间的(最小)距离Xab介于换能器的(恒定或平均)直径Xa、Xb的0.1倍至10倍之间，优选地介于换能器的直径的0.2倍至5倍之间，更优选地，介于换能器的直径的0.5倍至2倍之间。在一些实施例中，器件的表面上的换能器的密度可以相对较高，例如，换能器可以覆盖表面的至少百分之十(剩余表面由换能器之间的区域形成)，优选地至少百分之二十，更优选地至少百分之三十，或者甚至超过百分之五十。能够由换能器覆盖的表面越多，器件的运行就越有效。

图6示出了在例如图5B中所示的声学器件的表面X、Y上的挠度ΔZ测量，其中换能器被致动。测量是使用激光测振仪进行的。如所示出的，挠度ΔZ被限制于换能器的接触区域，而在换能器之间的绝缘区域处几乎没有明显的挠度，例如，在绝缘区域处的挠度至少比在接触区域处的挠度小十倍。

图7A和图7B示出了声学换能器10a、10b的另一布局。在一个实施例中，例如图7A所示出的，绝缘层14在被施加到堆叠之前被预图案化。可替代地，图7B中所示的绝缘层14可以通过选择性地移除材料来图案化，如例如参照图3A至图3D所描述的。

在优选的实施例中，压电层13是在不同的换能器10a、10b之间延伸的连续层。有利地，将压电材料沉积为连续层可能容易得多。优选地，聚合物基压电材料被用于压电层13。例如，聚合物基压电材料可以容易地作为连续层施加。在一些实施例中，沉积的压电材料最初可以具有随机取向的畴。优选地，这些是通过对压电材料进行“极化”来排列的，即通常在高温下横跨材料施加强电场的处理。最优选地，在接触区域A10处专门地(或主要地)对压电层13进行极化。例如，通过底部电极12和顶部电极(在此不可见)来施加用于极化的强电场。由于图案化的绝缘层14，电极之间的电压差可能导致如下的电场：在接触区域A10处的横跨压电层13的电场比横跨绝缘区域A14的更大间隙的电场更强。应当理解，选择性极化还可以帮助改善功能性，例如，进一步防止在绝缘区域A14的非极化区域处致动压电层13。

在一些实施例中，底部电极和顶部电极中的至少一个是在不同的换能器10a、10b之间延伸的连续层。在其他的或进一步的实施例中，电极12、15中的至少一个电极被图案化。在一个实施例中，使用了图案化的电极层和未图案化的电极层的组合。优选地，电极的图案化使得声学换能器10a、10b中的一个或多个声学换能器的子组可以被选择性地致动。在一个实施例中，通过向底部电极的第一线12a施加电压来致动一个或多个换能器10a的第一组，并且通过向底部电极的不同的第二线12a施加电压来致动不同的一个或多个换能器10b的第二组。在一些实施例中，例如，如所示出的，线12a、12b可以包括成形为至少覆盖接触区域A10的接触衬垫。可替代地，或者除了底部电极被图案化之外，顶部电极可以被图案化(未示出)。在一些实施例(未示出)中，顶部电极的图案可以补充底部电极的图案，例如形成垂直的网格线。在其他的或进一步的实施例中，例如所示出的，电极线的网格可以形成在压电层13的一侧上。例如，网格可以包括薄膜晶体管(TFT)。

为了清楚和简明的描述的目的，在此将特征描述为相同的或单独的实施例的一部分，然而，应当理解，本发明的范围可以包括具有所描述的特征的全部特征或一些特征的组合的实施例。例如，虽然示出了特定顺序的层的实施例，但是本领域技术人员也可以设想受益于本公开的、用于实现类似的功能和结果的、可替代的方法。例如，一些层可以进行组合或分开成一个或多个可替代的层。所讨论和示出的实施例的各种元件提供了某些优点，例如隔离了横向振动。当然，应当理解的是，以上实施例或方法中的任何一个可以与一个或多个其它实施例或方法进行组合，以在对设计与优点进行寻找和匹配方面提供甚至进一步的改善。应当理解，本公开给声学换能器阵列提供了特别的优点，并且通常可以应用于形成如下的其他电组件：该电组件在由选择性地分隔电极层的绝缘层形成的选择性接触区域之间。

在解释所附的权利要求时，应当理解，词语“包括”除在给定的权利要求中所列出的要素或动作外，不排除其它的元件或动作的存在；在元件之前的词语“一”或“一个”不排除多个这种元件的存在；权利要求中的任何附图标记都不限制权利要求的范围；多个“装置”可以由相同的或不同的项目或被实施的结构或功能所代表；除非另外特别说明，本公开的任何公开的装置或部分可以被组合在一起或被分离为进一步的部分。当一项权利要求引用另一项权利要求时，这可能表明这些权利要求各自的特征的结合实现了协同优势。事实是，某些措施被列举在相互不同的权利要求中不代表这些措施的组合不能够被使用以得到优势。因此，本实施例可以包括权利要求的所有有效的组合，其中，除非在本文中明确地排除，否则原则上每个权利要求可以引用任何之前的权利要求。

Claims (15)

1.一种声学器件(100)，所述声学器件包括声学换能器(10a，10b)的阵列，所述声学换能器的阵列由柔性基底(11)上的图案化的堆叠(12-15)形成，其中，所述堆叠包括

-连续的压电层(13)，所述连续的压电层在不同的换能器(10a，10b)之间延伸，并且被夹在相应的底部电极层和顶部电极层(12，15)之间；以及

-图案化的绝缘层(14)，所述图案化的绝缘层由绝缘材料(14m)的图案形成，其中，所述图案包括

o绝缘区域(A14)，在所述绝缘区域中，所述绝缘材料(14m)被布置在所述电极(12，15)中的一个电极和所述压电层(13)之间，以及

o接触区域(A10)，所述接触区域没有所述绝缘材料(14m)，在所述接触区域中，两个电极(12，15)都与所述压电层(13)接触。

2.根据权利要求1所述的声学器件，其中，所述声学换能器(10a，10b)的致动表面包括所述柔性基底(11)在所述接触区域(A10)处的部分。

3.根据前述权利要求中任一项所述的声学器件，其中，所述柔性基底(11)、具有电极(12，15)的所述压电层(13)以及所述绝缘区域(A14)的总厚度(Z100)小于一毫米。

4.根据前述权利要求中任一项所述的声学器件，其中，所述堆叠在所述绝缘区域(A14)处的厚度(Z100)比所述堆叠在所述接触区域(A10)处的厚度(Z10)高至少两倍。

5.根据前述权利要求中任一项所述的声学器件，其中，在包括所述绝缘层(14)的所述绝缘区域(A14)处的曲折刚度(Fx)比在形成所述声学换能器(10a，10b)的所述接触区域(A10)处的曲折刚度(Fa)高至少十倍，所述绝缘区域。

6.根据前述权利要求中任一项所述的声学器件，其中，所述绝缘材料(14m)被布置在所述压电层(13)和所述顶部电极层(15)之间。

7.根据前述权利要求中任一项所述的声学器件，其中，所述绝缘材料(14m)包括光致抗蚀剂材料。

8.根据前述权利要求中任一项所述的声学器件，其中，中间保护层(14p)被布置在所述压电层(13)和所述绝缘材料(14m)之间，其中，所述保护层(14p)对用于移除所述绝缘材料(14m)的蚀刻处理具有抵抗力。

9.根据前述权利要求中任一项所述的声学器件，其中，最接近的相邻换能器(10a，10b)之间的距离(Xab)介于所述最接近的相邻换能器(10a，10b)的直径(Xa，Xb)的一半到两倍之间。

10.根据前述权利要求中任一项所述的声学器件，其中，所述压电层(13)在所述接触区域(A10)处完全极化。

11.根据前述权利要求中任一项所述的声学器件，其中，所述电极中的一个电极(15)是在不同的换能器(10a，10b)之间延伸的连续层，并且所述电极中的另一个电极(12)被图案化以可控地致动所述换能器(10a，10b)的不同的子组。

12.根据前述权利要求中任一项所述的声学器件，其中，所述声学器件(100)形成触觉反馈器件，其中，所述换能器沿着多个同心圆布置，所述换能器被构造成通过不同的同心圆的所述换能器所发射的声学波(W)之间的相长的干涉、在所述器件上方的半空中沿着所述同心圆的中心线形成有形点。

13.根据前述权利要求中任一项所述的声学器件，其中，所述柔性基底(11)被固定在刚性支撑基底(20)上，其中，所述刚性支撑基底(20)的曲折刚度比所述柔性基底(11)的曲折刚度高至少两倍。

14.根据权利要求13所述的声学器件，其中，所述支撑基底(20)在对应于所述声学换能器(10a-10c)的位置处布置有开口(20a-20c)。

15.一种制造声学器件(100)的方法，所述方法包括

-提供形成在柔性基底(11)上的堆叠，所述堆叠至少包括底部电极(12)；

-在所述堆叠上沉积绝缘材料(14m)的层，并选择性地移除所述绝缘材料(14m)以形成接触区域(A10)，所述接触区域用于通过所述堆叠与所述底部电极(12)进行电接触；以及

-在所述接触区域(A10)处，将顶部电极(15)沉积到所述堆叠上以形成声学换能器(10a、10b)的阵列，在所述接触区域处，所述顶部电极和所述底部电极都与在其之间的压电层(13)接触，在所述沉积所述绝缘材料(14m)的层之前或之后，所述压电层(13)被沉积到所述堆叠上，其中，所述声学换能器(10a，10b)被绝缘区域(A14)分隔开，在所述绝缘区域中，所述绝缘材料(14m)被布置在所述电极(12，15)中的一个电极和所述压电层(13)之间，其中，所述压电层(13)是在不同的换能器(10a，10b)之间延伸的连续层。

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