CN117241195A - 柔性压电体驱动的扬声器 - Google Patents

Abstract

本申请提出了一种柔性压电体驱动的扬声器，包括：柔性薄膜上电极，柔性薄膜下电极，以及粘合在所述柔性薄膜上电极和所述柔性薄膜下电极之间的压电体层。本申请的扬声器，由柔性薄膜上电极，柔性薄膜下电极，以及粘合在柔性薄膜上电极和柔性薄膜下电极之间的压电体层构成，整体是柔性的，可弯折，能够安装在曲面屏等表面形状较为复杂的电子设备上，并且本申请的扬声器还可以发出高品质的声音。

Description

柔性压电体驱动的扬声器

技术领域

本申请涉及扬声器技术领域，具体涉及一种柔性压电体驱动的扬声器。

背景技术

现有的压电式扬声器，通常采用硅基体制成，成本较高。而且，现有的压电式扬声器整体是刚性的，很难被安装在曲面屏等表面形状较为复杂的电子设备上。因此，现有的压电式扬声器的应用场景受到了较大的局限性。

发明内容

本申请主要解决的技术问题是，提供一种柔性压电体驱动的扬声器。

本申请提出的一种柔性压电体驱动的扬声器，包括：柔性薄膜上电极，柔性薄膜下电极，以及设置于所述柔性薄膜上电极和所述柔性薄膜下电极之间的压电体层。

在一些可选的实施方式中，所述柔性薄膜上电极和所述压电体层，以及所述柔性薄膜下电极和所述压电体层之间，还设置有粘着层。

在一些可选的实施方式中，所述柔性薄膜上电极的下表面和柔性薄膜下电极的上表面，分别形成有阵列分布的凹坑，所述凹坑的表面涂覆有导电材料；所述压电体层包括阵列分布的压电体颗粒，所述压电体颗粒与所述凹坑对应设置且接触所述凹坑表面的导电材料。

在一些可选的实施方式中，所述压电体层还包括用来固定所述压电体颗粒的的固定膜。

在一些可选的实施方式中，所述压电体颗粒为微型陶瓷压电体。

在一些可选的实施方式中，所述导电材料为导电高分子层或金属层。

在一些可选的实施方式中，所述凹坑具有弧形内凹曲面，所述压电体颗粒具有相应的弧形外凸曲面。

在一些可选的实施方式中，所述柔性薄膜上电极的下表面和柔性薄膜下电极的上表面，分别设置有阵列分布的第一电极；所述压电体层包括压电薄膜，所述压电薄膜的上表面和下表面分别设置有阵列分布的第二电极，所述第二电极接触对应的所述第一电极。

在一些可选的实施方式中，所述压电薄膜为PVDF薄膜。

在一些可选的实施方式中，所述压电薄膜中混合有微型陶瓷压电体，例如：PZT微型陶瓷压电体。

在一些可选的实施方式中，所述柔性薄膜下电极的下表面的周边区域敷设有粘着材料。

从以上技术方案可以看出，本申请实施例具有以下优点：

本申请的扬声器，由柔性薄膜上电极，柔性薄膜下电极，以及粘合在柔性薄膜上电极和柔性薄膜下电极之间的压电体层构成，整体是柔性的，可弯折，能够安装在曲面屏等表面形状较为复杂的电子设备上，并且本申请的扬声器还可以发出高品质的声音。

附图说明

为了更清楚地说明本申请实施例技术方案，下面将对实施例和现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本申请的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其它的附图。

图1和图2分别是本申请实施例1提出的一种柔性压电体驱动的扬声器的剖面结构示意图和分解结构示意图；

图3和图4分别是本申请实施例2提出的一种柔性压电体驱动的扬声器的剖面结构示意图和分解结构示意图。

具体实施方式

为了使本技术领域的人员更好地理解本申请方案，下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本申请一部分的实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都应当属于本申请保护的范围。

本申请的说明书和权利要求书及上述附图中的术语“第一”、“第二”、“第三”等是用于区别不同的对象，而不是用于描述特定顺序。此外，术语“包括”和“具有”以及它们任何变形，意图在于覆盖不排他的包含。例如包含了一系列步骤或单元的过程、方法、系统、产品或设备没有限定于已列出的步骤或单元，而是可选地还包括没有列出的步骤或单元，或可选地还包括对于这些过程、方法、产品或设备固有的其它步骤或单元。

下面通过具体实施例，分别进行详细的说明。

【实施例1】

参考图1和图2，本申请实施例提出一种柔性压电体驱动的扬声器，该扬声器是一种使用压电体作为其振动单元，并能够产生一种高品质声音的，柔性可弯折的扬声器(受话器)。

该扬声器包括：柔性薄膜上电极11(简称为上电极)，柔性薄膜下电极12(可简称为下电极)，以及粘合在柔性薄膜上电极11和柔性薄膜下电极12之间的压电体层13。

在一些可选的实施方式中，柔性薄膜上电极11的下表面和柔性薄膜下电极12的上表面，分别形成有阵列分布的凹坑14，凹坑14的表面涂覆有导电材料；13压电体层包括阵列分布的压电体颗粒15，压电体颗粒15与凹坑14对应设置且接触凹坑14表面的导电材料。

在一些可选的实施方式中，压电体层13还包括用来承载固定压电体颗粒15的固定膜16。可选的，压电体颗粒15嵌入固定膜16，且上下两端分别从固定膜16的表面露出。这里，由于压电体颗粒15体积不大且又用柔性的固定膜16定位，因此，不影响压电体层13的柔性。

在一些可选的实施方式中，压电体颗粒15为微型陶瓷压电体，例如：PZT微型陶瓷压电体。

在一些可选的实施方式中，导电材料为导电高分子层或金属层。示例性的，可以采用Ag/Pd(银/钯)电极材料。

在一些可选的实施方式中，凹坑具有弧形内凹曲面，压电体颗粒具有相应的弧形外凸曲面，两者相互匹配。

在一些可选的实施方式中，柔性薄膜上电极11和压电体层13之间，以及柔性薄膜下电极12和压电体层13之间，分别具有粘着层，粘着层用来将柔性薄膜上电极11和压电体层13以及柔性薄膜下电极12粘合在一起。

在一些可选的实施方式中，柔性薄膜上电极11下表面和柔性薄膜下电极12上表面的凹坑14，可以是经冲压成型的凹陷结构。

在一些可选的实施方式中，该扬声器还包括与柔性薄膜上电极11上各个凹坑14表面的导电材料(例如通过导线)电性连接的第一端子单元，以及，与柔性薄膜下电极12上各个凹坑14表面的导电材料(例如通过导线)电性连接的第二端子单元。第一端子单元和第二端子单元被配置成接收音频信号。

在一些可选的实施方式中，该扬声器还包括连接第一端子单元和第二端子单元的扬声器驱动单元，用来发出音频信号通过第一路径(包括第一端子单元和柔性薄膜上电极11)和第二路径(包括第二端子单元和柔性薄膜下电极12)施加到压电体层13的上表面和下表面。

在一些可选的实施方式中，柔性薄膜下电极12的下表面的周边区域敷设有粘着材料。粘着材料被配置成将本申请的扬声器粘贴在外部装置上。

在一些可选的实施方式中，柔性薄膜上电极11和柔性薄膜下电极12之间采取绝缘构造。

在一些可选的实施方式中，本申请的扬声器其压电体可以采用包括由多气孔材料构成的压电驻极体，还可以包括设置在压电驻极体或压电体之上面或下面的覆盖单元。

本申请的扬声器，是利用压电体材料的压电/逆压电效应制作的压电体电声器件。主要由采用柔性薄膜材料的柔性薄膜上电极11和柔性薄膜下电极12及包括压电体颗粒阵列的压电体层13构成。柔性薄膜上电极11和柔性薄膜下电极12具有经冲压成凹陷的坑阵列并经涂覆导电高分子层或金属层等导电材料在其表面上，柔性薄膜上电极11和柔性薄膜下电极12之间有阵列排列的压电体颗粒阵列，而该压电体颗粒阵列用作振动单元。音频信号通过柔性薄膜上电极11和柔性薄膜下电极12施加到压电体层13，使得压电体层13振动，并且，柔性薄膜上电极11和柔性薄膜下电极12以及压电体层13粘合固定在一起，作为一个整体而振动。

本申请的扬声器，其制造步骤可以包括：

①提供柔性薄膜分别作为柔性薄膜上电极11(简称为上电极)和柔性薄膜下电极12(可简称为下电极)，上电极下表面和下电极上表面经冲压成凹陷的凹坑阵列，并经涂覆导电高分子层或金属层等导电材料在其表面上，各凹坑导电材料通过导线(层)引出至外部第一端子单元和第二端子单元。

②将压电体颗粒15极化后，正、负极方向分辨正确，置于固定膜16的相应位置后排列，再对准柔性薄膜上电极11和柔性薄膜下电极12，使各压电体颗粒15都和对应的凹坑14对准后，将柔性薄膜上电极11和压电体层13以及柔性薄膜下电极12粘合固定，并保证柔性薄膜上电极11和柔性薄膜下电极12绝缘于固定膜16。

③在扬声器的底部(即柔性薄膜下电极12的下表面)四周敷设可粘贴的粘着材料，使扬声器具有可粘贴、可弯曲的特性，可以使其能固定于某外部装置的表面，且可以与该表面接触。

④当音频信号通过第一和第二端子单元引入，使压电体层13振动而驱动所接触的某表面而振动发声，或通过固导方式传导将声信号传出。即，本申请的扬声器，可以粘贴于某外部装置的某个表面，通过将振动驱动到该外部装置的表面，而带动该外部装置的表面发声。

本申请的扬声器，由于主要采用柔性良好的薄膜(柔性薄膜上电极11和柔性薄膜下电极12以及固定膜16)构成，并在底部四周敷设可粘贴的粘着材料，所以其具有可粘贴性、可弯曲的柔性。

本申请的扬声器，具有高的激励效率和简单的结构，并且能不占、少占空间，它还可较容易向其增加附加声学特性调节机构。它可广泛用于微型受话器(扬声器)、耳机上，推广应用也可用于音响、汽车音响、家庭音响、Hi－Fi音响、公共广播系统、计算机、电话机以及手机等相关零、部件上和相关位置上。

【实施例2】

参考图3和图4，本申请实施例提出一种柔性压电体(例如：PVDF压电薄膜)驱动的扬声器，该扬声器是一种使用柔性压电体薄膜作为其振动单元，并能够产生一种高品质声音的，柔性可弯折的扬声器(受话器)。

该扬声器包括：柔性薄膜上电极11(简称为上电极)，柔性薄膜下电极12(可简称为下电极)，以及粘合在柔性薄膜上电极11和柔性薄膜下电极12之间的压电体层13。

在一些可选的实施方式中，柔性薄膜上电极11的下表面和柔性薄膜下电极12的上表面，分别设置有阵列分布的第一电极17；压电体层13包括压电薄膜18，压电薄膜18的上表面和下表面分别设置有阵列分布的第二电极19，第二电极19接触对应的第一电极17。

在一些可选的实施方式中，第一电极17和第二电极19均为电极材料制成的圆斑电极。

在一些可选的实施方式中，压电薄膜18为PVDF(聚偏二氟乙烯)薄膜。

在一些可选的实施方式中，压电薄膜18中混合有微型陶瓷压电体，即压电薄膜18可以是包含有微型陶瓷压电体微粒的复合压电薄膜。

柔性薄膜下电极12的下表面的周边区域敷设有粘着材料。粘着材料被配置成将本申请的扬声器粘贴在外部装置上。

在一些可选的实施方式中，柔性薄膜上电极11和柔性薄膜下电极12之间采取绝缘构造。

本申请的扬声器，是利用压电体材料的逆压电效应制作的压电体电声器件。主要由采用柔性薄膜材料的柔性薄膜上电极11和柔性薄膜下电极12及包括压电薄膜的压电体层13构成。

本申请的扬声器，其制造步骤可以包括：

①提供柔性薄膜分别作为柔性薄膜上电极11(简称为上电极)和柔性薄膜下电极12(可简称为下电极)，上电极下表面和下电极上表面分别设置阵列分布的第一电极17构成电极阵列组，各个第一电极17通过导线(层)引出至外部第一端子单元和第二端子单元。

②将压电薄膜18的上表面和下表面的对应位置镀上金属层，形成第二电极19，施加极化电压使压电薄膜18的压电材料极化，极化后，再对准上、下电极薄膜，使有第二电极19的压电体层13和对应的上、下电极薄膜上的第一电极17对准后，将柔性薄膜上电极11和压电体层13以及柔性薄膜下电极12粘合固定，并保证柔性薄膜上电极11和柔性薄膜下电极12绝缘于压电薄膜18。

③在扬声器的底部(即柔性薄膜下电极12的下表面)四周敷设可粘贴的粘着材料，使扬声器具有可粘贴、可弯曲的特性，可以使其能固定于某外部装置的表面，且可以与该表面接触。

④当音频信号通过第一和第二端子单元引入，使压电体层13振动而驱动所接触的某表面而振动发声，或通过固导方式传导将声信号传出。即，本申请的扬声器，可以粘贴于某外部装置的某个表面，通过将振动驱动到该外部装置的表面，而带动该外部装置的表面发声。

本申请的扬声器，由于主要采用柔性良好的薄膜(柔性薄膜上电极11和柔性薄膜下电极12以及压电薄膜18)构成，并在底部四周敷设可粘贴的粘着材料，所以其具有可粘贴性、可弯曲的柔性。

本申请的扬声器，具有高的激励效率和简单的结构，并且能不占、少占空间，它还可较容易向其增加附加声学特性调节机构。它可广泛用于微型受话器(扬声器)、耳机上，推广应用也可用于音响、汽车音响、家庭音响、Hi－Fi音响、公共广播系统、计算机、电话机以及手机等相关零、部件上和相关位置上。

【实施例3】

参考图3和图4，本申请实施例提出一种柔性压电驻极体(例如：PP压电驻极体薄膜)驱动的扬声器，该扬声器是一种使用柔性压电驻极体薄膜作为其振动单元，并能够产生一种高品质声音的，柔性可弯折的扬声器(受话器)。

该扬声器包括：柔性薄膜上电极11(简称为上电极)，柔性薄膜下电极12(可简称为下电极)，以及粘合在柔性薄膜上电极11和柔性薄膜下电极12之间的压电驻极体层13。

在一些可选的实施方式中，柔性薄膜上电极11的下表面和柔性薄膜下电极12的上表面，分别设置有阵列分布的第一电极17；压电体层13包括压电驻极体薄膜18，压电驻极体薄膜18的上表面和下表面分别设置有阵列分布的第二电极19，第二电极19接触对应的第一电极17。

在一些可选的实施方式中，第一电极17和第二电极19均为电极材料制成的圆斑电极。

在一些可选的实施方式中，压电驻极体薄膜18为PP(聚丙烯)薄膜。

柔性薄膜下电极12的下表面的周边区域敷设有粘着材料。粘着材料被配置成将本申请的扬声器粘贴在外部装置上。

在一些可选的实施方式中，柔性薄膜上电极11和柔性薄膜下电极12之间采取绝缘构造。

本申请的扬声器，是利用压电驻极体材料的逆压电效应制作的压电驻极体电声器件。主要由采用柔性薄膜材料的柔性薄膜上电极11和柔性薄膜下电极12及包括压电驻极体薄膜层13构成。

本申请的扬声器，其制造步骤可以包括：

①提供柔性薄膜分别作为柔性薄膜上电极11(简称为上电极)和柔性薄膜下电极12(可简称为下电极)，上电极下表面和下电极上表面分别设置阵列分布的第一电极17构成电极阵列组，各个第一电极17通过导线(层)引出至外部第一端子单元和第二端子单元。

②将压电驻极体薄膜18的上表面和下表面的对应位置镀上金属层，形成第二电极19，施加极化电压使压电驻极体薄膜18的材料极化，极化后，再对准上、下电极薄膜，使有第二电极19的压电体层13和对应的上、下电极薄膜上的第一电极17对准后，将柔性薄膜上电极11和压电体层13以及柔性薄膜下电极12粘合固定，并保证柔性薄膜上电极11和柔性薄膜下电极12绝缘于压电薄膜18。

③在扬声器的底部(即柔性薄膜下电极12的下表面)四周敷设可粘贴的粘着材料，使扬声器具有可粘贴、可弯曲的特性，可以使其能固定于某外部装置的表面，且可以与该表面接触。

④当音频信号通过第一和第二端子单元引入，使压电驻极体体层13振动而驱动所接触的某表面而振动发声，或通过固导方式传导将声信号传出。即，本申请的扬声器，可以粘贴于某外部装置的某个表面，通过将振动驱动到该外部装置的表面，而带动该外部装置的表面发声。

本申请的扬声器，由于主要采用柔性良好的薄膜(柔性薄膜上电极11和柔性薄膜下电极12以及压电驻极体薄膜18)构成，并在底部四周敷设可粘贴的粘着材料，所以其具有可粘贴性、可弯曲的柔性。

以上，通过具体实施例对本申请的技术方案进行了详细说明。在上述实施例中，对各个实施例的描述都各有侧重，某个实施例中没有详细描述的部分，可以参见其它实施例的相关描述。

应当理解，上述各实施例仅用以说明本申请的技术方案，而非对其限制。本领域的普通技术人员，可以对上述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本申请各实施例技术方案的精神和保护范围。

Claims (10)

1.一种柔性压电体驱动的扬声器，其特征在于，包括：

柔性薄膜上电极，柔性薄膜下电极，以及设置于所述柔性薄膜上电极和所述柔性薄膜下电极之间的压电体层。

2.根据权利要求1所述柔性压电体驱动的扬声器，其特征在于，

所述柔性薄膜上电极的下表面和柔性薄膜下电极的上表面，分别形成有阵列分布的凹坑，所述凹坑的表面涂覆有导电材料；

所述压电体层包括阵列分布的压电体颗粒，所述压电体颗粒与所述凹坑对应设置且接触所述凹坑表面的导电材料。

3.根据权利要求2所述柔性压电体驱动的扬声器，其特征在于，

所述压电体层还包括用来固定所述压电体颗粒的固定膜。

4.根据权利要求2所述柔性压电体驱动的扬声器，其特征在于，

所述压电体颗粒为微型陶瓷压电体。

5.根据权利要求2所述柔性压电体驱动的扬声器，其特征在于，

所述导电材料为导电高分子层或金属层。

6.根据权利要求2所述柔性压电体驱动的扬声器，其特征在于，

所述凹坑具有弧形内凹曲面，所述压电体颗粒具有相应的弧形外凸曲面。

7.根据权利要求1所述柔性压电体驱动的扬声器，其特征在于，

所述柔性薄膜上电极的下表面和柔性薄膜下电极的上表面，分别设置有阵列分布的第一电极；

所述压电体层包括压电薄膜，所述压电薄膜的上表面和下表面分别设置有阵列分布的第二电极，所述第二电极接触对应的所述第一电极。

8.根据权利要求8所述柔性压电体驱动的扬声器，其特征在于，

所述压电薄膜为PVDF薄膜。

9.根据权利要求8所述柔性压电体驱动的扬声器，其特征在于，

所述压电薄膜中混合有微型陶瓷压电体。

10.根据权利要求1-9任一所述柔性压电体驱动的扬声器，其特征在于，

所述柔性薄膜下电极的下表面的周边区域敷设有粘着材料。