TWI419578B - 電聲轉換器之振膜 - Google Patents

Description

電聲轉換器之振膜

本發明係有關於一種電聲轉換器之振膜，特別揭露一種利用熱處理方式以得到兩種不同機械性質之電聲轉換器之振膜。

隨著科技日新月異的進步，消費者的需求更加的多元多變，而在電聲產品中無不以微型化的設計，來滿足消費者的需求。然而揚聲器在電聲產品是不可缺少的重要元件，為了因應電聲產品的微型化，揚聲器在設計上也是趨向薄型、小型化、高音質的要求，因此，在微型化的同時，揚聲器各部件的聲學性能，也是目前業界研發的重點項目之一。

請參閱第一圖所示，為一種習知揚聲器之振膜1結構分解示意圖。振膜1是以塑膠材料熱壓成型，振膜1包括一中央部份2及一懸邊部份3，振膜1之懸邊部份3通常刻以花紋4，以增加懸邊部份3的柔軟度，以使振膜1得到較佳的低頻特性；此外，振膜1通常為要求一定之高頻特性，於中央部份2黏貼一金屬箔之補強材5，以使振膜1中央部份2強度增加，得到較佳的高頻特性，以兼顧高低頻的聲音特性。

然而，這此結構並非優良，由於振膜1黏貼補強材5企圖增加中央部份2的剛性，以達到所需的機械性質，如此無形中會使振膜1整體重量增加，反而造成靈敏度的降低，使得電聲效能不彰，同時，在製作上可能因黏貼效果的不佳，導致良率降低，而且結構上多了補強材5亦提高了成本，實不符合產業之利用。

此外，市場上另有一種習知揚聲器之複合振膜，是利用濺鍍方法於振膜上形成金屬膜或氧化膜，以增加揚聲器之電聲特性，然而，濺鍍製程比較複雜，製作成本高，且鍍層厚度較薄，對於改善振膜之機械性質的效果並不明顯。

因此，揚聲器之振膜如何在兼具高低頻的聲音特性下，又能保持較佳之感度，實為電聲產品中極需克服的課題之一。

有鑑於上述課題，本發明之目的在於提供一種利用熱處理方式以得到兩種不同機械性質之電聲轉換器之振膜。

緣是，為達上述目的，本發明揭露了一種電聲轉換器之振膜，其包括一中央部份、一懸邊部份，中央部份具有一第一結晶度，懸邊部份連設在該中央部份周緣，具有一第二結晶度，且中央部份之第一結晶度高於該懸邊之第二結晶度，如此振膜具有較佳之電聲特性。

本發明利用二次的熱處理方式，使振膜之中央部份剛性大於懸邊部份，如此振膜在同一材質下，振膜結構具有兩種不同的機械性質，而能具有較佳之電聲效能與特性。

以下，依據圖式就本發明之電聲轉換器之振膜實施例加以說明。

請參照第二圖所示，為本發明較佳實施例之上視圖。振膜10 包括一中央部份11及一懸邊部份12。懸邊部份12壓設有花紋13以增加柔軟度，使振膜10之低頻效果較佳。懸邊部份13連接在中央部份11周緣，且懸邊部份12與中央部份11之厚度與幾何形狀相同。其中振膜10為結晶性之熱塑性塑膠材料，並材質可選擇聚乙烯塑膠(PE)、聚丙烯塑膠(PP)、聚醯胺塑膠(PA)、聚縮醛塑膠(POM)、聚丁烯對苯二甲酸酯塑膠(PBT)、聚對苯二甲酸乙二酯塑膠(PET)、對硫化甲苯塑膠(PPS)、液晶高分子(LCP)、聚醯亞胺塑膠(PI)、聚四氟乙烯塑膠(PTFE)及聚二醚酮塑膠(PEEK)等等之一種。

其中，振膜10之中央部份11透過熱處理裝置(圖中未示)實施熱處理方式，採用兩段成形的製程，先以較慢之冷卻速率，使中央部份11具有第一結晶度，且第一結晶度可為結晶狀態，而懸邊部份12亦透過熱處理方式，並以較快之冷卻速率，而使懸邊部份12具有第二結晶度，且第二結晶度可為非結晶狀態，其中第一結晶度高於第二結晶度，且第二結晶度可為零結晶度。如此，依據結晶性之熱塑性塑膠的特性，當結晶度越高時，分子間的引力易相互作用，而具有強韌的特性，因此，振膜10之中央部份11的機械性質優於懸邊部份12，使得振膜10之中央部份11剛性、楊氏模數高於懸邊部份12，提供了振膜10較佳之高頻特性，同時在振膜10整體相同的厚度下，振膜10亦能具有較佳之感度；其中，該熱處理裝置可為振膜花紋可溫控式熱壓成型機。

請參照第三圖所示，為本發明振膜之製造流程圖。顯示本發明振膜製造方法依下列步驟20至步驟22依序完成。

步驟20，提供一結晶性之熱塑性塑膠材料(材料的選擇請參閱前述介紹)。

步驟21，將結晶性之熱塑性塑膠材料施以第一熱成型，第一熱成型之加工溫度介於材料之玻璃轉化點(Tg)與熔點(Tm)之間，玻璃轉化點(Tg)以-150℃~450℃之間較佳，熔點(Tm)以100℃~500℃之間較佳。當加熱溫度升至玻璃轉化點(Tg)與熔點(Tm)之間後，施以徐緩冷卻，使得振膜10具有足夠的溫度及時間來結晶，以成型具有第一結晶度的振膜10之中央部份11。其中，第一熱成型可為熱壓成型或真空成型或是其他相類似之熱處理方式。

步驟22，將結晶性之熱塑性塑膠材料施以第二熱成型，第二熱成型之加工溫度低於第一熱成型加工溫度。當加溫度升至材料之成型溫度後，施以快速冷卻，使得振膜10結晶速率較低或是無法結晶，以成型具有第二結晶度的振膜10之懸邊部份12及其花紋13，並完成振膜10之製造。其中，第二熱成型可為熱壓成型或真空成型或是其他相類似之熱處理方式。。

就上述製造步驟，振膜10中央部份11之第一結晶度高於懸邊部份12及花紋13之第二結晶度，如此，振膜10之中央部份11的機械性質、剛性及楊氏模數皆優於懸邊部份12，提供了振膜10 較佳之高頻特性，亦能具有較佳之感度。

請參照第四圖所示，為本發明振膜另一較佳實施例之製造流程圖。本實施例與上述實施例不同之處在於振膜之第一、二熱成型步驟顛倒互換，同樣具有相同之功效，如以下步驟30至步驟32所示。

步驟30，提供一結晶性之熱塑性塑膠材料(材料的選擇請參閱前述介紹)。

步驟31，將結晶性之熱塑性塑膠材料施以第一熱成型，當加溫度升至材料之成型溫度後，施以快速冷卻，使得振膜10結晶速率較低或是無法結晶，以成型具有第一結晶度的振膜10之懸邊部份12及其花紋13。其中，第一熱成型可為熱壓成型或真空成型或是其他相類似之熱處理方式。。

步驟32，將結晶性之熱塑性塑膠材料施以第二熱成型，第二熱成型之加工溫度介於材料之玻璃轉化點(Tg)與熔點(Tm)之間，並高於第一熱成型加工溫度，而玻璃轉化點(Tg)以-150℃~450℃之間較佳，熔點(Tm)以100℃~500℃之間較佳。當加熱溫度升至玻璃轉化點(Tg)與熔點(Tm)之間後，施以徐緩冷卻，使得振膜10具有足夠的溫度及時間來結晶，以成型具有第二結晶度的振膜10之中央部份11，並完成振膜10之製造。其中，第二熱成型可為熱壓成型或真空成型或是其他相類似之熱處理方式。。

綜合上述，本發明之電聲轉換器之振膜，係利用二次的熱處 理方式，使得振膜之結構具有兩種不同的機械性質，而具有較佳之電聲效能。

本發明之電聲轉換器之振膜，係於結晶性之熱塑性塑膠在成型過程中，施以二次不同的加熱溫度，以真空或熱壓的方式，成型出高結晶化之中央部份以及低結晶化或零結晶之懸邊部份；如此，藉由結晶性之熱塑性塑膠的特性，在提高結晶度下，可增加振膜之中央部份的機械性質、剛性以及楊氏模數，而達到較佳之高頻效果以及降低失真之功效，同樣的，振膜之懸邊部份較中央部份結晶度低，而使得機械性質、剛性以及楊氏模數均來的低，而能符合低頻效果之需求。

再者，本發明之振膜以同一材料、同一厚度下具有不同之機械性質，如此無須任何的特別製程或增加其他補強材料，即能達到振膜之電聲特性需求，具有靈敏之感度和降低失真的功效，且降低了製作的成本，相當符合產業之需求，具有實質之功效增進。

以上所述僅為舉例性，而非為限制性者。任何未脫離本發明之精神與範疇，而對其進行之等效修改或變更，均應包含於後附之申請專利範圍中。

1‧‧‧振膜

2‧‧‧中央部份

3‧‧‧懸邊部份

4‧‧‧花紋

5‧‧‧補強材

10‧‧‧振膜

11‧‧‧中央部份

12‧‧‧懸邊部份

13‧‧‧花紋

第一圖為習知揚聲器之振膜結構分解示意圖；第二圖為本發明較佳實施例之上視圖；第三圖為本發明振膜之製造流程圖；以及 第四圖為本發明振膜另一較佳實施例之製造流程圖。

10．．．振膜

11．．．中央部份

12．．．懸邊部份

13．．．花紋

Claims (18)

1. 一種電聲轉換器之振膜，其包括：一中央部份，具有一第一結晶度；以及一懸邊部份，係與該中央部份為同一材質，並設在該中央部份周緣，該懸邊部份具有一第二結晶度，且該第二結晶度低於該第一結晶度；其中，該振膜係以熱處理方式以不同之冷卻速率分別形成該中央部份與該懸邊部份，使該振膜具有兩種不同之機械性質。
2. 如申請專利範圍第1項所述之電聲轉換器之振膜，其中該中央部份與該懸邊部份之厚度相同。
3. 如申請專利範圍第1項所述之電聲轉換器之振膜，其中該中央部份與該懸邊部份之幾何形狀相同。
4. 如申請專利範圍第1項所述之電聲轉換器之振膜，其中該第二結晶度為零結晶。
5. 如申請專利範圍第1項所述之電聲轉換器之振膜，其中該振膜之材質係選自聚乙烯塑膠(PE)、聚丙烯塑膠(PP)、聚醯胺塑膠(PA)、聚縮醛塑膠(POM)、聚丁烯對苯二甲酸酯塑膠(PBT)、聚對苯二甲酸乙二酯塑膠(PET)、對硫化甲苯塑膠(PPS)、液晶高分子(LCP)、聚醯亞胺塑膠(PI)、聚四氟乙烯塑膠(PTFE)及聚二醚酮塑膠(PEEK)其中之一種。
6. 如申請專利範圍第1項所述之電聲轉換器之振膜，其中該振膜之製程包括下列步驟：(a)將該振膜施以第一熱成型，使該振膜之中央部份結晶化；以及(b)將該振膜施以第二熱成型，使該振膜之懸邊部份成型。
7. 如申請專利範圍第6項所述之電聲轉換器之振膜，其中第一熱成型之加工溫度高於第二熱成型之加工溫度。
8. 如申請專利範圍第6項所述之電聲轉換器之振膜，其中該第一結晶度與該第二結晶度之結晶速率不同。
9. 如申請專利範圍第8項所述之電聲轉換器之振膜，其中該結晶速率係以冷卻速度控制。
10. 如申請專利範圍第9項所述之電聲轉換器之振膜，其中該中央部份之第一結晶度係施以徐緩冷卻製程。
11. 如申請專利範圍第9項所述之電聲轉換器之振膜，其中該懸邊部份之第二結晶度係施以快速冷卻製程。
12. 如申請專利範圍第6項所述之電聲轉換器之振膜，其中步驟(a)之加熱溫度為該中央部份之可結晶化溫度。
13. 如申請專利範圍第12項所述之電聲轉換器之振膜，其中該結晶化溫度介於玻璃轉化點(Tg)與熔點(Tm)之間。
14. 如申請專利範圍第13項所述之電聲轉換器之振膜，其中玻璃轉化點(Tg)為-150℃~450℃之間。
15. 如申請專利範圍第13項所述之電聲轉換器之振膜，其中熔點(Tm)為100℃~500℃之間。
16. 如申請專利範圍第6項所述之電聲轉換器之振膜，其中步驟(b)之加熱溫度為該懸邊之可定型溫度。
17. 如申請專利範圍第6項所述之電聲轉換器之振膜，其中步驟(a)之第一熱成型與步驟(b)之第二熱成型之兩者成型方式採用熱壓成型。
18. 如申請專利範圍第6項所述之電聲轉換器之振膜，其中步驟(a)之第一熱成型與步驟(b)之第二熱成型之兩者成型方式採用真空成型。