TWI626854B - 具立體形貌之駐極體薄膜的製作方法及其產品 - Google Patents

Abstract

一種具立體形貌之駐極體薄膜的製作方法及其產品，該製作方法包含一模板加工步驟、一鍍膜步驟，及一帶電步驟。在該模板加工步驟中，對一板塊表面加工而成型出一模板。該模板包括一板體，及至少一形成於該板體上的微結構。在該鍍膜步驟中，以成膜材料在該模板上鍍膜形成一薄膜。該薄膜是貼合該模板而對應該微結構之形狀。在該帶電步驟中，使該薄膜帶電而製得一駐極體薄膜。該駐極體薄膜形成至少一個對應該模板之微結構的立體結構。該立體結構使得該駐極體薄膜的剛性降低，進而降低共振頻率，以改善低頻音域的音質表現。

Description

具立體形貌之駐極體薄膜的製作方法及其產品

本發明是有關於一種駐極體薄膜的製作方法及其產品，特別是指一種具有立體結構的駐極體薄膜的製作方法及其產品。

參閱圖1，駐極體1是一種在強外電場等因素作用下，極化並永久保持極化狀態的電介質，其組成是包含二相間隔設置的金屬網電極11，及多層位於該等電極11之間且具有靜電荷的振膜12。依照庫侖定律，當同時給予該等電極11同性或異性的電荷時，會對帶有靜電荷的振膜12產生推或拉力，透過交變的推力或拉力可使振膜12振動而產生聲音。因此，駐極體1可用來製成揚聲器，駐極體式揚聲器為靜電式揚聲器中的一種，其優點除了不需外加高偏壓及成本低外，其輕薄的特性更使其易於製成各種不同之外型。

一般人聲約在20Hz至10Hz之間，但靜電式揚聲器的發聲頻率卻受限在500Hz至20kHz之間，無法忠實地呈現低頻音域的音質，因此市售的靜電式揚聲器須借助傳統超低音音箱來補足低頻段音域，除了成本提高外，還導致產品外型龐大而無法發揮靜電式揚聲器的輕薄特性，有鑑於此，確實有必要改良之。

因此，本發明之目的，即在提供一種具有較低發聲頻率的駐極體薄膜之製作方法。

於是，本發明具立體形貌之駐極體薄膜的製作方法，包含一模板加工步驟、一鍍膜步驟，及一帶電步驟。

在該模板加工步驟中，對一板塊表面加工而成型出一模板。該模板包括一板體，及至少一形成於該板體上的微結構。在該鍍膜步驟中，以成膜材料在該模板上沉積鍍膜而形成一層薄膜。該薄膜是貼合該模板而對應該微結構之形狀。在該帶電步驟中，使該薄膜帶電而製得一駐極體薄膜。該駐極體薄膜形成至少一個對應該模板之微結構的立體結構。

本發明之另一目的，即在提供一種以前述製作方法所製得的駐極體薄膜。

於是，本發明駐極體薄膜帶有靜電荷，且形成至少一個立體結構。

本發明之功效在於：駐極體薄膜的剛性是決定共振頻率的重要因素，剛性較大時會有較高的共振頻率，剛性較低時則會有較低的共振頻率。該製作方法所製得的駐極體薄膜具有對應該模板之微結構的立體結構，使得該駐極體薄膜的質量分布改變，從而降低該駐極體薄膜之剛性並降低共振頻率，進而改善低頻音域的音質表現。

在本發明被詳細描述之前，應當注意在以下的說明內容中，類似的元件是以相同的編號來表示。

參閱圖2及圖3，本發明具立體形貌之駐極體薄膜2的製作方法之一第一實施例，包含一模板加工步驟31、一鍍膜步驟32，及一帶電步驟33。在該模板加工步驟31中，對一板塊之表面進行加工，進而成型出一模板4。該板塊的材質可以為純金屬、合金、陶瓷、玻璃或塑膠高分子，並視板塊的材質而採用適合的加工方式，本第一實施例中是採用精微加工方法將金屬材料製的板塊加工為該模板4。該模板4包括一板體41，及複數彼此相間隔地形成於該板體41上的微結構42。每一微結構42具有多個尺寸及橫截面之幾何形狀皆相同的特徵部421。在本第一實施例中，該特徵部421為突起狀且橫截面形狀呈三角形，且不同微結構42之特徵部421具有相同的尺寸及形狀。

參閱圖2及圖4，在該鍍膜步驟32中，先將該模板4置於對二甲苯鍍膜設備內，接著關上設備腔體之腔門，並啟動真空幫浦抽真空至5×10 ^-3托(Torr)。接續將由對二甲苯粉材裂解而成的對二甲苯單體導入鍍膜製程腔體，維持腔內的壓力在40毫托(mTorr)，以在該模板4上沉積而形成一層薄膜5。該薄膜5貼合該模板4的表面而對應該等微結構42之形狀。需要特別說明的是，透過對二甲苯氣體沉積而在該模板4上沉積形成一層薄膜5，僅為其中一種實施例而已，並不以此為限。

參閱圖2、圖4及圖5，在該帶電步驟33中，對該薄膜5表面進行電暈放電，使該薄膜5帶有靜電荷而製得一厚度約0.1至70μm的駐極體薄膜2，最後將該駐極體薄膜2剝離該模板4。需要特別說明的是，在該帶電步驟33中，也可以先將該薄膜5剝離該模板4，再進行電暈放電，以將該薄膜5製成該駐極體薄膜2。

透過上述步驟製得的駐極體薄膜2形成複數分別對應該等特徵部421之形狀的立體結構21，透過該等立體結構21可改變該駐極體薄膜2上的質量分布，以降低該駐極體薄膜2的剛性，使得共振頻率降低而能改善低頻音質，該駐極體薄膜2製成揚聲器可不需另外使用低音音箱，擺脫笨重龐大的傳統音箱不僅可降低成本，還利於將揚聲器製成各式不同的形狀。此外，該駐極體薄膜2也可製成傳聲器或感測器，泛用性高。

參閱圖2及圖6，為本發明具立體形貌之駐極體薄膜2的製作方法之第二實施例，本第二實施例大致上是與該第一實施例相同，不同的地方在於：在該模板加工步驟31中，該等特徵部421的橫截面為四邊形，使在該帶電步驟33中所製得的駐極體薄膜2形成有相對應形狀的立體結構21。本第二實施例提供了該駐極體薄膜2的另一種立體形貌，質量分佈不同於該第一實施例，使得低頻音域也不相同而可供選擇。

參閱圖2及圖7，為本發明具立體形貌之駐極體薄膜2的製作方法之第三實施例，本第三實施例大致上是與該第一實施例相同，不同的地方在於：在該模板加工步驟31中，每一微結構42之該等特徵部421的截面積具有兩種以上的幾何形狀，圖7中是以具有三角形及四邊形等兩種形狀的態樣為例，但也可以依實際需求而為三種或以上，同樣地，本第三實施例使在該帶電步驟33中所製得的駐極體薄膜2形成有多個相對應形狀的立體結構21，以提供另一種質量分佈之配置。

參閱圖2及圖8，為本發明具立體形貌之駐極體薄膜2的製作方法之第四實施例，本第四實施例大致上是與該第一實施例相同，不同的地方在於：在該模板加工步驟31中，不同微結構42之該等特徵部421為不同的幾何形狀，圖8中是以具有三角形及四邊形等兩種形狀的態樣為例，本第四實施例使在該帶電步驟33中所製得的駐極體薄膜2形成有相對應形狀的立體結構21，以提供另一種質量分佈之配置。

參閱圖2及圖9，為本發明具立體形貌之駐極體薄膜2的製作方法之第五實施例，本第五實施例大致上是與該第一實施例相同，不同的地方在於：在該模板加工步驟31中，每一特徵部421具有一弧面，使得在該帶電步驟33中所製得的駐極體薄膜2形成有相對應弧面的立體結構21，以提供另一種質量分佈之配置。

參閱圖2及圖10，為本發明具立體形貌之駐極體薄膜2的製作方法之第六實施例，本第六實施例大致上是與該第一實施例相同，不同的地方在於：在該模板加工步驟31中，該模板4包括一微結構42，且該微結構42僅有一特徵部421，使得在該帶電步驟33中所製得的駐極體薄膜2僅形成一個立體結構21，以提供另一種質量分佈之配置。

參閱圖2及圖11，為本發明具立體形貌之駐極體薄膜2的製作方法之第七實施例，本第七實施例大致上是與該第一實施例相同，不同的地方在於：在該模板加工步驟31中，該模板4包括一微結構42，而該微結構42具有兩個凹陷地形成於該板體41上的特徵部421。每一特徵部421為一環形凹紋，且該等特徵部421是彼此相間隔地同心設置。在本第七實施例中，該等特徵部421的深度不同，且每一特徵部421為一方形環槽，但不以此為限，而在該帶電步驟33中所製得的駐極體薄膜2膜厚為2μm，長度及寬度皆為5mm，且形成有兩個深度分別為10μm及50μm的立體結構21，該等立體結構21的共振頻分別為8.27kHz及5.8kHz，低於一般平面的駐極體薄膜的8.35kHz。

綜上所述，藉由在該模板4上加工出單一或多個微結構42，使得製得的駐極體薄膜2對應形成單一或多個立體結構21，使該駐極體薄膜2具立體形貌且共振頻率降低，從而改善低頻音域的表現，也可以將上述不同實施例及一般不具有立體結構21的駐極體薄膜2相互連接，以使揚聲器可同時具有低、中、高音域的發聲表現，故確實能達成本發明之目的。

惟以上所述者，僅為本發明之實施例而已，當不能以此限定本發明實施之範圍，凡是依本發明申請專利範圍及專利說明書內容所作之簡單的等效變化與修飾，皆仍屬本發明專利涵蓋之範圍內。

2········ 駐極體薄膜 21······ 立體結構 31······ 模板加工步驟 32······ 鍍膜步驟 33······ 帶電步驟 4········ 模板 41······ 板體 42······ 微結構 421····· 特徵部 5········ 薄膜

本發明之其他的特徵及功效，將於參照圖式的實施方式中清楚地呈現，其中： 圖1是一示意圖，說明一習知駐極體的應用結構； 圖2是一流程圖，說明本發明具立體形貌之駐極體薄膜的製作方法之一第一實施例； 圖3是一示意圖，說明本第一實施例中之一模板加工步驟； 圖4是一示意圖，說明本第一實施例中之一鍍膜步驟； 圖5是一示意圖，說明本第一實施例中所製得的一駐極體薄膜； 圖6是一示意圖，說明本發明具立體形貌之駐極體薄膜的製作方法之一第二實施例； 圖7是一示意圖，說明本發明具立體形貌之駐極體薄膜的製作方法之一第三實施例； 圖8是一示意圖，說明本發明具立體形貌之駐極體薄膜的製作方法之一第四實施例； 圖9是一示意圖，說明本發明具立體形貌之駐極體薄膜的製作方法之一第五實施例； 圖10是一示意圖，說明本發明具立體形貌之駐極體薄膜的製作方法之一第六實施例；及 圖11是一示意圖，說明本發明具立體形貌之駐極體薄膜的製作方法之一第七實施例。

Claims (11)

1. 一種具立體形貌之駐極體薄膜的製作方法，包含：一模板加工步驟，對一板塊表面加工而成型出一模板，該模板包括一板體，及複數彼此相間隔地形成於該板體上的微結構，每一微結構具有多個特徵部，該等特徵部具有兩種以上的幾何形狀；一鍍膜步驟，以成膜材料在該模板上沉積鍍膜而形成一層薄膜，該薄膜是貼合該模板而對應該等微結構之形狀；及一帶電步驟，使該薄膜帶電而製得一駐極體薄膜，該駐極體薄膜形成複數分別對應該模板之該等微結構的立體結構。
2. 如請求項1所述具立體形貌之駐極體薄膜的製作方法，其中，在該模板加工步驟中，每一特徵部為突起狀且橫截面形狀為多邊形。
3. 如請求項1所述具立體形貌之駐極體薄膜的製作方法，其中，在該帶電步驟中，該駐極體薄膜之每一立體結構具有至少一個弧面。
4. 如請求項1所述具立體形貌之駐極體薄膜的製作方法，其中，在該模板加工步驟中，該模板包括多個凸出於該板體上的微結構。
5. 如請求項4所述具立體形貌之駐極體薄膜的製作方法，其中，在該模板加工步驟中，每一特徵部為一形成於該板體上的凹紋。
6. 如請求項1所述具立體形貌之駐極體薄膜的製作方法，其中，在該帶電步驟中，先以電暈放電方式使該薄膜帶電而製得該駐極體薄膜，再將該駐極體薄膜剝離該模板。
7. 如請求項1所述具立體形貌之駐極體薄膜的製作方法，其中，在該帶電步驟中，先將該薄膜剝離該模板，再以電暈放電方式使該薄膜帶電而製得該駐極體薄膜。
8. 如請求項1所述具立體形貌之駐極體薄膜的製作方法，其中，在該帶電步驟中，該駐極體薄膜的厚度為0.1至70μm。
9. 一種駐極體薄膜，該駐極體薄膜帶有靜電荷，且形成多個立體結構，該等立體結構具有兩種以上的幾何形狀。
10. 如請求項9所述的駐極體薄膜，具有多個凹設的立體結構。
11. 如請求項9所述的駐極體薄膜，該等立體結構具有至少一個弧面。