專(zhuān)利名稱(chēng)：微型揚(yáng)聲器及其制造方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種揚(yáng)聲器，且特別是涉及一種微型揚(yáng)聲器及其制造方法。
背景技術(shù)：
揚(yáng)聲器(speaker)的發(fā)聲原理是通過(guò)電信號(hào)的產(chǎn)生來(lái)觸動(dòng)振膜而產(chǎn)生聲音或音 樂(lè)，并可應(yīng)用于手機(jī)、筆記型電腦、個(gè)人數(shù)字助理、數(shù)字相機(jī)、平面電視等等消費(fèi)性電子產(chǎn) 品。在產(chǎn)業(yè)追求輕薄短小及多功能化的產(chǎn)品發(fā)展趨勢(shì)下，為了提高產(chǎn)品的市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)力，產(chǎn)業(yè) 界皆希望應(yīng)用先進(jìn)技術(shù)來(lái)開(kāi)發(fā)及制造揚(yáng)聲器。揚(yáng)聲器的原理可約略分為動(dòng)圈式、壓電式、及靜電式等三種。動(dòng)圈式揚(yáng)聲器目前使 用最廣，技術(shù)成熟，不過(guò)由于其先天架構(gòu)的缺點(diǎn)，并無(wú)法將體積扁平化。傳統(tǒng)靜電式揚(yáng)聲器的作用原理是將兩片開(kāi)孔的固定電極板挾持導(dǎo)電振膜形成一 種電容器，通過(guò)供給振膜直流偏壓以及給予兩個(gè)固定電極音頻的交流電壓，利用正負(fù)電場(chǎng) 所發(fā)生的靜電力，帶動(dòng)導(dǎo)電振膜振動(dòng)，并將聲音傳播出去。傳統(tǒng)靜電式揚(yáng)聲器的偏壓需達(dá)上 百或上千伏特，因此需要外接高單價(jià)及龐大體積的擴(kuò)大機(jī)，是其無(wú)法普及的原因。壓電式揚(yáng)聲器是利用壓電材料的壓電效應(yīng)，當(dāng)附加一個(gè)電場(chǎng)于壓電材料所造成材 料變形的特性，用來(lái)推動(dòng)震動(dòng)薄膜發(fā)聲，此揚(yáng)聲器雖然結(jié)構(gòu)扁平微小化，但限于壓電材料需 要進(jìn)行燒結(jié)，所以仍無(wú)法進(jìn)行撓曲。參考現(xiàn)有揚(yáng)聲器的技術(shù)，例如美國(guó)第7，170，822號(hào)專(zhuān)利，即揭露一種分層壓 電式轉(zhuǎn)換器及其 造方法(Laminated piezoelectric transducer and method of manufacturing the same)。請(qǐng)參見(jiàn)圖la。圖la繪示分層壓電式轉(zhuǎn)換器100的上、下層為 金屬圓盤(pán)102，其厚度為0. 005英時(shí)，中間層為壓電圓盤(pán)104，形成圓盤(pán)結(jié)構(gòu)101以增加振 幅。再由圖Ib所繪示分層壓電式轉(zhuǎn)換器100的上、下層墊圈106做為封裝，可成為分層壓 電式轉(zhuǎn)換器封裝105。接著加上橡膠墊圈108使成為腔體，如圖Ic所繪示。此前案的特色 在于，分層壓電式轉(zhuǎn)換器可利用腔體來(lái)增加音壓及提升聲音的清晰度。并可成為應(yīng)用于水 下的揚(yáng)聲器。然而，因其僅使用單面壓電陶瓷驅(qū)動(dòng)振膜，以致于有聲壓不足的現(xiàn)象，另外因 為不具備可撓性(Flexible)，因此也限制了應(yīng)用的范圍。在美國(guó)第5，805，726號(hào)專(zhuān)利中，揭露一種壓電式全頻域揚(yáng)聲器(Piezoelectric full-range loudspeaker)。請(qǐng)參見(jiàn)圖2a和圖2b。圖2a繪示壓電式全頻域揚(yáng)聲器200的 剖視圖。圖2b繪示壓電式全頻域揚(yáng)聲器200的俯視圖。此揚(yáng)聲器由兩片合金金屬片202 中間夾一個(gè)阻尼片204，并在合金金屬片202外側(cè)設(shè)置壓電片206所組合而成的發(fā)聲單元， 合金金屬片202與壓電片206上各向外設(shè)置導(dǎo)線(xiàn)208，在導(dǎo)線(xiàn)上通以電流即可發(fā)出聲音。此 專(zhuān)利案的特色在于利用阻尼來(lái)得到更佳的聲音保真度，且具備了小型化、高傳真、省電、以 及不受電磁波干擾的優(yōu)點(diǎn)?？蓱?yīng)用于小型手提式電子發(fā)聲產(chǎn)品。然而，此技術(shù)的制作工藝 相當(dāng)復(fù)雜，而且成本也非常高。除此之外，因?yàn)槭褂脝蚊鎵弘娖?qū)動(dòng)復(fù)合層結(jié)構(gòu)振膜，會(huì)產(chǎn) 生聲壓不足的現(xiàn)象，而且因?yàn)闊o(wú)可撓性，也因此限制了其應(yīng)用的范圍。在美國(guó)第4，439，640號(hào)專(zhuān)利中，揭露一種壓電式揚(yáng)聲器(Piezoelectricloudspeaker)。請(qǐng)參見(jiàn)圖3a。圖3a繪示壓電式揚(yáng)聲器300由壓電陶瓷圓盤(pán)302與金屬圓 盤(pán)304作為振動(dòng)來(lái)源，再將振膜306結(jié)合于其上方，而中央為腔體310，以完成發(fā)聲系統(tǒng)。左 右利用支架308固定。圖3b其為改良式壓電式揚(yáng)聲器300A的結(jié)構(gòu)圖，在其上方多結(jié)合圓 盤(pán)薄膜312與支架308。圖3c繪示壓電式揚(yáng)聲器300與改良式壓電式揚(yáng)聲器300A的頻率 響應(yīng)曲線(xiàn)。曲線(xiàn)Cl和C2分別代表壓電式揚(yáng)聲器300與改良式壓電式揚(yáng)聲器300A的表現(xiàn)?？梢园l(fā)現(xiàn)此專(zhuān)利所揭露的改良式壓電式揚(yáng)聲器300A結(jié)構(gòu)，其穩(wěn)定性較壓電式揚(yáng) 聲器300好，而低頻表現(xiàn)上也較優(yōu)異。而此專(zhuān)利的特色在于使用壓電陶瓷作為振源，使振幅 較一般壓電材料大。并可應(yīng)用于非可撓式電子產(chǎn)品上。然而，此專(zhuān)利因?yàn)槭褂脝蚊鎵弘娞?瓷片驅(qū)動(dòng)復(fù)合層結(jié)構(gòu)振膜，因此也是存在聲壓不足的現(xiàn)象，而且因?yàn)闊o(wú)可撓性，所以限制了 應(yīng)用的范圍。美國(guó)第7，166,952 號(hào)專(zhuān)利，揭露一種壓電式結(jié)構(gòu)(Piezoelectric structures)。 請(qǐng)參見(jiàn)圖4a、4b。圖4a繪示壓電式結(jié)構(gòu)400的俯視圖。圖4b繪示壓電式結(jié)構(gòu)400的剖視 圖。此專(zhuān)利案利用壓電材料正負(fù)電極，固定至塑性材料的皺褶410，以達(dá)更大的振幅。其特 色在于利用皺折410、上部的分離電極412和下部的連續(xù)電極414的效應(yīng)特性使振幅提升。 然而，此專(zhuān)利所提出的制作工藝相當(dāng)復(fù)雜，而且成本相當(dāng)高，而且使用壓電條驅(qū)動(dòng)皺褶結(jié)構(gòu) 振膜，也會(huì)有聲壓不足。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于提供一種微型揚(yáng)聲器及其制造方法，具有改善微型揚(yáng)聲器在低 頻聲壓不足的現(xiàn)象，且具有可撓性的特性。本發(fā)明提供一種具有三明治結(jié)構(gòu)的微型揚(yáng)聲器，此三明治結(jié)構(gòu)包括第一環(huán)型壓電 材料、第二環(huán)型壓電材料和薄膜(Diaphragm)，其中此薄膜介于第一環(huán)型壓電材料與第二環(huán) 型壓電材料之間。在一實(shí)施范例中，本發(fā)明所提出微型揚(yáng)聲器，包括第一壓電材料層、第二壓電材料 層與一振膜。此振膜介于第一壓電材料層與第二壓電材料層之間。此振膜的周邊區(qū)域?yàn)榈?一壓電材料層與第二壓電材料層所夾持，而振膜的中間區(qū)域作為微型揚(yáng)聲器輸出聲音的工 作區(qū)域。在一實(shí)施范例中，本發(fā)明所提出微型揚(yáng)聲器的制造方法，包括提供一壓電材料，并 形成上下表面具有金屬電極的兩壓電材料層。將此兩壓電材料層切割形成具有鏤空的第 一壓電材料層與第二壓電材料層。結(jié)合第一壓電材料層、一振膜與第二壓電材料層以形成 一三明治結(jié)構(gòu)，其中振膜與介于第一壓電材料層與第二壓電材料層之間，而此振膜的周邊 區(qū)域?yàn)榈谝粔弘姴牧蠈优c第二壓電材料層所夾持。而振膜的中間區(qū)域通過(guò)第一壓電材料層 與第二壓電材料層的鏤空區(qū)域作為微型揚(yáng)聲器輸出聲音的工作區(qū)域。為讓本發(fā)明的上述特征和優(yōu)點(diǎn)能更明顯易懂，下文特舉實(shí)施例，并配合所附附圖 作詳細(xì)說(shuō)明如下。


圖Ia Ic繪示一種現(xiàn)有分層壓電式轉(zhuǎn)換器的結(jié)構(gòu)與其分層封裝示意圖；圖2a繪示一種現(xiàn)有壓電式全頻域揚(yáng)聲器的剖視5頻域揚(yáng)聲器的上視圖3a繪示一種現(xiàn)有壓電式揚(yáng)聲器的結(jié)構(gòu)剖面示意圖3b繪示另一種現(xiàn)有改良式壓電式揚(yáng)聲的結(jié)構(gòu)剖面示意圖3c繪示圖3a與3b的壓電式揚(yáng)聲器與改良式壓電式揚(yáng)聲器的頻率響應(yīng)曲線(xiàn)；
圖4a繪示一種現(xiàn)有壓電式結(jié)構(gòu)的上視示意圖4b繪示圖4a的壓電式結(jié)構(gòu)的剖視示意圖5a繪示本發(fā)明的實(shí)施例的微型揚(yáng)聲器結(jié)構(gòu)的上視示意圖5b繪示本發(fā)明的實(shí)施例的微型揚(yáng)聲器結(jié)構(gòu)的剖面示意圖6a h是依照本發(fā)明的實(shí)施例的微型揚(yáng)聲器的制造方法剖面示意圖7是現(xiàn)有單一圓盤(pán)型壓電式激振器與本發(fā)明實(shí)施例的雙層環(huán)型壓電材料的聲壓比較示意圖8是PZT揚(yáng)聲器與PVDF-PDMS揚(yáng)聲器的頻率響應(yīng)曲線(xiàn)。
主要元件符號(hào)說(shuō)明
100分層壓電式轉(zhuǎn)換器
101圓盤(pán)結(jié)構(gòu)
102金屬圓盤(pán)
104壓電圓盤(pán)
105封裝
106墊圈
108橡膠墊圈
200壓電式全頻域揚(yáng)聲器
202合金金屬片
204阻尼片
206壓電片
208導(dǎo)線(xiàn)
300壓電式揚(yáng)聲器
300/改良式壓電式揚(yáng)聲器
302壓電陶瓷圓盤(pán)
304金屬圓盤(pán)
306振膜
308支架
310腔體
400壓電式結(jié)構(gòu)
410皺褶
412分離電極
414連續(xù)電極
500本發(fā)明的一實(shí)施例的微型揚(yáng)聲器
501環(huán)型壓電材料
502薄膜
503:輸入電極504 接地電極602、602A :PVDF 膜604、604A —層銀電極605 環(huán)型 PVDF 結(jié)構(gòu)606:玻璃片608 一層脫模劑610:PDMS 膜611:PDMS 復(fù)合結(jié)構(gòu)6a h 本發(fā)明的一實(shí)施例的微型揚(yáng)聲器制造流程的示意
具體實(shí)施例方式本發(fā)明提供一種微型揚(yáng)聲器及其制造方法，具有改善微型揚(yáng)聲器在低頻聲壓不足 的現(xiàn)象，且具有可撓性的特性。在一實(shí)施范例中，本發(fā)明提供一種具有三明治結(jié)構(gòu)的微型揚(yáng)聲器，此三明治結(jié)構(gòu) 包括兩層壓電材料層與介于中間的薄膜(Diaphragm)。本發(fā)明所提出具有三明治結(jié)構(gòu)的微型揚(yáng)聲器，其壓電材料層可以是可撓性壓電薄 膜。此可撓性壓電薄膜可以是例如聚偏二氟乙烯(Polyvinylidene Difluoride，PVDF)、鋯 鈦酸鉛陶瓷(Composite PZT)其中之一或其組合。在一實(shí)施范例中，本發(fā)明所提出具有三 明治結(jié)構(gòu)的微型揚(yáng)聲器，其壓電材料層外型例如可以是環(huán)型外型，或其他外型。本發(fā)明所提出具有三明治結(jié)構(gòu)的微型揚(yáng)聲器，作為揚(yáng)聲器振膜的薄膜，可采用 可撓性振膜。而此可撓性振膜的材料可采用例如高分子薄膜材料，例如聚二甲基硅氧烷 (Polydimethylsiloxane, PDMS)。而在另外一實(shí)施范例中，此薄膜也可選擇剛性振膜。在一實(shí)施范例中，本發(fā)明更提供一種微型揚(yáng)聲器的制造方法，包括在軟性壓電材 料的上、下表面，鍍上一層金屬電極。利用圓孔切割刀，將軟性壓電材料裁剪出一個(gè)圓孔，形 成環(huán)型軟性壓電材料結(jié)構(gòu)。另外，在玻璃片表面涂上一層脫模劑，并利用旋轉(zhuǎn)涂布機(jī)在此層 脫模劑上涂布一層高分子薄膜材料，以形成振膜。而后將環(huán)型軟性壓電材料結(jié)構(gòu)的表面，黏 合于振膜的表面，并在高溫下加壓結(jié)合，以形成包含振膜的環(huán)型壓電材料結(jié)構(gòu)。將二組環(huán)型 軟性壓電材料結(jié)構(gòu)與振膜經(jīng)粘合后可形成具有此三明治結(jié)構(gòu)的微型揚(yáng)聲器?；谏鲜觯景l(fā)明所提出的微型揚(yáng)聲器，利用雙層環(huán)型壓電材料，輸入電極以振動(dòng) 薄膜，可以解決傳統(tǒng)壓電式微型揚(yáng)聲器常見(jiàn)的低頻音壓不足的現(xiàn)象以及無(wú)法撓曲的特性。 此原理為利用兩片環(huán)型壓電材料作為上下激振器，并在振膜的上、下兩面鍍上電極，再將可 撓性振膜置于中間層作為激振膜，進(jìn)而得到良好的聲頻曲線(xiàn)。圖5a與圖5b分別為依照本發(fā)明的一實(shí)施例的微型揚(yáng)聲器結(jié)構(gòu)的上視與剖面示意 圖。本實(shí)施例中微型揚(yáng)聲器500包括了兩個(gè)環(huán)型壓電材料層501、薄膜502、輸入電極503 以及接地電極504。薄膜502位于環(huán)型壓電材料層501與501之間，以?shī)A持方式固定。環(huán) 型壓電材料層501、薄膜502與環(huán)型壓電材料層501堆疊形成三明治結(jié)構(gòu)。薄膜502的環(huán) 型周邊區(qū)域534為環(huán)型壓電材料層501與501所夾持，而其中間區(qū)域532則為微型揚(yáng)聲器 500輸出聲音的工作區(qū)域。
輸入電極503連接到環(huán)型壓電材料層501與501的一端表面上，而接地電極504 則是連接到環(huán)型壓電材料層501與501的另一端。這樣的配置，可以讓薄膜502的震動(dòng)，是 從外圈區(qū)域到內(nèi)圈區(qū)域，如此可增加其振動(dòng)的幅度而改善音壓不足的現(xiàn)象。環(huán)型壓電材料層501包括可撓性壓電薄膜，例如聚偏二氟乙烯(PVDF)。在其他實(shí) 施例中，環(huán)型壓電材料層501可由鋯鈦酸鉛陶瓷(Composite PZT)材料所組成。鋯鈦酸鉛 陶瓷不僅具有傳統(tǒng)陶瓷的耐高溫、耐腐蝕、耐風(fēng)化等特性，而且在電、磁、聲、光等方面具有 許多優(yōu)異的性能，故也適用于微型揚(yáng)聲器的結(jié)構(gòu)。薄膜502可以選擇可撓性振膜，而其組成材料例如是高分子薄膜材料，在一實(shí)施 例中可以是聚二甲基硅氧烷(PDMS)，此為一種彈性聚合物材料，可增加生物相容性，以便使 微型揚(yáng)聲器應(yīng)用于醫(yī)工領(lǐng)域。在另一實(shí)施范例中，此薄膜502也可為剛性振膜，其特性為音質(zhì)較高，質(zhì)地堅(jiān)韌卻 不可撓。本發(fā)明對(duì)振膜的材質(zhì)并不作太多的限制。輸入電極503位于上層環(huán)型壓電材料層的上表面以及下層環(huán)型壓電材料層的下 表面，其輸入為交流電源。因此，利用上下層連接到反相的電壓，可增加其振動(dòng)的幅度。再 者，由于可撓性振膜材料較軟，故可大幅提升低頻的音壓。接地電極504座落于上層環(huán)型壓電材料與薄膜502的接觸面，以及下層環(huán)型壓電 材料與薄膜502的接觸面。這樣可以防止由于電壓不穩(wěn)和靜電造成事故。圖6是依照本發(fā)明的一實(shí)施例的微型揚(yáng)聲器的制造方法示意圖。圖6a h為其制 造流程的示意。請(qǐng)參考圖6a 6b所示，首先采用軟性壓電材料，例如聚偏二氟乙烯(PVDF)， 厚度為110微米，可形成一層PVDF膜602。并在PVDF膜602的上下表面鍍上一層銀電極 604。此實(shí)施例為采用銀作為電極材料，但不以此為限。如圖6c所示，利用圓孔切割刀將PVDF膜602裁剪出一個(gè)圓孔，形成環(huán)型PVDF結(jié) 構(gòu)605。其上下層包括銀電極604A，中間層為PVDF膜602A。如此可作出一個(gè)環(huán)型鏤空的三 明治結(jié)構(gòu)。如圖6d 6e所示，在一玻璃片606的正面涂上一層脫模劑608。如圖6f所示，利用旋轉(zhuǎn)涂布機(jī)在該層脫模劑608上涂布一層高分子薄膜材料(比 如PDMS)，可形成PDMS復(fù)合結(jié)構(gòu)611。PDMS膜610厚度為50微米，其是作為振膜之用。如圖6g所示，將裁剪為環(huán)型狀的環(huán)型PVDF結(jié)構(gòu)605粘合在PDMS復(fù)合結(jié)構(gòu)611上， 在真空烤箱內(nèi)加壓結(jié)合，因事先涂布脫模劑使得玻璃片606可輕易與PDMS薄膜610分離， 形成包含PDMS膜的環(huán)型PVDF結(jié)構(gòu)613。最后，重復(fù)圖6a 6g，可形成具有兩組環(huán)型PVDF結(jié)構(gòu)與之間具有PDMS膜的揚(yáng)聲 器結(jié)構(gòu)，將其粘合后即可完成本發(fā)明實(shí)施例的微型揚(yáng)聲器，而且此為環(huán)型鏤空結(jié)構(gòu)。若微型 揚(yáng)聲器所選用的材料是高分子材料，則可以是具有可撓特性的微型揚(yáng)聲器。圖7是現(xiàn)有單一圓盤(pán)型壓電式激振器與本發(fā)明實(shí)施例的雙層環(huán)型壓電材料的聲 壓效果比較圖。請(qǐng)參見(jiàn)圖7，橫軸代表音域頻率，縱軸代表位移，本模擬目的在于探討傳統(tǒng)單 一圓盤(pán)型壓電式激振器與本發(fā)明實(shí)施例的雙層環(huán)型壓電式激振器的比較。激振薄膜以PVDF 材質(zhì)作成，其頻率范圍設(shè)定于0. 2 3kHz，驅(qū)動(dòng)電極為lOVpp。而模擬的結(jié)果顯示，上端的曲線(xiàn)a為雙層環(huán)型壓電式激振器頻率與相應(yīng)薄膜位移 的關(guān)系。下端的曲線(xiàn)b為單一圓盤(pán)型壓電式激振器頻率與相應(yīng)薄膜位移的關(guān)系。單一圓盤(pán)型壓電式激振器所產(chǎn)生的位移約在10,米的尺度。然而，雙層環(huán)型壓電式激振器所產(chǎn)生的 位移卻可大大提升到在10_7米的尺度。很明顯地，利用雙層環(huán)型的結(jié)構(gòu)不但解決傳統(tǒng)壓電 材料于低頻聲壓不足的現(xiàn)象，同時(shí)也改善環(huán)型結(jié)構(gòu)于激振面積不如圓盤(pán)型而使得聲壓不佳 的結(jié)果。圖8是PZT揚(yáng)聲器與PVDF-PDMS揚(yáng)聲器的頻率響應(yīng)曲線(xiàn)。請(qǐng)參見(jiàn)圖8。橫軸代表 人耳可接受的音域頻率，縱軸代表聲壓階層，而以分貝(dB)表示。一般而言，現(xiàn)有PZT揚(yáng)聲 器多以鋁(AL)作為激振薄膜，而PVDF-PDMS揚(yáng)聲器則以PDMS等高分子為激振薄膜，而以 PVDF作為激振器。圖中有三條曲線(xiàn)a、b以及c分別代表背景噪聲、PVDF-PDMS揚(yáng)聲器以及 PZT揚(yáng)聲器的頻率響應(yīng)。PVDF-PDMS揚(yáng)聲器以及PZT揚(yáng)聲器的聲壓值皆超過(guò)背景噪聲，故可 發(fā)出聲響。由圖8可知，PVDF-PDMS揚(yáng)聲器于200Hz的聲壓值約有60dB表現(xiàn)，優(yōu)于傳統(tǒng)PZT 揚(yáng)聲器。很明顯地，PVDF-PDMS揚(yáng)聲器的頻率響應(yīng)曲線(xiàn)將優(yōu)于PZT揚(yáng)聲器的頻率響應(yīng)曲線(xiàn)。綜上所述，本發(fā)明主要?jiǎng)?chuàng)新之處是利用雙層環(huán)型壓電材料，將高分子薄膜材料夾 在中間(類(lèi)似三明治結(jié)構(gòu))。雙層環(huán)型壓電材料為激振源，而高分子薄膜則為音源輸出的振 蕩薄膜。上下環(huán)型壓電材料驅(qū)動(dòng)的方式可彌補(bǔ)單層激振源所產(chǎn)生音壓不足的現(xiàn)象。因單層 振膜為軟性材料，加上利用雙層反向接電的方式，可增加其振動(dòng)的幅度。故可大幅提升低頻 的音壓，進(jìn)而改善低頻響應(yīng)。本發(fā)明的制作工藝簡(jiǎn)單，故成本低。尤有甚者，可撓式制成技術(shù)也可應(yīng)用于微型揚(yáng)聲器的結(jié)構(gòu)之中。由于此技術(shù)所制 造的產(chǎn)品具有重量輕、成本極低廉與耐沖擊等特性，不僅極具發(fā)展價(jià)值，更可增加設(shè)計(jì)人員 在產(chǎn)品外型上的想象空間及使用者攜帶上的便利性。而本發(fā)明可撓的特性讓微型揚(yáng)聲器可 以配合有限空間做適當(dāng)?shù)膿锨?，有利于元件擺放配置，增加產(chǎn)品小型化的機(jī)會(huì)。未來(lái)可以應(yīng) 用至電子紙上使電子紙也可以有『聲』、光表現(xiàn)，使電子紙可以表達(dá)的更『聲』動(dòng)，可以給使 用者更豐富生動(dòng)的資訊。未來(lái)也可以將可撓的微型揚(yáng)聲器作在電子衣上，除可以提供音樂(lè) 外，有可以將電子衣上感測(cè)器的信號(hào)以聲音的方式來(lái)通知使用者，讓使用者除了聽(tīng)音樂(lè)之 外，也可以有監(jiān)測(cè)生理信號(hào)的功用(警告)。另外，可撓性微型揚(yáng)聲器可以整合至電子衣，可 為視障用者提供警示聲響或是區(qū)域說(shuō)明。穿載式手機(jī)加上可撓性微型揚(yáng)聲器的技術(shù)，也可 大大提升對(duì)使用者的吸引力。雖然結(jié)合以上實(shí)施例揭露了本發(fā)明，然而其并非用以限定本發(fā)明，任何所屬技術(shù) 領(lǐng)域中熟悉此技術(shù)者，在不脫離本發(fā)明的精神和范圍內(nèi)，可作些許的更動(dòng)與潤(rùn)飾，故本發(fā)明 的保護(hù)范圍應(yīng)以附上的權(quán)利要求所界定的為準(zhǔn)。
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權(quán)利要求
一種微型揚(yáng)聲器，包括第一壓電材料層與一第二壓電材料層；以及振膜，介于該第一壓電材料層與該第二壓電材料層之間，其中該振膜的周邊區(qū)域?yàn)樵摰谝粔弘姴牧蠈优c該第二壓電材料層所夾持，而該振膜的中間區(qū)域作為該微型揚(yáng)聲器輸出聲音的工作區(qū)域。
2.如權(quán)利要求1所述的微型揚(yáng)聲器，其中該振膜包括一可撓性振膜。
3.如權(quán)利要求2所述的微型揚(yáng)聲器，其中該可撓性振膜由高分子薄膜材料所組成。
4.如權(quán)利要求1所述的微型揚(yáng)聲器，其中該薄膜為一剛性振膜。
5.如權(quán)利要求1所述的微型揚(yáng)聲器，其中該第一壓電材料層與該第二壓電材料層為環(huán) 型結(jié)構(gòu)，而該振膜的周邊區(qū)域是由該環(huán)型結(jié)構(gòu)所夾持固定。
6.如權(quán)利要求1所述的微型揚(yáng)聲器，其中該第一壓電材料層與該第二壓電材料層為可 撓性壓電材料層。
7.如權(quán)利要求6所述的微型揚(yáng)聲器，其中該可撓性壓電材料層是由聚偏二氟乙烯 (PVDF)、鋯鈦酸鉛陶瓷(Composite PZT)其中之一或其組合而組成。
8.如權(quán)利要求1所述的微型揚(yáng)聲器，其中還包括一第一輸入電極與一第二輸入電極， 該第一輸入電極連接到該第一壓電材料層，而該第二輸入電極連接到該第二壓電材料層， 以提供該微型揚(yáng)聲器操作電源。
9.一種微型揚(yáng)聲器的制造方法，包括提供一壓電材料，并形成上下表面具有金屬電極的兩壓電材料層；將該兩壓電材料層切割形成具有鏤空的一第一壓電材料層與一第二壓電材料層；形成一振膜；以及結(jié)合該第一壓電材料層、該振膜與該第二壓電材料層以形成一三明治結(jié)構(gòu)，其中該振 膜與介于該第一壓電材料層與該第二壓電材料層之間，而該振膜的周邊區(qū)域?yàn)樵摰谝粔弘?材料層與該第二壓電材料層所夾持，而該振膜的中間區(qū)域通過(guò)該第一壓電材料層與該第二 壓電材料層的鏤空區(qū)域作為該微型揚(yáng)聲器輸出聲音的工作區(qū)域。
10.如權(quán)利要求9所述的微型揚(yáng)聲器的制造方法，其中形成該具有金屬電極的壓電材 料層的方法包括提供一壓電材料層；在該壓電材料層的一第一表面與一第二表面上形成一金屬電極層，其中該第一表面與 該第二表面分別位于該壓電材料層的兩側(cè)；以及將具有該金屬電極層的該壓電材料層切割形成中間具有該鏤空區(qū)域的結(jié)構(gòu)，即為該具 有金屬電極的壓電材料層。
11.如權(quán)利要求10所述的微型揚(yáng)聲器的制造方法，其中將具有該金屬電極層的該壓電 材料層切割的方式為利用圓孔切割刀，裁剪出具有圓孔外型的該鏤空區(qū)域。
12.如權(quán)利要求10所述的微型揚(yáng)聲器的制造方法，其中該金屬電極層包括銀。
13.如權(quán)利要求10所述的微型揚(yáng)聲器的制造方法，其中該壓電材料層由軟性壓電材料 所組成。
14.如權(quán)利要求13所述的微型揚(yáng)聲器的制造方法，其中該軟性壓電材料包括聚偏二氟 乙烯(polyvinylidene difluoride，PVDF)。
15.如權(quán)利要求9所述的微型揚(yáng)聲器的制造方法，其中形成該振膜的方法包括 涂一層脫模劑于一玻璃片的表面；以及旋轉(zhuǎn)涂布一高分子薄膜材料層在該層脫模劑上，以形成該振膜。
16.如權(quán)利要求15所述的微型揚(yáng)聲器的制造方法，其中該層高分子薄膜材料包括聚二 甲基硅氧燒(Polydimethylsiloxane, PDMS)。
17.如權(quán)利要求9所述的微型揚(yáng)聲器的制造方法，其中結(jié)合該第一壓電材料層、該振膜 與該第二壓電材料層的方法包括將該第一壓電材料層與該第二壓電材料層，粘合于該振膜的表面；以及 經(jīng)由加熱加壓結(jié)合，以形成該三明治結(jié)構(gòu)。
全文摘要
本發(fā)明公開(kāi)提出一種微型揚(yáng)聲器及其制造方法，具有改善微型揚(yáng)聲器在低頻聲壓不足的現(xiàn)象，或具有可撓性的特性。此微型揚(yáng)聲器具有三明治結(jié)構(gòu)，包括兩壓電材料層和配置于其中的一薄膜。上述壓電材料層在一例子中為環(huán)型結(jié)構(gòu)。
文檔編號(hào)H04R31/00GK101931850SQ20081019038
公開(kāi)日2010年12月29日 申請(qǐng)日期2008年12月31日 優(yōu)先權(quán)日2008年12月31日
發(fā)明者莊承鑫, 李新立, 王欽宏, 賴(lài)敬堯 申請(qǐng)人:財(cái)團(tuán)法人工業(yè)技術(shù)研究院