專利名稱：平面揚(yáng)聲器單體與揚(yáng)聲器裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種平面揚(yáng)聲器，且特別是涉及一種具有阻隔水氣特性的平面揚(yáng)聲 器。
背景技術(shù)：
現(xiàn)今視覺與聽覺是人類最直接的兩種感官反應(yīng)，因此長(zhǎng)久以來(lái)，科學(xué)家們極力的 發(fā)展各種可再生視覺與聽覺相關(guān)系統(tǒng)。目前包括揚(yáng)聲器的再生方式，其主要仍是由動(dòng)圈式 揚(yáng)聲器來(lái)主宰整個(gè)市場(chǎng)。但是隨著近幾年來(lái)人們對(duì)于感官品質(zhì)的日益要求，以及3C產(chǎn)品 (Computer,Communication,ConsumerElectronics)在追求短小、輕薄的前提下，——禾中省電、 輕薄、可依人體工學(xué)需求設(shè)計(jì)的揚(yáng)聲器，不管是搭配大尺寸的平面揚(yáng)聲器，還是小到隨身聽 的耳機(jī)、立體聲的手機(jī)，在可以預(yù)見的明天，此方面的技術(shù)將有大量的需要與應(yīng)用的發(fā)展。
目前電聲揚(yáng)聲器分類主要分為直接、間接輻射型，而驅(qū)動(dòng)方式大概分為動(dòng)圈式、壓 電式及靜電式揚(yáng)聲器。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，使得面對(duì)3C產(chǎn)品越來(lái)越小及家庭劇院扁平化的趨勢(shì)，將不敷需 求。 壓電式揚(yáng)聲器利用壓電材料的壓電效應(yīng)，以附加一電場(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)膜發(fā)聲，此揚(yáng)聲器結(jié)構(gòu)扁平微小化；靜電式揚(yáng)聲器目前的市場(chǎng)主要 為頂級(jí)(Hi-End)的耳機(jī)和喇叭，傳統(tǒng)靜電式揚(yáng)聲器的作用原理是將兩片開孔的固定電極 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)并將聲音輻射出去。傳統(tǒng)靜電式 揚(yáng)聲器的直流偏壓需達(dá)數(shù)百_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。 未來(lái)在軟性電子的個(gè)性應(yīng)用中，聲音(Audio)是一個(gè)重要的元素。但軟性電子須 具備軟、薄、低驅(qū)動(dòng)電壓及可撓曲的特性，因此如何突破前述現(xiàn)有設(shè)計(jì)，完成具備軟性電子 所需特色的零組件將是一大重點(diǎn)。目前揚(yáng)聲器制作，其設(shè)計(jì)方式仍采用單一單體的設(shè)計(jì)生產(chǎn)方式，如美國(guó)第 3， 894， 199號(hào)專利內(nèi)容。 關(guān)于靜電式揚(yáng)聲器，如美國(guó)第3， 894， 199號(hào)專利，主要是揭露一種電聲轉(zhuǎn)換 器(Electroacoustic Transducer)結(jié)構(gòu)，如圖1所示，該結(jié)構(gòu)包括置于兩側(cè)的固定電極 (Fixed Electrodes)結(jié)構(gòu)110與120。此固定電極結(jié)構(gòu)110與120具有多個(gè)孔洞可散布 所產(chǎn)生的聲音。而一振膜(Vibrating Film) 130則配置在固定電極結(jié)構(gòu)110與120之間。 而固定結(jié)構(gòu)140則為絕緣材料所構(gòu)成，并用以固定所述的固定電極結(jié)構(gòu)110U20以及振膜 130。固定電極結(jié)構(gòu)110與120分別經(jīng)由變壓器150連接到一交流電壓源160。當(dāng)交流信號(hào) 傳送到固定電極結(jié)構(gòu)110與120時(shí)，電位將會(huì)交替地改變而使振膜130受到兩側(cè)電位的差 異產(chǎn)生震動(dòng)，用于產(chǎn)生對(duì)應(yīng)的聲音。然而，上述配置的方式需增強(qiáng)聲壓輸出，因此需額外的 功率元件配合驅(qū)動(dòng)，如此一來(lái)，不但裝置體積龐大，且使用元件較多，成本也較高。另外，由于固定結(jié)構(gòu)140必須固定所述的固定電極結(jié)構(gòu)110U20以及振膜130，因此，這樣的電聲轉(zhuǎn) 換器結(jié)構(gòu)無(wú)法達(dá)到可撓曲的特性。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明提供一種平面揚(yáng)聲器單體，包括一第一振膜與一第二振膜、一開孔電極結(jié) 構(gòu)與一第一支撐體層與一第二支撐體層。所述此第一振膜與第二振膜的表面分別具有阻隔 水氣的第一導(dǎo)電電極與第二導(dǎo)電電極。所述開孔電極結(jié)構(gòu)，介于第一振膜與第二振膜的另 一表面之間。第一支撐體層與第二支撐體層，分別配置在所述第一振膜與開孔電極結(jié)構(gòu)之 間，以及所述第二振膜與開孔電極結(jié)構(gòu)之間。第一振膜、第一支撐體層、開孔電極結(jié)構(gòu)、第二 支撐體層與第二振膜堆疊成一堆疊結(jié)構(gòu)，而第一導(dǎo)電電極與第二導(dǎo)電電極位于堆疊結(jié)構(gòu)的 相對(duì)的兩外側(cè)，并在堆疊結(jié)構(gòu)內(nèi)形成作為平面揚(yáng)聲器單體的共振空間。該共振空間可以是 密閉空間或非密閉空間。 —種揚(yáng)聲器裝置，具有多個(gè)上述平面揚(yáng)聲器單體所組成，其中這些平面揚(yáng)聲器單 體至少堆疊成兩層結(jié)構(gòu)。 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1是說(shuō)明傳統(tǒng)的靜電式揚(yáng)聲器結(jié)構(gòu)剖面示意圖； 圖2A為本發(fā)明一實(shí)施例的雙層平面揚(yáng)聲器單體的剖面示意圖； 圖2B及圖2C為說(shuō)明本發(fā)明實(shí)施例采用同極性的雙層平面揚(yáng)聲器的單體結(jié)構(gòu)剖面
示意圖； 圖2D及圖2E為說(shuō)明本發(fā)明實(shí)施例采用異極性雙層平面揚(yáng)聲器的單體結(jié)構(gòu)剖面示 意圖； 圖2F為本發(fā)明另一實(shí)施例中的平面揚(yáng)聲器單體的剖面示意圖； 圖2G為本發(fā)明又一實(shí)施例的平面揚(yáng)聲器單體剖面示意圖； 圖2H為本發(fā)明一實(shí)施例的平面揚(yáng)聲器單體剖面示意圖； 圖21為圖2H中集氣器238H、239H和252H的立體示意圖； 圖3A與圖3B是說(shuō)明本發(fā)明實(shí)施例的平面揚(yáng)聲器單體，由上下兩組振膜結(jié)構(gòu)與共 同開孔電極結(jié)構(gòu)堆疊而成的單體結(jié)構(gòu)剖面示意圖； 圖4A 圖4E是采用本發(fā)明不同實(shí)施例的平面揚(yáng)聲器單體，堆疊而成的揚(yáng)聲器裝 置結(jié)構(gòu)示意圖； 圖5是說(shuō)明本發(fā)明另一實(shí)施例中采用異極性雙層平面揚(yáng)聲器的單體結(jié)構(gòu)剖面示 意圖。 主要元件符號(hào)說(shuō)明 110、 120 :固定電極(Fixed Electrodes)結(jié)構(gòu) 130 :振膜 140:固定結(jié)構(gòu) 150 :變壓器
160 :交流電壓源200A、200B、200C、200D :平面揚(yáng)聲器單體210、212 :金屬電極220 、222 :振膜220B、222B :振膜220C、222C :振膜220D、222D :振膜238、239、252 :集氣器(Getter)240 、242 :開孔電極230、232 :支撐體層231、233 :支撐體250 :絕緣層260 :信號(hào)源300A、300B :平面揚(yáng)聲器單體310、312 :金屬電極320 、322 :振膜320B、322B :振膜330、332 :支撐體層331、333 :支撐體340 、342 :開孔電極360 :信號(hào)源460 :信號(hào)源470 474 :受力方向510、512 :金屬電極520 、522 :振膜530、532 :支撐體層531、533 :支撐體540 、542 :開孔電極550 :絕緣層
具體實(shí)施例方式
本發(fā)明提出一種具高可靠度揚(yáng)聲器結(jié)構(gòu)，配合信號(hào)同時(shí)輸入平面揚(yáng)聲器模塊，利用具駐電特性的駐極體振膜，及其具有阻隔水氣特性的導(dǎo)電電極層，并將其置于平面揚(yáng)聲器單體的外側(cè)，以達(dá)成提升平面揚(yáng)聲器單體的可靠度。而在一實(shí)施范例中，更可進(jìn)行多組平面揚(yáng)聲器單體的組合，來(lái)達(dá)成增加聲壓輸出的效果，故可避免需于單體外層加阻水氣層的做法。本發(fā)明所提出的揚(yáng)聲器結(jié)構(gòu)，更可解決在提高聲壓功率時(shí)，平面揚(yáng)聲器結(jié)構(gòu)及電路過(guò)于復(fù)雜的問(wèn)題。 在一實(shí)施例中，也可進(jìn)一步于平面揚(yáng)聲器單體外側(cè)加上對(duì)水氣阻隔效果佳的保護(hù)層，用進(jìn)一步提升平面揚(yáng)聲器單體的可靠度及使用壽命。
在一實(shí)施例中，可在平面揚(yáng)聲器之共振空間內(nèi)加入具有吸收水氣功能的集氣器(Getter)，進(jìn)而加強(qiáng)防水氣的效果，以維持真空狀態(tài)，并提升平面揚(yáng)聲器單體的可靠度。此外，集氣器可為物理性集氣器或化學(xué)性集氣器，而化學(xué)性集氣器中又可分為蒸發(fā)型與非蒸發(fā)型集氣器。在本發(fā)明中，集氣器可為粉狀、碟狀、帶狀、管狀、環(huán)狀、杯狀等多種形式。
本發(fā)明所提出的平面揚(yáng)聲器構(gòu)造簡(jiǎn)單，且可搭配現(xiàn)有技術(shù)進(jìn)行制作工藝，適用于大量的生產(chǎn)，可有效降低制造成本。本發(fā)明可以提升平面揚(yáng)聲器模塊高可靠度及提高發(fā)聲效率設(shè)計(jì)方法，此將是平面揚(yáng)聲器的重要技術(shù)之一。而此平面揚(yáng)聲器的構(gòu)造，可以選擇具有可撓與彎曲特性的可撓式揚(yáng)聲器單體所組成，當(dāng)然，在材料的選擇上則必須采用在撓曲情況下不會(huì)影響特性的材料所制成。 在一實(shí)施例中，本發(fā)明所提出具高可靠度的揚(yáng)聲器結(jié)構(gòu)，是利用同一組信號(hào)驅(qū)動(dòng)多組平面揚(yáng)聲器單體。此方法可有效增強(qiáng)平面揚(yáng)聲器發(fā)聲效率，達(dá)成平面揚(yáng)聲器應(yīng)用設(shè)計(jì)所需聲壓規(guī)格的目的。在此實(shí)施例中，堆疊的多組平面揚(yáng)聲器單體，是利用具駐電特性的駐極體振膜，及其具有對(duì)水氣阻隔的導(dǎo)電電極層，并將其置于平面揚(yáng)聲器單體的外側(cè)，來(lái)達(dá)成提升平面揚(yáng)聲器單體的可靠度。 在另一實(shí)施例中，可利用一組信號(hào)驅(qū)動(dòng)多組本發(fā)明所提出具高可靠度的平面揚(yáng)聲器單體，有效增強(qiáng)平面揚(yáng)聲器發(fā)聲效率，達(dá)成等面積情況下平面揚(yáng)聲器較大聲壓的效果。而
在一實(shí)施例中，本發(fā)明所提出的平面揚(yáng)聲器單體組成是由具導(dǎo)電電極層的駐極體振膜、支撐體、開孔電極層及絕緣層等所組成。 本發(fā)明運(yùn)用駐極體材料內(nèi)部的電荷特性及靜電力效應(yīng)，當(dāng)駐極體振膜受到外部電壓剌激后，產(chǎn)生垂直或平行于振膜表面的變形，若振膜四邊固定，可將原本垂直或平行于振膜表面的變形轉(zhuǎn)變成彎曲變形，進(jìn)而驅(qū)動(dòng)振膜周遭的空氣來(lái)產(chǎn)生聲音。通過(guò)靜電力公式及能量定律得知振膜受力為整體揚(yáng)聲器的電容值乘上內(nèi)部電場(chǎng)大小及外部輸入聲音電壓信號(hào)，若駐極體振膜受力越大，則輸出聲音越大，其原理敘述如后。 根據(jù)庫(kù)倫定律，兩帶電物體的電荷乘積正比于相互作用靜電力，反比于兩物的距離平方；兩電荷若同為正或負(fù)時(shí)，其物體受互斥靜電力，電荷一正一負(fù)時(shí)，其物體受相吸靜電力。本發(fā)明所運(yùn)用的駐極體材料，可以是一種具有納微米大小的納米孔駐極體復(fù)合材料電聲致動(dòng)器，其結(jié)構(gòu)為兩片帶電荷的開孔平板對(duì)稱等距離地夾持一片駐極體振膜，其構(gòu)造如一種電容器裝置，而前述兩片開孔平板分別帶正、負(fù)電壓(來(lái)自音源信號(hào))。依庫(kù)倫定律，中間駐極體振膜，將同時(shí)受到一個(gè)吸引的和一個(gè)排斥的靜電力作用，振膜單位面積受靜電力公式可由(式1)表示。
<formula>formula see original document page 9</formula> 其中真空電容率e 。 = 8. 85*10—12F/m，駐極體介電常數(shù)e e，駐極體厚度Se，空氣層
厚度Sa，輸入信號(hào)電壓Vin，駐極體電壓Ve，振膜單位受力P。由(式1)可知，靜電力正比于
偏壓與音訊電壓的乘積，反比于開孔平板與駐極體振膜間的距離。因此，若在相同的距離下，靜電式揚(yáng)聲器能提供一個(gè)高駐電的話，音訊交流電壓可以用相對(duì)低的電壓即可達(dá)到所需的靜電力。本實(shí)施例利用納微米孔駐極體壓電復(fù)合材料，可提供一數(shù)百到上千伏特的駐電量，依據(jù)前述靜電力公式，本實(shí)施例音訊電壓可降低至十?dāng)?shù)伏特，因而提高本實(shí)施例的平面揚(yáng)聲器的實(shí)用性。 由前述原理，駐極體振膜在兩個(gè)電極板的正、負(fù)偏壓作用下，受到一個(gè)推_拉靜電力，造成前述駐極體振膜的振動(dòng)，壓縮周圍空氣，而產(chǎn)生聲音輸出。 在本實(shí)施例設(shè)計(jì)中，駐極體振膜可選擇為例如介電材料經(jīng)過(guò)電化(Electrized)處理后而能長(zhǎng)期保有靜電荷(Static Charges)的駐極體壓電振膜，且駐極體振膜可為單層或多層介電材料(Dielectric Materials)所制成的振膜，而此介電材料可為例如聚全氟乙丙烯(FEP) 、 PTFE(四氟乙烯單體聚合而成的聚合物)、PVDF(聚偏二氟乙烯)、部分含氟高分子聚合物(FluorinePolymer)及其他適當(dāng)材料，此介電材料內(nèi)部包含納微米孔洞。由于駐極體振膜為介電材料經(jīng)過(guò)電化處理后而能長(zhǎng)期保有靜電荷及壓電性的振膜，并可使內(nèi)部包含納微米孔洞以增加透光度及壓電特性，經(jīng)電暈充電后在材料內(nèi)部產(chǎn)生雙極性電荷(Dipolar Charges)而產(chǎn)生壓電效果。 在本實(shí)施例設(shè)計(jì)中，導(dǎo)電電極層為選自包括導(dǎo)電金屬薄膜、銀膠、及氧化銦錫(Indium Tin 0xide， IT0)、氧化銦鋅(Indium-Zinc-Oxide， IZ0)、聚乙撐二氧噻吩(PED0T)所組成群組的其中之一者。 利用前述振膜材料具對(duì)水氣阻隔的特性，將平面揚(yáng)聲器結(jié)構(gòu)中含導(dǎo)電電極層的振膜材料置于單體結(jié)構(gòu)的兩外側(cè)，可簡(jiǎn)化平面揚(yáng)聲器單體在阻隔水氣的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，對(duì)于未來(lái)的量產(chǎn)可以有相當(dāng)大的幫助；另也可于平面揚(yáng)聲器單體外側(cè)加上對(duì)水氣阻隔效果佳的保護(hù)層，用進(jìn)一步提升平面揚(yáng)聲器單體的可靠度及使用壽命。 而以目前來(lái)說(shuō)，平面揚(yáng)聲器單體聲壓可能因材料或設(shè)計(jì)因素?zé)o法在短時(shí)間內(nèi)達(dá)成音量提高效果，而現(xiàn)今改良設(shè)計(jì)方式以朝駐極體振膜駐電量提高、或聲學(xué)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)(Acoustic structure)為主，但前述方法皆需耗時(shí)研究無(wú)法在短時(shí)間內(nèi)達(dá)成音量提高的應(yīng)用設(shè)計(jì)需求，因此利用單體結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)改良方式來(lái)達(dá)成音量提升效果的方法也是本實(shí)施例的效益之一。 在本發(fā)明另外一實(shí)施例中，提出利用平面揚(yáng)聲器單體進(jìn)行組合，但在不改變輸入信號(hào)源的設(shè)計(jì)，即可達(dá)成驅(qū)動(dòng)多組平面揚(yáng)聲器單體的發(fā)聲效果，迅速解決材料等的限制問(wèn)題。 底下將以不同的實(shí)施例說(shuō)明本發(fā)明所提出具高可靠度揚(yáng)聲器結(jié)構(gòu)及多組堆疊結(jié)構(gòu)的運(yùn)用。 同極性的雙層平面揚(yáng)聲器單體 請(qǐng)參照?qǐng)D2A，為顯示本發(fā)明之雙層平面揚(yáng)聲器的單體結(jié)構(gòu)200A，以及金屬電極未連接至電源的情況下之剖面示意圖，圖2B及圖2C為本發(fā)明采用同極性的雙層平面揚(yáng)聲器的單體結(jié)構(gòu)剖面示意圖。圖2D及圖2E則是在不同實(shí)施例中，采用異極性雙層平面揚(yáng)聲器的單體結(jié)構(gòu)剖面示意圖。在該些實(shí)施例中，利用振膜材料具對(duì)水氧阻隔的特性，將平面揚(yáng)聲器結(jié)構(gòu)中含導(dǎo)電電極層(例如金屬電極)的振膜材置于單體結(jié)構(gòu)的兩外側(cè)，可簡(jiǎn)化平面揚(yáng)聲器單體在阻隔水氣的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，對(duì)于未來(lái)的量產(chǎn)可以有相當(dāng)大的幫助；另也可于平面揚(yáng)聲器單體外側(cè)加上對(duì)水氣阻隔效果佳的保護(hù)層，用進(jìn)一步提升平面揚(yáng)聲器單體的可靠度及使用壽命。 首先，請(qǐng)參考圖2B，本實(shí)施例的平面揚(yáng)聲器單體200A是由上下兩組振膜結(jié)構(gòu)與開孔電極結(jié)構(gòu)堆疊而成，而中間則由一絕緣層形成電性隔離。而振膜結(jié)構(gòu)是由具有阻隔水氣的導(dǎo)體層與振膜所組成，如圖中所示上層的金屬電極210與振膜220，與下層的金屬電極212與振膜222。每個(gè)振膜結(jié)構(gòu)有對(duì)應(yīng)的開孔電極結(jié)構(gòu)，例如圖中所示面對(duì)振膜220的開孔電極240，以及面對(duì)振膜222的開孔電極242，分別具有多個(gè)音孔，例如圖示的241與243，可做共振空間之間空氣的流通。而每個(gè)振膜結(jié)構(gòu)與其對(duì)應(yīng)的開孔電極結(jié)構(gòu)之間，則可選擇地加入支撐體層，以形成振膜220用以產(chǎn)生聲音的振動(dòng)空間。例如振膜220與開孔電極240之間的支撐體層230，或是振膜222與開孔電極242之間的支撐體層232。而這些支撐體層230則具有多個(gè)支撐體231，以不同的圖案排列，支撐體層232則具有多個(gè)支撐體233，以不同的圖案排列，以分別形成如圖示的振動(dòng)空間235與237。 而支撐體層的圖案結(jié)構(gòu)，可解決平面揚(yáng)聲器結(jié)構(gòu)中振膜與開孔電極之間所可能產(chǎn)生的靜電效應(yīng)。例如開孔電極240與振膜220之間的支撐體層230，可根據(jù)不同的需要設(shè)計(jì)不同的布局方式，可根據(jù)振膜220的靜電效應(yīng)大小決定可形成幾何外形的排列，例如類矩形、圓形或三角形等排列方式。而這些幾何外形的排列可利用考慮多個(gè)支撐體之間的距離或是支撐體高度的配置等等。另外也可考慮支撐體整個(gè)布局的設(shè)計(jì)，包括采用點(diǎn)狀、柵狀或類十字狀等等布局方式。而對(duì)于所組成的支撐體本身的外型，可以采用不同的幾何形狀，包括三角柱形、圓柱形或是矩形等等。 本發(fā)明運(yùn)用駐極體材料內(nèi)部的電荷特性及靜電力效應(yīng)，其中，振膜可為駐極體壓電材料，其可以注入正電荷或是負(fù)電荷，以形成不同效應(yīng)。在本實(shí)施例中，平面揚(yáng)聲器單體200A的振膜220與222，都是駐負(fù)電荷。此即為本實(shí)施例所提出具有同負(fù)極性的雙層平面揚(yáng)聲器的單體結(jié)構(gòu)。而用以提供音源信號(hào)的信號(hào)源260，其連接方式如圖2B所示，將信號(hào)源260的一端同時(shí)連接到振膜220的金屬電極210與開孔電極242，而信號(hào)源260的另一端則同時(shí)連接到振膜222的金屬電極212與開孔電極240。 當(dāng)信號(hào)源260的正電壓傳送到金屬電極210時(shí)，金屬電極210上的正電壓與振膜220上的負(fù)電荷產(chǎn)生吸引力，另外，信號(hào)源260的負(fù)電壓傳送到開孔電極240，而與振膜220的負(fù)電荷產(chǎn)生排斥力，因此，造成振膜220遠(yuǎn)離共振空間235的方向彎曲，而加大共振空間235。另外，同樣的情況，當(dāng)信號(hào)源260的正電壓傳送到開孔電極242時(shí)，開孔電極242上的正電壓與振膜222上的負(fù)電荷產(chǎn)生吸引力，而信號(hào)源260的負(fù)電壓傳送到金屬電極212時(shí)，而與振膜222的負(fù)電荷產(chǎn)生排斥力，造成振膜222向壓縮共振空間237的方向彎曲。因此，整個(gè)振膜的受力方向如標(biāo)號(hào)270所示。 圖2B僅說(shuō)明信號(hào)源260的音源信號(hào)其中一種相位的情況，但并非以此為限。例如，當(dāng)產(chǎn)生相位反轉(zhuǎn)時(shí)，也就是信號(hào)源260的正電壓傳送到振膜222的金屬電極212與開孔電極240，而負(fù)電壓傳送到振膜220的金屬電極210與開孔電極242時(shí)，則整個(gè)振膜的受力方向則如標(biāo)號(hào)270所示的反方向。 此實(shí)施例的平面揚(yáng)聲器單體200A，是運(yùn)用駐極體材料內(nèi)部的電荷特性及靜電力效應(yīng)，當(dāng)駐極體振膜受到外部電壓剌激后，產(chǎn)生垂直或平行于振膜表面的變形，若振膜四邊固定，可將原本垂直或平行于振膜表面的變形轉(zhuǎn)變成彎曲變形，進(jìn)而驅(qū)動(dòng)振膜周遭的空氣來(lái)產(chǎn)生聲音。而信號(hào)源260所提供相位交替的音源信號(hào)，則可讓此平面揚(yáng)聲器單體200A通過(guò)不同的振膜受力方向，產(chǎn)生具有不同頻率或音量不同的聲音。 在另外一實(shí)施范例中，請(qǐng)參照?qǐng)D2C所示，此平面揚(yáng)聲器單體200B為本發(fā)明采用同極性的雙層平面揚(yáng)聲器的單體結(jié)構(gòu)剖面示意圖。此因?yàn)榕c圖2B具有類似的結(jié)構(gòu)，因此，相同的元件以相同的標(biāo)號(hào)標(biāo)示，并不再冗述。而與圖2B的差異在于振膜220B與222B都是駐 正電荷。此即為本實(shí)施例所提出具有同正極性的雙層平面揚(yáng)聲器的單體結(jié)構(gòu)。而用以提 供音源信號(hào)的信號(hào)源260，其連接方式如圖2C所示，將信號(hào)源260的一端同時(shí)連接到振膜 220B的金屬電極210與開孔電極242，而信號(hào)源260的另一端則同時(shí)連接到振膜222B的金 屬電極212與開孔電極240。 當(dāng)信號(hào)源260的正電壓傳送到金屬電極210時(shí)，金屬電極210上的正電壓與振 膜220B上的正電荷產(chǎn)生排斥力，另外，信號(hào)源260的負(fù)電壓傳送到開孔電極240，而與振膜 220B的正電荷產(chǎn)生吸引力，因此，造成振膜220壓縮共振空間235的方向彎曲，也就是如圖 示的標(biāo)號(hào)272的方向。 當(dāng)信號(hào)源260的正電壓傳送到開孔電極242時(shí)，開孔電極242上的正電壓與振膜 222B上的正電荷產(chǎn)生排斥力，而信號(hào)源260的負(fù)電壓傳送到金屬電極212時(shí)，產(chǎn)生吸引力， 而讓振膜222B以加大共振空間237的方向彎曲，也就是如圖示的標(biāo)號(hào)272的方向。因此， 整個(gè)振膜的受力方向如標(biāo)號(hào)272所示。 圖2C僅標(biāo)示信號(hào)源260的音源信號(hào)其中一種相位的情況，但并非以此為限。例如， 當(dāng)產(chǎn)生相位反轉(zhuǎn)時(shí)，也就是信號(hào)源260的正電壓傳送到振膜222B的金屬電極212與開孔電 極240，而負(fù)電壓傳送到振膜220B的金屬電極210與開孔電極242時(shí)，則整個(gè)振膜的受力方 向則如標(biāo)號(hào)272所示的反方向。通過(guò)信號(hào)源260所提供相位交替的音源信號(hào)，則可讓此平 面揚(yáng)聲器單體200B通過(guò)不同的振膜受力方向，產(chǎn)生具有不同頻率或音量不同的聲音。
異極性的雙層平面揚(yáng)聲器單體 請(qǐng)接著參照?qǐng)D2D及圖2E，在另外實(shí)施范例中，可采用異極性雙層平面揚(yáng)聲器的單 體結(jié)構(gòu)，底下將接著說(shuō)明。 請(qǐng)參照?qǐng)D2D，此平面揚(yáng)聲器單體200C為本發(fā)明采用異極性的雙層平面揚(yáng)聲器的 單體結(jié)構(gòu)剖面示意圖。此因?yàn)榕c圖2B具有類似的結(jié)構(gòu)，因此，相同的元件以相同的標(biāo)號(hào)標(biāo) 示，且具有相同的內(nèi)容，在此不再冗述。而與圖2B的差異在于振膜220C是駐正電荷，而振 膜222C是駐負(fù)電荷，也就是上下振膜所駐電荷為不同極性，此即為本實(shí)施例所提出具有異 極性的雙層平面揚(yáng)聲器的單體結(jié)構(gòu)。而用以提供音源信號(hào)的信號(hào)源260，其連接方式如圖 2D所示，將信號(hào)源260的一端同時(shí)連接到振膜220C的金屬電極210與振膜222C的金屬電 極212，而信號(hào)源260的另一端則同時(shí)連接到開孔電極240與242。 當(dāng)信號(hào)源260的正電壓傳送到金屬電極210時(shí)，金屬電極210上的正電壓與振 膜220C上的正電荷產(chǎn)生排斥力，另外，信號(hào)源260的負(fù)電壓傳送到開孔電極240，而與振膜 220C的正電荷產(chǎn)生吸引力，因此，造成振膜220壓縮共振空間235的方向彎曲，也就是如圖 示的標(biāo)號(hào)274的方向。 當(dāng)信號(hào)源260的負(fù)電壓傳送到開孔電極242時(shí)，開孔電極242上的負(fù)電壓與振膜 222C上的負(fù)電荷產(chǎn)生排斥力，而信號(hào)源260的正電壓傳送到金屬電極212時(shí)，產(chǎn)生吸引力， 而讓振膜222C以加大共振空間237的方向彎曲，也就是如圖示的標(biāo)號(hào)274的方向。因此， 整個(gè)振膜的受力方向如標(biāo)號(hào)274所示。 圖2D僅標(biāo)示信號(hào)源260的音源信號(hào)其中一種相位的情況，但并非以此為限。例如， 當(dāng)產(chǎn)生相位反轉(zhuǎn)時(shí)，也就是將信號(hào)源260的負(fù)電壓連接到金屬電極210與金屬電極212，而 將正電壓同時(shí)連接到開孔電極240與242時(shí)，則整個(gè)振膜的受力方向?qū)?huì)如標(biāo)號(hào)274所示
12的反方向。并通過(guò)信號(hào)源260所提供相位交替的音源信號(hào)，則可讓此平面揚(yáng)聲器單體200C 通過(guò)不同的振膜受力方向，產(chǎn)生具有不同頻率或音量不同的聲音。 請(qǐng)參照?qǐng)D2E，此平面揚(yáng)聲器單體200D為本發(fā)明采用異極性的雙層平面揚(yáng)聲器另 一實(shí)施例的單體結(jié)構(gòu)剖面示意圖。此因?yàn)榕c圖2B具有類似的結(jié)構(gòu)，因此，相同的元件以相 同的標(biāo)號(hào)標(biāo)示，且具有相同的內(nèi)容，在此不再冗述。而與圖2B的差異在于振膜220D是駐負(fù) 電荷，而振膜222D是駐正電荷，也就是上下振膜所駐電荷為不同極性，此即為本實(shí)施例所 提出具有異極性的雙層平面揚(yáng)聲器的單體結(jié)構(gòu)。而用以提供音源信號(hào)的信號(hào)源260，其連接 方式如圖2E所示，將信號(hào)源260的一端同時(shí)連接到振膜220D的金屬電極210與振膜222D 的金屬電極212，而信號(hào)源260的另一端則同時(shí)連接到開孔電極240與242。
當(dāng)信號(hào)源260的正電壓傳送到金屬電極210時(shí)，金屬電極210上的正電壓與振 膜220D上的負(fù)電荷產(chǎn)生吸引力，另外，信號(hào)源260的負(fù)電壓傳送到開孔電極240，而與振膜 220D的負(fù)電荷產(chǎn)生排斥力，因此，造成振膜220向擴(kuò)大共振空間235的方向彎曲，也就是如 圖示的標(biāo)號(hào)276的方向。 當(dāng)信號(hào)源260的負(fù)電壓傳送到開孔電極242時(shí)，開孔電極242上的負(fù)電壓與振膜 222D上的正電荷產(chǎn)生吸引力，而信號(hào)源260的正電壓傳送到金屬電極212時(shí)，與振膜222D 上的正電荷產(chǎn)生排斥力，而讓振膜222D以壓縮共振空間237的方向彎曲，也就是如圖示的 標(biāo)號(hào)276的方向。因此，整個(gè)振膜的受力方向如標(biāo)號(hào)274所示。 圖2E僅標(biāo)示信號(hào)源260的音源信號(hào)其中一種相位的情況，但并非以此為限。例如， 當(dāng)產(chǎn)生相位反轉(zhuǎn)時(shí)，也就是將信號(hào)源260的負(fù)電壓連接到金屬電極210與金屬電極212，而 將正電壓同時(shí)連接到開孔電極240與242時(shí)，則整個(gè)振膜的受力方向?qū)?huì)如標(biāo)號(hào)276所示 的反方向。并通過(guò)信號(hào)源260所提供相位交替的音源信號(hào)，則可讓此平面揚(yáng)聲器單體200D 通過(guò)不同的振膜受力方向，產(chǎn)生具有不同頻率或音量不同的聲音。 圖2F為本發(fā)明另一實(shí)施例中的平面揚(yáng)聲器單體的剖面示意圖。在本實(shí)施范例中， 平面揚(yáng)聲器單體200F為本發(fā)明采用同極性的雙層平面揚(yáng)聲器的單體結(jié)構(gòu)剖面示意圖。此 因?yàn)榕c圖2B具有類似的結(jié)構(gòu)，因此，相同的組件以相同的標(biāo)號(hào)標(biāo)示，并不再冗述。惟兩者不 同之處在于，在平面揚(yáng)聲器200F的共振空間235、237以及絕緣層250的側(cè)邊內(nèi)加上集氣器 (Getter) 238、239、252，以吸收水氣并維持真空狀態(tài)。圖2F僅標(biāo)示集氣器的其中一種型態(tài)， 但本發(fā)明并非以此為限。此實(shí)施例中所加入的集氣器，適用于本發(fā)明所提出所有類型的平 面揚(yáng)聲器結(jié)構(gòu)。 而此集氣器是由集氣劑所組成，或是使用集氣劑吸附水氣，例如此集氣劑可以使 用鈣或是其化合物，或是使用硫或是其化合物。 請(qǐng)參照?qǐng)D2G，圖2G為本發(fā)明另一實(shí)施例中的平面揚(yáng)聲器單體的剖面示意圖。在 本實(shí)施例中，平面揚(yáng)聲器單體200G為本發(fā)明采用同極性的雙層平面揚(yáng)聲器的單體結(jié)構(gòu)剖 面示意圖。此因?yàn)榕c圖2F具有類似的結(jié)構(gòu)，故相同的組件以相同的標(biāo)號(hào)標(biāo)示，且不再冗述。 惟兩者不同之處在于集氣器所使用的材料。位于平面揚(yáng)聲器200G的共振空間235、237以 及絕緣層250之側(cè)邊的集氣器238G、239G、252G，是由可吸收水氣的粉狀吸附物填充而成。 同時(shí)，集氣器238G、239G、252G在每個(gè)面向共振空間235、237和絕緣層250的面均各有一透 氣膜236，進(jìn)而讓集氣器可與空氣交流并采集空氣中的水氣而保持真空狀態(tài)。
接著，請(qǐng)參照?qǐng)D2H，圖2H為本發(fā)明又一實(shí)施例中的平面揚(yáng)聲器單體的剖面示意圖。平面揚(yáng)聲器單體200H為本發(fā)明采用同極性的雙層平面揚(yáng)聲器的單體結(jié)構(gòu)剖面示意圖。 此因?yàn)榕c圖2G具有類似的結(jié)構(gòu)，故相同的組件以相同的標(biāo)號(hào)標(biāo)示，且不再冗述。雖然平面 揚(yáng)聲器單體200G和200H的集氣器均由粉狀吸附物所填充而成，兩者不同之處在于200H中 的集氣器238H、239H、252H，不具有透氣膜。圖21為圖2H的集氣器238H、239H、252H的立體 示意圖，集氣器238H、239H、252H可為填充有可吸收水氣之吸附物的圓柱體，而平面揚(yáng)聲器 單體200H是通過(guò)集氣器238H、239H、252H上方的孔洞以收集空氣中的水氣，并將平面揚(yáng)聲 器維持真空狀態(tài)。圖2H僅標(biāo)示集氣器的其中一種型態(tài)，但本發(fā)明并非以此為限。
共用開孔電極層的實(shí)施例 本發(fā)明所提出具高可靠度的揚(yáng)聲器結(jié)構(gòu)，可利用同一組信號(hào)驅(qū)動(dòng)多組平面揚(yáng)聲器 單體，此方法可有效增強(qiáng)平面揚(yáng)聲器發(fā)聲效率，達(dá)成平面揚(yáng)聲器應(yīng)用設(shè)計(jì)所需聲壓規(guī)格的 目的。在此實(shí)施例中，堆疊的平面揚(yáng)聲器單體，可利用共同的開孔電極層，達(dá)到上下振膜根 據(jù)信號(hào)源所提供相位交替的音源信號(hào)，而產(chǎn)生具有不同頻率或音量不同的聲音。請(qǐng)參照?qǐng)D 3A與圖3B所示加以說(shuō)明。 首先，請(qǐng)參考圖3A，本實(shí)施例的平面揚(yáng)聲器單體300A是由上下兩組振膜結(jié)構(gòu)與共 同開孔電極結(jié)構(gòu)堆疊而成。而振膜結(jié)構(gòu)是由具有阻隔水氣的導(dǎo)體層與振膜所組成，如圖中 所示上層的金屬電極310與振膜320，與下層的金屬電極312與振膜322。而共同的開孔電 極結(jié)構(gòu)則如圖中所示的開孔電極340，具有多個(gè)音孔3，例如圖示的341，可做共振空間之間 空氣的流通。而振膜結(jié)構(gòu)與開孔電極結(jié)構(gòu)之間，則可選擇地加入支撐體層，以形成振膜用以 產(chǎn)生聲音的振動(dòng)空間。例如振膜320與開孔電極340之間的支撐體層330，或是振膜322與 開孔電極340之間的支撐體層332。而這些支撐體層330則具有多個(gè)支撐體331，以不同的 圖案排列，支撐體層332則具有多個(gè)支撐體333，以不同的圖案排列，以分別形成如圖示的 振動(dòng)空間335與337。 而支撐體層的圖案結(jié)構(gòu)，可解決平面揚(yáng)聲器結(jié)構(gòu)中振膜與開孔電極之間所可能產(chǎn) 生的靜電效應(yīng)。而其布局方式，可根據(jù)振膜的靜電效應(yīng)大小決定可形成幾何外形的排列，如 前實(shí)施例所述，不再冗述。 在本實(shí)施例中，平面揚(yáng)聲器單體300的振膜320與322，分別駐正電荷與負(fù)電荷。 此即為本實(shí)施例所提出具有異極性的雙層平面揚(yáng)聲器的單體結(jié)構(gòu)。而用以提供音源信號(hào)的 信號(hào)源360，其連接方式如圖3A所示，將信號(hào)源360的一端同時(shí)連接到振膜320的金屬電極 310與振膜322的金屬電極312，而另一端則連接到共同的開孔電極340。
當(dāng)信號(hào)源360的正電壓傳送到金屬電極310時(shí)，金屬電極310上的正電壓與振膜 320上的正電荷產(chǎn)生排斥力，另外，信號(hào)源360的負(fù)電壓傳送到開孔電極340，而與振膜320 的正電荷產(chǎn)生吸引力，因此，造成振膜320會(huì)以壓縮共振空間335的方向彎曲。另外，當(dāng)信 號(hào)源360的負(fù)電壓傳送到開孔電極340時(shí)，開孔電極340上的負(fù)電壓與振膜322上的負(fù)電 荷產(chǎn)生排斥力，而信號(hào)源360的正電壓傳送到金屬電極312時(shí)，而與振膜322的負(fù)電荷產(chǎn)生 吸引力，造成振膜322向擴(kuò)大共振空間337的方向彎曲。因此，整個(gè)振膜的受力方向如標(biāo)號(hào) 370所示。 圖3A僅說(shuō)明信號(hào)源360的音源信號(hào)其中一種相位的情況，但并非以此為限。例如， 當(dāng)產(chǎn)生相位反轉(zhuǎn)時(shí)，也就是信號(hào)源360的負(fù)電壓傳送到金屬電極310與312時(shí)，而正電壓傳 送到開孔電極340時(shí)，則整個(gè)振膜的受力方向則如標(biāo)號(hào)370所示的反方向。通過(guò)信號(hào)源360所提供相位交替的音源信號(hào)，則可讓此平面揚(yáng)聲器單體300A通過(guò)不同的振膜受力方向，產(chǎn) 生具有不同頻率或音量不同的聲音。 在另外一實(shí)施范例中，請(qǐng)參照?qǐng)D3B所示，此平面揚(yáng)聲器單體300B為本發(fā)明采用異 極性的雙層平面揚(yáng)聲器的單體結(jié)構(gòu)剖面示意圖。此因?yàn)榕c圖3A具有類似的結(jié)構(gòu)，因此，相 同的元件以相同的標(biāo)號(hào)標(biāo)示，并不再冗述。而與圖3A的差異在于振膜320B是駐負(fù)電荷，而 振膜322B是駐正電荷。此即為本實(shí)施例所提出具有異極性的雙層平面揚(yáng)聲器的單體結(jié)構(gòu)。 而用以提供音源信號(hào)的信號(hào)源360，其連接方式如圖3B所示，將信號(hào)源360的一端同時(shí)連接 到振膜320的金屬電極310與振膜322的金屬電極312，而另一端則連接到共同的開孔電極 340。 當(dāng)信號(hào)源360的正電壓傳送到金屬電極310時(shí)，金屬電極310上的正電壓與振膜 320上的負(fù)電荷產(chǎn)生吸引力，另外，信號(hào)源360的負(fù)電壓傳送到開孔電極340，而與振膜320 的負(fù)電荷產(chǎn)生排斥力，因此，造成振膜320會(huì)以擴(kuò)大共振空間335的方向彎曲。另外，當(dāng)信 號(hào)源360的負(fù)電壓傳送到開孔電極340時(shí)，開孔電極340上的負(fù)電壓與振膜322上的正電 荷產(chǎn)生吸引力，而信號(hào)源360的正電壓傳送到金屬電極312時(shí)，而與振膜322的正電荷產(chǎn)生 排斥力，造成振膜322向擠壓共振空間337的方向彎曲。因此，整個(gè)振膜的受力方向如標(biāo)號(hào) 372所示。 圖3B僅說(shuō)明信號(hào)源360的音源信號(hào)其中一種相位的情況，但并非以此為限。例如， 當(dāng)產(chǎn)生相位反轉(zhuǎn)時(shí)，也就是信號(hào)源360的負(fù)電壓傳送到金屬電極310與312時(shí)，而正電壓傳 送到開孔電極340時(shí)，則整個(gè)振膜的受力方向則如標(biāo)號(hào)372所示的反方向。通過(guò)信號(hào)源360 所提供相位交替的音源信號(hào)，則可讓此平面揚(yáng)聲器單體300B通過(guò)不同的振膜受力方向，產(chǎn) 生具有不同頻率或音量不同的聲音。
多組堆疊的揚(yáng)聲器裝置 本發(fā)明所提出具高可靠度的揚(yáng)聲器裝置，可利用前述實(shí)施例所提出的平面揚(yáng)聲器 單體進(jìn)行不同的變化組合，但在不改變輸入信號(hào)源的設(shè)計(jì)，而僅調(diào)整正負(fù)極性的端點(diǎn)，即可 達(dá)成驅(qū)動(dòng)多組平面揚(yáng)聲器單體的發(fā)聲效果。 底下將以不同的實(shí)施例說(shuō)明本發(fā)明所提出使用多組高可靠度揚(yáng)聲器單體結(jié)構(gòu)堆 疊而成的揚(yáng)聲器裝置。 請(qǐng)參照?qǐng)D4A，此實(shí)施例是采用圖2A的平面揚(yáng)聲器單體200A，也就是采用同極性的 雙層平面揚(yáng)聲器的單體結(jié)構(gòu)，至少兩個(gè)平面揚(yáng)聲器單體200A堆疊而成，而通過(guò)增加一個(gè)絕 緣層予以隔離。如圖示信號(hào)源460的正負(fù)極性信號(hào)連接的方式，可以得到如標(biāo)號(hào)470的受 力方向，而在信號(hào)源460的信號(hào)極性反轉(zhuǎn)時(shí)，可以得到標(biāo)號(hào)470相反的受力方向。也就是， 通過(guò)信號(hào)源460所提供相位交替的音源信號(hào)，則可讓此揚(yáng)聲器裝置通過(guò)不同的受力方向， 產(chǎn)生具有不同頻率或音量不同的聲音。 請(qǐng)參照?qǐng)D4B，此實(shí)施例是采用圖2B的平面揚(yáng)聲器單體200B，也就是采用同極性的 雙層平面揚(yáng)聲器的單體結(jié)構(gòu)，至少兩個(gè)平面揚(yáng)聲器單體200B堆疊而成，而通過(guò)增加一個(gè)絕 緣層予以隔離。如圖示信號(hào)源460的正負(fù)極性信號(hào)連接的方式，可以得到如標(biāo)號(hào)471的受 力方向，而在信號(hào)源460的信號(hào)極性反轉(zhuǎn)時(shí)，可以得到標(biāo)號(hào)471相反的受力方向。也就是， 通過(guò)信號(hào)源460所提供相位交替的音源信號(hào)，則可讓此揚(yáng)聲器裝置通過(guò)不同的受力方向， 產(chǎn)生具有不同頻率或音量不同的聲音。
請(qǐng)參照?qǐng)D4C，此實(shí)施例是采用圖2A的平面揚(yáng)聲器單體200A搭配圖2B的平面揚(yáng)聲 器單體200B，也就是采用兩種同極性的雙層平面揚(yáng)聲器的單體結(jié)構(gòu)，堆疊而成，而通過(guò)增加 一個(gè)絕緣層予以隔離。如圖示信號(hào)源460的正負(fù)極性信號(hào)連接的方式，可以得到如標(biāo)號(hào)472 的受力方向，而在信號(hào)源460的信號(hào)極性反轉(zhuǎn)時(shí)，可以得到標(biāo)號(hào)472相反的受力方向。也就 是，通過(guò)信號(hào)源460所提供相位交替的音源信號(hào)，則可讓此揚(yáng)聲器裝置通過(guò)不同的受力方 向，產(chǎn)生具有不同頻率或音量不同的聲音。 請(qǐng)參照?qǐng)D4D，此實(shí)施例是采用圖2C的平面揚(yáng)聲器單體200C搭配圖2D的平面揚(yáng)聲 器單體200D，也就是采用兩種異極性的雙層平面揚(yáng)聲器的單體結(jié)構(gòu)堆疊而成，而通過(guò)增加 一個(gè)絕緣層予以隔離。如圖示信號(hào)源460的正負(fù)極性信號(hào)連接的方式，可以得到如標(biāo)號(hào)473 的受力方向，而在信號(hào)源460的信號(hào)極性反轉(zhuǎn)時(shí)，可以得到標(biāo)號(hào)473相反的受力方向。也就 是，通過(guò)信號(hào)源460所提供相位交替的音源信號(hào)，則可讓此揚(yáng)聲器裝置通過(guò)不同的受力方 向，產(chǎn)生具有不同頻率或音量不同的聲音。 而圖4E，則是將平面揚(yáng)聲器單體200C與平面揚(yáng)聲器單體200D上下堆疊的位置對(duì) 調(diào)。如圖示信號(hào)源460的正負(fù)極性信號(hào)連接的方式，可以得到如標(biāo)號(hào)474的受力方向，而在 信號(hào)源460的信號(hào)極性反轉(zhuǎn)時(shí)，可以得到標(biāo)號(hào)474相反的受力方向。也就是，通過(guò)信號(hào)源 460所提供相位交替的音源信號(hào)，則可讓此揚(yáng)聲器裝置通過(guò)不同的受力方向，產(chǎn)生具有不同 頻率或音量不同的聲音。 根據(jù)上述設(shè)計(jì)方式，提出為達(dá)成產(chǎn)品應(yīng)用所需的聲壓規(guī)格，在不增加電路復(fù)雜度
設(shè)計(jì)下，可將前述的平面揚(yáng)聲器單體進(jìn)行多數(shù)個(gè)組立設(shè)計(jì)，如前述的設(shè)計(jì)概念，將平面揚(yáng)聲
器單體的駐極體電荷進(jìn)行奇偶極性相互搭配，通過(guò)外部的一組音源信號(hào)提供，及搭配音源
信號(hào)輸入連接設(shè)計(jì)即可達(dá)成音量輸出提高的效果。而圖4A到圖4E所描述的實(shí)施例，僅是部
分的運(yùn)用，對(duì)于本發(fā)明所提出具高可靠度的揚(yáng)聲器裝置而言，可利用前述實(shí)施例所提出的
平面揚(yáng)聲器單體進(jìn)行不同的變化組合，可不限制地延伸多組組合設(shè)計(jì)，均屬本發(fā)明的范疇。 整層絕緣層的設(shè)計(jì) 前述雙層平面揚(yáng)聲器的單體結(jié)構(gòu)，對(duì)于上下開孔電極與介于其間的絕緣層而言， 可采用整層式的絕緣層，而搭配貫通上下開孔電極與絕緣層堆疊結(jié)構(gòu)的音孔，也屬于本發(fā) 明所提出的范疇，如底下僅以一實(shí)施例說(shuō)明，然不以此為限，只要如前述的設(shè)計(jì)概念，將平 面揚(yáng)聲器單體的駐極體電荷進(jìn)行奇偶極性相互搭配，通過(guò)外部的一組音源信號(hào)提供，及搭 配音源信號(hào)輸入連接設(shè)計(jì)即可達(dá)成音量輸出提高的效果。 請(qǐng)參照?qǐng)D5，為說(shuō)明另一實(shí)施例中采用異極性雙層平面揚(yáng)聲器的單體結(jié)構(gòu)剖面示 意圖。此平面揚(yáng)聲器單體是由上下兩組振膜結(jié)構(gòu)與開孔電極結(jié)構(gòu)堆疊而成，而中間則由一 絕緣層形成電性隔離。振膜結(jié)構(gòu)是由具有阻隔水氣的導(dǎo)體層與振膜所組成，包括上層的金 屬電極510與振膜520，與下層的金屬電極512與振膜522。每個(gè)振膜結(jié)構(gòu)有對(duì)應(yīng)的開孔電 極結(jié)構(gòu)，例如圖中所示面對(duì)振膜520的開孔電極540，以及面對(duì)振膜522的開孔電極542。而 每個(gè)振膜結(jié)構(gòu)與其對(duì)應(yīng)的開孔電極結(jié)構(gòu)之間，則可選擇地加入支撐體層，以形成振膜用以 產(chǎn)生聲音的振動(dòng)空間。例如支撐體層530與532。而支撐體層530則具有多個(gè)支撐體531， 以不同的圖案排列，支撐體層532則具有多個(gè)支撐體533，以不同的圖案排列，以分別形成 如圖示的振動(dòng)空間535與537。而提供音源信號(hào)的信號(hào)源560，其連接方式如圖5所示，將 信號(hào)源560的一端同時(shí)連接到金屬電極210與金屬電極212，而另一端則同時(shí)連接到兩個(gè)開孔電極240與242。 本實(shí)施例與前述實(shí)施例不同處在于，介于開孔電極540與542之間的絕緣層550， 可采用整層式的絕緣層，而搭配貫通開孔電極540、絕緣層550與開孔電極542堆疊結(jié)構(gòu)的 音孔541，也屬本發(fā)明所提出雙層平面揚(yáng)聲器的單體結(jié)構(gòu)運(yùn)用。 綜上所述，本發(fā)明的平面揚(yáng)聲器利用駐極體振膜及其金屬電極可以具有抗水氣的 特性，此金屬電極層可由一種金屬、多種金屬組合(合金)或金屬電極與聚合物(polymer) 所組成，將其置于平面揚(yáng)聲器單體的最外層來(lái)達(dá)成提升平面揚(yáng)聲器單體的可靠度。另外， 平面揚(yáng)聲器中的駐極體振膜在受到音訊電壓后，會(huì)產(chǎn)生彎曲變形，進(jìn)而驅(qū)動(dòng)周遭空氣來(lái)產(chǎn) 生聲音。同時(shí)，在另一實(shí)施例中，可進(jìn)行多組平面揚(yáng)聲器單體的組合來(lái)達(dá)成聲壓輸出增加效 果，故可解決現(xiàn)有需于單體外層加阻水氣層的做法，且本實(shí)施例的電路同樣可以解決于提 高聲壓功率時(shí)平面揚(yáng)聲器結(jié)構(gòu)及電路過(guò)于復(fù)雜的問(wèn)題。 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)。
權(quán)利要求
一種平面揚(yáng)聲器單體，包括第一振膜，具有第一表面與第二表面，該第一表面設(shè)有阻隔水氣的第一導(dǎo)電電極；第二振膜，具有第一表面與第二表面，該第一表面具有阻隔水氣的第二導(dǎo)電電極；開孔電極結(jié)構(gòu)，介于該第一振膜的第二表面與該第二振膜的第二表面之間；以及第一支撐體層，配置在該第一振膜與該開孔電極結(jié)構(gòu)之間；以及第二支撐體層，配置在該第二振膜與該開孔電極結(jié)構(gòu)之間，其中該第一振膜、該第一支撐體層、該開孔電極結(jié)構(gòu)、該第二支撐體層與該第二振膜堆疊成一堆疊結(jié)構(gòu)，而該第一導(dǎo)電電極與該第二導(dǎo)電電極位于該堆疊結(jié)構(gòu)的相對(duì)的兩外側(cè)，并在該堆疊結(jié)構(gòu)內(nèi)形成共振空間。
2. 如權(quán)利要求1所述的平面揚(yáng)聲器單體，還包括一絕緣層，為了在該開孔電極結(jié)構(gòu)的 第一開孔電極與第二開孔電極之間，做一電性隔離，而該第一開孔電極與該第二開孔電極 具有多個(gè)音孔。
3. 如權(quán)利要求2所述的平面揚(yáng)聲器單體，其中該絕緣層為整層結(jié)構(gòu)，與該第一開孔電 極及該第二開孔電極堆疊成整個(gè)該開孔電極結(jié)構(gòu)，而該多個(gè)音孔為貫穿該開孔電極結(jié)構(gòu)。
4. 如權(quán)利要求3所述的平面揚(yáng)聲器單體，其中該第一導(dǎo)電電極、該第一振膜、該第一支 撐體層與該第一開孔電極堆疊形成一第一單體結(jié)構(gòu)，而該第二導(dǎo)電電極、該第二振膜、該第 二支撐體層與該第二開孔電極堆疊形成一第二單體結(jié)構(gòu)，而該第一單體結(jié)構(gòu)內(nèi)形成的共振 空間與該第二單體結(jié)構(gòu)經(jīng)由貫穿該開孔電極結(jié)構(gòu)的該多個(gè)音孔互通。
5. 如權(quán)利要求2所述的平面揚(yáng)聲器單體，其中該第一導(dǎo)電電極、該第一振膜、該第一支 撐體層與該第一開孔電極堆疊形成一第一單體結(jié)構(gòu)，而該第二導(dǎo)電電極、該第二振膜、該第 二支撐體層與該第二開孔電極堆疊形成一第二單體結(jié)構(gòu)，而該第一單體結(jié)構(gòu)內(nèi)形成的共振 空間與該第二單體結(jié)構(gòu)經(jīng)由該第一開孔電極與該第二開孔電極的該多個(gè)音孔互通。
6. 如權(quán)利要求2所述的平面揚(yáng)聲器單體，其中該第一振膜與該第二振膜為駐極體振 膜，并通過(guò)調(diào)整不同極性的音源信號(hào)到該第一導(dǎo)電電極與該第一開孔電極，以及到該第二 導(dǎo)電電極與該第二開孔電極，讓該第一振膜與該第二振膜振動(dòng)發(fā)出不同頻率的聲音。
7. 如權(quán)利要求6所述的平面揚(yáng)聲器單體，其中當(dāng)該第一振膜與該第二振膜駐相同極性 的電荷時(shí)，該第一導(dǎo)電電極與該第二開孔電極連接到第一極性的音源信號(hào)，而該第二導(dǎo)電 電極與該第一開孔電極連接到第二極性的音源信號(hào)，其中該第一極性與該第二極性電性相 反。
8. 如權(quán)利要求6所述的平面揚(yáng)聲器單體，其中當(dāng)該第一振膜與該第二振膜駐相反極性 的電荷時(shí)，該第一導(dǎo)電電極與該第二導(dǎo)電電極連接到第一極性的音源信號(hào)，而該第一開孔 電極與該第二開孔電極連接到第二極性的音源信號(hào)，其中該第一極性與該第二極性電性相 反。
9. 如權(quán)利要求1所述的平面揚(yáng)聲器單體，該開孔電極結(jié)構(gòu)包括開孔電極，其中該開孔 電極具有多個(gè)音孔。
10. 如權(quán)利要求9所述的平面揚(yáng)聲器單體，其中該第一導(dǎo)電電極、該第一振膜、該第一 支撐體層與該開孔電極堆疊形成一第一單體結(jié)構(gòu)，而該第二導(dǎo)電電極、該第二振膜、該第二 支撐體層與該開孔電極堆疊形成一第二單體結(jié)構(gòu)，其中該第一單體結(jié)構(gòu)與該第二單體結(jié)構(gòu) 共用該開孔電極，而該第一單體結(jié)構(gòu)內(nèi)形成的共振空間與該第二單體結(jié)構(gòu)經(jīng)由該開孔電極的該多個(gè)音孔互通。
11. 如權(quán)利要求io所述的平面揚(yáng)聲器單體，其中該第一振膜與該第二振膜為駐極體振膜，并通過(guò)調(diào)整不同極性的音源信號(hào)到該第一導(dǎo)電電極、該開孔電極與該第二導(dǎo)電電極，讓 該第一振膜與該第二振膜振動(dòng)發(fā)出不同頻率的聲音。
12. 如權(quán)利要求11所述的平面揚(yáng)聲器單體，其中當(dāng)該第一振膜與該第二振膜駐相反極 性的電荷時(shí)，該第一導(dǎo)電電極與該第二導(dǎo)電電極連接到第一極性的音源信號(hào)，而該開孔電 極連接到第二極性的音源信號(hào)，其中該第一極性與該第二極性電性相反。
13. 如權(quán)利要求1所述的平面揚(yáng)聲器單體，其中該第一支撐體層與該第二支撐體層分 別具有一第一布局圖案與一第二部局圖案，其中該第一布局圖案與該第二 部局圖案分別是 根據(jù)該第一振膜與該開孔電極結(jié)構(gòu)，以及該第二振膜與該開孔電極結(jié)構(gòu)的靜電效應(yīng)而調(diào) 整。
14. 如權(quán)利要求13所述的平面揚(yáng)聲器單體，其中該第一支撐體層與該第二支撐體層分 別具有至少一邊框與多個(gè)支撐體介于其間，該邊框形成該平面揚(yáng)聲器單體的形狀，而該些 支撐體以形成該第一布局圖案與該第二部局圖案。
15. 如權(quán)利要求14所述的平面揚(yáng)聲器單體，其中該第一布局圖案與該第二部局圖案是 通過(guò)該多個(gè)支撐體的形狀或該多個(gè)支撐體配置位置所構(gòu)成。
16. 如權(quán)利要求15所述的平面揚(yáng)聲器單體，其中該多個(gè)支撐體的形狀為點(diǎn)狀、柵狀、類 十字狀、三角柱形、圓柱形或是矩形其中之一。
17. 如權(quán)利要求1所述的平面揚(yáng)聲器單體，連接到一信號(hào)源，分別提供不同極性的音源 信號(hào)連接到該開孔電極結(jié)構(gòu)、該第一導(dǎo)電電極與該第二導(dǎo)電電極，以驅(qū)動(dòng)該第一振膜與該 第二振膜振動(dòng)發(fā)出不同頻率的聲音。
18. 如權(quán)利要求1所述的平面揚(yáng)聲器單體，其中該第一振膜與該第二振膜為駐極體振 膜，其材料是采用納微米孔駐極體壓電復(fù)合材料。
19. 如權(quán)利要求1所述的平面揚(yáng)聲器單體，其中，該納微米孔駐極體壓電復(fù)合材料為選 自包括聚全氟乙丙烯、四氟乙烯單體聚合物、聚偏二氟乙烯、具有雙碳鏈復(fù)合物及部分含氟 高分子聚合物的材料所組成群組的其中之一者。
20. 如權(quán)利要求1所述的平面揚(yáng)聲器單體，其中該第一導(dǎo)電電極與該第二導(dǎo)電電極為 選自包括導(dǎo)電金屬薄膜、銀膠、及氧化銦錫、氧化銦鋅、聚乙撐二氧噻吩所組成群組的其中 之一者。
21. 如權(quán)利要求1所述的平面揚(yáng)聲器單體，其中該第一導(dǎo)電電極與該第二導(dǎo)電電極可 由金屬、多種金屬組合(合金)或金屬電極與聚合物(polymer)所組成。
22. 如權(quán)利要求1所述的平面揚(yáng)聲器單體，還包括至少一集氣器，至于該共振空間內(nèi)， 該集氣器具有吸收該共振空間內(nèi)的水氣。
23. 如權(quán)利要求22所述的平面揚(yáng)聲器單體，其中該集氣器為一物理性集氣器。
24. 如權(quán)利要求22所述的平面揚(yáng)聲器單體，其中該集氣器為一化學(xué)性集氣器。
25. 如權(quán)利要求24所述的平面揚(yáng)聲器單體，其中該集氣器為一蒸發(fā)型集氣器或一非蒸 發(fā)型集氣器。
26. 如權(quán)利要求22所述之平面揚(yáng)聲器單體，其中該集氣器為粉狀、碟狀、帶狀、管狀、環(huán) 狀或杯狀。
27. 如權(quán)利要求22所述的平面揚(yáng)聲器單體，其中該集氣器為圓桶密封狀，而其上方具 有至少一吸氣孔。
28. 如權(quán)利要求22所述的平面揚(yáng)聲器單體，其中該集氣器由一集氣劑所組成，或是使 用一集氣劑吸附水氣。
29. 如權(quán)利要求28所述的平面揚(yáng)聲器單體，其中該集氣劑是由鈣或是其化合物所組成。
30. 如權(quán)利要求28所述的平面揚(yáng)聲器單體，其中該集氣劑是由鈣或是其化合物所組成。
31. —種揚(yáng)聲器裝置，具有多個(gè)平面揚(yáng)聲器單體所堆疊組成，其中該平面揚(yáng)聲器單體包括第一振膜，具有第一表面與第二表面，該第一表面設(shè)有阻隔水氣的第一導(dǎo)電電極； 第二振膜，具有第一表面與第二表面，該第一表面具有阻隔水氣的第二導(dǎo)電電極； 開孔電極結(jié)構(gòu)，介于該第一振膜的第二表面與該第二振膜的第二表面之間；以及 第一支撐體層，配置在該第一振膜與該開孔電極結(jié)構(gòu)之間；以及第二支撐體層，配置在該第一振膜與該開孔電極結(jié)構(gòu)之間，以及該第二振膜與該開孔 電極結(jié)構(gòu)之間，其中該第一振膜、該第一支撐體層、該開孔電極結(jié)構(gòu)、該第二支撐體層與該 第二振膜堆疊成一堆疊結(jié)構(gòu)，而該第一導(dǎo)電電極與該第二導(dǎo)電電極位于該堆疊結(jié)構(gòu)的相對(duì) 的兩外側(cè)，并在該堆疊結(jié)構(gòu)內(nèi)形成共振空間。
32. 如權(quán)利要求31所述的揚(yáng)聲器裝置，其中該多個(gè)平面揚(yáng)聲器單體至少堆疊成兩層結(jié)構(gòu)。
33. 如權(quán)利要求31所述的揚(yáng)聲器裝置，其中至少有一該平面揚(yáng)聲器單體包括一絕緣 層，為于該開孔電極結(jié)構(gòu)的第一開孔電極與第二開孔電極之間，做一電性隔離，而該第一開 孔電極與該第二開孔電極具有多個(gè)音孔。
34. 如權(quán)利要求33所述的揚(yáng)聲器裝置，其中至少有一該平面揚(yáng)聲器單體的該絕緣層為 整層結(jié)構(gòu)，與該第一開孔電極及該第二開孔電極堆疊成整個(gè)該開孔電極結(jié)構(gòu)，而該多個(gè)音 孔為貫穿該開孔電極結(jié)構(gòu)。
35. 如權(quán)利要求33所述的揚(yáng)聲器裝置，其中至少在一該平面揚(yáng)聲器單體中，該第一導(dǎo) 電電極、該第一振膜、該第一支撐體層與該第一開孔電極堆疊形成第一單體結(jié)構(gòu)，而該第二 導(dǎo)電電極、該第二振膜、該第二支撐體層與該第二開孔電極堆疊形成第二單體結(jié)構(gòu)，而該第 一單體結(jié)構(gòu)內(nèi)形成的共振空間與該第二單體結(jié)構(gòu)經(jīng)由該第一開孔電極與該第二開孔電極的該多個(gè)音孔互通。
36. 如權(quán)利要求33所述的揚(yáng)聲器裝置，其中至少在一該平面揚(yáng)聲器單體中，該第一振 膜與該第二振膜為駐極體振膜，并通過(guò)調(diào)整不同極性的音源信號(hào)到該第一導(dǎo)電電極與該第 一開孔電極，以及到該第二導(dǎo)電電極與該第二開孔電極，讓該第一振膜與該第二振膜振動(dòng) 發(fā)出不同頻率的聲音。
37. 如權(quán)利要求31所述的揚(yáng)聲器裝置，其中至少在一該平面揚(yáng)聲器單體中，該開孔電 極結(jié)構(gòu)包括一開孔電極，其中該開孔電極具有多個(gè)音孔。
38. 如權(quán)利要求37所述的揚(yáng)聲器裝置，其中至少在一該平面揚(yáng)聲器單體中，該第一導(dǎo) 電電極、該第一振膜、該第一支撐體層與該開孔電極堆疊形成一第一單體結(jié)構(gòu)，而該第二導(dǎo)電電極、該第二振膜、該第二支撐體層與該開孔電極堆疊形成第二單體結(jié)構(gòu)，其中該第一單 體結(jié)構(gòu)與該第二單體結(jié)構(gòu)共用該開孔電極，而該第一單體結(jié)構(gòu)內(nèi)形成的共振空間與該第二 單體結(jié)構(gòu)經(jīng)由該開孔電極的該多個(gè)音孔互通。
39. 如權(quán)利要求31所述的揚(yáng)聲器裝置，其中至少在一該平面揚(yáng)聲器單體中，該第一支 撐體層與該第二支撐體層分別具有第一布局圖案與第二部局圖案，其中該第一布局圖案與 該第二部局圖案分別是根據(jù)該第一振膜與該開孔電極結(jié)構(gòu)，以及該第二振膜與該開孔電極 結(jié)構(gòu)的靜電效應(yīng)而調(diào)整。
40. 如權(quán)利要求39所述的揚(yáng)聲器裝置，其中至少在一該平面揚(yáng)聲器單體中，該第一支 撐體層與該第二支撐體層分別具有多個(gè)支撐體介于其間，以形成該第一布局圖案與該第二 部局圖案。
41. 如權(quán)利要求40所述的揚(yáng)聲器裝置，其中至少在一該平面揚(yáng)聲器單體中，該第一布 局圖案與該第二部局圖案是通過(guò)該多個(gè)支撐體的形狀或該多個(gè)支撐體配置位置所構(gòu)成。
42. 如權(quán)利要求31所述的揚(yáng)聲器裝置，其中該多個(gè)平面揚(yáng)聲器單體連接到一信號(hào)源， 分別提供不同極性的音源信號(hào)連接到每一該平面揚(yáng)聲器單體的該開孔電極結(jié)構(gòu)、該第一導(dǎo) 電電極與該第二導(dǎo)電電極，以驅(qū)動(dòng)該第一振膜與該第二振膜振動(dòng)發(fā)出不同頻率的聲音。
43. 如權(quán)利要求31所述的揚(yáng)聲器裝置，其中在該平面揚(yáng)聲器單體中，該第一導(dǎo)電電極 與該第二導(dǎo)電電極可由金屬、多種金屬組合、合金或金屬電極與聚合物(polymer)所組成。
全文摘要
本發(fā)明提供一種具高可靠度平面揚(yáng)聲器單體與揚(yáng)聲器裝置，是利用振膜的導(dǎo)電電極可以具有阻隔水氣的特性，將其置于平面揚(yáng)聲器單體的最外層來(lái)達(dá)成提升平面揚(yáng)聲器單體的可靠度。所述平面揚(yáng)聲器單體具有兩個(gè)導(dǎo)電電極位于兩外側(cè)。也可于平面揚(yáng)聲器單體外側(cè)加上對(duì)水氣阻隔效果佳的保護(hù)層，用以進(jìn)一步提升平面揚(yáng)聲器單體的可靠度及使用壽命。在一例子中，可以在平面揚(yáng)聲器單體內(nèi)部加入至少一集氣器(Getter)，用以進(jìn)一步吸收共振空間內(nèi)的水氣。本平面揚(yáng)聲器單體至少由一對(duì)具導(dǎo)電電極層的駐極體振膜、支撐體層及開孔電極結(jié)構(gòu)等所組成。
文檔編號(hào)H04R1/00GK101729965SQ200910202828
公開日2010年6月9日 申請(qǐng)日期2009年5月26日 優(yōu)先權(quán)日2008年10月24日
發(fā)明者劉昌和, 陳明道 申請(qǐng)人:財(cái)團(tuán)法人工業(yè)技術(shù)研究院