專利名稱：駐極體材料、駐極體揚(yáng)聲器及其制造方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及駐極體材料，更具體地，涉及一種駐極體揚(yáng)聲器及其制造方法。
背景技術(shù)：
靜電揚(yáng)聲器的工作基于庫倫定律的原理，即帶有相等和相反電荷的兩個(gè)導(dǎo)體可以在它們之間產(chǎn)生一推拉力。該推拉靜電力可引起膜片(diaphragm)振動(dòng)，由此產(chǎn)生聲音。典型的靜電揚(yáng)聲器包括兩個(gè)多孔電極和置于電極之間的膜片，以形成一系列電容器。該電極和膜片可被氣隙分離，以便為膜片振動(dòng)提供空間。該膜片通常輕而薄，因此在過渡響應(yīng)、高頻率的擴(kuò)展能力、聲音平滑性、聲音逼真度及輕度失真方面，使靜電揚(yáng)聲器優(yōu)于其它類型的揚(yáng)聲器，如電動(dòng)式，動(dòng)圈式或壓電型揚(yáng)聲器。此外，膜片必須為靜態(tài)電子充電，當(dāng)信號(hào)提供給電極板時(shí)，使誘導(dǎo)的靜力在電極板形成的電場(chǎng)下驅(qū)動(dòng)膜片。
由于結(jié)構(gòu)簡單，靜電揚(yáng)聲器可制成不同尺寸，以適應(yīng)對(duì)小而薄的電子設(shè)備日益增長的需求。然而，傳統(tǒng)的靜電揚(yáng)聲器采用DC-DC轉(zhuǎn)換器為導(dǎo)體制成的膜片提供靜電荷?？紤]到DC-DC轉(zhuǎn)換器的尺寸，成本和功率消耗，人們開發(fā)了駐極體材料來取代DC-DC轉(zhuǎn)換器。駐極體(formed 。f dektr- from"electricity" and -et from "magnet")為具有準(zhǔn)永久性電荷或偶極極化的絕緣材料。駐極體產(chǎn)生內(nèi)部和外部電場(chǎng)，且可以為永久磁鐵的電等同體。參見G.M.Sessler，應(yīng)用物理課題,vol. 33,第1章第1頁(1980)和美國專利No. 4,288,584(Mishra)。該駐極體電荷可包括真正的電荷(如表面電荷和/或空間電荷)和/或極化偶極子。真正的電荷包括被捕獲的正電荷和負(fù)電荷載體。


圖1說明了一種示范性駐極體揚(yáng)聲器，可包括多孔電極6a和6b以及膜片4。電極6a和6b在每個(gè)電極上可含有若干開口 61a和61b，其孔隙度至少為30%。電極6A和6B可用金屬或涂有導(dǎo)電膜的塑料材料制成。設(shè)置開口61a和61b可允許聲波通過。膜片4可包括夾在駐極體層la和lb之間的導(dǎo)電層2。駐極體層la和lb可包含正電荷或負(fù)電荷?？赏ㄟ^固定部件5a和5b將電極6a和6b以及膜片固定在合適的位置。固定部件5a和5b可由絕緣材料制成?？赏ㄟ^絕緣元件51a， 51b， 61a和61b使電極6a和6b與膜片4分離。在駐極體揚(yáng)聲器工作過程中，每個(gè)信號(hào)源7a和7b經(jīng)導(dǎo)電線8a和8b向電極6a和6b輸出相等且相反的交流信號(hào)。這些信號(hào)使得電極6a和6b及駐極體層la和lb之間產(chǎn)生時(shí)變電場(chǎng)，從而產(chǎn)生一推拉力。該推拉力可引起膜片4振動(dòng)。由此產(chǎn)生的聲波可穿過孔61a和61b，從而可在駐極體揚(yáng)聲器外面聽到聲波。
然而，為了增強(qiáng)駐極體揚(yáng)聲器的聲音逼真度和低失真，它需要一種具有優(yōu)良電荷儲(chǔ)存穩(wěn)定性的駐極體材料，還需要有精細(xì)的工藝以制成薄的駐極體-金屬-駐極體結(jié)構(gòu)。眾所周知，可用各種聚合物來制造駐極體。經(jīng)過DC電暈處理，在聚合物駐極體薄膜中產(chǎn)生電荷。各種聚合物中已提到含氟聚合物，例如聚四氟乙烯(PTFE)和氟化乙烯丙烯(FEP)，人們已經(jīng)發(fā)現(xiàn)它們甚至在高溫和高濕度條件下也可產(chǎn)生穩(wěn)定的駐極體性質(zhì)。然而，含氟聚合物價(jià)格貴，且需要某些加工技術(shù)。含氟聚合物的表面具有低摩擦系數(shù)，以致于沒有捕獲或粘滑作用。因此，含氟聚合物不適合制成駐極體揚(yáng)聲器系統(tǒng)中駐極體膜片。人們也已經(jīng)知道用非氟聚合物制造駐極體，如聚苯乙烯(PS)、聚碳酸酯(PC)、聚氯乙烯(PVC)、聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)和環(huán)狀烯烴共聚物(COC)。在駐極體揚(yáng)聲器領(lǐng)域，上述這些非氟聚合物比那些含氟聚合物更容易適用于制造駐極體膜片。然而，仍需要制造駐極體性質(zhì)保留更長的時(shí)間的非氟聚合物駐極體。
美國專利N0.4654546和美國專利No.6852402公開了制造由聚丙烯制成的微孔的鐵合駐極體。電暈充電工序期間，電場(chǎng)造成介電體在每個(gè)聚合物單元中分解介電體分解沉積相同且相對(duì)的電荷在單元的相對(duì)的內(nèi)表面。在其 壁上具有空間電荷的微孔的鐵合駐極體中的每個(gè)單元起到像偶極的作用。因 此，微孔的鐵合駐極體起到像具有大的偶極矩的偶極駐極體的作用并得到比 那些固體駐極體更好的駐極體特性。
現(xiàn)有技術(shù)中，當(dāng)聚合物高度伸展時(shí)，通過在含有諸如硅酸鹽("砂") 的微少外源顆粒的聚合物中自發(fā)打開形成微孔的鐵合駐極體的空穴。在兩垂 直方向中同時(shí)或順序拉伸導(dǎo)致具有透鏡形空穴的薄膜。那些空穴通常非常平 以通過內(nèi)部微等離子體放電的手段有效充電，因?yàn)榈入x子體電子不能充分加 速來使氣體分子電離。此外，當(dāng)使用薄膜拉伸技術(shù)制造微孔的鐵合駐極體 時(shí)，可能難以控制薄膜厚度。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的一實(shí)施例中提供了一種揚(yáng)聲器，其包括與一音頻信號(hào)輸入耦合 的至少一個(gè)電極，以及一包括至少一個(gè)駐極體層的薄膜。設(shè)置該薄膜使其與 電極相互作用響應(yīng)音頻信號(hào)輸入所提供的音頻信號(hào)，并振動(dòng)產(chǎn)生聲波。該駐 極體層由含聚合物的材料形成。
此處揭示的實(shí)施方式提供了一種揚(yáng)聲器。該揚(yáng)聲器可包括具有第一信 號(hào)源終端和第二信號(hào)源終端的音頻信號(hào)輸入，該音頻信號(hào)輸入被配置為接收
音頻信號(hào)；互相分離設(shè)置的兩個(gè)電極；包括至少一個(gè)駐極體層，并在兩個(gè)電 極之間遠(yuǎn)程耦合的駐極體薄膜。具體地，兩個(gè)電極中的第一電極與第一信號(hào) 源終端耦合，而兩個(gè)電極中的第二電極與第二信號(hào)源終端耦合。該駐極體薄 膜被配置為與第一電極和第二電極相互作用以響應(yīng)由第一信號(hào)源終端和第二 信號(hào)源終端提供的音頻信號(hào)。此外，該駐極體薄膜被配置為振動(dòng)以產(chǎn)生聲 音。在一種具體實(shí)施方式
中，駐極體層可包括具有多個(gè)孔并由含聚合物的材 料形成的聚合物層。應(yīng)理解的是，以上概述和以下詳細(xì)描述都只是示范性和 解釋性，并不能限制本發(fā)明的權(quán)利要求。
附圖簡要說明
結(jié)合示范性附圖將更好地理解本發(fā)明以上概述以及以下詳細(xì)說明 然 而，應(yīng)該理解的是，本發(fā)明并不限于其中所示的具體安排和手段。附圖中
圖1為現(xiàn)有技術(shù)的示范性駐極體揚(yáng)聲器的剖視圖； 圖2為疏水性碳?xì)浠衔锏囊环N化學(xué)式； 圖3為疏水性碳?xì)浠痎^物的又一種化學(xué)式； 圖4為符合本發(fā)明的實(shí)施例中的駐極體揚(yáng)聲器的部分剖視圖； 圖5為圖表，示出環(huán)烯烴共聚物和聚苯乙烯的混合物表面電壓；以及 圖6為說明環(huán)烯烴共聚物和混合環(huán)烯烴共聚物在不同厚度下的表面電荷 的表格。
發(fā)明詳細(xì)描述
符合本發(fā)明的實(shí)施方式可在非氟聚合物薄膜中產(chǎn)生孔，由此改善非氟聚 合物駐極體薄膜的駐極體性質(zhì)。在一些實(shí)施方式中，所述孔可具有接近球體 的形狀，并可在內(nèi)表面局部放電。 一駐極體揚(yáng)聲器可由非氟聚合物駐極體薄 膜的駐極體膜片制成。符合本發(fā)明的實(shí)施方式可提供一種制造帶孔的非含氟
聚合物駐極體薄膜的方法。
本發(fā)明涉及一種由含聚合物的溶液形成的非氟聚合物駐極體薄膜。該含 聚合物的溶液可包含至少一種聚合物材料和至少一種表面活性劑。所述聚合
物材料可包含環(huán)烯烴共聚物(coc)、聚苯乙烯(PS)、聚碳酸酯(PC)、 聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)、聚氯乙烯(PVC)、聚酰亞胺(PI)、聚醚 胺(PEI)、高密度聚乙烯(HDPE)、聚丙烯(PP)中的一種或多種。所述 表面活性劑可包含(n+l)-羥基烷酸、(n+l)-氨基垸酸、HO- (CH2) n-COOH、 2,3-雙-(n-羥基-烷氧基)-琥珀酸、2,3-雙-(n-氨基-垸氧基)-琥珀酸、 (n+l)-三唑烷酸、2,3 -雙-(n-三唑-烷氧基)-琥珀酸、十二烷基硫酸鈉
(SDS)、兩性表面活性劑、非離子表面活性劑、陽離子表面活性劑和陰離 子表面活性劑中的一種或多種。為了將聚合物材料和表面活性劑溶解為溶液 形式，可在含聚合物的溶液中加入溶劑，如丙酮、四氫呋喃(THF)、甲 苯、二甲苯、對(duì)二甲苯、二氯甲垸、氯仿、N-甲基吡咯垸酮(NMP)和二甲 基甲酰胺(DMF)中的一種或多種。
以及，圖2顯示了長鏈?zhǔn)杷蕴細(xì)浠衔锏幕瘜W(xué)式。該碳?xì)浠衔镆欢?可以含有高極性的羧酸基團(tuán)[-COOH]。另一端可以是羥基官能團(tuán)或胺官能團(tuán)。因此，可以產(chǎn)生(n+l)-羥基-烷酸或(n+l)-氨基-垸酸。在符合本發(fā)明的一 種實(shí)施方式中，混合聚合物溶液可含有羥基酸化合物，如8-羥基辛酸作為表 面活性劑，以及環(huán)烯烴共聚物(COC)作為聚合物材料。具體來說，按重量 計(jì)濃度為l-10000ppm的羥基酸化合物可溶解于THF (四氫呋喃)中，形成 溶液A1。濃度為0.1-15重量百分比的COC可溶解于溶劑如甲苯，二甲苯或 對(duì)二甲苯中，形成溶液B1。在一種實(shí)施方式中，03(:可以是丁0 八3@(:0€ 族或Artoi^COC族中的至少一個(gè)，包括但不限于品級(jí)8007 、 6013、 5013和 6017。溶液A1和B1根據(jù)一定比例進(jìn)行混合，使得所得的混合聚合物溶液 中，溶液Al按重量計(jì)算約為0.01-30000ppm。舉例，8-羥基辛酸可具有[H0-
(CH2) n-COOH]的結(jié)構(gòu)，其中n=7。
在符合本發(fā)明的另一種實(shí)施方式中，混合聚合物溶液可含有羥基酸化合 物，如8-羥基辛酸作為表面活性劑，以及聚苯乙烯(PS)、聚碳酸酯
(PC)、聚氯乙烯(PVC)和聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)中的至少一種作 為表面材料。具體來說，l-10000ppm的羥基酸化合物可以溶解于如二氯甲烷 或氯仿中，形成溶液A2。重量百分比為0.1-10的聚合物如聚苯乙烯
(PS)、聚碳酸酯(PC)、聚氯乙烯(PVC)或聚甲基丙烯酸甲酯
(PMMA)，可溶解于溶劑中形成溶液B2-1、 B2-2、 B2-3禾BB2-4。在一種 實(shí)施方式中，溶劑可以為氯仿。溶液A2可以與溶液B2-1、 B2-2、 B2-3或B4 按一定比例混合，使得所得的混合聚合物溶液中，溶液A2按重量計(jì)約為 0.01-30000ppm。
圖3顯示長鏈?zhǔn)杷蕴細(xì)浠衔锏幕瘜W(xué)式。該碳?xì)浠衔镆欢撕袃蓚€(gè) 高極性羧酸基團(tuán)[-COOH]。另一端可含有羥基官能團(tuán)或胺官能團(tuán)。由此可產(chǎn) 生2,3-雙-(n-羥基-烷氧基)-丁二酸和2,3-雙-(n-氨基-烷氧基)-琥珀酸。在 符合本發(fā)明的又一種實(shí)施方式中，混合聚合物溶液可含有2，3-雙-(n-羥基-烷 氧基)-丁二酸和2,3-雙-(n-氨基-烷氧基)-琥珀酸的至少一種。按重量計(jì)算 l-10000ppm的它們中的任一種可溶解于溶劑中，形成溶液A3。在一種實(shí)施 方式中，溶劑可以為四氫呋喃、二氯甲烷或氯仿。溶液A3可以與B1、 B2-2、 B2-3或B4按一定比例混合，使得所得混合聚合物溶液中，溶液A3按重 量計(jì)約為0.01-30000ppm。在一種實(shí)施方式中，用含聚合物的溶液制造駐極體薄膜的方法可包括幾 個(gè)步驟
將約15wt。/。(重量百分比)的Topas⑧COC 8007溶解于甲苯溶液中(如 甲苯，Acros， 99%，密度約為0.866g/ml)。該溶液可加熱至8(TC和/或攪拌 制成溶液A。
另外，將8-羥基辛酸在室溫(25°C)，分別以相對(duì)重量(w/w) 0.01 lwt。/。溶解于四氫呋喃中(如四氫呋喃，Aldrich，約99%，密度約為 0.899g/ml)制成溶液B。然后以95: 5的重量比，混合溶液A和B。在一種 實(shí)施方式中，將混合溶液置于混合器中攪拌10分鐘，再于超聲波裝置(如超 聲波混合器或清洗器)中混合5分鐘，得到溶液C。
溶液C可旋轉(zhuǎn)涂布在一個(gè)銅箔基板上，例如用旋轉(zhuǎn)涂布裝置操作，約 1500轉(zhuǎn)/分鐘，可進(jìn)行約2次，每次約20秒，制成濕聚合物薄膜。該濕聚合 物薄膜可在室溫(20 25°C)下干燥約30分鐘，也可在真空干燥箱(約 0.1Torr)或壓力小于環(huán)境壓力的干燥箱中加熱約8小時(shí)。薄膜中的大部分溶 劑和水蒸發(fā)，在一種實(shí)施方式中，得到含平均大小約l微米孔的聚合物薄 膜。在一些實(shí)施方式中，含有孔的聚合物薄膜厚度為8士l)im。
薄膜形成后，可將其置于充電過程，如在一種實(shí)施方式中，置于負(fù)20kV 的針板電暈放電裝置，形成駐極體薄膜。放電板或針與薄膜之間的間距約為 4cm。 一種實(shí)施方式中，該過程可在室溫約20 25。C，相對(duì)濕度約45 50% 條件下進(jìn)行。溫度、間距、相對(duì)濕度和電暈可在各種因素基礎(chǔ)上調(diào)節(jié)，如上 述參數(shù)值、其它外部條件、薄膜的材料、厚度或性質(zhì)以及所需駐極體的性 質(zhì)。
在另一種實(shí)施方式中，用含聚合物的溶液制造駐極體薄膜的方法可包括 幾個(gè)歩驟將約15wt% (重量百分比)的Topas⑧COC 8007溶解于甲苯溶液 中(如甲苯，Acros， 99%,密度約為0.866g/ml)。該溶液可加熱至80。C和/ 或攪拌制成溶液A。將2- (6-巰基己基)丙二酸在室溫(25°C)，以約lwt% 溶解于四氫呋喃中(如四氫呋喃，Aldrich，約99%，密度約為0.899g/ml)制 成溶液B。然后以90: IO的重量比，混合溶液A和B。在一種實(shí)施方式中， 將混合溶液置于混合器攪拌10分鐘，再于超聲波裝置(如超聲波混合器或清 洗器)屮混合5分鐘，得到溶液C。溶液C可旋轉(zhuǎn)涂布在一個(gè)銅箔基板上，例如用旋轉(zhuǎn)涂布裝置操作，約
1500轉(zhuǎn)/分鐘，可進(jìn)行約2次，每次約20秒，制成濕聚合物薄膜。該濕聚合 物薄膜可在室溫(20 25°C)下干燥約30分鐘，也可在真空干燥箱(約 O.lTorr)或壓力小于環(huán)境壓力的干燥箱中加熱約8小時(shí)。薄膜中的大部分溶 劑和水蒸發(fā)，在一種實(shí)施方式中，得到含平均大小約IOO納米孔的聚合物薄 膜。在一些實(shí)施方式中，含有孔的聚合物薄膜厚度為8土lpm。
薄膜形成后，可將其置于充電過程，如在一種實(shí)施方式中，置于負(fù)20kV 的針板電暈放電裝置，形成駐極體薄膜。放電板或針與薄膜之間的間距約為 4cm。 一種實(shí)施方式中，該過程可在室溫約20 25。C，相對(duì)濕度約45 50% 條件下進(jìn)行。溫度、間距、相對(duì)濕度和電暈可在各種因素基礎(chǔ)上調(diào)節(jié)，如上 述參數(shù)值、其它外部條件、薄膜的材料、厚度或性質(zhì)以及所需駐極體的性 質(zhì)。
在又一種實(shí)施方式中，用含聚合物的溶液制造駐極體薄膜的方法可包括 幾個(gè)步驟將約15wt。/。(重量百分比)的Topas⑧COC 8007溶解于甲苯溶液 中(如甲苯，Acros， 99%，密度約為0.866g/ml)。該溶液可加熱至8(TC和/ 或攪拌制成溶液A。將2- (IO羥基癸基)丙二酸在室溫(25°C)，以約 lwt。/。溶解于四氫呋喃中(如四氫呋喃，Aldrich，約99%，密度約為 0.899g/ml)制成溶液B。然后以95: 5的重量比，混合溶液A和B。在一種 實(shí)施方式中，將混合溶液置于混合器攪拌10分鐘，再于超聲波裝置(如超聲 波混合器或清洗器)中混合5分鐘，得到溶液C。
溶液C可旋轉(zhuǎn)涂布在一個(gè)銅箔基板上，例如用旋轉(zhuǎn)涂布裝置操作，約 1500轉(zhuǎn)/分鐘，可進(jìn)行約2次，每次約20秒，制成濕聚合物薄膜。該濕聚合 物薄膜可在室溫(20 25°C)下干燥約30分鐘，也可在真空干燥箱(約 O.lTorr)或壓力小于環(huán)境壓力的干燥箱中加熱約8小時(shí)。薄膜中的大部分溶 劑和水蒸發(fā)，在一種實(shí)施方式中，得到含平均大小約400納米孔的聚合物薄 膜。在一些實(shí)施方式中，含有孔的聚合物薄膜厚度為8土lnm。
薄膜形成后，可將其置于充電過程，如在一種實(shí)施方式中，置于負(fù)20kV 的針板電暈放電裝置，形成駐極體薄膜。放電板或針與薄膜之間的間距約為 4cm。 一種實(shí)施方式中，該過程可在室溫約20 25。C，相對(duì)濕度約45 50% 條件下進(jìn)行。溫度、間距、相對(duì)濕度和電暈可在各種因素基礎(chǔ)上調(diào)節(jié)，如上述參數(shù)值、其它外部條件、薄膜的材料、厚度或性質(zhì)以及所需駐極體的性 質(zhì)。在符合本發(fā)明的一種實(shí)施方式中，混合聚合物溶液可包含至少兩種不同
的聚合物溶液。重量百分比為l-15的COC可溶解于溶劑中形成溶液A4。不 同類型的聚合物材料，如聚苯乙烯(PS)可溶解于溶劑中形成溶液B4。在 一種實(shí)施方式中，溶劑可以是甲苯，二甲苯和對(duì)二甲苯中的至少一種。溶液 A4和B4按適當(dāng)比例混合由此得到混合溶液。在干燥過程和電暈充電過程 后，可以觀察到混合聚合物的表面電壓較原始聚合物的表面電壓有所增加。 圖5為顯示環(huán)烯烴共聚物和聚苯乙烯混合物的表面電壓的圖表。如圖5所 示，按85/15或15/85比率混合COC/聚苯乙烯的表面電壓增加至少190% 。 可以發(fā)現(xiàn)，混合聚合物具有結(jié)晶界面，從而改善了電荷儲(chǔ)存能力和穩(wěn)定性。
在一些實(shí)施方式中，聚碳酸酯(PC)、聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)和 聚氯乙烯(PVC)的至少一種溶解于溶劑如甲苯、二甲苯和對(duì)二甲苯中。此 外，聚乙烯(PE)和聚丙烯(PP)的至少一種在約12(TC溫度下溶解于對(duì)二 甲苯中。這些溶液可以按適當(dāng)比例混合，由此得到混合溶液。與上述實(shí)施方 式類似，聚酰亞胺(PI)和聚醚胺(PEI)可溶解于溶劑如N-甲基吡咯垸酮
(NMP)或二甲基甲酰胺(DMF)中。這些溶液可按適當(dāng)比率混合，由此得 到混合溶液。
在符合本發(fā)明的另一些實(shí)施方式中，其中的聚合物溶液可包含或進(jìn)一歩 包含高極性羧酸[-COOH]，以改善電極體性質(zhì)。在一種實(shí)施方式中，聚合物 溶液可散布在無紡布(non-woven)材料上，如聚丙烯(PP)、聚對(duì)苯二甲酸 乙二酯(PET)、尼龍、聚丙烯(PP)與尼龍的混合物或聚丙烯(PP)與聚 對(duì)苯二甲酸乙二酯(PET)的混合物。在一些實(shí)施方式中，顆?；蚶w維可以 是聚對(duì)苯二甲酸乙二酯(PET)、聚四氟乙烯(PTEF)、氟化乙烯丙烯 (FEP) 、 二氧化硅、氧化鋁、以及高密度聚乙烯(HDPE)中的至少一種。
為了形成駐極體層，可將上述混合溶液通過旋涂、絲網(wǎng)印刷、噴涂、涂 覆、濺射、蒸發(fā)和刮擦技術(shù)涂布于表面或下層以形成濕性聚合物薄膜。然后 干燥該濕性聚合物薄膜，例如在受控環(huán)境或受控溫度下。 一個(gè)實(shí)施方式中， 可提供溫度為20至25°C的環(huán)境溫度，但是可改變環(huán)境條件來控制干燥工 藝，例如使用如上所述的烤爐。干燥工藝允許除去濕性聚合物薄膜中的至少 部分溶劑來提供聚合物薄膜。干燥工藝期間，聚合物和強(qiáng)極性化合物可形成自組裝結(jié)構(gòu)，其提供納米至微米級(jí)的孔。
一些實(shí)施方式中，作為該工藝結(jié)
果形成的聚合物薄膜可具有尺寸在約幾納米，例如lOrnn至約IO微米的多個(gè) 孔。該結(jié)構(gòu)可提高混合聚合物的駐極體面積。
此外，可導(dǎo)入該聚合物層聚合物層的駐極體特性或駐極電荷可通過諸如 電暈充電工序改善。然后通過所示工序形成非氟駐極體薄膜。 一個(gè)實(shí)施方式 中，如圖6所示，COC的駐極體特性可提高高達(dá)140%。圖4中的駐極體層 如la和lb可通過巻繞式(roll-to-roll)工序形成，形成的駐極體層厚度為約 0.5~100|im。
參考圖4，薄膜4包括兩個(gè)駐極體層la和lb以及位于駐極體層la和lb 之間的導(dǎo)電層2。該駐極體層可按照上述工序制成。該導(dǎo)電層2可由金、 銀、鋁、銅或其它導(dǎo)電材料制成。導(dǎo)電層2可通過噴涂、涂覆、旋涂、濺 射、蒸發(fā)、絲網(wǎng)印刷工序中的至少一種覆在駐極體層la上形成結(jié)構(gòu)3。 一個(gè) 實(shí)施方式中，使用電子束蒸發(fā)器將金屬層蒸發(fā)至駐極體層上。駐極體層lb通 過真空熱壓縮，機(jī)械壓縮或巻繞式工序在結(jié)構(gòu)3上形成，以構(gòu)成駐極體-金 屬-駐極體薄膜。電暈充電工序可增強(qiáng)薄膜4的電荷儲(chǔ)存穩(wěn)定性。從這方面來 說，薄膜4可適用于如駐極體揚(yáng)聲器上使用的膜片。 一個(gè)實(shí)施方式中，駐極 體揚(yáng)聲器包括薄膜4和兩個(gè)電極，該電極與一音頻信號(hào)輸入電耦合。電極具 有開口，用于使聲波在其中穿過。薄膜4夾在電極中間，各個(gè)電極和薄膜4 之間都有氣隙。薄膜4可為一與電極遠(yuǎn)程耦合且與電極絕緣的促動(dòng)器，以便 與電極相互作用，響應(yīng)來自音頻信號(hào)輸入的音頻信號(hào)，并振動(dòng)以產(chǎn)生聲波。
本領(lǐng)域技術(shù)人員應(yīng)該理解的是，在不背離廣義創(chuàng)造性概念的情況下，可 對(duì)上述實(shí)施例做出各種變化。因此，可認(rèn)為本發(fā)明并不限于所公開的具體實(shí) 施例，而是覆蓋如所附權(quán)利要求書中所定義的本發(fā)明精神和范圍內(nèi)的改變。
權(quán)利要求
1、一種制造駐極體薄膜的方法，該方法包括提供含聚合物的溶液，該含聚合物的溶液包括至少一種聚合物材料和至少一種表面活性劑；涂布該含聚合物的溶液以提供濕性聚合物薄膜；固化該濕性聚合物薄膜以提供聚合物薄膜；和向該聚合物薄膜執(zhí)行電暈充電以形成非氟聚物駐極體薄膜。
2、 權(quán)利要求l所述的方法，其中所述聚合物材料和表面活性劑具有重量比為約0.01至105 ppm。
3、 權(quán)利要求l所述的方法，其中所述表面活性劑的濃度高于該含聚合物的溶液的臨界膠束濃度。
4、 權(quán)利要求l所述的方法，其中涂布該含聚合物的溶液包括旋涂、絲網(wǎng)印刷、噴涂、涂覆、濺射、蒸發(fā)和刮擦該含聚合物的溶液中至少一種。
5、 權(quán)利要求l所述的方法，進(jìn)-一步包括從該聚合物薄膜除去該表面活性劑的至少一部分。
6、 權(quán)利要求l所述的方法，進(jìn)一步包括將該駐極體薄膜與互相分離設(shè)置的兩電極板耦合，且將該駐極體薄膜夾在該兩電極板之間以提供駐極體揚(yáng)聲訴益。
7、 權(quán)利要求l所述的方法，其中所述含聚合物的溶液包括含有至少兩種聚合物材料的混合的聚合物溶液。
8、 權(quán)利要求l所述的方法，其中所述含聚合物的溶液中的該至少一種聚合物材料包括環(huán)烯烴共聚物、聚苯乙烯、聚碳酸酯、聚甲基丙烯酸甲酯、聚氯乙烯、聚酰亞胺、聚醚胺、高密度聚乙烯和聚丙烯中的至少一種。
9、 權(quán)利要求l所述的方法，其中所述含聚合物的溶液中的至少一種表面活性劑包括(n+l)-羥基-烷酸、(n+l)-氨基-垸酸、2，3-雙-(n-羥基-烷氧基)-琥珀酸、2,3-雙-(n-氨基-垸氧基)-琥珀酸、(n+l)-三唑-烷酸、2,3-雙-(n-三唑-烷氧基)-琥珀酸、十二垸基硫酸鈉、兩性表面活性劑、非離子型表面活性劑、陽離子表面活性劑和陰離子表面活性劑中至少一種。
10、 權(quán)利要求l所述的方法，其中所述含聚合物的溶液還包括至少一種 溶劑。
11、 權(quán)利要求io所述的方法，其中所述溶劑包括丙酮、四氫呋喃、甲 苯、二甲苯、對(duì)二甲苯、二氯甲烷、氯仿、N-甲基吡咯烷酮和二甲基甲酰胺 中的至少一種。
12、 權(quán)利要求l所述的方法，其中所述聚合物薄膜具有尺寸為約IO納米 至10微米之間的多個(gè)孔。
13、 一種揚(yáng)聲器，包括具有第一信號(hào)源終端和第二信號(hào)源終端的音頻信號(hào)輸入，該音頻信號(hào)輸 入被配置為接收音頻信號(hào)；互相分離設(shè)置的兩個(gè)電極，兩個(gè)電極中的第一電極與第一信號(hào)源終端耦 合，而兩個(gè)電極中的第二電極與第二信號(hào)源終端耦合；駐極體薄膜，包括至少一個(gè)駐極體層，并且該駐極體薄膜在第一電極和 第二電極之間遠(yuǎn)程耦合，該駐極體薄膜與第一電極和第二電極相互作用以響 應(yīng)由第一信號(hào)源終端和第二信號(hào)源終端提供的音頻信號(hào)并振動(dòng)以產(chǎn)生聲音， 該駐極體層包括具有多個(gè)孔并由含聚合物的溶液形成的聚合物層。
14、 如權(quán)利要求13所述的揚(yáng)聲器，其中所述含聚合物的溶液包括含有至 少兩種聚合物材料的混合聚合物溶液。
15、 如權(quán)利要求13所述的揚(yáng)聲器，其中所述含聚合物的溶液包括環(huán)烯烴 共聚物、聚苯乙烯、聚碳酸酯、聚甲基丙烯酸甲酯、聚氯乙烯、聚酰亞胺、 聚醚胺、高密度聚乙烯和聚丙烯中的至少-- 種。
16、 如權(quán)利要求13所述的揚(yáng)聲器，其中所述含聚合物的溶液包括(n+l)-羥基-烷酸、(n+l)-氨基-烷酸、2,3-雙-(n-羥基-烷氧基)-琥珀酸、2，3-雙-(n-氨 基-垸氧基)-琥珀酸、(n+l)-三唑-烷酸、2,3-雙-(n-三唑-垸氧基)-琥珀酸、十二 烷基硫酸鈉、兩性表面活性劑、非離子型表面活性劑、陽離子表面活性劑和 陰離子表面活性劑中至少一種。
17、 權(quán)利要求13所述的揚(yáng)聲器，其中所述含聚合物的溶液還包括至少一 種溶劑。
18、 權(quán)利要求17所述的揚(yáng)聲器，其中所述溶劑包括丙酮、四氫呋喃、甲苯、二甲苯、對(duì)二甲苯、二氯甲烷、氯仿、N-甲基吡咯烷酮和二甲基甲酰胺中的至少一種。
19、 如權(quán)利要求13所述的揚(yáng)聲器，其中所^i'多個(gè)孔的尺寸為納米級(jí)到微米級(jí)。
20、 如權(quán)利要求13所述的揚(yáng)聲器，其中所述駐極體薄膜還包括導(dǎo)電層， 在該導(dǎo)電層的至少一側(cè)形成所述駐極體層。
21、 如權(quán)利要求13所述的揚(yáng)聲器，其中經(jīng)噴涂、涂覆、旋涂、濺射、蒸發(fā)、絲網(wǎng)印刷和刮擦工序中至少一種，在底層上形成所述駐極體層。
22、 如權(quán)利要求13所述的揚(yáng)聲器，其中所述駐極體薄膜為遠(yuǎn)程耦合到電極并與電極絕緣的促動(dòng)器，以使該促動(dòng)器相對(duì)該電極振動(dòng)。
23、 如權(quán)利要求13所述的揚(yáng)聲器，其中所述駐極體薄膜夾在第一電極和第二電極之間，所述第一和第二電極每個(gè)和駐極體薄膜之間均有氣隙。
24、 如權(quán)利要求13所述的揚(yáng)聲器，其中所述駐極體薄膜包括夾在兩個(gè)駐極體層之間的金屬薄膜。
25、 如權(quán)利要求13所述的揚(yáng)聲器，其中所述第一和第二電極的至少一個(gè) 具有開口，用于使聲音從開口中穿過。
26、 如權(quán)利要求13所述的揚(yáng)聲器，其中所述駐極體薄膜包括在其上形成駐極體層的無紡布材料。
27、 如權(quán)利要求26所述的揚(yáng)聲器，其中所述無紡布材料包括聚乙烯、聚丙烯、聚對(duì)苯二甲酸乙二酯和尼龍中的至少--種。
28、 如權(quán)利要求13所述的揚(yáng)聲器，其中所述駐極體層包括納米級(jí)顆粒和微米級(jí)纖維中的至少一種。
29、 如權(quán)利要求28所述的揚(yáng)聲器，其中所述納米級(jí)顆粒和微米級(jí)纖維中的至少一種包括聚對(duì)苯二甲酸乙二酯、聚四氟乙烯、氟化乙丙烯、二氧化硅、二氧化鈦、氧化鋁和高密度聚乙烯中的至少一種。
全文摘要
本發(fā)明提供了一種制造非氟聚合物駐極體薄膜的方法。該方法可包括提供含聚合物的溶液，該含聚合物的溶液包括至少一種聚合物材料、至少一種溶劑和至少一種表面活性劑；涂布該含聚合物的溶液以提供濕性聚合物薄膜；除去該濕性聚合物薄膜中的至少一部分溶劑以提供聚合物薄膜；和向該聚合物薄膜執(zhí)行電暈充電以形成駐極體薄膜。
文檔編號(hào)C08J5/18GK101654524SQ200910127378
公開日2010年2月24日 申請(qǐng)日期2009年3月10日 優(yōu)先權(quán)日2008年3月10日
發(fā)明者呂英毅, 吳文中, 李世元, 李世光, 柯文清, 蕭文欣, 陳嘉倫 申請(qǐng)人:財(cái)團(tuán)法人工業(yè)技術(shù)研究院