CN102487475A - 压电陶瓷纤维复合薄型喇叭及其制造方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开一种压电陶瓷纤维复合薄型喇叭及其制造方法。上述喇叭包括至少一振膜以及由交联固化胶体及多个压电单元构成的压电陶瓷纤维复合材致动器。上述振膜是位于压电陶瓷纤维复合材致动器的单面或双面。这样的薄型宽音域喇叭在低音频具有高音压电位并延伸至高音频具有超薄、低失真度的特性。因此,上述压电陶瓷纤维复合薄型喇叭在音质、宽音域或微型结构上均优异。
Description
技术领域
本发明涉及一种薄型喇叭(thin speaker),且特别是涉及一种具音乐品质(acoustics)、宽音域、可频率调整控制及低频响应提升的压电陶瓷纤维复合(piezoelectric ceramic fiber composite)薄型喇叭(thin speaker)。
背景技术
声音与影像为电子设备与使用者的主要沟通媒介,尤其在声音的部分,由电影电视、收音机、随身听以至于智慧手机等产品,高品质的影像及声音输出一直是技术发展重要方向。尤其随着可携式智慧化电子产品功能不断创新,在产品外观尺寸持续缩小减薄减重的趋势下,更重视影音输出品质要求。然而,科技的进步在显示影像部分有着长足的进步,但受限于消费性可携式智慧化电子产品整体尺寸空间有限,高品质喇叭的尺寸过大,只能内建语音用途或较差声音输出的电声元件,无法达到播放音乐的品质要求。高品质的声音或音乐则仍需依赖外接喇叭来获得0.2~20kHz的宽音域效果。
喇叭的动作方式一般是使用包括动圈、压电与静电(或称驻极体)等三种。其中「压电式喇叭」是使用压电陶瓷薄片做为机电转换源,当外加电场时可驱动压电陶瓷薄片产生机械变形,驱动振膜使其发声。压电材料为刚性高的陶瓷材料,结合振膜后产生的振动不利于低音域表现,因此有些专利是在结构上作设计,使其利用外接平台或具有容积的物体作为音箱来达到低音域的改善,但其属于携带式外接型喇叭设计,无法整合到薄型电子产品。
此外,压电式喇叭虽然可由压电陶瓷厚度降低改善低音域响应,如美国专利US7596235。但受限于陶瓷易脆特性,不易制作厚度够薄的压电陶瓷薄片,因此目前发展有使用多层结构来改善陶瓷片易脆问题,如美国专利公开号US20030099371,其虽然音压可因多层的叠加作用而增加,但对低音域响应的改善仍不足,其低音域一般仍在1kHz左右才有足够的响应,低音域的表现仍有相当的改善空间。
此外,由于降低压电陶瓷的刚性可改善低音频的特性,所以也有专利如美国专利公开号US20100150381是使用聚偏二氟乙烯(polyvinylidenedifluoride,PVDF)及锆钛酸铅(PZT)压电陶瓷粉末混练再刮刀成膜,但传统以树脂与压电陶瓷粉体混合形成的复合材料,虽有低的刚性却损失压电材料的机电转换特性,导致输出音量的降低。
发明内容
本发明的目的在于提供一种压电陶瓷纤维复合薄型喇叭,能改善音乐品质、可频率调整控制及提升低频响应。
本发明另一目的在于提供一种压电陶瓷纤维复合薄型喇叭的制造方法,能简单制作出音质佳、宽音域且适合微型化的薄型喇叭。
为达上述目的,本发明提出一种压电陶瓷纤维复合薄型喇叭,包括由交联固化胶体及多个压电单元(element)构成的压电陶瓷纤维复合材致动器(actuator)与至少一振膜(vibration film)。上述振膜是位于压电陶瓷纤维复合材致动器的单面或双面。
在本发明的一实施例中,上述压电陶瓷纤维复合材致动器的杨氏模数(Young′s modulus)范围是0.1GPa~10Gpa,较佳的是3GPa至5GPa,致动器仍需一定强度的刚性才能将机械能有效传递至振膜。
在本发明的一实施例中,上述振膜的杨氏模数范围为0.1GPa~3.5GPa,较佳的是2GPa至3.5GPa。
在本发明的一实施例中,每一压电单元为压电陶瓷纤维。而压电陶瓷纤维的成分如表示为ABO3,其中A代表铅(Pb)、钡(Ba)、镧(La)、锶(Sr)、钾(K)或锂(Li);B代表钛(Ti)、锆(Zr)、锰(Mn)、钴(Co)、铌(Nb)、铁(Fe)、锌(Zn)、镁(Mg)、钇(Y)、锡(Sn)、镍(Ni)或钨(W)。上述压电陶瓷纤维的线径范围为20μm~1000μm,较佳的是100μm至300μm。压电陶瓷纤维的添加量范围为60vol%~92vol%,较佳的添加量是80vol%以上至92vol%。
在本发明的一实施例中,上述压电陶瓷纤维复合材致动器的面积为0.5cm2~25cm2,较佳的复合材致动器面积是5cm2以上至25cm2。
在本发明的一实施例中,上述压电陶瓷纤维复合材致动器的厚度范围为30μm~300μm,较佳的是70μm至120μm。
在本发明的一实施例中,上述交联固化胶体是选自包括环氧树脂系树 脂、压克力系树脂与酚醛树脂所组成的族群中的一种聚合物。
在本发明的一实施例中,上述压电陶瓷纤维复合材致动器为圆形、椭圆或矩形。
在本发明的一实施例中,上述振膜还包括电极层,其中电极层的材料包括金(Au)、铂(Pt)、银(Ag)、银钯(Ag-Pd)、铝(Al)或铜(Cu)。电极层的厚度范围为0.1μm~10μm,较佳的是0.5μm~1μm。
在本发明的一实施例中,上述振膜是选自包括聚碳酸酯(polycarbonate,PC)、聚对苯二甲酸乙二醇酯(polyethylene terephthalate,PET)与聚酰亚胺(polyimide,PI)所组成的族群中的一种材料。
在本发明的一实施例中,上述振膜的厚度范围为15μm~150μm,较佳的是100μm以下至15μm。
在本发明的一实施例中,上述振膜的形状为圆形或矩形。
在本发明的一实施例中,上述振膜的面积范围为1cm2~250cm2,振膜面积与致动器面积的比值在2~5左右会有较佳的音场表现,振膜的较佳的面积范围为10cm2~125cm2。
本发明另提出一种压电陶瓷纤维复合薄型喇叭的制造方法,包括先将压电陶瓷纤维排列集束,再用一交联固化胶体粘结压电陶瓷纤维并固化所述交联固化胶体,而形成一压电陶瓷纤维复合材料。接着,切割压电陶瓷纤维复合材料以得到数个复合材薄片。然后,极化复合材薄片作为压电陶瓷纤维复合材致动器,再于压电陶瓷纤维复合材致动器的单面或双面贴合振膜。
在本发明的另一实施例中,切割上述压电陶瓷纤维复合材料的步骤包括以垂直压电陶瓷纤维的角度进行切割。
在本发明的另一实施例中,在贴合振膜之前还可包括在振膜的表面形成电极层。
在本发明的另一实施例中,形成上述电极层的方法包括真空溅镀或印刷。
基于上述,本发明用压电陶瓷纤维复合材料做为致动器,故此薄型压电复合材喇叭在低音频(200~1kHz)就有高响应(>90dB)并可延伸至高音频(~20kHz),而且因为结构简单、超薄(<0.5mm),所以容易与可携式产品整合。经测试还能得到低失真度(distortion rate)(~10%)的效果。因此,本发明的喇叭无论就音质(acoustics characteristic)或体积而言均较传统压电陶瓷喇叭 (piezoelectric speaker)优异,且驱动电压低。
为让本发明的上述特征和优点能更明显易懂,下文特举实施例,并配合所附附图作详细说明如下。
附图说明
图1是本发明依照一实施例的一种压电陶瓷纤维复合薄型喇叭的立体透视图;
图2是图1的变形例;
图3是本发明依照另一实施例的一种压电陶瓷纤维复合薄型喇叭的立体透视图;
图4A和图4B分别是本发明两种不同的压电陶瓷纤维复合材致动器的立体图;
图5是本发明依照又一实施例的一种压电陶瓷纤维复合薄型喇叭的制造流程步骤图;
图6是本发明实例一的不同压电陶瓷纤维添加量的喇叭的音频响应曲线图;
图7是本发明实例一的不同压电陶瓷纤维添加量的喇叭的总谐波失真曲线图;
图8是本发明实例二的不同上、下振膜面积比的压电陶瓷纤维复合薄型喇叭的音频响应曲线图;
图9是本发明实例二的不同上、下振膜面积比的压电陶瓷纤维复合薄型喇叭的总谐波失真曲线图;
图10是本发明实例三的不同上、下振膜面积比与起振频率及音频响应的曲线图;
图11是本发明实例四的不同上、下振膜面积比的压电陶瓷纤维复合薄型喇叭的音频响应曲线图;
图12是本发明实例六的振膜厚度比与音压响应电位的关系图;
图13是本发明实例七的致动器厚度与音压响应电位的关系图。
主要元件符号说明
100、300:压电陶瓷纤维复合薄型喇叭
102、302、304:振膜
104:压电陶瓷纤维复合材致动器
106、400:交联固化胶体
108:压电单元
110:电极层
402:压电陶瓷球
404:压电陶瓷块
S500~S508:步骤
具体实施方式
图1是依照一实施例的一种压电陶瓷纤维复合薄型喇叭的立体透视图。
请参照图1,本实施例的压电陶瓷纤维复合薄型喇叭100包括一振膜102与一压电陶瓷纤维复合材致动器104。其中压电陶瓷纤维复合材致动器104的杨氏模数范围例如是0.1GPa~10GPa,较佳的是3GPa至5GPa,而位在压电陶瓷纤维复合材致动器104单面的振膜102的杨氏模数范围例如0.1GPa~3.5GPa,较佳的是2GPa至3.5GPa。上述压电陶瓷纤维复合材致动器104是由交联固化胶体106及数个压电单元(element)108构成,其中每一压电单元108为压电陶瓷纤维,其成分如表示为ABO3,则A代表Pb、Ba、La、Sr、K、Li等元素;B代表Ti、Zr、Mn、Co、Nb、Fe、Zn、Mg、Y、Sn、Ni、W等元素。由于压电陶瓷复合材料中陶瓷相的比例较高时,其机电转换效率可高于全压电陶瓷材料约10%以上,所以压电陶瓷纤维的添加量可为60vol%~92vol%,较佳的是80vol%~92vol%,以得到更佳的机电转换效率、更低的刚性与质量比。上述压电陶瓷纤维的线径范围譬如20μm~1000μm,较佳的是100μm至300μm。至于交联固化胶体106则例如选自包括环氧树脂(epoxy)系树脂、压克力(acrylic)系树脂与酚醛树脂(novolakresin)所组成的族群中的一种聚合物。
请继续参照图1,本实施例中的压电陶瓷纤维复合材致动器104的面积例如在0.5cm2~25cm2之间、厚度范围例如在30μm~300μm之间,较佳的是面积在5cm2~25cm2、厚度范围为70μm至120μm之间。而振膜102可为包括两种或两种以上不同杨氏模数的有机或有机无机混成的复合材,如选自包括聚碳酸酯(polycarbonate,PC)、聚对苯二甲酸乙二醇酯(polyethylene terephthalate,PET)与聚酰亚胺(polyimide,PI)所组成的族群中的一种材料。此外,振膜102的厚度范围例如在15μm~150μm之间、面积范围例如在1cm2~250cm2之间,较佳的振膜102厚度在15μm~100μm、振膜102面积与致动器104面积的比值在2~5左右会有较佳的音场表现,较佳的振膜102面积范围例如在10cm2~125cm2之间。另外,在振膜102与压电陶瓷纤维复合材致动器104的贴附面与相对面上还可包括电极层110,其材料包括Au、Pt、Ag、Ag-Pd、Al、Cu等。电极层110的厚度范围例如0.1μm~10μm之间,较佳的电极层110厚度范围在0.5μm~1μm之间。
在图1中,压电陶瓷纤维复合材致动器104为矩形;振膜102的形状也为矩形。但是,本发明并不限于此,本实施例的压电陶瓷纤维复合材致动器104还可以是圆形(如图2)或椭圆。同样地,振膜102的形状还可以是圆形(如图2)或其他形状,且振膜102与压电陶瓷纤维复合材致动器104的形状可相同抑或不同。
图3是依照另一实施例的一种压电陶瓷纤维复合薄型喇叭的立体透视图,其中使用与图1相同的元件符号来代表相同的构件。
请参照图3,本实施例的压电陶瓷纤维复合薄型喇叭300除压电陶瓷纤维复合材致动器104外,还有位在压电陶瓷纤维复合材致动器104双面的第一振膜302与第二振膜304。其中,第一振膜302与第二振膜304的材料、厚度与面积等均可参照图1的实施例。
在上述各图中,压电陶瓷纤维复合材致动器104是属于1(压电陶瓷纤维)-3(硬化胶体)结构的复合材;也就是说,其中的压电单元108(压电陶瓷纤维)具有同一方向性排列,交联固化胶体106则包附于压电单元108之间,亦即有机材料粘结各向同性排列的压电陶瓷纤维,以达到高陶瓷相(>60%)的复合材。因此,除上述实施例的附图外,图4A和图4B都可应用在压电陶瓷纤维复合材致动器104。图4A是由交联固化胶体400及压电陶瓷球(spheres)402构成的复合材。图4B是由交联固化胶体400及压电陶瓷块(dices)404构成的复合材。除图中所示的1-3结构的复合材外,本发明应可应用其他类型的复合材,并不限于此。
图5是依照又一实施例的一种压电陶瓷纤维复合薄型喇叭的制造流程步骤图。
请参照图5,首先在步骤S500中将压电陶瓷纤维排列集束,其中所用 的压电陶瓷纤维的成分如表示为ABO3,则A代表铅(Pb)、钡(Ba)、镧(La)、锶(Sr)、钾(K)或锂(Li);B代表钛(Ti)、锆(Zr)、锰(Mn)、钴(Co)、铌(Nb)、铁(Fe)、锌(Zn)、镁(Mg)、钇(Y)、锡(Sn)、镍(Ni)或钨(W)。上述压电陶瓷纤维的线径约20μm~1000μm,较佳的是100μm至300μm。
然后,在步骤S502中用一交联固化胶体粘结上述压电陶瓷纤维并固化所述交联固化胶体,而形成低杨氏模数(约0.1GPa~10Gpa,较佳的是3GPa至5GPa)的一压电陶瓷纤维复合材料。所述交联固化胶体例如是选自包括环氧树脂系树脂、压克力系树脂与酚醛树脂所组成的族群中的一种聚合物。而以交联固化胶体与压电陶瓷纤维的体积相比,压电陶瓷纤维的添加量约60vol%~92vol%,较佳的是80vol%以上至92vol%。
接着,在步骤S504中切割压电陶瓷纤维复合材料,以得到数个复合材薄片。在本实施例中,步骤S504例如是以垂直压电陶瓷纤维的角度进行切割。在步骤S504之后,还可研磨复合材薄片,以得到更薄或更精细的形状。
之后,在步骤S506中极化复合材薄片,以将其作为压电陶瓷纤维复合材致动器。
然后,在步骤S508中于压电陶瓷纤维复合材致动器的单面或双面贴合振膜,其中振膜的杨氏模数约0.1GPa~3.5GPa,较佳的是2GPa至3.5GPa。振膜例如选自包括聚碳酸酯(PC)、聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)与聚酰亚胺(PI)所组成的族群中的一种材料。另外,步骤S508之前还可在振膜的表面先形成电极层,其方法例如真空溅镀或印刷。上述电极层的材料例如Au、Pt、Ag、Ag-Pd、Al或Cu。
以下列举几个实验来验证本发明的效果。
实例一
首先,制作不同压电陶瓷纤维添加量的复合材棒,包含压电陶瓷纤维添加量为53vol%、72vol%、80vol%以及85vol%的复合材
制作方式是先将压电陶瓷纤维集束后置入面积为5cm2的模具内,所用的压电陶瓷纤维的线径为250μm,其长度为10cm。接着,调制适当可硬化的交联固化胶体,此处使用环氧树脂填入模具内后,施以离心及抽气步骤,待胶体硬化脱模后得到具有压电陶瓷纤维各向同性排列的无机陶瓷与有机胶体的复合材。然后,以垂直纤维的角度切割上述复合材并极化得到超薄的压电复合材薄片作为带动喇叭振膜的致动器,压电陶瓷纤维复合材致动器的 厚度为70μm、面积固定为5cm2。
另外,准备一个传统全压电陶瓷致动器,其面积为5cm2、厚度为70μm。
然后,测量以上样品的复合材特性,结果显示于下表一。在表一中,压电陶瓷纤维复合材致动器的杨氏模数(Y33)明显比传统全压电陶瓷的值小2~3个数量级。
表一
然后,在这些压电陶瓷纤维复合材致动器上贴附单层PET振膜来测试音频响应。其中,PET振膜面积固定为25cm2、厚度为100μm。整体喇叭含框架厚度约为0.5mm。音频响应结果如图6所示,测试条件为15V-10cm。
从图6可知,不同压电陶瓷纤维添加量的压电陶瓷纤维复合材致动器贴附单层振膜的喇叭起振频率f0在200~215Hz左右,音压响应电位(soundpressure level,S.P.L.)随复合材中压电陶瓷纤维添加量增加成正比增加,当复合材中压电陶瓷纤维添加量最高达85%时,起振频率f0的响应达到105dB。
而且,总谐波失真(total harmonic distortion,THD)的结果显示于图7,其中显示在可听音频范围(200Hz~10kHz)多在10%以下。
实例二
以表一中压电陶瓷纤维添加量为85%的压电陶瓷纤维复合材作为致动器,然后在其双面各贴附一层振膜,两层振膜中央除了与复合材薄片接着外,两层振膜其余空间各自独立。振膜的贴附面具有电极层,振膜周围以固定结构框架固定构成如图3的压电陶瓷纤维复合薄型喇叭。其中,下振膜为厚度100μm的PET膜、面积固定为25cm2;上振膜为厚度25μm的Kapton(PI)膜、面积则分别为20cm2、12.5cm2和6.25cm2(上振膜与下振膜的面积比分别为0.8、0.5与0.25)。整体喇叭含框架厚度约为0.5mm,测试条件为15V-10cm。
随着上振膜面积的改变,测量不同喇叭的音频响应的影响。结果如图8 所示,压电陶瓷纤维复合材贴合双层振膜的喇叭起振频率f0在230Hz左右,响应达95dB;而在350Hz左右也有一共振频率f0’,响应为93dB。结果显示采用独立双层振膜贴合单一压电复合材薄片方式,在低音域有各自独立的起振频率。
至于总谐波失真(THD)的结果显示于图9,其中显示在可听音频范围(200Hz~10kHz)同样大多在10%以下。
由实例一与实例二可得到,无论是单层振膜或双层振膜,使用压电陶瓷纤维复合材做为致动器的喇叭起振频率f0均可低到200Hz~230Hz左右,响应则至少在95dB左右。
实例三
除改变上振膜的尺寸(上振膜与下振膜的面积比)以外,用与实例二相同的结构与实验条件研究起振频率及对应的音压响应电位关系,结果显示于图10。
从图10可知,在上、下两层振膜的面积比为0.9之前的起振频率都小于350Hz,响应也在90dB以上。
实例四
除了下振膜为厚度100μm的Kapton PI膜之外,用与实例二相同的结构与实验条件进行测试。结果如图11所示,随着上振膜面积的改变,压电陶瓷纤维复合薄型喇叭从200Hz至20kHz的响应大致都在90dB以上。
以上实例一~四的压电陶瓷纤维复合薄型喇叭的起振频率都明显较全压电陶瓷喇叭(f0~1000Hz 95dB,L×W×H为30mm×15mm×3mm)为低。结果显示使用单一压电陶瓷纤维复合材致动器以及结合单层或双层振膜的薄型喇叭都可以明显降低喇叭的共振频率,响应都维持在90dB以上并延伸至高音域。此外,薄型化的体积优势及微型化的(microminiaturized)驱动电路使之非常容易内埋于可携式移动消费产品,例如手机、mp3播放器、个人数码助理(PDA)或notebook电脑,能提供智慧化通讯产品较佳的音乐品质。
实例五:挠性验证
以表一中压电陶瓷纤维添加量为85%的压电陶瓷纤维复合材作为样品,其中所用的交联固化胶体是环氧树脂。然后测量不同厚度的压电陶瓷纤维复合材的可挠角度,得到下表二。从表二可知,根据实例所得到的压电陶瓷纤维致动器具有挠性。
表二
复合材厚度(μm) | 最大弯曲角度 |
220 | 15 |
140 | 20 |
90 | 45 |
70 | 45 |
40 | 60 |
实例六:振膜厚度比例对音压响应电位的影响
使用实例四中面积比为0.8的压电陶瓷纤维复合薄型喇叭,但是改变下振膜的厚度为100μm、50μm与25μm,然后先测量这三种喇叭的起振频率,分别为230Hz、275Hz及286Hz。至于振膜厚度比与音压响应电位(dB)的关系则显示于图12。
实例七:致动器厚度对音压响应电位的影响
使用实例四中面积比为0.8的压电陶瓷纤维复合薄型喇叭,但是致动器厚度分别为30μm、70μm以及100μm,然后先测量这三种喇叭的起振频率,分别为315Hz、230Hz及372Hz。至于致动器厚度与音压响应电位(dB)的关系则显示于图13。
从以上实例六与实例七的结果可知,压电陶瓷纤维复合薄型喇叭的响应都能维持在90dB以上。
综上所述,本发明的压电陶瓷纤维复合薄型喇叭兼具压电陶瓷喇叭的简单结构与薄型化,以及低频响应佳的特色,因此比现有的喇叭更具竞争优势,有利于宽音域薄型小喇叭的产品开发,可有效解决现在可携式电子产品亟需内建音乐品级喇叭的问题。
虽然结合以上实施例揭露了本发明,然而其并非用以限定本发明,任何所属技术领域中熟悉此技术者,在不脱离本发明的精神和范围内,可作些许的更动与润饰,故本发明的保护范围应以附上的权利要求所界定的为准。
Claims (31)
1.一种压电陶瓷纤维复合薄型喇叭,包括:
压电陶瓷纤维复合材致动器,其是由一交联固化胶体及多数个压电单元构成;以及
至少一振膜,位于该压电陶瓷纤维复合材致动器的单面或双面。
2.如权利要求1所述的压电陶瓷纤维复合薄型喇叭,其中该压电陶瓷纤维复合材致动器杨氏模数范围为0.1GPa~10GPa。
3.如权利要求2所述的压电陶瓷纤维复合薄型喇叭,其中该压电陶瓷纤维复合材致动器杨氏模数范围为3GPa~5GPa。
4.如权利要求1所述的压电陶瓷纤维复合薄型喇叭,其中该至少一振膜的杨氏模数范围为0.1GPa~3.5GPa。
5.如权利要求4所述的压电陶瓷纤维复合薄型喇叭,其中该至少一振膜的杨氏模数范围为2GPa~3.5GPa。
6.如权利要求1所述的压电陶瓷纤维复合薄型喇叭,其中每一压电单元为压电陶瓷纤维。
7.如权利要求6所述的压电陶瓷纤维复合薄型喇叭,其中该压电陶瓷纤维的成分表示为ABO3,其中A代表铅、钡、镧、锶、钾或锂;B代表钛、锆、锰、钴、铌、铁、锌、镁、钇、锡、镍或钨。
8.如权利要求6所述的压电陶瓷纤维复合薄型喇叭,其中该压电陶瓷纤维的线径范围为20μm~1000μm。
9.如权利要求8所述的压电陶瓷纤维复合薄型喇叭,其中该压电陶瓷纤维的线径范围为100μm~300μm。
10.如权利要求6所述的压电陶瓷纤维复合薄型喇叭,其中该压电陶瓷纤维的添加量范围为60vol%~92vol%。
11.如权利要求10所述的压电陶瓷纤维复合薄型喇叭,其中该压电陶瓷纤维的添加量范围为80vol%~92vol%。
12.如权利要求1所述的压电陶瓷纤维复合薄型喇叭,其中该压电陶瓷纤维复合材致动器的面积为0.5cm2~25cm2。
13.如权利要求12所述的压电陶瓷纤维复合薄型喇叭,其中该压电陶瓷纤维复合材致动器的面积为5cm2~25cm2。
14.如权利要求1所述的压电陶瓷纤维复合薄型喇叭,其中该压电陶瓷纤维复合材致动器的厚度范围为30μm~300μm。
15.如权利要求14所述的压电陶瓷纤维复合薄型喇叭,其中该压电陶瓷纤维复合材致动器的厚度范围为70μm~120μm。
16.如权利要求1所述的压电陶瓷纤维复合薄型喇叭,其中该交联固化胶体是选自包括环氧树脂系树脂、压克力系树脂与酚醛树脂所组成的族群中的一种聚合物。
17.如权利要求1所述的压电陶瓷纤维复合薄型喇叭,其中该压电陶瓷纤维复合材致动器为圆形、椭圆或矩形。
18.如权利要求1所述的压电陶瓷纤维复合薄型喇叭,其中该振膜还包括一电极层。
19.如权利要求18所述的压电陶瓷纤维复合薄型喇叭,其中该电极层的材料包括金、铂、银、银钯、铝或铜。
20.如权利要求18所述的压电陶瓷纤维复合薄型喇叭,其中该电极层的厚度范围为0.1μm~10μm。
21.如权利要求20所述的压电陶瓷纤维复合薄型喇叭,其中该电极层的厚度范围为0.5μm~1μm。
22.如权利要求1所述的压电陶瓷纤维复合薄型喇叭,其中该至少一振膜是选自包括聚碳酸酯、聚对苯二甲酸乙二醇酯与聚酰亚胺所组成的族群中的一种材料。
23.如权利要求1所述的压电陶瓷纤维复合薄型喇叭,其中该至少一振膜的厚度范围为15μm~150μm。
24.如权利要求23所述的压电陶瓷纤维复合薄型喇叭,其中该至少一振膜的厚度范围为15μm~100μm。
25.如权利要求1所述的压电陶瓷纤维复合薄型喇叭,其中该至少一振膜的形状为圆形或矩形。
26.如权利要求1所述的压电陶瓷纤维复合薄型喇叭,其中该至少一振膜的面积范围为1cm2~250cm2。
27.如权利要求26所述的压电陶瓷纤维复合薄型喇叭,其中该至少一振膜的面积范围为10cm2~125cm2,且该至少一振膜的面积与该致动器的面积的比值在2~5。
28.一种压电陶瓷纤维复合薄型喇叭的制造方法,用于制造如权利要求1~27中任一所述的压电陶瓷纤维复合薄型喇叭,该方法包括:
将多数个压电陶瓷纤维排列集束;
用一交联固化胶体粘结该些压电陶瓷纤维并固化该交联固化胶体,以形成一压电陶瓷纤维复合材料;
切割该压电陶瓷纤维复合材料,以得到多数个复合材薄片;
极化至少一复合材薄片,作为一压电陶瓷纤维复合材致动器;以及
在该压电陶瓷纤维复合材致动器的单面或双面贴合振膜。
29.如权利要求28所述的压电陶瓷纤维复合薄型喇叭的制造方法,其中切割该压电陶瓷纤维复合材料的步骤包括以垂直该些压电陶瓷纤维的角度进行切割。
30.如权利要求28所述的压电陶瓷纤维复合薄型喇叭的制造方法,其中贴合该振膜之前还包括:在该振膜的表面形成电极层。
31.如权利要求30所述的压电陶瓷纤维复合薄型喇叭的制造方法,其中形成该电极层的方法包括真空溅镀或印刷。
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