電聲轉(zhuǎn)換膜、柔性顯示器、聲帶麥克風(fēng)以及樂器傳感器的制造方法
【專利摘要】本發(fā)明提供一種電聲轉(zhuǎn)換膜、使用所述電聲轉(zhuǎn)換膜的圖像顯示裝置、聲帶麥克風(fēng)、以及樂器傳感器。所述電聲轉(zhuǎn)換膜具有通過將壓電粒子分散于由在室溫下具有粘彈性的高分子材料形成的粘彈性基質(zhì)中而獲得的高分子復(fù)合壓電體、形成于所述高分子復(fù)合壓電體的兩個表面上的薄膜電極以及形成于所述薄膜電極的表面上的保護(hù)層。結(jié)果，有可能獲得具有極好柔性、即使在其形狀改變時也能夠輸出穩(wěn)定的聲音并且能夠集成到柔性顯示器中的柔性揚(yáng)聲器或樂器傳感器等。
【專利說明】電聲轉(zhuǎn)換膜、柔性顯示器、聲帶麥克風(fēng)以及樂器傳感器
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001 ] 本發(fā)明涉及一種用于例如揚(yáng)聲器或麥克風(fēng)等音響裝置的電聲轉(zhuǎn)換膜(electroacoustic converter film)。更具體來說，本發(fā)明涉及一種電聲轉(zhuǎn)換膜，其具有極好的柔性和音響特性，即使在變形的情況下也可以穩(wěn)定地輸出聲音，并且使得有可能實(shí)現(xiàn)可適當(dāng)?shù)赜糜谌嵝燥@示器等的柔性揚(yáng)聲器等。本發(fā)明還涉及一種柔性顯示器(flexibledisplay)、聲帶麥克風(fēng)(vocal cord microphone)以及樂器傳感器(musical instrumentsensor),在其中的每一個中使用此種電聲轉(zhuǎn)換膜。
【背景技術(shù)】
[0002]近年來，一直在進(jìn)行與使用例如塑料襯底等柔性襯底的柔性顯示器有關(guān)的研究。
[0003]舉例來說，作為這些柔性顯示器的襯底，專利文獻(xiàn)I揭示了一種通過將氣體阻擋層(gas barrier layer)或透明導(dǎo)電層(transparent conductive layer)層壓在透明塑料膜上而獲得的柔性顯示器襯底。
[0004]柔性顯示器在輕質(zhì)性、纖薄性、柔性等方面優(yōu)于使用玻璃襯底的常規(guī)顯示器，并且可以放置在立柱等的彎曲表面上。此外，因?yàn)槿嵝燥@示器可以在卷起狀態(tài)下存放，因此其便攜性即使在其屏幕大的情況下也不會變糟。因此，柔性顯示器正引起人們的注意以用在用于顯示廣告等的設(shè)備中或作為用于個人數(shù)字助理(personal digital assistant ;PDA)裝置的顯示單元。
[0005]當(dāng)這些柔性顯示器用作圖像顯示設(shè)備和聲音產(chǎn)生設(shè)備(例如重現(xiàn)聲音連同圖像的電視接收機(jī))時，需要用以產(chǎn)生聲音的音響設(shè)備的揚(yáng)聲器。
[0006]關(guān)于常規(guī)揚(yáng)聲器的形狀，一般來說，存在具有漏斗形狀的所謂的圓錐型揚(yáng)聲器、具有球面形狀的圓頂型揚(yáng)聲器等。然而，如果這些揚(yáng)聲器內(nèi)置于前述柔性顯示器中，則可能減弱作禹所述柔性顯示器的優(yōu)點(diǎn)的輕質(zhì)性或柔性。此外，如果揚(yáng)聲器安裝在外部，則所述揚(yáng)聲器攜帶起來不方便，難以將顯示器安裝到彎曲壁，而且外觀可能在美觀性上并不令人愉悅。
[0007]在這些情況下，舉例來說，專利文獻(xiàn)2揭示，可以采用具有柔性的薄片式壓電膜作為揚(yáng)聲器，其可以與柔性顯示器集成而不損害輕質(zhì)性或柔性。
[0008]壓電膜是通過在高電壓下對單軸伸展的聚偏二氟乙烯(poly vinylidenefluoride ；PVDF)膜執(zhí)行極化處理而獲得，并且具有響應(yīng)于所施加的電壓而膨脹和收縮的性質(zhì)。
[0009]為了采用壓電膜作為揚(yáng)聲器，需要將沿膜表面執(zhí)行的膨脹和收縮移動轉(zhuǎn)換成膜表面的振動?？梢酝ㄟ^將壓電膜保持在彎曲狀態(tài)而將膨脹和收縮移動轉(zhuǎn)換成振動，并且以此方式，可以使得壓電膜充當(dāng)揚(yáng)聲器。
[0010]順便提及，眾所周知，揚(yáng)聲器振動板的最低共振頻率&是通過以下方程式計(jì)算。在所述方程式中，S為振動系統(tǒng)的硬度，并且m為質(zhì)量。
[0011][數(shù)I]
[0012]最低共振頻率:
【權(quán)利要求】
1.一種電聲轉(zhuǎn)換膜，其特征在于包括:高分子復(fù)合壓電體，其是將壓電粒子分散于粘彈性基質(zhì)中而獲得，所述粘彈性基質(zhì)是由在常溫下展現(xiàn)粘彈性的高分子材料形成；薄膜電極，其形成于所述高分子復(fù)合壓電體的兩側(cè)上；以及保護(hù)層，其形成于所述薄膜電極的表面上。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電聲轉(zhuǎn)換膜，其中通過所述電聲轉(zhuǎn)換膜的動態(tài)粘彈性測量而獲得的在IHz的頻率下的損耗正切(tan δ )在0°C到50°C的溫度范圍內(nèi)具有0.1以上的極大值。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的電聲轉(zhuǎn)換膜，其中通過所述電聲轉(zhuǎn)換膜的動態(tài)粘彈性測量而獲得的在IHz的頻率下的儲能模量(E')在(TC為IOGPa到30GPa，并且在50°C為IGPa到 IOGPa。
4.根據(jù)權(quán)利要求1到3中的任一權(quán)利要求所述的電聲轉(zhuǎn)換膜，其中所述電聲轉(zhuǎn)換膜的厚度與通過所述電聲轉(zhuǎn)換膜的動態(tài)粘彈性測量而獲得的在IHz的頻率下的儲能模量(E')的乘積在 0°C為 1.0X 106N/m 到 2.0X 106N/m，并且在 50。。為 1.0X 105N/m 到 1.0X 106N/m。
5.根據(jù)權(quán)利要求1到4中的任一權(quán)利要求所述的電聲轉(zhuǎn)換膜,其中在從所述電聲轉(zhuǎn)換膜的動態(tài)粘彈性測量而獲得的主曲線上，在25°C并且在IkHz的頻率下的損耗正切(tan δ )為0.05以上。
6.根據(jù)權(quán)利要求1到5中的任一權(quán)利要求所述的電聲轉(zhuǎn)換膜，其中所述高分子材料在IHz的頻率下具有0°C到50°C的玻璃態(tài)轉(zhuǎn)化溫度。
7.根據(jù)權(quán)利要求1到6中的任一權(quán)利要求所述的電聲轉(zhuǎn)換膜，其中通過所述高分子材料的動態(tài)粘彈性測量而獲得的在IHz的頻率下的損耗正切(tan δ )在0°C到50°C的溫度范圍內(nèi)具有0.5以上的極大值。
8.根據(jù)權(quán)利要求1到7中的任一權(quán)利要求所述的電聲轉(zhuǎn)換膜，其中通過所述高分子材料的動態(tài)粘彈性測量而獲得的在IHz的頻率下的儲能模量(E')在0°C為IOOMPa以上，并且在50°C為IOMPa以下。
9.根據(jù)權(quán)利要求1到8中的任一權(quán)利要求所述的電聲轉(zhuǎn)換膜，其中所述高分子材料在25°C具有10以上的相對介電常數(shù)。
10.根據(jù)權(quán)利要求1到9中的任一權(quán)利要求所述的電聲轉(zhuǎn)換膜，其中所述高分子材料具有氛乙基基團(tuán)。
11.根據(jù)權(quán)利要求10所述的電聲轉(zhuǎn)換膜，其中所述高分子材料為氰乙基化聚乙烯醇。
12.根據(jù)權(quán)利要求1到11中的任一權(quán)利要求所述的電聲轉(zhuǎn)換膜，其中所述壓電粒子以50%以上的體積分?jǐn)?shù)存在于所述高分子復(fù)合壓電體中。
13.根據(jù)權(quán)利要求1到12中的任一權(quán)利要求所述的電聲轉(zhuǎn)換膜，其中所述壓電粒子為具有鈣鈦礦晶體結(jié)構(gòu)或纖維鋅礦晶體結(jié)構(gòu)的陶瓷粒子。
14.根據(jù)權(quán)利要求13所述的電聲轉(zhuǎn)換膜，其中所述陶瓷粒子為鋯鈦酸鉛、鋯鈦酸鉛鑭、鈦酸鋇、氧化鋅、及鈦酸鋇與鐵酸鉍的固溶體的任一個。
15.根據(jù)權(quán)利要求1到14中的任一權(quán)利要求所述的電聲轉(zhuǎn)換膜，其中所述保護(hù)層的厚度為所述高分 子復(fù)合壓電體的厚度的兩倍以下。
16.根據(jù)權(quán)利要求1到15中的任一權(quán)利要求所述的電聲轉(zhuǎn)換膜，其中所述薄膜電極的厚度與楊氏模量的乘積小于所述保護(hù)層的厚度與楊氏模量的乘積。
17.根據(jù)權(quán)利要求1到16中的任一權(quán)利要求所述的電聲轉(zhuǎn)換膜，其中所述保護(hù)層是由聚對苯二甲酸乙二酯、聚丙烯、聚苯乙烯、聚碳酸酯、聚苯硫醚、聚甲基丙烯酸甲酯、聚醚酰亞胺、聚酰亞胺、聚萘二甲酸乙二酯及環(huán)烯烴樹脂的任一個形成。
18.根據(jù)權(quán)利要求1到17中的任一權(quán)利要求所述的電聲轉(zhuǎn)換膜，其中所述薄膜電極是由銅、鋁、金、銀、鉬及氧化銦錫的任一個形成。
19.一種柔性顯示器，其特征在于包括根據(jù)權(quán)利要求1到18中的任一權(quán)利要求所述的電聲轉(zhuǎn)換膜，所述電聲轉(zhuǎn)換膜附接到與具有柔性的所述柔性顯示器的圖像顯示面為相反側(cè)的面上。
20.一種聲帶麥克風(fēng)，其特征在于使用根據(jù)權(quán)利要求1到18中的任一權(quán)利要求所述的電聲轉(zhuǎn)換膜作為傳感器。
21.一種樂器傳感器，其特征在于使用根據(jù)權(quán)利要求1到18中的任一權(quán)利要求所述的電聲轉(zhuǎn)換膜作為傳感器。
【文檔編號】C08L29/04GK103843365SQ201280047645
【公開日】2014年6月4日 申請日期:2012年10月1日 優(yōu)先權(quán)日:2011年9月30日
【發(fā)明者】三好哲 申請人:富士膠片株式會社