一种静电扬声器振膜的制备方法和装置

技术领域

本发明涉及电子设备技术领域，尤其是涉及一种静电扬声器振膜的制备方法和装置。

背景技术

静电扬声器的最大优点是：振膜质量极轻，因而柔顺性极优，解析力极佳，能捕捉音乐信号中极为细微的变化，使人感到非常逼真，有临场感，能充分表现音乐的神韵。其具体表现为：

其一、振膜质量极轻，所以静电场声器具有极优异的高频频响(可达40KHz以上)。

其二，静电扬声器的振动系统是复合式的振膜。质量比动圈式扬声器的振动系统轻了数百倍，瞬态特性自然较动圈式扬声器优越得多。

其三，静电扬声器理论上失真为零,实际失真很小。

静电扬声器是通过振膜与电极之间的静电力，实现振膜的活塞振动系统是复合式的振膜。质量比动圈式扬声器的振动系统轻了数百倍，瞬态特性自然较动圈式扬声器优越得多。理论上，静电扬声器的振膜是平面的，振膜受电极与振膜之间的均匀的静电力驱动做活塞振动，不会产生因结构所造成的失真。但是实际上由于起到固定振膜和给振膜施加偏置电压的框架存在，振膜与框架接触的边缘附近的振幅和相位与振膜中央部位存在差异，进而导致静电扬声器振膜边缘振动的失真和相位滞后。

针对上述问题，还未提出有效的解决方案。

发明内容

有鉴于此，本发明的目的在于提供一种静电扬声器振膜的制备方法和装置，以缓解了现有技术中静电扬声器振膜存在边缘振动的失真和相位滞后的技术问题的技术问题。

第一方面，本发明实施例提供了一种静电扬声器振膜的制备方法，包括：依次将石墨烯和P溶液覆盖在铜箔上，得到表面覆盖有石墨烯薄膜和P薄膜的目标铜箔；依次对所述目标铜箔进行蚀刻处理和初始表面处理，得到初始扬声器振膜；对所述初始扬声器振膜进行方块电阻表面处理，得到目标扬声器振膜；将所述目标扬声器振膜放置在第一预设环境内，并对所述目标扬声器振膜进行极化处理，得到静电扬声器振膜。

进一步地，在依次对所述目标铜箔进行蚀刻处理和初始表面处理之前，所述方法还包括：将所述目标铜箔放置在第二预设环境内，对所述目标铜箔进行第一预设时间的退火处理。

进一步地，依次将石墨烯和P溶液覆盖在铜箔上，得到表面覆盖有石墨烯薄膜和P薄膜的目标铜箔，包括：利用化学气相沉积法将所述石墨烯覆盖在所述铜箔上，得到初始铜箔；按照预设涂覆方式将所述P溶液涂抹在所述初始铜箔的表面，得到所述目标铜箔，其中，所述预设涂覆方式包括：自旋涂覆方式，棒状涂覆方式。

进一步地，依次对所述目标铜箔进行蚀刻处理和初始表面处理，得到初始扬声器振膜，包括：

利用石墨烯薄膜转移技术，将所述目标铜箔中的石墨烯薄膜转移至所述目标铜箔的顶部，得到表面包含夹层结构的中间目标铜箔，其中，所述夹层结构的结构顺序依次为石墨烯薄膜，P薄膜和石墨烯薄膜；对所述中间目标铜箔进行蚀刻处理，去除所述中间目标铜箔中的铜箔，得到所述夹层结构；对所述夹层结构进行初始表面处理，得到所述初始扬声器振膜，其中，所述初始表面处理包括以下至少之一：激光表面处理，电弧表面处理，电晕表面处理，涂布印刷处理。

进一步地，对所述目标扬声器振膜进行极化处理，得到静电扬声器振膜，包括：对所述目标扬声器振膜的两侧施加第二预设时间的极化电压，得到极化后的目标扬声器振膜；对极化后的目标扬声器振膜进行降温处理，得到所述静电扬声器振膜。

第二方面，本发明实施例还提供了一种静电扬声器振膜的制备装置，包括：涂覆设备，第一处理设备，第二处理设备和极化设备，其中，所述涂覆设备，用于依次将石墨烯和P溶液覆盖在铜箔上，得到表面覆盖有石墨烯薄膜和P薄膜的目标铜箔；所述第一处理设备，用于依次对所述目标铜箔进行蚀刻处理和初始表面处理，得到初始扬声器振膜；所述第二处理设备，用于对所述初始扬声器振膜进行方块电阻表面处理，得到目标扬声器振膜；所述极化设备，用于将所述目标扬声器振膜放置在第一预设环境内，并对所述目标扬声器振膜进行极化处理，得到静电扬声器振膜。

进一步地，所述装置还包括：退火设备，用于在依次对所述目标铜箔进行蚀刻处理和初始表面处理之前，将所述目标铜箔放置在第二预设环境内，对所述目标铜箔进行第一预设时间的退火处理。

进一步地，所述涂覆设备用于：利用化学气相沉积法将所述石墨烯覆盖在所述铜箔上，得到初始铜箔；按照预设涂覆方式将所述P溶液涂抹在所述初始铜箔的表面，得到所述目标铜箔，其中，所述预设涂覆方式包括：自旋涂覆方式，棒状涂覆方式。

进一步地，所述第一处理设备用于：利用石墨烯薄膜转移技术，将所述目标铜箔中的石墨烯薄膜转移至所述目标铜箔的顶部，得到表面包含夹层结构的中间目标铜箔，其中，所述夹层结构的结构顺序依次为石墨烯薄膜，P薄膜和石墨烯薄膜；对所述中间目标铜箔进行蚀刻处理，去除所述中间目标铜箔中的铜箔，得到所述夹层结构；对所述夹层结构进行初始表面处理，得到所述初始扬声器振膜，其中，所述初始表面处理包括以下至少之一：激光表面处理，电弧表面处理，电晕表面处理，涂布印刷处理。

进一步地，所述极化设备用于：

对所述目标扬声器振膜的两侧施加第二预设时间的极化电压，得到极化后的目标扬声器振膜；对极化后的目标扬声器振膜进行降温处理，得到所述静电扬声器振膜。

在本发明实施例中，依次将石墨烯和P溶液覆盖在铜箔上，得到表面覆盖有石墨烯薄膜和P薄膜的目标铜箔；依次对目标铜箔进行蚀刻处理和初始表面处理，得到初始扬声器振膜；对初始扬声器振膜进行方块电阻表面处理，得到目标扬声器振膜；将目标扬声器振膜放置在第一预设环境内，并对目标扬声器振膜进行极化处理，得到静电扬声器振膜。

在本发明实施例中，由于传统静电扬声器中所使用的扬声器振膜在其边缘区域受力不均匀，受到扬声器振膜的安装边框机械拉扯导致产生阻尼，进而导致静电扬声器振膜边缘振动失真和相位滞后，本申请通过在静电扬声器振膜的制备过程中，对静电扬声器振膜进行方块电阻表面处理，达到了制备方块电阻从中心到四周梯度降低的高质量静电扬声器振膜的目的，进而解决了现有技术中静电扬声器振膜存在边缘振动的失真和相位滞后的技术问题，从而实现了为用户提供高质量的音效体验的技术效果。

本发明的其他特征和优点将在随后的说明书中阐述，并且，部分地从说明书中变得显而易见，或者通过实施本发明而了解。本发明的目的和其他优点在说明书、权利要求书以及附图中所特别指出的结构来实现和获得。

为使本发明的上述目的、特征和优点能更明显易懂，下文特举较佳实施例，并配合所附附图，作详细说明如下。

附图说明

为了更清楚地说明本发明具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施方式，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明实施例提供的一种静电扬声器振膜的制备方法的流程图；

图2为本发明实施例提供的另一种静电扬声器振膜的制备方法的流程图；

图3为本发明实施例提供的一种静电扬声器振膜的制备装置的示意图；

图4为本发明实施例提供的另一种静电扬声器振膜的制备装置的示意图。

具体实施方式

为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本发明的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

静电扬声器的核心技术是振膜的材料和制造工艺。传统的工艺以聚酯薄膜为基底，再采用真空镀膜技术蒸镀导电层。振膜的材料性质和厚度、蒸镀膜的种类和厚度、支撑方式等都会对振膜性能有不同层度的影响，具体生产时还要考虑时间、温度和湿度等诸多外界因素的影响。

静电扬声器振膜在交变电场中振动，需要做导电处理，先进的纳米技术，使得涂层满足薄、轻，附着力优越，所以静电扬声器振膜更轻，能量残留更小，速度反应更快，达到与音乐信号同步变化，声音更准确。但所使用的导电振膜在其边缘区域受力不均匀，边框机械拉扯导致阻尼，降低由于这些效应导致静电扬声器振膜边缘振动的失真和相位滞后的问题必须解决，才能更好的发挥静电扬声器的特点。

为了解决上述问题，本申请提出以下实施例：

实施例一：

根据本发明实施例，提供了一种静电扬声器振膜的制备方法的实施例，需要说明的是，在附图的流程图示出的步骤可以在诸如一组计算机可执行指令的计算机系统中执行，并且，虽然在流程图中示出了逻辑顺序，但是在某些情况下，可以以不同于此处的顺序执行所示出或描述的步骤。

图1是根据本发明实施例的一种静电扬声器振膜的制备方法的流程图，如图1所示，该方法包括如下步骤：

步骤S102，依次将石墨烯和P溶液覆盖在铜箔上，得到表面覆盖有石墨烯薄膜和P薄膜的目标铜箔；

步骤S104，依次对所述目标铜箔进行蚀刻处理和初始表面处理，得到初始扬声器振膜；

步骤S106，对所述初始扬声器振膜进行方块电阻表面处理，得到目标扬声器振膜；

步骤S108，将所述目标扬声器振膜放置在第一预设环境内，并对所述目标扬声器振膜进行极化处理，得到静电扬声器振膜。

需要说明的是，上述的第一预设环境为温度为80-110℃恒温环境。

在本发明实施例中，由于传统静电扬声器中所使用的扬声器振膜在其边缘区域受力不均匀，受到扬声器振膜的安装边框机械拉扯导致产生阻尼，进而导致静电扬声器振膜边缘振动失真和相位滞后，本申请通过在静电扬声器振膜的制备过程中，对静电扬声器振膜进行方块电阻表面处理，达到了制备方块电阻从中心到四周梯度降低的高质量静电扬声器振膜的目的，进而解决了现有技术中静电扬声器振膜存在边缘振动的失真和相位滞后的技术问题，从而实现了为用户提供高质量的音效体验的技术效果。

在本发明实施例中，如图2所示，在依次对所述目标铜箔进行蚀刻处理和初始表面处理之前，所述方法还包括如下步骤：

步骤S103，将所述目标铜箔放置在第二预设环境内，对所述目标铜箔进行第一预设时间的退火处理。

在本发明实施例中，上述第二预设环境为温度为150℃的烘箱，上述的第一预设时间可以由工作人员根据实际情况自行设定，一般情况下，第一预设时间为2小时。

将目标铜箔放置在温度为150℃的烘箱内进行两个小时的退火处理，从而进一步改善涂覆的P(VDF-TrFE)薄膜的结晶性并降低P薄膜的内应力。

在本发明实施例中，步骤S102包括以下步骤：

步骤S11，利用化学气相沉积法将所述石墨烯覆盖在所述铜箔上，得到初始铜箔；

步骤S12，按照预设涂覆方式将所述P溶液涂抹在所述初始铜箔的表面，得到所述目标铜箔，其中，所述预设涂覆方式包括：自旋涂覆方式，棒状涂覆方式。

在本发明实施例中，首先采用常规化学气相沉积方法在铜箔上生长石墨烯薄膜，然后将P溶液(即VDF-TrFE溶液)自旋或棒状涂覆于生长的石墨烯薄膜上，得到表面覆盖有石墨烯薄膜和P薄膜的目标铜箔。

在P溶液中的溶剂蒸发完毕之后，由于石墨烯薄膜对P晶相(即VDF-TrFE晶相)的诱导作用，聚合物结晶呈现β型，从而满足铁电薄膜需要。

在本发明实施例中，步骤S104包括如下步骤：

步骤S21，利用石墨烯薄膜转移技术，将所述目标铜箔中的石墨烯薄膜转移至所述目标铜箔的顶部，得到表面包含夹层结构的中间目标铜箔，其中，所述夹层结构的结构顺序依次为石墨烯薄膜，P薄膜和石墨烯薄膜；

步骤S22，对所述中间目标铜箔进行蚀刻处理，去除所述中间目标铜箔中的铜箔，得到所述夹层结构；

步骤S23，对所述夹层结构进行初始表面处理，得到所述初始扬声器振膜，其中，所述初始表面处理包括以下至少之一：激光表面处理，电弧表面处理，电晕表面处理，涂布印刷处理。

在本发明实施例中，首先通过石墨烯转移技术，将石墨烯薄膜转移到P(VDF-TrFE)薄膜或石墨烯薄膜或铜箔的顶部，得到表面包含夹层结构的中间目标铜箔。

然后，对中间目标铜箔进行蚀刻处理，通过蚀刻处理将中间目标铜箔中的铜箔去除，从而得到了结构顺序依次为石墨烯薄膜，P薄膜和石墨烯薄膜的夹层结构。

最后，依次对该夹层结构进行激光表面处理，电弧表面处理，电晕表面处理和涂布印刷处理，得到初始扬声器振膜。

在本发明实施例中，步骤S108包括如下步骤：

步骤S31，对所述目标扬声器振膜的两侧施加第二预设时间的极化电压，得到极化后的目标扬声器振膜；

步骤S32，对极化后的目标扬声器振膜进行降温处理，得到所述静电扬声器振膜。

在本发明实施例中，当目标扬声器振膜放置在80-110℃恒温环境之后，在目标扬声器振膜的两侧(即，目标扬声器振膜两端的石墨烯薄膜)施加300-1500V的极化电压，对目标扬声器振膜进行极化处理0.5-1小时，从而得到极化后的目标扬声器振膜。

最后，逐渐降低极化后的目标扬声器振膜的温度至室温，然后撤去极化电压，从而得到静电扬声器振膜。

该静电扬声器振膜可以大面积制作，且质量较低静电扬声器振膜整个表面都能被激励，失真极小。同时空气负荷的辐射阻力在相当程度上满足了共振所需要的阻尼，使静电扬声器振膜的瞬态特性极为优秀。

采用本申请制备方法所制备的静电扬声器振膜结构的静电扬声器具有如下特点：

1、失真超低。

2、速度极快，可以正确重播方波的扬声器。

3、无分频点，整体音色一致。

4、中音、高音音色准确。

5、音效逼真。

实施例二：

本发明实施例还提供了一种静电扬声器振膜的制备装置，该R静电扬声器振膜的制备装置用于执行本发明实施例上述内容所提供的静电扬声器振膜的制备方法，以下是本发明实施例提供的静电扬声器振膜的制备装置的具体介绍。

如图3所示，图3为上述静电扬声器振膜的制备装置的示意图，该RSSI信号强度值的计算装置包括：涂覆设备10，第一处理设备20，第二处理设备30和极化设备40。

所述涂覆设备10，用于依次将石墨烯和P溶液覆盖在铜箔上，得到表面覆盖有石墨烯薄膜和P薄膜的目标铜箔；

所述第一处理设备20，用于依次对所述目标铜箔进行蚀刻处理和初始表面处理，得到初始扬声器振膜；

所述第二处理设备30，用于对所述初始扬声器振膜进行方块电阻表面处理，得到目标扬声器振膜；

所述极化设备40，用于将所述目标扬声器振膜放置在第一预设环境内，并对所述目标扬声器振膜进行极化处理，得到静电扬声器振膜。

在本发明实施例中，由于传统静电扬声器中所使用的扬声器振膜在其边缘区域受力不均匀，受到扬声器振膜的安装边框机械拉扯导致产生阻尼，进而导致静电扬声器振膜边缘振动失真和相位滞后，本申请通过在静电扬声器振膜的制备过程中，对静电扬声器振膜进行方块电阻表面处理，达到了制备方块电阻从中心到四周梯度降低的高质量静电扬声器振膜的目的，进而解决了现有技术中静电扬声器振膜存在边缘振动的失真和相位滞后的技术问题，从而实现了为用户提供高质量的音效体验的技术效果。

优选地，如图4所示，所述装置还包括：退火设备50，用于在依次对所述目标铜箔进行蚀刻处理和初始表面处理之前，将所述目标铜箔放置在第二预设环境内，对所述目标铜箔进行第一预设时间的退火处理。

优选地，所述涂覆设备用于：利用化学气相沉积法将所述石墨烯覆盖在所述铜箔上，得到初始铜箔；按照预设涂覆方式将所述P溶液涂抹在所述初始铜箔的表面，得到所述目标铜箔，其中，所述预设涂覆方式包括：自旋涂覆方式，棒状涂覆方式。

优选地，所述第一处理设备用于：利用石墨烯薄膜转移技术，将所述目标铜箔中的石墨烯薄膜转移至所述目标铜箔的顶部，得到表面包含夹层结构的中间目标铜箔，其中，所述夹层结构的结构顺序依次为石墨烯薄膜，P薄膜和石墨烯薄膜；对所述中间目标铜箔进行蚀刻处理，去除所述中间目标铜箔中的铜箔，得到所述夹层结构；对所述夹层结构进行初始表面处理，得到所述初始扬声器振膜，其中，所述初始表面处理包括以下至少之一：激光表面处理，电弧表面处理，电晕表面处理，涂布印刷处理。

优选地，所述极化设备用于：对所述目标扬声器振膜的两侧施加第二预设时间的极化电压，得到极化后的目标扬声器振膜；对极化后的目标扬声器振膜进行降温处理，得到所述静电扬声器振膜。

另外，在本发明实施例的描述中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

在本发明的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

在本申请所提供的几个实施例中，应该理解到，所揭露的系统、装置和方法，可以通过其它的方式实现。以上所描述的装置实施例仅仅是示意性的，例如，所述单元的划分，仅仅为一种逻辑功能划分，实际实现时可以有另外的划分方式，又例如，多个单元或组件可以结合或者可以集成到另一个系统，或一些特征可以忽略，或不执行。另一点，所显示或讨论的相互之间的耦合或直接耦合或通信连接可以是通过一些通信接口，装置或单元的间接耦合或通信连接，可以是电性，机械或其它的形式。

所述作为分离部件说明的单元可以是或者也可以不是物理上分开的，作为单元显示的部件可以是或者也可以不是物理单元，即可以位于一个地方，或者也可以分布到多个网络单元上。可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部单元来实现本实施例方案的目的。

另外，在本发明各个实施例中的各功能单元可以集成在一个处理单元中，也可以是各个单元单独物理存在，也可以两个或两个以上单元集成在一个单元中。

最后应说明的是：以上所述实施例，仅为本发明的具体实施方式，用以说明本发明的技术方案，而非对其限制，本发明的保护范围并不局限于此，尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，其依然可以对前述实施例所记载的技术方案进行修改或可轻易想到变化，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改、变化或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明实施例技术方案的精神和范围，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应所述以权利要求的保护范围为准。