换能器与能量转换模块制造技术

本发明专利技术是有关于一种换能器与能量转换模块，该换能器的导电层上具有一ㄇ形开缝，ㄇ形开缝的开口朝向摆动端，其目的在于加强换能器的触觉回馈效果、声音输出效果，或可用以调整共振模态。本发明专利技术亦揭露具有换能器的能量转换模块。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种换能器(transducer),特别是涉及一种使用换能器的能量转换模块。
技术介绍
换能器是一种能量转换装置，用于将一种能量型态转换为另一种能量型态。常见的换能器例如马达或发电机，其中马达将输入的电能，藉由电磁感应，转换为机械能输出，而发电机则是将输入的机械能转换成电能。此外，能量转换亦可利用智能材料(smart material)实现。当给予一外部刺激(stimuli),例如应力、温度、电、磁场、pH、湿度等,会造成智能材料的一或多个性质改变；利用此特性，可达成能量转换的目的。常见的智能材料例如压电材料(piezoelectric material)、电活性聚合物(Electro-Active Polymer, ΕΑΡ)、形状记忆合金(ShapeMemory Alloy, SMA)、磁致伸缩材料(Magnetostrictive Material)、电致伸缩材料(Electrostrictive Material)等等。利用智能材料制成的换能器可应用于许多产品，例如定位元件、感应器、喷墨打印机等。以压电材料为例，通常利用其逆压电效应(Converse Piezoelectric Effect)的特性设计换能器；当给予一电场，压电材料会在电场正交方向膨胀或收缩，如此可将电能转换成机械能，反的亦然。为了提高输出能量或反应(response)值,可将智能材料堆叠或串联。以压电材料为例，多压电晶片(muItimorph)具有最大输出能量,双压电晶片(bimorph)次之,单压电晶片(unimorph)最小；然而,使用压电材料愈多,成本也愈高,组装也愈复杂。再者，传统压电元件的触觉回馈效果及声音输出效果有限，或无法任意调整共振模态；因此，如何创新一种革新的架构，可加强换能器的触觉回馈效果、声音输出效果，或可用以调整共振模态，实属当前重要研发课题之一，亦成为当前业界极需改进的目标。
技术实现思路
本专利技术的目的在于，提出一种换能器或能量转换模块，可在低成本条件下，提高能量转换效率。本专利技术的目的及解决其技术问题是采用以下技术方案来实现的。依据本专利技术提出的一种换能器，包含一导电层，该导电层的一端为一固定端，另一端为一摆动端，且该导电层具有一开缝，该开缝的开口朝向该摆动端。本专利技术的目的及解决其技术问题还可采用以下技术措施进一步实现。前述的换能器，其中该第一智能材料层与该第二智能材料层所在区域，分别形成一第一作动区与一第二作动区。前述的换能器，其中该第一智能材料层与该第二智能材料层的材质包含压电材料或电活性聚合物。前述的换能器，其中该换能器更包含一第三智能材料层，位于该导电层下方，且对应于该第一智能材料层；一第三电极层，位于该第三智能材料层下方；一第四智能材料层，位于该导电层下方，且对应于该第四智能材料层；以及一第四电极层，位于该第四智能材料层下方。本专利技术的目的及解决其技术问题还采用以下技术方案来实现。依据本专利技术提出的一种换能器，其包含一导电层，该导电层的一中央区段为一固定端，两端为两摆动端，且该导电层具有两开缝，该两开缝的开口分别朝向该两摆动端。本专利技术的目的及解决其技术问题还可采用以下技术措施进一步实现。前述的换能器，其还包含一第一智能材料 层，设置于该固定端与该两开缝之间的该导电层上；两第二智能材料层，分别设置于两该开缝与两该摆动端之间的该导电层上；一第一电极层，位于该第一智能材料层上；两第二电极层，分别位于该两第二智能材料层上。前述的换能器，其中该第一智能材料层与该第二智能材料层所在区域，分别形成两第一作动区与两第二作动区。前述的换能器，其中该第一智能材料层与该第二智能材料层的材质包含压电材料或电活性聚合物。前述的换能器，其中该换能器更包含一第三智能材料层，位于该导电层下方，且对应于该第一智能材料层；一第三电极层，位于该第三智能材料层下方；两第四智能材料层，位于该导电层下方，且分别对应于两该第二智能材料层；以及两第四电极层，分别位于两该第四智能材料层下方。本专利技术的目的及解决其技术问题另外再采用以下技术方案来实现。依据本专利技术提出的一种能量转换模块，其包含一第一平板；以及一换能器，该换能器包含一导电层，该导电层的中央区段为一固定端，该导电层的两端为两摆动端，或者，该导电层的一端为一固定端，另一端为一摆动端；其中，该导电层更包含至少一开缝，该开缝的开口朝向该摆动端。本专利技术的目的及解决其技术问题还可采用以下技术措施进一步实现。前述的能量转换模块，其还包含一第一智能材料层，设置于该固定端与该开缝之间的该导电层上；至少一第二智能材料层，设置于该开缝与该摆动端之间的该导电层上；一第一电极层，位于该第一智能材料层上；以及至少一第二电极层，分别位于该至少一第二智能材料层上。前述的能量转换模块，其中该第一智能材料层与该第二智能材料层包含压电材料或电活性聚合物。前述的能量转换模块，该换能器更包含一第三智能材料层，位于该导电层下方，且对应于该第一智能材料层；一第三电极层，位于该第三智能材料层下方；至少一第四智能材料层，位于该导电层下方，且分别对应于该至少一第二智能材料层；以及至少一第四电极层，分别位于该至少一第四智能材料层下方。前述的能量转换模块，该第一平板为荧幕、触控面板、框架(frame)、基板或壳体(housing)ο前述的能量转换模块，该换能器利用一第一支撑件与该第一平板固定。前述的能量转换模块，该换能器利用一第二支撑件与一第二平板固定，其中该第二平板为荧幕、触控面板、框架、基板或壳体。前述的能量转换模块，该第一支撑件与该第二支撑件的至少其中之一包含一智能材料或一阻尼器。本专利技术与现有技术相比具有明显的优点和有益效果。由以上可知，为达到上述目的，本专利技术第一实施例提供一种换能器，其导电层一端为固定端，另端为摆动端；在该导电层上具有一 Π形开缝，该Π形开缝的开口朝向摆动端。本专利技术第二实施例提供一种换能器，其以导电层的中央区段为固定端，两边缘端为摆动端；在固定端两侧的导电层上各具有一 Π形开缝，其开口分别朝向同侧的摆动端。本专利技术第三实施例提供一种能量转换模块，其结合第一实施例或第二实施例所述的换能器以及至少一平板。藉此，可加强触觉回馈效果、声音输出的效果，或可调整共振模态(resonant mode)。 借由上述技术方案，本专利技术换能器与能量转换模块至少具有下列优点及有益效果本专利技术的能转换模块，藉由具有开缝结构的换能器，以及质量块的配置，以加强换能器的触觉回馈效果、声音输出效果，或可用以调整共振模态。上述说明仅是本专利技术技术方案的概述，为了能够更清楚了解本专利技术的技术手段，而可依照说明书的内容予以实施，并且为了让本专利技术的上述和其他目的、特征和优点能够更明显易懂，以下特举较佳实施例，并配合附图，详细说明如下。附图说明图1A与图1B显示本专利技术第一实施例的换能器。图2A与图2B显示本专利技术第二实施例的换能器。图3显示根据本专利技术第一实施例的一种双压电晶片。图4A至4B显示图1B与图3的实施例中，增加了至少一质量块。图5显示根据本专利技术第二实施例的一种双压电晶片。图6A至6B显示图2B与图5的实施例中，增加了至少一质量块。图7A至图7B显示数种换能器，归类于本专利技术第二实施例。图8A至图SC显示数种换能器，归类于本专利技术第二实施例。图9本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种换能器，其特征在于其包含：一导电层，该导电层的一端为一固定端，另一端为一摆动端，且该导电层具有一开缝，该开缝的开口朝向该摆动端。

【技术特征摘要】
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【专利技术属性】
技术研发人员：简嘉男，庄财裕，
申请(专利权)人：庆良电子股份有限公司，
类型：发明
国别省市：