[发明专利]制备多层压电薄膜的方法、压电模组和电子设备

说明书

本发明公开了一种制备多层压电薄膜的方法、压电模组和电子设备，制备多层压电薄膜的方法包括，在基板上依次制备交替设置的电极层和压电膜层，以得到多层压电薄膜；其中，制备第n层压电膜层的步骤包括：在结晶辅助溶剂气氛中，通过热处理使所述第n层压电膜层结晶，以使得所述第n层压电膜层的结晶粒子穿透部分电极层与第n‑1层压电膜层连接，n大于等于2。本发明实施例的制备多层压电薄膜的方法、压电模组和电子设备，在制备多层压电薄膜时，无需再采用胶水贴合压电膜层，从而可以降低压电模组整体厚度，提升压电模组的性能。

技术领域

本发明涉及压电技术领域，尤其是涉及一种制备多层压电薄膜的方法、压电模组和电子设备。

背景技术

目前主流的屏下发声的器件通常为电磁型和压电陶瓷型。对于电磁驱动发声装置，由于其本身体积较大、压电陶瓷片成本较高且不透明，不易放置于显示屏与玻璃盖板之间，因此会占据大量组装空间，且声音传导层较厚，增加能耗。而对于压电薄膜材料如偏氟乙烯三氟乙烯共聚物或聚偏氟乙烯，其具有透明度高、可以屏上发声、节省组装空间、功耗低、可以实现更多的用户功能等优势，被受到广泛青睐。

由于多层并联的压电薄膜的发声强度相比单层更强，因此压电薄膜发声方案通常采用多层压电薄膜并联的方式。相关技术中，通过对已经极化完成的压电薄膜印刷电极后，将其裁切成所需形状，并采用胶水粘接的方式对各层进行贴合，但是，由于单层的胶水厚度＞10um，再加上薄膜本身厚度及电极厚度，使得模组的整体厚度随堆叠层数增加而大幅增加，极大增加了模组振动的负载，使得增加的厚度会抵消因层数增加而带来的性能提升。虽然，随着压电薄膜制备工艺的完善，其厚度可以控制在10um以下，但是层间粘接胶+电极的厚度会大于功能层的厚度，贴合2-3层后就会使得性能达到瓶颈。此外，胶水可靠性较低，存在老化失效的风险，以及，由于胶水与振膜的模量及力学性能存在差异，薄膜的振动时也会存在胶水开裂的问题。

发明内容

本发明旨在至少解决现有技术中存在的技术问题之一。为此，本发明的一个目的在于提出一种制备多层压电薄膜的方法，通过该方法无需再采用胶水贴合压电膜层，从而可以降低压电模组整体厚度，提升压电模组的性能。

本发明的目的之二在于提出一种压电模组。

本发明的目的之三在于提出一种电子设备。

为了解决上述问题，本发明第一方面实施例的制备多层压电薄膜的方法，包括，在基板上依次制备交替设置的电极层和压电膜层，以得到多层压电薄膜；其中，制备第n层压电膜层的步骤包括：在结晶辅助溶剂气氛中，通过热处理使所述第n层压电膜层结晶，以使得所述第n层压电膜层的结晶粒子穿透部分电极层与第n-1层压电膜层连接，n大于等于2。

根据本发明实施例的制备多层压电薄膜的方法，在制备第n层压电膜层时，通过在进行结晶处理时附加结晶辅助溶剂气氛，利用结晶辅助剂与压电薄膜材料相溶的特性，可以增强第二压电薄膜材料中分子的流动性，提升第二压电膜层的结晶度，使得第二压电膜层的结晶粒子部分穿透电极层与相邻的压电膜层粘接，即可以增加相邻压电膜层之间的交互作用，使得相邻压电膜层之间形成牢固粘接的效果，由此，在无需胶粘的方式下即可制备多层压电薄膜，从而既可以避免因胶水粘接而老化失效和开裂的问题，又可以取消胶层的厚度，降低压电模组整体厚度，提升压电模组的性能。

在一些实施例中，制备所述第n层压电膜层包括：在电极层上涂布包含第一预设固含量压电薄膜材料的制膜前驱溶液以形成第n层压电膜层湿膜；将所述压电膜层湿膜在所述结晶辅助溶剂气氛中进行第一热处理以形成所述第n层压电膜层，其中，第一热处理时间t1的取值为4h≤t1≤10h，第一热处理温度T1的取值为130℃T1145℃。由此，通过在结晶处理步骤过程中附加结晶辅助溶剂气氛，利用结晶辅助溶剂与压电薄膜的相溶性，可以提升第n层压电膜层的结晶度，增强相邻压电膜层之间的作用，无需设置粘胶层，降低压电模组整体厚度。

在一些实施例中，所述第一热处理时间的取值为4h≤t1≤6h。