[发明专利]高分子薄膜极化装置

说明书

本发明提供一种高分子薄膜极化装置，用于极化高分子薄膜，高分子薄膜极化装置包括电场组件和物品承载台；物品承载台用于承载待极化高分子薄膜，所述物品承载台接地并使该待极化高分子薄膜的第一表面电势为零；该电场组件包括一高压电极端和一低压电极端；该高压电极端电势比低压电极端电势高；该物品承载台上方的环境气体可被高压电极端电离并在该电场组件形成的电场下移动并聚集在待极化高分子薄膜第二表面，使待极化高分子薄膜内形成沿所述薄膜厚度方向的膜内电场，对高分子薄膜进行极化。该高分子薄膜极化装置能避免高分子薄膜被击穿，有效提高极化膜的生产合格率，可以实现大规模生产；且制得的极化膜具有较强的压电效应和较长的使用寿命。

【技术领域】

本发明涉及薄膜技术领域，具体涉及一种高分子薄膜极化装置。

【背景技术】

极化是薄膜材料处理中的一个重要环节，主要目的是使薄膜材料中杂乱取向的分子偶极矩沿着特定方向(如极化电场方向)一致取向，从而使该薄膜材料具有压电性能。

薄膜极化通常直接将薄膜材料置于电极之间，利用电极产生的高压电场完成极化，这种方法非常容易将薄膜材料击穿。特别有些高分子薄膜材料是直接形成在电子器件表面，在高压电场直接极化还容易因为薄膜材料击穿而导致整个电子器件的损坏，所以成本昂贵。而且由于整个极化方法生产合格率较低，基本不能大规模生产。

【发明内容】

为克服现有薄膜极化生产合格率较低的技术问题，本发明提供一种高分子薄膜极化装置。

本发明为解决上述技术问题的一技术方案是提供一种高分子薄膜极化装置，用于极化高分子薄膜，所述高分子薄膜极化装置包括电场组件、物品承载台和电流感测器；所述物品承载台用于承载待极化高分子薄膜，该待极化高分子薄膜包括靠近所述物品承载台的第一表面和远离所述物品承载台的第二表面，所述物品承载台接地并使该待极化高分子薄膜的第一表面电势为零；该电场组件包括一高压电极端和一低压电极端，所述高压电极端位于物品承载台上方，所述低压电极端位于高压电极端跟待物品承载台之间；该高压电极端电势比低压电极端电势高；该物品承载台上方的环境气体可被高压电极端电离并在该电场组件形成的电场下移动并聚集在所述待极化高分子薄膜第二表面，使所述待极化高分子薄膜内形成沿所述薄膜厚度方向的膜内电场，对高分子薄膜进行极化；所述电流感测器与所述待极化高分子薄膜相连，用于测量所述待极化高分子薄膜的薄膜电流，并根据所述薄膜电流与极化时间的斜率确定极化终点。

优选地，所述高分子薄膜极化装置进一步包括控制器，所述控制器用于控制所述高压电极端、低压电极端、物品承载台三者之间的相对运动。

优选地，所述控制器包括第一控制器，所述第一控制器用于控制所述高压电极端在其所在平面内移动。

优选地，所述控制器包括第二控制器，所述第二控制器用于所述物品承载台在其所在平面内进行旋转。

优选地，所述物品承载台的旋转速率小于等于10r/min。

优选地，所述物品承载台的旋转速率小于等于0.5-2r/min。

优选地，所述物品承载台的旋转速率小于等于1r/min。

优选地，进一步包括控制器，所述控制器用于控制所述高压电极端、低压电极端及物品承载台三者中其一或其二或全部进行位移或旋转。

优选地，所述高压电极端包括阵列状针状电极或线状电极。

优选地，所述高压电极端采用阵列状针状电极时，所述阵列状针状电极与所述低压电极端所在平面之间所形成的角度为75-90°。

优选地，所述高压电极端采用阵列线状电极时，所述线状电极与所述低压电极端所在平面平行，或所述线状电极与所述低压电极端所在平面之间所形成的角度小于等于15°。

优选地，所述低压电极端为栅格电极端或具有贯穿部的平板电极端。