TW201240485A - Thermal acoustic device and electric device - Google Patents

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201240485 ‘ ·六、發明說明： 【發明所屬之技術領域】 [0001] 本發明涉及一種熱致發聲裝置，尤其涉及一種基於石墨 烯的熱致發聲裝置及應用該熱致發聲裝置的電子裝置。 【先前技術】 [0002] 熱致發聲裝置一般由信號輸入裝置和發聲元件組成，通 過信號輸入裝置輸入信號到該發聲元件，進而發出聲音 。熱致發聲裝置為發聲裝置中的一種，其為基於熱聲效 應的一種熱致發聲裝置，請參見文獻“The Thermo- o phone，，，EDWARD C. WENTE，Vol. XIX，No. 4， p333-345及 “On Some Thermal Effects of Electric Currents” ， William Henry Preece, Proceedings of the Royal Society of London, V〇1.30，p408-41 1 (1879-1881 )。其揭示一種熱致發 聲裝置，該熱致發聲裝置通過向一導體中通入交流電來 實現發聲。該導體具有較小的熱容（Heat capacity) ，較薄的厚度，且可將其内部產生的熱量迅速傳導給周 圍氣體介質的特點。當交流電通過導體時，隨交流電電 流強度的變化，導體迅速升降溫，而和周圍氣體介質迅 速發生熱交換，促使周圍氣體介質分子運動，氣體介質 密度隨之發生變化，進而發出聲波。 [0003] 另外，H· D. Arnold 和 I. B. Crandal 1 在文獻 “The thermophone as a precision source of sound” ，Phys. Rev. 10，p22-38 (1917)中揭示了一種簡單 的熱致發聲裝置，其採用一鉑片作熱致發聲元件。受材 100112574 表單編號A0101 第3頁/共58頁 1002020943-0 201240485 料本身的限制，採用該舶片作熱致發聲元件的熱致發聲 裝置時，其所產生的發聲頻率最高僅可達4千赫茲，且發 聲效率較低。 【發明内容】 [0004] 有鑒於此，確有必要提供一種發聲頻率高且發聲效果好 的熱致發聲裝置。 [0005] 一種熱致發聲裝置，其包括一致熱裝置以及一熱致發聲 元件，該致熱裝置用於向該熱致發聲元件提供能量使該 熱致發聲元件產生熱量；其中，所述熱致發聲元件包括 一石墨烯膜。 [0006] 與先前技術相比較，本發明所提供的熱致發聲裝置具有 以下優點：其一，由於所述熱致發聲裝置中的熱致發聲 元件無需磁鐵等其他複雜結構，故該熱致發聲裝置的結 構較為簡單，有利於降低該熱致發聲裝置的成本。其三 ，由於石墨稀膜的厚度較薄，熱容較低，因此，其發聲 頻率較高且具有較高的發聲效率。 【實施方式】 [0007] 以下將結合附圖詳細說明本發明實施例提供的熱致發聲 裝置。以下各實施例中將相同的元部件使用相同的標號 表示。本發明實施例中所涉及的示意圖係為了使本實施 例得到更好的說明，對實施例本身並沒有限制作用。 [0008] 請參閱圖1及圖2，本發明第一實施例提供一種熱致發聲 裝置10，該熱致發聲裝置10包括一熱致發聲元件102及一 致熱裝置104。 100112574 表單編號A0101 第4頁/共58頁 1002020943-0 201240485 • · [0009] Ο [0010] 所述致熱裝置104用於向熱致發聲元件102提供能量，使 熱致發聲元件102產生熱量，發出聲音。本實施例中，致 熱袈置104向熱致發聲元件提供電能，使熱致發聲元件 1 〇2在焦耳熱的作用下產生熱量◊該致熱裝置1〇4包括一 第—電極104a及一第二電極104b。所述第一電極104a和 第二電極104b分別與該熱致發聲元件1〇2電連接。本實施 例中’第一電極〗〇4a和第二電極i〇4b分別設置於熱致發 聲元件102的表面，並與該熱致發聲元件1〇2的兩個相對 的邊齊平。 ο 該致熱裝置104中的第一電極l〇4a和第二電極l04b用於 向熱致發聲元件1〇2提供電信號，使該熱致發聲元件102 產生焦耳熱，溫度升高，從而發出聲音。所述第/電極 l〇4a與第二電極i〇4b可為層狀（絲狀或帶狀）、棒狀 條狀、塊狀或其他形狀，其橫截面的形狀<為圓犁、方 型、梯形、三角形、多邊形或其他不規則形狀。該第 電極104a與第二電極l〇4b可通過黏結劑黏結的方式固 於熱致發聲元件102的表面。而為防止熱致發聲元件102 的熱量被第一電極104a與第二電極1〇4b過多吸收而影響 發聲效果，該第一電極l〇4a及第二電極“41)與熱致發聲 元件102的接觸面積較小為好，因此，該第〆電極ι〇 第二電極104b的形狀優選為絲狀或帶狀。該第電極 l〇4a與第二電極l〇4b材料可選擇為金屬、導電膠、導電 漿料、麵錫氡化物（ITO)或奈米碳管等。 當第一電極104a和第二電極l〇4b具有一定強度時’第’ 電極104a和第二電極l〇4b可以起到支撐該熱致發聲元件 2002020943-0 100112574 表單編號A0101 第5頁/共58頁 [0011] 201240485 102的作用。如將第一電極1〇4&和第二電極的兩端 分別固定在—個框架上，熱致發聲元件102設置在第—電 極104a和第二電極1〇41)上，熱致發聲元件ι〇2通過第— 電極104a和第二電極1〇4b懸空設置。 [0012] [0013] [0014] 100112574 本實施例中’第-電極1G4a與第：電極lG4b係利用銀衆 通過印刷方式如絲網印刷形成於熱致發聲元件上的絲 狀銀電極。 «亥熱致务聲裝置1〇進一步包括一第一電極引線（圖未示 )及帛一電極引線（圖未示），該第一電極引線與第 -電極引線分別與熱致發聲裝置1G中的第—電極丨仏和 第二電極104b電連接，使該第—電極他與該第—電極 引線電連接’使该第二電極1〇仆與該第二電極引線電連 接。所述熱致發聲装置10通過該第一電極引線和第二電 極引線與外部電路電連接。 所述熱致發聲疋件…包括一石墨烯膜，所述石墨稀膜為 一個二維結構的具有—定面積的膜結構。該石墨稀膜的 厚又為0· 34奈米至1〇奈米。該石墨晞膜包括至少—層石 墨烯。當石墨烯膜包括多層石墨烯時，該多層石墨烯可 以相互搭接形成石墨稀膜’以使石墨稀膜具有更大的面 積；或者該多層石墨烯可以相互4加形成石墨稀膜以 使石墨歸膜的厚度增加。優選地，該石墨烯膜為_單層 石墨稀。所述石墨烯為由複數個碳原子通過sp2鍵雜化構 摘單層的二維平面結構。該石墨烤的厚度可以為單層 兔原子的厚度。石墨稀膜具有較高的透光性，單層的石 墨稀的透光率可以達到97 7%，因此，採用石墨稀膜作 表單編號A0101 第6頁/共58頁 1002020943-0 201240485 Ο 熱致發聲元件的熱致發聲裝置可以為一透明的熱致發聲 裝置。由於石墨烯膜的厚度非常薄，因此具有較低的熱 容，其熱容可以小於2xl〇_3焦耳每平方厘米開爾文’單 層石墨烯的熱容可以小於5. 57x10_4焦耳每平方厘米開爾 文。所述石墨稀膜為一自支撐結構，所述自支撐為石墨 烯膜不需要大面積的載體支撐，而只要相對兩邊提供支 撐力即能整體上懸空而保持自身膜狀狀態，即將該石墨 烯膜置於（或固定於）間隔一固定距離設置的兩個支撐 體上時，位於兩個支撐體之間的石墨烯膜能夠懸空保持 自身膜狀狀態。實驗表明，石墨烯並非一個百分之百的 光潔平整的二維膜，而係有大量的微觀起伏在單層石墨 烯的表面上，單層石墨烯正係借助這種方式來維持自身 的自支撐性及穩定性。 [0015] G [0016] 所述石墨烯膜的致備方法可以為化學氣相沉積法、LB法 或採用膠帶從定向石墨上撕取的方法。本實施例中，採 用化學氣相沉積法製備石墨烯膜。該石墨烯膜採用化學 氣相沉積法生長在一個金屬膜基底的表面° 所述熱致發聲元件102的工作介質不限’只需滿足其電阻 率大於所述熱致發聲元件102的電阻率即可。所述介質包 括氣態介質或液態介質。所述氣態介質可為空氣。所述 液態介質包括非電解質溶液、水及有機溶劑等中的一種 或多種。所述液態介質的電阻率大於0.01歐姆.米，優選 地’所述液態介質為純淨水。纯淨水的電導率可達到丨.5 xl〇7歐姆.米，且其單位面積熱容也較大，可以傳導出熱 致發聲元件102產生的熱量，從而可對熱致發聲元件1〇2 100112574 表單編號A0101 第7頁/共58頁 1002020943-0 201240485 [0017] [0018] [0019] 100112574 進行散熱。本實施例中 本實施例的熱致發聲農置10可通過第—電極购及第二 電極U4b與外部電路電連接，而由此接入外部信號發聲 。由=熱致發聲元件102包括石墨烯膜，石墨稀膜具有較 小的早位面積熱容以及較大的散熱面積，在致軌裝置1〇4 二熱致發聲元件U)2輪人信職，所述熱致發聲元件1〇2 可迅速升降溫’纽週期性的溫度變化，並和周圍介質 快速進行熱交換，使周圍介f的密度週期性地發生改變 進而發出聲音。間而言之，本發明實施例的熱致發聲元 件102係藉由“電-熱-聲，’的轉換來達到發聲。另外，利 用石墨烯膜的高透光度’該熱致發聲裝置10呈一透明熱 致發聲裝置。 本實施例提供的熱致發聲裝置10的聲壓級大於50分貝每 瓦聲壓級，發聲頻率範圍為1赫茲至1〇萬赫茲（即 ΙΗζ-lOOkHz)。所述熱致發聲裝置在5〇〇赫茲_4萬赫茲 頻率範圍内的失真度可小於3%。 請參閱圖3及圖4，本發明第二實施例提供一種熱致發聲 裝置20。本實施例所提供的熱致發聲裝置2〇與第一實施 例提供的熱致發聲裝置10的不同之處在於，本實施例中 的該熱致發聲裝置20進一步包括一基底2〇8。所述熱致發 聲元件102§史置於該基底208的表面。所述第—電極i〇4a 和第二電極104b設置於該熱致發聲元件1〇2的表面。該基 底208的形狀、尺寸及厚度均不限，該基底2〇8的表面可 為平面或曲面。該基底208的材料不限，可以為具有一定 強度的硬性材料或柔性材料。優選地，該基底208的材料 表單編號A0101 第8頁/共58頁 ，所述介質為空氣。 201240485 的電阻應大於該熱致發聲元件102的電阻，且具有較好的 絕熱和耐熱性能，從而防止該熱致發聲元件1〇2產生的熱 量過多的被該基底208吸收。具體地’所述絕緣材料可以 為玻璃、陶瓷、石英、金剛石、塑膠、樹脂或木質材料 [0020] Ο 本實施例中’所述基底208包括至少一個孔2〇8a。該孔 2〇8a的深度小於或等於所述基底208的厚度。當孔208a 的深度小於基底208的厚度時，孔208a為一盲孔。當孔 2〇8a的深度等於基底208的厚度時，孔208a為一通孔》 所述孔208a的橫截面的形狀不限，可以為圓形、正方形 、長方形、二角形，多邊形、工字形、或者不規則圖形 。§ s亥基底208包括複數個孔208a時，該複數個孔2〇8a 可均勻分佈、以一定規律分佈或隨機分佈於該基底2〇8。 母相鄰兩個孔208a的間距不限，優選為1〇〇微米至3毫米 。本實施例中，所述基底包括複數個孔2〇8a，該孔2〇8a 為通孔’其橫截面為圓柱形，其均勻分佈於基底208。 Ο [0021] 該熱致發聲元件102設置於基底208的表面，並相對於基 底208上的孔208a懸空設置。本實施例中，由於該熱致發 聲元件102位於孔208a上方的部分懸空設置，該部分的熱 致發聲元件102兩面均與周圍介質接觸，增加了熱致發聲 元件102與周圍氣髏或液體介質接觸的面積，並且，由於 該熱致發聲元件102另一部分與該基底208的表面直接接 觸’並通過該基底208支樓，故該熱致發聲元件1〇2不易 被破壞。 [0022] 100112574 請參見圖5 ’本發明第三實施例提供一種熱致發聲裝置3〇 表單编號A0101 第9頁/共58頁 1002020943-0 201240485 。本實施例所提供的熱致發聲裝置30與第二實施例提供 的熱致發聲裝置20的區別在於，本實施例中，該熱致發 聲裝置30的基底308包括至少一個槽308a，該槽308a設 置於基底308的一個表面308b。槽308a的深度小於基底 308的厚度。所述槽308a可以為一盲槽或一通槽。當槽 308a為一盲槽時，槽308a的長度小於基底308的兩個相 對的側面之間的距離。當槽308a為通槽時，槽308a的長 的等於基底308的兩個相對的側面之間的距離。所述槽 308a使該表面308b形成一凹凸不平的表面。該槽308a的 深度小於所述基底308的厚度，該槽308a的長度不限。該 槽308a在該基底308的表面308b上的形狀可為長方形、 弓形、多邊形、扁圓形或其他不規則形狀。請參閱圖5， 本實施例中，基底308上設置有複數個槽30 8a，該槽 308a為盲槽，該槽308a在基底308的表面308b上的形狀 為長方形。請參見圖6，該槽308a在其長度方向上的橫截 面為長方形，即，該槽308a為一長方體結構。請參閱圖7 ，該槽308a在其長度方向上的橫截面為三角形，即，該 槽308a為一三棱柱結構。當該基底308的表面308b具有 複數個盲槽時，該複數個盲槽可均勻分佈、以一定規律 分佈或隨機分佈於該基底308的表面308b。請參閱圖7， 相鄰兩個盲槽的槽間距可接近於0，即所述基底308與該 熱致發聲元件102接觸的區域為複數個線。可以理解，在 其他實施例中，通過改變該槽308a的形狀，該熱致發聲 元件102與該基底308接觸的區域為複數個點，即該熱致 發聲元件102與該基底308之間可為點接觸、線接觸或面 接觸。 100112574 表單編號A0101 第10頁/共58頁 1002020943-0 201240485 • . [0023] [0024] Ο [0025]

本實施例的熱致發聲裝置30中，由於所述基底308包括至 少一槽308a，該槽308a可以反射所述熱致發聲元件102 發出的聲波，從而增強所述熱致發聲裝置30在熱致發聲 元件102—侧的發聲強度。當該相鄰的槽308a之間的距離 接近於0時，該基底308既能支撐該熱致發聲元件102，又 能使該熱致發聲元件102具有與周圍介質接觸的最大表面 積。 可以理解，當該槽308a的深度達到某一值時，通過該槽 308a反射的聲波會與原聲波產生疊加，從而引起相消干 涉，影響熱致發聲元件102的發聲效果。為避免這一現象 ，優選地，該槽308a的深度小於等於10毫米。另外，當 該槽308a的深度過小，通過基底308懸空設置的熱致發聲 元件102與基底308距離過近，不利於該熱致發聲元件 102的散熱。因此’優選地’該槽308a的深度大於等於 10微米。 請參見圖8及圖9，本發明第四實施例提供一種熱致發聲 裝置40。本實施例所提供的熱致弩聲裝置40與第二實施 例提供的熱致發聲裝置20的區別在於，本實施例中，該 熱致發聲裝置40的基底408為一網狀結構。所述基底408 包括複數個第一線狀結構408a及複數個第二線狀結構 408b。所述之線狀結構也可以為帶狀或者條狀的結構。 該複數個第一線狀結構408a與該複數個第二線狀結構 408b相互交叉設置形成一網狀結構的基底408。所述複數 個第一線狀結構408a可以相互平行，也可以不相互平行 ，所述複數個第二線狀結構408b可以相互平行，也可以 100112574 表單編號A0101 第11頁/共58頁 1002020943-0 201240485 不相互平行，當複數個第一線狀結構408a相互平行，且 複數個第二線狀結構408b相互平行時，具體地，所述複 數個第一線狀結構408a的軸向均沿第一方向L1延伸，相 鄰的第一線狀結構4 0 8 a之間的距離可以相等也可以不等 。相鄰的兩個第一線狀結構408a之間的距離不限，優選 地，其間距小於等於1厘米。本實施例中，該複數個第一 線狀結構408a之間等間距間隔設置，相鄰的兩個第一線 狀結構408a之間的距離為2厘米。所述複數個第二線狀結 構408b彼此間隔設置且其軸向均基本沿第二方向L2延伸 ，相鄰的第二線狀結構4〇8b之間的距離可以相等也可以 不等。相鄰的兩個第二線狀結構4〇8b之間的距離不限， 優選地，其間距小於等於1厘米。第一方向L1與第二方向 L2形成一夾角α，α大於0度小於等於90度。本實施例中 ’第一方向L1和第二方向L2之間的夾角為90。。所述複數 個第一線狀結構408a與該複數個第二線狀結構408b交叉 設置的方式不限。本實施例中，第一線狀結構408a和第 二線狀結構408b相互編織形成一網狀結構。在另一實施 例中，所述複數個間隔設置的第二線狀結構4〇8b接觸設 置於所述複數個第一線狀結構408a的同一侧。該複數個 第二線狀結構408b與該複數個第一線狀結構4〇8a的接觸 部可通過黏結劑固定設置，也可以通過焊接的方式固定 設置。當第一線狀結構408a的熔點較低時，也可以通過 熱壓的方式將第二線狀結構4〇8b與第一線狀結構408a固 定設置。 [0026] 所述基底408具有複數個網孔4〇8c。該複數個網孔4〇8c 100112574 表單編號A0101 第12頁/共58頁 1002020943-0 201240485 Ο [0027] 由相互交叉設置的所述複數個第一線狀結構408a以及複 數個第二線狀結構408b圍成。所述網孔408c為四邊形。 根據該複數個第一線狀結構408a和該複數個第二線狀結 構408b的交叉設置的角度不同，網孔408c可以為正方形 、長方形或菱形。網孔408c的大小由相鄰的兩個第一線 狀結構408a之間的距離和相鄰的兩個第二線狀結構408b 之間的距離決定。本實施例中，由於所述複數個第一線 狀結構408a與複數個第二線狀結構408b分別等間距平行 設置，且該複數個第一線狀結構408a與該複數個第二線 狀結構408b相互垂直，所以網孔408c為正方形，其邊長 為2厘米。 Ο 所述第一線狀結構408a的直徑不限’優選為1〇微米〜5毫 米。該第一線狀結構408a的材料由絕緣材料製成，該材 料包括纖維、塑膠、樹脂或矽膠等。所述第一線狀結構 408a可以為紡織材料，具體地，該第一線狀結構408a可 以包括植物纖維、動物纖維、木纖維及礦物纖維中的一 種或多種，如棉線、麻線、毛線、蠶絲線、尼龍線或氨 綸等。優選地，該絕緣材料應具有一定的耐熱性質和柔 性，如尼龍或聚酯等。另外，該第一綵狀結構408a也可 為外表包有絕緣層的導電絲。該導電絲可以為金屬絲或 者奈米碳管線狀結構。所述金屬包括金屬單質或者合金 ，該單質金屬可以為鋁、銅、鎢、鉬、金、鈦、鉉、鈀 或铯等，該金屬合金可以為上述單質金屬任意組合的合 金。該絕緣層的材料可以為樹脂、塑膠、二氧化矽或金 屬氧化物等。本實施例中，該第一線狀結構408a為表面 100112574 表單編號A0101 第13頁/共58頁 1002020943-0 201240485 塗覆有二氧化矽的奈米碳管線狀結構，二氧化矽構成的 絕緣層將奈米碳管線狀結構包裹，從而構成該第一線狀 結構408a。 [0028] 所述第二線狀結構408b的結構和材料與第一線狀結構 408a的結構和材料相同。在同一實施例中，第二線狀結 構408b的結構和材料可以和第一線狀結構408a的結構和 材料相同，也可以不相同。本實施例中，第二線狀結構 408b為表面塗覆有絕緣層的奈米碳管線狀結構。 [0029] 所述奈米碳管線狀結構包括至少一根奈米碳管線，該奈 米碳管線包括複數個奈米碳管。該奈米碳管可以為單壁 奈米碳管、雙壁奈米碳管、多壁奈米碳管中的一種或幾 種。所述奈米碳管線可以為由複數個奈米碳管組成的純 結構。當奈米碳管線狀結構包括多根奈米碳管線時，該 多根奈米碳管線可以相互平行設置。當奈米碳管線狀結 構包括多根奈米碳管線時，該多根奈米碳管線可以相互 螺旋纏繞。奈米碳管線狀結構中的多根奈米碳管線也可 以通過黏結劑相互固定。 [0030] 所述奈米碳管線可以為非扭轉的奈米碳管線或扭轉的奈 米碳管線。請參閱圖10，該非扭轉的奈米碳管線包括複 數個沿奈米碳管線長度方向延伸並首尾相連的奈米碳管 。優選地，該非扭轉的奈米碳管線包括複數個奈米碳管 片段，該複數個奈米碳管片段之間通過凡得瓦力首尾相 連，每一奈米碳管片段包括複數個相互平行並通過凡得 瓦力緊密結合的奈米碳管。即，該非扭轉的奈米碳管線 包括複數個奈米碳管沿同一方向延伸。在延伸方向上的 100112574 表單編號A0101 第14頁/共58頁 1002020943-0 201240485 不米奴S ^過凡得瓦力相互連接。該奈米碳管片段具有 任意的長；f、厘# ^ 序度、均勻性及形狀。該非扭轉的奈米碳 S線長度不限’直徑為0. 5奈米〜100微米。 [0031] :述扭轉的奈米碳管線為採用 "機械力將所述非扭轉的 奈^碳管線沿相反方向扭轉獲得。請參關U，該扭轉

G 2奈米碳管線包括複數個繞奈米碳管線軸向螺旋排列的 :米碳s。優H該扭轉的奈米破管線包括複數個奈 米碳官片段’該複數個奈米碳管片段之間通過凡得瓦力 %相連每奈米碳管片段包括複數個相互平行並通 過凡侍瓦力緊密結合的奈米碳管。該奈米碳管片段具有 任意的長度、厚度、均句性及形狀。該扭轉的奈米碳管 -又不直;in5奈米⑽微米。所述奈米礙管線 及其製備方法請參見Μ善等人於民@91年11⑽日申 Ο :的’於民國97年11月21日公告的第13〇3239號台灣公 。專利-種奈米碳管繩及其製造方法，，專利權人： 蹲海精密卫業股份有限公司，以及於民國98年7月21日八 告的第1312337號台灣公告專利“奈米碳管絲及其製/方 法，專利權人.鴻海精密工業股份有限公司。為節省 篇&僅$1㈣’但上述巾騎有技術揭露 本發明申騎揭露的—部分。 [0032] 本實施例所提供的熱致發㈣置娜賴狀結構的基底 408具有以下優點：其一，網狀結構包括複數個網孔，在 給熱致發㈣㈣2提供切的同時，可以使熱致發聲元 件震周圍介質具有較大的接觸面積。 的基底樹可以具有較好的柔勒性，因此，熱致發«置 100112574 表單編號A0101 1002020943-0 苐15頁/共58頁 201240485 40具有較好的柔韌性。其三，當第一線狀結構4〇83或/和 第二線狀結構408b包括塗覆有絕緣層的奈米碳管線狀結 構時，奈米碳管線狀結構可以具有較小的直徑，更進一 步增加了熱致發聲元件102與周圍介質的接觸面積；奈米 碳官線狀結構具有較小的密度，因此，熱致發聲裝置4〇 的質量可以較小；奈米碳管線狀結構具有較好的柔祕 ，可以多次考折而不被破壞，因此，該熱致發聲裝置 可以具有更長的使用壽命。 [0033] [0034] [0035] 可以理解的，本實施例中的基底408的網狀結構也可以由 至少一根上述各種線狀結構編織而成。當基底408包括一 根線狀結構時，該一根線狀結構可以多次彎折交叉後形 成一網狀結構。 請參見圖12 ’本發明第五實施例提供—種熱致發聲裝置 50。本實施例所提供的熱致發聲裝置50與第二實施例提 供的熱致發聲裝置的區別在於’本實施例中，該熱致發 聲裝置50的基底508為一奈米碳管複合結構。 該奈米碳管複合結構包括一奈米碳管層及塗覆在該奈米 碳管層表面的絕緣材料層。所述奈米碳管層包括複數個 均勻分佈的奈米碳管。該奈米碳管可以為單壁奈米碳管 、雙壁奈米碳管、多壁奈米碳管中的—種或幾種。所述 奈米碳官層中的奈米碳管之間可以通過凡得瓦力緊密名士 合。該奈米碳管層中的奈米碳管為無序或有序排列。這 裏的無序排列指奈米碳管的排列方向無規律，這裏的有 序排列指至少多數奈米碳管的排列方向具有一定規律。 具艘地’當奈米故管層包括無序排列的奈米碳管時，奈 100112574 表單編號A0101 第16頁/共58頁 1002020943-0 201240485 〇 [0036] 米碳管可以相互纏繞或者各向同性排列；當奈米碳管層 包括有序排列的奈米碳管時，奈米碳管沿一個方向或者 複數個方向擇優取向排列。該奈米碳管層的厚度不限， 可以為0‘5奈米~1厘米’優選地，該奈米碳管層的厚度可 以為100微米〜1毫米。該奈米碳管層進一步包括複數個微 孔，該微孔由奈米碳管之間的間隙形成.所述奈米碳管 層中的微孔的孔徑可以小於等於50微米。所述奈米碳管 層可包括至少-層奈米碳管拉膜、奈米碳管絮化膜或奈 米碳管碾壓膜。 請參閱®13，該奈米碳管拉膜包括複數個通過凡得瓦力 相互連接的奈米碳管。所述複數個奈米碳管基本沿同— 方向擇優取向排列。所述擇優取向係指在奈米碳管拉骐 中大多數奈米碳管的整體延伸方向基本朝同一方向。而 〇 且，所述大多數奈米碳管的整體延伸方向基本平行於奈 米碳管拉膜的表面。進一步地，所述奈米碳管拉臈中多 數奈来碳管係通過凡得瓦力首尾相連。具體地，所述奈 管拉财基本朝同—方向延伸的大多數奈米碳管中 母-奈米碳管與在延伸方向上相鄰的奈米碳管通過凡得 瓦力首尾相連。當然，所述奈米碳管拉膜中存在少數隨 機排列的奈米料，這些奈米碳管不會對奈米碳管拉膜 中大多H碳管的整體取向排列構成明顯影響。所述 奈米碳管㈣為—自支制膜。所述自續為奈米碳管 拉膜不需要大面積㈣體支撐，而只要相對兩邊提供支 撑力即1整體上懸空而保持自身膜狀狀態，即將該奈米 碳^拉膜置於（或固定於）間隔-固定距離設置的兩個 100112574 表單編號A0101 第丨7頁/共58頁 1002020943-0 201240485 支撐體上時，位於兩個支撐體之間的奈米碳管拉膜能夠 懸空保持自身膜狀狀態。所述自支撐主要通過奈米碳管 拉膜中存在連續的通過凡得瓦力首尾相連延伸排列的奈 米碳管而實現。 [0037] 所述奈米碳管拉膜的厚度可以為0.5奈米~100微米，寬度 與長度不限，根據第二基體108的大小設定。所述奈米碳 管拉膜的具體結構及其製備方法請參見范守善等人於民 國96年2月12日申請的，於民國99年7月11日公告的第 13271 77號中國民國公告專利。為節省篇幅，僅引用於此 ，但所述申請所有技術揭露也應視為本發明申請技術揭 露的一部分。 [0038] 當奈米碳管層包括多層奈米碳管拉膜時，相鄰兩層奈米 碳管拉膜中的奈米碳管的延伸方向之間形成的交叉角度 不限。 [0039] 請參見圖14，所述奈米碳管絮化膜為通過一絮化方法形 成的奈米碳管膜。該奈米碳管絮化膜包括相互纏繞且均 勻分佈的奈米碳管。所述奈米碳管之間通過凡得瓦力相 互吸引、纏繞，形成網路狀結構。所述奈米碳管絮化膜 各向同性。所述奈米碳管絮化膜的長度和寬度不限。由 於在奈米碳管絮化膜中，奈米碳管相互纏繞，因此該奈 米碳管絮化膜具有很好的柔韌性，且為一自支撐結構， 可以彎曲折疊成任意形狀而不破裂。所述奈米碳管絮化 膜的面積及厚度均不限，厚度為1微米〜1毫米。所述奈米 碳管絮化膜及其製備方法請參見范守善等人於民國96年5 月11日申請的，於民國97年11月16日公開的第 100112574 表單編號A0101 第18頁/共58頁 1002020943-0 201240485 200844041號台灣公開專利申請“奈米碳管薄膜的製備 方法”。為節省篇幅，僅引用於此，但上述申請所有技 術揭露也應視為本發明申請技術揭露的一部分。 [0040] 請參見圖15，所述奈米碳管碾壓膜包括均勻分佈的奈米 碳管，奈米碳管沿同一方向或不同方向擇優取向排列。 奈米碳管也可以係各向同性的。所述奈米碳管碾壓膜中 的奈米碳管相互部分交疊，並通過凡得瓦力相互吸引， Ο 緊密結合。所述奈米碳管碾壓膜中的奈米碳管與形成奈 米碳管陣列的生長基底的表面形成一夾角召，其中，召 大於等於0度且小於等於15度。依據碾壓的方式不同，該 奈米碳管碾壓膜中的奈米碳管具有不同的排列形式。當 沿同一方向碾壓時，奈米碳管沿一固定方向擇優取向排 列。可以理解，當沿不同方向碾壓時，奈米碳管可沿複 數個方向擇優取向排列。該奈米碳管碾壓膜厚度不限，

優選為為1微米〜1毫米。該奈米碳管碾壓膜的面積不限， 由碾壓出膜的奈米碳管陣列的大小決定。當奈米碳管陣 列的尺寸較大時，可以碾壓制得較大面積的奈米碳管碾 壓膜。所述奈米碳管碾壓膜及其製備方法請參見范守善 等人於民國96年6月29日申請的，於民國99年12月21日 公告的第1334851號台灣公告專利“奈米碳管薄膜的製備 方法”。為節省篇幅，僅引用於此，但上述申請所有技 術揭露也應視為本發明申請技術揭露的一部分。 所述絕緣材料層位於奈米碳管層的表面，該絕緣材料層 的作用為使奈米碳管層與熱致發聲元件102相互絕緣。該 絕緣材料層僅分佈於奈米碳管層的表面，或者絕緣材料 100112574 表單編號Α0101 第19頁/共58頁 1002020943-0 [0041] 201240485 層包裹奈米碳管層中的每根奈米碳管。當絕緣材料層、 厚度較薄af，*會將奈米碳管層中的微孔堵塞，因此的 该奈米碳管複合結構包括複數個微孔。所述熱致發聲一 件102相對於該複數個微孔至少部分懸空設置。複數個， 孔使熱致發聲元件102與外界接觸面積較大。 固微 [0042] [0043] 本實施例所提供的熱致發聲裝置5〇採用奈米琰管複八妹 構作為基底508，具有以下優點：第一，奈米碳管複八= 構包括奈米碳管層和塗覆在奈米碳管層表面的絕緣材；：° 層，由於奈米碳管層可以由純的奈米碳管組成的結構，： 因此，奈米碳管層的密度小，質量相對較輕， 此’熱 致發聲裝置50具有較小的質量，方便應用；第二，… 一.— -Si. 碳管層中的微孔係由奈米碳管之間的間隙構成，分佈岣 勻，在絕緣材料層較薄的情況下，奈米碳管複合鈐構可 以保持該均勻分佈的微孔結構，因此，熱致發眷_ *、 年几件1 〇 2 通過該基底508可以與外界空氣較均勻地接觸；— ’ $二，所 述奈米碳管層具有良好的柔韌性，可以多次彎杯 $饵而不被 破壞，因此’奈米碳管複合結構具有較好的柔韌性， 用奈米端管複合結構作為基底508的熱致發聲展置5 柔性的發聲裝置’可以設置成任何形狀不受限制。 請參見圖16及圖17，本發明第六實施例提供一種熱致發 聲裝置60 ’該熱致發聲裝置60包括一基底6〇8、一致熱裝 置104及一熱致發聲元件102。該致熱裝置1〇4包括複數 個第一電極l〇4a及複數個第二電極1〇4b，所述複數個第 一電極l〇4a和複數個第二電極i〇4b分別和熱致發聲元件 1 〇2電連接。 100112574 表箪编號A0101 第20頁/共58頁 1002020943-0 201240485 • . [0044] Ο [0045] Ο [0046] 所述複數個第-電極1Q4a與複數個第二電極丨㈣交替間 隔《又置於基底608。所述熱致發聲元件1〇2設置於該複數 個第-電極l〇4a與複數個第二電極1〇41)上，使該複數個第電極與複數個第二電極1 位於基底6〇8與熱 致發聲凡件1()2之間，該熱致發聲元件1G2相對於基底 608 #刀懸^。即’複數個第—電極、複數個第二電 極i〇4b、熱致發聲元件1〇2以及基底6〇8共同形成有複數 個間隙6〇1，從而使該熱致發聲元件102與周圍空氣產生較大的接觸面積。各個相鄰的第-電極104a與第二電極 l〇4b之間的距離可以相等也可以不相等。優選地，各個相鄰的第—電極104a與第二電極1 〇4b之間的距離相等。 相鄰的第-電極1()4a與第二電極1G4b之間的距離不限， 優選為10微米〜1厘米。 所述基底608主要起承載第一電極l〇4a與第二電極104b 的作用。該基底608的形狀與大小不限，材料為絕緣材料 或導電性差的材料。另外，該基底6()8的材料應具有較好 的絕熱性能，從而防止該熱致發聲元件1〇2產生的熱量被 該基底608吸收，而無法達到加熱周圍介質進而發聲的目 的。在本實施例中，該基底608的材料可為玻璃、樹脂或 陶瓷等。本實施例中，所述基底608為一正方形的玻璃板 ’其邊長為4. 5厘米，厚度為1毫米》 該間隙601由一個第一電極i〇4a、一個第二電極與 基底608定義，該間隙601的高度取決於第一電極1〇43與 第二電極104b的高度。在本實施例中，第一電極丨〇4a與 第二電極104b的尚度範圍為1微米〜1厘米。優選地第 100112574 表單編號A0101 第21頁/共58頁 1002020943-0 201240485 一電極104a和第二電極1〇4b的高度為15微米。 [0047] [0048] 所述第一電極l〇4a與第二電極1〇41)可為層狀（絲狀或帶 狀）、棒狀、條狀、塊狀或其他形狀，其橫載面的形狀 可為圓型、方型、梯形、三角形、多邊形或其他不規則 形狀。該第一電極104a與第二電極1〇41)可通過螺栓連接 或黏結劑黏結等方式固定於基底6〇8。而為防止熱致發聲 元件102的熱量被第一電極1〇4a與第二電極1〇扑過多吸 收而衫響發聲效果，該第一電極1〇4a及第二電極與 熱致發聲元件1〇2的接觸面積較小為好，因此，該第一電 極l〇4a和第二電極1〇4b的形狀優選為絲狀或帶狀。該第 一電極104a與第二電極104b材料可選擇為金屬導電膠 、導電漿料、銦錫氧化物（ITG)、奈米碳管或碳纖維等 。當第一電極104a或第二電極104b的材料為奈米碳管時 ，該第一電極104a或第二電極丨〇4b可以為一奈米碳管線 狀結構。該奈米碳管線狀結構的結構與第四實施例提供 的奈米碳皆線狀結構相同。由於奈米碳管線狀結構中的 奈米碳管首尾相連’因此，奈米碳管線狀結構具有良好 的導電性，可以用作電極。 該熱致發聲裝置60進一步包括一第一電極引線61〇及—第 二電極引線612，該第一電極引線61〇與第二電極引線 612分別與熱致發聲裝置6〇中的第一電極1〇“和第二電 極104b連接，使複數個第一電極i〇4a分別與該第一電極 引線610電連接，使複數個第二電極1〇41)分別與該第二電 極引線61 2電連接。所述熱致發聲裝置6〇通過該第_電極 引線610和第二電極引線612與外部電路電連接。這種連 100112574 表單編號A0101 第22頁/共58頁 1002020943- 201240485 [0049] Ο [0050]

[0051] 接方式可以使第一電極引線61 0和第二電極引線6 1 2之間 的熱致發聲元件102的方塊電阻大大減小，可以提高熱致 發聲元件102的發聲效率。 本實施例中，複數個第一電極104a和複數個第二電極 104b可以起到支撐熱致發聲元件102的作用，因此，基底 608並非必須的元件。當本實施例中的熱致發聲裝置60不 包括基底608時，第一電極104a和第二電極104b在使熱 致發聲元件102與外部電路電連接的同時，還可以保護和 支撐熱致發聲元件102。 本實施例中，第一電極104a與第二電極104b為用絲網印 刷方法形成的絲狀銀電極。第一電極104a數量為四個， 第二電極104b數量為四個，該四個第一電極104a與四個 第二電極104b交替且等間距設置於基底608。每個第一電 極104a與第二電極104b的長度均為3厘米，高度為15微 米，相鄰的第一電極104a與第二電極104b之間的距離為 5毫米。 本實施例提供的熱致發聲裝置60中，熱致發聲元件102通 過複數個第一電極104a和複數個第二電極104b懸空設置 ，增加了熱致發聲元件102與周圍空氣的接觸面積，有利 於熱致發聲元件102與周圍空氣熱交換，提高了發聲效率 〇 請參見圖18和圖19，本發明第七實施例提供一種熱致發 聲裝置70。該熱致發聲裝置70包括一基底608、一致熱裝 置104及一熱致發聲元件102。該致熱裝置104包括複數 100112574 表單編號A0101 第23頁/共58頁 1002020943-0 [0052] 201240485 —办〜電極104a及複數個第二電極1〇仆，所述複數個第 —電極104a和複數個第二電極1〇4b分別和熱致發聲元件 ⑽電連接。該熱致發聲元件1()2包括—石墨稀膜。本實 知例所提供的減發聲裝置7G與第六實施例所提供的熱 致發聲裝置60的結構基本相同，其區別在於，本實施例 中，相鄰的兩個第—電極l〇4a和第二電極1041)之間進一 步包括至少一個間隔元件714。 [0053] [0054] 斤述間隔元件714與基底6〇8可以為分離的元件，該間隔 元件714通過例如螺栓連接或黏結劑黏結等方式固定於基 底6〇8。另夕卜’該間隔元件714也可以與基底6〇8一體成 里，即間隔兀件714的材料與基底6〇8的材料相同。該間 隔元件714的形狀不限，可為球形、絲狀或帶狀結構。為 保持熱致發聲元件1()2騎請的發聲效果，關隔元件 714在支撲熱致發聲元件102的同時應與熱致發聲元件 1 〇2具有較小的接觸面積，優選為該間隔元件714與熱致 發聲元件102之間為點接觸或線接觸。 在本實施例中，該間隔元件714的材料不限，可為玻璃、 陶究或樹脂等的絕緣材料，也可為金屬、合金或姻錫氧 化物等的導fn當間隔元件714為導電材料時其與 第一電極104a和第二電極1〇41)電性絕緣，且，優選地， 間隔元件714與第一電極1〇4a和第二電極1〇扑平行。該 間隔元件714的高度不限，優選為1〇微米〜丨厘米。本實施 例中，該間隔元件714為採用絲網印刷方法形成的絲狀銀 ，該間隔元件714的高度與所述第一電極1〇4&及第二電極 104b的高度相同，為2〇微米。間隔元件714與第一電極 100112574 表單編號A0101 第24頁/共58頁 1002020943-0 201240485 [0055] Ο [0056]

104a和第二電極104b平行設置。由於間隔元件714的高 度與第一電極l〇4a和第二電極104b的高度相同，因此， 所述熱致發聲元件102位於同一平面。 所述熱致發聲元件102設置於間隔元件714、第一電極 104a及第二電極104b。該熱致發聲元件102通過該間隔 元件714與基底608間隔設置，且與該基底608形成有一 空間701，該空間701係由所述第一電極104a或所述第二 電極104b、所述間隔元件714、基底608以及熱致發聲元 件102共同形成。進一步地，為防止熱致發聲元件102產 生駐波，保持熱致發聲元件102良好的發聲效果，該熱致 發聲元件102與基底608之間的距離優選為10微米〜1厘米 。本實施例中，由於第一電極104a、第二電極104b及間 隔元件714的高度為20微米，所述熱致發聲元件102設置 於第一電極104a、第二電極104b及間隔元件714，因此 ，該熱致發聲元件102與基底608之間的距離為20微米。 可以理解，第一電極104a和第二電極104b對熱致發聲元 件102也有一定的支撐作用，但當第一電極104a和第二電 極104b之間的距離較大時，對熱致發聲元件102的支撐效 果不佳，在第一電極104a和第二電極104b之間設置間隔 元件714，可起到較好支撐熱致發聲元件102的作用，使 熱致發聲元件102與基底6 08間隔設置並與基底6 08形成 有一空間701，從而保證熱致發聲元件102具有良好的發 聲效果。 請參見圖20，本發明第八實施例提供一種熱致發聲裝置 80。該熱致發聲裝置80包括至少一個致熱裝置和複數個 100112574 表單編號A0101 第25頁/共58頁 1002020943-0 [0057] 201240485 熱致發聲元件。所述複數個熱致發聲元件的情況包括兩 種：第一’該複數個熱致發聲元件的數量為至少兩個 熱致發聲元件之間沒有相互接觸；第二，該複數個熱致 發聲元件的數量為一個，該熱致發聲元件設晋 a於一具有 曲面的基底上’使其法線方向為複數個或者該熱致發聲 元件彎折後設置於不同的平面上。致熱裝置可以與熱致 發聲元件一一對應’也可以一個致熱裳置對應複數個熱 致發聲元件。該致熱裝置也可以為由對應所述複數個熱 致發聲元件的複數個部位組成的一整體結構。本實施例 中，該熱致發聲裝置80包括一第一致熱裝置8〇4、_第_ 致熱裝置806、一基底208、一第一熱致發聲元件8〇23及 一第二熱致發聲元件8〇2b。 [0058] 所述基底208包括一第一表面（圖未標）及一第二表面（ 圖未標）。所述基底208的形狀、尺寸及厚度均不限。所 述第一表面和第二表面可為平面、曲面或凹凸不平的表 面。第一表面和第二表面可以為相鄰的兩個表面，也可 以為相對的兩個表面。本實施例中，所述基底2〇8為一長 方體結構，第一表面和第二表面為兩個相對的表面。所 述基底208進一步包括複數個通孔208a，該通孔208a貫 穿於第一表面和第二表面，從而使第一表面和第二表面 成為凹凸不平的表面。所述複數個通孔2〇8a可以相互平 行設置。 [0059] 所述第一熱致發聲元件802a設置於基底208的第一表面上 ’並相對於該第一表面至少部分懸空設置。所述第二熱 致發聲元件8〇2b設置於第二表面上，並相對於第二表面 100112574 表單編號A0101 第26頁/共58頁 1002020943-0 201240485 [0060] Ο

[0061] 至少部分懸空設置。所述第一熱致發聲元件802a為一石 墨烯膜。所述第二熱致發聲元件802b為一石墨烯膜或者 一奈米碳管層。所述奈米碳管層的結構與第五實施例中 所揭示的奈米碳管層的結構相同。由於奈米碳管層包括 至少一層奈米碳管膜，奈米碳管層的厚度較小，具有較 小的單位面積熱容，因此，奈米碳管層也可以作為熱致 發聲元件。 所述第一致熱裝置804包括一第一電極104a及一第二電極 104b。所述第一電極104a和第二電極104b分別與該第一 熱致發聲元件802a電連接。本實施例中，第一電極104a 和第二電極104b分別設置於第一熱致發聲元件802a的表 面，並與該第一熱致發聲元件802a的兩個相對的邊齊平 。所述第二致熱裝置806包括一第一電極104a及一第二電 極104b。所述第一電極104a和第二電極104b分別與該第 二熱致發聲元件802b電連接。本實施例中，第一電極 104a和第二電極104b分別設置於第二熱致發聲元件802b 的表面，並與該第一熱致發聲元件802a的兩個相對的邊 齊平。 本實施例所提供的熱致發聲裝置80為雙面發聲裝置，通 過在兩個不同的表面上設置熱致發聲元件，可以使熱致 發聲元件所發出的聲音傳播範圍更大且更清晰。可以通 過控制致熱裝置選擇讓任何一個熱致發聲元件發出聲音 ，或者同時發出聲音，使該熱致發聲裝置的使用範圍更 加廣泛。進一步地，當一個熱致發聲元件出現故障時， 另一個熱致發聲元件可以繼續工作，提高了該熱致發聲 100112574 表單編號A0101 第27頁/共58頁 1002020943-0 201240485 裝置的使用壽命。 [0062] 請參見圖21，本發明第九實施例提供一種熱致發聲裝置 90。本實施例所提供的熱致發聲裝置90與第八實施例提 供的熱致發聲裝置80的結構的區別在於，本實施例所提 供的熱致發聲裝置90為一多面發聲裝置。 [0063] 本實施例中，所述基底908為一長方體結構，其包括四個 不同的表面，該四個不同的表面為凹凸不平的表面。所 述熱致發聲裝置90包括四個熱致發聲元件102，其中一個 熱致發聲元件102為一石墨烯膜，另外三個熱致發聲元件 102可以為石墨烯膜，也可以為奈米碳管層。 [0064] 每個致熱裝置104分別包括一個第一電極104a和一個第二 電極104b。第一電極104a和第二電極104b分別與一個熱 致發聲元件102電連接。 [0065] 本實施例所提供的熱致發聲裝置90可以實現向複數個方 向傳播聲音。 [0066] 請參見圖22，本發明第十實施例提供一種熱致發聲裝置 100。該熱致發聲裝置100包括一熱致發聲元件102、一 基底208及一致熱裝置1 004。所述熱致發聲元件102設置 於所述基底208。本實施例所提供的熱致發聲裝置100與 第二實施例提供的熱致發聲裝置20的結構的區別在於， 本實施例所提供的熱致發聲裝置100中，致熱裝置1 004為 一雷射器，或其他電磁波信號發生裝置。從該致熱裝置 1 004發出的電磁波信號1 020傳遞至該熱致發聲元件102 ，該熱致發聲元件102發聲。 100112574 表單編號A0101 第28頁/共58頁 1002020943-0 201240485 [〇〇67]該致熱裝置1004可正對該熱致發聲元件102設置。當致熱 裝置1 004為—雷射器時，當該基底208為透明基板時，該 田射器可對應於該基底2〇8遠離該熱致發聲元件1〇2的表 面設置’從而使從雷射器發出的雷射穿過基底208傳遞至 該熱致發聲元件102。另外，當該致熱裝置1 004發出的係 一電磁波信號時，該電磁波信號可透過基底208傳遞至該 熱致發聲元件102，此時，該致熱裝置1004也可以對應於 該基底208遠離該熱致發聲元件1〇2的表面設置。 〇 [0068]本實施例的熱致發聲裝置100中，當熱致發聲元件1〇2受 到如雷射等電磁波的照射時，該熱致發聲元件丨〇2因吸收 電磁波的能量而受激發，並通過非輻射使吸收的光能全 部或部分轉變為熱。該熱致發聲元件1〇2溫度根據電磁波 信號1020頻率及強度的變化而變化，並和周圍的空氣或 其他氣體或液體介質進行迅速的熱交換，從而使其周圍 介質的溫度也產生等頻率的變化，造成周圍介質迅速的 膨脹和收縮，從而發出聲音。 〇 [_]由於該熱致發聲裝置的工作原理為將一定形式的能量以 極快的速度轉換為熱量，並和周圍氣體或液體介質進行 快速的熱交換，從而使該介質膨脹及收縮，從而發出聲 音。可以理解，所述能量形式不局限於電能或光能，該 致熱裝置也不局限於上述實施例中的電極或電磁波信號 發生器’任何可以使該熱致發聲元件發熱，並按照音頻 變化加熱周圍介質的裝置均可看作一致熱裝置，旅在本 發明保護範圍内。 [0070] 本發明中的石墨烯膜具有較好的韌性和機械強度，所以 100112574 表單編號A0101 第29頁/共_58頁 1002020943-0 201240485 石墨烯膜可方便地製成各種形狀和尺寸的熱致發聲裝置 。本發明的熱致發聲裝置不僅單獨可以作為揚聲器使用 ，也可方便地應用於各種需要發聲裝置的電子裝置中。 該熱致發聲裝置可以内置於電子裝置殼體中或者殼體外 表面，作為電子裝置的發聲單元。該熱致發聲裝置可以 取代電子裝置的傳統的發聲單元，也可以與傳統發聲單 元組合使用。該熱致發聲裝置可以與電子裝置的其他電 子元件公用電源或公用處理器等。也可以通過有線或無 線的方式與電子裝置連接，有線的方式比如通過信號傳 輸線與電子裝置的USB介面結合，無線的方式比如通過藍 牙方式與電子裝置連接。該熱致發聲裝置也可以安裝或 集成在電子裝置的顯示幕上，作為電子裝置的發聲單元 。該電子裝置可以為音響、手機、MP3、MP4、遊戲機、 數碼相機、數碼攝像機、電視或電腦等。例如，當電子 裝置為手機時，由於本實施例提供的熱致發聲裝置為一 透明的結構，該熱致發聲裝置可以通過機械固定方式或 者黏結劑貼合在手機顯示幕的表面。當電子裝置為MP3時 ，該熱致發聲裝置可以内置於MP3中，與MP3内部的電路 板電連接，當MP3通電時，該熱致發聲裝置可以發出聲音 〇 [0071] 綜上所述，本發明確已符合發明專利之要件，遂依法提 出專利申請。惟，以上所述者僅為本發明之較佳實施例 ，自不能以此限制本案之申請專利範圍。舉凡熟悉本案 技藝之人士援依本發明之精神所作之等效修飾或變化， 皆應涵蓋於以下申請專利範圍内。 100112574 表單編號A0101 第30頁/共58頁 1002020943-0 201240485 【圖式簡單說明】 [0072] 圖1係本發明第一實施例提供的熱致發聲裝置的俯視圖。 [0073] 圖2係沿圖1中II - 11線剖開的剖面圖。 [0074] 圖3係本發明第二實施例提供的熱致發聲裝置的俯視圖。 [0075] 圖4係沿圖3中IV-IV線剖開的剖面圖。 [0076] 圖5係本發明第三實施例提供的熱致發聲裝置的俯視圖。 [0077] 〇 圖6係第三實施例中一種情況下沿圖5中VI -VI線剖開的剖 面圖。 [0078] 圖7為第三實施例中另一種情況下沿圖5中VI-VI線剖開的 剖面圖。 [0079] 圖8係本發明第四實施例提供的熱致發聲裝置的俯視圖。 [0080] 圖9係沿圖8中IX-IX線剖開的剖面圖。 [0081] g~-\ 圖10係圖8中熱致發聲裝置所採用的非扭轉的奈米碳管線 狀結構的掃描電鏡照片。 [0082] 圖11係圖8中熱致發聲裝置所採用的扭轉的奈米碳管線狀 結構的掃描電鏡照片。 [0083] 圖12係本發明第五實施例提供的採用表面塗有絕緣層的 奈米碳管層作為基底的熱致發聲裝置的側視剖面圖。 [0084] 圖13係圖12中的奈米碳管層所採用的奈米碳管拉膜的掃 描電鏡照片。 [0085] 圖14係圖12中的奈米碳管層所採用的奈米碳管絮化膜的 100112574 掃描電鏡照片。 表單編號A0101 第31頁/共58頁 1002020943-0 201240485 [0086] [0087] [0088] [0089] [0090] [0091] [0092] [0093] [0094] [0095] [0096] [0097] [0098] [0099] 100112574 圖15係圖12中的奈米碳管層所採用的奈米碳管碾壓膜的 掃描電鏡照片。 圖16係本發明第六實施例提供的熱致發聲裝置的俯視圖 〇 圖17係沿圖16中XVII-XVII線剖開的剖面圖。 圖18係本發明第七實施例提供的熱致發聲裝置的俯視圖 〇 圖19係沿圖18中XIX-XIX線剖開的剖面圖。 圖20係本發明第八實施例提供的熱致發聲裝置的側視剖 面圖。 圖21係本發明第九實施例提供的熱致發聲裝置的側視剖 面圖。 圖2 2為本發明第十實施例提供的熱致發聲裝置的側視圖 〇 【主要元件符號說明】 熱致發聲裝置：10 ; 20 ; 30 ; 40 ; 50 ; 60 ; 70 ; 80 ; 90 ； 100 熱致發聲元件：102 致熱裝置：104 ; 1004 第一電極：104a 第二電極：104b 基底：208 ; 308 ; 408 ; 508 ; 608 ; 908 表單編號A0101 第32頁/共58頁 1002020943-0 201240485

[0100] 孔：208a [0101] 槽：308a [0102] 表面：308b [0103] 第一線狀結構： 408a [0104] 第二線狀結構： 408b [0105] 網孔：408c [0106] 間隙：601 [0107] 第一電極引線： 610 [0108] 第二電極引線： 612 [0109] 間隔元件：714 [0110] 第一熱致發聲元件：802a [0111] 第二熱致發聲元件：802b [0112] 第一致熱裝置： 804 [0113] 第二致熱裝置： 806 [0114] 電磁波信號：1020 100112574 表單編號A0101 第33頁/共58頁 1002020943-0

Claims (1)

1. 201240485 七、申請專利範圍： 1 . 一種熱致發聲裝置，其包括： 一基底； 一熱致發聲元件設置於該基底的表面； 一致熱裝置用於向該熱致發聲元件提供能量使該熱致發聲 元件產生熱量； 其改良在於，所述熱致發聲元件包括一石墨烯膜，所述基 底包括一奈米碳管複合結構，該奈米碳管複合結構包括一 奈米碳管層及塗覆在該奈米碳管層表面的絕緣材料層。 2. 如申請專利範圍第1項所述之熱致發聲裝置，其中，所述 石墨烯膜包括多層石墨烯，該多層石墨烯相互搭接或者相 互疊加設置。 3. 如申請專利範圍第1項所述之熱致發聲裝置，其中，所述 石墨烯膜為單層石墨烯。 4 .如申請專利範圍第1項所述之熱致發聲裝置，其中，所述 石墨烯膜的厚度為0.34奈米至10奈米。 5 .如申請專利範圍第1項所述之熱致發聲裝置，其中，所述 奈米碳管層包括一層奈米碳管膜或者多層相互層疊設置的 奈米碳管膜。 6.如申請專利範圍第5項所述之熱致發聲裝置，其中，所述 奈米碳管膜包括複數個奈米碳管首尾相連且沿同一方向擇 優取向延伸。 7 .如申請專利範圍第5項所述之熱致發聲裝置，其中，所述 奈米碳管膜包括複數個奈米碳管通過凡得瓦力相互纏繞且 均勻分佈。 100112574 表單編號A0101 第34頁/共58頁 1002020943-0 201240485 8. 如申請專利範圍第1項所述之熱致發聲農置，其中，所述 奈米石反官複合結構具有複數個微孔，所述石墨歸膜在對應 微孔的位置懸空設置。 9. 如申請專利範圍第w所述之熱致發聲裝置，其中，所述 絕緣材料層包覆在奈米碳管層中的奈米碳管的表面。 1〇 .如申凊專利範圍第1項所述之熱致發聲裝置，其中，所述 石奚稀膜通過所述絕緣材料層與所述奈米碳管層絕緣設置 〇 ^ 11 .如申請專利範圍第1項所述之熱致發聲裝置，其中，所述 ^熱裝置包括-第-電極和__第三電極分別與該熱致發聲 元件電連接。 12 .如申請專利範圍第丨項所述之熱致發聲裝置，其中，所述 致熱裝置為一電磁波信號發生裝置。 13 .如申請專利範圍第12項所述之熱致發聲裝置，其中，所述 致熱裝置為一雷射器。 14 . 一種電子裝置，其中，該電子裝置的發聲裝置包括如申請 ^ 專利範圍第1項至13項中任一項所述之熱致發聲裝置。 15.如申請專利範圍第14項所述之電子裝置，其中，所述熱致 發聲裝置内置於該電子裝置中或者直接設置於該電子裝置 的外殼。 16 .如申請專利範圍第14項所述之電子裝置，其中，所述熱致 發聲裝置通過USB介面與該電子裝置連接或者通過藍牙與 該電子裝置無線連接》 17 .如申請專利範圍第14項所述之電子裝置，其中，所述電子 裝置包括音響、手機、MP3、MP4、遊戲機、數碼相機、 數碼攝像機、電視或電腦。 100112574 表單編號 A0101 第 35 頁/共 58 頁 1002020943-0 201240485 18 .如申請專利範圍第1 4項所述之電子裝置，其中，該電子裝 置進一步包括一顯示幕，所述熱致發聲裝置設置於該顯示 幕的表面。 1002020943-0 100112574 表單編號A0101 第36頁/共58頁