CN103905963B - 热致发声装置 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种热致发声装置，包括：一第一基底，具有一表面，所述第一基底的该表面具有多个凹部；一热致发声元件，设置于所述第一基底的表面，所述热致发声元件在所述凹部的位置悬空设置；一第一电极和一第二电极间隔设置并与所述热致发声元件电连接；以及一第二基底，所述第二基底与所述第一基底将所述热致发声元件夹持在中间，所述第二基底具有多个通孔，所述多个通孔与所述多个凹部至少部分对应设置。
Description
技术领域
本发明涉及一种热致发声装置。
背景技术
2008年10月29日，范守善等人公开了一种应用热声效应的热致发声装置，请参见文献“Flexible, Stretchable, Transparent Carbon Nanotube Thin FilmLoudspeakers”，ShouShan Fan, et al., Nano Letters, Vol.8 (12), 4539-4545(2008)。该热致发声装置采用碳纳米管膜作为一热致发声元件，该碳纳米管膜通过热致发声原理进行发声。
然而，所述作为热致发声元件的碳纳米管膜的厚度为纳米级，容易破损且不易加工，因此，如何解决上述问题是使上述热致发声装置能够实现产业化及实际应用的关键。
发明内容
有鉴于此，确有必要提供一种能较好的保护热致发声元件的热致发声装置。
一种热致发声装置，包括：一第一基底，具有一表面，所述第一基底的该表面具有多个凹部；一热致发声元件，设置于所述第一基底的表面，所述热致发声元件在所述凹部的位置悬空设置；一第一电极和一第二电极间隔设置并与所述热致发声元件电连接；以及一第二基底，所述第二基底与所述第一基底将所述热致发声元件夹持在中间，所述第二基底具有多个通孔，所述多个通孔与所述多个凹部至少部分对应设置。
一种热致发声装置，包括：一第一基底，具有一表面，所述第一基底的表面具有多个凹部，该表面定义多个区域单元，所述多个区域单元的每个区域单元包括至少一凹部；多个热致发声元件相互绝缘地设置于所述第一基底的表面，且分别对应多个区域单元设置，每个热致发声元件在对应所述凹部的位置悬空设置；多个电极对分别对应多个热致发声元件设置，每个电极对包括一第一电极和一第二电极间隔设置并与对应的所述热致发声元件电连接；以及一第二基底，所述第二基底与所述第一基底将所述热致发声元件夹持在中间，所述第二基底具有多个通孔，所述多个通孔与所述多个凹部至少部分对应设置。
与现有技术相比较，所述热致发声装置具有以下有益效果：所述第一基底和第二基底夹持所述热致发声元件，并且所述第二基底包括多个通孔，从而在固定所述热致发声元件的同时，还能有效的保护层状碳纳米管结构，且不影响发声效果。
附图说明
图1是本发明第一实施例提供的热致发声装置的结构示意图。
图2是图1所示的热致发声装置的结构分解图。
图3是本发明热致发声装置的碳纳米管膜的扫描电镜照片。
图4是本发明热致发声装置的非扭转的碳纳米管线的扫描电镜照片。
图5是本发明热致发声装置的扭转的碳纳米管线的扫描电镜照片。
图6为本发明第二实施例提供的热致发声装置的结构示意图。
图7为图6所示的热致发声装置的结构分解图。
图8是本发明第三实施例提供的热致发声器阵列的结构示意图。
图9是图8所示的热致发声器阵列沿Ⅸ-Ⅸ的剖视图。
主要元件符号说明
| 热致发声装置 | 10，20，30 |
| 第一基底 | 100 |
| 第一表面 | 101 |
| 凹部 | 102 |
| 凸部 | 104 |
| 热致发声元件 | 110 |
| 第一区域 | 112 |
| 第二区域 | 114 |
| 第二基底 | 120 |
| 第二表面 | 121 |
| 通孔 | 122 |
| 第一电极 | 130 |
| 第二电极 | 140 |
如下具体实施例将结合上述附图进一步说明本发明。
具体实施方式
以下将结合附图详细说明本发明实施例的热致发声装置。
请一并参阅图1及图2，本发明第一实施例提供一种热致发声装置10，其包括：一第一基底100，一热致发声元件110，一第二基底120，一第一电极130，及一第二电极140。所述第一基底100、热致发声元件110以及第二基底120层叠设置。所述第一电极130及第二电极140相互间隔设置于所述第一表面101，并与所述热致发声元件110电连接。所述第一基底100与所述第二基底120将所述热致发声元件110以及第一电极130及第二电极140夹持在中间。
所述第一基底100具有一第一表面101。所述第一基底100的第一表面101具有多个凹部102。所述热致发声元件110设置于所述第一基底100的第一表面101，并在所述多个凹部102的位置悬空设置。所述第二基底120具有一第二表面121。所述第二基底120贴合所述热致发声元件110远离第一基底100的表面设置，即，所述热致发声元件110设置于所述第一基底100的第一表面101与第二基底120的第二表面121之间。所述第二基底120具有多个与所述凹部102至少部分对应的通孔122。所述多个通孔122定义一出声部(图未标)。
所述第一基底100及第二基底120为一平面片状结构，形状不限，可为圆形、方形或矩形等，也可以为其他形状。所述第一基底100与第二基底120的面积大小相同，以保证所述热致发声元件110通过所述第一基底100与第二基底120夹持而被完全保护。所述第一基底100及第二基底120的面积为25平方毫米～200平方厘米，具体可选择为如40平方毫米、100平方毫米、45平方厘米或100平方厘米等。所述第一基底100及第二基底120的厚度为0.2毫米～0.8毫米。可以理解，所述第一基底100及第二基底120并不限于上述平面片状结构，只要确保所述第一基底100及第二基底120具有一表面承载所述热致发声元件110即可，也可选择为块状结构、弧面结构等。该第一基底100及第二基底120的厚度范围只要在0.1毫米~1厘米之间即可。另，第一基底100的材料及厚度可以与第二基底120的材料及厚度不相同。
所述第一基底100及第二基底120的材料可为柔性材料。具体地，该第一基底100及第二基底120的材料可以包括聚碳酸酯(PC)、聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)、聚醚砜(PES)、纤维素酯、聚氯乙烯(PVC)、苯并环丁烯(BCB)、丙烯酸树脂、丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物（ABS）、聚对苯二甲酸乙二酯（PET）、聚碳酸酯/丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物共混物（PC/ABS）、聚碳酸酯/聚对苯二甲酸丁二酯共混物（PC/PBT）、聚碳酸酯/聚对苯二甲酸乙二酯共混物（PC/PET）、聚碳酸酯/聚甲基丙烯酸甲酯共混物（PC/PMMA）或聚酰胺（PA）等材料。由于所述第一基底100和第二基底120具有较好的柔韧性，从而所述热致发声装置10也具有柔性。本实施例中，该第一基底100及第二基底120均为一边长为10厘米的方形平面片状结构，厚度为600微米，材料为聚对苯二甲酸乙二酯(PET)。可以理解，所述第一基底100及第二基底120也可为印刷电路板(PCB)，即所述热致发声元件110直接设置于PCB，通过输入适当的驱动电压和音频信号，所述热致发声元件110可进行热致发声，这样可方便的将发声功能集成于PCB。
所述多个凹部102的开口朝向承载于所述第一基底100上的所述热致发声元件110，即所述凹部102为由所述第一表面101向所述第一基底100内部凹陷的结构。该多个凹部102均匀分布、以一定规律分布、以阵列分布或随机分布于所述第一基底100。优选地，该多个凹部102均匀分布且相互间隔设置。该多个凹部102可以为通孔结构、盲孔结构、通槽结构或盲槽结构中的一种或多种。当多个凹部102为通孔结构时，所述热致发声元件110发出的声音也可通过所述多个凹部102传至外界。在所述凹部102从第一基底100的第一表面101向第一基底100内部延伸的方向上，所述每一凹部102具有一底面(未标示)以及一与该底面相邻的侧面(未标示)。相邻的凹部102之间为一第一凸部104，相邻凹部102之间的第一基底100的表面为所述第一凸部104的顶面。所述热致发声元件110对应于所述凹部102的位置悬空设置，通过所述第一凸部104的顶面支撑，即，所述热致发声元件110不与所述凹部102的侧面和底面接触。
所述凹部102的深度可根据实际需要及所述第一基底100的厚度进行选择，优选地，所述凹部102的深度为100微米～200微米，使第一基底100在起到保护热致发声元件110的同时，又能确保所述热致发声元件110与所述第一基底100之间形成足够的间距，防止工作时产生的热量直接被第一基底100吸收而无法完全实现与周围介质热交换造成音量降低，并保证所述热致发声元件110在各发声频率均有良好的发声效果。当所述凹部102为凹槽时，所述凹部102在所述第一表面101延伸的长度可小于所述第一基底100的边长。该凹部102在其延伸方向上的横截面的形状可为V形、长方形、梯形、多边形、圆形或其他不规则形状。所述凹槽的宽度（即所述凹部102横截面的最大跨度）为大于等于0.2毫米小于1毫米，一方面能够防止所述热致发声元件110在工作过程中破裂，另一方面能够降低所述热致发声元件110的驱动电压，使得所述驱动电压小于12V，优选的小于等于5V。优选地，所述多个凹部102为多个相互平行且均匀间隔分布的凹槽设置于第一基底100的第一表面101，每相邻两个凹槽之间的槽间距d1为20微米～200微米，从而保证后续第一电极130以及第二电极140通过丝网印刷的方法制备，且能够充分利用所述第一基底100表面，同时保证刻蚀的精确，从而提高发声的质量。本实施例中，该第一基底100的第一表面101具有多个平行等间距分布的条形凹槽，所述条形凹槽在第一表面101的宽度为0.6毫米，所述凹槽的深度为150微米，每两个相邻的凹槽之间的间距d1为100微米。
所述热致发声元件110设置于所述第一基底100的第一表面101，具体的，所述热致发声元件110具有一第一区域112及一第二区域114，所述热致发声元件110的第一区域112通过所述凹部102悬空设置，所述热致发声元件110的第二区域114设置于所述第一凸部104的顶面。可以理解，为使该热致发声元件110更好的固定于该第一基底100的第一表面101，可在所述第一凸部104的顶面设置一粘结层或粘结点，从而使热致发声元件110通过该粘结层或粘结点固定于所述第一凸部104的顶面。
所述热致发声元件110具有较小的单位面积热容，其材料不限，如纯碳纳米管结构、碳纳米管复合结构等，也可以为其他非碳纳米管材料的热致发声材料等等，只要能够实现热致发声即可。本发明实施例中，该热致发声元件110由碳纳米管组成，所述热致发声元件110的单位面积热容小于2×10-4焦耳每平方厘米开尔文。具体地，该热致发声元件110为一具有较大比表面积及较小厚度的导电结构，从而使该热致发声元件110可以将输入的电能转换为热能，即所述热致发声元件110可根据输入的信号迅速升降温，而和周围气体介质迅速发生热交换，加热热致发声元件110外部周围气体介质，促使周围气体介质分子运动，气体介质密度随之发生变化，进而发出声波。优选地，该热致发声元件110应为自支撑结构，所谓“自支撑结构”即该热致发声元件110无需通过一支撑体支撑，也能保持自身特定的形状。因此，该自支撑的热致发声元件110可部分悬空设置。该自支撑结构的热致发声元件110可充分的与周围介质接触并进行热交换。该热致发声元件110可为一膜状结构、多个线状结构并排形成的层状结构或膜状结构与线状结构的组合。
所述热致发声元件110可为一层状碳纳米管结构，所述碳纳米管结构在所述凹部102位置处悬空设置。所述碳纳米管结构整体上为一层状结构，厚度优选为0.5纳米~1毫米。当该碳纳米管结构厚度比较小时，例如小于等于10微米，该碳纳米管结构有很好的透明度。所述碳纳米管结构为自支撑结构。该自支撑的碳纳米管结构中多个碳纳米管间通过范德华力相互吸引，从而使碳纳米管结构具有特定的形状。故该碳纳米管结构部分通过第一基底100支撑，并使碳纳米管结构其它部分悬空设置。所述层状碳纳米管结构包括多个沿同一方向择优取向延伸的碳纳米管，所述碳纳米管的延伸方向与所述凹槽的延伸方向形成一夹角，所述夹角大于零度小于等于90度。
所述层状碳纳米管结构包括至少一碳纳米管膜、多个并排设置的碳纳米管线或至少一碳纳米管膜与碳纳米管线的组合。所述碳纳米管膜从碳纳米管阵列中直接拉取获得。该碳纳米管膜的厚度为0.5纳米~100微米，单位面积热容小于1×10-6焦耳每平方厘米开尔文。所述碳纳米管包括单壁碳纳米管、双壁碳纳米管和多壁碳纳米管中的一种或多种。所述单壁碳纳米管的直径为0.5纳米~50纳米，双壁碳纳米管的直径为1纳米~50纳米，多壁碳纳米管的直径为1.5纳米~50纳米。请参阅图3，每一碳纳米管膜是由若干碳纳米管组成的自支撑结构。所述若干碳纳米管为基本沿同一方向择优取向排列，且所述碳纳米管的延伸方向与所述凹槽的延伸方向形成一夹角，所述夹角大于零度小于等于90度。所述择优取向是指在碳纳米管膜中大多数碳纳米管的整体延伸方向基本朝同一方向。而且，所述大多数碳纳米管的整体延伸方向基本平行于碳纳米管膜的表面。进一步地，所述碳纳米管膜中多数碳纳米管是通过范德华力首尾相连。具体地，所述碳纳米管膜中基本朝同一方向延伸的大多数碳纳米管中每一碳纳米管与在延伸方向上相邻的碳纳米管通过范德华力首尾相连。当然，所述碳纳米管膜中存在少数随机排列的碳纳米管，这些碳纳米管不会对碳纳米管膜中大多数碳纳米管的整体取向排列构成明显影响。所述自支撑为碳纳米管膜不需要大面积的载体支撑，而只要相对两边提供支撑力即能整体上悬空而保持自身膜状状态，即将该碳纳米管膜置于（或固定于）间隔一定距离设置的两个支撑体上时，位于两个支撑体之间的碳纳米管膜能够悬空保持自身膜状状态。所述自支撑主要通过碳纳米管膜中存在连续的通过范德华力首尾相连延伸排列的碳纳米管而实现。
具体地，所述碳纳米管膜中基本朝同一方向延伸的多数碳纳米管，并非绝对的直线状，可以适当的弯曲；或者并非完全按照延伸方向上排列，可以适当的偏离延伸方向。因此，不能排除碳纳米管膜的基本朝同一方向延伸的多数碳纳米管中并列的碳纳米管之间可能存在部分接触。所述碳纳米管膜中，该多个碳纳米管大致平行于所述第一基底100的第一表面101。该碳纳米管结构可包括多个碳纳米管膜共面的铺设于第一基底100的第一表面101。另外，该碳纳米管结构可包括多层相互重叠的碳纳米管膜，相邻两层碳纳米管膜中的碳纳米管之间具有一交叉角度α，α大于等于0度且小于等于90度。
所述碳纳米管膜具有较强的粘性，故该碳纳米管膜可直接粘附于所述第一凸部104的顶面。所述碳纳米管膜中多个碳纳米管沿同一方向择优取向延伸，该多个碳纳米管的延伸方向与所述凹部102的延伸方向形成一定夹角，优选的，所述碳纳米管的延伸方向垂直于所述凹部102的延伸方向。进一步地，当将所述碳纳米管膜粘附于第一凸部104的顶面后，可使用有机溶剂处理粘附在第一基底100上的碳纳米管膜。具体地，可通过试管将有机溶剂滴落在碳纳米管膜表面浸润整个碳纳米管膜。该有机溶剂为挥发性有机溶剂，如乙醇、甲醇、丙酮、二氯乙烷或氯仿。在挥发性有机溶剂挥发时产生的表面张力的作用下，微观上，该碳纳米管膜中的部分相邻的碳纳米管会收缩成束。碳纳米管膜与第一基底100的接触面积增大，从而可以更紧密地贴附在第一凸部104的顶面。另外，由于部分相邻的碳纳米管收缩成束，碳纳米管膜的机械强度及韧性得到增强，且整个碳纳米管膜的表面积减小，粘性降低。宏观上，该碳纳米管膜为一均匀的膜结构。
所述碳纳米管结构也可为多个碳纳米管线相互平行且间隔设置形成的一层状结构。所述碳纳米管线的延伸方向与所述凹槽的延伸方向交叉形成一定角度，从而使所述碳纳米管线部分位置悬空设置，优选的，所述碳纳米管线的延伸方向与所述凹槽的延伸方向垂直。相邻两个碳纳米管线之间的距离为0.1微米~200微米，优选地，为50微米~130微米。本实施例中，所述碳纳米管线之间的距离为120微米，所述碳纳米管线的直径为1微米。所述碳纳米管线可以为非扭转的碳纳米管线或扭转的碳纳米管线。所述非扭转的碳纳米管线与扭转的碳纳米管线均为自支撑结构。具体地，请参阅图4，该非扭转的碳纳米管线包括多个沿平行于该非扭转的碳纳米管线长度方向延伸的碳纳米管。具体地，该非扭转的碳纳米管线包括多个碳纳米管片段，该多个碳纳米管片段通过范德华力首尾相连，每一碳纳米管片段包括多个相互平行并通过范德华力紧密结合的碳纳米管。该碳纳米管片段具有任意的长度、厚度、均匀性及形状。该非扭转的碳纳米管线长度不限，直径为0.5纳米~100微米。非扭转的碳纳米管线为将上述图3所述碳纳米管膜通过有机溶剂处理得到。具体地，先对碳纳米管膜沿着碳纳米管延伸方向进行激光切割，以形成多个碳纳米管带；再将有机溶剂浸润所述多个碳纳米管带的表面，在挥发性有机溶剂挥发时产生的表面张力的作用下，碳纳米管带中的相互平行的多个碳纳米管通过范德华力紧密结合，从而使碳纳米管带收缩为一非扭转的碳纳米管线。该有机溶剂为挥发性有机溶剂，如乙醇、甲醇、丙酮、二氯乙烷或氯仿。通过有机溶剂处理的非扭转的碳纳米管线与未经有机溶剂处理的碳纳米管膜相比，比表面积减小，粘性降低。并且经过收缩以后，所述碳纳米管线具有更高的机械强度，降低因外力作用而导致碳纳米管线受损的几率，并且，所述碳纳米管线牢固的贴附在所述第一基底100表面，并且悬空部分始终保持绷紧的状态，从而能够保证在工作过程中，碳纳米管线不发生变形，防止因为变形而导致的发声失真等问题。
所述扭转的碳纳米管线为采用一机械力将上述图3所述碳纳米管膜沿碳纳米管延伸方向的两端依照相反方向扭转获得。请参阅图5，该扭转的碳纳米管线包括多个绕该扭转的碳纳米管线轴向螺旋延伸的碳纳米管。具体地，该扭转的碳纳米管线包括多个碳纳米管片段，该多个碳纳米管片段通过范德华力首尾相连，每一碳纳米管片段包括多个相互平行并通过范德华力紧密结合的碳纳米管。该碳纳米管片段具有任意的长度、厚度、均匀性及形状。该扭转的碳纳米管线长度不限，直径为0.5纳米~100微米。进一步地，可采用一挥发性有机溶剂处理该扭转的碳纳米管线。在挥发性有机溶剂挥发时产生的表面张力的作用下，处理后的扭转的碳纳米管线中相邻的碳纳米管通过范德华力紧密结合，使扭转的碳纳米管线的比表面积减小，密度及强度增大。
所述碳纳米管线及其制备方法请参见申请人于2002年9月16日申请的，于2008年8月20日公告的第CN100411979C号中国公告专利“一种碳纳米管绳及其制造方法”，申请人：清华大学，鸿富锦精密工业（深圳）有限公司，以及于2005年12月16日申请的，于2009年6月17日公告的第CN100500556C号中国公告专利“碳纳米管丝及其制作方法”，申请人：清华大学，鸿富锦精密工业（深圳）有限公司。
本实施例中，所述热致发声元件110为多个非扭转的碳纳米管线相互平行且间隔设置，该碳纳米管线为一单层碳纳米管膜通过有机溶剂处理后得到。所述热致发声元件110在所述凹槽位置包括多个平行且间隔设置的碳纳米管线。
所述第一电极130及第二电极140分别与所述热致发声元件110电连接，以使该热致发声元件110接入一音频电信号。具体地，所述第一电极130以及第二电极140可直接设置于所述第一表面101，也可设置于该热致发声元件110远离第一基底100的表面。在这里需要说明的是，所述热致发声装置10进一步包括一第三电极及一第四电极(图未示)，当所述第一电极130以及第二电极140直接设置于所述第一表面101时，所述第三电极及第四电极位于所述第一基底100的内部且与第一基底100电绝缘，并穿过所述第一基底100的厚度方向，与所述第一电极130及第二电极140电连接；当所述第一电极130以及第二电极140设置于该热致发声元件110远离第一基底100的表面时，所述第三电极及第四电极位于所述第二基底120的内部且与第二基底120电绝缘，并穿过所述第二基底120的厚度方向，与所述第一电极130及第二电极140电连接。
该第一电极130以及第二电极140由导电材料形成，其形状及结构不限。具体地，该第一电极130以及第二电极140可选择为细长的条状、棒状或其它形状。该第一电极130以及第二电极140的材料可选择为金属、导电聚合物、导电胶、金属性碳纳米管或铟锡氧化物（ITO）等。
本实施例中，所述第一电极130以及第二电极140分别设置于靠近所述热致发声元件110相对两边缘的第一凸部104的顶面，且与所述凹部102的延伸方向平行设置，即，所述第一电极130与所述第二电极140分别设置在层状碳纳米管结构靠近第一基底100的表面的两端，且所述层状的碳纳米管结构中的多个碳纳米管从第一电极130向第二电极140延伸。所述热致发声元件110的第一区域112及第二区域114位于所述第一电极130以及第二电极140之间。该第一电极130及第二电极140由金属丝构成。另外，可以理解，所述第一电极130及第二电极140也可设置于所述热致发声元件110远离第一基底100的表面，并直接压紧该热致发声元件110将其固定于第一基底100的第一表面101。
所述第二基底120贴附于所述热致发声元件110设置，并且所述多个通孔122位于所述第二基底120与所述热致发声元件110接触的表面，所述多个通孔122与所述多个凹部102一一对应设置。即，所述热致发声元件110的第一区域112在所述通孔122的位置处为悬空状态。所述第二基底120在起到固定所述热致发声元件110的同时，还可以起到保护所述热致发声元件110不受外力损坏的作用。所述多个通孔122贯穿所述第二基底120的厚度方向，以将所述热致发声元件110发出的声音传送至外界。所述通孔122在所述第二基底120的厚度方向的横截面可为V形、长方形、梯形、多边形、圆形或其他不规则形状。本实施例中，所述通孔122的横截面的形状为长方形，并且所述通孔122的横截面的形状及面积与所述凹部102的横截面相同。
由于碳纳米管沿轴向具有优异导电性，当碳纳米管结构中的碳纳米管为沿一定方向择优取向排列时，优选地，所述第一电极130及第二电极140的设置应确保所述碳纳米管结构中碳纳米管沿第一电极130至第二电极140的方向延伸。优选地，所述第一电极130及第二电极140之间应具有一基本相等的间距，从而使第一电极130及第二电极140之间区域的碳纳米管结构能够具有一基本相等的电阻值，优选地，所述第一电极130及第二电极140的长度大于等于碳纳米管结构的宽度，从而可以使整个碳纳米管结构均得到利用。本实施例中，所述热致发声元件110中碳纳米管沿基本垂直该第一电极130及第二电极140长度方向排列，所述第一电极130及第二电极140相互平行设置。所述音频电信号通过该第一电极130及第二电极140输入该碳纳米管结构。
可以理解，由于该热致发声元件110的发声原理为“电-热-声”的转换，故该热致发声元件110在发声的同时会发出一定热量。上述热致发声装置10在使用时，可通过该第一电极130及第二电极140接入一音频电信号源。该碳纳米管结构具有较小的单位面积热容和较大的散热表面，在输入信号后，碳纳米管结构可迅速升降温，产生周期性的温度变化，并和周围介质快速进行热交换，使周围介质的密度周期性地发生改变，进而发出声音。
所述热致发声装置10具有以下有益效果：首先，所述第一基底和第二基底夹持所述热致发声元件，并且所述第二基底包括多个通孔，从而在固定所述热致发声元件的同时，还能有效的保护层状碳纳米管结构，且不影响发声效果；其次，所述第一基底和第二基底采用柔性材料，因此所述热致发声装置10具有柔性；最后，基于柔性材料的价格低廉和易加工的特点，所述热致发声装置10也易加工，可采用成熟的加工工艺，有利于制备微结构、微型器件，而且降低了成本，有利于产业化。
请一并参阅图6和图7，本发明第二实施例提供一种热致发声装置20，包括一第一基底100，一热致发声元件110，一第二基底120，多个第一电极130，及多个第二电极140。本发明第二实施例提供的热致发声装置20与第一实施例中所述热致发声装置10的结构基本相同，其不同在于，所述热致发声元件110包括多个第一电极130和多个第二电极140交替设置在所述第一凸部104上，多个第一电极130相互电连接，多个第二电极140相互电连接。
多个第一电极130及多个第二电极140间隔设置于所述凸部104的顶面。具体的，所述多个第一电极130通过一第一连接部(图未标)电连接；所述多个第二电极140通过一第二连接部(图未标)电连接。所述第一连接部及第二连接部可分别设置于所述第一基底100第一表面101的相对的两边缘，所述第一连接部及第二连接部仅起到电连接的作用，其设置位置不影响所述热致发声元件110的热致发声。
此种第一电极130及第二电极140的设置方式使相邻的第一电极130与第二电极140之间的热致发声元件110相互并联，从而使驱动相邻的第一电极130与第二电极140之间的热致发声元件110发声所需的电压降低。
请一并参阅图8及图9，本发明第三实施例提供一种热致发声装置30，其包括一第一基底100，多个热致发声元件110，一第二基底120，及多对电极对(图未标)。所述第一基底100的第一表面101具有多个凹部102，该第一表面101定义多个区域单元(图未标)，所述多个区域单元的每个区域单元包括至少一凹部102。多个热致发声元件110相互绝缘地设置于所述第一基底100的第一表面101，且分别对应多个区域单元设置，每个热致发声元件110在对应所述凹部102的位置悬空设置。每个电极对包括一第一电极130及一第二电极140并与对应的所述热致发声元件110电连接。所述第二基底120与所述第一基底100将所述多个热致发声元件110夹持在中间。所述第二基底120具有多个通孔122，所述多个通孔122与所述多个凹部102至少部分对应设置。
本发明第三实施例提供的热致发声装置30与第二实施例中所述热致发声装置20结构基本相同，其不同在于，多个热致发声元件110相互绝缘地设置于所述第一基底100的第一表面101，所述第二基底120与所述第一基底100将所述多个热致发声元件110夹持在中间。
所述多个热致发声元件110中相邻的热致发声元件110相互独立。所谓相互独立设置是指相邻的热致发声元件110相互绝缘，因而可通过对热致发声元件110输入不同的信号而独立控制其工作状态。进一步，所述热致发声装置30进一步依据多个区域单元的位置剪裁获得多个热致发声装置单元(图未示)，每个热致发声装置单元可独立进行工作。
所述热致发声装置30具有以下有益效果：所述第一基底和第二基底之间设置多个相互独立的热致发声单元，通过输入不同的声音信号，可独立控制每一热致发声单元的工作状态；而且，所述热致发声器阵列可进一步依据多个区域单元的位置剪裁获得多个热致发声装置单元，而一次得到多个热致发声装置，有利于实现产业化。
另外，本领域技术人员还可在本发明精神内做其他变化，当然，这些依据本发明精神所做的变化，都应包含在本发明所要求保护的范围之内。
Claims (18)
1.一种热致发声装置，包括：
一第一基底，具有一表面，所述第一基底的该表面具有多个凹部；
一热致发声元件，设置于所述第一基底的表面，所述热致发声元件在所述凹部的位置悬空设置；
一第一电极和一第二电极间隔设置并与所述热致发声元件电连接；以及
一第二基底，所述第二基底与所述第一基底将所述热致发声元件夹持在中间，所述第二基底具有多个通孔，所述多个通孔与所述多个凹部至少部分对应设置，所述第一基底和第二基底的厚度为600微米至1厘米，所述热致发声元件包括多个平行且间隔设置的碳纳米管线，相邻碳纳米管线之间具有空隙。
2.如权利要求1所述的热致发声装置，其特征在于，所述第一基底和第二基底的材料为柔性材料，或所述第一基底和第二基底为PCB。
3.如权利要求1所述的热致发声装置，其特征在于，所述多个通孔位于所述第二基底与所述热致发声元件接触的表面。
4.如权利要求1所述的热致发声装置，其特征在于，所述多个通孔与所述多个凹部一一对应设置。
5.如权利要求1所述的热致发声装置，其特征在于，所述多个凹部为通孔、盲孔、通槽或盲槽。
6.如权利要求1所述的热致发声装置，其特征在于，所述多个凹部为多个相互平行且间隔设置的条形凹槽。
7.如权利要求6所述的热致发声装置，其特征在于，所述条形凹槽的深度为100微米至200微米。
8.如权利要求6所述的热致发声装置，其特征在于，所述热致发声元件为一层状碳纳米管结构。
9.如权利要求8所述的热致发声装置，其特征在于，所述层状碳纳米管结构由多个碳纳米管组成，该多个碳纳米管沿同一方向延伸，且所述多个碳纳米管的延伸方向与所述多个条形凹槽的延伸方向形成一夹角，该夹角大于0度小于等于90度。
10.如权利要求9所述的热致发声装置，其特征在于，在延伸方向上相邻的碳纳米管通过范德华力首尾相连。
11.如权利要求8所述的热致发声装置，其特征在于，所述层状碳纳米管结构中的多个碳纳米管平行于所述第一基底的表面。
12.如权利要求8所述的热致发声装置，其特征在于，所述层状碳纳米管结构包括多个平行且间隔设置的碳纳米管线，所述多个碳纳米管线的延伸方向与所述多个条形凹槽的延伸方向形成一夹角，该夹角大于0度小于等于90度。
13.如权利要求12所述的热致发声装置，其特征在于，相邻碳纳米管线之间的间隔为0.1微米至200微米。
14.如权利要求9或12所述的热致发声装置，其特征在于，所述第一电极与所述第二电极分别设置在层状碳纳米管结构的两端，且所述多个碳纳米管从第一电极向第二电极延伸。
15.如权利要求6所述的热致发声装置，其特征在于，进一步包括多个第一电极及多个第二电极交替设置于相邻条形凹槽之间的第一基底表面，所述多个第一电极电连接，多个第二电极电连接。
16.一种热致发声装置，包括：
一第一基底，具有一表面，所述第一基底的表面具有多个凹部，该表面定义多个区域单元，所述多个区域单元的每个区域单元包括至少一凹部；
多个热致发声元件相互绝缘地设置于所述第一基底的表面，且分别对应多个区域单元设置，每个热致发声元件在对应所述凹部的位置悬空设置，每个热致发声元件包括多个平行且间隔设置的碳纳米管线，相邻碳纳米管线之间具有空隙；
多个电极对分别对应多个热致发声元件设置，每个电极对包括一第一电极和一第二电极间隔设置并与对应的所述热致发声元件电连接；以及
一第二基底，所述第二基底与所述第一基底将所述热致发声元件夹持在中间，所述第二基底具有多个通孔，所述多个通孔与所述多个凹部至少部分对应设置，所述第一基底和第二基底的厚度为600微米至1厘米。
17.如权利要求16所述的热致发声装置，其特征在于，所述热致发声装置进一步依据多个区域单元的位置剪裁获得多个热致发声装置单元，每个热致发声装置单元独立工作。
18.如权利要求16所述的热致发声装置，其特征在于，所述第一基底和第二基底的材料为柔性材料，或所述第一基底和第二基底为PCB。
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