201240482 •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 Elec-tric Currents” ， William Henry Preece, Proceed i ngs of the Royal Society of London,
Vol. 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 ❹ 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. Cranda 11 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 100112569 表單編號A0101 第3頁/共65頁 1002020937-0 201240482 料本身的限制，採用該鉑片作熱致發聲元件的熱致發聲 裝置，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] —種熱致發聲裝置，其包括一基底，其中，該熱致發聲 裝置進一步包括至少一致熱裝置及復數個熱致發聲元件 ，該復數個熱致發聲元件分別設置於基底上，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，所述熱致發聲元件包括一複合膜，該複合膜包括 相互層疊設置的至少一奈米碳管層和至少一石墨烯膜。 [0006] 與先前技術相比較，本技術方案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 發聲元件包括一由奈米碳管層和石墨烯膜組成的複合膜 ，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。其二， 由於複合膜的厚度較薄，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。 100112569 表單編號A0101 第4頁/共65頁 1002020937-0 201240482 • [0008] /閱圖1及圖2，本發明第_實施例提供一種熱致發聲 、置10，邊熱致發聲裝置1〇包括一熱致發聲元件1〇2及一 致熱裝置104。 [0009] ❹ 述致熱裝置1G4用於向熱致發聲it件1G2提供能量，使 Z發聲元件102產生熱量，發出聲音。本實施例中，致 i、、、置104向熱致發聲元件提供電能，使熱致發聲元件 在焦耳熱的作用下產生熱量。該致熱裝置104包括一 電極104a及—第二電極104b。所述第一電極l〇4a和 電極1〇4b分別與該熱致發聲元件102電連接。本實施 例中，第一 _ 更極104a和第二電極l〇4b分別設置於熱致發 聲疋件102的表面，並與該熱致發聲元件102的兩個相對 的邊齊平。 [0010] ❹ t &例中’該致熱裝置104中的第-電極i〇4a和第二電 聲_ 4b用於向熱致發聲元件1 02提供電信號，使該熱致發 _件102產生焦耳熱，溫度升高從而發出聲音。所述 電極l〇4a與第二電極1〇4b可為層狀（絲狀或帶狀） 棒狀、條狀、塊狀或其他形狀，其橫截面的形狀可為 方型、梯形、三角形、多邊形或其他不規則形狀 。該第一電極l〇4a與第二電極1〇4b可通過黏結劑黏結的 方式固定於熱致發聲元件1G2的表面。而為防止熱致發聲 70件102的熱量被第—電極l〇4a與第二電極104b過多吸 收而衫響發聲效果，該第一電極1〇4a及第二電極丨〇4]3與 熱致發聲元件102的接觸面積較小為好，因此，該第一電 極104a和第二電極i〇4b的形狀優選為絲狀或帶狀。該第 一電極104a與第二電極1〇4b材料可選擇為金屬、導電膠 100112569 表單編號A0101 第5頁/共65頁 1002020937-0 201240482 、導《料、銦錫氧化物（ITG)、奈米碳管或碳纖維等 〇 _] t第-電極104a和第二電極1{)4b具有—定強度時第— 電極104a和第二電極1〇41)可以起到支揮該熱致發聲元件 102的作用。如將第-電極咖和第二電極的兩端 分別固定在-個框架上，熱致發聲元件1〇2設置在第_電 極104a和第二電極10扑上，通過第一電極1〇粍和第二電 極1 04b懸空設置。 _]本實施射，第—電極1Q4a與第二電極叫⑽利用銀聚 通過印刷方式如絲網印刷形成於熱致發聲元件丨〇2上的絲 狀銀電極。 _]言玄熱致發聲裝置10進一步包括一第一電極引線（圖未示 )及-第二電極引線（圖未示），該第一電極引線與第 二電極引線分別與熱致發聲裝置1〇中的第—電極1〇栳和 第二電極104b電連接，使該第一電極1〇乜與該第一電極 引線電連接，使該第二電極1041)與該第二電極引線電連 接。所述熱致發聲裝置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。 [0014]所述熱致發聲元件102包括一複合膜，該複合膜包括至少 —奈米碳管層及至少一石墨烯膜。所述至少—奈米碳管 層和至少一石墨烯膜相互層疊設置，即該至少一石墨烯 膜設置於該至少一奈米碳管層的表面。石墨烯膜和奈米 碳管層可以相互重4設置，即，當石顯膜的面積較小 時，石墨烯膜完全附著於奈米碳管層的表面；當奈米碳 100112569 表單編號A0101 第6頁/共65頁 1002020937-0 201240482 管層的面積較小時，奈米碳管層可以完全附著於石墨烯 膜的表面。當該複合膜包括多層奈米碳管層和多層石墨 烯膜時，該多層奈米碳管層和該多層石墨烯膜交替層疊 設置。所述複合膜的厚度為10奈米至1毫米。所述複合膜 的長度和寬度不限，可以根據熱致發聲裝置10的要求進 行裁剪。 [0015] Ο 所述石墨烯膜為一個二維結構的具有一定面積的膜結構 。該石墨烯膜的厚度為0. 34奈米至10奈米。該石墨烯膜 包括至少一層石墨烯。當石墨烯膜包括多層石墨烯時， ο 該多層石墨烯可以相互搭接形成石墨烯膜，以使石墨烯 膜具有更大的面積；或者該多層石墨浠可以相互疊加形 成石墨烯膜，以使石墨烯膜的厚度增加。優選地，該石 墨烯膜為一單層石墨烯。所述石墨烯為由復數個碳原子 通過sp2鍵雜化構成的單層的二維平面結構。該石墨烯的 厚度可以為單層碳原子的厚度。石墨烯膜具有較高的透 光性，單層的石墨晞的透光率可以達到97. 7%。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2xl0_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。所述石墨烯 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 100112569 表單編號A0101 第7頁/共65頁 1002020937-0 201240482 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推性及穩 定性。 [0016] 斤过不米兔官層包括復數個均勻分佈的奈米碳管。該奈 米反笞可以為單壁奈米碳管、雙壁奈米碳管、多壁奈米 碳營中的一種或幾種。所述奈米碳管層中的奈米碳管之 間可以通過凡得瓦力緊密結合。奈米碳管層為一自支撐 的、、、Q構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。具體地，當奈米碳管層包括無序排列的奈米碳管時 ，奈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 或者復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1〇〇微米〜0. 5毫米。該奈米碳管層進一步包括復 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5〇微米。所述奈 米碳管層狀結構的單位面積熱容小於2χ1〇_4焦耳每平方 厘米開爾文。優選地，所述奈米碳管層狀結構的單位面 積熱容可以小於等於UXH6焦耳每平方厘米開爾文。 所述奈米碳管層可包括至少一層奈米碳管拉膜、奈米碳 管絮化膜或奈米碳管碾壓膜。 請參閱圖3，該奈米碳管拉膜包括復數個通過凡得瓦力相 互連接的奈米碳管。所述復數個奈米碳管基本沿同一方 100112569 表單編號A0101 第8頁/共65頁 1002020937-0 [0017] 201240482 述擇優取向係指在奈米碳管㈣中 ,的整體延伸方向基本朝同-方向。而且 :==:=體延::向基本平行於“ 奈米碳管係通過凡二中多數 Ο t拉財基本朝同延伸的大多數奈讀管中每 :米兔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 排列的奈米碳管’這些奈来碳管不會料米碳管拉膜中 冬多數奈*碳管的整體取向排列構成明顯影響。所述央 米碳管拉膜為-自支揮的膜。所述自捕為奈米碳管: 膜不而要大Φ積賴體切，H要㈣兩邊提供支樓 力即能整體上懸空而保持自身膜狀狀態，即將該奈米碳 管拉膜置於（或固定於）間隔一固定距離設置的兩個支 撐體上時，位於兩個支揮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 Ο 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。 [0018]所述奈米碳管拉膜的厚度可以為〇. 5奈米~1〇〇微米，寬度 與長度不限，根據第二基體1〇8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 1327177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。 100112569 表單編號A0101 第9頁/共65頁 1002020937-0 201240482 _]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。 _]冑參見圖4，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 ' 吸弓丨 '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 乂者曲折叠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，厚度為丨微米〜丨毫米◊所述奈米碳 b絮化臈及其製備方法請參見范守善等人於民國年5月 11日申請的，於民國97年11月16日公開的第2〇〇844〇41 號台灣公開專利申請“奈米碳管薄膜的製備方法，，。為 郎省篇幅，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。 [0021]請參見圖5，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，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。依據礙壓的方式不同，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 1001I2569 表單編號A0101 第10頁/共65頁 1002020937-0 201240482 ❹ • [0022] 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，奈米碳管可沿復數 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。
本實施例中，所述複合膜包括兩層相互交叉設置的奈米 碳管拉膜及一石墨烯膜，該石墨烯膜包括兩層石墨烯相 互重疊設置，該兩層相互交叉的奈米碳管拉膜設置於石 墨烯膜的表面。圖6為本實施例中的複合膜的掃描電鏡照 片，下面裂開的膜為石墨烯膜，上面為奈米碳管拉膜中 的奈米碳管。圖7為本實施例中複合膜的透光度測試曲線 圖。從圖7中可以看出，本實施例所提供的複合膜的透光 度可以達到60%以上，因此，當採用複合膜作為熱致發聲 元件102時，可以得到透明發聲裝置。本實施例中的複合 膜的電阻為500歐姆，具有良好的導電性。 [0023] 石墨烯膜為一整體的膜，非常緻密，但強度較差；而奈 米碳管層具有一定的強度，並存在大量的空隙，複合膜 結合了石墨烯膜更加緻密和奈米碳管層具有較大強度的 優點。複合膜作為發聲元件時，石墨烯膜設置於奈米碳 100112569 表單編號A0101 第11頁/共65頁 1002020937-0 201240482 管層上，覆蓋了奈米碳管層的空隙，使複合膜與周圍介 質的接觸面積相對於奈米碳管層變大，因此，複合膜作 為熱致發聲元件可以具有更高的發聲效率；同時，複合 膜作為熱致發聲元件時，相對於石墨烯膜具有更大的強 度，使熱致發聲元件的強度增加，具有更長的使用壽命 。所述複合膜還具有以下優點：首先，複合膜具有較好 的任性，可以彎折成任意角度，因此，該熱致發聲裝置 可以為柔性的熱致發聲裝置；其次，石墨烯膜和奈米碳 管層均可具有良好的透光性，因此，複合膜也可以為一 透明膜，熱致發聲裝置可以為透明熱致發聲裝置；再次 ，石墨烯膜和奈米碳管層均具有較小的厚度和熱容，因 此，複合膜的厚度可以較薄，具有較小的熱容，可以快 速的升降溫，因此，該熱致發聲裝置比較靈敏。 [0024] 所述石墨稀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斯取的方法。本實施例中，採 用化學氣相沉積法製備石墨烯膜。該石墨烯膜可以採用 化學氣相沉積法生長在一個金屬基底的表面，該金屬可 以為銅箔或者鎳箔。具體地，所述石墨烯膜的製備方法 包括以下步驟： [0025] 首先，提供一金屬薄膜基底。 [0026] 該金屬薄膜可以為銅箔或者鎳箔。所述金屬薄膜基底的 大小，形狀不限，可以根據反應室的大小以及形狀進行 調整。而通過化學氣相沉積法做形成的石墨烯膜的面積 同金屬薄膜基底的大小有關，所述金屬薄膜基底的厚度 可以在12. 5微米〜50微米。本實施例中，所述金屬薄膜 100112569 表單編號A0101 第12頁/共65頁 1〇〇9〇9〇〇^7-0 201240482 [0027] 基底為銅箔，厚度12. 5〜50微米的銅箔，優選25微米， 面積為4厘米乘4厘米。 其次，將上述金屬薄膜基底放入反應室内，在高溫下通 入碳源氣體，在金屬薄膜基底的表面沉積碳原子形成石 墨烯。 [0028] 所述反應室為一英寸直徑的石英管，具體地，所述在反 應室内生長石墨烯的步驟包括以下步驟：先在氫氣的氣 氛下退火還原，氫氣流量係2sccm，退火溫度為1 000攝 Ο 氏度，時間為1小時；然後向反應室内通入碳源氣體甲烷 ，流量係2 5 s c c m，從而在金屬薄膜基底的表面沉積碳原 子，反應室的氣壓為500毫托，生長時間為10~60分鐘， 優選為30分鐘。 [0029] 可以理解，上述反應室内通入的氣體的流量跟反應室的 大小有關，本領域技術人員可以根據反應室的大小調整 氣體的流量。 [0030] 最後，在將所述金屬薄膜基底冷卻至室溫，從而在所述 金屬薄膜基底的表面形成一層石墨烯。 [0031] 金屬薄膜基底在冷卻的過程中，要繼續向反應室内通入 碳源氣與氫氣，直到金屬薄膜基底冷卻至室溫。本實施 例中，在冷卻過程中，向反應室内通入25sccm的甲烧， 2sccm的氫氣，在500毫托氣壓下，冷卻1小時，方便取 出金屬薄膜基底，該金屬薄膜基底的表面生長有一層石 墨烯。 [0032] 該碳源氣優選為廉價氣體乙炔，也可選用其他碳氫化合 100112569 表單編號A0101 第13頁/共65頁 1002020937-0 201240482 物如曱烷、乙烷、乙烯等。保護氣體優選為氬氣，也可 選用其他惰性氣體如氮氣等。石墨烯的沉積溫度在800攝 氏度至1000攝氏度。本發明的石墨烯採用化學氣相沉積 法製備，因此可以具有較大的面積，該石墨烯膜的最小 尺寸可以大於2厘米。由於該石墨烯膜具有較大的面積， 因此可以和所述奈米碳管層形成具有較大面積的複合膜 〇 [0033] 在通過化學氣相沉積法在金屬基底表面生長獲得石墨烯 膜後，可以將奈米碳管層鋪到上述石墨烯膜表面，採用 機械力將奈米碳管層與石墨烯膜壓合在一起。最後，可 以將上述金屬薄膜基底用溶液腐蝕掉，從而獲得由石墨 烯膜以及奈米碳管層組成的複合膜。 [0034] 採用上述方法所製備的石墨烯膜可以為單層的石墨烯， 也可包括幾層石墨烯。通過控制反應溫度，基底材料等 條件可以控制石墨烯膜中石墨烯層的層數。本實施例中 ，由於銅箔基底的銅材料溶解碳的能力比較低，因此， 制得的石墨烯膜僅包括一層石墨稀層。 [0035] 所述熱致發聲元件1 0 2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。純淨水的電導率可達到1. 5 xlO7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102 100112569 表單編號A0101 第14頁/共65頁 1002020937-0 201240482 進仃散熱。本實施例中，所述介質為空氣。 闕本實施觸熱致發聲裝置1〇可通過第-電極购及第二 電極104b與外部電路電連接，而由此接入外部信號發聲 ° ^於熱致發聲元件1G2包括該複合膜，複合膜具有較小 的單位面積熱容以及較大的散熱面積，在致熱裝置1〇4向 熱致發聲元件102輪入信號後，所述熱致發聲元件102可 L迷升降酿，產生週期性的溫度變化，並和周圍介質快 速進行熱交換’使周圍介質的密度週期性地發生改變’ 〇 $而發出聲音。簡而言之，本發明實施例的熱致發聲元件 102係藉自電_熱_聲’，的轉換來達到發聲。另外，利用 複合膜的高透光度，該熱致發聲裝置10呈-透明熱致發 聲裝置。 _7]本實施例提供的熱致發聲^㈣聲廢級大於5Q分貝每 瓦聲壓級，發聲頻率範圍為1赫兹至1G萬赫兹（即 lHz-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%。 0 圆糾’本實_巾的複合顯純好_性和機械強度 ’所以石墨_可方便地製成各種形狀和尺寸的熱致發 聲裝置10，該熱致發聲裝置10可方便地應用於各種可發 聲的器件中’如音響、手機、MP3、MP4、電視、電腦等 可發聲的器件中。 [0039]請參閱圖8及圖9，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的主要不同之處在於，本實施 100112569 表單編號Α0101 第Κ頁/共65頁 1002020937-0 201240482 例中的該熱致發聲裝置20進一步包括一基底208。所述熱 致發聲元件102設置於該基底208的表面。所述第一電極 104a和第二電極104b設置於該熱致發聲元件102的表面 。本實施例的熱致發聲元件102與基底的關係可以為：第 一，該至少一奈米碳管層設置於基底2 0 8與該至少一石墨 烯膜之間；第二，該至少一石墨烯膜設置於該基底208與 該至少一奈米碳管層之間；第三，當複合膜包括多層奈 米碳管層和多層石墨烯膜相互交替設置時，奈米碳管層 直接與基底208接觸或者石墨烯膜直接與基底208接觸。 該奈米碳管層與第一實施例揭示的奈米碳管層的結構相 同。本實施例中’熱致發聲元件1 〇 2包括一層奈米碳管拉 膜和一層石墨烯，該奈米碳管拉膜設置於石墨烯與基底 208之間。由於石墨烯本身比較緻密，石墨烯位於奈米碳 管拉膜上時，可以使熱致發聲元件102與外界介質具有更 大的接觸面積。 [0040] 所述基底208的形狀、尺寸及厚度均不限，該基底208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 較好的絕熱性能，從而防止該熱致發聲元件102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 〇 [0041] 本實施例中，所述基底208包括至少一個通孔208a。該通 孔208a的深度為所述基底208的厚度。所述通孔208a的 100112569 表單編號AOlOi 第16頁/共65頁 1002020937-0 201240482 橫截面的形狀不限，可以為圓形、正方形、長方形、三 角幵多邊形、工字形、或者不規則圖形。當該基底2 〇 8 包括復數個通孔208a時，該復數個通孔208a可均勻分佈 以—定規律分佈或隨機分佈於該基底208。每相鄰兩個 通孔208a的間距不限，優選為1〇〇微米至3毫米。本實施 例中’所述通孔208a為圓柱形，其均勻分佈於基底208。 [0042] Ο 該熱致發聲元件102設置於基底208的表面，並相對於基 底208上的通孔2〇8a懸空設置。本實施例中，由於該熱致 發聲元件102位於通孔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與周圍氣體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支撐，故該熱致發聲元件102 不易被破壞。 [0043] Ο 請參見圖10，本發明第三實施例提供一種熱致發聲裝置 30。本實施例所提供的熱致發聲裝置3〇與第二實施例提 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包括至少一個盲槽3〇8a，該盲槽 3〇8a設置於基底308的一個表面3〇8b。所述盲槽308a使 該表面308b形成一凹凸不平的表面。該盲槽3〇8a的深度 小於所述基底308的厚度，該盲槽3〇8a的長度不限。該盲 槽308a在該基底308的表面3〇8b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9， 本實施例中，基底308上設置有復數個盲槽308a，該盲槽 308a在基底308的表面308b上的形狀為長方形。請參見 100112569 表單編號A0101 1002020937-0 201240482 圖11，該盲槽308a在其長度方向上的橫截面為長方形， 即，該盲槽308a為一長方體結構。請參閱圖12，該盲槽 308a在其長度方向上的橫截面為三角形，即，該盲槽 308a為一三棱柱結構。當該基底308的表面308b具有復 數個盲槽時，該復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30 8的表面308b。請參閱圖12， 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接觸的區域為復數個線。可以理解，在 其他實施例中，通過改變該盲槽308a的形狀，該熱致發 聲元件102與該基底308接觸的區域為復數個點，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。 [0044] 本實施例的熱致發聲裝置30中所述基底308包括至少一盲 槽308a。該盲槽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。當該相鄰的盲槽之間的距離接近於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。 [0045] 可以理解，當該盲槽308a的深度達到某一值時，通過該 盲槽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，該盲槽308a的深度小於等於10毫米。另 外，當該盲槽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，該盲槽308a的深度大 100112569 表單編號A0101 第18頁/共65頁 201240482 . 於等於10微米。 [0046] 請參見圖13及圖14，本發明第四實施例提供—種熱致發 聲裝置40。本實施例所提供的熱致發聲裝置4〇與第二實 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 408包括復數個第一線狀結構408a及復數個第二線狀、社構 408b。所述之線狀結構也可以為帶狀或者條狀的結構。 〇 該復數個第一線狀結構408a與該復數個第二線狀結構 408b相互交叉設置形成一網狀結構的基底4〇8。所述復數 個第一線狀結構408a可以相互平行，也可以不相互平行 ，所述復數個第二線狀結構408b可以相互平行，也可以 不相互平行，當復數個第一線狀結構408a相互平行，且 復數個第二線狀結構408b相互平行時，具體地，所述復 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408a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，該復數個第一 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。所述復數個第二線狀結 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408b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408b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。。所述復數 100112569 .表單編號Α0101 第19頁/共65頁 1002020937-0 201240482 個第一線狀結構408a與該復數個第二線狀結構4〇8b交叉 設置的方式不限。本實施例中’第一線狀結構4〇8a和第 -一線狀結構4 0 8 b相互編織形成一網狀結構。在另一實施 例中’所述復數個間隔設置的第二線狀結構4〇8b接觸設 置於所述復數個第一線狀結構408a的同一側。該復數個 第二線狀結構408b與該復數個第一線狀結構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408b與第一線狀結構408a固 定設置。 [0047] 所述基底408具有復數個網孔408c。該復數個網孔408c 由相互交叉設置的所述復數個第一線狀結構408a以及復 數個第二線狀結構408b圍成。所述網孔408c為四邊形。 根據該復數個第一線狀結構408a和該復數個第二線狀結 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40 8b 之間的距離決定。本實施例中，由於所述復數個第一線 狀結構408a與復數個第二線狀結構408b分別等間距平行 設置，且該復數個第一線狀結構408a與該復數個第二線 狀結構408b相互垂直，所以網孔408c為正方形，其邊長 為2厘米。 [0048] 所述第一線狀結構408a的直徑不限，優選為10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 100112569 表單·編號A0101 第20頁/共65頁 1002020937-0 201240482 yj ίΐ 8 9· <以為纺織材料，复" 4〇b 具體地，該第一線狀結構408a可 以包括植物纖3動物纖維、木纖維及礦物纖維中的一 糗成多種，如麟、麻線、切、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^等。另外，該第—線狀結構權a也可 為外表〇有纟&緣層的導電絲。該導電絲可以為金屬絲或 者条米^線狀結構。所述金屬包括金屬單質或者合金 ，該單質金屬可以為銘、銅、鶴、翻、金、欽、敍、纪 Ο 成錄等’該金>1合金可以為上述單f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4〇8a為表面 塗褎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—線狀 鍺媾4〇8a。 [0049] Ο [0050] 所述第二線狀結構408b的結構和材料與第一線狀結構 4〇8a的結構和材料相同◊在同一實施例中，第二線狀結 構4〇8b的結構和材料可以和第—線狀結構彻&的結構和 讨科相同，也可以不相同。本實施例中，第二線狀:構 4〇8b為表面塗覆有絕緣層的奈米料線狀結構。 所述奈米碳管線狀結構包括至少1奈米碳管線，該夺 米破管線包域數破織管。^繰管可以為單二 条米破管、雙壁奈純管、"奈米碳管中的1 禮。所述奈来碳管線可以為由復数個奈米碳管級成的純 結構。當奈米碳管線狀結構包括多拫奈米碳管線時，該 多根奈米碳管線可以相互平行設置。#奈米碳管線狀= 100112569 表單蝙號A0101 第21頁/共65頁 1002020937-0 201240482 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。 [0051] 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15，該非扭轉的奈米碳管線包括復 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復數個奈米碳管 片段，該復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復數個相互平行並通過凡得 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、均勻性及形狀。該非扭轉的奈米碳管線長 度不限，直徑為0. 5奈米〜100微米。 [0052] 所述扭轉的奈米碳管線為採用一機械力將所述非扭轉的 奈米碳管線沿相反方向扭轉獲得。請參閱圖16，該扭轉 的奈米碳管線包括復數個繞奈米碳管線軸向螺旋排列的 奈米碳管。優選地，該扭轉的奈米碳管線包括復數個奈 米碳管片段，該復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復數個相互平行並通 過凡得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、均勻性及形狀。該扭轉的奈米碳管 線長度不限，直徑為0. 5奈米〜100微米。所述奈米碳管線 及其製備方法請參見范守善等人於民國91年11月05曰申 請的，於民國97年11月21日公告的第130 3239號台灣公 告專利“一種奈米碳管繩及其製造方法”，專利權人： 鴻海精密工業股份有限公司，以及於民國98年7月21日公 100112569 表單編號A0101 第22頁/共65頁 1002020937-0 201240482 [0053] Ο ❹ [0054] [0055] 100112569 告的第I 31 2337號台灣公告專利“奈米碳管絲及其製作方 法” ’專利權人.鴻海精密工業股份有限公司。為節省 篇幅，僅引用於此’但上述中請所有技術揭露也應視為 本發明申請所揭露的一部分。 本實施例所提供的熱致發聲裝置4〇採用網狀結構的基底 408具有以下優點：其網狀結構包括復數個網孔，在 給熱致發聲％件102提供切的同時，可以使熱致發聲元 件102與周圍介質具有較大的接觸面積。其二，網狀結構 的基底408可以具有較好的柔韌性，因此，熱致發聲裝置 40具有較好的柔動性。其三，當第-線狀結構408a或/和 第二線狀結構4G8b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 碳管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；奈来碳管線狀結構具有較好的柔勒性 ’可以多次f折而不被破壞，因此，該熱致發聲裝置4〇 可以具有更長的使用壽命。 β貪參見圖17，本發明第五實施例提供一種熱致發聲裝置 50。本實施賴提供賴致發聲裝置5Q與第二實施例提 供的熱致發聲裝置2G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-奈米碳管層及塗覆在該奈米 碳管層表面的絕緣材料層。所述奈米碳管層的結構與第 -實施例所揭示的奈米碳管層的結構想同。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 第23頁/共65頁 表單編號A0101 1002020937-0 201240482 奈米碳管層與熱致發聲元件1 〇 2相互絕緣。該絕緣材料層 僅分佈於奈米碳管層的表面，或者絕緣材料層包裹奈米 碳管層中的每根奈米碳管。當絕緣材料層的厚度較薄時 ，不會將奈米碳管層中的微孔堵塞，因此，該奈米％管 複合結構包括復數個微孔。復數個微孔使熱致發聲元件 102與外界接觸面積較大。 [0056] [0057] 本實施例所提供的熱致發聲裝置50採用奈米碳管複合結 構作為基底50 8 ’具有以下優點：第一，奈米碳管複合結 構包括奈米碳管層和塗覆在奈米碳管層表面的絕緣材料 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，因此，熱 致發聲裝置50具有較小的質量，方便應用；第二，奈米 碳管層中的微孔係由奈米碳管之間的間隙構成，分佈均 勻，在絕緣材料層較薄的情況下，奈米碳管複合結構可 以保持該均勻分佈的微孔結構，因此，熱致發聲元件1〇2 通過該基底508可以與外界空氣較均勻地接觸；第三，所 述奈米碳管層具有良好的柔韌性，可以多次彎折而不被 破壞，因此，奈米碳管複合結構具有較好的柔韌性採 用奈米碳管複合結構作為基底508的熱致發聲裝置5〇為— 柔性的發聲裝置，可以設置成任何形狀不受限制。 請參見圖18及圖19，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、— X 至夂熱| 置104及一熱致發聲元件1〇2。該致熱裝置ι04包括復數、 個第一電極l〇4a及後數個第二電極i〇4b ,所述復數個第 一電極104a和復數個第二電極104b分別和熱致發聲元件 100112569 表單編號A0101 第24頁/共65頁 1002020937-0 201240482 ι〇2電連接。該熱致發聲元件1〇2包括一石墨烯膜。 [0058] Ο 所述復數個第一電極l〇4a與復數個第二電極i〇4b交替間 隔設置於基底608。所述熱致發聲元件1〇2設置於該復數 個第一電極104a與復數個第二電極1〇4b上，使該復數個 第一電極104a與復數個第二電極i〇4b位於基底608與熱 致發聲元件102之間’該熱致發聲元件1〇2相對於基底 608部分懸空。即，復數個第一電極1〇4a、復數個第二電 極104b、熱致發聲元件1〇2以及基底608共同形成有復數 個間隙601，從而使該熱致發聲元件1〇2與周圍空氣產生較 大的接觸面積。各個相鄰的第一電極l〇4a與第二電極 104b之間的距離可以相等也可以不相等。優選地，各個 相鄰的第一電極104a與第二電極104b之間的距離相等》 相鄰的第一電極1 04a與第二電極104b之間的距離不限， 優選為10微米~1厘米。 [0059] ❹ 所述基底608主要起承載第一電極l〇4a與第二電極l〇4b 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608的材料應具有較好 的絕熱性能，從而防止該熱致發聲元件〗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l〇4a、一個第二電極l〇4b與 基底608定義，該間隙601的高度取決於第一電極104a與 第二電極104b的高度。在本實施例中，第一電極104a與 100112569 表單編號A0101 第25頁/共65頁 1002020937-0 [0060] 201240482 第二電極104b的高度範圍為1微米〜1厘米。優選地，第 一電極104a和第二電極104b的高度為15微米。 [0061] 所述第一電極104a與第二電極104b可為層狀（綵狀或帶 狀）、棒狀、條狀、塊狀或其他形狀，其橫截面的形狀 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104b可通過螺栓連接 或黏結劑黏結等方式固定於基底608。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104b過多吸 收而影響發聲效果，該第一電極104a及第二電極104b與 熱致發聲元件102的接觸面積較小為好，因此，該第一電 極104a和第二電極104b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（ITO)、奈米碳管或碳纖維等 。當第一電極l〇4a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104b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 的奈米碳管線狀結構相同。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。 [0062] 該熱致發聲裝置60進一步包括一第一電極引線610及一第 二電極引線612，該第一電極引線610與第二電極引線 61 2分別與熱致發聲裝置60中的第一電極104a和第二電 極104b連接，使復數個第一電極104a分別與該第一電極 引線610電連接，使復數個第二電極104b分別與該第二電 極引線61 2電連接。所述熱致發聲裝置60通過該第一電極 100112569 表單編號A0101 第26頁/共65頁 1002020937-0 201240482 [0063] Ο [0064]
[0065] 引線610和第二電極引線612與外部電路電連接。這種連 接方式可二使第—電極引線61味第二電極引線612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 發聲兀件1〇2的發聲效率。 本實施例中，復數個第—電極l〇4a和復數個第二電極 104b可以起到支標熱致發聲元件1〇2的作用，因此，基底 6〇8並非必_元件。當本實施例中的熱致發聲裝 置60不 i括基底608時’第—電極1〇4a和第二電極1〇化在使熱 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1〇2。 本實施例中，第—電極l〇4a與第二電極l〇4b為用絲網印 刷方法形成的絲狀銀電極。第一電極1〇4a數量為四個， 第一電極104b數量為四個，該四個第一電極1〇4a與四個 第二電極104b交替且等間距設置於基底6〇8。每個第一電 極104a與第二電極l〇4b的長度均為3厘米，高度為15微 求’相鄰的第一電極104a與第二電極i〇4b之間的距離為 5毫米。 本實施例提供的熱致發聲裝置6〇中，熱致發聲元件1〇2通 過復數個第一電極丨04a和復數個第二電極1〇4b懸空設置 ’增加了熱致發聲元件1〇2與周圍空氣的接觸面積，有利 於熱致發聲元件1〇2與周圍空氣熱交換，提高了發聲效率 〇 請參見圖20和圖21 ’本發明第七實施例提供一種熱致發 聲襄置70。該熱致發聲裝置70包括一基底608、一致熱裝 100112569 表單編號A0101 第27頁/共65頁 1002020937-0 [0066] 201240482 置104及一熱致發聲元件1〇2。該致熱裝置1〇4包括復數 個第一電極l〇4a及復數個第二電極1〇4b，所述復數個第 黾極104a和復數個弟一電極l〇4b分別和熱致發聲元件 102電連接。該熱致發聲元件1〇2包括一石墨烯膜。本實 施例所提供的熱致發聲裝置7〇與第六實施例所提供的熱 致發聲裝置6 0的結構基本相同，其區別在於，本實施例 中，相鄰的兩個第一電極1043和第二電極1〇4b之間進_ 步包括至少一個間隔元件714。 [0067] [0068] 所述間隔疋件714與基底608可以為分離的元件，該間隔 兀件714通過例如螺栓連接或黏結劑黏結等方式固定於基 底608。另外，該間隔元件714也可以與基底6〇8 一體成 型，即間隔元件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102具有良好的發聲效果，該間隔元件 714在支撐熱致發聲元件1〇2的同時應與熱致發聲元件 102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、 陶瓷或樹脂等的絕緣材料，也可為金屬、合金或銦錫氧 化物等的導電材料。當間隔元件714為導電材料時，其與 第一電極104a和第二電極i〇4b電性絕緣，且，優選地， 間隔元件714與第一電極i〇4a和第二電極i〇4b平行。該 間隔元件714的高度不限，優選為1〇微米〜1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1〇切及第二電極 100112569 表單編號A0101 第28頁/共65頁 1002020937 201240482 104b的高度相同，為20微米。間隔元件714與第一電極 104a和第二電極l〇4b平行設置。由於間隔元件714的尚 度與第一電極l〇4a和第二電極l〇4b的高度相同，因此’ 所述熱致發聲元件102位於同一平面。 [0069] Ο 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l〇4b。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l〇4a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1〇微米厘米 。本實施例中’由於第一電極l〇4a、第二電極i〇4b及間 隔元件714的高度為2〇微米，所述熱致發聲元件1〇2設置 於第一電極l〇4a、第二電極l〇4b及間隔元件714，因此 ’該熱致發聲元件1〇2與基底608之間的距離為20微米。 〇 [0070] 可以理解，第一電極1〇4a和第二電極1〇4b對熱致發聲元 件102也有一定的支撐作用，但當第一電極l〇4a和第二電 極104b之間的距離較大時，對熱致發聲元件1〇2的支撐效 果不佳’在第一電極1〇4a和第二電極1〇4b之間設置間隔 70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608間隔設置並與基底608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。 [0071] 100112569 請參見圖22 ’本發明第八實施例提供一種熱致發聲裝置 表單編號A0101 第29頁/共65頁 1002020937-0 201240482 80。該熱致發聲裝置80包括至少一個致熱裝置和復數個 熱致發聲元件。所述復數個熱致發聲元件的情況包括兩 種：第一，該復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，該復數個熱致 發聲元件的數量為一個，該熱致發聲元件設置於一具有 曲面的基底上’使其法線方向為復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，也可以一個致熱裝置對應復數個熱 致發聲元件。該致熱裝置也可以為由對應所述復數個熱 致發聲元件的復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、一第二 致熱裝置806、一基底208、一第一熱致發聲元件802a及 一第二熱致發聲元件802b ◊ [0〇72] 所述基底208包括一第一表面8〇8a及一第二表面808b。 所述基底208的形狀、尺寸及厚度均不限《所述第一表面 808a和第二表面808b可為平面、曲面或凹凸不平的表面 。第一表面808a和第二表面8〇8b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208 為一長方體結構’第一表面808a和第二表面808b為兩個 相對的表面。所述基底208進一步包括復數個通孔810， 該通孔810貫穿於第一表面8〇8a和第二表面808b，從而 使第一表面808a和第二表面8〇8b成為凹凸不平的表面。 所述復數個通孔2 0 8 a可以相互平行設置。 [0073]所述第一熱致發聲元件802a設置於基底208的第一表面 808a上，並相對於該第一表面8〇8a至少部分懸空設置。 100112569 表單編號A0101 第30頁/共65頁 1002020937-0 201240482 [0074] Ο
[0075] 所述第二熱致發聲元件802b設置於第二表面808b上，並 相對於第二表面808b至少部分懸空設置。所述第一熱致 發聲元件802a為一複合膜，該複合膜與第一實施例所揭 示的複合膜的性質相同。所述第二熱致發聲元件802b為 一石墨稀膜、一奈米碳管層或該複合膜。所述奈米碳管 層的結構與第一實施例中所揭示的奈米碳管層的結構相 同。 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 100112569 表單編號A0101 第31頁/共65頁 1002020937-0 201240482 裝置的使用壽命。 [0076] 請參見圖23，本發明第九實施例提供一種熱致發聲裝置 90。所述熱致發聲裝置90包括一基底908，復數個熱致發 聲元件102及復數個致熱裝置104。所述基底908包括復 數個表面（圖未標），每個熱致發聲元件102對應設置於 一個表面上，熱致發聲元件102和致熱裝置104為——對 應關係。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的結構基本相同，其區別在於 ，本實施例所提供的熱致發聲裝置90為一多面發聲裝置 〇 [0077] 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，其中至少 一個熱致發聲元件102為一複合膜，另外的熱致發聲元件 102可以為石墨烯膜或者奈米碳管層。 [0078] 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。 [0079] 本實施例所提供的熱致發聲裝置90可以實現向復數個方 向傳播聲音。 [0080] 請參見圖24，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 100112569 表單編號A0101 第32頁/共65頁 1002020937-0 201240482 第實知例提供的熱致發聲裝置20的結構基本相同，其 區別在於，本實施例所提供的熱致發聲裝置100中，致熱 裝置1004為w射器’或其他電磁波信號發聲裝置。從 該致熱裝置1GG4發出的電磁波信則㈣傳遞至該熱致發 聲元件1〇2,該熱致發聲元件1〇2發聲。 [0081] 邊致熱裝置1GG4可正對該熱致發聲元件1()2設置。當致熱 裝置1_為-雷射II時’當該基底2()8為透明基板時，該 雷射益可對應於該基底208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 s玄熱致發聲元件102。另外，當該致熱裝置1〇〇4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1〇〇4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。 [0082] ❹ 本實施例的熱致發聲裝置1〇〇中，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1〇2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102溫度根據電磁波 信號1 020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。 [0083] 由於該熱致發聲装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 100112569 音。可以理解 表單編號A0101 ，所述能量形式不局限於電能或光能，該 第 33 頁/共 65 頁 1002020937-0 201240482 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，並在本 發明保護範圍内。 [0084] 本發明中的複合膜具有較好的韌性和機械強度，所以複 合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介面等結合，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。 可以理解，本發明所提供的熱致發聲發聲裝置也可以直 100112569 表單編號A0101 第34頁/共65頁 1002020937-0 201240482 接替代先前電子I置中 J赞聲το件應用於電子裴置中， 由於本發明的熱致發聲*于衮置干 積和重量，因此，^替2無磁結構，具有較小的體 置中時，… 前的發聲裴置用在電子裝 置中時了以使電子裝置 [0085] Ο [0086] 重$減輕，同時也可以使電 '、〜的體積或具備超薄的結構。 出專利申、本:明確已符合發明專利之要件，遂依法提 , ，卩上所述者僅為本發明之較佳實施例 不^此限制本案之_請專㈣圍。舉凡熟悉本案 技货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。 【圖式簡單說明】 圖1係本發明第一實施例提供的熱致發聲裝置的俯視示意 圖0 剛圖2係沿圖ltI卜n線剖開的剖面示意圖。 [0088] ® 3係本發明第—實施例熱致發聲|置所採用的奈米碳管 拉膜的掃描電鏡照片。 [0089] 圖4係本發明第一實施例熱致發聲裝置所採用的奈米碳管 絮化膜的掃描電鏡照片。 [0090] 圖5係本發明第一實施例熱致發聲裝置所採用的奈米碳管 儀壓膜的掃描電鏡照片。 [0091] 圖6係本發明第一實施例熱致發聲裝置所採用的複合膜的 掃描電鏡照片^ [0092] 圖 7係本發明圖6中熱致發聲元件透明度的測試曲線圖 100112569 表單編號A0101 第35頁/共65頁 1002020937-0 201240482 [0093] 圖8係本發明第二實施例提供的熱致發聲裝置的俯視示意 圖。 [0094] 圖9係沿圖8中IX-IX線剖開的剖面示意圖。 [0095] 圖1 0係本發明第三實施例提供的熱致發聲裝置的俯視示 意圖。 [0096] 圖11係第三實施例中一種情況下沿圖1 0中X I - XI線剖開 的剖面示意圖。 [0097] 圖12為第三實施例中另一種情況下沿圖10中XI-XI線剖 開的剖面示意圖。 [0098] 圖13係本發明第四實施例提供的熱致發聲裝置的俯視示 意圖。 [0099] 圖14係沿圖13中XIV-XIV線剖開的剖面示意圖。 [0100] 圖15係本發明第四實施例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。 [0101] 圖16係本發明第四實施例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。 [0102] 圖17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侧視剖面示意圖 〇 [0103] 圖18係本發明第六實施例提供的熱致發聲裝置的俯視示 意圖。 [0104] 圖1 9係沿圖1 8中XIX-XIX線剖開的剖面示意圖。 100112569 表單編號A0101 第36頁/共65頁 1002020937-0 201240482 ' .[0105] 圖20係本發明第七實施例提供的熱致發聲裝置的俯視示 意圖。 [0106] 圖21係沿圖20中XXI -XXI線剖開的剖面示意圖。 [0107] 圖2 2係本發明第八實施例提供的熱致發聲裝置的側視剖 面示_意圖。 [0108] 圖2 3係本發明第九實施例提供的熱致發聲裝置的侧視剖 面示意圖。 & [0109] 圖24為本發明第十實施例提供的熱致發聲裝置的側視示 〇 意圖。 【主要元件符號說明】 [0110]熱致發聲裝置：10 ; 20 ; 30 ; 40 ; 50 ; 60 ; 70 ; 80 ; 90 ； 100 [0111] 熱致發聲元件：102 [0112] 致熱裝置：104 ; 1004 1 [0113] 第一電極：104a [0114] 第二電極：104b [0115] 基底：208 ; 308 ；408 ； 508 ； 608 ； 908 [0116] 通孔：208a [0117] 盲槽：308a [0118] 表面：308b [0119] 第一線狀結構：408a 100112569 表單編號A0101 第37頁/共65頁 1002020937-0 201240482 [0120] 第二線狀結構：408b [0121] 網孔：408c [0122] 間隙：601 [0123] 第一電極引線：610 [0124] 第二電極引線：612 [0125] 間隔元件：714 [0126] 第一熱致發聲元件：802a [0127] 第二熱致發聲元件：802b [0128] 第一致熱裝置：804 [0129] 第二致熱裝置：806 [0130] 第一表面：808a [0131] 第二表面：808b [0132] 電磁波信號：1020 100112569 表單編號A0101 第38頁/共65頁_ 1002020937-0