TWI429296B - 揚聲器 - Google Patents

Description

揚聲器

本發明涉及一種揚聲器，尤其涉及一種基於奈米碳管的揚聲器。

揚聲器一般由訊號輸入端口和發聲元件組成。通過訊號輸入端口輸入訊號給發聲元件，從而使該發聲元件進而發出聲音。先前的發聲元件種類很多，如電動式、電磁式、靜電式及壓電式，它們大都採用振膜振動發出聲音，結構較為複雜。

早在二十世紀初，即有人提出一種基於熱致發聲效應(熱聲效應)的揚聲器的構想，請參見文獻“The thermophone as a precision source of sound”,H.D.Arnold,I.B.Crandall,Phys.Rev.10,22-38(1917)。所述熱聲效應的揚聲器其採用一鉑片作發聲元件，該發聲元件的厚度為0.7微米，通過一夾具固定於基體的表面。一電流引線與所述發聲元件電連接，用於向所述發聲元件輸入電訊號。

當交流電通過鉑片時，隨交變電流強度的變化，該鉑片可迅速升降溫，並和周圍介質迅速發生熱交換，周圍介質的密度也隨之發生變化，進而通過介質分子運動發出聲波。由於發聲元件的發聲頻率與其單位面積熱容密切相關，單位面積熱容大，則發聲頻率範圍越窄，強度越低；單位面積熱容越小，則發聲頻率範圍越寬，強度越高。欲獲得具有較寬發聲頻率範圍及較大強度的聲波， 則要求發聲元件的單位面積熱容越小越好。然而，金屬鉑片受材料本身的限制，其厚度最小只能達到0.7微米，而0.7微米厚的鉑片的單位面積熱容僅為2×10^-4焦耳每平方厘米開爾文。由於受材料單位面積熱容的限制，所述發聲元件的發聲頻率最高僅可到4千赫茲，且發聲強度較低。

申請人公開一種應用熱聲效應的奈米碳管揚聲器，請參見文獻“Flexible,Stretchable,Transparent Carbon Nanotube Thin Film Loudspeakers”，范守善et al.,Nano Letters,Vol.8(12),4539-4545(2008)。該揚聲器採用奈米碳管膜作為發聲元件，由於奈米碳管膜具有極大的比表面積及極小的單位面積熱容，該揚聲器可發出人耳能夠聽到的強度的聲音，且具有較寬的發聲頻率範圍(100Hz~100kHz)。然而，由於奈米碳管膜中的奈米碳管之間僅通過凡得瓦力結合，奈米碳管膜的抗拉伸強度較小，容易被外力破壞。故，僅採用奈米碳管膜的揚聲器於實際應用中受到限制。

有鑒於此，提供一種強度較大，不易被外力破壞的基於奈米碳管的揚聲器實為必要。

一種揚聲器，其包括：一發聲元件；及一第一電極與一第二電極，所述第一電極與第二電極間隔設置，且與所述發聲元件電連接；一驅動電路和一連接器，該連接器經由該驅動電路與所述第一電極及第二電極電連接；其中，所述發聲元件包括一奈米碳管結構及一與該奈米碳管結構複合的絕緣增強體，所述絕緣增強體表面具有複數個開孔，所述奈米碳管結構通過所述開孔部分暴露。

相較於先前技術，由於本發明提供的揚聲器中的發聲元件包括一奈米碳管結構及一複合於該奈米碳管結構的絕緣增強體，該絕緣增強體可增強奈米碳管結構的機械強度，從而使該發聲元件不易被外力破壞。

143‧‧‧奈米碳管片段

145‧‧‧奈米碳管

20；30；40‧‧‧揚聲器

202；302；402‧‧‧發聲元件

2020‧‧‧非絞線的線狀結構

2022；3022；4022‧‧‧奈米碳管結構

2024‧‧‧絞線結構的線狀結構

2026‧‧‧奈米碳管線

2028；3028；4028‧‧‧絕緣增強體

204；304；404‧‧‧第一電極

206；306；406‧‧‧第二電極

208；308；408‧‧‧驅動電路

212；312；412‧‧‧連接器

圖1為本發明第一實施例提供的揚聲器的結構示意圖。

圖2為本發明第一實施例提供的揚聲器中的奈米碳管拉膜的掃描電鏡照片。

圖3為圖2中的奈米碳管拉膜的局部結構示意圖。

圖4為本發明第一實施例的揚聲器中的奈米碳管碾壓膜中的奈米碳管沿同一方向擇優取向排列的掃描電鏡照片。

圖5為本發明第一實施例的揚聲器中的奈米碳管碾壓膜中的奈米碳管沿不同方向擇優取向排列的掃描電鏡照片。

圖6為本發明第一實施例的揚聲器中的奈米碳管絮化膜的掃描電鏡照片。

圖7為本發明第一實施例的揚聲器中的非絞線的奈米碳管線狀結構的結構示意圖。

圖8為本發明第一實施例的揚聲器中的絞線狀的奈米碳管線狀結構的結構示意圖。

圖9為本發明第一實施例的揚聲器中的非扭轉的奈米碳管線的掃描電鏡照片。

圖10為本發明第一實施例的揚聲器中的扭轉的奈米碳管線的掃描 電鏡照片。

圖11為本發明第二實施例的揚聲器的結構示意圖。

圖12為本發明第三實施例的揚聲器的結構示意圖。

以下將結合附圖對本發明提供的揚聲器作進一步的詳細說明。

請參閱圖1，本發明第一實施例提供一種揚聲器20，其包括一發聲元件202，一第一電極204，一第二電極206，一驅動電路208及一連接器212。所述發聲元件202包括一奈米碳管結構2022及及一與該奈米碳管結構2022複合的絕緣增強體2028。

所述奈米碳管結構2022為一自支撐結構。所謂“自支撐結構”即該奈米碳管結構2022無需通過一支撐體支撐，也能保持自身特定的形狀。該自支撐結構的奈米碳管結構2022包括複數個奈米碳管，該複數個奈米碳管通過凡得瓦力相互吸引，從而使奈米碳管結構2022具有特定的形狀。所述奈米碳管結構2022中的奈米碳管包括單壁奈米碳管、雙壁奈米碳管及多壁奈米碳管中的一種或多種。所述單壁奈米碳管的直徑為0.5奈米~50奈米，所述雙壁奈米碳管的直徑為1.0奈米~50奈米，所述多壁奈米碳管的直徑為1.5奈米~50奈米。所述奈米碳管的長度不限，優選地，奈米碳管的長度大於100微米。該奈米碳管結構2022可為面狀或線狀結構。由於該奈米碳管結構2022具有自支撐性，故該奈米碳管結構2022在不通過支撐體支撐時仍可保持面狀或線狀結構。由於該奈米碳管結構2022中的奈米碳管具有很好的柔韌性，使得該奈米碳管結構具有很好的柔韌性，可彎曲折疊成任意形狀而不破裂。所述奈米 碳管結構2022具有較大的比表面積，從而具有與絕緣增強體2028接觸的較大表面積。所述奈米碳管結構2022的單位面積熱容小於2×10^-4焦耳每平方厘米開爾文，優選地，所述奈米碳管結構2022的單位面積熱容小於或等於1.7×10^-6焦耳每平方厘米開爾文。

所述奈米碳管結構2022包括至少一奈米碳管膜、至少一奈米碳管線狀結構或其組合。具體地，所述奈米碳管膜可為奈米碳管拉膜、奈米碳管絮化膜或奈米碳管碾壓膜。所述奈米碳管線狀結構可包括至少一個奈米碳管線、複數個奈米碳管線平行排列組成的束狀結構或複數個奈米碳管線相互扭轉組成的絞線結構。當奈米碳管結構2022包括複數個奈米碳管膜時，所述複數個奈米碳管膜可層迭設置或共面設置。當奈米碳管結構2022僅包括一個奈米碳管線狀結構時，該奈米碳管線狀結構可折疊或盤繞形成一層狀結構。當奈米碳管結構2022包括複數個奈米碳管線狀結構時，所述複數個奈米碳管線狀結構可相互平行設置、交叉設置或編織設置形成一層狀結構。當奈米碳管結構2022同時包括奈米碳管膜和奈米碳管線狀結構時，所述奈米碳管線狀結構可設置於至少一奈米碳管膜的至少一表面。所述奈米碳管結構2022的長度，寬度及厚度不限，可根據實際需要製備。可以理解，採用厚度較小，面積較大的奈米碳管結構2022作為發聲元件有利於揚聲器20散熱。

所述奈米碳管膜包括均勻分佈的奈米碳管，奈米碳管之間通過凡得瓦力緊密結合。該奈米碳管膜中的奈米碳管為無序或有序排列。這裡的無序指奈米碳管的排列無規則，這裡的有序指至少多數奈米碳管的排列方向具有一定規律。具體地，當奈米碳管膜包括無序排列的奈米碳管時，奈米碳管相互纏繞或者各向同性排列； 當奈米碳管結構2022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。所謂擇優取向指奈米碳管膜中大部分奈米碳管在某一方向上具有較大的取向幾率，即奈米碳管膜中大部分奈米碳管的軸向基本沿同一方向延伸。

所述奈米碳管拉膜為從奈米碳管陣列中直接拉取獲得的一種具有自支撐性的奈米碳管膜。每一奈米碳管拉膜包括複數個奈米碳管基本沿同一方向排列，且該複數個奈米碳管通過凡得瓦力首尾相連。所謂基本沿同一方向排列指大部分奈米碳管的軸向基本沿同一方向延伸。所述複數個奈米碳管基本平行於奈米碳管拉膜表面。請參閱圖2及圖3，具體地，每一奈米碳管拉膜包括複數個連續且定向排列的奈米碳管片段143，該複數個奈米碳管片段143通過凡得瓦力首尾相連。每一奈米碳管片段143包括複數個相互平行的奈米碳管145，該複數個相互平行的奈米碳管145通過凡得瓦力緊密結合。該奈米碳管片段143具有任意的形狀、寬度、厚度及均勻性。所述奈米碳管拉膜的厚度為0.5奈米~100微米，寬度與拉取出該奈米碳管拉膜的奈米碳管陣列的尺寸有關，長度不限。所述奈米碳管拉膜及其製備方法具體請參見申請人於2007年2月12日申請的，於2008年8月16日公開的第TW200833862號台灣公開專利申請“奈米碳管膜結構及其製備方法”。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。

當所述奈米碳管結構2022包括層迭設置的多層奈米碳管拉膜時，相鄰兩層奈米碳管拉膜中的擇優取向排列的奈米碳管之間形成一交叉角度α，且α大於等於0度小於等於90度(0°≦α≦90°)。 所述複數個奈米碳管拉膜之間或一個奈米碳管拉膜之中的相鄰的奈米碳管之間具有一定間隙，從而在奈米碳管結構2022中形成複數個微孔，微孔的孔徑約小於10微米。本實施例中，所述奈米碳管結構2022為一單層奈米碳管拉膜。

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。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，使得該奈米碳管結構2022具有很好的柔韌性，可彎曲折疊成任意形狀而不破裂。且由於奈米碳管碾壓膜中的奈米碳管之間通過凡得瓦力相互吸引，緊密結合，使奈米碳管碾壓膜為一自支撐的結構。所述奈米碳管碾壓膜可通過碾壓一奈米碳管陣列獲得。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β，其中，β大於等於0度且小於等於15度(0≦β≦15°)，該夾角β與施加於奈米碳管陣列上的壓力有關，壓力越大，該夾角越小，優選地，該奈米碳管碾壓膜中的奈米碳管平行於該生長基底排列。

所述奈米碳管碾壓膜為通過碾壓一奈米碳管陣列獲得，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。具體地，請參閱圖4，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；請參閱圖5，當沿不同方向碾壓時，該奈米碳管膜包括複數個部分，每個部分中的奈米碳管沿同一方向擇優取向排列，相鄰兩個部分中的奈米碳管的排列方式可相同或不同；當沿垂直於奈米碳管陣列的生長基底方向碾壓時，奈米碳管膜各向同性。該奈米碳管碾壓膜中奈米碳管的長度大於50微米 。所述奈米碳管碾壓膜及其製備方法具體請參見申請人於2007年6月29日申請的，於2009年1月1日公開的第TW200900348號台灣專利申請“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。

所述奈米碳管碾壓膜的面積和厚度不限，可根據實際需要選擇。該奈米碳管碾壓膜的面積與奈米碳管陣列的尺寸基本相同。該奈米碳管碾壓膜厚度與奈米碳管陣列的高度及碾壓的壓力有關，可為1微米~1毫米。可以理解，所述奈米碳管陣列的高度越大且施加的壓力越小，則製備的奈米碳管碾壓膜的厚度越大；反之，所述奈米碳管陣列的高度越小且施加的壓力越大，則製備的奈米碳管碾壓膜的厚度越小。所述奈米碳管碾壓膜之中的相鄰的奈米碳管之間具有一定間隙，從而在奈米碳管碾壓膜中形成複數個微孔，微孔的孔徑約小於10微米。

所述奈米碳管結構2022可包括至少一奈米碳管絮化膜，該奈米碳管絮化膜包括相互纏繞且均勻分佈的奈米碳管。奈米碳管的長度大於10微米，優選地，奈米碳管的長度大於等於200微米且小於等於900微米。所述奈米碳管之間通過凡得瓦力相互吸引、纏繞，形成網絡狀結構。所述奈米碳管絮化膜中的奈米碳管為均勻分佈，無規則排列，使得該奈米碳管絮化膜各向同性。所述奈米碳管絮化膜中的奈米碳管形成大量的微孔結構，微孔孔徑約小於10微米。所述奈米碳管絮化膜的長度和寬度不限。請參閱圖6，由於奈米碳管絮化膜中，奈米碳管相互纏繞，故，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，厚度優選為1微米~1毫米，最佳為100微米。所述奈米碳管絮化膜及其製備方法具體請參見申請人於2007年5月11日申請的，於2008年11月16日公開的第TW200844041號台灣專利申請“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。

所述奈米碳管線狀結構可為非絞線的線狀結構或絞線結構的線狀結構。請參閱圖7，所述非絞線的線狀結構2020包括複數個平行排列的奈米碳管線2026。請參閱圖8，所述絞線結構的線狀結構2024包括複數個相互扭轉的奈米碳管線2026。

所述奈米碳管線2026包括複數個沿奈米碳管線軸向定向排列的奈米碳管。所述奈米碳管線2026可為非扭轉的奈米碳管線或扭轉的奈米碳管線。該非扭轉的奈米碳管線為將奈米碳管拉膜通過有機溶劑處理得到。請參閱圖9，該非扭轉的奈米碳管線包括複數個沿奈米碳管線軸向平行排列的奈米碳管，即奈米碳管的軸向與奈米碳管線的軸向基本平行。該扭轉的奈米碳管線為採用一機械力將所述奈米碳管拉膜兩端沿相反方向扭轉獲得。請參閱圖10，該扭轉的奈米碳管線包括複數個繞奈米碳管線軸向螺旋排列的奈米碳管，即奈米碳管的軸向延奈米碳管線的軸向螺旋延伸。該非扭轉的奈米碳管線與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具體請參見申請人於2002年11月5日申請的，於2008年11月21日公告的第I303239號台灣公告專利“一種奈米碳管繩及其製造方法”，及於於2005年12月16日申請的，於2007年7月1日公開的第TW200724486號台灣 公開專利申請“奈米碳管絲及其製作方法”。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。

進一步地，可採用一揮發性有機溶劑處理該扭轉的奈米碳管線。在揮發性有機溶劑揮發時產生的表面張力的作用下，處理後的扭轉的奈米碳管線中相鄰的奈米碳管通過凡得瓦力緊密結合，使扭轉的奈米碳管線的直徑及比表面積減小，密度及強度增大。

由於所述奈米碳管線為採用有機溶劑或機械力處理上述奈米碳管拉膜獲得，該奈米碳管拉膜為自支撐結構，故，該奈米碳管線為自支撐結構。另，該奈米碳管線中相鄰奈米碳管間存在間隙，故該奈米碳管線具有大量微孔，且微孔的孔徑約小於10微米。

本實施例中，所述絕緣增強體2028為分散於所述奈米碳管結構2022中的複數個奈米碳管之間或奈米碳管表面的顆粒。所述顆粒狀絕緣增強體2028的粒徑可大於等於1奈米且小於等於500奈米。優選地，所述顆粒狀絕緣增強體2028的粒徑大於等於50奈米且小於等於100奈米。所述絕緣增強體2028可通過濺射的方法沈積於奈米碳管之間或奈米碳管表面，且與該奈米碳管結構2022形成一奈米碳管複合結構。所述絕緣增強體2028的材料可為金屬氧化物，玻璃及陶瓷等中的一種或多種。可以理解，由於絕緣增強體2028分散於奈米碳管之間或奈米碳管表面可增強奈米碳管之間的結合力，從而使得該發聲元件202具有較大的機械強度而不易被外力破壞。

所述第一電極204與第二電極206間隔設置，且與所述發聲元件202電連接。所述驅動電路208經由該第一電極204與第二電極206 與所述發聲元件202電連接。所述連接器212與所述驅動電路208電連接。所述連接器212包括一訊號輸入端口(圖未示)。所述第一電極204與第二電極206的具體結構和形式不限。所述第一電極204與第二電極206可為導線、導電片、導電膜。所述導線可為金屬絲或奈米碳管線等。所述導電膜可為金屬膜，氧化銦錫(ITO)膜或奈米碳管膜等。本實施例中，所述第一電極204與第二電極206分別為沈積於所述發聲元件202的兩端的金屬鈀膜，且所述第一電極204與第二電極206分別與所述驅動電路208電連接，從而形成一個訊號回路。所述驅動電路208與連接器212通過該第一電極204與第二電極206將訊號輸入給所述發聲元件202。可以理解，本實施例可包括複數個第一電極204與複數個第二電極206，且每個第一電極204與第二電極206間隔設置。所述複數個第一電極204與複數個第二電極206分別電連接後再與驅動電路208電連接。

所述連接器212可為插頭、插座或彈性接觸片等任何可實現訊號輸入的元件。本實施例中，所述連接器212為一插孔。所述驅動電路208可為一集成電路。所述揚聲器20工作時，該驅動電路208與電源(圖未示)電連接，所述連接器212與一訊號輸入裝置(圖未示)電連接。所述驅動電路208用來放大訊號輸入裝置輸入的音頻訊號。

所述揚聲器20工作時，通過連接器212將音頻電訊號或交流電訊號輸入給驅動電路208，所述驅動電路208將音頻電訊號或交流電訊號放大後輸入給所述發聲元件202。由於所述奈米碳管結構2022單位面積熱容小於2×10^-4焦耳每平方厘米開爾文，當所述發 聲元件202接收到訊號後，所述發聲元件202中的奈米碳管結構2022將該音頻電訊號或交流電訊號轉變為熱能，並通過絕緣增強體2028將熱能傳遞給周圍空氣(圖未示)，並加熱周圍空氣，改變所述周圍空氣的密度而發出聲波。

請參閱圖11，本發明第二實施例提供一種揚聲器30，其包括一發聲元件302，一第一電極304，一第二電極306，一驅動電路308及一連接器312。所述發聲元件302包括一奈米碳管結構3022及一與該奈米碳管結構3022複合的絕緣增強體3028。本發明第二實施例提供的揚聲器30與本發明第一實施例提供的揚聲器20結構基本相同，其區別在於，本實施例中，所述絕緣增強體3028為一將該奈米碳管結構3022整個包覆於其中的整體結構，且絕緣增強體3028滲透到奈米碳管結構3022內部。所謂滲透指絕緣增強體3028滲透到奈米碳管結構3022內部的奈米碳管之間的微孔中或奈米碳管表面。

進一步，所述絕緣增強體3028還可將所述奈米碳管結構3022，第一電極304及第二電極306包覆於其中。所謂包覆指絕緣增強體3028設置於奈米碳管結構3022，第一電極304及第二電極306的表面將其包圍。可以理解，所述驅動電路308與連接器312可設置於絕緣增強體3028外部也可集成設置於絕緣增強體3028中，且所述連接器312的訊號輸入端口暴露於絕緣增強體3028外。

所述包覆該奈米碳管結構3022表面的絕緣增強體3028為一層狀結構。所述絕緣增強體3028的厚度要儘量薄，以減小該絕緣增強體3028的單位面積熱容，使絕緣增強體3028的單位面積熱容與奈米碳管結構3022單位面積熱容相當。所述絕緣增強體3028的厚度可 為10奈米~200微米，優選為50奈米~200奈米。所述絕緣增強體3028的電阻可為1千歐/平方厘米~2千歐/平方厘米，以使絕緣增強體3028的電阻顯著大於奈米碳管結構3022的電阻，從而確保奈米碳管結構3022中有電流流過。為便於將奈米碳管結構3022發出的熱量通過絕緣增強體3028迅速傳遞給外部空氣，所述絕緣增強體3028的熱導率應儘量大。所述絕緣增強體3028可採用耐100℃以上溫度的樹脂材料。由於絕緣增強體3028採用導熱性能好的材料製備，故，該絕緣增強體3028可將奈米碳管結構3022產生的熱量迅速傳遞給周圍空氣。

本實施例中，所述絕緣增強體3028為一厚度為100奈米的耐高溫環氧樹脂。所述絕緣增強體3028將奈米碳管結構3022，第一電極304及第二電極306包覆於其中，且絕緣增強體3028滲透到奈米碳管結構3022內部的奈米碳管之間。所述第一電極204和第二電極206可分別通過一導線(圖未示)與所述驅動電路208電連接。由於奈米碳管結構3022被絕緣增強體3028包覆，從而可保護奈米碳管結構3022不被外界破壞。另，由於奈米碳管結構3022具有較好的柔韌性，故，當選用具有柔韌性的絕緣增強體3028時，即可得到一可折疊式揚聲器30。

所述絕緣增強體3028可通過熱壓或浸潤的方式使其結合並滲透到奈米碳管結構3022內部。本實施例中，首先提供一液態或熔融態的高分子材料；將奈米碳管結構3022浸漬於該液態或熔融態的高分子材料中；固化該液態或熔融態的高分子材料以形成一絕緣增強體3028包覆奈米碳管結構3022的結構。

請參閱圖12，本發明第三實施例提供一種揚聲器40，其包括一發 聲元件402，一第一電極404，一第二電極406，一驅動電路408及一連接器412。本發明第三實施例提供的揚聲器40與本發明第二實施例提供的揚聲器30結構基本相同，其區別在於，本實施例中，所述揚聲器40的絕緣增強體4028表面具有複數個開孔414。所述開孔414可為僅穿透絕緣增強體4028的盲孔，且開孔414的直徑可為10微米~1厘米。通過該開孔414可使奈米碳管結構4022部分暴露於大氣中，使奈米碳管結構4022表面的部分熱量直接傳遞給周圍空氣，從而進一步提高揚聲器40的熱聲轉換效率與散熱效率。由於開孔414的孔壁具有一定的高度，可防止外界物體接觸到奈米碳管結構4022，從而可保護奈米碳管結構4022不被破壞。可以理解，所述開孔414的形狀不限，其也可為穿透絕緣增強體4028與奈米碳管結構4022的通孔，該開孔414處沒有奈米碳管結構4022，而其他的奈米碳管結構4022包覆於絕緣增強體4028中，從而使得奈米碳管結構4022不易被外力破壞。

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內。

20‧‧‧揚聲器

202‧‧‧發聲元件

2022‧‧‧奈米碳管結構

2028‧‧‧絕緣增強體

204‧‧‧第一電極

206‧‧‧第二電極

208‧‧‧驅動電路

212‧‧‧連接器

Claims (33)

1. 一種揚聲器，其包括：一發聲元件；及一第一電極與一第二電極，所述第一電極與第二電極間隔設置，且與所述發聲元件電連接；一驅動電路和一連接器，該連接器經由該驅動電路與所述第一電極及第二電極電連接；其改良在於，所述發聲元件包括一奈米碳管結構及一與該奈米碳管結構複合的絕緣增強體，所述絕緣增強體表面具有複數個開孔，所述奈米碳管結構通過所述開孔部分暴露。
2. 如請求項第1項所述的揚聲器，其中，所述奈米碳管結構為複數個奈米碳管組成的自支撐結構。
3. 如請求項第2項所述的揚聲器，其中，所述複數個奈米碳管之間通過凡得瓦力相互連接。
4. 如請求項第2項所述的揚聲器，其中，所述複數個奈米碳管之間具有複數個間隙，所述絕緣增強體分散於奈米碳管之間的間隙中或奈米碳管表面。
5. 如請求項第4項所述的揚聲器，其中，所述絕緣增強體為顆粒狀。
6. 如請求項第5項所述的揚聲器，其中，所述顆粒狀絕緣增強體的粒徑大於等於1奈米且小於等於500奈米。
7. 如請求項第5項所述的揚聲器，其中，所述絕緣增強體的材料為金屬氧化物、玻璃及陶瓷等中的一種或多種。
8. 如請求項第1項所述的揚聲器，其中，所述絕緣增強體將奈米碳管結構包 覆於其中，且絕緣增強體材料滲透到奈米碳管結構內部。
9. 如請求項第8項所述的揚聲器，其中，所述包覆該奈米碳管結構的絕緣增強體為一層狀結構，其厚度為10奈米~200微米。
10. 如請求項第8項所述的揚聲器，其中，所述絕緣增強體的單位面積熱容小於2×10^-4焦耳每平方厘米開爾文。
11. 如請求項第8項所述的揚聲器，其中，所述絕緣增強體的電阻可為1千歐/平方厘米~2千歐/平方厘米。
12. 如請求項第8項所述的揚聲器，其中，所述絕緣增強體為耐100℃以上溫度的樹脂材料。
13. 如請求項第8項所述的揚聲器，其中，所述絕緣增強體將所述第一電極、第二電極包覆於其中。
14. 如請求項第13項所述的揚聲器，其中，所述絕緣增強體將所述驅動電路及連接器包覆於其中，且所述連接器具有一訊號輸入端口暴露於絕緣增強體外。
15. 如請求項第1項所述的揚聲器，其中，所述奈米碳管結構包括至少一奈米碳管膜、至少一奈米碳管線狀結構或其組合。
16. 如請求項第15項所述的揚聲器，其中，所述奈米碳管膜包括複數個奈米碳管基本沿同一方向排列，且該複數個奈米碳管通過凡得瓦力首尾相連。
17. 如請求項第16項所述的揚聲器，其中，所述奈米碳管結構包括層迭設置的多層奈米碳管膜，相鄰兩層奈米碳管膜中的擇優取向排列的奈米碳管之間形成一交叉角度α，且α大於等於0度小於等於90度。
18. 如請求項第17項所述的揚聲器，其中，所述複數個奈米碳管膜之間或一個奈米碳管膜之中的相鄰的奈米碳管之間具有一定間隙，從而在奈米碳管結構中形成複數個微孔。
19. 如請求項第18項所述的揚聲器，其中，所述微孔的孔徑小於10微米。
20. 如請求項第15項所述的揚聲器，其中，所述奈米碳管膜包括沿一固定方向或不同方向擇優取向排列的複數個奈米碳管。
21. 如請求項第15項所述的揚聲器，其中，所述奈米碳管膜包括複數個相互纏繞的奈米碳管。
22. 如請求項第15項所述的揚聲器，其中，所述奈米碳管線狀結構包括至少一非扭轉的奈米碳管線、至少一扭轉的奈米碳管線或其組合。
23. 如請求項第22項所述的揚聲器，其中，所述非扭轉的奈米碳管線包括複數個奈米碳管沿該非扭轉的奈米碳管線長度方向平行排列。
24. 如請求項第22項所述的揚聲器，其中，所述扭轉的奈米碳管線包括複數個奈米碳管沿該扭轉的奈米碳管線長度方向呈螺旋狀排列。
25. 如請求項第22項所述的揚聲器，其中，所述奈米碳管線狀結構為非絞線的線狀結構或絞線結構的線狀結構。
26. 如請求項第25項所述的揚聲器，其中，所述非絞線的線狀結構包括複數個平行排列的奈米碳管線。
27. 如請求項第25項所述的揚聲器，其中，所述絞線結構的線狀結構包括複數個相互扭轉的奈米碳管線。
28. 如請求項第15項所述的揚聲器，其中，所述奈米碳管結構包括複數個奈米碳管膜，所述複數個奈米碳管膜層迭設置或共面設置。
29. 如請求項第15項所述的揚聲器，其中，所述奈米碳管結構僅包括一個奈米碳管線狀結構，該奈米碳管線狀結構折疊或盤繞形成一層狀結構。
30. 如請求項第15項所述的揚聲器，其中，所述奈米碳管結構僅包複數個奈米碳管線狀結構，所述複數個奈米碳管線狀結構相互平行設置、交叉設置或編織設置形成一層狀結構。
31. 如請求項第15項所述的揚聲器，其中，所述奈米碳管結構同時包括奈米 碳管膜和奈米碳管線狀結構，所述奈米碳管線狀結構設置於至少一奈米碳管膜的至少一表面。
32. 如請求項第1項所述的揚聲器，其中，所述驅動電路為一集成電路。
33. 如請求項第1項所述的揚聲器，其中，所述連接器為插頭、插座或彈性接觸片。