[實(shí)用新型]熱致發(fā)聲裝置

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201220615436.8
• 申請(qǐng)日: 2012-11-20
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN203167267U
• 公開(kāi)（公告）日: 2013-08-28
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 魏洋;林曉陽(yáng);姜開(kāi)利;范守善
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 清華大學(xué);鴻富錦精密工業(yè)（深圳）有限公司
• 主分類號(hào): H04R23/00
• 分類號(hào): H04R23/00
• 代理公司: 暫無(wú)信息
• 代理人: 暫無(wú)信息

技術(shù)領(lǐng)域

本實(shí)用新型涉及一種熱致發(fā)聲裝置，尤其涉及一種基于碳納米管的熱致發(fā)聲裝置。?

背景技術(shù)

發(fā)聲裝置一般由信號(hào)輸入裝置和發(fā)聲元件組成,通過(guò)信號(hào)輸入裝置輸入信號(hào)到該發(fā)聲元件，進(jìn)而發(fā)出聲音。熱致發(fā)聲裝置為發(fā)聲裝置中的一種，其為基于熱聲效應(yīng)的一種發(fā)聲裝置，該熱致發(fā)聲裝置通過(guò)向一導(dǎo)體中通入交流電來(lái)實(shí)現(xiàn)發(fā)聲。該導(dǎo)體具有較小的熱容（Heat?capacity），較薄的厚度，且可將其內(nèi)部產(chǎn)生的熱量迅速傳導(dǎo)給周?chē)鷼怏w介質(zhì)的特點(diǎn)。當(dāng)交流電通過(guò)導(dǎo)體時(shí)，隨交流電電流強(qiáng)度的變化，導(dǎo)體迅速升降溫，而和周?chē)鷼怏w介質(zhì)迅速發(fā)生熱交換，促使周?chē)鷼怏w介質(zhì)分子運(yùn)動(dòng)，氣體介質(zhì)密度隨之發(fā)生變化，進(jìn)而發(fā)出聲波。?

2008年10月29日，范守善等人公開(kāi)了一種應(yīng)用熱聲效應(yīng)的熱致發(fā)聲裝置，請(qǐng)參見(jiàn)文獻(xiàn)“Flexible,Stretchable,Transparent?Carbon?Nanotube?Thin?Film?Loudspeakers”，ShouShan?Fan,et?al.,Nano?Letters,Vol.8(12),4539-4545(2008)。該熱致發(fā)聲元件采用碳納米管膜作為一熱致發(fā)聲元件，由于碳納米管膜具有極大的比表面積及極小的單位面積熱容（小于2×10^-4焦耳每平方厘米開(kāi)爾文），該熱致發(fā)聲元件可發(fā)出人耳能夠聽(tīng)到強(qiáng)度的聲音，且具有較寬的發(fā)聲頻率范圍(100Hz～100kHz)。?

然而，所述作為熱致發(fā)聲元件的碳納米管膜的厚度為納米級(jí)，容易破損且不易加工、難以實(shí)現(xiàn)小型化，因此，如何解決上述問(wèn)題是使上述熱致發(fā)聲裝置能夠?qū)崿F(xiàn)產(chǎn)業(yè)化及實(shí)際應(yīng)用的關(guān)鍵。?

發(fā)明內(nèi)容

有鑒于此，確有必要提供一種易加工、能夠?qū)崿F(xiàn)小型化并可實(shí)現(xiàn)產(chǎn)業(yè)化?的熱致發(fā)聲裝置。?

一種熱致發(fā)聲裝置，包括：一基底，具有一第一表面以及相對(duì)的第二表面；一熱致發(fā)聲元件，設(shè)置于所述基底的第一表面并與所述基底絕緣設(shè)置；以及一第一電極和一第二電極間隔設(shè)置并與所述熱致發(fā)聲元件電連接；其中，所述基底為一硅基底，所述硅基底的第一表面形成有多個(gè)相互平行且間隔設(shè)置的凹槽，所述凹槽的深度為100微米至200微米，所述熱致發(fā)聲元件包括一層狀碳納米管結(jié)構(gòu)，該層狀碳納米管結(jié)構(gòu)在所述凹槽處懸空設(shè)置。?

一種熱致發(fā)聲裝置，包括：一基底，具有一第一表面以及相對(duì)的第二表面；一熱致發(fā)聲元件，設(shè)置于所述基底的第一表面并與所述基底絕緣設(shè)置；以及一第一電極和一第二電極間隔設(shè)置并與所述熱致發(fā)聲元件電連接；其中，所述基底的第一表面形成有多個(gè)均勻分布且間隔設(shè)置的凹部，所述凹部的深度為100微米至200微米，所述熱致發(fā)聲元件包括一層狀碳納米管結(jié)構(gòu)，該層狀碳納米管結(jié)構(gòu)在所述凹部處懸空設(shè)置。?

一種熱致發(fā)聲裝置，包括：一基底，具有一第一表面以及相對(duì)的第二表面；一熱致發(fā)聲元件，設(shè)置于所述基底的第一表面并與所述基底絕緣設(shè)置；以及一第一電極和一第二電極間隔設(shè)置并與所述熱致發(fā)聲元件電連接；其中，所述基底的第一表面形成有多個(gè)凹部，一第一絕緣層及一第二絕緣層依次層疊設(shè)置于所述凹部之間基底的第一表面，并使所述多個(gè)凹部暴露，一第三絕緣層連續(xù)地設(shè)置并覆蓋所述層疊設(shè)置的第一絕緣層及第二絕緣層以及所述凹部的側(cè)面和底面，所述熱致發(fā)聲元件設(shè)置在所述第三絕緣層的表面，且相對(duì)于所述凹部位置處的部分懸空設(shè)置。?

與現(xiàn)有技術(shù)相比較，所述熱致發(fā)聲裝置采用硅基底，一方面，硅基底表面多個(gè)凹部及凸部支撐碳納米管膜，保護(hù)碳納米管膜能實(shí)現(xiàn)較好發(fā)聲效果的同時(shí)不易破損，另一方面，基于成熟的硅半導(dǎo)體制造工藝，所述熱致發(fā)聲裝置易加工，可制備小尺寸的熱致?lián)P聲器且有利于實(shí)現(xiàn)產(chǎn)業(yè)化。?

附圖說(shuō)明

圖1是本實(shí)用新型第一實(shí)施例提供的熱致發(fā)聲裝置的結(jié)構(gòu)示意圖?

圖2是圖1所述的熱致發(fā)聲裝置沿II-II方向的剖面圖。?

圖3為本實(shí)用新型第一實(shí)施例提供的熱致發(fā)聲裝置的制備方法流程圖。?

圖4為本實(shí)用新型第二實(shí)施例提供的熱致發(fā)聲裝置的結(jié)構(gòu)示意圖。?

圖5為本實(shí)用新型第三實(shí)施例熱致發(fā)聲裝置的結(jié)構(gòu)示意圖。?

圖6為本實(shí)用新型第三實(shí)施例提供的熱致發(fā)聲裝置的制備方法流程圖。?

圖7為本實(shí)用新型第四實(shí)施例提供的熱致發(fā)聲裝置的結(jié)構(gòu)示意圖。?

圖8為圖7所述的熱致發(fā)聲裝置沿VIII-VIII方向的結(jié)構(gòu)示意圖。?

圖9為第四實(shí)施例提供的熱致發(fā)聲裝置中電極的結(jié)構(gòu)示意圖。?

圖10為本實(shí)用新型第四實(shí)施例提供的熱致發(fā)聲裝置中聲壓級(jí)-頻率的曲線圖。?