[发明专利]热致发声装置及电子装置

说明书

技术领域

本发明涉及一种热致发声装置，尤其涉及一种基于石墨烯的热致发声装置及应用该热致发声装置的电子装置。

背景技术

热致发声装置一般由信号输入装置和发声元件组成，通过信号输入装置输入信号到该发声元件，进而发出声音。热致发声装置为发声装置中的一种，其为基于热声效应的一种热致发声装置，请参见文献“The Thermophone”, 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, Vol.30, p408-411(1879-1881)。其揭示一种热致发声装置，该热致发声装置通过向一导体中通入交流电来实现发声。该导体具有较小的热容（Heat capacity），较薄的厚度，且可将其内部产生的热量迅速传导给周围气体介质的特点。当交流电通过导体时，随交流电电流强度的变化，导体迅速升降温，而和周围气体介质迅速发生热交换，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。

另外, H.D.Arnold和I.B.Crandall在文献“The thermophone as a precision source of sound”, Phys. Rev. 10, p22-38 (1917)中揭示了一种简单的热致发声装置，其采用一铂片作热致发声元件。受材料本身的限制，采用该铂片作热致发声元件的热致发声装置，其所产生的发声频率最高仅可达4千赫兹，且发声效率较低。

发明内容

有鉴于此，确有必要提供一种发声频率高且发声效果好的热致发声装置。

一种热致发声装置，其包括：一基底；一热致发声元件设置于该基底的表面；一致热装置用于向该热致发声元件提供能量使该热致发声元件产生热量；其中，所述热致发声元件包括一复合膜，该复合膜包括相互层叠设置的至少一第一碳纳米管层和至少一石墨烯膜，所述基底包括一碳纳米管复合结构，该碳纳米管复合结构包括一第二碳纳米管层及涂覆在该第二碳纳米管层表面的绝缘材料层。

与现有技术相比较，本技术方案所提供的热致发声装置具有以下优点：其一，由于所述热致发声装置中的热致发声元件包括一由碳纳米管层和石墨烯膜组成的复合膜，无需磁铁等其它复杂结构，故该热致发声装置的结构较为简单，有利于降低该热致发声装置的成本。其二，由于复合膜的厚度较薄，热容较低，因此，其发声频率较高且具有较高的发声效率。

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俯视示意图。

图2是沿图1中II-II线剖开的剖面示意图。

图3是本发明第一实施例热致发声装置所采用的碳纳米管拉膜的扫描电镜照片。

图4是本发明第一实施例热致发声装置所采用的碳纳米管絮化膜的扫描电镜照片。

图5是本发明第一实施例热致发声装置所采用的碳纳米管碾压膜的扫描电镜照片。

图6是本发明第一实施例热致发声装置所采用的复合膜的扫描电镜照片。

图7是本发明图6中热致发声元件透明度的测试曲线图。

图8是本发明第二实施例提供的热致发声装置的俯视示意图。

图9是沿图8中IX-IX线剖开的剖面示意图。

图10是本发明第三实施例提供的热致发声装置的俯视示意图。

图11是第三实施例中一种情况下沿图10中XI-XI线剖开的剖面示意图。

图12为第三实施例中另一种情况下沿图10中XI-XI线剖开的剖面示意图。

图13是本发明第四实施例提供的热致发声装置的俯视示意图。

图14是沿图13中XIV-XIV线剖开的剖面示意图。

图15是本发明第四实施例热致发声装置所采用的非扭转的碳纳米管线状结构的扫描电镜照片。

图16是本发明第四实施例热致发声装置所采用的扭转的碳纳米管线状结构的扫描电镜照片。

图17是本发明第五实施例提供的采用表面涂有绝缘层的碳纳米管层作为基底的热致发声装置的侧视剖面示意图。

图18是本发明第六实施例提供的热致发声装置的俯视示意图。

图19是沿图18中XIX-XIX线剖开的剖面示意图。