发声装置的制作方法

专利名称：发声装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种发声装置，尤其涉及一种基于碳纳米管的发声装置。
背景技术：
发声装置一般由信号输入装置和热致发声元件组成。通过信号输入装置输入电信 号给热致发声元件，进而发出声音。现有技术中的热致发声元件一般为一扬声器。该扬声 器为一种把电信号转换成声音信号的电声器件。具体地，扬声器可将一定范围内的音频电 功率信号通过换能方式转变为失真小并具有足够声压级的可听声音。现有的扬声器的种类很多，根据其工作原理，分为电动式扬声器、电磁式扬声器、 静电式扬声器及压电式扬声器。虽然它们的工作方式不同，但一般均为通过产生机械振动 推动周围的空气，使空气介质产生波动从而实现“电-力-声”之转换。其中，电动式扬声 器的应用最为广泛。现有的电动式扬声器通常由三部分组成音圈、磁铁以及振膜。音圈通常采用通电 导体制得。当音圈中输入一个音频电流信号时，音圈相当于一个载流导体。由于该音圈放 在所述磁铁产生的磁场里，因此该音圈在该磁场中会受到洛伦兹力的作用，从而使所述音 圈会受到一个大小与所加载在该音圈上的音频电流成正比、方向随该音频电流方向变化而 变化的力。因此，音圈就会在所述磁铁产生的磁场作用下产生振动，从而带动振膜振动，进 而使得振膜前后的空气亦随之振动，将电信号转换成声波向四周辐射。然而，该扬声器的结 构较为复杂，且其必须在有磁的条件下工作。且，由于扬声器的结构复杂，很难将扬声器设 计成形状可任意变化的发声装置，一定程度上限制了扬声器的应用。范守善等人于2008年10月四日公开了一种发声装置，该发声装置中的热致发声 兀件为一热发声膜° 请参见文献"Flexible, Stretchable, Transparent Carbon Nanotube Thin Film Loudspeakers”，F an et al. ,Nano Letters，Vol. 8 (12)，4539-45450008)。所 述热发声膜利用热声原理，并采用具有极大比表面积以及极小单位面积热容的碳纳米管膜 所制成。该碳纳米管膜通过两个电极接收到一音频信号后，发热膨胀从而改变周围介质的 密度而发声波，且该声波的强度与发声频率均在人耳所能感知的范围。上述文献还揭示所述热发声膜具有良好的柔韧性，可被裁剪并设置在一旗帜表 面，再在该热发声膜相对的两端设置两个相对的电极形成一发声装置。如果将上述发声装 置进行裁剪形成面积较小的发声装置，为保证发声装置可以继续工作，裁剪后的发声装置 应保证具有至少两个电极，然而，上述文献所揭示的热发声膜虽然可以任意裁剪，但限于电 极的设置位置，在设置电极组成发声装置后则不能再被任意裁剪。如需获得不同形状的柔 性发声装置，则需要预先裁剪出不同形状的碳纳米管膜，依据裁剪后的形状需进一步设置 电极，因此，该发声装置无法实现批量制造后再根据实际需要任意剪裁。

发明内容
有鉴于此，确有必要提供一种可实现批量制造后再根据实际需要任意剪裁的发声直ο一种发声装置包括一热致发声元件。该发声装置进一步包括一电极层，该电极层 包括多个绝缘线状结构和多个间隔设置的线状电极。该多个绝缘线状结构和该多个线状电 极相互交叉编织，构成上述电极层。该热致发声元件贴合于该电极层的表面并与该多个线 状电极电连接。该热致发声元件包括一碳纳米管结构。与现有技术相比较，本技术方案所提供的发声装置具有以下优点由于该发声装 置以碳纳米管结构为热致发声元件且贴合于一电极层上，该电极层包括多个线状电极，每 个线状电极均与热致发声元件电连接，当该发声装置进行裁减时，只需保证裁剪后的发声 装置具有至少两个电极，裁剪后的发声装置即可确保正常工作，因此该发声装置可实现批 量大面积制造后再根据需要裁减成预定形状大小的发声装置。


图1是本发明第一实施例提供的发声装置的俯视示意图。图2是图1沿II-II线的剖面示意图。图3是本发明第二实施例提供的发声装置的俯视示意图。图4是图3沿IV-IV线的剖面示意图。图5是本发明第三实施例提供的发声装置的侧面剖视示意图。图6是本发明第四实施例提供的发声装置的透视示意图。
具体实施例方式以下将结合附图详细说明本技术方案实施例的发声装置。请参阅图1及图2，为本发明第一实施例提供的一种发声装置10。该发声装置10 包括一电极层12及一热致发声元件14。该热致发声元件14设置于该电极层12的表面。所述电极层12包括多个绝缘线状结构122及多个线状电极124。该多个绝缘线状 结构122与该多个线状电极IM相互交叉设置形成一网状结构的电极层12。具体地，所述 多个绝缘线状结构122彼此间隔设置且其轴向均基本沿第一方向Ll延伸，所述多个线状电 极1 彼此间隔设置且其轴向均基本沿第二方向L2延伸。第一方向Ll与第二方向L2形 成一夹角α，0° < α <90°。本实施例中，所述多个绝缘线状结构122均平行于第一方 向Li，所述多个线状电极IM均平行于第二方向L2，第一方向Ll和第二方向L2之间的夹 角为90°。所述多个绝缘线状结构122与该多个线状电极IM交叉设置的方式不限。本实 施例中，所述电极层12中，所述多个间隔设置的线状电极IM接触设置于所述多个绝缘线 状结构122的同一侧。该多个线状电极IM与该多个绝缘线状结构122的接触部可通过粘 结剂固定设置，也可以通过焊接的方式固定设置。当绝缘线状结构122的熔点较低时，也可 以通过热压的方式将线状电极124与绝缘线状结构122固定设置。进一步地，所述电极层 12具有多个网孔126。该多个网孔126由相互交叉设置的所述多个绝缘线状结构122以及 多个线状电极124围成。所述绝缘线状结构122的直径不限，优选为10微米 5毫米。该绝缘线状结构122 的材料由绝缘材料制成，该材料包括纤维、塑料、树脂或硅胶等。所述绝缘线状结构122可 以为纺织材料，具体地，该绝缘线状结构122可以包括植物纤维、动物纤维、木纤维及矿物纤维中的一种或多种，如棉线、麻线、毛线、蚕丝线、尼龙线或氨纶等。优选地，该绝缘材料应 具有一定的耐热性质和柔性，如尼龙或聚酯等。另外，该绝缘线状结构122也可为外表包有 绝缘层的导电丝。本实施例中，该绝缘线状结构122的材料为尼龙，其直径为0.5毫米。所 述多个绝缘线状结构122之间相互平行且间隔设置或并排无间隙设置。当该多个绝缘线状 结构122之间间隔设置时，该多个绝缘线状结构122可以等间距间隔设置也可以不等间距 间隔设置。相邻的两个绝缘线状结构122之间的距离不限，优选地，其间距为10微米 10 厘米。本实施例中，该多个绝缘线状结构122之间等间距间隔设置，相邻的两个绝缘线状结 构122之间的距离为2厘米。所述线状电极124的直径不限，优选为10微米 5毫米。该线状电极124的材料 为导电材料，包括金属、合金、导电胶、金属性碳纳米管或铟锡氧化物(ITO)等。另外，该线 状电极124也可为表面包有导电材料的绝缘线状结构。本实施例中，该线状电极124为铜 丝，其直径为0.1毫米。所述多个线状电极IM之间相互平行并间隔设置。该多个线状电 极1 之间等间距间隔设置或不等间距间隔设置。相邻的两个线状电极1 之间的距离不 限，优选地，其间距为10微米 10厘米。本实施例中，该多个线状电极124之间等间距设 置，相邻的线状电极124之间的距离为2厘米。所述网孔1 为四边形。根据该多个绝缘线状结构122和该多个线状电极124的 交叉设置的角度不同，网孔126可以为正方形、长方形或菱形。网孔126的大小由相邻的两 个绝缘线状结构122之间的距离和相邻的两个线状电极IM之间的距离决定。本实施例中， 由于所述多个绝缘线状结构122与多个线状电极IM分别等间距平行设置，且该多个绝缘 线状结构122与该多个线状电极IM相互垂直，所以网孔126为正方形，其边长为2厘米。所述热致发声元件14为一层状结构。所谓热致发声元件是指该发声元件利用热 声效应进行发声。该热致发声元件具有较小的热容，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。当交流电通过热致发声元件时，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。所述热致发声元件14设置于该电极层12的设置 有多个线状电极124的一侧的表面，即，该多个线状电极IM位于热致发声元件14与该多 个绝缘线状结构122之间，热致发声元件14贴合于多个线状电极124的表面，并与该多个 线状电极124电连接。热致发声元件14可直接设置于电极层12的表面，也可以通过导电 粘结剂设置于电极层12的表面。由于电极层12中可包括多个网孔126，因此，当热致发声 元件14设置于该电极层12的表面时，覆盖网孔126的热致发声元件14悬空设置，既相邻 的两个线状电极1 之间的热致发声元件14悬空设置。当热致发声元件14悬空设置时， 可以使其与周围介质具有较大的接触面积，发声效率较高。所述热致发声元件14为由碳纳米管结构或碳纳米管复合材料结构构成。该碳纳 米管结构由多个碳纳米管构成。该碳纳米管结构为层状，且具有较大的比表面积。所述碳 纳米管结构包括均勻分布的碳纳米管，碳纳米管之间通过范德华力紧密结合。该碳纳米管 结构中的碳纳米管为无序或有序排列。具体地，当碳纳米管结构包括无序排列的碳纳米管 时，碳纳米管相互缠绕或者各向同性排列；当碳纳米管结构包括有序排列的碳纳米管时，该 碳纳米管结构中的大多数碳纳米管沿一个方向择优取向排列。优选地，当碳纳米管结构中 的大多数碳纳米管沿同一方向排列时，该大多数碳纳米管的延伸方向与多个线状电极124的轴向所成的角度为90度。所述碳纳米管结构的厚度为0.5纳米 1毫米。所述碳纳米 管结构的热容小于小于2X 10-4焦耳/平方厘米开尔文。所述碳纳米管结构的厚度越大， 则机械强度较佳，耐用性较好，但比表面积越小，热容越大；所述碳纳米管结构的厚度越小， 则比表面积越大，单位面积热容越小，但机械强度较差，耐用性不够好。当碳纳米管结构的 厚度较小时，其可具有较好的透明度，如当碳纳米管膜的厚度为50纳米时，该碳纳米管膜 的透光度为67 % 82 %。该碳纳米管结构中的碳纳米管包括单壁碳纳米管、双壁碳纳米管 及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，所述双 壁碳纳米管的直径为1. 0纳米 50纳米，所述多壁碳纳米管的直径为1. 5纳米 50纳米。具体地，所述碳纳米管结构可包括至少一层碳纳米管膜、至少一碳纳米管线状结 构或碳纳米管膜与碳纳米管线状结构的组合。当所述碳纳米管结构包括碳纳米管膜与碳纳 米管线状结构时，碳纳米管线状结构可设置在该碳纳米管膜的表面。所述热致发声元件14还可以为一碳纳米管复合材料结构，该碳纳米管复合材料 结构为由碳纳米管结构与其他材料形成的一碳纳米管复合材料。所述的其他材料可以为金 属或导热性较好的聚合物，所述金属可以以颗粒的形式分布于该碳纳米管结构中的碳纳米 管的表面。所述导热性较好的聚合物可以渗透于该碳纳米管结构中，也可以以颗粒的形式 分布于碳纳米管结构中的碳纳米管的表面。当碳纳米管结构包括至少一碳纳米管膜时，该 碳纳米管膜可与其他材料形成一碳纳米管复合膜。当碳纳米管结构包括至少一碳纳米管线 状结构时，该碳纳米管线状结构可与其他材料形成一碳纳米管复合线装结构。可以理解，所 述碳纳米管结构与其他材料的复合方式不限，只需满足碳纳米管结构与该材料复合之后形 成的碳纳米管复合材料具有较小的厚度和较小的热容即可。所述碳纳米管膜可为碳纳米管絮化膜、碳纳米管碾压膜或碳纳米管拉膜。所述碳 纳米管絮化膜为各向同性，其包括多个无序排列且均勻分布的碳纳米管。碳纳米管之间通 过范德华力相互吸引、相互缠绕。因此，碳纳米管絮化膜具有很好的柔韧性，可以弯曲折叠 成任意形状而不破裂，且具有较好的自支撑性能，可无需基底支撑，自支撑存在。所述碳纳 米管絮化膜的厚度为1微米-1毫米。所述碳纳米管碾压膜通过沿一定方向或不同方向碾压一碳纳米管阵列获得，其包 括均勻分布的碳纳米管，碳纳米管沿同一方向或不同方向择优取向排列。该碳纳米管碾压 膜中的碳纳米管与碳纳米管碾压膜的表面成一夹角，其中，该夹角大于等于零度且小于等 于15度。优选地，所述碳纳米管碾压膜中的碳纳米管平行于碳纳米管碾压膜的表面。所述 碾压膜的厚度为1微米-ι毫米。所述碳纳米管拉膜包括多个首尾相连且沿同一方向择优取向排列的碳纳米管。所 谓择优取向是指碳纳米管拉膜中大部分碳纳米管在某一方向上具有较大的取向几率，即大 部分碳纳米管的轴向基本沿同一方向延伸。所述碳纳米管拉膜可通过从一碳纳米管阵列中 直接拉取而获得。具体地，所述碳纳米管拉膜包括多个首尾相连且定向排列的碳纳米管片 段，每个碳纳米管片段具有大致相等的长度，且碳纳米管片段两端通过范德华力相互连接。 该碳纳米管片段包括多个长度相等且相互平行排列的碳纳米管。上述从一碳纳米管阵列中 直接拉取而获得的碳纳米管拉膜可进一步经过挥发性有机溶剂处理，处理后的碳纳米管拉 膜的表面体积比减小，粘性降低，且其机械强度及韧性得到增强。所述碳纳米管拉膜的厚 度为0. 5纳米 100微米。进一步地，当所述碳纳米管结构包括至少两层层叠设置的碳纳米管拉膜，相邻的碳纳米管拉膜之间通过范德华力紧密结合。该碳纳米管结构中的碳纳米 管拉膜的层数不限，且相邻两层碳纳米管拉膜中的碳纳米管的排列方向之间具有一交叉角 度，该交叉角度大于等于0度且小于等于90度，具体可依据实际需求制备。当所述碳纳米 管结构包括多层碳纳米管膜时，由于相邻两层碳纳米管拉膜之间通过范德华力紧密结合， 故所述碳纳米管结构本身具有很好的自支撑性能。碳纳米管拉膜能获得更均勻且厚度更小 的碳纳米管结构，热容可小至1. 7 X ΙΟ"6焦耳/平方厘米开尔文，具有更好的效果。所述碳纳米管线状结构包括至少一根碳纳米管线，该碳纳米管线状结构为一绞线 结构或一束状结构。所述束状结构的碳纳米管线状结构包括多根并列设置的碳纳米管线， 所述绞线结构的碳纳米管线状结构包括多根相互缠绕的碳纳米管线。所述碳纳米管线包括 多个首尾相连且择优取向排列的碳纳米管，该碳纳米管线为一束状结构或一绞线结构。所 述束状结构的碳纳米管线中的碳纳米管沿碳纳米管线的轴向定向排列，所述绞线结构的碳 纳米管线中的碳纳米管沿碳纳米管线的轴向螺旋排列。当碳纳米管结构包括一根碳纳米管 线状结构时，碳纳米管线状结构可弯折盘旋设置形成一平面结构用作热致发声元件。当碳 纳米管结构包括多根碳纳米管线状结构时，多根碳纳米管线状结构相互平时并列设置或间 隔设置，或者多根碳纳米管线状结构也可交叉设置。所述碳纳米管线的直径为1微米-100 微米，长度为50毫米-100毫米。可以理解，所述碳纳米管结构的具体结构不限，优选地，所述碳纳米管结构满足下 述三个条件，即形状为层状，厚度为0. 5纳米 1毫米，且具有较大的比表面积及较小的单 位面积热容(小于2X 10_4焦耳/平方厘米开尔文)；以及包括均勻分布的碳纳米管。请参见图1，本实施例中，所述碳纳米管结构为一层碳纳米管拉膜，该碳纳米管拉 膜中碳纳米管128的延伸方向基本垂直于多个线状电极124的轴向。由于碳纳米管128的 轴向的导电性能较好，当该多个碳纳米管1 的轴向垂直于该多个线状电极IM的轴向时， 可使该热致发声元件14在相邻的两个线状电极IM之间的电阻最小，具有最好的导电性。 碳纳米管结构的长宽均为30厘米，厚度为50纳米，单位面积的热容为1. 7 X ΙΟ"6焦耳/平 方厘米开尔文。由于碳纳米管具有极大的比表面积，在范德华力的作用下，该碳纳米管结构本身 有很好的粘附性，故采用该碳纳米管结构作热致发声元件14时，所述热致发声元件14与电 极层12之间可以直接粘附固定。可以理解，所述碳纳米管结构也可以通过粘结剂或机械方 式固定于电极层12的表面。本技术方案所提供的发声装置10在使用时，可以直接使用，也可以裁减成较小面 积的发声装置使用，该较小面积的发声装置具有至少两个电极即可正常使用。该发声装置 10中的多个线状电极124中任意两个电极可分别与外部电路电连接，以实现电信号输入， 电连接于该两个线状电极1 之间的热致发声元件14发声，使发声装置10工作。该多个 线状电极1 中的任意两个相邻的线状电极1 通过外接导线(图未示)分别与外部电源 电连接，即交替间隔设置的线状电极124同时接正极或负极，从而形成多个并连的回路，以 降低热致发声元件14的方块电阻。上述发声装置10在使用时，由于碳纳米管结构为层状、具有较大的比表面积且厚 度较小，故该碳纳米管结构具有较小的单位面积热容和大的散热表面。在输入信号后，根据 信号强度(如电流强度)的变化，碳纳米管结构可迅速升降温，产生周期性的温度变化，并和周围气体介质快速进行热交换，使周围气体介质迅速膨胀和收缩，气体密度发生变化，发 出人耳可感知的声音，且所发出的声音的频率范围较宽，发声效果较好。故本技术方案实施 例中，所述热致发声元件14的发声原理为“电-热-声”的转换，其发声频率范围为1赫兹 至10万赫兹(即IHz 100kHz)，具有广泛的应用范围。本技术方案所提供的发声装置具有以下优点其一，由于所述发声装置中的热致 发声元件仅包括碳纳米管结构，无需磁铁等其它复杂结构，故该发声装置的结构较为简单。 其二，由于该发声装置以碳纳米管结构为热致发声元件贴合于一电极层上，该电极层包括 多个线状电极，每个线状电极均与热致发声元件电连接，当该发声装置进行裁减时，只需保 证裁剪后的发声装置具有至少两个电极，裁剪后的发声装置即可确保正常工作，因此该发 声装置可根据需要裁减成多个面积较小的发声装置。其三，由于热致发声元件直接贴合于 一电极层上，该电极层在提供电极与热致发声元件电接触的同时，也起到支撑热致发声元 件的作用，使该发声装置使用方便。请参见图3及图4，本发明第二实施例提供的一种发声装置20。该发声装置20包 括一电极层22及一热致发声元件M。该热致发声元件M设置于该电极层22的表面。所 述电极层22包括多个绝缘线状结构222及多个线状电极2M相互交叉设置。本发明第二实施例提供的发声装置20与第一实施利提供的发声装置10的结构基 本相同，其不同点在于，所述电极层22中的多个绝缘线状结构222与多个线状电极2M相 互编织形成一网状结构的电极层22。该电极层22中，每个线状电极2M均与所有的绝缘线 状结构222交叉设置；且相对于同一个线状电极224，相邻的绝缘线状结构222分别位于该 线状电极224的两侧。所述电极层22进一步包括多个网孔226。该网孔226由所述多个 绝缘线状结构222与所述多个线状电极2M互相交叉编织围成。网孔2 微四边形，每个 网孔2 包括四个角，每个角均由线状电极2M与绝缘线状结构222交叉形成。对于同一 个网孔226，线状电极2M与绝缘线状结构222交叉形成对角时，该两个对角上的线状电极 224位于电极层22的同一侧，即两个线状电极224同时位于绝缘线状结构222的上方或下 方。请参见图3，本实施例中，所述多个线状电极2M与多个绝缘线状结构222相互垂直地 编织形成。所述碳纳米管结构中的大多数碳纳米管2 的延伸方向与线状电极224的轴向 呈45度角设置。由于网孔2 对角上线状电极2 位于电极层22的同一侧，网孔226的 对角线与线状电极224的轴向呈45度角设置，当碳纳米管2 的轴向与线状电极224的轴 向呈45度角设置时，可保证碳纳米管结构与线状电极224电接触良好。本实施例中，由于 电极层22中的多个绝缘线状结构222及多个线状电极2M相互编织，该多个绝缘线状结构 222与该多个线状电极2M之间可以牢固的结合，无需其它方式固定，使发声装置20的结构 更加简单。请参阅图5，本技术方案第三实施例提供一种发声装置30。该发声装置30包括一 第一电极层32，一热致发声元件34和一第二电极层36。该第一电极层32的结构与第一实 施例中的电极层12的结构相同，其包括多个第一绝缘线状结构322和多个第一线状电极 324。该发声装置30的结构与第一实施例所提供的发声装置10的结构基本相同，其不 同之出在于该发声装置30进一步包括一第二电极层36。该第二电极层36的结构与第一 电极层32的结构相同，其包括多个第二绝缘线状结构362及多个第二线状电极364。所述热致发声元件M位于第一电极层32和第二电极层36之间。第一电极层32中的多个第一 线状电极3M与第二电极层36中的多个第二线状电极364平行设置。第一电极324与第 二电极364的投影可间隔一定距离设置。第一电极3M与第二电极364投影也可在同一直 线上，即，第一电极层32中的第一电极3M与第二电极层36中的第二电极364 —一对应设 置。该发声装置30在使用时，可以在两个第一电极3 之间施加一定电压，也可以在两个 第二电极364之间施加一定电压，还可以在两个第一电极3M和第二电极364之间时间一 定电压。可以理解，当第一电极层32中的第一电极3M与第二电极层36中的第二电极364 一一对应设置时，该发声装置30在使用时，不能在一一对应设置的第一电极3M和第二电 极364之间施加电压。本实施例中，当第一电极层32中的第一电极3 与第二电极层36中 的第二电极364 —一对应设置，所述热致发声元件34夹持于第一电极3 和第二电极364 之间。本实施例中，通过设置一第二电极层36，使热致发声元件34夹持于对应设置的第 一线状电极3M和第二线状电极364之间，一方面，可更好地固定热致发声元件34，另一方 面，可以使热致发声元件34与第一线状电极324、第二线状电极364之间的电接触更加良 好，有利于提高热致发声元件34的工作效率。请参阅图6，本技术方案第四实施例提供一种发声装置40。该发声装置包括一电 极层42和一热致发声元件44，该热致发声元件44设置于该电极层42的表面。所述电极层 42包括相互交叉设置的多个绝缘线状结构422与多个线状电极424。具体地，所述多个线 状电极似4彼此间隔设置且其轴向均基本沿第一方向Ll延伸，所述多个绝缘线状结构422 彼此间隔设置且其轴向均基本沿第二方向L2延伸。本实施例所提供的发声装置40的结构与第一实施例所提供的发声装置10的结构 基本相同，其不同之出在于该发声装置40进一步包括一绝缘保护层46。该绝缘保护层46 覆盖热致发声元件44的表面，使热致发声元件44位于该绝缘保护层46和电极层42之间。 绝缘保护层46的形状不限，可覆盖热致发声元件44即可，绝缘保护层46的材料不限，优选 为柔性材料，可为织物、塑料、橡胶、树脂或纸张等。本实施例中，所述绝缘保护层46为一由多个第一绝缘线462和多个第二绝缘线 464相互交叉形成的网状结构。所述第一绝缘线462的轴向基本沿第三方向L3延伸，所述 第二绝缘线464的轴向基本沿第四方向L4延伸。第三方向与第四方向形成一夹角β，该夹 角β大于0度小于等于90度(0< β <90° )。该多个第一绝缘线462或多个第二绝缘 线464可以并列无间隙设置，也可以间隔一定距离设置。相邻的两个第一绝缘线462或两 个第二绝缘线464之间的距离不限，优选为小于1厘米。可以理解，相邻的两个第一绝缘线 462或两个第二绝缘线464之间的距离越小，对加热元件44的保护作用越好。第一绝缘线 462与第二绝缘线464可以相互层叠设置，也可以相互编织。本实施例中，第一绝缘线462 与第二绝缘线464相互垂直编织构成一网状结构，即第三方向L3与第四方向L4所成的角 度为90度。本实施例中，优选地，所述碳纳米管结构中的碳纳米管的延伸方向垂直于线状电 极424的轴向。所述绝缘保护层46中的第一绝缘线462的轴向与碳纳米管的延伸方向所 成的角度为45度。即，第一方向Ll与第三方向L3所成的角度为45度。采用这种设置方 式可以使绝缘保护层46与电极层44均勻且较为密集的交叉设置，使位于该绝缘保护层46和电极层44之间的碳纳米管结构得到更好的保护。所述绝缘保护层46的主要作用为保护和支撑热致发声元件44，使热致发声元件 44不易被破坏且可防止外界杂质污染热致发声元件44，绝缘保护层46还可使发声装置40 的外观更加美观，如在绝缘保护层46的表面设计各种图案等。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。
权利要求
1.一种发声装置，其特征在于包括一电极层，该电极层包括多个绝缘线状结构和多个线状电极相互交叉设置，该多个线 状电极相互间隔设置；以及一热致发声元件，该热致发声元件设置于该电极层的表面并与该多个线状电极电接触。
2.如权利要求1所述的发声装置，其特征在于，所述热致发声元件通过所述多个线状 电极至少部分悬空设置。
3.如权利要求2所述的发声装置，其特征在于，所述热致发声元件在与其接触的相邻 的两个线状电极之间的部分悬空设置。
4.如权利要求2所述的发声装置，其特征在于，所述多个线状电极设置于所述电极层 的同一侧，所述热致发声元件设置于所述电极层的设置有多个线状电极一侧的表面，相邻 的两个线状电极之间的热致发声元件悬空设置。
5.如权利要求1所述的发声装置，其特征在于，所述热致发声元件为由碳纳米管或碳 纳米管复合材料构成。
6.如权利要求1所述的发声装置，其特征在于，所述热致发声元件包括至少一碳纳米 管膜、至少一碳纳米管线状结构或其组合。
7.如权利要求6所述的发声装置，其特征在于，所述热致发声元件中大多数碳纳米管 基本沿同一方向择优取向排列。
8.如权利要求7所述的发声装置，其特征在于，所述多个线状电极相互平行，所述热致 发声元件中大多数碳纳米管的延伸方向与所述线状电极的轴向基本垂直。
9.如权利要求7所述的发声装置，其特征在于，所述电极层中多个线状电极相互平行， 多个绝缘线状结构和多个线状电极相互垂直地编织成网状结构，所述热致发声元件中大多 数碳纳米管的延伸方向与所述线状电极的轴向呈45度角设置。
10.如权利要求9所述的发声装置，其特征在于，所述多个线状电极等间距设置，相邻 的两个线状电极之间的距离为10微米 10厘米。
11.如权利要求1所述的发声装置，其特征在于，所述线状电极的材料为金属、合金、导 电胶、金属性碳纳米管或铟锡氧化物。
12.如权利要求1所述的发声装置，其特征在于，所述线状电极的直径为10微米 5毫米。
13.如权利要求1所述的发声装置，其特征在于，所述发声装置进一步包括一绝缘保护 层，所述热致发声元件设置于该电极层和绝缘保护层之间。
14.如权利要求13所述的发声装置，其特征在于，所述绝缘保护层为由多个绝缘线相 互交叉形成的网状结构。
15.如权利要求1所述的发声装置，其特征在于，所述发声装置进一步包括一第二电极 层，该两个电极层中的多个线状电极平行且一一相对设置，该热致发声元件夹持于第一电 极层中的线状电极和第二电极层中的线状电极之间。
全文摘要
本发明涉及一种发声装置，该发声装置包括一热致发声元件和一电极层。该热致发声元件设置于该电极层的表面。该电极层包括多个绝缘线状结构和多个间隔设置的线状电极。该多个绝缘线状结构与该多个线状电极相互交叉编织。该热致发声元件与该多个线状电极电连接。该热致发声元件包括一碳纳米管结构。该发声装置具有较好的柔韧性，可任意弯折而不变形，且可以根据需要进行裁减，使用方便。
文档编号H04R23/00GK102065363SQ20091022236
公开日2011年5月18日 申请日期2009年11月16日 优先权日2009年11月16日
发明者刘亮 申请人:北京富纳特创新科技有限公司