CN110211558A - 显示装置 - Google Patents
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Abstract
本发明提供了一种显示装置，所述显示装置包括显示面板、振动片以及激励器结构层。其中，所述振动片贴附于所述显示面板的一面。所述激励器结构层设于振动片上。
Description
技术领域
本发明涉及显示领域，特别是一种显示装置。
背景技术
手机、平板电脑等智能终端由于其集便利性、娱乐性、功能多样性于一体的特点，越来越成为人们日常生活中不可获缺的一部分，但是，随着显示技术的不断发展，更多更先进的技术在智能终端上的应用，大大地丰富了人们的生活；但是，与此同时，人们对智能终端的要求和期望也越来越高，人们在享受手机、平板电脑等智能终端带来的基础性功能的同时，也对智能终端提出了更高的要求，如智能终端的全面屏设计。
全面屏技术，是显示业界对于超高屏占比手机设计的一个比较宽泛的定义。从字面上解释就是手机的正面全部都是屏幕，手机的显示界面被屏幕完全覆盖，手机的四个边框位置都是采用无边框设计，追求接近100％的超高屏占比。但受限于前置摄像头、听筒、距离传感器和光线传感器等其他手机不可或缺的基本功能需要，目前，移动显示装置的屏幕上方都需要留有一定缺口来安置上述功能部件，业界宣称的全面屏显示暂时只是超高屏占比的显示装置，并没有能做到屏占比为100％的显示装置，即所谓的“刘海屏”、“水滴屏”，响了终端智能终端的整体美观度。为了取消顶部的听筒，屏幕发声技术应运而生。
在现有的屏幕发声技术中，由于压电陶瓷单元激励器的结构简单，易于制造，精度高，能耗低等优势，吸引了广泛的关注和研究。但是现在的压电陶瓷发声技术还不够成熟，存在很多问题。比如，现在的压电陶瓷发声的低频效果很差，并且声音方向性不好，容易泄露，从而隐私无法得到有效地保障。
发明内容
本发明的目的是提供一种显示装置，以解决现有技术中屏下发声技术中压电陶瓷发声的低频效果很差，并且声音方向性不好，容易泄露等问题。
为实现上述目的，本发明提供一种显示装置，所述显示装置包括显示面板、振动片以及激励器结构层。其中，所述振动片贴附于所述显示面板的一面。所述激励器结构层设于振动片上。
进一步地，所述激励器结构层具有隔音层以及至少一振动器。所述隔音层设于所述振动片的远离所述显示面板的一面，所述隔音层中具有若干隔音条，围成至少一个隔音单元。所述振动器对应的设置在隔音层内的隔音单元中。
进一步地，所述振动器包括至少一电极层和至少一压电材料层。所述电极层与压电材料层相互交错相叠设置。
进一步地，所述压电材料层的材料为锆钛酸铅、氮化铝、聚偏氟乙烯、聚偏氟乙烯－三氟乙烯共聚物中的一种。
进一步地，所述隔音层的高度为1-200mm，其宽度为1-100mm。所述振动器的高度小于所述隔音层的高度。
进一步地，所述隔音条为长方形、波浪形、锯齿形、弧形中的至少一种。
进一步地，每一隔音单元三面具有所述隔音条，所述隔音条围成的隔音单元成“U”形。
进一步地，所述显示装置还包括粘合层，所述粘合层设于所述振动片和所述显示面板之间。
进一步地，所述显示面板为液晶显示面板或有机电致发光显示面板。
进一步地，所述显示装置还包括主板、中框以及缓冲层。所述主板设于所述激励器结构层远离所述振动片的一面上。所述中框设于所述主板和所述显示装置的边缘，所述中框与所述激励器结构层和所述振动片之间具有空隙。所述缓冲层设于所述中框与所述显示面板之间。
本发明的优点是：本发明中提供的一种显示装置中通过多个振动器分工合作，分别负责高音和低音的振动，实现了屏幕振动的立体发声，并且通过振动片放大了所述振动器的振动效果，提高了所述显示面板振动在低频下的效果。同时，通过“U”形的隔音层提升了声音的方向性，防止声音的泄露，提升用户的私密性，并且可以减少音量的损失，提高输出的音量。所述隔音层还采用了不规则形状的隔音条，消除了驻波，提高了音质和用户体验。本发明中的显示装置，取消了现有技术中的听筒设备，提高了面板的屏占比。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本发明实施例1-3中显示装置的层状示意图；
图2为本发明实施例1-3中振动器的层状示意图；
图3为本发明实施例1中激励器结构层的分布示意图；
图4为本发明实施例2中激励器结构层的分布示意图；
图5为本发明实施例3中激励器结构层的分布示意图。
图中部件表示如下：
显示装置1；
显示面板10；振动片20；
激励器结构层30；
振动器310；电极层311；压电材料层312；
隔音层320；隔音条321、322、323、324、325；
粘合层40；主板50；
中框60；缓冲层70；
空隙80。
具体实施方式
以下参考说明书附图介绍本发明的优选实施例，证明本发明可以实施，所述发明实施例可以向本领域中的技术人员完整介绍本发明，使其技术内容更加清楚和便于理解。本发明可以通过许多不同形式的发明实施例来得以体现，本发明的保护范围并非仅限于文中提到的实施例。
在附图中，结构相同的部件以相同数字标号表示，各处结构或功能相似的组件以相似数字标号表示。附图所示的每一部件的尺寸和厚度是任意示出的，本发明并没有限定每个组件的尺寸和厚度。为了使图示更清晰，附图中有些地方适当夸大了部件的厚度。
此外，以下各发明实施例的说明是参考附加的图示，用以例示本发明可用以实施的特定发明实施例。本发明中所提到的方向用语，例如，“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“内”、“外”、“侧面”等，仅是参考附加图式的方向，因此，使用的方向用语是为了更好、更清楚地说明及理解本发明，而不是指示或暗指所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”等仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。
当某些部件被描述为“在”另一部件“上”时，所述部件可以直接置于所述另一部件上；也可以存在一中间部件，所述部件置于所述中间部件上，且所述中间部件置于另一部件上。当一个部件被描述为“安装至”或“连接至”另一部件时，二者可以理解为直接“安装”或“连接”，或者一个部件通过一中间部件间接“安装至”、或“连接至”另一个部件。
实施例1
本发明实施例中提供一种显示装置1。如图1所示，所述显示装置1包括一显示面板10、一振动片20和一激励器结构层30。所述振动片20设于所述显示面板10的一面上，所述激励器结构层30设于所述振动片20上。
所述激励器结构层30中包括振动器310以及隔音层320。如图2所示，所述振动器310采用多层压电陶瓷晶片，其包括电极层311以及压电材料层312。所述电极层311与所述压电材料层312相互交错相叠设置。其中，所述压电材料层312的材料为锆钛酸铅【PZT】，氮化铝【AlN】，聚偏氟乙烯【PVDF】，或者共聚物为聚偏氟乙烯－三氟乙烯共聚物【P(VDF-TrFE)】等材料中的一种。当想所述电极层311施加交变电压时，所述压电材料层312会发生振动，从而向外传输声音。当所述振动器310发生振动后，所述振动片20将放大所述振动器310的振动，并且将振动传递至所述显示面板10上，带动所述显示面板10的振动，从而将声音传递至人耳内。
如图3所示，所述隔音层320设于所述振动片20远离所述显示面板10的一面上，所述隔音层320中具有若干隔音条，所述隔音条围成若干“U”型隔音单元，声波从所述隔音单元的上部开口传出。在本发明实施例中，所述隔音条围成三个所述隔音单元，其中，每一隔音单元中均具有一所述振动器310，并且位于图3中最左侧和最右侧的所述隔音单元内的两个振动器310为高音振动器310，用于产生高音，位于中间的所述隔音单元内的所述振动器310为低音振动器310，用于产生低音，这种设计改善了现有技术中单科传统压电振动器310的低频效果差的问题。
在本发明实施例中，可以通过调节所述隔音层320中隔音条的高度和宽度来调节隔音的效果，以及输出的音量。首先，隔音条在未压缩状态下的高度大于所述振动器310的高度，从而实现了良好的密封效果。当隔音条的高度越高时，其被压缩的程度越大，从而实现了更好的密封效果。但是，当高度太大，会影响声音的输出，输出的音量较小。当所述隔音条的宽度越大，可供振动的范围越小，从而隔音效果就更好，但是输出的音量就更小。通常所述隔音条的高度为1-200mm，其宽度为1-100mm。可以根据所需要的音质和音量选择最佳的高度和宽度的参数。
在本发明实施例中，所述隔音条具有长方形和锯齿形两种形状。其中，所述隔音条321、隔音条324和隔音条324为长方形，用于防止产生的声波从侧边和下方传出，从而发生声音的泄露，并且可以减少音量的损失，提高输出的音量。所述隔音条322和隔音条323为锯齿形，由于当声波遇到长方形的隔音条时会发生反射，与其它的声波形成驻波，从而影响输出声音的频率和声压，将所述隔音条322和隔音条323设为锯齿形可以防止驻波的产生，同时消除了相互之间的声音干扰，实现了立体声，提高了音质和用户体验。
如图1所示，所述显示装置1还包括粘合层40、主板50、中框60以及缓冲层70。
所述粘合层40设于所述显示面板10所述振动片20之间，用于将所述振动片20粘合在所述显示面板10上。
所述主板50设于所述激励器结构层30远离所述振动片20的一面上。所述中框60设于所述主板50和所述显示装置1的边缘，所述中框60与所述激励器结构层30和所述振动片20之间具有空隙80。所述中框60用于保护支撑所述显示装置1中的各器件。所述空隙80用于在所述振动器310的振动过程中不带动所述中框60一起振动，从而减少能量损失，提升音量输出。并且，所述中框60不振动，也可以改善触摸手机时的不舒适感，提升用户体验。所述缓冲层70设于所述中框60与所述显示面板10之间。所述缓冲层70用于保护所述显示面板10，防止所述显示面板10在振动过程中与中框60振动撞击而产生破坏。所述缓冲层70的材料可以为泡棉、冲泡型塑料、橡胶等弹性材料。
在本发明实施例中，所述显示装置1中设置了三个振动器310，并且三个振动器310分别负责高音和低音的振动，实现屏幕振动的立体发声，并且通过振动片20放大了所述振动器310的振动效果，提高了所述显示面板10振动在低频下的效果。同时，通过“U”形的隔音层320提升了声音的方向性，防止声音的泄露，提升用户的私密性，并且可以减少音量的损失，提高输出的音量。所述隔音层320还采用了锯齿形的隔音条，消除了驻波，提高了音质和用户体验。本实施例中的显示装置1，取消了现有技术中的听筒设备，提高了面板的屏占比。
实施例2
本发明实施例中提供一种显示装置1。如图1所示，所述显示装置1包括一显示面板10、一振动片20和一激励器结构层30。所述振动片20设于所述显示面板10的一面上，所述激励器结构层30设于所述振动片20上。
所述激励器结构层30中包括振动器310以及隔音层320。如图2所示，所述振动器310采用多层压电陶瓷晶片，其包括电极层311以及压电材料层312。所述电极层311与所述压电材料层312相互交错相叠设置。其中，所述压电材料层312的材料为锆钛酸铅【PZT】，氮化铝【AlN】，聚偏氟乙烯【PVDF】，或者共聚物为聚偏氟乙烯－三氟乙烯共聚物【P(VDF-TrFE)】等材料中的一种。当想所述电极层311施加交变电压时，所述压电材料层312会发生振动，从而向外传输声音。当所述振动器310发生振动后，所述振动片20将放大所述振动器310的振动，并且将振动传递至所述显示面板10上，带动所述显示面板10的振动，从而将声音传递至人耳内。
如图4所示，所述隔音层320设于所述振动片20远离所述显示面板10的一面上，所述隔音层320中具有若干隔音条，所述隔音条围成若干“U”型隔音单元，声波从所述隔音单元的上部开口传出。在本发明实施例中，所述隔音条围成三个所述隔音单元，其中，每一隔音单元中均具有一所述振动器310，并且位于图3中最左侧和最右侧的所述隔音单元内的两个振动器310为高音振动器310，用于产生高音，位于中间的所述隔音单元内的所述振动器310为低音振动器310，用于产生低音，这种设计改善了现有技术中单科传统压电振动器310的低频效果差的问题。
在本发明实施例中，可以通过调节所述隔音层320中隔音条的高度和宽度来调节隔音的效果，以及输出的音量。首先，隔音条在未压缩状态下的高度大于所述振动器310的高度，从而实现了良好的密封效果。当隔音条的高度越高时，其被压缩的程度越大，从而实现了更好的密封效果。但是，当高度太大，会影响声音的输出，输出的音量较小。当所述隔音条的宽度越大，可供振动的范围越小，从而隔音效果就更好，但是输出的音量就更小。通常所述隔音条的高度为1-200mm，其宽度为1-100mm。可以根据所需要的音质和音量选择最佳的高度和宽度的参数。
在本发明实施例中，所述隔音条具有长方形和波浪形两种形状。其中，所述隔音条321、隔音条324和隔音条324为长方形，用于防止产生的声波从侧边和下方传出，从而发生声音的泄露，并且可以减少音量的损失，提高输出的音量。所述隔音条322和隔音条323为波浪形，由于当声波遇到长方形的隔音条时会发生反射，与其它的声波形成驻波，从而影响输出声音的频率和声压，将所述隔音条322和隔音条323设为波浪形可以防止驻波的产生，同时消除了相互之间的声音干扰，实现了立体声，提高了音质和用户体验。
如图1所示，所述显示装置1还包括粘合层40、主板50、中框60以及缓冲层70。
所述粘合层40设于所述显示面板10所述振动片20之间，用于将所述振动片20粘合在所述显示面板10上。
所述主板50设于所述激励器结构层30远离所述振动片20的一面上。所述中框60设于所述主板50和所述显示装置1的边缘，所述中框60与所述激励器结构层30和所述振动片20之间具有空隙80。所述中框60用于保护支撑所述显示装置1中的各器件。所述空隙80用于在所述振动器310的振动过程中不带动所述中框60一起振动，从而减少能量损失，提升音量输出。并且，所述中框60不振动，也可以改善触摸手机时的不舒适感，提升用户体验。所述缓冲层70设于所述中框60与所述显示面板10之间。所述缓冲层70用于保护所述显示面板10，防止所述显示面板10在振动过程中与中框60振动撞击而产生破坏。所述缓冲层70的材料可以为泡棉、冲泡型塑料、橡胶等弹性材料。
在本发明实施例中，所述显示装置1中设置了三个振动器310，并且三个振动器310分别负责高音和低音的振动，实现屏幕振动的立体发声，并且通过振动片20放大了所述振动器310的振动效果，提高了所述显示面板10振动在低频下的效果。同时，通过“U”形的隔音层320提升了声音的方向性，防止声音的泄露，提升用户的私密性，并且可以减少音量的损失，提高输出的音量。所述隔音层320还采用了波浪形的隔音条，消除了驻波，提高了音质和用户体验。本实施例中的显示装置1，取消了现有技术中的听筒设备，提高了面板的屏占比。
实施例3
本发明实施例中提供一种显示装置1。如图1所示，所述显示装置1包括一显示面板10、一振动片20和一激励器结构层30。所述振动片20设于所述显示面板10的一面上，所述激励器结构层30设于所述振动片20上。
所述激励器结构层30中包括振动器310以及隔音层320。如图2所示，所述振动器310采用多层压电陶瓷晶片，其包括电极层311以及压电材料层312。所述电极层311与所述压电材料层312相互交错相叠设置。其中，所述压电材料层312的材料为锆钛酸铅【PZT】，氮化铝【AlN】，聚偏氟乙烯【PVDF】，或者共聚物为聚偏氟乙烯－三氟乙烯共聚物【P(VDF-TrFE)】等材料中的一种。当想所述电极层311施加交变电压时，所述压电材料层312会发生振动，从而向外传输声音。当所述振动器310发生振动后，所述振动片20将放大所述振动器310的振动，并且将振动传递至所述显示面板10上，带动所述显示面板10的振动，从而将声音传递至人耳内。
如图5所示，所述隔音层320设于所述振动片20远离所述显示面板10的一面上，所述隔音层320中具有若干隔音条，所述隔音条围成若干“U”型隔音单元，声波从所述隔音单元的上部开口传出。在本发明实施例中，所述隔音条围成三个所述隔音单元，其中，每一隔音单元中均具有一所述振动器310，并且位于图3中最左侧和最右侧的所述隔音单元内的两个振动器310为高音振动器310，用于产生高音，位于中间的所述隔音单元内的所述振动器310为低音振动器310，用于产生低音，这种设计改善了现有技术中单科传统压电振动器310的低频效果差的问题。
在本发明实施例中，可以通过调节所述隔音层320中隔音条的高度和宽度来调节隔音的效果，以及输出的音量。首先，隔音条在未压缩状态下的高度大于所述振动器310的高度，从而实现了良好的密封效果。当隔音条的高度越高时，其被压缩的程度越大，从而实现了更好的密封效果。但是，当高度太大，会影响声音的输出，输出的音量较小。当所述隔音条的宽度越大，可供振动的范围越小，从而隔音效果就更好，但是输出的音量就更小。通常所述隔音条的高度为1-200mm，其宽度为1-100mm。可以根据所需要的音质和音量选择最佳的高度和宽度的参数。
在本发明实施例中，所述隔音条具有长方形和弧形两种形状。其中，所述隔音条321、隔音条324和隔音条324为长方形，用于防止产生的声波从侧边和下方传出，从而发生声音的泄露，并且可以减少音量的损失，提高输出的音量。所述隔音条322和隔音条323为弧形，由于当声波遇到长方形的隔音条时会发生反射，与其它的声波形成驻波，从而影响输出声音的频率和声压，将所述隔音条322和隔音条323设为弧形可以防止驻波的产生，同时消除了相互之间的声音干扰，实现了立体声，提高了音质和用户体验。
如图1所示，所述显示装置1还包括粘合层40、主板50、中框60以及缓冲层70。
所述粘合层40设于所述显示面板10所述振动片20之间，用于将所述振动片20粘合在所述显示面板10上。
所述主板50设于所述激励器结构层30远离所述振动片20的一面上。所述中框60设于所述主板50和所述显示装置1的边缘，所述中框60与所述激励器结构层30和所述振动片20之间具有空隙80。所述中框60用于保护支撑所述显示装置1中的各器件。所述空隙80用于在所述振动器310的振动过程中不带动所述中框60一起振动，从而减少能量损失，提升音量输出。并且，所述中框60不振动，也可以改善触摸手机时的不舒适感，提升用户体验。所述缓冲层70设于所述中框60与所述显示面板10之间。所述缓冲层70用于保护所述显示面板10，防止所述显示面板10在振动过程中与中框60振动撞击而产生破坏。所述缓冲层70的材料可以为泡棉、冲泡型塑料、橡胶等弹性材料。
在本发明实施例中，所述显示装置1中设置了三个振动器310，并且三个振动器310分别负责高音和低音的振动，实现屏幕振动的立体发声，并且通过振动片20放大了所述振动器310的振动效果，提高了所述显示面板10振动在低频下的效果。同时，通过“U”形的隔音层320提升了声音的方向性，防止声音的泄露，提升用户的私密性，并且可以减少音量的损失，提高输出的音量。所述隔音层320还采用了弧形的隔音条，消除了驻波，提高了音质和用户体验。本实施例中的显示装置1，取消了现有技术中的听筒设备，提高了面板的屏占比。
虽然在本文中参照了特定的实施方式来描述本发明，但是应该理解的是，这些实施例仅仅是本发明的原理和应用的示例。因此应该理解的是，可以对示例性的实施例进行许多修改，并且可以设计出其他的布置，只要不偏离所附权利要求所限定的本发明的精神和范围。应该理解的是，可以通过不同于原始权利要求所描述的方式来结合不同的从属权利要求和本文中所述的特征。还可以理解的是，结合单独实施例所描述的特征可以使用在其他所述实施例中。
Claims (10)
1.一种显示装置，其特征在于，包括：
显示面板；
振动片，贴附于所述显示面板的一面；
激励器结构层，设于振动片上。
2.如权利要求1所述的显示装置，其特征在于，所述激励器结构层具有：
隔音层，设于所述振动片的远离所述显示面板的一面，所述隔音层中具有若干隔音条，围成至少一个隔音单元；
至少一振动器，对应的设置在隔音层内的隔音单元中。
3.如权利要求1所述的显示装置，其特征在于，
所述振动器包括至少一电极层和至少一压电材料层；
所述电极层与压电材料层相互交错相叠设置。
4.如权利要求3所述的显示装置，其特征在于，所述压电材料层的材料为锆钛酸铅、氮化铝、聚偏氟乙烯、聚偏氟乙烯－三氟乙烯共聚物中的一种。
5.如权利要去2所述的显示装置，其特征在于，所述隔音层的高度为1-200mm，其宽度为1-100mm；所述振动器的高度小于所述隔音层的高度。
6.如权利要求2所述的显示装置，其特征在于，所述隔音条为长方形、波浪形、锯齿形、弧形中的至少一种。
7.如权利要求2所述的显示装置，其特征在于，每一隔音单元三面具有所述隔音条，所述隔音条围成的隔音单元成“U”形。
8.如权利要求1所述的显示装置，其特征在于，还包括：
粘合层，设于所述振动片和所述显示面板之间。
9.如权利要求1所述的显示装置，其特征在于，所述显示面板为液晶显示面板或有机电致发光显示面板。
10.如权利要求1所述的显示装置，其特征在于，还包括：
主板，设于所述激励器结构层远离所述振动片的一面上；
中框，设于所述主板和所述显示装置的边缘，所述中框与所述激励器结构层和所述振动片之间具有空隙。
缓冲层，设于所述中框与所述显示面板之间。
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