CN114390417B - 一种屏幕定向发声装置及其制备方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种屏幕定向发声装置及其制备方法，该屏幕定向发声装置包括：基材层(1)，包括第一电极层(10)；发声层(2)，与所述基材层(1)贴合，所述发声层(2)包括第二电极层(20)；以及柔性线路板(3)，部分连接于所述基材层(1)和所述发声层(2)之间，所述柔性线路板(3)相对设置的第一面(31)和第二面(32)分别设置有第一引脚(310)和第二引脚(320)，所述第一引脚(310)与所述第一电极层(10)电连接，所述第二引脚(320)与所述第二电极层(20)电连接。本发明的屏幕定向发声装置能够改善柔性线路板与基材层、发声层连接处发热严重的问题，且整体厚度更薄。

Description

一种屏幕定向发声装置及其制备方法

技术领域

本发明涉及屏幕发声技术领域，尤其涉及一种屏幕定向发声装置及其制备方法。

背景技术

目前，随着手机、电脑等电子设备超薄化的发展，传统的扬声器因其体积较大而限制了电子设备体积的进一步缩小，而屏幕发声装置能够通过屏幕的振动进行发声，有利于电子设备进一步的小型化。而屏幕定向发声装置能够进一步将屏幕发出的声音朝着特定的区域传播，更有利于保护电子设备使用者的隐私，防止声音干扰他人。

屏幕定向发声装置包括相互贴合的发声层和基材层，基材层例如可以是玻璃，发声层例如可以是PET膜，在发声层与基材层上均至少设置有一个电极层以与外部驱动电路相连，由外部电路进行供电，对基材层和发声层施加电压信号，驱动发声层上下振动发出超声波信号，超声波信号经空气自解调出可听声。如何将发声层和基材层上的电极层可靠、美观地引出到外部的驱动电路一直是一个难点。

相关技术中，单面柔性线路板71的引脚(PIN脚)均设置在柔性线路板71的同一面上，发声层的电极层通过双面导电材料引到基材层上，再通过单面柔性线路板(FPC)将发声层的电极层和基材层的电极层引出，参考图12，图12示出的引出结构中，单面柔性线路板71朝向基材层7的表面上设置有两个引脚，分别为左引脚710和右引脚711。基材层7上设置有双面导电胶层70，双面导电胶层70的一部分700与发声层的电极层相连，另一部分701与单面柔性线路板71的左引脚710相连，设于基材层7上的电极层72则与单面柔性线路板71的右引脚711相连。

上述的方案存在如下缺点：由于双面导电胶层的接触阻值较大，当屏幕定向发声装置通入3～4A大电流时，双面导电材料位置升温大，发热严重；而且，当屏幕定向发声装置为窄边框且边缘走2～4A大电流时，如3mm以下窄边框，则双面导电材料的部分将无多余空间引线；另外，双面导电胶层处的损失电阻可达10Ω以上。

因此，有必要对现有技术予以改良以克服现有技术中的所述缺陷。

发明内容

本发明的目的在于提供一种屏幕定向发声装置及其制备方法，该屏幕定向发声装置性能更佳。

为实现上述发明目的，一方面，本发明提出了一种屏幕定向发声装置，包括：

基材层，包括第一电极层；

发声层，与所述基材层贴合，所述发声层包括第二电极层；以及，

柔性线路板，部分连接于所述基材层和所述发声层之间，所述柔性线路板相对设置的第一面和第二面分别设置有第一引脚和第二引脚，所述第一引脚与所述第一电极层电连接，所述第二引脚与所述第二电极层电连接。

进一步地，所述第一电极层和所述第一引脚之间通过导电胶电连接；所述第二电极层和所述第二引脚之间通过导电胶电连接。

进一步地，所述导电胶为异方性导电胶膜。

进一步地，所述的屏幕定向发声装置还包括至少一层功能层，所述功能层设置有第三电极层，所述柔性线路板设置有与所述第三电极层对应的第三引脚，所述功能层和所述柔性线路板之间的材料层开设有与所述第三电极层和所述第三引脚对应的避让口，所述避让口内填充有与所述第三电极层和所述第三引脚相连的导电材料。

进一步地，所述屏幕定向发声装置包括至少两个分区，于每一所述分区处，所述基材层和所述发声层分别设置有对应的第一电极层和第二电极层，所述柔性线路板设置有与每一所述分区处的第一电极层相连的第一引脚以及与每一所述分区处的第二电极层相连的第二引脚。

另一方面，本发明还提出一种屏幕定向发声装置的制备方法，包括：

S1.提供基材层、发声层和柔性线路板，所述柔性线路板相对设置的第一面和第二面分别设置有第一引脚和第二引脚；

S2.将所述柔性线路板的第一引脚与所述基材层的第一电极层电连接；

S3.将所述发声层与连接有所述柔性线路板的基材层贴合，并将所述柔性线路板的第二引脚与所述发声层的第二电极层电连接。

进一步地，所述步骤S2中，所述第一引脚与所述第一电极层之间通过导电胶电连接；所述步骤S3中，所述第二引脚与所述第二电极层之间通过导电胶电连接。

进一步地，所述步骤S2包括如下步骤：

S20.在所述柔性线路板的第一引脚表面或者所述基材层的第一电极层表面设置导电胶；

S21.将所述柔性线路板的第一引脚与所述第一电极层对准，压合所述第一引脚和所述第一电极层，使所述第一引脚与所述第一电极层通过导电胶电连接。

进一步地，所述步骤S1和所述步骤S2之间包括如下步骤：

在所述第二引脚或者所述第二电极层表面设置导电胶；

在所述导电胶表面贴附离型膜；

所述步骤S2和所述步骤S3之间包括如下步骤：

去除所述第二引脚或者所述第二电极层表面的离型膜。

进一步地，所述步骤S2和所述步骤S3之间包括如下步骤：

在所述第二引脚或者所述第二电极层表面设置导电胶。

进一步地，所述的屏幕定向发声装置的制备方法还包括如下步骤：

S4.热压所述发声层的保护膜与所述第一引脚和所述第二引脚对应的位置，以热压所述第一引脚与所述第一电极层之间的导电胶以及所述第二引脚与所述第二电极层之间的导电胶。

与现有技术相比，本发明具有如下有益效果：本发明的屏幕定向发声装置通过在柔性线路板的两侧设置第一引脚和第二引脚，能够更方便的使第一引脚与基材层的第一电极相连，第二引脚与发声层的第二电极相连，无需在基材层上设置与发声层的第二电极相连的双面导电材料进行转接，能够减少屏幕定向发声装置的厚度以及减少连接处的发热量，利于屏幕定向发声装置的可靠工作，同时还能减少连接处的电阻损失，更为节能。另外，引脚和电极层之间通过导电胶连接，通过热压设备即可实现可靠连接，其连接更为方便。

附图说明

图1是本发明一种实施方式的屏幕定向发声装置的爆炸图。

图2是本发明一种实施方式的屏幕定向发声装置的剖视图。

图3是本发明中一种实施方式的柔性线路板的平面示意图，图中，柔性线路板的第一面朝上。

图4是图3中柔性线路板第二面朝上时的示意图。

图5是图1中屏幕定向发声装置包括有电路板时的爆炸图。

图6是本发明一种实施方式的屏幕定向发声装置的剖视图，图中，屏幕定向发声装置设置有功能层。

图7是本发明一种实施方式的屏幕定向发声装置的爆炸图，图中，，屏幕定向发声装置设置有功能层。

图8是图6中柔性线路板的平面示意图，图中，柔性线路板的第二面朝上。

图9是图7中I部的放大图。

图10是本发明一种实施方式的屏幕定向发声装置的剖视图，图中，屏幕定向发声装置设置有两个分区。

图11是本发明一种实施方式的屏幕定向发声装置的平面示意图，图中，屏幕定向发声装置设置有多个分区。

图12是相关技术中基材层与单面柔性线路板的结构示意图。

具体实施方式

为使本申请的上述目的、特征和优点能够更为明显易懂，下面结合附图，对本申请的具体实施方式做详细的说明。可以理解的是，此处所描述的具体实施例仅用于解释本申请，而非对本申请的限定。另外还需要说明的是，为了便于描述，附图中仅示出了与本申请相关的部分而非全部结构。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本申请保护的范围。

本申请中的术语“包括”和“具有”以及它们任何变形，意图在于覆盖不排他的包含。例如包含了一系列步骤或单元的过程、方法、系统、产品或设备没有限定于已列出的步骤或单元，而是可选地还包括没有列出的步骤或单元，或可选地还包括对于这些过程、方法、产品或设备固有的其它步骤或单元。

在本文中提及“实施例”意味着，结合实施例描述的特定特征、结构或特性可以包含在本申请的至少一个实施例中。在说明书中的各个位置出现该短语并不一定均是指相同的实施例，也不是与其它实施例互斥的独立的或备选的实施例。本领域技术人员显式地和隐式地理解的是，本文所描述的实施例可以与其它实施例相结合。

如图1至图11所示，对应于本发明一种较佳实施例的屏幕定向发声装置，其包括基材层1、发声层2以及柔性线路板3。

如图2所示，基材层1和发声层2相贴合，基材层1朝向发声层2的表面上设置有第一电极层10，发声层2朝向基材层1的表面上设置有第二电极层20，在发声层2外侧通常还设置有保护膜21，柔性线路板3连接在基材层1和发声层2之间，并与基材层1的第一电极层10和发声层2的第二电极层20电连接。

具体的，如图3和图4所示，柔性线路板3具有第一端30，第一端30压合在基材层1和发声层2之间，柔性线路板3具有第一面31和与第一面31相对设置的第二面32，第一面31和第二面32于第一端30处均至少设置有一个引脚，如图3和图4所示，图3示出了柔性线路板3的第一面31朝上的状态，图4示出了柔性线路板3的第二面32朝上的状态，柔性线路板3的第一面31设置有第一引脚310，而第二面32设置有第二引脚320，第一引脚310与第一电极层10相连，而第二引脚320与第二电极层20相连。引脚的宽度根据屏幕定向发声装置的整机电流计算而设计(根据现有的软件及计算公式计算得到)，例如4A电流，则每个引脚宽度设计在8mm以上，引脚(通常为铜层)厚度在12μm以上，以保证引脚工作时升温在50℃以下。

作为一种优选的实施方式，可以在第一引脚310或第一电极层10表面通过热压等方式设置导电胶，然后将第一引脚310和第一电极层10对准后通过压合等方式粘接在一起。同样的，第二引脚320和第二电极层20也可以通过导电胶连接，即可以在第二引脚320或第二电极层20表面通过热压等方式设置导电胶，然后将第二引脚320和第二电极层20对准后通过压合等方式粘接在一起。导电胶可以是双面导电胶或者异方性导电胶膜(ACF)等导电胶材，优选为异方性导电胶膜(ACF)，以使得连接处具有更好的电性能。

柔性线路板3内部设置有电路，第一引脚310和第二引脚320与柔性线路板3内部的电路电连接，并且，与第一引脚310相连的电路和与第二引脚320相连的电路相互独立，如图3和图4所示，柔性线路板3内设置有与第一引脚310相连的第一电路34和与第二引脚320相连的第二电路35。柔性线路板3与第一端30相对设置的第二端33与外部电路相连，优选的，在第二端33处设置有与柔性线路板3内部电路相连的连接引脚，具体的，其设置有与第一电路34相连的第一连接引脚330和与第二电路35相连的第二连接引脚331，通过第一连接引脚330和第二连接引脚331与外部的电路板6相连，电路板6上设置有驱动电路，通过驱动电路驱动发声层2振动发声，第二端33的引脚优选设置在其同一侧上，以便于与电路板6连接；进一步优选地，驱动电路直接设置在柔性线路板3上，可以进一步节省内部空间，做到至少部分功放的小型化和薄型化。

可以理解的是，柔性线路板3的第一端30两侧(第一面31和第二面32)设置的引脚的数量不限：

在第一种实施方式中，如图2所示，柔性线路板3的第一端30分别与基材层1和发声层2相连，其第一端30的两侧分别设置有一个引脚，即第一引脚310和第二引脚320。

在第二种实施方式中，如图6至图9所示，屏幕定向发声装置除了基材层1和发声层2外还包括至少一层功能层4，功能层4例如可以是触控层。功能层4可以贴合在发声层2上也可以贴合在基材层1上，对于具有多层功能层4的情形，功能层4还可以贴合在其他的功能层4上。功能层4设置有第三电极层40，其同样需要与柔性线路板3电连接，在柔性线路板3朝向功能层4所在的表面上设置有与第三电极层40对应的第三引脚321，功能层4与柔性线路板3之间的材料层开设有与第三电极层40和第三引脚321对应的避让口22，避让口22内填充有与第三电极层40和第三引脚321相连的导电材料，从而使得第三电极层40和第三引脚321电连接。如图6所示，图6示出了一种在发声层2表面贴附有一层功能层4时的情形，柔性线路板3的第一面31于第一端30处设置有第一引脚310与基材层1相连，而第二面32于第一端30处设置有第二引脚320和第三引脚321，第二引脚320与发声层2的第二电极层20相连，第三引脚321则与功能层4的第三电极层40相连。发声层2为位于功能层4和柔性线路板3之间的材料层，在发声层2上与第三引脚321对应的位置开设避让口22，避让口22内填充压合有导电材料，导电材料例如可以是双面导电胶或者其他可以上下导电的材料，以使得第三引脚321与第三电极层40电连接。可以理解的是，该实施方式中，柔性线路板3还设置有与第三引脚321相连的第三电路36，且第三电路36与第一电路34和第二电路35相互独立，以独立的为功能层4供电、传递信号，在柔性线路板3的第二端33处还设置有与第三电路36电连接的第三连接引脚332。可以理解的是，在功能层4的数量增加的情况下，可参照上述结构开设避让口22，并在柔性线路板3上增加相应的引脚。

在第三种实施方式中，参考图10和图11，基材层1上设置有至少两个第一电极层10，而发声层2上设置有与第一电极层10数量和位置均对应的第二电极层20，即屏幕定向发声装置具有至少两个分区5(图10和图11中以虚线示意分隔开了分区5)，每一分区5均对应设置有一组第一电极层10和第二电极层20。相应的，柔性线路板3的第一面31于第一端30处设置有与第一电极层10数量对应的第一引脚310，其第二面32于第一端30处则设置有与第二电极层20数量对应的第二引脚320，柔性线路板3内部设置有多个独立的与各引脚相连的电路，以能够独立的控制不同的分区5发声。

本发明的屏幕定向发声装置通过在柔性线路板3的两侧分别设置与基材层1和发声层2相连的引脚，使得导电胶的用量减小，其占用的面积及厚度均较小，能够减少电阻损耗，降低发热量，减少温升，进而提高了屏幕定向发声装置的可靠性，延长了屏幕定向发声装置的使用寿命，并使得屏幕定向发声装置的厚度能够进一步缩减，例如电子设备的小型化、轻薄化。

作为一种优选的实施方式，柔性线路板3通过开窗的方式外露其引脚，即在其外层去除材料以开设窗口37，以使得引脚能够与外部电路或者电极层相连。通过开设窗口37，能够使得导电胶至少部分容纳在窗口37内，从而减少了压合后屏幕发声装置的厚度(整体厚度能够做到60μm以内)，并可使其正面外观更为平整美观。

本发明还提出了一种屏幕定向发声装置的制备方法，用于制备上述的屏幕定向发声装置，该屏幕定向发声装置的制备方法包括如下步骤：

S1.提供基材层1、发声层2和柔性线路板3，所述柔性线路板3相对设置的第一面31和第二面32于所述柔性线路板3的第一端30处分别设置有第一引脚310和第二引脚320；

S2.将所述柔性线路板3的第一引脚310与所述基材层1的第一电极层10电连接；

S3.将所述发声层2与连接有所述柔性线路板3的基材层1贴合，并将所述柔性线路板3的第二引脚320与所述发声层2的第二电极层20电连接。

作为一种优选的实施方式，步骤S2中，第一引脚31与第一电极层10之间通过导电胶电连接；步骤S3中，第二引脚320与第二电极层20之间通过导电胶电连接。进一步优选的，导电胶通过热压设备热压，以使得其连接引脚和电极层的效果更好。

作为一种优选的实施方式，步骤S2包括如下步骤：

S20.在所述柔性线路板3的第一引脚310表面或者所述基材层1的第一电极层10表面设置导电胶；

S21.将所述柔性线路板3的第一引脚310与第一电极层10对准，压合所述第一引脚310和所述第一电极层10，使所述第一引脚310与所述第一电极层10通过导电胶电连接。

可以理解的是，步骤S20中，导电胶可以通过热压设备预热压在第一引脚310表面或者第一电极层10与第一引脚310对应位置的表面，以便在后续步骤中进一步热压，使第一引脚310和第一电极层10可靠连接。

在步骤S3中使第二引脚320和第二电极层20电连接之前，需要包括如下步骤：在第二引脚320表面或者第二电极层20与第二引脚320对应位置的表面设置导电胶，以便于后续步骤S3中使第二引脚320与第二电极层20电连接。该设置导电胶的步骤，可以设置在步骤S1和步骤S2之间，也可以设置在步骤S2和步骤S3之间。

在第一种优选的实施方式中，设置导电胶的步骤位于步骤S1和步骤S2之间，在该种实施方式中，步骤S1和步骤S2之间包括如下步骤：

在所述第二引脚320或者所述第二电极层20表面设置导电胶；

在所述导电胶表面贴附离型膜。

上述步骤中，可通过热压设备将导电胶预热压在第二引脚320或者第二电极层20表面；另外，上述步骤中贴附的离型膜，可以防止在后续步骤中损坏第二引脚320或者第二电极层20表面的导电胶，并防止灰尘污染导电胶，进而保证后续连接的可靠性。

相应的，在第一种优选的实施方式中，在连接第二引脚320和第二电极层20之前需要将离型膜去除，因此，步骤S2和步骤S3之间包括如下步骤：

去除所述第二引脚320或者所述第二电极层20表面的离型膜。

在第二种优选的实施方式中，设置导电胶的步骤位于步骤S2和步骤S3之间，具体的，步骤S2和步骤S3之间包括如下步骤：

在所述第二引脚320或者所述第二电极层20表面设置导电胶。

类似的，上述步骤中，可通过热压设备将导电胶预热压在第二引脚320或者第二电极层20表面。在第二种优选的实施方式中，在第二引脚320或者第二电极层20表面设置导电胶后即可进行步骤S3，无需贴附或者去除离型膜，因此其工艺更为简单，生产效率更高。

为了使得第一引脚310与第一电极层10以及第二引脚320与第二电极层20之间的连接更为牢固、可靠，本发明的屏幕定向发声装置的制备方法还包括位于步骤S3之后的步骤S4:

S4.热压所述发声层2的保护膜21与第一引脚310和第二引脚320对应的位置，以热压所述第一引脚310与所述第一电极层10之间的导电胶以及所述第二引脚320与所述第二电极层20之间的导电胶。

通过上述步骤S4，可以使导电胶更好的在高温下固化，从而提高连接的可靠性，保证产品质量。可以理解的是，步骤S4不限于仅热压与第一引脚310和第二引脚320对应的位置，其也可以热压发声层2整面或者局部，只要热压面覆盖第一引脚310和第二引脚320对应的位置即可。

通常，根据基材层1和发声层2的材质耐温性能的不同，需要匹配不同耐温程度的导电胶，ACF导电胶的预压温度在170～250℃之间。为了解决材料不耐温的问题，使基材层1和发声层2能够适应更高的压合温度，可以在在热压设备的压头表面增加耐高温胶带，或者在发声层2的保护膜21处增加大面积铝等导热性好的金属板，再进行热压，高温胶带和金属板两种方式不限于择一应用，两者可以同时应用。

本发明的屏幕定向发声装置通过在柔性线路板的两侧设置第一引脚和第二引脚，能够更方便的使第一引脚与基材层的第一电极相连，第二引脚与发声层的第二电极相连，无需在基材层上设置与发声层的第二电极相连的双面导电材料进行转接，能够减少屏幕定向发声装置的厚度以及减少连接处的发热量，利于屏幕定向发声装置的可靠工作，同时还能减少连接处的电阻损失，更为节能。另外，引脚和电极层之间通过导电胶连接，通过热压设备即可实现可靠连接，其连接更为方便。

上述仅为本发明的一个具体实施方式，其它基于本发明构思的前提下做出的任何改进都视为本发明的保护范围。

Claims (10)

1.一种屏幕定向发声装置，其特征在于，包括：

基材层(1)，包括第一电极层(10)；

发声层(2)，与所述基材层(1)贴合，所述发声层(2)包括第二电极层(20)；

柔性线路板(3)，部分连接于所述基材层(1)和所述发声层(2)之间，所述柔性线路板(3)相对设置的第一面(31)和第二面(32)分别设置有第一引脚(310)和第二引脚(320)，所述第一引脚(310)与所述第一电极层(10)电连接，所述第二引脚(320)与所述第二电极层(20)电连接；以及，

至少一层功能层(4)，所述功能层(4)设置有第三电极层(40)，所述柔性线路板(3)设置有与所述第三电极层(40)对应的第三引脚(321)，所述功能层(4)和所述柔性线路板(3)之间的材料层开设有与所述第三电极层(40)和所述第三引脚(321)对应的避让口(22)，所述避让口(22)内填充有与所述第三电极层(40)和所述第三引脚(321)相连的导电材料。

2.如权利要求1所述的屏幕定向发声装置，其特征在于，所述第一电极层(10)和所述第一引脚(310)之间通过导电胶电连接；所述第二电极层(20)和所述第二引脚(320)之间通过导电胶电连接。

3.如权利要求2所述的屏幕定向发声装置，其特征在于，所述导电胶为异方性导电胶膜。

4.如权利要求1至3任一项所述的屏幕定向发声装置，其特征在于，所述屏幕定向发声装置包括至少两个分区(5)，于每一所述分区(5)处，所述基材层(1)和所述发声层(2)分别设置有对应的第一电极层(10)和第二电极层(20)，所述柔性线路板(3)设置有与每一所述分区(5)处的第一电极层(10)相连的第一引脚(310)以及与每一所述分区(5)处的第二电极层(20)相连的第二引脚(320)。

5.一种屏幕定向发声装置的制备方法，用于制备如权利要求1至4任一项所述的屏幕定向发声装置，其特征在于，所述屏幕定向发声装置的制备方法包括：

S1.提供基材层(1)、发声层(2)和柔性线路板(3)，所述柔性线路板(3)相对设置的第一面(31)和第二面(32)分别设置有第一引脚(310)和第二引脚(320)；

S2.将所述柔性线路板(3)的第一引脚(310)与所述基材层(1)的第一电极层(10)电连接；

S3.将所述发声层(2)与连接有所述柔性线路板(3)的基材层(1)贴合，并将所述柔性线路板(3)的第二引脚(320)与所述发声层(2)的第二电极层(20)电连接。

6.如权利要求5所述的屏幕定向发声装置的制备方法，其特征在于，所述步骤S2中，所述第一引脚(310)与所述第一电极层(10)之间通过导电胶电连接；所述步骤S3中，所述第二引脚(320)与所述第二电极层(20)之间通过导电胶电连接。

7.如权利要求6所述的屏幕定向发声装置的制备方法，其特征在于，所述步骤S2包括如下步骤：

S20.在所述柔性线路板(3)的第一引脚(310)表面或者所述基材层(1)的第一电极层(10)表面设置导电胶；

S21.将所述柔性线路板(3)的第一引脚(310)与所述第一电极层(10)对准，压合所述第一引脚(310)和所述第一电极层(10)，使所述第一引脚(310)与所述第一电极层(10)通过导电胶电连接。

8.如权利要求6所述的屏幕定向发声装置的制备方法，其特征在于，所述步骤S1和所述步骤S2之间包括如下步骤：

在所述第二引脚(320)或者所述第二电极层(20)表面设置导电胶；

在所述导电胶表面贴附离型膜；

所述步骤S2和所述步骤S3之间包括如下步骤：

去除所述第二引脚(320)或者所述第二电极层(20)表面的离型膜。

9.如权利要求6所述的屏幕定向发声装置的制备方法，其特征在于，所述步骤S2和所述步骤S3之间包括如下步骤：

在所述第二引脚(320)或者所述第二电极层(20)表面设置导电胶。

10.如权利要求6至9任一项所述的屏幕定向发声装置的制备方法，其特征在于，其还包括如下步骤：

S4.热压所述发声层(2)的保护膜(21)与所述第一引脚(310)和所述第二引脚(320)对应的位置，以热压所述第一引脚(310)与所述第一电极层(10)之间的导电胶以及所述第二引脚(320)与所述第二电极层(20)之间的导电胶。