TW202136977A - 面板發聲裝置 - Google Patents

Abstract

本發明公開一種面板發聲裝置，其中包括：一基板，所述基板能夠界定出一工作區域；至少一第一薄膜發聲元件及至少一第二薄膜發聲元件，至少一所述第一薄膜發聲元件和至少一所述第二薄膜發聲元件分別設置於所述基板的上側面或下側面，且共同地覆蓋所述工作區域；其中，至少一所述第一薄膜發聲元件和至少一所述第二薄膜發聲元件分別具有一壓電薄膜，以及設置於所述壓電薄膜相對兩側面的導電層；其中，至少一所述第一薄膜發聲元件的所述壓電薄膜的厚度和至少一所述第二薄膜發聲元件的所述壓電薄膜的厚度不相等。

Description

面板發聲裝置

本發明有關於一種面板發聲裝置，特別是有關於一種整合於手機、手持電腦、筆記本電腦顯示面板上的面板發聲裝置。

隨著觸控顯示面板技術成熟，使得手機、平板電腦、以及筆記型電腦等類型的電子產品廣泛地使用觸控面板作為顯示面板。

此外，現有的電子產品為達到縮小體積且同時增加螢幕可視面積的目的，通常會採用窄邊框的設計，將電子產品的邊框的尺寸盡量縮小，以使得螢幕顯示面板的面積盡量擴大。然而，現有的電子產品通常會設置一個以上的揚聲器，用以輸出聲音訊號，因此必須在電子產品的邊框上設置揚聲器孔，甚至於在顯示面板上設置缺口，或者是開孔，以供容納揚聲器的出音孔，因此造成了電子產品的邊框尺寸無法縮小，且使得顯示面板因為設置缺口或開孔，而影響到顯示面板的可視面積，並且影響到了顯示畫面的完整性。

因此，為達到縮小邊框尺寸，且提高顯示面板的顯示區域的面積和完整性，現有的一部份電子產品採用了螢幕發聲的技術，現有的螢幕發聲技術，大致上為在顯示面板的一側邊設置一壓電震動元件，壓電震動元件貼附在顯示面板的一側面且和音源訊號電性連接，因此能夠透過壓電震動元件帶動顯示面板產生震動，而使得顯示面板成為發音單體，以輸出聲音。

然而，現有的螢幕發聲技術採用的壓電震動元件通常僅設置在顯示面板的邊緣角落位置，因此使得螢幕發聲區域受到限制，而不利於輸出的音質表現。

由於以上原因，造成現有電子產品發聲元件的缺點，故如何透過結構改良，以解決前述各項問題，已成為該項產品所欲解決的重要課題之一。

本發明主要目的，在於解決現有螢幕發聲裝置發聲效率不佳的問題。

為了解決上述的技術問題，本發明所採用的其中一實施例提供一種面板發聲裝置，其包括：一基板，所述基板具有相對的上側面及下側面，且能夠界定出一工作區域；至少一第一薄膜發聲元件及至少一第二薄膜發聲元件，至少一所述第一薄膜發聲元件和至少一所述第二薄膜發聲元件分別設置於所述基板的上側面或下側面，且共同地覆蓋所述工作區域；其中，至少一所述第一薄膜發聲元件和至少一所述第二薄膜發聲元件分別具有一壓電薄膜，以及設置於所述壓電薄膜相對兩側面的導電層；其中，至少一所述第一薄膜發聲元件的所述壓電薄膜的厚度和至少一所述第二薄膜發聲元件的所述壓電薄膜的厚度不相等。

本發明一優選實施例，其中至少一所述第一薄膜發聲元件和至少一所述第二薄膜發聲元件共同地設置於所述基板的上側面或下側面，且至少一所述第一薄膜發聲元件和至少一所述第二薄膜發聲元件相互重疊地設置於所述基板的所述工作區域中。

本發明一優選實施例，其中至少一所述第一薄膜發聲元件和至少一所述第二薄膜發聲元件彼此相對地設置於所述基板的上側面及下側面，且至少一所述第一薄膜發聲元件和至少一所述第二薄膜發聲元件分別從所述基板的上側面及下側面覆蓋所述工作區域。

本發明一優選實施例，其中所述壓電薄膜選自聚偏氟乙烯(PVDF)、尼龍(Nylon)、聚氯乙烯(PVC)、聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)、聚丙烯(PP)的其中之一；其中所述導電層選自導電性奈米材料層、奈米金屬材料層、金屬氧化導電層、導電高分子材料層、或導電膠材料層的其中之一。

為使能更進一步瞭解本發明的特徵及技術內容，請參閱以下有關本發明的詳細說明與圖式，然而所提供的圖式僅用於提供參考與說明，並非用來對本發明加以限制。

以下是通過特定的具體實施例來說明本發明所公開有關“面板發聲裝置”的實施方式，本領域技術人員可由本說明書所公開的內容瞭解本發明的優點與效果。本發明可通過其他不同的具體實施例加以施行或應用，本說明書中的各項細節也可基於不同觀點與應用，在不背離本發明的構思下進行各種修改與變更。另外，本發明的附圖僅為簡單示意說明，並非依實際尺寸的描繪，事先聲明。以下的實施方式將進一步詳細說明本發明的相關技術內容，但所公開的內容並非用以限制本發明的保護範圍。另外，本文中所使用的術語“或”，應視實際情況可能包括相關聯的列出項目中的任一個或者多個的組合。

[第一實施例]

參閱圖1及圖2所示，本發明第一實施例提供一種面板發聲裝置1，所述面板發聲裝置1能夠運用於手機、平板電腦、手持電腦等類型的移動電子裝置使用，用以作為揚聲器、超音波產生器，或者震動產生器等類型的電子組件。

如圖1所示，為一設置有本發明的面板發聲裝置1的電子裝置50的一具體實施例，其中電子裝置50具有一本體部，且於電子裝置50的本體具有一安裝部51，用以安裝本發明的面板發聲裝置1。本實施例中，面板發聲裝置1設置有一連接排線12，並且電子裝置50的本體部上設置一連接器54，用以和面板發聲裝置1的連接排線12連接。此外，電子裝置50的內部還設置一揚聲器52，並且在電子裝置50的殼體上上還設置一出音孔53，供第揚聲器52發出的聲音從出音孔53中穿出。因此，使得電子裝置50能夠透過面板發聲裝置1和揚聲器52共同地輸出聲音訊號。此外，本實施例中，能夠將面板發聲裝置1和揚聲器52規劃為用以輸出不同音頻範圍的音場，用以擴大電子裝置50輸出音場的音頻範圍。

如圖2所示，本發明的面板發聲裝置1具有一基板10，以及設置於基板10上的第一薄膜發聲元件20a和第二薄膜發聲元件20b。其中基板10可以為液晶顯示面板(LCD)、有機發光二極體顯示面板(OLED)、微型發光二極體顯示面板(MICRO LED)、或其他類型的顯示面板，基板10具有相對的上側面及下側面，且基板10能夠界定一工作區域11。第一薄膜發聲元件20a和第二薄膜發聲元件20b設置於基板10的工作區域11的範圍內，且第一薄膜發聲元件20a和第二薄膜發聲元件20b能夠相互重疊地設置於基板10的上側面或下側面。

特別說明，本實施例中，雖然揭露第一薄膜發聲元件20a和第二薄膜發聲元件20b分別為一個，然而本發明實際運用時，第一薄膜發聲元件20a和第二薄膜發聲元件20b的數量能夠依據需求而改變，例如：第一薄膜發聲元件20a或第二薄膜發聲元件20b的數量可以為兩個或兩個以上。此外，基板10上除了設置第一薄膜發聲元件20a和第二薄膜發聲元件20b以外，還進一步設置第三、第四或更多種不同類型的薄膜發聲元件也是可行的。

如圖2及圖12、圖13所示，本發明的第一薄膜發聲元件20a和第二薄膜發聲元件20b為壓電式的薄膜發聲元件，其中第一薄膜發聲元件20a和第二薄膜發聲元件20b分別具有一壓電薄膜21a及壓電薄膜21b，以及設置於壓電薄膜21a、b側面的導電層22a、b。並且，第一薄膜發聲元件20a的壓電薄膜21a的厚度和第二薄膜發聲元件20b的壓電薄膜21b的厚度彼此不同，因此使得第一薄膜發聲元件20a和第二薄膜發聲元件20b分別具有不同的頻率特性，而適合用以發出不同頻率範圍的音響信號。

更詳細地說，壓電薄膜21a、b為採用具有壓電特性的高分子材料製成，例如：聚偏氟乙烯(PVDF)、尼龍(Nylon)、聚氯乙烯(PVC)、聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)、聚丙烯(PP)。兩導電層22a、b透過蒸鍍、濺鍍、沈積、塗怖、印刷等方式設置於壓電薄膜21a、b的兩側面。兩導電層22a、b是採用導電材料製成，導電層22a、b能夠選用的材料包括導電性奈米材料層、奈米金屬材料層、金屬氧化導電層、導電高分子材料層、或導電膠材料層。

當導電層22a、b為奈米導電材料或奈米金屬時，可以選用的材料種類包括：奈米碳管、石墨烯、奈米碳球、奈米金、奈米銀、奈米金屬線等類型材料。當導電層22a、b為透明金屬氧化導電層時，可以為氧化銦錫層(ITO)。此外，導電層22a、b也能夠選用透明的高分子導電材料或者是透明導電膠，其中透明導電高分子材料可以為本質型導電聚合物(intrinsically conductive polymer)，例如：聚乙炔、PEDOT。也可以為摻雜或混煉導電粒子的高分子材料薄膜或者是透明的導電膠。

如圖12及圖13所示，第一薄膜發聲元件20a和第二薄膜發聲元件20b的工作原理是為壓電薄膜21a、b的兩側面設置有導電層22，因此當電壓信號傳導到導電層22a、b時，將使得壓電薄膜21a、b的兩側面帶有電場，且因逆壓電原理而使得壓電薄膜21a、b產生震動，而使得第一薄膜發聲元件20a和第二薄膜發聲元件20b發出聲音。

由於第一薄膜發聲元件20a和第二薄膜發聲元件20b分別具有不同頻率特性，因此使得本發明的面板發聲裝置1能夠分別透過第一薄膜發聲元件20a和第二薄膜發聲元件20b發出不同頻率範圍的聲音訊號，因此增加了面板發聲裝置1所能夠輸出的音域範圍，並且改善輸出的音質。第一薄膜發聲元件20a和第二薄膜發聲元件20b和音源訊號具有多種不同的連接方式，例如圖12所示實施例中，第一薄膜發聲元件20a和第二薄膜發聲元件20b是採用並聯方式連接至一音源訊號60，亦即第一薄膜發聲元件20a和第二薄膜發聲元件20b同一側的導電層22a、b共同地經由導電線路連接到音源訊號60的正極或負極，而使得第一薄膜發聲元件20a和第二薄膜發聲元件20b共同地經由同一音源訊號60驅動發出聲音。

如圖13所示實施例，第一薄膜發聲元件20a和第二薄膜發聲元件20b係連接一分音電路70，分音電路70將音源訊號分音後，分別輸出不同音頻的聲音訊號到第一薄膜發聲元件20a和第二薄膜發聲元件20b，而使得第一薄膜發聲元件20a和第二薄膜發聲元件20b分別用以輸出不同頻率範圍的聲音訊號。

如圖2所示，本實施例中，第一薄膜發聲元件20a和第二薄膜發聲元件20b是以相互重疊方式共同地設置於基板10的上側面。並且本實施例中，第一薄膜發聲元件20a的底面是透過一黏著層30貼合於基板10的上側面，並且第二薄膜發聲元件20b的底面也同樣透過黏著層30貼合於第一薄膜發聲元件20a的上側面。

更詳細地說，本實施例中，基板10能夠為電子裝置的顯示面板，並且第一薄膜發聲元件20a和第二薄膜發聲元件20b的壓電薄膜21a、21b以及導電層22a、22b均為透明，因此使得第一薄膜發聲元件20a和第二薄膜發聲元件20b形成透明的結構，而使得基板10所輸出的光線或影像能夠穿透過第一薄膜發聲元件20a和第二薄膜發聲元件20b。並且本實施例中，所使用的黏著層為透明的光學膠，並且第一薄膜發聲元件20a和第二薄膜發聲元件20b是透過全貼合方式設置於基板10上，因此提高了第一薄膜發聲元件20a和第二薄膜發聲元件20b的透光率，並減少光線的損失。

由於第一薄膜發聲元件20a和第二薄膜發聲元件20b結合於基板10上，因此當第一薄膜發聲元件20a和第二薄膜發聲元件20b震動發出聲音時，基板10也會隨之震動，而使得基板10也形成了發聲震動體的一部分。

[第二實施例]

如圖3所示，為本發明第二實施例，本實施例基本結構及原理和第一實施例相似，因此相同技術特徵不再重複介紹。

本實施例相較於第一實施例的不同處，在於第一薄膜發聲元件20a是透過一間隔構件40設置於基板10上側面，且第二薄膜發聲元件20b也同樣透過間隔構件40設置於第一薄膜發聲元件20a的上側面。所述間隔構件40局部地貼合於第一薄膜發聲元件20a和基板10之間，以及第二薄膜發聲元件20b和第一薄膜發聲元件20a之間，因此使得第一薄膜發聲元件20a和基板10之間，以及第二薄膜發聲元件20b和第一薄膜發聲元件20a之間分別形成一間隙41。

更詳細地說，本實施例中，間隔構件40可以為雙面膠，並且間隔構件40分別設置於第一薄膜發聲元件20a和第二薄膜發聲元件20b的邊緣，因此使得第一薄膜發聲元件20a和第二薄膜發聲元件20b的邊緣能夠和間隔構件40黏合，且被間隔構件40架高，而形成位於第一薄膜發聲元件20a和第二薄膜發聲元件20b下方的間隙41。

本實施例中，位於第一薄膜發聲元件20a和第二薄膜發聲元件20b下方的間隙41能夠形成共振腔體，而使得第一薄膜發聲元件20a和第二薄膜發聲元件20b震動時，間隙41內的介質能夠產生共振，而使得第一薄膜發聲元件20a和第二薄膜發聲元件20b所輸出的聲音被放大。

[第三實施例]

如圖4所示，為本發明第三實施例。本實施例所揭露的面板發聲裝置1具有一基板10，基板10具有相對的上側面及下側面，並且第一薄膜發聲元件20a和第二薄膜發聲元件20b彼此相對地設置於基板10的上側面及下側面，且第一薄膜發聲元件20a和第二薄膜發聲元件20b分別從基板10的上側面及下側面覆蓋所述工作區域11。並且本實施例的第一薄膜發聲元件20a和第二薄膜發聲元件20b朝向基板10的一側分別透過黏著層30貼合於基板10的上側面及下側面。

[第四實施例]

如圖5所示，為本發明第四實施例。本實施例所揭露的面板發聲裝置1和第三實施例相同，皆具有一基板10，基板10具有相對的上側面及下側面，並且第一薄膜發聲元件20a和第二薄膜發聲元件20b彼此相對地設置於基板10的上側面及下側面，且第一薄膜發聲元件20a和第二薄膜發聲元件20b分別從基板10的上側面及下側面覆蓋所述工作區域11。

本實施例相較於第三實施例的不同點，在於第一薄膜發聲元件20a和第二薄膜發聲元件20b是透過間隔構件40貼合於基板10的上側面及下側面，並且間隔構件40局部地貼合於第一薄膜發聲元件20a和第二薄膜發聲元件20b和基板10的上側面與下側面之間，而使得第一薄膜發聲元件20a和第二薄膜發聲元件20b和基板10的上、下側面之間分別形成兩間隙41。且所述間隙41形成了第一薄膜發聲元件20a和第二薄膜發聲元件20b的共振腔。

[第五實施例]

如圖6及圖7所示，為本發明第五實施例，本實施例的特點，係為將本發明的面板發聲裝置1規劃作為顯示面板的屏下超聲波元件的用途。本實施例中，基板10的工作區域11被規劃於基板10的下側面，且第一薄膜發聲元件20a和第二薄膜發聲元件20b共同地設置於基板10下側面的工作區域11中。第一薄膜發聲元件20a和第二薄膜發聲元件20b分別透過黏著層30貼合於基板10的下側面。

[第六至第九實施例]

如圖8至圖11所示，為本發明第六至第九實施例。本發明第六至第九實施例和前述各實施例的不同點，在於第一薄膜發聲元件20a和第二薄膜發聲元件20b所採用的壓電薄膜21a、21b為厚度相等的結構。其中。特別說明，本發明第六實施例至第九實施例中，第一薄膜發聲元件20a和第二薄膜發聲元件20b的配置方式分別和前述第一至第四實施例相似，因此本說明書不再重複介紹。

以上所公開的內容僅為本發明的優選可行實施例，並非因此侷限本發明的申請專利範圍，所以凡是運用本發明說明書及圖式內容所做的等效技術變化，均包含於本發明的申請專利範圍內。

1:面板發聲裝置 10:基板 11:工作區域 12:連接排線 20a:第一薄膜發聲元件 21a:壓電薄膜 22a:導電層 20b:第二薄膜發聲元件 21b:壓電薄膜 22b:導電層 30:黏著層 40:間隔構件 41:間隙 50:電子裝置 51:安裝部 52:揚聲器 53:出音孔 54:連接器 60:音源訊號 70:分音電路

圖1為一設置有本發明面板發聲裝置的電子裝置的立體分解示意圖。

圖2為本發明面板發聲裝置第一實施例的局部放大剖面示意圖。

圖3為本發明面板發聲裝置第二實施例的局部放大剖面示意圖。

圖4為本發明面板發聲裝置第三實施例的局部放大剖面示意圖。

圖5為本發明面板發聲裝置第四實施例的局部放大剖面示意圖。

圖6為本發明面板發聲裝置第五實施例的立體分解示意圖。

圖7為本發明面板發聲裝置第五實施例的局部放大剖面示意圖。

圖8為本發明面板發聲裝置第六實施例的局部放大剖面示意圖。

圖9為本發明面板發聲裝置第七實施例的局部放大剖面示意圖。

圖10為本發明面板發聲裝置第八實施例的局部放大剖面示意圖。

圖11為本發明面板發聲裝置第九實施例的局部放大剖面示意圖。

圖12為本發明面板發聲裝置的薄膜發聲元件以併聯方式連接音源訊號實施例的示意圖。

圖13為本發明面板發聲裝置的薄膜發聲元件和一分音電路連接實施例的示意圖。

1:面板發聲裝置

10:基板

11:工作區域

12:連接排線

20a:第一薄膜發聲元件

20b:第二薄膜發聲元件

50:電子裝置

51:安裝部

52:揚聲器

53:出音孔

54:連接器

Claims (11)

1. 一種面板發聲裝置，其包括： 一基板，所述基板具有相對的上側面及下側面，且能夠界定出一工作區域； 至少一第一薄膜發聲元件及至少一第二薄膜發聲元件，至少一所述第一薄膜發聲元件和至少一所述第二薄膜發聲元件分別設置於所述基板的上側面或下側面，且共同地覆蓋所述工作區域； 其中，至少一所述第一薄膜發聲元件和至少一所述第二薄膜發聲元件分別具有一壓電薄膜，以及設置於所述壓電薄膜相對兩側面的導電層。
2. 如請求項1所述的面板發聲裝置，其中至少一所述第一薄膜發聲元件和至少一所述第二薄膜發聲元件共同地設置於所述基板的上側面或下側面，且至少一所述第一薄膜發聲元件和至少一所述第二薄膜發聲元件相互重疊地設置於所述基板的所述工作區域中。
3. 如請求項1所述的面板發聲裝置，其中至少一所述第一薄膜發聲元件和至少一所述第二薄膜發聲元件彼此相對地設置於所述基板的上側面及下側面，且至少一所述第一薄膜發聲元件和至少一所述第二薄膜發聲元件分別從所述基板的上側面及下側面覆蓋所述工作區域。
4. 如請求項1所述的面板發聲裝置，其中所述第一薄膜發聲元件和第二薄膜發聲元件採併聯方式連接一音源訊號。
5. 如請求項1所述的面板發聲裝置，其中所述第一薄膜發聲元件和第二薄膜發聲元件連接一分音電路。
6. 如請求項1所述的面板發聲裝置，其中所述壓電薄膜選自聚偏氟乙烯(PVDF)、尼龍(Nylon)、聚氯乙烯(PVC)、聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)、聚丙烯(PP)的其中之一；其中所述導電層選自導電性奈米材料層、奈米金屬材料層、金屬氧化導電層、導電高分子材料層、或導電膠材料層的其中之一。
7. 如請求項1至6其中任一項所述的面板發聲裝置，其中至少一所述第一薄膜發聲元件和至少一所述第二薄膜發聲元件分別透過黏著層貼合於所述基板的上側面或下側面，或者透過所述黏著層使得至少一所述第一薄膜發聲元件和至少一所述第二薄膜發聲元件相互貼合。
8. 如請求項7所述的面板發聲裝置，其中所述黏著層為透明光學膠。
9. 如請求項1至6其中任一項所述的面板發聲裝置，其中至少一所述第一薄膜發聲元件和至少一所述第二薄膜發聲元件分別透過間隔構件貼合於所述基板的上側面或下側面，或者透過所述間隔構件使得至少一所述第一薄膜發聲元件和至少一所述第二薄膜發聲元件相互貼合，並且至少一所述第一薄膜發聲元件和至少一所述第二薄膜發聲元件和所述基板間，或者至少一所述第一薄膜發聲元件和至少一所述第二薄膜發聲元件之間分別形成多個間隙。
10. 如請求項9所述的面板發聲裝置，其中所述間隔構件為雙面膠。
11. 如請求項1至6其中任一項所述的面板發聲裝置，其中，至少一所述第一薄膜發聲元件的所述壓電薄膜的厚度和至少一所述第二薄膜發聲元件的所述壓電薄膜的厚度不相等。

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