TW202205881A - 顯示面板發聲模組及顯示裝置 - Google Patents

Abstract

本發明公開一種顯示面板發聲模組及顯示裝置，其中所述顯示面板發聲模組包括：一顯示面板，具有左右兩側的兩發聲區域；兩發聲模組，分別設置於顯示面板的背面的兩發聲區域中，每一發聲模組分別具有一薄膜基材，薄膜基材的形狀及尺寸和發聲區域的形狀相互配合，並且覆蓋並貼合於發聲區域，以及多個壓電震動組件，分別設置於所述薄膜基材相對於所述顯示面板的一側面，壓電震動組件的震動透過薄膜基材傳遞到顯示面板，能夠驅動顯示面板震動發出聲音。

Description

顯示面板發聲模組及顯示裝置

本發明有關於一種顯示面板發聲模組及顯示裝置，特別是有關於一種用於手機、手持電腦、筆記本電腦等類型電子裝置的整合壓電元件的顯示面板發聲模組及顯示裝置。

現有的顯示器、筆記型電腦或電視等類型的顯示裝置通常設置有揚聲器以輸出音響訊號，然而現有顯示裝置所採用的揚聲器通常為透過物理震動方式來輸出聲音，其輸出音量必須依靠本身的振膜或震動體來達成，因此振膜和震動體的體積便影響到了輸出音量的強度，故使得傳統電子裝置使用的揚聲器的體積無法縮小，而必須佔用顯示裝置內部空間，而不利於顯示裝置薄形化。

並且，由於顯示裝置內部空間有限，使得揚聲器的體積無法任意增加，因此限制了顯示裝置內建的揚聲器輸出音場的強度。並且現有的揚聲器通常為單點輸出的音源狀態，因此必須要透過在不同位置設置多組不同的揚聲器，方能夠塑造出不同的音場型態，故使得顯示裝置所需設置的揚聲器數量增加，而使得揚聲器佔用顯示裝置內部空間的問題更為嚴重。

由於以上原因，造成現有顯示裝置所使用的揚聲器具有佔用空間，且輸出音場強度不足的缺點，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，在於解決現有顯示裝置內建的揚聲器佔用空間，且輸出音場強度不佳，不易塑造出特殊型態音場的問題。

為了解決上述的技術問題，本發明一實施例提供一種顯示面板發聲模組，其中包括：一顯示面板，所述顯示面板能夠定義出一第一軸向及第二軸向，且能夠界定出在第二軸向左右兩側的兩發聲區域；兩發聲模組，分別設置於所述面板的背面的兩所述發聲區域中，每一所述發聲模組分別具有一薄膜基材，兩所述薄膜基材的形狀及尺寸和兩所述發聲區域的形狀相互配合，並且兩所述薄膜基材以全貼合方式覆蓋設置於兩所述發聲區域，以及多個壓電震動組件，多個所述壓電震動組件設置於所述薄膜基材相對於所述顯示面板的一側面，多個所述壓電震動組件產生震動透過所述薄膜基材傳遞到所述顯示面板，而使得所述顯示面板的所述發聲區隨著產生震動而發出聲音。

本發明顯示面板發聲模組的一優選實施例，其中兩所述薄膜基材分別透過一膠合層貼合於所述面板的背面，而使得兩所述薄膜基材和所述顯示面板的背面之間無間隙存在。

本發明實施例還提供一種具有本發明顯示面板發聲模組的顯示裝置，其中還包括一殼體，所述面板模組安裝於所述殼體的前側面。

本發明的有益效果，在於能夠減少發聲模組佔用顯示裝置的空間，而且使得發聲模組的輸出音場強度增加，且易於塑造出特殊型態音場。

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“顯示面板發聲模組及顯示裝置”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，在不悖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。

應當可以理解的是，雖然本文中可能會使用到“第一”、“第二”、“第三”等術語來描述各種元件或者信號，但這些元件或者信號不應受這些術語的限制。這些術語主要是用以區分一元件與另一元件，或者一信號與另一信號。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。

如圖1所示，為一具有本發明的顯示面板發聲模組的顯示裝置10的一實施例。本實施例中，顯示裝置10具有一殼體11，一面板模組20設置於殼體11的前側面，殼體11底部設置一支架12，用以將顯示裝置10設置於桌面上。面板模組20具有一顯示面板21，顯示面板21背面的左右兩側分別設置一發聲模組30，用以驅動顯示面板21震動而發出聲音。殼體11前側的兩出聲孔13，用以供兩發聲模組30中的低頻發聲組件34發出的聲音從兩所述出聲孔13通過。

如圖2至圖5所示，本發明採用的面板模組20包括一顯示面板21，以及特製於顯示面板21背光面的兩薄膜基材31。其中顯示面板21可以為LCD、OLED、MINI LED、MICRO LED等類型面板的其中之一。顯示面板21可以為剛性不可彎曲的面板，也可以為具有可撓性能夠彎曲的面板。

顯示面板21具有相對的出光面及背光面。顯示面板21能夠定義出相互垂直的第一軸向D1及第二軸向D2，且界定出在第二軸向D2兩左右對稱的發聲區域22，且兩發聲模組30對稱地設置於顯示面板21背光面的左右兩側的發聲區域22中，且當發聲模組30震動產生聲音時，顯示面板21的發聲區域22也能夠受到發聲模組30驅動而發出聲音。

如圖1及5所示，兩發聲模組30分別具有一薄膜基材31、壓電震動組件32、以及低頻發聲組件34。其中兩薄膜基材31大致上呈矩形片體，且以全貼合方式設置於顯示面板21背面的兩發聲區域22中，且和顯示面板21的背面之間無間隙存在，兩薄膜基材31的面積及形狀和顯示面板21發聲區域22的形狀及面積相配合，因此使得兩薄膜基材31能夠完全地貼合於顯示面板21的發聲區域22。薄膜基材31可以為高分子基材，或者為金屬、玻璃板體、或為由上述不同材料組合成的複合材料的板體。

如圖2及圖3所示，本實施例中，兩薄膜基材31是透過膠合層33以全貼合方式貼合於顯示面板21的背面，因此當壓電震動組件32產生震動時，壓電震動組件32的震動能夠透過薄膜基材31帶動顯示面板21，而使得顯示面板21的發聲區域22也能夠受到薄膜基材31驅動而共同地發出聲音，因此使得顯示面板21也形成了發聲單體的一部份。

兩薄膜基材31是沿著第二軸向D2對稱地設置於顯示面板21的背面，並且兩薄膜基材31之間保持一間距D，而使得顯示面板21的發聲區域形成左右分離的狀態，因此當兩發聲模組30以及顯示面板21的左右兩個發聲區域22發出聲響時，能夠形成左右分離的聲道，而易於塑造出立體音效的音場。此外，顯示面板21的兩發聲區域22的面積（亦即兩薄膜基材31的面積）不小於顯示面板21總面積的70%，因此使得顯示面板21的兩發聲區域22形成了大面積的平面發聲單體，而能夠增加輸出音場的強度。

本實施例中，壓電震動組件32採用的是圓形的盤形壓電陶瓷震動元件，且其面積小於發聲區域22的面積，因此能夠將壓電震動組件32所形成的震動增強區視為圓形點狀。由於壓電震動組件32局部地增強顯示面板21在震動增強區的震動強度，因此透過調整壓電震動組件32的數量，或者是改變壓電震動組件32設置於發聲區域22的位置的方式，便能夠達到改變顯示面板21發聲區域22置的震動增強區的位置及數量的目的，而能夠調整輸出音場的強度，並調整輸出音質。

此外，本發明還能夠進一步地透過壓電震動組件32改變顯示面板21發聲區域22所輸出音場的型態。如圖5所示，本實施例中，各個壓電震動組件32是以陣列方式設置於顯示面板21上，並且能夠透過改變多個壓電震動組件32當中的一個或數個壓電震動組件32的震動幅度，而使得發聲區域22各個對應於壓電震動組件32位置所產生的聲波強度不同，而能夠塑造出不同的音場形式。

此外，本實施例還能夠透過調整不同位置的壓電震動組件32所發出聲波的相位差，而使得發聲區域22不同位置處所發出聲波的波形具有相位差，因此能夠透過聲波的干涉或者是聲波傳導的時間差而塑造出具有特殊空間感的音場（例如：環場音效），或者是進一步透過波束賦形作用而塑造出具有指向性的音場。

此外，本發明的發聲模組30還能夠進一步包括一低頻發聲組件34，低頻發聲組件34可以為動圈式發聲單體，用以發出和薄膜基材31不同頻率的聲波，用以擴展發聲模組30所輸出音場的音頻範圍。

此外，本發明的發聲模組30能夠進一步透過多個壓電震動組件32組成震動陣列，且透過改變震動陣列的形狀及排列方式，而改變顯示面板21發聲區域　的震動型態，而達到調整音質或塑造音場的目的。例如圖6所示，為本發明第二實施例，本實施例中發聲模組30是由多個壓電震動組件32以直線方式排列，而共同組成一線性震動陣列35，且薄膜基材31上設置有多組的線性震動陣列35。各個不同的線性震動陣列35彼此平行，並且能夠將多組線性震動陣列35以不同間隔距離排列設置於薄膜基材31上，而使得顯示面板21的發聲區域的不同位置處具有不同的震動強度。

如圖7所示實施例，為本發明第三實施例，本實施例中，同樣由多個壓電震動組件32組成多個線性震動陣列35，並且多個不同的線性震動陣列35分別沿著相互垂直的第一軸向D1和第二軸向D2排列設置於薄膜基材31相對於顯示面板21的一側面。例如圖8所示，為本發明第四實施例，本實施例中，同樣由多個壓電震動組件32組成多個環形震動陣列36，並且多個環形震動陣列36呈同心狀排列設置於薄膜基材31相對於顯示面板21的一側面。

此外，本發明的發聲模組30採用的壓電震動組件也能夠有多種變化實施例，例如圖9至圖11所示，分別為本發明的第五至第七實施例，第五至第七實施例中，採用的壓電震動組件32是呈長條狀，且其中圖9所示第五實施例中，各個壓電震動組件32分別構成一線性震動陣列，且各個線性震動陣列35是以相互平行方式設置於薄膜基材31相對於顯示面板21的一側面。如圖10所示，本發明第六實施例中，各個壓電震動組件32分別構成一線性震動陣列，沿著相互垂直的第一軸向D1和第二軸向D2排列設置於薄膜基材31相對於顯示面板21的一側面。例如圖11所示，為本發明第七實施例，本實施例中，是由直條狀的壓電震動組件32排列形成多個環形震動陣列36，並且多個環形震動陣列36呈同心狀排列設置於薄膜基材31相對於顯示面板21的一側面。

如圖12所示，為本發明第八實施例，本實施例中，發聲模組30採用的壓電震動組件32是採用多層式的結構，其中壓電震動組件32分別由多個平面壓電元件37相互重疊而成，每一平面壓電元件37分別具有一壓電材料層371，以及設置在壓電材料層371兩側面的導電層372所組成，並且每兩個相鄰的平面壓電元件37是透過膠合方式相互黏貼在一起，因此使得多個平面壓電元件37結合為一體，而使得多個平面壓電元件37所產生的震動能夠相互累加，而使得壓電震動組件32的震動幅度增強，並使得發聲模組30的輸出聲音的功率得以增加。

更詳細地說，本實施例中，每一個平面壓電元件37的壓電材料層371能夠選用具有壓電性的陶瓷材料（如：碳化矽、二矽化鉬、氧化鋯、鉻酸鑭陶瓷等），也可以選用高分子壓電薄膜製成（如：聚偏二氟乙烯PVDF）。兩導電層372則能夠選用導電金屬（如：金、銀、銅、鋁），或導電金屬氧化材料（如：氧化銦錫ITO），或者為導電膠或導電高分子材料（如：聚乙炔、PEDOT）。當電壓訊號導入到壓電材料層371兩側面的導電層372時，會使得兩導電層372帶有不同極性的電場，而使得壓電材料層371因逆壓電效應而產生震動。

本發明的有益效果，在於發聲模組30能夠結合於顯示面板21的背面，而且發聲模組30中的薄膜基材31以及壓電震動組件32均為平面式的結構，因此使得發聲模組30的厚度減低，而不會佔用顯示裝置10的殼體11內部空間，並使得顯示裝置10不會因為設置發聲模組30而使得厚度增加，進而達到易於薄形化的目的，因此使得本發明的技術適合運用於薄形化的顯示器上，或者是薄形筆記本電腦使用的顯示螢幕。

此外，本發明的技術由於薄膜基材31大面積覆蓋於顯示面板21的發聲區域22，且能夠驅動顯示面板21共同震動發聲，因此能夠形成大面積的發聲區域，且提升聲音輸出的強度。並且，本發明透過壓電震動組件32的排列方式或不同震動強度的變化，能夠調整顯示面板21發聲區域22的震動模式及輸出音質，甚至於塑造出不同型態的音場，因此達到增進輸出音質的目的。

以上所述僅為本發明的較佳可行實施例，非因此侷限本發明的專利範圍，故舉凡運用本發明說明書及圖式內容所做的等效技術變化，均包含於本發明的保護範圍內。

10:顯示裝置 11:殼體 12:支架 13:出聲孔 20:面板模組 21:顯示面板 22:發聲區域 30:發聲模組 31:薄膜基材 32:壓電震動組件 33:膠合層 34:低頻發聲組件 35:線性震動陣列 36:環形震動陣列 37:平面壓電元件 371:壓電材料層 372:導電層 D:間距 D1:第一軸向 D2:第二軸向 W1、W2:震波

圖1為本發明顯示面板發聲模組及顯示裝置一實施例的立體組合示意圖。

圖2為本發明顯示面板發聲模組及顯示裝置一實施例的組合剖面示意圖。

圖3為本發明顯示面板發聲模組的局部放大組合剖面示意圖。

圖4為本發明顯示面板發聲模組的後視平面示意圖。

圖5為本發明發聲模組的壓電震動組件工作原理示意圖。

圖6為本發明顯示面板發聲模組第二實施例的後視平面示意圖。

圖7為本發明顯示面板發聲模組第三實施例的後視平面示意圖。

圖8為本發明顯示面板發聲模組第四實施例的後視平面示意圖。

圖9為本發明顯示面板發聲模組第五實施例的後視平面示意圖。

圖10為本發明顯示面板發聲模組第六實施例的後視平面示意圖。

圖11為本發明顯示面板發聲模組第七實施例的後視平面示意圖。

圖12為本發明顯示面板發聲模組第八實施例所使用的壓電震動組件的局部放大組合剖面示意圖。

10:顯示裝置

11:殼體

12:支架

13:出聲孔

20:面板模組

21:顯示面板

22:發聲區域

30:發聲模組

31:薄膜基材

32:壓電震動組件

34:低頻發聲組件

D:間距

D1:第一軸向

D2:第二軸向

Claims (13)

1. 一種顯示面板發聲模組，其中包括： 一顯示面板，所述顯示面板能夠定義出一第一軸向及第二軸向，且能夠界定出在第二軸向左右兩側的兩發聲區域； 兩發聲模組，分別設置於所述面板的背面的兩所述發聲區域中，每一所述發聲模組分別具有一薄膜基材，兩所述薄膜基材的形狀及尺寸和兩所述發聲區域的形狀相互配合，並且兩所述薄膜基材以全貼合方式覆蓋設置於兩所述發聲區域，以及多個壓電震動組件，多個所述壓電震動組件設置於所述薄膜基材相對於所述顯示面板的一側面，多個所述壓電震動組件產生震動透過所述薄膜基材傳遞到所述顯示面板，而使得所述顯示面板的所述發聲區隨著產生震動而發出聲音。
2. 如請求項1所述的顯示面板發聲模組，其中兩所述薄膜基材分別透過一膠合層貼合於所述面板的背面，而使得兩所述薄膜基材和所述顯示面板的背面之間無間隙存在。
3. 如請求項2所述的顯示面板發聲模組，其中每一所述發聲模組的多個所述壓電震動組件面積小於所述薄膜基材的面積，且多個所述壓電震動組件分別設置於所述發聲模組所對應的所述發聲區域的不同位置處。
4. 如請求項3所述的顯示面板發聲模組，其中每一所述發聲模組的多個所述壓電震動組件以陣列方式排列設置於所述發聲模組所對應的發聲區域中，且多個所述壓電震動組件所產生的震動幅度彼此不同，或者是所產生震波具有相位差，藉以塑造處不同型態的音場。
5. 如請求項3所述的顯示面板發聲模組，其中多個所述壓電震動組件分別排列形成多個線性震動陣列，且多個所述線性震動陣列彼此相互平行地設置於所述薄膜基材相對於所述顯示面板的一側面。
6. 如請求項3所述的顯示面板發聲模組，其中多個所述壓電震動組件分別排列形成多個線性震動陣列，多個所述線性震動陣列分別沿著所述第一軸向和所述第二軸向排列設置於所述薄膜基材相對於所述顯示面板的一側面。
7. 如請求項3所述的顯示面板發聲模組，其中多個所述壓電震動組件分別排列形成多個環形震動陣列，且多個所述環形震動陣列以同軸心方式排列設置於所述薄膜基材相對於所述顯示面板的一側面。
8. 如請求項3所述的顯示面板發聲模組，其中多個所述壓電震動組件為長條狀的壓電震動組件，多個所述壓電震動組件分別形成一線性震動陣列，且多個所述線性震動陣列彼此相互平行地排列設置於所述薄膜基材相對於所述顯示面板的一側面。
9. 如請求項3所述的顯示面板發聲模組，其中多個所述壓電震動組件為長條狀的壓電震動組件，多個所述壓電震動組件分別形成一線性震動陣列，多個所述線性震動陣列分別沿著所述第一軸向和所述第二軸向排列設置於所述薄膜基材相對於所述顯示面板的一側面。
10. 如請求項3所述的顯示面板發聲模組，其中多個所述壓電震動組件分別為長條狀的壓電震動組件，多個所述壓電震動組件排列形成多個環形震動陣列，且多個所述環形震動陣列以同軸心方式排列設置於所述薄膜基材相對於所述顯示面板的一側面。
11. 如請求項3所述的顯示面板發聲模組，其中多個所述壓電震動組件分別由多個平面震動元件相疊而成，每一所述平面震動元件分別具有一壓電材料層，以及位於所述壓電材料層兩側面的導電層。
12. 一種顯示裝置，包括： 一如請求項第1至11其中任一項所述的顯示面板發聲模組；及 一殼體，所述顯示面板安裝於所述殼體的前側面。
13. 如請求項12所述的顯示裝置，其中兩所述發聲模組還包括一低頻發聲元件，且所述殼體對應兩所述低頻發聲元件位置還設置兩出聲孔。

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