CN110267182B - 一种屏幕发声显示装置 - Google Patents
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Abstract
本申请公开了一种屏幕发声显示装置，包括显示面板，及设置于所述显示面板内且位于所述显示面板的显示区内的振动层，所述振动层用于振动所述显示面板以发声；将振动层嵌入到显示面板内，相比于现有的将振动层放置于显示面板下方的方式，本发明的屏幕发声结构无需额外预留振动层的位置和空间，明显降低了整个显示面板的厚度，也不影响整机组装，此外，将振动层嵌入到显示面板内，也可以更好的带动显示面板进行发声。
Description
技术领域
本申请涉及面板发声相关技术领域，尤其涉及一种屏幕发声显示装置。
背景技术
随着电子技术的不断发展，工艺水平的不断提高，全面屏已经成为当下的一个热门的趋势；而阻碍手机屏占比发展的两大问题来自于传统的Home键和顶部的听筒摄像头传感器等必要组件，其中，Home键可以利用手势操作来取代，并且Home键的指纹识别可以采用屏下指纹识别技术；摄像头则通过采用屏下摄像头或者采用伸缩式摄像头的方式隐藏。最后，为了取消顶部的听筒，屏幕发声技术应运而生。
但是现在的屏幕发声是将激励器放置于显示面板的下方，这样会明显增加整个模组的厚度，破坏整个模组的轻薄性，并且给整机组装也带了很多问题。
发明内容
本申请实施例提供一种屏幕发声激励器及屏幕发声显示装置，以解决现有激励器放置于显示面板的下方，明显增加整个模组的厚度，破坏整个模组的轻薄性的问题。
本申请实施例提供了一种屏幕发声显示装置，包括：
显示面板；
振动层，设置于所述显示面板内且位于所述显示面板的显示区内，用于振动所述显示面板以发声。
根据本发明一优选实施例，所述振动层包括多个呈阵列布置的振动单元。
根据本发明一优选实施例，所述显示面板包括彩膜层，所述彩膜层包括若干呈阵列布置的色阻和设置于各所述色阻之间的黑色矩阵；各所述振动单元分别设置于各所述色阻之间且位于所述黑色矩阵的一侧。
根据本发明一优选实施例，所述显示面板包括TFT阵列层，所述TFT阵列层包括栅极层，各所述振动单元均设置于所述TFT阵列层上且与所述栅极层对应。
根据本发明一优选实施例，所述TFT阵列层包括衬底、及依次设置于衬底上薄膜晶体管、像素电极层、平坦层和公共电极层，各所述振动单元均设于所述公共电极层上。
根据本发明一优选实施例，所述显示面板包括相对设置的TFT阵列层和彩膜层，所述振动层设置于所述彩膜层远离所述TFT阵列层的一侧，所述振动层材料为透明材料。
根据本发明一优选实施例，所述显示面板还包括设于TFT阵列层与彩膜层之间的液晶层、设于所述彩膜层上方的上偏光片、设于上偏光片上的保护玻璃、以及触控层；所述彩膜层设于所述液晶层上，所述振动层设于所述彩膜层上；
所述触控层集成于所述保护玻璃内；或
所述触控层设置于所述振动层与所述上偏光片之间；或
所述触控层嵌入在所述液晶层内。
根据本发明一优选实施例，所述振动层包括激励子层，所述激励子层包括若干电极子层，各相邻两所述电极子层之间均设有一压电子层。
根据本发明一优选实施例，所述振动层还包括一绝缘子层，所述激励子层设置于所述绝缘子层上，所述绝缘子层中部设有通孔，所述振动层上靠近所述绝缘子层的一侧与所述显示面板内的功能层贴合以将所述通孔密封形成空腔。
根据本发明一优选实施例，所述压电子层的材料为锆钛酸铅、氮化铝、聚偏氟乙烯或聚偏氟乙烯－三氟乙烯共聚物；所述电极子层材料为金属或氧化铟锡。
本申请的有益效果为：本发明一种屏幕发声显示装置，将振动层嵌入到显示面板内，相比于现有的将振动层放置于显示面板下方的方式，本发明的屏幕发声结构无需额外预留振动层的位置和空间，明显降低了整个显示面板的厚度，也不影响整机组装，此外，将振动层嵌入到显示面板内，也可以更好的带动显示面板进行发声。
附图说明
下面结合附图，通过对本申请的具体实施方式详细描述，将使本申请的技术方案及其它有益效果显而易见。
图1为本申请实施例提供的一种屏幕发声显示装置的结构示意图；
图2为本申请实施例提供的另一种屏幕发声显示装置的结构示意图；
图3为本申请实施例提供的另一种屏幕发声显示装置的结构示意图；
图4为图3中TFT阵列层与振动层的结构示意图；
图5为本申请实施例提供的一种屏幕发声显示装置中振动层的结构示意图；
图6为本申请实施例提供的一种屏幕发声显示装置中振动层的另一结构示意图。
具体实施方式
这里所公开的具体结构和功能细节仅仅是代表性的，并且是用于描述本申请的示例性实施例的目的。但是本申请可以通过许多替换形式来具体实现，并且不应当被解释成仅仅受限于这里所阐述的实施例。
在本申请的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“横向”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本申请和简化描述，而不是指示或暗示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申请的限制。此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本申请的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上。另外，术语“包括”及其任何变形，意图在于覆盖不排他的包含。
下面结合附图和实施例对本申请作进一步说明。
实施例1
如图1所示，本申请实施例提供了一种屏幕发声显示装置，包括：
显示面板；
振动层200，设置于所述显示面板内且位于所述显示面板的显示区内，用于振动所述显示面板以发声。
本实施例中，根据本发明目的，为保证显示面板全面屏而将听筒做隐藏式设计，振动层200集成或嵌入与所述显示面板内，可以理解的是，本申请中振动层200可以位于所述显示面板的显示区内的任何位置，优选的，可位于原有听筒设计位置，即位于所述显示面板上端替代原有听筒的位置，例如，对于手机终端而言，振动层200位于远离手机中话筒一端。
可以理解的是，本申请中，所述显示面板可以是LCD显示面板，也可以是OLED显示面板等，其中，现有技术中，LCD显示面板根据触控层结构位置不同又包含OGS、In cell、Oncell等形式；本实施例中，以触控层On cell的LCD显示面板为例。
本实施例中，如图1所示，显示面板包括相对设置的TFT阵列层130和彩膜层180，所述振动层200设置于所述彩膜层180远离所述TFT阵列层130的一侧，所述振动层200材料为透明材料。
本实施例中，优选的，如图1所示，所述振动层200位于彩膜层180上侧，即所述彩膜层180远离所述TFT阵列层130的一侧，具体的，位于所述彩膜层180上玻璃板上。此外，振动层200材料为透明材料，显然可以避免对彩膜层180透光部分的遮挡，降低对显示面板显示效果的影响。
本实施例中，如图1所示，
所述显示面板还包括设于TFT阵列层130与彩膜层之间的液晶层140、设于所述彩膜层180上方的上偏光片150、设于上偏光片150上的保护玻璃160、以及触控层170；所述彩膜层180设于所述液晶层140上，所述振动层200设于所述彩膜层180上，所述触控层170设置于所述振动层200与所述上偏光片150之间；此外，还包括背光模组110、下偏光片120。
承上，当显示面板为其它如OGS、In cell形式时，本申请中只存在触控层170位置不同，比如，所述触控层170集成于所述保护玻璃160内；或者所述触控层170嵌入在所述液晶层140内等；本实施例中振动层200的位置不变，不影响本实施例中显示面板整体的震动效果，因而，本申请的技术方案具备良好的适应性。
本实施例中，如图5所示，所述振动层200包括激励子层，所述激励子层包括若干电极子层201，各相邻两所述电极子层201之间均设有一压电子层202。其中，振动层200的发声技术原理为现有技术，通过对其中一电极子层201输入交流电，压电子层202会发生向上或者向下的振动，从而带动整个显示面板发生振动，发出声音，实现屏幕发声。
具体的，所述电极子层201的材料可以采用Ag，Al，Mo，Au，Cr，Ni，Cu，Pt中的一种金属或者几种金属的合金；也可以是透明电极ITO(氧化铟锡)；本实施例中，所述振动层200材料为透明材料，优选电极子层201的材料为氧化铟锡；
承上，所述压电子层202的材料可以是压电陶瓷锆钛酸铅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；本实施例中，所述振动层200材料为透明材料，优选压电子层202的材料为具有一定透光性的聚偏氟乙烯PVDF；
值得注意的是，如图5所示，本申请中，激励子层采用的是多电极子层201的结构，比如四层电极子层201结构；显然，此类多层结构相对于现有的双层结构或其它结构具有更大的振动位移，可以更好的将振动输出带动整个显示面板振动发声。
本实施例中，如图6所示，所述振动层200还包括一绝缘子层203，所述激励子层设置于所述绝缘子层203上，所述绝缘子层203中部设有通孔204，所述振动层200上靠近所述绝缘子层203的一侧与所述显示面板内的功能层贴合以将所述通孔204密封形成空腔。
可以理解的是，所述绝缘子层203的材料可以是透明或非透明材料，此皆属于本领域技术人员所熟知的技术常识，可根据实际需要进行选择制作出所需绝缘子层203。
承上，所述绝缘子层203中部设有通孔204，所述振动层200上靠近所述绝缘子层203的一侧与所述显示面板内的功能层贴合以将所述通孔204密封形成空腔；显然，在本实施例中，具体设置时，所述振动层200上靠近所述绝缘子层203的一侧可以设置成远离所述彩膜层180，也可以设置成靠近所述彩膜层180；优选的，所述振动层200上靠近所述绝缘子层203的一侧与所述显示面板内的彩膜层180贴合在所述通孔204处形成空腔；显然，此种结构，在振动层200振动发声的过程中，可以很好的延缓激励子层的振动衰减，提高显示面板的振动发声效果。
此外，可以理解的是，本实施例中，振动层200不限于整体的单一振动输出，还可以被构造成具备多个输出位置的结构，该多输出结构在后面实施例中再做进一步详述；虽然，单一的输出方式，工艺简单、成本较低，但多个输出位置的结构却能达到更好的发声效果。
综上所述，本申请中将振动层设置于彩膜层的一侧，此种设置结构不影响其它功能层的结构和工艺，易于振动层和显示面板的整体制造，工艺简单，同时，将振动层材料采用透明材料，降低了振动层嵌入在显示面板内对显示面板显示的影响；此外，振动层采用多层结构，使得振动层具备更大的振动位移，可以更好的将振动输出带动整个显示面板振动发声。
实施例2
本实施例与前述实施例的不同之处在于振动层200的设置位置和振动层200的布置结构不同，本实施例中，如图2所示，所述振动层200包括多个呈阵列布置的振动单元210；所述显示面板包括彩膜层180，所述彩膜层180包括若干呈阵列布置的色阻181和设置于各所述色阻181之间的黑色矩阵182；各所述振动单元210分别设置于各所述色阻181之间且位于所述黑色矩阵182的一侧；所述黑色矩阵182在垂直于所述彩膜层180方向上的投影覆盖所述振动层200在垂直于所述彩膜层180方向上的投影。
可以理解的是，所述振动层200以阵列布置的多个振动单元210的形式，嵌入于所述彩膜层180中，具体的，各所述振动单元210设置于各所述色阻181之间且位于所述黑色矩阵182的一侧；如图2所示，优选的，所述振动单元210位于所述黑色矩阵182下方；替代原有黑色矩阵182不透光的部分位置；显然，所述黑色矩阵182在垂直于所述彩膜层180方向上的投影覆盖所述振动层200在垂直于所述彩膜层180方向上的投影，此种设置方式不会影响原有显示面板内的光路以及显示，不影响显示面板的开口率。
此外，可以理解的是，所述振动单元210的层级结构可以是前述所描述的电极子层201、压电子层202等结构，并且，基于本实施例中振动层200的设置结构，所述电极子层201和压电子层202等的材料可以有多种组合，优选以性能最佳为宜。
本实施例中，所述显示面板内设有振动控制集成电路(图中未出示)，所述振动控制集成电路分别与各所述振动单元210电性连接；可以理解的是，将振动层200设置为阵列布置的若干振动单元210的形式为前述将振动层200构造为多个输出位置结构的一种形成；并且，振动控制集成电路通过精确控制这些振动单元210的输入电压，来控制它们的振动情况；实现整个面板的振动发声，此种方式，振动更加均匀，功耗更低。
可以理解的是，如图2所示，所述显示面板中的其它功能层以及结构形式在前述实施例中已做说明，在此不再赘述。
综上所述，本申请中将振动层设置于各所述色阻之间且位于所述黑色矩阵的一侧，使得所述振动层位于所述显示面板中部的位置，对显示面板整体有很好的带动发声作用，也不影响显示面板的开口率；同时，振动层被构造呈阵列化布置的振动单元的形式，实现多输出位置的精确发声，振动更加均匀，降低了功耗。
实施例3
本实施例与前述实施例的不同之处在于振动层200的设置位置和振动层200的布置结构不同，本实施例中，如图4所示，所述显示面板包括TFT阵列层130，所述TFT阵列层130包括栅极层131，各所述振动单元210均设置于所述TFT阵列层130上且与所述栅极层131对应，所述栅极层131在垂直于所述TFT阵列层130上的投影覆盖所述振动层200在垂直于所述TFT阵列层130上的投影。
可以理解的是，栅极层131的材料一般为不透明材料；本实施例中，所述栅极层131在垂直于所述TFT阵列层130上的投影覆盖所述振动层200在垂直于所述TFT阵列层130上的投影；将振动层200设置为阵列布置的若干振动单元210的形式且各振动单元210分别与所述栅极层131中栅极的位置相对应，此种设置方式不会影响原有显示面板内的光路以及显示，不影响显示面板的开口率。
本实施例中，如图4所示，以TFT阵列层130为顶栅结构为例，所述TFT阵列层130包括衬底132、及依次设置于衬底132上的及依次设置于衬底上薄膜晶体管、像素电极层137、平坦层138和公共电极层139，所述薄膜晶体管具体包括源极层133、漏级层134、栅极绝缘子层135、栅极层131和层间绝缘子层136；显然，TFT阵列层130具体的结构层级形式为现有技术，在此不再详细说明，各所述振动单元210均设于所述公共电极层139上。
值得注意的是，所述振动层200中的各振动单元210可设置成直接通过公共电极层139与所述振动控制集成电路电性连接，以便于将连接线路与TFT阵列层130中的控制线路集成在一起；节省线路布置空间，整体更加紧凑；此外，所述振动层200中的各振动单元210也可避免与公共电极直接连接，如图4所示，公共电极层139上设有钝化保护层1391，所述振动层200中的振动单元210设置于钝化保护层1391上，避免振动层200与公共电极发生相互串扰。
可以理解的是，如图3所示，所述显示面板中的其它功能层以及结构形式在前述实施例中已做说明，在此不再赘述。
综上所述，本申请中将振动层200设置于所述TFT阵列层130上且与所述栅极层131对应，不影响显示面板的开口率；同时，同时，振动层200被构造呈阵列化布置的振动单元210的形式，实现多输出位置的精确发声，振动更加均匀，降低了功耗。
此外，如前所述，本申请中振动层200的位置设置和结构形式还可应用于OLED显示面板中，并且OLED显示面板更加轻薄，更容易发生振动以及发出声音；并且OLED显示面板结构更加精简，没有液晶层，屏幕振动发声不会对液晶偏转产生影响；具体的实施方式可参考前述多个实施例，在此不再赘述。
本发明一种屏幕发声显示装置，将振动层嵌入到显示面板内，相比于现有的将振动层放置于显示面板下方的方式，本发明的屏幕发声结构无需额外预留振动层的位置和空间，明显降低了整个显示面板的厚度，也不影响整机组装，此外，将振动层嵌入到显示面板内，也可以更好的带动显示面板进行发声。
综上所述，虽然本申请已以优选实施例揭露如上，但上述优选实施例并非用以限制本申请，本领域的普通技术人员，在不脱离本申请的精神和范围内，均可作各种更动与润饰，因此本申请的保护范围以权利要求界定的范围为准。
Claims (6)
1.一种屏幕发声显示装置，其特征在于，包括：
显示面板；
振动层，设置于所述显示面板内且位于所述显示面板的显示区内，用于振动所述显示面板以发声；
其中，所述振动层包括多个呈阵列布置的振动单元；
所述显示面板包括彩膜层，所述彩膜层包括若干呈阵列布置的色阻和设置于各所述色阻之间的黑色矩阵；各所述振动单元分别设置于各所述色阻之间且位于所述黑色矩阵的一侧；或
所述显示面板包括TFT阵列层，所述TFT阵列层包括栅极层，各所述振动单元均设置于所述TFT阵列层上且与所述栅极层对应。
2.根据权利要求1所述的屏幕发声显示装置，其特征在于，所述TFT阵列层包括衬底、及依次设置于衬底上薄膜晶体管、像素电极层、平坦层和公共电极层，各所述振动单元均设于所述公共电极层上。
3.一种屏幕发声显示装置，其特征在于，包括：
显示面板；
振动层，设置于所述显示面板内且位于所述显示面板的显示区内，用于振动所述显示面板以发声；所述显示面板包括相对设置的TFT阵列层和彩膜层，所述振动层设置于所述彩膜层远离所述TFT阵列层的一侧，所述振动层材料为透明材料；
所述显示面板还包括设于TFT阵列层与彩膜层之间的液晶层、设于所述彩膜层上方的上偏光片、设于上偏光片上的保护玻璃、以及触控层；所述彩膜层设于所述液晶层上，所述振动层设于所述彩膜层上；
所述触控层集成于所述保护玻璃内；或
所述触控层设置于所述振动层与所述上偏光片之间；或
所述触控层嵌入在所述液晶层内。
4.根据权利要求1或3所述的屏幕发声显示装置，其特征在于，所述振动层包括激励子层，所述激励子层包括若干电极子层，各相邻两所述电极子层之间均设有一压电子层。
5.根据权利要求4所述的屏幕发声显示装置，其特征在于，所述振动层还包括一绝缘子层，所述激励子层设置于所述绝缘子层上，所述绝缘子层中部设有通孔，所述振动层上靠近所述绝缘子层的一侧与所述显示面板内的功能层贴合以将所述通孔密封形成空腔。
6.根据权利要求5所述的屏幕发声显示装置，其特征在于，所述压电子层的材料为锆钛酸铅、氮化铝、聚偏氟乙烯或聚偏氟乙烯－三氟乙烯共聚物；所述电极子层材料为金属或氧化铟锡。
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