声学装置及包括其的显示装置的制作方法

声学装置及包括其的显示装置
1.相关申请的交叉引用
2.本技术要求于2020年10月28日提交的日本专利申请第2020-180266号的权益，其全部内容通过引用并入本文。
技术领域
3.本公开涉及一种声学装置及包括该声学装置的显示装置。


背景技术：

4.[专利文献1]韩国专利公开第10-2018-0077582号，其公开了一种包括显示面板和致动器的显示装置。在该专利文献1中，显示装置具有控制致动器以使显示面板振动的功能。


技术实现要素：

[0005]
韩国专利公开第10-2018-0077582号中描述的结构可以应用于声学装置。然而，基于韩国专利公开第10-2018-0077582号的结构的声学装置的音质可能较差。
[0006]
因此，本公开的实施例旨在提供一种基本上消除了由于现有技术的限制和缺点引起的一个或多个问题的声学装置。
[0007]
本公开的一个方面旨在提供一种具有提高的音质的声学装置。
[0008]
本公开的附加的优点和特征将在以下的描述中部分地阐述并且对于本领域普通技术人员在审阅以下内容后将部分地变得显而易见，或者可以从本公开的实践中获知。本公开的目的和其他优点可以通过书面描述及其权利要求以及附图中具体指出的结构来实现和获得。
[0009]
为了实现这些和其他优点，并且根据本公开的目的，如在本文中所实现和概括描述的，提供了一种声学装置，所述声学装置包括：多个振动器件以及振动构件，所述振动构件包括连接到所述多个振动器件的同一主表面，其中，所述多个振动器件包括第一振动器件和第二振动器件，并且其中所述第一振动器件和所述第二振动器件将具有彼此不同相位的振动传递到所述振动构件。
[0010]
在本公开的另一实施例中，提供了一种显示装置，所述显示装置包括：多个振动器件；以及显示面板，所述显示面板包括被配置为显示图像的图像显示表面以及与所述图像显示表面相对的主表面，其中，所述显示面板是振动构件，其中所述多个振动器件包括第一振动器件和第二振动器件，并且其中所述第一振动器件和所述第二振动器件将具有彼此不同相位的振动传递到所述显示面板，以使所述显示面板振动。
[0011]
根据本公开的实施例，可以提供一种具有提高的音质的声学装置。
[0012]
应当理解，本公开的前面的一般描述和以下的详细描述都是示例性和说明性的，并且旨在提供对所要求保护的发明构思的进一步说明。
附图说明
[0013]
本公开包括附图以提供对本公开的进一步理解并且附图被并入并且构成本技术的一部分，附图示出了本公开的实施例并且与说明书一起用于说明本公开的原理。
[0014]
图1是根据本公开的第一实施例的声学装置的示意性框图。
[0015]
图2是示出根据本公开的第一实施例的压电器件的布置的平面图。
[0016]
图3是示出根据本公开的第一实施例的压电器件的布置的剖视图。
[0017]
图4是示出根据本公开的第一实施例的压电器件的布置的剖视图。
[0018]
图5是更详细地示出根据本公开的第一实施例的压电器件的结构的剖视图。
[0019]
图6是示出根据本公开的第一实施例的当电压被施加于压电器件时的压电器件的变形的示意图。
[0020]
图7是示出根据本公开的第一实施例的当电压被施加于压电器件时的压电器件的变形的示意图。
[0021]
图8是更详细地示出根据本公开的第一实施例的对每个压电器件输入语音信号的方法的示意图。
[0022]
图9是描述由根据本公开的第一实施例的声学装置获得的效果的示意图。
[0023]
图10是描述由根据本公开的第一实施例的声学装置获得的效果的曲线图。
[0024]
图11是示出根据本公开的第二实施例的压电器件的布置的平面图。
[0025]
图12是示出根据本公开的第二实施例的压电器件的布置的剖视图。
[0026]
图13是更详细地示出根据本公开的第二实施例的压电器件的结构的剖视图。
[0027]
图14是示出根据本公开的第二实施例的当电压被施加于压电器件时的压电器件的变形的示意图。
[0028]
图15是示出根据本公开的第二实施例的当电压被施加于压电器件时的压电器件的变形的示意图。
[0029]
图16是更详细地示出根据本公开的第二实施例的对每个压电器件输入语音信号的方法的示意图。
[0030]
图17是更详细地示出根据本公开的第三实施例的压电器件的结构的剖视图。
[0031]
图18是更详细地示出根据本公开的第三实施例的对每个压电器件输入语音信号的方法的示意图。
[0032]
图19是根据本公开的第四实施例的显示装置的示意性框图。
[0033]
在全部的附图和详细描述中，除非另有说明，否则相同的附图标记应该理解为指代相同的元件、特征和结构。这些元件的相对大小和描述可能被夸大以便为了清楚、说明和便利。
具体实施方式
[0034]
现在将详细参考本公开的实施例，其示例可以在附图中示出。在以下的描述中，当与本文相关的公知的功能或配置的详细描述被确定为不必要地模糊本发明构思的要点时，将省略其详细描述。所描述的处理步骤和/或操作的进程是一个示例；然而，除了必须以特定顺序发生的步骤和/或操作之外，步骤和/或操作的顺序不限于在此阐述的并且可以如本领域已知的那样改变。相同的附图标记全部表示相同的元件。以下说明中使用的各个元件
的名称仅为了撰写说明书的便利而选择，因此可能与实际产品中使用的名称不同。
[0035]
通过结合附图描述的以下实施例，将阐明本公开的优点和特征及其实现方法。然而，本公开可以以不同的形式实现并且不应该被解释为限于在此阐述的实施例。相反，提供这些实施例是为了使本公开彻底和完整，并将本公开的范围充分地传达给本领域技术人员。进一步地，本公开仅由权利要求书的范围限定。
[0036]
用于描述本公开的实施例的附图中公开的形状、尺寸、比例、角度和数量仅是示例，因此，本公开的实施例不限于所示出的细节。相同的附图标记全部指代相同的元件。在以下的描述中，当相关的已知功能或配置的详细描述被确定为不必要地模糊本公开的要点时，将省略该详细描述。当使用本说明书中描述的“包括”、“具有”和“包括”时，除非使用“仅”，否则可以追加另一部分。除非另有说明，否则单数形式的术语可以包括复数形式。
[0037]
在说明一个元件时，该元件被解释为包括误差或容差范围，尽管没有对这种误差或容差范围的明确描述。
[0038]
在描述位置关系时，例如，当两个部分之间的位置关系被描述为例如“上”、“上方”、“下方”和“靠近”时，一个或多个其他部分可以设置在这两个部分之间，除非使用了更具有限制性的术语，例如，“仅”或“直接”。
[0039]
在实施例的描述中，当一个结构被描述为位于另一个结构“上或上方”或“下或下方”或时，该描述应该被解释为包括这些结构彼此接触的情况以及在它们之间设置第三结构的情况。
[0040]
在描述时间关系时，例如，当时间顺序例如被描述为“之后”、“随后”、“接下来”和“之前”时，可以包括不连续的情况，除非使用了更具有限制性的术语，例如“仅”、“紧接”或“直接”。
[0041]
将理解的是，虽然术语“第一”、“第二”等可以在本文中用于描述各种元件，但这些元件不应被这些术语限制。这些术语仅用于将一个元件与另一个元件区分开。例如，在不脱离本公开的范围的情况下，第一元件可以被称为第二元件，并且类似地，第二元件可以被称为第一元件。
[0042]
在描述本公开的元件时，可以使用术语“第一”、“第二”、“a”、“b”、“(a)”、“(b)”等。这些术语旨在从其他元件中识别出相应的元件，并且相应元件的基础、顺序或数量不应受这些术语限制。关于一个元件“连接”、“耦接”或“粘附”到另一个元件或层的表述，该元件或层不仅可以直接连接或粘附到另一个元件或层，而且还可以间接连接或粘附到另一元件或层，其中一个或多个中间元件或层“设置”或“插入”这两个元件或层之间，除非另有说明。
[0043]
术语“至少一个”应该被理解为包括一个或多个相关联的所列项目中的任何和所有的组合。例如，“第一项、第二项和第三项中的至少一个”的含义表示从第一项、第二项和第三项中的两个或多个以及第一项、第二项或第三项中提出的所有项的组合。
[0044]
如本领域技术人员能够充分理解的，本公开的各个实施例的特征可以部分地或整体地彼此结合或组合，并且可以以各种方式彼此互操作并且在技术上被驱动，如本领域技术人员能够充分理解的。本公开的实施例可以彼此独立地执行，或者可以以相互依赖的关系共同执行。
[0045]
下面将参照附图详细描述本公开的实施例。在附图中，相同的附图标记指代具有共同功能的相同元件，并且省略或将简单地给出重复的描述。为了描述方便，附图中所示的
每个元件的比例与实际比例不同，因此不限于附图中所示的比例。
[0046]
[第一实施例]
[0047]
图1是根据本公开的第一实施例的声学装置的示意性框图。根据本公开的实施例的声学装置1可以单独地用作扬声器或嵌入到另一装置中。例如，声学装置1可以嵌入到诸如广告招牌、海报和公告栏的标牌中。在这种情况下，可以从标牌产生诸如引导的语音。此外，声学装置1可以嵌入到显示装置、计算机和电视等中。然而，根据本公开的实施例的声学装置1的用途不限于此。
[0048]
如图1所示，声学装置1可以包括多个压电器件10a至10c、振动构件20以及控制器40。声学装置1可以是基于向其输入的声音信号(或振动驱动信号)产生声音的装置。
[0049]
压电器件10a至10c中的每一个可以是当基于输入语音信号的电压被施加到其时基于逆压电效应移位的元件。压电器件10a至10c中的每一个例如可以是基于电压弯曲地移位的元件，例如，双压电晶片或单压电晶片等。输入语音信号可以是通常的交流(ac)电压，因此，压电器件10a至10c可以用作基于输入语音信号振动的振动器件。
[0050]
振动构件20可以是基于输入到压电器件10a至10c的共同语音信号而振动以产生声音的构件。压电器件10a至10c中的每一个可以通过弹性构件机械地连接(或耦接)到振动构件20。振动构件20的材料不限于特定材料。然而，振动构件20的材料可以包括适合于传递从压电器件10c至10c中的每一个传递的振动的玻璃、树脂、硬纸、压缩纸、塑料、布、纤维、皮革、金属和木材中的一种或多种，但本公开的实施例不限于此。
[0051]
主机系统2可以是包括供应语音信号以控制声学装置1的一个装置或多个装置的系统。然而，主机系统2可以基于声学装置1的使用目的进一步供应诸如图像信号(例如，rgb数据)和时序信号(例如，垂直同步信号、水平同步信号和数据使能信号等)等的其他信号。主机系统2例如可以是音源再现装置、本地广播装置、无线电广播再现系统、电视(tv)系统、机顶盒、导航系统、光盘播放器、计算机、家庭影院系统、视频电话系统等。此外，声学装置1和主机系统2可以是集成的装置或分开的装置。
[0052]
控制器40可以基于共同语音信号向压电器件10a至10c供应电压。控制器40可以被配置为多个半导体集成电路(ic)。例如，控制器40可以包括诸如前置放大器和/或功率放大器等的放大电路。
[0053]
图2是示出根据本公开的第一实施例的压电器件10a至10c的布置的平面图。图3和图4是示出根据本公开的第一实施例的压电器件10a至10c的布置的剖视图。下面将参考图2至图4描述压电器件10a至10c的布置。在图2中，振动构件20的四边形边缘(或边界)示意性地示出了振动构件20的外观。如图2所示，振动构件20可以具有板状，并且当在垂直于主表面的方向(或向上方向)上观察时(或当在垂直于主表面的方向上在平面中观察时)，振动构件20可以具有矩形形状，但是本公开的实施例不限于此并且可以具有非四边形形状。
[0054]
如图3所示，振动构件20可以包括第一表面20a和第二表面20b。例如，振动构件20的第一表面20a可以是对应于表面声源的表面，并且可以是主表面、前表面或上表面。振动构件20的第二表面20b可以是与第一表面20a面对或相对的表面，并且可以是辅助表面、背表面、后表面或下表面。例如，图2是当从第二表面20b观察振动构件20时的透视平面图。在图2所示的xyz坐标中，x轴代表第一表面20a的水平方向(或第一方向)，z轴代表第一表面20a的垂直方向(或第二方向)，y轴代表第一表面20a的深度方向(或第三方向)。此外，从第
二表面20b到第一表面20a的方向可以被定义为y轴的正向。图3是沿图2的线a-a’截取的剖视图，图4是沿图2的线b-b’截取的剖视图。
[0055]
如图2至图4所示，当在平面中观察时，振动构件20的第二表面20b的外周(或外围)可以连接至具有矩形框架形状的框架22的第一表面(或一个表面)。连接到振动构件20的框架22的与第一表面相对的第二表面可以连接至后盖24。例如，后盖24可以连接至框架22的与连接到振动构件20的一侧相对的表面。振动构件20和后盖24可以在它们之间具有空隙(或间隙空间)的情况下彼此相对。因此，振动构件20、框架22以及后盖24可以实现声学装置1的外壳或主体外壳。压电器件10a至10c可以设置在或容纳在外壳中。根据本公开的实施例，框架22可以是中间框架、连接构件、中间构件、侧壁构件、支撑构件或第一支撑构件。并且，后盖24可以是后框架、背板、后盖、背框架、后板、后结构、后构件、盖构件、支撑构件或第二支撑构件。
[0056]
后盖24可以屏蔽或密封外壳的内部空间，使得从压电器件10a至10c的振动产生的声音不会沿外壳的向后方向泄漏到外部。此外，后盖24可以起到保护压电器件10a至10c使得压电器件10a至10c不接触外部物体的作用。例如，振动构件20、后盖24以及框架22可以通过压缩树脂材料、粘合剂或胶带等彼此连接。例如，框架22可以包括诸如金属或树脂等的材料。例如，后盖24可以包括诸如金属、树脂、玻璃、硬纸、压缩纸、塑料、布、纤维、皮革或木材等的材料。然而，框架22和后盖24的材料不限于特定材料。
[0057]
振动构件20除了输出声音的功能之外，还可以执行标牌的功能。例如，标牌的诸如句子(或字母)、图片和/或标志等的内容可以被布置为从振动构件20的第一表面20a可见。例如，第一振动构件20的表面20a可以具有用于内容的布置表面的功能。内容可以直接附着在振动构件20的第一表面20a处，并且内容通过印刷等附着于的诸如纸等的介质可以附着在振动构件20的第一表面20a处。此外，内容还可以附着在振动构件20的除第一表面20a之外的位置(或部分)处。例如，内容可以布置在后盖24的外表面(或与面向振动构件20的表面相对的表面)处，因此，后盖24的外表面可以具有用于内容的布置表面的功能。此外，内容可以附着在振动构件20的第一表面20a和后盖24的外表面全部，因此，振动构件20的第一表面20a和后盖24的外表面全部可以是用于内容的布置表面，并且可以实现在两侧(或在两个方向)可见的可见标志。
[0058]
压电器件10a至10c中的每一个可以具有板状。如图2所示，当在平面中观察时，压电器件10a至10c中的每一个可以具有矩形形状，该矩形形状具有长边方向(附图的x轴方向)(或第一方向)和短边方向(附图的z轴方向)(或第二方向)。因此，当在沿长边方向x的剖面(线a-a’)中观察时，压电器件10a至10c在电压施加于其上时可能移位从而弯曲。压电器件10a至10c中的每一个的长边方向可以设置为垂直于振动构件20的端部。
[0059]
压电器件10a至10c中的每一个可以通过两个弹性构件30连接至振动构件20的第二表面20b。例如，压电器件10a至10c中的每一个可以通过弹性构件30连接至振动构件20的同一主表面。例如，弹性构件30可以是连接构件或耦接构件等。
[0060]
弹性构件30可以包括由具有弹性的材料构成的构件。弹性构件30可以被配置为包括模量小于压电器件10a至10c和振动构件20中的每一个的材料。例如，弹性构件30可以由诸如橡胶等的材料形成。压电器件10a至10c中的每一个的长边方向上的两个端部(或两端或两个外周部)可以通过弹性构件30连接至振动构件20的一部分。例如，弹性构件30可以与
压电器件10a至10c中的每一个的长边方向上的两端(或外表面)间隔开一定距离，以便压电器件10a至10c中的每一个平滑振动。例如，关于压电器件10a至10c的长边方向，弹性构件30可以设置为在压电器件10a至10c中的每一个的中心部与两端之间靠近压电器件10a至10c中的每一个的两端。因此，压电器件10a至10c中的每一个的振动可以传递到振动构件20，并且振动构件20可以基于向其输入的语音信号产生声音。压电元件10a至10c中的每一个的长边方向上的两端可以是作为弯曲振动的波腹的部分。例如，作为弯曲振动的波腹的部分可以是振动的振幅最大的部分。因此，弹性构件30可以连接至(或接近或邻近于)压电器件10a至10c中的每一个的长边方向上的两端附近的部分，因此，压电器件10a至10c中的每一个的振动可以有效地传递至振动构件20。
[0061]
图5是更详细地示出根据本公开的第一实施例的压电器件(或第一压电器件)10a的结构的剖视图。图5示出了压电器件10a附近的放大部分，但是其他的压电器件10b和10c也可以具有与压电器件10a相同的结构。此外，图5通过电路图示意性地示出了压电器件10a中包括的电极之间的连接关系，以描述向压电器件10a输入语音信号的方法。
[0062]
图5所示的压电器件10a可以包括两个压电层被堆叠的双压电晶片结构。压电器件10a可以包括多个电极101、103和105以及多个压电层102和104。最靠近振动构件20设置的电极101可以连接至弹性构件30。电极101和电极103可以设置为在厚度方向上面向压电层102。压电层102和104内部所示的箭头代表压电层102和104的偏振方向。例如，压电层(或第一压电层)102的偏振方向可以与压电层(或第二压电层)104的偏振方向相同。此外，被配置为向每个电极施加电压的线可以通过焊接等连接至电极101、103和105，但是在图5中，省略了线的图示。
[0063]
施加于压电器件10a的电压可以基于语音信号，因此，可以是与要产生的语音(或声音)的频率相对应的交流电压。在图5中，交流电压由“v”表示，“v”是ac电源的电路符号。在ac电源v中，一个端子(或第一端子)可以连接至电极101和105，另一端子(或第二端子)可以连接至电极103。例如，具有相同相位(或同相)的电压可以施加于电极101和电极105，具有相反相位(或反相)的电压可以施加于电极101和电极103，并且具有相反相位的电压可以施加于电极103和电极105。因此，反向电压可以施加于压电层102和压电层104。
[0064]
压电层102和104的材料不受限制并且可以包括具有良好压电特性的材料，例如锆钛酸铅(pzt)，因为位移量能够增加。此外，在图5的配置中，压电器件10的外周(或外围)可以被诸如树脂等的绝缘体覆盖，以防止压电器件10与另一构件之间的电短路。
[0065]
图6和图7为示出根据本公开的第一实施例的当电压被施加于压电器件时的压电器件的变形的示意图。如图5所示，压电层102和104的偏振方向可以是相同的方向，并且施加于压电层102和104的电压可以在相反的方向(或反向)上施加。因此，压电层102和压电层104的拉伸方向(或伸展和收缩方向)可以彼此相反或反转(或颠倒)。
[0066]
如图6所示，在压电层102变形以在水平方向(或宽度方向)上收缩的时刻，在压电层104在水平方向上伸展的方向上，压电层104可以变形。因此，压电器件10a的端部可以在更靠近振动构件20的方向上弯曲。因此，振动构件20可以基于在与压电器件10a间隔开或远离压电器件10a的方向上施加的应力而变形。
[0067]
如图7所示，在压电层102变形以在水平方向上伸展的时刻，在压电层104在水平方向上收缩的方向上，压电层104可以变形。因此，压电器件10a的端部可以在与振动构件20间
隔开或远离的方向上弯曲。此时，振动构件20可以基于在朝向压电器件10a的方向上施加的应力而变形。
[0068]
当基于语音信号的交流电压被施加于压电器件10a时，图6的变形状态和图7的变形状态可以以语音(或声音)的频率交替地重复。因此，压电器件10a的振动可以传递到振动构件20，因此，振动构件20可以振动。因此，可以基于振动构件20中的语音信号产生语音(或声音)，因此，振动构件20可以被实现为扬声器的驱动单元(或驱动器或振动器)。此外，可听到的频带的各种频率声音可能在真实语音(或声音)中重叠，因此，真实振动的实施例(或形状)可能比附图的图示更复杂。
[0069]
在本公开的实施例中，多个压电器件10a至10c中的一部分可以被配置为基于与其它压电器件不同的相位振动。例如，压电器件10b(或第二压电器件)基于压电器件10a(或第一压电器件)和压电器件10c(或第三压电器件)中的每一个的相位的相反相位振动的配置将在下面参照图8描述。
[0070]
图8是更详细地示出根据本公开的第一实施例的对压电器件10a至10c中的每一个输入语音信号的方法的示意图。控制器40可将基于语音信号的交流电压输出到信号源v的端子t1(或第一端子)和端子t2(或第二端子)。端子t1和端子t2的输出电压可以具有彼此相反的相位。端子t1可以连接至压电器件10a的电极101和105(或第一电极)、压电器件10b的电极103(或第二电极)以及压电器件10c的电极101和105。端子t2可以连接至压电器件10a的电极103(或第二电极)、压电器件10b的电极101和105(或第一电极)以及压电器件10c的电极103。
[0071]
基于这样的连接关系，在压电器件10a的电极之间施加的电压的相位以及在压电器件10b的电极之间施加的电压的相位可以是彼此相反的相位。此外，在压电器件10a的电极之间施加的电压的相位和在压电器件10c的电极之间施加的电压的相位可以是彼此相同的相位。例如，当压电器件10a和10c在图6的状态下移位时，压电器件10b可以在图7的状态下移位，并且当压电器件10a和10c在图7的状态下移位时，压电器件10b可以在图6的状态下移位。因此，压电器件10a和10c以及压电器件10b可以将具有相反相位的振动传递到振动构件20。
[0072]
如上所述，将参考图9和图10描述通过基于相反相位使压电器件10a和10c以及压电器件10b振动获得的效果。图9是描述根据本公开的第一实施例的通过声学装置1获得的效果的示意图。在通过使振动板振动而产生语音(或声音)的扬声器中，基于振动板的固有振动频率的振动板的振动状态可能极大地影响声压级的频率特性。例如，当基于高阶固有振动模式(或更高模式振动或更高模式固有振动)等产生具有振动板细微波动的振动形状的分割振动时，声压级可能降低，并且在频率特性中可能出现诸如产生峰值或低谷的音质劣化。
[0073]
在根据本公开的实施例的具有矩形板状的振动构件20中，可能产生垂直共振和水平共振以二维方式结合的固有振动模式，因此，可能需要详细研究二维(2d)模型或三维(3d)模型。然而，为了简化模型，下面将描述2d模型。图9示出了在仅基于振动构件20的长边方向(或x方向或第一方向)上的一阶模式的模型中具有一阶(n＝1)至五阶(n＝5)振动形状的五种固有振动模式。每个固有振动模式的固有频率可以随着阶数的增加而增加。此外，如图2至图4所示，固有振动模式可以基于振动构件20的端部由框架22支撑的边界条件。
[0074]
如图9所示，振动的节点和波腹的位置可以基于固有振动模式的阶数而改变，同时，位移的相位的位置依赖性可以改变。例如，在一阶固有振动模式中，所有的振动构件20中的相位的符号可以是相同的，但是在二阶固有振动模式中，相位的符号可以相对于振动构件20的中心是相反的。
[0075]
如图9所示，在三阶固有振动模式中，振动构件20的两端附近的相位的符号可以是相同的，并且振动构件20的中心附近的相位的符号可以与振动构件20的两端附近的相位的符号相反。如上面参照图8描述的这种相位关系可以与压电器件10a和10c的振动的相位与压电器件10b的振动的相位相反的相位关系一致。此外，如图9所示，压电器件10a至10c中的每一个的位置可以对应于三阶固有振动模式的波腹的位置。因此，与其他固有振动模式相比，根据本公开的实施例的压电器件之间的相位关系可以易于强烈地激发三阶固有振动模式。在二阶和四阶或更多阶的固有振动模式中，相位关系可能与压电器件10a和10c不一致，因此，激发可能是困难的。
[0076]
如在本公开的实施例中，多个压电器件中的部分压电器件可以基于相反的相位振动，因此，相对低阶的固有振动模式可能容易被激发，而相对高阶的固有振动模式的激发可能难以控制。因此，由于高阶固有振动模式，可能难以产生使振动板精细波动的分割振动。因此，根据本公开的实施例，可以减少或最小化由振动板的分割振动引起的音质劣化。
[0077]
图10是用于描述通过根据本公开的第一实施例的声学装置1获得的效果的曲线图。图10示出了两个比较例(第一比较例和第二比较例)和本公开的实施例的配置的声压级的频率特性。在图10的纵轴(或纵坐标轴)中，任意单位(a.u.)表示当特定电压施加于声学装置1时在声学装置1中产生的幅度。图10的水平轴(或横坐标轴)表示施加于压电器件的电压的频率。例如，频率的单位是hz。此外，图10是对数-对数图。
[0078]
第一比较例是当电压施加于压电器件10b时，仅压电器件10a和10c基于相同的相位振动并且压电器件10b不振动的示例。第二比较例是具有相同相位的电压施加于三个压电器件使得所有的压电器件10a至10c基于相同的相位振动的示例。
[0079]
在图10中，将本公开的第一实施例的特性与第一比较例的特性进行比较，可以看出，在本公开的第一实施例的特征中，在约100hz到约500hz的低音声带以及约600hz到约1,500hz的中音声带中声压级显著增加。因此，通过增加基于相反相位振动的压电器件10b，可以看出获得了提高声压级的效果。
[0080]
而且，将本公开的第一实施例的特性与第二比较例的特性进行比较，可以看出，本公开的第一实施例的特性在低音声带和中音声带中具有更高的声压级。因此，可以看出，压电器件10b的相位与压电器件10a和10c中的每一个的相位相反的情况比压电器件10b的相位与压电器件10a和10c中的每一个的相位相同的情况更好。如上所述，根据图10的曲线图，根据本公开的第一实施例的声学装置1可以包括基于压电器件10a和10c中的每一个的相位的相反相位振动的压电器件10b，因此，可以看出，在从低音声带到中音声带的带中声压级提高。因此，根据本公开的第一实施例，可以提供可听频率的声压级频率特性是平坦的并且声音质量提高的声学装置1。
[0081]
此外，与第一比较例相比，可以看出，第二比较例中从低音声带到中音声带的声压级低于第一比较例。即，当增加基于与压电器件10a和10c中的每一个相同的相位振动的压电器件10b时，操作的压电器件的数量增加，但声压级降低。将第一比较例的曲线与第二比
较例的曲线进行比较，可以看出，在不考虑相位关系而提供具有相同相位的压电器件10b并且压电器件的数量增加的方法中，声音质量并未提高或者声音质量劣化。此外，将第一比较例的曲线与第二比较例的曲线进行比较，可以看出，通过适当地调节压电器件10b与压电器件10a和10c之间的相位关系来控制固有振动模式的操作是有助于提高声压级的重要因素。在本公开的实施例中，基于这样的研究结果，可以调节压电器件10a至10c之间的相位关系，从而可以提高声学装置1的声音质量。
[0082]
[第二实施例]
[0083]
在本公开的第二实施例中，将描述根据本公开的第一实施例的声学装置1的变型例。下面将省略或简要给出与本公开的第一实施例共同的元件的重复描述。
[0084]
图11是示出根据本公开的第二实施例的压电器件10a至10c的布置的平面图。图12是示出根据本公开的第二实施例的压电器件10a至10c的布置的剖视图。下面将参考图11和图12描述压电器件10a至10c的布置。图12是沿图11的线a-a’截取的剖视图。沿图11的线b-b’截取的剖视图与图4相同，因此省略图示和描述。
[0085]
如图11和图12所示，压电器件10a和压电器件10c中的每一个可以通过与本公开的第一实施例相同的结构在压电器件的长边方向上的两端部(或第一连接部)处通过弹性构件30连接到振动构件20。另一方面，压电器件10b可以在压电器件10b的近中心部分(或第二连接部)处通过弹性构件30连接至振动构件20，并且压电器件10b的这种连接结构可以是本公开的第二实施例与本公开的第一实施例之间的差异。压电器件10b的近中心部分可以是作为弯曲振动的波腹的部分。因此，当弹性构件30连接至压电器件10b的近中心部分时，压电器件10b的振动可以有效地传递到振动构件20。
[0086]
图13是更详细地示出根据本公开的第二实施例的压电器件10b的结构的剖视图。图13示出了压电器件10b附近的放大部分。此外，其它压电器件10a和10c也可以具有与根据本公开的第一实施例的图5相同的结构。此外，图13是通过电路图示出压电器件10b中包括的每个电极的连接关系的示意图，用于描述向压电器件10b输入信号的方法。在图13中，除了将压电器件10b连接至连接构件20的弹性构件30的布置之外，结构和电压施加方向可以与图5的图示相同，因此省略其重复说明。
[0087]
图14和图15是示出根据本公开的第二实施例的当电压被施加于压电器件10b时的变形的示意图。如图13所示，压电层102和104的偏振方向可以是相同的方向，并且施加于压电层102和104的电压可以在相反的方向上施加。因此，压电层102和压电层104的拉伸方向(或伸展和收缩方向)可以彼此相反或反转(或颠倒)。
[0088]
如图14所示，在压电层102变形以在水平方向(或宽度方向)上收缩的时刻，在压电层104在水平方向上伸展的方向上，压电层104可以变形。因此，压电器件10b的端部可在更靠近振动构件20的方向上弯曲。此时，振动构件20可以基于在朝向压电器件10a的方向上施加的应力而变形。
[0089]
如图15所示，在压电层102变形以在水平方向上伸展的时刻，在压电层104在水平方向上收缩的方向上,压电层104可以变形。因此，压电器件10b的端部可以在与振动构件20间隔开或远离的方向上弯曲。此时，振动构件20可以基于在与压电器件10b间隔开或远离的方向上施加的应力而变形。
[0090]
在下面的描述中，将弹性构件30设置在图14的压电器件10b的近中心部分处的结
构与弹性构件30设置在图6的压电器件10a的两端处的结构相比较。在这种情况下，在图6和图14中，压电器件10a和10b的位移的相同之处可以为在端部在靠近振动构件20的方向上弯曲。另一方面，注意振动构件20，图6的振动构件20可以基于在远离压电器件10a的方向上施加的应力而变形，但是图14的振动构件20可以基于在朝向压电器件10b的方向上施加的应力而变形。即，图6的压电器件10a的位移和图14的压电器件10b的位移可以具有相同的相位，但是图6的振动构件20的位移和图14的振动构件20的位移可以具有相反的相位。
[0091]
而且，将图7与图15进行比较，可以如上所述形成相位之间的关系。例如，图7的压电器件10a的位移和图15的压电器件10b的位移可以具有相同的相位，但是图7的振动构件20的位移和图15的振动构件20的位移可以具有相反的相位。
[0092]
图16是更详细地示出根据本公开的第二实施例的对压电器件10a至10c的每一个输入语音信号的方法的示意图。控制器40可以将基于语音信号的交流电压输出到信号源v的端子t1(或第一端子)和端子t2(或第二端子)。端子t1可以连接至压电器件10a至10c中的每一个的电极101和105。端子t2可以连接至压电器件10a至10c中的每一个的电极103。
[0093]
基于这样的连接关系，在压电器件10a至10c的电极之间施加的电压的相位可以是相同的相位。如上所述，由压电器件10a和10c施加于振动构件20的应力和由压电器件10b施加于振动构件20的应力可以将具有相反相位的振动传递到振动构件20。
[0094]
如上所述，根据本公开的第二实施例的声学装置1的配置可以与本公开的第一实施例不同，并且施加的电压的相位可以不同，但是根据本公开的第二实施例的通过压电器件10a至10c提供给振动构件20a的振动之间的相位关系可以与本公开的第一实施例相同。因此，本公开的第二实施例可以获得与本公开的第一实施例相同的效果。
[0095]
[第三实施例]
[0096]
在本公开的第三实施例中，将描述根据本公开的第一实施例的声学装置1的变型例。下面将省略或简要给出与本公开的第一实施例共同的元件的重复描述。
[0097]
图17是更详细地示出根据本公开的第三实施例的压电器件10b的结构的剖视图。图17示出了压电器件10b附近的放大部分。此外，其他的压电器件10a和10c可以具有与根据本公开的第一实施例的图5相同的结构。此外，图17通过电路图示意性地示出了在压电器件10b中包括的电极之间的连接关系，用于描述对压电器件10b输入语音信号的方法。压电层102和104内部所示的箭头代表压电层102和104的偏振方向。在本公开的第一实施例中，图5所示的压电器件10a和10c的偏振方向可以是向上的方向(y轴的负方向)，但是图17所示的压电器件10b的偏振方向可以是向下的方向(y轴的正方向)。例如，压电器件10b的偏振方向可以与压电器件10a和10c的偏振方向相反。在图17中，除了压电器件10b的偏振方向之外，结构和电压施加方向可以与图5的图示相同，因此省略其重复的说明。
[0098]
图18是更详细地示出根据本公开的第三实施例的对压电器件10a至10c中的每一个输入语音信号的方法的示意图。控制器40可以将基于语音信号的交流电压输出到信号源v的端子t1(或第一端子)和端子t2(或第二端子)。端子t1可以连接至压电器件10a至10c中的每一个的电极101和105。端子t2可以连接至压电器件10a至10c中的每一个的电极103。
[0099]
基于这样的连接关系，在压电器件10a至10c的电极之间施加的电压的相位可以是相同的相位。可以基于电压施加方向和偏振方向来确定在压电器件中发生的位移方向。在具有相同结构的两个压电器件中，当电压施加方向相同并且压电器件的偏振方向相反时，
由电压产生的力的方向可以相反(或颠倒的方向)，因此，在压电器件中发生的位移的方向可以是相反的方向(或颠倒的方向)。因此，在图18的配置中，由压电器件10a和10c施加于振动构件20的应力和由压电器件10b施加于振动构件20的应力可以具有相反的相位。例如，由压电器件10a和10c施加于振动构件20的应力和由压电器件10b施加于振动构件20的应力可以将具有相反相位的振动传递到振动构件20。
[0100]
如上所述，根据本公开的第三实施例的声学装置1的配置可以与本公开的第一实施例不同，并且施加的电压的相位可以不同，但是根据本公开的第三实施例的通过压电器件10a至10c提供给振动构件20的振动之间的相位关系可以与本公开的第一实施例相同。因此，本公开的第三实施例可以获得与本公开的第一实施例相同的效果。
[0101]
[第四实施例]
[0102]
在本公开的第四实施例中，将详细描述根据本公开的第一实施例至第三实施例的声学装置1执行显示装置的显示面板功能的实施例。下面将省略或简要给出与本公开的第一实施例至第三实施例共同的元件的重复描述。
[0103]
图19是根据本公开的第四实施例的显示装置3的示意性框图。根据本公开的第四实施例的显示装置3的使用目的例如可以应用于电子海报、数字公告板、电子广告牌、计算机显示器、电视、智能手机或游戏机等，但本公开的实施例不限于此。主机系统2、压电器件10a到10c和控制器40中的每一个的配置可以与本公开的第一实施例至第三实施例中的一个相同，因此，可以省略它们的重复描述。
[0104]
如图19所示，显示装置3可以包括压电器件10a至10c、控制器40、面板控制器60、数据驱动电路70、栅极驱动电路80以及显示面板90。显示装置3可以是这样的装置：基于向其输入的rgb数据等通过显示面板90显示图像，并基于向其输入的声音信号(或振动驱动信号)等产生声音或振动。因此，显示装置可以被实现为声学装置。如图19所示，在显示装置3中，多个压电器件10a至10c可以实现通过弹性构件连接至显示面板90的振动装置。例如，压电器件10a至10c和弹性构件可以被配置为使作为振动构件的显示面板90振动的振动装置。
[0105]
面板控制器60可以基于从主机系统2输入的图像数据和时序信号来控制数据驱动电路70和栅极驱动电路80。数据驱动电路70可以通过设置在多个像素p的每一列中的驱动线71向多个像素p供应数据电压等。栅极驱动电路80可以通过设置在多个像素p的每一行中的驱动线81向多个像素p供应控制信号。此外，驱动线71和驱动线81中的每一个可以设置为多条线。
[0106]
显示面板90可以包括布置成配置多行和多列的多个像素p。例如，显示装置3可以是使用显示面板90的有机发光二极管(oled)显示器，在显示面板90中设置有oled作为发光装置，但是本公开的实施例不限于此。例如，显示装置3可以是液晶显示器(lcd)，其中包括液晶材料和偏光片等的液晶面板用作显示面板90。基于这样的结构，显示面板90可以变薄，因此，该结构可以适合于使显示装置3变薄。当显示装置3能够显示彩色图像时，像素p可以是显示实现彩色图像的多个颜色(例如，rgb)中的一个的子像素。
[0107]
控制器40、面板控制器60、数据驱动电路70和栅极驱动电路80可以由一个半导体ic或多个半导体ic构成。此外，控制器40、面板控制器60、数据驱动电路70和栅极驱动电路80中的一部分或全部可以被一体地配置为一个半导体ic(或一个主体或单个主体)。
[0108]
根据本公开的实施例的显示装置3可以从主机系统2被供应有图像信号(例如，rgb
数据)、语音信号(或振动驱动信号)和时序信号(包括垂直同步信号、水平同步信号和数据使能信号等)，因此，可以显示图像并且同时可以产生声音(或振动)。显示面板90可以包括用于显示图像的图像显示表面以及与图像显示表面相对的背面(或背侧表面)。压电器件10a至10c可以通过弹性构件30连接至显示面板90的背面。因此，显示面板90可以包括显示图像的功能和振动构件20的功能。因此，在本公开的第四实施例中，可以提供具有从通过显示面板90显示的图像中输出声音的音响效果的显示装置3。
[0109]
[其他实施例]
[0110]
上述实施例仅是对本公开可以应用于的几个实施例的说明，并且本公开的技术范围不应被解释为根据上述实施例受到限制。此外，在不脱离本公开的技术思想或范围的情况下，本公开可以通过适当的修改和变化而在各实施例中实施。例如，应当理解的是，将一个实施例的一些要素加入到另一实施例中的实施例或者可以应用另一实施例的一些要素和替换物的实施例也是本公开可以应用于的实施例。因此，本公开旨在涵盖本公开的变型和变化，只要它们落入所附权利要求及其等同物的范围内。在下文中，将描述能够应用于上述实施例的变型例。
[0111]
在上述实施例中，两个压电层102和104堆叠的双压电晶片结构已经被描述为压电器件10a至10c中的每一个的结构的示例，但是本公开的实施例不限于此。例如，压电器件10a至10c可以包括单压电晶片结构，该单压电晶片结构包括一个压电层和在其之间设置有压电层的两层电极。在这种情况下，压电结构的结构可以比双压电晶片结构更简单。此外，压电器件10a至10c可以包括多压电晶片结构，该多压电晶片结构包括三个或更多个压电层以及在其之间设置有每个压电层的四个或更多个层电极。与双压电晶片结构和单压电晶片结构相比，在多压电晶片结构中，相同的施加电压的位移可能增加，因此，声压级可能提高。
[0112]
此外，压电器件10a至10c中的每一个的结构可以是单压电晶片、双压电晶片或多压电晶片被堆叠多个的结构。在这种结构中，在多个元件中发生的移位可以重叠，因此声压级可以提高。
[0113]
在上述实施例中，由于压电器件10a至10c中的每一个的平面形状使得能够容易发生弯曲移位，因此例如示出了纵横比不同的矩形形状，但是本公开不仅限于此。例如，压电器件10a至10c中的每一个的平面形状可以是具有对称性的形状，例如圆形或多边形。在这种情况下，振动的分布可以容易地二维均等化，因此可以获得在振动构件20中难以发生共振的效果。此外，压电器件10a至10a中的每一个的平面形状10c可以是边长均等的正多边形，或者可以是包含曲线的图形。例如，压电器件10a至10c中的每一个的平面形状可以包括椭圆形或非四边形。
[0114]
此外，在上述实施例中，说明了三个压电器件10a至10c的示例，但本公开的实施例不限于此。例如，当可以将具有不同相位的振动传递到振动构件时，可以适当地改变压电器件10a至10c的数量。例如，可以仅安装两个压电器件10a和10b，或者可以安装四个或更多个压电器件。当压电器件的数量为四个或更多时，与压电器件10a具有相同结构的压电器件以及与压电器件10b具有相同结构的压电器件可以交替布置，以有效地激发对应的阶次固有振动模式。
[0115]
此外，在上述实施例中，压电器件10a和10c与压电器件10b之间的位移可以是相反的相位，但是相位差不一定准确地是相反的相位(即，相位差是180度)。例如，压电器件10a
和10c与压电器件10b之间的相位差可以略微偏离180度或者可以偏移任意角度，即使在这种情况下，也可以提高音质。
[0116]
而且，在上述实施例中，压电器件10a至10c被示为使振动构件20振动的振动器件的示例，但是如果可以将基于语音振动或触觉振动的振动传递至振动构件20，则振动器件的驱动类型不限于压电类型。也可以应用具有诸如动态类型或静态类型的其他类型的振动器件来代替压电器件10a至10c。例如，与具有其他类型的振动器件相比，压电器件可以更薄，因此，可能对于标牌、显示装置或需要变薄的装置更适合。
[0117]
下面将描述根据本公开的实施例的声学装置和包括该声学装置的显示装置。
[0118]
根据本公开的一些实施例的声学装置可以包括多个振动器件以及包括连接至多个振动器件的同一主表面的振动构件，其中多个振动器件可以包括第一振动器件和第二振动器件，并且其中第一振动器件和第二振动器件可以将具有彼此不同相位的振动传递到振动构件。
[0119]
根据本公开的一些实施例，第一振动器件和第二振动器件可以将具有彼此相反相位的振动传递到振动构件。
[0120]
根据本公开的一些实施例，输入到第一振动器件的振动驱动信号的相位可以与输入到第二振动器件的振动驱动信号的相位不同。
[0121]
根据本公开的一些实施例，输入到第一振动器件的振动驱动信号的相位可以与输入到第二振动器件的振动驱动信号的相位相反。
[0122]
根据本公开的一些实施例，第一振动器件和第二振动器件中的每一个可以包括第一电极和第二电极，输出振动驱动信号的信号源可以包括输出具有彼此相反相位的信号的第一端子和第二端子，第一端子可以连接至第一振动器件的第一电极和第二振动器件的第二电极，第二端子可以连接至第一振动器件的第二电极和第二振动器件的第一电极。
[0123]
根据本公开的一些实施例，连接至第一振动器件和振动构件的第一连接部在第一振动器件上的位置可以不同于连接至第二振动器件和振动构件的第二连接部在第二振动器件上的位置。
[0124]
根据本公开的一些实施例，多个振动器件中的每一个可以是具有矩形形状的板，第一连接部可以位于板的中心处，并且第二连接部可以位于在板的长边方向上与板的中心间隔开的位置处。
[0125]
根据本公开的一些实施例，多个振动器件中的每一个可以是压电器件。
[0126]
根据本公开的一些实施例，多个振动器件中的每一个可以是压电器件，并且第一振动器件中包括的压电材料的偏振方向可以不同于第二振动器件中包括的压电材料的偏振方向。
[0127]
根据本公开的一些实施例，输入到第一振动器件的振动驱动信号的相位可以与输入到第二振动器件的振动驱动信号的相位相同。
[0128]
根据本公开的一些实施例，多个振动器件可以进一步包括第三振动器件，并且第一振动器件和第三振动器件可以将具有彼此相同相位的振动传递到振动构件。
[0129]
根据本公开的一些实施例，第二振动器件可以设置在第一振动器件与第三振动器件之间。
[0130]
根据本公开的一些实施例，振动构件可以是具有矩形形状的板，并且第一振动器
件、第二振动器件以及第三振动器件可以在振动构件的长边方向上并排布置。
[0131]
根据本公开的一些实施例，声学装置可以进一步包括设置在多个振动器件中的每一个与振动构件之间的连接构件。
[0132]
根据本公开的一些实施例，连接构件可以连接在多个振动器件中的每一个的两个端部或中心部分与振动构件之间。
[0133]
根据本公开的一些实施例，振动构件可以是显示装置的显示面板，振动构件可以包括被配置为显示图像的图像显示表面以及与图像显示表面相对的主表面，并且第一振动器件和第二振动器件的振动可以被传递到显示面板的主表面。
[0134]
根据本公开的一些实施例，振动构件可以包括玻璃、树脂、硬纸、压缩纸、塑料、布、纤维、皮革、金属以及木材中的一种或多种。
[0135]
根据本公开的一些实施例，振动构件可以是标牌，振动构件可以包括：内容布置表面，标牌的内容被布置在所述内容布置表面上并且可见；以及与内容布置表面相对的主表面，并且第一振动器件和第二振动器件的振动可以被传递到标牌的主表面。
[0136]
根据本公开的一些实施例的显示装置可以包括：多个振动器件；以及显示面板，所述显示面板包括被配置为显示图像的图像显示表面以及与所述图像显示表面相对的主表面，其中，所述显示面板是振动构件，其中，所述多个振动器件包括第一振动器件和第二振动器件，并且其中，所述第一振动器件和所述第二振动器件将具有彼此不同相位的振动传递到所述显示面板，以使所述显示面板振动。
[0137]
根据本公开的一些实施例，显示面板可以包括有机发光二极管或液晶面板。
[0138]
对于本领域技术人员显而易见的是，在不脱离本公开的技术或范围的情况下，可以对本公开进行各种变型和修改。因此，本公开的实施例旨在涵盖本公开的变型和修改，只要它们落入所附权利要求及其等同物的范围内。