【专利解密】屏幕发声技术如何助力OPPO成就全面屏?

【嘉德点评】OPPO发明的振动发声组件,通过将振动发声器件设置于显示屏的显示背面,振动发声器件驱动显示屏振动,从而实现显示屏振动发声。这样可以直接驱动显示屏振动发声,不需要通过中框等结构传递到显示屏,可以获取较好的声学表现力。

集微网消息,自全面屏普及以来越来越多的全面屏手机开始采用屏幕发声技术,比如小米MIX、vivo NEX和华为P30 Pro。但真正说起来,其实这些原理都大同小异,主要分为两种:悬臂压电陶瓷方案和屏幕激励器方案。

随着电子技术的发展,电子设备如手机、平板电脑等已经成为人们日常生活中非常重要的设备。随着用户对电子设备的显示效果要求越来越高,电子设备的显示屏的可显示区域也越来越大。

其中,越来越多的电子设备都在提高可显示区域的占比,从而提供更大的可显示区域,实现全面屏的效果。但是,在尽量提高可显示区域的占比情况下,听筒等设置于显示屏方向上的元器件会极大的影响可显示区域的占比。相关技术中,通过振动发声器件贴合中框,通过中框振动后传导至显示屏发声可以进一步提高可显示区域的占比,但是发声的效果不好。

为了解决这一问题,手机厂商们想出了屏幕发声方案,即手机其他部件代替扬声器振膜震动发声的办法。而悬臂压电陶瓷方案和屏幕激励器方案都是利用手机其他组件来发声,其原理都大同小异。

OPPO在19年12月30日也申请了一项名为“振动发生组件、电子设备及振动发声组件的装配方法”的发明专利(申请号:201911396020.4),申请人为OPPO广东移动通信有限公司。

根据目前公开的专利资料,让我们一起来看看这项屏幕发声技术吧。

如上图所示为振动发声组件的结构示意图,振动发声组件200包括显示屏220、振动发声器件240、中框260和安装件280。显示屏220包括相对设置的显示面222和显示背面224,显示面222用于显示图像等内容,显示背面224为显示屏220的非显示面。

振动发声器件240设置于显示屏220的显示背面224,振动发声器件240驱动显示屏220振动发声,振动发声器件240作为激励器驱动显示屏220振动,显示屏220作为振动体,借助振动产生声波,然后传递到人耳。

中框260设置于振动发声器件240背离显示屏220一侧,中框260相对第一安装孔242具有第二安装孔262。安装件设置于第一安装孔242和第二安装孔262内,并将振动发声器件240和中框260固定连接。第一安装孔242和第二安装孔262相对设置,安装件穿280过第一安装孔242和第二安装孔262,从而将振动发声器件240和中框260固定连接。

其中中框可以具有拾取通孔264,如下图所示。

拾取通孔264相对振动发声器件240设置,中框的拾取通孔264内没有设置器件,拾取通孔264可以用于外部器件300穿过拾取通孔264拾取振动发声器件240。例如通过安装件280将振动发声器件240和中260框固定连接过程中,会产生一个作用在振动发声器件240上的作用力,该作用力的方向是朝向显示屏220方向。

外部器件300穿过拾取通孔264拾取振动发声器件240,外部器件300可以给振动发声器件240提供一个朝向中框260的拾取力,拾取力和作用力方向相反,外部器件300提供的拾取力可以让安装件280更好的与中框260固定连接。

为何要这么详细的介绍这样的力学结构呢?因为显示屏是一种很脆弱的器件,振动发声器件直接设置于显示屏的显示背面上,若没有其他辅助器件,安装件将振动发声器件和中框固定连接过程中产生的作用力会传导到显示屏上,并且是不均匀的力,即传导到显示屏的某一个位置。

作用力若没控制好,作用力过大很容易将显示屏弄碎,作用力过小振动发声器件和中框无法连接牢固。振动发声器件驱动显示屏振动过程中,一部分振动能量会分散到振动发声器件和中框之间,振动发声器件驱动显示屏振动发声的能量不足,振动发声效果不好,而且振动发声器件本身也会振动,多次振动后会进一步降低振动发声器件和中框的连接强度,甚至将安装件振脱落。

如上图所示为该专利提供的手机结构示意图,手机包括壳体110,振动发声组件200安装于壳体。振动发声组件200的结构紧凑,可以节省手机的内部空间,利于整机堆叠设计。

其中,振动发声组件中的振动发声器件可以根据需要设置于手机的顶端、底端、中间、侧边等位置,振动发声组件中的振动发声器件可以为多个,多个振动发声组件的多个振动发声器件可以间隔设置于显示屏的不同位置。

最后我们再来看看这种振动发声组件的装配方法的流程图。

如上图所示,首先将振动发声器件设置于在显示屏的显示背面,显示屏包括相对设置的显示面和显示背面,显示面用于显示图像等内容,显示背面为显示屏的非显示面。振动发声器件设置于显示屏的显示背面,振动发声器件驱动显示屏振动发声。

其次,在振动发声器件背离显示屏一侧设置中框,以使振动发声器件位于显示屏和中框之间,再利用拾取装置拾取振动发声器件,拾取装置提供从振动发声器件朝向中框的拾取力。最后,利用安装件将振动发声器件与中框固定连接。

以上就是OPPO发明的振动发声组件,通过将振动发声器件设置于显示屏的显示背面,振动发声器件驱动显示屏振动,从而实现显示屏振动发声。这样可以直接驱动显示屏振动发声,不需要通过中框等结构传递到显示屏,可以获取较好的声学表现力。可见OPPO作为一家重视自身的专利积累,并且不断加强对前沿技术的投入和探索的企业,在屏幕发声的技术领域也体现了其追求极致的核心价值观,以期为用户带来更卓越的使用体验。

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