专利名称：声光发射器件的制作方法
声光发射器件发明领域本发明涉及一种声光发射器件。
背景技术：
众所周知，常规的扬声器利用圆锥型的膜作为声音辐射器。在这种 情况下，通过将电动式声音线圏变换器连到该膜的较小端能够获得声音辐射。该变换器驱动线圏来回移动。在US 2002/0118847 Al中，描述了 一种扬声器，该扬声器利用板的振动来发声，由此变换器使板进行弯曲振动。使用扬声器的地方经常需要照明。带有反射面的扬声器的设备是众 所周知的。通过利用照向扬声器表面的灯能够实现大面积的照明。现阶 段的技术中，已知该器件包括发声和发光元件的组合。例如，在常规扬 声器的周围布置发光二极管是公知的。 一个缺点在于由这种声光发射器 件所产生的光和声音的质量不能令人满意。发明内容本发明的目的在于改进上述声光发射器件。特别是，本发明的目的在于提供一种具有紧凑和简单结构的声光发射器件。这一 目的通过如本发明权利要求1所教导的声光发射器件来实现。 因此，提供一种声光发射器件，其包括具有层结构的片状元件，其响应施加于其上的信号而执行预定的操作，以及至少一个变换器，所述元件包括发;器件:该发光器件至-具有第一电^^层、、光层(活性层) 和第二电极层。发明人已经非常仔细地研究了将发声和发光元件进行组合的问题， 并且在载有发光器件的板形、片状元件的层结构中发现了解决办法，由 此片状元件可以充当扬声器。本发明的 一个基本思想是基于以下事实， 即目前的声光发射器件包括声音辐射片状元件，由此变换器向所述元件 激发振动模式。优选的是，该变换器可以是电机系统，其将电信号转变为线圈的运动。通过将变换器与片状元件连接，将线圏的运动传递给该 元件，该元件发生弯曲。这样，激发振动模式，同时辐射声音。在本发 明的优选实施例中，该片状元件具有平面结构。有利的是，该片状元件 能够很容易地用于不同的应用。在优选实施例中，该片状元件是发光器件，由此将该变换器直接固 定到一个电极层。该发光层置于第一和第二电极层之间。优选的是，该发光器件是无机电致发光器件或有机发光器件(OLED)。本发明中使用 OLED的主要优点之一是能够获得扁平且紧凑的高效和高亮度的发声设 备。甚至可以将OLED用在如箔的挠性衬底上。这样，OLED可以很容易 地与该片状元件一起固定，由此该片状元件能够包括任何可能的形状。 可选择的是，与所述OLED结合的声光发射器件可以用在具有可控制的 颜色的系统中。因此，本发明给声光发射器件提供了新的机会，该声光 发射器件可以独立地用作光源、扬声器或二者的组合。优选的是，OLED是底部发射器件或顶部发射器件。底部发射器件 发射光使其通过透明衬底，而顶部发射器件朝与该衬底相对的 一侧发射 光。在后者的情况下，衬底可以是透明的或不透明的。已经发现利用层状器件可以置于变:器和发光器件之间。另 一种可能性是将层状器件置 于发光器件上与变换器相对的一侧。当然，也可以在一个声光发射器件 中使用这两种布置。根据本发明的优选实施例，该层状器件至少包括一个层元件，该层 元件可以是发光器件的衬底层和/或覆盖层。在本发明的优选实施例中，该层状器件是多层的，其具有至少两个 层元件。这些层元件可以由均质的各向同性材料和/或均质的各向异性材 料和/或玻璃和/或金属和/或塑料制成，和/或包括泡沫结构和/或蜂窝结构 和/或纤维结构和/或单一材料结构和/或复合材料结构。而且，该片状元 件的层状器件可以由实现OLED的较高刚度和稳定性以及较好的热学管 理的纸或铝来制成。优选的是，将均质材料置于该声光发射器件的非发 射一侧。有利的是，该层状器件包括第一和第二层元件，由此将作为第三层 元件的芯置于第 一和第二层元件之间。所提到的层状器件连接到OLED, 这样，该声光发射器件具有双夹层结构。有利的是，该层状器件包括刚性轻质的芯，由此按照弯曲波能量允许声音辐射的这种方式将至少 一个 变换器连接到片状元件。芯的功能之一是保持片状元件的多个层元件隔 开一段距离以获得特定的抗弯刚度。根据本发明的另一个实施例，芯可 以是泡沫。声光发射器件可以仅包括一个或包括多个变换器，所述变换 器连接到所述片状元件。所述变换器可以安装在片状元件的层结构的所 有可能的侧面。所提出的层结构的另 一 个优点在于，由于该层状器件的芯提供了必要的机械支承，因此可以将较薄的衬底材料用于OLED。根据优选实施 例，OLED包括置于两个电极之间的有机层，这两个电极位于所述衬底 的顶部以及与所述衬底相对侧的覆盖层的顶部。优选的是，覆盖层和/ 或衬底层由透明材料制成，这取决于是底部发射OLED还是顶部发射 OLED。如果OLED衬底不具有所需的机械性能，那么可以使用附加的层 元件。有利的是，层状器件的第一和第二层元件以及芯都由铝制成，减 小了该声光发射器件的热阻。根据本发明的另 一个优选实施例，该声光发射器件包括用于控制发 光器件和/或发声器件的电路和电子电路，所述电路和电子电路嵌入在层 状器件的芯中或嵌入在层状器件的一个层元件中。根据本发明的声光发射器件可以用在各种系统中，例如家用系统、 商店照明系统、家庭照明系统、加强照明系统、局部照明系统、纤维光 学应用系统、投影系统、自照明显示系统、分像素显示系统、分段显示 系统、警报信号系统、医疗照明应用系统、移动式电话显示系统、指示 符号系统，或装饰照明系统。根据本发明的发光器件特别配置成产生对内部和外部提供足够强 度有效照明的光，由此术语"光"包括可见光和不可见光(例如UV, IR)或二者的组合。上述部件以及要求保护的部件和在所描述的实施例中依照本发明 所用的部件，其尺寸、形状、材料选择和技术概念没有任何特别的例外， 因此可以无限制地应用有关领域中已知的选择准则。从属权利要求和下面对各个附图的描述中公开了本发明的目的的 额外的细节、特征和优点，这些附图以示例的方式示出了根据本发明的 声光发射器件的几个优选实施例。
图1示出了根据本发明第 一 实施例的声光发射器件的非常示意性的 横截面视图，图2示出了根据本发明第二实施例的声光发射器件的非常示意性的 横截面视图，图3示出了根据本发明第三实施例的声光发射器件的非常示意性的 视图，图4示出了根据本发明第四实施例的声光发射器件的非常示意性的 横截面一见图，以及图5示出了根据本发明第五实施例的声光发射器件的非常示意性的透视图。
具体实施方式
图1示出了声光发射器件10，其包括片状元件20,该片状元件呈 板形。在该实施例中，具有层结构的片状元件20是发光器件30,特别 是有机发光器件(OLED) 30，其具有第一电极层31、第二电极层33 和置于第一电极层31和第二电极层33之间的发光层32，第二电极层 33淀积在图1中未示出的衬底上。衬底层可以是玻璃、金属板或箔等。 该衬底对于底部发射器件是透明的。该衬底对于顶部发射器件可以是透 明的或不透明的。层31、 32、 33由薄膜淀积技术来形成，所述薄膜沉 积技术如汽相淀积、'减射和/或湿化学淀积技术。变换器40直接固定在 片状元件20上，由此，通过形状配合和/或粘合绑定和/或摩擦连接能够 使变换器40与片状元件20相连。根据图1,变换器40激发发光器件30,该发光器件响应于由变换 器40感生的信号来执行预定的操作。这意味着将弯曲振动引入到发光 器件30中，该发光器件这些弯曲振动转变成声音信息，如辐射的声音。 变换器40包括永磁铁、声音线圏单元和弹性吊架，这些均未明确地示 出，由此按照能够激发弯曲波的这种方式使变换器40与发光器件30机 械地连接。将这些波传送到发光器件30,该发光器件按照预定的方式通 过如扬声器一样产生声音来对此作出响应。图2中示出了声光发射器件10，，其具有包括根据图1的OLED 30 的片状元件20。但是，片状元件20与两个层器件50和60相连。层器30之间，并用作OLED 30的衬底层60。 在与变换器40相对的一侧，层器件50固定在OLED 30上作为覆盖层 50。在该实施例中，发光器件30是顶部发射OLED30。射出的光80用 附图标记80来表示。覆盖层50由透明材料制成，例如玻璃或塑料。层 50、 60对发光器件30进行保护和密封，这两层也都可以是多层。根据图2，片状元件20可以仅包括与发光器件30相连的上述层器 件50、 60中的一个。这意味着，在一个可能的实施例中，仅使用衬底 层60,而本发明的另一个实施例仅包括覆盖层50,这样，覆盖层50用 作发光器件30的衬底。所产生的声音的附图标记为70。根据图3，声光发射器件10"包括OLED30,该OLED30具有透明 的覆盖层50和层器件60，层器件60连接到OLED 30上与覆盖层50相 对的一侧。层器件60是多层，其具有第一层元件61和第二层元件63, 芯62置于第一层元件61和第二层元件63之间。第一层元件61固定到 第二电极层33上，第二层元件63与变换器40直接相连。在另一个未 示出的实施例中，片状元件20上安装多个变换器40。在这种情况下，适当地:发弯曲波^句;额外地扩展片状元件20'的频率范围。 °口 在图3所描述的实施例中，芯62是蜂窝状的芯62。发光器件30具 有明显高于层器件60的夹层结构的杨式模量和密度，特别是明显高于 第一层元件61、第二层元件63和芯62的夹层结构的杨式模量和密度， 因此产生高质量的声音70。根据图3,蜂窝结构62由铝制成，提高了 整个器件10〃的抗弯刚度和热学管理。已经发现，由纸制成的蜂窝结构 对于轻质应用(飞机、移动式电话等)也是可接受的。第一层元件61 和第二层元件63所用的材料必须适应声光发射器件10，，的芯材料62。图3的发光器件30可以是底部发射OLED 30。在这种情况下，覆 盖层50是底部发射OLED30的衬底层，其中第一电极层31 (阳极)由 透明材料制成，例如ITO (氧化铟锡)或rp掺杂硅。发光器件30也可 以是顶部发射器件30。根据该实施例，第一层元件61是OLED30的衬 底层。外部层50保护发光器件30使其不受环境影响。在其他实施例中， 层器件50、 61、 62、 63的材料也可以是塑料，其具有以下优点，即塑 料的制造成本低，并且能够很容易地变换为非平面的形式。图4中示出了具有片状元件20的声光发射器件IO'"，其包括OLED30、覆盖层50、层器件60和变换器40。层器件60包括芯62和第二层 元件63。在该实施例中，芯62直接固定到OLED30上。在该声光发射 器件IO"，的驱动过程中，芯62用作OLED30的机械支承。第二层元件 63和芯62可以由铝制成以减小热阻。也可以将板置于发光器件30和芯 62之间。图5示出了声光发射器件10""，其基本上包括与图4的实施例相 同的特征。与图4的本质区别在于OLED 30包括分段电极33。不发光 的区域90位于这些电极层30之间。变换器40固定在第二层元件63上， 芯层62置于OLED 30和第二层元件63之间。根据图1-5，变换器40与未明确示出的控制器单元相连接。这种连 接可以利用嵌入在芯62中的电缆、管路和/或电路来实现。根据另一个 可选择的实施例，所述可以至少在第一层元件61和/或第二层元件63中 嵌入电缆、管路和/或电路。并且，所示出的声光发射器件10、 10，、 10"、 IO，，，和IO"，，的发光 器件30可以是LED (无机发光器件)或EL (电致发光材料)。有利的 是，根据上述所有的发光器件30,可以构成薄的声光发射器件10、 10，、 10"、 IO'"和IO""。通过将所述发光器件30之一和片状元件20组合， 可以获得从其表面辐射声波的声光发射器件10、10，、10"、10，"和10"，，。 器件10、 10，、 10"、 IO，，，和IO，"，能够按比例调整为适合于需要声和光 的不同的室内和室外应用的任何尺寸和形状。在先前的实施例中，将变换器40设置在声光发射器件10、 10， 、10"、 IO"，和IO，，"的不发光的一侧。在可选择的实施例中，变换器40或者变 换器40的阵列设置在声光发射器件的发光的 一侧。可以改变层器件50、 60的层数、所述层器件的如表面质量、刚度 的性质，以及变换器的数量、类型和尺寸，从而改进声光发射器件10、 10，、 10"、 IO，"和IO""的所希望的声学和光学性质。附图标记列表10:声光发射器件 :声光发射器件 ，声光发射器件 ，，声光发射器件 '，，声光发射器件 片状元件 发光器件，OLED 第一电极层 发光层(活性层) 第二电极层 变换器 层器件 层器件 第一层元件心第二层元件 发射的光 发射的声 不发光的区域
权利要求
1.一种声光发射器件(10、10’、10”、10和10’)，其包括具有层结构的片状元件(20)，其响应施加于其上的信号而执行预定的操作，至少一个变换器(40)，其通过向该片状元件(20)激发弯曲波而成为所述信号的源，其中该片状元件(20)包括发光器件(30)，该发光器件至少具有第一电极层(31)、发光层(32)和第二电极层(33)。
2. 如权利要求1中所述的声光发射器件(10、 10，、 10"、 IO，，，和 10""),其中该发光器件(30)是无机电致发光器件。
3. 如权利要求1中所述的声光发射器件(10、 10，、 10"、 IO，"和 10"")，其中该发光器件(30)是有机发光器件(OLED)。
4. 如前面任一项权利要求所述的声光发射器件(10，、 10"、 10"， 和10""),其中该片状元件(20)包括连接到发光器件(30)的层状 器件(50, 60),以便改变和/或修改该片状元件(20)的弯曲波激发的 性质。
5. 如权利要求4中所述的声光发射器件(10，、 10"、 IO"，和10""), 其中层状器件(60)置于变换器(40)和发光器件(30)之间，和/或层 状器件(50)置于发光器件(30)上与变换器(40)相对的一侧。
6. 如权利要求4或5中所述的声光发射器件(10，、 10"、 IO"，和 10，"，)，其中该层状器件(50, 60)包括至少一个层元件(50, 60, 61, 62, 63 )。
7. 如前面任一项权利要求所述的声光发射器件(10，、 10"、 10"， 和10"，，)，其中该层元件(50, 60, 61, 62, 63 )是发光器件(30) 的衬底层和/或覆盖层。
8. 如权利要求7中所述的声光发射器件(10，、 10"、 IO"，和10"，，), 其中该层元件(50, 60， 61, 62, 63 )由均质的各向同性材料和/或均质 的各向异性材料和/或玻璃和/或金属和/或塑料和/或纸制成，和/或包括泡 沫结构和/或蜂窝结构和/或纤维结构和/或单 一材料结构和/或复合材料 结构。
9. 如前面任一项权利要求所述的声光发射器件(10、 10，、 10"、 10"， 和10，"，)，其中变换器(40)是电机设备。10.如前面任一项权利要求所述的声光发射器件(io，"，)，其中该 发光器件(30)包括分段电极(33)。
全文摘要
本发明涉及一种声光发射器件(10、10’、10”、10’”和10””)，其包括具有层结构的片状元件(20)，其响应施加于其上的信号而执行预定的操作，至少一个变换器(40)，其通过向该片状元件(20)激发弯曲波而成为所述信号的源，其中该片状元件(20)包括发光器件(30)，该发光器件至少具有第一电极层(31)、发光层(32)和第二电极层(33)。
文档编号H04R1/02GK101248701SQ200680030746
公开日2008年8月20日 申请日期2006年8月11日 优先权日2005年8月22日
发明者D·亨特 申请人:皇家飞利浦电子股份有限公司