本发明涉及多媒体电子器件领域，具体涉及一种电子组件。
背景技术：
随着移动互联网的不断发展，智能移动设备已经成为生活中必不可少的物品。而智能移动设备的通讯等语音功能是必备条件之一，因此智能移动设备中的扬声器至关重要。专利cn102917299b提出了一种屏幕发声器，包括屏幕以及驱动器。所述屏幕发声器在屏幕下方设有驱动器，驱动器振动可以使得屏幕振动并发出声音。
此专利的驱动器为长条形，必须设置在屏幕两个平行的侧边，与触控屏幕相隔一定距离。驱动器在工作的过程中通过硅胶垫直接推动屏幕振动，触控屏幕为精密元器件，如果硅胶垫与触控屏幕接触且工作时传递机械振动能量，将导致触控屏幕损坏。同时由于压电驱动器尺寸较大，屏幕必须为驱动器预留额外非触控、非显示的区域。因此，此专利已经不适合当前全面屏手机、平板电脑等设备的技术要求；同时，驱动器尺寸较大且结构相对复杂，对于一些有厚度要求的设备，此专利技术无法使用。同时，压电驱动器工作时，仅带动屏幕两个侧边局部振动，屏幕另两个侧边以及屏幕中心区域需要靠屏幕本身的刚性带动，此结构将导致频响曲线中高频不平坦，影响音质。此专利中的压电驱动器为长条形压电片，通电产生弯曲振动，通过硅胶垫传递至屏幕振动发声，振动效果较弱，进而影响发声器的灵敏度。
技术实现要素：
有鉴于此，本发明提供一种电子组件，其中，压电换能器可以根据正逆压电效应将电能和机械能进行相互转换，以使得电子组件可以实现多种的功能，增加其应用范围。
本发明实施例提供一种电子组件，包括：
显示屏组件；
侧框，设置有多个凹槽，用于支撑所述显示屏组件；
后壳，设置于所述侧框的下方；
多个压电换能器，设置于所述凹槽内，被配置为根据正逆压电效应将电能和所述压电换能器的机械能进行相互转换；
柔性电路板，与所述压电换能器电连接。
优选地，所述凹槽设置于所述侧框的侧边中心和/或靠近侧框的顶角。
优选地，至少部分压电换能器被配置为受控振动以驱动所述显示屏组件振动；或，
至少部分压电换能器被配置为受控振动以驱动所述显示屏组件和后壳振动。
优选地，所述压电换能器在音频频率范围内振动以驱动所述显示屏组件振动发声；和/或，
所述压电换能器在非音频频率范围内振动以提供振动提示。
优选地，所述至少部分压电换能器包括设置于所述侧框的两个相对侧边中心的压电换能器；
所述两个相对侧边中心的压电换能器被配置为与其它压电换能器以不同的相位振动以减轻显示屏组件振动的本征模态效果。
优选地，至少部分压电换能器被配置为将施加于所述显示屏组件的外力转换为电信号。
优选地，所述压电换能器被配置为将所述显示屏组件感应到的音频范围内的振动转换为电信号；和/或，
所述压电换能器被配置为将所述显示屏组件感应到的按压外力转换为电信号。
优选地，部分压电换能器被配置为将所述显示屏组件感应到的音频范围内的振动转换为电反馈信号；
另一部分压电换能器被配置在音频频率范围内振动以驱动所述显示屏组件振动发声；
其中，另一部分压电换能器的振动驱动信号根据所述电反馈信号调整获得。
优选地，所述显示屏组件包括：
透明前壳，设置有容纳显示屏的槽；以及
显示屏，固定设置于所述透明前壳中；
其中，所述侧框与所述透明前壳接触。
优选地，所述压电换能器与所述透明前壳和所述后壳之间通过密封层固定连接。
优选地，所述压电换能器的内侧设置有垫片。
优选地，所述侧框的底部与所述后壳之间设置有隔振结构。
优选地，所述侧框包括：
第一边框，设置于所述电子组件的外侧；
第二边框，设置于所述电子组件的内侧，与所述第一边框包围形成所述凹槽。
优选地，所述第一边框与所述后壳连接形成间隙。
优选地，所述第一边框的顶部与所述第二边框通过密封层固定连接。
优选地，所述第二边框的顶部外侧凸设有挡板。
优选地，所述压电换能器为圆柱体或长方体。
优选地，所述圆柱体的横截面直径为0.5mm-3mm，高度为1mm-10mm。
优选地，所述长方体的横截面为正方形或长方形，边长为0.5mm-3mm，高度为1mm-10mm。
优选地，所述压电换能器为多层叠堆压电陶瓷器件。
优选地，所述多层叠堆压电陶瓷器件的陶瓷层数大于等于10。
优选地，所述显示屏组件、侧框和所述后壳相互密封连接以形成具有气密性的空间。
本发明公开了一种电子组件，包括显示屏组件、侧框、后壳、多个压电换能器和柔性电路板。多个压电换能器设置于侧框的凹槽内，通过柔性电路板与压电换能器电连接，压电换能器可以将电能和机械能进行相互转换以使得电子组件可以实现不同的功能。本发明结构简单，可以替换多媒体设备上设置的传统扬声器或受话器，提升扬声器的灵敏度和音质。同时可以将压电换能器设置在显示屏的边缘，因此可以匹配全面屏，进而增加压电换能器应用范围。
附图说明
通过以下参照附图对本发明实施例的描述，本发明的上述以及其它目的、特征和优点将更为清楚，在附图中：
图1是本发明第一实施例的电子组件的爆炸示意图；
图2是本发明第一实施例的电子组件的正面透视图；
图3是本发明第一实施例的电子组件的局部剖面示意图；
图4是本发明第二实施例的电子组件的局部剖面示意图。
具体实施方式
以下基于实施例对本发明进行描述，但是本发明并不仅仅限于这些实施例。在下文对本发明的细节描述中，详尽描述了一些特定的细节部分。对本领域技术人员来说没有这些细节部分的描述也可以完全理解本发明。为了避免混淆本发明的实质，公知的方法、过程、流程、元件和电路并没有详细叙述。
此外，本领域普通技术人员应当理解，在此提供的附图都是为了说明的目的，并且附图不一定是按比例绘制的。
除非上下文明确要求，否则整个说明书和权利要求书中的“包括”、“包含”等类似词语应当解释为包含的含义而不是排他或穷举的含义；也就是说，是“包括但不限于”的含义。
在本发明的描述中，需要理解的是，术语“第一”、“第二”等仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。此外，在本发明的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上。
除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系，除非另有明确的限定。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
实施例一：
图1-图3为本实施例的电子组件的示意图。如图1-图3所示，电子组件包括显示屏组件1、侧框2、后壳3、压电换能器4和柔性电路板5。所述显示屏组件1包括透明前壳11和显示屏12。所述透明前壳11的长、宽尺寸均大于显示屏12的长宽尺寸，且透明前壳11设置有向下开口的槽，显示屏12设置于所述透明前壳11的开口槽内，与所述透明前壳11贴合安装，使得所述显示屏12与所述开口槽的顶端重合，由此可以降低电子组件的整体厚度，如图3所示。所述透明前壳11的材料为透明玻璃，可以通过透明玻璃看到显示屏12上显示的信息。侧框2为具有四个侧边的长方形支撑框架，用于支撑所述透明前壳11和显示屏12。侧框2与所述透明前壳11接触连接。
侧框2设置有多个凹槽20，所述凹槽20可以设置于所述侧框2的侧边中心和/或侧框2的顶角附近。压电换能器4的个数与凹槽20的个数相同，压电换能器4设置于对应的凹槽20内，压电换能器4的底部设置有电极，与柔性电路板5电连接。优选地，所述压电换能器4可以焊接于柔性电路板5上。
凹槽20和压电换能器4数量和位置可以根据需要自行设置，比如仅在设备原本受话器附近设置一块压电换能器4，压电换能器4工作时仅推动局部透明前壳11振动发声，完成受话器的功能；或者，设置四块压电换能器4，在侧框22四条侧边的中心位置各设置一块压电换能器4。
在本实施例中，所述侧框2侧边的宽度小于透明前壳11开口槽的侧边宽度，当压电换能器4安装于凹槽20内时，压电换能器4位于透明前壳11的开口槽的侧边区域，由此压电换能器4可以避免直接与显示屏12接触，避免压电换能器4受控振动时直接将机械振动能量传至显示屏12，导致显示屏12损坏。
后壳3设置于所述侧框2的下方，与所述侧框2、透明前壳11和显示屏12相互密封连接形成具有气密性的空间，可以用于容纳电池、电路板、摄像头等其它电子组件的零件。压电换能器4设置于凹槽20内，压电换能器4的外侧与侧框2紧密贴合，压电换能器4的下方与柔性电路板5连通。在本实施例中，柔性电路板5与压电换能器4的电极通过焊接连接，并紧密贴合在压电换能器4的下方。在另一实现方式中，所述柔性电路板5也可以设置于所述电子组件的其它空间内，具体可以根据结构进行安装。所述侧框2和压电换能器4的上方和下方通过密封层6分别与透明前壳11和后壳3密封连接，所述密封层6可以采用硅胶或其它胶水进行粘接，可以起到缓冲保护的作用，压电换能器4可以通过密封层6推动显示屏组件1和后壳3振动发声。由于，所述密封层6需要传输压电换能器4产生的机械振动能量，所以密封层6的材料适于选取较硬的材质，例如较硬材质的硅胶。在本实施例中，压电换能器4通过密封层6和透明前壳11间接将压电换能器4的机械振动能量传递给显示屏12，由此可以在保证传递振动能量的同时，提高了显示屏12的使用寿命。
在本实施例中，所述透明前壳11的外边缘与所述侧框2之间还可通过胶水再次封装，胶水材质为硅胶。所述硅胶具有弹性，可以起到缓冲保护的作用，可以防止电子组件跌落产生的冲击由侧框2直接传递至显示屏12，引起显示屏12破碎。
所述压电换能器4的内侧设置有垫片7，可以将压电换能器4密封于所述凹槽20内，避免压电换能器4在凹槽20内晃动，同时可以避免压电换能器4与电子组件的其它零件接触，挤压损坏压电换能器4。所述垫片7可以选用材质较软的硅胶，具有弹性，可以起到缓冲保护的作用。
所述压电换能器4可以设置为圆柱体或长方体。优选地，若压电块为圆柱体，其横截面直径范围是0.5mm至3mm，高度为1mm至10mm；若压电块为长方体，其横截面可以是正方形或长方形，边长范围是0.5mm至3mm，高度为1mm至10mm。所述压电换能器4的尺寸较小，均适于安装于侧框2内，可以减少电子组件的非显示区域。在本实施例中，压电换能器4可以为多层叠堆压电陶瓷器件，可用于微观定位、阀门控制、减震及声波的产生。压电陶瓷器件作为机电换能器能将电信号转换成机械位移并应用于调节控制系统，多层堆叠结构压电陶瓷具有体积小、位移分辨率极高、响应速度快、低电压驱动、输出力大等优点。优选的，多层叠堆压电陶瓷器件的层数大于等于10层。
在本实施例中，压电换能器4可以根据正逆压电效应将电能和所述压电换能器的机械能进行相互转换以使得电子组件可以实现相应的功能。优选地，电子组件工作时，可以通过控制电路将驱动信号经由柔性电路板5传输至压电换能器4，压电换能器4根据驱动信号将电能转换为机械能，压电换能器4沿与显示屏12垂直的方向进行伸缩振动进而通过密封层6带动显示屏组件1和后壳3进行振动。所述显示屏组件1和后壳3在振动时相位相同，即显示屏组件1和后壳3同时向电子组件的外侧振动或同时向电子组件的内侧振动。其中，压电换能器4可以根据不同的驱动信号将电信号转换为音频频率范围内的机械振动或非音频频率范围内的机械振动。当所述压电换能器4在音频频率范围内振动时可以驱动所述显示屏组件1和后壳3振动发声。当所述压电换能器4在非音频范围内振动时可以提供振动提示。
在本实施例中，侧框2设置有八个凹槽20，分别设置于侧框2的四个侧边的中心和四个顶角的附近。对应地，所述八个凹槽20内分别设置有压电换能器4。在具体的控制方案上，可以将所述八个压电换能器4通过驱动信号进行相同或不同的控制，进而实现多种功能。其中，可以将部分压电换能器4通过驱动信号进行统一控制转换为音频频率范围内的机械振动进而带动显示屏组件1和后壳3进行局部振动发声，其可以作为通讯设备通话时的受话器使用，和/或，将部分压电换能器4通过驱动信号进行统一控制转换为非音频频率范围内的机械振动进而带动显示屏组件1和后壳3进行局部振动，其可以作为通讯设备振动提示功能。同时，也可以对全部的压电换能器4通过驱动信号进行统一控制转换为音频频率范围内的机械振动进而带动显示屏组件1和后壳3进行全部区域振动发声，其可以作为通讯设备的铃声功能。电子组件中的控制电路也可以设置为同一驱动信号驱动侧框2中两个相对侧边中心的压电换能器4(长侧边或短侧边)在振动时与其它压电换能器4的振动相位不同，由此可以减轻显示屏高频振动的本征模态效果，提升高频音质。
在另一方面，压电换能器4也可以根据正压电效应将施加于所述显示屏12的外力转换为电信号。所述正压电效应是指压电换能器4在受到外力时会产生相应的压缩或伸长等形状变化，压电换能器4的表面带电产生电信号。在本实施例中，当显示屏12受到外力时，所述压力通过密封层6传递给压电换能器4，压电换能器4进行相应的伸缩振动，通过控制电路将伸缩振动转换为电信号。其中，电子组件可以将部分压电换能器4配置为将所述显示屏12感应到的音频范围内的振动转换为电信号；和/或，将所述压电换能器4配置为将所述显示屏感应到的按压外力转换为电信号，实现相应控制功能。例如，通过按压激活显示屏，实现压力按键的功能。
在本实施例中，将部分压电换能器4配置为将所述显示屏12感应到的音频范围内的振动转换为电反馈信号即将压电换能器4作为反馈单元将显示屏12的振动状态和强度的电反馈信号回传至电子组件；电子组件根据电反馈信号调整振动驱动信号，包括振动驱动信号的幅度和频率特性，然后将调整后的振动驱动信号发送至另一部分压电换能器4。另一部分压电换能器4被配置为在接收到驱动信号时将驱动信号转换为音频频率范围内伸缩振动进而驱动所述显示屏12振动发声。进而可以实现闭环控制来自动调整电子组件的频响曲线。
本实施例通过将多个压电换能器设置于侧框的凹槽内，通过柔性电路板与压电换能器电连接，压电换能器可以将电能和机械能进行相互转换以使得电子组件可以实现不同的功能。本实施例结构简单，可以替换多媒体设备上设置的传统扬声器或受话器，提升扬声器的灵敏度和音质。同时可以将压电换能器设置在显示屏的边缘，因此可以匹配全面屏，进而增加压电换能器应用范围。
实施例二：
图4为本实施例电子组件的局部剖面示意图。如图4所示，电子组件包括透明前壳11、显示屏12、侧框2、后壳3、压电换能器4和柔性电路板5。本实施例中电子组件的结构与实施例一基本相同，不同之处仅在于，侧框2的底部设置有隔振结构，压电换能器4受控伸缩振动时，通过密封层6带动显示屏组件1进行振动，而不能带动后壳3一起振动。
在本实施例中，侧框2包括第一边框21和第二边框22。第一边框21设置于所述电子组件的外侧，起支撑和保护作用。第二边框22设置于所述电子组件的内侧，与所述第一边框21包围形成凹槽20，用于容置所述压电换能器4。所述凹槽20可以设置于所述侧框2的侧边中心和/或侧框2的顶角附近。压电换能器4的个数与凹槽20的个数相同，压电换能器4设置于对应的凹槽20内，压电换能器4的底部设置有电极，与柔性电路板5电连接。凹槽20和压电换能器4数量和位置可以自由变化。
所述第一边框21设置为具有台阶的折角结构23。所述台阶结构设置于第一边框21的底部，且所述台阶的第二部分长于第一部分，且第二部分位于第一部分之上，以使得第一边框21与后壳3连接时，台阶的第一部分与后壳3固定连接，台阶的第二部分与后壳3之间形成间隙，使得柔性电路板5与压电换能器4不直接接触后壳3。优选地，压电换能器4和柔性电路板5设置于凹槽20内，且压电换能器4的底部与柔性电路板5电连接。电子组件在工作时，控制电路通过柔性电路板5将驱动信号传输至压电换能器4，压电换能器4沿与显示屏12垂直的方向伸缩振动。由于第一边框21与后壳3设置有间隙，压电换能器4在振动时仅通过第二边框22推动显示屏组件1振动，不会推动后壳3产生振动发声。在所述第二边框22的底部与第一边框21底部形成有向电子组件内部的开口，用于为第一边框21提供振动空间，同时还可以保证电子组件的气密性。
压电换能器4可以通过焊接的方式固定于柔性电路板5上，柔性电路板5与第一边框21贴合安装。所述第一边框21的顶部通过密封层6与所述第二边框22的顶部密封连接。所述第一边框21为金属或塑胶材料，在保证电子组件整体重量较轻的情况下增加电子组件的美观性。所述第二边框22为塑胶材料。第二边框22的顶部外侧凸设有挡板24，透明前壳11与显示屏12组装后，与第二边框22连接，透明前壳11的外侧与第二边框22顶部的挡板24贴合，降低了安装难度，使得显示屏组件1能够更加简单、准确地安装于侧框2上。同时在透明前壳11的外侧与第二边框22顶部的挡板24贴合处可以采用密封层6进行封装。所述密封层6可以采用具有弹性，较软材质的硅胶，可以起到缓冲的作用，可以防止设备跌落产生的冲击由侧框2传递至显示屏12，引起显示屏12破碎。
在本实施例中，压电换能器4可以根据正逆压电效应将电能和所述压电换能器的机械能进行相互转换以使得电子组件可以实现相应的功能。优选地，电子组件工作时，可以通过控制电路将驱动信号经由柔性电路板5传输至压电换能器4，压电换能器4根据驱动信号将电能转换为机械能，压电换能器4沿与显示屏12垂直的方向进行伸缩振动进而通过密封层6带动显示屏组件1进行振动。其中，压电换能器4可以根据不同的驱动信号将电信号转换为音频频率范围内的机械振动或非音频频率范围内的机械振动。当所述压电换能器4在音频频率范围内振动时可以驱动所述显示屏组件1振动发声。当所述压电换能器4在非音频范围内振动时可以提供振动提示。
在本实施例中，侧框2设置有八个凹槽20，分别设置于侧框2的四个侧边的中心和四个顶角的附近。对应地，所述八个凹槽20内分别设置有压电换能器4。在具体的控制方案上，可以将所述八个压电换能器4通过驱动信号进行相同或不同的控制，进而实现多种功能。其中，可以将部分压电换能器4通过驱动信号进行统一控制转换为音频频率范围内的机械振动进而带动显示屏组件1进行局部振动发声，其可以作为通讯设备通话时的受话器使用，和/或，将部分压电换能器4通过驱动信号进行统一控制转换为非音频频率范围内的机械振动进而带动显示屏组件1进行局部振动，其可以作为通讯设备振动提示功能。同时，也可以对全部的压电换能器4通过驱动信号进行统一控制转换为音频频率范围内的机械振动进而带动显示屏组件1进行全部区域振动发声，其可以作为通讯设备的铃声功能。电子组件中的控制电路也可以设置为同一驱动信号驱动侧框2中两个相对侧边中心的压电换能器4(长侧边或短侧边)在振动时与其它压电换能器4的振动相位不同，由此可以减轻显示屏高频振动的本征模态效果，提升高频音质。
在另一方面，压电换能器4也可以根据正压电效应将施加于所述显示屏12的外力转换为电信号。所述正压电效应是指压电换能器4在受到外力时会产生相应的压缩或伸长等形状变化，压电换能器4的表面带电产生电信号。在本实施例中，当显示屏12受到外力时，所述压力通过密封层6传递给压电换能器4，压电换能器4进行相应的伸缩振动，通过控制电路将伸缩振动转换为电信号。其中，电子组件可以将部分压电换能器4配置为将所述显示屏12感应到的音频范围内的振动转换为电信号；和/或，将所述压电换能器4配置为将所述显示屏感应到的按压外力转换为电信号，实现相应控制功能。例如，通过按压激活显示屏，实现压力按键的功能。
在本实施例中，将部分压电换能器4配置为将所述显示屏12感应到的音频范围内的振动转换为电反馈信号即将压电换能器4作为反馈单元将显示屏12的振动状态和强度的电反馈信号回传至电子组件；电子组件根据电反馈信号调整振动驱动信号，包括振动驱动信号的幅度和频率特性，然后将调整后的振动驱动信号发送至另一部分压电换能器4。另一部分压电换能器4被配置为在接收到驱动信号时将驱动信号转换为音频频率范围内伸缩振动进而驱动所述显示屏12振动发声。进而可以实现闭环控制来自动调整电子组件的频响曲线。
本实施例通过将多个压电换能器设置于侧框的凹槽内，通过柔性电路板与压电换能器电连接，压电换能器可以将电能和机械能进行相互转换以使得电子组件可以实现不同的功能。本实施例结构简单，可以替换多媒体设备上设置的传统扬声器或受话器，提升扬声器的灵敏度和音质。同时可以将压电换能器设置在显示屏的边缘，因此可以匹配全面屏，进而增加压电换能器应用范围。
以上所述仅为本发明的优选实施例，并不用于限制本发明，对于本领域技术人员而言，本发明可以有各种改动和变化。凡在本发明的精神和原理之内所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。