CN110047827A - 发光音频装置、音频输出装置和显示装置 - Google Patents

发光音频装置、音频输出装置和显示装置 Download PDF

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Abstract

一种发光音频装置、音频输出装置和显示装置。该发光音频装置包括集成有微LED器件和压电装置的微装置。可使用单个装置实现图像显示和音频输出二者。使用分别设置在多个子像素中的多个发光音频装置输出音频。由于集成有音频功能而导致的显示装置的厚度的增加可被最小化。通过根据区域驱动发光音频装置来提供各种音频输出功能。

Description

发光音频装置、音频输出装置和显示装置
技术领域
本公开的示例性实施方式涉及一种发光音频装置、音频输出装置和显示装置。
背景技术
响应于信息社会的发展，对能够显示图像的显示装置的需求不断增加。最近，诸如液晶显示(LCD)装置、等离子体显示装置和有机发光显示装置的一系列显示装置得以广泛使用。
这种显示装置可包括设置有多个子像素的显示面板以及用于驱动显示面板的各种驱动器电路(例如，选通驱动器电路和数据驱动器电路)。
在现有技术的显示装置中，通过在玻璃基板上设置晶体管、各种电极、各种信号线等来构造显示面板。能够作为集成电路(IC)提供的驱动器电路被安装在印刷电路板(PCB)上以电连接到显示面板。
响应于持续的技术发展，这些显示面板被设计为提供更薄和更轻的显示装置。
最近，已引入了使用具有适合于小型显示装置的结构的微观发光二极管(μLED)的显示装置。μLED是指尺寸在几十微米或更小的范围内的微观LED((以下称为“微显示装置”)。
这些微显示装置由于使用这些μLED作为像素，所以其尺寸和重量可减小，因此可有利地用在诸如智能手表、移动装置、虚拟现实装置、增强现实装置和柔性装置的各种应用中。
尽管显示面板可设置有薄且小的外形，但是由于显示装置的显示面板以外的必要组件，显示装置的厚度或尺寸可能无法减小。
例如，由于显示装置必须包括扬声器以输出音频，所以显示面板的边框或厚度必须减小以在显示装置中设置扬声器。即使可提供具有减小的厚度和尺寸的显示面板，显示装置的用于设置扬声器的厚度的减小程度也有限。
由于音频输出是显示装置中的必要功能，所以需要能够提供具有薄且重量轻的外形和音频输出功能二者的显示装置的解决方案。
发明内容
因此，本公开的实施方式涉及一种基本上消除了由于现有技术的限制和缺点而引起的一个或更多个问题的发光音频装置、音频输出装置和显示装置。
本公开的一方面在于提供一种能够显示图像和输出音频的发光音频装置以及包括该发光音频装置的音频输出装置和显示装置。
本公开的另一方面在于提供一种使得能够根据显示面板的区域执行显示驱动和音频输出的发光音频装置以及包括该发光音频装置的音频输出装置和显示装置。
附加特征和方面将在以下描述中阐述，并且部分地将从该描述显而易见，或者可通过本文所提供的本发明构思的实践学习。本发明构思的其它特征和方面可通过在所撰写的说明书及其权利要求书以及附图中具体指出或者可从其推导的结构来实现和达到。
为了实现本发明构思的这些和其它方面，如具体实现并广义描述的，一种发光音频装置可包括：发光二极管(LED)，其包括第一半导体层、第二半导体层以及设置在第一半导体层和第二半导体层之间的有源层；压电装置，其包括第一电极层、第二电极层以及设置在第一电极层和第二电极层之间的压电材料；绝缘体，其被设置在LED和压电装置之间；保护部分，其被设置在LED和压电装置中的至少一个的顶表面上；以及多个电极，其位于保护部分上以电连接到LED或压电装置。
另一方面，一种音频输出装置可包括：基板；设置在基板上的多个发光音频装置；以及驱动所述多个发光音频装置的第一驱动器电路和第二驱动器电路。多个发光音频装置中的每一个可包括：LED，其包括第一半导体层、第二半导体层以及设置在第一半导体层和第二半导体层之间的有源层；压电装置，其包括第一电极层、第二电极层以及设置在第一电极层和第二电极层之间的压电材料；绝缘体，其被设置在LED和压电装置之间；保护部分，其被设置在LED和压电装置中的至少一个的顶表面上；以及多个电极，其位于保护部分上以电连接到LED或压电装置。
另一方面，一种显示装置可包括：面板，其上设置有多条选通线、多条数据线以及多个子像素；多个发光音频装置，其分别设置在所述多个子像素中；以及第一驱动器电路和第二驱动器电路，其驱动所述多个发光音频装置。多个发光音频装置中的每一个可包括：LED，其包括第一半导体层、第二半导体层以及设置在第一半导体层和第二半导体层之间的有源层；压电装置，其包括第一电极层、第二电极层以及设置在第一电极层和第二电极层之间的压电材料；绝缘体，其被设置在LED和压电装置之间；保护部分，其被设置在LED和压电装置中的至少一个的顶表面上；以及多个电极，其位于保护部分上以电连接到LED或压电装置。
根据示例性实施方式，在发光音频装置中，μLED和压电装置彼此集成，使得可使用单个装置实现图像显示和音频输出二者。
根据示例性实施方式，使用能够显示图像和输出音频的发光音频装置来提供显示装置。该显示装置可作为更轻且更薄的显示装置提供。另外，可根据显示面板的区域执行显示驱动和音频输出。
将理解，以上总体描述和以下详细描述二者均是示例性和说明性的，并且旨在提供对要求保护的本发明构思的进一步说明。
附图说明
附图被包括以提供对本公开的进一步理解，并且被并入本申请并构成本申请的一部分，附图示出了本公开的实施方式并且与说明书一起用来说明各种原理。附图中：
图1示出根据示例性实施方式的显示装置的示意性配置；
图2示出根据示例性实施方式的显示装置的显示面板中设置的子像素的示例性电路结构；
图3示出根据示例性实施方式的发光音频装置的示例性横截面结构；
图4示出根据示例性实施方式的发光音频装置的压电材料的示例性结构；
图5示出根据示例性实施方式的发光音频装置输出音频的原理；
图6示出根据示例性实施方式的发光音频装置的另一示例性横截面结构；
图7还示出根据示例性实施方式的发光音频装置的另一示例性横截面结构；
图8还示出根据示例性实施方式的发光音频装置的另一示例性横截面结构；以及
图9和图10示出从设置有根据示例性实施方式的发光音频装置的显示装置输出音频的示例性方法。
具体实施方式
以下，将详细参照本公开的实施方式，其示例示出于附图中。贯穿本文件，应该参照附图，附图中相同的标号将用于指代相同或相似的组件。在本公开的以下描述中，本文所包含的已知功能和组件的详细描述在可能由此使得本公开的主题不清楚的情况下将被省略。
还将理解，尽管本文中可使用诸如“第一”、“第二”、“A”、“B”、“(a)”和“(b)”的术语来描述各种元件，但这些术语仅用于将一个元件与其它元件相区分。这些元件的实质、顺序、次序或数量不受这些术语限制。将理解，当元件被称为“连接到”或“联接到”另一元件时，它不仅可“直接连接或联接到”所述另一元件，而且也可以经由“中间”元件“间接连接或联接到”所述另一元件。在同样的背景下，将理解，当元件被称为形成在另一元件“上”或“下”时，它不仅可直接形成在另一元件上或下，而且也可以经由中间元件间接形成在另一元件上或下。
图1示出根据示例性实施方式的显示装置100的示意性配置。
参照图1，根据示例性实施方式的显示装置100可包括设置有包括发光器件的多个子像素SP的显示面板110、驱动显示面板110的选通驱动器电路120、数据驱动器电路130、控制器140等。
多条选通线GL和多条数据线DL布置在显示面板110上，并且多个子像素SP布置在选通线GL与数据线DL交叉的区域中。各个子像素SP可包括发光器件，并且两个或更多个子像素SP可形成单个像素。
选通驱动器电路120由控制器140控制以通过将扫描信号依次输出到多条选通线GL来控制多个子像素SP的驱动定时。
选通驱动器电路120可包括一个或更多个选通驱动器集成电路(GDIC)，并且可根据驱动系统设置在显示面板110的一侧或两侧。另外，选通驱动器电路120可位于显示面板110的后表面上。
数据驱动器电路130从控制器140接收图像数据，将图像数据转换为模拟数据电压，并且在通过选通线GL施加扫描信号的定时将数据电压输出到数据线DL，以使得子像素SP根据图像数据来表现亮度级。
数据驱动器电路130可包括一个或更多个源极驱动器集成电路(SDIC)。
控制器140将各种控制信号传送到选通驱动器电路120和数据驱动器电路130以控制选通驱动器电路120和数据驱动器电路130的操作。
控制器140控制选通驱动器电路120以基于各个帧中实现的定时来输出扫描信号。控制器140将从外部源输入的图像数据转换为数据驱动器电路130可读的数据信号格式，然后将所转换的图像数据输出到数据驱动器电路130。
除了输入图像数据之外，控制器140还从外部源(例如，主机系统)接收各种定时信号，包括垂直同步(Vsync)信号、水平同步(Hsync)信号、输入数据使能(DE)信号、时钟信号等。
控制器140可利用从外部源接收的各种定时信号来生成各种控制信号并将所述各种控制信号输出到选通驱动器电路120和数据驱动器电路130。
例如，控制器140输出各种选通控制信号(GCS)，包括选通起始脉冲(GSP)、选通移位时钟(GSC)、选通输出使能(GOE)信号等，以控制选通驱动器电路120。
在这些信号当中，GSP控制选通驱动器电路120的一个或更多个GDIC的操作起始定时。GSC是共同输入到一个或更多个GDIC以控制扫描信号(或选通脉冲)的移位定时的时钟信号。GOE信号指定一个或更多个GDIC的定时信息。
另外，控制器140输出各种数据驱动控制信号，包括源极起始脉冲(SSP)、源极采样时钟(SSC)、源极输出使能(SOE)信号等，以控制数据驱动器电路130。
在这些信号当中，SSP控制数据驱动器电路130的一个或更多个SDIC的数据采样起始定时。SSC是控制各个SDIC中的数据的采样定时的时钟信号。SOE信号控制数据驱动器电路130的输出定时。
显示装置100还可包括电源管理集成电路(PMIC)以将各种电压或电流供应给显示面板110、选通驱动器电路120、数据驱动器电路130等或者控制要供应给显示面板110、选通驱动器电路120、数据驱动器电路130等的各种电压或电流。
除了选通线GL和数据线DL之外，允许通过其供应各种信号或电压的电源线可设置在显示面板110上(或显示面板110中)。发光器件以及用于驱动发光器件的晶体管可设置在各个子像素SP中。
图2示出根据示例性实施方式的显示装置100的显示面板110中设置的子像素SP的示例性电路结构(用于发送声学信号的示例性电路结构未示出)。使用微观发光二极管(μLED)来提供示例性子像素SP。
参照图2，在根据示例性实施方式的显示装置100的显示面板110上设置的子像素SP中，选通线GL和数据线DL被设置为彼此交叉。另外，供应驱动电压Vdd的驱动电压线DVL以及供应公共电压的公共电压线CVL可设置在子像素SP中。
在子像素SP中，除了μLED(即，微观发光器件)之外，还可设置驱动μLED的驱动晶体管DRT、控制驱动晶体管DRT的操作定时的开关晶体管SWT、存储电容器Cst等。
开关晶体管SWT电连接在数据线DL与驱动晶体管DRT的第一节点N1之间。开关晶体管SWT通过施加到选通线GL的扫描信号而导通，以将数据电压Vdata引导到驱动电压DRT的第一节点N1。
响应于施加到第一节点N1的数据电压Vdata，驱动晶体管DRT将驱动电压Vdd引导到μLED的阳极。
存储电容器Cst电连接到驱动晶体管DRT的第一节点N1和第三节点N3。存储电容器Cst可将施加到第一节点N1的数据电压Vdata维持达单个帧。
μLED具有阳极和阴极，根据数据电压Vdata供应的驱动电压Vdd被施加到阳极，公共电压Vcom被施加到阴极。另外，μLED可根据阳极与阴极之间的电压差来表现亮度级。
尽管μLED的阳极可连接到驱动晶体管DRT的第三节点N3，但μLED可连接到驱动电压线DVL。具体地讲，阳极和阴极中的一个电极连接到驱动晶体管DRT，另一个电极连接到公共电压线CVL或驱动电压线DVL的μLED的任何结构可被涵盖在示例性实施方式的范围内。
由于使用μLED(即，微观发光器件)来提供显示装置100，所以显示装置100可具有小且轻的结构。
另外，根据示例性实施方式，能够输出音频的装置可与μLED集成地设置，使得显示装置100可输出音频而无需附接附加扬声器。
图3示出根据示例性实施方式的发光音频装置200的示例性横截面结构。
参照图3，根据示例性实施方式的发光音频装置200可包括微观发光二极管(μLED)210、压电装置220、绝缘体230和保护部分240。
μLED 210可包括第一半导体层211、有源层212和第二半导体层213。LED 210还可包括电连接到第一半导体层211的第一发光电极214以及电连接到第二半导体层213的第二发光电极215。
第一半导体层211可以是负自由电子作为载流子移动以生成电流的半导体层，并且可以是由基于n-GaN的材料制成的n半导体层。基于n-GaN的材料可以是选自(但不限于)GaN、AlGaN、InGaN和AlInGaN中的一种。用于第一半导体层211的掺杂的杂质可包括(但不限于)Si、Ge、Se、Te和C。
有源层212可设置在第一半导体层211上。有源层212可具有包括阱层和带隙高于阱层的势垒层的多量子阱(MQW)结构。有源层212可具有由InGaN/GaN等制成的MQW结构。
第二半导体层213可以是作为载流子移动的正空穴生成电流的半导体层。第二半导体层213可以是由p-GaN材料制成的半导体层。p-GaN材料可以是选自(但不限于)GaN、AlGaN、InGaN和AlInGaN中的一种。用于第二半导体层213的掺杂的杂质可包括(但不限于)Mg、Zn和Be。
第一发光电极214和第二发光电极215可设置在覆盖μLED 210的顶表面和侧表面的保护部分240上。保护部分240可由绝缘材料制成。例如，保护部分240可由(但不限于)SiO2制成。
第一发光电极214可通过穿过保护部分240、第二半导体层213和有源层212延伸的通孔电连接到第一半导体层211。第一发光电极214可被设置为与第二半导体层213和有源层212绝缘。第一发光电极214可以是阴极。
第二发光电极215可通过穿过保护部分240延伸的通孔电连接到第二半导体层213。第二发光电极215可以是阳极。
当通过第二发光电极215施加正电压并且通过第一发光电极214施加负电压时，响应于电子在第一半导体层211中移动并且空穴在第二半导体层213中移动，在第一发光电极214和第二发光电极215之间允许电流流动。当电子和空穴随第一发光电极214和第二发光电极215之间的电流流动而复合时，有源层213生成光。
压电装置220可位于μLED 210下方。绝缘体230可设置在μLED 210和压电装置220之间。
压电装置220可包括第一电极层221、压电材料222和第二电极层223。压电装置220还可包括电连接到第一电极层221的第一音频电极224以及电连接到第二电极层223的第二音频电极225。
第一电极层221可由透明导电材料制成。例如，第一电极层221可由(但不限于)铟锡氧化物(ITO)或铟锌氧化物(IZO)制成。第一电极层221可以是n掺杂的电极层。
第一电极层221可电连接到设置在保护部分240上的第一音频电极224。第一音频电极224可通过穿过保护部分240、第二半导体层213、有源层212、第一半导体层211、绝缘体230、第二电极层223和压电材料222延伸的通孔电连接到第一电极层221。第一音频电极224可被设置为通过设置在通孔内的绝缘材料来与第一电极层221以外的组件绝缘。
第二电极层223可由p掺杂的透明导电材料制成。
第二电极层223可电连接到设置在保护部分240上的第二音频电极225。第二音频电极225可通过穿过保护部分240、第二半导体层213、有源层212、第一半导体层211和绝缘体230延伸的通孔电连接到第二电极层223。第二音频电极225可被设置为通过设置在通孔内的绝缘材料来与第二电极层223以外的组件绝缘。
具有极化性质的压电材料222可设置在第一电极层221和第二电极层223之间。
压电材料222可以是正(+)极性材料和负(-)极性材料组合的化合物，或者可以是当对其施加电场时由于极化性质而发生位移的材料。例如，压电材料222可以是具有式AB的键合结构的化合物，并且可以是(但不限于)AlN或ZnO。具体地讲，μLED 210和压电装置220可使用AlN(即，基于氮化物的化合物)来容易地集成。
描述制造发光音频装置200的示例性工艺，通过外延工艺在蓝宝石基板上生长第一半导体层211、有源层212和第二半导体层213。
当没有电极的μLED 210的生长完成时，将第一半导体层211与蓝宝石基板分离。例如，可通过利用激光束照射蓝宝石基板的底表面来将第一半导体层211与蓝宝石基板分离(激光剥离：LLO)。
将分离的μLED 210反转，并且将绝缘体230设置在μLED 210上。在绝缘体230上设置第二电极层223、压电材料222和第一电极层221，从而形成没有设置电极的压电装置220。
将μLED 210和压电装置220再次反转，形成保护部分240，然后形成用于电极的电连接的通孔。
可在通孔内设置绝缘材料。将第一发光电极214、第二发光电极215、第一音频电极224和第二音频电极225设置在保护部分240上以分别电连接到第一半导体层211、第二半导体层213、第一电极层221和第二电极层223。
如上所述，由于发光音频装置200被配置为使得μLED 210和压电装置220彼此层叠，所以可使用单个装置显示图像和输出音频。
发光音频装置200可通过响应于施加到μLED 210的第一发光电极214和第二发光电极215的负电压和正电压从有源层212生成光来表现亮度级。
另外，发光音频装置200可通过响应于施加到压电装置220的第一音频电极224和第二音频电极225的电压控制压电材料222振荡来输出音频。
图4示出根据示例性实施方式的发光音频装置200的压电材料222的结构，图5示出利用压电材料222的极化性质产生振荡的原理。
参照图4，包括在根据示例性实施方式的发光音频装置200中的压电装置220的压电材料222可以是具有式AB的键合结构的化合物。
压电材料222可以是正(+)极性材料和负(-)极性材料按照一比一比率组合的化合物。如上所述，压电材料222可以是诸如AlN或ZnO的化合物。
当压电材料222是AlN时，Al是具有负(-)极性的III族元素，并且N是具有正(+)极性的V族元素。由于具有负(-)极性的Al和具有正(+)极性的N按照一比一比率组合的结构，获得自发极化性质。当电场被施加到压电材料222时，由于极化性质，可发生位移。
参照图5，根据示例性实施方式的发光音频装置200的压电装置220包括n掺杂的第一电极层221、p掺杂的第二电极层223以及设置在第一电极层221和第二电极层223之间的压电材料222。
另外，电压可经由第一音频电极224施加到第一电极层221，并且电压可经由第二音频电极225施加到第二电极层223。
由于压电材料222具有正(+)极性材料和负(-)极性材料的一对一键合结构，所以当没有电压施加到第一电极层221和第二电极层223时，正(+)极性材料可指示向n掺杂的第一电极层221的位移，负(-)极性材料可指示向p掺杂的第二电极层223的位移。
当正电压或负电压经由第一音频电极224和第二音频电极225被施加到第一电极层221和第二电极层223时，压电材料222中发生的位移可导致压电装置220膨胀或收缩。
由于压电材料222的位移引起的压电装置220的收缩或膨胀可产生振荡。
例如，正电压可被施加到n掺杂的第一电极层221，而负电压可被施加到p掺杂的第二电极层223。
当正电压被施加到第一电极层221时，指示当没有电压施加到第一电极层221时向第一电极层221的位移的正(+)极性材料可在与第一电极层221相反的方向上移动。即，可通过第一电极层221与压电材料222的正(+)极性材料之间的斥力产生位移。
另外，当负电压被施加到第二电极层223时，指示当没有电压施加到第二电极层223时向第二电极层223的位移的负(-)极性材料可在与第二电极层223相反的方向上移动。即，可通过第二电极层223与压电材料222的负(-)极性材料之间的斥力产生位移。
因此，由于压电材料222的正(+)极性材料和负(-)极性材料在与电极层相反的方向上移动的性质，压电装置220可收缩。
相反，当负电压被施加到第一电极层221，并且正电极被施加到第二电极层223时，压电材料222可表现出不同的位移。
当负电压被施加到第一电极层221时，正(+)极性材料可通过正(+)极性材料与施加有负电压的第一电极层221之间的引力而在第一电极层221的方向上移动。当正电压被施加到第二电极层223时，负(-)极性材料可通过负(-)极性材料与施加有正电压的第二电极层223之间的引力而在第二电极层223的方向上移动。
因此，由于压电材料222的正(+)极性材料和负(-)极性材料在电极层的方向上移动的性质，压电装置220可膨胀。
即，可通过对压电装置220的第一电极层221和第二电极层223交替地施加正电压和负电压来使压电装置220膨胀和收缩，以使得压电装置220振荡。
如上所述，由于发光音频装置200的压电装置220的振荡，其中设置有发光音频装置200的显示装置100可输出音频。因此，可提供能够在输出音频的同时显示图像的显示装置100。
另外，可通过将发光音频装置200设置在基板上来提供音频输出装置。可通过利用设置在基板上的发光音频装置200产生振荡来提供音频输出装置。例如，可提供能够输出音频的照明装置。
通过改变μLED 210和压电装置220的布置方式，可更容易地提供发光音频装置200。
图6示出根据示例性实施方式的发光音频装置200的另一示例性结构。
参照图6，根据示例性实施方式的发光音频装置200可被配置为使得μLED 210和压电装置220彼此层叠，并且压电装置220位于μLED 210上方。
描述制造发光音频装置200的示例性工艺，通过外延工艺在蓝宝石基板上生长第一半导体层211、有源层212和第二半导体层213。
当第二半导体层213的生长完成时，将绝缘体230设置在第二半导体层213上。
此后，在绝缘体230上依次形成第一电极层221、压电材料222和第二电极层223。
在第二电极层223上形成保护部分240，并且在保护部分240、μLED 210和压电装置220中形成用于电极的电连接的通孔。
在保护部分240上形成第一发光电极214、第二发光电极215、第一音频电极224、第二音频电极225以分别电连接到第一半导体层211、第二半导体层213、第一电极层221和第二电极层223，从而形成发光音频装置200。
将发光音频装置200与蓝宝石基板分离，从而完成工艺。
由于在μLED 210的生长之后在μLED 210上形成压电装置220，所以可容易地提供发光音频装置200而无需分离并反转μLED 210的工艺。
另外，发光音频装置200可被配置为使得μLED 210和压电装置220被设置在水平方向上。
图7还示出根据示例性实施方式的发光音频装置200的另一示例性结构。
参照图7，根据示例性实施方式的发光音频装置200可被配置为使得压电装置220被设置在μLED 210的一侧。
μLED 210被配置为使得第一半导体层211、有源层212和第二半导体层213彼此层叠。包括彼此层叠的第一电极层221、压电材料222和第二电极层223的压电装置220可被设置在μLED 210的一侧。
绝缘体230可被设置在μLED 210的侧表面与压电装置220的侧表面之间。保护部分240可被设置为覆盖μLED 210和压电装置220的顶表面和侧表面。绝缘体230可由与保护部分240相同的材料制成，并且可在设置保护部分240的工艺中形成。
电连接到第一半导体层211的第一发光电极214、电连接到第二半导体层213的第二发光电极215、电连接到第一电极层221的第一音频电极224以及电连接到第二电极层221的第二音频电极225可形成在保护部分240上，从而提供发光音频装置200。
由于μLED 210的工艺条件可能不同于压电装置220的工艺条件，所以μLED 210和压电装置220可被设置在水平方向上，而非彼此层叠。这因此可在制造发光音频装置200时在工艺方面有利。
发光音频装置200可被设置在显示面板110上以实现显示图像和输出音频的功能。由于发光音频装置200被设置在各个子像素SP中，所以可针对各个区域执行显示驱动和音频输出。
图8还示出设置在显示面板110上的根据示例性实施方式的发光音频装置200的示例性结构。
参照图8，晶体管层112设置在显示面板110的基板111上。用于驱动各个子像素SP的晶体管、信号线等设置在晶体管层112中。另外，堤层113可设置在除了发光区域之外的晶体管层112(即，晶体管层112的电路区域)上，以保护电路元件等。
发光音频装置200可设置在显示面板110的晶体管层112上的各个子像素SP的发光区域中。
如上所述，发光音频装置200可通过响应于施加到第一发光电极214和第二发光电极215的电压利用设置在各个子像素SP中的有源层212生成光来显示图像。
另外，发光音频装置200可通过响应于施加到第一音频电极224和第二音频电极225的电压振荡来输出音频。
由于如上所述，多个发光音频装置200分别被设置在子像素SP中，所以可根据显示面板110的区域执行音频输出。即，由于使用分别设置在多个子像素SP当中与其对应的子像素中的发光音频装置200来提供图像显示和音频输出功能，所以可根据显示面板110的区域执行显示驱动和音频输出。
可使用数据驱动器电路130来执行使用发光音频装置200的区域特定显示驱动。另外，可使用单独的驱动器电路来执行区域特定音频生成。
图9和图10示出从设置有根据示例性实施方式的发光音频装置200的显示装置100输出音频的示例性方法。
参照图9，在根据示例性实施方式的显示装置100中，分别在显示面板110的子像素SP中设置发光音频装置200。
发光音频装置200可由数据驱动器电路130驱动以显示图像。
另外，发光音频装置200可由音频驱动器电路151、152、153和154驱动以输出音频。发光音频装置200可根据设置发光音频装置200的区域由不同的音频驱动器电路151、152、153和154驱动，以使得可按照区域特定方式输出音频。
例如，设置在显示面板110的子像素SP中的发光音频装置200可被驱动，被分成四个区域A1、A2、A3和A4。可在四个区域之间设置隔断或肋，从而限定音频输出区域。
区域A1可由第一音频驱动器电路151驱动，而区域A2、A3和A4可分别由第二至第四音频驱动器电路152、153和154驱动。
音频驱动器电路151、152、153和154可通过控制正电压和负电压交替地施加到设置在子像素SP中的发光音频装置200的第一电极层221和第二电极层223来控制发光音频装置200的压电装置220振荡。
另外，通过根据区域A至D将发光音频装置200设定为不同地振荡，可提供四声道扬声器。
另外，显示面板110中所分成的区域当中的两个区域可被设定为输出相同的音频，从而允许立体音频生成。
参照图10，显示面板110可包括输出相同音频的区域AL和AR以及输出相同音频的其它区域BL和BR。
显示面板110中的区域AL和AR可由第一音频驱动器电路151驱动，而区域BL和BR可由第二音频驱动器电路152驱动。
第一音频驱动器电路151可控制发光音频装置200从区域AL和区域AR输出相同的音频，从而可生成立体音频。另外，第二音频驱动器电路152可控制发光音频装置200从区域BL和区域BR输出相同的音频。
因此，通过使用两个音频驱动器电路151和152驱动被分成四个区域的显示面板110，可提供双声道立体扬声器。
图9和图10示出设置有根据示例性实施方式的发光音频装置200的显示面板110的示例性区域特定音频生成。根据示例性实施方式，利用分别设置在子像素SP中的发光音频装置200可被单独地驱动的特征，可提供各种类型的扬声器。
根据示例性实施方式，由于发光音频装置200被配置为使得μLED 210和压电装置220彼此集成，所以可使用单个装置来显示图像和输出音频。
另外，由于压电装置220的压电材料222由具有式AB的键合结构的化合物制成，所以μLED 210和压电装置220可容易地彼此集成。
此外，由于设置在显示面板110的子像素SP中的发光音频装置200可输出音频，所以显示装置100可生成音频而无需扬声器(否则扬声器将增加其厚度)。根据显示面板110的区域的音频输出能力使得可提供各种类型的扬声器。
对于本领域技术人员而言将显而易见的是，在不脱离本公开的技术构思或范围的情况下，可对本公开的发光音频装置、音频输出装置和显示装置进行各种修改和变化。因此，本公开旨在覆盖对本公开的修改和变化，只要其落入所附权利要求及其等同物的范围内即可。
相关申请的交叉引用
本申请要求2017年12月19日提交的韩国专利申请No.10-2017-0174738的优先权，其出于所有目的通过引用并入本文，如同在本文中充分阐述一样。

Claims (15)

1.一种发光音频装置，该发光音频装置包括：
发光二极管，该发光二极管包括第一半导体层、第二半导体层以及设置在所述第一半导体层和所述第二半导体层之间的有源层；
压电装置，该压电装置包括第一电极层、第二电极层以及设置在所述第一电极层和所述第二电极层之间的压电材料；
绝缘体，该绝缘体被设置在所述发光二极管和所述压电装置之间；
保护部分，该保护部分被设置在所述发光二极管和所述压电装置中的至少一个的顶表面上；以及
多个电极，所述多个电极位于所述保护部分上以电连接到所述发光二极管或所述压电装置。
2.根据权利要求1所述的发光音频装置，其中，所述发光二极管、所述绝缘体和所述压电装置彼此层叠。
3.根据权利要求1所述的发光音频装置，其中，所述压电装置位于所述发光二极管的一侧，并且
所述绝缘体被设置在所述发光二极管的侧表面和所述压电装置的侧表面之间。
4.根据权利要求1所述的发光音频装置，其中，所述多个电极当中的至少一个电极通过位于所述发光二极管和所述压电装置中的至少一个内的通孔电连接到所述发光二极管或所述压电装置。
5.根据权利要求4所述的发光音频装置，其中，所述多个电极当中的一个电极电连接到所述第一半导体层、所述第二半导体层、所述第一电极层和所述第二电极层中的一个，同时与所述第一半导体层、所述第二半导体层、所述第一电极层和所述第二电极层中的其它层绝缘。
6.根据权利要求5所述的发光音频装置，其中，所述多个电极包括：
电连接到所述第一半导体层的第一发光电极；
电连接到所述第二半导体层的第二发光电极；
电连接到所述第一电极层的第一音频电极；以及
电连接到所述第二电极层的第二音频电极。
7.根据权利要求1所述的发光音频装置，其中，所述压电装置的所述压电材料包括具有式AB的晶体结构的化合物。
8.一种音频输出装置，该音频输出装置包括：
基板；
设置在所述基板上的多个发光音频装置；以及
驱动所述多个发光音频装置的第一驱动器电路和第二驱动器电路，
其中，所述多个发光音频装置中的每一个包括：
-发光二极管，该发光二极管包括第一半导体层、第二半导体层以及设置在所述第一半导体层和所述第二半导体层之间的有源层；
-压电装置，该压电装置包括第一电极层、第二电极层以及设置在所述第一电极层和所述第二电极层之间的压电材料；
-绝缘体，该绝缘体被设置在所述发光二极管和所述压电装置之间；
-保护部分，该保护部分被设置在所述发光二极管和所述压电装置中的至少一个的顶表面上；以及
-多个电极，所述多个电极位于所述保护部分上以电连接到所述发光二极管或所述压电装置。
9.根据权利要求8所述的音频输出装置，其中，在所述多个发光音频装置中的每一个中，所述多个电极当中的一个电极通过位于所述发光二极管和所述压电装置中的至少一个内的通孔电连接到所述第一半导体层、所述第二半导体层、所述第一电极层和所述第二电极层中的一个，同时与所述第一半导体层、所述第二半导体层、所述第一电极层和所述第二电极层中的其它层绝缘。
10.根据权利要求9所述的音频输出装置，其中，所述多个电极包括：
电连接到所述第一半导体层的第一发光电极；
电连接到所述第二半导体层的第二发光电极；
电连接到所述第一电极层的第一音频电极；以及
电连接到所述第二电极层的第二音频电极。
11.根据权利要求10所述的音频输出装置，其中，所述第一驱动器电路进行控制以使得第一极性电压被施加到所述第一发光电极并且第二极性电压被施加到所述第二发光电极，并且
所述第二驱动器电路进行控制以使得当所述第一极性电压被施加到所述第一音频电极时所述第二极性电压被施加到所述第二音频电极，并且当所述第二极性电压被施加到所述第一音频电极时所述第一极性电压被施加到所述第二音频电极。
12.一种显示装置，该显示装置包括：
面板，在该面板上设置有多条选通线、多条数据线和多个子像素；
分别设置在所述多个子像素中的多个发光音频装置；以及
驱动所述多个发光音频装置的第一驱动器电路和第二驱动器电路，
其中，所述多个发光音频装置中的每一个包括：
-发光二极管，该发光二极管包括第一半导体层、第二半导体层以及设置在所述第一半导体层和所述第二半导体层之间的有源层；
-压电装置，该压电装置包括第一电极层、第二电极层以及设置在所述第一电极层和所述第二电极层之间的压电材料；
-绝缘体，该绝缘体被设置在所述发光二极管和所述压电装置之间；
-保护部分，该保护部分被设置在所述发光二极管和所述压电装置中的至少一个的顶表面上；以及
-多个电极，所述多个电极位于所述保护部分上以电连接到所述发光二极管或所述压电装置。
13.根据权利要求12所述的显示装置，其中，在所述多个发光音频装置中的每一个中，所述多个电极当中的一个电极通过位于所述发光二极管和所述压电装置中的至少一个内的通孔电连接到所述第一半导体层、所述第二半导体层、所述第一电极层和所述第二电极层中的一个，同时与所述第一半导体层、所述第二半导体层、所述第一电极层和所述第二电极层中的其它层绝缘。
14.根据权利要求13所述的显示装置，其中，所述多个电极包括：
电连接到所述第一半导体层的第一发光电极；
电连接到所述第二半导体层的第二发光电极；
电连接到所述第一电极层的第一音频电极；以及
电连接到所述第二电极层的第二音频电极。
15.根据权利要求14所述的显示装置，其中，所述第一驱动器电路进行控制以使得第一极性电压被施加到所述第一发光电极并且第二极性电压被施加到所述第二发光电极，并且
所述第二驱动器电路进行控制以使得当所述第一极性电压被施加到所述第一音频电极时所述第二极性电压被施加到所述第二音频电极，并且当所述第二极性电压被施加到所述第一音频电极时所述第一极性电压被施加到所述第二音频电极。
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