CN110825339A - 声音生成器、显示装置及驱动显示装置的方法 - Google Patents
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Abstract
公开了用于显示装置的声音生成器、显示装置及驱动显示装置的方法，该声音生成器包括具有第一电极和第二电极的第一振动生成单元、具有第三电极和第四电极的第二振动生成单元以及振动层，其中，振动层包括设置在第一电极与第二电极之间的第一子振动层和设置在第三电极与第四电极之间的第二子振动层，其中，第一振动生成单元配置成基于施加至第一电极的第一驱动电压和施加至第二电极的第二驱动电压而使第一子振动层收缩和扩张，以及其中，第二振动生成单元配置成基于施加至第三电极的第三驱动电压和施加至第四电极的第四驱动电压而使第二子振动层收缩和扩张。
Description
技术领域
本发明的示例性实现方式大体涉及声音生成器、包括声音生成器的显示装置以及驱动显示装置的方法，并且更具体地，涉及包括用作显示装置的接近传感器的超声单元的声音生成器以及驱动显示装置生成声音或超声波的方法。
背景技术
随着信息依赖社会的发展，对用于显示图像的显示装置的需求以多种形式增加。例如，显示装置应用于多种电子设备，诸如智能电话、数码相机、笔记本电脑、导航仪和智能电视。显示装置可包括用于显示图像的显示面板和用于提供声音的声音生成器。
由于显示装置应用于多种电子设备，因此需要具有多种设计的显示装置。例如，在智能电话的情况下，显示装置可通过省略设置在显示装置的前侧上用于在呼叫模式中输出电话呼叫的对方语音的声音生成器和接近传感器而具有增加的显示区域。
在背景技术部分中公开的以上信息仅用于理解本发明构思的背景，并且因此，其可包括不构成现有技术的信息。
发明内容
根据本发明的示例性实现方式构造的显示装置以及驱动这种显示装置的方法能够生成声音或可听见的信号以及超声波。例如，显示装置可包括不暴露于外部的声音生成器，所述声音生成器可生成声音和超声波。
根据本发明的示例性实现方式，通过在显示装置的前侧上不包括前置扬声器、超声接近传感器的超声波发射器和超声接近传感器的超声波检测器，显示装置可以在显示装置的前表面上具有增加的显示图像的区域，并且具有降低的成本。
本发明构思的其它特征将在下面的描述中进行阐述，并且将从该描述中部分地显而易见，或者可通过本发明构思的实践而习得。
根据本发明的一个或多个实施方式，用于显示装置的声音生成器包括第一振动生成单元和第二振动生成单元，其中，第一振动生成单元具有第一电极、第二电极和位于第一电极与第二电极之间的第一振动层，第二振动生成单元具有第三电极、第四电极和位于第三电极与第四电极之间的第二振动层；其中，第一振动生成单元配置成基于施加至第一电极的第一驱动电压和施加至第二电极的第二驱动电压而使第一振动层收缩和扩张，以及其中，第二振动生成单元配置成基于施加至第三电极的第三驱动电压和施加至第四电极的第四驱动电压而使第二振动层收缩和扩张。
第一振动层在第一振动层的厚度方向上的面积可以比第二振动层在第二振动层的厚度方向上的面积大。
第一振动层在第一振动层的宽度方向上的面积可以比第二振动层在第二振动层的宽度方向上的面积大。
第一电极可包括第一干电极和从第一干电极延伸的第一分支电极，以及第二电极可包括第二干电极和从第二干电极延伸的第二分支电极。
第一分支电极和第二分支电极可以基本上彼此平行地布置，并且可以在第一振动层的厚度方向上交替地布置。
第三电极可包括第三干电极和从第三干电极延伸的第三分支电极，以及第四电极可包括第四干电极和从第四干电极延伸的第四分支电极。
第一分支电极的数量或第二分支电极的数量可以比第三分支电极的数量或第四分支电极的数量大。
第一振动层和第二振动层可以在声音生成器的厚度方向上布置在一条线上。
第一干电极和第二干电极可设置在第一振动层的一个侧表面上，并且第三干电极和第四干电极可设置在第二振动层的与第一振动层的所述一个侧表面所定位的侧不同的侧表面上。
第一干电极和第二干电极可设置在第一振动层的一个侧表面上，第三干电极可设置在穿透第二振动层的第一接触孔中以连接至第三分支电极，并且第四干电极可设置在穿透第二振动层的第二接触孔中以连接至第四分支电极。
第一振动层和第二振动层可布置在第一振动层的与第一振动层的厚度方向基本上垂直的宽度方向上。
第一干电极可设置在穿透第一振动层的第一接触孔中以连接至第一分支电极，第二干电极可设置在第一振动层的一个侧表面上，第三干电极可设置在第二振动层的与第一振动层的所述一个侧表面所定位的侧不同侧表面上，并且第四干电极可设置在穿透第二振动层的第二接触孔中以连接至第四分支电极。
第三干电极可设置在穿透第二振动层的第三接触孔中以连接至第三分支电极，并且第四干电极可设置在穿透第二振动层的第四接触孔中以连接至第四分支电极。
第一振动生成单元可以是配置成生成可听见的声音的声音输出单元，以及第二振动生成单元可以是配置成生成超声波的超声波输出单元。
根据本发明的一个或多个实施方式，显示装置包括显示面板和声音生成器，其中，声音生成器包括声音输出单元和超声波输出单元，所述声音输出单元配置成使显示面板振动以生成声音，所述超声波输出单元配置成使显示面板振动以生成超声波，其中，声音输出单元的面积比超声波输出单元的面积大。
声音输出单元可包括第一电极、第二电极和第一子振动层，其中，第一电极被施加第一驱动电压，第二电极被施加第二驱动电压，第一子振动层设置在第一电极与第二电极之间，其中，第一子振动层可配置成基于施加至第一电极的第一驱动电压和施加至第二电极的第二驱动电压进行收缩和扩张。
超声波输出单元可包括第三电极、第四电极和第二子振动层，其中，第三电极倍施加第三驱动电压，第四电极被施加第四驱动电压，第二子振动层设置在第三电极与第四电极之间，其中，第二子振动层可配置成基于施加至第三电极的第三驱动电压和施加至第四电极的第四驱动电压进行收缩和扩张。
声音生成器还可包括连接至第一电极的第一焊盘电极和连接至第二电极的第二焊盘电极；以及连接至第三电极的第三焊盘电极和连接至第四电极的第四焊盘电极。
显示装置还可包括声音电路板、中间框架和主电路板，其中，声音电路板连接至第一焊盘电极、第二焊盘电极、第三焊盘电极和第四焊盘电极，中间框架设置在显示面板下方并具有第一通孔，主电路板设置在中间框架下方并具有声音连接器，其中，声音电路板可穿过第一通孔以连接至声音连接器。
主电路板还可包括第一声音驱动器和第二声音驱动器，其中，第一声音驱动器配置成将第一驱动电压和第二驱动电压传输至声音生成器，第二声音驱动器配置成将第三驱动电压和第四驱动电压传输至声音生成器。
显示装置还可包括第一麦克风和第二麦克风，其中，第一麦克风配置成感测声波和超声波，第二麦克风配置成感测声波和超声波，其中，声音生成器与第一麦克风之间的距离可不同于声音生成器与第二麦克风之间的距离。
根据本发明的一个或多个实施方式，驱动具有显示面板、触摸传感器面板、包括声音输出单元和超声波输出单元的声音生成器、至少一个麦克风的显示装置的方法包括：在声音输出模式中利用声音生成器的声音输出单元使显示面板振动以生成声音；在接近感测模式中利用声音生成器的超声波输出单元使显示面板振动以生成超声波；以及利用至少一个麦克风感测由物体反射的超声波。
驱动显示装置的方法还可包括：响应于由至少一个麦克风感测到的超声波，确定物体是否靠近显示装置定位。
驱动显示装置的方法还可包括：响应于确定出物体靠近显示装置定位而关闭显示面板和触摸传感器面板。
感测超声波可包括：响应于至少一个麦克风中的第一麦克风在第一阈值时间内感测到由物体反射的超声波并且至少一个麦克风中的第二麦克风在第二阈值时间内感测到由物体反射的超声波，确定出物体靠近显示装置定位。
感测超声波可包括：响应于至少一个麦克风中的第一麦克风在第一阈值时间内感测到由物体反射的超声波、至少一个麦克风中的第二麦克风在第二阈值时间内未感测到由物体反射的超声波并且第二麦克风在第三阈值时间内感测到由物体反射的超声波，确定出物体靠近显示装置定位。
应理解的是，前面的一般性描述和下面的详细描述二者都是示例性和说明性的，并且旨在提供对要求保护的本发明的进一步说明。
附图说明
包括附图以提供对本发明的进一步理解，且将附图并入本说明书的一部分中并构成本说明书的一部分，附图示出了本发明的示例性实施方式并且与说明书一起用于说明本发明构思。
图1是根据示例性实施方式构造的显示装置的立体图。
图2是根据示例性实施方式构造的显示装置的分解立体图。
图3是示出图2的盖窗、触摸电路板、显示电路板、面板下构件、声音生成器和声音电路板的示例的仰视图。
图4是示出图2的显示电路板、第二连接线缆、声音生成器、声音电路板和中间框架的示例的平面图。
图5是示出图2的第二连接线缆、声音电路板和主电路板的示例的平面图。
图6是沿着图3、图4和图5的剖面线I-I'截取的显示装置的剖视图。
图7是示出图6的声音生成器的示例的立体图。
图8是示出图7的声音生成器的示例的平面图。
图9是沿着图8的剖面线II-II'截取的剖视图。
图10A是示出根据本发明原理的使设置在声音生成器的第一分支电极与第二分支电极之间的振动层振动的方法的示例图。
图10B和图10C是示出根据本发明原理的通过利用声音生成器的振动而使显示面板振动的方法的示例性视图。
图11是示出图6的声音生成器的另一示例的立体图。
图12是示出图11的声音生成器的平面图。
图13是沿着图12的剖面线III-III'截取的剖视图。
图14是示出图6的声音生成器的另一示例的立体图。
图15是示出图14的声音生成器的平面图。
图16是沿着图15的剖面线IV-IV'截取的剖视图。
图17是示出图6的声音生成器的另一示例的立体图。
图18是示出图17的声音生成器的平面图。
图19是沿着图18的剖面线V-V'截取的剖视图。
图20是示出驱动根据示例性实施方式构造的显示装置的方法的流程图。
图21是示出声音生成器在声音输出模式中相对于频率的声压级的图。
图22是示出声音生成器在接近感测模式中相对于频率的声压级的图。
图23是示出在接近感测模式中感测接近的方法的流程图。
图24是示出根据示例性实施方式的主处理器的触发信号、由声音生成器生成的超声波和第一麦克风的第一回声信号的波形图。
图25和图26是示出根据示例性实施方式的用于说明在接近感测模式中感测接近的方法的声音生成器、第一麦克风、第二麦克风和物体的示例性视图。
图27是根据示例性实施方式的尤其是显示面板的显示区域的剖视图。
图28是示出根据示例性实施方式的面板下构件和第一声音生成器的剖视图。
具体实施方式
在下面的描述中，出于说明的目的，对许多具体细节进行阐述以提供对本发明的各种示例性实施方式或实现方式的透彻理解。如本文中所使用的，“实施方式”和“实现方式”是可互换的词语，其是采用本文中公开的本发明构思中的一个或多个的装置或方法的非限制性示例。然而，显而易见的是，可以在没有这些具体细节或者具有一个或多个等同布置的情况下对各种示例性实施方式进行实践。在其它实例中，为了避免不必要地模糊各种示例性实施方式，以框图形式示出公知的结构和装置。此外，各种示例性实施方式可以是不同的，但不一定是排他的。例如，在不背离本发明构思的情况下，示例性实施方式的特定形状、配置和特性可以在另一示例性实施方式中使用或实施。
除非另有说明，否则示出的示例性实施方式应被理解为提供一些方式的不同细节的示例性特征，其中可以在实践中以所述一些方式来实施本发明构思。因此，除非另有说明，否则在不背离本发明构思的情况下，各种实施方式的特征、部件、模块、层、膜、面板、区域和/或方面等(下文中单独称为或统称为“元件”)可以另行组合、分离、互换和/或重新布置。
附图中的交叉影线和/或阴影的使用通常用于使相邻元件之间的边界清楚。因此，除非指定，否则交叉影线或阴影的存在或者不存在均不表示或指示对特定材料、材料性质、尺寸、比例、图示元件之间的共性和/或元件的任何其它特性、属性、性质等的任何偏好或要求。此外，在附图中，出于清楚和/或描述的目的，元件的尺寸和相对尺寸可被夸大。当可以不同地实施示例性实施方式时，具体处理顺序可以与所描述的顺序不同地执行。例如，两个连续地描述的过程可以基本上同时地执行或者以与所描述的顺序相反的顺序执行。此外，相同的附图标记表示相同的元件。
当层或元件被称为位于另一元件或层“上”、“连接至”或“联接至”另一元件或层时，其可以直接位于另一元件或层上、直接连接至或联接至另一元件或层，或者可以存在介于中间的元件或层。然而，当元件或层被称为“直接位于”另一元件或层“上”、“直接连接至”或“直接联接至”另一元件或层时，不存在介于中间的元件或层。为此，措辞“连接”可以表示在存在或者不存在介于中间的元件的情况下的物理连接、电连接和/或流体连接。此外，X轴、Y轴和Z轴不限于直角坐标系的三个轴，且可以以更宽泛的含义进行解释。例如，X轴、Y轴和Z轴可以彼此垂直，或者可以表示彼此不垂直的不同方向。出于本公开的目的，“X、Y和Z中的至少一个”和“选自由X、Y和Z构成的集合中的至少一个”可解释为仅X、仅Y、仅Z或者X、Y和Z中的两个或更多个的任何组合，诸如，例如XYZ、XYY、YZ和ZZ。如本文中所使用的，措辞“和/或”包括相关所列项目中的一个或多个的任何和所有组合。
虽然措辞“第一”、“第二”等可以在本文中用于描述各种类型的元件，但是这些元件不应受这些措辞的限制。这些措辞用于将一个元件与另一元件区分开。因此，在不背离本公开的教导的情况下，下面讨论的第一元件可称为第二元件。
诸如“下面(beneath)”、“下方(below)”、“之下(under)”、“下(lower)”、“上方(above)”、“上(upper)”、“之上(over)”、“较高(higher)”、“侧(side)”(例如，如“侧壁(sidewall)”中那样)等的空间相对措辞可以在本文中用于描述性目的，并且从而用于描述如附图中所示的一个元件与另一(些)元件的关系。除了附图中描绘的取向之外，空间相对措辞旨在包括设备在使用、操作和/或制造中的不同取向。例如，如果将附图中的设备翻转，则描述为在其它元件或特征“下方”或“下面”的元件将随之取向为在其它元件或特征“上方”。因此，示例性措辞“下方”可包括上方和下方两种取向。此外，设备可以以其它方式取向(例如，旋转90度或处于其它取向)，并且因而相应地解释本文中所使用的空间相对描述词。
本文中使用的术语是出于描述特定实施方式的目的，而非旨在进行限制。除非上下文另有明确指示，否则如本文中所使用的，单数形式“一(a)”、“一(an)”和“该(the)”旨在也包括复数形式。此外，当在本说明书中使用时，措辞“包含”、“包含有”、“包括”和/或“包括有”表示所陈述的特征、整体、步骤、操作、元件、部件和/或其集合的存在，但不排除一个或多个其它特征、整体、步骤、操作、元件、部件和/或其集合的存在或添加。还应注意的是，如本文中所使用的，措辞“基本上”、“约”和其它类似措辞用作近似措辞而不用作程度措辞，并且因此用于为本领域普通技术人员将认识到的测量值、计算值和/或提供值中的固有偏差留有余量。
本文中参照剖面图和/或分解图对各种示例性实施方式进行描述，所述剖面图和/或分解图是理想化示例性实施方式和/或中间结构的示意图。因此，将预期由例如制造技术和/或公差而导致的与图示形状的偏差。因此，本文中公开的示例性实施方式不应该一定被理解为受限于特定示出的区域形状，而是应包括由例如制造引起的形状上的偏差。以这种方式，附图中示出的区域本质上可为示意性的，并且这些区域的形状可以不反映装置的区域的实际形状，并且因此不一定旨在进行限定。
按照本领域中的惯例，针对功能性块、单元和/或模块，附图中描述并示出了一些示例性实施方式。本领域技术人员将理解的是，这些块、单元和/或模块通过可使用基于半导体的制备技术或其它制造技术而形成的、诸如逻辑电路、分立部件、微处理器、硬布线电路、存储器元件、布线连接等的电子(或光学)电路物理上地实现。在块、单元和/或模块通过微处理器或其它类似硬件实施的情况下，可使用软件(例如，微代码)对所述块、单元和/或模块进行编程和控制以执行本文中讨论的各种功能，并且可选地，可以由固件和/或软件来驱动它们。还考虑到的是，每个块、单元和/或模块可以通过专用硬件进行实施，或者实施为执行一些功能的专用硬件与执行其它功能的处理器(例如，一个或多个编程式微处理器和相关电路)的组合。此外，在不背离本发明构思的范围的情况下，一些示例性实施方式的每个块、单元和/或模块可以在物理上划分成两个或更多个交互且分立的块、单元和/或模块。此外，在不背离本发明构思的范围的情况下，一些示例性实施方式的块、单元和/或模块可以物理地组合成更复杂的块、单元和/或模块。
除非另有限定，否则本文中使用的所有措辞(包括技术措辞和科学措辞)具有与本公开所属领域的普通技术人员通常理解的含义相同的含义。除非本文中明确地如此限定，否则措辞，诸如在常用词典中限定的措辞，应解释为具有与其在相关技术的语境中的含义一致的含义，并且不应以理想化或过度正式的含义进行解释。
图1是根据示例性实施方式构造的显示装置10的立体图。图2是根据示例性实施方式构造的显示装置10的分解立体图。
参见图1和图2，根据示例性实施方式的显示装置10包括盖窗100、触摸感测单元200、触摸电路板210、触摸驱动单元220、显示面板300、显示电路板310、显示驱动单元320、面板下构件400、声音生成器510、中间框架600、主电路板700、辅助电路板800和下盖900。
在本说明书中，“上”、“之上”、“顶”、“上侧”或“上表面”表示盖窗100相对于显示面板300所设置的方向(即，Z轴方向)，并且“之下”、“下方”、“底”、“下侧”或“下表面”表示中间框架600相对于显示面板300所布置的方向(即，与Z轴方向相反的方向)。此外，“左”、“右”、“上”和“下”表示当从平面观察显示面板300时的方向。例如，“左”表示与X轴方向相反的方向，“右”表示X轴方向，“上”表示Y轴方向，并且“下”表示与Y轴方向相反的方向。
显示装置10可以在Z轴方向上的平面图中具有矩形形状。例如，如图1和图2中所示，显示装置10可以具有矩形平面形状，该矩形平面形状具有第一方向(X轴方向)上的短边以及第二方向(Y轴方向)上的长边。第一方向(X轴方向)上的短边与第二方向(Y轴方向)上的长边相交的边缘可形成为具有预定曲率的圆化形状或者形成为具有直角形状。显示装置10的平面形状不限于矩形形状，并且可以以其它多边形形状、圆形形状或椭圆形形状形成。
显示装置10可包括形成为平坦的第一区域DR1和从第一区域DR1的右侧和左侧延伸的第二区域DR2。第二区域DR2可形成为平坦的或弯曲的。当第二区域DR2形成为平坦的时，由第一区域DR1和第二区域DR2形成的角度可以是钝角。当第二区域DR2形成为弯曲的时，第二区域DR2可具有不变的曲率或可变的曲率。
图1示出了第二区域DR2从第一区域DR1的左侧和右侧延伸，但是示例性实施方式不限于此。即，第二区域DR2可仅从第一区域DR1的左侧和右侧中的一侧延伸。另外，第二区域DR2可以仅从第一区域DR1的上侧和下侧中的一侧延伸以及仅从第一区域DR1的左侧和右侧中的一侧延伸。在下文中，假设第二区域DR2沿着显示装置10的左边缘和右边缘进行设置。
盖窗100可设置在显示面板300上以覆盖显示面板300的上表面。因此，盖窗100可以用于保护显示面板300的上表面。盖窗100可以如图6中所示那样经由第一粘合构件910附接至触摸感测单元200。第一粘合构件910可以是光学透明粘合剂(OCA)膜或光学透明树脂(OCR)膜。
盖窗100可包括与显示面板300对应的光透射区域101和与除了显示面板300之外的区域对应的光阻挡区域102。盖窗100可设置在第一区域DR1和第二区域DR2中，并且光透射区域101可设置在第一区域DR1的一部分中和第二区域DR2的一部分中。光阻挡区域102可形成为不透明的。或者，光阻挡区域102可形成为装饰层，在没有显示图像时，该装饰层具有用户能够看到的图案。例如，可以在光阻挡区域102上图案化公司徽标或各种字符。此外，光阻挡区域102可设置有用于暴露前置相机、前置扬声器、红外传感器、虹膜识别传感器、超声传感器、照度传感器的多个孔HH等，但示例性实施方式不限于此。例如，前置相机、前置扬声器、红外传感器、虹膜识别传感器、超声传感器和照度传感器中的至少一个可安装在显示面板300中。在这种情况下，可省略多个孔HH的一些或全部。
盖窗100可以由玻璃、蓝宝石和/或塑料制成。盖窗100可以是刚性的或柔性的。
触摸感测单元200可设置在盖窗100与显示面板300之间。触摸感测单元200可设置在第一区域DR1和第二区域DR2中。因此，触摸感测单元200可以在第二区域DR2以及第一区域DR1中感测用户的触摸。
触摸感测单元200可以如图6中所示那样经由第一粘合构件910附接至盖窗100的下表面。触摸感测单元200上可以另外设置有偏振膜以防止或减少因外部光的反射而导致的可见性劣化。在这种情况下，偏振膜可经由第一粘合构件910附接至盖窗100的下表面。
触摸感测单元200是用于感测用户的触摸位置的单元，并且可实施为电容类型，诸如自电容类型或互电容类型。当触摸感测单元200实施为自电容类型时，触摸感测单元200可仅包括触摸驱动电极，但是当触摸感测单元200实施为互电容类型时，触摸感测单元200可包括触摸驱动电极和触摸感测电极二者。在下文中，假设触摸感测单元200实施为互电容类型，对触摸感测单元200进行描述。
触摸感测单元200可以是面板类型或膜类型。在这种情况下，触摸感测单元200可如图6中所示那样经由第二粘合构件920附接至显示面板300的薄封装膜上。第二粘合构件920可以是光学透明粘合剂(OCA)膜或光学透明树脂(OCR)膜。
触摸感测单元200可以与显示面板300一体地形成。在这种情况下，触摸感测单元200的触摸驱动电极和触摸感测电极可设置在显示面板300的薄封装膜上，或者可设置在覆盖显示面板300的发光元件层的封装衬底和封装膜上。
触摸电路板210可附接至触摸感测单元200的一侧。具体地，触摸电路板210可利用各向异性导电膜附接至设置在触摸感测单元200的一端上的焊盘上。此外，触摸电路板210可以在触摸感测单元200的另一端上设置有触摸连接部，并且触摸连接部可连接至显示电路板310的触摸连接器312a。触摸电路板210可以是柔性印刷电路板。
触摸驱动单元220可以将触摸驱动信号施加至触摸感测单元200的触摸驱动电极，感测来自触摸感测单元200的触摸感测电极的感测信号，并对感测信号进行分析以计算用户的触摸位置。触摸驱动单元220可形成为集成电路并被安装在触摸电路板210上。
显示面板300可设置在触摸感测单元200下方。显示面板300可设置成与盖窗100的光透射区域101重叠。显示面板300可设置在第一区域DR1和第二区域DR2中。因此，不仅可以在第一区域DR1中看到显示面板300的图像，而且可以在第二区域DR2中看到显示面板300的图像。
显示面板300可以是包括发光元件的发光显示面板。显示面板300的示例可包括使用有机发光二极管的有机发光显示面板、使用微型LED的超小型发光二极管显示面板或使用量子点发光二极管的量子点发光二极管显示面板。在下文中，假设显示面板300是如图27中所示的有机发光显示面板。
参照图27，显示面板300的显示区域表示形成发光元件层304以显示图像的区域，并且显示面板300的非显示区域表示显示区域周围的区域。
显示面板300可包括支撑衬底301、柔性衬底302、薄膜晶体管层303、发光元件层304、封装层305和阻挡膜306。
柔性衬底302设置在支撑衬底301上。支撑衬底301和柔性衬底302中的每个可包括具有柔性的聚合物材料。例如，支撑衬底301和柔性衬底302中的每个可包括聚醚砜(PES)、聚丙烯酸酯(PA)、聚芳酯(PAR)、聚醚酰亚胺(PEI)、聚萘二甲酸乙二醇酯(PEN)、聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)、聚苯硫醚(PPS)、聚烯丙基化物、聚酰亚胺(PI)、聚碳酸酯(PC)、三乙酸纤维素酯(CAT)、乙酸丙酸纤维素(CAP)或其组合。
薄膜晶体管层303设置在柔性衬底302上。薄膜晶体管层303包括薄膜晶体管335、栅极绝缘膜336、层间绝缘膜337、保护膜338和平坦化膜339。
柔性衬底302上可以形成有缓冲膜。缓冲膜可形成在柔性衬底302上，以保护易受水分影响的薄膜晶体管335和发光元件免受穿透支撑衬底301和柔性衬底302的水分的影响。缓冲膜可以由多个交替层叠的无机膜形成。例如，缓冲膜可以由多层膜形成，在该多层膜中交替地堆叠包括硅氧化物(SiOx)、硅氮化物(SiNx)和SiON中的一种或多种的一个或多个无机层。缓冲膜可被省略。
薄膜晶体管335形成在柔性衬底302和缓冲膜上。薄膜晶体管335包括有源层331、栅电极332、源电极333和漏电极334。图27示出了薄膜晶体管335通过使栅电极332位于有源层331上的顶栅方式形成，但示例性实施方式不限于此。即，薄膜晶体管335可通过使栅电极332位于有源层331之下的底栅方式形成，或者可通过使栅电极332位于有源层331上和位于有源层331之下的双栅方式形成。
有源层331形成在缓冲膜上。有源层331可以由基于硅的半导体材料或基于氧化物的半导体材料形成。用于阻挡入射在有源层331上的外部光的光阻挡层可形成在缓冲膜与有源层331之间。
栅极绝缘膜336可形成在有源层331上。栅极绝缘膜336可以由例如硅氧化物(SiOx)膜、硅氮化物(SiNx)膜或其组合的无机膜形成。
栅电极332和栅极线可形成在栅极绝缘膜336上。栅电极332和栅极线可以由包括钼(Mo)、铝(Al)、铬(Cr)、金(Au)、钛(Ti)、镍(Ni)、钕(Nd)及铜(Cu)中的至少一种或其合金的单层或多层形成。
层间绝缘膜337可形成在栅电极332和栅极线上。层间绝缘膜337可以由例如硅氧化物(SiOx)膜、硅氮化物(SiNx)膜或其组合的无机膜形成。
源电极333、漏电极334和数据线可形成在层间绝缘膜337上。源电极333和漏电极334中的每个可经由穿透栅极绝缘膜336和层间绝缘膜337的接触孔连接至有源层331。源电极333、漏电极334和数据线可以由包括钼(Mo)、铝(Al)、铬(Cr)、金(Au)、钛(Ti)、镍(Ni)、钕(Nd)和铜(Cu)中的至少一种或其合金的单层或多层形成。
用于使薄膜晶体管335绝缘的保护膜338可形成在源电极333、漏电极334和数据线上。保护膜338可以由例如硅氧化物(SiOx)膜、硅氮化物(SiNx)膜或其组合的无机膜形成。
用于使因薄膜晶体管335而导致的台阶平坦化的平坦化膜339可形成在保护膜338上。平坦化膜339可以由包括丙烯酸树脂、环氧树脂、酚醛树脂、聚酰胺树脂或聚酰亚胺树脂的有机膜形成。
发光元件层304形成在薄膜晶体管层303上。发光元件层304包括发光元件和像素限定膜344。
发光元件和像素限定膜344形成在平坦化膜339上。发光元件可以是有机发光元件。在这种情况下，发光元件可包括阳极电极341、发光层342和阴极电极343。
阳极电极341可形成在平坦化膜339上。阳极电极341可经由穿透保护膜338和平坦化膜339的接触孔连接至薄膜晶体管335的漏电极334。
像素限定膜344可形成在平坦化膜339上以覆盖阳极电极341的边缘而限定像素。即，像素限定膜344用于限定像素。像素中的每个表示顺序层叠阳极电极341、发光层342和阴极电极343的区域，并且来自阳极电极341的空穴和来自阴极电极343的电子在发光层342中彼此结合以发光。
发光层342形成在阳极电极341和像素限定膜344上。发光层342是有机发光层。发光层342可以发射红光、绿光和蓝光中的一种。红光的峰值波长范围可以为约620nm至约750nm，并且绿光的峰值波长范围可以为约495nm至约570nm。此外，蓝光的峰值波长范围可以为约450nm至约495nm。发光层342可以是发射白光的白光发射层。在这种情况下，发光层342可以具有红光发射层、绿光发射层和蓝光发射层的层叠结构，并且可以是在像素中共同形成的公共层。在这种情况下，显示面板300还可包括用于显示红色、绿色和蓝色的滤色器。
发光层342可包括空穴传输层、发光层和电子传输层。此外，发光层342可以形成为具有两层堆叠或更多层堆叠的串联结构，并且在这种情况下，可以在这些堆叠之间形成电荷生成层。
阴极电极343形成在发光层342上。阴极电极343可形成为覆盖发光层342。阴极电极343可以是在像素中共同形成的公共层。
当发光元件层304通过使光向上发射的顶部发射方式形成时，阳极电极341可以由诸如铝和钛的层叠结构(Ti/Al/Ti)、铝和铟锡氧化物(ITO)的层叠结构(ITO/Al/ITO)、APC合金或者APC合金和ITO的层叠结构(ITO/APC/ITO)的高反射率金属材料形成。APC合金可以是银(Ag)、钯(Pd)和铜(Cu)的合金。阴极电极343可以由透光的诸如ITO或铟锌氧化物(IZO)的透明导电材料(TCO)形成，或者可以由诸如镁(Mg)、银(Ag)或镁(Mg)和银(Ag)的合金的半透射导电材料形成。当阴极电极343由半透射导电材料形成时，可以通过微腔(microcavity)增加发光效率。
当发光元件层304通过使光向下发射的底部发射方式形成时，阳极电极341可以由诸如ITO或IZO的透明导电材料(TCO)形成，或者可以由诸如镁(Mg)、银(Ag)或者镁(Mg)和银(Ag)的合金的半透射导电材料形成。阴极电极343可以由诸如铝和钛的层叠结构(Ti/Al/Ti)、铝和ITO的层叠结构(ITO/Al/ITO)、APC合金或者APC合金和ITO的层叠结构(ITO/APC/ITO)的高反射率金属材料形成。当阳极电极341由半透射导电材料形成时，可以通过微腔增加发光效率。
封装层305形成在发光元件层304上。封装层305用于防止或减少氧气或水分渗透发光层342和阴极电极343。为此，封装层305可包括至少一种无机膜。无机膜可以由硅氮化物、铝氮化物、锆氮化物、钛氮化物、铪氮化物、钽氮化物、硅氧化物、铝氧化物或钛氧化物形成。封装层305还可包括至少一个有机膜。有机膜可形成为具有足够的厚度以防止或减少异物(颗粒)渗透封装层305并进入发光层342和阴极电极343。有机膜可包括环氧树脂、丙烯酸酯和聚氨酯丙烯酸酯中的任一种。
显示电路板310可附接至显示面板300的一侧。具体地，显示电路板310可使用各向异性导电膜附接至设置在显示面板300的一侧上的焊盘上。显示电路板310可以从显示面板300的上部向下弯曲。触摸电路板210也可以从显示面板300的上部向下弯曲。因此，设置在触摸电路板210的一端处的触摸连接部可连接至显示电路板310的触摸连接器312a。稍后将参照图3、图4和图5对显示电路板310的细节进行描述。
显示驱动单元320经由显示电路板310传输用于驱动显示面板300的信号和电压。显示驱动单元320可形成为集成电路并被安装在显示电路板310上，但示例性实施方式不限于此。例如，显示驱动单元320可直接附接至显示面板300的衬底。在这种情况下，显示驱动单元320可附接至显示面板300的上表面或下表面。
面板下构件400可设置在显示面板300下方。面板下构件400可经由第三粘合构件930附接至显示面板300的下表面。第三粘合构件930可以是光学透明粘合剂(OCA)膜或光学透明树脂(OCR)膜。
面板下构件400可包括用于吸收外部光的光吸收构件、用于吸收外部冲击的缓冲构件、用于有效地散发显示面板300的热量的散热构件以及用于阻挡外部光的光阻挡层中的至少一个。
光吸收构件可设置在显示面板300下方。光吸收构件抑制光的透射，以防止或减少设置在光吸收构件下方的部件(即，声音生成器510、显示电路板310等)从显示面板300上方被观察到。光吸收构件可包括诸如黑色颜料或染料的光吸收材料。
缓冲构件可设置在光吸收构件下方。缓冲构件吸收外部冲击以防止或减少显示面板300被损坏。缓冲构件可以由单个层或多个层构成。例如，缓冲构件可以由诸如聚氨酯、聚碳酸酯、聚丙烯或聚乙烯的聚合物树脂形成，或者可以由诸如橡胶、聚氨酯材料或通过使丙烯酸材料起泡而形成的海绵的弹性材料形成。缓冲构件可以是缓解(cushion)层。
散热构件可设置在缓冲构件下方。散热构件可包括第一散热层和第二散热层，其中，第一散热层包括石墨或碳纳米管，第二散热层能够阻挡电磁波并且由具有优良导热性的铜、镍、铁氧体或银的金属薄膜形成。
声音生成器510可采用扬声器、振动器、致动器、超声波生成器或可响应于声学信号而生成振动的任何其它装置的形式。可采用的声音生成装置的类型的一些具体示例包括在本文中讨论的那些。例如，声音生成器510可设置在面板下构件400下方。声音生成器510可设置成与面板下构件400重叠。在这种情况下，声音生成器510可附接至面板下构件400的下表面。声音生成器510可经由第四粘合构件940附接至面板下构件400的下表面。第四粘合构件940可以是压敏粘合剂(PSA)构件。
同时，当声音生成器510设置在面板下构件400的散热构件上时，散热构件的第一散热层或第二散热层可能因声音生成器510的振动而被破坏。因此，在设置有声音生成器510的区域中，可以去除散热构件，并且在这种情况下，声音生成器510可设置在缓冲构件上。如图28中所示，在设置有声音生成器510的区域中，可以去除面板下构件400，并且在这种情况下，声音生成器510可设置在显示面板300的下表面上。
声音生成器510可包括压电致动器。在这种情况下，声音生成器510可通过施加交流电压以使压电致动器收缩和扩张来振动。声音生成器510可以在竖直方向(Z轴方向)上振动。在这种情况下，显示面板300可通过声音生成器510的振动而上下振动，并且因此可以生成声音或超声波。
声音生成器510可连接至声音电路板530。具体地，声音电路板530的一端可连接至设置在声音生成器510的至少一侧上的焊盘电极。
声音电路板530可经由中间框架600的第一通孔CAH1连接至主电路板700的声音连接器740。因此，声音生成器510可连接至主电路板700的第一声音驱动器760和第二声音驱动器(未示出)。因此，声音生成器510可根据第一声音驱动器760的第一驱动电压和第二驱动电压进行振动以生成声音，并可根据第二声音驱动器的第三驱动电压和第四驱动电压进行振动以生成超声波。
中间框架600可设置在面板下构件400下方。中间框架600可包括合成树脂、金属或者可包括合成树脂和金属二者。
中间框架600可包括第一相机孔CMH1、电池孔BH、第一通孔CAH1和第二通孔CAH2，其中，相机装置720插入至第一相机孔CMH1中，热量经由电池孔BH从电池排出，声音电路板530穿过第一通孔CAH1，连接至显示电路板310的第二连接线缆314穿过第二通孔CAH2。此外，中间框架600可设置有用于容纳声音生成器510的容纳孔AH。容纳孔AH的宽度比声音生成器510的宽度大。当声音生成器510的高度不高时，中间框架600可设置有容纳槽来代替容纳孔AH。容纳孔AH可以与电池孔BH整合。
当声音生成器510与其中设置有电池的电池孔BH重叠时，声音生成器510可能受到从电池生成的热量的影响。因此，声音生成器510可设置成不与电池孔BH重叠。
中间框架600的边缘处可设置有防水构件610。防水构件610可附接至面板下构件400的上表面和中间框架600的下表面。因此，可防止或减少水或灰尘在显示面板300与中间框架600之间渗透。即，可提供防水和防灰尘的显示装置10。
具体地，防水构件610可包括基底膜、第一粘合膜和第二粘合膜，其中，第一粘合膜设置在基底膜的一个表面上，第二粘合膜设置在基底膜的另一表面上。基底膜可以是聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)膜、聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)膜、缓解层或聚乙烯泡沫(PE泡沫)。第一粘合膜和第二粘合膜中的每个可以是压敏粘合剂(PSA)膜。第一粘合膜可粘附至面板下构件400的下表面，并且第二粘合膜可粘附至中间框架600的上表面。
主电路板700可设置在中间框架600下方。主电路板700可以是印刷电路板或柔性印刷电路板。
主电路板700可包括主处理器710、相机装置720、主连接器730、声音连接器740、第一声音驱动器760、第二声音驱动器、第一麦克风780和第一辅助连接器790。声音连接器740、第一声音驱动器760和第二声音驱动器可设置在主电路板700的面向中间框架600的上表面上。主处理器710、主连接器730、第一麦克风780和第一辅助连接器790可设置在主电路板700的面向下盖900的下表面上。此外，相机装置720可设置在主电路板700的上表面和下表面二者上。
主处理器710可控制显示装置10的所有功能。例如，主处理器710可以经由显示电路板310将图像数据传输至显示驱动单元320，使得显示面板300显示图像。主处理器710可以从触摸驱动单元220接收触摸数据，确定用户的触摸位置，并且随后运行由显示在用户的触摸位置处的图标所指示的应用。主处理器710可以从触摸驱动单元220接收触摸数据，并且可以根据触摸数据运行由显示在用户的触摸位置处的图标所述指示的应用。
主处理器710可以在声音输出模式中将声音数据传输至第一声音驱动器760。主处理器710可以在接近感测模式中将超声数据传输至第二声音驱动器。
主处理器710可以是包括集成电路的系统芯片、应用处理器或中央处理单元。
相机装置720在相机模式中处理由图像传感器获得的诸如静止图像或运动图像的图像帧，并将经处理的图像帧传输至主处理器710。
第二连接线缆314可穿过中间框架600的第二通孔CAH2并且连接至主连接器730。因此，主电路板700可电连接至显示电路板310和触摸电路板210。
声音电路板530可穿过中间框架600的第一通孔CAH1并且连接至设置在主电路板700的上表面上的声音连接器740。
第一声音驱动器760从主处理器710接收声音数据。第一声音驱动器760根据声音数据生成第一驱动电压和第二驱动电压，并且经由声音连接器740和声音电路板530将第一驱动电压和第二驱动电压传输至声音生成器510。因此，声音生成器510可以使显示面板300振动以生成声音。
第二声音驱动器从主处理器710接收超声数据。第二声音驱动器根据超声数据生成第三驱动电压和第四驱动电压，并且经由声音连接器740和声音电路板530将第三驱动电压和第四驱动电压传输至声音生成器510。因此，声音生成器510可以使显示面板300振动以生成超声波。
第一声音驱动器760和第二声音驱动器中的每个可包括数字信号处理器(DSP)、数模转换器(DAC)和放大器，其中，数字信号处理器(DSP)用于处理诸如声音数据和超声数据的数字信号，数模转换器(DAC)用于将在数字信号处理器中处理的数字信号转换成诸如第一驱动电压和第二驱动电压或者第三驱动电压和第四驱动电压的模拟信号，放大器用于将在数模转换器中转换的模拟信号放大并输出经放大的模拟信号。
第一麦克风780可设置在显示装置10的一侧上。第一麦克风780可感测声波和超声波。例如，第一麦克风780可感测具有低于20kHz的频率的声波和具有20kHz至50kHz的频率的超声波。因此，当声音生成器510在接近感测模式中使显示面板300振动以生成超声波时，由物体反射的超声波可以被第一麦克风780感测到。第一麦克风780可以将所感测的超声波转换成第一电信号并将该第一电信号传输至主处理器710。
连接至辅助电路板800的第三连接线缆890可连接至第一辅助连接器790。主电路板700和辅助电路板800可通过第三连接线缆890彼此电连接。
此外，主电路板700还可设置有移动通信模块，该移动通信模块能够向基站、外部终端和服务器中的至少一个传输无线电信号，并从基站、外部终端和服务器中的至少一个接收无线电信号。无线电信号可根据语音信号、视频呼叫信号或文本/多媒体消息的传输/接收而包括多种类型的数据。
辅助电路板800可包括第二麦克风810和第二辅助连接器820。第二麦克风810和第二辅助连接器820可设置在主电路板700的面向下盖900的下表面上。
第二麦克风810可设置在显示装置10的与设置有第一麦克风780的一侧相对的侧上。第二麦克风810可感测声波和超声波。例如，第二麦克风810可感测具有低于20kHz的频率的声波和具有20kHz至50kHz的频率的超声波。因此，当声音生成器510在接近感测模式中使显示面板300振动以生成超声波时，由物体反射的超声波可以被第二麦克风810感测到。第二麦克风810可以将所感测的超声波转换成第二电信号并将该第二电信号传输至主处理器710。
主处理器710可基于第一麦克风780的第一电信号和第二麦克风810的第二电信号确定物体是否定位成靠近于显示装置10。稍后将参照图23、图24和图25对主处理器710的接近感测方法的细节进行描述。
连接至主电路板700的第三连接线缆890可连接至第二辅助连接器820。主电路板700和辅助电路板800可以通过第三连接线缆890彼此电连接。
下盖900可设置在中间框架600和主电路板700下方。下盖900可以接合并固定至中间框架600。下盖900可以形成显示装置10的下表面外观。下盖900可包括塑料和/或金属。
下盖900可以在第一麦克风780所处的位置处设置有第一微孔MH1，以使得第一麦克风780感测来自外部的声波或超声波。此外，下盖900可以在第二麦克风810所处的位置处设置有第二微孔MH2，以使得第二麦克风810感测来自外部的声波或超声波。
下盖900可设置有第二相机孔CMH2，相机装置720插入至该第二相机孔CMH2中以向外突出。相机装置720的位置以及与相机装置720对应的第一相机孔CMH1和第二相机孔CMH2的位置不限于图2中所示的示例性实施方式。
根据图1和图2中所示的示例性实施方式，由于设置在显示面板300下方的声音生成器510使显示面板300振动以提供声音，因此声音生成器510可以用作前置扬声器。此外，声音生成器510使显示面板300振动以生成超声波，并且经由第一麦克风780和第二麦克风810感测由物体反射的超声波。因此，声音生成器510可以用作超声接近传感器的超声波生成器，并且第一麦克风780和第二麦克风810可以用作超声接近传感器的超声波检测器。因此，通过在前侧上不包括前置扬声器、超声接近传感器的超声波发射器和超声接近传感器的超声波检测器，显示装置10可以在显示装置10的前表面上具有增加的显示图像的区域，并且具有降低的成本。
图3是示出图2的盖窗100、触摸电路板210、显示电路板310、面板下构件400、声音生成器510和声音电路板530的示例的仰视图。图4是示出图2的显示电路板310、第二连接线缆314、声音生成器510、声音电路板530和中间框架600的示例的平面图。图5是示出图2的第二连接线缆314、声音电路板530和主电路板700的示例的平面图。图4和图5是俯视图，而图3是仰视图。仰视图可表示在Z轴方向上自设置有下盖900的侧观察的平面图。因此，应注意的是，图4和图5中的显示装置10的左和右在图3中是相反的。
在下文中，将参照图3、图4和图5对将与声音生成器510连接的声音电路板530连接至主电路板700的声音连接器740的方法和将与显示电路板310连接的第二连接线缆314连接至主电路板700的主连接器730的方法进行详细描述。
参照图3、图4和图5，声音电路板530的一端可连接至设置在声音生成器510的至少一侧上的焊盘电极。声音电路板530的另一端可设置有声音连接部531。声音电路板530的声音连接部531可经由中间框架600的第一通孔CAH1连接至设置在主电路板700的上表面上的声音连接器740。
显示电路板310可包括第一电路板311、第二电路板312和第一连接线缆313。
第一电路板311可附接至显示面板300的衬底的上表面或下表面的一侧，并且可以朝显示面板300的衬底的下表面弯曲。如图4中所示，第一电路板311可以通过固定构件固定至形成在中间框架600中的固定孔FH。
第一电路板311可包括显示驱动单元320和第一连接器311a。显示驱动单元320和第一连接器311a可设置在第一电路板311的一个表面上。
第一连接器311a可连接至与第二电路板312连接的第一连接线缆313的一端。因此，安装在第一电路板311上的显示驱动单元320可经由第一连接线缆313电连接至第二电路板312。
第二电路板312可包括触摸连接器312a、第一连接连接器312b和第二连接连接器312c。第一连接连接器312b和第二连接连接器312c可设置在第二电路板312的一个表面上，并且触摸连接器312a可设置在第二电路板312的另一表面上。
触摸连接器312a可连接至设置在触摸电路板210的一端处的触摸连接部。因此，触摸驱动单元220可电连接至第二电路板312。
第一连接连接器312b可连接至与第一电路板311连接的第一连接线缆313的另一端。因此，安装在第一电路板311上的显示驱动单元320可经由第一连接线缆313电连接至第二电路板312。
第二连接连接器312c可连接至与主电路板700的主连接器730连接的第二连接线缆314的一端。因此，第二电路板312可经由第二连接线缆314电连接至主电路板700。
第二连接线缆314的另一端处可形成有连接器连接部315。如图4中所示，第二连接线缆314的连接器连接部315可穿过中间框架600的第二通孔CAH2以延伸至中间框架600的下部。此外，如图5中所示，第二连接线缆314的已穿过第二通孔CAH2的连接器连接部315可穿过中间框架600与主电路板700之间的间隙以延伸至主电路板700的下部。最后，如图5中所示，第二连接线缆314的连接器连接部315可连接至设置在主电路板700的下表面上的主连接器730。
根据图3、图4和图5中所示的示例性实施方式，连接至声音生成器510的声音电路板530可经由中间框架600的第一通孔CAH1连接至主电路板700的声音连接器740。因此，声音生成器510可稳定地连接至主电路板700的第一声音驱动器760和第二声音驱动器。
此外，根据图3、图4和图5中所示的示例性实施方式，连接至显示电路板310的第二连接线缆314可经由中间框架600的第二通孔CAH2延伸至中间框架600的下部，以连接至主电路板700的主连接器730。因此，显示电路板310可稳定地连接至主电路板700。
图6是沿着图3、图4和图5的剖面线I-I'截取的显示装置10的剖视图。
由于已参照图1和图2详细描述了图6中所示的盖窗100、触摸感测单元200、显示面板300、面板下构件400、第一粘合构件910、第二粘合构件920和第三粘合构件930，因此将不再对其细节进行描述。
参照图6，声音生成器510设置在面板下构件400下方。声音生成器510可经由第四粘合构件940附接至面板下构件400的下表面。第四粘合构件940可以是压敏粘合剂(PSA)构件。
声音生成器510的焊盘电极510a可设置成从声音生成器510的至少一侧突出。声音生成器510的焊盘电极510a可连接至声音电路板530的一端。图6示出了将声音电路板530的一端的上表面连接至焊盘电极510a的下表面，但示例性实施方式不限于此。例如，声音电路板530的下表面可连接至焊盘电极510a的上表面。声音电路板530的另一端可经由穿透中间框架600的第一通孔CAH1连接至设置在主电路板700的上表面上的声音连接器740。
声音生成器510可设置在穿透中间框架600的容纳孔AH中。当声音生成器510的高度不高时，中间框架600可设置有容纳槽来代替容纳孔AH。
图7是示出了图6的声音生成器的示例的立体图。图8是示出了图6的声音生成器的示例的平面图。图9是沿着图8的剖面线II-II'截取的剖视图。与图6中所示不同，与图7至图9中所示的声音生成器510连接的焊盘电极连接至声音电路板530的下表面。
在下文中，将参照图7、图8和图9对声音生成器510进行详细描述。
参照图7、图8和图9，声音生成器510可包括声音输出单元SU和超声波输出单元UU，其中，声音输出单元SU用于使显示面板300振动以生成声音或可听见的声音，超声波输出单元UU用于使显示面板300振动以生成超声波。
图7、图8和图9示出了声音输出单元SU设置在声音生成器510的上部处且超声波输出单元UU设置在声音生成器510的下部处，但示例性实施方式不限于此。例如，声音输出单元SU可设置在声音生成器510的下部处且超声波输出单元UU可设置在声音生成器510中央处。此外，声音输出单元SU可分别设置在声音生成器510的上部和声音生成器510的下部处，并且超声波输出单元UU可设置在声音输出单元SU之间。即，超声波输出单元UU可设置在声音生成器510的中央处。在图7、图8和图9中，声音输出单元SU和超声波输出单元UU可以在竖直方向(Z轴方向)上设置在一条线上。竖直方向(Z轴方向)可以是声音生成器510(或振动层520)的高度方向。
声音输出单元SU可包括第一电极511、第二电极512和振动层520的第一子振动层521。超声波输出单元UU可包括第三电极513、第四电极514以及振动层520的第二子振动层522。
第一电极511可包括第一干电极5111和第一分支电极5112。图7示出了第一干电极5111设置在振动层520的一个侧表面上，但示例性实施方式不限于此。例如，第一干电极5111可设置在振动层520的多个侧表面上。第一干电极5111可设置在振动层520的上表面上。第一分支电极5112可以从第一干电极5111分支。第一分支电极5112可以彼此平行地布置。
第二电极512可包括第二干电极5121和第二分支电极5122。图7示出了第二干电极5121设置在振动层520的另一侧表面上，但示例性实施方式不限于此。例如，第二干电极5121可设置在振动层520的未设置有第一干电极5111的多个侧表面上。第二干电极5121可设置在振动层520的上表面上。第二分支电极5122可以从第二干电极5121分支。第二分支电极5122可以彼此平行地布置。
第一分支电极5112和第二分支电极5122可以在水平方向(X轴方向或Y轴方向)上彼此平行地布置。此外，第一分支电极5112和第二分支电极5122可以在竖直方向(Z轴方向)上交替地布置。即，第一分支电极5112和第二分支电极5122可以以第一分支电极5112、第二分支电极5122、第一分支电极5112和第二分支电极5122的顺序在竖直方向(Z轴方向)上重复地布置。水平方向(X轴方向或Y轴方向)可以是振动层520的第一宽度方向或第二宽度方向，并且竖直方向(Z轴方向)可以是振动层520的高度方向。
第三电极513可包括第三干电极5131和第三分支电极5132。图7示出了第三干电极5131设置在振动层520的一个侧表面上，但示例性实施方式不限于此。例如，第三干电极5131可设置在振动层520的多个侧表面上。第三干电极5131可设置在振动层520的设置有第一干电极5111的侧表面上。第三分支电极5132可以从第三干电极5131分支。第三分支电极5132可以彼此平行地布置。
第四电极514可包括第四干电极5141和第四分支电极5142。图7示出了第四干电极5141设置在振动层520的另一侧表面上，但示例性实施方式不限于此。例如，第四干电极5141可设置在振动层520的未设置有第三干电极5131的多个侧表面上。第四干电极5141可设置在振动层520的设置有第二干电极5121的侧表面上。第四分支电极5142可以从第四干电极5141分支。第四分支电极5142可以彼此平行地布置。
第三分支电极5132和第四分支电极5142可以在水平方向(X轴方向或Y轴方向)上彼此平行地布置。此外，第三分支电极5132和第四分支电极5142可以在竖直方向(Z轴方向)上交替地布置。即，第三分支电极5132和第四分支电极5142可以以第三分支电极5132、第四分支电极5142、第三分支电极5132和第四分支电极5142的顺序在竖直方向(Z轴方向)上重复地布置。
由于振动层520的制造温度高，因而第一电极511、第二电极512、第三电极513和第四电极514由具有高熔点的银(Ag)或者银(Ag)和钯(Pd)的合金制成。当第一电极511和第二电极512由银(Ag)和钯(Pd)的合金制成时，银(Ag)的含量可以高于钯(Pd)的含量。
第一焊盘电极511a可连接至第一电极511。第一焊盘电极511a可以从设置在振动层520的一个侧表面上的第一干电极5111向外突出。
第二焊盘电极512a可连接至第二电极512。第二焊盘电极512a可以从设置在振动层520的另一侧表面上的第二干电极5121向外突出。
第三焊盘电极513a可连接至第三电极513。第三焊盘电极513a可以从设置在振动层520的一个侧表面上的第三干电极5131向外突出。
第四焊盘电极514a可连接至第四电极514。第四焊盘电极514a可以从设置在振动层520的另一侧表面上的第四干电极5141向外突出。
第一焊盘电极511a、第二焊盘电极512a、第三焊盘电极513a和第四焊盘电极514a可连接至声音电路板530的引线(lead line)或焊盘电极。声音电路板530的引线或焊盘电极可设置在声音电路板530的下表面上。
如图7中所示，当第一焊盘电极511a和第三焊盘电极513a从振动层520的一侧突出且第二焊盘电极512a和第四焊盘电极514a从振动层520的另一侧突出时，声音电路板530可设置在声音生成器510的一侧和另一侧上，但示例性实施方式不限于此。第一焊盘电极511a、第二焊盘电极512a、第三焊盘电极513a和第四焊盘电极514a可以从振动层520的一侧突出。在这种情况下，声音电路板530可设置在声音生成器510的一个侧表面上。
振动层520可以是根据施加至第一电极511的第一驱动电压、施加至第二电极512的第二驱动电压、施加至第三电极513的第三驱动电压和施加至第四电极514的第四驱动电压而变形的压电致动器。在这种情况下，振动层520可以由诸如聚偏二氟乙烯(PVDF)或锆钛酸铅(PZT)的压电材料和电活性聚合物中的任一种制成。
振动层520可包括第一子振动层521和第二子振动层522。第一子振动层521表示振动层520的与声音输出单元SU对应的区域，并且第二子振动层522表示振动层520的与超声波输出单元UU对应的区域。
在第一子振动层521中，振动层520可以设置在第一分支电极5112与第二分支电极5122之间。在第一子振动层521中，振动层520根据施加至第一分支电极5112的第一驱动电压与施加至第二分支电极5122的第二驱动电压之间的差而收缩或扩张。在第二子振动层522中，振动层520可以设置在第三分支电极5132与第四分支电极5142之间。在第二子振动层522中，振动层520根据施加至第三分支电极5132的第三驱动电压与施加至第四分支电极5142的第四驱动电压之间的差而收缩或扩张。
由于声音输出单元SU的声音音量与声音输出单元SU的面积成比例，因此考虑到声音输出单元SU的声音音量，第一子振动层521的面积可以比第二子振动层522的面积大。例如，第一子振动层521在第一子振动层521的厚度方向上的面积可大于第二子振动层522在第二子振动层522的厚度方向上的面积。又例如，第一子振动层521在第一子振动层521的宽度方向上的面积可大于第二子振动层522在第二子振动层522的宽度方向上的面积。第一分支电极5112的数量或第二分支电极5122的数量可以比第三分支电极5132的数量或第四分支电极5142的数量大。
在下文中，将参照图9、图10A、图10B和图10C对根据本发明原理的使振动层520的第一子振动层521振动的方法进行详细描述。由于使振动层520的第二子振动层522振动的方法与使振动层520的第一子振动层521振动的方法基本上相同，因此将不再对其细节进行描述。
具体地，如图9中所示，设置于第一分支电极5112与设置在第一分支电极5112下方的第二分支电极5122之间的振动层520的极性方向可以是向上方向(由箭头↑示出)。在这种情况下，振动层520在与第一分支电极5112相邻的上部区域中具有正极性，并且在与第二分支电极5122相邻的下部区域中具有负极性。此外，设置于第二分支电极5122与设置在第二分支电极5122下方的第一分支电极5112之间的振动层520的极性方向可以是向下方向(由箭头↓示出)。在这种情况下，振动层520在与第二分支电极5122相邻的上部区域中具有负极性，并且在与第一分支电极5112相邻的下部区域中具有正极性。振动层520的极性方向可通过利用第一分支电极5112和第二分支电极5122向振动层520施加电场而确定。
如图10A中所示，在设置于第一分支电极5112与设置在第一分支电极5112下方的第二分支电极5122之间的振动层520的极性方向是向上方向(↑)的情况下，当具有正极性的第一驱动电压被施加至第一分支电极5112且具有负极性的第二驱动电压被施加至第二分支电极5122时，振动层520可通过第一力F1进行收缩。第一力F1可以是收缩力。此外，当具有负极性的第一驱动电压被施加至第一分支电极5112且具有正极性的第二驱动电压被施加至第二分支电极5122时，振动层520可通过第二力F2进行扩张。第二力F2可以是扩张力。
在设置于第二分支电极5122与设置在第二分支电极5122下方的第一分支电极5112之间的振动层520的极性方向是向下方向(↓)的情况下，当具有正极性的第一驱动电压被施加至第二分支电极5122且具有负极性的第二驱动电压被施加至第一分支电极5112时，振动层520可通过扩张力进行扩张。第一力F1可以是收缩力。当具有负极性的第一驱动电压被施加至第二分支电极5122且具有正极性的第二驱动电压被施加至第一分支电极5112时，振动层520可以通过收缩力进行收缩。第二力F2可以是扩张力。
根据图9中所示的示例性实施方式，当施加至第一电极511的第一驱动电压和施加至第二电极512的第二驱动电压以正极性和负极性交替地重复时，振动层520重复收缩和扩张。因此，声音生成器510振动。
此外，由于声音生成器510设置在显示面板300下方，因此当声音生成器510的振动层520收缩和扩张时，显示面板300如图10B和10C中所示那样通过应力向下和向上振动。像这样，由于显示面板300可以通过声音生成器510而振动，因此显示装置10可生成声音或超声波。
同时，声音输出单元SU的声音音量与声音输出单元SU的面积成比例。因此，考虑到声音输出单元SU的声音音量，声音输出单元SU的面积可以比超声波输出单元UU的面积大。
此外，声音输出单元SU的第一电极511和第二电极512经由声音电路板530连接至第一声音驱动器760，并从第一声音驱动器760接收第一驱动电压和第二驱动电压。超声波输出单元UU的第三电极513和第四电极514经由声音电路板530连接至第二声音驱动器，并从第二声音驱动器接收第三驱动电压和第四驱动电压。
声音输出单元SU的阻抗可以由等式1表示。超声波输出单元UU的第三电极513或第四电极514的阻抗也可以由等式1表示。
[等式1]
在等式1中，XC是阻抗，F是频率，且C是电容。根据等式1，声音输出单元SU的阻抗XC与施加至第一电极511的第一驱动电压或施加至第二电极512的第二驱动电压的频率F以及第一电极511或第二电极512的电容C成反比。超声波输出单元UU的阻抗XC与施加至第三电极513的第三驱动电压或施加至第四电极514的第四驱动电压的频率F以及第三电极513或第四电极514的电容C成反比。
由于声音输出单元SU的面积比超声波输出单元UU的面积大，因此声音输出单元SU的第一电极511或第二电极512的面积比超声波输出单元UU的第三电极513或第四电极514的面积大。由于电容与面积成比例，因此声音输出单元SU的第一电极511或第二电极512的电容C可以比超声波输出单元UU的第三电极513或第四电极514的电容大。因此，声音输出单元SU的阻抗XC可以比超声波输出单元UU的阻抗XC小。
声音输出单元SU的阻抗XC应设置成比第一声音驱动器760的输出阻抗大。当声音输出单元SU的阻抗XC比第一声音驱动器760的输出阻抗小时，由于过电流从第一声音驱动器760流至声音输出单元SU，因而需要阻抗匹配。出于此目的，主电路板700可包括连接至第一声音驱动器760的输出端子的第一电阻器。第一电阻器的电阻可根据声音输出单元SU的阻抗XC和第一声音驱动器760的输出阻抗进行设计。
此外，超声波输出单元UU的阻抗XC应设置成比第二声音驱动器的输出阻抗大。当超声波输出单元UU的阻抗XC比第二声音驱动器的输出阻抗小时，由于过电流从第二声音驱动器流至超声波输出单元UU，因而需要阻抗匹配。出于此目的，主电路板700可包括连接至第二声音驱动器的输出端子的第二电阻器。第二电阻器的电阻可根据超声波输出单元UU的阻抗XC和第二声音驱动器的输出阻抗进行设计。
图11是示出图6的声音生成器的另一示例的立体图。图12是示出图11的声音生成器的平面图。图13是沿图12的剖面线III-III'截取的剖视图。与图6中所示不同，与图11至图13中所示的声音生成器510连接的焊盘电极连接至声音电路板530的下表面。
图11、图12和图13中所示的示例性实施方式与图7、图8和图9中所示的示例性实施方式的不同之处在于：超声波输出单元UU的第三电极513的第三干电极5131和第四电极514的第四干电极5141不设置在振动层520的侧表面上，第三干电极5131设置在通过去除振动层520而形成的第一接触孔CT1中，并且第四干电极5141设置在通过去除振动层520而形成的第二接触孔CT2中。因此，在图11、图12和图13中，将省略与图7、图8和图9中所示的示例性实施方式重复的描述。
参照图11、图12和图13，振动层520可设置有通过去除振动层520的第二子振动层522的一部分而形成的第一接触孔CT1以及通过去除振动层520的第二子振动层522的另一部分形成的第二接触孔CT2。第三干电极5131可设置在第一接触孔CT1中，并且第四干电极5141可设置在第二接触孔CT2中。
第一接触孔CT1和第二接触孔CT2可以在竖直方向(Z轴方向)上形成得长。因此，第三干电极5131可设置在竖直方向(Z轴方向)上，并且从第三干电极5131分支的第三分支电极5132可布置在水平方向(X轴方向或Y轴方向)上。此外，第四干电极5141可设置在竖直方向(Z轴方向)上，并且从第四干电极5141分支的第四分支电极5142可布置在水平方向(X轴方向或Y轴方向)上。水平方向(X轴方向或Y轴方向)可以是振动层520的第一宽度方向或第二宽度方向，并且竖直方向(Z轴方向)可以是振动层520的高度方向。
由于振动层520在第三电极513与第四电极514连接时不能振动，因而第三干电极5131可设置成避开第四分支电极5142，并且第四干电极5141可设置成避开第三分支电极5132。
第一焊盘电极511a和第三焊盘电极513a可以从振动层520的设置有第一干电极5111的一个侧表面向外突出。第二焊盘电极512a和第四焊盘电极514a可以从振动层520的设置有第二干电极5121的另一侧表面向外突出。
如图11中所示，当第一焊盘电极511a和第三焊盘电极513a从振动层520的一个侧表面向外突出并且第二焊盘电极512a和第四焊盘电极514a从振动层520的另一侧表面向外突出时，声音电路板530可设置在声音生成器510的一个侧表面和另一侧表面上，但示例性实施方式不限于此。例如，当第一焊盘电极511a从振动层520的第一侧表面突出、第二焊盘电极512a从振动层520的第二侧表面突出并且第三焊盘电极513a和第四焊盘电极514a从振动层520的第三侧表面突出时，声音电路板530可设置在声音生成器510的第一侧表面、第二侧表面和第三侧表面上。或者，第一焊盘电极511a、第二焊盘电极512a、第三焊盘电极513a和第四焊盘电极514a可以从振动层520的不同侧表面突出，并且在这种情况下，声音电路板530可设置在声音生成器510的四个侧表面上。
图14是示出图6的声音生成器的另一示例的立体图。图15是示出图14的声音生成器的平面图。图16是沿着图15的剖面线IV-IV'截取的剖视图。
图14、图15和图16中所示的示例性实施方式与图7、图8和图9中所示的示例性实施方式的不同之处在于：声音生成器510的声音输出单元SU的第一电极511的第一干电极5111及其第二电极512的第二干电极5121设置在振动层520的彼此面对的相应侧表面上，并且超声波输出单元UU的第三电极513的第三干电极5131及其第四电极514的第四干电极5141设置在振动层520的一个侧表面上。因此，在图14、图15和图16中，将省略与图7、图8和图9中所示的示例性实施方式重复的描述。
图14、图15和图16示出了超声波输出单元UU设置在声音生成器510的第一侧上且声音输出单元SU设置在声音生成器510的第二侧上，但示例性实施方式不限于此。例如，声音输出单元SU可分别设置在声音生成器510的第一侧和第二侧上，并且超声波输出单元UU可设置在声音输出单元SU之间。在图14、图15和图16中，声音输出单元SU和超声波输出单元UU可以在水平方向(X轴方向或Y轴方向)上布置在一条线上。水平方向(X轴方向或Y轴方向)可以是声音生成器510(或振动层520)的第一宽度方向或第二宽度方向。
参照图14、图15和图16，第一电极511的第一干电极5111可设置在振动层520的第一侧表面上，并且第二电极512的第二干电极5121可设置在面向第一侧表面的第二侧表面上。第一干电极5111和第二干电极5121也可设置在振动层520的上表面上。第一干电极5111和第二干电极5121可设置在振动层520的第一子振动层521上。
第三电极513的第三干电极5131和第四电极514的第四干电极5141可设置在振动层520的第三侧表面上。第三干电极5131和第四干电极5141也可设置在振动层520的上表面上。第三干电极5131和第四干电极5141可设置在振动层520的第二子振动层522上。
图14、图15和图16示出了设置在振动层520的第三侧表面上的第三干电极5131的面积比第四干电极5141的面积大，但示例性实施方式不限于此。设置在振动层520的第三侧表面上的第三干电极5131的面积可以与第四干电极5141的面积基本上相同。或者，设置在振动层520的第三侧表面上的第三干电极5131的面积可以比第四干电极5141的面积小。
第一焊盘电极511a可以从振动层520的设置有第一干电极5111的第一侧表面向外突出。第二焊盘电极512a可以从振动层520的设置有第二干电极5121的第二侧表面向外突出。第三焊盘电极513a和第四焊盘电极514a可以从振动层520的设置有第三干电极5131和第四干电极5141的第三侧表面向外突出。与图11类似，当第一焊盘电极511a从振动层520的第一侧表面向外突出、第二焊盘电极512a从振动层520的第二侧表面向外突出、第三焊盘电极513a和第四焊盘电极514a从振动层520的第三侧表面向外突出时，声音电路板530可设置在声音生成器510的第一侧表面、第二侧表面和第三侧表面上。
图17是示出图6的声音生成器的另一示例的立体图。图18是示出图17的声音生成器的平面图。图19是沿着图18的剖面线V-V'截取的剖视图。
图17、图18和图19中所示的示例性实施方式与图14、图15和图16中所示的示例性实施方式的不同之处在于：声音输出单元SU的第一电极511的第一干电极5111和超声波输出单元UU的第四电极514的第四干电极5141不设置在振动层520的侧表面上，第一干电极5111设置在通过去除振动层520而形成的第一接触孔CT1中，并且第四干电极5141设置在通过去除振动层520而形成的第二接触孔CT2中。因此，在图17、图18和图19中，将省略与图14、图15和图16中所示的示例性实施方式重复的描述。
参照图17、图18和图19，振动层520可设置有通过去除振动层520的第一子振动层521的一部分而形成的第一接触孔CT1以及通过去除振动层520的第二子振动层522的一部分而形成的第二接触孔CT2。第一干电极5111可设置在第一接触孔CT1中，并且第四干电极5141可设置在第二接触孔CT2中。
第一接触孔CT1和第二接触孔CT2可以在竖直方向(Z轴方向)上形成得长。因此，第一干电极5111可设置在竖直方向(Z轴方向)上，并且从第一干电极5111分支的第一分支电极5112可布置在水平方向(X轴方向或Y轴方向)上。此外，第四干电极5141可设置在竖直方向(Z轴方向)上，并且从第四干电极5141分支的第四分支电极5142可布置在水平方向(X轴方向或Y轴方向)上。水平方向(X轴方向或Y轴方向)可以是振动层520的第一宽度方向或第二宽度方向，并且竖直方向(Z轴方向)可以是振动层520的高度方向。
由于振动层520在第一电极511与第二电极512连接时不能振动，因而第一干电极5111可设置成避开第二分支电极5122。此外，由于振动层520在第三电极513与第四电极514连接时不能振动，因而第四干电极5141可设置成避开第三分支电极5132。
第一焊盘电极511a可以从振动层520的与第一接触孔CT1对应的第一侧表面向外突出。第二焊盘电极512a可以从振动层520的设置有第二干电极5121的第二侧表面向外突出。第三焊盘电极513a和第四焊盘电极514a可以从振动层520的设置有第三干电极5131的第三侧表面向外突出。
图17、图18和图19示出了第一干电极5111设置在第一接触孔CT1中并且第四干电极5141设置在第二接触孔CT2中，但示例性实施方式不限于此。换言之，设置在声音输出单元SU中的第一干电极5111和第二干电极5121中的任一个可设置在第一接触孔CT1中，并且设置在超声波输出单元UU中的第三干电极5131和第四干电极5141中的任一个可设置在第二接触孔CT2中。
图20是示出驱动根据示例性实施方式构造的显示装置的方法的流程图。
参照图20，首先，主处理器710确定是否以声音输出模式驱动显示装置10(图20中的S101)。声音输出模式是显示装置10通过运行诸如音乐或视频的应用而生成声音的模式。此外，声音输出模式可包括呼叫模式。呼叫模式是用户通过显示装置10利用主电路板700的移动通信模块执行语音通信或视频通信的模式。
第二步，主处理器710在声音输出模式中进行控制以通过利用声音生成器510的声音输出单元SU使显示面板300振动而生成声音(图20的S102)。
具体地，主处理器710在声音输出模式中将声音数据传输至第一声音驱动器760。第一声音驱动器760根据声音数据生成第一驱动电压和第二驱动电压。第一声音驱动器760经由声音连接器740和声音电路板530向声音生成器510的声音输出单元SU的第一电极511和第二电极512生成第一驱动电压和第二驱动电压。
声音生成器510根据第一驱动电压和第二驱动电压进行振动，并且显示面板300可根据声音生成器510的振动而上下振动。因此，如图21中所示，显示装置10可生成具有大于或等于1kHz的频率F0的声音。F0表示使得通过声音生成器510进行振动的显示面板300的振动位移变得比参考位移大的最小频率。
第三步，当声音输出模式是呼叫模式时，主处理器710以接近感测模式驱动显示装置10(图20的S103)。接近感测模式是用于感测物体是否在短距离处接近显示装置10的模式。
第四步，主处理器710在接近感测模式中通过利用声音生成器510的超声波输出单元UU来控制显示面板300生成超声波(图20的S104)。
主处理器710在接近感测模式中向第二声音驱动器生成超声数据。第二声音驱动器根据超声数据生成第三驱动电压和第四驱动电压。第二声音驱动器经由声音连接器740和声音电路板530将第三驱动电压和第四驱动电压传输至声音生成器510的超声波输出单元UU的第三电极513和第四电极514。
声音生成器510的超声波输出单元UU根据第三驱动电压和第四驱动电压进行振动，并且显示面板300可根据声音生成器510的超声波输出单元UU的振动而上下振动。因此，如图22中所示，显示装置10可以生成具有50dB或更高的声压级(用“SPL”表示)的处于20kHz或更高频率的超声波。
如图20中所示，由于声音输出模式和接近感测模式是分开控制的，因此显示装置10可以以声音输出模式操作并且同时以接近感测模式操作。即，显示装置10可通过允许声音生成器510的声音输出单元SU使显示面板300振动来生成声音，并且同时通过允许声音生成器510的超声波输出单元UU使显示面板300振动来生成超声波。
第五步，第一麦克风780和第二麦克风810感测由物体反射的超声波(图20的S105)。
第一麦克风780和第二麦克风810可感测声波和超声波。例如，第一麦克风780和第二麦克风810可感测20kHz至50kHz的超声波。第一麦克风780将感测到的超声波转换成第一电信号并将第一电信号传输至主处理器710，并且第二麦克风810将感测到的超声波转换成第二电信号并将第二电信号传输至主处理器710。
为了提高感测由物体反射的超声波的精度，第一麦克风780可设置在主电路板700的一侧上，并且第二麦克风810可设置在主电路板700的另一侧上。因此，第一麦克风780可设置在显示装置10的一侧处，并且第二麦克风810可设置在显示装置10的另一侧处。
第六步，主处理器710基于从第一麦克风780输入的第一电信号和从第二麦克风810输入的第二电信号来确定物体是否靠近显示装置10定位。当物体靠近显示装置10时，主处理器710控制显示面板300不显示图像。即，响应于检测到物体靠近显示装置10定位，主处理器710关闭触摸感测单元200和显示面板300(图20的S106)。因此，当用户的耳朵或身体的其它部位在呼叫模式中接触到显示装置10时，即使触摸感测单元200检测到用户的触摸，显示面板300也可维持关闭状态。
在下文中，将参照图23、图24、图25和图26对主处理器710在接近感测模式中感测物体的接近的方法进行详细描述。
图23是示出在接近感测模式中感测接近的方法的流程图。图24是示出根据示例性实施方式的主处理器的触发信号TS、由声音生成器生成的超声波US和第一麦克风的第一回声信号ES1的波形图。图25和图26是示出根据示例性实施方式的用于说明在接近感测模式中感测接近的方法的声音生成器、第一麦克风、第二麦克风和物体的示例性视图。
参照图23、图24和图25，首先，声音生成器510的超声波输出单元UU可以在接近感测模式中使显示面板300振动以生成超声波(图23的S201)。
具体地，主处理器710在接近感测模式中向第二声音驱动器生成超声数据。第二声音驱动器根据超声数据生成第三驱动电压和第四驱动电压。第二声音驱动器经由声音连接器740和声音电路板530将第三驱动电压和第四驱动电压传输至声音生成器510的超声波输出单元UU的第三电极513和第四电极514。
声音生成器510的超声波输出单元UU根据第三驱动电压和第四驱动电压进行振动，并且显示面板300可根据声音生成器510的超声波输出单元UU的振动而上下振动。因此，如图22中所示，显示装置10可生成具有50dB或更高的声压级的处于20kHz或更高频率的超声波。如图24中所示，声音生成器510的超声波输出单元UU可以使显示面板300振动，以生成由n个脉冲(n为2或更大的整数)组成的超声波US。
第二步，确定第一麦克风780是否在第一阈值时间TT1内感测到从声音生成器510的超声波输出单元UU生成的超声波(图23的S202)。
具体地，主处理器710在接近感测模式中将超声数据传输至第二声音驱动器，并且将触发信号TS传输至第一麦克风780和第二麦克风810。在第一阈值时间之后，第二麦克风810响应于触发信号TS将第二回声信号转换成第一逻辑电平电压。在第一阈值时间之后，第一麦克风780响应于触发信号TS将第一回声信号ES1转换成第一逻辑电平电压。第一阈值时间可限定为声音生成器510的超声波输出单元UU生成超声波所花费的时间段。
当感测到由物体反射的超声波时，第一麦克风780将第一回声信号ES1转换成第二逻辑电平电压。当没有感测到由物体反射的超声波时，第一麦克风780在第二阈值时间之后将第一回声信号ES1转换成第二逻辑电平电压。第一麦克风780将第一回声信号ES1作为第一电信号传输至主处理器710。主处理器710将第一回声信号ES1具有第一逻辑电平电压的时段设置成第一超声波感测时间TD1，并且确定第一超声波感测时间TD1是否处于第一阈值时间TT1内。
同时，第一阈值时间TT1可以如图25中所示那样进行限定。当声音生成器510与第一麦克风780之间的距离是3cm并且声音生成器510与物体OBJ之间的距离是10cm时，第一麦克风780与物体OBJ之间的距离SR1可通过等式2进行计算。
[等式2]
第一麦克风780与物体OBJ之间的距离SR1可以为约10.44cm。在这种情况下，由于超声波的速度是340m/s，且当由声音生成器510生成的超声波被物体OBJ反射时由第一麦克风780感测到的距离是0.2044m，因而第一阈值时间TT1可通过等式3进行计算。
[等式3]
即，第一阈值时间TT1可以是0.601ms。在这种情况下，如图25中所示，根据第一阈值时间TT1，第一麦克风780对物体OBJ的感测区域RA1可限定为声音生成器510与物体OBJ之间的距离(10cm)和第一麦克风780与物体OBJ之间的距离(SR1≒10.4cm)的总和是20.44cm的区域。
同时，第一麦克风780可设置在显示装置10的一侧处，并且第二麦克风810可设置在显示装置10的面向所述一侧的另一侧处。因此，如图25中所示，声音生成器510与第一麦克风780之间的距离不同于声音生成器510与第二麦克风810之间的距离。
因此，如图26以及S203和S204中所示，根据感测到的物体OBJ与第二麦克风810之间的最小距离SR2和最大距离SR3来确定物体OBJ是否接近于显示装置10。
第三步，当第一超声波感测时间TD1处于第一阈值时间TT1内时，确定第二麦克风810是否在第二阈值时间内感测到从声音生成器510的超声波输出单元UU生成的超声波(图23的S203)。
具体地，当感测到由物体反射的超声波时，第二麦克风810将第二回声信号转换成第二逻辑电平电压。当没有感测到由物体反射的超声波时，第二麦克风810在第二阈值时间之后将第二回声信号转换成第二逻辑电平电压。第二麦克风810将第二回声信号作为第二电信号传输至主处理器710。主处理器710将第二回声信号具有第一逻辑电平电压的时段设置成第二超声波感测时间，并且确定第二超声波感测时间是否处于第二阈值时间内。
同时，第二阈值时间可以如图26中所示那样进行限定。当声音生成器510与第二麦克风810之间的距离是13cm、声音生成器510与物体OBJ之间的距离是10cm并且第二麦克风810与物体OBJ之间的最小距离由SR2限定时，由物体OBJ形成的垂直线与连接声音生成器510和第二麦克风810的直线的接触点可以由A表示。在图26中，声音生成器510与接触点A之间的距离限定为1.5cm。在这种情况下，接触点A与物体OBJ之间的距离a可通过等式4进行计算。
[等式4]
在这种情况下，第二麦克风810与物体OBJ之间的最小距离SR2可通过等式5进行计算。
[等式5]
第二麦克风810与物体OBJ之间的最小距离SR2可以为约15.166cm。在这种情况下，由于超声波的速度是340m/s并且当由声音生成器510生成的超声波被物体OBJ反射时由第二麦克风810感测到的距离是0.25166m，因而第二阈值时间TT2可通过等式6进行计算。
[等式6]
即，第二阈值时间TT2可以是0.74ms。
第四步，当第二超声波感测时间处于第二阈值时间TT2内时，确定第二麦克风810是否在第三阈值时间TT3内感测到从声音生成器510的超声波输出单元UU生成的超声波(图23的S204)。
具体地，第三阈值时间TT3可以如图26中所示那样进行限定。当声音生成器510与第二麦克风810之间的距离是13cm、声音生成器510与物体OBJ之间的距离是10cm并且第二麦克风810与物体OBJ之间的最大距离由SR3限定时，由物体OBJ形成的垂直线与连接声音生成器510和第二麦克风810的直线的接触点可以由B表示。在图26中，声音生成器510与接触点B之间的距离限定为4.5cm。在这种情况下，接触点B与物体OBJ之间的距离b可通过等式7进行计算。
[等式7]
在这种情况下，第二麦克风810与物体OBJ之间的最大距离SR3可通过等式8进行计算。
[等式8]
第二麦克风810与物体OBJ之间的最大距离SR3可以为约19.65cm。在这种情况下，由于超声波的速度是340m/s并且当由声音生成器510生成的超声波被物体OBJ反射时由第二麦克风810感测到的距离是0.2965m，第三阈值时间TT3可通过等式9进行计算。
[等式9]
即，第三阈值时间TT3可以是0.872ms。
根据第二阈值时间TT2和第三阈值时间TT3，最终感测区域RA(考虑到第一麦克风780的感测区域RA1和第二麦克风810对物体OBJ的感测区域)可通过第二麦克风810与位于第一麦克风780的感测区域RA1中的物体OBJ之间的最小距离SR2和最大距离SR3进行限定。
第五步，当第一超声波感测时间TD1处于第一阈值时间TT1内时，如果第二超声波感测时间处于第三阈值时间TT3内，则即使第二超声波感测时间比第二阈值时间TT2长，主处理器710也确定出存在靠近显示装置10的物体(图23的S205)。
例如，主处理器710可设置成在确定物体靠近显示装置10时关闭显示面板300。因此，当用户的耳朵或身体的其它部位在呼叫模式中接触显示装置10时，即使触摸感测单元200检测到用户的触摸，显示面板300也可维持关闭状态。
第六步，当第一超声波感测时间TD1比第一阈值时间TT1长时，或者即使第一超声波感测时间TD1处于第一阈值时间TT1内，但如果第二超声波感测时间比第二阈值时间TT2长并且比第三阈值时间TT3长，主处理器710也确定出不存在靠近显示装置10的物体(图23的S206)。
如上所述，在根据示例性实施方式的声音生成器、包括该声音生成器的显示装置和驱动该显示装置的方法中，可通过利用设置在显示面板下方的声音生成器的声音输出单元使显示面板振动来提供声音，该声音生成器可用作前置扬声器。因此，可省略设置在显示装置的前表面上的前置扬声器，从而在显示装置的前表面上加宽了显示图像的区域，并降低了成本。
此外，在根据示例性实施方式的声音生成器、包括该声音生成器的显示装置和驱动该显示装置的方法中，通过声音生成器的超声波输出单元来使显示面板振动以生成超声波，并且可通过第一麦克风和第二麦克风来感测由物体反射的超声波。因此，声音生成器可用作超声接近传感器的超声波发射器，并且第一麦克风和第二麦克风可用作超声接近传感器的超声波检测器。因此，由于可省略超声接近传感器的超声波发射器和超声波检测器，因而可不仅在显示装置的前表面上加宽显示图像的区域，还降低成本。
此外，在根据示例性实施方式的声音生成器、包括该声音生成器的显示装置和驱动该显示装置的方法中，连接至声音生成器的声音电路板可经由中间框架的第一通孔连接至主电路板的声音连接器。因此，声音生成器可稳定地连接至主电路板的第一声音驱动器和第二声音驱动器。
此外，在根据示例性实施方式的声音生成器、包括该声音生成器的显示装置和驱动该显示装置的方法中，声音输出单元的声音音量与声音输出单元的面积成比例，考虑到声音输出单元的声音音量，第一子振动层的面积可以比第二子振动层的面积大。
虽然本文中已描述了特定的示例性实施方式和实现方式，但根据该描述，其它实施方式和修改将是显而易见的。因此，本发明构思不限于这些实施方式，而是受限于所附权利要求和多种明显修改以及如将对本领域普通技术人员显而易见的等同布置的更宽泛范围。
Claims (26)
1.用于显示装置的声音生成器，包括：
第一振动生成单元，具有第一电极、第二电极和位于所述第一电极与所述第二电极之间的第一振动层；以及
第二振动生成单元，具有第三电极、第四电极和位于所述第三电极与所述第四电极之间的第二振动层，
其中，所述第一振动生成单元配置成基于施加至所述第一电极的第一驱动电压和施加至所述第二电极的第二驱动电压而使所述第一振动层收缩和扩张，以及
其中，所述第二振动生成单元配置成基于施加至所述第三电极的第三驱动电压和施加至所述第四电极的第四驱动电压而使所述第二振动层收缩和扩张。
2.根据权利要求1所述的声音生成器，其中，所述第一振动层在所述第一振动层的厚度方向上的面积比所述第二振动层在所述第二振动层的厚度方向上的面积大。
3.根据权利要求1所述的声音生成器，其中，所述第一振动层在所述第一振动层的宽度方向上的面积比所述第二振动层在所述第二振动层的宽度方向上的面积大。
4.根据权利要求1所述的声音生成器，其中，
所述第一电极包括第一干电极和从所述第一干电极延伸的第一分支电极，以及
第二电极包括第二干电极和从所述第二干电极延伸的第二分支电极。
5.根据权利要求4所述的声音生成器，其中，所述第一分支电极和所述第二分支电极彼此平行地布置，并且在所述第一振动层的厚度方向上交替地布置。
6.根据权利要求4所述的声音生成器，其中，
所述第三电极包括第三干电极和从所述第三干电极延伸的第三分支电极，以及
所述第四电极包括第四干电极和从所述第四干电极延伸的第四分支电极。
7.根据权利要求6所述的声音生成器，其中，所述第一分支电极的数量或所述第二分支电极的数量比所述第三分支电极的数量或所述第四分支电极的数量大。
8.根据权利要求6所述的声音生成器，其中，所述第一振动层和所述第二振动层布置在所述声音生成器的厚度方向上。
9.根据权利要求6所述的声音生成器，其中，所述第一干电极和所述第二干电极设置在所述第一振动层的一个侧表面上，并且所述第三干电极和所述第四干电极设置在所述第二振动层的与所述第一振动层的所述一个侧表面所定位的侧不同的侧表面上。
10.根据权利要求6所述的声音生成器，其中，所述第一干电极和所述第二干电极设置在所述第一振动层的一个侧表面上，所述第三干电极设置在穿透所述第二振动层的第一接触孔中以连接至所述第三分支电极，并且所述第四干电极设置在穿透所述第二振动层的第二接触孔中以连接至所述第四分支电极。
11.根据权利要求6所述的声音生成器，其中，所述第一振动层和所述第二振动层布置在所述第一振动层的与所述第一振动层的厚度方向垂直的宽度方向上。
12.根据权利要求6所述的声音生成器，其中，所述第一干电极设置在穿透所述第一振动层的第一接触孔中以连接至所述第一分支电极，所述第二干电极设置在所述第一振动层的一个侧表面上，所述第三干电极设置在所述第二振动层的与所述第一振动层的所述一个侧表面所定位的侧不同的侧表面上，并且所述第四干电极设置在穿透所述第二振动层的第二接触孔中以连接至所述第四分支电极。
13.根据权利要求6所述的声音生成器，其中，所述第三干电极设置在穿透所述第二振动层的第三接触孔中以连接至所述第三分支电极，并且所述第四干电极设置在穿透所述第二振动层的第四接触孔中以连接至所述第四分支电极。
14.根据权利要求1所述的声音生成器，
其中，所述第一振动生成单元是配置成生成能听见的声音的声音输出单元，以及
其中，所述第二振动生成单元是配置成生成超声波的超声波输出单元。
15.显示装置，包括：
显示面板；以及
声音生成器，包括：
声音输出单元，配置成使所述显示面板振动以生成能听见的声音；以及
超声波输出单元，配置成使所述显示面板振动以生成超声波，
其中，所述声音输出单元的面积比所述超声波输出单元的面积大。
16.根据权利要求15所述的显示装置，其中，所述声音输出单元包括：
第一电极，被施加第一驱动电压；
第二电极，被施加第二驱动电压；以及
第一子振动层，设置在所述第一电极与所述第二电极之间，
其中，所述第一子振动层配置成基于施加至所述第一电极的所述第一驱动电压和施加至所述第二电极的所述第二驱动电压进行收缩和扩张。
17.根据权利要求16所述的显示装置，其中，所述超声波输出单元包括：
第三电极，被施加第三驱动电压；
第四电极，被施加第四驱动电压；以及
第二子振动层，设置在所述第三电极与所述第四电极之间，
其中，所述第二子振动层配置成基于施加至所述第三电极的所述第三驱动电压和施加至所述第四电极的所述第四驱动电压进行收缩和扩张。
18.根据权利要求17所述的显示装置，其中，所述声音生成器还包括：
连接至所述第一电极的第一焊盘电极和连接至所述第二电极的第二焊盘电极；以及
连接至所述第三电极的第三焊盘电极和连接至所述第四电极的第四焊盘电极。
19.根据权利要求18所述的显示装置，还包括：
声音电路板，连接至所述第一焊盘电极、所述第二焊盘电极、所述第三焊盘电极和所述第四焊盘电极；
中间框架，设置在所述显示面板下方并具有第一通孔；以及
主电路板，设置在所述中间框架下方并具有声音连接器，
其中，所述声音电路板穿过所述第一通孔以连接至所述声音连接器。
20.根据权利要求19所述的显示装置，其中，所述主电路板还包括：
第一声音驱动器，配置成将所述第一驱动电压和所述第二驱动电压传输至所述声音生成器；以及
第二声音驱动器，配置成将所述第三驱动电压和所述第四驱动电压传输至所述声音生成器。
21.根据权利要求15所述的显示装置，还包括：
第一麦克风，配置成感测声波和超声波；以及
第二麦克风，配置成感测所述声波和所述超声波，
其中，所述声音生成器与所述第一麦克风之间的距离不同于所述声音生成器与所述第二麦克风之间的距离。
22.驱动显示装置的方法，所述显示装置具有显示面板、触摸传感器面板、包括声音输出单元和超声波输出单元的声音生成器、至少一个麦克风，所述方法包括：
在声音输出模式中利用所述声音生成器的所述声音输出单元使所述显示面板振动以生成声音；
在接近感测模式中利用所述声音生成器的所述超声波输出单元使所述显示面板振动以生成超声波；以及
利用所述至少一个麦克风感测由物体反射的超声波。
23.根据权利要求22所述的驱动所述显示装置的方法，还包括：
响应于由所述至少一个麦克风感测到超声波，确定所述物体是否靠近所述显示装置定位。
24.根据权利要求23所述的驱动所述显示装置的方法，还包括：
响应于确定出所述物体靠近所述显示装置定位而关闭所述显示面板和所述触摸传感器面板。
25.根据权利要求23所述的驱动所述显示装置的方法，其中，所述感测所述超声波包括：
响应于所述至少一个麦克风中的第一麦克风在第一阈值时间内感测到由所述物体反射的所述超声波并且所述至少一个麦克风中的第二麦克风在第二阈值时间内感测到由所述物体反射的所述超声波，确定出所述物体靠近所述显示装置定位。
26.根据权利要求22所述的驱动所述显示装置的方法，其中，所述感测所述超声波包括：
响应于所述至少一个麦克风中的第一麦克风在第一阈值时间内感测到由所述物体反射的所述超声波、所述至少一个麦克风中的第二麦克风在第二阈值时间内未感测到由所述物体反射的所述超声波并且所述第二麦克风在第三阈值时间内感测到由所述物体反射的所述超声波，确定出所述物体靠近所述显示装置定位。
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