CN110830613A - 显示装置及显示装置的驱动方法 - Google Patents

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Abstract

公开了显示装置。显示装置包括显示面板以及配置成生成声音并使显示面板振动的第一发声装置和第二发声装置,其中,在第一频率范围内第一发声装置可具有比第二发声装置更高的声压级,并且在低于第一频率范围的第二频率范围内第二发声装置可具有比第一发声装置更高的声压级。还公开了在发声模式和触觉模式中驱动显示装置的方法。

Description

显示装置及显示装置的驱动方法
相关申请的交叉引用
本申请要求于2018年8月14日提交的第10-2018-0095177号韩国专利申请的优先权和权益,该韩国专利申请出于所有目的通过引用结合于此,如同在本文中全面阐述一样。
技术领域
本发明的示例性实现方式通常涉及显示装置及显示装置的驱动方法,并且更特别地,涉及具有能够被以发声模式或触觉模式生成的声音驱动的两个扬声器的显示装置。
背景技术
随着我们的信息社会的发展,对用于显示图像的显示装置的需求增加且多样化。例如,显示装置已经应用于各种电子装置,诸如智能电话、数码相机、笔记本电脑、导航装置和智能电视(TV)。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发声装置。
随着显示装置越来越多地应用于各种电子装置,需要具有各种设计的显示装置。例如,对于智能电话,需要能够通过从其前表面省去用于在呼叫期间输出另一方的语音的发声装置来增加显示区域的大小的显示装置。
在背景技术部分中公开的上述信息仅用于理解本发明概念的背景,并因此,其可能包含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装置不仅能够利用不暴露于外部的发声装置来提供声音,而且能够向用户提供触觉反馈。
而且,根据本发明的示例性实现方式的方法不仅能够驱动显示装置以使用集成的发声装置来提供声音,而且能够向用户提供触觉反馈。
根据本发明的前述和其它示例性实施方式,可使用布置在显示面板的下方的第一发声装置和第二发声装置(诸如扬声器)来提供声音,并且可通过使第二发声装置振动来向用户提供触觉反馈。相应地,由于不需要在显示装置的前表面处设置前扬声器,因此可增加显示装置的显示区域。
另外,当第一发声装置形成为在高频率范围内具有高声压级的装置(诸如压电致动器),并且第二发声装置形成为在低频率范围内具有高声压级的装置(诸如线性谐振致动器(LRA))时,可向用户提供在低频率范围和高频率范围内具有高声压级的声音。
本发明概念的额外的特征将在下面的描述中阐述,并且部分地将通过该描述而显而易见,或者可通过实践本发明概念而习得。
根据本发明的一个或更多个实施方式,显示装置包括显示面板以及配置成生成声音并使显示面板振动的第一发声装置和第二发声装置,其中,在第一频率范围内第一发声装置可具有比第二发声装置更高的声压级,并且在低于第一频率范围的第二频率范围内第二发声装置可具有比第一发声装置更高的声压级。
第一发声装置和第二发声装置中的至少一个可集成在显示装置中。
第一发声装置和第二发声装置可布置在显示装置的下方。
第一发声装置和第二发声装置可选自由压电致动器和线性谐振致动器构成的集群。
第一发声装置和第二发声装置至少部分地可垂直地彼此重叠。
第二发声装置可布置在第一发声装置的下方。
第一发声装置可包括第一电极、第二电极和振动层,第一电极上施加有第一驱动电压,第二电极上施加有第二驱动电压,并且振动层布置在第一电极与第二电极之间并且响应于分别施加到第一电极和第二电极的第一驱动电压和第二驱动电压而收缩或扩张。
第一电极可包括第一杆电极和第一分支电极,第一分支电极从第一杆电极分支,并且其中,第二电极可包括第二杆电极和第二分支电极,第二分支电极从第二杆电极分支,第二分支电极与第一分支电极基本上平行地延伸。
第一分支电极和第二分支电极可沿与第一杆电极基本上平行的方向交替地排列。
第一杆电极可布置在振动层的一侧上,并且第二杆电极可布置在振动层的另一侧上。
振动层可包括穿透振动层的第一接触孔和第二接触孔,其中,第一杆电极可布置在穿透振动层的第一接触孔中,以及其中,第二杆电极可布置在穿透振动层的第二接触孔中。
第一发声装置可包括第一焊盘电极和第二焊盘电极,第一焊盘电极连接到第一电极,并且第二焊盘电极连接到第二电极。
显示装置还可包括第一声音电路板和第二声音电路板,第一声音电路板连接到第一焊盘电极和第二焊盘电极,并且第二声音电路板连接到第二发声装置。
显示装置还可包括中间框架,中间框架布置在显示面板的下方并且具有穿透中间框架的第一通孔和第二通孔。
显示装置还可包括主电路板,主电路板布置在中间框架的下方并且包括第一声音连接件和第二声音连接件。
第一声音电路板的一端可通过中间框架的第一通孔连接到第一声音连接件,并且第二声音电路板的一端可通过中间框架的第二通孔连接到第二声音连接件。
主电路板可包括第一声音驱动单元、第二声音驱动单元和主处理器,第一声音驱动单元配置成将第一驱动电压和第二驱动电压传送到第一发声装置,第二声音驱动单元配置成将交流电压传送到第二发声装置,并且主处理器配置成将第一声音数据传送到第一声音驱动单元并且将第二声音数据或触觉数据传送到第二声音驱动单元。
显示装置还可包括显示电路板和连接线缆,显示电路板附接到显示面板的一侧,并且连接线缆连接到显示电路板的连接件,其中,连接线缆可通过穿透中间框架的第三通孔连接到主电路板的主连接件。
第一声音连接件和第二声音连接件可布置在主电路板的一个表面上,并且其中,主连接件可布置在主电路板的另一表面上。
第一发声装置可配置成相对于显示面板在垂直方向上振动,并且第二发声装置配置成相对于显示面板在水平方向上振动。
第一发声装置和第二发声装置配置成相对于显示面板在垂直方向上振动。
显示装置还可包括连接第一发声装置的一侧与第二发声装置的一侧的构件。
根据本发明的一个或更多个实施方式,驱动显示装置中的第一发声装置和第二发声装置的方法,其中,在第一频率范围内第一发声装置具有比第二发声装置更高的声压级,并且在低于第一频率范围的第二频率范围内第二发声装置具有比第一发声装置更高的声压级,该方法包括:通过驱动第一发声装置和第二发声装置来在声音输出模式中生成声音;以及通过驱动第二发声装置来在触觉模式中生成触觉反馈。
显示装置可包括显示面板,并且在声音输出模式中生成声音包括:使显示面板振动。
显示装置可包括显示面板,并且在触觉模式中生成触觉反馈包括:使显示面板振动。
显示装置还可包括处理器,处理器在声音输出模式或者在触觉模式中生成驱动第一发声装置和第二发声装置的输出信号。
应理解,前面的一般描述和下面的详细描述都是示例性和解释性的,并且旨在提供对所要求保护的本发明的进一步解释。
附图说明
附图被包括以提供对本发明的进一步理解并且被并入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描述一同用于解释本发明概念。
图1是根据本发明的示例性实施方式构造的显示装置的透视图。
图2是图1的显示装置的分解透视图。
图3是示出图2的覆盖窗、触摸电路板、显示面板、显示电路板、面板底部构件、第一发声装置、第二发声装置、第一声音电路板和第二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、第一发声装置、第一声音电路板、第二发声装置、第二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、第一声音电路板、第二声音电路板和主电路板的示例的平面图。
图6是沿图3、图4和图5的剖面线I-I'截取的示例性剖面图。
图7是图6的第一发声装置的示例的透视图。
图8是图7的第一发声装置的平面图。
图9是沿图8的剖面线II-II'截取的剖面图。
图10A是示出布置在第一发声装置的第一分支电极和第二分支电极之间的振动层如何振动的示意图。
图10B和图10C是示出显示面板如何响应于第一发声装置的振动而振动的示意图。
图11是图6的第一发声装置的另一示例的透视图。
图12是图11的第一发声装置的平面图。
图13是沿图12的剖面线III-III'截取的剖面图。
图14是沿图3、图4和图5的剖面线I-I'截取的另一示例性剖面图。
图15是沿图3、图4和图5的剖面线I-I'截取的另一示例性剖面图。
图16是沿图3、图4和图5的剖面线I-I'截取的另一示例性剖面图。
图17是沿图3、图4和图5的剖面线I-I'截取的另一示例性剖面图。
图18是示出图2的覆盖窗、触摸电路板、显示面板、显示电路板、面板底部构件、第一发声装置、第二发声装置、第一声音电路板和第二声音电路板的另一示例的仰视图。
图19是示出图2的显示电路板、第二连接线缆、第一发声装置、第一声音电路板、第二发声装置、第二声音电路板和中间框架的另一示例的平面图。
图20是沿图5、图18和图19的剖面线I-I'截取的另一示例性剖面图。
图21是示出根据本发明的示例性实施方式的驱动显示装置中的发声装置的方法的流程图。
图22A、图22B和图22C是示出由第一发声装置和第二发声装置生成的声音的声压的曲线图。
图23是示出显示面板的显示区域的剖面图。
图24是示出面板底部支承件和第一发声装置的剖面图。
具体实施方式
在下面的描述中,为了解释的目的,阐述了许多具体细节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”为可互换的词,它们是采用本文中所公开的本发明概念中的一种或更多种的装置或方法的非限制性示例。然而,显而易见的是,各种示例性实施方式可在没有具体细节的情况下或者用一个或更多个等同布置的情况下实践。在其它实例中,公知的结构和装置以框图形式示出以避免不必要地混淆各种示例性实施方式。此外,各种示例性实施方式可为不同的,但不必是排他的。例如,在不背离本发明概念的情况下,示例性实施方式的具体形状、配置和特性可使用或实现在另一示例性实施方式中。
除非另有说明,否则所示的示例性实施方式应被理解为提供能够在实践中实现本发明概念的一些方式的不同细节的示例性特征。因此,除非另有说明,否则各种实施方式的特征、部件、模块、层、膜、面板、区和/或方面等(在下文中单独称为或统称为“元件”)可在不背离本发明概念的情况下以其它方式组合、分离、互换和/或重新布置。
交叉影线和/或阴影在附图中的使用通常被提供以阐明相邻元件之间的边界。由此,除非说明,否则无论交叉影线或阴影的存在与否都不会传达或表明对具体材料、材料性质、尺寸、比例、所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。当示例性实施方式可不同地实现时,具体工艺顺序可与所描述的顺序不同地执行。例如,两个连续描述的工艺可基本上同时进行或者以与描述的顺序相反的顺序进行。而且,相同的附图标记表示相同的元件。
当元件(诸如,层)被称为“在”另一元件或层“上”、“连接到”或“联接到”另一元件或层时,该元件(例如,层)可直接在另一元件或层上、连接到或联接到另一元件或层,或者可存在有中间元件或层。然而,当元件或层被称为“直接在”另一元件或层“上”、“直接连接到”或“直接联接到”另一元件或层时,则不存在中间元件或层。为此,术语“连接”可指示在具有或不具有中间元件的情况下的物理的、电气的和/或流体的连接。此外,D1-轴、D2-轴和D3-轴不限于直角坐标系的三个轴(诸如x-轴、y-轴和z-轴),并且可被解释为更广泛的含义。例如,D1-轴、D2-轴和D3-轴可彼此垂直,或者可代表彼此不垂直的不同方向。为了这种公开的目的,“X、Y和Z中的至少一个”和“选自由X、Y和Z构成的集群中的至少一个”可被解释为仅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,术语“和/或”包括相关所列项目中的一个或更多个的任何和所有组合。
虽然术语“第一”、“第二”等可在本文中用于描述各种类型的元件,但是这些部件不应受这些术语的限制。这些术语用于将一个元件与另一个元件区分开。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被称为第二元件。
空间相对术语诸如“下面(beneath)”、“下方(below)”、“下(lower)”、“上方(above)”、“上(upper)”、“越过(over)”、“更高(higher)”、“侧(side)”(例如,如在“侧壁(sidewall)中”)等可在本文中出于描述性目的使用,并因此,用以描述如图中所示的一个元件与另一个元件的关系。除了图中描绘的取向以外,空间相对术语还旨在涵盖设备在使用、操作和/或制造中的不同取向。例如,如果图中的设备被翻转,则被描述为在其它元件或特征“下方”或“下面”的元件将随后被取向为在其它元件或特征“上方”。因此,示例性术语“下方”可包含上方和下方的取向这两者。再者,设备可为其它方式取向(例如,旋转90度或在其它取向),并由此,本文中使用的空间相对描述词被相应地解释。
本文中所使用的术语是出于描述具体实施方式的目的,而不旨在限制。除非上下文另有明确说明,否则如本文中所使用的单数形式“一(a)”、“一(an)”和“该(the)”也旨在包括复数形式。此外,当术语“包括(comprise)”、“包括有(comprising)”、“包含(include)”和/或“包含有(including)”在本说明书中使用时指示所陈述的特征、整体、步骤、操作、元件、部件和/或它们的集群的存在,但不排除一个或更多个其它特征、整体、步骤、操作、元件、部件和/或它们的集群的存在或添加。还注意,如本文中所使用的,术语“基本上(substantially)”、“约(about)”以及相似术语用作近似的术语而不是程度的术语,并且由此,利用于考虑本领域普通技术人员将认识到的测量值、计算值和/或提供值的固有偏差。
本文中参照作为理想化的示例性实施方式和/或中间结构的示意性图示的剖面图和/或分解图对各种示例性实施方式进行描述。由此,由例如制造技术和/或公差的结果所导致的图示的形状的变化是可预期的。因此,本文中所公开的示例性实施方式不应必须被解释为受限于具体所示的区的形状,而是包括由例如制造导致的形状上的偏差。以这种方式,图中所示的区本质上可为示意性的,并且这些区的形状可不反映装置的区的实际形状,并由此并不必须旨在限制。
如本领域中的惯例,在功能块、单元和/或模块方面,在附图中示出并描述了一些示例性实施方式。本领域技术人员将理解,这些块、单元和/或模块通过电子(或光学)电路(诸如可使用基于半导体的制造技术或其它制造技术形成的逻辑电路、分立部件、微处理器、硬连线电路、存储器元件、布线连接等)物理地实现。在由微处理器或其它相似硬件实现的块、单元和/或模块的情况下,可使用软件(例如,微代码)对它们进行编程和控制,以执行本文中所讨论的各种功能,并且可选择性由固件和/或软件来驱动。还预期到每个块、单元和/或模块可由专用硬件实现,或者作为执行一些功能的专用硬件与处理器(例如,一个或更多个编程的微处理器和相关联的电路)的组合来执行其它功能。而且,在不背离本发明概念的范围的情况下,一些示例性实施方式的每个块、单元和/或模块可在物理地分离成两个或更多个交互和分立的块、单元和/或模块。此外,在不背离本发明概念的范围的情况下,一些示例性实施方式的块、单元和/或模块可物理地组合成更复杂的块、单元和/或模块。
除非另有定义,否则本文中所使用的所有术语(包括技术和科学术语)具有与本公开所属技术领域的普通技术人员通常理解的含义相同的含义。除非在本文中明确地这样定义,否则诸如常用词典中定义的那些术语应被解释为具有与它们在相关技术的上下文中的含义一致的含义,并且不应以理想化或过于正式的含义来解释。
图1是根据本发明的示例性实施方式构造的显示装置10的透视图。图2是图1的显示装置10的分解透视图。
参照图1和图2,显示装置10包括覆盖窗100、触摸感测装置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、面板底部支承件400、第一发声装置510、第二发声装置520、中间框架600、主电路板700和下覆盖件900。
如本文中所使用的术语“上方”、“顶部”和“顶表面”表示覆盖窗100相对于显示面板300布置的方向,即,Z轴方向,并且如本文中所使用的术语“下方”、“底部”和“底表面”表示中间框架600相对于显示面板300布置的方向,即,与Z轴方向相反的方向。而且,本文中所使用的术语“左”、“右”、“上”和“下”表示从显示面板300上方观察的对应的方向。例如,术语“左”表示与X轴方向相反的方向,术语“右”表示X轴方向,术语“上”表示Y轴方向,并且术语“下”表示与Y轴方向相反的方向。
显示装置10在平面图中可具有基本上矩形的形状。例如,在平面图中,显示装置10可具有基本上矩形的形状,其具有在第一方向(或X轴方向)上延伸的短边和在第二方向(或Y轴方向)上延伸的长边。短边和长边相交的角落可为圆角或直角。显示装置10的平面形状不受特别地限制,并且显示装置10可形成为各种其它形状,诸如矩形的形状以外的多边形形状、圆形的形状或椭圆形的形状。
显示装置10可包括基本上平坦的第一区域DR1和从第一区域DR1的左侧和右侧延伸的第二区域DR2。第二区域DR2可为基本上平坦的或弯曲的。在第二区域DR2是平坦的情况下,第一区域DR1和第二区域DR2可彼此形成钝角。在第二区域DR2是弯曲的情况下,第二区域DR2可具有预定曲率或可变曲率。
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。也就是说,第二区域DR2可仅从第一区域DR1的左侧和右侧中的一个延伸。第二区域DR2不仅可从左侧和右侧延伸,还可从第一区域DR1的顶侧和底侧延伸。在下面的描述中,假设第二区域DR2沿显示装置10的左边缘和右边缘布置。
覆盖窗100可布置在显示面板300上以覆盖显示面板300的顶表面。相应地,覆盖窗100可保护显示面板300的顶表面。如图6中所示,覆盖窗100可经由第一粘合构件910附接到触摸感测装置200。第一粘合构件910可为光学透明粘合剂(OCA)或光学透明树脂(OCR)。
覆盖窗100可包括与显示面板300对应的透光部DA100和与显示装置10的其余部分对应的阻光部NDA100。覆盖窗100可布置在第一区域DR1和第二区域DR2中。透光部DA100可布置在第一区域DR1和第二区域DR2的部分中。阻光部NDA100可形成为不透明的。在阻光部NDA100不显示图像的情况下,阻光部NDA100可形成为用户可观察到的装饰层。例如,可将诸如
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的公司徽标或一连串的各种字符或字母图案化到阻光部NDA100中。而且,用于暴露前置摄像头、前置扬声器、红外(IR)传感器、虹膜识别传感器和照度传感器的孔HH可形成在阻光部NDA100中,但是示例性实施方式不限于此。例如,前置摄像头、前置扬声器、IR传感器、虹膜识别传感器和照度传感器中的一些或全部可集成在显示面板300中,在这种情况下,孔HH中的一些或所有可不被提供。
覆盖窗100可由玻璃、蓝宝石和/或塑料形成。覆盖窗100可形成为刚性的或柔性的。
触摸感测装置200可布置在覆盖窗100与显示面板300之间。触摸感测装置200可布置在第一区域DR1与第二区域DR2中。相应地,不仅可在第一区域DR1中检测来自用户的触摸输入,而且可在第二区域DR2中检测来自用户的触摸输入。
如图6中所示,触摸感测装置200可经由第一粘合构件910附接到覆盖窗100的底表面。可将偏振膜添加到触摸感测装置200的顶部以防止或减少可能由外部光的反射引起的可见性的劣化。在这种情况下,偏振膜可经由第一粘合构件910附接到覆盖窗100的底表面。
触摸感测装置200是用于检测来自用户的触摸输入的位置的装置,其可被实现为诸如自电容型或互电容型的电容类型。在触摸感测装置200被实现为自电容型的情况下,触摸感测装置200可仅包括触摸驱动电极。在触摸感测装置200被实现为互电容型的情况下,触摸感测装置200可包括触摸驱动电极和触摸感测电极。在下面的描述中,假设触摸感测装置200是互电容类型。
触摸感测装置200可形成为板或膜。在这种情况下,触摸感测装置200可经由第二粘合构件920附接到显示面板300的薄膜封装膜,如图6中所示。第二粘合构件920可为OCA或OCR。
触摸感测装置200可与显示面板300形成为一体。在这种情况下,触摸感测装置200的触摸驱动电极和触摸感测电极可形成在显示面板300的薄膜封装膜上,或者形成在覆盖显示面板300的发光元件层的封装衬底或膜上。
触摸电路板210可附接到触摸感测装置200的一侧。具体地,触摸电路板210的一端可经由各向异性导电膜附接到设置在触摸感测装置200的一侧上的焊盘。如图3中所示,触摸连接部分可设置在触摸电路板210的另一端处,并且可连接到显示电路板310的触摸连接件312a。触摸电路板210可为柔性印刷电路板。
触摸驱动单元220可将触摸驱动信号施加到触摸感测装置200的触摸驱动电极,可检测来自触摸感测装置200的触摸感测电极的感测信号,并且可通过分析检测到的感测信号来计算或检测来自用户的触摸输入的位置。触摸驱动单元220可形成为集成电路,并且可安装在触摸电路板210上。
显示面板300可布置在触摸感测装置200下方。显示面板300可布置成与覆盖窗100的透光部DA100重叠。显示面板300可布置在第一区域DR1和第二区域DR2中。其结果,可在第一区域DR1和第二区域DR2中观察到来自显示面板300的图像。
显示面板300可为包括发光元件的发光显示面板。例如,显示面板300可为使用OLED的有机发光二极管(OLED)显示面板、使用mLED的微发光二极管(mLED)显示面板,或使用QLED的量子点发光二极管(QLED)显示面板或者为使用其它类型的发光元件的面板。在下面的描述中,假设显示面板300为如图23中所示的OLED显示面板。
参照图23,显示面板300的显示区域DA为形成有发光元件层304并且显示图像的区域,并且显示面板300的非显示区域NDA为在显示区域DA的外围上的区域。
显示面板300可包括支承衬底301、柔性衬底302、薄膜晶体管(TFT)层303、发光元件层304、封装层305和阻挡膜306。
柔性衬底302布置在支承衬底301上。支承衬底301和柔性衬底302可包括具有柔性的聚合物材料。例如,支承衬底301和柔性衬底302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)、聚烯丙基酯、聚酰亚胺(PI)、聚碳酸酯(PC)、三乙酸纤维素(CAT)、醋酸丙酸纤维素(CAP)或它们的组合。
TFT层303形成在柔性衬底302上。TFT层303包括TFT 335、栅极绝缘膜336、层间绝缘膜337、钝化膜338和平坦化膜339。
柔性衬底302上可形成有缓冲膜。缓冲膜可形成在柔性衬底302上以保护易受湿气影响的TFT 335和发光元件免受可能穿透支承衬底301和柔性衬底302的湿气的影响。缓冲膜可由交替地堆叠的多个无机膜组成。例如,缓冲膜可形成为氧化硅(SiOx)膜和氮化硅(SiNx)膜中的至少一个交替地堆叠的多层膜。缓冲膜可不被提供。
TFT 335形成在缓冲膜上。TFT 335中的每个包括有源层331、栅电极332、源电极333和漏电极334。图23示出了具有栅电极332布置在有源层331上方的顶栅结构的TFT 335,但是示例性实施方式不限于此。也就是说,TFT 335可具有栅电极332布置在有源层331下方的底栅结构或者栅电极332布置在有源层331的上方和下方的双栅结构。
有源层331形成在缓冲膜上。有源层331可由硅基半导体材料或氧化物基半导体材料形成。用于阻挡入射在有源层331上的外部光的遮光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可形成为无机膜,诸如,例如氧化硅膜、氮化硅膜或它们的多层膜。
栅电极332和栅极线可形成在栅极绝缘膜336上。栅电极332和栅极线可使用钼(Mo)、铝(Al)、铬(Cr)、金(Au)、钛(Ti)、镍(Ni)、钕(Nd)、铜(Cu)或它们的合金形成为单层膜或多层膜。
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可形成为无机膜,诸如氧化硅膜、氮化硅膜或它们的多层膜。
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可通过穿透栅极绝缘膜336和层间绝缘膜337的接触孔连接到有源层331。源电极333、漏电极334和数据线可使用Mo、Al、Cr、Au、Ti、Ni、Nd、Cu或它们的合金形成为单层膜或多层膜。
钝化膜338可形成在源电极333、漏电极334和数据线上以使TFT 335绝缘。钝化膜338可形成为无机膜,诸如氧化硅膜、氮化硅膜或它们的多层膜。
平坦化膜339可形成在钝化膜338上以平坦化由TFT 335形成的高度差。平坦化膜339可使用丙烯酸树脂、环氧树脂、酚醛树脂、聚酰胺树脂或聚酰亚胺树脂形成为有机膜。
发光元件层304形成在TFT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。发光元件可为OLED。在这种情况下,发光元件中的每个可包括阳电极341、发光层342和阴电极343。
阳电极341可形成在平坦化膜339上。阳电极341可通过穿透钝化膜338和平坦化膜339的接触孔连接到源电极333。
像素限定膜344可形成为覆盖阳电极341的边缘以限定对应的像素。也就是说,像素限定膜344可限定每个像素。每个像素可为顺序地堆叠有阳电极341、发光层342和阴电极343的区,并且来自阳电极341的空穴和来自阴电极343的电子在发光层342中结合以发光。
发光层342可形成在阳电极341和像素限定膜344上。发光层342可为有机发光层。发光层342可发射或生成红色光、绿色光和蓝色光中的一种。红色光的峰值波长可在约620nm至750nm的范围内,绿色光的峰值波长可在约495nm至570nm的范围内,并且蓝色光的峰值波长可在约450nm至495nm的范围内。发光层342可为发射白色光或生成白色光的白色发光层。在这种情况下,发光层342可具有红色、绿色和蓝色发光层的堆叠,并且可为对所有像素公共地形成的公共层。而且,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、发射层和电子传输层。发光层342可具有带有两个或更多个堆叠的串联结构,在这种情况下,堆叠之间可形成有电荷产生层。
阴电极343可形成在发光层342上。阴电极343可形成为覆盖发光层342。阴电极343可为对所有像素公共地形成的公共层。
在发光元件层304形成为顶部发射型发光元件层的情况下,阳电极341可由诸如Al和Ti的堆叠(例如,Ti/Al/Ti)、Al和ITO的堆叠(例如,ITO/Al/ITO)、银(Ag)-钯(Pd)-铜(Cu)(APC)合金或者APC合金和ITO的堆叠(例如,ITO/APC/ITO)的具有高反射率的金属材料形成,并且阴电极343可由能够通过其透射光的透明导电氧化物(TCO)材料(诸如ITO或IZO)或者半透射导电材料(诸如镁(Mg)、Ag或它们的合金)形成。在阴电极343由半透射导电材料形成的情况下,由于微腔效应,可提高发光元件层304的发射效率。
在发光元件层304形成为底部发射型发光元件层的情况下,阳电极341可由诸如ITO或IZO的TCO材料或诸如Mg、Ag或它们的合金的半透射导电材料形成,并且阴电极343可由诸如Al和Ti的堆叠(例如,Ti/Al/Ti)、Al和ITO的堆叠(例如,ITO/Al/ITO)、APC合金或APC合金和ITO的堆叠(例如,ITO/APC/ITO)的具有高反射率的金属材料形成。在阳电极341由半透射导电材料形成的情况下,由于微腔效应,可提高发光元件层304的发射效率。
封装层305形成在发光元件层304上。封装层305防止或减少氧气或湿气渗透到发光层342和阴电极343中。封装层305可包括至少一个无机膜。无机膜可由氮化硅、氮化铝、氮化锆、氮化钛、氮化铪、氮化钽、氧化硅、氧化铝或氧化钛形成。封装层305还可包括至少一个有机膜。有机膜可形成为足够的厚度以防止或减少颗粒通过封装层305进入发光层342和阴电极343。有机膜可包括环氧树脂、丙烯酸酯和氨基甲酸酯丙烯酸酯中的一种。
显示电路板310可附接到显示面板300的一侧。具体地,显示电路板310的一端可经由各向异性导电膜附接到设置在显示面板300的一侧上的焊盘。显示电路板310可朝向显示面板300的底表面弯折。触摸电路板210也可朝向显示面板300的底表面弯折。其结果,设置在触摸电路板210处的触摸连接部分可连接到显示电路板310的触摸连接件312a。稍后将参照图3、图4和图5对显示电路板310进行描述。
显示驱动单元320经由显示电路板310输出或传送用于驱动显示面板300的信号和电压。显示驱动单元320可形成为集成电路并且可安装在显示电路板310上,但是示例性实施方式不限于此。例如,显示驱动单元320可直接附接到显示面板300,在这种情况下,显示驱动单元320可附接到显示面板300的顶表面或底表面。
面板底部支承件400可布置在显示面板300下方,如图6中所示。面板底部支承件400可经由第三粘合构件930附接到显示面板300的底表面。第三粘合构件930可为OCA或OCR。
面板底部支承件400可包括用于吸收来自外部的入射光的吸光构件、用于吸收来自外部的冲击的缓冲构件、用于有效地释放来自显示面板300的热量的散热构件和用于阻挡来自外部的入射光的遮光层中的至少一个。
吸光构件可布置在显示面板300下方。吸光构件阻挡光的透射,并因此防止或减少布置在其下方的元件(即,第一发声装置510、第二发声装置520和显示电路板310)变得可从显示面板300上方观察到。吸光构件可包括吸光材料,诸如黑色颜料或染料。
缓冲构件可布置在吸光构件下方。缓冲构件吸收来自外部的冲击,并因此防止或减少显示面板300因冲击等而损坏。缓冲构件可形成为单层或多层。例如,缓冲构件可包括诸如聚氨酯、聚碳酸酯、聚丙烯或聚乙烯的聚合物树脂或者诸如通过泡沫模塑橡胶、氨基甲酸酯基材料或丙烯酸材料获得的海绵的弹性材料。缓冲构件可为垫层。
散热构件可布置在缓冲构件下方。散热构件可包括包括有石墨或碳纳米管的第一散热层和使用具有优异或高导热率的金属(诸如Cu、Ni、铁氧体或Ag)形成为薄金属膜的第二散热层。
第一发声装置510和第二发声装置520可布置在面板底部支承件400下方。第一发声装置510和第二发声装置520可垂直地彼此完全或部分地重叠。在这种情况下,第一发声装置510可附接到面板底部支承件400的底表面,并且第二发声装置520可附接到第一发声装置510的底表面。第一发声装置510可经由第四粘合构件940附接到面板底部支承件400的底表面,并且第二发声装置520可经由第五粘合构件950附接到第一发声装置510的底表面。第四粘合构件940和第五粘合构件950可为压敏粘合剂(PSA)。
在第一发声装置510布置在面板底部支承件400的散热构件上的情况下,散热构件的第一散热层或第二散热层可能由于第一发声装置510的振动而破裂或损坏。相应地,散热构件可在布置有第一发声装置510的区中被移除,并且第一发声装置510可布置在缓冲构件上。如图24中所示,面板底部支承件400可在布置有第一发声装置510的区中被移除,并且第一发声装置510可布置在显示面板300的底表面上。
第一发声装置510和第二发声装置520可采用扬声器、振动器、致动器或可响应声学信号而生成振动的任何其它装置的形式。可采用的发声装置的类型的一些具体示例包括本文中所讨论的那些。例如,第一发声装置510可包括压电致动器。在这种情况下,第一发声装置510可通过向压电致动器施加交流(AC)电压而振动,以使压电致动器收缩和扩张。由于第一发声装置510的振动,显示面板300可垂直地振动以输出声音。
第二发声装置520可为偏心旋转电机(ERM)或线性谐振致动器(LRA)。ERM由直流(DC)电压驱动,并且LRA可由AC电压驱动。在第二发声装置520被实现为LRA的情况下,第二发声装置520可通过响应于施加的AC电压而经由音圈按压连接到弹簧的质量块而振动。随着第二发声装置520振动,显示面板300可垂直地振动以输出声音。随着第二发声装置520振动,显示面板300可振动以向用户提供触觉反馈。
在第一发声装置510是压电致动器并且第二发声装置520是LRA的情况下,第一发声装置510可在高频率范围内具有比第二发声装置520更高的声压级,并且第二发声装置520可在低频率范围内具有比第一发声装置510更高的声压级。此处,低频率范围是指1kHz或更低的频率范围,并且高频率范围是指高于1kHz的频率范围。由于使用在高频率范围内具有高声压级的第一发声装置510并且使用在低频率范围内具有高声压级的第二发声装置520生成声音,因此可为高频率范围和低频率范围提供高声压级。与当输出声音时相比,当向用户提供触觉反馈时,第二发声装置520可以以更高的振幅振动。
第一发声装置510可连接到第一声音电路板530,并且第二发声装置520可连接到第二声音电路板540。具体地,第一声音电路板530的一端可连接到设置在第一发声装置510的至少一侧处的第一声音焊盘区域,并且第二声音电路板540的一端可连接到设置在第二发声装置520的至少一侧处的第二声音焊盘区域。
第一声音电路板530可连接到主电路板700的第一声音连接件740。其结果,第一发声装置510可连接到主电路板700的第一声音驱动单元760。相应地,第一发声装置510可根据来自第一声音驱动单元760的第一驱动电压和第二驱动电压而振动,从而可输出声音。
第二声音电路板540可通过中间框架600的第二通孔CAH2连接到主电路板700。其结果,第二发声装置520可连接到主电路板700的第二声音驱动单元770。相应地,第二发声装置520可根据来自第二声音驱动单元770的AC电压而振动,从而可输出声音。
中间框架600可布置在面板底部支承件400下方。中间框架600可包括合成树脂、金属或两者。
中间框架600中可形成有供相机装置720插入的第一相机孔CMH1、用于释放来自电池的热量的电池孔BH、供第一声音电路板530穿过的第一通孔CAH1、供第二声音电路板540穿过的第二通孔CAH2和供连接到显示电路板310的第二连接线缆314穿过的第三通孔CAH3。而且,用于容纳第一发声装置510和第二发声装置520的接收孔AH可形成在中间框架600中。接收孔AH的宽度大于第一发声装置510或第二发声装置520的宽度。接收孔AH可与电池孔BH形成为一体。
为了最小化或减小由第二发声装置520生成的热量对显示面板300的影响,第二发声装置520可连接到面板底部支承件400的第一散热层和/或第二散热层。在第二发声装置520与可布置有电池的电池孔BH重叠的情况下,由于来自电池的热量,可能难以从第二发声装置520适当地释放热量。因此,第二发声装置520可优选地布置成不与电池孔BH重叠。
防水构件610可沿中间框架600的边缘布置。防水构件610可附接到面板底部支承件400的顶表面和中间框架600的底表面,并且其结果,显示面板300与中间框架600之间的湿气或灰尘的渗透可通过防水构件610来防止或减少。也就是说,可提供防水和防尘的显示装置10。
具体地,防水构件610可包括基础膜、布置在基础膜的一个表面上的第一粘合膜和布置在基础膜的另一表面上的第二粘合膜。基础膜可包括PET、PET和垫层或者聚乙烯(PE)泡沫。第一粘合膜和第二粘合膜可为PSA。第一粘合膜可附接到面板底部支承件400的底表面,并且第二粘合膜可附接到中间框架600的顶表面。
主电路板700可布置在中间框架600下方。主电路板700可为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、主连接件730、第一声音连接件740、第二声音连接件750、第一声音驱动单元760和第二声音驱动单元770。主处理器710和主连接件730可在主电路板700的底表面上布置成面对下覆盖件900。相机装置720可布置在主电路板700的顶表面和底表面这两者上。
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可将图像数据输出到显示电路板310的显示驱动单元320,以便显示面板300显示图像。而且,主处理器710可从触摸驱动单元220接收触摸数据,可确定来自用户的触摸输入的位置,并且可执行与在触摸输入的位置处显示的图标对应的应用。而且,主处理器710可从触摸驱动单元220接收触摸数据,并且可根据触摸数据执行与在用户输入的触摸的位置处显示的图标对应的应用。
而且,为了在声音输出模式中使用第一发声装置510和第二发声装置520使显示面板300振动并生成声音,主处理器710可将第一声音数据输出到第一声音驱动单元760并且将第二声音数据输出到第二声音驱动单元770。而且,为了使显示面板300振动并使用第二发声装置520在触觉模式中向用户提供触觉反馈,主处理器710可将触觉数据输出到第二声音驱动单元770。
主处理器710可为由集成电路构成的应用处理器、中央处理单元或系统芯片。
相机装置720处理由相机模式中的图像传感器提供的图像帧(诸如静止图像或运动图像),并且将经处理的图像帧输出或传送到主处理器710。
穿过中间框架600的第三通孔CAH3的第二连接线缆314可连接到主电路板700的主连接件730。其结果,主电路板700可电连接到显示电路板310和触摸电路板210。
穿过中间框架600的第一通孔CAH1的第一声音电路板530可连接到布置在主电路板700的顶表面上的第一声音连接件740。穿过中间框架600的第二通孔CAH2的第二声音电路板540可连接到布置在主电路板700的顶表面上的第二声音连接件750。
第一声音驱动单元760可从主处理器710接收第一声音数据。第一声音驱动单元760可基于第一声音数据来生成第一驱动电压和第二驱动电压,并且可经由第一声音连接件740和第一声音电路板530将第一驱动电压和第二驱动电压提供给第一发声装置510。相应地,第一发声装置510可振动并因此生成声音。
第二声音驱动单元770可从主处理器710接收第二声音数据或触觉数据,可基于第二声音数据或触觉数据来生成AC电压,并且可经由第二声音连接件750或第二声音电路板540将AC电压提供给第二发声装置520。相应地,第二发声装置520可振动并因此可向用户输出声音或提供触觉反馈。
第一声音驱动单元760和第二声音驱动单元770中的每个可包括处理诸如第一声音数据或第二声音数据的数字信号的数字信号处理器(DSP)、将由DSP处理的数字信号转换成模拟信号的数模转换器(DAC)以及放大由DAC提供的模拟信号并输出经放大的模拟信号的放大器(AMP)。
主电路板700上还可设置有可经由移动通信网络与基站、外部终端和服务器中的至少一个交换无线信号的移动通信模块。无线信号可包括与音频信号、视频呼叫信号或文本/多媒体消息的传送/接收相关联的各种类型的数据。
下覆盖件900可布置在中间框架600和主电路板700下方。下覆盖件900可联接或装配到中间框架600。下覆盖件900可形成显示装置10的底部外部。下覆盖件900可包括塑料和/或金属。
下覆盖件900中可形成有供相机装置720可插入以向外突出的第二相机孔CMH2。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中所示的位置。
根据图1和图2的示例性实施方式,显示装置10可使用布置在显示面板300下方的第一发声装置510和第二发声装置520来提供声音,并且还可通过使第二发声装置520振动或生成振动来向用户提供触觉反馈。相应地,可从显示装置10的前面消除前扬声器,并且其结果,可增加显示装置10的前面的显示区域。
另外,根据图1和图2的示例性实施方式,由于第一发声装置510形成为在高频率范围内具有高声压级的压电致动器,并且第二发声装置520形成为在低频率范围内具有高声压级的LRA,因此显示装置10可在低频率范围和高频率范围内向用户提供具有高声压级的声音。
图3是示出图2的覆盖窗100、触摸电路板210、显示面板300、显示电路板310、面板底部支承件400、第一发声装置510、第二发声装置520、第一声音电路板530和第二声音电路板540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、第一发声装置510、第一声音电路板530、第二发声装置520、第二声音电路板540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、第一声音电路板530、第二声音电路板540和主电路板700的示例的平面图。
在下文中将参照图3、图4和图5对连接到第一发声装置510且连接到主电路板700的第一声音连接件740的第一声音电路板530、连接到第二发声装置520且连接到主电路板700的第二声音连接件750的第二声音电路板540以及连接到显示电路板310且连接到主电路板700的主连接件730的第二连接线缆314进行描述。
参照图3、图4和图5,第一声音电路板530的一端可连接到设置在第一发声装置510的至少一侧处的第一声音焊盘区域。第一声音焊盘区域可包括第一焊盘电极。第一声音连接部分531可设置在第一声音电路板530的另一端处。第一声音电路板530的第一声音连接部分531可通过中间框架600的第一通孔CAH1连接到布置在主电路板700的顶表面上的第一声音连接件740。
第二声音电路板540的一端可连接到设置在第二发声装置520的至少一侧处的第二声音焊盘区域。第二声音焊盘区域可包括第二焊盘电极。第二声音连接部分541可设置在第二声音电路板540的另一端处。第二声音电路板540的第二声音连接部分541可通过中间框架600的第二通孔CAH2连接到布置在主电路板700的顶表面上的第二声音连接件750。
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可附接到显示面板300的顶表面或底表面的一侧,并且可朝向显示面板300的底表面弯折。如图4中所示,第一电路板311可通过装配构件装配到形成在中间框架600中的装配孔FH中。
第一电路板311可包括显示驱动单元320和第一连接件311a。显示驱动单元320和第一连接件311a可布置在第一电路板311的一个表面上。
第一连接件311a可连接到第一连接线缆313的与第二电路板312连接的第一端。其结果,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电连接到第二电路板312。
第二电路板312可包括触摸连接件312a、第一连接连接件312b和第二连接连接件312c。第一连接连接件312b和第二连接连接件312c可布置在第二电路板312的一个表面上,并且触摸连接件312a可布置在第二电路板312的另一表面上。
触摸连接件312a可连接到设置在触摸电路板210的一端处的触摸连接部分。其结果,触摸驱动单元220可电连接到第二电路板312。
第一连接连接件312b可连接到与第一电路板311连接的第一连接线缆313的第二端。其结果,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电连接到第二电路板312。
第二连接连接件312c可连接到与主电路板700的主连接件730连接的第二连接线缆314的第一端。其结果,第二电路板312可经由第二连接线缆314电连接到主电路板700。
连接件连接部分315可形成在第二连接线缆314的第二端处。如图4中所示,第二连接线缆314的连接件连接部分315可通过中间框架600的第三通孔CAH3延伸到中间框架600的底部。而且,如图5中所示,穿过第三通孔CAH3的第二连接线缆314的连接件连接部分315可通过中间框架600与主电路板700之间的间隙延伸到主电路板700的底部。最后,如图5中所示,第二连接线缆314的连接件连接部分315可连接到布置在主电路板700的底表面上的主连接件730。
根据图3、图4和图5的示例性实施方式,连接到第一发声装置510的第一声音电路板530可通过中间框架600的第一通孔CAH1连接到主电路板700的第一声音连接件740,并且连接到第二发声装置520的第二声音电路板540可通过中间框架600的第二通孔CAH2连接到主电路板700的第二声音连接件750。相应地,可稳定地连接主电路板700的第一发声装置510和第一声音驱动单元760,并且可稳定地连接主电路板700的第二发声装置520和第二声音驱动单元770。
另外,根据图3、图4和图5的示例性实施方式,连接到显示电路板310的第二连接线缆314可通过中间框架600的第三通孔CAH3延伸到中间框架600的底部,并因此,可连接到主电路板700的主连接件730。相应地,可稳定地连接显示电路板310和主电路板700。
图6是沿图3、图4和图5的剖面线I-I'截取的示例性剖面图。
已参照图1和图2详细描述了覆盖窗100、触摸感测装置200、显示面板300、面板底部支承件400、第一粘合构件910、第二粘合构件920和第三粘合构件930,并因此,将省略对其的详细描述以避免冗余。
参照图6,第一发声装置510布置在面板底部支承件400下方。第一发声装置510可经由第四粘合构件940附接到面板底部支承件400的底表面。第四粘合构件940可为PSA。
第一发声装置510的第一焊盘电极510a可布置成从第一发声装置510的至少一侧突出。第一发声装置510的第一焊盘电极510a可连接到第一声音电路板530的一端。图6示出了第一声音电路板530的顶表面连接到第一焊盘电极510a的底表面,但是示例性实施方式不限于此。第一声音电路板530的底表面可连接到第一焊盘电极510a的顶表面。第一声音电路板530的另一端可通过穿透中间框架600的第一通孔CAH1连接到布置在主电路板700的顶表面上的第一声音连接件740。
第二发声装置520可布置成与第一发声装置510重叠。第二发声装置520可布置在第一发声装置510下方。第二发声装置520可经由第五粘合构件950附接到第一发声装置510的底表面。第五粘合构件950可为PSA。
第二发声装置520的第二焊盘电极520a可布置成从第二发声装置520的一侧突出。第二发声装置520的第二焊盘电极520a可连接到第二声音电路板540的一端。图6示出了第二声音电路板540的底表面连接到第二焊盘电极520a的顶表面,但是示例性实施方式不限于此。第二声音电路板540的顶表面可连接到第二焊盘电极520a的底表面。第二声音电路板540的另一端可通过穿透中间框架600的第二通孔CAH2连接到布置在主电路板700的顶表面上的第二声音连接件750。
第一发声装置510和第二发声装置520可布置在穿透中间框架600的接收孔AH中。如果第一发声装置510和第二发声装置520不高,则可在中间框架600中形成接收槽而不是接收孔AH。
第一发声装置510和第二发声装置520可在垂直方向(或Z轴方向)上振动。第一发声装置510可在垂直方向(或Z轴方向)上振动,并且第二发声装置520可在水平方向(或X轴或者Y轴方向)上振动。
图7是图6的第一发声装置510的示例的透视图。图8是图7的第一发声装置510的平面图。图9是沿图8的剖面线II-II'截取的剖面图。
在下文中将参照图7、图8和图9对第一发声装置510进行描述。
参照图7、图8和图9,第一发声装置510可包括振动层511、第一电极512、第二电极513、第一焊盘电极512a和第二焊盘电极513a。
第一电极512可包括第一杆电极5121和第一分支电极5122。第一杆电极5121可布置在振动层511的一侧上。第一杆电极5121可布置在振动层511的不止一侧上。第一杆电极5121可布置在振动层511的顶表面上。第一分支电极5122可从第一杆电极5121分支。第一分支电极5122可彼此平行地布置。
第二电极513可包括第二杆电极5131和第二分支电极5132。第二杆电极5131可布置在振动层511的另一侧上。第二杆电极5131可布置在振动层511的未布置有第一杆电极5121的不止一侧上。第二杆电极5131可布置在振动层511的顶表面上。第一杆电极5121和第二杆电极5131彼此间隔开。第二分支电极5132可从第二杆电极5131分支。第二分支电极5132可彼此平行地布置。
第一分支电极5122和第二分支电极5132可在水平方向(或X轴或者Y轴方向)上基本上彼此平行地布置。第一分支电极5122和第二分支电极5132可在垂直方向(或Z轴方向)上交替地布置。也就是说,第一分支电极5122和第二分支电极5132可沿垂直方向(或Z轴方向)以第一分支电极5122、第二分支电极5132、第一分支电极5122和第二分支电极5132的顺序重复地布置。
第一焊盘电极512a可连接到第一电极512。第一焊盘电极512a可从布置在振动层511的一侧上的第一杆电极5121向外突出。
第二焊盘电极513a可连接到第二电极513。第二焊盘电极513a可从布置在振动层511的另一侧上的第二杆电极5131向外突出。
第一焊盘电极512a和第二焊盘电极513a可连接到第一声音电路板530的引线或焊盘电极。第一声音电路板530的引线或焊盘电极可布置在第一声音电路板530的底表面上。
在第一焊盘电极512a和第二焊盘电极513a从振动层511的不同侧向外突出的情况下,如图7中所示,第一声音电路板530可布置在第一发声装置510的除第一侧以外的侧上,但是示例性实施方式不限于此。第一焊盘电极512a和第二焊盘电极513a可从振动层511的同一侧向外突出,在这种情况下,第一声音电路板530可布置在第一发声装置510的第一侧上。
由于振动层511是在高温下制造的,因此第一电极512和第二电极513可由具有高熔点的金属(诸如Ag或Ag和Pd的合金)形成。在第一电极512和第二电极513由Ag和Pd的合金形成的情况下,第一电极512和第二电极513中的每个中的Ag的含量可大于第一电极512和第二电极513中的每个中的Pd的含量。
振动层511可为通过分别施加到第一电极512和第二电极513的第一驱动电压和第二驱动电压而变形的压电致动器。在这种情况下,振动层511可为诸如聚偏二氟乙烯(PVDF)膜或锆钛酸铅(PZT)的压电材料和电活性聚合物中的一种。
振动层511可布置在第一分支电极5122与第二分支电极5132之间。振动层511根据施加到第一分支电极5122的第一驱动电压与施加到第二分支电极5132的第二驱动电压之间的差异而收缩或扩张。
具体地,如图9中所示,第一分支电极5122与它们各自的下面的第二分支电极5132之间的振动层511的极性可具有向上的方向(示出为↑)。在这种情况下,振动层511可在其与第一分支电极5122相邻的上部中具有正极性,并且在与第二分支电极5132相邻的下部中具有负极性。而且,第二分支电极5132与它们各自的下面的第一分支电极5122之间的振动层511的极性可具有向下的方向(示出为↓)。在这种情况下,振动层511可在其与第一分支电极5122相邻的上部中具有负极性,在与第二分支电极5132相邻的下部中具有正极性。振动层511的极性的方向可通过使用第一分支电极5122和第二分支电极5132向振动层511施加电场的极化处理来确定。
图10A是示出布置在第一发声装置510的第一分支电极5122和第二分支电极5132之间的振动层511如何振动的示意图。图10B和图10C是示出显示面板300如何响应于第一发声装置510的振动而振动的示意图。
当第一分支电极5122与它们各自的下面的第二分支电极5132之间的振动层511的极性的方向是向上的方向(↑)时,如图10A中所示,振动层511可响应于分别施加到第一分支电极5122和第二分支电极5132的正的第一驱动电压和负的第二驱动电压而根据第一力F1来收缩。第一力F1可为收缩力。另一方面,响应于分别向第一分支电极5122和第二分支电极5132施加负的第一驱动电压和正的第二驱动电压,振动层511可根据第二力F2而扩张。第二力F2可为伸展力。
当第二分支电极5132与它们各自的下面的第一分支电极5122之间的振动层511的极性的方向是向下的方向(↓)时,振动层511可响应于分别施加到第一分支电极5122和第二分支电极5132的正的第一驱动电压和负的第二驱动电压而根据伸展力而扩张。另一方面,响应于分别向第一分支电极5122和第二分支电极5132施加负的第一驱动电压和正的第二驱动电压,振动层511可根据收缩力而收缩。第二力F2可为伸展力。
根据图9的示例性实施方式,在分别施加到第一电极512和第二电极513的第一驱动电压和第二驱动电压交替地从正极性变为负极性的情况下,振动层511重复地收缩和扩张。其结果,第一发声装置510振动。
第一发声装置510布置在显示面板300的底表面上。因此,随着第一发声装置510的振动层511收缩和扩张,显示面板300由于应力而垂直地振动,如图10B和图10C中所示。由于显示面板300由第一发声装置510引起振动,因此显示装置10可输出声音。
第二发声装置520可与上面参照图7、图8、图9、图10A、图10B和图10C描述的第一发声装置510基本上相同,并因此,将省略其详细描述以避免冗余。
图11是图6的第一发声装置510的另一示例的透视图。图12是图11的第一发声装置510的平面图。图13是沿图12的剖面线III-III'截取的剖面图。
图11、图12和图13的示例性实施方式与图7、图8和图9的示例性实施方式的不同之处在于,第一电极512的第一杆电极5121布置在穿透振动层511的第一接触孔CH1中,并且第二电极513的第二杆电极5131布置在穿透振动层511的第二接触孔CH2中。在下文中将主要关注与图7、图8和图9的示例性实施方式的区别来对图11、图12和图13的示例性实施方式进行描述。
参照图11、图12和图13,第一接触孔CH1形成为穿透振动层511,并且第一杆电极5121布置在第一接触孔CH1中。第一杆电极5121在垂直方向(或Z轴方向)上排列,并且第二分支电极5132在水平方向(或X轴或者Y轴方向)上排列。由于振动层511在第一杆电极5121和第二分支电极5132连接时不会振动,因此第二分支电极5132布置成避开第一杆电极5121,并因此不连接到第一杆电极5121。
第二接触孔CH2形成为穿透振动层511,并且第二杆电极5131布置在第二接触孔CH2中。第二杆电极5131在垂直方向(或Z轴方向)上排列,并且第一分支电极5122在水平方向(或X或者Y轴方向)上排列。由于振动层511在第二杆电极5131和第一分支电极5122连接时不会振动,因此第一分支电极5122布置成避开第二杆电极5131,并因此不连接到第二杆电极5131。
第一焊盘电极512a可连接到第一电极512。第一焊盘电极512a可从布置在振动层511的一侧上的第一杆电极5121向外突出。
第二焊盘电极513a可连接到第二电极513。第二焊盘电极513a可从布置在振动层511的另一侧上的第二杆电极5131向外突出。
第一焊盘电极512a和第二焊盘电极513a可连接到第一声音电路板530的引线或焊盘电极。第一声音电路板530的引线或焊盘电极可布置在第一声音电路板530的底表面上。
第二发声装置520可与上面参照图11、图12和图13描述的第一发声装置510基本上相同,并因此,将省略其详细描述以避免冗余。
图14是沿图3、图4和图5的剖面线I-I'截取的另一示例性剖面图。
图14的示例性实施方式与图6的示例性实施方式的不同之处在于,进一步提供连接构件560以连接第一发声装置510的一侧与第二发声装置520的一侧。在下文中将主要关注与图6的示例性实施方式的区别来对图14的示例性实施方式进行描述。
参照图14,连接构件560布置在第一发声装置510的第一侧上以及第二发声装置520的第一侧上。连接构件560可经由粘合构件附接到第一发声装置510的第一侧和第二发声装置520的第一侧。连接构件560可经由联接构件联接到第一发声装置510的第一侧和第二发声装置520的第一侧。连接构件560可经由粘合构件附接到第一发声装置510和第二发声装置520中的一个的第一侧,并且可经由联接构件联接到另一个发声装置的第一侧。此处,粘合构件可为PSA,并且联接构件可为螺钉。连接构件560也可与第二发声装置520形成为一体。
图14示出了连接第一发声装置510的第一侧与第二发声装置520的第一侧的连接构件560,但是示例性实施方式不限于此。如果第一发声装置510在第一方向(或X轴方向)上的宽度和第二发声装置520在第一方向(或X轴方向)上的宽度是基本上相同的,则连接构件560可连接与第一发声装置510的第一侧相对的一侧和与第二发声装置520的第一侧相对的一侧。如果第一发声装置510在第二方向(或Y轴方向)上的宽度和第二发声装置520在第二方向(或Y轴方向)上的宽度是基本上相同的,则连接构件560可连接不与第一发声装置510的第一侧相对的一侧和不与第二发声装置520的第一侧相对的一侧。
根据图14的示例性实施方式,由于连接构件560连接第一发声装置510的至少一侧和第二发声装置520的至少一侧,因此当第二发声装置520振动时,第一发声装置510可与第二发声装置520一起振动,以向用户提供触觉反馈。相应地,可提高振动的强度。
图15是沿图3、图4和图5的剖面线I-I'截取的另一示例性剖面图。
图15的示例性实施方式与图6的示例性实施方式的不同之处在于,第二发声装置520的高度小于第一发声装置510的高度,并且第二发声装置520在第一方向(或X轴方向)上的宽度大于第一发声装置510在第一方向(或X轴方向)上的宽度。在下文中将主要关注与图6的示例性实施方式的区别来对图15的示例性实施方式进行描述。
参照图15,第一发声装置510可在垂直方向(或Z轴方向)上振动,并且第二发声装置520可在水平方向(或X轴或者Y轴方向)上振动。当第二发声装置520在水平方向(或X轴或者Y轴方向)上振动时,第二发声装置520的音圈、质量体和弹簧可在水平方向(或X轴或者Y轴方向)上对齐,并且其结果,第二发声装置520在第一方向(或X轴方向)或第二方向(或Y轴方向)上的宽度可大于第一发声装置510在第一方向(或X轴方向)或第二方向(或Y轴方向)上的宽度。而且,第二发声装置520的高度可小于第一发声装置510的高度。第一发声装置510的高度是指第一发声装置510在第三方向(或Z轴方向)上的长度,并且第二发声装置520的高度是指第二发声装置520在第三方向(或Z轴方向)上的长度。
图16是沿图3、图4和图5的剖面线I-I'截取的另一示例性剖面图。
图16的示例性实施方式与图6的示例性实施方式的不同之处在于,第二发声装置520的高度大于第一发声装置510的高度,并且第二发声装置520在第一方向(或X轴方向)上的宽度小于第一发声装置510在第一方向(或X轴方向)上的宽度。在下文中将主要关注与图6的示例性实施方式的区别来对图16的示例性实施方式进行描述。
参照图16,第一发声装置510和第二发声装置520均可在垂直方向(或Z轴方向)上振动。当第二发声装置520在垂直方向(或Z轴方向)上振动时,第二发声装置520的音圈、质量体和弹簧可在垂直方向(或Z轴方向)上对齐,并且其结果,第二发声装置520的高度可大于第一发声装置510的高度。第一发声装置510的高度是指第一发声装置510在第三方向(或Z轴方向)上的长度,并且第二发声装置520的高度是指第二发声装置520在第三方向(或Z轴方向)上的长度。而且,第二发声装置520在第一方向(或X轴方向)或第二方向(或Y轴方向)上的宽度可小于第一发声装置510在第一方向(或X轴方向)或第二方向(或Y轴方向)上的宽度。
图17是沿图3、图4和图5的剖面线I-I'截取的另一示例性剖面图。
图17的示例性实施方式与图6的示例性实施方式的不同之处在于,第一发声装置510布置在第二发声装置520下方。在下文中将主要关注与图6的示例性实施方式的区别来对图17的示例性实施方式进行描述。
参照图17,第二发声装置520可布置在面板底部支承件400下方,并且第一发声装置510可布置在第二发声装置520下方。在这种情况下,第二发声装置520可经由第四粘合构件940附接到面板底部支承件400的底表面,并且第一发声装置510可经由第五粘合构件950附接到第二发声装置520的底表面。第四粘合构件940和第五粘合构件950可为PSA。
图17示出了第一发声装置510和第二发声装置520在第一方向(或X轴方向)上具有相同的宽度并具有相同的高度,但是示例性实施方式不限于此。也就是说,当第二发声装置520在水平方向(或X轴或者Y轴方向)上振动时,如图15中所示,第二发声装置520的高度可小于第一发声装置510的高度,并且第二发声装置520在第一方向(或X轴方向)上的宽度可大于第一发声装置510在第一方向(或X轴方向)上的宽度。当第二发声装置520在垂直方向(或Z轴方向)上振动时,如图16中所示,第二发声装置520的高度可大于第一发声装置510的高度,并且第二发声装置520在第一方向(或X轴方向)上的宽度可小于第一发声装置510在第一方向(或X轴方向)上的宽度。
根据图17的示例性实施方式,显示装置10不仅可使用布置在显示面板300下方的第一发声装置510和第二发声装置520来提供声音,而且还可通过使第二发声装置520振动来向用户提供触觉反馈。相应地,可从显示装置10的前面消除前扬声器,并且其结果,可增加显示装置10的前面的显示区域。
另外,根据图17的示例性实施方式,由于第一发声装置510形成为在高频率范围内具有高声压级的压电致动器,并且第二发声装置520形成为在低频率范围内具有高声压级的LRA,因此显示装置10可在低频率范围和高频率范围内向用户提供具有高声压级的声音。
图18是示出图2的覆盖窗100、触摸电路板210、显示面板300、显示电路板310、面板底部支承件400、第一发声装置510、第二发声装置520、第一声音电路板530和第二声音电路板540的另一示例的仰视图。图19是示出图2的显示电路板310、第二连接线缆314、第一发声装置510、第一声音电路板530、第二发声装置520、第二声音电路板540和中间框架600的其它示例的平面图。图20是沿图5、图18和图19的剖面线I-I'截取的另一示例性剖面图。
图18、图19和图20的示例性实施方式与图3、图4和图6的示例性实施方式的不同之处在于,第一发声装置510和第二发声装置520彼此不重叠。因此,在下文中将主要关注与图3、图4和图6的示例性实施方式的区别来对图18、图19和图20的示例性实施方式进行描述。
参照图18、图19和图20,第一发声装置510和第二发声装置520可布置在面板底部支承件400下方。第一发声装置510和第二发声装置520可彼此不重叠。第一发声装置510和第二发声装置520可彼此相邻布置。
第一发声装置510和第二发声装置520可附接到面板底部支承件400的底表面。在这种情况下,第一发声装置510和第二发声装置520可经由第四粘合构件940附接到面板底部支承件400的底表面。第四粘合构件940可为PSA。
根据图18、图19和图20的示例性实施方式,显示装置10不仅可使用布置在显示面板300下方的第一发声装置510和第二发声装置520来提供声音,而且还可通过使第二发声装置520振动来向用户提供触觉反馈。相应地,可从显示装置10的前面消除前扬声器,并且其结果,可增加显示装置10的前面的显示区域。
另外,根据图18、图19和图20的示例性实施方式,由于第一发声装置510形成为在高频率范围内具有高声压级的压电致动器,并且第二发声装置520形成为在低频率范围内具有高声压级的LRA,因此显示装置10可在低频率范围和高频率范围内向用户提供具有高声压级的声音。
图21是示出根据本发明的示例性实施方式的驱动显示装置10中的发声装置的方法的流程图。
参照图21,主处理器710确定显示装置10是否正在声音输出模式中被驱动(S101)。声音输出模式是显示装置10通过执行诸如音乐或视频播放器应用的应用输出或生成声音的模式。而且,声音输出模式是用户通过使用主电路板700的移动通信模块经由显示装置10执行语音或视频呼叫的模式。
此后,主处理器710通过使用第一发声装置510和第二发声装置520这两者来使显示面板300振动从而控制显示装置10在声音输出模式中输出声音(S102)。
具体地,在声音输出模式中,主处理器710将第一声音数据输出或传送到第一声音驱动单元760,并且将第二声音数据传送到第二声音驱动单元770。第一声音驱动单元760基于第一声音数据来生成第一驱动电压和第二驱动电压。第一声音驱动单元760经由第一声音连接件740和第一声音电路板530将第一驱动电压和第二驱动电压输出或传送到第一发声装置510的第一电极512和第二电极513。第二声音驱动单元770基于第二声音数据来生成AC电压。第二声音驱动单元770经由第二声音连接件750和第二声音电路板540将AC电压输出或传送到第二发声装置520。
第一发声装置510根据第一驱动电压和第二驱动电压而振动,并且第二发声装置520根据AC电压而振动。显示面板300根据第一发声装置510和第二发声装置520的振动而垂直地振动,并且其结果,显示装置10可输出声音。
具体地,由于第一发声装置510形成为压电致动器,因此由第一发声装置510输出的声音可具有1kHz的频率F0,如图22B中所示。也就是说,由第一发声装置510输出的声音可在高频率范围HFR内具有高声压级。
由于第二发声装置520形成为LRA,因此由第二发声装置520输出的声音可具有300Hz的频率F0,如图22A中所示。也就是说,由第二发声装置520输出的声音可在低频率范围LFR内具有高声压级。
相应地,由第一发声装置510和第二发声装置520输出的声音可在低频率范围LFR和高频率范围HFR内具有高声压级,如图22C中所示。也就是说,显示装置10可向用户提供高品质的声音。
图22A、图22B和图22C是示出由第一发声装置510和第二发声装置520生成的声音的声压的曲线图。参照图22A、图22B和图22C,X轴代表由第一发声装置510和第二发声装置520振动引起的显示面板300的振动频率,Y轴代表声压级(SPL),并且F0表示显示面板300的振动位移超出基准级的最小频率。低频率范围LFR是显示面板300的振动频率为1kHz或更低的范围,并且高频率范围HFR是显示面板300的振动频率高于1kHz的范围。
再次参照图21,如果显示装置10未在声音输出模式中被驱动,则主处理器710确定显示装置10是否正在触觉模式中被驱动(S103)。触觉模式是通过使显示装置10振动来向用户提供触觉反馈的模式。
此后,主处理器710通过在触觉模式中使用第二发声装置520使显示面板300振动,并因此控制显示装置10向用户提供触觉反馈(S104)。
主处理器710在触觉模式中将触觉数据输出或传送到第二声音驱动单元770。第二声音驱动单元770基于触觉数据来生成AC电压。第二声音驱动单元770经由第二声音连接件750和第二声音电路板540将AC电压输出或传送到第二发声装置520。
第二发声装置520根据AC电压而振动。显示面板300根据第二发声装置520的振动而振动,并且其结果,可向用户提供触觉反馈。与在声音输出模式中相比,在触觉模式中第二发声装置520可在相对更窄的频率范围内以更高的振动位移(或振幅)振动。
虽然已在本文中描述了某些示例性实施方式和实现,但是其它实施方式和变型将通过本描述而显而易见。相应地,对于本领域普通技术人员显而易见的是,本发明概念不限于这些实施方式,而是限于随附的权利要求书的更宽的范围以及各种明显的变型和等同布置。

Claims (26)

1.一种显示装置,包括:
显示面板;以及
第一发声装置和第二发声装置,所述第一发声装置和所述第二发声装置配置成生成声音并使所述显示面板振动,
其中,在第一频率范围内所述第一发声装置具有比所述第二发声装置更高的声压级,并且在低于所述第一频率范围的第二频率范围内所述第二发声装置具有比所述第一发声装置更高的声压级。
2.如权利要求1所述的显示装置,其中,所述第一发声装置和所述第二发声装置中的至少一个集成在所述显示装置中。
3.如权利要求2所述的显示装置,其中,所述第一发声装置和所述第二发声装置布置在所述显示装置的下方。
4.如权利要求1所述的显示装置,其中,所述第一发声装置和所述第二发声装置选自由压电致动器和线性谐振致动器构成的集群。
5.如权利要求1所述的显示装置,其中,所述第一发声装置和所述第二发声装置至少部分地垂直地彼此重叠。
6.如权利要求3所述的显示装置,其中,所述第二发声装置布置在所述第一发声装置的下方。
7.如权利要求1所述的显示装置,其中,所述第一发声装置包括:
第一电极,所述第一电极上施加有第一驱动电压;
第二电极,所述第二电极上施加有第二驱动电压;以及
振动层,所述振动层布置在所述第一电极与所述第二电极之间,并且响应于分别施加到所述第一电极和所述第二电极的所述第一驱动电压和所述第二驱动电压而收缩或扩张。
8.如权利要求7所述的显示装置,其中,所述第一电极包括:
第一杆电极;以及
第一分支电极,所述第一分支电极从所述第一杆电极分支,以及
其中,所述第二电极包括:
第二杆电极;以及
第二分支电极,所述第二分支电极从所述第二杆电极分支,所述第二分支电极与所述第一分支电极平行地延伸。
9.如权利要求8所述的显示装置,其中,所述第一分支电极和所述第二分支电极沿与所述第一杆电极平行的方向交替地排列。
10.如权利要求8所述的显示装置,其中,所述第一杆电极布置在所述振动层的一侧上,并且所述第二杆电极布置在所述振动层的另一侧上。
11.如权利要求8所述的显示装置,其中,所述振动层包括穿透所述振动层的第一接触孔和第二接触孔,
其中,所述第一杆电极布置在穿透所述振动层的所述第一接触孔中,以及
其中,所述第二杆电极布置在穿透所述振动层的所述第二接触孔中。
12.如权利要求8所述的显示装置,其中,所述第一发声装置包括:
第一焊盘电极,所述第一焊盘电极连接到所述第一电极;以及
第二焊盘电极,所述第二焊盘电极连接到所述第二电极。
13.如权利要求12所述的显示装置,还包括:
第一声音电路板,所述第一声音电路板连接到所述第一焊盘电极和所述第二焊盘电极;以及
第二声音电路板,所述第二声音电路板连接到所述第二发声装置。
14.如权利要求13所述的显示装置,还包括:
中间框架,所述中间框架布置在所述显示面板的下方,并且具有穿透所述中间框架的第一通孔和第二通孔。
15.如权利要求14所述的显示装置,还包括:
主电路板,所述主电路板布置在所述中间框架的下方,并且包括第一声音连接件和第二声音连接件。
16.如权利要求15所述的显示装置,其中,所述第一声音电路板的一端通过所述中间框架的所述第一通孔连接到所述第一声音连接件,并且所述第二声音电路板的一端通过所述中间框架的所述第二通孔连接到所述第二声音连接件。
17.如权利要求15所述的显示装置,其中,所述主电路板包括:
第一声音驱动单元,所述第一声音驱动单元配置成将所述第一驱动电压和所述第二驱动电压传送到所述第一发声装置;
第二声音驱动单元,所述第二声音驱动单元配置成将交流电压传送到所述第二发声装置;以及
主处理器,所述主处理器配置成将第一声音数据传送到所述第一声音驱动单元,并且将第二声音数据或触觉数据传送到所述第二声音驱动单元。
18.如权利要求15所述的显示装置,还包括:
显示电路板,所述显示电路板附接到所述显示面板的一侧;以及
连接线缆,所述连接线缆连接到所述显示电路板的连接件,
其中,所述连接线缆通过穿过所述中间框架的第三通孔连接到所述主电路板的主连接件。
19.如权利要求18所述的显示装置,其中,所述第一声音连接件和所述第二声音连接件布置在所述主电路板的一个表面上,以及
其中,所述主连接件布置在所述主电路板的另一表面上。
20.如权利要求1所述的显示装置,其中,所述第一发声装置配置成相对于所述显示面板在垂直方向上振动,并且所述第二发声装置配置成相对于所述显示面板在水平方向上振动。
21.如权利要求1所述的显示装置,其中,所述第一发声装置和所述第二发声装置配置成相对于所述显示面板在垂直方向上振动。
22.如权利要求21所述的显示装置,还包括:
连接所述第一发声装置的一侧与所述第二发声装置的一侧的构件。
23.一种驱动显示装置中的第一发声装置和第二发声装置的方法,其中,在第一频率范围内所述第一发声装置具有比所述第二发声装置更高的声压级,并且在低于所述第一频率范围的第二频率范围内所述第二发声装置具有比所述第一发声装置更高的声压级,所述方法包括:
通过驱动所述第一发声装置和所述第二发声装置来在声音输出模式中生成声音;以及
通过驱动所述第二发声装置来在触觉模式中生成触觉反馈。
24.如权利要求23所述的方法,其中,所述显示装置包括显示面板,以及
在所述声音输出模式中生成声音包括:
使所述显示面板振动。
25.如权利要求23所述的方法,其中,所述显示装置包括显示面板,以及
在所述触觉模式中生成触觉反馈包括:
使所述显示面板振动。
26.如权利要求23所述的方法,其中,所述显示装置还包括处理器,所述处理器在所述声音输出模式或者在所述触觉模式中生成驱动所述第一发声装置和所述第二发声装置的输出信号。
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