KR102068986B1 - 디스플레이 장치 및 이를 이용한 컴퓨팅 장치 - Google Patents

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Abstract

본 출원은 고음질의 음향 출력이 가능한 디스플레이 장치 및 이를 이용한 컴퓨팅 장치를 제공하는 것으로, 본 출원에 따른 디스플레이 장치는 영상을 표시하는 디스플레이 패널을 갖는 디스플레이 모듈, 디스플레이 모듈의 후면에 배치된 진동 플레이트, 진동 플레이트를 진동시키는 진동 모듈, 디스플레이 모듈의 후면과 측면들을 덮는 시스템 후면 커버, 및 진동 플레이트와 시스템 후면 커버 사이에서 진동 플레이트의 후면 가장자리를 따라 배치된 플레이트 고정 부재를 포함하며, 디스플레이 패널은 진동 플레이트의 진동에 따라 진동하여 음향을 전방으로 출력할 수 있다.

Description

디스플레이 장치 및 이를 이용한 컴퓨팅 장치{DISPLAY APPARATUS AND COMPUTING APPARATUS}
본 출원은 디스플레이 장치 및 이를 이용한 컴퓨팅 장치에 관한 것이다.
일반적으로, 디스플레이 장치는 텔레비전, 모니터, 노트북 컴퓨터, 스마트 폰, 테블릿 컴퓨터, 전자 수첩, 전자 패드, 웨어러블 기기, 워치 폰, 휴대용 정보 기기, 네비게이션, 또는 차량 제어 디스플레이 기기 등의 전자 제품 또는 가전 제품에 탑재되어 영상을 표시하는 화면으로 사용된다.
일반적인 디스플레이 장치는 영상을 표시하는 디스플레이 패널, 및 영상과 관련된 음향을 출력하기 위한 음향 장치를 포함한다.
그러나, 텔레비전과 모니터 등과 같은 디스플레이 장치는 음향 장치에서 출력되는 음향이 디스플레이 패널의 후방 또는 하방으로 진행하기 때문에 벽 또는 지면에서 반사되는 음향간의 간섭으로 인하여 음질이 저하되고, 이로 인해 시청자의 몰입감을 저하시킨다는 문제점이 있다.
또한, 노트북 컴퓨터 또는 테블릿 컴퓨터 등과 같은 일반적인 컴퓨팅 장치의 음향 장치(또는 스피커)는 고음질 구현이 어려우며, 특히 저역대 베이스 음향이 풍부하지 못하다는 단점이 있으며, 시스템 본체의 경량화 및 소형화 추세에 따른 소형화로 인하여 기존 대비 1kHz 이하의 저음과 4kHz 이상의 고음 구현이 어렵다는 단점이 있다. 더욱이, 일반적인 컴퓨팅 장치의 음향 장치는 키보드의 하측, 본체의 바닥, 좌/우 측면 등에 배치되어 화면과 이격되기 때문에 영상과 음향의 거리 차이로 인한 이질감(또는 부조화)으로 인하여 시청자의 몰입감을 저하시킨다는 문제점이 있다. 다시 말하여, 일반적인 컴퓨팅 장치의 스피커는 음향의 출력 방향이 시청자의 귀를 향하지 않기 때문에 직진성이 강한 2kHz 이상의 중고음역대의 음향이 시청자에게 직접적으로 전달되지 못하고 소실되거나 왜곡되는 문제점이 있다.
본 출원은 고음질의 음향 출력이 가능한 디스플레이 장치 및 이를 이용한 컴퓨팅 장치를 제공하는 것을 기술적 과제로 한다.
본 출원에 따른 디스플레이 장치는 디스플레이 패널을 갖는 디스플레이 모듈, 디스플레이 모듈에 결합된 진동 플레이트, 및 진동 플레이트에 배치된 진동 모듈을 포함하며, 디스플레이 패널은 진동 플레이트의 진동에 따라 진동하여 음향을 전방으로 출력할 수 있다.
본 출원에 따른 컴퓨팅 장치는 시스템 본체와 디스플레이 장치 간에 설치되고 디스플레이 장치를 회전 가능하게 지지하는 힌지부를 포함하며, 디스플레이 장치는 디스플레이 패널을 갖는 디스플레이 모듈, 디스플레이 모듈에 결합된 진동 플레이트, 및 진동 플레이트에 배치된 진동 모듈을 포함하며, 디스플레이 패널은 진동 플레이트의 진동에 따라 진동하여 음향을 전방으로 출력할 수 있다.
본 출원에 따른 디스플레이 장치 및 이를 이용한 컴퓨팅 장치는 디스플레이 패널의 전방으로 음향으로 출력함으로써 넓은 음역대와 고음질의 음향을 출력할 수 있고, 화면 전체를 가득 채우는 음장을 가질 수 있으며, 영상과 음향의 조화(또는 일치)로 인하여 시청자의 몰입감을 향상시킬 수 있다.
위에서 언급된 본 출원의 효과 외에도, 본 출원의 다른 특징 및 이점들이 이하에서 기술되거나, 그러한 기술 및 설명으로부터 본 출원이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
도 1은 본 출원의 일 예에 따른 디스플레이 장치를 개략적으로 나타내는 단면도이다.
도 2는 본 출원의 다른 예에 따른 디스플레이 장치를 개략적으로 나타내는 단면도이다.
도 3은 본 출원의 일 예에 따른 컴퓨팅 장치를 설명하기 위한 도면이다.
도 4는 도 3에 도시된 선 I-I'의 단면을 나타내는 디스플레이 장치의 단면도이다.
도 5는 도 3에 도시된 선 II-II'의 단면을 나타내는 디스플레이 장치의 단면도이다.
도 6은 도 4에 도시된 디스플레이 모듈의 후면을 나타내는 후면도이다.
도 7은 본 출원의 일 예에 있어서, 시스템 본체와 인쇄 회로 기판 및 진동 모듈의 회로 연결 구조를 설명하기 위한 도면이다.
도 8은 본 출원의 다른 예에 있어서, 시스템 본체와 인쇄 회로 기판 및 진동 모듈의 회로 연결 구조를 설명하기 위한 도면이다.
도 9는 비교 예의 컴퓨팅 장치와 본 출원의 일 예에 따른 컴퓨팅 장치 간의 음향 출력 특성을 비교하여 나타내는 그래프이다.
도 10, 도 11, 도 12, 및 도 13 각각은 도 3에 도시된 선 I-I'의 다른 단면도들이다.
도 14는 도 13에 도시된 진동 소자를 설명하기 위한 단면도이다.
도 15, 도 16, 및 도 17 각각은 도 3에 도시된 선 I-I'의 다른 단면도이다.
도 18은 본 출원의 다른 예에 따른 컴퓨팅 장치를 설명하기 위한 도면이다.
도 19는 도 18에 도시된 디스플레이 모듈의 나타내는 평면도이다.
도 20은 도 19에 도시된 선 III-III'의 단면도이다.
도 21은 본 출원의 다른 예에 따른 컴퓨팅 장치를 나타내는 사시도이다.
도 22는 본 출원의 일 예에 따른 디스플레이 장치를 나타내는 사시도이다.
도 23은 본 출원의 다른 예에 따른 디스플레이 장치를 나타내는 사시도이다.
본 출원의 이점 및 특징, 그리고 그것들을 달성하는 방법은 첨부되는 도면과 함께 상세하게 후술되어 있는 일 예들을 참조하면 명확해질 것이다. 그러나 본 출원은 이하에서 개시되는 일 예들에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 것이며, 단지 본 출원의 일 예들은 본 출원의 개시가 완전하도록 하며, 본 출원의 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이며, 본 출원의 발명은 청구항의 범주에 의해 정의될 뿐이다.
본 출원의 일 예를 설명하기 위한 도면에 개시된 형상, 크기, 비율, 각도, 개수 등은 예시적인 것이므로 본 출원이 도시된 사항에 한정되는 것은 아니다. 명세서 전체에 걸쳐 동일 참조 부호는 동일 구성 요소를 지칭한다. 또한, 본 출원의 예를 설명함에 있어서, 관련된 공지 기술에 대한 구체적인 설명이 본 출원의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우 그 상세한 설명은 생략한다.
본 명세서에서 언급된 '포함한다', '갖는다', '이루어진다' 등이 사용되는 경우 '~만'이 사용되지 않는 이상 다른 부분이 추가될 수 있다. 구성 요소를 단수로 표현한 경우에 특별히 명시적인 기재 사항이 없는 한 복수를 포함하는 경우를 포함한다.
구성 요소를 해석함에 있어서, 별도의 명시적 기재가 없더라도 오차 범위를 포함하는 것으로 해석한다.
위치 관계에 대한 설명일 경우, 예를 들어, '~상에', '~상부에', '~하부에', '~옆에' 등으로 두 부분의 위치 관계가 설명되는 경우, '바로' 또는 '직접'이 사용되지 않는 이상 두 부분 사이에 하나 이상의 다른 부분이 위치할 수도 있다.
시간 관계에 대한 설명일 경우, 예를 들어, '~후에', '~에 이어서', '~다음에', '~전에' 등으로 시간적 선후 관계가 설명되는 경우, '바로' 또는 '직접'이 사용되지 않는 이상 연속적이지 않은 경우도 포함할 수 있다.
제 1, 제 2 등이 다양한 구성요소들을 서술하기 위해서 사용되나, 이들 구성요소들은 이들 용어에 의해 제한되지 않는다. 이들 용어들은 단지 하나의 구성요소를 다른 구성요소와 구별하기 위하여 사용하는 것이다. 따라서, 이하에서 언급되는 제 1 구성요소는 본 출원의 기술적 사상 내에서 제 2 구성요소일 수도 있다.
"적어도 하나"의 용어는 하나 이상의 관련 항목으로부터 제시 가능한 모든 조합을 포함하는 것으로 이해되어야 한다. 예를 들어, "제 1 항목, 제 2 항목 및 제 3 항목 중에서 적어도 하나"의 의미는 제 1 항목, 제 2 항목 또는 제 3 항목 각각 뿐만 아니라 제 1 항목, 제 2 항목 및 제 3 항목 중에서 2개 이상으로부터 제시될 수 있는 모든 항목의 조합을 의미할 수 있다.
본 출원의 여러 예들의 각각 특징들이 부분적으로 또는 전체적으로 서로 결합 또는 조합 가능하고, 기술적으로 다양한 연동 및 구동이 가능하며, 각 예들이 서로에 대하여 독립적으로 실시 가능할 수도 있고 연관 관계로 함께 실시할 수도 있다.
이하에서는 본 출원에 따른 디스플레이 장치 및 이를 이용한 컴퓨팅 장치의 바람직한 예를 첨부된 도면을 참조하여 상세히 설명한다. 각 도면의 구성요소들에 참조부호를 부가함에 있어서, 동일한 구성요소들에 대해서는 비록 다른 도면상에 표시되더라도 가능한 한 동일한 부호를 가질 수 있다
도 1은 본 출원의 일 예에 따른 디스플레이 장치를 개략적으로 나타내는 단면도이다.
도 1을 참조하면, 본 예에 따른 디스플레이 장치는 디스플레이 모듈(100), 진동 플레이트(200), 진동 모듈(300), 및 시스템 후면 커버(910)를 포함한다.
상기 디스플레이 모듈(100)은 영상을 표시하는 디스플레이 패널(110)을 포함한다.
상기 디스플레이 패널(110)은 액정 디스플레이 패널, 발광 디스플레이 패널, 전기 영동 디스플레이 패널, 마이크로 발광 다이오드 디스플레이 패널, 플라즈마 디스플레이 패널, 전자 습윤 디스플레이 패널, 또는 양자점 발광 디스플레이 패널 등과 같은 평판 디스플레이 패널 중 어느 하나일 수 있다.
상기 진동 플레이트(200)는 디스플레이 모듈(100)에 결합된다. 일 예에 따른 진동 플레이트(200)는 디스플레이 모듈(100)의 후면과 마주보도록 배치될 수 있다.
본 출원에 따른 진동 플레이트(200)는 마그네슘(Mg) 합금 재질, 마그네슘 리튬(Li) 합금 재질 및 알루미늄(Al) 합금 재질 중 어느 하나의 재질로 이루어질 수 있다. 예를 들어, 마그네슘 합금 재질은 알루미늄과 아연(Zn) 및 망간(Mn) 중 적어도 하나를 함유할 수 있다. 마그네슘 합금 재질은 기구 구조물의 금속 재료 중 최경량 재료이고, 상대적으로 높은 비강성(강도/비중)과 상대적으로 높은 진동 감쇠능(진동을 흡수해 진동을 점차 작아지게 하는 능력)을 가지며, 온도와 시간의 변화에 대한 치수 안정성이 우수하다는 특성을 갖는다.
본 출원에 따른 진동 플레이트(200)는 마그네슘(Mg) 합금 재질, 마그네슘 리튬(Li) 합금 재질 및 알루미늄(Al) 합금 재질 중 어느 하나의 재질로 이루어짐으로써 낮은 밀도에 따른 빠른 음의 반응성(응답 속도)으로 인하여 미세한 음향을 구현할 수 있고, 높은 비강성으로 인하여 빠른 음속을 통해 저음역대에서 고음역대까지의 전 음역대의 음향을 구현할 수 있고, 높은 진동 감쇠능으로 인하여 내부 손실이 커서 불필요한 진동이 없기 때문에 잔음과 반사음 또는 공진 음의 억제로 인해 원음을 재생할 수 있으며, 높은 탄성을 가지므로 40kHz 이상의 고해상도 음색을 구현할 수 있다.
일 예에 따른 진동 플레이트(200)는 플레이트 고정 부재(250)를 매개로 하여 디스플레이 모듈(100)의 후면에 배치됨으로써 디스플레이 모듈(100)의 후면을 덮으면서 디스플레이 모듈(100)의 후면으로부터 이격된다. 예를 들어, 진동 플레이트(200)는 고음역대의 음향을 향상시키기 위하여, 0.1mm ~ 1.0mm의 두께를 가질 수 있다. 여기서, 진동 플레이트(200)의 두께가 0.1mm 미만일 경우, 평탄도를 유지하는데 어려움이 있고, 진동 시 찢겨지는 파손 등의 문제점이 있으며, 진동 플레이트(200)의 두께가 1.0mm 초과하는 경우, 고음역대의 음향보다는 저음역대의 음향을 구현하는데 적합하다.
상기 플레이트 고정 부재(250)는 진동 플레이트(200)의 전면(前面) 가장자리와 디스플레이 모듈(100)의 후면 사이에 개재됨으로써 디스플레이 모듈(100)의 후면에 진동 플레이트(200)를 고정시키고, 디스플레이 모듈(100)의 후면과 진동 플레이트(200) 사이에 에어 갭(AG)을 마련한다. 에어 갭(AG)은 진동 플레이트(200)의 진동과 진동 플레이트(200)의 진동에 따른 디스플레이 모듈(100)의 진동을 위한 진동 공간으로 정의될 수 있다.
일 예에 따른 플레이트 고정 부재(250)는 양면 접착 테이프 또는 접착 수지일 수 있다. 양면 접착 테이프는 일정한 높이(또는 두께)를 갖는 패드 또는 폼 패드를 포함할 수 있다. 접착 수지는 아크릴 계열의 재질 또는 우레탄 계열의 재질을 포함할 수 있으며, 바람직하게는 진동 플레이트(200)의 진동이 디스플레이 모듈(100)에 직접적으로 전달되는 것을 최소화하기 위해 아크릴 계열의 재질보다 상대적으로 연성 특성을 갖는 우레탄 계열의 재질로 이루어지는 것이 바람직하다.
상기 진동 모듈(300)은 진동 플레이트(200)에 배치되고, 입력되는 음향 구동 신호에 따라 진동하여 진동 플레이트(200)를 진동 시킨다. 본 출원에 따른 진동 모듈(300)은 제 1 진동 소자(310) 및 제 2 진동 소자(330)를 포함한다.
상기 제 1 진동 소자(310)는 소자 접착 부재(350)를 매개로 하여 진동 플레이트(200)의 일측에 부착된다. 상기 제 2 진동 소자(330)는 소자 접착 부재(350)를 매개로 하여 진동 플레이트(200)의 타측에 부착된다. 상기 소자 접착 부재(350)는 양면 테이프 또는 자연 경화성 접착제일 수 있다. 여기서, 소자 접착 부재(350)는 열경화성 접착제 또는 광경화성 접착제로 이루어질 수도 있는데, 이 경우 소자 접착 부재(350)의 경화 공정의 열에 의해 진동 소자(310)의 특성이 저하될 수 있다.
일 예에 따른 제 1 진동 소자(310) 및 제 2 진동 소자(330) 각각은 에어 갭(AG)을 사이에 두고 디스플레이 모듈(100)의 후면과 마주하도록 진동 플레이트(200)의 전면(前面)에 부착될 수 있다. 이때, 입력되는 음향 구동 신호에 따라 진동하는 진동 소자(310, 330)와 디스플레이 모듈(100)의 후면과의 물리적인 접촉을 방지하기 위하여, 진동 소자(310, 330)는 디스플레이 모듈(100)의 후면으로부터 미리 설정된 거리만큼 이격되며, 진동 소자(310, 330)와 디스플레이 모듈(100) 간의 이격 거리는 플레이트 고정 부재(250)의 높이(또는 두께)에 의해 설정될 수 있다. 이에 따라, 플레이트 고정 부재(250)는 디스플레이 장치의 두께 방향(Z)을 기준으로, 진동 플레이트(200)의 전면과 진동 소자(310, 330)의 전면(前面) 사이의 거리보다 상대적으로 높은 높이(또는 두께)를 갖도록 구성됨으로써 진동 소자(310, 330)와 디스플레이 모듈(100) 간의 물리적인 직접 접촉에 따른 진동 소자(310, 330)의 손상 또는 파손을 방지한다.
선택적으로, 일 예에 따른 제 1 진동 소자(310) 및 제 2 진동 소자(330) 각각은 시스템 후면 커버(910)를 향하도록 진동 플레이트(200)의 후면(前面)에 부착될 수도 있다.
일 예에 따른 제 1 진동 소자(310) 및 제 2 진동 소자(330) 각각은 압전 효과(piezoelectric effect)를 갖는 압전 물질층, 압전 물질층의 전면에 배치된 제 1 전극, 및 압전 물질층의 후면에 배치된 제 2 전극을 포함할 수 있다.
상기 압전 물질층은 전계에 의해 진동을 발생하는 압전 물질을 포함한다. 여기서, 압전 물질은 외력에 의해 결정 구조에 압력 또는 비틀림 현상이 작용하면서 양(+) 이온과 음(-) 이온의 상대적인 위치 변화에 따른 유전 분극에 의해 전위차가 발생되고, 반대로 인가되는 전압에 따른 전계에 의해 진동이 발생되는 특성을 갖는다. 일 예에 따른 진동 소자(310)의 압전 물질은 세라믹 물질, 고분자 물질, 및 반도체 물질 중 어느 하나의 물질이거나 둘 이상의 혼합 물질을 포함할 수 있으며, 바람직하게는 넓은 주파수 응답 특성을 갖는 세라믹 압전 물질을 이루어질 수 있다. 여기서, 세라믹 압전 물질은 PZT(lead zirconate titanate) 또는 탄산바륨(BaTiO3) 등을 포함할 수 있고, 고분자 압전 물질은 PVDF(polyvinylidene difluoride) 등을 포함할 수 있으며, 반도체 압전 물질은 산화아연(ZnO)과 황화카드뮴(CdS) 등을 포함할 수 있다.
상기 제 1 전극과 제 2 전극은 압전 물질층을 사이에 두고 서로 중첩되도록 마련된다. 상기 제 1 전극과 제 2 전극은 상대적으로 낮은 저항과 방열 특성이 우수한 불투명 금속 물질로 이루어지는 것이 바람직하지만 이에 한정되지 않고, 경우에 따라서 투명 전도성 물질 또는 도전성 폴리머 물질로 이루어질 수 있다.
상기 시스템 후면 커버(910)는 진동 모듈(300)이 결합된 진동 플레이트(200)와 디스플레이 모듈(100)을 수납한다.
일 예에 따른 시스템 후면 커버(910)는 바닥 구조물(911) 및 측벽 구조물(913)을 포함할 수 있다. 상기 바닥 구조물(911)은 디스플레이 장치의 후면에 위치하는 최외곽 후면 구조물로서, 디스플레이 모듈(100)의 후면 가장자리 부분을 지지하고, 진동 플레이트(200)의 후면을 덮는다. 상기 측벽 구조물(913)은 디스플레이 장치의 측면에 위치하는 최외곽 측면 구조물로서, 바닥 구조물(911)의 가장자리에 마련되어 디스플레이 모듈(100)의 측면들과 진동 플레이트(200)의 측면들을 덮는다.
본 예에 따른 디스플레이 장치는 흡음 부재(500)를 더 포함할 수 있다. 상기 흡음 부재(500)는 진동 플레이트(200)의 후면에 배치된다. 일 예에 따른 흡음 부재(500)는 진동 플레이트(200)의 후면과 마주하도록 시스템 후면 커버(910)의 바닥 구조물(911)에 설치될 수 있다. 일 예에 따른 흡음 부재(500)는 부직포 또는 폼 패드를 포함할 수 있다. 이러한 흡음 부재(500)는 진동 플레이트(200)의 후면에서 발생되는 저음의 공진을 감쇄시킴으로써 저음 간의 간섭으로 인한 부밍(booming) 현상을 최소화하여 음질을 향상시킨다. 또한, 흡음 부재(500)는 진동 플레이트(200)의 진동 시, 시스템 후면 커버(910)의 바닥 구조물(911)과 진동 플레이트(200)의 직접적인 접촉을 방지하고, 이를 통해 시스템 후면 커버(910)와 진동 플레이트(200)의 직접적인 접촉으로 인한 디스플레이 장치의 떨림을 방지한다.
본 예에 따른 디스플레이 장치는 완충 부재(600)를 더 포함한다. 상기 완충 부재(600)는 진동 모듈(300)의 주변에 위치하도록 진동 플레이트(200)에 설치된다. 일 예에 따른 완충 부재(600)는 폼 패드를 포함할 수 있다. 이러한 완충 부재(600)는 진동 모듈(300)과 디스플레이 모듈(100) 간의 물리적인 접촉을 방지함으로써 진동 모듈(300)과 디스플레이 모듈(100) 간의 물리적인 접촉으로 인한 진동 모듈(300)의 손상 또는 파손을 방지한다. 이를 위해, 완충 부재(600)의 상면은 진동 모듈(300)의 상면과 디스플레이 모듈(100)의 후면 사이에 위치한다. 즉, 진동 플레이트(200)의 전면(前面)을 기준으로, 완충 부재(600)의 높이는 진동 모듈(300)의 높이보다 높게 설정된다.
일 예에 따른 완충 부재(600)는 진동 모듈(300), 즉 제 1 진동 소자(310) 및 제 2 진동 소자(330) 각각을 둘러싸는 다각 형태 또는 원 형태를 가질 수 있지만, 이에 한정되지 않고, 진동 소자(310, 330)과 디스플레이 모듈(100) 간의 물리적인 접촉을 방지할 수 있는 라인 또는 점 형태 등의 다양한 형태를 가질 수 있다.
이와 같은 본 예에 따른 디스플레이 장치는 입력되는 음향 구동 신호에 따른 진동 모듈(300)의 진동과 함께 진동하는 진동 플레이트(200)와 진동 플레이트(200)의 진동에 따라 진동하는 디스플레이 모듈(100)을 포함함으로써 디스플레이 모듈(100)의 진동에 따라 발생되는 음향(SW)을 디스플레이 패널(110)의 전방으로 출력할 수 있다. 즉, 본 예에 따른 디스플레이 장치에서, 진동 모듈(300)이 음향 구동 신호에 의해 진동하게 되면, 진동 모듈(300)의 진동에 따른 진동 플레이트(200)의 진동에 의해 에어 갭(AG)에 음압이 발생되고, 에어 갭(AG)에 발생되는 음압에 의해 디스플레이 모듈(100)이 진동하게 되고, 디스플레이 모듈(100)의 진동에 따른 디스플레이 패널(110)의 진동에 의해 발생되는 음향(SW)이 디스플레이 패널(110)의 전방으로 출력되게 된다. 다시 말하여, 본 예에 따른 디스플레이 장치는 진동 모듈(300)의 진동에 따른 진동 플레이트(200)의 진동에 의해 디스플레이 패널(110)이 진동함으로써 별도의 스피커 없이도 디스플레이 패널(110)의 진동에 따라 발생되는 음향(SW)을 디스플레이 패널(110)의 전방으로 출력한다.
따라서, 본 예에 따른 디스플레이 장치는 디스플레이 패널(110)의 진동에 의해 발생되는 음향(SW)을 디스플레이 패널(110)의 후방과 하방이 아닌 전방으로 출력함으로써 정확한 음향 전달이 가능하고, 음질 개선을 통해 시청자의 몰입감을 증가시킬 수 있다. 본 예에 따른 디스플레이 장치는 대면적 진동 플레이트(200)의 진동에 의해서 디스플레이 패널(110)이 진동함으로써 넓은 음역대와 고음질의 음향을 출력할 수 있고, 화면 전체를 가득 채우는 음장을 가질 수 있으며, 영상과 음향의 조화(또는 일치)로 인하여 시청자의 몰입감을 향상시킬 수 있다. 특히, 2kHz ~ 20kHz의 중고음역대의 음향은 직진성이 강하여 시청자의 귀를 향하여 출력되어야만 손실 또는 왜곡 없이 시청자에게 전달될 수 있다. 그러나, 종래의 디스플레이 장치의 탑재된 하방 및/또는 후방 스피커에서 출력되는 중고음역대의 음향은 그 출력 방향으로 인하여 시청자에게 제대로 전달될 수 없다. 반면에, 본 예에 따른 디스플레이 장치는 시청자의 귀를 향하는 디스플레이 패널(110)에서 음향이 출력되기 때문에 중고음역대의 음향을 손실 또는 왜곡 없이 시청자에게 직접적으로 전달할 수 있고, 이를 통해 실질적으로 음원에 가까운 음향을 시청자에게 제공할 수 있다.
도 2는 본 출원의 다른 예에 따른 디스플레이 장치를 개략적으로 나타내는 단면도로서, 이는 진동 플레이트의 배치 구조를 변경한 것이다. 이에 따라, 이하의 설명에서는 진동 플레이트 및 이와 관련된 구성들에 대해서만 설명하기로 하고, 나머지 동일한 구성에 대한 중복 설명은 생략하기로 한다.
도 2를 참조하면, 본 예에 따른 디스플레이 장치에서, 진동 플레이트(200)는 디스플레이 모듈(100)의 후면에 직접적으로 결합(또는 부착)된다. 이러한 진동 플레이트(200)는 플레이트 고정 부재(250)에 의해 지지될 수 있지만, 진동 플레이트(200)는 디스플레이 모듈(100)에 부착되기 때문에 플레이트 고정 부재(250)는 생략될 수도 있다.
본 예에 따른 진동 모듈(300)는 시스템 후면 커버(910)의 바닥 구조물(911)을 향하는 진동 플레이트(200)의 후면에 부착되고, 입력되는 음향 구동 신호에 따른 진동 플레이트(200)를 진동 시킨다. 이러한 진동 모듈(300)은 전술한 바와 같이 제 1 진동 소자(310) 및 제 2 진동 소자(330)를 포함할 수 있다.
일 예에 따른 제 1 진동 소자(310) 및 제 2 진동 소자(330) 각각은 전술한 바와 같이 압전 물질층, 압전 물질층의 전면에 배치된 제 1 전극, 및 압전 물질층의 후면에 배치된 제 2 전극을 포함할 수 있다.
이와 같은 본 예에 따른 디스플레이 장치는 도 1에 도시된 디스플레이 장치와 동일한 효과를 가지되, 진동 플레이트(200)의 진동이 디스플레이 모듈(100)에 직접적으로 전달되어 디스플레이 패널(110)이 진동함으로써 음향(SW)의 음질 또는 음압이 더욱 향상될 수 있다.
도 3은 본 출원의 일 예에 따른 컴퓨팅 장치를 설명하기 위한 도면이고, 도 4는 도 3에 도시된 선 I-I'의 단면을 나타내는 디스플레이 장치의 단면도이고, 도 5는 도 3에 도시된 선 II-II'의 단면을 나타내는 디스플레이 장치의 단면도이며, 도 6은 도 4에 도시된 디스플레이 모듈의 후면을 나타내는 후면도이다.
도 3 내지 도 6을 참조하면, 본 예에 따른 컴퓨팅 장치는 시스템 본체(10), 및 힌지부(20)를 통해 시스템 본체(10)에 회전 가능하게 결합된 디스플레이 장치(30)를 포함하여 구성된다.
상기 시스템 본체(10)는 메인 보드, 메인 보드에 실장된 각종 회로, 각종 저장 매체, 주변 장치, 키보드, 및 전원 장치 등을 포함한다. 메인 보드에 실장된 각종 회로는 각종 정보 처리를 위한 중앙 제어 회로, 중앙 제어 회로의 제어에 따라 데이터를 처리하는 영상 처리 회로, 중앙 제어 회로의 제어에 따라 음향을 처리하는 음향 처리 회로 등을 포함하여 구성된다. 이러한 시스템 본체(10)는 각종 정보를 처리함과 아울러 비디오 데이터 및 음향 신호를 생성하여 디스플레이 장치(30)에 제공한다.
상기 힌지부(20)는 시스템 본체(10)와 디스플레이 장치(30) 간에 설치되어 디스플레이 장치(30)의 하측을 회전 가능하게 지지한다.
상기 디스플레이 장치(30)는 힌지부(20)에 회전 가능하게 설치되어 시스템 본체(10)의 상면을 덮거나 힌지부(20)를 회전축으로 하여 시스템 본체(10)의 상면으로부터 소정 각도를 가지도록 펼쳐진다. 이러한 디스플레이 장치(30)는 시스템 본체(10)로부터 제공되는 비디오 데이터 및 타이밍 제어 신호에 따라 비디오 데이터에 상응되는 영상을 표시하고, 시스템 본체(10)로부터 제공되는 음향 신호에 대응되는 음향(SW)을 출력한다. 여기서, 음향 신호는 영상 신호와 동기되거나 영상 신호와 동기되지 않을 수 있다.
일 예에 따른 디스플레이 장치(30)는 디스플레이 모듈(100), 진동 플레이트(200), 진동 모듈(300), 시스템 후면 커버(910), 및 시스템 전면 커버(930)를 포함할 수 있다.
상기 디스플레이 모듈(100)은 디스플레이 패널(110), 패널 구동 회로부(120), 백라이트 유닛(130), 패널 가이드(140), 및 지지 커버(150)를 포함한다.
상기 디스플레이 패널(110)은 백라이트 유닛(130)으로부터 조사되는 광을 이용하여 영상을 표시하는 것으로, 하부 기판(111), 상부 기판(113), 하부 편광 부재(115), 및 상부 편광 부재(117)를 포함할 수 있다.
상기 하부 기판(111)은 박막 트랜지스터 어레이 기판으로서, 복수의 게이트 라인과 복수의 데이터 라인에 의해 교차되는 화소 영역마다 형성된 복수의 화소를 갖는 화소 어레이를 포함한다. 복수의 화소 각각은 게이트 라인과 데이터 라인에 접속된 박막 트랜지스터, 박막 트랜지스터에 접속된 화소 전극, 및 화소 전극에 인접하도록 형성되어 공통 전압이 공급되는 공통 전극을 포함한다.
하부 기판(111)은 제 1 가장자리에 마련된 패드부, 및 제 2 가장자리에 마련된 게이트 구동 회로를 더 포함한다.
상기 패드부는 외부로부터 공급되는 신호를 화소 어레이 및 게이트 구동 회로에 공급한다. 예를 들어, 패드부는 복수의 데이터 링크 라인을 통하여 복수의 데이터 라인과 연결된 복수의 데이터 패드, 및 게이트 제어 신호 라인을 통하여 게이트 구동 회로에 연결된 복수의 게이트 입력 패드를 포함할 수 있다
상기 게이트 구동 회로는 복수의 게이트 라인과 일대일로 연결되도록 하부 기판(111)의 제 1 가장자리에 내장(또는 집적)될 수 있다. 이 경우, 게이트 구동 구동 회로는 화소 영역에 마련된 박막 트랜지스터와 동일한 공정에 의해 형성되는 트랜지스터를 포함하는 쉬프트 레지스터일 수 있다. 선택적으로, 게이트 구동 회로는 하부 기판(111)에 내장되지 않고 패널 구동 회로(120)에 구성될 수도 있다.
상기 상부 기판(113)은 컬러필터 어레이 기판으로서, 하부 기판(111)에 형성된 각 화소 영역에 중첩되는 개구 영역을 정의하는 화소 정의 패턴, 및 개구 영역에 형성된 컬러 필터층을 포함한다. 이러한 상부 기판(113)은 실런트(sealant)에 의해 액정층을 사이에 두고 하부 기판(111)과 대향 합착된다.
상기 액정층은 하부 기판(111) 및 상부 기판(113) 사이에 개재되는 것으로, 각 화소마다 화소 전극에 인가되는 데이터 전압과 공통 전압에 의해 형성되는 전계에 따라 액정 분자들의 배열 방향이 변화되는 액정으로 이루어진다.
상기 하부 편광 부재(115)는 하부 기판(111)의 하면에 부착되어 백라이트 유닛(130)으로부터 입사되는 광을 제 1 편광축으로 편광시켜 하부 기판(111)에 조사한다.
상기 상부 편광 부재(117)는 상부 기판(113)의 상면에 부착되어 상부 기판(113)을 투과하여 외부로 방출되는 광을 편광시킨다.
이와 같은 디스플레이 패널(110)은 각 화소별로 인가되는 데이터 전압과 공통 전압에 의해 각 화소마다 형성되는 전계에 따라 액정층을 구동함으로써 액정층을 투과하는 광에 따라 영상을 표시하게 된다.
상기 패널 구동 회로부(120)는 디스플레이 패널(110)에 마련된 패드부에 연결되어 시스템 본체(10)로부터 공급되는 비디오 데이터에 대응되는 영상을 각 화소에 표시한다. 일 예에 따른 패널 구동 회로부(120)는 복수의 데이터 연성 회로 필름(121), 복수의 데이터 구동 집적 회로(123), 인쇄 회로 기판(125), 및 타이밍 제어 회로(127)를 포함한다.
상기 복수의 데이터 연성 회로 필름(121) 각각은 필름 부착 공정에 의해 디스플레이 패널(110)의 하부 기판(111)에 마련된 패드부에 부착된다. 이러한 복수의 데이터 연성 회로 필름(121) 각각은 디스플레이 패널(110)과 백라이트 유닛(130) 각각의 측면을 감싸도록 벤딩되어 지지 커버(150)의 후면에서 인쇄 회로 기판(125)과 연결된다.
상기 복수의 데이터 구동 집적 회로(123) 각각은 복수의 데이터 연성 회로 필름(121) 각각에 개별적으로 실장된다. 이러한 데이터 구동 집적 회로(123)는 타이밍 제어 회로(127)로부터 제공되는 화소 데이터와 데이터 제어 신호를 수신하고, 데이터 제어 신호에 따라 화소 데이터를 아날로그 형태의 화소별 데이터 신호로 변환하여 해당하는 데이터 라인에 공급한다. 선택적으로, 상기 복수의 데이터 구동 집적 회로(123) 각각은 칩 본딩 공정에 의해 하부 기판(111)의 제 1 가장자리에 직접 실장되어 복수의 데이터 라인과 연결될 수도 있으며, 이 경우 복수의 데이터 연성 회로 필름은 생략된다.
상기 인쇄 회로 기판(125)은 복수의 데이터 연성 회로 필름(121)과 연결된다. 인쇄 회로 기판(125)은 타이밍 제어 회로(127)를 지지하고, 패널 구동 회로부(120)의 구성들 간의 신호 및 전원을 전달하는 역할을 한다. 인쇄 회로 기판(125)은 케이블을 통해서 시스템 본체(10)와 연결되는 유저 커넥터(125a), 및 진동 모듈(300)과 연결되는 제 1 및 제 2 음향 출력 커넥터(125b, 125c)를 포함한다.
상기 타이밍 제어 회로(127)는 인쇄 회로 기판(125)에 실장되고, 인쇄 회로 기판(125)의 유저 커넥터(125a)를 통해 시스템 본체(10)로부터 제공되는 비디오 데이터와 타이밍 동기 신호를 수신한다. 타이밍 제어 회로(127)는 타이밍 동기 신호에 기초해 영상 데이터를 화소 배치 구조에 알맞도록 정렬하여 화소 데이터를 생성하고, 생성된 화소 데이터를 해당하는 데이터 구동 집적 회로(123)에 제공한다. 또한, 타이밍 제어 회로(127)는 타이밍 동기 신호에 기초해 데이터 제어 신호와 게이트 제어 신호 각각을 생성하고, 데이터 제어 신호를 통해 복수의 데이터 구동 집적 회로(123) 각각의 구동 타이밍을 제어하고, 게이트 제어 신호를 통해 게이트 구동 회로의 구동 타이밍을 제어한다.
추가적으로, 패널 구동 회로부(120)는 복수의 데이터 연성 회로 필름 및 복수의 게이트 구동 집적 회로를 더 포함할 수 있다. 이 경우, 디스플레이 패널(110)의 하부 기판(111)은 제 3 가장자리에 마련되고 복수의 게이트 링크 라인을 통하여 복수의 게이트 라인과 연결된 복수의 게이트 패드를 갖는 게이트 패드부를 더 포함한다. 상기 복수의 게이트 연성 회로 필름 각각은 필름 부착 공정에 의해 디스플레이 패널(110)의 하부 기판(111)에 마련된 게이트 패드부에 부착된다. 이러한 복수의 게이트 연성 회로 필름 각각은 디스플레이 패널(110)의 측면으로 벤딩될 수 있다. 복수의 게이트 구동 집적 회로 각각은 복수의 게이트 연성 회로 필름 각각에 개별적으로 실장된다. 이러한 게이트 구동 집적 회로는 게이트 입력 패드를 통해 타이밍 제어 회로(127)로부터 공급되는 게이트 제어 신호를 수신하고, 게이트 제어 신호에 따라 게이트 펄스를 생성하여 정해진 순서에 따라 게이트 라인에 공급한다. 선택적으로, 복수의 게이트 구동 집적 회로 각각은 칩 본딩 공정에 의해 하부 기판(111)의 제 3 가장자리에 직접 실장되어 복수의 게이트 라인과 연결되고, 하부 기판(111)에 마련된 게이트 입력 패드와 연결될 수도 있으며, 이 경우 복수의 게이트 연성 회로 필름은 생략된다.
상기 백라이트 유닛(130)은 디스플레이 패널(110)의 후면에 배치되고 디스플레이 패널(110)의 후면에 광을 조사한다. 일 예에 따른 백라이트 유닛(130)은 도광판(131), 광원부(133), 반사 시트(135), 및 광학 시트부(137)를 포함한다.
상기 도광판(131)은 디스플레이 패널(110)과 중첩되도록 배치되고 일측벽에 마련된 입광면을 포함한다. 도광판(131)은 광투과성 플라스틱 또는 글라스 재질을 포함할 수 있다. 이러한 도광판(131)은 광원부(133)로부터 입광면을 통해 입사되는 광을 디스플레이 패널(110) 쪽으로 진행(또는 출광)시킨다.
상기 광원부(133)는 도광판(131)에 마련된 입광면에 광을 조사한다. 일 예에 따른 광원부(133)는 광원용 인쇄 회로 기판(133a), 및 광원용 인쇄 회로 기판(133a)에 실장되어 도광판(131)의 입광면에 광을 조사하는 복수의 발광 다이오드 소자(133b)를 포함한다. 이러한 광원부(133)는 광원 하우징에 의해 덮일 수 있다. 광원 하우징은 광원부(133)를 사이에 두고 서로 인접한 패널 가이드(140)의 전면(前面)과 광학 시트부(137)의 가장자리를 덮도록 배치되어 광원부(133)의 상부를 덮는다.
상기 반사 시트(135)는 도광판(131)의 후면을 덮는다. 이러한 반사 시트(135)는 도광판(131)으로부터 입사되는 광을 도광판(131) 쪽으로 반사시킴으로써 광의 손실을 최소화한다.
상기 광학 시트부(137)는 도광판(131)의 전면(前面)에 배치되어 도광판(131)으로부터 출광되는 광의 휘도 특성을 향상시킨다. 일 예에 따른 광학 시트부(137)는 하부 확산 시트, 하부 프리즘 시트, 및 상부 프리즘 시트를 포함하여 이루어질 수 있으나, 이에 한정되지 않고, 확산 시트, 프리즘 시트, 이중 휘도 강화 필름, 및 렌티큘러 시트 중에서 선택된 1개 이상의 적층 조합으로 이루어지거나, 광의 확산과 집광 기능을 갖는 한 장의 복합 시트로 이루어질 수 있다. 본 출원은 진동 플레이트(200)의 진동에 응답하는 디스플레이 패널(110)의 진동을 통해 음향을 출력하기 때문에 진동 플레이트(200)에서 발생되는 진동이 디스플레이 패널(110)로 전달되는 과정에서 발생되는 손실이 최소화되는 것이 바람직하며, 이를 위해, 본 출원에 따른 광학 시트부는 광의 확산과 집광 기능을 갖는 한 장의 복합 시트로 이루어지는 것이 보다 바람직하다.
상기 패널 가이드(140)는 지지 커버(150)에 수납되고, 광원부(133)를 지지하면서 디스플레이 패널(110)의 후면 가장자리를 지지한다. 패널 가이드(140)는 디스플레이 패널(110)의 후면 가장자리를 지지하는 패널 지지부, 및 패널 지지부의 외측면으로부터 오목하게 형성된 커버 결합부를 포함할 수 있다.
상기 지지 커버(150)는 패널 가이드(140)를 지지한다. 지지 커버(150)는 금속 재질 또는 플라스틱 재질로 이루어질 수 있으나, 액정 표시 장치의 강성 확보 및 백라이트 유닛(130)의 방열을 위해 금속 재질로 이루어지는 것이 바람직하다.
일 예에 따른 지지 커버(150)는 커버 플레이트(151) 및 커버 측벽(153)을 포함한다.
상기 커버 플레이트(151)는 백라이트 유닛(130)의 후면을 덮음으로써 백라이트 유닛(130)의 반사 시트(135)를 지지하고, 패널 가이드(140)를 지지한다. 이때, 패널 가이드(140)는 양면 테이프를 매개로 하여 커버 플레이트(151)에 부착될 수 있다.
상기 커버 측벽(153)은 커버 플레이트(151)의 전면(前面) 가장자리로부터 수직하게 마련되어 패널 가이드(140)의 외측면을 감싼다. 이때, 커버 측벽(153)은 패널 가이드(140)에 마련된 커버 결합부에 삽입된다.
한편, 상기 커버 플레이트(151)는 디스플레이 패널(110)의 후면 가장자리 또는 백라이트 유닛(130)의 후면 가장자리를 제외한 나머지 부분과 중첩되는 중앙 개구부(151a)를 포함할 수 있다. 이 경우, 커버 플레이트(151)는 디스플레이 패널(110)의 후면 가장자리 또는 백라이트 유닛(130)의 후면 가장자리와 중첩되며, 중앙 개구부(151a)의 크기만큼 무게가 감소될 수 있다. 이 경우, 커버 플레이트(151)와 반사 시트(135) 사이에는 양면 테이프가 개재될 수 있다.
추가적으로, 본 예에 따른 디스플레이 모듈(100)은 차광 부재(160)를 더 포함한다. 차광 부재(160)는 광원부(133)에 인접한 패널 가이드(140)의 전면(前面), 광원부(133)의 광원용 인쇄 회로 기판(133a), 및 광원부(133)에 인접한 광학 시트부(137)의 가장자리를 덮도록 배치됨으로써 광원부(133)의 빛샘을 방지한다. 차광 부재(160)의 일측은 광원부(133)에 인접한 패널 가이드(140)의 측면, 지지 커버(150)의 커버 측벽(153) 및 커버 플레이트(151)의 후면 가장자리를 덮도록 연장될 수 있다. 이러한 차광 부재(160)는 블랙 색상을 갖는 단면 테이프일 수 있다.
본 예에 따른 디스플레이 모듈(100)은 패널 결합 부재(170)를 더 포함할 수 있다. 패널 결합 부재(170)는 디스플레이 패널(110)의 후면 가장자리와 패널 가이드(140) 사이에 개재되어 디스플레이 패널(110)을 패널 가이드(140)에 부착시킨다. 즉, 디스플레이 패널(110)은 패널 결합 부재(170)를 매개로 하여 패널 가이드(140)에 부착될 수 있다. 이때, 광원부(130)와 중첩되는 패널 결합 부재(170)는 차광 부재(160)에 부착된다. 일 예에 따른 패널 결합 부재(170)는 양면 테이프 또는 양면 폼 테이프일 수 있다.
이와 같은 디스플레이 모듈(100)은 백라이트 유닛(130)으로부터 디스플레이 패널(110)에 제공되는 광을 이용하여 영상을 표시하면서, 진동 플레이트(200)의 진동에 응답하는 디스플레이 패널(110)의 진동에 따라 발생되는 음향(SW)을 디스플레이 패널(110)의 전방, 즉 시청자의 얼굴 쪽으로 출력한다. 이때, 디스플레이 모듈(100)은 진동 플레이트(200)와 동일한 진동량을 가질 수 있도록 4mm 이하의 박형(또는 슬림) 구조를 가지는 것이 보다 바람직하다.
상기 진동 플레이트(200)는 디스플레이 모듈(100)의 후면에 결합된다. 즉, 진동 플레이트(200)는 플레이트 고정 부재(250)를 매개로 하여 지지 커버(150)의 후면에 결합됨으로써 지지 커버(150)의 개구부(151a)를 덮는다. 이러한 진동 플레이트(200)는 전술한 바와 같이, 마그네슘 합금 재질, 마그네슘 리튬 합금 재질 및 알루미늄 합금 재질 중 어느 하나의 재질로 이루어지는 것으로, 이에 대한 중복 설명은 생략하기로 한다.
상기 플레이트 고정 부재(250)는 지지 커버(150)의 커버 플레이트(151)와 진동 플레이트(200) 사이에 개재된 것으로, 진동 플레이트(200)를 지지하면서 디스플레이 모듈(100), 즉 반사 시트(135)와 진동 플레이트(200) 사이에 에어 갭(AG)을 마련한다. 여기서, 에어 갭(AG)은 진동 플레이트(200)의 진동을 위한 진동 공간으로 정의될 수 있다.
상기 진동 모듈(300)은 지지 커버(150)의 개구부(151a)를 통해 백라이트 유닛(130)의 반사 시트(135)와 마주하도록 진동 플레이트(200)의 전면(前面)에 배치된다. 이러한 진동 모듈(300)은 시스템 본체(10)로부터 직접적으로 입력되거나 디스플레이 모듈(100)의 인쇄 회로 기판(125)을 통해서 간접적으로 입력되는 음향 구동 신호에 따라 진동하여 진동 플레이트(200)를 진동 시킨다. 본 예에 따른 진동 모듈(300)은 소자 접착 부재(350)를 매개로 하여 진동 플레이트(200)의 전면(前面)에 부착되는 제 1 진동 소자(310) 및 제 2 진동 소자(330)를 포함한다. 제 1 진동 소자(310) 및 제 2 진동 소자(330) 각각은 전술한 압전 물질층을 포함하는 것으로, 이에 대한 중복 설명은 생략하기로 한다.
상기 진동 플레이트(200)의 후면은 제 1 내지 제 3 영역으로 등분될 수 있다. 이 경우, 제 1 진동 소자(310)의 정중앙부는 진동 플레이트(200)의 제 1 영역의 정중앙부에 배치되고, 제 2 진동 소자(330)의 정중앙부는 진동 플레이트(200)의 제 3 영역의 정중앙부에 배치될 수 있다. 즉, 제 1 진동 소자(310)와 제 2 진동 소자(330)는 진동 플레이트(200)의 중심부를 기준으로 서로 대칭되도록 배치될 수 있지만, 반드시 이에 한정되지 않고, 서로 비대칭될 수도 있다.
상기 시스템 후면 커버(910)는 진동 모듈(300)이 결합된 진동 플레이트(200)와 디스플레이 모듈(100)을 수납한다. 일 예에 따른 시스템 후면 커버(910)는 바닥 구조물(911) 및 측벽 구조물(913)을 포함할 수 있다.
상기 바닥 구조물(911)은 디스플레이 장치의 후면에 위치하는 최외곽 후면 구조물로서, 지지 커버(150)의 후면 가장자리 부분을 지지하고, 진동 플레이트(200)의 후면을 덮는다. 이때, 바닥 구조물(911)은 진동 플레이트(200)의 진동 시 진동 플레이트(200)와 물리적으로 접촉되지 않도록 진동 플레이트(200)로부터 설정된 거리만큼 이격된다.
상기 측벽 구조물(913)은 디스플레이 장치의 측면에 위치하는 최외곽 측면 구조물로서, 바닥 구조물(911)의 가장자리에 마련되어 디스플레이 모듈(100)의 측면들과 진동 플레이트(200)의 측면들을 덮는다.
상기 시스템 전면 커버(930)는 디스플레이 패널(110)의 전면 가장자리를 덮도록 배치된다. 즉, 시스템 전면 커버(930)는 디스플레이 패널(110)의 비표시 영역과 패널 구동 회로부(120)를 은폐시킨다. 이러한 시스템 전면 커버(930)는 후크 등의 체결 부재에 의해 시스템 후면 커버(910)의 측벽 구조물(913)과 결합됨으로써 디스플레이 패널(110)의 표시 영역을 제외한 나머지 디스플레이 모듈(100)의 전면을 덮는다.
본 예에 따른 디스플레이 장치는 흡음 부재(500)를 더 포함할 수 있다. 상기 흡음 부재(500)는 진동 플레이트(200)의 후면에 배치된다. 일 예에 따른 흡음 부재(500)는 진동 플레이트(200)의 후면과 마주하도록 시스템 후면 커버(910)의 바닥 구조물(911)에 설치되는 것으로, 전술한 바와 동일하므로 이에 대한 중복 설명은 생략하기로 한다.
또한, 본 예에 따른 디스플레이 장치는 완충 부재(600)를 더 포함한다. 상기 완충 부재(600)는 진동 소자(310, 330)의 주변에 위치하도록 진동 플레이트(200)에 설치된다. 완충 부재(600)는 진동 플레이트(200)의 전면(前面)을 기준으로, 완충 부재(600)의 높이는 진동 소자(310, 330)의 높이보다 높게 설정된다. 일 예에 따른 완충 부재(600)는 폼 패드를 포함할 수 있으며, 진동 소자(310, 330)를 둘러싸는 다각 형태 또는 원 형태를 가질 수 있지만, 이에 한정되지 않고, 진동 소자(310, 330)와 백라이트 유닛(130)의 반사 시트(135) 간의 물리적인 접촉을 방지할 수 있는 라인 또는 점 형태 등의 다양한 형태를 가질 수 있다.
도 7은 본 출원의 일 예에 있어서, 시스템 본체와 인쇄 회로 기판 및 진동 모듈의 회로 연결 구조를 설명하기 위한 도면이다.
도 7을 도 3과 결부하면, 본 일 예에 따른 컴퓨팅 장치는 시스템 본체(10)에서 음향 구동 신호를 생성하여 디스플레이 모듈(100)을 통해 진동 모듈(300)에 공급할 수 있다. 즉, 진동 모듈(300)은 시스템 본체(10)로부터 디스플레이 모듈(100)을 통해 공급되는 음향 구동 신호에 의해 구동될 수 있다.
본 예에 따른 시스템 본체(10)의 메인 보드(15)는 음향 처리 회로(15a), 오디오 앰프(15b), 비디오 처리 회로(15c), 및 시스템 커넥터(15d)를 포함한다.
상기 음향 처리 회로(15a)는 중앙 제어 회로의 제어에 따라 디지털 사운드 데이터로부터 음향 신호를 생성한다. 이러한 음향 처리 회로(15a)는 사운드 카드로 표현될 수 있다.
상기 오디오 앰프(15b)는 음향 처리 회로(15a)로부터 공급되는 음향 신호를 증폭하여 음향 구동 신호를 생성한다. 본 출원에 따른 오디오 앰프(15b)는 음향 처리 회로(15a)로부터 메인 보드(15)에 탑재된 이어폰 단자로 공급되는 음향 라인 입력 신호를 증폭하여 음향 구동 신호를 생성할 수 있다. 이러한 음향 구동 신호는 메인 보드(15)에 마련된 시스템 커넥터(15d)에 공급된다.
일 예에 따른 음향 구동 신호는 정극성의 좌측 음향 구동 신호와 부극성의 좌측 구동 신호를 갖는 좌측 음향 구동 신호, 및 정극성의 우측 음향 구동 신호와 부극성의 우측 구동 신호를 갖는 우측 구동 신호를 포함할 수 있다. 다른 예에 따른 음향 구동 신호는 정극성의 좌측 음향 구동 신호, 정극성의 우측 음향 구동 신호, 및 부극성의 그라운드 신호를 포함할 수 있다.
상기 비디오 처리 회로(15c)는 영상 소스로부터 비디오 데이터를 생성하여 시스템 커넥터(15d)로 출력한다.
상기 시스템 커넥터(15d)는 디스플레이 신호 단자들 및 오디오 신호 단자들을 포함한다. 여기서, 디스플레이 신호 단자들은 비디오 처리 회로(15c)에서 생성되는 비디오 데이터를 인쇄 회로 기판(125)으로 전송하기 위한 데이터 인터페이스 신호 단자들, 패널 구동용 전원 단자들, 및 백라이트 구동용 전원 단자들 등을 포함할 수 있다. 오디오 신호 단자들은 오디오 앰프(15b)에서 생성되는 음향 구동 신호를 인쇄 회로 기판(125)으로 전송하기 위한 음향 출력 단자들을 포함할 수 있다.
시스템 커넥터(15d)는 유저 케이블(190)을 통해서 디스플레이 모듈(100)의 인쇄 회로 기판(125)에 연결된다. 유저 케이블(190)은 시스템 커넥터(15d)에 마련된 단자들과 일대일로 연결된 복수의 신호 배선을 포함한다. 특히, 유저 케이블(190)은 시스템 커넥터(15d)의 음향 출력 단자와 연결된 좌측 음향 신호 배선(LSL), 우측 음향 신호 배선(RSL) 및 음향 그라운드 신호 배선(SGL)을 포함한다.
상기 디스플레이 모듈(100)의 인쇄 회로 기판(125)은 유저 커넥터(125a), 제 1 음향 출력 커넥터(125b), 및 제 2 음향 출력 커넥터(125c)를 포함한다.
상기 유저 커넥터(125a)는 유저 케이블(190)을 통해서 메인 보드(15)의 시스템 커넥터(15d)에 연결되고, 유저 케이블(190)을 통해서 메인 보드(15)로부터 공급되는 음향 신호를 포함하는 각종 신호를 수신한다.
상기 제 1 음향 출력 커넥터(125b)는 인쇄 회로 기판(125)에 마련된 신호 전송 라인을 통해서 유저 커넥터(125a)에 연결되고, 유저 커넥터(125a)를 통해 공급되는 좌측 음향 구동 신호를 제 1 진동 소자(310)로 출력한다. 이러한 제 1 음향 출력 커넥터(125b)는 제 1 플렉서블 회로 케이블(312)을 통해서 제 1 진동 소자(310)와 연결된다. 이에 따라, 제 1 진동 소자(310)는 제 1 음향 출력 커넥터(125b)로부터 제 1 플렉서블 회로 케이블(312)을 통해 공급되는 정극성의 좌측 음향 구동 신호와 부극성의 좌측 구동 신호에 따라 형성되거나 정극성의 좌측 음향 구동 신호와 부극성의 그라운드 신호에 따라 형성되는 전계에 의해 진동함으로써 진동 플레이트를 진동 시킨다.
상기 제 2 음향 출력 커넥터(125c)는 인쇄 회로 기판(125)에 마련된 신호 전송 라인을 통해서 유저 커넥터(125a)에 연결되고, 유저 커넥터(125a)를 통해 공급되는 우측 음향 구동 신호를 제 2 진동 소자(330)로 출력한다. 이러한 제 2 음향 출력 커넥터(125c)는 제 2 플렉서블 회로 케이블(332)을 통해서 제 2 진동 소자(330)와 연결된다. 이에 따라, 제 2 진동 소자(330)는 제 2 음향 출력 커넥터(125c)로부터 제 2 플렉서블 회로 케이블(332)을 통해 공급되는 정극성의 우측 음향 구동 신호와 부극성의 우측 구동 신호에 따라 형성되거나 정극성의 우측 음향 구동 신호와 부극성의 그라운드 신호에 따라 형성되는 전계에 의해 진동함으로써 진동 플레이트를 진동 시킨다.
이와 같은 본 예는 디스플레이 모듈(100)과 메인 보드(15) 간에 연결되는 유저 케이블(190)과 디스플레이 모듈(100)의 인쇄 회로 기판(125)을 통해 음향 구동 신호를 진동 모듈(300)에 공급함으로써 별도의 케이블 없이도 음향 구동 신호를 진동 모듈(300)에 공급할 수 있다.
한편, 진동 모듈(300)의 플렉서블 회로 케이블(312, 332)은 디스플레이 모듈(100)의 인쇄 회로 기판(125)에 연결되지 않고 메인 보드(15)에 직접 연결될 수 있고, 이 경우, 진동 모듈(300)은 메인 보드(15)의 오디오 앰프(15b)에서 출력되는 음향 구동 신호에 따라 구동될 수 있다. 하지만, 진동 모듈(300)의 플렉서블 회로 케이블(312, 332)을 메인 보드(15)에 직접 연결하는 경우, 진동 모듈(300)의 플렉서블 회로 케이블(312, 332)이 힌지부(20)를 통해 시스템 본체(10)에 배치된 메인 보드(15)에 연결되어야 하므로, 플렉서블 회로 케이블(312, 332)의 길이 증가로 인해 비용이 증가되며, 시스템 본체(10)와 디스플레이 장치(30) 간의 조립성이 저하될 수 있다. 이에 따라, 진동 모듈(300)의 플렉서블 회로 케이블(312, 332)은 전술한 바와 같이, 디스플레이 모듈(100)의 인쇄 회로 기판(125)에 연결되는 것이 바람직하다.
도 8은 본 출원의 다른 예에 있어서, 시스템 본체와 인쇄 회로 기판 및 진동 모듈의 회로 연결 구조를 설명하기 위한 도면으로서, 이는 도 7에 도시된 오디오 앰프의 배치 위치를 변경하여 구성한 것이다. 이에 따라, 이하의 설명에서는 오디오 앰프 및 이와 관련된 구성에 대해서만 설명하고, 나머지 구성에 대한 중복 설명은 생략하기로 한다.
도 8을 도 3과 결부하면, 본 예에 따른 컴퓨팅 장치는 디스플레이 모듈(100)에서 음향 구동 신호를 생성하여 진동 모듈(300)에 공급할 수 있다. 즉, 진동 모듈(300)은 디스플레이 모듈(100)에서 생성되어 공급되는 음향 구동 신호에 의해 구동될 수 있다.
본 예에 따른 시스템 본체(10)의 메인 보드(15)는 음향 처리 회로(15a), 비디오 처리 회로(15c), 및 시스템 커넥터(15d)를 포함한다. 이러한 메인 보드(15)는 도 7에 도시된 메인 보드에서 오디오 앰프가 생략되고, 음향 처리 회로(15a)에서 생성되는 음향 신호를 증폭 없이 시스템 커넥터(15d)를 통해 디스플레이 모듈(100)로 공급한다. 이에 따라, 본 예에 따른 메인 보드(15)는 음향 처리 회로(15a)에서 생성되는 음향 신호와 함께 진동 모듈(300)의 구동을 위한 2개의 이상의 오디오 구동 전압과 2개 이상의 오디오 그라운드 전압을 디스플레이 모듈(100)로 공급한다. 이를 위해, 시스템 커넥터(15d)의 오디오 신호 단자들은 2개의 이상의 오디오 구동 전압 단자와 2개 이상의 오디오 그라운드 전압 단자를 더 포함할 수도 있다.
상기 디스플레이 모듈(100)의 인쇄 회로 기판(125)은 유저 커넥터(125a), 제 1 오디오 앰프(128), 제 2 오디오 앰프(129), 제 1 음향 출력 커넥터(125b), 및 제 2 음향 출력 커넥터(125c)를 포함한다.
상기 유저 커넥터(125a)는 유저 케이블(190)을 통해서 메인 보드(15)의 시스템 커넥터(15d)에 연결되고, 유저 케이블(190)을 통해서 메인 보드(15)로부터 공급되는 음향 신호를 포함하는 각종 신호를 수신한다.
상기 제 1 오디오 앰프(128)는 인쇄 회로 기판(125)에 마련된 신호 전송 라인을 통해서 유저 커넥터(125a)에 연결된다. 이러한 제 1 오디오 앰프(128)는 유저 커넥터(125a)를 통해 공급되는 좌측 음향 신호와 2개의 이상의 오디오 구동 전압과 2개 이상의 오디오 그라운드 전압을 수신하고, 수신된 2개의 이상의 오디오 구동 전압과 2개 이상의 오디오 그라운드 전압을 이용하여 좌측 음향 신호를 증폭하여 좌측 음향 구동 신호를 생성할 수 있다. 다른 예로서, 제 2 오디오 앰프(129)는 유저 커넥터(125a)를 통해 공급되는 좌측 음향 신호와 2개의 이상의 백라이트 구동용 전원을 수신하고, 2개의 이상의 백라이트 구동용 전원을 이용하여 좌측 음향 신호를 증폭하여 좌측 음향 구동 신호를 생성할 수 있다. 이 경우, 메인 보드(15)는 2개의 이상의 오디오 구동 전압과 2개 이상의 오디오 그라운드 전압을 수신하고, 수신된 2개의 이상의 오디오 구동 전압과 2개 이상의 오디오 그라운드 전압을 시스템 커넥터(15d)로 출력하지 않으며, 이로 인하여 시스템 커넥터(15d)와 유저 커넥터(125a) 각각의 단자 수가 감소될 수 있다.
상기 제 2 오디오 앰프(129)는 인쇄 회로 기판(125)에 마련된 신호 전송 라인을 통해서 유저 커넥터(125a)에 연결된다. 일 예로서, 제 2 오디오 앰프(129)는 유저 커넥터(125a)를 통해 공급되는 우측 음향 신호와 2개의 이상의 오디오 구동 전압과 2개 이상의 오디오 그라운드 전압을 수신하고, 수신된 2개의 이상의 오디오 구동 전압과 2개 이상의 오디오 그라운드 전압을 이용하여 우측 음향 신호를 증폭하여 우측 음향 구동 신호를 생성할 수 있다. 다른 예로서, 제 2 오디오 앰프(129)는 유저 커넥터(125a)를 통해 공급되는 우측 음향 신호와 2개의 이상의 백라이트 구동용 전원을 수신하고, 2개의 이상의 백라이트 구동용 전원을 이용하여 우측 음향 신호를 증폭하여 우측 음향 구동 신호를 생성할 수 있다.
상기 제 1 음향 출력 커넥터(125b)는 인쇄 회로 기판(125)에 마련된 신호 전송 라인을 통해서 제 1 오디오 앰프(128)에 연결되고, 제 1 오디오 앰프(128)로부터 공급되는 좌측 음향 구동 신호를 제 1 진동 소자(310)로 출력한다. 이러한 제 1 음향 출력 커넥터(125b)는 제 1 플렉서블 회로 케이블(312)을 통해서 제 1 진동 소자(310)와 연결된다. 이에 따라, 제 1 진동 소자(310)는 제 1 음향 출력 커넥터(125b)로부터 제 1 플렉서블 회로 케이블(312)을 통해 공급되는 정극성의 좌측 음향 구동 신호와 부극성의 좌측 구동 신호에 따라 형성되거나 정극성의 좌측 음향 구동 신호와 부극성의 그라운드 신호에 따라 형성되는 전계에 의해 진동함으로써 진동 플레이트를 진동 시킨다.
상기 제 2 음향 출력 커넥터(125c)는 인쇄 회로 기판(125)에 마련된 신호 전송 라인을 통해서 제 2 오디오 앰프(129)에 연결되고, 제 2 오디오 앰프(129)로부터 공급되는 우측 음향 구동 신호를 제 2 진동 소자(330)로 출력한다. 이러한 제 2 음향 출력 커넥터(125c)는 제 2 플렉서블 회로 케이블(332)을 통해서 제 2 진동 소자(330)와 연결된다. 이에 따라, 제 2 진동 소자(330)는 제 2 음향 출력 커넥터(125c)로부터 제 2 플렉서블 회로 케이블(332)을 통해 공급되는 정극성의 우측 음향 구동 신호와 부극성의 우측 구동 신호에 따라 형성되거나 정극성의 우측 음향 구동 신호와 부극성의 그라운드 신호에 따라 형성되는 전계에 의해 진동함으로써 진동 플레이트를 진동 시킨다.
이와 같은, 본 예는 음향 구동 신호를 생성하는 오디오 앰프(128, 129)를 인쇄 회로 기판(125)에 실장함으로써 메인 보드(150)로부터 디스플레이 모듈(100)의 인쇄 회로 기판(125)으로 전달되는 음향 구동 신호의 손실을 최소화할 수 있고, 유저 케이블(190)에서 발생되는 음향 구동 신호와 디스플레이 신호 간의 신호 간섭을 최소화하여 디스플레이 신호의 왜곡을 최소화할 수 있다.
도 9는 비교 예의 컴퓨팅 장치와 본 출원의 일 예에 따른 컴퓨팅 장치 간의 음향 출력 특성을 비교하여 나타내는 그래프이다. 도 9에서, 가로 축은 주파수이고, 세로 축은 음압을 나타낸다. 여기서, 비교 예의 컴퓨팅 장치는 LG 전자의 노트북 그램 15에 대한 시뮬레이션 결과이다.
도 9에서, 제 1 그래프(G1)는 비교 예의 컴퓨팅 장치에서 시스템 본체의 좌측과 우측에 탑재된 내장 스피커의 음향 출력 특성을 나타내고, 제 2 그래프(G2)는 본 출원의 일 예에 따른 컴퓨팅 장치에 따른 대면적 진동 플레이트의 진동에 응답하는 디스플레이 패널의 진동에 따른 음향 출력 특성을 나타낸다.
제 1 그래프(G1) 및 제 2 그래프(G2)와 같이, 본 출원에 따른 컴퓨팅 장치는 비교 예보다 6dB 이상 높은 음압과 확장된 음역 재생 폭을 가지는 것을 확인할 수 있다.
이상과 같은, 본 출원의 일 예는 대면적 진동 플레이트의 진동을 통해 디스플레이 패널을 진동시킴으로써 디스플레이 패널의 진동을 통해 넓은 음역대의 음향을 출력할 수 있다. 본 출원은 디스플레이 패널의 크기와 대응되는 대면적 진동 플레이트를 사용하기 때문에 소형 진동 플레이트를 사용하는 보이스 코일 방식의 스피커 대비 음압이 높은 고음질의 음향을 출력할 수 있다. 특히, 본 출원은 높은 비강성과 높은 진동 감쇠능의 특성을 갖는 마그네슘 합금 재질, 마그네슘 리튬 합금 재질, 또는 알루미늄 합금 재질로 이루어진 대면적 진동 플레이트의 진동을 기반으로 대면적의 디스플레이 패널의 일부 또는 전체를 진동시킴으로써 저음역대의 음향을 출력할 수 있고, 중고음역대(예를 들어, 500Hz 이상)에서의 음압이 증가되어 중고음역대에서의 음향 출력 특성을 크게 향상시킬 수 있으며, 이를 통해 모든 음역대에서 풍부한 음향을 출력할 수 있다.
또한, 본 출원은 시청자의 얼굴과 마주하는 디스플레이 패널에서 시청자의 귀를 향하여 음향을 출력하기 때문에 직진성이 강한 2kHz 이상의 중고음역대의 음향을 시청자에게 직접적으로 전달할 수 있고, 이를 통해 실질적으로 원음에 가까운 음향을 시청자에게 전달할 수 있고, 이를 통해 시청자의 몰입감을 증가시킬 수 있다.
그리고, 본 출원은 시스템 본체에 내장된 스피커 없이도 디스플레이 패널의 진동을 통해 음향을 출력할 수 있기 때문에 시스템 본체에 내장된 내장 스피커를 제거하여 시스템 본체의 무게를 감소시키거나 내장 스피커의 제거 공간을 배터리 배치 공간을 활용하여 배터리의 크기를 증가시킬 수 있다.
도 10은 도 3에 도시된 선 I-I'의 다른 단면도로서, 이는 진동 모듈의 배치 구조를 변경하여 구성한 것이다. 이에 따라, 이하의 설명에서는 진동 모듈 및 이와 관련된 구성들에 대해서만 설명하기로 하고, 나머지 구성들에 대한 중복 설명은 생략하기로 한다.
도 10을 도 3과 결부하면, 본 예에 따른 컴퓨팅 장치에서, 진동 모듈(300)의 제 1 진동 소자(310) 및 제 2 진동 소자 각각은 시스템 후면 커버(910)의 바닥 구조물(911)과 마주하도록 소자 접착 부재(350)를 매개로 하여 진동 플레이트(200)의 후면에 부착되는 것을 제외하고는, 도 3 내지 도 8에 도시된 제 1 진동 소자와 동일하다.
이와 같은 본 예는 진동 모듈(300)이 진동 플레이트(200)의 후면에 부착됨에 따라 진동 모듈(300)과 디스플레이 모듈(100) 간의 물리적인 접촉을 방지하기 위한 플레이트 고정 부재(250)의 높이(또는 두께)를 감소시킬 수 있으며, 이를 통해 플레이트 고정 부재(250)의 비용을 감소시킬 수 있다. 또한, 본 예는 디스플레이 모듈(100)과 진동 플레이트(200) 사이에 에어 갭(AG)만을 형성함으로써 진동 플레이트(200)의 진동이 감쇠 없이 디스플레이 모듈(100)로 전달될 수 있고, 이로 인하여 음압이 증가될 수 있다.
삭제
도 11은 도 3에 도시된 선 I-I'의 다른 단면도로서, 이는 진동 플레이트의 배치 구조를 변경하여 구성한 것이다. 이에 따라, 이하의 설명에서는 진동 플레이트와 진동 모듈 및 이들과 관련된 구성들에 대해서만 설명하기로 하고, 나머지 구성들에 대한 중복 설명은 생략하기로 한다.
도 11을 도 3과 결부하면, 본 예에 따른 컴퓨팅 장치에서, 진동 플레이트(200)는 디스플레이 모듈(100)에 결합되되, 백라이트 유닛(130)을 구성하는 반사 시트(135)의 후면에 부착된다. 본 예에 따른 진동 플레이트(200)는 백라이트 유닛(130)의 도광판(131)과 동일한 크기를 갖는다. 이러한 진동 플레이트(200)는 플레이트 고정 부재(250)를 매개로 하여 지지 커버(150)의 커버 플레이트(151)에 부착될 수 있다.
본 예에서, 진동 모듈(300)의 제 1 진동 소자(310) 및 제 2 진동 소자 각각은 시스템 후면 커버(910)의 바닥 구조물(911)과 마주하도록 소자 접착 부재(350)를 매개로 하여 진동 플레이트(200)의 후면에 부착되는 것을 제외하고는, 도 3 내지 도 8에 도시된 제 1 진동 소자와 동일하다.
본 예에 따른 진동 모듈(300)은 제 1 진동 소자(310) 및 제 2 진동 소자 각각에 부착된 쿠션 패드(370)를 더 포함할 수 있다.
상기 쿠션 패드(370)는 시스템 후면 커버(910)의 바닥 구조물(911)과 마주하는 제 1 진동 소자(310) 및 제 2 진동 소자 각각의 후면에 부착된다. 일 예에 따른 쿠션 패드(370)는 폼 패드를 포함할 수 있다. 이러한 쿠션 패드(370)는 진동 모듈(300)과 시스템 후면 커버(910) 간의 물리적인 접촉을 방지함으로써 진동 모듈(300)과 시스템 후면 커버(910) 간의 물리적인 접촉으로 인한 진동 모듈(300)의 손상 또는 파손을 방지한다.
본 예에 따른 디스플레이 장치는 흡음 부재(500)를 더 포함할 수 있다. 상기 흡음 부재(500)는 진동 플레이트(200)의 후면과 진동 플레이트(200)에 부착된 진동 모듈(300)의 후면에 배치된다. 즉, 상기 흡음 부재(500)는 진동 플레이트(200)와 중첩되는 지지 커버(150)의 커버 플레이트(151) 및 시스템 후면 커버(910)의 바닥 구조물(911)에 설치되는 것을 제외하고는 전술한 바와 동일하므로 이에 대한 중복 설명은 생략하기로 한다.
추가적으로, 본 예에서, 지지 커버(150)의 커버 플레이트(151)는 개구부(151a) 없이 평판 형태로 형성되어 흡음 부재(500)를 지지할 수 있다. 이 경우, 지지 커버(150)의 커버 플레이트(151)와 진동 플레이트(200) 사이에 밀폐된 에어 갭(AG)이 마련됨으로써 진동 플레이트(200)의 진동 시 발생되는 음압이 증가될 수 있다.
이와 같은 본 예는 도 3 내지 도 8에 도시된 컴퓨팅 장치와 동일한 효과를 가지되, 대면적의 진동 플레이트(200)에서 발생되는 진동을 디스플레이 모듈(100)에 직접적으로 전달하여 디스플레이 패널(110)을 진동시킴으로써 디스플레이 패널(110)의 진동에 따라 발생되는 음향(SW)의 음질 또는 음압을 더욱 향상시킬 수 있다. 특히, 본 예는 높은 비강성과 높은 진동 감쇠능의 특성을 갖는 마그네슘 합금 재질, 마그네슘 리튬 합금 재질, 또는 알루미늄 합금 재질로 이루어진 진동 플레이트(200)의 진동에 따라 디스플레이 패널을 진동시킴으로써 저음역대의 음향을 출력할 수 있고, 중고음역대에서의 음압이 증가되어 중고음역대에서의 음향 출력 특성을 크게 향상시킬 수 있으며, 이를 통해 모든 음역대에서 풍부한 음향을 출력할 수 있다. 여기서, 진동 플레이트(200)를 사용하지 않고, 진동 모듈(300)이 반사 시트(135)를 직접 진동 시킬 경우, 반사 시트(135)는 본 출원에 따른 진동 플레이트(200) 대비 상대적으로 낮은 비강성과 낮은 진동 감쇠능의 특성을 가지기 때문에 중고음역대의 음향 특성이 저하될 수 있다.
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도 12는 도 3에 도시된 선 I-I'의 다른 단면도로서, 이는 도 11에 도시된 지지 커버의 구조를 변경하여 구성한 것이다. 이에 따라, 이하의 설명에서는 지지 커버 및 이들과 관련된 구성들에 대해서만 설명하기로 하고, 나머지 구성들에 대한 중복 설명은 생략하기로 한다.
도 12를 도 3과 결부하면, 본 예에 따른 지지 커버(150)는 평판 형태의 커버 플레이트(151), 커버 플레이트(151)의 가장자리에 마련된 커버 측벽(153), 및 진동 모듈(300)과 중첩되는 커버 플레이트(151)로부터 오목하게 형성된 오목부(155)를 포함한다.
상기 커버 플레이트(151)는 개구부(151a) 없이 평판 형태로 형성되어 진동 플레이트(200)의 후면을 덮는다.
상기 커버 측벽(153)은 커버 플레이트(151)의 전면(前面) 가장자리로부터 수직하게 마련되어 패널 가이드(140)의 외측면을 감싼다.
상기 오목부(155)는 진동 모듈(300)과 중첩되는 커버 플레이트(151)로부터 오목하게 형성된다. 이러한 상기 오목부(155)는 진동 모듈(300)의 진동 시 진동 모듈(300)과 커버 플레이트(151)의 접촉을 방지하기 위하여 커버 플레이트(151)로부터 오목하게 형성된다. 이에 따라, 진동 모듈(300)의 제 1 진동 소자(310) 및 제 2 진동 소자 각각은 진동 시 오목부(155) 내로 삽입될 수 있다.
상기 오목부(155)의 상면(또는 바닥)에는 전술한 흡음 부재(500)가 배치된다.
이와 같은 지지 커버(150)는 오목부(155)를 제외한 커버 플레이트(151)의 나머지 부분이 오목부(155)의 깊이 만큼 진동 플레이트(200)에 가까이 배치될 수 있다. 이에 따라, 본 예는 오목부(155)를 제외한 커버 플레이트(151)와 진동 플레이트(200) 사이의 거리를 감소시킴으로써 진동 플레이트(200)의 진동에 따라 디스플레이 모듈(100)에 전달되는 음압을 증가시킬 수 있다.
따라서, 본 예는 도 11에 도시된 컴퓨팅 장치와 동일한 효과를 가지되, 오목부(155)를 제외한 커버 플레이트(151)와 진동 플레이트(200) 사이의 거리가 감소함에 따라 음향(SW)의 음질 또는 음압이 더욱 향상될 수 있다.
도 13은 도 3에 도시된 선 I-I'의 다른 단면도이고, 도 14는 도 13에 도시된 진동 소자를 설명하기 위한 단면도로서, 이들은 도 11 또는 도 12에 도시된 지지 커버의 구조 및 진동 모듈의 구조를 변경하여 구성한 것이다. 이에 따라, 이하의 설명에서는 지지 커버와 진동 모듈 및 이들과 관련된 구성들에 대해서만 설명하기로 하고, 나머지 구성들에 대한 중복 설명은 생략하기로 한다.
도 13을 참조하면, 본 예에 따른 지지 커버(150)는 평판 형태의 커버 플레이트(151), 커버 플레이트(151)의 가장자리에 마련된 커버 측벽(153), 및 진동 모듈(300)과 중첩되는 커버 플레이트(151)에 마련된 제 1 모듈 삽입구(159) 및 제 2 모듈 삽입구를 포함한다.
상기 커버 플레이트(151)는 평판 형태로 형성되어 진동 플레이트(200)의 후면을 덮는다.
상기 커버 측벽(153)은 커버 플레이트(151)의 전면(前面) 가장자리로부터 수직하게 마련되어 패널 가이드(140)의 외측면을 감싼다.
상기 제 1 모듈 삽입구(159) 및 제 2 모듈 삽입구 각각은 진동 모듈(300)과 중첩되는 커버 플레이트(151)에 형성되어 진동 플레이트(200)의 일부분을 노출시킨다.
본 예에 따른 진동 모듈(300)은 지지 커버(150)의 제 1 모듈 삽입구(159)를 통해 진동 플레이트(200)에 결합된 제 1 진동 소자(310), 및 지지 커버(150)의 제 2 모듈 삽입구를 통해 진동 플레이트(200)에 결합된 제 2 진동 소자를 포함한다. 제 1 진동 소자(310)와 제 2 진동 소자 각각은 자석 부재와 보빈 및 보이스 코일을 포함하는 액츄에이터를 포함할 수 있다. 이러한 액츄에이터는 플레밍의 왼손 법칙을 기반으로 인가되는 음향 구동 신호에 따라 보이스 코일에 흐르는 전류에 의한 인가 자기장과 자석 부재에 의한 외부 자기장에 따라 보빈을 진동시킴으로써 보빈에 연결된 진동 플레이트(200)를 진동 시킨다.
일 예에 따른 제 1 진동 소자(310)와 제 2 진동 소자 각각은 모듈 프레임(311), 보빈(312), 자석 부재(313), 코일(314), 센터 폴(315), 및 댐퍼(316)를 포함한다.
상기 모듈 프레임(311)은 지지 커버(150)의 후면에 지지된다. 일 예에 따른 모듈 프레임(311)은 프레임 바디(311a), 상부 플레이트(311b), 및 고정 브라켓(311c)을 포함한다.
상기 프레임 바디(311a)는 지지 커버(150)에 마련된 모듈 삽입구(159)와 중첩되도록 배치된다. 이러한 프레임 바디(311a)는 자석 부재(313)를 지지하는 하부 플레이트의 역할을 한다. 이러한 프레임 바디(311a)의 상측 일부는 모듈 삽입구(159)에 삽입될 수 있다.
상기 상부 플레이트(311b)는 중공부를 갖는 원통 형태를 가지도록 프레임 바디(311a)의 전면 가장자리에 돌출된다. 이에 따라, 하부 플레이트(311a)와 상부 플레이트(311b)는 “U”자 형태를 갖는 하나의 몸체로 이루어질 수 있다. 이러한 하부 플레이트(311a)와 상부 플레이트(311b)는 그 용어에 한정되는 것은 아니며, 요크(yoke) 등 다른 용어로 표현될 수 있다.
상기 고정 브라켓(311c)은 프레임 바디(311a)의 서로 나란한 일측면과 타측면 각각으로부터 돌출된다. 이러한 고정 브라켓(311c)는 모듈 고정 부재(390)에 의해 지지 커버(150)의 커버 플레이트(151)에 고정되고, 이로 인하여 제 1 진동 소자(310)와 제 2 진동 소자 각각은 지지 커버(150)의 커버 플레이트(151)에 고정된다. 여기서, 상기 모듈 고정 부재(390)는 고정 브라켓(311c)을 통과하여 커버 플레이트(151)에 체결되는 스크류 또는 볼트일 수 있다.
선택적으로, 모듈 프레임(311)은 양면 테이프 등을 접착 부재를 통해서 시스템 후면 커버(910)의 바닥 구조물(911)에 지지될 수 있다.
상기 보빈(312)은 진동 플레이트(200)를 진동 시킨다. 일 예에 따른 보빈(312)은 중공부(312a)를 갖는 원통형으로 형성되어 진동 플레이트(200)의 후면과 결합된다. 보빈(312)은 펄프 또는 종이를 가공한 재질, 알루미늄이나 마그네슘 또는 그 합금, 폴리프로필렌(polypropylene) 등의 합성 수지, 또는 폴리아미드(polyamide)계 섬유 등으로 형성된 환상(또는 원통) 구조물로 구현될 수 있다. 이러한 보빈(312)은 자기력에 의해 진동, 예를 들어 상하 왕복 운동할 수 있다.
상기 보빈(312)의 상부에는 보빈 링(317)이 결합되고, 보빈 링(317)은 양면 접착 부재를 매개로 하여 진동 플레이트(200)의 후면에 결합될 수 있다.
상기 자석 부재(313)는 보빈(312)의 중공부(312a)에 수용되도록 모듈 프레임(311) 상에 마련된다. 자석 부재(313)는 보빈(312)의 중공부(312a)에 삽입될 수 있도록 원기둥 형태를 갖는 영구 자석일 수 있다. 일 예에 따른 자석 부재(313)는 바륨 훼라이트 등의 소결(燒結) 자석으로 구현될 수 있고, 자석 부재(313)의 재질은 삼산화이철(Fe2O3), 탄산바륨(BaCO3), 네오디뮴 자석, 자력 성분이 개선된 스트론튬 훼라이트, 알루미늄(Al), 니켈(Ni), 코발트(Co)의 합금 주조 자석 등이 사용될 수 있으며, 이에 한정되지 않는다. 예를 들어, 네오디뮴 자석은 네오디뮴-철-붕소(Nd-Fe-B)일 수 있다.
상기 코일(314)은 보빈(312)의 하측 외주면을 둘러싸도록 권취되어 외부로부터 보이스 전류를 공급받는다. 코일(314)은 보빈(312)과 함께 승강된다. 여기서, 코일(314)은 보이스 코일 등으로 표현될 수 있다. 이러한 코일(314)에 전류가 인가되면, 코일(314)의 주위에 형성되는 인가 자기장과 자석 부재(313)의 주위에 형성되는 외부 자기장에 기초한 플레밍의 왼손 법칙에 따라 보빈(312) 전체가 진동, 예를 들어 상하 왕복 운동하게 된다.
상기 센터 폴(315)은 자석 부재(313) 상에 설치되어 보빈(312)의 진동을 가이드한다. 즉, 센터 폴(315)은 원통 형태를 갖는 보빈(312)의 중공부(312a)에 삽입됨으로써 보빈(312)에 의해 둘러싸인다. 여기서, 센터 폴(315)은 승강 가이더 또는 폴 피스(pole pieces) 등으로 표현될 수도 있다
상기 댐퍼(316)는 모듈 프레임(311)과 보빈(312) 간에 설치될 수 있다. 즉, 댐퍼(316)는 모듈 프레임(311)의 프레임 바디(311a)과 보빈(312)의 상측 외주면 간에 설치될 수 있다. 댐퍼(316)는 스파이더(spider), 서스펜션(suspension), 또는 에지(edge) 등의 다른 용어로 표현될 수 있다. 이러한 댐퍼(316)는 일단과 타단 사이에 주름진 구조로 이루어져 보빈(312)의 진동에 따라 수축 및 이완하면서 보빈(312)의 진동을 조절한다. 즉, 댐퍼(316)는 보빈(312)과 모듈 프레임(311) 사이에 연결됨으로써 복원력을 통해 보빈(312)의 진동 거리를 제한한다. 예를 들어, 보빈(312)이 일정 거리 이상으로 진동하거나 일정 거리 이하로 진동할 경우 보빈(312)은 댐퍼(316)의 복원력에 의해 원위치로 원상 복귀할 수 있다.
본 예에 따른 제 1 진동 소자(310)와 제 2 진동 소자 각각은 자석 부재(313)가 보빈(312)의 중공부(312a)에 삽입된 내자 타입으로 표현될 수 있다.
선택적으로, 본 예에 따른 제 1 진동 소자(310)와 제 2 진동 소자 각각은 자석 부재(313)가 보빈(312)의 외측을 둘러싸도록 배치된 외자 타입(또는 다이나믹 타입)으로 표현될 수 있다. 여기서, 외자 타입의 제 1 진동 소자(310)와 제 2 진동 소자 각각은 자석 부재(313)가 하부 플레이트(311a)와 상부 플레이트(311b) 사이에 마련되고, 센터 폴(315)이 보빈(312)의 중공부(312a)에 삽입되도록 하부 플레이트(311a) 상에 마련되는 것을 제외하고는 내자 타입과 동일하므로, 이에 대한 설명은 생략하기로 한다.
이와 같은 본 예는 액츄에이터로 이루어지는 진동 모듈(300)의 진동에 따른 진동 플레이트(200)의 진동을 디스플레이 모듈(100)에 직접적으로 전달하여 디스플레이 패널(110)을 진동시킴으로써 도 11에 도시된 컴퓨팅 장치와 동일한 효과를 가질 수 있다. 또한, 본 예에서, 액츄에이터로 이루어지는 진동 모듈(300)과 결합되는 진동 플레이트(200)는 알루미늄과 유사한 방열 특성을 가지므로 액츄에이터의 동작 시 발생되는 열을 방열시키는 히크 싱크의 역할을 한다. 이에 따라, 본 예는 액츄에이터와 중첩되는 디스플레이 모듈(100)의 국부적인 영역에서의 급격한 온도 차이로 인하여 발생되는 화질 불량을 방지할 수 있다.
도 15는 도 3에 도시된 선 I-I'의 다른 단면도로서, 이는 도 4에 도시된 디스플레이 장치의 구성을 변경한 것이다. 이하의 설명에서는, 변경된 구성들에 대해서만 상세히 설명하고, 나머지 구성들에 대해서는 도 3 내지 도 8과 동일한 도면 부호를 부여하고, 그에 대한 중복 설명은 생략하거나 간략히 설명하기로 한다.
도 15를 도 3 및 도 4와 결부하면, 본 예에 따른 컴퓨팅 장치에서, 디스플레이 장치(30)는 디스플레이 모듈(100), 진동 플레이트(200), 진동 모듈(300), 시스템 후면 커버(910), 및 시스템 전면 커버(930)를 포함할 수 있다.
디스플레이 모듈(100)은 시스템 후면 커버(910)에 수납되어 영상 표시한다. 일 예에 따른 디스플레이 모듈(100)은 영상을 표시하는 디스플레이 패널(110), 및 디스플레이 패널(110)을 구동하는 패널 구동 회로부를 포함한다.
상기 디스플레이 패널(110)은 발광 디스플레이 패널일 수 있다. 일 예에 따른 디스플레이 패널(110)은 복수의 화소로 이루어진 화소 어레이(112)를 갖는 화소 어레이 기판(111), 화소 어레이(112)를 봉지하는 봉지층(encapsulation layer)(114), 및 봉지층(114)의 상면에 부착된 광학 필름(116)을 포함할 수 있다.
상기 복수의 화소 각각은 화소 구동 라인들에 의해 마련된 화소 영역에 각각 마련된다. 이러한 복수의 화소 각각은 적어도 2개의 박막 트랜지스터와 적어도 하나의 커패시터를 갖는 화소 회로, 및 화소 회로부터 공급되는 전류에 의해 발광하는 발광 소자를 포함할 수 있다. 일 예로서, 발광 소자는 유기 발광층 또는 양자점 발광층을 포함할 수 있다. 다른 예로서, 발광 소자는 마이크로 발광 다이오드를 포함할 수 있다.
상기 봉지층(114)은 외부충격으로부터 박막 트랜지스터 및 발광 소자 등을 보호하고, 수분이 발광 소자로 침투하는 것을 방지한다.
상기 광학 필름(116)은 투명 점착 부재를 매개로 하여 봉지층(114)의 상면에 부착된다. 이러한 광학 필름(116)은 화소 어레이 기판(111)에 마련된 박막 트랜지스터 및/또는 화소 구동 라인들 등에 의해 반사된 외부 광을 원편광 상태로 변경하여 디스플레이 패널(110)의 시인성과 명암비를 향상시키는 편광 필름일 수 있다.
추가적으로, 디스플레이 패널(110)은 봉지층(114)과 광학 필름(116) 사이에 개재된 배리어층 및 터치 전극층을 더 포함할 수 있다. 그리고, 디스플레이 패널(110)은 봉지층(114)의 상면에 마련된 컬러필터층을 더 포함할 수도 있다.
한편, 봉지층(114)은 화소 어레이(112)를 둘러싸는 충진재를 매개로 하여 화소 어레이 기판(111)에 부착되는 봉지 기판으로 대체될 수도 있다. 충진재는 투명 충진재로 형성할 경우 봉지 기판은 투명 봉지 기판일 수 있다.
상기 패널 구동 회로부는 디스플레이 패널(110)에 마련된 패드부에 연결되어 시스템 본체(10)로부터 공급되는 비디오 데이터에 대응되는 영상을 각 화소에 표시한다. 일 예에 따른 패널 구동 회로부는, 도 5에 도시된 바와 같이, 복수의 데이터 연성 회로 필름(121), 복수의 데이터 구동 집적 회로(123), 인쇄 회로 기판(125), 및 타이밍 제어 회로(127)를 포함하는 것으로, 이에 대한 중복 설명은 생략하기로 한다.
상기 진동 플레이트(200)는 디스플레이 모듈(100)의 후면을 덮도록 배치된다. 즉, 진동 플레이트(200)의 가장자리 부분은 플레이트 고정 부재(250)를 매개로 하여 디스플레이 패널(110)의 후면에 결합된다. 이러한 진동 플레이트(200)는 전술한 바와 같이, 마그네슘 합금 재질, 마그네슘 리튬 합금 재질, 또는 알루미늄 합금 재질로 이루어질 수 있다.
상기 진동 모듈(300)은 소자 접착 부재(350)를 매개로 하여 진동 플레이트(200)의 전면에 부착되거나, 도 10에 도시된 바와 같이, 소자 접착 부재(350)를 매개로 하여 진동 플레이트(200)의 후면에 부착될 수 있다. 이러한 진동 모듈(300)은 전술한 제 1 진동 소자(310)와 제 2 진동 소자를 포함하는 것으로, 이는 전술한 바와 동일하므로, 이에 대한 중복 설명은 생략하기로 한다.
상기 진동 모듈(300)의 주변에는, 전술한 바와 같이, 완충 부재(600)가 설치된다.
상기 시스템 후면 커버(910)는 디스플레이 모듈(100)과 디스플레이 모듈(100)에 결합된 진동 플레이트(200)를 수납한다. 이러한 시스템 후면 커버(910)는, 전술한 바와 같이, 진동 플레이트(200)의 후면을 덮는 바닥 구조물(911), 및 바닥 구조물(911)의 가장자리에 마련되어 디스플레이 모듈(100)의 측면들과 진동 플레이트(200)의 측면들을 덮는 측벽 구조물(913)을 포함할 수 있다.
상기 바닥 구조물(911)의 전면에는, 전술한 바와 같은 흡음 부재(500)가 배치되고, 흡음 부재(500)는 진동 플레이트(200)의 후면을 덮는다.
상기 시스템 전면 커버(930)는 디스플레이 패널(110)의 전면 가장자리를 덮도록 배치되어 디스플레이 패널(110)의 비표시 영역과 패널 구동 회로부(120)를 은폐시킨다.
이와 같은 본 예는 도 3 내지 도 8에 도시된 컴퓨팅 장치와 동일한 효과를 가질 수 있다.
도 16은 도 3에 도시된 선 I-I'의 다른 단면도로서, 이는 도 15에 도시된 디스플레이 장치에서 진동 플레이트의 배치 구조를 변경하여 구성한 것이다. 이에 따라, 이하의 설명에서는 진동 플레이트의 배치 구조 및 이들과 관련된 구성들에 대해서만 상세히 설명하고, 나머지 구성들에 대해서는 도 3 내지 도 8과 동일한 도면 부호를 부여하고, 그에 대한 중복 설명은 생략하거나 간략히 설명하기로 한다.
도 3과 도 15 및 도 16을 참조하면, 본 예에 따른 컴퓨팅 장치에서, 진동 플레이트(200)는 디스플레이 모듈(100)의 디스플레이 패널(110)에 부착된다. 본 예에 따른 진동 플레이트(200)는 디스플레이 패널(110)의 어레이 기판(111)과 동일한 크기를 갖는다. 이러한 진동 플레이트(200)는 플레이트 고정 부재(250)를 매개로 하여 시스템 후면 커버(910)의 바닥 구조물(911)에 부착될 수 있다. 이에 따라, 시스템 후면 커버(910)의 바닥 구조물(911)과 진동 플레이트(200) 사이에 밀폐된 에어 갭(AG)이 마련됨으로써 진동 플레이트(200)의 진동 시 발생되는 음압이 증가될 수 있다.
본 예에서, 진동 모듈(300)의 제 1 진동 소자(310) 및 제 2 진동 소자 각각은 시스템 후면 커버(910)의 바닥 구조물(911)과 마주하도록 소자 접착 부재(350)를 매개로 하여 진동 플레이트(200)의 후면에 부착되는 것을 제외하고는, 도 3 내지 도 8에 도시된 제 1 진동 소자와 동일하다.
이와 같은 본 예는 도 3 내지 도 8에 도시된 컴퓨팅 장치와 동일한 효과를 가지되, 대면적의 진동 플레이트(200)에서 발생되는 진동을 디스플레이 모듈(100)에 직접적으로 전달하여 디스플레이 패널(110)을 진동시킴으로써 디스플레이 패널(110)의 진동에 따라 발생되는 음향(SW)의 음질 또는 음압을 더욱 향상될 수 있다. 특히, 본 예는 높은 비강성과 높은 진동 감쇠능의 특성을 갖는 마그네슘 합금 재질, 마그네슘 리튬 합금 재질, 또는 알루미늄 합금 재질로 이루어진 진동 플레이트(200)의 진동에 따라 디스플레이 패널을 진동시킴으로써 저음역대의 음향을 출력할 수 있고, 중고음역대에서의 음압이 증가되어 중고음역대에서의 음향 출력 특성을 크게 향상시킬 수 있으며, 이를 통해 모든 음역대에서 풍부한 음향을 출력할 수 있다. 여기서, 진동 플레이트(200)를 사용하지 않고, 진동 모듈(300)이 디스플레이 패널(110)을 직접 진동시킬 경우, 디스플레이 패널(110)의 어레이 기판(111)은 본 출원에 따른 진동 플레이트(200) 대비 상대적으로 낮은 비강성과 낮은 진동 감쇠능의 특성을 가지기 때문에 중고음역대의 음향 특성이 저하될 수 있다.
도 17은 도 3에 도시된 선 I-I'의 다른 단면도로서, 이는 도 13에 도시된 디스플레이 장치의 디스플레이 모듈을 도 16에 도시된 디스플레이 모듈로 대체하여 구성한 것이다.
도 3과 도 14 및 도 17을 참조하면, 본 예에 따른 컴퓨팅 장치에서, 디스플레이 장치(30)는 디스플레이 모듈(100), 진동 플레이트(200), 진동 모듈(300), 시스템 후면 커버(910), 및 시스템 전면 커버(930)를 포함할 수 있다.
상기 디스플레이 모듈(100)은 시스템 후면 커버(910)에 수납되어 영상 표시한다. 일 예에 따른 디스플레이 모듈(100)은 영상을 표시하는 디스플레이 패널(110), 및 디스플레이 패널(110)을 구동하는 패널 구동 회로부, 및 디스플레이 패널(110)을 지지하면서 진동 모듈(300)을 지지하는 지지 커버(180)를 포함한다.
상기 디스플레이 패널(110)은 발광 디스플레이 패널로서, 이는 도 15에 도시된 디스플레이 패널과 동일한 구성을 가지므로, 이에 대한 중복 설명은 생략하기로 한다.
상기 패널 구동 회로부는 디스플레이 패널(110)에 마련된 패드부에 연결되어 시스템 본체(10)로부터 공급되는 비디오 데이터에 대응되는 영상을 각 화소에 표시한다. 일 예에 따른 패널 구동 회로부는, 도 5에 도시된 바와 같이, 복수의 데이터 연성 회로 필름(121), 복수의 데이터 구동 집적 회로(123), 인쇄 회로 기판(125), 및 타이밍 제어 회로(127)를 포함하는 것으로, 이에 대한 중복 설명은 생략하기로 한다.
상기 진동 플레이트(200)는 디스플레이 모듈(100)의 디스플레이 패널(110)에 부착되어 디스플레이 모듈(100)에 내장된다. 본 예에 따른 진동 플레이트(200)는 디스플레이 패널(110)의 어레이 기판(111)과 동일한 크기를 갖는다. 이러한 진동 플레이트(200)는 플레이트 고정 부재(250)를 매개로 하여 지지 커버(180)의 전면 가장자리에 부착된다.
상기 지지 커버(180)는 평판 형태로 형성되어 디스플레이 패널(110)의 후면을 덮는다. 이러한 지지 커버(180)는 진동 모듈(300)과 중첩되는 커버 플레이트(151)에 마련된 제 1 모듈 삽입구(159) 및 제 2 모듈 삽입구를 포함한다.
상기 제 1 모듈 삽입구(159) 및 제 2 모듈 삽입구 각각은 진동 모듈(300)과 중첩되는 지지 커버(180)에 형성되어 진동 플레이트(200)의 일부분을 노출시킨다.
상기 지지 커버(180)의 전면에는, 전술한 바와 같은 흡음 부재(500)가 배치되고, 흡음 부재(500)는 진동 플레이트(200)의 후면을 덮는다.
상기 진동 모듈(300)은 제 1 진동 소자(310)와 제 2 진동 소자를 포함한다. 일 예에 따른 제 1 진동 소자(310)와 제 2 진동 소자 각각은 모듈 프레임(311), 보빈(312), 자석 부재(313), 코일(314), 센터 폴(315), 및 댐퍼(316)를 포함하는 것으로, 이는 전술한 도 14에 도시된 제 1 진동 소자와 동일한 구성을 가지므로, 이에 대한 중복 설명은 생략하기로 한다.
상기 시스템 후면 커버(910)는 진동 플레이트(200)이 내장된 디스플레이 모듈(100) 및 진동 플레이트(200)와 연결되면서 디스플레이 모듈(100)에 결합된 진동 모듈(300)을 수납한다. 이러한 시스템 후면 커버(910)는 디스플레이 모듈(100)의 후면과 진동 모듈(300)의 후면을 덮는 바닥 구조물(911), 및 바닥 구조물(911)의 가장자리에 마련되어 디스플레이 모듈(100)의 측면들과 진동 플레이트(200)의 측면들을 덮는 측벽 구조물(913)을 포함할 수 있다.
상기 시스템 전면 커버(930)는 디스플레이 패널(110)의 전면 가장자리를 덮도록 배치되어 디스플레이 패널(110)의 비표시 영역과 패널 구동 회로부(120)를 은폐시킨다.
이와 같은 본 예는 액츄에이터로 이루어지는 진동 모듈(300)의 진동에 따른 진동 플레이트(200)의 진동을 디스플레이 모듈(100)에 직접적으로 전달하여 디스플레이 패널(110)을 진동시킴으로써 도 16에 도시된 컴퓨팅 장치와 동일한 효과를 가질 수 있다. 또한, 본 예에서, 진동 모듈(300)과 결합되는 진동 플레이트(200)는 알루미늄과 유사한 방열 특성을 가지므로 진동 모듈(300)의 동작시 발생되는 열을 방열시키는 히크 싱크의 역할을 한다. 이에 따라, 본 예는 진동 모듈(300)과 중첩되는 디스플레이 모듈(100)의 국부적인 영역에서의 급격한 온도 차이로 인하여 발생되는 디스플레이 패널(110)의 화질 불량을 방지할 수 있으며, 나아가 디스플레이 패널(110)의 발광 효율 및 휘도를 향상시킬 수 있다.
이상과 같은 본 출원의 일 예에 따른 컴퓨팅 장치는 디스플레이 패널(110)의 진동에 의해 발생되는 음향(SW)을 디스플레이 패널(110)의 후방과 하방이 아닌 전방으로 출력함으로써 화면 전체를 가득 채우는 음장을 가질 수 있으며, 영상과 음향의 조화(또는 일치)로 인하여 시청자의 몰입감을 향상시킬 수 있다. 특히, 본 출원의 일 예에 따른 컴퓨팅 장치는 마그네슘 합금 재질, 마그네슘 리튬 합금 재질, 또는 알루미늄 합금 재질로 이루어진 대면적 진동 플레이트(200)의 진동에 의해서 디스플레이 패널(110)이 진동함으로써 넓은 음역대와 고음질의 음향을 출력할 수 있다.
도 18은 본 출원의 다른 예에 따른 컴퓨팅 장치를 설명하기 위한 도면이고, 도 19는 도 18에 도시된 디스플레이 모듈의 나타내는 평면도이며, 도 20은 도 19에 도시된 선 III-III'의 단면도으로서, 이들은 패널 구동 회로부의 인쇄 회로 기판에 트위터 모듈을 구성한 것이다. 이에 따라, 이하의 설명에서는 트위터 모듈 및 이와 관련된 구성에 대해서만 설명하기로 하고, 나머지 구성들에 대해서는 동일한 도면 부호를 부여하고, 그에 대한 중복 설명은 생략하거나 간략히 설명하기로 한다. 도 18에 도시된 선 I-I'의 단면은 도 4, 도 10 내지 도 13, 및 도 15 내지 도 17 중 어느 하나에 도시되며, 도 18에 도시된 선 II-II' 각각의 단면은 도 5에 도시된다.
도 18 내지 도 20을 참조하면, 본 예에 따른 컴퓨팅 장치의 디스플레이 장치(30)는 디스플레이 모듈(100), 진동 플레이트(200), 진동 모듈(300), 트위터 모듈(700), 시스템 후면 커버(910), 및 시스템 전면 커버(930)를 포함한다.
상기 디스플레이 모듈(100)은 디스플레이 패널(110), 패널 구동 회로부(120), 백라이트 유닛(130), 패널 가이드(140), 및 지지 커버(150)를 포함하는 것으로, 패널 구동 회로부(120)의 배치 구조를 제외한 나머지 구성은 구성은 도 3 내지 도 17에 도시된 디스플레이 장치와 동일하므로, 이에 대해 동일한 도면 부호를 부여하고, 그에 대한 중복 설명은 생략하기로 한다.
상기 패널 구동 회로부(120)의 인쇄 회로 기판(125)은 시스템 전면 커버(930)와 마주하도록 지지 커버(150)의 일측에 배치된다. 즉, 인쇄 회로 기판(125)은 지지 커버(150)의 후면에 배치되지 않고 지지 커버(150)의 측면에 배치된 평면 상태로 배치된다. 이러한 인쇄 회로 기판(125)은 시스템 본체(10)에 인접한 지지 커버(150)의 커버 플레이트(151)로부터 이중으로 벤딩된 지지 브라켓(157)에 의해 평면 상태로 지지된다.
상기 진동 플레이트(200)와 진동 모듈(300) 각각은 도 3 내지 도 17에 도시된 디스플레이 장치와 동일하므로, 이에 대해 동일한 도면 부호를 부여하고, 그에 대한 중복 설명은 생략하기로 한다.
상기 트위터 모듈(700)은 패널 구동 회로부(120)의 인쇄 회로 기판(125) 상에 배치되고 입력되는 음향 구동 신호에 응답하여 고음역대의 음향을 출력한다. 일 예에 따른 트위터 모듈(700)은 인쇄 회로 기판(125)의 일측 가장자리에 배치된 제 1 트위터(710), 및 인쇄 회로 기판(125)의 타측 가장자리에 배치된 제 2 트위터(730)을 포함한다.
상기 제 1 트위터(710)는 인쇄 회로 기판(125)의 일측 가장자리 상에 배치된 메탈 플레이트(711), 메탈 플레이트(711)를 지지하는 플레이트 지지 부재(712), 인쇄 회로 기판(125)의 전면(前面)과 마주하도록 메탈 플레이트(711)의 후면에 부착된 압전 소자(713)를 포함한다.
상기 메탈 플레이트(711)는 전술한 마그네슘 합금 재질, 마그네슘 리튬 합금 재질, 또는 알루미늄 합금 재질로 이루어질 수 있다. 이러한 메탈 플레이트(711)는 압전 소자(713)의 진동에 따라 진동하여 4kHz 이상의 고음역대의 음향을 출력한다. 이를 위해, 메탈 플레이트(711)는 0.1mm~0.5mm의 두께를 갖는 것이 바람직하다. 이러한 마그네슘 합금 재질, 마그네슘 리튬 합금 재질, 또는 알루미늄 합금 재질의 메탈 플레이트(711)는 기구 구조물의 금속 재료 중 최경량 재료이면서 높은 비강성과 상대적으로 높은 진동 감쇠능을 가지므로, 고음역대의 음향을 출력하는데 적합하다.
상기 압전 소자(713)는 접착제(714)를 매개로 하여 메탈 플레이트(711)의 후면에 부착되어 인쇄 회로 기판(125)의 전면(前面)으로부터 미리 설정된 거리만큰 이격된다. 압전 소자(713)는 입력되는 음향 구동 신호, 예를 들어 좌측 음향 구동 신호에 따라 진동하여 메탈 플레이트(711)를 진동 시킨다. 일 예에 따른 압전 소자(713)는 압전 효과(piezoelectric effect)를 갖는 압전 물질층, 압전 물질층의 전면에 배치된 제 1 전극, 및 압전 물질층의 후면에 배치된 제 2 전극을 포함할 수 있다. 이러한 압전 소자(713)는 전술한 진동 소자와 동일한 구성을 가지므로, 이에 대한 중복 설명은 생략하기로 한다.
상기 플레이트 지지 부재(712)는 메탈 플레이트(711)의 가장자리와 인쇄 회로 기판(125)의 전면(前面) 사이에 배치되어 메탈 플레이트(711)를 지지함으로써 메탈 플레이트(711)의 진동 시 압전 소자(713)가 인쇄 회로 기판(125)과 물리적으로 접촉되는 것을 방지한다.
이와 같은 제 1 트위터(710)는 입력되는 음향 구동 신호, 예를 들어 좌측 음향 구동 신호에 따라 압전 소자(713)의 진동에 따른 메탈 플레이트(711)의 진동을 통해 고음역대의 음향(HSW)을 시스템 전면 커버(930) 쪽으로 출력한다.
상기 제 2 트위터(730)는 인쇄 회로 기판(125)의 타측 가장자리 상에 배치되는 것으로, 제 1 트위터(710)와 동일하게, 메탈 플레이트, 메탈 플레이트를 지지하는 플레이트 지지 부재, 인쇄 회로 기판의 전면(前面)과 마주하도록 메탈 플레이트의 후면에 부착된 압전 소자를 포함하므로, 이에 대한 중복 설명은 생략하기로 한다. 이와 같은 제 2 트위터(730)는 입력되는 음향 구동 신호, 예를 들어 우측 음향 구동 신호에 따라 압전 소자의 진동에 따른 메탈 플레이트의 진동을 통해 고음역대의 음향(HSW)을 시스템 전면 커버(930) 쪽으로 출력한다.
상기 시스템 후면 커버(910)는 진동 모듈(300)이 결합된 진동 플레이트(200)와 디스플레이 모듈(100)을 수납한다. 일 예에 따른 시스템 후면 커버(910)는 바닥 구조물(911) 및 측벽 구조물(913)을 포함하는 것으로, 이는 전술한 바와 동일하므로, 이에 대한 중복 설명은 생략하기로 한다.
상기 시스템 전면 커버(930)는 디스플레이 패널(110)의 전면 가장자리를 덮도록 배치된다. 즉, 시스템 전면 커버(930)는 디스플레이 패널(110)의 비표시 영역과 패널 구동 회로부(120)를 은폐시킨다. 이러한 시스템 전면 커버(930)는 후크 등의 체결 부재에 의해 시스템 후면 커버(910)의 측벽 구조물(913)과 결합됨으로써 디스플레이 패널(110)의 표시 영역을 제외한 나머지 디스플레이 모듈(100)의 전면을 덮는다.
상기 시스템 전면 커버(930)는 패널 구동 회로부(120)의 인쇄 회로 기판(125)에 배치된 트위터 모듈(700)과 중첩되는 복수의 음향 방출구(931)를 포함한다.
상기 복수의 음향 방출구(931)는 시스템 전면 커버(930)의 전면(前面) 중 제 1 및 제 2 트위터 모듈(710, 730) 각각과 중첩되는 영역에 일정한 간격으로 형성되고, 제 1 및 제 2 트위터 모듈(710, 730) 각각으로부터 출력되는 고음역대의 음향(HSW)을 통과시킨다.
이와 같은 본 예는 패널 구동 회로부(120)의 인쇄 회로 기판(125)에 배치된 트위터 모듈(700)을 통해 고음역대의 음향(HSW)을 디스플레이 패널(110)의 전방으로 출력함으로써 고음역대의 음질을 더욱 향상시킬 수 있다. 특히, 본 예는 시청자의 얼굴과 마주하는 트위터 모듈(700)에서 시청자의 귀를 향하여 트위터 음향을 출력하기 때문에 직진성이 강한 2kHz 이상의 중고음역대의 음향을 시청자에게 직접적으로 전달할 수 있으며, 트위터 모듈의 진동에 따른 트위터 음향과 디스플레이 패널의 진동에 따른 메인 음향을 통해서 원음에 가까운 음향을 시청자에게 전달할 수 있고, 이를 통해 시청자의 몰입감을 증가시킬 수 있다.
한편, 도 3 및 도 18에는 본 출원에 따른 컴퓨팅 장치가 노트북 컴퓨터인 것으로 도시하였지만, 본 출원에 따른 컴퓨팅 장치는 테블릿 컴퓨터 또는 전자 수첩 등과 같이 시스템 본체와 디스플레이 장치가 힌지부에 의해 연결된 구조를 갖는 휴대용 정보 기기에 적용될 수 있다.
또한, 본 출원에 따른 컴퓨팅 장치는 도 1 내지 도 17에 도시된 바와 같이, 진동 플레이트와 진동 모듈을 이용한 디스플레이 패널의 진동을 통해 음향을 출력하지만, 이에 한정되지 않고, 도 18에 도시된 트위터 모듈과 시스템 본체에 탑재된 내장 스피커를 이용하여 음향을 출력할 수 있다. 나아가, 본 출원에 따른 컴퓨팅 장치는, 도 21에 도시된 바와 같이, 시스템 본체에 탑재된 내장 스피커를 이용한 제 1 음향 출력(SW1), 진동 플레이트와 진동 모듈을 이용한 디스플레이 패널의 진동에 따른 제 2 음향 출력(SW2), 및 트위터 모듈을 이용한 메탈 플레이트의 진동에 따른 제 3 음향 출력(SW3)을 통해 입체 음향을 구현할 수 있다.
추가적으로, 도 1 내지 도 17에 도시된 본 출원에 따른 컴퓨팅 장치에서, 디스플레이 장치(30)는, 도 22에 도시된 텔레비전과 모니터, 네비게이션, 전자 패드, 또는 테블릿 컴퓨터 등과 같은 디스플레이 장치로 사용될 수 있다. 도 22에 도시된 선 I-I'의 단면은 도 4, 도 10 내지 도 13, 및 도 15 내지 도 17 중 어느 하나에 도시되며, 도 22에 도시된 선 II-II'의 단면은 도 5에 도시된다. 도 22에 도시된 본 출원에 따른 디스플레이 장치는 진동 플레이트와 진동 모듈을 이용한 디스플레이 패널(110)의 진동을 통해 음향을 디스플레이 패널(110)의 전방으로 출력한다.
나아가, 도 18 내지 도 20에 도시된 본 출원에 따른 컴퓨팅 장치에서, 디스플레이 장치(30)는, 도 23에 도시된 텔레비전과 모니터, 네비게이션, 전자 패드, 또는 테블릿 컴퓨터 등과 같은 디스플레이 장치로 사용될 수 있다. 도 23에 도시된 선 I-I'의 단면은 도 4, 도 10 내지 도 13, 및 도 15 내지 도 17 중 어느 하나에 도시되며, 도 23에 도시된 선 III-III'의 단면은 도 20에 도시된다. 도 23에 도시된 본 출원에 따른 디스플레이 장치는 진동 플레이트와 진동 모듈을 이용한 디스플레이 패널의 진동에 따른 제 1 음향(SW1) 및 트위터 모듈을 이용한 메탈 플레이트의 진동에 따른 제 2 음향(SW2)을 통해 디스플레이 패널(110)의 전방으로 출력함으로써 고음질의 음향을 출력할 수 있다.
이상에서 설명한 본 출원은 전술한 실시 예 및 첨부된 도면에 한정되는 것이 아니고, 본 출원의 기술적 사항을 벗어나지 않는 범위 내에서 여러 가지 치환, 변형 및 변경이 가능하다는 것이 본 출원이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 있어 명백할 것이다. 그러므로, 본 출원의 범위는 후술하는 특허청구범위에 의하여 나타내어지며, 특허청구범위의 의미 및 범위 그리고 그 등가 개념으로부터 도출되는 모든 변경 또는 변형된 형태가 본 출원의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 한다.
10: 시스템 본체 15: 메인 보드
20: 힌지부 30: 디스플레이 장치
100: 디스플레이 모듈 110: 디스플레이 패널
120: 패널 구동 회로부 130: 백라이트 유닛
140: 패널 가이드 150: 지지 커버
200: 진동 플레이트 250: 플레이트 고정 부재
300: 진동 모듈 310, 330: 진동 소자
500: 흡음 부재 600: 완충 부재
700: 트위터 모듈 710, 730: 트위터
711: 메탈 플레이트 713: 압전 소자
910: 시스템 후면 커버 930: 시스템 전면 커버
931: 음향 방출구

Claims (18)

  1. 영상을 표시하는 디스플레이 패널을 갖는 디스플레이 모듈;
    상기 디스플레이 모듈의 후면에 부착된 형태로 배치된 진동 플레이트;
    상기 진동 플레이트를 진동시키는 진동 모듈;
    상기 디스플레이 모듈의 후면과 측면들을 덮는 시스템 후면 커버;
    상기 시스템 후면 커버에 수납되고 상기 디스플레이 모듈을 지지하는 지지 커버; 및
    상기 진동 플레이트와 상기 지지 커버 사이에서 상기 진동 플레이트의 후면 가장자리를 따라 배치된 플레이트 고정 부재를 포함하며,
    상기 디스플레이 패널은 상기 진동 플레이트의 진동에 따라 진동하여 음향을 전방으로 출력하는, 디스플레이 장치.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 진동 모듈은 상기 진동 플레이트에 부착되고 압전 물질층을 갖는 진동 소자를 포함하는, 디스플레이 장치.
  3. 제 2 항에 있어서,
    상기 진동 소자의 주변에 배치된 완충 부재를 더 포함하며,
    상기 진동 플레이트의 후면을 기준으로, 상기 완충 부재의 높이는 상기 진동 소자의 높이보다 높은, 디스플레이 장치.
  4. 제 2 항에 있어서,
    상기 시스템 후면 커버와 마주하는 진동 소자의 후면에 부착된 패드를 더 포함하는, 디스플레이 장치.
  5. 제 1 항에 있어서,
    상기 진동 플레이트의 후면과 상기 시스템 후면 커버 사이에 배치된 흡음부재를 더 포함하는, 디스플레이 장치.
  6. 제 1 항에 있어서,
    상기 디스플레이 모듈은,
    상기 디스플레이 패널을 지지하는 패널 가이드; 및
    상기 지지 커버에 수납되고 반사 시트와 상기 반사 시트 상의 도광판을 포함하는 백라이트 유닛을 구비하며,
    상기 진동 플레이트는 상기 반사 시트를 지지하며,
    상기 플레이트 고정 부재는 상기 진동 플레이트와 상기 지지 커버 사이에 배치된, 디스플레이 장치.
  7. 제 6 항에 있어서,
    상기 진동 플레이트는 상기 도광판과 동일한 크기를 갖는, 디스플레이 장치.
  8. 제 6 항에 있어서,
    상기 지지 커버는 상기 패널 가이드를 지지하는 커버 플레이트를 포함하고,
    상기 커버 플레이트는 상기 진동 플레이트의 가장자리를 제외한 나머지 부분과 중첩되는 개구부를 갖는, 디스플레이 장치.
  9. 제 8 항에 있어서,
    상기 진동 모듈은 상기 진동 플레이트에 부착되고 압전 물질층을 갖는 진동 소자를 포함하며,
    상기 커버 플레이트의 개구부는 상기 진동 소자와 중첩된, 디스플레이 장치.
  10. 제 6 항에 있어서,
    상기 진동 모듈은 상기 진동 플레이트에 부착되고 압전 물질층을 갖는 진동 소자를 포함하며,
    상기 지지 커버는,
    상기 플레이트 고정 부재를 지지하며, 상기 진동 플레이트의 후면을 덮는 커버 플레이트; 및
    상기 진동 모듈과 중첩되는 상기 커버 플레이트로부터 오목하게 형성된 오목부를 포함하는, 디스플레이 장치.
  11. 제 6 항에 있어서,
    상기 지지 커버는 상기 진동 모듈을 지지하는 커버 플레이트를 포함하며,
    상기 진동 모듈은,
    상기 커버 플레이트에 고정된 모듈 프레임;
    상기 커버 플레이트에 마련된 모듈 삽입구를 통해 상기 진동 플레이트에 결합된 보빈;
    상기 보빈의 내부 또는 외부에 마련된 자석 부재; 및
    상기 보빈에 감겨진 코일을 포함하는, 디스플레이 장치.
  12. 제 11 항에 있어서,
    상기 진동 모듈은 상기 보빈의 상부와 상기 진동 플레이트 사이에 배치된 보빈 링을 더 포함하는, 디스플레이 장치.
  13. 제 1 항에 있어서,
    상기 진동 플레이트는 상기 디스플레이 패널의 후면을 지지하는, 디스플레이 장치.
  14. 제 13 항에 있어서,
    상기 지지 커버는 상기 진동 모듈을 지지하는 커버 플레이트를 포함하며,
    상기 진동 모듈은,
    상기 커버 플레이트에 고정된 모듈 프레임;
    상기 커버 플레이트에 마련된 모듈 삽입구를 통해 상기 진동 플레이트에 결합된 보빈;
    상기 보빈의 내부 또는 외부에 마련된 자석 부재; 및
    상기 보빈에 감겨진 코일을 포함하는, 디스플레이 장치.
  15. 제 14 항에 있어서,
    상기 진동 모듈은 상기 보빈의 상부와 상기 진동 플레이트 사이에 배치된 보빈 링을 더 포함하는, 디스플레이 장치.
  16. 제 1 항 내지 제 15 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 진동 플레이트는 마그네슘 합금 재질, 마그네슘 리튬 합금 재질, 또는 알루미늄 합금 재질인, 디스플레이 장치.
  17. 시스템 본체;
    제 1 항 내지 제 15 항 중 어느 한 항에 따른 디스플레이 장치; 및
    상기 시스템 본체와 상기 디스플레이 장치 간에 설치되고 상기 디스플레이 장치를 회전 가능하게 지지하는 힌지부를 포함하는, 컴퓨팅 장치.
  18. 제 17 항에 있어서,
    상기 진동 플레이트는 마그네슘 합금 재질, 마그네슘 리튬 합금 재질, 또는 알루미늄 합금 재질인, 컴퓨팅 장치.
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