KR102370837B1 - 디스플레이 장치 - Google Patents

디스플레이 장치 Download PDF

Info

Publication number
KR102370837B1
KR102370837B1 KR1020170130210A KR20170130210A KR102370837B1 KR 102370837 B1 KR102370837 B1 KR 102370837B1 KR 1020170130210 A KR1020170130210 A KR 1020170130210A KR 20170130210 A KR20170130210 A KR 20170130210A KR 102370837 B1 KR102370837 B1 KR 102370837B1
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
vibration
panel
members
vibrating
display panel
Prior art date
Application number
KR1020170130210A
Other languages
English (en)
Other versions
KR20190040712A (ko
Inventor
김태현
김치완
신성의
이용우
유경열
고유선
Original Assignee
엘지디스플레이 주식회사
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 엘지디스플레이 주식회사 filed Critical 엘지디스플레이 주식회사
Priority to KR1020170130210A priority Critical patent/KR102370837B1/ko
Publication of KR20190040712A publication Critical patent/KR20190040712A/ko
Application granted granted Critical
Publication of KR102370837B1 publication Critical patent/KR102370837B1/ko

Links

Images

Classifications

    • HELECTRICITY
    • H04ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04RLOUDSPEAKERS, MICROPHONES, GRAMOPHONE PICK-UPS OR LIKE ACOUSTIC ELECTROMECHANICAL TRANSDUCERS; DEAF-AID SETS; PUBLIC ADDRESS SYSTEMS
    • H04R7/00Diaphragms for electromechanical transducers; Cones
    • H04R7/02Diaphragms for electromechanical transducers; Cones characterised by the construction
    • H04R7/04Plane diaphragms
    • H04R7/06Plane diaphragms comprising a plurality of sections or layers
    • HELECTRICITY
    • H04ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04RLOUDSPEAKERS, MICROPHONES, GRAMOPHONE PICK-UPS OR LIKE ACOUSTIC ELECTROMECHANICAL TRANSDUCERS; DEAF-AID SETS; PUBLIC ADDRESS SYSTEMS
    • H04R17/00Piezoelectric transducers; Electrostrictive transducers
    • HELECTRICITY
    • H04ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04RLOUDSPEAKERS, MICROPHONES, GRAMOPHONE PICK-UPS OR LIKE ACOUSTIC ELECTROMECHANICAL TRANSDUCERS; DEAF-AID SETS; PUBLIC ADDRESS SYSTEMS
    • H04R7/00Diaphragms for electromechanical transducers; Cones
    • H04R7/02Diaphragms for electromechanical transducers; Cones characterised by the construction
    • H04R7/04Plane diaphragms
    • H04R7/045Plane diaphragms using the distributed mode principle, i.e. whereby the acoustic radiation is emanated from uniformly distributed free bending wave vibration induced in a stiff panel and not from pistonic motion

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Acoustics & Sound (AREA)
  • Signal Processing (AREA)
  • Multimedia (AREA)
  • Devices For Indicating Variable Information By Combining Individual Elements (AREA)
  • Electroluminescent Light Sources (AREA)
  • Diaphragms For Electromechanical Transducers (AREA)
  • Piezo-Electric Transducers For Audible Bands (AREA)

Abstract

본 출원의 예에 따른 디스플레이 장치는, 영상을 표시하는 디스플레이 패널 및 디스플레이 패널에 부착된 진동 패널을 포함하며, 진동 패널은 베이스 필름, 베이스 필름 상에 서로 이격되도록 마련된 복수의 제1 진동 부재, 및 복수의 제1 진동 부재 사이에 마련된 복수의 제2 진동 부재를 포함함으로써, 저주파 진동을 가능하게 하여 사운드의 재생 대역을 확장시킬 수 있으며, 낮은 구동 전압으로도 높은 음압 레벨을 구현할 수 있다.

Description

디스플레이 장치{DISPLAY APPARATUS}
본 출원은 디스플레이 장치에 관한 것이다.
최근 정보화 시대로 접어듦에 따라 전기적 정보신호를 시각적으로 표현하는 디스플레이(display) 분야가 급속도로 발전해 왔고, 이에 부응하여 박형화, 경량화, 저소비전력화의 우수한 성능을 지닌 여러 가지 다양한 디스플레이 장치(Display Device)가 개발되고 있다.
이와 같은 디스플레이 장치의 구체적인 예로는 액정디스플레이 장치(Liquid Crystal Display device: LCD), 전계방출 디스플레이 장치(Field Emission Display device: FED), 유기발광 디스플레이 장치(Organic Light Emitting Display Device: OLED) 등을 들 수 있다.
이 중, 액정디스플레이 장치는 박막 트랜지스터를 포함하는 어레이 기판과, 컬러필터 및/또는 블랙매트릭스 등을 구비한 상부기판과, 어레이 기판과 상부 기판 사이에 액정층을 포함하여 구성된다. 픽셀 영역에 있는 두 개의 전극 사이에 인가되는 전계에 따라 액정층의 배열 상태가 조절되고 배열 상태에 따라 광의 투과도가 조절되어 화상이 표시되는 장치이다.
그리고, 유기발광 디스플레이 장치는 자발광소자로서 다른 디스플레이 장치에 비해 응답속도가 빠르고 발광 효율, 휘도 및 시야각이 큰 장점이 있으므로 널리 주목받고 있다.
일반적으로, 디스플레이 장치는 디스플레이 패널 상에 모두 화상을 표시하지만, 소리를 제공하기 위해서는 별도의 스피커를 설치해야 한다. 디스플레이 장치에 스피커를 설치할 경우, 스피커를 통해 발생된 소리의 진행 방향은 화상이 표시되는 디스플레이 패널의 전면 또는 후면이 아닌 디스플레이 패널의 측단 또는 상하단이 되므로, 디스플레이 패널의 전면에서 화상을 시청하는 시청자 방향으로 소리가 진행하지 않기 때문에 화상을 시청하는 시청자의 몰입을 방해하는 문제가 있다.
그리고, TV 등과 같은 세트 장치에 포함되는 스피커를 구성할 경우, 스피커가 일정한 공간을 차지하게 되므로 세트 장치의 디자인 및 공간 배치에 제약이 따르는 문제가 발생한다. 이와 같은 문제를 해결하기 위하여, 이전의 디스플레이 장치는 디스플레이 패널의 진동을 통해 디스플레이 패널의 전방으로 음향을 출력할 수 있으나, 플렉서블 디스플레이 및 대면적 디스플레이에 적용하기 어렵고, 높은 구동 전압을 필요로 하며, 낮은 음압 레벨을 갖는 문제점을 가지고 있다.
그리고, 디스플레이 장치의 음향 발생 장치가 익사이터(Exciter) 또는 액츄에이터(Actuator)로 구현되는 경우, 익사이터 또는 액츄에이터 자체의 두께로 인하여 얇은 두께의 디스플레이 장치에 적용하기 어렵다는 문제점이 발생한다. 이를 해결하기 위하여, 얇은 두께의 디스플레이 장치에 적용 가능하면서, 낮은 구동 전압으로도 높은 음압 레벨을 출력할 수 있는 음향 발생 장치의 개발이 필요한 실정이다.
이에 본 출원의 발명자들은 위에서 언급한 문제점들을 인식하고, 디스플레이 패널의 전면에서 영상을 시청할 시 소리의 진행방향이 디스플레이 패널의 전면이 될 수 있으며, 소리의 음질이 향상될 수 있는 여러 실험을 하게 되었다. 여러 실험을 거쳐 소리의 진행방향이 디스플레이 패널의 전면으로 되도록 음향을 발생시킬 수 있으며, 음압 및 음질을 향상시킬 수 있는 새로운 구조의 디스플레이 장치를 구현하였다.
본 출원은 디스플레이 패널의 전면 방향으로 음향을 출력하고, 디스플레이 패널의 영역 외에 스피커가 별도로 배치되는 공간을 생략하여 디자인 미감을 향상시킬 수 있는 디스플레이 장치를 제공하는 것이다.
본 출원은 압전 특성을 향상시켜 낮은 구동 전압으로도 높은 음압 레벨을 구현할 수 있는 디스플레이 장치를 제공하는 것이다.
본 출원은 플렉서블 디스플레이 및 대면적 디스플레이에 적용할 수 있으며, 저주파 진동을 가능하게 하여 사운드의 재생 대역을 확장시키는 디스플레이 장치를 제공하는 것이다.
본 출원에 따른 해결 과제들은 이상에서 언급한 과제들로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 과제들은 아래의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
본 출원에 따른 디스플레이 장치는 영상을 표시하는 디스플레이 패널 및 디스플레이 패널에 부착된 진동 패널을 포함하며, 진동 패널은 베이스 필름, 베이스 필름 상에 서로 이격되도록 마련된 복수의 제1 진동 부재, 및 복수의 제1 진동 부재 사이에 마련된 복수의 제2 진동 부재를 포함한다.
본 출원에 따른 디스플레이 장치는 영상을 표시하는 디스플레이 패널 및 디스플레이 패널에 부착된 진동 패널을 포함하며, 진동 패널은 디스플레이 패널의 전면(Front surface) 및 후면 중 적어도 한 면의 전체에 부착된다.
본 출원에 따른 디스플레이 장치는 영상을 표시하는 디스플레이 패널 및 디스플레이 패널에 부착된 진동 패널을 포함하며, 진동 패널은 베이스 필름, 베이스 필름 상에 마련된 제1 전극, 제1 전극 상에서 서로 이격되도록 마련된 복수의 제1 진동 부재, 베이스 필름 상에서 복수의 제1 진동 부재 사이에 마련된 복수의 제2 진동 부재, 및 제1 및 제2 진동 부재를 덮는 제2 전극을 포함한다.
기타 예의 구체적인 사항들은 상세한 설명 및 도면들에 포함되어 있다.
본 출원에 따른 디스플레이 장치는 디스플레이 패널의 전면 방향으로 음향을 출력함으로써, 영상과 음향의 발생 위치를 일치시켜, 디스플레이 장치의 영상을 시청하는 시청자의 몰입감을 향상시킬 수 있다.
그리고, 본 출원에 따른 디스플레이 장치는 디스플레이 패널의 전면 및 후면중 적어도 한 면의 전체에 부착되는 진동 패널을 구성함으로써, 별도로 스피커를 구성하지 않아도 되므로, 스피커의 배치에 대한 자유도를 향상시키고, 세트 장치의 디자인 미감을 향상시킬 수 있다.
그리고, 본 출원에 따른 디스플레이 장치는 복수의 제1 진동 부재 및 복수의 제1 진동 부재 사이에 충진된 제2 진동 부재를 구비하는 진동 패널을 포함함으로써, 저주파 진동을 가능하게 하여 사운드의 재생 대역을 확장시킬 수 있으며, 소리의 증폭이 가능한 디스플레이 장치를 제공할 수 있다.
그리고, 본 출원에 따른 디스플레이 장치는 복수의 제1 및 제2 진동 부재를 통해 압전 특성을 향상시켜 낮은 구동 전압으로도 높은 음압 레벨을 구현할 수 있다.
그리고, 본 출원에 따른 디스플레이 장치는 복수의 제1 및 제2 진동 부재를 구성함으로써, 플렉서블 디스플레이 및 대면적 디스플레이에 적용할 수 있으며, 저주파 진동을 가능하게 하여 사운드의 재생 대역을 확장시킬 수 있다.
그리고, 본 출원에 따른 디스플레이 장치는 얇은 두께로 구현되는 진동 패널을 포함하는 음향 발생 장치를 포함함으로써, 얇은 두께를 갖는 디스플레이 장치에 적용될 수 있다.
본 발명의 효과는 이상에서 언급한 효과에 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 효과는 아래의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
이상에서 해결하고자 하는 과제, 과제 해결 수단, 효과에 기재한 발명의 내용이 청구항의 필수적인 특징을 특정하는 것은 아니므로, 청구항의 권리범위는 발명의 내용에 기재된 사항에 의하여 제한되지 않는다.
도 1은 본 출원의 제1 실시예에 따른 디스플레이 장치를 나타내는 도면이다.
도 2는 도 1의 디스플레이 장치에서, 진동 패널이 디스플레이 패널의 전면(Front surface)에 부착되는 구성을 설명하는 단면도이다.
도 3은 도 1의 디스플레이 장치에서, 진동 패널이 디스플레이 패널의 후면에 부착되는 구성을 설명하는 단면도이다.
도 4는 도 1의 디스플레이 장치에서, 진동 패널이 디스플레이 패널의 전면(Front surface) 및 후면에 부착되는 구성을 설명하는 단면도이다.
도 5는 도 1의 디스플레이 장치에서, 진동 패널의 세부 구성 및 구동 회로부를 설명하는 도면이다.
도 6은 본 출원의 제2 실시예에 따른 디스플레이 장치를 나타내는 도면이다.
도 7은 도 6의 디스플레이 장치에서, 진동 패널이 디스플레이 패널의 전면(Front surface)에 부착되는 구성을 설명하는 단면도이다.
도 8은 도 6의 디스플레이 장치에서, 진동 패널이 디스플레이 패널의 후면에 부착되는 구성을 설명하는 단면도이다.
도 9는 도 6의 디스플레이 장치에서, 진동 패널이 디스플레이 패널의 전면(Front surface) 및 후면에 부착되는 구성을 설명하는 단면도이다.
도 10은 도 6의 디스플레이 장치에서, 진동 패널의 세부 구성 및 구동 회로부를 설명하는 도면이다.
도 11은 복수의 진동 발생 모듈을 포함하는 디스플레이 장치에 있어서, 고유 진동수에 따른 주파수 파형을 설명하는 도면이다.
도 12는 본 출원의 예에 따른 디스플레이 장치에 있어서, 고유 진동수에 따른 주파수 파형을 설명하는 도면이다.
도 13은 본 출원의 예에 따른 디스플레이 장치에 있어서, 종래 기술 대비 재생 대역 확장과 음압 레벨의 증가를 설명하는 도면이다.
본 출원의 이점 및 특징, 그리고 그것들을 달성하는 방법은 첨부되는 도면과 함께 상세하게 후술되어 있는 예들을 참조하면 명확해질 것이다. 그러나 본 발명은 이하에서 개시되는 예들에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 것이며, 단지 본 예들은 본 발명의 개시가 완전하도록 하며, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이며, 본 발명은 청구항의 범주에 의해 정의될 뿐이다.
본 출원의 예를 설명하기 위한 도면에 개시된 형상, 크기, 비율, 각도, 개수 등은 예시적인 것이므로 본 발명이 도시된 사항에 한정되는 것은 아니다. 명세서 전체에 걸쳐 동일 참조 부호는 동일 구성 요소를 지칭한다. 또한, 본 출원을 설명함에 있어서, 관련된 공지 기술에 대한 구체적인 설명이 본 출원의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우 그 상세한 설명은 생략한다. 본 출원 상에서 언급한 '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.
제1, 제2 등이 다양한 구성요소들을 서술하기 위해서 사용되나, 이들 구성요소들은 이들 용어에 의해 제한되지 않는다. 이들 용어들은 단지 하나의 구성 요소를 다른 구성요소와 구별하기 위하여 사용하는 것이다. 따라서, 이하에서 언급되는 제1 구성요소는 본 발명의 기술적 사상 내에서 제2 구성요소일 수도 있다.
본 출원의 구성 요소를 설명하는 데 있어서, 제 1, 제 2 등의 용어를 사용할 수 있다. 이러한 용어는 그 구성 요소를 다른 구성 요소와 구별하기 위한 것일 뿐, 그 용어에 의해 해당 구성 요소의 본질, 차례, 순서 또는 개수 등이 한정되지 않는다. 어떤 구성 요소가 다른 구성요소에 "연결", "결합" 또는 "접속"된다고 기재된 경우, 그 구성 요소는 그 다른 구성요소에 직접적으로 연결되거나 또는 접속될 수 있지만, 각 구성 요소 사이에 다른 구성 요소가 "개재"되거나, 각 구성 요소가 다른 구성 요소를 통해 "연결", "결합" 또는 "접속"될 수도 있다고 이해되어야 할 것이다.
본 출원에서 "디스플레이 장치"는 디스플레이 패널과 디스플레이 패널을 구동하기 위한 구동부를 포함하는 액정 모듈(Liquid Crystal Module; LCM), 유기발광 표시모듈(OLED Module)과 같은 협의의 디스플레이 장치를 포함할 수 있다. 그리고, LCM, OLED 모듈 등을 포함하는 완제품(complete product 또는 final product)인 노트북 컴퓨터, 텔레비전, 컴퓨터 모니터, 자동차용 장치(automotive display) 또는 차량(vehicle)의 다른 형태 등을 포함하는 전장장치(equipment display), 스마트폰 또는 전자패드 등의 모바일 전자장치(mobile electronic device) 등과 같은 세트 전자 장치(set electronic device) 또는 세트 장치(set device 또는 set apparatus)도 포함할 수 있다.
따라서, 본 출원에서의 디스플레이 장치는 LCM, OLED 모듈 등과 같은 협의의 디스플레이 장치 자체, 및 LCM, OLED 모듈 등을 포함하는 응용제품 또는 최종소비자용 장치인 세트 장치까지 포함할 수 있다.
경우에 따라서는, 디스플레이 패널과 구동부 등으로 구성되는 LCM, OLED 모듈을 협의의 "디스플레이 장치"로 표현하고, LCM, OLED 모듈을 포함하는 완제품으로서의 전자장치를 "세트 장치"로 구별하여 표현할 수도 있다. 예를 들어, 협의의 디스플레이 장치는 액정(LCD) 또는 유기발광(OLED)의 디스플레이 패널과, 디스플레이 패널을 구동하기 위한 제어부인 소스 PCB를 포함하며, 세트 장치는 소스 PCB에 전기적으로 연결되어 세트 장치 전체를 제어하는 세트 제어부인 세트 PCB를 더 포함하는 개념일 수 있다.
본 예에 사용되는 디스플레이 패널은 액정디스플레이 패널, 유기전계발광(OLED: Organic Light Emitting Diode) 디스플레이 패널, 및 전계발광 디스플레이 패널(Electroluminescent Display Panel) 등의 모든 형태의 디스플레이 패널이 사용될 수 있으며, 본 예의 음향 발생 장치에 의하여 진동됨으로써 음향을 발생시킬 수 있는 특정한 디스플레이 패널에 한정되는 것은 아니다. 그리고, 본 발명의 예에 따른 디스플레이 장치에 사용되는 디스플레이 패널은 디스플레이 패널의 형태나 크기에 한정되지 않는다.
예를 들어, 디스플레이 패널이 액정디스플레이 패널인 경우에는, 다수의 게이트 라인과 데이터 라인, 및 게이트 라인과 데이터 라인의 교차 영역에 형성되는 픽셀(Pixel)을 포함한다. 그리고, 각 픽셀에서의 광투과도를 조절하기 위한 스위칭 소자인 박막 트랜지스터를 포함하는 어레이 기판과, 컬러필터 및/또는 블랙매트릭스 등을 구비한 상부기판과, 어레이 기판 및 상부기판 사이에 형성되는 액정층을 포함하여 구성될 수 있다.
그리고, 디스플레이 패널이 유기전계발광(OLED) 디스플레이 패널인 경우에는, 다수의 게이트 라인과 데이터 라인, 및 게이트 라인과 데이터 라인의 교차 영역에 형성되는 픽셀(Pixel)을 포함할 수 있다. 그리고, 각 픽셀에 선택적으로 전압을 인가하기 위한 소자인 박막 트랜지스터를 포함하는 어레이 기판과, 어레이 기판 상의 유기 발광 소자(OLED)층, 및 유기 발광 소자층을 덮도록 어레이 기판 상에 배치되는 봉지 기판 또는 인캡슐레이션(Encapsulation) 기판 등을 포함하여 구성될 수 있다. 봉지 기판은 외부의 충격으로부터 박막 트랜지스터 및 유기 발광 소자층 등을 보호하고, 유기 발광 소자층으로 수분이나 산소가 침투하는 것을 방지할 수 있다. 그리고, 어레이 기판 상에 형성되는 층은 무기발광층(inorganic light emitting layer), 예를 들어 나노사이즈의 물질층(nano-sized material layer) 또는 양자점(quantum dot) 등을 포함할 수 있다.
그리고, 디스플레이 패널은 디스플레이 패널에 부착되는 금속판(metal plate)과 같은 후면(backing)을 더 포함할 수 있다. 금속판에 한정되지 않고 다른 구조도 포함될 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.
이하, 첨부된 도면 및 예를 통해 본 출원의 예를 살펴보면 다음과 같다.
도 1은 본 출원의 제1 실시예에 따른 디스플레이 장치를 나타내는 도면이다.
도 1을 참조하면, 디스플레이 장치는 디스플레이 패널(100) 및 진동 패널(200)을 포함한다.
디스플레이 패널(100)은 영상을 표시하는 것으로, 액정 디스플레이 패널, 유기 전계 발광(OLED: Organic Light Emitting Diode) 디스플레이 패널, 양자점 디스플레이 패널(Quantum dot display panel), 및 전계 발광 디스플레이 패널(Electroluminescent Display Panel) 등 모든 형태의 디스플레이 패널로 구현될 수 있다.
진동 패널(200)은 디스플레이 패널(100)의 전면과 중첩되도록 디스플레이 패널(100)에 부착될 수 있다. 예를 들면, 진동 패널(200)은 투명성을 갖고, 디스플레이 패널(100)의 전면(Front surface) 및 후면 중 적어도 한 면의 전체에 부착될 수 있다. 진동 패널(200)은 디스플레이 패널(100)의 전면 전체에 부착될 경우, 디스플레이 패널(100)의 영상을 투과시키기 위하여 투명성을 가진다. 따라서, 진동 패널(200)은 광 투과율 및 압전 특성이 우수한 소재로 구현되어 디스플레이 패널(100)의 영상을 투과시킬 수 있다. 진동 패널(200)은 주파수 입력에 따라 진동하여 음향을 출력할 수 있다. 진동 패널(200)의 음향 특성은 형상, 크기, 재질 및 주파수 입력 등에 따라 결정될 수 있다.
진동 패널(200)은 베이스 필름(210), 복수의 제1 진동 부재(220) 및 복수의 제2 진동 부재(230)를 포함한다.
베이스 필름(210)은 일체로 형성되고 평탄면을 가질 수 있다. 예를 들면, 베이스 필름(210)은 진동 패널(200)의 최하단에 배치되어 복수의 제1 및 제2 진동 부재(220, 230)를 지지할 수 있고, 디스플레이 패널(100)의 영상을 투과시키기 위하여 투명성을 가질 수 있다. 일 예에 따르면, 베이스 필름(210)은 투명 플라스틱 재질 또는 글라스 재질을 포함할 수 있다. 예를 들어, 폴리이미드 재질의 베이스 필름(210)은 상대적으로 두꺼운 캐리어 기판에 배치되어 있는 릴리즈층(Release layer)의 전면(Front surface)에 일정 두께로 코팅된 폴리이미드 수지가 경화된 것일 수 있다. 이때, 캐리어 기판은 레이저 릴리즈 공정을 이용한 릴리즈층의 릴리즈에 의해 베이스 필름(210)으로부터 분리된다.
복수의 제1 진동 부재(220)는 베이스 필름(210) 상에서 패터닝될 수 있다. 복수의 제1 진동 부재(220)는 베이스 필름(210) 상에 패터닝됨으로써, 볼록한 형상을 가지면서도 안정적으로 지지 고정될 수 있다. 따라서, 복수의 제1 진동 부재(220)의 볼록한 형상은 외력 또는 기타 충격에 의해서도 안정적으로 유지되거나 보전될 수 있다.
복수의 제1 진동 부재(220)는 디스플레이 패널(100)의 영상을 투과시키기 위하여 투명성을 가질 수 있다. 예를 들어, 복수의 제1 진동 부재(220)는 광 투과율이 우수한 소재로 구현되어 디스플레이 패널(100)의 영상을 투과시킬 수 있다. 복수의 제1 진동 부재(220)는 주파수 입력에 따라 진동하여 가청 주파수 영역의 음향을 출력할 수 있다.
복수의 제1 진동 부재(220) 각각은 베이스 필름(210) 상에서 서로 이격되도록 마련될 수 있다. 예를 들면, 복수의 제1 진동 부재(220) 각각은 베이스 필름(210)의 제1 길이 방향을 따라 길게 연장되고, 베이스 필름(210)의 제1 길이 방향에 수직한 제2 길이 방향을 따라 서로 이격될 수 있다. 예를 들어, 복수의 제1 진동 부재(220) 각각은 디스플레이 패널(100)의 제1 길이와 대응하도록 길게 연장될 수 있다. 복수의 제1 진동 부재(220)는 디스플레이 패널(100)의 제1 길이와 대응하도록 길게 연장됨으로써 진동 부재의 결정 크기를 극대화할 수 있고, 저주파 진동을 가능하게 하여 사운드의 재생 대역을 확장시키며 높은 음압 레벨을 구현할 수 있다.
일 예에 따르면, 복수의 제1 진동 부재(220) 각각은 베이스 필름(210)의 일면으로부터 볼록한 단면 구조를 가질 수 있다. 여기에서, 복수의 제1 진동 부재(220) 각각의 볼록 구조는 진동 패널(200)이 음향을 출력하는 근원지가 될 수 있다. 예를 들어, 진동 패널(200)은 복수의 제1 진동 부재(220) 각각의 위치에서 굴곡지고, 굴곡진 표면의 진동을 통해 음향을 출력할 수 있다. 진동 패널(200)은 굴곡진 표면을 갖는 복수의 제1 진동 부재(220)을 포함함으로써, 진동 패널(200) 전면(Front surface)의 진동을 증폭할 수 있다. 따라서, 진동 패널(200)은 평탄화면을 갖는 진동 부재보다 증폭된 음압 레벨을 갖는 음향을 출력할 수 있다. 그리고, 복수의 제1 진동 부재(220)는 베이스 필름(210) 상에 에어로졸 증착을 통해 패터닝될 수 있다.
일 예에 따르면, 복수의 제1 진동 부재(220)는 외력을 가하면 전기 분극이 일어나서 전위차가 생기고, 반대로 전압을 가하면 변형이나 변형력이 생기는 성질, 즉, 압전 효과를 가질 수 있다. 예를 들어, 복수의 제1 진동 부재(220)는 일산화납(PbO), 산화지르코늄(ZrO2), 이산화티타늄(TiO2)의 산화물을 주성분으로 포함하는 PZT 세라믹, 티탄산바륨(BaTiO3), 인산이수소암모늄(NH4H2PO4), 또는 페로브 스카이트(Perovskite) 구조를 갖는 세라믹 소재 중 압전 특성을 갖는 물질로 이루어질 수 있다. 예를 들면, 페로트 스카이트는 티탄산칼슘(CaTiO3 ), 티탄산바륨(BaTiO3) 일 수 있으며, 이에 한정되는 것은 아니다.
복수의 제2 진동 부재(230)는 복수의 제1 진동 부재(220) 사이에 마련될 수 있다. 예를 들면, 복수의 제2 진동 부재(230) 각각은 베이스 필름(210) 상에서 복수의 제1 진동 부재(220) 사이에 충진될 수 있다. 일 예에 따르면, 진동 패널(200)의 상면은 엠보싱(Embossing) 구조를 가질 수 있다. 예를 들어, 복수의 제2 진동 부재(230)는 복수의 제1 진동 부재(220) 각각의 사이에서 소정의 높이를 갖도록 도포될 수 있다. 여기에서, 복수의 제2 진동 부재(230)의 두께는 복수의 제1 진동 부재(220) 각각의 두께보다 얇을 수 있다. 따라서, 복수의 제1 진동 부재(220) 각각의 상면 일부는 복수의 제2 진동 부재(230)가 도포된 후에도 노출될 수 있다.
일 예에 따르면, 복수의 제1 진동 부재(220) 각각의 최상단과 베이스 필름(210)의 일면 사이의 거리는 복수의 제2 진동 부재(230) 각각의 상단과 베이스 필름(210)의 일면 사이의 거리보다 길 수 있다. 여기에서, 복수의 제1 진동 부재(220) 각각의 최상단은 복수의 제1 진동 부재(220)의 볼록한 단면 구조에서 가장 높은 지점을 의미하고, 복수의 제2 진동 부재(230)는 베이스 필름(210)으로부터 일정한 높이를 가질 수 있다. 예를 들어, 복수의 제1 진동 부재(220)는 볼록한 단면 구조를 갖기 때문에, 복수의 제1 진동 부재(220) 상면의 일부는 복수의 제2 진동 부재(230)에 의해 덮일 수 있고, 복수의 제1 진동 부재(220) 상면의 나머지 일부는 노출될 수 있다. 따라서, 복수의 제1 진동 부재(220) 각각의 노출된 상면과 베이스 필름(210)의 일면 사이의 거리는 복수의 제2 진동 부재(230)의 상단과 베이스 필름(210)의 일면 사이의 거리보다 길 수 있다.
일 예에 따르면, 복수의 제2 진동 부재(230)는 외력을 가하면 전기 분극이 일어나서 전위차가 생기고, 반대로 전압을 가하면 변형이나 변형력이 생기는 성질, 즉, 압전 효과를 가질 수 있다. 예를 들어, 복수의 제2 진동 부재(230)는 폴리비닐리덴 플루오라이드 호모폴리머(PVDF Homopolymer), 폴리비닐리덴 플루오라이드 코폴리머(PVDF Copolymer), 폴리비닐리덴 플루오라이드 터폴리머(PVDF Terpolymer), 시아노폴리머(Cyano-polymer), 시아노-코폴리머(Cyano-copolymer), 보론 나이트라이드 폴리머(BN polymer) 중 적어도 하나를 포함하는 피에조 폴리머(Piezopolymer)로 이루어질 수 있고, 플렉서블한 필름 형태로 제작될 수 있다. 폴리비닐리덴 플루오라이드 코폴리머(PVDF Copolymer)는 예를 들면, PVDF-TrFE, PVDF-TFE, PVDF-CTFE, PVDF-CFE 등일 수 있으며, 이에 한정되는 것은 아니다. 그리고, 폴리비닐리덴 플루오라이드 터폴리머(PVDF Terpolymer)는 예를 들면, PVDF-TrFe-CFE, PVDF-TrFE-CTFE 등일 수 있으며, 이에 한정되는 것은 아니다. 시아노-코폴리머(Cyano-copolymer)는 예를 들면, PVDCN-vinyl acetate, PVDCN-vinyl propionate 등일 수 있으며, 이에 한정되는 것은 아니다. 그리고, 보론 나이트라이드 폴리머(BN polymer)는 예를 들면, Polyaminoboran, Polyaminodifluoroboran 등일 수 있으며, 이에 한정되는 것은 아니다.
일 예에 따르면, 복수의 제1 진동 부재(220)가 페로브 스카이트(Perovskite) 구조를 갖는 피에조 세라믹 소재 중 압전 특성을 갖는 물질로 이루어지고, 복수의 제2 진동 부재(230)가 폴리비닐리덴 플루오라이드 호모폴리머(PVDF Homopolymer), 폴리비닐리덴 플루오라이드 코폴리머(PVDF Copolymer), 폴리비닐리덴 플루오라이드 터폴리머(PVDF Terpolymer), 시아노폴리머(Cyano-polymer), 시아노-코폴리머(Cyano-copolymer), 보론 나이트라이드 폴리머(BN polymer) 중 적어도 하나를 포함하는 피에조 폴리머(Piezopolymer)로 이루어질 경우, 진동 부재의 결정 크기를 극대화할 수 있고, 저주파 진동을 가능하게 하여 사운드의 재생 대역을 확장시키며, 압전 능력을 향상시켜 낮은 구동 전압으로도 높은 음압 레벨을 구현할 수 있다.
진동 패널(200)은 제1 전극 및 제2 전극을 더 포함할 수 있다. 제1 전극 및 제2 전극 각각은 투명성을 가지며, 복수의 제1 및 제2 진동 부재(220, 230)의 양면에 배치될 수 있다. 예를 들면, 제1 전극은 베이스 필름(210)의 전면과 복수의 제1 및 제2 진동 부재(220, 230)의 후면 사이에 개재되고, 제2 전극은 복수의 제1 및 제2 진동 부재(220, 230)의 전면에 배치될 수 있다. 일 예에 따르면, 복수의 제1 진동 부재(220)가 볼록한 단면 구조를 갖고 복수의 제2 진동 부재(230)가 복수의 제1 진동 부재(220)의 두께보다 얇게 도포되는 경우, 제1 전극은 복수의 제1 및 제2 진동 부재(220, 230)의 하면에 부착되는 평탄면을 가질 수 있고, 제2 전극은 복수의 제1 및 제2 진동 부재(220, 230)의 상면에 대응하여 굴곡지게 형성될 수 있다. 따라서, 제1 전극은 복수의 제1 및 제2 진동 부재(220, 230)의 하면에 밀착될 수 있고, 제2 전극은 복수의 제1 및 제2 진동 부재(220, 230)의 상면 구조에 대응되도록 형성됨으로써 복수의 제1 및 제2 진동 부재(220, 230)의 상면에 밀착될 수 있다.
제1 및 제2 전극은 외부의 회로로부터 전압을 인가받을 수 있다. 진동 패널(200)은 제1 및 제2 전극을 통해 전압이 인가되면 역압전 효과에 의해 전기장에 따라 진동할 수 있다. 예를 들어, 디스플레이 장치는 진동 패널(200)의 제1 및 제2 전극에 제공되는 전압을 제어하여 진동 패널(200)의 진동(또는 음향의 출력)을 제어할 수 있다.
일 예에 따르면, 제1 및 제2 전극 각각은 진동 패널(200)의 면적에 대응하여 일체로 형성될 수 있다.
다른 예에 따르면, 제1 전극은 디스플레이 패널(100)의 복수의 영역 각각과 대응하는 복수의 제1 전극을 포함할 수 있고, 제2 전극은 복수의 제1 전극 각각과 대응하는 복수의 제2 전극을 포함할 수 있다. 여기에서, 한 쌍의 제1 및 제2 전극은 디스플레이 패널(100)의 복수의 영역 각각과 대응할 수 있다. 복수의 제1 및 제2 전극은 디스플레이 장치의 음향 특성을 개선하기 위하여 필요한 만큼 배치될 수 있다. 복수의 제1 및 제2 전극 각각은 서로 이격되며, 디스플레이 패널(100)의 복수의 영역 각각에 대응하는 주파수 입력에 따라 독립적으로 구동될 수 있다. 복수의 제1 및 제2 전극 각각은 디스플레이 패널(100)의 영상과 대응되는 음향을 출력시키기 위하여 주파수 입력을 제공받거나 제공받지 않을 수 있다. 예를 들어, 디스플레이 장치는 디스플레이 패널(100)의 영상과 대응되는 음향을 출력시킬 제1 및 제2 전극을 선택하여, 해당 제1 및 제2 전극에 주파수 입력을 제공할 수 있다. 따라서, 영상의 음원에 대응하여 진동 패널(200)이 구동될 수 있으므로, 영상의 음원에서의 음향 출력의 현실감이 향상될 수 있다.
복수의 제1 및 제2 전극은 디스플레이 장치의 음향의 위치는 진동 패널(200)이 많이 배치될수록 디스플레이 패널(100) 영상의 음원과의 위치와 더 일치될 수 있고, 영상을 시청하는 시청자가 느끼는 현실감도 더 증가할 수 있다. 결과적으로, 복수의 제1 및 제2 전극의 개수는 음향 특성을 최대한 향상시키면서 과도한 비용을 요구하지 않을 정도로 구현될 수 있다.
따라서, 진동 패널(200)은 디스플레이 패널(100)의 전면(Front surface) 및 후면 중 적어도 한 면의 전체에 부착됨으로써, 디스플레이 장치는 디스플레이 패널(100)의 영상과 진동 패널(200)을 통한 음향의 발생 위치를 일치시켜 영상의 현실감을 증대시키고 영상을 시청하는 시청자의 몰입감을 향상시킬 수 있다. 그리고, 디스플레이 장치는 패터닝된 복수의 제1 진동 부재(220) 및 복수의 제1 진동 부재(220) 사이에 충진된 제2 진동 부재(230)를 구비하는 진동 패널을 포함함으로써, 압전 특성을 향상시켜 낮은 구동 전압으로도 높은 음압 레벨을 구현할 수 있고, 플렉서블 디스플레이 및 대면적 디스플레이에 문제 없이 적용 가능하며, 저주파 진동을 가능하게 하여 사운드의 재생 대역을 확장시킬 수 있다.
도 2는 도 1의 디스플레이 장치에서, 진동 패널이 디스플레이 패널의 전면(Front surface)에 부착되는 구성을 설명하는 단면도이다.
도 2를 참조하면, 디스플레이 패널(100)은 베이스 기판(110), 박막 트랜지스터층(120), 발광 소자층(130), 접착층(140) 및 봉지 플레이트(150)를 포함할 수 있다. 여기에서, 박막 트랜지스터층(120) 및 발광 소자층(130)은 픽셀 어레이층으로 정의될 수 있다.
일 예에 따르면, 디스플레이 패널(100)은 애노드 전극, 캐소드 전극 및 유기 화합물층을 포함하는 픽셀 어레이층의 구조에 따라 탑 에미션(Top Emission) 방식, 바텀 에미션(Bottom Emission) 방식, 또는 듀얼 에미션(Dual Emission) 방식 등의 형태로 화상을 표시할 수 있다. 탑 에미션 방식은 픽셀 어레이층에서 발생된 가시광을 봉지 플레이트(150)를 향하여 표시할 수 있고, 바텀 에미션 방식은 픽셀 어레이층에서 발생된 가시광을 베이스 기판(110)을 향하여 표시할 수 있다.
베이스 기판(110)은 플라스틱 재질 또는 글라스 재질을 포함한다. 예를 들어, 디스플레이 패널(100)이 탑 에미션(Top Emission) 방식으로 구현되는 경우, 베이스 기판(110)은 불투명 또는 유색 폴리이미드(Polyimide)로 이루어진 플라스틱 재질로 구현될 수 있다. 그리고, 디스플레이 패널(100)이 바텀 에미션(Bottom Emission) 방식으로 구현되는 경우, 베이스 기판(110)은 투명 폴리이미드(Polyimide)로 이루어진 플라스틱 재질 또는 글라스 재질로 구현될 수 있다.
추가적으로, 베이스 기판(110)이 플라스틱 재질을 포함하는 경우, 디스플레이 장치는 베이스 기판(110)의 후면에 결합된 백 플레이트를 더 포함할 수 있다. 백 플레이트는 베이스 기판(110)을 평면 상태로 유지시킬 수 있다. 일 예에 따르면, 백 플레이트는 플라스틱 재질, 폴리에틸렌 테레프탈레이트(Polyethylene Terephthalate; PET) 재질을 포함할 수 있다. 이러한 백 플레이트는 캐리어 기판으로부터 분리된 베이스 기판(110)의 후면에 라미네이션(Lamination)될 수 있다.
박막 트랜지스터층(120)은 베이스 기판(110) 상의 일부에 배치되고, 스캔 라인들, 데이터 라인들 및 박막 트랜지스터들을 포함할 수 있다. 박막 트랜지스터들 각각은 게이트 전극, 반도체층, 소스 및 드레인 전극들을 포함한다.
발광 소자층(130)은 박막 트랜지스터층(120) 상에 배치될 수 있다. 일 예에 따르면, 발광 소자층(130)은 애노드 전극, 발광층, 캐소드 전극 및 뱅크를 포함할 수 있다. 발광 소자층(130)이 형성된 영역에는 픽셀들이 배치되므로, 발광 소자층(130)이 형성된 영역은 표시 영역이라고 할 수 있다. 발광 소자층(130)은 애노드 전극을 통해 박막 트랜지스터층(120)의 박막 트랜지스터로부터 공급되는 데이터 신호에 따라 발광할 수 있다. 이때, 탑 에미션(Top Emission) 방식에서, 발광 소자층(130)에서 발생된 광은 봉지 플레이트(150) 쪽으로 추출될 수 있다.
일 예에 따르면, 픽셀들은 표시 영역 상에 스트라이프(Stripe) 구조로 형성될 수 있다. 이때, 하나의 픽셀은 적색 서브 픽셀, 녹색 서브 픽셀 및 청색 서브 픽셀을 포함할 수 있고, 백색 서브 픽셀을 더 포함할 수 있다.
접착층(140)은 박막 트랜지스터층(120) 및 발광 소자층(130)(이하, 픽셀 어레이층)을 둘러싸도록 배치될 수 있다. 접착층(140)은 픽셀 어레이층(120, 130)을 밀봉하고, 봉지 플레이트(150)를 픽셀 어레이층(120, 130)이 배치된 베이스 기판(110)에 접착할 수 있다. 접착층(140)은 광 투명 접착 레진(Optically Cleared Resin, OCR) 또는 광 투명 접착제(Optically Cleared Adhesive film, OCA)일 수 있다.
봉지 플레이트(150)는 베이스 기판(110) 및 픽셀 어레이층(120, 130)을 덮는 커버(Cover) 기판 또는 커버 윈도우(Cover Window)와 같은 역할을 할 수 있다. 봉지 플레이트(150)는 픽셀 어레이층(120, 130)에 산소 또는 수분이 침투되는 것을 방지할 수 있다. 일 예에 따르면, 봉지 플레이트(150)는 적어도 하나의 무기막을 포함할 수 있다. 무기막은 실리콘 질화물, 알루미늄 질화물, 지르코늄 질화물, 티타늄 질화물, 하프늄 질화물, 탄탈륨 질화물, 실리콘 산화물, 알루미늄 산화물, 및 티타늄 산화물 중 적어도 하나로 형성될 수 있다.
디스플레이 패널(100)은 도 2에 도시된 바와 같이, 탑 에미션 방식으로 구현될 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다. 따라서, 디스플레이 패널(100)은 본 출원의 제1 실시예에서 탑 에미션 방식, 바텀 에미션 방식, 또는 듀얼 에미션 방식으로 구현될 수 있다.
디스플레이 장치는 디스플레이 패널(100) 및 진동 패널(200)을 수납하는 백 커버(300)를 더 포함할 수 있다. 백 커버(300)는 디스플레이 패널(100)의 후면 및 측면 중 적어도 하나를 지지할 수 있다. 백 커버(300)은 디스플레이 장치의 측면 및 후면 전체를 감싸므로, 디스플레이 장치를 보호할 수 있다. 일 예에 따르면, 백 커버(300)는 베이스 프레임 및 복수의 측벽들을 포함할 수 있다. 백 커버(300)는 베이스 프레임을 통해 디스플레이 장치의 후면을 감싸고, 복수의 측벽들을 통해 디스플레이 장치의 측면을 둘러쌀 수 있다. 백 커버(300)는 무게에 비하여 상대적으로 강한 강성을 가질 수 있다. 따라서, 백 커버(300)는 디스플레이 장치의 무게를 크게 증가시키지 않으면서 디스플레이 장치를 보호할 수 있다. 백 커버(300)는 디스플레이 장치의 형상에 따라 설계되고, 백 커버(300)의 표면에 디자인을 포함할 수 있다.
디스플레이 장치는 진동 패널(200) 상에 배치되어 진동 패널(200)을 보호하는 보호 부재(400)를 더 포함할 수 있다. 보호 부재(400)는 진동 패널(200) 상에 배치되어, 디스플레이 패널(100) 및 진동 패널(200)을 외부로부터의 물리적 충격으로부터 보호할 수 있다. 예를 들면, 보호 부재(400)는 진동 패널(200)의 상단에 부착되어 디스플레이 장치의 손상 및 오작동을 방지할 수 있다. 그리고, 보호 부재(400)는 외부로부터의 물리적 충격뿐만 아니라, 압력 및 고온으로부터 디스플레이 장치를 보호할 수 있다. 일 예에 따르면, 보호 부재(400)는 강화 글라스로 구현될 수 있다.
일 예에 따르면, 보호 부재(400)는 진동 패널(200)의 상단에 부착되어, 진동 패널(200)의 진동에 따라 같이 진동할 수 있다. 예를 들어, 제1 및 제2 전극이 복수의 제1 및 제2 전극을 포함하는 경우, 보호 부재(400)는 복수의 제1 및 제2 전극 각각의 진동에 따라 해당 영역만이 진동할 수 있다. 그리고, 보호 부재(400)는 진동하는 진동 패널(200)이 배치된 해당 영역만이 진동할 수 있도록 유연한 소재로 구현될 수 있다. 따라서, 보호 부재(400)는 디스플레이 장치를 보호하는 동시에 진동판의 역할을 수행할 수 있다.
보호 부재(400)는 진동 패널(200)과의 사이에 에어 갭(AG, Air Gap)을 형성할 수 있다. 에어 갭(AG)은 진동 패널(200) 중 보호 부재(400)에 접착되지 않은 부분의 진동을 보호 부재(400)에 전달할 수 있다. 예를 들어, 진동 패널(200) 중 보호 부재(400)에 접착된 부분의 진동은 보호 부재(400)에 직접 전달되고, 진동 패널(200) 중 보호 부재(400)에 접착되지 않은 부분의 진동은 에어 갭(AG)을 통해 보호 부재(400)에 전달될 수 있다. 따라서, 디스플레이 장치는 진동 패널(200)과 보호 부재(400) 사이에 에어 갭(AG)을 형성함으로써, 진동 패널(200)에서의 진동 전달을 향상시키고 음향의 진폭을 증가시킬 수 있으므로, 음압 레벨을 향상시킬 수 있다.
도 3은 도 1의 디스플레이 장치에서, 진동 패널이 디스플레이 패널의 후면에 부착되는 구성을 설명하는 단면도이다. 이하에서는, 전술한 구성과 동일한 구성은 간략히 설명하거나 생략하기로 한다.
도 3을 참조하면, 디스플레이 패널(100)은 바텀 에미션(Bottom Emission) 방식으로 구현될 수 있고, 진동 패널(200)은 디스플레이 패널(100)의 후면 전체에 부착될 수 있다. 디스플레이 패널(100)은 베이스 기판(110), 박막 트랜지스터층(120), 발광 소자층(130), 접착층(140) 및 봉지 플레이트(150)를 포함할 수 있다. 여기에서, 박막 트랜지스터층(120) 및 발광 소자층(130)은 픽셀 어레이층이라고 할 수 있다.
박막 트랜지스터층(120)은 베이스 기판(110) 상의 일부에 배치되고, 스캔 라인들, 데이터 라인들 및 박막 트랜지스터들을 포함할 수 있다. 박막 트랜지스터들 각각은 게이트 전극, 반도체층, 소스 및 드레인 전극들을 포함한다.
발광 소자층(130)은 박막 트랜지스터층(120) 상에 배치될 수 있다. 일 예에 따르면, 발광 소자층(130)은 애노드 전극, 발광층, 캐소드 전극 및 뱅크를 포함할 수 있다. 발광 소자층(130)이 형성된 영역에는 픽셀들이 배치되므로, 발광 소자층(130)이 형성된 영역은 표시 영역이라고 할 수 있다.
접착층(140)은 박막 트랜지스터층(120) 및 발광 소자층(130)(이하, 픽셀 어레이층)을 둘러싸도록 배치될 수 있다. 접착층(140)은 픽셀 어레이층(120, 130)을 밀봉하고, 봉지 플레이트(150)를 픽셀 어레이층(120, 130)이 배치된 베이스 기판(110)에 접착할 수 있다.
봉지 플레이트(150)는 베이스 기판(110) 및 픽셀 어레이층(120, 130)을 덮는 커버(Cover) 기판 또는 커버 윈도우(Cover Window)와 같은 역할을 할 수 있다. 봉지 플레이트(150)는 픽셀 어레이층(120, 130)에 산소 또는 수분이 침투되는 것을 방지할 수 있다.
디스플레이 패널(100)은 도 3에 도시된 바와 같이, 바텀 에미션 방식으로 구현될 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다. 따라서, 디스플레이 패널(100)은 본 출원의 제1 실시예에서 탑 에미션 방식, 바텀 에미션 방식, 또는 듀얼 에미션 방식으로 구현될 수 있다.
디스플레이 패널(100)이 바텀 에미션 방식으로 구현되고, 진동 패널(200)이 디스플레이 패널(100)의 후면에 배치되면, 디스플레이 패널(100)의 봉지 플레이트(150)는 진동 패널(200) 상에 배치될 수 있다. 예를 들어, 주파수 입력에 의하여 발생된 진동 패널(200)의 진동은 봉지 플레이트(150)를 통해 디스플레이 패널(100)에 전달될 수 있다.
일 예에 따르면, 진동 패널(200)의 상면은 엠보싱(Embossing) 구조를 가질 수 있다. 예를 들면, 복수의 제2 진동 부재(230)의 두께는 복수의 제1 진동 부재(220) 각각의 두께보다 얇을 수 있다. 따라서, 진동 패널(200)의 상면은 엠보싱(Embossing) 구조를 가지고, 진동 패널(200)의 상면은 디스플레이 패널(100)의 후면과의 사이에 에어 갭(AG)을 형성할 수 있다. 에어 갭(AG)은 진동 패널(200) 중 디스플레이 패널(100)에 접착되지 않은 부분의 진동을 디스플레이 패널(100)에 전달할 수 있다. 따라서, 디스플레이 장치는 진동 패널(200)과 디스플레이 패널(100) 사이에 에어 갭(AG)을 형성함으로써, 진동 패널(200)에서의 진동 전달을 향상시키고 음향의 진폭을 증가시킬 수 있으므로, 음압 레벨을 향상시킬 수 있다.
디스플레이 장치는 디스플레이 패널(100) 및 진동 패널(200)을 수납하는 백 커버(300)를 더 포함할 수 있다. 백 커버(300)는 진동 패널(200)의 후면 및 측면을 지지할 수 있다. 백 커버(300)은 디스플레이 장치의 측면 및 후면 전체를 감싸므로, 디스플레이 장치를 보호할 수 있다. 백 커버(300)는 디스플레이 장치의 무게를 크게 증가시키지 않으면서 디스플레이 장치를 보호할 수 있다.
디스플레이 장치는 디스플레이 패널(100) 상에 배치되어 디스플레이 패널(100)을 보호하는 보호 부재(400)를 더 포함할 수 있다. 보호 부재(400)는 디스플레이 패널(100) 상에 부착되어, 디스플레이 패널(100)을 외부로부터의 물리적 충격으로부터 보호할 수 있다. 예를 들면, 보호 부재(400)는 디스플레이 패널(100)의 상단에 부착되어 디스플레이 장치의 손상 및 오작동을 방지할 수 있다. 또한, 보호 부재(400)는 외부로부터의 물리적 충격뿐만 아니라, 압력 및 고온으로부터 디스플레이 장치를 보호할 수 있다. 일 예에 따르면, 보호 부재(400)는 강화 글라스로 구현될 수 있다.
일 예에 따르면, 보호 부재(400)는 디스플레이 패널(100)의 상단에 부착되어, 진동 패널(200)과 일체로 진동하는 디스플레이 패널(100)의 진동에 따라 같이 진동할 수 있다. 예를 들어, 제1 및 제2 전극이 복수의 제1 및 제2 전극을 포함하는 경우, 보호 부재(400)는 복수의 제1 및 제2 전극 각각의 진동에 따라 해당 영역만이 진동할 수 있다. 그리고, 보호 부재(400)는 디스플레이 패널(100)이 진동하는 영역만이 진동할 수 있도록 유연한 소재로 구현될 수 있다. 보호 부재(400)는 디스플레이 장치를 보호하는 동시에 진동판의 역할을 수행할 수 있다.
도 4는 도 1의 디스플레이 장치에서, 진동 패널이 디스플레이 패널의 전면(Front surface) 및 후면에 부착되는 구성을 설명하는 단면도이다.
도 4를 참조하면, 진동 패널(200)은 제1 진동 패널(200a) 및 제2 진동 패널(200b)를 포함한다. 제1 진동 패널(200a)은 디스플레이 패널(100)의 전면 전체에 배치되고, 제2 진동 패널(200b)은 디스플레이 패널(100)의 후면 전체에 배치될 수 있다. 그리고, 제2 진동 패널(200b)은 디스플레이 패널(100)과 백 커버(300) 사이에 개재될 수 있다. 따라서, 제1 및 제2 진동 패널(200a, 200b) 각각은 디스플레이 패널(100)의 전면 또는 후면에 부착되어, 디스플레이 장치의 음압 레벨을 향상시킬 수 있다.
일 예에 따르면, 제1 진동 패널(200a)은 제2 진동 패널(200b)이 디스플레이 패널(100)과 중첩되는 영역과 같은 영역에서 디스플레이 패널(100)과 중첩될 수 있다. 제1 및 제2 진동 패널(200a, 200b)은 동일한 영역에서 디스플레이 패널(100)과 중첩되어 서로의 진동을 보완할 수 있다. 제1 및 제2 진동 패널(200a, 200b)은 동일한 영역에서 디스플레이 패널(100)과 중첩되어 음향의 진폭을 증가시키고, 음압 레벨을 향상시킬 수 있다.
도 5는 도 1의 디스플레이 장치에서, 진동 패널의 세부 구성 및 구동 회로부를 설명하는 도면이다.
도 5를 참조하면, 진동 패널(200)은 베이스 필름(210), 복수의 제1 진동 부재(220), 복수의 제2 진동 부재(230), 제1 전극(240) 및 제2 전극(250)을 포함할 수 있다.
제1 전극(240) 및 제2 전극(250) 각각은 투명성을 가지며, 복수의 제1 및 제2 진동 부재(220, 230)의 양면에 배치될 수 있다. 예를 들면, 제1 전극(240)은 베이스 필름(210)의 전면과 복수의 제1 및 제2 진동 부재(220, 230)의 후면 사이에 개재되고, 제2 전극(250)은 복수의 제1 및 제2 진동 부재(220, 230)의 전면에 배치될 수 있다. 일 예에 따르면, 복수의 제1 진동 부재(220)가 볼록한 단면 구조를 갖고 복수의 제2 진동 부재(230)가 복수의 제1 진동 부재(220)의 두께보다 얇게 도포되는 경우, 제1 전극(240)은 복수의 제1 및 제2 진동 부재(220, 230)의 하면에 부착되는 평탄면을 가질 수 있고, 제2 전극(250)은 복수의 제1 및 제2 진동 부재(220, 230)의 상면에 대응하여 굴곡지게 형성될 수 있다. 따라서, 제1 전극(240)은 복수의 제1 및 제2 진동 부재(220, 230)의 하면에 밀착될 수 있고, 제2 전극(250)은 복수의 제1 및 제2 진동 부재(220, 230)의 상면 구조에 대응되도록 형성됨으로써 복수의 제1 및 제2 진동 부재(220, 230)의 상면에 밀착될 수 있다.
제2 전극(250)은 보호 부재(400)의 후면에 부착될 수 있다. 예를 들어, 복수의 제1 및 제2 진동 부재(220, 230)는 양면에 제1 및 제2 전극(240, 250)이 부착될 수 있다. 복수의 제1 및 제2 진동 부재(220, 230)는 제1 및 제2 전극(240, 250)에 전압이 인가되면 역압전 효과에 의해 전기장에 따라 진동할 수 있다. 예를 들어, 디스플레이 장치는 진동 패널(200)의 제1 및 제2 전극(240, 250)에 제공되는 전압을 제어하여 진동 패널(200)의 진동(또는 음향의 출력)을 제어할 수 있다.
일 예에 따르면, 제1 및 제2 전극(240, 250) 각각은 진동 패널(200)의 면적에 대응하여 일체로 형성될 수 있다.
다른 예에 따르면, 제1 전극(240)은 디스플레이 패널(100)의 복수의 영역 각각과 대응하는 복수의 제1 전극(240)을 포함할 수 있고, 제2 전극(250)은 복수의 제1 전극(240) 각각과 대응하는 복수의 제2 전극(250)을 포함할 수 있다. 여기에서, 한 쌍의 제1 및 제2 전극(240, 250)은 디스플레이 패널(100)의 복수의 영역 각각과 대응할 수 있다. 복수의 제1 및 제2 전극(240, 250)은 디스플레이 장치의 음향 특성을 개선하기 위하여 필요한 만큼 배치될 수 있다. 복수의 제1 및 제2 전극(240, 250) 각각은 서로 이격되며, 디스플레이 패널(100)의 복수의 영역 각각에 대응하는 주파수 입력에 따라 독립적으로 구동될 수 있다. 복수의 제1 및 제2 전극(240, 250) 각각은 디스플레이 패널(100)의 영상과 대응되는 음향을 출력시키기 위하여 주파수 입력을 제공받거나 제공받지 않을 수 있다. 예를 들어, 디스플레이 장치는 디스플레이 패널(100)의 영상과 대응되는 음향을 출력시킬 제1 및 제2 전극(240, 250)을 선택하여, 해당 제1 및 제2 전극(240, 250)에 주파수 입력을 제공할 수 있다. 따라서, 영상의 음원에 대응하여 진동 패널(200)이 구동될 수 있으므로, 영상의 음원에서의 음향 출력의 현실감이 향상될 수 있다.
디스플레이 장치는 진동 패널(200)의 제1 및 제2 전극(240, 250)에 주파수 입력을 제공하는 구동 회로부(500)를 더 포함할 수 있다. 일 예에 따르면, 구동 회로부(500)는 제1 및 제2 전극(240, 250) 각각과 연결되어 주파수 입력을 제공하고, 진동 패널(200)은 음향을 출력할 수 있다.
일 예에 따르면, 제1 전극(240)이 복수의 제1 전극(240)을 포함하고, 제2 전극(250)은 복수의 제1 전극(240) 각각과 대응하는 복수의 제2 전극(250)을 포함하는 경우, 구동 회로부(500)는 디스플레이 패널(100)에 표시될 영상을 기반으로 디스플레이 패널(100)의 복수의 영역 각각에 배치된 한 쌍의 제1 및 제2 전극(240, 250)을 선택적으로 제어할 수 있다. 구동 회로부(500)는 디스플레이 패널(100)의 영상과 대응되는 음향을 출력시킬 한 쌍의 제1 및 제2 전극(240, 250)을 선택하고, 선택된 한 쌍의 제1 및 제2 전극(240, 250)을 통해 해당 영역의 진동 패널(200)에서 영상과 대응되는 음향이 출력되도록 주파수 입력을 제공할 수 있다.
구동 회로부(500)는 제어부 및 구동부를 포함할 수 있다. 제어부는 디스플레이 패널(100)에 표시되는 영상 입력 데이터를 기반으로 사운드 데이터와 음향 위치 데이터를 추출할 수 있다. 여기에서, 사운드 데이터는 음향의 주파수 대역 정보를 포함하고, 음향 위치 데이터는 디스플레이 패널(100)의 영상에서 음원의 위치 정보를 포함할 수 있다. 구동부는 사운드 데이터를 기반으로 사운드 신호를 생성하고, 복수의 제1 및 제2 전극(240, 250) 중 음향 위치 데이터에 해당되는 한 쌍의 제1 및 제2 전극(240, 250)에 사운드 신호를 공급할 수 있다.
도 6은 본 출원의 제2 실시예에 따른 디스플레이 장치를 나타내는 도면이다.
도 6을 참조하면, 진동 패널(200)은 베이스 필름(210), 복수의 제1 진동 부재(220) 및 복수의 제2 진동 부재(230)를 포함한다.
베이스 필름(210)은 일체로 형성되고 평탄면을 가질 수 있다. 예를 들면, 베이스 필름(210)은 진동 패널(200)의 최하단에 배치되어 복수의 제1 및 제2 진동 부재(220, 230)를 지지할 수 있고, 디스플레이 패널(100)의 영상을 투과시키기 위하여 투명성을 가질 수 있다.
복수의 제1 진동 부재(220)는 베이스 필름(210) 상에서 패터닝될 수 있다. 복수의 제1 진동 부재(220)는 베이스 필름(210) 상에 패터닝됨으로써, 볼록한 형상을 가지면서도 안정적으로 지지 고정될 수 있다.
복수의 제1 진동 부재(220) 각각은 베이스 필름(210) 상에서 서로 이격되도록 마련될 수 있다. 예를 들면, 복수의 제1 진동 부재(220) 각각은 베이스 필름(210)의 제1 길이 방향을 따라 길게 연장되고, 베이스 필름(210)의 제1 길이 방향에 수직한 제2 길이 방향을 따라 서로 이격될 수 있다. 예를 들어, 복수의 제1 진동 부재(220) 각각은 디스플레이 패널(100)의 제1 길이와 대응하도록 길게 연장될 수 있다. 복수의 제1 진동 부재(220)는 디스플레이 패널(100)의 제1 길이와 대응하도록 길게 연장됨으로써 진동 부재의 결정 크기를 극대화할 수 있고, 저주파 진동을 가능하게 하여 사운드의 재생 대역을 확장시키며 높은 음압 레벨을 구현할 수 있다.
일 예에 따르면, 복수의 제1 진동 부재(220) 각각은 베이스 필름(210)의 일면으로부터 볼록한 단면 구조를 가질 수 있다. 여기에서, 복수의 제1 진동 부재(220) 각각의 볼록 구조는 진동 패널(200)이 음향을 출력하는 근원지가 될 수 있다. 예를 들어, 진동 패널(200)은 복수의 제1 진동 부재(220) 각각의 위치에서 굴곡지고, 굴곡진 표면의 진동을 통해 음향을 출력할 수 있다. 진동 패널(200)은 굴곡진 표면을 갖는 복수의 제1 진동 부재(220)을 포함함으로써, 진동 패널(200) 전면(Front surface)의 진동을 증폭할 수 있다. 따라서, 진동 패널(200)은 평탄화면을 갖는 진동 부재보다 증폭된 음압 레벨을 갖는 음향을 출력할 수 있다. 그리고, 복수의 제1 진동 부재(220)는 베이스 필름(210) 상에 에어로졸 증착을 통해 패터닝될 수 있다.
복수의 제2 진동 부재(230)는 복수의 제1 진동 부재(220) 사이에 마련될 수 있다. 예를 들면, 복수의 제2 진동 부재(230) 각각은 베이스 필름(210) 상에서 복수의 제1 진동 부재(220) 사이에 충진될 수 있다. 일 예에 따르면, 진동 패널(200)의 상면은 평면 구조를 가질 수 있다. 예를 들어, 복수의 제2 진동 부재(230)는 복수의 제1 진동 부재(220) 각각의 사이에서 복수의 제1 진동 부재(220)의 최상단과 동일한 높이를 갖도록 도포될 수 있다. 여기에서, 복수의 제1 진동 부재(220) 각각의 최상단은 복수의 제1 진동 부재(220)의 볼록한 단면 구조에서 가장 높은 지점을 의미한다. 따라서, 복수의 제2 진동 부재(230)의 두께는 복수의 제1 진동 부재(220) 각각의 두께와 동일할 수 있다.
일 예에 따르면, 복수의 제1 진동 부재(220) 각각의 최상단과 베이스 필름(210)의 일면 사이의 거리는 복수의 제2 진동 부재(230) 각각의 상단과 베이스 필름(210)의 일면 사이의 거리와 동일할 수 있다. 여기에서, 복수의 제1 진동 부재(220) 각각의 최상단은 복수의 제1 진동 부재(220)의 볼록한 단면 구조에서 가장 높은 지점을 의미하고, 복수의 제2 진동 부재(230)는 복수의 제1 진동 부재(220) 각각의 최상단의 높이와 동일한 높이를 가질 수 있다. 따라서, 복수의 제1 진동 부재(220)의 상면은 복수의 제2 진동 부재(230)에 의해 덮일 수 있다.
진동 패널(200)은 제1 전극 및 제2 전극을 더 포함할 수 있다. 제1 전극 및 제2 전극 각각은 투명성을 가지며, 복수의 제1 및 제2 진동 부재(220, 230)의 양면에 배치될 수 있다. 예를 들면, 제1 전극은 베이스 필름(210)의 전면과 복수의 제1 및 제2 진동 부재(220, 230)의 후면 사이에 개재되고, 제2 전극은 복수의 제1 및 제2 진동 부재(220, 230)의 전면에 배치될 수 있다. 일 예에 따르면, 복수의 제1 진동 부재(220)가 볼록한 단면 구조를 갖고, 복수의 제2 진동 부재(230)가 복수의 제1 진동 부재(220)의 상면을 덮도록 도포되는 경우, 제1 및 제2 전극 각각은 제1 및 제2 진동 부재(220, 230)의 하면 또는 상면에 부착되는 평탄면을 가질 수 있다. 따라서, 제1 및 제2 전극 각각은 복수의 제1 및 제2 진동 부재(220, 230)의 하면 또는 상면에 밀착될 수 있다.
도 7은 도 6의 디스플레이 장치에서, 진동 패널이 디스플레이 패널의 전면(Front surface)에 부착되는 구성을 설명하는 단면도이다.
도 7을 참조하면, 디스플레이 패널(100)은 탑 에미션(Top Emission) 방식으로 구현될 수 있고, 진동 패널(200)은 디스플레이 패널(100)의 전면 전체에 부착될 수 있다. 디스플레이 패널(100)은 베이스 기판(110), 박막 트랜지스터층(120), 발광 소자층(130), 접착층(140) 및 봉지 플레이트(150)를 포함할 수 있다. 여기에서, 박막 트랜지스터층(120) 및 발광 소자층(130)은 픽셀 어레이층이라고 할 수 있다.
박막 트랜지스터층(120)은 베이스 기판(110) 상의 일부에 배치되고, 스캔 라인들, 데이터 라인들 및 박막 트랜지스터들을 포함할 수 있다. 박막 트랜지스터들 각각은 게이트 전극, 반도체층, 소스 및 드레인 전극들을 포함한다.
발광 소자층(130)은 박막 트랜지스터층(120) 상에 배치될 수 있다. 일 예에 따르면, 발광 소자층(130)은 애노드 전극, 발광층, 캐소드 전극 및 뱅크를 포함할 수 있다. 발광 소자층(130)이 형성된 영역에는 픽셀들이 배치되므로, 발광 소자층(130)이 형성된 영역은 표시 영역이라고 할 수 있다.
접착층(140)은 박막 트랜지스터층(120) 및 발광 소자층(130)(이하, 픽셀 어레이층)을 둘러싸도록 배치될 수 있다. 접착층(140)은 픽셀 어레이층(120, 130)을 밀봉하고, 봉지 플레이트(150)를 픽셀 어레이층(120, 130)이 배치된 베이스 기판(110)에 접착할 수 있다.
봉지 플레이트(150)는 베이스 기판(110) 및 픽셀 어레이층(120, 130)을 덮는 커버(Cover) 기판 또는 커버 윈도우(Cover Window)와 같은 역할을 할 수 있다. 봉지 플레이트(150)는 픽셀 어레이층(120, 130)에 산소 또는 수분이 침투되는 것을 방지할 수 있다.
디스플레이 장치는 디스플레이 패널(100) 및 진동 패널(200)을 수납하는 백 커버(300)를 더 포함할 수 있다. 백 커버(300)는 디스플레이 패널(100)의 후면 및 측면 중 적어도 하나를 지지할 수 있다. 백 커버(300)은 디스플레이 장치의 측면 및 후면 전체를 감싸므로, 디스플레이 장치를 보호할 수 있다. 따라서, 백 커버(300)는 디스플레이 장치의 무게를 크게 증가시키지 않으면서 디스플레이 장치를 보호할 수 있다.
디스플레이 장치는 진동 패널(200) 상에 배치되어 진동 패널(200)을 보호하는 보호 부재(400)를 더 포함할 수 있다. 보호 부재(400)는 진동 패널(200) 상에 배치되어, 디스플레이 패널(100) 및 진동 패널(200)을 외부로부터의 물리적 충격으로부터 보호할 수 있다. 예를 들면, 보호 부재(400)는 진동 패널(200)의 상단에 밀착됨으로써, 디스플레이 장치의 손상 및 오작동을 방지할 수 있다. 그리고, 보호 부재(400)는 외부로부터의 물리적 충격뿐만 아니라, 압력 및 고온으로부터 디스플레이 장치를 보호할 수 있다. 일 예에 따르면, 보호 부재(400)는 강화 글라스로 구현될 수 있다.
일 예에 따르면, 보호 부재(400)는 진동 패널(200)의 상단에 부착되어, 진동 패널(200)의 진동에 따라 같이 진동할 수 있다. 예를 들어, 제1 및 제2 전극이 복수의 제1 및 제2 전극을 포함하는 경우, 보호 부재(400)는 복수의 제1 및 제2 전극 각각의 진동에 따라 해당 영역만이 진동할 수 있다. 그리고, 보호 부재(400)는 진동하는 진동 패널(200)이 배치된 해당 영역만이 진동할 수 있도록 유연한 소재로 구현될 수 있다. 따라서, 보호 부재(400)는 디스플레이 장치를 보호하는 동시에 진동판의 역할을 수행할 수 있다.
도 8은 도 6의 디스플레이 장치에서, 진동 패널이 디스플레이 패널의 후면에 부착되는 구성을 설명하는 단면도이다.
도 8을 참조하면, 디스플레이 패널(100)은 바텀 에미션(Bottom Emission) 방식으로 구현될 수 있고, 진동 패널(200)은 디스플레이 패널(100)의 후면 전체에 부착될 수 있다. 디스플레이 패널(100)은 베이스 기판(110), 박막 트랜지스터층(120), 발광 소자층(130), 접착층(140) 및 봉지 플레이트(150)를 포함할 수 있다. 여기에서, 박막 트랜지스터층(120) 및 발광 소자층(130)은 픽셀 어레이층이라고 할 수 있다.
일 예에 따르면, 진동 패널(200)의 상면은 평면 구조를 가질 수 있다. 예를 들면, 복수의 제2 진동 부재(230)의 두께는 복수의 제1 진동 부재(220) 각각의 두께와 동일할 수 있다. 따라서, 진동 패널(200)의 상면은 디스플레이 패널(100)의 하면에 밀착될 수 있고, 진동 패널(200)은 상면의 평면 구조를 통해 진동을 디스플레이 패널(100)에 전달할 수 있다.
도 9는 도 6의 디스플레이 장치에서, 진동 패널이 디스플레이 패널의 전면(Front surface) 및 후면에 부착되는 구성을 설명하는 단면도이다.
도 9를 참조하면, 진동 패널(200)은 제1 진동 패널(200a) 및 제2 진동 패널(200b)를 포함한다. 제1 진동 패널(200a)은 디스플레이 패널(100)의 전면 전체에 배치되고, 제2 진동 패널(200b)은 디스플레이 패널(100)의 후면 전체에 배치될 수 있다. 그리고, 제2 진동 패널(200b)은 디스플레이 패널(100)과 백 커버(300) 사이에 개재될 수 있다. 따라서, 제1 및 제2 진동 패널(200a, 200b) 각각은 디스플레이 패널(100)의 전면 또는 후면에 부착되어, 디스플레이 장치의 음압 레벨을 향상시킬 수 있다.
일 예에 따르면, 제1 진동 패널(200a)은 제2 진동 패널(200b)이 디스플레이 패널(100)과 중첩되는 영역과 같은 영역에서 디스플레이 패널(100)과 중첩될 수 있다. 제1 및 제2 진동 패널(200a, 200b)은 동일한 영역에서 디스플레이 패널(100)과 중첩되어 서로의 진동을 보완할 수 있다. 제1 및 제2 진동 패널(200a, 200b)은 동일한 영역에서 디스플레이 패널(100)과 중첩되어 음향의 진폭을 증가시키고, 음압 레벨을 향상시킬 수 있다.
도 10은 도 6의 디스플레이 장치에서, 진동 패널의 세부 구성 및 구동 회로부를 설명하는 도면이다.
도 10을 참조하면, 진동 패널(200)은 베이스 필름(210), 복수의 제1 진동 부재(220), 복수의 제2 진동 부재(230), 제1 전극(240) 및 제2 전극(250)을 포함할 수 있다.
제1 전극(240) 및 제2 전극(250) 각각은 투명성을 가지며, 복수의 제1 및 제2 진동 부재(220, 230)의 양면에 배치될 수 있다. 예를 들면, 제1 전극(240)은 베이스 필름(210)의 전면과 복수의 제1 및 제2 진동 부재(220, 230)의 후면 사이에 개재되고, 제2 전극(250)은 복수의 제1 및 제2 진동 부재(220, 230)의 전면에 배치될 수 있다. 복수의 제1 진동 부재(220)가 볼록한 단면 구조를 갖고, 복수의 제2 진동 부재(230)가 복수의 제1 진동 부재(220)의 상면을 덮도록 도포되는 경우, 제1 및 제2 전극(240, 250) 각각은 제1 및 제2 진동 부재(220, 230)의 하면 또는 상면에 부착되는 평탄면을 가질 수 있다. 따라서, 제1 및 제2 전극(240, 250) 각각은 복수의 제1 및 제2 진동 부재(220, 230)의 하면 또는 상면에 밀착될 수 있다.
디스플레이 장치는 진동 패널(200)의 제1 및 제2 전극(240, 250)에 주파수 입력을 제공하는 구동 회로부(500)를 더 포함할 수 있다. 일 예에 따르면, 구동 회로부(500)는 제1 및 제2 전극(240, 250) 각각과 연결되어 주파수 입력을 제공하고, 진동 패널(200)은 음향을 출력할 수 있다.
도 11은 복수의 진동 발생 모듈을 포함하는 디스플레이 장치에 있어서, 고유 진동수에 따른 주파수 파형을 설명하는 도면이고, 도 12는 본 출원의 예에 따른 디스플레이 장치에 있어서, 고유 진동수에 따른 주파수 파형을 설명하는 도면이다.
도 11을 참조하면, 디스플레이 장치는 디스플레이 패널(10)의 일면에 복수의 진동 발생 모듈(20a, 20b)을 포함할 수 있다. 복수의 진동 발생 모듈(20a, 20b) 각각은 디스플레이 패널(10)의 일면에 부착되고, 주파수 입력에 따라 진동하여 음향을 출력할 수 있다.
도 12를 참조하면, 본 출원의 예에 따른 디스플레이 장치는 디스플레이 패널(100)의 전면(Front surface) 및 후면 중 적어도 한 면의 전체에 부착되는 진동 패널(200)을 포함할 수 있다. 이하에서는, 도 11의 디스플레이 장치 및 도 12의 본 출원의 예에 따른 디스플레이 장치를 비교하여, 본 출원의 예에 따른 디스플레이 장치가 저주파 진동을 가능하게 하여 사운드의 재생 대역을 확장시키는 효과를 설명한다.
진동 패널(200) 또는 복수의 진동 발생 모듈(20a, 20b)의 진동 주파수(f)는 진동이 발생한 물질의 고유 진동수(w)에 따라 결정될 수 있다. 예를 들면, 진동 주기(T), 진동 주파수(f) 및 고유 진동수(w)는 다음과 같은 수식에 의하여 결정될 수 있다.
Figure 112017098451504-pat00001
이와 같이, 고유 진동수(w)는 진동 주기(T)에 반비례하고, 진동 주파수(f)에 비례한다. 예를 들어, 고유 진동수(w)가 감소하면 진동 주파수(f)도 감소할 수 있고, 이에 따라 저주파 진동이 가능하다. 따라서, 본 출원의 예에 따른 디스플레이 장치는 저주파 진동을 가능하게 하여 사운드의 재생 대역을 확장하기 위해서, 고유 진동수(w)를 최소화할 수 있다.
진동 운동은 다음과 같은 파동 함수(예를 들어, 사인 함수)로 표현할 수 있다.
Figure 112017098451504-pat00002
여기에서, x는 물체의 변위, A는 진동의 진폭, w는 고유 진동수에 해당한다.
그리고, 고유 진동수(w)는 물질의 질량(m)에 반비례한다. 예를 들면, 고유 진동수(w) 및 질량(m)의 관계는 다음과 같은 수식에 의하여 결정될 수 있다.
Figure 112017098451504-pat00003
Figure 112017098451504-pat00004
Figure 112017098451504-pat00005
Figure 112017098451504-pat00006
따라서, 고유 진동수(w)는 물질의 질량(m)에 반비례한다. 결과적으로, 본 출원의 예에 따른 디스플레이 장치는 디스플레이 패널(100)의 전면(Front surface) 및 후면 중 적어도 한 면의 전체에 부착되는 진동 패널(200)을 포함함으로써, 진동 패널(200)의 질량을 증가시켜 고유 진동수(w)를 최소화하고 저주파 진동을 가능하게 하여 사운드의 재생 대역을 확장시킬 수 있다.
일 예예 따르면, 진동 패널(200)은 디스플레이 패널(100)의 전면(Front surface) 및 후면 중 적어도 한 면의 전체에 부착됨으로써, 고유 진동수(w)를 최소화할 수 있다. 예를 들면, 진동 패널(200)이 디스플레이 패널(100)의 전면(Front surface) 및 후면 중 적어도 한 면의 전체에 부착되면, 복수의 진동 발생 모듈이 2개의 진동 발생 모듈(20a, 20b)을 포함하는 경우보다 파장(λ)이 2배 증가하고, 고유 진동수(w)가 반으로 감소할 수 있다. 예를 들어, 복수의 진동 발생 모듈이 2개의 진동 발생 모듈(20a, 20b)을 포함하는 디스플레이 장치의 고유 진동수(w)가 2에 해당하면, 본 출원의 예에 따른 디스플레이 장치의 고유 진동수(w)는 1에 해당할 수 있다. 따라서, 본 출원에 따른 디스플레이 장치는 고유 진동수(w)를 최소화하여 저주파 진동을 가능하게 하고 사운드의 재생 대역을 확장시킬 수 있다.
도 13은 본 출원의 예에 따른 디스플레이 장치에 있어서, 음향 출력 특성을 도시한 도면이다. 구체적으로, 제1 구조(Structure 1)는 평탄면을 갖는 진동 부재를 포함하고, 제2 구조(Structure 2)는 베이스 필름 및 베이스 필름 상에 패터닝된 제1 진동 부재를 포함할 수 있다. 그리고, 제3 구조(Structure 3)는 본 출원의 제2 실시예에 따른 진동 패널(200)에 해당하고, 제4 구조(Structure 4)는 본 출원의 제1 실시예에 따른 진동 패널(100)에 해당한다. 여기에서, 제1 내지 제4 구조의 베이스 필름 또는 진동 부재의 물질 특성은 동일하다고 가정하고, 제1 내지 제4 구조는 진동 부재의 구조에 따른 차이를 가진다. 그리고, 도 13은 50Vrms의 전압을 인가받은 제1 내지 제4 구조의 음압 레벨을 나타낸다.
도 13을 참조하면, 본 출원의 예에 따른 디스플레이 장치는 복수의 제1 및 제2 진동 부재(220, 230)를 통해 압전 특성을 향상시켜 낮은 구동 전압으로도 높은 음압 레벨(SPL, Sound Pressure Level)을 구현할 수 있다.
음압 레벨은 다음과 같은 수식에 의해 결정될 수 있다.
Figure 112017098451504-pat00007
여기에서, 음압 레벨(SPL, Sound Pressure Level)은 데시벨(dB)의 단위로 표현될 수 있고, a는 진동 가속도에 해당하며, a0는 기준 진동 가속도에 해당한다. 예를 들어, a0는10- 6 m/s2에 해당할 수 있다.
그리고, 진동 가속도(a)는 하기의 수식과 같이, 진동 패널(200) 내의 적층수(N), 진동 패널(200)의 면적(S), 모듈러스(Y), 압전 계수(d33) 및 전압(V)에 비례하고, 진동 패널(200)의 두께(L)에 반비례할 수 있다.
Figure 112017098451504-pat00008
따라서, 디스플레이 장치는 진동 패널(200)을 디스플레이 패널(100)의 전면(Front surface) 및 후면 중 적어도 한 면의 전체에 부착함으로써 진동 패널(200)의 면적(S)을 증가시킬 수 있고, 복수의 제1 및 제2 진동 부재(220, 230)를 포함함으로써 진동 패널(200)의 압전 계수(d33)를 증가시킬 수 있다.
도 13에서, 본 출원의 제1 및 제2 실시예에 따른 디스플레이 장치에 해당하는 제4 구조(Structure 4) 및 제3 구조(Structure 3)는 제1 구조(Structure 1) 및 제2 구조(Structure 2)보다 저주파 진동이 가능하고 음압 레벨이 증가하는 것을 알 수 있다. 따라서, 본 출원의 예에 따른 디스플레이 장치는 진동 패널(200)을 디스플레이 패널(100)의 전면(Front surface) 및 후면 중 적어도 한 면의 전체에 부착하고 복수의 제1 및 제2 진동 부재(220, 230)를 포함함으로써, 저주파 진동을 가능하게 하여 사운드의 재생 대역을 확장시키고 낮은 구동 전압으로도 높은 음압 레벨을 구현할 수 있다.
본 출원의 실시예에 따른 표시 패널은 액정 표시 패널, 유기 전계 발광(OLED: Organic Light Emitting Diode) 표시 패널, 양자점 표시 패널(quantum dot display panel), 및 전계발광 표시패널(electroluminescent display panel) 등의 모든 형태의 표시 패널이 사용될 수 있으며, 본 출원의 진동 패널에 의하여 진동됨으로써 음향을 발생할 수 있는 특정한 표시 패널에 한정되지 않는다. 그리고, 본 출원의 실시예의 표시장치는 유기 발광층, 양자점 발광층, 및 마이크로 발광 다이오드 등을 포함하는 표시 패널에 적용할 수 있다.
그리고, 본 출원의 실시예에 따른 진동 패널은 표시장치에 적용하는 것이 가능하다. 본 출원의 실시예에 따른 표시 장치는 모바일 디바이스, 영상전화기, 스마트 와치(smart watch), 와치 폰(watch phone), 웨어러블 기기(wearable device), 폴더블 기기(foldable device), 롤러블 기기(rollable device), 벤더블 기기(bendable device), 플렉서블 기기(flexible device), 커브드 기기(curved device), 전자 수첩, 전자 책, PMP(portable multimedia player), PDA(personal digital assistant), MP3 플레이어, 모바일 의료기기, 데스크탑 PC(desktop PC), 랩탑 PC(laptop PC), 넷북컴퓨터(netbook computer), 포터블컴퓨터(portable computer), 워크스테이션(workstation), 네비게이션, 차량용 네비게이션, 텔레비전, 월페이퍼(wall paper), 노트북, 모니터, 카메라, 캠코더, 및 가전 기기 등에 적용될 수 있다. 본 출원의 실시예에 따른 표시장치는 아래와 같이 설명될 수 있다.
본 출원에 따른 디스플레이 장치는 영상을 표시하는 디스플레이 패널 및 디스플레이 패널에 부착된 진동 패널을 포함하며, 진동 패널은 베이스 필름, 베이스 필름 상에 서로 이격되도록 마련된 복수의 제1 진동 부재, 및 복수의 제1 진동 부재 사이에 마련된 복수의 제2 진동 부재를 포함한다.
본 출원의 몇몇 실시예에 따르면, 복수의 제1 진동 부재 각각은 베이스 필름의 제1 길이 방향을 따라 길게 연장되고 베이스 필름의 제2 길이 방향을 따라 서로 이격될 수 있다.
본 출원의 몇몇 실시예에 따르면, 복수의 제2 진동 부재 각각은 베이스 필름 상에서 복수의 제1 진동 부재 사이에 충진될 수 있다.
본 출원의 몇몇 실시예에 따르면, 복수의 제1 진동 부재 각각은 베이스 필름의 일면으로부터 볼록한 단면 구조를 가질 수 있다.
본 출원의 몇몇 실시예에 따르면, 진동 패널의 상면은 엠보싱 구조를 가질 수 있다.
본 출원의 몇몇 실시예에 따르면, 복수의 제1 진동 부재 각각의 최상단과 베이스 필름의 일면 사이의 거리는 복수의 제2 진동 부재 각각의 상단과 베이스 필름의 일면 사이의 거리보다 길 수 있다.
본 출원의 몇몇 실시예에 따르면, 디스플레이 장치는 진동 패널 상에 배치되며, 진동 패널과의 사이에 에어 갭을 형성하는 보호 부재를 더 포함할 수 있다.
본 출원의 몇몇 실시예에 따르면, 진동 패널의 상면은 평면 구조를 가질 수 있다.
본 출원의 몇몇 실시예에 따르면, 복수의 제1 진동 부재 각각의 최상단과 베이스 필름의 일면 사이의 거리는 복수의 제2 진동 부재 각각의 상단과 베이스 필름의 일면 사이의 거리와 같을 수 있다.
본 출원의 몇몇 실시예에 따르면, 디스플레이 장치는 디스플레이 패널 및 진동 패널을 수납하는 백 커버를 더 포함할 수 있다.
본 출원의 몇몇 실시예에 따르면, 진동 패널은 디스플레이 패널의 전면(Front surface) 및 후면 중 적어도 한 면의 전체에 부착될 수 있다.
본 출원에 따른 디스플레이 장치는 영상을 표시하는 디스플레이 패널 및 디스플레이 패널에 부착된 진동 패널을 포함하며, 진동 패널은 베이스 필름, 베이스 필름 상에 마련된 제1 전극, 제1 전극 상에서 서로 이격되도록 마련된 복수의 제1 진동 부재, 베이스 필름 상에서 복수의 제1 진동 부재 사이에 마련된 복수의 제2 진동 부재, 및 제1 및 제2 진동 부재를 덮는 제2 전극을 포함할 수 있다.
본 출원의 몇몇 실시예에 따르면, 진동 패널은 디스플레이 패널의 전면(Front surface) 및 후면 중 적어도 한 면의 전체에 부착될 수 있다.
본 출원의 몇몇 실시예에 따르면, 진동 패널의 상면은 엠보싱 구조를 갖고, 제1 전극은 엠보싱구조를 따라 형성될 수 있다.
본 출원의 몇몇 실시예에 따르면, 진동 패널의 상면은 평면 구조를 갖고, 제1 전극은 진동 패널의 상면을 따라 평면 구조를 가질 수 있다.
본 출원의 몇몇 실시예에 따르면, 복수의 제1 진동 부재는 페로브 스카이트(Perovskite) 구조를 갖는 세라믹 소재 중 압전 특성을 갖는 물질로 이루어질 수 있다.
본 출원의 몇몇 실시예에 따르면, 복수의 제2 진동 부재는 폴리비닐리덴 플루오라이드 호모폴리머(PVDF Homopolymer), 폴리비닐리덴 플루오라이드 코폴리머(PVDF Copolymer), 폴리비닐리덴 플루오라이드 터폴리머(PVDF Terpolymer), 시아노폴리머(Cyano-polymer), 시아노-코폴리머(Cyano-copolymer), 보론 나이트라이드 폴리머(BN polymer) 중 적어도 하나를 포함하는 피에조 폴리머(Piezopolymer)로 이루어질 수 있다.
이상에서 설명한 본 출원은 전술한 실시예 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.
100: 디스플레이 패널 200: 진동 패널
300: 백 커버 400: 보호 부재
500: 구동 회로부

Claims (17)

  1. 영상을 표시하는 디스플레이 패널; 및
    상기 디스플레이 패널에 부착된 진동 패널을 포함하며,
    상기 진동 패널은,
    베이스 필름;
    상기 베이스 필름 상에 서로 이격되도록 마련된 복수의 제1 진동 부재; 및
    상기 복수의 제1 진동 부재 사이에 마련된 복수의 제2 진동 부재를 포함하고,
    상기 복수의 제1 진동 부재와 상기 복수의 제2 진동 부재는 서로 다른 물질로 이루어진, 디스플레이 장치.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 복수의 제1 진동 부재 각각은 상기 베이스 필름의 제1 길이 방향을 따라 길게 연장되고 상기 베이스 필름의 제2 길이 방향을 따라 서로 이격된, 디스플레이 장치.
  3. 제 1 항에 있어서,
    상기 복수의 제2 진동 부재 각각은 상기 베이스 필름 상에서 상기 복수의 제1 진동 부재 사이에 충진된, 디스플레이 장치.
  4. 제 1 항에 있어서,
    상기 복수의 제1 진동 부재 각각은 상기 베이스 필름의 일면으로부터 볼록한 단면 구조를 갖는, 디스플레이 장치.
  5. 제 1 항에 있어서,
    상기 진동 패널의 상면은 엠보싱 구조를 갖는, 디스플레이 장치.
  6. 제 5 항에 있어서,
    상기 복수의 제1 진동 부재 각각의 최상단과 상기 베이스 필름의 일면 사이의 거리는 상기 복수의 제2 진동 부재 각각의 상단과 상기 베이스 필름의 일면 사이의 거리보다 긴, 디스플레이 장치.
  7. 제 5 항에 있어서,
    상기 진동 패널 상에 배치되며, 상기 진동 패널과의 사이에 에어 갭을 형성하는 보호 부재를 더 포함하는, 디스플레이 장치.
  8. 제 1 항에 있어서,
    상기 진동 패널의 상면은 평면 구조를 갖는, 디스플레이 장치.
  9. 제 8 항에 있어서,
    상기 복수의 제1 진동 부재 각각의 최상단과 상기 베이스 필름의 일면 사이의 거리는 상기 복수의 제2 진동 부재 각각의 상단과 상기 베이스 필름의 일면 사이의 거리와 같은, 디스플레이 장치.
  10. 제 1 항에 있어서,
    상기 디스플레이 패널 및 상기 진동 패널을 수납하는 백 커버를 더 포함하는, 디스플레이 장치.
  11. 제 1 항에 있어서,
    상기 진동 패널은 상기 디스플레이 패널의 전면(Front surface) 및 후면 중 적어도 한 면의 전체에 부착된, 디스플레이 장치.
  12. 영상을 표시하는 디스플레이 패널; 및
    상기 디스플레이 패널에 부착된 진동 패널을 포함하며,
    상기 진동 패널은,
    베이스 필름;
    상기 베이스 필름 상에 마련된 제1 전극;
    상기 제1 전극 상에서 서로 이격되도록 마련된 복수의 제1 진동 부재;
    상기 베이스 필름 상에서 상기 복수의 제1 진동 부재 사이에 마련된 복수의 제2 진동 부재; 및
    상기 제1 및 제2 진동부재를 덮는 제2 전극을 포함하고,
    상기 복수의 제1 진동 부재와 상기 복수의 제2 진동 부재는 서로 다른 물질로 이루어진, 디스플레이 장치.
  13. 제 12 항에 있어서,
    상기 진동 패널은 상기 디스플레이 패널의 전면(Front surface) 및 후면 중 적어도 한 면의 전체에 부착된, 디스플레이 장치.
  14. 제 12 항에 있어서,
    상기 진동 패널의 상면은 엠보싱 구조를 갖고, 상기 제1 전극은 상기 엠보싱구조를 따라 형성된, 디스플레이 장치.
  15. 제 12 항에 있어서,
    상기 진동 패널의 상면은 평면 구조를 갖고, 상기 제1 전극은 상기 진동 패널의 상면을 따라 평면 구조를 갖는, 디스플레이 장치.
  16. 제 1 항 내지 제 15 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 복수의 제1 진동 부재는 페로브 스카이트(Perovskite) 구조를 갖는 세라믹 소재 중 압전 특성을 갖는 물질로 이루어진, 디스플레이 장치.
  17. 제 1 항 내지 제 15 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 복수의 제2 진동 부재는 폴리비닐리덴 플루오라이드 호모폴리머(PVDF Homopolymer), 폴리비닐리덴 플루오라이드 코폴리머(PVDF Copolymer), 폴리비닐리덴 플루오라이드 터폴리머(PVDF Terpolymer), 시아노폴리머(Cyano-polymer), 시아노-코폴리머(Cyano-copolymer), 보론 나이트라이드 폴리머(BN polymer) 중 적어도 하나를 포함하는 피에조 폴리머(Piezopolymer)로 이루어진, 디스플레이 장치.
KR1020170130210A 2017-10-11 2017-10-11 디스플레이 장치 KR102370837B1 (ko)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020170130210A KR102370837B1 (ko) 2017-10-11 2017-10-11 디스플레이 장치

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020170130210A KR102370837B1 (ko) 2017-10-11 2017-10-11 디스플레이 장치

Publications (2)

Publication Number Publication Date
KR20190040712A KR20190040712A (ko) 2019-04-19
KR102370837B1 true KR102370837B1 (ko) 2022-03-04

Family

ID=66283261

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020170130210A KR102370837B1 (ko) 2017-10-11 2017-10-11 디스플레이 장치

Country Status (1)

Country Link
KR (1) KR102370837B1 (ko)

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20210013490A (ko) 2019-07-26 2021-02-04 삼성디스플레이 주식회사 표시 장치 및 이를 이용한 표시 패널의 구동 방법

Family Cites Families (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101013467B1 (ko) * 2008-11-18 2011-02-14 삼성전기주식회사 촉감제시 터치스크린 및 이를 구비한 디스플레이 장치
KR101969067B1 (ko) * 2012-08-31 2019-04-16 삼성디스플레이 주식회사 표시 장치 및 표시 장치에서 진동을 발생시키는 방법

Also Published As

Publication number Publication date
KR20190040712A (ko) 2019-04-19

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR102320360B1 (ko) 표시 장치
US11073914B2 (en) Vibration generation device, and display apparatus and vehicle comprising the same
US20220070563A1 (en) Vibration apparatus and apparatus including the same
KR20190052949A (ko) 표시장치
KR102455891B1 (ko) 디스플레이 장치
KR102605479B1 (ko) 압전 소자 및 이를 포함하는 표시 장치
KR20200067667A (ko) 디스플레이 장치
KR20210121976A (ko) 진동발생장치 및 이를 구비한 표시장치
KR102310176B1 (ko) 표시 장치
US20220124439A1 (en) Vibration apparatus and apparatus including the same
KR102370837B1 (ko) 디스플레이 장치
KR20200083208A (ko) 진동발생장치, 이를 포함하는 표시장치 및 차량
TWI787750B (zh) 顯示設備
KR102490349B1 (ko) 전자 기기
KR20210076657A (ko) 표시장치
TWI793925B (zh) 振動裝置以及包含其的電子裝置
KR102567559B1 (ko) 전자 기기
US20240080611A1 (en) Apparatus
US20240080612A1 (en) Apparatus
US11804203B2 (en) Display apparatus
KR102312265B1 (ko) 디스플레이 장치
US20220208163A1 (en) Vibration device and apparatus including the same

Legal Events

Date Code Title Description
A201 Request for examination
E902 Notification of reason for refusal
E701 Decision to grant or registration of patent right
GRNT Written decision to grant