KR102514485B1 - 디스플레이 장치 - Google Patents

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KR102514485B1
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최민규
민주훈
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Abstract

본 출원의 예에 따른 디스플레이 장치는 디스플레이 패널, 디스플레이 패널의 후면에 배치된 백라이트 유닛, 및 백라이트 유닛을 진동시키는 진동 발생 장치를 포함하고, 백라이트 유닛은 디스플레이 패널의 표시 영역에 중첩되는 복수의 광원을 갖는 광원부, 디스플레이 패널의 후면에 배치되는 광학 레이어, 및 광원부와 광학 레이어의 사이에 배치되어 복수의 광원에서 방출된 광을 확산시키는 확산 레이어를 포함함으로써, 광 휘도 균일성 및 진동 전달 특성을 향상시켜 시청자의 몰입감을 향상시키는 효과가 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 Apparatus)가 개발되고 있다.
이와 같은 디스플레이 장치의 구체적인 예로는 액정표시 장치(Liquid Crystal Display apparatus: LCD), 전계방출 표시 장치(Field Emission Display apparatus: FED), 유기발광 표시 장치(Organic Light Emitting Display appartus: OLED) 등을 들 수 있다.
이 중, 액정표시 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 표시 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 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, 스피커를 통해 발생된 소리가 디스플레이 패널의 측면 또는 디스플레이 패널의 상하면으로 진행하므로, 벽 또는 바닥에서 반사되는 소리와의 간섭으로 인해서 음질이 떨어지게 된다는 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.
이에 본 출원의 발명자들은 위에서 언급한 문제점들을 인식하고, 디스플레이 패널의 전면에서 영상을 시청할 시 소리의 진행방향이 디스플레이 패널의 전방이 될 수 있으며, 소리의 음질이 향상될 수 있는 여러 실험을 하게 되었다. 여러 실험을 거쳐 소리의 진행방향이 디스플레이 패널의 전방으로 되도록 음향을 발생시킬 수 있으며, 소리의 음질을 향상시킬 수 있는 새로운 구조의 디스플레이 장치를 구현하였다.
본 출원은 디스플레이 패널의 전방으로 음향을 출력함으로써, 영상과 음향의 발생 위치를 일치시켜 현실감 및 몰입감을 극대화시키는 디스플레이 장치를 제공하는 것을 해결하고자 하는 과제로 한다.
본 출원은 디스플레이 패널의 전방으로 출력되는 소리의 음질을 향상시키면서, 광 휘도 균일성을 향상시킴으로써 영상 품질을 향상시키는 것을 해결하고자 하는 과제로 한다.
본 출원은 진동이 전달되는 백라이트 유닛의 밀도를 증가시켜 소리의 전달 효과를 상승시키면서, 광원에서 방출된 광을 디스플레이 패널의 전면으로 확산시켜 광 휘도 균일성을 향상시키는 것을 해결하고자 하는 과제로 한다.
본 출원은 광원부와 광학 레이어의 사이에 배치되어 복수의 광원에서 방출된 광을 확산시키는 확산 레이어를 포함하는 백라이트 유닛을 통해, 진동 전달 특성과 광 휘도 균일성을 동시에 향상시키는 것을 해결하고자 하는 과제로 한다.
본 출원은 디스플레이 패널의 영역 외에 스피커가 별도로 배치되는 공간을 생략하여 디자인 미감을 향상시키는 디스플레이 장치를 제공하는 것을 해결하고자 하는 과제로 한다.
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 디스플레이 패널, 디스플레이 패널의 후면에 배치된 백라이트 유닛, 및 백라이트 유닛을 진동시키는 진동 발생 장치를 포함하고, 백라이트 유닛은 디스플레이 패널의 표시 영역에 중첩되는 복수의 광원을 갖는 광원부, 디스플레이 패널의 후면에 배치되는 광학 레이어, 및 광원부와 광학 레이어의 사이에 배치되어 복수의 광원에서 방출된 광을 확산시키는 확산 레이어를 포함한다.
기타 예의 구체적인 사항들은 상세한 설명 및 도면들에 포함되어 있다.
본 출원에 따른 디스플레이 장치는 소리의 진행방향이 디스플레이 패널의 전방으로 되도록 음향을 발생시킬 수 있다. 따라서, 디스플레이 장치의 영상과 음향의 발생 위치를 일치시켜, 디스플레이 장치의 영상을 시청하는 시청자의 몰입감을 향상시킬 수 있다.
그리고, 본 출원에 따른 디스플레이 장치는 디스플레이 패널의 후면에 부착되는 진동 발생 장치를 구성함으로써, 별도로 스피커를 구성하지 않아도 되므로, 스피커의 배치에 대한 자유도를 향상시키고, 세트 장치의 디자인 미감을 향상시킬 수 있다.
그리고, 본 출원에 따른 디스플레이 장치는 디스플레이 패널의 전방으로 출력되는 소리의 음질을 향상시키면서, 광 휘도 균일성을 향상시킴으로써 영상 품질을 향상시킬 수 있다.
그리고, 본 출원에 따른 디스플레이 장치는 진동이 전달되는 백라이트 유닛의 밀도를 증가시켜 소리의 전달 효과를 상승시키면서, 광원에서 방출된 광을 디스플레이 패널의 전면으로 확산시켜 광 휘도 균일성을 향상시킬 수 있다.
그리고, 본 출원에 따른 디스플레이 장치는 광원부와 광학 레이어의 사이에 배치되어 복수의 광원에서 방출된 광을 확산시키는 확산 레이어를 포함하는 백라이트 유닛을 통해, 진동 전달 특성과 광 휘도 균일성을 동시에 향상시킬 수 있다.
그리고, 본 출원에 따른 디스플레이 장치는 광원부와 광학 레이어의 사이에 확산 레이어를 구성함으로써, 디스플레이 패널과의 에어 갭 또는 갭을 줄일 수 있으므로, 고주파의 음향 특성을 향상시킬 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 일 예에 따른 디스플레이 장치의 후면도이다.
도 2는 본 출원의 일 예에 따른 디스플레이 장치의 개략적인 단면도이다.
도 3은 본 출원의 일 예에 따른 디스플레이 장치에서, 도 2의 A 영역을 나타내는 단면도이다.
도 4는 본 출원의 다른 예에 따른 디스플레이 장치에서, 도 2의 A 영역을 나타내는 단면도이다.
도 5는 본 출원의 다른 예에 따른 디스플레이 장치에서, 도 2의 A 영역을 나타내는 단면도이다.
도 6은 본 출원의 다른 예에 따른 디스플레이 장치에서, 도 2의 A 영역을 나타내는 단면도이다.
도 7은 도 1의 절단선 I-I'을 따라 자른 단면도이다.
도 8은 본 출원의 일 예에 따른 백라이트 유닛의 인쇄 플레이트를 설명하기 위한 평면도이다.
도 9는 본 출원의 일 예에 따른 진동 발생 장치를 설명하기 위한 단면도이다.
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.
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 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 apparatus) 등과 같은 세트 전자 장치(set electronic apparatus) 또는 세트 장치(set device 또는 set apparatus)도 포함할 수 있다.
따라서, 본 출원에서의 디스플레이 장치는 LCM, OLED 모듈 등과 같은 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 "디스플레이 장치"로 표현하고, LCM, OLED 모듈을 포함하는 완제품으로서의 전자장치를 "세트 장치"로 구별하여 표현할 수도 있다. 예를 들어, 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), 또는, 마이크로 LED 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 일 예에 따른 디스플레이 장치의 후면도이고, 도 2는 본 출원의 일 예에 따른 디스플레이 장치의 개략적인 단면도이다.
도 1 및 도 2를 참조하면, 디스플레이 장치는 디스플레이 패널(100), 백라이트 유닛(200), 후면 구조물(300) 및 진동 발생 장치(400)를 포함한다.
디스플레이 패널(100)은 영상을 표시하는 것으로, 액정 디스플레이 패널, 유기 전계 발광(OLED: Organic Light Emitting Diode) 디스플레이 패널, 및 전계 발광 디스플레이 패널(Electroluminescent Display Panel) 등 모든 형태의 디스플레이 패널로 구현될 수 있다.
디스플레이 패널(100)은 영상이 표시되는 전면(Front Surface)(100a) 및 백라이트 유닛(200)으로부터 광이 조사되는 후면(100b)을 포함한다. 일 예에 따르면, 디스플레이 패널(100)은 액정 디스플레이 패널로서, 백라이트 유닛(200)으로부터 조사되는 광을 이용하여 영상을 표시할 수 있다.
백라이트 유닛(200)은 디스플레이 패널(100)의 두께 방향(TD)을 기준으로, 디스플레이 패널(100)의 후면(100b)에 결합되어 디스플레이 패널(100)의 후면(100b)에 광을 조사할 수 있다. 예를 들어, 백라이트 유닛(200)의 전면(Front Surface)(200a)은 디스플레이 패널(100)의 후면(100b)에 부착되고, 백라이트 유닛(200)의 후면(200b)은 후면 구조물(300)의 전면(Front Surface)(310a)과 마주할 수 있다. 이러한 백라이트 유닛(200)은 부착 공정에 의해 디스플레이 패널(100)의 후면(100b)과 일체화될 수 있다.
일 예에 따르면, 백라이트 유닛(200)은 복수의 광원이 디스플레이 패널(100)의 후면에 배치된 직하형 백라이트 구조를 가질 수 있다.
직하형 백라이트 구조는 복수의 광원이 디스플레이 패널(100)의 후면에 배치되는 구조를 의미한다. 한편, 엣지형 백라이트 구조는 복수의 광원이 디스플레이 패널(100)의 측면에 배치되는 구조일 수 있다. 직하형 백라이트 구조는 복수의 광원이 디스플레이 패널(100)의 후면에 배치되기 때문에, 엣지형 백라이트 구조보다 많은 수의 광원이 필요할 수 있다. 그리고, 직하형 백라이트 구조는 복수의 광원이 디스플레이 패널(100)의 후면에 배치되기 때문에, 엣지형 백라이트 구조보다 명암비가 좋고, 로컬 디밍(Local Dimming)을 용이하게 수행할 수 있다. 여기에서, 로컬 디밍(Local Dimming)이란, 디스플레이 패널(100)을 복수의 구역으로 구분하여, 각 구역별로 백라이트 유닛(200)의 휘도를 조정하는 것을 의미한다. 따라서, 백라이트 유닛(200)은 직하형 백라이트 구조로 구현되어, 엣지형 백라이트 구조보다 고 동적 범위(HDR, High Dynamic Range)를 가질 수 있고, 디스플레이 장치의 실감 화질을 극대화할 수 있다. 그리고, 백라이트 유닛(200)으로 엣지형 백라이트 구조를 적용할 경우, 진동 발생장치에서의 진동이 디스플레이 패널로 전달되도록, 백라이트 유닛에 포함된 광학 시트들을 일체화하는 공정이 필요하고, 측면에 있는 광원에서의 광이 집중되어 소비전력이 상승하는 문제점이 있다.
이에, 백라이트 유닛(200)으로 엣지형 백라이트 구조보다 직하형 백라이트 구조를 적용할 경우, 디스플레이 패널과 진동 발생 장치의 거리로 인하여 진동 발생 장치의 진동이 디스플레이 패널로 전달되지 못하는 문제점이 있음을 인식하였다. 예를 들면, 고주파에서의 진동이 디스플레이 패널로 전달되지 못하는 문제점이 있다.
이에, 본 명세서의 발명자들은 여러 실험을 거쳐 백라이트 유닛으로 직하형 백라이트 구조를 적용하여 고주파에서의 진동을 발생시킬 수 있는 새로운 구조의 디스플레이 장치를 발명하였다.
후면 구조물(300)은 백라이트 유닛(200)의 측면 및/또는 후면을 둘러쌀 수 있다. 예를 들어, 후면 구조물(300)은 백라이트 유닛(200)의 측면 및/또는 후면(200b)을 둘러싸면서, 진동 발생 장치(400)에서 발생된 진동을 백라이트 유닛(200)에 전달할 수 있다.
후면 구조물(300)은 백라이트 유닛(200)의 후면(200b)을 덮는 후면 커버(310), 및 백라이트 유닛(200)의 측면을 둘러싸는 측면 커버(330)를 포함할 수 있다. 후면 커버(310)는 백라이트 유닛(200)의 후면(200b) 전체를 덮는 것으로, 글라스 재질, 금속 재질, 또는 플라스틱 재질을 이루어진 평판 형태를 가질 수 있다. 여기에서, 후면 커버(310)의 가장자리 또는 날카로운 모서리 부분은 모따기 공정 또는 코너 라운딩 공정에 의해 사면 형태 또는 곡면 형태를 가질 수 있다. 일 예에 따르면, 글라스 재질의 후면 커버(310)는 사파이어 글라스(Sapphire Glass)를 포함할 수 있다. 예를 들어, 금속 재질의 후면 커버(310)는 알루미늄, 알루미늄 합금, 마그네슘 합금, 및 철과 니켈의 합금 중 어느 하나의 재질로 이루어질 수 있다. 다른 예를 들어, 후면 커버(310)는 금속 플레이트 및 글라스 플레이트보다 상대적으로 얇은 두께를 가지면서 백라이트 유닛(200)의 후면과 마주하는 글라스 플레이트의 적층 구조를 가질 수 있으며, 이 경우, 디스플레이 장치의 후면은 금속 플레이트에 의해 거울면으로 사용될 수도 있다.
측면 커버(330)는 백라이트 유닛(200)의 측면을 둘러싸 디스플레이 장치의 측면 빛샘을 방지할 수 있다. 예를 들어, 측면 커버(330)는 디스플레이 패널(100)의 후면 일측 가장자리를 제외한 나머지 후면 가장자리와 후면 구조물(300)의 전면 가장자리 사이에 개재됨으로써 디스플레이 패널(100)과 후면 구조물(300) 사이를 밀봉할 수 있다. 이를 통해, 측면 커버(330)는 백라이트 유닛(200)으로부터 디스플레이 패널(100)에 조사되는 광이 디스플레이 장치의 측면을 통해 외부로 누출되는 것을 방지할 수 있다. 일 예에 따르면, 측면 커버(330)는 폼 패드, 폼 테이프, 또는 접착 수지일 수 있다. 예를 들어, 측면 커버(330)는 아크릴 계열의 재질 또는 우레탄계열의 재질을 포함할 수 있다. 이와 같은, 측면 커버(330)는 디스플레이 장치의 외부로 노출되는 디스플레이 패널(100)과 후면 구조물(300) 사이를 실링하여 디스플레이 장치의 외관 디자인을 개선할 수 있다.
선택적으로, 측면 커버(330)는 디스플레이 패널(100)과 백라이트 유닛(200) 및 후면 커버(310) 사이의 결합 구조에 따라 생략될 수 있다.
일 예에 따르면, 진동 발생 장치(400)는 후면 구조물(300)의 후면에 배치되어 후면 구조물(300)을 진동시켜, 백라이트 유닛(200) 및 디스플레이 패널(100)에 진동을 전달할 수 있다. 이러한 진동 발생 장치(400)는 후면 구조물(300) 및 백라이트 유닛(200)을 통해 디스플레이 패널(100)을 진동시켜 디스플레이 패널(100)의 전방으로 음향을 출력시킬 수 있다. 예를 들어, 진동 발생 장치(400)는 백라이트 유닛(200)의 진동과 함께 진동되는 디스플레이 패널(100)을 진동판으로 사용함으로써 음향을 발생시킬 수 있다.
일 예에 따르면, 진동 발생 장치(400)는 스피커(speaker)로서, 음향 액츄에이터(Sound Actuator), 음향 여진기(Sound Exciter), 또는 압전 소자일 수 있으나, 이에 한정되지 않고 전기적 신호에 따라 음향을 출력하는 음향 기기일 수 있다.
일 예에 따르면, 디스플레이 패널(100)은 좌측 영역 및 우측 영역을 포함하고, 진동 발생 장치(400)는 디스플레이 패널(100)의 서로 다른 영역을 진동시키는 제1 및 제2 음향 발생 모듈(410, 420)을 포함할 수 있다. 제1 및 제2 음향 발생 모듈(410, 420) 각각은 후면 구조물(300)의 후면에 부착되고, 서로 이격되게 배치될 수 있다. 예를 들면, 제1 음향 발생 모듈(410)은 디스플레이 패널(100)의 좌측 영역에 중첩되도록 후면 구조물(300)의 후면에 배치되어 디스플레이 패널(100)의 좌측 영역에 진동을 전달할 수 있고, 제2 음향 발생 모듈(420)은 디스플레이 패널(100)의 우측 영역에 중첩되도록 후면 구조물(300)의 후면에 배치되어 디스플레이 패널(100)의 우측 영역에 진동을 전달할 수 있다. 제1 및 제2 음향 발생 모듈(410, 420) 각각은 서로 다른 진동 신호를 수신하여 독립적으로 구동될 수 있다. 예를 들어, 제1 음향 발생 모듈(410)은 후면 구조물(300)의 진동을 전달받아 진동되는 디스플레이 패널(100)의 좌측 영역을 진동판으로 사용함으로써 음향을 발생시키고, 제2 음향 발생 모듈(420)은 디스플레이 패널(100)의 우측 영역을 진동판으로 사용함으로써 음향을 발생시킬 수 있다.
따라서, 본 출원에 따른 디스플레이 장치는 백라이트 유닛(200)을 통해 진동하는 디스플레이 패널(100)을 음향 장치의 진동판으로 사용하여 디스플레이 패널(100)의 후방과 하방이 아닌 전방으로 음향을 출력함으로써, 디스플레이 장치의 영상과 음향의 발생 위치를 일치시켜, 디스플레이 장치의 영상을 시청하는 시청자의 몰입감을 향상시킬 수 있다.
도 3은 본 출원의 일 예에 따른 디스플레이 장치에서, 도 2의 A 영역을 나타내는 단면도이다.
도 3을 참조하면, 백라이트 유닛(200)은 광원부(210), 광학 레이어(220), 및 확산 레이어(230)를 포함할 수 있다.
광원부(210)는 복수의 광원(211), 인쇄 회로 기판(213), 및 반사 시트(215)를 포함할 수 있다. 복수의 광원(211)은 디스플레이 패널(100)의 표시 영역에 중첩되게 배치되어, 디스플레이 패널(100)을 향하여 광을 방출할 수 있다. 복수의 광원(211)에서 방출된 광은 확산 레이어(230)와 광학 레이어(220)를 순차적으로 통과하여 디스플레이 패널(100)에 도달할 수 있고, 디스플레이 패널(100)은 액정층의 배열을 통해 영상을 표시할 수 있다. 따라서, 복수의 광원(211)은 디스플레이 패널(100)의 표시 영역에 중첩되게 배치됨으로써, 백라이트 유닛(200)은 직하형 백라이트 구조를 가질 수 있다.
일 예에 따르면, 백라이트 유닛(200)의 광원(211)은 LED 또는 mini LED를 포함할 수 있다. mini LED는 광원 칩의 크기가 100?gm 내지 500?gm의 소형 LED에 해당할 수 있다. 광원(211)은 mini LED로 구현됨으로써, 직하형 백라이트 구조에서도 엣지형 백라이트 구조와 유사한 수준의 두께를 가질 수 있으며, 엣지형 백라이트 구조에서 구현할 수 없는 고 동적 범위(HDR, High Dynamic Range)를 가질 수 있고, 로컬 디밍(local dimming)을 용이하게 수행할 수 있다.
인쇄 회로 기판(213)은 복수의 광원(211)을 실장하여 복수의 광원(211)을 구동시킬 수 있다. 예를 들면, 인쇄 회로 기판(213)은 복수의 광원(211)에 전원을 공급하는 배선과 복수의 광원(211)을 구동시키는 회로를 더 실장할 수 있다. 일 예에 따르면, 인쇄 회로 기판(213)은 백라이트 유닛(200)의 후면에 배치되어 후면 구조물(300)의 전면(Front Surface)과 마주할 수 있다. 따라서, 인쇄 회로 기판(213)은 진동 발생 장치(400)에서 발생된 진동을 후면 구조물(300)로부터 전달받아, 반사 시트(215) 및 확산 레이어(230)에 전달할 수 있다.
일 예에 따르면, 인쇄 회로 기판(213)은 복수의 광원(211)을 모두 실장할 수 있는 하나의 기판으로 구현되거나, 복수의 광원(211)을 복수의 그룹으로 분리하여 실장할 수 있는 복수의 기판으로 구현될 수 있다. 이와 같이, 인쇄 회로 기판(213)은 복수의 광원(211)의 배치 구조 및 복수의 광원(211)의 구동 방법에 따라 다양한 구성으로 변경될 수 있다.
반사 시트(215)는 인쇄 회로 기판(213) 상에 배치되어 복수의 광원(211)에서 방출된 광을 반사시킬 수 있다. 예를 들어, 반사 시트(215)는 복수의 광원(211)에서 방출된 광이 백라이트 유닛(200)의 후면으로 누설되는 것을 방지하여, 복수의 광원(211)에서 방출된 광을 디스플레이 패널(100)을 향하여 반사시킬 수 있다. 또한, 반사 시트(215)는 진동 발생 장치(400)에서 발생된 진동을 후면 구조물(300) 및 인쇄 회로 기판(213)으로부터 전달받아, 확산 레이어(230) 및 광학 레이어(220)에 전달할 수 있다. 광학 레이어(220)는 광학 시트부(221), 확산 플레이트(223), 및 인쇄 플레이트(225)를 포함할 수 있다.
광학 시트부(221)는 디스플레이 패널(100)의 후면에 배치될 수 있다. 예를 들면, 광학 시트부(221)는 광원부(210)로부터 방출되는 광의 휘도 특성을 향상시키며, 확산 레이어(230), 인쇄 플레이트(225), 및 확산 플레이트(223)의 진동을 디스플레이 패널(100)에 전달할 수 있다. 일 예에 따르면, 광학 시트부(221)는 입사되는 광을 확산시키는 기능과 확산된 광을 집광하는 기능을 모두 갖는 복합 광학 시트일 수 있다.
일 예에 따르면, 광학 시트부(221)는 투명 접합 부재를 매개로 하는 라미네이션 공정(Lamination) 공정에 의해 디스플레이 패널(100)의 후면에 부착될 수 있다. 여기에서, 투명 접합 부재는 OCA(Optically Clear Adhesive), OCR(Optically Clear Resin), 다공성 OCA(Porous Optically Clear Adhesive), 또는 다공성 OCR(Porous Optically Clear Resin)일 수 있다. 선택적으로, 광학 시트부(221)가 하나의 복합 광학 시트로 이루어지는 경우, 광학 레이어(220)는 프리즘 또는 렌티큘러 패턴을 포함하는 복수의 집광 패턴을 더 포함할 수 있다.
일 예에 따르면, 광학 시트부(221)는 제1 내지 제3 광학 시트 중 적어도 하나를 포함할 수 있다. 제1 광학 시트는 광 산란층 또는 광산란 입자를 갖는 제1 확산 시트로서, 확산 플레이트(223)의 전면(Front Surface)에 배치되고, 확산 플레이트(223)로부터 입사되는 광을 1차로 산란 또는 확산시켜 출광시킬 수 있다.
제2 광학 시트는 광 산란층 또는 광산란 입자를 갖는 제2 확산 시트로서, 제1 광학 시트의 전면(Front Surface)에 부착되고 제1 광학 시트로부터 입사되는 광을 2차로 산란 또는 확산시켜 출광시킬 수 있다.
제3 광학 시트는 복수의 프리즘 패턴을 갖는 프리즘 시트로서, 제2 광학 시트의 전면(Front Surface)에 부착되고 제2 광학 시트로부터 입사되는 광을 복수의 프리즘 패턴을 통해 집광하여 출광시킬 수 있다.
선택적으로, 제2 광학 시트는 하부 프리즘 시트로 변경될 수 있다. 일 예에 따르면, 하부 프리즘 시트는 가로 축 방향을 따라 길게 연장되고 세로 축 방향을 따라 서로 접하도록 마련된 복수의 하부 프리즘 패턴들을 포함할 수 있다. 이 경우, 제3 광학 시트는 상부 프리즘 시트일 수 있다. 일 예에 따르면, 상부 프리즘 시트는 세로 축 방향을 따라 길게 연장되고 가로 축 방향을 따라 서로 접하도록 마련된 복수의 상부 프리즘 패턴을 포함할 수 있다. 따라서, 하부 프리즘 패턴과 상부 프리즘 패턴은 서로 교차하도록 배치될 수 있다.
광학 시트부(221)는 형광 물질로 이루어진 형광 시트를 더 포함할 수 있다. 예를 들면, 광원부(210)는 확산 레이어(230)의 후면에 배치되고, 광학 시트부(221)의 형광 시트는 확산 레이어(230)의 전면에 배치될 수 있다. 다시 말해서, 광원부(210)와 광학 시트부(221)의 형광 시트는 확산 레이어(230)를 기준으로 서로 반대측에 배치될 수 있다. 이 때, 복수의 광원(211) 각각에서 방출된 광은 확산 레이어(230)를 통과한 후, 광학 시트부(221)의 형광 시트를 거쳐서 디스플레이 패널(100)에 제공될 수 있다. 예를 들어, 백라이트 유닛(200)은 복수의 광원(211) 각각에서 방출된 광을 확산 레이어(230)와 형광 시트에 차례로 통과시킴으로써, 백색의 광을 디스플레이 패널(100)에 제공할 수 있다.
일 예에 따르면, 광원부(210)의 복수의 광원(211) 각각은 적색, 녹색 및 청색 중 하나의 색을 방출할 수 있고, 광학 시트부(221)의 형광 시트는 복수의 광원(211)에서 방출된 광과 다른 색을 갖는 형광 물질로 이루어질 수 있다. 여기에서, 복수의 광원(211) 각각에서 방출되는 광의 색과 형광 시트의 형광 물질의 색은 백라이트 유닛(200)이 백색의 광을 방출할 수 있도록 설계될 수 있다.
광원(211)은 LED package로 이루어질 수 있으며, 예를 들어 CSP(chip size package), 플립칩(flip chip)에 형광체가 포함된 구조, 및 측면칩(lateral chip)에 형광체가 포함된 구조 등을 포함할 수 있으며, 이 구조에 한정되는 것은 아니다.
예를 들어, 광원부(210)의 복수의 광원(211) 각각의 칩은 청색을 포함하고, 형광체가 포함되지 않고, 광학 시트부(221)의 형광 시트는 황색의 형광 물질로 이루어질 수 있다. 즉, 복수의 광원(211) 각각에서 방출된 청색의 광은 확산 레이어(230)를 통과한 후, 황색의 형광 물질로 이루어진 형광 시트를 통과하여 백색이 될 수 있다.
예를 들어, 광원부(210)의 복수의 광원(211) 각각의 칩은 청색을 포함하고, 적색의 형광체가 포함되고, 광학 시트부(221)의 형광 시트는 녹색의 형광 물질로 이루어질 수 있다. 이에 의해 복수의 광원(211)에서 방출된 광은 백색이 될 수 있다.
다른 예를 들어, 광원부(210)의 복수의 광원(211) 각각의 칩은 청색을 포함하고, 녹색의 형광체가 포함되고, 광학 시트부(221)의 형광 시트는 적색의 형광 물질로 이루어질 수 있다. 이에 의해 복수의 광원(211)에서 방출된 광은 백색이 될 수 있다.
광원부(210)에서 방출된 백색의 광이 확산 레이어(230)를 통과하면, 확산 레이어(230)가 특정 파장을 흡수하게 되어 컬러 시프트가 발생할 수 있다. 여기에서, 컬러 시프트는 디스플레이 패널(100)의 영상에 얼룩을 야기하여 디스플레이 장치의 신뢰성을 악화시킬 수 있다. 이와 같은 문제점을 해결하기 위하여, 본 출원에 따른 백라이트 유닛(200)은 광원부(210)와 광학 시트부(221)의 형광 시트를 확산 레이어(230)를 기준으로 서로 반대측에 배치함으로써, 백색의 광이 확산 레이어(230)를 통과하지 않도록 할 수 있다. 따라서, 본 출원에 따른 백라이트 유닛(200)은 백색의 광이 확산 레이어(230)를 통과하지 않도록 설계됨으로써, 컬러 시프트의 발생을 방지할 수 있다.
확산 플레이트(223)는 광학 시트부(221)의 후면에 배치될 수 있다. 일 예에 따르면, 확산 플레이트(223)는 광학 시트부(221)보다 광 확산성이 높은 물질로 이루어질 수 있다. 예를 들면, 확산 플레이트(223)는 광학 시트부(221)와 인쇄 플레이트(225)의 사이에 개재됨으로써, 광원부(210)로부터 방출된 광의 확산성을 향상시킬 수 있다. 이와 같이, 광학 레이어(220)는 광학 시트부(221)가 적어도 하나의 확산 시트를 포함하더라도, 별도의 확산 플레이트(223)를 더 포함함으로써, 광의 확산성을 향상시킬 수 있다.
일 예에 따르면, 확산 플레이트(223)는 광학 시트부(221)보다 진동 전달 특성이 높은 물질로 이루어질 수 있다. 예를 들어, 확산 플레이트(223)의 두께는 광학 시트부(221)에 포함된 하나의 시트의 두께보다 두꺼울 수 있다. 이러한 확산 플레이트(223)는 광의 확산성을 향상시키면서, 광학 시트부(221)를 지지할 수 있다. 따라서, 확산 플레이트(223)는 복수의 광학 시트로 이루어진 광학 시트부(221)를 지지함으로써, 광학 레이어(220)의 진동 전달 특성을 향상시킬 수 있다.
이와 같이, 확산 플레이트(223)는 광학 시트부(221)보다 광 확산성 및 진동 전달 특성 중 적어도 하나가 높은 물질로 이루어짐으로써, 광학 레이어(220)의 광 확산성 및 진동 전달 특성을 향상시킬 수 있다.
인쇄 플레이트(225)는 확산 플레이트(223)의 후면에 배치되어 광원부(210)에서 방출된 광을 광학 레이어(220)의 전면으로 분산시킬 수 있다. 예를 들면, 인쇄 플레이트(225)는 확산 플레이트(223)와 확산 레이어(230)의 사이에 개재됨으로써, 광원부(210)에서 방출된 광을 광학 레이어(220)의 전면으로 분산시킬 수 있다. 그리고, 인쇄 플레이트(225)는 확산 레이어(230)로부터 전달받은 진동을 확산 플레이트(223)와 광학 시트부(221)를 통해 디스플레이 패널(100)에 전달할 수 있다.
인쇄 플레이트(225)는 베이스 필름(225-1) 및 베이스 필름(225-1) 상에 배치된 반사 물질(225-2)을 포함할 수 있다. 베이스 필름(225-1)은 광 투과율과 진동 전달 특성이 높은 물질로 이루어질 수 있다. 예를 들어, 베이스 필름(225-1)은 PET(Poly Ethylene Terephthalate) 계열의 물질로 이루어질 수 있으나, 반드시 이에 한정되는 것은 아니다.
반사 물질(225-2)은 베이스 필름(225-1) 상에서 복수의 광원(211) 각각과 중첩되는 영역에 인쇄될 수 있다. 반사 물질(225-2)은 복수의 광원(211) 각각과 중첩되는 영역에 집중적으로 배치됨으로써, 광원부(210)에서 방출된 광이 일부 지점에 집중되는 것을 방지하고, 광원부(210)에서 방출된 광을 광학 레이어(220)의 전면으로 분산시킬 수 있다.
인쇄 플레이트(225)는 광학 시트부(221)와 일체화로 구성될 수 있으므로, 진동 발생 장치(400)에서의 진동의 감쇠없이 디스플레이 패널(100)로 전달될 수 있는 효과가 있다.
일 예에 따르면, 베이스 필름(225-1) 상에서 반사 물질(225-2)이 인쇄되는 양은 복수의 광원(221) 각각과 중첩되는 영역과 멀어질수록 감소할 수 있다. 예를 들어, 반사 물질(225-2)은 베이스 필름(225-1) 상에서 복수의 광원(221) 각각과 중첩되는 영역에 집중적으로 인쇄될 수 있고, 복수의 광원(221) 각각과 중첩되는 영역에서 멀어질수록 적은 양이 인쇄될 수 있다. 이러한 반사 물질(225-2)은 이산화 티타늄(TiO2)으로 이루어질 수 있으나, 반드시 이에 한정되는 것은 아니고, 반사율이 높은 다른 물질로도 이루어질 수 있다.
확산 레이어(230)는 광원부(210)와 광학 레이어(220)의 사이에 배치되어 복수의 광원(211)에서 방출된 광을 백라이트 유닛(200)의 전체 영역으로 확산시킬 수 있다. 예를 들면, 확산 레이어(230)는 광원부(210)와 광학 레이어(220)의 사이에 충진되어, 백라이트 유닛(200)의 광 확산성을 향상시키는 동시에, 진동 발생 장치(400)에서 발생된 진동의 전달 특성을 향상시킬 수 있다. 이러한 확산 레이어(230)는 광원부(210)와 광학 레이어(220)의 사이에 충진됨으로써, 광원부(210)와 광학 레이어(220) 사이의 에어 갭을 제거할 수 있다.
한편, 기존의 직하형 백라이트 구조는 광원과 광학 레이어의 사이에 에어 갭이 존재하기 때문에 진동 전달 특성이 악화되는 반면, 본 출원의 일 예에 따른 백라이트 유닛(200)의 확산 레이어(230)는 광원부(210)와 광학 레이어(220)의 사이에 충진됨으로써, 백라이트 유닛(200) 내의 에어 갭을 제거할 수 있다. 예를 들어, 진동 발생 장치(400)에서 발생된 진동은 광원부(210), 확산 레이어(230), 광학 레이어(220), 및 디스플레이 패널(100)에 순차적으로 전달됨으로써, 진동의 손실을 방지할 수 있다. 따라서, 확산 레이어(230)는 백라이트 유닛(200)의 광 확산성을 향상시키는 동시에, 진동 발생 장치(400)에서 발생된 진동의 전달 특성을 향상시킬 수 있다.
그리고, 광원부와 광학 레이어의 사이에 확산 레이어를 구성함으로써, 디스플레이 패널과의 에어 갭 또는 갭을 줄일 수 있으므로, 고주파의 음향을 향상시킬 수 있는 디스플레이 장치를 제공할 수 있다. 고주파는 2kHz 이상일 수 있으며, 이 범위에 한정되는 것은 아니다.
그리고, 확산 레이어(230)는 인쇄 회로 기판(213)과 인쇄 플레이트(225) 사이에는 확산 레이어(230)에 채워질 수 있으므로, 광학 시트부(221)의 지지대가 필요하지 않고, 일체형으로 구성될 수 있다. 예를 들면, 광학 시트부(221)의 광을 확산하는 시트의 지지대가 필요하지 않는 효과가 있다. 그리고, 인쇄 회로 기판(213), 확산 레이어(230), 인쇄 플레이트(225), 및 광학 시트부(221)는 일체화로 구현될 수 있으므로, 진동 발생 장치(400)의 진동의 감쇠없이 디스플레이 패널(100)로 전달될 수 있는 효과가 있다.
확산 레이어(230)는 광 경화 물질(231) 및 광 확산 물질(233)을 포함할 수 있다. 예를 들면, 확산 레이어(230)는 광 경화 물질(231)의 내부에 광 확산 물질(233)을 주입하고, 광 경화 물질(231)을 완전 경화시켜 형성될 수 있다. 완전 경화된 물질은 펜슬 테스트(Pencil Test)의 결과가 B 이상에 해당하고, 반 경화된 물질은 펜슬 테스트(Pencil Test)의 결과가 H 이하에 해당한다. 예를 들어, 완전 경화된 물질은 반 경화된 물질보다 경도가 높으므로, 진동 전달 특성이 높은 특징을 가진다. 반면, 반 경화된 물질은 완전 경화된 물질보다 경도가 낮으므로, 진동에 취약하고 백라이트 유닛(200)의 얼룩을 유발할 수 있다. 따라서, 완전 경화된 확산 레이어(230)는 광 확산 물질(233)을 통해 광원부(210)에서 방출된 광을 백라이트 유닛(200)의 전면으로 확산시키는 동시에, 광 경화 물질(231)을 통해 진동 발생 장치(400)에서 발생된 진동의 전달 특성을 향상시킬 수 있다. 그리고, 확산 레이어(230)는 광 경화 물질을 이용하여 완전 경화되므로, 확산 레진 몰딩이라고 할 수 있다.
예를 들어, 광 경화 물질(231)은 아크릴레이트(Acrylate), 폴리아크릴레이트(Polyacrylate) 및 메타크릴레이트(Methacrylate) 중 적어도 하나로 이루어진 광 경화 레진을 포함할 수 있고, 완전 경화됨으로써 백라이트 유닛(200)의 진동 전달 특성을 향상시킬 수 있다.
광 확산 물질(233)은 광 경화 물질(231) 내에 수용되면서 광 확산성을 가질 수 있다. 예를 들어, 광 확산 물질(233)은 실리카(Silica), 폴리메틸메타크릴레이트(PMMA), 폴리스티렌(Polystyrene) 중 적어도 하나로 이루어진 비드를 포함할 수 있고, 백라이트 유닛(200)의 광 확산성을 향상시킬 수 있다. 또한, 광 확산 물질(233)은 동일한 크기 또는 서로 다른 크기의 다분산 비드로 이루어질 수 있다. 비드를 적용할 경우, 광원(211)에서 발생하는 무라(mura) 등의 얼룩을 방지할 수 있다.
도 4는 본 출원의 다른 예에 따른 디스플레이 장치에서, 도 2의 A 영역을 나타내는 단면도이다. 여기에서, 도 4의 디스플레이 장치는 도 3의 디스플레이 장치와 확산 플레이트(223)의 구성을 달리하는 것으로서, 전술한 구성과 동일한 구성은 간략히 설명하거나 생략하기로 한다.
도 4를 참조하면, 광학 레이어(220)는 광학 시트부(221), 확산 플레이트(223), 및 인쇄 플레이트(225)를 포함할 수 있다.
광학 시트부(221)는 디스플레이 패널(100)의 후면에 배치될 수 있다. 예를 들면, 광학 시트부(221)는 광원부(210)로부터 방출되는 광의 휘도 특성을 향상시키며, 확산 레이어(230), 인쇄 플레이트(225), 및 확산 플레이트(223)의 진동을 디스플레이 패널(100)에 전달할 수 있다. 일 예에 따르면, 광학 시트부(221)는 입사되는 광을 확산시키는 기능과 확산된 광을 집광하는 기능을 모두 갖는 복합 광학 시트일 수 있다.
확산 플레이트(223)는 광학 시트부(221)의 후면에 배치될 수 있다. 일 예에 따르면, 확산 플레이트(223)는 광학 시트부(221)보다 광 확산성이 높은 물질로 이루어질 수 있다. 예를 들면, 확산 플레이트(223)는 광학 시트부(221)와 인쇄 플레이트(225)의 사이에 개재됨으로써, 광원부(221)로부터 방출된 광의 확산성을 향상시킬 수 있다. 이와 같이, 광학 레이어(220)는 광학 시트부(221)가 적어도 하나의 확산 시트를 포함하더라도, 별도의 확산 플레이트(223)를 더 포함함으로써, 광의 확산성을 향상시킬 수 있다.
일 예에 따르면, 확산 플레이트(223)는 광학 시트부(221)보다 진동 전달 특성이 높은 물질로 이루어질 수 있다. 예를 들어, 확산 플레이트(223)의 두께는 광학 시트부(221)에 포함된 하나의 시트의 두께보다 두꺼울 수 있다. 이러한 확산 플레이트(223)는 광의 확산성을 향상시키면서, 광학 시트부(221)를 지지할 수 있다. 결과적으로, 확산 플레이트(223)는 복수의 광학 시트로 이루어진 광학 시트부(221)를 지지함으로써, 광학 레이어(220)의 진동 전달 특성을 향상시킬 수 있다.
이와 같이, 확산 플레이트(223)는 광학 시트부(221)보다 광 확산성 및 진동 전달 특성 중 적어도 하나가 높은 물질로 이루어짐으로써, 광학 레이어(220)의 광 확산성 및 진동 전달 특성을 향상시킬 수 있다.
확산 플레이트(223)는 복수의 광원(211) 각각과 중첩되는 영역에 마련된 오목부(223-1)를 더 포함할 수 있다. 확산 플레이트(223)의 오목부(223-1)는 복수의 광원(211) 각각과 중첩됨으로써, 복수의 광원(211) 각각으로부터 방출되는 광을 백라이트 유닛(200)의 전면으로 확산시킬 수 있다. 예를 들면, 확산 플레이트(223)의 오목부(223-1)는 복수의 광원(211)에 대응하여 구성될 수 있다. 예를 들어, 확산 플레이트(223)의 오목부(223-1)는 렌즈 형상을 갖는 음각을 통해 형성될 수 있다. 여기에서, 오목부(223-1)의 형상은 도면에 도시된 형상에 한정되지 않고, 확산 플레이트(223)의 광 확산성 및 진동 전달 특성을 유지하는 조건에서 다양한 형상으로 구현될 수 있다.
일 예에 따르면, 확산 플레이트(223)의 오목부(223-1)는 복수의 광원(211) 각각과 중첩되면서, 인쇄 플레이트(225)의 베이스 필름(225-1) 상에 인쇄된 반사 물질(225-2)과도 중첩될 수 있다. 따라서, 확산 레이어(220)는 인쇄 플레이트(225)의 반사 물질(225-2)과 확산 플레이트(223)의 오목부(223-1)를 통해 광원부(210)에서 방출된 광을 백라이트 유닛(200)의 전면으로 확산시킬 수 있다.
한편, 기존의 직하형 백라이트 유닛은 광원과 광학 레이어의 사이에 에어 갭이 존재하기 때문에 광원을 덮는 렌즈를 구비하여 광원에서 방출된 광을 확산시킬 수 있지만, 에어 갭의 존재로 인하여 진동 전달 특성이 악화될 수 있다. 하지만, 본 출원의 일 예에 따른 백라이트 유닛(200)의 확산 레이어(230)는 광원부(210)와 광학 레이어(220)의 사이에 충진됨으로써, 백라이트 유닛(200) 내의 에어 갭을 제거할 수 있다. 예를 들어, 진동 발생 장치(400)에서 발생된 진동은 광원부(210), 확산 레이어(230), 광학 레이어(220), 및 디스플레이 패널(100)에 순차적으로 전달됨으로써, 디스플레이 패널(100)로 전달되는 진동의 손실을 방지할 수 있다. 또한, 확산 플레이트(223)는 복수의 광원(211) 각각과 중첩되는 또는 복수의 광원(211)에 대응하는 오목부(223-1)를 포함함으로써, 복수의 광원(211) 각각을 덮는 별도의 렌즈를 구비하지 않고도 복수의 광원(211) 각각에서 방출된 광을 백라이트 유닛(200)의 전면으로 확산시킬 수 있다. 따라서, 확산 레이어(230)는 백라이트 유닛(200)의 진동 전달 특성을 향상시키고, 확산 플레이트(223)의 오목부(223-1)는 렌즈 기능을 수행함으로써, 백라이트 유닛(200)의 진동 전달 특성 및 광 확산성이 동시에 향상될 수 있다.
인쇄 플레이트(225)는 확산 플레이트(223)의 후면에 배치되어 광원부(210)에서 방출된 광을 광학 레이어(220)의 전면으로 분산시킬 수 있다. 예를 들면, 인쇄 플레이트(225)는 확산 플레이트(223)와 확산 레이어(230)의 사이에 개재됨으로써, 광원부(210)에서 방출된 광을 광학 레이어(220)의 전면으로 분산시킬 수 있다. 그리고, 인쇄 플레이트(225)는 확산 레이어(230)로부터 전달받은 진동을 확산 플레이트(223)와 광학 시트부(221)를 통해 디스플레이 패널(100)에 전달할 수 있다.
도 5는 본 출원의 다른 예에 따른 디스플레이 장치에서, 도 2의 A 영역을 나타내는 단면도이다. 여기에서, 도 5의 디스플레이 장치는 도 3 및 도 4의 디스플레이 장치와 광원부(210)의 광원 소자(217) 및 광학 시트부(221)의 광학 시트의 구성을 달리하는 것으로서, 전술한 구성과 동일한 구성은 간략히 설명하거나 생략하기로 한다.
도 5를 참조하면, 광원부(210)는 복수의 광원(211) 각각을 덮는 형광 소자(217)를 더 포함할 수 있다. 예를 들면, 형광 소자(217)는 복수의 광원(211) 각각과 확산 레이어(230)의 사이에 개재될 수 있고, 광학 시트부(221)의 형광 시트는 확산 레이어(230)의 전면에 배치될 수 있다. 다시 말해서, 형광 소자(217)와 광학 시트부(221)의 형광 시트는 확산 레이어(230)를 기준으로 서로 반대측에 배치될 수 있다. 이 때, 복수의 광원(211) 각각에서 방출된 광은 형광 소자(217) 및 확산 레이어(230)를 통과한 후, 광학 시트부(221)의 형광 시트를 거쳐서 디스플레이 패널(100)에 제공될 수 있다. 예를 들어, 백라이트 유닛(200)은 복수의 광원(211) 각각에서 방출된 광을 형광 소자(217), 확산 레이어(230), 및 형광 시트에 차례로 통과시킴으로써, 백색의 광을 디스플레이 패널(100)에 제공할 수 있다.
일 예에 따르면, 광원부(210)의 복수의 광원(211) 각각은 적색, 녹색 및 청색 중 하나인 제1 색을 방출할 수 있고, 형광 소자(217)는 적색, 녹색 및 청색 중 제1 색과 다른 제2 색을 갖는 형광 물질로 이루어질 수 있으며, 광학 시트부(221)의 형광 시트는 적색, 녹색 및 청색 중 제1 색 및 제2 색과 다른 제3 색을 갖는 형광 물질로 이루어질 수 있다. 다시 말해서, 복수의 광원(211) 각각에서 방출되는 광의 색, 형광 소자(217)의 형광 물질의 색, 및 형광 시트의 형광 물질의 색 각각은 적색, 녹색 및 청색 각각에 해당할 수 있다. 이와 같이, 복수의 광원(211) 각각에서 방출되는 광의 색, 형광 소자(217)의 형광 물질의 색, 및 형광 시트의 형광 물질의 색은 백라이트 유닛(200)이 백색의 광을 방출할 수 있도록 구성될 수 있다.
예를 들어, 광원부(210)의 복수의 광원(211) 각각이 청색의 광을 방출하면, 형광 소자(217)는 적색의 형광 물질로 이루어질 수 있고, 광학 시트부(221)의 형광 시트는 녹색의 형광 물질로 이루어질 수 있다. 따라서, 복수의 광원(211) 각각에서 방출된 청색의 광은 적색의 형광 물질로 이루어진 형광 소자(217)를 통과한 후, 확산 레이어(230)와 녹색의 형광 물질로 이루어진 형광 시트를 통과하여 백색이 될 수 있다.
다른 예를 들어, 광원부(210)의 복수의 광원(211) 각각이 청색의 광을 방출하면, 형광 소자(217)는 녹색의 형광 물질로 이루어질 수 있고, 광학 시트부(221)의 형광 시트는 적색의 형광 물질로 이루어질 수 있다. 따라서, 복수의 광원(211) 각각에서 방출된 청색의 광은 녹색의 형광 물질로 이루어진 형광 소자(217)를 통과한 후, 확산 레이어(230)와 적색의 형광 물질로 이루어진 형광 시트를 통과하여 백색이 될 수 있다.
광원부(210)에서 방출된 백색의 광이 확산 레이어(230)를 통과하면, 확산 레이어(230)가 특정 파장을 흡수하게 되어 컬러 시프트가 발생할 수 있다. 여기에서, 컬러 시프트는 디스플레이 패널(100)의 영상에 얼룩을 야기하여 디스플레이 장치의 신뢰성을 악화시킬 수 있다. 이와 같은 문제점을 해결하기 위하여, 본 출원에 따른 백라이트 유닛(200)은 광원부(210)와 광학 시트부(221)의 형광 시트를 확산 레이어(230)를 기준으로 서로 반대측에 배치함으로써, 백색의 광이 확산 레이어(230)를 통과하지 않도록 할 수 있다. 따라서, 본 출원에 따른 백라이트 유닛(200)은 백색의 광이 확산 레이어(230)를 통과하지 않도록 설계됨으로써, 컬러 시프트의 발생을 방지할 수 있다.
도 6은 본 출원의 다른 예에 따른 디스플레이 장치에서, 도 2의 A 영역을 나타내는 단면도이다.
도 6을 참조하면, 진동 발생 장치(400)는 후면 구조물(300)을 관통하여 백라이트 유닛(200)을 직접 진동시킬 수 있다. 일 예에 따르면, 진동 발생 장치(400)는 후면 구조물(300) 및 광원부(210)를 관통하여 확산 레이어(230)에 직접 접촉할 수 있고, 확산 레이어(230)를 진동시켜 디스플레이 패널(100)에 진동을 전달할 수 있다. 이 때, 후면 커버(310)는 진동 발생 장치(400)의 일부가 삽입되는 천공부를 포함할 수 있다. 천공부는 후면 커버(310)의 두께 방향(TD)을 따라 후면 커버(310)의 설정된 일부 영역에 원형 또는 다각 형태를 가지도록 천공될 수 있다. 이에 따라, 진동 발생 장치(400)의 상부는 후면 구조물(300)에 마련된 천공부에 삽입되어 확산 레이어(230)를 직접 진동시킴으로써, 진동의 전달 경로를 감축하여 디스플레이 장치의 진동 전달 특성을 향상시켜, 음압 레벨(SPL, Sound Pressure Level)을 향상시킬 수 있다.
도 7은 도 1의 절단선 I-I'을 따라 자른 단면도이다. 이하에서는, 전술한 구성과 동일한 구성은 간략히 설명하거나 생략하기로 한다.
도 7을 참조하면, 디스플레이 패널(100)은 하부 기판(110), 상부 기판(130), 하부 편광 부재(150) 및 상부 편광 부재(170)를 포함한다. 하부 기판(110)은 박막 트랜지스터 어레이 기판으로서, 복수의 게이트 라인들과 복수의 데이터 라인들에 의해 정의되는 픽셀 영역마다 형성된 복수의 픽셀들을 갖는 픽셀 어레이부를 포함한다. 복수의 픽셀들 각각은 게이트 라인과 데이터 라인에 접속된 박막 트랜지스터, 박막 트랜지스터에 접속된 픽셀 전극, 및 픽셀 전극에 인접하도록 형성되어 공통 전압이 공급되는 공통 전극을 포함할 수 있다.
일 예에 따르면, 하부 기판(110)은 제1 가장자리에 마련된 패드부, 및 제2 가장자리에 마련된 게이트 구동 회로를 포함할 수 있다. 패드부는 외부로부터 공급되는 신호를 픽셀 어레이부 및 게이트 구동 회로에 공급할 수 있다. 예를 들어, 패드부는 데이터 링크 라인을 통하여 데이터 라인과 연결된 복수의 데이터 패드들, 게이트 제어 신호 라인을 통하여 게이트 구동 회로에 연결된 복수의 게이트 패드들을 포함할 수 있다.
게이트 구동 회로는 복수의 게이트 라인들 각각과 일대일로 연결되도록 하부 기판(110)의 제1 가장자리에 내장(또는 집적)될 수 있다. 이 경우, 게이트 구동 회로는 픽셀 영역에 마련된 박막 트랜지스터와 동일한 공정에 의해 형성되는 트랜지스터를 포함하는 쉬프트 레지스터일 수 있다.
상부 기판(130)은 컬러필터 어레이 기판으로서, 하부 기판(110)에 형성된 복수의 픽셀 영역들 각각에 중첩되는 개구 영역을 정의할 수 있는 블랙 매트릭스, 및 개구 영역에 형성된 컬러 필터를 포함한다. 상부 기판(130)은 실런트(Sealant)에 의해 액정층을 사이에 두고 하부 기판(110)과 대향 합착될 수 있다.
액정층은 하부 기판(110) 및 상부 기판(130) 사이에 개재되는 것으로, 복수의 픽셀들 각각에 마련된 픽셀 전극에 인가되는 데이터 전압과 공통 전극에 인가되는 공통 전압에 의해 형성되는 전계에 따라 액정 분자들의 배열 방향이 변화되는 액정으로 이루어질 수 있다.
하부 편광 부재(150)는 하부 기판(110)의 후면에 부착되어 백라이트 유닛(200)으로부터 하부 기판(110)을 향하여 조사되는 광을 제1 편광축으로 편광시킬 수 있다.
상부 편광 부재(170)는 상부 기판(130)의 전면(Front Surface)에 부착되어 상부 기판(130)을 투과하여 외부로 방출되는 광을 제1 편광축과 다른 제2 편광축으로 편광시킬 수 있다.
일 예에 따르면, 디스플레이 패널(100)은 실링 부재(190)를 더 포함할 수 있다. 실링 부재(190)는 패드부에 인접한 디스플레이 패널(100)의 제1 외측면을 제외한 나머지 3개의 외측면과 3개의 모서리를 모두 덮도록 마련될 수 있다. 이러한 실링 부재(190)는 디스플레이 패널(100)의 측면 빛샘을 방지할 수 있다. 예를 들어, 실링 부재(190)는 실리콘 계열 또는 자외선(UV) 경화 계열의 실링제(또는 수지(Resin))로 이루어질 수 있으나, 공정 택 타임(Tact Time)을 고려하면 자외선(UV) 경화 계열의 실링제로 이루어질 수 있다. 또한, 실링 부재(190)는 유색(예를 들어, 청색, 적색, 청록색, 또는 흑색)이 될 수 있으나, 이에 한정되지 않고, 측면 빛샘을 방지하기 위한 유색 수지 또는 광 차단 수지로 이루어질 수 있다.
일 예에 따르면, 실링 부재(190)의 상면 일부는 상부 편광 부재(170)에 의해 덮일 수 있다. 예를 들면, 상부 편광 부재(170)는 실링 부재(190)의 전면(Front Surface) 일부를 덮도록 상부 기판(130)의 외측면으로부터 길게 연장되어 실링 부재(190)의 전면 일부에 부착된 연장부(171)를 포함할 수 있다. 이에 따라, 실링 부재(190)와 상부 기판(130) 간의 접합면은 상부 편광 부재(170)의 연장부(171)에 의해 은폐되어 시청자가 위치한 디스플레이 장치의 전방에 노출되지 않을 수 있다.
이와 같은 디스플레이 패널(100)은 복수의 픽셀들 각각에 인가되는 데이터 전압과 공통 전압에 의해 복수의 픽셀들 각각에 형성되는 전계에 따라 액정층을 구동함으로써 액정층을 투과하는 광을 이용하여 영상을 표시할 수 있다.
따라서, 디스플레이 장치는 진동 전달 과정에서 디스플레이 패널(100)과 백라이트 유닛(200)의 다층 구조물에 의해 발생되는 음압 감소 없이 디스플레이 패널(100)을 진동시키고 디스플레이 패널(100)의 광 휘도 균일성을 향상시킴으로써, 디스플레이 장치의 영상과 음향의 발생 위치를 일치시켜, 디스플레이 장치의 영상을 시청하는 시청자의 몰입감을 향상시킬 수 있다.
도 8은 본 출원의 일 예에 따른 백라이트 유닛의 인쇄 플레이트를 설명하기 위한 평면도이다.
도 8을 참조하면, 인쇄 플레이트(225)는 베이스 필름(225-1) 및 베이스 필름(225-1) 상에 배치된 반사 물질(225-2)을 포함할 수 있다. 베이스 필름(225-1)은 광 투과율과 진동 전달 특성이 높은 물질로 이루어질 수 있다. 예를 들어, 베이스 필름(225-1)은 PET(Poly Ethylene Terephthalate) 계열의 물질로 이루어질 수 있으나, 반드시 이에 한정되는 것은 아니다.
반사 물질(225-2)은 베이스 필름(225-1) 상에서 복수의 광원(211) 각각과 중첩되는 영역에 인쇄될 수 있다. 반사 물질(225-2)은 복수의 광원(211) 각각과 중첩되는 영역에 집중적으로 배치됨으로써, 광원부(210)에서 방출된 광이 일부 지점에 집중되는 것을 방지하고, 광원부(210)에서 방출된 광을 광학 레이어(220)의 전면으로 분산시킬 수 있다.
일 예에 따르면, 베이스 필름(225-1) 상에서 반사 물질(225-2)이 인쇄되는 양은 복수의 광원(221) 각각과 중첩되는 영역과 멀어질수록 감소할 수 있다. 예를 들어, 반사 물질(225-2)은 베이스 필름(225-1) 상에서 복수의 광원(221) 각각과 중첩되는 영역 또는 복수의 광원(221)과 대응되는 영역에 집중적으로 인쇄될 수 있고, 복수의 광원(221) 각각과 중첩되는 영역에서 멀어질수록 적은 양이 인쇄될 수 있다. 이러한 반사 물질(225-2)은 이산화 티타늄(TiO2)으로 이루어질 수 있으나, 반드시 이에 한정되는 것은 아니고, 반사율이 높은 다른 물질로도 이루어질 수 있다.
도 9는 본 출원의 일 예에 따른 진동 발생 장치를 설명하기 위한 단면도이다.
도 9를 참조하면, 진동 발생 장치(400)는 후면 구조물(300)에 배치되고 백라이트 유닛(200)을 통해 디스플레이 패널(100)을 진동시키는 적어도 하나의 음향 발생 모듈(410)을 포함할 수 있다.
적어도 하나의 음향 발생 모듈(410)은 플레밍의 왼손 법칙(Fleming's left hand rule)을 기반으로 인가되는 전류에 따라 후면 구조물(300)을 진동시킬 수 있고, 진동 발생 모듈로도 표현될 수 있다.
적어도 하나의 음향 발생 모듈(410)은 지지 프레임(401), 모듈 프레임(402), 측면 프레임(403), 진동 유닛(404), 외부 프레임(405), 댐퍼(406), 및 단열 부재(407)를 포함한다.
지지 프레임(401)은 후면 구조물(300)의 후면에 배치될 수 있다. 예를 들면, 지지 프레임(401)은 후면 구조물(300)의 후면에 부착되어 진동 발생 장치(400)를 고정 및 지지할 수 있다. 지지 프레임(401)의 양단은 모듈 프레임(402)의 외곽부 및 후면 구조물(300)과 연결되고, 지지 프레임(401)은 모듈 프레임(402) 상에 배치된 측면 프레임(403), 진동 유닛(404), 및 외부 프레임(405)을 이격되게 둘러쌀 수 있다. 그리고, 지지 프레임(401)은 모듈 프레임(402) 상에 배치된 진동 유닛(404)이 진동하는 공간을 확보하기 위하여 소정의 길이로 형성될 수 있다. 예를 들어, 지지 프레임(401)은 볼트와 너트를 이용하여 모듈 프레임(402)과 연결될 수 있다.
모듈 프레임(402)은 지지 프레임(401)에 의해 고정되고, 진동 유닛(404)을 지지할 수 있다. 예를 들면, 모듈 프레임(402)의 전면 중 외곽부는 지지 프레임(401)에 의해 고정되고, 전면 중 중앙부는 진동 유닛(404)을 지지할 수 있다. 그리고, 모듈 프레임(402)은 중앙부와 외곽부의 사이에 배치된 측면 프레임(403)을 지지할 수 있다. 그리고, 모듈 프레임(402)의 후면은 후면 구조물(300)의 후방을 향하여 돌출될 수 있다.
일 예에 따르면, 모듈 프레임(402)은 자석 부재(404a)의 후단을 지지할 수 있다. 모듈 프레임(402)은 상부 플레이트(404b)와 함께 자석 부재(404a)를 통해 형성되는 자속을 제어하여 진동 유닛(404)에 흐르는 자속 밀도를 증가시킬 수 있다. 따라서, 모듈 프레임(402) 및 상부 플레이트(404b) 각각은 자석 부재(404a)의 하단 및 상단 각각에 배치되어, 자석 부재(404a)와 코일(404d)을 통해 형성되는 자속 밀도를 증가시켜 진동 특성을 향상시킬 수 있다.
측면 프레임(403)은 모듈 프레임(402) 상에 배치되어 진동 유닛(404)의 하부를 이격되게 둘러쌀 수 있다. 예를 들면, 측면 프레임(403)은 도전성 물질로 구현되어 자석 부재(404a)에서 생성되는 자속을 제어할 수 있다. 예를 들어, 측면 프레임(403)은 자석 부재(404a)를 이격되게 둘러쌈으로써, 자석 부재(404a)에서 발생되는 자속을 진동 유닛(404) 내로 집중시켜 누설 자속을 억제할 수 있다. 따라서, 상부 플레이트(404b)는 자석 부재(404a)의 상단에 배치되고, 모듈 프레임(402)은 자석 부재(404a)의 하단에 배치되며, 측면 프레임(403)은 자석 부재(404a)의 측면을 이격되게 둘러쌈으로써, 자석 부재(404a)에서 생성되는 누설 자속을 억제하여 자속 밀도를 증가시키고 진동 특성을 향상시킬 수 있다.
그리고, 측면 프레임(403)은 모듈 프레임(402)과 일체로 형성되거나, 모듈 프레임(402)이 형성된 후에 모듈 프레임(402) 상에 부착될 수 있다. 측면 프레임(403)은 그 용어에 한정되는 것은 아니며, 요크(Yoke) 등 다른 용어로 표현될 수 있다.
진동 유닛(404)은 모듈 프레임(402) 상에 배치되어 후면 구조물(300)을 진동시킬 수 있다. 진동 유닛(404)은 모듈 프레임(402)을 지지대로 하여 영상과 관련된 음향 신호에 대응되는 진동 신호에 따라 진동하여 후면 구조물(300)을 진동시킬 수 있다. 그리고, 진동 유닛(404)은 진동 전달부(400)와 중첩될 수 있다.
진동 유닛(404)은 자석 부재(404a), 상부 플레이트(404b), 승강 부재(404c), 및 코일(404d)을 포함한다.
자석 부재(404a)는 모듈 프레임(402) 상에 배치될 수 있다. 예를 들면, 자석 부재(404a)는 상부 플레이트(404b) 및 모듈 프레임(402)의 사이에 개재되고, 측면 프레임(403)을 통해 이격되게 둘러싸일 수 있다. 일 예에 따르면, 상부 플레이트(404b)는 자석 부재(404a)의 일단에 배치되고 모듈 프레임(402)은 자석 부재(404a)의 일단에 반대되는 타단에 배치됨으로써, 상부 플레이트(404b) 및 모듈 프레임(402)은 자석 부재(404a)에서 생성되는 자속을 제어할 수 있다. 따라서, 자석 부재(404a)는 상부 플레이트(404b) 및 모듈 프레임(402)의 사이에 개재됨으로써, 자석 부재(404a)에서 발생되는 자속이 진동 유닛(404) 내로 집중되어 누설 자속이 억제될 수 있다.
일 예에 따르면, 자석 부재(404a)는 링 형태 또는 원통 형태를 갖는 영구 자석일 수 있다. 예를 들어, 자석 부재(404a)는 바륨 페라이트(Barium Ferrite) 등 소결(燒結) 자석을 이용할 수 있으며, 재질은 삼산화이철(Fe2O3), 탄산바륨(BaCO3), 자력 성분이 개선된 스트론튬 페라이트(Strontium Ferrite), 알루미늄(Al), 니켈(Ni), 또는 코발트(Co)와 같은 합금 주조 자석 등이 사용될 수 있으며, 그에 한정되는 것은 아니다.
상부 플레이트(404b)는 자석 부재(404a)의 상단에 배치되고, 후면 구조물(300)과 이격될 수 있다. 그리고, 자석 부재(404a) 및 상부 플레이트(404b)는 원통 형태를 갖는 승강 부재(404c)의 내부에 삽입됨으로써, 자석 부재(404a) 및 상부 플레이트(404b)의 외주면은 승강 부재(404c)에 의해 둘러싸일 수 있다. 따라서, 자석 부재(404a) 및 상부 플레이트(404b)는 승강 부재(404c)가 직선 왕복 운동을 가이드할 수 있다. 여기에서, 상부 플레이트(404b)는 센터 폴(Center Pole) 또는 폴 피스(Pole Pieces) 등으로 표현될 수 있다. 일 예에 따르면, 상부 플레이트(404b)는 철(Fe)과 같이 자성을 지닌 물질로 이루짐으로써, 자석 부재(404a)를 통해 형성되는 자속 밀도를 증가시킬 수 있다.
승강 부재(404c)는 자석 부재(404a)를 둘러싸고 후면 구조물(300)의 후면에 접촉될 수 있다. 일 예에 따르면, 승강 부재(404c)는 자석 부재(404a) 및 상부 플레이트(404b)를 둘러싸면서 후면 구조물(300)의 후면과 접촉될 수 있다. 승강 부재(404c)는 그 외주면에 권취된 코일(404d)에 음향 발생용 전류가 인가되어 진동 유닛(404) 내에 자기장이 형성되면, 자기장에 의해 후면 구조물(300)을 진동시킬 수 있다. 따라서, 승강 부재(404c)의 전면(Front Surface)은 후면 구조물(300)의 후면에 접촉되기 때문에, 승강 부재(404c)는 전류 인가 및 비인가 상태에 따라 후면 구조물(300)을 진동시킬 수 있고, 디스플레이 패널(110)은 후면 구조물(300)의 진동을 전달받아 음파를 발생시키며, 음파는 디스플레이 패널(110)의 전방으로 출력될 수 있다. 여기에서, 승강 부재(404c)는 자속이 통과할 수 있으면서, 열 전도율이 낮은 물질로 이루어질 수 있다. 예를 들어, 승강 부재(404c)는 펄프 또는 종이를 가공한 재질, 알루미늄이나 마그네슘 또는 그 합금, 폴리프로필렌(Polypropylene) 등의 합성 수지, 또는 폴리아미드(Polyamide) 계 섬유 등으로 형성된 원통 구조물일 수 있다.
다른 예에 따르면, 승강 부재(404c)는 자석 부재(404a)에 삽입될 수 있다. 예를 들면, 승강 부재(404c)는 링 형태를 갖는 자석 부재(404a)의 내부에 삽입됨으로써 승강 부재(404c)의 외주면은 자석 부재(404a)에 의해 둘러싸일 수 있다.
코일(404d)은 승강 부재(404c)의 외주면에 권취되어 자석 부재(404a)를 이격되게 둘러쌀 수 있다. 예를 들면, 코일(404d)은 승강 부재(404c)의 외주면에 권취되고, 자석 부재(404a)를 이격되게 둘러싸서 음향 발생용 전류를 공급받을 수 있다. 여기에서, 코일(404d)은 보이스 코일 등으로 표현될 수 있다. 코일(404d)에 음향 발생용 전류가 인가되면, 승강 부재(404c)는 코일(404d)의 주위에 형성되는 인가 자기장과 자석 부재(404a)의 주위에 형성되는 외부 자기장에 기초한 플레밍의 왼손 법칙에 따라 댐퍼(406)에 의해 가이드되면서 진동할 수 있다. 따라서, 승강 부재(404c)는 댐퍼(406)에 의해 가이드되면서 진동하여 후면 구조물(300)에 진동을 전달할 수 있다.
외부 프레임(405)은 측면 프레임(403)의 상단 외곽으로부터 후면 구조물(300) 쪽으로 연장될 수 있다. 그리고, 외부 프레임(405)은 승강 부재(404c)와 나란하면서 이격되게 배치될 수 있다. 외부 프레임(405)의 상부는 댐퍼(406)와 연결되어, 댐퍼(406)의 일단을 지지할 수 있다. 따라서, 댐퍼(406)의 타단이 승강 부재(404c)와 연결되어 승강 부재(404c)의 진동을 가이드하는 동안, 외부 프레임(405)은 측면 프레임(403)의 상단에 고정되어 댐퍼(406)의 일단을 지지할 수 있다.
댐퍼(406)는 외부 프레임(405)과 승강 부재(404c) 간에 배치되어 승강 부재(404c)의 진동을 가이드할 수 있다. 예를 들면, 댐퍼(406)의 일단은 외부 프레임(405)의 상단과 연결되고, 댐퍼(406)의 타단은 승강 부재(404c)와 연결될 수 있다. 댐퍼(406)는 그 일단과 타단 사이가 주름진 구조로 이루어져, 승강 부재(404c)의 직선 왕복 운동에 따라 수축 및 이완하면서 승강 부재(404c)의 진동을 조절 및 가이드할 수 있다. 따라서, 댐퍼(406)는 외부 프레임(405)과 승강 부재(404c) 사이에 연결됨으로써 복원력을 통해 승강 부재(404c)의 진동 거리를 제한할 수 있다. 예를 들어, 승강 부재(404c)가 일정 거리 이상으로 진동하거나 일정 거리 이하로 진동할 경우 댐퍼(406)의 복원력에 의해 승강 부재(404c)는 원위치로 원상 복귀할 수 있다. 그리고, 댐퍼(406)는 스파이더(Spider), 서스펜션(Suspension), 또는 에지(Edge) 등의 다른 용어로 표현될 수 있다.
단열 부재(407)는 승강 부재(404c) 및 후면 구조물(300) 사이에 개재되어, 승강 부재(404c)의 진동을 후면 구조물(300)의 후면에 전달할 수 있다. 일 예에 따르면, 단열 부재(407)는 승강 부재(404c)의 전면(Front Surface)에 부착된 링 형상의 판상 부재이거나 승강 부재(404c)의 전면 전체를 덮는 원판 부재일 수 있다.
일 예에 따르면, 단열 부재(407)는 승강 부재(404c)와 후면 구조물(300)을 접착시킬 수 있다. 예를 들어, 단열 부재(407)는 양면 테이프(Double-sided Tape)로 구현될 수 있으며, 이에 한정되는 것은 아니다. 단열 부재(407)가 양면 테이프로 구현되는 경우, 레진으로 구현되는 경우보다 재작업(rework)이 용이할 수 있다. 예를 들면, 단열 부재(407)가 양면 테이프로 구현되면, 승강 부재(404c)와 후면 구조물(300)의 부착이 제대로 되지 않을 경우 재작업(rework)이 용이한 장점이 있다. 그리고, 단열 부재(407)가 양면 테이프로 구현되면, 레진으로 구현되는 경우보다 공정이 수월할 수 있다. 따라서, 단열 부재(407)는 승강 부재(404c)에서 발생되는 열이 후면 구조물(300)에 전달되지 않도록 차단하면서, 승강 부재(404c)를 후면 구조물(300)에 접착시켜 승강 부재(404c)의 진동을 후면 구조물(300)에 효율적으로 전달할 수 있다.
이와 같은 디스플레이 장치는 디스플레이 패널의 전방으로 출력되는 소리의 음질을 향상시키면서, 광 휘도 균일성을 향상시킴으로써 영상 품질을 향상시킬 수 있다. 구체적으로, 디스플레이 장치는 진동이 전달되는 백라이트 유닛의 밀도를 증가시켜 소리의 전달 효과를 상승시키면서, 광원에서 방출된 광을 디스플레이 패널의 전면으로 확산시켜 광 휘도 균일성을 향상시킬 수 있다. 또한, 디스플레이 장치는 광원부와 광학 레이어의 사이에 배치되어 복수의 광원에서 방출된 광을 확산시키는 확산 레이어를 포함하는 백라이트 유닛을 통해, 진동 전달 특성과 광 휘도 균일성을 동시에 향상시킬 수 있다.
본 출원의 실시예에 따른 디스플레이 장치는 아래와 같이 설명될 수 있다.
본 출원에 따른 디스플레이 장치는 디스플레이 패널, 디스플레이 패널의 후면에 배치된 백라이트 유닛, 및 백라이트 유닛을 진동시키는 진동 발생 장치를 포함하고, 백라이트 유닛은 디스플레이 패널의 표시 영역에 중첩되는 복수의 광원을 갖는 광원부, 디스플레이 패널의 후면에 배치되는 광학 레이어, 및 광원부와 광학 레이어의 사이에 배치되어 복수의 광원에서 방출된 광을 확산시키는 확산 레이어를 포함한다.
본 출원의 몇몇 실시예에 따르면, 확산 레이어는 광원부와 광학 레이어 사이에 충진되어, 진동 발생 장치에서 발생된 진동의 전달 특성을 향상시킬 수 있다.
본 출원의 몇몇 실시예에 따르면, 확산 레이어는 광 경화 물질 및 광 경화 물질 내에 수용되면서 광 확산성을 갖는 광 확산 물질을 포함할 수 있다.
본 출원의 몇몇 실시예에 따르면, 광 경화 물질은 아크릴레이트(Acrylate), 폴리아크릴레이트(Polyacrylate) 및 메타크릴레이트(Methacrylate) 중 적어도 하나로 이루어진 광 경화 레진을 포함할 수 있다.
본 출원의 몇몇 실시예에 따르면, 광 확산 물질은 실리카(Silica), 폴리메틸메타크릴레이트(PMMA), 폴리스티렌(Polystyrene) 중 적어도 하나로 이루어진 비드를 포함할 수 있다.
본 출원의 몇몇 실시예에 따르면, 확산 레이어는 상기 광 경화 물질의 내부에 상기 광 확산 물질을 주입하고, 상기 광 경화 물질을 완전 경화시켜 형성될 수 있다.
본 출원의 몇몇 실시예에 따르면, 광학 레이어는 디스플레이 패널의 후면에 배치되는 광학 시트부, 및 광학 시트부의 후면에 배치되는 확산 플레이트를 포함할 수 있다.
본 출원의 몇몇 실시예에 따르면, 확산 플레이트는 광학 시트부보다 광 확산성 및 진동 전달 특성 중 적어도 하나가 높은 물질로 이루어질 수 있다.
본 출원의 몇몇 실시예에 따르면, 확산 플레이트는 복수의 광원 각각과 중첩되는 영역에 마련된 오목부를 더 포함할 수 있다.
본 출원의 몇몇 실시예에 따르면, 광학 레이어는 확산 플레이트의 후면에 배치되어 광원부에서 방출된 광을 광학 레이어의 전면으로 분산시키는 인쇄 플레이트를 더 포함할 수 있다.
본 출원의 몇몇 실시예에 따르면, 인쇄 플레이트는 베이스 필름, 및 베이스 필름 상에 배치된 반사 물질을 포함할 수 있다.
본 출원의 몇몇 실시예에 따르면, 반사 물질은 베이스 필름 상에서 복수의 광원 각각과 중첩되는 영역에 인쇄될 수 있다.
본 출원의 몇몇 실시예에 따르면, 베이스 필름 상에서 반사 물질이 인쇄되는 양은 복수의 광원 각각과 중첩되는 영역과 멀어질수록 감소할 수 있다.
본 출원의 몇몇 실시예에 따르면, 광원부는 복수의 광원이 실장된 인쇄 회로 기판을 더 포함할 수 있다.
본 출원의 몇몇 실시예에 따르면, 광원부는 인쇄 회로 기판 상에 배치되어 복수의 광원에서 방출된 광을 반사시키는 반사 시트를 더 포함할 수 있다.
본 출원의 몇몇 실시예에 따르면, 디스플레이 장치는 디스플레이 패널을 지지하고, 백라이트 유닛을 둘러싸며 고정시키는 후면 구조물을 더 포함할 수 있다.
본 출원의 몇몇 실시예에 따르면, 진동 발생 장치는 백라이트 유닛을 직접 진동시키거나, 후면 구조물을 진동시켜 백라이트 유닛에 진동을 전달할 수 있다.
본 출원의 몇몇 실시예에 따르면, 디스플레이 패널은 백라이트 유닛의 진동과 함께 진동하여 전방으로 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.
100: 디스플레이 패널 200: 백라이트 유닛
210: 광원부 211: 광원
213: 인쇄 회로 기판 215: 반사 시트
220: 광학 레이어 221: 광학 시트부
223: 확산 플레이트 225: 인쇄 플레이트
230: 확산 레이어 300: 후면 구조물
400: 진동 발생 장치

Claims (24)

  1. 디스플레이 패널;
    상기 디스플레이 패널의 후면에 배치된 백라이트 유닛; 및
    상기 백라이트 유닛을 진동시키는 진동 발생 장치를 포함하고,
    상기 백라이트 유닛은,
    상기 디스플레이 패널의 표시 영역에 중첩되는 복수의 광원을 갖는 광원부;
    상기 디스플레이 패널의 후면에 배치되는 광학 레이어; 및
    상기 광원부와 상기 광학 레이어의 사이에 배치되어 상기 복수의 광원에서 방출된 광을 확산시키는 확산 레이어를 포함하고,
    상기 진동 발생 장치는 상기 광원부의 후면에 배치되어 상기 백라이트 유닛을 진동시키고,
    상기 디스플레이 패널은 상기 백라이트 유닛의 진동에 따라 진동되는, 디스플레이 장치.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 확산 레이어는 상기 진동 발생 장치에서 발생된 진동의 전달 특성을 향상시키는, 디스플레이 장치.
  3. 제 1 항에 있어서,
    상기 확산 레이어는,
    광 경화 물질; 및
    상기 광 경화 물질 내에 수용되면서 광 확산성을 갖는 광 확산 물질을 포함하는, 디스플레이 장치.
  4. 제 3 항에 있어서,
    상기 광 경화 물질은 아크릴레이트(Acrylate), 폴리아크릴레이트(Polyacrylate) 및 메타크릴레이트(Methacrylate) 중 적어도 하나로 이루어진 광 경화 레진을 포함하는, 디스플레이 장치.
  5. 제 3 항에 있어서,
    상기 광 확산 물질은 실리카(Silica), 폴리메틸메타크릴레이트(PMMA), 폴리스티렌(Polystyrene) 중 적어도 하나로 이루어진 비드를 포함하는, 디스플레이 장치.
  6. 제 3 항에 있어서,
    상기 확산 레이어는 상기 광 경화 물질의 내부에 상기 광 확산 물질을 주입하고, 상기 광 경화 물질을 완전 경화시켜 형성되는, 디스플레이 장치.
  7. 제 1 항에 있어서,
    상기 광학 레이어는,
    상기 디스플레이 패널의 후면에 배치되는 광학 시트부; 및
    상기 광학 시트부의 후면에 배치되는 확산 플레이트를 포함하는, 디스플레이 장치.
  8. 제 7 항에 있어서,
    상기 확산 플레이트는 상기 광학 시트부보다 광 확산성 및 진동 전달 특성 중 적어도 하나가 높은 물질로 이루어진, 디스플레이 장치.
  9. 제 7 항에 있어서,
    상기 확산 플레이트는 상기 복수의 광원 각각과 중첩되는 영역에 마련된 오목부를 더 포함하는, 디스플레이 장치.
  10. 제 7 항에 있어서,
    상기 광학 레이어는 상기 확산 플레이트의 후면에 배치되어 상기 광원부에서 방출된 광을 상기 광학 레이어의 전면으로 분산시키는 인쇄 플레이트를 더 포함하는, 디스플레이 장치.
  11. 제 10 항에 있어서,
    상기 인쇄 플레이트는,
    베이스 필름; 및
    상기 베이스 필름 상에 배치된 반사 물질을 포함하는, 디스플레이 장치.
  12. 제 11 항에 있어서,
    상기 반사 물질은 상기 베이스 필름 상에서 상기 복수의 광원 각각과 중첩되는 영역에 인쇄되는, 디스플레이 장치.
  13. 제 11 항에 있어서,
    상기 베이스 필름 상에서 상기 반사 물질이 인쇄되는 양은 상기 복수의 광원 각각과 중첩되는 영역과 멀어질수록 감소하는, 디스플레이 장치.
  14. 제 7 항에 있어서,
    상기 광학 시트부는 형광 물질로 이루어진 형광 시트를 더 포함하는, 디스플레이 장치.
  15. 제 14 항에 있어서,
    상기 광원부는 상기 복수의 광원 각각을 덮는 형광 소자를 더 포함하는, 디스플레이 장치.
  16. 제 14 항에 있어서,
    상기 광원부는 상기 확산 레이어의 후면에 배치되고,
    상기 형광 시트는 상기 확산 레이어의 전면에 배치되는, 디스플레이 장치.
  17. 제 15 항에 있어서,
    상기 형광 소자는 상기 복수의 광원 각각과 상기 확산 레이어의 사이에 개재되고,
    상기 형광 시트는 상기 확산 레이어의 전면에 배치되는, 디스플레이 장치.
  18. 제 1 항에 있어서,
    상기 디스플레이 패널을 지지하고, 상기 백라이트 유닛을 고정시키는 후면 구조물을 더 포함하는, 디스플레이 장치.
  19. 제 18 항에 있어서,
    상기 진동 발생 장치는 상기 백라이트 유닛을 직접 진동시키거나, 상기 후면 구조물을 진동시켜 상기 백라이트 유닛에 진동을 전달하는, 디스플레이 장치.
  20. 제 19 항에 있어서,
    상기 디스플레이 패널은 상기 백라이트 유닛의 진동과 함께 진동하여 전방으로 음향을 출력하는, 디스플레이 장치.
  21. 영상을 표시하는 디스플레이 패널;
    상기 디스플레이 패널의 후면에 배치되는 백라이트 유닛;
    상기 백라이트 유닛의 후면에 배치된 후면 구조물; 및
    상기 후면 구조물 또는 상기 백라이트 유닛을 진동시켜 음향을 발생시키는 진동 발생 장치를 포함하고,
    상기 백라이트 유닛은,
    광원부;
    광학 레이어; 및
    상기 광원부와 상기 광학 레이어의 사이에 배치되며, 광 경화 물질과 광 확산 물질을 포함하는 확산 레이어를 포함하고,
    상기 진동 발생 장치는 적어도 일부가 상기 후면 구조물을 관통하도록 상기 후면 구조물의 후면에 연결되어 상기 확산 레이어를 진동시키고,
    상기 디스플레이 패널은 상기 백라이트 유닛의 진동에 따라 진동되는, 디스플레이 장치.
  22. 제 21 항에 있어서,
    상기 광학 레이어는
    상기 디스플레이 패널의 후면에 배치되는 확산 플레이트; 및
    상기 확산 플레이트의 후면에 배치되는 인쇄 플레이트를 더 포함하는, 디스플레이 장치.
  23. 제 22 항에 있어서,
    상기 확산 플레이트는 상기 광원부에 대응하는 오목부를 더 포함하는, 디스플레이 장치.
  24. 제 22 항에 있어서,
    상기 인쇄 플레이트는 상기 광원부에 대응하는 반사 물질을 더 포함하는, 디스플레이 장치.
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