KR102589144B1 - 디스플레이 장치 - Google Patents

Abstract

본 발명에 따른 디스플레이 장치(1)는 디스플레이 패널과; 상기 디스플레이 패널의 후면에 부착된 압전 진동부와; ⅰ상기 압전 진동부의 후면 및 ⅱ상기 압전 진동부의 주위의 상기 디스플레이 패널의 후면 중, 어느 하나 또는 둘 모두에 부착되는 웨이트 멤버를 포함한다.
본 발명에 따른 디스플레이 장치(1)는 디스플레이 패널과; 디스플레이 패널의 후면에 부착된 댐핑 멤버와; 상기 댐핑 멤버의 후면에 부착되는 압전 진동부를 포함한다.

Description

디스플레이 장치 {Display Apparatus}

본 발명은 진동을 발생시키는 디스플레이 장치에 관한 것이다.

화상을 구현하는 디스플레이 패널에는 다양한 형태가 있다. 일 예로, 액정 디스플레이 패널(LCD : liquid crystal display panel), 플라스마 디스플레이 패널(PDP : plasma display panel), ELD(Electro luminescent Display), VFD(Vacuum Fluorescent Display), 유기 발광 디스플레이 패널(organic light emitting diode display panel) 등의 다양한 디스플레이 패널이 있다.

디스플레이 패널 및 진동을 발생시키는 진동부를 구비하는 디스플레이 장치가 알려져 있다. 진동부는, 음향 출력 장치(스피커)나 사람이 촉각적으로 진동을 느끼게 하기 위한 햅틱 장치(예를 들어, 리니어 모터)를 말한다.

알려진 진동부로서, 코일에 전류를 흘려 진동에너지를 발생시키는 무빙 코일 장치(예를 들어, 무빙 코일 스피커) 및 압전 효과를 이용하여 진동에너지를 발생시키는 압전 진동 장치(예를 들어, 압전 액츄에이터) 등이 있다.

압전 효과란, 세라믹스 등의 특정 재질에 기계적 응력을 인가하면 전기가 발생하고 반대로 전기를 인가하면 해당 재질이 팽창 또는 수축되는 효과이다. 압전 진동 장치를 제작할 수 있는 재질로서, 티탄산 지르코산연(Pb(Ti, Zr)O3)(PZT), 티탄산 바륨(BaTiO3), 티탄산연(PbTiO3), 니오브산리튬(LiNbO3), 수정(SiO2) 등이 알려져 있다.

종래의 디스플레이 장치에서, 청각적으로 또는 촉각적으로 진동이 발생하는 장치(상기 무빙 코일 장치 또는 상기 압전 진동 장치)의 진동판은 상기 디스플레이 패널과 이격된 별도의 위치에 배치된다.

한편, 사람의 가청주파수는 20Hz~20,000Hz의 주파수 영역이며, 일상생활에서 주로 듣는 소리는 10,000Hz를 크게 초과하지 않는 것으로 알려져 있다. 20Hz~16,000Hz의 주파수 영역 중에서 상대적으로 높은 영역대를 고 주파수 영역이라 하고 상대적으로 낮은 영역대를 저 주파수 영역이라 할 때, 일상적인 사람의 말소리는 상기 저 주파수 영역에 속한다. 또한, 사람이 촉각적으로 느낄 수 있는 주파수 영역도 상기 저 주파수 영역에 속한다.

압전 진동 장치는 무빙 코일 장치보다 가볍고 작게 제작할 수 있다. 그러나, 압전 진동 장치는 무빙 코일 장치보다 상기 저 주파수 영역의 출력 크기가 상대적으로 낮다.

종래 기술에서 화상이 출력되는 디스플레이 패널과 진동 장치에 의한 진동 발생 지점에 차이가 있어, 사용자의 화상 몰입감이 떨어지는 문제가 있다. 본 발명의 제 1과제는 이러한 문제를 해결하여, 사용자의 화상 몰입감을 상승시키는 것이다.

종래 기술에서 화상을 통해 시각적으로 느끼는 음향 발생 지점(예를 들어, 화상 중 사람의 입 부분)과 사용자가 청각적으로 음향이 발생된다고 느끼는 지점(음상)의 거리가 상당히 떨어지게 되어, 화상의 현실감이 떨어지는 문제가 있다. 본 발명의 제 2과제는 이러한 문제를 해결하여, 시각적인 음향 발생 지점과 청각적인 음향 발생 지점의 거리를 최소화하는 것이다.

종래 기술에서 사용자가 디스플레이 장치의 케이스를 접촉한 상태로 디스플레이 패널을 터치하여 진동이 발생할 때(예를 들어, 스마트폰을 한 손으로 쥔 상태로 다른 손으로 스마트폰의 디스플레이 패널을 터치할 때), 디스플레이 패널과 사용자의 접촉 지점에서 사용자가 촉각적으로 느끼는 진동의 크기는 케이스와 사용자의 접촉 지점에서 사용자가 촉각적으로 느끼는 진동의 크기보다 작다. 이 때문에, 종래 기술에서는 화상과 진동의 관련성이 떨어지고 진동에 대한 이질감이 발생하는 문제가 있다. 본 발명의 제 3과제는 이러한 문제를 해결하여, 시각적인 진동 발생 지점(화상의 위치)과 촉각적인 진동 발생 지점의 거리를 최소화하는 것이다.

종래 기술에서는 상기 압전 진동 장치는 저 주파수 영역에서 출력 크기가 상대적으로 낮다는 문제가 있다. 본 발명의 제 4과제는 이러한 문제를 해결하는 것이다.

종래 기술에서 저 주파수 영역의 출력의 크기를 상당량 확보하기 위해서 부피가 큰 무빙 코일 장치를 이용함에 따라, 디스플레이 장치의 부피 또는 두께가 커지는 문제가 있다. 본 발명의 제 5과제는 이러한 문제를 해결하는 것이다.

본 발명의 제 6과제는 인가 전압 대비 저 주파수 영역의 진동 출력 크기를 더욱 크게 하는 것이다.

본 발명의 제 7과제는, 상기 과제들을 달성하면서도, 고 주파수 영역의 진동 출력의 효율의 감소를 막거나 증가시키는 것이다.

본 발명의 제 8과제는 상기 과제들을 달성하면서도, 디스플레이 장치의 전후 방향 두께를 최소화하는 것이다.

종래 기술에서, 진동 발생 장치의 출력 중 몇몇의 주파수 들에서 인접한 주파수 영역에 비해 급격히 출력의 크기가 커지거나 작아지는 문제(peak & dip 발생 문제)가 있다. 본 발명의 제 9과제는 이러한 문제를 해결하는 것이다.

본 발명의 제 10과제는, 상기 과제 들 중 적어도 일부를 달성하면서도, 외관적으로 말끔하고 내구성이 있으며, 음향 출력 효율이 우수한 디스플레이 장치를 제공하는 것이다.

본 발명의 제 11과제는, 기 설계된 진동 출력의 영향 요소 들이 음향 발생 영역의 전 지점에 균등하게 적용되게 하는 것이다.

본 발명의 과제는 이상에서 언급한 과제로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 과제들은 아래의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.

상기 제 1 내지 5과제를 해결하기 위하여, 본 발명에 따른 디스플레이 장치는 디스플레이 패널과, 상기 디스플레이 패널의 후면에 부착된 압전 진동부와, ⅰ상기 압전 진동부의 후면 및 ⅱ상기 압전 진동부의 주위의 상기 디스플레이 패널의 후면 중 어느 하나 또는 둘 모두에 부착되는 웨이트 멤버를 포함한다.

상기 제 1 내지 5과제를 해결하기 위하여, 상기 압전 진동부에서 발생된 진동이 상기 디스플레이 패널로 전달되어, 상기 디스플레이 패널의 전방면이 진동하게 구비될 수 있다.

상기 제 1 내지 5과제를 해결하기 위하여, 상기 압전 진동부의 중력 하중은 모두 상기 디스플레이 패널의 후면에 전달되게 구비될 수 있다.

상기 제 6과제 등을 해결하기 위하여, 상기 압전 진동부는 PZT 재질을 포함할 수 있다.

스테레오 출력을 위해, 상기 디스플레이 장치는 서로 이격 배치된 적어도 2개의 상기 압전 진동부를 포함할 수 있다. 상기 제 1 내지 3과제 등을 해결하기 위하여, 상기 디스플레이 패널을 균등하게 6열로 등분한 영역 들을 가정할 때, 상기 2개의 압전 진동부 중 어느 하나는 좌측에서 2번째 열의 영역 내에 배치되고 다른 하나는 우측에서 2번째 열의 영역 내에 배치될 수 있다. 또한, 상기 디스플레이 패널을 균등하게 6행으로 등분한 영역 들을 가정할 때, 상기 2개의 압전 진동부는 상측에서 2번째 행의 영역 내에 배치될 수 있다.

상기 제 6 내지 7과제 등을 해결하기 위하여, 상기 디스플레이 패널은 OLED 디스플레이 패널일 수 있다.

상기 제 10과제 등을 해결하기 위하여, 상기 디스플레이 장치는, 상기 디스플레이 패널의 가장자리를 지지하고, 상기 디스플레이 패널의 후면과 이격되어 공간을 형성하는 커버를 포함할 수 있다. 또한, 상기 커버의 전방면 중 상기 압전 진동부를 마주보는 일 부분이 후방으로 함몰되어 추가적인 공간을 형성할 수 있다.

상기 제 4과제 등을 해결하기 위하여, 상기 웨이트 멤버는, 상기 웨이트 멤버가 없는 상태에서 상기 압전 진동부가 진동할 때의 저 주파수 영역의 평균 출력 크기 보다 상기 웨이트 멤버가 있는 상태에서 상기 압전 진동부가 진동할 때 상기 저 주파수 영역의 평균 출력 크기가 더 커지게 할 수 있다. 상기 저 주파수 영역은 100Hz 이상 800Hz 이하의 범위일 수 있다.

상기 제 11과제 등을 해결하기 위하여, 상기 웨이트 멤버는, 상기 압전 진동부의 무게 중심을 기준으로 상하 대칭 및 좌우 대칭되는 형상으로 구비될 수 있다.

상기 제 11과제 등을 해결하기 위하여, 후측에서 바라볼 때 상기 웨이트 멤버의 무게 중심은 상기 압전 진동부의 무게 중심과 일치하게 배치될 수 있다.

상기 제 6과제 등을 해결하기 위하여, 상기 웨이트 멤버는 상기 압전 진동부의 후면에 부착될 수 있다.

상기 제 6과제 등을 해결하기 위하여, 상기 웨이트 멤버는 상기 압전 진동부의 후면에만 부착될 수 있다. 상기 제 7과제 등을 해결하기 위하여, 상기 웨이트 멤버는, 상기 압전 진동부의 중심부에 부착될 수 있다. 또한, 상기 웨이트 멤버는 상기 압전 진동부의 후측 전면적에 부착될 수 있다. 상기 제 6과제 등을 해결하기 위하여, 상기 웨이트 멤버의 질량은 15 내지 45g일 수 있고, 더욱 바람직하게는 상기 웨이트 멤버의 질량은 25g 이상일 수 있다. 상기 제 6 및 7과제 등을 해결하기 위하여, 상기 웨이트 멤버의 질량은 15 내지 45g일 수 있고, 더욱 바람직하게는 상기 웨이트 멤버의 질량은 35g 이하일 수 있다.

상기 제 8과제 등을 해결하기 위하여, 상기 웨이트 멤버는, 상기 압전 진동부의 주위의 상기 디스플레이 패널의 후면에만 부착될 수 있다. 상기 6 내지 8과제 등을 해결하기 위하여, 상기 웨이트 멤버는 상기 압전 진동부의 상하좌우 측방 중 적어도 2방향을 둘러싸게 구비될 수 있다. 상기 6 내지 8과제 등을 해결하기 위하여, 상기 웨이트 멤버는 상기 압전 진동부의 상하좌우 측방 중 적어도 서로 마주보는 2방향에 배치될 수 있다. 상기 6 내지 8과제 등을 해결하기 위하여, 상기 웨이트 멤버는, 상기 압전 진동부의 상하좌우 측방을 둘러싸며 배치될 수 있다. 상기 제 6 내지 8과제 등을 해결하기 위하여, 상기 웨이트 멤버의 질량은 7.5 내지 35g일 수 있고, 더욱 바람직하게는 상기 웨이트 멤버의 질량은 15g 이상일 수 있으며, 더욱 바람직하게는 상기 웨이트 멤버의 질량은 25g이하일 수 있다.

상기 제 9과제 등을 해결하기 위하여, 본 발명에 따른 디스플레이 장치는, 디스플레이 패널의 후면에 부착된 댐핑 멤버와, 상기 댐핑 멤버의 후면에 부착되는 압전 진동부를 포함할 수 있다. 바람직하게는, 상기 댐핑 멤버는, 서로 다른 재질로 형성된 2개 이상의 댐핑 레이어가 전후 방향으로 적층된 구조를 포함할 수 있다.

이와 같은 과제해결수단들을 통해서, 사용자가 시각적 또는 청각적인 진동의 발생 지점이 디스플레이 패널 상에 있게 하여, 화상에 대한 몰입감을 향상시키는 효과가 있다.

또한, 디스플레이 패널이 직접 진동하여 음향을 출력하게 함으로써, 시각적인 음향 발생 지점과 청각적인 음향 발생 지점의 거리를 최소화하는 효과가 있다.

또한, 디스플레이 패널이 직접 진동하여 사용자가 촉각적으로 진동을 느끼게 함으로써, 시각적인 진동 발생 지점과 촉각적인 진동 발생 지점의 거리를 최소화하는 효과가 있다.

또한, 상기 압전 진동부의 중력 하중은 모두 디스플레이 패널에 전달되게 함으로써, 상기 압전 진동부에서 발생된 진동이 상기 웨이트 멤버 및/또는 상기 댐핑 멤버를 제외한 다른 부품의 간섭없이 상기 디스플레이 패널로 전달되어, 기설정된 원하는 효과 발생을 쉽게 유도할 수 있다.

또한, 상기 웨이트 멤버를 구비함으로써, 상기 압전 진동부의 저 주파수 영역의 출력 크기를 상승시키는 효과가 있다.

또한, PZT 재질의 압전 진동부를 구비함으로써, 저 주파수 영역의 출력 크기 상승 효과를 더욱 크게 할 수 있다.

또한, 상기 2개의 압전 진동부 일정 영역내에 배치함으로써, 디스플레이 패널 상의 상기 '음상'의 위치를 디스플레이 패널의 중앙부에 있게 하는 효과가 있다.

또한, OLED 디스플레이 패널을 이용함으로써, 디스플레이 패널 자체의 진동 발생 효과를 더욱 크게 할 수 있다. 또한, OLED 디스플레이 패널을 구비함으로써, 디스플레이 장치를 얇게 구현할 수 있고, 플렉서블하여 디스플레이 패널이 직접 진동하며 진동 출력을 발생시키는데 유리하다. 또한, OLED 디스플레이 패널은 백라이트 모듈이 불요하여, 상기 압전 진동부를 디스플레이 패널의 후면에 부착해도 화상의 출력에 영향을 주지 않는다.

저 주파수 영역인 100Hz 이상 800Hz 이하의 범위 영역에서 진동 출력이 증가하는 것은 매우 유리한 효과이다. 100Hz 이상 800Hz 이하의 범위 영역은, 상기 압전 진동부의 16,000Hz이하의 주파수 영역 중 상기 웨이트 멤버가 없는 상태에서는 상대적으로 진동 출력이 작은 영역이며, 사용자 입장에서 상기 음상이 인식되는 주파수 영역이기 때문이다. 또한, 사람의 말소리는 주로 100Hz 이상이므로 화상과 이질감을 느끼지 않게 하기 위해서, 100Hz 이상의 저 주파수 영역의 진동 출력 상승이 매우 중요하기 때문이다.

또한, 상기 웨이트 멤버의 형상, 무게 중심 또는 배치 영역을 상기 해결수단과 같이 구비함으로써, 상기 압전 진동부의 전체적으로 균등하게 진동하게 하고, 예기치 않는 주파수가 출력되는 것을 방지하는 효과가 있다.

또한, 웨이트 멤버를 상기 압전 진동부의 후면에 부착함으로써, 상기 압전 진동부의 저 주파수 영역의 출력 크기를 더욱 상승시키는 효과가 있다.

또한, 웨이트 멤버를 상기 압전 진동부의 후면에만 부착함으로써, 상기 압전 진동부의 저 주파수 영역의 출력 크기 뿐만 아니라 고 주파수 영역의 출력 크기까지 상승시킬 수 있는 효과가 있다. 또한, 상기 웨이트 멤버는 상기 압전 진동부의 중심부에 부착됨으로써, 고 주파수 영역의 출력 크기의 상승 효과를 더욱 크게 할 수 있다.

또한, 최근에 단 0.1mm라도 얇게 디스플레이 장치를 제작하려는 시도의 한 수단으로서, 상기 웨이트 멤버를 상기 압전 진동부의 주위의 디스플레이 패널의 후면에만 부착함으로써, 상기 압전 진동부의 저 주파수 영역의 출력 크기를 상승시킬 뿐만 아니라 디스플레이 장치의 두께를 더욱 줄일 수 있는 효과가 있다. 또한, 상기 웨이트 멤버의 배치 영역을 상기 해결 수단과 같이 구비함으로써, 저 주파수 영역의 출력 크기의 증가 효과를 더욱 상승시킬 수 있다.

또한, 상기 웨이트 멤버의 질량의 상기 해결 수단과 같이 구비함으로써, ⅰ저 주파수 영역의 출력 크기의 증가 효과가 더욱 증대되거나, ⅱ고 주파수 영역의 출력 크기의 동반 증가 효과가 더욱 증대되거나, ⅲ저 주파수 영역의 출력 크기 효과 대비 고 주파수 영역의 출력 감소의 반작용을 줄이게 되는 효과가 있다.

또한, 상기 댐핑 멤버를 구비함으로써, 상기 'peak & dip 발생 문제'를 완화하는 효과가 있다. peak & dip이 완화되면, 압전 진동부(50)의 출력 제어를 보다 정확하고 편리하게 할 수 있고, 주파수 별 음향 출력의 크기를 균등하게 조절하기 쉬워진다.

또한, 상기 2개 이상의 댐핑 레이어를 구비함으로써, 상기 peak & dip 발생 문제 완화를 더욱 효과적으로 구현하는 효과가 있다. 서로 다른 재질의 2개의 댐핑 레이어(73)가 접촉하는 면 상에서, 상기 압전 진동부에서 발생된 파동의 일부가 반사되고 일부가 투과되며 파동의 진폭 또는 파장이 변경되어, 상기 peak & dip이 완화되기 때문이다.

또한, 상기 커버를 구비함으로써, 디스플레이 패널, 압전 진동부, 웨이트 멤버 및 댐핑 멤버를 보호할 수 있고, 디스플레이 장치의 외관을 말끔하게 해주며 내구성을 상승시키는 효과가 있다.

또한, 상기 커버의 전방면 중 상기 압전 진동부를 마주보는 일 부분이 후방으로 함몰되어 추가적인 공간을 형성함으로써, 상기 압전 진동부에서 발생되는 음향 전파의 주된 방향을 전방으로 향하게 할 수 있고, 상기 웨이트 멤버 또는 댐핑 멤버를 배치하면서도 상기 웨이트 멤버 또는 압전 진동부가 상기 백 커버로부터 쉽게 이격되게 할 수 있다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 디스플레이 장치(1a)의 정면도이다.
도 2는 본 발명의 다른 실시예에 따른 디스플레이 장치(1b)의 정면도이다.
도 3은, 도 1 및 도 2의 디스플레이 장치(1)를 라인 S1-S1'를 따라 수직으로 자른 단면 개념도이다. 도 3에는, E1 부분을 각 타입(type)(O, A, B, C, D) 예시 별로 확대한 단면도가 도시된다.
도 4는, 도 3의 디스플레이 장치(1)의 변형 예를 도시한 사시도이다.
도 5는, 도 4의 디스플레이 장치(1)의 다른 변형 예를 도시한 도면들이다.
도 6은, 도 4의 하우징(350)을 제외한 디스플레이 장치(1)의 분해 사시도이다.
도 7은, 도 3의 E2 부분을 확대한 단면도이다. 도 7(a)에는 디스플레이 패널(100)의 일 실시예가 도시되고, 도 7(b)에는 디스플레이 패널(100)의 다른 실시예가 도시된다.
도 8은 도 3의 E3 부분을 확대한 단면도이다. 도 8(a)에는 사이드 커버(310)의 일 실시예(311)가 도시되고, 도 8(b)에는 사이드 커버(310)의 다른 실시예(312)가 도시되며, 도 8(c)에는 사이드 커버(310)의 또 다른 실시예(313)가 도시되고, 도 8(d)에는 사이드 커버(310)의 또 다른 실시예(314)가 도시된다.
도 9a 내지 9e, 10a 내지 10c, 11, 12a 내지 12f, 14a 내지 14f, 16a 및 16b는, 압전 진동부(50)에 소정 전압을 인가한 때 각 주파수(Hz) 별 출력 크기(dB)를 측정한 실험예를 나타낸 로그 스케일(log scale) 그래프로서, 웨이트 멤버(60) 또는 댐핑 멤버(70)가 없는 상태의 기준 그래프(type : O)와, ⅰ 타입(A, B, C, D 중 어느 하나), ⅱ 구체적인 배치 형상(후면도) 및 ⅲ 무게(W) 또는 두께(T) 조건에 따른 웨이트 멤버(60) 또는 댐핑 멤버(70)가 있는 상태의 실험 그래프를 비교 도시한 것이다.
도 9a 내지 9e는, 도 3의 타입 A에 해당되고 무게(W) 20g인 웨이트 멤버(61)의 구체적인 각 배치 형상(후면도) 조건에 따른 실험 그래프를 도시한 것이다.
도 10a 내지 10c는, 도 3의 타입 B에 해당되고 무게(W) 20g인 웨이트 멤버(62)의 구체적인 각 배치 형상(후면도) 조건에 따른 실험 그래프를 도시한 것이다.
도 11은, 도 3의 타입 C에 해당되고 무게(W) 20g인 웨이트 멤버(63)가 있는 상태의 실험 그래프를 도시한 것이다.
도 12a 내지 12f는, 도 3의 타입 A에 해당되고 같은 배치 형상(후면도)를 가진 웨이트 멤버(61)의 각 무게(W) 조건(2.5g, 5g, 10g, 20g, 30g, 40g)에 따른 실험 그래프를 도시한 것이다.
도 13은, 도 12a 내지 12f의 각 실험 결과를 비교한 그래프 및 표로서, 각 무게(W) 조건 별로, 소정의 저역 주파수 영역의 기준 그래프 대비 평균 출력 크기 상승량(L), 및 소정의 고역 주파수 영역의 기준 그래프 대비 평균 출력 크기 상승량(H)을 나타낸 것이다.
도 14a 내지 14f는, 도 3의 타입 B에 해당되고 같은 배치 형상(후면도)를 가진 웨이트 멤버(62)의 각 무게(W) 조건(2.5g, 5g, 10g, 20g, 30g, 40g)에 따른 실험 그래프를 도시한 것이다.
도 15는, 도 14a 내지 14f의 각 실험 결과를 비교한 그래프 및 표로서, 각 무게(W) 조건 별로, 소정의 저역 주파수 영역의 기준 그래프 대비 평균 출력 크기 상승량(L), 및 소정의 고역 주파수 영역의 기준 그래프 대비 평균 출력 크기 상승량(H)을 나타낸 것이다.
도 16a 및 16b는, 도 3의 타입 D에 해당되고 같은 배치 형상(후면도)를 가진 댐핑 멤버(70)의 각 두께(T) 조건(0.2mm, 0.4mm)에 따른 실험 그래프를 도시한 것이다.
도 17은, 도 3의 E1부분의 확대 단면도로서, 타입 D에 해당하는 댐핑 멤버(70)의 구체적인 예를 도시한 것이다.
도 18은, 도 3의 상측 부분을 도시한 단면도로서, 압전 진동부(50)의 후측에 배치된 백 커버(320)의 변형 예를 도시한 것이다.

이하에서 언급되는 “전(F)/후(R)/좌(Le)/우(Ri)/상(U)/하(D)” 등의 방향을 지칭하는 표현은 도 1 내지 8에 표시된 바에 따라 이해될 수 있다. 특히, '전방 및 후방'은 디스플레이 패널(100)의 화상을 출력하는 방향을 전방으로 보고 정의한 것이다. 이러한 정의에 따르면, 본 실시예와 같이 디스플레이 패널(100)이 평면으로 구성된 경우에는 디스플레이 패널(100)의 모든 부분에서 전방 및 후방이 동일하나, 디스플레이 패널(100)이 곡률을 가진 경우에는 디스플레이 패널(100)의 각 부분에서 전방 및 후방이 서로 달라진다. 이는 어디까지나 본 발명이 명확하게 이해될 수 있도록 설명하기 위한 기준이며, 기준을 어디에 두느냐에 따라 각 방향들을 다르게 정의할 수도 있음은 물론이다.

이하에서 언급되는 구성요소 앞에 ‘제 1, 제 2, 제 3' 등의 표현이 붙는 용어 사용은, 지칭하는 구성요소의 혼동을 피하기 위한 것일 뿐, 구성요소 들 사이의 순서, 중요도 또는 주종관계 등과는 무관하다. 예를 들면, 제 1 구성요소 없이 제 2구성요소 만을 포함하는 발명도 구현 가능하다.

도 1 내지 4를 참고하여, 본 발명의 실시예에 따른 디스플레이 장치(1)는, 전방으로 화상을 출력하는 디스플레이 패널(100)을 포함한다. 디스플레이 장치(1)는 압전 효과에 의해 진동하게 구비된 압전 진동부(50)를 포함한다. 디스플레이 장치(1)는 디스플레이 패널(100)의 화상 출력을 제어하는 제어부(250)를 포함한다. 제어부(250)는 압전 진동부(50)의 진동 출력을 제어한다. 디스플레이 장치(1)는 제어부(250)의 제어 신호를 디스플레이 패널(100)에 전송해주는 케이블(260)을 포함할 수 있다. 케이블(260)은 제어부(250)의 제어 신호를 압전 진동부(50)에 전달해줄 수 있다. 디스플레이 장치(1)는 외관을 형성하는 커버(300)를 포함할 수 있다. 디스플레이 장치(1)는 음향을 출력하는 서브 스피커(40)를 포함할 수 있다. 또한, 디스플레이 장치(1)는 후술할 웨이트 멤버(60) 및/또는 댐핑 멤버(70)를 포함한다.

본 발명은 스마트 폰 등의 휴대용 단말 장치(1a), 노트북, 태블릿 PC, 모니터, TV(1b, 1b') 등의 장치로서, 화상 출력이 가능한 어떤 장치에도 적용이 가능하다. 도 1에는 본 발명의 일 실시예에 따른 휴대용 단말 장치(1a)가 도시된다. 도 2에는 본 발명의 다른 실시예에 따른 스탠드 형 TV(1b)가 도시된다. 도 4 및 5에는 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 벽걸이 형 TV(1b')가 도시된다. 이하, 주로 TV(1b, 1b')를 기준으로 설명하나, 본 발명은 이에 제한될 필요가 없다.

본 발명에 따른 압전 진동부(50)의 용도는, 청각적으로 감지될 진동 출력용(음향 출력용) 및/또는 촉각적으로 감지될 진동 출력용(햅틱 용) 등이 될 수 있다. 후술할 실험예에서는 주파수 별 출력의 크기를 측정하기 위한 수단으로서 주파수 별 음향 출력의 크기(dB)를 측정하여 결과를 도출하였으나, 이러한 실험 결과는 상기 햅틱 용의 압전 진동부(50)에 대해서도 그대로 적용될 수 있음은 물론이다. 또한, 이하 주로 음향 출력용의 압전 진동부(50)를 기준으로 설명하나, 압전 진동부(50)의 용도는 이에 제한될 필요가 없다.

본 실시예에 따른 커버(300)는 디스플레이 패널(100)의 가장자리를 지지해주고 디스플레이 패널(100)의 후면을 가려준다. 그러나, 다른 실시예(미도시)에서 플렉서블한 디스플레이 패널(100)이 커버(300)의 지지 없이 구비되고, 디스플레이 패널(100)의 후면의 적어도 일부가 노출되게 구비된 폴딩형 디스플레이 장치(1)가 구현될 수도 있다.

도 1 및 3을 참고하여, 본 발명의 일 실시예에 따른 디스플레이 장치(1a)(태블릿 PC 또는 스마트폰 등)를 구체적으로 설명하면 다음과 같다. 디스플레이 장치(1a)는 상하 방향 길이가 좌우 방향 길이보다 긴 디스플레이 패널(100)을 포함한다. 구체적으로, 디스플레이 패널(100)은 4개의 변으로 이루어진 사각 형상으로 형성되고, 상측 및 하측은 상대적으로 짧은 변이 배치되고, 좌측 및 우측은 상대적으로 긴 변이 배치된다. 디스플레이 패널(100)의 후면의 중앙부에 압전 진동부(50)가 부착된다. 디스플레이 패널(100)의 후면을 덮어주는 커버(300)가 구비된다. 커버(300)는 디스플레이 패널(100)의 가장자리를 지지한다. 커버(300)는 내부 공간을 형성하고, 상기 내부 공간에 음향을 출력하는 서브 스피커(40)가 배치된다. 압전 진동부(50)는 디스플레이 패널(100)을 직접 진동시킨다. 사용자가 디스플레이 패널(100)의 전면을 터치할 때 압전 진동부(50)가 진동을 발생시키고, 발생된 진동이 디스플레이 패널(100)을 거쳐 사용자의 손 끝으로 전달되게 구비될 수 있다. 디스플레이 패널(100)의 후면에 압전 진동부(50)가 부착됨으로써, 사용자의 커버(300)에 접촉된 어느 한 손에 전달되는 진동 출력 크기보다 디스플레이 패널(100)에 접촉된 다른 한 손에 전달되는 진동 출력 크기가 더 커진다.

도 2 및 3을 참고하여, 본 발명의 다른 실시예에 따른 디스플레이 장치(1b)(TV 또는 모니터 등)를 구체적으로 설명하면 다음과 같다. 디스플레이 장치(1b)는 좌우 방향 길이가 상하 방향 길이보다 긴 디스플레이 패널(100)을 포함한다. 구체적으로, 디스플레이 패널(100)은 4개의 변으로 이루어진 사각 형상으로 형성되고, 좌측 및 우측은 상대적으로 짧은 변이 배치되고, 상측 및 하측은 상대적으로 긴 변이 배치된다. 압전 진동부(50)는 디스플레이 패널(100)을 직접 진동시켜 음향을 발생시킨다. 스테레오 음향을 출력하기 위하여, 디스플레이 패널(100)의 후면에 서로 이격된 2개의 압전 진동부(50a, 50b)가 부착된다. 디스플레이 패널(100)의 후면을 덮어주는 커버(300)가 구비된다. 커버(300)는 디스플레이 패널(100)의 가장자리를 지지한다. 커버(300)는 내부 공간을 형성하고, 상기 내부 공간에 음향을 출력하는 서브 스피커(40)가 배치될 수 있다. 스테레오 음향 출력을 위해 좌우 방향으로 이격된 2개의 서브 스피커(40)가 구비될 수 있고, 서브 스피커(40)는 우퍼 등이 될 수 있다. 디스플레이 패널(100)의 후면에 압전 진동부(50)가 부착됨으로써, 디스플레이 패널(100)로부터 감지하는 화상의 위치와 음향 출력의 위치(음상)(SI)의 위치가 거의 일치하게된다.

압전 진동부(50)는 햅틱 진동을 위해서 구비될 수도 있으나, 이하 압전 진동부는 음향 출력을 위해 진동하게 구비되는 것을 기준으로 설명한다. 도 3을 참고하여, 압전 진동부(50)는 전면 방향을 향해 음향을 전파시킨다.(화살표 Sa 참고) 서브 스피커(40)는 상하좌우 중 어느 한 방향을 향해 음향을 전파시킬 수 있다.(화살표 Sb 참고) 본 실시예에서, 서브 스피커(40)는 하측 방향을 향해 음향을 전파시킨다.

도 3 및 7을 참고하여, 디스플레이 패널(100)은 플라즈마 디스플레이 패널(Plasma Display Panel, PDP), 전계 방출 디스플레이 패널(Field Emission Display, FED), 액정 디스플레이(Liquid Crystal Display, LCD) 패널, OLED(Organic Light Emitting Diode) 디스플레이 패널이 될 수 있다. OLED 디스플레이 패널은 얇게 구현 가능하고 플렉서블하여 직접 진동하는데에 유리하고, 백라이트 모듈이 불요하여 압전 진동부(50)를 후면에 부착하는데에 유리하므로, 디스플레이 패널(100)은 OLED 디스플레이 패널(100)인 것이 바람직하나, 반드시 이에 제한될 필요는 없다.

도 7을 참고하여, OLED 디스플레이 패널(100)의 실시예를 구체적으로 설명하면 다음과 같다. 디스플레이 패널(100)은 투명 기판(110), 상부 전극(120), 유기 발광층(130) 및 하부 전극(140)을 포함한다. 투명 기판(110), 상부 전극(120), 유기 발광층(130) 및 하부 전극(140)은 전방에서부터 후방으로 순차적으로 적층된다. 투명 기판(110) 및 상부 전극(120)은 투명한 물질을 포함할 수 있다. 투명 기판(110)은 두께 0.7mm인 유리 재질로 이루어질 수 있다. 하부 전극(140)은 투명하지 않은 물질을 포함할 수 있다. 다만 이에 한정하지 아니하며, 하부 전극(140)은 투명한 물질(예를 들어, ITO 등)을 포함할 수도 있다. 이 경우, 하부 전극(140)의 일면으로 빛이 방출될 수 있다. 상부 및 하부 전극(120, 140)에 전압이 인가되면 유기 발광층(130)으로부터 방출되는 광이 상부 전극(120)과 투명 기판(110)을 투과하여 외부로 조사될 수 있다. 도 7(a)를 참고한 일 예에서, OLED 디스플레이 패널(100)은 하부 전극(140)의 후측에 차광판(150)을 구비하지 않는다. 도 7(b)를 참고한 다른 예에서, OLED 디스플레이 패널(100)은 하부 전극(140)의 후측에 배치된 차광판(150)을 포함한다. 차광판(150)은 두께 0.1mm인 인바(invar) 재질로 이루어질 수 있다.

도 3을 참고하여, 디스플레이 장치(1)는 디스플레이 패널(100)의 가장자리를 지지하는 커버(300)를 포함한다. 커버(300)는 디스플레이 패널(100)의 후면과 이격되어 공간(300a)을 형성한다. 상기 공간(300a) 내에 압전 진동부(50)가 배치된다. 커버(300)는 디스플레이 패널(100)의 테두리를 따라 연장되는 사이드 커버(310)를 포함한다. 커버(300)는 디스플레이 패널(100)의 후면을 가려주는 백 커버(320)를 포함한다. 커버(300)는 내부에 제어부(250) 중 적어도 일부를 수용하는 공간을 형성하는 하우징(350)을 포함한다. 하우징(350)은 서브 스피커(40)를 수용할 수 있다.

디스플레이 패널(100)의 후면과 백 커버(320)의 전면 사이에 접착시트(20)가 배치된다. 디스플레이 패널(100)은 백 커버(320)에 접착시트(20)를 통해 부착될 수 있다. 접착시트(20)는 양 면을 모두 결합할 수 있는 양면 테이프를 포함할 수 있다. 디스플레이 패널(100)의 후면은 접착시트(20)의 전면에 접촉하여 부착된다. 접착시트(20)의 후면은 백 커버(320)의 전면에 접촉하여 부착된다. 접착시트(20)는 디스플레이 패널(100)과 백 커버(320)를 이격 시킨다.

사이드 커버(310)는 디스플레이 패널(100)의 상하좌우 4개의 변 중 적어도 하나의 변을 따라 연장된다. 본 실시예에서는, 사이드 커버(310)는 디스플레이 패널(100)의 상기 4개의 변 전체를 둘러싸며 배치된다. 사이드 커버(310)는 디스플레이 패널(100)의 테두리에 접촉하며 배치될 수 있다. 사이드 커버(310)는 디스플레이 패널(100)의 테두리와 백 커버(320)의 테두리의 이격된 틈을 실링하는 기능을 한다.

도 4의 (a)를 참고한 제 1실시예에 따른 사이드 커버(311)는, 반고체 재질의 실링재를 경화시켜 형성될 수 있다. 디스플레이 패널(100)의 테두리를 따라 접착시트(20)의 일 측에 사이드 커버(311)가 실링될 수 있다. 실링재가 디스플레이 패널(100)의 테두리, 백 커버(320)의 테두리 및 접착시트(20)의 일측에 함께 접촉된 상태로 경화되어, 사이드 커버(311)가 구비된다.

도 4의 (b)를 참고한 제 2실시예에 따른 사이드 커버(312)는, 디스플레이 패널(100)의 후면과 백 커버(320)의 전면 사이의 틈에 삽입되어 고정될 수 있다. 사이드 커버(312)는 접착시트(20)의 일 측에 접촉하며 배치된다. 사이드 커버(312)의 일단은 접착시트(20)의 일 측에 접하고, 사이드 커버(312)의 타단은 전방을 향하도록 절곡된다. 디스플레이 패널(100)의 측단은 사이드 커버(312)에 의해 가려진다. 디스플레이 패널(100)의 측단은 사이드 커버(312)에 접촉될 수 있다.

도 4의 (c)를 참고한 제 3실시예에 따른 사이드 커버(313)는, 디스플레이 패널(100)의 후면과 백 커버(320)의 전면 사이의 틈에 삽입되어 고정될 수 있다. 사이드 커버(313)는 접착시트(20)의 일 측과 이격되어 배치된다. 사이드 커버(313)는 디스플레이 패널(100)의 후면과 백 커버(320)의 전면 사이에 삽입되는 삽입부(313a)를 포함한다. 사이드 커버(313)는, 삽입부(313a)에서 전방으로 돌출하여 디스플레이 패널(100)의 측단을 가려준다. 디스플레이 패널(100)의 측단은 사이드 커버(313)에 접촉될 수 있다. 사이드 커버(313)는, 삽입부(313a)에서 후방으로 돌출하여 백 커버(320)의 측단을 가려준다. 백 커버(320)의 측단은 사이드 커버(313)에 접촉될 수 있다.

도 4의 (d)를 참고한 제 4실시예에 따른 사이드 커버(314)는, 백 커버(320)와 일체로 형성된다. 백 커버(320)의 가장자리 부분이 전방을 향하여 절곡되어 사이드 커버(314)가 형성된다. 사이드 커버(314)는 백 커버(320)에서 전방으로 돌출되어 형성된다. 사이드 커버(314)는 디스플레이 패널(100)의 측단을 가려준다. 디스플레이 패널(100)의 측단은 사이드 커버(314)에 접촉될 수 있다.

하우징(350)은 제어부(250)를 내부에 수용한다. 제어부(250)는 각종 제어 신호를 처리하는 메인 회로기판(252)을 포함한다. 제어부(250)는 화상 출력을 제어하는 제어 보드(254)를 포함한다. 메인 회로기판(252) 또는 제어 보드(254)가 압전 진동부(50)의 진동 출력을 제어할 수도 있고, 압전 진동부(50)의 진동 출력을 제어하는 별도의 진동 제어 보드(미도시)가 구비될 수도 있다. 제어부(250)는 디스플레이 장치(1)의 각 부품에 전력을 분배해주는 전력 공급부(256)를 포함한다. 전력 공급부(256)는 디스플레이 패널(100)에 전력을 공급할 수 있다. 전력 공급부(256)은 압전 진동부(50)에 전력을 공급할 수 있다. 전력 공급부(256)는 외부의 전원을 공급받아 저장할 수 있다.

디스플레이 장치(1)는 제어부(250)의 제어 신호를 각 부품에 전달해주는 케이블(260)을 포함할 수 있다. 케이블(260)은 복수의 도선을 포함한다. 복수의 케이블(260)이 구비될 수 있다. 케이블(260)은, 평평한 형상인 플랫 케이블로 형성될 수도 있고, 원형의 단면을 가진 원형 케이블로 형성될 수도 있다. 케이블(260)은 복수의 신호연결 단자핀과 적어도 하나 이상의 그라운드 단자핀을 포함할 수 있다.

케이블(260)은 디스플레이 패널(100)의 화상 출력 신호를 전달하는 화상 신호 인가선(264)을 포함한다. 화상 신호 인가선(264)의 일단은 제어 보드(254)에 연결되고, 화상 신호 인가선(264)의 타단은 디스플레이 패널(100)에 배치된 인터페이스 PCB(274)에 연결된다.

케이블(260)은 압전 진동부(50)의 진동 출력 신호를 전달하는 진동 신호 인가선(265)을 포함한다. 진동 신호 인가선(265)의 일단은 제어 보드(254)에 연결될 수 있고, 진동 신호 인가선(265)의 타단은 압전 진동부(50)에 연결된다. 하나의 압전 진동부(50)에 대해, 전압 인가를 위한 2개의 진동 신호 인가선(265)이 구비될 수 있다. 예를 들어, 2개의 압전 진동부(50)를 제어하기 위해서 4개의 진동 신호 인가선(265)이 구비된다.

도 3을 참고한 일 예에서, 하우징(350)은 백 커버(320)와 결합되어 구비될 수 있다. 이 경우, 하우징(350)은 백 커버(320)의 후측 하부에 결합될 수 있다. 케이블(260)은 하우징(350)의 내부 공간 및 백 커버의 내부 공간(300a)에 배치된다.

도 4를 참고한 벽걸이형 디스플레이 장치(1b')의 예에서, 하우징(350)은 백 커버(320)와 분리되어 구비될 수 있다. 하우징(350) 내부의 제어부(250)와 디스플레이부(100, 50)를 연결하는 케이블(260)은 외부로 노출된다. 복수의 도선이 한 묶음으로 연장되어 케이블(260)을 형성할 수 있다.

도 5의 (a)를 참고한 상기 벽걸이형 디스플레이 장치(1b')의 변형 예에서, 케이블(260)은 복수의 묶음으로 분리되어 연장된다. 도 5의 (a)에 4개의 케이블(260)이 노출된다.

도 5의 (b)를 참고한 상기 벽걸이형 디스플레이 장치(1b')의 다른 변형 예에서, 제어부(250)는 디스플레이부(100, 50)에 무선으로 제어 신호를 전달할 수 있다. 이 경우, 하우징(350)과 디스플레이부(100, 50)를 연결하는 케이블(260)없이 디스플레이 장치(1b')를 구현하는 것이 가능하다.

도 6을 참고하여, 디스플레이 패널(100) 및/또는 커버(300)에 배치된 부품들을 구체적으로 설명하면 다음과 같다.

디스플레이 패널(100) 후면의 적어도 일부에 인터페이스 PCB(274)와 적어도 하나의 소스 PCB(272)가 위치할 수 있다. 인터페이스 PCB(274)는 적어도 하나의 소스 PCB(272)의 상측에 위치할 수 있다. 적어도 하나의 소스 PCB(272)는 인터페이스 PCB(274)와 연결될 수 있다. 복수의 소스 PCB(272)가 구비될 수 있다. 복수의 소스 PCB(272)는 서로 이격되어 위치할 수 있다.

인터페이스 PCB(274)는 제어 보드(254)로부터 전달되는 디지털 비디오 데이터들과 타이밍 제어신호 등을 전송하기 위한 신호 배선들이 위치할 수 있다.

소스 PCB(272)는 인터페이스 PCB(274)로부터 전달되는 신호에 따라 디스플레이 패널(100)에 전압을 인가할 수 있다. 소스 PCB(272)는 디스플레이 패널(100)에 영상신호에 따라 구동파형을 인가할 수 있다.

소스 PCB(272)는 소스 COF(Chip On Flexible Printed Circuit)(미도시)에 의해 디스플레이 패널(100)과 연결될 수 있다. 소스 PCB(272)의 일 측과 연결된 상기 소스 COF는, 디스플레이 패널(100)의 하측단에서 디스플레이 패널(100)과 연결될 수 있다. 상기 소스 COF는 소스 PCB(272)와 디스플레이 패널(100)의 데이터 패드들에 전기적으로 연결될 수 있다. 상기 소스 COF는 데이터 집적회로(Intergrated Circuit)가 실장될 수 있다.

디스플레이 패널(100)의 후면에 디스플레이 패널(100)과 백 커버(320)를 결합하기 위해 접착시트(20)가 위치한다. 접착시트(20)는 중앙이 비어있는 사각형 형상으로 형성될 수 있다. 접착시트(20)의 중앙의 비어있는 공간(300a)에 적어도 하나의 PCB가 위치할 수 있다. 접착시트(20)는 일 면이 디스플레이 패널(100)과 결합하며, 타 면이 백 커버(320)와 결합될 수 있다.

소스 PCB(272)와 대응되는 부분에 절연시트(281)가 위치할 수 있다. 절연시트(281)는 백 커버(320)의 전면에 부착될 수 있다. 절연시트(281)는 소스 PCB(272)가 다른 전자 장치로부터 간섭받지 않도록 절연성을 띈 물질을 포함할 수 있다.

백 커버(320)는 디스플레이 패널(100)의 후측에 배치된다. 백 커버(320)는 접착시트(20)를 통해 디스플레이 패널(100)에 부착될 수 있다. 백 커버(320)는 디스플레이 패널(100)의 후면을 지지할 수 있다. 백 커버(320)는 알루미늄 재질을 포함할 수 있다.

백 커버(320)의 가장자리 부분의 전후 방향 두께가 백 커버(320)의 다른 부분의 전후 방향 두께보다 더 두꺼울 수 있다. 백 커버(320)는 후측으로 돌출된 가장자리 부분을 형성할 수 있다. 백 커버(320)는 월브라켓(500)과 결합할 때, 돌출된 가장자리 부분이 월브라켓(500)의 가장자리를 덮어줄 수 있다. 월브라켓(500)은 외부의 벽(wall)에 고정되어 디스플레이 장치(1)를 지지해주는 부재이다.

백 커버(320)의 네 코너와 인접한 부분에 결합홀(321)이 위치한다. 결합홀(321)은 백 커버(320)를 관통하여 형성된다. 결합홀(321)은 백 커버(320)의 후면에 형성된다. 결합홀(321)이 위치한 백 커버(320)의 일 부분은 주변 부분 보다 후면으로 돌출되게 형성될 수 있다. 결합홀(321)은 월브라켓(500)과 커버(300)를 탈부착 가능하게 결합시키기 위해 구비된다.

백 커버(320)의 가장자리 부분에 결합부(322)가 위치한다. 결합부(322)는 백 커버(320)의 4개의 변 중 적어도 하나의 변에 위치할 수 있다. 결합부(322)는 백 커버(320)로부터 후면 방향으로 돌출될 수 있다. 결합부(322)가 위치한 부분의 후측단은 백 커버(320)의 결합홀(321)이 위치한 일 부분의 후측단과 실질적으로 동일 평면 상에 배치될 수 있다. 결합부(322)는 자성을 띈 물질을 포함할 수 있다. 결합부(322)는 커버(300)와 월브라켓(500)이 결합할 때, 자성에 의해 더 강하게 결합되도록 할 수 있다.

백 커버(320)는, 디스플레이 패널(100)과 커버(300)의 결합시, 인터페이스 PCB(274)와 대응되는 부분에 개구부(323)를 형성한다. 개구부(323)는 백 커버(320)의 중심부에 위치한다. 개구부(323)는 인터페이스 PCB(274)의 후측에 형성된다. 인터페이스 PCB(274)의 전후 방향 두께는 백 커버(320)와 디스플레이 패널(100) 사이의 공간(300a)의 전후 방향 두께보다 더 클 수 있고, 개구부(323)는 인터페이스 PCB(274)가 위치할 공간을 확보해준다.

디스플레이 패널(100)의 후측에 고정된 PCB(272, 274)가 위치한 영역의 후면에 PCB 커버(325)가 구비된다. PCB 커버(325)는 백 커버(320)에 고정될 수 있다. PCB 커버(325)는 제 1 및 2 PCB 커버(325a, 325b)를 포함할 수 있다. 제 1 PCB 커버(325a)는 소스 PCB(272)와 대응되는 부분에 배치된다. 제 2 PCB 커버(325b)는 인터페이스 PCB(274)와 대응되는 부분에 배치된다. 제 2 PCB 커버(325b)는 개구부(323)를 덮을 수 있다. PCB 커버(325)는 소스 PCB(272) 및 인터페이스 PCB(274)가 외부로 노출 되는 것을 막을 수 있다.

도 2를 참고하여, 압전 진동부(50)의 배치 위치 및 음상(SI)을 설명하면 다음과 같다. 디스플레이 패널(100)은 좌우 방향의 길이가 상하 방향의 길이보다 클 수 있다. 디스플레이 장치(1)는 서로 이격 배치된 적어도 2개의 압전 진동부(50a, 50b)를 포함할 수 있다. 디스플레이 패널(100)을 균등하게 6열로 등분한 영역 들(V1, V2, V3, V4, V5, V6 및 V7에 의해 구분된 가상의 6개 영역 들을 의미함)을 가정할 때, 2개의 압전 진동부(50a, 50b) 중 어느 하나(50a)는 좌측에서 2번째 열의 영역 내에 배치되고 다른 하나(50b)는 우측에서 2번째 열의 영역 내에 배치된다. 또한, 디스플레이 패널(100)을 균등하게 6행으로 등분한 영역 들(H1, H2, H3, H4, H5, H6 및 H7에 의해 구분된 가상의 6개 영역 들을 의미함)을 가정할 때, 상기 2개의 압전 진동부(50a, 50b)는 상측에서 2번째 행의 영역 내에 배치된다. 이를 통해, 상기 2개의 압전 진동부(50a, 50b)에 의한 음상(SI)이 디스플레이 패널(100)의 중앙부에 위치하게 할 수 있다.

복수의 압전 진동부(50) 중 임의의 2개의 압전 진동부(50a, 50b) 사이의 이격 거리는, 2개의 압전 진동부(50a, 50b)에 의해 발생되는 소정 저 주파수 영역의 출력끼리 서로 상쇄 간섭이 일어나지 않는 거리로 기설정된다. 이를 위해, 2개의 압전 진동부(50a, 50b) 사이의 이격 거리(d)는, 0보다 크고 하기 수학식 1에 의해 도출되는 제 1소정 거리(d1)보다 작거나, 하기 수학식 2에 의해 도출되는 제 2소정 거리(d2)보다 크고 디스플레이 패널(100)의 전방면의 대각선 거리보다 짧게 기설정될 수 있다.

여기서, c는 음속이고, f1은 상기 소정 저 주파수 영역의 최저 경계값이고, f2는 상기 소정 저 주파수 영역의 최고 경계값이다. 음속(c)은 온도에 따라 변화하나, 상온을 기준으로한 값인 340m/s로 보고 상기 제 1소정 거리(d1) 및 제 2소정 거리(d2)를 기 설정할 수 있다. 상기 소정 저 주파수 영역은 사람의 일반적인 말소리 영역에 해당하는 100 내지 800Hz의 영역으로 볼 수 있고, 이 경우 f1은 100Hz이고 f2는 800Hz로 기설정된다.

이하, 압전 진동부(50), 웨이트 멤버(60) 및 댐핑 멤버(70)의 각 조건에 대한 구성 및 실험 결과를 구체적으로 살펴본다. 또한, 각 조건 별 효과를 확인하기 위한 실험 데이터를 제시한다.

도 3에는, E1 부분을 각 타입(type)(O, A, B, C, D) 예시 별로 확대한 단면도가 도시된다. 압전 진동부(50)는 디스플레이 패널(100)의 후측에 배치된다. 타입 O(Original)는 웨이트 멤버(60) 및 댐핑 멤버(70) 없이 압전 진동부(50)만 디스플레이 패널(100)의 후측면에 부착된 기준 상태를 의미한다. 타입 O는 웨이트 멤버(60) 또는 댐핑 멤버(70)의 효과를 상대적으로 확인하기 위한 비교 대상이다. 타입 A는 압전 진동부(50)의 후측면에만 웨이트 멤버(61)가 부착된 실험군을 의미한다. 타입 B는 압전 진동부(50)의 주위의 디스플레이 패널(100)의 후측면에만 웨이트 멤버(62)가 부착된 실험군을 의미한다. 타입 C는 '압전 진동부(50)의 후측면' 및 '압전 진동부(50)의 주위의 디스플레이 패널(100)의 후측면'에 동시에 웨이트 멤버(62)가 부착된 실험군을 의미한다. 타입 D는 디스플레이 패널의 후측면에 댐핑 멤버(70)가 부착되고 댐핑 멤버(70)의 후측면에 압전 진동부(50)가 부착된 실험군을 의미한다.

도 9a 내지 9e, 10a 내지 10c, 11, 12a 내지 12f, 14a 내지 14f, 16a 및 16b는, 압전 진동부(50)에 소정 전압을 인가한 때 각 주파수(Hz) 별 출력 크기(dB)를 측정한 실험예를 나타낸 로그 스케일(log scale) 그래프를 보여준다. 각 도면에서, 타입 O의 그래프는 해당 타입(A, B, C, D)의 실험군의 그래프와 같이 도시된다. 각 그래프의 좌표계는 XY 좌표계를 이용하였고, X축은 주파수(Hz)의 크기를 나타내고 Y축은 진동 출력의 크기(dB)를 나타낸다. 각 그래프의 우측 상단에는 압전 진동부(50)가 배치된 부분을 후측에서 바라본 입면도가 도시되고, 해당 입면도의 상태를 가진 실험군의 실험 결과가 해당 그래프로 나타남을 의미한다. 각 그래프의 우측 하단에는 타입 O의 그래프 선과 해당 실험군의 그래프 선의 구분을 위한 보조 박스가 도시된다. 상기 보조 박스 내에는, 해당 실험군의 웨이트 멤버(60)의 무게(W)의 값(g) 또는 댐핑 멤버(70)의 전후 방향 두께(T)의 값(mm)이 도시된다.

본 설명에 제시된 실험을 위한 압전 진동부(50)는, 16개의 층으로 적층된 PZT 재질 층으로 형성되어, 전기가 상기 적층된 층을 지그재그로 흘러가게 구비된다. 본 설명에 제시된 실험을 위한 압전 진동부(50)는, 후측에서 바라볼 때 약 40mm*30mm의 사각 형상으로 구비되고, 전후 방향으로 약 0.8mm 두께를 가진다. 본 실험을 위한 디스플레이 패널은 65인치 OLED 디스플레이 패널이 이용된다. 본 실험을 위한 웨이트 멤버(60) 및 댐핑 멤버(70)는 패드형으로 형성된다.

압전 진동부(50)는 디스플레이 패널(100)의 후면에 부착된다. 압전 진동부(50)에서 발생된 진동이 디스플레이 패널(100)로 전달되어, 디스플레이 패널(100)의 전방면이 진동한다. 이를 통해, 디스플레이 패널(100)이 직접 진동하여 음향을 출력할 수 있다. 압전 진동부(50)가 디스플레이 패널(100)에 부착된 실시예(타입 A, B, C)에서, 압전 진동부(50)에서 발생된 진동은 디스플레이 패널(100)로 직접 전달된다. 댐핑 멤버(70)가 구비된 실시예(타입 D)에서는 압전 진동부(50)에서 발생된 진동이 댐핑 멤버(70)를 거쳐 디스플레이 패널(100)로 전달된다.

압전 진동부(50)의 중력 하중은 모두 디스플레이 패널(100)의 후면에 전달된다. 압전 진동부(50)가 디스플레이 패널(100)에 부착된 실시예(타입 A, B, C)에서, 압전 진동부(50)의 중력 하중은 디스플레이 패널(100)로 직접 전달된다. 댐핑 멤버(70)가 구비된 실시예(타입 D)에서는 압전 진동부(50)의 중력 하중은 댐핑 멤버(70)를 거쳐 디스플레이 패널(100)로 전달된다. 이를 통해, 압전 진동부(50)에서 발생된 진동이 웨이트 멤버(60) 또는 댐핑 멤버(70)를 제외한 다른 부품의 간섭없이 디스플레이 패널(100)로 전달되어, 기설정된 원하는 효과 발생을 유도할 수 있다.

압전 진동부(50)는 세라믹스 재질을 이용하여 압전 효과를 발휘하게 구비될 수 있다. 압전 진동부(50)는 압전 효과를 발휘할 수 있는 주지의 재질 들을 이용할 수 있다. 바람직하게 압전 진동부(50)는 PZT 재질을 포함할 수 있고, 이를 통해 웨이트 멤버(60)를 이용한 저 주파수 영역의 진동 출력 크기 상승 효과를 더욱 두드러지게 할 수 있다.

웨이트 멤버(60)는, '압전 진동부(50)의 후면'(이하 'A 영역') 및 '압전 진동부(50)의 주위의 디스플레이 패널(100)의 후면'(이하 'B 영역') 중 어느 하나(타입 A 또는 B) 또는 둘 모두(타입 C)에 부착된다. 웨이트 멤버(60)는, 웨이트 멤버(60)가 없는 상태(타입 O)에서 압전 진동부(50)가 진동할 때의 저 주파수 영역의 평균 출력 크기 보다 웨이트 멤버(60)가 있는 상태(타입 A, B, C)에서 압전 진동부(50)가 진동할 때 상기 저 주파수 영역의 평균 출력 크기가 더 커지게 한다.

도 9a 내지 9e, 10a 내지 10c 및 11의 실험예를 참고하여, 상기 타입 A, B, C에서 타입 O에 비해 저 주파수 영역의 평균적인 진동 출력의 크기가 커진다는 것을 확인할 수 있다. 여기서 실험 대상이 되는 저 주파수 영역은 100Hz 이상 800Hz 이하의 범위로 정의할 수 있다. 100Hz 이상 800Hz 이하의 주파수 영역은, 타입 O에서 16,000Hz이하의 주파수 영역 중 상대적으로 진동 출력이 작은 영역인 동시에 음상(SI)이 인식되는 주파수 영역이므로 의미가 있다. 100Hz보다 작은 주파수 영역(0Hz 초과 100Hz 미만의 주파수 영역)에서는 파장의 길이가 늘어나므로, 사용자 입장에서 음향 출력의 발생 위치(음상(SI))를 인식하기 어렵다. 따라서, 100Hz 이상의 저 주파수 영역의 음원(음향의 발생위치)의 위치가 디스플레이 패널(100)의 전방면이어야 하는 것은 상대적으로 중요한 것에 비해, 100Hz 미만의 주파수 영역의 음원의 위치가 디스플레이 패널(100)의 전방면이어야 하는 것은 상대적으로 중요도가 낮다. 또한, 사람의 말소리는 주로 100Hz 이상이므로 화상과 이질감을 느끼지 않게 하기 위해서, 100Hz 이상의 저 주파수 영역의 진동 출력 상승이 더욱 중요하다. 한편, 100Hz 이하의 음향 출력을 위해서 서브 스피커(40)(예를 들어, 우퍼)가 구비될 수 있다.

또한, 실험 대상이 되는 고 주파수 영역은 2,000Hz 이상 16,000Hz 이하의 범위로 정의할 수 있다.

웨이트 멤버(60)는 후측에서 바라볼 때 사각 형상, 원 형상 또는 타원 형상 등으로 형성될 수 있다. 웨이트 멤버(60)는 전후 방향의 두께가 실질적으로 일정한 패드형으로 형성될 수 있다.

웨이트 멤버(60)는, 압전 진동부(50)의 무게 중심을 기준으로 상하 대칭으로 구비되는 것이 바람직하다. 웨이트 멤버(60)는, 압전 진동부(50)의 무게 중심을 기준으로 좌우 대칭으로 구비되는 것이 바람직하다. 후측에서 바라볼 때 웨이트 멤버(60)의 무게 중심은 압전 진동부(50)의 무게 중심과 일치하게 배치되는 것이 바람직하다. 이를 통해, 압전 진동부(50)의 진동 출력에 대한 웨이트 멤버(60)에 의한 간섭 효과(예를 들어, 저 주파수 영역의 진동 출력 크기 상승 효과)를 기 설정된 대로 유도할 수 있고, 압전 진동부(50)의 전면적에 걸쳐 균등하게 상기 간섭 효과를 발현시킬 수 있다.

도 9a 내지 9e에서는, 타입 A의 무게(W) 20g을 가진 웨이트 멤버(61)의 각 부착 형상에 따른 실험 결과가 도시된다. 도 9a의 실험군은 상기 A 영역의 전면적에 부착된 웨이트 멤버(61a)를 구비한다. 도 9b의 실험군은 상기 A 영역의 4개의 가장자리(사각 형상의 4개의 변을 의미함) 영역 중 3개 영역에만 부착된 웨이트 멤버(61b)를 구비한다. 도 9c의 실험군은 상기 A 영역의 4개의 가장자리 영역 중 마주보는 2개 영역에만 부착된 웨이트 멤버(61c)를 구비한다. 도 9d의 실험군은 상기 A 영역의 4개의 가장자리 영역 중 인접하는 2개 영역에만 부착된 웨이트 멤버(61d)를 구비한다. 도 9e의 실험군은 상기 A 영역의 4개의 가장자리 영역 중 1개 영역만에 부착된 웨이트 멤버(61e)를 구비한다.

도 10a 내지 10c에서는, 타입 B의 무게(W) 20g을 가진 웨이트 멤버(62)의 각 부착 형상에 따른 실험 결과가 도시된다. 도 10a의 실험군은 압전 진동부(50)를 상하좌우로 둘러싸는 상기 B 영역 모두에 부착된 웨이트 멤버(62a)를 구비한다. 도 10b의 실험군은 상기 B 영역의 4개의 가장자리(사각 형상의 4개의 변을 의미함) 영역 중 3개 영역에만 부착된 웨이트 멤버(62b)를 구비한다. 도 10c의 실험군은 상기 B 영역의 4개의 가장자리 영역 중 1개 영역에만 부착된 웨이트 멤버(62c)를 구비한다.

도 11에서는, 타입 C의 무게(W) 20g을 가진 웨이트 멤버(63)를 구비함에 따른 실험 결과가 도시된다. 도 11의 실험군은 상기 A 영역 및 상기 B 영역 모두에 부착된 웨이트 멤버(63)를 구비한다.

위와 같은 실험 결과를 확인할 때, 웨이트 멤버(60)는 상기 A 영역 및 상기 B 영역 중 어느 하나 또는 둘 모두에 부착되는 것은 바람직하다. 도 9a 내지 9e, 10a 내지 10c 및 11의 실험 결과를 참고할 때, 타입 A, B, C 중 어느 타입에 따른 웨이트 멤버(60)를 구비해도, 압전 진동부(50)의 상기 저 주파수 영역의 진동 출력이 상승되는 유리한 효과가 있음이 확인된다. 또한, 어떠한 부착 형상에 따른 따른 웨이트 멤버(60)를 구비해도, 압전 진동부(50)의 상기 저 주파수 영역의 진동 출력이 상승되는 유리한 효과가 있음이 확인된다.

도 9a 내지 9e, 10a 내지 10c 및 11의 실험 결과를 참고할 때, 상기 저 주파수 영역의 진동 출력이 상승되는 효과는, B타입(도 10a 내지 10c)보다 타입 A 및 타입 C(도 9a 내지 9e, 11)에서 보다 두드러진다. 상기 저 주파수 영역의 진동 출력이 상승시키기 위해서는, 웨이트 멤버(60)는 압전 진동부(50)의 후면에 부착되는 것(타입 A 또는 타입 C)이 바람직하다.

도 9a 내지 9e, 10a 내지 10c 및 11의 실험 결과를 참고할 때, 상기 저 주파수 영역의 진동 출력이 상승과 함께 고 주파수 영역의 진동 출력 상승되는 효과는, 타입 B 및 타입 C(도 10a 내지 10c, 11)보다 타입 A(도 9a 내지 9e)에서 보다 두드러진다. 상기 저 주파수 영역의 진동 출력 상승 뿐만 아니라 상기 고 주파수 영역의 진동 출력을 상승시키거나, 적어도 고 주파수 영역의 진동 출력의 감소를 최소화시키기 위해서는, 웨이트 멤버(60)는 압전 진동부(50)의 후면에만 부착되는 것(타입 A)이 바람직하다.

나아가, 도 9a 내지 9e를 참고할 때, 상기 저 주파수 영역의 진동 출력이 상승과 함께 고 주파수 영역의 진동 출력 상승되는 효과는, 상기 타입 A 중에서도 웨이트 멤버(60)가 압전 진동부(50)의 중심부에 부착(도 9a)될 때 더욱 두드러진다. 상기 저 주파수 영역의 진동 출력 상승 뿐만 아니라 상기 고 주파수 영역의 진동 출력을 상승시키기 위해서는, 웨이트 멤버(60)는 압전 진동부(50)의 중심부에 부착되는 것이 더욱 바람직하다. 또한, 웨이트 멤버(60)는 압전 진동부(50)의 후측 전면적에 부착되는 것이 더욱 바람직하다.

한편, 도 3을 참고할 때, 상기 타입 B의 웨이트 멤버(62)는 상기 타입 A 또는 타입 C의 웨이트 멤버(61, 63)에 비해, 상기 공간(300a)의 전후 방향 폭을 줄일 수 있는 효과가 있다. 타입 A 또는 타입 C에서는 타입 A에서와 같은 무게(W)의 웨이트 멤버(60)를 구비하더라도, 압전 진동부(50)와 같이 웨이트 멤버(60)가 적층됨에 따라 웨이트 멤버(60)의 후단이 최소 0.8mm만큼 후측으로 더 돌출된다. 더불어, 상기 A 영역에 비해 상기 B 영역은 부착면적이 더 넓으므로, 같은 무게(W)의 웨이트 멤버(60)를 적용한다고 할 때, 상기 타입 A 및 타입 C에서보다 상기 타입 B에서 웨이트 멤버(60)만의 전후 방향 두께도 줄일 수 있다. 이를 통해, 상기 공간(300a)의 전후 방향 폭을 줄이면, 전후 방향으로 더욱 얇은 디스플레이 장치(1)를 구현할 수 있는 효과가 있다. 따라서, 상기 저 주파수 영역의 진동 출력 상승 효과를 발현시키는 동시에 디스플레이 장치(1)의 전후 방향 두께를 최소화시키기 위해서는, 웨이트 멤버(60)는 압전 진동부(50)의 주위의 디스플레이 패널의 후면(상기 B 영역)에만 부착되는 것(타입 B)이 바람직하다.

타입 B의 웨이트 멤버(62)가 디스플레이 패널(100)에 부착되는 부분은, 디스플레이 패널(100)의 가장자리 부분과 압전 진동부(50)의 부착 부분 사이에 배치된다.

타입 B의 웨이트 멤버(62)가 압전 진동부(50)의 주위에 배치됨에 따라, 웨이트 멤버(62)가 압전 진동부(50)의 테두리인 상하좌우 측단 중 적어도 일부에 접촉되게 배치될 수도 있고, 웨이트 멤버(62)가 압전 진동부(50)의 테두리인 상하좌우 측단에서 소정 거리 이격되게 배치될 수도 있다. 웨이트 멤버(62)가 압전 진동부(50)의 테두리에서 이격되게 배치되는 경우, 웨이트 멤버(62)가 압전 진동부(50)의 사이에는 디스플레이 패널(100)에 별도의 부품이 부착되지 않게 구비된다.

웨이트 멤버(62)가 압전 진동부(50)의 좌우 측단에서 소정 거리(l1) 이격되게 배치되는 경우, 상기 소정 거리(l1)는 압전 진동부(50)의 좌우 방향 길이보다 작을 수 있다. 웨이트 멤버(62)가 압전 진동부(50)의 상하 측단에서 소정 거리(l2) 이격되게 배치되는 경우, 상기 소정 거리(l2)는 압전 진동부(50)의 상하 방향 길이보다 작을 수 있다.

나아가, 도 10a 내지 10c를 참고할 때, 상기 저 주파수 영역의 진동 출력이 상승 효과는, 상기 타입 B 중에서도 웨이트 멤버(60)가 압전 진동부(50)의 둘레를 둘러싸는 부분이 길어질 때 더욱 두드러진다. 구체적으로, 상기 B 영역의 4개의 가장자리 영역 중 1개 영역에만 웨이트 멤버(62c)가 부착된 상태(도 10c)보다 상기 B 영역의 4개의 가장자리 영역 중 2개 영역 이상에 웨이트 멤버(62a, 62b)가 부착된 상태(도 10a 및 10b)에서, 상기 저 주파수 영역의 출력 상승 효과가 더 좋다. 따라서, 디스플레이 장치(1)의 전후 방향 두께를 줄이면서 상기 저 주파수 영역의 진동 출력 상승을 위해서는, 웨이트 멤버(60)는 압전 진동부(50)의 상하좌우 측방 중 적어도 2방향을 둘러싸는 것이 바람직하다. 또한, 웨이트 멤버(60)는 압전 진동부(50)의 상하좌우 측방 중 적어도 서로 마주보는 2방향에 배치되는 것이 바람직하다.

나아가, 도 10a 내지 10c를 참고할 때, 상기 저 주파수 영역의 진동 출력 상승 뿐만 아니라 상기 고 주파수 영역의 진동 출력 감소 완화는, 상기 타입 B 중에서도 웨이트 멤버(60)가 압전 진동부(50)의 둘레를 모두 둘러쌀 때 더욱 두드러진다. 구체적으로, 상기 B 영역의 4개의 가장자리 영역 중 일부 영역에만 웨이트 멤버(62b, 62c)가 부착된 상태(도 10b 및 도 10c)보다 상기 B 영역의 4개의 가장자리 영역 모두에 웨이트 멤버(62a)가 부착된 상태(도 10a)에서, 상기 저 주파수 영역의 출력 상승 효과가 가장 좋으면서도 고 주파수 영역의 출력 감소 완화도 가장 좋다. 따라서, 디스플레이 장치(1)의 전후 방향 두께를 줄이면서 상기 저 주파수 영역의 진동 출력 상승 및 고 주파수 영역의 진동 감소 완화를 위해서는, 웨이트 멤버(60)는 압전 진동부(50)의 상하좌우 측방을 둘러싸며 배치되는 것이 바람직하다.

이하, 도 12a 내지 12f를 참고하여, 타입 A의 웨이트 멤버(61)의 무게(W) 조건 별 실험 결과를 설명한다. 도 12a의 실험군은 무게(W) 2.5g의 웨이트 멤버(61)를 구비한다. 도 12b의 실험군은 무게(W) 5g의 웨이트 멤버(61)를 구비한다. 도 12c의 실험군은 무게(W) 10g의 웨이트 멤버(61)를 구비한다. 도 12d의 실험군은 무게(W) 20g의 웨이트 멤버(61)를 구비한다. 도 12e의 실험군은 무게(W) 30g의 웨이트 멤버(61)를 구비한다. 도 12f의 실험군은 무게(W) 40g의 웨이트 멤버(61)를 구비한다.

도 13을 참고하여, 도 12a 내지 12f에 따른 실험 결과를 정리하면 다음의 표 1과 같다.

W (g)	0.0	2.5	5.0	10.0	20.0	30.0	40.0
L (dB)	0.0	2.3	3.3	5.8	7.4	8.2	7.9
H (dB)	0.0	1.9	2.3	2.2	2.8	3.0	2.7

도 13 및 표 1에서, W는 각 실험군 별 무게 조건을 의미하고, L은 저 주파수 영역인 100Hz~800Hz (3 octave)에서 타입 O 대비 진동 출력 증가량(dB)을 의미하고, H는 H는 고 주파수 영역인 2,000Hz~16,000Hz (3 octave)에서 타입 O 대비 진동 출력 증가량(dB)을 의미한다.

도 13 및 표 1을 참고하여, 상기 저 주파수 영역의 출력 증가를 최대화 하기 위해서는, 타입 A의 웨이트 멤버(61)의 질량은 약 15 내지 45g인 것이 바람직하다. 웨이트 멤버(61)의 질량 15 내지 45g의 범위는 도 13에서 Wa1로 도시된다.

나아가, 도 13 및 표 1을 참고하여, 타입 A의 약 15 내지 45g의 질량을 가진 웨이트 멤버(61) 중에서도, 저 주파수 영역의 출력 증가 효과가 더욱 크게 하기 위해서는, 웨이트 멤버(61)의 질량은 약 25g 이상인 것이 바람직하다. (무게 조건 30g 및 40g에서 각각 L값이 8.2dB 및 7.9dB로, 무게 조건 20g에서 L값이 7.4dB인 것에 비해 유리하다.) 구체적으로, 타입 A의 웨이트 멤버(61)는 약 25 내지 45g으로 기설정 될 수 있다. 웨이트 멤버(61)의 질량 25 내지 45g의 범위는 도 13에서 Wa2로 도시된다.

나아가, 도 13 및 표 1을 참고하여, 타입 A의 약 15 내지 45g의 질량을 가진 웨이트 멤버(61) 중에서도, 고 주파수 영역의 출력 증가 효과까지 더욱 크게 하기 위해서는, 웨이트 멤버(61)의 질량은 약 35g 이하인 것이 바람직하다. (무게 조건 20g 및 30g에서 각각 H값이 2.8dB 및 3.0dB로, 무게 조건 40g에서 H값이 2.7dB인 것에 비해 유리하다.) 구체적으로, 타입 A의 웨이트 멤버(61)는 약 15 내지 35g으로 기설정 될 수 있다.

더 나아가, 도 13 및 표 1을 참고하여, 타입 A의 웨이트 멤버(61) 중에서, 저 주파수 영역의 출력 증가 효과 및 고 주파수 영역의 출력 증가 효과를 모두 최대화하기 위해서는, 웨이트 멤버(61)의 질량은 약 25 내지 35g인 것이 바람직하다. (무게 조건 30g에서 L값 및 H값이, 각각 무게 조건 20g 및 40g에서 L값 및 H값보다 크므로, 유리하다.) 웨이트 멤버(61)의 질량 25 내지 35g의 범위는 도 13에서 Wa3으로 도시된다.

이하, 도 14a 내지 14f를 참고하여, 타입 B의 웨이트 멤버(62)의 무게(W) 조건 별 실험 결과를 설명한다. 도 14a의 실험군은 무게(W) 2.5g의 웨이트 멤버(62)를 구비한다. 도 14b의 실험군은 무게(W) 5g의 웨이트 멤버(62)를 구비한다. 도 14c의 실험군은 무게(W) 10g의 웨이트 멤버(62)를 구비한다. 도 14d의 실험군은 무게(W) 20g의 웨이트 멤버(62)를 구비한다. 도 14e의 실험군은 무게(W) 30g의 웨이트 멤버(62)를 구비한다. 도 14f의 실험군은 무게(W) 40g의 웨이트 멤버(62)를 구비한다.

도 15를 참고하여, 도 14a 내지 14f에 따른 실험 결과를 정리하면 다음의 표 2와 같다.

W (g)	0.0	2.5	5.0	10.0	20.0	30.0	40.0
L (dB)	0	0.6	0.6	1.0	1.8	1.8	0.3
H (dB)	0	-1.7	-4.4	-5.1	-5.4	-6.2	-6.5

도 15 및 표 2에서, W는 각 실험군 별 무게 조건을 의미하고, L은 저 주파수 영역인 100Hz~800Hz (3 octave)에서 타입 O 대비 진동 출력 증가량(dB)을 의미하고, H는 H는 고 주파수 영역인 2,000Hz~16,000Hz (3 octave)에서 타입 O 대비 진동 출력 증가량(dB)을 의미한다.

도 15 및 표 2을 참고하여, 상기 저 주파수 영역의 출력 증가를 최대화 하기 위해서는, 타입 A의 웨이트 멤버(62)의 질량은 약 7.5 내지 35g인 것이 바람직하다. 웨이트 멤버(62)의 질량 7.5 내지 35g의 범위는 도 15에서 Wb1로 도시된다.

나아가, 도 15 및 표 2을 참고하여, 타입 B의 약 7.5 내지 35g의 질량을 가진 웨이트 멤버(62) 중에서도, 저 주파수 영역의 출력 증가 효과가 더욱 크게 하기 위해서는, 웨이트 멤버(62)의 질량은 약 15g 이상인 것이 바람직하다. (무게 조건 20g 및 30g에서 각각 L값이 1.8dB 및 1.8dB로, 무게 조건 10g에서 L값이 1.0dB인 것에 비해 유리하다.) 구체적으로, 타입 B의 웨이트 멤버(62)는 약 15 내지 35g으로 기설정 될 수 있다. 웨이트 멤버(62)의 질량 15 내지 35g의 범위는 도 15에서 Wb2로 도시된다.

더 나아가, 도 15 및 표 2을 참고하여, 타입 B의 약 15 내지 35g의 질량을 가진 웨이트 멤버(62) 중에서도, 고 주파수 영역의 출력 감소의 폭을 줄이기 위해서는, 웨이트 멤버(62)의 질량은 약 25g 이하인 것이 바람직하다. (무게 조건 20g에서 H값이 -5.4dB로, 무게 조건 30g에서 H값이 -6.2dB인 것에 비해 유리하다.) 구체적으로, 타입 B의 웨이트 멤버(62)는 약 15 내지 25g으로 기설정 될 수 있다. 웨이트 멤버(62)의 질량 15 내지 25g의 범위는 도 15에서 Wb3으로 도시된다.

댐핑 멤버(70)(타입 D)는 디스플레이 패널(100)의 후면에 부착된다. 압전 진동부(50)는 댐핑 멤버(70)의 후면에 부착된다. 댐핑 멤버(70)는 디스플레이 패널(100) 및 압전 진동부(50)의 사이에 배치된다. 댐핑 멤버(70)는, 댐핑 멤버(70)가 없는 상태(타입 O)에서 압전 진동부(50)가 진동할 때의 상기 peak & dip의 정도 보다 댐핑 멤버(70)가 있는 상태(타입 D)에서 압전 진동부(50)가 진동할 때 상기 peak & dip의 정도가 더 줄어들게 한다.

도 16a 및 16b의 실험예를 참고하여, 상기 타입 D에서 타입 O에 비해 상기 peak & dip 발생 문제가 완화된다는 것을 확인할 수 있다. 구체적으로, 주파수가 증가함에 따라 출력 크기(dB)가 요동치는 정도가, 타입 O보다 타입 D에서 완화됨을 확인할 수 있다. peak & dip이 완화되면, 압전 진동부(50)의 출력 제어를 보다 정확하고 편리하게 할 수 있고, 주파수 별 음향 출력의 크기를 균등하게 조절하기 쉬워진다.

댐핑 멤버(70)는 후측에서 바라볼 때 사각 형상, 원 형상 또는 타원 형상 등으로 형성될 수 있다. 댐핑 멤버(70)는 전후 방향의 두께가 실질적으로 일정한 패드형으로 형성될 수 있다.

댐핑 멤버(70)는, 압전 진동부(50)의 무게 중심을 기준으로 상하 대칭으로 구비될 수 있다. 댐핑 멤버(70)는, 압전 진동부(50)의 무게 중심을 기준으로 좌우 대칭으로 구비될 수 있다. 후측에서 바라볼 때 댐핑 멤버(70)의 무게 중심은 압전 진동부(50)의 무게 중심과 일치하게 배치될 수 있다.

도 16a 내지 16b를 참고하여, 타입 D인 댐핑 멤버(70)의 두께(T) 조건 별 실험 결과를 설명한다. 도 16a의 실험군은 두께(T) 0.2mm의 댐핑 멤버(70)를 구비한다. 도 16b의 실험군은 두께(T) 0.4mm의 댐핑 멤버(70)를 구비한다. 어느 경우에서나, 상기 peak & dip의 정도가 더 줄어들게 한다. 댐핑 멤버(70)의 전후 방향 두께(T)는 약 0.1t~0.5t로 구비될 수 있다. 댐핑 멤버(70)의 전후 방향 두께(T)는 압전 진동부(50)의 전후 방향 두께보다 작을 수 있다.

댐핑 멤버(70)는, 서로 다른 재질로 형성된 2개 이상의 댐핑 레이어(73)가 전후 방향으로 적층된 구조를 포함한다. 인접하는 2개의 댐핑 레이어(73a, 73b)(73b, 73c)는 서로 다른 재질로 형성될 수 있다. 서로 다른 재질의 2개의 댐핑 레이어(73)가 접촉하는 면(이하 '경계면') 상에서, 압전 진동부(50)에서 발생된 파동의 일부가 반사되고 일부가 투과되며 파동의 진폭 또는 파장이 변경되고, 상기 peak & dip이 완화된다. 상기 경계면을 구비함으로써, 댐핑 멤버(70)의 상기 peak & dip 완화 효과가 보다 상승된다.

댐핑 멤버(70)는 제 1 댐핑 레이어(73a), 제 2 댐핑 레이어(73b) 및 제 3댐핑 레이어(73c)를 포함할 수 있다. 복수의 댐핑 레이어(73)는 전후 방향으로 순차적으로 적층될 수 있다.

댐핑 멤버(70)는 디스플레이 패널(100)의 후측면에 부착되어 댐핑 멤버(70)를 지지해주는 전방측 부착 부재(71)를 포함할 수 있다. 전방측 부착 부재(71)의 후측면에 최 전방에 배치된 댐핑 레이어(73a)가 부착될 수 있다. 전방측 부착 부재(71)는 접착제를 포함할 수 있다.

댐핑 멤버(70)는 압전 진동부(50)의 전방면에 부착되어 압전 진동부(50)를 지지해주는 후방측 부착 부재(75)를 포함할 수 있다. 후방측 부착 부재(75)의 전방면에 최 후방에 배치된 댐핑 레이어(73c)가 부착될 수 있다. 후방측 부착 부재(75)는 접착제를 포함할 수 있다.

한편, 도 18을 참고한 또 다른 실시예에서, 백 커버(320)는 압전 진동부(50)의 후측 부분이 주변 부분보다 후측으로 돌출되게 형성될 수 있다. 디스플레이 패널(100)과 백 커버(320) 사이의 공간(300a)은 압전 진동부(50)의 후측 부분에서 더욱 후방으로 돌출되어 형성될 수 있다. 압전 진동부(50)의 후측 부분의 공간(300b)의 후단은 주변 부분의 공간(300a)의 후단보다 후측으로 돌출되어 배치될 수 있다. 커버(300)의 전방면 중 압전 진동부(50)를 마주보는 일 부분(320a)이 후방으로 함몰되어 추가적인 공간(300b)을 형성할 수 있다. 구체적으로, 백 커버(320)의 전방면 중 일 부분(320a)이 후방으로 함몰되어 상기 공간(300b)를 형성한다. 이를 통해, 압전 진동부(50)에서 발생되는 음향 전파의 주된 방향을 전방으로 향하게 할 수 있고, 웨이트 멤버(60) 또는 댐핑 멤버(70)를 배치하면서도 웨이트 멤버(60) 또는 압전 진동부(50)가 백 커버(320)로부터 이격되게 할 수 있다.

1, 1a, 1b, 1b' : 디스플레이 장치 100 : 디스플레이 패널
20 : 접착 시트 40 : 서브 스피커
50 : 압전 진동부 60, 61, 62, 63 : 웨이트 멤버
70 : 댐핑 멤버
250 : 제어부 260 : 케이블
300 : 커버 350 : 하우징
500 : 월브라켓

Claims (30)

1. 디스플레이 패널;
   상기 디스플레이 패널의 후면에 부착된 압전 진동부; 그리고,
   상기 압전 진동부에 인접하여 상기 압전 진동부의 측면을 따라서 연장되고, 상기 디스플레이 패널의 후면에 부착되는 웨이트 멤버를 포함하고,
   상기 압전 진동부는,
   전후방향에서, 상기 웨이트 멤버와 중첩되지 않고,
   상기 웨이트 멤버는:
   상기 디스플레이 패널의 후면에 부착되는 제1 끝단; 그리고,
   상기 제1 끝단에 반대되고, 자유단으로 구비되는 제2 끝단을 포함하는 디스플레이 장치.
2. 삭제
3. 삭제
4. 삭제
5. 제 1항에 있어서,
   서로 이격 배치된 적어도 2개의 상기 압전 진동부를 포함하고,
   상기 디스플레이 패널을 균등하게 6열로 등분한 영역 들을 가정할 때, 상기 2개의 압전 진동부 중 어느 하나는 좌측에서 2번째 열의 영역 내에 배치되고 다른 하나는 우측에서 2번째 열의 영역 내에 배치되는 디스플레이 장치.
6. 제 5항에 있어서,
   상기 디스플레이 패널을 균등하게 6행으로 등분한 영역 들을 가정할 때, 상기 2개의 압전 진동부는 상측에서 2번째 행의 영역 내에 배치되는 디스플레이 장치.
7. 삭제
8. 제 1항에 있어서,
   상기 디스플레이 패널의 가장자리를 지지하고, 상기 디스플레이 패널의 후면과 이격되어 공간을 형성하는 커버를 포함하고,
   상기 커버의 전방면 중 상기 압전 진동부를 마주보는 일 부분이 후방으로 함몰되어 추가적인 공간을 형성하는 디스플레이 장치.
9. 삭제
10. 삭제
11. 삭제
12. 제 1항에 있어서,
    상기 웨이트 멤버는, 상기 압전 진동부의 무게 중심을 기준으로 상하 대칭 및 좌우 대칭되는 형상으로 구비되는 디스플레이 장치.
13. 제 1항에 있어서,
    후측에서 바라볼 때 상기 웨이트 멤버의 무게 중심은 상기 압전 진동부의 무게 중심과 일치하게 배치되는 디스플레이 장치.
14. 삭제
15. 삭제
16. 삭제
17. 삭제
18. 삭제
19. 삭제
20. 삭제
21. 제 1항에 있어서,
    상기 디스플레이 패널은, 이미지가 출력되는 디스플레이 영역을 가지고,
    상기 압전 진동부는,
    상기 디스플레이 패널에 대하여 상기 디스플레이 영역에 대향(opposite)하는 디스플레이 장치.
22. 제 1항에 있어서,
    상기 웨이트 멤버는, 상기 압전 진동부의 상하좌우 측방 중 적어도 2방향을 둘러싸는 디스플레이 장치.
23. 삭제
24. 삭제
25. 제 1항에 있어서,
    상기 웨이트 멤버의 질량은 7.5 내지 35g인 디스플레이 장치.
26. 삭제
27. 삭제
28. 제 1항에 있어서,
    상기 디스플레이 패널의 후면에 부착된 댐핑 멤버를 더 포함하고,
    상기 압전 진동부는 상기 댐핑 멤버의 후면에 부착되는 디스플레이 장치.
29. 삭제
30. 제 28항에 있어서,
    상기 댐핑 멤버는, 서로 다른 재질로 형성된 2개 이상의 댐핑 레이어가 전후 방향으로 적층된 구조를 포함하는 디스플레이 장치.
    

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