KR102635463B1 - 음향 발생 장치, 그를 포함하는 표시 장치, 및 표시 장치의 구동 방법 - Google Patents

음향 발생 장치, 그를 포함하는 표시 장치, 및 표시 장치의 구동 방법 Download PDF

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Abstract

음향 발생 장치, 그를 포함한 표시 장치와 표시 장치의 구동 방법이 제공된다. 음향 발생 장치는 제1 구동 전압이 인가되는 제1 전극과 제2 구동 전압이 인가되는 제2 전극, 제3 구동 전압이 인가되는 제3 전극과 제4 구동 전압이 인가되는 제4 전극, 및 상기 제1 전극과 상기 제2 전극 사이에 배치되며 상기 제1 전극에 인가되는 제1 구동 전압과 상기 제2 전극에 인가되는 제2 구동 전압에 따라 수축 또는 팽창하는 제1 진동층, 및 상기 제3 전극과 상기 제4 전극 사이에 배치되며 상기 제3 전극에 인가되는 제3 구동 전압과 상기 제4 전극에 인가되는 제4 구동 전압에 따라 수축 또는 팽창하는 제2 진동층을 포함하는 진동층을 구비한다.

Description

음향 발생 장치, 그를 포함하는 표시 장치, 및 표시 장치의 구동 방법{SOUND GENERATION DEVICE, DISPLAY DEVICE INCLUDING THE SAME, AND METHOD FOR DRIVING THE DISPLAY DEVICE}
본 발명은 음향 발생 장치, 그를 포함하는 표시 장치, 및 표시 장치의 구동 방법에 관한 것이다.
정보화 사회가 발전함에 따라 영상을 표시하기 위한 표시 장치에 대한 요구가 다양한 형태로 증가하고 있다. 예를 들어, 표시 장치는 스마트폰, 디지털 카메라, 노트북 컴퓨터, 네비게이션, 및 스마트 텔레비전과 같이 다양한 전자기기에 적용되고 있다. 표시 장치는 영상을 표시하기 위한 표시 패널과 음향을 제공하기 위한 음향 발생 장치를 포함할 수 있다.
표시 장치가 다양한 전자기기에 적용됨에 따라, 다양한 디자인을 갖는 표시 장치가 요구되고 있다. 예를 들어, 스마트폰의 경우, 통화 모드에서 상대방의 음성을 출력하기 위해 표시 장치의 전면에 배치되는 음향 발생 장치와 근접 센서를 삭제함으로써, 표시 영역을 넓힐 수 있는 표시 장치가 요구되고 있다.
본 발명이 해결하고자 하는 과제는 외부로 드러나지 않는 음향 발생 장치로 음향을 출력할 뿐만 아니라, 음향 발생 장치를 초음파 근접 센서로 활용할 수 있는 음향 발생 장치를 제공하기 위한 것이다.
본 발명이 해결하고자 하는 또 다른 과제는 외부로 드러나지 않는 음향 발생 장치로 음향을 출력할 뿐만 아니라, 음향 발생 장치를 초음파 근접 센서로 활용할 수 있는 표시 장치를 제공하기 위한 것이다.
본 발명이 해결하고자 하는 또 다른 과제는 외부로 드러나지 않는 음향 발생 장치로 음향을 출력할 뿐만 아니라, 음향 발생 장치를 초음파 근접 센서로 활용할 수 있는 표시 장치의 구동 방법을 제공하기 위한 것이다.
본 발명의 과제들은 이상에서 언급한 과제로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 기술적 과제들은 아래의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
상기 과제를 해결하기 위한 일 실시예에 따른 음향 발생 장치는 제1 구동 전압이 인가되는 제1 전극과 제2 구동 전압이 인가되는 제2 전극, 제3 구동 전압이 인가되는 제3 전극과 제4 구동 전압이 인가되는 제4 전극, 및 상기 제1 전극과 상기 제2 전극 사이에 배치되며 상기 제1 전극에 인가되는 제1 구동 전압과 상기 제2 전극에 인가되는 제2 구동 전압에 따라 수축 또는 팽창하는 제1 진동층, 및 상기 제3 전극과 상기 제4 전극 사이에 배치되며 상기 제3 전극에 인가되는 제3 구동 전압과 상기 제4 전극에 인가되는 제4 구동 전압에 따라 수축 또는 팽창하는 제2 진동층을 포함하는 진동층을 구비한다.
상기 제1 진동층의 면적은 상기 제2 진동층의 면적보다 크다.
상기 제1 전극은 제1 줄기 전극과 상기 제1 줄기 전극으로부터 분지된 제1 가지 전극들을 포함하고, 상기 제2 전극은 제2 줄기 전극과 상기 제2 줄기 전극으로부터 분지된 제2 가지 전극들을 포함한다.
상기 제1 가지 전극들과 상기 제2 가지 전극들은 서로 나란하게 배치되며, 일 방향에서 교대로 배치된다.
상기 제3 전극은 제3 줄기 전극과 상기 제3 줄기 전극으로부터 분지된 제3 가지 전극들을 포함하고, 상기 제4 전극은 제4 줄기 전극과 상기 제4 줄기 전극으로부터 분지된 제4 가지 전극들을 포함한다.
상기 제1 가지 전극들의 개수 또는 상기 제2 가지 전극들의 개수는 상기 제3 가지 전극들의 개수 또는 상기 제4 가지 전극들의 개수보다 많다.
상기 제1 진동층과 상기 제2 진동층은 상기 진동층의 높이 방향으로 일렬로 배치된다.
상기 제1 줄기 전극과 상기 제2 줄기 전극은 상기 진동층의 일 측면 상에 배치되고, 상기 제3 줄기 전극과 상기 제4 줄기 전극은 상기 진동층의 타 측면 상에 배치된다.
상기 제1 줄기 전극과 상기 제2 줄기 전극은 상기 진동층의 일 측면 상에 배치되고, 상기 제3 줄기 전극은 상기 진동층을 관통하는 제1 콘택홀에 배치되어 상기 제3 가지 전극들에 접속되며, 상기 제4 줄기 전극은 상기 진동층을 관통하는 제2 콘택홀에 배치되어 상기 제4 가지 전극들에 접속된다.
상기 제1 진동층과 상기 제2 진동층은 상기 진동층의 폭 방향으로 일렬로 배치된다.
상기 제1 줄기 전극은 상기 진동층을 관통하는 제1 콘택홀에 배치되어 상기 제1 가지 전극들에 접속되며, 상기 제2 줄기 전극은 상기 진동층의 일 측면 상에 배치되고, 상기 제3 줄기 전극은 상기 진동층의 타 측면 상에 배치되며, 상기 제4 줄기 전극은 상기 진동층을 관통하는 제2 콘택홀에 배치되어 상기 제4 가지 전극들에 접속된다.
상기 제3 줄기 전극은 상기 진동층을 관통하는 제3 콘택홀에 배치되어 상기 제3 가지 전극들에 접속되며, 상기 제4 줄기 전극은 상기 진동층을 관통하는 제4 콘택홀에 배치되어 상기 제4 가지 전극들에 접속된다.
상기 또 다른 과제를 해결하기 위한 일 실시예에 따른 표시 장치는 표시 패널, 및 상기 표시 패널을 진동하여 음향을 발생하는 음향 출력부, 및 상기 표시 패널을 진동하여 초음파를 발생하는 초음파 출력부를 포함하는 음향 발생 장치를 구비하고, 상기 음향 출력부의 면적은 상기 초음파 출력부의 면적보다 크다.
상기 음향 출력부는, 제1 구동 전압이 인가되는 제1 전극, 제2 구동 전압이 인가되는 제2 전극, 및 상기 제1 전극과 상기 제2 전극 사이에 배치되며 상기 제1 구동 전압과 상기 제2 구동 전압에 따라 수축 또는 팽창하는 제1 진동층을 포함한다.
상기 초음파 출력부는, 제3 구동 전압이 인가되는 제3 전극, 제4 구동 전압이 인가되는 제4 전극, 및 상기 제3 전극과 상기 제4 전극 사이에 배치되며 상기 제3 구동 전압과 상기 제4 구동 전압에 따라 수축 또는 팽창하는 제2 진동층을 포함한다.
상기 음향 발생 장치는, 상기 제1 전극에 연결된 제1 패드 전극과 상기 제2 전극에 연결된 제2 패드 전극, 상기 제3 전극에 연결된 제3 패드 전극과 상기 제4 전극에 연결된 제4 패드 전극을 더 포함한다.
상기 제1 패드 전극, 상기 제2 패드 전극, 상기 제3 패드 전극, 및 상기 제4 패드 전극에 연결되는 음향 회로 보드, 상기 표시 패널의 하부에 배치되며, 상기 미들 프레임을 관통하는 제1 관통홀을 포함하는 미들 프레임, 및 상기 미들 프레임의 하부에 배치되며, 음향 커넥터를 포함하는 메인 회로 보드를 더 구비하고, 상기 음향 회로 보드는 상기 제1 관통홀을 통과하여 상기 음향 커넥터에 연결된다.
상기 메인 회로 보드는, 상기 음향 발생 장치에 상기 제1 구동 전압과 상기 제2 구동 전압을 출력하는 제1 음향 구동부, 및 상기 음향 발생 장치에 상기 제3 구동 전압과 상기 제4 구동 전압을 출력하는 제2 음향 구동부를 더 구비한다.
음파와 초음파를 감지하는 제1 마이크로 폰, 및 상기 음파와 상기 초음파를 감지하는 제2 마이크로 폰을 더 구비하고, 상기 음향 발생 장치와 상기 제1 마이크로 폰 사이의 거리와 상기 음향 발생 장치와 상기 제2 마이크로 폰 사이의 거리는 상이하다.
상기 또 다른 과제를 해결하기 위한 일 실시예에 따른 표시 장치의 구동 방법은 음향 출력 모드에서 음향 발생 장치의 음향 출력부를 이용하여 표시 패널을 진동하여 음향을 출력하는 단계, 근접 센싱 모드에서 상기 음향 발생 장치의 초음파 출력부를 이용하여 상기 표시 패널을 진동하여 초음파를 출력하는 단계, 및 제1 마이크로 폰과 제2 마이크로 폰을 이용하여 물체에 의해 반사된 초음파를 감지하는 단계를 포함한다.
기타 실시예의 구체적인 사항들은 상세한 설명 및 도면들에 포함되어 있다.
일 실시예에 따른 음향 발생 장치, 그를 포함한 표시 장치와 표시 장치의 구동 방법에 의하면, 표시 패널의 하부에 배치된 음향 발생 장치의 음향 출력부로 표시 패널을 진동함으로써 음향을 제공할 수 있으므로, 음향 발생 장치를 전면 스피커로 활용할 수 있다. 따라서, 표시 장치의 전면에 배치된 전면 스피커를 삭제할 수 있으므로, 표시 장치의 전면에서 영상이 표시되는 영역을 넓힐 수 있을 뿐만 아니라, 비용을 절감할 수 있다.
또한, 일 실시예에 따른 음향 발생 장치, 그를 포함한 표시 장치와 표시 장치의 구동 방법에 의하면, 음향 발생 장치의 초음파 출력부로 표시 패널을 진동함으로써 초음파를 발생하며, 물체에 의해 반사된 초음파를 제1 마이크로 폰과 제2 마이크로 폰을 통해 감지할 수 있다. 이로 인해, 음향 발생 장치를 초음파 근접 센서의 초음파 방출부(emitter)로 활용하고 제1 마이크로 폰과 제2 마이크로 폰을 근접 센서의 초음파 감지부(detector)로 활용할 수 있다. 따라서, 표시 장치의 전면에 배치된 근접 센서의 초음파 방출부 및 초음파 감지부를 삭제할 수 있으므로, 표시 장치의 전면에서 영상이 표시되는 영역을 넓힐 수 있을 뿐만 아니라, 비용을 절감할 수 있다.
또한, 일 실시예에 따른 음향 발생 장치, 그를 포함한 표시 장치와 표시 장치의 구동 방법에 의하면, 음향 발생 장치에 연결된 음향 회로 보드가 미들 프레임의 제1 관통홀을 통해 메인 회로 보드의 음향 커넥터에 연결될 수 있다. 따라서, 음향 발생 장치는 메인 회로 보드의 제1 음향 구동부와 제2 음향 구동부에 안정적으로 연결될 수 있다.
또한, 일 실시예에 따른 음향 발생 장치, 그를 포함한 표시 장치와 표시 장치의 구동 방법에 의하면, 음향 출력부의 음향의 크기는 음향 출력부의 면적에 비례하므로, 음향 출력부의 음향의 크기를 고려하여, 음향 출력부의 면적은 초음파 출력부의 면적보다 크게 형성할 수 있다.
실시예들에 따른 효과는 이상에서 예시된 내용에 의해 제한되지 않으며, 더욱 다양한 효과들이 본 명세서 내에 포함되어 있다.
도 1은 일 실시예에 따른 표시 장치를 보여주는 사시도이다.
도 2는 일 실시예에 따른 표시 장치의 분해 사시도이다.
도 3은 도 2의 커버 윈도우, 터치 회로 보드, 표시 회로 보드, 패널 하부 부재, 음향 발생 장치, 및 음향 회로 보드의 일 예를 보여주는 저면도이다.
도 4는 도 2의 표시 회로 보드, 제2 연결 케이블, 음향 발생 장치, 음향 회로 보드, 및 미들 프레임의 일 예를 보여주는 평면도이다.
도 5는 도 2의 제2 연결 케이블, 음향 회로 보드, 및 메인 회로 보드의 일 예를 보여주는 평면도이다.
도 6은 도 3, 도 4, 및 도 5의 Ⅰ-Ⅰ’의 일 예를 보여주는 단면도이다.
도 7은 도 6의 음향 발생 장치의 일 예를 보여주는 사시도이다.
도 8은 도 6의 음향 발생 장치의 일 예를 보여주는 평면도이다.
도 9는 도 8의 Ⅱ-Ⅱ’를 보여주는 단면도이다.
도 10a는 음향 발생 장치의 제1 가지 전극과 제2 가지 전극 사이에 배치된 진동층의 진동 방법을 보여주는 예시도면이다.
도 10b와 도 10c는 음향 발생 장치의 진동에 의한 표시 패널의 진동 방법을 보여주는 예시도면이다.
도 11은 도 6의 음향 발생 장치의 또 다른 예를 보여주는 사시도이다.
도 12는 도 6의 음향 발생 장치의 또 다른 예를 보여주는 평면도이다.
도 13은 도 12의 Ⅲ-Ⅲ’를 보여주는 단면도이다.
도 14는 도 6의 음향 발생 장치의 또 다른 예를 보여주는 사시도이다.
도 15는 도 6의 음향 발생 장치의 또 다른 예를 보여주는 평면도이다.
도 16은 도 15의 Ⅳ-Ⅳ’를 보여주는 단면도이다.
도 17은 도 6의 음향 발생 장치의 또 다른 예를 보여주는 사시도이다.
도 18은 도 6의 음향 발생 장치의 또 다른 예를 보여주는 평면도이다.
도 19는 도 18의 Ⅴ-Ⅴ’를 보여주는 단면도이다.
도 20은 일 실시예에 따른 표시 장치의 구동 방법을 보여주는 흐름도이다.
도 21은 음향 출력 모드에서 음향 발생 장치의 주파수에 따른 음압 레벨을 보여주는 그래프이다.
도 22는 근접 센서 모드에서 음향 발생 장치의 주파수에 따른 음압 레벨을 보여주는 그래프이다.
도 23은 근접 센서 모드의 근접 감지 방법을 보여주는 흐름도이다.
도 24는 메인 프로세서의 트리거 신호, 음향 발생 장치에 의해 출력된 초음파, 및 제1 마이크로 폰의 제1 에코 신호를 보여주는 파형도들이다.
도 25 및 도 26은 근접 센서 모드의 근접 감지 방법을 설명하기 위한 음향 발생 장치, 제1 마이크로폰, 제2 마이크로폰, 및 물체를 보여주는 일 예시 도면이다.
도 27은 표시 패널의 표시 영역을 상세히 보여주는 단면도이다.
도 28은 패널 하부 부재와 제1 음향 발생 장치를 보여주는 단면도이다.
본 발명의 이점 및 특징, 그리고 그것들을 달성하는 방법은 첨부되는 도면과 함께 상세하게 후술되어 있는 실시예들을 참조하면 명확해질 것이다. 그러나 본 발명은 이하에서 개시되는 실시예들에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 것이며, 단지 본 실시예들은 본 발명의 개시가 완전하도록 하며, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이며, 본 발명은 청구항의 범주에 의해 정의될 뿐이다.
소자(elements) 또는 층이 다른 소자 또는 층의 "상(on)"으로 지칭되는 것은 다른 소자 바로 위에 또는 중간에 다른 층 또는 다른 소자를 개재한 경우를 모두 포함한다. 명세서 전체에 걸쳐 동일 참조 부호는 동일 구성 요소를 지칭한다. 실시예들을 설명하기 위한 도면에 개시된 형상, 크기, 비율, 각도, 개수 등은 예시적인 것이므로 본 발명이 도시된 사항에 한정되는 것은 아니다.
비록 제1, 제2 등이 다양한 구성요소들을 서술하기 위해서 사용되나, 이들 구성요소들은 이들 용어에 의해 제한되지 않음은 물론이다. 이들 용어들은 단지 하나의 구성요소를 다른 구성요소와 구별하기 위하여 사용하는 것이다. 따라서, 이하에서 언급되는 제1 구성요소는 본 발명의 기술적 사상 내에서 제2 구성요소일 수도 있음은 물론이다.
본 발명의 여러 실시예들의 각각 특징들이 부분적으로 또는 전체적으로 서로 결합 또는 조합 가능하고, 기술적으로 다양한 연동 및 구동이 가능하며, 각 실시예들이 서로에 대하여 독립적으로 실시 가능할 수도 있고 연관 관계로 함께 실시할 수도 있다.
이하 첨부된 도면을 참조하여 구체적인 실시예들에 대해 설명한다.
도 1은 일 실시예에 따른 표시 장치를 보여주는 사시도이다. 도 2는 일 실시예에 따른 표시 장치의 분해 사시도이다.
도 1 및 도 2를 참조하면, 일 실시예에 따른 표시 장치(10)는 커버 윈도우(100), 터치 감지 장치(200), 터치 회로 보드(210), 터치 구동부(220), 표시 패널(300), 표시 회로 보드(310), 표시 구동부(320), 패널 하부 부재(400), 음향 발생 장치(510), 미들 프레임(600), 메인 회로 보드(700), 보조 회로 보드(800), 및 하부 커버(900)를 포함한다.
본 명세서에서, “상부”, “탑”, “상면”은 표시 패널(300)을 기준으로 커버 윈도우(100)가 배치되는 방향, 즉 Z축 방향을 가리키고, “하부”, “바텀”, “하면”은 표시 패널(300)을 기준으로 미들 프레임(600)이 배치되는 방향, 즉 Z축 방향의 반대 방향을 가리킨다. 또한, “좌”, “우”, “상”, “하”는 표시 패널(300)을 평면에서 바라보았을 때의 방향을 가리킨다. 예를 들어, “좌”는 X축 방향의 반대 방향, “우”는 X축 방향, “상”은 Z축 방향, “하”는 Z축 방향의 반대 방향을 가리킨다.
표시 장치(10)는 평면 상 직사각형 형태로 이루어질 수 있다. 예를 들어, 표시 장치(10)는 도 1 및 도 2와 같이 제1 방향(X축 방향)의 단변과 제2 방향(Y축 방향)의 장변을 갖는 직사각형의 평면 형태를 가질 수 있다. 제1 방향(X축 방향)의 단변과 제2 방향(Y축 방향)의 장변이 만나는 모서리는 소정의 곡률을 갖도록 둥글게 형성되거나 직각으로 형성될 수 있다. 표시 장치(10)의 평면 형태는 직사각형에 한정되지 않고, 다른 다각형, 원형 또는 타원형으로 형성될 수 있다.
표시 장치(10)는 평탄하게 형성된 제1 영역(DR1)과 제1 영역(DR1)의 좌우 측들로부터 연장된 제2 영역(DR2)을 포함할 수 있다. 제2 영역(DR2)은 평탄하게 형성되거나 곡면으로 형성될 수 있다. 제2 영역(DR2)이 평탄하게 형성되는 경우, 제1 영역(DR1)과 제2 영역(DR2)이 이루는 각도는 둔각일 수 있다. 제2 영역(DR2)이 곡면으로 형성되는 경우, 일정한 곡률을 갖거나 변화하는 곡률을 가질 수 있다.
도 1에서는 제2 영역(DR2)이 제1 영역(DR1)의 좌우 측들 각각에서 연장된 것을 예시하였으나, 이에 한정되지 않는다. 즉, 제2 영역(DR2)은 제1 영역(DR1)의 좌우 측들 중 어느 한 측에서만 연장될 수 있다. 또는, 제2 영역(DR2)은 제1 영역(DR1)의 좌우 측들뿐만 아니라 상하 측들 중 적어도 어느 하나에서도 연장될 수 있다. 이하에서는, 제2 영역(DR2)이 표시 장치(10)의 좌우 측 가장자리에 배치된 것을 중심으로 설명한다.
커버 윈도우(100)는 표시 패널(300)의 상면을 커버하도록 표시 패널(300)의 상부에 배치될 수 있다. 이로 인해, 커버 윈도우(100)는 표시 패널(300)의 상면을 보호하는 기능을 할 수 있다. 커버 윈도우(100)는 도 11과 같이 제1 접착 부재(910)를 통해 터치 감지 장치(200)에 부착될 수 있다. 제1 접착 부재(910)는 투명 접착 필름(optically cleared adhesive film, OCA) 또는 투명 접착 레진(optically cleared resin, OCR)일 수 있다.
커버 윈도우(100)는 표시 패널(300)에 대응하는 투과부(DA100)와 표시 패널(300) 이외의 영역에 대응하는 차광부(NDA100)를 포함할 수 있다. 커버 윈도우(100)는 제1 영역(DR1)과 제2 영역(DR2)들에 배치될 수 있다. 투과부(DA100)는 제1 영역(DR1)의 일부와 제2 영역(DR2)들의 일부에 배치될 수 있다. 차광부(NDA100)는 불투명하게 형성될 수 있다. 또는, 차광부(NDA100)는 화상을 표시하지 않는 경우에 사용자에게 보여줄 수 있는 패턴이 형성된 데코층으로 형성될 수 있다. 예를 들어, 차광부(NDA100)에는 회사의 로고 또는 다양한 문자가 패턴될 수 있다. 또한, 차광부(NDA100)에는 전면 카메라, 홍채 인식 센서, 조도 센서 등을 노출하기 위한 홀들(HH)이 형성될 수 있으나, 이에 한정되지 않는다. 예를 들어, 전면 카메라, 홍채 인식 센서, 조도 센서 중 일부 또는 전부가 표시 패널(300)에 내장될 수 있으며, 이 경우 홀들(HH)의 일부 또는 전부가 삭제될 수 있다
커버 윈도우(100)는 유리, 사파이어, 및/또는 플라스틱으로 이루어질 수 있다. 커버 윈도우(100)는 리지드(rigid)하거나 플렉시블(flexible)하게 형성될 수 있다.
터치 감지 장치(200)는 커버 윈도우(100)와 표시 패널(300) 사이에 배치될 수 있다. 터치 감지 장치(200)는 제1 영역(DR1)과 제2 영역(DR2)들에 배치될 수 있다. 이로 인해, 제1 영역(DR1)뿐만 아니라 제2 영역(DR2)들에서도 사용자의 터치를 감지할 수 있다.
터치 감지 장치(200)는 도 6과 같이 제1 접착 부재(910)를 통해 커버 윈도우(100)의 하면에 부착될 수 있다. 터치 감지 장치(200) 상에 외부 광 반사로 인한 시인성 저하를 방지하기 위해 편광 필름이 추가될 수 있다. 이 경우, 편광 필름이 제1 접착 부재(910)를 통해 커버 윈도우(100)의 하면에 부착될 수 있다.
터치 감지 장치(200)는 사용자의 터치 위치를 감지하기 위한 장치로서, 자기 용량(self-capacitance) 방식 또는 상호 용량(mutual capacitance) 방식과 같이 정전 용량 방식으로 구현될 수 있다. 터치 감지 장치(200)가 자기 용량 방식으로 구현되는 경우 터치 구동 전극들만 포함하는 반면에, 상호 용량 방식으로 구현되는 경우 터치 구동 전극들과 터치 감지 전극들을 포함할 수 있다. 이하에서는, 터치 감지 장치가 상호 용량 방식으로 구현되는 것을 중심으로 설명한다.
터치 감지 장치(200)는 패널 형태 또는 필름 형태로 형성될 수 있다. 이 경우, 터치 감지 장치(200)는 도 6과 같이 제2 접착 부재(920)를 통해 표시 패널(300)의 박막 봉지막 상에 부착될 수 있다. 제2 접착 부재(920)는 투명 접착 필름(OCA) 또는 투명 접착 레진(OCR)일 수 있다.
또는, 터치 감지 장치(200)는 표시 패널(300)과 일체로 형성될 수 있다. 이 경우, 터치 감지 장치(200)의 터치 구동 전극들과 터치 감지 전극들은 표시 패널(300)의 박막 봉지막 또는 표시 패널(300)의 발광 소자층을 덮는 봉지 기판 또는 봉지 필름 상에 형성될 수 있다.
터치 감지 장치(200)의 일 측에는 터치 회로 보드(210)가 부착될 수 있다. 구체적으로, 터치 회로 보드(210)의 일 단은 이방성 도전 필름(anisotropic conductive film)을 이용하여 터치 감지 장치(200)의 일 측에 마련된 패드들 상에 부착될 수 있다. 또한, 터치 회로 보드(210)의 타 단에는 터치 접속부가 마련될 수 있으며, 터치 접속부는 도 3과 같이 표시 회로 보드(310)의 터치 커넥터(312a)에 연결될 수 있다. 터치 회로 보드는 연성 인쇄 회로 기판(flexible printed circuit board)일 수 있다.
터치 구동부(220)는 터치 감지 장치(200)의 터치 구동 전극들에 터치 구동 신호들을 인가하고, 터치 감지 장치(200)의 터치 감지 전극들로부터 감지 신호들을 감지하며, 감지 신호들을 분석하여 사용자의 터치 위치를 산출할 수 있다. 터치 구동부(220)는 집적회로(integrated circuit)로 형성되어 터치 회로 보드(210) 상에 장착될 수 있다.
표시 패널(300)은 터치 감지 장치(200)의 하부에 배치될 수 있다. 표시 패널(300)은 커버 윈도우(100)의 투과부(100DA)에 중첩되게 배치될 수 있다. 표시 패널(300)은 제1 영역(DR1)과 제2 영역(DR2)들에 배치될 수 있다. 이로 인해, 제1 영역(DR1)뿐만 아니라 제2 영역(DR2)들에서도 표시 패널(300)의 영상이 보일 수 있다.
표시 패널(300)은 발광 소자(light emitting element)를 포함하는 발광 표시 패널일 수 있다. 예를 들어, 표시 패널(300)은 유기 발광 다이오드(organic light emitting diode)를 이용하는 유기 발광 표시 패널, 및 초소형 발광 다이오드(micro LED)를 이용하는 초소형 발광 다이오드 표시 패널, 및 양자점 발광 소자(Quantum dot Light Emitting Diode)를 포함하는 양자점 발광 표시 패널일 수 있다. 이하에서는, 표시 패널(300)이 도 27과 같이 유기 발광 표시 패널인 것을 중심으로 설명한다.
도 27을 참조하면, 표시 패널(300)의 표시 영역(DA)은 발광 소자층(304)이 형성되어 영상을 표시하는 영역을 가리키며, 비표시 영역(NDA)은 표시 영역(DA)의 주변 영역을 가리킨다.
표시 패널(300)은 지지 기판(301), 플렉서블 기판(302), 박막 트랜지스터층(303), 발광 소자층(304), 봉지층(305), 및 배리어 필름(306)을 포함할 수 있다.
지지 기판(301) 상에는 플렉서블 기판(302)이 배치된다. 지지 기판(301)과 플렉서블 기판(302) 각각은 유연성을 갖는 고분자 물질을 포함할 수 있다. 예를 들어, 지지 기판(301)과 플렉서블 기판(302) 각각은 폴리에테르술폰(polyethersulphone: PES), 폴리아크릴레이트(polyacrylate: PA), 폴리아릴레이트(polyarylate: PAR), 폴리에테르이미드(polyetherimide: PEI), 폴리에틸렌나프탈레이트(polyethylenenapthalate: PEN), 폴리에틸렌 테레프탈레이드(polyethyleneterepthalate: PET), 폴리페닐렌설파이드 (polyphenylenesulfide: PPS), 폴리알릴레이트(polyallylate), 폴리이미드(polyimide: PI), 폴리카보네이트(polycarbonate: PC), 셀룰로오스 트리아세테이트(cellulosetriacetate: CAT), 셀룰로오스 아세테이트 프로피오네이트(cellulose acetate propionate: CAP) 또는 이들의 조합일 수 있다.
플렉서블 기판(302) 상에는 박막 트랜지스터층(303)이 형성된다. 박막 트랜지스터층(303)은 박막 트랜지스터(335)들, 게이트 절연막(336), 층간 절연막(337), 보호막(338), 및 평탄화막(339)을 포함한다.
플렉서블 기판(302) 상에는 버퍼막이 형성될 수 있다. 버퍼막은 투습에 취약한 지지 기판(301)과 플렉서블 기판(302)을 통해 침투하는 수분으로부터 박막 트랜지스터(335)들과 발광 소자들을 보호하기 위해 플렉서블 기판(302) 상에 형성될 수 있다. 버퍼막은 교번하여 적층된 복수의 무기막들로 이루어질 수 있다. 예를 들어, 버퍼막은 실리콘 산화막(SiOx), 실리콘 질화막(SiNx), SiON 중 하나 이상의 무기막이 교번하여 적층된 다중막으로 형성될 수 있다. 버퍼막은 생략될 수 있다.
버퍼막 상에는 박막 트랜지스터(335)가 형성된다. 박막 트랜지스터(335)는 액티브층(331), 게이트전극(332), 소스전극(333) 및 드레인전극(334)을 포함한다. 도 8에서는 박막 트랜지스터(335)가 게이트전극(332)이 액티브층(331)의 상부에 위치하는 상부 게이트(탑 게이트, top gate) 방식으로 형성된 것을 예시하였으나, 이에 한정되지 않음에 주의하여야 한다. 즉, 박막 트랜지스터(335)들은 게이트전극(332)이 액티브층(331)의 하부에 위치하는 하부 게이트(보텀 게이트, bottom gate) 방식 또는 게이트전극(332)이 액티브층(331)의 상부와 하부에 모두 위치하는 더블 게이트(double gate) 방식으로 형성될 수 있다.
버퍼막 상에는 액티브층(331)이 형성된다. 액티브층(331)은 실리콘계 반도체 물질 또는 산화물계 반도체 물질로 형성될 수 있다. 버퍼막과 액티브층(331) 사이에는 액티브층(331)으로 입사되는 외부광을 차단하기 위한 차광층이 형성될 수 있다.
액티브층(331) 상에는 게이트 절연막(336)이 형성될 수 있다. 게이트 절연막(316)은 무기막, 예를 들어 실리콘 산화막(SiOx), 실리콘 질화막(SiNx), 또는 이들의 다중막으로 형성될 수 있다.
게이트 절연막(316) 상에는 게이트전극(332)과 게이트 라인이 형성될 수 있다. 게이트전극(332)과 게이트 라인은 몰리브덴(Mo), 알루미늄(Al), 크롬(Cr), 금(Au), 티타늄(Ti), 니켈(Ni), 네오디뮴(Nd) 및 구리(Cu) 중 어느 하나 또는 이들의 합금으로 이루어진 단일층 또는 다중층으로 형성될 수 있다.
게이트전극(332)과 게이트 라인 상에는 층간 절연막(337)이 형성될 수 있다. 층간 절연막(337)은 무기막, 예를 들어 실리콘 산화막(SiOx), 실리콘 질화막(SiNx), 또는 이들의 다중막으로 형성될 수 있다.
층간 절연막(337) 상에는 소스전극(333), 드레인전극(334), 및 데이터 라인이 형성될 수 있다. 소스전극(333)과 드레인전극(334) 각각은 게이트 절연막(336)과 층간 절연막(337)을 관통하는 콘택홀을 통해 액티브층(331)에 접속될 수 있다. 소스전극(333), 드레인전극(334), 및 데이터 라인은 몰리브덴(Mo), 알루미늄(Al), 크롬(Cr), 금(Au), 티타늄(Ti), 니켈(Ni), 네오디뮴(Nd) 및 구리(Cu) 중 어느 하나 또는 이들의 합금으로 이루어진 단일층 또는 다중층으로 형성될 수 있다.
소스전극(333), 드레인전극(334), 및 데이터 라인 상에는 박막 트랜지스터(335)를 절연하기 위한 보호막(338)이 형성될 수 있다. 보호막(338)은 무기막, 예를 들어 실리콘 산화막(SiOx), 실리콘 질화막(SiNx), 또는 이들의 다중막으로 형성될 수 있다.
보호막(338) 상에는 박막 트랜지스터(335)로 인한 단차를 평탄하게 하기 위한 평탄화막(339)이 형성될 수 있다. 평탄화막(339)은 아크릴 수지(acryl resin), 에폭시 수지(epoxy resin), 페놀 수지(phenolic resin), 폴리아미드 수지(polyamide resin), 폴리이미드 수지(polyimide resin) 등의 유기막으로 형성될 수 있다.
박막 트랜지스터층(303) 상에는 발광 소자층(304)이 형성된다. 발광 소자층(304)은 발광 소자들과 화소 정의막(344)을 포함한다.
발광 소자들과 화소 정의막(344)은 평탄화막(339) 상에 형성된다. 발광 소자는 유기 발광 소자(organic light emitting device)일 수 있다. 이 경우, 발광 소자는 애노드 전극(341), 발광층(342)들, 및 캐소드 전극(343)을 포함할 수 있다.
애노드 전극(341)은 평탄화막(339) 상에 형성될 수 있다. 애노드 전극(341)은 보호막(338)과 평탄화막(339)을 관통하는 콘택홀을 통해 박막 트랜지스터(335)의 소스전극(333)에 접속될 수 있다.
화소 정의막(344)은 화소들을 구획하기 위해 평탄화막(339) 상에서 애노드 전극(341)의 가장자리를 덮도록 형성될 수 있다. 즉, 화소 정의막(344)은 화소들을 정의하는 화소 정의막으로서 역할을 한다. 화소들 각각은 애노드 전극(341), 발광층(342), 및 캐소드 전극(343)이 순차적으로 적층되어 애노드 전극(341)으로부터의 정공과 캐소드 전극(343)으로부터의 전자가 발광층(342)에서 서로 결합되어 발광하는 영역을 나타낸다.
애노드 전극(341)과 화소 정의막(344) 상에는 발광층(342)들이 형성된다. 발광층(342)은 유기 발광층일 수 있다. 발광층(342)은 적색(red) 광, 녹색(green) 광 및 청색(blue) 광 중 하나를 발광할 수 있다. 적색 광의 피크 파장 범위는 약 620㎚ 내지 750㎚일 수 있으며, 녹색 광의 피크 파장 범위는 약 495㎚ 내지 570㎚일 수 있다. 또한, 청색 광의 피크 파장 범위는 약 450㎚ 내지 495㎚일 수 있다. 또는, 발광층(342)은 백색 광을 발광하는 백색 발광층일 수 있으며, 이 경우 적색 발광층, 녹색 발광층 및 청색 발광층이 적층된 형태를 가질 수 있으며, 화소들에 공통적으로 형성되는 공통층일 수 있다. 이 경우, 표시 패널(300)은 적색, 녹색 및 청색을 표시하기 위한 별도의 컬러 필터(Color Filter)를 더 포함할 수도 있다.
발광층(342)은 정공 수송층(hole transporting layer), 발광층(light emitting layer), 및 전자 수송층(electron transporting layer)을 포함할 수 있다. 또한, 발광층(342)은 2 스택(stack) 이상의 탠덤 구조로 형성될 수 있으며, 이 경우, 스택들 사이에는 전하 생성층이 형성될 수 있다.
캐소드 전극(343)은 발광층(342) 상에 형성된다. 제2 전극(343)은 발광층(342)을 덮도록 형성될 수 있다. 제2 전극(343)은 화소들에 공통적으로 형성되는 공통층일 수 있다.
발광 소자층(304)이 상부 방향으로 발광하는 상부 발광(top emission) 방식으로 형성되는 경우, 애노드 전극(341)은 알루미늄과 티타늄의 적층 구조(Ti/Al/Ti), 알루미늄과 ITO의 적층 구조(ITO/Al/ITO), APC 합금, 및 APC 합금과 ITO의 적층 구조(ITO/APC/ITO)와 같은 반사율이 높은 금속물질로 형성될 수 있다. APC 합금은 은(Ag), 팔라듐(Pd), 및 구리(Cu)의 합금이다. 또한, 캐소드 전극(263)은 광을 투과시킬 수 있는 ITO, IZO와 같은 투명한 금속물질(TCO, Transparent Conductive Material), 또는 마그네슘(Mg), 은(Ag), 또는 마그네슘(Mg)과 은(Ag)의 합금과 같은 반투과 금속물질(Semi-transmissive Conductive Material)로 형성될 수 있다. 캐소드 전극(343)이 반투과 금속물질로 형성되는 경우, 미세 공진(micro cavity)에 의해 출광 효율이 높아질 수 있다.
발광 소자층(304)이 하부 방향으로 발광하는 하부 발광(bottom emission) 방식으로 형성되는 경우, 애노드 전극(341)은 ITO, IZO와 같은 투명한 금속물질(TCO, Transparent Conductive Material) 또는 마그네슘(Mg), 은(Ag), 또는 마그네슘(Mg)과 은(Ag)의 합금과 같은 반투과 금속물질(Semi-transmissive Conductive Material)로 형성될 수 있다. 제2 전극(343)은 알루미늄과 티타늄의 적층 구조(Ti/Al/Ti), 알루미늄과 ITO의 적층 구조(ITO/Al/ITO), APC 합금, 및 APC 합금과 ITO의 적층 구조(ITO/APC/ITO)와 같은 반사율이 높은 금속물질로 형성될 수 있다. 애노드 전극(341)이 반투과 금속물질로 형성되는 경우, 미세 공진(micro cavity)에 의해 출광 효율이 높아질 수 있다.
발광 소자층(304) 상에는 봉지층(305)이 형성된다. 봉지층(305)은 발광층(342)과 캐소드 전극(343)에 산소 또는 수분이 침투되는 것을 방지하는 역할을 한다. 이를 위해, 봉지층(305)은 적어도 하나의 무기막을 포함할 수 있다. 무기막은 실리콘 질화물, 알루미늄 질화물, 지르코늄 질화물, 티타늄 질화물, 하프늄 질화물, 탄탈륨 질화물, 실리콘 산화물, 알루미늄 산화물, 또는 티타늄 산화물로 형성될 수 있다. 또한, 봉지층(305)은 적어도 하나의 유기막을 더 포함할 수 있다. 유기막은 이물들(particles)이 봉지층(305)을 뚫고 발광층(342)과 캐소드 전극(343)에 투입되는 것을 방지하기 위해 충분한 두께로 형성될 수 있다. 유기막은 에폭시, 아크릴레이트 또는 우레탄아크릴레이트 중 어느 하나를 포함할 수 있다.
표시 패널(300)의 일 측에는 표시 회로 보드(310)가 부착될 수 있다. 구체적으로, 표시 회로 보드(310)의 일 단은 이방성 도전 필름을 이용하여 표시 패널(300)의 일 측에 마련된 패드들 상에 부착될 수 있다. 표시 회로 보드(310)는 표시 패널(300)의 하면으로 구부러질 수 있다. 터치 회로 보드(210) 역시 표시 패널(300)의 하면으로 구부러질 수 있다. 이로 인해, 터치 회로 보드(210)의 일 단에 마련된 터치 접속부는 표시 회로 보드(310)의 터치 커넥터(312a)에 연결될 수 있다. 표시 회로 보드(310)에 대한 자세한 설명은 도 3 내지 도 5를 결부하여 후술한다.
표시 구동부(320)는 표시 회로 보드(310)를 통해 표시 패널(300)을 구동하기 위한 신호들과 전압들을 출력한다. 표시 구동부(320)는 집적회로로 형성되어 표시 회로 보드(310) 상에 장착될 수 있으나, 이에 한정되지 않는다. 예를 들어, 표시 구동부(320)는 표시 패널(300)의 기판 상에 직접 부착될 수 있으며, 이 경우 표시 패널(300)의 기판의 상면 또는 하면에 부착될 수 있다.
표시 패널(300)의 하부에는 패널 하부 부재(400)가 배치될 수 있다. 패널 하부 부재(400)는 제3 접착 부재(930)를 통해 표시 패널(300)의 하면에 부착될 수 있다. 제3 접착 부재(930)는 투명 접착 필름(OCA) 또는 투명 접착 레진(OCR)일 수 있다.
패널 하부 부재(400)는 외부로부터 입사되는 광을 흡수하기 위한 광 흡수 부재, 외부로부터의 충격을 흡수하기 위한 완충 부재, 표시 패널(300)의 열을 효율적으로 방출하기 위한 방열 부재, 및 외부로부터 입사되는 광을 차단하기 위한 차광층 중 적어도 하나를 포함할 수 있다.
광 흡수 부재는 표시 패널(300)의 하부에 배치될 수 있다. 광 흡수 부재는 광의 투과를 저지하여 광 흡수 부재의 하부에 배치된 구성들, 즉, 음향 발생 장치(510)와 표시 회로 보드(310) 등이 표시 패널(300)의 상부에서 시인되는 것을 방지한다. 광 흡수 부재는 블랙 안료나 염료 등과 같은 광 흡수 물질을 포함할 수 있다.
완충 부재는 광 흡수 부재의 하부에 배치될 수 있다. 완충 부재는 외부 충격을 흡수하여 표시 패널(300)이 파손되는 것을 방지한다. 완충 부재는 단일층 또는 복수층으로 이루어질 수 있다. 예를 들어, 완충 부재는 폴리우레탄(polyurethane), 폴리카보네이트(polycarbonate), 폴리프로필렌(polypropylene), 폴리에틸렌(polyethylene)등과 같은 고분자 수지로 형성되거나, 고무, 우레탄 계열 물질, 또는 아크릴 계열 물질을 발포 성형한 스폰지 등 탄성을 갖는 물질을 포함하여 이루어질 수 있다. 완충 부재는 쿠션층일 수 있다.
방열 부재는 완충 부재의 하부에 배치될 수 있다. 방열 부재는 그라파이트나 탄소 나노 튜브 등을 포함하는 제1 방열층과 전자기파를 차폐할 수 있고 열전도성이 우수한 구리, 니켈, 페라이트, 은과 같은 금속 박막으로 형성된 제2 방열층을 포함할 수 있다.
패널 하부 부재(400)의 하부에는 음향 발생 장치(510)가 배치될 수 있다. 음향 발생 장치(510)는 서로 중첩되게 배치될 수 있다. 이 경우, 음향 발생 장치(510)가 패널 하부 부재(400)의 하면에 부착될 수 있다. 음향 발생 장치(510)는 제4 접착 부재(940)를 통해 패널 하부 부재(400)의 하면에 부착될 수 있다. 제4 접착 부재(940)는 압력 민감 점착제(pressure sensitive adhesive, PSA)일 수 있다.
한편, 음향 발생 장치(500)가 패널 하부 부재(400)의 방열 부재 상에 배치되는 경우, 음향 발생 장치(500)의 진동에 의해 방열 부재의 제1 방열층 또는 제2 방열층이 깨질 수 있다. 그러므로, 음향 발생 장치(500)가 배치되는 영역에서는 방열 부재가 제거될 수 있으며, 이 경우 음향 발생 장치(500)는 완충 부재 상에 배치될 수 있다. 또는, 도 28과 같이 음향 발생 장치(500)가 배치되는 영역에서는 패널 하부 부재(400)가 제거될 수 있으며, 이 경우 음향 발생 장치(500)는 표시 패널(300)의 하면 상에 배치될 수 있다.
음향 발생 장치(510)는 피에조 액츄에이터(piezo actuator)를 포함할 수 있다. 이 경우, 음향 발생 장치(510)는 교류 전압을 인가하여 피에조 액츄에이터를 수축 및 팽창함으로써 진동할 수 있다. 음향 발생 장치(510)는 수직 방향(Z축 방향)으로 진동할 수 있다. 이 경우, 음향 발생 장치(510)의 진동에 의해 표시 패널(300)이 상하로 진동될 수 있으며, 이로 인해 음향 또는 초음파를 출력할 수 있다.
음향 발생 장치(510)는 음향 회로 보드(530)에 연결될 수 있다. 구체적으로, 음향 회로 보드(530)의 일 단은 음향 발생 장치(510)의 적어도 일 측에 마련된 패드 전극들에 연결될 수 있다.
음향 회로 보드(530)는 미들 프레임(600)의 제1 관통홀(CAH1)을 통해 메인 회로 보드(700)의 음향 커넥터(740)에 연결될 수 있다. 이로 인해, 음향 발생 장치(510)는 메인 회로 보드(700)의 제1 음향 구동부(760)와 제2 음향 구동부(770)에 연결될 수 있다. 따라서, 음향 발생 장치(510)는 제1 음향 구동부(760)의 제1 구동 전압과 제2 구동 전압에 따라 진동함으로써 음향을 출력하고, 제2 음향 구동부(770)의 제3 구동 전압과 제4 구동 전압에 따라 진동함으로써 초음파를 출력할 수 있다.
패널 하부 부재(400)의 하부에는 미들 프레임(600)이 배치될 수 있다. 미들 프레임(600)은 합성 수지, 금속, 또는 합성 수지와 금속을 모두 포함할 수 있다.
미들 프레임(600)에는 카메라 장치(720)가 삽입되는 제1 카메라 홀(CMH1), 배터리의 발열을 위한 배터리 홀(BH), 음향 회로 보드(530)가 통과하는 제1 관통홀(CAH1), 및 표시 회로 보드(310)에 접속된 제2 연결 케이블(314)이 통과하는 제2 관통홀(CAH2)이 형성될 수 있다. 또한, 미들 프레임(600)에는 음향 발생 장치(510)를 수용하기 위한 수용홀(AH)이 형성될 수 있다. 수용홀(AH)의 너비는 음향 발생 장치(510) 너비보다 크다. 음향 발생 장치(510)의 높이가 높지 않은 경우, 미들 프레임(600)에는 수용홀(AH) 대신에 수용홈이 형성될 수 있다. 수용홀(AH)은 배터리 홀(BH)과 일체로 형성될 수 있다.
음향 발생 장치(510)가 배터리가 배치되는 배터리 홀(BH)과 중첩되는 경우, 배터리의 발열에 의해 음향 발생 장치(510)가 영향을 받을 수 있다. 그러므로, 음향 발생 장치(510)는 배터리 홀(BH)과 중첩되지 않게 배치되는 것이 바람직하다.
미들 프레임(600)의 테두리에는 방수 부재(610)가 배치될 수 있다. 방수 부재(610)는 패널 하부 부재(400)의 상면과 미들 프레임(600)의 하면에 접착되며, 이로 인해 방수 부재(400)에 의해 표시 패널(300)과 미들 프레임(600) 사이로 수분이나 분진이 침투하는 것을 방지할 수 있다. 즉, 방수 및 방진이 가능한 표시 장치(10)가 제공될 수 있다.
구체적으로, 방수 부재(610)는 베이스 필름과 베이스 필름의 일 면 상에 배치되는 제1 점착막, 및 베이스 필름의 타면 상에 배치되는 제2 점착막을 포함할 수 있다. 베이스 필름은 폴리에틸렌 테레프탈레이드(polyethyleneterepthalate: PET), 폴리에틸렌 테레프탈레이드(polyethyleneterepthalate: PET)와 쿠션층, 또는 폴리에틸렌 폼(PE-foam)일 수 있다. 제1 점착막과 제2 점착막은 압력 민감 점착제(pressure sensitive adhesive, PSA)일 수 있다. 제1 점착막은 패널 하부 부재(400)의 하면에 점착되고, 제2 점착막은 미들 프레임(600)의 상면에 점착될 수 있다.
미들 프레임(600)의 하부에는 메인 회로 보드(700)가 배치될 수 있다. 메인 회로 보드(700)는 인쇄 회로 기판(printed circuit board) 또는 연성 인쇄 회로 기판일 수 있다.
메인 회로 보드(700)는 메인 프로세서(710), 카메라 장치(720), 메인 커넥터(730), 음향 커넥터(740), 제1 음향 구동부(760), 제2 음향 구동부(770), 제1 마이크로 폰(780), 및 제1 보조 커넥터(790)를 포함할 수 있다. 음향 커넥터(740), 제1 음향 구동부(760), 및 제2 음향 구동부(770)는 미들 프레임(600)과 마주보는 메인 회로 보드(700)의 상면 상에 배치될 수 있다. 메인 프로세서(710), 메인 커넥터(730), 제1 마이크로 폰(780), 및 제1 보조 커넥터(790)는 하부 커버(900)와 마주보는 메인 회로 보드(700)의 하면 상에 배치될 수 있다. 또한, 카메라 장치(720)는 메인 회로 보드(700)의 상면과 하면 모두에 배치될 수 있다.
메인 프로세서(710)는 표시 장치(10)의 모든 기능을 제어할 수 있다. 예를 들어, 메인 프로세서(710)는 표시 패널(300)이 영상을 표시하도록 영상 데이터를 표시 회로 보드(310)의 표시 구동부(320)로 출력할 수 있다. 또한, 메인 프로세서(710)는 터치 구동부(220)로부터 터치 데이터를 입력 받고 사용자의 터치 위치를 판단한 후, 사용자의 터치 위치에 표시된 아이콘이 지시하는 어플리케이션을 실행할 수 있다. 또한, 메인 프로세서(710)는 터치 구동부(220) 터치 데이터를 입력 받고, 터치 데이터에 따라 사용자의 터치 위치에 표시된 아이콘이 지시하는 어플리케이션을 실행할 수 있다.
또한, 메인 프로세서(710)는 음향 출력 모드에서 제1 음향 구동부(760)에 음향 데이터를 출력할 수 있다. 메인 프로세서(710)는 근접 센서 모드에서 제2 음향 구동부(770)에 초음파 데이터를 출력한다.
메인 프로세서(710)는 집적회로로 이루어진 어플리케이션 프로세서(application processor), 중앙 처리 장치(central processing unit), 또는 시스템 칩(system chip)일 수 있다.
카메라 장치(720)는 카메라 모드에서 이미지 센서에 의해 얻어지는 정지 영상 또는 동영상 등의 화상 프레임을 처리하여 메인 프로세서(710)로 출력한다.
메인 커넥터(730)에는 미들 프레임(600)의 제2 관통홀(CAH2)을 통과한 제2 연결 케이블(314)이 연결될 수 있다. 이로 인해, 메인 회로 보드(700)는 표시 회로 보드(310)와 터치 회로 보드(210)에 전기적으로 연결될 수 있다.
미들 프레임(600)의 제1 관통홀(CAH1)을 통과한 음향 회로 보드(530)는 메인 회로 보드(700)의 상면 상에 배치된 음향 커넥터(740)에 연결될 수 있다.
제1 음향 구동부(760)는 메인 프로세서(710)로부터 음향 데이터를 입력 받는다. 제1 음향 구동부(760)는 음향 데이터에 따라 제1 구동 전압과 제2 구동 전압을 생성하고, 음향 커넥터(740)와 음향 회로 보드(530)를 통해 음향 발생 장치(510)에 공급한다. 이로 인해, 음향 발생 장치(510)는 표시 패널(300)을 진동하여 음향을 출력할 수 있다.
제2 음향 구동부(770)는 메인 프로세서(710)로부터 초음파 데이터를 입력 받는다. 제2 음향 구동부(770)는 초음파 데이터에 따라 제3 구동 전압과 제4 구동 전압을 생성하고, 음향 커넥터(740)와 음향 회로 보드(530)를 통해 음향 발생 장치(510)에 공급한다. 이로 인해, 음향 발생 장치(510)는 표시 패널(300)을 진동하여 초음파를 출력할 수 있다.
제1 음향 구동부(760)와 제2 음향 구동부(770) 각각은 디지털 신호인 음향 데이터 또는 초음파 데이터를 처리하는 디지털 신호 처리부(digital signal processer, DSP), 디지털 신호 처리부에서 처리된 디지털 신호를 아날로그 신호인 제1 구동 전압과 제2 구동 전압, 또는 제3 구동 전압과 제4 구동 전압으로 변환하는 디지털 아날로그 변환부(digital analog converter, DAC), 디지털 아날로그 변환부에서 변환된 아날로그 신호를 증폭하여 출력하는 증폭기(amplifier, AMP) 등을 포함할 수 있다.
제1 마이크로 폰(780)은 표시 장치(10)의 일 측에 배치될 수 있다. 제1 마이크로 폰(780)은 음파와 초음파를 감지할 수 있다. 예를 들어, 제1 마이크로 폰(780)은 20kHz보다 낮은 주파수를 갖는 음파와 20kHz 내지 50kHz의 주파수를 갖는 초음파를 감지할 수 있다. 그러므로, 음향 발생 장치(510)가 근접 센서 모드에서 표시 패널(300)을 진동하여 초음파를 출력하는 경우, 물체에 의해 반사된 초음파가 제1 마이크로 폰(780)에 의해 감지될 수 있다. 제1 마이크로 폰(780)은 감지된 초음파를 제1 전기 신호로 변환하여 메인 프로세서(710)로 출력할 수 있다.
제1 보조 커넥터(790)에는 보조 회로 보드(800)에 연결된 제3 연결 케이블(890)이 연결될 수 있다. 메인 회로 보드(700)와 보조 회로 보드(800)는 제3 연결 케이블(890)에 의해 전기적으로 연결될 수 있다.
이외, 메인 회로 보드(700)에는 이동 통신망 상에서 기지국, 외부의 단말, 서버 중 적어도 하나와 무선 신호를 송수신할 수 있는 이동 통신 모듈이 더 장착될 수 있다. 무선 신호는 음성 신호, 화상 통화 신호, 또는 문자/멀티미디어 메시지 송수신에 따른 다양한 형태의 데이터를 포함할 수 있다.
보조 회로 보드(800)는 제2 마이크로 폰(810)과 제2 보조 커넥터(820)를 포함할 수 있다. 제2 마이크로 폰(810)과 제2 보조 커넥터(820)는 하부 커버(900)와 마주보는 메인 회로 보드(700)의 하면 상에 배치될 수 있다.
제2 마이크로 폰(810)은 제1 마이크로 폰(780)이 배치되는 표시 장치(10)의 일 측의 반대 측에 배치될 수 있다. 제2 마이크로 폰(810)은 음파와 초음파를 감지할 수 있다. 예를 들어, 제2 마이크로 폰(810)은 20kHz보다 낮은 주파수를 갖는 음파와 20kHz 내지 50kHz의 주파수를 갖는 초음파를 감지할 수 있다. 그러므로, 음향 발생 장치(510)가 근접 센서 모드에서 표시 패널(300)을 진동하여 초음파를 출력하는 경우, 물체에 의해 반사된 초음파가 제2 마이크로 폰(810)에 의해 감지될 수 있다. 제2 마이크로 폰(810)은 감지된 초음파를 제2 전기 신호로 변환하여 메인 프로세서(710)로 출력할 수 있다.
메인 프로세서(710)는 제1 마이크로 폰(780)의 제1 전기 신호와 제2 마이크로 폰(810)의 제2 전기 신호에 기초하여 물체가 표시 장치(10)에 근접하게 위치하였는지를 판단할 수 있다. 메인 프로세서(710)의 근접 감지 방법에 대한 자세한 설명은 도 23 내지 도 25를 결부하여 후술한다.
제2 보조 커넥터(820)에는 메인 회로 보드(700)에 연결된 제3 연결 케이블(890)이 연결될 수 있다. 메인 회로 보드(700)와 보조 회로 보드(800)는 제3 연결 케이블(890)에 의해 전기적으로 연결될 수 있다.
하부 커버(900)는 미들 프레임(600)과 메인 회로 보드(700)의 하부에 배치될 수 있다. 하부 커버(900)는 미들 프레임(600)과 체결되어 고정될 수 있다. 하부 커버(900)는 표시 장치(10)의 하면 외관을 형성할 수 있다. 하부 커버(900)는 플라스틱, 및/또는 금속을 포함할 수 있다.
하부 커버(900)에는 제1 마이크로 폰(780)이 외부로부터의 음파 또는 초음파를 감지할 수 있도록 제1 마이크로 폰(780)에 배치된 위치에 제1 마이크 홀(MH1)이 형성될 수 있다. 또한, 하부 커버(900)에는 제2 마이크로 폰(810)이 외부로부터의 음파 또는 초음파를 감지할 수 있도록 제2 마이크로 폰(810)에 배치된 위치에 제2 마이크 홀(MH2)이 형성될 수 있다.
또한, 하부 커버(900)에는 카메라 장치(720)가 삽입되어 외부로 돌출되는 제2 카메라 홀(CMH2)이 형성될 수 있다. 카메라 장치(720)의 위치와 카메라 장치(720)에 대응되는 제1 및 제2 카메라 홀들(CMH1, CMH2)의 위치는 도 2에 도시된 실시예에 한정되지 않는다.
도 1 및 도 2에 도시된 실시예에 의하면, 표시 패널(300)의 하부에 배치된 음향 발생 장치(510)로 표시 패널(300)을 진동함으로써 음향을 제공할 수 있으므로, 음향 발생 장치(510)를 전면 스피커로 활용할 수 있다. 또한, 음향 발생 장치(510)로 표시 패널(300)을 진동함으로써 초음파를 발생하며, 물체에 의해 반사된 초음파를 제1 마이크로 폰(780)과 제2 마이크로 폰(810)을 통해 감지할 수 있다. 이로 인해, 음향 발생 장치(510)를 초음파 근접 센서의 초음파 방출부(emitter)로 활용하고 제1 마이크로 폰(780)과 제2 마이크로 폰(810)을 근접 센서의 초음파 감지부(detector)로 활용할 수 있다. 따라서, 표시 장치(10)의 전면에 배치된 전면 스피커, 근접 센서의 초음파 방출부 및 초음파 감지부를 삭제할 수 있으므로, 표시 장치(10)의 전면에서 영상이 표시되는 영역을 넓힐 수 있을 뿐만 아니라, 비용을 절감할 수 있다.
도 3은 도 2의 커버 윈도우, 터치 회로 보드, 표시 회로 보드, 패널 하부 부재, 음향 발생 장치, 및 음향 회로 보드의 일 예를 보여주는 저면도이다. 도 4는 도 2의 표시 회로 보드, 제2 연결 케이블, 음향 발생 장치, 음향 회로 보드, 및 미들 프레임의 일 예를 보여주는 평면도이다. 도 5는 도 2의 제2 연결 케이블, 음향 회로 보드, 및 메인 회로 보드의 일 예를 보여주는 평면도이다. 도 4와 도 5는 평면도인 반면에 도 3은 저면도이므로, 도 3에서는 도 4 및 도 5의 표시 장치(10)의 좌우가 반대로 도시되어 있음에 주의하여야 한다.
이하에서는, 도 3 내지 도 5를 결부하여 음향 발생 장치(510)에 연결된 음향 회로 보드(530)가 메인 회로 보드(700)의 음향 커넥터(740)에 연결되는 방법과 표시 회로 보드(310)에 연결된 제2 연결 케이블(314)이 메인 회로 보드(700)의 메인 커넥터(730)에 연결되는 방법에 대하여 상세히 설명한다.
도 3 내지 도 5를 참조하면, 음향 회로 보드(530)의 일 단은 음향 발생 장치(510)의 적어도 일 측에 마련된 패드 전극들에 연결될 수 있다. 음향 회로 보드(530)의 타 단에는 음향 접속부(531)가 마련될 수 있다. 음향 회로 보드(530)의 음향 접속부(531)는 미들 프레임(600)의 제1 관통홀(CAH1)을 통해 메인 회로 보드(700)의 상면 상에 배치된 음향 커넥터(740)에 연결될 수 있다.
표시 회로 보드(310)는 제1 회로 보드(311), 제2 회로 보드(312), 및 제1 연결 케이블(313)을 포함할 수 있다.
제1 회로 보드(311)는 표시 패널(300)의 기판의 상면 또는 하면의 일 측에 부착되며, 표시 패널(300)의 기판의 하면으로 구부러질 수 있다. 제1 회로 보드(311)는 고정 부재들에 의해 도 4와 같이 미들 프레임(600)에 형성된 고정 홀(FH)들에 고정될 수 있다.
제1 회로 보드(311)는 표시 구동부(320)와 제1 커넥터(311a)를 포함할 수 있다. 표시 구동부(320)와 제1 커넥터(311a)는 제1 회로 보드(311)의 일면 상에 배치될 수 있다.
제1 커넥터(311a)는 제2 회로 보드(312)에 연결된 제1 연결 케이블(313)의 일 단에 연결될 수 있다. 이로 인해, 제1 회로 보드(311)에 장착된 표시 구동부(320)는 제1 연결 케이블(313)을 통해 제2 회로 보드(312)에 전기적으로 연결될 수 있다.
제2 회로 보드(312)는 터치 커넥터(312a), 제1 연결 커넥터(312b), 및 제2 연결 커넥터(312c)를 포함할 수 있다. 제1 연결 커넥터(312b)와 제2 연결 커넥터(312c)는 제2 회로 보드(312)의 일면 상에 배치되고, 터치 커넥터(312a)는 제2 회로 보드(312)의 타면 상에 배치될 수 있다.
터치 커넥터(312a)는 터치 회로 보드(210)의 일 단에 마련된 터치 접속부에 연결될 수 있다. 이로 인해, 터치 구동부(220)는 제2 회로 보드(312)에 전기적으로 연결될 수 있다.
제1 연결 커넥터(312b)는 제1 회로 보드(311)에 연결된 제1 연결 케이블(313)의 타 단에 연결될 수 있다. 이로 인해, 제1 회로 보드(311)에 장착된 표시 구동부(320)는 제1 연결 케이블(313)을 통해 제2 회로 보드(312)에 전기적으로 연결될 수 있다.
제2 연결 커넥터(312c)는 메인 회로 보드(700)의 메인 커넥터(730)에 연결되는 제2 연결 케이블(314)의 일 단에 연결될 수 있다. 이로 인해, 제2 회로 보드(312)는 제2 연결 케이블(314)을 통해 메인 회로 보드(700)에 전기적으로 연결될 수 있다.
제2 연결 케이블(314)의 타 단에는 커넥터 접속부(315)가 형성될 수 있다. 제2 연결 케이블(314)의 커넥터 접속부(315)는 도 4와 같이 미들 프레임(600)의 제2 관통홀(CAH2)을 통과하여 미들 프레임(600)의 하부로 연장될 수 있다. 또한, 도 5와 같이 제2 관통홀(CAH2)을 통과한 제2 연결 케이블(314)의 커넥터 접속부(315)는 미들 프레임(600)과 메인 회로 보드(700) 사이의 간극으로 빠져나와 메인 회로 보드(700)의 하부로 연장될 수 있다. 최종적으로, 제2 연결 케이블(314)의 커넥터 접속부(315)는 도 5와 같이 메인 회로 보드(700)의 하면 상에 배치된 메인 커넥터(730)에 연결될 수 있다.
도 3 내지 도 5에 도시된 실시예에 의하면, 음향 발생 장치(510)에 연결된 음향 회로 보드(530)가 미들 프레임(600)의 제1 관통홀(CAH1)을 통해 메인 회로 보드(700)의 음향 커넥터(740)에 연결될 수 있다. 따라서, 음향 발생 장치(510)는 메인 회로 보드(700)의 제1 음향 구동부(760)와 제2 음향 구동부(770)에 안정적으로 연결될 수 있다.
또한, 도 3 내지 도 5에 도시된 실시예에 의하면, 표시 회로 보드(310)에 연결된 제2 연결 케이블(314)이 미들 프레임(600)의 제2 관통홀(CAH2)을 통해 미들 프레임(600)의 하부로 연장되어, 메인 회로 보드(700)의 메인 커넥터(730)에 연결될 수 있다. 따라서, 표시 회로 보드(310)와 메인 회로 보드(700)는 안정적으로 연결될 수 있다.
도 6은 도 3, 도 4, 및 도 5의 Ⅰ-Ⅰ’의 일 예를 보여주는 단면도이다.
도 6에 도시된 커버 윈도우(100), 터치 감지 장치(200), 표시 패널(300), 패널 하부 부재(400), 제1 접착 부재(910), 제2 접착 부재(920), 및 제3 접착 부재(930)는 도 1 및 도 2를 결부하여 상세하게 설명하였으므로, 이들에 대한 자세한 설명은 생략한다.
도 6을 참조하면, 음향 발생 장치(510)는 패널 하부 부재(400)의 하부에 배치된다. 음향 발생 장치(510)는 제4 접착 부재(940)를 통해 패널 하부 부재(400)의 하면에 부착될 수 있다. 제4 접착 부재(940)는 압력 민감 점착제(PSA)일 수 있다.
음향 발생 장치(510)의 제1 패드 전극(510a)들은 음향 발생 장치(510)의 적어도 일 측으로부터 돌출되도록 배치될 수 있다. 음향 발생 장치(510)의 제1 패드 전극(510a)들은 음향 회로 보드(530)의 일 단에 연결될 수 있다. 도 6에서는 음향 회로 보드(530)의 일 단의 상면이 제1 패드 전극(510a)의 하면에 접속된 것을 예시하였으나, 이에 한정되지 않는다. 예를 들어, 음향 회로 보드(530)의 일 단의 하면이 제1 패드 전극(510a)의 상면에 접속될 수 있다. 음향 회로 보드(530)의 타 단은 미들 프레임(600)을 관통하는 제1 관통홀(CAH1)을 통해 메인 회로 보드(700)의 상면 상에 배치된 음향 커넥터(740)에 연결될 수 있다.
음향 발생 장치(510)는 미들 프레임(600)을 관통하는 수용홀(AH)에 배치될 수 있다. 음향 발생 장치(510)의 높이가 높지 않은 경우, 미들 프레임(600)에는 수용홀(AH) 대신에 수용홈이 형성될 수 있다.
도 7은 도 6의 음향 발생 장치의 일 예를 보여주는 사시도이다. 도 8은 도 6의 음향 발생 장치의 일 예를 보여주는 평면도이다. 도 9는 도 8의 Ⅱ-Ⅱ’를 보여주는 단면도이다.
이하에서는, 도 7, 도 8 및 도 9를 참조하여 음향 발생 장치(510)에 대하여 상세히 설명한다.
도 7, 도 8 및 도 9를 참조하면, 음향 발생 장치(510)는 표시 패널(300)을 진동하여 음향을 출력하기 위한 음향 출력부(SU)와 표시 패널(300)을 진동하여 초음파를 출력하기 위한 초음파 출력부(UU)를 포함할 수 있다.
도 7, 도 8, 및 도 9에서는 음향 출력부(SU)가 음향 발생 장치(510)의 상부에 배치되고, 초음파 출력부(UU)가 음향 발생 장치(510)의 하부에 배치된 것을 예시하였으나, 이에 한정되지 않는다. 예를 들어, 음향 출력부(SU)가 음향 발생 장치(510)의 하부에 배치되고, 초음파 출력부(UU)가 음향 발생 장치(510)의 중앙에 배치될 수도 있다. 또는, 음향 출력부(SU)가 음향 발생 장치(510)의 상부와 하부에 각각 배치되고, 초음파 출력부(UU)가 음향 출력부(SU)들의 사이에 배치될 수도 있다. 즉, 초음파 출력부(UU)는 음향 발생 장치(510)의 가운데에 배치될 수 있다. 도 7, 도 8, 및 도 9에서는 음향 출력부(SU)와 초음파 출력부(UU)는 수직 방향(Z축 방향)으로 일렬로 배치될 수 있다. 수직 방향(Z축 방향)은 음향 발생 장치(510)(또는 진동층(520))의 높이 방향일 수 있다.
음향 출력부(SU)는 제1 전극(511), 제2 전극(512), 및 진동층(520)의 제1 진동층(521)을 포함할 수 있다. 초음파 출력부(UU)는 제3 전극(513), 제4 전극(514), 및 진동층(520)의 제2 진동층(522)을 포함할 수 있다.
제1 전극(511)은 제1 줄기 전극(5111)과 제1 가지 전극(5112)들을 포함할 수 있다. 도 7에서는 제1 줄기 전극(5111)이 진동층(520)의 일 측면에 배치된 것을 예시하였으나, 이에 한정되지 않는다. 예를 들어, 제1 줄기 전극(5111)은 진동층(520)의 복수의 측면들에 배치될 수도 있다. 제1 줄기 전극(5111)은 진동층(520)의 상면에 배치될 수도 있다. 제1 가지 전극(5112)들은 제1 줄기 전극(5111)으로부터 분지될 수 있다. 제1 가지 전극(5112)들은 서로 나란하게 배치될 수 있다.
제2 전극(512)은 제2 줄기 전극(5121)과 제2 가지 전극(5122)들을 포함할 수 있다. 도 7에서는 제2 줄기 전극(5121)은 진동층(520)의 다른 측면에 배치된 것을 예시하였으나, 이에 한정되지 않는다. 예를 들어, 제2 줄기 전극(5121)은 제1 줄기 전극(5111)이 배치되지 않은 진동층(520)의 복수의 측면들에 배치될 수도 있다. 제2 줄기 전극(5121)은 진동층(520)의 상면에 배치될 수도 있다. 제2 가지 전극(5122)들은 제2 줄기 전극(5121)으로부터 분지될 수 있다. 제2 가지 전극(5122)들은 서로 나란하게 배치될 수 있다.
제1 가지 전극(5112)들과 제2 가지 전극(5122)들은 수평 방향(X축 방향 또는 Y축 방향)으로 서로 나란하게 배치될 수 있다. 또한, 제1 가지 전극(5112)들과 제2 가지 전극(5122)들은 수직 방향(Z축 방향)에서 교대로 배치될 수 있다. 즉, 제1 가지 전극(5112)들과 제2 가지 전극(5122)들은 수직 방향(Z축 방향)에서 제1 가지 전극(5112), 제2 가지 전극(5122), 제1 가지 전극(5112), 제2 가지 전극(5122)의 순서로 반복적으로 배치될 수 있다. 수평 방향(X축 방향 또는 Y축 방향)은 진동층(520)의 제1 폭 방향 또는 제2 폭 방향이고, 수직 방향(Z축 방향)은 진동층(520)의 높이 방향일 수 있다.
제3 전극(513)은 제3 줄기 전극(5131)과 제3 가지 전극(5132)들을 포함할 수 있다. 도 7에서는 제3 줄기 전극(5131)이 진동층(520)의 일 측면에 배치된 것을 예시하였으나, 이에 한정되지 않는다. 예를 들어, 제3 줄기 전극(5131)은 진동층(520)의 복수의 측면들에 배치될 수도 있다. 제3 줄기 전극(5131)은 제1 줄기 전극(5111)이 배치된 진동층(520)의 측면에 배치될 수 있다. 제3 가지 전극(5132)들은 제3 줄기 전극(5131)으로부터 분지될 수 있다. 제3 가지 전극(5132)들은 서로 나란하게 배치될 수 있다.
제4 전극(514)은 제4 줄기 전극(5141)과 제4 가지 전극(5142)들을 포함할 수 있다. 도 7에서는 제4 줄기 전극(5141)은 진동층(520)의 다른 측면에 배치된 것을 예시하였으나, 이에 한정되지 않는다. 예를 들어, 제4 줄기 전극(5141)은 제3 줄기 전극(5131)이 배치되지 않은 진동층(520)의 복수의 측면들에 배치될 수도 있다. 제4 줄기 전극(5141)은 제2 줄기 전극(5121)이 배치된 진동층(520)의 측면에 배치될 수 있다. 제4 가지 전극(5142)들은 제4 줄기 전극(5141)으로부터 분지될 수 있다. 제4 가지 전극(5142)들은 서로 나란하게 배치될 수 있다.
제3 가지 전극(5132)들과 제4 가지 전극(5142)들은 수평 방향(X축 방향 또는 Y축 방향)으로 서로 나란하게 배치될 수 있다. 또한, 제3 가지 전극(5132)들과 제4 가지 전극(5142)들은 수직 방향(Z축 방향)에서 교대로 배치될 수 있다. 즉, 제3 가지 전극(5132)들과 제4 가지 전극(5142)들은 수직 방향(Z축 방향)에서 제3 가지 전극(5132), 제4 가지 전극(5142), 제3 가지 전극(5132), 제4 가지 전극(5142)의 순서로 반복적으로 배치될 수 있다.
제1 전극(511), 제2 전극(512), 제3 전극(513), 및 제4 전극(514)은 진동층(520)의 제조 온도가 높기 때문에, 녹는점이 높은 은(Ag) 또는 은(Ag)과 팔라듐(Pd)의 합금으로 형성될 수 있다. 제1 전극(511)과 제2 전극(512)이 은(Ag)과 팔라듐(Pd)의 합금으로 형성되는 경우, 은(Ag)의 함량이 팔라듐(Pd)의 함량보다 높을 수 있다.
제1 패드 전극(511a)은 제1 전극(511)에 연결될 수 있다. 제1 패드 전극(511a)은 진동층(520)의 일 측면에 배치된 제1 줄기 전극(5111)으로부터 외측 방향으로 돌출될 수 있다.
제2 패드 전극(512a)은 제2 전극(512)에 연결될 수 있다. 제2 패드 전극(512a)은 진동층(520)의 다른 측면에 배치된 제2 줄기 전극(5121)으로부터 외측 방향으로 돌출될 수 있다.
제3 패드 전극(513a)은 제3 전극(513)에 연결될 수 있다. 제3 패드 전극(513a)은 진동층(520)의 일 측면에 배치된 제3 줄기 전극(5131)으로부터 외측 방향으로 돌출될 수 있다.
제4 패드 전극(514a)은 제4 전극(514)에 연결될 수 있다. 제4 패드 전극(514a)은 진동층(520)의 다른 측면에 배치된 제4 줄기 전극(5141)으로부터 외측 방향으로 돌출될 수 있다.
제1 패드 전극(511a), 제2 패드 전극(512a), 제3 패드 전극(513a), 및 제4 패드 전극(514a)은 음향 회로 보드(530)의 리드 라인들 또는 패드 전극들에 연결될 수 있다. 음향 회로 보드(530)의 리드 라인들 또는 패드 전극들은 음향 회로 보드(530)의 하면 상에 배치될 수 있다.
도 7과 같이 제1 패드 전극(511a)과 제3 패드 전극(513a)이 진동층(520)의 일 측면으로부터 돌출되고, 제2 패드 전극(512a)과 제4 패드 전극(514a)이 진동층(520)의 다른 측면으로부터 돌출되는 경우, 음향 회로 보드(530)는 음향 발생 장치(510)의 일 측면과 다른 측면 상에 배치될 수 있으나, 이에 한정되지 않는다. 제1 패드 전극(511a), 제2 패드 전극(512a), 제3 패드 전극(513a), 및 제4 패드 전극(514a)은 진동층(520)의 일 측면으로부터 돌출될 수 있으며, 이 경우 음향 회로 보드(530)는 음향 발생 장치(510)의 일 측면 상에 배치될 수 있다.
진동층(520)은 제1 전극(511)에 인가된 제1 구동 전압, 제2 전극(512)에 인가된 제2 구동 전압, 제3 전극(513)에 인가된 제3 구동 전압, 및 제4 전극(514)에 인가된 제4 구동 전압에 따라 변형되는 피에조 액츄에이터(piezo actuator)일 수 있다. 이 경우, 진동층(520)은 PVDF(Poly Vinylidene Fluoride) 필름이나 PZT(Plumbum Ziconate Titanate(티탄산지르콘납)) 등의 압전체, 전기 활성 고분자(Electro Active Polymer) 중 어느 하나일 수 있다.
진동층(520)은 제1 진동층(521)과 제2 진동층(522)을 포함할 수 있다. 제1 진동층(521)은 음향 출력부(SU)에 대응되는 진동층(520)의 영역을 가리키고, 제2 진동층(522)은 초음파 출력부(UU)에 대응되는 진동층(520)의 영역을 가리킨다.
진동층(520)은 제1 진동층(521)에서 제1 가지 전극(5112)들과 제2 가지 전극(5122)들 사이마다 배치될 수 있다. 진동층(520)은 제1 진동층(521)에서 제1 가지 전극(5112)들에 인가되는 제1 구동 전압과 제2 가지 전극(5122)들에 인가되는 제2 구동 전압 간의 차이에 따라 수축하거나 팽창한다. 진동층(520)은 제2 진동층(522)에서 제3 가지 전극(5132)들과 제4 가지 전극(5142)들 사이마다 배치될 수 있다. 진동층(520)은 제3 진동층(523)에서 제3 가지 전극(5132)들에 인가되는 제3 구동 전압과 제4 가지 전극(5142)들에 인가되는 제4 구동 전압 간의 차이에 따라 수축하거나 팽창한다.
음향 출력부(SU)의 음향의 크기는 음향 출력부(SU)의 면적에 비례하므로, 음향 출력부(SU)의 음향의 크기를 고려할 때, 제1 진동층(521)의 면적은 제2 진동층(522)의 면적보다 큰 것이 바람직하다. 또한, 제1 가지 전극(5112)들의 개수 또는 제2 가지 전극(5122)들의 개수는 제3 가지 전극(5132)들의 개수 또는 제4 가지 전극(5142)들의 개수보다 많을 수 있다.
이하에서는 도 9, 도 10a 내지 도 10c를 결부하여 진동층(520)의 제1 진동층(521)의 진동 방법을 상세히 설명하며, 진동층(520)의 제2 진동층(522)의 진동 방법은 제1 진동층(521)의 진동 방법과 실질적으로 동일하므로, 이에 대한 자세한 설명은 생략한다.
구체적으로, 도 9와 같이 제1 가지 전극(5112)과 제1 가지 전극(5112)의 하부에 배치된 제2 가지 전극(5122) 사이에 배치된 진동층(520)의 극성 방향은 상부 방향(↑)일 수 있다. 이 경우, 진동층(520)은 제1 가지 전극(5112)에 인접한 상부 영역에서 정극성을 가지며, 제2 가지 전극(5122)에 인접한 하부 영역에서 부극성을 가진다. 또한, 제2 가지 전극(5122)과 제2 가지 전극(5122)의 하부에 배치된 제1 가지 전극(5112) 사이에 배치된 진동층(520)의 극성 방향은 하부 방향(↓)일 수 있다. 이 경우, 진동층(520)은 제2 가지 전극(5122)에 인접한 상부 영역에서 부극성을 가지며, 제1 가지 전극(5112)에 인접한 하부 영역에서 정극성을 가진다. 진동층(520)의 극성 방향은 제1 가지 전극(5112)과 제2 가지 전극(5122)을 이용하여 진동층(520)에 전계를 가하는 폴링(poling) 공정에 의해 정해질 수 있다.
도 10a와 같이 제1 가지 전극(5112)과 제1 가지 전극(5112)의 하부에 배치된 제2 가지 전극(5122) 사이에 배치된 진동층(520)의 극성 방향이 상부 방향(↑)인 경우, 제1 가지 전극(5112)에 정극성의 제1 구동 전압이 인가되며, 제2 가지 전극(5122)에 부극성의 제2 구동 전압이 인가되면, 진동층(520)은 제1 힘(F1)에 따라 수축될 수 있다. 제1 힘(F1)은 수축력일 수 있다. 또한, 제1 가지 전극(5112)에 부극성의 제1 구동 전압이 인가되며, 제2 가지 전극(5122)에 정극성의 제2 구동 전압이 인가되면, 진동층(520)은 제2 힘(F2)에 따라 팽창할 수 있다. 제2 힘(F2)은 신장력일 수 있다.
또한, 제2 가지 전극(5122)과 제2 가지 전극(5122)의 하부에 배치된 제1 가지 전극(5112) 사이에 배치된 진동층(520)의 극성 방향이 하부 방향(↓)인 경우, 제2 가지 전극(5122)에 정극성의 제1 구동 전압이 인가되며, 제1 가지 전극(5112)에 부극성의 제2 구동 전압이 인가되면, 진동층(520)은 신장력에 따라 팽창할 수 있다. 또한, 제2 가지 전극(5122)에 부극성의 제1 구동 전압이 인가되며, 제1 가지 전극(5112)에 정극성의 제2 구동 전압이 인가되면, 진동층(520)은 수축력에 따라 수축될 수 있다. 제2 힘(F2)은 신장력일 수 있다.
도 9에 도시된 실시예에 의하면, 제1 전극(511)에 인가되는 제1 구동 전압과 제2 전극(512)에 인가되는 제2 구동 전압이 정극성과 부극성으로 교대로 반복되는 경우, 진동층(520)은 수축과 팽창을 반복하게 된다. 이로 인해, 음향 발생 장치(510)는 진동하게 된다.
또한, 음향 발생 장치(510)가 표시 패널(300)의 하면에 배치되므로, 음향 발생 장치(510)의 진동층(520)이 수축과 팽창하는 경우, 표시 패널(300)은 도 10b 및 도 10c와 같이 응력에 의해 하부와 상부로 진동하게 된다. 이와 같이, 음향 발생 장치(510)에 의해 표시 패널(300)이 진동할 수 있으므로, 표시 장치(10)는 음향 또는 초음파를 출력할 수 있다.
한편, 음향 출력부(SU)의 음향의 크기는 음향 출력부(SU)의 면적에 비례한다. 따라서, 음향 출력부(SU)의 음향의 크기를 고려할 때, 음향 출력부(SU)의 면적은 초음파 출력부(UU)의 면적보다 큰 것이 바람직하다.
또한, 음향 출력부(SU)의 제1 전극(511)과 제2 전극(512)은 음향 회로 보드(530)를 통해 제1 음향 구동부(760)에 연결되며, 제1 음향 구동부(760)로부터 제1 구동 전압과 제2 구동 전압을 인가 받는다. 초음파 출력부(UU)의 제3 전극(513)과 제4 전극(514)은 음향 회로 보드(530)를 통해 제2 음향 구동부(770)에 연결되며, 제2 음향 구동부(770)로부터 제3 구동 전압과 제4 구동 전압을 인가 받는다.
음향 출력부(SU)의 임피던스(impedence)는 수학식 1과 같이 정의될 수 있다. 초음파 출력부(UU)의 제3 전극(513) 또는 제4 전극(514)의 임피던스 역시 수학식 1과 같이 정의될 수 있다.
수학식 1에서, Xc는 임피던스, F는 주파수(frequency), C는 정전 용량(capacitance)을 가리킨다. 수학식 1에 따르면, 음향 출력부(SU)의 임피던스(Xc)는 제1 전극(511)에 인가되는 제1 구동 전압 또는 제2 전극(512)에 인가되는 제2 구동 전압의 주파수(F)와 제1 전극(511) 또는 제2 전극(512)의 정전 용량(C)에 반비례한다. 초음파 출력부(UU)의 임피던스(Xc)는 제3 전극(513)에 인가되는 제3 구동 전압 또는 제4 전극(514)에 인가되는 제4 구동 전압의 주파수(F)와 제3 전극(513) 또는 제4 전극(514)의 정전 용량(C)에 반비례한다.
음향 출력부(SU)의 면적은 초음파 출력부(UU)의 면적보다 크기 때문에, 음향 출력부(SU)의 제1 전극(511) 또는 제2 전극(512)의 면적이 초음파 출력부(UU)의 제3 전극(513) 또는 제4 전극(514)의 면적보다 크다. 정전 용량은 면적에 비례하므로, 음향 출력부(SU)의 제1 전극(511) 또는 제2 전극(512)의 정전 용량(C)이 초음파 출력부(UU)의 제3 전극(513) 또는 제4 전극(514)의 정전 용량(C)보다 클 수 있다. 그러므로, 음향 출력부(SU)의 임피던스(Xc)는 초음파 출력부(UU)의 임피던스(Xc)에 비해 낮을 수 있다.
음향 출력부(SU)의 임피던스(Xc)는 제1 음향 구동부(760)의 출력 임피던스(Xc)에 비해 크게 설정되어야 한다. 음향 출력부(SU)의 임피던스(Xc)가 제1 음향 구동부(760)의 출력 임피던스(Xc)보다 낮은 경우, 제1 음향 구동부(760)로부터 음향 출력부(SU)로 과전류가 흐를 수 있으므로, 임피던스 매칭이 필요하다. 이를 위해, 메인 회로 보드(700)는 제1 음향 구동부(760)의 출력 단에 접속된 제1 저항(resistor)을 포함할 수 있다. 제1 저항의 저항 값(resistance)은 음향 출력부(SU)의 임피던스(Xc)와 제1 음향 구동부(760)의 출력 임피던스(Xc)를 고려하여 설계될 수 있다.
또한, 초음파 출력부(UU)의 임피던스(Xc) 역시 제2 음향 구동부(770)의 출력 임피던스(Xc)보다 크게 설정되어야 한다. 초음파 출력부(UU)의 임피던스(Xc)가 제2 음향 구동부(770)의 출력 임피던스(Xc)보다 작은 경우, 제1 음향 구동부(760)로부터 음향 출력부(SU)로 과전류가 흐를 수 있으므로, 임피던스 매칭이 필요하다. 이를 위해, 메인 회로 보드(700)는 제2 음향 구동부(770)의 출력 단에 접속된 제2 저항을 포함할 수 있다. 제2 저항의 저항 값은 초음향 출력부(UU)의 임피던스(Xc)와 제2 음향 구동부(770)의 출력 임피던스(Xc)를 고려하여 설계될 수 있다.
도 11은 도 6의 음향 발생 장치의 또 다른 예를 보여주는 사시도이다. 도 12는 도 7의 음향 발생 장치의 또 다른 예를 보여주는 평면도이다. 도 13은 도 12의 Ⅲ-Ⅲ’를 보여주는 단면도이다.
도 11, 도 12, 및 도 13에 도시된 실시예는 초음파 출력부(UU)의 제3 전극(513)의 제3 줄기 전극(5131)과 제4 전극(514)의 제4 줄기 전극(5141)이 진동층(520)의 측면들에 배치되지 않고, 제3 줄기 전극(5131)이 진동층(520)이 제거된 제1 콘택홀(CT1) 내에 배치되며, 제4 줄기 전극(5141)이 진동층(520)이 제거된 제2 콘택홀(CT2) 내에 배치되는 것에서 도 7, 도 8, 및 도 9에 도시된 실시예와 차이가 있다. 따라서, 도 11, 도 12, 및 도 13에서는 도 7, 도 8, 및 도 9에 도시된 실시예와 중복된 설명은 생략한다.
도 11, 도 12, 및 도 13을 참조하면, 진동층(520)에는 진동층(520)의 제2 진동층(522)의 일부가 제거된 제1 콘택홀(CH1)과 제2 진동층(522)의 다른 일부가 제거된 제2 콘택홀(CH2)이 형성될 수 있다. 제1 콘택홀(CH1)에는 제3 줄기 전극(5131)이 배치되고, 제2 콘택홀(CH2)에는 제4 줄기 전극(5141)이 배치될 수 있다.
제1 콘택홀(CH1)과 제2 콘택홀(CH2)은 수직 방향(Z축 방향)으로 길게 형성될 수 있다. 이로 인해, 제3 줄기 전극(5131)은 수직 방향(Z축 방향)으로 배치되며, 제3 줄기 전극(5131)으로부터 분지된 제3 가지 전극(5132)들은 수평 방향(X축 방향 또는 Y축 방향)으로 배치될 수 있다. 또한, 제4 줄기 전극(5141)은 수직 방향(Z축 방향)으로 배치되며, 제4 줄기 전극(5141)으로부터 분지된 제4 가지 전극(5142)들은 수평 방향(X축 방향 또는 Y축 방향)으로 배치될 수 있다. 수평 방향(X축 방향 또는 Y축 방향)은 진동층(520)의 제1 폭 방향 또는 제2 폭 방향이고, 수직 방향(Z축 방향)은 진동층(520)의 높이 방향일 수 있다.
진동층(520)은 제3 전극(513)과 제4 전극(514)들이 접속되는 경우 진동할 수 없으므로, 제3 줄기 전극(5131)은 제4 가지 전극(5142)들을 우회하여 배치되고, 제4 줄기 전극(5141)은 제3 가지 전극(5132)들을 우회하여 배치될 수 있다.
제1 패드 전극(511a)과 제3 패드 전극(513a)은 제1 줄기 전극(5111)이 배치된 진동층(520)의 일 측면으로부터 외측 방향으로 돌출될 수 있다. 제2 패드 전극(512a)과 제4 패드 전극(514a)은 제2 줄기 전극(5121)이 배치된 진동층(520)의 다른 측면으로부터 외측 방향으로 돌출될 수 있다.
도 11과 같이 제1 패드 전극(511a)과 제3 패드 전극(513a)이 진동층(520)의 일 측면으로부터 돌출되고, 제2 패드 전극(512a)과 제4 패드 전극(514a)이 진동층(520)의 다른 측면으로부터 돌출되는 경우, 음향 회로 보드(530)는 음향 발생 장치(510)의 일 측면과 다른 측면 상에 배치될 수 있으나, 이에 한정되지 않는다. 예를 들어, 제1 패드 전극(511a)이 진동층(520)의 제1 측면으로부터 돌출되고, 제2 패드 전극(512a)이 진동층(520)의 제2 측면으로부터 돌출되며, 제3 패드 전극(513a)과 제4 패드 전극(514a)이 진동층(520)의 제3 측면으로부터 돌출되는 경우, 음향 회로 보드(530)는 음향 발생 장치(510)의 제1, 제2, 및 제3 측면들 상에 배치될 수 있다. 또는, 제1 패드 전극(511a), 제2 패드 전극(512a), 제3 패드 전극(513a), 및 제4 패드 전극(514a)은 진동층(520)의 서로 다른 측면들로부터 돌출될 수 있으며, 이 경우 음향 회로 보드(530)는 음향 발생 장치(510)의 네 측면들 상에 배치될 수 있다.
도 14는 도 6의 음향 발생 장치의 또 다른 예를 보여주는 사시도이다. 도 15는 도 6의 음향 발생 장치의 또 다른 예를 보여주는 평면도이다. 도 16은 도 15의 Ⅳ-Ⅳ’를 보여주는 단면도이다.
도 14, 도 15, 및 도 16에 도시된 실시예는 음향 발생 장치(510)의 음향 출력부(SU)의 제1 전극(511)의 제1 줄기 전극(5111)과 제2 전극(512)의 제2 줄기 전극(5121)이 진동층(520)의 서로 마주보는 측면들에 각각 배치되고, 초음파 출력부(UU)의 제3 전극(513)의 제3 줄기 전극(5131)과 제4 전극(514)의 제4 줄기 전극(5141)이 진동층(520)의 일 측면에 배치되는 것에서 도 7, 도 8, 및 도 9에 도시된 실시예와 차이가 있다. 따라서, 도 14, 도 15, 및 도 16에서는 도 7, 도 8, 및 도 9에 도시된 실시예와 중복된 설명은 생략한다.
도 14, 도 15, 및 도 16에서는 초음파 출력부(UU)가 음향 발생 장치(510)의 제1 측에 배치되고, 음향 출력부(SU)가 음향 발생 장치(510)의 제2 측에 배치되는 것을 예시하였으나, 이에 한정되지 않는다. 예를 들어, 음향 출력부(SU)가 음향 발생 장치(510)의 제1 측과 제2 측에 각각 배치되고, 초음파 출력부(UU)가 음향 출력부(SU)들 사이에 배치될 수 있다. 도 14, 도 15, 및 도 16에서는 음향 출력부(SU)와 초음파 출력부(UU)는 수평 방향(X축 방향 또는 Y축 방향)으로 일렬로 배치될 수 있다. 수평 방향(X축 방향 또는 Y축 방향)은 음향 발생 장치(510)(또는 진동층(520))의 제1 폭 방향 또는 제2 폭 방향일 수 있다.
도 14, 도 15, 및 도 16을 참조하면, 진동층(520)의 제1 측면 상에는 제1 전극(511)의 제1 줄기 전극(5111)이 배치되고, 제1 측면과 마주보는 제2 측면에는 제2 전극(512)의 제2 줄기 전극(5121)이 배치될 수 있다. 제1 줄기 전극(5111)과 제2 줄기 전극(5121)은 진동층(520)의 상면에도 배치될 수 있다. 제1 줄기 전극(5111)과 제2 줄기 전극(5121)은 진동층(520)의 제1 진동층(521)에 배치될 수 있다.
진동층(520)의 제3 측면 상에는 제3 전극(513)의 제3 줄기 전극(5131)과 제4 전극(514)의 제4 줄기 전극(5141)이 배치될 수 있다. 제3 줄기 전극(5131)과 제4 줄기 전극(5141)은 진동층(520)의 상면에도 배치될 수 있다. 제3 줄기 전극(5131)과 제4 줄기 전극(5141)은 진동층(520)의 제2 진동층(522)에 배치될 수 있다.
도 14, 도 15, 및 도 16에서는 진동층(520)의 제3 측면 상에 배치된 제3 줄기 전극(5131)의 면적이 제4 줄기 전극(5141)의 면적보다 넓은 것을 예시하였으나, 이에 한정되지 않는다. 진동층(520)의 제3 측면 상에 배치된 제3 줄기 전극(5131)의 면적은 제4 줄기 전극(5141)의 면적과 실질적으로 동일할 수 있다. 또는, 진동층(520)의 제3 측면 상에 배치된 제3 줄기 전극(5131)의 면적은 제4 줄기 전극(5141)의 면적보다 작을 수 있다.
제1 패드 전극(511a)은 제1 줄기 전극(5111)이 배치된 진동층(520)의 제1 측면으로부터 외측 방향으로 돌출될 수 있다. 제2 패드 전극(512a)은 제2 줄기 전극(5121)이 배치된 진동층(520)의 제2 측면으로부터 외측 방향으로 돌출될 수 있다. 제3 패드 전극(513a)과 제4 패드 전극(514a)은 제3 줄기 전극(5131)과 제4 줄기 전극(5141)이 배치된 진동층(520)의 제3 측면으로부터 외측 방향으로 돌출될 수 있다. 도 11과 같이 제1 패드 전극(511a)이 진동층(520)의 제1 측면으로부터 돌출되고, 제2 패드 전극(512a)이 진동층(520)의 제2 측면으로부터 돌출되며, 제3 패드 전극(513a)과 제4 패드 전극(514a)이 진동층(520)의 제3 측면으로부터 돌출되는 경우, 음향 회로 보드(530)는 음향 발생 장치(510)의 제1 측면, 제2 측면, 및 제3 측면 상에 배치될 수 있다.
도 17은 도 6의 음향 발생 장치의 또 다른 예를 보여주는 사시도이다. 도 18은 도 6의 음향 발생 장치의 또 다른 예를 보여주는 평면도이다. 도 19는 도 18의 Ⅴ-Ⅴ’를 보여주는 단면도이다.
도 17, 도 18, 및 도 19에 도시된 실시예는 음향 출력부(SU)의 제1 전극(511)의 제1 줄기 전극(5111)과 초음파 출력부(UU)의 제4 전극(514)의 제4 줄기 전극(5141)이 진동층(520)의 측면들에 배치되지 않고, 제1 줄기 전극(5111)이 진동층(520)이 제거된 제1 콘택홀(CT1) 내에 배치되며, 제4 줄기 전극(5141)이 진동층(520)이 제거된 제2 콘택홀(CT2) 내에 배치되는 것에서 도 14, 도 15, 및 도 16에 도시된 실시예와 차이가 있다. 따라서, 도 17, 도 18, 및 도 19에서는 도 14, 도 15, 및 도 16에 도시된 실시예와 중복된 설명은 생략한다.
도 17, 도 18, 및 도 19를 참조하면, 진동층(520)에는 진동층(520)의 제1 진동층(521)의 일부가 제거된 제1 콘택홀(CH1)과 제2 진동층(522)의 일부가 제거된 제2 콘택홀(CH2)이 형성될 수 있다. 제1 콘택홀(CH1)에는 제1 줄기 전극(5111)이 배치되고, 제2 콘택홀(CH2)에는 제4 줄기 전극(5141)이 배치될 수 있다.
제1 콘택홀(CH1)과 제2 콘택홀(CH2)은 수직 방향(Z축 방향)으로 길게 형성될 수 있다. 이로 인해, 제1 줄기 전극(5111)은 수직 방향(Z축 방향)으로 배치되며, 제1 줄기 전극(5111)으로부터 분지된 제1 가지 전극(5112)들은 수평 방향(X축 방향 또는 Y축 방향)으로 배치될 수 있다. 또한, 제4 줄기 전극(5141)은 수직 방향(Z축 방향)으로 배치되며, 제4 줄기 전극(5141)으로부터 분지된 제4 가지 전극(5142)들은 수평 방향(X축 방향 또는 Y축 방향)으로 배치될 수 있다. 수평 방향(X축 방향 또는 Y축 방향)은 진동층(520)의 제1 폭 방향 또는 제2 폭 방향이고, 수직 방향(Z축 방향)은 진동층(520)의 높이 방향일 수 있다.
제1 전극(511)과 제2 전극(513)들이 접속되는 경우 진동층(520)이 진동할 수 없으므로, 제1 줄기 전극(5111)은 제2 가지 전극(5122)들을 우회하여 배치될 수 있다. 또한, 제3 전극(513)과 제4 전극(514)들이 접속되는 경우 진동층(520)이 진동할 수 없으므로, 제4 줄기 전극(5141)은 제3 가지 전극(5132)들을 우회하여 배치될 수 있다.
제1 패드 전극(511a)과 제3 패드 전극(513a)은 제1 줄기 전극(5111)이 배치된 진동층(520)의 일 측면으로부터 외측 방향으로 돌출될 수 있다. 제2 패드 전극(512a)과 제4 패드 전극(514a)은 제2 줄기 전극(5121)이 배치된 진동층(520)의 다른 측면으로부터 외측 방향으로 돌출될 수 있다.
도 17, 도 18, 및 도 19에서는 제1 줄기 전극(5111)이 제1 콘택홀(CT1)에 배치되고, 제4 줄기 전극(5141)이 제2 콘택홀(CT2)에 배치된 것을 예시하였으나, 이에 한정되지 않는다. 즉, 음향 출력부(SU)에 배치된 제1 줄기 전극(5111)과 제2 줄기 전극(5121) 중 어느 하나가 제1 콘택홀(CT1)에 배치되고, 초음파 출력부(UU)에 배치된 제3 줄기 전극(5131)과 제4 줄기 전극(5141) 중 어느 하나가 제2 콘택홀(CT2)에 배치될 수 있다.
도 20은 일 실시예에 따른 표시 장치의 구동 방법을 보여주는 흐름도이다.
도 20을 참조하면, 첫 번째로, 메인 프로세서(710)는 표시 장치(10)가 음향 출력 모드로 구동하는지를 판단한다. 음향 출력 모드는 표시 장치(10)가 음악 또는 비디오 등의 어플리케이션을 실행함으로써 음향을 출력하는 모드이다. 또한, 음향 출력 모드는 통화 모드를 포함할 수 있다. 통화 모드는 메인 회로 보드(700)의 이동통신 모듈을 이용하여 사용자가 표시 장치(10)를 통해 음성 통화 또는 화상 통화를 수행하는 모드이다. (도 20의 S101)
두 번째로, 메인 프로세서(710)는 음향 출력 모드에서 음향 발생 장치(510)의 음향 출력부(SU)를 이용하여 표시 패널(300)을 진동함으로써 음향을 출력하도록 제어한다. (도 20의 S102)
구체적으로, 메인 프로세서(710)는 음향 출력 모드에서 음향 데이터를 제1 음향 구동부(760)로 출력한다. 제1 음향 구동부(760)는 음향 데이터에 따라 제1 구동 전압과 제2 구동 전압을 생성한다. 제1 음향 구동부(760)는 제1 구동 전압과 제2 구동 전압을 음향 커넥터(740)와 음향 회로 보드(530)를 통해 음향 발생 장치(510)의 음향 출력부(SU)의 제1 전극(512)과 제2 전극(513)으로 출력한다.
음향 발생 장치(510)는 제1 구동 전압과 제2 구동 전압에 따라 진동하며, 표시 패널(300)은 음향 발생 장치(510)의 진동에 따라 상하로 진동할 수 있다. 이로 인해, 표시 장치(10)는 도 21과 같이 F0가 1kHz인 음향을 출력할 수 있다. F0는 음향 발생 장치에 의해 진동되는 표시 패널(300)의 진동 변위가 기준 변위 이상으로 커지는 최소 주파수를 가리킨다.
세 번째로, 메인 프로세서(710)는 음향 출력 모드 중에서 통화 모드인 경우, 표시 장치(10)를 근접 센서 모드로 구동한다. 근접 센서 모드는 물체가 표시 장치(10)에 가까운 거리에 접근했는지를 감지하는 모드이다. (도 20의 S103)
네 번째로, 메인 프로세서(710)는 근접 센서 모드에서 음향 발생 장치(510)의 초음파 출력부(UU)를 이용하여 표시 패널(300)을 진동함으로써 초음파를 출력하도록 제어한다. (도 20의 S104)
메인 프로세서(710)는 근접 센서 모드에서 초음파 데이터를 제2 음향 구동부(770)로 출력한다. 제2 음향 구동부(770)는 초음파 데이터에 따라 제3 구동 전압과 제4 구동 전압을 생성한다. 제2 음향 구동부(770)는 제3 구동 전압과 제4 구동 전압을 음향 커넥터(740)와 음향 회로 보드(530)를 통해 음향 발생 장치(510)의 초음파 출력부(UU)의 제3 전극(513)과 제4 전극(514)으로 출력한다.
음향 발생 장치(510)의 초음파 출력부(UU)는 제3 구동 전압과 제4 구동 전압에 따라 진동하며, 표시 패널(300)은 음향 발생 장치(510)의 초음파 출력부(UU)의 진동에 따라 상하로 진동할 수 있다. 이로 인해, 표시 장치(10)는 도 22와 같이 20kHz 이상의 주파수에서 50dB 이상의 음압 레벨을 갖는 초음파를 출력할 수 있다.
도 20과 같이 음향 출력 모드와 근접 센서 모드는 별개로 제어되므로, 표시 장치(10)는 음향 출력 모드로 동작하면서 동시에 근접 센서 모드로 동작할 수 있다. 즉, 표시 장치(10)는 음향 발생 장치(510)의 음향 출력부(SU)에 의해 표시 패널(300)을 진동하여 음향을 출력함과 동시에 음향 발생 장치(510)의 초음파 출력부(UU)에 의해 표시 패널(300)을 진동하여 초음파를 출력할 수 있다.
네 번째로, 제1 마이크로 폰(780)과 제2 마이크로 폰(810)이 물체에 의해 반사된 초음파를 감지한다. (도 20의 S105)
제1 마이크로 폰(780)과 제2 마이크로 폰(810)은 음파와 초음파를 감지할 수 있다. 예를 들어, 제1 마이크로 폰(780)과 제2 마이크로 폰(810)은 20kHz 내지 50kHz의 초음파를 감지할 수 있다. 제1 마이크로 폰(780)은 감지된 초음파를 제1 전기 신호로 변환하여 메인 프로세서(710)로 출력하고, 제2 마이크로 폰(810)은 감지된 초음파를 제2 전기 신호로 변환하여 메인 프로세서(710)로 출력한다.
물체에 의해 반사된 초음파 감지의 정확도를 높이기 위해, 제1 마이크로 폰(780)은 메인 회로 보드(700)의 일 측에 배치되고, 제2 마이크로 폰(810)은 메인 회로 보드(700)의 타 측에 배치될 수 있다. 이로 인해, 제1 마이크로 폰(780)은 표시 장치(10)의 일 측에 배치되고, 제2 마이크로 폰(810)은 표시 장치(10)의 타 측에 배치될 수 있다.
다섯 번째로, 메인 프로세서(710)는 제1 마이크로 폰(780)으로부터 입력되는 제1 전기 신호와 제2 마이크로 폰(810)으로부터 입력되는 제2 전기 신호에 기초하여 물체가 표시 장치(10)에 근접하게 위치하였는지를 판단한다. 메인 프로세서(710)는 물체가 표시 장치(10)에 근접한 경우, 표시 패널(300)이 영상을 표시하지 않도록 제어한다. 즉, 메인 프로세서(710)는 물체가 표시 장치(10)에 근접한 경우, 표시 패널(300)을 오프시킨다. 이로 인해, 통화 모드에서 사용자의 귀 또는 신체의 다른 일부가 표시 장치(10)에 접촉하여 터치 감지 장치(200)에 의해 사용자의 터치가 감지되더라도, 표시 패널(300)은 오프 상태를 유지할 수 있다.
이하에서는, 도 23, 도 24, 도 25, 및 도 26을 결부하여 메인 프로세서(710)가 근접 센서 모드에서 물체의 근접을 감지하는 방법에 대하여 상세히 설명한다.
도 23은 근접 센서 모드의 근접 감지 방법을 보여주는 흐름도이다. 도 24는 메인 프로세서의 트리거 신호, 음향 발생 장치에 의해 출력된 초음파, 및 제1 마이크로 폰의 제1 에코 신호를 보여주는 파형도들이다. 도 25 및 도 26은 근접 센서 모드의 근접 감지 방법을 설명하기 위한 음향 발생 장치, 제1 마이크로폰, 제2 마이크로폰, 및 물체를 보여주는 일 예시 도면이다.
도 23 내지 도 25를 참조하면, 첫 번째로, 근접 센서 모드에서 음향 발생 장치(510)의 초음파 출력부(UU)가 표시 패널(300)을 진동함으로써 초음파를 출력될 수 있다. (도 23의 S201)
구체적으로, 메인 프로세서(710)는 근접 센서 모드에서 초음파 데이터를 제2 음향 구동부(770)로 출력한다. 제2 음향 구동부(770)는 초음파 데이터에 따라 제3 구동 전압과 제4 구동 전압을 생성한다. 제2 음향 구동부(770)는 제3 구동 전압과 제4 구동 전압을 음향 커넥터(740)와 음향 회로 보드(530)를 통해 음향 발생 장치(510)의 초음파 출력부(UU)의 제3 전극(513)과 제4 전극(514)으로 출력한다.
음향 발생 장치(510)의 초음파 출력부(UU)는 제3 구동 전압과 제4 구동 전압에 따라 진동하며, 표시 패널(300)은 음향 발생 장치(510)의 초음파 출력부(UU)의 진동에 따라 상하로 진동할 수 있다. 이로 인해, 표시 장치(10)는 도 22와 같이 20kHz 이상의 주파수에서 50dB 이상의 음압 레벨을 갖는 초음파를 출력할 수 있다. 음향 발생 장치(510)의 초음파 출력부(UU)는 도 24와 같이 n(n은 2 이상의 정수) 개의 펄스들로 이루어진 초음파(US)를 출력하도록 표시 패널(300)을 진동할 수 있다.
두 번째로, 음향 발생 장치(510)의 초음파 출력부(UU)로부터 출력된 초음파가 제1 임계 시간 내에 제1 마이크로 폰(780)에 의해 감지되는지를 판단한다. (도 23의 S202)
구체적으로, 메인 프로세서(710)는 근접 센서 모드에서 초음파 데이터를 제2 음향 구동부(770)로 출력함과 동시에 제1 마이크로 폰(780)과 제2 마이크로 폰(810)에 트리거 신호(TS)를 출력한다. 제1 마이크로 폰(780)은 트리거 신호(TS)에 응답하여 제1 기간 이후에 제1 에코 신호를 제1 로직 레벨 전압으로 변경한다. 제2 마이크로 폰(810)은 트리거 신호(TS)에 응답하여 제1 기간 이후에 제2 에코 신호를 제1 로직 레벨 전압으로 변경한다. 제1 기간은 음향 발생 장치(510)의 초음파 출력부(UU)가 초음파를 출력하는데 걸리는 기간을 정의될 수 있다.
제1 마이크로 폰(780)은 물체에 의해 반사된 초음파가 감지되는 경우, 제1 에코 신호를 제2 로직 레벨 전압으로 변경한다. 제1 마이크로 폰(780)은 물체에 의해 반사된 초음파가 감지되지 않는 경우, 제2 기간(T2) 이후에 제1 에코 신호를 제2 로직 레벨 전압으로 변경한다. 제1 마이크로 폰(780)은 제1 에코 신호를 제1 전기 신호로서 메인 프로세서(710)로 출력한다. 메인 프로세서(710)는 제1 에코 신호가 제1 로직 레벨 전압을 갖는 기간을 제1 초음파 감지 시간으로 설정하고, 제1 초음파 감지 시간(TD1)이 제1 임계 시간 이내인지를 판단한다.
한편, 제1 임계 시간은 도 25와 같이 정의될 수 있다. 음향 발생 장치(510)와 제1 마이크로 폰(780) 사이의 거리를 3㎝, 음향 발생 장치(510)와 물체(OBJ)사이의 거리를 10㎝로 정의하는 경우, 제1 마이크로 폰(780)과 물체(OBJ)와 사이의 거리(SR1)는 수학식 2와 같이 산출될 수 있다.
제1 마이크로 폰(780)과 물체(OBJ)와 사이의 거리(SR1)는 대략 10.44㎝일 수 있다. 이 경우, 초음파의 속도는 340㎧이고, 음향 발생 장치(510)에 의해 출력된 초음파가 물체(OBJ)에 의해 반사되어 제1 마이크로 폰(780)에 의해 감지되는 거리는 0.2044m이므로, 제1 임계 시간(TT1)은 수학식 3과 같이 산출될 수 있다.
즉, 제1 임계 시간(TT1)은 0.601㎳일 수 있다. 이 경우, 제1 임계 시간에 따른 제1 마이크로 폰(780)에 의한 물체(OBJ)의 감지 영역(RA1)은 도 25와 같이 음향 발생 장치(510)에 근접한 물체(OBJ)사이의 거리(10㎝)와 제1 마이크로 폰(780)과 물체(OBJ)와 사이의 거리(SR1≒10.44㎝)의 합이 20.44㎝인 영역으로 정의될 수 있다.
한편, 제1 마이크로 폰(780)은 표시 장치(10)의 일 측에 배치되고, 제2 마이크로 폰(810)은 표시 장치(10)의 일 측과 마주보는 타 측에 배치될 수 있다. 이로 인해, 도 25와 같이 음향 발생 장치(510)와 제1 마이크로 폰(780) 사이의 거리와 음향 발생 장치(510)와 제2 마이크로 폰(810) 사이의 거리는 상이하다. 따라서, 도 26과 S203 및 S204 단계와 같이 제1 마이크로 폰(780)에 의해 근접 감지된 물체(OBJ)와 제2 마이크로 폰(810)의 최소 거리(SR2) 및 최대 거리(SR3)를 고려하여 물체(OBJ)가 표시 장치(10)에 근접한지를 판단한다.
세 번째로, 제1 초음파 감지 시간이 제1 임계 시간 이내인 경우, 음향 발생 장치(510)의 초음파 출력부(UU)로부터 출력된 초음파가 제2 임계 시간 내에 제2 마이크로 폰(810)에 의해 감지되는지를 판단한다. (도 23의 S203)
구체적으로, 제2 마이크로 폰(810)은 물체에 의해 반사된 초음파가 감지되는 경우, 제2 에코 신호를 제2 로직 레벨 전압으로 변경한다. 제2 마이크로 폰(810)은 물체에 의해 반사된 초음파가 감지되지 않는 경우, 제2 기간 이후에 제2 에코 신호를 제2 로직 레벨 전압으로 변경한다. 제2 마이크로 폰(810)은 제2 에코 신호를 제2 전기 신호로서 메인 프로세서(710)로 출력한다. 메인 프로세서(710)는 제2 에코 신호가 제1 로직 레벨 전압을 갖는 기간을 제2 초음파 감지 시간으로 설정하고, 제2 초음파 감지 시간이 제2 임계 시간 이내인지를 판단한다.
한편, 제2 임계 시간은 도 26과 같이 정의될 수 있다. 음향 발생 장치(510)와 제2 마이크로 폰(810) 사이의 거리를 13㎝, 음향 발생 장치(510)와 물체(OBJ)사이의 거리를 10㎝, 제2 마이크로 폰(810)과 물체(OBJ) 사이의 최소 거리를 SR2로 정의하는 경우, 음향 발생 장치(510)와 제2 마이크로 폰(810)을 연결하는 직선과 물체(OBJ)가 이루는 수직선의 접점을 A라고 할 수 있다. 도 26에서는 음향 발생 장치(510)와 A 사이의 거리를 1.5㎝로 정의하였다. 이 경우, 접점과 물체(OBJ) 사이의 거리(a)는 수학식 4와 같이 산출될 수 있다.
이 경우, 제2 마이크로 폰(810)과 물체(OBJ) 사이의 최소 거리(SR2)는 수학식 5와 같이 산출될 수 있다.
제1 마이크로 폰(780)과 물체(OBJ)와 사이의 최소 거리(SR2)는 대략 15.166㎝일 수 있다. 이 경우, 초음파의 속도는 340㎧이고, 음향 발생 장치(510)에 의해 출력된 초음파가 물체(OBJ)에 의해 반사되어 제1 마이크로 폰(780)에 의해 감지되는 거리는 0.25166m이므로, 제2 임계 시간(TT2)은 수학식 6과 같이 산출될 수 있다.
즉, 제2 임계 시간(TT2)은 0.74㎳일 수 있다.
네 번째로, 제2 초음파 감지 시간이 제2 임계 시간 이내인 경우, 음향 발생 장치(510)의 초음파 출력부(UU)로부터 출력된 초음파가 제3 임계 시간 내에 제2 마이크로 폰(810)에 의해 감지되는지를 판단한다. (도 23의 S204)
구체적으로, 제3 임계 시간은 도 26과 같이 정의될 수 있다. 음향 발생 장치(510)와 제2 마이크로 폰(810) 사이의 거리를 13㎝, 음향 발생 장치(510)와 물체(OBJ)사이의 거리를 10㎝, 제2 마이크로 폰(810)과 물체(OBJ) 사이의 최대 거리를 SR2로 정의하는 경우, 음향 발생 장치(510)와 제2 마이크로 폰(810)을 연결하는 직선과 물체(OBJ)가 이루는 수직선의 접점을 B라고 할 수 있다. 도 26에서는 음향 발생 장치(510)와 B 사이의 거리를 4.5㎝로 정의하였다. 이 경우, 접점과 물체(OBJ) 사이의 거리(b)는 수학식 7과 같이 산출될 수 있다.
이 경우, 제2 마이크로 폰(810)과 물체(OBJ) 사이의 최대 거리(SR3)는 수학식 8과 같이 산출될 수 있다.
제2 마이크로 폰(810)과 물체(OBJ)와 사이의 최대 거리(SR)는 대략 19.65㎝일 수 있다. 이 경우, 초음파의 속도는 340㎧이고, 음향 발생 장치(510)에 의해 출력된 초음파가 물체(OBJ)에 의해 반사되어 제1 마이크로 폰(780)에 의해 감지되는 거리는 0.2965m이므로, 제3 임계 시간(TT3)은 수학식 9와 같이 산출될 수 있다.
즉, 제3 임계 시간(TT3)은 0.872㎳일 수 있다.
제1 마이크로 폰(780)에 의한 감지 영역(DA1)에 제2 임계 시간(TT2)과 제3 임계 시간(TT3)에 따른 제2 마이크로 폰(810)에 의한 물체(OBJ)의 감지 영역을 고려한 최종 감지 영역(DA)은 도 26과 같이 제1 마이크로 폰(780)에 의한 감지 영역(DA1)에서 제2 마이크로 폰(810)과 물체(OBJ) 사이의 최소 거리(SR2)와 최대 거리(SR3)에 의해 정해질 수 있다.
다섯 번째로, 메인 프로세서(710)는 제1 초음파 감지 시간이 제1 임계 시간(TT1) 이내인 경우, 제2 초음파 감지 시간이 제2 임계 시간(TT2)보다 크더라도 제3 임계 시간(TT3) 이내라면, 표시 장치(10)에 근접한 물체가 있다고 판단한다. (도 23의 S205)
예를 들어, 메인 프로세서(710)는 표시 장치(10)에 근접한 물체가 있다고 판단되는 경우, 표시 패널을 오프하도록 설정할 수 있다. 이로 인해, 통화 모드에서 사용자의 귀 또는 신체의 다른 일부가 표시 장치(10)에 접촉하여 터치 감지 장치(200)에 의해 사용자의 터치가 감지되더라도, 표시 패널(300)은 오프 상태를 유지할 수 있다.
여섯 번째로, 메인 프로세서(710)는 제1 초음파 감지 시간이 제1 임계 시간(TT1)보다 큰 경우, 제1 초음파 감지 시간이 제1 임계 시간(TT1) 이내이더라도 제2 초음파 감지 시간이 제2 임계 시간(TT2)보다 크며 제3 임계 시간(TT3)보다 큰 경우, 표시 장치(10)에 근접한 물체가 있지 않다고 판단한다. (도 23의 S206)
이상 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시예들을 설명하였지만, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자는 본 발명의 그 기술적 사상이나 필수적인 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 실시될 수 있다는 것을 이해할 수 있을 것이다. 그러므로 이상에서 기술한 실시예들은 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적이 아닌 것으로 이해해야만 한다.
10: 표시 장치 100: 커버 윈도우
200: 터치 감지 장치 210: 터치 회로 보드
220: 터치 구동부 300: 표시 패널
310: 표시 회로 보드 311: 제1 회로 보드
312: 제2 회로 보드 313: 제1 연결 케이블
314: 제2 연결 케이블 320: 표시 구동부
400: 패널 하부 부재 510: 음향 발생 장치
511: 제1 전극 511a: 제1 패드 전극
5111: 제1 줄기 전극 5122: 제1 가지 전극
512: 제2 전극 512a: 제2 패드 전극
5121: 제2 줄기 전극 5132: 제2 가지 전극
531: 제3 전극 531a: 제3 패드 전극
5131: 제3 줄기 전극 5132: 제3 가지 전극
514: 제2 전극 514a: 제4 패드 전극
5141: 제4 줄기 전극 5142: 제4 가지 전극
520: 진동층 530: 음향 회로 보드
600: 미들 프레임 610: 방수 부재
700: 메인 회로 보드 710: 메인 프로세서
720: 카메라 장치 730: 메인 커넥터
740: 음향 커넥터 760: 제1 음향 구동부
770: 제2 음향 구동부 780: 제1 마이크로 폰
800: 보조 회로 보드 810: 제2 마이크로 폰
900: 하부 커버

Claims (20)

  1. 제1 구동 전압이 인가되는 제1 전극과 제2 구동 전압이 인가되는 제2 전극;
    제3 구동 전압이 인가되는 제3 전극과 제4 구동 전압이 인가되는 제4 전극; 및
    상기 제1 전극과 상기 제2 전극 사이에 배치되며 상기 제1 전극에 인가되는 제1 구동 전압과 상기 제2 전극에 인가되는 제2 구동 전압에 따라 수축 또는 팽창하는 제1 진동층, 및 상기 제3 전극과 상기 제4 전극 사이에 배치되며 상기 제3 전극에 인가되는 제3 구동 전압과 상기 제4 전극에 인가되는 제4 구동 전압에 따라 수축 또는 팽창하는 제2 진동층을 포함하는 진동층을 구비하고,
    상기 제1 전극은 제1 줄기 전극과 상기 제1 줄기 전극으로부터 분지된 제1 가지 전극들을 포함하고,
    상기 제2 전극은 제2 줄기 전극과 상기 제2 줄기 전극으로부터 분지된 제2 가지 전극들을 포함하는 음향 발생 장치.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 제1 진동층의 면적은 상기 제2 진동층의 면적보다 큰 음향 발생 장치.
  3. 삭제
  4. 제 1 항에 있어서,
    상기 제1 가지 전극들과 상기 제2 가지 전극들은 서로 나란하게 배치되며, 일 방향에서 교대로 배치되는 음향 발생 장치.
  5. 제 1 항에 있어서,
    상기 제3 전극은 제3 줄기 전극과 상기 제3 줄기 전극으로부터 분지된 제3 가지 전극들을 포함하고,
    상기 제4 전극은 제4 줄기 전극과 상기 제4 줄기 전극으로부터 분지된 제4 가지 전극들을 포함하는 음향 발생 장치.
  6. 제 5 항에 있어서,
    상기 제1 가지 전극들의 개수 또는 상기 제2 가지 전극들의 개수는 상기 제3 가지 전극들의 개수 또는 상기 제4 가지 전극들의 개수보다 많은 음향 발생 장치.
  7. 제1 구동 전압이 인가되는 제1 전극과 제2 구동 전압이 인가되는 제2 전극;
    제3 구동 전압이 인가되는 제3 전극과 제4 구동 전압이 인가되는 제4 전극; 및
    상기 제1 전극과 상기 제2 전극 사이에 배치되며 상기 제1 전극에 인가되는 제1 구동 전압과 상기 제2 전극에 인가되는 제2 구동 전압에 따라 수축 또는 팽창하는 제1 진동층, 및 상기 제3 전극과 상기 제4 전극 사이에 배치되며 상기 제3 전극에 인가되는 제3 구동 전압과 상기 제4 전극에 인가되는 제4 구동 전압에 따라 수축 또는 팽창하는 제2 진동층을 포함하는 진동층을 구비하고,
    상기 제1 진동층과 상기 제2 진동층은 상기 진동층의 높이 방향으로 일렬로 배치되는 음향 발생 장치.
  8. 제 5 항에 있어서,
    상기 제1 줄기 전극과 상기 제2 줄기 전극은 상기 진동층의 일 측면 상에 배치되고, 상기 제3 줄기 전극과 상기 제4 줄기 전극은 상기 진동층의 타 측면 상에 배치되는 음향 발생 장치.
  9. 제 5 항에 있어서,
    상기 제1 줄기 전극과 상기 제2 줄기 전극은 상기 진동층의 일 측면 상에 배치되고, 상기 제3 줄기 전극은 상기 진동층을 관통하는 제1 콘택홀에 배치되어 상기 제3 가지 전극들에 접속되며, 상기 제4 줄기 전극은 상기 진동층을 관통하는 제2 콘택홀에 배치되어 상기 제4 가지 전극들에 접속되는 음향 발생 장치.
  10. 제 5 항에 있어서,
    상기 제1 진동층과 상기 제2 진동층은 상기 진동층의 폭 방향으로 일렬로 배치되는 음향 발생 장치.
  11. 제 5 항에 있어서,
    상기 제1 줄기 전극은 상기 진동층을 관통하는 제1 콘택홀에 배치되어 상기 제1 가지 전극들에 접속되며, 상기 제2 줄기 전극은 상기 진동층의 일 측면 상에 배치되고, 상기 제3 줄기 전극은 상기 진동층의 타 측면 상에 배치되며, 상기 제4 줄기 전극은 상기 진동층을 관통하는 제2 콘택홀에 배치되어 상기 제4 가지 전극들에 접속되는 음향 발생 장치.
  12. 제 5 항에 있어서,
    상기 제3 줄기 전극은 상기 진동층을 관통하는 제3 콘택홀에 배치되어 상기 제3 가지 전극들에 접속되며, 상기 제4 줄기 전극은 상기 진동층을 관통하는 제4 콘택홀에 배치되어 상기 제4 가지 전극들에 접속되는 음향 발생 장치.
  13. 표시 패널; 및
    상기 표시 패널을 진동하여 음향을 발생하는 음향 출력부, 및 상기 표시 패널을 진동하여 초음파를 발생하는 초음파 출력부를 포함하는 음향 발생 장치를 구비하고,
    상기 음향 출력부의 면적은 상기 초음파 출력부의 면적보다 크고,
    음파와 초음파를 감지하는 제1 마이크로 폰; 및
    상기 음파와 상기 초음파를 감지하는 제2 마이크로 폰을 더 구비하고,
    상기 음향 발생 장치와 상기 제1 마이크로 폰 사이의 거리와 상기 음향 발생 장치와 상기 제2 마이크로 폰 사이의 거리는 상이한 표시 장치.
  14. 제 13 항에 있어서,
    상기 음향 출력부는,
    제1 구동 전압이 인가되는 제1 전극;
    제2 구동 전압이 인가되는 제2 전극; 및
    상기 제1 전극과 상기 제2 전극 사이에 배치되며 상기 제1 구동 전압과 상기 제2 구동 전압에 따라 수축 또는 팽창하는 제1 진동층을 포함하는 표시 장치.
  15. 제 14 항에 있어서,
    상기 초음파 출력부는,
    제3 구동 전압이 인가되는 제3 전극;
    제4 구동 전압이 인가되는 제4 전극; 및
    상기 제3 전극과 상기 제4 전극 사이에 배치되며 상기 제3 구동 전압과 상기 제4 구동 전압에 따라 수축 또는 팽창하는 제2 진동층을 포함하는 표시 장치.
  16. 제 15 항에 있어서,
    상기 음향 발생 장치는,
    상기 제1 전극에 연결된 제1 패드 전극과 상기 제2 전극에 연결된 제2 패드 전극; 및
    상기 제3 전극에 연결된 제3 패드 전극과 상기 제4 전극에 연결된 제4 패드 전극을 더 포함하는 표시 장치.
  17. 제 16 항에 있어서,
    상기 제1 패드 전극, 상기 제2 패드 전극, 상기 제3 패드 전극, 및 상기 제4 패드 전극에 연결되는 음향 회로 보드;
    상기 표시 패널의 하부에 배치되며, 제1 관통홀을 포함하는 미들 프레임; 및
    상기 미들 프레임의 하부에 배치되며, 음향 커넥터를 포함하는 메인 회로 보드를 더 구비하고,
    상기 음향 회로 보드는 상기 제1 관통홀을 통과하여 상기 음향 커넥터에 연결되는 표시 장치.
  18. 제 17 항에 있어서,
    상기 메인 회로 보드는,
    상기 음향 발생 장치에 상기 제1 구동 전압과 상기 제2 구동 전압을 출력하는 제1 음향 구동부; 및
    상기 음향 발생 장치에 상기 제3 구동 전압과 상기 제4 구동 전압을 출력하는 제2 음향 구동부를 더 구비하는 표시 장치.
  19. 삭제
  20. 음향 출력 모드에서 음향 발생 장치의 음향 출력부를 이용하여 표시 패널을 진동하여 음향을 출력하는 단계;
    근접 센싱 모드에서 상기 음향 발생 장치의 초음파 출력부를 이용하여 상기 표시 패널을 진동하여 초음파를 출력하는 단계; 및
    제1 마이크로 폰과 제2 마이크로 폰을 이용하여 물체에 의해 반사된 초음파를 감지하는 단계를 포함하는 표시 장치의 구동 방법.
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