KR102668290B1 - 표시 장치와 그의 구동 방법 - Google Patents
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Abstract
표시 장치가 제공된다. 표시 장치는 제1 기판을 포함하는 표시 패널, 상기 제1 기판의 일면 상에 배치되며, 제1 음향 신호에 따라 상기 표시 패널을 진동하여 제1 음향을 출력하는 제1 음향 발생 장치, 상기 제1 기판의 일면 상에 배치되며, 제2 음향 신호에 따라 상기 표시 패널을 진동하여 상기 제1 음향보다 고음 대역의 제2 음향을 발생하는 제2 음향 발생 장치, 및 제1 스테레오 신호로부터 상기 제1 음향 신호와 상기 제2 음향 신호를 생성하여, 상기 제1 음향 신호를 상기 제1 음향 발생 장치로 출력하고, 상기 제2 음향 신호를 상기 제2 음향 발생 장치로 출력하는 음향 구동 회로를 구비하고, 상기 제1 음향의 기본음의 음압 레벨은 상기 제1 음향의 제1 배음의 음압 레벨보다 작다.
Description
본 발명은 표시 장치와 그의 구동 방법에 관한 것이다.
정보화 사회가 발전함에 따라 영상을 표시하기 위한 표시 장치에 대한 요구가 다양한 형태로 증가하고 있다. 예를 들어, 표시 장치는 스마트폰, 태블릿 PC, 디지털 카메라, 노트북 컴퓨터, 네비게이션, 모니터 및 TV와 같이 다양한 전자기기에 적용되고 있다. 표시 장치는 액정 표시 장치(Liquid Crystal Display Device), 전계 방출 표시장치(Field Emission Display Device), 유기 발광 표시장치(Organic Light Emitting Display Device), 양자점 발광 표시장치(Quantum Dot Light Emitting Display Device) 등과 같은 평판 표시 장치일 수 있다.
표시 장치는 영상을 표시하기 위한 표시 패널과 표시 패널을 진동하여 음향을 발생하는 음향 발생 장치를 포함할 수 있다. 표시 장치가 저음을 출력하기 위해서는 표시 패널의 진동 변위가 커져야 한다. 표시 패널의 진동 변위는 음향 발생 장치의 질량(또는 무게)에 비례하며, 음향 발생 장치의 질량(또는 무게)는 음향 발생 장치의 단면적이 넓을수록 커질 수 있다.
스마트폰과 같은 소형 표시 장치에서는 음향 발생 장치의 단면적을 넓히기 어려우며, 이로 인해 표시 패널의 진동 변위가 커지기 어려우므로, 저음을 출력하기 어렵다. 노트북 컴퓨터, 모니터, 및 TV와 같은 중대형 표시 장치에서는 음향 발생 장치의 단면적을 넓혀 표시 패널의 진동 변위를 커지게 할 수 있으므로, 저음 출력이 가능하다. 하지만, 중대형 표시 장치에서는 저음을 출력하는 경우 표시 패널의 떨림이 사용자에게 시인될 수 있다.
본 발명이 해결하고자 하는 과제는 표시 패널을 진동하여 음향을 발생하는 음향 발생 장치를 이용하는 경우에도 사용자에게 저음을 제공할 수 있는 표시 장치를 제공하기 위한 것이다.
본 발명이 해결하고자 하는 다른 과제는 표시 패널을 진동하여 음향을 발생하는 음향 발생 장치를 이용하는 경우에도 사용자에게 저음을 제공할 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 표시 장치는 제1 기판을 포함하는 표시 패널, 상기 제1 기판의 일면 상에 배치되며, 제1 음향 신호에 따라 상기 표시 패널을 진동하여 제1 음향을 출력하는 제1 음향 발생 장치, 상기 제1 기판의 일면 상에 배치되며, 제2 음향 신호에 따라 상기 표시 패널을 진동하여 상기 제1 음향보다 고음 대역의 제2 음향을 발생하는 제2 음향 발생 장치, 및 제1 스테레오 신호로부터 상기 제1 음향 신호와 상기 제2 음향 신호를 생성하여, 상기 제1 음향 신호를 상기 제1 음향 발생 장치로 출력하고, 상기 제2 음향 신호를 상기 제2 음향 발생 장치로 출력하는 음향 구동 회로를 구비하고, 상기 제1 음향의 기본음의 음압 레벨은 상기 제1 음향의 제1 배음의 음압 레벨보다 작다.
상기 제1 음향이 k(k는 양의 정수) 개의 배음을 포함하는 경우, 상기 제1 음향의 기본음의 음압 레벨은 상기 제1 음향의 제k 배음의 음압 레벨보다 작을 수 있다.
상기 제1 기판의 일면 상에 배치되며, 제3 음향 신호에 따라 상기 표시 패널을 진동하여 상기 제1 음향보다 고음 대역의 제3 음향을 발생하는 제3 음향 발생 장치를 더 구비하고, 상기 음향 구동 회로는 제2 스테레오 신호로부터 상기 제3 음향 신호를 생성하여 상기 제3 음향 발생 장치로 출력할 수 있다.
상기 음향 구동 회로는 상기 제1 스테레오 신호로부터 제1 고음 신호를 산출하고, 상기 제2 스테레오 신호로부터 제2 고음 신호를 산출하며, 상기 제1 스테레오 신호와 상기 제2 스테레오 신호로부터 모노 신호를 생성하고, 상기 모노 신호로부터 산출된 저음 신호를 변조하여 변조 저음 신호를 생성하는 디지털 신호 처리부, 상기 변조 저음 신호를 상기 제1 음향 신호로 변환하고, 상기 제1 고음 신호를 상기 제2 음향 신호로 변환하며, 상기 제2 고음 신호를 상기 제3 음향 신호로 변환하는 디지털 아날로그 변환부, 및 상기 제1 음향 신호, 상기 제2 음향 신호, 및 상기 제3 음향 신호를 증폭하여 출력하는 증폭부를 포함할 수 있다.
상기 디지털 신호 처리부는 상기 제1 스테레오 신호에서 제1 고음 대역의 음향 신호를 필터링하여 상기 제1 고음 신호를 출력하는 제1 하이 패스 필터, 및 상기 제2 스테레오 신호에서 상기 제1 고음 대역의 음향 신호를 필터링하여 상기 제2 고음 신호를 출력하는 제2 하이 패스 필터를 포함할 수 있다.
상기 디지털 신호 처리부는 상기 제1 스테레오 신호와 상기 제2 스테레오 신호로부터 상기 모노 신호를 생성하는 모노 신호 생성부, 상기 모노 신호에서 저음 대역의 음향 신호를 필터링하여 상기 저음 신호를 출력하는 로우 패스 필터, 상기 저음 신호의 기본음에 기초하여 배음을 생성하도록 상기 저음 신호를 변조하여 상기 변조 저음 신호를 생성하는 저음 신호 변조부, 상기 변조 저음 신호에서 상기 제1 고음 대역의 음향 신호를 필터링하는 제3 하이 패스 필터, 및 상기 제3 하이 패스 필터에 의해 필터링된 변조 저음 신호에 게인 값을 적용하여 출력하는 게인 값 적용부를 더 포함할 수 있다.
상기 제1 고음 대역은 제1 임계 주파수 이상의 주파수 대역이고, 상기 저음 대역은 상기 제1 임계 주파수보다 낮은 주파수 대역일 수 있다.
상기 제1 음향 발생 장치는 보이스 코일을 이용하여 자력을 생성함으로써 상기 표시 패널을 진동시키며, 상기 제2 음향 발생 장치와 상기 제3 음향 발생 장치 각각은 인가된 전압에 따라 수축하거나 팽창하는 압전 물질을 이용하여 상기 표시 패널을 진동시킬 수 있다.
상기 제1 음향 발생 장치는 상기 제1 기판의 일면 상에 배치되는 보빈, 상기 보빈을 감싸는 보이스 코일, 및 상기 보빈 상에 배치되며 상기 보빈과 이격되는 마그넷을 포함할 수 있다.
상기 제2 음향 발생 장치와 상기 제3 음향 발생 장치 각각은 제1 구동 전압이 인가되는 제1 전극, 제2 구동 전압이 인가되는 제2 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 압전 물질을 갖는 진동층을 포함할 수 있다.
상기 제2 음향 발생 장치는 상기 제3 음향 발생 장치보다 상기 표시 패널의 일 측에 가깝게 배치되고, 상기 제3 음향 발생 장치는 상기 제2 음향 발생 장치보다 상기 표시 패널의 일 측의 반대 측에 가깝게 배치될 수 있다.
상기 제1 음향 발생 장치는 상기 제2 음향 발생 장치와 상기 제3 음향 발생 장치보다 상기 표시 패널의 중앙에 가깝게 배치될 수 있다.
상기 제1 기판의 일면 상에 배치되며, 제4 음향 신호에 따라 상기 표시 패널을 진동하여 제4 음향을 발생하는 제4 음향 발생 장치를 더 구비하고, 상기 음향 구동 회로는 상기 제2 스테레오 신호로부터 상기 제4 음향 신호를 생성하여 상기 제4 음향 발생 장치로 출력할 수 있다.
상기 제4 음향의 기본음의 음압 레벨은 상기 제4 음향의 제1 배음의 음압 레벨보다 작을 수 있다.
상기 음향 구동 회로는 상기 제1 스테레오 신호로부터 제1 고음 신호와 제1 저음 신호를 산출하고, 상기 제2 스테레오 신호로부터 제2 고음 신호와 제2 저음 신호를 산출하며, 상기 제1 스테레오 신호와 상기 제2 스테레오 신호로부터 모노 신호를 생성하고, 상기 모노 신호로부터 산출된 저음 신호를 변조하여 변조 저음 신호를 생성하며, 상기 제1 저음 신호에 상기 변조 저음 신호를 가산하여 제1 변조 저음 신호를 생성하고, 상기 제2 저음 신호에 상기 변조 저음 신호를 적용하여 제2 변조 저음 신호를 생성하는 디지털 신호 처리부, 상기 제1 변조 저음 신호를 상기 제1 음향 신호로 변환하고, 상기 제1 고음 신호를 상기 제2 음향 신호로 변환하며, 상기 제2 고음 신호를 상기 제3 음향 신호로 변환하고, 상기 제2 변조 저음 신호를 상기 제4 음향 신호로 변환하는 디지털 아날로그 변환부, 및 상기 제1 음향 신호, 상기 제2 음향 신호, 상기 제3 음향 신호, 및 상기 제4 음향 신호를 증폭하여 출력하는 증폭부를 포함할 수 있다.
상기 디지털 신호 처리부는 상기 제1 스테레오 신호에서 제1 고음 대역의 음향 신호를 필터링하여 상기 제1 고음 신호를 출력하는 제1 하이 패스 필터, 상기 제2 스테레오 신호에서 상기 제1 고음 대역의 음향 신호를 필터링하여 상기 제2 고음 신호를 출력하는 제2 하이 패스 필터, 상기 제1 스테레오 신호에서 제1 저음 대역의 음향 신호를 필터링하여 상기 제1 저음 신호를 출력하는 제1 밴드 패스 필터, 상기 제2 스테레오 신호에서 상기 제1 저음 대역의 음향 신호를 필터링하여 상기 제2 저음 신호를 출력하는 제2 밴드 패스 필터를 포함할 수 있다.
상기 디지털 신호 처리부는 상기 제1 스테레오 신호와 상기 제2 스테레오 신호로부터 상기 모노 신호를 생성하는 모노 신호 생성부, 상기 모노 신호에서 제2 저음 대역의 음향 신호를 필터링하여 상기 저음 신호를 출력하는 로우 패스 필터, 상기 저음 신호의 기본음에 기초하여 배음을 생성하도록 상기 저음 신호를 변조하여 변조 저음 신호를 생성하는 저음 신호 변조부, 상기 변조 저음 신호에서 상기 제1 고음 대역의 음향 신호를 필터링하는 제3 하이 패스 필터, 및 상기 제3 하이 패스 필터에 의해 필터링된 변조 저음 신호에 게인 값을 적용하여 출력하는 게인 값 적용부를 더 포함할 수 있다.
상기 디지털 신호 처리부는 상기 제1 저음 신호에 상기 게인 값이 적용된 변조 저음 신호를 적용하여 상기 제1 변조 저음 신호를 출력하는 제1 저음 변조 출력부, 및 상기 제2 저음 신호에 상기 게인 값이 적용된 변조 저음 신호를 적용하여 상기 제2 변조 저음 신호를 출력하는 제2 저음 변조 출력부를 더 포함할 수 있다.
상기 제1 고음 대역은 제1 임계 주파수 이상의 주파수 대역이고, 상기 제1 저음 대역은 상기 제1 임계 주파수보다 낮은 제2 임계 주파수와 제3 임계 주파수 사이의 주파수 대역이며, 상기 제2 저음 대역은 상기 제1 임계 주파수보다 낮은 주파수 대역일 수 있다.
상기 제1 음향 발생 장치와 상기 제4 음향 발생 장치 각각은 보이스 코일을 이용하여 자력을 생성함으로써 상기 표시 패널을 진동시키며, 상기 제2 음향 발생 장치와 상기 제3 음향 발생 장치 각각은 인가된 전압에 따라 수축하거나 팽창하는 압전 물질을 이용하여 상기 표시 패널을 진동시킬 수 있다.
상기 제1 음향 발생 장치는 상기 제4 음향 발생 장치보다 상기 표시 패널의 일 측에 가깝게 배치되고, 상기 제4 음향 발생 장치는 상기 제1 음향 발생 장치보다 상기 표시 패널의 일 측의 반대 측에 가깝게 배치되며, 상기 제2 음향 발생 장치는 상기 제3 음향 발생 장치보다 상기 표시 패널의 일 측에 가깝게 배치되고, 상기 제3 음향 발생 장치는 상기 제2 음향 발생 장치보다 상기 표시 패널의 일 측의 반대 측에 가깝게 배치될 수 있다.
상기 제1 기판의 일면 상에 배치되며, 제5 음향 신호에 따라 상기 표시 패널을 진동하여 제5 음향을 발생하는 제5 음향 발생 장치를 더 구비할 수 있다.
상기 음향 구동 회로는 상기 제1 스테레오 신호로부터 제1 고음 신호와 제1 저음 신호를 산출하고, 상기 제2 스테레오 신호로부터 제2 고음 신호와 제2 저음 신호를 산출하며, 상기 제1 스테레오 신호와 상기 제2 스테레오 신호로부터 모노 신호를 생성하고, 상기 모노 신호로부터 산출된 저음 신호를 변조하여 변조 저음 신호를 생성하는 디지털 신호 처리부, 상기 변조 저음 신호를 상기 제1 음향 신호로 변환하고, 상기 제1 고음 신호를 상기 제2 음향 신호로 변환하며, 상기 제2 고음 신호를 상기 제3 음향 신호로 변환하고, 상기 제1 저음 신호를 상기 제4 음향 신호로 변환하며, 상기 제2 저음 신호를 상기 제5 음향 신호로 변환하는 디지털 아날로그 변환부, 및 상기 제1 음향 신호, 상기 제2 음향 신호, 상기 제3 음향 신호, 상기 제4 음향 신호, 및 상기 제5 음향 신호를 증폭하여 출력하는 증폭부를 포함할 수 있다.
상기 디지털 신호 처리부는 상기 제1 스테레오 신호에서 제1 고음 대역의 음향 신호를 필터링하여 상기 제1 고음 신호를 출력하는 제1 하이 패스 필터, 상기 제2 스테레오 신호에서 상기 제1 고음 대역의 음향 신호를 필터링하여 상기 제2 고음 신호를 출력하는 제2 하이 패스 필터, 상기 제1 스테레오 신호에서 제1 저음 대역의 음향 신호를 필터링하여 상기 제1 저음 신호를 출력하는 제1 밴드 패스 필터, 상기 제2 스테레오 신호에서 상기 제1 저음 대역의 음향 신호를 필터링하여 상기 제2 저음 신호를 출력하는 제2 밴드 패스 필터를 포함할 수 있다.
상기 디지털 신호 처리부는 상기 제1 스테레오 신호와 상기 제2 스테레오 신호로부터 상기 모노 신호를 생성하는 모노 신호 생성부, 상기 모노 신호에서 제2 저음 대역의 음향 신호를 필터링하여 상기 저음 신호를 출력하는 로우 패스 필터, 상기 저음 신호의 기본음에 기초하여 배음을 생성하도록 상기 저음 신호를 변조하여 변조 저음 신호를 생성하는 저음 신호 변조부, 상기 변조 저음 신호에서 상기 제1 고음 대역의 음향 신호를 필터링하는 제3 하이 패스 필터, 및 상기 제3 하이 패스 필터에 의해 필터링된 변조 저음 신호에 게인 값을 적용하여 출력하는 게인 값 적용부를 더 포함할 수 있다.
상기 제1 음향 발생 장치, 상기 제4 음향 발생 장치, 및 상기 제5 음향 발생 장치 각각은 보이스 코일을 이용하여 자력을 생성함으로써 상기 표시 패널을 진동시키며, 상기 제2 음향 발생 장치와 상기 제3 음향 발생 장치 각각은 인가된 전압에 따라 수축하거나 팽창하는 압전 물질을 이용하여 상기 표시 패널을 진동시킬 수 있다.
상기 제1 음향 발생 장치의 크기는 상기 제4 음향 발생 장치의 크기, 및 상기 제5 음향 발생 장치의 크기보다 클 수 있다.
상기 제5 음향 발생 장치는 상기 제4 음향 발생 장치보다 상기 표시 패널의 일 측에 가깝게 배치되고, 상기 제4 음향 발생 장치는 상기 제5 음향 발생 장치보다 상기 표시 패널의 일 측의 반대 측에 가깝게 배치되며, 상기 제2 음향 발생 장치는 상기 제3 음향 발생 장치보다 상기 표시 패널의 일 측에 가깝게 배치되고, 상기 제3 음향 발생 장치는 상기 제2 음향 발생 장치보다 상기 표시 패널의 일 측의 반대 측에 가깝게 배치될 수 있다.
상기 제1 음향 발생 장치는 상기 제2 음향 발생 장치, 상기 제3 음향 발생 장치, 상기 제4 음향 발생 장치, 및 상기 제5 음향 발생 장치보다 상기 표시 패널의 중앙에 가깝게 배치될 수 있다.
상기 과제를 해결하기 위한 일 실시예에 따른 표시 장치의 구동 방법은 제1 스테레오 신호에서 제1 고음 대역의 음향 신호를 필터링하여 제1 고음 신호를 출력하는 단계, 제2 스테레오 신호에서 상기 제1 고음 대역의 음향 신호를 필터링하여 제2 고음 신호를 출력하는 단계, 상기 제1 스테레오 신호와 상기 제2 스테레오 신호로부터 모노 신호를 생성하는 단계, 상기 모노 신호에서 저음 대역의 음향 신호를 필터링하여 저음 신호를 출력하는 단계, 상기 저음 신호의 기본음에 기초하여 배음을 생성하도록 상기 저음 신호를 변조하여 변조 저음 신호를 생성하는 단계, 상기 변조 저음 신호에서 상기 제1 고음 대역의 음향 신호를 필터링하는 단계, 및 상기 제3 하이 패스 필터에 의해 필터링된 변조 저음 신호에 게인 값을 적용하여 출력하는 단계를 포함한다.
기타 실시예의 구체적인 사항들은 상세한 설명 및 도면들에 포함되어 있다.
실시예들에 따른 표시 장치에 의하면, 저음에서 가장 낮은 주파수를 갖는 기본음을 생략하더라도, 사용자는 음향 심리학에 따라 저음을 듣는 것으로 느낄 수 있다. 그러므로, 소형 표시 장치에서 음향 발생 장치의 면적을 넓히지 않더라도, 사용자에게 저음을 제공할 수 있다. 또한, 중대형 표시 장치에서 사용자에게 저음을 제공함과 동시에 표시 패널의 떨림이 사용자에게 시인되지 않도록 할 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 장치를 보여주는 분해 사시도이다.
도 3은 표시 장치의 일 예를 보여주는 저면도이다.
도 4는 차단 부재, 제1 음향 발생 장치, 및 제2 음향 발생 장치의 일 예를 보여주는 저면도이다.
도 5는 도 3의 Ⅰ-Ⅰ’의 일 예를 보여주는 단면도이다.
도 6은 도 3의 Ⅱ-Ⅱ’의 일 예를 보여주는 단면도이다.
도 7은 표시 패널의 표시 영역의 일 예를 보여주는 단면도이다.
도 8은 도 5의 제1 음향 발생 장치의 일 예를 보여주는 단면도이다.
도 9a 및 도 9b는 도 7에 도시된 제1 음향 발생 장치에 의한 표시 패널의 진동을 보여주는 일 예시도면이다.
도 10은 도 5의 제2 음향 발생 장치의 일 예를 보여주는 단면도이다.
도 11a는 제2 음향 발생 장치의 제1 가지 전극과 제2 가지 전극 사이에 배치된 진동층의 진동 방법을 보여주는 일 예시도면이다.
도 11b 및 도 11c는 도 9에 도시된 제2 음향 발생 장치의 진동에 의한 표시 패널의 진동을 보여주는 측면도들이다.
도 12는 도 6의 음향 구동 회로의 일 예를 보여주는 블록도이다.
도 13은 도 6의 음향 구동 회로의 음향 변조 방법의 일 예를 보여주는 흐름도이다.
도 14a는 제3 하이 패스 필터를 통과하기 이전의 변조 저음 신호의 주파수에 따른 음압 레벨을 보여주는 그래프이다.
도 14b는 제3 하이 패스 필터를 통과하기 이전의 변조 저음 신호의 주파수에 따른 음압 레벨을 보여주는 그래프이다.
도 15는 표시 장치의 일 예를 보여주는 저면도이다.
도 16은 차단 부재, 제1 음향 발생 장치, 및 제2 음향 발생 장치의 일 예를 보여주는 저면도이다.
도 17은 도 6의 음향 구동 회로의 일 예를 보여주는 블록도이다.
도 18은 도 6의 음향 구동 회로의 음향 변조 방법의 일 예를 보여주는 흐름도이다.
도 19는 표시 장치의 일 예를 보여주는 저면도이다.
도 20은 차단 부재, 제1 음향 발생 장치, 및 제2 음향 발생 장치의 일 예를 보여주는 저면도이다.
도 21은 도 6의 음향 구동 회로의 일 예를 보여주는 블록도이다.
도 22는 도 6의 음향 구동 회로의 음향 변조 방법의 일 예를 보여주는 흐름도이다.
도 2는 일 실시예에 따른 표시 장치를 보여주는 분해 사시도이다.
도 3은 표시 장치의 일 예를 보여주는 저면도이다.
도 4는 차단 부재, 제1 음향 발생 장치, 및 제2 음향 발생 장치의 일 예를 보여주는 저면도이다.
도 5는 도 3의 Ⅰ-Ⅰ’의 일 예를 보여주는 단면도이다.
도 6은 도 3의 Ⅱ-Ⅱ’의 일 예를 보여주는 단면도이다.
도 7은 표시 패널의 표시 영역의 일 예를 보여주는 단면도이다.
도 8은 도 5의 제1 음향 발생 장치의 일 예를 보여주는 단면도이다.
도 9a 및 도 9b는 도 7에 도시된 제1 음향 발생 장치에 의한 표시 패널의 진동을 보여주는 일 예시도면이다.
도 10은 도 5의 제2 음향 발생 장치의 일 예를 보여주는 단면도이다.
도 11a는 제2 음향 발생 장치의 제1 가지 전극과 제2 가지 전극 사이에 배치된 진동층의 진동 방법을 보여주는 일 예시도면이다.
도 11b 및 도 11c는 도 9에 도시된 제2 음향 발생 장치의 진동에 의한 표시 패널의 진동을 보여주는 측면도들이다.
도 12는 도 6의 음향 구동 회로의 일 예를 보여주는 블록도이다.
도 13은 도 6의 음향 구동 회로의 음향 변조 방법의 일 예를 보여주는 흐름도이다.
도 14a는 제3 하이 패스 필터를 통과하기 이전의 변조 저음 신호의 주파수에 따른 음압 레벨을 보여주는 그래프이다.
도 14b는 제3 하이 패스 필터를 통과하기 이전의 변조 저음 신호의 주파수에 따른 음압 레벨을 보여주는 그래프이다.
도 15는 표시 장치의 일 예를 보여주는 저면도이다.
도 16은 차단 부재, 제1 음향 발생 장치, 및 제2 음향 발생 장치의 일 예를 보여주는 저면도이다.
도 17은 도 6의 음향 구동 회로의 일 예를 보여주는 블록도이다.
도 18은 도 6의 음향 구동 회로의 음향 변조 방법의 일 예를 보여주는 흐름도이다.
도 19는 표시 장치의 일 예를 보여주는 저면도이다.
도 20은 차단 부재, 제1 음향 발생 장치, 및 제2 음향 발생 장치의 일 예를 보여주는 저면도이다.
도 21은 도 6의 음향 구동 회로의 일 예를 보여주는 블록도이다.
도 22는 도 6의 음향 구동 회로의 음향 변조 방법의 일 예를 보여주는 흐름도이다.
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.
본 명세서에서는 일 실시예에 따른 표시 장치(10)가 발광 소자로 유기 발광 소자를 이용하는 유기 발광 표시 장치인 것을 중심으로 설명하였으나, 이에 한정되지 않는다. 즉, 일 실시예에 따른 표시 장치(10)는 발광 소자로 마이크로 발광 다이오드 또는 무기 반도체(무기 발광 다이오드)를 이용하는 무기 발광 표시 장치일 수 있다.
도 1은 일 실시예에 따른 표시 장치를 보여주는 사시도이다. 도 2는 일 실시예에 따른 표시 장치를 보여주는 분해 사시도이다.
도 1 및 도 2를 참조하면, 일 실시예에 따른 표시 장치(10)는 상부 세트 커버(101), 하부 세트 커버(102), 표시 패널(110), 소스 구동 회로(121)들, 연성 필름(122)들, 방열 필름(130), 소스 회로 보드(140)들, 케이블(150)들, 제어 회로 보드(160), 타이밍 제어 회로(170), 및 하부 커버(180)를 포함한다.
본 명세서에서, “상부”, “탑”, “상면”은 표시 패널(110)의 제1 기판(111)을 기준으로 제2 기판(112)이 배치되는 방향, 즉 Z축 방향을 가리키고, “하부”, “바텀”, “하면”은 표시 패널(110)의 제1 기판(111)을 기준으로 방열 필름(130)이 배치되는 방향, 즉 Z축 방향의 반대 방향을 가리킨다. 또한, “좌”, “우”, “상”, “하”는 표시 패널(110)을 평면에서 바라보았을 때의 방향을 가리킨다. 예를 들어, “좌”는 X축 방향, “우”는 X축 방향의 반대 방향, “상”은 Y축 방향, “하”는 Y축 방향의 반대 방향을 가리킨다.
상부 세트 커버(101)와 하부 세트 커버(102)는 표시 패널(110)의 테두리를 둘러싸도록 배치될 수 있다. 상부 세트 커버(101)와 하부 세트 커버(102)는 표시 패널(110)의 표시 영역을 제외한 비표시 영역을 덮을 수 있다. 구체적으로, 상부 세트 커버(101)는 표시 패널(110)의 상면의 가장자리를 덮고, 하부 세트 커버(102)는 표시 패널(110)의 하면과 측면들을 덮도록 배치될 수 있다. 상부 세트 커버(101)와 하부 세트 커버(102)는 스크루(screw)와 같은 고정 부재 또는 양면 테이프 또는 접착제와 같은 접착 부재에 서로 결합될 수 있다. 상부 세트 커버(101)와 하부 세트 커버(102)는 플라스틱 또는 금속으로 이루어지거나, 플라스틱과 금속을 모두 포함할 수 있다.
표시 패널(110)은 평면 상 직사각형 형태로 이루어질 수 있다. 예를 들어, 표시 패널(110)은 도 2와 같이 제1 방향(X축 방향)의 장변과 제2 방향(Y축 방향)의 단변을 갖는 직사각형의 평면 형태를 가질 수 있다. 제1 방향(X축 방향)의 장변과 제2 방향(Y축 방향)의 단변이 만나는 모서리는 직각으로 형성되거나 소정의 곡률을 갖도록 둥글게 형성될 수 있다. 표시 패널(110)의 평면 형태는 직사각형에 한정되지 않고, 다른 다각형, 원형 또는 타원형으로 형성될 수 있다.
도 2에서는 표시 패널(110)이 평탄하게 형성된 것을 예시하였으나, 본 명세서는 이에 한정되지 않는다. 표시 패널(110)은 소정의 곡률로 구부러지도록 형성될 수 있다.
표시 패널(110)은 제1 기판(111)과 제2 기판(112)을 포함할 수 있다. 제1 기판(111)과 제2 기판(112)은 리지드(rigid)하거나 플렉시블(flexible)하게 형성될 수 있다. 제1 기판(111)은 유리 또는 플라스틱으로 형성될 수 있다. 제2 기판(112)은 유리, 플라스틱, 봉지 필름, 또는 배리어 필름으로 형성될 수 있다. 플라스틱은 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. 봉지 필름 또는 배리어 필름은 복수의 무기막들이 적층된 필름일 수 있다.
표시 패널(110)은 도 7과 같이 제1 기판(111)과 제2 기판(112) 사이에 배치된 박막 트랜지스터층(TFTL), 발광 소자층(EML), 충진재(FL), 광 변환층(QDL), 및 컬러필터층(CFL)을 포함할 수 있다. 이 경우, 제1 기판(111)은 박막 트랜지스터층(TFTL), 발광 소자층(EML), 및 박막 봉지층(TFEL)이 형성되는 박막 트랜지스터 기판이고, 제2 기판(112)은 광 파장 변환층(QDL)과 컬러필터층(CFL)이 형성되는 컬러필터 기판이며, 제1 기판(111)의 박막 봉지층(TFEL)과 제2 기판(112)의 광 파장 변환층(QDL) 사이에는 충진재(FL)가 배치될 수 있다. 표시 패널(110)의 박막 트랜지스터층(TFTL), 발광 소자층(EML), 충진재(FL), 광 변환층(QDL), 및 컬러필터층(CFL)에 대한 자세한 설명은 도 7을 결부하여 후술한다.
또는, 표시 패널(110)의 제2 기판(112)은 생략될 수 있으며, 발광 소자층(EML) 상에 박막 봉지층이 배치될 수 있다. 이 경우, 충진재(FL)는 생략될 수 있으며, 광 변환층(QDL)과 컬러필터층(CFL)은 박막 봉지층 상에 배치될 수 있다.
연성 필름(122)들 각각의 일 측은 표시 패널(110)의 제1 기판(111)의 일면 상에 부착되며, 타 측은 소스 회로 보드(140)의 일면 상에 부착될 수 있다. 구체적으로, 제1 기판(111)의 크기가 제2 기판(112)의 크기보다 크기 때문에, 제1 기판(111)의 일 측은 제2 기판(112)에 의해 덮이지 않고 노출될 수 있다. 제2 기판(112)에 의해 덮이지 않고 노출된 제1 기판(111)의 일 측에는 연성 필름(122)들이 부착될 수 있다. 연성 필름(122)들 각각은 이방성 도전 필름(anisotropic conductive film)을 이용하여 제1 기판(111)의 일면과 소스 회로 보드(140)의 일면 상에 부착될 수 있다.
연성 필름(122)들 각각은 테이프 캐리어 패키지(tape carrier package) 또는 칩온 필름(chip on film)일 수 있다. 연성 필름(122)들 각각은 벤딩(bending)될 수 있다. 이로 인해, 연성 필름(122)들은 도 3 및 도 5와 같이 제1 기판(111)의 하부로 벤딩(bending)될 수 있으며, 이 경우 소스 회로 보드(140)들, 케이블(150)들, 및 제어 회로 보드(160)는 방열 필름(130)의 하면 상에 배치될 수 있다.
도 2에서는 8 개의 연성 필름(122)들이 표시 패널(110)의 제1 기판(111) 상에 부착되는 것을 예시하였으나, 본 명세서에서 연성 필름(122)들의 개수는 이에 한정되지 않는다.
연성 필름(122)들 각각의 일면 상에는 소스 구동 회로(121)가 배치될 수 있다. 소스 구동 회로(121)들은 집적 회로(integrated circuit, IC)로 형성될 수 있다. 소스 구동 회로(121)들 각각은 타이밍 제어 회로(170)의 소스 제어 신호에 따라 디지털 비디오 데이터를 아날로그 데이터 전압들로 변환하여 연성 필름(122)을 통해 표시 패널(110)의 데이터 라인들에 공급한다.
소스 회로 보드(140)들 각각은 케이블(150)들을 통해 제어 회로 보드(160)에 연결될 수 있다. 이를 위해, 소스 회로 보드(140)들 각각은 케이블(150)들에 연결되기 위한 제1A 커넥터(151a)들을 포함할 수 있다. 소스 회로 보드(140)들은 연성 인쇄회로보드(flexible printed circuit board) 또는 인쇄회로보드(printed circuit board)일 수 있다. 케이블(150)들은 가요성 케이블(flexible cable)일 수 있다.
제어 회로 보드(160)는 케이블(150)들을 통해 소스 회로 보드(140)들에 연결될 수 있다. 이를 위해, 제어 회로 보드(160)는 케이블(150)들에 연결되기 위한 제2 커넥터(152)들을 포함할 수 있다. 제어 회로 보드(160)는 연성 인쇄 회로 보드 또는 인쇄 회로 보드일 수 있다.
도 2에서는 4 개의 케이블(150)들이 소스 회로 보드(140)들과 제어 회로 보드(160)를 연결하는 것을 예시하였으나, 본 명세서에서 케이블(150)들의 개수는 이에 한정되지 않는다. 또한, 도 2에서는 2 개의 소스 회로 보드(140)들을 예시하였으나, 본 명세서에서 소스 회로 보드(140)들의 개수는 이에 한정되지 않는다.
또는, 연성 필름(122)들의 개수가 적은 경우, 소스 회로 보드(140)들은 생략될 수 있다. 이 경우, 연성 필름(122)들은 제어 회로 보드(160)에 직접 연결될 수 있다.
제어 회로 보드(160)의 일면 상에는 타이밍 제어 회로(170)가 배치될 수 있다. 타이밍 제어 회로(170)는 집적 회로로 형성될 수 있다. 타이밍 제어 회로(170)는 시스템 회로 보드의 시스템 온 칩으로부터 디지털 비디오 데이터와 타이밍 신호들을 입력 받으며, 타이밍 신호들에 따라 소스 구동 회로(121)들의 타이밍을 제어하기 위한 소스 제어 신호를 생성할 수 있다.
제어 회로 보드(160)의 일면 상에는 음향 구동 회로(171)가 배치될 수 있다. 음향 구동 회로(171)는 집적 회로로 형성될 수 있다. 음향 구동 회로(171)는 시스템 회로 보드의 시스템 온 칩으로부터 음향 신호들을 입력 받으며, 음향 신호들에 따라 제1 음향 신호, 제2 음향 신호, 및 제3 음향 신호를 생성할 수 있다. 음향 구동 회로(171)는 제1 음향 신호를 제1 음향 발생 장치(210)로 출력하고, 제2 음향 신호를 제2 음향 발생 장치(220)로 출력하며, 제3 음향 신호를 제3 음향 발생 장치(230)로 출력할 수 있다.
시스템 온 칩은 다른 연성 케이블을 통해 제어 회로 보드(160)에 연결되는 시스템 회로 보드 상에 장착될 수 있으며, 집적 회로로 형성될 수 있다. 시스템 온 칩은 스마트 TV의 프로세서(processor), 컴퓨터 또는 노트북의 중앙 처리 장치(CPU) 또는 그래픽 카드, 또는 스마트폰 또는 태블릿 PC의 어플리케이션 프로세서(application processor)일 수 있다. 시스템 회로 보드는 연성 인쇄회로보드 또는 인쇄회로보드일 수 있다.
제어 회로 보드(160)의 일면 상에는 전원 공급 회로가 추가로 접착될 수 있다. 전원 공급 회로는 시스템 회로 보드로부터 인가되는 메인 전원으로부터 표시 패널(110)의 구동에 필요한 전압들을 생성하여 표시 패널(110)에 공급할 수 있다. 예를 들어, 전원 공급 회로는 유기 발광 소자를 구동하기 위한 고전위 전압, 저전위 전압, 및 초기화 전압을 생성하여 표시 패널(110)에 공급할 수 있다. 또한, 전원 공급 회로는 소스 구동 회로(121)들, 타이밍 제어 회로(170) 등을 구동하기 위한 구동 전압들을 생성하여 공급할 수 있다. 전원 공급 회로는 집적 회로로 형성될 수 있다. 또는, 전원 공급 회로는 제어 회로 보드(160) 외에 별도로 형성되는 전원 회로 보드 상에 배치될 수 있다. 전원 회로 보드는 연성 인쇄회로보드 또는 인쇄회로보드일 수 있다.
제2 기판(112)과 마주보지 않는 제1 기판(111)의 일면, 즉 제1 기판(111)의 하면 상에는 방열 필름(130)이 배치될 수 있다. 이 경우, 제1 기판(111)과 마주보지 않는 방열 필름(130)의 일면, 방열 필름(130)의 하면 상에는 제1 음향 발생 장치(210), 제2 음향 발생 장치(220), 및 제3 음향 발생 장치(230)가 배치될 수 있다. 방열 필름(130)은 제1 음향 발생 장치(210), 제2 음향 발생 장치(220), 및 제3 음향 발생 장치(230)에 의해 발생되는 열을 방열하는 역할을 한다. 이를 위해, 방열 필름(130)은 열 전도율이 높은 그라파이트(graphite), 은(Ag), 구리(Cu), 또는 알루미늄(Al)과 같은 금속층을 포함할 수 있다.
또한, 방열 필름(130)은 제3 방향(Z축 방향)이 아닌 제1 방향(X축 방향)과 제2 방향(Y축 방향)으로 형성된 복수의 그라파이트층 또는 복수의 금속층을 포함할 수 있다. 이 경우, 제1 음향 발생 장치(210), 제2 음향 발생 장치(220), 및 제3 음향 발생 장치(230)에 의해 발생되는 열은 제1 방향(X축 방향)과 제2 방향(Y축 방향)으로 확산될 수 있으므로, 더욱 효과적으로 방출될 수 있다. 본 명세서에서 제1 방향(X축 방향)은 표시 패널(110)의 폭 방향(또는 가로 방향), 제2 방향(Y축 방향)은 표시 패널(110)의 높이 방향(또는 세로 방향), 제3 방향(Z축 방향)은 표시 패널(110)의 두께 방향일 수 있다. 따라서, 방열 필름(130)으로 인해 제1 음향 발생 장치(210), 제2 음향 발생 장치(220), 및 제3 음향 발생 장치(230)에 의해 발생된 열이 표시 패널(110)에 영향을 미치는 것을 최소화할 수 있다.
또한, 제1 음향 발생 장치(210), 제2 음향 발생 장치(220), 및 제3 음향 발생 장치(230)에 의해 발생된 열이 표시 패널(110)에 영향을 미치는 것을 방지하기 위해, 방열 필름(130)의 두께(D1)는 제1 기판(111)의 두께(D2) 및 제2 기판(112)의 두께(D3)보다 두꺼울 수 있다.
방열 필름(130)의 크기는 제1 기판(111)의 크기보다 작을 수 있으며, 이로 인해 제1 기판(111)의 일면의 가장자리가 방열 필름(130)에 의해 덮이지 않고 노출될 수 있다.
한편, 방열 필름(130)은 생략될 수 있으며, 이 경우 방열 필름(130)의 일면 상에 배치되는 구성들은 제1 기판(111)의 일면 상에 배치될 수 있다.
제1 기판(111)의 일면 또는 방열 필름(130)의 일면 상에는 제1 음향 발생 장치(210), 제2 음향 발생 장치(220), 및 제3 음향 발생 장치(230)가 배치될 수 있다. 제1 음향 발생 장치(210), 제2 음향 발생 장치(220), 및 제3 음향 발생 장치(230)는 표시 패널(110)을 제3 방향(Z축 방향)으로 진동시킬 수 있는 진동 장치일 수 있다. 이 경우, 표시 패널(110)은 음향을 출력하기 위한 진동판으로서 역할을 할 수 있다.
구체적으로, 제1 음향 발생 장치(210)는 도 8, 도 9a 및 도 9b와 같이 보이스 코일을 이용하여 자력을 생성함으로써 표시 패널(110)을 진동시키는 여진기(Exciter)일 수 있다. 제2 음향 발생 장치(220)와 제3 음향 발생 장치(230)는 도 10, 및 도 11a 내지 도 11c와 같이 인가된 전압에 따라 수축하거나 팽창하는 압전 물질을 이용하여 표시 패널(110)을 진동시키는 압전 소자(piezoelectric element, 壓電素子) 또는 압전 액츄에이터(piezoelectric actuator)일 수 있다.
제1 음향 발생 장치(210)는 저음 대역의 제1 음향을 출력하는 저음용 음향 발생 장치로 역할을 하며, 제2 음향 발생 장치(220)는 고음 대역의 제2 음향을 출력하는 고음용 음향 발생 장치로 역할을 할 수 있다. 제3 음향 발생 장치(230)는 고음 대역의 제3 음향을 출력하는 고음용 음향 발생 장치로 역할을 할 수 있다. 그러므로, 표시 장치(10)는 제1 음향 발생 장치(210)를 이용하여 저음 대역의 음향을 출력하고, 제2 음향 발생 장치(220)와 제3 음향 발생 장치(230)를 이용하여 고음 대역의 음향을 출력함으로써, 사용자에게 저음 대역과 고음 대역을 모두 포함하는 높은 품질의 음향을 제공할 수 있다.
또한, 표시 장치(10)는 제1 음향 발생 장치(210)를 이용하여 표시 패널(110)을 진동하여 저음 대역의 음향을 출력하며, 제2 음향 발생 장치(220)를 이용하여 표시 패널(110)을 진동하여 고음 대역의 우측 음향을 출력하고, 제3 음향 발생 장치를 이용하여 표시 패널(110)을 진동하여 고음 대역의 좌측 음향을 출력할 수 있다. 이 경우, 표시 장치(10)는 2.1 채널의 스테레오 음향을 출력할 수 있으므로, 사용자에게 높은 품질의 음향을 제공할 수 있다.
도 2에서는 표시 장치(10)가 3 개의 음향 발생 장치들(210, 220, 230)을 포함하는 것을 예시하였으나, 본 명세서에서 음향 발생 장치(200)의 개수는 이에 한정되지 않는다. 표시 장치(10)는 도 15와 같이 4 개의 음향 발생 장치들(210, 220, 230, 240)을 포함할 수 있으며, 도 19와 같이 5 개의 음향 발생 장치들(210, 220, 230, 240, 250)을 포함할 수 있다. 또는, 표시 장치(10)는 6 개 이상의 음향 발생 장치들을 포함할 수도 있다.
한편, 본 명세서에서는 제1 음향 발생 장치(210)가 여진기이고, 제2 음향 발생 장치(220)와 제3 음향 발생 장치(230)가 압전 소자 또는 압전 액츄에이터인 것을 예시하였으나, 이에 한정되지 않는다. 제1 음향 발생 장치(210), 제2 음향 발생 장치(220), 및 제3 음향 발생 장치(230) 모두 여진기, 압전 소자 또는 압전 액츄에이터일 수 있다.
방열 필름(130)의 일면 상에는 하부 커버(180)가 배치될 수 있다. 하부 커버(180)는 제1 접착 부재(115)를 통해 표시 패널(110)의 제1 기판(111)의 일면 가장자리에 부착될 수 있다. 제1 접착 부재(115)는 폼(foam)과 같은 완충층을 포함하는 양면 테이프일 수 있다. 하부 커버(180)는 금속 또는 강화 유리일 수 있다.
이상에서 살펴본 바와 같이, 도 1 및 도 2에 도시된 표시 장치(10)에 의하면, 제1 음향 발생 장치(210), 제2 음향 발생 장치(220), 및 제3 음향 발생 장치(230)에 의해 표시 패널(110)을 진동판으로 이용하여 음향을 출력하며, 이로 인해 표시 장치(10)의 전면(前面) 방향으로 음향을 출력할 수 있으므로, 음향 품질을 높일 수 있다. 또한, 제1 음향 발생 장치(210), 제2 음향 발생 장치(220), 및 제3 음향 발생 장치(230)로 인하여, 종래에 표시 패널(110)의 하면 또는 일 측에 배치되던 별도의 스피커를 생략할 수 있다.
한편, 도 1 및 도 2에서는 일 실시예에 따른 표시 장치(10)가 복수의 소스 구동 회로(121)들을 포함하는 중대형 표시 장치인 것을 예시하였으나, 이에 한정되지 않는다. 즉, 일 실시예에 따른 표시 장치(10)는 하나의 소스 구동 회로(121)를 포함하는 소형 표시 장치일 수 있다. 이 경우, 연성 필름(122)들과 소스 회로 보드(140)들, 및 케이블(150)들은 생략될 수 있다. 또한, 소스 구동 회로(121)와 타이밍 제어 회로(170)는 하나의 집적회로로 통합되어 하나의 연성 회로 보드 상에 접착되거나, 표시 패널(110)의 제1 기판(111) 상에 접착될 수 있다. 중대형 표시 장치의 예로는 모니터, TV 등이 있으며, 소형 표시 장치의 예로는 스마트폰, 태블릿 PC 등이 있다.
도 3은 표시 장치의 일 예를 보여주는 저면도이다. 도 4는 차단 부재, 제1 음향 발생 장치, 및 제2 음향 발생 장치의 일 예를 보여주는 저면도이다. 도 5는 도 3의 Ⅰ-Ⅰ’의 일 예를 보여주는 단면도이다. 도 6은 도 3의 Ⅱ-Ⅱ’의 일 예를 보여주는 단면도이다.
도 4에서는 설명의 편의를 위해, 표시 패널(110)의 제1 기판(111), 제1 접착 부재(115), 방열 필름(130), 차단 부재들(190, 191, 192, 193), 제1 음향 발생 장치(210), 제2 음향 발생 장치(220), 및 제3 음향 발생 장치(230)만을 도시하였다.
도 3 내지 도 6을 참조하면, 연성 필름(122)들은 방열 필름(130)의 하부로 구부러지며, 이로 인해 소스 회로 보드(140)는 방열 필름(130)의 일면 상에 배치될 수 있다.
연성 필름(122)들은 하부 커버(180)의 하부로 구부러지며, 하부 커버(180)의 일면 상에서 소스 회로 보드(140)에 부착될 수 있다. 소스 회로 보드(140)와 제어 회로 보드(160)는 하부 커버(180)의 일면 상에 배치되며, 케이블(150)들을 통해 서로 연결될 수 있다.
제1 음향 발생 장치(210)는 제2 음향 발생 장치(220)와 제3 음향 발생 장치(230)에 비해 표시 패널(110)의 중앙에 가깝게 배치될 수 있다. 제2 음향 발생 장치(220)는 제3 음향 발생 장치(230)에 비해 표시 패널(110)의 일 측, 예를 들어 표시 패널(110)의 우 측에 가깝게 배치될 수 있다. 제3 음향 발생 장치(230)는 제2 음향 발생 장치(220)에 비해 표시 패널의 타 측, 예를 들어 표시 패널(110)의 좌 측에 가깝게 배치될 수 있다.
제1 음향 발생 장치(210)는 도 5 및 도 6과 같이 마그넷(magnet, 211), 보빈(212), 보이스 코일(213), 및 하부 플레이트(215)를 포함할 수 있다. 보빈(212)은 방열 필름(130)의 일면 상에 양면 접착제와 같은 접착 부재에 의해 접착될 수 있다. 보이스 코일(213)은 보빈(212)의 외주면에 권취(또는 권선)될 수 있다. 보빈(212)은 원통 형태로 형성되므로, 보빈(212)의 내측에는 마그넷(211)의 중앙 돌출부가 배치되며, 보빈(212)의 외측에는 마그넷(211)의 측벽부가 배치될 수 있다. 마그넷(211)의 하면에는 하부 플레이트(215)가 배치될 수 있다. 하부 플레이트(215)는 스크루(screw)와 같은 고정 부재(216)를 통해 제어 회로 보드(160)의 일면 상에 고정될 수 있다.
마그넷(211)은 제어 회로 보드(160)에 형성된 홀(H1)과 하부 커버(180)에 형성된 홀(H2) 내에 배치될 수 있다. 제어 회로 보드(160)는 스크루(screw)와 같은 고정 부재를 통해 하부 커버(180)의 일면 상에 고정되므로, 제어 회로 보드(160)의 홀(H1)은 하부 커버(180)의 홀(H2)보다 작을 수 있다.
제1 음향 발생 장치(210)의 보빈(212)은 방열 필름(130)의 일면 상에 고정되고, 마그넷(211)은 제어 회로 보드(160)에 고정될 수 있다. 그러므로, 보이스 코일(213) 주위에 형성되는 인가 자기장에 따라 보이스 코일(213)이 권취된 보빈(212)은 제3 방향(Z축 방향)으로 왕복 운동할 수 있으며, 이로 인해 표시 패널(110)은 진동할 수 있다. 제1 음향 발생 장치(210)에 대한 자세한 설명은 도 8, 도 9a 및 도 9b를 결부하여 후술한다.
제2 음향 발생 장치(220)와 제3 음향 발생 장치(230) 각각은 방열 필름(130)의 일면 상에 압력 민감 점착제(pressure sensitive adhesive)와 같은 접착 부재에 의해 접착될 수 있다. 제2 음향 발생 장치(220)는 제1 음향 회로 보드(251)에 의해 제어 회로 보드(160)의 제2B 커넥터(152b)에 연결될 수 있다. 제3 음향 발생 장치(230)는 제2 음향 회로 보드(252)에 의해 제어 회로 보드(160)의 또 다른 제2B 커넥터(152b)에 연결될 수 있다. 제1 음향 회로 보드(251)와 제2 음향 회로 보드(252) 각각의 일 측에는 제2 음향 발생 장치(220) 또는 제3 음향 발생 장치(230)의 일면 상에 배치된 제1 전극과 제2 전극에 연결되는 제1 패드와 제2 패드가 형성될 수 있다. 제1 음향 회로 보드(251)와 제2 음향 회로 보드(252) 각각의 타 측에는 제어 회로 보드(160)의 제2B 커넥터(152b)에 연결되기 위한 접속부가 형성될 수 있다. 즉, 제2 음향 발생 장치(220)는 제1 음향 회로 보드(251)에 의해 제어 회로 보드(160)에 전기적으로 연결되고, 제3 음향 발생 장치(230)는 제2 음향 회로 보드(252)에 의해 제어 회로 보드(160)에 전기적으로 연결될 수 있다. 제1 음향 회로 보드(251)와 제2 음향 회로 보드(252) 각각은 연성 인쇄 회로 보드(flexible printed circuit board) 또는 가요성 케이블(flexible cable)일 수 있다.
제어 회로 보드(160) 상에는 타이밍 제어 회로(170)와 음향 구동 회로(171)가 배치될 수 있다. 음향 구동 회로(171)는 제어 회로 보드(160)가 아닌 다른 회로 보드 상에 배치될 수 있다. 예를 들어, 음향 구동 회로(171)는 시스템 회로 보드, 전원 회로 보드, 또는 음향 회로 보드 상에 배치될 수 있다. 음향 회로 보드는 다른 집적 회로 없이 음향 구동 회로(171)만이 배치되는 회로 보드를 가리킨다.
음향 구동 회로(171)는 음향 신호들을 디지털 처리하는 디지털 신호 처리부(digital signal processer, DSP), 디지털 신호 처리부에서 처리된 디지털 신호를 아날로그 신호인 구동 전압들로 변환하는 디지털 아날로그 변환부(digital analog converter, DAC), 디지털 아날로그 변환부에서 변환된 아날로그 구동 전압들을 증폭하여 출력하는 증폭기(amplifier, AMP) 등을 포함할 수 있다.
음향 구동 회로(171)는 음향 신호들에 따라 제1 음향 발생 장치(210)를 구동하기 위한 제1A 구동 전압과 제1B 구동 전압을 포함하는 제1 음향 신호를 생성할 수 있다. 음향 구동 회로(171)는 음향 신호들에 따라 제2 음향 발생 장치(220)를 구동하기 위한 제2A 구동 전압과 제2B 구동 전압을 포함하는 제2 음향 신호를 생성할 수 있다. 음향 구동 회로(171)는 음향 신호들에 따라 제3 음향 발생 장치(230)를 구동하기 위한 제3A 구동 전압과 제3B 구동 전압을 포함하는 제3 음향 신호를 생성할 수 있다. 음향 구동 회로(171)의 제1 음향 신호, 제2 음향 신호, 및 제3 음향 신호의 생성 방법에 대하여는 도 12를 결부하여 후술한다.
제1 음향 발생 장치(210)는 음향 구동 회로(171)로부터 제1A 구동 전압과 제1B 구동 전압을 포함하는 제1 음향 신호를 입력 받을 수 있다. 제1 음향 발생 장치(210)는 제1A 구동 전압과 제1B 구동 전압에 따라 표시 패널(110)을 진동시킴으로써 음향을 출력할 수 있다. 제1 음향 발생 장치(210)의 하부 플레이트(215)가 제어 회로 보드(160) 상에 배치되는 경우, 제1 음향 발생 장치(210)의 보이스 코일(213)의 일 단과 타 단은 제어 회로 보드(160)로 연장되어 제어 회로 보드(160)의 금속 라인들에 연결될 수 있다.
제2 음향 발생 장치(220)는 음향 구동 회로(171)로부터 제2A 구동 전압과 제2B 구동 전압을 포함하는 제2 음향 신호를 입력 받을 수 있다. 제2 음향 발생 장치(220)는 제2A 구동 전압과 제2B 구동 전압에 따라 표시 패널(110)을 진동시킴으로써 음향을 출력할 수 있다. 음향 구동 회로(171)의 제2 음향 신호는 케이블(150), 소스 회로 보드(140), 및 제1 음향 회로 보드(251)를 통해 제2 음향 발생 장치(220)로 전송될 수 있다.
제3 음향 발생 장치(230)는 음향 구동 회로(171)로부터 제3A 구동 전압과 제3B 구동 전압을 포함하는 제3 음향 신호를 입력 받을 수 있다. 제3 음향 발생 장치(230)는 제3A 구동 전압과 제3B 구동 전압에 따라 표시 패널(110)을 진동시킴으로써 음향을 출력할 수 있다. 음향 구동 회로(171)의 제3 음향 신호는 케이블(150), 소스 회로 보드(140), 및 제2 음향 회로 보드(252)를 통해 제3 음향 발생 장치(230)로 전송될 수 있다.
한편, 음향 구동 회로(171)는 도 3과 같이 제어 회로 보드(160) 상에 배치되고, 제2 음향 발생 장치(220)와 제3 음향 발생 장치(230)는 방열 필름(130)의 일면 상에 배치될 수 있다. 이 경우, 제2 음향 발생 장치(220)에 연결된 제1 음향 회로 보드(251)는 하부 커버(180)를 관통하는 제1 케이블 홀(CH1)을 통해 제어 회로 보드(160)의 제2B 커넥터(152b)에 연결될 수 있다. 또한, 제3 음향 발생 장치(230)에 연결된 제2 음향 회로 보드(252)는 하부 커버(180)를 관통하는 제2 케이블 홀(CH2)을 통해 제어 회로 보드(160)의 또 다른 제2B 커넥터(152b)에 연결될 수 있다. 제1 케이블 홀(CH1)은 평면 상에서 보았을 때 제어 회로 보드(160)의 일 측과 제2 음향 발생 장치(220) 사이에 배치될 수 있다. 제2 케이블 홀(CH2)은 평면 상에서 보았을 때 제어 회로 보드(160)의 타 측과 제3 음향 발생 장치(230) 사이에 배치될 수 있다.
방열 필름(130)의 크기는 도 5와 같이 제1 기판(111)의 크기보다 작을 수 있으며, 이로 인해 제1 기판(111)의 일면의 네 측 가장자리는 방열 필름(130)에 의해 덮이지 않고 노출될 수 있다.
제1 접착 부재(115)는 방열 필름(130)에 의해 덮이지 않고 노출된 제1 기판(111)의 일면의 네 측 가장자리에 배치될 수 있다. 제1 접착 부재(115)는 도 5와 같이 제1 기판(111)의 일면과 하부 커버(180)의 타면을 접착할 수 있다. 제1 접착 부재(115)는 폼(foam)과 같은 완충층을 포함하는 양면 테이프일 수 있다.
차단 부재들(190, 191, 192, 193)은 제1 음향 발생 장치(210), 제2 음향 발생 장치(220), 및 제3 음향 발생 장치(230) 각각에 의해 발생된 표시 패널(110)의 진동이 전파되거나 표시 패널(110)의 진동에 의해 발생된 음향이 전달되는 것을 차단하는 역할을 한다. 차단 부재들(190, 191, 192, 193)은 표시 패널(110)의 진동의 전파 또는 음향의 전달을 차단하기 위해, 방열 필름(130)의 일면과 하부 커버(180)의 타면에 접착될 수 있다. 또는, 방열 필름(130)이 생략되는 경우, 차단 부재들(190, 191, 192, 193)은 제1 기판(111)의 일면과 하부 커버(180)의 타면에 접착될 수 있다.
제1 차단 부재(190)는 방열 필름(130)의 네 측 가장자리에 배치될 수 있다. 제2 차단 부재(191)는 제1 방향(X축 방향)으로 길게 연장되며, 방열 필름(130)의 하측 가장자리에 인접하게 배치될 수 있다. 제3 차단 부재(192)와 제4 차단 부재(193)는 제2 방향(Y축 방향)으로 길게 연장될 수 있다. 제3 차단 부재(192)는 제1 음향 발생 장치(210)와 제2 음향 발생 장치(220) 사이에 배치될 수 있다. 제4 차단 부재(193)는 제1 음향 발생 장치(210)와 제3 음향 발생 장치(230) 사이에 배치될 수 있다.
방열 필름(130)의 일면은 도 4와 같이 차단 부재들(190, 191, 192, 193)에 의해 제1 영역(A1), 제2 영역(A2), 제3 영역(A3), 및 제4 영역(A4)으로 분할될 수 있다.
제1 영역(A1)은 제1 음향 발생 장치(210)가 배치되는 영역으로, 제1 음향 발생 장치(210)를 둘러싸도록 배치된 제1 차단 부재(190), 제3 차단 부재(192), 및 제4 차단 부재(193)에 의해 정의될 수 있다. 이로 인해, 제1 영역(A1)의 제1 음향 발생 장치(210)에 의해 발생된 표시 패널(110)의 진동 또는 음향이 제2 영역(A2), 제3 영역(A3), 및 제4 영역(A4)으로 전파되는 것을 방지하거나 줄일 수 있다.
제2 영역(A2)은 소스 회로 보드(140)들이 배치되는 영역으로, 소스 회로 보드(140)들을 둘러싸도록 배치된 제1 차단 부재(190)와 제2 차단 부재(191)에 의해 정의될 수 있다. 제2 영역(A2)으로 인해 소스 회로 보드(140)들, 소스 구동 회로(121)들, 연성 필름(122)들이 제2 영역(A2)의 제1 음향 발생 장치(210), 제3 영역(A3)의 제2 음향 발생 장치(220), 및 제4 영역(A4)의 제3 음향 발생 장치(230)에 의해 발생된 표시 패널(110)의 진동 또는 음향에 의해 영향을 받는 것을 방지하거나 줄일 수 있다.
제3 영역(A3)은 제2 음향 발생 장치(220)가 배치되는 영역으로, 제2 음향 발생 장치(220)를 둘러싸도록 배치된 제1 차단 부재(190), 제2 차단 부재(191), 및 제4 차단 부재(193)에 의해 정의될 수 있다. 이로 인해, 제3 영역(A3)의 제2 음향 발생 장치(220)에 의해 발생된 표시 패널(110)의 진동 또는 음향이 제1 영역(A1)과 제2 영역(A2)으로 전파되는 것을 방지하거나 줄일 수 있다.
제4 영역(A4)은 제3 음향 발생 장치(230)가 배치되는 영역으로, 제3 음향 발생 장치(230)를 둘러싸도록 배치된 제1 차단 부재(190), 제2 차단 부재(191), 및 제3 차단 부재(192)에 의해 정의될 수 있다. 이로 인해, 제4 영역(A4)의 제3 음향 발생 장치(230)에 의해 발생된 표시 패널(110)의 진동 또는 음향이 제1 영역(A1)과 제2 영역(A2)으로 전파되는 것을 방지하거나 줄일 수 있다.
차단 부재들(190, 191, 192, 193) 각각은 도 5와 같이 베이스 필름(191), 완충층(192), 희생층(193), 제1 접착층(194), 및 제2 접착층(195)을 포함할 수 있다.
베이스 필름(191)은 플라스틱으로 형성될 수 있다. 예를 들어, 베이스 필름(191)은 폴리에틸렌 테레프탈레이드(polyethyleneterepthalate: PET)일 수 있으나, 이에 한정되지 않는다.
완충층(192)은 베이스 필름(191)의 일면 상에 배치될 수 있다. 완충층(192)은 탄성을 갖는 폼(foam)으로 형성될 수 있다. 예를 들어, 완충층(192)은 폴리우레탄, 실리콘, 고무, 또는 에어로겔(aerogel) 등으로 형성될 수 있으나, 이에 한정되지 않는다.
희생층(193)은 완충층(192)의 일면 상에 배치될 수 있다. 희생층(193)은 차단 부재(190)가 잘못 부착되어 차단 부재(190)를 탈착하여야 하는 경우, 분리되는 층으로 역할을 한다. 이 경우, 하부 커버(180)의 타면 상에는 제1 접착층(194)과 희생층(193)의 일부가 남아 있을 수 있다. 희생층(193)은 저탄성 물질로 형성될 수 있다. 예를 들어, 희생층(193)은 폴리우레탄으로 형성될 수 있으나, 이에 한정되지 않는다. 희생층(193)은 생략될 수 있다.
제1 접착층(194)은 희생층(193)의 일면 상에 배치될 수 있다. 제1 접착층(194)은 하부 커버(180)의 타면 상에 접착될 수 있다. 제2 접착층(195)은 제2 베이스 필름(201)의 타면 상에 배치될 수 있다. 제2 접착층(195)은 방열 필름(130)의 일면 상에 접착될 수 있다. 제1 접착층(194)과 제2 접착층(195)은 아크릴 접착제 또는 실리콘 접착제일 수 있으나, 이에 한정되지 않는다.
도 3 내지 도 6에 도시된 실시예에 의하면, 표시 장치(10)는 제1 음향 발생 장치(210)를 이용하여 표시 패널(110)을 진동하여 저음 대역의 음향을 출력하며, 제2 음향 발생 장치(220)를 이용하여 표시 패널(110)을 진동하여 고음 대역의 우측 음향을 출력하고, 제3 음향 발생 장치를 이용하여 표시 패널(110)을 진동하여 고음 대역의 좌측 음향을 출력할 수 있다. 이 경우, 표시 장치(10)는 2.1 채널의 스테레오 음향을 출력할 수 있으므로, 사용자에게 높은 품질의 음향을 제공할 수 있다.
또한, 도 3 내지 도 6에 도시된 실시예에 의하면, 제2 음향 발생 장치(220)에 연결된 제1 음향 회로 보드(251)가 하부 커버(180)를 관통하는 제1 케이블 홀(CH1)을 통해 제어 회로 보드(160)와 연결되므로, 제2 음향 발생 장치(220)가 방열 필름(130)의 일면 상에 배치되고 제어 회로 보드(160)가 하부 커버(180)의 일면 상에 배치되더라도, 제어 회로 보드(160)와 제2 음향 발생 장치(220)는 쉽게 전기적으로 연결될 수 있다.
또한, 도 3 내지 도 6에 도시된 실시예에 의하면, 제1 음향 발생 장치(210), 제2 음향 발생 장치(220), 및 제3 음향 발생 장치(230) 각각은 차단 부재들(190, 191, 192, 193)에 의해 둘러싸이므로, 제1 음향 발생 장치(210), 제2 음향 발생 장치(220), 및 제3 음향 발생 장치(230)에 의해 발생된 표시 패널(110)의 진동 또는 음향이 서로 영향을 받는 것을 방지하거나 줄일 수 있다.
도 7은 표시 패널의 표시 영역의 일 예를 보여주는 단면도이다.
도 7을 참조하면, 표시 패널(110)은 제1 기판(111), 제2 기판(112), 박막 트랜지스터층(TFTL), 발광 소자층(EML), 충진재(FL), 파장 변환층(QDL), 및 컬러필터층(CFL)을 포함할 수 있다.
제2 기판(112)과 마주보는 제1 기판(111)의 일면 상에는 버퍼막(302)이 형성될 수 있다. 버퍼막(302)은 투습에 취약한 제1 기판(111)을 통해 침투하는 수분으로부터 박막 트랜지스터(335)들과 발광 소자들을 보호하기 위해 제1 기판(111) 상에 형성될 수 있다. 버퍼막(302)은 교번하여 적층된 복수의 무기막들로 이루어질 수 있다. 예를 들어, 버퍼막(302)은 실리콘 산화막(SiOx), 실리콘 질화막(SiNx), SiON 중 하나 이상의 무기막이 교번하여 적층된 다중막으로 형성될 수 있다. 버퍼막은 생략될 수 있다.
버퍼막(302) 상에는 박막 트랜지스터층(TFTL)이 형성된다. 박막 트랜지스터층(TFTL)은 박막 트랜지스터(335)들, 게이트 절연막(336), 층간 절연막(337), 보호막(338), 및 평탄화막(339)을 포함한다.
버퍼막(302) 상에는 박막 트랜지스터(335)가 형성된다. 박막 트랜지스터(335)는 액티브층(331), 게이트전극(332), 소스전극(333) 및 드레인전극(334)을 포함한다. 도 7에서는 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(302) 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(TFTL) 상에는 발광 소자층(EML)이 형성된다. 발광 소자층(EML)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 서브 화소들(PX1, PX2, PX3)을 정의하는 화소 정의막으로서 역할을 한다. 서브 화소들(PX1, PX2, PX3) 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 청색(blue) 광 또는 자외선(ultraviolet) 광과 같은 단파장의 광을 발광할 수 있다. 청색 광의 피크 파장 범위는 약 450㎚ 내지 490㎚일 수 있으며, 자외선 광의 피크 파장 범위는 450㎚보다 작을 수 있다. 이 경우, 발광층(342)은 서브 화소들(PX1, PX2, PX3)에 공통적으로 형성되는 공통층일 수 있다. 이 경우, 표시 패널(110)은 발광층(342)에서 발광된 청색(blue) 광 또는 자외선(ultraviolet) 광과 같은 단파장의 광을 적색 광, 녹색 광, 및 청색 광으로 변환하기 위한 광 파장 변환층(QDL), 및 적색 광, 녹색 광, 및 청색 광을 각각 투과시키는 컬러필터층(CFL)을 포함할 수 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(EML)은 제2 기판(112) 방향, 즉 상부 방향으로 발광하는 상부 발광(top emission) 방식으로 형성될 수 있다. 이 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(EML) 상에는 봉지막(345)이 형성된다. 봉지막(345)은 발광층(342)과 캐소드 전극(343)에 산소 또는 수분이 침투하는 것을 방지하는 역할을 한다. 이를 위해, 봉지막(345)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, 봉지막(345)은 적어도 하나의 유기막을 더 포함할 수 있다. 유기막은 이물들(particles)이 봉지막(345)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.
제1 기판(111)과 마주보는 제2 기판(112)의 일면 상에는 컬러필터층(CFL)이 배치된다. 컬러필터층(CFL)은 블랙 매트릭스(360)와 컬러필터들(370)을 포함할 수 있다.
제2 기판(112)의 일면 상에는 블랙 매트릭스(360)가 형성될 수 있다. 블랙 매트릭스(360)는 서브 화소들(PX1, PX2, PX3)과 중첩되지 않고, 화소 정의막(344)과 중첩되게 배치될 수 있다. 블랙 매트릭스(360)는 광을 투과시키지 않고 차단할 수 있는 블랙 염료를 포함하거나 불투명 금속 물질을 포함할 수 있다.
컬러필터들(370)은 서브 화소들(PX1, PX2, PX3)과 중첩되게 배치될 수 있다. 제1 컬러필터(371)들은 제1 서브 화소(PX1)들에 각각 중첩되게 배치되고, 제2 컬러필터(372)들은 제2 서브 화소(PX2)들에 각각 중첩되게 배치되며, 제3 컬러필터(373)들은 제3 서브 화소(PX3)들에 각각 중첩되게 배치될 수 있다. 이 경우, 제1 컬러필터(371)는 제1 색의 광을 투과시키는 제1 색의 광 투과 필터이고, 제2 컬러필터(372)는 제2 색의 광을 투과시키는 제2 색의 광 투과 필터이며, 제3 컬러필터(373)는 제3 색의 광을 투과시키는 제3 색의 광 투과 필터일 수 있다. 예를 들어, 제1 색은 적색, 제2 색은 녹색, 제3 색은 청색일 수 있으나, 이에 한정되지 않는다. 이 경우, 제1 컬러필터(371)를 투과한 적색 광의 피크 파장 범위는 대략 620㎚ 내지 750㎚이고, 제2 컬러필터(372)를 투과한 녹색 광의 피크 파장 범위는 대략 500㎚ 내지 570㎚이며, 제3 컬러필터(373)를 투과한 청색 광의 피크 파장 범위는 대략 450㎚ 내지 490㎚일 수 있다.
또한, 서로 인접한 두 개의 컬러필터들의 가장자리들은 블랙 매트릭스(360)와 중첩될 수 있다. 이로 인해, 어느 한 서브 화소의 발광층(342)에서 발광된 광이 인접한 서브 화소의 컬러필터로 진행하여 발생하는 혼색이 블랙 매트릭스(360)에 의해 방지될 수 있다.
컬러필터들(370) 상에는 컬러필터들(370)과 블랙 매트릭스(360)로 인한 단차를 평탄화하기 위해 오버코트층이 형성될 수 있다. 오버코트층은 생략될 수 있다.
컬러필터층(CFL) 상에는 파장 변환층(QDL)이 배치된다. 파장 변환층(QDL)은 제1 캡핑층(351), 제1 파장 변환층(352), 제2 파장 변환층(353), 제3 파장 변환층(354), 제2 캡핑층(355), 층간 유기막(356), 및 제3 캡핑층(357)을 포함할 수 있다.
제1 캡핑층(351)은 컬러필터층(CFL) 상에 배치될 수 있다. 제1 캡핑층(351)은 외부로부터 수분 또는 산소가 컬러필터층(CFL)을 통해 제1 파장 변환층(352), 제2 파장 변환층(353), 및 제3 파장 변환층(354)에 침투하는 것을 방지하는 역할을 한다. 제1 캡핑층(351)은 무기막, 예를 들어 실리콘 질화물, 알루미늄 질화물, 지르코늄 질화물, 티타늄 질화물, 하프늄 질화물, 탄탈륨 질화물, 실리콘 산화물, 알루미늄 산화물, 또는 티타늄 산화물로 형성될 수 있다.
제1 캡핑층(351) 상에는 제1 파장 변환층(352), 제2 파장 변환층(353), 및 제3 파장 변환층(354)이 배치될 수 있다.
제1 파장 변환층(352)은 제1 서브 화소(PX1)와 중첩되게 배치될 수 있다. 제1 파장 변환층(352)은 제1 서브 화소(PX1)의 발광층(342)에서 발광된 청색 광 또는 자외선 광과 같은 단파장의 광을 제1 색의 광으로 변환할 수 있다. 이를 위해, 제1 파장 변환층(352)은 제1 베이스 수지, 제1 파장 시프터(shifter), 및 제1 산란체를 포함할 수 있다.
제1 베이스 수지는 광 투과율이 높고, 제1 파장 시프터와 제1 산란체에 대한 분산 특성이 우수한 재료인 것이 바람직하다. 예를 들어, 제1 베이스 수지는 에폭시계 수지, 아크릴계 수지, 카도계 수지 또는 이미드계 수지 등의 유기 재료를 포함할 수 있다.
제1 파장 시프터는 입사 광의 파장 범위를 변환 또는 시프트할 수 있다. 제1 파장 시프터는 양자점(quantum dot), 양자 막대, 또는 형광체일 수 있다. 제1 파장 시프터는 양자점인 경우, 반도체 나노 결정 물질로서 그의 조성 및 크기에 따라 특정 밴드 갭을 가질 수 있다. 그러므로, 제1 파장 시프터는 입사된 광을 흡수한 후 고유의 파장을 갖는 광을 방출할 수 있다. 또한, 제1 파장 시프터는 나노 결정을 포함하는 코어 및 상기 코어를 둘러싸는 쉘을 포함하는 코어-쉘 구조를 가질 수 있다. 이 경우, 코어를 이루는 나노 결정의 예로는 IV족계 나노 결정, II-VI족계 화합물 나노 결정, III-V족계 화합물 나노 결정, IV-VI족계 나노 결정 또는 이들의 조합 등을 들 수 있다. 쉘은 상기 코어의 화학적 변성을 방지하여 반도체 특성을 유지하기 위한 보호층 역할 및/또는 양자점에 전기 영동 특성을 부여하기 위한 충전층(charging layer)의 역할을 수행할 수 있다. 또한, 쉘은 단층 또는 다중층일 수 있으며, 쉘의 예로는 금속 또는 비금속의 산화물, 반도체 화합물 또는 이들의 조합 등을 들 수 있다.
제1 산란체는 제1 베이스 수지와 상이한 굴절률을 가지고 제1 베이스 수지와 광학 계면을 형성할 수 있다. 예를 들어, 제1 산란체는 광 산란 입자일 수 있다. 예를 들어, 제1 산란체는 산화 티타늄(TiO2), 산화 규소(SiO2), 산화 지르코늄(ZrO2), 산화 알루미늄(Al2O3), 산화 인듐(In2O3), 산화 아연(ZnO) 또는 산화 주석(SnO2) 등과 같은 금속 산화물 입자일 수 있다. 또는, 제1 산란체는 아크릴계 수지 또는 우레탄계 수지와 같은 유기 입자일 수 있다.
제1 산란체는 제1 파장 변환층(352)을 투과하는 광의 파장을 실질적으로 변환시키지 않으면서 입사광을 랜덤한 방향으로 산란시킬 수 있다. 이를 통해, 제1 파장 변환층(352)을 투과하는 광의 경로 길이를 증가시킬 수 있으므로, 제1 파장 시프터에 의한 색 변환 효율을 증가시킬 수 있다.
또한, 제1 파장 변환층(352)은 제1 컬러필터(371)와 중첩될 수 있다. 그러므로, 제1 서브 화소(PX1)로부터 제공된 청색 광 또는 자외선 광과 같은 단파장의 광 중 일부는 제1 파장 시프터에 의해 제1 색의 광으로 변환되지 않고 제1 파장 변환층(352)을 그대로 투과할 수 있다. 하지만, 제1 파장 변환층(352)에 의해 변환되지 않고 제1 컬러필터(371)에 입사되는 청색 광 또는 자외선 광과 같은 단파장의 광은 제1 컬러필터(371)를 투과하지 못한다. 이에 비해, 제1 파장 변환층(352)에 의해 변환된 제1 색의 광은 제1 컬러필터(371)를 투과하여 제2 기판(112) 방향으로 출광될 수 있다.
제2 파장 변환층(353)은 제2 서브 화소(PX2)와 중첩되게 배치될 수 있다. 제2 파장 변환층(353)은 제2 서브 화소(PX2)의 발광층(342)에서 발광된 청색 광 또는 자외선 광과 같은 단파장의 광을 제2 색의 광으로 변환할 수 있다. 이를 위해, 제2 파장 변환층(353)은 제2 베이스 수지, 제2 파장 시프터, 및 제2 산란체를 포함할 수 있다. 제2 파장 변환층(353)의 제2 베이스 수지, 제2 파장 쉬프터, 및 제2 산란체는 제1 파장 변환층(352)에서 설명한 바와 실질적으로 동일하므로, 이들에 대한 자세한 설명은 생략한다. 다만, 제1 파장 쉬프터와 제2 파장 시프터가 양자점인 경우, 제2 파장 쉬프터의 직경은 제1 쉬프터 직경보다 작을 수 있다.
또한, 제2 파장 변환층(353)은 제2 컬러필터(372)와 중첩될 수 있다. 그러므로, 제2 서브 화소(PX2)로부터 제공된 청색 광 또는 자외선 광과 같은 단파장의 광 중 일부는 제2 파장 시프터에 의해 제2 색의 광으로 변환되지 않고 제2 파장 변환층(353)을 그대로 투과할 수 있다. 하지만, 제2 파장 변환층(353)에 의해 변환되지 않고 제2 컬러필터(372)에 입사되는 청색 광 또는 자외선 광과 같은 단파장의 광은 제2 컬러필터(372)를 투과하지 못한다. 이에 비해, 제2 파장 변환층(353)에 의해 변환된 제2 색의 광은 제2 컬러필터(372)를 투과하여 제2 기판(112) 방향으로 출광될 수 있다.
제3 파장 변환층(354)은 제3 서브 화소(PX3)와 중첩되게 배치될 수 있다. 제3 파장 변환층(354)은 제3 서브 화소(PX3)의 발광층(342)에서 발광된 청색 광 또는 자외선 광과 같은 단파장의 광을 제3 색의 광으로 변환할 수 있다. 이를 위해, 제3 파장 변환층(354)은 제3 베이스 수지와 제3 산란체를 포함할 수 있다. 제3 파장 변환층(354)의 제3 베이스 수지와 제3 산란체는 제1 파장 변환층(352)에서 설명한 바와 실질적으로 동일하므로, 이들에 대한 자세한 설명은 생략한다.
또한, 제3 파장 변환층(354)은 제3 컬러필터(373)와 중첩될 수 있다. 그러므로, 제3 서브 화소(PX3)로부터 제공된 청색 광 또는 자외선 광과 같은 단파장의 광은 제3 파장 변환층(354)을 그대로 투과할 수 있으며, 제3 파장 변환층(353)을 투과한 광은 제3 컬러필터(373)를 투과하여 제2 기판(112) 방향으로 출광될 수 있다.
제2 캡핑층(355)은 제1 파장 변환층(352), 제2 파장 변환층(353), 제3 파장 변환층(354), 및 파장 변환층들(352, 353, 354)에 의해 덮이지 않고 노출된 제1 캡핑층(351) 상에 배치될 수 있다. 제2 캡핑층(355)은 외부로부터 수분 또는 산소가 제1 파장 변환층(352), 제2 파장 변환층(353), 및 제3 파장 변환층(354)에 침투하는 것을 방지하는 역할을 한다. 제2 캡핑층(355)은 무기막, 예를 들어 실리콘 질화물, 알루미늄 질화물, 지르코늄 질화물, 티타늄 질화물, 하프늄 질화물, 탄탈륨 질화물, 실리콘 산화물, 알루미늄 산화물, 또는 티타늄 산화물로 형성될 수 있다.
층간 유기막(356)은 제2 캡핑층(355) 상에 배치될 수 있다. 층간 유기막(356)은 파장 변환층들(352, 353, 354)로 인한 단차를 평탄화하기 위한 평탄화층일 수 있다. 층간 유기막(356)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.
제3 캡핑층(357)은 층간 유기막(356) 상에 배치될 수 있다. 제3 캡핑층(357)은 무기막, 예를 들어 실리콘 질화물, 알루미늄 질화물, 지르코늄 질화물, 티타늄 질화물, 하프늄 질화물, 탄탈륨 질화물, 실리콘 산화물, 알루미늄 산화물, 또는 티타늄 산화물로 형성될 수 있다.
충진재(FL)는 제1 기판(111) 상에 배치된 박막 봉지층(TFEL)과 제2 기판(112) 상에 배치된 제3 캡핑층(357) 사이에 배치될 수 있다. 충진재(FL)는 완충 기능을 가진 물질로 이루어질 수 있다. 예를 들어, 충진제(70)는 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.
또한, 표시 패널(110)의 비표시 영역에는 제1 기판(111)과 제2 기판(112)을 접착하는 밀봉재가 배치될 수 있으며, 평면 상에서 바라보았을 때 충진재(FL)는 밀봉재에 의해 둘러싸일 수 있다. 밀봉재는 유리 프릿(glass frit) 또는 실런트(sealant)일 수 있다.
도 7에 도시된 실시예에 의하면, 제1 내지 제3 서브 화소들(PX1, PX2, PX3)이 청색 광 또는 자외선 광과 같은 단파장의 광을 발광하며, 제1 서브 화소(PX1)의 광을 제1 파장 변환층(352)을 통해 제1 색의 광으로 변환한 후 제1 컬러필터(CF1)를 통해 출력하고, 제2 서브 화소(PX2)의 광을 제2 파장 변환층(353)을 통해 제2 색의 광으로 변환한 후 제2 컬러필터(CF2)를 통해 출력하며, 제3 서브 화소(PX3)의 광을 제3 파장 변환층(354)과 제3 컬러필터(CF3)를 통해 출력하므로, 백색 광을 출력할 수 있다.
또한, 도 7에 도시된 실시예에 의하면, 서브 화소들(PX1, PX2, PX3)이 제2 기판(112), 즉 상부 방향으로 광을 발광하는 상부 발광 방식으로 형성되므로, 그라파이트 또는 알루미늄과 같이 불투명한 물질을 포함하는 방열 필름(130)은 제1 기판(111)의 일면 상에 배치될 수 있다.
도 8은 도 5의 제1 음향 발생 장치의 일 예를 보여주는 단면도이다. 도 9a 및 도 9b는 도 7에 도시된 제1 음향 발생 장치에 의한 표시 패널의 진동을 보여주는 일 예시도면이다.
도 8, 도 9a, 및 도 9b를 참조하면, 제1 음향 발생 장치(210)는 보이스 코일을 이용하여 자력을 생성함으로써 표시 패널(110)을 진동시키는 여진기(Exciter)일 수 있다. 이 경우, 제어 회로 보드(160)에서 제1 음향 발생 장치(210)가 배치되는 영역에는 홀이 형성될 수 있다.
제1 음향 발생 장치(210)는 마그넷(magnet, 211), 보빈(212), 보이스 코일(213), 댐퍼(214), 및 하부 플레이트(215)를 포함할 수 있다.
마그넷(211)은 영구 자석으로, 바륨 훼라이트(barium ferrite) 등 소결(燒結) 자석을 이용할 수 있다. 마그넷(211)의 재질은 삼산화이철(Fe2O3), 탄산바륨(BaCO3), 네오디뮴 자석, 자력 성분이 개선된 스트론튬 훼라이트(strontium ferrite), 알루미늄(Al), 니켈(Ni), 또는 코발트(Co)의 합금 주조 자석 등이 사용될 수 있으나, 그에 한정되는 것은 아니다. 네오디뮴 자석은 예를 들면 네오디뮴-철-붕소(Nd-Fe-B)일 수 있다.
마그넷(211)은 플레이트(211a), 플레이트(211a)의 중앙으로부터 돌출된 중앙 돌출부(211b), 및 플레이트(211a)의 가장자리로부터 돌출된 측벽부(211c)를 포함할 수 있다. 중앙 돌출부(211b)와 측벽부(211c)는 소정의 간격으로 이격될 수 있으며, 이로 인해 중앙 돌출부(211b)와 측벽부(211c) 사이에는 소정의 공간이 형성될 수 있다. 즉, 마그넷(211)은 원기둥 형태를 가지며, 구체적으로 원기둥의 어느 한 밑면에는 원 형태의 공간이 형성된 형태를 가질 수 있다.
마그넷(211)의 중앙 돌출부(211b)는 N극의 자성을 갖고, 플레이트(211a)와 측벽부(211c)는 S극의 자성을 가질 수 있으며, 이로 인해 마그넷(211)의 중앙 돌출부(211b)와 플레이트(211b) 사이와 중앙 돌출부(211b)와 측벽부(211c) 사이에는 외부 자기장이 형성될 수 있다.
보빈(212)은 원통 형태로 형성될 수 있다. 보빈(212)의 내부에는 마그넷(211)의 중앙 돌출부(211b)가 배치될 수 있다. 즉, 보빈(212)은 마그넷(211)의 중앙 돌출부(211b)를 둘러싸도록 배치될 수 있다. 또한, 보빈(212)의 외부에는 마그넷(211)의 측벽부(211c)가 배치될 수 있다. 즉, 마그넷(211)의 측벽부(211c)는 보빈(212)을 둘러싸도록 배치될 수 있다. 보빈(212)과 마그넷(211)의 중앙 돌출부(211b) 사이와 보빈(212)과 마그넷(211)의 측벽부(211c) 사이에는 공간이 형성될 수 있다.
보빈(212)은 펄프 또는 종이를 가공한 재질, 알루미늄이나 마그네슘 또는 그 합금, 폴리프로필렌(polypropylene) 등의 합성 수지, 또는 폴리아미드(polyamide)계 섬유 등으로 형성될 수 있다. 보빈(212)의 일 단은 접착 부재를 이용하여 방열 필름(130)에 접착될 수 있다. 접착 부재는 양면 테이프일 수 있다.
보이스 코일(213)은 보빈(212)의 외주면에 권취(또는 권선)된다. 보빈(212)의 일 단에 인접한 보이스 코일(213)의 일 단은 제1A 구동 전압을 인가받고, 보빈(212)의 타 단에 인접한 보이스 코일(213)의 타 단은 제1B 구동 전압을 인가받을 수 있다. 이로 인해, 제1A 구동 전압과 제1B 구동 전압에 따라 보이스 코일(213)에는 전류가 흐를 수 있다. 보이스 코일(213)에 흐르는 전류에 따라 보이스 코일(213) 주위에는 인가 자기장이 형성될 수 있다. 제1A 구동 전압이 정극성의 전압이고 제1B 구동 전압이 부극성의 전압인 경우와 제1A 구동 전압이 부극성의 전압이고 제1B 구동 전압이 정극성의 전압인 경우 보이스 코일(213)에 흐르는 전류의 방향은 반대가 된다. 그러므로, 제1A 구동 전압과 제1B 구동 전압의 교류 구동에 따라 보이스 코일(213) 주위에 형성되는 인가 자기장의 N극과 S극은 변경되며, 이로 인해 마그넷(211)과 보이스 코일(213)은 인력과 척력이 교대로 작용하게 된다. 그러므로, 보이스 코일(213)이 권취된 보빈(212)은 도 9a 및 도 9b와 같이 제3 방향(Z축 방향)으로 왕복 운동할 수 있다. 따라서, 표시 패널(110)과 방열 필름(130)은 제3 방향(Z축 방향)으로 진동하게 되며, 이로 인해 음향이 출력될 수 있다.
댐퍼(214)는 보빈(212)의 상측 일부와 마그넷(211)의 가장자리 돌출부(211c) 사이에 배치된다. 댐퍼(214)는 보빈(212)의 상하 운동에 따라 수축 및 이완하면서 보빈(212)의 상하 진동을 조절한다. 즉, 댐퍼(214)가 보빈(212)과 마그넷(211)의 가장자리 돌출부(211c)에 연결되기 때문에 보빈(212)의 상하 운동은 댐퍼(214)의 복원력에 의해 제한될 수 있다. 예를 들어, 보빈(212)이 일정 높이 이상으로 진동하거나 일정 높이 이하로 진동할 경우 댐퍼(214)의 복원력에 의해 보빈(212)은 원위치로 원상 복귀할 수 있다.
하부 플레이트(215)는 마그넷(211)의 하면에 배치될 수 있다. 하부 플레이트(215)는 마그넷(211)과 일체로 형성되거나 마그넷(211)과 별도로 형성될 수 있다. 하부 플레이트(215)가 마그넷(211)과 별도로 형성되는 경우, 마그넷(211)은 양면 테이프와 같은 접착 부재를 통해 하부 플레이트(215)에 접착될 수 있다.
하부 플레이트(215)는 스크루(screw)와 같은 고정 부재(216)를 통해 제어 회로 보드(160)에 고정될 수 있다. 이로 인해, 마그넷(211)은 제어 회로 보드(160)에 고정될 수 있다.
본 명세서에서는 마그넷(211)과 하부 플레이트(215)가 제어 회로 보드(160)에 고정되는 것을 예시하였으나, 본 명세서의 실시예는 이에 한정되지 않는다. 즉, 마그넷(211)과 하부 플레이트(215)는 제어 회로 보드(160) 대신에 시스템 회로 보드, 전원 회로 보드, 음향 회로 보드, 또는 더미 회로 보드에 고정될 수 있다. 더미 회로 보드는 제1 음향 발생 장치(210)의 마그넷(211)과 하부 플레이트(215)가 고정되는 이외에 다른 구성이 배치되지 않는 회로 보드를 가리킨다. 더미 회로 보드는 연성 인쇄회로보드 또는 인쇄회로보드일 수 있다. 또는, 마그넷(211)과 하부 플레이트(215)는 제어 회로 보드(160)가 아닌 하부 커버(180)에 고정될 수도 있다.
도 10은 도 5의 제2 음향 발생 장치의 일 예를 보여주는 단면도이다. 도 11a는 제2 음향 발생 장치의 제1 가지 전극과 제2 가지 전극 사이에 배치된 진동층의 진동 방법을 보여주는 일 예시도면이다. 도 11b 및 도 11c는 도 9에 도시된 제2 음향 발생 장치의 진동에 의한 표시 패널의 진동을 보여주는 측면도들이다.
도 10 및 도 11a 내지 도 11c를 참조하면, 제2 음향 발생 장치(220)는 인가된 전압에 따라 수축하거나 팽창하는 압전 물질을 이용하여 표시 패널(110)을 진동시키는 압전 소자(piezoelectric element, 壓電素子) 또는 압전 액츄에이터(piezoelectric actuator)일 수 있다. 제2 음향 발생 장치(220)는 진동층(511), 제1 전극(512), 및 제2 전극(513)을 포함할 수 있다.
제1 전극(512)은 제1 줄기 전극(5121)과 제1 가지 전극(5122)들을 포함할 수 있다. 제1 줄기 전극(5121)은 진동층(511)의 일 측면에만 배치되거나 도 10과 같이 진동층(511)의 복수의 측면들에 배치될 수 있다. 제1 줄기 전극(5121)은 진동층(511)의 상면에 배치될 수도 있다. 제1 가지 전극(5122)들은 제1 줄기 전극(5121)으로부터 분지될 수 있다. 제1 가지 전극(5122)들은 서로 나란하게 배치될 수 있다.
제2 전극(513)은 제2 줄기 전극(5131)과 제2 가지 전극(5132)들을 포함할 수 있다. 제2 줄기 전극(5131)은 진동층(511)의 다른 일 측면에 배치되거나 도 10과 같이 진동층(511)의 복수의 측면들에 배치될 수도 있다. 이때, 도 10과 같이 제2 줄기 전극(5131)이 배치되는 복수의 측면들 중 어느 한 측면에는 제1 줄기 전극(5121)이 배치될 수 있다. 제2 줄기 전극(5131)은 진동층(511)의 상면에 배치될 수 있다. 제1 줄기 전극(5121)과 제2 줄기 전극(5131)은 서로 중첩되지 않을 수 있다. 제2 가지 전극(5132)들은 제2 줄기 전극(5131)으로부터 분지될 수 있다. 제2 가지 전극(5132)들은 서로 나란하게 배치될 수 있다.
제1 가지 전극(5122)들과 제2 가지 전극(5132)들은 수평 방향(X축 방향 또는 Y축 방향)으로 서로 나란하게 배치될 수 있다. 또한, 제1 가지 전극(5122)들과 제2 가지 전극(5132)들은 수직 방향(Z축 방향)에서 교대로 배치될 수 있다. 즉, 제1 가지 전극(5122)들과 제2 가지 전극(5132)들은 수직 방향(Z축 방향)에서 제1 가지 전극(5122), 제2 가지 전극(5132), 제1 가지 전극(5122), 제2 가지 전극(5132)의 순서로 반복적으로 배치될 수 있다.
제1 전극(512)과 제2 전극(513)은 제1 음향 회로 보드(251) 또는 제2 음향 회로 보드(252)의 금속 라인들 또는 패드 전극들에 연결될 수 있다. 제1 음향 회로 보드(251) 또는 제2 음향 회로 보드(252)의 금속 라인들 또는 패드 전극들은 제2 음향 발생 장치(220) 또는 제3 음향 발생 장치(230)의 일면 상에 배치된 제1 전극(512)과 제2 전극(513)에 연결될 수 있다.
진동층(511)은 제1 전극(512)에 인가된 제1 구동 전압과 제2 전극(513)에 인가되는 제2 구동 전압에 따라 변형되는 압전 소자일 수 있다. 이 경우, 진동층(511)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(511)의 제조 온도가 높기 때문에, 제1 전극(512)과 제2 전극(513)은 녹는점이 높은 은(Ag) 또는 은(Ag)과 팔라듐(Pd)의 합금으로 형성될 수 있다. 제1 전극(512)과 제2 전극(513)의 녹는점을 높이기 위해, 제1 전극(512)과 제2 전극(513)이 은(Ag)과 팔라듐(Pd)의 합금으로 형성되는 경우, 은(Ag)의 함량이 팔라듐(Pd)의 함량보다 높을 수 있다.
진동층(511)은 제1 가지 전극(5122)들과 제2 가지 전극(5132)들 사이마다 배치될 수 있다. 진동층(511)은 제1 가지 전극(5122)에 인가되는 제1 구동 전압과 제2 가지 전극(5132)에 인가되는 제2 구동 전압 간의 차이에 따라 수축하거나 팽창한다.
구체적으로, 도 11a에서 제1 가지 전극(5122)과 제1 가지 전극(5122)의 하부에 배치된 제2 가지 전극(5132) 사이에 배치된 진동층(511)의 극성 방향은 상부 방향(↑)인 경우, 진동층(511)은 제1 가지 전극(5122)에 인접한 상부 영역에서 정극성을 가지며, 제2 가지 전극(5132)에 인접한 하부 영역에서 부극성을 가진다. 또한, 도 11a에서 제2 가지 전극(5132)과 제2 가지 전극(5132)의 하부에 배치된 제1 가지 전극(5122) 사이에 배치된 진동층(511)의 극성 방향은 하부 방향(↓)인 경우, 진동층(511)은 제2 가지 전극(5132)에 인접한 상부 영역에서 부극성을 가지며, 제1 가지 전극(5122)에 인접한 하부 영역에서 정극성을 가진다. 진동층(511)의 극성 방향은 제1 가지 전극(5122)과 제2 가지 전극(5132)을 이용하여 진동층(511)에 전계를 가하는 폴링(poling) 공정에 의해 정해질 수 있다.
도 11a와 같이 제1 가지 전극(5122)과 제1 가지 전극(5122)의 하부에 배치된 제2 가지 전극(5132) 사이에 배치된 진동층(511)의 극성 방향이 상부 방향(↑)인 경우, 제1 가지 전극(5122)에 정극성의 제2A 구동 전압이 인가되며, 제2 가지 전극(5132)에 부극성의 제2B 구동 전압이 인가되면, 진동층(511)은 제1 힘(F1)에 따라 수축될 수 있다. 제1 힘(F1)은 수축력일 수 있다. 또한, 제1 가지 전극(5122)에 부극성의 제2A 구동 전압이 인가되며, 제2 가지 전극(5132)에 정극성의 제2B 구동 전압이 인가되면, 진동층(511)은 제2 힘(F2)에 따라 팽창할 수 있다. 제2 힘(F2)은 신장력일 수 있다.
이와 유사하게, 제2 가지 전극(5132)과 제2 가지 전극(5132)의 하부에 배치된 제1 가지 전극(5122) 사이에 배치된 진동층(511)의 극성 방향이 하부 방향(↓)인 경우, 제2 가지 전극(5132)에 정극성의 제2A 구동 전압이 인가되며, 제1 가지 전극(5122)에 부극성의 제2B 구동 전압이 인가되면, 진동층(511)은 신장력에 따라 팽창할 수 있다. 또한, 제2 가지 전극(5132)에 부극성의 제2A 구동 전압이 인가되며, 제1 가지 전극(5122)에 정극성의 제2B 구동 전압이 인가되면, 진동층(511)은 수축력에 따라 수축될 수 있다. 제2 힘(F2)은 수축력일 수 있다.
도 10 및 도 11a 내지 도 11c에 도시된 실시예에 의하면, 제1 전극(512)에 인가되는 제2A 구동 전압과 제2 전극(513)에 인가되는 제2B 구동 전압이 정극성과 부극성으로 교대로 반복되는 경우, 진동층(511)은 수축과 팽창을 반복하게 된다. 이로 인해, 제2 음향 발생 장치(220)는 진동하게 된다.
제2 음향 발생 장치(220)가 방열 필름(130)의 일면에 배치되므로, 제2 음향 발생 장치(220)의 진동층(511)이 수축과 팽창하는 경우, 표시 패널(110)은 도 11b 및 도 11c와 같이 응력에 의해 하부와 상부로 진동하게 된다. 이와 같이, 제2 음향 발생 장치(220)에 의해 표시 패널(110)이 진동할 수 있으므로, 표시 장치(10)는 음향을 출력할 수 있다.
한편, 제3 음향 발생 장치(230)는 도 10 및 도 11a 내지 도 11c를 결부하여 설명한 제2 음향 발생 장치(220)와 실질적으로 동일하므로, 제3 음향 발생 장치(230)에 대한 자세한 설명은 생략한다.
도 12는 도 6의 음향 구동 회로의 일 예를 보여주는 블록도이다. 도 13은 도 6의 음향 구동 회로의 음향 변조 방법의 일 예를 보여주는 흐름도이다. 도 14a는 제3 하이 패스 필터를 통과하기 이전의 변조 저음 신호의 주파수에 따른 음압 레벨을 보여주는 그래프이다. 도 14b는 제3 하이 패스 필터를 통과하기 이전의 변조 저음 신호의 주파수에 따른 음압 레벨을 보여주는 그래프이다.
도 12, 도 13, 도 14a 및 도 14b를 참조하면, 음향 구동 회로(171)는 디지털 신호 처리부(510), 디지털 아날로그 변환부(520), 및 증폭부(530)를 포함할 수 있다.
디지털 신호 처리부(510)는 입력되는 음향 신호들의 제1 스테레오 신호(STE1)와 제2 스테레오 신호(STE2)를 처리한다. 음향 신호들은 디지털 신호 또는 아날로그 신호일 수 있다. 디지털 신호 처리부(510)는 음향 신호들이 아날로그 신호인 경우 음향 신호들을 디지털로 변환한 후 디지털 처리할 수 있다. 제1 스테레오 신호(STE1)는 우측 스테레오 음향 출력을 위한 음향 신호이고, 제2 스테레오 신호(STE2)는 좌측 스테레오 음향 출력을 위한 음향 신호일 수 있다.
디지털 신호 처리부(510)는 제1 스테레오 신호(STE1)로부터 제1 고음 신호(HS1)를 산출하고, 제2 스테레오 신호(STE2)로부터 제2 고음 신호(HS2)를 산출하며, 제1 스테레오 신호(STE1)와 제2 스테레오 신호(STE2)에 의해 모노 신호(MS)를 생성하고, 모노 신호(MS)로부터 산출된 저음 신호(LS)를 변조하여 변조 저음 신호(MLS_1)를 생성한다.
디지털 신호 처리부(510)는 고음 출력부(1510)와 저음 출력부(1520)를 포함한다. 고음 출력부(1510)는 제1 스테레오 신호(STE1)로부터 제1 고음 신호(HS1)를 산출하여 출력하고, 제2 스테레오 신호(STE2)로부터 제2 고음 신호(HS2)를 산출하여 출력할 수 있다. 저음 출력부(1520)는 제1 스테레오 신호(STE1)와 제2 스테레오 신호(STE2)에 의해 모노 신호(MS)를 생성하고, 모노 신호(MS)로부터 산출된 저음 신호(LS)를 변조하여 변조 저음 신호(MLS_1)를 생성할 수 있다.
고음 출력부(1510)는 제1 하이 패스 필터(1511)와 제2 하이 패스 필터(1512)를 포함할 수 있다.
제1 하이 패스 필터(1511)와 제2 하이 패스 필터(1512) 각각은 제1 고음 대역의 음향 신호를 필터링할 수 있는 필터이다. 제1 하이 패스 필터(1511)와 제2 하이 패스 필터(1512) 각각은 제1 임계 주파수 이상의 음향 신호를 필터링할 수 있는 필터이며, 이로 인해 제1 임계 주파수보다 낮은 저주파수 음향 신호를 제거할 수 있다. 즉, 제1 하이 패스 필터(1511)와 제2 하이 패스 필터(1512) 각각은 제1 임계 주파수보다 낮은 저주파수의 음향 신호의 음압 레벨을 낮출 수 있다.
제1 하이 패스 필터(1511)는 입력되는 제1 스테레오 신호(STE1)에서 제1 고음 대역의 음향 신호를 필터링하여 제1 고음 신호(HS1)를 출력할 수 있다. 제2 하이 패스 필터(1512)는 입력되는 제2 스테레오 신호(STE2)에서 제2 고음 대역의 음향 신호를 필터링하여 제2 고음 신호(HS2)를 출력할 수 있다. 이 경우, 제1 고음 신호(HS1)는 우측 고음 스테레오 음향을 출력하기 위한 음향 신호이고, 제2 고음 신호(HS2)는 좌측 고음 스테레오 음향을 출력하기 위한 음향 신호일 수 있다. (도 13의 S101 단계)
저음 출력부(1520)는 모노 신호 생성부(1521), 제1 로우 패스 필터(1522), 저음 신호 변조부(1523), 제3 하이 패스 필터(1524), 및 게인 값 적용부(1525)를 포함할 수 있다.
모노 데이터 생성부(1521)는 제1 스테레오 신호(STE1)와 제2 스테레오 신호(STE2)를 입력 받는다. 모노 데이터 생성부(1521)는 우측 스테레오 음향을 출력하기 위한 제1 스테레오 신호(STE1)와 좌측 스테레오 음향을 출력하기 위한 제2 스테레오 신호(STE2)에 따라 모노 음향을 출력하기 위한 모노 신호(MS)를 생성한다.
제1 로우 패스 필터(1522)는 제1 저음 대역의 음향 신호를 필터링할 수 있는 필터이다. 제1 로우 패스 필터(1522)는 제1 임계 주파수보다 낮은 음향 신호를 필터링할 수 있는 필터이며, 이로 인해 제1 임계 주파수 이상의 고주파수 음향 신호를 제거할 수 있다. 즉, 제1 로우 패스 필터(1522)는 제1 임계 주파수 이상의 고주파수 음향 신호의 음압 레벨을 낮출 수 있다. 제1 로우 패스 필터(1522)는 입력되는 모노 신호(MS)에서 제1 저음 대역의 음향 신호를 필터링하여 저음 신호(LS)를 출력할 수 있다. (도 13의 S102 단계)
제1 하이 패스 필터(1511), 제2 하이 패스 필터(1512), 및 제1 로우 패스 필터(1522) 각각이 동일한 제1 임계 주파수를 기준으로 입력되는 제1 스테레오 신호(STE1), 제2 스테레오 신호(STE2), 또는 모노 신호(MS)를 필터링함으로써, 제1 임계 주파수를 기준으로 고주파수 대역의 음향 신호를 포함하는 제1 고음 신호(HS1)와 제2 고음 신호(HS2), 및 저주파수 대역의 음향 신호를 포함하는 저음 신호(LS)로 나누어질 수 있다. 즉, 고주파수 대역의 음향 신호를 디지털 처리하고, 저주파수 대역의 음향 신호를 디지털 처리하는 듀얼 주파수 대역의 음향 신호 처리가 가능할 수 있다.
저음 신호 변조부(1523)는 저음 신호(LS)에서 기본음(fundamental tone)에 기초하여 배음(harmonic tone)을 생성하도록 저음 신호(LS)를 변조한다. 저음 신호 변조부(1523)는 저음 신호(LS)의 기본음으로부터 고주파수의 배음들을 생성할 수 있다. 저음 신호 변조부(1523)는 기본음으로부터 고주파수의 배음들을 생성하기 위해 피드백 루프(feedback loop) 회로를 이용할 수 있습니다. 또는, 저음 신호 변조부(1523)는 기본음으로부터 고주파수의 배음들을 생성하기 위해 피치 감지 알고리즘(pitch detection algorithm)과 후방 동기 변조(posterior synchronous modulation)를 포함할 수 있습니다.
예를 들어, 저음 신호 변조부(1523)는 도 14a와 같이 기본음과 4차 고주파수의 배음들을 포함하는 변조 저음 신호(MLS_1)를 생성할 수 있다. 도 14a에서 기본음(fundamental tone)의 주파수는 f0이고, 제1 배음(harmonic tone)의 주파수는 f1이며, 제2 배음의 주파수는 f2이고, 제3 배음의 주파수는 f3이며, 제4 배음의 주파수는 f4일 수 있다. 여기서, 제1 배음의 주파수(f1)는 기본음의 주파수(f0)의 2 배에 해당하고, 제2 배음의 주파수(f2)는 기본음의 주파수(f0)의 3 배에 해당하며, 제3 배음의 주파수(f3)는 기본음의 주파수(f0)의 4 배에 해당하며, 제4 배음의 주파수(f4)는 기본음의 주파수(f0)의 5 배에 해당할 수 있다. 제1 배음의 주파수(f1)와 기본음의 주파수(f0) 사이의 피치, 제2 배음의 주파수(f2)와 제1 배음의 주파수(f1) 사이의 피치, 제3 배음의 주파수(f3)와 제2 배음의 주파수(f2) 사이의 피치, 및 제4 배음의 주파수(f4)와 제3 배음의 주파수(f3) 사이의 피치는 실질적으로 동일 할 수 있다. 또한, 기본음의 음압 레벨이 가장 높고, 기본음에서 제4 배음으로 갈수록 음압 레벨은 낮아질 수 있다. (도 13의 S103 단계)
제3 하이 패스 필터(1524)는 제1 고음 대역의 음향 신호를 필터링할 수 있는 필터이다. 제3 하이 패스 필터(1524)는 제1 임계 주파수 이상의 음향 신호를 필터링할 수 있는 필터이며, 이로 인해 제1 임계 주파수보다 낮은 저주파수 음향 신호를 제거할 수 있다. 즉, 제3 하이 패스 필터(1524)는 제1 임계 주파수보다 낮은 저주파수 음향 신호의 음압 레벨을 낮출 수 있다.
제3 하이 패스 필터(1524)는 입력되는 변조 저음 신호(MLS_1)에서 제1 고음 대역의 음향 신호를 필터링한다. 도 14b와 같이 제3 하이 패스 필터(1524)를 통과한 변조 저음 신호(MLS_2)에서 기본음의 주파수(f0)는 제1 임계 주파수(THF1)보다 낮을 수 있다. 도 14b와 같이 제3 하이 패스 필터(1524)를 통과한 변조 저음 신호(MLS_2)에서 제1 배음의 주파수(f1), 제2 배음의 주파수(f2), 제3 배음의 주파수(f3), 및 제4 배음의 주파수(f4)는 제1 임계 주파수(THF1) 이상의 주파수일 수 있다. 그러므로, 제3 하이 패스 필터(1524)를 통과한 변조 저음 신호(MLS_2)에서 도 14b와 같이 기본음의 음압 레벨은 낮아지는 반면에, 제1 배음의 음압 레벨, 제2 배음의 음압 레벨, 제3 배음의 음압 레벨, 및 제4 배음의 음압 레벨은 그대로 유지될 수 있다. 따라서, 제3 하이 패스 필터(1524)를 통과한 변조 저음 신호(MLS_2)에서 기본음의 음압 레벨은 제1 배음의 음압 레벨, 제2 배음의 음압 레벨, 제3 배음의 음압 레벨, 및 제4 배음의 음압 레벨보다 낮을 수 있다.
음향 심리학(psychoacoustic)에 따르면, 제3 하이 패스 필터(1524)에 의해 기본음의 음압 레벨이 낮아지더라도, 기본음의 주파수(f0)의 2 배, 3 배, 4 배, 및 5 배의 주파수를 갖는 제1 배음, 제2 배음, 제3 배음, 및 제4 배음을 보강하는 경우, 사용자는 기본음을 듣는 것으로 느낄 수 있다. 즉, 저음에서 가장 낮은 주파수를 갖는 기본음을 생략하더라도, 사용자는 음향 심리학에 따라 저음을 듣는 것으로 느낄 수 있다. 그러므로, 소형 표시 장치에서 음향 발생 장치의 면적을 넓히지 않더라도, 사용자에게 저음을 제공할 수 있다. 또한, 중대형 표시 장치에서 사용자에게 저음을 제공함과 동시에 표시 패널의 떨림이 사용자에게 시인되지 않도록 할 수 있다.
게인 값 적용부(1525)는 제3 하이 패스 필터(1524)에 의해 필터링된 변조 저음 신호(MLS_2)에 게인 값을 적용한다. 제3 하이 패스 필터(1524)에 의해 필터링된 변조 저음 신호(MLS_2)가 게인 값 적용 없이 제1 음향 신호(SS1)로 변환되어 제1 음향 발생 장치(210)로 출력되는 경우, 후방 신호 왜곡과 제1 음향 발생 장치(210)의 시스템 과부하가 발생할 수 있다. 그러므로, 게인 값 적용부(1525)는 제3 하이 패스 필터(1524)에 의해 필터링된 변조 저음 신호(MLS_2)에 게인 값을 적용함으로써, 필터링된 변조 저음 신호(MLS_2)를 제한할 수 있다. (도 13의 S104 단계)
디지털 아날로그 변환부(520)는 제1 하이 패스 필터(1511)에 의해 필터링된 제1 고음 신호(HS1), 제2 하이 패스 필터(1512)에 의해 필터링된 제2 고음 신호(HS2), 및 게인 값 적용부(1525)로부터 출력된 변조 저음 신호(MLS_3)를 입력 받는다. 디지털 아날로그 변환부(520)는 디지털 신호인 변조 저음 신호(MLS_3)를 아날로그 신호인 제1 음향 신호(SS1)로 변환하고, 디지털 신호인 제1 고음 데이터(HS1)를 아날로그 신호인 제2 음향 신호(SS2)로 변환하며, 디지털 신호인 제2 고음 데이터(HS2)를 아날로그 신호인 제3 음향 신호(SS3)로 변환한다. 디지털 아날로그 변환부(520)는 제1 음향 신호(SS1), 제2 음향 신호(SS2), 및 제3 음향 신호(SS3)를 증폭부(530)로 출력한다.
증폭부(530)는 복수의 증폭기들을 이용하여 제1 음향 신호(SS1), 제2 음향 신호(SS2), 및 제3 음향 신호(SS3)를 증폭할 수 있다. 복수의 증폭기들 각각은 연산 증폭기(OP Amp)를 포함할 수 있다. 증폭부(530)는 증폭된 제1 음향 신호(SS1)를 제1 음향 발생 장치(210)로 출력하고, 증폭된 제2 음향 신호(SS2)를 제2 음향 발생 장치(220)로 출력하며, 증폭된 제3 음향 신호(SS3)를 제3 음향 발생 장치(230)로 출력할 수 있다.
도 12에 도시된 실시예에 의하면, 제3 하이 패스 필터(1524)에 의해 변조 저음 신호(MLS_1)에서 기본음의 음압 레벨을 낮추더라도, 기본음의 주파수(f0)의 2 배, 3 배, 4 배, 및 5 배의 주파수를 갖는 제1 배음, 제2 배음, 제3 배음, 및 제4 배음을 보강함으로써, 사용자는 음향 심리학에 따라 기본음을 듣는 것으로 느낄 수 있다. 즉, 저음에서 가장 낮은 주파수를 갖는 기본음을 생략하더라도, 사용자는 음향 심리학에 따라 저음을 듣는 것으로 느낄 수 있다. 그러므로, 소형 표시 장치에서 음향 발생 장치의 면적을 넓히지 않더라도, 사용자에게 저음을 제공할 수 있다. 또한, 중대형 표시 장치에서 사용자에게 저음을 제공함과 동시에 표시 패널의 떨림이 사용자에게 시인되지 않도록 할 수 있다.
도 15는 표시 장치의 일 예를 보여주는 저면도이다. 도 16은 차단 부재, 제1 음향 발생 장치, 및 제2 음향 발생 장치의 일 예를 보여주는 저면도이다.
도 15 및 도 16에 도시된 실시예는 표시 장치(10)가 제4 음향 발생 장치(240)를 더 구비하고, 제1 음향 발생 장치(210)의 배치 위치가 변경된 점에서 도 3 및 도 4에 도시된 실시예와 차이점이 있다. 도 15 및 도 16에서는 도 3 및 도 4에 도시된 실시예와 중복된 설명은 생략하고, 도 3 및 도 4에 도시된 실시예와 차이점에 대하여 상세히 설명한다.
도 15 및 도 16을 참조하면, 제1 기판(111)의 일면 또는 방열 필름(130)의 일면 상에는 제1 음향 발생 장치(210), 제2 음향 발생 장치(220), 제3 음향 발생 장치(230) 이외에 제4 음향 발생 장치(240)가 추가로 배치될 수 있다. 제4 음향 발생 장치(240)는 표시 패널(110)을 제3 방향(Z축 방향)으로 진동시킬 수 있는 진동 장치일 수 있다. 이 경우, 표시 패널(110)은 음향을 출력하기 위한 진동판으로서 역할을 할 수 있다. 제4 음향 발생 장치(210)는 도 8, 도 9a 및 도 9b와 같이 보이스 코일을 이용하여 자력을 생성함으로써 표시 패널(110)을 진동시키는 여진기(Exciter)일 수 있다.
제4 음향 발생 장치(240)는 저음 대역의 제4 음향을 출력하는 저음용 음향 발생 장치로 역할을 할 수 있다. 그러므로, 표시 장치(10)는 제1 음향 발생 장치(210)와 제4 음향 발생 장치(240)를 이용하여 저음 대역의 음향을 출력하고, 제2 음향 발생 장치(220)와 제3 음향 발생 장치(230)를 이용하여 고음 대역의 음향을 출력함으로써, 사용자에게 저음 대역과 고음 대역을 모두 포함하는 높은 품질의 음향을 제공할 수 있다.
제1 음향 발생 장치(210)는 제4 음향 발생 장치(240)에 비해 표시 패널(110)의 일 측, 예를 들어 표시 패널(110)의 우 측에 가깝게 배치될 수 있다. 제4 음향 발생 장치(240)는 제1 음향 발생 장치(210)에 비해 표시 패널의 타 측, 예를 들어 표시 패널(110)의 좌 측에 가깝게 배치될 수 있다. 이 경우, 제1 음향 발생 장치(210)는 제4 음향 발생 장치(240)에 비해 제2 음향 발생 장치(220)에 인접하게 배치될 수 있다. 제4 음향 발생 장치(240)는 제1 음향 발생 장치(210)에 비해 제3 음향 발생 장치(230)에 인접하게 배치될 수 있다. 이로 인해, 표시 장치(10)는 제1 음향 발생 장치(210)를 이용하여 표시 패널(110)을 진동하여 저음 대역의 우측 음향을 출력하며, 제2 음향 발생 장치(220)를 이용하여 표시 패널(110)을 진동하여 고음 대역의 우측 음향을 출력할 수 있다. 또한, 표시 장치(10)는 제3 음향 발생 장치를 이용하여 표시 패널(110)을 진동하여 고음 대역의 좌측 음향을 출력하고, 제4 음향 발생 장치(240)를 이용하여 표시 패널(110)을 진동하여 저음 대역의 좌측 음향을 출력할 수 있다. 이 경우, 표시 장치(10)는 2.2 채널의 스테레오 음향을 출력할 수 있으므로, 사용자에게 높은 품질의 음향을 제공할 수 있다.
한편, 본 명세서에서는 제1 음향 발생 장치(210)와 제4 음향 발생 장치(240)가 여진기이고, 제2 음향 발생 장치(220)와 제3 음향 발생 장치(230)가 압전 소자 또는 압전 액츄에이터인 것을 예시하였으나, 이에 한정되지 않는다. 제1 음향 발생 장치(210), 제2 음향 발생 장치(220), 제3 음향 발생 장치(230), 및 제4 음향 발생 장치(240) 모두 여진기, 압전 소자 또는 압전 액츄에이터일 수 있다.
한편, 도 5 및 도 6에서는 제1 음향 발생 장치(210)의 하부 플레이트(215)가 제어 회로 보드(160) 상에 배치되어 제어 회로 보드(160)에 고정되고, 마그넷(211)이 제어 회로 보드(160)에 형성된 홀(H1)과 하부 커버(180)에 형성된 홀(H2) 내에 배치된 것을 예시하였다. 이에 비해, 도 15 및 도 16에서는 제1 음향 발생 장치(210)와 제4 음향 발생 장치(240) 각각의 하부 플레이트(215)는 하부 커버(180) 상에 배치되어 하부 커버(180)에 고정될 수 있다. 이 경우, 마그넷(211)은 하부 커버(180)에 형성된 홀 내에 배치될 수 있다.
제4 음향 발생 장치(240)의 보빈(212)은 방열 필름(130)의 일면 상에 고정되고, 마그넷(211)은 하부 커버(180)에 고정될 수 있다. 그러므로, 보이스 코일(213) 주위에 형성되는 인가 자기장에 따라 보이스 코일(213)이 권취된 보빈(212)은 제3 방향(Z축 방향)으로 왕복 운동할 수 있으며, 이로 인해 표시 패널(110)은 진동할 수 있다.
제4 음향 발생 장치(240)의 마그넷(magnet, 211), 보빈(212), 보이스 코일(213), 및 하부 플레이트(215)에 대한 상세한 설명은 도 8, 도 9a, 및 도 9b를 결부하여 설명한 바와 실질적으로 동일하므로 생략한다.
제4 음향 발생 장치(240)는 음향 구동 회로(171)로부터 제4A 구동 전압과 제4B 구동 전압을 포함하는 제4 음향 신호를 입력 받을 수 있다. 제4 음향 발생 장치(240)는 제4A 구동 전압과 제4B 구동 전압에 따라 표시 패널(110)을 진동시킴으로써 음향을 출력할 수 있다. 제4 음향 발생 장치(240)는 제4 음향 회로 보드(254)에 의해 제어 회로 보드(160)의 제2B 커넥터(152b)에 연결될 수 있다.
또한, 제1 음향 발생 장치(210)는 제어 회로 보드(160) 상에 배치되지 않으므로, 제3 음향 회로 보드(253)에 의해 제어 회로 보드(160)의 제2B 커넥터(152b)에 연결될 수 있다.
제3 음향 회로 보드(253)와 제4 음향 회로 보드(254) 각각의 일 측에는 제1 음향 발생 장치(210) 또는 제4 음향 발생 장치(240)의 일면 상에 배치된 제1 전극과 제2 전극에 연결되는 제1 패드와 제2 패드가 형성될 수 있다. 제3 음향 회로 보드(253)와 제4 음향 회로 보드(254) 각각의 타 측에는 제어 회로 보드(140)의 제2B 커넥터(152b)에 연결되기 위한 접속부가 형성될 수 있다. 즉, 제1 음향 발생 장치(210)는 제3 음향 회로 보드(253)에 의해 제어 회로 보드(160)에 전기적으로 연결되고, 제4 음향 발생 장치(240)는 제4 음향 회로 보드(254)에 의해 제어 회로 보드(160)에 전기적으로 연결될 수 있다. 제3 음향 회로 보드(253)와 제4 음향 회로 보드(254) 각각은 연성 인쇄 회로 보드 또는 가요성 케이블일 수 있다.
차단 부재들(190, 191, 194, 195, 196)은 제1 음향 발생 장치(210), 제2 음향 발생 장치(220), 제3 음향 발생 장치(230), 및 제4 음향 발생 장치(240) 각각에 의해 발생된 표시 패널(110)의 진동이 전파되거나 표시 패널(110)의 진동에 의해 발생된 음향이 전달되는 것을 차단하는 역할을 한다. 차단 부재들(190, 191, 194, 195, 196)은 표시 패널(110)의 진동의 전파 또는 음향의 전달을 차단하기 위해, 방열 필름(130)의 일면과 하부 커버(180)의 타면에 접착될 수 있다. 또는, 방열 필름(130)이 생략되는 경우, 차단 부재들(190, 191, 194, 195, 196)은 제1 기판(111)의 일면과 하부 커버(180)의 타면에 접착될 수 있다.
제1 차단 부재(190)와 제2 차단 부재(191)는 도 4를 결부하여 설명한 바와 실질적으로 동일하므로, 생략한다. 제5 차단 부재(194)는 제1 방향(X축 방향)으로 길게 연장되고, 제6 차단 부재(195)와 제7 차단 부재(196)는 제2 방향(Y축 방향)으로 길게 연장될 수 있다. 제5 차단 부재(192)는 제1 음향 발생 장치(210)와 제4 음향 발생 장치(240) 사이에 배치되고, 제2 음향 발생 장치(220)와 제3 음향 발생 장치(230) 사이에 배치될 수 있다. 제6 차단 부재(195)는 제1 음향 발생 장치(210)와 제2 음향 발생 장치(220) 사이에 배치될 수 있다. 제7 차단 부재(196)는 제3 음향 발생 장치(230)와 제4 음향 발생 장치(240) 사이에 배치될 수 있다.
방열 필름(130)의 일면은 도 16과 같이 차단 부재들(190, 191, 194, 195, 196)에 의해 제1 영역(A1), 제2 영역(A2), 제3 영역(A3), 제4 영역(A4), 및 제5 영역(A5)으로 분할될 수 있다.
제1 영역(A1)은 제1 음향 발생 장치(210)가 배치되는 영역으로, 제1 음향 발생 장치(210)를 둘러싸도록 배치된 제1 차단 부재(190), 제2 차단 부재(191), 제5 차단 부재(194), 및 제6 차단 부재(195)에 의해 정의될 수 있다. 이로 인해, 제1 영역(A1)의 제1 음향 발생 장치(210)에 의해 발생된 표시 패널(110)의 진동 또는 음향이 제2 영역(A2), 제3 영역(A3), 제4 영역(A4), 및 제5 영역(A5)으로 전파되는 것을 방지하거나 줄일 수 있다.
제2 영역(A2)은 소스 회로 보드(140)들이 배치되는 영역으로, 소스 회로 보드(140)들을 둘러싸도록 배치된 제1 차단 부재(190)와 제2 차단 부재(191)에 의해 정의될 수 있다. 제2 영역(A2)으로 인해 소스 회로 보드(140)들, 소스 구동 회로(121)들, 연성 필름(122)들이 제1 영역(A1)의 제1 음향 발생 장치(210)와 제5 영역(A5)의 제4 음향 발생 장치(240)에 의해 발생된 표시 패널(110)의 진동 또는 음향에 의해 영향을 받는 것을 방지하거나 줄일 수 있다.
제3 영역(A3)은 제2 음향 발생 장치(220)가 배치되는 영역으로, 제2 음향 발생 장치(220)를 둘러싸도록 배치된 제1 차단 부재(190), 제5 차단 부재(194), 및 제6 차단 부재(195)에 의해 정의될 수 있다. 이로 인해, 제3 영역(A3)의 제2 음향 발생 장치(220)에 의해 발생된 표시 패널(110)의 진동 또는 음향이 제1 영역(A1), 제4 영역(A4), 및 제5 영역(A5)으로 전파되는 것을 방지하거나 줄일 수 있다.
제4 영역(A4)은 제3 음향 발생 장치(230)가 배치되는 영역으로, 제3 음향 발생 장치(230)를 둘러싸도록 배치된 제1 차단 부재(190), 제5 차단 부재(194), 및 제7 차단 부재(196)에 의해 정의될 수 있다. 이로 인해, 제4 영역(A4)의 제3 음향 발생 장치(230)에 의해 발생된 표시 패널(110)의 진동 또는 음향이 제1 영역(A1), 제3 영역(A3), 및 제5 영역(A5)으로 전파되는 것을 방지하거나 줄일 수 있다.
제5 영역(A5)은 제4 음향 발생 장치(240)가 배치되는 영역으로, 제4 음향 발생 장치(240)를 둘러싸도록 배치된 제1 차단 부재(190), 제2 차단 부재(191), 제5 차단 부재(194), 및 제7 차단 부재(197)에 의해 정의될 수 있다. 이로 인해, 제5 영역(A5)의 제4 음향 발생 장치(240)에 의해 발생된 표시 패널(110)의 진동 또는 음향이 제1 영역(A1), 제2 영역(A2), 제3 영역(A3), 및 제4 영역(A4)으로 전파되는 것을 방지하거나 줄일 수 있다.
도 17은 도 6의 음향 구동 회로의 일 예를 보여주는 블록도이다. 도 18은 도 6의 음향 구동 회로의 음향 변조 방법의 일 예를 보여주는 흐름도이다.
도 17 및 도 18에 도시된 실시예는 디지털 신호 처리부(171)가 제1 밴드 패스 필터(1513), 제2 밴드 패스 필터(1514), 및 저음 변조 출력부(1530)를 더 포함하는 것에서 도 12 및 도 13에 도시된 실시예와 차이점이 있다. 도 17 및 도 18에서는 도 12 및 도 13에 도시된 실시예와 중복된 설명은 생략하고, 도 12 및 도 13에 도시된 실시예와 차이점 위주로 설명한다.
도 17 및 도 18을 참조하면, 음향 구동 회로(171)는 디지털 신호 처리부(510), 디지털 아날로그 변환부(520), 및 증폭부(530)를 포함할 수 있다.
디지털 신호 처리부(510)는 고음 및 저음 출력부(1510), 저음 출력부(1520), 및 저음 변조 출력부(1530)를 포함한다. 고음 및 저음 출력부(1510)는 제1 스테레오 신호(STE1)로부터 제1 고음 신호(HS1)와 제1 저음 신호(LS1)를 산출하여 출력하고, 제2 스테레오 신호(STE2)로부터 제2 고음 신호(HS2)와 제2 저음 신호(LS2)를 산출하여 출력할 수 있다. 저음 출력부(1520)는 제1 스테레오 신호(STE1)와 제2 스테레오 신호(STE2)에 의해 모노 신호(MS)를 생성하고, 모노 신호(MS)로부터 산출된 저음 신호(LS)를 변조하여 변조 저음 신호(MLS_3)를 생성할 수 있다. 저음 변조 출력부(1530)는 제1 저음 신호(LS1)에 변조 저음 신호(MLS_3)를 적용하여 제1 변조 저음 신호(MLS1)를 출력하고, 제2 저음 신호(LS2)에 변조 저음 신호(MLS_3)를 적용하여 제2 변조 저음 신호(MLS2)를 출력할 수 있다.
고음 및 저음 출력부(1510)는 제1 하이 패스 필터(1511), 제2 하이 패스 필터(1512), 제1 밴드 패스 필터(1513), 및 제2 밴드 패스 필터(1514)를 포함할 수 있다.
제1 하이 패스 필터(1511)와 제2 하이 패스 필터(1512)는 도 12 및 도 13을 결부하여 설명한 바와 실질적으로 동일하므로, 제1 하이 패스 필터(1511)와 제2 하이 패스 필터(1512)에 대한 자세한 설명은 생략한다. (도 18의 S201 단계)
제1 밴드 패스 필터(1513)와 제2 밴드 패스 필터(1514) 각각은 제1 저음 대역의 음향 신호를 필터링할 수 있는 필터이다. 제1 밴드 패스 필터(1513)와 제2 밴드 패스 필터(1514) 각각은 제2 임계 주파수와 제3 임계 주파수 사이의 음향 신호를 필터링할 수 있는 필터이며, 이로 인해 제2 임계 주파수보다 낮은 저주파수 음향 신호와 제3 임계 주파수보다 높은 고주파수 음향 신호의 음향 신호를 제거할 수 있다. 즉, 제1 밴드 패스 필터(1513)와 제2 밴드 패스 필터(1514) 각각은 제2 임계 주파수보다 낮은 저주파수 음향 신호의 음압 레벨을 낮추고, 제3 임계 주파수보다 높은 고주파수 음향 신호의 음향 신호의 음압 레벨을 낮출 수 있다. 제2 임계 주파수는 제1 임계 주파수보다 낮은 주파수일 수 있으며, 제3 임계 주파수는 제1 임계 주파수와 실질적으로 동일한 주파수이거나 제1 임계 주파수보다 낮은 주파수일 수 있다.
제1 밴드 패스 필터(1513)는 입력되는 제1 스테레오 신호(STE1)에서 제1 저음 대역의 음향 신호를 필터링하여 제1 저음 신호(LS1)를 출력할 수 있다. 제2 밴드 패스 필터(1514)는 입력되는 제2 스테레오 신호(STE2)에서 제2 저음 대역의 음향 신호를 필터링하여 제2 저음 신호(LS2)를 출력할 수 있다. 이 경우, 제1 저음 신호(LS1)는 우측 저음 스테레오 음향을 출력하기 위한 음향 신호이고, 제2 저음 신호(LS2)는 좌측 저음 스테레오 음향을 출력하기 위한 음향 신호일 수 있다. (도 18의 S202 단계)
저음 출력부(1520)는 제1 로우 패스 필터(1522)와 제3 하이 패스 필터(1523)가 제1 임계 주파수 대신에 제2 임계 주파수를 기준으로 입력 신호를 필터링하고, 변조 저음 신호(MLS_3)를 디지털 아날로그 변환부(520)로 출력하지 않으며, 제1 저음 변조 출력부(1531)와 제2 저음 변조 출력부(1532)로 출력하는 것에서 도 12 및 도 13에 도시된 실시예와 차이가 있을 뿐이므로, 저음 출력부(1520)에 대한 자세한 설명은 생략한다. (도 18의 S203, S204, 및 S205 단계)
저음 변조 출력부(1530)는 제1 저음 변조 출력부(1531)와 제2 저음 변조 출력부(1532)를 포함할 수 있다.
제1 저음 변조 출력부(1531)는 제1 저음 신호(LS1)와 변조 저음 신호(MLS_3)를 입력 받는다. 제1 저음 변조 출력부(1531)는 제1 저음 신호(LS1)에 변조 저음 신호(MLS_3)를 가산하여 제1 변조 저음 신호(MLS1)를 생성할 수 있다. 제1 저음 변조 출력부(MLS1)는 제1 변조 저음 신호(MLS1)를 디지털 아날로그 변환부(520)로 출력할 수 있다.
제2 저음 변조 출력부(1532)는 제2 저음 신호(LS2)와 변조 저음 신호(MLS_3)를 입력 받는다. 제2 저음 변조 출력부(1532)는 제2 저음 신호(LS2)에 변조 저음 신호(MLS_3)를 가산하여 제2 변조 저음 신호(MLS2)를 생성할 수 있다. 제2 저음 변조 출력부(MLS2)는 제2 변조 저음 신호(MLS2)를 디지털 아날로그 변환부(520)로 출력할 수 있다. (도 18의 S206 단계)
디지털 아날로그 변환부(520)는 제1 하이 패스 필터(1511)에 의해 필터링된 제1 고음 신호(HS1), 제2 하이 패스 필터(1512)에 의해 필터링된 제2 고음 신호(HS2), 제1 저음 변조 출력부(1531)로부터 출력된 제1 변조 저음 신호(MLS1), 및 제2 저음 변조 출력부(1532)로부터 출력된 제2 변조 저음 신호(MLS2)를 입력 받는다. 디지털 아날로그 변환부(520)는 디지털 신호인 제1 변조 저음 신호(MLS1)를 아날로그 신호인 제1 음향 신호(SS1)로 변환하고, 디지털 신호인 제1 고음 데이터(HS1)를 아날로그 신호인 제2 음향 신호(SS2)로 변환한다. 디지털 아날로그 변환부(520)는 디지털 신호인 제2 고음 데이터(HS2)를 아날로그 신호인 제3 음향 신호(SS3)로 변환하고, 디지털 신호인 제2 변조 저음 신호(MLS2)를 아날로그 신호인 제4 음향 신호(SS4)로 변환한다. 디지털 아날로그 변환부(520)는 제1 음향 신호(SS1), 제2 음향 신호(SS2), 제3 음향 신호(SS3), 및 제4 음향 신호(SS4)를 증폭부(530)로 출력한다.
증폭부(530)는 복수의 증폭기들을 이용하여 제1 음향 신호(SS1), 제2 음향 신호(SS2), 제3 음향 신호(SS3), 및 제4 음향 신호(SS4)를 증폭할 수 있다. 복수의 증폭기들 각각은 연산 증폭기(OP Amp)를 포함할 수 있다. 증폭부(530)는 증폭된 제1 음향 신호(SS1)를 제1 음향 발생 장치(210)로 출력하고, 증폭된 제2 음향 신호(SS2)를 제2 음향 발생 장치(220)로 출력할 수 있다. 증폭부(530)는 증폭된 제3 음향 신호(SS3)를 제3 음향 발생 장치(230)로 출력하고, 증폭된 제4 음향 신호(SS4)를 제4 음향 발생 장치(240)로 출력할 수 있다.
도 17 및 도 18에 도시된 실시예에 의하면, 우측 저음 스테레오 음향을 출력하기 위한 음향 신호와 좌측 저음 스테레오 음향을 출력하기 위한 음향 신호 각각에서 기본음의 음압 레벨을 낮추더라도, 기본음의 주파수(f0)의 2 배, 3 배, 4 배, 및 5 배의 주파수를 갖는 제1 배음, 제2 배음, 제3 배음, 및 제4 배음을 보강한다. 이에 따라, 사용자는 음향 심리학에 따라 기본음을 듣는 것으로 느낄 수 있다. 즉, 저음에서 가장 낮은 주파수를 갖는 기본음을 생략하더라도, 사용자는 음향 심리학에 따라 저음을 듣는 것으로 느낄 수 있다. 그러므로, 소형 표시 장치에서 음향 발생 장치의 면적을 넓히지 않더라도, 사용자에게 저음을 포함하는 2.2 채널의 음향을 제공할 수 있다. 또한, 중대형 표시 장치에서 사용자에게 저음을 제공함과 동시에 표시 패널의 떨림이 사용자에게 시인되지 않도록 할 수 있다.
도 19는 표시 장치의 일 예를 보여주는 저면도이다. 도 20은 차단 부재, 제1 음향 발생 장치, 및 제2 음향 발생 장치의 일 예를 보여주는 저면도이다.
도 19 및 도 20에 도시된 실시예는 표시 장치(10)가 제4 음향 발생 장치(240)와 제5 음향 발생 장치(250)를 더 구비하는 것에서 도 3 및 도 4에 도시된 실시예와 차이점이 있다. 도 19 및 도 20에서는 도 3 및 도 4에 도시된 실시예와 중복된 설명은 생략하고, 도 3 및 도 4에 도시된 실시예와 차이점에 대하여 상세히 설명한다.
도 19 및 도 20을 참조하면, 제1 기판(111)의 일면 또는 방열 필름(130)의 일면 상에는 제1 음향 발생 장치(210), 제2 음향 발생 장치(220), 제3 음향 발생 장치(230) 이외에 제4 음향 발생 장치(240)와 제5 음향 발생 장치(250)가 추가로 배치될 수 있다. 제4 음향 발생 장치(240)와 제5 음향 발생 장치(250)는 표시 패널(110)을 제3 방향(Z축 방향)으로 진동시킬 수 있는 진동 장치일 수 있다. 이 경우, 표시 패널(110)은 음향을 출력하기 위한 진동판으로서 역할을 할 수 있다. 제4 음향 발생 장치(240)와 제5 음향 발생 장치(250)는 도 8, 도 9a 및 도 9b와 같이 보이스 코일을 이용하여 자력을 생성함으로써 표시 패널(110)을 진동시키는 여진기(Exciter)일 수 있다.
제4 음향 발생 장치(240)는 저음 대역의 제4 음향을 출력하는 저음용 음향 발생 장치로 역할을 할 수 있다. 제5 음향 발생 장치(250)는 저음 대역의 제5 음향을 출력하는 저음용 음향 발생 장치로 역할을 할 수 있다. 그러므로, 표시 장치(10)는 제1 음향 발생 장치(210), 제4 음향 발생 장치(240), 및 제5 음향 발생 장치(250)를 이용하여 저음 대역의 음향을 출력하고, 제2 음향 발생 장치(220)와 제3 음향 발생 장치(230)를 이용하여 고음 대역의 음향을 출력함으로써, 사용자에게 저음 대역과 고음 대역을 모두 포함하는 높은 품질의 음향을 제공할 수 있다.
제5 음향 발생 장치(250)는 제4 음향 발생 장치(240)에 비해 표시 패널(110)의 일 측, 예를 들어 표시 패널(110)의 우 측에 가깝게 배치될 수 있다. 제4 음향 발생 장치(240)는 제5 음향 발생 장치(250)에 비해 표시 패널의 타 측, 예를 들어 표시 패널(110)의 좌 측에 가깝게 배치될 수 있다. 이 경우, 제5 음향 발생 장치(250)는 제4 음향 발생 장치(240)에 비해 제2 음향 발생 장치(220)에 인접하게 배치될 수 있다. 제4 음향 발생 장치(240)는 제5 음향 발생 장치(250)에 비해 제3 음향 발생 장치(230)에 인접하게 배치될 수 있다. 제1 음향 발생 장치(210)는 제4 음향 발생 장치(240)와 제5 음향 발생 장치(250)에 비해 표시 패널(110)의 중앙에 가깝게 배치될 수 있다.
표시 장치(10)는 제1 음향 발생 장치(210)를 이용하여 표시 패널(110)을 진동하여 저음 대역의 중앙 음향을 출력할 수 있다. 또한, 표시 장치(10)는 제5 음향 발생 장치(250)를 이용하여 표시 패널(110)을 진동하여 저음 대역의 우측 음향을 출력하며, 제2 음향 발생 장치(220)를 이용하여 표시 패널(110)을 진동하여 고음 대역의 우측 음향을 출력할 수 있다. 또한, 표시 장치(10)는 제3 음향 발생 장치를 이용하여 표시 패널(110)을 진동하여 고음 대역의 좌측 음향을 출력하고, 제4 음향 발생 장치(240)를 이용하여 표시 패널(110)을 진동하여 저음 대역의 좌측 음향을 출력할 수 있다. 이 경우, 표시 장치(10)는 2.3 채널의 스테레오 음향을 출력할 수 있으므로, 사용자에게 높은 품질의 음향을 제공할 수 있다.
제1 음향 발생 장치(210)의 크기는 제4 음향 발생 장치(240)의 크기와 제5 음향 발생 장치(250)의 크기보다 클 수 있다. 예를 들어, 제1 음향 발생 장치(210)의 제1 방향(X축 방향)의 너비(W1)는 제4 음향 발생 장치(240)의 제1 방향(X축 방향)의 너비(W4)와 제5 음향 발생 장치(250)의 제1 방향(X축 방향)의 너비(W5)보다 클 수 있다. 또는, 제1 음향 발생 장치(210)의 제2 방향(Y축 방향)의 너비는 제4 음향 발생 장치(240)의 제2 방향(Y축 방향)의 너비와 제5 음향 발생 장치(250)의 제2 방향(Y축 방향)의 너비보다 클 수 있다. 표시 패널(110)의 진동 변위는 음향 발생 장치의 단면적에 비례하므로, 제1 음향 발생 장치(210)에 의해 출력되는 제1 음향의 저음 특성이 제4 음향 발생 장치(240)에 의해 출력되는 제4 음향의 저음 특성 및 제5 음향 발생 장치(250)에 의해 출력되는 제5 음향의 저음 특성보다 우수할 수 있다. 즉, 제1 음향 발생 장치(210)가 메인 우퍼(main woofer)의 역할을 할 수 있다.
한편, 본 명세서에서는 제1 음향 발생 장치(210), 제4 음향 발생 장치(240), 및 제5 음향 발생 장치(250)가 여진기이고, 제2 음향 발생 장치(220)와 제3 음향 발생 장치(230)가 압전 소자 또는 압전 액츄에이터인 것을 예시하였으나, 이에 한정되지 않는다. 제1 음향 발생 장치(210), 제2 음향 발생 장치(220), 제3 음향 발생 장치(230), 제4 음향 발생 장치(240), 및 제5 음향 발생 장치(250) 모두 여진기, 압전 소자 또는 압전 액츄에이터일 수 있다.
제4 음향 발생 장치(240)와 제5 음향 발생 장치(250) 각각의 하부 플레이트(215)는 하부 커버(180) 상에 배치되어 하부 커버(180)에 고정될 수 있다. 이 경우, 마그넷(211)은 하부 커버(180)에 형성된 홀 내에 배치될 수 있다. 제4 음향 발생 장치(240)와 제5 음향 발생 장치(250) 각각의 보빈(212)은 방열 필름(130)의 일면 상에 고정되고, 마그넷(211)은 하부 커버(180)에 고정될 수 있다. 그러므로, 보이스 코일(213) 주위에 형성되는 인가 자기장에 따라 보이스 코일(213)이 권취된 보빈(212)은 제3 방향(Z축 방향)으로 왕복 운동할 수 있으며, 이로 인해 표시 패널(110)은 진동할 수 있다.
제4 음향 발생 장치(240)와 제5 음향 발생 장치(250) 각각의 마그넷(magnet, 211), 보빈(212), 보이스 코일(213), 및 하부 플레이트(215)에 대한 상세한 설명은 도 8, 도 9a, 및 도 9b를 결부하여 설명한 바와 실질적으로 동일하므로 생략한다.
제4 음향 발생 장치(240)는 음향 구동 회로(171)로부터 제4A 구동 전압과 제4B 구동 전압을 포함하는 제4 음향 신호를 입력 받을 수 있다. 제4 음향 발생 장치(240)는 제4A 구동 전압과 제4B 구동 전압에 따라 표시 패널(110)을 진동시킴으로써 음향을 출력할 수 있다. 제4 음향 발생 장치(240)는 제4 음향 회로 보드(254)에 의해 제어 회로 보드(160)의 제2B 커넥터(152b)에 연결될 수 있다.
제5 음향 발생 장치(250)는 음향 구동 회로(171)로부터 제5A 구동 전압과 제5B 구동 전압을 포함하는 제5 음향 신호를 입력 받을 수 있다. 제5 음향 발생 장치(250)는 제5A 구동 전압과 제5B 구동 전압에 따라 표시 패널(110)을 진동시킴으로써 음향을 출력할 수 있다. 제5 음향 발생 장치(250)는 제3 음향 회로 보드(253)에 의해 제어 회로 보드(160)의 제2B 커넥터(152b)에 연결될 수 있다.
제3 음향 회로 보드(253)와 제4 음향 회로 보드(254) 각각의 일 측에는 제4 음향 발생 장치(240) 또는 제5 음향 발생 장치(250)의 일면 상에 배치된 제1 전극과 제2 전극에 연결되는 제1 패드와 제2 패드가 형성될 수 있다. 제3 음향 회로 보드(253)와 제4 음향 회로 보드(254) 각각의 타 측에는 제어 회로 보드(140)의 제2B 커넥터(152b)에 연결되기 위한 접속부가 형성될 수 있다. 즉, 제5 음향 발생 장치(250)는 제3 음향 회로 보드(253)에 의해 제어 회로 보드(160)에 전기적으로 연결되고, 제4 음향 발생 장치(240)는 제4 음향 회로 보드(254)에 의해 제어 회로 보드(160)에 전기적으로 연결될 수 있다. 제3 음향 회로 보드(253)와 제4 음향 회로 보드(254) 각각은 연성 인쇄 회로 보드 또는 가요성 케이블일 수 있다.
차단 부재들(190, 191, 192, 193, 194, 197, 198)은 제1 음향 발생 장치(210), 제2 음향 발생 장치(220), 제3 음향 발생 장치(230), 제4 음향 발생 장치(240), 및 제5 음향 발생 장치(250) 각각에 의해 발생된 표시 패널(110)의 진동이 전파되거나 표시 패널(110)의 진동에 의해 발생된 음향이 전달되는 것을 차단하는 역할을 한다. 차단 부재들(190, 191, 192, 193, 194, 197, 198)은 표시 패널(110)의 진동의 전파 또는 음향의 전달을 차단하기 위해, 방열 필름(130)의 일면과 하부 커버(180)의 타면에 접착될 수 있다. 또는, 방열 필름(130)이 생략되는 경우, 차단 부재들(190, 191, 192, 193, 194, 197, 198)은 제1 기판(111)의 일면과 하부 커버(180)의 타면에 접착될 수 있다.
도 20에 도시된 실시예는 도 4에 도시된 제3 영역(A3)이 제8 차단 부재(197)에 의해 분할되어 제2 음향 발생 장치(220)가 배치된 제3 영역(A3)과 제5 음향 발생 장치(250)가 배치된 제6 영역(A6)으로 분할된 것에서 차이점이 있다. 또한, 도 20에 도시된 실시예는 도 4에 도시된 제4 영역(A4)이 제9 차단 부재(198)에 의해 분할되어 제3 음향 발생 장치(230)가 배치된 제4 영역(A4)과 제4 음향 발생 장치(240)가 배치된 제5 영역(A5)으로 분할된 것에서 차이점이 있다.
도 21은 도 6의 음향 구동 회로의 일 예를 보여주는 블록도이다. 도 22는 도 6의 음향 구동 회로의 음향 변조 방법의 일 예를 보여주는 흐름도이다.
도 21 및 도 22에 도시된 실시예는 디지털 신호 처리부(171)가 제1 밴드 패스 필터(1513)와 제2 밴드 패스 필터(1514)를 더 포함하는 것에서 도 12 및 도 13에 도시된 실시예와 차이점이 있다.
제1 밴드 패스 필터(1513), 제2 밴드 패스 필터(1514)(도 22의 S302 단계)는 도 17 및 도 18에 도시된 실시예와 실질적으로 동일하다. 또한, 도 17 및 도 18에서 설명한 바와 같이 저음 출력부(1520)의 제1 로우 패스 필터(1522)와 제3 하이 패스 필터(1523)가 제1 임계 주파수 대신에 제2 임계 주파수를 기준으로 입력 신호를 필터링할 수 있다. 따라서, 도 21과 도 22에 대한 자세한 설명은 생략한다.
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: 세트 커버
101: 상부 세트 커버 102: 하부 세트 커버
110: 표시 패널 111: 제1 기판
112: 제2 기판 121: 소스 구동 회로
122: 연성 필름 130: 방열 필름
140: 소스 회로 보드 150: 연성 케이블
160: 제어 회로 보드 170: 타이밍 제어 회로
180: 하부 커버 190: 차단 부재
200: 음향 발생 장치 210: 제1 음향 발생 장치
211: 마그넷 212: 보빈
213: 보이스 코일 214: 댐퍼
215: 하부 플레이트 220: 제2 음향 발생 장치
230: 제3 음향 발생 장치 240: 제4 음향 발생 장치
251: 제1 음향 회로 보드 252: 제2 음향 회로 보드
253: 제3 음향 회로 보드 254: 제4 음향 회로 보드
510: 디지털 신호 처리부 511: 진동층
512: 제1 전극 513: 제2 전극
5121: 제1 줄기 전극 5122: 제1 가지 전극
5131: 제2 줄기 전극 5132: 제2 가지 전극
520: 디지털 아날로그 변환부 530: 증폭부
1510: 고음 출력부 1520: 저음 출력부
1511: 제1 하이 패스 필터 1512: 제2 하이 패스 필터
1521: 모노 신호 생성부 1522: 제1 로우 패스 필터
1523: 저음 신호 변조부 1524: 제3 하이 패스 필터
1525: 게인 값 적용부
101: 상부 세트 커버 102: 하부 세트 커버
110: 표시 패널 111: 제1 기판
112: 제2 기판 121: 소스 구동 회로
122: 연성 필름 130: 방열 필름
140: 소스 회로 보드 150: 연성 케이블
160: 제어 회로 보드 170: 타이밍 제어 회로
180: 하부 커버 190: 차단 부재
200: 음향 발생 장치 210: 제1 음향 발생 장치
211: 마그넷 212: 보빈
213: 보이스 코일 214: 댐퍼
215: 하부 플레이트 220: 제2 음향 발생 장치
230: 제3 음향 발생 장치 240: 제4 음향 발생 장치
251: 제1 음향 회로 보드 252: 제2 음향 회로 보드
253: 제3 음향 회로 보드 254: 제4 음향 회로 보드
510: 디지털 신호 처리부 511: 진동층
512: 제1 전극 513: 제2 전극
5121: 제1 줄기 전극 5122: 제1 가지 전극
5131: 제2 줄기 전극 5132: 제2 가지 전극
520: 디지털 아날로그 변환부 530: 증폭부
1510: 고음 출력부 1520: 저음 출력부
1511: 제1 하이 패스 필터 1512: 제2 하이 패스 필터
1521: 모노 신호 생성부 1522: 제1 로우 패스 필터
1523: 저음 신호 변조부 1524: 제3 하이 패스 필터
1525: 게인 값 적용부
Claims (30)
- 제1 기판을 포함하는 표시 패널;
상기 제1 기판의 일면 상에 배치되며, 제1 음향 신호에 따라 상기 표시 패널을 진동하여 제1 음향을 출력하는 제1 음향 발생 장치;
상기 제1 기판의 일면 상에 배치되며, 제2 음향 신호에 따라 상기 표시 패널을 진동하여 상기 제1 음향보다 고음 대역의 제2 음향을 발생하는 제2 음향 발생 장치; 및
제1 스테레오 신호로부터 상기 제1 음향 신호와 상기 제2 음향 신호를 생성하여, 상기 제1 음향 신호를 상기 제1 음향 발생 장치로 출력하고, 상기 제2 음향 신호를 상기 제2 음향 발생 장치로 출력하는 음향 구동 회로를 구비하고,
상기 제1 음향의 기본음의 음압 레벨은 상기 제1 음향의 제1 배음의 음압 레벨보다 작은 표시 장치. - 제1 항에 있어서,
상기 제1 음향이 k(k는 양의 정수) 개의 배음을 포함하는 경우, 상기 제1 음향의 기본음의 음압 레벨은 상기 제1 음향의 제k 배음의 음압 레벨보다 작은 표시 장치. - 제1 항에 있어서,
상기 제1 기판의 일면 상에 배치되며, 제3 음향 신호에 따라 상기 표시 패널을 진동하여 상기 제1 음향보다 고음 대역의 제3 음향을 발생하는 제3 음향 발생 장치를 더 구비하고,
상기 음향 구동 회로는 제2 스테레오 신호로부터 상기 제3 음향 신호를 생성하여 상기 제3 음향 발생 장치로 출력하는 표시 장치. - 제3 항에 있어서,
상기 음향 구동 회로는,
상기 제1 스테레오 신호로부터 제1 고음 신호를 산출하고, 상기 제2 스테레오 신호로부터 제2 고음 신호를 산출하며, 상기 제1 스테레오 신호와 상기 제2 스테레오 신호로부터 모노 신호를 생성하고, 상기 모노 신호로부터 산출된 저음 신호를 변조하여 변조 저음 신호를 생성하는 디지털 신호 처리부;
상기 변조 저음 신호를 상기 제1 음향 신호로 변환하고, 상기 제1 고음 신호를 상기 제2 음향 신호로 변환하며, 상기 제2 고음 신호를 상기 제3 음향 신호로 변환하는 디지털 아날로그 변환부; 및
상기 제1 음향 신호, 상기 제2 음향 신호, 및 상기 제3 음향 신호를 증폭하여 출력하는 증폭부를 포함하는 표시 장치. - 제4 항에 있어서,
상기 디지털 신호 처리부는,
상기 제1 스테레오 신호에서 제1 고음 대역의 음향 신호를 필터링하여 상기 제1 고음 신호를 출력하는 제1 하이 패스 필터; 및
상기 제2 스테레오 신호에서 상기 제1 고음 대역의 음향 신호를 필터링하여 상기 제2 고음 신호를 출력하는 제2 하이 패스 필터를 포함하는 표시 장치. - 제5 항에 있어서,
상기 디지털 신호 처리부는,
상기 제1 스테레오 신호와 상기 제2 스테레오 신호로부터 상기 모노 신호를 생성하는 모노 신호 생성부;
상기 모노 신호에서 저음 대역의 음향 신호를 필터링하여 상기 저음 신호를 출력하는 로우 패스 필터;
상기 저음 신호의 기본음에 기초하여 배음을 생성하도록 상기 저음 신호를 변조하여 상기 변조 저음 신호를 생성하는 저음 신호 변조부;
상기 변조 저음 신호에서 상기 제1 고음 대역의 음향 신호를 필터링하는 제3 하이 패스 필터; 및
상기 제3 하이 패스 필터에 의해 필터링된 변조 저음 신호에 게인 값을 적용하여 출력하는 게인 값 적용부를 더 포함하는 표시 장치. - 제6 항에 있어서,
상기 제1 고음 대역은 제1 임계 주파수 이상의 주파수 대역이고, 상기 저음 대역은 상기 제1 임계 주파수보다 낮은 주파수 대역인 표시 장치. - 제3 항에 있어서,
상기 제1 음향 발생 장치는 보이스 코일을 이용하여 자력을 생성함으로써 상기 표시 패널을 진동시키며,
상기 제2 음향 발생 장치와 상기 제3 음향 발생 장치 각각은 인가된 전압에 따라 수축하거나 팽창하는 압전 물질을 이용하여 상기 표시 패널을 진동시키는 표시 장치. - 제3 항에 있어서,
상기 제1 음향 발생 장치는,
상기 제1 기판의 일면 상에 배치되는 보빈;
상기 보빈을 감싸는 보이스 코일; 및
상기 보빈 상에 배치되며 상기 보빈과 이격되는 마그넷을 포함하는 표시 장치. - 제3 항에 있어서,
상기 제2 음향 발생 장치와 상기 제3 음향 발생 장치 각각은,
제1 구동 전압이 인가되는 제1 전극;
제2 구동 전압이 인가되는 제2 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 압전 물질을 갖는 진동층을 포함하는 표시 장치. - 제8 항에 있어서,
상기 제2 음향 발생 장치는 상기 제3 음향 발생 장치보다 상기 표시 패널의 일 측에 가깝게 배치되고, 상기 제3 음향 발생 장치는 상기 제2 음향 발생 장치보다 상기 표시 패널의 일 측의 반대 측에 가깝게 배치되는 표시 장치. - 제11 항에 있어서,
상기 제1 음향 발생 장치는 상기 제2 음향 발생 장치와 상기 제3 음향 발생 장치보다 상기 표시 패널의 중앙에 가깝게 배치되는 표시 장치. - 제3 항에 있어서,
상기 제1 기판의 일면 상에 배치되며, 제4 음향 신호에 따라 상기 표시 패널을 진동하여 제4 음향을 발생하는 제4 음향 발생 장치를 더 구비하고,
상기 음향 구동 회로는 상기 제2 스테레오 신호로부터 상기 제4 음향 신호를 생성하여 상기 제4 음향 발생 장치로 출력하는 표시 장치. - 제13 항에 있어서,
상기 제4 음향의 기본음의 음압 레벨은 상기 제4 음향의 제1 배음의 음압 레벨보다 작은 표시 장치. - 제13 항에 있어서,
상기 음향 구동 회로는,
상기 제1 스테레오 신호로부터 제1 고음 신호와 제1 저음 신호를 산출하고, 상기 제2 스테레오 신호로부터 제2 고음 신호와 제2 저음 신호를 산출하며, 상기 제1 스테레오 신호와 상기 제2 스테레오 신호로부터 모노 신호를 생성하고, 상기 모노 신호로부터 산출된 저음 신호를 변조하여 변조 저음 신호를 생성하며, 상기 제1 저음 신호에 상기 변조 저음 신호를 가산하여 제1 변조 저음 신호를 생성하고, 상기 제2 저음 신호에 상기 변조 저음 신호를 적용하여 제2 변조 저음 신호를 생성하는 디지털 신호 처리부;
상기 제1 변조 저음 신호를 상기 제1 음향 신호로 변환하고, 상기 제1 고음 신호를 상기 제2 음향 신호로 변환하며, 상기 제2 고음 신호를 상기 제3 음향 신호로 변환하고, 상기 제2 변조 저음 신호를 상기 제4 음향 신호로 변환하는 디지털 아날로그 변환부; 및
상기 제1 음향 신호, 상기 제2 음향 신호, 상기 제3 음향 신호, 및 상기 제4 음향 신호를 증폭하여 출력하는 증폭부를 포함하는 표시 장치. - 제15 항에 있어서,
상기 디지털 신호 처리부는,
상기 제1 스테레오 신호에서 제1 고음 대역의 음향 신호를 필터링하여 상기 제1 고음 신호를 출력하는 제1 하이 패스 필터;
상기 제2 스테레오 신호에서 상기 제1 고음 대역의 음향 신호를 필터링하여 상기 제2 고음 신호를 출력하는 제2 하이 패스 필터;
상기 제1 스테레오 신호에서 제1 저음 대역의 음향 신호를 필터링하여 상기 제1 저음 신호를 출력하는 제1 밴드 패스 필터;
상기 제2 스테레오 신호에서 상기 제1 저음 대역의 음향 신호를 필터링하여 상기 제2 저음 신호를 출력하는 제2 밴드 패스 필터를 포함하는 표시 장치. - 제16 항에 있어서,
상기 디지털 신호 처리부는,
상기 제1 스테레오 신호와 상기 제2 스테레오 신호로부터 상기 모노 신호를 생성하는 모노 신호 생성부;
상기 모노 신호에서 제2 저음 대역의 음향 신호를 필터링하여 상기 저음 신호를 출력하는 로우 패스 필터;
상기 저음 신호의 기본음에 기초하여 배음을 생성하도록 상기 저음 신호를 변조하여 변조 저음 신호를 생성하는 저음 신호 변조부;
상기 변조 저음 신호에서 상기 제1 고음 대역의 음향 신호를 필터링하는 제3 하이 패스 필터; 및
상기 제3 하이 패스 필터에 의해 필터링된 변조 저음 신호에 게인 값을 적용하여 출력하는 게인 값 적용부를 더 포함하는 표시 장치. - 제17 항에 있어서,
상기 디지털 신호 처리부는,
상기 제1 저음 신호에 상기 게인 값이 적용된 변조 저음 신호를 적용하여 상기 제1 변조 저음 신호를 출력하는 제1 저음 변조 출력부; 및
상기 제2 저음 신호에 상기 게인 값이 적용된 변조 저음 신호를 적용하여 상기 제2 변조 저음 신호를 출력하는 제2 저음 변조 출력부를 더 포함하는 표시 장치. - 제17 항에 있어서,
상기 제1 고음 대역은 제1 임계 주파수 이상의 주파수 대역이고, 상기 제1 저음 대역은 상기 제1 임계 주파수보다 낮은 제2 임계 주파수와 제3 임계 주파수 사이의 주파수 대역이며, 상기 제2 저음 대역은 상기 제1 임계 주파수보다 낮은 주파수 대역인 표시 장치. - 제13 항에 있어서,
상기 제1 음향 발생 장치와 상기 제4 음향 발생 장치 각각은 보이스 코일을 이용하여 자력을 생성함으로써 상기 표시 패널을 진동시키며,
상기 제2 음향 발생 장치와 상기 제3 음향 발생 장치 각각은 인가된 전압에 따라 수축하거나 팽창하는 압전 물질을 이용하여 상기 표시 패널을 진동시키는 표시 장치. - 제20 항에 있어서,
상기 제1 음향 발생 장치는 상기 제4 음향 발생 장치보다 상기 표시 패널의 일 측에 가깝게 배치되고, 상기 제4 음향 발생 장치는 상기 제1 음향 발생 장치보다 상기 표시 패널의 일 측의 반대 측에 가깝게 배치되며,
상기 제2 음향 발생 장치는 상기 제3 음향 발생 장치보다 상기 표시 패널의 일 측에 가깝게 배치되고, 상기 제3 음향 발생 장치는 상기 제2 음향 발생 장치보다 상기 표시 패널의 일 측의 반대 측에 가깝게 배치되는 표시 장치. - 제13 항에 있어서,
상기 제1 기판의 일면 상에 배치되며, 제5 음향 신호에 따라 상기 표시 패널을 진동하여 제5 음향을 발생하는 제5 음향 발생 장치를 더 구비하는 표시 장치. - 제22 항에 있어서,
상기 음향 구동 회로는,
상기 제1 스테레오 신호로부터 제1 고음 신호와 제1 저음 신호를 산출하고, 상기 제2 스테레오 신호로부터 제2 고음 신호와 제2 저음 신호를 산출하며, 상기 제1 스테레오 신호와 상기 제2 스테레오 신호로부터 모노 신호를 생성하고, 상기 모노 신호로부터 산출된 저음 신호를 변조하여 변조 저음 신호를 생성하는 디지털 신호 처리부;
상기 변조 저음 신호를 상기 제1 음향 신호로 변환하고, 상기 제1 고음 신호를 상기 제2 음향 신호로 변환하며, 상기 제2 고음 신호를 상기 제3 음향 신호로 변환하고, 상기 제1 저음 신호를 상기 제4 음향 신호로 변환하며, 상기 제2 저음 신호를 상기 제5 음향 신호로 변환하는 디지털 아날로그 변환부; 및
상기 제1 음향 신호, 상기 제2 음향 신호, 상기 제3 음향 신호, 상기 제4 음향 신호, 및 상기 제5 음향 신호를 증폭하여 출력하는 증폭부를 포함하는 표시 장치. - 제23 항에 있어서,
상기 디지털 신호 처리부는,
상기 제1 스테레오 신호에서 제1 고음 대역의 음향 신호를 필터링하여 상기 제1 고음 신호를 출력하는 제1 하이 패스 필터;
상기 제2 스테레오 신호에서 상기 제1 고음 대역의 음향 신호를 필터링하여 상기 제2 고음 신호를 출력하는 제2 하이 패스 필터;
상기 제1 스테레오 신호에서 제1 저음 대역의 음향 신호를 필터링하여 상기 제1 저음 신호를 출력하는 제1 밴드 패스 필터;
상기 제2 스테레오 신호에서 상기 제1 저음 대역의 음향 신호를 필터링하여 상기 제2 저음 신호를 출력하는 제2 밴드 패스 필터를 포함하는 표시 장치. - 제24 항에 있어서,
상기 디지털 신호 처리부는,
상기 제1 스테레오 신호와 상기 제2 스테레오 신호로부터 상기 모노 신호를 생성하는 모노 신호 생성부;
상기 모노 신호에서 제2 저음 대역의 음향 신호를 필터링하여 상기 저음 신호를 출력하는 로우 패스 필터;
상기 저음 신호의 기본음에 기초하여 배음을 생성하도록 상기 저음 신호를 변조하여 변조 저음 신호를 생성하는 저음 신호 변조부;
상기 변조 저음 신호에서 상기 제1 고음 대역의 음향 신호를 필터링하는 제3 하이 패스 필터; 및
상기 제3 하이 패스 필터에 의해 필터링된 변조 저음 신호에 게인 값을 적용하여 출력하는 게인 값 적용부를 더 포함하는 표시 장치. - 제22 항에 있어서,
상기 제1 음향 발생 장치, 상기 제4 음향 발생 장치, 및 상기 제5 음향 발생 장치 각각은 보이스 코일을 이용하여 자력을 생성함으로써 상기 표시 패널을 진동시키며,
상기 제2 음향 발생 장치와 상기 제3 음향 발생 장치 각각은 인가된 전압에 따라 수축하거나 팽창하는 압전 물질을 이용하여 상기 표시 패널을 진동시키는 표시 장치. - 제26 항에 있어서,
상기 제1 음향 발생 장치의 크기는 상기 제4 음향 발생 장치의 크기, 및 상기 제5 음향 발생 장치의 크기보다 큰 표시 장치. - 제26 항에 있어서,
상기 제5 음향 발생 장치는 상기 제4 음향 발생 장치보다 상기 표시 패널의 일 측에 가깝게 배치되고, 상기 제4 음향 발생 장치는 상기 제5 음향 발생 장치보다 상기 표시 패널의 일 측의 반대 측에 가깝게 배치되며,
상기 제2 음향 발생 장치는 상기 제3 음향 발생 장치보다 상기 표시 패널의 일 측에 가깝게 배치되고, 상기 제3 음향 발생 장치는 상기 제2 음향 발생 장치보다 상기 표시 패널의 일 측의 반대 측에 가깝게 배치되는 표시 장치. - 제26 항에 있어서,
상기 제1 음향 발생 장치는 상기 제2 음향 발생 장치, 상기 제3 음향 발생 장치, 상기 제4 음향 발생 장치, 및 상기 제5 음향 발생 장치보다 상기 표시 패널의 중앙에 가깝게 배치되는 표시 장치. - 제1 스테레오 신호에서 제1 고음 대역의 음향 신호를 필터링하여 제1 고음 신호를 출력하는 단계;
제2 스테레오 신호에서 상기 제1 고음 대역의 음향 신호를 필터링하여 제2 고음 신호를 출력하는 단계;
상기 제1 스테레오 신호와 상기 제2 스테레오 신호로부터 모노 신호를 생성하는 단계;
상기 모노 신호에서 저음 대역의 음향 신호를 필터링하여 저음 신호를 출력하는 단계;
상기 저음 신호의 기본음에 기초하여 배음을 생성하도록 상기 저음 신호를 변조하여 변조 저음 신호를 생성하는 단계;
상기 변조 저음 신호에서 상기 제1 고음 대역의 음향 신호를 필터링하는 단계; 및
하이 패스 필터에 의해 필터링된 변조 저음 신호에 게인 값을 적용하여 출력하는 단계를 포함하는 표시 장치의 구동 방법.
Priority Applications (2)
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|---|---|---|---|
| US16/677,936 US11249716B2 (en) | 2018-12-11 | 2019-11-08 | Display device and method for driving the same |
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Citations (4)
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| JP2006222867A (ja) | 2005-02-14 | 2006-08-24 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | 音響信号処理装置およびその方法 |
| KR100703923B1 (ko) | 2006-03-07 | 2007-04-04 | 주식회사 에스엘오디오랩 | 멀티미디어기기를 위한 입체음향 최적화 장치 및 방법 |
| JP2008124848A (ja) | 2006-11-14 | 2008-05-29 | Sony Corp | オーディオ再生装置 |
| US20170070839A1 (en) | 2015-09-08 | 2017-03-09 | Apple Inc. | Stereo and Filter Control for Multi-Speaker Device |
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