KR20130084358A - Display panel including ultra thin piezoelectric speaker - Google Patents

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KR20130084358A
KR20130084358A KR1020120005065A KR20120005065A KR20130084358A KR 20130084358 A KR20130084358 A KR 20130084358A KR 1020120005065 A KR1020120005065 A KR 1020120005065A KR 20120005065 A KR20120005065 A KR 20120005065A KR 20130084358 A KR20130084358 A KR 20130084358A
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이충희
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이충희
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Abstract

PURPOSE: A display panel including an ultra thin piezoelectric speaker is provided to maintain a flat pattern and a slim thickness and to uniformly generate a sound of a high pass and low pass. CONSTITUTION: A vibrating plate (144) of a sound module (140) is physically combined with a main piezoelectric driving body (142). A support unit of the sound module supports at least one of the main piezoelectric driving body and the vibrating plate. The sound module is arranged between a reflecting sheet (120) and a frame (130). The support unit is supported by a frame. The main piezoelectric driving body and the vibrating plate are vibrated to a free boundary around a fixed point.

Description

초박형 압전 스피커를 포함하는 디스플레이 패널 {DISPLAY PANEL INCLUDING ULTRA THIN PIEZOELECTRIC SPEAKER}Display panel with ultra-thin piezoelectric speaker {DISPLAY PANEL INCLUDING ULTRA THIN PIEZOELECTRIC SPEAKER}

본 발명은 디스플레이 패널에 관한 것으로서, 보다 자세하게는, 종래의 얇은 두께를 유지하면서 스피커 기능도 포함할 수 있는 디스플레이 패널에 관한 것이다. The present invention relates to a display panel, and more particularly, to a display panel that can include a speaker function while maintaining a conventional thin thickness.

디스플레이 패널은 액정디스플레이 모듈 또는 유기LED 모듈와 같은 영상 모듈을 주로 이용하고 있다. 이들 모듈은 수mm 이하의 두께로 제공되며, 우수한 성능으로 개발되고 있다. The display panel mainly uses an image module such as a liquid crystal display module or an organic LED module. These modules are available in thicknesses of several millimeters or less and are being developed with excellent performance.

도 1은 디스플레이 패널을 포함하는 태블릿 기기의 분해사시도이다.1 is an exploded perspective view of a tablet device including a display panel.

도 1을 참조하면, 일반적인 태블릿 기기(10)는 전면의 유리판(20), 유리판(20)의 배면에 배치되는 디스플레이 패널(30), 그리고 내부 부품을 수용하면서 배면을 덮는 케이스(40)를 포함한다. 실질적으로 태블릿 기기(10)의 내부는 디스플레이 패널(20), 배터리(미도시), 스피커(미도시) 등이 주요 부피를 차지하며, 그 사이 공간에 PCB 등이 제공되어 내부를 구성하고 있다. Referring to FIG. 1, a general tablet device 10 includes a glass plate 20 on the front surface, a display panel 30 disposed on a rear surface of the glass plate 20, and a case 40 covering the rear surface while accommodating internal components. do. Substantially, the inside of the tablet device 10 includes a display panel 20, a battery (not shown), a speaker (not shown), etc., and a PCB or the like is provided in a space therebetween to configure the inside.

태블릿 기기(10)의 용도가 단순 인터넷 서핑에서 영화 감상, TV 시청, 음악 감상 등 다양한 용도로 확장되면서, 소리에 대한 관심이 증가하고 있다. 하지만, 부피나 실장 공간 등의 문제로 현재 스피커 모듈을 모노로 제공되며, 모노로 제공되는 스피커도 상대적으로 큰 공간을 차지하여 내부 부품의 배치 설계에 큰 장애로 작용할 수 있다. As the use of the tablet device 10 extends from simple internet surfing to various uses such as watching movies, watching TV, and listening to music, interest in sound is increasing. However, due to problems such as volume and mounting space, the current speaker module is provided in mono, and the speaker provided in mono occupies a relatively large space, which may act as a big obstacle in the layout design of internal components.

이러한 문제는 태블릿 기기에만 한정되지 아니하며, 최근에 개발되고 있는 평판형 텔레비전에서도 적용될 수 있다. 예를 들어, 종래의 평판형 텔레비전은 테두리도 점점 얇아지고 있으며, 두께도 점점 얇아져서 내부 실장 공간에 대한 여유가 관심사로 대두되고 있다.This problem is not limited to tablet devices, but may be applied to flat-panel televisions that are being developed recently. For example, conventional flat-panel televisions are getting thinner and thinner, and the thickness of the flat-panel televisions has become a concern.

초박형 스피커로 압전 스피커가 일부 개발된 적이 있다. 압전 스피커는 압전 소자를 이용하여 전기적 에너지를 소리 에너지로 변환하는 장치로서, PZT 계열 압전 물질에 전기 신호를 공급하면 소리를 발생시킨다.Some piezoelectric speakers have been developed with ultra-thin speakers. A piezoelectric speaker is a device that converts electrical energy into sound energy using a piezoelectric element, and generates sound when an electrical signal is supplied to a PZT-based piezoelectric material.

종래의 압전 스피커는 진동판의 테두리가 프레임에 고정되고, 진동판의 중심에서 압전 구동체가 접착되어 진동을 발생시킨다. 하지만, 종래의 압전 스피커는 고역대의 소리를 주로 발생시키는 데에 적합하며, 저역대의 소리를 발생시키는 데에 한계가 있다. 따라서, 종래의 자기회로형 스피커가 낼 수 있는 소리 음역대를 같이 발생할 수 없다는 단점이 있으며, 이러한 한계로 인해 압전 스피커는 주로 부저 등 한정된 소리를 내는 용도로만 사용되고 있다. In the conventional piezoelectric speaker, the edge of the diaphragm is fixed to the frame, and the piezoelectric drive body is bonded to the center of the diaphragm to generate vibration. However, the conventional piezoelectric speaker is suitable for mainly generating high frequency sounds, and there is a limit in generating low frequency sounds. Therefore, there is a disadvantage in that the sound range which can be produced by the conventional magnetic circuit type speaker cannot be generated together. Due to this limitation, the piezoelectric speaker is mainly used for a limited sound such as a buzzer.

다시 말하면, 종래의 압전 스피커에서는 진동판의 외주가 고정되기 때문에, 고정되는 부분의 거리(λ/2)가 압전 스피커에서 재생 가능한 최저주파수이다. 따라서, 종래의 압전 스피커는 상기 최저주파수 이상의 고음주파수만 가능하고, 실제로 특정주파수 재생용 또는 고음재생용으로만 사용되고 있다.In other words, in the conventional piezoelectric speaker, since the outer circumference of the diaphragm is fixed, the distance? / 2 of the fixed portion is the lowest frequency that can be reproduced in the piezoelectric speaker. Therefore, the conventional piezoelectric speaker is capable of only the high frequency above the lowest frequency, and is actually used only for reproducing a specific frequency or reproducing high sound.

본 발명은 압전 소자를 이용하되 고역대 및 저역대 소리를 모두 고르게 발생할 수 있는 사운드 기능을 포함하는 디스플레이 패널을 제공한다. The present invention provides a display panel using a piezoelectric element, but including a sound function capable of generating both high and low frequency sounds evenly.

본 발명은 디스플레이 패널의 종래 두께를 거의 그대로 유지하면서 음향 효과를 제공할 수 있고, 종래의 스피커 모듈이 차지하는 공간을 절약하여 전체 기기의 슬림화 및 실장 공간 효율성을 기대할 수 있는 디스플레이 패널을 제공한다.The present invention provides a display panel that can provide a sound effect while maintaining the conventional thickness of the display panel almost intact, and can save the space occupied by the conventional speaker module and expect slimming and mounting space efficiency of the entire device.

본 발명은 압전 소자가 갖는 재료적 한계를 극복할 수 있도록 개선된 물리적 구조를 갖는 사운드 기능을 포함하는 디스플레이 패널을 제공한다.The present invention provides a display panel that includes a sound function having an improved physical structure to overcome the material limitations of the piezoelectric element.

본 발명은 압전 소자를 이용하되 전기적 연결이나 조립을 간단하게 완료할 수 있는 디스플레이 패널을 제공한다. The present invention provides a display panel that can easily complete the electrical connection or assembly using a piezoelectric element.

본 발명의 예시적인 일 실시예에 따르면, 영상모듈, 반사시트 및 프레임을 포함하는 디스플레이 패널은 상기 반사시트 및 상기 프레임 사이에 개재되는 음향모듈을 포함하며, 상기 음향모듈은 메인 압전 구동체, 메인 압전 구동체와 물리적으로 결합되는 진동판, 및 메인 압전 구동체의 외주보다 내측에 위치한 일 고정점에서 메인 압전 구동체 및 진동판 중 적어도 하나를 지지하는 지지부를 포함하고, 상기 지지부는 프레임에 의해서 지지되어 고정점을 중심으로 메인 압전 구동체 및 진동판의 외주가 자유단으로 진동할 수 있다.According to an exemplary embodiment of the present invention, a display panel including an image module, a reflective sheet and a frame includes an acoustic module interposed between the reflective sheet and the frame, and the acoustic module includes a main piezoelectric driver and a main body. A vibration plate physically coupled to the piezoelectric drive body, and a support part supporting at least one of the main piezoelectric drive body and the diaphragm at a fixed point located inside the outer circumference of the main piezoelectric drive body, wherein the support part is supported by the frame The outer circumference of the main piezoelectric drive body and the diaphragm may vibrate freely around the fixed point.

종래의 압전 스피커에서 진동판 또는 그 확대판의 외주가 하우징에 고정되어 제한된 음역대의 소리만 발생하였지만, 본 발명에서 메인 압전 구동체 및 진동판은 외주가 자유단으로 진동하여 더 넓은 음역대의 소리를 발생시킬 수가 있다. 즉, 메인 압전 구동체 및 진동판은 일체로 결합되어 압전 구동체의 진동이 진동판을 통해 전달될 수 있으며, 압전 구동체의 외주보다 내측에 위치한 고정점에서 지지부가 압전 구동체 또는 진동판을 지지한다. 전술한 바와 같이, 종래의 압전 스피커에서 압전 세라믹의 외주를 고정하여서 그 용도가 제한되었지만, 본 발명에서는 압전 구동체 및 진동판을 지지부가 외주가 아닌 중앙부 또는 그 주변에서 지지하고, 오히려 외주가 고정단이 아닌 자유단이 되도록 할 수가 있다. 따라서, 종래의 압전 스피커보다 본 발명의 압전 구동체 및 진동판은 저역대 성능을 더 개선할 수 있으며, 기존의 자기회로방식의 스피커와 유사한 특성을 확보할 수가 있다.In the conventional piezoelectric speaker, the outer circumference of the diaphragm or its expansion plate is fixed to the housing to generate only a limited range of sounds, but in the present invention, the main piezoelectric drive body and the diaphragm vibrate to the free end to generate a wider range of sounds. There is a number. That is, the main piezoelectric drive body and the diaphragm may be integrally coupled so that vibration of the piezoelectric drive body may be transmitted through the diaphragm, and the support part supports the piezoelectric drive body or the vibration plate at a fixed point located inside the outer circumference of the piezoelectric drive body. As described above, although the use of the piezoelectric ceramic is fixed by fixing the outer circumference of the piezoelectric ceramic, the present invention supports the piezoelectric drive body and the diaphragm at the central portion or the periphery thereof, rather than the outer circumference, and the outer circumference is fixed end. Can be a free end. Therefore, the piezoelectric drive body and the diaphragm of the present invention can improve the low band performance more than the conventional piezoelectric speaker, and can secure characteristics similar to those of the conventional magnetic circuit speaker.

또한, 반사시트의 배면에서 음향모듈이 직접 또는 간접적으로 부착될 수 있으며, 음향모듈을 2개 이상 부착되는 경우 기존의 모노 사운드보다 개선된 스테레오 사운드를 제공할 수가 있다. 반사시트를 음향 진동에 사용하는 것도 가능하며, 반사시트보다 더 개선된 음향특성을 갖는 증폭시트를 더 이용할 수도 있다.In addition, the acoustic module may be directly or indirectly attached to the rear surface of the reflective sheet, and when two or more acoustic modules are attached, the stereo sound may be improved compared to the conventional mono sound. It is also possible to use the reflection sheet for acoustic vibrations, and may further use an amplification sheet having more improved acoustic properties than the reflection sheet.

이렇게 음향모듈 및 지지부에 의해서 증가되는 두께는 약 0.5~1mm 또는 그 이하에 불과하므로, 실질적으로 개선되는 음질은 물론 혁신적인 실장 공간의 절약이 가능하다. Since the thickness increased by the acoustic module and the support is only about 0.5 to 1mm or less, it is possible to save the innovative mounting space as well as the improved sound quality.

발생하는 소리를 개선하기 위해 증폭부가 사용될 수 있다. 증폭부는 메인 압전 구동체의 작동에 대응하여 지지부의 이동량을 증가시킬 수 있는데, 압전 구동체 및 진동판의 자유단이 이동하는 방향으로 지지부를 이동시켜 진동판의 진폭을 더욱 증가시킬 수 있다. 따라서 사운드 출력을 더욱 증가시킬 수 있으며, 종래의 압전 소자가 갖는 변형의 한계를 구조적으로 극복할 수가 있다. An amplifier may be used to improve the sound produced. The amplification unit may increase the amount of movement of the support in response to the operation of the main piezoelectric driving body, and may further increase the amplitude of the diaphragm by moving the supporting part in a direction in which free ends of the piezoelectric driving body and the diaphragm move. Therefore, it is possible to further increase the sound output, and structurally overcome the limitation of the deformation of the conventional piezoelectric element.

지지부에 의해서 지지되는 메인 압전 구동체의 고정점 위치를 진동판의 중심에 형성할 수도 있지만, 다르게는 편심된 위치에 형성할 수가 있다. 고정점을 중심으로 진동판의 외주까지의 거리는 다양하게 제공될 수 있으며, 이는 마치 다양한 치수의 스피커를 사용하는 것과 같은 효과를 기대할 수가 있다. 즉, 고정점으로부터 진동판의 외주 중 최원점(最遠點) 및 최근점(最近點)까지의 거리가 다름을 이용하여 다양한 음역대의 특성을 제공할 수 있다. Although the fixed point position of the main piezoelectric drive body supported by the support part may be formed in the center of the diaphragm, it can be formed in the eccentric position otherwise. The distance from the fixed point to the outer periphery of the diaphragm can be provided in various ways, which can be expected to be the same as using a speaker of various dimensions. That is, the distance from the fixed point to the outermost point of the outer periphery of the diaphragm and the most recent point can be used to provide various sound range characteristics.

본 발명의 디스플레이 패널은 종래의 평판 형상 및 슬림한 두께를 유지하면서도, 고역대 및 저역대 소리를 모두 고르게 발생할 수 있는 사운드 기능을 포함한다. The display panel of the present invention includes a sound function capable of generating both high and low frequency sounds evenly while maintaining a conventional flat plate shape and slim thickness.

본 발명의 디스플레이 패널은 종래의 스피커 모듈이 차지하는 공간을 절약하여 전체 기기의 슬림화 및 실장 공간 효율성을 기대할 수 있다.The display panel of the present invention can be expected to reduce the space occupied by the conventional speaker module, thereby making the overall device slim and the mounting space efficiency.

본 발명의 디스플레이 패널은 압전 소자가 갖는 재료적 한계를 극복할 수 있도록 개선된 물리적 구조를 제공한다.The display panel of the present invention provides an improved physical structure to overcome the material limitations of the piezoelectric element.

본 발명의 디스플레이 패널은 압전 소자를 이용하되 전기적 연결이나 조립을 간단하게 완료할 수 있는 디스플레이 패널을 제공한다. The display panel of the present invention provides a display panel that can easily complete the electrical connection or assembly using a piezoelectric element.

종래의 압전 스피커는 압전 세라믹의 소재에 의존하는 경향이 크지만, 압전 세라믹의 개발 자체가 더디게 진행되어 압전 스피커의 기능 개선이 전반적으로 만족할만한 수준이 아니었다. 반면, 본 발명의 디스플레이 패널에서는 단층 또는 복층의 증폭판을 이용하여 음향모듈의 기능을 구조적으로 개선할 수 있으며, 기존의 압전 스피커가 갖는 한계를 극복할 수 있으며, 개선된 음향을 발생시킬 수가 있다.Conventional piezoelectric speakers tend to depend on the materials of piezoelectric ceramics, but the development of piezoelectric ceramics has been slow to progress, and thus the improvement of the piezoelectric speakers has not been satisfactory overall. On the other hand, in the display panel of the present invention, it is possible to structurally improve the function of the acoustic module by using a single or double layer amplification plate, to overcome the limitations of the existing piezoelectric speaker, and to generate an improved sound. .

도 1은 디스플레이 패널을 포함하는 태블릿 기기의 분해사시도이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 디스플레이 패널의 배면 사시도이다.
도 3은 도 2의 디스플레이 패널의 분해 사시도이다.
도 4는 도 2의 음향모듈과 프레임 간의 지지 관계를 설명하기 위한 단면도이다.
도 5는 도 4의 음향모듈의 음향 발생 원리를 설명하기 위한 단면도이다.
도 6은 도 4의 음향모듈의 개선된 구조를 설명하기 위한 부분 확대사시도이다.
도 7은 도 2의 음향모듈을 제어하기 위한 음향시스템 구성을 설명하기 위한 구성도이다.
도 8은 도 4의 음향모듈의 개선된 실시예를 설명하기 위한 단면도이다.
도 9는 본 발명의 다른 실시예에 따른 디스플레이 패널의 음향모듈을 설명하기 위한 단면도이다.
도 10 및 도 11은 증폭부를 포함하는 음향모듈의 작동원리를 설명하기 위한 단면도이다.
도 12는 도 10 및 도 11의 원리에 따라 도 9의 음향모듈이 작동하는 작동 메커니즘을 설명하기 위한 단면도이다.1 is an exploded perspective view of a tablet device including a display panel.
2 is a rear perspective view of a display panel according to an exemplary embodiment of the present invention.
3 is an exploded perspective view of the display panel of FIG. 2.
4 is a cross-sectional view for describing a support relationship between the sound module and the frame of FIG. 2.
5 is a cross-sectional view illustrating a sound generating principle of the acoustic module of FIG. 4.
6 is a partially enlarged perspective view illustrating an improved structure of the acoustic module of FIG. 4.
FIG. 7 is a diagram illustrating a configuration of an acoustic system for controlling the acoustic module of FIG. 2.
8 is a cross-sectional view illustrating an improved embodiment of the acoustic module of FIG. 4.
9 is a cross-sectional view for describing an acoustic module of a display panel according to another exemplary embodiment of the present invention.
10 and 11 are cross-sectional views illustrating the operation principle of an acoustic module including an amplifier.
12 is a cross-sectional view illustrating an operating mechanism in which the acoustic module of FIG. 9 operates according to the principles of FIGS. 10 and 11.

이하 첨부된 도면들을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예들을 상세하게 설명하지만, 본 발명이 실시예들에 의해 제한되거나 한정되는 것은 아니다. 참고로, 본 설명에서 동일한 번호는 실질적으로 동일한 요소를 지칭하며, 이러한 규칙 하에서 다른 도면에 기재된 내용을 인용하여 설명할 수 있고, 당업자에게 자명하다고 판단되거나 반복되는 내용은 생략될 수 있다.DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS Reference will now be made in detail to embodiments of the present invention, examples of which are illustrated in the accompanying drawings, wherein like reference numerals refer to the like elements throughout. For reference, the same numbers in this description refer to substantially the same elements and can be described with reference to the contents described in the other drawings under these rules, and the contents which are judged to be obvious to the person skilled in the art or repeated can be omitted.

도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 디스플레이 패널의 배면 사시도이고, 도 3은 도 2의 디스플레이 패널의 분해 사시도이고, 도 4는 도 2의 음향모듈과 프레임 간의 지지 관계를 설명하기 위한 단면도이다.2 is a rear perspective view of the display panel according to an embodiment of the present invention, FIG. 3 is an exploded perspective view of the display panel of FIG. 2, and FIG. 4 is a cross-sectional view illustrating a support relationship between the acoustic module and the frame of FIG. 2. .

도 2 내지 도 4를 참조하면, 디스플레이 패널(100)은 영상모듈(110), 반사시트(120), 음향모듈(140) 및 프레임(130)을 포함한다. 디스플레이 패널(100)은 작게는 개인휴대단말기, 휴대폰, 태블릿 기기 등에 장착될 수 있으며, 크게는 텔레비전이나 모니터 등에도 적용될 수가 있다. 2 to 4, the display panel 100 includes an image module 110, a reflection sheet 120, an acoustic module 140, and a frame 130. The display panel 100 may be mounted on a personal mobile terminal, a mobile phone, a tablet device, or the like, and may be applied to a television or a monitor.

음향모듈(140)은 메인 압전 구동체(142) 및 진동판(144)을 포함하여 제공될 수 있으며, 메인 압전 구동체(142)의 양면으로 공급되는 전기 신호에 의해서, 메인 압전 구동체(142) 및 진동판(144)이 진동을 할 수가 있다. 본 실시예에서는 진동판(144)을 통해서 메인 압전 구동체(142)의 내면이 전기적으로 연결될 수 있다.The acoustic module 140 may be provided to include the main piezoelectric driver 142 and the diaphragm 144, and by the electrical signals supplied to both sides of the main piezoelectric driver 142, the main piezoelectric driver 142. And the diaphragm 144 may vibrate. In this embodiment, the inner surface of the main piezoelectric drive body 142 may be electrically connected through the diaphragm 144.

영상모듈(110)은 종래의 평판형 디스플레이 모듈이 제공될 수 있다. 일 예로, 종래의 액정디스플레이 모듈은 물론, 유기발광다이오드 모듈도 사용이 가능하다. 액정디스플레이 모듈인 경우, 영상모듈(110)은 액정은 물론, 전후면에 제공될 수 있는 광학시트, 그리고 배면 또는 측면에 제공될 수 있는 백라이팅모듈 등을 포함하는 조립체로 제공될 수 있다. 또한, 유기발광다이오드 모듈인 경우, 영상모듈(110)은 OLED 기판 및 광학시트 등을 포함하는 조립체로 제공될 수 있다. 이외에도 영상모듈(110)은 현재 또는 미래의 평판형 디스플레이 모듈로 대체가 가능하다.The image module 110 may be provided with a conventional flat panel display module. For example, the organic light emitting diode module may be used as well as the conventional liquid crystal display module. In the case of a liquid crystal display module, the image module 110 may be provided as an assembly including a liquid crystal, an optical sheet which may be provided on the front and rear surfaces, and a backlight module which may be provided on the rear or side surfaces. In addition, in the case of an organic light emitting diode module, the imaging module 110 may be provided as an assembly including an OLED substrate and an optical sheet. In addition, the image module 110 may be replaced with a flat panel display module of the present or future.

영상모듈(110)의 배면에는 스테인리스 스틸 등으로 구성된 프레임(130)이 제공될 수 있으며, 프레임(130)과 영상모듈(110) 사이에는 반사시트(120)가 제공될 수 있다. 프레임(130)은 영상모듈(110) 및 반사시트(120)를 수용하며, 디스플레이 단말기에 대해 영상모듈(110) 등을 보호하고 고정하기 위한 용도로 사용될 수 있다. The rear surface of the image module 110 may be provided with a frame 130 made of stainless steel, etc., a reflective sheet 120 may be provided between the frame 130 and the image module 110. The frame 130 accommodates the image module 110 and the reflective sheet 120 and may be used for protecting and fixing the image module 110 and the like with respect to the display terminal.

반사시트(120)와 프레임(130) 사이에는 음향모듈(140)이 장착되며, 이를 위해서 반사시트(120) 및 프레임(130) 사이에는 약 0.5~1.0mm 정도의 공간이 이격되도록 설계될 수 있다. 이에 대응하여 음향모듈(140)은 메인 압전 구동체(142) 및 진동판(144)을 포함하며, 지지부(148)에 의해서 특정 고정점(147)을 중심으로 지지된다. The acoustic module 140 is mounted between the reflective sheet 120 and the frame 130, and for this purpose, a space of about 0.5 to 1.0 mm may be spaced between the reflective sheet 120 and the frame 130. . Correspondingly, the acoustic module 140 includes a main piezoelectric driver 142 and a diaphragm 144, and is supported by the support 148 about a specific fixed point 147.

도 4를 참조하면, 음향모듈(140)는 메인 압전 구동체(142) 및 진동판(144)을 포함하며, 지지부(148)에 고정점(147)을 중심으로 의해서 지지된다. 본 실시예에서 프레임(130)은 후면이 개방되지만, 경사지게 형성된 브릿지부(132)를 포함하고, 브릿지부(132)와 반사시트(120) 사이에서 음향모듈(140)이 위치하도록 배치된다. 또한, 지지부(148)는 프레임(130)의 브릿지부(132) 중 일부를 내측으로 돌출시켜 형성된다. 따라서, 지지부(148)가 고정점(147)에서 메인 압전 구동체(142)를 지지하고, 메인 압전 구동체(142) 및 진동판(144)은 고정점(147)을 중심으로 진동을 하여, 메인 압전 구동체(142) 및 진동판(144)의 외주가 자유단으로서 진동을 할 수 있다. Referring to FIG. 4, the acoustic module 140 includes a main piezoelectric driver 142 and a diaphragm 144, and is supported by the fixing point 147 at the support 148. In the present embodiment, the frame 130 has an open rear surface, but includes an inclined bridge portion 132, and the acoustic module 140 is disposed between the bridge portion 132 and the reflective sheet 120. In addition, the support part 148 is formed by protruding a part of the bridge part 132 of the frame 130 inward. Therefore, the support part 148 supports the main piezoelectric drive body 142 at the fixed point 147, and the main piezoelectric drive body 142 and the diaphragm 144 vibrate around the fixed point 147, so that the main The outer circumferences of the piezoelectric drive body 142 and the diaphragm 144 can vibrate as free ends.

메인 압전 구동체(142)로는 PbO, ZrO2, TiO2를 배합한 PZT계열 또는 PMN-PT(압전단결정)을 사용할 수 있으며, 그 외에도 압전 효과를 이용한 다양한 재질이 사용될 수도 있다. 메인 압전 구동체(142)는 평판 형상 또는 기타 플렉시블한 입체 형상으로 제공될 수가 있다. 진동판(144)은 금속판 또는 합성수지, 종이 등을 이용하여 형성될 수 있으며, 금속인 경우 황동, 알루미늄, 스테인리스스틸 또는 이들의 합금 등을 이용할 수도 있다.As the main piezoelectric driver 142, PZT series or PMN-PT (piezoelectric single crystal) containing PbO, ZrO 2 , and TiO 2 may be used. In addition, various materials using a piezoelectric effect may be used. The main piezoelectric driver 142 may be provided in a flat plate shape or other flexible three-dimensional shape. The diaphragm 144 may be formed using a metal plate or synthetic resin, paper, or the like, and in the case of metal, brass, aluminum, stainless steel, or an alloy thereof may be used.

도 5는 도 4의 음향모듈의 음향 발생 원리를 설명하기 위한 단면도이다.5 is a cross-sectional view illustrating a sound generating principle of the acoustic module of FIG. 4.

도 5를 참조하면, 고정점(147)을 중심으로 메인 압전 구동체(142) 및 진동판(144)은 다양한 파형을 형성할 수가 있다. 이 경우, 고정점(147)이 고정되어 있기 때문에, 다양한 파장(λ)의 파형이 특정될 수 있으며, ③과 같은 단파장(短波長)에서 ②와 같은 장파장(長波長)까지 다양하게 형성될 수 있다. 따라서, 음향변환의 전반적인 대역이 확장될 수가 있다. 참고로 ①은 동일 치수의 종래 압전 스피커와 비교할 때, 파장을 길이를 도시한 것이다.Referring to FIG. 5, the main piezoelectric driver 142 and the diaphragm 144 may form various waveforms around the fixed point 147. In this case, since the fixed point 147 is fixed, waveforms of various wavelengths λ may be specified, and may be variously formed from short wavelengths such as ③ to long wavelengths such as ②. have. Thus, the overall band of the acoustic conversion can be extended. For reference, ① shows the length of the wavelength when compared with the conventional piezoelectric speaker of the same dimensions.

본 실시예에서 메인 압전 구동체(142) 및 진동판(144)의 진동은 반사시트(120)까지 연결될 수 있으며, 반사시트(120)의 진동을 이용하여 더욱 풍부한 중저역대 소리를 발생할 수 있다. 물론, 본 실시예에서와 같이 진동판(144)과 반사시트(120)가 링 형상의 접착시트로 상호 직접 결속될 수 있지만, 경우에 따라서는 진동판(144)이 결합되는 증폭시트를 별도로 제공하고, 음향모듈(140)이 부착된 증폭시트를 반사시트(120)와 프레임(130) 사이에 개재하여 조립할 수도 있다. 반사시트(120)는 이미 완성품 조립업체에 의해서 반사에 우수한 특성으로 최적화될 수 있으며, 이는 음향 증폭에서 최적화되지 않은 특성을 가질 수도 있다. 그러므로, 음향에 최적화된 증폭시트와 빛 반사에 최적화된 반사시트를 별도로 사용할 수도 있다.In this embodiment, the vibration of the main piezoelectric driver 142 and the diaphragm 144 may be connected to the reflective sheet 120, and may generate a richer low-mid range sound using the vibration of the reflective sheet 120. Of course, as in the present embodiment, the diaphragm 144 and the reflective sheet 120 may be directly bonded to each other by a ring-shaped adhesive sheet, but in some cases, separately providing an amplifying sheet to which the diaphragm 144 is coupled, An amplifying sheet to which the acoustic module 140 is attached may be assembled between the reflective sheet 120 and the frame 130. Reflective sheet 120 may already be optimized by the final assembly manufacturer to excellent reflection properties, which may have properties that are not optimized for acoustic amplification. Therefore, an amplified sheet optimized for sound and a reflective sheet optimized for light reflection may be separately used.

도 6은 도 4의 음향모듈의 개선된 구조를 설명하기 위한 부분 확대사시도이다. 6 is a partially enlarged perspective view illustrating an improved structure of the acoustic module of FIG. 4.

도 6을 참조하면, 브릿지부(132)가 스테인리스 스틸과 같이 전도체로 형성되어 있기 때문에, 음향모듈(140)과 브릿지부(132) 사이에는 절연필름(150)이 개재될 수가 있다. 다만, 전기적 연결을 위해 절연필름(150)에는 홀 또는 홈 형상의 관통부가 형성될 수 있고, 와이어(146)는 관통부(152)를 통해서 메인 압전 구동체(142) 및 진동판(144)에 각각 전기적으로 연결될 수 있다. Referring to FIG. 6, since the bridge part 132 is formed of a conductor such as stainless steel, an insulating film 150 may be interposed between the acoustic module 140 and the bridge part 132. However, a hole or a groove-shaped through part may be formed in the insulating film 150 for the electrical connection, and the wire 146 may be formed on the main piezoelectric driver 142 and the diaphragm 144 through the through part 152, respectively. Can be electrically connected.

도 7은 도 2의 음향모듈을 제어하기 위한 음향시스템 구성을 설명하기 위한 구성도이다.FIG. 7 is a diagram illustrating a configuration of an acoustic system for controlling the acoustic module of FIG. 2.

도 7을 참조하면, 단말기로부터 음악 또는 음향에 대한 제어된 신호는 전압증폭앰프(160)를 통해 음향모듈(140)로 전달될 수 있다. 종래의 스피커는 전류증폭앰프를 사용하는 것과 대비하여, 메인 압전 구동체(142)를 작동시키기 위해 전압증폭앰프(160)를 사용할 수 있다. Referring to FIG. 7, the controlled signal for music or sound from the terminal may be transmitted to the sound module 140 through the voltage amplifier 160. The conventional speaker may use the voltage amplifier 160 to operate the main piezoelectric driver 142 as opposed to using the current amplifier.

물론, 이 경우 음향모듈(140)이 80~100Hz 또는 그 이하의 진동을 발생시키는 것도 가능하게 할 수 있으며, 이때 전압증폭앰프(160)로 음향제어신호뿐만 아니라 진동제어신호도 함께 공급하여 별도의 진동액츄에이터 없이 음향모듈(140)로 음향 발생 및 진동 발생을 겸용하도록 할 수가 있다. Of course, in this case, the acoustic module 140 may also be capable of generating vibrations of 80 to 100 Hz or less. In this case, the voltage amplification amplifier 160 supplies not only an acoustic control signal but also a vibration control signal together to provide a separate vibration. The acoustic module 140 may be used to generate both sound and vibration without a vibration actuator.

종래에는 음향용 앰프와 진동용 앰프를 별도로 장착하여 사용한 것과 대비하여, 본 실시예에서는 음향모듈(140)의 진동영역을 증가시켜 하나의 전압증폭앰프(160)를 사용하여 음향 및 진동을 모두 또는 동시에 발생시키도록 할 수가 있다. 이는 부품 비용 및 실장 공간에 대한 문제를 동시에 해결할 수 있다는 장점이 있다.In contrast to conventionally used by separately mounting the acoustic amplifier and the vibration amplifier, in the present embodiment by increasing the vibration region of the acoustic module 140 by using a single voltage amplifier (160) both the sound and vibration or Can be generated at the same time. This has the advantage of solving the problem of component cost and mounting space at the same time.

도 8은 도 4의 음향모듈의 개선된 실시예를 설명하기 위한 단면도이다.8 is a cross-sectional view illustrating an improved embodiment of the acoustic module of FIG. 4.

도 8을 참조하면, 음향모듈는 메인 압전 구동체(142) 및 진동판(144)을 포함하며, 지지부(148')에 고정점(147)을 중심으로 의해서 지지된다. 본 실시예에서 지지부(148')는 브릿지부(132)에 일체로 형성되지 않고, 고정점(147)에 대응하여 음향모듈 및 브릿지부(132) 사이에 개재되는 절연 돌기로 제공될 수가 있다. 물론, 메인 압전 구동체(142)에 부착되거나 브릿지부(132)에 부착된 형태로 제공될 수가 있다. 지지부(148')가 고정점(147)에서 메인 압전 구동체(142)를 지지하고, 메인 압전 구동체(142) 및 진동판(144)은 고정점(147)을 중심으로 진동을 하여, 메인 압전 구동체(142) 및 진동판(144)의 외주가 자유단으로서 진동을 할 수 있다. Referring to FIG. 8, the acoustic module includes a main piezoelectric driver 142 and a diaphragm 144, and is supported by the fixing point 147 at the support 148 ′. In this embodiment, the support part 148 ′ is not integrally formed with the bridge part 132, and may be provided as an insulation protrusion interposed between the acoustic module and the bridge part 132 in correspondence to the fixing point 147. Of course, it may be provided in the form attached to the main piezoelectric drive body 142 or attached to the bridge portion 132. The support portion 148 ′ supports the main piezoelectric drive body 142 at the fixed point 147, and the main piezoelectric drive body 142 and the diaphragm 144 vibrate around the fixed point 147 to form a main piezoelectric body. The outer periphery of the drive body 142 and the diaphragm 144 can vibrate as a free end.

도 9는 본 발명의 다른 실시예에 따른 디스플레이 패널의 음향모듈을 설명하기 위한 단면도이며, 도 10 및 도 11은 증폭부를 포함하는 음향모듈의 작동원리를 설명하기 위한 단면도이고, 도 12는 도 10 및 도 11의 원리에 따라 도 9의 음향모듈이 작동하는 작동 메커니즘을 설명하기 위한 단면도이다.9 is a cross-sectional view illustrating an acoustic module of a display panel according to another exemplary embodiment of the present invention. FIGS. 10 and 11 are cross-sectional views illustrating an operation principle of an acoustic module including an amplifier, and FIG. 11 is a cross-sectional view for describing an operating mechanism for operating the acoustic module of FIG. 9 according to the principle of FIG. 11.

도 9를 참조하면, 음향모듈(240)는 브릿지부(232)에 의해서 지지된다. 기본적으로 음향모듈(240)은 메인 압전 구동체(242) 및 진동판(244)을 포함하며, 지지부(248)에 고정점(247)을 중심으로 의해서 지지된다. Referring to FIG. 9, the acoustic module 240 is supported by the bridge portion 232. Basically, the acoustic module 240 includes a main piezoelectric driver 242 and a diaphragm 244, and is supported by the fixing point 247 at the support 248.

추가로 음향모듈(240)은 증폭부(270)를 더 포함할 수 있다. 증폭부(270)는 프레임에 의해서 지지될 수 있으며, 지지부(248)가 제공될 수 있다. 지지부(248)는 증폭부(270)의 높이 변화에 따라 함께 이동할 수 있으며, 지지부(248)에 메인 압전 구동체(242) 및 진동판(244)이 차례로 결합 및 접착될 수 있다. In addition, the sound module 240 may further include an amplifier 270. The amplifier 270 may be supported by a frame, and a support 248 may be provided. The support part 248 may move together according to the height change of the amplification part 270, and the main piezoelectric driver 242 and the diaphragm 244 may be sequentially coupled and bonded to the support part 248.

지지부(248)는 고정점(247)을 기준으로 메인 압전 구동체(242) 및 진동판(244)과 연결된다. 따라서 메인 압전 구동체(242) 및 진동판(244)은 지지부(248)에 의해서 고정되며, 음향 전기신호에 대응하여 고정점(247)을 중심으로 진동할 수 있다. 여기서 고정점(247)은 메인 압전 구동체(242)의 중앙부, 즉 외주가 아닌 그 내측의 일 지점에 정의될 수 있다. 음향 전기신호가 인가됨에 따라 지지부(248)에 대해서 고정점(247)은 정지하며, 메인 압전 구동체(242) 및 진동판(244)의 외주 부분은 자유단으로서 위아래로 진동할 수 있다. 메인 압전 구동체(242)의 진동은 진동판(244)으로 전달되어 소리 에너지를 공기로 전달한다. The support part 248 is connected to the main piezoelectric driver 242 and the diaphragm 244 based on the fixing point 247. Accordingly, the main piezoelectric driver 242 and the diaphragm 244 are fixed by the support part 248 and may vibrate around the fixed point 247 in response to the acoustic electric signal. In this case, the fixing point 247 may be defined at a central portion of the main piezoelectric driving body 242, that is, at a point inside of the main piezoelectric driver 242. As the acoustic electric signal is applied, the fixing point 247 stops with respect to the support part 248, and outer peripheral portions of the main piezoelectric drive body 242 and the diaphragm 244 may vibrate up and down as free ends. The vibration of the main piezoelectric driver 242 is transmitted to the diaphragm 244 to transmit sound energy to air.

도 10 및 도 11을 참조하면, 증폭부(270)는 메인 압전 구동체(242)의 작동에 대응하여 변화할 수 있다. 일 예로, 증폭부(270) 역시 다른 압전 소자를 포함할 수 있으며, 메인 압전 구동체(242)가 음향 전기신호에 반응하는 것과 같이, 다른 압전 소자도 음향 전기신호에 반응하도록 할 수가 있다. 이 외에도 음향 전기신호에 대응하여 동시에 높이를 변화시킬 수 있는 소재 및 구조, 장치라면 증폭부로서 사용이 가능하다고 할 것이다.10 and 11, the amplifier 270 may change in response to the operation of the main piezoelectric driver 242. For example, the amplifier 270 may also include other piezoelectric elements, and other piezoelectric elements may also react to the acoustic electrical signal, such that the main piezoelectric driver 242 responds to the acoustic electrical signal. In addition, if the material, structure, and device that can change the height at the same time corresponding to the acoustic electric signal, it will be said that it can be used as an amplifier.

증폭부(270)에도 음향 전기신호가 인가되며, 그 신호에 따라 높이(h)가 변화하게 할 수 있다. 도 11의 (a)를 보면, 메인 압전 구동체(242) 및 진동판(244)의 외주가 위로 향하는 것에 대응하여, 증폭부(270)의 높이도 일정량(Δh)만큼 증가하게 할 수 있으며, 이 경우 지지부(248)에 대한 원래 변화량(Δw)에 대해서 상기 일정량만큼 증가한 변화량(Δw+Δh)만큼 진동판(244)의 외주가 변화하도록 할 수 있다. 또한, 도 11의 (b)를 보면, 메인 압전 구동체(242) 및 진동판(244)의 외주가 아래로 향하는 것에 대응하여, 증폭부(270)의 높이도 일정량(Δh)만큼 감소하게 할 수 있으며, 이 경우 지지부(248)에 대한 원래 변화량(-Δw)에 대해서 상기 일정량만큼 감소한 변화량(-Δw-Δh)만큼 진동판(244)의 외주가 변화하도록 할 수 있다.An acoustic electric signal is also applied to the amplifier 270, and the height h may change according to the signal. Referring to FIG. 11A, in response to the outer circumferences of the main piezoelectric drive body 242 and the diaphragm 244 facing upwards, the height of the amplifier 270 may also be increased by a predetermined amount Δh. In this case, the outer circumference of the diaphragm 244 may be changed by the change amount Δw + Δh increased by the predetermined amount with respect to the original change amount Δw with respect to the support part 248. In addition, referring to FIG. 11B, in response to the outer circumferences of the main piezoelectric drive body 242 and the diaphragm 244 facing downward, the height of the amplifying unit 270 may also be reduced by a predetermined amount Δh. In this case, the outer periphery of the diaphragm 244 may be changed by the amount of change (-Δw-Δh) reduced by the predetermined amount with respect to the original amount of change (-Δw) with respect to the support part 248.

결국, 증폭부(270)에 의해서 진동판(244) 외주의 변화량(-Δw~ +Δw)은 더 진폭이 증가한 변화량(-Δw-Δh ~ +Δw+Δh)으로 진동을 할 수가 있다. 이는 결국 음향변화장치의 출력과 연관될 수 있으며, 종래와 동일한 압전 세라믹을 사용하더라도 더욱 증가된 출력으로 소리를 발생시킬 수가 있다. As a result, the amount of change (-Δw to + Δw) of the outer circumference of the diaphragm 244 by the amplifier 270 can vibrate with the amount of change (-Δw-Δh to + Δw + Δh) with further increased amplitude. This may eventually be associated with the output of the acoustic changer, and even with the same piezoelectric ceramic as in the prior art, it is possible to generate sound with an increased output.

도 12를 참조하면, 증폭부(270)는 보조 압전 구동체(272) 및 증폭판(274)를 포함하며, 2개 층을 형성하는 압전 구동체 및 증폭판이 상호 작용하면서 진동판(244)의 외주 변화량을 더욱 증가시킬 수 있다.Referring to FIG. 12, the amplifier 270 includes an auxiliary piezoelectric driver 272 and an amplifier plate 274, and the outer circumference of the vibration plate 244 is formed while the piezoelectric driver and the amplifier plate forming the two layers interact with each other. The amount of change can be further increased.

상술한 바와 같이, 본 발명의 바람직한 실시예를 참조하여 설명하였지만 해당 기술분야의 숙련된 당업자라면 하기의 청구범위에 기재된 본 발명의 사상 및 영역으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있음을 이해할 수 있을 것이다.As described above, although described with reference to the preferred embodiment of the present invention, those skilled in the art various modifications and variations of the present invention without departing from the spirit and scope of the invention described in the claims below I can understand that you can.

100：디스플레이 패널 110：영상모듈
120：반사시트 130：프레임
140：음향모듈 142：메인 압전 구동체
144：진동판 148：지지부100: display panel 110: video module
120: Reflective sheet 130: Frame
140: sound module 142: main piezoelectric drive body
144: vibration plate 148: support part

Claims (11)

영상모듈, 반사시트 및 상기 영상 모듈과 상기 반사시트의 배면을 수용하는 프레임을 포함하는 디스플레이 패널에 있어서,
메인 압전 구동체, 상기 메인 압전 구동체와 물리적으로 결합되는 진동판, 및 상기 메인 압전 구동체의 외주보다 내측에 위치한 일 고정점에서 상기 메인 압전 구동체 및 상기 진동판 중 적어도 하나를 지지하는 지지부를 포함하는 음향 모듈을 포함하며,
상기 음향 모듈은 상기 반사시트 및 상기 프레임 사이에 개재되고, 상기 지지부는 상기 프레임에 의해서 지지되어 상기 고정점을 중심으로 상기 메인 압전 구동체 및 상기 진동판의 외주가 자유단으로 진동하는 것을 특징으로 하는 메인 압전 구동체를 이용한 디스플레이 패널.A display panel comprising an image module, a reflective sheet, and a frame accommodating a rear surface of the image module and the reflective sheet,
A main piezoelectric drive body, a vibration plate physically coupled to the main piezoelectric drive body, and a support part supporting at least one of the main piezoelectric drive body and the diaphragm at a fixed point located inside the outer circumference of the main piezoelectric drive body. Including an acoustic module,
The acoustic module is interposed between the reflective sheet and the frame, the support is supported by the frame characterized in that the outer periphery of the main piezoelectric drive body and the diaphragm vibrates around the fixed point to the free end. Display panel using main piezoelectric drive body. 제1항에 있어서,
상기 영상모듈은 액정디스플레이 모듈 또는 유기발광다이오드 모듈인 것을 특징으로 하는 디스플레이 패널.The method of claim 1,
The image module is a display panel, characterized in that the liquid crystal display module or an organic light emitting diode module. 제1항에 있어서,
상기 진동판은 상기 반사시트의 배면에 직접 접착 고정되는 것을 특징으로 하는 디스플레이 패널.The method of claim 1,
And the diaphragm is directly adhesively fixed to the rear surface of the reflective sheet. 제1항에 있어서,
상기 음향모듈 및 상기 반사시트 사이에 증폭시트가 더 개재되며, 상기 진동판은 상기 증폭시트의 배면에 직접 접착 고정되는 것을 특징으로 하는 디스플레이 패널.The method of claim 1,
An amplifying sheet is further interposed between the acoustic module and the reflective sheet, wherein the diaphragm is directly adhesively fixed to the rear surface of the amplifying sheet. 제1항에 있어서,
상기 지지부는 상기 고정점에 대응하여 상기 프레임의 일부를 부분적으로 내측으로 돌출시켜 형성되는 것을 특징으로 하는 디스플레이 패널.The method of claim 1,
And the support part is formed by partially protruding part of the frame to correspond to the fixing point. 제1항에 있어서,
상기 지지부는 상기 고정점에 대응하여 상기 음향모듈 및 상기 프레임 사이에 개재되는 절연 돌기인 것을 특징으로 하는 디스플레이 패널.The method of claim 1,
And the support part is an insulation protrusion interposed between the sound module and the frame corresponding to the fixing point. 제1항에 있어서,
상기 고정점에서 상기 지지부를 지지하기 위해 상기 프레임은 브릿지부를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 디스플레이 패널.The method of claim 1,
And the frame further includes a bridge portion for supporting the support portion at the fixing point. 제1항에 있어서,
상기 음향모듈은 상기 메인 압전 구동체의 작동에 대응하여 상기 지지부의 이동량을 증가시키는 증폭부를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 디스플레이 패널.The method of claim 1,
The acoustic module may further include an amplifier configured to increase the amount of movement of the support in response to the operation of the main piezoelectric driver. 제8항에 있어서,
상기 증폭부는 보조 압전 구동체 및 상기 보조 압전 구동체가 부착되는 증폭판을 포함하며, 상기 증폭부는 상기 메인 압전 구동체의 작동에 동기화되어 상기 진동판의 운동을 증가시키는 것을 특징으로 하는 디스플레이 패널.9. The method of claim 8,
The amplifying unit includes an auxiliary piezoelectric driving body and an amplifying plate to which the auxiliary piezoelectric driving body is attached, and the amplifying unit is synchronized with the operation of the main piezoelectric driving body to increase the movement of the diaphragm. 제9항에 있어서,
상기 증폭부는 상기 증폭판 및 상기 보조 압전 구동체를 적어도 하나의 층 구조로 제공하는 것을 특징으로 하는 디스플레이 패널.10. The method of claim 9,
And the amplifying unit provides the amplifying plate and the auxiliary piezoelectric driver in at least one layer structure. 제1항에 있어서,
상기 음향모듈은 상기 진동판으로 공급되는 신호를 증폭하기 위한 전압증폭앰프를 이용하는 것을 특징으로 하는 디스플레이 패널.The method of claim 1,
The acoustic module is a display panel, characterized in that for using a voltage amplifier for amplifying the signal supplied to the diaphragm.
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