KR20190127509A - 디스플레이 장치 - Google Patents

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Abstract

전면에 영상이 출력되며 휨변형 가능한 표시패널; 상기 표시패널의 배면에 위치하며 상기 표시패널을 진동시켜 음향을 발생시키는 익사이터(exciter); 상기 익사이터와 상기 표시패널 사이에 위치하며 상기 익사이터의 진동을 상기 표시패널에 전달하는 진동전달부; 상기 표시패널 및 상기 익사이터를 제어하는 제어부; 및 상기 표시패널이 고정되는 프레임을 포함하는 디스플레이 장치는 휨변형이 가능한 표시패널을 이용하여 표시패널 자체가 진동하여 음향을 출력할 수 있어, 별도의 음향출력장치를 구비할 필요가 없는 장점이 있다.

Description

디스플레이 장치{DISPLAY DEVICE}
본 발명은 표시패널의 배면에 익사이터를 구비하여 별도의 음향출력장치 없이 표시패널을 진동시켜 음향을 출력할 수 있는 디스플레이 장치에 관한 것이다.
최근 옥외 광고용 간판이나 포스터와 같이 하드웨어 매체가 아닌 디스플레이 장치를 통해 각종 콘텐츠와 메시지를 제공하는 디스플레이 장치가 이용되고 있다. 최근 LED 및 OLED등을 기반으로 하는 지능형 디지털 영상장치의 급속한 발전으로 대형 디스플레이 장치에 대한 니즈가 있다.
특히 대형 디스플레이 장치를 구현하기 위해 표시패널을 격자형으로 배열하여 구현한 비디오 월(video wall)은 전시장이나 행사장과 같은 넓은 장소에서 대형화면이 필요하거나 옥외 광고를 위한 목적으로 많이 이용된다.
비디오 월은 멀티비젼이라고도 하며, 작은 표시패널을 이용하여 대형화면을 구현할 수 있어 디스플레이 장치의 제조비용이 절감되고, 임시로 설치하거나 필요에 따라 위치 및 배열을 변경해야 하는 경우 분해 및 조립이 용이하다는 장점이 있다.
최근에 LED나 OLED와 같은 소재는 배면의 백라이트 구조가 없이 자체 발광하기 때문에 휘어지는 표시패널을 구현할 수 있어 곡면의 디스플레이 장치를 구현할 수 있다.
본 발명은 표시패널의 배면에 익사이터를 구비하여 별도의 음향출력장치 없이 표시패널을 진동시켜 음향을 출력할 수 있는 디스플레이 장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.
전면에 영상이 출력되며 휨변형 가능한 표시패널; 상기 표시패널의 배면에 위치하며 상기 표시패널을 진동시켜 음향을 발생시키는 익사이터(exciter); 상기 익사이터와 상기 표시패널 사이에 위치하며 상기 익사이터의 진동을 상기 표시패널에 전달하는 진동전달부; 상기 표시패널 및 상기 익사이터를 제어하는 제어부; 및 상기 표시패널이 고정되는 프레임을 포함하는 디스플레이 장치를 제공한다.
상기 표시패널 배면의 제1 영역에 위치하는 복수개의 칩을 더 포함하고, 상기 진동전달부는 전면이 상기 칩이 형성되지 않은 상기 디스플레이부 배면의 제2 영역과 맞닿고 배면이 상기 익사이터와 맞닿는 진동 브라켓을 포함할 수 있다.
상기 표시패널은 제1 방향으로 휘어져 상기 프레임에 고정되고, 상기 진동 브라켓의 전면은 상기 제1 방향에 수직한 방향으로 연장된 제1 요홈부를 더 포함할 수 있다.
상기 진동 브라켓의 전면은 상기 칩이 형성되지 않은 상기 표시패널의 배면과 맞닿는 돌출부와 상기 복수개의 칩과 직접 맞닿지 않도록 오목하게 인입된 제2 요홈부를 포함할 수 있다.
상기 익사이터 및 상기 진동 브라켓은 복수개를 포함하고, 상기 진동 브라켓은 상기 제2 영역에 위치하며 이웃하는 상기 진동 브라켓 방향으로 연장된 제1 날개부를 더 포함할 수 있다.
상기 진동 브라켓은 상기 제1 날개부에 선대칭 또는 점대칭 방향으로 연장된 제2 날개부를 더 포함할 수 있다.
상기 제1 날개부는 이웃하는 진동 브라켓의 제1 날개부와 연결될 수 있다.
상기 표시패널의 배면에 결합하며 상기 진동 브라켓에 상응하는 위치에 형성된 개구부를 포함하는 후면커버를 더 포함할 수 있다.
상기 표시패널의 배면 둘레에 부착된 체결자석; 및 상기 체결자석의 위치에 상응하여 상기 후면커버의 전면에 형성된 자석 안착부를 더 포함하고, 상기 체결자석의 자력으로 상기 프레임에 상기 표시패널이 결합할 수 있다.
상기 후면커버의 배면에 형성된 복수개의 방열홀을 더 포함할 수 있다.
상기 후면커버는 연성재질로 이루어질 수 있다.
상기 진동전달부는, 상기 표시패널의 배면에 결합되는 고무자석; 및 상기 고무자석의 배면에 상기 고무자석의 자력에 의해 결합되는 백플레이트를 포함하고, 상기 익사이터는 상기 백플레이트에 고정될 수 있다.
상기 백플레이트는 알루미늄 또는 탄소섬유를 더 포함할 수 있다.
상기 표시패널의 전면에 위치하는 터치센서를 더 포함하고, 상기 제어부는 상기 터치센서에서 터치입력이 감지되는 경우 상기 익사이터를 구동할 수 있다.
상기 표시패널과 익사이터 및 진동전달부를 복수 개를 포함하고, 상기 제어부는 상기 복수개의 익사이터를 각각 개별로 구동하여 각각 개별 음향을 출력할 수 있다.
본 발명의 디스플레이 장치는 휨변형이 가능한 표시패널을 이용하여 표시패널 자체가 진동하여 음향을 출력할 수 있어, 별도의 음향출력장치를 구비할 필요가 없는 장점이 있다.
별도의 음향출력장치를 구비하는 경우 측면에서 소리가 출력되어 소리의 방향과 영상의 방향이 불일치하나, 표시패널 자체에서 소리가 출력되므로 영상이 출력되는 방향과 음향의 방향이 일치하는 장점이 있다.
또한, 복수개의 표시패널을 구비하는 경우 복수개의 채널의 소리를 출력할 수 있는 장점이 있다.
본 발명에서 얻을 수 있는 효과는 이상에서 언급한 효과들로 제한되지 않으며, 언급하지 않은 또 다른 효과들은 아래의 기재로부터 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
도 1은 본 발명의 디스플레이 장치를 도시한 블록도이다.
도 2는 본 발명의 디스플레이 장치를 도시한 도면이다.
도 3a는 본 발명의 표시패널 및 익사이터를 도시한 도면이다.
도 3b은 본 발명의 디스플레이 장치의 제1 실시예를 도시한 도면이다.
도 4는 본 발명의 디스플레이 장치의 제2 실시예를 도시한 도면이다.
도 5는 본 발명의 디스플레이 장치의 단면도이다.
도 6은 본 발명의 디스플레이 장치의 진동 브라켓의 형태에 따른 성능을 도시한 그래프이다.
도 7은 본 발명의 디스플레이 장치의 제3 실시예를 도시한 도면이다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 명세서에 개시된 실시 예를 상세히 설명하되, 도면 부호에 관계없이 동일하거나 유사한 구성요소는 동일한 참조 번호를 부여하고 이에 대한 중복되는 설명은 생략하기로 한다. 이하의 설명에서 사용되는 구성요소에 대한 접미사 "모듈" 및 "부"는 명세서 작성의 용이함만이 고려되어 부여되거나 혼용되는 것으로서, 그 자체로 서로 구별되는 의미 또는 역할을 갖는 것은 아니다. 또한, 본 명세서에 개시된 실시 예를 설명함에 있어서 관련된 공지 기술에 대한 구체적인 설명이 본 명세서에 개시된 실시 예의 요지를 흐릴 수 있다고 판단되는 경우 그 상세한 설명을 생략한다. 또한, 첨부된 도면은 본 명세서에 개시된 실시 예를 쉽게 이해할 수 있도록 하기 위한 것일 뿐, 첨부된 도면에 의해 본 명세서에 개시된 기술적 사상이 제한되지 않으며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변경, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다.
제1, 제2 등과 같이 서수를 포함하는 용어는 다양한 구성요소들을 설명하는데 사용될 수 있지만, 상기 구성요소들은 상기 용어들에 의해 한정되지는 않는다. 상기 용어들은 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하는 목적으로만 사용된다.
어떤 구성요소가 다른 구성요소에 "연결되어" 있다거나 "접속되어" 있다고 언급된 때에는, 그 다른 구성요소에 직접적으로 연결되어 있거나 또는 접속되어 있을 수도 있지만, 중간에 다른 구성요소가 존재할 수도 있다고 이해되어야 할 것이다. 반면에, 어떤 구성요소가 다른 구성요소에 "직접 연결되어" 있다거나 "직접 접속되어" 있다고 언급된 때에는, 중간에 다른 구성요소가 존재하지 않는 것으로 이해되어야 할 것이다.
단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다.
본 출원에서, "포함한다" 또는 "가지다" 등의 용어는 명세서상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.
도 1은 본 발명과 관련된 디스플레이 장치(100)를 설명하기 위한 블록도이다.
상기 디스플레이 장치(100)는 무선 통신부(110), 입력부(120), 센싱부(140), 출력부(150), 인터페이스부(160), 메모리(170), 제어부(180) 및 전원 공급부(190) 등을 포함할 수 있다. 도 1에 도시된 구성요소들은 디스플레이 장치를 구현하는데 있어서 필수적인 것은 아니어서, 본 명세서 상에서 설명되는 디스플레이 장치(100)는 위에서 열거된 구성요소들 보다 많거나, 또는 적은 구성요소들을 가질 수 있다.
보다 구체적으로, 상기 구성요소들 중 무선 통신부(110)는, 디스플레이 장치(100)와 무선 통신 시스템 사이, 디스플레이 장치(100)와 다른 디스플레이 장치(100) 사이, 또는 디스플레이 장치(100)와 외부서버 사이의 무선 통신을 가능하게 하는 하나 이상의 모듈을 포함할 수 있다. 또한, 상기 무선 통신부(110)는, 디스플레이 장치(100)를 하나 이상의 네트워크에 연결하는 하나 이상의 모듈을 포함할 수 있다.
이러한 무선 통신부(110)는, 방송 수신 모듈(111), 이동통신 모듈(112), 무선 인터넷 모듈(113), 근거리 통신 모듈(114), 위치정보 모듈(115) 중 적어도 하나를 포함할 수 있다.
입력부(120)는, 영상 신호 입력을 위한 카메라(121) 또는 영상 입력부, 오디오 신호 입력을 위한 마이크로폰(microphone, 122), 또는 오디오 입력부, 사용자로부터 정보를 입력받기 위한 사용자 입력부(123, 예를 들어, 터치키(touch key), 푸시키(mechanical key) 등)를 포함할 수 있다. 입력부(120)에서 수집한 음성 데이터나 이미지 데이터는 분석되어 사용자의 제어명령으로 처리될 수 있다.
센싱부(140)는 디스플레이 장치 내 정보, 디스플레이 장치를 둘러싼 주변 환경 정보 및 사용자 정보 중 적어도 하나를 센싱하기 위한 하나 이상의 센서를 포함할 수 있다. 예를 들어, 센싱부(140)는 근접센서(141, proximity sensor), 조도 센서(142, illumination sensor), 터치 센서(touch sensor), 가속도 센서(acceleration sensor), 자기 센서(magnetic sensor), 중력 센서(G-sensor), 자이로스코프 센서(gyroscope sensor), 모션 센서(motion sensor), RGB 센서, 적외선 센서(IR 센서: infrared sensor), 지문인식 센서(finger scan sensor), 초음파 센서(ultrasonic sensor), 광 센서(optical sensor, 예를 들어, 카메라(121 참조)), 마이크로폰(microphone, 122 참조), 배터리 게이지(battery gauge), 환경 센서(예를 들어, 기압계, 습도계, 온도계, 방사능 감지 센서, 열 감지 센서, 가스 감지 센서 등), 화학 센서(예를 들어, 전자 코, 헬스케어 센서, 생체 인식 센서 등) 중 적어도 하나를 포함할 수 있다. 한편, 본 명세서에 개시된 디스플레이 장치(100)는, 이러한 센서들 중 적어도 둘 이상의 센서에서 센싱되는 정보들을 조합하여 활용할 수 있다.
출력부(150)는 시각, 청각 또는 촉각 등과 관련된 출력을 발생시키기 위한 것으로, 디스플레이부(151), 음향 출력부(152), 햅팁 모듈(153), 광 출력부(154) 중 적어도 하나를 포함할 수 있다. 디스플레이부(151)는 터치 센서와 상호 레이어 구조를 이루거나 일체형으로 형성됨으로써, 터치 스크린을 구현할 수 있다. 이러한 터치 스크린은, 디스플레이 장치(100)와 사용자 사이의 입력 인터페이스를 제공하는 사용자 입력부(123)로써 기능함과 동시에, 디스플레이 장치(100)와 사용자 사이의 출력 인터페이스를 제공할 수 있다.
인터페이스부(160)는 디스플레이 장치(100)에 연결되는 다양한 종류의 외부 기기와의 통로 역할을 수행한다. 이러한 인터페이스부(160)는, 유/무선 헤드셋 포트(port), 외부 충전기 포트(port), 유/무선 데이터 포트(port), 메모리 카드(memory card) 포트, 식별 모듈이 구비된 장치를 연결하는 포트(port), 오디오 I/O(Input/Output) 포트(port), 비디오 I/O(Input/Output) 포트(port), 이어폰 포트(port) 중 적어도 하나를 포함할 수 있다. 디스플레이 장치(100)에서는, 상기 인터페이스부(160)에 외부 기기가 연결되는 것에 대응하여, 연결된 외부 기기와 관련된 적절할 제어를 수행할 수 있다.
또한, 메모리(170)는 디스플레이 장치(100)의 다양한 기능을 지원하는 데이터를 저장한다. 메모리(170)는 디스플레이 장치(100)에서 구동되는 다수의 응용 프로그램(application program 또는 애플리케이션(application)), 디스플레이 장치(100)의 동작을 위한 데이터들, 명령어들을 저장할 수 있다. 이러한 응용 프로그램 중 적어도 일부는, 무선 통신을 통해 외부 서버로부터 다운로드 될 수 있다. 또한 이러한 응용 프로그램 중 적어도 일부는, 디스플레이 장치(100)의 기본적인 기능(예를 들어, 전화 착신, 발신 기능, 메시지 수신, 발신 기능)을 위하여 출고 당시부터 디스플레이 장치(100)상에 존재할 수 있다. 한편, 응용 프로그램은, 메모리(170)에 저장되고, 디스플레이 장치(100) 상에 설치되어, 제어부(180)에 의하여 상기 디스플레이 장치의 동작(또는 기능)을 수행하도록 구동될 수 있다.
제어부(180)는 상기 응용 프로그램과 관련된 동작 외에도, 통상적으로 디스플레이 장치(100)의 전반적인 동작을 제어한다. 제어부(180)는 위에서 살펴본 구성요소들을 통해 입력 또는 출력되는 신호, 데이터, 정보 등을 처리하거나 메모리(170)에 저장된 응용 프로그램을 구동함으로써, 사용자에게 적절한 정보 또는 기능을 제공 또는 처리할 수 있다.
또한, 제어부(180)는 메모리(170)에 저장된 응용 프로그램을 구동하기 위하여, 도 1와 함께 살펴본 구성요소들 중 적어도 일부를 제어할 수 있다. 나아가, 제어부(180)는 상기 응용 프로그램의 구동을 위하여, 디스플레이 장치(100)에 포함된 구성요소들 중 적어도 둘 이상을 서로 조합하여 동작시킬 수 있다.
전원공급부(190)는 제어부(180)의 제어 하에서, 외부의 전원, 내부의 전원을 인가 받아 디스플레이 장치(100)에 포함된 각 구성요소들에 전원을 공급한다. 이러한 전원공급부(190)는 배터리를 포함하며, 상기 배터리는 내장형 배터리 또는 교체가능한 형태의 배터리가 될 수 있다.
상기 각 구성요소들 중 적어도 일부는, 이하에서 설명되는 다양한 실시 예들에 따른 디스플레이 장치의 동작, 제어, 또는 제어방법을 구현하기 위하여 서로 협력하여 동작할 수 있다. 또한, 상기 디스플레이 장치의 동작, 제어, 또는 제어방법은 상기 메모리(170)에 저장된 적어도 하나의 응용 프로그램의 구동에 의하여 디스플레이 장치 상에서 구현될 수 있다.
도 2는 본 발명의 디스플레이 장치(100)를 도시한 도면이다. 본 발명의 디스플레이 장치(100)는 영상을 출력하는 복수개의 표시패널(210)이 프레임(260)에 부착되어 대형화면을 구현할 수 있다. 최근 디스플레이 장치(100)는 평면에서 더 나아가 곡면의 화면을 구현하기 위해 LED(Light Emitting Diodes, 발광다이오드)나 OLED(Organic Light Emitting Diodes, 유기발광다이오드)와 같이 휘어질 수 있는 표시패널(210)을 이용할 수 있다.
종래에 주로 이용되던 LCD는 LCD가 자체적으로 발광하기 어려워 백라이트 유닛을 통해 빛을 공급받았다. 백라이트 유닛은 광원과 광원에서 공급된 빛을 균일하게 전면에 위치하는 액정에 공급해주는 장치이다. 백라이트 유닛이 점점 얇아지면선 박형의 LCD를 구현할 수 있었으나, 백라이트 유닛을 휘어지는 소재로 구현이 어렵고 백라이트 유닛이 휘어지는 경우 액정에 균일한 빛의 공급이 어려워져 화면의 밝기가 변화하는 문제가 있다.
반면 LED나 OLED의 경우 픽셀을 이루는 소자가 각각 자체적으로 발광하기 때문에 백라이트 유닛을 이용하지 않아 휘어지게 구현할 수 있다. 또한, 각 소자가 자체발광 하므로 이웃하는 소자와의 위치관계가 달라지더라도 자체 밝기에 영향을 주지 않기 때문에 LED나 OLED를 이용하여 휘어지는 표시패널(210)을 구현할 수 있다.
OLED(Organic Light Emitting Diodes, 유기발광다이오드) 표시패널(210)은 2010년 중반에 본격적으로 등장하여 중소형 디스플레이 시장에서는 LCD를 빠르게 대체하고 있다. OLED는 형광성 유기활합물에 전류가 흐르면 빛을 내는 자체발광 현상을 이용하여 만든 디스플레이로, 화질 반응 속도가 LCD에 비해 빨라 동영상을 구현할 때 잔상이 거의 나타나지 않는다.
OLED는 자체 발광기능을 가진 적색(Red)과 녹색(Green), 청색(Blue) 등 세 가지의 형광체 유기화합물을 사용하며, 음극과 양극에서 주입된 전자(電子)와 양의 전하를 띤 입자가 유기물 내에서 결합해 스스로 빛을 발하는 현상을 이용한 발광형 디스플레이 제품이므로 색감을 떨어뜨리는 백라이트(후광장치)가 필요 없다.
LED(Light Emitting Diode, 발광다이오드) 표시패널(210)은 LED소자 하나를 하나의 픽셀로 이용하는 기술로서, 종래에 비해 LED소자의 크기를 줄일 수 있어 휘어지는 표시패널(210)을 구현할 수 있다. 종래에 LED TV라 불리우던 장치는 LED를 LCD에 빛을 공급하는 백라이트 유닛의 광원으로 이용한다는 것이지 LED자체가 화면을 구성하지 못했었다.
각 LED가 적색, 녹색, 청색의 화소로써 독립 구동하며 자체 발광하게 된다. 기존LCD에 비해 명암비가 크고 반응속도와 시야각 측면에서 유리하다. 또한 밝기와 한계해상도 수명 측면에서 우수하다. OLED에 비해 화학적 기계적 안정성이 우수하여 긴 수명을 기대할 수 있고 밝기와 소비전력 측면에서도 우수하다.
각 표시패널(210)은 휘어질 수 있는 바, 표시패널(210)을 휘어서 곡선의 프레임(260)에 고정하여 곡면의 디스플레이 장치(100)를 구현할 수 있다. 곡면의 디스플레이 장치(100)는 도 2에 도시된 바와 같이 격자형상으로 이루어진 프레임(260)에 표시패널(210)을 부착하여 체결할 수 있다. 표시패널(210)과 프레임(260)의 결합은 스크류와 같은 체결구를 이용하여 고정하는 방식을 이용할 수 있고, 자석의 자력을 이용하여 부착할 수도 있다.
본 발명의 플렉서블한 표시패널(210)을 진동시켜 표시패널(210) 자체를 음향출력부로 이용할 수 있다. 표시패널(210)의 배면에 음향신호에 따라 진동을 인가하는 익사이터(230)를 부착하여 표시패널(210) 자체에서 음향이 출력될 수 있다. 익사이터(230)는 스피커의 진동판에 떨림을 만들어내는 장치로서, 본 발명은 상기 진동판을 생략하고 익사이터(230)를 이용하여 표시패(210)을 진동시켜 소리를 출력할 수 있다.
도 3a는 본 발명의 표시패널(210) 및 익사이터(230)를 도시한 도면이다. 본 실시예의 표시패널(210)은 LED 패널로서, 각 픽셀을 LED가 구현하고 영상신호에 따라 LED가 출력하는 색상에 따라 표시패널(210)로서 작동할 수 있다.
LED 표시패널(210)은 배면에 LED를 제어하기 위한 복수개의 칩(215)이 실장될 수 있다. 상기 칩(215)이 실장된 부분을 제1 영역(211)이라하고, 칩(215)이 실장되지 않은 영역을 제2 영역(212)이라 할 수 있으며, 제1 영역(211)은 바둑판 형상으로 배치되고 제2 영역(212)은 상기 제1 영역(211) 사이로 격자형으로 배치될 수도 있다.
도 3a에 도시된 실시예는 표시패널(210) 뒷면은 상부에 3개 하부에 3개의 제1 영역(211)과 그 사이를 지나가는 제2 영역(212)을 포함하는 것으로 도시되어 있으나, 이에 제한되지 않는다.
표시패널(210)의 칩(215)를 보호하기 위해 후면커버를 더 포함할 수 있다. 상기 커버는 상기 표시패널(210)이 휘어지는 경우 그에 상응하게 변형되어야 하므로 변형가능한 실리콘이나 고무와 같은 소재를 이용할 수 있다. 다만, 열이 방출될 수 있도록 배면에 복수개의 방열홀(226)을 형성할 수 있다.
표시패널(210)의 배면에 부착되어 표시패널(210)을 진동시키는 익사이터(230)는 내부에 자석과 상기 자석에 인접하여 배치되는 코일을 포함하며 상기 코일에 전류가 인가되면 상기 자석이 형성하는 자기장 내에서 상기 자기장과 반대 방향의 자기장을 형성하여 상기 자석을 움직인다. 혹은 반대로 상기 코일이 상기 자석이 형성하는 자기장 내에서 플레밍의 왼손법칙에 따라 코일이 움직인다. 이러한 원리를 이용하여 익사이터(230)는 진동을 만들어내고, 상기 진동을 플렉서블한 표시패널(210)에 전달하여 표시패널(210)이 진동하며 소리를 출력할 수 있다. 종래의 음향출력부의 진동판을 플렉서블한 표시패널(210)이 대체한다.
익사이터(230)의 진동이 표시패널(210)로 잘 전달되기 위해서는 표시패널(210) 배면 중에 상기 칩(215)이 실장되지 않은 제2 영역(212)에 부착되는 것이 좋다. 표시패널(210)의 배면 칩(215)에 진동이 전달되면 상기 칩(215)의 내구성에 영향을 미칠 수 있으며, 익사이터(230)의 진동이 손실될 수 있다.
다만 도 3a에 도시된 바와 같이 제2 영역(212)에 비해 상대적으로 익사이터(230)의 크기가 더 크므로 상기 익사이터(230)의 진동을 표시패널(210)에 전달하기 위한 진동 브라켓(240)을 더 포함할 수 있다. 익사이터(230)아 진동 브라켓(240)은 일체형으로 부착될 수도 있고, 진동 브라켓(240)을 사출성형하여 접착제 등으로 부착할 수도 있다. 익사이터(230)의 두께는 후면커버보다 두꺼우므로 후면커버에 익사이터(230)의 크기에 상응하여 개구부(225)를 형성할 수 있다.
도 3b은 본 발명의 디스플레이 장치(100)의 다른 실시예를 도시한 도면으로 익사이터(230)는 도 3b에 도시된 바와 같이 하나의 표시패널(210)에 하나만 구비할 수도 있고 도 3a에 도시된 바와 같이 복수 개를 구비할 수도 있다.
도 3b과 같이 하나만 구비하는 경우 큰 출력의 익사이터(230)를 이용하게 되며, 익사이터(230)의 크기가 커지게 되어 제한된 제2 영역(212)에 배치에 어려움이 있을 수 있다. 진동 브라켓(240)의 크기도 커지게 되고 진동 브라켓(240)이 칩(215)이 형성된 제1 영역(211)을 비껴서 제2 영역(212)에만 맞춰서 배치하기 어려운 문제가 있다.
다만 도 3a와 같이 복수 개의 익사이터(230)를 이용할 때에는 2개 혹은 그 이상의 익사이터(230) 사이의 진동이 정확히 일치해야 하나 익사이터(230) 사이에 거리가 있기 때문에 노이즈가 발생할 수 있어 이를 맞추도록 튜닝할 필요가 있다.
상기 진동 브라켓(240)은 도 3b에 도시된 바와 같이 사각형 형상이거나 도 3a에 도시된 바와 같이 원형일 수 있다. 도 4는 본 발명의 진동 브라켓(240)의 전면의 예를 도시한 도면으로 도 4의 (a)는 도 3a의 진동 브라켓(240)이고 도 4의 (b)는 도 3b의 진동 브라켓(240)이며 도 4의 (c)는 (a)의 변형 예이다.
진동 브라켓(240)의 배면(244)에 익사이터(230)가 안착된다. 진동 브라켓(240)의 전면은 표시패널(210)의 배면의 칩(215)이 형성되지 않은 제2 영역(212)에 맞닿는 접촉부(241)를 포함하고 제1 영역(211)의 칩(215)와 맞닿지 않도록 오목하게 인입된 제1 요홈부(242)를 포함할 수 있다. 제1 요홈부(242)는 제1 영역(211)에 상응하는 위치에 형성되며 도 3a에 도시된 바와 같이 격자형상으로 배치된 제1 영역(211)과 그 사이에 십자형상으로 배치된 제 2영역의 형상에 상응하여 접촉부(241)와 제1 요홈부(242)가 위치한다. 가능한 접촉부(241)의 넓이를 넓게 하기 위해 제2 영역(212)의 십자부분교차 지점에 진동 브라켓(240)을 배치할 수 있다.
도 4의 (b)와 같이 사각형인 경우, 특히 하나의 익사이터(230)를 이용하는 경우 진동 브라켓(240)의 크기가 크게 되고 따라서 제1 영역(211)과 중첩되는 부분이 증가해서 상대적으로 제1 요홈부(242)의 비율이 늘어난다.
도 4의 (b)를 참조하면 제1 요홈부(242) 이외에 접촉부(241) 중 일부에 제2 요홈부(243)를 형성할 수 있다. 상기 제2 요홈부(243)는 표시패널(210)이 휘어져 프레임(260)에 결합하는 경우 진동 브라켓(240)이 표시패널(210)의 휨에 상응하여 변형 가능하도록 홈을 미리 형성한 것으로 표시패널(210)의 장변 방향으로 휘는 경우 표시패널(210)의 단변과 평행하게 연장된 제2 요홈부(243)를 형성할 수 있다. 제1 요홈부(242)와 달리 제2 요홈부(243)는 제2 영역(212)에 위치하므로 제1 요홈부(242)보다 인입된 정도가 얕을 수 있다.
도 4의 (c)는 복수개의 익사이터(230)를 사용하는 경우 이웃하는 익사이터(230) 사이에 간섭이 일어나 노이즈가 발생할 수 있는 바, 진동 브라켓(240)에서 연장된 날개를 형성하여 이웃하는 익사이터(230) 사이의 간섭을 줄일 수 있다. 상기 날개는 이웃하는 진동 브라켓(240)을 향해 일측만 연장될 수도 있으나 대칭적인 형상이어야 진동이 안정적으로 전달되는 바, 도 4의 (b)에 도시된 바와 같이 십자형상으로 연장될 수 있다.
다음으로, 도 도 5는 본 발명의 디스플레이 장치(100)의 단면도이다. 전술한 바와 같이 표시패널(210)의 배면에 위치하는 칩(215)를 커버하기 위해 후면커버를 더 포함할 수 있다. 후면커버의 단부가 결합하도록 표시패널(210)의 제2 영역(212)은 단부 부분에도 위치할 수 있다. 후면와 표시패널(210)사이에 체결자석(250)을 더 구비할 수 있다. 금속재질의 프레임(260)에 상기 체결자석(250)의 자성을 이용하여 표시패널(210)을 결합할 수 있다. 도 3a에 도시된 바와 같이 표시패널(210)의 둘레를 따라 복수개의 체결자석(250)을 구비할 수 있다. 후면커버(220)의 전면에는 상기 체결자석(250)의 형상에 상응하는 자석 안착부(221)를 더 포함할 수 있다.
익사이터(230)의 두께는 도 5에 도시된 바와 같이 후면커버의 두께보다 두꺼운 바 후면 커버에 익사이터(230)를 위한 개구부를 형성할 수 있다. 익사이터(230)의 전면에 위치하는 진동 브라켓(240)은 표시패널(210)의 배면에 테이프 등의 접착성분을 가진 부재를 이용하여 결합할 수 있다.
도 6은 본 발명의 디스플레이 장치(100)의 진동 브라켓(240)의 형태에 따른 성능을 도시한 그래프이다. 도 6에 도시된 바와 같이 다양한 형사의 진동 브라켓(240)을 이용할 수 있다. Ref.1 및 case 4는 하나의 익사이터(230)를 위한 진동브라켓 이고, Ref. 2, case 1 내지 case 3는 2개의 익사이터(230)를 위한 진동 브라켓(240)이다. 하나의 진동 브라켓(240)을 이요하는 경우 전체적으로 대부분의 주파수에서 비교적 고르게 진동 성능이 좋게 나타나나 크기가 작은 단점이 있다.
2 이상의 익사이터(230)를 이용하는 경우 익사이터(230) 사이의 진동의 간섭에 의해 부분적으로 진동이 불규칙적으로 나타나는 부분이 발생할 수 있다. 진동을 더 많이 전달하기 위해 익사이터(230)가 안착되는 부분에서 제2 영역(212)을 따라 더 연장된 날개부를 더 포함할 수 있다. 상기 날개부의 배면은 익사이터(230)와 직접 접촉하지는 않으나 전면의 표시패널(210)에 진동을 전달할 수 있어 진동을 더 많이 전달할 수 있다.
다만, 이 경우 진동 브라켓(240)의 크기가 커지게 되어 표시패널(210)을 휘어서 프레임(260)에 결합하는 경우 진동 브라켓(240)이 표시패널(210)에 부착되지 않고 들뜨는 문제가 있어, case 3과 같이 날개부를 없는 진동 브라켓(240)을 이용할 수도 있다.
도 7은 본 발명의 디스플레이 장치(100)의 제3 실시예를 도시한 도면이다. 본 실시예의 표시패널(210)은 OLED(210)를 포함하며 OLED(210)는 배면에 칩(215)이 없어 익사이터(230)를 표시패널(210)의 배면에 결합함에 있어서 제약이 작다.
OLED(210)는 얇아서 익사이터(230)를 결합하기 위해 배면에서 힘을 가하면 OLED(210)의 화면에 왜곡이 형성될 수 있다. 이러한 문제를 해소하기 위해 OLED(210)의 배면에 바로 익사이터(230)를 결합하지 않고 후면 플레이트(246)를 이용하여 결합할 수 있다. 후면 플레이트(246)는 휨변형이 가능한 판형의 부재로서, OLED(210)의 배면에서 OLED(210)를 지지한다. 후면 플레이트(246)는 알루미늄이나 탄소섬유강화플라스틱과 같은 소재를 이용할 수 있으며 알루미늄이나 탄소섬유 강화플라스틱은 OLED(210)보다는 강성이 크기 때문에 OLED(210)가 파손되거나 왜곡되는 것을 방지할 수 있다.
익사이터(230)는 후면패널에 접착테이프나 체결부재를 통해 결합될 수 있으며 익사이터(230)의 진동은 후면패널을 통해 표시패널(210)로 전달될 수 있다. 다만, 익사이터(230)가 장시간 구동되면 익사이터(230)에서 발생하는 열이 표시패널(210)에 전달될 수 있다. 이 경우 표시패널(210)에 국부적인 온도상승(핫스팟 발생)이 일어나게 되어 표시패널(210)에서 출력되는 화면의 왜곡이나 색감의 차이를 발생할 수 있다.
후면 플레이트(246)를 알루미늄으로 이용하는 경우 익사이터(230)에서 발생하는 열을 확산시켜 핫스팟을 제거할 수 있다. 후면 플레이트(246)가 탄소섬유 강화 플라스틱를 포함하는 경우 표시패널(210)로 전달되는 열을 차단하여 핫스팟이 발생하는 것을 방지할 수 있다.
후면 플레이트(246)와 표시패널(210)을 직접 부착하는 경우 후면 플레이트(246)와 표시패널(210)의 부착면 때문에 표시패널(210)을 휠 때 후면 플레이트(246)와 표시패널(210)이 분리되거나 표시패널(210)에 파손이 발생할 수 있다. 이러한 문제를 해소하기 위해 표시패널(210)과 후면 플레이트(246) 사이에 고무자석(245)을 이용하여 부착할 수 있다. 고무자석(245)은 OLED(210)와 같이 부드러운 소재를 이용할 수 있어 표시패널(210)이 변형 시 같이 변형이 가능하다.
후면 플레이트(246)와 고무자석(245)은 자성으로 결합하여 고무자석(245)과 후면 플레이트(246)의 결합방향(면에 수직인 방향)으로는 분리되지 않으나 면과 평행한 방향으로는 미끄러질 수 있어 표시패널(210)을 도 7과 같이 휠 때 후면 플레이트(246)과 고무자석(245) 사이가 미끄러지면서 휘어질 수 있다. 이처럼 미끄러지면서 휘어지는 경우 단부는 고무자석(245)과 후면 플레이트(246)가 도 7과 같이 미세하게 어긋나면서 표시패널(210)이 파손되는 것을 방지할 수 있다.
또한 표시패널(210)의 전면에 터치센서를 더 구비할 수 있다. 상기 터치센서를 통해 사용자의 입력을 받을 수 있으며 사용자가 터치하는 경우 그에 상응하는 햅틱 진동을 익사이터를 구동하여 제공할 수 있다. 예를 들어 사용자가 표시패널(210)에 출력되는 북을 손으로 치는 경우 그 진동을 사용자의 손으로 전달하며 실제 북을 치는 것과 같이 소리와 진동을 사용자에게 전달할 수 있다.
도 2에 도시된 바와 같이 본 발명의 디스플레이 장치는 복수개의 표시패널을 다양한 방식으로 배치하여 구현할 수 있으며, 상기 복수개의 터치패널 각각이 익사이터를 구비할 수 있는 바, 익사이터를 통한 소리의 출력을 통해 복수개의 채널을 가지는 스트레오 음향을 제공할 수 있다.
본 발명의 디스플레이 장치는 휨변형이 가능한 표시패널을 이용하여 표시패널 자체가 진동하여 음향을 출력할 수 있어, 별도의 음향출력장치를 구비할 필요가 없는 장점이 있다.
별도의 음향출력장치를 구비하는 경우 측면에서 소리가 출력되어 소리의 방향과 영상의 방향이 불일치하나, 표시패널 자체에서 소리가 출력되므로 영상이 출력되는 방향과 음향의 방향이 일치하는 장점이 있다.
또한, 복수개의 표시패널을 구비하는 경우 복수개의 채널의 소리를 출력할 수 있는 장점이 있다.
상기의 상세한 설명은 모든 면에서 제한적으로 해석되어서는 아니되고 예시적인 것으로 고려되어야 한다. 본 발명의 범위는 첨부된 청구항의 합리적 해석에 의해 결정되어야 하고, 본 발명의 등가적 범위 내에서의 모든 변경은 본 발명의 범위에 포함된다.
100: 디스플레이 장치 210: 표시패널
211: 제1 영역 212: 제2 영역
215: 칩 220: 후면커버
225: 개구부 226: 방열홀
230: 익사이터 240: 진동 브라켓
242: 제1 요홈부 243: 제2 요홈부
250: 자석

Claims (15)

  1. 전면에 영상이 출력되며 휨변형 가능한 표시패널;
    상기 표시패널의 배면에 위치하며 상기 표시패널을 진동시켜 음향을 발생시키는 익사이터(exciter);
    상기 익사이터와 상기 표시패널 사이에 위치하며 상기 익사이터의 진동을 상기 표시패널에 전달하는 진동전달부;
    상기 표시패널 및 상기 익사이터를 제어하는 제어부; 및
    상기 표시패널이 고정되는 프레임을 포함하는 디스플레이 장치.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 표시패널 배면의 제1 영역에 위치하는 복수개의 칩을 더 포함하고,
    상기 진동전달부는 전면이 상기 칩이 형성되지 않은 상기 표시패널 배면의 제2 영역과 맞닿고 배면이 상기 익사이터와 맞닿는 진동 브라켓을 포함하는 것을 특징으로 하는 디스플레이 장치.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 표시패널은 제1 방향으로 휘어져 상기 프레임에 고정되고,
    상기 진동 브라켓의 전면은 상기 제1 방향에 수직한 방향으로 연장된 제1 요홈부를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 디스플레이 장치.
  4. 제2항에 있어서,
    상기 진동 브라켓의 전면은 상기 칩이 형성되지 않은 상기 표시패널의 배면과 맞닿는 돌출부와 상기 복수개의 칩과 직접 맞닿지 않도록 오목하게 인입된 제2 요홈부를 포함하는 것을 특징으로 하는 디스플레이 장치.
  5. 제2항에 있어서,
    상기 익사이터 및 상기 진동 브라켓은 복수개를 포함하고,
    상기 진동 브라켓은 상기 제2 영역에 위치하며 이웃하는 상기 진동 브라켓 방향으로 연장된 제1 날개부를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 디스플레이 장치.
  6. 제5항에 있어서,
    상기 진동 브라켓은 상기 제1 날개부에 선대칭 또는 점대칭 방향으로 연장된 제2 날개부를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 디스플레이 장치.
  7. 제5항에 있어서,
    상기 제1 날개부는 이웃하는 진동 브라켓의 제1 날개부와 연결된 것을 특징으로 하는 디스플레이 장치.
  8. 제2항에 있어서,
    상기 표시패널의 배면에 결합하며 상기 진동 브라켓에 상응하는 위치에 형성된 개구부를 포함하는 후면커버를 더 포함하는 디스플레이 장치.
  9. 제8항에 있어서,
    상기 표시패널의 배면 둘레에 부착된 체결자석;
    상기 체결자석의 위치에 상응하여 상기 후면커버의 전면에 형성된 자석안착부를 더 포함하고,
    상기 체결자석의 자력으로 상기 프레임에 상기 표시패널이 결합하는 것을 특징으로 하는 디스플레이 장치.
  10. 제8항에 있어서,
    상기 후면커버의 배면에 형성된 복수개의 방열홀을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 디스플레이 장치.
  11. 제8항에 있어서,
    상기 후면커버는 연성재질을 포함하는 것을 특징으로 하는 디스플레이 장치.
  12. 제1항에 있어서,
    상기 진동전달부는,
    상기 표시패널의 배면에 결합되는 고무자석; 및
    상기 고무자석의 배면에 상기 고무자석의 자력에 의해 결합되는 백플레이트를 포함하고,
    상기 익사이터는 상기 백플레이트에 고정된 것을 특징으로 하는 디스플레이 장치.
  13. 제12항에 있어서,
    상기 백플레이트는 알루미늄 또는 탄소섬유를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 디스플레이 장치.
  14. 제1항에 있어서,
    상기 표시패널의 전면에 위치하는 터치센서를 더 포함하고,
    상기 제어부는 상기 터치센서에서 터치입력이 감지되는 경우 상기 익사이터를 구동하는 것을 특징으로 하는 디스플레이 장치.
  15. 제1항에 있어서,
    상기 표시패널과 익사이터 및 진동전달부를 복수 개를 포함하고,
    상기 제어부는 상기 복수개의 익사이터를 각각 개별로 구동하여 각각 개별 음향을 출력하는 것을 특징으로 하는 디스플레이 장치.
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