KR20200033557A - 표시 장치 - Google Patents

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KR20200033557A
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Abstract

본 출원의 예에 따른 표시 장치는 영상을 표시하는 디스플레이 패널, 디스플레이 패널의 일면에 배치된 진동 플레이트, 진동 플레이트의 일면에 배치되고 디스플레이 패널을 지지하는 후면 구조물, 진동 플레이트를 진동시키는 제1 진동 발생 장치, 및 진동 플레이트와 연결되어, 진동 플레이트의 일면이 마주하는 공간과 진동 플레이트의 일면과 반대되는 타면이 마주하는 공간을 분리시키는 분리부를 포함한다.

Description

표시 장치{DISPLAY APPARATUS}
본 출원은 표시 장치에 관한 것이다.
최근 정보화 시대로 접어듦에 따라 전기적 정보신호를 시각적으로 표현하는 디스플레이(display) 분야가 급속도로 발전해 왔고, 이에 부응하여 박형화, 경량화, 저소비전력화의 우수한 성능을 지닌 여러 가지 다양한 표시 장치(Display Apparatus)가 개발되고 있다. 이와 같은 표시 장치의 구체적인 예로는 액정표시 장치, 전계방출 표시 장치, 유기발광 표시 장치 등을 들 수 있다.
일반적으로, 표시 장치는 디스플레이 패널 상에 모두 화상을 표시하지만, 소리를 제공하기 위해서는 별도의 스피커를 설치해야 한다. 표시 장치에 스피커를 설치할 경우, 스피커를 통해 발생된 소리의 진행 방향은 화상이 표시되는 디스플레이 패널의 전면 또는 후면이 아닌 디스플레이 패널의 측단 또는 상하단이 되므로, 디스플레이 패널의 전면에서 화상을 시청하는 시청자 방향으로 소리가 진행하지 않기 때문에 화상을 시청하는 시청자의 몰입을 방해하는 문제가 있다.
그리고, TV 등과 같은 세트 장치에 포함되는 스피커를 구성할 경우, 스피커가 일정한 공간을 차지하게 되므로 세트 장치의 디자인 및 공간 배치에 제약이 따르는 문제가 발생한다.
이에 본 출원의 발명자들은 위에서 언급한 문제점들을 인식하고, 디스플레이 패널의 전면에서 영상을 시청할 시 소리의 진행방향이 디스플레이 패널의 전면이 될 수 있으며, 소리의 음질이 향상될 수 있는 여러 실험을 하게 되었다. 여러 실험을 거쳐 소리의 진행방향이 디스플레이 패널의 전면으로 되도록 음향을 발생시킬 수 있으며, 소리의 음질을 향상시킬 수 있는 새로운 구조의 표시 장치를 구현하였다.
본 출원은 디스플레이 패널을 진동시키는 고음 영역의 진동 발생 장치와, 디스플레이 패널의 일면에 배치된 진동 플레이트를 진동시키는 저음 영역의 진동 발생 장치를 포함함으로써, 고음 및 저음 영역의 음향 출력 특성을 향상시킬 수 있는 표시 장치를 제공하는 것이다.
본 출원은 진동 플레이트의 양면 각각에서 발생된 진동을 표시 장치의 양 측면 각각을 통해 출력함으로써, 저음 영역의 음향 출력 특성을 향상시킬 수 있는 표시 장치를 제공하는 것이다.
본 출원은 진동 변위가 큰 저주파 영역의 진동판으로서 디스플레이 패널이 아닌 진동 플레이트를 사용함으로써, 고품질의 영상을 제공할 수 있는 표시 장치를 제공하는 것이다.
본 출원은 진동 플레이트를 진동시키는 진동 발생 장치와 디스플레이 패널 사이에 에어 갭을 형성함으로써, 디스플레이 패널의 공진 주파수를 조절하여 주파수 특성을 보완할 수 있는 표시 장치를 제공하는 것이다.
본 출원은 디스플레이 패널의 일면에 배치되어 진동 플레이트를 진동시키는 진동 발생 장치에서 발생된 열이 디스플레이 패널에 전달되는 것을 방지할 수 있는 표시 장치를 제공하는 것이다.
본 출원에 따른 해결 과제들은 이상에서 언급한 과제들로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 과제들은 아래의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
본 출원에 따른 표시 장치는 영상을 표시하는 디스플레이 패널, 디스플레이 패널의 일면에 배치된 진동 플레이트, 진동 플레이트의 일면에 배치되고 디스플레이 패널을 지지하는 후면 구조물, 진동 플레이트를 진동시키는 제1 진동 발생 장치, 및 진동 플레이트와 연결되어, 진동 플레이트의 일면이 마주하는 공간과 진동 플레이트의 일면과 반대되는 타면이 마주하는 공간을 분리시키는 분리부를 포함한다.
본 출원에 따른 표시 장치는 영상을 표시하는 디스플레이 패널, 디스플레이 패널의 일면에 배치된 진동 플레이트, 진동 플레이트의 일면에 배치되고 디스플레이 패널을 지지하는 후면 구조물, 디스플레이 패널과 진동 플레이트 사이에 배치되어 진동 플레이트를 진동시키는 제1 진동 발생 장치, 제1 진동 발생 장치와 중첩되지 않게 배치되어 디스플레이 패널을 진동시키는 제2 진동 발생 장치, 진동 플레이트와 연결되어 진동 플레이트의 일면이 마주하는 공간과 진동 플레이트의 일면과 반대되는 타면이 마주하는 공간을 분리시키는 분리부를 포함한다.
기타 예의 구체적인 사항들은 상세한 설명 및 도면들에 포함되어 있다.
본 출원에 따른 표시 장치는 소리의 진행 방향이 디스플레이 패널의 전면으로 되도록 음향을 발생시킬 수 있다. 따라서, 표시 장치의 영상과 음향의 발생 위치를 일치시켜, 표시 장치의 영상을 시청하는 시청자의 몰입감을 향상시킬 수 있다.
그리고, 본 출원에 따른 표시 장치는 디스플레이 패널을 진동시키는 고음 영역의 진동 발생 장치와, 디스플레이 패널의 일면에 배치된 진동 플레이트를 진동시키는 저음 영역의 진동 발생 장치를 포함함으로써, 고음 및 저음 영역의 음향 출력 특성을 향상시킬 수 있다.
그리고, 본 출원에 따른 표시 장치는 진동 플레이트의 양면 각각에서 발생된 진동을 표시 장치의 양 측면 각각을 통해 출력함으로써, 저음 영역의 음향 출력 특성을 향상시킬 수 있다.
그리고, 본 출원에 따른 표시 장치는 진동 변위가 큰 저주파 영역의 진동판으로서 디스플레이 패널이 아닌 진동 플레이트를 사용함으로써, 고품질의 영상을 제공할 수 있다.
그리고, 본 출원에 따른 표시 장치는 진동 플레이트를 진동시키는 진동 발생 장치와 디스플레이 패널 사이에 에어 갭을 형성함으로써, 디스플레이 패널의 공진 주파수를 조절하여 주파수 특성을 보완할 수 있다.
그리고, 본 출원에 따른 표시 장치는 디스플레이 패널의 일면에 배치되어 진동 플레이트를 진동시키는 진동 발생 장치에서 발생된 열이 디스플레이 패널에 전달되는 것을 방지할 수 있다.
본 발명의 효과는 이상에서 언급한 효과에 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 효과는 아래의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
이상에서 해결하고자 하는 과제, 과제 해결 수단, 효과에 기재한 발명의 내용이 청구항의 필수적인 특징을 특정하는 것은 아니므로, 청구항의 권리범위는 발명의 내용에 기재된 사항에 의하여 제한되지 않는다.
도 1은 본 출원의 일 예에 따른 표시 장치의 사시도이다.
도 2는 도 1의 표시 장치의 단면 사시도이다.
도 3은 도 1의 표시 장치의 단면도이다.
도 4는 도 1의 표시 장치에서, 고음 영역 및 저음 영역의 음향이 출력되는 경로를 나타내는 도면이다.
도 5는 도 1의 표시 장치에서, 디스플레이 패널의 다른 예를 나타내는 단면도이다.
도 6은 본 출원의 다른 예에 따른 표시 장치의 사시도이다.
도 7은 도 6의 표시 장치의 단면도이다.
도 8은 도 6의 표시 장치의 후면도이다.
도 9는 도 6의 표시 장치에서, 고음 영역 및 저음 영역의 음향이 출력되는 경로를 나타내는 도면이다.
도 10은 도 6의 표시 장치에서, 디스플레이 패널의 다른 예를 나타내는 단면도이다.
도 11은 본 출원의 일 예에 따른 표시 장치에서, 제1 진동 발생 장치를 나타내는 단면도이다.
도 12는 본 출원의 일 예에 따른 표시 장치에서, 디스플레이 패널, 보강 플레이트, 및 제1 진동 발생 장치에 의한 공진 주파수 모델링의 원리를 설명하는 도면이다.
도 13은 본 출원의 일 예에 따른 표시 장치에서, 디스플레이 패널과 제1 진동 발생 장치 사이에 배치된 에어 갭을 통한 열 전달 방지 효과를 나타내는 그래프이다.
본 출원의 이점 및 특징, 그리고 그것들을 달성하는 방법은 첨부되는 도면과 함께 상세하게 후술되어 있는 예들을 참조하면 명확해질 것이다. 그러나 본 발명은 이하에서 개시되는 예들에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 것이며, 단지 본 예들은 본 발명의 개시가 완전하도록 하며, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이며, 본 발명은 청구항의 범주에 의해 정의될 뿐이다.
본 출원의 예를 설명하기 위한 도면에 개시된 형상, 크기, 비율, 각도, 개수 등은 예시적인 것이므로 본 발명이 도시된 사항에 한정되는 것은 아니다. 명세서 전체에 걸쳐 동일 참조 부호는 동일 구성 요소를 지칭한다. 또한, 본 출원을 설명함에 있어서, 관련된 공지 기술에 대한 구체적인 설명이 본 출원의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우 그 상세한 설명은 생략한다. 본 출원 상에서 언급한 '포함한다', '갖는다', '이루어진다' 등이 사용되는 경우 '~만'이 사용되지 않는 이상 다른 부분이 추가될 수 있다. 구성 요소를 단수로 표현한 경우에 특별히 명시적인 기재 사항이 없는 한 복수를 포함하는 경우를 포함한다.
구성 요소를 해석함에 있어서, 별도의 명시적 기재가 없더라도 오차 범위를 포함하는 것으로 해석한다.
위치 관계에 대한 설명일 경우, 예를 들어, “상에”, “상부에”, “하부에”, “옆에” 등으로 두 부분의 위치 관계가 설명되는 경우, 예를 들면, “바로” 또는 “직접”이 사용되지 않는 이상 두 부분 사이에 하나 이상의 다른 부분이 위치할 수도 있다.
시간 관계에 대한 설명일 경우, 예를 들어, “후에”, 에 “이어서”, “다음에”, “전에” 등으로 시간적 선후 관계가 설명되는 경우, “바로” 또는 “직접”이 사용되지 않는 이상 연속적이지 않은 경우도 포함할 수 있다.
제1, 제2 등이 다양한 구성요소들을 서술하기 위해서 사용되나, 이들 구성요소들은 이들 용어에 의해 제한되지 않는다. 이들 용어들은 단지 하나의 구성 요소를 다른 구성요소와 구별하기 위하여 사용하는 것이다. 따라서, 이하에서 언급되는 제1 구성요소는 본 발명의 기술적 사상 내에서 제2 구성요소일 수도 있다.
본 출원의 구성 요소를 설명하는 데 있어서, 제 1, 제 2, A, B, (a), (b) 등의 용어를 사용할 수 있다. 이러한 용어는 그 구성 요소를 다른 구성 요소와 구별하기 위한 것일 뿐, 그 용어에 의해 해당 구성 요소의 본질, 차례, 순서 또는 개수 등이 한정되지 않는다. 어떤 구성 요소가 다른 구성요소에 "연결", "결합" 또는 "접속"된다고 기재된 경우, 그 구성 요소는 그 다른 구성요소에 직접적으로 연결되거나 또는 접속될 수 있지만, 특별히 명시적인 기재 사항이 없는 간접적으로 연결되거나 또는 접속될 수 있는 각 구성 요소 사이에 다른 구성 요소가 “개재”될 수도 있다고 이해되어야 할 것이다.
“적어도 하나”는 연관된 구성요소의 하나 이상의 모든 조합을 포함하는 것으로 이해되어야 할 것이다. 예를 들면, “제1, 제2, 및 제3 구성요소의 적어도 하나”의 의미는 제1, 제2, 또는 제3 구성요소뿐만 아니라, 제1, 제2, 및 제3 구성요소의 두 개 이상의 모든 구성요소의 조합을 포함한다고 할 수 있다.
본 명세서의 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.
본 출원에서 “표시 장치”는 디스플레이 패널과 디스플레이 패널을 구동하기 위한 구동부를 포함하는 액정 모듈(Liquid Crystal Module; LCM), 유기발광 표시모듈(OLED Module)과 같은 표시 장치를 포함할 수 있다. 그리고, LCM, OLED 모듈 등을 포함하는 완제품(complete product 또는 final product)인 노트북 컴퓨터, 텔레비전, 컴퓨터 모니터, 자동차용 장치(automotive apparatus) 또는 차량(vehicle)의 다른 형태 등을 포함하는 전장장치(equipment apparatus), 스마트폰 또는 전자패드 등의 모바일 전자장치(mobile electronic apparatus) 등과 같은 세트 전자 장치(set electronic apparatus) 또는 세트 장치(set device 또는 set apparatus)도 포함할 수 있다.
따라서, 본 출원에서의 표시 장치는 LCM, OLED 모듈 등과 같은 협의의 표시 장치 자체, 및 LCM, OLED 모듈 등을 포함하는 응용제품 또는 최종소비자용 장치인 세트 장치까지 포함할 수 있다.
그리고, 몇몇 예에서는, 디스플레이 패널과 구동부 등으로 구성되는 LCM, OLED 모듈을 “표시 장치”로 표현하고, LCM, OLED 모듈을 포함하는 완제품으로서의 전자장치를 “세트 장치”로 구별하여 표현할 수도 있다. 예를 들어, 표시 장치는 액정(LCD) 또는 유기 발광(OLED)의 디스플레이 패널과, 디스플레이 패널을 구동하기 위한 제어부인 소스 PCB를 포함하며, 세트 장치는 소스 PCB에 전기적으로 연결되어 세트 장치 전체를 제어하는 세트 제어부인 세트 PCB를 더 포함하는 개념일 수 있다.
본 명세서에 사용되는 디스플레이 패널은 액정 디스플레이 패널, 유기 전계 발광(OLED: Organic Light Emitting Diode) 디스플레이 패널, 및 전계 발광 디스플레이 패널(Electroluminescent Display Panel) 등의 모든 형태의 디스플레이 패널이 사용될 수 있으며, 본 예의 음향 발생 장치에 의하여 진동됨으로써 음향을 발생시킬 수 있는 특정한 디스플레이 패널에 한정되는 것은 아니다. 그리고, 본 발명의 예에 따른 표시 장치에 사용되는 디스플레이 패널은 디스플레이 패널의 형태나 크기에 한정되지 않는다.
예를 들어, 디스플레이 패널이 액정 디스플레이 패널인 경우에는, 다수의 게이트 라인과 데이터 라인, 및 게이트 라인과 데이터 라인의 교차 영역에 형성되는 픽셀(Pixel)을 포함한다. 그리고, 각 픽셀에서의 광투과도를 조절하기 위한 스위칭 소자인 박막 트랜지스터를 포함하는 어레이 기판과, 컬러 필터 및/또는 블랙 매트릭스 등을 구비한 상부 기판과, 어레이 기판 및 상부 기판 사이에 형성되는 액정층을 포함하여 구성될 수 있다.
그리고, 디스플레이 패널이 유기 전계 발광(OLED) 디스플레이 패널인 경우에는, 다수의 게이트 라인과 데이터 라인, 및 게이트 라인과 데이터 라인의 교차 영역에 형성되는 픽셀(Pixel)을 포함할 수 있다. 그리고, 각 픽셀에 선택적으로 전압을 인가하기 위한 소자인 박막 트랜지스터를 포함하는 어레이 기판과, 어레이 기판 상의 유기 발광 소자(OLED)층, 및 유기 발광 소자층을 덮도록 어레이 기판 상에 배치되는 봉지 기판 또는 인캡슐레이션(Encapsulation) 기판 등을 포함하여 구성될 수 있다. 봉지 기판은 외부의 충격으로부터 박막 트랜지스터 및 유기 발광 소자층 등을 보호하고, 유기 발광 소자층으로 수분이나 산소가 침투하는 것을 방지할 수 있다. 그리고, 어레이 기판 상에 형성되는 층은 무기발광층(inorganic light emitting layer), 예를 들어 나노사이즈의 물질층(nano-sized material layer) 또는 양자점(quantum dot) 등을 포함할 수 있다. 다른 예로는 마이크로 발광 다이오드를 포함할 수 있다.
본 출원의 여러 예들의 각각 특징들이 부분적으로 또는 전체적으로 서로 결합 또는 조합 가능하고, 기술적으로 다양한 연동 및 구동이 가능하며, 각 예들이 서로에 대하여 독립적으로 실시 가능할 수도 있고 연관 관계로 함께 실시할 수도 있다.
이하, 첨부된 도면 및 예를 통해 본 출원의 실시예를 살펴보면 다음과 같다.
도 1은 본 출원의 일 예에 따른 표시 장치의 사시도이고, 도 2는 도 1의 표시 장치의 단면 사시도이다. 도 3은 도 1의 표시 장치의 단면도이고, 도 4는 도 1의 표시 장치에서, 고음 영역 및 저음 영역의 음향이 출력되는 경로를 나타내는 도면이다.
도 1 내지 도 4를 참조하면, 표시 장치는 디스플레이 패널(100), 후면 구조물(200), 제2 구조물(300), 진동 플레이트(400), 제1 진동 발생 장치(500), 분리부(600), 제2 진동 발생 장치(700), 및 보강 플레이트(800)를 포함할 수 있다.
디스플레이 패널(100)은 영상을 표시하는 것으로, 액정 디스플레이 패널, 유기 전계 발광(OLED: Organic Light Emitting Diode) 디스플레이 패널, 및 전계 발광 디스플레이 패널(Electroluminescent Display Panel) 등 모든 형태의 디스플레이 패널로 구현될 수 있다.
디스플레이 패널(100)은 영상 데이터를 기초로 영상을 표시하는 픽셀 어레이를 포함할 수 있다. 픽셀 어레이는 데이터 라인들과 게이트 라인들이 교차될 수 있고, 복수의 픽셀들이 매트릭스 형태로 배치될 수 있다. 복수의 픽셀들 각각은 컬러 구현을 위하여 적색 서브 픽셀, 녹색 서브 픽셀, 및 청색 서브 픽셀을 포함할 수 있다. 그리고, 복수의 픽셀들 각각은 백색 서브 픽셀을 더 포함할 수 있다.
후면 구조물(200)은 진동 플레이트(400)의 일면에 배치되어 디스플레이 패널(100)을 지지할 수 있다. 일 예에 따르면, 후면 구조물(200)은 디스플레이 패널(100)과 진동 플레이트(400)의 후면에 배치되어 디스플레이 패널(100)을 지지할 수 있다. 여기에서, 디스플레이 패널(100)의 전면(Front Surface)은 영상을 표시하는 면에 해당하고, 디스플레이 패널(100)의 후면은 전면의 반대면에 해당할 수 있다. 예를 들어, 후면 구조물(200)은 디스플레이 패널(100)과 이격되게 배치되며, 디스플레이 패널(100)과 후면 구조물(200) 사이에 배치되는 제1 및 제2 진동 발생 장치(500, 700)를 수용할 수 있다.
후면 구조물(200)은 디스플레이 패널(100)의 후면 전체를 이격되게 덮는 것으로, 글라스 재질, 금속 재질, 또는 플라스틱 재질로 이루어진 평판 형태를 가질 수 있다. 여기에서, 후면 구조물(200)의 가장자리 또는 날카로운 모서리 부분은 모따기 공정 또는 코너 라운딩 공정에 의해 사면 형태 또는 곡면 형태를 가질 수 있다. 일 예에 따르면, 글라스 재질의 후면 구조물(200)은 사파이어 글라스(Sapphire Glass)를 포함할 수 있다. 예를 들어, 금속 재질의 후면 구조물(200)은 알루미늄, 알루미늄 합금, 마그네슘 합금, 및 철과 니켈의 합금 중 어느 하나의 재질로 이루어질 수 있다. 다른 예를 들어, 후면 구조물(200)은 금속 플레이트 및 글라스 플레이트보다 상대적으로 얇은 두께를 가지면서 디스플레이 패널(100)의 후면과 마주하는 글라스 플레이트의 적층 구조를 가질 수 있으며, 이 경우, 표시 장치의 후면은 금속 플레이트에 의해 거울면으로 사용될 수도 있다.
제2 구조물(300)은 디스플레이 패널(100)의 가장자리와 후면 구조물(200)의 가장자리 사이에 배치되어 디스플레이 패널(100)과 후면 구조물(200)을 연결할 수 있다. 일 예에 따르면, 제2 구조물(300)은 디스플레이 패널(100)과 후면 구조물(200)이 배치된 표시 장치의 전면 및 후면을 제외한 모든면을 둘러쌀 수 있다. 따라서, 제2 구조물(300)은 후면 구조물(200)과 함께 표시 장치의 하우징 역할을 할 수 있다.
제2 구조물(300)은 제1 진동 발생 장치(500)에서 발생된 진동을 외부로 방출시키는 홀(310)을 포함할 수 있다. 예를 들면, 홀(310)은 제2 구조물(300)의 두께 방향을 따라 제2 구조물(300)의 복수의 영역에 원형 또는 다각 형태를 가지도록 천공될 수 있다.
일 예에 따르면, 제2 구조물(300)은 제1 및 제2 홀(310a, 310b)을 포함할 수 있다. 제1 홀(310a)은 진동 플레이트(400)의 타면(400b)이 마주하는 제2 에어 공간(AS2)과 연결되고 제2 구조물(300)의 일측(300a)에 배치될 수 있고, 제2 홀(310b)은 진동 플레이트(400)의 일면(400a)이 마주하는 제1 에어 공간(AS1)과 연결되고 제2 구조물(300)의 타측(300b)에 배치될 수 있다. 도 4에 도시된 바와 같이, 진동 플레이트(400)의 일면(400a)에서 발생된 진동(LFS)은 제1 에어 공간(AS1)을 지나 제2 구조물(300)의 타측(300b)에 배치된 제2 홀(310b)을 통해 표시 장치의 타측으로 방출될 수 있다. 그리고, 진동 플레이트(400)의 타면(400b)에서 발생된 진동(LFS)은 제2 에어 공간(AS2)을 지나 제2 구조물(300)의 일측(300a)에 배치된 제1 홀(310a)을 통해 표시 장치의 일측으로 방출될 수 있다. 이와 같이, 제1 및 제2 에어 공간(AS1, AS2) 각각은 분리부(600)에 의해 분리됨으로써, 표시 장치는 진동 플레이트(400)의 일면(400a) 및 타면(400b) 각각에서 발생된 저주파 음향(LFS)을 제2 홀(310b) 및 제1 홀(310a) 각각을 통해 방출할 수 있다. 따라서, 표시 장치는 진동 플레이트(400)의 일면(400a)과 타면(400b) 각각에서 발생된 저주파 음향(LFS)이 서로 상쇄되는 것을 방지할 수 있고, 표시 장치의 양측으로 출력되는 저주파 음향(LFS)의 음압 레벨(SPL, Sound Pressure Level)을 향상시킬 수 있다.
진동 플레이트(400)는 디스플레이 패널(100)의 일면에 배치될 수 있다. 진동 플레이트(400)는 디스플레이 패널(100)과 후면 구조물(200) 사이에 배치되고, 제1 진동 발생 장치(500)에 의해 진동할 수 있다. 일 예에 따르면, 진동 플레이트(400)는 진동 플레이트(400)의 일면(400a)과 마주하는 제1 에어 공간(AS1)을 진동시키고, 진동 플레이트(400)의 일면(400a)과 반대되는 타면(400b)과 마주하는 제2 에어 공간(AS2)을 진동시킬 수 있다. 예를 들어, 제1 및 제2 에어 공간(AS1, AS2) 각각은 제1 진동 발생 장치(500)에서 발생된 저주파(또는 저음 영역) 음향(LFS)을 전달받을 수 있고, 제1 및 제2 에어 공간(AS1, AS2) 각각의 진동(LFS)은 제2 구조물(300)의 양 측면(300a, 300b)에 배치된 제1 및 제2 홀(310a, 310b) 각각을 통해 방출될 수 있다.
여기에서, 저주파(또는 저음 영역) 음향(LFS)을 발생시키는 제1 진동 발생 장치(500)는 충분한 음향 출력 특성을 확보하기 위하여 일정 수준 이상의 진동판의 면적 또는 진동판의 진동 변위가 필요할 수 있다. 이 때, 모바일 전자 장치와 같이 상대적으로 작은 크기를 갖는 표시 장치는 진동판의 면적에 한계가 있기 때문에 저주파 영역의 음향 출력 특성을 확보하기 어려울 수 있다. 그리고, 이와 같은 표시 장치가 영상을 표시하는 디스플레이 패널을 진동판으로 사용하면서 진동 변위를 증가시키는 경우, 디스플레이 패널의 진동(또는 떨림)이 시청자에게 인식될 수 있다. 그리고, 디스플레이 패널의 진동이 시청자에게 인식되는 수준에 이르면 디스플레이 패널에 표시되는 영상까지 같이 떨리게 되어, 고품질의 영상을 제공할 수 없는 문제가 발생할 수 있다. 따라서, 본 출원에 따른 표시 장치는 진동 변위가 큰 저주파 영역의 진동판으로서 디스플레이 패널(100)이 아닌 진동 플레이트(400)를 사용함으로써, 저주파 영역의 음향 출력 특성을 확보하면서 고품질의 영상을 제공할 수 있다.
제1 진동 발생 장치(500)는 디스플레이 패널(100)의 일면에 배치되어 진동 플레이트(400)를 진동시킬 수 있다. 일 예에 따르면, 제1 진동 발생 장치(500)는 디스플레이 패널(100)과 진동 플레이트(400) 사이에 배치되어 진동할 수 있고, 진동 플레이트(400)를 통해 제1 및 제2 에어 공간(AS1, AS2) 각각에 진동을 전달할 수 있다. 이에 따라, 제1 진동 발생 장치(500)는 영상과 관련된 음향 신호에 대응되는 진동 신호에 따라 진동하여 진동 플레이트(400)를 진동시킬 수 있고, 제1 및 제2 에어 공간(AS1, AS2) 각각은 진동 플레이트(400)의 진동을 전달받아 표시 장치의 양 측면 각각으로 저주파 음향(LFS)을 출력시킬 수 있다. 그리고, 표시 장치의 양 측면 각각으로 출력된 저주파 음향(LFS)은 표시 장치의 전방 및 후방으로 제공될 수 있다. 따라서, 표시 장치는 진동 플레이트(400)를 음향 장치의 저주파 영역의 진동판으로 사용하여 디스플레이 패널(100)의 전방으로 저주파 음향(LFS)을 출력함으로써, 표시 장치의 영상과 음향의 발생 위치를 일치시켜, 표시 장치의 영상을 시청하는 시청자의 몰입감을 향상시킬 수 있다.
일 예에 따르면, 제1 진동 발생 장치(500)는 스피커(speaker)로서, 음향 액츄에이터(Sound Actuator), 음향 여진기(Sound Exciter), 또는 압전 소자일 수 있으나, 이에 한정되지 않고 전기적 신호에 따라 음향을 출력하는 음향 기기일 수 있다.
분리부(600)는 진동 플레이트(400)와 연결되어, 진동 플레이트(400)의 일면(400a)이 마주하는 공간과 진동 플레이트(400)의 일면과 반대되는 타면(400b)이 마주하는 공간을 분리시킬 수 있다. 일 예에 따르면, 분리부(600)는 제1 분리부(610) 및 제2 분리부(620)를 포함할 수 있다. 분리부(600)는 인클로저(enclosure), 또는 배플(baffle) 등일 수 있으며, 용어에 한정되는 것은 아니다.
제1 분리부(610)는 진동 플레이트(400)의 일단(예를 들어, 우측)과 디스플레이 패널(100)의 일단(예를 들어, 우측)을 연결할 수 있고, 제2 분리부(620)는 진동 플레이트(400)의 일단과 반대되는 타단(예를 들어, 좌측)과 후면 구조물(200)의 일단과 반대되는 타단(예를 들어, 좌측)을 연결할 수 있다. 예를 들어, 제1 및 제2 분리부(610, 620)는 진동 플레이트(400)의 일면(400a)이 마주하는 공간(AS1)과 디스플레이 패널(100)의 일단(예를 들어, 우측)과 후면 구조물(200)의 일단(예를 들어, 우측) 사이의 공간을 분리시킬 수 있다. 그리고, 제1 및 제2 분리부(610, 620)는 진동 플레이트(400)의 타면이 마주하는 공간(AS2)과 디스플레이 패널(100)의 타단(예를 들어, 좌측)과 후면 구조물(200)의 타단(예를 들어, 좌측) 사이의 공간을 분리시킬 수 있다. 이에 따라, 디스플레이 패널(100), 분리부(600), 진동 플레이트(400), 및 제2 구조물(300)의 타측(300b)은 제1 에어 공간(AS1)을 둘러쌀 수 있고, 후면 구조물(200), 분리부(600), 진동 플레이트(400), 및 제2 구조물(300)의 일측(300a)은 제2 에어 공간(AS2)을 둘러쌀 수 있다.
따라서, 분리부(600)는 제1 에어 공간(AS1)의 저주파 음향(LFS)이 제2 구조물(300)의 타측(300b)의 제2 홀(310b)을 통해 방출되고, 제2 에어 공간(AS2)의 저주파 음향(LFS)이 제2 구조물(300)의 일측(300a)의 제1 홀(310a)을 통해 방출되도록, 제1 및 제2 에어 공간(AS1, AS2)을 분리시킬 수 있다. 따라서, 본 출원에 따른 표시 장치는 제1 및 제2 에어 공간(AS1, AS2)을 분리시키는 분리부(600)를 포함함으로써, 진동 플레이트(400)의 일면(400a)과 타면(400b) 각각에서 발생된 진동 또는 음향이 서로 상쇄되는 것을 방지할 수 있고, 저주파 음향(LFS)의 음압 레벨(SPL)을 향상시킬 수 있다.
분리부(600)는 우수한 내열성을 가지는 재질로 구성함으로써 광범위한 온도에서 우수한 기계적 물성을 유지할 수 있다. 그리고, 분리부(600)는 고강도, 고탄성, 및 유연성을 동시에 갖는 재질로 구성함으로써, 진동 플레이트(400)의 진동 또는 음향을 방해하지 않고 제1 및 제2 에어 공간(AS1, AS2)을 분리시킬 수 있다. 예를 들면, 분리부(600)는 폴리이미드 직물(Polyimide Fabric) 또는 폴리이미드 필름(Polyimide Film)으로 이루어질 수 있다.
제2 진동 발생 장치(700)는 디스플레이 패널(100)의 일면에 배치되어 디스플레이 패널(100)을 진동시킬 수 있다. 일 예에 따르면, 제2 진동 발생 장치(700)는 제1 접착 부재(AD1)를 매개로 하여 디스플레이 패널(100)의 후면에 부착될 수 있고, 디스플레이 패널(100)을 진동시켜 디스플레이 패널(100)의 전방(FD)으로 고주파(또는 고음 영역)의 음향(HFS)을 출력시킬 수 있다. 예를 들어, 제1 진동 발생 장치(500)는 진동 플레이트(400)를 진동판으로 사용하여 저주파수 음향(LFS)을 발생시키고, 제2 진동 발생 장치(700)는 디스플레이 패널(100)을 진동판으로 사용하여 고주파수 음향(HFS)을 발생시킬 수 있다.
일 예에 따르면, 제1 및 제2 진동 발생 장치(500, 700)는 디스플레이 패널(100)의 두께 방향으로 중첩될 수 있다. 예를 들어, 제1 진동 발생 장치(500)는 디스플레이 패널(100)의 후면에 배치된 진동 플레이트(400)를 진동시킬 수 있고, 제2 진동 발생 장치(700)는 디스플레이 패널(100)을 진동시킬 수 있다. 따라서, 제1 및 제2 진동 발생 장치(500, 700)는 서로 중첩되게 배치되어 디스플레이 패널(100)과 중첩되는 면적을 감소시킴으로써, 모바일 전자 장치와 같이 상대적으로 작은 크기를 갖는 표시 장치에서도 음향 출력 특성을 향상시킬 수 있다.
일 예에 따르면, 제2 진동 발생 장치(700)는 폴리비닐리덴 플루오라이드 호모폴리머(PVDF Homopolymer), 폴리비닐리덴 플루오라이드 코폴리머(PVDF Copolymer), 폴리비닐리덴 플루오라이드 터폴리머(PVDF Terpolymer), 시아노폴리머(Cyano-polymer), 시아노-코폴리머(Cyano-copolymer), 보론 나이트라이드 폴리머(BN polymer) 중 적어도 하나를 포함하는 피에조 폴리머(Piezopolymer)로 이루어질 수 있으며, 이에 한정되는 것은 아니다. 여기에서, 폴리비닐리덴 플루오라이드 코폴리머(PVDF Copolymer)는 예를 들면, PVDF-TrFE, PVDF-TFE, PVDF-CTFE, PVDF-CFE 등일 수 있으며, 이에 한정되는 것은 아니다. 그리고, 폴리비닐리덴 플루오라이드 터폴리머(PVDF Terpolymer)는 PVDF-TrFe-CFE, PVDF-TrFE-CTFE 등일 수 있으며, 이에 한정되는 것은 아니다. 그리고, 시아노-코폴리머(Cyano-copolymer)는 PVDCN-vinyl acetate, PVDCN-vinyl propionate 등일 수 있으며, 이에 한정되는 것은 아니다. 그리고, 보론 나이트라이드 폴리머(BN polymer)는 Polyaminoboran, Polyaminodifluoroboran 등일 수 있으며, 이에 한정되는 것은 아니다.
보강 플레이트(800)는 제1 및 제2 진동 발생 장치(500, 700) 사이에 배치될 수 있다. 보강 플레이트(800)는 제1 접착 부재(AD1)를 매개로 하여 디스플레이 패널(100)을 마주하는 제1 진동 발생 장치(500)의 일면에 배치될 수 있다.
표시 장치는 보강 플레이트(800)의 가장자리와 제2 진동 발생 장치(700)의 가장자리 사이에 배치되어 보강 플레이트(800)와 제2 진동 발생 장치(700)를 접착시키는 제2 접착 부재(AD2)를 더 포함할 수 있다. 예를 들어, 제2 접착 부재(AD2)는 광 투명 접착 레진(Optically Clear Resin, OCR), 광 투명 접착제(Optically Clear Adhesive, OCA) 또는 양면 테이프(Double-sided Tape)일 수 있다.
일 예에 따르면, 제2 접착 부재(AD2)는 제1 접착 부재(AD1) 보다 강성이 높은 물질을 포함할 수 있다. 예를 들어, 제2 접착 부재(AD2)는 아크릴, 폴리카보네이트, 글라스, 폴리이미드 중 적어도 하나의 물질을 포함하는 하드 타입의 양면 테이프일 수 있다.
표시 장치는 제2 진동 발생 장치(700), 보강 플레이트(800), 및 제2 접착 부재(AD2)에 의해 둘러싸이는 에어 갭(AG)을 더 포함할 수 있다. 그리고, 에어 갭(AG)의 두께는 제2 접착 부재(AD2)의 두께에 의해 결정될 수 있다. 이와 같이, 에어 갭(AG)은 제1 진동 발생 장치(500)에 배치된 보강 플레이트(800)와 제2 진동 발생 장치(700) 사이의 공간에 형성됨으로써, 제1 진동 발생 장치(500)에서 발생된 저주파 영역의 진동 또는 음향이 제2 진동 발생 장치(700)로 전달되는 것을 방지할 수 있다.
일 예에 따르면, 표시 장치는 제1 진동 발생 장치(500)의 질량, 보강 플레이트(800)의 물질 및 두께, 보강 플레이트(800)를 지지하는 지지점의 위치에 따라 결정되는 처짐 값(Deflection Value)을 기초로 제1 공진 주파수를 결정할 수 있다. 여기에서, 보강 플레이트(800)의 가장자리와 제2 진동 발생 장치(700)의 가장자리 사이에 배치되는 제2 접착 부재(AD2)가 보강 플레이트(800)를 지지하는 지지점의 역할을 할 수 있다. 따라서, 제2 접착 부재(AD2)는 보강 플레이트(800)의 가장자리를 지지함으로써, 보강 플레이트(800)와 제2 진동 발생 장치(700)의 사이에 에어 갭(AG)을 형성함과 동시에, 제1 공진 주파수를 설정하기 위한 보강 플레이트(800)에 대한 처짐 값을 결정할 수 있다.
일 예에 따르면, 표시 장치는 디스플레이 패널(100) 상에 배치되는 등가 모듈의 질량, 디스플레이 패널(100)의 물질 및 두께, 디스플레이 패널(100)을 지지하는 지지점의 위치에 따라 결정되는 처짐 값(Deflection Value)을 기초로 제2 공진 주파수를 결정할 수 있다. 여기에서, 디스플레이 패널(100) 상에 배치되는 등가 모듈은 제2 진동 발생 장치(700), 제2 접착 부재(AD2), 보강 플레이트(800), 및 제1 진동 발생 장치(500)를 결합한 모듈과 동일 특성을 갖는 하나의 모듈에 해당할 수 있다. 그리고, 제2 구조물(300)은 디스플레이 패널(100)을 지지하는 지지점의 역할을 할 수 있다. 따라서, 제2 구조물(300)은 디스플레이 패널(100)의 가장자리를 지지함으로써, 표시 장치의 하우징 역할을 함과 동시에, 제2 공진 주파수를 설정하기 위한 디스플레이 패널(100)에 대한 처짐 값을 결정할 수 있다.
예를 들어, 보강 플레이트(800)에 대한 제1 공진 주파수(f) 및 디스플레이 패널(100)에 대한 제2 공진 주파수(f) 각각은 하기의 수학식과 같이, 처짐 값(δ, Deflection Value)에 따라 결정될 수 있다.
[수학식]
Figure pat00001
여기에서, g는 중력 가속도(예를 들어, 9.81m/s2)에 해당하고, δ는 보강 플레이트(800) 또는 디스플레이 패널(100)에 대한 처짐 값(Deflection Value)에 해당할 수 있다. 예를 들어, 처짐 값(δ)이 증가하면 공진 주파수(f)가 감소할 수 있고, 처짐 값(δ)이 감소하면 공진 주파수(f)가 증가할 수 있다. 따라서, 표시 장치는 제1 진동 발생 장치(500)의 질량, 보강 플레이트(800)의 물질 및 두께, 보강 플레이트(800)를 지지하는 지지점의 위치에 따라 결정되는 처짐 값(Deflection Value)을 기초로 제1 공진 주파수를 설정할 수 있고, 디스플레이 패널(100) 상에 배치되는 등가 모듈의 질량, 디스플레이 패널(100)의 물질 및 두께, 디스플레이 패널(100)을 지지하는 지지점의 위치에 따라 결정되는 처짐 값(Deflection Value)을 기초로 제2 공진 주파수를 설정할 수 있다.
일 예에 따르면, 표시 장치는 보강 플레이트(800)에 대한 제1 공진 주파수와 디스플레이 패널(100)에 대한 제2 공진 주파수를 동일하게 설정함으로써, 보강 플레이트(800)의 진동과 디스플레이 패널(100)의 진동을 중첩시킬 수 있고, 해당 주파수 영역에서의 음압 레벨을 향상시킬 수 있다.
다른 예에 따르면, 표시 장치는 보강 플레이트(800)에 대한 제1 공진 주파수를 디스플레이 패널(100)에 대한 제2 공진 주파수의 n배(n은 2 이상의 자연수)로 설정함으로써, 보강 플레이트(800)의 진동과 디스플레이 패널(100)의 진동을 중첩시킬 수 있고, 해당 주파수 영역에서의 음압 레벨을 향상시킬 수 있다.
따라서, 본 출원에 따른 표시 장치는 보강 플레이트(800)에 대한 제1 공진 주파수와 디스플레이 패널(100)에 대한 제2 공진 주파수를 동일하게 설정하거나, 제1 공진 주파수를 제2 공진 주파수의 n배(n은 2 이상의 자연수)로 설정함으로써, 보강 플레이트(800) 및 디스플레이 패널(100)의 진동을 증폭시킬 수 있고, 저음 영역에서의 음향 출력 특성을 향상시킬 수 있다.
일 예에 따르면, 표시 장치는 보강 플레이트(800)에 대한 제1 공진 주파수와 디스플레이 패널(100)에 대한 제2 공진 주파수를 통해 햅틱 기능을 갖는 공진 주파수를 설정할 수 있다. 보강 플레이트(800)는 저주파 영역의 진동판으로 사용되고, 디스플레이 패널(100)은 고주파 영역의 진동판으로 사용됨으로써, 보강 플레이트(800)는 햅틱 기능을 가질 수 있다. 예를 들어, 표시 장치는 보강 플레이트(800)에 대한 제1 공진 주파수와 디스플레이 패널(100)에 대한 제2 공진 주파수를 동일하게 설정하거나, 제1 공진 주파수를 제2 공진 주파수의 n배(n은 2 이상의 자연수)로 설정함으로써, 사용자에게 촉감을 전달하는 피드백을 주기 위한 햅틱 기능을 적용할 수 있다.
도 5는 도 1의 표시 장치에서, 디스플레이 패널의 다른 예를 나타내는 단면도이다. 예를 들어, 도 5에 도시된 표시 장치는 액정 디스플레이(LCD) 패널로 구현되는 디스플레이 패널(100)을 포함할 수 있다.
도 5를 참조하면, 표시 장치는 도 1 내지 도 4에 도시된 표시 장치에 있어서, 디스플레이 패널(100)과 제2 진동 발생 장치(700)의 사이에 배치되는 백라이트 유닛(150)을 더 포함할 수 있다.
디스플레이 패널(100)은 하부 기판(110), 상부 기판(120), 하부 편광 부재(130), 및 상부 편광 부재(140)를 포함할 수 있다. 하부 기판(110)은 박막 트랜지스터 어레이 기판으로서, 복수의 게이트 라인들과 복수의 데이터 라인들에 의해 정의되는 픽셀 영역마다 형성된 복수의 픽셀들을 갖는 픽셀 어레이부를 포함할 수 있다. 복수의 픽셀들 각각은 게이트 라인과 데이터 라인에 접속된 박막 트랜지스터, 박막 트랜지스터에 접속된 픽셀 전극, 및 픽셀 전극에 인접하도록 형성되어 공통 전압이 공급되는 공통 전극을 포함할 수 있다.
일 예에 따르면, 하부 기판(110)은 제1 가장자리에 마련된 패드부, 및 제2 가장자리에 마련된 게이트 구동 회로를 포함할 수 있다. 패드부는 외부로부터 공급되는 신호를 픽셀 어레이부 및 게이트 구동 회로에 공급할 수 있다. 예를 들어, 패드부는 데이터 링크 라인을 통하여 데이터 라인과 연결된 복수의 데이터 패드들, 게이트 제어 신호 라인을 통하여 게이트 구동 회로에 연결된 복수의 게이트 패드들을 포함할 수 있다.
게이트 구동 회로는 복수의 게이트 라인들 각각과 일대일로 연결되도록 하부 기판(110)의 제1 가장자리에 내장(또는 집적)될 수 있다. 이 경우, 게이트 구동 회로는 픽셀 영역에 마련된 박막 트랜지스터와 동일한 공정에 의해 형성되는 트랜지스터를 포함하는 쉬프트 레지스터일 수 있다.
상부 기판(120)은 컬러필터 어레이 기판으로서, 하부 기판(110)에 형성된 복수의 픽셀 영역들 각각에 중첩되는 개구 영역을 정의하는 블랙 매트릭스, 및 개구 영역에 형성된 컬러 필터를 포함한다. 상부 기판(120)은 실런트(Sealant)에 의해 액정층을 사이에 두고 하부 기판(110)과 대향 합착될 수 있다.
액정층은 하부 기판(110) 및 상부 기판(120) 사이에 개재되는 것으로, 복수의픽셀들 각각에 마련된 픽셀 전극에 인가되는 데이터 전압과 공통 전극에 인가되는 공통 전압에 의해 형성되는 전계에 따라 액정 분자들의 배열 방향이 변화되는 액정으로 이루어질 수 있다.
하부 편광 부재(130)는 하부 기판(110)의 후면에 배치되어 백라이트 유닛(150)으로부터 하부 기판(110)을 향하여 조사되는 광을 제1 편광축으로 편광시킬 수 있다.
상부 편광 부재(140)는 상부 기판(120)의 전면(Front Surface)에 배치되어 상부 기판(120)을 투과하여 외부로 방출되는 광을 제1 편광축과 다른 제2 편광축으로 편광시킬 수 있다.
일 예에 따르면, 디스플레이 패널(100)은 실링 부재(141)를 더 포함할 수 있다. 실링 부재(141)는 패드부에 인접한 디스플레이 패널(100)의 제1 외측면을 제외한 나머지 3개의 외측면과 3개의 모서리를 모두 덮도록 마련될 수 있다. 이러한 실링 부재(141)는 디스플레이 패널(100)의 측면 빛샘을 방지할 수 있다. 예를 들어, 실링 부재(141)는 실리콘 계열 또는 자외선(UV) 경화 계열의 실링제(또는 수지(Resin))로 이루어질 수 있으나, 공정 택 타임(Tact Time)을 고려하면 자외선(UV) 경화 계열의 실링제로 이루어질 수 있다. 또한, 실링 부재(141)는 유색(예를 들어, 청색, 적색, 청록색, 또는 흑색)이 될 수 있으나, 이에 한정되지 않고, 측면 빛샘을 방지하기 위한 유색 수지 또는 광 차단 수지로 이루어질 수 있다.
일 예에 따르면, 실링 부재(141)의 상면 일부는 상부 편광 부재(140)에 의해 덮일 수 있다. 예를 들면, 상부 편광 부재(140)는 실링 부재(141)의 전면(Front Surface) 일부를 덮도록 상부 기판(120)의 외측면으로부터 길게 연장되어 실링 부재(141)의 전면 일부에 배치된 연장부(142)를 포함할 수 있다. 이에 따라, 실링 부재(141)와 상부 기판(120) 간의 접합면은 상부 편광 부재(140)의 연장부(142)에 의해 은폐되어 시청자가 위치한 디스플레이 장치의 전방에 노출되지 않을 수 있다.
이와 같은, 디스플레이 패널(100)은 복수의 픽셀들 각각에 인가되는 데이터 전압과 공통 전압에 의해 복수의 픽셀들 각각에 형성되는 전계에 따라 액정층을 구동함으로써 액정층을 투과하는 광을 이용하여 영상을 표시할 수 있다.
백라이트 유닛(150)은 반사 시트(151), 도광판(152), 및 광학 시트부(153)를 포함할 수 있다.
반사 시트(151)는 백라이트 유닛(150)의 후면을 구성하여, 제2 진동 발생 장치(700)와 연결될 수 있다. 예를 들면, 반사 시트(151)는 그 전면(Front Surface)에 순차적으로 배치된 도광판(152)을 지지할 수 있고, 도광판(152)으로부터 입사되는 광을 반사시킬 수 있다. 예를 들면, 반사 시트(151)는 도광판(152)으로부터 입사된 광이 백라이트 유닛(150)의 후면으로 방출되는 것을 방지하고, 백라이트 유닛(150)의 전면으로 방출되는 광을 증가시킬 수 있다.
일 예에 따르면, 반사 시트(151)는 제2 진동 발생 장치(700)의 진동을 전달받아 도광판(152)에 전달할 수 있다. 예를 들어, 제2 진동 발생 장치(700)는 반사 시트(151)의 후면 일부와 접촉된 상태에서 진동하여, 반사 시트(151)의 전체 면을 진동시킬 수 있다. 반사 시트(151)의 진동은 백라이트 유닛(150)을 통해 디스플레이 패널(100)에 전달될 수 있다.
도광판(152)은 반사 시트(151)의 전면(Front Surface)에 배치될 수 있다. 예를 들면, 도광판(152)은 입광면을 가지면서 디스플레이 패널(100)의 후면에 배치될 수 있다. 도광판(152)은 입광면을 통해서 입사되는 광의 진행 방향을 디스플레이 패널(100) 쪽으로 변경시킬 수 있다.
일 예에 따르면, 도광판(152)은 광투과성 플라스틱 또는 글라스 재질을 포함할 수 있다. 예를 들어, 도광판(152)은 사파이어 글라스일 수 있으나, 이에 한정되지 않고, 광 가이드 용도의 글라스로 구현될 수 있다.
광학 시트부(153)는 도광판(152)의 전면(Front Surface)에 배치되고, 디스플레이 패널(100)의 후면과 결합될 수 있다. 광학 시트부(153)는 도광판(152)으로부터 출광되는 광의 휘도 특성을 향상시키며, 도광판(152)의 진동을 디스플레이 패널(100)로 전달하는 역할을 할 수 있다. 일 예에 따르면, 광학 시트부(153)는 입사되는 광을 확산시키는 기능과 확산된 광을 집광하는 기능을 모두 가지는 복합 광학 시트일 수 있다.
일 예에 따르면, 광학 시트부(153)는 디스플레이 패널(100)의 후면에 배치될 수 있다. 예를 들어, 광학 시트부(153)는 라미네이션(Lamination) 공정에 의해 디스플레이 패널(100)의 후면에 배치될 수 있다. 선택적으로, 광학 시트부(153)가 하나의 복합 광학 시트로 이루어지는 경우, 도광판(152)의 전면 또는 후면에는 프리즘 또는 렌티큘러 패턴을 포함하는 복수의 집광 패턴이 추가로 마련될 수 있다.
선택적으로, 광학 시트부(153)의 후면은 미부착 상태로 도광판(152)의 전면(Front Surface)과 접촉될 수 있다. 예를 들면, 광학 시트부(153)의 후면은 별도의 접합 부재 없이 도광판(152)의 전면 전체와 면접촉되도록 도광판(152)의 전면에 안착(또는 지지)될 수 있다.
다른 예에 따르면, 광학 시트부(153)는 제1 내지 제3 광학 시트를 포함할 수 있다. 제1 광학 시트는 광 산란층 또는 광산란 입자를 갖는 제1 확산 시트로서, 도광판(152)의 전면에 배치되고 도광판(152)으로부터 입사되는 광을 1차로 산란 또는 확산시켜 출광시킬 수 있다.
제2 광학 시트는 광 산란층 또는 광산란 입자를 갖는 제2 확산 시트로서, 제1 광학 시트의 전면(Front Surface)에 배치되고 제1 광학 시트로부터 입사되는 광을 2차로 산란 또는 확산시켜 출광시킬 수 있다.
제3 광학 시트는 복수의 프리즘 패턴을 갖는 프리즘 시트로서, 제2 광학 시트의 전면(Front Surface)에 배치되고 제2 광학 시트로부터 입사되는 광을 복수의 프리즘 패턴을 통해 집광하여 출광시킬 수 있다.
선택적으로, 제2 광학 시트는 하부 프리즘 시트로 변경될 수 있다. 일 예에 따르면, 하부 프리즘 시트는 가로 축 방향을 따라 길게 연장되고 세로 축 방향을 따라 서로 접하도록 마련된 복수의 하부 프리즘 패턴들을 포함할 수 있다. 이 경우, 제3 광학 시트는 상부 프리즘 시트일 수 있다. 일 예에 따르면, 상부 프리즘 시트는 세로 축 방향을 따라 길게 연장되고 가로 축 방향을 따라 서로 접하도록 마련된 복수의 상부 프리즘 패턴을 포함할 수 있다. 따라서, 하부 프리즘 패턴과 상부 프리즘 패턴은 서로 교차하도록 배치될 수 있다.
예를 들어, 제3 광학 시트는 디스플레이 패널(100)의 후면에 배치될 수 있다. 제2 광학 시트는 제2 시트 접합 부재를 매개로 하여 제3 광학 시트의 후면 전체 면에 부착될 수 있다. 제1 광학 시트는 제1 시트 접합 부재를 매개로 하여 제2 광학 시트의 후면 전체 면에 부착될 수 있다. 일 예에 따르면, 제1 및 제2 시트 접합 부재들 각각은 광학 접착제 또는 광학 접착 필름일 수 있으나, 이에 한정되지 않는다. 예를 들어, 제1 및 제2 시트 접합 부재들 각각은 OCA(Optical Clear Adhesive) 또는 OCR(Optical Clear Resin)일 수 있다.
따라서, 표시 장치는 진동 전달 과정에서 백라이트 유닛(150)과 디스플레이 패널(100) 사이의 다층 구조물에 의해 발생되는 음압 감소 없이 디스플레이 패널(100)을 진동시킴으로써 표시 장치의 영상과 음향의 발생 위치를 일치시켜, 표시 장치의 영상을 시청하는 시청자의 몰입감을 향상시킬 수 있다.
도 6은 본 출원의 다른 예에 따른 표시 장치의 사시도이고, 도 7은 도 6의 표시 장치의 단면도이다. 도 8은 도 6의 표시 장치의 후면도이고, 도 9는 도 6의 표시 장치에서, 고음 영역 및 저음 영역의 음향이 출력되는 경로를 나타내는 도면이다. 이하에서는, 본 출원의 도 1 내지 도 4에 도시된 구성과 동일한 구성은 간략히 설명하거나 생략하기로 한다.
도 6 내지 도 9를 참조하면, 표시 장치는 디스플레이 패널(100), 후면 구조물(200), 제2 구조물(300), 진동 플레이트(400), 제1 진동 발생 장치(500), 분리부(600), 제2 진동 발생 장치(700), 보강 플레이트(800), 및 진동 흡수 부재(900)를 포함한다.
디스플레이 패널(100)은 영상을 표시하는 것으로, 액정 디스플레이 패널, 유기 전계 발광(OLED: Organic Light Emitting Diode) 디스플레이 패널, 및 전계 발광 디스플레이 패널(Electroluminescent Display Panel) 등 모든 형태의 디스플레이 패널로 구현될 수 있다.
후면 구조물(200)은 진동 플레이트(400)의 일면에 배치되어 디스플레이 패널(100)을 지지할 수 있다. 일 예에 따르면, 후면 구조물(200)은 디스플레이 패널(100)과 진동 플레이트(400)의 후면에 배치되어 디스플레이 패널(100)을 지지할 수 있다.
제2 구조물(300)은 디스플레이 패널(100)의 가장자리와 후면 구조물(200)의 가장자리 사이에 배치되어 디스플레이 패널(100)과 후면 구조물(200)을 연결할 수 있다. 일 예에 따르면, 제2 구조물(300)은 디스플레이 패널(100)과 후면 구조물(200)이 배치된 표시 장치의 전면 및 후면을 제외한 모든면을 둘러쌀 수 있다. 따라서, 제2 구조물(300)은 후면 구조물(200)과 함께 표시 장치의 하우징 역할을 할 수 있다.
일 예에 따르면, 후면 구조물(200)은 디스플레이 패널(100)의 후면 전체를 이격되게 덮으면서, 디스플레이 패널(100)의 면적보다 큰 면적을 가질 수 있다. 이에 따라, 디스플레이 패널(100)의 가장자리와 후면 구조물(200)의 가장자리를 연결하는 제2 구조물(300)은 디스플레이 패널(100)의 연직 방향으로부터 경사지게 배치될 수 있다. 다시 말해서, 제2 구조물(300)은 표시 장치의 전방 사선 방향을 바라볼 수 있다.
제2 구조물(300)은 제1 진동 발생 장치(500)에서 발생된 진동을 외부로 방출시키는 홀(310)을 포함할 수 있다. 예를 들어, 제2 구조물(300)이 표시 장치의 전방 사선 방향을 마주함에 따라, 홀(310)은 표시 장치의 전방 사선 방향으로 천공될 수 있다.
일 예에 따르면, 제2 구조물(300)은 제1 및 제2 홀(310a, 310b)을 포함할 수 있다. 제1 홀(310a)은 진동 플레이트(400)의 타면(400b)이 마주하는 제2 에어 공간(AS2)과 연결되고 제2 구조물(300)의 일측(300a)에 배치될 수 있고, 제2 홀(310b)은 진동 플레이트(400)의 일면(400a)이 마주하는 제1 에어 공간(AS1)과 연결되고 제2 구조물(300)의 타측(300b)에 배치될 수 있다. 도 9에 도시된 바와 같이, 진동 플레이트(400)의 일면(400a)에서 발생된 저주파 음향(LFS)은 제1 에어 공간(AS1)을 지나 제2 구조물(300)의 타측(300b)에 배치된 제2 홀(310b)을 통해 표시 장치의 타측 사선 방향으로 방출될 수 있다. 그리고, 진동 플레이트(400)의 타면(400b)에서 발생된 저주파 음향(LFS)은 제2 에어 공간(AS2)을 지나 제2 구조물(300)의 일측(300a)에 배치된 제1 홀(310a)을 통해 표시 장치의 일측 사선 방향으로 방출될 수 있다.
이 때, 본 출원의 제2 실시예에 따른 표시 장치는 표시 장치의 전방 사선 방향을 향하여 배치된 제2 구조물(300)을 포함하므로, 표시 장치의 측면 방향을 향하여 배치된 제2 구조물(300)을 포함하는 제1 실시예보다, 진동 플레이트(400)에서 발생된 저주파 음향(LFS)을 디스플레이 패널(100)의 전방(FD)으로 더 용이하게 출력할 수 있다.
그리고, 제1 및 제2 에어 공간(AS1, AS2) 각각은 분리부(600)에 의해 분리됨으로써, 표시 장치는 진동 플레이트(400)의 일면(400a) 및 타면(400b) 각각에서 발생된 저주파 음향(LFS)을 제2 홀(310b) 및 제1 홀(310a) 각각을 통해 방출할 수 있다. 따라서, 표시 장치는 진동 플레이트(400)의 일면(400a)과 타면(400b) 각각에서 발생된 저주파 음향(LFS)이 서로 상쇄되는 것을 방지할 수 있고, 표시 장치의 양측으로 출력되는 저주파 음향(LFS)의 음압 레벨(SPL, Sound Pressure Level)을 향상시킬 수 있다.
진동 플레이트(400)는 디스플레이 패널(100)의 일면에 배치될 수 있다. 진동 플레이트(400)는 디스플레이 패널(100)과 후면 구조물(200) 사이에 배치되고, 제1 진동 발생 장치(500)에 의해 진동할 수 있다. 일 예에 따르면, 진동 플레이트(400)는 진동 플레이트(400)의 일면(400a)과 마주하는 제1 에어 공간(AS1)을 진동시키고, 진동 플레이트(400)의 일면(400a)과 반대되는 타면(400b)과 마주하는 제2 에어 공간(AS2)을 진동시킬 수 있다. 본 출원에 따른 표시 장치는 진동 변위가 큰 저주파 영역의 진동판으로서 디스플레이 패널(100)이 아닌 진동 플레이트(400)를 사용함으로써, 저주파 영역의 음향 출력 특성을 확보하면서 고품질의 영상을 제공할 수 있다.
제1 진동 발생 장치(500)는 디스플레이 패널(100)의 일면에 배치되어 진동 플레이트(400)를 진동시킬 수 있다. 일 예에 따르면, 제1 진동 발생 장치(500)는 디스플레이 패널(100)과 진동 플레이트(400) 사이에 배치되어 진동할 수 있고, 진동 플레이트(400)를 통해 제1 및 제2 에어 공간(AS1, AS2) 각각에 진동을 전달할 수 있다. 그리고, 표시 장치의 양측 사선 방향으로 출력된 저주파 음향(LFS)은 표시 장치의 전방 및 후방으로 제공될 수 있다. 따라서, 표시 장치는 진동 플레이트(400)를 음향 장치의 저주파 영역의 진동판으로 사용하여 디스플레이 패널(100)의 전방으로 저주파 음향(LFS)을 출력함으로써, 표시 장치의 영상과 음향의 발생 위치를 일치시켜, 표시 장치의 영상을 시청하는 시청자의 몰입감을 향상시킬 수 있다.
일 예에 따르면, 제1 진동 발생 장치(500)는 스피커(speaker)로서, 음향 액츄에이터(Sound Actuator), 음향 여진기(Sound Exciter), 또는 압전 소자일 수 있으나, 이에 한정되지 않고 전기적 신호에 따라 음향을 출력하는 음향 기기일 수 있다.
분리부(600)는 진동 플레이트(400)와 연결되어, 진동 플레이트(400)의 일면(400a)이 마주하는 공간과 진동 플레이트(400)의 일면과 반대되는 타면(400b)이 마주하는 공간을 분리시킬 수 있다. 일 예에 따르면, 분리부(600)는 제1 분리부(610) 및 제2 분리부(620)를 포함할 수 있다.
제1 분리부(610)는 진동 플레이트(400)의 일단(예를 들어, 우측)과 디스플레이 패널(100)의 일단(예를 들어, 우측)을 연결할 수 있고, 제2 분리부(620)는 진동 플레이트(400)의 일단과 반대되는 타단(예를 들어, 좌측)과 후면 구조물(200)의 일단과 반대되는 타단(예를 들어, 좌측)을 연결할 수 있다. 예를 들어, 제1 및 제2 분리부(610, 620)는 진동 플레이트(400)의 일면(400a)이 마주하는 공간(AS1)과 디스플레이 패널(100)의 일단(예를 들어, 우측)과 후면 구조물(200)의 일단(예를 들어, 우측) 사이의 공간을 분리시킬 수 있다. 그리고, 제1 및 제2 분리부(610, 620)는 진동 플레이트(400)의 타면이 마주하는 공간(AS2)과 디스플레이 패널(100)의 타단(예를 들어, 좌측)과 후면 구조물(200)의 타단(예를 들어, 좌측) 사이의 공간을 분리시킬 수 있다. 이에 따라, 디스플레이 패널(100), 분리부(600), 진동 플레이트(400), 및 제2 구조물(300)의 타측(300b)은 제1 에어 공간(AS1)을 둘러쌀 수 있고, 후면 구조물(200), 분리부(600), 진동 플레이트(400), 및 제2 구조물(300)의 일측(300a)은 제2 에어 공간(AS2)을 둘러쌀 수 있다.
따라서, 분리부(600)는 제1 에어 공간(AS1)의 저주파 음향(LFS)이 제2 구조물(300)의 타측(300b)의 제2 홀(310b)을 통해 방출되고, 제2 에어 공간(AS2)의 진동(LFS)이 제2 구조물(300)의 일측(300a)의 제1 홀(310a)을 통해 방출되도록, 제1 및 제2 에어 공간(AS1, AS2)을 분리시킬 수 있다. 따라서, 본 출원에 따른 표시 장치는 제1 및 제2 에어 공간(AS1, AS2)을 분리시키는 분리부(600)를 포함함으로써, 진동 플레이트(400)의 일면(400a)과 타면(400b) 각각에서 발생된 진동 또는 음향이 서로 상쇄되는 것을 방지할 수 있고, 저주파 음향(LFS)의 음압 레벨(SPL)을 향상시킬 수 있다.
분리부(600)는 우수한 내열성을 가지는 재질로 구성함으로써 광범위한 온도에서 우수한 기계적 물성을 유지할 수 있다. 그리고, 분리부(600)는 고강도, 고탄성, 및 유연성을 동시에 갖는 재질로 구성함으로써, 진동 플레이트(400)의 진동 또는 음향을 방해하지 않고 제1 및 제2 에어 공간(AS1, AS2)을 분리시킬 수 있다. 예를 들면, 분리부(600)는 폴리이미드 직물(Polyimide Fabric) 또는 폴리이미드 필름(Polyimide Film)으로 이루어질 수 있다.
제2 진동 발생 장치(700)는 디스플레이 패널(100)의 일면에 배치되어 디스플레이 패널(100)을 진동시킬 수 있다. 일 예에 따르면, 제2 진동 발생 장치(700)는 제1 접착 부재(AD1)를 매개로 하여 디스플레이 패널(100)의 후면에 부착될 수 있고, 디스플레이 패널(100)을 진동시켜 디스플레이 패널(100)의 전방(FD)으로 고주파 (또는 고음 영역)의 음향(HFS)을 출력시킬 수 있다. 예를 들어, 제1 진동 발생 장치(500)는 진동 플레이트(400)를 진동판으로 사용하여 저주파수 음향(LFS)을 발생시키고, 제2 진동 발생 장치(700)는 디스플레이 패널(100)을 진동판으로 사용하여 고주파수 음향(HFS)을 발생시킬 수 있다.
제2 진동 발생 장치(700)는 디스플레이 패널(100)의 복수의 영역 각각을 진동시키는 복수의 음향 발생 모듈을 포함할 수 있다. 일 예에 따르면, 제2 진동 발생 장치(700)는 디스플레이 패널(100)의 좌측 영역 및 우측 영역 각각을 진동시키는 제1 및 제2 음향 발생 모듈(710, 720)을 포함할 수 있다. 예를 들면, 제1 및 제2 음향 발생 모듈(710, 720) 각각은 디스플레이 패널(100)의 후면에 배치되고, 서로 이격되게 배치될 수 있다. 따라서, 제1 음향 발생 모듈(710)은 디스플레이 패널(100) 후면의 좌측에 배치되어 디스플레이 패널(100)의 좌측 영역을 진동시키고, 제2 음향 발생 모듈(720)은 디스플레이 패널(100) 후면의 우측에 배치되어 디스플레이 패널(100)의 우측 영역을 진동시킬 수 있다. 제1 및 제2 음향 발생 모듈(710, 720) 각각은 서로 다른 진동 신호를 수신하여 독립적으로 구동될 수 있다. 예를 들어, 제1 음향 발생 모듈(710)은 디스플레이 패널(100)의 좌측 영역을 진동판으로 사용함으로써 음향을 발생시키고, 제2 음향 발생 모듈(720)은 디스플레이 패널(100)의 우측 영역을 진동판으로 사용함으로써 음향을 발생시킬 수 있다.
보강 플레이트(800)는 디스플레이 패널(100)과 제1 진동 발생 장치(500) 사이에 배치될 수 있다. 보강 플레이트(800)는 제1 접착 부재(AD1)를 매개로 하여 디스플레이 패널(100)을 마주하는 제1 진동 발생 장치(500)의 일면에 배치될 수 있다.
표시 장치는 보강 플레이트(800)의 가장자리와 디스플레이 패널(100) 사이에 배치되어 보강 플레이트(800)와 디스플레이 패널(100)을 접착시키는 제2 접착 부재(AD2)를 더 포함할 수 있다. 따라서, 표시 장치는 보강 플레이트(800), 디스플레이 패널(100), 진동 흡수 부재(900), 및 제2 접착 부재(AD2)에 의해 둘러싸이는 에어 갭(AG)을 더 포함할 수 있다. 이와 같이, 에어 갭(AG)은 제1 진동 발생 장치(500)에 배치된 보강 플레이트(800)와 디스플레이 패널(100) 사이의 공간에 형성됨으로써, 제1 진동 발생 장치(500)에서 발생된 저주파 영역의 진동 또는 음향이 디스플레이 패널(100)로 전달되는 것을 방지할 수 있다.
일 예에 따르면, 표시 장치는 제1 진동 발생 장치(500)의 질량, 보강 플레이트(800)의 물질 및 두께, 보강 플레이트(800)를 지지하는 지지점의 위치에 따라 결정되는 처짐 값(Deflection Value)을 기초로 제1 공진 주파수를 결정할 수 있다. 여기에서, 보강 플레이트(800)의 가장자리와 제2 진동 발생 장치(700)의 가장자리 사이에 배치되는 제2 접착 부재(AD2)가 보강 플레이트(800)를 지지하는 지지점의 역할을 할 수 있다. 따라서, 제2 접착 부재(AD2)는 보강 플레이트(800)의 가장자리를 지지함으로써, 보강 플레이트(800)와 제2 진동 발생 장치(700)의 사이에 에어 갭(AG)을 형성함과 동시에, 제1 공진 주파수를 설정하기 위한 보강 플레이트(800)에 대한 처짐 값을 결정할 수 있다.
일 예에 따르면, 표시 장치는 디스플레이 패널(100) 상에 배치되는 등가 모듈의 질량, 디스플레이 패널(100)의 물질 및 두께, 디스플레이 패널(100)을 지지하는 지지점의 위치에 따라 결정되는 처짐 값(Deflection Value)을 기초로 제2 공진 주파수를 결정할 수 있다. 여기에서, 디스플레이 패널(100) 상에 배치되는 등가 모듈은 진동 흡수 부재(900), 제2 접착 부재(AD2), 보강 플레이트(800), 및 제1 진동 발생 장치(500)를 결합한 모듈과 동일 특성을 갖는 하나의 모듈에 해당할 수 있다. 그리고, 제2 구조물(300)은 디스플레이 패널(100)을 지지하는 지지점의 역할을 할 수 있다. 따라서, 제2 구조물(300)은 디스플레이 패널(100)의 가장자리를 지지함으로써, 표시 장치의 하우징 역할을 함과 동시에, 제2 공진 주파수를 설정하기 위한 디스플레이 패널(100)에 대한 처짐 값을 결정할 수 있다.
예를 들어, 보강 플레이트(800)에 대한 제1 공진 주파수(f) 및 디스플레이 패널(100)에 대한 제2 공진 주파수(f) 각각은 하기의 수학식과 같이, 처짐 값(δ, Deflection Value)에 따라 결정될 수 있다.
[수학식]
Figure pat00002
여기에서, g는 중력 가속도(예를 들어, 9.81m/s2)에 해당하고, δ는 보강 플레이트(800) 또는 디스플레이 패널(100)에 대한 처짐 값(Deflection Value)에 해당할 수 있다. 예를 들어, 처짐 값(δ)이 증가하면 공진 주파수(f)가 감소할 수 있고, 처짐 값(δ)이 감소하면 공진 주파수(f)가 증가할 수 있다. 따라서, 표시 장치는 제1 진동 발생 장치(500)의 질량, 보강 플레이트(800)의 물질 및 두께, 보강 플레이트(800)를 지지하는 지지점의 위치에 따라 결정되는 처짐 값(Deflection Value)을 기초로 제1 공진 주파수를 설정할 수 있고, 디스플레이 패널(100) 상에 배치되는 등가 모듈의 질량, 디스플레이 패널(100)의 물질 및 두께, 디스플레이 패널(100)을 지지하는 지지점의 위치에 따라 결정되는 처짐 값(Deflection Value)을 기초로 제2 공진 주파수를 설정할 수 있다.
일 예에 따르면, 표시 장치는 보강 플레이트(800)에 대한 제1 공진 주파수와 디스플레이 패널(100)에 대한 제2 공진 주파수를 동일하게 설정함으로써, 보강 플레이트(800)의 진동과 디스플레이 패널(100)의 진동을 중첩시킬 수 있고, 해당 주파수 영역에서의 음압 레벨을 향상시킬 수 있다.
다른 예에 따르면, 표시 장치는 보강 플레이트(800)에 대한 제1 공진 주파수를 디스플레이 패널(100)에 대한 제2 공진 주파수의 n배(n은 2 이상의 자연수)로 설정함으로써, 보강 플레이트(800)의 진동과 디스플레이 패널(100)의 진동을 중첩시킬 수 있고, 해당 주파수 영역에서의 음압 레벨을 향상시킬 수 있다.
결과적으로, 본 출원에 따른 표시 장치는 보강 플레이트(800)에 대한 제1 공진 주파수와 디스플레이 패널(100)에 대한 제2 공진 주파수를 동일하게 설정하거나, 제1 공진 주파수를 제2 공진 주파수의 n배(n은 2 이상의 자연수)로 설정함으로써, 보강 플레이트(800) 및 디스플레이 패널(100)의 진동을 증폭시킬 수 있고, 저음 영역에서의 음향 출력 특성을 향상시킬 수 있다.
일 예에 따르면, 표시 장치는 보강 플레이트(800)에 대한 제1 공진 주파수와 디스플레이 패널(100)에 대한 제2 공진 주파수를 통해 햅틱 기능을 갖는 공진 주파수를 설정할 수 있다. 보강 플레이트(800)는 저주파 영역의 진동판으로 사용되고, 디스플레이 패널(100)은 고주파 영역의 진동판으로 사용됨으로써, 보강 플레이트(800)는 햅틱 기능을 가질 수 있다. 예를 들어, 표시 장치는 보강 플레이트(800)에 대한 제1 공진 주파수와 디스플레이 패널(100)에 대한 제2 공진 주파수를 동일하게 설정하거나, 제1 공진 주파수를 제2 공진 주파수의 n배(n은 2 이상의 자연수)로 설정함으로써, 사용자에게 촉감을 전달하는 피드백을 주기 위한 햅틱 기능을 적용할 수 있다.
진동 흡수 부재(900)는 디스플레이 패널(100)의 일면에 배치되고 보강 플레이트(800)와 이격되게 배치될 수 있다. 일 예에 따르면, 진동 흡수 부재(900)의 전면(Front Surface)은 디스플레이 패널(100)의 후면에 배치되고, 진동 흡수 부재(900)의 후면은 보강 플레이트(800)의 전면(Front surface)을 마주하면서 이격되게 배치될 수 있다. 그리고, 진동 흡수 부재(900)는 복수의 음향 발생 모듈 각각이 배치된 디스플레이 패널(100)의 복수의 영역을 구획할 수 있다. 일 예에 따르면, 진동 흡수 부재(900)는 제1 및 제2 음향 발생 모듈(710, 720) 각각이 배치된 디스플레이 패널(100)의 좌측 영역과 우측 영역을 구획할 수 있다. 그리고, 진동 흡수 부재(700)는 제1 및 제2 음향 발생 모듈(710, 720) 각각에서 발생된 진동을 흡수할 수 있다. 따라서, 진동 흡수 부재(900)는 제1 및 제2 음향 출력 모듈(710, 720) 각각으로부터 발생된 음향이 누설되는 것을 차단하여 고음 영역의 음향(HFS)을 디스플레이 패널(100)의 전방(FD)으로만 출력시킴으로써, 음향 출력 특성을 향상시킬 수 있다.
도 10은 도 6의 표시 장치에서, 디스플레이 패널의 다른 예를 나타내는 단면도이다. 예를 들어, 도 10에 도시된 표시 장치는 액정 디스플레이(LCD) 패널로 구현되는 디스플레이 패널(100)을 포함할 수 있다.
도 10을 참조하면, 표시 장치는 도 6 내지 도 9에 도시된 표시 장치에 있어서, 디스플레이 패널(100)의 후면에 배치되는 백라이트 유닛(150)을 더 포함할 수 있다.
디스플레이 패널(100)은 하부 기판(110), 상부 기판(120), 하부 편광 부재(130), 및 상부 편광 부재(140)를 포함할 수 있다.
하부 기판(110)은 박막 트랜지스터 어레이 기판으로서, 복수의 게이트 라인들과 복수의 데이터 라인들에 의해 정의되는 픽셀 영역마다 형성된 복수의 픽셀들을 갖는 픽셀 어레이부를 포함할 수 있다. 복수의 픽셀들 각각은 게이트 라인과 데이터 라인에 접속된 박막 트랜지스터, 박막 트랜지스터에 접속된 픽셀 전극, 및 픽셀 전극에 인접하도록 형성되어 공통 전압이 공급되는 공통 전극을 포함할 수 있다.
상부 기판(120)은 컬러필터 어레이 기판으로서, 하부 기판(110)에 형성된 복수의 픽셀 영역들 각각에 중첩되는 개구 영역을 정의하는 블랙 매트릭스, 및 개구 영역에 형성된 컬러 필터를 포함한다. 상부 기판(120)은 실런트(Sealant)에 의해 액정층을 사이에 두고 하부 기판(110)과 대향 합착될 수 있다.
액정층은 하부 기판(110) 및 상부 기판(120) 사이에 개재되는 것으로, 복수의픽셀들 각각에 마련된 픽셀 전극에 인가되는 데이터 전압과 공통 전극에 인가되는 공통 전압에 의해 형성되는 전계에 따라 액정 분자들의 배열 방향이 변화되는 액정으로 이루어질 수 있다.
하부 편광 부재(130)는 하부 기판(110)의 후면에 배치되어 백라이트 유닛(150)으로부터 하부 기판(110)을 향하여 조사되는 광을 제1 편광축으로 편광시킬 수 있다.
상부 편광 부재(140)는 상부 기판(120)의 전면(Front Surface)에 배치되어 상부 기판(120)을 투과하여 외부로 방출되는 광을 제1 편광축과 다른 제2 편광축으로 편광시킬 수 있다.
일 예에 따르면, 디스플레이 패널(100)은 실링 부재(141)를 더 포함할 수 있다. 실링 부재(141)는 패드부에 인접한 디스플레이 패널(100)의 제1 외측면을 제외한 나머지 3개의 외측면과 3개의 모서리를 모두 덮도록 마련될 수 있다. 이러한 실링 부재(141)는 디스플레이 패널(100)의 측면 빛샘을 방지할 수 있다.
일 예에 따르면, 실링 부재(141)의 상면 일부는 상부 편광 부재(140)에 의해 덮일 수 있다. 예를 들면, 상부 편광 부재(140)는 실링 부재(141)의 전면(Front Surface) 일부를 덮도록 상부 기판(120)의 외측면으로부터 길게 연장되어 실링 부재(141)의 전면 일부에 배치된 연장부(142)를 포함할 수 있다. 이에 따라, 실링 부재(141)와 상부 기판(120) 간의 접합면은 상부 편광 부재(140)의 연장부(142)에 의해 은폐되어 시청자가 위치한 디스플레이 장치의 전방에 노출되지 않을 수 있다.
이와 같은, 디스플레이 패널(100)은 복수의 픽셀들 각각에 인가되는 데이터 전압과 공통 전압에 의해 복수의 픽셀들 각각에 형성되는 전계에 따라 액정층을 구동함으로써 액정층을 투과하는 광을 이용하여 영상을 표시할 수 있다.
백라이트 유닛(150)은 반사 시트(151), 도광판(152), 및 광학 시트부(153)를 포함할 수 있다.
반사 시트(151)는 백라이트 유닛(150)의 후면을 구성하여, 제2 진동 발생 장치(700)와 연결될 수 있다. 예를 들면, 반사 시트(151)는 그 전면(Front Surface)에 순차적으로 배치된 도광판(152)을 지지할 수 있고, 도광판(152)으로부터 입사되는 광을 반사시킬 수 있다. 예를 들면, 반사 시트(151)는 도광판(152)으로부터 입사된 광이 백라이트 유닛(150)의 후면으로 방출되는 것을 방지하고, 백라이트 유닛(150)의 전면으로 방출되는 광을 증가시킬 수 있다.
일 예에 따르면, 반사 시트(151)는 제2 진동 발생 장치(700)의 진동을 전달받아 도광판(152)에 전달할 수 있다. 예를 들어, 제2 진동 발생 장치(700)는 반사 시트(151)의 후면 일부와 접촉된 상태에서 진동하여, 반사 시트(151)의 전체 면을 진동시킬 수 있다. 반사 시트(151)의 진동은 백라이트 유닛(150)을 통해 디스플레이 패널(100)에 전달될 수 있다.
도광판(152)은 반사 시트(151)의 전면(Front Surface)에 배치될 수 있다. 예를 들면, 도광판(152)은 입광면을 가지면서 디스플레이 패널(100)의 후면에 배치될 수 있다. 도광판(152)은 입광면을 통해서 입사되는 광의 진행 방향을 디스플레이 패널(100) 쪽으로 변경시킬 수 있다.
광학 시트부(153)는 도광판(152)의 전면(Front Surface)에 배치되고, 디스플레이 패널(100)의 후면과 결합될 수 있다. 광학 시트부(153)는 도광판(152)으로부터 출광되는 광의 휘도 특성을 향상시키며, 도광판(152)의 진동을 디스플레이 패널(100)로 전달하는 역할을 할 수 있다. 일 예에 따르면, 광학 시트부(153)는 입사되는 광을 확산시키는 기능과 확산된 광을 집광하는 기능을 모두 가지는 복합 광학 시트일 수 있다.
도 11은 본 출원의 일 예에 따른 표시 장치에서, 제1 진동 발생 장치를 나타내는 단면도이다.
도 11을 참조하면, 제1 진동 발생 장치(500)는 모듈 프레임(501), 측면 프레임(503), 및 진동 유닛(505)을 포함할 수 있다.
모듈 프레임(501)은 제1 접착 부재(AD1)에 의해 보강 플레이트(800)에 부착되고, 제1 진동 발생 장치(500)를 지지할 수 있다. 예를 들면, 모듈 프레임(501)은 측면 프레임(503) 및 자석 부재(505a)를 지지할 수 있다. 이러한 모듈 프레임(501)은 자석 부재(505a)의 아래에 배치된 하부 플레이트로서의 역할을 할 수 있다. 따라서, 제1 진동 발생 장치(500)는 별도의 하부 플레이트를 구비할 필요가 없고, 상부 플레이트(505b) 및 모듈 프레임(501)은 자석 부재(505a)의 상하에 배치되어, 자석 부재(505a)를 통해 형성되는 자속 밀도를 증가시킬 수 있다.
측면 프레임(503)은 모듈 프레임(501) 상에 배치되어 진동 유닛(505)의 하부를 이격되게 둘러쌀 수 있다. 예를 들어, 측면 프레임(503)은 자석 부재(505a)를 이격되게 둘러쌈으로써, 자석 부재(505a)에서 발생되는 자속을 진동 유닛(505) 내로 집중시켜 누설 자속을 억제할 수 있다. 따라서, 상부 플레이트(505b)는 자석 부재(505a)의 상단에 배치되고, 모듈 프레임(501)은 자석 부재(505a)의 하단에 배치되며, 측면 프레임(503)은 자석 부재(505a)의 측면을 이격되게 둘러쌈으로써, 자석 부재(505a)에서 생성되는 누설 자속을 억제하여 자속 밀도를 증가시키고 진동 특성을 향상시킬 수 있다.
진동 유닛(505)은 모듈 프레임(501) 상에 배치되어 진동 플레이트(400)를 진동시킬 수 있다. 예를 들면, 진동 유닛(505)은 모듈 프레임(501)을 지지대로 하여 영상과 관련된 음향 신호에 대응되는 진동 신호에 따라 진동 플레이트(400)를 진동시킬 수 있다.
진동 유닛(505)은 자석 부재(505a), 상부 플레이트(505b), 보빈(505c), 코일(505d), 외부 프레임(505e), 댐퍼(505f), 및 보빈 링(505g)을 포함할 수 있다.
자석 부재(505a)는 모듈 프레임(501) 상에 배치될 수 있다. 예를 들면, 자석 부재(505a)는 상부 플레이트(505b) 및 모듈 프레임(501)의 사이에 개재되고, 측면 프레임(503)을 통해 이격되게 둘러싸일 수 있다. 일 예에 따르면, 상부 플레이트(505b)는 자석 부재(505a)의 일단에 배치되고 모듈 프레임(501)은 자석 부재(505a)의 일단에 반대되는 타단에 배치됨으로써, 상부 플레이트(505b) 및 모듈 프레임(501)은 자석 부재(505a)에서 생성되는 자속을 제어할 수 있다. 따라서, 자석 부재(505a)는 상부 플레이트(505b) 및 모듈 프레임(501)의 사이에 개재됨으로써, 자석 부재(505a)에서 발생되는 자속이 진동 유닛(505) 내로 집중되어 누설 자속이 억제될 수 있다.
상부 플레이트(505b)는 자석 부재(505a)의 상단에 배치되고, 진동 플레이트(400)와 이격될 수 있다. 그리고, 자석 부재(505a) 및 상부 플레이트(505b)는 원통 형태를 갖는 보빈(505c)의 내부에 삽입됨으로써, 자석 부재(505a) 및 상부 플레이트(505b)의 외주면은 보빈(505c)에 의해 둘러싸일 수 있다. 따라서, 자석 부재(505a) 및 상부 플레이트(505b)는 보빈(505c)이 직선 왕복 운동을 가이드할 수 있다.
보빈(505c)은 상부 플레이트(505b)를 둘러싸고 보빈 링(505g)을 통해 진동 플레이트(400)에 배치될 수 있다. 예를 들면, 보빈(505c)은 자석 부재(505a) 및 상부 플레이트(505b)를 둘러쌀 수 있고, 측면 프레임(503)에 의해 이격되게 둘러싸일 수 수 있다. 예를 들어, 보빈(505c)은 보빈(505c)의 외주면에 권취된 코일(505d)에 음향 발생용 전류가 인가되어 진동 유닛(505) 내에 자기장이 형성되면, 자기장에 의해 보빈 링(505g)을 매개로 하여 진동 플레이트(400)를 진동시킬 수 있다. 따라서, 보빈(505c)의 전면(Front Surface)은 보빈 링(505g)에 접촉되어 보빈(505c)은 전류의 인가 및 비인가 상태에 따라 보빈 링(505g)을 통해 진동 플레이트(400)를 진동시킬 수 있다.
코일(505d)은 보빈(505c)의 외주면에 권취되어 자석 부재(505a)를 이격되게 둘러쌀 수 있다. 예를 들면, 코일(505d)은 보빈(505c)의 외주면에 권취되고, 자석 부재(505a)를 이격되게 둘러싸서 음향 발생용 전류를 공급받을 수 있다. 여기에서, 코일(505d)은 보이스 코일 등으로 표현될 수 있다. 코일(505d)에 음향 발생용 전류가 인가되면, 보빈(505c)은 코일(505d)의 주위에 형성되는 인가 자기장과 자석 부재(505a)의 주위에 형성되는 외부 자기장에 기초한 플레밍의 왼손 법칙에 따라 댐퍼(505f)에 의해 가이드되면서 진동할 수 있다. 예를 들어, 자기장에 의해 발생된 자속은 코일(505d), 측면 프레임(503), 모듈 프레임(501), 자석 부재(505a), 상부 플레이트(505b), 그리고 다시 코일(505d)로 연결되는 폐루프를 따라 흐를 수 있다. 따라서, 보빈(505c)은 댐퍼(505f)에 의해 가이드되면서 진동하여 진동 플레이트(400)에 진동을 전달할 수 있다.
외부 프레임(505e)은 측면 프레임(503) 상에 배치될 수 있다. 예를 들면, 외부 프레임(505e)은 측면 프레임(503)의 상단 외곽으로부터 진동 플레이트(400) 쪽으로 연장될 수 있다. 그리고, 외부 프레임(505e)은 보빈(505c)과 나란하면서 이격되게 배치될 수 있다. 외부 프레임(505e)의 상부는 댐퍼(505f)와 연결되어, 댐퍼(505f)의 일단을 지지할 수 있다. 따라서, 댐퍼(505f)의 타단이 보빈(505c)과 연결되어 보빈(505c)의 진동을 가이드하는 동안, 외부 프레임(505e)은 측면 프레임(503)의 상단에 고정되어 댐퍼(505f)의 일단을 지지할 수 있다.
댐퍼(505f)는 외부 프레임(505e)과 보빈(505c) 간에 배치되어 보빈(505c)의 진동을 가이드할 수 있다. 예를 들어, 댐퍼(505f)의 일단은 외부 프레임(505e)의 상단과 연결되고, 댐퍼(505f)의 타단은 보빈(505c)과 연결될 수 있다. 댐퍼(505f)는 댐퍼(505f)의 일단과 타단 사이가 주름진 구조로 이루어져, 보빈(505c)의 직선 왕복 운동에 따라 수축 및 이완하면서 보빈(505c)의 진동을 조절 및 가이드할 수 있다. 따라서, 댐퍼(505f)는 외부 프레임(505e)과 보빈(505c) 사이에 연결됨으로써 복원력을 통해 보빈(505c)의 진동 거리를 제한하거나 조정할 수 있다. 예를 들어, 보빈(505c)이 일정 거리 이상으로 진동하거나 일정 거리 이하로 진동할 경우 댐퍼(505f)의 복원력에 의해 보빈(505c)은 원위치로 원상 복귀할 수 있다.
보빈 링(505g)은 보빈(505c) 및 진동 플레이트(400)의 사이에 개재되어, 보빈(505c)의 진동을 진동 플레이트(400)에 전달할 수 있다. 그리고, 보빈 링(505g)은 보빈(505c)을 진동 플레이트(400)에 접착시킬 수 있다. 예를 들어, 보빈 링(505g)은 양면 테이프(Double-sided Tape)로 구현될 수 있으며, 이에 한정되는 것은 아니다.
도 12는 본 출원의 일 예에 따른 표시 장치에서, 디스플레이 패널, 보강 플레이트, 및 제1 진동 발생 장치에 의한 공진 주파수 모델링의 원리를 설명하는 도면이다.
도 12를 참조하면, 표시 장치는 제1 진동 발생 장치(500)의 질량, 보강 플레이트(800)의 물질 및 두께, 보강 플레이트(800)를 지지하는 지지점(SP1)의 위치에 따라 결정되는 처짐 값(Deflection Value)을 기초로 제1 공진 주파수를 결정할 수 있다. 여기에서, 보강 플레이트(800)의 가장자리와 제2 진동 발생 장치(700)의 가장자리 사이에 배치되는 제2 접착 부재(AD2)가 보강 플레이트(800)를 지지하는 지지점(SP1)의 역할을 할 수 있다. 따라서, 제2 접착 부재(AD2)는 보강 플레이트(800)의 가장자리를 지지함으로써, 보강 플레이트(800)와 제2 진동 발생 장치(700)의 사이에 에어 갭(AG)을 형성함과 동시에, 제1 공진 주파수를 설정하기 위한 보강 플레이트(800)에 대한 처짐 값을 결정할 수 있다.
일 예에 따르면, 표시 장치는 디스플레이 패널(100) 상에 배치되는 등가 모듈(EM)의 질량, 디스플레이 패널(100)의 물질 및 두께, 디스플레이 패널(100)을 지지하는 지지점(SP2)의 위치에 따라 결정되는 처짐 값(Deflection Value)을 기초로 제2 공진 주파수를 결정할 수 있다. 여기에서, 디스플레이 패널(100) 상에 배치되는 등가 모듈(EM)은 제2 진동 발생 장치(700), 제2 접착 부재(AD2), 보강 플레이트(800), 및 제1 진동 발생 장치(500)를 결합한 모듈과 동일 특성을 갖는 하나의 모듈에 해당할 수 있다. 그리고, 제2 구조물(300)은 디스플레이 패널(100)을 지지하는 지지점(SP2)의 역할을 할 수 있다. 따라서, 제2 구조물(300)은 디스플레이 패널(100)의 가장자리를 지지함으로써, 표시 장치의 하우징 역할을 함과 동시에, 제2 공진 주파수를 설정하기 위한 디스플레이 패널(100)에 대한 처짐 값을 결정할 수 있다.
예를 들어, 보강 플레이트(800)에 대한 제1 공진 주파수(f) 및 디스플레이 패널(100)에 대한 제2 공진 주파수(f) 각각은 하기의 수학식과 같이, 처짐 값(δ, Deflection Value)에 따라 결정될 수 있다.
[수학식]
Figure pat00003
여기에서, g는 중력 가속도(예를 들어, 9.81m/s2)에 해당하고, δ는 보강 플레이트(800) 또는 디스플레이 패널(100)에 대한 처짐 값(Deflection Value)에 해당할 수 있다. 예를 들어, 처짐 값(δ)이 증가하면 공진 주파수(f)가 감소할 수 있고, 처짐 값(δ)이 감소하면 공진 주파수(f)가 증가할 수 있다. 따라서, 표시 장치는 제1 진동 발생 장치(500)의 질량, 보강 플레이트(800)의 물질 및 두께, 보강 플레이트(800)를 지지하는 지지점(SP1)의 위치에 따라 결정되는 처짐 값(Deflection Value)을 기초로 제1 공진 주파수를 설정할 수 있고, 디스플레이 패널(100) 상에 배치되는 등가 모듈(EM)의 질량, 디스플레이 패널(100)의 물질 및 두께, 디스플레이 패널(100)을 지지하는 지지점(SP2)의 위치에 따라 결정되는 처짐 값(Deflection Value)을 기초로 제2 공진 주파수를 설정할 수 있다.
일 예에 따르면, 표시 장치는 보강 플레이트(800)에 대한 제1 공진 주파수(f1)와 디스플레이 패널(100)에 대한 제2 공진 주파수(f2)를 동일하게 설정(f1 = f2)함으로써, 보강 플레이트(800)의 진동과 디스플레이 패널(100)의 진동을 중첩시킬 수 있고, 해당 주파수 영역에서의 음압 레벨을 향상시킬 수 있다.
다른 예에 따르면, 표시 장치는 보강 플레이트(800)에 대한 제1 공진 주파수(f1)를 디스플레이 패널(100)에 대한 제2 공진 주파수(f2)의 n배(n은 2 이상의 자연수)로 설정(f1 = n * f2)함으로써, 보강 플레이트(800)의 진동과 디스플레이 패널(100)의 진동을 중첩시킬 수 있고, 해당 주파수 영역에서의 음압 레벨을 향상시킬 수 있다.
따라서, 본 출원에 따른 표시 장치는 보강 플레이트(800)에 대한 제1 공진 주파수(f1)와 디스플레이 패널(100)에 대한 제2 공진 주파수(f2)를 동일하게 설정(f1 = f2)하거나, 제1 공진 주파수를 제2 공진 주파수의 n배(n은 2 이상의 자연수)로 설정(f1 = n * f2)함으로써, 보강 플레이트(800) 및 디스플레이 패널(100)의 진동을 증폭시킬 수 있고, 저음 영역에서의 음향 출력 특성을 향상시킬 수 있다.
일 예에 따르면, 표시 장치는 보강 플레이트(800)에 대한 제1 공진 주파수와 디스플레이 패널(100)에 대한 제2 공진 주파수를 통해 햅틱 기능을 갖는 공진 주파수를 설정할 수 있다. 예를 들어, 표시 장치는 보강 플레이트(800)에 대한 제1 공진 주파수와 디스플레이 패널(100)에 대한 제2 공진 주파수를 동일하게 설정하거나, 제1 공진 주파수를 제2 공진 주파수의 n배(n은 2 이상의 자연수)로 설정함으로써, 사용자에게 촉감을 전달하는 피드백을 주기 위한 햅틱 기능을 적용할 수 있다.
도 13은 본 출원의 일 예에 따른 표시 장치에서, 디스플레이 패널과 제1 진동 발생 장치 사이에 배치된 에어 갭을 통한 열 전달 방지 효과를 나타내는 그래프이다.
도 13을 참조하면, 표시 장치는 제1 진동 발생 장치(500)와 디스플레이 패널(100)의 사이에 배치된 에어 갭(AG)을 더 포함할 수 있다. 예를 들어, 에어 갭(AG)은 제1 진동 발생 장치(500)에 배치된 보강 플레이트(800)와 디스플레이 패널(100) 사이의 공간에 형성됨으로써, 제1 진동 발생 장치(500)에서 발생된 열이 디스플레이 패널(100)로 전달되는 것을 방지할 수 있다. 여기에서, 에어 갭(AG)의 두께는
일 예에 따르면, 표시 장치는 에어 갭(AG)의 두께(Thickness)가 증가할수록, 열 저항(Thermal Resistance) 또는 열 차단 효과를 향상시킬 수 있다. 예를 들어, 표시 장치는 에어 갭(AG)의 두께(Thickness)가 0.005m에서 0.025m까지 증가하는 경우, 열 저항(Thermal Resistance)을 58(m2K/W)에서 72(m2K/W)까지 증가시킬 수 있으므로, 열 전달이 억제될 수 있다. 예를 들면, 제1 진동 발생 장치(500)에서 발생된 열이 에어갭으로 전달됨으로써, 디스플레이 패널(100)로 전달되는 열을 줄일 수 있다. 예를 들면, 열 저항(Thermal Resistance)은 에어 갭(AG)의 두께(Thickness)가 0.025m를 초과하는 경우, 더 이상 증가하지 않을 수 있다.
따라서, 본 출원에 따른 표시 장치는 디스플레이 패널을 진동시키는 고음 영역의 진동 발생 장치와, 디스플레이 패널의 일면에 배치된 진동 플레이트를 진동시키는 저음 영역의 진동 발생 장치를 포함함으로써, 고음 및 저음 영역의 음향 출력 특성을 향상시킬 수 있다.
그리고, 본 출원에 따른 표시 장치는 진동 플레이트의 양면 각각에서 발생된 진동을 표시 장치의 양 측면 각각을 통해 출력함으로써, 저음 영역의 음향 출력 특성을 향상시킬 수 있다.
그리고, 본 출원에 따른 표시 장치는 진동 변위가 큰 저주파 영역의 진동판으로서 디스플레이 패널이 아닌 진동 플레이트를 사용함으로써, 고품질의 영상을 제공할 수 있다.
그리고, 본 출원에 따른 표시 장치는 진동 플레이트를 진동시키는 진동 발생 장치와 디스플레이 패널 사이에 에어 갭을 형성함으로써, 디스플레이 패널의 공진 주파수를 조절하여 주파수 특성을 보완할 수 있다.
본 출원의 실시예에 따른 표시 장치에 ?용되는 디스플레이 패널은 액정 디스플레이(LCD) 패널, 유기 전계 발광(OLED: Organic Light Emitting Diode) 디스플레이 패널, 양자점 디스플레이 패널(quantum dot display panel), 및 전계 발광 디스플레이 패널(electroluminescent display panel) 등의 모든 형태의 디스플레이 패널이 사용될 수 있으며, 본 출원의 진동 발생 장치에 의하여 진동됨으로써 음향을 발생할 수 있는 특정한 디스플레이 패널에 한정되지 않는다. 그리고, 본 출원의 실시예의 표시 장치는 유기 발광층, 양자점 발광층, 및 마이크로 발광 다이오드 등을 포함하는 디스플레이 패널에 적용할 수 있다.
그리고, 본 출원의 실시예에 따른 진동 발생 장치는 표시 장치에 적용하는 것이 가능하다. 본 출원의 실시예에 따른 표시 장치는 모바일 디바이스, 영상전화기, 스마트 와치(smart watch), 와치 폰(watch phone), 웨어러블 기기(wearable device), 폴더블 기기(foldable device), 롤러블 기기(rollable device), 벤더블 기기(bendable device), 플렉서블 기기(flexible device), 커브드 기기(curved device), 전자 수첩, 전자 책, PMP(portable multimedia player), PDA(personal digital assistant), MP3 플레이어, 모바일 의료기기, 데스크탑 PC(desktop PC), 랩탑 PC(laptop PC), 넷북컴퓨터(netbook computer), 포터블컴퓨터(portable computer), 워크스테이션(workstation), 네비게이션, 차량용 장치, 차량용 네비게이션, 차량용 표시장치, 텔레비전, 월페이퍼(wall paper), 노트북, 모니터, 카메라, 캠코더, 및 가전 기기 등에 적용될 수 있다.
본 출원의 실시예에 따른 표시 장치는 아래와 같이 설명될 수 있다.
본 출원에 따른 표시 장치는 영상을 표시하는 디스플레이 패널, 디스플레이 패널의 일면에 배치된 진동 플레이트, 진동 플레이트의 일면에 배치되고 디스플레이 패널을 지지하는 후면 구조물, 진동 플레이트를 진동시키는 제1 진동 발생 장치, 및 진동 플레이트와 연결되어, 진동 플레이트의 일면이 마주하는 공간과 진동 플레이트의 일면과 반대되는 타면이 마주하는 공간을 분리시키는 분리부를 포함한다.
본 출원의 몇몇 실시예에 따르면, 분리부는 진동 플레이트의 일단과 디스플레이 패널의 일단을 연결하는 제1 분리부, 및 진동 플레이트의 일단과 반대되는 타단과 후면 구조물의 일단과 반대되는 타단을 연결하는 제2 분리부를 포함할 수 있다.
본 출원의 몇몇 실시예에 따르면, 분리부는 진동 플레이트의 일면이 마주하는 공간과 디스플레이 패널의 일단과 후면 구조물의 일단 사이의 공간을 분리시킬 수 있다.
본 출원의 몇몇 실시예에 따르면, 분리부는 진동 플레이트의 일면과 반대되는 타면이 마주하는 공간과 디스플레이 패널의 타단과 후면 구조물의 일단과 반대되는 타단 사이의 공간을 분리시킬 수 있다.
본 출원의 몇몇 실시예에 따르면, 제1 진동 발생 장치는 디스플레이 패널과 진동 플레이트 사이에 배치될 수 있다.
본 출원의 몇몇 실시예에 따르면, 표시 장치는 디스플레이 패널의 일면에 배치되어 디스플레이 패널을 진동시키는 제2 진동 발생 장치를 더 포함할 수 있다.
본 출원의 몇몇 실시예에 따르면, 제1 및 제2 진동 발생 장치는 디스플레이 패널의 두께 방향으로 중첩될 수 있다.
본 출원의 몇몇 실시예에 따르면, 제1 진동 발생 장치는 저음 영역의 진동을 발생시키고, 제2 진동 발생 장치는 고음 영역의 진동을 발생시킬 수 있다.
본 출원의 몇몇 실시예에 따르면, 표시 장치는 제1 및 제2 진동 발생 장치 사이에 배치되는 보강 플레이트를 더 포함할 수 있다.
본 출원의 몇몇 실시예에 따르면, 보강 플레이트는 저주파 영역의 진동판으로 사용되어 햅틱 기능을 가질 수 있다.
본 출원의 몇몇 실시예에 따르면, 보강 플레이트의 제1 공진 주파수는 디스플레이 패널의 제2 공진 주파수와 동일하게 설정됨으로써, 보강 플레이트는 햅틱 기능을 가질 수 있다.
본 출원의 몇몇 실시예에 따르면, 보강 플레이트의 제1 공진 주파수는 디스플레이 패널의 제2 공진 주파수의 n배(n은 2 이상의 자연수)로 설정됨으로써, 보강 플레이트는 햅틱 기능을 가질 수 있다.
본 출원의 몇몇 실시예에 따르면, 표시 장치는 보강 플레이트의 가장자리와 제2 진동 발생 장치의 가장자리 사이에 배치되어 보강 플레이트와 제2 진동 발생 장치를 접착시키는 접착 부재를 더 포함할 수 있다.
본 출원의 몇몇 실시예에 따르면, 표시 장치는 보강 플레이트, 제2 진동 발생 장치, 및 접착 부재에 의해 둘러싸이는 에어 갭을 더 포함할 수 있다.
본 출원의 몇몇 실시예에 따르면, 표시 장치는 디스플레이 패널의 가장자리와 후면 구조물의 가장자리 사이에 배치되어 디스플레이 패널과 후면 구조물을 연결하는 제2 구조물을 더 포함하고, 제2 구조물은 제1 진동 발생 장치에서 발생된 진동을 외부로 방출시키는 홀을 포함할 수 있다.
본 출원의 몇몇 실시예에 따르면, 제2 구조물은 진동 플레이트의 타면이 마주하는 공간과 연결되고 제2 구조물의 일측에 배치된 제1 홀, 및 진동 플레이트의 일면이 마주하는 공간과 연결되고, 제2 구조물의 일측과 반대되는 타측에 배치된 제2 홀을 포함할 수 있다.
본 출원의 몇몇 실시예에 따르면, 제1 홀은 진동 플레이트의 타면에서 발생된 진동을 외부로 방출시키고, 제2 홀은 진동 플레이트의 일면에서 발생된 진동을 외부로 방출시킬 수 있다.
본 출원에 따른 표시 장치는 영상을 표시하는 디스플레이 패널, 디스플레이 패널의 일면에 배치된 진동 플레이트, 진동 플레이트의 일면에 배치되고 디스플레이 패널을 지지하는 후면 구조물, 디스플레이 패널과 진동 플레이트 사이에 배치되어 진동 플레이트를 진동시키는 제1 진동 발생 장치, 제1 진동 발생 장치와 중첩되지 않게 배치되어 디스플레이 패널을 진동시키는 제2 진동 발생 장치, 진동 플레이트와 연결되어 진동 플레이트의 일면이 마주하는 공간과 진동 플레이트의 일면과 반대되는 타면이 마주하는 공간을 분리시키는 분리부를 포함한다.
본 출원의 몇몇 실시예에 따르면, 분리부는 진동 플레이트의 일단과 디스플레이 패널의 일단을 연결하는 제1 분리부, 및 진동 플레이트의 일단과 반대되는 타단과 후면 구조물의 일단과 반대되는 타단을 연결하는 제2 분리부를 포함할 수 있다.
본 출원의 몇몇 실시예에 따르면, 분리부는 진동 플레이트의 일면이 마주하는 공간과 디스플레이 패널의 일단과 후면 구조물의 일단 사이의 공간을 분리시킬 수 있다.
본 출원의 몇몇 실시예에 따르면, 분리부는 진동 플레이트의 일면과 반대되는 타면이 마주하는 공간과 디스플레이 패널의 타단과 후면 구조물의 일단과 반대되는 타단 간의 공간을 분리시킬 수 있다.
본 출원의 몇몇 실시예에 따르면, 표시 장치는 디스플레이 패널과 제1 진동 발생 장치 사이에 배치되는 보강 플레이트를 더 포함할 수 있다.
본 출원의 몇몇 실시예에 따르면, 보강 플레이트는 저주파 영역의 진동판으로 사용되어 햅틱 기능을 가질 수 있다.
본 출원의 몇몇 실시예에 따르면, 보강 플레이트의 제1 공진 주파수는 디스플레이 패널의 제2 공진 주파수와 동일하게 설정됨으로써, 보강 플레이트는 햅틱 기능을 가질 수 있다.
본 출원의 몇몇 실시예에 따르면, 보강 플레이트의 제1 공진 주파수는 디스플레이 패널의 제2 공진 주파수의 n배(n은 2 이상의 자연수)로 설정됨으로써, 보강 플레이트는 햅틱 기능을 가질 수 있다.
본 출원의 몇몇 실시예에 따르면, 제2 진동 발생 장치는 디스플레이 패널의 복수의 영역 각각을 진동시키는 복수의 음향 발생 모듈을 포함하고, 표시 장치는 디스플레이 패널의 복수의 영역을 구획하는 진동 흡수 부재를 더 포함할 수 있다.
본 출원의 몇몇 실시예에 따르면, 표시 장치는 디스플레이 패널의 일면에 배치되고 보강 플레이트와 이격되게 배치되는 진동 흡수 부재를 더 포함할 수 있다.
본 출원의 몇몇 실시예에 따르면, 표시 장치는 보강 플레이트의 가장자리와 디스플레이 패널 사이에 배치되어 보강 플레이트와 디스플레이 패널을 접착시키는 접착 부재를 더 포함할 수 있다.
본 출원의 몇몇 실시예에 따르면, 표시 장치는 보강 플레이트, 디스플레이 패널, 진동 흡수 부재, 및 접착 부재에 의해 둘러싸이는 에어 갭을 더 포함할 수 있다.
본 출원의 몇몇 실시예에 따르면, 표시 장치는 디스플레이 패널의 가장자리와 후면 구조물의 가장자리 사이에 배치되어 디스플레이 패널과 후면 구조물을 연결하는 제2 구조물을 더 포함하고, 제2 구조물은 디스플레이 패널의 연직 방향으로부터 경사지게 배치될 수 있다.
본 출원의 몇몇 실시예에 따르면, 제2 구조물은 제1 진동 발생 장치에서 발생된 진동을 외부로 방출시키는 홀을 포함할 수 있다.
본 출원의 몇몇 실시예에 따르면, 제2 구조물은 진동 플레이트의 타면이 마주하는 공간과 연결되고 제2 구조물의 일측에 배치된 제1 홀, 및 진동 플레이트의 일면이 마주하는 공간과 연결되고, 제2 구조물의 일측과 반대되는 타측에 배치된 제2 홀을 포함할 수 있다.
이상에서 설명한 본 출원은 전술한 실시예 및 첨부된 도면에 한정되는 것이 아니고, 본 출원의 기술적 사항을 벗어나지 않는 범위 내에서 여러 가지 치환, 변형 및 변경이 가능하다는 것이 본 출원이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 있어 명백할 것이다. 그러므로, 본 출원의 범위는 후술하는 특허청구범위에 의하여 나타내어지며, 특허청구범위의 의미 및 범위 그리고 그 등가 개념으로부터 도출되는 모든 변경 또는 변형된 형태가 본 출원의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 한다.
100: 디스플레이 패널 150: 백라이트 유닛
200: 후면 구조물 300: 제2 구조물
400: 진동 플레이트 500: 제1 진동 발생 장치
600: 분리부 700: 제2 진동 발생 장치
800: 보강 플레이트 900: 진동 흡수 부재

Claims (32)

  1. 영상을 표시하는 디스플레이 패널;
    상기 디스플레이 패널의 일면에 배치된 진동 플레이트;
    상기 진동 플레이트의 일면에 배치되고 상기 디스플레이 패널을 지지하는 후면 구조물;
    상기 진동 플레이트를 진동시키는 제1 진동 발생 장치; 및
    상기 진동 플레이트와 연결되어, 상기 진동 플레이트의 일면이 마주하는 공간과 상기 진동 플레이트의 일면과 반대되는 타면이 마주하는 공간을 분리시키는 분리부를 포함하는, 표시 장치.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 분리부는,
    상기 진동 플레이트의 일단과 상기 디스플레이 패널의 일단을 연결하는 제1 분리부; 및
    상기 진동 플레이트의 일단과 반대되는 타단과 상기 후면 구조물의 일단과 반대되는 타단을 연결하는 제2 분리부를 포함하는, 표시 장치.
  3. 제 1 항에 있어서,
    상기 분리부는 상기 진동 플레이트의 일면이 마주하는 공간과 상기 디스플레이 패널의 일단과 상기 후면 구조물의 일단 사이의 공간을 분리시키는, 표시 장치.
  4. 제 1 항에 있어서,
    상기 분리부는 상기 진동 플레이트의 일면과 반대되는 타면이 마주하는 공간과 상기 디스플레이 패널의 타단과 상기 후면 구조물의 일단과 반대되는 타단 사이의 공간을 분리시키는, 표시 장치.
  5. 제 1 항에 있어서,
    상기 제1 진동 발생 장치는 상기 디스플레이 패널과 상기 진동 플레이트 사이에 배치되는, 표시 장치.
  6. 제 1 항에 있어서,
    상기 디스플레이 패널의 일면에 배치되어 상기 디스플레이 패널을 진동시키는 제2 진동 발생 장치를 더 포함하는, 표시 장치.
  7. 제 6 항에 있어서,
    상기 제1 및 제2 진동 발생 장치는 상기 디스플레이 패널의 두께 방향으로 중첩되는, 표시 장치.
  8. 제 6 항에 있어서,
    상기 제1 진동 발생 장치는 저음 영역의 진동을 발생시키고, 상기 제2 진동 발생 장치는 고음 영역의 진동을 발생시키는, 표시 장치.
  9. 제 6 항에 있어서,
    상기 제1 및 제2 진동 발생 장치 사이에 배치되는 보강 플레이트를 더 포함하는, 표시 장치.
  10. 제 9 항에 있어서,
    상기 보강 플레이트는 저주파 영역의 진동판으로 사용되어 햅틱 기능을 갖는, 표시 장치.
  11. 제 9 항에 있어서,
    상기 보강 플레이트의 제1 공진 주파수는 상기 디스플레이 패널의 제2 공진 주파수와 동일하게 설정됨으로써, 상기 보강 플레이트는 햅틱 기능을 갖는, 표시 장치.
  12. 제 9 항에 있어서,
    상기 보강 플레이트의 제1 공진 주파수는 상기 디스플레이 패널의 제2 공진 주파수의 n배(n은 2 이상의 자연수)로 설정됨으로써, 상기 보강 플레이트는 햅틱 기능을 갖는, 표시 장치.
  13. 제 9 항에 있어서,
    상기 보강 플레이트의 가장자리와 상기 제2 진동 발생 장치의 가장자리 사이에 배치되며, 상기 보강 플레이트와 상기 제2 진동 발생 장치를 접착시키는 접착 부재를 더 포함하는, 표시 장치.
  14. 제 13 항에 있어서,
    상기 보강 플레이트, 상기 제2 진동 발생 장치, 및 상기 접착 부재에 의해 둘러싸이는 에어 갭을 더 포함하는, 표시 장치.
  15. 제 1 항에 있어서,
    상기 디스플레이 패널의 가장자리와 상기 후면 구조물의 가장자리 사이에 배치되며, 상기 디스플레이 패널과 상기 후면 구조물을 연결하는 제2 구조물을 더 포함하고,
    상기 제2 구조물은 상기 제1 진동 발생 장치에서 발생된 진동을 외부로 방출시키는 홀을 포함하는, 표시 장치.
  16. 제 15 항에 있어서,
    상기 제2 구조물은,
    상기 진동 플레이트의 타면이 마주하는 공간과 연결되고, 상기 제2 구조물의 일측에 배치된 제1 홀; 및
    상기 진동 플레이트의 일면이 마주하는 공간과 연결되고, 상기 제2 구조물의 일측과 반대되는 타측에 배치된 제2 홀을 포함하는, 표시 장치.
  17. 제 16 항에 있어서,
    상기 제1 홀은 상기 진동 플레이트의 타면에서 발생된 진동을 외부로 방출시키고,
    상기 제2 홀은 상기 진동 플레이트의 일면에서 발생된 진동을 외부로 방출시키는, 표시 장치.
  18. 영상을 표시하는 디스플레이 패널;
    상기 디스플레이 패널의 일면에 배치된 진동 플레이트;
    상기 진동 플레이트의 일면에 배치되고 상기 디스플레이 패널을 지지하는 후면 구조물;
    상기 디스플레이 패널과 상기 진동 플레이트 사이에 배치되며, 상기 진동 플레이트를 진동시키는 제1 진동 발생 장치;
    상기 제1 진동 발생 장치와 중첩되지 않게 배치되며, 상기 디스플레이 패널을 진동시키는 제2 진동 발생 장치;
    상기 진동 플레이트와 연결되어 상기 진동 플레이트의 일면이 마주하는 공간과 상기 진동 플레이트의 일면과 반대되는 타면이 마주하는 공간을 분리시키는 분리부를 포함하는, 표시 장치.
  19. 제 18 항에 있어서,
    상기 분리부는,
    상기 진동 플레이트의 일단과 상기 디스플레이 패널의 일단을 연결하는 제1 분리부; 및
    상기 진동 플레이트의 일단과 반대되는 타단과 상기 후면 구조물의 일단과 반대되는 타단을 연결하는 제2 분리부를 포함하는, 표시 장치.
  20. 제 18 항에 있어서,
    상기 분리부는 상기 진동 플레이트의 일면이 마주하는 공간과 상기 디스플레이 패널의 일단과 상기 후면 구조물의 일단 사이의 공간을 분리시키는, 표시 장치.
  21. 제 18 항에 있어서,
    상기 분리부는 상기 진동 플레이트의 일면과 반대되는 타면이 마주하는 공간과 상기 디스플레이 패널의 타단과 상기 후면 구조물의 일단과 반대되는 타단 간의 공간을 분리시키는, 표시 장치.
  22. 제 18 항에 있어서,
    상기 디스플레이 패널과 상기 제1 진동 발생 장치 사이에 배치되는 보강 플레이트를 더 포함하는, 표시 장치.
  23. 제 22 항에 있어서,
    상기 보강 플레이트는 저주파 영역의 진동판으로 사용되어 햅틱 기능을 갖는, 표시 장치.
  24. 제 22 항에 있어서,
    상기 보강 플레이트의 제1 공진 주파수는 상기 디스플레이 패널의 제2 공진 주파수와 동일하게 설정됨으로써, 상기 보강 플레이트는 햅틱 기능을 갖는, 표시 장치.
  25. 제 22 항에 있어서,
    상기 보강 플레이트의 제1 공진 주파수는 상기 디스플레이 패널의 제2 공진 주파수의 n배(n은 2 이상의 자연수)로 설정됨으로써, 상기 보강 플레이트는 햅틱 기능을 갖는, 표시 장치.
  26. 제 18 항에 있어서,
    상기 제2 진동 발생 장치는 상기 디스플레이 패널의 복수의 영역 각각을 진동시키는 복수의 음향 발생 모듈을 포함하고,
    상기 디스플레이 패널의 복수의 영역을 구획하는 진동 흡수 부재를 더 포함하는, 표시 장치.
  27. 제 22 항에 있어서,
    상기 디스플레이 패널의 일면에 배치되고 상기 보강 플레이트와 이격되게 배치되는 진동 흡수 부재를 더 포함하는, 표시 장치.
  28. 제 27 항에 있어서,
    상기 보강 플레이트의 가장자리와 상기 디스플레이 패널 사이에 배치되며, 상기 보강 플레이트와 상기 디스플레이 패널을 접착시키는 접착 부재를 더 포함하는, 표시 장치.
  29. 제 28 항에 있어서,
    상기 보강 플레이트, 상기 디스플레이 패널, 상기 진동 흡수 부재, 및 상기 접착 부재에 의해 둘러싸이는 에어 갭을 더 포함하는, 표시 장치.
  30. 제 18 항에 있어서,
    상기 디스플레이 패널의 가장자리와 상기 후면 구조물의 가장자리 사이에 배치되어 상기 디스플레이 패널과 상기 후면 구조물을 연결하는 제2 구조물을 더 포함하고,
    상기 제2 구조물은 상기 디스플레이 패널의 연직 방향으로부터 경사지게 배치된, 표시 장치.
  31. 제 30 항에 있어서,
    상기 제2 구조물은 상기 제1 진동 발생 장치에서 발생된 진동을 외부로 방출시키는 홀을 포함하는, 표시 장치.
  32. 제 30 항에 있어서,
    상기 제2 구조물은,
    상기 진동 플레이트의 타면이 마주하는 공간과 연결되고, 상기 제2 구조물의 일측에 배치된 제1 홀; 및
    상기 진동 플레이트의 일면이 마주하는 공간과 연결되고, 상기 제2 구조물의 일측과 반대되는 타측에 배치된 제2 홀을 포함하는, 표시 장치.
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