KR20200091533A - 표시 장치와 그의 구동 방법 - Google Patents

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Abstract

표시 장치와 그의 구동 방법이 제공된다. 표시 장치는 표시 패널 및 상기 표시 패널의 하부에 배치되며, 상기 표시 패널을 진동하여 음향을 발생하는 제1 음향 발생 장치와 제2 음향 발생 장치를 포함하고, 제1 음향 발생 장치는 표시 패널의 두께 방향인 제1 방향으로 각각 진동하는 제1 진동자 및 제2 진동자를 포함하고, 제2 음향 발생 장치는 제1 방향으로 진동하는 제3 진동자 및 제1 방향에 수직한 제2 방향으로 진동하는 제4 진동자를 포함한다.

Description

표시 장치와 그의 구동 방법{DISPLAY DEVICE AND METHOD FOR DRIVING THE SAME}
본 발명은 표시 장치와 그의 구동 방법에 관한 것이다.
정보화 사회가 발전함에 따라 영상을 표시하기 위한 표시 장치에 대한 요구가 다양한 형태로 증가하고 있다. 예를 들어, 표시 장치는 스마트폰, 디지털 카메라, 노트북 컴퓨터, 네비게이션, 및 스마트 텔레비전과 같이 다양한 전자기기에 적용되고 있다. 표시 장치는 영상을 표시하기 위한 표시 패널과 음향을 제공하기 위한 음향 발생 장치를 포함할 수 있다.
표시 장치가 다양한 전자기기에 적용됨에 따라, 다양한 디자인을 갖는 표시 장치가 요구되고 있다. 예를 들어, 스마트폰의 경우, 통화 모드에서 상대방의 음성을 출력하기 위해 표시 장치의 전면에 배치되는 음향 발생 장치를 삭제함으로써, 표시 영역을 넓힐 수 있는 표시 장치가 요구되고 있다.
본 발명이 해결하고자 하는 과제는 외부로 드러나지 않는 음향 발생 장치를 이용하여 스테레오 음향 출력과 동시에 사용자에게 저소음 햅틱을 제공할 수 있는 표시 장치를 제공하기 위한 것이다.
본 발명이 해결하고자 하는 다른 과제는 외부로 드러나지 않는 음향 발생 장치를 이용하여 스테레오 음향 출력과 사용자에게 저소음 햅틱을 제공할 수 있는 표시 장치의 구동 방법을 제공하기 위한 것이다.
본 발명의 과제들은 이상에서 언급한 과제로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 기술적 과제들은 아래의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
상기 과제를 해결하기 위한 일 실시예에 따른 표시 장치는, 표시 패널 및 상기 표시 패널의 하부에 배치되며, 상기 표시 패널을 진동하여 음향을 발생하는 제1 음향 발생 장치와 제2 음향 발생 장치를 포함하고, 상기 제1 음향 발생 장치는 상기 표시 패널의 두께 방향인 제1 방향으로 각각 진동하는 제1 진동자 및 제2 진동자를 포함하고, 상기 제2 음향 발생 장치는 상기 제1 방향으로 진동하는 제3 진동자 및 상기 제1 방향에 수직한 제2 방향으로 진동하는 제4 진동자를 포함한다.
상기 제1 음향 발생 장치는 상기 표시 패널의 일단에 인접하여 배치되고, 상기 제2 음향 발생 장치는 상기 표시 패널의 타단에 인접하여 배치될 수 있다.
상기 제2 음향 발생 장치는 상기 제3 진동자를 구동하여 상기 표시 패널을 상기 제1 방향으로 진동시켜 음향을 발생하고, 상기 제4 진동자를 구동하여 상기 표시 패널을 상기 제2 방향으로 진동시켜 햅틱을 제공할 수 있다.
상기 제1 진동자에 의해 출력된 음향의 음압 레벨은 고주파수 영역에서 상기 제2 진동자에 의해 출력된 음향의 음압 레벨에 비해 높으며, 상기 제2 진동자에 의해 출력된 음향의 음압 레벨은 상기 고주파수 영역보다 낮은 저주파수 영역에서 상기 제1 진동자에 의해 출력된 음향의 음압 레벨에 비해 높을 수 있다.
상기 제1 진동자와 상기 제2 진동자는 상기 제1 방향으로 중첩되고, 상기 제3 진동자와 상기 제4 진동자는 상기 제1 방향으로 중첩하며, 상기 제2 진동자는 상기 제1 진동자의 하부에 접착되고, 상기 제4 진동자는 상기 제3 진동자의 하부에 접착될 수 있다.
상기 제1 진동자와 상기 제2 진동자는 상기 제2 방향으로 중첩되고, 상기 제3 진동자와 상기 제4 진동자는 상기 제2 방향으로 중첩할 수 있다.
상기 제2 진동자는 상기 제1 진동자의 일측면에 접착되고, 상기 제4 진동자는 상기 제2 진동자의 일측면에 접착될 수 있다.
상기 제1 진동자와 상기 제2 진동자는 상기 제2 방향으로 이격되고, 상기 제3 진동자와 상기 제4 진동자는 상기 제2 방향으로 이격될 수 있다.
상기 제1 진동자 및 상기 제3 진동자 각각은, 제1 구동 전압이 인가되는 제1 전극과, 제2 구동 전압이 인가되는 제2 전극 및 상기 제1 전극과 상기 제2 전극 사이에 배치되며, 상기 제1 전극에 인가되는 제1 구동 전압과 상기 제2 전극에 인가되는 제2 구동 전압에 따라 수축 또는 팽창하는 진동층을 포함할 수 있다.
상기 제1 전극은 제1 줄기 전극과 상기 제1 줄기 전극으로부터 분지된 제1 가지 전극들을 포함하고, 상기 제2 전극은 제2 줄기 전극과 상기 제2 줄기 전극으로부터 분지되며, 상기 제1 가지 전극들과 나란한 제2 가지 전극들을 포함할 수 있다.
상기 제1 가지 전극들과 상기 제2 가지 전극들은 상기 제1 줄기 전극과 나란한 방향에서 교대로 배치될 수 있다.
상기 제1 음향 발생 장치와 연결되는 제1 음향 회로 보드 및 상기 제2 음향 발생 장치와 연결되는 제2 음향 회로 보드를 더 구비할 수 있다.
상기 표시 패널 하부에 배치되는 표시 회로 보드를 더 포함하고, 상기 제1 음향 회로 보드 및 상기 제2 음향 회로 보드 각각은 상기 표시 회로 보드에 연결될 수 있다.
상기 표시 회로 보드는 상기 제1 음향 발생 장치 및 상기 제2 음향 발생 장치 각각에 제1 구동 전압과 제2 구동전압을 출력하는 음향 구동부를 더 포함할 수 있다.
상기 표시 회로 보드 하부에 배치되는 미들 프레임을 더 구비하고, 상기 미들 프레임은 상기 제1 음향 발생 장치를 수용하는 제1 수용홀과 상기 제2 음향 발생 장치를 수용하는 제2 수용홀을 포함할 수 있다.
상기 미들 프레임의 하부에 배치되며, 메인 프로세서를 포함하는 메인 회로 보드를 더 포함하고, 상기 메인 프로 세서는 상기 음향 구동부에 음향 데이터 또는 햅틱 데이터를 출력할 수 있다.
상기 과제를 해결하기 위한 일 실시예에 따른 표시 장치의 구동 방법은, 음향 출력 모드에서 제1 음향 발생 장치와 제2 음향 발생 장치를 이용하여 표시 패널을 두께 방향인 제1 방향으로 진동시켜 음향을 출력하는 단계 및 햅틱 모드에서 상기 제2 음향 발생 장치를 이용하여 상기 표시 패널을 상기 제1 방향에 수직한 제2 방향으로 진동시켜 햅틱을 제공하는 단계를 포함한다.
상기 표시 패널을 제1 방향으로 진동하여 음향을 출력하는 단계는, 스테레오 음향 모드에서 상기 제1 음향 발생 장치의 제1 진동자와 제2 진동자 및 상기 제2 음향 발생 장치의 제3 진동자가 상기 제1 방향으로 진동하는 단계를 더 포함할 수 있다.
상기 표시 패널을 제1 방향으로 진동하여 음향을 출력하는 단계는, 모노 음향 모드에서 상기 제1 진동자, 상기 제2 진동자 및 상기 제3 진동자 중 하나가 상기 제1 방향으로 진동하는 단계를 더 포함할 수 있다.
상기 표시 패널을 상기 제1 방향에 수직한 제2 방향으로 진동하여 햅틱을 제공하는 단계는, 상기 제2 음향 발생 장치의 제4 진동자가 상기 제2 방향으로 진동하는 단계를 더 포함할 수 있다.
기타 실시예의 구체적인 사항들은 상세한 설명 및 도면들에 포함되어 있다.
일 실시예에 따른 표시 장치와 그의 구동 방법에 의하면, 표시 패널의 하부에 배치된 제1 음향 발생 장치와 제2 음향 발생 장치를 이용하여 음향을 제공할 뿐만 아니라, 제2 음향 발생 장치를 진동하여 사용자에게 햅틱을 제공할 수 있다. 따라서, 표시 장치의 전면에 배치된 전면 스피커를 삭제할 수 있으므로, 표시 장치의 전면에서 영상이 표시되는 영역을 넓힐 수 있다.
일 실시예에 따른 표시 장치와 그의 구동 방법에 의하면, 서로 다른 방향으로 진동하는 진동자를 포함하여, 스테레오 음향을 사용자에게 제공함과 동시에 저소음의 햅틱을 제공할 수 있다.
실시예들에 따른 효과는 이상에서 예시된 내용에 의해 제한되지 않으며, 더욱 다양한 효과들이 본 명세서 내에 포함되어 있다.
도 1은 일 실시예에 따른 표시 장치를 보여주는 사시도이다.
도 2는 일 실시예에 따른 표시 장치의 분해 사시도이다.
도 3은 도 2의 커버 윈도우, 터치 회로 보드, 표시 패널, 표시 회로 보드, 패널 하부 부재, 제1 음향 발생 장치, 제2 음향 발생 장치, 제1 음향 회로 보드, 및 제2 음향 회로 보드의 일 예를 보여주는 저면도이다.
도 4는 도 2의 표시 회로 보드, 제2 연결 케이블, 제1 음향 발생 장치, 제1 음향 회로 보드, 제2 음향 발생 장치, 제2 음향 회로 보드, 및 미들 프레임의 일 예를 보여주는 평면도이다.
도 5는 도 2의 제2 연결 케이블 및 메인 회로 보드의 일 예를 보여주는 평면도이다.
도 6은 도 3 및 도 4의 Ⅰ-Ⅰ' 및 Ⅱ-Ⅱ'을 따라 자른 일 실시예의 단면도이다.
도 7은 도 3 및 도 4의 Ⅰ-Ⅰ' 및 Ⅱ-Ⅱ'을 따라 자른 다른 실시예의 단면도이다.
도 8은 도 3 및 도 4의 Ⅰ-Ⅰ' 및 Ⅱ-Ⅱ'을 따라 자른 다른 실시예의 단면도이다.
도 9는 도 3 및 도 4의 Ⅰ-Ⅰ' 및 Ⅱ-Ⅱ'을 따라 자른 다른 실시예의 단면도이다.
도 10은 제1 진동자의 일 예시를 보여주는 사시도이다.
도 11은 제1 진동자의 일 예시를 보여주는 단면도이다.
도 12는 제1 진동자의 제1 가지 전극과 제2 가지 전극 사이에 배치된 진동층의 진동 방법을 보여주는 일 예시 도면이다.
도 13 및 도 14는 제1 진동자에 의하여 패널 하부 부재 및 표시 패널이 진동되는 모습을 개략적으로 나타낸 도면이다.
도 15는 제2 진동자의 일 예시를 보여주는 분해 사시도이다.
도 16은 제2 진동자의 다른 예시를 보여주는 사시도이다.
도 17은 일 실시예에 따른 제1 음향 발생 장치를 통한 음향 출력 모습을 개략적으로 나타낸 도면이다.
도 18은 제2 진동자의 일 예시에 따른 음향의 음압 레벨을 개략적으로 나타낸 그래프이다.
도 19는 제1 진동자의 일 예시에 따른 음향의 음압 레벨을 개략적으로 나타낸 그래프이다.
도 20은 제1 음향 발생 장치의 음향의 음압 레벨을 개략적으로 나타낸 그래프이다.
도 21은 제3 진동자의 일 예시를 보여주는 사시도이다.
도 22 및 도 23은 제3 진동자에 의하여 패널 하부 부재 및 표시 패널이 진동되는 모습을 개략적으로 나타낸 도면이다.
도 24는 제4 진동자의 일 예시를 보여주는 분해 사시도이다.
도 25는 제4 진동자에 의하여 패널 하부 부재 및 표시 패널이 진동되는 모습을 개략적으로 나타낸 도면이다.
도 26은 제1 음향 발생 장치에 의한 제1 음향 발생 모습을 개략적으로 보여주는 단면도이다.
도 27은 제2 음향 발생 장치에 의한 제2 음향 발생 모습을 개략적으로 보여주는 단면도이다.
도 28은 제1 음향 발생 장치 및 제2 음향 발생 장치에 의한 스테레오 음향 발생 모습을 개략적으로 보여주는 단면도이다.
도 29는 제2 음향 발생 장치에 의한 햅틱 구현 모습을 개략적으로 보여주는 단면도이다.
도 30은 일 실시예에 따른 표시 장치의 구동 방법을 보여주는 흐름도이다.
도 31은 다른 실시예에 따른 표시 장치의 분해 사시도이다.
도 32는 도 2의 커버 윈도우, 터치 회로 보드, 표시 패널, 표시 회로 보드, 패널 하부 부재, 제1 음향 발생 장치, 제2 음향 발생 장치, 제1 음향 회로 보드, 및 제2 음향 회로 보드의 다른 예를 보여주는 저면도이다.
도 33은 도 2의 표시 회로 보드, 제2 연결 케이블, 제1 음향 발생 장치, 제1 음향 회로 보드, 제2 음향 발생 장치, 제2 음향 회로 보드, 및 미들 프레임의 다른 예를 보여주는 평면도이다.
도 34는 도 32 및 도 33의 Ⅲ-Ⅲ' 및 Ⅳ-Ⅳ'을 따라 자른 일 실시예의 단면도이다.
도 35는 도 32 및 도 33의 Ⅲ-Ⅲ' 및 Ⅳ-Ⅳ'을 따라 자른 다른 실시예의 단면도이다.
도 36은 제1 음향 발생 장치에 의한 제1 음향 발생 모습을 개략적으로 보여주는 사시도이다.
도 37은 제2 음향 발생 장치에 의한 제2 음향 발생 모습을 개략적으로 보여주는 사시도이다.
도 38은 제1 음향 발생 장치 및 제2 음향 발생 장치에 의한 스테레오 음향 발생 모습을 개략적으로 보여주는 사시도이다.
도 39는 제2 음향 발생 장치에 의한 햅틱 구현 모습을 개략적으로 보여주는 사시도이다.
도 40은 표시 패널의 표시 영역의 일 예를 보여주는 단면도이다.
본 발명의 이점 및 특징, 그리고 그것들을 달성하는 방법은 첨부되는 도면과 함께 상세하게 후술되어 있는 실시예들을 참조하면 명확해질 것이다. 그러나 본 발명은 이하에서 개시되는 실시예들에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 것이며, 단지 본 실시예들은 본 발명의 개시가 완전하도록 하며, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이며, 본 발명은 청구항의 범주에 의해 정의될 뿐이다.
소자(elements) 또는 층이 다른 소자 또는 층의 "상(on)"으로 지칭되는 것은 다른 소자 바로 위에 또는 중간에 다른 층 또는 다른 소자를 개재한 경우를 모두 포함한다. 명세서 전체에 걸쳐 동일 참조 부호는 동일 구성 요소를 지칭한다. 실시예들을 설명하기 위한 도면에 개시된 형상, 크기, 비율, 각도, 개수 등은 예시적인 것이므로 본 발명이 도시된 사항에 한정되는 것은 아니다.
비록 제1, 제2 등이 다양한 구성요소들을 서술하기 위해서 사용되나, 이들 구성요소들은 이들 용어에 의해 제한되지 않음은 물론이다. 이들 용어들은 단지 하나의 구성요소를 다른 구성요소와 구별하기 위하여 사용하는 것이다. 따라서, 이하에서 언급되는 제1 구성요소는 본 발명의 기술적 사상 내에서 제2 구성요소일 수도 있음은 물론이다.
본 발명의 여러 실시예들의 각각 특징들이 부분적으로 또는 전체적으로 서로 결합 또는 조합 가능하고, 기술적으로 다양한 연동 및 구동이 가능하며, 각 실시예들이 서로에 대하여 독립적으로 실시 가능할 수도 있고 연관 관계로 함께 실시할 수도 있다.
이하 첨부된 도면을 참조하여 구체적인 실시예들에 대해 설명한다.
도 1은 일 실시예에 따른 표시 장치를 보여주는 사시도이다. 도 2는 일 실시예에 따른 표시 장치의 분해 사시도이다.
도 1 및 도 2를 참조하면, 일 실시예에 따른 표시 장치(10)는 커버 윈도우(100), 터치 감지 장치(200), 터치 회로 보드(210), 터치 구동부(220), 표시 패널(300), 표시 회로 보드(310), 표시 구동부(320), 패널 하부 부재(400), 제1 음향 발생 장치(SG1), 제2 음향 발생 장치(SG2), 미들 프레임(600), 메인 회로 보드(700), 및 하부 커버(900)를 포함한다.
본 명세서에서, "상부", "탑", "상면"은 표시 패널(300)을 기준으로 커버 윈도우(100)가 배치되는 방향, 즉 Z축 방향을 가리키고, "하부", "바텀", "하면"은 표시 패널(300)을 기준으로 미들 프레임(600)이 배치되는 방향, 즉 Z축 방향의 반대 방향을 가리킨다. 또한, "좌", "우", "상", "하"는 표시 패널(300)을 평면에서 바라보았을 때의 방향을 가리킨다. 예를 들어, "좌"는 X축 방향의 반대 방향, "우"는 X축 방향, "상"은 Z축 방향, "하"는 Z축 방향의 반대 방향을 가리킨다.
표시 장치(10)는 평면 상 직사각형 형태로 이루어질 수 있다. 예를 들어, 표시 장치(10)는 도 1 및 도 2와 같이 제1 방향(X축 방향)의 단변과 제2 방향(Y축 방향)의 장변을 갖는 직사각형의 평면 형태를 가질 수 있다. 제1 방향(X축 방향)의 단변과 제2 방향(Y축 방향)의 장변이 만나는 모서리는 소정의 곡률을 갖도록 둥글게 형성되거나 직각으로 형성될 수 있다. 표시 장치(10)의 평면 형태는 직사각형에 한정되지 않고, 다른 다각형, 원형 또는 타원형으로 형성될 수 있다.
표시 장치(10)는 평탄하게 형성된 제1 영역(DR1)과 제1 영역(DR1)의 좌우 측들로부터 연장된 제2 영역(DR2)을 포함할 수 있다. 제2 영역(DR2)은 평탄하게 형성되거나 곡면으로 형성될 수 있다. 제2 영역(DR2)이 평탄하게 형성되는 경우, 제1 영역(DR1)과 제2 영역(DR2)이 이루는 각도는 둔각일 수 있다. 제2 영역(DR2)이 곡면으로 형성되는 경우, 일정한 곡률을 갖거나 변화하는 곡률을 가질 수 있다.
도 1에서는 제2 영역(DR2)이 제1 영역(DR1)의 좌우 측들 각각에서 연장된 것을 예시하였으나, 이에 한정되지 않는다. 즉, 제2 영역(DR2)은 제1 영역(DR1)의 좌우 측들 중 어느 한 측에서만 연장될 수 있다. 또는, 제2 영역(DR2)은 제1 영역(DR1)의 좌우 측들뿐만 아니라 상하 측들 중 적어도 어느 하나에서도 연장될 수 있다. 이하에서는, 제2 영역(DR2)이 표시 장치(10)의 좌우 측 가장자리에 배치된 것을 중심으로 설명한다.
커버 윈도우(100)는 표시 패널(300)의 상면을 커버하도록 표시 패널(300)의 상부에 배치될 수 있다. 이로 인해, 커버 윈도우(100)는 표시 패널(300)의 상면을 보호하는 기능을 할 수 있다. 커버 윈도우(100)는 도 6과 같이 제1 접착 부재(910)를 통해 터치 감지 장치(200)에 부착될 수 있다. 제1 접착 부재(910)는 투명 접착 필름(optically cleared adhesive film, OCA) 또는 투명 접착 레진(optically cleared resin, OCR)일 수 있다.
커버 윈도우(100)는 표시 패널(300)에 대응하는 투과부(DA100)와 표시 패널(300) 이외의 영역에 대응하는 차광부(NDA100)를 포함할 수 있다. 커버 윈도우(100)는 제1 영역(DR1)과 제2 영역(DR2)들에 배치될 수 있다. 투과부(DA100)는 제1 영역(DR1)의 일부와 제2 영역(DR2)들의 일부에 배치될 수 있다. 차광부(NDA100)는 불투명하게 형성될 수 있다. 또는, 차광부(NDA100)는 화상을 표시하지 않는 경우에 사용자에게 보여줄 수 있는 패턴이 형성된 데코층으로 형성될 수 있다. 예를 들어, 차광부(NDA100)에는 "SAMSUNG"과 같이 회사의 로고 또는 다양한 문자가 패턴될 수 있다. 또한, 차광부(NDA100)에는 전면 카메라, 전면 스피커, 적외선 센서, 홍채 인식 센서, 조도 센서 등을 노출하기 위한 홀들(HH)이 형성될 수 있으나, 이에 한정되지 않는다. 예를 들어, 전면 카메라, 전면 스피커, 적외선 센서, 홍채 인식 센서, 조도 센서 중 일부 또는 전부가 표시 패널(300)에 내장될 수 있으며, 이 경우 홀들(HH)의 일부 또는 전부가 삭제될 수 있다
커버 윈도우(100)는 유리, 사파이어, 및/또는 플라스틱으로 이루어질 수 있다. 커버 윈도우(100)는 리지드(rigid)하거나 플렉시블(flexible)하게 형성될 수 있다.
터치 감지 장치(200)는 커버 윈도우(100)와 표시 패널(300) 사이에 배치될 수 있다. 터치 감지 장치(200)는 제1 영역(DR1)과 제2 영역(DR2)들에 배치될 수 있다. 이로 인해, 제1 영역(DR1)뿐만 아니라 제2 영역(DR2)들에서도 사용자의 터치를 감지할 수 있다.
터치 감지 장치(200)는 도 6과 같이 제1 접착 부재(910)를 통해 커버 윈도우(100)의 하면에 부착될 수 있다. 터치 감지 장치(200) 상에 외부 광 반사로 인한 시인성 저하를 방지하기 위해 편광 필름이 추가될 수 있다. 이 경우, 편광 필름이 제1 접착 부재(910)를 통해 커버 윈도우(100)의 하면에 부착될 수 있다.
터치 감지 장치(200)는 사용자의 터치 위치를 감지하기 위한 장치로서, 자기 용량(self-capacitance) 방식 또는 상호 용량(mutual capacitance) 방식과 같이 정전 용량 방식으로 구현될 수 있다. 터치 감지 장치(200)가 자기 용량 방식으로 구현되는 경우 터치 구동 전극들만 포함하는 반면에, 상호 용량 방식으로 구현되는 경우 터치 구동 전극들과 터치 감지 전극들을 포함할 수 있다. 이하에서는, 터치 감지 장치가 상호 용량 방식으로 구현되는 것을 중심으로 설명한다.
터치 감지 장치(200)는 패널 형태 또는 필름 형태로 형성될 수 있다. 이 경우, 터치 감지 장치(200)는 도 6과 같이 제2 접착 부재(920)를 통해 표시 패널(300)의 박막 봉지막 상에 부착될 수 있다. 제2 접착 부재(920)는 투명 접착 필름(OCA) 또는 투명 접착 레진(OCR)일 수 있다.
또는, 터치 감지 장치(200)는 표시 패널(300)과 일체로 형성될 수 있다. 이 경우, 터치 감지 장치(200)의 터치 구동 전극들과 터치 감지 전극들은 표시 패널(300)의 박막 봉지막 또는 표시 패널(300)의 발광 소자층을 덮는 봉지 기판 또는 봉지 필름 상에 형성될 수 있다.
터치 감지 장치(200)의 일 측에는 터치 회로 보드(210)가 부착될 수 있다. 구체적으로, 터치 회로 보드(210)의 일단은 이방성 도전 필름(anisotropic conductive film)을 이용하여 터치 감지 장치(200)의 일 측에 마련된 패드들 상에 부착될 수 있다. 또한, 터치 회로 보드(210)의 타단에는 터치 접속부가 마련될 수 있으며, 터치 접속부는 도 3과 같이 표시 회로 보드(310)의 터치 커넥터(312a)에 연결될 수 있다. 터치 회로 보드는 연성 인쇄 회로 기판(flexible printed circuit board)일 수 있다.
터치 구동부(220)는 터치 감지 장치(200)의 터치 구동 전극들에 터치 구동 신호들을 인가하고, 터치 감지 장치(200)의 터치 감지 전극들로부터 감지 신호들을 감지하며, 감지 신호들을 분석하여 사용자의 터치 위치를 산출할 수 있다. 터치 구동부(220)는 집적회로(integrated circuit)로 형성되어 터치 회로 보드(210) 상에 장착될 수 있다.
표시 패널(300)은 터치 감지 장치(200)의 하부에 배치될 수 있다. 표시 패널(300)은 커버 윈도우(100)의 투과부(100DA)에 중첩되게 배치될 수 있다. 표시 패널(300)은 제1 영역(DR1)과 제2 영역(DR2)들에 배치될 수 있다. 이로 인해, 제1 영역(DR1)뿐만 아니라 제2 영역(DR2)들에서도 표시 패널(300)의 영상이 보일 수 있다.
표시 패널(300)은 발광 소자(light emitting element)를 포함하는 발광 표시 패널일 수 있다. 예를 들어, 표시 패널(300)은 유기 발광 다이오드(organic light emitting diode)를 이용하는 유기 발광 표시 패널, 및 초소형 발광 다이오드(micro LED)를 이용하는 초소형 발광 다이오드 표시 패널, 및 양자점 발광 소자(Quantum dot Light Emitting Diode)를 포함하는 양자점 발광 표시 패널일 수 있다. 이하에서는, 표시 패널(300)이 유기 발광 표시 패널인 것을 중심으로 설명하며, 표시 패널(300)에 대한 자세한 설명은 도 40을 결부하여 후술한다.
표시 패널(300)의 일 측에는 표시 회로 보드(310)가 부착될 수 있다. 구체적으로, 표시 회로 보드(310)의 일단은 이방성 도전 필름을 이용하여 표시 패널(300)의 일 측에 마련된 패드들 상에 부착될 수 있다. 표시 회로 보드(310)는 표시 패널(300)의 하면으로 구부러질 수 있다. 터치 회로 보드(210) 역시 표시 패널(300)의 하면으로 구부러질 수 있다. 이로 인해, 터치 회로 보드(210)의 일단에 마련된 터치 접속부는 표시 회로 보드(310)의 터치 커넥터(312a)에 연결될 수 있다. 표시 회로 보드(310)에 대한 자세한 설명은 도 3 내지 도 5를 결부하여 후술한다.
표시 구동부(320)는 표시 회로 보드(310)를 통해 표시 패널(300)을 구동하기 위한 신호들과 전압들을 출력한다. 표시 구동부(320)는 집적회로로 형성되어 표시 회로 보드(310) 상에 장착될 수 있으나, 이에 한정되지 않는다. 예를 들어, 표시 구동부(320)는 표시 패널(300)의 기판 상에 직접 부착될 수 있으며, 이 경우 표시 패널(300)의 기판의 상면 또는 하면에 부착될 수 있다.
표시 패널(300)의 하부에는 도 6과 같이 패널 하부 부재(400)가 배치될 수 있다. 패널 하부 부재(400)는 제3 접착 부재(930)를 통해 표시 패널(300)의 하면에 부착될 수 있다. 제3 접착 부재(930)는 투명 접착 필름(OCA) 또는 투명 접착 레진(OCR)일 수 있다.
패널 하부 부재(400)는 외부로부터 입사되는 광을 흡수하기 위한 광 흡수 부재, 외부로부터의 충격을 흡수하기 위한 완충 부재, 표시 패널(300)의 열을 효율적으로 방출하기 위한 방열 부재, 및 외부로부터 입사되는 광을 차단하기 위한 차광층 중 적어도 하나를 포함할 수 있다.
광 흡수 부재는 표시 패널(300)의 하부에 배치될 수 있다. 광 흡수 부재는 광의 투과를 저지하여 광 흡수 부재의 하부에 배치된 구성들, 즉, 제1 음향 발생 장치(SG1), 제2 음향 발생 장치(SG2), 및 표시 회로 보드(310) 등이 표시 패널(300)의 상부에서 시인되는 것을 방지한다. 광 흡수 부재는 블랙 안료나 염료 등과 같은 광 흡수 물질을 포함할 수 있다.
완충 부재는 광 흡수 부재의 하부에 배치될 수 있다. 완충 부재는 외부 충격을 흡수하여 표시 패널(300)이 파손되는 것을 방지한다. 완충 부재는 단일층 또는 복수층으로 이루어질 수 있다. 예를 들어, 완충 부재는 폴리우레탄(polyurethane), 폴리카보네이트(polycarbonate), 폴리프로필렌(polypropylene), 폴리에틸렌(polyethylene)등과 같은 고분자 수지로 형성되거나, 고무, 우레탄 계열 물질, 또는 아크릴 계열 물질을 발포 성형한 스폰지 등 탄성을 갖는 물질을 포함하여 이루어질 수 있다. 완충 부재는 쿠션층일 수 있다.
방열 부재는 완충 부재의 하부에 배치될 수 있다. 방열 부재는 그라파이트나 탄소 나노 튜브 등을 포함하는 제1 방열층과 전자기파를 차폐할 수 있고 열전도성이 우수한 구리, 니켈, 페라이트, 은과 같은 금속 박막으로 형성된 제2 방열층을 포함할 수 있다.
패널 하부 부재(400)의 하부에는 제1 음향 발생 장치(SG1)와 제2 음향 발생 장치(SG2)가 각각 배치될 수 있다. 또한, 제1 음향 발생 장치(SG1)와 제2 음향 발생 장치(SG2)는 제1 영역(DR1)에 배치될 수 있다. 다만, 이에 한정되는 것은 아니고, 제1 음향 발생 장치(SG1)와 제2 음향 발생 장치(SG2)는 제2 영역(DR2)에 배치될 수도 있다.
몇몇 실시예에서 제1 음향 발생 장치(SG1)와 제2 음향 발생 장치(SG2)는 서로 다른 단변에 각각 인접하여 배치되되, 제2 방향(Y축 방향)으로 중첩될 수 있다. 다만, 이에 한정되는 것은 아니고, 몇몇 실시예에서 제1 음향 발생 장치(SG1)와 제2 음향 발생 장치(SG2)는 서로 다른 장변에 각각 인접하여 배치되되, 제1 방향(X축 방향)으로 중첩될 수 있다. 또한, 몇몇 실시예에서 제1 음향 발생 장치(SG1)와 제2 음향 발생 장치(SG2)는 서로 다른 단변에 각각 인접하여 배치되되, 제2 방향(Y축 방향)으로 비중첩될 수 있으며, 몇몇 실시예에서, 제1 음향 발생 장치(SG1)와 제2 음향 발생 장치(SG2)는 서로 다른 장변에 각각 인접하여 배치되되, 제1 방향(X축 방향)으로 비중첩될 수 있다.
제1 음향 발생 장치(SG1)는 제1 진동자(510)와 제2 진동자(520)를 포함할 수 있다. 제1 진동자(510)와 제2 진동자(520)는 두께 방향인 제3 방향(Z축 방향)으로 중첩되게 배치될 수 있다. 이 경우, 제1 진동자(510)가 패널 하부 부재(400)의 하면에 부착되고, 제2 진동자(520)가 제1 진동자(510)의 하면에 부착될 수 있다. 도 6과 같이 제1 진동자(510)는 제4 접착 부재(940)를 통해 패널 하부 부재(400)의 하면에 부착될 수 있고, 제2 진동자(520)는 제5 접착 부재(950)를 통해 제1 진동자(510)의 하면에 부착될 수 있다.
제2 음향 발생 장치(SG2)는 제3 진동자(530)와 제4 진동자(540)를 포함할 수 있다. 제3 진동자(530)와 제4 진동자(540)는 두께 방향인 제3 방향(Z축 방향)으로 중첩되게 배치될 수 있다. 이 경우, 제3 진동자(530)가 패널 하부 부재(400)의 하면에 부착되고, 제4 진동자(540)가 제3 진동자(530)의 하면에 부착될 수 있다. 도 6과 같이, 제3 진동자(530)는 제6 접착 부재(960)를 통해 패널 하부 부재(400)의 하면에 부착될 수 있고, 제4 진동자(540)는 제7 접착 부재(970)를 통해 제3 진동자(530)의 하면에 부착될 수 있다.
제4 접착 부재(940), 제5 접착 부재(950), 제6 접착 부재(960) 및 제7 접착 부재(970) 각각은 압력 민감 점착제(pressure sensitive adhesive, PSA)일 수 있다.
제1 진동자(510)는 피에조 액츄에이터(piezo actuator)를 포함할 수 있다. 이 경우, 제1 진동자(510)는 교류 전압을 인가하여 피에조 액츄에이터를 수축 및 팽창함으로써 제3 방향(Z축 방향)과 제3 방향의 반대 방향(Z축 방향의 반대 방향)으로 진동할 수 있다. 제1 진동자(510)의 진동에 의해 표시 패널(300)이 상하로 진동될 수 있으며, 이로 인해 음향을 출력할 수 있다.
제2 진동자(520)는 선형 공진 액츄에이터(linear resonant actuator, LRA)를 포함하여 이루어질 수 있다. 제2 진동자(520)가 선형 공진 액츄에이터로 구동되는 경우, 인가된 교류 전압에 따라 보이스 코일로 스프링에 연결된 질량체를 누름으로써 제3 방향(Z축 방향)과 제3 방향의 반대 방향(Z축 방향의 반대 방향)으로 진동할 수 있다. 제2 진동자(520)의 진동에 의해 표시 패널(300)이 상하로 진동될 수 있으며, 이로 인해 음향을 출력할 수 있다. 다만, 이에 한정되는 것은 아니며, 몇몇 실시예에서 제2 진동자(520)는 여진기(Exciter)를 포함하여 이루어질 수 있다. 제2 진동자(520)가 여진기(Exciter)로 구동되는 경우, 제2 진동자(520)는 보이스 코일을 이용하여 자력을 생성함으로써 표시 패널(110)을 제3 방향(Z축 방향)과 제3 방향의 반대 방향(Z축 방향의 반대 방향)으로 진동 시킬 수 있다.
이하, 제3 방향(Z축 방향)과 제3 방향의 반대 방향(Z축 방향의 반대 방향)을 수직 방향이라 하고, 제1 방향(X축 방향) 및 제1 방향의 반대 방향(X축 방향의 반대 방향)(또는 제2 방향(Y축 방향) 및 제2 방향의 반대 방향(Y축 방향의 반대 방향))을 수평 방향이라고 한다.
제1 진동자(510)와 제2 진동자(520) 각각은 동일한 수직 방향으로 진동하며, 이에 따라, 저주파수 영역과 고주파수 영역 모두에서 높은 음압 레벨을 갖는 음향을 사용자에게 제공할 수 있다. 제1 음향 발생 장치(SG1)의 음압 레벨에 대해서는 차후 좀 더 자세히 살펴본다.
제3 진동자(530)는 피에조 액츄에이터(piezo actuator)를 포함할 수 있다. 예를 들어, 제3 진동자(530)는 교류 전압을 인가하여 피에조 액츄에이터를 수축 및 팽창함으로써 수직 방향으로 진동할 수 있다. 제3 진동자(530)의 진동에 의해 표시 패널(300)이 상하로 진동될 수 있으며, 이로 인해 음향을 출력할 수 있다.
제4 진동자(520)는 선형 공진 액츄에이터(linear resonant actuator, LRA)를 포함하여 이루어질 수 있다. 제4 진동자(540)가 선형 공진 액츄에이터로 구동되는 경우, 인가된 교류 전압에 따라 보이스 코일로 스프링에 연결된 질량체를 누름으로써 수평 방향 (X축 방향 및 X축 방향의 반대 방향 또는 Y축 방향 및 Y축 방향의 반대 방향)으로 진동할 수 있다. 즉, 제4 진동자(540)는 제1 진동자(510), 제2 진동자(520) 및 제3 진동자(530)의 진동 방향과 다른 방향으로 진동할 수 있다. 구체적으로, 제1 진동자(510), 제2 진동자(520) 및 제3 진동자(530) 각각은 수직 방향으로 진동하고, 제4 진동자(540)는 수평 방향으로 진동할 수 있다. 제4 진동자(540)의 진동에 의해 표시 패널(300)은 좌우로 진동될 수 있으며, 제4 진동자(540)는 제1 진동자(510), 제2 진동자(520) 및 제3 진동자(530)에 비하여 좁은 주파수 범위에서 높은 진동 변위(진폭)로 진동할 수 있다, 이로 인해 사용자에게 햅틱을 제공할 수 있다.
몇몇 실시예에서 제1 음향 발생 장치(SG1)의 제1 진동자(510)가 수직 방향으로 진동하는 피에조 액츄에이터이고, 제1 음향 발생 장치(SG1)의 제2 진동자(520)가 수직 방향으로 진동하는 선형 공진 액츄에이터일 수 있다. 이 경우, 제1 진동자(510)는 고주파수 영역에서 제2 진동자(520)에 비해 높은 음압 레벨(sound pressure level, SPL)을 가지며, 제2 진동자(520)는 저주파수 영역에서 제1 진동자(510)에 비해 높은 음압 레벨을 가질 수 있다. 저주파수 영역은 1kHz 이하의 주파수 영역을 가리키며, 고주파수 영역은 1kHz보다 높은 주파수 영역을 가리킨다. 따라서, 고주파수 영역에서 높은 음압 레벨을 갖는 제1 진동자(510)와 제2 진동자(520)를 이용하여 음향을 출력함으로써, 고주파수 영역과 저주파수 영역 모두에서 높은 음압 레벨을 제공할 수 있다.
제1 음향 발생 장치(SG1)는 제1 음향 회로 보드(SCB1)에 연결되고, 제2 음향 발생 장치(SG2)는 제2 음향 회로 보드(SCB2)에 연결될 수 있다. 구체적으로, 제1 음향 회로 보드(SCB1)의 일단은 제1 음향 발생 장치(SG1)의 적어도 일 측에 마련된 제1 음향 패드 영역에 연결될 수 있다. 제2 음향 회로 보드(SCB2)의 일단은 제2 음향 발생 장치(SG2)의 일 측에 마련된 제2 음향 패드 영역에 연결될 수 있다.
제1 음향 회로 보드(SCB1) 및 제2 음향 회로 보드(SCB2) 각각은 표시 회로 보드(310)의 음향 구동부(330)에 연결될 수 있다. 따라서, 제1 음향 발생 장치(SG1) 및 제2 음향 발생 장치(SG2) 각각은 음향 구동부(330)의 제1 구동 전압과 제2 구동 전압에 따라 진동함으로써 음향을 출력하거나 햅틱을 제공할 수 있다. 예를 들어, 음향 구동부(330)는 음향 출력 모드에서 제1 음향 발생 장치(SG1)의 제1 진동자(510)와 제2 진동자(520) 및 제2 음향 발생 장치(SG2)의 제3 진동자(530)를 이용하여 표시 패널(300)을 진동하여 음향을 출력하고, 음향 구동부(330)는 햅틱 모드에서 제2 음향 발생 장치(SG2)의 제4 진동자(540)를 이용하여 표시 패널(300)을 진동하여 사용자에게 햅틱을 제공할 수 있다.
음향 구동부(330) 디지털 신호인 음향 데이터를 처리하는 디지털 신호 처리부(digital signal processer, DSP), 디지털 신호 처리부에서 처리된 디지털 신호를 아날로그 신호로 변환하는 디지털 아날로그 변환부(digital analog converter, DAC), 디지털 아날로그 변환부에서 변환된 아날로그 신호를 증폭하여 출력하는 증폭기(amplifier, AMP) 등을 포함할 수 있다.
패널 하부 부재(400)의 하부에는 미들 프레임(600)이 배치될 수 있다. 미들 프레임(600)은 합성 수지, 금속, 또는 합성 수지와 금속을 모두 포함할 수 있다.
미들 프레임(600)에는 카메라 장치(720)가 삽입되는 제1 카메라 홀(CMH1), 배터리의 발열을 위한 배터리 홀(BH) 및 표시 회로 보드(310)에 접속된 제2 연결 케이블(314)이 통과하는 관통홀(CAH)이 형성될 수 있다. 또한, 미들 프레임(600)에는 제1 음향 발생 장치(SG1)를 수용하기 위한 제1 수용홀(AH1)과, 제2 음향 발생 장치(SG2)를 수용하기 위한 제2 수용홀(AH2)이 형성될 수 있다. 제1 수용홀(AH1)의 너비는 제1 음향 발생 장치(SG1)의 너비보다 크게 이루어지고, 제2 수용홀(AH2)의 너비는 제2 음향 발생 장치(SG2)의 너비보다 크게 이루어질 수 있다. 또한, 몇몇 실시예에서 제1 수용홀(AH1) 및 제2 수용홀(AH2)은 배터리 홀(BH)과 일체로 형성될 수도 있다.
몇몇 실시예에서 제1 음향 발생 장치(SG1) 및 제2 음향 발생 장치(SG2)의 발열에 의해 표시 패널(300)이 영향을 받는 것을 최소화하기 위해, 제1 음향 발생 장치(SG1) 및 제2 음향 발생 장치(SG2)는 패널 하부 부재(400)의 제1 방열층 및/또는 제2 방열층에 접속될 수 있다. 또한, 제1 음향 발생 장치(SG1) 및 제2 음향 발생 장치(SG2)와 배터리가 배치되는 배터리 홀(BH)이 중첩되는 경우, 배터리의 발열에 의해 제1 음향 발생 장치(SG1) 및 제2 음향 발생 장치(SG2)의 열이 방열되기 어려운 점을 고려하여, 제1 음향 발생 장치(SG1) 및 제2 음향 발생 장치(SG2)는 배터리 홀(BH)과 중첩되지 않게 배치될 수 있다.
미들 프레임(600)의 테두리에는 방수 부재(610)가 배치될 수 있다. 방수 부재(610)는 패널 하부 부재(400)의 상면과 미들 프레임(600)의 하면에 접착되며, 이로 인해 방수 부재(400)에 의해 표시 패널(300)과 미들 프레임(600) 사이로 수분이나 분진이 침투하는 것을 방지할 수 있다. 즉, 방수 및 방진이 가능한 표시 장치(10)가 제공될 수 있다.
구체적으로, 방수 부재(610)는 베이스 필름과 베이스 필름의 일 면 상에 배치되는 제1 점착막, 및 베이스 필름의 타면 상에 배치되는 제2 점착막을 포함할 수 있다. 베이스 필름은 폴리에틸렌 테레프탈레이드(polyethyleneterepthalate: PET), 폴리에틸렌 테레프탈레이드(polyethyleneterepthalate: PET)와 쿠션층, 또는 폴리에틸렌 폼(PE-foam)일 수 있다. 제1 점착막과 제2 점착막은 압력 민감 점착제(pressure sensitive adhesive, PSA)일 수 있다. 제1 점착막은 패널 하부 부재(400)의 하면에 점착되고, 제2 점착막은 미들 프레임(600)의 상면에 점착될 수 있다.
미들 프레임(600)의 하부에는 메인 회로 보드(700)가 배치될 수 있다. 메인 회로 보드(700)는 인쇄 회로 기판(printed circuit board) 또는 연성 인쇄 회로 기판일 수 있다.
메인 회로 보드(700)는 메인 프로세서(710), 카메라 장치(720) 및 메인 커넥터(730)를 포함할 수 있다. 메인 프로세서(710)와 메인 커넥터(730)는 하부 커버(900)와 마주보는 메인 회로 보드(700)의 하면 상에 배치될 수 있다. 또한, 카메라 장치(720)는 메인 회로 보드(700)의 상면과 하면 모두에 배치될 수 있다.
메인 프로세서(710)는 표시 장치(10)의 모든 기능을 제어할 수 있다. 예를 들어, 메인 프로세서(710)는 표시 패널(300)이 영상을 표시하도록 영상 데이터를 표시 회로 보드(310)의 표시 구동부(320)로 출력할 수 있다. 또한, 메인 프로세서(710)는 터치 구동부(220)로부터 터치 데이터를 입력 받고 사용자의 터치 위치를 판단한 후, 사용자의 터치 위치에 표시된 아이콘이 지시하는 어플리케이션을 실행할 수 있다. 또한, 메인 프로세서(710)는 터치 구동부(220) 터치 데이터를 입력 받고, 터치 데이터에 따라 사용자의 터치 위치에 표시된 아이콘이 지시하는 어플리케이션을 실행할 수 있다.
메인 프로세서(710)는 집적회로로 이루어진 어플리케이션 프로세서(application processor), 중앙 처리 장치(central processing unit), 또는 시스템 칩(system chip)일 수 있다.
카메라 장치(720)는 카메라 모드에서 이미지 센서에 의해 얻어지는 정지 영상 또는 동영상 등의 화상 프레임을 처리하여 메인 프로세서(710)로 출력한다.
미들 프레임(600)의 관통홀(CAH)을 통과한 제2 연결 케이블(314)은 메인 회로 보드(700)의 메인 커넥터(730)에 연결될 수 있다. 이로 인해, 메인 회로 보드(700)는 표시 회로 보드(310)와 터치 회로 보드(210)에 전기적으로 연결될 수 있다.
표시 회로 보드(310)의 음향 구동부(330)는 메인 프로세서(710)로부터 음향 데이터를 입력 받는다. 음향 구동부(760)는 음향 데이터에 따라 제1 구동 전압과 제2 구동 전압을 생성하고, 제1 음향 회로 보드(SCB1)를 통해 제1 음향 발생 장치(SG2)에 공급한다. 이로 인해, 제1 음향 발생 장치(SG1)는 진동하여 음향을 출력할 수 있다. 또한, 음향 구동부(330)는 메인 프로세서(710)로부터 제음향 데이터 또는 햅틱 데이터를 입력 받으며, 음향 데이터 또는 햅틱 데이터에 따라 교류 전압을 생성하고, 제2 음향 회로 보드(SCB2)를 통해 제2 음향 발생 장치(SG2)에 공급한다. 이로 인해, 제2 음향 발생 장치(SG2)는 진동하여 음향을 출력하거나 사용자에게 햅틱을 제공할 수 있다. 한편, 몇몇 실시예에서는 복수의 음향 구동부가 배치될 수 있다. 예를 들어, 음향 구동부(330)는 제1 음향 구동부 및 제2 음향 구동부를 포함할 수 있고, 제1 음향 구동부는 메인 프로세서(710)로부터 제1 음향 데이터를 입력 받아, 제1 음향 데이터에 따라 제1 구동 전압과 제2 구동 전압을 생성하고 제1 음향 회로 보드(SCB1)를 통하여 제1 음향 발생 장치(SG1)에 공급할 수 있고, 제2 음향 구동부는 메인 프로세서(710)로부터 제2 음향 데이터 및 햅틱 데이터를 입력 받아, 제2 음향 데이터 및 햅틱 데이터에 따라 제1 구동 전압과 제2 구동 전압을 생성하고 제2 음향 회로 보드(SCB2)를 통하여 제2 음향 발생 장치(SG1)에 공급할 수 있다.
이외, 메인 회로 보드(700)에는 이동 통신망 상에서 기지국, 외부의 단말, 서버 중 적어도 하나와 무선 신호를 송수신할 수 있는 이동 통신 모듈이 더 장착될 수 있다. 무선 신호는 음성 신호, 화상 통화 신호, 또는 문자/멀티미디어 메시지 송수신에 따른 다양한 형태의 데이터를 포함할 수 있다.
하부 커버(900)는 미들 프레임(600)과 메인 회로 보드(700)의 하부에 배치될 수 있다. 하부 커버(900)는 미들 프레임(600)과 체결되어 고정될 수 있다. 하부 커버(900)는 표시 장치(10)의 하면 외관을 형성할 수 있다. 하부 커버(900)는 플라스틱, 및/또는 금속을 포함할 수 있다.
하부 커버(900)에는 카메라 장치(720)가 삽입되어 외부로 돌출되는 제2 카메라 홀(CMH2)이 형성될 수 있다. 카메라 장치(720)의 위치와 카메라 장치(720)에 대응되는 제1 및 제2 카메라 홀들(CMH1, CMH2)의 위치는 도 2에 도시된 실시예에 한정되지 않는다.
도 1 및 도 2에 도시된 실시예에 의하면, 표시 패널(300)의 하부에 배치된 제1 음향 발생 장치(SG1)와 제2 음향 발생 장치(SG2)를 이용하여 서로 동일한 방향으로 출력되는 스테레오 음향을 제공할 뿐만 아니라, 제2 음향 발생 장치(SG2)를 진동하여 사용자에게 햅틱을 제공할 수 있다. 따라서, 표시 장치(10)의 전면에 배치된 전면 스피커를 삭제할 수 있으므로, 표시 장치(10)의 전면에서 영상이 표시되는 영역을 넓힐 수 있다.
도 3은 도 2의 커버 윈도우, 터치 회로 보드, 표시 패널, 표시 회로 보드, 패널 하부 부재, 제1 음향 발생 장치, 제2 음향 발생 장치, 제1 음향 회로 보드, 및 제2 음향 회로 보드의 일 예를 보여주는 저면도이다. 도 4는 도 2의 표시 회로 보드, 제2 연결 케이블, 제1 음향 발생 장치, 제1 음향 회로 보드, 제2 음향 발생 장치, 제2 음향 회로 보드, 및 미들 프레임의 일 예를 보여주는 평면도이다. 도 5는 도 2의 제2 연결 케이블 및 메인 회로 보드의 일 예를 보여주는 평면도이다.
이하에서는, 도 3 내지 도 5를 결부하여 제1 음향 발생 장치(SG1)에 연결된 제1 음향 회로 보드(SCB1)가 표시 회로 보드(310)에 연결되는 구성, 제2 음향 발생 장치(SG2)에 연결된 제2 음향 회로 보드(SCB2)가 표시 회로 보드(310)에 연결되는 구성 및 표시 회로 보드(310)에 연결된 제2 연결 케이블(314)이 메인 회로 보드(700)의 메인 커넥터(730)에 연결되는 방법에 대하여 상세히 설명한다.
도 3 내지 도 5를 참조하면, 제1 음향 회로 보드(SCB1)의 일단은 제1 음향 발생 장치(SG1)의 적어도 일 측에 마련된 제1 음향 패드 영역에 연결될 수 있다. 제1 음향 패드 영역은 제1 패드 전극들을 포함할 수 있다. 예를 들어, 제1 음향 패드 영역은 제1 진동자(510)의 제1 패드 전극 및 제2 진동자(520)의 제1 패드 전극을 포함할 수 있으며, 제1 음향 회로 보드(SCB1)의 일단은 제1 진동자(510)의 제1 패드 전극 및 제2 진동자(520)의 제1 패드 전극에 각각 연결될 수 있다. 제1 음향 회로 보드(SCB1)의 타단은 표시 회로 보드(310)에 접속되어 음향 구동부(330)에 연결될 수 있다.
제2 음향 회로 보드(SCB2)의 일단은 제2 음향 발생 장치(SG2)의 적어도 일 측에 마련된 제2 음향 패드 영역에 연결될 수 있다. 제2 음향 패드 영역은 제2 패드 전극들을 포함할 수 있다. 예를 들어, 제2 음향 패드 영역은 제3 진동자(530)의 제2 패드 전극 및 제4 진동자(540)의 제2 패드 전극을 포함할 수 있으며, 제2 음향 회로 보드(SCB2)의 일단은 제3 진동자(530)의 제2 패드 전극 및 제4 진동자(540)의 제2 패드 전극에 각각 연결될 수 있다. 제2 음향 회로 보드(SCB2)의 타단은 표시 회로 보드(310)에 접속되어 음향 구동부(330)에 연결될 수 있다.
표시 회로 보드(310)는 제1 회로 보드(311), 제2 회로 보드(312), 및 제1 연결 케이블(313)을 포함할 수 있다.
제1 회로 보드(311)는 표시 패널(300)의 기판의 상면 또는 하면의 일 측에 부착되며, 표시 패널(300)의 기판의 하면으로 구부러질 수 있다. 제1 회로 보드(311)는 고정 부재들에 의해 도 4와 같이 미들 프레임(600)에 형성된 고정 홀(FH)들에 고정될 수 있다.
제1 회로 보드(311)는 표시 구동부(320)와 제1 커넥터(311a)를 포함할 수 있다. 표시 구동부(320)와 제1 커넥터(311a)는 제1 회로 보드(311)의 일면 상에 배치될 수 있다.
제1 커넥터(311a)는 제2 회로 보드(312)에 연결된 제1 연결 케이블(313)의 일단에 연결될 수 있다. 이로 인해, 제1 회로 보드(311)에 장착된 표시 구동부(320)는 제1 연결 케이블(313)을 통해 제2 회로 보드(312)에 전기적으로 연결될 수 있다.
제2 회로 보드(312)는 음향 구동부(330), 터치 커넥터(312a), 제1 연결 커넥터(312b), 및 제2 연결 커넥터(312c)를 포함할 수 있다. 제1 연결 커넥터(312b)와 제2 연결 커넥터(312c)는 제2 회로 보드(312)의 일면 상에 배치되고, 터치 커넥터(312a) 및 음향 구동부(330)는 제2 회로 보드(312)의 타면 상에 배치될 수 있다. 다만, 이에 한정되는 것은 아니고, 음향 구동부(330)는 표시 구동부(320)와 동일하게 제1 회로 보드(311)에 배치될 수도 있다.
터치 커넥터(312a)는 터치 회로 보드(210)의 일단에 마련된 터치 접속부에 연결될 수 있다. 이로 인해, 터치 구동부(220)는 제2 회로 보드(312)에 전기적으로 연결될 수 있다. 또한, 제1 음향 회로 보드(SCB1) 및 제2 음향 회로 보드(SCB2) 각각은 제2 회로 보드(312)에 연결될 수 있다. 다만, 이에 한정되는 것은 아니고, 몇몇 실시예에서 제1 음향 회로 보드(SCB1) 및 제2 음향 회로 보드(SCB2)는 제1 회로 보드(311)에 연결될 수 있고, 몇몇 실시예에서 제1 음향 회로 보드(SCB1)는 제2 회로 보드(312)에 연결되고, 제2 음향 회로 보드(SCB2)는 제1 회로 보드(311)에 연결될 수도 있다.
제1 연결 커넥터(312b)는 제1 회로 보드(311)에 연결된 제1 연결 케이블(313)의 타단에 연결될 수 있다. 이로 인해, 제1 회로 보드(311)에 장착된 표시 구동부(320)는 제1 연결 케이블(313)을 통해 제2 회로 보드(312)에 전기적으로 연결될 수 있다.
제2 연결 커넥터(312c)는 메인 회로 보드(700)의 메인 커넥터(730)에 연결되는 제2 연결 케이블(314)의 일단에 연결될 수 있다. 이로 인해, 제2 회로 보드(312)는 제2 연결 케이블(314)을 통해 메인 회로 보드(700)에 전기적으로 연결될 수 있다.
제2 연결 케이블(314)의 타단에는 커넥터 접속부(315)가 형성될 수 있다. 제2 연결 케이블(314)의 커넥터 접속부(315)는 도 4와 같이 미들 프레임(600)의 관통홀(CAH)을 통과하여 미들 프레임(600)의 하부로 연장될 수 있다. 또한, 도 5와 같이 관통홀(CAH)을 통과한 제2 연결 케이블(314)의 커넥터 접속부(315)는 미들 프레임(600)과 메인 회로 보드(700) 사이의 간극으로 빠져나와 메인 회로 보드(700)의 하부로 연장될 수 있다. 최종적으로, 제2 연결 케이블(314)의 커넥터 접속부(315)는 도 5와 같이 메인 회로 보드(700)의 하면 상에 배치된 메인 커넥터(730)에 연결될 수 있다.
또한, 도 3 내지 도 5에 도시된 실시예에 의하면, 표시 회로 보드(310)에 연결된 제2 연결 케이블(314)이 미들 프레임(600)의 관통홀(CAH)을 통해 미들 프레임(600)의 하부로 연장되어, 메인 회로 보드(700)의 메인 커넥터(730)에 연결될 수 있다. 따라서, 표시 회로 보드(310)와 메인 회로 보드(700)는 안정적으로 연결될 수 있다.
도 6은 도 3 및 도 4의 Ⅰ-Ⅰ' 및 Ⅱ-Ⅱ'을 따라 자른 일 실시예의 단면도이다.
도 6에 도시된 커버 윈도우(100), 터치 감지 장치(200), 표시 패널(300), 패널 하부 부재(400), 제1 접착 부재(910), 제2 접착 부재(920), 및 제3 접착 부재(930)는 도 1 및 도 2를 결부하여 상세하게 설명하였으므로, 이들에 대한 자세한 설명은 생략한다.
도 6을 참조하면, 제1 음향 발생 장치(SG1)는 패널 하부 부재(400)의 하부에 배치된다. 구체적으로, 제1 진동자(510)는 제4 접착 부재(940)를 통해 패널 하부 부재(400)의 하면에 부착될 수 있고, 제2 진동자(520)는 제5 접착 부재(950)를 통해 제1 진동자(510)의 하면에 부착될 수 있다. 다만, 이에 한정되는 것은 아니고, 몇몇 실시예에서 제2 진동자(520)는 제4 접착 부재(940)를 통해 패널 하부 부재(400)의 하면에 부착될 수 있고, 제1 진동자(510)는 제5 접착 부재(950)를 통해 제2 진동자(520)의 하면에 부착될 수도 있다. 제4 접착 부재(940) 및 제5 접착 부재(950)는 압력 민감 점착제(PSA)일 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다. 접착 특성을 갖는 다양한 물질이 이용될 수 있다.
제1 진동자(510)와 제2 진동자(520)는 제3 방향(Z축 방향)으로 중첩할 수 있다. 또한, 몇몇 실시예에서 제1 진동자(510)와 제2 진동자(520)는 제 2 방향(Y축 방향)으로 동일한 폭을 가질 수 있다. 다만, 이에 한정되는 것은 아니고, 제1 진동자(510)의 제2 방향(Y축 방향)으로의 폭보다 제2 진동자(520)의 제2 방향(Y축 방향)으로의 폭이 더 크게 이루어질 수도 있다. 또한, 제1 진동자(510)의 제3 방향(Z축 방향)으로의 두께는 제2 진동자(520)의 제3 방향(Z축 방향)으로의 두께보다 얇게 이루어질 수 있다. 다만, 이에 한정되는 것은 아니고, 몇몇 실시예에서 제1 진동자(510)의 제3 방향(Z축 방향)으로의 두께는 제2 진동자(520)의 제3 방향(Z축 방향)으로의 두께보다 두껍게 이루어질 수 있고, 제1 진동자(510)의 제3 방향(Z축 방향)으로의 두께와 제2 진동자(520)의 제3 방향(Z축 방향)으로의 두께는 동일할 수도 있다.
제1 음향 발생 장치(SG1)는 제1 수용홀(AH1)과 제3 방향(Z축 방향)으로 중첩할 수 있다. 몇몇 실시예에서 제1 음향 발생 장치(SG1)의 일부는 제1 수용홀(AH1) 내에 위치할 수 있다. 예를 들어, 제2 진동자(520)는 제1 수용홀(AH1) 내에 위치할 수 있다. 다만, 이에 한정되는 것은 아니고, 제1 진동자(510) 일부 및 제2 진동자(520) 전부가 제1 수용홀(AH1) 내에 위치할 수도 있으며, 몇몇 실시예에서 제1 진동자(510) 전부 및 제2 진동자(520) 전부가 제1 수용홀(AH1) 내에 위치할 수도 있고, 몇몇 실시예에서 제2 진동자(520) 일부가 제1 수용홀(AH1) 내에 위치할 수도 있다. 도 6에서는 제1 수용홀(AH1)이 미들 프레임(600)을 관통하는 것을 일 예시로 설명하였으나, 이에 한정되는 것은 아니고, 제1 수용홀(AH1)은 미들 프레임(600)의 두께가 얇아지는 수용홈으로 형성될 수도 있다.
제2 음향 발생 장치(SG2)는 패널 하부 부재(400)의 하부에 배치된다. 구체적으로, 제3 진동자(530)는 제6 접착 부재(960)를 통해 패널 하부 부재(400)의 하면에 부착될 수 있고, 제4 진동자(540)는 제7 접착 부재(970)를 통해 제3 진동자(530)의 하면에 부착될 수 있다. 다만, 이에 한정되는 것은 아니고, 몇몇 실시예에서 제4 진동자(540)는 제6 접착 부재(960)를 통해 패널 하부 부재(400)의 하면에 부착될 수 있고, 제3 진동자(530)는 제7 접착 부재(970)를 통해 제4 진동자(540)의 하면에 부착될 수도 있다. 제6 접착 부재(960) 및 제7 접착 부재(970)는 압력 민감 점착제(PSA)일 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다. 접착 특성을 갖는 다양한 물질이 이용될 수 있다.
제3 진동자(530)와 제4 진동자(540)는 제3 방향(Z축 방향)으로 중첩할 수 있다. 또한, 몇몇 실시예에서 제3 진동자(530)와 제4 진동자(540)는 제 2 방향(Y축 방향)으로 동일한 폭을 가질 수 있다. 다만, 이에 한정되는 것은 아니고, 제3 진동자(530)의 제2 방향(Y축 방향)으로의 폭보다 제4 진동자(540)의 제2 방향(Y축 방향)으로의 폭이 더 크게 이루어질 수도 있다. 또한, 제3 진동자(530)의 제3 방향(Z축 방향)으로의 두께는 제4 진동자(540)의 제3 방향(Z축 방향)으로의 두께보다 얇게 이루어질 수 있다. 다만, 이에 한정되는 것은 아니고, 몇몇 실시예에서 제3 진동자(530)의 제3 방향(Z축 방향)으로의 두께는 제4 진동자(540)의 제3 방향(Z축 방향)으로의 두께보다 두껍게 이루어질 수 있고, 제3 진동자(530)의 제3 방향(Z축 방향)으로의 두께와 제4 진동자(540)의 제3 방향(Z축 방향)으로의 두께는 동일할 수도 있다.
제2 음향 발생 장치(SG2)는 제2 수용홀(AH2)과 제3 방향(Z축 방향)으로 중첩할 수 있다. 몇몇 실시예에서 제2 음향 발생 장치(SG2)의 일부는 제2 수용홀(AH2) 내에 위치할 수 있다. 예를 들어, 제4 진동자(540)는 제2 수용홀(AH2) 내에 위치할 수 있다. 다만, 이에 한정되는 것은 아니고, 제3 진동자(530) 일부 및 제4 진동자(540) 전부가 제2 수용홀(AH2) 내에 위치할 수도 있으며, 몇몇 실시예에서 제3 진동자(530) 전부 및 제4 진동자(540) 전부가 제2 수용홀(AH2) 내에 위치할 수도 있고, 몇몇 실시예에서 제4 진동자(540) 일부가 제2 수용홀(AH2) 내에 위치할 수도 있다. 도 6에서는 제2 수용홀(AH2)이 미들 프레임(600)을 관통하는 것을 일 예시로 설명하였으나, 이에 한정되는 것은 아니고, 제2 수용홀(AH2)은 미들 프레임(600)의 두께가 얇아지는 수용홈으로 형성될 수도 있다.
도 7은 도 3 및 도 4의 Ⅰ-Ⅰ' 및 Ⅱ-Ⅱ'을 따라 자른 다른 실시예의 단면도이다. 도 7의 실시예는 도 6의 실시예와 제1 음향 발생 장치 및 제2 음향 발생 장치의 구성에 있어서 차이점이 있다. 도 6의 실시예와 중복되는 설명은 생략하고 차이점 위주로 설명한다.
도 7을 참조하면, 제1 진동자(510)와 제2 진동자(520)는 제3 방향(Z축 방향)으로 일부 중첩할 수 있다. 예를 들어, 제1 진동자(510)와 제2 진동자(520)는 제3 방향(Z축 방향)으로 일부 비중첩 영역을 포함할 수 있다. 몇몇 실시예에서 제2 진동자(520)와 비중첩하는 제1 진동자(510)의 일측에는 제1 보강재(ST1)가 배치될 수 있으며, 제1 진동자(510)와 비중첩하는 제2 진동자(520)의 일측에는 제2 보강재(ST2)가 배치될 수 있다. 예를 들어, 제1 진동자(510) 및 제1 보강재(ST1)는 제4 접착 부재(940)를 통해 패널 하부 부재(400)의 하면에 부착될 수 있고, 제2 진동자(520) 및 제2 보강재(ST2)는 제5 접착 부재(950)를 통해 제1 진동자(510) 및 제1 보강재(ST1)의 하면에 부착될 수 있다. 제1 보강재(ST1) 및 제2 보강재(ST2)는 제1 음향 발생 장치(SG1_1)의 서로 다른 측면에 배치될 수 있으며, 제1 보강재(ST1) 및 제2 보강재(ST2)를 통하여 제1 진동자(510)와 제2 진동자(520)가 제3 방향(Z축 방향)으로 일부 비중첩 영역을 포함하는 경우에도 제1 음향 발생 장치(SG1_1)의 신뢰성을 확보할 수 있다.
제3 진동자(530)와 제4 진동자(540)는 제3 방향(Z축 방향)으로 일부 중첩할 수 있다. 예를 들어, 제3 진동자(530)와 제4 진동자(540)는 제3 방향(Z축 방향)으로 일부 비중첩 영역을 포함할 수 있다. 몇몇 실시예에서 제4 진동자(540)와 비중첩하는 제3 진동자(530)의 일측에는 제3 보강재(ST3)가 배치될 수 있으며, 제3 진동자(530)와 비중첩하는 제4 진동자(540)의 일측에는 제4 보강재(ST4)가 배치될 수 있다. 예를 들어, 제3 진동자(530) 및 제3 보강재(ST3)는 제6 접착 부재(960)를 통해 패널 하부 부재(400)의 하면에 부착될 수 있고, 제4 진동자(540) 및 제4 보강재(ST4)는 제7 접착 부재(970)를 통해 제3 진동자(530) 및 제3 보강재(ST3)의 하면에 부착될 수 있다. 제3 보강재(ST3) 및 제4 보강재(ST4)는 제2 음향 발생 장치(SG2_1)의 서로 다른 측면에 배치될 수 있으며, 제3 보강재(ST3) 및 제4 보강재(ST4)를 통하여 제3 진동자(530)와 제4 진동자(540)가 제3 방향(Z축 방향)으로 일부 비중첩 영역을 포함하는 경우에도 제2 음향 발생 장치(SG2_1)의 신뢰성을 확보할 수 있다.
도 8은 도 3 및 도 4의 Ⅰ-Ⅰ' 및 Ⅱ-Ⅱ'을 따라 자른 다른 실시예의 단면도이다. 도 8의 실시예는 도 7의 실시예와 제2 음향 발생 장치의 구성에 있어서 차이점이 있다. 도 7의 실시예와 중복되는 설명은 생략하고 차이점 위주로 설명한다.
도 8을 참조하면, 제1 음향 발생 장치(SG1_1)와 제2 음향 발생 장치(SG2_2)는 서로 다른 구성을 가질 수 있다. 예를 들어, 제1 음향 발생 장치(SG1_1)의 제1 진동자(510)와 제2 진동자(520)는 제2 방향(Y축 방향)으로 동일한 폭을 가지되, 제1 진동자(510)와 제2 진동자(520)는 제3 방향(Z축 방향)으로 일부 비중첩 영역을 포함할 수 있고, 제2 음향 발생 장치(SG2_2)의 제3 진동자(530)와 제4 진동자(540)는 제2 방향(Y축 방향)으로 서로 다른 폭을 가질 수 있다. 제1 음향 발생 장치(SG1_1)의 구성은 도 7의 실시예와 동일하므로 구체적인 설명은 생략한다.
몇몇 실시예에서 제2 음향 발생 장치(SG2_2)는 제2 방향(Y축 방향)으로 서로 다른 폭을 갖는 제3 진동자(530)와 제4 진동자(540)를 포함할 수 있다. 예를 들어, 제3 진동자(530)의 제2 방향(Y축 방향)으로의 폭은 제4 진동자(540)의 제2 방향(Y축 방향)으로의 폭보다 크게 이루어질 수 있다. 또한, 제3 진동자(530)와 제4 진동자(540)는 제3 방향(Z축 방향)으로 중첩할 수 있다. 예를 들어, 제4 진동자(540)의 일측 및 타측에는 제3 진동자(530)와 제4 진동자(540)의 폭의 차이에 보충할 수 있는 제3 보강재(ST3)와 제4 보강재(ST4)가 각각 배치될 수 있다. 예를 들어, 제3 진동자(530)는 제6 접착 부재(960)를 통해 패널 하부 부재(400)의 하면에 부착될 수 있고, 제4 진동자(540), 제3 보강재(ST3) 및 4 보강재(ST4)는 제7 접착 부재(970)를 통해 제3 진동자(530)의 하면에 각각 부착될 수 있다. 제3 보강재(ST3) 및 제4 보강재(ST4)는 제4 진동자(540)의 서로 다른 측면에 배치될 수 있으며, 제3 보강재(ST3) 및 제4 보강재(ST4)를 통하여 제3 진동자(530)와 제4 진동자(540)가 서로 다른 폭을 갖는 경우에도 제2 음향 발생 장치(SG2_2)의 신뢰성을 확보할 수 있다.
도 9는 도 3 및 도 4의 Ⅰ-Ⅰ' 및 Ⅱ-Ⅱ'을 따라 자른 다른 실시예의 단면도이다. 도 9의 실시예는 도 8의 실시예와 제1 음향 발생 장치의 구성에 있어서 차이점이 있다. 도 8의 실시예와 중복되는 설명은 생략하고 차이점 위주로 설명한다.
도 9를 참조하면, 제1 음향 발생 장치(SG1_2)는 제2 방향(Y축 방향)으로 서로 다른 폭을 갖는 제1 진동자(510)와 제2 진동자(520)를 포함할 수 있다. 예를 들어, 제1 진동자(510)의 제2 방향(Y축 방향)으로의 폭은 제2 진동자(520)의 제2 방향(Y축 방향)으로의 폭보다 크게 이루어질 수 있다. 또한, 제1 진동자(510)와 제2 진동자(520)는 제3 방향(Z축 방향)으로 중첩할 수 있다. 예를 들어, 제2 진동자(520)의 일측 및 타측에는 제1 진동자(510)와 제2 진동자(520)의 폭의 차이에 보충할 수 있는 제1 보강재(ST1)와 제2 보강재(ST2)가 각각 배치될 수 있다. 예를 들어, 제1 진동자(510)는 제4 접착 부재(940)를 통해 패널 하부 부재(400)의 하면에 부착될 수 있고, 제2 진동자(520), 제1 보강재(ST1) 및 제2 보강재(ST2)는 제5 접착 부재(950)를 통해 제1 진동자(510)의 하면에 각각 부착될 수 있다. 제1 보강재(ST1) 및 제2 보강재(ST2)는 제2 진동자(520)의 서로 다른 측면에 배치될 수 있으며, 제1 보강재(ST1) 및 제2 보강재(ST2)를 통하여 제1 진동자(510)와 제2 진동자(520)가 서로 다른 폭을 갖는 경우에도 제1 음향 발생 장치(SG1_2)의 신뢰성을 확보할 수 있다.
도 10은 제1 진동자의 일 예시를 보여주는 사시도이고, 도 11은 제1 진동자의 일 예시를 보여주는 단면도이며, 도 12는 제1 진동자의 제1 가지 전극과 제2 가지 전극 사이에 배치된 진동층의 진동 방법을 보여주는 일 예시 도면이고, 도 13 및 도 14는 제1 진동자에 의하여 패널 하부 부재 및 표시 패널이 진동되는 모습을 개략적으로 나타낸 도면이다.
도 10 및 도 11을 참조하면, 제1 진동자(510)는 인가된 전압에 따라 수축하거나 팽창함으로써 표시 패널(300) 및 패널 하부 부재(400)를 진동 시키는 압전 소자(piezoelectric element, 壓電素子)일 수 있다. 이 경우, 제1 진동자(510)는 진동층(511), 제1 전극(512), 제2 전극(513), 제1 패드 전극(512a), 및 제2 패드 전극(513a)을 포함할 수 있다.
제1 전극(512)은 제1 줄기 전극(5121)과 제1 가지 전극(5122)들을 포함할 수 있다. 제1 줄기 전극(5121)은 진동층(511)의 일 측면에만 배치되거나 도 10 및 도 11과 같이 진동층(511)의 복수의 측면들에 배치될 수 있다. 제1 줄기 전극(5121)은 진동층(511)의 상면에 배치될 수도 있다. 제1 가지 전극(5122)들은 제1 줄기 전극(5121)으로부터 분지될 수 있다. 제1 가지 전극(5122)들은 서로 나란하게 배치될 수 있다.
제2 전극(513)은 제2 줄기 전극(5131)과 제2 가지 전극(5132)들을 포함할 수 있다. 제2 줄기 전극(5131)은 진동층(511)의 다른 일 측면에 배치되거나 도 10 및 도 11과 같이 진동층(511)의 복수의 측면들에 배치될 수도 있다. 이때, 도 10 및 도 11과 같이 제2 줄기 전극(5131)이 배치되는 복수의 측면들 중 어느 한 측면에는 제1 줄기 전극(5121)이 배치될 수 있다. 제2 줄기 전극(5131)은 진동층(511)의 상면에 배치될 수 있다. 제1 줄기 전극(5121)과 제2 줄기 전극(5131)은 서로 중첩되지 않을 수 있다. 제2 가지 전극(5132)들은 제2 줄기 전극(5131)으로부터 분지될 수 있다. 제2 가지 전극(5132)들은 서로 나란하게 배치될 수 있다.
제1 가지 전극(5122)들과 제2 가지 전극(5132)들은 수평 방향(X축 방향 또는 Y축 방향)으로 서로 나란하게 배치될 수 있다. 또한, 제1 가지 전극(5122)들과 제2 가지 전극(5132)들은 수직 방향(Z축 방향)에서 교대로 배치될 수 있다. 즉, 제1 가지 전극(5122)들과 제2 가지 전극(5132)들은 수직 방향(Z축 방향)에서 제1 가지 전극(5122), 제2 가지 전극(5132), 제1 가지 전극(5122), 제2 가지 전극(5132)의 순서로 반복적으로 배치될 수 있다.
제1 패드 전극(512a)은 제1 전극(512)에 연결될 수 있다. 제1 패드 전극(512a)은 진동층(511)의 일 측면에 배치된 제1 줄기 전극(5121)으로부터 외측 방향으로 돌출될 수 있다. 제2 패드 전극(513a)은 제2 전극(513)에 연결될 수 있다. 제2 패드 전극(513a)은 진동층(511)의 일 측면에 배치된 제2 줄기 전극(5131)으로부터 외측 방향으로 돌출될 수 있다. 즉, 제1 패드 전극(512a)과 제2 패드 전극(513a)은 각각 진동층(511)의 동일한 측면에 배치된 제1 줄기 전극(5121)과 제2 줄기 전극(5131)으로부터 각각 외측 방향으로 돌출될 수 있다.
제1 패드 전극(512a)과 제2 패드 전극(513a)은 제1 연성 회로 보드의 리드 라인들 또는 패드 전극들에 연결될 수 있다. 제1 연성 회로 보드의 리드 라인들 또는 패드 전극들은 제1 음향 회로 보드(SCB1)의 하면 상에 배치될 수 있다.
진동층(511)은 제1 전극(512)에 인가된 제1 구동 전압과 제2 전극(513)에 인가되는 제2 구동 전압에 따라 변형되는 압전 소자일 수 있다. 이 경우, 진동층(511)은 PVDF(Poly Vinylidene Fluoride) 필름이나 PZT(Plumbum Ziconate Titanate(티탄산지르콘납)) 등의 압전체, 전기 활성 고분자(Electro Active Polymer) 중 어느 하나일 수 있다.
진동층(511)의 제조 온도가 높기 때문에, 제1 전극(512)과 제2 전극(513)은 녹는점이 높은 은(Ag) 또는 은(Ag)과 팔라듐(Pd)의 합금으로 형성될 수 있다. 제1 전극(512)과 제2 전극(513)의 녹는점을 높이기 위해, 제1 전극(512)과 제2 전극(513)이 은(Ag)과 팔라듐(Pd)의 합금으로 형성되는 경우, 은(Ag)의 함량이 팔라듐(Pd)의 함량보다 높을 수 있다.
진동층(511)은 제1 가지 전극(5122)들과 제2 가지 전극(5132)들 사이마다 배치될 수 있다. 진동층(511)은 제1 가지 전극(5122)에 인가되는 제1 구동 전압과 제2 가지 전극(5132)에 인가되는 제2 구동 전압 간의 차이에 따라 수축하거나 팽창한다.
구체적으로, 도 11과 같이 제1 가지 전극(5122)과 제1 가지 전극(5122)의 하부에 배치된 제2 가지 전극(5132) 사이에 배치된 진동층(511)의 극성 방향은 상부 방향(↑)일 수 있다. 이 경우, 진동층(511)은 제1 가지 전극(5122)에 인접한 상부 영역에서 정극성을 가지며, 제2 가지 전극(5132)에 인접한 하부 영역에서 부극성을 가진다. 또한, 제2 가지 전극(5132)과 제2 가지 전극(5132)의 하부에 배치된 제1 가지 전극(5122) 사이에 배치된 진동층(511)의 극성 방향은 하부 방향(↓)일 수 있다. 이 경우, 진동층(511)은 제2 가지 전극(5132)에 인접한 상부 영역에서 부극성을 가지며, 제1 가지 전극(5122)에 인접한 하부 영역에서 정극성을 가진다. 진동층(511)의 극성 방향은 제1 가지 전극(5122)과 제2 가지 전극(5132)을 이용하여 진동층(511)에 전계를 가하는 폴링(poling) 공정에 의해 정해질 수 있다.
도 12와 같이 제1 가지 전극(5122)과 제1 가지 전극(5122)의 하부에 배치된 제2 가지 전극(5132) 사이에 배치된 진동층(511)의 극성 방향이 상부 방향(↑)인 경우, 제1 가지 전극(5122)에 정극성의 제1 구동 전압이 인가되며, 제2 가지 전극(5132)에 부극성의 제2 구동 전압이 인가되면, 진동층(511)은 제1 힘(F1)에 따라 수축될 수 있다. 제1 힘(F1)은 수축력일 수 있다. 또한, 제1 가지 전극(5122)에 부극성의 제1 구동 전압이 인가되며, 제2 가지 전극(5132)에 정극성의 제2 구동 전압이 인가되면, 진동층(511)은 제2 힘(F2)에 따라 팽창할 수 있다. 제2 힘(F2)은 신장력일 수 있다.
또한, 제2 가지 전극(5132)과 제2 가지 전극(5132)의 하부에 배치된 제1 가지 전극(5122) 사이에 배치된 진동층(511)의 극성 방향이 하부 방향(↓)인 경우, 제2 가지 전극(5132)에 정극성의 제1 구동 전압이 인가되며, 제1 가지 전극(5122)에 부극성의 제2 구동 전압이 인가되면, 진동층(511)은 신장력에 따라 팽창할 수 있다. 또한, 제2 가지 전극(5132)에 부극성의 제1 구동 전압이 인가되며, 제1 가지 전극(5122)에 정극성의 제2 구동 전압이 인가되면, 진동층(511)은 수축력에 따라 수축될 수 있다. 제2 힘(F2)은 신장력일 수 있다.
도 10 및 도 11에 도시된 실시예에 의하면, 제1 전극(512)에 인가되는 제1 구동 전압과 제2 전극(513)에 인가되는 제2 구동 전압이 정극성과 부극성으로 교대로 반복되는 경우, 진동층(511)은 수축과 팽창을 반복하게 된다. 이로 인해, 제1 진동자(510)는 진동하게 된다.
제1 진동자(510)가 패널 하부 부재(400)의 하면에 배치되므로, 제1 진동자(510)의 진동층(511)이 수축과 팽창하는 경우, 패널 하부 부재(400) 및 표시 패널(300)은 도 13 및 도 14와 같이 응력에 의해 하부와 상부로 진동하게 된다. 이와 같이, 제1 진동자(510)에 의해 패널 하부 부재(400) 및 표시 패널(3000)이 진동할 수 있으므로, 표시 장치(10)는 음향을 출력할 수 있다.
도 15는 제2 진동자의 일 예시를 보여주는 분해 사시도이고, 도 16은 제2 진동자의 다른 예시를 보여주는 사시도이고, 도 17은 일 실시예에 따른 제1 음향 발생 장치를 통한 음향 출력 모습을 개략적으로 나타낸 도면이다.
도 15 참조하면, 몇몇 실시예에서 제2 진동자(520)는 보이스 코일을 이용하여 자력을 생성함으로써 패널 하부 부재(400) 및 표시 패널(300)을 수직 방향으로 진동 시키는 선형 공진 액츄에이터(linear resonant actuator, LRA)일 수 있다.
제2 진동자(520)가 패널 하부 부재(400) 및 표시 패널(300)을 수직 방향으로 진동시키는 선형 공진 액츄에이터(LRA)인 경우, 하부 섀시(521), 연성 회로 보드(522), 보이스 코일(523), 마그넷(524), 스프링(525), 및 상부 섀시(526)를 포함할 수 있다. 하부 섀시(521)와 상부 섀시(526)는 금속 재질로 형성될 수 있다. 연성 회로 보드(522)는 상부 섀시(526)와 마주보는 하부 섀시(521)의 일면 상에 배치되며, 제1 음향 배선(WL1) 및 제2 음향 배선(WL2)에 접속된다. 보이스 코일(523)은 상부 섀시(526)와 마주보는 연성 회로 보드(522)의 일면에 연결될 수 있다. 이로 인해, 보이스 코일(523)의 일단은 제1 음향 배선(WL1)과 전기적으로 연결되고, 타단은 제2 음향 배선(WL2)과 전기적으로 연결될 수 있다. 마그넷(524)은 영구 자석으로, 보이스 코일(523)과 마주보는 일면에는 보이스 코일(523)이 수납되는 보이스 코일 홈(524a)이 형성될 수 있다. 마그넷(524)과 상부 섀시(526) 사이에는 스프링(525)이 배치된다.
제1 음향 배선(WL1)에 인가되는 제1 구동 전압과 제2 음향 배선(WL2)에 인가되는 제2 구동 전압에 따라 제2 진동자(520)의 보이스 코일(523)에 흐르는 전류의 방향을 제어할 수 있다. 보이스 코일(523)에 흐르는 전류에 따라 보이스 코일(523) 주위에는 인가 자기장이 형성될 수 있다. 즉, 제1 구동 전압이 정극성의 전압이고 제2 구동 전압이 부극성의 전압인 경우와 제1 구동 전압이 부극성의 전압이고 제2 구동 전압이 정극성의 전압인 경우 보이스 코일(523)에 흐르는 전류의 방향은 반대가 된다. 제1 구동 전압과 제2 구동 전압의 교류 구동에 따라 마그넷(524)과 보이스 코일(523)은 인력과 척력이 교대로 작용하게 된다. 그러므로, 마그넷(524)은 스프링(525)에 의해 보이스 코일(523)과 상부 섀시(526) 사이에서 왕복 운동할 수 있으며, 이로 인해 상부 섀시(526) 상에 배치된 진동면이 진동함으로써 음향이 출력될 수 있다.
제1 진동자(510)는 고주파수 대역에서 높은 음압 레벨을 갖는 음향을 출력하는 트위터로 기능할 수 있다. 이에 비해, 제2 진동자(520)는 저주파수 대역에서 높은 음압 레벨을 갖는 음향을 출력하는 우퍼(woofer)로 기능할 수 있다. 고주파수 대역은 1kHz 이상의 주파수 대역이고, 저주파수 대역은 1kHz 이하의 주파수 대역일 수 있다. 도 17을 참조하면, 제1 진동자(510)를 수직 방향으로 진동하되, 고주파수 영역에서 음압 레벨이 높은 피에조 액츄에이터로 형성하고, 제2 진동자(520)를 수직 방향으로 진동하되, 저주파수 영역에서 음압 레벨이 높은 선형 공진 액츄에이터로 형성함으로써, 저주파수 영역과 고주파수 영역 모두에서 높은 음압 레벨을 갖는 음향을 사용자에게 제공할 수 있다.
도 16을 참조하면, 몇몇 실시예에서 제2 진동자(520_1)는 보이스 코일을 이용하여 자력을 생성함으로써 패널 하부 부재(400) 및 표시 패널(300)을 진동 시키는 여진기(Exciter)일 수 있다. 이 경우, 제2 진동자(520_1)는 마그넷(magnet, MG), 보빈(BB), 보이스 코일(VC), 및 댐퍼(DP)를 포함할 수 있다.
마그넷(MG)은 영구 자석으로, 바륨 훼라이트(barium ferrite) 등 소결(燒結) 자석을 이용할 수 있다. 마그넷(MG)의 재질은 삼산화이철(Fe2O3), 탄산바륨(BaCO3), 네오디뮴 자석, 자력 성분이 개선된 스트론튬 훼라이트(strontium ferrite), 알루미늄(Al), 니켈(Ni), 또는 코발트(Co)의 합금 주조 자석 등이 사용될 수 있으나, 그에 한정되는 것은 아니다. 네오디뮴 자석은 예를 들면 네오디뮴-철-붕소(Nd-Fe-B)일 수 있다.
마그넷(MG)은 플레이트, 플레이트의 중앙으로부터 돌출된 중앙 돌출부(CPP) 및 플레이트의 가장자리로부터 돌출된 측벽부(SW)를 포함할 수 있다. 중앙 돌출부(CPP)와 측벽부(SW)는 소정의 간격으로 이격될 수 있으며, 이로 인해 중앙 돌출부(CPP)와 측벽부(SW) 사이에는 소정의 공간이 형성될 수 있다. 즉, 마그넷(MG)은 원기둥 형태를 가지며, 구체적으로 원기둥의 어느 한 밑면에는 원 형태의 공간이 형성된 형태를 가질 수 있다.
마그넷(MG)의 중앙 돌출부(CPP)는 N극의 자성을 갖고, 플레이트와 측벽부(SW)는 S극의 자성을 가질 수 있으며, 이로 인해 마그넷(MG)의 중앙 돌출부(CPP)와 플레이트 사이와 중앙 돌출부(CPP)와 측벽부(SW) 사이에는 외부 자기장이 형성될 수 있다.
보빈(BB)은 원통 형태로 형성될 수 있다. 보빈(BB)의 내부에는 마그넷(MG)의 중앙 돌출부(CPP)가 배치될 수 있다. 즉, 보빈(BB)은 마그넷(MG)의 중앙 돌출부(CPP)를 둘러싸도록 배치될 수 있다. 또한, 보빈(BB)의 외부에는 마그넷(MG)의 측벽부(SW)가 배치될 수 있다. 즉, 마그넷(MG)의 측벽부(SW)는 보빈(BB)을 둘러싸도록 배치될 수 있다. 보빈(BB)과 마그넷(MG)의 중앙 돌출부(CPP) 사이와 보빈(BB)과 마그넷(MG)의 측벽부(SW) 사이에는 공간이 형성될 수 있다.
보빈(BB)은 펄프 또는 종이를 가공한 재질, 알루미늄이나 마그네슘 또는 그 합금, 폴리프로필렌(polypropylene) 등의 합성 수지, 또는 폴리아미드(polyamide)계 섬유 등으로 형성될 수 있다.
보이스 코일(VC)은 보빈(BB)의 외주면에 권취(또는 권선)된다. 보빈(BB)의 일단에 인접한 보이스 코일(VC)의 일단은 제1 음향 배선에 연결되고, 보빈(BB)의 타단에 인접한 보이스 코일(VC)의 타단은 제2 음향 배선에 연결될 수 있다. 이로 인해, 제1 음향 배선에 인가되는 제1 구동 전압과 제2 음향 배선에 인가되는 제2 구동 전압에 따라 보이스 코일(VC)에는 전류가 흐를 수 있다. 보이스 코일(VC)에 흐르는 전류에 따라 보이스 코일(VC) 주위에는 인가 자기장이 형성될 수 있다. 제1 구동 전압이 정극성의 전압이고 제2 구동 전압이 부극성의 전압인 경우와 제1 구동 전압이 부극성의 전압이고 제2 구동 전압이 정극성의 전압인 경우 보이스 코일(VC)에 흐르는 전류의 방향은 반대가 된다. 그러므로, 제1 구동 전압과 제2 구동 전압의 교류 구동에 따라 보이스 코일(VC) 주위에 형성되는 인가 자기장의 N극과 S극은 변경되며, 이로 인해 마그넷(MG)과 보이스 코일(VC)은 인력과 척력이 교대로 작용하게 된다. 그러므로, 보이스 코일(VC)이 권취된 보빈(BB)은 제3 방향(Z축 방향)으로 왕복 운동할 수 있다. 이에 따라, 패널 하부 부재(400) 및 표시 패널(300)은 제3 방향(Z축 방향)으로 진동하게 되며, 이로 인해 음향이 출력될 수 있다.
댐퍼(DP)는 보빈(BB)의 상측 일부와 마그넷(MG)의 측벽부(SW) 사이에 배치된다. 댐퍼(DP)는 보빈(BB)의 상하 운동에 따라 수축 및 이완하면서 보빈(BB)의 상하 진동을 조절한다. 즉, 댐퍼(DP)가 보빈(BB)과 마그넷(MG)의 측벽부(SW)에 연결되기 때문에 보빈(BB)의 상하 운동은 댐퍼(DP)의 복원력에 의해 제한될 수 있다. 예를 들어, 보빈(BB)이 일정 높이 이상으로 진동하거나 일정 높이 이하로 진동할 경우 댐퍼(DP)의 복원력에 의해 보빈(BB)은 원위치로 원상 복귀할 수 있다. 이와 같이, 몇몇 실시예에서 제1 음향 발생 장치(SG1)의 제1 진동자(510) 및 제2 진동자(520_1)를 수직 방향으로 진동하는 피에조 액츄에이터 및 수직 방향으로 진동하는 여진기(Exciter)로 구성함으로써, 고주파수 대역에서 높은 음압 레벨(sound pressure level(dB))을 갖는 음향을 출력하는 트위터(tweeter)로 구현할 수 있다.
도 18은 제2 진동자의 일 예시에 따른 음향의 음압 레벨을 개략적으로 나타낸 그래프이고, 도 19는 제1 진동자의 일 예시에 따른 음향의 음압 레벨을 개략적으로 나타낸 그래프이며, 도 20은 제1 음향 발생 장치의 음향의 음압 레벨을 개략적으로 나타낸 그래프이다.
도 18 내지 도 20을 참조하면, 도 18, 도 19, 및 도 20에서 x축은 음향 발생 장치에 의해 진동되는 표시 패널(300)의 진동 주파수를 가리키고, y축은 음압 레벨(SPL)을 가리키며, F0(fundamental 0(zero))는 음향 발생 장치에 의해 진동되는 표시 패널(300)의 진동 변위가 기준 변위 이상으로 커지는 최소 주파수를 가리킨다. 저주파수 대역(LFR)은 음향 발생 장치에 의해 진동되는 표시 패널(300)의 진동 주파수가 1kHz 이하인 영역을 가리키고, 고주파수 대역(HFR)은 음향 발생 장치에 의해 진동되는 표시 패널(300)의 진동 주파수가 1kHz보다 높은 영역을 가리킬 수 있다.
제2 진동자(520) 는 도 18에 나타난 제1 곡선(G1)과 같이 F0가 800MHz 이하인 음향을 출력할 수 있다. 이에 비해, 제1 진동자(510)는 도 19에 나타난 제2 곡선(G2) 같이 F0가 1KHz 이상인 음향을 출력할 수 있다. 이 경우, 제2 진동자(520)의 음향은 제1 진동자(510)의 음향 대비 저주파수 대역(LFR)에서 음압 레벨이 높은 반면에, 제1 진동자(510)의 음향 은 제2 진동자(520)의 음향 대비 고주파수 대역(HFR)에서 음압 레벨이 높다. 따라서, 제1 진동자(510) 및 제2 진동자(520)를 함께 이용하여 사용자에게 음향을 제공하는 경우, 도 20에 나타난 제3 곡선(G3)과 같이 저주파수 대역(LFR)과 고주파수 대역(HFR) 모두에서 음압 레벨을 높일 수 있다. 즉, 제1 음향 발생 장치(SG1)에 의하면, 사용자에게 제공되는 음향의 주파수 대역을 확장할 수 있으므로, 더욱 풍부한 음향을 제공할 수 있다.
도 21은 제3 진동자의 일 예시를 보여주는 사시도이다. 도 22 및 도 23은 제3 진동자에 의하여 패널 하부 부재 및 표시 패널이 진동되는 모습을 개략적으로 나타낸 도면이다. 도 21 내지 도 23에 도시된 제3 진동자는, 도 10, 도13 및 도 14에 도시된 제1 진동자와 실질적으로 동일하므로, 중복 설명은 생략한다.
도 24는 제4 진동자의 일 예시를 보여주는 분해 사시도이고, 도 25는 제4 진동자에 의하여 패널 하부 부재 및 표시 패널이 진동되는 모습을 개략적으로 나타낸 도면이다.
도 24를 참조하면, 몇몇 실시예에서 제4 진동자(540)는 보이스 코일을 이용하여 자력을 생성함으로써 패널 하부 부재(400) 및 표시 패널(300)을 수평 방향(X축 방향과 X축 방향의 반대 방향 또는 Y축 방향과 Y축 방향의 반대 방향)으로 진동 시키는 선형 공진 액츄에이터(linear resonant actuator, LRA)일 수 있다.
제4 진동자(540)가 패널 하부 부재(400) 및 표시 패널(300)을 수평 방향으로 진동시키는 선형 공진 액츄에이터(LRA)인 경우, 하부 섀시(541), 진동부(547), 보이스 코일(543), 연성 회로 보드(542), 제1 마그넷(544a), 제2 마그넷(544b), 상부 섀시(546), 스프링(545)을 포함할 수 있다. 하부 섀시(541)와 상부 섀시(546)는 금속 재질로 형성될 수 있다.
진동부(547)는 하부 섀시(541)와 상부 섀시(546) 사이에 배치될 수 있다. 진동부(547)에는 제1 마그넷(544a)과 연성 회로 보드(542) 및 보이스 코일(543)이 실장될 수 있다. 예를 들어, 진동부(547)와 상부 섀시(546) 사이에는 제1 마그넷(544a)과 연성 회로 보드(542) 및 보이스 코일(543)이 배치될 수 있으며, 진동부(547)에 보이스 코일(543), 연성 회로 보드(542) 및 제1 마그넷(544a)이 순차적 실장된 상태에서 상부 섀시(546)가 진동부(547)의 상부를 덮을 수 있다.
제2 마그넷(544b)은 진동부(547)와 하부 섀시(541) 사이에 배치될 수 있다. 하부 섀시(541)는 진동부(547)와 제2 마그넷(544b)을 덮으며 상부 섀시(546)와 결합될 수 있다.
진동부(547)에서 제1 마그넷(544a)이 배치된 면을 상면으로 정의하고, 제2 마그넷(544b)이 배치된 면을 하면으로 정의하면, 진동부(547)의 상면과 하면을 연결하는 일측면과 타측면 각각에는 스프링(545)이 배치될 수 있다. 즉, 스프링(545)은 스프링 고정부(548)에 삽입되어 진동부(547)의 일측면과 타측면에 각각 배치될 수 있다.
연성 회로 보드(542)는 제3 음향 배선(WL3) 및 제4 음향 배선(WL4)에 접속된다. 보이스 코일(543)은 진동부(547)와 연성 회로 보드(542) 사이에 배치되어 제3 음향 배선(WL3) 및 제4 음향 배선(WL4)과 전기적으로 연결될 수 있다. 제4 진동자(540)의 하부 섀시(541)는 제7 접착 부재(970)를 통하여 제3 진동자의 하면에 접착 고정될 수 있으며, 제3 음향 배선(WL3)에 인가되는 제1 구동 전압과 제4 음향 배선(WL4)에 인가되는 제2 구동 전압에 따라 제4 진동자(540)는 스프링이 배치된 수평 방향으로 진동하고, 도 25와 같이 패널 하부 부재(400) 및 표시 패널(300)을 수평 방향으로 진동시켜 사용자에게 햅틱을 제공할 수 있다. 이와 같은 패널 하부 부재(400) 및 표시 패널(300)의 수평 방향으로의 진동은 진동 소음이 감소와 동시에 햅틱 감도를 향상시킬 수 있는 이점이 있다.
도 26은 제1 음향 발생 장치에 의한 제1 음향 발생 모습을 개략적으로 보여주는 단면도이고, 도 27은 제2 음향 발생 장치에 의한 제2 음향 발생 모습을 개략적으로 보여주는 단면도이며, 도 28은 제1 음향 발생 장치 및 제2 음향 발생 장치에 의한 스테레오 음향 발생 모습을 개략적으로 보여주는 단면도이고, 도 29는 제2 음향 발생 장치에 의한 햅틱 구현 모습을 개략적으로 보여주는 단면도이며, 도 30은 일 실시예에 따른 표시 장치의 구동 방법을 보여주는 흐름도이다.
도 26을 참조하면, 몇몇 실시예에서 표시 장치(10)는 제1 음향 발생 장치(SG1)를 통하여 모노 음향 모드(mono mode)를 구현할 수 있다. 모노 음향 모드는 1 채널의 음향을 제공하는 모드이다. 즉, 제1 음향 발생 장치(SG1)의 제1 진동자(510)와 제2 진동자(520) 각각의 수직 방향 진동에 의하여 표시 장치(10)는 제1 음향(S1)을 출력하는 모노 음향 모드를 구현할 수 있다.
도 27을 참조하면, 몇몇 실시예에서 표시 장치(10)는 제2 음향 발생 장치(SG2)를 통하여 모노 음향 모드를 구현할 수 있다. 즉, 제2 음향 발생 장치(SG2)의 제3 진동자(530)의 수직 방향 진동에 의하여 표시 장치(10)는 제2 음향(S2)을 출력하는 모노 음향 모드를 구현할 수 있다.
도 28을 참조하면, 몇몇 실시예에서 표시 장치(10)는 제1 음향 발생 장치(SG1) 및 제2 음향 발생 장치(SG2)를 통하여 스테레오 음향 모드(stereo mode)를 구현할 수 있다. 스테레오 음향 모드는 사용자에게 2 채널 이상의 입체 음향을 제공하는 모드이다. 즉, 제1 음향 발생 장치(SG1)의 제1 진동자(510)와 제2 진동자(520) 각각은 수직 방향으로 진동하여 제1 음향(S1)을 출력하고, 제2 음향 발생 장치(SG2)의 제3 진동자(530)는 수직 방향으로 진동하여 제2 음향(S2)을 출력하여, 표시 장치(10)는 스테레오 음향 모드를 구현할 수 있다. 다만, 이에 한정되는 것은 아니고, 몇몇 실시예에서 제1 음향 발생 장치(SG1)의 제1 진동자(510)가 수직 방향으로 진동하여 제1 음향(S1)을 출력하고, 제2 음향 발생 장치(SG2)의 제3 진동자(530)는 수직 방향으로 진동하여 제2 음향(S2)을 출력하여, 스테레오 음향 모드를 구현할 수도 있다.
이와 같이, 제1 음향 발생 장치(SG1) 및 제2 음향 발생 장치(SG2)에 의한 제1 음향(S1) 및 제2 음향(S2)은 제3 방향(Z축 방향)으로 동일하게 출력되므로 고품질의 스테레오 음향을 구현할 수 있는 이점이 있다.
도 29를 참조하면, 몇몇 실시예에서 표시 장치(10)는 제2 음향 발생 장치(SG2)를 통하여 햅틱 모드(haptic mode)를 구현할 수 있다. 햅틱 모드는 표시 장치(10)를 수평 방향으로 진동(HT)하여 사용자에게 촉감을 제공하는 모드이다. 즉, 제2 음향 발생 장치(SG2)의 제4 진동자(540)의 수평 방향 진동에 의하여 표시 장치(10)는 수평 방향으로 진동(HT)하는 햅틱 모드를 구현할 수 있다.
이하에서는, 도 26 내지 도29와 도 30을 결부하여, 일 실시예에 따른 표시 장치(10)의 음향 출력 방법을 상세히 설명한다.
도 30을 참조하면, 첫 번째로, 메인 프로세서(710)는 표시 장치(10)가 음향 출력 모드로 구동하는지를 판단한다. 음향 출력 모드는 표시 장치(10)가 음악 또는 비디오 등의 어플리케이션을 실행함으로써 음향을 출력하는 모드이다. 또한, 음향 출력 모드는 메인 회로 보드(700)의 이동통신 모듈을 이용하여 사용자가 표시 장치(10)를 통해 음성 통화 또는 화상 통화를 수행하는 모드를 포함할 수 있다. (도 30의 S101)
두 번째로, 메인 프로세서(710)는 표시 장치(10)가 음향 출력 모드로 구동 중인 경우, 스테레오 음향 모드와 모노 음향 모드 중 어느 모드인지를 판단한다. (도 30의 S102)
세 번째로, 메인 프로세서(710)는 스테레오 음향 모드로 구동 중인 경우, 도 28과 같이 제1 음향 발생 장치(SG1)의 제1 진동자(510)와 제2 진동자(520) 및 제2 음향 발생 장치(SG2)의 제3 진동자(530)를 통하여 제1 음향(S1) 및 제2 음향(S2)을 생성하여 출력하도록 제어한다. (도 30의 S103) 다만, 이에 한정되는 것은 아니고, 전술한 바와 같이, 제1 음향 발생 장치(SG1)의 제1 진동자(510)와 제2 음향 발생 장치(SG2)의 제3 진동자(530)만으로 스테레오 음향 모드를 구현할 수도 있다.
메인 프로세서(710)는 제1 음향 발생 장치(SG1)와 제2 음향 발생 장치(SG2)로 제1 음향(S1)과 제2 음향(S2)을 생성하도록 제어함으로써, 사용자에게 2 채널의 입체 음향을 제공할 수 있다. 구체적으로, 메인 프로세서(710)는 제1 음향 데이터를 메인 회로 보드(700), 표시 회로 보드(310)를 통해 음향 구동부(330)로 출력하고, 음향 구동부(330)는 제1 음향 데이터에 따라 제1 음향 신호를 생성하고, 제1 음향 회로 보드(SCB1)를 통해 제1 음향 발생 장치(SG1)로 출력한다. 제1 음향 발생 장치(SG1)는 제1 음향 신호에 따라 제1 음향(S1)을 출력할 수 있다. 또한, 메인 프로세서(710)는 제2 음향 데이터를 메인 회로 보드(700), 표시 회로 보드(310)를 통해 음향 구동부(330)로 출력하고, 음향 구동부(330)는 제2 음향 데이터에 따라 제2 음향 신호를 생성하고, 제2 음향 회로 보드(SCB2)를 통해 제2 음향 발생 장치(SG2)로 출력한다. 제2 음향 발생 장치(SG2)는 제2 음향 신호에 따라 제2 음향(S2)을 출력할 수 있다.
메인 프로세서(710)는 모노 음향 모드로 구동 중인 경우, 제1 음향 발생 장치(SG1)의 제1 진동자(510), 제2 진동자(520) 및 제2 음향 발생 장치(SG2)의 제3 진동자(530) 중 어느 하나로 음향을 생성하여 출력하도록 제어한다. (도 30의 S104)
몇몇 실시예에서 도 26과 같이 메인 프로세서(710)는 제1 음향 발생 장치(SG1)의 제1 진동자(510) 및 제2 진동자(520)로 제1 음향(S1)만을 생성하도록 제어할 수 있다. 구체적으로, 메인 프로세서(710)는 제1 음향 데이터를 메인 회로 보드(700) 및 표시 회로 보드(310)를 통해 음향 구동부(330)로 출력한다. 음향 구동부(330)는 제1 음향 데이터에 따라 제1 음향 신호를 생성하고, 음향 구동부(330)를 통해 제1 음향 발생 장치(SG1)로 출력한다. 제1 음향 발생 장치(SG1)는 제1 음향 신호에 따라 제1 음향(S1)을 출력할 수 있다. 이 경우, 제1 음향 발생 장치(SG1)는 제1 진동자(510) 및 제2 진동자(520)를 통하여 제1 음향 신호에 따라 제1 음향(S1)을 출력할 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니고, 제1 음향 발생 장치(SG1)는 제1 진동자(510) 및 제2 진동자(520) 중 어느 하나를 통하여 제1 음향 신호에 따라 제1 음향(S1)을 출력할 수도 있다.
몇몇 실시예에서 도 27과 같이 메인 프로세서(710)는 제2 음향 발생 장치(SG2)로 제2 음향(S2)만을 생성하도록 제어할 수 있다. 구체적으로, 메인 프로세서(710)는 제2 음향 데이터 또는 제2 음향 신호를 제2 음향 발생 장치(SG2)의 제3 진동자(530)로 출력한다. 제2 음향 발생 장치(SG2)의 제3 진동자(530)는 제2 음향 데이터에 의해 생성된 제2 음향 신호 또는 메인 프로세서(710)의 제2 음향 신호에 따라 제2 음향(S2)을 출력할 수 있다.
세 번째로, 메인 프로세서(710)는 표시 장치(10)가 음향 출력 모드로 구동하지 않는 경우, 햅틱 모드로 구동하는지를 판단한다. (도 30의 S105)
네 번째로, 메인 프로세서(710)는 햅틱 모드로 구동 중인 경우, 도 29와 같이 제2 음향 발생 장치(SG2)의 제4 진동자(540)를 이용하여 표시 패널(300)을 수평 방향으로 진동시켜, 사용자에게 햅틱을 제공하도록 제어한다. (도 30의 S106)
메인 프로세서(710)는 햅틱 모드에서 햅틱 데이터를 메인 회로 보드(700) 및 표시 회로 보드(310)를 통해 음향 구동부(330)로 출력한다. 음향 구동부(330)는 햅틱 데이터에 따라 교류 전압을 생성한다. 음향 구동부(330)는 교류 전압을 제2 음향 회로 보드(SCB2)를 통해 제2 음향 발생 장치(SG2)의 제4 진동자(540)로 출력한다.
제2 음향 발생 장치(SG2)의 제4 진동자(540)는 교류 전압에 따라 수평 방향으로 진동한다. 표시 패널(300)은 제2 음향 발생 장치(SG2)의 제4 진동자(540)의 수평 방향 진동에 따라 수평 방향으로 진동하며, 이로 인해 사용자에게 햅틱을 제공할 수 있다. 제2 음향 발생 장치(SG2)는 음향 출력 모드에서는 수직 방향으로 진동하고 햅틱 모드에서 수평 방향으로 진동할 수 있다.
도 31은 다른 실시예에 따른 표시 장치의 분해 사시도이고, 도 32는 도 2의 커버 윈도우, 터치 회로 보드, 표시 패널, 표시 회로 보드, 패널 하부 부재, 제1 음향 발생 장치, 제2 음향 발생 장치, 제1 음향 회로 보드, 및 제2 음향 회로 보드의 다른 예를 보여주는 저면도이다. 도 33은 도 2의 표시 회로 보드, 제2 연결 케이블, 제1 음향 발생 장치, 제1 음향 회로 보드, 제2 음향 발생 장치, 제2 음향 회로 보드, 및 미들 프레임의 다른 예를 보여주는 평면도이다. 도 31 내지 33의 실시예는 도 2 내지 도 4의 실시예와 제1 음향 발생 장치 및 제2 음향 발생 장치의 배치 구조에 있어서 차이점이 있다. 도 2 내지 도 4의 실시예와 중복되는 설명은 생략하고, 차이점 위주로 설명한다.
패널 하부 부재(400)의 하부에는 제1 음향 발생 장치(SG1_3)와 제2 음향 발생 장치(SG2_3)가 각각 배치될 수 있다.
제1 음향 발생 장치(SG1_3)는 제1 진동자(510)와 제2 진동자(520)를 포함할 수 있다. 제1 진동자(510)와 제2 진동자(520)는 제1 방향(X축 방향)으로 중첩되게 배치될 수 있다. 예를 들어, 제1 진동자(510) 및 제2 진동자(520)는 제1 방향(X축 방향)으로 중첩하며, 제1 진동자(510) 및 제2 진동자(520) 각각 패널 하부 부재(400)의 하면에 부착될 수 있다. 도 34와 같이 제1 진동자(510)는 제4 접착 부재(940)를 통해 패널 하부 부재(400)의 하면에 부착될 수 있고, 제2 진동자(520)는 제5 접착 부재(950)를 통해 패널 하부 부재(400)의 하면에 부착될 수 있다. 다만, 이에 한정되는 것은 아니고, 몇몇 실시예에서 제1 음향 발생 장치(SG1_3)의 제1 진동자(510) 및 제2 진동자(520)는 제2 방향(Y축 방향)으로 중첩하며 배치될 수 있고, 제1 음향 발생 장치(SG1_3)의 제1 진동자(510) 및 제2 진동자(520)는 제1 방향(X축 방향), 제2 방향(Y축 방향) 및 제3 방향(Z축 방향)에 각각 비중첩하며 배치될 수도 있다.
제2 음향 발생 장치(SG2_3)는 제3 진동자(530)와 제4 진동자(540)를 포함할 수 있다. 제3 진동자(530)와 제4 진동자(540)는 제1 방향(X축 방향)으로 중첩되게 배치될 수 있다. 예를 들어, 제3 진동자(530) 및 제4 진동자(540)는 제1 방향(X축 방향)으로 중첩하며, 제3 진동자(530) 및 제4 진동자(540) 각각 패널 하부 부재(400)의 하면에 부착될 수 있다. 도 34와 같이 제3 진동자(530)는 제6 접착 부재(960)를 통해 패널 하부 부재(400)의 하면에 부착될 수 있고, 제4 진동자(540)는 제7 접착 부재(970)를 통해 패널 하부 부재(400)의 하면에 부착될 수 있다. 다만, 이에 한정되는 것은 아니고, 몇몇 실시예에서 제2 음향 발생 장치(SG2_3)의 제3 진동자(530) 및 제4 진동자(540)는 제2 방향(Y축 방향)으로 중첩하며 배치될 수 있고, 제2 음향 발생 장치(SG2_3)의 제3 진동자(530) 및 제4 진동자(540)는 제1 방향(X축 방향), 제2 방향(Y축 방향) 및 제3 방향(Z축 방향)에 각각 비중첩하며 배치될 수도 있다.
제1 음향 발생 장치(SG1_3)는 피에조 액츄에이터(piezo actuator), 선형 공진 액츄에이터(linear resonant actuator, LRA) 및 여진기(Exciter)를 포함하여 이루어질 수 있다. 몇몇 실시예에서 제1 음향 발생 장치(SG1_3)는 제1 진동자(510)와 제2 진동자(520)를 포함할 수 있으며, 제1 진동자(510)는 피에조 액츄에이터로 이루어지고, 제2 진동자(520)는 선형 공진 액츄에이터로 이루어질 수 있다. 또한, 몇몇 실시예에서 제1 음향 발생 장치(SG1_3)는 제1 진동자(510)와 제2 진동자(520)를 포함할 수 있으며, 제1 진동자(510)는 피에조 액츄에이터로 이루어지고, 제2 진동자(520)는 여진기로 이루어질 수 있고, 몇몇 실시예에서 제1 진동자(510)는 선형 공진 액츄에이터로 이루어지고, 제2 진동자(520)는 여진기로 이루어질 수도 있다. 또한, 몇몇 실시예에서 제1 음향 발생 장치(SG1_3)는 세 개 이상의 진동자를 포함할 수 있으며, 피에조 액츄에이터, 선형 공진 액츄에이터 및 여진기 각각을 포함할 수도 있다.
제2 음향 발생 장치(SG2_3)는 피에조 액츄에이터(piezo actuator), 선형 공진 액츄에이터(linear resonant actuator, LRA)를 포함하여 이루어질 수 있다. 몇몇 실시예에서 제2 음향 발생 장치(SG2_3)는 제3 진동자(530)와 제4 진동자(540)를 포함할 수 있으며, 제3 진동자(530)는 피에조 액츄에이터로 이루어지고, 제4 진동자(520)는 선형 공진 액츄에이터로 이루어질 수 있다.
제1 진동자(510), 제2 진동자(520) 및 제3 진동자(530) 각각은 수직 방향으로 진동하고, 제4 진동자(540)는 수평 방향으로 진동할 수 있다. 예를 들어, 제1 진동자(510), 제2 진동자(520) 및 제3 진동자(530) 각각은 표시 패널(300)을 수직 방향으로 진동시켜 음향을 출력하고, 제4 진동자(540)는 표시 패널(300)을 수평 방향으로 진동하여 햅틱을 제공할 수 있다. 제1 진동자(510), 제2 진동자(520), 제3 진동자(530) 및 제4 진동자(540)에 대한 설명은 도 2 내지 도 4의 실시예에서 구체적으로 설명하였으므로, 중복 설명은 생략한다.
제1 음향 발생 장치(SG1_3)는 제1 음향 회로 보드(SCB1_1)에 연결되고, 제2 음향 발생 장치(SG2_3)는 제2 음향 회로 보드(SCB2_1)에 연결될 수 있다. 구체적으로, 제1 음향 회로 보드(SCB1_1)의 일단은 제1 음향 발생 장치(SG1_3)의 제1 진동자(510) 및 제2 진동자(520)의 일 측에 마련된 음향 패드 영역에 각각 연결될 수 있다. 제2 음향 회로 보드(SCB2_1)의 일단은 제2 음향 발생 장치(SG2_3)의 제3 진동자(530) 및 제4 진동자(540)의 일 측에 마련된 음향 패드 영역에 각각 연결될 수 있다.
제1 음향 회로 보드(SCB1_1) 및 제2 음향 회로 보드(SCB2_1) 각각은 표시 회로 보드(310)의 음향 구동부(330)에 연결될 수 있다. 따라서, 제1 음향 발생 장치(SG1_3) 및 제2 음향 발생 장치(SG2_3) 각각은 음향 구동부(330)의 제1 구동 전압과 제2 구동 전압에 따라 진동함으로써 음향을 출력하거나 햅틱을 제공할 수 있다. 예를 들어, 음향 구동부(330)는 음향 출력 모드에서 제1 음향 발생 장치(SG1_3)의 제1 진동자(510)와 제2 진동자(520) 및 제2 음향 발생 장치(SG2)의 제3 진동자(530)를 이용하여 표시 패널(300)을 수직 방향으로 진동하여 음향을 출력하고, 음향 구동부(330)는 햅틱 모드에서 제2 음향 발생 장치(SG2_3)의 제4 진동자(540)를 이용하여 표시 패널(300)을 수평 방향으로 진동하여 사용자에게 햅틱을 제공할 수 있다.
미들 프레임(600)에는 제1 음향 발생 장치(SG1_3)의 제1 진동자(510) 및 제2 진동자(520)를 수용하기 위한 제1 수용홀(AH1)과, 제2 음향 발생 장치(SG2_3)의 제3 진동자(530) 및 제4 진동자(540)를 수용하기 위한 제2 수용홀(AH2)이 형성될 수 있다. 제1 수용홀(AH1)의 너비는 제1 음향 발생 장치(SG1_3)의 너비보다 크게 이루어지고, 제2 수용홀(AH2)의 너비는 제2 음향 발생 장치(SG2_3)의 너비보다 크게 이루어질 수 있다. 또한, 몇몇 실시예에서 제1 수용홀(AH1) 및 제2 수용홀(AH2)은 배터리 홀(BH)과 일체로 형성될 수도 있다.
도 31 내지 도 33에 도시된 실시예에 의하면, 표시 패널(300)의 하부에 배치된 제1 음향 발생 장치(SG1_3)의 제1 진동자(510) 및 제2 진동자(520)가 제1 방향(X축 방향)으로 중첩하며, 패널 하부 부재(400)의 하면에 각각 부착되고, 제2 음향 발생 장치(SG2_3)의 제3 진동자(530) 및 제4 진동자(540)가 제1 방향(X축 방향)으로 중첩하며, 패널 하부 부재(400)의 하면에 각각 부착된다. 이에 따라, 서로 동일한 방향으로 출력되는 스테레오 음향을 보다 풍부하게 제공할 뿐만 아니라, 사용자에게 고감도의 햅틱을 제공할 수 있다.
도 34는 도 32 및 도 33의 Ⅲ-Ⅲ' 및 Ⅳ-Ⅳ'을 따라 자른 일 실시예의 단면도이다.
도 34에 도시된 커버 윈도우(100), 터치 감지 장치(200), 표시 패널(300), 패널 하부 부재(400), 제1 접착 부재(910), 제2 접착 부재(920), 및 제3 접착 부재(930)는 도 1 및 도 2에서 상세하게 설명하였으므로, 중복 설명은 생략한다.
도 34를 참조하면, 제1 음향 발생 장치(SG1_3)는 패널 하부 부재(400)의 하부에 배치된다. 구체적으로, 제1 진동자(510)는 제4 접착 부재(940)를 통해 패널 하부 부재(400)의 하면에 부착되며, 제2 진동자(520)는 제5 접착 부재(950)를 통해 패널 하부 부재(400)의 하면에 부착될 수 있다. 또한, 제1 진동자(510) 및 제2 진동자(520) 각각의 일면은 서로 접촉할 수 있으며, 제1 진동자(510)와 제2 진동자(520)는 제1 방향(X축 방향)으로 중첩할 수 있다.
제1 음향 발생 장치(SG1_3)의 제1 진동자(510) 및 제2 진동자(520) 각각은 제1 수용홀(AH1)과 제3 방향(Z축 방향)으로 중첩할 수 있다. 예를 들어, 제1 음향 발생 장치(SG1_3)의 제1 진동자(510) 및 제2 진동자(520) 각각은 제1 수용홀(AH1) 내에 위치할 수 있다.
제2 음향 발생 장치(SG2_3)는 패널 하부 부재(400)의 하부에 배치된다. 구체적으로, 제3 진동자(530)는 제4 접착 부재(940)를 통해 패널 하부 부재(400)의 하면에 부착되며, 제4 진동자(540)는 제5 접착 부재(950)를 통해 패널 하부 부재(400)의 하면에 부착될 수 있다. 또한, 제3 진동자(530) 및 제4 진동자(540) 각각의 일면은 서로 접촉할 수 있으며, 제3 진동자(530)와 제4 진동자(540)는 제1 방향(X축 방향)으로 중첩할 수 있다.
제2 음향 발생 장치(SG2_3)의 제1 진동자(530) 및 제2 진동자(540) 각각은 제2 수용홀(AH2)과 제3 방향(Z축 방향)으로 중첩할 수 있다. 예를 들어, 제2 음향 발생 장치(SG1_3)의 제3 진동자(530) 및 제4 진동자(540) 각각은 제2 수용홀(AH2) 내에 위치할 수 있다.
도 35는 도 32 및 도 33의 Ⅲ-Ⅲ' 및 Ⅳ-Ⅳ'을 따라 자른 다른 실시예의 단면도이다.
도 35를 참조하면, 제1 음향 발생 장치(SG1_4)의 제1 진동자(510)는 제4 접착 부재(940)를 통해 패널 하부 부재(400)의 하면에 부착되며, 제1 음향 발생 장치(SG1_4)의 제2 진동자(520)는 제5 접착 부재(950)를 통해 패널 하부 부재(400)의 하면에 부착될 수 있다. 또한, 제1 음향 발생 장치(SG1_4)의 제1 진동자(510)와 제2 진동자(520)는 서로 비접촉할 수 있다. 예를 들어, 제1 진동자(510)와 제2 진동자(520)는 제1 방향(X축 방향)으로 중첩하되, 제1 방향(X축 방향)으로 서로 이격되어 배치될 수 있다. 다만, 이에 한정되는 것은 아니며, 제1 진동자(510)와 제2 진동자(520)는 제2 방향(Y축 방향)으로 중첩하되 제2 방향(Y축 방향)으로 서로 이격되어 배치될 수 있고, 몇몇 실시예에서 제1 진동자(510) 및 제2 진동자(520)는 제1 방향(X축 방향), 제2 방향(Y축 방향) 및 제3 방향(Z축 방향)에 각각 비중첩하며, 서로 이격되어 배치될 수도 있다.
제1 음향 발생 장치(SG1_4)의 제1 진동자(510) 및 제2 진동자(520) 각각은 제1 수용홀(AH1)과 제3 방향(Z축 방향)으로 중첩할 수 있다. 예를 들어, 제1 음향 발생 장치(SG1_4)의 제1 진동자(510) 및 제2 진동자(520) 각각은 제1 수용홀(AH1) 내에 위치할 수 있다. 다만, 이에 한정되는 것은 아니며, 제1 진동자(510) 및 제2 진동자(520)가 별도의 수용홀에 각각 수용될 수도 있다.
제2 음향 발생 장치(SG2_4)의 제3 진동자(530)는 제6 접착 부재(960)를 통해 패널 하부 부재(400)의 하면에 부착되며, 제2 음향 발생 장치(SG2_4)의 제4 진동자(540)는 제7 접착 부재(970)를 통해 패널 하부 부재(400)의 하면에 부착될 수 있다. 또한, 제2 음향 발생 장치(SG2_4)의 제3 진동자(530)와 제4 진동자(540)는 서로 비접촉할 수 있다. 예를 들어, 제3 진동자(530)와 제4 진동자(540)는 제1 방향(X축 방향)으로 중첩하되, 제1 방향(X축 방향)으로 서로 이격되어 배치될 수 있다. 다만, 이에 한정되는 것은 아니며, 제3 진동자(530)와 제4 진동자(540)는 제2 방향(Y축 방향)으로 중첩하되 제2 방향(Y축 방향)으로 서로 이격되어 배치될 수 있고, 몇몇 실시예에서 제3 진동자(530) 및 제4 진동자(540)는 제1 방향(X축 방향), 제2 방향(Y축 방향) 및 제3 방향(Z축 방향)에 각각 비중첩하며, 서로 이격되어 배치될 수도 있다.
제2 음향 발생 장치(SG2_4)의 제3 진동자(530) 및 제4 진동자(540) 각각은 제2 수용홀(AH2)과 제3 방향(Z축 방향)으로 중첩할 수 있다. 예를 들어, 제2 음향 발생 장치(SG2_4)의 제3 진동자(530) 및 제4 진동자(540) 각각은 제2 수용홀(AH2) 내에 위치할 수 있다. 다만, 이에 한정되는 것은 아니며, 제3 진동자(530) 및 제4 진동자(540)가 별도의 수용홀에 각각 수용될 수도 있다.
도 36은 제1 음향 발생 장치에 의한 제1 음향 발생 모습을 개략적으로 보여주는 사시도이고, 도 37은 제2 음향 발생 장치에 의한 제2 음향 발생 모습을 개략적으로 보여주는 사시도이며, 도 38은 제1 음향 발생 장치 및 제2 음향 발생 장치에 의한 스테레오 음향 발생 모습을 개략적으로 보여주는 사시도이고, 도 39는 제2 음향 발생 장치에 의한 햅틱 구현 모습을 개략적으로 보여주는 사시도이다.
도 36을 참조하면, 몇몇 실시예에서 표시 장치(10)는 제1 음향 발생 장치(SG1_3)와 제2 음향 발생 장치(SG2_3)가 서로 마주하는 단변에 각각 인접하게 배치될 수 있다. 다만, 이에 한정되는 것은 아니고, 제1 음향 발생 장치(SG1_3)와 제2 음향 발생 장치(SG2_3)가 서로 마주하는 장변에 각각 인접하게 배치될 수 있으며, 제1 음향 발생 장치(SG1_3)는 단변에 인접하여 배치되고, 제2 음향 발생 장치(SG2_3)는 장변에 인접하게 배치될 수도 있다.
제1 음향 발생 장치(SG1_3)를 통하여 모노 음향 모드(mono mode)를 구현할 수 있다. 즉, 제1 음향 발생 장치(SG1_3)의 제1 진동자(510)와 제2 진동자(520) 각각의 수직 방향 진동에 의하여 표시 장치(10)는 제1 음향(S1)을 출력하는 모노 음향 모드를 구현할 수 있다. 다만, 이에 한정되는 것은 아니고, 제1 음향 발생 장치(SG1_3)는 제1 진동자(510) 및 제2 진동자(520) 중 어느 하나를 수직 방향으로 진동하여 모노 음향 모드(mono mode)를 구현할 수 있다.
도 37을 참조하면, 몇몇 실시예에서 표시 장치(10)는 제2 음향 발생 장치(SG2_3)를 통하여 모노 음향 모드를 구현할 수 있다. 즉, 제2 음향 발생 장치(SG2_3)의 제3 진동자(530)의 수직 방향 진동에 의하여 표시 장치(10)는 제2 음향(S2)을 출력하는 모노 음향 모드를 구현할 수 있다.
도 38을 참조하면, 몇몇 실시예에서 표시 장치(10)는 제1 음향 발생 장치(SG1_3) 및 제2 음향 발생 장치(SG2_3)를 통하여 스테레오 음향 모드(stereo mode)를 구현할 수 있다. 예를 들어, 제1 음향 발생 장치(SG1_3)의 제1 진동자(510)와 제2 진동자(520) 각각은 수직 방향으로 진동하여 제1 음향(S1)을 출력하고, 제2 음향 발생 장치(SG2_3)의 제3 진동자(530)는 수직 방향으로 진동하여 제2 음향(S2)을 출력하여, 표시 장치(10)는 스테레오 음향 모드를 구현할 수 있다. 다만, 이에 한정되는 것은 아니고, 몇몇 실시예에서 제1 음향 발생 장치(SG1_3)의 제1 진동자(510)가 수직 방향으로 진동하여 제1 음향(S1)을 출력하고, 제2 음향 발생 장치(SG2_3)의 제3 진동자(530)가 수직 방향으로 진동하여 제2 음향(S2)을 출력하여, 스테레오 음향 모드를 구현할 수도 있다.
이와 같이, 제1 음향 발생 장치(SG1_3) 및 제2 음향 발생 장치(SG2_3)에 의한 제1 음향(S1) 및 제2 음향(S2)은 제3 방향(Z축 방향)으로 동일하게 출력되므로 고품질의 스테레오 음향을 구현할 수 있는 이점이 있다. 또한, 제1 진동자(510), 제2 진동자(520) 및 제3 진동자(530)가 각각 패널 하부 부재(400)에 부착되어 더욱 풍부한 스테레오 음향을 구현할 수 있다.
도 39를 참조하면, 일 실시예에 따른 표시 장치(10)는 제2 음향 발생 장치(SG2_3)를 통하여 햅틱 모드(haptic mode)를 구현할 수 있다. 예를 들어, 제2 음향 발생 장치(SG2_3)의 제4 진동자(540)의 수평 방향 진동에 의하여 표시 장치(10)는 수평 방향으로 진동(HT)하는 햅틱 모드를 구현할 수 있다. 또한, 제4 진동자(530)가 패널 하부 부재(400)에 직접 부착되어 사용자에게 고감도의 햅틱을 제공할 수 있다.
도 40은 표시 패널의 표시 영역의 일 예를 보여주는 단면도이다.
도 40을 참조하면, 표시 패널(110)은 제1 기판(111), 제2 기판(112), 박막 트랜지스터층(TFTL), 발광 소자층(EML), 박막 봉지층(TFEL), 충진재(FL), 파장 변환층(QDL), 및 컬러필터층(CFL)을 포함할 수 있다.
제2 기판(112)과 마주보는 제1 기판(111)의 일면 상에는 버퍼막(302)이 형성될 수 있다. 버퍼막(302)은 투습에 취약한 제1 기판(111)을 통해 침투하는 수분으로부터 박막 트랜지스터(335)들과 발광 소자들을 보호하기 위해 제1 기판(111) 상에 형성될 수 있다. 버퍼막(302)은 교번하여 적층된 복수의 무기막들로 이루어질 수 있다. 예를 들어, 버퍼막(302)은 실리콘 산화막(SiOx), 실리콘 질화막(SiNx), SiON 중 하나 이상의 무기막이 교번하여 적층된 다중막으로 형성될 수 있다. 버퍼막은 생략될 수 있다.
버퍼막(302) 상에는 박막 트랜지스터층(TFTL)이 형성된다. 박막 트랜지스터층(TFTL)은 박막 트랜지스터(335)들, 게이트 절연막(336), 층간 절연막(337), 보호막(338), 및 평탄화막(339)을 포함한다.
버퍼막(302) 상에는 박막 트랜지스터(335)가 형성된다. 박막 트랜지스터(335)는 액티브층(331), 게이트전극(332), 소스전극(333) 및 드레인전극(334)을 포함한다. 도 22에서는 박막 트랜지스터(335)가 게이트전극(332)이 액티브층(331)의 상부에 위치하는 상부 게이트(탑 게이트, top gate) 방식으로 형성된 것을 예시하였으나, 이에 한정되지 않음에 주의하여야 한다. 즉, 박막 트랜지스터(335)들은 게이트전극(332)이 액티브층(331)의 하부에 위치하는 하부 게이트(보텀 게이트, bottom gate) 방식 또는 게이트전극(332)이 액티브층(331)의 상부와 하부에 모두 위치하는 더블 게이트(double gate) 방식으로 형성될 수 있다.
버퍼막(302) 상에는 액티브층(331)이 형성된다. 액티브층(331)은 실리콘계 반도체 물질 또는 산화물계 반도체 물질로 형성될 수 있다. 버퍼막과 액티브층(331) 사이에는 액티브층(331)으로 입사되는 외부광을 차단하기 위한 차광층이 형성될 수 있다.
액티브층(331) 상에는 게이트 절연막(336)이 형성될 수 있다. 게이트 절연막(316)은 무기막, 예를 들어 실리콘 산화막(SiOx), 실리콘 질화막(SiNx), 또는 이들의 다중막으로 형성될 수 있다.
게이트 절연막(316) 상에는 게이트전극(332)과 게이트 라인이 형성될 수 있다. 게이트전극(332)과 게이트 라인은 몰리브덴(Mo), 알루미늄(Al), 크롬(Cr), 금(Au), 티타늄(Ti), 니켈(Ni), 네오디뮴(Nd) 및 구리(Cu) 중 어느 하나 또는 이들의 합금으로 이루어진 단일층 또는 다중층으로 형성될 수 있다.
게이트전극(332)과 게이트 라인 상에는 층간 절연막(337)이 형성될 수 있다. 층간 절연막(337)은 무기막, 예를 들어 실리콘 산화막(SiOx), 실리콘 질화막(SiNx), 또는 이들의 다중막으로 형성될 수 있다.
층간 절연막(337) 상에는 소스전극(333), 드레인전극(334), 및 데이터 라인이 형성될 수 있다. 소스전극(333)과 드레인전극(334) 각각은 게이트 절연막(336)과 층간 절연막(337)을 관통하는 콘택홀을 통해 액티브층(331)에 접속될 수 있다. 소스전극(333), 드레인전극(334), 및 데이터 라인은 몰리브덴(Mo), 알루미늄(Al), 크롬(Cr), 금(Au), 티타늄(Ti), 니켈(Ni), 네오디뮴(Nd) 및 구리(Cu) 중 어느 하나 또는 이들의 합금으로 이루어진 단일층 또는 다중층으로 형성될 수 있다.
소스전극(333), 드레인전극(334), 및 데이터 라인 상에는 박막 트랜지스터(335)를 절연하기 위한 보호막(338)이 형성될 수 있다. 보호막(338)은 무기막, 예를 들어 실리콘 산화막(SiOx), 실리콘 질화막(SiNx), 또는 이들의 다중막으로 형성될 수 있다.
보호막(338) 상에는 박막 트랜지스터(335)로 인한 단차를 평탄하게 하기 위한 평탄화막(339)이 형성될 수 있다. 평탄화막(339)은 아크릴 수지(acryl resin), 에폭시 수지(epoxy resin), 페놀 수지(phenolic resin), 폴리아미드 수지(polyamide resin), 폴리이미드 수지(polyimide resin) 등의 유기막으로 형성될 수 있다.
박막 트랜지스터층(TFTL) 상에는 발광 소자층(EML)이 형성된다. 발광 소자층(EML)은 발광 소자들과 화소 정의막(344)을 포함한다.
발광 소자들과 화소 정의막(344)은 평탄화막(339) 상에 형성된다. 발광 소자는 유기 발광 소자(organic light emitting device)일 수 있다. 이 경우, 발광 소자는 애노드 전극(341), 발광층(342)들, 및 캐소드 전극(343)을 포함할 수 있다.
애노드 전극(341)은 평탄화막(339) 상에 형성될 수 있다. 애노드 전극(341)은 보호막(338)과 평탄화막(339)을 관통하는 콘택홀을 통해 박막 트랜지스터(335)의 소스전극(333)에 접속될 수 있다.
화소 정의막(344)은 화소들을 구획하기 위해 평탄화막(339) 상에서 애노드 전극(341)의 가장자리를 덮도록 형성될 수 있다. 즉, 화소 정의막(344)은 서브 화소들(PX1, PX2, PX3)을 정의하는 화소 정의막으로서 역할을 한다. 서브 화소들(PX1, PX2, PX3) 각각은 애노드 전극(341), 발광층(342), 및 캐소드 전극(343)이 순차적으로 적층되어 애노드 전극(341)으로부터의 정공과 캐소드 전극(343)으로부터의 전자가 발광층(342)에서 서로 결합되어 발광하는 영역을 나타낸다.
애노드 전극(341)과 화소 정의막(344) 상에는 발광층(342)들이 형성된다. 발광층(342)은 유기 발광층일 수 있다. 발광층(342)은 청색(blue) 광 또는 자외선(ultraviolet) 광과 같은 단파장의 광을 발광할 수 있다. 청색 광의 피크 파장 범위는 약 450㎚ 내지 490㎚일 수 있으며, 자외선 광의 피크 파장 범위는 450㎚보다 작을 수 있다. 이 경우, 발광층(342)은 서브 화소들(PX1, PX2, PX3)에 공통적으로 형성되는 공통층일 수 있다. 이 경우, 표시 패널(110)은 발광층(342)에서 발광된 청색(blue) 광 또는 자외선(ultraviolet) 광과 같은 단파장의 광을 적색 광, 녹색 광, 및 청색 광으로 변환하기 위한 광 파장 변환층(QDL), 및 적색 광, 녹색 광, 및 청색 광을 각각 투과시키는 컬러필터층(CFL)을 포함할 수 있다.
발광층(342)은 정공 수송층(hole transporting layer), 발광층(light emitting layer), 및 전자 수송층(electron transporting layer)을 포함할 수 있다. 또한, 발광층(342)은 2 스택(stack) 이상의 탠덤 구조로 형성될 수 있으며, 이 경우, 스택들 사이에는 전하 생성층이 형성될 수 있다.
캐소드 전극(343)은 발광층(342) 상에 형성된다. 제2 전극(343)은 발광층(342)을 덮도록 형성될 수 있다. 제2 전극(343)은 화소들에 공통적으로 형성되는 공통층일 수 있다.
발광 소자층(EML)은 제2 기판(112) 방향, 즉 상부 방향으로 발광하는 상부 발광(top emission) 방식으로 형성될 수 있다. 이 경우, 애노드 전극(341)은 알루미늄과 티타늄의 적층 구조(Ti/Al/Ti), 알루미늄과 ITO의 적층 구조(ITO/Al/ITO), APC 합금, 및 APC 합금과 ITO의 적층 구조(ITO/APC/ITO)와 같은 반사율이 높은 금속물질로 형성될 수 있다. APC 합금은 은(Ag), 팔라듐(Pd), 및 구리(Cu)의 합금이다. 또한, 캐소드 전극(263)은 광을 투과시킬 수 있는 ITO, IZO와 같은 투명한 금속물질(TCO, Transparent Conductive Material), 또는 마그네슘(Mg), 은(Ag), 또는 마그네슘(Mg)과 은(Ag)의 합금과 같은 반투과 금속물질(Semi-transmissive Conductive Material)로 형성될 수 있다. 캐소드 전극(343)이 반투과 금속물질로 형성되는 경우, 미세 공진(micro cavity)에 의해 출광 효율이 높아질 수 있다.
발광 소자층(EML) 상에는 박막 봉지층(TFEL, 305)이 형성된다. 박막 봉지층(TFEL, 305)은 발광층(342)과 캐소드 전극(343)에 산소 또는 수분이 침투하는 것을 방지하는 역할을 한다. 이를 위해, 박막 봉지층(TFEL, 305)은 적어도 하나의 무기막을 포함할 수 있다. 무기막은 실리콘 질화물, 알루미늄 질화물, 지르코늄 질화물, 티타늄 질화물, 하프늄 질화물, 탄탈륨 질화물, 실리콘 산화물, 알루미늄 산화물, 또는 티타늄 산화물로 형성될 수 있다. 또한, 박막 봉지층(TFEL, 305)은 적어도 하나의 유기막을 더 포함할 수 있다. 유기막은 이물들(particles)이 박막 봉지층(TFEL, 305)을 뚫고 발광층(342)과 캐소드 전극(343)에 투입되는 것을 방지하기 위해 충분한 두께로 형성될 수 있다. 유기막은 에폭시, 아크릴레이트 또는 우레탄아크릴레이트 중 어느 하나를 포함할 수 있다.
제1 기판(111)과 마주보는 제2 기판(112)의 일면 상에는 컬러필터층(CFL)이 배치된다. 컬러필터층(CFL)은 블랙 매트릭스(360)와 컬러필터들(370)을 포함할 수 있다.
제2 기판(112)의 일면 상에는 블랙 매트릭스(360)가 형성될 수 있다. 블랙 매트릭스(360)는 서브 화소들(PX1, PX2, PX3)과 중첩되지 않고, 화소 정의막(344)과 중첩되게 배치될 수 있다. 블랙 매트릭스(360)는 광을 투과시키지 않고 차단할 수 있는 블랙 염료를 포함하거나 불투명 금속 물질을 포함할 수 있다.
컬러필터들(370)은 서브 화소들(PX1, PX2, PX3)과 중첩되게 배치될 수 있다. 제1 컬러필터(371)들은 제1 서브 화소(PX1)들에 각각 중첩되게 배치되고, 제2 컬러필터(372)들은 제2 서브 화소(PX2)들에 각각 중첩되게 배치되며, 제3 컬러필터(373)들은 제3 서브 화소(PX3)들에 각각 중첩되게 배치될 수 있다. 이 경우, 제1 컬러필터(371)는 제1 색의 광을 투과시키는 제1 색의 광 투과 필터이고, 제2 컬러필터(372)는 제2 색의 광을 투과시키는 제2 색의 광 투과 필터이며, 제3 컬러필터(373)는 제3 색의 광을 투과시키는 제3 색의 광 투과 필터일 수 있다. 예를 들어, 제1 색은 적색, 제2 색은 녹색, 제3 색은 청색일 수 있으나, 이에 한정되지 않는다. 이 경우, 제1 컬러필터(371)를 투과한 적색 광의 피크 파장 범위는 대략 620㎚ 내지 750㎚이고, 제2 컬러필터(372)를 투과한 녹색 광의 피크 파장 범위는 대략 500㎚ 내지 570㎚이며, 제3 컬러필터(373)를 투과한 청색 광의 피크 파장 범위는 대략 450㎚ 내지 490㎚일 수 있다.
또한, 서로 인접한 두 개의 컬러필터들의 가장자리들은 블랙 매트릭스(360)와 중첩될 수 있다. 이로 인해, 어느 한 서브 화소의 발광층(342)에서 발광된 광이 인접한 서브 화소의 컬러필터로 진행하여 발생하는 혼색이 블랙 매트릭스(360)에 의해 방지될 수 있다.
컬러필터들(370) 상에는 컬러필터들(370)과 블랙 매트릭스(360)로 인한 단차를 평탄화하기 위해 오버코트층이 형성될 수 있다. 오버코트층은 생략될 수 있다.
컬러필터층(CFL) 상에는 파장 변환층(QDL)이 배치된다. 파장 변환층(QDL)은 제1 캡핑층(351), 제1 파장 변환층(352), 제2 파장 변환층(353), 제3 파장 변환층(354), 제2 캡핑층(355), 층간 유기막(356), 및 제3 캡핑층(357)을 포함할 수 있다.
제1 캡핑층(351)은 컬러필터층(CFL) 상에 배치될 수 있다. 제1 캡핑층(351)은 외부로부터 수분 또는 산소가 컬러필터층(CFL)을 통해 제1 파장 변환층(352), 제2 파장 변환층(353), 및 제3 파장 변환층(354)에 침투하는 것을 방지하는 역할을 한다. 제1 캡핑층(351)은 무기막, 예를 들어 실리콘 질화물, 알루미늄 질화물, 지르코늄 질화물, 티타늄 질화물, 하프늄 질화물, 탄탈륨 질화물, 실리콘 산화물, 알루미늄 산화물, 또는 티타늄 산화물로 형성될 수 있다.
제1 캡핑층(351) 상에는 제1 파장 변환층(352), 제2 파장 변환층(353), 및 제3 파장 변환층(354)이 배치될 수 있다.
제1 파장 변환층(352)은 제1 서브 화소(PX1)와 중첩되게 배치될 수 있다. 제1 파장 변환층(352)은 제1 서브 화소(PX1)의 발광층(342)에서 발광된 청색 광 또는 자외선 광과 같은 단파장의 광을 제1 색의 광으로 변환할 수 있다. 이를 위해, 제1 파장 변환층(352)은 제1 베이스 수지, 제1 파장 시프터(shifter), 및 제1 산란체를 포함할 수 있다.
제1 베이스 수지는 광 투과율이 높고, 제1 파장 시프터와 제1 산란체에 대한 분산 특성이 우수한 재료인 것이 바람직하다. 예를 들어, 제1 베이스 수지는 에폭시계 수지, 아크릴계 수지, 카도계 수지 또는 이미드계 수지 등의 유기 재료를 포함할 수 있다.
제1 파장 시프터는 입사 광의 파장 범위를 변환 또는 시프트할 수 있다. 제1 파장 시프터는 양자점(quantum dot), 양자 막대, 또는 형광체일 수 있다. 제1 파장 시프터는 양자점인 경우, 반도체 나노 결정 물질로서 그의 조성 및 크기에 따라 특정 밴드 갭을 가질 수 있다. 그러므로, 제1 파장 시프터는 입사된 광을 흡수한 후 고유의 파장을 갖는 광을 방출할 수 있다. 또한, 제1 파장 시프터는 나노 결정을 포함하는 코어 및 상기 코어를 둘러싸는 쉘을 포함하는 코어-쉘 구조를 가질 수 있다. 이 경우, 코어를 이루는 나노 결정의 예로는 IV족계 나노 결정, II-VI족계 화합물 나노 결정, III-V족계 화합물 나노 결정, IV-VI족계 나노 결정 또는 이들의 조합 등을 들 수 있다. 쉘은 상기 코어의 화학적 변성을 방지하여 반도체 특성을 유지하기 위한 보호층 역할 및/또는 양자점에 전기 영동 특성을 부여하기 위한 충전층(charging layer)의 역할을 수행할 수 있다. 또한, 쉘은 단층 또는 다중층일 수 있으며, 쉘의 예로는 금속 또는 비금속의 산화물, 반도체 화합물 또는 이들의 조합 등을 들 수 있다.
제1 산란체는 제1 베이스 수지와 상이한 굴절률을 가지고 제1 베이스 수지와 광학 계면을 형성할 수 있다. 예를 들어, 제1 산란체는 광 산란 입자일 수 있다. 예를 들어, 제1 산란체는 산화 티타늄(TiO2), 산화 규소(SiO2), 산화 지르코늄(ZrO2), 산화 알루미늄(Al2O3), 산화 인듐(In2O3), 산화 아연(ZnO) 또는 산화 주석(SnO2) 등과 같은 금속 산화물 입자일 수 있다. 또는, 제1 산란체는 아크릴계 수지 또는 우레탄계 수지와 같은 유기 입자일 수 있다.
제1 산란체는 제1 파장 변환층(352)을 투과하는 광의 파장을 실질적으로 변환시키지 않으면서 입사광을 랜덤한 방향으로 산란시킬 수 있다. 이를 통해, 제1 파장 변환층(352)을 투과하는 광의 경로 길이를 증가시킬 수 있으므로, 제1 파장 시프터에 의한 색 변환 효율을 증가시킬 수 있다.
또한, 제1 파장 변환층(352)은 제1 컬러필터(371)와 중첩될 수 있다. 그러므로, 제1 서브 화소(PX1)로부터 제공된 청색 광 또는 자외선 광과 같은 단파장의 광 중 일부는 제1 파장 시프터에 의해 제1 색의 광으로 변환되지 않고 제1 파장 변환층(352)을 그대로 투과할 수 있다. 하지만, 제1 파장 변환층(352)에 의해 변환되지 않고 제1 컬러필터(371)에 입사되는 청색 광 또는 자외선 광과 같은 단파장의 광은 제1 컬러필터(371)를 투과하지 못한다. 이에 비해, 제1 파장 변환층(352)에 의해 변환된 제1 색의 광은 제1 컬러필터(371)를 투과하여 제2 기판(112) 방향으로 출광될 수 있다.
제2 파장 변환층(353)은 제2 서브 화소(PX2)와 중첩되게 배치될 수 있다. 제2 파장 변환층(353)은 제2 서브 화소(PX2)의 발광층(342)에서 발광된 청색 광 또는 자외선 광과 같은 단파장의 광을 제2 색의 광으로 변환할 수 있다. 이를 위해, 제2 파장 변환층(353)은 제2 베이스 수지, 제2 파장 시프터, 및 제2 산란체를 포함할 수 있다. 제2 파장 변환층(353)의 제2 베이스 수지, 제2 파장 쉬프터, 및 제2 산란체는 제1 파장 변환층(352)에서 설명한 바와 실질적으로 동일하므로, 이들에 대한 자세한 설명은 생략한다. 다만, 제1 파장 쉬프터와 제2 파장 시프터가 양자점인 경우, 제2 파장 쉬프터의 직경은 제1 쉬프터 직경보다 작을 수 있다.
또한, 제2 파장 변환층(353)은 제2 컬러필터(372)와 중첩될 수 있다. 그러므로, 제2 서브 화소(PX2)로부터 제공된 청색 광 또는 자외선 광과 같은 단파장의 광 중 일부는 제2 파장 시프터에 의해 제2 색의 광으로 변환되지 않고 제2 파장 변환층(353)을 그대로 투과할 수 있다. 하지만, 제2 파장 변환층(353)에 의해 변환되지 않고 제2 컬러필터(372)에 입사되는 청색 광 또는 자외선 광과 같은 단파장의 광은 제2 컬러필터(372)를 투과하지 못한다. 이에 비해, 제2 파장 변환층(353)에 의해 변환된 제2 색의 광은 제2 컬러필터(372)를 투과하여 제2 기판(112) 방향으로 출광될 수 있다.
제3 파장 변환층(354)은 제3 서브 화소(PX3)와 중첩되게 배치될 수 있다. 제3 파장 변환층(354)은 제3 서브 화소(PX3)의 발광층(342)에서 발광된 청색 광 또는 자외선 광과 같은 단파장의 광을 제3 색의 광으로 변환할 수 있다. 이를 위해, 제3 파장 변환층(354)은 제3 베이스 수지와 제3 산란체를 포함할 수 있다. 제3 파장 변환층(354)의 제3 베이스 수지와 제3 산란체는 제1 파장 변환층(352)에서 설명한 바와 실질적으로 동일하므로, 이들에 대한 자세한 설명은 생략한다.
또한, 제3 파장 변환층(354)은 제3 컬러필터(373)와 중첩될 수 있다. 그러므로, 제3 서브 화소(PX3)로부터 제공된 청색 광 또는 자외선 광과 같은 단파장의 광은 제3 파장 변환층(354)을 그대로 투과할 수 있으며, 제3 파장 변환층(353)을 투과한 광은 제3 컬러필터(373)를 투과하여 제2 기판(112) 방향으로 출광될 수 있다.
제2 캡핑층(355)은 제1 파장 변환층(352), 제2 파장 변환층(353), 제3 파장 변환층(354), 및 파장 변환층들(352, 353, 354)에 의해 덮이지 않고 노출된 제1 캡핑층(351) 상에 배치될 수 있다. 제2 캡핑층(355)은 외부로부터 수분 또는 산소가 제1 파장 변환층(352), 제2 파장 변환층(353), 및 제3 파장 변환층(354)에 침투하는 것을 방지하는 역할을 한다. 제2 캡핑층(355)은 무기막, 예를 들어 실리콘 질화물, 알루미늄 질화물, 지르코늄 질화물, 티타늄 질화물, 하프늄 질화물, 탄탈륨 질화물, 실리콘 산화물, 알루미늄 산화물, 또는 티타늄 산화물로 형성될 수 있다.
층간 유기막(356)은 제2 캡핑층(355) 상에 배치될 수 있다. 층간 유기막(356)은 파장 변환층들(352, 353, 354)로 인한 단차를 평탄화하기 위한 평탄화층일 수 있다. 층간 유기막(356)은 아크릴 수지(acryl resin), 에폭시 수지(epoxy resin), 페놀 수지(phenolic resin), 폴리아미드 수지(polyamide resin), 폴리이미드 수지(polyimide resin) 등의 유기막으로 형성될 수 있다.
제3 캡핑층(357)은 층간 유기막(356) 상에 배치될 수 있다. 제3 캡핑층(357)은 무기막, 예를 들어 실리콘 질화물, 알루미늄 질화물, 지르코늄 질화물, 티타늄 질화물, 하프늄 질화물, 탄탈륨 질화물, 실리콘 산화물, 알루미늄 산화물, 또는 티타늄 산화물로 형성될 수 있다.
충진재(FL)는 제1 기판(111) 상에 배치된 박막 봉지층(TFEL)과 제2 기판(112) 상에 배치된 제3 캡핑층(357) 사이에 배치될 수 있다. 충진재(FL)는 완충 기능을 가진 물질로 이루어질 수 있다. 예를 들어, 충진제(70)는 아크릴 수지(acryl resin), 에폭시 수지(epoxy resin), 페놀 수지(phenolic resin), 폴리아미드 수지(polyamide resin), 폴리이미드 수지(polyimide resin) 등의 유기막으로 형성될 수 있다.
또한, 표시 패널(110)의 비표시 영역에는 제1 기판(111)과 제2 기판(112)을 접착하는 접착층이 배치될 수 있으며, 평면 상에서 바라보았을 때 충진재(FL)는 접착층에 의해 둘러싸일 수 있다.
도 4에 도시된 실시예에 의하면, 제1 내지 제3 서브 화소들(PX1, PX2, PX3)이 청색 광 또는 자외선 광과 같은 단파장의 광을 발광하며, 제1 서브 화소(PX1)의 광을 제1 파장 변환층(352)을 통해 제1 색의 광으로 변환한 후 제1 컬러필터(CF1)를 통해 출력하고, 제2 서브 화소(PX2)의 광을 제2 파장 변환층(353)을 통해 제2 색의 광으로 변환한 후 제2 컬러필터(CF2)를 통해 출력하며, 제3 서브 화소(PX3)의 광을 제3 파장 변환층(354)과 제3 컬러필터(CF3)를 통해 출력하므로, 백색 광을 출력할 수 있다.
또한, 도 4에 도시된 실시예에 의하면, 서브 화소들(PX1, PX2, PX3)이 제2 기판(112), 즉 상부 방향으로 광을 발광하는 상부 발광 방식으로 형성되므로, 그라파이트 또는 알루미늄과 같이 불투명한 물질을 포함하는 제1 방열 필름은 제1 기판(111)의 일면 상에 배치될 수 있다.
이상 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시예들을 설명하였지만, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자는 본 발명의 그 기술적 사상이나 필수적인 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 실시될 수 있다는 것을 이해할 수 있을 것이다. 그러므로 이상에서 기술한 실시예들은 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적이 아닌 것으로 이해해야만 한다.
10: 표시 장치 100: 커버 윈도우
200: 터치 감지 장치 210: 터치 회로 보드
220: 터치 구동부 300: 표시 패널
310: 표시 회로 보드 311: 제1 회로 보드
312: 제2 회로 보드 313: 제1 연결 케이블
314: 제2 연결 케이블 320: 표시 구동부
330: 음향 구동부 400: 패널 하부 부재
510: 제1 진동자 520: 제2 진동자
530: 제3 진동자 540: 제4 진동자
600: 미들 프레임 610: 방수 부재
700: 메인 회로 보드 710: 메인 프로세서
720: 카메라 장치 730: 메인 커넥터
900: 하부 커버 BH: 베터리 홀
AH1: 제1 수용홀 AH2: 제2 수용홀
SG1: 제1 음향 발생 장치 SG2: 제2 음향 발생 장치
SCB1: 제1 음향 회로 보드 SCB2: 제2 음향 회로 보드

Claims (20)

  1. 표시 패널; 및
    상기 표시 패널의 하부에 배치되며, 상기 표시 패널을 진동하여 음향을 발생하는 제1 음향 발생 장치와 제2 음향 발생 장치를 포함하고,
    상기 제1 음향 발생 장치는 상기 표시 패널의 두께 방향인 제1 방향으로 각각 진동하는 제1 진동자 및 제2 진동자를 포함하고,
    상기 제2 음향 발생 장치는 상기 제1 방향으로 진동하는 제3 진동자 및 상기 제1 방향에 수직한 제2 방향으로 진동하는 제4 진동자를 포함하는 표시 장치.
  2. 제1 항에 있어서,
    상기 제1 음향 발생 장치는 상기 표시 패널의 일단에 인접하여 배치되고, 상기 제2 음향 발생 장치는 상기 표시 패널의 타단에 인접하여 배치되는 표시 장치.
  3. 제1 항에 있어서,
    상기 제2 음향 발생 장치는 상기 제3 진동자를 구동하여 상기 표시 패널을 상기 제1 방향으로 진동시켜 음향을 발생하고, 상기 제4 진동자를 구동하여 상기 표시 패널을 상기 제2 방향으로 진동시켜 햅틱을 제공하는 표시 장치.
  4. 제1 항에 있어서,
    상기 제1 진동자에 의해 출력된 음향의 음압 레벨은 고주파수 영역에서 상기 제2 진동자에 의해 출력된 음향의 음압 레벨에 비해 높으며, 상기 제2 진동자에 의해 출력된 음향의 음압 레벨은 상기 고주파수 영역보다 낮은 저주파수 영역에서 상기 제1 진동자에 의해 출력된 음향의 음압 레벨에 비해 높은 표시 장치.
  5. 제1 항에 있어서,
    상기 제1 진동자와 상기 제2 진동자는 상기 제1 방향으로 중첩되고, 상기 제3 진동자와 상기 제4 진동자는 상기 제1 방향으로 중첩하며,
    상기 제2 진동자는 상기 제1 진동자의 하부에 접착되고, 상기 제4 진동자는 상기 제3 진동자의 하부에 접착되는 표시 장치.
  6. 제1 항에 있어서,
    상기 제1 진동자와 상기 제2 진동자는 상기 제2 방향으로 중첩되고,
    상기 제3 진동자와 상기 제4 진동자는 상기 제2 방향으로 중첩하는 표시 장치.
  7. 제6 항에 있어서,
    상기 제2 진동자는 상기 제1 진동자의 일측면에 접착되고,
    상기 제4 진동자는 상기 제2 진동자의 일측면에 접착되는 표시 장치.
  8. 제6 항에 있어서,
    상기 제1 진동자와 상기 제2 진동자는 상기 제2 방향으로 이격되고,
    상기 제3 진동자와 상기 제4 진동자는 상기 제2 방향으로 이격되는 표시 장치.
  9. 제1 항에 있어서,
    상기 제1 진동자 및 상기 제3 진동자 각각은,
    제1 구동 전압이 인가되는 제1 전극;
    제2 구동 전압이 인가되는 제2 전극; 및
    상기 제1 전극과 상기 제2 전극 사이에 배치되며, 상기 제1 전극에 인가되는 제1 구동 전압과 상기 제2 전극에 인가되는 제2 구동 전압에 따라 수축 또는 팽창하는 진동층을 포함하는 표시 장치.
  10. 제9 항에 있어서,
    상기 제1 전극은 제1 줄기 전극과 상기 제1 줄기 전극으로부터 분지된 제1 가지 전극들을 포함하고,
    상기 제2 전극은 제2 줄기 전극과 상기 제2 줄기 전극으로부터 분지되며, 상기 제1 가지 전극들과 나란한 제2 가지 전극들을 포함하는 표시 장치.
  11. 제10 항에 있어서,
    상기 제1 가지 전극들과 상기 제2 가지 전극들은 상기 제1 줄기 전극과 나란한 방향에서 교대로 배치되는 표시 장치.
  12. 제1 항에 있어서,
    상기 제1 음향 발생 장치와 연결되는 제1 음향 회로 보드; 및
    상기 제2 음향 발생 장치와 연결되는 제2 음향 회로 보드를 더 구비하는 표시 장치.
  13. 제12 항에 있어서,
    상기 표시 패널 하부에 배치되는 표시 회로 보드를 더 포함하고,
    상기 제1 음향 회로 보드 및 상기 제2 음향 회로 보드 각각은 상기 표시 회로 보드에 연결되는 표시 장치.
  14. 제13 항에 있어서,
    상기 표시 회로 보드는 상기 제1 음향 발생 장치 및 상기 제2 음향 발생 장치 각각에 제1 구동 전압과 제2 구동전압을 출력하는 음향 구동부를 더 포함하는 표시 장치.
  15. 제14 항에 있어서,
    상기 표시 회로 보드 하부에 배치되는 미들 프레임을 더 구비하고,
    상기 미들 프레임은 상기 제1 음향 발생 장치를 수용하는 제1 수용홀과 상기 제2 음향 발생 장치를 수용하는 제2 수용홀을 포함하는 표시 장치.
  16. 제 15 항에 있어서,
    상기 미들 프레임의 하부에 배치되며, 메인 프로세서를 포함하는 메인 회로 보드를 더 포함하고,
    상기 메인 프로 세서는 상기 음향 구동부에 음향 데이터 또는 햅틱 데이터를 출력하는 표시 장치.
  17. 음향 출력 모드에서 제1 음향 발생 장치와 제2 음향 발생 장치를 이용하여 표시 패널을 두께 방향인 제1 방향으로 진동시켜 음향을 출력하는 단계; 및
    햅틱 모드에서 상기 제2 음향 발생 장치를 이용하여 상기 표시 패널을 상기 제1 방향에 수직한 제2 방향으로 진동시켜 햅틱을 제공하는 단계를 포함하는 표시 장치의 구동 방법.
  18. 제17 항에 있어서,
    상기 표시 패널을 제1 방향으로 진동하여 음향을 출력하는 단계는, 스테레오 음향 모드에서 상기 제1 음향 발생 장치의 제1 진동자와 제2 진동자 및 상기 제2 음향 발생 장치의 제3 진동자가 상기 제1 방향으로 진동하는 단계를 더 포함하는 표시 장치의 구동 방법.
  19. 제18 항에 있어서,
    상기 표시 패널을 제1 방향으로 진동하여 음향을 출력하는 단계는, 모노 음향 모드에서 상기 제1 진동자, 상기 제2 진동자 및 상기 제3 진동자 중 하나가 상기 제1 방향으로 진동하는 단계를 더 포함하는 표시 장치의 구동 방법.
  20. 제19 항에 있어서,
    상기 표시 패널을 상기 제1 방향에 수직한 제2 방향으로 진동하여 햅틱을 제공하는 단계는, 상기 제2 음향 발생 장치의 제4 진동자가 상기 제2 방향으로 진동하는 단계를 더 포함하는 표시 장치의 구동 방법.

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