KR20200140970A - 표시 장치 - Google Patents

표시 장치 Download PDF

Info

Publication number
KR20200140970A
KR20200140970A KR1020190067444A KR20190067444A KR20200140970A KR 20200140970 A KR20200140970 A KR 20200140970A KR 1020190067444 A KR1020190067444 A KR 1020190067444A KR 20190067444 A KR20190067444 A KR 20190067444A KR 20200140970 A KR20200140970 A KR 20200140970A
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
magnetic body
layer
vibration generating
generating device
vibration
Prior art date
Application number
KR1020190067444A
Other languages
English (en)
Inventor
원병희
연은경
이재빈
Original Assignee
삼성디스플레이 주식회사
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 삼성디스플레이 주식회사 filed Critical 삼성디스플레이 주식회사
Priority to KR1020190067444A priority Critical patent/KR20200140970A/ko
Priority to US16/888,866 priority patent/US11513758B2/en
Priority to CN202010502847.5A priority patent/CN112053630A/zh
Publication of KR20200140970A publication Critical patent/KR20200140970A/ko

Links

Images

Classifications

    • G—PHYSICS
    • G06—COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
    • G06F—ELECTRIC DIGITAL DATA PROCESSING
    • G06F1/00—Details not covered by groups G06F3/00 - G06F13/00 and G06F21/00
    • G06F1/16—Constructional details or arrangements
    • G06F1/1613—Constructional details or arrangements for portable computers
    • G06F1/1633—Constructional details or arrangements of portable computers not specific to the type of enclosures covered by groups G06F1/1615 - G06F1/1626
    • G06F1/1684—Constructional details or arrangements related to integrated I/O peripherals not covered by groups G06F1/1635 - G06F1/1675
    • G06F1/1688—Constructional details or arrangements related to integrated I/O peripherals not covered by groups G06F1/1635 - G06F1/1675 the I/O peripheral being integrated loudspeakers
    • G—PHYSICS
    • G09—EDUCATION; CRYPTOGRAPHY; DISPLAY; ADVERTISING; SEALS
    • G09F—DISPLAYING; ADVERTISING; SIGNS; LABELS OR NAME-PLATES; SEALS
    • G09F9/00—Indicating arrangements for variable information in which the information is built-up on a support by selection or combination of individual elements
    • G09F9/30—Indicating arrangements for variable information in which the information is built-up on a support by selection or combination of individual elements in which the desired character or characters are formed by combining individual elements
    • G—PHYSICS
    • G06—COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
    • G06F—ELECTRIC DIGITAL DATA PROCESSING
    • G06F3/00—Input arrangements for transferring data to be processed into a form capable of being handled by the computer; Output arrangements for transferring data from processing unit to output unit, e.g. interface arrangements
    • G06F3/16—Sound input; Sound output
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04R—LOUDSPEAKERS, MICROPHONES, GRAMOPHONE PICK-UPS OR LIKE ACOUSTIC ELECTROMECHANICAL TRANSDUCERS; DEAF-AID SETS; PUBLIC ADDRESS SYSTEMS
    • H04R7/00—Diaphragms for electromechanical transducers; Cones
    • H04R7/02—Diaphragms for electromechanical transducers; Cones characterised by the construction
    • H04R7/04—Plane diaphragms
    • H04R7/045—Plane diaphragms using the distributed mode principle, i.e. whereby the acoustic radiation is emanated from uniformly distributed free bending wave vibration induced in a stiff panel and not from pistonic motion
    • G—PHYSICS
    • G06—COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
    • G06F—ELECTRIC DIGITAL DATA PROCESSING
    • G06F1/00—Details not covered by groups G06F3/00 - G06F13/00 and G06F21/00
    • G06F1/16—Constructional details or arrangements
    • G06F1/1601—Constructional details related to the housing of computer displays, e.g. of CRT monitors, of flat displays
    • G06F1/1605—Multimedia displays, e.g. with integrated or attached speakers, cameras, microphones
    • G—PHYSICS
    • G06—COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
    • G06F—ELECTRIC DIGITAL DATA PROCESSING
    • G06F1/00—Details not covered by groups G06F3/00 - G06F13/00 and G06F21/00
    • G06F1/16—Constructional details or arrangements
    • G06F1/1613—Constructional details or arrangements for portable computers
    • G06F1/1626—Constructional details or arrangements for portable computers with a single-body enclosure integrating a flat display, e.g. Personal Digital Assistants [PDAs]
    • G—PHYSICS
    • G06—COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
    • G06F—ELECTRIC DIGITAL DATA PROCESSING
    • G06F1/00—Details not covered by groups G06F3/00 - G06F13/00 and G06F21/00
    • G06F1/16—Constructional details or arrangements
    • G06F1/1613—Constructional details or arrangements for portable computers
    • G06F1/1633—Constructional details or arrangements of portable computers not specific to the type of enclosures covered by groups G06F1/1615 - G06F1/1626
    • G06F1/1637—Details related to the display arrangement, including those related to the mounting of the display in the housing
    • G—PHYSICS
    • G09—EDUCATION; CRYPTOGRAPHY; DISPLAY; ADVERTISING; SEALS
    • G09F—DISPLAYING; ADVERTISING; SIGNS; LABELS OR NAME-PLATES; SEALS
    • G09F9/00—Indicating arrangements for variable information in which the information is built-up on a support by selection or combination of individual elements
    • G09F9/30—Indicating arrangements for variable information in which the information is built-up on a support by selection or combination of individual elements in which the desired character or characters are formed by combining individual elements
    • G09F9/33—Indicating arrangements for variable information in which the information is built-up on a support by selection or combination of individual elements in which the desired character or characters are formed by combining individual elements being semiconductor devices, e.g. diodes
    • G—PHYSICS
    • G10—MUSICAL INSTRUMENTS; ACOUSTICS
    • G10K—SOUND-PRODUCING DEVICES; METHODS OR DEVICES FOR PROTECTING AGAINST, OR FOR DAMPING, NOISE OR OTHER ACOUSTIC WAVES IN GENERAL; ACOUSTICS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • G10K9/00—Devices in which sound is produced by vibrating a diaphragm or analogous element, e.g. fog horns, vehicle hooters or buzzers
    • G10K9/12—Devices in which sound is produced by vibrating a diaphragm or analogous element, e.g. fog horns, vehicle hooters or buzzers electrically operated
    • G10K9/13—Devices in which sound is produced by vibrating a diaphragm or analogous element, e.g. fog horns, vehicle hooters or buzzers electrically operated using electromagnetic driving means
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04M—TELEPHONIC COMMUNICATION
    • H04M1/00—Substation equipment, e.g. for use by subscribers
    • H04M1/02—Constructional features of telephone sets
    • H04M1/0202—Portable telephone sets, e.g. cordless phones, mobile phones or bar type handsets
    • H04M1/026—Details of the structure or mounting of specific components
    • H04M1/0266—Details of the structure or mounting of specific components for a display module assembly
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04R—LOUDSPEAKERS, MICROPHONES, GRAMOPHONE PICK-UPS OR LIKE ACOUSTIC ELECTROMECHANICAL TRANSDUCERS; DEAF-AID SETS; PUBLIC ADDRESS SYSTEMS
    • H04R17/00—Piezoelectric transducers; Electrostrictive transducers
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04R—LOUDSPEAKERS, MICROPHONES, GRAMOPHONE PICK-UPS OR LIKE ACOUSTIC ELECTROMECHANICAL TRANSDUCERS; DEAF-AID SETS; PUBLIC ADDRESS SYSTEMS
    • H04R9/00—Transducers of moving-coil, moving-strip, or moving-wire type
    • H04R9/02—Details
    • H04R9/025—Magnetic circuit
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04R—LOUDSPEAKERS, MICROPHONES, GRAMOPHONE PICK-UPS OR LIKE ACOUSTIC ELECTROMECHANICAL TRANSDUCERS; DEAF-AID SETS; PUBLIC ADDRESS SYSTEMS
    • H04R9/00—Transducers of moving-coil, moving-strip, or moving-wire type
    • H04R9/06—Loudspeakers
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04M—TELEPHONIC COMMUNICATION
    • H04M1/00—Substation equipment, e.g. for use by subscribers
    • H04M1/02—Constructional features of telephone sets
    • H04M1/03—Constructional features of telephone transmitters or receivers, e.g. telephone hand-sets
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04R—LOUDSPEAKERS, MICROPHONES, GRAMOPHONE PICK-UPS OR LIKE ACOUSTIC ELECTROMECHANICAL TRANSDUCERS; DEAF-AID SETS; PUBLIC ADDRESS SYSTEMS
    • H04R2499/00—Aspects covered by H04R or H04S not otherwise provided for in their subgroups
    • H04R2499/10—General applications
    • H04R2499/15—Transducers incorporated in visual displaying devices, e.g. televisions, computer displays, laptops

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Theoretical Computer Science (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Acoustics & Sound (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Computer Hardware Design (AREA)
  • Signal Processing (AREA)
  • Human Computer Interaction (AREA)
  • Multimedia (AREA)
  • Electromagnetism (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Audiology, Speech & Language Pathology (AREA)
  • General Health & Medical Sciences (AREA)
  • Devices For Indicating Variable Information By Combining Individual Elements (AREA)

Abstract

표시 장치가 제공된다. 표시 장치는 화소 어레이층을 포함하는 표시 패널과, 표시 패널 하부에 배치되는 패널 하부 부재와, 패널 하부 부재의 하부에 배치되며, 제1 면적을 갖는 제1 자성체와, 제1 자성체의 일면에 고정되되, 제1 면적보다 큰 제2 면적을 갖는 진동 발생 장치 및 제1 자성체와 두께 방향으로 중첩하되, 제1 자성체와 두께 방향으로 이격된 제2 자성체를 포함한다.

Description

표시 장치{DISPLAY DEVICE}
본 발명은 표시 장치에 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, 내비게이션, 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 자성체 및 진동 발생 장치를 이용하여 음향을 출력할 수 있는 표시 장치를 제공하고자 하는 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, 화소 어레이층을 포함하는 표시 패널와, 상기 표시 패널 하부에 배치되는 패널 하부 부재와, 상기 패널 하부 부재의 하부에 배치되며, 제1 면적을 갖는 제1 자성체와, 상기 제1 자성체의 일면에 고정되되, 상기 제1 면적보다 큰 제2 면적을 갖는 진동 발생 장치 및 상기 제1 자성체와 두께 방향으로 중첩하되, 상기 제1 자성체와 상기 두께 방향으로 이격된 제2 자성체를 포함한다.
상기 제2 자성체는 상기 진동 발생 장치와 상기 두께 방향으로 이격되어 배치될 수 있다.
상기 제1 자성체의 타면은 상기 패널 하부 부재의 하면에 고정되고, 상기 진동 발생 장치는, 상기 제1 자성체와 상기 두께 방향으로 중첩하는 고정부와, 상기 제1 자성체와 상기 두께 방향으로 비중첩하는 캔틸레버부를 포함할 수 있다.
상기 캔틸레버부는, 상기 고정부의 일단과 연결된 제1 캔틸레버부와, 상기 고정부의 타단과 연결된 제2 캔틸레버부를 포함할 수 있다.
상기 제1 캔틸레버부와 상기 패널 하부 부재 사이에 배치된 지지층을 더 포함할 수 있다.
상기 제1 자성체와, 상기 진동 발생 장치 및 상기 제2 자성체 각각의 일측면은 상기 두께 방향으로 정렬될 수 있다.
상기 캔틸레버부와 상기 패널 하부 부재 사이에 배치된 지지층을 더 포함할 수 있다.
상기 진동 발생 장치의 하면은 상기 제1 자성체의 일면과 접촉하되, 상기 진동 발생 장치의 상면은 상기 패널 하부 부재의 하면에 고정되고, 상기 제1 자성체의 타면은 상기 제2 자성체의 상면은 서로 마주할 수 있다.
상기 제1 자성체와, 상기 진동 발생 장치 및 상기 제2 자성체 각각의 일측면은 상기 두께 방향으로 정렬될 수 있다.
상기 패널 하부 부재 하부에 배치된 미들 프레임을 더 포함하고, 상기 진동 발생 장치의 하면은 상기 미들 프레임에 고정되되, 상기 제1 자성체의 하면은 상기 진동 발생 장치의 상면에 고정되고, 상기 제2 자성체는 상기 패널 하부 부재의 하면에 고정될 수 있다.
상기 제1 자성체와, 상기 진동 발생 장치 및 상기 제2 자성체 각각의 일측면은 상기 두께 방향으로 정렬될 수 있다.
상기 제1 자성체와 상기 제2 자성체 사이에 인력 또는 척력이 발생되도록 구성될 수 있다.
상기 제1 자성체 또는 제2 자성체 중 적어도 하나는, 인가되는 전류의 방향에 따라 극성이 스위칭되는 평면 코일부를 포함할 수 있다.
상기 평면 코일부는 전기적 음성신호 중 저음에 해당하는 저주파수 신호에서만 평면 코일부에 전류를 인가하는 LPF(Low Pass Filer)를 더 포함할 수 있다.
상기 제1 자성체 또는 제2 자성체 중 적어도 하나는 할바흐 어레이로 이루어질 수 있다.
상기 진동 발생 장치의 하부에 배치된 미들 프레임과, 상기 미들 프레임 상에 배치된 제1 지지부 및 제2 지지부를 더 포함할 수 있다.
상기 진동 발생 장치는, 상기 제1 자성체와 상기 두께 방향으로 중첩하는 제1 고정부와, 상기 제1 지지부와 상기 두께 방향으로 중첩하는 제2 고정부 및 상기 제2 지지부와 상기 두께 방향으로 중첩하는 제3 고정부를 포함할 수 있다.
상기 진동 발생 장치는, 상기 제1 고정부와 상기 제2 고정부 사이에 위치하는 제1 캔틸레버부와, 상기 제1 고정부와 상기 제3 고정부 사이에 위치하는 제2 캔틸레버부를 더 포함할 수 있다.
상기 제2 자성체는 상기 미들 프레임에 접착 고정되되, 상기 제1 지지부 및 상기 제2 지지부와 각각 이격될 수 있다.
상기 패널 하부 부재와 상기 제1 자성체 사이에 배치된 필름층을 더 포함하고, 상기 제1 자성체는 상기 필름층의 하면에 고정될 수 있다.
상기 필름층과 상기 패널 하부 부재는 두께 방향으로 이격되어 배치될 수 있다.
상기 필름층과 상기 패널 하부 부재 사이에 배치된 접착부를 더 포함하고, 상기 접착부는 상기 필름층의 테두리를 둘러싸며 배치되되, 상기 필름층의 진동에 의하여 발생된 음향이 외부로 출력되도록 구성된 음향홀을 포함할 수 있다
상기 과제를 해결하기 위한 다른 실시예에 따른 표시 장치는, 화소 어레이층을 포함하는 표시 패널과, 상기 표시 패널 하부에 배치되는 패널 하부 부재와 상기 패널 하부 부재의 하부에 배치되며, 제1 면적을 갖는 자성체 및 상기 자성체의 일면에 고정되되, 상기 제1 면적보다 큰 제2 면적을 갖는 진동 발생 장치를 포함하고, 상기 진동 발생 장치는, 평면 코일부를 포함하며, 인가되는 전류에 따라 극성이 스위칭되는 자성체층과, 상기 자성체층과 상기 자성체 사이에 위치하는 진동 발생층을 포함한다.
상기 진동 발생층은 제1 전극, 제2 전극 및 진동층을 포함하는 압전 소자로 이루어지며, 상기 평면 코일부의 일단은 제1 전극에 전기적으로 연결되며, 상기 평면 코일부의 타단은 상기 제2 전극에 전기적으로 연결될 수 있다.
상기 패널 하부 부재는 수용홈을 포함하고, 상기 자성체는 수용홈에 삽입될 수 있다.
상기 진동 발생층이 수축될 때, 상기 자성체와 상기 자성체층 사이에는 인력이 발생되도록 구성될 수 있다.
상기 진동 발생층이 신장될 때, 상기 자성체와 상기 자성체층 사이에는 척력이 발생되도록 구성될 수 있다.
상기 진동 발생 장치는, 상기 자성체와 두께 방향으로 중첩하는 고정부와, 상기 자성체와 상기 두께 방향으로 비중첩하는 캔틸레버부를 포함할 수 있다.
기타 실시예의 구체적인 사항들은 상세한 설명 및 도면들에 포함되어 있다.
일 실시예에 따른 표시 장치에 의하면, 표시 패널의 일면 상에 음향을 출력하기 위해 표시 패널을 진동하는 진동 발생 장치를 배치한다. 이로 인해, 외부로 드러나지 않는 진동 발생 장치를 이용하여 표시 패널을 진동면으로 이용하여 음향을 출력할 수 있다. 따라서, 표시 장치의 음성을 출력하기 위한 스피커 등을 삭제할 수 있으므로, 커버 윈도우의 투과부를 넓힐 수 있으므로, 표시 패널에 의해 화상이 표시되는 영역을 넓힐 수 있다. 나아가, 진동 발생 장치보다 작은 면적을 갖는 자성체를 통하여 표시 패널에 진동을 전달함으로써, 진동면을 감소시켜 표시 패널을 효과적으로 진동시킴과 동시에 저음 영역을 보강할 수 있다. 또한, 자성체의 자기장을 이용하여 진동 발생 장치에서 표시 패널로 전달되는 진동을 증가시킬 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 윈도우에 부착된 표시 패널의 일 예를 보여주는 저면도이다.
도 4는 도 2의 미들 프레임의 일 예를 보여주는 평면도이다.
도 5는 도 2의 메인 회로 보드를 보여주는 평면도이다.
도 6은 도 3의 Ⅰ-Ⅰ'의 일 예를 보여주는 단면도이다.
도 7은 도 6의 A 영역의 일 실시예의 확대 단면도이다.
도 8은 도 6의 A 영역의 다른 실시예의 확대 단면도이다.
도 9는 도 6의 표시 패널의 표시 영역을 상세히 보여주는 단면도이다.
도 10은 일 실시예에 따른 진동 발생 장치를 보여주는 사시도이다.
도 11은 일 실시예에 따른 진동 발생 장치를 보여주는 단면도이다.
도 12는 진동 발생 장치의 제1 가지 전극과 제2 가지 전극 사이에 배치된 진동층의 진동 방법을 보여주는 예시도면이다.
도 13은 일 실시예에 따른 자성체를 보여주는 도면이다.
도 14는 다른 실시예에 따른 자성체를 보여주는 도면이다.
도 15와 도 16은 일 실시예에 따른 표시 패널의 진동 방법을 보여주는 예시도면이다.
도 17 및 도 18은 다른 실시예에 따른 자성체를 보여주는 도면이다.
도 19와 도 20은 다른 실시예에 따른 표시 패널의 진동 방법을 보여주는 예시도면이다.
도 21과 도 22는 다른 실시예에 따른 표시 패널의 진동 방법을 보여주는 예시도면이다.
도 23은 도 6의 A 영역의 다른 실시예의 확대 단면도이다.
도 24는 도 6의 A 영역의 다른 실시예의 확대 단면도이다.
도 25는 도 6의 A 영역의 다른 실시예의 확대 단면도이다.
도 26은 도 6의 A 영역의 다른 실시예의 확대 단면도이다.
도 27은 도 6의 A 영역의 다른 실시예의 확대 단면도이다.
도 28은 도 6의 A 영역의 다른 실시예의 확대 단면도이다.
도 29는 도 6의 A 영역의 다른 실시예의 확대 단면도이다.
도 30은 도 6의 A 영역의 다른 실시예의 확대 단면도이다.
도 31은 도 6의 A 영역의 다른 실시예의 확대 단면도이다.
도 32는 도 6의 A 영역의 다른 실시예의 확대 단면도이다.
도 33은 도 6의 A 영역의 다른 실시예의 확대 단면도이다.
도 34는 도 33의 일 실시예의 표시 패널과 필름층 사이에 배치된 접착부의 배치를 설명하기 위해 참조되는 도면이다.
도 35는 도 33의 다른 실시예의 표시 패널과 필름층 사이에 배치된 접착부의 배치를 설명하기 위해 참조되는 도면이다.
도 36는 도 6의 A 영역의 다른 실시예의 확대 단면도이다.
도 37은 다른 실시예에 따른 진동 발생 장치를 보여주는 사시도이다.
도 38은 다른 실시예에 따른 진동 발생 장치를 보여주는 단면도이다.
도 39와 도 40은 일 실시예에 따른 표시 패널의 진동 방법을 보여주는 예시도면이다.
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.
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), 표시 패널(300), 표시 회로 보드(310), 표시 구동 회로(320), 패널 하부 부재(400), 진동 발생 장치(510), 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 평면상 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 좌측 및 우측 각각에서 연장된 것을 예시하였으나, 이에 한정되지 않는다. 즉, 제2 영역(DR2)은 제1 영역(DR1)의 좌측 및 우측 중 어느 한 측에서만 연장될 수 있다. 또는, 제2 영역(DR2)은 제1 영역(DR1)의 좌측 및 우측뿐만 아니라 상측 및 하측 중 적어도 어느 하나에서도 연장될 수 있다. 이하에서는, 제2 영역(DR2)이 표시 장치(10)의 좌측 및 우측 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 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 회사의 로고 또는 다양한 문자가 패턴될 수 있다. 또한, 차광부(NDA100)에는 전면 카메라(740)를 노출하기 위한 제1 카메라 홀(CMH1)이 형성될 수 있으나, 이에 한정되지 않는다. 예를 들어, 제1 카메라 홀(CMH1)은 차광부(NDA100)가 아닌 투과부(DA100)에 형성될 수도 있다. 이 경우, 표시 패널(300)은 전면 카메라(740)를 노출하기 위한 관통홀을 포함할 수 있다.
표시 패널(300)은 커버 윈도우(100)의 하부에 배치될 수 있다. 표시 패널(300)은 커버 윈도우(100)의 투과부(100DA)에 중첩되게 배치될 수 있다. 예시적으로, 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 발광층을 포함하는 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, 양자점 발광층을 포함하는 양자점 발광 소자(Quantum dot Light Emitting Diode)를 이용하는 양자점 발광 표시 패널, 또는 무기 반도체를 포함하는 무기 발광 소자를 이용하는 무기 발광 표시 패널일 수 있다. 이하에서는, 표시 패널(300)이 유기 발광 표시 패널인 것을 중심으로 설명한다.
표시 패널(300)의 일 측에는 표시 회로 보드(310)와 표시 구동 회로(320)가 부착될 수 있다. 표시 회로 보드(310)의 일 단은 이방성 도전 필름을 이용하여 표시 패널(300)의 일 측에 마련된 패드들 상에 부착될 수 있다. 표시 회로 보드(310)는 구부러질 수 있는 연성 인쇄 회로 보드(flexible printed circuit board)일 수 있다.
표시 구동 회로(320)는 표시 회로 보드(310)를 통해 제어 신호들과 전원 전압들을 인가받고, 표시 패널(300)을 구동하기 위한 신호들과 전압들을 생성하여 출력한다. 표시 구동 회로(320)는 집적회로로 형성되어 표시 패널(300)의 돌출 영역(PA) 상에 COG(chip on glass) 방식, COP(chip on plastic) 방식 또는 초음파 방식으로 부착될 수 있으나, 이에 한정되지 않는다. 예를 들어, 표시 구동 회로(320)는 표시 회로 보드(310) 상에 부착될 수 있다.
표시 회로 보드(310) 상에는 터치 구동 회로(330)가 배치될 수 있다. 터치 구동 회로(330)는 집적회로로 형성되어 표시 회로 보드(310)의 상면에 부착될 수 있다. 터치 구동 회로(330)는 표시 회로 보드(310)를 통해 표시 패널(300)의 터치 센서층의 터치 전극들과 터치 라인들에 접속될 수 있다. 터치 구동 회로(330)는 상호 정전 용량 방식에서 터치 전극들 중 구동 전극들에 터치 구동 신호들을 인가하고, 터치 전극들 중 감지 전극들을 통해 구동 전극들과 감지 전극들 사이의 정전 용량들의 차지 변화량들을 감지함으로써, 터치를 센싱할 수 있다.
표시 회로 보드(310) 상에는 진동 구동 회로(340)가 배치될 수 있다. 진동 구동 회로(340)는 메인 프로세서(710)로부터 진동 데이터를 입력 받는다. 진동 구동 회로(340)는 진동 데이터에 따라 제1A 구동 전압과 제1B 구동 전압을 생성하여 진동 발생 장치(510)로 출력한다. 진동 발생 장치(510)는 제1A 구동 전압과 제1B 구동 전압에 따라 진동할 수 있으며, 진동 발생 장치(510)에 의해 표시 패널(300)을 진동함으로써 음향을 출력할 수 있다.
진동 구동 회로(340)는 디지털 신호인 진동 데이터를 처리하는 디지털 신호 처리부(digital signal processer, DSP), 디지털 신호 처리부에서 처리된 디지털 데이터를 아날로그 신호인 구동 전압들로 변환하는 디지털 아날로그 변환부(digital analog converter, DAC), 구동 전압들을 증폭하여 출력하는 증폭기(amplifier, AMP) 등을 포함할 수 있다.
표시 패널(300) 하부에는 패널 하부 부재(400)가 배치될 수 있다. 패널 하부 부재(400)는 접착 부재를 통하여 표시 패널(300)의 하면에 부착될 수 있다.
패널 하부 부재(400)의 하부에는 미들 프레임(600)이 배치될 수 있다. 미들 프레임(600)은 플라스틱, 금속, 또는 플라스틱과 금속을 모두 포함할 수 있다.
미들 프레임(600)에는 카메라 장치(720)가 삽입되는 제2 카메라 홀(CMH2), 배터리가 배치되는 배터리 홀(BH), 및 표시 회로 보드(310)에 연결된 케이블(314)이 통과하는 케이블 홀(CAH)이 형성될 수 있다.
패널 하부 부재(400)와 미들 프레임(600) 사이에는 자성체들(MS1, MS2) 및 진동 발생 장치(510)가 배치될 수 있다. 자성체들(MS1, MS2)은 자기장(magnetic field, 磁氣場) 띄는 물체를 의미한다. 예시적으로 자성체들(MS1, MS2)은 지속적으로 자기장을 띄는 물체일 수 있고, 전류에 흐름에 따라 순간적으로 자기장을 띄는 물체일 수도 있다. 진동 발생 장치(510)는 인가된 전압에 따라 수축하거나 팽창하는 압전 물질을 이용하여 표시 패널(300)을 진동시키는 압전 소자(piezoelectric element, 壓電素子) 또는 압전 액츄에이터(piezoelectric actuator)일 수 있다.
도 2에서는 자성체들(MS1, MS2) 및 진동 발생 장치(510)가 표시 패널(300)의 상 측에 가깝게 배치된 것을 예시하였으나, 자성체들(MS1, MS2) 및 진동 발생 장치(510)의 배치 위치는 이에 한정되지 않는다. 자성체들(MS1, MS2) 및 진동 발생 장치(510)는 표시 회로 보드(310), 및 미들 프레임(600)에 형성된 배터리 홀(BH)과 제2 카메라 홀(CMH2) 등과 기구적 간섭이 없는 영역에 배치될 수 있다. 즉, 자성체들(MS1, MS2) 및 진동 발생 장치(510)는 표시 회로 보드(310), 미들 프레임(600)에 형성된 배터리 홀(BH) 및 제2 카메라 홀(CMH2)과 표시 패널(300)의 두께 방향(Z축 방향)에서 중첩하지 않을 수 있다.
자성체들(MS1, MS2) 및 진동 발생 장치(510)가 배터리가 배치되는 배터리 홀(BH)과 중첩되는 경우, 배터리의 발열에 의해 자성체들(MS1, MS2) 및 진동 발생 장치(510)가 영향을 받을 수 있다. 그러므로, 자성체들(MS1, MS2) 및 진동 발생 장치(510)는 표시 패널(300)의 두께 방향(Z축 방향)에서 배터리 홀(BH)과 중첩되지 않게 배치되는 것이 바람직하다.
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), 메인 커넥터(730), 전면 카메라(740), 및 마이크로 폰(micro phone, 750)을 포함할 수 있다. 카메라 장치(720)는 메인 회로 보드(700)의 상면과 하면 모두에 배치되고, 메인 프로세서(710)는 메인 회로 보드(700)의 상면에 배치되며, 메인 커넥터(730)는 메인 회로 보드(700)의 하면에 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 디지털 비디오 데이터를 표시 회로 보드(310)를 통해 표시 구동 회로(320)로 출력할 수 있다. 또한, 메인 프로세서(710)는 터치 구동 회로(330)로부터 터치 데이터를 입력 받고 사용자의 터치 위치를 판단한 후, 사용자의 터치 위치에 표시된 아이콘이 지시하는 어플리케이션을 실행할 수 있다.
메인 프로세서(710)는 진동 발생 장치(510)에 의해 표시 패널(300)을 진동하여 음향을 출력하기 위해, 진동 발생 장치(510)를 구동하는 진동 구동 회로(340)로 진동 데이터를 출력할 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.
메인 커넥터(730)에는 미들 프레임(600)의 케이블 홀(CAH)을 통과한 케이블(314)이 연결될 수 있다. 이로 인해, 메인 회로 보드(700)는 표시 회로 보드(310)와 터치 회로 보드(210)에 전기적으로 연결될 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 제3 카메라 홀(CMH3)이 형성될 수 있다. 카메라 장치(720)의 위치와 카메라 장치(720)에 대응되는 제2 및 제3 카메라 홀들(CMH2, CMH3)의 위치는 도 2에 도시된 실시예에 한정되지 않는다.
도 1 및 도 2에 도시된 실시예에 의하면, 표시 패널(300)의 일면 상에 음향을 출력하기 위해 표시 패널(300)을 진동하는 진동 발생 장치(510) 및 자성체들(MS1, MS2)을 배치한다. 이로 인해, 외부로 드러나지 않는 진동 발생 장치(510)를 이용하여 표시 패널(300)을 진동면으로 이용하여 음향을 출력할 수 있다. 따라서, 표시 장치의 전면(前面)에서 상대방의 음성을 출력하기 위한 통화 리시버 등을 삭제할 수 있으므로, 커버 윈도우(100)의 투과부(DA100)를 넓힐 수 있으므로, 표시 패널(300)에 의해 화상이 표시되는 영역을 넓힐 수 있다. 또한, 자성체들을 통하여 진동 특성을 향상시켜 음향 출력을 향상시킴과 동시에 진동 발생 장치에 캔틸레버부를 형성하여 저음 특성을 보강할 수 있다.
도 3은 도 2의 커버 윈도우에 부착된 표시 패널의 일 예를 보여주는 저면도이다. 도 4는 도 2의 미들 프레임의 일 예를 보여주는 평면도이다. 도 5는 도 2의 메인 회로 보드를 보여주는 평면도이다.
도 3 내지 도 5를 참조하면, 표시 패널(300)의 하부에는 패널 하부 부재(400)가 배치될 수 있다. 패널 하부 부재(400)는 접착 부재를 통해 표시 패널(300)의 하면에 부착될 수 있다. 접착 부재는 압력 민감 점착제(pressure sensitive adhesive, PSA)일 수 있다.
패널 하부 부재(400)의 하부에는 제1 자성체(MS1) 및 진동 발생 장치(510)가 배치될 수 있다. 제1 자성체(MS1)는 접착 부재를 통해 패널 하부 부재(400)의 하면에 부착될 수 있다. 접착 부재는 압력 민감 점착제일 수 있다. 또한, 진동 발생 장치(510)는 접착 부재를 통해 제1 자성체(MS1)의 하면에 부착될 수 있다. 예시적으로, 제1 자성체(MS1)의 면적은 진동 발생 장치(510)의 면적보다 작을 수 있다. 다만, 이에 한정되는 것은 아니며, 몇몇 실시예에서 제1 자성체(MS1)의 면적은 진동 발생 장치(510)의 면적과 동일하거나 더 크게 이루어질 수도 있다.
몇몇 실시예에서 제1 자성체(MS1)는 제3 방향(Z축 방향)으로 진동 발생 장치(510)의 중심부와 중첩할 수 있다. 다만, 이에 한정되는 것은 아니며, 몇몇 실시예에서 제1 자성체(MS1)는 진동 발생 장치(510)의 일단 또는 타단으로 치우치며 진동 발생 장치(510)와 제3 방향(Z축 방향)으로 중첩할 수 있다.
도 2 내지 도4 에서는 진동 발생 장치(510) 및 자성체들(MS1, MS2)의 형상이 직사각형인 것을 도시하였으나, 이는 일 예시이며, 진동 발생 장치(510) 및 자성체들(MS1, MS2)의 형상은 다각 형상, 원 형상, 타원 형상 등 다양한 형상일 수 있다.
진동 발생 장치(510)는 연성 회로 보드(520)를 통해 진동 발생 장치(510)를 구동하는 진동 구동 회로(340)에 전기적으로 연결될 수 있다. 도 3에서는 연성 회로 보드(520)가 한 번 절곡된 것을 예시하였으나, 연성 회로 보드(520)의 형태는 이에 한정되지 않는다. 연성 회로 보드(520)는 구부러질 수 있는 연성 인쇄 회로 보드(flexible printed circuit board)일 수 있다.
표시 회로 보드(310)는 도 3과 같이 구부러져 패널 하부 부재(400)의 하부에 배치될 수 있다. 표시 회로 보드(310)는 도 3과 같이 제1 커넥터(310a)와 제2 커넥터(310b)를 포함할 수 있다. 제1 커넥터(310a)는 케이블(314)의 일 단에 연결될 수 있다. 제2 커넥터(310b)는 연성 회로 보드(520)의 일 단에 연결될 수 있다. 표시 회로 보드(310)의 일면 상에는 터치 구동 회로(330)와 진동 구동 회로(340)가 배치되며, 표시 회로 보드(310)의 일면의 반대 면인 타면 상에는 제1 커넥터(310a)와 제2 커넥터(310b)가 배치될 수 있다. 표시 회로 보드(310)의 타 면은 패널 하부 부재(400)와 마주보는 면일 수 있다.
케이블(314)의 일 단은 제1 커넥터(310a)에 연결될 수 있다. 케이블(314)의 타 단은 도 4 및 도 5와 같이 미들 프레임(600)을 관통하는 케이블 홀(CAH)을 통해 미들 프레임(600)의 하부에 배치된 메인 회로 보드(700)의 메인 커넥터(730)에 연결될 수 있다.
연성 회로 보드(520)의 일 단은 제2 커넥터(320b)에 연결될 수 있다. 연성 회로 보드(520)의 타 단은 진동 발생 장치(510)와 전기적으로 연결되는 패드들을 포함하는 패드부가 형성될 수 있다.
도 6은 도 3의 Ⅰ-Ⅰ'의 일 예를 보여주는 단면도이고, 도 7은 도 6의 A 영역의 일 실시예의 확대 단면도이며, 도 8은 도 6의 A 영역의 다른 실시예의 확대 단면도이고, 도 9는 도 6의 표시 패널의 표시 영역을 상세히 보여주는 단면도이다.
도 6 내지 도 9를 참조하면, 표시 패널(300)은 기판(SUB1)과 화소 어레이층(PAL)을 포함할 수 있다. 화소 어레이층(PAL)은 도 9와 같이 박막 트랜지스터층(303), 발광 소자층(304), 및 박막 봉지층(305)을 포함할 수 있다. 표시 패널(300)의 표시 영역(DA)은 발광 소자층(304)의 화소들이 형성되어 영상을 표시하는 영역을 가리키며, 비표시 영역(NDA)은 표시 영역(DA)의 주변 영역을 가리킨다.
기판(SUB1)은 리지드(rigid) 기판이거나 벤딩(bending), 폴딩(folding), 롤링(rolling) 등이 가능한 플렉시블(flexible) 기판일 수 있다. 기판(SUB1)은 유리, 석영, 고분자 수지 등의 절연 물질로 이루어질 수 있다. 고분자 물질의 예로는 폴리에테르술폰(polyethersulphone: PES), 폴리아크릴레이트(polyacrylate: PA), 폴리아릴레이트(polyarylate: PAR), 폴리에테르이미드(polyetherimide: PEI), 폴리에틸렌나프탈레이트(polyethylenenapthalate: PEN), 폴리에틸렌 테레프탈레이드(polyethyleneterepthalate: PET), 폴리페닐렌설파이드 (polyphenylenesulfide: PPS), 폴리알릴레이트(polyallylate), 폴리이미드(polyimide: PI), 폴리카보네이트(polycarbonate: PC), 셀룰로오스 트리아세테이트(cellulosetriacetate: CAT), 셀룰로오스 아세테이트 프로피오네이트(cellulose acetate propionate: CAP) 또는 이들의 조합일 수 있다. 기판(SUB1)은 금속 재질의 물질을 포함할 수도 있다.
기판(SUB1) 상에는 박막 트랜지스터층(303)이 형성된다. 박막 트랜지스터층(303)은 박막 트랜지스터(335)들, 게이트 절연막(336), 층간 절연막(337), 보호막(338), 및 평탄화막(339)을 포함한다.
기판(SUB1)과 박막 트랜지스터층(303) 사이에는 버퍼막(302)이 형성될 수 있다. 버퍼막(302)은 투습에 취약한 기판(SUB1)을 통해 침투하는 수분으로부터 박막 트랜지스터(335)들과 발광 소자들을 보호하기 위해 기판(SUB1)과 박막 트랜지스터층(303) 사이에 배치될 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. 몇몇 실시예에서 버퍼막은 생략될 수도 있다.
버퍼막(302) 상에는 박막 트랜지스터(335)들이 형성된다. 박막 트랜지스터(335)들 각각은 액티브층(331), 게이트전극(332), 소스전극(333) 및 드레인전극(334)을 포함한다. 도 9에서는 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.
상부 게이트(탑 게이트, top gate) 방식을 일 예시로 설명하면, 버퍼막(302) 상에는 액티브층(331)이 형성된다. 액티브층(331)은 실리콘계 반도체 물질 또는 산화물계 반도체 물질로 형성될 수 있다. 버퍼막(302)과 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(303) 상에는 발광 소자층(304)이 형성된다. 발광 소자층(304)은 발광 소자들과 화소 정의막(344)을 포함한다.
발광 소자들과 화소 정의막(344)은 평탄화막(339) 상에 형성된다. 발광 소자는 애노드 전극(341), 발광층(342)들, 및 캐소드 전극(343)을 포함하는 유기 발광 소자(organic light emitting device)인 것을 예시하였다.
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 화소들을 정의하는 화소 정의막으로서 역할을 한다. 화소들 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 적색(red) 광, 녹색(green) 광 및 청색(blue) 광 중 하나를 발광할 수 있다. 또는, 발광층(342)은 백색 광을 발광하는 백색 발광층일 수 있으며, 이 경우 적색 발광층, 녹색 발광층 및 청색 발광층이 적층된 형태를 가질 수 있으며, 화소들에 공통적으로 형성되는 공통층일 수 있다. 이 경우, 표시 패널(300)은 적색, 녹색 및 청색을 표시하기 위한 별도의 컬러 필터(color filter)를 더 포함할 수도 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(304)이 상부 방향으로 발광하는 상부 발광(top emission) 방식으로 형성되는 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(304)이 하부 방향으로 발광하는 하부 발광(bottom emission) 방식으로 형성되는 경우, 애노드 전극(341)은 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. 제2 전극(343)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. 애노드 전극(341)이 반투과 금속물질로 형성되는 경우, 미세 공진(micro cavity)에 의해 출광 효율이 높아질 수 있다.
발광 소자층(304) 상에는 박막 봉지층(305)이 형성된다. 박막 봉지층(305)은 발광층(342)과 캐소드 전극(343)에 산소 또는 수분이 침투되는 것을 방지하는 역할을 한다. 이를 위해, 박막 봉지층(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(305)은 적어도 하나의 유기막을 더 포함할 수 있다. 유기막은 이물들(particles)이 박막 봉지층(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.
박막 봉지층(305) 상에는 터치 센서층이 형성될 수 있다. 터치 센서층이 박막 봉지층(305) 상에 바로 형성되는 경우, 별도의 터치 패널이 박막 봉지층(305) 상에 부착되는 경우보다 표시 장치(10)의 두께를 줄일 수 있는 장점이 있다.
터치 센서층은 정전 용량 방식으로 사용자의 터치를 감지하기 위한 터치 전극들과 패드들과 터치 전극들을 연결하는 터치 라인들을 포함할 수 있다. 예를 들어, 터치 센서층은 자기 정전 용량(self-capacitance) 방식 또는 상호 정전 용량(mutual capacitance) 방식으로 사용자의 터치를 감지할 수 있다.
터치 센서층의 터치 전극들은 표시 영역(DA)에 배치되며, 터치 센서층의 터치 라인들은 비표시 영역(NDA)에서 배치될 수 있다.
표시 패널(300)의 화소 어레이층(PAL) 상에는 도 6과 같이 외부광 반사로 인한 시인성 저하를 방지하기 위해 편광 필름(PF)이 배치될 수 있다. 편광 필름(PF)은 선편광판과 λ/4 판(quarter-wave plate)과 같은 위상지연필름을 포함할 수 있다. 이 경우, 위상지연필름이 표시 패널(300) 상에 배치되고, 선편광판이 위상지연필름과 커버 윈도우(100) 사이에 배치될 수 있다.
편광 필름(PF) 상에는 커버 윈도우(100)가 배치될 수 있다. 커버 윈도우(100)는 접착 부재를 통해 편광 필름(PF)의 상면에 부착될 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. 접착 부재는 투명 접착 필름(optically cleared adhesive film, OCA) 또는 투명 접착 레진(optically cleared resin, OCR)일 수 있다.
표시 패널(300)의 기판(SUB1)의 하부에는 패널 하부 부재(400)가 배치될 수 있다. 패널 하부 부재(400)는 도 7과 같이 외부로부터 입사되는 광을 흡수하기 위한 광 흡수 부재(410), 외부로부터의 충격을 흡수하기 위한 완충 부재(420), 표시 패널(300)의 열을 효율적으로 방출하기 위한 방열 부재(430)를 포함할 수 있다.
광 흡수 부재(410)는 표시 패널(300)의 하부에 배치될 수 있다. 광 흡수 부재(410)는 광의 투과를 저지하여 광 흡수 부재의 하부에 배치된 구성들, 예를 들어 표시 회로 보드(310)와 진동 발생 장치(510) 등이 표시 패널(300)의 상부에서 시인되는 것을 방지한다. 광 흡수 부재(410)는 블랙 안료나 블랙 염료 등과 같은 광 흡수 물질을 포함할 수 있다.
완충 부재(420)는 광 흡수 부재(410)의 하부에 배치될 수 있다. 완충 부재(420)는 외부 충격을 흡수하여 표시 패널(300)이 파손되는 것을 방지한다. 완충 부재(420)는 단일층 또는 복수층으로 이루어질 수 있다. 예를 들어, 완충 부재(420)는 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 부재(420)는 쿠션층일 수 있다.
방열 부재(430)는 완충 부재(420)의 하부에 배치될 수 있다. 방열 부재(430)는 그라파이트나 탄소 나노 튜브 등을 포함하는 제1 방열층(432)과 전자기파를 차폐할 수 있고 열전도성이 우수한 구리, 니켈, 페라이트, 은과 같은 금속 박막으로 형성된 제2 방열층(433)을 포함할 수 있다.
제1 자성체(MS1)가 패널 하부 부재(400)의 방열 부재(430) 상에 배치되는 경우, 진동 발생 장치(510)의 진동으로 인한 제1 자성체(MS1)의 진동에 의해 방열 부재(430)의 제1 방열층(432)이 손상될 수 있다. 그러므로, 제1 자성체(MS1)가 배치되는 영역에서는 방열 부재(430)가 제거된 수용홈(AH)이 형성될 수 있으며, 제1 자성체(MS1)는 수용홈(AH)에 의하여 노출된 완충 부재(420)의 하면에 부착될 수 있다. 다만, 이에 한정되는 것은 아니며, 몇몇 실시예에서 완충 부재(420)와 방열 부재(430)가 제거하여 수용홈(AH)을 형성할 수 있고, 제1 자성체(MS1)는 수용홈(AH)에 의하여 노출된 광 흡수 부재(410)의 하면에 부착될 수 있다. 또한, 몇몇 실시예에서 도 8과 같이, 수용홈(AH)이 형성되지 않을 수도 있으며, 이 경우, 제1 자성체(MS1)는 제1 방열층(432)의 하면에 부착될 수도 있다.
제1 자성체(MS1)의 제1 면은 접착 부재를 통하여 완충 부재(420)의 하면에 접착 고정되고, 제1 자성체(MS1)의 제1 면의 반대면인 제2 면은 접착 부재를 통하여 진동 발생 장치(510)의 상면에 접착 고정될 수 있다.
진동 발생 장치(510)는, 제1 자성체(MS1)와 접착 고정되는 고정부(FP)와, 고정부(FP)의 일측 및 타측에 배치된 제1 캔틸레버부(CAP1) 및 제2 캔틸레버부(CAP2)를 포함할 수 있다. 제1 캔틸레버부(CAP1) 및 제2 켄틸레버부(CAP2)는 패널 하부 부재(400)와 이격될 수 있다. 제1 캔틸레버부(CAP1) 및 제2 켄틸레버부(CAP2)는 저주파수 영역을 증폭시켜 저음 영역의 출력을 향상시킬 수 있다. 저주파수 영역은 1kHz 이하의 주파수 영역을 의미할 수 있다. 몇몇 실시예에서 제1 방향(X축 방향)으로 제1 캔틸레버부(CAP1) 및 제2 켄틸레버부(CAP2) 각각의 길이는 동일할 수 있다. 이 경우, 설정된 하나의 저주파수 영역을 증폭시킬 수 있다. 다만, 이에 한정되는 것은 아니며, 제1 방향(X축 방향)으로 제1 캔틸레버부(CAP1) 및 제2 켄틸레버부(CAP2) 각각의 길이는 서로 다를 수 있다. 이 경우, 설정된 두개의 저주파수 영역을 증폭시킬 수 있다. 이와 같이, 제1 방향(X축 방향)으로 제1 캔틸레버부(CAP1) 및 제2 켄틸레버부(CAP2) 각각의 길이는 증폭시키고자 하는 저주파수 영역에 따라 다양하게 변형될 수 있다.
진동 발생 장치(510)의 하면 일측에는 연성 회로 보드(520)가 배치될 수 있다. 진동 발생 장치(510)의 전극들은 진동 발생 장치(510)의 일측에서 연성 회로 보드(520)의 타 단의 패드부의 패드들에 전기적으로 연결될 수 있다.
제2 자성체(MS2)는 미들 프레임(600)의 상면에 접착 부재를 통하여 접착 고정될 수 있다. 제2 자성체(MS2)는 제1 자성체(MS1)와 두께 방향인 제3 방향(Z축 방향) 중첩할 수 있다. 또한, 제2 자성체(MS2)는 진동 발생 장치(510)의 고정부(FP)와 제3 방향(Z축 방향)으로 중첩하되 제2 자성체(MS2)와 진동 발생 장치(510)는 제3 방향(Z측 방향)으로 이격될 수 있다. 제2 자성체(MS2)와 진동 발생 장치(510)의 이격 거리는 진동 발생 장치(510)의 진동 변위(vibration displacement)보다 크게 이루어진다, 이에 따라, 진동 발생 장치(510)가 진동하는 경우에도 진동 발생 장치(510)와 제2 자성체(MS2)는 서로 접촉하지 않는다.
도 10은 일 실시예에 따른 진동 발생 장치를 보여주는 사시도이고, 도 11은 일 실시예에 따른 진동 발생 장치를 보여주는 단면도이며, 도 12는 진동 발생 장치의 제1 가지 전극과 제2 가지 전극 사이에 배치된 진동층의 진동 방법을 보여주는 예시도면이다.
도 10 내지 도 12를 참조하면, 진동 발생 장치(510)는 인가된 전압에 따라 수축하거나 팽창하는 압전 물질을 이용하여 표시 패널(300)을 진동시키는 압전 소자(piezoelectric element, 壓電素子) 또는 압전 액츄에이터(piezoelectric actuator)일 수 있다. 진동 발생 장치(510)는 진동층(511), 제1 전극(512), 및 제2 전극(513)을 포함할 수 있다. 도 10 내지 도 12에서는 설명의 편의를 위해 연성 회로 보드(520)를 생략하였다.
제1 전극(512)은 제1 줄기 전극(5121)과 제1 가지 전극(5122)들을 포함할 수 있다.
제1 줄기 전극(5121)은 도 11과 같이 진동층(511)의 적어도 일 측면에 배치될 수 있다. 예시적으로, 제1 줄기 전극(5121)은 진동층(511)의 일부를 관통하여 배치될 수 있다. 또한, 몇몇 실시예에서 제1 줄기 전극(5121)은 진동층(511)의 상면에 배치될 수도 있다.
제1 가지 전극(5122)들은 제1 줄기 전극(5121)으로부터 분지될 수 있으며, 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 전극(513)은 제1 전극(512)과 떨어져 배치될 수 있다. 이로 인해, 제2 전극(513)은 제1 전극(512)과 전기적으로 분리될 수 있다. 제2 줄기 전극(5131)은 진동층(511)의 적어도 일 측면에 배치될 수 있다. 이 경우, 제1 줄기 전극(5121)은 진동층(511)의 제1 측면에 배치되고, 제2 줄기 전극(5131)은 진동층(511)의 제2 측면에 배치될 수 있다. 또한, 몇몇 실시예에서 제2 줄기 전극(5131)은 진동층(511)의 일부를 관통하여 배치될 수 있다. 또한, 몇몇 실시예에서 제2 줄기 전극(5131)은 진동층(511)의 상면에 배치될 수도 있다.
제2 가지 전극(5132)들은 제2 줄기 전극(5131)으로부터 분지될 수 있으며, 제2 가지 전극(5132)들은 서로 나란하게 배치될 수 있다.
제1 가지 전극(5122)들과 제2 가지 전극(5132)들은 수평 방향(X축 방향 또는 Y축 방향)으로 서로 나란하게 배치될 수 있다. 또한, 제1 가지 전극(5122)들과 제2 가지 전극(5132)들은 수직 방향(Z축 방향)에서 교대로 배치될 수 있다. 즉, 제1 가지 전극(5122)들과 제2 가지 전극(5132)들은 수직 방향(Z축 방향)에서 제1 가지 전극(5122), 제2 가지 전극(5132), 제1 가지 전극(5122), 제2 가지 전극(5132)의 순서로 반복적으로 배치될 수 있다.
제1 전극(512)과 제2 전극(513)은 연성 회로 보드(520)의 패드들에 연결될 수 있다. 연성 회로 보드(520)의 패드들은 진동 발생 장치(510)의 일면 상에 배치된 제1 전극(512)과 제2 전극(513)에 연결될 수 있다.
진동층(511)은 제1 전극(512)에 인가된 구동 전압과 제2 전극(513)에 인가되는 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 구동 전압과 제2 가지 전극(5132)에 인가되는 구동 전압 간의 차이에 따라 수축하거나 팽창한다.
구체적으로, 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, 진동층(511)은 제1 가지 전극(5122)에 인접한 상부 영역에서 정극성을 가지며, 제2 가지 전극(5132)에 인접한 하부 영역에서 부극성을 가질 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, 진동층(511)은 제2 가지 전극(5132)에 인접한 상부 영역에서 부극성을 가지며, 제1 가지 전극(5122)에 인접한 하부 영역에서 정극성을 가질 수 있다. 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 구동 전압이 인가되며, 제2 가지 전극(5132)에 부극성의 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 구동 전압이 인가되며, 제2 가지 전극(5132)에 정극성의 구동 전압이 인가되면, 진동층(511)은 제2 힘(F2)에 따라 팽창할 수 있다. 제2 힘(F2)은 신장력일 수 있다.
이와 유사하게, 제2 가지 전극(5132)과 제2 가지 전극(5132)의 하부에 배치된 제1 가지 전극(5122) 사이에 배치된 진동층(511)의 극성 방향이 하부 방향(↓)인 경우, 제2 가지 전극(5132)에 정극성의 구동 전압이 인가되며, 제1 가지 전극(5122)에 부극성의 구동 전압이 인가되면, 진동층(511)은 신장력에 따라 팽창할 수 있다. 또한, 제2 가지 전극(5132)에 부극성의 구동 전압이 인가되며, 제1 가지 전극(5122)에 정극성의 구동 전압이 인가되면, 진동층(511)은 수축력에 따라 수축될 수 있다.
도 13은 일 실시예에 따른 자성체를 보여주는 도면이고, 도 14는 다른 실시예에 따른 자성체를 보여주는 도면이다.
도 13을 참조하면, 몇몇 실시예에서 제1 자성체(MS1)와 제2 자성체(MS2) 각각은 극성이 변화하지 않는 고정용 자성체일 수 있다. 예시적으로, 제1 자성체(MS1)와 제2 자성체(MS2) 각각은 고정된 제1 극성(P1)과 제2 극성(P2)을 가질 수 있다.
제1 자성체(MS1)와 제2 자성체(MS2)는 제3 방향(Z축 방향)으로 마주할 수 있으며, 제1 자성체(MS1)와 제2 자성체(MS2) 사이에는 자기장(magnetic field, MF)이 형성될 수 있다. 몇몇 실시예에서, 제1 자성체(MS1)와 제2 자성체(MS2)가 서로 마주하는 면은 동일한 극성을 가질 수 있다. 예시적으로, 제1 자성체(MS1)의 상면은 제2 극성(P2)을 가질 수 있고, 제2 자성체(MS2)와 마주하는 제1 자성체(MS1)의 하면은 제1 극성(P1)을 가질 수 있다. 또한, 제1 자성체(MS1)의 하면과 마주하는 제2 자성체(MS2)의 상면은 제1 극성(P1)을 가질 수 있고, 제2 자성체(MS2)의 하면은 제2 극성(P2)을 가질 수 있다. 제1 극성(P1)은 S극일 수 있고, 제2 극성(P2)은 N극일 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니고, 제1 극성(P1)이 N극이고, 제2 극성(P2)이 S극일 수도 있다. 몇몇 실시예에서, 제1 자성체(MS1) 및 제2 자성체(MS2)는 네오디뮴과 같은 자기적으로 경질 재료를 포함하여 이루어질 수 있다. 예시적으로, 네오디뮴 자석은 네오디뮴-철-붕소(Nd-Fe-B)일 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.
도 14를 참조하면, 몇몇 실시예에서 제1 자성체(MS1_1)와 제2 자성체(MS2_1)는 할바흐 어레이(Halbach array)로 이루어질 수 있다. 할바흐 어레이(Halbach array)는 자기장(magnetic field, MF)이 할바흐 어레이의 한쪽 면에 집중적으로 강하게 형성되고, 그 반대쪽 면에는 자기력이 서로 상쇄되어 매우 미약한 자기장(MF)이 형성된다. 일반적으로 같은 개수의 같은 강도를 가지는 자석으로 자석 어레이를 형성할 때, 할바흐 어레이에서는 직렬 자석 어레이의 자기장(MF) 강도에 비해 약 1.5배의 강한 자기장이 한쪽 방향으로 형성되고 반대쪽으로는 매우 미약한 자기장(MF)만이 형성된다.
예시적으로, 제1 자성체(MS1_1)는 제1 방향(X축 방향)으로 각 자석의 N극을 우측, 상측, 좌측, 하측, 우측이 되도록 순서대로 정렬하여 결합한다. 이에 따라, 제3 방향(Z축 방향)의 반대 방향으로 집중적으로 자기장(MF)이 형성되고, 제3 방향(Z축 방향)으로는 미약한 자기장(MF)이 형성될 수 있다.
제2 자성체(MS1_2)는 제1 방향(X축 방향)으로 각 자석의 N극을 좌측, 하측, 우측, 상측, 좌측이 되도록 순서대로 정렬하여 복수의 자석을 결합한다. 이에 따라, 제3 방향(Z축 방향)으로 집중적으로 자기장(MF)이 형성되고, 제3 방향(Z축 방향)의 반대 방향으로는 미약한 자기장(MF)이 형성될 수 있다. 다만, 이와 같은, 제1 자성체(MS1_1)와 제2 자성체(MS2_1)의 할바흐 어레이(Halbach array)의 배열은 일 예시이며, 이에 제한되는 것은 아님을 유의하여야 할 것이다.
이와 같이, 제1 자성체(MS1_1)와 제2 자성체(MS2_1)는 할바흐 어레이(Halbach array)로 구성하는 경우, 제1 자성체(MS1_1)와 제2 자성체(MS2_1) 사이에 강한 자기장(MF)을 형성할 수 있는 이점이 있다.
도 15와 도 16은 일 실시예에 따른 표시 패널의 진동 방법을 보여주는 예시도면이다. 도 15와 도 16에는 설명의 편의를 위하여 표시 패널(300)의 기판(SUB1)만을 도시하였다.
도 15 및 도 16과 도 6을 함께 참조하면, 제1 전극(512)에 인가되는 구동 전압과 제2 전극(513)에 인가되는 구동 전압이 정극성과 부극성으로 교대로 반복되는 경우, 진동층(511)은 도 15 및 도 16과 같이 수축과 팽창을 반복하게 된다. 이로 인해, 진동 발생 장치(510)는 진동하게 된다. 이와 같은 진동 발생 장치(510)의 진동층(511)이 수축과 팽창에 의한 진동은 제1 자성체(MS1)에 전달되어 제1 자성체(MS1)가 진동하고, 제1 자성체(MS1)의 진동에 의하여 표시 패널(300)은 도 15 및 도 16과 같이 두께 방향인 제3 방향(Z축 방향)에서 진동하게 된다.
진동 발생 장치(510)는 제1 진동면(BS1)을 가지고, 제1 자성체(MS1)는 제1 진동면(BS1)보다 작은 면적의 제2 진동면(BS2)을 가진다. 이와 같이, 제1 진동면(BS1)을 갖는 진동 발생 장치(510)의 진동을 제1 진동면(BS1)보다 작은 제2 진동면(BS2)을 갖는 제1 자성체(MS1)를 매개로 하여 표시 패널(300)에 전달하여, 진동을 집중시킬 수 있게 되어 표시 장치(10)의 음향 출력을 향상시킬 수 있다. 또한, 진동 발생 장치(510)가, 제1 캔틸레버부(CAP1) 및 제2 켄틸레버부(CAP2)를 포함하여, 저주파수 영역을 증폭시켜 저음 영역의 출력을 향상시킬 수 있다.
나아가, 도 16과 같이 진동층(511)이 팽창하여 제3 방향(Z축 방향)으로 표시 패널(300)에 힘을 전달할 때, 제1 자성체(MS1)와 제2 자성체(MS2) 사이의 척력(repulsive force, RF)이 부가되어, 제3 방향(Z축 방향)으로 표시 패널(300)에 전달되는 힘을 증가시킬 수 있는 이점이 있다.
도 17 및 도 18은 다른 실시예에 따른 자성체를 보여주는 도면이고, 도 19와 도 20은 다른 실시예에 따른 표시 패널의 진동 방법을 보여주는 예시도면이다.
도 17 및 도 18을 참조하면, 몇몇 실시예에서 제2 자성체(MS2_2)는 평면 코일부(CP)를 포함할 수 있다. 예를 들어, 제2 자성체(MS2_2)는 베이스부(BP)와 베이스부(BP) 일면에 배치된 평면 코일부(CP)와, 평면 코일부(CP) 양단과 연결된 제1 단자(T1) 및 제2 단자(T2)를 포함할 수 있다.
평면 코일부(CP)는 제1 단자(T1) 및 제2 단자(T2) 통해 공급되는 전류(I)에 의해 자기장을 발생시키는 것으로, 도 17과 도 18에 도시된 바와 같이 기판(20)의 중앙으로부터 외측을 향해 겹겹히 나선형으로 감겨진 코일로 이루어질 수 있다. 다만, 이에 한정되는 것은 아니며, 평면 코일부(CP)는 나선형 이외의 형상으로 감겨진 코일로 이루어질 수도 있다.
평면 코일부(CP)는 구리를 포함하여 이루어질 수 있고, 전류(I)가 코일을 통과할 때 자기장을 생성할 수 있다. 예시적으로, 도 17과 같이 평면 코일부(CP)에 제1 단자(T1)를 통하여 전류(I(in))가 인가되고 제2 단자(T2)를 통하여 전류(I(out))가 나오는 경우, 제2 자성체(MS2_2)는 제1 극성 상태가 될 수 있다. 여기서, 제1 극성 상태는 상부가 N극이고 하부가 S극일 수 있으며, 제1 단자(T1)에 인가되는 전류(I)는 AC전류일 수 있다. 또한, 도 18과 같이 평면 코일부(CP)에 제2 단자(T2)를 통하여 전류(I(in))가 인가되고 제1 단자(T1)를 통하여 전류(I(out))가 나오는 경우, 제2 자성체(MS2_2)는 제2 극성 상태가 될 수 있다. 여기서, 제2 극성 상태는 상부가 S극이고 하부가 N극일 수 있으며, 제2 단자(T2)에 인가되는 전류(I)는 AC전류일 수 있다. 또한, 도시되지는 않았지만, 평면 코일부(CP)에 전류(I)가 인가되지 않는 경우에는 제2 자성체(MS2_2)는 극성을 띄지 않을 수 있다. 또한, 제2 자성체(MS2_2)는 LPF(Low Pass Filer)를 더 포함할 수 있다. LPF(Low Pass Filer)는 전기적 음성신호 중 저음에 해당하는 저주파수 신호에서만 평면 코일부(CP)에 전류(I)를 인가하도록 구성될 수도 있다. 몇몇 실시예에서 제2 자성체(MS2_2)의 제1 단자(T1)와 제2 단자(T2)는 진동 구동 회로(340)에 전기적으로 연결될 수 있다. 또한, 몇몇 실시예에서 제2 자성체(MS2_2)의 제1 단자(T1)와 제2 단자(T2)는 진동 발생 장치(510)의 제1 전극(512)과 제2 전극(513)에 전기적으로 연결될 수도 있다. 이와 같이, 제2 자성체(MS2_2)가 평면 코일부(CP)를 포함하여 이루어지는 경우, 극성을 스위칭할 수 있는 이점과 동시에 박형으로 제작할 수 있는 이점이 있다.
도 17 및 도18을 설명함에 있어서, 제2 자성체(MS2_2)를 기준으로 설명하였으나, 이에 한정되는 것은 아니다. 몇몇 실시예에서 제1 자성체(MS1)가 평면 코일부(CP)를 포함하여 이루어질 수도 있고, 제1 자성체(MS1) 및 제2 자성체(MS2_2) 각각이 평면 코일부(CP)를 포함하여 이루어질 수도 있다.
도 19와 도 20은 다른 실시예에 따른 표시 패널의 진동 방법을 보여주는 예시도면이다. 도 19 및 도 20의 실시예는 제2 자성체(MS2_2)가 평면 코일부를 포함하여 이루어짐으로써 극성이 스위칭되는 점에서, 도 15 및 도 16의 실시예와 차이점이 있다. 도 15 및 도 16의 실시예와 중복되는 설명은 생략하고 차이점 위주로 설명한다.
도 19를 참조하면, 진동층(511)이 수축하여 제3 방향(Z축 방향)의 반대 방향으로 표시 패널(300)에 힘을 전달할 때, 도 17과 같이 제2 자성체(MS2_2)의 제1 단자(T1)를 통하여 전류(I(in))를 인가하여 제1 극성 상태인 상부가 N극이고 하부가 S극인 상태로 조절할 수 있다. 이 경우, 제1 자성체(MS1)와 제2 자성체(MS2) 사이에 인력(attractive force, AF)이 발생되어, 제3 방향(Z축 방향)의 반대 방향으로 표시 패널(300)에 전달되는 힘을 증가시킬 수 있게 된다.
도 20을 참조하면, 진동층(511)이 수축하여 제3 방향(Z축 방향)으로 표시 패널(300)에 힘을 전달할 때, 도 18과 같이 제2 자성체(MS2_2)의 제2 단자(T2)를 통하여 전류(I(in))를 인가하여 제2 극성 상태인 상부가 S극이고 하부가 N극인 상태로 스위칭할 수 있다. 이 경우, 제1 자성체(MS1)와 제2 자성체(MS2) 사이에는 척력(repulsive force, RF)이 발생되어, 제3 방향(Z축 방향)으로 표시 패널(300)에 전달되는 힘을 증가시킬 수 있게 된다. 이와 같이, 진동 발생 장치(510)의 진동에 맞춰 제2 자성체를 스위칭하여 인력과 척력을 부가하여, 진동 발생 장치(510)의 진동을 표시 패널(300)에 효과적으로 전달하여 표시 장치(10)의 음향 출력을 향상시킬 수 있다
도 21과 도 22는 다른 실시예에 따른 표시 패널의 진동 방법을 보여주는 예시도면이다. 도 21 및 도 22의 실시예는 제2 자성체(MS2_2)가 극성일 갖지 않는 단계를 포함한다는 점에서, 도 19 및 도 20의 실시예와 차이점이 있다. 도 19 및 도 20의 실시예와 중복되는 설명은 생략하고 차이점 위주로 설명한다.
도 21를 참조하면, 진동층(511)이 수축하여 제3 방향(Z축 방향)의 반대 방향으로 표시 패널(300)에 힘을 전달할 때, 제2 자성체(MS2_2)에는 전류(I(in))가 인가되지 않으며, 제2 자성체(MS2_2) 극성을 띄지 않을 수 있다.
도 22를 참조하면, 진동층(511)이 수축하여 제3 방향(Z축 방향)으로 표시 패널(300)에 힘을 전달할 때, 제2 자성체(MS2_2)의 제2 단자(T2)를 통하여 전류(I(in))를 인가하여 상부가 S극이고 하부가 N극인 상태로 극성을 띌 수 있다. 이 경우, 제1 자성체(MS1)와 제2 자성체(MS2) 사이에는 척력(repulsive force, RF)이 발생되어, 제3 방향(Z축 방향)으로 표시 패널(300)에 전달되는 힘을 증가시킬 수 있게 된다. 또한, 도시되지는 않았지만, 몇몇 실시예에서 진동층(511)이 수축하여 제3 방향(Z축 방향)의 반대 방향으로 표시 패널(300)에 힘을 전달할 때, 제2 자성체(MS2_2)의 제1 단자(T1)를 통하여 전류(I(in))를 인가하여 제1 극성 상태인 상부가 N극이고 하부가 S극인 상태로 조절하고, 진동층(511)이 수축하여 제3 방향(Z축 방향)으로 표시 패널(300)에 힘을 전달할 때, 제2 자성체(MS2_2)에는 전류(I(in))를 인가하지 않고, 제2 자성체(MS2_2)가 극성을 띄게 하지 않을 수도 있다.
도 23은 도 6의 A 영역의 다른 실시예의 확대 단면도이고, 도 24는 도 6의 A 영역의 다른 실시예의 확대 단면도이며, 도 25는 도 6의 A 영역의 다른 실시예의 확대 단면도이다. 도 23 내지 도 25의 실시예는 패널 하부 부재와 진동 발생 장치(510) 사이에 지지층(SL)이 배치되는 점에서 도 8의 실시예와 차이점이 있다. 도 8의 실시예와 중복되는 설명은 생략하고 차이점 위주로 설명한다.
도 23을 설명하면, 진동 발생 장치(510)는, 제1 자성체(MS1)와 접착 고정되는 고정부(FP)와, 고정부(FP)의 일측 및 타측에 배치된 제1 캔틸레버부(CAP1) 및 제2 캔틸레버부(CAP2)를 포함할 수 있다. 제1 캔틸레버부(CAP1)와 패널 하부 부재(400) 사이에는 지지층(SL)이 배치될 수 있다. 몇몇 실시예에서 지지층(SL)의 상면은 패널 하부 부재(400)와 접촉하고, 지지층(SL)의 하면은 제1 캔틸레버부(CAP1)와 접촉할 수 있다. 다만, 이에 한정되는 것은 아니고, 몇몇 실시예에서 지지층(SL)의 상면은 패널 하부 부재(400)와 접촉하되, 지지층(SL)의 하면은 제1 캔틸레버부(CAP1)와 비접촉할 수 있다. 또한, 몇몇 실시예에서 지지층(SL)의 상면은 패널 하부 부재(400)와 비접촉하되, 지지층(SL)의 하면은 제1 캔틸레버부(CAP1)와 접촉할 수 있다.
몇몇 실시예에서 지지층(SL)의 끝단과 제1 캔틸레버부(CAP1)의 끝단은 제3 방향(Z축 방향)으로 정렬될 수 있다. 다만, 이에 한정되는 것은 아니고, 몇몇 실시예에서 지지층(SL)의 끝단과 제1 캔틸레버부(CAP1)의 끝단은 비정렬될 수 있다. 예를 들어, 지지층(SL)의 끝단이 제1 캔틸레버부(CAP1)의 끝단의 내측으로 배치될 수 있으며, 지지층(SL)의 끝단이 제1 캔틸레버부(CAP1)의 끝단보다 제1 방향(X축 방향)의 반대 방향으로 돌출될 수도 있다.
지지층(SL)과 제1 자성체(MS1)의 강성(rigidity)은 다를 수 있다. 예시적으로 지지층(SL)의 강성은 제1 자성체(MS1)의 강성보다 작을 수 있다. 예시적으로, 지지층(SL)의 강성은 무시할 수 있을 정도로 낮을 수 있다. 이에 따라, 지지층(SL)은 진동 발생 장치(510)의 진동을 표시 패널(300)로 전달하지 않으며, 진동 발생 장치(510)의 진동은 제1 자성체(MS1)에 집중될 수 있다. 이와 같이, 제1 캔틸레버부(CAP1)와 패널 하부 부재(400) 사이에는 지지층(SL)을 배치하는 경우 저주파수 영역을 증폭시켜 저음 영역의 출력을 향상시킴과 동시에 진동 발생 장치(510)의 손상 및 파손을 방지할 수 있는 이점이 있다.
몇몇 실시예에서는 도 24와 같이 지지층(SL_1)이 제2 캔틸레버부(CAP2)와 패널 하부 부재(400) 사이에 배치될 수 있고, 몇몇 실시예에서는 도 25와 같이, 지지층(SL_2)은 제1 캔틸레버부(CAP1)와 패널 하부 부재(400) 사이에 배치된 제1 지지층(SLa)과 제2 캔틸레버부(CAP2)와 패널 하부 부재(400) 사이에 배치된 제2 지지층(SLb)을 포함할 수 있다.
도 26은 도 6의 A 영역의 다른 실시예의 확대 단면도이고, 도 27은 도 6의 A 영역의 다른 실시예의 확대 단면도이다. 도 26 및 도 27의 실시예는 제1 자성체 및 제2 자성체가 진동 발생 장치(510)의 일측에 정렬되는 점에서 도 8의 실시예와 차이점이 있다. 도 8의 실시예와 중복되는 설명은 생략하고 차이점 위주로 설명한다.
도 26을 참조하면, 제1 자성체(MS1)의 제1 면은 접착 부재를 통하여 패널 하부 부재(400)의 하면에 접착 고정되고, 제1 자성체(MS1)의 제1 면의 반대면인 제2 면은 접착 부재를 통하여 진동 발생 장치(510_1)의 상면에 접착 고정될 수 있다. 제1 자성체(MS1)와 진동 발생 장치(510_1) 각각의 일측면엔 제3 방향(Z축 방향)으로 정렬될 수 있다. 다만, 이에 한정되는 것은 아니며, 몇몇 실시예에서 제1 자성체(MS1)는 제1 방향(X축 방향)의 반대 방향으로 치우쳐 진동 발생 장치(510_1)의 상면에 접착 고정되되, 제1 자성체(MS1)와 진동 발생 장치(510_1) 각각의 일측면은 제3 방향(Z축 방향)으로 비정렬될 수도 있다.
진동 발생 장치(510_1)는, 제1 자성체(MS1)와 접착 고정되는 고정부(FP)와, 고정부(FP)의 타측에 배치된 캔틸레버부(CAP)를 포함할 수 있다. 캔틸레버부(CAP)는 패널 하부 부재(400)와 이격될 수 있다. 진동 발생 장치(510)의 하면 일측에는 연성 회로 보드(520)가 배치될 수 있다. 진동 발생 장치(510)의 전극들은 진동 발생 장치(510)의 일측에서 연성 회로 보드(520)의 타 단의 패드부의 패드들에 전기적으로 연결될 수 있다.
제2 자성체(MS2)는 미들 프레임(600)의 상면에 접착 부재를 통하여 접착 고정될 수 있다. 제2 자성체(MS2)는 제1 자성체(MS1)와 두께 방향인 제3 방향(Z축 방향) 중첩할 수 있다. 또한, 제2 자성체(MS2)는 진동 발생 장치(510_1)의 고정부(FP)와 제3 방향(Z축 방향)으로 중첩하되 제2 자성체(MS2)와 진동 발생 장치(510_1)는 제3 방향(Z측 방향)으로 이격될 수 있다.
도 27을 참조하면, 몇몇 실시예에서 진동 발생 장치(510_1)의 캔틸레버부(CAP)와 패널 하부 부재(400) 사이에는 지지층(SL_3)이 배치될 수 있다. 지지층(SL_3)에 대해서는 전술하였으므로, 중복 설명은 생략한다.
도 28은 도 6의 A 영역의 다른 실시예의 확대 단면도이고, 도 29는 도 6의 A 영역의 다른 실시예의 확대 단면도이며, 도 30은 도 6의 A 영역의 다른 실시예의 확대 단면도이고, 도 31은 도 6의 A 영역의 다른 실시예의 확대 단면도이다. 도 28 내지 도 31의 실시예는 진동 발생 장치가 캔틸레버부를 포함하지 않는 점에서, 도 8의 실시예와 차이점이 있다. 도 8의 실시예와 중복되는 설명은 생략하고 차이점 위주로 설명한다.
도 28을 참조하면, 진동 발생 장치(510_2)는 패널 하부 부재(400)의 하면에 배치될 수 있다. 예시적으로, 진동 발생 장치(510_2)의 상면은 접착 부재를 통하여 패널 하부 부재(400)의 하면에 접착 고정될 수 있다.
제1 자성체(MS1)는 진동 발생 장치(510_2)의 하면에 배치될 수 있다. 예시적으로, 제1 자성체(MS1)의 상면은 접착 부재를 통하여 진동 발생 장치(510_2)의 하면의 중심부에 접착 고정될 수 있다.
제2 자성체(MS2)는 미들 프레임(600)의 상면에 배치될 수 있다. 예시적으로, 제2 자성체(MS2)의 하면은 접착 부재를 통하여 미들 프레임(600)의 상면에 접착 고정될 수 있다.
제1 자성체(MS1) 및 제2 자성체(MS2)는 제3 방향(Z축 방향)으로 중첩하되, 제3 방향(Z축 방향)으로 서로 이격될 수 있다. 전술한 바와 같이, 제1 자성체(MS1) 및 제2 자성체(MS2)는 자기장을 통하여 표시 패널(300)의 진동을 향상시킬 수 있다.
도 29를 참조하면, 몇몇 실시예에서, 제1 자성체(MS1)는 진동 발생 장치(510_2)의 하면에 배치될 수 있다. 예시적으로, 제1 자성체(MS1)의 상면은 접착 부재를 통하여 진동 발생 장치(510_2)의 하면의 일측에 접착 고정될 수 있으며, 제2 자성체(MS2)는 제1 자성체(MS1)와 제3 방향(Z축 방향)으로 중첩하며, 미들 프레임(600)의 상면에 접착 고정될 수 있다, 제1 자성체(MS1) 및 제2 자성체(MS2)는 제3 방향(Z축 방향)으로 서로 이격되되, 진동 발생 장치(510_2), 제1 자성체(MS1) 및 제2 자성체(MS2) 각각의 측면은 제3 방향(Z축 방향)으로 정렬될 수 있다. 전술한 바와 같이, 제1 자성체(MS1) 및 제2 자성체(MS2)는 자기장을 통하여 표시 패널(300)의 진동을 향상시킬 수 있다.
도 30을 참조하면, 몇몇 실시예에서 진동 발생 장치(510_3)는 미들 프레임(600)의 상면에 배치될 수 있다. 예시적으로, 진동 발생 장치(510_3)의 하면은 접착 부재를 통하여 미들 프레임(600)의 상면에 접착 고정될 수 있다.
제1 자성체(MS1)는 패널 하부 부재(400)의 하면에 배치될 수 있다. 예시적으로, 제1 자성체(MS1)의 상면은 접착 부재를 통하여 패널 하부 부재(400)의 하면에 접착 고정될 수 있다.
제2 자성체(MS2)는 진동 발생 장치(510_3)의 상면에 배치될 수 있다. 예시적으로, 제2 자성체(MS2)의 하면은 접착 부재를 통하여 진동 발생 장치(510_3)의 상면의 중심부에 접착 고정될 수 있다.
제1 자성체(MS1) 및 제2 자성체(MS2)는 제3 방향(Z축 방향)으로 중첩하되, 제3 방향(Z축 방향)으로 서로 이격될 수 있다. 진동 발생 장치(510_3)의 진동은 제2 자성체(MS2)에 집중되고, 제2 자성체(MS2)와 제1 자성체(MS1) 사이의 자기장에 의하여 제1 자성체(MS1)는 진동할 수 있다. 예시적으로, 제2 자성체(MS2)와 제1 자성체(MS1) 사이에는 척력(repulsive force)이 발생할 수 있으며, 제2 자성체(MS2)의 진동에 의하여 제1 자성체(MS1)는 표시 패널(300)을 진동시켜 음향을 발생시킬 수 있다.
몇몇 실시예에서 도 31과 같이 제1 자성체(MS1) 및 제2 자성체(MS2)는 진동 발생 장치(510_3)의 일측에 치우쳐 배치될 수 있다. 예시적으로, 제1 자성체(MS1) 및 제2 자성체(MS2)는 진동 발생 장치(510_3)에서 제1 방향(X축 방향)의 반대 방향으로 치우쳐 배치될 수 있다. 또한, 제1 자성체(MS1), 제2 자성체(MS2) 및 진동 발생 장치(510_3) 각각의 측면은 제3 방향(Z축 방향)으로 정렬될 수 있다. 다만, 이에 한정되는 것은 아니고, 몇몇 실시예에서, 제1 자성체(MS1) 및 제2 자성체(MS2)는 진동 발생 장치(510_3)에서 일측 또는 타측으로 치우쳐 배치되되, 제1 자성체(MS1), 제2 자성체(MS2) 및 진동 발생 장치(510_3) 각각의 측면은 제3 방향(Z축 방향)으로 비정렬될 수도 있다.
도 32는 도 6의 A 영역의 다른 실시예의 확대 단면도이고, 도 33은 도 6의 A 영역의 다른 실시예의 확대 단면도이며, 도 34는 도 33의 일 실시예의 표시 패널과 필름층 사이에 배치된 접착부의 배치를 설명하기 위해 참조되는 도면이고, 도 35는 도 33의 다른 실시예의 표시 패널과 필름층 사이에 배치된 접착부의 배치를 설명하기 위해 참조되는 도면이다. 도 32 내지 도 35의 실시예는 진동 발생 장치(500_4)와 미들 프레임(600) 사이에 지지부들(SP1, SP2)이 배치되는 점, 제1 자성체(MS1)와 패널 하부 부재(400) 사이에 필름층이 배치되는 점에서 도 8의 실시예와 차이점이 있다. 도 8의 실시예와 중복되는 설명은 생략하고 차이점 위주로 설명한다.
도 32를 참조하면, 몇몇 실시예에서 미들 프레임(600) 상에는 제1 지지부(SP1) 및 제2 지지부(SP2)가 배치될 수 있다. 제1 지지부(SP1)와 제2 지지부(SP2) 사이에는 제2 자성체(MS2)가 배치될 수 있으며, 제1 자성체는 패널 하부 부재(400)의 하면에 배치될 수 있다.
제1 지지부(SP1) 및 제2 지지부(SP2)의 하면은 미들 프레임(600)에 접착 고정되며, 제1 지지부(SP1) 및 제2 지지부(SP2)의 상면은 각각 진동 발생 장치(500_4)와 접착 고정될 수 있다. 예시적으로, 제1 지지부(SP1) 및 제2 지지부(SP2)는 제1 방향(X축 방향)으로 서로 이격되며, 진동 발생 장치(500_4)의 일측 및 타측 가장자리에 접착 고정될 수 있다. 몇몇 실시예에서 제1 지지부(SP1)의 일측면은 진동 발생 장치(500_4)의 일측면과 제3 방향(Z축 방향)으로 정렬될 수 있으며, 제2 지지부(SP2)의 일측면은 진동 발생 장치(500_4)의 타측면과 제3 방향(Z축 방향)으로 정렬될 수 있다.
제1 지지부(SP1)와 제2 지지부(SP2)의 제3 방향(Z축 방향)으로의 높이는 제2 자성체(MS2)의 제3 방향(Z축 방향)으로의 높이보다 높을 수 있다.
제1 지지부(SP1) 및 제2 지지부(SP2) 각각은 SUS(Stainless Steel), 유리 (Glass) 재질, 금속(Metal) 재질 등을 포함하여 이루어질 수 있다. 다만, 이에 한정되는 것은 아니다.
진동 발생 장치(510_4)는 제1 자성체(MS1)와 접착 고정되는 제1 고정부(FP1)와, 제1 지지부(SP1)와 접착 고정되는 제2 고정부(FP2), 제2 지지부(SP2)와 접착 고정되는 제3 고정부(FP3)와, 제1 고정부(FP1)와 제2 고정부(FP2)의 사이에 배치된 제1 캔틸레버부(CAP1)와, 제1 고정부(FP1)와 제3 고정부(FP3)의 사이에 배치된 제2 캔틸레버부(CAP2)를 포함할 수 있다.
이와 같이, 진동 발생 장치(510_4)가 제1 지지부(SP1)와 접착 고정되는 제2 고정부(FP2), 제2 지지부(SP2)와 접착 고정되는 제3 고정부(FP3)를 포함하여 이루어짐으로써, 진동 발생 장치(510_4)의 일단 및 타단에서 발생되는 진동 손실을 방지할 수 있는 이점이 있다.
도 33 내지 도 35 참조하면, 몇몇 실시예에서는 패널 하부 부재(400)와 제1 자성체(MS1) 사이에 필름층(FL)이 더 배치될 수 있다. 예시적으로 패널 하부 부재(400)와 필름층(FL)은 접착부(ADP)를 사이에 두고 제3 방향(Z축 방향으로 이격될 수 있다. 접착부(ADP)는 도 34에 도시된 바와 같이, 필름층(FL)과 패널 하부 부재(400)가 중첩하는 영역에서 필름층(FL)의 각 변에 인접하게 위치하되, 테두리를 둘러싸며 배치되는 바(Bar) 형상일 수 있다. 또한, 접착부(ADP)는 진동에 따른 음향이 외측으로 출력될 수 있는 음향홀(SH)을 포함할 수 있다. 도 35를 참조하면, 몇몇 실시예에서 접착부(ADP_1)는 필름층(FL)과 패널 하부 부재(400)가 중첩하는 영역에서 필름층(FL)의 각 변에 인접하게 위치하되, 테두리를 둘러 싸는 도트(Dot) 형상일 수 있다. 또한, 접착부(ADP_1)의 복수의 도트 형상들 사이에는 음향홀(SH_1)이 위치할 수 있다.
필름층(FL)은 하부에 배치된 제1 자성체(MS1) 및 진동 발생 장치(510_4)에 의하여 진동하여 소리를 발생시키는 진동판 역할을 할 수 있다. 예시적으로, 필름층(FL)의 두께는 10um 내지 200um일 수 있으며, 필름층(FL)은 폴리에틸렌, 폴리이미드, 폴리프로필렌, 폴리스티렌 등의 수지, 또는 펄프나 섬유 등으로 이루어지는 종이로 구성될 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.
도 36는 도 6의 A 영역의 다른 실시예의 확대 단면도이고, 도 37은 다른 실시예에 따른 진동 발생 장치를 보여주는 사시도이고, 도 38은 다른 실시예에 따른 진동 발생 장치를 보여주는 단면도이며, 도 39와 도 40은 일 실시예에 따른 표시 패널의 진동 방법을 보여주는 예시도면이다. 도 36 내지 도 40의 실시예는 진동 발생 장치(510_5)가 진동 발생층(510a)과 자성체층(510b)을 포함하여 이루어진다는 점에서 도 8의 실시예와 차이점이 있다. 도 8의 실시예와 중복되는 설명은 생략하고 차이점 위주로 설명한다.
도 36 내지 도 38을 참조하면, 몇몇 실시예에서 진동 발생 장치(510_5)는 진동 발생층(510a)과 자성체층(510b)을 포함한다. 진동 발생층(510a)은 인가된 전압에 따라 수축하거나 팽창하는 압전 물질을 이용하여 표시 패널(300)을 진동시키는 압전 소자(piezoelectric element, 壓電素子) 또는 압전 액츄에이터(piezoelectric actuator)일 수 있다.
몇몇 실시예에서 진동 발생 장치(510_5)의 자성체층(510b)은 진동 발생층(510a)의 하면에 배치될 수 있다. 예시적으로, 자성체층(510b)은 진동 발생층(510a)의 하면 전면에 배치될 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니고, 자성체층(510b)은 진동 발생층(510a)의 하면 일부에만 배치될 수도 있다. 예를 들어, 자성체층(510b)은 자성체(MS)와 제3 방향(Z축 방향)으로 중첩하는 진동 발생층(510a)의 하면에만 배치될 수도 있다.
자성체층(510b)은 제1 평면 코일부(CP1) 및 제2 평면 코일부(CP2)를 포함할 수 있다. 예를 들어, 제2 평면 코일부(CP2)는 진동 발생층(510a)의 하면에 배치되고, 제1 평면 코일부(CP1)는 제2 평면 코일부(CP2)의 하면에 배치될 수 있다. 제1 평면 코일부(CP1)는 제2 평면 코일부(CP2)는 제3 방향(Z축 방향)으로 중첩할 수 있다.
제1 평면 코일부(CP1)와 제2 평면 코일부(CP2)는 중심부에서 연결 패턴(CNT)을 통하여 연결될 수 있다. 이와 같이 자성체층(510a)을 제1 평면 코일부(CP1) 및 제2 평면 코일부(CP2)가 제3 방향으로 중첩하게 배치하는 경우, 제1 평면 코일부(CP1) 및 제2 평면 코일부(CP2)가 각각 별도로 구성된 경우보다 강한 자기장을 발생시키는 이점이 있다.
자성체층(510b)의 일단은 진동 발생 장치(510_5)의 제1 전극(512_1)에 전기적을 연결될 수 있으며, 자성체층(510b)의 타단은 진동 발생 장치(510_5)의 제2 전극(513_1)에 전기적을 연결될 수 있다.
도 39를 참조하면, 진동 발생층(510a)이 제1 힘(F1)에 따라 수축하여 제3 방향(Z축 방향)의 반대 방향으로 표시 패널(300)에 힘을 전달할 때, 진동 발생층(510a)의 제1 전극(512_1)과 연결된 자성체층(510b)의 일단에는 전류(I(in))가 인가되어, 자성체층(510b)은 상부가 N극이고 하부가 S극인 상태인 제1 극성 상태로 스위칭될 수 있다. 이 경우, 제1 자성체(MS1)와 진동 발생 장치(510_5)의 자성체층(510b) 사이에 인력(attractive force, AF)이 발생되어, 제3 방향(Z축 방향)의 반대 방향으로 표시 패널(300)에 전달되는 힘을 증가시킬 수 있게 된다.
도 40을 참조하면, 진동 발생층(510a)이 제2 힘(F2)에 따라 신장되어 제3 방향(Z축 방향)방향으로 표시 패널(300)에 힘을 전달할 때, 진동 발생층(510a)의 제1 전극(512_1)과 연결된 자성체층(510b)의 타단에는 전류(I(in))가 인가되어, 자성체층(510b)은 상부가 S극이고 하부가 N극인 상태인 제2 극성 상태로 스위칭될 수 있다. 이 경우, 제1 자성체(MS1)와 진동 발생 장치(510_5)의 자성체층(512b) 사이에 척력(repulsive force, RF)이 발생되어, 제3 방향(Z축 방향)으로 표시 패널(300)에 전달되는 힘을 증가시킬 수 있게 된다.
이와 같이, 진동 발생 장치(510_5)는 진동 발생층(510a)의 수축과 신장에 맞춰 자성체층(510b)의 극성을 스위칭하여, 진동 발생 장치(510_5)의 진동을 표시 패널(300)에 효과적으로 전달하여 표시 장치(10)의 음향 출력을 향상시킬 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
300: 표시 패널 310: 표시 회로 보드
320: 표시 구동 회로 330: 터치 구동 회로
340: 진동 구동 회로 400: 패널 하부 부재
510: 진동 발생 장치 511: 진동층
512: 제1 전극 513: 제2 전극
5121: 제1 줄기 전극 5122: 제1 가지 전극
5131: 제2 줄기 전극 5132: 제2 가지 전극
600: 미들 프레임 700: 메인 회로 보드
710: 메인 프로세서 720: 카메라 장치
730: 메인 커넥터 900: 하부 커버
MS1: 제1 자성체 MS2: 제2 자성체

Claims (28)

  1. 화소 어레이층을 포함하는 표시 패널;
    상기 표시 패널 하부에 배치되는 패널 하부 부재;
    상기 패널 하부 부재의 하부에 배치되며, 제1 면적을 갖는 제1 자성체;
    상기 제1 자성체의 일면에 고정되되, 상기 제1 면적보다 큰 제2 면적을 갖는 진동 발생 장치; 및
    상기 제1 자성체와 두께 방향으로 중첩하되, 상기 제1 자성체와 상기 두께 방향으로 이격된 제2 자성체를 포함하는 표시 장치.
  2. 제1 항에 있어서,
    상기 제2 자성체는 상기 진동 발생 장치와 상기 두께 방향으로 이격되어 배치되는 표시 장치.
  3. 제2 항에 있어서,
    상기 제1 자성체의 타면은 상기 패널 하부 부재의 하면에 고정되고,
    상기 진동 발생 장치는, 상기 제1 자성체와 상기 두께 방향으로 중첩하는 고정부와, 상기 제1 자성체와 상기 두께 방향으로 비중첩하는 캔틸레버부를 포함하는 표시 장치.
  4. 제3 항에 있어서,
    상기 캔틸레버부는, 상기 고정부의 일단과 연결된 제1 캔틸레버부와, 상기 고정부의 타단과 연결된 제2 캔틸레버부를 포함하는 표시 장치.
  5. 제4 항에 있어서,
    상기 제1 캔틸레버부와 상기 패널 하부 부재 사이에 배치된 지지층을 더 포함하는 표시 장치.
  6. 제3 항에 있어서,
    상기 제1 자성체와, 상기 진동 발생 장치 및 상기 제2 자성체 각각의 일측면은 상기 두께 방향으로 정렬되는 표시 장치.
  7. 제6 항에 있어서,
    상기 캔틸레버부와 상기 패널 하부 부재 사이에 배치된 지지층을 더 포함하는 표시 장치.
  8. 제2 항에 있어서,
    상기 진동 발생 장치의 하면은 상기 제1 자성체의 일면과 접촉하되, 상기 진동 발생 장치의 상면은 상기 패널 하부 부재의 하면에 고정되고,
    상기 제1 자성체의 타면은 상기 제2 자성체의 상면은 서로 마주하는 표시 장치.
  9. 제8 항에 있어서,
    상기 제1 자성체와, 상기 진동 발생 장치 및 상기 제2 자성체 각각의 일측면은 상기 두께 방향으로 정렬되는 표시 장치.
  10. 제2 항에 있어서,
    상기 패널 하부 부재 하부에 배치된 미들 프레임을 더 포함하고,
    상기 진동 발생 장치의 하면은 상기 미들 프레임에 고정되되, 상기 제1 자성체의 하면은 상기 진동 발생 장치의 상면에 고정되고,
    상기 제2 자성체는 상기 패널 하부 부재의 하면에 고정되는 표시 장치.
  11. 제10 항에 있어서,
    상기 제1 자성체와, 상기 진동 발생 장치 및 상기 제2 자성체 각각의 일측면은 상기 두께 방향으로 정렬되는 표시 장치.
  12. 제2 항에 있어서,
    상기 제1 자성체와 상기 제2 자성체 사이에 인력 또는 척력이 발생되도록 구성된 표시 장치.
  13. 제2 항에 있어서,
    상기 제1 자성체 또는 제2 자성체 중 적어도 하나는, 인가되는 전류의 방향에 따라 극성이 스위칭되는 평면 코일부를 포함하는 표시 장치.
  14. 제13 항에 있어서,
    상기 평면 코일부는 전기적 음성신호 중 저음에 해당하는 저주파수 신호에서만 평면 코일부에 전류를 인가하는 LPF(Low Pass Filer)를 더 포함하는 표시 장치.
  15. 제2 항에 있어서,
    상기 제1 자성체 또는 제2 자성체 중 적어도 하나는 할바흐 어레이로 이루어진 표시 장치.
  16. 제2 항에 있어서,
    상기 진동 발생 장치의 하부에 배치된 미들 프레임과, 상기 미들 프레임 상에 배치된 제1 지지부 및 제2 지지부를 더 포함하는 표시 장치.
  17. 제16 항에 있어서,
    상기 진동 발생 장치는, 상기 제1 자성체와 상기 두께 방향으로 중첩하는 제1 고정부와, 상기 제1 지지부와 상기 두께 방향으로 중첩하는 제2 고정부 및 상기 제2 지지부와 상기 두께 방향으로 중첩하는 제3 고정부를 포함하는 표시 장치.
  18. 제17 항에 있어서,
    상기 진동 발생 장치는, 상기 제1 고정부와 상기 제2 고정부 사이에 위치하는 제1 캔틸레버부와, 상기 제1 고정부와 상기 제3 고정부 사이에 위치하는 제2 캔틸레버부를 더 포함하는 표시 장치.
  19. 제17 항에 있어서,
    상기 제2 자성체는 상기 미들 프레임에 접착 고정되되, 상기 제1 지지부 및 상기 제2 지지부와 각각 이격되는 표시 장치.
  20. 제19 항에 있어서,
    상기 패널 하부 부재와 상기 제1 자성체 사이에 배치된 필름층을 더 포함하고, 상기 제1 자성체는 상기 필름층의 하면에 고정되는 표시 장치.
  21. 제20 항에 있어서,
    상기 필름층과 상기 패널 하부 부재는 두께 방향으로 이격되어 배치되는 표시 장치.
  22. 제21 항에 있어서,
    상기 필름층과 상기 패널 하부 부재 사이에 배치된 접착부를 더 포함하고, 상기 접착부는 상기 필름층의 테두리를 둘러싸며 배치되되, 상기 필름층의 진동에 의하여 발생된 음향이 외부로 출력되도록 구성된 음향홀을 포함하는 표시 장치.
  23. 화소 어레이층을 포함하는 표시 패널;
    상기 표시 패널 하부에 배치되는 패널 하부 부재;
    상기 패널 하부 부재의 하부에 배치되며, 제1 면적을 갖는 자성체; 및
    상기 자성체의 일면에 고정되되, 상기 제1 면적보다 큰 제2 면적을 갖는 진동 발생 장치를 포함하고,
    상기 진동 발생 장치는, 평면 코일부를 포함하며, 인가되는 전류에 따라 극성이 스위칭되는 자성체층과, 상기 자성체층과 상기 자성체 사이에 위치하는 진동 발생층을 포함하는 표시 장치.
  24. 제23 항에 있어서,
    상기 진동 발생층은 제1 전극, 제2 전극 및 진동층을 포함하는 압전 소자로 이루어지며, 상기 평면 코일부의 일단은 제1 전극에 전기적으로 연결되며, 상기 평면 코일부의 타단은 상기 제2 전극에 전기적으로 연결되는 표시 장치.
  25. 제24 항에 있어서,
    상기 패널 하부 부재는 수용홈을 포함하고, 상기 자성체는 수용홈에 삽입되는 표시 장치.
  26. 제25 항에 있어서,
    상기 진동 발생층이 수축될 때, 상기 자성체와 상기 자성체층 사이에는 인력이 발생되도록 구성된 표시 장치.
  27. 제26 항에 있어서,
    상기 진동 발생층이 신장될 때, 상기 자성체와 상기 자성체층 사이에는 척력이 발생되도록 구성된 표시 장치.
  28. 제26 항에 있어서,
    상기 진동 발생 장치는, 상기 자성체와 두께 방향으로 중첩하는 고정부와, 상기 자성체와 상기 두께 방향으로 비중첩하는 캔틸레버부를 포함하는 표시 장치.
KR1020190067444A 2019-06-07 2019-06-07 표시 장치 KR20200140970A (ko)

Priority Applications (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020190067444A KR20200140970A (ko) 2019-06-07 2019-06-07 표시 장치
US16/888,866 US11513758B2 (en) 2019-06-07 2020-06-01 Display device having vibration generator and magnets
CN202010502847.5A CN112053630A (zh) 2019-06-07 2020-06-05 显示装置

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020190067444A KR20200140970A (ko) 2019-06-07 2019-06-07 표시 장치

Publications (1)

Publication Number Publication Date
KR20200140970A true KR20200140970A (ko) 2020-12-17

Family

ID=73609119

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020190067444A KR20200140970A (ko) 2019-06-07 2019-06-07 표시 장치

Country Status (3)

Country Link
US (1) US11513758B2 (ko)
KR (1) KR20200140970A (ko)
CN (1) CN112053630A (ko)

Families Citing this family (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2022105325A (ja) * 2020-12-31 2022-07-13 エルジー ディスプレイ カンパニー リミテッド 装置及び振動発生装置
CN114173262B (zh) * 2021-11-18 2024-02-27 苏州清听声学科技有限公司 一种超声波发声器、显示器及电子设备
CN114975822B (zh) * 2022-05-06 2023-06-27 武汉华星光电半导体显示技术有限公司 Oled显示模组和oled显示装置

Family Cites Families (11)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4242541A (en) 1977-12-22 1980-12-30 Olympus Optical Co., Ltd. Composite type acoustic transducer
JP4683367B2 (ja) 2000-08-04 2011-05-18 ヤマハ株式会社 線状加振装置及び該加振装置を備えたスピーカ
JP2007028641A (ja) * 2005-07-19 2007-02-01 Samsung Electronics Co Ltd 偏光フィルムアセンブリ及びその製造方法、並びにこれを具備した表示装置
KR101383702B1 (ko) * 2012-12-12 2014-04-09 삼성디스플레이 주식회사 표시 장치 유닛
KR102204384B1 (ko) * 2013-09-16 2021-01-18 삼성디스플레이 주식회사 표시 장치
US10866642B2 (en) * 2016-03-31 2020-12-15 Sensel Inc. System and method for detecting and responding to touch inputs with haptic feedback
US20180109893A1 (en) * 2016-10-18 2018-04-19 Bdnc (Holding) Limited Hard speaker radiating diaphragms with light-curable voice coil attachment
KR102384033B1 (ko) 2017-03-20 2022-04-06 엘지전자 주식회사 디스플레이 장치
SG11202003227VA (en) * 2017-10-25 2020-05-28 Ps Audio Design Oy Transducer arrangement
KR102422755B1 (ko) * 2017-11-09 2022-07-18 엘지디스플레이 주식회사 표시장치
CN112771836B (zh) * 2018-11-16 2022-08-19 华为技术有限公司 一种移动终端

Also Published As

Publication number Publication date
US11513758B2 (en) 2022-11-29
CN112053630A (zh) 2020-12-08
US20200387337A1 (en) 2020-12-10

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR102526888B1 (ko) 표시 장치와 그의 구동 방법
KR102653090B1 (ko) 표시 장치
KR102635463B1 (ko) 음향 발생 장치, 그를 포함하는 표시 장치, 및 표시 장치의 구동 방법
US11243738B2 (en) Display device and method of driving the same
KR20200145975A (ko) 폴더블 표시 장치와 그의 음향 제공 방법
KR102601564B1 (ko) 표시 장치
US11582543B2 (en) Display device
US20200278750A1 (en) Display device and sound providing method of the display device
US11513758B2 (en) Display device having vibration generator and magnets
KR20210007076A (ko) 표시 장치
KR20210021223A (ko) 음향 발생 장치를 갖는 회로 보드와 그를 포함하는 표시 장치
KR20200037890A (ko) 표시 장치
KR20200145879A (ko) 표시 장치와 그의 음향 제공 방법
KR20210008205A (ko) 표시 장치
KR102668420B1 (ko) 표시 장치
KR102668375B1 (ko) 음향 발생 장치를 갖는 회로보드와 그를 포함하는 표시 장치
KR20200105617A (ko) 표시 장치와 그의 음향 제공 방법

Legal Events

Date Code Title Description
E902 Notification of reason for refusal