KR20210008205A - 표시 장치 - Google Patents

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KR20210008205A
KR20210008205A KR1020190083461A KR20190083461A KR20210008205A KR 20210008205 A KR20210008205 A KR 20210008205A KR 1020190083461 A KR1020190083461 A KR 1020190083461A KR 20190083461 A KR20190083461 A KR 20190083461A KR 20210008205 A KR20210008205 A KR 20210008205A
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vibration
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disposed
vibration generating
display panel
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이정헌
김영식
김종태
유상욱
최시영
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삼성디스플레이 주식회사
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Abstract

표시 장치가 제공된다. 표시 장치는 표시 패널, 상기 표시 패널의 일면 상에 배치되며, 상기 표시 패널에 전달되는 진동을 발생하는 진동 발생 장치, 상기 표시 패널과 상기 진동 발생 장치 사이에 배치된 패널 하부 부재 및 상기 패널 하부 부재에 배치되되 적어도 일부 영역이 상기 진동 발생 장치와 중첩하는 진동 전달 부재를 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, 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, 음향 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 음향을 출력할 수 있는 표시 장치를 제공하기 위한 것이다.
본 발명이 해결하고자 하는 또 다른 과제는 외부로 드러나지 않는 음향 발생 장치의 음압이 증가된 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 표시 패널, 상기 표시 패널의 일면 상에 배치되며, 상기 표시 패널에 전달되는 진동을 발생하는 진동 발생 장치, 상기 표시 패널과 상기 진동 발생 장치 사이에 배치된 패널 하부 부재 및 상기 패널 하부 부재 내에 배치되되 적어도 일부 영역이 상기 진동 발생 장치와 중첩하는 진동 전달 부재를 포함한다.
상기 진동 발생 장치에서 발생하는 상기 진동의 적어도 일부는 상기 진동 전달 부재를 통해 상기 표시 패널로 전달될 수 있다.
상기 진동 전달 부재는 금속 재료를 포함할 수 있다.
상기 진동 발생 장치는 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 제1 진동층을 포함할 수 있다.
상기 표시 패널과 상기 패널 하부 부재 사이에 배치된 제1 접착 부재를 더 포함하고, 상기 패널 하부 부재는, 상기 제1 접착 부재의 일면 상에 배치된 배치된 완충 부재, 상기 완충 부재의 일면 상에 배치된 필름층, 상기 필름층의 일면 상에 배치된 차폐 부재 및 상기 차폐 부재의 일면 상에 배치된 방열 부재를 포함할 수 있다.
상기 패널 하부 부재는 상기 차폐 부재의 적어도 일부 영역이 빈 공간을 형성하고 상기 진동 전달 부재와 중첩하는 영역에 배치된 홀부를 포함할 수 있다.
상기 진동 전달 부재는 상기 홀부 내에 배치되고, 상기 진동 발생 장치는 상기 방열 부재의 하부에 배치될 수 있다.
상기 진동 전달 부재의 두께는 25 um 내지 50 um의 범위를 가질 수 있다.
상기 진동 전달 부재는 상기 방열 부재 하부에 배치되되 상기 홀부와 중첩하도록 배치되고, 상기 진동 발생 장치는 상기 진동 전달 부재의 하부에 배치될 수 있다.
상기 패널 하부 부재는 상기 필름층의 적어도 일부 영역을 노출하는 홈부를 포함하고, 상기 진동 전달 부재는 상기 홈부에 의해 노출된 상기 필름층 상에 배치될 수 있다.
상기 진동 전달 부재는 상기 필름층 상에 배치된 제2 접착 부재 상에 배치되고, 상기 진동 발생 장치는 상기 진동 전달 부재 상에 배치된 제3 접착 부재 상에 배치될 수 있다.
상기 과제를 해결하기 위한 다른 실시예에 따른 표시 장치는 표시 패널, 상기 표시 패널의 하부에 배치된 패널 하부 부재, 상기 패널 하부 부재의 하부에 배치되며, 구동 전압들을 입력받아 진동을 발생하는 제1 진동 발생 장치 및 상기 패널 하부 부재의 하부에 배치되는 표시 회로 보드 및 상기 제1 진동 발생 장치와 상기 표시 회로 보드를 전기적으로 연결하는 연성 회로 보드를 포함하고, 상기 패널 하부 부재는 적어도 일부 영역이 상기 제1 진동 발생 장치와 중첩하도록 배치되어 상기 진동을 상시 표시 패널로 전달하는 제1 진동 전달 부재를 포함한다.
상기 제1 진동 전달 부재의 제1 방향의 폭은 상기 제1 진동 발생 장치의 상기 제1 방향의 폭보다 넓고, 상기 제1 진동 전달 부재의 상기 제1 방향과 교차하는 제2 방향의 폭은 상기 제1 진동 발생 장치의 상기 제2 방향의 폭보다 넓을 수 있다.
상기 제1 진동 전달 부재는, 상기 제1 진동 발생 장치와 중첩하도록 배치된 본체부, 상기 본체부와 연결되고 상기 제1 진동 발생 장치와 중첩하지 않고 제1 방향으로 연장된 줄기부 및 상기 줄기부에서 상기 제1 방향과 교차하는 제2 방향으로 분지된 가지부를 더 포함할 수 있다.
상기 제1 진동 전달 부재는 메쉬형 구조를 가질 수 있다.
상기 표시 회로 보드는 제1 구동 전압과 제2 구동 전압을 출력하여 상기 제1 진동 발생 장치에 전달하는 음향 구동 유닛을 더 포함하고, 상기 제1 진동 발생 장치는 상기 제1 구동 전압과 상기 제2 구동 전압에 따라 수축 또는 팽창하는 진동층을 포함할 수있다.
상기 패널 하부 부재의 하부에 배치되고 상기 제1 진동 발생 장치와 이격되어 배치된 제2 진동 발생 장치를 더 포함하고, 상기 패널 하부 부재는 상기 제2 진동 발생 장치와 중첩하도록 배치된 제2 진동 전달 부재를 더 포함할 수 있다.
상기 제1 진동 발생 장치는 상기 제2 진동 발생 장치보다 상기 표시 패널의 제1 측에 가깝게 배치되고, 상기 제2 진동 발생 장치는 상기 제1 진동 발생 장치보다 상기 표시 패널의 제2 측에 가깝게 배치되며, 상기 표시 패널의 제2 측은 상기 표시 패널의 제1 측의 반대 측일 수 있다.
상기 제1 진동 전달 부재와 상기 제2 진동 전달 부재 사이에 각각 이격되어 배치되고, 상기 제1 진동 전달 부재와 상기 제2 진동 전달 부재에서 전달되는 진동을 차단하는 차단 부재를 더 포함할 수 있다.
상기 과제를 해결하기 위한 또 다른 실시예에 따른 표시 장치는 표시 패널, 상기 표시 패널의 하부에 배치된 접착 부재, 상기 접착 부재의 하부에 배치된 패널 하부 부재, 상기 패널 하부 부재의 하부에 배치되고, 구동 전압들을 입력받아 진동을 발생하는 진동 발생 장치 및 상기 진동 발생 장치와 상기 표시 패널 사이에 배치된 진동 전달 부재를 포함하고, 상기 진동 전달 부재는 상기 패널 하부 부재에 형성된 홈부에 의해 노출된 상기 접착 부재 상에 배치된다.
기타 실시예의 구체적인 사항들은 상세한 설명 및 도면들에 포함되어 있다.
일 실시예에 따른 표시 장치는 진동 발생 장치 및 이와 중첩하도록 배치된 진동 전달 부재를 포함한다. 진동 전달 부재는 진동 발생 장치에서 발생하는 진동을 표시 패널로 전달함으로써, 진동 발생 장치의 진동은 패널 하부 부재를 통해 전달됨에 따른 손실률이 최소화됨으로써 표시 장치에서 높은 음압으로 출력될 수 있다.
이에 따라, 일 실시예에 따른 표시 장치는 진동 발생 장치에서 발생하는 음향 또는 햅틱의 세기가 향상될 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 장치의 사시도이다.
도 2는 일 실시예에 따른 표시 장치의 분해 사시도이다.
도 3은 표시 패널의 표시 영역을 상세히 나타내는 단면도이다.
도 4는 도 2의 커버 윈도우에 부착된 표시 패널의 일 예를 나타내는 저면도이다.
도 5는 도 2의 미들 프레임의 일 예를 보여주는 평면도이다.
도 6은 도 2의 메인 회로 보드를 보여주는 평면도이다.
도 7a는 도 4의 I-I'선을 따라 자른 단면도이다.
도 7b는 도 4의 I-I'선을 따라 자른 단면의 다른 예를 나타내는 도면이다.
도 8은 도 4의 Ⅱ-Ⅱ'선을 따라 자른 단면도이다.
도 9는 도 8의 진동 발생 장치의 일 예를 나타내는 단면도이다.
도 10은 진동 발생 장치의 제1 가지 전극과 제2 가지 전극 사이에 배치된 진동층의 진동 방법을 나타내는 개략도이다.
도 11 및 도 12는 진동 발생 장치의 진동에 의한 표시 패널의 진동 방법을 나타내는 개략도들이다.
도 13은 일 실시예에 따른 표시 패널의 진동 발생 장치에서 발생하는 음향의 주파수별 음압을 측정한 그래프이다.
도 14 내지 도 16은 도 4의 Ⅱ-Ⅱ'선을 따라 자른 단면의 다른 예를 보여주는 단면도들이다.
도 17 및 도 18은 도 4의 Ⅱ-Ⅱ'선을 따라 자른 단면의 또 다른 예를 보여주는 단면도들이다.
도 19 내지 도 23은 다른 실시예에 따른 표시 패널을 나타내는 저면도이다.
도 24는 도 22의 표시 장치의 일부를 나타내는 단면도이다.
도 25는 또 다른 실시예에 따른 표시 패널을 나타내는 저면도이다.
도 26은 또 다른 실시예에 따른 표시 패널을 나타내는 저면도이다.
도 27은 다른 실시예에 따른 진동 발생 장치의 단면도이다.
도 28a 및 도 28b는 도 27의 진동 발생 장치에 의한 표시 패널의 진동을 나타내는 단면도들이다.
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 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 '위(on)'로 지칭되는 것은 다른 소자 바로 위에 또는 중간에 다른 층 또는 다른 소자를 개재한 경우를 모두 포함한다. 반면, 소자가 '직접 위(directly on)'로 지칭되는 것은 중간에 다른 소자 또는 층을 개재하지 않은 것을 나타낸다. 명세서 전체에 걸쳐 동일 참조 부호는 동일 구성 요소를 지칭한다.
이하, 첨부된 도면을 참고로 하여 실시예들에 대해 설명한다.
도 1은 일 실시예에 따른 표시 장치의 사시도이다.
도 1을 참조하면, 표시 장치(10)는 태블릿 PC, 스마트폰, 자동차 내비게이션 유닛, 카메라, 자동차에 제공되는 중앙정보 디스플레이(center information display, CID), 손목 시계형 전자 기기, PDA(Personal Digital Assistant), PMP(Portable Multimedia Player), 게임기와 같은 중소형 전자 장비, 텔레비전, 외부 광고판, 모니터, 퍼스널 컴퓨터, 노트북 컴퓨터와 같은 중대형 전자 장비 등 다양한 전자기기에 적용될 수 있다. 다만, 이들은 예시적인 실시예로서 제시된 것들로써, 본 발명의 개념에서 벗어나지 않는 범위 내에서 다른 전자 기기에도 채용될 수 있음은 자명하다.
도 2는 일 실시예에 따른 표시 장치의 분해 사시도이다.도 3은 표시 패널의 표시 영역을 상세히 나타내는 단면도이다. 도 4는 도 2의 커버 윈도우에 부착된 표시 패널의 일 예를 나타내는 저면도이다. 도 5는 도 2의 미들 프레임의 일 예를 보여주는 평면도이다. 도 6은 도 2의 메인 회로 보드를 보여주는 평면도이다. 도 7은 도 4의 I-I'선을 따라 자른 단면도이다.
도 1 내지 도 7a를 참조하면, 일 실시예에 따른 표시 장치(10)는 커버 윈도우(100), 표시 패널(300), 표시 회로 보드(310), 표시 구동 유닛(320), 패널 하부 부재(400), 진동 발생 장치(500), 진동 전달 부재(600), 미들 프레임(700), 메인 회로 보드(800), 및 하부 커버(900)를 포함한다.
표시 장치(10)는 평면 상 직사각형 형태로 이루어질 수 있다. 예를 들어, 표시 장치(10)는 도 1과 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 접착 부재를 통해 표시 패널(300)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.
커버 윈도우(100)는 표시 패널(300)에 대응하는 투과부(DA)와 표시 패널(300) 이외의 영역에 대응하는 차광부(NDA)를 포함할 수 있다. 커버 윈도우(100)는 제1 영역(DR1)과 제2 영역(DR2)들에 배치될 수 있다. 투과부(DA)는 제1 영역(DR1)의 일부와 제2 영역(DR2)들의 일부에 배치될 수 있다. 차광부(NDA)는 불투명하게 형성될 수 있다. 또는, 차광부(NDA)는 화상을 표시하지 않는 경우에 사용자에게 보여줄 수 있는 패턴이 형성된 데코층으로 형성될 수 있다. 예를 들어, 차광부(NDA)에는 회사의 로고 또는 다양한 문자가 패턴될 수 있다. 또한, 차광부(NDA)에는 전면 카메라, 홍채 인식 센서, 조도 센서 등을 노출하기 위한 홀들(HH)이 형성될 수 있으나, 이에 한정되지 않는다. 예를 들어, 전면 카메라, 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.
표시 패널(300)은 커버 윈도우(100)의 하부에 배치될 수 있다. 표시 패널(300)은 커버 윈도우(100)의 투과부(DA)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)과 커버 윈도우(100) 사이에는 도 8과 같이 외부광 반사로 인한 시인성 저하를 방지하기 위해 편광 필름(PF)이 부착될 수 있다. 편광 필름(PF)은 λ/2 판(half-wave plate)과 λ/4 판(quarter-wave plate) 중 적어도 하나를 포함할 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 설명한다.
도 3을 참조하면, 표시 패널(300)은 제1 기판(SUB1), 제1 기판(SUB1) 상에 배치된 박막 트랜지스터층(TFTL), 발광 소자층(EML), 및 박막 봉지층(TFEL)을 포함하는 화소 어레이층, 및 박막 봉지층(TFEL) 상에 배치된 터치 센서층(TSL)을 포함할 수 있다. 표시 패널(300)의 표시 영역은 발광 소자층(EML)이 형성되어 영상을 표시하는 영역을 가리키며, 비표시 영역은 표시 영역의 주변 영역을 가리킨다.
제1 기판(SUB1)은 리지드(rigid) 기판이거나 벤딩(bending), 폴딩(folding), 롤링(rolling) 등이 가능한 플렉시블(flexible) 기판일 수 있다. 제1 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. 제1 기판(SUB1)은 금속 재질의 물질을 포함할 수도 있다.
제1 기판(SUB1) 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.
제1 기판(SUB1) 상에는 버퍼막(302)이 형성될 수 있다. 버퍼막(302)은 투습에 취약한 제1 기판(SUB1)을 통해 침투하는 수분으로부터 박막 트랜지스터(335)들과 발광 소자들을 보호하기 위해 제1 기판(SUB1) 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. 버퍼막(302)은 생략될 수 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 3에서는 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(바텀 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(336) 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 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. 캐소드 전극(343)은 발광층(342)을 덮도록 형성될 수 있다. 캐소드 전극(343)은 화소들에 공통적으로 형성되는 공통층일 수 있다.
발광 소자층(EML)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(343)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)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. 캐소드 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(EML) 상에는 박막 봉지층(TFEL)이 형성된다. 박막 봉지층(TFEL)은 발광층(342)과 캐소드 전극(343)에 산소 또는 수분이 침투되는 것을 방지하는 역할을 한다. 이를 위해, 박막 봉지층(TFEL)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)은 적어도 하나의 유기막을 더 포함할 수 있다. 유기막은 이물들(particles)이 박막 봉지층(TFEL)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(TFEL) 상에는 터치 센서층(TSL)이 형성된다. 터치 센서층(TSL)이 박막 봉지층(TFEL) 상에 바로 배치됨으로써, 터치 센서층(TSL)을 포함하는 별도의 터치 패널이 박막 봉지층(TFEL) 상에 부착되는 경우보다 표시 장치(10)의 두께를 줄일 수 있는 장점이 있다.
터치 센서층(TSL)은 정전 용량 방식으로 사용자의 터치를 감지하기 위한 터치 전극들과 패드들과 터치 전극들을 연결하는 터치 라인들을 포함할 수 있다. 예를 들어, 터치 센서층(TSL)은 자기 정전 용량(self-capacitance) 방식 또는 상호 정전 용량(mutual capacitance) 방식으로 사용자의 터치를 감지할 수 있다.
터치 센서층(TSL)의 터치 전극들은 표시 영역에 배치될 수 있다. 터치 센서층(TSL)의 터치 라인들은 비표시 영역에서 배치될 수 있다.
표시 패널(300)의 일 측에 마련된 돌출 영역(PA)에는 표시 회로 보드(310)와 표시 구동 유닛(320)이 부착될 수 있다. 표시 회로 보드(310)의 일 단은 이방성 도전 필름을 이용하여 표시 패널(300)의 돌출 영역(PA)에 마련된 패드들 상에 부착될 수 있다. 표시 패널(300)의 돌출 영역(PA)과 표시 회로 보드(310)는 표시 패널(300)의 하면으로 벤딩될 수 있다.
표시 구동 유닛(320)은 표시 회로 보드(310)를 통해 제어 신호들과 전원 전압들을 인가받고, 표시 패널(300)을 구동하기 위한 신호들과 전압들을 생성하여 출력한다. 표시 구동 유닛(320)은 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 유닛(320)은 표시 회로 보드(310) 상에 부착될 수 있다.
표시 회로 보드(310)는 도 4와 같이 제1 회로 보드(311)와 제2 회로 보드(312)를 포함할 수 있다. 제1 회로 보드(311)의 일 단은 표시 패널(300)의 일 측에 마련된 돌출 영역(PA)의 패드들에 부착될 수 있다. 제1 회로 보드(311)의 타 단은 제2 회로 보드(312)의 제1 커넥터(312a)에 연결될 수 있다. 제2 회로 보드(312)의 제2 커넥터(312b)는 연성 회로 보드(580)의 일 단에 연결될 수 있다. 제2 회로 보드(312)의 제3 커넥터(312c)는 케이블(314)의 일 단에 연결될 수 있다. 제2 회로 보드(312)의 일면 상에는 음향 구동 유닛(330)과 터치 구동 유닛(미도시)이 배치될 수 있다. 이 경우, 제1 커넥터(312a), 제2 커넥터(312b), 및 제3 커넥터(312c)는 제2 회로 보드(312)의 타면 상에 배치될 수 있다. 제2 회로 보드(312)의 타 면은 패널 하부 부재(400)와 마주보는 면일 수 있다.
케이블(314)의 타 단은 도 5 및 도 6과 같이 미들 프레임(700)을 관통하는 케이블 홀(CAH)을 통해 미들 프레임(700)의 하부에 배치된 메인 회로 보드(800)의 메인 커넥터(830)에 연결될 수 있다.
연성 회로 보드(580)의 일 단은 제2 회로 보드(312)의 제2 커넥터(312b)와 전기적으로 연결되고, 타 단은 도 7a와 같이 진동 발생 장치(500)와 전기적으로 연결될 수 있다. 연성 회로 보드(580)는 음향 구동 유닛(330)으로부터 제1 구동전압 및 제2 구동전압을 전달 받고, 이를 진동 발생 장치(500)로 전달할 수 있다.
도면에 도시하지 않았으나, 표시 회로 보드(310) 상에는 터치 구동 유닛(미도시)이 배치될 수 있다. 터치 구동 유닛은 집적회로로 형성되어 표시 회로 보드(310)의 상면에 부착될 수 있다. 터치 구동 유닛은 표시 회로 보드(310)를 통해 표시 패널(300)의 터치 센서층(TSL)의 터치 전극들과 터치 라인들에 접속될 수 있다. 터치 구동 유닛은 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 패널(300)의 하부에는 패널 하부 부재(400)가 배치될 수 있다. 패널 하부 부재(400)는 접착 부재(PSA, 도 8에 도시)를 통해 표시 패널(300)의 하면에 부착될 수 있다. 접착 부재는 투명 접착 필름, 투명 접착 레진 또는 압력 민감 점착제(pressure sensitive adhesive, PSA)일 수 있다. 패널 하부 부재(400)에 대한 보다 자세한 설명은 다른 도면을 참조하여 후술하기로 한다.
패널 하부 부재(400)의 하부에는 표시 회로 보드(310), 진동 발생 장치(500) 및 진동 전달 부재(600)가 부착될 수 있다. 표시 회로 보드(310)는 접착 부재 또는 고정 부재를 통해 패널 하부 부재(400)의 하면에 부착될 수 있다. 진동 전달 부재(600)는 접착 부재(PSA2, 도 8에 도시)를 통해 패널 하부 부재(400)의 하면에 부착될 수 있다. 진동 발생 장치(500)는 진동 전달 부재(600)의 하면에 부착될 수 있다. 접착 부재는 압력 민감 점착제일 수 있으며, 고정 부재는 스크루(screw)일 수 있다. 다만, 이에 제한되지 않으며, 진동 발생 장치(500)와 진동 전달 부재(600) 사이에는 접착 부재 이외의 다른 부재들이 더 배치될 수도 있다.
진동 발생 장치(500)는 구동 전압들에 따라 수축 또는 팽창하는 압전 물질을 갖는 제1 진동층을 포함할 수 있다. 이 경우, 진동 발생 장치(500)를 제1 주파수 대역에서 진동하는 경우, 진동 발생 장치(500)에 의해 표시 패널(300)을 진동할 수 있으므로, 제1 음향이 출력될 수 있다. 진동 발생 장치(500)를 제2 주파수 대역에서 진동하는 경우, 진동 발생 장치(500)의 진동에 의해 사용자에게 햅틱을 제공할 수 있다. 제2 주파수 대역은 제1 주파수 대역에 비해 낮은 주파수 대역일 수 있다.
진동 전달 부재(600)는 진동 발생 장치(500)와 중첩하도록 배치될 수 있다. 진동 발생 장치(500)에서 발생하는 진동은 진동 전달 부재(600)를 통해 표시 패널(300)로 전달된다. 진동 전달 부재(600)는 진동 발생 장치(500)와 접착 부재를 통해 상호 부착되거나, 이들 사이에 다른 부재가 배치되되, 두께 방향으로 중첩하도록 배치될 수 있다. 진동 전달 부재(600)는 진동 발생 장치(500)와 제3 방향(Z축 방향), 즉 두께 방향으로 중첩하도록 배치되어 진동 발생 장치(500)에서 발생하는 진동을 표시 패널(300)로 전달할 수 있다. 일 실시예에 따른 표시 장치(10)는 진동 전달 부재(600)를 포함하여 진동 발생 장치(500)에서 발생한 진동의 전달률을 향상시킬 수 있다. 진동 전달 부재(600)는 모듈러스가 큰 물질을 포함하여 진동 발생 장치(500)에서 발생하는 진동이 패널 하부 부재(400)를 통해 표시 패널(300)로 전달될 때 생길 수 있는 진동의 손실을 최소화할 수 있다.
예시적인 실시예예서, 진동 발생 장치(500)가 진동 전달 부재(600)의 일면 상에 배치되므로, 진동 발생 장치(500)의 제1 방향(X축 방향)의 폭(W3)은 진동 전달 부재(600)의 제1 방향(X축 방향)의 폭(W4)보다 작을 수 있다. 또한, 진동 발생 장치(500)의 제2 방향(Y축 방향)의 폭(W5)은 진동 전달 부재(600)의 제2 방향(Y축 방향)의 폭(W6)보다 작을 수 있다. 또한, 진동 전달 부재(600)는 진동을 전달하기 위해, 모듈러스(Modulus)가 큰 물질을 포함할 수 있다. 일 실시예에서, 진동 전달 부재(600)는 금속 재료를 포함할 수 있다. 일 예로, 진동 전달 부재(600)는 스테인레스 금속판일 수 있다. 진동 전달 부재(600)는 진동 발생 장치(500)의 진동을 표시 패널(300)로 원활하게 전달할 수 있을 정도의 두께를 가질 수 있다. 일 예로, 진동 전달 부재(600)의 두께는 25 ㎛ 내지 50 ㎛의 범위를 가질 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다.
일 실시예에 따르면, 진동 전달 부재(600)는 패널 하부 부재(400)에 배치될 수 있다. 진동 전달 부재(600)는 진동 발생 장치(500)와 표시 패널(300) 사이에 배치되되, 패널 하부 부재(400)의 하부에 배치되거나 패널 하부 부재(400)에 내장될 수 있다. 도 7a에서는 진동 전달 부재(600)가 패널 하부 부재(400)의 하부에 배치된 것을 도시하고 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다.
도 7b는 도 4의 I-I'선을 따라 자른 단면의 다른 예를 나타내는 도면이다.
도 7b를 참조하면, 진동 전달 부재(600)는 패널 하부 부재(400)의 내부에 배치되어 진동 발생 장치(500)와 소정 간격 이격되도록 배치될 수 있다. 또한, 경우에 따라서 패널 하부 부재(400)의 일부를 노출하는 홈부 상에 배치되어 패널 하부 부재(400)의 일부 부재와 동일 평면 상에 놓일 수도 있다. 이하에서는 설명의 편의를 위해 진동 전달 부재(600)가 패널 하부 부재(400)의 하부에 배치된 것을 먼저 예시하여 서술하기로 하고, 진동 전달 부재(600)의 배치에 대한 설명은 다른 도면을 참조하여 후술하기로 한다.
진동 발생 장치(500)는 연성 회로 보드(580)를 통해 진동 발생 장치(500)를 구동하는 음향 구동 유닛(330)에 전기적으로 연결될 수 있다. 음향 구동 유닛(330)은 집적회로로 형성되어 연성 회로 보드(580)의 타면 상에 배치될 수 있다. 연성 회로 보드(580)의 타면은 패널 하부 부재(400)와 마주보는 일면의 반대편 타면일 수 있다.
음향 구동 유닛(330)은 음향 모드에서 메인 프로세서(810)로부터 제1A 진동 데이터를 입력 받는다. 음향 구동 유닛(330)은 제1A 진동 데이터에 따라 제1A 구동 전압과 제2A 구동 전압을 생성하고, 연성 회로 보드(580)를 통해 제1A 구동 전압과 제2A 구동 전압을 진동 발생 장치(500)에 공급한다. 이로 인해, 진동 발생 장치(500)는 제1 주파수 대역에서 진동함에 의해 표시 패널(300)을 진동하여 제1 음향을 출력할 수 있다.
음향 구동 유닛(330)은 햅틱 모드에서 메인 프로세서(810)로부터 제1B 진동 데이터를 입력 받는다. 음향 구동 유닛(330)은 제1B 진동 데이터에 따라 제1B 구동 전압과 제2B 구동 전압을 생성하고, 연성 회로 보드(580)를 통해 제1B 구동 전압과 제2B 구동 전압을 진동 발생 장치(500)에 공급한다. 이로 인해, 진동 발생 장치(500)는 제2 주파수 대역에서 진동함에 의해 햅틱을 제공할 수 있다.
음향 구동 유닛(330)은 디지털 신호인 제1A 진동 데이터와 제1B 진동 데이터를 포함하는 제1 진동 데이터, 제2 진동 데이터, 또는 감지 제어 데이터를 처리하는 디지털 신호 처리부(digital signal processer, DSP), 디지털 신호 처리부에서 처리된 디지털 데이터를 아날로그 신호, 즉 구동 전압들로 변환하는 디지털 아날로그 변환부(digital analog converter, DAC), 디지털 아날로그 변환부에서 변환된 아날로그 신호, 즉 구동 전압들을 증폭하여 출력하는 증폭기(amplifier, AMP) 등을 포함할 수 있다.
한편, 도 4에서는 진동 발생 장치(500)와 진동 전달 부재(600)가 표시 패널(300)의 상 측보다 하 측에 가깝게 배치된 것을 도시하고 있으나, 진동 발생 장치(500)와 진동 전달 부재(600)의 배치 위치는 이에 한정되지 않는다. 진동 발생 장치(500)와 진동 전달 부재(600)는 표시 패널(300)의 표시 영역 내에서 다른 기구적 간섭이 없는 영역에 배치될 수 있다.
예를 들어, 진동 발생 장치(500)와 진동 전달 부재(600)는 표시 회로 보드(310), 미들 프레임(700)에 형성된 배터리 홀(BH)과 카메라 홀(CH) 등과 중첩하지 않는 영역에 배치될 수 있다. 또한, 표시 장치(10)는 반드시 하나의 진동 발생 장치(500)와 진동 전달 부재(600)를 포함하는 것으로 제한되지 않으며, 더 많은 수의 진동 발생 장치(500)와 진동 전달 부재(600)를 포함할 수 있다. 특히, 진동 발생 장치(500)는 표시 패널(300)의 상 측과 하 측에 각각 하나씩 배치될 수 있고, 진동 전달 부재(600)가 패널 하부 부재(400)의 전면적으로 배치되거나 패턴을 형성하며 배치됨으로써, 표시 패널(300) 또는 표시 장치(10)에서 전면적으로 음향을 전달할 수도 있다.
패널 하부 부재(400)의 하부에는 미들 프레임(700)이 배치될 수 있다. 미들 프레임(700)은 플라스틱, 금속, 또는 플라스틱과 금속을 모두 포함할 수 있다.
미들 프레임(700)에는 카메라 장치(820)가 삽입되는 제1 카메라 홀(CMH1), 배터리가 배치되는 배터리 홀(BH), 및 표시 회로 보드(310)에 연결된 케이블(314)이 통과하는 케이블 홀(CAH)이 형성될 수 있다. 또한, 미들 프레임(700)에는 진동 발생 장치(500)를 수용하기 위한 수용 홈(AH)이 형성될 수 있다. 수용 홈(AH)의 제1 방향(X축 방향)의 폭은 진동 발생 장치(500)의 제1 방향(X축 방향)의 폭보다 크다. 수용 홈(AH)의 제2 방향(Y축 방향)의 폭은 진동 발생 장치(500)의 제2 방향(Y축 방향)의 폭보다 크다.
진동 발생 장치(500)가 배터리가 배치되는 배터리 홀(BH)과 중첩되는 경우, 배터리의 발열에 의해 진동 발생 장치(500) 가 영향을 받을 수 있다. 그러므로, 진동 발생 장치(500)는 배터리 홀(BH)과 중첩되지 않게 배치되는 것이 바람직하다.
미들 프레임(700)의 하부에는 메인 회로 보드(800)가 배치될 수 있다. 메인 회로 보드(800)는 인쇄 회로 기판(printed circuit board) 또는 연성 인쇄 회로 기판일 수 있다.
메인 회로 보드(800)는 메인 프로세서(810), 카메라 장치(820), 및 메인 커넥터(830)를 포함할 수 있다. 카메라 장치(820)는 메인 회로 보드(800)의 상면과 하면 모두에 배치되고, 메인 프로세서(810)는 메인 회로 보드(800)의 상면에 배치되며, 메인 커넥터(830)는 메인 회로 보드(800)의 하면에 배치될 수 있다.
메인 프로세서(810)는 표시 장치(10)의 모든 기능을 제어할 수 있다. 예를 들어, 메인 프로세서(810)는 표시 패널(300)이 영상을 표시하도록 디지털 비디오 데이터를 표시 회로 보드(310)를 통해 표시 구동 유닛(320)으로 출력할 수 있다. 또한, 메인 프로세서(810)는 터치 구동 유닛으로부터 터치 데이터를 입력 받고 사용자의 터치 위치를 판단한 후, 사용자의 터치 위치에 표시된 아이콘이 지시하는 어플리케이션을 실행할 수 있다.
또한, 메인 프로세서(810)는 음향 모드와 햅틱 모드에서 진동 발생 장치(500)를 진동하기 위해, 진동 발생 장치(500)를 구동하는 음향 구동 유닛(330)으로 제1 진동 데이터를 출력할 수 있다.
메인 프로세서(810)는 집적회로로 이루어진 어플리케이션 프로세서(application processor), 중앙 처리 장치(central processing unit), 또는 시스템 칩(system chip)일 수 있다.
카메라 장치(820)는 카메라 모드에서 이미지 센서에 의해 얻어지는 정지 영상 또는 동영상 등의 화상 프레임을 처리하여 메인 프로세서(810)로 출력한다.
메인 커넥터(830)에는 미들 프레임(700)의 케이블 홀(CAH)을 통과한 케이블(314)이 연결될 수 있다. 이로 인해, 메인 회로 보드(800)는 표시 회로 보드(310)에 전기적으로 연결될 수 있다.
이외, 메인 회로 보드(800)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(700)과 메인 회로 보드(800)의 하부에 배치될 수 있다. 하부 커버(900)는 미들 프레임(700)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(820)가 삽입되어 외부로 돌출되는 제2 카메라 홀(CMH2)이 형성될 수 있다. 카메라 장치(820)의 위치와 카메라 장치(820)에 대응되는 제1 및 제2 카메라 홀들(CMH1, CMH2)의 위치는 도 2에 도시된 실시예에 한정되지 않는다.
일 실시예에 따른 표시 장치(10)는 표시 패널(300)의 패널 하부 부재(400) 하부에 배치된 진동 발생 장치(500) 및 진동 발생 장치(500)와 표시 패널(300) 사이에 배치된 진동 전달 부재(600)를 포함한다. 이에 따라 외부로 드러나지 않는 진동 발생 장치(500)를 이용하여 음향을 출력하며 햅틱을 제공할 수 있고, 진동 전달 부재(600)를 통해 진동 발생 장치(500)에서 발생한 음향의 세기를 증폭시키거나 표시 장치(10)의 전면에서 음향을 발생하도록 진동을 전달할 수 있다. 따라서, 표시 장치(10)의 전면에서 상대방의 음성을 출력하기 위한 통화 리시버를 삭제함으로써, 커버 윈도우(100)의 투과부(DA)를 넓힐 수 있고, 표시 패널(300)에 의해 화상이 표시 되는 영역을 넓힐 수 있다. 이하에서는 표시 패널(300)의 패널 하부 부재(400)와 진동 발생 장치(500) 및 진동 전달 부재(600)에 대하여 보다 자세하게 설명하기로 한다.
도 8은 도 4의 Ⅱ-Ⅱ'선을 따라 자른 단면도이다.
도 8을 참조하면, 일 실시예에 따른 표시 장치(10)는 표시 패널(300), 패널 하부 부재(400), 표시 패널(300)의 하부에 배치된 진동 발생 장치(500) 및 진동 발생 장치(500)와 표시 패널(300) 사이에 배치된 진동 전달 부재(600)를 포함할 수 있다. 도면에서는 표시 패널(300)의 상부에 편광 필름(PF)과 커버 윈도우(100)가 더 배치되고, 진동 전달 부재(600)는 패널 하부 부재(400)의 하면에, 진동 발생 장치(500)는 진동 전달 부재(600)의 하면에 배치된 것으로 도시되어 있다. 다만, 표시 장치(10)가 이에 제한되는 것은 아니며, 진동 발생 장치(500)와 진동 전달 부재(600)의 배치 및 구조는 달라질 수 있다. 커버 윈도우(100), 편광 필름(PF) 및 표시 패널(300)에 대한 설명은 상술한 바와 동일하므로, 이하에서는 패널 하부 부재(400)와 진동 발생 장치(500) 및 진동 전달 부재(600)에 대하여 상세히 설명하기로 한다.
패널 하부 부재(400)는 표시 패널(300)의 하부에 배치될 수 있다. 패널 하부 부재(400)는 제1 접착 부재(PSA1)를 통해 표시 패널(300)의 하면에 부착될 수 있다. 제1 접착 부재(PSA1)는 투명 접착 필름(OCA) 또는 투명 접착 레진(OCR)일 수 있다.
패널 하부 부재(400)는 외부로부터의 충격을 흡수하기 위한 완충 부재(410), 필름층(430), 전자기파를 차단하기 위한 차폐 부재(450) 및 표시 패널(300)의 열을 방출하는 방열 부재(470)를 포함할 수 있다. 다만, 이에 제한되는 것은 아니며, 패널 하부 부재(400)는 외부로부터 입사되는 광을 차단하기 위한 차광층과 광 흡수 부재를 더 포함할 수도 있다. 광흡수 부재는 표시 패널(300)의 하부에 배치될 수 있으며, 광 흡수 부재는 광의 투과를 저지하여 광 흡수 부재의 하부에 배치된 부재들, 즉 진동 발생 장치(500) 및 표시 회로 보드(310) 등이 표시 패널(300)의 상부에서 시인되는 것을 방지할 수 있다. 일 예로, 광 흡수 부재는 블랙 안료나 염료 등과 같은 광 흡수 물질을 포함할 수 있다.
완충 부재(410)는 제1 접착 부재(PSA1) 또는 광 흡수 부재의 하부에 배치될 수 있다. 완충 부재(410)는 외부 충격을 흡수하여 표시 패널(300)이 파손되는 것을 방지한다. 또한, 완충 부재(410)는 단일층 또는 복수층으로 이루어질 수 있다. 예를 들어, 완충 부재(410)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 있으며, 완충 부재(410)는 쿠션층일 수도 있다.
필름층(430)은 완충 부재(410)의 하부에 배치될 수 있다. 필름층(430)은 유연한 박막으로 이루어질 수 있다. 예를 들어, 폴리알릴레이트(polyallylate), 폴리이미드(polyimide: PI), 폴리카보네이트(polycarbonate: PC), 셀룰로오스 트리아세테이트(cellulosetriacetate: CAT), 셀룰로오스 아세테이트 프로피오네이트(cellulose acetate propionate: CAP) 또는 이들의 조합일 수 있다.
차폐 부재(450)는 필름층(430)의 하부에 배치될 수 있다. 차폐 부재(450)는 전자기파를 차폐하기 위하여 그라파이트(Graphite)나 탄소 나노 튜브(Carbon NanoTube) 등을 포함하여 이루어질 수 있다.
방열 부재(470)는 차폐 부재(450)의 하부에 배치될 수 있다. 방열 부재(470)는 열전도성이 우수한 구리(Cu)와 같은 금속 박막으로 이루어 질 수 있다. 다만, 이에 한정되는 것은 아니며, 도전성을 갖는 금속 등으로 이루어질 수 있다.
표시 장치(10)는 표시 패널(300) 하부에 배치된 진동 발생 장치(500) 및 진동 전달 부재(600)를 포함할 수 있다. 일 실시예에 따르면, 진동 전달 부재(600)는 패널 하부 부재(400)의 하면에 배치되고, 진동 발생 장치(500)는 진동 전달 부재(600)의 하면에 배치될 수 있다. 진동 전달 부재(600)는 제2 접착 부재(PSA2)를 통해 패널 하부 부재(400)의 방열 부재(470)에 부착되고, 진동 발생 장치(500)는 제3 접착 부재(PSA3)를 통해 진동 전달 부재(600)에 부착될 수 있다.
진동 발생 장치(500)는 피에조 액츄에이터(piezo actuator)를 포함할 수 있다. 이 경우, 진동 발생 장치(500)는 교류 전압을 인가하여 피에조 액츄에이터를 수축 및 팽창함으로써 진동할 수 있다. 진동 발생 장치(500)의 진동에 의해 표시 패널(300)이 상하로 진동될 수 있으며, 이로 인해 표시 장치(10)의 전면으로 음향을 출력할 수 있다. 상술한 바와 같이, 진동 발생 장치(500)는 연성 회로 보드(580)를 통해 제2 회로 보드(312)와 전기적으로 연결될 수 있고, 제2 회로 보드(312) 상에 배치된 음향 구동 유닛(330)을 통해 음향 데이터를 입력 받을 수 있다.
도 9는 도 8의 진동 발생 장치의 일 예를 나타내는 단면도이다.
도 9를 참조하면, 진동 발생 장치(500)는 구동 전압들을 입력 받아 진동을 발생하여 음향을 출력하거나 햅틱을 제공할 수 있다. 진동 발생 장치(500)는 제1 진동층(501), 제1 전극(502) 및 제2 전극(503)을 포함할 수 있다.
제1 전극(502)은 제1 줄기 전극(5021)과 제1 가지 전극(5022)들을 포함할 수 있다. 제1 줄기 전극(5021)은 제1 진동층(501)의 일 측면에만 배치되거나 제1 진동층(501)의 복수의 측면들에 배치될 수 있다. 제1 가지 전극(5022)들은 제1 줄기 전극(5021)으로부터 분지될 수 있다. 제1 가지 전극(5022)들은 서로 나란하게 배치될 수 있다. 예를 들어, 제1 줄기 전극(5021)은 제3 방향(Z축 방향)으로 길게 연장되고, 제1 가지 전극(5022)들은 제1 줄기 전극(5021)으로부터 제1 방향(X축 방향) 또는 제2 방향(Y축 방향)으로 길게 연장될 수 있다. 제1 가지 전극(5022)들은 제1 진동층(501) 내에 삽입될 수 있으며, 제1 진동층(501)의 하면에 배치될 수 있다.
제2 전극(503)은 제2 줄기 전극(5031)과 제2 가지 전극(5032)들을 포함할 수 있다. 제2 줄기 전극(5031)은 제1 진동층(501)의 다른 일 측면에 배치되거나 제1 진동층(501)의 복수의 측면들에 배치될 수도 있다. 이 경우, 제2 줄기 전극(5031)이 배치되는 복수의 측면들 중 어느 한 측면에는 제1 줄기 전극(5021)이 배치될 수 있다. 제2 줄기 전극(5031)은 제1 진동층(501)의 상면에 배치될 수 있다. 제1 줄기 전극(5021)과 제2 줄기 전극(5031)은 서로 중첩되지 않을 수 있다. 제2 가지 전극(5032)들은 제2 줄기 전극(5031)으로부터 분지될 수 있다. 제2 가지 전극(5032)들은 서로 나란하게 배치될 수 있다. 예를 들어, 제2 줄기 전극(5031)은 제3 방향(Z축 방향)으로 길게 연장되고, 제2 가지 전극(5032)들은 제2 줄기 전극(5031)으로부터 제1 방향(X축 방향) 또는 제2 방향(Y축 방향)으로 길게 연장될 수 있다. 제2 가지 전극(5032)들은 제1 진동층(501) 내에 삽입될 수 있으며, 제1 진동층(501)의 하면에 배치될 수 있다.
제1 가지 전극(5022)들과 제2 가지 전극(5032)들은 제1 방향(X축 방향) 또는 제2 방향(Y축 방향)으로 서로 나란하게 배치될 수 있다. 또한, 제1 가지 전극(5022)들과 제2 가지 전극(5032)들은 제3 방향(Z축 방향)에서 교대로 배치될 수 있다. 즉, 제1 가지 전극(5022)들과 제2 가지 전극(5032)들은 제3 방향(Z축 방향)에서 제1 가지 전극(5022), 제2 가지 전극(5032), 제1 가지 전극(5022), 제2 가지 전극(5032)의 순서로 반복적으로 배치될 수 있다.
제1 전극(502)과 제2 전극(503)은 연성 회로 보드(580)의 리드들에 전기적으로 연결될 수 있다. 이로 인해, 제1 전극(502)에는 연성 회로 보드(580)의 음향 구동 유닛(330)으로부터 제1 구동 전압이 인가되고 제2 전극(503)에는 제2 구동 전압이 인가될 수 있다. 제1 구동 전압은 제1A 구동 전압과 제1B 구동 전압을 포함하고, 제2 구동 전압은 제2A 구동 전압과 제2B 구동 전압을 포함할 수 있다.
제1 진동층(501)은 제1 전극(502)에 인가된 제1 구동 전압과 제2 전극(503)에 인가되는 제2 구동 전압에 따라 변형되는 압전 물질을 포함할 수 있다. 압전 물질은 PVDF(Poly Vinylidene Fluoride) 필름이나 PZT(Plumbum Ziconate Titanate(티탄산지르콘납)) 등의 압전체, 전기 활성 고분자(Electro Active Polymer) 중 어느 하나일 수 있다.
제1 진동층(501)의 제조 온도가 높기 때문에, 제1 전극(502)과 제2 전극(503)은 녹는점이 높은 은(Ag) 또는 은(Ag)과 팔라듐(Pd)의 합금으로 형성될 수 있다. 이 경우, 은(Ag)의 함량이 팔라듐(Pd)의 함량보다 높을 수 있다.
제1 진동층(501)은 제1 가지 전극(5022)들과 제2 가지 전극(5032)들 사이마다 배치될 수 있다. 제1 진동층(501)은 제1 가지 전극(5022)에 인가되는 제1 구동 전압과 제2 가지 전극(5032)에 인가되는 제2 구동 전압 간의 차이에 따라 수축하거나 팽창할 수 있다.
도 10은 진동 발생 장치의 제1 가지 전극과 제2 가지 전극 사이에 배치된 진동층의 진동 방법을 나타내는 개략도이다. 도 11 및 도 12는 진동 발생 장치의 진동에 의한 표시 패널의 진동 방법을 나타내는 개략도들이다.
도 10 내지 도 12를 참조하면, 제1 가지 전극(5022)과 제1 가지 전극(5022)의 하부에 배치된 제2 가지 전극(5032) 사이에 배치된 제1 진동층(511)의 극성 방향이 상부 방향(↑)인 경우, 제1 진동층(501)은 제1 가지 전극(5022)에 인접한 상부 영역에서 정극성을 가지며, 제2 가지 전극(5032)에 인접한 하부 영역에서 부극성을 가진다. 또한, 도 10에서 제2 가지 전극(5032)과 제2 가지 전극(5032)의 하부에 배치된 제1 가지 전극(5022) 사이에 배치된 제1 진동층(501)의 극성 방향이 하부 방향(↓)인 경우, 제1 진동층(501)은 제2 가지 전극(5032)에 인접한 상부 영역에서 부극성을 가지며, 제1 가지 전극(5022)에 인접한 하부 영역에서 정극성을 가진다. 제1 진동층(501)의 극성 방향은 제1 가지 전극(5022)과 제2 가지 전극(5032)을 이용하여 제1 진동층(501)에 전계를 가하는 폴링(poling) 공정에 의해 정해질 수 있다.
제1 가지 전극(5022)과 제1 가지 전극(5022)의 하부에 배치된 제2 가지 전극(5032) 사이에 배치된 제1 진동층(501)의 극성 방향이 상부 방향(↑)인 경우, 제1 가지 전극(5022)에 정극성의 제1 구동 전압이 인가되며, 제2 가지 전극(5032)에 부극성의 제2 구동 전압이 인가되면, 제1 진동층(501)은 제1 힘(F1)에 따라 수축될 수 있다. 제1 힘(F1)은 수축력일 수 있다. 또한, 제1 가지 전극(5022)에 부극성의 제1 구동 전압이 인가되며, 제2 가지 전극(5032)에 정극성의 제2 구동 전압이 인가되면, 제1 진동층(501)은 제2 힘(F2)에 따라 팽창할 수 있다. 제2 힘(F2)은 신장력일 수 있다.
이와 유사하게, 제2 가지 전극(5032)과 제2 가지 전극(5032)의 하부에 배치된 제1 가지 전극(5022) 사이에 배치된 제1 진동층(511)의 극성 방향이 하부 방향(↓)인 경우, 제2 가지 전극(5032)에 정극성의 제2 구동 전압이 인가되며, 제1 가지 전극(50122)에 부극성의 제1 구동 전압이 인가되면, 제1 진동층(501)은 신장력에 따라 팽창할 수 있다. 또한, 제2 가지 전극(5032)에 부극성의 제2 구동 전압이 인가되며, 제1 가지 전극(5022)에 정극성의 제1 구동 전압이 인가되면, 제1 진동층(501)은 수축력에 따라 수축될 수 있다. 제2 힘(F2)은 수축력일 수 있다.
도 8에 도시된 실시예에 의하면, 제1 전극(502)에 인가되는 제1 구동 전압과 제2 전극(503)에 인가되는 제2 구동 전압이 정극성과 부극성으로 교대로 반복되는 경우, 제1 진동층(501)은 수축과 팽창을 반복하게 된다. 이로 인해, 진동 발생 장치(500)는 진동하게 된다.
진동 발생 장치(500)는 패널 하부 부재(400)의 일면, 예컨대 하부에 배치되므로, 진동 발생 장치(500)의 제1 진동층(501)이 수축과 팽창하는 경우, 표시 패널(300)은 도 11 및 도 12와 같이 응력에 의해 하부와 상부로 진동하게 된다. 이와 같이, 진동 발생 장치(500)에 의해 표시 패널(300)이 진동할 수 있으므로, 표시 장치(10)는 음향을 출력할 수 있다.
여기서, 표시 장치(10)에서 출력되는 음향의 음압은 패널 하부 부재(400)의 진동 전달률에 따라 달라질 수 있다. 진동 발생 장치(500)에서 발생한 진동은 패널 하부 부재(400)를 통해 표시 패널(300)로 전달되므로, 패널 하부 부재(400)의 두께 및 재질에 따라 표시 패널(300)에 전달되는 진동이 출력하는 음향의 음압이 달라질 수 있다. 일 실시예에 따른 표시 장치(10)는 진동 발생 장치(500)와 표시 패널(300) 사이에 배치된 진동 전달 부재(600)를 포함하여, 진동 발생 장치(500)에서 발생한 진동의 전달률을 향상시킬 수 있다. 표시 장치(10)는 진동 전달률이 높은 진동 전달 부재(600)를 포함하여 진동 발생 장치(500)에서 발생한 진동을 표시 패널(300)로 원활하게 전달하고, 표시 패널(300)의 진동에 의해 출력되는 음향의 음압 손실을 최소화할 수 있다.
도면에 도시된 바와 같이, 진동 발생 장치(500)의 제1 진동층(501)이 수축과 팽창을 반복하면, 진동 전달 부재(600)도 동일하게 하부와 상부로 진동할 수 있다. 진동 전달 부재(600)는 진동 발생 장치(500)의 제1 진동층(501)의 움직임에 따라 발생하는 진동을 표시 패널(300)로 전달할 수 있다. 진동 전달 부재(600)는 모듈러스가 큰 금속 재료를 포함함으로써, 진동 발생 장치(500)에서 발생하는 진동을 패널 하부 부재(400)를 통해 표시 패널(300)로 원활하게 전달할 수 있다.
도 13은 일 실시예에 따른 표시 패널의 진동 발생 장치에서 발생하는 음향의 주파수별 음압을 측정한 그래프이다.
도 13을 참조하면, 진동 전달 부재(600)를 포함하는 표시 장치(10, 실시예)의 경우, 진동 전달 부재(600)를 포함하지 않는 경우(비교예)에 비하여 100Hz 내지 1000Hz의 가청 주파수에서 음압이 최대 10dB 증가하는 것을 알 수 있다. 진동 전달 부재(600)에 의해 진동 발생 장치(500)에서 발생하는 진동이 패널 하부 부재(400)에서 손실되지 않고 표시 패널(300)로 원활하게 전달됨으로써, 표시 패널(300)을 통해 출력되는 음향의 음압이 증가할 수 있다. 일 실시예에 따른 표시 장치(10)는 진동 발생 장치(500)와 중첩하도록 배치되는 진동 전달 부재(600)를 포함함으로써, 표시 장치(10)에서 출력되는 음향의 음압 손실률을 최소화하는 효과가 있다.
한편, 진동 전달 부재(600)는 패널 하부 부재(400)의 하면에 배치될 수 있으나, 상술한 바와 같이 진동 전달 부재(600)의 위치는 이에 제한되지 않는다. 일 실시예에서, 진동 전달 부재(600)는 패널 하부 부재(400)에 내장되거나, 패널 하부 부재(400)에 형성된 홈부 상에 배치될 수 있다. 이하에서는 진동 전달 부재(600)의 배치에 대하여 보다 상세하게 설명하기로 한다.
도 14 내지 도 16은 도 4의 Ⅱ-Ⅱ'선을 따라 자른 단면의 다른 예를 보여주는 단면도들이다.
표시 장치(10)는 도 7a와 달리 진동 전달 부재(600)가 패널 하부 부재(400) 내에 배치될 수 있다. 일 실시예에 따르면, 패널 하부 부재(400)는 필름층(430), 차폐 부재(450) 등과 같은 부재들을 부분적으로 노출하는 홈부(OP)를 포함하고, 진동 전달 부재(600)는 홈부(OP)에 의해 노출된 부재 상에 배치될 수 있다. 진동 전달 부재(600)는 홈부(OP) 내에 삽입되도록 배치됨으로써, 표시 패널(300)과 진동 발생 장치(500) 및 진동 전달 부재(600)의 이격된 간격이 좁아질 수 있다.
먼저, 도 14를 참조하면, 일 실시예에 따른 표시 장치(10_1)는 패널 하부 부재(400_1)가 필름층(430_1)의 적어도 일부 영역을 노출하는 홈부(OP_1)를 포함하고, 진동 전달 부재(600_1)는 홈부(OP_1)에 의해 노출된 필름층(430_1) 상에 배치될 수 있다. 도 14의 표시 장치(10_1)는 진동 전달 부재(600_1)의 배치와 패널 하부 부재(400_1)의 형상을 제외하고는 도 7a의 표시 장치(10)와 동일하므로, 이하에서는 차이점에 대하여 설명하기로 한다.
패널 하부 부재(400_1)는 필름층(430_1)의 일부 영역을 노출하도록 차폐 부재(450_1)와 방열 부재(470_1)가 부분적으로 배치되지 않는 홈부(OP_1)를 포함할 수 있다. 차폐 부재(450_1)와 방열 부재(470_1)는 각각 홈부(OP_1)를 기준으로 서로 이격된 영역을 포함할 수 있다.
홈부(OP_1)에 의해 노출된 필름층(430_1) 상에는 제2 접착 부재(PSA2)가 배치되고, 진동 전달 부재(600_1)는 제2 접착 부재(PSA2)에 의해 필름층(430_1)에 부착될 수 있다. 진동 발생 장치(500_1)는 제3 접착 부재(PSA3)를 통해 진동 전달 부재(600_1)에 부착될 수 있다. 도면에 도시된 바와 같이, 진동 전달 부재(600_1)는 패널 하부 부재(400_1)에 형성된 홈부(OP_1) 내에 삽입되어 배치됨으로써, 패널 하부 부재(400_1)와 면방향, 예컨대 제1 방향(X축 방향) 또는 제2 방향(Y축 방향)으로 중첩할 수 있다. 일 실시예에서, 홈부(OP_1)에 진동 전달 부재(600_1)가 삽입되도록, 홈부(OP_1)의 제1 방향(X축 방향) 및 제2 방향(Y축 방향)으로 측정된 폭은 진동 전달 부재(600_1)의 제1 방향(X축 방향) 및 제2 방향(Y축 방향)으로 측정된 폭보다 클 수 있다. 다만, 이에 제한되는 것은 아니다.
진동 발생 장치(500_1)에서 발생한 장치는 진동 전달 부재(600_1)를 통해 표시 패널(300)로 전달된다. 진동 전달 부재(600_1)가 패널 하부 부재(400_1)에 형성된 홈부(OP_1) 내에 삽입되어 배치됨으로써, 진동 발생 장치(500_1)와 표시 패널(300) 사이의 이격된 간격이 좁아질 수 있다. 이에 따라, 진동 발생 장치(500_1)에서 발생한 진동이 손실 없이 표시 패널(300)로 원활하게 전달될 수 있다. 또한, 진동 전달 부재(600_1)가 차폐 부재(450_1) 및 방열 부재(470_1)와 두께방향, 즉 진동 전달 방향으로 중첩하지 않음으로써, 차폐 부재(450_1)와 방열 부재(470_1)로 전달되는 진동이 감소할 수 있다. 특히, 차폐 부재(450_1)는 그라파이트(Graphite)나 탄소 나노 튜브(Carbon NanoTube)와 같이 충격에 취약한 재료를 포함할 수 있다. 일 실시예에 따른 표시 장치(10_1)는 진동 전달 부재(600_1)가 패널 하부 부재(400_1)에 형성된 홈부(OP_1)로 삽입 배치됨으로써, 표시 패널(300)로 진동을 원활하게 전달함과 동시에 차폐 부재(450_1)와 방열 부재(470_1)의 손상을 방지할 수도 있다.
도 15의 표시 장치(10_2)는 홈부(OP_2)가 완충 부재(410_2)를 노출하도록 형성되어 진동 전달 부재(600_2)는 제2 접착 부재(PSA2)를 통해 완충 부재(410_2)에 부착될 수 있다. 도 16의 표시 장치(10_3)는 홈부(OP_3)가 제3 접착 부재(PSA3)를 노출하도록 형성되어 진동 전달 부재(600_2)는 제3 접착 부재(PSA3)를 통해 표시 패널(300)에 부착될 수 있다. 도 15 및 도 16의 표시 장치(10_2, 10_3)는 도 14의 표시 장치(10_1)와 비교하여 패널 하부 부재(400)에 형성된 홈부(OP)의 위치에 따라 진동 전달 부재(600)의 배치가 달라지는 것을 제외하고는 동일하다. 이들에 대한 자세한 설명은 생략하기로 한다.
한편, 표시 장치(10)는 진동 전달 부재(600)와 표시 패널(300) 사이에 개재되는 부재들의 두께 및 재질에 따라 진동 발생 장치(500)에서 발생한 진동의 전달률이 달라질 수 있다. 또한, 진동 전달 부재(600)에서 전달되는 진동에 의해 외부 충격에 취약한 차폐 부재(450) 및 방열 부재(470)가 손상되는 경우가 발생할 수도 있다. 일 실시예에 따른 표시 장치(10)는 패널 하부 부재(400)가 내부의 일부 영역에 빈 공간을 형성하는 홀부(EP)를 포함하여, 진동 전달 부재(600)와 표시 패널(300) 사이에 개재되는 부재에 의한 진동 전달률을 증가시키고, 외부 충격에 취약한 부재들의 손상을 방지할 수 있다.
도 17 및 도 18은 도 4의 Ⅱ-Ⅱ'선을 따라 자른 단면의 또 다른 예를 보여주는 단면도들이다.
도 17을 참조하면, 일 실시예에 따른 표시 장치(10_4)는 패널 하부 부재(400_4) 내에 형성되고, 진동 전달 부재(600_4)와 중첩하는 영역에서 빈 공간을 형성하는 홀부(EP_4)를 포함할 수 있다. 도 17에서는 패널 하부 부재(400_4)의 홀부(EP_4)가 차폐 부재(450_4)와 동일 평면상에 배치되어 차폐 부재(450_4)는 진동 전달 부재(600_4)와 두께방향인 제3 방향(Z축 방향)으로 중첩하지 않는 것을 도시하고 있다. 다만, 이에 제한되지 않고, 홀부(EP_4)는 패널 하부 부재(400_4) 내에서 다른 층에 배치될 수도 있고, 다른 층으로 연장되어 더 큰 두께를 가질 수도 있다. 예를 들어, 홀부(EP_4)는 진동 전달 부재(600_4)와 두께 방향으로 중첩하는 위치에서 완충 부재(410_4) 또는 필름층(430_4)에 배치될 수도 있다. 또한, 홀부(EP_4)는 제1 접착 부재(PSA1) 및 편광 필름(PF) 중 어느 하나에도 배치될 수도 있다.
도 17의 표시 장치(10_4)는 진동 전달 부재(600_4)와 표시 패널(300) 사이에 홀부(EP_4)에 의한 빈 공간이 개재될 수 있다. 진동 전달 부재(600_4)를 통해 전달되는 진동은 패널 하부 부재(400_4) 내의 홀부(EP_4)를 거쳐 표시 패널(300)로 전달될 수 있으므로, 홀부(EP_4)에 다른 부재가 배치된 경우보다 진동 전달률이 상승할 수 있다. 또한, 홀부(EP_4)에 의해 차폐 부재(450_4)는 진동 전달 부재(600_4)와 두께방향으로 중첩하지 않도록 배치되고, 진동 전달 부재(600_4)에서 전달되는 진동에 의한 손상을 방지할 수 있다.
다음으로, 도 18을 참조하면, 일 실시예에 따른 표시 장치(10_5)는 진동 전달 부재(600_5)가 패널 하부 부재(400_5)에 형성된 홀부(EP_5) 내에 배치될 수 있다. 진동 전달 부재(600_5)는 차폐 부재(450_5)와 동일한 층에 배치되고, 진동 발생 장치(500_5)와 진동 전달 부재(600_5) 사이에는 방열 부재(470_5)와 제3 접착 부재(PSA3)가 개재될 수 있다. 즉, 진동 발생 장치(500_5)와 진동 전달 부재(600_5) 사이의 간격이 멀어질 수 있다.
도 17의 표시 장치(10_4)와 달리, 도 18의 표시 장치(10_5)는 진동 전달 부재(600_5)가 패널 하부 부재(400_5) 내에 내장될 수 있다. 도 7b에 도시된 바와 같이, 진동 전달 부재(600_5)는 패널 하부 부재(400_5)의 차폐 부재(450_5)와 동일한 층에 배치됨으로써, 차폐 부재(450_5)의 진동에 의한 손상을 방지함과 동시에 표시 패널(300) 사이에 이격된 간격이 좁아질 수 있다. 예시적인 실시예에서, 진동 전달 부재(600_5)는 두께가 0.25 ㎛ 내지 0.5 ㎛의 범위를 가질 수 있다. 패널 하부 부재(400_5) 내에 배치되는 진동 전달 부재(600_5)는 패널 하부 부재(400_5)의 두께가 크게 증가하지 않는 상기 범위 내의 두께를 가질 수 있다. 다만, 이에 제한되는 것은 아니다.
진동 발생 장치(500_5)와 진동 전달 부재(600_5) 사이에 방열 부재(470_5)가 배치되나, 방열 부재(470_5)도 구리(Cu)와 같은 금속 재료를 포함함에 따라 진동 발생 장치(500_5)에서 발생하는 진동이 진동 전달 부재(600_5)로 원활하게 전달될 수 있다. 도 18의 표시 장치(10_5)는 진동 전달 부재(600_5)를 패널 하부 부재(400_5) 내에 내장함으로써, 표시 패널(300)과 진동 전달 부재(600_5) 사이의 간격을 줄이고, 차폐 부재(450_5)의 손상을 방지할 수 있는 구조를 가질 수 있다. 다만, 이에 제한되는 것은 아니며, 진동 전달 부재(600_5)는 패널 하부 부재(400_5) 내의 다른 층에 배치될 수도 있다. 예를 들어, 진동 전달 부재(600_5)는 진동 발생 장치(500_5)와 두께 방향으로 중첩하는 위치에서 완충 부재(410_4) 또는 필름층(430_4)에 배치될 수도 있다. 또한, 진동 전달 부재(600_5)는 표시 패널(300)이나 제1 접착 부재(PSA1) 및 편광 필름(PF) 중 어느 하나에도 배치될 수도 있다.
도 19 내지 도 23은 다른 실시예에 따른 표시 패널을 나타내는 저면도이다.
도 4의 표시 장치(10)는 진동 발생 장치(500)와 진동 전달 부재(600)가 패널 하부 부재(400)의 일측, 예컨대 패널 하부 부재(400)의 상측에 인접하도록 배치된 것을 도시하고 있으나, 이에 제한되지 않는다. 표시 장치(10)는 진동 발생 장치(500)에서 발생한 진동을 표시 패널(300)에 전면적으로 전달하기 위해, 진동 전달 부재(600)가 더 넓은 영역에 배치될 수도 있다.
먼저, 도 19를 참조하면, 일 실시예에 따른 표시 장치(10_6)는 진동 전달 부재(600_6)가 패널 하부 부재(400) 중 표시 회로 보드(310)가 배치된 영역 이외의 영역에 전면적으로 배치될 수 있다. 도 4의 표시 장치(10)와 달리, 도 19의 표시 장치(10_6)는 진동 전달 부재(600_6)가 더 넓은 면적을 갖고 패널 하부 부재(400)의 상측을 포함하여 하측까지 연장되도록 배치될 수 있다. 다만, 진동 전달 부재(600_6)는 표시 회로 보드(310)와는 중첩하지 않도록 배치됨으로써 진동에 의해 표시 회로 보드(310)가 손상되는 것을 방지할 수 있다. 이 경우, 진동 발생 장치(500_6)에서 발생하는 진동은 진동 전달 부재(600_6)를 통해 표시 패널(300)의 더 넓은 면적으로 전달될 수 있다. 이에 따라, 표시 장치(10_6)에서 음향 또는 햅틱이 출력되는 영역이 더 넓어질 수 있다.
다만, 진동 전달 부재(600)는 금속 재료를 포함하기 때문에 면적이 커짐에 따라 표시 장치(10) 또는 표시 패널(300)에 인가되는 하중이 커질 수도 있다. 이 경우, 진동 전달 부재(600)의 진동 전달률이 낮아질 수도 있다. 일 실시예에 따르면, 진동 전달 부재(600)는 표시 패널(300)에 전달되는 진동을 확장시킬 수 있는 패턴으로 형성될 수 있다.
도 20을 참조하면, 일 실시예에 따른 표시 장치(10_7)의 진동 전달 부재(600_7)가 진동 발생 장치(500_7)와 중첩하도록 배치된 본체부(600D_7), 본체부(600D_7)와 연결되고 진동 발생 장치(500_7)와 중첩하지 않고 일 방향으로 연장된 줄기부(600S_7) 및 줄기부(600S_7)에서 상기 일 방향과 교차하는 타 방향으로 분지된 가지부(600B_7)를 더 포함할 수 있다.
진동 전달 부재(600_7)의 본체부(600D_7)는 진동 발생 장치(500_7)와 중첩하도록 배치되어, 진동 발생 장치(500_7)에서 발생하는 진동을 전달받을 수 있다. 본체부(600D_7)로 전달된 진동의 적어도 일부는 표시 패널(300)로 전달되고, 다른 일부는 줄기부(600S_7) 및 가지부(600B_7)를 통해 표시 패널(300)로 전달될 수 있다.
진동 전달 부재(600_7)의 줄기부(600S_7)는 본체부(600D_7)와 연결되고 일 방향, 예컨대 제2 방향(Y축 방향)으로 연장될 수 있다. 줄기부(600S_7)는 본체부(600D_7)를 기준으로 상측과 하측으로 각각 하나씩 연장되고, 패널 하부 부재(400)의 상측 또는 제1 회로 보드(311)에서 이격되어 종지할 수 있다. 다만, 이에 제한되지 않으며, 줄기부(600S_7)는 더 많은 수가 배치될 수 있다. 패널 하부 부재(400) 내에서 상측과 하측으로 연장된 줄기부(600S_7)는 진동 발생 장치(500_7)에서 발생하는 진동을 표시 패널(300)의 상측과 하측으로 전달하여 음향 또는 햅틱을 출력할 수 있다.
진동 전달 부재(600_7)의 가지부(600B_7)는 줄기부(600S_7)에서 타 방향, 예컨대 제1 방향(X축 방향)으로 분지될 수 있다. 도 20에서는 가지부(600B_7)가 줄기부(600S_7)에서 직선형으로 분지된 것을 도시하고 있으나, 이에 제한되지 않는다. 가지부(600B_7)는 진동 발생 장치(500_7)의 진동을 표시 패널(300)로 원활하게 전달하기 위해 다양한 구조를 가질 수 있다. 가지부(600B_7)는 패널 하부 부재(400)의 좌측과 우측으로 연장됨으로써, 진동 발생 장치(500_7)에서 발생하는 진동을 표시 패널(300)의 좌측과 우측으로 전달하여 음향 또는 햅틱을 출력할 수 있다.
도 20에 도시된 진동 전달 부재(600_7)의 형상은 본체부(600D_7), 줄기부(600S_7) 및 가지부(600B_7)를 설명하기 위해 예시된 것으로, 반드시 이에 제한되는 것은 아니다. 진동 전달 부재(600)는 더 많은 수의 줄기부(600S)와 가지부(600B)를 포함하거나, 직선형으로 연장되지 않고 다양한 형상의 줄기부(600S) 및 가지부(600B)를 포함할 수 있다.
도 21을 참조하면, 진동 전달 부재(600_8)는 더 많은 수의 줄기부(600S_8)를 포함하고, 가지부(600B_8)는 줄기부(600S_8)의 일 측에서 돌출되어 원형의 형상을 가질 수 있다. 도 21의 표시 장치(10_8)는 진동 전달 부재(600_8)의 줄기부(600S_8)와 가지부(600B_8)의 형상이 상이한 것을 제외하고는 도 20의 표시 장치(10_7)와 동일하다. 진동 전달 부재(600_8)의 형상은 진동 발생 장치(500_8)의 진동을 표시 패널(300)에 전면적으로 전달할 수 있는 형상이라면 특별히 제한되지 않는다. 예시적인 실시예에서, 진동 전달 부재(600)의 패턴 형상은 진동 발생 장치(500)와 두께 방향으로 중첩하는 부분을 중심으로, 이와 이격될수록 패턴의 크기는 커질 수도 있다. 즉, 도 21을 예시하여 설명하면, 진동 발생 장치(500_8)와 인접한 위치의 가지부(600B_8)보다 이와 이격된 위치의 가지부(600B_8)의 직경이 더 클 수 있다. 이에 대한 자세한 설명은 도 20을 참조하여 상술한 바와 동일하므로 생략하기로 한다.또한, 도면으로 도시하지 않았으나, 패턴을 갖는 진동 전달 부재(600)는 방열 부재(470) 상에 배치되는 경우 이외에도 도 14 내지 도 18을 참조하여 상술한 실시예에도 동일하게 적용될 수 있음은 자명하다. 예를 들어, 패턴을 갖는 진동 전달 부재(600)는 완충 부재(410), 필름층(430), 차폐 부재(450) 또는 방열 부재(470) 중 어느 한 부재 내에 배치될 수도 있다. 이에 대한 설명은 상술한 바와 실질적으로 동일하므로, 별도의 도면을 참조한 설명은 생략하기로 한다.
한편, 진동 전달 부재(600)는 도 4와 달리 반드시 금속판의 형태로 형성되지 않을 수 있다. 도 22 및 도 23을 참조하면, 일 실시예에 따른 진동 전달 부재(600_9, 600_10)는 메쉬형(mesh)으로 형성되거나(도 22의 600_9) 복수의 와이어가 분산된 형태로 형성될 수도 있다(도 23의 600_10).
진동 전달 부재(600_9, 600_10)가 메쉬형으로 형성되거나 복수의 와이어가 분산된 형태로 형성되는 경우, 진동 발생 장치(500_9, 500_10)는 전달 전달 부재(600_9, 600_10)와 중첩하지 않는 영역을 포함할 수 있다.
도 24는 도 22의 표시 장치의 일부를 나타내는 단면도이다.
도 24를 참조하면, 진동 전달 부재(600_9)가 메쉬형 또는 복수의 와이어가 분산된 형태를 가짐에 따라, 진동 전달 부재(600_9)는 일부분이 다른 부분과 이격될 수 있고, 이들 사이에는 공간 또는 갭이 형성될 수 있다. 진동 전달 부재(600_9) 상에는 진동 발생 장치(500_9)가 배치되고, 진동 발생 장치(500_9)는 진동 전달 부재(600_9)를 이루는 금속 재료와 중첩하는 영역 및 진동 전달 부재(600_9)에 형성된 공간 또는 갭과 중첩하는 영역을 포함할 수 있다.
진동 전달 부재(600)는 금속 재료를 포함하여 모듈러스가 큰 특성을 가질 수 있다. 일 실시예에 따른 진동 전달 부재(600_9, 600_10)는 메쉬형 또는 와이어의 형태로 형성됨으로써, 진동 전달률은 유지하되 모듈러스를 낮출 수 있다. 이에 따라 진동 전달 부재(600)가 패널 하부 부재(400)의 넓은 영역에 배치되더라도 표시 장치(10)의 제조 공정 중 복수의 부재들을 접합하는 공정에서 진동 전달 부재(600) 또는 이와 인접한 다른 부재들이 파손되는 것을 방지할 수 있다. 다만, 이에 제한되는 것은 아니다. 도 25는 또 다른 실시예에 따른 표시 패널을 나타내는 저면도이다.
일 실시예에 따른 표시 장치(10_11)는 복수개의 진동 발생 장치(500_11)와 진동 전달 부재(600_11) 및 서로 다른 진동 전달 부재(600_11) 사이에 배치된 차단 부재(BC)를 더 포함할 수 있다.
도 25의 표시 장치(10_11)는 도 4의 표시 장치(10)와 비교하여 진동 발생 장치(500_11)와 진동 전달 부재(600_11)가 추가로 배치되고, 차단 부재(BC)를 더 구비할 수 있다. 이하에서는 중복되는 설명은 생략하고, 차이점을 위주로 서술하기로 한다.
도 25를 참조하면, 표시 장치(10_11)는 제1 진동 발생 장치(510_11) 및 제2 진동 발생 장치(520_11)와 제1 진동 전달 부재(610_11) 및 제2 진동 전달 부재(620_11)를 포함할 수 있다. 제1 진동 발생 장치(510_11)와 제2 진동 발생 장치(520_11)는 패널 하부 부재(400)의 하면에 접착 부재를 통해 부착될 수 있다. 제1 진동 전달 부재(610_11) 및 제2 진동 전달 부재(620_11)는 각각 적어도 일부 영역이 제1 진동 발생 장치(510_11)와 제2 진동 발생 장치(520_11)와 중첩하도록 배치될 수 있다. 제1 진동 전달 부재(610_11) 및 제2 진동 전달 부재(620_11)는 표시 패널(300)과 진동 발생 장치(500_11) 사이에 배치되며, 패널 하부 부재(400)의 하면에 배치되거나 내장될 수 있다. 이에 대한 설명은 상술한 바와 동일하다.
예시적인 실시예에서, 제1 진동 발생 장치(510_11) 및 제1 진동 전달 부재(610_11)는 패널 하부 부재(400)의 중심부를 기준으로 일측, 예컨대 상측에 인접하여 배치되고, 제2 진동 발생 장치(520_11) 및 제2 진동 전달 부재(620_11)는 패널 하부 부재(400)의 중심부를 기준으로 타측, 예컨대 하측에 인접하여 배치될 수 있다. 이에 따라, 제2 진동 발생 장치(520_11) 및 제2 진동 전달 부재(620_11)는 제1 진동 발생 장치(510_11) 및 제1 진동 전달 부재(610_11)보다 제2 회로 보드(312)와 인접하게 배치될 수 있다. 제1 진동 발생 장치(510_11)는 제1 연성 회로 보드(581) 및 제2 커넥터(312b)를 통해 제2 회로 보드(312)와 전기적으로 연결되고, 제2 진동 발생 장치(520_11)는 제2 연성 회로 보드(582) 및 제4 커넥터(312d)를 통해 제2 회로 보드(312)와 전기적으로 연결될 수 있다. 음향 구동 유닛(330)은 제1 연성 회로 보드(581) 및 제2 연성 회로 보드(582)를 통해 각각 제1 진동 발생 장치(510_11)와 제2 진동 발생 장치(520_11)에 구동 전압을 인가할 수 있다.
제1 진동 발생 장치(510_11)와 제1 진동 전달 부재(610_11)는 도 4를 참조하여 상술한 바와 동일하므로, 이하에서는 제2 진동 발생 장치(520_11)와 제2 진동 전달 부재(620_11)에 대하여 설명하기로 한다.
제2 진동 발생 장치(520_11)는 음향 구동 유닛(330)에서 인가된 구동 전압들에 따라 수축 또는 팽창하는 제2 진동층을 포함할 수 있다. 이 경우, 제2 진동 발생 장치(520_11)를 제1 주파수 대역에서 진동하는 경우, 제2 진동 발생 장치(520_11)에 의해 표시 패널(300)을 진동할 수 있으므로, 제2 음향이 출력될 수 있다. 제2 진동 발생 장치(520_11)를 제2 주파수 대역에서 진동하는 경우, 제2 진동 발생 장치(520_11)의 진동에 의해 사용자에게 햅틱을 제공할 수 있다.
제2 진동 발생 장치(520_11)에서 발생한 진동은 제2 진동 전달 부재(620_11)를 통해 표시 패널(300)로 전달될 수 있다. 제2 진동 전달 부재(620_11)는 제1 진동 전달 부재(610_11)와 같이 모듈러스가 큰 금속 재료를 포함하고, 제2 진동 발생 장치(520_11)보다 제1 방향(X축 방향) 및 제2 방향(Y축 방향)으로 측정된 폭이 클 수 있다.
음향 모드에서 제1 진동 발생 장치(510_11)에 의해 표시 패널(300)을 진동하여 출력되는 제1 음향의 F0(fundamental frequency)는 제2 진동 발생 장치(520_11)에 의해 표시 패널(300)을 진동하여 출력되는 제2 음향의 F0(fundamental frequency)에 비해 높을 수 있다.
또한, 음향 모드에서 제1 진동 발생 장치(510_11)에 의해 표시 패널(300)을 진동하여 제1 스테레오 음향을 출력하고, 제2 진동 발생 장치(520_11)에 의해 표시 패널(300)을 진동하여 제2 스테레오 음향을 출력할 수 있다. 이 경우, 사용자는 2.0 채널의 입체 음향을 들을 수 있다. 사용자에게 품질 높은 스테레오 음향을 제공하기 위해서는 도 25와 같이 제1 진동 발생 장치(510_11)가 표시 패널(300)의 상측에 가깝게 배치되고, 제2 진동 발생 장치(520_11)가 표시 패널(300)의 하측에 가깝게 배치될 수 있다.
또한, 햅틱 모드에서는 제1 진동 발생 장치(510_11)와 제2 진동 발생 장치(520_11)를 모두 진동하여 햅틱을 제공하거나 제2 진동 발생 장치(520_11)만을 진동하여 햅틱을 제공할 수 있다. 또는, 햅틱 모드에서 제1 진동 발생 장치(510_11)를 진동하여 제1 햅틱을 제공하고, 제2 진동 발생 장치(520_11)를 진동하여 제2 햅틱을 제공할 수 있으며, 제2 햅틱의 진동 크기가 제1 햅틱의 진동 크기보다 클 수 있다. 다만, 이에 제한되는 것은 아니다.
한편, 제1 진동 발생 장치(510_11) 및 제1 진동 전달 부재(610_11)와 제2 진동 발생 장치(520_11) 및 제2 진동 전달 부재(620_11)가 이격된 사이 영역에는 차단 부재(BC)가 배치될 수 있다. 차단 부재(BC)는 패널 하부 부재(400)의 하면에 부착되거나, 진동 전달 부재(600_11)와 실질적으로 동일한 층에 배치될 수 있다. 차단 부재(BC)는 표시 패널(300)의 중앙부에 인접하게 배치되어 제1 방향(X축 방향)으로 연장될 수 있다.
차단 부재(BC)는 제1 진동 발생 장치(510_11)에서 발생하여 제1 진동 전달 부재(610_11)를 통해 전달되는 제1 음향 또는 제1 햅틱이 제2 진동 발생 장치(520_11) 및 제2 진동 전달 부재(620_11)를 향해 전파되거나 전달되는 것을 차단하는 역할을 할 수 있다. 반대로 제2 진동 발생 장치(520_11)에서 발생하여 제2 진동 전달 부재(620_11)를 통해 전달되는 제2 음향 또는 제2 햅틱이 제1 진동 발생 장치(510_11) 및 제1 진동 전달 부재(610_11)를 향해 전파되거나 전달되는 것을 차단하는 역할을 할 수 있다. 이에 따라, 제1 음향 및 제1 햅틱과 제2 음향 및 제2 햅틱은 서로 간섭되지 않고 표시 패널(300)을 통해 표시 장치(10)로 출력될 수 있다.
도면에서는 차단 부재(BC)의 평면만을 도시하고 있으나, 차단 부재(BC)는 완충층을 포함하여 복수의 층으로 이루어질 수 있다. 상기 완충층은 탄성을 갖는 폼(foam)으로 형성되어, 진동 발생 장치(500_11) 및 진동 전달 부재(600_11)에서 발생 및 전달되는 진동이 전파되는 것을 차단할 수 있다. 일 예로, 차단 부재(BC)의 완충층은 폴리우레탄, 실리콘, 고무, 또는 에어로겔(aerogel) 등으로 형성될 수 있으나, 이에 제한되지 않는다.
또한, 차단 부재(BC)는 별도의 부재로 형성되지 않고 진동 전달 부재(600)의 일부 영역이 패터닝되어 이루어질 수도 있다.
도 26은 또 다른 실시예에 따른 표시 패널의 저면도이다.
도 26을 참조하면, 표시 장치(10_12)는 서로 이격되어 배치된 제1 진동 전달 부재(610_12)와 제2 진동 전달 부재(620_12)를 포함하고, 이들은 사이에는 별도의 차단 부재(BC)가 배치되지 않을 수 있다. 본 실시예는 제1 진동 전달 부재(610_12)와 제2 진동 전달 부재(620_12) 사이에 별도의 차단 부재(BC)가 배치되지 않는 점에서 도 25의 실시예와 차이가 있다.
상술한 바와 같이, 서로 다른 진동 발생 장치, 예를 들어 제1 진동 전달 부재(610_12)와 제2 진동 전달 부재(620_12) 사이에는 차단 부재(BC)가 배치되어 제1 진동 발생 장치(510_12) 또는 제2 진동 발생 장치(520_12)에서 생성된 햅틱 또는 음향이 다른 진동 발생 장치로 전달되는 것을 방지할 수 있다. 다만, 서로 다른 진동 발생 장치(510_12, 520_12) 사이에 음량 또는 햅틱의 전달을 방지하기 위해 반드시 차단 부재(BC)가 배치되지 않을 수 있다. 도 26과 같이, 서로 다른 진동 전달 부재(610_12, 620_12)를 서로 이격 배치시킴에 따라 이들 사이에 형성된 공간이 차단 부재(BC)와 동일한 기능을 수행할 수도 있다. 이 경우, 서로 다른 진동 발생 장치(510_12, 520_12) 사이에는 별도의 차단 부재(BC)가 배치되지 않을 수도 있다. 이하, 중복되는 설명은 생략하기로 한다.
한편, 진동 발생 장치(500)는 반드시 피에조 액츄에이터(piezo actuator)일 필요는 없으며, 다른 종류의 장치를 포함할 수 있다. 일 실시예에 따르면, 진동 발생 장치(500)는 보이스 코일을 이용하여 자력을 생성함으로써 표시 패널(300)을 진동시키는 여진기(Exciter)일 수 있다.
도 27은 다른 실시예에 따른 진동 발생 장치의 단면도이다. 도 28a 및 도 28b는 도 27의 진동 발생 장치에 의한 표시 패널의 진동을 나타내는 단면도들이다.
도 27 내지 도 28b를 참조하면, 진동 발생 장치(500)는 마그넷(magnet, 211), 보빈(212), 보이스 코일(213), 댐퍼(214), 플레이트(215), 제1 고정 부재(216)들, 제2 고정 부재(217)들, 및 접속 부재(218)를 포함할 수 있다.
마그넷(211)은 영구 자석으로, 바륨 훼라이트(barium ferrite) 등 소결(燒結) 자석을 이용할 수 있다. 마그넷(211)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(211)은 평탄부(211a), 평탄부(211a)의 중앙으로부터 돌출된 중앙 돌출부(211b), 및 평탄부(211a)의 가장자리로부터 돌출된 측벽부(211c)를 포함할 수 있다. 중앙 돌출부(211b)와 측벽부(211c)는 소정의 간격으로 이격될 수 있으며, 이로 인해 중앙 돌출부(211b)와 측벽부(211c) 사이에는 소정의 공간이 형성될 수 있다.
마그넷(211)의 중앙 돌출부(211b)는 N극의 자성을 갖고, 플레이트(211a)와 측벽부(211c)는 S극의 자성을 가질 수 있으며, 이로 인해 마그넷(211)의 중앙 돌출부(211b) 및 평탄부(211b) 사이와 중앙 돌출부(211b) 및 측벽부(211c) 사이에는 외부 자기장이 형성될 수 있다.
보빈(212)은 원통 형태로 형성될 수 있다. 보빈(212)의 내부에는 마그넷(211)의 중앙 돌출부(211b)가 배치되며, 보빈(212)은 마그넷(211)의 중앙 돌출부(211b)를 둘러싸도록 배치될 수 있다. 또한, 보빈(212)의 외부에는 마그넷(211)의 측벽부(211c)가 배치될 수 있다. 즉, 마그넷(211)의 측벽부(211c)는 보빈(212)을 둘러싸도록 배치될 수 있다. 보빈(212) 및 마그넷(211)의 중앙 돌출부(211b) 사이와 보빈(212) 및 마그넷(211)의 측벽부(211c) 사이에는 공간이 형성될 수 있다.
보빈(212)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(213)은 보빈(212)의 외주면에 권취(또는 권선)된다. 보이스 코일(213)의 별도의 접속 단자에 접속되어 음향 구동 유닛(330)으로부터 구동 전압, 예컨대 제1A 구동 전압 및 제2A 구동 전압을 전달 받을 수 있다.
댐퍼(214)는 보빈(212)과 플레이트(215) 사이에 배치된다. 댐퍼(214)는 보빈(212)을 둘러싸도록 배치되며 보빈(212)과 스크루(screw)와 같은 제2 고정 부재(217)에 의해 플레이트(215)에 고정될 수 있다.
제2 고정 부재(217)들 각각은 댐퍼(214)의 홀부와 플레이트(215)의 고정 홀에 삽입되어 고정될 수 있다. 댐퍼(214)의 홀부와 플레이트(215)의 고정 홀은 스크루가 고정될 수 있는 나사 홀일 수 있다.
댐퍼(214)는 탄력성을 가질 수 있으며, 도전성이 있는 물질로 형성될 수 있다. 댐퍼(214)는 보빈(212)의 상하 운동에 따라 수축 및 이완하면서 보빈(212)의 상하 진동을 조절할 수 있다. 즉, 댐퍼(214)가 보빈(212)과 플레이트(215)에 연결되기 때문에 보빈(212)의 상하 운동은 댐퍼(214)의 복원력에 의해 제한될 수 있다. 예를 들어, 보빈(212)이 일정 높이 이상으로 진동하거나 일정 높이 이하로 진동할 경우 댐퍼(214)의 복원력에 의해 보빈(212)은 원위치로 원상 복귀할 수 있다.
플레이트(215)는 마그넷(211)의 하면에 배치될 수 있다. 플레이트(215)는 마그넷(211)과 일체로 형성되거나 마그넷(211)과 별도로 형성될 수 있다. 플레이트(215)는 스크루(screw)와 같은 제1 고정 부재(216)들을 통해 고정될 수 있다.
보이스 코일(213)의 일 단은 음향 구동 유닛(330)에 전기적으로 연결됨으로써, 음향 구동 유닛(330)으로부터 제1A 구동 전압을 인가받을 수 있다. 보이스 코일(213)의 타 단은 음향 구동 유닛(330)에 전기적으로 연결됨으로써, 음향 구동 유닛(330)으로부터 제2A 구동 전압을 인가받을 수 있다. 보이스 코일(213)에는 제1A 구동 전압과 제2A 구동 전압에 따라 전류가 흐를 수 있다. 보이스 코일(213)에 흐르는 전류에 따라 보이스 코일(213) 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(213)에 흐르는 전류의 방향은 반대가 된다. 그러므로, 제1 구동 전압과 제2 구동 전압의 교류 구동에 따라 보이스 코일(213) 주위에 형성되는 인가 자기장의 N극과 S극은 변경되며, 이로 인해 마그넷(211)과 보이스 코일(213)은 인력과 척력이 교대로 작용하게 된다. 그러므로, 보이스 코일(213)이 권취된 보빈(212)은 도 28a 및 도 28b와 같이 제3 방향(Z축 방향)으로 왕복 운동할 수 있다. 따라서, 표시 패널(300)은 제3 방향(Z축 방향)으로 진동하게 되며, 이로 인해 음향이 출력될 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
300: 표시 패널
400: 패널 하부 부재
500: 진동 발생 장치
600: 진동 전달 부재

Claims (20)

  1. 표시 패널;
    상기 표시 패널의 일면 상에 배치되며, 상기 표시 패널에 전달되는 진동을 발생하는 진동 발생 장치;
    상기 표시 패널과 상기 진동 발생 장치 사이에 배치된 패널 하부 부재; 및
    상기 패널 하부 부재 내에 배치되되 적어도 일부 영역이 상기 진동 발생 장치와 중첩하는 진동 전달 부재를 포함하는 표시 장치.
  2. 제1 항에 있어서,
    상기 진동 발생 장치에서 발생하는 상기 진동의 적어도 일부는 상기 진동 전달 부재를 통해 상기 표시 패널로 전달되는 표시 장치.
  3. 제2 항에 있어서,
    상기 진동 전달 부재는 금속 재료를 포함하는 표시 장치.
  4. 제3 항에 있어서,
    상기 진동 발생 장치는 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 제1 진동층을 포함하는 표시 장치.
  5. 제1 항에 있어서,
    상기 표시 패널과 상기 패널 하부 부재 사이에 배치된 제1 접착 부재를 더 포함하고,
    상기 패널 하부 부재는,
    상기 제1 접착 부재의 일면 상에 배치된 배치된 완충 부재;
    상기 완충 부재의 일면 상에 배치된 필름층;
    상기 필름층의 일면 상에 배치된 차폐 부재; 및
    상기 차폐 부재의 일면 상에 배치된 방열 부재를 포함하는 표시 장치.
  6. 제5 항에 있어서,
    상기 패널 하부 부재는 상기 차폐 부재의 적어도 일부 영역이 빈 공간을 형성하고 상기 진동 전달 부재와 중첩하는 영역에 배치된 홀부를 포함하는 표시 장치.
  7. 제6 항에 있어서,
    상기 진동 전달 부재는 상기 홀부 내에 배치되고, 상기 진동 발생 장치는 상기 방열 부재의 하부에 배치된 표시 장치.
  8. 제7 항에 있어서,
    상기 진동 전달 부재의 두께는 25 um 내지 50 um의 범위를 갖는 표시 장치.
  9. 제6 항에 있어서,
    상기 진동 전달 부재는 상기 방열 부재 하부에 배치되되 상기 홀부와 중첩하도록 배치되고, 상기 진동 발생 장치는 상기 진동 전달 부재의 하부에 배치된 표시 장치.
  10. 제5 항에 있어서,
    상기 패널 하부 부재는 상기 필름층의 적어도 일부 영역을 노출하는 홈부를 포함하고, 상기 진동 전달 부재는 상기 홈부에 의해 노출된 상기 필름층 상에 배치된 표시 장치.
  11. 제10 항에 있어서,
    상기 진동 전달 부재는 상기 필름층 상에 배치된 제2 접착 부재 상에 배치되고, 상기 진동 발생 장치는 상기 진동 전달 부재 상에 배치된 제3 접착 부재 상에 배치된 표시 장치.
  12. 표시 패널;
    상기 표시 패널의 하부에 배치된 패널 하부 부재;
    상기 패널 하부 부재의 하부에 배치되며, 구동 전압들을 입력받아 진동을 발생하는 제1 진동 발생 장치; 및
    상기 패널 하부 부재의 하부에 배치되는 표시 회로 보드 및 상기 제1 진동 발생 장치와 상기 표시 회로 보드를 전기적으로 연결하는 연성 회로 보드를 포함하고,
    상기 패널 하부 부재는 적어도 일부 영역이 상기 제1 진동 발생 장치와 중첩하도록 배치되어 상기 진동을 상시 표시 패널로 전달하는 제1 진동 전달 부재를 포함하는 표시 장치.
  13. 제12 항에 있어서,
    상기 제1 진동 전달 부재의 제1 방향의 폭은 상기 제1 진동 발생 장치의 상기 제1 방향의 폭보다 넓고,
    상기 제1 진동 전달 부재의 상기 제1 방향과 교차하는 제2 방향의 폭은 상기 제1 진동 발생 장치의 상기 제2 방향의 폭보다 넓은 표시 장치.
  14. 제13 항에 있어서,
    상기 제1 진동 전달 부재는,
    상기 제1 진동 발생 장치와 중첩하도록 배치된 본체부;
    상기 본체부와 연결되고 상기 제1 진동 발생 장치와 중첩하지 않고 제1 방향으로 연장된 줄기부; 및
    상기 줄기부에서 상기 제1 방향과 교차하는 제2 방향으로 분지된 가지부를 더 포함하는 표시 장치.
  15. 제13 항에 있어서,
    상기 제1 진동 전달 부재는 메쉬형 구조를 갖는 표시 장치.
  16. 제12 항에 있어서,
    상기 표시 회로 보드는 제1 구동 전압과 제2 구동 전압을 출력하여 상기 제1 진동 발생 장치에 전달하는 음향 구동 유닛을 더 포함하고,
    상기 제1 진동 발생 장치는 상기 제1 구동 전압과 상기 제2 구동 전압에 따라 수축 또는 팽창하는 진동층을 포함하는 표시 장치.
  17. 제12 항에 있어서,
    상기 패널 하부 부재의 하부에 배치되고 상기 제1 진동 발생 장치와 이격되어 배치된 제2 진동 발생 장치를 더 포함하고,
    상기 패널 하부 부재는 상기 제2 진동 발생 장치와 중첩하도록 배치된 제2 진동 전달 부재를 더 포함하는 표시 장치.
  18. 제17 항에 있어서,
    상기 제1 진동 발생 장치는 상기 제2 진동 발생 장치보다 상기 표시 패널의 제1 측에 가깝게 배치되고,
    상기 제2 진동 발생 장치는 상기 제1 진동 발생 장치보다 상기 표시 패널의 제2 측에 가깝게 배치되며,
    상기 표시 패널의 제2 측은 상기 표시 패널의 제1 측의 반대 측인 표시 장치.
  19. 제18 항에 있어서,
    상기 제1 진동 전달 부재와 상기 제2 진동 전달 부재 사이에 각각 이격되어 배치되고,
    상기 제1 진동 전달 부재와 상기 제2 진동 전달 부재에서 전달되는 진동을 차단하는 차단 부재를 더 포함하는 표시 장치.
  20. 표시 패널;
    상기 표시 패널의 하부에 배치된 접착 부재;
    상기 접착 부재의 하부에 배치된 패널 하부 부재;
    상기 패널 하부 부재의 하부에 배치되고, 구동 전압들을 입력받아 진동을 발생하는 진동 발생 장치; 및
    상기 진동 발생 장치와 상기 표시 패널 사이에 배치된 진동 전달 부재를 포함하고,
    상기 진동 전달 부재는 상기 패널 하부 부재에 형성된 홈부에 의해 노출된 상기 접착 부재 상에 배치된 표시 장치.
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