KR20210083798A

KR20210083798A - Display device

Info

Publication number: KR20210083798A
Application number: KR1020190176441A
Authority: KR
Inventors: 김경환; 강정구; 이재혁
Original assignee: 엘지디스플레이 주식회사
Priority date: 2019-12-27
Filing date: 2019-12-27
Publication date: 2021-07-07

Abstract

Provided, in accordance with an embodiment, is a display device comprising: a panel comprising a display panel on which an image is displayed and a cover glass attached to a planar surface on which light is outputted among the display panels; and a structure body comprising a base plate in which one end is coupled to a rear surface of the panel and a plurality of actuators disposed on the other end surface, wherein a horizontal cross-sectional area of one end of the base plate on which the plurality of actuators are disposed is smaller than that of a horizontal cross-sectional area of the other end of the base plate coupled to the rear surface of the panel. Therefore, the present invention is capable of providing an improved haptic effect.

Description

display device

본 발명의 일실시예는 표시 장치에 관한 것이다. One embodiment of the present invention relates to a display device.

휴대전화, 테블릿PC, 노트북 등을 포함한 다양한 종류의 전자제품에는 평판표시 장치(FPD: Flat Panel Display)가 이용되고 있다. 평판표시 장치(이하, 간단히 표시 장치라 함)에는, 액정표시 장치(LCD: Liquid Crystal Display), 유기발광 표시 장치(OLED: Organic Light Emitting Display Device) 등이 있으며, 최근에는 전기영동표시 장치(EPD: ELECTROPHORETIC DISPLAY)도 널리 이용되고 있다.Flat panel displays (FPDs) are used in various types of electronic products including mobile phones, tablet PCs, and notebook computers. Flat panel display devices (hereinafter simply referred to as display devices) include a liquid crystal display (LCD), an organic light emitting display device (OLED), and the like, and recently an electrophoretic display device (EPD). : ELECTROPHORETIC DISPLAY) is also widely used.

햅틱 피드백(haptic feedback)은, 키보드와 마우스, 조이스틱, 터치 패널 등과 같은 입력 장치를 통해 촉감과 힘, 운동감 등을 느끼게 하는 기술이다. 특히, 피부가 느끼는 촉감을 이용하는 촉각 피드백에 관한 기술은 비교적 구현하기가 용이하다. 따라서, 햅틱 피드백은, 스마트 폰(smart phone), 전자 수첩, 전자 책, PMP(portable multimedia player), 네비게이션, 모바일 폰, 태블릿 PC(personal computer), 스마트 와치(smart watch), 와치 폰(watch phone), 웨어러블 기기(wearable device) 및 게임기 등과 같은 휴대용 전자장치에 적용되고 있다. 또한, 햅틱 피드백은, 자동차의 시아이디(CID: Center Information Display)와 같은 전자장치에도 적용될 수 있다.Haptic feedback is a technology for feeling a sense of touch, force, and movement through an input device such as a keyboard, a mouse, a joystick, and a touch panel. In particular, a technique related to a tactile feedback using a tactile sense of the skin is relatively easy to implement. Accordingly, the haptic feedback is a smart phone, an electronic notebook, an electronic book, a portable multimedia player (PMP), a navigation system, a mobile phone, a tablet PC (personal computer), a smart watch, and a watch phone. ), wearable devices, and portable electronic devices such as game machines. In addition, the haptic feedback may be applied to an electronic device such as a center information display (CID) of a car.

본 발명이 이루고자 하는 기술적 과제는 향상된 햅틱(Haptic)효과를 제공할수 있는 표시 장치를 제공하는데 있다.An object of the present invention is to provide a display device capable of providing an improved haptic effect.

실시예에 따르면, 영상이 표시되는 표시 패널 및 상기 표시 패널 중 광이 출력되는 평면에 부착된 커버 글라스를 포함하는 패널; 및 일단은 상기 패널의 배면에 결합되며, 타단 표면에는 복수개의 액츄에이터가 배치되는 베이스 플레이트를 포함하는 구조체를 포함하며, 상기 복수개의 액츄에이터가 배치되는 상기 베이스 플레이트 일단의 수평 단면적은 상기 패널의 배면에 결합되는 상기 베이스 플레이트 타단의 수평 단면적 보다 작은 표시 장치를 제공한다.According to an embodiment, there is provided a display device comprising: a panel including a display panel on which an image is displayed and a cover glass attached to a plane on which light is output among the display panels; and a structure including a base plate having one end coupled to the rear surface of the panel and having a plurality of actuators disposed on the other end surface, wherein the horizontal cross-sectional area of one end of the base plate on which the plurality of actuators are disposed is on the rear surface of the panel A display device having a smaller horizontal cross-sectional area than that of the other end of the base plate is provided.

상기 베이스 플레이트는 원뿔, 계단 및 피라미드 중 적어도 하나의 형상을 가질 수 있다.The base plate may have a shape of at least one of a cone, a step, and a pyramid.

상기 구조체와 상기 패널은 소정의 오차 범위내에서 동일한 공진 주파수로 동작할 수 있다.The structure and the panel may operate at the same resonant frequency within a predetermined error range.

상기 표시 장치는 0.2um 내지 0.5um의 진동 변위로 동작할 수 있다.The display device may operate with a vibration displacement of 0.2 μm to 0.5 μm.

상기 복수개의 액츄에이터는 상기 베이스 플레이트 타단 표면상에서 대칭을 이루도록 배치될 수 있다.The plurality of actuators may be symmetrically disposed on the surface of the other end of the base plate.

상기 복수개의 액츄에이터는 상기 베이스 플레이트 타단 표면의 중심에 배치되는 제1액츄에이터 및 상기 제1액츄에이터를 중심으로 상기 베이스 플레이트 타단 표면상에서 대칭을 이루도록 배치되는 복수개의 제2액츄에이터를 포함할 수 있다.The plurality of actuators may include a first actuator disposed at the center of the other end surface of the base plate and a plurality of second actuators disposed symmetrically on the other end surface of the base plate with respect to the first actuator.

상기 패널은 백 플레이트를 포함하며, 상기 구조체의 일단은 상기 백 플레이트의 배면에 결합될 수 있다.The panel may include a back plate, and one end of the structure may be coupled to a rear surface of the back plate.

상기 패널에는 짝수개의 상기 구조체가 배치될 수 있다.An even number of the structures may be disposed on the panel.

본 발명인 표시 장치는 진동 변위를 크게 증가시킴으로써 향상된 햅틱 효과를 제공할 수 있다.The display device according to the present invention may provide an improved haptic effect by greatly increasing the vibration displacement.

또한, 액츄에이터의 부하(load)를 감소시키고, 이로 인하여 발생되는 열화를 방지할 수 있다.In addition, it is possible to reduce the load (load) of the actuator, and to prevent deterioration caused thereby.

또한, 표시 장치의 표면에서 다양한 질감을 구현할 수 있다.In addition, various textures may be implemented on the surface of the display device.

도 1은 스퀴즈막 효과를 설명하기 위한 도면이다.
도 2는 실시예에 따른 표시 장치의 구성도이다.
도 3은 실시예에 따른 표시 장치의 단면도이다.
도 4는 실시예에 따른 구조체의 단면도이다.
도 5는 실시예에 따른 구조체의 사시도이다.
도 6은 실시예에 따른 구조체의 형상을 예시한 도면이다.
도 7은 실시예에 따른 액츄에이터의 배치를 설명하기 위한 예시도이다.
도 8 및 도 9은 실험에 사용된 구조체의 구체적인 스펙을 설명하기 위한 도면이다.
도 10은 실시예에 따른 구조체의 진동 변위를 측정한 3차원 그래프이다.
도 11 내지 도 13은 실시예에 따른 표시 장치의 진동 변위를 측정하기 위한 실험 설정을 설명하기 위한 도면이다.
도 14는 실시예에 따른 표시 장치의 진동 변위를 측정한 결과를 나타낸다.
도 15는 실시예에 따른 표시 장치상에서 스퀴즈막 효과를 실험한 결과를 설명하기 위한 도면이다.1 is a diagram for explaining a squeeze film effect.
2 is a block diagram of a display device according to an exemplary embodiment.
3 is a cross-sectional view of a display device according to an exemplary embodiment.
4 is a cross-sectional view of a structure according to an embodiment.
5 is a perspective view of a structure according to an embodiment.
6 is a view illustrating a shape of a structure according to an embodiment.
7 is an exemplary view for explaining the arrangement of the actuator according to the embodiment.
8 and 9 are views for explaining specific specifications of the structure used in the experiment.
10 is a three-dimensional graph measuring the vibration displacement of the structure according to the embodiment.
11 to 13 are diagrams for explaining experimental settings for measuring vibration displacement of a display device according to an exemplary embodiment.
14 illustrates a result of measuring vibration displacement of a display device according to an exemplary embodiment.
15 is a diagram for explaining a result of an experiment on a squeeze film effect on a display device according to an embodiment.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 상세히 설명한다.Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

다만, 본 발명의 기술 사상은 설명되는 일부 실시 예에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 수 있고, 본 발명의 기술 사상 범위 내에서라면, 실시 예들간 그 구성 요소들 중 하나 이상을 선택적으로 결합, 치환하여 사용할 수 있다.However, the technical spirit of the present invention is not limited to some embodiments described, but may be implemented in various different forms, and within the scope of the technical spirit of the present invention, one or more of the components may be selected among the embodiments. It can be combined and substituted for use.

또한, 본 발명의 실시예에서 사용되는 용어(기술 및 과학적 용어를 포함)는, 명백하게 특별히 정의되어 기술되지 않는 한, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 일반적으로 이해될 수 있는 의미로 해석될 수 있으며, 사전에 정의된 용어와 같이 일반적으로 사용되는 용어들은 관련 기술의 문맥상의 의미를 고려하여 그 의미를 해석할 수 있을 것이다.In addition, terms (including technical and scientific terms) used in the embodiments of the present invention may be generally understood by those of ordinary skill in the art to which the present invention pertains, unless specifically defined and described explicitly. It may be interpreted as a meaning, and generally used terms such as terms defined in advance may be interpreted in consideration of the contextual meaning of the related art.

또한, 본 발명의 실시예에서 사용된 용어는 실시예들을 설명하기 위한 것이며 본 발명을 제한하고자 하는 것은 아니다.In addition, the terms used in the embodiments of the present invention are for describing the embodiments and are not intended to limit the present invention.

본 명세서에서, 단수형은 문구에서 특별히 언급하지 않는 한 복수형도 포함할 수 있고, "A 및(와) B, C 중 적어도 하나(또는 한 개 이상)"로 기재되는 경우 A, B, C로 조합할 수 있는 모든 조합 중 하나 이상을 포함할 수 있다.In the present specification, the singular form may also include the plural form unless otherwise specified in the phrase, and when it is described as "at least one (or one or more) of A and (and) B, C", it is combined with A, B, C It may include one or more of all possible combinations.

또한, 본 발명의 실시 예의 구성 요소를 설명하는 데 있어서, 제1, 제2, A, B, (a), (b) 등의 용어를 사용할 수 있다.In addition, in describing the components of the embodiment of the present invention, terms such as first, second, A, B, (a), (b), etc. may be used.

이러한 용어는 그 구성 요소를 다른 구성 요소와 구별하기 위한 것일 뿐, 그 용어에 의해 해당 구성 요소의 본질이나 차례 또는 순서 등으로 한정되지 않는다.These terms are only used to distinguish the component from other components, and are not limited to the essence, order, or order of the component by the term.

그리고, 어떤 구성 요소가 다른 구성요소에 '연결', '결합' 또는 '접속'된다고 기재된 경우, 그 구성 요소는 그 다른 구성 요소에 직접적으로 연결, 결합 또는 접속되는 경우뿐만 아니라, 그 구성 요소와 그 다른 구성 요소 사이에 있는 또 다른 구성 요소로 인해 '연결', '결합' 또는 '접속' 되는 경우도 포함할 수 있다.And, when it is described that a component is 'connected', 'coupled' or 'connected' to another component, the component is not only directly connected, coupled or connected to the other component, but also with the component It may also include a case of 'connected', 'coupled' or 'connected' due to another element between the other elements.

또한, 각 구성 요소의 "상(위) 또는 하(아래)"에 형성 또는 배치되는 것으로 기재되는 경우, 상(위) 또는 하(아래)는 두 개의 구성 요소들이 서로 직접 접촉되는 경우뿐만 아니라 하나 이상의 또 다른 구성 요소가 두 개의 구성 요소들 사이에 형성 또는 배치되는 경우도 포함한다. 또한, "상(위) 또는 하(아래)"으로 표현되는 경우 하나의 구성 요소를 기준으로 위쪽 방향뿐만 아니라 아래쪽 방향의 의미도 포함할 수 있다.In addition, when it is described as being formed or disposed on "above (above) or under (below)" of each component, the top (above) or bottom (below) is one as well as when two components are in direct contact with each other. Also includes a case in which another component as described above is formed or disposed between two components. In addition, when expressed as "upper (upper) or lower (lower)", the meaning of not only an upper direction but also a lower direction based on one component may be included.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 실시예를 상세히 설명하되, 도면 부호에 관계없이 동일하거나 대응하는 구성 요소는 동일한 참조 번호를 부여하고 이에 대한 중복되는 설명은 생략하기로 한다.Hereinafter, the embodiment will be described in detail with reference to the accompanying drawings, but the same or corresponding components are given the same reference numerals regardless of reference numerals, and overlapping descriptions thereof will be omitted.

도1은 스퀴즈막 효과(Squeeze Film Effect)를 이용하여 촉감 피드백을 제공하는 촉감 디스플레이 플랫폼을 설명하기 위한 도면이다. 공진하는 패널은 일정한 형태의 모드 형상(Mode Shape)으로 진동 하며, 안티 노드(Anti-node) 영역은 낮은 마찰력을 갖게 되고, 진동이 발생하지 않는 노드(Node) 영역은 높은 마찰력을 갖는다. 패널에 부착된 액츄에이터(Actuator)가 사용자의 손가락과 패널 사이에 스퀴즈막을 형성 함으로써 표면 마찰력 계수를 제어함으로써, 스퀴즈막 효과에 따라 사용자의 터치에 대응하는 단순 진동이 아닌 표시되는 그래픽에 대응하는 촉감 피드백 기능을 제공할 수 있다.1 is a view for explaining a tactile display platform that provides tactile feedback using a squeeze film effect. The resonant panel vibrates in a certain mode shape, the anti-node region has low frictional force, and the node region where vibration does not occur has high frictional force. An actuator attached to the panel controls the surface friction coefficient by forming a squeeze film between the user's finger and the panel, so that, according to the squeeze film effect, tactile feedback corresponding to the displayed graphic rather than simple vibration corresponding to the user's touch function can be provided.

도 2는 본 발명에 따른 표시 장치의 일실시예 구성도이며, 도 3은 본 발명에 따른 표시 장치의 단면도이다.2 is a block diagram of a display device according to an exemplary embodiment, and FIG. 3 is a cross-sectional view of the display device according to the present invention.

도 2내지 도3에 도시된 바와 같이, 표시 장치(1)는 영상이 표시되는 표시 패널(100) 및 표시 패널(100) 중 광이 출력되는 평면에 부착된 커버 글라스(700)를 포함하는 패널(10) 및 일단은 패널(10)의 배면에 결합되며, 타단 표면에는 복수개의 액츄에이터가 배치되는 베이스 플레이트를 포함하는 구조체(900)를 포함할 수 있다.2 to 3 , the display device 1 includes a display panel 100 on which an image is displayed and a panel including a cover glass 700 attached to a plane on which light is output among the display panels 100 . (10) and one end is coupled to the rear surface of the panel 10, the other end surface may include a structure 900 including a base plate on which a plurality of actuators are disposed.

패널(10)은 표시 패널(100), 편광 레이어(Polarizer Layer)(130), 커버 글라스(700) 및 백 플레이트(800)를 포함한다.The panel 10 includes a display panel 100 , a polarizer layer 130 , a cover glass 700 , and a back plate 800 .

편광 레이어(130)의 일면은 영상이 표시되는 영상 표시면이 되며, 영상표시면 아래로 순서대로 편광 레이어(130), 표시 패널(100) 및 백 플레이트(800)가 배치되며, 경우에 따라서 편광 레이어(130)는 포함되지 않을 수도 있다.One surface of the polarization layer 130 becomes an image display surface on which an image is displayed, and the polarization layer 130 , the display panel 100 , and the back plate 800 are sequentially disposed below the image display surface, and in some cases, polarized light The layer 130 may not be included.

표시 패널(100)은 영상을 표시하는 픽셀(110)들이 구비되는 표시영역 및 표시영역의 외곽을 감싸고 있는 비표시영역을 포함한다.The display panel 100 includes a display area in which pixels 110 displaying an image are provided and a non-display area surrounding the periphery of the display area.

표시 패널(100)은, 액정표시 장치에 적용되는 액정표시 패널일 수도 있고, 전기영동표시 장치에 적용되는 전기영동 표시 패널일 수도 있으며, 유기발광 표시 장치에 적용되는 유기발광 표시 패널일 수도 있다. 이 외에도, 표시 패널(100)은, 다양한 종류의 평판표시 장치들 중 어느 하나가 될 수 있다. 그러나, 이하에서는, 설명의 편의상, 유기발광 표시 패널이 표시 패널(100)의 일예로서 설명되며, 유기발광 표시 장치가 본 발명에 따른 표시 장치의 일예로서 설명된다. 따라서, 이하에서는, 표시 패널(100)이 유기발광 표시 패널(100)인 표시 장치가 설명된다.The display panel 100 may be a liquid crystal display panel applied to a liquid crystal display device, an electrophoretic display panel applied to an electrophoretic display device, or an organic light emitting display panel applied to an organic light emitting display device. In addition to this, the display panel 100 may be any one of various types of flat panel display devices. However, hereinafter, for convenience of description, the organic light emitting display panel will be described as an example of the display panel 100 , and the organic light emitting display will be described as an example of the display device according to the present invention. Accordingly, a display device in which the display panel 100 is the organic light emitting display panel 100 will be described below.

표시 패널(100)은, 표시 패널(100)에 구비된 게이트 라인들(GL1 to GLg)로 게이트 신호를 공급하는 게이트 드라이버(200), 표시 패널(100)에 구비된 데이터 라인들(DL1 to DLd)로 데이터 전압들을 공급하는 데이터 드라이버(300) 및 데이터 드라이버와 게이트 드라이버를 제어하는 제어부(400)를 포함한다.The display panel 100 includes a gate driver 200 that supplies gate signals to the gate lines GL1 to GLg included in the display panel 100 , and data lines DL1 to DLd included in the display panel 100 . ) includes a data driver 300 supplying data voltages and a controller 400 controlling the data driver and the gate driver.

픽셀(110)들 각각에는 게이트 라인 및 데이터 라인과 연결된 스위칭 트랜지스터, 광을 출력하는 유기발광다이오드 및 스위칭 트랜지스터로부터 전송된 데이터 전압에 따라 유기발광다이오드로 공급되는 전류의 양을 제어하는 구동 트랜지스터 등이 구비된다.Each of the pixels 110 includes a switching transistor connected to a gate line and a data line, an organic light emitting diode for outputting light, and a driving transistor for controlling the amount of current supplied to the organic light emitting diode according to the data voltage transmitted from the switching transistor. provided

표시 패널(100)은 플라스틱 기판을 이용하여 제조될 수 있으며, 따라서, 플렉서블할 수 있다.The display panel 100 may be manufactured using a plastic substrate, and thus may be flexible.

표시 패널(100)에는 터치 패널이 더 구비될 수 있다. 터치 패널은, 표시 패널(100)과 독립적으로 제조된 후 표시 패널(100)에 부착될 수도 있으며, 표시 패널(100)에 내장될 수도 있다. 이하에서는, 터치 패널이 구비된 표시 패널(100)을 이용하는 유기발광 표시 장치가 본 발명의 일예로서 설명된다. 따라서, 이하의 설명에서, 표시 패널(100)은, 터치 패널을 포함하는 표시 패널을 의미한다.The display panel 100 may further include a touch panel. The touch panel may be manufactured independently of the display panel 100 and then attached to the display panel 100 or may be embedded in the display panel 100 . Hereinafter, an organic light emitting display device using the display panel 100 having a touch panel will be described as an example of the present invention. Accordingly, in the following description, the display panel 100 means a display panel including a touch panel.

커버 글라스(700)는 표시 패널(100) 중 광이 출력되는 평면에 부착된다. 따라서, 커버 글라스(700)는 본 발명에 따른 유기발광 표시 장치의 최외곽에 노출된다. 이 경우, 터치 패널이 표시 패널(100) 중 광이 출력되는 평면에 부착된 경우, 커버 글라스(700)는 실질적으로는 터치 패널 중 광이 출력되는 평면에 부착된다.The cover glass 700 is attached to a plane on which light is output in the display panel 100 . Accordingly, the cover glass 700 is exposed at the outermost portion of the organic light emitting diode display according to the present invention. In this case, when the touch panel is attached to a plane on which light is outputted among the display panel 100 , the cover glass 700 is substantially attached to a plane on which light is outputted among the touch panels.

커버 글라스(700)는 OCR(Optically Clear Resin)이나　OCA(Optical Clear Adhesive)와 같은 투명 수지접착제에 의해 표시 패널(100)에 접착된다. 이때, 커버 글라스(700)의 4변을 따라 외곽영역에는 인쇄층이 형성되며, 인쇄층으로 둘러싸인 커버 글라스(700)의 일면에 투명한 수지접착제로 이루어진 접착층(미도시)이 위치할 수 있다.The cover glass 700 is adhered to the display panel 100 using a transparent resin adhesive such as Optically Clear Resin (OCR) or Optical Clear Adhesive (OCA). In this case, a printed layer is formed in the outer region along four sides of the cover glass 700 , and an adhesive layer (not shown) made of a transparent resin adhesive may be positioned on one surface of the cover glass 700 surrounded by the printed layer.

백 플레이트(800)는 표시 패널(100) 및 커버 글라스(700)가 합착되어 제조된 패널(10)을 지지한다. The back plate 800 supports the panel 10 manufactured by bonding the display panel 100 and the cover glass 700 to each other.

표시 패널(100)은 햅틱 피드백을 위한 진동판 기능을 수행할 수 있다.The display panel 100 may perform a function of a diaphragm for haptic feedback.

예를 들어, 구조체(900)로부터 햅틱 피드백에 대응되는 주파수를 갖는 진동이 전달되면, 표시 패널(100)은 햅틱 피드백을 위한 진동판의 기능을 수행한다. 구조체(900)는 진동을 발생시킴으로써 햅틱 피드백을 위한 진동판의 기능을 수행할 수 있다.For example, when vibration having a frequency corresponding to the haptic feedback is transmitted from the structure 900 , the display panel 100 functions as a diaphragm for the haptic feedback. The structure 900 may perform a function of a diaphragm for haptic feedback by generating vibration.

표시 패널(100)은 커버 글라스(700)와 합착되어 있기 때문에, 구조체(900)에 의해 진동하는 객체는, 실질적으로는 패널(10)이 될 수 있다. 따라서, 표시 패널(100) 또는 패널(10)은 햅틱 피드백을 위한 진동판 기능을 수행할 수 있다. 또한, 구조체(900)의 진동 주파수에 따라, 표시 패널(100) 또는 패널(10)은 햅틱 피드백을 위한 진동판 기능을 수행할 수 있다. 또한, 구조체(900)가 서로 다른 주파수들로 진동할 때, 표시 패널(100) 또는 패널(10)은 햅틱 피드백에 따라 진동할 수 있다.Since the display panel 100 is bonded to the cover glass 700 , the object vibrated by the structure 900 may actually be the panel 10 . Accordingly, the display panel 100 or the panel 10 may perform a function of a diaphragm for haptic feedback. Also, depending on the vibration frequency of the structure 900 , the display panel 100 or the panel 10 may perform a function of a vibration plate for haptic feedback. Also, when the structure 900 vibrates at different frequencies, the display panel 100 or the panel 10 may vibrate according to haptic feedback.

적어도 하나의 구조체(900)는 패널의 배면에 장착되어 표시 패널(100)을 진동시키는 기능을 수행한다.The at least one structure 900 is mounted on the rear surface of the panel to vibrate the display panel 100 .

도4는 실시예에 따른 구조체의 단면도이고, 도5는 실시예에 따른 구조체의 사시도이다.Figure 4 is a cross-sectional view of the structure according to the embodiment, Figure 5 is a perspective view of the structure according to the embodiment.

도2 내지 도5를 참조하면, 구조체(900)의 일단(911)은 패널의 배면에 결합되며, 타단(912) 표면에는 액츄에이터(920)가 배치되는 베이스 플레이트(910)를 포함할 수 있다. 2 to 5 , one end 911 of the structure 900 is coupled to the rear surface of the panel, and the other end 912 surface may include a base plate 910 on which an actuator 920 is disposed.

구조체(900)는 적어도 1개가 배치될 수 있으며, 햅틱 효과를 구현하기 위해서는 짝수개의 구조체(900)가 배치될 수 있다.At least one structure 900 may be disposed, and an even number of structures 900 may be disposed to implement a haptic effect.

베이스 플레이트(910)는 스테인레스 스틸(SUS)로 형성될 수 있다. The base plate 910 may be formed of stainless steel (SUS).

패널의 배면에 결합되는 베이스 플레이트(910) 일단(911)의 수평 단면적은, 액츄에이터(920)가 배치되는 베이스 플레이트(910) 타단(912)의 수평 단면적 보다 작을 수 있다. 따라서, 액츄에이터(920)에서 발생되는 진동은 베이스 플레이트(910) 타단에서 합산되어 패널로 전달된다. 이를 통하여 액츄에이터(920)에서 발생된 진동이 보다 효율적으로 패널에 전달될 수 있다.A horizontal cross-sectional area of one end 911 of the base plate 910 coupled to the rear surface of the panel may be smaller than a horizontal cross-sectional area of the other end 912 of the base plate 910 on which the actuator 920 is disposed. Accordingly, the vibration generated by the actuator 920 is added to the other end of the base plate 910 and transmitted to the panel. Through this, the vibration generated by the actuator 920 may be more efficiently transmitted to the panel.

도6은 구조체의 형상을 예시한 도면이다. 도6을 참조하면, 베이스 플레이트(910)는 원뿔, 계단 및 피라미드 중 적어도 하나의 형상을 가질 수 있다. 도6(a)를 참조하면, 베이스 플레이(910)는 계단 형상일 수 있다. 액츄에이터(920)는 베이스 플레이트(910)의 밑면에 배치되고, 단차가 형성된 꼭지점 부분을 통하여 패널의 배면에 결합될 수 있다. 이 때, 패널 배면과 결합되는 꼭지점 부분은 소정의 면적을 가질 수 있다. 도6(b)를 참조하면, 베이스 플레이트(910)는 원뿔 형상일 수 있으며, 액츄에이터(920)는 베이스 플레이트(910)의 밑면에 배치되고, 꼭지점 부분을 통하여 패널의 배면에 결합될 수 있다. 이 때, 패널 배면과 결합되는 꼭지점 부분은 소정의 면적을 가질 수 있다. 도6(c)를 참조하면, 베이스 플레이트(910)는 피라미드 형상일 수 있으며, 액츄에이터(920)는 베이스 플레이트(910)의 밑면에 배치되고, 꼭지점 부분을 통하여 패널의 배면에 결합될 수 있다. 이 때, 패널 배면과 결합되는 꼭지점 부분은 소정의 면적을 가질 수 있다.6 is a diagram illustrating the shape of a structure. Referring to FIG. 6 , the base plate 910 may have at least one shape of a cone, a step, and a pyramid. Referring to FIG. 6A , the base play 910 may have a stepped shape. The actuator 920 may be disposed on the lower surface of the base plate 910 and coupled to the rear surface of the panel through the vertex portions in which the step is formed. In this case, the vertex portion coupled to the back surface of the panel may have a predetermined area. Referring to FIG. 6(b) , the base plate 910 may have a conical shape, and the actuator 920 may be disposed on the underside of the base plate 910 and coupled to the back surface of the panel through vertices. In this case, the vertex portion coupled to the back surface of the panel may have a predetermined area. Referring to FIG. 6( c ), the base plate 910 may have a pyramid shape, and the actuator 920 may be disposed on the underside of the base plate 910 , and may be coupled to the back surface of the panel through vertices. In this case, the vertex portion coupled to the back surface of the panel may have a predetermined area.

베이스 플레이트(910)의 타단에는 적어도 2개의 액츄에이터(920)가 배치될 수 있다.At least two actuators 920 may be disposed at the other end of the base plate 910 .

도7은 액츄에이터의 배치를 설명하기 위한 예시도이다. 도7(a) 내지 (d)를 참조하면, 베이스 플레이트(910)의 타단 표면의 중심점과, 타단 표면을 균등한 영역으로 구분하는 가상의 격자선을 따라 복수개의 액츄에이터(920)가 대칭을 이루도록 배치될 수 있다.7 is an exemplary view for explaining the arrangement of the actuator. 7(a) to (d), the plurality of actuators 920 are symmetrical along a virtual grid line dividing the center point of the other end surface of the base plate 910 and the other end surface into equal regions. can be placed.

또는, 도7(e)를 참조하면 복수개의 액츄에이터(920)는 베이스 플레이트(910) 타단 표면의 중심에 배치되는 제1액츄에이터(921) 및 제1액츄에이터(921)를 중심으로 베이스 플레이트 타단 표면상에서 대칭을 이루도록 배치되는 복수개의 제2액츄에이터(922)를 포함할 수 있다.Alternatively, referring to FIG. 7(e), a plurality of actuators 920 are disposed on the surface of the other end of the base plate centered on the first actuator 921 and the first actuator 921 disposed at the center of the surface of the other end of the base plate 910. It may include a plurality of second actuators 922 arranged to form a symmetry.

액츄에이터(920)는 솔레노이드(Solenoid) 타입, 이알엠(ERM: Eccentric Rotating Mass) 타입, 엘알에이(LRA: Linear Reaonance Actuator) 타입, 피에조(Piezo(Ceramic)) 타입, 이에이피(EAP: Electro Active Polymer) 타입 및 정전기(Electrostatic) 타입 중 어느 하나로 구성될 수 있다.Actuator 920 is a solenoid (Solenoid) type, ERM (Eccentric Rotating Mass) type, LRA (Linear Reaonance Actuator) type, Piezo (Ceramic) type, EAP: Electro Active Polymer (EAP) ) type and may be of any one of an electrostatic type.

솔레노이드(Solenoid) 타입으로 구성된 액츄에이터(920)에서는, 솔레노이드(lenoid)의 내부 와이어에 전류가 인가될 때, 자기장이 생성되어, 피스톤에 힘이 인가되며, 자기장이 꺼지면 스프링에 의해 피스톤이 원위치로 복귀한다.In the actuator 920 composed of a solenoid type, when a current is applied to the inner wire of the solenoid, a magnetic field is generated, a force is applied to the piston, and when the magnetic field is turned off, the piston returns to its original position by the spring do.

이알엠(ERM: Eccentric Rotating Mass) 타입으로 구성된 액츄에이터(920)에서는, 모터 회전부의 한쪽 면에 질량체가 붙여지며, 모터 회전시의 편심력에 의해 진동이 발생한다.In the actuator 920 configured as an ERM (Eccentric Rotating Mass) type, a mass is attached to one surface of the motor rotating part, and vibration occurs due to an eccentric force when the motor rotates.

엘알에이(LRA: Linear Reaonance Actuator) 타입은, 진동모터 방식을 이용하며, 따라서, 질량체가 두 자석 사이에서 진동한다.LRA (Linear Reaonance Actuator) type uses a vibration motor method, and thus a mass vibrates between two magnets.

피에조(Piezo(Ceramic)) 타입으로 구성된 액츄에이터(920)는, 전기장에 의해 진동판의 크기나 모양이 변하는 특성을 이용한다.The actuator 920 configured as a piezo (ceramic) type uses a characteristic that the size or shape of the diaphragm is changed by an electric field.

이에이피(EAP: Electro Active Polymer) 타입으로 구성된 액츄에이터(920)는 전계에 의한 EAP소자의 수축 및 팽창을 이용한다.The actuator 920 configured as an EAP (Electro Active Polymer) type uses contraction and expansion of the EAP element by an electric field.

정전기(Electrostatic) 타입으로 구성된 액츄에이터(920)는 절연막 전하와 손가락 사이의 정전기 인력을 이용하며, 기계적 진동이 아닌 정전기에 의한 Haptic을 구현할 수 있다.The actuator 920 configured as an electrostatic type uses an electrostatic attraction between an insulating film charge and a finger, and may implement haptic by static electricity rather than mechanical vibration.

다시 도2 내지 도5를 참조하면, 액츄에이터(920)는 외부 시스템(20)으로부터 전송된 액츄에이터 제어신호에 따라 구동될 수 있다. 액츄에이터 제어신호는 햅틱 피드백을 제어하는 햅틱 제어신호를 포함할 수 있다. 햅틱 제어신호는 액츄에이터(920)로 공급될 수 있다. Referring back to FIGS. 2 to 5 , the actuator 920 may be driven according to an actuator control signal transmitted from the external system 20 . The actuator control signal may include a haptic control signal for controlling haptic feedback. The haptic control signal may be supplied to the actuator 920 .

액츄에이터(920)는 에폭시 계열의 접착제를 사용하여 베이스 플레이트(910)에 고정될 수 있다. 액츄에이터(920)의 상부면 일부에는 제1전극(930)이 배치되고, 하부면과 측면, 상부면 일부를 따라서는 제2전극(940)이 배치될 수 있다.The actuator 920 may be fixed to the base plate 910 using an epoxy-based adhesive. The first electrode 930 may be disposed on a portion of the upper surface of the actuator 920 , and the second electrode 940 may be disposed along the lower surface, the side surface, and a portion of the upper surface.

복수개의 액츄에이터는 베이스 플레이트 타단 표면상에서 대칭을 이루도록 배치될 수 있다. The plurality of actuators may be symmetrically disposed on the surface of the other end of the base plate.

구조체(900)와 패널(10)은 소정의 오차 범위내에서 동일한 공진 주파수로 동작한다. 소정의 오차 범위는 구조체(900)와 패널(10)이 구조적 공진을 일으킬 수 있는 범위내에서 발생할 수 있는 주파수 값의 차이를 의미할 수 있다. The structure 900 and the panel 10 operate at the same resonant frequency within a predetermined error range. The predetermined error range may mean a difference in frequency values that may occur within a range in which the structure 900 and the panel 10 may cause structural resonance.

이를 위하여, 베이스 플레이트(910)의 길이 및 강성은 패널(10)의 공진 주파수에 맞추도록 설계될 수 있다. 베이스 플레이트(910)의 길이를 감소시킬수록 공진 주파수는 증가하며, 베이스 플레이트(910)의 강성 또는 장력을 증가시킬수록 공진 주파수는 증가한다. 따라서, 패널(10)의 공진 주파수에 따라 베이스 플레이트(910)의 길이와 강성을 조절함으로써, 패널(10)과 구조체(900)의 공진 주파수를 일치시킬 수 있다. To this end, the length and rigidity of the base plate 910 may be designed to match the resonant frequency of the panel 10 . As the length of the base plate 910 decreases, the resonant frequency increases, and as the rigidity or tension of the base plate 910 increases, the resonant frequency increases. Accordingly, by adjusting the length and rigidity of the base plate 910 according to the resonance frequency of the panel 10 , the resonance frequency of the panel 10 and the structure 900 may be matched.

베이스 플레이트(910)의 길이와 공진 주파수와의 관계는 하기 수학식 1로 정의될 수 있다. The relationship between the length of the base plate 910 and the resonance frequency may be defined by Equation 1 below.

[수학식 1][Equation 1]

수학식 1에서 f는 공진 주파수이고, u는 음파의 전파속도이고, L은 베이스플레이트(910)의 길이이다. 수학식 1을 참조하면, 베이스 플레이트(910)의 길이와 공진 주파수는 반비례 관계에 있으며, 따라서 베이스 플레이트(910)의 길이를 감소시킬수록 공진 주파수는 증가하게 된다.In Equation 1, f is the resonance frequency, u is the propagation speed of the sound wave, and L is the length of the base plate 910 . Referring to Equation 1, the length of the base plate 910 and the resonant frequency are in inverse proportion to each other, and thus the resonant frequency increases as the length of the base plate 910 decreases.

또한, 베이스 플레이트(910)의 강성 또는 장력과 공진 주파수의 관계는 하기 수학식 2와 수학식 3으로 정의될 수 있다. In addition, the relationship between the rigidity or tension of the base plate 910 and the resonance frequency may be defined by Equations 2 and 3 below.

[수학식 2][Equation 2]

[수학식 3][Equation 3]

수학식 2에서 f는 공진 주파수이고, m은 단위 질량이고, F는 장력이다. 또한, 수학식 3에서 f는 공진 주파수이고, m은 단위 질량이고, k는 강성이다. 수학식 2와 3을 참조하면, 베이스 플레이트(910)의 강성 또는 장력과 공진 주파수는 비례 관계에 있으며, 따라서 베이스 플레이트(910)의 강성 또는 장력을 증가시킬수록 공진 주파수는 증가하게 된다. 즉, 베이스 플레이트(910) 제작시, 재료 또는 스펙을 변경함으로써 패널(10)과 구조체(900)의 공진 주파수를 일치시킬 수 있다.In Equation 2, f is the resonance frequency, m is the unit mass, and F is the tension. Also, in Equation 3, f is the resonance frequency, m is the unit mass, and k is the stiffness. Referring to Equations 2 and 3, the rigidity or tension of the base plate 910 has a proportional relationship with the resonance frequency, and therefore the resonance frequency increases as the rigidity or tension of the base plate 910 increases. That is, when the base plate 910 is manufactured, the resonant frequency of the panel 10 and the structure 900 may be matched by changing the material or specifications.

구조체(900)와 패널(10)의 공진 주파수를 일치 시킴으로써, 액츄에이터(920)의 부하를 감소시키고, 패널(10)에 전달되는 진동 변위는 극대화 시킬 수 있다. 또한, 액츄에이터(920)의 부하를 감소시킴으로써 액츄에이터(920)를 통하여 표시 패널(100)에 전달되는 열을 감소시킬 수 있다. By matching the resonance frequency of the structure 900 and the panel 10 , the load on the actuator 920 can be reduced, and the vibration displacement transmitted to the panel 10 can be maximized. Also, by reducing the load on the actuator 920 , heat transferred to the display panel 100 through the actuator 920 may be reduced.

표시 장치(1)는 0.2um 내지 0.5um의 진동 변위로 동작할 수 있다. 손가락과 패널 사이의 스퀴즈막 효과를 통해 마찰력을 감소시켜 질감 햅틱 피드백을 구현하기 위해서는10이상의 스퀴즈 계수(squeeze Number(σ))가 필요하다. 10이상의 스퀴즈 계수를 갖기 위해서는, 25kHz이상의 가진 주파수와 0.2um이상의 진동 변위가 필요하다. 즉, 0.2um 의 진동 변위는 사용자가 스퀴즈막 효과를 감지할 수 있는 최소 진동 변위이다.The display device 1 may operate with a vibration displacement of 0.2 μm to 0.5 μm. In order to realize texture haptic feedback by reducing friction through the squeeze film effect between the finger and the panel, a squeeze coefficient (squeeze number (σ)) of 10 or more is required. In order to have a squeeze coefficient of 10 or more, an excitation frequency of 25 kHz or more and a vibration displacement of 0.2 μm or more are required. That is, the vibration displacement of 0.2um is the minimum vibration displacement at which the user can sense the squeeze film effect.

게이트 드라이버(200)는, 제어부(400)로부터 전송되는 게이트 제어신호(GCS)에 따라, 게이트 신호를 생성하여, 게이트 라인들(GL1 to GLg)로 게이트 신호를 공급한다. 게이트 드라이버(200)는 각 픽셀(110)에 구비된 트랜지스터들 형성 공정과 함께 표시 패널(100) 상에 직접 형성되거나, 또는, 집적 회로(IC) 형태로 형성된 후 표시 패널(100)에 장착될 수도 있다. 게이트 드라이버(200)가 표시 패널(100) 상에 직접 형성된 타입은, 게이트 인 패널(GIP: Gate In Panel) 타입이라 한다.The gate driver 200 generates a gate signal according to the gate control signal GCS transmitted from the controller 400 and supplies the gate signal to the gate lines GL1 to GLg. The gate driver 200 may be directly formed on the display panel 100 together with a process of forming transistors provided in each pixel 110 , or may be mounted on the display panel 100 after being formed in the form of an integrated circuit (IC). may be A type in which the gate driver 200 is directly formed on the display panel 100 is referred to as a gate in panel (GIP) type.

데이터 드라이버(300)는, 제어부(400)로부터 전송되는 데이터 제어신호(DCS)에 따라, 영상데이터를 데이터 전압으로 변경하며, 데이터 라인들(DL1 to DLd)로 데이터 전압들을 공급한다.The data driver 300 converts image data into data voltages according to the data control signal DCS transmitted from the controller 400 , and supplies data voltages to the data lines DL1 to DLd.

즉, 데이터 드라이버(300)는, 데이터 라인들(DL1 내지 DLd)에 연결되며, 제어부(400)로부터 전송되어온 디지털 영상데이터들을 아날로그 데이터 전압으로 변환하여, 게이트 라인에 게이트 펄스가 공급되는 기간마다 1수평라인분의 데이터 전압들을 데이터 라인들(DL1 to DLd)에 공급한다.That is, the data driver 300 is connected to the data lines DL1 to DLd, converts the digital image data transmitted from the controller 400 into analog data voltages, and converts the digital image data transmitted from the controller 400 to an analog data voltage by 1 for each period in which the gate pulse is supplied to the gate line. Data voltages corresponding to the horizontal line are supplied to the data lines DL1 to DLd.

데이터 드라이버(300)는, 제어부(400)와 함께 하나의 집적회로(IC)로 형성될 수도 있다.The data driver 300 may be formed as a single integrated circuit (IC) together with the controller 400 .

제어부(400)는 게이트 드라이버(200)와 데이터 드라이버(300)를 제어한다.The controller 400 controls the gate driver 200 and the data driver 300 .

제어부(400)는 외부 시스템(20)으로부터 전송된 입력 영상데이터를 표시 패널(100)의 구조에 맞게 영상데이터로 변환시킨 후, 영상데이터를 데이터 드라이버(300)로 전송한다.The controller 400 converts the input image data transmitted from the external system 20 into image data to match the structure of the display panel 100 , and then transmits the image data to the data driver 300 .

제어부(400)는 게이트 드라이버(200)를 제어하기 위한 게이트 제어신호(GCS) 및 데이터 드라이버(300)를 제어하기 위한 데이터 제어신호(DCS)를 생성하여, 게이트 제어신호(GCS)를 게이트 드라이버(200)로 전송하며, 데이터 제어신호(DCS)를 데이터 드라이버(300)로 전송한다.The controller 400 generates a gate control signal GCS for controlling the gate driver 200 and a data control signal DCS for controlling the data driver 300 , and transmits the gate control signal GCS to the gate driver ( 200), and transmits the data control signal DCS to the data driver 300 .

제어부(400)는 터치 감지부를 제어할 수도 있다. 터치 감지부는, 터치 패널로 터치구동신호를 전송하고, 터치 패널로부터 전송된 터치감지신호들을 이용하여 터치 패널에서의 터치 유무를 판단하는 기능을 수행할 수 있다.The controller 400 may control the touch sensing unit. The touch sensing unit may transmit a touch driving signal to the touch panel and perform a function of determining whether there is a touch on the touch panel using the touch sensing signals transmitted from the touch panel.

외부 시스템(20)은 터치 패널로부터 전송되는 감지신호들에 따라, 다양한 기능들을 구현할 수 있다.The external system 20 may implement various functions according to the sensing signals transmitted from the touch panel.

예를 들어, 외부 시스템(20)은 터치 패널로부터 전송된 터치 감지 신호에 따라, 액츄에이터(920)를 구동하여 패널(10)을 통해 햅틱 피드백이 구현되도록 할 수 있다.For example, the external system 20 may drive the actuator 920 according to a touch sensing signal transmitted from the touch panel to implement haptic feedback through the panel 10 .

도8 및 도9은 실험에 사용된 구조체의 구체적인 스펙을 설명하기 위한 도면이다. 도8및 도9를 참조하면 패널(10)의 공진 주파수와 일치시키기 위하여 베이스 플레이트(910)의 타단(912)의 반경을 65mm, 일단의 반경을 15mm, 높이 2mm로 제작하여 진동 변위를 측정하였다. 베이스 플레이트(910)의 타단 중심에는 1개의 액츄에이터(920)가 배치되고, 가상의 격자선을 따라 4개의 액츄에이터(920)가 대칭을 이루도록 배치되었다. 또한, 패널(10)의 배면에는 총 4개의 구조체(900)가 배치되었다.8 and 9 are views for explaining specific specifications of the structure used in the experiment. 8 and 9, in order to match the resonant frequency of the panel 10, the radius of the other end 912 of the base plate 910 was 65 mm, the radius of one end was 15 mm, and the height was 2 mm, and the vibration displacement was measured. . One actuator 920 is disposed at the center of the other end of the base plate 910 , and the four actuators 920 are disposed symmetrically along a virtual grid line. In addition, a total of four structures 900 are disposed on the rear surface of the panel 10 .

도10은 실시예에 따른 구조체의 진동 변위를 측정한 3차원 그래프이다. 도10에서, 구조체(900)의 위치별 진동 변위의 크기가 색상과 Z축의 크기로 표시되었다. 도10을 참조하면, 54616Hz의 주파수에서 구조체(900) 타단의 가장자리를 따라 고르게 진동 변위가 발생하는 것을 확인할 수 있다. 구조체(900) 타단에서 발생한 진동은 수평 단면적이 좁아지는 일단으로 합산 전달됨으로써 보다 효율적인 진동 변위가 패널에 전달될 수 있다.10 is a three-dimensional graph measuring the vibration displacement of the structure according to the embodiment. In FIG. 10 , the magnitude of the vibration displacement for each position of the structure 900 is indicated by color and the size of the Z-axis. Referring to FIG. 10 , it can be seen that vibrational displacement occurs evenly along the edge of the other end of the structure 900 at a frequency of 54616 Hz. Vibration generated at the other end of the structure 900 may be transmitted to one end of which the horizontal cross-sectional area is narrowed, so that more efficient vibrational displacement may be transmitted to the panel.

도 11 내지 도13은 실시예에 따른 표시 장치의 진동 변위를 측정하기 위한 실험 설정을 설명하기 위한 도면이다. 도11 내지 도13을 참조하면, 도8에 따라 설계된 4개의 구조체(900)를 패널(10) 배면에 배치하고, 액츄에이터(920)의 전극에 도선을 연결하여 2개의 함수 발생기(Function generator)(1001, 1002)와 연결하였다. 함수 발생기(1001, 1002)는 각각 다른 주파수의 정상파 파동을 제공할 수 있다. 11 to 13 are diagrams for explaining experimental settings for measuring vibration displacement of a display device according to an exemplary embodiment. 11 to 13 , four structures 900 designed according to FIG. 8 are disposed on the rear surface of the panel 10, and a conductive wire is connected to the electrode of the actuator 920 to generate two function generators ( 1001, 1002). The function generators 1001 and 1002 may each provide standing wave waves of different frequencies.

MCU(1003)는 함수 발생기(1001, 1002)의 진동 특성을 제어하여 패널(10)상에 스퀴즈막 효과를 발생시키는 정상파 진동을 발생시킬 수 있다. 이때, MCU(1003)는 각각의 함수 발생기(1001, 1002)의 위상차, 진폭 및 주파수의 세 가지 전압 인가 조건을 제어하여 액츄에이터(920)에 다양한 형태의 정상파 파동을 만들 수 있다. The MCU 1003 may control the vibration characteristics of the function generators 1001 and 1002 to generate standing wave vibrations that generate a squeeze film effect on the panel 10 . In this case, the MCU 1003 may create various types of standing wave waves in the actuator 920 by controlling three voltage application conditions of phase difference, amplitude, and frequency of each of the function generators 1001 and 1002 .

터치 보드(1004)는 사용자의 손가락 위치를 수집하여 PC(1005)에 제공하고, PC(1005)는 MCU(1003)를 통하여 사용자의 손가락이 접촉한 부분에 정상파 진동이 발생하도록 제어한다. 예를 들어, 사용자의 손가락이 특정 위치를 터치하는 경우, MCU(1003)는 해당 위치에 정상파 진동을 형성하기 위해 각 함수 발생기(1001, 1002)의 위상차, 진폭 및 주파수를 계산한다. 계산된 위상차 값은 직접 디지털 파형 합성기(DDS, Direct Digital Synthesis)(1006)를 통해 생성되어 프리 엠프(Pre Amp)(1007)에서 노이즈가 제거되며, 파워 엠프(1008)를 통하여 증폭되어 함수 발생기(1001, 1002)에 인가되어야 할 전압으로 변환되고, 인가된 전압 특성에 대응하여 함수 발생기(10012, 1002)가 진동한다. The touch board 1004 collects the location of the user's finger and provides it to the PC 1005 , and the PC 1005 controls the MCU 1003 to generate standing wave vibrations at the part touched by the user's finger. For example, when a user's finger touches a specific position, the MCU 1003 calculates the phase difference, amplitude, and frequency of each function generator 1001 and 1002 to form a standing wave oscillation at the corresponding position. The calculated phase difference value is directly generated through a digital waveform synthesizer (DDS, Direct Digital Synthesis) 1006, noise is removed from the pre-amplifier 1007, and amplified through a power amplifier 1008 to generate a function generator ( It is converted into a voltage to be applied to 1001 and 1002 , and the function generators 10012 and 1002 vibrate in response to the applied voltage characteristic.

함수 발생기(1001, 1002)에서 발생된 진동 파형은 증폭기(1009)를 거쳐 액츄에이터에 전달된다. 제1함수 발생기(1001)에서 발생된 진동 파형은 제1열에 배치된 2개의 구조체(900)에 전달되고, 제2함수 발생기(1002)에서 발생된 진동 파형은 제2열에 배치된 2개의 구조체(900)에 전달된다. 햅틱 효과는 하기 수학식 1에 따라 제1함수 발생기(1001)에서 발생한 진동 파형과 제2함수 발생기(1002)에서 발생한 진동 파형의 주파수 차이값에 따라 발생할 수 있다. The vibration waveform generated by the function generators 1001 and 1002 is transmitted to the actuator through the amplifier 1009. The vibration waveform generated by the first function generator 1001 is transmitted to the two structures 900 arranged in the first column, and the vibration waveform generated by the second function generator 1002 is transmitted to the two structures arranged in the second column ( 900). The haptic effect may be generated according to a frequency difference value between the vibration waveform generated by the first function generator 1001 and the vibration waveform generated by the second function generator 1002 according to Equation 1 below.

[수학식 4][Equation 4]

수학식 4에서, Vibration1은 제1함수 발생기(1001)에서 발생된 진동 파형이고, Vibration2는 제2함수 발생기(1002)에서 발생된 진동 파형이다. f₁은 제1함수 발생기(1001)에서 발생된 진동 파형의 주파수이고, f₂는 제2함수 발생기(1002)에서 발생된 진동 파형의 주파수이다. 제1함수 발생기(1001)에서 발생된 진동 파형의 주파수는 패널의 공진 주파수와 소정의 오차 범위내에서 동일하게 설정될 수 있으며, 그 크기는 25kHz보다 크게 설정될 수 있다. In Equation 4, Vibration1 is a vibration waveform generated by the first function generator 1001 , and Vibration2 is a vibration waveform generated by the second function generator 1002 . f ₁ is the frequency of the vibration waveform generated by the first function generator 1001 , and f ₂ is the frequency of the vibration waveform generated by the second function generator 1002 . The frequency of the vibration waveform generated by the first function generator 1001 may be set to be the same as the resonance frequency of the panel within a predetermined error range, and the size may be set to be greater than 25 kHz.

사용자가 인지하는 비트 주파수(f_beat)는 제1함수 발생기(1001)에서 발생된 진동 파형의 주파수인 f₁ 과, 제2함수 발생기(1002)에서 발생된 진동 파형의 주파수 f₂의 차이값으로 정의될 수 있다. 비트 주파수의 조절을 통하여 스퀴즈막 효과의 생성과 소멸 반복 주기를 제어함으로써 다양한 질감을 패널상에 구현할 수 있다. _{The beat} frequency (f beat ) recognized by the user is _{the difference between the frequency f 1} of the vibration waveform generated by the first function generator 1001 _{and the frequency f 2} of the vibration waveform generated by the second function generator 1002. can be defined. Various textures can be realized on the panel by controlling the cycle of creation and extinction of the squeeze film effect by adjusting the beat frequency.

복수의 함수 발생기(1001, 1002)의 독립적인 진동에 의해 생성된 정상파 진동은 서로 간섭을 일으키며, 이에 따라 구조체(900)가 배치된 패널(10)의 특정 위치에 정상파 파동이 발생한다. 정상파 진동은 서로 대칭적이고, 함수 발생기(1001, 1002)의 극성에 따라서 파동의 산과 골이 반복하여 형성되는 것이 일반적이다.Standing wave vibrations generated by the independent vibrations of the plurality of function generators 1001 and 1002 interfere with each other, and accordingly, standing wave waves are generated at a specific location of the panel 10 on which the structure 900 is disposed. Standing wave oscillations are symmetrical to each other, and it is common that wave peaks and valleys are repeatedly formed according to the polarity of the function generators 1001 and 1002 .

이에 따라, 사용자의 손가락이 위치한 위치에서 정상파 진동이 발생하여 사용자의 손가락과 패널(10) 사이에 스퀴즈 막 효과가 발생하게 되고 손가락과 패널(10) 사이의 마찰력이 감소하게 된다. 이때, 함수 발생기(1001, 1002)의 진동 진폭이 클수록 사용자가 느끼는 마찰력의 감소 정도는 커진다.Accordingly, standing wave vibration is generated at the position where the user's finger is located, thereby generating a squeeze film effect between the user's finger and the panel 10 , and frictional force between the finger and the panel 10 is reduced. At this time, the greater the vibration amplitude of the function generators 1001 and 1002, the greater the degree of reduction in frictional force felt by the user.

도14는 실시예에 따른 표시 장치의 진동 변위를 측정한 결과를 나타낸다. 14 illustrates a result of measuring vibration displacement of a display device according to an exemplary embodiment.

도14는 도 11 내지 도13에 따라 구조체가 배치된 표시 장치의 진동 변위를 측정한 실험 결과를 나타낸다. FIG. 14 shows experimental results of measuring vibrational displacement of the display device in which the structure is disposed according to FIGS. 11 to 13 .

도14를 참조하면, 주파수 35600HZ에서 평균 진동 변위는 0.275um이고, 최대 진동 변위는 0.618um로 측정되으며, 주파수 40000HZ에서 평균 진동 변위는 0.285um이고, 최대 진동 변위는 0.405um로 측정되었다. 또한, 60Hz 내지 250Hz의 비트 주파수 대역에서 평균 진동 변위는 0.213um 내지 0.219um로 측정되었으며, 최대 진동 변위는 0.343um 내지 0.398um로 측정되었다. 즉, 모든 실험 결과에서 평균 진동 변위가 0.2um이상으로 측정되었음을 확인할 수 있다. Referring to FIG. 14, at a frequency of 35600HZ, the average vibrational displacement was 0.275um, and the maximum vibrational displacement was measured to be 0.618um, and at the frequency of 40000HZ, the average vibrational displacement was 0.285um, and the maximum vibrational displacement was measured to be 0.405um. In addition, in the beat frequency band of 60Hz to 250Hz, the average vibrational displacement was measured to be 0.213um to 0.219um, and the maximum vibrational displacement was measured to be 0.343um to 0.398um. That is, it can be confirmed that the average vibration displacement was measured to be 0.2um or more in all the experimental results.

또한, 50.6kHz 내지 54kHz의 주파수 대역에서 측정된 진동 변위가 패널의 전 표면에 걸쳐 골고루 분포되어 있음을 확인할 수 있다.In addition, it can be seen that the vibration displacement measured in the frequency band of 50.6 kHz to 54 kHz is evenly distributed over the entire surface of the panel.

도15는 실시예에 따른 표시 장치상에서 스퀴즈막 효과를 실험한 결과를 설명하기 위한 도면이다. 도15를 참조하면, 점선 테두리 안의 영역에서 스퀴즈막 효과를 발생시켜 영역 마다 다른 질감을 구사하여 질감 차이를 구현할 수 있었다. 또한, 다이얼 박스(Dial Box)에서는 8단계로 구분되는 햅틱 효과가 온/오프(On/Off) 동작되도록 하여 실제 다이얼을 돌리는 것과 같은 질감 효과를 구현할 수 있었다.15 is a view for explaining a result of an experiment on a squeeze film effect on a display device according to an exemplary embodiment. Referring to FIG. 15 , a texture difference could be realized by generating a squeeze film effect in the area within the dotted line border and using a different texture for each area. In addition, in the dial box, the haptic effect divided into 8 steps was turned on/off to implement a texture effect such as turning a real dial.

본 실시예에서 사용되는 '~부'라는 용어는 소프트웨어 또는 FPGA(field-programmable gate array) 또는 ASIC과 같은 하드웨어 구성요소를 의미하며, '~부'는 어떤 역할들을 수행한다. 그렇지만 '~부'는 소프트웨어 또는 하드웨어에 한정되는 의미는 아니다. '~부'는 어드레싱할 수 있는 저장 매체에 있도록 구성될 수도 있고 하나 또는 그 이상의 프로세서들을 재생시키도록 구성될 수도 있다. 따라서, 일 예로서 '~부'는 소프트웨어 구성요소들, 객체지향 소프트웨어 구성요소들, 클래스 구성요소들 및 태스크 구성요소들과 같은 구성요소들과, 프로세스들, 함수들, 속성들, 프로시저들, 서브루틴들, 프로그램 코드의 세그먼트들, 드라이버들, 펌웨어, 마이크로코드, 회로, 데이터, 데이터베이스, 데이터 구조들, 테이블들, 어레이들, 및 변수들을 포함한다. 구성요소들과 '~부'들 안에서 제공되는 기능은 더 작은 수의 구성요소들 및 '~부'들로 결합되거나 추가적인 구성요소들과 '~부'들로 더 분리될 수 있다. 뿐만 아니라, 구성요소들 및 '~부'들은 디바이스 또는 보안 멀티미디어카드 내의 하나 또는 그 이상의 CPU들을 재생시키도록 구현될 수도 있다.The term '~ unit' used in this embodiment means software or a hardware component such as a field-programmable gate array (FPGA) or ASIC, and '~ unit' performs certain roles. However, '~part' is not limited to software or hardware. The '~ unit' may be configured to reside on an addressable storage medium or may be configured to refresh one or more processors. Thus, as an example, '~' denotes components such as software components, object-oriented software components, class components, and task components, and processes, functions, properties, and procedures. , subroutines, segments of program code, drivers, firmware, microcode, circuitry, data, databases, data structures, tables, arrays, and variables. The functions provided in the components and '~ units' may be combined into a smaller number of components and '~ units' or further separated into additional components and '~ units'. In addition, components and '~ units' may be implemented to play one or more CPUs in a device or secure multimedia card.

상기에서는 본 발명의 바람직한 실시예를 참조하여 설명하였지만, 해당 기술 분야의 숙련된 당업자는 하기의 특허 청구의 범위에 기재된 본 발명의 사상 및 영역으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있음을 이해할 수 있을 것이다. Although the above has been described with reference to preferred embodiments of the present invention, those skilled in the art can variously modify and change the present invention within the scope without departing from the spirit and scope of the present invention as set forth in the claims below. You will understand that it can be done.

1: 표시 장치
10: 패널
100: 표시 패널
130: 편광 레이어
700: 커버 글라스
800: 백 플레이트
900: 구조체
910: 베이스 플레이트
920: 액츄에이터1: display device
10: panel
100: display panel
130: polarization layer
700: cover glass
800: back plate
900: structure
910: base plate
920: actuator

Claims

a panel including a display panel on which an image is displayed and a cover glass attached to a plane on which light is output among the display panels; and
One end is coupled to the rear surface of the panel, and the other end surface includes a structure including a base plate on which a plurality of actuators are disposed,
A horizontal cross-sectional area of one end of the base plate on which the plurality of actuators are disposed is smaller than a horizontal cross-sectional area of the other end of the base plate coupled to the rear surface of the panel.

According to claim 1,
The base plate has at least one shape of a cone, a step, and a pyramid.

According to claim 1,
The structure and the panel operate at the same resonant frequency within a predetermined error range.

According to claim 1,
The display device operates with a vibration displacement of 0.2um to 0.5um.

According to claim 1,
The plurality of actuators are symmetrically disposed on a surface of the other end of the base plate.

According to claim 1,
and the plurality of actuators includes a first actuator disposed at a center of the other end surface of the base plate and a plurality of second actuators disposed symmetrically on the other end surface of the base plate with respect to the first actuator.

According to claim 1,
The panel comprises a back plate,
One end of the structure is coupled to a rear surface of the back plate.

According to claim 1,
and an even number of the structures are disposed on the panel.