KR20240014572A - 디스플레이 장치 - Google Patents

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KR20240014572A
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sound generating
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이정만
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엘지디스플레이 주식회사
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Abstract

본 출원에 따른 디스플레이 장치는 제1 영역 및 제2 영역을 포함하는 디스플레이 패널, 디스플레이 패널의 후면에 배치되는 제1 후면 커버, 제1 영역에 배치되고, 디스플레이 패널과 인접하게 배치되는 제1 음향발생모듈, 및 제2 영역에 배치되고, 디스플레이 패널과 이격하도록 마련되는 제2 음향발생모듈을 포함하고, 제1 후면 커버는 제2 음향발생모듈과 중첩되도록 형성되는 제1 후면 커버 포트홀을 포함하고, 제2 음향발생모듈은, 제1 후면 커버의 후면에 배치되고, 제1 후면 커버와 결합되는 인클로저, 및 인클로저에 장착되는 제2 음향발생유닛을 포함하고, 인클로저는 제1 후면 커버 포트홀과 중첩되는 인클로저 포트홀을 포함할 수 있다.

Description

디스플레이 장치{DISPLAY APPARATUS}
본 출원은 디스플레이 장치에 관한 것으로, 보다 구체적으로는 음향을 출력하는 디스플레이 패널을 갖는 디스플레이 장치에 관한 것이다.
일반적으로, 디스플레이 장치는 텔레비전, 모니터, 노트북 컴퓨터, 스마트 폰, 테블릿 컴퓨터, 전자 패드, 웨어러블 기기, 워치 폰, 휴대용 정보 기기, 네비게이션, 또는 차량 제어 디스플레이 기기 등의 전자 제품 또는 가전 제품에 탑재되어 영상을 표시하는 화면으로 사용된다.
일반적인 디스플레이 장치는 영상을 표시하는 디스플레이 패널, 및 영상과 관련된 음향을 출력하기 위한 음향 장치를 포함할 수 있다.
그러나, 일반적인 디스플레이 장치는 음향 장치에서 출력되는 음향이 디스플레이 패널의 후방 또는 하방으로 진행하기 때문에 벽 또는 지면에서 반사되는 음향간의 간섭으로 인하여 음질이 떨어지고, 이로 인하여 정확한 음향 전달이 어렵다는 문제점이 있으며, 시청자의 몰입감이 저하된다는 문제점이 있다.
본 출원의 발명자들은 일반적인 디스플레이 장치에 대한 문제점들을 인식하고, 디스플레이 패널의 전방에서 영상을 시청할 때 음향의 진행 방향이 디스플레이 패널의 전방이 될 수 있으며, 음질을 향상시킬 수 있는 여러 실험을 하게 되었다. 여러 실험을 거쳐 디스플레이 패널의 전방으로 진행할 수 있는 음향을 발생할 수 있으며, 추가적으로 저음역대의 음질을 향상시킬 수 있는 새로운 구조의 디스플레이 장치를 발명하였다.
본 출원의 일 예에 따른 해결하고자 하는 과제는 정확한 음향 전달이 가능한 디스플레이 장치를 제공하는 것을 기술적 과제로 한다.
본 출원의 일 예에 따른 해결하고자 하는 과제는 음질이 개선되고 시청자의 몰입감을 증가시킬 수 있는 디스플레이 장치를 제공하는 것을 기술적 과제로 한다.
본 출원의 일 예에 따른 해결하고자 하는 과제는 디스플레이 패널의 전방으로 진행할 수 있는 음향을 발생시킬 수 있으며, 추가적으로 저음역대의 음질을 향상시킬 수 있는 디스플레이 장치를 제공하는 것이다.
위에서 언급된 본 발명의 기술적 과제 외에도, 본 발명의 다른 특징 및 이점들이 이하에서 기술되거나, 그러한 기술 및 설명으로부터 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
본 출원의 일 예에 따른 디스플레이 장치는 제1 영역 및 제2 영역을 포함하는 디스플레이 패널, 디스플레이 패널의 후면에 배치되는 제1 후면 커버, 제1 영역에 배치되고, 디스플레이 패널과 인접하게 배치되는 제1 음향발생모듈, 및 제2 영역에 배치되고, 디스플레이 패널과 이격하도록 마련되는 제2 음향발생모듈을 포함하고, 제1 후면 커버는 제2 음향발생모듈과 중첩되도록 형성되는 제1 후면 커버 포트홀을 포함하고, 제2 음향발생모듈은, 제1 후면 커버의 후면에 배치되고, 제1 후면 커버와 결합되는 인클로저, 및 인클로저에 장착되는 제2 음향발생유닛을 포함하고, 인클로저는 제1 후면 커버 포트홀과 중첩되는 인클로저 포트홀을 포함할 수 있다.
기타 실시예의 구체적인 사항들은 상세한 설명 및 도면들에 포함되어 있다.
본 출원의 일 예에 따르면, 정확한 음향 전달이 가능한 디스플레이 장치를 제공할 수 있으며, 음질이 개선되고 시청자의 몰입감을 증가시킬 수 있는 디스플레이 장치를 제공할 수 있다.
본 출원의 일 예에 따르면, 디스플레이 패널의 전방으로 음향을 출력하고, 디스플레이 패널의 후방으로 증폭된 음향을 출력할 수 있는 디스플레이 장치를 제공할 수 있다.
위에서 언급된 본 출원의 효과 외에도, 본 출원의 다른 특징 및 이점들이 이하에서 기술되거나, 그러한 기술 및 설명으로부터 본 출원이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
도 1은 본 출원에 따른 디스플레이 장치를 나타낸 도면이다.
도 2a는 도 1에 도시된 디스플레이 장치의 제1 후면 커버와 결합된 제1 음향발생모듈, 제2 음향발생모듈 및 제2 후면 커버를 도시한 것이다.
도 2b는 도 2a의 제2 후면 커버에 형성된 미세홀을 나타낸 것이다.
도 3은 본 출원의 일 예에 따른 디스플레이 장치의 후면 평면도이다.
도 4는 도 3에 도시된 선 I-I'의 단면도이다.
도 5a 및 도 5b는 본 출원의 일 예에 따른 디스플레이 장치의 후면도이다.
도 6a 및 도 6b는 본 출원의 일 예에 따른 디스플레이 장치의 단면도이다.
도 7a 및 도 7b는 본 출원의 일 예에 따른 제1 음향발생모듈의 단면도이다.
도 8a 내지 도 8d는 본 출원의 일 예에 따른 제2 음향발생모듈을 나타낸 도면이다.
도 9는 본 출원의 예에 따른 디스플레이 장치의 제1 음향발생모듈, 제2 음향발생모듈 및 비교예에 따른 음향발생모듈의 주파수-음압 특성을 나타낸 그래프이다.
도 10a 내지 도 10c는 실험예에 따른 주파수-음압 특성을 나타낸 그래프이다.
도 11a 내지 도 11c는 실험예에 따른 주파수-음압 특성을 나타낸 그래프이다.
도 12a 내지 도 12c는 실험예에 따른 주파수-음압 특성을 나타낸 그래프이다.
도 13a 내지 도 13c는 실험예에 따른 주파수-음압 특성을 나타낸 그래프이다.
본 출원의 이점 및 특징, 그리고 그것들을 달성하는 방법은 첨부되는 도면과 함께 상세하게 후술되어 있는 일 예들을 참조하면 명확해질 것이다. 그러나 본 출원은 이하에서 개시되는 일 예들에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 것이며, 단지 본 출원의 일 예들은 본 출원의 개시가 완전하도록 하며, 본 출원의 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이며, 본 출원의 발명은 청구항의 범주에 의해 정의될 뿐이다.
본 출원의 일 예를 설명하기 위한 도면에 개시된 형상, 크기, 비율, 각도, 개수 등은 예시적인 것이므로 본 출원이 도시된 사항에 한정되는 것은 아니다. 명세서 전체에 걸쳐 동일 참조 부호는 동일 구성 요소를 지칭한다. 또한, 본 출원의 예를 설명함에 있어서, 관련된 공지 기술에 대한 구체적인 설명이 본 출원의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우 그 상세한 설명은 생략한다.
본 출원에서 언급된 '포함한다', '갖는다', '이루어진다' 등이 사용되는 경우 '~만'이 사용되지 않는 이상 다른 부분이 추가될 수 있다. 구성 요소를 단수로 표현한 경우에 특별히 명시적인 기재 사항이 없는 한 복수를 포함하는 경우를 포함한다.
구성 요소를 해석함에 있어서, 별도의 명시적 기재가 없더라도 오차 범위를 포함하는 것으로 해석한다.
위치 관계에 대한 설명일 경우, 예를 들어, '~상에', '~상부에', '~하부에', '~옆에' 등으로 두 부분의 위치 관계가 설명되는 경우, '바로' 또는 '직접'이 사용되지 않는 이상 두 부분 사이에 하나 이상의 다른 부분이 위치할 수도 있다.
시간 관계에 대한 설명일 경우, 예를 들어, '~후에', '~에 이어서', '~다음에', '~전에' 등으로 시간적 선후 관계가 설명되는 경우, '바로' 또는 '직접'이 사용되지 않는 이상 연속적이지 않은 경우도 포함할 수 있다.
제 1, 제 2 등이 다양한 구성요소들을 서술하기 위해서 사용되나, 이들 구성요소들은 이들 용어에 의해 제한되지 않는다. 이들 용어들은 단지 하나의 구성요소를 다른 구성요소와 구별하기 위하여 사용하는 것이다. 따라서, 이하에서 언급되는 제 1 구성요소는 본 출원의 기술적 사상 내에서 제 2 구성요소일 수도 있다.
"적어도 하나"의 용어는 하나 이상의 관련 항목으로부터 제시 가능한 모든 조합을 포함하는 것으로 이해되어야 한다. 예를 들어, "제 1 항목, 제 2 항목 및 제 3 항목 중에서 적어도 하나"의 의미는 제 1 항목, 제 2 항목 또는 제 3 항목 각각 뿐만 아니라 제 1 항목, 제 2 항목 및 제 3 항목 중에서 2개 이상으로부터 제시될 수 있는 모든 항목의 조합을 의미할 수 있다.
본 출원의 여러 예들의 각각 특징들이 부분적으로 또는 전체적으로 서로 결합 또는 조합 가능하고, 기술적으로 다양한 연동 및 구동이 가능하며, 각 예들이 서로에 대하여 독립적으로 실시 가능할 수도 있고 연관 관계로 함께 실시할 수도 있다.
이하에서는 본 출원에 따른 디스플레이 장치의 예를 첨부된 도면을 참조하여 상세히 설명한다. 각 도면의 구성요소들에 참조부호를 부가함에 있어서, 동일한 구성요소들에 대해서는 비록 다른 도면상에 표시되더라도 가능한 한 동일한 부호를 가질 수 있다. 그리고, 첨부된 도면에 도시된 구성요소들의 스케일은 설명의 편의를 위해 실제와 다른 스케일을 가지므로, 도면에 도시된 스케일에 한정되지 않는다.
도 1은 본 출원에 따른 디스플레이 장치를 나타내는 도면이다.
도 1을 참조하면, 본 출원에 따른 디스플레이 장치는 영상을 표시하기 위한 디스플레이 패널(100)의 진동에 따라 음향(S1, S2)을 출력할 수 있다. 예를 들어, 디스플레이 장치에서, 디스플레이 패널(100)은 일 예에 따른 음향발생장치(또는 진동발생장치)에 의해 진동하여 음향(S1)을 발생할 수 있고, 디스플레이 패널(100)의 진동에 따라 발생되는 음향(S1)은 디스플레이 장치의 화면 전방(FD) 쪽으로 직접 출력될 수 있다. 또한, 디스플레이 장치는 음향발생장치(또는 진동발생장치) 스스로의 진동에 의해 생성된 음향(S2)을 디스플레이 패널(100)의 화면 후방(RD)으로 음향(S2)를 출력할 수 있다. 이때, 디스플레이 패널(100)의 화면 후방(RD)으로 출력된 음향(S2)은 화면 전방(FD)으로 출력된 음향(S1) 보다 저음역대의 음향일 수 있다.
도 2a는 도 1에 도시된 디스플레이 장치의 제1 후면 커버와 결합된 제1 음향발생모듈, 제2 음향발생모듈 및 제2 후면 커버를 도시한 것이고, 도 2b는 도 2a의 제2 후면 커버에 형성된 미세홀을 나타낸 것이고, 도 3은 본 출원의 일 예에 따른 디스플레이 장치의 후면 평면도이고, 도 4는 도 3에 도시된 선 I-I'의 단면도이다.
도 2 내지 도 4를 참조하면, 본 출원에 따른 디스플레이 장치는 디스플레이 패널(100), 제1 음향발생모듈(200), 제2 음향발생모듈(300), 제1 후면 커버(400), 제2 후면 커버(500), 파티션 부재(600), 접착 부재(700), 및 미들 캐비닛(900)을 포함할 수 있다.
본 출원의 일 예에 따른 디스플레이 장치는 제1 영역 및 제2 영역을 포함하는 디스플레이 패널(100), 디스플레이 패널(100)의 후면에 배치되는 제1 후면 커버(400), 제1 영역에 배치되고, 디스플레이 패널(100)과 인접하게 배치되는 제1 음향발생모듈(200), 및 제2 영역에 배치되고, 디스플레이 패널(100)과 이격하도록 마련되는 제2 음향발생모듈(300)을 포함하고, 제1 후면 커버(400)는 제2 음향발생모듈(300)과 중첩되도록 형성되는 제1 후면 커버 포트홀(410)을 포함하고, 제2 음향발생모듈(200)은, 제1 후면 커버(400)의 후면에 배치되고, 제1 후면 커버(400)와 결합되는 인클로저(320), 및 인클로저(320)에 장착되는 제2 음향발생유닛(310)을 포함하고, 인클로저(320)는 제1 후면 커버 포트홀(410)과 중첩되는 인클로저 포트홀(321)을 포함한다.
디스플레이 패널(100)은 액정 디스플레이 패널, 유기 발광 디스플레이 패널, 양자점 발광 디스플레이 패널, 마이크로 발광 다이오드 디스플레이 패널, 및 전기 영동 디스플레이 패널 등과 같은 모든 형태의 평판 디스플레이 패널 또는 곡면형 디스플레이 패널일 수 있으며, 음향 발생 장치에 의해 진동됨으로써 음파 또는 음향을 발생할 수 있는 한 특정한 디스플레이 패널(100)에 한정되지 않는다.
일 예에 따른 디스플레이 패널(100)은 복수의 게이트 라인과 복수의 데이터 라인에 의해 정의되는 복수의 픽셀과 각 픽셀을 구동하기 위해 각 픽셀에 마련된 박막 트랜지스터를 포함하는 박막 트랜지스터 어레이 기판, 박막 트랜지스터 어레이 기판 상에 마련된 유기 발광 소자층, 및 유기 발광 소자층을 덮는 봉지(eLncapsulation)기판 등을 포함할 수 있다. 여기서, 봉지 기판은 외부의 충격으로부터 박막 트랜지스터 및 유기 발광 소자층 등을 보호하고, 유기 발광 소자층으로 수분이 침투하는 것을 방지한다.
본 출원에 따른 디스플레이 패널(100)은, 화상을 표시하는 표시 영역, 표시 표시 영역을 둘러싸는 비표시 영역, 및 표시 영역과 비표시 영역에 중첩하여 형성되며, 디스플레이 패널의 측면에 곡면을 형성하는 벤딩 영역을 포함하고, 음향 발생 모듈은 표시 영역 및 벤딩 영역에 형성되고, 벤딩 영역에 대응되어 휘어진 곡면을 포함할 수 있다. 따라서, 본 출원의 다른 예에 따른 디스플레이 장치는 벤더블 표시 장치(bendable display apparatus)일 수 있고, 예를 들면, 에지 벤더블 표시 장치일 수 있으며, 이에 한정되는 것은 아니다.
제1 후면 커버(400)는 갭 공간을 사이에 두고 디스플레이 패널(100)의 후면 전체를 덮을 수 있다. 본 예에 따른 제1 후면 커버(400)는 글라스 재질, 플라스틱 재질, 및 금속 재질 중 적어도 하나의 재질을 포함할 수 있다. 일 예로서, 글라스 재질의 제1 후면 커버(400)는 사파이어 글라스(Sapphire Glass)일 수 있다. 다른 예로서, 금속 재질의 제1 후면 커버(400)는 알루미늄, 알루미늄 합금, 마그네슘 합금, 및 철과 니켈의 합금 중 어느 하나의 재질로 이루어질 수 있다. 다른 예로서, 제1 후면 커버(400)는 글라스 플레이트 및 글라스 플레이트보다 상대적으로 얇은 두께를 가지면서 디스플레이 패널(100)의 후면과 마주하는 금속 플레이트의 적층 구조를 가질 수 있다.
본 출원에서, 제1 후면 커버(400)는 하우징(housing), 커버 바텀(Cover Bottom), 백 커버(Back Cover), 베이스 프레임(Base Frame), 메탈 프레임(Metal Frame), 메탈 샤시(Metal Chassis), 샤시 베이스(Chassis Base), 또는 m-샤시 등 다른 용어로 표현될 수 있다. 따라서, 제1 후면 커버(400)는 디스플레이 패널(100)을 지지하는 지지체로서 표시 장치의 후면을 둘러싸는 모든 형태의 프레임 등으로 구현될 수 있다.
제2 후면 커버(500)는, 도 2a 및 도 2b에 도시된 바와 같이, 제1 음향발생모듈(200) 및 제2 음향발생모듈(300)을 수용할 수 있고, 구체적으로 제1 음향발생모듈(200) 및 제2 음향발생모듈(300)의 후면을 커버하도록 배치될 수 있다. 또한, 제2 후면 커버(500)는 제2 음향발생모듈(300)에 대응되도록 형성된 미세홀(510)을 포함할 수 있다. 미세홀(510)은 제2 후면 커버(500)를 관통하도록 형성된 구멍으로서, 미세홀(510)은 제2 음향발생유닛(310)에 의해 발생한 음향이 출력되는 경로를 제공할 수 있다. 또한, 제2 후면 커버(500)는 제1 후면 커버(400)와 결합됨으로써, 제1 음향발생모듈(200) 및 제2 음향발생모듈(300)을 디스플레이 장치와 견고하게 고정시킬 수 있다. 제2 후면 커버(500)는 스피커 바(speaker bar) 등 다른 용어로 지칭될 수 있다.
제1 음향발생모듈(200)은 제1 후면 커버(400)에 고정되어 디스플레이 패널(100)을 직접적으로 진동시킬 수 있다. 제1 음향발생모듈(200)은 디스플레이 패널(100)의 후면에 배치되어 디스플레이 패널(100)을 직접적으로 진동시켜 디스플레이 패널(100)의 전면 방향(FD)으로 음향을 출력시킬 수 있다. 예를 들어, 제1 음향발생모듈(200)는 디스플레이 패널(100)을 진동판으로 사용하여 음향을 발생시키기 때문에 음향 발생 장치로 표현될 수 있다. 제1 음향발생모듈(200)은 중고음역대의 음향을 발생시킬 수 있고, 여기서 중음역대는 200Hz~3kHz, 고음역대는 3kHz 이상일 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.
일 예에 따른 제1 음향발생모듈(200)은 제1 후면 커버(400)를 관통하여 디스플레이 패널(100)의 후면과 접촉됨으로써 디스플레이 패널(100)을 직접적으로 진동시킬 수 있다. 제1 음향발생모듈(200)의 상부는 제1 후면 커버(400)에 마련된 모듈 삽입구에 삽입되어 디스플레이 패널(100)의 후면에 연결되고, 제1 음향발생모듈(200)의 하부는 제1 후면 커버(400)의 후면에 접촉하여 고정될 수 있다. 이에 따라, 제1 음향발생모듈(200)은 제1 후면 커버(400)을 지지대로 하여 영상과 관련된 사운드 신호 또는 영상과 무관한 사운드 신호에 따라 진동하여 디스플레이 패널(100)을 진동시킴으로써 디스플레이 패널(100)의 진동에 따라 발생되는 음향이 디스플레이 패널(100)의 전방(FD)으로 직접 출력되도록 할 수 있다.
일 예에 따른 제1 음향발생모듈(200)은 스피커(speaker)로서, 엑츄에이터(actuator), 엑사이터(exciter), 트랜스듀서(transducer), 또는 압전 소자일 수 있으나, 이에 한정되고 전기적 신호에 따라 음향을 출력하는 음향 기기일 수 있다. 선택적으로, 제 1 진동 발생 모듈(510) 및 제 2 진동 발생 모듈(530) 각각은 서로 이격되면서 나란하게 배치된 적어도 2개의 서브 진동 발생 모듈을 포함할 수 있다. 본 출원의 일 예에 따른 제1 음향발생모듈(200)은 도 7a 및 도 7b를 참조하여 후술하기로 한다.
제2 음향발생모듈(300)은 제2 음향발생유닛(310), 인클로저(320)를 포함할 수 있다.
제2 음향발생유닛(310)은 인클로저(320)에 고정되어 인클로저(320) 내부 공간인 제1 공명공간(RS1)을 진동시킴으로써 음향을 발생시키고, 음향을 디스플레이 패널의 후방으로 출력할 수 있다. 제2 음향발생모듈(300)은 저음역대의 음향을 발생시킬 수 있고, 저음역대는 500Hz 이하일 수 있으며, 이에 한정되는 것은 아니다. 제2 음향발생유닛(310)은 우퍼에 해당할 수 있으며, 이 용어에 한정되지는 않는다.
일 예에 따른 제2 음향발생모듈(300)은 적어도 하나의 제2 음향발생유닛(310)을 포함할 수 있으며, 도 3에 도시된 바와 같이 2개의 음향발생유닛(310)을 포함하도록 구성될 수 있다.
파티션 부재(600)는 디스플레이 패널(100) 및 제1 후면 커버(400)의 사이에 배치되는 것으로, 제1 음향발생모듈(200) 및 제2 음향발생모듈(300) 각각을 둘러쌀 수 있고, 파티션 부재(600)는 제1 음향발생모듈(200) 및 제2 음향발생모듈(300) 각각이 배치된 영역을 분할할 수 있다. 또한, 파티션 부재(600)는 음향발생장치(200)에 의하여 음향이 발생되는 에어갭(air gap) 또는 공간(space)을 정의할 수 있으며, 파티션 부재(600)는 제1 음향발생모듈(200)에서 발생되는 음향을 위치적으로 분할시킬 수 있다. 파티션 부재(600)는 폴리우레탄(polyurethane), 폴리올레핀(polyolefin) 재질로 구성할 수 있으며, 이에 한정되는 것은 아니다. 그리고, 일면테이프, 양면테이프, 접착제, 및 본드(bond) 등으로 구성될 수 있고, 일정 정도 압축될 수 있는 탄성을 가지는 재질로 구성될 수 있다.
본 출원의 일 예에 따르면, 도 3에 도시된 바와 같이, 제1 영역은 디스플레이 패널의 좌측영역(LA) 및 우측영역(RA)이고, 제2 영역은 제1 영역과 중첩되지 않는 디스플레이 패널의 중앙영역(CA)일 수 있다. 파티션 부재(600)는, 도 3에 도시된 바와 같이, 제1 음향발생모듈(200)이 배치되는 좌측 영역(LA) 및 우측 영역(RA)와 제2 음향발생모듈(300)이 배치되는 중앙 영역(CA)를 구획할 수 있다. 이때, 제1 음향발생모듈(200)는 중고음역대의 음향을 발생시킬 수 있고, 제2 음향발생모듈(300) 저음역대의 음향을 발생시킬 수 있다. 여기서 중음역대는 200Hz~3kHz, 고음역대는 3kHz 이상일 수 있으며, 저음역대는 200Hz 이하일 수 있으며, 이에 한정되는 것은 아니다.
이에 따라, 본 출원의 일 예에 따른 디스플레이 장치는 제1 음향발생모듈(200)의 좌우 음향분리에 의한 스테레오 음향이 출력할 수 있으면서, 제2 음향발생모듈(300)에 의한 저음역대의 음향을 출력하여 2.1 채널 형태의 음향출력특성을 갖는 디스플레이 장치를 제공할 수 있다.
여기에서, 제1 음향발생모듈(200)은 디스플레이 패널(100)의 좌측 영역(LA) 및 우측 영역(RA)을 진동시킴으로써 음향을 출력할 수 있고, 제2 음향발생모듈(300)은 중앙 영역(CA)에서 음향을 발생시킬 수 있다. 파티션 부재(600)는 디스플레이 장치의 중앙 영역, 좌측 영역, 및 우측 영역 각각에서 발생되는 음향 간의 간섭을 방지할 수 있다.
일 예에 따르면, 복수의 제1 음향발생모듈(200) 및 제2 음향발생모듈(300)은 동일한 선상에 배치될 수 있고, 이렇게 배치할 경우, 소리를 발생시키는 음원의 높이가 동일하거나 유사해질 수 있으므로, 좌우 음의 차이로 소리의 위치를 표현하는 스테레오 음향을 재생할 시, 음상(sound image)이 올바른 위치에 구현되는 음상 정위감이 향상될 수 있다.
도 4를 참조하면, 본 출원에 따른 디스플레이 장치는 디스플레이 패널(100), 제1 음향발생모듈(200), 제2 음향발생모듈(300), 제1 후면 커버(400), 제2 후면 커버(500), 파티션 부재(600), 접착 부재(700), 및 미들 캐비닛(900)을 포함할 수 있고, 제2 음향발생모듈(300)은 제2음향발생유닛(310), 인클로저(320), 인클로저 포트홀(321), 덕트(322), 결합부재(323), 결합부(324), 러버링(326) 및 스크류(327)를 포함할 수 있고, 후면커버(400)는 제2 음향발생모듈(300)에 대응되도록 형성된 제1 후면 커버 포트홀(410)을 포함할 수 있다.
인클로저(320)는 제1 후면 커버(400)의 후면에 배치되고, 제1 후면 커버(400)와 결합되는 형태로 제공될 수 있다. 좀 더 상세하게는 인클로저(320)는 러버링(326) 및 스크류(327)와 같은 결합 구조를 통해서, 인클로저(320)의 적어도 일부분이 제1 후면 커버(400)에 고정될 수 있다. 또한, 제1 후면 커버 포트홀(410) 에 대응되도록 형성된 결합부(324)는 결합부재(323)와 함께 제1 후면 커버 포트홀(410)에 결합될 수 있다. 이때, 결합부재(323)는 폴리우레탄(polyurethane), 폴리올레핀(polyolefin) 재질로 구성할 수 있으며, 이에 한정되는 것은 아니다. 그리고, 일면테이프, 양면테이프, 접착제, 및 본드(bond) 등으로 구성될 수 있고, 일정 정도 압축될 수 있는 탄성을 가지는 재질로 구성될 수 있다.
제1 공명공간(RS1, 1st Resonance space)는 인클로저(320)의 내부 공간으로 정의될 수 있고, 제2 음향발생모듈(300)에 의해 음향이 증폭되는 공간으로 정의될 수 있다. 또는, 제1 공명공간(RS1)은 인클로저(320)에 의해 감싸지는 공간으로 정의될 수 있다. 좀 더 상세하게는, 제1 공명공간의 용량은 인클로저 포트홀(321)이 형성되지 않았을 때, 제2 음향발생유닛(310) 및 인클로저(320)에 의해 밀폐되는 내부 공간으로 정의될 수 있다. 일 예에 따르면, 제1 공명공간(RS1)의 용량은 50cc 내지 150cc일 수 있으나, 제1 공명공간(RS1)의 용량은 디스플레이 장치의 설계에 따라 변경되는 것으로, 상기의 수치에 제한되는 것은 아니다.
제2 공명공간(RS2, 2nd Resonance space)는 디스플레이 패널(100) 및 제1 후면 커버(400) 사이의 영역이면서, 제2영역에 대응되는 영역으로 정의될 수 있다. 또는, 제2 공명공간(RS2)은, 제1 후면 커버 포트홀(410)이 형성되지 않았을 때, 디스플레이 패널(100) 및 제1 후면 커버(400) 사이의 영역 중 제2 음향발생모듈에 대응되는 영역이면서, 파티션 부재(600)에 의해 구획된 영역으로 정의될 수 있다. 일 예에 따르면, 제2 공명공간(RS2)의 용량은 150cc 내지 300cc일 수 있으나, 제2 공명공간(RS2)의 용량은 디스플레이 장치의 설계에 따라 변경되는 것으로, 상기의 수치에 제한되는 것은 아니다.
본 출원의 일 예에 따른 디스플레이 장치는, 제1 후면 커버 포트홀(410) 및 이에 중첩되는 인클로저 포트홀(321)을 포함함으로써, 후면커버 포트홀(410) 및 인클로저 포트홀(321)은 제1 공명공간(RS1) 및 제2 공명공간(RS2)를 연통하도록 형성될 수 있으며, 이와 같이 제1 공명공간(RS1) 및 제2 공명공간(RS2)서로 연결됨으로써, 제2 음향발생모듈(300)에 의해 생성된 음향을 증폭시킬 수 있고, 음감 및 음압이 향상된 저음역대의 재생 특성을 나타낼 수 있다. 본 출원의 일 예에 따르면, 후면커버 포트홀(410) 및 인클로저 포트홀(321)은 제2 영역에 대응하도록 적어도 하나의 포트홀이 형성될 수 있다.
제1 완충부재(325)는 탄성이 있는 폼(foam) 재질로 구성할 수 있다. 예를 들면, 폴리우레탄(polyurethane), 폴리올레핀(polyolefin), 폴리에틸렌(polyethylene) 재질로 구성할 수 있으며, 이에 한정되는 것은 아니다. 그리고, 부재(822)는 일면테이프, 양면테이프, 접착제, 및 본드(bond) 등으로 구성될 수 있으며, 이에 한정되는 것은 아니다.
접착부재(700)는, 도 4에 도시된 바와 같이, 디스플레이 패널(100)의 가장자리에 배치될 수 있으며, 디스플레이 패널(100)과 미들 캐비닛(900) 접착시킨다. 접착부재(400)는 양면 테이프(double-sided tape) 또는 단면 테이프(single-sided tape)일 수 있으며, 이에 한정되는 것은 아니다.
미들 캐비닛(900)은 디스플레이 패널(100) 및 제1 후면 커버(400) 의 각 측면을 둘러싸도록 디스플레이 패널(100) 및 제1 후면 커버(400)의 가장자리에 형성될 수 있다.
도 5a 및 도 5b는 본 출원의 일 예에 따른 디스플레이 장치의 후면도이다.
도 5a를 참조하면, 제1 영역은 디스플레이 패널의 상부영역이고, 제2 영역은 제1 영역과 중첩되지 않는 디스플레이 패널의 하부영역일 수 있다. 또한, 상부영역은 제1 내지 제3 상부영역을 포함하고, 하부영역은 제1 및 제2 하부영역을 포함할 수 있다. 여기서, 제1 상부영역은 상부 좌측영역(ULA)일 수 있고, 제1 음향발생모듈(200)이 배치될 수 있고, 제2 상부영역은 상부 중앙영역(UCA)일 수 있고, 제1 음향발생모듈(200)이 배치될 수 있고, 제3 상부영역은 상부 좌측영역(ULA)일 수 있고, 제1 음향발생모듈(200)이 배치될 수 있다. 또한, 제1 하부영역은 하부 좌측영역(LLA)일 수 있고, 제2 음향발생모듈(300)이 배치될 수 있고, 제2 하부영역은 하부 우측영역(LLA)일 수 있고, 제2 음향발생모듈(300)이 배치될 수 있다. 이에 따라, 본 출원의 일 예에 따른 디스플레이 장치는 3.2채널 음향 특성을 출력할 수 있다.
도 6a 및 도 6b는 본 출원의 일 예에 따른 디스플레이 장치의 단면도이다.
*도 6a에 도시된 디스플레이 장치는 제2 음향발생모듈(300)의 제2 음향발생유닛(310)이 1개의 유닛이 장착된 것을 알 수 있다. 이와 같이, 제2 음향발생유닛(310)은 유닛의 개수에 제한되지 않고, 디스플레이 장치의 설계에 따라 다양한 형태로 변경되어 제공될 수 있다. 또한, 도시되지는 않았으나, 인클로저 포트홀(321)과 이에 대응되는 후면커버 포트홀(420)도 제2 음향발생모듈의 음향특성을 위해서 다양한 형태 및 조합으로 제공될 수 있다.
도 6b에 도시된 디스플레이 장치는 인클로저(320)의 일측에 인클로저 덕트(322)가 형성된 것을 알 수 있다. 이와 같이, 덕트(322)는 인클로저의 일측에 형성될 수 있으며, 제2 음향발생모듈(300)에 의해 발생한 음향을 출력하는 추가 경로를 제공할 수 있다.
도 7a 및 도 7b는 본 출원의 일 예에 따른 제1 음향발생모듈을 나타낸 도면이다.
제1 음향발생모듈(200)은 마그네트가 코일의 외측에 배치되는 제1 구조와, 마그네트가 코일의 내측에 배치되는 제2구조로 분류할 수 있다. 제1 구조는 다이나믹 타입(dynamic type) 또는 외자형(external magnetic type) 으로 표현할 수 있다. 그리고, 제2 구조는 마이크로 타입(micro type) 또는 내자형(internal magnetic type)으로 표현될 수 있다.
도 7a 는 제1 구조를 도시한 것이고, 도 7b는 제2 구조를 도시한 것이다.
도 7a 를 참조하면, 음향발생장치(200)는 플레이트(210, 210'), 플레이트 상에 있는 마그네트(220), 플레이트 상에 있는 센터폴(230), 센터폴(230) 주위에 배치되는 보빈(250), 및 보빈(250) 외곽에 권취되어 있는 코일(260) 등을 포함할 수 있다.
예를 들면, 제1 플레이트(210) 상에 마그네트(220)가 있으며, 마그네트(220) 상에 제2 플레이트(210')가 구비된다. 제1 플레이트(210)와 제2 플레이트(210')는 마그네트(220)를 지지하면서 음향발생장치(200)를 지지부재(300)에 고정시킬 수 있다. 따라서, 제1 플레이트(210)는 지지부재(300)에 형성되는 지지홀에 고정될 수 있으며, 제1 플레이트(210)와 제2 플레이트(210') 사이에 위치한 마그네트(220)가 고정 지지될 수 있다.
제1 플레이트(210) 및 제2 플레이트(210') 중 적어도 하나는 철(Fe)과 같이 자성을 지닌 물질로 이루질 수 있다. 플레이트는 이 용어에 한정되는 것은 아니며, 요크 등 다른 용어로 표현될 수도 있다.
마그네트(220)는 바륨 훼라이트 등의 소결(燒結) 자석을 이용할 수 있으며, 재질은 삼산화이철 (Fe2O3), 탄산바륨 (BaCO3), 네오디뮴 자석, 자력 성분이 개선된 스트론튬 훼라이트, 알루미늄(Al), 니켈(Ni), 코발트(Co) 의 합금 주조자석 등이 사용될 수 있으며, 이에 한정되지 않는다. 네오디뮴 자석은 예를 들면 네오디뮴-철-붕소(Nd-Fe-B)일 수 있다.
제1 플레이트(210)의 외곽에 있으면서 제2 플레이트(210') 상에는 프레임(240)이 배치된다. 제1 플레이트(210)의 중앙영역에는 센터폴(230)이 배치된다. 그리고, 센터폴(230)과 제1 플레이트(210)는 일체로 형성될 수도 있다. 그리고, 센터폴(230)은 폴피스(pole pieces)라고 할 수도 있다. 또는, 센터폴(230) 상에는 폴피스(pole pieces)가 더 배치될 수도 있다.
그리고, 센터폴(230)의 주위를 감싸는 보빈(250)이 배치된다. 보빈(250)의 하측부 주변에는 코일(260)이 권취되어 있으며, 이 코일(260)에 음향발생을 위한 전류가 인가된다.
보빈(250)은 종이 또는 알루미늄 시트 등으로 형성되는 환상 구조물일 수 있으며, 보빈(250)의 하측의 일정 영역 주위에 코일(260)이 권취될 수 있다. 보빈(250)과 코일(260)을 합하여 보이스 코일(voice coil)로 표현할 수도 있다.
그리고, 보빈(250)의 상측 일부와 프레임(240) 사이에는 댐퍼(270)가 배치될 수 있다. 댐퍼는 에지 등 다른 용어로 표현될 수도 있다.
도 7b는 마그네트가 코일의 내측에 배치되는 제2 구조를 도시한 도면이다.
도 7b를 참조하면, 제2 구조의 음향발생표시장치(200')는 제1 플레이트(210) 상에 있는 마그네트(220), 마그네트(220) 상에 있는 센터폴(230), 마그네트(220)와 센터폴(230) 주위에 배치되는 보빈(250), 및 보빈(250) 외곽에 권취되어 있는 코일(260) 등을 포함할 수 있다.
예를 들면, 제1 플레이트(210)는 지지부재(300)에 형성되어 있는 지지홀에 고정될 수 있다. 제1 플레이트(210)의 상에 마그네트(220)가 배치되며, 마그네트(220) 상에 센터폴(230)이 배치된다. 그리고, 센터폴(230)은 폴피스(pole pieces)라고 할 수도 있다. 또는, 센터폴(230) 상에는 폴피스(pole pieces)가 더 배치될 수도 있다.
그리고, 마그네트(220)와 센터폴(230)의 주위를 둘러싸도록 보빈(250)이 배치되며, 보빈(250) 외곽에는 코일(260)이 권취된다.
제2 플레이트(210')는 제1 플레이트(210)의 외곽 주변에 배치되며, 제2 플레이트(210') 외측에는 프레임(240)이 배치된다. 그리고, 프레임(240)과 보빈 사이에는 댐퍼(270)가 배치된다.
제2 구조의 음향발생장치는 마그네트가 외측에 배치되는 제1 구조에 비하여 누설자속이 작고 전체적인 크기를 작게 할 수 있는 장점이 있다.
본 명세서의 실시예에 의한 표시장치에 사용되는 음향발생장치는 도 7a 및 도 7b에 도시한 구조에 한정되는 것은 아니며, 표시패널을 진동시켜 음향을 발생할 수 있는 다른 종류의 음향발생장치가 사용될 수도 있다.
또한, 도 7a 및 도 7b에 도시되지는 않았으나 제1 음향발생모듈(200)은 제1 후면 커버(400)와 결속되기 위한, 너트, 팸너트, 나사, 나사관통홀 등과 같은 체결 구조를 더 포함할 수 있다.
도 8a 내지 도 8d는 본 출원의 일 예에 따른 제2 음향발생모듈을 나타낸 도면이다.
도 8a를 참조하면, 제2 음향발생유닛(310)은 앞서 설명한 도 7a 및 도 7b의 제1 음향발생모듈(200)과 유사한 구조를 가지되, 거꾸로 장착된 것을 알 수 있다. 다만, 제2 음향발생유닛(310)의 형태는 도시된 바에 제한되는 것은 아니고, 소정의 저음역대의 음향을 출력하기 위한 구조라면 제한되지 않고 사용될 수 있다.
제2 음향발생유닛(310)은 디스플레이 패널(100)을 진동판으로 사용하지 않고, 별도의 진동판이 구비되며, 이러한 진동판의 진동으로 진동판을 기준으로 상부측 또는 하부측으로 저음역대의 음향이 출력될 수 있다. 제2 음향발생유닛(310)의 상부측으로 발생한 저음역대의 음향은 미세홀(510)을 통해서 출력될 수 있고, 하부측으로 발생한 저음역대의 음향은 제1 공명공간(RS1) 및 제2 공명공간(RS2)에 의해 증폭된 후, 이렇게 증폭된 저음역대의 음향은 미세홀(510)을 통해서 다시 출력될 수 있다.
본 출원의 일 예에 따르면, 제2 후면 커버(500)는 인클로저(320)와 접촉하는 영역에 대응되도록 형성되는 제2 완충 부재(520)을 더 포함할 수 있다. 제2 완충 부재(520)는 제2 후면 커버(500) 및 인클로저(320)를 고정시킴으로써, 원치 않는 진동이 발생하는 것을 방지할 수 있다. 제2 완충부재(520)는 탄성이 있는 폼(foam) 재질로 구성할 수 있다. 예를 들면, 폴리우레탄(polyurethane), 폴리올레핀(polyolefin), 폴리에틸렌(polyethylene) 재질로 구성할 수 있으며, 이에 한정되는 것은 아니다. 그리고, 부재(822)는 일면테이프, 양면테이프, 접착제, 및 본드(bond) 등으로 구성될 수 있으며, 이에 한정되는 것은 아니다.
본 출원의 일 예에 따른 디스플레이 장치는 지지부재(800)를 더 포함할 수 있다. 지지부재(800)는 제1 후면 커버(400) 상에 배치될 수 있고, 제1 후면 커버(400) 보다 디스플레이 패널(100)에 인접하게 배치된다. 지지부재(800)는 제1 후면 커버(400) 및 디스플레이 패널(100)의 강성을 보강하고, 방열기능을 수행할 수 있다.
본 출원의 일 예에 따르면, 제1 후면 커버(400) 및 지지부재(800) 사이에 배치되는 제3 완충부재(810)을 포함할 수 있으며, 제3 완충부재(810)는 제1 후면 커버(400) 및 지지부재(800) 사이로 제2 음향발생모듈(300)에 의해 발생된 음향이 누설되는 것을 방지할 수 있다.
제3 완충부재(810)는 탄성이 있는 폼(foam) 재질로 구성할 수 있다. 예를 들면, 폴리우레탄(polyurethane), 폴리올레핀(polyolefin), 폴리에틸렌(polyethylene) 재질로 구성할 수 있으며, 이에 한정되는 것은 아니다. 그리고, 부재(822)는 일면테이프, 양면테이프, 접착제, 및 본드(bond) 등으로 구성될 수 있으며, 이에 한정되는 것은 아니다.
또한, 본 출원의 다른 예에 따르면, 도 8a에 도시된 바와 같이, 파티션 부재(600)는 디스플레이 패널(100) 및 지지 부재(800) 사이에 배치될 수 있다.
도 8b의 일 예에 따른 디스플레이 장치는 제2 음향발생모듈(300)의 인클로저(320)의 일측에 덕트(322)가 형성된 것을 알 수 있으며, 이러한 덕트(322)는 제2 음향발생모듈(300)에 의해 발생한 음향을 출력하는 추가 경로를 제공할 수 있다.
도 8c의 일 예에 따른 디스플레이 장치는 제1 후면 커버의 배면에 형성되고, 제2 음향발생유닛에 대응되도록 형성되는 제1완충 부재를 포함할 수 있다. 제2 음향발생유닛(310)과 인접하는 일측에 제1 완충 부재(325)가 형성된 것을 알 수 있다. 이러한, 제1 완충 부재(325)는 슬림한 형태의 제2 음향발생모듈(300)의 설계를 위해, 인클로저(320)을 대체하고 형성될 수 있으며, 제1 후면 커버(400) 및 인클로저(320) 사이로 음향이 누설되는 것을 방지할 수 있다. 또한, 도시되지는 않았으나, 제2 음향발생모듈(300)의 추가적인 슬림화 설계를 위해, 제2 음향발생유닛(310)은 제1 후면 커버(400)에 형성된 함몰부에 삼입되는 형태로 제공될 수 있다.
도 8d의 일 예에 따른 디스플레이 장치는 지지부재(800)의 모서리에 코이닝(coining) 처리가 수행되어, 지지부재(800)의 측면 모서리는 제1 후면 커버(400)와 밀착하는 형태로 제공될 수 있다. 도 8d에 도시된 바와 같이, 지지 부재(800)에 코이닝 처리를 수행함으로써, 제2 음향발생모듈(300)에 의해 발생한 음향이 제1 후면 커버(400) 및 지지 부재(800) 사이로 누설되는 것을 방지할 수 있다.
도 9는 본 출원의 일 예에 따른 디스플레이 장치의 제1 음향발생모듈, 제2 음향발생모듈 및 비교예에 따른 음향발생모듈의 주파수-음압 특성을 나타낸 그래프이다. 도 9에서 가로축은 주파수(Frequency, Hz)이며, 세로축은 음압(Sound Pressure Level; SPL, dB)을 나타낸다.
도 9에서 측정은 디스플레이 패널의 중앙 부분에서 음향분석장비에 의해 수행되었다. 음향분석장비는 제어용 PC(Control PC)와 소리를 송수신하는 사운드카드, 그리고 사운드카드로부터 발생한 소리를 음향발생모듈에 증폭전달하는 앰프(amplifier), 디스플레이 패널에서 음향발생모듈을 통해 발생되는 음향을 수집하는 마이크로 구성될 수 있다. 마이크에서 수집된 음향은 사운드카드를 통해 제어용 PC로 입력되고 이를 제어용 프로그램에서 확인하여 음향발생모듈의 음향을 분석하게 된다.
도 9에서 실선으로 도시된 측정값은 도 8c의 구조가 적용된 제2 음향발생모듈의 주파수-음압 특성을 도시한 것이고, 도 9에서 점선으로 도시된 측정값은 도 4에 도시된 제1 음향발생모듈의 주파수-음압 특성을 도시한 것이고, 도 9에서 1점 쇄선으로 도시된 측정값은 도 8c의 구조에서 인클로저 포트홀(321) 및 제1 후면 커버 포트홀(410)이 형성되지 않은 음향발생모듈에 대한 주파수-음압 특성을 도시한 것이다.
도 9에 도시된 바와 같이, 점선으로 도시된 제1 음향발생모듈의 주파수-음압 특성은 약 2000Hz이상의 음역대에서 제1 음향발생모듈 및 비교예의 음향발생모듈에 비교하여 높은 음압 특성을 보이는 것을 알 수 있다. 도 9에서 실선으로 도시된 제2 음향발생모듈(300)의 주파수-음압 특성은 제1 음향발생모듈의 측정치와 비교하여, 약 600Hz의 교차점(CP) 이하의 영역에서는 현저하게 높은 음압 특성을 나타내는 것을 알 수 있다. 마지막으로, 제2 음향발생모듈(200)과 비교예의 음향발생모듈의 주파수-음압 특성은 전반적으로 약 400 Hz이하의 주파수에서는 높은 음압 특성을 나타내고 있다.
도 9의 실험결과를 참조하면, 본 출원의 제2 음향발생모듈(300)에 의해 측정된 주파수-음압 특성은, 앞서 설명된 바와 같이, 제1 공명공간(RS1) 및 제2 공명공간(RS2)가 서로 연통되도록 형성됨으로써, 제2 음향발생모듈(300)에 의해 발생된 저음이 공명 또는 증폭될 수 있는 공명공간이 커짐으로써, 저음 출력 특성이 향상되는 것을 확인하였다.
도 10a 내지 도 10c는 실험예에 따른 주파수-음압 특성을 나타낸 그래프이다. 도 10에서 가로축은 주파수(Frequency, Hz)이며, 세로축은 음압(Sound Pressure Level; SPL, dB)을 나타낸다.
도 10a 내지 도 10c의 실험예는 소리의 반사가 없는 무향실 조건에서 측정된 주파수-음압 특성이고, 실험용 65인치 TV(모델명:LGE65UH6550)에 장착된 풀레인지 스피커를 이용하여, 가상의 TV 위치를 설정한 후 각각 디스플레이 패널의 중앙부에서 정면으로 방사, 후면으로 방사, 디스플레이 패널의 중앙에서 상부로 40cm 이격하여 후면으로 방사, 디스플레이 패널의 중앙에서 측면으로 40cm 이격하여 측면으로 방사하여 측정한 것이다. 도 10a 내지 도 10c의 측정 조건은 앞서 설명한 도 9의 측정 조건과 동일하므로, 중복 설명을 피하기 위해 추가 기재는 생략한다.
도 10a에서, 실선은 앞서 설명한 디스플레이 패널의 중앙에서 후면(이하, '중앙 후면 방사'라 함)으로 방사한 것이고, 일점 쇄선은 디스플레이 패널의 중앙에서 정면으로 방사(이하, '중앙 정면 방사'라 함)한 것이다. 도 10a에서 도시된 바와 같이, 중앙 정면 방사 및 중앙 후면 방사는 박스로 도시된 약 500 Hz 이하의 음향 특성에서 큰 차이가 없는 것을 알 수 있고, 중앙 정면 방사는 중앙 후면 방사에 비교하여 약 500Hz 이상의 음압 측정치에서 전반적으로 향상된 결과를 나타내는 것을 알 수 있다.
도 10b에서, 실선은 중앙 후면 방사의 주파수-음압 특성을 도시한 것이고, 일점 쇄선은 앞서 설명한 디스플레이 패널의 중앙에서 측면으로 40cm 이격하여 측면으로 방사하여 측정한 것(이하, '측면 방사'라 함)이다. 도 10b에 도시된 바와 같이, 박스로 도시된 약 500 Hz 이하의 음향 특성을 포함하여, 중앙 후면 방사 및 측면 방사의 경우 실질적인 음향 특성을 관찰할 수는 없었다.
도 10c에서, 실선은 중앙 후면 방사의 주파수-음압 특성을 도시한 것이고, 일점 쇄선은 앞서 설명한 디스플레이 패널의 중앙에서 상부로 40cm 이격하여 후면으로 방사하여 측정한 것(이하, '상단 후면 방사'라 함)이다. 도 10c에 도시된 바와 같이, 박스로 도시된 약 500 Hz 이하의 음향 특성을 포함하여, 중앙 후면 방사 및 상단 후면 방사의 경우 실질적인 음향 특성을 관찰할 수는 없었다.
도 11a 내지 도 11c는 실험예에 따른 주파수-음압 특성을 나타낸 그래프이다. 도 11에서 가로축은 주파수(Frequency, Hz)이며, 세로축은 음압(Sound Pressure Level; SPL, dB)을 나타낸다.
도 11a 내지 도 11c의 실험예는 실제 환경을 모의 평가하기 위해서 무향실이 아닌 일반적인 음향의 반사가 발생하는 공간에서, 도 10a내지 도10c에서와 동일한 실험용 65인치 TV에 장착된 풀레인지 스피커를 벽면으로부터 15cm 이격한 평면을 가상의 TV의 위치로 설정하고, 각각 디스플레이 패널의 중앙부에서 정면과 후면으로 방사, 디스플레이 패널의 중앙에서 상부로 40cm 이격하여 후면으로 방사, 디스플레이 패널의 중앙에서 측면으로 40cm 이격하여 측면으로 방사하여 측정한 것이다. 도 11a 내지 도 11c의 측정 조건은 앞서 설명한 도 9의 측정 조건과 동일하므로, 중복 설명을 피하기 위해 추가 기재는 생략한다.
도 11a에서 실선은 앞서 설명한 디스플레이 패널의 중앙에서 후면(이하, '중앙 후면 방사'라 함)으로 방사한 것이고, 일점 쇄선은 디스플레이 패널의 중앙에서 정면으로 방사(이하, '중앙 정면 방사'라 함)한 것이다. 도 11a에서 도시된 바와 같이, 중앙 정면 방사 및 중앙 후면 방사는 박스로 도시된 약 500 Hz 이하의 음압 분포가 전반적으로 좁아지며 음향이 향상된 것을 알 수 있다. 특성에서 큰 차이가 없는 것을 알 수 있고, 중앙 정면 방사는 중앙 후면 방사에 비교하여 약 500Hz 이상의 음압 측정치에서 전반적으로 분포가 좁아져서 향상된 결과를 나타내는 것을 알 수 있으며, 주파수-음압 스펙트럼의 최대값을 연결한 엔벨로프(envelope) 관점에서는 중앙 후면 방사가 중앙 정면 방사보다 향상된 특성을 나타내고 있다. 도 11a 및 앞선 도 10a의 주파수-음압 특성을 비교하는 경우, 무향실에서는 중앙 정면 방사 및 중앙 후면 방사의 저음역대 특성 차이를 확인할 수 없었으나, 실제 환경을 모의한 실험에서는 중앙 후면 방사를 통해서 저음역대의 음향이 증폭되는 것을 확인할 수 있었다.
도 11b에서, 실선은 중앙 후면 방사의 주파수-음압 특성을 도시한 것이고, 일점 쇄선은 앞서 설명한 디스플레이 패널의 중앙에서 측면으로 40cm 이격하여 측면으로 방사하여 측정한 것(이하, '측면 방사'라 함)이다. 도 11b에 도시된 바와 같이, 박스로 도시된 약 500 Hz 이하의 음향 특성에서 중앙 후면 방사의 주파수-음압의 그래프는 중앙 정면 방사의 주파수-음압 그래프에 대비하여, 딥(deep)이 미세하게 줄어든 것을 알 수 있고, 공간에 의한 페이즈 딜레이(phase delay)가 중앙 후면 방사가 미세하게 우위인 것을 알 수 있다. 또한, 주파수-음압 스펙트럼의 최대값을 연결한 엔벨로프(envelope) 관점에서는 중앙 후면 방사가 중앙 정면 방사보다 향상된 특성을 나타내고 있다.
도 11c에서, 실선은 중앙 후면 방사의 주파수-음압 특성을 도시한 것이고, 일점 쇄선은 앞서 설명한 디스플레이 패널의 중앙에서 상부로 40cm 이격하여 후면으로 방사하여 측정한 것(이하, '상단 후면 방사'라 함)이다. 도 11c에 도시된 바와 같이, 박스로 도시된 약 500 Hz 이하의 음향 특성을 포함하여, 중앙 후면 방사 및 상단 후면 방사의 경우 실질적인 음향 특성을 관찰할 수는 없었다.
도 12a 내지 도 12c는 실험예에 따른 주파수-음압 특성을 나타낸 그래프이고, 도 13a 내지 도 13c는 실험예에 따른 주파수-음압 특성을 나타낸 그래프이다.
도 12 및 도 13의 실험예는 각각 앞서 도 10 및 도 11의 실험예에서 스피커를 다른 실험용 TV에 장착된 스피커로 변경한 것을 제외하고는 동일한 환경에서 실험을 수행하였다.
도 12a에서, 실선은 앞서 설명한 디스플레이 패널의 중앙에서 후면(이하, '중앙 후면 방사'라 함)으로 방사한 것이고, 일점 쇄선은 디스플레이 패널의 중앙에서 정면으로 방사(이하, '중앙 정면 방사'라 함)한 것이다. 도 12a에서 도시된 바와 같이, 중앙 정면 방사 및 중앙 후면 방사는 박스로 도시된 약 500 Hz 이하의 음향 특성에서 큰 차이가 없는 것을 알 수 있고, 중앙 정면 방사는 중앙 후면 방사에 비교하여 약 500Hz 이상의 음압 측정치에서 전반적으로 향상된 결과를 나타내는 것을 알 수 있다.
도 12b에서, 실선은 중앙 후면 방사의 주파수-음압 특성을 도시한 것이고, 일점 쇄선은 앞서 설명한 디스플레이 패널의 중앙에서 측면으로 40cm 이격하여 측면으로 방사하여 측정한 것(이하, '측면 방사'라 함)이다. 도 12b에 도시된 바와 같이, 박스로 도시된 약 500 Hz 이하의 음향 특성을 포함하여, 중앙 후면 방사 및 측면 방사의 경우 실질적인 음향 특성을 관찰할 수는 없었다.
도 12c에서, 실선은 중앙 후면 방사의 주파수-음압 특성을 도시한 것이고, 일점 쇄선은 앞서 설명한 디스플레이 패널의 중앙에서 상부로 40cm 이격하여 후면으로 방사하여 측정한 것(이하, '상단 후면 방사'라 함)이다. 도 12c에 도시된 바와 같이, 박스로 도시된 약 500 Hz 이하의 음향 특성을 포함하여, 중앙 후면 방사 및 상단 후면 방사의 경우 실질적인 음향 특성을 관찰할 수는 없었다.
도 13a 내지 도 13c는 실험예에 따른 주파수-음압 특성을 나타낸 그래프이다. 도 13에서 가로축은 주파수(Frequency, Hz)이며, 세로축은 음압(Sound Pressure Level; SPL, dB)을 나타낸다.
도 13a 내지 도 13c의 실험예는 실제 환경을 모의 평가하기 위해서 무향실이 아닌 일반적인 음향의 반사가 발생하는 공간에서, 도 10a내지 도10c에서와 동일한 실험용 65인치 TV에 장착된 풀레인지 스피커를 벽면으로부터 15cm 이격한 평면을 가상의 TV의 위치로 설정하고, 각각 디스플레이 패널의 중앙부에서 정면으로 방사, 후면으로 방사, 디스플레이 패널의 중앙에서 상부로 40cm 이격하여 후면으로 방사, 디스플레이 패널의 중앙에서 측면으로 40cm 이격하여 측면으로 방사하여 측정한 것이다. 도 13a 내지 도 13c의 측정 조건은 앞서 설명한 도 9의 측정 조건과 동일하므로, 중복 설명을 피하기 위해 추가 기재는 생략한다.
도 13a에서 실선은 앞서 설명한 디스플레이 패널의 중앙에서 후면(이하, '중앙 후면 방사'라 함)으로 방사한 것이고, 일점 쇄선은 디스플레이 패널의 중앙에서 정면으로 방사(이하, '중앙 정면 방사'라 함)한 것이다. 도 13a에서 도시된 바와 같이, 중앙 정면 방사 및 중앙 후면 방사는 박스로 도시된 약 500 Hz 이하의 음향의 음압이 전반적으로 향상된 것을 알 수 있다. 특성에서 큰 차이가 없는 것을 알 수 있고, 중앙 정면 방사는 중앙 후면 방사에 비교하여 약 500Hz 이상의 음압 측정치에서 전반적으로 향상된 결과를 나타내는 것을 알 수 있다. 도 13a 및 앞선 도 12a의 주파수-음압 특성을 비교하는 경우, 무향실에서는 중앙 정면 방사 및 중앙 후면 방사의 저음역대 특성 차이를 확인할 수 없었으나, 실제 환경을 모의한 실험에서는 중앙 후면 방사를 통해서 저음역대의 음향이 증폭되는 것을 확인할 수 있었다.
도 13b에서, 실선은 중앙 후면 방사의 주파수-음압 특성을 도시한 것이고, 일점 쇄선은 앞서 설명한 디스플레이 패널의 중앙에서 측면으로 40cm 이격하여 측면으로 방사하여 측정한 것(이하, '측면 방사'라 함)이다. 도 13b에 도시된 바와 같이, 박스로 도시된 약 500 Hz 이하의 음향 특성에서, 중앙 후면 방사의 주파수-음압의 그래프는 중앙 정면 방사의 주파수-음압 그래프에 대비하여, 딥(deep)이 미세하게 줄어든 것을 알 수 있고, 공간에 의한 페이즈 딜레이(phase delay)가 중앙 후면 방사가 미세하게 우위인 것을 알 수 있다.
도 13c에서, 실선은 중앙 후면 방사의 주파수-음압 특성을 도시한 것이고, 일점 쇄선은 앞서 설명한 디스플레이 패널의 중앙에서 상부로 40cm 이격하여 후면으로 방사하여 측정한 것(이하, '상단 후면 방사'라 함)이다. 도 13c에 도시된 바와 같이, 박스로 도시된 약 500 Hz 이하의 음향 특성을 포함하여, 중앙 후면 방사 및 상단 후면 방사의 경우 실질적인 음향 특성을 관찰할 수는 없었다.
본 출원에 따른 디스플레이 장치는 아래와 같이 설명될 수 있다.
본 출원에 따른 디스플레이 장치는 제1 영역 및 제2 영역을 포함하는 디스플레이 패널, 디스플레이 패널의 후면에 배치되는 제1 후면 커버, 제1 영역에 배치되고, 디스플레이 패널과 인접하게 배치되는 제1 음향발생모듈, 및 제2 영역에 배치되고, 디스플레이 패널과 이격하도록 마련되는 제2 음향발생모듈을 포함하고, 제1 후면 커버는 제2 음향발생모듈과 중첩되도록 형성되는 제1 후면 커버 포트홀을 포함하고, 제2 음향발생모듈은, 제1 후면 커버의 후면에 배치되고, 제1 후면 커버와 결합되는 인클로저, 및 인클로저에 장착되는 제2 음향발생유닛을 포함하고, 인클로저는 제1 후면 커버 포트홀과 중첩되는 인클로저 포트홀을 포함한다.
본 출원에 몇몇 예에 따르면, 제1 음향발생모듈은 디스플레이 패널을 직접적으로 진동시킴으로써 음향을 발생시키고, 음향을 디스플레이 패널의 전방으로 출력할 수 있다.
본 출원에 몇몇 예에 따르면, 제2 음향발생모듈은 인클로저 내부 공간인 제1 공명공간을 진동시킴으로써 음향을 발생시키고, 음향을 디스플레이 패널의 후방으로 출력할 수 있다.
본 출원에 몇몇 예에 따르면, 제1 영역은 디스플레이 패널의 좌측영역 및 우측영역이고, 제2 영역은 제1 영역과 중첩되지 않는 디스플레이 패널의 중앙영역일 수 있다.
본 출원에 몇몇 예에 따르면, 기 제1 영역은 디스플레이 패널의 상부영역이고, 제2 영역은 제1 영역과 중첩되지 않는 디스플레이 패널의 하부영역일 수 있다.
본 출원에 몇몇 예에 따르면, 상부영역은 제1 내지 제3 상부영역을 포함하고, 하부영역은 제1 및 제2 하부영역을 포함할 수 있다.
본 출원에 몇몇 예에 따르면, 디스플레이 패널 및 제1 후면 커버 사이의 제2영역에 대응되는 영역에 제2 공명공간이 형성되고, 제2 공명공간은 제1 공명공간과 연결될 수 있다.
본 출원에 몇몇 예에 따르면, 제1 공명공간 및 제2 공명공간의 연결에 의해, 제2 음향발생모듈에 의해 발생된 음향이 증폭될 수 있다.
본 출원에 몇몇 예에 따르면, 제1 음향발생모듈 및 제2 음향발생모듈은 동일한 선상에 배치될 수 있다.
본 출원에 몇몇 예에 따르면, 제1 영역 및 제2 영역을 구분하는 파티션 부재를 더 포함할 수 있다.
본 출원에 몇몇 예에 따르면, 인클로저는 인클로저의 일측에 형성된 덕트를 더 포함하며, 덕트는 제2 음향발생모듈에 의해 발생한 음향을 출력하는 추가 경로를 제공할 수 있다.
본 출원에 몇몇 예에 따르면, 제1 후면 커버의 배면에 형성되고, 제2 음향발생유닛에 대응되도록 형성되는 제1완충 부재를 더 포함할 수 있다.
본 출원에 몇몇 예에 따르면, 제1 음향발생모듈 및 제2 음향발생모듈을 수용하는 제2 후면 커버를 더 포함할 수 있다.
본 출원에 몇몇 예에 따르면, 제2 후면 커버는 제2 음향발생유닛에 대응되는 영역에 형성되는 미세홀을 포함하고, 미세홀은 제2 음향발생유닛에 의해 발생한 음향이 출력되는 경로를 제공할 수 있다.
본 출원에 몇몇 예에 따르면, 제2 음향발생모듈 및 제2 후면 커버가 접촉하는 영역에 형성되는 제2 완충 부재를 더 포함할 디스플레이 장치.
본 출원에 몇몇 예에 따르면, 디스플레이 패널 및 제1 후면 커버 사이에 배치되는 지지 부재를 더 포함할 수 있다.
본 출원에 몇몇 예에 따르면, 지지 부재 및 제1 후면 커버 사이에 배치되는 제3 완충 부재를 더 포함하고, 제2 완충 부재는 제2 음향발생모듈에서 발생된 음향이 누설되는 것을 방지할 수 있다.
상술한 본 출원의 예에 설명된 특징, 구조, 효과 등은 본 출원의 적어도 하나의 예에 포함되며, 반드시 하나의 예에만 한정되는 것은 아니다. 나아가, 본 출원의 적어도 하나의 예에서 예시된 특징, 구조, 효과 등은 본 출원이 속하는 분야의 통상의 지식을 가지는 자에 의하여 다른 예들에 대해서도 조합 또는 변형되어 실시 가능하다. 따라서 이러한 조합과 변형에 관계된 내용들은 본 출원의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.
이상에서 설명한 본 출원은 전술한 실시 예 및 첨부된 도면에 한정되는 것이 아니고, 본 출원의 기술적 사항을 벗어나지 않는 범위 내에서 여러 가지 치환, 변형 및 변경이 가능하다는 것이 본 출원이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 있어 명백할 것이다. 그러므로, 본 출원의 범위는 후술하는 특허청구범위에 의하여 나타내어지며, 특허청구범위의 의미 및 범위 그리고 그 등가 개념으로부터 도출되는 모든 변경 또는 변형된 형태가 본 출원의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 한다.
100: 디스플레이 패널 200: 제1 음향발생모듈
300: 제2 음향발생모듈 310: 제2 음향발생유닛
320: 인클로저 321: 인클로저 포트홀
322: 덕트 323: 결합 부재
324: 결합부 325: 제1 완충 부재
326: 러버링 327: 스크류
400: 제1 후면 커버
410: 후면 커버 포트홀 500: 제2 후면 커버
510: 미세홀 520: 제2 완충 부재
600: 파티션 부재
700: 접착 부재 800: 지지 부재
810: 제3 완충 부재 900: 미들 캐비닛

Claims (30)

  1. 영상을 표시하는 디스플레이 패널;
    상기 디스플레이 패널의 후면에 있는 제1 후면 커버;
    상기 제1 후면 커버의 후면에 있는 인클로저;
    상기 하우징과 상기 인클로저 사이의 제1 공명공간;
    상기 디스플레이 패널과 상기 제1 후면 커버 사이의 제2 공명공간;
    상기 인클로저에서 음향을 발생시키는 음향발생모듈; 및
    상기 제1 공명공간과 상기 제2 공명공간을 연결하도록 구성된 포트홀을 포함하는, 디스플레이 장치.
  2. 제1 항에 있어서,
    상기 포트홀은 상기 제1 후면 커버의 제1 후면 커버 포트홀과 상기 인클로저의 인클로저 포트홀을 포함하는, 디스플레이 장치.
  3. 제2 항에 있어서,
    상기 인클로저 포트홀은 상기 제1 후면 커버 포트홀과 중첩된, 디스플레이 장치.
  4. 제2 항에 있어서,
    상기 인클로저 포트홀은 상기 제1 후면 커버 포트홀보다 같거나 작은, 디스플레이 장치.
  5. 제2 항에 있어서,
    상기 제2 공명공간은 상기 제1 후면 커버 포트홀 및 상기 인클로저 포트홀을 통해 상기 제1 공명공간과 연결된, 디스플레이 장치.
  6. 제1 항에 있어서,
    상기 음향발생모듈에서 생성된 음향은 상기 제1 공명공간과 상기 제2 공명공간 사이의 포트홀에 의해 증폭되는, 디스플레이 장치.
  7. 제1 항에 있어서,
    상기 음향발생모듈을 둘러싸는 파티션 부재를 더 포함하고,
    상기 파티션 부재는 상기 디스플레이 패널과 상기 제1 후면 커버 사이에 배치되는, 디스플레이 장치.
  8. 제1 항에 있어서,
    상기 인클로저는 상기 인클로저의 일측에 형성된 덕트를 더 포함하고,
    상기 덕트는 상기 음향발생모듈에 의해 발생된 음향을 출력하는 추가 경로를 제공하는, 디스플레이 장치.
  9. 제1 항에 있어서,
    상기 음향발생모듈은,
    플레이트;
    상기 플레이트 상에 있는 마그네트;
    상기 플레이트 상에 있는 센터폴;
    상기 센터폴 주위에 배치된 보빈; 및
    상기 보빈 외곽에 권취된 코일을 포함하는, 디스플레이 장치.
  10. 제1 항에 있어서,
    상기 제1 후면 커버의 후면에서 상기 음향발생모듈과 대응되게 형성된 완충 부재를 더 포함하는, 디스플레이 장치.
  11. 제10 항에 있어서,
    상기 완충 부재는 상기 음향발생모듈에 대응하는 상기 인클로저의 일부를 대체하도록 형성된, 디스플레이 장치.
  12. 영상을 표시하고, 제1 영역과 제2 영역을 포함하는 디스플레이 패널;
    상기 디스플레이 패널의 후면에 있는 제1 후면 커버;
    상기 제1 후면 커버의 후면에 있는 인클로저;
    상기 제1 영역에 배치되어 상기 디스플레이 패널을 진동시켜 제1 음향을 발생시키는 제1 음향발생모듈;
    상기 제2 영역에 배치된 상기 인클로저에서 상기 인클로저의 내부 공간을 진동시켜 제2 음향을 발생시키는 제2 음향발생모듈을 포함하는, 디스플레이 장치.
  13. 제12 항에 있어서,
    상기 제1 음향은 중고음역대의 음향이고,
    상기 제2 음향은 저음역대의 음향인, 디스플레이 장치.
  14. 제12 항에 있어서,
    상기 제1 음향발생모듈은 상기 제1 후면 커버를 관통하여 상기 디스플레이 패널에 접촉되는, 디스플레이 장치.
  15. 제12 항에 있어서,
    상기 제1 영역은 상기 디스플레이 패널의 좌측영역 및 우측영역이고, 상기 제2 영역은 상기 제1 영역과 중첩되지 않는 디스플레이 패널의 중앙영역인, 디스플레이 장치.
  16. 제12 항에 있어서,
    상기 제1 영역은 상기 디스플레이 패널의 상부영역이고, 상기 제2 영역은 상기 제1 영역과 중첩되지 않는 디스플레이 패널의 하부영역인, 디스플레이 장치.
  17. 제16 항에 있어서,
    상기 상부영역은 제1 내지 제3 상부영역을 포함하고,
    상기 하부영역은 제1 및 제2 하부영역을 포함하는, 디스플레이 장치.
  18. 제12 항에 있어서,
    상기 인클로저의 내부 공간인 제1 공명공간과 상기 디스플레이 패널과 상기 제1 후면 커버 사이의 제2 공명공간을 연결하도록 구성된 포트홀을 더 포함하는, 디스플레이 장치.
  19. 제18 항에 있어서,
    상기 제2 음향은 상기 제1 공명공간과 상기 제2 공명공간 사이의 포트홀에 의해 증폭되는, 디스플레이 장치.
  20. 제12 항에 있어서,
    상기 제1 음향발생모듈과 상기 제2 음향발생모듈은 동일한 선상에 배치되는, 디스플레이 장치.
  21. 제12 항에 있어서,
    상기 제1 영역 및 제2 영역을 구분하는 파티션 부재를 더 포함하는, 디스플레이 장치.
  22. 제12 항에 있어서,
    상기 인클로저는 상기 인클로저의 일측에 형성된 덕트를 더 포함하고,
    상기 덕트는 상기 제2 음향발생모듈에 의해 발생된 상기 제2 음향을 출력하는 추가 경로를 제공하는, 디스플레이 장치.
  23. 제12 항에 있어서,
    상기 제1 후면 커버의 후면에서 상기 제2 음향발생모듈과 대응되게 형성된 제1 완충 부재를 더 포함하는, 디스플레이 장치.
  24. 제23 항에 있어서,
    상기 제1 완충 부재는 상기 제2 음향발생모듈에 대응하는 상기 인클로저의 일부를 대체하도록 형성된, 디스플레이 장치.
  25. 제12 항에 있어서,
    상기 제1 음향발생모듈과 상기 제2 음향발생모듈을 수용하는 제2 후면 커버를 더 포함하는, 디스플레이 장치.
  26. 제25 항에 있어서,
    상기 제2 후면 커버는 상기 제2 음향발생모듈에 대응하는 영역에 형성된 미세홀을 포함하고,
    상기 미세홀은 상기 제2 음향발생모듈에 의해 발생된 제2 음향이 출력되는 경로를 제공하는, 디스플레이 장치.
  27. 제25 항에 있어서,
    상기 제2 음향발생모듈과 상기 제2 후면 커버가 접촉하는 영역에 형성된 제2 완충 부재를 더 포함하는, 디스플레이 장치.
  28. 제12 항에 있어서,
    상기 디스플레이 패널과 상기 제1 후면 커버 사이에 배치된 지지 부재를 더 포함하는, 디스플레이 장치.
  29. 제28 항에 있어서,
    상기 지지 부재와 상기 제1 후면 커버 사이에 배치된 제3 완충 부재를 더 포함하고,
    상기 제3 완충 부재는 상기 제2 음향발생모듈에서 발생된 상기 제2 음향이 누설되는 것을 방지하는, 디스플레이 장치.
  30. 제12 항에 있어서,
    상기 제2 음향발생모듈은 상기 제1 음향발생모듈과 동일한 구조로 이루어지지만 반대로 제공되고,
    상기 제2 음향발생모듈은 상기 디스플레이 패널로부터 분리된 진동 패널에 제공된, 디스플레이 장치.
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