WO2019066596A1 - 디스플레이 장치 - Google Patents

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WO2019066596A1
WO2019066596A1 PCT/KR2018/011601 KR2018011601W WO2019066596A1 WO 2019066596 A1 WO2019066596 A1 WO 2019066596A1 KR 2018011601 W KR2018011601 W KR 2018011601W WO 2019066596 A1 WO2019066596 A1 WO 2019066596A1
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WO
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sensor
opening
guide
disposed
ultrasonic waves
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PCT/KR2018/011601
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서영광
아쓰야요코이
히로미타치바나
최은석
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삼성전자주식회사
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Publication date
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Definitions

  • the present invention relates to a display device, and more particularly to a display device having a motion sensor.
  • a display device is a device for displaying a screen, which includes a monitor and a television.
  • a display device uses a light emitting display panel such as a self-luminous display panel such as an organic light-emitting diode (OLED) and a liquid crystal display (LCD) panel.
  • a light emitting display panel such as a self-luminous display panel such as an organic light-emitting diode (OLED) and a liquid crystal display (LCD) panel.
  • OLED organic light-emitting diode
  • LCD liquid crystal display
  • the present invention relates to a display module and a display device to which a water-emitting display panel is applied.
  • the backlight unit includes a light source module having a light source, a light source module having a light source module, and a backlight unit.
  • the backlight unit includes a light source module having a light source, And a plurality of optical sheets that receive light and guide the light to the display panel.
  • One aspect of the present invention provides a display device in which the sensor is not exposed to the outside.
  • One aspect of the present invention provides a display device that improves the performance of sensing even when the sensor is not exposed to the outside.
  • a display device including: a display panel that displays an image in a first direction; a display panel that is disposed in a direction opposite to the first direction with respect to the display panel and transmits ultrasonic waves in a second direction,
  • a sensor including a sensor head for receiving ultrasonic waves in an opposite direction, a first opening into which the sensor head is inserted, a second opening opening toward the second direction, a channel connecting the first opening and the second opening, And a guide provided in the channel and guiding the ultrasonic wave to change the direction of the ultrasonic waves passing through the channel.
  • the guide portion guides the ultrasonic waves in a first direction when ultrasonic waves transmitted from the sensor head pass through the second opening.
  • the guide portion guides the ultrasonic waves such that the ultrasonic waves received by the sensor head pass through the second opening and then are directed in a direction opposite to the second direction.
  • a top chassis disposed in front of the display panel, wherein the guide and the sensor are disposed inside the top chassis.
  • a top chassis disposed in front of the display panel, wherein a second opening of the guide is disposed in the same line as a rim of the top chassis in the first direction.
  • the guide portion may be inclined toward the first direction in the second direction.
  • the second opening is spaced apart in the second direction relative to the first opening and the channel includes a first region adjacent the first opening and a second region adjacent the second opening, And a third region provided between the second regions, and the guide portion is disposed on the second region.
  • cross-sectional area of the first region in the first direction is wider than the cross-sectional area of the third region in the first direction.
  • the width of the first opening is shorter than the width of the second opening.
  • the thickness of the second opening is set to 1/2 or less with respect to the thickness of the first opening.
  • the distance between the end of the sensor header and the second opening is set to a multiple of? / 2.
  • the sensor may further include a sensor substrate on which the sensor head is mounted, and the guide further includes a seating portion disposed on the first opening side and adapted to seat the sensor substrate.
  • the guide further includes a partition provided in the third area and partitioning the internal space on the third area into a plurality of parts in the third direction.
  • the guide further includes a partition provided in the third area and partitioning the internal space on the third area in the first direction.
  • a display device includes a display panel for displaying an image in a forward direction, a top chassis disposed in front of the display panel, and a display panel disposed at the rear of the display panel for transmitting ultrasonic waves in the vertical direction, And a guide for guiding the direction of the ultrasonic wave to switch the traveling direction of the ultrasonic wave transmitted from the sensor and the traveling direction of the ultrasonic wave received by the sensor, wherein the sensor and the guide are disposed inside the tower chassis do.
  • the sensor may further include a sensor head for transmitting or receiving ultrasonic waves, wherein the guide includes a first opening through which the sensor head is inserted and a second opening vertically spaced from the first opening, A channel connecting the second opening and a guide portion guiding the traveling direction of the ultrasonic wave to switch the traveling direction of the ultrasonic wave, and the second opening is arranged on the same line in the front-rear direction with the rim of the tower chassis.
  • a bottom chassis coupled to the top chassis at a rear side of the display panel and a back cover covering the bottom chassis at a rear side of the bottom chassis, wherein the sensor and the guide are disposed between the bottom chassis and the back cover .
  • the guide portion is provided to be inclined forward so that the ultrasonic waves transmitted from the sensor head proceed forward.
  • a display device including: a display panel that displays an image in a first direction; a display panel that is disposed in a direction opposite to the first direction with respect to the display panel and transmits ultrasonic waves in a second direction, A sensor for receiving ultrasonic waves in the opposite direction and an ultrasonic wave transmitted in the second direction are guided to be switched in the first direction or an ultrasonic wave propagating in the direction opposite to the first direction is guided in a direction opposite to the second direction And a guide provided so that ultrasonic waves are received by the sensor.
  • the present invention relates to a display device for minimizing a bezel, which improves aesthetics by not exposing the sensor to the outside.
  • the present invention is intended to efficiently maintain the performance of the sensor, including a guide provided to easily detect the front of the display device even when the sensor is disposed inside the bezel.
  • FIG. 1 is a perspective view of a display device according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 2A is an exploded perspective view of a display device according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 2B is a view showing a state in which only a part of the configuration of the display device according to the embodiment of the present invention is disassembled;
  • FIG 3 is a cross-sectional view of a portion of a display device according to one embodiment of the present invention.
  • FIG. 4 is a diagram illustrating a control unit of a display apparatus according to an exemplary embodiment of the present invention and a driving method of a part of the apparatus.
  • FIG. 4 is a diagram illustrating a control unit of a display apparatus according to an exemplary embodiment of the present invention and a driving method of a part of the apparatus.
  • FIG. 5 is a diagram illustrating driving of a sensor of a display device according to an embodiment of the present invention.
  • 6A is a view schematically showing a state in which ultrasonic waves are transmitted from a sensor of a display device according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 6B is a view schematically showing a state in which ultrasonic waves transmitted from a sensor of a display device according to an embodiment of the present invention are reflected and then received by a sensor.
  • FIG. 6B is a view schematically showing a state in which ultrasonic waves transmitted from a sensor of a display device according to an embodiment of the present invention are reflected and then received by a sensor.
  • FIG. 7 is an exploded perspective view of a sensor and a guide of a display device according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 8A is a cross-sectional view of the guide of the display device according to the embodiment of the present invention with respect to the XY axis
  • FIG. 8B is a sectional view of the guide of the display device according to the embodiment of the present invention, taken along the YZ-axis.
  • 9A is a cross-sectional view of a guide of a display device according to another embodiment of the present invention with respect to the XY axis
  • FIG. 9B is a cross-sectional view of the guide of the display device according to another embodiment of the present invention, taken along the YZ-axis.
  • 10A is a cross-sectional view of the guide of the display device according to another embodiment of the present invention with respect to the XY axis
  • 10B is a cross-sectional view of the guide of the display device according to another embodiment of the present invention, taken along the YZ axis.
  • 11 is a sectional view of the guide of the display device according to another embodiment of the present invention, taken along the YZ axis
  • first component may be referred to as a second component
  • second component may also be referred to as a first component.
  • " and / or &quot includes any combination of a plurality of related listed items or any of a plurality of related listed items.
  • FIG. 1 is a perspective view of a display device according to an embodiment of the present invention
  • FIG. 2 is an exploded perspective view of a display device according to an embodiment of the present invention
  • FIG. 3 is a cross-sectional view of a part of a display device according to an embodiment of the present invention.
  • the 'front' and 'front' used herein are based on the front surface of the display panel 20, which is the side on which the display panel 20 displays images based on the display device 1 shown in FIG. 'Upper side' and 'lower side' refer to the upper and lower sides of the display device 1 shown in FIG. 1, and 'both sides' and 'side' refer to the left and right directions of the display device 1 shown in FIG. 1 .
  • the display device 1 includes therein a display module for displaying an image.
  • the display module includes a display panel 20 on which an image is displayed, and a backlight unit that supplies light to the display panel 20.
  • the backlight unit may include the light source module 30 and the optical sheet 60. That is, the backlight unit includes a light source module 30 disposed at the back of the display panel 20, a light source module 30 disposed at a space between the display panel 20 and the light source module 30, An optical sheet 60 disposed between the light guide plate 40 and the display panel 20 to change the optical properties thereof and a display panel 20 which is disposed between the light guide plate 40 and the display panel 20, A middle mold 70 that supports the light guide plate 40, and a display chassis 80 that forms an outer appearance.
  • the display chassis 80 includes a top chassis 82 coupled to the front side of the middle mold 70 to maintain the state in which the display panel 20 is installed in the middle mold 70, And a bottom chassis 84 coupled to the rear side and having the light source module 30 disposed on both sides thereof.
  • the light source module 30 is disposed inside the bottom chassis 84 and can illuminate the chassis toward the inner center side of the bottom chassis 84.
  • the light source 30 is disposed at a lower portion of the display module, but is not limited thereto.
  • the light source 30 may be applied to at least either the lower portion, the side portion, or the upper portion of the display module, .
  • the light source may be applied to the edge display method, or a direct display type light source may be applied.
  • the middle mold 70 is provided with a light guide plate 40, a display panel 20 and a top chassis 82 on the front side and a bottom chassis 84 on the rear side to support the respective components, (20) and the bottom chassis (84) are kept apart from each other.
  • the top chassis 82 includes a bezel portion 82a that covers the front outer side of the display panel 20 and a top side portion 82b that is bent backward from the end portion of the bezel portion 82a and covers the side surface of the middle mold 70, .
  • the bottom chassis 84 includes a rear portion 84a that forms the rear surface of the display module and a bottom side portion 84b that extends forwardly around the rear portion and is coupled into the middle mold 70.
  • the light source module 30 may include a light source package 31 and a printed circuit board 38.
  • the light source of the light source package 31 includes a light emitting element (LED).
  • a plurality of light source packages 31 may be provided, and the plurality of light source packages 31 may be spaced apart from each other at regular intervals.
  • the plurality of light source packages 31 may be disposed on the printed circuit board so as to be spaced apart from each other.
  • the light guide plate 40 is disposed so as to be spaced apart from the bottom chassis 84 so that the light sources 30 are disposed on both sides of the space between the light guide plate 40 and the inner surface of the bottom chassis 84, do.
  • the light guide plate 40 may include a reflecting member 45 on its back surface.
  • the reflective member 45 may be provided on the back surface of the light guide plate 40 so that all light generated from the light source package 31 can be directed to the front surface.
  • the reflection member 45 may be formed as a reflection plate separately from the light guide plate 40 and disposed on the back surface of the light guide plate 40 or may be integrally formed with the light guide plate 40. [ Further, by reflecting and coating the back surface of the light guide plate 40, the same effect as the above effect can be obtained.
  • the light guide plate 40 is provided so as to transmit light generated from the light source.
  • the light guide plate 40 may be formed of a transparent resin material for this purpose. It can be disposed at a certain distance from the light source so as to minimize the deformation due to heat generated in the light source.
  • a back cover 90 covering the rear of the bottom chassis 84 and forming the appearance of the display device 1 may be disposed at the rear of the bottom chassis 84.
  • the width of the bezel portion 82a of the top chassis 82 may be minimized to realize a so-called bezel-less display device 1.
  • the bezel portion 82a may be provided such that the non-display region formed by a black matrix or the like of the display panel 20 is minimized except the region where the non-display region is not exposed to the outside.
  • the interval between the lower end of the display panel 20 of the display device 1 and the lower end of the frame portion 82a may be very short.
  • the display device 1 may include a sensor 100 for detecting whether or not a user is present in front of the display device 1.
  • the sensor 100 can not be disposed between the lower end of the display panel 20 and the lower end of the frame portion 82a. Therefore, the sensor 100 can be disposed on the rear side of the display panel 20.
  • the senor 100 may be disposed between the bottom chassis 84 and the back cover 90 so as not to be exposed to the outside.
  • the sensor 100 When the sensor 100 is disposed on the lower side of the display panel 20 similar to a conventional display device, the sensor 100 can be disposed further on the outside of the display panel 20 than the bezel 82a, So that the aesthetics of the entire display device 1 can be inhibited.
  • the sensor 100 As the sensor 100 is disposed on the rear side of the display panel 20 without being exposed to the outside, a problem may arise in transmitting ultrasonic waves forward and receiving ultrasonic waves returning from the front. Even when the sensor 100 is arranged to transmit the ultrasonic wave forward, the ultrasonic wave which is difficult to transmit the ultrasonic wave to the front side of the display device 1 due to the front is blocked by the display panel 20, 100). ≪ / RTI >
  • the display device 1 guides the ultrasonic wave transmitted from the sensor 100 to the front side and guides the reflected ultrasonic wave to the sensor 100, And a guide 200 for guiding the traveling direction of the ultrasonic wave so that the ultrasonic wave can be received by the guide 200.
  • the guide 200 will be described in detail later.
  • the sensor 100 may include a transmitting sensor 110 for transmitting ultrasonic waves and a receiving sensor 120 for receiving the ultrasonic waves reflected from the transmitting sensor 110.
  • the transmitting sensor 110 and the receiving sensor 120 may be disposed between the back cover 90 and the display panel 20 as described above. And may be disposed in a space formed between the bottom chassis 84 and the back cover 90 in detail.
  • the transmission sensor 110 may include a sensor head 111 for transmitting ultrasonic waves and a sensor substrate 112 on which the sensor head 111 is mounted.
  • the receiving sensor 120 may include a sensor head 121 for receiving ultrasonic waves and a sensor substrate (not shown) on which the sensor head 121 is mounted (see FIG. 7B).
  • the display device 1 includes a first guide 200a for guiding an ultrasonic wave to switch the traveling direction of the ultrasonic waves transmitted from the transmission sensor 110 and a second guide 200b for switching the traveling direction of the ultrasonic waves received by the reception sensor 120, And a second guide 200b for guiding the first guide 200a.
  • the first guide 200a and the second guide 200b may be disposed between the bottom chassis 84 and the back cover 90 together with the sensor 100.
  • the transmission sensor 110 and the reception sensor 120 are disposed at one ends of the first guide 200a and the second guide 200b and the other ends of the first guide 200a and the second guide 200b are connected to the back cover 200a, Can be disposed in the seating groove 91 which opens downwardly of the seat 90. Ultrasonic waves transmitted from the transmission sensor 110 through the seating groove 91 can be transmitted to the outside through the first guide 200a and ultrasonic waves returned from the outside can be transmitted to the reception sensor 120 ). ≪ / RTI > The other end of the first guide 200a and the second guide 200b is a portion where the second opening 220 of the guide 200 will be described later.
  • the sensor 100 and the guides 200a and 200b are disposed inside the bezel 82a and may not be exposed to the user. More specifically, the other ends of the guides 200a and 200b are arranged on the same line as the outer rim of the bezel 82a, and the sensors 200a and 200b are disposed on the inner side of the guides 200a and 200b, 100) is also not exposed to the outside.
  • the sensor 100 and the guide 200 may be disposed under the display panel 20. However, the present invention is not limited to this, and the sensor 100 and the guide 200 may be disposed on the top or the side of the display panel 20. However, the sensor 100 may be disposed inside the guide 200 with respect to the center of the display panel 20 even if the sensor 100 is disposed outside the lower portion of the display panel 20.
  • the sensor 100 may be formed of one sensor as the transmitting sensor 110 and the receiving sensor 120.
  • the sensor head can be provided to be capable of both transmitting and receiving ultrasonic waves.
  • the guide 200 is not provided as a plurality of the first guide 200a and the second guide 200b but is configured as one guide 200 to guide the ultrasonic waves transmitted and received by one sensor 100 .
  • FIG. 4 is a diagram illustrating driving of a control unit and a part of the configuration of a display device according to an exemplary embodiment of the present invention
  • FIG. 5 is a diagram illustrating driving of a sensor of a display device according to an exemplary embodiment of the present invention
  • 6A is a view schematically showing a state in which ultrasonic waves are transmitted from a sensor of a display device according to an embodiment of the present invention
  • FIG. 6B is a view illustrating a state where ultrasonic waves transmitted from a sensor of a display device according to an embodiment of the present invention are reflected And is again received by the sensor.
  • the sensor 100 can drive the display panel 20 by determining whether a user is present in front of the display device 1. [ 4, when the sensor 100 senses that a user is present in front of the display device 1, the controller 300 transmits a signal to the controller 300, and the controller 300 controls the display controller 400
  • the sound controller 500 can transmit signals so as to drive the display panel 20 and the speaker (not shown), respectively.
  • the controller 300 transmits a signal to the controller 300.
  • the controller 300 controls the display controller 400 and the sound controller 500 A signal can be transmitted to stop driving the panel 20 and the speaker (not shown).
  • the sensor 100 transmits a signal to the controller 300 when the sensor 100 detects that no user is present in front of the display apparatus 1 and the controller 300 controls the display controller 400 to display the display panel 1,
  • the display controller 20 may transmit a signal to the display controller 400 to drive the display panel 20 to display a still image such as a photograph on the display 20.
  • the controller 300 transmits a signal to the controller 300 so that the sound controller 500 reproduces music and the like from the speaker And can transmit a signal to the sound controller 500.
  • the sensor 100 transmits a signal indicating the distance between the display device 1 and the user to the controller 300 and the controller 300 controls the brightness of the display image of the display panel 20
  • the display control unit 400 may be configured to transmit a signal to the display control unit 400.
  • the sensor 100 transmits a signal about a user's motion or a value of whether the user approaches the display device 1 to the controller 300 and the controller 300 controls the display controller 400 And may transmit a signal to the display controller 400 so that various images are displayed on the display panel 20.
  • the sensor 100 drives the transmission sensor 110 and the reception sensor 120 and analyzes a signal received through the reception sensor 120 to determine whether the user exists in front of the display device 1
  • a sensor control unit 130 that performs an algorithm to calculate and determine whether the user is moving, whether the user is approaching, the distance between the user and the display device 1, and the like.
  • the display device 1 amplifies a signal transmitted from the sensor control unit 130 by a driver 140 that adjusts the signal size and the like according to the operation condition of the transmission sensor 110 and a signal received by the reception sensor 120 And an amplifier & filter 140 for filtering the signal and transmitting the filtered signal to the sensor control unit 130.
  • the transmission sensor 110 receives an electrical signal and generates an ultrasonic wave such as an ultrasonic wave to emit ultrasonic waves into the air. According to an embodiment of the present invention, the transmission sensor 110 emits ultrasonic waves, but it is not limited thereto and can generate sound waves having various frequencies.
  • the receiving sensor 120 may convert an acoustic wave signal such as an ultrasonic wave in the air into an electric signal.
  • the ultrasonic wave transmitted from the transmission sensor 110 is reflected and received by the reception sensor 120 and the received ultrasonic wave value is transmitted to the sensor control unit 130.
  • the sensor control unit 130 detects the movement of the user, Can be calculated.
  • the display device 1 includes a first guide 200a for guiding an ultrasonic wave so as to change the traveling direction of the ultrasonic wave so that the ultrasonic wave UD emitted downward is directed to the front of the display device 1, . ≪ / RTI >
  • the sensor head 111 may be disposed to face the lower side of the display panel 20. Accordingly, the sensor head 111 can emit ultrasonic waves toward the lower side of the display panel 20.
  • the thickness of the back cover 90 may be increased to prevent the display device 1 from becoming slimmer and to prevent the sensation of aesthetics of the display device 1.
  • the sensor head 111 may be arranged to face forward but in this case the sensor head 111 is provided outside the bezel portion 82a in order to forward the ultrasonic wave to the front, ) Can also inhibit the sense of aesthetics. (See FIG. 3)
  • the display device 1 may include a first guide 200a for guiding an ultrasonic wave to change the traveling direction of the ultrasonic wave so that the ultrasonic wave emitted downward is directed to the front of the display device 1.
  • the first guide 200a guides the downward ultrasonic wave UD to be directed downward by guiding the downward ultrasonic wave UD emitted from the sensor head 111 downward.
  • the ultrasonic wave UG whose traveling direction is guided by the first guide 200a passes through the first guide 200a to be directly directed toward the user or a reflector (floor or display device 1 ), And can be reflected to the user side.
  • the transmission ultrasonic wave U1 emitted from the display device 1 is emitted toward the lower side of the sensor head 111, the sensor ultrasonic wave is transmitted through the first guide 200a to the user
  • the direction of travel can be set to the direction of travel.
  • the display device 1 displays the returned ultrasonic wave U2 that is formed such that the transmitted ultrasonic wave U1 is reflected by the user and returned to the display device 1, And a second guide 200b for guiding the traveling direction of the U2.
  • the sensor head 121 of the receiving sensor 120 may be provided so as to face down as the sensor head 111 of the transmitting sensor 110. [ The description of the same is the same as that of the sensor head 111 of the transmission sensor 110 described above, and the description of the overlapping description will be omitted.
  • the second guide 200b guides the return ultrasonic wave U2 so that the direction of the return ultrasonic wave U2 reflected by the user is changed in the direction in which the sensor head 121 is oriented when the second ultrasonic wave U2 passes through the second guide 200b .
  • the forward direction transmitting ultrasonic wave U1 is reflected by the user and has a traveling direction to the rear.
  • the second guide 200b guides the backward traveling direction of the return ultrasonic wave U2 to the upward traveling direction
  • the ultrasonic wave U2 guided by the second guide 200b can be moved upward and can be easily received by the sensor head 121 facing downward.
  • the guide 200 for guiding ultrasonic waves will be described in detail.
  • the first guide 200a and the second guide 200b are opposite to each other only when the ultrasonic waves are transmitted or received, but are guided on the same principle. And redundant description of the second guide 200b will be omitted.
  • both the first guide 200a and the second guide 200b will be referred to as a guide 200.
  • FIG. 7 is an exploded perspective view of a sensor and a guide of a display device according to an embodiment of the present invention
  • FIG. 8A is a cross-sectional view of the guide of the display device according to an embodiment of the present invention, Sectional view of the guide of the display device according to one embodiment of the present invention with respect to the YZ axis.
  • the guide 200 may be disposed below the transmission sensor 110.
  • a seating part 250 on which the sensor substrate 112 of the transmission sensor 110 is seated can be disposed above the guide 200.
  • the sensor substrate 112 is seated in the seating part 250 so that the transmission sensor 110 can be easily coupled to the guide 200.
  • the sensor substrate 112 may be coupled to the seat 250 by bolts or the like while the transmission sensor 110 is seated. Also, the sensor substrate 112 may be coupled to the seating part 250 by an adhesive or the like.
  • the guide 200 includes a first opening 210 into which the sensor head 111 is inserted and a second opening 220 spaced downward from the first opening 210 and opening toward the lower side of the display device 1, And a channel 230 through which the first opening 210 and the second opening 220 communicate with each other.
  • the sensor head 111 is inserted into the channel 230 through the first opening 210 and the ultrasonic waves emitted from the sensor head 111 pass through the second opening 220 through the channel 230 to be transmitted to the display device 1) outward.
  • the channel 230 may include a seating area 231 in which the sensor head 111 inserted through the first opening 210 is disposed.
  • the sensor head 111 can be seated in the head part 231 in a state where the transmission sensor 210 is seated by the seating part 250.
  • the ultrasonic waves can travel from the end portion 232 formed on the opposite side of the first opening 210 in the seating area 231 to the beginning of the transmission of ultrasonic waves to the outside of the display device 1 through the second opening 220 have.
  • the ultrasonic wave may resonate between the end portion 232 and the second opening 220 so that the ultrasonic wave propagates to the outside.
  • the distance h between the end portion 232 and the second opening 220 is set to (? / 2) * (integer) for the wavelength? Corresponding to the center frequency of the ultrasonic coral emitted from the sensor header 111 The length of the distance h can be determined.
  • the width w1 of the end portion 232 with respect to the XY axis is the width w2 of the second opening 222 when the horizontal direction of the display device is assumed as the X axis and the Y axis direction as the Z axis. Can be formed more narrowly. That is, the channel 230 may be arranged to have a wider width with respect to the XY axis as it extends from the first opening 210 (more precisely from the end 232) toward the second opening 220 side.
  • the width of the channel 230 is increased in the direction of the ultrasonic wave propagation so that the ultrasonic waves can spread widely while proceeding inside the channel 230. Accordingly, when the ultrasonic waves pass through the second opening 220, the ultrasonic waves can be propagated toward the front in a wide spread state.
  • the channel 230 may extend from the end 232 to the second opening 220 and may have a curved surface and a wider width. Accordingly, it is possible to minimize the switching of the traveling direction by colliding with the inside of the channel 230 while the ultrasonic wave advances.
  • the channel 230 is not limited to the embodiment of the present invention, but may extend in an oblique shape with a wider width toward the second opening 220.
  • a guide portion 240 may be provided in the space adjacent to the second opening 220 to guide the proceeding direction of the ultrasonic wave traveling in the downward direction to the other side.
  • the guide unit 240 may be inclined toward the front of the display device 1.
  • the guide part 240 may be formed as a section extending obliquely forward from the upper side to the lower side on one side of the channel 230 with respect to the YZ axis.
  • the guide part 240 is formed on the inner wall of the rear side of the channel 230 with respect to the YZ axis so that the ultrasonic wave can be guided from the rear side to the front side so that the ultrasonic wave can be guided to change the traveling direction of the ultrasonic wave.
  • the ultrasonic wave emitted downward from the sensor head 111 is reflected by the guide unit 240, and the traveling direction of the ultrasonic waves can be changed to the forward direction and proceed toward the forward direction.
  • Any ultrasonic wave UD1 emitted downward from the sensor head 111 may be moved downward and collided with the guide unit 240 so as to be forwardly reflected and directed forward.
  • any other ultrasonic wave UD2 emitted downward from the sensor head 111 moves downward, collides with one side of the channel 230, travels downward with a traveling direction having an inclination with respect to the downward direction, (UG2).
  • the UG2 is a light source that emits light
  • any other ultrasonic wave UD2 is moved to one side of the channel 230 outside the guide part 240, and the progress direction is switched. However, before the ultrasonic wave UD2 passes through the second opening 220, Direction can be guided.
  • the guide portion 240 may extend in a curved shape toward the second opening 220 side. Accordingly, the ultrasonic waves reflected by the guide unit 240 can naturally advance forward along the curved surface. Preferably, ultrasonic waves can be advanced forward along a direction in which the curved surface extends in a form similar to the Coanda effect.
  • the guide portion 240 is not limited thereto and may extend in a slanting manner toward the second opening 220 side.
  • the guide part 240 may be disposed in the second area A2 when it is assumed that the inner space of the channel 230 is divided by the third area A3 provided between the areas A2.
  • the thickness t1 of the first region A with respect to the YZ axis may be formed thicker than the thickness t3 of the third region A3 with respect to the YZ axis.
  • the thickness t2 of the second opening 220 with respect to the YZ axis in the second region A2 is formed to be not more than 1/2 of the thickness t1 of the end portion 232 in the first region A1 .
  • the thickness t1 of the end portion 232 or the first opening 110 may be substantially the same as the length of the diameter of the sensor head 111. [ The reason why the thickness t2 of the second opening 220 is less than 1/2 of the thickness t1 of the end portion 232 is that the ultrasonic wave emitted from the sensor head 111 does not impinge on the guide portion 240 So as to prevent direct passage through the second opening 220.
  • the ultrasonic waves passing directly through the second opening 220 without colliding with the guide unit 240 can be prevented from being directed to the forward direction by the ultrasonic waves proceeding downward and thus the efficiency of the sensor 110 can be deteriorated.
  • the guide 200 'of the display device 1 according to another embodiment of the present invention will be described.
  • the configuration other than the guide 200 'described below is the same as that of the display device 1 according to an embodiment of the present invention, and a duplicate description will be omitted.
  • FIG. 9A is a cross-sectional view of a guide of a display device according to another embodiment of the present invention
  • FIG. 9B is a cross-sectional view of a YZ-axis of a guide of a display device according to another embodiment of the present invention.
  • the channel 230 'of the guide 200' has the second opening 220 'in the first opening 210' with respect to the XY axis.
  • the width w1 of the end portion 232 ' may be equal to or greater than the width w2 of the opening 222'. That is, the channel 230 'is provided so that the width with respect to the XY axis is kept the same or narrower as it extends from the first opening 210' (more precisely from the end 232 ') toward the second opening 220' .
  • the width of the channel 230 may be wide in a direction in which the ultrasonic wave advances as in the channel 230 according to the embodiment of the present invention so that the ultrasonic wave propagates in the channel 230, This is to prevent a canceling effect between signals.
  • the channel 230 'of the guide 200' extends from the first opening 210 'to the second opening 220', while the width is narrower or the width is the same So that ultrasonic waves are spread in the width direction while passing through the channel 230 'to prevent the ultrasonic waves from propagating to the outside.
  • the guide 200 ' may include a guide part 240' for guiding the traveling direction of the ultrasonic wave propagating downward in the space adjacent to the second opening 220 'to the other side.
  • the guide part 240 ' is formed on the inner wall of the rear side of the channel 230' with respect to the YZ axis so that the ultrasonic wave can be guided from the rear side to the front side so that the ultrasonic wave can be guided to change the traveling direction of the ultrasonic wave.
  • the rear inner wall of the channel 230 ' according to another embodiment of the present invention, which is different from the inner wall on the rear side of the curved channel 230 according to the above-described embodiment of the present invention, As shown in FIG.
  • the rear inner wall of the channel 230 ' extends in a planar shape downward to the first area A1 and the third area A3 and is inclined forward by the guide part 240' in the second area A2 .
  • the guide portion 240 ' may include a curved surface and may be inclined forwardly in a curved shape, and inclined in a shape of a plane in a diagonal direction forward including a plane.
  • the thickness t1 of the first region A1 of the channel 230 'with respect to the YZ axis may be set to be narrower while extending toward the third region A3.
  • the thickness of the third region A3 with respect to the YZ axis may be maintained to be constant.
  • the thickness t2 of the second region A2 with respect to the YZ axis may be formed to correspond to or thicker than the thickness of the third region A3 with respect to the YZ axis.
  • the guide 200 " of the display device 1 according to another embodiment of the present invention will be described. Except for the guide 200 '' described below, the same configuration as that of the display device 1 according to an embodiment of the present invention is omitted, and redundant description will be omitted.
  • FIG. 10A is a cross-sectional view of a guide of a display device according to another embodiment of the present invention
  • FIG. 10B is a cross-sectional view of a YZ-axis of a guide of a display device according to another embodiment of the present invention.
  • the channel 230 " of the guide 200 " according to another embodiment of the present invention includes a partition 260 partitioning the channel 230 & .
  • the partitioning portion 260 can divide the channel 230 " in a plurality of directions in the XY-axis direction.
  • the present invention is not limited to this, and the channel 230 " may be further divided into a smaller number or a smaller number.
  • the ultrasonic waves passing through the respective channels 230a ", 230b ", and 230c " are divided by the partition 260 into a plurality of second openings 220a ", 220b ", 220c "
  • Ultrasonic waves can pass through the partitioned channel 230 " by respective channels 230a ", 230b ", and 230c " Thereby avoiding the cancellation effect that may occur between the signals of the ultrasonic waves during passage through the channel 230 ".
  • the transmission sensor 110 having one sensor head 111 can have an efficiency similar to that of a transmission sensor having a plurality of sensor heads.
  • a plurality of sensor heads and a plurality of guides are required to be additionally provided with a guide corresponding to the plurality of sensor heads.
  • the space in which the sensor and the plurality of guides are disposed may be increased.
  • the guide 200 '' of the display device 1 divides the inside of the channel 230 '' by the partition 260 so that one sensor head 111 ' It can have an effect similar to that of a phased-array head.
  • the guide 200 '' may also include a guide portion 240 '' disposed on a rear inner wall of the channel 230 'with respect to the YZ axis.
  • the guide portion 240 &quot can switch the traveling direction of the ultrasonic waves passing through the respective channels 230a ", 230b ", and 230c " Accordingly, the ultrasonic waves passing through the plurality of second openings 220a ", 220b ", and 220c "
  • the guide portion 240 &quot may be inclined toward the front in a planar form, but it is not limited thereto and may be inclined toward the front in a curved shape.
  • the partition 260 can divide the channel 230 " in the YZ-axis direction.
  • the partitioning part 260 can be arranged in a plurality of plate shapes arranged to be spaced apart in the YZ-axis direction, and the channel 230 "is partitioned in the front-rear direction of the display device 1 through the partitioning part 260, May pass through a channel 230 " defined in the anteroposterior direction and proceed to the outside.
  • the guide 200 of the display device 1 according to another embodiment of the present invention will be described. Except for the guide 200 described below, the same configuration as that of the display device 1 according to an embodiment of the present invention is omitted, and a duplicate description will be omitted.
  • FIG. 11 is a cross-sectional view of the guide of the display device according to another embodiment of the present invention, taken along the YZ-axis.
  • the guide 200 of the display device 1 may include a guide portion 270 disposed on the second opening 220.
  • the guide part 270 may include a plurality of inclined surfaces 271 disposed obliquely toward the front so that the ultrasonic waves emitted downward from the sensor head 111 may be collided with the plurality of inclined surfaces 271 to be reflected forward .
  • the ultrasonic waves passing through the second opening 220 formed between the plurality of inclined surfaces 271 can be advanced forward by the guide portion 270.
  • the rear inner wall of the channel 230 with respect to the YZ axis may be formed in a planar shape, but may be formed in a curved shape like the inner wall of the rear side of the channel 230 of the embodiment of the present invention described above.

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Abstract

본 발명의 사상에 따른 디스플레이 장치는 제 1방향으로 영상을 표시하는 디스플레이패널과 상기 디스플레이패널에 대해 상기 제 1방향의 반대 방향에 배치되고, 제 2방향으로 초음파를 송신하거나 또는 상기 제 2방향의 반대 방향으로 초음파를 수신하는 센서헤드를 포함하는 센서와 상기 센서헤드가 삽입되는 제 1개구와 상기 제 2방향을 향해 개방되는 제 2개구와 상기 제 1개구와 상기 제 2개구를 연결하는 채널과 상기 채널 내부에 마련되고 상기 채널 내부를 통과하는 초음파의 방향이 전환되도록 초음파를 가이드하는 가이드부를 포함하는 가이드를 포함한다.

Description

디스플레이 장치
본 발명은 디스플레이 장치에 관한 것으로, 보다 상세하게는 모션 센서를 구비하는 디스플레이 장치에 관한 것이다.
일반적으로 디스플레이 장치는 화면을 표시하는 장치로, 모니터나 텔레비전이 이에 포함된다. 디스플레이 장치는 유기 발광 다이오드(OLED: Organic Light-Emitting Diode)와 같은 자발광 디스플레이 패널과, 액정 디스플레이(LCD: liquid crystal display) 패널과 같은 수발광 디스플레이 패널이 사용된다.
본 발명은 수발광 디스플레이 패널이 적용되는 디스플레이 모듈 및 디스플레이 장치에 관한 것이다. 수발광 디스플레이 패널을 적용한 디스플레이 장치는 액정패널로 이루어져 화면이 표시되는 디스플레이 패널과, 디스플레이 패널에 광을 공급하는 백라이트 유닛(Backlight Unit)으로 이루어 지며, 백라이트 유닛은 광원을 갖는 광원모듈과, 광원으로부터 광을 전달받아 디스플레이 패널로 안내하는 복수의 광학 시트를 포함한다.
근래의 디스플레이 장치는 디스플레이 장치의 미관이 강조되면서 디스플레이 패널의 테두리를 감싸는 베젤을 최소화하는 기술이 증가하고 있다. 이에 따라 사람의 모션을 감지하여 디스플레이 패널의 동작을 제어하기 위해 마련되는 모션 센서의 배치가 문제될 수 있다.
본 발명의 일 측면은 센서가 외부로 노출되지 않는 구조를 개선한 디스플레이 장치를 제공한다.
본 발명의 일 측면은 센서가 외부로 노출되지 않아도 감지의 성능을 향상시키는 디스플레이 장치를 제공한다.
본 발명의 사상에 따른 디스플레이 장치는 제 1방향으로 영상을 표시하는 디스플레이패널과 상기 디스플레이패널에 대해 상기 제 1방향의 반대 방향에 배치되고, 제 2방향으로 초음파를 송신하거나 또는 상기 제 2방향의 반대 방향으로 초음파를 수신하는 센서헤드를 포함하는 센서와 상기 센서헤드가 삽입되는 제 1개구와 상기 제 2방향을 향해 개방되는 제 2개구와 상기 제 1개구와 상기 제 2개구를 연결하는 채널과 상기 채널 내부에 마련되고 상기 채널 내부를 통과하는 초음파의 방향이 전환되도록 초음파를 가이드하는 가이드부를 포함하는 가이드를 포함한다.
또한 상기 가이드부는, 상기 센서헤드에서 송신되는 초음파가 상기 제 2개구를 통과할 시 상기 제 1방향을 향하도록 초음파를 가이드한다.
또한 상기 가이드부는, 상기 센서헤드로 수신되는 초음파가 상기 제 2개구를 통과한 후 상기 제 2방향의 반대방향으로 향하도록 초음파를 가이드한다.
또한 상기 디스플레이패널의 전방에 배치되는 탑 섀시를 더 포함하고, 상기 가이드와 상기 센서는 상기 탑 섀시 내측에 배치된다.
또한 상기 디스플레이패널의 전방에 배치되는 탑 섀시를 더 포함하고, 상기 가이드의 제 2개구는 상기 제 1방향으로 상기 탑 섀시의 테두리와 동일선상에 배치된다.
또한 상기 가이드부는 상기 제 2방향에서 상기 제 1방향을 향해 경사지게 마련된다.
또한 상기 제 2개구는 상기 제 1개구에 대해 상기 제 2방향으로 이격 배치되고, 상기 채널은 상기 제 1개구와 인접한 제 1영역과 상기 제 2개구와 인접한 제 2영역과 상기 제 1영역과 상기 제 2영역 사이에 마련되는 제 3영역으로 구분되고, 상기 가이드부는 상기 제 2영역 상에 배치된다.
또한 상기 제 1영역의 상기 제 1방향으로의 단면적은 상기 제 3영역의 상기 제 1방향으로의 단면적보다 넓다.
또한 상기 제 1개구의 폭은 상기 제 2개구의 폭보다 짧다.
또한 상기 제 2개구의 두께는 상기 제 1개구의 두께에 대하 1/2이하로 마련된다.
또한 상기 센서해더에서 송신되는 초음파의 파장을 λ라고 가정할 시, 상기 센서헤더의 단부와 상기 제 2개구사이의 거리는 λ/2의 정수 배수의 값으로 마련된다.
또한 상기 센서는 상기 센서헤드가 실장되는 센서기판을 더 포함하고, 상기 가이드는 상기 제 1개구측에 배치되고 상기 센서기판이 안착되도록 마련되는 안착부를 더 포함한다.
또한 상기 가이드는 상기 제 3영역에 마련되고 상기 제 3영역 상의 내부 공간을 제 3방향으로 복수개로 구획하는 구획부를 더 포함한다.
또한 상기 광변환유닛은, 상기 가이드는 상기 제 3영역에 마련되고 상기 제 3영역 상의 내부 공간을 상기 제 1방향으로 복수개로 구획하는 구획부를 더 포함한다.
또한 상기 가이드부는 상기 제 2개구에 배치된다.
본 발명의 사상에 따른 디스플레이 장치는 전방으로 영상을 표시하는 디스플레이패널과 상기 디스플레이패널의 전방에 배치되는 탑 섀시와 상기 디스플레이패널의 후방에 배치되고, 상하 방향으로 초음파를 송신하거나 또는 상하방향으로 초음파를 수신하는 센서와 상기 센서에서 송신되는 초음파의 진행 방향과 상기 센서로 수신되는 초음파의 진행 방향을 전환하도록 초음파의 방향을 가이드하는 가이드를 포함하고, 상기 센서와 상기 가이드는 상기 탑 섀시 내부에 배치된다.
또한 상기 센서는 초음파를 송신하거나 수신하는 센서헤드를 포함하고, 상기 가이드는 상기 센서헤드가 삽입되는 제 1개구와 상기 제 1개구에 대해 상하방향으로 이격되는 제 2개구와 상기 제 1개구와 상기 제 2개구를 연결하는 채널과 초음파의 진행 방향을 전환하도록 초음파의 진행 방향을 가이드하는 가이드부를 포함하고, 상기 제 2개구는 상기 탑 섀시의 테두리와 전후 방향으로 동일선상에 배치된다.
또한 상기 디스플레이 패널의 후방에서 상기 탑섀시와 결합되는 바텀 섀시와 상기 바텀 섀시의 후방에서 상기 바텀 섀시를 커버하는 백커버를 더 포함하고, 상기 센서와 상기 가이드는 상기 바텀 샤시와 상기 백커버 사이에 배치된다.
또한 상기 가이드부는 상기 센서헤드에서 송신되는 초음파가 전방으로 진행되도록 전방으로 경사지게 마련된다.
본 발명의 사상에 따른 디스플레이 장치는 제 1방향으로 영상을 표시하는 디스플레이패널과 상기 디스플레이패널에 대해 상기 제 1방향의 반대 방향에 배치되고, 제 2방향으로 초음파를 송신하거나 또는 상기 제 2방향의 반대 방향으로 초음파를 수신하는 센서와 상기 제 2방향으로 송신되는 초음파를 상기 제 1방향으로 진행 방향이 전환되도록 가이드 하거나, 상기 제 1방향의 반대방향으로 진행되는 초음파를 상기 제 2방향의 반대 방향으로 진행 방향이 전환되어 상기 센서로 초음파가 수신되도록 마련되는 가이드를 포함한다.
본 발명은 베젤을 최소화하는 디스플레이 장치에 있어서, 센서를 외부에 노출시키지 않아 심미감을 향상시키기 위한 것이다.
또한 본 발명은 센서가 베젤 내측에 배치되어도 디스플레이 장치의 전방을 용이하게 감지하기 위해 마련되는 가이드를 포함하여 센서의 성능을 효율적으로 유지하기 위한 것이다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 디스플레이 장치의 사시도.
도 2a는 본 발명의 일 실시예에 따른 디스플레이 장치의 분해사시도.
도 2b는 본 발명의 일 실시예에 따른 디스플레이 장치의 일부 구성만 분해한 상태를 도시한 도면.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 디스플레이 장치의 일부의 단면도.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 디스플레이 장치의 제어부와 일부 구성의 구동을 도식화한 도면.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 디스플레이 장치의 센서의 구동을 도식화한 도면.
도 6a는 본 발명의 일 실시예에 따른 디스플레이 장치의 센서에서 초음파가 송신되는 상태를 개략적으로 도시한 도면.
도 6b는 본 발명의 일 실시예에 따른 디스플레이 장치의 센서에서 송신된 초음파가 반사되어 다시 센서로 수신되는 상태를 개략적으로 도시한 도면.
도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 디스플레이 장치의 센서와 가이드의 분해사시도.
도 8a는 본 발명의 일 실시예에 따른 디스플레이 장치의 가이드의 XY축에 대한 단면도
도 8b는 본 발명의 일 실시예에 따른 디스플레이 장치의 가이드의 YZ축에 대한 단면도.
도 9a는 본 발명의 다른 일 실시예에 따른 디스플레이 장치의 가이드의 XY축에 대한 단면도
도 9b는 본 발명의 다른 일 실시예에 따른 디스플레이 장치의 가이드의 YZ축에 대한 단면도.
도 10a는 본 발명의 다른 일 실시예에 따른 디스플레이 장치의 가이드의 XY축에 대한 단면도
도 10b는 본 발명의 다른 일 실시예에 따른 디스플레이 장치의 가이드의 YZ축에 대한 단면도.
도 11은 본 발명의 다른 일 실시예에 따른 디스플레이 장치의 가이드의 YZ축에 대한 단면도
본 명세서에 기재된 실시예와 도면에 도시된 구성은 개시된 발명의 바람직한 일 예에 불과할 뿐이며, 본 출원의 출원시점에 있어서 본 명세서의 실시예와 도면을 대체할 수 있는 다양한 변형 예들이 있을 수 있다.
또한, 본 명세서의 각 도면에서 제시된 동일한 참조번호 또는 부호는 실질적으로 동일한 기능을 수행하는 부품 또는 구성요소를 나타낸다.
또한, 본 명세서에서 사용한 용어는 실시예를 설명하기 위해 사용된 것으로, 개시된 발명을 제한 및/또는 한정하려는 의도가 아니다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. 본 명세서에서, "포함하다" 또는 "가지다" 등의 용어는 명세서상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는다.
또한, 본 명세서에서 사용한 “제1”, “제2” 등과 같이 서수를 포함하는 용어는 다양한 구성요소들을 설명하는데 사용될 수 있지만, 상기 구성요소들은 상기 용어들에 의해 한정되지는 않으며, 상기 용어들은 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하는 목적으로만 사용된다. 예를 들어, 본 발명의 권리 범위를 벗어나지 않으면서 제1 구성요소는 제2 구성요소로 명명될 수 있고, 유사하게 제2 구성요소도 제1 구성요소로 명명될 수 있다. “및/또는” 이라는 용어는 복수의 관련된 기재된 항목들의 조합 또는 복수의 관련된 기재된 항목들 중의 어느 항목을 포함한다.
이하에서는 본 발명에 따른 실시예를 첨부된 도면을 참조하여 상세히 설명한다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 디스플레이 장치의 사시도이고, 도 2a는 본 발명의 일 실시예에 따른 디스플레이 장치의 분해사시도이고, 도 2b는 본 발명의 일 실시예에 따른 디스플레이 장치의 일부 구성만 분해한 상태를 도시한 도면이고, 도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 디스플레이 장치의 일부의 단면도이다.
본 발명의 설명은 평면 디스플레이 장치(1)를 일례로 설명하나, 곡면 디스플레이 장치나, 벤더블(bendable) 디스플레이 장치에도 적용이 가능하다.
또한 본 명세서에서 사용한 '전방', 전면'은 도 1에 도시된 디스플레이 장치(1)를 기준으로 디스플레이 패널(20)이 화상을 표시하는 측인 디스플레이 패널(20)의 전면을 기준으로 한다. 이를 기준으로 '상측', '하측'은 도 1에 도시된 디스플레이 장치(1)의 위측과 아래측을 나타내며 '양측, '측방'은 도 1에 도시된 디스플레이 장치(1)의 좌우 방향을 말한다.
디스플레이 장치(1)는 화상을 표시하는 디스플레이 모듈을 내부에 포함한다.
디스플레이 모듈은 화상이 표시되는 디스플레이패널(20)과, 디스플레이 패널(20)에 광을 공급하는 백라이트 유닛(Backlight Unit)을 포함한다. 백라이트유닛은 광원모듈(30)과, 광학시트(60)를 포함할 수 있다. 즉, 백라이트유닛은, 디스플레이 패널(20)의 후방에 배치된 광원모듈(30)과, 디스플레이 패널(20)과 광원모듈(30) 사이의 공간에 배치되어 후방측에서 전달된 광이 확산되어 전방측에 위치한 디스플레이 패널(20)에 전달되도록 하는 도광판(40)과, 도광판(40)과 디스플레이 패널(20)사이에 배치되어 광학적성질을 변경시키는 광학시트(60)와, 디스플레이 패널(20)과 도광판(40)을 지지하는 미들몰드(70)와, 외관을 형성하는 디스플레이 섀시(80)를 포함할 수 있다. 디스플레이 섀시(80)는 미들몰드(70)의 전방측에 결합되어 디스플레이 패널(20)이 미들몰드(70)에 설치되어 있는 상태를 유지하도록 하는 탑 섀시(82)와, 미들몰드(70)의 후방측에 결합되며 내부 양측에 상술한 광원모듈(30)이 배치되는 바텀섀시(84)를 포함한다.
광원모듈(30)은 바텀섀시(84)의 내부에 배치되어 바텀섀시(84)의 내부 중앙측을 향하여 광을 섀시조사할 수 있다. 본 발명의 실시예에서는 광원(30)이 디스플레이 모듈의 하부에 배치되나, 이에 한정되지 않고 디스플레이 모듈의 하부, 측부 또는 상부 중 적어도 어느 일측에만 적용될 수도 있고, 디스플레이 모듈의 둘레를 따라 모두 적용될 수도 있다. 이러한 에지형(edge) 디스플레이방식으로 광원이 적용될 수도 있으며, 직하형(direct) 디스플레이방식의 광원이 적용될 수도 있다.
미들몰드(70)는 전방측에 도광판(40), 디스플레이 패널(20) 및 탑 섀시(82)가 차례로 설치되며, 후방측에 바텀섀시(84)가 설치되어 각 구성들을 지지할 뿐만 아니라 디스플레이 패널(20)과 바텀섀시(84)가 서로 이격된 상태를 유지하도록 한다.
탑 섀시(82)는 디스플레이 패널(20)의 전면 외곽측을 덮는 베젤부(82a)와, 베젤부(82a)의 단부에서 후방측으로 절곡되어 미들몰드(70)의 측면을 덮는 탑 측면부(82b)를 포함한다.
바텀섀시(84)는 디스플레이 모듈의 후면을 형성하는 후면부(84a)와, 후면부의 둘레에서 전방측으로 연장되어 미들몰드(70) 내에 결합되는 바텀 측면부(84b)를 포함한다.
광원모듈(30)은 광원패키지(31)와 인쇄회로기판(38)을 포함할 수 있다.
광원패키지(31)의 광원은 발광소자(LED)를 포함한다. 광원패키지(31)는 복수개가 마련될 수 있으며, 복수의 광원패키지(31)은 일정간격으로 이격되게 배치될 수 있다. 복수의 광원패키지(31)는 인쇄회로기판에 상호간에 이격되도록 배치될 수 있다.
도광판(40)은 바텀섀시(84)와 이격된 상태로 배치되어, 도광판(40)과 바텀섀시(84)의 내면 사이의 공간 양측, 즉, 바텀측면부(84b)측에 광원(30)이 배치된다.
도광판(40)은 그 배면에 반사부재(45)를 포함할 수 있다. 반사부재(45)는 광원패키지(31)로부터 발생하는 광이 모두 전면을 향할 수 있도록 도광판(40)의 배면에 마련될 수 있다. 반사부재(45)는 반사판으로서, 도광판(40)과 별도로 구성되어 도광판(40)의 배면에 배치될 수도 있고, 도광판(40)과 일체로 형성될 수도 있다. 또한 도광판(40)의 배면을 반사코팅함으로서, 상기 효과와 동일한 효과를 가질 수 있다.
도광판(40)은 광원에서 발생한 빛을 투과할 수 있도록 마련된다. 도광판(40)은 이를 위해 투명한 수지 재질로 형성될 수 있다. 광원에서 발생되는 열에 의한 변형을 최소화 할 수 있도록 광원과 일정간격 이격되어 배치될 수 있다.
바텀 섀시(84)의 후방에는 바텀 섀시(84)의 후방을 커버하고 디스플레이 장치(1)의 외관을 형성하는 백 커버(90)가 배치될 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 탑 섀시(82)의 베젤부(82a)는 소위 베젤리스(bezel-less) 형상의 디스플레이 장치(1)를 구현하기 위해 폭이 최소화 될 수 있다.
즉, 베젤부(82a)는 디스플레이패널(20)의 블랙 매트릭스(black-matrix) 등에 의해 형성되는 비표시 영역이 외부에 노출되지 않게 형성되는 영역 이 외의 영역은 최소화되도록 마련될 수 있다. 디스플레이 장치(1)의 디스플레이 패널(20)의 하단과 베절부(82a)의 테두리 하단 사이의 간격은 매우 짧게 형성될 수 있다.
이에 따라 통상적으로 디스플레이 패널의 하단과 베젤부의 테두리 하단 사이에 배치되던 각종 센서는 베젤리스 형상의 디스플레이 장치(1)의 패널(20)의 하단과 베젤부(82a)의 테두리 하단 사이에 배치되기 어려울 수 있다.
특히, 본 발명의 일 실시예에 따른 디스플레이 장치(1)는 디스플레이 장치(1)의 전방에 사용자가 존재하는지 여부를 감지하는 센서(100)를 포함할 수 있다.
센서(100)는 초음파를 사용하여 디스플레이 장치(1)의 전방에 사용자가 존재하는지 여부를 감지할 수 있다. 자세하게는 센서(100)에서 초음파를 송신하고 송신된 초음파가 사용자에 의해 반사되어 다시 센서(100)로 수신될 시 이에 대한 초음파 값을 측정하는 방법으로 센서(100)는 디스플레이 장치(1)의 전방에 사용자가 존재하는지 여부를 감지할 수 있다.
상술한 바와 같이 본 발명의 일 실시예에 따른 디스플레이 장치(1)의 경우, 센서(100)가 디스플레이 패널(20)의 하단과 베절부(82a)의 테두리 하단 사이에 배치될 수 없다. 따라서 센서(100)는 디스플레이 패널(20)의 후방측에 배치될 수 있다.
자세하게는 센서(100)는 바텀 섀시(84)와 백 커버(90)사이에 배치되어 외부로 노출되지 않게 마련될 수 있다. 센서(100)가 종래의 디스플레이 장치와 유사하게 디스플레이 패널(20)의 하측에 배치될 경우 베젤부(82a)보다 디스플레이 패널(20)을 중심으로 더 외측에 배치될 수 있어 사용자에게 센서(100)가 노출될 수 있어 디스플레이 장치(1) 전체의 심미감을 저해시킬 수 있다.
센서(100)가 외부에 노출되지 않고 디스플레이 패널(20)의 후방측에 배치됨에 따라 전방으로 초음파를 송신하고 전방에서 복귀하는 초음파를 수신하는 것에 대해 문제가 발생할 수 있다. 센서(100)가 전방을 향해 초음파를 송신하도록 배치되어도 디스플레이 패널(20)에 의해 전방이 가려져 초음파를 디스플레이 장치(1)의 전방측으로 송신하기 어렵고 복귀하는 초음파 역시 디스플레이 패널(20)에 의해 센서(100)에서 수신되기 어렵기 때문이다.
이와 같은 문제를 해결하기 위해 본 발명의 일 실시예에 따른 디스플레이 장치(1)는 센서(100)에서 송신되는 초음파를 전방측으로 진행되도록 진행 방향을 가이드하고, 반사되어 복귀하는 초음파가 센서(100)로 수신될 수 있도록 초음파의 진행방향을 가이드하는 가이드(200)를 포함할 수 있다. 가이드(200)에 대해서는 자세하게 후술한다.
센서(100)는 초음파를 송신하는 송신 센서(110)와 송신된 초음파가 반사되어 수신되는 수신 센서(120)를 포함할 수 있다. 송신 센서(110)와 수신 센서(120)는 상술한 바와 같이 백 커버(90)와 디스플레이 패널(20) 사이에 배치될 수 있다. 자세하게는 바텀 섀시(84)와 백 커버(90) 사이에 형성되는 공간에 배치될 수 있다.
송신 센서(110)는 초음파를 송신하는 센서헤드(111)와 센서헤드(111)가 실장되는 센서기판(112)을 포함할 수 있다. 수신 센서(120)는 초음파를 수신하는 센서헤드(121)와 센서헤드(121)가 실장되는 센서기판(미도시)를 포함할 수 있다.(도 7b 참고)
디스플레이 장치(1)는 송신센서(110)에서 송신되는 초음파의 진행방향을 전환시키도록 초음파를 가이드하는 제 1가이드(200a)와 수신센서(120)에서 수신되는 초음파의 진행방향을 전환시키도록 초음파를 가이드하는 제 2가이드(200b)를 포함할 수 있다.
제 1가이드(200a)와 제 2가이드(200b)는 센서(100)와 함께 바텀 섀시(84)와 백커버(90) 사이에 배치될 수 있다. 제 1가이드(200a)와 제 2가이드(200b)의 일단에는 각각 송신 센서(110)와 수신 센서(120)가 배치되고, 제 1가이드(200a)와 제 2가이드(200b)의 타단은 백 커버(90)의 하방으로 개구되는 안착 홈(91)에 배치될 수 있다. 안착 홈(91)을 통해 송신 센서(110)에서 송신되는 초음파가 제 1가이드(200a)를 통해 외부로 전달될 수 있고, 외부에서 복귀하는 초음파가 제 2가이드(200b)를 통해 수신 센서(120)로 수신될 수 있다. 제 1가이드(200a)와 제 2가이드(200b)의 타단은 후술한 가이드(200)의 제 2개구(220)가 형성되는 부분으로 이에 대하여는 자세하게 후술한다.(도 7참고)
이에 따라 센서(100) 및 가이드(200a, 200b)는 베젤부(82a)의 내측에 배치되어 사용자에게 노출되지 않을 수 있다. 자세하게는 가이드(200a,200b)의 타단이 베젤부(82a)의 외측 테두리와 동일선상에 배치되어 외부로 가이드(200a,200b)가 노출되지 않고 가이드(200a,200b)보다 내측에 배치되는 센서(100) 또한 외부로 노출되지 않는다.
센서(100) 및 가이드(200)는 디스플레이 패널(20)의 하부에 배치될 수 있다. 다만, 이에 한정되지 않고 센서(100) 및 가이드(200)는 디스플레이 패널(20)의 상부나 측부에 배치될 수 있다. 다만, 센서(100)가 디스플레이 패널(20)의 하부 외 부분에 배치되어도 센서(100)는 디스플레이 패널(20)의 중심에 대해 가이드(200)보다 내측에 배치되도록 마련될 수 있다.
또한 센서(100)는 본 발명의 일 실시예와 달리 송신 센서(110)와 수신 센서(120)가 하나의 센서로 형성될 수 있다. 이 때, 센서 헤드는 초음파의 송신과 수신이 모두 가능하게 마련될 수 있다. 이 때 가이드(200)는 제 1가이드(200a)와 제 2가이드(200b)로 복수개로 마련되지 않고 하나의 가이드(200)로 구성되어 하나의 센서(100)에서 송수신되는 초음파를 가이드할 수 있다.
이하에서는 디스플레이 장치(1)의 센서(100)와 가이드(200)에 대하여 자세하게 설명한다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 디스플레이 장치의 제어부와 일부 구성의 구동을 도식화한 도면이고, 도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 디스플레이 장치의 센서의 구동을 도식화한 도면이고, 도 6a는 본 발명의 일 실시예에 따른 디스플레이 장치의 센서에서 초음파가 송신되는 상태를 개략적으로 도시한 도면이고, 도 6b는 본 발명의 일 실시예에 따른 디스플레이 장치의 센서에서 송신된 초음파가 반사되어 다시 센서로 수신되는 상태를 개략적으로 도시한 도면이다.
상술한 바와 같이 센서(100)는 디스플레이 장치(1)의 전방에 사용자의 존재 유무를 판단하여 디스플레이패널(20)을 구동시킬 수 있다. 자세하게는 도 4에 도시된 바와 같이 센서(100)에서 디스플레이 장치(1)의 전방에 사용자가 존재함을 감지할 시 제어부(300)에 신호를 전달하고 제어부(300)는 디스플레이 제어부(400)와 음향 제어부(500)가 각각 디스플레이 패널(20)과 스피커(미도시)를 구동시킬 수 있도록 신호를 전달할 수 있다.
센서(100)에서 디스플레이 장치(1)의 전방에 사용자가 존재하지 않음을 감지할 시 제어부(300)에 다시 신호를 전달하고 제어부(300)는 디스플레이 제어부(400)와 음향 제어부(500)에 디스플레이 패널(20)과 스피커(미도시)의 구동을 중단하도록 신호를 전달할 수 있다.
또한 센서(100)에서 디스플레이 장치(1)의 전방에 사용자가 존재하지 않음을 감지할 시 센서(100)는 제어부(300)에 신호를 전달하고 제어부(300)는 디스플레이 제어부(400)가 디스플레이 패널(20)에 사진과 같은 정지 화상을 표시하도록 디스플레이 패널(20)을 구동시키도록 디스플레이 제어부(400)에 신호를 전달할 수 있다. 또한 센서(100)에서 디스플레이 장치(1)의 전방에 사용자가 존재하지 않음을 감지할 시 제어부(300)에 신호를 전달하고 제어부(300)는 음향 제어부(500)가 스피커에서 음악 등이 재생되도록 음향 제어부(500)에 신호를 전달할 수 있다.
또한 센서(100)는 디스플레이 장치(1)와 사용자간의 거리 값에 대한 신호를 제어부(300)에 전달하고 제어부(300)는 디스플레이 제어부(400)가 디스플레이 패널(20)의 표시 영상의 밝기를 조절하도록 디스플레이 제어부(400)에 신호를 전달할 수 있다.
또한 센서(100)는 사용자의 움직임 또는 사용자가 디스플레이 장치(1)로 접근하는지 여부에 대한 값에 대한 신호를 제어부(300)에 전달하고 제어부(300)는 디스플레이 제어부(400)가 사용자의 움직임에 따라 디스플레이 패널(20)에 다양한 영상이 표시되도록 디스플레이 제어부(400)에 신호를 전달할 수 있다.
도 5에 도시된 바와 같이 센서(100)는 송신 센서(110)와 수신 센서(120)를 구동시키고 수신 센서(120)를 통해 수신되는 신호를 분석하여 사용자가 디스플레이 장치(1)의 전방에 존재하는지 여부, 사용자의 움직임, 사용자의 접근 여부, 사용자와 디스플레이 장치(1)와의 거리 등을 계산하고 판별하는 알고리즘을 수행하는 센서 제어부(130)를 포함할 수 있다.
디스플레이 장치(1)는 센서 제어부(130)에서 전달되는 신호를 송신 센서(110)의 동작 조건에 맞게 신호의 크기 등을 조정해주는 드라이버(140)와 수신 센서(120)에서 수신된 신호를 증폭시키거나 신호를 필터링하여 센서 제어부(130)에 전달하는 앰프&필터(140)를 포함할 수 있다.
송신 센서(110)는 전기적 신호를 입력받고 초음파 등과 같은 음파 신호를 발생시켜 공기중으로 초음파를 발사시킬 수 있다. 본 발명의 일 실시예에 의할 시 송신 센서(110)는 초음파를 발사시키나 이에 한정되지 않고 다양한 주파수를 가지는 음파를 발생시킬 수 있다.
수신 센서(120)는 공기 중의 초음파 등과 같은 음파 신호를 전기 신호로 변환할 수 있다. 이에 따라 송신 센서(110)에서 송신된 초음파가 반사되어 수신 센서(120)로 수신되고 수신된 초음파 값을 센서 제어부(130)에 전달하여 센서 제어부(130)가 사용자의 움직임 또는 사용자의 존재 여부 값을 계산하게 할 수 있다.
도 6a에 도시된 바와 같이 디스플레이 장치(1)는 하측으로 발사되는 초음파(UD)를 디스플레이 장치(1)의 전방으로 향하도록 초음파의 진행방향을 전환시키도록 초음파를 가이드하는 제 1가이드(200a)를 포함할 수 있다.
센서헤드(111)는 디스플레이 패널(20)의 하측을 향하도록 마련될 수 있다. 이에 따라 센서헤드(111)는 초음파를 디스플레이 패널(20)의 하측을 향해 초음파를 발사할 수 있다.
센서헤드(111)가 본 발명의 일 실시예와 달리 전방에 대해 경사지게 배치될 수도 있으나, 이 경우 백 커버(90)의 두께가 증가하게 되어 디스플레이 장치(1)의 슬림화를 저해하여 심미감을 저해할 수 있다. 또한 센서헤드(111)가 전방을 향하도록 배치될 수 있으나, 이 경우 센서헤드(111)가 초음파를 전방으로 발사하기 위해 센서헤드(111)가 베젤부(82a)의 외측에 마련되어 디스플레이 장치(1)의 심미감을 역시 저해할 수 있다. (도 3참고)
디스플레이 장치(1)는 하측으로 발사되는 초음파를 디스플레이 장치(1)의 전방으로 향하도록 초음파의 진행방향을 전환시키도록 초음파를 가이드하는 제 1가이드(200a)를 포함할 수 있다.
제 1가이드(200a)는 센서헤드(111)에서 하방으로 발사되는 하방 초음파(UD)의 진행 방향으로 전환하도록 가이드하여 하방 초음파(UD)의 진행 방향이 전방을 향하도록 마련될 수 있다. 제 1가이드(200a)에 의해 진행 방향이 가이드된 초음파(UG)는 제 1가이드(200a)를 통과하여 직접 사용자 측으로 향하거나 디스플레이 장치(1)의 하방에 배치되는 반사체(바닥 또는 디스플레이 장치(1)의 하방에 배치되는 어느 구성)에 의해 반사되어 사용자 측으로 진행될 수 있다.
즉, 디스플레이 장치(1)에서 발사되는 송신 초음파(U1)는 센서헤드(111)가 하방으로 형성되어 하측을 향해 발사되지만 제 1가이드(200a)를 통해 디스플레이 장치(1)의 전방에 존재하는 사용자 측으로 진행방향이 설정될 수 있다.
도 6b에 도시된 바와 같이 디스플레이 장치(1)는 송신 초음파(U1)가 사용자에 반사되어 디스플레이 장치(1)로 복귀되도록 형성되는 복귀 초음파(U2)가 수신 센서(120)로 향하도록 복귀 초음파(U2)의 진행 방향을 가이드하는 제 2가이드(200b)를 포함할 수 있다.
수신 센서(120)의 센서헤드(121)는 송신 센서(110)의 센서헤드(111)와 같이 하측을 향하도록 마련될 수 있다. 이에 대한 설명은 상술한 송신 센서(110)의 센서헤드(111)와 동일한 바 중복되는 내용의 설명은 생략한다.
제 2가이드(200b)는 사용자에 의해 반사되는 복귀 초음파(U2)가 제 2가이드(200b)를 통과할 시 센서헤드(121)가 향하는 방향으로 진행 방향이 전환되도록 복귀 초음파(U2)를 가이드하도록 마련될 수 있다.
즉, 복귀 초음파(U2)는 전방으로 향하는 송신 초음파(U1)가 사용자에 의해 반사되어 후방으로 진행 방향을 가지는데 제 2가이드(200b)는 복귀 초음파(U2)의 후측 진행 방향을 상측 진행 방향으로 전환시켜, 제 2가이드(200b)에 의해 가이드된 초음파(U2)는 상방 진행되어 하측을 향하는 센서헤드(121)에 용이하게 수신될 수 있다.
이하에서는 초음파를 가이드하는 가이드(200)에 대하여 자세하게 설명한다. 상술한 제 1가이드(200a)와 제 2가이드(200b)는 초음파가 송신 또는 수신될 시 방향만 반대일 뿐 가이드되는 원리가 동일하고 그 구성이 모두 동일한 바 이하에서는 제 1가이드(200a)에 대하여만 설명하고 제 2가이드(200b)에 대한 중복되는 설명은 생략한다. 또한 설명의 편의를 위해 제 1가이드(200a)와 제 2가이드(200b)를 모두 가이드(200)로 명명하여 설명한다.
도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 디스플레이 장치의 센서와 가이드의 분해사시도이고, 도 8a는 본 발명의 일 실시예에 따른 디스플레이 장치의 가이드의 XY축에 대한 단면도이고, 도 8b는 본 발명의 일 실시예에 따른 디스플레이 장치의 가이드의 YZ축에 대한 단면도이다.
도 7 및 도 8a에 도시된 바와 같이 가이드(200)는 송신 센서(110)의 하측에 배치될 수 있다. 가이드(200)의 상측에서 송신 센서(110)의 센서 기판(112)이 안착되는 안착부(250)가 배치될 수 있다.
센서 기판(112)은 안착부(250)에 안착되어 송신 센서(110)가 가이드(200)와 용이하게 결합될 수 있다. 송신 센서(110)가 안착된 상태에서 볼트 등에 의해 센서 기판(112)이 안착부(250)에 결합될 수 있다. 또한 접착제 등에 의해 센서 기판(112)이 안착부(250)에 결합될 수 있다.
가이드(200)는 센서 헤드(111)가 삽입되는 제 1개구(210)와 제 1개구(210)에서 하측으로 이격되고 디스플레이 장치(1)의 하방을 향해 개구되는 제 2개구(220)와 제 1개구(210)와 제 2개구(220)가 연통되는 채널(230)을 포함할 수 있다.
센서 헤드(111)가 제 1개구(210)를 통해 채널(230) 내측으로 삽입되고 센서 헤드(111)에서 발사되는 초음파는 채널(230)을 통해 제 2개구(220)를 통과하여 디스플레이 장치(1) 외측으로 진행될 수 있다.
채널(230)은 제 1개구(210)를 통해 삽입된 센서 헤드(111)가 배치되는 안착 영역(231)을 포함할 수 있다. 헤드부(231)에는 안착부(250)에 의해 송신 센서(210)가 안착된 상태에서 센서 헤드(111)가 안착될 수 있다.
초음파는 안착 영역(231)에서 제 1개구(210)의 반대편에 형성되고 초음파가 송신되기 시작하는 단부(232)에서부터 제 2개구(220) 사이를 통과하여 디스플레이 장치(1)의 외측으로 진행될 수 있다.
단부(232)에서부터 제 2개구(220)사이에서는 초음파가 공진을 이루면서 외부로 진행될 수 있도록 마련될 수 있다. 이를 위해 단부(232)와 제 2개구(220)사이의 거리(h)는 센서 헤더(111)에서 발사되는 초음파 산호의 중심 주파수에 해당되는 파장(λ)에 대해 (λ/2)*(정수)의 비율로 거리(h)의 길이가 정해질 수 있다.
디스플레이 장치(1)의 좌우 방향을 X축 상하 방향을 Y축 전후 방향을 Z축이라고 가장할 시 XY축에 대한 단부(232)의 너비(w1)는 제 2개구(222)의 너비(w2)보다 좁게 형성될 수 있다. 즉, 채널(230)은 제 1개구(210)에서부터(정확하게는 단부(232)에서부터) 제 2개구(220)측으로 연장될수록 XY축에 대한 너비가 넓어지도록 마련될 수 있다.
이는 초음파가 진행되는 방향으로 채널(230)의 너비가 넓게 형성되어 초음파가 채널(230) 내부에서 진행되는 동안 넓게 퍼질 수 있도록 하기 위함이다. 이에 따라 초음파가 제 2개구(220)를 통과할 시 초음파는 넓게 퍼진 상태로 전방을 향해 진행될 수 있다.
채널(230)은 단부(232)에서부터 제 2개구(220)로 연장되면서 곡면을 가지면서 너비가 넓어지게 마련될 수 있다. 이에 따라 초음파가 진행되면서 채널(230)의 내부와 충돌하여 진행방향이 전환되는 것을 최소화할 수 있다. 다만, 채널(230)은 본 발명의 일 실시예에 한정되지 않고 제 2개구(220)를 향해 너비가 넓어지는 사선 형태로도 연장될 수 있다.
도 8b에 도시된 바와 같이 제 2개구(220)와 인접한 공간에는 하측 방향으로 진행되는 초음파의 진행 방향을 타측으로 가이드하는 가이드부(240)가 마련될 수 있다.
가이드부(240)는 디스플레이 장치(1)의 전방을 향해 경사지게 마련될 수 있다. 자세하게는 가이드부(240)는 YZ축을 기준으로 채널(230)의 일측에서 상측에서 하측으로 전방을 향해 경사지게 연장되는 구간으로 형성될 수 있다.
가이드부(240)는 YZ축을 기준으로 채널(230)의 후측의 내벽에 형성되어 초음파를 후측에서 전방측으로 진행되는 형태로 초음파의 진행 방향이 전환되도록 초음파를 가이드할 수 있다.
즉, 센서 헤드(111)에서 하방으로 발사되는 초음파는 가이드부(240)에서 반사되어 전방 측으로 진행 방향이 전환되고 전방측을 향해 진행될 수 있다. 센서 헤드(111)에서 하방으로 발사되는 어느 초음파(UD1)는 하방으로 이동되고 가이드부(240)와 충돌되면서 전방으로 반사되어 전방을 향할 수 있다.(UG1)
또한 센서 헤드(111)에서 하방으로 발사되는 다른 어느 초음파(UD2)는 하방으로 이동되면서 채널(230)의 어느 일측과 충돌되어 하방에 대해 경사를 가지는 진행 방향을 가지고 하측으로 진행된 후 가이드부(240)와 충돌되면서 전방으로 반사되어 전방을 향해 진행될 수 있다.(UG2)
이 때 다른 어느 초음파(UD2)는 가이드부(240) 외의 채널(230)의 어느 일측과 출동되면서 진행 방향이 전환되나 제 2개구(220)를 통과하기 전에 가이드부(240)에 의해 최종적으로 진행 방향이 가이드될 수 있다.
가이드부(240)는 곡면 형태로 제 2개구(220)측으로 연장될 수 있다. 이에 따라 가이드부(240)에서 반사되는 초음파는 곡면이 연장되는 형태를 따라 자연스럽게 전방을 향해 진행될 수 있다. 바람직하게는 코안다 효과(Coanda effect)과 유사한 형태로 곡면이 연장되는 방향을 따라 초음파가 전방을 향해 진행될 수 있다.
다만 가이드부(240)는 이에 한정되지 않고 사선 형태로 제 2개구(220)측으로 연장될 수 있다.
채널(230)에 있어서 단부(232) 또는 제 1개구(210)와 인접한 제 1영역(A1)과 제 2개구(220)와 인접한 제 2영역(A2)과 제 1영역(A1)과 제 2영역(A2) 사이에 마련되는 제 3영역(A3)의해 채널(230)의 내부 공간이 구분된다고 가정할 시 가이드부(240)는 제 2영역(A2)에 배치될 수 있다.
제 1영역(A)의 YZ축에 대한 두께(t1)는 제 3영역(A3)의 YZ축에 대한 두께(t3)보다 두껍게 형성될 수 있다. 또한 제 2영역(A2)에 있어서 제 2개구(220)의 YZ축에 대한 두께(t2)는 제 1영역(A1)에 있어서 단부(232)의 두께(t1)의 1/2이하로 형성될 수 있다.
단부(232) 또는 제 1개구(110)의 두께(t1)는 대략 센서 헤드(111)의 직경의 길이와 대응되게 형성될 수 있다. 제 2개구(220)의 두께(t2)가 단부(232)의 두께(t1)의 1/2 이하로 형성되는 이유는 센서 헤드(111)에서 발사되는 초음파가 가이드부(240)와 충동되지 않고 직접 제 2개구(220)를 통과하는 것을 방지하기 위함이다.
가이드부(240)와 충돌되지 않고 직접 제 2개구(220)를 통과하는 초음파는 하방으로 진행되는 초음파로 전방으로의 지향성을 가지지 않아 센서(110)의 효율을 저해시킬 수 있다.
이하에서는 본 발명의 다른 일 실시예에 따른 디스플레이 장치(1)의 가이드(200')에 대하여 설명한다. 이하에서 설명하는 가이드(200') 외 구성은 본 발명의 일 실시예에 따른 디스플레이 장치(1)의 구성과 동일한 바 중복되는 설명은 생략한다.
도 9a는 본 발명의 다른 일 실시예에 따른 디스플레이 장치의 가이드의 XY축에 대한 단면도이고 도 9b는 본 발명의 다른 일 실시예에 따른 디스플레이 장치의 가이드의 YZ축에 대한 단면도이다.
도 9a 및 도 9b에 도시된 바와 같이 본 발명의 다른 일 실시예에 따른 가이드(200')의 채널(230')은 XY축을 기준으로 제 1개구(210')에서 제 2개구(220') 방향으로 단부(232')측의 너비(w1)가 제 개구(222')측의 너비(w2)와 같거나 더 크게 형성될 수 있다. 즉, 채널(230')은 제 1개구(210')에서부터(정확하게는 단부(232')에서부터) 제 2개구(220')측으로 연장될수록 XY축에 대한 너비가 동일하게 유지되거나 좁아지도록 마련될 수 있다.
이는 상술한 본 발명의 일 실시예에 따른 가이드(200)의 채널(230)의 단부(232)와 제 2개구(222)의 상대 너비(w1,w2)와 반대로 형성되는 것으로 상술한 본 발명의 일 실시예에 따른 채널(230)과 같이 초음파가 진행되는 방향으로 채널(230)의 너비가 넓게 형성되어 초음파가 채널(230) 내부에서 진행되는 동안 넓게 퍼진 상태로 초음파가 진행될 시 발생할 수 있는 초음파 신호 간의 상쇄 효과를 방지하기 위함이다.
초음파가 채널(230)의 너비에 의해 퍼지면서 진행될 경우 초음파 신호 간에 상쇄 작용으로 외부로 전달되는 초음파의 신호의 세기가 감소될 수 있다. 이를 방지하기 위해 본 발명의 다른 일 실시예에 따른 가이드(200')의 채널(230')은 제 1개구(210')에서 제 2개구(220')로 연장되면서 너비가 좁아지거나 너비가 동일하게 유지되도록 마련되어 초음파가 채널(230')을 통과하는 동안 너비 방향으로 퍼지면서 초음파가 외부로 진행되는 것을 방지할 수 있다.
가이드(200')는 제 2개구(220')와 인접한 공간에서 하측 방향으로 진행되는 초음파의 진행 방향을 타측으로 가이드하는 가이드부(240')를 포함할 수 있다.
가이드부(240')는 YZ축을 기준으로 채널(230')의 후측의 내벽에 형성되어 초음파를 후측에서 전방측으로 진행되는 형태로 초음파의 진행 방향이 전환되도록 초음파를 가이드할 수 있다.
상술한 본 발명의 일 실시예에 따른 곡면을 포함하는 채널(230)의 후측의 내벽과 달리 본 발명의 다른 일 실시예에 따른 채널(230')의 후측 내벽은 곡면을 포함하지 않고 하방으로 연장되는 평면 형태로 형성될 수 있다.
채널(230')의 후측 내벽은 평면 형태로 하방으로 제 1영역(A1)과 제 3영역(A3)까지 연장되고 제 2영역(A2)에서 가이드부(240')의해 전방을 향해 경사지게 형성될 수 있다. 가이드부(240')는 곡면을 포함하여 전방을 향해 곡면의 형태로 경사지게 형성될 수 있고, 평면을 포함하여 전방을 향해 사선 방향으로 평면의 형태로 경사지게 형성될 수 있다.
또한 채널(230')의 제 1영역(A1)의 YZ축에 대한 두께(t1)는 제 3영역(A3)측으로 연장되면서 두께(t1)가 좁아지게 마련될 수 있다. 제 3영역(A3)의 YZ축에 대한 두께는 일정 간격이 유지되도록 마련될 수 있다. 제 2영역(A2)의 YZ축에 대한 두께(t2)는 제 3영역(A3)의 YZ축에 대한 두께와 대응되거나 더 두껍게 형성될 수 있다.
이하에서는 본 발명의 다른 일 실시예에 따른 디스플레이 장치(1)의 가이드(200”)에 대하여 설명한다. 이하에서 설명하는 가이드(200”) 외 구성은 본 발명의 일 실시예에 따른 디스플레이 장치(1)의 구성과 동일한 바 중복되는 설명은 생략한다.
도 10a는 본 발명의 다른 일 실시예에 따른 디스플레이 장치의 가이드의 XY축에 대한 단면도이고 도 10b는 본 발명의 다른 일 실시예에 따른 디스플레이 장치의 가이드의 YZ축에 대한 단면도이다.
도 10a 및 도 10b에 도시된 바와 같이 본 발명의 다른 일 실시예에 따른 가이드(200”)의 채널(230”) 내부에는 채널(230”)을 복수개로 구획하는 구획부(260)를 포함할 수 있다.
구획부(260)는 채널(230”)을 XY축 방향으로 복수개로 구획할 수 있다. 이에 따라 채널(230”) 제 1채널(230a”)과 제 2채널(230b”) 및 제 3채널(230c”)로 구획될 수 있다. 다만 이에 한정되지 않고 채널(230”)은 더 많은 개수 또는 적은 개수로 구획될 수 있다.
각각의 채널(230a”,230b”,230c”)를 통과하는 초음파는 구획부(260)에 의해 각각의 채널(230a”,230b”,230c”)과 대응되도록 구획되는 복수의 제 2개구((220a”,220b”,220c”)를 통과하여 외부로 진행될 수 있다.
구획부(260)에 의해 구획되는 각각의 채널(230a”,230b”,230c”)에 의해 초음파는 구획된 채널(230”)을 통과할 수 있다. 이를 통해 채널(230”)을 통과하는 동안 초음파의 신호 간에 발생할 수 있는 상쇄효과를 방지할 수 있다.
또한 채널(230”)을 구획함에 따라 1개의 센서 헤드(111)를 가지는 송신 센서(110)가 복수개의 센서 헤드를 가지는 송신 센서와 유사한 효율을 가질 수 있게 할 수 있다.
복수개의 센서 헤드를 포함할 경우, 복수개의 센서 헤드에 대응되는 가이드가 추가적으로 형성되어야 함에 따라 복수의 센서 헤드 및 복수의 가이드에 대한 비용이 증가하며, 복수의 센서 헤드와 복수의 가이드가 디스플레이 장치에 배치되면서, 센서 및 복수의 가이드가 배치되는 공간이 늘어나는 문제가 발생할 수 있다.
다만 본 발명의 다른 일 실시예에 따른 디스플레이 장치(1)의 가이드(200”)는 채널(230”)의 내부를 구획부(260)에 의해 구획하여 1개의 센서 헤드(111)가 복수개의 센서 헤드가 phased-array되는 것과 유사한 효과를 가질 수 있다.
또한 가이드(200”)는 YZ축을 기준으로 채널(230”)의 후측 내벽에 배치되는 가이드부(240”)를 포함할 수 있다.
가이드부(240”)에 의해 각각의 채널(230a”,230b”,230c”)을 통과하는 초음파의 진행 방향을 전방측으로 전환시킬 수 있다. 이에 따라 복수의 제 2개구((220a”,220b”,220c”)를 통과하는 초음파는 전방을 향해 진행될 수 있다.
본 발명의 다른 일 실시예에 따른 가이드부(240”)는 평면 형태로 전방을 향해 경사지게 배치되나 이에 한정되지 않고 곡면 형태로 전방을 향해 경사지게 배치될 수 있다.
또한 도면에는 도시되지 않았으나 구획부(260)는 채널(230”)을 YZ축 방향으로 구획할 수 있다. 이 때 구획부(260)는 YZ축 방향으로 이격되게 배치되는 복수의 플레이트 형상으로 배치될 수 있으며 구획부(260)를 통해 채널(230”)은 디스플레이 장치(1)의 전후 방향으로 구획되고 초음파는 전후 방향으로 구획된 채널(230”)을 통과하여 외부로 진행될 수 있다.
이하에서는 본 발명의 다른 일 실시예에 따른 디스플레이 장치(1)의 가이드(200)에 대하여 설명한다. 이하에서 설명하는 가이드(200) 외 구성은 본 발명의 일 실시예에 따른 디스플레이 장치(1)의 구성과 동일한 바 중복되는 설명은 생략한다.
도 11은 본 발명의 다른 일 실시예에 따른 디스플레이 장치의 가이드의 YZ축에 대한 단면도이다.
본 발명의 다른 일 실시예에 따른 디스플레이 장치(1)의 가이드(200)는 제 2개구(220) 상에 배치되는 가이드부(270)를 포함할 수 있다. 가이드부(270)는 전방을 향해 경사지게 배치되는 복수의 경사면(271)을 포함하여 센서 헤드(111)에서 하방으로 발사되는 초음파가 복수의 경사면(271)과 충돌되어 전방으로 반사되도록 마련될 수 있다.
이에 따라 복수의 경사면(271) 사이에 형성되는 제 2개구(220)를 통과하는 초음파는 가이드부(270)에 의해 전방을 향해 진행될 수 있다.
YZ축에 대해 채널(230)의 후측 내벽은 평면 형태로 형성될 수 있으나 상술한 본 발명의 일 실시예의 채널(230)의 후측 내벽과 같이 곡면의 형태로 형성될 수 있다.
이상에서는 특정의 실시예에 대하여 도시하고 설명하였다. 그러나, 상기한 실시예에만 한정되지 않으며, 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 이하의 청구범위에 기재된 발명의 기술적 사상의 요지를 벗어남이 없이 얼마든지 다양하게 변경 실시할 수 있을 것이다.

Claims (20)

  1. 제 1방향으로 영상을 표시하는 디스플레이패널;
    상기 디스플레이패널에 대해 상기 제 1방향의 반대 방향에 배치되고, 제 2방향으로 초음파를 송신하거나 또는 상기 제 2방향의 반대 방향으로 초음파를 수신하는 센서헤드를 포함하는 센서;
    상기 센서헤드가 삽입되는 제 1개구와 상기 제 2방향을 향해 개방되는 제 2개구와 상기 제 1개구와 상기 제 2개구를 연결하는 채널과 상기 채널 내부에 마련되고 상기 채널 내부를 통과하는 초음파의 방향이 전환되도록 초음파를 가이드하는 가이드부를 포함하는 가이드;를 포함하는 디스플레이 장치.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 가이드부는,
    상기 센서헤드에서 송신되는 초음파가 상기 제 2개구를 통과할 시 상기 제 1방향을 향하도록 초음파를 가이드하는 디스플레이장치.
  3. 제 1 항에 있어서,
    상기 가이드부는,
    상기 센서헤드로 수신되는 초음파가 상기 제 2개구를 통과한 후 상기 제 2방향의 반대방향으로 향하도록 초음파를 가이드하는 디스플레이장치.
  4. 제 1 항에 있어서,
    상기 디스플레이패널의 전방에 배치되는 탑 섀시를 더 포함하고,
    상기 가이드와 상기 센서는 상기 탑 섀시 내측에 배치되는 디스플레이 장치.
  5. 제 1 항에 있어서,
    상기 디스플레이패널의 전방에 배치되는 탑 섀시를 더 포함하고,
    상기 가이드의 제 2개구는 상기 제 1방향으로 상기 탑 섀시의 테두리와 동일선상에 배치되는 디스플레이 장치.
  6. 제 1 항에 있어서,
    상기 가이드부는 상기 제 2방향에서 상기 제 1방향을 향해 경사지게 마련되는 디스플레이 장치.
  7. 제 6 항에 있어서,
    상기 제 2개구는 상기 제 1개구에 대해 상기 제 2방향으로 이격 배치되고,
    상기 채널은 상기 제 1개구와 인접한 제 1영역과 상기 제 2개구와 인접한 제 2영역과 상기 제 1영역과 상기 제 2영역 사이에 마련되는 제 3영역으로 구분되고,
    상기 가이드부는 상기 제 2영역 상에 배치되는 디스플레이 장치.
  8. 제 7 항에 있어서,
    상기 제 1영역의 상기 제 1방향으로의 단면적은 상기 제 3영역의 상기 제 1방향으로의 단면적보다 넓은 디스플레이 장치.
  9. 제 1 항에 있어서,
    상기 제 1개구의 폭은 상기 제 2개구의 폭보다 짧은 디스플레이 장치.
  10. 제 1 항에 있어서,
    상기 제 2개구의 두께는 상기 제 1개구의 두께에 대하 1/2이하로 마련되는 디스플레이 장치.
  11. 제 1 항에 있어서,
    상기 센서해더에서 송신되는 초음파의 파장을 λ라고 가정할 시,
    상기 센서헤더의 단부와 상기 제 2개구사이의 거리는 λ/2의 정수 배수의 값으로 마련되는 디스플레이 장치.
  12. 제 1 항에 있어서,
    상기 센서는 상기 센서헤드가 실장되는 센서기판을 더 포함하고,
    상기 가이드는 상기 제 1개구측에 배치되고 상기 센서기판이 안착되도록 마련되는 안착부를 더 포함하는 디스플레이 장치.
  13. 제 7 항에 있어서,
    상기 가이드는 상기 제 3영역에 마련되고 상기 제 3영역 상의 내부 공간을 제 3방향으로 복수개로 구획하는 구획부를 더 포함하는 디스플레이 장치.
  14. 제 7 항에 있어서,
    상기 광변환유닛은,
    상기 가이드는 상기 제 3영역에 마련되고 상기 제 3영역 상의 내부 공간을 상기 제 1방향으로 복수개로 구획하는 구획부를 더 포함하는 디스플레이 장치.
  15. 제 1항에 있어서,
    상기 가이드부는 상기 제 2개구에 배치되는 디스플레이 장치.
  16. 전방으로 영상을 표시하는 디스플레이패널;
    상기 디스플레이패널의 전방에 배치되는 탑 섀시;
    상기 디스플레이패널의 후방에 배치되고, 상하 방향으로 초음파를 송신하거나 또는 상하방향으로 초음파를 수신하는 센서;
    상기 센서에서 송신되는 초음파의 진행 방향과 상기 센서로 수신되는 초음파의 진행 방향을 전환하도록 초음파의 방향을 가이드하는 가이드;를 포함하고,
    상기 센서와 상기 가이드는 상기 탑 섀시 내부에 배치되는 디스플레이 장치.
  17. 제 16항에 있어서,
    상기 센서는 초음파를 송신하거나 수신하는 센서헤드를 포함하고,
    상기 가이드는 상기 센서헤드가 삽입되는 제 1개구와 상기 제 1개구에 대해 상하방향으로 이격되는 제 2개구와 상기 제 1개구와 상기 제 2개구를 연결하는 채널과 초음파의 진행 방향을 전환하도록 초음파의 진행 방향을 가이드하는 가이드부를 포함하고,
    상기 제 2개구는 상기 탑 섀시의 테두리와 전후 방향으로 동일선상에 배치되는 디스플레이 장치.
  18. 제 17 항에 있어서,
    상기 디스플레이 패널의 후방에서 상기 탑섀시와 결합되는 바텀 섀시와 상기 바텀 섀시의 후방에서 상기 바텀 섀시를 커버하는 백커버를 더 포함하고,
    상기 센서와 상기 가이드는 상기 바텀 샤시와 상기 백커버 사이에 배치되는 디스플레이 장치.
  19. 제 17 항에 있어서,
    상기 가이드부는 상기 센서헤드에서 송신되는 초음파가 전방으로 진행되도록 전방으로 경사지게 마련되는 디스플레이 장치.
  20. 제 1방향으로 영상을 표시하는 디스플레이패널;
    상기 디스플레이패널에 대해 상기 제 1방향의 반대 방향에 배치되고, 제 2방향으로 초음파를 송신하거나 또는 상기 제 2방향의 반대 방향으로 초음파를 수신하는 센서;
    상기 제 2방향으로 송신되는 초음파를 상기 제 1방향으로 진행 방향이 전환되도록 가이드 하거나, 상기 제 1방향의 반대방향으로 진행되는 초음파를 상기 제 2방향의 반대 방향으로 진행 방향이 전환되어 상기 센서로 초음파가 수신되도록 마련되는 가이드;를 포함하는 디스플레이 장치.
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