KR20220050671A - 디스플레이 장치 - Google Patents

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KR20220050671A
KR20220050671A KR1020200134620A KR20200134620A KR20220050671A KR 20220050671 A KR20220050671 A KR 20220050671A KR 1020200134620 A KR1020200134620 A KR 1020200134620A KR 20200134620 A KR20200134620 A KR 20200134620A KR 20220050671 A KR20220050671 A KR 20220050671A
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KR
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metal layer
piezoelectric film
disposed
display device
groove
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KR1020200134620A
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최재호
방희석
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엘지디스플레이 주식회사
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Priority to US17/778,707 priority patent/US20230012674A1/en
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Abstract

본 개시는 압전 필름형 액추에이터를 구비한 디스플레이 장치에 관한 것으로, 디스플레이 패널의 배면을 지지하고 봉지하기 위한 배면 금속층에 그루브가 구비되고, 상기 그루브에 금속 압전 필름형 액추에이터가 배치된 구조를 갖는다. 본 개시에 의하면, 장치의 전제 두께를 감소시킬 수 있고, 방열 성능을 높일 수 있다.

Description

디스플레이 장치 {DISPLAY DEVICE}
본 개시는 화상을 제공하기 위한 디스플레이 장치에 관한 것이다. 보다 구체적으로, 본 개시는 별도의 스피커 설치없이 화상과 함께 음향을 제공할 수 있는 디스플레이 장치에 관한 것이다.
디스플레이 장치는 화상을 제공하기 위한 디스플레이 패널을 포함한다. 디스플레이 패널은 액정 디스플레이 패널, 유기전계 발광소자 디스플레이 패널, 양자점 디스플레이 패널, 마이크로 LED 디스플레이 패널 등이 있다.
디스플레이 장치는 화상을 제공하기 위한 디스플레이 패널 뿐만 아니라 음향을 제공하기 위한 스피커를 포함한다. 스피커는 디스플레이 장치에 설치되거나 사운드 바와 같이 별도로 구비될 수 있다. 디스플레이 장치에 스피커가 설치되는경우, 스피커는 일반적으로 디스플레이 패널의 양 측면에 설치된다.
한편, 디스플레이 장치에 스피커가 설치되는 경우, 스피커를 통해 발생된 음향의 진행 방향은 시청자를 향하는 방향이 아닌 경우가 많다. 예를 들어, 스피커를 통해 발생된 소리는 디스플레이 패널의 측면 방향 또는 디스플레이 패널의 상하면 방향으로 진행한다. 따라서, 벽 또는 바닥에서 반사되는 소리와의 간섭으로 인해 음질이 저하될 수 있다.
그리고, TV 등과 같은 세트 장치에 포함되는 스피커를 설치하는 경우, 스피커가 일정한 공간을 차지하게 되므로 세트 장치의 디자인 및 공간 배치에 제약이 따를 수 있다.
본 개시에서 해결하고자 하는 과제는 디스플레이 패널의 전면 방향으로 음향이 출력될 수 있는 압전 필름형 액추에이터를 이용한 디스플레이 장치를 제공하는 것이다.
특히, 본 개시에서 해결하고자 하는 과제는 장치의 전체 두께의 증가를 억제할 수 있는 압전 필름형 액추에이터를 이용한 디스플레이 장치를 제공하는 것이다.
또한, 본 개시에서 해결하고자 하는 과제는 압전 필름형 액추에이터의 면적을 증대시킬 수 있는 디스플레이 장치를 제공하는 것이다.
본 개시에서 해결하고자 하는 과제는디스플레이 패널 및 압전 필름형 액추에이터를 구동하기 위한 세트 구동부를 내장할 수 있는 디스플레이 장치를 제공하는 것이다.
상기 과제를 해결하기 위한 본 개시의 일실시예에 따른 디스플레이 장치는 금속층, 디스플레이 패널, 압전 필름형 액추에이터 및 인클로저를 포함한다. 상기 금속층은 디스플레이 패널을 지지 및 봉지하고, 장치에서 발생하는 열을 방열하기 위한 것이다. 상기 금속층의 배면에는 적어도 하나의 그루브가 구비되어 있다. 상기 디스플레이 패널은 상기 금속층의 전면에 배치된다. 상기 압전 필름형 액추에이터는 금속층의 그루브에 배치되며, 디스플레이 패널을 진동시킨다. 상기 인클로저는 상기 압전 필름형 액추에이터의 배면을 커버한다.
상기 디스플레이 장치에 의하면, 압전 필름형 액추에이터가 금속층에 구비된 그루브에 배치됨으로써 장치의 전체 두께를 감소시킬 수 있다.
방열 성능 향상을 위해, 상기 압전 필름형 액추에이터 전면에 방열 시트가 배치될 수 있다. 상기 방열 시트는 상기 금속층의 열전도도보다 높은 열전도도를 가질 수 있다. 상기 방열 시트는 그라파이트 시트와 같은 탄소계 방열 시트일 수 있다.
상기 디스플레이 패널 또는 금속층의 어느 한 변에 발열체가 배치되고, 상기 그루브는 상기 발열체가 배치되는 변과 마주보는 변에 더 가까운 위치에 구비될 수 있다. 이를 통해 열에 의한 예를 들어 유기발광소자와 같은 디스플레이 패널의 유기물 요소의 특성 저하를 저감 또는 방지할 수 있다.
상기 금속층의 배면 중 상기 그루브가 구비된 영역 이외의 영역에 상기 압전 필름 액추에이터를 구동하기 위한 구동부가 배치될 수 있다. 이 경우 디스플레이 외관 보호를 위해 금속층의 배면을 커버하는 추가의 커버가 배치될 수 있다.
상기 과제를 해결하기 위한 본 개시의 다른 실시예에 따른 디스플레이 장치는 금속층, 디스플레이 패널, 압전 필름형 액추에이터 및 인클로저를 포함한다. 상기 금속층의 배면에는 적어도 하나의 그루브가 구비되어 있고, 상기 압전 필름형 액추에이터는 금속층의 그루브에 배치된다. 상기 인클로저는 상기 압전 필름형 액추에이터의 배면 뿐만 아니라 측면까지 커버한다.
본 실시예에 따른 디스플레이 장치에 의하면, 압전 필름형 액추에이터의 사이즈에 비해 그루브 사이즈가 더 큰 경우, 인클로저가 공극을 채운다. 이에 따라 진동 영역을 넓힐 수 있으며, 방열 성능도 향상시킬 수 있다.
상기 과제를 해결하기 위한 본 개시의 또 다른 실시예에 따른 디스플레이 장치는 금속층, 디스플레이 패널, 구동부, 압전 필름형 액추에이터 및 인클로저를 포함한다. 상기 금속층의 배면에는 그루브가 구비되어 있다. 상기 그루브에 구동부가 배치되어 있고, 상기 구동부의 적어도 일측에 압전 필름형 액추에이터가 배치되어 있다. 상기 구동부 및 상기 압전 필름형 액추에이터 배면은 인클로저에 의해 커버된다.
본 실시예에 따른 디스플레이 장치에 의하면, 진동 영역을 넓힐 수 있을 뿐만 아니라, 구동부, 연결 배선 등이 인클로저에 의해 커버됨으로써 배면 외관이 향상될 수 있다.
기타 실시예들의 구체적인 사항들은 상세한 설명 및 도면들에 포함되어 있다.
본 개시에 따른 디스플레이 장치에 의하면, 압전 필름형 액추에이터가 금속층에 구비된 그루브에 배치됨으로써 장치의 전체 두께를 감소시킬 수 있다.
또한, 본 개시에 따른 디스플레이 장치에 의하면, 압전 필름형 액추에이터의 사이즈가 작더라도 진동 영역을 넓힐 수 있으며, 방열 성능도 향상시킬 수 있다.
또한, 본 개시에 따른 디스플레이 장치에 의하면, 구동부, 연결 배선 등이 인클로저에 의해 커버될 수 있으므로, 배면 외관이 향상될 수 있다.
이상과 같은 효과를 갖는 본 개시에 따른 디스플레이 장치는 디스플레이 장치는 텔레비전, 모니터, 노트북 컴퓨터, 스마트폰, 테블릿 컴퓨터, 전자수첩, 전자패드, 웨어러블기기, 워치폰, 휴대용 정보기기, 네비게이션, 차량용 디스플레이 장치 등에 활용될 수 있다.
본 개시에 따른 디스플레이 장치의 효과는 이상에서 언급한 효과에 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 효과는 아래의 상세한 설명으로부터 당업자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
도 1은 본 개시의 일실시예에 따른 디스플레이 장치의 배면을 개략적으로 나타낸 것이다.
도 2는 도 1에 도시된 디스플레이 장치의 단면의 예를 개략적으로 나타낸 것이다.
도 3은 압전 필름형 액추에이터, 인클로저 및 방열 시트의 배치 예를 나타낸 것이다.
도 4는 본 개시의 다른 실시예에 따른 디스플레이 장치의 단면을 개략적으로 나타낸 것이다.
도 5는 본 개시의 또 다른 실시예에 따른 디스플레이 장치의 배면을 개략적으로 나타낸 것이다.
도 6은 본 개시의 또 다른 실시예에 따른 디스플레이 장치의 단면을 개략적으로 나타낸 것이다.
도 7은 도 6에 도시된 디스플레이 장치의 배면의 예를 개략적으로 나타낸 것이다.
도 8은 본 개시에 따른 디스플레이 장치에 이용 가능한 압전 필름형 액추에이터의 예를 개략적으로 나타낸 것이다.
이하, 첨부한 도면을 참조하여 본 개시에 따른 디스플레이 장치의 바람직한 실시예를 본 개시가 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 상세히 설명한다.
본 개시의 이점 및 특징, 그리고 그것들을 달성하는 방법은 첨부되는 도면과 함께 상세하게 후술되어 있는 실시예들을 참조하면 명확해질 것이다. 그러나, 본 개시는 이하에서 개시되는 실시예들에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 것이며, 단지 본 실시예들은 본 개시의 개시가 완전하도록 하며, 본 개시가 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이며, 본 개시는 청구항의 범주에 의해 정의될 뿐이다. 명세서 전체에 걸쳐 동일 참조 부호는 동일 구성요소를 지칭한다. 도면에서 층 및 영역들의 크기 및 상대적인 크기는 설명의 명료성을 위해 과장될 수 있다.
요소 또는 층이 다른 소자 또는 "위" 또는 "상"으로 지칭되는 것은 다른 소자 또는 층의 바로 위뿐만 아니라 중간에 다른 층 또는 다른 소자를 개재한 경우를 모두 포함한다. 반면, 소자가 "직접 위" 또는 "바로 위"로 지칭되는 것은 중간에 다른 소자 또는 층을 개재하지 않는 것을 나타낸다. 또한, 어떤 구성요소가 다른 구성요소에 "연결", "결합" 또는 "접속"된다고 기재된 경우, 상기 구성요소들은 서로 직접적으로 연결되거나 또는 접속될 수 있지만, 각 구성요소 사이에 다른 구성요소가 "개재"되거나, 각 구성요소가 다른 구성요소를 통해 "연결", "결합" 또는 "접속"될 수도 있는 것으로 이해되어야 할 것이다.
공간적으로 상대적인 용어인 "아래", "하부", "위", "상부" 등은 도면에 도시되어 있는 바와 같이 하나의 소자 또는 구성 요소들과 다른 소자 또는 구성 요소들과의 상관관계를 용이하게 기술하기 위해 사용될 수 있다. 공간적으로 상대적인 용어는 도면에 도시되어 있는 방향에 더하여 사용 시, 또는 동작시 소자의 서로 다른 방향을 포함하는 용어로 이해되어야 한다. 예를 들면, 도면에 도시되어 있는 소자를 뒤집을 경우, 다른 소자의 "아래"로 기술된 소자는 다른 소자의 "위"에 놓여질 수 있다. 따라서, 예시적인 용어인 "아래"는 아래와 위의 방향을 모두 포함할 수 있다.
본 명세서에서 사용된 용어는 실시예들을 설명하기 위한 것이며, 따라서 본 개시를 제한하고자 하는 것은 아니다. 본 명세서에서, 단수형은 문구에서 특별히 언급하지 않는 한 복수형도 포함한다. 명세서에서 사용되는 "포함한다" 및/또는 "포함하는"은 언급된 구성요소, 단계, 동작 및/또는 소자는 하나 이상의 다른 구성요소, 단계, 동작 및/또는 소자의 존재 또는 추가를 배제하지 않는다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 명세서에 따른 디스플레이 장치의 바람직한 실시예들을 상세히 설명하기로 한다. 도면에서 동일한 참조부호는 동일 또는 유사한 구성요소를 가리키는 것으로 사용된다.
도 1은 본 개시의 일실시예에 따른 디스플레이 장치의 배면을 개략적으로 나타낸 것이고, 도 2는 도 1에 도시된 디스플레이 장치의 단면의 예를 개략적으로 나타낸 것이다.
도 1 및 도 2를 참조하면, 도시된 디스플레이 장치는 디스플레이 패널(110), 금속층(120), 압전 필름형 액추에이터(130) 및 인클로저(140)를 포함한다.
디스플레이 패널(110)은 화상을 제공하기 위한 것이다. 디스플레이 패널(110)은 유기전계 발광소자 디스플레이 패널이 될 수 있다. 그러나, 디스플레이 패널(110)은 이에 한정되지 않고, 액정 디스플레이 패널, 양자점 디스플레이 패널, 마이크로 LED 디스플레이 패널 등 공지된 임의의 디스플레이 패널이 될 수 있다.
디스플레이 패널(110)은 금속층(120)의 전면에 배치된다. 도 1을 참조하면, 디스플레이 패널(110)의 한 변은 배면으로 노출될 수 있다. 디스플레이 패널(110)의 노출된 배면에는 소스 패드와 같은 각종 패드가 배치될 수 있다. 예를 들어 소스 패드는 금속층(120)의 배면의 한 변에 배치되는 소스 PCB(112)와 전기적으로 연결될 수 있다.
디스플레이 패널(110)과 금속층(120)은 점접착층(115)에 의해 부착될 수 있다. 본 개시에서 점접착층(115, 도 3의 310)은 일시적인 또는 반영구적인 접착 성능을 갖는 점착제 또는 접착제를 포함하는 층을 의미한다.
점접착층(115)의 봉지 특성 향상을 위해, 점접착층(115)에는 수분 흡수 특성을 갖는 CaO, BaO와 같은 게터재가 추가로 포함될 수 있다. 점접착층(115)에 게터재가 포함되는 것은 디스플레이 패널(110)이 유기전계 발광소자 디스플레이 패널인 경우에 보다 바람직할 수 있다. 물론, 점접착층(115)에 게터재가 포함되는 것은 유기전계 발광소자 디스플레이 패널 이외의 다른 디스플레이 패널에도 적용될 수 있다.
금속층(120)은 디스플레이 패널(110)의 배면을 지지하고, 또한 디스플레이 패널(110)에 수분이 유입되지 않도록 하는 봉지체(encapsulation)로서의 역할을 한다. 또한, 금속층(120)은 디스플레이 장치에서 발생하는 열을 방열하는 방열체로서의 역할도 한다.
이러한 역할들을 수행할 수 있도록 하기 위해, 금속층(120)은 알루미늄, 구리, 철 등을 포함할 수 있다. 본 개시에서 금속층(120)은 금속을 포함하는 층을 의미하며, 단일 금속이나 합금의 형태가 될 수 있고, 또한 금속-탄소 복합체의 형태가 될 수도 있다.
본 개시에서 금속층(120)의 배면에는 적어도 하나의 그루브(125)가 구비되어 있다. 그루브(125)는 도 2에 도시된 예와 같은 완전한 홈 벽을 갖는 형태가 될 수 있다. 다른 예로, 그루브(125)는 일부의 홈 벽이 제거되어 측방으로 개방된 단차부 형태가 될 수도 있다.
금속층(120)의 그루브(125)에는 압전 필름형 액추에이터(130)가 배치된다. 금속층(120)의 그루브(125) 내에 압전 필름형 액추에이터(130)가 배치됨으로써, 압전 필름형 액추에이터(130) 추가에 따른 디스플레이 장치의 두께 증가를 방지할 수 있다. 이와 함께, 본 개시에 따른 디스플레이 장치는 디스플레이 패널의 배면에 부착되는 금속층의 배면 그루브에 음향 출력을 위한 압전 필름형 액추에이터를 배치함으로써, 별도로 스피커를 구성하지 않아도 디스플레이 패널 전면 방향으로 음향 출력이 가능하다.
인클로저(140)는 압전 필름형 액추에이터(130)의 배면을 커버한다. 인클로저(140)는 압전 필름형 액추에이터(130)가 배치된 그루브(125)를 밀봉할 수도 있다. 인클로저(140)는 금속을 포함하는 재질일 수 있으며, 예를 들어 금속층(120)과 동일한 재질일 수 있다.
인클로저(140)는 압전 필름형 액추에이터들(130)로부터 각각 발생되는 음향의 간섭을 방지하기 위해 압전 필름형 액추에이터들(130)의 배면으로 발생하는 음향을 흡수하는 역할을 할 수 있다. 인클로저(140)를 통해 압전 필름형 액추에이터들(130) 각각에서 발생된 음향이 간섭되지 않아 음향 출력 특성이 향상될 수있다.
인클로저(140)의 배면과 금속층(120)의 배면은 동일 평면을 이루거나, 인클로저(140)의 배면이 금속층(120)의 배면보다 약간 돌출되거나 그 반대가 될 수 있다.
본 개시에 따른 디스플레이 장치에는 구동부(150)가 배치될 수 있다. 구동부(150)는 파워 서플라이 및 컨트롤러를 포함하여, 디스플레이 패널(110) 및 압전 필름형 액추에이터(130)를 구동하는 역할을 한다. 도 1 및 도 2에는 구동부(150)와 압전 필름형 액추에이터(130)의 전기적 연결 예만 나타내었다. 도 1 및 도 2에서 구동부(150)와 디스플레이 패널(110) 간의 전기적 연결은 생략되었으며, 이들의 연결은 공지된 어떠한 방식도 적용될 수 있다.
구동부(150)는 도 1 및 도 2에 도시된 예와 같이 상기 금속층(120)의 배면 중 그루브(125)가 구비된 영역 이외의 영역에 배치될 수 있다. 구동부(150)가 금속층(120)의 배면에 배치될 경우, 구동부(150), 연결 배선(131) 등이 금속층(120)의 배면에 노출되게 되므로 디스플레이 장치의 배면 외관이 깔끔하지 않을 수 있다. 이 경우 추가의 커버(미도시)를 통하여 구동부(150), 연결 배선(131) 및 디스플레이 패널(110)의 노출부(도 1의 하부 부분)를 은폐할 수 있다.
도 1 및 도 2를 참조하면, 구동부(150)와 압전 필름형 액추에이터(130)는 연결 배선(131)을 통해 전기적으로 연결될 수 있다. 또한, 압전 필름형 액추에이터(130)에는 연결 배선(131)의 접촉 또는 고정을 위한 단자부(132a, 132b)가 구비될 수 있다.
연결 배선(131)은 도 2에 도시된 예와 같이 인클로저(140)를 관통하는 형태, 인클로저의 측면을 따라 우회하는 형태, 도 3에 도시된 예와 같이 인클로저의 전면에 위치하는 형태 등 다양한 방식으로 그루브(125) 내에 배치된 압전 필름형 액추에이터(130)에 연결될 수 있다.
구동부(150)에 의해 압전 필름형 액추에이터(130)가 미리 정해진 진동 패턴으로 진동하면, 이러한 진동은 그루브가 형성된 두께가 얇은 금속층영역을 통해 패널로 전달되어 음향이 출력된다. 압전 필름형 액추에이터(130)가 복수개인 경우, 구동부(150)는 압전 필름형 액추에이터들(130)을 동시에 구동할 수 있다. 다른 예로, 구동부(150)는 압전 필름형 액추에이터들(130)을 개별적으로 구동할 수 있다.
디스플레이 패널(110)에 진동을 전달하기 위해, 그루브(125)가 형성된 부분의 금속층의 두께는 가능한 한 얇을 필요가 있다. 예를 들어 그루브(125)가 형성된 부분의 금속층의 두께는 약 0.5mm 이하가 될 수 있다.
한편, 그루브(125)가 형성된 부분 이외의 금속층의 두께는 방열 성능과 봉지 성능을 고려하여 결정될 수 있다. 또한, 디스플레이 장치에 바텀 커버와 같은 구조물이 추가될 경우, 금속층의 두께가 작아질 수 있다.
본 개시에 따른 디스플레이 장치에 이용 가능한 압전 필름형 액추에이터의 구조의 예는 이하 도 8에서 후술하기로 한다.
한편, 도 2를 참조하면, 압전 필름형 액추에이터(130) 전면에는 방열 시트(160)가 배치될 수 있다. 금속층(120)에서 그루브(125)가 형성된 영역은 다른 영역에 비해 두께가 얇다. 또한 그루브(125) 내에는 열전도도가 상대적으로 낮은 압전 필름형 액추에이터(130)가 배치된다. 예를 들어, 압전 필름형 액추에이터(130)가 PtZrTiO3 재질인 경우, PtZrTiO3의 열전도도는 약 2.1 W/mk로서 알루미늄의 열전도도 237W/mk 대비 약 1/100 정도에 불과하다. 따라서, 그루브(125)가 형성된 영역은 다른 영역에 비해 방열 성능이 저하될 수 있다. 방열 시트(160)는 이와 같은 금속층(120)의 그루브(125)가 형성된 영역의 방열 성능을 보강하는 역할을 한다.
금속층(120)의 그루브(125)가 형성된 영역의 방열 성능을 보다 향상시키기 위해, 방열 시트(160)는 금속층(120)의 열전도도보다 높은 열전도도를 갖는 탄소계 방열 시트가 될 수 있다. 탄소계 방열 시트는 그라파이트 시트, 그래핀 시트, 탄소나노튜브 시트 등이 될 수 있다. 예를 들어, 그라파이트 시트의 경우, 400~600 W/mk의 높은 열전도도를 가지므로, 알루미늄의 열전도도 237W/mk 대비 높은 열전도도를 가지므로, 방열에 유리하다.
도 3은 압전 필름형 액추에이터, 인클로저 및 방열 시트의 배치 예를 나타낸 것이다.
도 3을 참조하면, 압전 필름형 액추에이터(130)와 인클로저(140) 간의 고정을 위해, 압전 필름형 액추에이터(130)와 인클로저(140) 사이에 점접착층(310)이 배치될 수 있다. 점접착층(310)은 인클로저(140)의 전면에 배치되어 있으나, 이에 제한되지 않는다. 점접착층(310)은 압전 필름형 액추에이터(130)의 배면에 배치될 수 있다.
또한, 도 3에 도시된 예와 같이, 방열 시트(160)와 상기 금속층(120) 사이 및 상기 방열 시트(160)와 압전 필름형 액추에이터(130) 사이에도 점접착층(310)이 배치될 수 있다.
도 4는 본 개시의 다른 실시예에 따른 디스플레이 장치의 단면을 개략적으로 나타낸 것이다.
도 4에 도시된 디스플레이 장치는 도 2에 도시된 디스플레이 장치와 마찬가지로 디스플레이 패널(110), 금속층(120), 압전 필름형 액추에이터(130) 및 인클로저(140)를 포함한다. 그리고, 금속층(120)의 배면에는 적어도 하나의 그루브(125)가 구비되어 있고, 압전 필름형 액추에이터(130)는 금속층의 그루브(125) 내에 배치된다.
다만, 도 4에 도시된 디스플레이 장치는 도 2에 도시된 디스플레이 장치와는 달리 인클로저(140)가 압전 필름형 액추에이터(130)의 배면 뿐만 아니라 측면까지 커버한다.
압전 필름형 액추에이터의 사이즈에 비해 그루브 사이즈가 더 큰 경우가 있다. 예를 들어, 동일한 사이즈의 압전 필름형 액추에이터가 배치되더라도 도 2의 도시된 금속층의 그루브 사이즈(w1)에 비해 도 4에 도시된 금속층의 그루브 사이즈(w2)가 더 큰 경우나, 압전 필름형 액추에이터의 사이즈에 제한이 있어 그루브의 사이즈보다 더 작은 경우 등이 예상될 수 있다.
이러한 경우, 압전 필름형 액추에이터(130)의 측면에 공극이 발생하게 된다. 본 실시예에서는 인클로저(140)가 압전 필름형 액추에이터(130)의 배면 뿐만 아니라 측면까지 커버함으로써, 압전 필름형 액추에이터(130) 측면의 공극이 채워질 수 있다. 이에 따라 디스플레이 패널(110)의 진동 영역을 넓힐 수 있으며, 방열 성능도 향상시킬 수 있다. 디스플레이 패널(110)의 진동 영역이 넓다는 것은 전체 음압 및 저음 특성에 유리할 수 있다.
도 5는 본 개시의 또 다른 실시예에 따른 디스플레이 장치의 배면을 개략적으로 나타낸 것이다.
도 1을 참조하면, 디스플레이 패널(110)의 어느 한 변 또는 금속층(120)의 어느 한 변(주로 디스플레이 패널의 하부면)에는 발열체가 배치된다. 발열체로는 소스 패드, 소스 PCB와 같은 각종 인쇄회로기판, 각종 컨트롤러 등이 될 수 있으며, 이들 중 일부(예를 들어 소스 패드)는 발열량이 많다. 또한 금속층의 그루브 형성 영역은 상대적으로 얇은 두께를 갖는다. 따라서, 그루브가 이와 같이 발열체에 인접하여 형성될 경우 할 경우, 열에 의해 예를 들어 유기발광소자와 같은 디스플레이 패널의 유기물 요소의 특성이 저하될 가능성이 있다
이에 도 5에 도시된 실시예에서는 금속층(120)의 그루브(125)가 발열체가 배치되는 변(S1)으로부터 많이 이격되어 형성되어 있다.
보다 구체적으로, 그루브(125)는 발열체가 배치되는 변(S1)과 마주보는 변(S2)에 더 가까운 위치에 구비어 있다. 예를 들어, 그루브의 중심에서 발열체가 배치되는 변(S1)까지의 거리를 a2라고 하고, 그루브의 중심에서 반대 변(S2)까지의 거리를 a1이라 하면, a1<a2가 될 수 있다.
도 5에 도시된 디스플레이 장치에 의하면, 열에 의한 유기발광소자와 같은 유기물 요소의 성능 또는 수명 저하를 저감 내지는 방지할 수 있다. 도 5에 도시된 디스플레이 장치는 예를 들어 유기전계 발광소자 디스플레이 패널을 포함하는 디스플레이 장치에 적합하다.
도 6은 본 개시의 또 다른 실시예에 따른 디스플레이 장치의 단면을 개략적으로 나타낸 것이다. 또한, 도 7은 도 6에 도시된 디스플레이 장치의 배면의 예를 개략적으로 나타낸 것이다.
도 6에 도시된 디스플레이 장치는 배면에 그루브(125)가 구비된금속층(120)과, 금속층의 전면에 배치되는 디스플레이 패널(110)과, 그루브(125) 내에 포함되는 압전 필름형 액추에이터(130)를 포함하는 점에서 도 2 및 도 4에 도시된 디스플레이 장치와 유사하다. 따라서, 도 2 및 도 4와 관련하여 설명한 디스플레이 장치들의 특징들 대부분은 도 6에 도시된 디스플레이 장치에도 적용될 수 있고, 중복 설명은 제외한다.
한편, 도 6에 도시된 디스플레이 장치는 구동부(150)가 금속층(120)의 그루브(125) 내에 압전 필름형 액추에이터(130)와 함께 배치되어 있는 특징이 있다. 또한 도 6에 도시된 디스플레이 장치는 구동부(150) 및 연결 배선(131)이 금속층의 배면으로 노출되지 않는 특징이 있다.
도 6 및 도 7에 도시된 디스플레이 장치에 대하여 보다 상세하게 설명하면 다음과 같다.
금속층(120)의 그루브에는 구동부(150)가 배치된다. 예를 들어, 그루브(125)의 중앙 영역에 구동부가 배치될 수 있다.
구동부(150)의 적어도 일측에는 압전 필름형 액추에이터(130)가 배치된다. 구동부(150)와 압전 필름형 액추에이터(130)는 도 6에 도시된 예와 같이 약간의 간격을 두고 배치될 수 있다. 다른 예로, 구동부(150)와 압전 필름형 액추에이터(130)는 간격을 두고 배치되되, 간격 부분에 인클로저가 배치될 수 있다. 또 다른 예로, 구동부(150)와 압전 필름형 액추에이터(130)는 간격을 두지 않고 배치될 수 있다.
도 6 및 도 7에 도시된 디스플레이 장치에서는 구동부(150)가 그루브(125)의 중앙 영역에 배치되고, 그루브(125)의 양측에 압전 필름형 액추에이터들(130)이 배치되어 있다. 이 경우, 그루브의 사이즈(w3)가 상대적으로 크므로, 넓은 진동 영역 확보에 유리하다.
압전 필름형 액추에이터들(130)은 연결 배선을 통해 구동부(150)와 전기적으로 연결된다.
인클로저(140)는 구동부(150) 및 하나 이상의 압전 필름형 액추에이터(130)의 배면을 커버한다. 인클로저(140)는 도 6에 도시된 예와 같이 압전 필름형 액추에이터(130)의 측면까지 커버할 수 있다.
상기 구동부(150) 및 압전 필름형 액추에이터(130) 전면에 방열 시트(160)가 배치될 수 있다. 예를 들어, 하나의 방열 시트의 배면에 구동부(15) 및 다수의 압전 필름형 액추에이터(130)가 배치되고, 이들은 하나의 인클로저(140)에 의해 커버될 수 있다.
도 6 및 도 7에 도시된 디스플레이 장치에 의하면, 진동 영역을 넓힐 수 있을 뿐만 아니라, 구동부(150), 연결 배선 등이 인클로저(140)에 의해 커버됨으로써 배면 외관이 향상될 수 있다.
도 8은 본 개시에 따른 디스플레이 장치에 이용 가능한 압전 필름형 액추에이터의 예를 개략적으로 나타낸 것이다.
도 8에 도시된 예와 같이 압전 필름형 액추에이터(130)는 굴곡진 패턴으로 형성될 수 있다. 이러한 압전 필름형 액추에이터(130)의 굴곡진 패턴에 의해 출력되는 음향의 주파수 합성을 통해 음향의 방향성이 제어될 수 있다.
압전 필름형 액추에이터(130)는 압전 필름 단독으로 형성될 수 있고, 압전 필름이 지지 플레이트에 부착된 형태가 될 수도 있다. 압전 필름형 액추에이터(130)는 주파수 입력에 따라 진동하여 가청 주파수 영역의 음향을 출력할 수 있다.
도 8을 참조하면, 압전 필름형 액추에이터(130)는 제1 전극층(233), 압전 소자층(231) 및 제2 전극층(235)이 적층된 구조를 가질 수 있다. 제1 전극층(233) 및 제2 전극층(235)은 구동부(150)에 전기적으로 연결된다.
압전 소자층(231)은 PtZrTiO3, BaTiO3, Pb(Zr, Ti)O3와과 같은 압전 세라믹, PVDF(Poly vinylidene fluoride), P(VDF-TrFe)(poly(vinylidene fluoride-trifluoroethylene)), P(VDFTeFE)(poly(vinylidene fluoride-tetrafluoroethylene))와 같은 압전 고분자 등 공지된 다양한 압전 재료로 형성될 수 있다.
제1 전극층(233)은 압전 소자층의 일면에 배치되고, 제2 전극층(235)은 압전 소자층의 타면에 배치된다. 제1 전극층 및 제2 전극층(233, 235)에는 각각 단자부(132a, 132b)가 배치될 수 있다.
압전 소자층(231) 은 제1 전극층(233)과 제2 전극층(235)에 인가되는 사운드 신호에 따라 두께 방향 및 길이 방향 중 적어도 하나의 방향으로 변형되고, 변형에 따른 진동을 통해 음향을 출력할 수 있다. 구체적으로, 압전 소자층(231)은 두께 방향 및 길이 방향 중 적어도 하나의 방향으로 팽창 및 수축하면서 진동함으로써 음향을 출력할 수 있다.
이상 첨부된 도면을 참조하여 본 명세서의 실시예들을 더욱 상세하게 설명하였으나, 본 명세서는 반드시 이러한 실시예로 국한되는 것은 아니고, 본 명세서의 기술사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 다양하게 변형 실시될 수 있다. 따라서, 본 명세서에 개시된 실시예들은 본 명세서의 기술 사상을 한정하기 위한 것이 아니라 설명하기 위한 것이고, 이러한 실시예에 의하여 본 명세서의 기술 사상의 범위가 한정되는 것은 아니다. 그러므로, 이상에서 기술한 실시예들은 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적이 아닌 것으로 이해해야만 한다. 본 명세서의 보호 범위는 청구범위에 의하여 해석되어야 하며, 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 기술 사상은 본 명세서의 권리범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.
110 : 디스플레이 패널
115 : 점접착층
112 : 소스 PCB
120 : 금속층
125 : 그루브
130 : 압전 필름형 액추에이터
131 : 연결 배선
132a, 132b : 단자부
140 : 인클로저
150 : 구동부
160 : 방열 시트
231 : 압전 소자층
233 : 제1 전극층
235 : 제2 전극층
310 : 점접착층

Claims (20)

  1. 배면에 적어도 하나의 그루브가 구비된 금속층;
    상기 금속층의 전면에 배치되는 디스플레이 패널;
    상기 금속층의 그루브에 배치되는 압전 필름형 액추에이터; 및
    상기 압전 필름형 액추에이터의 배면을 커버하는 인클로저를 포함하는, 디스플레이 장치.
  2. 배면에 적어도 하나의 그루브가 구비된 금속층;
    상기 금속층의 전면에 배치되는 디스플레이 패널;
    상기 그루브에 배치되며, 상기 그루브보다 작은 사이즈를 갖는 압전 필름형 액추에이터; 및
    상기 압전 필름형 액추에이터의 배면 및 측면을 커버하는 인클로저를포함하는, 디스플레이 장치.
  3. 제1항 또는 제2항에 있어서,
    상기 금속층의 배면 중 상기 그루브가 구비된 영역 이외의 영역에 상기 압전 필름 액추에이터를 구동하기 위한 구동부가 배치된, 디스플레이 장치.
  4. 제1항 또는 제2항에 있어서,
    상기 압전 필름형 액추에이터와 인클로저 사이에 점접착층이 배치되는, 디스플레이 장치.
  5. 제1항 또는 제2항에 있어서,
    상기 압전 필름형 액추에이터 전면에 방열 시트가 배치되는, 디스플레이 장치.
  6. 제5항에 있어서,
    상기 방열 시트는 상기 금속층의 열전도도보다 높은 열전도도를 갖는, 디스플레이 장치.
  7. 제5항에 있어서,
    상기 방열 시트는 탄소계 방열 시트인, 디스플레이 장치.
  8. 제5항에 있어서,
    상기 방열 시트와 상기 금속층 사이 및 상기 방열 시트와 압전 필름형 액추에이터 사이에 점접착층이 배치되는, 디스플레이 장치.
  9. 제1항 또는 제2항에 있어서,
    상기 인클로저는 상기 금속층과 동일한 재질인, 디스플레이 장치.
  10. 제1항 또는 제2항에 있어서,
    상기 디스플레이 패널 또는 금속층의 어느 한 변에 발열체가 배치되고, 상기 그루브는 상기 발열체가 배치되는 변과 마주보는 변에 더 가까운 위치에 구비되는, 디스플레이 장치.
  11. 제1항 또는 제2항에 있어서,
    상기 금속층과 상기 디스플레이 패널 사이에 게터재를 포함하는 점접착층이 배치된, 디스플레이 장치.
  12. 배면에 그루브가 구비된 금속층;
    상기 금속층의 전면에 배치되는 디스플레이 패널;
    상기 금속층의 그루브에 배치되는 구동부;
    상기 구동부의 적어도 일측에 배치되며, 상기 구동부와 전기적으로 연결되는 압전 필름형 액추에이터;
    상기 구동부 및 상기 압전 필름형 액추에이터의 배면을 커버하는 인클로저를 포함하는, 디스플레이 장치.
  13. 제12항에 있어서,
    상기 압전 필름형 액추에이터와 인클로저 사이에 점접착층이 배치되는, 디스플레이 장치.
  14. 제12항에 있어서,
    상기 구동부 및 압전 필름형 액추에이터 전면에 방열 시트가 배치되는, 디스플레이 장치.
  15. 제14항에 있어서,
    상기 방열 시트는 상기 금속층의 열전도도보다 높은 열전도도를 갖는, 디스플레이 장치.
  16. 제14항에 있어서,
    상기 방열 시트는 탄소계 방열 시트인, 디스플레이 장치.
  17. 제14항에 있어서,
    상기 방열 시트와 상기 금속층 사이 및 상기 방열 시트와 상기 압전 필름형 액추에이터 사이에 점접착층이 배치되는, 디스플레이 장치.
  18. 제12항에 있어서,
    상기 인클로저는 상기 금속층과 동일한 재질인, 디스플레이 장치.
  19. 제12항에 있어서,
    상기 디스플레이 패널 또는 상기 금속층의 어느 한 변에 발열체가 배치되고, 상기 그루브는 상기 발열체가 배치되는 변과 마주보는 변에 더 가까운 위치에 구비되는, 디스플레이 장치.
  20. 제12항에 있어서,
    금속층과 디스플레이 패널 사이에 게터재를 포함하는 점접착층이 배치된, 디스플레이 장치.
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