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KR20210085954A - 플렉서블 진동 필름 및 이를 구비한 표시 장치 - Google Patents

플렉서블 진동 필름 및 이를 구비한 표시 장치 Download PDF

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KR20210085954A
KR20210085954A KR1020190179559A KR20190179559A KR20210085954A KR 20210085954 A KR20210085954 A KR 20210085954A KR 1020190179559 A KR1020190179559 A KR 1020190179559A KR 20190179559 A KR20190179559 A KR 20190179559A KR 20210085954 A KR20210085954 A KR 20210085954A
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KR
South Korea
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vibrating
vibration
unit
layer
disposed
Prior art date
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KR1020190179559A
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Inventor
고성욱
이용우
김치완
김태현
신성의
Original Assignee
엘지디스플레이 주식회사
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
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Priority to US17/131,389 priority patent/US11669126B2/en
Publication of KR20210085954A publication Critical patent/KR20210085954A/ko
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Abstract

이 출원은 플렉서블 진동 필름 및 이를 구비한 표시 장치에 관한 것이다. 이 출원에 의한 플렉서블 진동 필름은, 진동층, 제1 전극층 그리고 제2 전극층을 포함한다. 제1 전극층은, 진동층의 하면에 배치된다. 제2 전극층은, 진동층의 상면에 배치된다. 진동층은, 제1 진동부, 제2 진동부 및 플렉서블 절연부를 구비한다. 제1 진동부는, 제1 진동 특성을 갖는다. 제2 진동부는 제2 진동 특성을 갖는다. 플렉서블 절연부는, 제1 진동부와 제2 진동부 사이에 배치된다. 제1 전극층은, 제1 전극부 및 제2 전극부를 포함한다. 제1 전극부는, 제1 진동부에 대응하여 배치된다. 제2 전극부는, 제2 진동부에 대응하여 배치된다.

Description

플렉서블 진동 필름 및 이를 구비한 표시 장치{Flexible Vibration Film And Display Having The Same}
이 출원은 플렉서블 진동 필름 및 이를 구비한 표시 장치에 관한 것이다. 특히, 이 출원은 플렉서블 진동 모듈을 이용하여 구획별로 서로 다른 음향 및 진동을 제공하는 통합형 플렉서블 진동 필름 그리고 이를 구비한 표시 장치에 관한 것이다.
표시 장치는 표시 패널에 영상을 표시하며, 소리를 제공하기 위해서 일반적으로 별도의 스피커를 설치해야 한다. 표시 장치에 스피커를 배치할 경우, 스피커가 공간을 차지하게 되므로 표시 장치의 디자인 및 공간 배치에 제약이 따르는 문제가 발생한다.
표시 장치에 적용되는 스피커는 예를 들면, 마그네트와 코일을 포함하는 액츄에이터일 수 있다. 그러나, 액츄에이터를 표시 장치에 적용할 경우, 두께가 두꺼운 단점이 있다. 이에 얇은 두께를 구현할 수 있는 압전 소자가 주목받고 있다.
압전 소자는 취성 특성으로, 외부 충격으로 인해 파손이 쉽게 발생하고, 이로 인해 음향 재생의 신뢰성이 낮은 문제점이 있다. 따라서, 압전 소자를 사용하면서도, 박막 구조를 구현할 수 있고, 충격 및 자체 진동에 의한 응력 및 파손을 방지할 수 있는 새로운 구조의 압전 소자에 대한 요구가 증가하고 있다.
이 출원의 목적은 종래 기술의 문제점을 극복하기 위한 것으로, 스피커, 리시버, 마이크 및 햅틱 소자들을 유연성이 우수하고, 초 박막형으로 구현한 진동 소자 및 이를 구비한 표시 장치를 제공하는 데 있다. 이 출원의 다른 목적은, 스피커, 리시버, 마이크 및 햅틱 소자들과 같은 복수의 진동 소자들을 통합하여 하나의 필름 구조로 구현한 통합형 플렉서블 진동 필름 및 이를 구비한 표시 장치를 제공하는 데 있다. 이 출원의 또 다른 목적은, 스피커, 리시버, 마이크 및 햅틱 소자들의 진동 특성에 따라 특화된 복수 개의 진동 소자를 하나의 플렉서블한 필름 소재로 구성한 통합형 플렉서블 진동 필름 및 이를 구비한 표시 장치를 제공하는 데 있다.
위에서 언급된 이 출원의 기술적 과제 외에도, 이 출원의 다른 특징 및 이점들이 이하에서 기술되거나, 그러한 기술 및 설명으로부터 이 출원이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
이 출원의 목적을 달성하기 위해, 이 출원에 의한 플렉서블 진동 필름은, 진동층, 제1 전극층 그리고 제2 전극층을 포함한다. 제1 전극층은, 진동층의 하면에 배치된다. 제2 전극층은, 진동층의 상면에 배치된다. 진동층은, 제1 진동부, 제2 진동부 및 플렉서블 절연부를 구비한다. 제1 진동부는, 제1 진동 특성을 갖는다. 제2 진동부는 제2 진동 특성을 갖는다. 플렉서블 절연부는, 제1 진동부와 제2 진동부 사이에 배치된다. 제1 전극층은, 제1 전극부 및 제2 전극부를 포함한다. 제1 전극부는, 제1 진동부에 대응하여 배치된다. 제2 전극부는, 제2 진동부에 대응하여 배치된다.
일례로, 제1 전극층 위에 배치된 제1 보호층, 그리고 제2 전극층 아래에 배치된 제2 보호층을 더 포함한다.
일례로, 제1 진동부는, 제1 폭을 갖는 복수의 제1 압전부, 그리고 복수의 제1 압전부들 사이에 연결되고 유연성을 갖는 복수의 제1 절연부를 포함한다. 제2 진동부는, 제2 폭을 갖는 복수의 제2 압전부, 그리고 복수의 제2 압전부들 사이에 연결되고 유연성을 갖는 복수의 제2 절연부를 포함한다.
일례로, 제1 압전부 및 상기 제2 압전부는, 무기 물질로 구성된다. 제1 절연부 및 상기 제2 절연부는, 유기 물질로 구성된다.
일례로, 복수의 제1 압전부, 복수의 제1 절연부, 복수의 제2 압전부 및 복수의 제2 절연부는 동일 평면에 나란하게 배치된다. 제1 압전부의 크기는, 제2 압전부의 크기와 서로 다르다. 제1 절연부의 크기는, 제2 절연부의 크기와 같거나 서로 다르다.
일례로, 진동층은, 제3 진동 특성을 갖는 제3 진동부를 더 구비한다. 플렉서블 절연부는, 제1 진동부, 제2 진동부 및 제3 진동부 사이에 배치된다.
일례로, 제1 배선 및 제2 배선을 더 구비한다. 제1 배선은, 제1 전극부에 연결되고 플렉서블 절연부 위에 배치되어 진동층의 일측변으로 연장된다. 제2 배선은, 제2 전극부에 연결되고 플렉서블 절연부 위에 배치되어 진동층의 일측변으로 연장된다.
일례로, 제1 진동부 및 제2 진동부 각각은, 서로 분리된 복수 개를 구비한다. 복수의 제1 진동부와 복수의 제2 진동부는, 서로 교번하여 배치된다.
일례로, 제1 진동부는, 300Hz 내지 20,000Hz 사이의 음파를 생성한다. 제2 진동부는, 60Hz 내지 280Hz 사이의 진동을 발생한다.
일례로, 제1 진동부는, 300Hz 내지 20,000Hz 사이의 음파를 생성한다. 제2 진동부는, 300Hz 내지 20,000Hz 사이의 음파와, 60Hz 내지 280Hz 사이의 진동 중 어느 하나를 선택적으로 발생한다.
또한, 이 출원에 의한 플렉서블 진동 필름은, 진동층, 상부 전극층, 하부 전극층, 상부 보호층 그리고 하부 보호층을 포함한다. 진동층은, 제1 진동부, 제2 진동부, 제1 진동부와 제2 진동부 사이에 배치된 플렉서블 절연부를 구비한다. 상부 전극층은, 제1 진동부 상부에 배치된 제1 전극부 및 제2 진동부 상부에 배치된 제2 전극부를 구비한다. 하부 전극층은, 진동층의 하부 전체 표면에 배치된다. 상부 보호층은, 상부 전극층을 덮는다. 하부 보호층은, 하부 전극층을 덮는다.
일례로, 제1 진동부는, 제1 폭을 갖는 복수의 제1 압전부 및 복수의 제1 압전부들 사이에 연결되고 유연성을 갖는 복수의 제1 절연부를 포함한다. 제2 진동부는, 제2 폭을 갖는 복수의 제2 압전부 및 복수의 제2 압전부들 사이에 연결되고 유연성을 갖는 복수의 제2 절연부를 포함한다.
일례로, 복수의 제1 압전부, 복수의 제1 절연부, 복수의 제2 압전부 및 복수의 제2 절연부는 동일 평면에 나란하게 배치된다. 제1 압전부의 크기는, 제2 압전부의 크기와 서로 다르다. 제1 절연부의 크기는, 제2 절연부의 크기와 같거나 서로 다르다.
일례로, 제1 배선과 제2 배선을 더 구비한다. 제1 배선은, 제1 전극부에 연결되고 플렉서블 절연부 위에 배치되어 진동층의 일측변으로 연장된다. 제2 배선은, 제2 전극부에 연결되고 플렉서블 절연부 위에 배치되어 진동층의 일측변으로 연장된다.
일례로, 제1 진동부 및 제2 진동부 각각은, 서로 분리된 복수 개를 구비한다. 복수의 제1 진동부와 복수의 제2 진동부는 서로 교번하여 배치된다.
일례로, 제1 진동부는, 300Hz 내지 20,000Hz 사이의 음파를 생성한다. 제2 진동부는, 300Hz 내지 20,000Hz 사이의 음파와, 60Hz 내지 280Hz 사이의 진동 중 어느 하나를 선택적으로 발생한다.
또한, 이 출원에 의한 표시 장치는, 기판, 표시층, 봉지층, 커버 기판, 플렉서블 진동 필름 그리고 미드 프레임을 포함한다. 표시층은, 기판 위에 형성된다. 봉지층은, 표시층 위에 배치된다. 커버 기판은, 봉지층 위에 배치된다. 플렉서블 진동 필름은, 기판의 하면에 배치된다. 미드 프레임은, 플렉서블 진동 필름 하부에 배치된다. 플렉서블 진동 필름은, 진동층, 상부 전극층, 하부 전극층, 상부 보호층 그리고 하부 보호층을 포함한다. 진동층은, 제1 진동부, 제2 진동부, 제1 진동부와 제2 진동부 사이에 배치된 플렉서블 절연부를 구비한다. 상부 전극층은, 제1 진동부 상부에 배치된 제1 전극부 및 제2 진동부 상부에 배치된 제2 전극부를 구비한다. 하부 전극층은, 진동층의 하부 전체 표면에 배치된다.
이 출원에 따르면, 음압 특성 및 소리 정위감 특성이 뛰어나고, 유연 특성을 갖도록 제조될 수 있으며, 외부 충격에도 우수한 플렉서블 진동 필름을 제공한다. 따라서, 이 출원에 의한 플렉서블 진동 필름을 이용하여, 신뢰성이 향상되고, 소비자의 만족도가 향상될 수 있는 표시 장치를 제공할 수 있다.
이 출원에 따르면, 스피커, 리시버, 마이크 및 햅틱 소자에 특화된 진동 특성을 갖는 복수의 박막형 진동 소자들을 하나의 플렉서블 필름 형태로 구현함으로써, 통합형 플렉서블 진동 필름을 구현할 수 있다. 따라서, 이 출원에 의한 통합형 플렉서블 진동 필름을 이용하여, 다양한 진동 기능을 구비하면서도 초 박형, 초 경량의 표시 장치를 제공할 수 있다. 또한, 스피커 및 진동 소자를 내장한 플렉서블 표시 장치를 제공할 수 있다.
위에서 언급된 이 출원의 효과 외에도, 이 출원의 다른 특징 및 이점들이 이하에서 기술되거나, 그러한 기술 및 설명으로부터 이 출원이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
도 1은 이 출원의 제1 실시 예에 의한 통합형 플렉서블 진동 필름을 구비한 표시 장치의 구조를 나타낸 평면도이다.
도 2는 이 출원의 제1 실시 예에 의한 통합형 플렉서블 진동 필름을 구비한 표시 장치의 구조를 나타낸 단면도이다.
도 3은 도 1의 절취선 I-I'로 자른, 이 출원의 제1 실시 예에 의한 통합형 플렉서블 진동 필름의 구조를 나타내는 단면도이다.
도 4는 이 출원의 제1 실시 예에 의한 통합형 플렉서블 진동 필름의 구조를 나타내는 사시도 이다.
도 5는 이 출원의 제1 실시 예에서, 제1 진동부의 구조를 나타낸 도면이다.
도 6은 이 출원의 제1 실시 예에서, 제2 진동부의 구조를 나타낸 도면이다.
도 7은 이 출원의 제1 실시 예에서, 제3 진동부의 구조를 나타낸 도면이다.
도 8은 이 출원의 제1 실시 예에서, 제4 진동부의 구조를 나타낸 도면이다.
도 9는 이 출원의 제2 실시 예에 의한 통합형 플렉서블 진동 필름을 구비한 표시 장치의 구조를 나타낸 평면도이다.
도 10은 이 출원의 제3 실시 예에 의한 통합형 플렉서블 진동 필름을 구비한 표시 장치의 구조를 나타낸 평면도이다.
이 출원의 이점 및 특징, 그리고 그것들을 달성하는 방법은 첨부되는 도면과 함께 상세하게 후술되어 있는 일 예들을 참조하면 명확해질 것이다. 그러나 이 출원은 이하에서 개시되는 일 예들에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 것이며, 단지 이 출원의 일 예들은 이 출원의 개시가 완전하도록 하며, 이 출원의 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이며, 이 출원의 발명은 청구항의 범주에 의해 정의될 뿐이다.
이 출원의 일 예를 설명하기 위한 도면에 개시된 형상, 크기, 비율, 각도, 개수 등은 예시적인 것이므로, 여기에 도시된 사항에 한정되는 것은 아니다. 명세서 전체에 걸쳐 동일 참조 부호는 동일 구성 요소를 지칭한다. 또한, 이 출원의 예를 설명함에 있어서, 관련된 공지 기술에 대한 구체적인 설명이 출원의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우 그 상세한 설명은 생략한다.
이 출원 명세서에서 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 구성 요소들을 서술하기 위해서 사용되나, 이들 구성 요소들은 이들 용어에 의해 제한되지 않는다. 이들 용어들은 단지 하나의 구성 요소를 다른 구성 요소와 구별하기 위하여 사용하는 것이다. 따라서, 이하에서 언급되는 제 1 구성 요소는 이 출원의 기술적 사상 내에서 제 2 구성 요소일 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.
이 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 이 출원에 따른 표시장치의 다양한 구조에 대하여, 첨부된 도면을 참조하여 상세히 설명한다. 각 도면의 구성 요소들에 참조 부호를 부가함에 있어서, 동일한 구성 요소들에 대해서는 비록 다른 도면상에 표시되더라도 가능한 한 동일한 부호를 가질 수 있다.
<제1 실시 예>
이하, 도 1 및 2를 참조하여, 이 출원의 제1 실시 예에 의한 통합형 플렉서블 진동 필름을 구비한 표시 장치에 대해 설명한다. 도 1은 이 출원의 제1 실시 예에 의한 통합형 플렉서블 진동 필름을 구비한 표시 장치의 구조를 나타낸 평면도이다. 도 1은 통합형 플렉서블 진동 필름을 구비한 휴대폰의 경우의 일례를 도시하였다. 도 2는 이 출원의 제1 실시 예에 의한 통합형 플렉서블 진동 필름을 구비한 표시 장치의 구조를 나타낸 단면도이다.
도 1을 참조하면, 이 출원의 제1 실시 예에 의한 표시 장치(DIS)는, 표시 영역(DA)과 비 표시 영역(NDA)을 구비한다. 표시 영역(DA)은 화상 정보를 표시하는 영역으로서, 표시 장치(DIS)의 중앙부 대부분을 차지하도록 정의되어 있다. 또한, 비 표시 영역(NDA)은 표시 영역(DA)에 정보를 전달하기 위한 부품들이 배치되는 영역으로서, 표시 영역(DA)의 주변을 둘러싸고 있다.
비 표시 영역(NDA)에는 카메라(CM) 혹은 적외선 센서(SE)가 배치될 수 있다. 도면에 도시하지 않았지만, 비 표시 영역(NDA)에는 상표나 로고가 배치될 수 있다.
표시 영역(DA)에는, 통화음을 출력하는 리시버 부(REC), 통화 소리를 입력하는 마이크 부(MIC), 소리를 외부로 출력하는 스피커 부(SP) 및/또는 사용자에게 촉각 정보를 제공하는 햅틱 부(HP)를 구비할 수 있다. 특히, 이 출원에 의한 리시버 부(REC), 마이크 부(MIC), 스피커 부(SP) 및 햅틱 부(HP)는 하나의 필름 상에 결합되어 있는 특징이 있다.
휴대폰과 같은 개인용 모바일 정보 처리 기기의 표시 장치(DIS)에서, 리시버 부(REC)는 사용자의 귀에 대응하는 위치에 배치되는 것이 바람직하다. 예를 들어, 리시버 부(REC)는 표시 장치(DIS)의 상단 중앙부에 배치될 수 있다. 리시버 부(REC)는 개인 사용자에게만 통화음을 제공하는 것이 바람직하므로, 개인 정보를 보호하기 적합하게 10mm 정도의 길이와 2mm 이하의 폭을 갖는 매우 작은 크기를 가질 수 있다.
휴대폰과 같은 개인용 모바일 정보 처리 기기의 표시 장치(DIS)에서, 마이크 부(MIC)는 사용자의 입에 대응하는 위치에 배치되는 것이 바람직하다. 예를 들어, 마이크 부(MIC)는 휴대폰의 표시 장치(DIS)의 하단 중앙부에 배치될 수 있다. 마이크 부(MIC)는 사용자의 목소리에서 발생하는 진동을 수집하여야 하므로, 다양한 주파수의 소리를 수집하기에 적합한 크기를 갖는 것이 바람직하다.
표시 장치(DIS)의 중앙 영역 대부분에서는 영상을 표시하거나, 사용자의 터치를 통한 입력을 수행하는 부분일 수 있다. 표시 장치(DIS)의 중앙 영역에는 스피커 부(SP)와 햅틱 부(HP)가 다수 영역으로 분할되어 배치될 수 있다. 일례로 도 1에서는 직사각형 형상의 단위 셀이 2X6의 행렬 방식으로 배열된 구조를 도시하였다. 여기서, 스피커 부(SP)와 햅틱 부(HP)가 교대로 배치된 구조를 도시하고 있다. 하지만 이에 국한하는 것은 아니며, 다양한 방식으로 구현할 수 있다.
스피커 부(SP)는 200Hz 내지 20,000Hz의 음파를 발생하는 진동 소자일 수 있다. 스피커 부(SP)는 표시 장치(DIS)를 직접 진동하여 가청 범위의 소리를 외부로 출력한다. 스피커 부(SP) 하나 하나는 다양한 주파수 범위의 소리를 출력할 수 있도록 충분한 크기를 갖는 것이 바람직하다.
햅틱 부(HP)는 10Hz 내지 300Hz 사이의 진동을 발생하는 진동 소자일 수 있다. 햅틱 부(HP)는 표시 장치(DIS) 자체에 진동을 발생시켜, 사용자가 터치할 때, 손가락에 촉각으로 피드 백(feed back)을 제공할 수 있다. 혹은, 전화 벨 소리를 대신하는 진동 혹은 알림을 대신하는 진동을 제공할 수 있다.
여기서, 스피커 부(SP)에서 발생하는 진동과 햅틱 부(HP)에서 발생하는 진동에서 중첩되는 주파수 범위가 있을 수 있다. 특히, 사람이 진동에 가장 민감한 주파수 대역이 250Hz 부근임을 고려했을 때, 햅틱 부(HP)에서는 60Hz 내지 280Hz 범위의 진동을 발생하도록 형성하는 것이 바람직하다. 햅틱 부(HP)에서 발생하는 60Hz 내지 280Hz 범위의 진동은 실제로 스피커 부(SP)에서 발생하는 저음 영역대와 중첩된다. 따라서, 이러한 중첩을 배제하기 위해 스피커 부(SP)는 320Hz 내지 20,000Hz 범위의 진동을 발생하고, 햅틱 부(HP)는 60Hz 내지 280Hz 범위의 진동을 발생하도록 설정할 수 있다.
도 2를 참조하여, 이 출원에 의한 표시 장치의 단면 구조를 설명한다. 이 출원에 의한 표시 장치(DIS)는, 기판(SUB), 표시층(EL), 봉지층(EN), 커버 기판(CG), 통합형 플렉서블 진동 필름(AT), 그리고 미드 프레임(MF)을 포함한다.
기판(SUB)은 투명한 유리 혹은 플라스틱 재질을 포함할 수 있다. 또한, 기판(SUB)의 상면 방향으로만 표시광을 제공하는 상부 발광형(Top Emission)의 경우 기판(SUB)은 불투명한 금속 재질로 형성할 수도 있다. 플렉서블 표시 장치를 구현하는 경우, 기판(SUB)은 유연성이 우수한 박막형 필름 소재로 형성할 수 있다.
표시층(EL)은 기판(SUB) 위에 형성되어 있다. 표시층(EL)은 박막 트랜지스터와 같은 구동 소자와 유기발광 다이오드와 같은 발광 소자가 순차 적층될 수 있다. 이 출원에서는 표시층(EL)의 상세한 구조에 대한 설명은 생략한다.
봉지층(EN)은 기판(SUB) 위에서 표시층(EL)을 덮도록 형성되어 있다. 봉지층(EN)은 표시층(EL)을 보호하기 위한 소재로서, 다양한 구성을 가질 수 있다. 예를 들어, 무기 봉지층, 유기 봉지층 및 무기 봉지층이 순차 적층된 3중 구조를 가질 수 있다. 다른 예로, 유리 기판을 덮어서 봉지층(EN)을 형성할 수도 있다.
커버 기판(CG)은 봉지층(EN) 위에 적층된 보호 기판이다. 커버 기판(CG)은 유리와 같은 투명하고 강성이 높은 기판일 수 있다. 커버 기판(CG)은 하부에 배치된 봉지층(EN) 및 표시층(EL)들을 외력에 의한 손상을 방지하기 위한 투명한 보호 기판일 수 있다.
통합형 플렉서블 진동 필름(AT)은 기판(SUB)의 하면에 배치될 수 있다. 일례로, 통합형 플렉서블 진동 필름(AT)은 접착층(AH)을 매개로 기판(SUB)의 하부 표면에 합착될 수 있다. 통합형 플렉서블 진동 필름(AT)은 기판(SUB)에 직접 진동을 제공하는 요소로서, 아래에서 상세한 그 구조를 설명한다.
미드 프레임(MF)은 통합형 플렉서블 진동 필름(AT)의 하면에 배치되어 있다. 미드 프레임(MF)은 기판(SUB)과 통합형 플렉서블 진동 필름(AT)을 지지하는 중간 소자로서, 표시 장치(DIS)의 외함과 연결하는 부재일 수 있다. 경우에 따라서, 미드 프레임(MF)과 외함이 일체형으로 구성될 수도 있다.
이하, 도 3을 참조하여, 이 출원의 제1 실시 예에 의한 통합형 플렉서블 진동 필름의 상세한 구조를 설명한다. 도 3은 도 1의 절취선 I-I'로 자른, 이 출원의 제1 실시 예에 의한 통합형 플렉서블 진동 필름의 구조를 나타내는 단면도이다.
도 3을 참조하면, 이 출원의 제1 실시 예에 의한 통합형 플렉서블 진동 필름(AT)은 진동층(EAM), 하부 전극(COM), 상부 전극(1000), 하부 보호층(PD) 및 상부 보호층(PU)을 포함한다. 여기서, 진동층(EAM)은 복수 개의 진동부들(2010, 2020, 2030, 2040)을 포함한다. 또한, 진동층(EAM)은 복수 개의 진동부들(2010, 2020, 2030, 2040) 사이에 배치된 플렉서블 절연부(P)를 더 포함한다.
진동층(EAM)은 리시버 진동부(2010), 마이크 진동부(2020), 복수의 스피커 진동부(2030) 및 복수의 햅틱 진동부(2040)를 포함한다. 또한, 진동층(EAM)은 리시버 진동부(2010), 마이크 진동부(2020), 각 스피커 진동부(2030) 및 각 햅틱 진동부(2040) 사이에 배치된 플렉서블 절연부(P)를 더 포함한다. 리시버 진동부(2010), 마이크 진동부(2020), 복수의 스피커 진동부(2030), 복수의 햅틱 진동부(2040) 및 플렉서블 절연부(P)는 동일 평면상에 서로 수평 방향으로 연결되어 나란히 배치되어 있다.
하부 전극(COM)은 진동층(EAM)의 하부 표면 전체에 걸쳐 증착되어 있다. 하부 전극(COM)은 도전성 물질로서, 금속 혹은 투명 도전 물질로 형성될 수 있다. 투광성이 필요 없는 경우에는 금속 물질로 형성할 수 있다. 하지만, 투광 특성이 요구되는 경우, 인듐-주석 산화물(Indium Tin Oxide) 혹은 인듐-아연 산화물(Indium-Zinc Oxide)와 같은 금속 산화물질을 포함할 수 있다.
상부 전극(1000)은 진동층(EAM)의 상부 표면에 형성되어 있다. 특히, 상부 전극(1000)은 진동층(EAM)에 배치된 각 진동부들(2010, 2020, 2030, 2040)에 대응하는 크기로 분리되어 배치되어 있다. 예를 들어, 리시버 진동부(2010) 위에는 리시버 전극부(1010)가, 마이크 진동부(2020) 위에는 마이크 전극부(1020)가, 각각의 스피커 진동부(2030) 위에는 스피커 전극부(1030)가 그리고 각각의 햅틱 진동부(2040) 위에는 햅틱 전극부(1040)가 형성되어 있다. 상부 전극(1000)은 하부 전극(COM)과 동일한 물질로 형성될 수 있다.
하부 보호층(PD)은 하부 전극(COM)의 하면에 증착되어 있다. 하부 보호층(PD)은 하부 전극(COM)을 보호하기 위한 물질층이다. 하부 보호층(PD)은 유기 물질로 형성된 절연층일 수 있다. 또한, 상부 보호층(PU)은 상부 전극(1000) 상면에 증착되어 있다. 상부 보호층(PU)은 상부 전극(1000)을 보호하기 위한 물질층이다. 상부 보호층(PU)도 하부 보호층(PD)와 마찬가지로 유기 물질로 형성된 절연층일 수 있다.
이하, 도 4를 참조하여, 이 출원의 제1 실시 예에 의한 통합형 플렉서블 진동 필름의 구조에 대해 더 상세히 설명한다. 도 4는 이 출원의 제1 실시 예에 의한 통합형 플렉서블 진동 필름의 구조를 나타내는 사시도이다. 도 4에서는 하부 전극(COM), 진동층(EAM) 및 상부 전극(1000)의 적층 구조를 사시도로 표현하였다.
진동층(EAM)의 하부에는 하부 전극(COM)이 배치되어 있다. 하부 전극(COM)은 진동층(EAM)의 전체 면적과 동일한 크기를 갖고, 진동층(EAM)의 하면에 증착되어 있다.
진동층(EAM)은 리시버 진동부(2010), 마이크 진동부(2020), 복수의 스피커 진동부(2030), 복수의 햅틱 진동부(2040) 그리고 각 진동부(2010, 2020, 2030, 2040)들 사이에 배치된 플렉서블 절연부(P)를 포함한다. 리시버 진동부(2010), 마이크 진동부(2020), 복수의 스피커 진동부(2030), 복수의 햅틱 진동부(2040) 및 플렉서블 절연부(P)는 동일 평면상에 서로 수평 방향으로 연결되어 나란히 배치되어 있다. 특히, 플렉서블 절연부(P)가 진동층(EAM)의 전체 크기를 결정하고, 각 진동부들(2010, 2020, 2030, 2040)은 플렉서블 절연부(P) 내부에 매트릭스 방식으로 배치된 구조를 가질 수 있다.
상부 전극(1000)은 각 진동부(2010, 2020, 2030, 2040)들에 대응하여 분리 배치된 구조를 갖는다. 예를 들어, 상부 전극(1000)들은, 리시버 진동부(2010) 위에 배치된 리시버 전극부(1010), 마이크 진동부(2020) 위에 배치된 마이크 전극부(1020), 각각의 스피커 진동부(2030) 위에 배치된 각각의 스피커 전극부(1030)들 그리고 각각의 햅틱 진동부(2040) 위에 배치된 각각의 햅틱 전극부(1040)들이 형성되어 있다.
각 상부 전극들(1010, 1020, 1030, 1040)에는 배선(4000)들이 연결되어 있다. 배선(4000)들은 플렉서블 절연부(P) 위에 배치되어 일측의 비 표시 영역(NDA)으로 연장된 구조를 갖는다. 예를 들어, 배선(4000)들은 리시버 전극부(1010)에 연결된 리시버 배선(4010), 마이크 전극부(1020)에 연결된 마이크 배선(4020), 각각의 스피커 전극부(1030)들에 연결된 스피커 배선(4030) 그리고 각각의 햅틱 전극부(1040)에 연결된 햅틱 배선(4040)을 포함한다.
또한, 마이크 진동부(2020)의 외곽의 비 표시 영역(NDA)에 배치된 플렉서블 절연부(P) 위에는 패드부(3000)가 배치될 수 있다. 배선(4000)들은 패드부(3000)에 배치된 패드(3010, 3020, 3030, 3040)들에 각각 연결되어 있다. 예를 들어, 패드부(3000)에는 리시버 배선(4010)에 연결된 리시버 패드(3010), 마이크 배선(4020)에 연결된 마이크 패드(3020), 스피커 배선(4030)에 연결된 스피커 패드(3030) 그리고 햅틱 배선(4040)에 연결된 햅틱 패드(3040)이 배치되어 있다. 도 4에서는 스피커 전극(1030)과 햅틱 전극(1040)이 2열로 배치됨으로 인해 좌우로 나누어진 구조를 갖는다. 이 경우, 스피커 패드(3030)과 햅틱 패드(3040)은 좌우로 나누어 배치될 수도 있다.
도 4에서는 설명의 편의상 하부 보호층(PD)과 상부 보호층(PU)를 도시하지 않았다.
이 출원에서 설명하는 진동부들(2010, 2020, 2030, 2040)은, 필름 형태로 구현될 수 있다. 진동부들(2010, 2020, 2030, 2040)은 표시 장치(DIS)의 기판(SUB)을 진동판으로 사용하는 음향 발생 모듈, 음향 발생 장치, 필름 액츄에이터, 필름형 압전 복합체 액츄에이터, 필름 스피커, 필름형 압전 스피커 또는 필름형 압전 복합체 스피커 등으로 표현될 수 있으며, 이 용어에 한정되는 것은 아니다.
압전 특성을 확보하기 위해서 진동부들(2010, 2020, 2030, 2040)은 압전 세라믹으로 구성하고, 압전 세라믹의 내충격성을 보완하고, 유연성을 확보하기 위해 압전 세라믹 내에 고분자 등의 물질로 구성할 수 있다.
이하, 도 5 내지 도 7을 참조하여, 이 출원의 제1 실시 예에 의한 각 진동부들의 상세 구조에 대해 설명한다. 도 5는 이 출원의 제1 실시 예에서, 제1 진동부의 구조를 나타낸 도면이다. 여기서 제1 진동부는 리시버 진동부(2010)일 수 있다.
리시버 진동부(2010)은, 일정 폭(RW)과 일정 길이(RL)를 갖는 직사각형 형상을 가질 수 있다. 하지만 이에 국한되는 것은 아니며, 다른 예로 길죽한 타원 형상을 가질 수 있다.
리시버 진동부(2010)는 압전 특성을 갖는 복수의 세라믹 부(CE) 그리고 유연성(Flexibility)을 갖는 복수의 유기막 부(PO)를 구비한다. 각 세라믹 부(CE)와 각 유기막 부(PO)는 서로 교대로 배치될 수 있다. 세라믹 부(CD)는 전기 활성 물질(Electro Active Material)을 포함할 수 있다.
복수의 유기막 부(PO) 각각은 복수의 세라믹 부(CE) 사이에 배치될 수 있다. 복수의 세라믹 부(CE)와 복수의 유기막 부(PO) 각각은 동일 평면(또는 동일 층)에 서로 나란하게 배치(또는 배열)될 수 있다. 복수의 유기막 부(PO) 각각은 인접한 2개의 세라믹 부(CE)들 사이의 갭을 채우도록 구성됨으로써 인접한 세라믹 부(CE)와 연결되거나 접착된다. 이에 따라 리시버 진동부(2010)는 유기막 부(PO)에 의해 세라믹 부(CE)의 단위 격자 내의 링크에 의한 진동 에너지가 증가될 수 있으므로, 압전 특성과 유연성을 동시에 확보할 수 있다.
리시버 진동부(2010)는 폭 방향(Y축)을 따라 세라믹 부(CE)와 유기막 부(PO)가 동일 평면 상에서 교대로 배치됨으로써 단일층 구조를 갖는 복합체 필름(또는 유무기 복합체 필름)을 구성할 수 있다. 유기 물질이 무기 물질 사이마다 배치됨으로써 무기 물질(또는 세라믹 부)에 인가되는 충격을 흡수할 수 있으며, 무기 물질에 집중되는 응력(혹은 스트레스: stress)를 완화(releasing)하여 리시버 진동부(2010)의 전체 내구성을 향상시킬 수 있다.
도 6은 이 출원의 제1 실시 예에서, 제2 진동부의 구조를 나타낸 도면이다. 여기서 제2 진동부는 마이크 진동부(2020)일 수 있다. 마이크 진동부(2020)은 마이크 패드(3020)으로 전기 신호를 입력 받는 것이 아니고, 마이크 진동부(2020)에서 발생하는 진동을 전기 신호로 바꾸어서 마이크 패드(3020)로 공급한다. 즉, 마이크 진동부(2020)은 리시버 진동부(2010)와 구조는 동일하지만, 작동하는 원리는 반대 원리로 작동한다. 즉, 리시버는 음향을 출력하는 소자이고, 마이크는 음향을 입력하는 소자이므로, 그 구조는 동일하지만 작동은 반대로 작동한다.
예를 들어, 리시버는 내부 제어부에서 제공하는 전기 신호를 받은 리시버 상부 전극(1010)과 공통 전극(COM) 사이의 전위 변동에 따라 리시버 진동부(2010)에서 진동이 발생할 수 있다. 마이크는 외부의 진동에 의해 마이크 진동부(2020)가 진동하며, 그 진동에 따라 마이크 상부 전극(1020)과 공통 전극(COM) 사이에 전위 변동이 발생한다. 이 전위 변동을 내부 제어부에서 전기 신호로 처리할 수 있다.
마이크 진동부(2020)도 리시버 진동부(2010)와 유사한 구조를 갖고 있다. 다만, 리시버 진동부(2010)은 소리가 외부로 퍼지지 않고, 사용자에게만 전달할 수 있도록 작은 크기를 가질 수 있다. 반면에 마이크 진동부(2020)는 사용자의 목소리뿐 아니라, 어느 정도 범위 내의 소리들로 입력 받을 수 있도록 큰 크기를 갖거나, 다른 구조를 가질 수 있다.
일례로, 마이크 진동부(2020)는, 리시버 진도부(2010)과 동일하게, 압전 특성을 갖는 복수의 세라믹 부(CE) 그리고 유연성(Flexibility)을 갖는 복수의 유기막 부(PO)를 구비한다. 각 세라믹 부(CE)와 각 유기막 부(PO)는 서로 교대로 배치될 수 있다. 세라믹 부(CE)는 전기 활성 물질(Electro Active Material)을 포함할 수 있다. 반면에 리시버 진동부(2010)의 세라믹 부(CE) 및 유기막 부(PO)보다 더 넓은 폭과 더 긴 길이를 가질 수 있다. 또는, 마이크 진동부(2020)은, 교대로 배치된 세라믹 부(CE)와 유기막 부(PO)의 갯수가 리시버 진동부(2010)보다 더 많이 배치될 수 있다.
앞에서 설명했듯이, 리시버 부는 개인 정보 보호 기능이 더 필요하기 때문에 작은 진동으로 사용자에게만 소리를 전달하기 위한 것이므로 가급적 작은 크기를 갖는 것이 바람직하다. 반면에, 마이크 부는 넓은 범위의 소리를 능동적으로 수용하는 것이 바람직하기 때문에 넓은 폭과 긴 길이를 갖거나, 더 많은 세라믹 부(CE)와 유기막 부(PO)의 개수를 갖는 것이 바람직하다.
도 7은 이 출원의 제1 실시 예에서, 제3 진동부의 구조를 나타낸 도면이다. 여기서, 제3 진동부는 스피커 진동부(2030)일 수 있다. 일례로, 스피커 진동부(2030)는 사각형, 원형 및 타원형과 같은 다양한 형태를 가질 수 있다. 도 7에서는 편의상 사각형으로 도시하였다.
스피커 진동부(2030)는 압전 특성을 갖는 복수의 세라믹 부(CE) 그리고 유연성(Flexibility)을 갖는 복수의 유기막 부(PO)를 구비한다. 각 세라믹 부(CE)와 각 유기막 부(PO)는 서로 교대로 배치될 수 있다. 세라믹 부(CE)는 전기 활성 물질(Electro Active Material)을 포함할 수 있다.
스피커 진동부(2030)는 기판(SUB)을 진동하여 음향을 외부로 출력하기 위한 진동 소자일 수 있다. 사람의 가청 주파수 범위인 20Hz 내지 20,0000Hz 범위 내의 음파를 발생할 수 있는 진동 소자인 것이 바람직하다. 예를 들어, 도 5 및 도 6과 유사한 구조를 가질 수 있다. 도 7에서는 넓은 주파수 대역의 음파를 상당한 출력량으로 진동을 발생하기에 적합하도록, 세라믹 부(CE)의 폭이 가변적인 구조를 갖는 경우를 도시하였다.
일례로, 스피커 진동부(2030)는 외측에 가장 넓은 폭(X축 방향)을 갖는 세라믹 부(CE)가 배치되고, 중심 영역으로 갈수록 점차 좁은 폭을 갖는 세라믹 부(CE)가 배치된다. 한편, 유기막 부(PO)는 동일한 폭을 갖고 세라믹 부(CE) 사이에 배치될 수 있다.
도 8은 이 출원의 제1 실시 예에서, 제4 진동부의 구조를 나타낸 도면이다. 여기서, 제4 진동부는 햅칙 진동부(2040)일 수 있다. 일례로, 햅틱 진동부(2040)는 사각형, 원형 및 타원형과 같은 다양한 형태를 가질 수 있다. 도 8에서는 편의상 사각형으로 도시하였다.
햅틱 진동부(2040)는 압전 특성을 갖는 복수의 세라믹 부(CE) 그리고 유연성(Flexibility)을 갖는 복수의 유기막 부(PO)를 구비한다. 각 세라믹 부(CE)와 각 유기막 부(PO)는 서로 교대로 배치될 수 있다. 세라믹 부(CD)는 전기 활성 물질(Electro Active Material)을 포함할 수 있다.
햅틱 진동부(2040)는 기판(SUB)을 통해 진동을 사용자의 촉각으로 제공하기 위한 진동 소자일 수 있다. 사람이 인지하기 적합한 진동 주파수 범위인 60Hz 내지 280Hz 범위 내의 진동을 발생할 수 있는 진동 소자인 것이 바람직하다. 예를 들어, 도 5 및 도 6과 유사한 구조를 가질 수 있다. 햅틱 진동부(2040)은, 음파보다는 상대적으로 낮은 주파수의 진동을 만들기에 적합한 구조를 가질 수 있다. 일례로, 세라믹 부(CE)는 상당히 넓은 폭(Y축 방향)을 갖고, X축 방향으로 길이가 긴 형상을 가질 수 있다. 또한, 유기막 부(PO)는 상대적으로 좁은 폭을 가질 수 있다.
햅틱 진동부(2040)가 300Hz 이하의 진동을 발생하는 데, 이 대역의 진동 주파수는 음향의 경우 초 저음 영역대의 주파수와 중복된다. 따라서, 햅틱 진동부(2040)은 단순히 햅틱 기능일 때에만 작동하지 않고, 스피커 진동부(2030)가 작동할 때, 초 저음 주파수 대역의 음파를 제공하는 우퍼로 함께 사용될 수도 있다.
도 5 내지 도 8에서 도시하고 설명한 진동부들(2010, 2020, 2030, 2040)은 서로 유사한 구조를 갖고 있다. 다만, 적용하는 기능 및 특성에 적합한 구조적인 차이가 있을 수 있다. 예를 들어, 진폭이 크고, 낮은 주파수를 갖는 것이 바람직할 경우, 진동의 주요 요소인 세라믹 부(CE)가 가급적 긴 길이를 갖도록 구성할 수 있다. 이 경우, 진동부의 형태가 X축으로 긴 모양일 경우 X축으로 긴 방향 변이 배치되도록 설정하는 것이 바람직하다. 다른 예로, 진폭이 낮고, 높은 주파수를 갖는 것이 바람직한 경우, 세라믹 부(CE)가 가급적 짧은 길이를 갖도록 구성할 수 있다. 이 경우, 진동부의 형태가 Y축이 짧은 모양일 경우, Y축으로 진동부의 길이가 배치되도록 설정하는 것이 바람직하다. 또한, 출력되는 진동의 세기에 따라서, 세라믹 부(CE)의 폭을 넓게 혹은 좁게 설정할 수 있다. 폭이 넓으면, 진동은 세지만 부드러울 수 있고, 폭이 좁으면, 진동은 약하지만 날카로울 수 있다. 이러한 설정은, 앞의 설명에 국한되는 것은 아니며, 다양하게 조합할 수 있다. 이하, 공통적으로 적용되는 특징을 정리하면 아래와 같다.
진동부들(2010, 2020, 2030, 2040)은 복수의 세라믹 부(CE)와 복수의 유기막 부(PO)가 교대로 배치된 구조를 갖는다. 세라믹 부(CE)는 전기 활성 물질(Electro Active Material)을 포함할 수 있다. 전기 활성 물질은 외력에 의해 결정 구조에 압력 또는 비틀림 현상이 작용하면서 양(+) 이온과 음(-) 이온의 상대적인 위치 변화에 따른 유전 분극에 의해 전위차가 발생하고, 반대로 인가되는 전압에 따른 전계에 의해 진동이 발생하는 특성을 갖는다.
복수의 유기막 부(PO) 각각은 복수의 세라믹 부(CE) 사이에 배치될 수 있다. 복수의 세라믹 부(CE)와 복수의 유기막 부(PO) 각각은 동일 평면(또는 동일 층)에 서로 나란하게 배치(또는 배열)될 수 있다. 복수의 유기막 부(PO) 각각은 인접한 2개의 세라믹 부(CE)들 사이의 갭을 채우도록 구성됨으로써 인접한 세라믹 부(CE)와 연결되거나 접착된다. 이에 따라 진동부들(2010, 2020, 2030, 2040)은 유기막 부(PO)에 의해 세라믹 부(CE)의 단위 격자 내의 링크에 의한 진동 에너지가 증가될 수 있으므로, 압전 특성과 유연성을 동시에 확보할 수 있다. 그리고 진동부들(2010, 2020, 2030, 2040)은 일축을 따라 세라믹 부(CE)와 유기막 부(PO)가 동일 평면 상에서 교대로 배치됨으로써 단일층 구조를 갖는 복합체 필름(또는 유무기 복합체 필름)을 구성할 수 있다.
복수의 유기막 부(PO) 각각은 유기 물질로 구성될 수 있으며, 세라믹 부(CE)인 무기 물질들 사이를 채우도록 배치될 수 있다. 유기 물질이 무기 물질 사이마다 배치됨으로써 무기 물질(또는 세라믹 부)에 인가되는 충격을 흡수할 수 있으며, 무기 물질에 집중되는 응력(혹은 스트레스: stress)를 완화(releasing)하여 리시버 진동부(2010)의 전체 내구성을 향상시킬 수 있다.
또한, 복수의 유기막 부(PO)는 진동부들(2010, 2020, 2030, 2040)에 유연성을 제공할 수 있다. 진동부들(2010, 2020, 2030, 2040)은 유연성을 가짐으로써 표시 장치(DIS)의 기판(SUB)의 형상과 매칭되는 형상으로 휘어질 수 있다. 진동부들(2010, 2020, 2030, 2040)은 전기 신호에 의해 진동하여 기판(SUB)을 진동시킬 수 있다. 일 예로서, 진동부들(2010, 2020, 2030, 2040)은 표시 장치(DIS)에 표시되는 영상과 동기되는 보이스 신호에 따라 진동하여 기판(SUB)을 진동시킬 수 있다. 다른 예로서, 진동부들(2010, 2020, 2030, 2040)은 표시층(EL) 상에 배치되거나 표시층(EL)에 내장된 터치 패널(또는 터치 센서층)에 대한 사용자 터치에 동기되는 햅틱 피드백 신호(또는 촉각 피드백 신호)에 따라 진동하여 표시 장치(DIS)의 기판(SUB)을 진동시킬 수 있다. 이에 따라, 표시 장치(DIS)의 기판(SUB)은 진동부들(2010, 2020, 2030, 2040)의 진동에 따라 진동하여 음향 및 햅틱 진동 중 적어도 하나를 사용자(또는 시청자)에게 제공할 수 있다.
더구나 이 출원에 따른 플렉서블 진동 필름은 무기 물질(세라믹 부) 및 유기 물질(유기막 부)가 동일층에 배치됨으로써 무기 물질로 전달되는 충격이 유기 물질에 의해 흡수될 수 있으다. 또한, 외부에서 표시 장치에 가해지는 충격에 의한 무기 물질의 파손 및 파손에 의한 진동 성능 저하(또는 음향 성능 저하)가 최소화되거나 방지될 수 있다.
이 출원에 따른 플렉서블 진동 필름은 복수의 진동부가 동일 평면 내에서 절연부 내에 배치된 구조를 갖는다. 따라서, 각 진동부 사이에 진동 특성에 따른 차이가 서로 간섭하지 않고, 독립적으로 그 진동 능력을 발휘할 수 있다. 또한, 유연성을 최대한 확보할 수 있어, 플렉서블 표시 장치에서도 초박형 진동 소자를 제공할 수 있다. 특히, 플렉서블 표시 장치의 경우, 스피커를 내장한 표시 장치를 구현하기 어렵지만, 이 출원의 사상을 적용하면, 플렉서블 표시 장치에서 유연성을 그대로 유지하면서도 리시버, 스피커, 햅틱 소자 및 마이크를 일체형으로 구현할 수 있다.
<제2 실시 예>
이하, 도 9를 참조하여, 이 출원의 제2 실시 예에 대해 설명한다. 도 9는 이 출원의 제2 실시 예에 의한 통합형 플렉서블 진동 필름을 구비한 표시 장치의 구조를 나타낸 평면도이다. 도 9는 태블릿 PC와 같은 개인용 정보 처리 장치에 통합형 플렉서블 진동 필름을 적용한 경우를 도시하였다.
이 출원의 제2 실시 예에 의한 통합형 플렉서블 진동 필름을 구비한 표시 장치는 기본적인 구성은 제1 실시 예와 거의 동일하다. 차이가 있다면, 진동 필름을 구성하는 진동부의 형상과 배치 관계에서 차이가 있다.
특히, 제2 실시 예는, 사용자의 목적에 따라 세로 방향으로 사용하거나, 화상 키보드를 이용하여 문서 입력을 하고자 하는 경우 가로 방향으로 사용하는 태블릿 PC의 표시 장치에 적용하기에 적합한 구조를 제공한다.
예를 들어, 태블릿 PC도 휴대폰과 같이 전화 기능을 가질 수 있다. 따라서, 표시 장치(DIS)의 상단에 리시버(REC)를 배치하고, 하단에 마이크 부(MIC)를 배치할 수 있다. 또한, 세로 화면을 기준으로 좌측과 우측으로 2분하여, 일측에 스피커 부(SP)를 타측에 햅틱 부(HP)를 배치할 수 있다. 여기서, 햅틱 부(HP)는 표시 장치(DIS)를 가로 방향으로 회전했을 경우, 화면 키보드가 나타나는 위치에 배치되는 것이 바람직하다.
도 9에서는 표시 장치(DIS)를 왼쪽으로 90도 회전할 경우, 하단에 배치되는 부분에 햅틱 부(HP)를 배치하는 것이 바람직하다. 한편, 상단에 배치되는 부분에는 스피커 부(SP)를 배치하는 것이 바람직하다. 또한, 문서를 입력하는 경우가 아니더라도, 표시 장치(DIS)를 가로 방향으로 배치된 경우, 스피커 부(SP)는 좌 스피커 부(SPL)과 우 스피커 부(SPR)로 나누어 배치될 수도 있다. 또는, 좌 스피커 부(SPL)와 우 스피커 부(SPR) 사이에 중앙 스피커 부(SPC)를 더 배치할 수도 있다.
<제3 실시 예>
이하, 도 10을 참조하여, 이 출원의 제3 실시 예에 대해 설명한다. 도 10은 이 출원의 제3 실시 예에 의한 통합형 플렉서블 진동 필름을 구비한 표시 장치의 구조를 나타낸 평면도이다.
제3 실시 예는, 표시 영역(DA)의 대 부분 영역에 스피커 부(SP)와 햅틱 부(HP)가 비교적 작은 크기를 갖고 매트릭스 방식으로 번갈아 배치된 구조를 가질 수 있다. 또한, 햅틱 부(HP)는 사용자의 손가락의 접촉 크기에 대응하는 정 사각형 모양을 갖도록 하여, 사용자의 터치에 대한 피드 백 진동 신호를 제공할 수 있도록 구성할 수 있다.
일례로, 햅틱 부(HP)는 정 사각형 형상이 일정 거리를 갖고 이격되어 행렬 방식으로 배열될 수 있다. 이 경우, 스피커 부(SP)는 '+'자 형상을 갖고, 햅틱 부(HP)들 사이에 하나씩 배치될 수 있다.
이와 같은 구조에서는, 화면용 키보드 혹은 화면 키 패드를 이용하여 문자나 숫자를 입력할 때, 해당 키를 누를 때 해당 키의 위치에 있는 햅틱 부(HP)를 통해 입력 여부를 피드 백하는 진동 신호를 받을 수 있다.
또한, 화면 키 보드에서 키 배열의 기준 위치를 알 수 있는 'F'키와 'J'키 위치에 배치된 햅틱 부(HP)에 다른 부분보다 높은 주파수의 진동을 제공함으로써, 키 보드에 손가락을 위치하면서, 정 위치에 손가락이 위치하는 지를 촉각으로 인지할 수 있다.
스피커 부(SP)는 화면 영역 별로, 좌 스피커 부, 우 스피커 부, 센터 스피커 부로 구분하여 스테레오 음장 효과를 비롯한 다양한 음장 효과를 제공할 수도 있다. 또한, 햅틱 부(HP)는 200Hz 이하의 초 저음 대역의 신호를 출력함으로써, 우퍼 부로 활용할 수도 있다. 햅틱 부(HP)를 우퍼와 함께 작동하도록 하는 경우, 저주파 특성을 확보하기 위해 납(Pb), 지르코늄-티타늄 산화물(ZrTiO3)과 같은 고비중 물질의 함량을 스피커 부(SP)나 리시버 부(REC)보다 2~3배 증가하여 형성할 수 있다.
이와 같이 이 출원의 여러 실시 예와 같이 다양한 방식으로 진동부를 배치함으로써, 제품의 적용 분야 및 사양에 맞추어 리시버, 스피커, 마이크 및/또는 햅틱 기능을 하나의 필름에 다양한 방식으로 구비한 통합형 플렉서블 진동 필름을 구현할 수 있다. 이 출원에 의하면, 상당한 부피를 차지하는 리시버, 스피커, 마이크 및 편심 모터와 같은 부가 장비 없이, 통합형 플렉서블 진동 필름 한장으로 모든 기능을 제공할 수 있다. 또한, 이 출원에 의한 통합형 플렉서블 진동 필름은 초 박혁으로 구현하며, 유연성이 매우 우수하므로, 플렉서블 표시 장치에 적용할 수 있으며, 초박형 초경량을 구현할 수 있다.
상술한 이 출원의 예들 각각에 설명된 특징, 구조, 효과 등은 이 출원의 적어도 하나의 예에 포함되며, 반드시 하나의 예에만 한정되는 것은 아니다. 나아가, 이 출원의 적어도 하나의 예에서 예시된 특징, 구조, 효과 등은 이 출원이 속하는 분야의 통상의 지식을 가지는 자에 의하여 다른 예들에 대해서도 조합 또는 변형되어 실시 가능하다. 따라서 이러한 조합과 변형에 관계된 내용들은 이 출원의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.
이상에서 설명한 이 출원은 전술한 실시 예들 및 첨부된 도면들에만 한정되는 것이 아니고, 이 출원의 기술적 사항을 벗어나지 않는 범위 내에서 여러 가지 치환, 변형 및 변경이 가능하다는 것이 이 출원이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 있어 명백할 것이다. 그러므로, 이 출원의 범위는 후술하는 특허청구범위에 의하여 나타내어지며, 특허청구범위의 의미 및 범위 그리고 그 등가 개념으로부터 도출되는 모든 변경 또는 변형된 형태가 이 출원의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 한다.
DIS: 표시 장치 SUB: 기판
EL: 표시층 EN: 봉지층
CG: 커버 기판 AT: 플렉서블 진동 필름
MF: 미드 프레임 AH: 접착층
EAM: 진동층 COM: 하부 전극
REC: 리시버 부 MIC: 마이크 부
SP: 스피커 부 HP: 햅틱 부
1000: 상부 전극부 1010: 리시버 전극부
1020: 마이크 전극부 1030: 스피커 전극부
1040: 햅틱 전극부 2010: 리시버 진동부
2020: 마이크 진동부 2030: 스피커 진동부
2040: 햅틱 진동부 PU: 상부 보호층
PD:하부 보호층 P: 절연부
CE: 세라믹 부 PO: 유기막 부

Claims (17)

  1. 진동층;
    상기 진동층의 하면에 배치된 제1 전극층; 그리고
    상기 진동층의 상면에 배치된 제2 전극층을 포함하며,
    상기 진동층은,
    제1 진동 특성을 갖는 제1 진동부;
    제2 진동 특성을 갖는 제2 진동부; 및
    상기 제1 진동부와 상기 제2 진동부 사이에 배치된 플렉서블 절연부를 구비하고,
    상기 제1 전극층은,
    상기 제1 진동부에 대응하는 제1 전극부; 및
    상기 제2 진동부에 대응하는 제2 전극부를 포함하는 플렉서블 진동 필름.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 제1 전극층 위에 배치된 제1 보호층; 및
    상기 제2 전극층 아래에 배치된 제2 보호층을 더 포함하는 플렉서블 진동 필름.
  3. 제 1 항에 있어서,
    상기 제1 진동부는,
    제1 폭을 갖는 복수의 제1 압전부; 및
    상기 복수의 제1 압전부들 사이에 연결되고 유연성을 갖는 복수의 제1 절연부를 포함하고,
    상기 제2 진동부는
    제2 폭을 갖는 복수의 제2 압전부; 및
    상기 복수의 제2 압전부들 사이에 연결되고 유연성을 갖는 복수의 제2 절연부를 포함하는 플렉서블 진동 필름.
  4. 제 3 항에 있어서,
    상기 제1 압전부 및 상기 제2 압전부는, 무기 물질로 구성되며,
    상기 제1 절연부 및 상기 제2 절연부는, 유기 물질로 구성된, 플렉서블 진동 필름.
  5. 제 3 항에 있어서,
    상기 복수의 제1 압전부, 상기 복수의 제1 절연부, 상기 복수의 제2 압전부 및 상기 복수의 제2 절연부는 동일 평면에 나란하게 배치되고,
    상기 제1 압전부의 크기는, 상기 제2 압전부의 크기와 서로 다르고,
    상기 제1 절연부의 크기는, 상기 제2 절연부의 크기와 같거나 서로 다른, 플렉서블 진동 필름.
  6. 제 1 항에 있어서,
    상기 진동층은,
    제3 진동 특성을 갖는 제3 진동부를 더 구비하고,
    상기 플렉서블 절연부는 상기 제1 진동부, 상기 제2 진동부 및 상기 제3 진동부 사이에 배치된 플렉서블 진동 필름.
  7. 제 1 항에 있어서,
    상기 제1 전극부에 연결되고 상기 플렉서블 절연부 위에 배치되어 상기 진동층의 일측변으로 연장된 제1 배선; 및
    상기 제2 전극부에 연결되고 상기 플렉서블 절연부 위에 배치되어 상기 진동층의 상기 일측변으로 연장된 제2 배선을 더 구비한 플렉서블 진동 필름.
  8. 제 1 항에 있어서,
    상기 제1 진동부 및 상기 제2 진동부 각각은,
    서로 분리된 복수 개를 구비하며,
    상기 복수의 제1 진동부와 상기 복수의 제2 진동부는 서로 교번하여 배치된 플렉서블 진동 필름.
  9. 제 1 항에 있어서,
    상기 제1 진동부는,
    300Hz 내지 20,000Hz 사이의 음파를 생성하고,
    상기 제2 진동부는,
    60Hz 내지 280Hz 사이의 진동을 발생하는 플렉서블 진동 필름.
  10. 제 1 항에 있어서,
    상기 제1 진동부는,
    300Hz 내지 20,000Hz 사이의 음파를 생성하고,
    상기 제2 진동부는
    상기 300Hz 내지 20,000Hz 사이의 음파와, 60Hz 내지 280Hz 사이의 진동 중 어느 하나를 선택적으로 발생하는 플렉서블 진동 필름.
  11. 제1 진동부, 제2 진동부, 상기 제1 진동부와 상기 제2 진동부 사이에 배치된 플렉서블 절연부를 구비한 진동층;
    상기 제1 진동부 상부에 배치된 제1 전극부 및 상기 제2 진동부 상부에 배치된 제2 전극부를 구비한 상부 전극층;
    상기 진동층의 하부 전체 표면에 배치된 하부 전극층;
    상기 상부 전극층을 덮는 상부 보호층; 그리고
    상기 하부 전극층을 덮는 하부 보호층을 포함하는 플렉서블 진동 필름.
  12. 제 11 항에 있어서,
    상기 제1 진동부는,
    제1 폭을 갖는 복수의 제1 압전부; 및
    상기 복수의 제1 압전부들 사이에 연결되고 유연성을 갖는 복수의 제1 절연부를 포함하고,
    상기 제2 진동부는
    제2 폭을 갖는 복수의 제2 압전부; 및
    상기 복수의 제2 압전부들 사이에 연결되고 유연성을 갖는 복수의 제2 절연부를 포함하는 플렉서블 진동 필름.
  13. 제 12 항에 있어서,
    상기 복수의 제1 압전부, 상기 복수의 제1 절연부, 상기 복수의 제2 압전부 및 상기 복수의 제2 절연부는 동일 평면에 나란하게 배치되고,
    상기 제1 압전부의 크기는, 상기 제2 압전부의 크기와 서로 다르고,
    상기 제1 절연부의 크기는, 상기 제2 절연부의 크기와 같거나 서로 다른, 플렉서블 진동 필름.
  14. 제 11 항에 있어서,
    상기 제1 전극부에 연결되고 상기 플렉서블 절연부 위에 배치되어 상기 진동층의 일측변으로 연장된 제1 배선; 및
    상기 제2 전극부에 연결되고 상기 플렉서블 절연부 위에 배치되어 상기 진동층의 상기 일측변으로 연장된 제2 배선을 더 구비한 플렉서블 진동 필름.
  15. 제 11 항에 있어서,
    상기 제1 진동부 및 상기 제2 진동부 각각은,
    서로 분리된 복수 개를 구비하며,
    상기 복수의 제1 진동부와 상기 복수의 제2 진동부는 서로 교번하여 배치된 플렉서블 진동 필름.
  16. 제 11 항에 있어서,
    상기 제1 진동부는,
    300Hz 내지 20,000Hz 사이의 음파를 생성하고,
    상기 제2 진동부는
    상기 300Hz 내지 20,000Hz 사이의 음파와, 60Hz 내지 280Hz 사이의 진동 중 어느 하나를 선택적으로 발생하는 플렉서블 진동 필름.
  17. 기판;
    상기 기판 위에 형성된 표시층;
    상기 표시층 위에 배치된 봉지층;
    상기 봉지층 위에 배치된 커버 기판;
    상기 기판의 하면에 배치된 제1 항 내지 제16 항에 의한 플렉서블 진동 필름; 그리고
    상기 플렉서블 진동 필름 하부에 배치된 미드 프레임을 포함하는 표시 장치.
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