特許 6474562 表示装置

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】6474562

(24)【登録日】2019年2月8日

(45)【発行日】2019年2月27日

(54)【発明の名称】表示装置

(51)【国際特許分類】

   H04R 17/00 20060101AFI20190218BHJP

   H04R 7/04 20060101ALI20190218BHJP

   H04R 1/02 20060101ALI20190218BHJP

   H04R 1/06 20060101ALI20190218BHJP

   H04M 1/02 20060101ALI20190218BHJP

   G06F 3/041 20060101ALI20190218BHJP

【ＦＩ】

   H04R17/00

   H04R7/04

   H04R1/02 102Z

   H04R1/02 105B

   H04R1/06 310

   H04M1/02 C

   G06F3/041 480

   G06F3/041 600

【請求項の数】9

【全頁数】23

(21)【出願番号】特願2014-162434(P2014-162434)

(22)【出願日】2014年8月8日

(65)【公開番号】特開2015-57880(P2015-57880A)

(43)【公開日】2015年3月26日

【審査請求日】2017年8月1日

(31)【優先権主張番号】10-2013-0111086

(32)【優先日】2013年9月16日

(33)【優先権主張国】KR

(73)【特許権者】

【識別番号】512187343

【氏名又は名称】三星ディスプレイ株式會社

【氏名又は名称原語表記】Ｓａｍｓｕｎｇ Ｄｉｓｐｌａｙ Ｃｏ．，Ｌｔｄ．

(74)【代理人】

【識別番号】100121382

【弁理士】

【氏名又は名称】山下 託嗣

(72)【発明者】

【氏名】徐 承 美

(72)【発明者】

【氏名】呉 濬 鶴

(72)【発明者】

【氏名】姜 何 潤

【審査官】 須藤 竜也

(56)【参考文献】

【文献】 特開２００８−０７９１７９（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０１０−１９８６０８（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開昭６１−０５３８９８（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０００−１５２３８５（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ｈ０４Ｒ １７／００ − １７／１０

Ｇ０６Ｆ ３／０１ − ３／０４８９

Ｈ０４Ｍ １／０２ − １／２３

Ｈ０４Ｒ １／００ − １／０８

Ｈ０４Ｒ １／１２ − １／１４

Ｈ０４Ｒ １／４２ − ３／１４

Ｈ０４Ｒ ７／００ − ７／２６

Ｈ０４Ｒ ３１／００

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

画像を表示する表示パネル；
前記表示パネルの背面を保護し、第１クッションテープと第２クッションテープを含むクッションテープ；及び
前記第１クッションテープ及び前記第２クッションテープの間に位置し、一対の電極とその間に位置する振動物質層を含む音響素子を含み、
前記一対の電極のうちの一つの電極は外側への延長部としての支持部分を含み、
前記支持部分は前記第１クッションテープ及び前記第２クッションテープの間に挟み込まれて前記音響素子を支持することを特徴とする表示装置。

【請求項2】

前記第１クッションテープ及び前記第２クッションテープは、組み合わさって共鳴器としての空隙を構成する凹部を含み、
前記共鳴器としての空隙中に、前記音響素子の前記振動物質層が位置することを特徴とする請求項１に記載の表示装置。

【請求項3】

前記音響素子は２つ以上の前記振動物質層を含み、
前記２つ以上の前記振動物質層は、いずれも前記共鳴器としての空隙中に位置することを特徴とする請求項２に記載の表示装置。

【請求項4】

前記音響素子は
前記一対の電極のうちの前記支持部分を含む電極は前記２つ以上の前記振動物質層に共通に接続されており、
前記一対の電極のうちの前記支持部分を含まない電極は前記２つ以上の前記振動物質層の上に電気的に分離されてそれぞれ位置することを特徴とする請求項３に記載の表示装置。

【請求項5】

前記第１クッションテープ及び前記第２クッションテープに形成されている凹部では前記音響素子が付着されないように接着剤が除去されていることを特徴とする請求項２に記載の表示装置。

【請求項6】

前記第１クッションテープまたは前記第２クッションテープは開口部を含み、
前記開口部中には前記音響素子の前記振動物質層が位置することを特徴とする請求項１に記載の表示装置。

【請求項7】

前記音響素子は２つ以上の前記振動物質層を含み、
前記２つ以上の前記振動物質層は、いずれも前記開口部中に位置することを特徴とする請求項６に記載の表示装置。

【請求項8】

前記音響素子は
前記一対の電極のうちの前記支持部分を含む電極は前記２つ以上の前記振動物質層に共通に接続されており、
前記一対の電極のうちの前記支持部分を含まない電極は前記２つ以上の前記振動物質層の上に電気的に分離されてそれぞれ位置することを特徴とする請求項７に記載の表示装置。

【請求項9】

前記音響素子は前記振動物質層の下部に位置する前記電極と上部に位置する前記電極のうちの下部に位置する前記電極は、前記振動物質層の側面に沿って上部まで延長されている電極パッドを含むことを特徴とする請求項１に記載の表示装置。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は表示装置に関するもので、画像を表示すること以外にサウンドまたは振動を発生させる表示装置に関するものである。

【背景技術】

【0002】

表示装置は既存の陰極線管を用いたＣＲＴ（ｃａｔｈｏｄｅ ｒａｙ ｔｕｂｅ）方式から発展して、ＬＣＤ（ｌｉｑｕｉｄ ｃｒｙｓｔａｌ ｄｉｓｐｌａｙａｙ）、ＰＤＰ（ｐｌａｓｍａ ｄｉｓｐｌａｙ ｐａｎｅｌ）、ＯＬＥＤ（ｏｒｇａｎｉｃ ｌｉｇｈｔ ｅｍｉｔｔｉｎｇ ｄｉｓｐｌａｙ）、ＥＷＤ（ｅｌｅｃｔｒｏｗｅｔｔｉｎｇ Ｄｉｓｐｌａｙ）、ＥＰＤ（ｅｌｅｃｔｒｏｐｈｏｒｅｔｉｃ ｄｉｓｐｌａｙ）、ＥＭＤ（ｅｍｂｅｄｄｅｄ ｍｉｃｒｏ ｃａｖｉｔｙ ｄｉｓｐｌａｙ）、ＮＣＤ（ｎａｎｏ ｃｒｙｓｔａｌ ｄｉｓｐｌａｙ）などの多様な平面表示装置が開発されている。

【0003】

このような平板表示装置のうちの近年、脚光を浴びている液晶表示装置（ｌｉｑｕｉｄ ｃｒｙｓｔａｌ ｄｉｓｐｌａｙａｙ、ＬＣＤ）は小型化、軽量化及び低電力消費化などの利点を有していて既存のブラウン管（ＣＲＴ、ｃａｔｈｏｄｅ ｒａｙ ｔｕｂｅ）の短所を克服することができる代替手段として次第に注目され、現在はディスプレイ装置が必要なほぼ全ての情報処理機器に搭載されて使用されている。液晶表示装置は一般に共通電極とカラーフィルタ（ｃｏｌｏｒ ｆｉｌｔｅｒ）などが形成されている上部基板と、薄膜トランジスタと画素電極などが形成されている下部基板との間に液晶物質を注入し、画素電極と共通電極に互いに異なる電位を印加することによって電界を形成して液晶分子の配列を変更させ、これによって光の透過率を調節して画像を表現する装置である。

【0004】

液晶表示装置で液晶表示パネルは自ら発光できない受光素子であるので、液晶表示パネルの下部で液晶表示パネルに光を提供するためのバックライトユニットを備えている。

【0005】

一方、平板表示装置のうちの有機発光表示装置は自ら光を放出させる発光ダイオードを含みバックライトを使用しない長所がある。

【0006】

しかし、このような表示装置は全て画像を表示する機能のみを有し、音を提供するためには別途のスピーカを設置しなければならない短所がある。

【0007】

また、タッチ感知の表示装置も多く使用されているが、タッチまたは動作を感知するためにはタッチセンサを含むパネルを追加で形成するか、表示装置内にタッチセンサを共に形成しなければならないので追加費用が発生する。

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0008】

本発明は、別途のスピーカを設置しなくても音を発生させることができるか、別途のタッチパネル／タッチセンサの追加無しにもタッチまたは動作感知が可能であるようにした表示装置の提供を目的とする。

【課題を解決するための手段】

【0009】

このような課題を解決するために本発明の実施形態による表示装置は、画像を表示する表示パネル；前記表示パネルの背面を保護し、第１クッションテープと第２クッションテープを含むクッションテープ；及び前記第１クッションテープ及び前記第２クッションテープの間に位置し、一対の電極とその間に位置する振動物質層を含む音響素子を含む。

【0010】

前記一対の電極のうちの一つの電極は延長されて支持部分を含み、前記支持部分は前記第１クッションテープ及び前記第２クッションテープの間に位置して前記音響素子を支持することができる。

【0011】

前記第１クッションテープ及び前記第２クッションテープは共鳴器を構成する溝を含み、前記共鳴器には前記音響素子の前記振動物質層が配置されてもよい。

【0012】

前記音響素子は２つ以上の前記振動物質層を含み、前記２つ以上の前記振動物質層は前記共鳴器に配置されてもよい。

【0013】

前記音響素子は前記一対の電極のうちの前記支持部分を含む電極は前記２つ以上の前記振動物質層に共通に接続されており、前記一対の電極のうちの前記支持部分を含まない電極は前記２つ以上の前記振動物質層の上に電気的に分離されてそれぞれ配置されてもよい。

【0014】

前記第１クッションテープ及び前記第２クッションテープに形成されている溝には前記音響素子が付着されないように接着剤が除去されていてもよい。

【0015】

前記第１クッションテープまたは前記第２クッションテープは開口部を含み、前記開口部には前記音響素子の前記振動物質層が配置されてもよい。

【0016】

前記音響素子は２つ以上の前記振動物質層を含み、前記２つ以上の前記振動物質層は前記開口部に配置されてもよい。

【0017】

前記音響素子は前記一対の電極のうちの前記支持部分を含む電極は前記２つ以上の前記振動物質層に共通に接続されており、前記一対の電極のうちの前記支持部分を含まない電極は前記２つ以上の前記振動物質層の上に電気的に分離されてそれぞれ配置されてもよい。

【0018】

前記音響素子は前記振動物質層の下部に位置する前記電極と上部に位置する前記電極のうちの下部に位置する前記電極は前記振動物質層の側面を通じて上部まで延長されている電極パッドを含んでもよい。

【0019】

前記音響素子は前記振動物質層を総３つ含み、前記電極を総４つ含み、前記３つの振動物質層は３層構造に配列されており、前記３層構造の前記振動物質層の最外側及びその間に前記４つの電極が配置されていてもよい。

【0020】

前記音響素子は前記振動物質層の最下部に位置する前記電極が前記３層構造の振動物質層の側面を通じて上部まで延長されている電極パッドを含んでもよい。

【0021】

前記４つの前記電極は２つずつ互いに電気的に接続されており、互いに交互に配置されていてもよい。

【0022】

前記音響素子の前記振動物質層は可聴周波数以外の周波数の振動も発生させ、前記可聴周波数以外の周波数の変化を感知し使用者のタッチを感知してハプティック機能を実現することができる。

【0023】

前記音響素子が外部の圧力によって生成された電圧を用いて圧力感知を行うことができる。

【0024】

前記表示装置はマイクをさらに含み、前記音響素子から放出された可聴周波数以外の周波数の振動が使用者の動作によるドップラー効果によって変調された後、前記マイクで感知して使用者の動作を感知することができる。

【0025】

前記表示装置に電源を供給するバッテリーをさらに含み、前記音響素子が振動しながら発生する電圧を前記バッテリーに伝達して前記バッテリーを充電させることができる。

【0026】

本発明の実施形態による表示装置は、画像を表示する表示パネル；前記表示パネルを受納して前記表示パネルの背面を保護し、背面側に突出している第１突出領域を含む背面シャーシ；前記第１突出領域の内に位置する音響素子；及び前記表示パネルの背面と前記音響素子の一面に接する支持部材を含み、前記音響素子は一対の電極とその間に位置する振動物質層を含む。

【0027】

前記第１突出領域は前記背面シャーシの厚さの８０％以上突出しており、前記音響素子の厚さは前記第１突出領域の突出程度の５０％以上７０％以下の厚さを有してもよい。

【0028】

前記音響素子の厚さは前記背面シャーシの厚さの４０％以上６０％以下であってもよい。

【発明の効果】

【0029】

本発明によれば、別途のスピーカを設置しなくても音を発生させることができるか、別途のタッチパネル／タッチセンサの追加無しにもタッチまたは動作感知が可能であるようにした表示装置の提供することができる。

【図面の簡単な説明】

【0030】

【図1】本発明の実施形態による表示装置の断面図である。

【図2】本発明の実施形態による表示装置に使用されるクッションテープの平面図である。

【図3】本発明の実施形態による表示装置に使用される音響素子の平面図である。

【図4】本発明の他の実施形態による表示装置の断面図である。

【図5】本発明の他の実施形態による表示装置の断面図である。

【図6】本発明の他の実施形態による表示装置に使用される音響素子の平面図である。

【図7】本発明の他の実施形態による表示装置の断面図である。

【図8】本発明の他の実施形態による表示装置に使用される背面シャーシの平面図である。

【図9】音響素子の振動を示した図面である。

【図10】音響素子の振動を示した図面である。

【図11】本発明の実施形態による多様な音響素子の構造を示した図面である。

【図12】本発明の実施形態による多様な音響素子の構造を示した図面である。

【図13】本発明の実施形態による多様な音響素子の構造を示した図面である。

【図14】本発明の実施形態による多様な音響素子の構造を示した図面である。

【図15】本発明の実施形態による表示装置のアンプを示した図面である。

【図16】本発明の実施形態による表示装置のアンプを示した図面である。

【図17】本発明の実施形態による表示装置が使用可能な駆動特性を示した図面である。

【図18】本発明の実施形態による表示装置が使用可能な駆動特性を示した図面である。

【図19】本発明の実施形態による表示装置が使用可能な駆動特性を示した図面である。

【発明を実施するための形態】

【0031】

添付した図面を参照して本発明の実施形態について本発明の属する技術分野における通常の知識を有する者が容易に実施できるように詳しく説明する。しかし、本発明は様々な形態に実現でき、ここで説明する実施形態に限定されない。

【0032】

図面で様々な層及び領域を明確に表現するために厚さを拡大して示した。明細書全体にわたって類似の部分については同一な図面符号を付けた。層、膜、領域、板などの部分が他の部分の“上”にあるという時、これは他の部分の“直上”にある場合だけでなく、その中間にまた他の部分がある場合も含む。反対に、ある部分が他の部分の“直上”にあるという時には中間に他の部分がないことを意味する。

【0033】

以下、本発明の実施形態による表示装置について図１を参照して詳細に説明する。

【0034】

図１は本発明の実施形態による表示装置の断面図である。

【0035】

本発明の実施形態による表示装置は、表示パネル７０と、表示パネル７０の前面を保護するウィンドウ３０、そして表示パネル７０の背面を保護し、音響素子２７が内部に位置するクッションテープ７５を含む。

【0036】

図１の実施形態で、表示パネル７０は光を自ら発光する表示パネルであるか、または光源から光を受けて画像を表示する受光型表示パネルであってもよい。光を自ら発光する表示パネルとしては有機発光表示パネルなどがあり、受光型表示パネルとしては液晶表示パネルなどがある。受光型表示パネルにはバックライトユニットを含んでいてもよい。

【0037】

表示パネル７０は複数のＴＦＴ（ｔｈｉｎ ｆｉｌｍ ｔｒａｎｓｉｓｔｏｒ、薄膜トランジスタ）からなるＴＦＴ基板を含み、ＴＦＴ基板はマトリックス状の薄膜トランジスタが形成されている透明な絶縁基板であって、ソース端子にはデータ線が接続され、ゲート端子にはゲート線が接続されている。そして、ドレイン端子には導電性材質として透明なＩＴＯ（ｉｎｄｉｕｍ ｔｉｎ ｏｘｉｄｅ、インジウムティンオキシド）からなる画素電極が接続されていてもよい。表示パネル７０の詳細構造は表示パネルの種類及び実施形態別に多様である。

【0038】

図１の表示パネル７０は表示パネルアセンブリーであってもよい。つまり、図１の表示パネル７０は表示パネルを含むアセンブリーであって、表示パネル以外に集積回路チップ（ｉｎｔｅｇｒａｔｅｄ ｃｉｒｃｕｉｔ ｃｈｉｐ、ＩＣチップ）及びフレキシブル回路基板（ｆｌｅｘｉｂｌｅ ｐｒｉｎｔｅｄ ｃｉｒｃｕｉｔ ｂｏａｒｄ、ＦＰＣ）を含んで表示パネルを駆動する駆動部をさらに含んでもよい。

【0039】

表示パネル７０のデータ線及びゲート線はフレキシブル回路基板に接続されて、フレキシブル回路基板から電気的な信号が入力されると、ＴＦＴのソース端子とゲート端子にこの電気的な信号が伝達され、ゲート線を通じてゲート端子に印加される走査信号によってＴＦＴはターンオンまたはターンオフされデータ線を通じてソース端子に印加される画像信号がドレイン端子に伝達または遮断される。フレキシブル回路基板は表示パネルの外部から画像信号を受信して表示パネルのデータ線とゲート線にそれぞれ駆動信号を印加する。

【0040】

フレキシブル回路基板は表示装置を駆動するための信号である画像信号と走査信号、そしてこれら信号を適切な時期に印加するための複数のタイミング信号を発生させ、画像信号と走査信号を表示パネル７０のゲート線及びデータ線にそれぞれ印加する。さらに、発明の実施形態によるフレキシブル回路基板では音響信号を増幅し伝達するアンプ（図示せず）も形成されていてもよい。アンプは外部から伝達された音響信号の伝達を受けてこれを増幅して音響信号配線を通じて音響素子２７に音響信号を伝達する。

【0041】

図１の実施形態では表示パネル７０として有機発光表示パネルを中心に説明する。有機発光表示パネルは各画素に含まれている有機発光ダイオードが光を放出するので、別途のバックライトユニットは不必要である。その結果、表示パネル７０を単純に構成することができる長所がある。

【0042】

表示パネル７０の前面はウィンドウ３０によって保護され、表示パネル７０の背面はクッションテープ７５によって保護される。

【0043】

まず、ウィンドウ３０は透明なガラスまたはプラスチックで形成され、表示パネル７０が提供する画像を使用者が視認することができるようにし、外部からのスクラッチや衝撃から表示パネル７０を保護する。ウィンドウ３０と表示パネル７０とは接着剤で接着でき、ウィンドウ３０は少なくとも表示パネル７０を全て覆うことが可能な大きさである。また、ウィンドウ３０が表示パネル７０の前面より広い面積を有し、表示パネル７０の前面を全部覆う構造を有してもよい。ウィンドウ３０の中の表示パネル７０が対応しない領域にはカメラ、マイクのような他の構成要素を配置してもよい。これは表示装置が使用される電子装備によって多様な構成要素が位置する。

【0044】

本発明の実施形態によるクッションテープ７５の内には音響素子２７が位置している。

【0045】

クッションテープ７５は第１クッションテープ７５−１及び第２クッションテープ７５−２に分離されており、第１クッションテープ７５−１と第２クッションテープ７５−２の内側にはそれぞれ対応する溝が形成されている。第１クッションテープ７５−１は、クッションテープ７５のうち表示パネル７０に隣接した位置に設けられている。第２クッションテープ７５−２は、第１クッションテープ７５−１と所定の間隔離隔した位置に、第１クッションテープ７５−１に対向するように設けられている。第１クッションテープ７５−１及び第２クッションテープ７５−２は、例えば概ね同じ大きさに形成されている。第１クッションテープ７５−１の溝７５−１ａは、第１クッションテープ７５−１のうち第２クッションテープ７５−２に対向する面に設けられている。第２クッションテープ７５−２の溝７５−２ａは、第２クッションテープ７５−２のうち第１クッションテープ７５−１に対向する面に設けられている。第１クッションテープ７５−１の溝７５−１ａと第２クッションテープ７５−２の溝７５−２ａとは概ね同じ大きさに形成されている。また、第１クッションテープ７５−１と第２クッションテープ７５−２とを対向させた場合に、第１クッションテープ７５−１の溝７５−１ａと第２クッションテープ７５−２の溝７５−２ａとは互いに概ね対向する位置に形成されている。対応する溝７５−１ａ及び７５−２ａは音響素子２７が位置する空間であるだけでなく、音響素子２７から放出される音を反響させる共鳴器７６を構成する。

【0046】

第１クッションテープ７５−１と第２クッションテープ７５−２の間には音響素子２７が位置し、第１クッションテープ７５−１と第２クッションテープ７５−２とが密着するように挟持することによって、音響素子２７の支持部分２７−２’が第１クッションテープ７５−１と第２クッションテープ７５−２との間に固定されている。例えば、支持部分２７−２’の厚みが小さく、第１クッションテープ７５−１と第２クッションテープ７５−２とが互いに密着し得、その密着している状態の中で支持部分２７−２’が挟持され得る。実施形態によっては音響素子２７の支持部分２７−２’と第１クッションテープ７５−１及び第２クッションテープ７５−２は接着剤によって付着されていてもよい。

【0047】

第１クッションテープ７５−１及び第２クッションテープ７５−２はそれぞれ少なくとも一面に接着成分が含まれていてもよく、音響素子２７の支持部分２７−２’は第１クッションテープ７５−１及び第２クッションテープ７５−２の接着成分によって接着されて固定されてもよい。この時、音響素子２７の中の支持部分２７−２’と接続されていないまた一つの電極２７−２ｂ、つまり第１クッションテープ７５−１の溝７５−１ａに隣接する電極２７−２ｂは、クッションテープ７５と付着されないように、電極２７−２ｂの上面が隣接する第１クッションテープ７５−１の溝７５−１ａの上面から一定の距離を置いて形成する。また、音響素子２７が振動しながらクッションテープ７５と接触する場合であっても音響素子２７の一電極２７−２ｂが接着されないように、共鳴器７６を構成する溝、特に電極２７−２ｂの上面が隣接する第１クッションテープ７５−１の溝７５−１ａの上面では接着成分を除去しておいてもよい。

【0048】

音響素子２７は、一対の電極２７−２ａ及び電極２７−２ｂとその間に位置する振動物質層２７−１を含む。

【0049】

振動物質層２７−１は上下に位置する一対の電極２７−２ａ及び電極２７−２ｂから提供される電界によって振動するピエゾ（ｐｉｅｚｏ）物質を含み、ピエゾ物質の例としてはＰＶＤＦ（Ｐｏｌｙ Ｖｉｎｙｌｉｄｅｎｅ Ｆｌｕｏｒｉｄｅ）やＰＺＴ（チタン酸ジルコン酸鉛セラミック）などがある。ＰＶＤＦはＰＶＤＦ−ＴｒＦＥ（ｐｏｌｙｖｉｎｙｌｉｄｅｎｅ ｆｌｕｏｒｉｄｅ ｔｒｉｆｌｕｏｒｏｅｔｈｙｌｅｎｅ）を含み、フレキシブルなフィルム形態に製作することが容易な物質特性を有する。一方、ＰＺＴはＰＶＤＦに比べてフィルム形態に製作し難くフレキシブルな特性を有し難いという差異がある。しかし、実施形態によってはＰＺＴを振動物質層として使用しながらもフィルム形態に形成するためにＰＺＴとＰＶＤＦ（またはＰＶＤＦ−ＴｒＦＥ）を混合して使用してもよい。

【0050】

一方、一対の電極２７−２ａ及び電極２７−２ｂは振動物質層２７−１の両側面にそれぞれ位置し、振動物質層２７−１に電界を提供する。電極２７−２ａ及び電極２７−２ｂはＩＴＯ、ＩＺＯのような透明な導電体、不透明な金属、導電性ポリマー（ｃｏｎｄｕｃｔｉｎｇ ｐｏｌｙｍｅｒ）及び炭素ナノチューブ（ＣＮＴ）など多様な導電物質を使用することができる。また、一対の電極２７−２ａ及び電極２７−２ｂのうちの一つは、溝７５−１ａ及び溝７５−２ａを超えて延長されて端に支持部分２７−２’を有する。図１の実施形態では振動物質層２７−１の下部に位置する電極２７−２ａが支持部分２７−２’を有しているが、上部に位置する電極２７−２ｂが支持部分２７−２’を有してもよい。

【0051】

本発明の実施形態による音響素子２７は支持部分２７−２’を含む一対の電極２７−２ａ及び電極２７−２ｂによって支持される。振動物質層２７−１が振動する場合には支持部分２７−２’を含む電極２７−２ａ及び電極２７−２ｂも共に振動する。

【0052】

音響素子２７は別途の接着剤なしにも固定することができ、例えば第１クッションテープ７５−１と第２クッションテープ７５−２とを押圧することにより音響素子２７を固定することができる。その他、接着剤を使用して第１クッションテープ７５−１及び第２クッションテープ７５−２と支持部分２７−２’とを接着してもよい。

【0053】

これは、音響素子２７が直接接着剤によって付着される場合に接着剤を乾燥させるために熱を加える過程で振動物質層２７−１の特性が低下される問題が除去される長所がある。また、音響素子２７を固定させるために別途の接着剤を使用しなくてもよく、接着剤を使用しても振動物質層２７−１とは離れている支持部分２７−２’に接着剤が使用され熱が加えられるので振動物質層２７−１の特性低下は発生しない。その結果、音響素子２７で提供する音の品質がより向上する長所を有する固定方式である。

【0054】

音響素子２７はクッションテープ７５の共鳴器７６内で振動する。実施形態によっては共鳴器７６の音が外部に伝達されるように第１クッションテープ７５−１または第２クッションテープ７５−２に溝７５−１ａ及び／又は溝７５−２ａから外部に連通する開口部が形成され音が容易に外部に排出されるようにすることができる。

【0055】

以下、図１の実施形態によるクッションテープ７５の平面構造を図２を通じて説明する。

【0056】

図２は本発明の実施形態による表示装置に使用されるクッションテープの平面図である。

【0057】

図２ではクッションテープ７５を構成する第１クッションテープ７５−１及び第２クッションテープ７５−２のうちの一つを示している。以下では第１クッションテープ７５−１を基準に説明するが、第２クッションテープ７５−２も同一な構造を有する。

【0058】

第１クッションテープ７５−１は共鳴器７６の一部を構成する溝が形成されており、溝での第１クッションテープ７５−１の厚さは他の部分に比べて薄く形成されている。つまり、溝７５−１ａの深さ分だけ、第１クッションテープ７５−１の厚みがその他の部分よりも薄くなっている。

【0059】

音響素子２７の支持部分２７−２’は第１クッションテープ７５−１の対応支持部分２７−２’’に対応する。対応支持部分２７−２’’は共鳴器７６の周辺を囲む構造を有する。その結果、音響素子２７が振動する場合、支持部分２７−２’を除く電極２７−２が振動物質層２７−１と共に振動して音を生成する。

【0060】

以下、図１の実施形態による音響素子２７の平面構造を図３を通じて説明する。

【0061】

図３は本発明の実施形態による表示装置に使用される音響素子の平面図である。

【0062】

図３で示したように、音響素子２７はクッションテープ７５の対応支持部分２７−２’’の構造と同一な外郭構造を有する。これは音響素子２７の外郭はクッションテープ７５の対応支持部分２７−２’’に対応する支持部分２７−２’が位置するためである。

【0063】

図３での音響素子２７は、支持部分２７−２’が形成されている電極２７−２ａと、その上に接触して位置する振動物質層２７−１、そして振動物質層２７−１の上であり、振動物質層２７−１の大きさに準ずる大きさを有する電極２７−２ｂを含む。

【0064】

音響素子２７は、電極２７−２ａの外郭に位置する支持部分２７−２’によって固定されるので、別途の付着工程が不必要である。また、支持部分２７−２’が形成されている電極２７−２ａが全体的に振動し、電極２７−２ａの上に位置する振動物質層２７−１及びその上の電極２７−２ｂも共に振動する。

【0065】

以下、図４の実施形態を通じてウィンドウ３０を含まない表示装置について説明する。

【0066】

図４は本発明の他の実施形態による表示装置の断面図である。

【0067】

図４の実施形態による表示装置は図１と異なり表示パネル７０の前面にウィンドウ３０が形成されない実施形態である。

【0068】

図４の実施形態による表示装置は表示パネル７０と表示パネル７０の背面を保護し、音響素子２７が内部に位置するクッションテープ７５を含む。

【0069】

図４の実施形態での表示パネル７０は光を自ら発光する表示パネルであるか光源から光を受けて画像を表示する受光型表示パネルであってもよい。光を自ら発光する表示パネルとしては有機発光表示パネルなどがあり、受光型表示パネルとしては液晶表示パネルなどがある。受光型表示パネルにはバックライトユニットを含んでいてもよい。

【0070】

また、図４の表示パネル７０は表示パネルアセンブリーであってもよい。つまり、図４の表示パネル７０は表示パネルを含むアセンブリーであって、表示パネル以外に集積回路チップ（ｉｎｔｅｇｒａｔｅｄ ｃｉｒｃｕｉｔ ｃｈｉｐ、ＩＣチップ）及びフレキシブル回路基板（ｆｌｅｘｉｂｌｅ ｐｒｉｎｔｅｄ ｃｉｒｃｕｉｔ ｂｏａｒｄ、ＦＰＣ）を含み表示パネルを駆動する駆動部をさらに含んでもよい。

【0071】

表示パネル７０のデータ線及びゲート線はフレキシブル回路基板に接続され、フレキシブル回路基板から電気的な信号が入力されると、ＴＦＴのソース端子とゲート端子にこの電気的な信号が伝達され、ゲート線を通じてゲート端子に印加される走査信号によってＴＦＴはターンオンまたはターンオフされ、データ線を通じてソース端子に印加される画像信号がドレイン端子に伝達または遮断される。フレキシブル回路基板は表示パネルの外部から画像信号を受信して表示パネルのデータ線とゲート線にそれぞれ駆動信号を印加する。

【0072】

フレキシブル回路基板は表示装置を駆動するための信号である画像信号と走査信号、そしてこれら信号を適切な時期に印加するための複数のタイミング信号を発生させ、画像信号と走査信号を表示パネル７０のゲート線及びデータ線にそれぞれ印加する。さらに、本発明の実施形態によるフレキシブル回路基板では音響信号を増幅し伝達するアンプ（図示せず）も形成されていてもよい。アンプは外部から伝達された音響信号の伝達を受けてこれを増幅して音響信号配線を通じて音響素子２７に音響信号を伝達する。

【0073】

図４の実施形態では表示パネル７０として有機発光表示パネルを中心に説明する。有機発光表示パネルは各画素に含まれている有機発光ダイオードが光を放出するので、別途のバックライトユニットは不必要である。その結果、表示パネル７０を単純に構成できる長所がある。

【0074】

表示パネル７０の背面はクッションテープ７５によって保護され、クッションテープ７５の内には音響素子２７が位置している。

【0075】

クッションテープ７５は第１クッションテープ７５−１及び第２クッションテープ７５−２に分離されており、第１クッションテープ７５−１と第２クッションテープ７５−２の内側にはそれぞれ対応する溝が形成されている。第１クッションテープ７５−１は、クッションテープ７５のうち表示パネル７０に隣接した位置に設けられている。第２クッションテープ７５−２は、第１クッションテープ７５−１と所定の間隔離隔した位置に、第１クッションテープ７５−１に対向するように設けられている。第１クッションテープ７５−１及び第２クッションテープ７５−２は、例えば概ね同じ大きさに形成されている。第１クッションテープ７５−１の溝７５−１ａは、第１クッションテープ７５−１のうち第２クッションテープ７５−２に対向する面に設けられている。第２クッションテープ７５−２の溝７５−２ａは、第２クッションテープ７５−２のうち第１クッションテープ７５−１に対向する面に設けられている。第１クッションテープ７５−１の溝７５−１ａと第２クッションテープ７５−２の溝７５−２ａとは概ね同じ大きさに形成されている。また、第１クッションテープ７５−１と第２クッションテープ７５−２とを対向させた場合に、第１クッションテープ７５−１の溝７５−１ａと第２クッションテープ７５−２の溝７５−２ａとは互いに概ね対向する位置に形成されている。対応する溝７５−１ａ及び７５−２ａは音響素子２７が位置する空間であるだけでなく、音響素子２７から放出される音を反響させる共鳴器７６を構成する。

【0076】

第１クッションテープ７５−１と第２クッションテープ７５−２の間には音響素子２７が位置し、第１クッションテープ７５−１と第２クッションテープ７５−２とが密着するように挟持することによって、音響素子２７の支持部分２７−２’が第１クッションテープ７５−１と第２クッションテープ７５−２との間に固定されている。実施形態によっては音響素子２７の支持部分２７−２’と第１クッションテープ７５−１及び第２クッションテープ７５−２は接着剤によって付着されていてもよい。

【0077】

音響素子２７は、一対の電極２７−２ａ及び電極２７−２ｂとその間に位置する振動物質層２７−１を含む。

【0078】

振動物質層２７−１は上下に位置する一対の電極２７−２ａ及び電極２７−２ｂから提供される電界によって振動するピエゾ（ｐｉｅｚｏ）物質を含み、ピエゾ物質の例としてはＰＶＤＦ（Ｐｏｌｙ Ｖｉｎｙｌｉｄｅｎｅ Ｆｌｕｏｒｉｄｅ）やＰＺＴ（チタン酸ジルコン酸鉛セラミック）などがある。ＰＶＤＦはＰＶＤＦ−ＴｒＦＥ（ｐｏｌｙｖｉｎｙｌｉｄｅｎｅ ｆｌｕｏｒｉｄｅ ｔｒｉｆｌｕｏｒｏｅｔｈｙｌｅｎｅ）を含み、フレキシブルなフィルム形態に製作することが容易な物質特性を有する。一方、ＰＺＴはＰＶＤＦに比べてフィルム形態に製作することは難しくてフレキシブルな特性を有しにくいという差異がある。しかし、実施形態によってはＰＺＴを振動物質層として使用しながらもフィルム形態に形成するためにＰＺＴとＰＶＤＦ（またはＰＶＤＦ−ＴｒＦＥ）を混合して使用してもよい。

【0079】

一方、一対の電極２７−２ａ及び電極２７−２ｂは振動物質層２７−１の両側面にそれぞれ位置し、振動物質層２７−１に電界を提供する。電極２７−２ａ及び電極２７−２ｂはＩＴＯ、ＩＺＯのような透明な導電体、不透明な金属、導電性ポリマー（ｃｏｎｄｕｃｔｉｎｇ ｐｏｌｙｍｅｒ）及び炭素ナノチューブ（ＣＮＴ）など多様な導電物質を使用することができる。また、一対の電極２７−２ａ及び電極２７−２ｂのうちの一つは、溝７５−１ａ及び溝７５−２ａを超えて延長されて端に支持部分２７−２’を有する。図４の実施形態では振動物質層２７−１の下部に位置する電極２７−２ａが支持部分２７−２’を有しているが、上部に位置する電極２７−２ｂが支持部分２７−２’を有してもよい。

【0080】

本発明の実施形態による音響素子２７は支持部分２７−２’を含む一対の電極２７−２ａ及び電極２７−２ｂによって支持される。振動物質層２７−１が振動する場合には支持部分２７−２’を含む電極２７−２ａ及び電極２７−２ｂも共に振動する。

【0081】

音響素子２７は別途の接着剤なしにも固定され、例えば第１クッションテープ７５−１と第２クッションテープ７５−２とを押圧することにより音響素子２７を固定することができる。その他、接着剤を使用して第１クッションテープ７５−１及び第２クッションテープ７５−２と支持部分２７−２’を接着してもよい。

【0082】

これは、音響素子２７が直接接着剤によって付着される場合、接着剤を乾燥させるために熱を加える過程で振動物質層２７−１の特性が低下される問題が除去される長所がある。また、音響素子２７を固定させるために別途の接着剤を使用しなくてもよく、接着剤を使用しても振動物質層２７−１とは離れている支持部分２７−２’に接着剤が使用され熱が加えられるので、振動物質層２７−１の特性低下は発生しない。その結果、音響素子２７から提供される音の品質がより向上する長所を有する固定方式である。

【0083】

音響素子２７はクッションテープ７５の共鳴器７６内で振動する。実施形態によっては共鳴器７６の音が外部に伝達されるように第１クッションテープ７５−１または第２クッションテープ７５−２に溝７５−１ａ及び／又は溝７５−２ａから外部に連通する開口部が形成され音が容易に外部に排出されるようにすることができる。

【0084】

図４ではクッションテープ７５の厚さが示されている。図４の実施形態によれば、第１クッションテープ７５−１または第２クッションテープ７５−２の厚さはそれぞれ０．３ｔ（例えば０．３ｍｍ）であり、共鳴器７６の一部を構成する１つの溝は０．２５ｔ（例えば０．２５ｍｍ）であり、音響素子２７の厚さは０．２ｔ（例えば０．２ｍｍ）である。したがって、第１クッションテープ７５−１または第２クッションテープ７５−２の最も薄い部分は約０．０５ｍｍの厚さを有し、共鳴器７６は少なくとも約０．５ｍｍの厚さを有し得る。このような厚さは実施形態によって変わってもよく、各部分が有する厚さの比率も変わってもよい。

【0085】

つまり、本発明の実施形態による表示装置ではクッションテープに形成される溝７５−１ａ及び溝７５−２ａはクッションテープの厚さの約８０％以上の厚さを有する。また、音響素子の厚さはクッションテープの厚さの約５０％以上約７０％以下の厚さを有する。

【0086】

以下、図５を通じて本発明の他の実施形態による表示装置について説明する。

【0087】

図５は本発明の他の実施形態による表示装置の断面図である。

【0088】

図５の実施形態は図１及び図４の実施形態とは異なりクッションテープ７５には音響素子２７を露出させる構造を有する。

【0089】

つまり、図５の実施形態では図１及び図４の共鳴器部分が開口部７６’で形成されている。

【0090】

図５のような実施形態によれば、音響素子２７から放出される音が開口部７６’を通じて外部に容易に伝達される長所を有する。

【0091】

図５の実施形態では第１クッションテープ７５−１及び第２クッションテープ７５−２が、前述の溝７５−１ａ及び溝７５−２ａの代わりに開口部をそれぞれ有する。しかし、実施形態によっては第１クッションテープ７５−１及び第２クッションテープ７５−２のうちの一つが開口部を有し、他の一つは溝を有してもよい。この時、表示パネル７０に隣接した第１クッションテープ７５−１は溝を有し、第２クッションテープ７５−２には開口部が形成されてもよい。実施形態によってはその反対であってもよい。

【0092】

以上では音響素子２７が一つ形成される実施形態を説明した。

【0093】

以下、図６を通じて複数の音響素子２７が形成されている実施形態を説明する。

【0094】

図６は本発明の他の実施形態による表示装置に使用される音響素子の平面図である。

【0095】

図６では二つの音響素子２７が形成されている実施形態が示されている。

【0096】

図６で示している二つの音響素子２７は互いに分離されておらず、一つの電極２７−２ａ及び支持部分２７−２’を共有する構造を有する。

【0097】

つまり、二つの音響素子２７は下部の電極２７−２ａを共有し、上部電極２７−２ｂと振動物質層２７−１は区分されて形成されている。より具体的に、１つの音響素子２７は、下部の電極２７−２ａ、１つの振動物質層２７−１ａ、１つの下部の電極２７−２ｂ_１とから形成されている。別の１つの音響素子２７は、下部の電極２７−２ａ、別の１つの振動物質層２７−１ｂ、別の１つの下部の電極２７−２ｂ_２とから形成されている。

【0098】

二つの振動物質層２７−１ａ及び２７−１ｂは下部の電極２７−２ａを共有するが、上部電極２７−２ｂが互いに異なる信号を提供して互いに異なる振動を発生させてもよく、ステレオで音を発生させてもよい。

【0099】

実施形態によっては下部の電極２７−２ａも互いに電気的に分離されていてもよく、音響素子２７の個数も必要によって多様な個数で形成されてもよい。

【0100】

音響素子２７は電極２７−２の外郭に位置する支持部分２７−２’によって固定されるので、別途の付着工程が不必要である。また、支持部分２７−２’が形成されている電極２７−２が全体的に振動し、電極２７−２ａの上に位置する振動物質層２７−１ａ及び２７−１ｂ及びその上の電極２７−２ｂも共に振動する。

【0101】

以下、図７及び図８を通じて本発明の他の実施形態による表示装置について説明する。

【0102】

図７は本発明の他の実施形態による表示装置の断面図であり、図８は本発明の他の実施形態による表示装置に使用される背面シャーシの平面図である。

【0103】

図７の実施形態による表示装置は表示パネル７０と表示パネル７０を受納しその背面を保護し、突出領域２８−１を有する背面シャーシ２８、突出領域２８−１内に位置する音響素子２７を含む。

【0104】

図７の実施形態での表示パネル７０は光を自ら発光する表示パネルであるか光源から光を受けて画像を表示する受光型表示パネルであってもよい。光を自ら発光する表示パネルとしては有機発光表示パネルなどがあり、受光型表示パネルとしては液晶表示パネルなどがある。受光型表示パネルにはバックライトユニットを含んでいてもよい。

【0105】

表示パネル７０は複数のＴＦＴ（ｔｈｉｎ ｆｉｌｍ ｔｒａｎｓｉｓｔｏｒ、薄膜トランジスタ）からなるＴＦＴ基板を含み、ＴＦＴ基板はマトリックス状の薄膜トランジスタが形成されている透明な絶縁基板であって、ソース端子にはデータ線が接続され、ゲート端子にはゲート線が接続されている。そして、ドレイン端子には導電性材質として透明なＩＴＯ（ｉｎｄｉｕｍ ｔｉｎ ｏｘｉｄｅ、インジウムティンオキシド）からなる画素電極が接続されていてもよい。表示パネル７０の詳細構造は表示パネルの種類及び実施形態別に多様である。

【0106】

図７の表示パネル７０は表示パネルアセンブリーであってもよい。つまり、図７の表示パネル７０は表示パネルを含むアセンブリーであって、表示パネル以外に集積回路チップ（ｉｎｔｅｇｒａｔｅｄ ｃｉｒｃｕｉｔ ｃｈｉｐ、ＩＣチップ）及びフレキシブル回路基板（ｆｌｅｘｉｂｌｅ ｐｒｉｎｔｅｄ ｃｉｒｃｕｉｔ ｂｏａｒｄ、ＦＰＣ）を含んで表示パネルを駆動する駆動部をさらに含んでもよい。

【0107】

表示パネル７０のデータ線及びゲート線はフレキシブル回路基板に接続され、フレキシブル回路基板から電気的な信号が入力されると、ＴＦＴのソース端子とゲート端子にこの電気的な信号が伝達され、ゲート線を通じてゲート端子に印加される走査信号によってＴＦＴはターンオンまたはターンオフされ、データ線を通じてソース端子に印加される画像信号がドレイン端子に伝達または遮断される。フレキシブル回路基板は表示パネルの外部から画像信号を受信して表示パネルのデータ線とゲート線にそれぞれ駆動信号を印加する。

【0108】

フレキシブル回路基板は表示装置を駆動するための信号である画像信号と走査信号、そしてこれら信号を適切な時期に印加するための複数のタイミング信号を発生させ、画像信号と走査信号を表示パネル７０のゲート線及びデータ線にそれぞれ印加する。さらに、本発明の実施形態によるフレキシブル回路基板では音響信号を増幅して伝達するアンプ（図示せず）も形成されていてもよい。アンプは外部から伝達された音響信号を受信し、これを増幅して音響信号配線を通じて音響素子２７に音響信号を伝達する。

【0109】

表示パネル７０はモールドフレームをさらに含んでもよく、モールドフレームによって表示パネルが固定されてもよい。さらに、表示パネル７０が前面方向に離脱することを防止するためにトップシャーシをさらに含んでもよい。

【0110】

以下、表示パネル７０を液晶表示パネルである場合を基準に説明し、表示パネル７０にはバックライトユニットも含まれている。

【0111】

このような表示パネル７０の背面を保護するために背面シャーシ２８が含まれている。背面シャーシ２８はボトムシャーシまたはバックシャーシなどとも呼ばれ、表示パネル７０の背面に位置して表示パネル７０を格納し保護する役割を果たす。このような背面シャーシ２８は実施形態によっては表示パネル７０のモールドフレームまたはトップシャーシと結合して表示パネル７０を保護することもできる。

【0112】

本発明の実施形態による背面シャーシ２８は背面方向に突出している突出領域２８−１を含む。図８に示すように、突出領域２８−１は円形状を有する。

【0113】

図７の実施形態では背面シャーシ２８の厚さ及び突出領域２８−１の突出程度が数値で示されている。まず、背面シャーシ２８の厚さは０．３ｔ（例えば０．３ｍｍ）であり、突出領域２８−１は０．２５ｔ（例えば０．２５ｍｍ）突出している。そして、突出領域２８−１の内に位置する音響素子２７は０．１５ｔ（例えば０．１５ｍｍ）の厚さを有する。このような数値は実施形態によって多様であってもよく、数値の比率を一定に維持してもよい。

【0114】

つまり、本発明の実施形態による表示装置の中の突出領域２８−１は背面シャーシ２８の厚さの約８０％以上の値で突出しており、音響素子２７の厚さは突出領域２８−１の突出程度の約５０％以上約７０％以下の厚さを有する。また、音響素子２７の厚さは背面シャーシ２８の厚さの約４０％以上約６０％以下である。

【0115】

突出領域２８−１は音響素子２７が位置する領域であって、音響素子２７から提供される音を増幅させる共鳴器の役割を果たすことができる。

【0116】

背面シャーシ２８の突出領域２８−１の内面には音響素子２７が位置しており、音響素子２７は支持部材２９によって固定されている。音響素子２７は音を生成するために振動するので、突出領域２８−１の空間内で位置が移動することがある。位置が移動することを防止するために本発明の実施形態では支持部材２９を音響素子２７の一面と表示パネル７０の背面に位置させ、振動によっても音響素子２７が移動しないようにする。

【0117】

このような構造は別途の接着剤で音響素子２７を付着しなくてもよいので、簡単に製造することができる。一方、接着剤を使用する場合、接着剤を硬化させるために熱を加える必要があり、この時、音響素子２７の特性が熱によって低下することもあるので、支持部材２９を用いて固定すればこのような短所を減らすことができる。

【0118】

前述の実施形態と同様に、音響素子２７は一対の電極２７−２ａ及び電極２７−２ｂとその間に位置する振動物質層２７−１を含む（例えば図１等参照）。振動物質層２７−１は上下に位置する一対の電極２７−２ａ及び電極２７−２ｂから提供される電界によって振動するピエゾ（ｐｉｅｚｏ）物質を含み、ピエゾ物質の例としてはＰＶＤＦ（Ｐｏｌｙ Ｖｉｎｙｌｉｄｅｎｅ Ｆｌｕｏｒｉｄｅ）やＰＺＴ（チタン酸ジルコン酸鉛セラミック）などがある。

【0119】

ＰＶＤＦはＰＶＤＦ−ＴｒＦＥ（ｐｏｌｙｖｉｎｙｌｉｄｅｎｅ ｆｌｕｏｒｉｄｅ ｔｒｉｆｌｕｏｒｏｅｔｈｙｌｅｎｅ）を含み、フレキシブルなフィルム形態に製作することが容易な物質特性を有する。一方、ＰＺＴはＰＶＤＦに比べてフィルム形態に製作するのが難しくてフレキシブルな特性を有しにくい差異がある。しかし、実施形態によってはＰＺＴを振動物質層として使用しながらもフィルム形態に形成するためにＰＺＴとＰＶＤＦ（またはＰＶＤＦ−ＴｒＦＥ）を混合して使用してもよい。

【0120】

一方、一対の電極２７−２ａ及び電極２７−２ｂは振動物質層２７−１の両側面にそれぞれ位置し、振動物質層２７−１に電界を提供する。電極２７−２ａ及び電極２７−２ｂはＩＴＯ、ＩＺＯのような透明な導電体、不透明な金属、導電性ポリマー（ｃｏｎｄｕｃｔｉｎｇ ｐｏｌｙｍｅｒ）及び炭素ナノチューブ（ＣＮＴ）など多様な導電物質を使用してもよい。

【0121】

以下、図７の実施形態のように支持部材２９の使用によって音響素子２７で発生する波形の差を図９及び図１０を通じて説明する。

【0122】

図９及び図１０は音響素子の振動を示した図面である。

【0123】

まず、図９では図７と同一に支持部材２９が音響素子２７の中央に位置する場合を示している。

【0124】

音響素子２７の中の支持部材２９と接している部分は固定されて上下に振動しない。したがって、図９で示しているように、音響素子２７は支持部材２９を中心に上下に振動するようになる。

【0125】

このような音響素子２７が生成することができる最も大きい波長の波形は、図９で示しているように、音響素子２７の振動可能な全体長さを一波長とする。

【0126】

一方、図１０の実施形態では図１、図４及び図５の実施形態のように音響素子２７の両端が固定された場合を示している。図１０では支持部材２９を用いて音響素子２７の両端を固定しているが、図１、図４及び図５の実施形態のように両端がクッションテープの間に固定される場合も同一な特性を有する。

【0127】

図１０のように両端部が固定されている音響素子２７は図１０で示しているような波形に振動できる。つまり、図１０の実施形態の音響素子２７が生成することができる最も大きい波長の波形は図１０で示しているように音響素子２７が振動可能な全体長さを半波長とする。

【0128】

その結果、図１０の構造は図９の構造より波長がさらに大きい波形を生成でき、音響でも図９と差があるのが分かる。

【0129】

図９及び図１０は音響素子２７のどの部分を固定するのかによって生成される波形が異なり、それによって音の特性も変わるのを示す。したがって、表示装置が発生させる音の種類によって音響素子２７のどの部分を固定するのか多様な実施形態が存在し得るのが分かる。

【0130】

以下、図１１乃至図１４を通じて音響素子２７の変形例を説明する。

【0131】

図１１乃至図１４は本発明の実施形態による多様な音響素子の構造を示した図面である。

【0132】

まず、図１１の音響素子２７を説明する。

【0133】

図１１は音響素子２７の一部分の断面を示しており、一対の電極２７−２ａ及び電極２７−２ｂとその間に位置する振動物質層２７−１を含む。振動物質層２７−１は上下に位置する一対の電極２７−２から提供される電界によって振動するピエゾ（ｐｉｅｚｏ）物質を含み、ピエゾ物質の例としてはＰＶＤＦ（Ｐｏｌｙ Ｖｉｎｙｌｉｄｅｎｅ Ｆｌｕｏｒｉｄｅ）やＰＺＴ（チタン酸ジルコン酸鉛セラミック）などがある。

【0134】

振動物質層２７−１を基準に一つの電極２７−２ｂは上部に位置し、他の一つの電極２７−２ａは下部に位置し、図１１の実施形態では下部に位置する電極２７−２ａの一部が屈曲して振動物質層２７−１の側面に沿って概ね垂直方向に上がって行って一部の振動物質層２７−１の上部に電極パッド２７−２１が位置する実施形態を示している。電極２７−２ａのうち振動物質層２７−１の上部に位置する部分は電極パッド２７−２１を構成する。振動物質層２７−１に電界を印加するために二つの電極２７−２ａ及び電極２７−２ｂに配線を接続しなければならず、図１１のように下部電極２７−２ａの電極パッド２７−２１が上部に位置すれば、上部で二つの電極に直ちに接続することができるという長所がある。その結果、音響素子２７の下部は接着剤などで接着しても上部を通じて信号の印加を受けることができる。

【0135】

図１１のような断面を有する音響素子２７を上部で見れば図１２のようであり得る。音響素子２７の上部には二つの電極２７−２ａ及び電極２７−２ｂが位置しているが、大部分は上部に位置する電極２７−２ｂが占め、一部の領域のみを下部電極２７−２ａの電極パッド２７−２１が位置しており、電極パッド２７−２１は上部電極２７−２ｂと一定の間隔をおいて離れている。図１２の実施形態では電極パッド２７−２１は四角形構造を有し、円形状の部分のうち、電極パッド２７−２１部分を除いた部分には上部の電極２７−２ｂが位置している。その下に位置する振動物質層２７−１も円形構造を有し、下部電極２７−２ａも円形構造であり、下部電極２７−２ａは、下部の層から屈曲して振動物質層２７−１の側面に沿って電極パッド２７−２１と接続されている。

【0136】

以上のように音響素子２７は上部と下部に一対の電極２７−２ａ及び電極２７−２ｂが位置するものが基本であるが、実施形態によっては一つの電極を他の構造物に変更して使用してもよい。

【0137】

図１３に示すように、音響素子２７は一つの上部の電極２７−２とその下の振動物質層２７−１で構成されている。振動物質層２７−１の下には背面シャーシ２８が位置している。背面シャーシ２８が導電物質で形成されており、この時、背面シャーシ２８と上部の電極２７−２が一対の電極役割を果たして振動物質層２７−１に電界を提供する。つまり、図１３の実施形態では音響素子２７が載置される構成要素が導電物質で構成される場合、一側の電極を省略し、当該構成要素（図１３では背面シャーシ２８）を用いて電極の役割も遂行するようにすることができる例を示す。この時、背面シャーシ２８のような電極を代替する構成要素はアンプからの信号以外には他の電気的な信号の印加を受けないのが好ましい。

【0138】

図１３の実施形態では下部電極の役割を果たす背面シャーシ２８が音響素子２７に比べて非常に広くて電線を接続する位置が多いので、図１１及び図１２のように振動物質層２７−１の側面に沿って上部に位置する電極パッド２７−２１は別途に形成しなくてもよい。

【0139】

以下、図１４を通じて多層の音響素子２７を説明する。

【0140】

図１４の実施形態による音響素子２７は３つの振動物質層２７−１ａ、２７−１ｂ、２７−１ｃと総４つの電極２７−２ａ、２７−２ｂ、２７−２ｃ、２７−２ｄを含む。３つの振動物質層２７−１ａ、２７−１ｂ、２７−１ｃは３層構造に配列されており、３層構造の振動物質層２７−１の最外側及びその間に総４つの電極２７−２ａ、２７−２ｂ、２７−２ｃ、２７−２ｄが位置している。総４つの電極ａ、２７−２ｂ、２７−２ｃ、２７−２ｄはそれぞれ２つずつ互いに電気的に接続されており、互いに交互に配置されている。一番下に位置する電極２７−２ａと一番上に位置する電極２７−２ｄは互いに異なる信号の印加を受け、中間に位置する電極２７−２ｂは振動物質層２７−１ａ，２７−１ｂの側面に沿って一番上の電極２７−２ｄと接続され、また、電極２７−２ｃは振動物質層２７−１ｂ、２７−１ｃの側面に沿って一番下の電極２７−２ａと接続されている。一番下に位置する電極２７−２ａは電極パッド２７−２１を、一番上に位置する電極２７−２ｄの横に位置させ、配線が容易に接続されるように構成する。その結果、各振動物質層２７−１は上下に接している電極２７−２が互いに異なる信号を印加するので発生する電界によって振動物質層２７−１が振動しながら音を発生させる。図１４の実施形態は振動物質層２７−１が３つ存在し、一つのみ存在する音響素子２７に比べて高い音圧を発生させることができる。

【0141】

以下、音響素子２７を用いて使用者に音を提供すること以外に他の方式に使用される実施形態について説明する。

【0142】

図１５乃至図１９は本発明の実施形態による表示装置が使用可能な駆動特性を示した図である。

【0143】

まず、図１５では音響素子２７の振動中の可聴周波数でない周波数を用いてハプティック機能を使用することができる例を説明する。

【0144】

音響素子２７によって表示装置には全体的に振動が発生し、そのうちの可聴周波数でない低い振動も図１５のように共に発生する。この周波数は使用者が聞くことができないので他の用途に使用されても音質には影響がない。使用者が表示装置をタッチした時、変化する振動を感知してタッチを感知することができる。このようなタッチの感知はタッチがあるかないかの程度の感知であり得、実施形態によってはハプティック（ｈａｐｔｉｃ）機能と共に使用されてもよい。つまり、音響素子２７が提供する可聴周波数以外の振動を使用してその変化を感知して使用者のタッチの有無を確認し、ハプティック機能を実現することができる。このために可聴周波数でない低周波の振動を感知することができるセンサを追加的に備えることができ、センサを用いてハプティック機能を実現することは、表示装置で画像を表示する信号制御部や携帯端末では携帯端末の制御ユニット（ＭＰＵ）で遂行できる。

【0145】

以下、図１６を通じて圧力感知センサとしての役割を説明する。

【0146】

音響素子２７に含まれている振動物質層２７−１は電界によって振動しながら音を発生させる。しかし、振動物質層２７−１が電界なしに振動させる場合には振動物質層２７−１から電圧が発生する。発生する電圧を感知すれば振動物質層２７−１に変位が発生したのを確認することができ、これは圧力によって押されながら発生した変位であるのを確認して圧力感知の役割を遂行することができる。

【0147】

音響素子２７を用いた圧力感知には音響素子２７で発生する電圧を感知できるセンサ８５を追加的に含んでもよい。しかし、実施形態によってはアンプの構造を変更し、アンプとしての駆動とセンサ８５としての駆動を時分割で駆動させて一つのアンプで圧力センサの役割も共に遂行するようにすることもできる。

【0148】

図１７では使用者の手の動きを、ドップラー効果を用いて感知する実施形態が示されている。

【0149】

表示装置の内部に位置している音響素子２７で可聴周波数でない高周波または低周波の音波が発生する時、使用者が表示装置の前面で手を動かせば、発生した音波が変動しながら携帯端末のマイク１３０に音波が入力される。図１８で示しているように使用者の手の動きによるドップラー効果で音波は音圧が強くなったり弱くなりながらマイク１３０に伝達され、マイク１３０に提供された音波の変動を感知して使用者の手の動きを感知するモーションセンシングが可能である。

【0150】

音響素子２７を使用してモーションセンシングを行なうためにはマイク１３０が必ず必要であり、マイク１３０を含む電子機器に音響素子２７を含む表示装置が使用される場合には別途の追加構成なしにモーションセンシングが可能である。

【0151】

図１７によるモーションセンシングはカメラを使用するモーションセンシングに比べてカメラによる画像処理が不必要であり、マイク１３０に入力される音圧のみを考慮すれば良いので簡単であるという長所がある。

【0152】

以下、図１９を通じて音響素子２７を用いた携帯端末のバッテリー充電について説明する。

【0153】

図１６で説明したように、音響素子２７に含まれている振動物質層２７−１が電界なしに振動する場合には振動物質層２７−１から電圧が発生する。このように発生する電圧をキャパシタやバッテリー８７に貯蔵してバッテリーの使用時間を増加させることができる。一般に使用する携帯端末は使用者の移動時に共に所持して移動するため、一定水準の振動には露出されている。したがって、音響素子２７を含む場合には音響素子２７自体で振動するようになって電圧が発生し、これをバッテリー８７に伝達してバッテリー８７が充電されるようにすることができる。

【0154】

さらに、携帯端末を充電できる状況でない場合、使用者が音響素子２７を含む携帯端末を揺らしたり指を用いて数十乃至数百回タッチすることによってバッテリー８７が充電される効果を有することができる。

【0155】

以上のように図１５乃至図１９で説明した音響素子２７のまた他の効果は一つの音響素子２７を使用して音響素子２７が音を提供する中間に時分割駆動を通じて共に行なわれ得る。さらに、別途の音響素子２７を追加的に形成し、音響素子２７がアンプと接続されず、別途のセンサやバッテリーと接続されて感知動作やバッテリー充電動作のみを遂行するように形成することができる。

【0156】

本発明では音響素子２７が表示装置の内に位置しているものと記述されているが、図１５乃至図１９の特性を有するためには音響素子２７が表示装置が使用される携帯端末のどこかにのみあれば十分であり、必ずしも表示装置の内部に位置しなければならないのではない。

【0157】

以上のように電界の印加を受けて音を提供するピエゾ（ｐｉｅｚｏ）物質（例えば、ＰＶＤＦやＰＺＴなどの物質）を形成して表示装置で音を提供する。また、可聴周波数でない振動を利用して使用者がタッチした場合にこれをフィードバックを受けてタッチ感知を行うようにすることができ別途のタッチスクリーンを形成しなくてもよい。また、ドップラー効果によって表示装置の周辺で手の移動を感知することができ別途の動作センサを含まなくてもよい。

【0158】

以上で本発明の好ましい実施形態について詳細に説明したが、本発明の権利範囲はこれに限定されるのではなく、次の請求範囲で定義している本発明の基本概念を利用した当業者の様々な変形及び改良形態も本発明の権利範囲に属する。

【符号の説明】

【0159】

１３０ マイク
２７ 音響素子
２７−１ 振動物質層
２７−２ 電極
２７−２１ 電極パッド
２７−２' 支持部分
２７−２'' 対応支持部分
２８ 背面シャーシ
２８−１ 突出領域
２９ 支持部材
３０ ウィンドウ
７０ 表示パネル
７５ クッションテープ
７６ 共鳴器
７６' 開口部
８５ センサ
８７ バッテリー

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】

【図11】

【図12】

【図13】

【図14】

【図15】

【図16】

【図17】

【図18】

【図19】