振动产生装置和包括该振动产生装置的设备
1.本技术是原案申请号为202110348828.6的发明专利申请(申请日:2021年3月31日,发明名称:振动产生装置和包括该振动产生装置的显示设备)的分案申请。
技术领域
2.本公开涉及用于实现多功能的振动产生装置和包括该振动产生装置的显示设备。
背景技术:
3.近来,随着电子装置的集成度的增加和高级技术的发展,各种功能被安装在电子装置中。
4.例如,诸如显示功能、图像感测功能、触觉功能和声音输出功能之类的各种功能可以安装在包括显示装置的便携式电子装置(例如,便携式电话)中,并且压电元件可以用于图像感测功能、触觉功能和声音输出功能。
5.在相关技术中,因为用于执行每个功能的器件独立地装备在电子装置中,所以非常难以使电子装置小型化和纤薄化。
6.例如,显示装置通过使用显示面板来显示图像,并且应该在显示装置中安装单独的扬声器从而提供声音。在显示装置中设置有扬声器的情况下,扬声器占用一定空间,由此,在显示装置的设计和空间布置上存在限制。
7.应用于显示设备的扬声器可以是例如包括磁体和线圈的致动器。然而,当致动器应用于显示设备时,显示设备的厚度变厚。因此,用于实现薄厚度的压电元件吸引了很多注意。
8.因为压电元件具有易碎特性,所以压电元件容易由于外部冲击而损坏,并且由此,具有声音再现的可靠性低的问题。因此,对具有用于执行各种功能、实现薄结构、并且防止由冲击和自振导致的损坏和应力的新型结构的压电元件的需求正在增加。
技术实现要素:
9.因此,本公开的实施方式旨在提供一种振动产生装置和包括该振动产生装置的显示设备,其基本上消除了由于相关技术的限制和缺点引起的一个或更多个问题。
10.本公开的一方面提供一种用于执行诸如触觉功能、扬声器功能、接收器功能和图像感测功能之类的各种功能的振动产生装置以及包括该振动产生装置的显示设备。
11.本公开的另一方面提供一种实现多功能、具有优异的柔性并且被实现为超薄膜类型的振动产生装置以及包括该振动产生装置的显示设备。
12.附加的特征和方面将部分地在随后的描述中阐述,并且部分地将从描述中显而易见,或者可以通过实践本文提供的发明构思来获知。发明构思的其它特征和方面可以通过在书面描述中具体指出或者可以从其导出的结构以及这里的权利要求书和附图来实现和获得。
13.为了实现如本文所实施和广泛描述的发明构思的这些和其它方面,一种振动产生
装置包括压电结构,压电结构包括彼此平行的第一区域和第二区域,其中第一区域具有第一频率的振动特性,并且第二区域具有不同于第一频率的第二频率的振动特性。
14.在另一方面,一种振动产生装置包括具有第一振动特性并被配置为在第一振动模式下操作的第一区域以及具有第二振动特性并被配置为在第二振动模式下操作的第二区域,其中第一区域和第二区域包括具有不同杨氏模量的绝缘材料。
15.在另一方面,一种显示设备包括:显示图像的显示面板;以及设置在显示面板的后表面上以使显示面板振动的振动产生装置,其中振动产生装置包括压电结构,压电结构包括彼此平行的第一区域和第二区域,和/或第一区域具有第一频率的振动特性,并且第二区域具有不同于第一频率的第二频率的振动特性。
16.在另一方面,一种显示设备包括:显示图像的显示面板;以及设置在显示面板的后表面上以使显示面板振动的振动产生装置,其中振动产生装置包括具有第一振动特性并在第一振动模式下操作的第一区域和具有第二振动特性并在第二振动模式下操作的第二区域。并且第一区域和第二区域包括具有不同杨氏模量的绝缘材料。
17.在另一方面,一种设备包括振动板和设置在振动板的后表面上以使振动板振动的振动产生装置,其中振动产生装置包括压电结构,该压电结构包括第一区域和第二区域,第一区域具有第一频率的振动特性,并且第二区域具有不同于第一频率的第二频率的振动特性。
18.在另一方面,一种设备包括振动板和设置在振动板的后表面上以使振动板振动的振动产生装置,其中振动产生装置包括具有第一振动特性并在第一振动模式下操作的第一区域和具有第二振动特性并在第二振动模式下操作的第二区域,并且第一区域和第二区域包括具有不同杨氏模量的绝缘材料。
19.其它的系统、方法、特征和优点对于本领域技术人员而言在查阅以下附图和详细描述后将是或者将变得显而易见。所有这些附加的系统、方法、特征和优点都意图包括在本说明书中,在本公开的范围内,并由所附权利要求保护。本节中的任何内容都不应被视为对这些权利要求的限制。下面结合本公开的实施方式论述其它的方面和优点。要理解的是,本公开的前述一般描述和以下详细描述都是示例性和解释性的,并且意图提供对所要求保护的公开的进一步解释。
20.附记1.一种振动产生装置,该振动产生装置包括:
21.压电结构,所述压电结构包括第一区域和第二区域,
22.其中,
23.所述第一区域具有第一频率的振动特性,并且
24.所述第二区域具有不同于所述第一频率的第二频率的振动特性。
25.附记2.根据附记1所述的振动产生装置,其中,所述第一区域和所述第二区域彼此平行。
26.附记3.根据附记1所述的振动产生装置,其中,所述第一频率低于所述第二频率。
27.附记4.根据附记3所述的振动产生装置,其中,所述第二频率在10mhz至30mhz的范围内。
28.附记5.根据附记3所述的振动产生装置,其中,所述第一频率在10khz至20khz的范围内。
29.附记6.根据附记1所述的振动产生装置,其中,所述第二区域包括超声振荡区域和超声接收区域。
30.附记7.根据附记1所述的振动产生装置,其中,所述第一区域和所述第二区域具有不同的振动模式。
31.附记8.根据附记1所述的振动产生装置,其中,所述第一区域和所述第二区域设置在同一平面上和/或在它们的侧表面处连接。
32.附记9.根据附记1所述的振动产生装置,其中,所述第一区域被配置为触觉致动器、扬声器致动器和接收器致动器中的一个或更多个,并且所述第二区域被配置为感测致动器。
33.附记10.根据附记1所述的振动产生装置,其中,所述第二区域被所述第一区域围绕。
34.附记11.根据附记1所述的振动产生装置,其中,
35.所述压电结构包括在所述第一区域中彼此分隔开地设置的多个第二区域,并且
36.所述多个第二区域中的每一个的两个或更多个侧表面连接到所述第一区域的侧表面。
37.附记12.根据附记1所述的振动产生装置,其中,
38.所述第一区域包括具有2-2振动模式的压电特性的2-2复合物,并且
39.所述第二区域包括具有1-3振动模式的压电特性的1-3复合物。
40.附记13.根据附记1所述的振动产生装置,其中,所述第一区域和所述第二区域中的每一者包括:
41.具有压电特性的多个第一部分;以及
42.设置在所述多个第一部分之间的第二部分。
43.附记14.根据附记13所述的振动产生装置,其中,所述多个第一部分中的每一个是无机材料部分,并且
44.其中,所述第二部分是有机材料部分。
45.附记15.根据附记13所述的振动产生装置,其中,所述第二区域的第二部分和所述第一区域的第二部分具有不同的杨氏模量。
46.附记16.根据附记15所述的振动产生装置,其中,所述第二区域的第二部分的杨氏模量低于所述第一区域的第二部分的杨氏模量。
47.附记17.根据附记13所述的振动产生装置,该振动产生装置还包括设置在所述压电结构的第一表面上的第一电极和设置在与所述压电结构的所述第一表面相对的所述压电结构的第二表面上的第二电极,
48.所述第一电极和所述第二电极中的一个电极包括第一子电极和第二子电极,并且所述第一子电极设置在所述第一区域中且所述第二子电极设置在所述第二区域中,并且
49.所述第一电极和所述第二电极中的另一电极共同地设置在所述第一区域和所述第二区域中。
50.附记18.根据附记13所述的振动产生装置,该振动产生装置还包括设置在所述压电结构的第一表面上的第一电极和设置在与所述压电结构的所述第一表面相对的所述压电结构的第二表面上的第二电极,
51.所述第一电极和所述第二电极中的一个电极包括设置为与所述第一区域对应的第一子电极和设置为与所述第二区域的所述第一部分对应的至少一个第二子电极,并且
52.所述第一电极和所述第二电极中的另一电极被设置为对应于所述压电结构。
53.附记19.根据附记13所述的振动产生装置,其中,所述第一区域的第一部分的宽度小于所述第二区域的第一部分的宽度。
54.附记20.根据附记13所述的振动产生装置,其中,
55.所述第二区域的所述第一部分包括一个或更多个腔,并且
56.所述第二区域的所述第二部分被设置在所述一个或更多个腔中。
57.附记21.根据附记20所述的振动产生装置,其中,
58.所述第二区域包括超声振荡区域和超声接收区域,
59.设置在所述超声振荡区域中的所述第一部分的一个或更多个腔具有基于对应的频率在所述第一部分的介质中的四分之一波长“λ/4”的第一深度,并且
60.设置在所述超声接收区域中的所述第一部分的一个或更多个腔具有基于对应的频率在所述第二部分的介质中的四分之一波长“λ/4”的第二深度。
61.附记22.根据附记20所述的振动产生装置,其中,
62.所述第二区域包括超声振荡区域和超声接收区域,并且
63.设置在所述超声振荡区域中的所述第一部分的一个或更多个腔具有距第一表面的第一深度,并且设置在所述超声接收区域中的所述第一部分的一个或更多个腔具有与所述第一深度相同或不同的第二深度。
64.附记23.根据附记13所述的振动产生装置,其中,
65.所述第二区域包括超声振荡区域和超声接收区域,
66.所述第二区域的所述第一部分包括设置在第一表面中的多个腔,
67.所述第二区域的所述第二部分被设置在所述多个腔中,
68.设置在所述超声振荡区域中的所述第一部分的所述多个腔具有距第一表面的相同的第一深度或不同的第一深度,并且
69.设置在所述超声接收区域中的所述第一部分的所述多个腔具有距所述第一表面的相同的第二深度或不同的第二深度。
70.附记24.一种振动产生装置,该振动产生装置包括:
71.第一区域,所述第一区域具有第一振动特性并且被配置为在第一振动模式下操作;以及
72.第二区域,所述第二区域具有第二振动特性并且被配置为在第二振动模式下操作,
73.其中,所述第一区域和所述第二区域包括具有不同杨氏模量的绝缘材料。
74.附记25.根据附记24所述的振动产生装置,该振动产生装置还包括压电结构,所述压电结构包括所述第一区域和所述第二区域,
75.其中,所述第一区域和所述第二区域中的每一个包括:
76.具有压电特性的多个第一部分;以及
77.设置在所述多个第一部分之间的第二部分,所述第二部分包括绝缘材料,并且
78.所述第二区域的第二部分的杨氏模量低于所述第一区域的第二部分的杨氏模量。
79.附记26.根据附记25所述的振动产生装置,该振动产生装置还包括:
80.设置在所述第一区域和所述第二区域中的每一个的第一表面上的第一电极;以及
81.设置在所述第一区域和所述第二区域中的每一个的第二表面上的第二电极,其中,所述第一区域的第二电极和所述第二区域的第二电极被配置为一个电极。
82.附记27.根据附记26所述的振动产生装置,其中,所述第一区域的第一电极与所述第二区域的第一电极间隔开。
83.附记28.根据附记26所述的振动产生装置,其中,所述第二区域的第一电极被设置为与所述第二区域的所述第一部分对应。
84.附记29.根据附记24所述的振动产生装置,其中,所述第一区域被配置为作为触觉致动器、扬声器致动器和接收器致动器中的一个或更多个致动器操作,并且所述第二区域被配置为作为感测致动器操作。
85.附记30.根据附记24所述的振动产生装置,其中,所述第二区域被设置成多个,并且多个第二区域在所述第一区域中彼此间隔开。
86.附记31.根据附记24所述的振动产生装置,其中,所述第一区域和所述第二区域平行地设置在同一平面上。
87.附记32.根据附记24所述的振动产生装置,其中,所述第二区域包括超声振荡区域和超声接收区域。
88.附记33.根据附记32所述的振动产生装置,其中,
89.所述第二区域的第一部分包括一个或更多个腔,并且
90.所述第二区域的第二部分被设置在所述一个或更多个腔中。
91.附记34.根据附记33所述的振动产生装置,其中,
92.所述第二区域包括超声振荡区域和超声接收区域,并且
93.设置在所述超声振荡区域中的所述第一部分的一个或更多个腔具有距第一表面的第一深度,并且设置在所述超声接收区域中的所述第一部分的一个或更多个腔具有与所述第一深度相同或不同的第二深度。
94.附记35.根据附记26所述的振动产生装置,其中,
95.所述第二区域包括超声振荡区域和超声接收区域,
96.所述第二区域的所述第一部分包括设置在所述第一表面中的多个腔,
97.所述第二区域的所述第二部分被设置在所述多个腔中,
98.设置在所述超声振荡区域中的所述第一部分的所述多个腔具有距所述第一表面的相同的第一深度或不同的第一深度,并且
99.设置在所述超声接收区域中的所述第一部分的所述多个腔具有距所述第一表面的相同的第二深度或不同的第二深度。
100.附记36.一种振动产生装置,该振动产生装置包括:
101.压电结构,所述压电结构包括第一区域和第二区域,
102.其中,所述第一区域和所述第二区域被单独地驱动用于不同的功能,并且所述第二区域被驱动用于图像感测。
103.附记37.根据附记36所述的振动产生装置,其中,所述第二区域包括用于超声振荡的超声振荡区域和用于接收反射的超声的超声接收区域。
104.附记38.一种显示设备,该显示设备包括:
105.显示面板,所述显示面板显示图像;以及
106.振动产生装置,所述振动产生装置设置在所述显示面板的后表面上以使所述显示面板振动,
107.其中,所述振动产生装置是根据附记1至37中的任一项所述的振动产生装置。
108.附记39.根据附记38所述的显示设备,其中,所述振动产生装置通过粘合构件附接在所述显示面板的所述后表面上。
109.附记40.根据附记39所述的显示设备,其中,所述粘合构件包括在所述显示面板和所述振动产生装置之间的中空部分。
110.附记41.一种设备,所述设备包括:
111.振动板;以及
112.振动产生装置,所述振动产生装置设置在所述振动板的后表面上以使所述振动板振动,
113.其中,所述振动产生装置是根据附记1至37中的任一项所述的振动产生装置。
附图说明
114.附图被包括以提供对本公开的进一步理解并且被并入本技术且构成本技术的一部分,其例示了本公开的实施方式并且与说明书一起用于解释本公开的各种原理。
115.图1例示了根据本公开的实施方式的显示设备。
116.图2是沿着图1所示的线i-i'截取的截面图。
117.图3例示了根据本公开的实施方式的振动产生装置。
118.图4至图9例示了根据本公开的实施方式的振动产生装置。
119.图10例示了根据本公开的另一实施方式的振动产生装置。
120.图11是沿着图10所示的线ii-ii'截取的截面图。
121.图12是沿着图10所示的线iii-iii'截取的截面图。
122.图13是根据本公开的另一实施方式的振动产生装置中的沿着图10所示的线iii-iii'截取的截面图。
123.在整个附图和详细描述中,除非另外描述,否则相同的附图标记应理解为指代相同的元件、特征和结构。为了清楚、例示和方便,可能夸大了这些元件的相对尺寸和描述。
具体实施方式
124.现在将详细参考本公开的实施方式,其示例可以在附图中例示。在以下描述中,当确定与本文档相关的公知功能或配置的详细描述不必要地模糊了发明构思的要点时,将省略其详细描述。所描述的处理步骤和/或操作的进展是示例;然而,步骤和/或操作的顺序不限于本文阐述的顺序,并且可以如本领域已知的那样改变,除了步骤和/或操作必须以特定顺序发生之外。相似的附图标记始终表示相似的元件。在以下说明中使用的相应元件的名称仅仅是为了便于撰写说明书而选择的,并且因此可以与在实际产品中使用的那些名称不同。
125.本公开的优点和特征及其实现方法将通过以下参照附图描述的实施方式来阐明。
然而,本公开可以以不同的形式实施,并且不应当被解释为限于本文阐述的实施方式。相反,提供这些实施方式是为了使本公开将是透彻的和完整的,并将本公开的范围完全传达给本领域技术人员。此外,本公开仅由权利要求的范围限定。
126.在用于描述本公开的实施方式的附图中公开的形状、尺寸、比例、角度和数量仅仅是示例,因此,本公开不限于所例示的细节。相似的附图标记始终指代相似的元件。在以下描述中,当确定相关已知功能或配置的详细描述不必要地模糊了本公开的要点时,将省略详细描述。
127.在使用本说明书中描述的“包括”、“具有”和“包含”的情况下,除非使用“仅”,否则可以添加另一部件。除非相反地提及,否则单数形式的术语可以包括复数形式。
128.在解释元件时,元件被解释为包括误差或公差范围,尽管没有对这种误差或公差范围的明确描述。
129.在描述位置关系时,例如,当两个部件之间的位置关系被描述为“在
…
上”、“在
…
上方”、“在
…
下方”和“挨着
…”
时,除非使用诸如“仅”或“直接”之类的更具限制性的术语,否则可以在这两个部件之间设置一个或更多个其它部件。
130.在描述时间关系时,例如,当时间顺序被描述为例如“在
…
之后”、“跟随在
…
之后”、“下一个”和“在
…
之前”时,除非使用诸如“仅”、“立即”或“直接”之类的更具限制性的术语,否则可以包括不连续的情况。
131.将理解的是,尽管术语“第一”、“第二”等在本文中可以用于描述各种元件,但这些元件不应受这些术语的限制。这些术语仅用于将一个元件与另一元件区分开。例如,在不背离本公开的范围的情况下,第一元件可以被称为第二元件,并且类似地,第二元件可以被称为第一元件。
132.在描述本公开的元件时,可以使用术语“第一”、“第二”、“a”、“b”、“(a)”、“(b)”等。这些术语旨在将对应的元件与其它元件标识开,并且对应的元件的基础、顺序或数量不应受到这些术语的限制。除非另有说明,否则元件“连接”、“联接”或“粘附”到另一元件或层的表述是指元件或层不仅可以直接连接或粘附到另一元件或层,而且可以间接连接或粘附到另一元件或层,其中一个或更多个中间的元件或层“设置”在元件或层之间。
133.术语“至少一个”应当理解为包括相关所列项中的一个或更多个的任何和所有组合。例如,“第一元件、第二元件和第三元件中的至少一个”的含义表示从第一元件、第二元件和第三元件中的两个或更多个提出的所有元件的组合以及第一元件、第二元件或第三元件。
134.在实施方式的描述中,当结构被描述为位于另一结构“上或上方”或“下或下方”时,该描述应被解释为包括结构彼此接触的情况以及第三结构设置在其间的情况。附图中所示的每个元件的尺寸和厚度仅为了描述的方便而给出,并且本公开的实施方式不限于此,除非另有说明。
135.本公开的各种实施方式的特征可以部分地或总体地彼此联接或组合,并且可以彼此以各种方式互操作并且在技术上被驱动,如本领域技术人员可以充分理解的。本公开的实施方式可以彼此独立地执行,或者可以以相互依赖的关系一起执行。
136.在本公开中,显示设备的示例可以包括诸如有机发光显示(oled)模块或液晶模块(lcm)之类包括显示面板和用于驱动显示面板的驱动器的狭义显示设备。此外,显示设备的
示例可以包括诸如笔记本计算机、tv、计算机监视器、包括汽车设备或用于车辆的另一类型设备的装备设备、或移动电子装置(诸如智能电话或电子平板)之类作为包括lcm或oled模块的完整产品(或最终产品)的成套装置(或成套设备)或者成套电子装置。
137.因此,在本公开中,显示设备的示例可以包括狭义显示设备本身,诸如lcm或oled模块,以及作为包括lcm或oled模块的最终消费装置或应用产品的成套装置。
138.在一些实施方式中,包括显示面板和驱动器的lcm或oled模块可以被称为狭义显示设备,并且作为包括lcm或oled模块的最终产品的电子设备可以被称为成套设备。例如,狭义显示设备可以包括诸如lcd或oled之类的显示面板,以及作为用于驱动显示面板的控制器的源印刷电路板(pcb)。成套装置还可以包括成套pcb,其是电连接到源pcb以整体控制成套设备的成套控制器。
139.应用于本公开的实施方式的显示面板可以使用诸如液晶显示面板、有机发光二极管(oled)显示面板和电致发光显示面板之类的所有类型的显示面板,但是实施方式不限于由根据本公开的实施方式的振动产生装置振动以输出声音的特定显示面板。此外,应用于根据本公开的实施方式的显示设备的显示面板的形状或尺寸不受限制。
140.例如,如果显示面板是液晶显示面板,则显示面板可以包括多条选通线、多条数据线以及分别设置在由选通线和数据线的交叉限定的多个像素区域中的多个像素。此外,显示面板可以包括:阵列基板,其包括作为用于调节多个像素中的每一个的透光率的开关元件的薄膜晶体管(tft);上基板,其包括滤色器和/或黑矩阵;以及液晶层,其在阵列基板和上基板之间。
141.此外,如果显示面板是有机发光显示面板,则显示面板可以包括多条选通线、多条数据线以及分别设置在由选通线和数据线的交叉限定的多个像素区域中的多个像素。此外,显示面板可以包括:阵列基板,其包括作为用于选择性地向每个像素施加电压的元件的tft;在阵列基板上的有机发光器件层;以及设置在阵列基板上以覆盖有机发光器件层的封装基板。封装基板可以保护tft和有机发光器件层免受外部冲击,并且可以防止水或氧气渗入有机发光器件层中。此外,设置在阵列基板上的层可以包括无机发光层(例如,纳米尺寸材料层、量子点等)。作为另一示例,设置在阵列基板上的层可以包括微型发光二极管。
142.显示面板还可以包括附接在显示面板上的背衬,例如金属板。然而,实施方式不限于金属板,并且显示面板可以包括另一结构。
143.在本公开中,显示面板可以应用于车辆作为用户接口模块,例如用于汽车的中央控制面板。例如,显示面板可以设置在坐在两个前座上的乘客之间,以便将显示面板的振动传送到车辆的内部。因此,与扬声器设置在车辆的内侧的情况相比,改善了车辆中的音频体验。
144.在下文中,将参照附图详细描述本公开的实施方式。在将附图标记添加到每个附图的元件时,尽管在其它附图中例示了相同的元件,但是相似的附图标记可以指代相似的元件。此外,为了便于描述,附图中示出的每个元件的比例与实际比例不同,因此不限于附图中示出的比例。
145.在下文中,将参照附图详细描述根据本公开的一些实施方式的振动产生装置和包括该振动产生装置的显示设备。
146.图1例示了根据本公开的实施方式的显示设备10。图2是沿着图1所示的线i-i'截
取的截面图。
147.参照图1和图2,根据本公开的实施方式的显示设备10可以包括显示面板100和设置在显示面板100的后表面(或背侧表面)上的振动产生装置200。
148.显示面板100可以显示图像(例如,电子图像或数字图像)。例如,显示面板100可以输出光以显示图像。
149.根据本公开的实施方式,显示面板100可以是弯曲显示面板或诸如液晶显示面板、有机发光显示面板、微型发光二极管显示面板、电致发光显示面板和电润湿显示面板之类的所有类型的显示面板之一,但是实施方式不限于此。根据本公开的另一实施方式,显示面板100可以是柔性显示面板。例如,显示面板100可以是柔性液晶显示面板、柔性有机发光显示面板、柔性微型发光二极管显示面板、柔性电致发光显示面板或柔性电润湿显示面板,但实施方式不限于此。根据本公开的另一实施方式,显示面板100可以是具有集成触摸面板的显示面板。例如,具有集成触摸面板的显示面板可以包括附接在显示面板上的触摸面板,或者可以包括设置在显示面板中的触摸电极层。
150.根据本公开的实施方式的显示面板100可以包括:显示区域aa,其基于布置在基板上的多个像素的驱动来显示图像;以及非显示区域ba,其围绕显示区域。例如,基于无边框结构,显示面板100可以被实现为使得基板的整个前表面被实现为显示区域而没有非显示区域。例如,显示面板100可以是包括设置在多个像素的至少一个中的透光部分的透明显示面板。
151.例如,基于包括阳极电极、阴极电极和发光器件层的像素阵列层的结构,显示面板100可以以诸如顶部发光型、底部发光型或双面发光型之类的类型显示图像。在顶部发光型中,从像素阵列层发出的可见光可以照射到基础基板前方的前向区域上以允许显示图像,而在底部发光型中,从像素阵列层发出的可见光可以照射到基础基板后方的后向区域上以允许显示图像。
152.例如,发光器件层可以包括电连接到阳极电极和阴极电极中的每一个的微型发光二极管器件。微型发光二极管器件可以是实现为集成电路(ic)型或芯片型的发光二极管,并且可以包括电连接到阳极电极的第一端子和电连接到阴极电极的第二端子。阴极电极可以共同地连接到设置在每个像素区域中的发光器件层的发光器件。
153.根据本公开的实施方式的显示面板100可以包括弯折部分,该弯折部分被弯折或弯曲以具有弯曲形状或特定曲率半径。
154.显示面板100的弯折部分可以在显示面板100的彼此平行的一个边缘和另一边缘中的至少一个中实现。显示面板100的实现弯折部分的一个边缘和/或另一边缘可以仅包括非显示区域ba,或者可以包括非显示区域ba和显示区域aa的边缘。例如,包括通过弯折非显示区域ba提供的弯折部分的显示面板100可以具有一侧边框弯折结构或两侧边框弯折结构的结构。此外,包括显示区域aa的边缘和通过弯折非显示区域ba提供的弯折部分的显示面板100可以具有一侧有源弯折结构或双侧有源弯折结构的结构。
155.根据本公开的实施方式的显示设备10还可以包括设置在显示面板100的后表面上的支撑构件300和设置在显示面板100和支撑构件300之间的面板连接构件400。
156.支撑构件300可以被称为诸如盖底、板底、后盖、底座框架、金属框架、金属底盘、底盘底座或m-底盘之类的其它术语。因此,支撑构件300可以实现为设置在显示设备10的后表
面上的任意类型的框架或板结构。支撑构件300可以是后部结构。
157.支撑构件300可以覆盖显示面板100的后表面。例如,支撑构件300可以覆盖显示面板100的整个后表面,其间具有间隙空间gs。例如,支撑构件300可以包括玻璃材料、金属材料和塑料材料中的至少一种。例如,包括玻璃材料的支撑构件300可以是蓝宝石玻璃。例如,包括金属材料的支撑构件300可以包括铝(al)、铝合金、镁(mg)合金和铁(fe)-镍(ni)合金中的一种。
158.根据本公开的实施方式的支撑构件300可以附加地覆盖显示面板100的侧表面。例如,支撑构件300可以包括后表面部分310和侧表面部分330,后表面部分310覆盖显示面板100的后表面且其间具有间隙空间gs,侧表面部分330连接到后表面部分310的端部并覆盖显示面板100的侧表面。然而,本公开的实施方式不限于此,并且支撑构件300可以是其中后表面部分310和侧表面部分330设置为一体的单体结构。
159.侧表面部分330可以实现为连接到支撑构件300的单独的中间框架。在这种情况下,实现为中间框架的侧表面部分330可以覆盖支撑构件300,并且例如可以覆盖后表面部分310的侧表面和显示面板100的侧表面中的一个或更多个。例如,实现为中间框架的侧表面部分330可以包括与支撑构件300的材料相同或不同的材料。
160.根据本公开的实施方式的面板连接构件400可以设置在显示面板100的后表面的周边(或边缘)与支撑构件300的前表面的周边(或边缘)之间。可以通过使用面板连接构件400将支撑构件300设置在显示面板100的后表面的周边处。例如,面板连接构件400可以将显示面板100附接到支撑构件300上。根据本公开的实施方式的面板连接构件400可以用双面胶带、单面胶带、双面粘合泡沫垫或单面粘合泡沫垫来实现,但实施方式不限于此。
161.根据本公开的实施方式的显示设备还可以包括覆盖显示面板100的前表面的周边(或边缘)的前部构件500。前部构件500可以具有包括与显示面板100的显示区域aa交叠的开口部分的画框形状。例如,前部构件500可以联接或连接到后表面部分310或中间框架,并且可以覆盖显示面板100的前表面的周边(或边缘),由此支撑或固定显示面板100。前部构件500可以设置在显示面板100的前边缘处并且可以直接暴露于用户(或观察者),并且由此,显示设备10的美学设计外观可以降低并且显示设备10的边框宽度可以增大。为了解决这样的问题,显示面板100可以通过面板连接构件400连接到支撑构件300,因此,可以省略(或移除)前部构件500,由此减小显示设备10的边框宽度并增强显示设备10的美学设计外观。振动产生装置200可以设置在显示面板100的后表面(或背侧表面)上。振动产生装置200可以通过粘合构件150附接在显示面板100的后表面上。
162.根据本公开的实施方式的粘合构件150可以设置在显示面板100的后表面和振动产生装置200之间。例如,粘合构件150可以包括粘合剂或双面粘合胶带,该双面粘合带包括粘合力或粘附力良好的粘合层。例如,粘合构件150的粘合层可以包括环氧树脂、亚克力、硅树脂、聚氨酯或石蜡,但实施方式不限于此。粘合构件150的粘合层还可以包括诸如增粘剂、蜡组分或抗氧化剂之类的添加剂。
163.根据本公开的另一实施方式,粘合构件150还可以包括设置在显示面板100和振动产生装置200之间的中空部分。粘合构件150的中空部分可以提供显示面板100和振动产生装置200之间的气隙。由于气隙,基于振动产生装置200的振动的声波(或声压级)可能不会被粘合构件150分散并且可以集中在显示面板100上,并且因此,由粘合构件150导致的振动
的损失可以被最小化,由此增加基于显示面板100的振动产生的声音的声压级特性。
164.根据本公开的实施方式的振动产生装置200可以被实现为膜类型。振动产生装置200可以具有比显示面板100的厚度薄的厚度,并且因此,不管振动产生装置200的布置如何,显示面板100的厚度可以不增加。振动产生装置200可以被称为使用显示面板100作为振动板的声音产生模块、声音产生装置、膜致动器、膜型压电复合物致动器、膜扬声器、膜型压电扬声器或膜型压电复合物扬声器,但这些术语不限于此。
165.此外,根据本公开的实施方式的振动产生装置200可以具有对应于显示面板100的显示区域aa的尺寸。振动产生装置200的尺寸可以是显示区域aa的尺寸的0.9至1.1倍,但是实施方式不限于此。例如,振动产生装置200的尺寸可以与显示面板100的显示区域aa的尺寸相同或近似相等,并且因此,振动产生装置200可以覆盖显示面板100的大部分区域,并且由振动产生装置200产生的振动可以振动显示面板100的整个部分,并且因此,声音的定位可以较高,并且可以向消费者提供增强的声音。
166.此外,显示面板100和振动产生装置200之间的接触面积(或面板覆盖)可以增加,并且因此,显示面板100的振动区域可以增加,由此改善基于显示面板100的振动而产生的中音调到低音调声带的声音。此外,在大尺寸显示设备中,具有大尺寸(或大面积)的显示面板100的整个部分可以振动,因此,可以更加增强基于显示面板100的振动的声音定位,由此实现立体声效果。
167.因此,根据本公开的实施方式的振动产生装置200可以设置在显示面板100的后表面上,以在垂直(或水平)方向上充分振动显示面板100,由此将期望的声音输出到显示设备前方的前向区域。此外,振动产生装置200可以以包括有机材料部分和无机材料部分的图案形状来实现,因此,振动产生装置200的面积(或尺寸)可以无限地增加,由此振动产生装置200的面板覆盖可以相对于显示面板100增加,以增强基于显示面板100的振动的声音特性。
168.此外,振动产生装置200可以用一个膜实现,并且因此可以是纤薄的,由此降低或防止驱动电压的增加。例如,振动产生装置200可以被配置为具有对应于与显示面板100的尺寸相同的尺寸的宽区域,并且因此,可以改善作为膜型压电或层叠型压电的缺点的低音调声带的声压特性,并且可以降低驱动电压。此外,根据本公开的实施方式的振动产生装置200可以包括无机材料部分和有机材料部分,并且可以实现为薄膜型,因此,可以集成到显示设备10中或装备在显示设备10中,而不受构成显示设备10的机械元件和/或另一元件引起的干扰。
169.振动产生装置200可以基于电信号振动以使显示面板100振动。例如,振动产生装置200可以是声音产生装置,其基于与显示面板100所显示的图像同步的信号而振动以使显示面板100振动,由此产生声音。作为另一示例,振动产生装置200可以是触觉装置,其基于与施加到设置在显示面板100中或嵌入到显示面板100中的触摸面板(或触摸传感器层)的用户触摸同步的触觉反馈信号(或触感反馈信号)来振动以使显示面板100振动。例如,振动产生装置200可以是使显示面板100振动以基于用户的动作而输出反馈的触觉装置。因此,显示面板100可以基于振动产生装置200的振动而振动以向用户(或观看者)提供声音和触觉反馈中的至少一个或更多个。
170.根据本公开的实施方式的振动产生装置200可以被实现为产生和接收用于感测图像等的频带的频率,因此,可以被实现为用于指纹识别的振动产生装置。
171.图3例示了根据本公开的实施方式的振动产生装置200。
172.参照图3,根据本公开的实施方式的振动产生装置200可以包括压电复合物层pcl、第一电极220和第二电极230。
173.振动产生装置200可以以不同的振动模式分开地操作。例如,压电复合物层pcl可以包括在第一振动模式下操作的第一区域200-1和在第二振动模式下操作的第二区域200-2。根据本公开的实施方式,在第一振动模式下操作的第一区域200-1可以作为触觉致动器、扬声器致动器或接收器致动器操作,而在第二振动模式下操作的第二区域200-2可以作为感测致动器操作。例如,包括第一区域200-1和第二区域200-2的压电复合物层pcl可以是压电复合物、压电结构或压电复合体。
174.例如,对应于第一区域200-1的振动产生装置可以是第一振动产生装置,并且对应于第二区域200-2的振动产生装置可以是第二振动产生装置。第一振动产生装置和第二振动产生装置可以由相同的附图标记称作第一区域和第二区域。
175.根据本公开的一些实施方式,振动产生装置200的第一区域(或第一振动产生装置)200-1和振动产生装置200的第二区域(或第二振动产生装置)200-2可以被实现为具有不同的频率特性。因此,根据本公开的实施方式的振动产生装置200可以被实现为在一个膜中具有不同的频率特性。例如,根据本公开的实施方式的振动产生装置200可以被实现为在单个压电复合物pcl(或压电结构)中具有不同的谐振频率(或固有频率)特性。
176.根据本公开的一些实施方式,第一区域200-1可以用作触觉致动器、扬声器致动器和接收器致动器中的仅一个或更多个致动器。根据本公开的一些实施方式,第一区域200-1可以用作触觉致动器、扬声器致动器和接收器致动器中的两个或更多个致动器。根据本公开的一些实施方式,第一区域200-1还可以包括触觉区域、扬声器区域和接收器区域。
177.根据本公开的一些实施方式,可以将第二区域200-2实现为执行与第一区域200-1的功能相同的功能,并且在第二区域200-2执行与第一区域200-1的功能相同的功能的情况下,可以更加增强或放大第一区域200-1的功能。在振动产生装置200中,可以以各种方式调节第一区域200-1和第二区域200-2的布置比率和布置位置。
178.压电复合物层pcl可以包括设置在第一区域200-1中的第一压电复合物层pcl1和设置在第二区域200-2中的第二压电复合物层pcl2。第一压电复合物层pcl1和第二压电复合物层pcl2可以以不同的复合结构或不同的振动模式操作。例如,第一压电复合物层pcl1可以具有频率为约10khz至约20khz的振动特性,并且第二压电复合物层pcl2可以具有频率为约10mhz至约30mhz的振动特性,但本公开的实施方式不限于此。例如,第一压电复合物层pcl1可以包括具有2-2振动模式的压电特性的2-2复合物,并且第二压电复合物层pcl2可以包括具有1-3振动模式的压电特性的1-3复合物,但是本公开的实施方式不限于此。
179.复合物的属性与其组分的连接性强关联,其中连接性被定义为复合物中的主动相位和被动相位的布置。因此,2-2复合物或连接性包括交替的两个相位的层,如图3的第一区域中所示。1-3复合物的复合物连接性被广泛使用,因为该连接性能够高效地使用压电材料的几何优点,提供最高的机电联接因数。因此,在1-3复合物中,压电主动组分或部分被提供被动相位或被动部分的栅格围绕。在本公开的实施方式中,在图3的第二区域中例示了1-3复合物或1-3振动模式。
180.例如,压电复合物层pcl可以通过切割工艺形成,但是形成压电复合物层pcl的工
艺不限于切割工艺。例如,压电复合物层pcl可以通过使用包括在压电复合物层pcl的多个第一部分211和213中的材料形成板的过程,去除板中的要设置多个第二部分212和214的区域的过程,以及将第二部分212和214的材料填充到经去除的区域中的过程来形成。
181.根据本公开的一些实施方式,第一压电复合物层pcl1可以被实现为触觉致动器、扬声器致动器或接收器致动器,并且第二压电复合物层pcl2可以被实现为感测致动器。
182.此外,第一压电复合物层pcl1和第二压电复合物层pcl2中的每一个可以包括多个第一部分211和213以及多个第二部分212和214。第一部分211和213可以具有压电特性,并且第二部分212和214可以设置在第一部分211和213附近,并且可以补充第一部分211和213中的每一个的抗冲击性并且可以具有绝缘属性和柔性。
183.在压电复合物层pcl中,可以以各种方式调节第一压电复合物层pcl1和第二压电复合物层pcl2的布置比率和布置位置。
184.例如,如图3所示,第一压电复合物层pcl1和第二压电复合物层pcl2可以设置为通过使用第一压电复合物层pcl1的第二部分212作为边界来连接到其侧表面。
185.如在本公开的实施方式中,在第二压电复合物层pcl2用作感测致动器的情况下,第二压电复合物层pcl2的第二部分214的杨氏模量可以低于第一压电复合物层pcl1的第二部分212的杨氏模量,使得由第二压电复合物层pcl2产生的信号和由第二压电复合物层pcl2接收的信号被快速衰减并且不交叠。
186.例如,第一压电复合物层pcl1的第二部分212可以具有强振荡特性,和/或可以包括振动衰减效果(或阻尼特性)低的材料。第一压电复合物层pcl1的第二部分212可以包括具有高杨氏模量的材料。例如,第一压电复合物层pcl1的第二部分212可以具有3gpa或更大的杨氏模量。例如,第一压电复合物层pcl1的第二部分212可以包括环氧基聚合物,但实施方式不限于此。第二压电复合物层pcl2的第二部分214可以具有振荡特性和接收特性,和/或可以包括振动衰减效果(或阻尼特性)高的材料。第二压电复合物层pcl2的第二部分214可以包括具有低杨氏模量的材料。例如,第二压电复合物层pcl2的第二部分214可以具有约0.1gpa至约2.5gpa的杨氏模量。例如,第二压电复合物层pcl2的第二部分214可以包括聚氨酯基聚合物、丙烯酸基聚合物、或聚偏二氟乙烯(pvdf)基聚合物中的至少一者。
187.作为另一示例,在第二压电复合物层pcl2被实现为触觉致动器、扬声器致动器或接收器致动器的情况下,通过施加具有对应的频率的信号,可以同时将第二压电复合物层pcl2实现为触觉致动器、扬声器致动器或接收器致动器以及感测致动器。在这种情况下,第二压电复合物层pcl2的杨氏模量可以是100mpa或更大。
188.第一压电复合物层pcl1的多个第一部分211中的每一个可以包括无机材料部分并且可以包括多边形图案。例如,多个第一部分211中的每一个可以是具有一定宽度的线图案。例如,多个第一部分211可以在第一方向x上彼此间隔开一定间隔。多个第一部分211中的每一个可以沿着与第一方向x相交的第二方向y平行设置。
189.根据本公开的一些实施方式,第一压电复合物层pcl1的多个第一部分211可以在第二方向y上彼此间隔开一定间隔,并且可以沿着第一方向x平行地布置。
190.第一压电复合物层pcl1的多个第二部分212中的每一个可以包括有机材料部分,并且可以设置成填充相邻的作为第一部分211的无机材料部分之间的区域。
191.因此,第一压电复合物层pcl1的多个第一部分211和第二部分212可以交替地布置
为线型或条纹型。
192.布置在第一压电复合物层pcl1的边缘处的第一压电复合物层pcl1的两个第二部分212可以具有比第一压电复合物层pcl1中的第一部分211更大的宽度。例如,布置在第一压电复合物层pcl1的两个第一部分211之间的第二部分212的宽度可以被布置在第一压电复合物层pcl1的边缘部分的第一压电复合物层pcl1的两个第二部分212以及第一压电复合物层pcl1的两个第一部分211的宽度小。
193.第二压电复合物层pcl2的多个第一部分213可以各自包括无机材料部分,并且可以以栅格结构布置,在栅格结构中多个第一部分213在第一方向x和第二方向y上彼此间隔开。此外,第二压电复合物层pcl2的多个第二部分214可以各自包括有机材料部分,并且可以布置成矩阵结构,在矩阵结构中多个第二部分214中的每一个设置在多个第一部分213中的相邻第一部分213之间。根据一些实施方式,多个第一部分213和第二部分214可以交替地布置为线型或条纹型。为了执行精确和准确的图像感测,可以将第二压电复合物层pcl2的第一部分213和第二部分214的宽度中的至少一个调整为小于第一压电复合物层pcl1的第一部分211和第二部分212的宽度,并且因此,可以每单位面积设置第二压电复合物层pcl2的第二部分214和第一压电复合物层pcl1的第一部分211。
194.因此,多个第二部分214中的每一个可以被配置为填充多个第一部分213中的两个相邻第一部分213之间的间隙并且围绕多个第一部分213中的对应第一部分213,并且因此可以被连接到或附接到相邻的第一部分213上。
195.此外,在第二压电复合物层pcl2被驱动用于感测的情况下,多个第一部分213中的一些可以用于超声振荡,而其它的第一部分213可以用于接收超声。
196.根据本公开的实施方式的第一压电复合物层pcl1和第二压电复合物层pcl2的多个第一部分211和213中的每一个可以被配置为无机材料部分。无机材料部分可以包括电活性材料。电活性材料可以具有这样的特性(压电特性):压力或扭曲通过外力施加到晶体结构,由于正( )离子和负(-)离子的相对位置变化引起的介电极化而产生电位差,并且基于施加到其的电压通过电场产生振动。例如,多个第一部分211中的每一个可以被称为电活性部分、无机材料部分、压电材料部分或振动部分,但这些术语不限于此。
197.根据本公开的实施方式的多个第一部分211和213中的每一个可以由用于产生相对高的振动的陶瓷基材料形成,或者可以由具有钙钛矿基晶体结构的压电陶瓷形成。钙钛矿晶体结构可以具有压电效应和逆压电效应,并且可以是具有取向的板状结构。钙钛矿晶体结构可以由化学式“abo
3”表示。这里,a可以包括二价金属元素,b可以包括四价金属元素。例如,在化学式“abo
3”中,a和b可以是阳离子,o可以是阴离子。例如,化学式“abo
3”可以包括pbtio3、pbzro3、batio3和srto3中的一种,但实施方式不限于此。
198.当钙钛矿晶体结构包括中心离子(例如,pbtio3)时,ti离子的位置可以通过外部应力或磁场改变,因此,极化可以改变,由此产生压电效应。例如,在钙钛矿晶体结构中,对应于对称结构的立方形状可以改变为对应于非对称结构的四方、正交或菱形结构,因此可以产生压电效应。在对应于非对称结构的四方结构、正交结构或菱形结构中,在准同型相界中极化可能是高的,并且极化的重新排列可能是容易的,由此钙钛矿晶体结构可以具有高的压电特性。
199.例如,设置在多个第一部分211和213中的每一个中的无机材料部分可以包括铅
(pb)、锆(zr)、钛(ti)、锌(zn)、镍(ni)和铌(nb)中的一种或更多种材料,但实施方式不限于此。
200.作为另一示例,设置在多个第一部分211和213中的每一个中的无机材料部分可以包括包含铅(pb)、锆(zr)和钛(ti)的锆钛酸铅(pzt)基材料,或者可以包括包含铅(pb)、锆(zr)、镍(ni)和铌(nb)的锆镍铌酸铅(pznn)基材料,但实施方式不限于此。此外,无机材料部分可以包括不含pb的catio3、batio3和srtio3中的至少一种或更多种,但实施方式不限于此。
201.多个第二部分212和214中的每一个可以包括有机材料部分。多个第二部分212和214中的每一个可以设置在多个第一部分211和213中的两个相邻的第一部分211和213之间,并且可以吸收施加到第一部分211和213的冲击,可以释放集中在第一部分211和213上的应力以增强振动产生装置200的总耐久性,并且可以为振动产生装置200提供柔性。振动产生装置200可以具有柔性,因此可以弯曲成与显示面板100的形状相对应的形状。
202.因此,多个第二部分212和214中的每一个可以设置在多个第一部分211和213中的两个相邻的第一部分之间,并且因此,多个第一部分211和213以及多个第二部分212和214可以平行地设置(或布置)在同一平面(或同一层)上。此外,多个第二部分212和214中的每一个可以被配置为填充多个第一部分211和213中的两个相邻的第一部分之间的间隙,并且可以连接到或附接到与其相邻的第一部分211和213上。因此,在振动产生装置200中,基于第一部分211和213的单位栅格中的链接的振动能量可以通过第二部分212和214增加,并且因此,振动特性可以增加,并且可以确保压电特性和柔性。
203.此外,在振动产生装置200中,多个第一部分211和213以及多个第二部分212和214可以相对于振动产生装置200的一侧沿长度方向x设置在同一平面上,并且因此可以构造具有单层结构的大面积复合物膜(或有机/无机复合物膜),并且大面积复合物膜可以具有薄的厚度。由此,显示设备10的厚度可以不增加。
204.因此,在根据本公开的实施方式的显示设备10的振动产生装置200中,无机材料部分(第一部分)和有机材料部分(第二部分)可以设置在同一层上,因此,传送到无机材料部分的冲击可以被有机材料部分吸收,由此防止无机材料部分被从外部施加到显示设备10的外部冲击损坏,并且最小化由损坏引起的振动性能的降低(或声音性能的降低)。
205.此外,根据本公开的实施方式的显示设备的振动产生装置200可以包括具有钙钛矿晶体结构的压电陶瓷,并且因此可以响应于从外部施加的电信号而振动(或机械位移)。例如,当向无机材料部分(第一部分)施加交流(ac)电压时,无机材料部分可以基于逆压电效应而交替地收缩和膨胀,因此,基于弯折方向交替改变的弯折现象,振动产生装置200可以振动以使显示面板100振动以基于振动向用户提供声音或触觉反馈,由此产生和接收的超声可以用于图像感测。
206.第一电极220可以设置在压电复合物层pcl的第一表面(或前表面)上,第二电极230可以设置在压电复合物层pcl的与第一表面相对的第二表面(或后表面)上。在本公开的实施方式中,压电复合物层pcl的第一表面可以是与显示面板100相对的表面。
207.第一电极220可以包括多个子电极,并且第二电极230可以配置有一个电极。另选地,第一电极220可以配置有一个电极,而第二电极230可以包括多个子电极。根据本公开的一些实施方式,第一电极220和第二电极230中的每一个可以配置有一个电极或更多个子电
极。配置有一个电极的第一电极220或第二电极230可以被设置为对应于压电复合物层pcl的整个区域。
208.第一电极220可以包括设置在第一压电复合物层pcl1的第一表面上的一个第一子电极221和与第一子电极221分开并设置在第二压电复合物层pcl2的第一表面上的第二子电极222。在第一子电极221和第二子电极222之间存在预定间隙以向彼此区分开的第一压电复合物层pcl1或第二压电复合物层pcl2提供分离的信号或从彼此区分开的第一压电复合物层pcl1或第二压电复合物层pcl2接收分离的信号。
209.例如,第二电极230可以是公共电极或下电极。例如,第一子电极221可以对应于第一压电复合物层pcl1。第一子电极221可以是对应于触觉致动器、扬声器致动器或接收器致动器的第一上电极。例如,第二子电极222可以对应于第二压电复合物层pcl2。第二子电极222可以是对应于感测致动器的第二上电极。根据本公开的实施方式,第二电极230可以包括彼此分开并且分别设置在第一压电复合物层pcl1和第二压电复合物层pcl2的第二表面上的第一子电极和第二子电极。根据本公开的实施方式,第一电极220和第二电极230中的每一个可以包括设置在第一压电复合物层pcl1和第二压电复合物层pcl2中的每一个的第一表面和第二表面上的第一子电极和第二子电极。第一电极220和第二电极230的子电极中的每一个可以设置为对应于第一压电复合物层pcl1和第二压电复合物层pcl2的整个区域。
210.根据本公开的实施方式的第一电极220和第二电极230中的每一个可以包括透明导电材料、半透明导电材料或不透明导电材料。例如,透明导电材料或半透明导电材料的示例可以包括氧化铟锡(ito)或氧化铟锌(izo),但实施方式不限于此。不透明导电材料的示例可以包括铝(al)、铜(cu)、金(au)、银(ag)、钼(mo)和mg或其合金,但实施方式不限于此。
211.图4至图9例示了根据本公开的实施方式的振动产生装置。
212.在图3中,第一压电复合物层pcl1和第二压电复合物层pcl2可以设置为在其侧表面处连接。
213.这里,布置在第一压电复合物层pcl1的与第二压电复合物层pcl2相邻的边缘处的第二部分212用作边界。作为另一示例,如图4所示,通过使用第二压电复合物层pcl2的第二部分214作为边界,可以将第一压电复合物层pcl1和第二压电复合物层pcl2设置为连接到其侧表面。根据本公开的一些实施方式,如图4所示,第一压电复合物层pcl1的第一部分211可连接到第二压电复合物层pcl2的第二部分214,因此,第一压电复合物层pcl1和第二压电复合物层pcl2可以设置为连接到其侧表面。
214.根据图5所示的实施方式,第一压电复合物层pcl1的第二部分212可以连接到第二压电复合物层pcl2的第二部分214,因而第一压电复合物层pcl1和第二压电复合物层pcl2可以设置为连接到其侧表面。在本公开的实施方式中,第一压电复合物层pcl1的第二部分212的宽度是不同的。因此,边缘部分也可以具有不同的宽度。
215.参照图6,第一电极220可以包括设置在第一压电复合物层pcl1的第一表面上的一个第一子电极221和分别设置在第二压电复合物层pcl2的多个第一部分213的第一表面上的多个第二子电极222。根据本公开的一些实施方式,第二电极230可以包括设置在第一压电复合物层pcl1的第二表面上的一个第一子电极和分别设置在第二压电复合物层pcl2的多个第一部分213的第二表面上的多个第二子电极。例如,第二电极230可以是公共电极或下电极。例如,第一子电极221可以对应于第一压电复合物层pcl1。第一子电极221可以是对
应于触觉致动器、扬声器致动器或接收器致动器的第一上电极。例如,第二子电极222可以对应于第二压电复合物层pcl2。第二子电极222可以是对应于感测致动器的第二上电极。根据本公开的一些实施方式,第一电极220和第二电极230中的每一个可以包括设置在第一压电复合物层pcl1的第一表面和第二表面中的每一个上的一个第一子电极。
216.根据本公开的一些实施方式,第一电极220和第二电极230中的每一个可以包括分别设置在第二压电复合物层pcl2的多个第一部分213的第一表面和第二表面上的多个第二子电极。因此,如图6所示,图6中布置在下表面处的第二电极覆盖第一压电复合物层pcl1和第二压电复合物层pcl2二者。第一电极220由覆盖第一压电复合物层pcl1的一个第一子电极221以及分别仅覆盖第二压电复合物层pcl2的第一部分并且彼此具有间隙或距离的多个第二子电极222组成。
217.如图7所示,第二压电复合物层pcl2可以设置在相邻的第一压电复合物层pcl1之间。第二压电复合物层pcl2可以设置为使得第二压电复合物层pcl2的整个侧表面被第一压电复合物层pcl1围绕或包围。因此,第二压电复合物层pcl2形成第一压电复合物层pcl1内部的岛。作为另一示例,如图8所示,第二压电复合物层pcl2可以设置为使得第二压电复合物层pcl2的侧表面的一部分被第一压电复合物层pcl1围绕,或者分别被第一压电复合物层pcl1围绕。
218.如图7所示,一个第二压电复合物层pcl2可以设置在相邻的第一压电复合物层pcl1之间。作为另一示例,如图9所示,多个第二压电复合物层pcl2可以在相邻的第一压电复合物层pcl1之间彼此间隔开一定距离。
219.参照图7至图9,例示了第一电极220包括设置在第一压电复合物层pcl1的第一表面上的第一子电极221和设置在一个或更多个第二压电复合物层pcl2的第一表面上的一个或更多个第二子电极222,并且第一电极220的第二子电极222相对于第二压电复合物层pcl2的整个区域设置在第二压电复合物层pcl2的第一表面上。例如,第二电极230可以是公共电极或下电极。例如,第一子电极221可以对应于第一压电复合物层pcl1。第一子电极221可以是对应于触觉致动器、扬声器致动器或接收器致动器的第一上电极。例如,第二子电极222可以对应于第二压电复合物层pcl2。第二子电极222可以是对应于感测致动器的第二上电极。根据本公开的实施方式,第一电极220的一个或更多个第二子电极222可以设置在第二压电复合物层pcl2的每个第一部分213的第一表面上。第二子电极222的尺寸可以覆盖包括第二压电复合物层pcl2的第一部分和第二部分的第二压电复合物层pcl2。另选地,可以存在仅覆盖第二压电复合物层pcl2的第一部分213的多个第二子电极222。
220.根据本公开的一些实施方式,第二电极230可以包括设置在第一压电复合物层pcl1的第二表面上的第一子电极和设置在第二压电复合物层pcl2的第二表面上的第二子电极,并且第二电极230的第二子电极可以被设置为对应于第二压电复合物层pcl2的整个区域,或者可以被设置为对应于第二压电复合物层pcl2的每个第一部分213。根据本公开的一些实施方式,第一电极220和第二电极230中的每一个可以包括设置在第一压电复合物层pcl1的第一表面和第二表面中的每一个上的第一子电极和设置在第二压电复合物层pcl2的第一表面和第二表面中的每一个上的第二子电极。第一电极220的第二子电极222和第二电极230的第二子电极可以设置为对应于第二压电复合物层pcl2的整个区域,或者可以设置为对应于第二压电复合物层pcl2的每个第一部分213。
221.图10例示了根据本公开的另一实施方式的振动产生装置。图11是沿着图10所示的线ii-ii'截取的截面图。图12是沿着图10所示的线iii-iii'截取的截面图。图13是根据本公开的另一实施方式的振动产生装置的沿着图10所示的线iii-iii'截取的截面图。
222.参照图3至图9,设置在振动产生装置200(或第二振动产生装置)的第二区域200-2中的第二压电复合物层pcl2可以被实现为使得第二部分214设置在彼此间隔开的第一部分213之间,或者可以被实现为使得第一部分213设置在彼此间隔开的第二部分214之间。换句话说,第一部分211和213以及第二部分212和214的深度或高度类似于或对应于第一压电复合物层pcl1或第二压电复合物层pcl2的厚度。
223.在本公开的实施方式中,振动产生装置200的第二区域200-2可以被实现为产生和接收超声并且可以用于感测,并且随着高超声振荡强度和优异的接收灵敏度的增加,可以执行精确的感测。感测可以包括超声测距和/或图像感测。
224.在本文中,为了通过使用谐振原理来增强超声振荡强度和接收灵敏度,可以将腔结构应用于第二压电复合物层pcl2。
225.参照图10至13,第二压电复合物层pcl2可以包括构成主体并包括腔213a的第一部分213,以及设置在第一部分213的腔213a中的第二部分214。根据本公开的一些实施方式,腔213a可以形成为栅格结构或条形,并且腔213a的结构不限于此。根据本公开的一些实施方式,在第一部分213和第二部分214交替布置的状态下,可以在第一部分213中形成腔,并且第二部分214可以延伸到第一部分213的腔213a。例如,腔213a可以形成在第一部分213的第一表面或第二表面中,并且根据本公开的一些实施方式,可以形成在第一部分213的第一表面和第二表面中的全部中。腔213a可以形成在第一部分213的表面当中的与显示面板100相对的表面中,并且可以对显示面板100上的对象执行感测,因此,基于此,可以应用于指纹识别或图像感测。
226.为了执行超声振荡和接收,可以将第二压电复合物层pcl2划分为发送或输出振荡的超声振荡区域pcl2t和接收反射的振荡的超声接收区域pcl2r,并且可以以各种方式调整超声振荡区域pcl2t和超声接收区域pcl2r的布置。因此,这两个区域可以在第二区域200-2中布置为彼此挨着并且可以具有相同的面积,但它们也可以交替地布置并且可以具有不同的尺寸。
227.超声振荡区域pcl2t可以基于用施加到第一电极220和第二电极230的电压产生的振动来产生超声,并且超声接收区域pcl2r可以接收由从超声振荡区域pcl2t产生并且从对象(例如手指)反射的超声产生的反射信号。
228.如图10所示,第二压电复合物层pcl2的所有的部分区域可以是超声振荡区域pcl2t,并且第二压电复合物层pcl2的所有的其它部分区域可以是超声接收区域pcl2r。根据本公开的一些实施方式,超声振荡区域pcl2t和超声接收区域pcl2r可以交替布置,因此,可以实现第二压电复合物层pcl2。
229.可以基于第一部分213的特性和第二部分214的特性来实现在超声振荡区域pcl2t中形成的第一腔213a-1的深度和在超声接收区域pcl2r中形成的第二腔213a-2的深度。例如,可以将第一腔213a-1的深度和第二腔213a-2的深度调节到使得由第二压电复合物层pcl2产生和接收的频率能够谐振的深度。这里,第一腔213a-1的深度和第二腔213a-2的深度可以类似,然而深度也可以彼此不同。
230.例如,在超声振荡区域pcl2t中,形成在第二压电复合物层pcl2的第一部分213中的第一腔213a-1可以被实现为具有基于对应的频率在第一部分213的介质中的四分之一波长“λ/4”的深度。例如,在超声接收区域pcl2r中,形成在第二压电复合物层pcl2的第一部分213中的第二腔213a-2可以被实现为具有基于对应的频率在第二部分214的介质中的四分之一波长“λ/4”的深度。振动频率“f”可以表示为等式“f=v/4l”。这里,振动频率“f”可以是振荡频率(hz),v可以是介质中的速度(m/s),并且l可以是深度(μm)。
231.例如,在第二压电复合物层pcl2被实现为具有约150μm至约500μm的厚度并且产生和接收约10mhz的超声的情况下,第一部分213包括pzt,并且第二部分214包括pvdf,第一部分213的pzt中的波的移动速度可以是约4500m/s并且波在第二部分214的pvdf中的移动速度可以是约2600m/s,并且因此,基于等式,超声振荡区域pcl2t的第一腔213a-1可以被形成为具有约113μm的深度并且超声接收区域pcl2r的第二腔213a-2可以被形成为具有约65μm的深度。本公开的实施方式不限于此。
232.例如,第一腔213a-1可以形成为具有用于增加超声振荡区域pcl2t的超声振荡强度的深度,并且第二腔213a-2可以形成为具有用于增加超声接收区域pcl2r的超声接收灵敏度的深度。
233.如图12所示,基于要实现的频率,第一腔213a-1和第二腔213a-2的深度可以相同。作为另一示例,如图13所示,第一腔213a-1和第二腔213a-2的深度可以不同。根据本公开的一些实施方式,在超声振荡区域pcl2t中形成的第一腔213a-1的深度可以相同或不同。根据本公开的一些实施方式,在超声接收区域pcl2r中形成的第二腔213a-2的深度可以相同或不同。例如,形成在超声振荡区域pcl2t中的第一腔213a-1的深度比形成在超声接收区域pcl2r中的第二腔213a-2的深度更深。
234.根据本公开的实施方式的振动产生装置可以用作设置在显示设备中的振动产生装置。根据本公开的实施方式的显示设备可以应用于移动设备、视频电话、智能手表、手表电话、可穿戴装置、可折叠设备、可卷曲设备、可弯折设备、柔性设备、弯曲设备、便携式多媒体播放器(pmp)、个人数字助理(pda)、电子记事本、台式个人计算机(pc)、膝上型pc、上网本计算机、工作站、导航设备、汽车导航设备、汽车显示设备、tv、墙纸显示设备、标牌设备、游戏机、笔记本计算机、监视器、照相机、可携式摄像机、家用电器等。此外,根据本公开的实施方式的振动产生装置可以应用于有机发光照明设备或无机发光照明设备。当振动产生装置或声音产生装置应用于照明装置时,振动产生装置或声音产生装置可以用作照明和扬声器。
235.下面将描述根据本公开的实施方式的振动产生装置和显示设备。
236.根据本公开的实施方式,振动产生装置可以包括:压电结构,压电结构包括第一区域和第二区域,第一区域可以具有第一频率的振动特性,并且第二区域可以具有不同于第一频率的第二频率的振动特性。
237.根据本公开的一些实施方式,第一区域和第二区域可以彼此平行。
238.根据本公开的一些实施方式,第一频率可以低于第二频率。
239.根据本公开的一些实施方式,第二频率可以在10mhz至30mhz的范围内。
240.根据本公开的一些实施方式,第一频率可以在10khz至20khz的范围内。
241.根据本公开的一些实施方式,第二区域可以包括超声振荡区域和超声接收区域。
242.根据本公开的一些实施方式,第一区域和第二区域可以具有不同的振动模式。
243.根据本公开的一些实施方式,第一区域和第二区域可以设置在同一平面上和/或可以在它们的侧表面处连接。
244.根据本公开的一些实施方式,第一区域可以被配置为触觉致动器、扬声器致动器和接收器致动器中的一个或更多个,并且第二区域可以被配置为感测致动器。
245.根据本公开的一些实施方式,第二区域可以被第一区域围绕。
246.根据本公开的一些实施方式,压电结构可以包括在第一区域中彼此分隔开地设置的多个第二区域,并且多个第二区域中的每一个的两个或更多个侧表面可以连接到第一区域的侧表面。
247.根据本公开的一些实施方式,第一区域可以包括具有2-2振动模式的压电特性的2-2复合物,并且第二区域可以包括具有1-3振动模式的压电特性的1-3复合物。
248.根据本公开的一些实施方式,第一区域和第二区域中的每一者可以包括:具有压电特性的多个第一部分;以及设置在多个第一部分之间的第二部分。
249.根据本公开的一些实施方式,多个第一部分中的每一个可以是无机材料部分,并且第二部分可以是有机材料部分。
250.根据本公开的一些实施方式,第二区域和第一区域可以具有不同的杨氏模量。
251.根据本公开的一些实施方式,第二区域的第二部分的杨氏模量可以低于第一区域的第二部分的杨氏模量。
252.根据本公开的一些实施方式,振动产生装置还可以包括设置在压电结构的第一表面上的第一电极和设置在与压电结构的第一表面相对的压电结构的第二表面上的第二电极,第一电极和第二电极中的一个电极可以包括第一子电极和第二子电极,第一子电极可以设置在第一区域中并且第二子电极可以设置在第二区域中,并且第一电极和第二电极中的另一电极可以共同地设置在第一区域和第二区域中。
253.根据本公开的一些实施方式,振动产生装置还可以包括设置在压电结构的第一表面上的第一电极和设置在与压电结构的第一表面相对的压电结构的第二表面上的第二电极,第一电极和第二电极中的一个电极可以包括设置为与第一区域对应的第一子电极和设置为与第二区域的第一部分对应的至少一个第二子电极,并且第一电极和第二电极中的另一电极可以被设置为对应于压电结构。
254.根据本公开的一些实施方式,第一区域的第一部分的宽度可以小于第二区域的第一部分的宽度。
255.根据本公开的一些实施方式,第二区域的第一部分可以包括一个或更多个腔,并且第二区域的第二部分可以被设置在一个或更多个腔中。
256.根据本公开的一些实施方式,第二区域可以包括超声振荡区域和超声接收区域,设置在超声振荡区域中的第一部分的一个或更多个腔可以具有基于对应的频率在第一部分的介质中的四分之一波长“λ/4”的第一深度,并且设置在超声接收区域中的第一部分的一个或更多个腔可以具有基于对应的频率在第二部分的介质中的四分之一波长“λ/4”的第二深度。
257.根据本公开的一些实施方式,第二区域可以包括超声振荡区域和超声接收区域,并且设置在超声振荡区域中的第一部分的一个或更多个腔可以具有距第一表面的第一深
度,并且设置在超声接收区域中的第一部分的一个或更多个腔可以具有与第一深度相同或不同的第二深度。
258.根据本公开的一些实施方式,第二区域可以包括超声振荡区域和超声接收区域,第二区域的第一部分可以包括设置在第一表面中的多个腔,第二区域的第二部分可以被设置在多个腔中,设置在超声振荡区域中的第一部分的多个腔可以具有距第一表面的相同的第一深度或不同的第一深度,并且设置在超声接收区域中的第一部分的多个腔可以具有相同的第二深度或不同的第二深度。
259.根据本公开的实施方式,振动产生装置可以包括:第一区域,第一区域具有第一振动特性并且被配置为在第一振动模式下操作;以及第二区域,第二区域具有第二振动特性并且被配置为在第二振动模式下操作,第一区域和第二区域可以包括具有不同杨氏模量的绝缘材料。
260.根据本公开的一些实施方式,振动产生装置还可以包括压电结构,压电结构包括第一区域和第二区域,第一区域和第二区域中的每一个可以包括:具有压电特性的多个第一部分;以及设置在多个第一部分之间的第二部分,第二部分包括绝缘材料,并且第二区域的第二部分的杨氏模量可以低于第一区域的第二部分的杨氏模量。
261.根据本公开的一些实施方式,振动产生装置还可以包括:设置在第一区域和第二区域中的每一个的第一表面上的第一电极;以及设置在第一区域和第二区域中的每一个的第二表面上的第二电极,第一区域的第二电极和第二区域的第二电极可以被配置为一个电极。
262.根据本公开的一些实施方式,第一区域的第一电极可以与第二区域的第一电极间隔开。
263.根据本公开的一些实施方式,第二区域的第一电极可以被设置为与第二区域的第一部分对应。
264.根据本公开的一些实施方式,第一区域可以被配置为作为触觉致动器、扬声器致动器和接收器致动器中的一个或更多个致动器操作,并且第二区域可以被配置为作为感测致动器操作。
265.根据本公开的一些实施方式,第二区域可以被设置成多个,并且多个第二区域可以在第一区域中彼此间隔开。
266.根据本公开的一些实施方式,第一区域和第二区域可以平行地设置在同一平面上。
267.根据本公开的一些实施方式,第二区域可以包括超声振荡区域和超声接收区域。
268.根据本公开的一些实施方式,第二区域的第一部分可以包括一个或更多个腔,并且第二区域的第二部分可以被设置在一个或更多个腔中。
269.根据本公开的一些实施方式,第二区域可以包括超声振荡区域和超声接收区域,并且设置在超声振荡区域中的第一部分的一个或更多个腔可以具有距第一表面的第一深度,并且设置在超声接收区域中的第一部分的一个或更多个腔可以具有第二深度,第二深度与第一深度相同或不同。
270.根据本公开的一些实施方式,第二区域可以包括超声振荡区域和超声接收区域,第二区域的第一部分可以包括设置在第一表面中的多个腔,第二区域的第二部分可以被设
置在多个腔中,设置在超声振荡区域中的第一部分的多个腔可以具有距第一表面的相同的第一深度或不同的第一深度,并且设置在超声接收区域中的第一部分的多个腔可以具有距第一表面的相同的第二深度或不同的第二深度。
271.根据本公开的实施方式,振动产生装置可以包括:压电结构,压电结构包括第一区域和第二区域,第一区域和第二区域可以被单独地驱动用于不同的功能,并且第二区域被驱动用于图像感测。
272.根据本公开的一些实施方式,第二区域可以包括用于超声振荡的超声振荡区域和用于接收反射的超声的超声接收区域。
273.根据本公开的实施方式,显示设备可以包括:显示面板,显示面板显示图像;以及振动产生装置,振动产生装置设置在显示面板的后表面上以使显示面板振动,振动产生装置可以包括压电结构,压电结构包括第一区域和第二区域,第一区域可以具有第一频率的振动特性,并且第二区域可以具有不同于第一频率的第二频率的振动特性。
274.根据本公开的实施方式,显示设备可以包括:显示面板,显示面板显示图像;以及振动产生装置,振动产生装置设置在显示面板的后表面上以使显示面板振动,振动产生装置可以包括:第一区域,第一区域具有第一振动特性并且被配置为在第一振动模式下操作;以及第二区域,第二区域具有第二振动特性并且被配置为在第二振动模式下操作,第一区域和第二区域可以包括具有不同杨氏模量的绝缘材料。
275.根据本公开的一些实施方式,振动产生装置可以通过粘合构件附接在显示面板的后表面上。
276.根据本公开的一些实施方式,粘合构件可以包括在显示面板和振动产生装置之间的中空部分。
277.根据本公开的实施方式,设备可以包括:振动板;以及振动产生装置,振动产生装置设置在振动板的后表面上以使振动板振动,振动产生装置可以包括压电结构,压电结构包括第一区域和第二区域,第一区域可以具有第一频率的振动特性,并且第二区域可以具有不同于第一频率的第二频率的振动特性。
278.根据本公开的实施方式,设备可以包括:振动板;以及振动产生装置,振动产生装置设置在振动板的后表面上以使振动板振动,振动产生装置可以包括:第一区域,第一区域具有第一振动特性并且被配置为在第一振动模式下操作;以及第二区域,第二区域具有第二振动特性并且被配置为在第二振动模式下操作,第一区域和第二区域可以包括具有不同杨氏模量的绝缘材料。
279.根据本公开的一些实施方式的振动产生装置可以通过使用一个振动产生装置来实现触觉功能、扬声器功能、接收器功能和图像感测功能。
280.根据本公开的一些实施方式的振动产生装置可以被实现为膜型,由此提供具有超薄膜型并易于改变安装振动产生装置的位置的振动产生装置。
281.根据本公开的一些实施方式的振动产生装置可以包括聚合物绝缘层和压电元件,由此提供具有优异柔性的振动产生装置。
282.根据本公开的一些实施方式的显示设备可以被实现为通过使用振动产生装置来振动显示面板,并且因此可以产生声音以使得显示设备的声音的行进方向是显示面板的前向方向。
283.根据本公开的一些实施方式的显示设备可以包括用于实现触觉功能、扬声器功能、接收器功能和图像感测功能的一个振动产生装置,由此提供其中扬声器、触觉元件、接收器和图像传感器被实现为一个振动产生装置的显示设备。
284.对于本领域技术人员将显而易见的是,在不背离本公开的技术思想或范围的情况下,可以在本公开中做出各种修改和变型。因此,本公开的实施方式可以旨在覆盖本公开的修改和变型,只要它们落入所附权利要求及其等同物的范围内。
285.相关申请的交叉引用
286.本技术要求于2020年3月31日提交的韩国专利申请no.10-2020-0039505的权益和优先权,其全部内容通过引用合并于此。