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CN104751743A - 显示装置和显示装置中的后框架 - Google Patents

显示装置和显示装置中的后框架 Download PDF

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CN104751743A
CN104751743A CN201410746789.5A CN201410746789A CN104751743A CN 104751743 A CN104751743 A CN 104751743A CN 201410746789 A CN201410746789 A CN 201410746789A CN 104751743 A CN104751743 A CN 104751743A
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China
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display device
electrode
protruding
vibration
material layer
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李太熙
朴容昌
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Samsung Display Co Ltd
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Abstract

本发明提供一种显示装置和一种显示装置中的后框架。所述显示装置包括显示面板、背光单元和后框架。显示面板被构造为显示图像。背光单元设置在显示面板的后表面上。后框架包括突出区域、振动板和至少一个声学元件。突出区域沿后方向突出。所述至少一个声学元件设置在振动板中，并且包括一对电极和设置在所述一对电极之间的振动材料层。突出区域和振动板由不同的材料制成。

Description

显示装置和显示装置中的后框架
技术领域
本发明涉及一种显示装置，更具体地，涉及一种不仅显示图像而且产生声音或振动的显示装置。
背景技术
已经开发了诸如液晶显示器(LCD)、等离子显示面板(PDP)、有机发光显示器(OLED)、电润湿显示器(EWD)、电泳显示器(EPD)、嵌入式微腔显示器(EMD)和纳米晶体显示器(NCD)的显示装置。
然而，大多数显示装置仅可以具有显示图像的功能。为了提供产生声音、检测触摸和感测运动的功能，可以将诸如扬声器、触摸传感器和/或运动传感器的元件另外地形成到显示装置，因此，会增加显示装置的制造成本。
发明内容
本发明的示例性实施例提供一种显示装置。所述显示装置包括显示面板、背光单元和后框架。显示面板被构造为显示图像。背光单元设置在显示面板的后表面上。后框架包括第一突出区域、第一振动板和至少一个第一声学元件。第一突出区域沿后方向突出。所述至少一个第一声学元件设置在第一振动板中。所述至少一个第一声学元件包括第一电极、第二电极以及设置在第一电极和第二电极之间的振动材料层。第一突出区域和第一振动板由不同的材料制成。
第一突出区域可以包括金属，第一振动板包括皮、人造革、聚醚酰亚胺(PEI)膜或形成扬声器边缘的材料中的至少一种。
第一突出区域可以具有包括第一子突出区域和在第一子突出区域中突出的第二子突出区域的双突出结构，第一振动板设置在第二子突出区域上。
显示装置还可以包括第一固定构件，第一固定构件被构造为将第二子突出区域的一部分连接到第一振动板。
后框架还可以包括第二突出区域、第二振动板和至少一个第二声学元件。第二突出区域沿后方向突出。第二突出区域具有第三子突出区域和在第三子突出区域中突出设置的第四子突出区域。第二振动板设置在第四子突出区域中。所述至少一个第二声学元件设置在第二振动板中。第二突出区域与第一突出区域分隔开。
后框架还可以包括被构造为释放声音的至少一个开口。
后框架还可以包括布线连接构件，布线连接构件形成有从放大器接收声学信号的声学信号线。布线连接构件可以形成在第一突出区域处。
所述至少一个第一声学元件可以通过粘合剂附着到第一振动板的一部分，粘合剂包括非导电环氧树脂。
第一电极可以通过振动材料层的侧部延伸以连接到电极焊盘，其中，所述至少一个第一声学元件穿过第一电极附着到第一振动板。电极焊盘可以设置在振动材料层的顶表面上，并可以与设置在振动材料层的顶表面上的第二电极分隔开。
电场可以通过第二电极和电极焊盘施加到振动材料层。
所述至少一个第一声学元件可以包括三个振动材料层和四个电极。所述三个振动材料层可以以三层结构设置，所述四个电极设置在所述三个振动材料层的最外侧的表面处并设置在所述三个振动材料层之间。
在所述四个电极之中，设置在所述三个振动材料层的最下侧的表面处的电极可以通过所述三个振动材料层的侧部延伸以连接到电极焊盘。电极焊盘可以设置在所述三个振动材料层的最上侧的表面上。电极焊盘可以与设置在所述三个振动材料层的最上侧的表面处的第二电极分隔开。
所述四个电极可以两个两个地彼此电连接。所述四个电极中的相邻的电极可以不彼此电连接。
显示装置还可以包括放大器和声学信号线。放大器可以被构造为放大声学信号，声学信号线可以被构造为将声学信号从放大器传递到所述至少一个第一声学元件。
显示面板可以包括印刷电路板和柔性印刷电路板。显示面板的基底可以通过柔性印刷电路板与印刷电路板连接，放大器可以形成在印刷电路板上。
所述至少一个第一声学元件的至少一个振动材料层可以被构造为产生具有不同于可听频率的第一频率的振动。可以通过利用第一频率的振动的变化来检测对显示装置的触摸。
可以通过利用当未向振动材料层施加电场时产生的振动材料层中的电压来感测对显示装置的压力。
显示装置还可以包括扩音器，扩音器被构造为通过利用根据动作产生的声波的声压来感测在显示装置周围产生的动作。
显示装置还可以包括被构造为向显示装置供电的电池，电池可以通过当所述至少一个第一声学元件振动时产生的电压来充电。
本发明的示例性实施例提供了一种显示装置中的后框架。后框架包括振动板、突出区域和至少一个声学元件。突出区域具有第一突出区域和在第一突出区域中突出的第二突出区域。所述至少一个声学元件设置在振动板中。所述至少一个声学元件包括第一电极、第二电极和振动材料层。所述至少一个声学元件穿过第一电极设置在振动板中。振动材料层设置在第一电极上。第二电极设置在振动材料层上。电极焊盘与第二电极分隔开，电极焊盘设置在振动材料层上，并通过振动材料层的侧部连接到第一电极。
附图说明
通过参考结合附图考虑的以下详细描述，对本公开的更完整的认识和本公开的许多附随的优点将易于获得，同时其变得更好地理解，其中：
图1是根据本发明的示例性实施例的显示装置的剖视图；
图2是根据本发明的示例性实施例的显示装置的后视图；
图3A至图3G、图4和图5示出根据本发明的示例性实施例的各种修改的显示装置；
图6至图8示出根据本发明的示例性实施例的各种修改的声学元件的各种结构；
图9示出根据本发明的示例性实施例的显示装置中的放大器；以及
图10至图14示出根据本发明的示例性实施例的感测用户的触摸或用户的运动(动作)的显示装置。
具体实施方式
在下文中，将参照附图来详细描述本发明的示例性实施例。然而，在不脱离本发明的精神和范围的前提下，本发明可以以各种形式实施，并且不应被解释为受限于这里所阐述的实施例。
在附图中，为了清晰起见，可夸大层、薄膜、面板、区域等的厚度。在整个说明书中，同样的附图标记可以指示同样的元件。
在下文中，将参照图1和图2来详细描述根据本发明的示例性实施例的显示装置。
图1是根据本发明的示例性实施例的显示装置的剖视图，图2是根据本发明的示例性实施例的显示装置的后视图。
参照图1，显示装置包括显示面板100和设置在显示面板100的后表面上的背光单元。背光单元包括光源21、导光板22、光学片23、后框架28和声学元件27。后框架28包括第一突出区域28-1、第二突出区域28-2和振动板29-1。声学元件27设置在振动板29-1的内部。这里，后框架28可以称为“底框架”、“背框架”或各种其他术语。例如，后框架28可以不包括在背光单元中。
在图1中，显示面板100可以是从光源接收光以显示图像的光接收型显示面板。光接收型显示面板的实例可以包括液晶面板、电泳显示面板和电润湿显示面板。
显示面板100包括由多个TFT形成的薄膜晶体管(TFT)基底，并且TFT基底是形成有矩阵类型的薄膜晶体管的透明绝缘基底。另外，每个TFT的源极端子连接到数据线，每个TFT的栅极端子连接到栅极线。此外，每个TFT的漏极端子可以连接到由作为导电材料的透明氧化铟锡(ITO)制成的像素电极。偏振器可以附着到显示面板100的顶表面和/或底表面。显示面板100的详细结构可以根据显示器的种类体现为各种形式。
虽然未示出，但是图1中示出的显示面板100可以包括附着到显示面板100的外部的印刷电路板(PCB)和柔性印刷电路板(FPC)。
当显示面板100的数据线和栅极线连接到FPC并接收从FPC输入的电信号时，电信号传递到TFT的源极端子和栅极端子。例如，TFT根据通过栅极线施加到栅极端子的扫描信号而导通或截止，因此通过数据线施加到源极端子的图像信号传递到漏极端子或由漏极端子阻挡。FPC从显示面板的外部接收图像信号，以将相应的驱动信号施加到显示面板的数据线和栅极线。
FPC产生用于驱动显示装置100的图像信号和扫描信号以及用于在适当的时序应用图像信号和扫描信号的多个时序信号，并将图像信号和扫描信号分别施加到显示面板100的栅极线和数据线。另外，如图10所示，根据本发明的示例性实施例的FPC可以包括放大和传递声学信号的放大器。放大器从外部接收声学信号，放大所接收的声学信号，并通过声学信号线将声学信号传递到声学元件27。
显示面板100还可以包括模制框架，模制框架用于与后框架28协作来固定显示面板100和背光单元。另外，根据本发明的示例性实施例，显示面板100还可以包括用于防止显示面板100在显示面板100的前方向上偏离的顶框架。
显示面板100需要光来显示图像，因此，背光单元主要朝向显示面板100提供光。为此目的，背光单元包括光源21、导光板22和光学片23。作为光源21，可以使用LED或诸如冷阴极荧光灯(CCFL)的荧光灯。从光源21发射的光通过导光板22和光学片23传递到显示面板100。导光板22沿显示装置的前方向DR1传递从光源21提供的光，并且，可以形成突出图案以沿前方向DR1折射光。在图1中，示出了边光式背光单元，其中，光源21设置其侧部处，然而，本发明并不限于此。例如，根据本发明的示例性实施例，可以采用光源21设置在其下表面处的直下式背光单元。在这种情况下，导光板22可以是非必需的。光学片23设置在导光板22的顶表面上。例如，可以形成多个光学片23。多个光学片23可以包括用于漫射光的漫射片、具有用于会聚光的棱镜结构的棱镜片以及由折射率不同的两个层重复形成的亮度改善膜中的至少一种。虽然在图1中未示出，但是反射片可以设置在导光板22的底表面上。反射片可以将沿显示装置的后方向DR2折射的光朝向前方向DR1反射。
后框架28支撑和保护光源21、光学片23和导光板22。后框架28可以位于显示面板100的后表面上以容纳和保护显示面板100。根据本发明的示例性实施例，后框架28可以结合到显示面板100的顶框架或模制框架，以保护显示面板100。
后框架28可以包括沿后方向DR2突出的突出区域。在图1中，后框架28具有包括第一突出区域28-1和第二突出区域28-2的双突出结构。在图1中放大了突出程度以及第一突出区域28-1和第二突出区域28-2的宽度，但实际上，突出程度不会被肉眼容易地辨识出。第一突出区域28-1具有后框架28从导光板22或反射片延伸并沿后方向DR2突出的结构。在图1中，第一突出区域28-1具有圆形突出结构，如图2所示。第二突出区域28-2进一步在第一突出区域28-1中突出。在图1中，第二突出区域28-2具有与第一突出区域28-1相似的圆形突出结构，如图2所示。
振动板29-1设置在第二突出区域28-2的突出的底表面上。
振动板29-1通过利用第二突出区域28-2的底表面和固定构件29来固定，并由与第二突出区域28-2的材料不同的材料来形成。例如，后框架28、第一突出区域28-1和第二突出区域28-2由形成后框架28的基本上相同的金属材料制成，但是振动板29-1和固定构件29由与金属材料不同的材料制成。振动板29-1可以由皮(革)、人造革、聚醚酰亚胺(PEI)膜或扬声器边缘(例如，连接扬声器主体与振动单元的部件)的材料制成。固定构件29可以由与振动板29-1的材料不同的材料制成，或者由与振动板29-1的材料基本相同的材料(诸如皮、人造革、PEI膜和扬声器边缘(例如，将扬声器主体与振动单元连接的部件)的材料)制成。
振动板29-1由与第一突出区域28-1和第二突出区域28-2不同的非金属材料制成，以降低金属音(例如，高音调的声音频率)并增强低音调的声音。振动板29-1可以通过增强低音调的声音来用作低音扬声器(woofer)。另外，第一突出区域28-1与第二突出区域28-2用作音箱。可以通过增多突出区域的数量来增大音箱的尺寸。在图1中，利用两个突出区域28-1和28-2。如果利用一个突出区域获得了足够的音箱，则可以利用一个突出区域。然而，本发明不限于此。例如，可以利用三个或更多个突出区域。
参照图1，声学元件27通过粘合剂(未示出)附着到后框架28的振动板29-1的内部。声学元件27包括一对电极27-2和设置在电极27-2之间的振动材料层27-1。粘合剂可以包括非导电环氧树脂。在这种情况下，为了使粘合剂变干，可以将声学元件27加热或自然干燥。当加热声学元件27时，振动材料层27-1的特性会劣化。因此，即使需要时间，也可以自然干燥声学元件27以将声学元件27附着到振动板29-1的内部。另外，在声学元件27所要求的声音质量不高的情况(例如，提供电话中另一方的声音的接收器的情况等)下，可以通过施加热来干燥声学元件27。
振动金属层27-1包括通过设置的一对电极27-2所施加的电场来振动的压电材料，压电材料可以是聚偏二氟乙烯(PVDF)或钛酸铅锆(PZT)陶瓷等。
PVDF包括聚偏二氟乙烯-三氟乙烯(PVDF-TrFE)，并且可以容易地制造为柔性膜的形式。与PVDF相比，PZT不易于制成柔性膜的形式，因此PZT不会具有柔性特性。根据本发明的示例性实施例，PZT可以与PVDF(或PVDF-TrFE)混合，因此，PZT可以用作振动材料层27-1并以柔性膜的形式来形成。
一对电极27-2分别位于振动材料层27-1的两侧处，并向振动材料层27-1提供电场。电极27-2可以使用诸如透明导体(诸如ITO和IZO)、不透明金属、导电聚合物、碳纳米管(CNT)等的各种导电材料。
声学元件27附着到后框架28的振动板29-1的内部并振动。另外，振动板29-1根据声学元件27的振动而振动。在这种情况下，因为固定构件29和振动板29-1由与第一突出区域28-1和第二突出区域28-2相比能够容易振动的材料来形成，因此后框架28的整体部件不会振动。因此，振动板29-1的振动不会传递到显示面板100。
参照图2，第一突出区域28-1、第二突出区域28-2、固定构件29和声学元件27具有圆形结构。
根据本发明的示例性实施例，由钢化玻璃或塑料制成的窗口可以设置在显示面板100的前表面上。窗口可以防止显示面板的前表面100因外部而受损。窗口可以形成诸如便携式电话或其他电子装置的便携式电子装置的显示部分的外表面。
在下文中，将参照图3至图5来描述根据本发明的示例性实施例的各种修改的显示装置。
图3至图5示出根据本发明的示例性实施例的各种修改的显示装置。
虽然在图1中示出了一个声学元件27，但是可以设置两个或更多个声学元件27，并且突出区域可以以代替圆形形状的各种形状(例如，矩形和椭圆形)来突出。
图3A至图3G示出后框架28中的第一突出区域28-1、第二突出区域28-2和振动板29-1的各种形状。图2示出圆柱状地突出的第一突出区域28-1和第二突出区域。
第一突出区域28-1和第二突出区域28-2的后表面的形状示出为具有除了圆形形状以外的诸如椭圆形或具有倒圆边缘的四边形结构的各种形状。另外，形状可以包括具有有角边缘的四边形结构、具有圆形边缘的多边形结构或具有有角边缘的多边形结构。
图3A至图3G示出了：振动板29-1位于第二突出区域28-2中，振动板29-1的形状与第一突出区域28-1和第二突出区域28-2的形状对应。然而，本发明不限于此。例如，根据本发明的示例性实施例，第一突出区域28-1、第二突出区域28-2和振动板29-1可以具有彼此不同的形状。此外，一个或更多个声学元件27可以形成在振动板29-1中。在形成有一个声学元件27的情况下，声学元件27可以设置在振动板29-1的中心处。
参照图3A至图3B，具有基本上相同中心的一组第一突出区域28-1、第二突出区域28-2和振动板29-1可以形成在后框架28上。由第一突出区域28-1、第二突出区域28-2和振动板29-1形成的环的宽度可以基本上彼此相同(例如，图3B)或可以彼此不同(例如，图3A和3C)。
参照图3D至图3F，两组第一突出区域28-1、第二突出区域28-2和振动板29-1可以形成在后框架28上。在每个组中，第一突出区域28-1、第二突出区域28-2和振动板29-1可以基本上具有相同的中心。在每个组中，第一突出区域28-1、第二突出区域28-2和振动板29-1形成的环的宽度可以基本相同或者可以彼此不同。另外，一组中的第一突出区域28-1和第二突出区域28-2的尺寸可以与另一组中的第一突出区域28-1和第二突出区域28-2的尺寸基本相同(例如，图3D和图3E)。另外，一组中的第一突出区域28-1和第二突出区域28-2的尺寸可以与另一组中的第一突出区域28-1和第二突出区域28-2的尺寸不同(例如，图3F)。
两组第一突出区域28-1、第二突出区域28-2和振动板29-1可以以预定的间隔形成。至少一个声学元件27可以设置在每组的第一突出区域28-1、第二突出区域28-2和振动板29-1中，声学元件27可以位于振动板29-1的中心处。
参照图3G，两组第一突出区域28-1、第二突出区域28-2和振动板29-1可以彼此叠置。例如，两个不同组的第一突出区域28-1、第二突出区域28-2和振动板29-1可以被布置为部分地彼此叠置，以形成一组第一突出区域28-1、第二突出区域28-2和一个振动板29-1。
在这种情况下，至少一个声学元件27可以设置在第一突出区域28-1、第二突出区域28-2和振动板29-1中。在设置两个声学元件27的情况下，叠置的一组第一突出区域28-1和第二突出区域28-2实际上被分成两个圆形突出区域，因此两个声学元件27可以设置在分别由第一突出区域28-1和第二突出区域28-2形成的圆形形状的中心处。
图3A至图3G中示出的第一突出区域28-1、第二突出区域28-2和振动板29-1的形状示出了各种修改中的一些，但本发明并不限于图3A至图3G中示出的形状。
在下文中，将参照图4和图5来描述本发明的示例性实施例的显示装置。
图4示出了例如在图3E中示出的形成两组第一突出区域28-1、第二突出区域28-2、振动板29-1和声学元件27的显示装置的剖视图。
当显示面板100相对大时，如图4所示，两个光源21可以设置在例如显示面板100的两端处，以向显示面板100提供光。在这种情况下，两组第一突出区域28-1、第二突出区域28-2、振动板29-1和声学元件27被形成为具有基本上彼此相同的结构。
根据在图4中示出的示例性实施例，两个声学元件27可以产生不同的声音，以形成立体声。此外，通过振动板29-1来产生低音调频率被加强的声音。例如，当低音调频率被加强时，两个声学元件27可以像低音扩音器那样工作。因此，由于两个声学元件27除了产生立体声以外还像低音扩音器那样工作，因此可以在该显示装置中产生2.1声道效果而不必额外使用低音扩音器或扬声器。另外，第一突出区域28-1和第二突出区域28-2可以通过其中的音箱来放大声音。在图4中，未示出显示面板100，但可以设置显示面板100。
参照图5，开口28-3形成在由第一突出区域28-1和第二突出区域28-2所提供的音箱中，以将声音释放到外部。
如图5中示出的，开口28-3形成在后框架28的一部分处。例如，开口28-3可以形成在第一突出区域28-1或第二突出区域28-2的一部分处。另外，开口28-3可以沿第一突出区域28-1或第二突出区域28-2的外周形成。
在下文中，将参照图6至图8来描述根据本发明的示例性实施例的声学元件27。
图6至图8示出根据本发明的示例性实施例的声学元件27的各种结构。
图6示出包括一对电极27-2和设置在这一对电极27-2之间的振动材料层27-1的声学元件27的一部分的剖视图。振动材料层27-1包括根据沿竖直方向设置的一对电极27-2所施加的电场而振动的压电材料，压电材料的示例包括聚偏二氟乙烯(PVDF)和钛酸铅锆(PZT)陶瓷。
一个电极27-2(在下文中称为下电极)设置在振动材料层27-1的下部处，另一个电极27-2(在下文中称为上电极)设置在振动材料层27-1的上部处。在图6的示例性实施例中，下电极27-2的一部分27-21延伸到振动材料层27-1的一部分上方，以围绕振动材料层27-1的侧部。设置在振动材料层27-1的一部分上方的所述部分构成电极焊盘27-21。布线可以连接到这两个电极27-2以向振动材料层27-1施加电场。在这种情况下，如图6中所示，当下电极27-2的电极焊盘27-21延伸为设置在振动材料层27-1的上部处时，两个电极(例如，上电极27-2和下电极27-2的延伸部分27-21)可以在振动材料层27-1的上部分处直接地连接。因此，即使声学元件27的下部分通过粘合剂附着，仍可以通过振动材料层27-1的上部分中的两个电极来施加电场。
图7示出具有图6的剖视图的声学元件27的顶视图。虽然两个电极27-2(例如，下电极27-2和上电极27-2)设置在声学元件27上方，但是上电极27-2可以占据声学元件27的相对大的区域，而从下电极27-2延伸的电极焊盘27-21可以占据相对小的区域。另外，电极焊盘27-21与上电极27-2隔开预定的间隔。在图7的示例性实施例中，电极焊盘27-21具有四边形形状，上电极27-2设置在圆的除了设置有电极焊盘27-21的部分之外的剩余部分中。设置在电极焊盘27-21和上电极27-2下方的振动材料层27-1具有圆形形状，下电极27-2也具有圆形形状。下电极27-2沿振动材料层27-1的侧部延伸以连接到电极焊盘27-21。然而，本发明并不限于参照图7所描述的形状。
在下文中，将参照图8来描述多层声学元件27。
参照图8，根据本发明的示例性实施例的声学元件27包括三个振动材料层27-1和四个电极27-2。三个振动材料层27-1以三层结构布置，并且四个电极27-2设置在具有三层结构的振动材料层27-1的最外侧上以及振动材料层27-1之间。四个电极两个两个地电连接并且彼此交替布置。例如，四个电极27-2中的第一电极设置在底部，四个电极27-2中的第二电极设置在第一电极上，以在二者之间布置振动材料层27-1的一部分，四个电极27-2中的第三电极设置在第二电极上，以在二者之间布置振动材料层27-1的一部分，四个电极27-2中的第四电极设置在第三电极上，以在二者之间布置振动材料层27-1的一部分。不同的信号(例如，电压信号)施加到设置在底部的电极27-2(例如，第一电极)和设置在顶部的电极27-2(例如，第四电极)，顶部的第四电极27-2沿振动材料层27-1的侧部延伸以连接到第二电极27-2，底部的第一电极27-2沿振动材料层27-1的侧部延伸以连接到第三电极27-2。设置在底部的第一电极27-2还延伸成设置为接近顶部的第四电极27-2并在顶部形成电极焊盘27-21，从而布线可以容易地连接到电极焊盘27-21。因此，每个振动材料层27-1与分别布置在每个振动材料层27-1的上部和下部上的两个电极27-2接触。当不同的电信号(例如，电压)施加到两个电极27-2时，在两个电极27-2之间会产生电场，振动材料层27-1会振动，因此会产生与振动材料层27-1中的振动对应的声音。由图8的三个振动材料层27-1所产生的声压会高于由图1至图7的一个振动材料层所产生的声压。
在下文中，将参照图9来描述向声学元件27施加信号的放大器80。
图9示出根据本发明的示例性实施例的显示装置中的放大器80。
参照图9，放大器80设置在显示装置中的印刷电路板(PCB)78上。另外，放大器80可以设置在控制显示装置的图像显示的信号控制器(未示出)内，或者可以与信号控制器分开形成。图9示出放大器80与信号控制器分开形成的示例。
放大器80的输出沿柔性电路板79传递至显示面板100，并通过形成在显示面板100中的声学信号线80-1施加到声学元件27。
例如，放大器80接收并放大从外部传递的声学信号，并将声学信号通过显示面板100中的声学信号线80-1传递至声学元件27。在图9中示出的后框架28包括布线连接构件28-4以将声学信号线80-1连接到声学元件27，布线连接构件28-4突出并连接到第一突出区域28-1。例如，布线连接构件28-4可以以窄凸起的圆形壁的形式突出。
放大器80可以通过各种集成电路来实施。放大器80包括单个IC芯片，并且还包括围绕IC芯片设置的线圈、电容器和电阻器元件。从显示装置的外部提供施加到放大器80的声学信号，在用户携带的便携式终端的情况下，声学信号可以从便携式终端的控制单元MPU提供到放大器80。图10至图14示出根据本发明的示例性实施例的感测用户对其的触摸或动作的显示装置。
图10示出随频率变化的声压级，在下文中，将结合图10来描述通过利用声学元件27在音频频带之外的频带中的振动来实施的触觉功能。
通过声学元件27而在整个显示装置中产生振动，如图10中所示(参见例如，圈线)，可以产生在音频频带之外的低频带中的振动。人(在下文中称为“用户”)不会听见在音频频带之外的低频带。因此，即使低频带中的振动是出于产生声音之外的其他目的，但是声音质量不会受影响。可以检测当用户触摸显示装置时出现的振动变化来检测触摸。触摸的检测可以是检测是否存在触摸，并且触摸的检测可以与本发明的示例性实施例中的触觉功能一起使用。例如，利用低频带而不是由声学元件27提供的音频频带中的振动来检测振动的变化，以确定是否存在来自用户的触摸，从而实施触觉功能。为此目的，还可以提供用于检测音频之外的低频的振动的传感器，并且在便携式终端的显示装置或控制单元(MPU)中显示图像的信号控制器可以利用传感器来实施触觉功能。
在下文中，将参照图11来描述检测对其施加的压力的显示装置。
当振动材料层27-1因电场而振动时，包括在声学元件27中的振动材料层27-1产生声音。另外，即使没有向振动材料层27-1施加电场，振动材料层27-1也振动，并且振动材料层27-1的振动会产生。例如，当振动材料层27-1中的电压在没有向振动材料层27-1施加电场的情况下而产生时，确定的是，发生了振动材料层27-1的位移。因此，可以通过其压力来产生振动材料层27-1的位移，从而振动材料层27-1可以如压力检测传感器那样工作。
为了利用声学元件27来检测振动材料层27-1的压力，还可以提供用于检测在声学元件27中产生的电压的传感器85。根据本发明的示例性实施例，通过以时分方式驱动为放大器和/或传感器来改变放大器80的结构，以使放大器80用作压力传感器兼放大器。
图12示出利用多普勒效应检测用户的手部动作的示例性实施例。
在设置在显示装置中的声学元件27中产生在音频之外的高频带或低频带中的声波。例如，当用户在显示装置前移动手部时，声波被改变，从而输入到便携式终端的扩音器130。如图13中所示，在声波的声压因由于用户的动作(例如，移动用户的手部)引起的多普勒效应而变强或变弱的同时，声波传输到扩音器130。因此，可以检测声波的声压变化，并且可以感测用户的动作(例如，动作感测)。
为了利用声学元件27来感测用户的动作，可以提供扩音器130，如图12所示。当包括声学元件27的显示装置用于包括扩音器130的电子装置时，可以在不利用额外元件的情况下实现动作感测。
与利用相机的动作感测不同，如图12所示，根据本发明的示例性实施例的动作感测可以不需要利用相机进行的图像处理，可以检测输入到扩音器130的声波的声压来感测用户的动作，并且可以在结构上相对简单。
在下文中，将参照图14来描述利用声学元件27的便携式终端的电池充电。
返回参照图11，当包括在声学元件27中的振动材料层27-1在没有向其施加电场的情况下振动时，从振动材料层27-1产生电压。另外，上述所产生的电压存储在电容器或电池87中以延长电池的使用时间。例如，由于用户携带便携式终端，因此便携式终端可以具有预定水平的振动。因此，当便携式终端包括声学元件27时，声学元件27在未向其施加电场的情况下振动以产生电压。由声学元件27产生的电压可以传递到电池87以给电池87充电。
此外，如果便携式终端未被充电，则用户可以摇晃包括声学元件27的便携式终端或利用用户的手指来触摸便携式终端以给电池87充电。例如，摇晃和触摸便携式终端的次数可以从数十次到数百次。
如上所述，当显示装置包括单个声学元件27时，可以通过以时分方式驱动显示装置中的声学元件27来实现参照图10至图14所描述的显示装置的操作(例如，检测用户的触摸或动作，或利用振动材料层29的振动来给便携式终端的电池充电)。另外，分开的声学元件27还可以形成在显示装置中。在这种情况下，分开的声学元件27可以不连接到放大器，而可以连接到传感器或电池，以执行检测用户的触摸或动作或给电池充电。
虽然声学元件27被描述为设置在显示装置中，但是声学元件27可以不设置在显示装置中。例如，声学元件27可以设置在便携式终端的某部分中，在便携式终端的此部分中，显示装置用于提供图10至图14中示出的操作，并且声学元件27可以不必设置在显示装置中。
虽然已经参照本发明的示例性实施例描述了本发明，但将理解的是，本发明不限于所公开的实施例，并且修改和等同布置包括在所附权利要求的精神和范围内。

Claims (20)

1.一种显示装置，其特征在于，所述显示装置包括：
显示面板，被构造为显示图像；
背光单元，设置在显示面板的后表面上；以及
后框架，包括：第一突出区域，沿后方向突出；第一振动板；以及至少一个第一声学元件，设置在第一振动板中，
其中，所述至少一个第一声学元件包括第一电极、面对第一电极的第二电极以及设置在第一电极和第二电极之间的振动材料层，
其中，第一突出区域和第一振动板由不同的材料制成。
2.如权利要求1所述的显示装置，其特征在于，第一突出区域包括金属，第一振动板包括皮、人造革、聚醚酰亚胺膜或形成扬声器边缘的材料中的至少一种。
3.如权利要求2所述的显示装置，其特征在于，第一突出区域具有包括第一子突出区域和在第一子突出区域中突出的第二子突出区域的双突出结构，第一振动板设置在第二子突出区域上。
4.如权利要求3所述的显示装置，其特征在于，所述显示装置还包括：
第一固定构件，被构造为将第二子突出区域的一部分连接到第一振动板。
5.如权利要求1所述的显示装置，其特征在于，后框架还包括：
第二突出区域，沿后方向突出，第二突出区域具有第三子突出区域和在第三子突出区域中突出设置的第四子突出区域；
第二振动板，设置在所述第四子突出区域的一部分上；以及
至少一个第二声学元件，设置在第二振动板的内部，
其中，第二突出区域与第一突出区域分隔开。
6.如权利要求1所述的显示装置，其特征在于，后框架还包括被构造为释放声音的至少一个开口。
7.如权利要求1所述的显示装置，其特征在于，后框架还包括布线连接构件，布线连接构件形成有从放大器接收声学信号的声学信号线，布线连接构件形成在第一突出区域处。
8.如权利要求1所述的显示装置，其特征在于，所述至少一个第一声学元件通过粘合剂附着到第一振动板的一部分，粘合剂包括非导电环氧树脂。
9.如权利要求8所述的显示装置，其特征在于，第一电极通过振动材料层的侧部延伸以连接到电极焊盘，其中，所述至少一个第一声学元件穿过第一电极附着到第一振动板，
电极焊盘设置在振动材料层的顶表面上，并与设置在振动材料层的顶表面上的第二电极分隔开。
10.如权利要求9所述的显示装置，其特征在于，电场通过第二电极和电极焊盘施加到振动材料层。
11.如权利要求1所述的显示装置，其特征在于，所述至少一个第一声学元件包括三个振动材料层和四个电极，
所述三个振动材料层以三层结构设置，
所述四个电极设置在所述三个振动材料层的最外侧的表面处并设置在所述三个振动材料层之间。
12.如权利要求11所述的显示装置，其特征在于，在所述四个电极之中，设置在所述三个振动材料层的最下侧的表面处的电极通过所述三个振动材料层的侧部延伸以连接到电极焊盘，
电极焊盘设置在所述三个振动材料层的最上侧的表面上，并与设置在所述三个振动材料层的最上侧的表面处的第二电极分隔开。
13.如权利要求12所述的显示装置，其特征在于，所述四个电极两个两个地彼此电连接，所述四个电极中的相邻的电极未彼此电连接。
14.如权利要求1所述的显示装置，其特征在于，所述显示装置还包括：
放大器，被构造为放大声学信号；以及
声学信号线，被构造为将声学信号从放大器传递到所述至少一个声学元件。
15.如权利要求14所述的显示装置，其特征在于，所述显示面板包括印刷电路板和柔性印刷电路板，
显示面板的基底通过柔性印刷电路板与印刷电路板相连接，
放大器形成在印刷电路板上。
16.如权利要求1所述的显示装置，其特征在于，振动材料层被构造为产生具有不同于可听频率的第一频率的振动，
通过利用第一频率的振动的变化来检测对显示装置的触摸。
17.如权利要求1所述的显示装置，其特征在于，通过利用当未向振动材料层施加电场时产生的振动材料层的电压来感测对显示装置的压力。
18.如权利要求1所述的显示装置，其特征在于，所述显示装置还包括：
扩音器，被构造为通过利用根据动作产生的声波的声压来感测在显示装置周围产生的动作。
19.如权利要求1所述的显示装置，其特征在于，所述显示装置还包括：
电池，被构造为向显示装置供电，
其中，电池由当所述至少一个第一声学元件振动时产生的电压来充电。
20.一种显示装置中的后框架，其特征在于，所述后框架包括：
振动板；
突出区域，具有第一突出区域和在第一突出区域中突出的第二突出区域；以及
至少一个声学元件，设置在振动板中，
其中，所述至少一个声学元件包括：第一电极，所述至少一个声学元件穿过第一电极设置在振动板中；振动材料层，设置在第一电极上；第二电极，设置在振动材料层上；以及电极焊盘，与第二电极分隔开，
其中，电极焊盘设置在振动材料层上，并通过振动材料层的侧部连接到第一电极。
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