KR102260453B1 - 윈도우 부재 및 이를 구비하는 표시 장치 - Google Patents
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Abstract
윈도우 부재는 광을 투과시킬 수 있는 투광 영역, 및 상기 투광 영역에 인접하여 배치되는 차광 영역을 구비하는 베이스 기판, 및 상기 차광 영역에서, 상기 베이스 기판의 일면 상에 배치된 광 차단층을 포함한다. 여기서, 상기 광 차단층은 광을 차단할 수 있는 컬러 기재, 및 상기 컬러 기재에 분산된 방열 안료를 포함할 수 있다.
Description
본 발명은 윈도우 부재 및 이를 구비하는 표시 장치에 관한 것으로, 보다 상세하게는 방열 특성이 향상된 윈도우 부재 및 이를 구비하는 표시 장치에 관한 것이다.
정보화 사회의 발전에 따라 유기 발광 표시 패널(OLED panel), 액정 표시 패널(LCD panel), 전기영동 표시 패널(EPD panel), 및 일렉트로웨팅 표시 패널(EWD panel)과 같이 다양한 표시 패널이 표시 장치에 적용되고 있다.
상기 표시 장치는 상기 표시 패널, 상기 표시 패널을 구동하기 위한 구동 칩, 상기 표시 패널 및 상기 구동칩을 수용하는 하우징, 및 상기 표시 패널의 노출면을 보호하는 윈도우를 구비한다.
한편, 상기 표시 장치는 사용 중 열이 발생할 수 있다. 상기 열은 주로 상기 표시 패널 및 상기 구동칩의 동작으로 발생한다. 따라서, 상기 열이 외부로 충분히 방출되지 않는 경우, 상기 표시 패널 및 상기 구동부의 오작동을 야기할 수 있다.
본 발명의 일 목적은 방열 특성이 향상된 윈도우 부재를 제공하는 데에 있다.
또한, 본 발명의 다른 목적은 상기 윈도우 부재를 구비하는 표시 장치를 제공하는 데에 있다.
본 발명의 일 목적을 달성하기 위한 윈도우 부재는 광을 투과시킬 수 있는 투광 영역, 및 상기 투광 영역에 인접하여 배치되는 차광 영역을 구비하는 베이스 기판, 및 상기 차광 영역에서, 상기 베이스 기판의 일면 상에 배치된 광 차단층을 포함한다. 여기서, 상기 광 차단층은 광을 차단할 수 있는 컬러 기재, 및 상기 컬러 기재에 분산된 방열 안료를 포함할 수 있다.
상기 방열 안료는 잠열 물질을 포함하는 중심 코어, 및 상기 중심 코어를 감싸는 코어 커버층을 포함할 수 있다.
상기 잠열 물질의 상변이 온도는 15℃ 내지 50℃일 수 있다.
상기 잠열 물질은 무기 염수화물(Mn·H2O), 파라핀(CnH2n +2)계 탄화수소, 및 지방산(CH3(CH2)nCOOH) 화합물 중 하나일 수 있다. 상기 무기 염수화물은 Na2SO4·10H2O, Zn(NO3)2·6H2O, CaCl2·6H2O, Na2S2O3·5H2O, Na2HPO4·12H2O, 및 Na4P2O7·10H2O 중 적어도 하나일 수 있다. 상기 파라핀계 탄화수소 물질은 아이코산(Eicosane), 노나데케인(Nonadecane), 옥타데케인(Octadecane), 헤파데케인(Hepadecane), 및 헥사데케인(Hexadecane) 중 적어도 하나일 수 있다. 상기 지방산 화합물은 카프릴산(Caprilic acid), 카프르산(Capric acid), 및 라우프산(Lauric acid) 중 적어도 하나일 수 있다.
상기 코어 커버층은 상기 컬러 기재와 동일한 색상을 가질 수 있으며, 상기 코어 커버층은 고분자 물질을 포함할 수 있다.
상기 방열 안료의 직경은 1㎚ 내지 100㎛일 수 있다.
상기 투명 기판 및 상기 광차단층 사이에 배치되고, 상기 투명 기판의 일면을 커버하는 고분자 필름, 상기 투명 기판 및 상기 고분자 필름 사이에 배치되는 점착제층, 상기 차광 영역에서, 상기 고분자 필름 및 상기 광차단층 사이에 배치되는 패턴 인쇄층, 및 상기 패턴 인쇄층 및 상기 광 차단층 사이에 배치되고, 서로 다른 굴절율을 가지는 복수의 막을 가지는 증착층을 더 포함할 수 있다.
상기 방열 안료는 탄소 결정체 물질을 포함하는 중심 코어, 및 상기 중심 코어를 감싸는 코어 커버층을 포함할 수 있으며, 상기 탄소 결정체는 탄소 나노 튜브, 흑연, 및 그래핀 중 하나일 수 있다.
본 발명의 다른 목적을 달성하기 위한 표시 장치는 영상을 표시하는 표시 패널, 및 상기 표시 패널의 광이 출사하는 방향에 배치되는 윈도우 부재를 포함한다. 여기서, 상기 윈도우 부재는 광을 투과시킬 수 있는 투광 영역, 및 상기 투광 영역에 인접하여 배치되는 차광 영역을 구비하는 베이스 기판, 및 광을 차단하고 색상을 가지는 컬러 기재, 및 상기 컬러 기재에 분산된 방열 안료를 구비하며, 상기 차광 영역에서 상기 베이스 기판의 일면 상에 배치되는 광 차단층을 포함할 수 있다.
상술한 바와 같은 윈도우 부재는 광 차단층이 잠열 물질을 포함하는 방열 안료 또는 열 전도성이 우수한 탄소 결정체를 포함하는 방열 안료를 구비한다. 따라서, 표시 장치에서, 상기 윈도우 부재는 표시 패널 또는 표시 패널 또는 구동부에서 발생하는 열을 효과적으로 흡수하고, 외부로 방출할 수 있다. 또한, 상기 표시 패널 및 상기 구동부의 온도가 급격히 상승하는 것을 방지할 수 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 표시 장치를 설명하기 위한 분해 사시도이다.
도 2는 도 1에 도시된 표시 장치의 단면도이다.
도 3은 도 1에 도시된 윈도우 부재를 설명하기 위한 평면도이다.
도 4는 도 3의 Ⅰ-Ⅰ' 라인에 따른 단면도이다.
도 5는 도 4의 A 영역의 확대도이다.
도 6은 도 5에 도시된 방열 안료를 설명하기 위한 단면도이다.
도 7은 주변 환경에 따른 방열 안료의 상태를 설명하기 위한 그래프이다.
도 8은 방열 안료를 미적용한 윈도우 부재 및 방열 안료를 적용한 윈도우 부재를 구비하는 표시 장치의 온도 변화를 설명하기 위한 그래프이다.
도 9는 방열 안료를 미적용한 윈도우 부재를 구비하는 표시 장치를 열화상 카메라로 촬영한 사진이다.
도 10은 방열 안료를 미적용한 윈도우 부재를 구비하는 표시 장치의 온도 분포 시뮬레이션 결과이다.
도 11은 방열 안료를 적용한 윈도우 부재를 구비하는 표시 장치를 열화상 카메라로 촬영한 사진이다.
도 12는 방열 안료를 적용한 윈도우 부재를 구비하는 표시 장치의 온도 분포 시뮬레이션 결과이다.
도 13은 본 발명의 다른 실시예에 따른 표시 장치의 윈도우 부재를 설명하기 위한 단면도이다.
도 14는 도 13의 B 영역의 확대도이다.
도 2는 도 1에 도시된 표시 장치의 단면도이다.
도 3은 도 1에 도시된 윈도우 부재를 설명하기 위한 평면도이다.
도 4는 도 3의 Ⅰ-Ⅰ' 라인에 따른 단면도이다.
도 5는 도 4의 A 영역의 확대도이다.
도 6은 도 5에 도시된 방열 안료를 설명하기 위한 단면도이다.
도 7은 주변 환경에 따른 방열 안료의 상태를 설명하기 위한 그래프이다.
도 8은 방열 안료를 미적용한 윈도우 부재 및 방열 안료를 적용한 윈도우 부재를 구비하는 표시 장치의 온도 변화를 설명하기 위한 그래프이다.
도 9는 방열 안료를 미적용한 윈도우 부재를 구비하는 표시 장치를 열화상 카메라로 촬영한 사진이다.
도 10은 방열 안료를 미적용한 윈도우 부재를 구비하는 표시 장치의 온도 분포 시뮬레이션 결과이다.
도 11은 방열 안료를 적용한 윈도우 부재를 구비하는 표시 장치를 열화상 카메라로 촬영한 사진이다.
도 12는 방열 안료를 적용한 윈도우 부재를 구비하는 표시 장치의 온도 분포 시뮬레이션 결과이다.
도 13은 본 발명의 다른 실시예에 따른 표시 장치의 윈도우 부재를 설명하기 위한 단면도이다.
도 14는 도 13의 B 영역의 확대도이다.
본 발명은 다양한 변경을 가할 수 있고 여러 가지 형태를 가질 수 있는 바, 특정 실시예들을 도면에 예시하고 본문에 상세하게 설명하고자 한다. 그러나, 이는 본 발명을 특정한 개시 형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변경, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다.
각 도면을 설명하면서 유사한 참조부호를 유사한 구성요소에 대해 사용하였다. 첨부된 도면에 있어서, 구조물들의 치수는 본 발명의 명확성을 위하여 실제보다 확대하여 도시한 것이다. 제1, 제2 등의 용어는 다양한 구성요소들을 설명하는데 사용될 수 있지만, 상기 구성요소들은 상기 용어들에 의해 한정되어서는 안 된다. 상기 용어들은 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하는 목적으로만 사용된다. 예를 들어, 본 발명의 권리 범위를 벗어나지 않으면서 제1 구성요소는 제2 구성요소로 명명될 수 있고, 유사하게 제2 구성요소도 제1 구성요소로 명명될 수 있다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다.
본 출원에서, "포함하다" 또는 "가지다" 등의 용어는 명세서 상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부분품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다. 또한, 층, 막, 영역, 판 등의 부분이 다른 부분 "위에" 있다고 할 경우, 이는 다른 부분 "바로 위에" 있는 경우뿐만 아니라 그 중간에 또 다른 부분이 있는 경우도 포함한다. 반대로 층, 막, 영역, 판 등의 부분이 다른 부분 "아래에" 있다고 할 경우, 이는 다른 부분 "바로 아래에" 있는 경우뿐만 아니라 그 중간에 또 다른 부분이 있는 경우도 포함한다.
이하, 첨부한 도면들을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 보다 상세하게 설명한다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 표시 장치를 설명하기 위한 분해 사시도이며, 도 2는 도 1에 도시된 표시 장치의 단면도이다.
도 1 및 도 2를 참조하면, 모바일 기기는 표시 패널(100), 상기 표시 패널(100)을 수용하기 위한 하우징(200), 상기 표시 패널(100) 및 상기 하우징(200) 사이에 배치되는 충격 흡수 시트(300), 상기 표시 패널(100) 상부에 배치된 윈도우 부재(400), 상기 표시 패널(100) 및 상기 윈도우 부재(400) 사이에 점착 시트(500), 및 상기 표시 패널(100)을 구동할 수 있는 구동부(600)를 포함한다.
상기 표시 패널(100)은 영상을 표시할 수 있다. 상기 표시 패널(100)은 특별히 한정되는 것은 아니다. 예를 들면, 상기 표시 패널(100)로 유기 발광 표시 패널(Organic Light Eemitting Display panel, OLED panel)과 같은 자발광이 가능한 표시 패널을 사용하는 것이 가능하다. 또한, 상기 표시 패널(100)로 액정 표시 패널(Liquid Crystal Display panel, LCD panel), 전기영동 표시 패널(Electro-Phoretic Display panel, EPD panel), 및 일렉트로웨팅 표시 패널(Electro-Wetting Display panel, EWD panel)과 같은 비발광성 표시 패널을 사용하는 것이 가능하다. 상기 표시 패널(100)로 비발광성 표시 패널을 사용하는 경우, 상기 모바일 기기는 상기 표시 패널(100)로 광을 공급하는 백라이트 유닛(Back-light unit)을 구비할 수도 있다. 본 실시예에서는 상기 표시 패널(100)로 상기 유기 발광 표시 패널을 예로서 설명한다.
상기 표시 패널(100)은 표시 소자로써 유기 발광 소자가 배치되는 제1 기판(110), 및 상기 제1 기판(110)에 마주하는 제2 기판(120)을 구비할 수 있다.
상기 제1 기판(110)은 절연 기판 상에 배치된 적어도 하나의 박막 트랜지스터를 구비하는 박막 트랜지스터 기판(미도시), 및 상기 박막 트랜지스터에 접속하는 상기 유기 발광 소자를 구비할 수 있다. 또한, 상기 제1 기판(110)은 상기 박막 트랜지스터 기판의 일측에 배치되고, 상기 유기 발광 소자를 구동시킬 수 있는 구동부(115)를 구비할 수도 있다. 여기서, 상기 구동부(115)는 COG(Chip on Glass) 타입의 구동 소자일 수 있다.
상기 유기 발광 소자는 상기 박막 트랜지스터 기판 상에 배치된다. 또한, 상기 유기 발광 소자는 상기 박막 트랜지스터에 접속하는 제1 전극, 상기 제1 전극 상에 배치되는 유기막, 및 상기 유기막 상에 배치되는 제2 전극을 포함할 수 있다. 상기 제1 전극 및 상기 제2 전극 중 어느 하나는 애노드(anode) 전극일 수 있으며, 다른 하나는 캐소드(cathode) 전극일 수 있다. 또한, 상기 제1 전극 및 제2 전극 중 적어도 하나는 투명할 수 있다.
예를 들면, 상기 제 1 전극은 ITO(Indium Tin Oxide), IZO(Indium Zinc Oxide), AZO(Aluminum Zinc Oxide), GZO(gallium doped zinc oxide), ZTO(zinc tin oxide), GTO(Gallium tin oxide) 및 FTO(fluorine doped tin oxide) 중 어느 하나의 투명 도전성 산화물을 포함하는 도전막일 수 있다. 상기 제 2 전극은 광 반사가 가능하며, 상기 제 1 전극에 비하여 일함수가 낮은 Mo, MoW, Cr, Al, AlNd 및 Al 합금 중 적어도 하나를 포함할 수 있다.
또한, 상기 유기막은 적어도 발광층(emitting layer, EML)을 포함하며, 일반적으로 다층 박막 구조를 가질 수 있다. 예를 들면, 상기 유기막은 정공을 주입하는 정공 주입층(hole injection layer, HIL), 정공의 수송성이 우수하고 상기 발광층에서 결합하지 못한 전자의 이동을 억제하여 정공과 전자의 재결합 기회를 증가시키기 위한 정공 수송층(hole transport layer, HTL), 주입된 전자와 정공의 재결합에 의하여 광을 발하는 상기 발광층, 상기 발광층에서 결합하지 못한 정공의 이동을 억제하기 위한 정공 억제층(hole blocking layer, HBL), 전자를 상기 발광층으로 원활히 수송하기 위한 전자 수송층(electron transport layer, ETL), 및 전자를 주입하는 전자 주입층(electron injection layer, EIL)을 구비할 수 있다.
상기 발광층에서 생성되는 광의 색상은 적색(red), 녹색(grean), 청색(blue) 및 백색(white) 중 어느 하나일 수 있으나, 본 실시예에서 이를 한정하는 것은 아니다. 예를 들어, 상기 발광층에서 생성되는 광의 색상은 마젠타(magenta), 시안(cyan), 옐로(yellow) 중 어느 하나일 수 있다.
상기 제2 기판(120)은 상기 유기 발광 소자를 외부 환경과 격리시키며, 실런트와 같은 봉지재를 통하여 상기 제1 기판(110)과 합착될 수 있다. 예를 들면, 상기 제2 기판(120)은 투명 절연 기판일 수 있다. 한편, 상기 유기 발광 소자가 투명 절연막 등으로 봉지된 경우, 상기 제2 기판(120)은 생략될 수 있다.
상기 하우징(200)은 상기 표시 패널(100)을 수용한다. 도 1에서 상기 표시 패널(100)을 수용할 수 있는 공간이 마련된 1개의 부재로 구성된 하우징을 예시적으로 도시하고 있다. 그러나, 상기 하우징(200)는 2개 이상의 부재가 결합되어 구성될 수도 있다. 본 실시예에서는 상기 1개의 부재로 구성된 하우징(200)을 예로서 설명한다.
또한, 상기 하우징(200)은 상기 표시 패널(100) 이외에 구동 회로 칩이 실장된 회로기판(미도시)(Printed Circuit Board)을 더 수용할 수 있다. 또한, 상기 모바일 기기의 종류에 따라 배터리와 같은 전원부(미도시)를 더 수용할 수도 있다.
상기 충격 흡수 시트(300)는 상기 표시 패널(100) 및 상기 하우징(200) 사이에 배치되어, 상기 표시 패널(100)에 가해질 수 있는 외부 충격을 흡수한다. 따라서, 상기 충격 흡수 시트(300)는 외부 충격이 상기 표시 패널(100)에 직접 작용하는 것을 방지한다.
상기 충격 흡수 시트(300)는 외부 충격을 흡수할 수 있는 충격 흡수 필름(미도시) 및 상기 충격 흡수 필름의 양면 중 적어도 어느 일면 상에 도포된 접착제(미도시)를 포함한다. 예를 들면, 상기 접착제는 상기 충격 흡수 필름의 일면에 도포되어, 상기 충격 흡수 시트(300)가 상기 표시 패널(100) 또는 상기 하우징(200)에 고정될 수 있도록 한다. 또한, 상기 충격 흡수 필름은 고무 발포체 또는 상기 고무 발포체의 적층물을 포함할 수 있으며, 일반적으로 300㎛의 두께를 가질 수 있다.
상기 윈도우 부재(400)는 상기 표시 패널(100)에서 영상이 출사되는 방향 상에 배치되며, 상기 하우징(200)에 결합되어 상기 하우징(200)과 함께 모바일 기기의 외면을 구성한다.
상기 윈도우 부재(400)는 평면상으로 상기 표시 패널(100)에서 생성된 광을 투과시킬 수 있는 투광 영역(AR), 및 상기 투광 영역(AR) 외곽의 차광 영역(NAR)으로 구분될 수 있다. 상기 차광 영역(NAR)은 상기 광을 투과시키지 않을 수 있으며, 상기 투광 영역(AR)을 둘러싸는 형상을 가질 수 있다. 또한, 상기 차광 영역(NAR) 중 적어도 일부는 아이콘 영역(NAR-I)으로 정의될 수 있다. 상기 아이콘 영역(NAR-I)은 상기 모바일 기기가 특정한 모드에서 작동하는 경우 활성화될 수 있다.
또한, 상기 윈도우 부재(400)는 상기 표시 패널(100) 및 상기 구동부(600)에서 발생한 열을 흡수할 수 있다. 따라서, 상기 윈도우 부재(400)는 상기 표시 패널(100) 및 상기 구동부(600)의 온도가 제한된 범위 이상으로 상승하는 것을 방지할 수 있다.
상기 점착 시트(500)는 상기 표시 패널(100) 및 상기 윈도우 부재(400)를 결합한다. 상기 점착 시트(500)는 상기 표시 패널(100)에서 출사되는 영상의 휘도가 감소되는 것을 방지하기 위하여 투명할 수 있다. 예를 들면, 상기 점착 시트(500)는 점착성을 가지고, 광 또는 열로서 경화될 수 있는 투명 고분자 수지를 포함할 수 있다.
상기 구동부(600)는 상기 표시 패널(100)의 일측에 배치되어, 상기 표시 패널(100)을 구동시킬 수 있다. 또한, 상기 구동부(600)는 상기 표시 패널(100)과 함께 상기 하우징(200)에 수용될 수 있다. 여기서, 상기 구동부(600)는 상기 제1 기판(110)의 일측에 배치되는 COG(Chip on Glass) 타입의 구동 소자일 수 있다. 또한, 상기 구동부(600)는 상기 표시 패널(100)의 일측에 배치되는 구동 IC 칩일 수도 있다.
도 3은 도 1에 도시된 윈도우 부재를 설명하기 위한 평면도이며, 도 4는 도 3의 Ⅰ-Ⅰ' 라인에 따른 단면도이며, 도 5는 도 4의 A 영역의 확대도이며, 도 6은 도 5에 도시된 방열 안료를 설명하기 위한 단면도이며, 도 7은 주변 환경에 따른 방열 안료의 상태를 설명하기 위한 그래프이다.
도 3 내지 도 7을 참조하면, 윈도우 부재(400)는 광을 투과시킬 수 있는 투광 영역(AR), 상기 투광 영역(AR) 외곽의 차광 영역(NAR)으로 구분될 수 있다. 또한, 상기 차광 영역(NAR) 중 적어도 일부는 아이콘 영역(NAR-I)으로 정의될 수 있다. 즉, 상기 투광 영역(AR)은 표시 패널(100)에서 생성된 영상이 투과하는 영역일 수 있다.
상기 윈도우 부재(400)는 베이스 기판(410), 및 광 차단층(460)을 포함할 수 있다.
상기 베이스 기판(410)은 코너부가 라운드진 사각 형상일 수 있다. 또한, 상기 베이스 기판(410)은 고강도 투명 플라스틱 기판 또는 고강도 투명 유리 기판일 수 있다.
상기 광 차단층(460)은 상기 차광 영역(NAR)에서, 상기 베이스 기판(410)의 일면 상에 배치될 수 있다. 또한, 상기 차광 영역(NAR)에서, 상기 광 차단층(460)은 광이 투과하는 것을 방지할 수 있다. 상기 광 차단층(460)은 사용자의 요구에 따라 다양한 색상을 가질 수 있다. 예를 들면, 상기 광 차단층(460)은 블랙, 화이트, 레드, 블루, 및 핑크 중 하나의 색상을 가질 수 있다.
상기 광 차단층(460)은 상기 광 차단층(460)의 색상을 구현하는 광 차단 기재(461), 및 상기 광 차단 기재(461)에 분산된 방열 안료(465)를 포함할 수 있다.
상기 광 차단 기재(461)는 특정 색상을 가질 수 있다. 또한, 상기 광 차단 기재(461)는 색상을 구현할 수 있는 컬러 잉크를 포함할 수 있다. 즉, 상기 광 차단층(460)은 상기 광 차단 기재(461)의 색상에 따라 색상이 결정될 수 있다.
상기 방열 안료(465)는 중심 코어(465a), 및 코어 커버층(465b)을 포함할 수 있다. 여기서, 상기 방열 안료(465)의 직경은 1㎚ 내지 100㎛일 수 있다.
상기 중심 코어(465a)는 잠열 물질을 포함할 수 있다. 상기 잠열 물질은 특정 온도에서 온도의 변화 없이 상변이하여, 많은 양의 열을 흡수하거나 방출하는 물질일 수 있다. 따라서, 상기 잠열 물질을 이용한 열 에너지 저장 방법은 현열 물질을 이용한 열 에너지 저장 방법보다 단위 부피당 또는 단위 무게당 더 많은 양의 열을 저장할 수 있다.
상기 잠열 물질의 상변이 온도는 15℃ 내지 50℃일 수 있다. 여기서, 상기 상변이 온도는 녹는점 또는 결정화 온도일 수 있다. 또한, 상기 잠열 물질은 무기 염수화물(Mn·H2O), 파라핀(CnH2n +2)계 탄화수소, 및 지방산(CH3(CH2)nCOOH) 화합물 중 하나일 수 있다.
상기 무기 염수화물은 Na2SO4·10H2O, Zn(NO3)2·6H2O, CaCl2·6H2O, Na2S2O3·5H2O, Na2HPO4·12H2O, 및 Na4P2O7·10H2O 중 적어도 하나일 수 있다.
상기 파라핀계 탄화수소 물질은 아이코산(Eicosane), 노나데케인(Nonadecane), 옥타데케인(Octadecane), 헤파데케인(Hepadecane), 및 헥사데케인(Hexadecane) 중 적어도 하나일 수 있다.
상기 지방산 화합물은 카프릴산(Caprilic acid), 카프르산(Capric acid), 및 라우프산(Lauric acid) 중 적어도 하나일 수 있다.
상기 코어 커버층(465b)은 상기 중심 코어(465a)를 감싸고, 상기 중심 코어(465a)를 외부 환경과 격리시킬 수 있다. 상기 코어 커버층(465b)은 고분자 물질을 포함할 수 있다.
또한, 상기 코어 커버층(465b)은 상기 광 차단 기재(461)와 동일한 색상을 가질 수 있다. 이는 상기 광 차단층(460)이 균일한 색상을 가지도록 하기 위함이다.
도 8은 방열 안료를 미적용한 윈도우 부재 및 방열 안료를 적용한 윈도우 부재를 구비하는 표시 장치의 온도 변화를 설명하기 위한 그래프이며, 도 9는 방열 안료를 미적용한 윈도우 부재를 구비하는 표시 장치를 열화상 카메라로 촬영한 사진이며, 도 10은 방열 안료를 미적용한 윈도우 부재를 구비하는 표시 장치의 온도 분포 시뮬레이션 결과이며, 도 11은 방열 안료를 적용한 윈도우 부재를 구비하는 표시 장치를 열화상 카메라로 촬영한 사진이며, 도 12는 방열 안료를 적용한 윈도우 부재를 구비하는 표시 장치의 온도 분포 시뮬레이션 결과이다.
도 8 내지 도 12를 참조하면, 방열 안료를 적용한 상기 윈도우 부재를 구비하는 표시 장치(R1)의 최고 온도는 약 32.9℃로 측정된다. 또한, 상기 방열 안료를 미적용한 윈도우 부재를 구비하는 표시 장치(R2)의 최고 온도는 약 35.2℃로 측정된다. 상기 최고 온도가 측정된 영역은 표시 장치의 구동부에 대응하는 영역이다. 즉, 상기 방열 안료를 적용한 상기 윈도우 부재를 구비하는 표시 장치(R1)의 최고 온도가 상기 방열 안료를 미적용한 윈도우 부재를 구비하는 표시 장치(R2)의 최고 온도보다 낮음을 알 수 있다.
또한, 상기 방열 안료를 적용한 상기 윈도우 부재를 구비하는 표시 장치(R1)의 온도 변화 속도가 상기 방열 안료를 미적용한 윈도우 부재를 구비하는 표시 장치(R2)의 온도 변화 속도보다 낮음을 알 수 있다. 방열 안료를 적용한 윈도우 부재를 구비하는 표시 장치(R1)의 온도 변화 범위가 방열 안료를 미적용한 윈도우 부재를 구비하는 표시 장치(R1)의 온도 변화 범위보다 작음을 알 수 있다.
이를 보다 상세히 설명하면, 하기와 같다.
우선, 표시 장치에서 구동부가 표시 패널로 신호를 전달하면(on 상태), 상기 표시 패널에 영상이 표현된다. 이때, 상기 구동부 및 상기 표시 패널에서 열이 발생할 수 있다. 상기 열은 상기 윈도우 부재로 전달된다.
여기서, 상기 윈도우 부재들은 열을 흡수할 수 있다. 특히, 상기 방열 안료를 적용한 윈도우 부재는 상기 열을 흡수하고, 상기 방열 안료 내부의 중심 코어는 상변이를 통하여 흡수한 열을 축적할 수 있다. 따라서, 상기 방열 안료를 적용한 상기 윈도우 부재를 구비하는 표시 장치(R1)의 최고 온도는 상기 방열 안료를 미적용한 윈도우 부재를 구비하는 표시 장치(R2)의 최고 온도보다 낮을 수 있다. 또한, 상기 방열 안료를 적용한 상기 윈도우 부재를 구비하는 표시 장치(R1)의 온도 상승 속도가 상기 방열 안료를 미적용한 윈도우 부재를 구비하는 표시 장치(R2)의 온도 상승 속도보다 낮을 수 있다.
또한, 도 8 내지 도 11에 도시된 바와 같이, 상기 표시 장치들이 최고 온도인 상태에서, 상기 방열 안료를 적용한 상기 윈도우 부재를 구비하는 표시 장치(R1)의 온도 분포가 상기 방열 안료를 미적용한 윈도우 부재를 구비하는 표시 장치(R2)의 온도 분포보다 균일함을 알 수 있다.
한편, 상기 표시 장치에서, 상기 구동부 및 상기 표시 패널의 동작이 정지하면(off 상태), 상기 윈도우 부재들은 흡수한 열을 방출할 수 있다.
특히, 상기 방열 안료를 적용한 윈도우 부재는 상기 중심 코어의 상변이를 통하여 흡수한 열의 일부를 소모하고, 상기 상변이가 종료된 후, 나머지 열을 방출할 수 있다. 따라서, 상기 방열 안료를 적용한 상기 윈도우 부재를 구비하는 표시 장치(R1)의 최저 온도는 상기 방열 안료를 미적용한 윈도우 부재를 구비하는 표시 장치(R2)의 최저 온도보다 높을 수 있다. 또한, 상기 방열 안료를 적용한 상기 윈도우 부재를 구비하는 표시 장치(R1)의 온도 하강 속도는 상기 방열 안료를 미적용한 윈도우 부재를 구비하는 표시 장치(R1)의 온도 하강 속도보다 높을 수 있다.
이하, 도 13 및 도 14를 통하여 본 발명의 다른 실시예를 설명한다. 도 13 및 도 14에 있어서, 도 1 내지 도 12에 도시된 구성 요소와 동일한 구성 요소는 동일한 참조번호를 부여하고, 그에 대한 구체적인 설명은 생략한다. 또한, 도 13 및 도 14에서는 중복된 설명을 피하기 위하여 도 1 내지 도 12와 다른 점을 위주로 설명한다.
도 13은 본 발명의 다른 실시예에 따른 표시 장치의 윈도우 부재를 설명하기 위한 단면도이며, 도 14는 도 13의 B 영역의 확대도이다.
도 13 및 도 14를 참조하면, 윈도우 부재(400)는 광을 투과시킬 수 있는 투광 영역(AR), 상기 투광 영역(AR) 외곽의 차광 영역(NAR)으로 구분될 수 있다. 또한, 상기 차광 영역(NAR) 중 적어도 일부는 아이콘 영역(NAR-I)으로 정의될 수 있다.
또한, 상기 윈도우 부재(400)는 베이스 기판(410), 점착제층(420), 고분자 필름(430), 패턴 인쇄층(440), 증착층(450), 및 광 차단층(460)을 포함할 수 있다.
상기 베이스 기판(410)은 코너부가 라운드진 사각 형상일 수 있다. 또한, 상기 베이스 기판(410)은 고강도 투명 플라스틱 기판 또는 고강도 투명 유리 기판일 수 있다.
상기 점착제층(420)은 상기 투명 기판(410) 및 상기 고분자 필름(430) 사이에 배치되어, 상기 투명 기판(410) 및 상기 고분자 필름(430)을 합착할 수 있다. 상기 점착제층(420)은 투명 점착제를 포함할 수 있다. 상기 투명 점착제는 감압 점착제(pressure sensitive adhesive, PSA), 또는 자외선 경화 수지(UV-curable resin)일 수 있다.
상기 고분자 필름(430)은 상기 점착제층(420)의 표시 패널(100) 방향의 면 상에 배치될 수 있다. 즉, 상기 고분자 필름(430)은 상기 베이스 기판(410)의 일면을 커버할 수 있다. 상기 고분자 필름(430)은 광 투과가 가능한 물질을 포함할 수 있다. 예를 들면, 상기 고분자 필름(430)은 폴리메틸메타크릴레이트(polymethylmethacrylate; PMMA) 수지, 폴리카보네이트(ploycarbonate; PC) 수지, 및 폴리에틸렌 테레프탈레이트(Polyethylene terephthalate; PET) 수지 중 하나를 포함할 수 있으나, 본 실시예에서 이를 한정하는 것은 아니다. 예를 들어, 상기 고분자 필름(430)은 경화 후, 투광성이 확보되어 표시 장치에 적용 가능한 어떠한 재질도 가능하다.
상기 패턴 인쇄층(440)은 상기 차광 영역에서, 상기 고분자 필름(430)의 상기 표시 패널(100) 방향의 면 상에 배치될 수 있다. 또한, 상기 패턴 인쇄층(440)은 광 경화성 물질, 예를 들면, 자외선 경화성 수지를 포함할 수 있다. 또한, 상기 패턴 인쇄층(440)은 그 표면, 예를 들면, 상기 고분자 필름(430) 방향의 반대 방향 표면에 형성된 미세 패턴들을 구비할 수 있다. 상기 미세 패턴들은 입사되는 광을 산란 또는 굴절시켜 사용자에게 심미감을 줄 수 있다.
상기 증착층(450)은 상기 패턴 인쇄층(440)의 상기 표시 패널(100) 방향의 면 상에 배치될 수 있다. 또한, 상기 증착층(450)은 서로 다른 굴절률을 가지는 복수의 막들을 포함할 수 있다. 예를 들면, 상기 증착층(450)은 상기 패턴 인쇄층(440)의 상기 표시 패널(100) 방향의 면 상에 배치되고, 광 투과가 가능한 제1 막(451), 및 상기 제1 막(451)의 상기 표시 패널(100) 방향의 면 상에 배치되고, 상기 제1 막(451)의 굴절률과 다른 굴절률을 가지는 제2 막(455)을 포함할 수 있다. 여기서, 상기 제1 막(451)의 굴절률은 상기 제2 막(455)의 굴절률보다 클 수 있다. 예를 들면, 상기 제1 막(451) 및 상기 제2 막(455)은 1.3에서 2.4의 굴절률을 가지고 상기 제1 막(451) 및 상기 제2 막(455)의 굴절률 차이는 0.1 이상일 수 있다.
상기 제1 막(451) 및 상기 제2 막(455)은 SiO2 및 TiO2 중 서로 다른 물질을 포함할 수 있다. 예를 들면, 상기 제1 막(451)은 SiO2보다 굴절률이 큰 TiO2를 포함하고, 상기 제2 막(455)은 TiO2보다 굴절률이 작은 SiO2를 포함할 수 있다.
상기 증착층(450)은 상기 제1 막(451) 및 상기 제2 막(455) 사이의 굴절률 차이에 의하여 특정 파장 영역의 광을 반사시킬 수 있다. 따라서, 상기 증착층(450)은 상기 윈도우 부재(400)의 차광 영역(NAR)의 배경 색을 결정할 수 있다.
한편, 본 실시예에서는 상기 증착층(450)이 상기 제1 막(451) 및 상기 제2 막(455)을 포함하는 구조를 예로서 설명하였으나, 이에 한정되는 것은 아니다. 예를 들면, 상기 증착층(450)은 상기 제1 막(451) 및 상기 제2 막(455)을 포함하는 기본 단위체를 복수 개 구비할 수도 있다.
상기 광 차단층(460)은 블랙 수지와 같은 불투명 유기 절연물질을 포함하는 광 차단 기재(461), 및 상기 광 차단 기재(461)에 분산된 방열 안료(465)를 포함할 수 있다.
상기 광 차단 기재(461)는 블랙 수지와 같은 불투명 유기 절연 물질일 수 있다.
상기 방열 안료(465)는 잠열 물질을 포함하는 중심 코어(465a), 및 상기 중심 코어(465a)를 커버하고 상기 광 차단 기재(461)와 동일한 색상을 가지는 코어 커버층(465b)을 포함할 수 있다.
또한, 상기 방열 안료(465)는 상기 광 차단 기재(461)에 분산된 탄소 결정체 물질을 포함할 수도 있다. 상기 탄소 결정체 물질은 탄소 나노 튜브, 흑연, 및 그래핀 중 하나일 수 있다.
이상의 상세한 설명은 본 발명을 예시하고 설명하는 것이다. 또한, 전술한 내용은 본 발명의 바람직한 실시 형태를 나타내고 설명하는 것에 불과하며, 전술한 바와 같이 본 발명은 다양한 다른 조합, 변경 및 환경에서 사용할 수 있으며, 본 명세서에 개시된 발명의 개념의 범위, 저술한 개시 내용과 균등한 범위 및/또는 당업계의 기술 또는 지식의 범위 내에서 변경 또는 수정이 가능하다. 따라서, 이상의 발명의 상세한 설명은 개시된 실시 상태로 본 발명을 제한하려는 의도가 아니다. 또한, 첨부된 청구범위는 다른 실시 상태도 포함하는 것으로 해석되어야 한다.
100; 표시 패널 110; 제1 기판
120; 제2 기판 200; 하우징
300; 충격 흡수 시트 400; 윈도우 부재
410; 투명 기판 420; 광 경화성 점착제층
430; 고분자 필름 440; 패턴 인쇄층
450; 증착층 460; 광 차단층
461; 광 차단 기재 465; 방열 안료
500; 점착 시트 600; 구동부
120; 제2 기판 200; 하우징
300; 충격 흡수 시트 400; 윈도우 부재
410; 투명 기판 420; 광 경화성 점착제층
430; 고분자 필름 440; 패턴 인쇄층
450; 증착층 460; 광 차단층
461; 광 차단 기재 465; 방열 안료
500; 점착 시트 600; 구동부
Claims (20)
- 광을 투과시킬 수 있는 투광 영역, 및 상기 투광 영역에 인접하여 배치되는 차광 영역을 구비하는 베이스 기판;
상기 차광 영역에서, 상기 베이스 기판의 일면 상에 배치된 광 차단층;
상기 베이스 기판 및 상기 광 차단층 사이에 배치되고, 상기 베이스 기판의 일면을 커버하는 고분자 필름;
상기 베이스 기판 및 상기 고분자 필름 사이에 배치되는 점착제층;
상기 차광 영역에서, 상기 고분자 필름 및 상기 광 차단층 사이에 배치되는 패턴 인쇄층; 및
상기 패턴 인쇄층 및 상기 광 차단층 사이에 배치되고, 서로 다른 굴절율을 가지는 복수의 막을 가지는 증착층을 포함하고,
상기 광 차단층은
광을 차단할 수 있는 광 차단 기재; 및
상기 광 차단 기재에 분산된 방열 안료를 포함하는 윈도우 부재. - 제1 항에 있어서,
상기 방열 안료는
잠열 물질을 포함하는 중심 코어; 및
상기 중심 코어를 감싸는 코어 커버층을 포함하는 윈도우 부재. - 제2 항에 있어서,
상기 잠열 물질의 상변이 온도는 15℃ 내지 50℃인 윈도우 부재. - 제2 항에 있어서,
상기 잠열 물질은 무기 염수화물(Mn·H2O), 파라핀(CnH2n+2)계 탄화수소, 및 지방산(CH3(CH2)nCOOH) 화합물 중 하나인 윈도우 부재. - 제4 항에 있어서,
상기 무기 염수화물은 Na2SO4·10H2O, Zn(NO3)2·6H2O, CaCl2·6H2O, Na2S2O3·5H2O, Na2HPO4·12H2O, 및 Na4P2O7·10H2O 중 적어도 하나인 윈도우 부재. - 제4 항에 있어서,
상기 파라핀계 탄화수소 물질은 아이코산(Eicosane), 노나데케인(Nonadecane), 옥타데케인(Octadecane), 헤파데케인(Hepadecane), 및 헥사데케인(Hexadecane) 중 적어도 하나인 윈도우 부재. - 제4 항에 있어서,
상기 지방산 화합물은 카프릴산(Caprilic acid), 카프르산(Capric acid), 및 라우프산(Lauric acid) 중 적어도 하나인 윈도우 부재. - 제2 항에 있어서,
상기 코어 커버층은 상기 광 차단 기재와 동일한 색상을 가지는 윈도우 부재. - 제8 항에 있어서,
상기 코어 커버층은 고분자 물질을 포함하는 윈도우 부재. - 제1 항에 있어서,
상기 방열 안료의 직경은 1㎚ 내지 100㎛인 윈도우 부재. - 삭제
- 제1 항에 있어서,
상기 방열 안료는
탄소 결정체 물질을 포함하는 중심 코어; 및
상기 중심 코어를 감싸는 코어 커버층을 포함하는 윈도우 부재. - 제12 항에 있어서,
상기 탄소 결정체는 탄소 나노 튜브, 흑연, 및 그래핀 중 하나인 윈도우 부재. - 영상을 표시하는 표시 패널; 및
상기 표시 패널의 광이 출사하는 방향에 배치되는 윈도우 부재를 포함하며,
상기 윈도우 부재는
광을 투과시킬 수 있는 투광 영역, 및 상기 투광 영역에 인접하여 배치되는 차광 영역을 구비하는 베이스 기판;
광을 차단하고 색상을 가지는 광 차단 기재, 및 상기 광 차단 기재에 분산된 방열 안료를 구비하며, 상기 차광 영역에서 상기 베이스 기판의 일면 상에 배치되는 광 차단층;
상기 베이스 기판 및 상기 광 차단층 사이에 배치되고, 상기 베이스 기판의 일면을 커버하는 고분자 필름;
상기 베이스 기판 및 상기 고분자 필름 사이에 배치되는 점착제층;
상기 차광 영역에서, 상기 고분자 필름 및 상기 광 차단층 사이에 배치되는 패턴 인쇄층; 및
상기 차광 영역에서, 상기 패턴 인쇄층 및 상기 광 차단층 사이에 배치되고, 서로 다른 굴절률을 가지는 복수의 막을 가지는 증착층을 포함하는 표시 장치. - 제14 항에 있어서,
상기 방열 안료는
잠열 물질을 포함하는 중심 코어; 및
상기 중심 코어를 감싸는 코어 커버층을 포함하는 표시 장치. - 제15 항에 있어서,
상기 잠열 물질의 상변이 온도는 15℃ 내지 50℃인 표시 장치. - 제15 항에 있어서,
상기 잠열 물질은 무기 염수화물(Mn·H2O), 파라핀(CnH2n +2)계 탄화수소, 및 지방산(CH3(CH2)nCOOH) 화합물 중 하나인 표시 장치. - 제14 항에 있어서,
상기 방열 안료의 직경은 1㎚ 내지 100㎛인 표시 장치. - 삭제
- 제14 항에 있어서,
상기 방열 안료는
탄소 결정체 물질을 포함하는 중심 코어; 및
상기 중심 코어를 감싸는 코어 커버층을 포함하는 표시 장치.
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