KR20110037296A

KR20110037296A - 디스플레이장치

Info

Publication number: KR20110037296A
Application number: KR1020090094681A
Authority: KR
Inventors: 이유섭; 김종석
Original assignee: 삼성전자주식회사
Priority date: 2009-10-06
Filing date: 2009-10-06
Publication date: 2011-04-13
Also published as: US20110080708A1; US8054626B2

Abstract

개시된 디스플레이장치는 디스플레이 패널로 구성된 전면기판, 전면기판과 일정한 간격으로 이격되어, 서로 대향되게 배치되며 백라이트유닛으로 구성된 후면기판과, 후면기판에서 발생되는 열을 냉각시키는 냉각장치를 구비하며, 냉각장치는 전면기판 및 후면기판의 사이에 설치되며, 고전압에 의해 이온풍을 발생하는 액츄에이터와, 액츄에이터에 대면되게 설치되며 접지된 투명전극, 액츄에이터의 양단을 지지하는 지지부재 및 액츄에이터에 고전압을 제공하는 전원부를 구비한다.

Description

디스플레이장치{Display Apparatus}

본 발명은 이온풍을 이용하여 열을 냉각시킬 수 있는 냉각장치를 구비한 디스플레이 장치에 관한 것이다.

최근, 디스플레이 장치는 LCD(Liquid Crystal Display)와 같은 평면 디스플레이 패널이 주를 이루고 있다. 이와 같은 평면 디스플레이 패널은 종래에 길이방향의 공간을 필요로 하는 음극선을 이용한 디스플레이 장치와는 다르게 얇은 두께로 제작과 넓은 화면의 구현이 가능하다.

이러한 디스플레이장치는 가속 방출되는 전자가 형광면에 부딪히며 빛이 발생하는 원리를 이용하므로 열발생이 많다. 따라서, 디스플레이장치에서 발생되는 열을 냉각시킬 수 있는 냉각장치가 필요한데, 종래의 냉각장치는 자연대류를 이용하거나, 팬을 이용하여 송풍하는 강제대류방식을 이용하였다. 하지만, 자연대류방식은 냉각효율이 떨어지고, 강제대류방식은 팬에 의한 소음과 진동이 발생되는 문제점이 있다. 이에 따라, 종래의 냉각방식의 문제점을 해결하면서, 냉각효율이 우수한 냉각장치가 요구된다.

본 발명의 실시예들은 소음과 진동 발생이 없으면서, 패널에 국부적으로 과도하게 발생되는 열을 냉각시켜 열응력 집중에 의한 디스플레이 패널의 파손을 방지할 수 있는 디스플레이 장치를 제공한다.

본 발명의 일 측면에 따른 디스플레이장치는 디스플레이 패널로 구성된 전면기판, 전면기판과 일정한 간격으로 이격되어, 서로 대향되게 배치되며 백라이트유닛으로 구성된 후면기판과, 후면기판에서 발생되는 열을 냉각시키는 냉각장치;를 구비하며, 냉각장치는 전면기판 및 후면기판의 사이에 설치되며, 고전압에 의해 이온풍을 발생하는 액츄에이터와, 액츄에이터에 대면되게 설치되며 접지된 투명전극, 액츄에이터의 양단을 지지하는 지지부재 및 액츄에이터에 고전압을 제공하는 전원부를 구비한다.

액츄에이터는 적어도 하나의 와이어로 구성된다.

와이어의 직경은 10 ~ 200 ㎛ 이다.

투명전극은 후면기판의 상면전체에 마련된다.

투명전극은 후면기판의 상측에 형성되는 고온발생영역에 마련되며, 액츄에이터는 투명전극에 대면하도록 설치된다.

지지부재는 부도체재질로 이루어지며, 액츄에이터에 장력을 가하는 구조이다.

후면기판의 테두리를 따라 소정넓이로 형성되는 비활성영역에 마련되어, 액츄에이터에서 부가적으로 발생되는 오존을 분해하는 촉매로 이루어진 촉매부를 더 구비한다.

본 발명의 일측면에 따른 디스플레이장치는 디스플레이 패널로 구성된 전면기판, 전면기판과 일정한 간격으로 서로 대향되게 배치되며 백라이트유닛으로 구성된 후면기판과, 전면기판을 냉각시키는 냉각장치를 구비하며, 냉각장치는 전면기판 및 후면기판의 사이에 설치되며, 고전압에 의해 이온풍을 발생하는 액츄에이터와, 이온풍이 전달되며 접지된 투명전극, 액츄에이터의 양단을 지지하는 지지부재 및 액츄에이터에 고전압을 제공하는 전원부를 구비한다.

본 발명의 일측면에 따른 디스플레이 장치는 디스플레이 패널;

상기 디스플레이패널과 대향되어 상기 디스플레이 패널로 광을 조사하는 백라이트 유닛과;

상기 디스플레이 패널과 백라이트 유닛 사이에 이온풍을 발생시키는 냉각장치;를 구비하며, 상기 냉각장치는

상기 디스플레이 패널과 상기 백라이트 유닛 사이에 설치되는 적어도 하나의 와이어,

상기 백라이트 유닛과 디스플레이 패널의 상호 대향하는 두 면 중 어느 한 면에 마련되는 투명전극,

상기 와이어의 양단을 지지하는 지지부재 및

상기 와이어에 고전압을 제공하는 전원부를 구비한다.

상기 와이어와 상기 투명전극 사이에서 코로나 방전을 발생 시키기 위하여 상기 투명전극은 접지된다.

상기 투명전극은 상기 백라이트유닛의 상면 전체에 마련된다.

상기 투명전극은 상기 디스플레이 패널의 하면 전체에 마련된다.

이하, 첨부된 도면들을 참조하면서 본 발명의 바람직한 실시예를 상세히 설명하기로 한다. 그러나 아래에 예시되는 실시예는 본 발명의 범위를 한정하는 것이 아니며, 본 발명을 이 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 충분히 설명하기 위해 제공되는 것이다. 이하의 도면들에서 동일한 참조부호는 동일한 구성요소를 지칭하며, 도면상에서 각 구성요소의 크기는 설명의 명료성과 편의상 과장되어 있을 수 있다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 냉각장치를 구비한 디스플레이장치를 도시한 분리 사시도이고, 도 2는 본 발명의 다른 실시예에 따른 냉각장치를 구비한 디스플레이장치를 도시한 평면도이다.

도 1 및 도 2를 참조하면, 디스플레이장치(11)는 LCD와 같은 디스프레이 패널로 구성되는 전면기판(20)과, 전면기판(20)과 일정한 간격으로 이격되어 서로 대향되게 배치되며, 백라이트유닛(Back Light Unit)으로 구성되는 후면기판(30)과, 전면기판(20)과 후면기판(30)의 사이에 마련된 소정간격(9) 내에 설치되며, 후면기판(30)에서 발생되는 열을 이온풍을 이용하여 냉각시키는 냉각장치(40)를 구비한다. 전면기판(20)은 지지대(2)(3)에 의하여 전면프레임(1)에 고정될 수 있고, 후면기판(30)은 지지대(5)(6)에 의하여 후면프레임(4)에 고정될 수 있다. 지지대(2)(3)(5)(6)의 구조는 도 2에 한정되지 않으며, 다양한 변형예가 적용될 수 있다.

냉각장치(40)는 액츄에이터(41), 지지부재(42)(43), 투명전극(44) 및 고전원(High Voltage Power Source, 45)으로 이루어져 있으며, 이들이 폐회로를 구성한다.

액츄에이터(41)는 고전원(45)으로부터 입력되는 전압을 이용하여 이온풍을 발생하는 장치로, 코로나 방전용 에미터 전극인 복수의 와이어(41a)(41b)로 이루어질수 있다. 복수의 와이어(41a)(41b)는 전면기판(20)의 뒷면에 상측으로부터 하측으로 소정간격으로 배치될 수 있다. 복수의 와이어는(41a)(41b)는 광이 지나는 영역인 후면기판(30)의 활성영역(31)을 가로질러 배치되어 있기 때문에, 광경로를 차단하지 않기 위해서 그 직경이 10μm ~ 200μm가 되도록 구성될 수 있다.

와이어의 두께가 10μm 미만으로 너무 가늘면 신뢰성에 문제가 있으며 비용이 증가하며, 200μm 를 초과하면 광경로 차단영향이 크고 코로나방전을 위한 전계형성에 부적당하다.

상술한 직경을 가지는 와이어는 광경로 상에 있더라도 빛의 확산효과로 인해 실제 전면기판(20)상에는 그 형상이 나타나지는 않는다. 와이어는 도 1에 두 개가 개시되어 있으나, 이에 한정되는 것은 아니며 이온풍을 증가시킬 필요에 따라 어래이(array)로 배치될 수 있다. 와이어(41a)(41b)의 단면형상은 원형이 일반적이지만, 이에 한정되는 것은 아니며 삼각형 또는 톱니형상등 다양한 변용례를 적용할 수 있다.

와이어(41a)(41b)는 후면기판(30)의 상측부에 대면하도록 형성되어 있는데, 이는 디스플레이장치 구동 시 후면기판(30)의 온도를 측정해 보면 하측부보다는 상 측부의 온도가 더 높아 후면기판(30)의 전체에 걸친 온도편차가 크게 나타나기 때문이다. 이처럼 후면기판(30)의 상하측부의 온도편차가 크면 온도불균일로 인하여 후면기판(30)에 열응력이 집중되어 파손될 위험이 있기 때문에, 이러한 현상을 방지하기 위하여 후면기판(30)의 상측부를 이온풍을 이용하여 냉각시킴으로써 하면기판(30)의 온도분포를 균일하게 한다.

지지부재(42)(43)는 와이어(41a)(41b)의 양단을 지지하면서 장력을 가하는 역할을 한다. 지지부재(42)(43)는 도 1에 도시된 바와 같이 전면기판(20)의 후면에 설치될 수 있으며, 도 2에 도시된 바와 같이 전면프레임(1)에 마련된 지지대(2)(3)에 설치될 수 있다. 지지부재(42)(43)는 플라스틱과 같은 부도체 재질로 이루어 질 수 있다. 지지부재(42)(43)를 전면기판(20)이나 지지대(2)(3)에 부착시키는 방법은 공지된 다양한 방법들이 적용될 수 있으며, 본원에 도시된 것에 한정되지는 않는다.

투명전극(44)은 후면기판(30)으로부터 출사되는 광 경로를 차단하지 않으면서 광손실을 최소화하면서 전계가 형성되도록 하기 위해서, 투명하면서도 전기가 통하는 재질인 ITO(Indium Tin Oxide: 인-주석 산화물)로 이루어 질 수 있다. 투명전극(44)은 도 1에 도시된 바와 같이 광이 지나가는 활성영역(31)과, 광이 지나가지 않는 비활성영역(32)을 포함하는 후면기판(30)의 상측면 전체에 마련될 수 있다. 투명전극(44)은 고전원(45)과의 폐회로를 구성하기 위하여 접지될 수 있다.

고전원(45)은 액츄에이터(41)와 투명전극(44)에 연결되며, 액츄에이터(41)에 고전압을 인가한다. 고전원(45)으로부터 수 KV의 고전압이 액츄에이터(41)에 가해 지면 액츄에이터(41)에서 양의 코로나 방전(Positive Corona Discharge)이 발생하고, 극성을 바꾸면 음의 코로나 방전(Negative Corona Discharge)이 발생할 수 있다.

상술한 바와 같이 구성되는 냉각장치가 이온풍을 발생하는 원리를 설명한다.

도 1과 2를 함께 참조하면, 투명전극(44)이 접지되고, 와이어(41a)(41b)에 고전압이 공급되면, 와이어(41a)(41b)에 높은 강도의 전기장이 형성되며, 이 전기장의 전위차가 특정치를 넘는 경우에는 와이어(41a)(41b)의 주위에 코로나 방전영역이 형성된다. 이 코로나 방전영역 내의 전자는 빠른 속도로 가속되어 공기분자들과 충돌하여 공기분자들을 양이온과 전자로 분리시킨다. 이러한 과정을 통하여, 와이어(41a)(41b)의 주위에는 코로나방전이라는 양이온과 전자의 빽빽한 구름이 형성된다. 이때, 와이어(41a)(41b)가 음극이면 코로나 방전영역내의 양이온은 와이어(41a)(41b)로 이동흡수되고, 전자가 와이어(41a)(41b)로부터 멀어지면서 이온풍(ion wind, 10)이 생성되어 투명전극(44)쪽으로 이동하게 된다. 이러한 이온풍(10)에 의한 강제대류를 통하여 후면기판(30)을 방열시키는 것이다. 와이어(41a)(41b)가 양극이면 음극의 경우와는 반대로 양이온이 이동되면서 이온풍이 발생된다.

도 2에 도시된 바와 같이 전면기판(20)과 후면기판(30)의 사이에는 소정넓이의 공간(9)이 형성되어 있으며, 그 양측에는 외부와 통할 수 있도록 유입구(7)와 유출구(8)가 형성될 수 있다. 따라서, 외부공기가 유입구(7)를 통하여 공간(9)으로 유입되고 유출구(8)를 통하여 외부로 유출되는 자연대류가 이루어질 수 있다. 이처 럼 이온풍에 의한 강제대류뿐만 아니라 자연대류가 함께 이루어짐으로 인하여 보다 효율적인 냉각이 이루어 질 수 있다. 도면에 도시되지는 않았지만, 유입구(7)와 유출구(8)에는 먼지등의 이물질이 공간(9) 내로 유입되지 못하도록 필터가 설치될 수 있다.

코로나방전은 음의 코로나 방전이든 양의 코로나 방전이든 부산물로 오존(O₃)이 발생된다. 음의 코로나 방전일 경우 양의 코로나 방전보다 오존의 발생농도가 증가하므로 양의 코로나방전이 유리할 수 있지만, 반드시에 이에 한정되는 것은 아니다.

이처럼 음의 코로나 방전 또는 양의 코로나 방전의 부산물인 유해한 오존(O₃)을 효과적으로 분해시키기 위하여, Mn산화물, Pd화합물 또는 금속Pd와 같은 촉매를 사용할 수 있다. 도 1에 도시된 바와 같이, 촉매부(50)는 후면기판(30)의 비활성영역(32)에 형성되어 있을 수 있으며, 도 2에 도시된 바와 같이, 후면프레임(4)의 지지대(5)(6)의 양측면에 형성될 수 있다.

도 3은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 냉각장치를 구비한 디스플레이장치를 도시한 분리사시도이다.

도 3을 참조하면, 디스플레이장치의 기본적인 구성은 도 1에 도시된 구성과 동일하다. 다만, 투명전극(44)이 후면기판(30)의 상측부에만 형성되어 있다. 투명전극(44)은 적층하는 방법으로 형성되므로 공정효율을 고려하여 후면기판(30)의 상측부에 형성될 수 있다.

도 4는 본 발명의 또 다른 실시에에 따른 냉각장치를 구비한 디스플레이장치를 도시한 분리사시도이다.

도 4를 참조하면, 디스플레이장치(14)는 LCD패널(Liquid Cristal Display Panel)로 이루어진 전면기판(120)과, 전면기판(120)과 일정간격(도2의 9)으로 이격되어 있으며 BLU(Back Light Unit)으로 이루어진 후면기판(130)과, 냉각장치(140)를 구비한다.

냉각장치(140)는 지지부재(142)(143)에 의해 양단이 지지되어 후면기판(130)의 상측에 고정되어 있는 복수의 와이어로 이루어진 액츄에이터(141)와, 전면기판(120)의 하측면 전체에 마련되어 있으며 접지되어 있는 투명전극(144)과, 투명전극(144)과 액츄에이터(141)에 연결되며 액츄에이터(141)에 고전압을 인가하는 고전원(145)을 구비한다. 후면기판(130)의 활성영역(131)주위를 감싸도록 마련되어 광이 통과하지 않는 비활성영역(132)에는 이온풍발생 시 부가적으로 생기는 오존을 제거하기 위한 촉매부(150)가 형성되어 있다.

이러한 냉각장치는 도 1 내지 3에 도시된 실시예와는 다르게, 전면기판(120)을 냉각시키기 위하여, 액츄에이터(141)는 후면기판(130)의 상측부에 마련되어 있고 투명전극(144)은 전면기판(120)의 하측면에 마련되어 있다. 이는 디스플레이장치가 야외에 설치되어 구동되는 경우에 전면기판(120)이 태양열 등에 의해 가열되어 뜨거워지는 LCD로 이루어진 전면기판(120)을 냉각시키기 위한 구성이다.

냉각장치(140)의 동작원리는 도 1에 도시된 것과 동일하므로 이에 대한 설명은 생략한다.

상술한 본 발명인 디스플레이장치는 이해를 돕기 위하여 도면에 도시된 실시예를 참고로 설명되었으나, 이는 예시적인 것에 불과하며, 당해 분야에서 통상적 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 타 실시예가 가능하다는 점을 이해할 것이다. 따라서, 본 발명의 진정한 기술적 보호 범위는 첨부된 특허청구범위에 의해 정해져야 할 것이다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 냉각장치를 구비한 디스플레이장치를 도시한 분리 사시도.

도 2는 본 발명의 다른 실시예에 따른 냉각장치를 구비한 디스플레이장치를 도시한 평면도.

도 3은 도 3은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 냉각장치를 구비한 디스플레이장치를 도시한 분리사시도.

도 4는 본 발명의 또 다른 실시에에 따른 냉각장치를 구비한 디스플레이장치를 도시한 분리사시도.

<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명>

1...전면프레임 2,3,5,6...지지대

4 ...후면프레임 7...유입구

8...유출구 9...공간

10...이온풍 11,12,13,14...디스플레이장치

20,120...전면기판 30,130...후면기판

31,131...활성영역 32,132...비활성영역

40,140...냉각장치 41,141...액츄에이터

41a,41b...와이어 42,43,142,143...지지부재

44,144...투명전극 45,145...고전원

50,150...촉매부

Claims

디스플레이 패널로 구성된 전면기판;

상기 전면기판과 일정한 간격으로 이격되어, 서로 대향되게 배치되며 백라이트유닛으로 구성된 후면기판;과

상기 후면기판에서 발생되는 열을 냉각시키는 냉각장치;를 구비하며,

상기 냉각장치는

상기 전면기판 및 후면기판의 사이에 설치되며, 고전압에 의해 이온풍을 발생하는 액츄에이터와, 상기 액츄에이터에 대면되게 설치되며 접지된 투명전극,

상기 액츄에이터의 양단을 지지하는 지지부재 및

상기 액츄에이터에 고전압을 제공하는 전원부를 구비하는 디스플레이 장치.
제 1항에 있어서,

상기 액츄에이터는 적어도 하나의 와이어로 구성되는 디스플레이 장치.
제 2항에 있어서,

상기 와이어의 직경은 10 ~ 200 ㎛ 인 디스플레이 장치.
제 1항에 있어서,

상기 투명전극은 상기 후면기판의 상면전체에 마련되는 디스플레이 장치.
제 1항에 있어서,

상기 투명전극은 상기 후면기판의 상측에 형성되는 고온발생영역에 마련되며, 상기 액츄에이터는 상기 투명전극에 대면하도록 설치되는 디스플레이 장치.
제 1항에 있어서,

상기 지지부재는 부도체재질로 이루어지며, 상기 액츄에이터에 장력을 가하는 구조인 디스플레이 장치.
제 1항에 있어서,

상기 후면기판의 테두리를 따라 소정넓이로 형성되는 비활성영역에 마련되어, 상기 액츄에이터에서 부가적으로 발생되는 오존을 분해하는 촉매로 이루어진 촉매부를 더 구비하는 디스플레이 장치.
디스플레이 패널로 구성된 전면기판;

상기 전면기판과 일정한 간격으로 서로 대향되게 배치되며 백라이트유닛으로 구성된 후면기판;과

상기 전면기판을 냉각시키는 냉각장치;를 구비하며,

상기 냉각장치는

상기 전면기판 및 후면기판의 사이에 설치되며, 고전압에 의해 이온풍을 발 생하는 액츄에이터와, 이온풍이 전달되며 접지된 투명전극,

상기 액츄에이터의 양단을 지지하는 지지부재 및

상기 액츄에이터에 고전압을 제공하는 전원부를 구비하는 디스플레이 장치.
제 8항에 있어서,

상기 투명전극은 상기 전면기판의 후측면 전체에 마련되는 디스플레이 장치.
제 8항에 있어서,

상기 액츄에이터는 적어도 하나의 와이어로 구성되는 디스플레이 장치.
제 10항에 있어서,

상기 와이어의 직경은 10 ~ 200 ㎛ 인 디스플레이 장치.
제 8항에 있어서,

상기 지지부재는 부도체재질로 이루어지며, 상기 액츄에이터에 장력을 가할 수 있는 구조인 디스플레이 장치.
제 8항에 있어서,

상기 후면기판의 테두리를 따라 소정넓이로 형성되는 비활성영역에 마련되어, 상기 액츄에이터에서 부가적으로 발생되는 오존을 분해하는 촉매로 이루어진 촉매부를 더 구비하는 디스플레이 장치.
디스플레이 패널;

상기 디스플레이패널과 대향되어 상기 디스플레이 패널로 광을 조사하는 백라이트 유닛과;

상기 디스플레이 패널과 백라이트 유닛 사이에 이온풍을 발생시키는 냉각장치;를 구비하며,

상기 냉각장치는

상기 디스플레이 패널과 상기 백라이트 유닛 사이에 설치되는 적어도 하나의 와이어,

상기 백라이트 유닛과 디스플레이 패널의 상호 대향하는 두 면 중 어느 한 면에 마련되는 투명전극,

상기 와이어의 양단을 지지하는 지지부재 및

상기 와이어에 고전압을 제공하는 전원부를 구비하는 디스플레이 장치.
제 14항에 있어서,

상기 와이어와 상기 투명전극 사이에서 코로나 방전을 발생 시키기 위하여 상기 투명전극은 접지되는 디스플레이 장치.
제 14항에 있어서,

상기 투명전극은 상기 백라이트유닛의 상면 전체에 마련되는 디스플레이 장치.
제 14항에 있어서,

상기 투명전극은 상기 디스플레이 패널의 하면 전체에 마련되는 디스플레이 장치.