KR20120122076A

KR20120122076A - 광열디스플레이

Info

Publication number: KR20120122076A
Application number: KR1020110040049A
Authority: KR
Inventors: 이효제
Original assignee: 이효제
Priority date: 2011-04-28
Filing date: 2011-04-28
Publication date: 2012-11-07
Also published as: KR101225900B1

Abstract

본 발명 광열디스플레이는 조사되는 광원의 점멸과 광원의 광도 또는 광원의 발열 가변에 따라 패턴이 1차 변화되는 발광디스플레이부; 상기 광원으로 구성된 복수의 발광수단이 서로 독립 또는 중첩 배치되어 상기 복수의 발광수단이 시간 간격을 두고 순차적으로 빛을 발생시켜 상기 발광디스플레이부의 색광을 가변시키는 발광부와; 온도변색 시온안료가 도포되어 가변 온도에 따라 패턴이 2차 변화되는 발열디스플레이부; 상기 발열디스플레이부 하측에 전기전도성 물질이 도포된 복수의 발열수단이 서로 독립 또는 중첩 배치되어 구비되어 상기 복수의 발열수단이 시간 간격을 두고 순차적으로 열을 발생시켜 상기 발열디스플레이부의 패턴을 가변시키는 발열부; 외부로부터 입력되는 신호에 동기되어 상기 발열부의 열 발생과 상기 발광부의 빛 발생을 제어하는 제어부; 및 상기 발열디스플레이부와 상기 발광디스플레이부를 일면 또는 양면에 수용 조합되어 전체의 패턴변화가 구현되는 디스플레이부를 포함하여 구성되고, 상기 제어부로 입력되는 신호에 대응하여 서로 독립하여 상기 발열부의 발열과 상기 발광부의 발광을 가변시켜 상기 발열디스플레이부와 상기 발광디스플레이부의 패턴이 변화하여, 추운 겨울철 실내외에서 안정적으로 온열을 제공하는 난방기능과 함께 다양한 시각적 이미지의 동적 구현으로 심미적 디스플레이 기능을 복합적으로 수행함으로써 난방장치의 사계절 이용을 확대하는 등의 장점이 있다.

Description

광열디스플레이{Heat And Light Emitting Display}

본 발명은 광열디스플레이에 관한 것으로서, 보다 구체적으로는 면상발열체를 이용하여 안정적으로 공기를 가열하여 대류시키는 난방기능, 다양한 발광수단을 이용하여 특정의 장소를 밝게 하는 조명기능, 그리고 발열과 발광 변화에 따라 패턴이 다르게 표현되어 동적인 시각정보를 제공하는 디스플레이 기능이 적용 가능한 광고판, 게시판, 액자, 칸막이, 벽지, 장판, 병풍, 롤스크린, 빔프로젝터 스크린, 벽천분수, 가구, 인테리어 조명 등과 같이 사계절 및 주야간 사용상 편의에 따라 난방과 조명, 그리고 심미적 디스플레이 기능을 선택적 또는 복합적으로 구현하는 광열디스플레이에 관한 것이다.

원적외선을 방사하여 화상이나 화재의 위험없이 쾌적하고 안정적인 복사난방이 가능한 면상발열체가 최근 크게 각광을 받으며, 면상발열체의 발열기능을 이용한 개발과 응용이 활발하게 진행되고 있다.

특히 최근에는 이러한 면상발열체를 이용하여 그림이나 사진을 부착 또는 인쇄하고 이를 액자(족자)나 파티션 형태로 제작한 난방기능과 시각적 장식물 내지 광고판로서의 역할을 겸비한 면상발열 장치(등록특허 제10-0767753호, 등록실용 제20-0340049, 등록실용 제20-0352236, 등록특허 제10-0767753, 등록특허 제10-0997529)가 제안되고 있다.

그러나 이러한 난방기능과 시각적 장식물로서의 역할을 겸비한 면상발열 장치는 종래의 면상발열체를 두꺼운 프레임(액자틀) 속에 구비된 평면형 고정식 액자형태로 제공함에 따라 난방장치를 사용하지 않는 여름철의 경우, 정적 이미지를 구현한 단순한 액자 이상의 인테리어 효과를 기대하기 어려워 공간적 계절적 사용성이 크게 제한된다.

이에 따라 발열 온도변화에 따라 시각적 후각적으로 인지할 수 있는 변색 및 발광과 발향기능을 겸비한 면상발열 액자(공개특허 제10-2010-0077606)가 제시된바 있으나, 이 역시 종래의 단순한 면상발열체를 이용한 단순 변색과 단순 발광 및 발향기능 제공으로 동적 이미지와 시각적 이미지 구현에는 한계가 있다.

또한 종래의 면상발열체의 발열을 이용한 1차의 패턴변화에 이어 일부 발광수단을 접목하여 2차의 패턴변화를 유도하는 경우에도 이는 시각적 이미지를 보조 구현하는 일면의 단순 간접조명에 그치고, 면상 패턴변화와 발광수단의 조명이 합성된 심미적이면서 역동적인 3차 패턴변화는 불가능하다.

본 발명은 이와 같은 종래의 문제점을 해결하기 위한 것으로, 본 발명의 목적은 복수의 발광수단과 발열수단을 서로 독립 또는 중첩 배치하여 상기 복수의 발광수단과 발열수단이 시간 간격을 두고 순차적으로 빛과 열을 발생시켜 상기 복수의 발광수단과 발열수단에 대응한 단위화소 영역의 패턴변화를 합성하여 3차의 패턴변화를 도출함으로써, 보다 안정적이고 정밀한 발열기능과 심미적이면서도 역동적인 다양한 동적 이미지 변화를 구현하여 시각기능이 우수한 광열디스플레이를 제공하는데 있다.

본 발명의 다른 목적은 외부로부터 입력되는 감지신호에 의해 발열수단과 발광수단을 제어함으로써 에너지 낭비를 개선하고, 기술적 경제적 이용가치를 높이기 위하여 발광수단과 발열수단의 제작과정과 두께를 최소화하면서 보다 섬세한 패턴변화가 가능하게 함으로써 다양한 분야에 적용 가능한 광열디스플레이를 제공하는데 있다.

상기의 목적을 달성하기 위하여, 본 발명은 조사되는 광원의 점멸과 광원의 광도 또는 광원의 발열 가변에 따라 패턴이 1차 변화되는 발광디스플레이부; 상기 광원으로 구성된 복수의 발광수단이 서로 독립 또는 중첩 배치되어 상기 복수의 발광수단이 시간 간격을 두고 순차적으로 빛을 발생시켜 상기 발광디스플레이부의 색광을 가변시키는 발광부와; 온도변색 시온안료가 도포되어 가변 온도에 따라 패턴이 2차 변화되는 발열디스플레이부; 상기 발열디스플레이부 하측에 전기전도성 물질이 도포된 복수의 발열수단이 서로 독립 또는 중첩 배치되어 구비되어 상기 복수의 발열수단이 시간 간격을 두고 순차적으로 열을 발생시켜 상기 발열디스플레이부의 패턴을 가변시키는 발열부; 외부로부터 입력되는 신호에 동기되어 상기 발열부의 열 발생과 상기 발광부의 빛 발생을 제어하는 제어부; 및 상기 발열디스플레이부와 상기 발광디스플레이부를 일면 또는 양면에 수용 조합되어 전체의 패턴변화가 구현되는 디스플레이부를 포함하여 구성되고, 상기 제어부로 입력되는 신호에 대응하여 서로 독립하여 상기 발열부의 발열과 상기 발광부의 발광을 가변시켜 상기 발열디스플레이부와 상기 발광디스플레이부의 패턴이 변화하는 것을 특징으로 하는 광열디스플레이를 제시한다.

상기의 다른 목적을 달성하기 위하여, 상기 발열디스플레이부 또는 상기 디스플레이부를 직접 조사하는 복수의 제2 발광수단을 포함하고, 상기 제어부는 빛감지, 동작감지, 온도감지 등의 센서신호를 인가하는 센서부; 충전지의 전원을 인가하는 충전입력부; 외부로부터 데이터와 신호를 송수신하는 통신부; 및 상기 복수의 발열수단과 발광수단 및 상기 제2 발광수단에 각각 연결되어, 서로 독립하여 시간 간격을 두고 순차적으로 전압을 공급하는 복수의 릴레이들을 더 포함하여 구성되고, 상기 제어부는 상기 센서부로부터 입력되는 감지신호의 종류와 상기 통신부로부터 입력되는 데이터 신호에 동기되어 상기 복수의 발열수단과 발광수단 및 상기 제2 발광수단을 가변 발열 및 발광하도록 제어하되, 상기 충전입력부에서 인가되는 충전지 입력전압을 상기 복수의 발열수단과 발광수단에 우선 공급하고, 상기 충전지 입력전압이 기준전압에 미달하는 경우에는 일반 220V 정격 입력 전압을 인가하여 상기 복수의 발열수단과 상기 복수의 발광수단에 공급하도록 제어하는 것을 특징으로 하는 광열디스플레이를 제시한다.

상기의 또 다른 목적을 달성하기 위하여, 상기 전기전도성 물질이 마이크로 캡슐화한 온도변색 시온안료와 일정비율 혼합하여 구성되고, 상기 복수의 발광수단 및 제2 발광수단은 LED, EL시트, 광섬유 등 다양한 광원의 혼합으로 이루어진 군에서 선택되고, 상기 EL시트는 상기 EL시트와 상기 발열부가 일체로 구성하되, 상기 EL시트 형광층은 마이크로 캡슐화한 시온안료와 나노입자 크기의 네오디뮴을 혼합 첨가하여 구비되는 것을 특징으로 하는 광열디스플레이를 제시한다.

본 발명의 실시예에 따른 광열디스플레이는 다양한 광원에서 선택되는 복수의 발광수단과 전기전도성 물질이 일정 선폭의 격자무늬 형태의 발열라인으로 연결 도포된 복수의 발열수단을 서로 독립 또는 중첩 배치하고, 외부로부터 입력되는 감지신호에 의해 상기 복수의 발열수단과 발광수단이 시간 간격을 두고 순차적으로 빛과 열을 발생시켜 상기 복수의 발광수단과 발열수단에 대응한 단위화소 영역의 패턴변화를 합성하여 심미적인 3차의 패턴변화를 도출함으로써, 사계절 주야간 다양한 분야에 적용 가능하며 에너지의 친환경 이용과 동시에 기술적 경제적 이용가치를 높이고 보다 안정적이고 정밀한 발열기능과 섬세하면서도 역동적인 다양한 동적 이미지 변화를 구현하는 난방장치 이용의 사용자 선택을 확대하는 등의 장점이 있다.

도 1은 본 발명에 따른 광열디스플레이의 구성에 대한 실시예를 나타내는 블록도이다.
도 2는 종래의 광원을 이용한 디스플레이 단위화소영역의 색상변화를 나타내는 도면이다.
도 3은 본 발명의 일실시예에 따른 시온안료가 도포된 광원을 이용한 발광디스플레이부 단위화소영역의 색상변화를 나타내는 도면이다.
도 4는 본 발명의 일실시예에 따른 광원과 발열디스플레이부를 이용한 단위화소영역의 색상변화를 나타내는 도면이다.
도 5는 본 발명의 일실시예에 따른 광섬유를 이용한 발광디스플레이부의 전극 구성에 대한 일실시예를 나타내는 분해 사시도이다.
도 6은 본 발명의 일실시예에 따른 발열부의 전극 구성에 대한 일실시예를 나타내는 평면도이다.
도 7은 본 발명의 일실시예에 따른 디스플레이부의 구성을 나타내는 단면도이다.
도 8은 본 발명의 일실시예에 따른 제어부의 구성을 나타내는 블록도이다.
도 9는 본 발명의 일실시예에 따른 발광디스플레이부와 발열디스플레이부의 패턴변화를 개략적으로 나타내는 도면이다.
도 10은 본 발명의 또 다른 일실시예에 따른 발광디스플레이부와 발열디스플레이부의 패턴변화를 개략적으로 나타내는 도면이다.
도 11은 본 발명의 일실시예에 따른 광열디스플레이의 구성을 나타내는 사시도이다.
도 12는 본 발명의 또 다른 일실시예에 따른 광열디스플레이의 구성을 나타내는 사시도이다.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 따른 광열디스플레이에 관하여 상세히 설명한다.

우선, 본 명세서 및 청구항에서 사용되고 있는 바와 같이, "광원", "빛", "색광", "색", "화소", "색상", "패턴" 등과 같은 용어는 통상적인 사물의 시각적인 인지변화에 영향을 미치는 "패턴"이라는 용어로 해석될 수 있으며, 일반적인 해석에 국한되는 것으로 간주되는 것은 아니다.

예를 들어, 본 발명의 일실시예에 따른 백열전구나 할로겐 램프의 "빛"은 "광원"이라는 발광수단으로 해석될 수 있으며, 상기 발광수단의 점멸로 표면에 나타나는 "색광" 변화는 발광디스플레이부에 있어서 단위화소 영역의 "패턴" 변화로 해석될 수 있다. 또한 첨부된 도면에 다양한 패턴변화가 도시되어 있는데, 이는 본 발명의 보다 전반적인 이해를 돕기 위해서 개략적으로 도시한 것임을 참고하여야 한다.

그리고 다른 특정사항들에 대한 설명이 없어도 상기 발광수단에서 발생되는 "열"은 본 발명에서 일실시예로 실시되는 발열수단의 "열"로 이해될 수 있음은 이 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게는 자명하다할 것이다.

또한, 본 발명을 설명함에 있어서, 관련된 공지 기능 혹은 구성에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우, 그 상세한 설명을 생략한다.

한편, 본 명세서의 부호와 명칭은 첨부된 각각의 도면에 중복되어 참조되나, 각 부호와 명칭에 대응되는 그림이 다른 도면에 도시된 그림의 형태와 반드시 일치하는 것은 아님을 이해하여야 한다.

도 1은 본 발명에 따른 광열디스플레이 구성에 대한 실시예를 블록도로 도시한 것으로, 도시된 광열디스플레이는 제어부(100), 발광부(200), 발광디스플레이부(300), 발열부(400), 발열디스플레이부(500) 및 디스플레이부(600)를 포함할 수 있다.

제어부(100)는 외부로부터 입력되는 신호에 동기되어 발광부(200)와 발열부(400)의 빛 발생과 열 발생을 제어할 수 있다.

제어부(100)로부터 입력되는 제어 신호에 따라 발광부(200)가 빛을 발생시켜 발광디스플레이부(300)의 색광을 변화시키고, 발열부(400)는 열을 발생시켜 발열디스플레이부(500)의 온도가 변화될 수 있다.

상기 발광디스플레이부(300)와 발열디스플레이부(500)가 조합되어 디스플레이부(600)가 형성되며, 이때 표현수단인 상기 발광디스플레이부(300), 발열디스플레이부(500) 및 디스플레이부(600) 군 가운데 선택된 적어도 어느 하나의 단위화소 영역에 미리 설정된 임계 온도를 기준으로 색이 변화하는 온도변색 시온안료가 구성될 수 있다.

예를 들어, 발열디스플레이부(500)에 임계 온도를 기준으로 색상이 변화하는 시온안료가 적용될 수 있으며, 발열부(400)의 열 발생에 대응하여 발열디스플레이부(500)의 온도가 변화하고 이에 따라 상기 발열디스플레이부(500)에 도포된 특정 색이나 문양, 문자, 숫자 등의 패턴이 나타나거나 사라지도록 변화될 수 있다.

이때, 상기 발열디스플레이부(500)는 온도변색 시온안료가 도포된 다수의 인쇄기저층, 예컨대 발열온도 이상의 내열성능을 가지는 PET 등의 투명필름지에 시온안료가 도포된 다수의 레이어 층을 구성하여 형성될 수도 있다.

시온안료는 일정한 온도범위를 기준으로 기준 온도 초과시 무색에서 유색 또는 유색에서 다른 유색이나 무색으로 색이 변화하는 특수안료로 일반적인 온도범위는 -15도 내지 70도까지 제작이 가능하며, 온도 차이가 있는 2가지 이상의 시온안료의 조합으로 3색 변환도 가능하다.

예를 들어, 온도편차를 많이 두어 20도 시온안료, 30도 시온안료, 40도의 시온 안료를 조합하여 온도 25도에서 색상이 변했다가 35도에서 다른 색상으로, 또 온도가 45도 이상 올라갔을 때 또 다른 색상으로 변하게 만들 수 있다.

본 발명의 일실시예에 따른 광열디스플레이에 있어서는 면상발열체에 의한 적정 난방온도 0도 내지 60도를 기준으로 하여, 시온안료 온도범위는 -15도 내지 60도까지 설정하는 것이 바람직하다.

이때 제어부(100)로부터 입력되는 제어 신호에 따라 서로 독립하여 발광부(200)는 빛을 발생시켜 발광디스플레이부(300)의 색광을 1차 변화시키고, 발열부(400)는 열을 발생시켜 발열디스플레이부(500)의 시온안료의 색상을 2차 변화시킬 수 있다.

또한 제어부(100)는 외부로부터 입력되는 신호에 동기되어 상기 발광디스플레이부(300)의 색광을 상기 발열디스플레이부(500)의 색상에 투과 합성시켜 3차의 색상변화를 도출할 수 있으며, 상기 1차, 2차 및 3차의 색상변화를 조합하여 전체적인 디스플레이부(600)의 패턴변화를 구현할 수 있다.

상기한 발광디스플레이부(300), 발열디스플레이부(500) 및 디스플레이부(600)의 패턴변화는 제어부(100)로 입력되는 신호에 동기되어 변화되는 것이 바람직하며, 제어부(100)로 입력되는 신호는 광열디스플레이의 외부로부터 입력되는 신호이거나 광열디스플레이의 내부에서 발생하는 신호일 수 있다.

예를 들어, 상기 제어부(100)로 입력되는 신호는 온도감지 센서에 동기한 광열디스플레이의 파워 온/오프 정보와 같이 미리 설정된 광열디스플레이의 내부에서 자동 발생하는 신호이거나, 리모컨 같은 사용자 입력 수단을 통한 사용자로부터 입력된 신호이거나 또는 PC 등과 같이 광열디스플레이의 외부장치로부터 입력되는 영상 또는 음성 신호일 수 있다.

한편, 상기 디스플레이부(600)의 면적범위는 상기 발광디스플레이부(300)와 상기 발열디스플레이부(500)가 서로 합체 조합된 순수면적과 함께, 상기 순수면적에서 패턴변화나 패턴이 없는 공백 또는 여백으로 형성된 여백면적과 다수의 광원으로 구성된 발광수단으로부터 상기 순수면적과 여백면적에 조사되는 조도의 시각적 인지면적도 상기 디스플레이부(600)의 면적범위에 포함할 수 있다.

또한, 백열전구 등과 같은 발광수단이 발하는 빛, 즉 필라멘트에서 발하는 광원은 상기 발광부(200)로 분류되며, 상기 발광부(200)와 일체로 구성되는 유색의 유리구는 발광디스플레이부(300)로 분류될 수 있다.

도 2는 종래의 광원을 이용한 디스플레이 단위화소영역의 색상변화를 나타내는 상태도를 도시한 것으로 빛의 삼원색으로 대변되는 빨강색 광원(211), 초록색 광원(212), 파랑색 광원(213)을 이용하여 단위화소 영역의 색상변화를 구현할 수 있다.

상기의 삼원색이 합성되어 단위화소영역의 색상변화를 나타내는 종래의 일반적인 색상변화 방식에 따르면 빨강색 광원(211)과 초록색 광원(212)을 합성하여 단위화소 영역에 노랑색(214)의 색상을 표현할 수 있으며, 합성된 노랑색 광원(215)과 빨강색 광원(211)을 합성하여 주황색(216)의 색상을 나타낼 수 있다.

이와 같이 종래의 방식에서 주황색으로의 색상변화는 적어도 2단계의 색상변화 과정이 필요하다.

도 3은 본 발명의 일실시예에 따른 시온안료가 도포된 광원을 이용한 발광디스플레이부 단위화소영역의 색상변화를 나타내는 상태도를 도시한 것으로, 상기 광원은 온도변색 시온안료가 도포된 백열전구나 할로겐 램프 및 빛의 세기를 조절할 수 있는 조광기(미도시)를 포함할 수 있다.

이때, 상기 조광기(미도시)는 제어부(100)에 포함되어 구성될 수 있다.

도 3에 따르면 임계온도를 기준으로 색상이 변화하는 시온안료가 유리구 표면에 도포된 흰색 백열전구(221)와 상기 전구의 빛의 세기와 표면 온도를 조광기로 조절하여 다양한 색광의 광원(222, 223, 224, 225, 226)을 구현할 수 있다.

또한, 상기의 방식으로 구현된 색광을 발열디스플레이부(500) 단위화소 영역에 미리 도포된 색상에 투과하여 1단계의 구동만으로 종래의 방식에서 구현할 수 없는 섬세한 색상변화를 도출할 수 있다.

예를 들어, 빨강색 광원(223)을 발열디스플레이부(500) 단위화소 영역에 미리 도포된 초록색 색상(227)에 투과시켜 노랑색 색상(228)을 구현할 수 있으며, 노랑색 색상(231)에 직접 투과시켜 주황색 색상(232)을 도출할 수도 있다.

또한, 흰색 백열전구(221)의 광원을 발열디스플레이부(500) 단위화소 영역에 미리 도포된 주황색 색상(233)에 투과시켜서 주황색 색상(232)을 직접 도출할 수 있으며, 펄마이카안료가 도포된 색상(234)에 투과시켜 종래의 방식에서는 도출할 수 없는 심미적인 펄색상(235)을 구현할 수도 있다.

도 4는 본 발명의 일실시예에 따른 광원과 발열디스플레이부를 이용한 단위화소영역의 색상변화를 나타내는 상태도를 도시한 것으로, 도시한 바와 같이 본 발명의 일실시예에 따른 상기 광원에는 백열전구나 할로겐 램프 등의 일반전구(241)와 LED(243) 및 광섬유(250)가 포함될 수 있으며, 상기 광원의 색광이 투과되는 일정영역의 단위화소 영역(242, 244, 249, 253)에 3색변화의 시온안료가 도포된 발열디스플레이부(500)가 포함될 수 있다.

도 4에 따르면, 일반전구(241)의 빨강색 색광이 발열디스플레이부(500) 일정영역의 단위화소 영역(242)을 투과하되, 상기 발열디스플레이부(500) 일정영역의 단위화소 영역(242)은 3색변화가 가능한 시온안료가 도포되어 발열부(400)의 열 발생에 대응하여 임계온도를 기준으로 상기 발열디스플레이부(500)의 단위화소 영역(242)의 색상이 순차적으로 변화하고 상기 변화한 색상에 상기 일반전구(241)의 빨강색 색광이 투과되어 다양한 색상변화를 구현할 수 있다.

같은 방법으로 LED(243)의 초록색 색광이 발열디스플레이부(500) 일정영역의 단위화소 영역(244)을 투과하여 다양한 색상변화를 도출할 수 있다.

이때, 상기 일반전구(241)의 유리구 표면에 온도변색 시온안료가 도포되는 경우, 조광기(미도시) 또는 제어부(100)의 제어를 통해 더욱 다양한 색상변화를 구현할 수 있다.

한편, 도 4에 도시된 광섬유(250)에 광을 입사시키는 광원(245, 251)은 LED(245) 또는 레이저(미도시)일 수 있으며, 상기 광원(245)을 광섬유 어레이 일단(246)에 인가하여 광섬유 종단(248)으로 입사시켜 상기의 방법으로 발열디스플레이부(500) 일정영역의 단위화소 영역(249)을 투과시켜 다양한 색상변화를 도출할 수도 있다.

코어와 클래드로 이루어지는 광섬유는 클래드(247)에 인위적으로 복수의 미세 홈(252)을 형성한 후, 상기 광원(251)을 입사시켜 측면으로 광이 유출되는 특성을 이용하여, 발열디스플레이부(500) 일정영역의 단위화소 영역(253)에 투과된 더욱 다양한 색상변화를 도출할 수도 있다.

이때, 단일광원에서 복수의 광섬유를 이용하여 여러 방향으로 빛을 전송할 수도 있으며, 독립하여 광섬유의 종단에서 빛이 발생하는 점조명, 광섬유를 따라 옆면에서 빛이 균일하게 방출되는 선조명, 광섬유의 길이 방향으로 한 면으로만 빛이 방출되는 고조도 선조명을 이용하여 빛을 발생시킬 수도 있다.

한편, 본 발명의 일실시예에 따른 광원은 백열전구, 할로겐 램프, LED, 광섬유, 레이저에 국한되지 아니하며, 상기의 일실시예에서 예시한 광원을 포함하여 EL시트, 형광 램프, 나트륨램프, 수은램프, 메탈할라이드 램프, 크세논 램프, 크립톤 램프, PAR 램프, 네온, 콜드캐서드, 무전극 램프 및 이들의 혼합으로 이루어진 군에서 선택될 수도 있다.

도 5는 본 발명의 일실시예에 따른 광섬유를 이용한 발광디스플레이부의 전극 구성에 대한 일실시예를 나타내는 분해 사시도를 개략적으로 도시한 것으로, 도시된 발광디스플레이부(200)는 복수의 광섬유(250) 및 LED(260)와 절연층(270)을 포함하여 구성된다.

이때, 상기 발광디스플레이부(200)는 발열부(400) 하측에 적용되고, 상기 광섬유(250)에 입사되는 복수의 LED(260)는 도 5의 280에 도시된 바와 같이 병렬, 직렬 혼합으로 연결될 수 있으며, 또한 상기 복수의 LED(260)는 상기 광섬유(250)와 독립하여 상기 발열부(400)의 상측 또는 하측에 중첩적으로 적용될 수도 있다.

상기 복수의 광섬유(250)에 입사되는 광원은 상기 복수의 LED(260)에 국한되지 않으며, 또한 상기 절연층(270)은 통상 PET재질을 사용하는 것이 바람직하나, 접착 또는 합착 가능한 무기질 재료, 자기계, 유리계, 섬유질계, 수지계 등도 무방하다.

한편, 본 발명의 일실시예에 따른 상기 복수의 광섬유(250)는 0.10mm 내지 2.00mm의 직경을 갖는 것이 바람직하다.

도 6은 본 발명의 일실시예에 따른 발열부의 전극 구성에 대한 일실시예를 나타내는 평면도를 개략적으로 도시한 것으로, 도시된 발열부(400)는 절연층(미도시)에 전기전도성 물질이 일정 선폭의 격자무늬 형태의 발열라인(401)으로 연결 도포된 복수의 발열수단(410, 420, 430, 440)이 서로 독립하여 배열되고, 전극(402) 및 극선부(403)를 포함하여 구성된다.

도시된 바와 같이, 상기 극선부(403)는 상기 전기전도성 물질이 연결 도포된 발열라인(401)에 안정적인 발열인가를 위한 것으로 상기 복수의 발열수단(410, 420, 430, 440) 양측에 동판, 탄소섬유, 카본잉크 등이 적용될 수 있으며, 상기 전극(402)에는 금속, 탄소, 합금, 산화물, 반도체 등 전극용 도전 페이스트가 적용될 수 있다.

이때, 상기 발열부(400)에 서로 독립하여 전원을 인가하는 플러스(+) 발열체연결선(404)과 마이너스(-) 발열체연결선(405)은 상기 복수의 발열수단(410, 420, 430, 440)의 개수와 동일한 가닥으로 제어부(100)에 각각 연결되어 구성되며, 사용자의 선택에 따라 병렬로 연결할 수도 있다.

상기 발열부(400)의 발열온도 값을 읽는 안전온도센서선(350)은 상기 발열부(400)의 국부가열이 발생할 만한 곳에 설치하는 것이 적합하고, 가급적이면 상기 복수의 발열수단(410, 420, 430, 440)의 중심부에 각각 설치하는 것이 바람직하다.

상기 전기전도성 물질이 일정 선폭의 격자무늬 형태의 발열라인(401)으로 연결 도포된 상기 복수의 발열수단(410, 420, 430, 440)은 절연층(미도시)에 서로 독립하여 일정 간격으로 이격하여 배치되어 구성하되, 상기 복수의 발열수단(410, 420, 430, 440) 가운데 적어도 하나 이상의 발열수단이 다른 발열수단과 절연되어 중첩하여 구성될 수도 있다.

이때, 상기 제어부(100)는 외부로부터 입력되는 신호에 동기되어 순차적으로 서로 독립하여 상기 복수의 발열수단(410, 420, 430, 440)의 열 발생을 가변 제어할 수 있다.

한편, 상기 전기전도성 물질은 탄소 화합물이 포함된 도전성 잉크조성물, 전기전도성 탄소가 포함된 섬유로 직조된 도전성 탄소섬유, 상기 도전성 잉크조성물과 도전성 탄소섬유가 합착되어 구성된 도전성 잉크보강 탄소섬유 및 이들의 혼합으로 이루어진 군에서 선택되어도 본 발명의 요지상 기능적 특성에는 차이가 없다.

도 7은 본 발명의 일실시예에 따른 디스플레이부의 구성을 나타내는 단면도를 개략적으로 도시한 것으로, 도시한 바와 같이 도 7의 600은 본 발명의 일실시예에 따른 디스플레이부의 세부 구성을 나타내는 발광디스플레이부(300), 발열부(400), 발열디스플레이부(500)의 분해 단면도이고, 도 7의 200은 발광부의 발광수단 가운데 EL시트를 나타내는 단면도이다.

이때, 디스플레이부(600)는 하부에서부터 순차적으로 발광디스플레이부(300), 발열부(400), 발열디스플레이부(500)가 적층된다.

도시된 발광디스플레이부(300)는 발광수단으로 복수의 광섬유(250)가 배열되고, 상기 복수의 광섬유(250) 하측에는 단열재층(270)이 구비될 수 있다.

발열부(400)는 극선부(403)를 포함하여 전기전도성 물질이 일정 선폭의 격자무늬 형태의 발열라인(401)이 연결 도포된 복수의 발열수단이 서로 독립하여 배치되고, 상기 발열수단은 접착층(406)에 의해 상기 발광디스플레이부(300) 상측과 상기 발열디스플레이부(500) 하측에 절연되어 적용될 수 있다.

발열디스플레이부(500)는 상부로부터 순차적으로 커버필름층(530), 온도변색 시온안료와 일반안료로 구성된 인쇄층(510), 상기 안료가 도포되는 인쇄기저층(520)으로 구성되고, 광확산시트층(540)을 더 포함하여 구성될 수도 있다.

상기 발광부(200), 발광디스플레이부(300), 상기 발열부(400), 발열디스플레이부(500) 및 각 구성부분은 상호 일체로 접착되거나 또는 이격되어 적용될 수도 있으며, 상기 발열디스플레이부(500)는 양면 디스플레이 구동을 위해 상기 발광디스플레이부(300)의 하측에 상기 발열디스플레이부(500)를 더 포함하여 구성될 수도 있다.

또한, 상기 인쇄층(510)은 미리 인쇄되거나 붓 등으로 직접 도포한 한지, 수지, 섬유 등의 인쇄면을 상기 발열부(400)에 직접 합착할 수도 있다.

상기 광확산시트층(540)은 반사시트, 프리즘시트, 확산시트 및 이들의 혼합으로 이루어진 군에서 선택되어 구성될 수 있으며, 사용자의 선택에 따라 상기 광확산시트층(540)은 상기 발광디스플레이부(300)의 상측 또는 발열디스플레이부(500)의 하측에 구비될 수도 있다.

인쇄방식과 제작순서 등에 따라 상기 인쇄층(510)은 발열부(400) 상측에 구비될 수 있으며, 사용자의 선택에 따라 상기 복수의 광섬유(250)는 선택적으로 상기 발열디스플레이부(500) 상측 또는 하측에 적용될 수도 있다.

또한, 상기 발열부(400)의 발열수단은 상기 복수의 광섬유(250) 상측 또는 하측에 부분적 중첩적으로 적용될 수도 있으며, 필요에 따라 상기 복수의 발열수단이 다른 발열수단과 분리되어 임의의 크기로 재단되어 적용될 수도 있다.

상기 복수의 발열수단은 다양한 형태의 문양과 기하학적 무늬 모양으로 구성될 수도 있으며, 이 경우 UV 도료를 사용하여 상기 발열수단과 상기 인쇄층(510)을 코팅하여 상기 커버필름층(530)을 대체할 수도 있다.

상기 단열재층(270), 접착층(406), 인쇄기저층(520), 커버필름층(530), 광확산시트층(540) 등의 구성 재료는 가변 발열시 화학반응이 없는 재질이면 특별히 한정하지 않으며, 공지의 기술을 사용한 재료를 사용해도 무방하나, 사용자의 선택에 따라 적용을 생략할 수도 있다.

또한, 온도변색 시온안료 또는 일반안료가 도포되는 상기 인쇄기저층(520)과 전기전도성 물질이 도포되는 접착층(406)은 통상 PET재질을 사용하나, 스크린인쇄, 전사인쇄, 직접 도포 등으로 상기 안료와 상기 전기전도성 물질을 도포할 수 있는 무기질 재료, 자기계, 유리계, 섬유질계, 수지계 등도 무방하며, 재질에 따라서 곡면체 또는 평면체일 수도 있다.

또한, 발광부(200), 발광디스플레이부(300), 발열부(400), 발열디스플레이부(500), 디스플레이부(600)의 기저층은 무기질 재료, 자기계, 유리계, 섬유질계, 수지계 및 이들의 혼합으로 이루어진 군에서 선택될 수 있으며, 서로 독립하여 중첩적으로 형성될 수도 있다.

예를 들어, 상기 발열디스플레이부(500)의 인쇄기저층(520)과 접착층(406)은 무기질 재료, 자기계, 유리계, 섬유질계, 수지계 및 이들의 혼합으로 이루어진 군에서 선택될 수 있으며, 서로 독립하여 중첩적으로 형성될 수도 있다.

보다 자세하게 설명하면, 사각형 상자 모양의 인테리어 조명장치를 이용하여 본 발명의 일실시예에 따른 광열디스플레이를 구성하는 경우에 있어서, 발열기능이 우수한 하나이상의 백열전구를 중심부에 두고, 상기 중심부에서 일정 간격을 이격하여 각 면마다 임계온도를 기준으로 무색에서 유색으로 변하는 시온안료가 도포된 수지계의 투명필름과 섬유계의 한지, 유리계의 투명유리, 자기계의 타일을 구성할 수 있으며, 이때 상기 투명필름 면에 임계온도를 기준으로 유색에서 무색으로 변하는 시온안료가 도포된 광물계의 수정을 서로 독립 또는 중첩하여 적용할 수도 있다.

이때, 제어부(100)의 가변 제어로 상기 백열전구가 가변 발열 및 발광하여 상기 투명필름 면과 상기 수정이 일정 임계온도에 도달하는 순간 서로 상반된 패턴변화가 구현될 수 있다.

이 경우, 열과 빛을 발산하는 상기 백열전구의 광원은 본 발명의 일실시예에 따른 발열부(400)의 역할을 하는 발광부(200)이며, 상기 투명필름과 한지, 투명유리, 타일은 발열디스플레이부(500)이며, 중첩 적용된 상기 수정은 발열디스플레이부(500)일 수 있으나, 시온안료가 도포되지 않은 상기 수정이 독립하여 상기 백열전구의 광원에 적용되는 경우에는 본 발명의 일실시예에 따른 발광디스플레이부(300)일 수도 있다.

한편, 상기 전기전도성 물질 가운데 전기전도성 분말은 안정적인 전도와 열량 조절을 위해 약 50~300 메쉬(mesh)가 적당하나, 인쇄방식을 따르는 경우에는 잉크 번짐을 방지하기 위해 약 80~150 메쉬(mesh)의 입도를 갖는 것이 바람직하다.

또한, 시온 잉크와 일반 잉크를 조합하여 도포하는 경우에는 일반적으로 시온 잉크의 양은 일반 잉크의 색력에 좌우되므로 페인트, 실크스크린용 잉크, 아크릴물감 등에 따라 사용량이 달라지며, 임계 온도 기준으로 온도 차이가 있는 2가지 이상의 시온 잉크 조합의 경우에는 발열온도 가변상승 속도와 온도하락시 히스테리시스 현상으로 원색으로 돌아오는 속도를 감안해 온도 편차를 많이 두는 것이 바람직하다.

상기 발열수단의 발열온도 가변상승시 상기 접착층(406), 인쇄기저층(520), 광확산시트층(540) 등의 열전달층을 통과하여 상기 시온안료가 구비된 인쇄층(510)에 전달되는 열은 상기 열전달층의 재질과 두께 등에 따라 열전달 속도와 온도 편차가 다르게 나타날 수 있으므로 상기 각각의 열전달층의 두께는 0.5㎜이하인 것이 바람직하다.

또한, 상기 발열수단에 공급되는 전압이 10V 이상일 때, 약 3초 이내에 상기 인쇄층(510)의 온도를 30도 이상의 임계 온도까지 도달시킬 수 있을 것이나, 사용자의 선택에 따라 열전달 속도를 단축시키기 위해 상기 발열부(400)에 도포된 전기전도성 물질에 상기 발열디스플레이부(500)에 도포된 시온안료를 직접 도포하여 적용할 수도 있다.

예를 들어, 상기 발열부(400)에 도포된 전기전도성 물질의 형태와 상기 발열디스플레이부(500)에 도포된 시온안료의 형상을 서로 유사하게 도포하여 열전달 속도를 단축할 수도 있다.

보다 자세하게 설명하면, 상기 발열부(400)에 전기전도성 물질을 사용하여 일정 선폭의 격자무늬 형태의 발열라인(401)으로 연결 도포하여 "HLED"라는 문자 형태의 문양을 구현하고, 상기 문양 윗면에 온도변색 시온안료를 상기 문양과 같게 도포하거나 유사한 문양모양으로 오려낸 시온잉크 스티커를 부착하여 색변화 시간을 단축시킬 수도 있다.

더 바람직하게는, 상기 전기전도성 물질과 시온안료를 용매, 염기 촉매, 알콕시메탈, 계면활성제 등의 첨가물에 혼합한 도전성 시온안료혼합물을 상기 발열부(400)의 접착층(406)이나 상기 발열디스플레이부(500)의 인쇄기저층(520)에 직접 도포하여 열전달 속도를 단축할 수도 있다.

예를 들어, 도 6을 참조하여 설명하면, 유리나 타일 또는 가구 표면에 상기 도전성 시온안료혼합물을 일정 선폭과 일정 두께의 격자무늬 형태의 발열라인(401)으로 연결 도포하되, 서로 독립한 "Heat"(410), "Light"(420), "Emitting"(430), "Display"(440) 라는 문양의 발열수단을 각각 형성하여, 제어부(100)의 가변 제어에 따라 "Heat Light Emitting Display"라는 문자 형태의 문양에 섬세한 패턴변화를 구현할 수도 있다.

이때, 도전성 시온안료혼합물의 선폭은 0.1 마이크로미터 내지 100 마이크로미터인 것이 바람직하며, 저항값은 0.001Ω 내지 100Ω, 두께는 100nm 내지 300nm인 것이 바람직하다.

또한, 상기 도전성 시온안료혼합물은 상기 첨가물에 사용자의 선택에 따라 5nm 내지 100nm의 입자크기의 탄소나노튜브와 0.01㎛ 내지 1㎛, 더 바람직하게는 50nm 내지 1㎛의 입자크기로 마이크로 캡슐화한 시온안료의 비율이 0.1~99.9 : 99.9~0.1로 형성될 수 있으며, 다만 상기 도전성 시온안료혼합물은 상기 발열부(400)의 0도 내지 60도의 발열 온도조건을 결정하는 저항값이 0.001Ω 내지 100Ω인 것이 바람직하며, 더 바람직하게는 20Ω 내지 100Ω일 수 있다.

한편, 도 7의 200은 발광부(200)의 발광수단 가운데 EL시트를 나타내는 단면도로, 도시된 EL시트는 ITO 또는 탄소나노튜브와 도전성 잉크의 혼합물이 형성된 기판상 투명 전극층(291)과 상기 투명 전극층에 순차적으로 형성된 형광층(292), 유전층(293), 전극층(294) 및 보호층(295)을 더 포함하여 구성될 수 있다.

이때, 제작공정을 단순화하고 두께를 줄이기 위해 상기 전극층(294)은 실버페이스트, 구리페이스트, 탄소 페이스트 및 이들의 혼합으로 이루어진 군에서 선택되어, 상기 보호층(295)을 생략하고 접착층(406)에 직접 도포될 수도 있다.

이 경우, 상기 발열부(400) 상측의 접착층(406)에 상기 전극층(294)이 형성되어 상기 EL시트와 상기 발열부(400)가 일체로 형성되어 구성될 수 있다.

이때, 상기 EL시트에 상기 인쇄층(510)을 직접 형성할 수도 있으며, 이 경우 상기 발열부(400)의 접착층(406)은 플렉시블시트로 구성되는 것이 바람직하다.

또한, 심미적인 표현을 위해 상기 형광층(292)은 상기 형광층(292)의 두께가 10㎛ 내지 100㎛이고, 상기 형광층(292)의 형광체는 0.01㎛ 내지 1㎛, 더 바람직하게는 50nm 내지 1㎛의 입자크기를 갖는 마이크로 캡슐화한 시온안료와 1nm 내지 100nm의 입자크기를 갖는 네오디뮴이 0.1~99.9 : 99.9~0.1 비율로 착자 혼합된 시온네오디뮴 화합물과 혼합하여 구성될 수도 있다.

도 8은 본 발명의 일실시예에 따른 제어부의 구성을 나타내는 블록도를 도시한 것으로, 도시된 제어부(100)는 외부로부터 전압을 인가하는 전원입력부(110), 정전압을 출력하는 정전압부(120), 턴온(turn-on)신호를 입력하는 전원스위칭부(130), 신호를 제어하는 마이컴(140), 빛감지, 동작감지, 온도감지, 음향감지 등의 센서신호를 인가하는 센서부(150), 외부로부터 데이터와 신호를 송수신하는 통신부(160), 제어부의 상태를 나타내는 표시부(170), 전압을 공급하는 전원출력부(180) 및 서로 독립하여 시간 간격을 두고 순차적으로 전압을 공급하는 복수의 릴레이들(191 내지 193)로 구성되고, 충전지의 전원을 인가하는 충전입력부(미도시)를 더 포함할 수 있다.

보다 자세하게는, 상기 전원입력부(110)는 발광부(200)와 발열부(400)로 인가되는 전압을 공급하고, 정전압부(120)는 상기 공급되는 전압을 다운시켜 전원스위칭부(130)에 출력한다.

정전압부(120)는 외부로부터 전원입력부(110)에 공급되는 AC 전압을 DC 5V로 다운시켜 전원스위칭부(130)에 전력을 공급할 수 있다.

이때, 정전압부(120)는 통상의 220V 교류 입력 전압을 브리지 정류 및 필터링한 후 DC/DC 컨버팅(Converting) 처리하여 12V 정전압을 출력함과 동시에 상기 12V 정전압을 DC 5V로 전압 강하시켜 전원스위칭부(130)에 공급하는 방식을 적용할 수도 있다.

또한 상기 외부로부터 공급되는 전압은 태양열 충전기 등에서 인가되는 것일 수도 있으며, 이때 상기 정전압부(120)는 충전입력부(미도시)로부터 입력되는 전압을 필요한 정전압으로 처리하여 상기 전원스위칭부(130)에 공급할 수도 있다.

외부 신호에 동기하여 전원스위칭부(130)가 턴온(turn-on) 상태가 되면 전원출력부(180)를 통해 복수의 릴레이들(191 내지 193)로 공급된다.

정전압부(120)로부터 5V 정전압을 인가받아 구동하는 마이컴(140)은 미리 설정된 온도나 시간을 제어하는 프로그램과 빛감지와 동작감지, 음향감지와 온도감지 등 센서부(150)의 신호제어에 의하여 동작될 수 있으며, 전원스위칭부(130)의 턴온(turn-on) 신호가 입력된 다음에 입력되는 상기 제어신호를 상기 센서부(150) 및 표시부(170)로 인가시키는 일을 하며, 센서부(150)의 전압 변동율 감지신호에 대응하는 온도를 표시부(170)에 표시함과 동시에 상기 표시부(170)에 표시되는 현재 설정 온도나 미리 설정된 동작제어 프로그램에 따라 전원출력부(180)로부터 공급되는 전압을 이용해 발열수단과 발광수단을 제어하기 위한 복수의 릴레이들(191 내지 193)에 적정 전압을 인가하는 발열 및 발광 신호를 출력할 수 있다.

이때, 마이컴(140)은 시간 간격을 두고 순차적으로 복수의 발열수단과 복수의 발광수단이 서로 독립하여 순차적으로 가변 구동될 수 있도록 상기 발열수단과 발광수단에 대응한 복수의 릴레이들(191 내지 193)을 제어할 수 있다.

또한, 상기 마이컴(140)은 복수의 발열수단(예컨대, 도 6의 410, 420, 430, 440)이 누전이나 단선으로 미리 설정된 최저온도 또는 최고온도로 초과하여 비정상인 동작을 하는 경우에, 상기 발열수단 가운데 비정상적인 작동을 하는 발열수단이 설정온도를 넘지 않도록 바이메탈을 사용하여 비정상 구동 발열수단에 대응한 릴레이의 전원인가를 제어할 수 있다.

또한, 상기 마이컴(140)은 상기 센서부(150)로부터 입력되는 감지신호의 종류에 동기되어 상기 복수의 발광수단과 발열수단을 가변 발광 및 발열하도록 제어할 수 있으며, 이때 센서부는 빛감지센서, 동작감지센서, 온도감지센서, 터치감지센서, 습도감지센서, 음향감지센서 및 이들의 혼합으로 이루어진 군에서 선택되어 구성될 수 있다.

한편, 본 발명에 따른 광열디스플레이는 상기 발열디스플레이부(500) 또는 상기 디스플레이부(600)를 직접 조사하는 복수의 제2 발광수단을 더 포함하여 구성될 수 있으며, 이때 상기 복수의 발열수단과 발광수단 및 상기 제2 발광수단에 각각 연결되어, 서로 독립하여 시간 간격을 두고 순차적으로 전압을 공급하는 복수의 릴레이들이 더 구비되어, 상기 마이컴(140)은 상기 센서부(150)로부터 입력되는 감지신호의 종류 또는 상기 통신부(160)로부터 입력되는 데이터 신호에 동기되어 상기 복수의 발열수단과 발광수단 및 상기 제2 발광수단을 가변 발열 및 발광하도록 제어할 수 있다.

또한, 상기 마이컴(140)은 상기 충전입력부(미도시)에서 인가되는 충전지 입력전압을 상기 복수의 발열수단과 발광수단에 우선 공급하고, 상기 충전지 입력전압이 기준전압에 미달하는 경우에는 일반 220V 정격 입력 전압을 인가하여 상기 복수의 발열수단과 상기 복수의 발광수단에 공급하도록 제어할 수도 있다.

예를 들어, 상기 마이컴(140)은 빛감지 센서 및 동작감지 센서로부터 일몰 후 어둠과 동작 신호가 동시에 감지되면 자동으로 동기되어 미리 설정된 동작제어 프로그램에 따라 일정시간 상기 충전입력부(미도시)로부터 입력되는 전원을 우선 인가하여 상기 복수의 제2 발광수단에 대응한 상기 복수의 릴레이들에 발광 신호를 출력할 수 있으며, 온도감지 센서 및 동작감지 센서로부터 영하 5도의 조건에서 동작 신호가 동시에 감지되면 자동으로 동기되어 미리 설정된 동작제어 프로그램에 따라 일정시간 상기 통상의 220V 교류 입력 전압을 인가하여 상기 복수의 발열수단에 대응한 상기 복수의 릴레이들에 발열 신호를 출력할 수 있다.

또한, 본 발명에 따른 광열디스플레이가 특정 향기를 발산하는 복수의 발향장치 및 음향을 출력하는 음향장치를 더 포함하여 구성되는 경우, 상기 마이컴(140)은 미리 설정된 동작제어 프로그램에 따라 순차적으로 독립하여 일정시간 간격으로 상기 복수의 발향장치 및 음향장치에 대응한 전원을 인가하여 상기 복수의 릴레이들에 발향 및 음향 신호를 출력할 수도 있다.

한편, 상기 마이컴(140)은 공지의 기술로 조합한 일반 제어부로 구성되어도 그 기능의 구성에는 차이가 없다.

예를 들어, 상기 제어부의 마이컴(140)은 통상의 디스플레이 모듈에 적용되는 공지의 기술에 따라 통신부(160)로부터 수신된 신호에 동기되어 상기 복수의 발광수단에 순차적으로 빛을 가변시켜 미리 설정된 프로그램에 따라 영상과 음향을 출력하여 영상광고모드를 수행할 수 있으며, 통상의 난방장치에 적용되는 공지의 기술에 따라 상기 복수의 발열수단에 미리 설정된 프로그램에 따라 순차적으로 열을 가변시켜 일반적인 자동난방모드를 수행할 수도 있다.

또한, 상기 제어부(100)가 복수로 구성되는 경우 상기 제어부(100) 가운데 적어도 어느 하나의 제어부는 중앙 제어부로 구성되어 미리 설정된 프로그램에 따라 각각의 신호를 입출력하여 다른 제어부를 제어할 수도 있다.

도 9는 본 발명의 일실시예에 따른 발광디스플레이부와 발열디스플레이부의 패턴변화를 개략적으로 나타내는 상태도를 도시한 것으로, 발광디스플레이부(300)와 발열디스플레이부(500)가 합성되어 전체 영역에 있어서의 색 변화가 형성되는 일실시예를 나타낸 것이다.

도 5와 도 6을 참조하여 설명하면, 도 9의 710은 본 발명의 일실시예에 따라 복수의 발열수단(도 6의 410, 420, 430, 440)으로 구성된 발열부(400) 상측에 발열디스플레이부(500)가 구비된 상태를 도시한 것이다.

이때, 상기 발열디스플레이부(500)의 인쇄층(510)에는 일반안료(712)를 1차 도포하되, 상기 하나의 발열수단(예컨대 도 6의 440)에 대응하는 공간에는 여백(711)으로 표시된다.

또한, 상기 발열디스플레이부(500)의 인쇄층(510)에는 상기 일반안료(712) 위에 상기 복수의 발열수단(도 6의 410, 420, 430, 440)에 대응하여 각각 임계온도를 기준으로 무색에서 유색으로 나타나는 파랑색(724), 빨강색(723), 노란색(722), 검정색(721) 시온안료를 2차 도포하되, 상기 검정색(721) 시온안료는 도 9의 720에 도시된 달과 별 문양과 같이 미표시 도포된다.

이때, 제어부(100)가 상기 복수의 발열수단(도 6의 410, 420, 430, 440)에 일시에 열을 발생시키면, 상기 복수의 발열수단에 대응한 상기 발열디스플레이부(500)의 인쇄층(510)에 도포된 상기 일반안료(712)가 서서히 사라지면서 도 9의 720에 도시된 바와 같은 패턴변화가 도출될 수 있다.

또한, 도 9의 730에 도시된 바와 같이 상기 복수의 발열수단(도 6의 410, 420, 430) 대응하여 광섬유를 이용한 복수의 발광수단(733, 732, 731)을 상기 발열디스플레이부(500) 하측에 구비하여, 제어부(100)가 상기 복수의 발열수단(도 6의 410, 420, 430, 440)과 상기 복수의 발광수단(733, 732, 731)에 동시에 전원을 인가하면, 도 9의 740에 도시된 바와 같은 패턴변화(744, 743, 742, 741)를 도출할 수도 있다.

본 발명의 또 다른 일실시예에 따르면, 발열부(400) 상측에 다수의 LED 전구들로 형성된 발광수단이 중첩하여 구성되고, 상기 발광수단 상측에 구비된 발열디스플레이(500)의 인쇄층(510)에 각각 임계온도를 기준으로 무색에서 유색으로 나타나는 파랑색, 초록색, 빨강색 시온안료를 선택적으로 도포하는 경우, 제어부(100)가 상기 발광수단에 영상신호를 출력하여 도 9의 750에 도시된 바와 같이 "LED"라는 문양을 표시하고, 상기 발열부(400)에 전원을 인가하는 경우, 도 9의 760에 도시된 바와 같은 심미적인 패턴변화(761, 762, 763)를 구현할 수도 있다.

한편, 도 9는 본 발명의 일실시예에 따른 개략적인 패턴변화의 이해를 돕기 위해 도시된 것으로, 상기 제어부(100)가 상기 복수의 발열수단과 상기 복수의 발광수단을 순차적으로 서로 독립하여 순차적으로 발열과 발광을 가변하여 제어하면 보다 동적인 패턴변화를 도출할 수도 있다.

또한, 일반 안료에 시온 안료를 덧칠하여 문양을 강조해야하는 경우에는 일반 안료의 바탕색이 진하고 시온 안료가 밝으면 은폐력이 떨어져 바탕색이 돌출하게 보여, 보다 확실한 색 변화를 위해서는 바탕색은 white와 같은 연한 색을 사용하고 시온 안료는 Black, Dark blue 등 어두운 색을 사용하되, 시온 안료를 도포할 때 문자모양을 비표시 영역으로 불포하여 바탕색의 white 색상을 도출하는 것이 바람직하다.

도 10은 본 발명의 또 다른 일실시예에 따른 발광디스플레이부와 발열디스플레이부의 패턴변화를 개략적으로 나타내는 상태도를 도시한 것으로, 서로 다른 복수의 발광수단을 중첩적으로 구비한 발광디스플레이부(300)와 발열디스플레이부(500)가 합성되어 전체 영역에 있어서의 색 변화가 형성되는 또 다른 일실시예를 나타낸 것이다.

도 9의 730에 도시된 발광수단과 달리, 도 10의 810은 복수의 발열수단(도 6의 410, 420, 430, 440)으로 구성된 발열부(400) 상측에 LED 전구들로 구성된 복수의 발광수단(811, 812, 813)이 광섬유로 구성된 복수의 발광수단(도 9의 731, 733)에 중첩적으로 구비된 발광디스플레이부(300)를 도시한 것이다.

이때, 제어부(100)가 상기 발열수단(도 6의 440)과 LED 전구들로 구성된 상기 복수의 발광수단(811, 812, 813) 및 광섬유로 구성된 상기 복수의 발광수단(도 9의 731, 733)에 전원을 동시에 인가하면, 도 10의 820과 같은 패턴변화를 구현할 수도 있다.

도 11은 본 발명의 일실시예에 따른 광열디스플레이의 구성을 나타내는 사시도를 도시한 것으로, 발광디스플레이부(300)와 발열디스플레이부(500)가 일체로 구성된 디스플레이부(600a)와 상기 디스플레이부(600a)를 내재한 프레임(940), 태양열 집열판(910), 빛감지 센서와 동작감지 센서를 내재한 센서부(920), 상기 디스플레이부(600a)를 조사하는 복수의 제2 발광수단(930), 발광수단을 제어하는 발광제어부(100a), 발열수단을 제어하는 발열제어부(100b)를 포함하여 본 발명의 일실시예에 따른 광열디스플레이(900)를 구성할 수 있다.

도 5, 도 6 및 도 10을 참조하여 설명하면, 복수의 광섬유(도 5의 250)에 입사되는 복수의 LED(도 5의 260)와 연결전선, 그리고 복수의 발열수단(도 6의 410, 420, 430, 440)에 연결되는 플러스(+) 발열체연결선(도 6의 404)과 마이너스(-) 발열체연결선(도 6의 405) 및 안전온도센서선(도 6의 350)은 상기 프레임(940)의 일측에 내재되어 구성될 수 있다.

한편, 도시한 바와 같이 본 발명의 일실시예에 따른 태양열을 이용한 광열디스플레이(900)는 태양광을 받을 수 있는 곳에 설치되는 것이 바람직하다.

이때, 상기 광열디스플레이(900)의 발광제어부(100a)는 외부로부터 입력되는 센서신호와 사용자의 조작신호에 동기되어 태양열 충전기(미도시)의 전압을 우선 인가하여 상기 복수의 제2 발광수단(930)에 전원을 출력할 수 있으며, 일반 220V 교류 입력 전압을 선택적으로 이용하여 상기 발광디스플레이부(300)의 패턴변화를 제어할 수도 있다.

또한, 상기 광열디스플레이(900)의 발열제어부(100b)는 외부로부터 입력되는 센서신호와 사용자의 조작신호에 동기되어 상기 전압을 선택적으로 이용하여 상기 발열디스플레이부(500)의 패턴변화를 제어할 수 있다.

한편, 상기 광열디스플레이(900)의 발광제어부(100a)와 발열제어부(100b)는 일체로 형성되어 중앙 제어부를 구성할 수 있으며, 이때 상기 중앙 제어부는 미리 설정된 프로그램에 따라 외부로부터 입력되는 센서신호와 사용자의 조작신호에 동기되어 또 다른 제어부의 구동을 제어할 수도 있다.

또한, 상기 태양열 충전기(미도시)의 충전량에 따라 상기 중앙 제어부는 일반 220V 교류 입력 전압에 우선하여 상기 발광디스플레이부(300)와 상기 발열디스플레이부(500) 및 상기 복수의 제2 발광수단(930)의 패턴변화를 선택적으로 제어할 수도 있다.

도 12는 본 발명의 또 다른 일실시예에 따른 광열디스플레이의 구성을 나타내는 사시도를 도시한 것이다.

도 11을 참조하여 설명하면, 도 12에 도시된 바와 같이 발광디스플레이부(300)와 발열디스플레이부(500)가 일체로 구성된 디스플레이부(600a)와 상기 디스플레이부(600a)를 내재한 프레임(940), 빛감지 센서와 동작감지 센서를 내재한 센서부(920), 상기 디스플레이부(600a)를 조사하는 복수의 제2 발광수단(930), 발광수단을 제어하는 발광제어부(100a), 발열수단을 제어하는 발열제어부(100b)를 포함하여 구성된 광열디스플레이(900a)가 벽지의 띠지 형태로 구성된 또 다른 광열디스플레이(900b)와 서로 연결될 수 있다.

이때, 상기 또 다른 광열디스플레이(900b)는 도 12의 900c에 도시된 바와 같이 서로 독립하여 가변 발광 및 발열하는 2개의 발광수단과 발열수단이 구성되어, 상기 발열제어부(100b)와 상기 발광제어부(100a)의 제어에 따라 상기 제어에 대응한 패턴변화가 구현될 수 있다.

이상에서는, 본 발명의 바람직한 일실시예에 따른 패턴변화에 대하여 도시하고 설명하였지만, 복수의 발광수단과 복수의 발열수단이 서로 독립 또는 중첩 배치되어 상기 복수의 발광수단과 발열수단이 시간 간격을 두고 순차적으로 빛과 열을 발생시켜 더욱 다양한 패턴변화를 구현할 수도 있다.

한편, 본 발명에 따른 실시예들은 일면과 양면, 곡면과 평면, 재질과 제품 등의 제한 없이, 광고판, 게시판, 액자, 칸막이, 벽지, 장판, 병풍, 롤스크린, 빔프로젝터 스크린, 벽천분수, 가구, 인테리어 조명, 유리, 도자기 등 전기전도성 물질을 도포하고 발광수단을 적용하여 서로 독립하여 절연할 수 있는 재질과 제품에는 모두 적용될 수 있다.

또한, 본 발명은, 상술한 특정의 일실시예에 한정되지 아니하며, 청구범위에서 청구하는 본 발명의 요지를 벗어남이 없이 당해 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 다양한 변형 실시가 가능한 것은 물론이고, 이러한 변형 실시들은 본 발명의 기술적 사상이나 전망으로부터 개별적으로 이해되어져서는 안될 것이다.

100: 제어부 200: 발광부
300: 발광디스플레이부 400: 발열부
500: 발열디스플레이부 600: 디스플레이부
250: 광섬유 260: LED
401: 발열라인 410, 420, 430, 440: 발열수단
733, 732, 731: 발광수단 930: 제2 발광수단

Claims

인쇄층이 구비되고 열에 반응하는 발열디스플레이부;
전기전도성 물질이 도포된 복수의 발열수단이 구비되어 열을 발생시켜 상기 발열디스플레이부의 온도를 가변시키는 발열부; 및
외부로부터 입력되는 신호에 동기되어 상기 발열부의 열 발생을 제어하는 제어부를 포함하여 구성되고,
상기 발열부는 상기 복수의 발열수단 중에서 선택된 적어도 하나 이상의 발열수단이 서로 독립 또는 중첩 배치되어 상기 복수의 발열수단이 시간 간격을 두고 순차적으로 독립하여 온도가 가변 발열되는 것을 특징으로 하는 광열디스플레이.
제 1항에 있어서,
복수의 발광수단이 서로 독립 또는 중첩 배치되어 상기 복수의 발광수단이 시간 간격을 두고 순차적으로 독립하여 빛을 발생시켜 색광을 가변시키는 발광부를 더 포함하여 구성되고,
상기 제어부는 외부로부터 입력되는 신호에 대응하여 서로 독립하여 상기 발열부의 열 발생과 상기 발광부의 빛 발생을 제어하는 것을 특징으로 하는 광열디스플레이.
조사되는 광원의 점멸과 광원의 광도 또는 광원의 발열 가변에 따라 단위화소 영역의 색광이 변화되는 발광디스플레이부;
상기 광원으로 구성된 복수의 발광수단이 서로 독립 또는 중첩 배치되어 상기 복수의 발광수단이 시간 간격을 두고 순차적으로 빛을 발생시켜 상기 발광디스플레이부 단위화소 영역의 색광을 변화시키는 발광부; 및
외부로부터 입력되는 신호에 동기되어 상기 발광부의 빛 발생을 제어하는 제어부;
상기 발광디스플레이부를 일면 또는 양면에 수용 조합되어 전체의 패턴변화가 구현되는 디스플레이부를 포함하여 구성되고,
상기 제어부로 입력되는 신호에 대응하여 상기 발광부의 발광수단이 서로 독립 가변하여 빛을 발생시켜 상기 발광디스플레이부 단위화소 영역의 색광이 1차 변화하고, 상기 단위화소 영역의 색광이 상기 디스플레이부 단위화소 영역을 투과하거나 조사되어 상기 디스플레이부 단위화소 영역의 색깔과 합성되어 상기 디스플레이부 단위화소 영역의 색깔이 2차 변화하되,
상기 발광디스플레이부 또는 상기 디스플레이부의 단위화소 영역에 가변 온도에 따라 색이 변화되는 온도변색 시온안료가 도포되어 온도 변화에 따라 적어도 3차 이상의 상기 단위화소 영역의 패턴을 변화시키는 것을 특징으로 하는 광열디스플레이.
단위화소 영역에 인쇄층이 구비되어 가변 온도 또는 조사되는 빛에 따라 색이 변화되는 발열디스플레이부;
탄소나노튜브 또는 탄소나노튜브와 도전성 잉크조성물, 도전성 탄소섬유 및 이들의 혼합으로 이루어진 전기전도성 물질이 도포된 복수의 발열수단이 구비되어 열을 발생시켜 상기 발열디스플레이부의 온도를 가변시키는 발열부; 및
외부로부터 입력되는 신호에 동기되어 상기 발열부의 열 발생을 제어하는 제어부를 포함하여 구성되고,
상기 제어부로 입력되는 신호에 대응하여 상기 발열부의 발열이 변화되어 상기 발열디스플레이부의 일면 또는 양면에 도포된 단위화소 영역의 색이 변화하는 광열디스플레이에 있어서,
상기 발열디스플레이부 일면 또는 양면의 인쇄층에 일반안료 또는 일반안료와 축광안료, 형광안료, 발향안료, 펄마이카안료, 수분접촉변색안료 및 이들의 혼합으로 도포된 군에서 선택된 적어도 하나 이상의 단위화소 영역 상에 온도 차이가 있는 적어도 2가지 이상의 시온안료가 조합된 온도변색 시온잉크가 도포되고,
상기 발열부는 상기 복수의 발열수단 중에서 선택된 적어도 하나 이상의 발열수단이 서로 독립 또는 중첩 배치되어 상기 복수의 발열수단이 시간 간격을 두고 순차적으로 독립하여 온도가 가변 발열되는 것을 특징으로 하는 광열디스플레이.
조사되는 광원의 점멸과 광원의 광도 또는 광원의 발열 가변에 따라 패턴이 1차 변화되는 발광디스플레이부;
상기 광원으로 구성된 복수의 발광수단이 서로 독립 또는 중첩 배치되어 상기 복수의 발광수단이 시간 간격을 두고 순차적으로 빛을 발생시켜 상기 발광디스플레이부의 색광을 가변시키는 발광부와;
온도변색 시온안료가 도포되어 가변 온도에 따라 패턴이 2차 변화되는 발열디스플레이부;
상기 발열디스플레이부 하측에 전기전도성 물질이 도포된 복수의 발열수단이 서로 독립 또는 중첩 배치되어 구비되어 상기 복수의 발열수단이 시간 간격을 두고 순차적으로 열을 발생시켜 상기 발열디스플레이부의 패턴을 가변시키는 발열부;
외부로부터 입력되는 신호에 동기되어 상기 발열부의 열 발생과 상기 발광부의 빛 발생을 제어하는 제어부; 및
상기 발열디스플레이부와 상기 발광디스플레이부를 일면 또는 양면에 수용 조합되어 전체의 패턴변화가 구현되는 디스플레이부를 포함하여 구성되고,
상기 제어부로 입력되는 신호에 대응하여 서로 독립하여 상기 발열부의 발열과 상기 발광부의 발광을 가변시켜 상기 발열디스플레이부와 상기 발광디스플레이부의 패턴이 변화되어 상기 디스플레이부의 전체 패턴을 3차 변화시키는 것을 특징으로하는 광열디스플레이.
제 1항, 제 2항, 제 3항, 제 4항, 제 5항에 있어서,
상기 발열디스플레이부 또는 상기 디스플레이부를 직접 조사하는 복수의 제2 발광수단을 포함하고,
상기 제어부는 외부로부터 전압을 인가하는 전원입력부; 정전압을 출력하는 정전압부; 턴온(turn-on)신호를 입력하는 전원스위칭부; 전압을 제어하는 마이컴; 제어부의 상태를 나타내는 표시부; 전압을 공급하는 전원출력부; 및
충전지의 전원을 인가하는 충전입력부;
빛감지, 동작감지, 온도감지 센서신호를 인가하는 센서부;
외부로부터 데이터와 신호를 송수신하는 통신부와;
상기 복수의 발열수단과 발광수단 및 상기 제2 발광수단에 각각 연결되어, 서로 독립하여 시간 간격을 두고 순차적으로 전압을 공급하는 복수의 릴레이들을 더 포함하여 구성되고,
상기 제어부는 상기 센서로부터 입력되는 감지신호의 종류와 상기 통신부로부터 입력되는 데이터 신호에 동기되어 상기 복수의 발열수단과 발광수단 및 상기 제2 발광수단을 가변 발열 및 발광하도록 제어하되,
상기 충전입력부에서 인가되는 충전지 입력전압을 상기 복수의 발열수단과 발광수단에 우선 공급하고, 상기 충전지 입력전압이 기준전압에 미달하는 경우에는 일반 220V 정격 입력 전압을 인가하여 상기 복수의 발열수단과 상기 복수의 발광수단에 공급하도록 제어하는 것을 특징으로 하는 광열디스플레이.
제 1항, 제 2항, 제 3항, 제 4항, 제 5항에 있어서,
상기 발광부; 발광디스플레이부; 발열부; 발열디스플레이부; 디스플레이부의 기저층은 무기질 재료, 자기계, 유리계, 섬유질계, 수지계 및 이들의 혼합으로 이루어진 군에서 선택하여 서로 독립 또는 중첩적으로 형성되어 구성되는 것을 특징으로 하는 광열디스플레이.
제 6항에 있어서, 상기 복수의 발광수단 및 제2의 발광수단은
LED, EL시트, 광섬유, 레이저, 백열램프, 할로겐 램프, 형광 램프, 나트륨램프, 수은램프, 메탈할라이드 램프, 크세논 램프, 크립톤 램프, PAR 램프, 네온, 콜드캐서드, 무전극 램프 및 이들의 혼합으로 이루어진 군에서 선택되는 것을 특징으로 하는 광열디스플레이.
제 8항에 있어서, EL시트는
ITO 또는 탄소나노튜브와 도전성 잉크의 혼합물이 형성된 기판상 투명 전극층; 상기 투명 전극층에 순차적으로 형성된 형광층; 유전층; 전극층; 및 보호층을 더 포함하여 구성하되, 상기 전극층은 실버페이스트, 구리페이스트, 탄소 페이스트 및 이들의 혼합으로 이루어진 군에서 선택되어 상기 발열부 상에 직접 도포되어 상기 EL시트와 상기 발열부가 합착 구성되는 것을 특징으로 하는 광열디스플레이.
제 9항에 있어서, 형광층은
상기 형광층의 두께가 10㎛ 내지 100㎛이고, 상기 형광층의 형광체는 50nm 내지 1㎛의 입자크기를 갖는 마이크로 캡슐화한 시온안료와 1nm 내지 100nm의 입자크기를 갖는 네오디뮴이 0.1~99.9 : 99.9~0.1 비율로 혼합된 시온네오디뮴 화합물과 혼합하여 구성되는 형광체인 것을 특징으로 하는 광열디스플레이.
제1항, 제 4항, 제 5항에 있어서, 전기전도성 물질은
5nm 내지 100nm의 입자크기의 탄소나노튜브와 50nm 내지 1㎛의 입자 크기로 마이크로 캡슐화한 시온안료의 비율이 0.1~99.9 : 99.9~0.1로 형성된 도전성 시온안료혼합물로 이루어지고 상기 도전성 시온안료혼합물은 발열 온도조건을 결정하는 저항값이 20~100Ω인 것을 특징으로 하는 광열디스플레이.