KR20220012447A

KR20220012447A - 방열 복합체, 하부 패널 시트, 및 이를 포함하는 표시 장치

Info

Publication number: KR20220012447A
Application number: KR1020200090821A
Authority: KR
Inventors: 유준우; 이정인; 김혁환
Original assignee: 삼성디스플레이 주식회사
Priority date: 2020-07-22
Filing date: 2020-07-22
Publication date: 2022-02-04
Also published as: CN113972338A; US20220045263A1

Abstract

방열 복합체는 방열층; 상기 방열층 상에 배치된 열전 소자층; 및 상기 열전 소자층 상에 배치된 압전 소자층을 포함하되, 상기 열전 소자층은 상기 방열층으로부터 제공된 열을 전기로 변화시키도록 구성되고, 상기 압전 소자층은 상기 열전 소자층으로부터 제공된 상기 전기를 진동으로 변화시키도록 구성된다.

Description

방열 복합체, 하부 패널 시트, 및 이를 포함하는 표시 장치{Heat dissipation composite, lower panel sheet, and display device including the same}

본 발명은 방열 복합체, 및 하부 패널 시트, 및 이를 포함하는 표시 장치에 관한 것이다.

사용자에게 영상을 제공하는 스마트 폰, 태블릿 PC, 디지털 카메라, 노트북 컴퓨터, 네비게이션, 및 스마트 텔레비전 등의 전자기기는 영상을 표시하기 위한 표시 장치를 포함한다. 표시 장치는 영상을 생성하여 표시하는 표시 패널 및 다양한 입력 장치를 포함한다.

한편, 표시 장치는 복수의 발광 소자들을 통해 화상을 생성하는 표시 패널, 및 표시 패널의 하부 상에 부착된 방열 부재를 포함할 수 있다. 표시 패널의 복수의 발광 소자들은 외부로부터 인가된 전원을 통해 화상을 표시할 수 있다. 복수의 발광 소자들은 인가 전원을 통해 화상 표시(전원의 광 에너지 변환)하지만, 전원 중 광 에너지로 변환되지 않은 일부는 열 에너지의 형태로 표시 패널의 외부로 방출될 수 있다.

표시 패널의 외부로 방출된 열 에너지는 방열 부재의 외측 표면을 통해 방사(放射)되지만, 방열 부재의 표면에서의 열전달 정도, 및 방열 부재의 두께에 따른 열용량에 따라 방사 정도가 달라질 수 있다.

본 발명이 해결하고자 하는 과제는 방열 특성이 극대화된 방열 복합체를 제공하고자 하는 것이다.

본 발명이 해결하고자 하는 다른 과제는 방열 특성이 극대화된 방열 복합체를 포함하는 패널 하부 시트를 제공하고자 하는 것이다.

본 발명이 해결하고자 하는 또 다른 과제는 방열 특성이 극대화된 방열 복합체를 포함하는 표시 장치를 제공하고자 하는 것이다.

본 발명의 과제들은 이상에서 언급한 과제로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 기술적 과제들은 아래의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.

상기 과제를 해결하기 위한 일 실시예에 따른 방열 복합체는 방열층; 상기 방열층 상에 배치된 열전 소자층; 및 상기 열전 소자층 상에 배치된 압전 소자층을 포함하되, 상기 열전 소자층은 상기 방열층으로부터 제공된 열을 전기로 변화시키도록 구성되고, 상기 압전 소자층은 상기 열전 소자층으로부터 제공된 상기 전기를 진동으로 변화시키도록 구성된다.

대류 열전달 계수가 70W/m2k이상일 수 있다.

상기 열전 소자층은 상기 방열층과 상기 압전 소자층 사이에 배치될 수 있다.

상기 방열층과 상기 열전 소자층 사이에 배치되어 상기 방열층과 상기 열전 소자층을 결합하는 제1 방열 결합 부재, 및 상기 열전 소자층과 상기 압전 소자층 사이에 배치되어 상기 열전 소자층과 상기 압전 소자층을 결합하는 제2 방열 결합 부재를 더 포함할 수 있다.

상기 방열 복합체의 두께는 1mm이하일 수 있다.

상기 열전 소자층은 상기 제1 방열 결합 부재와 상기 압전 소자층 사이에 배치된 제1 열전 소자층, 및 상기 제1 열전 소자층과 상기 압전 소자층 사이에 배치된 제2 열전 소자층을 더 포함할 수 있다.

상기 제1 열전 소자층과 상기 제2 열전 소자층 사이에 배치되고 상기 제1 열전 소자층과 상기 제2 열전 소자층을 결합하는 제3 방열 결합 부재를 더 포함할 수 있다.

평면상 상기 열전 소자층은 복수의 오픈부를 포함하는 메쉬 형상을 갖고, 상기 방열층은 상기 복수의 오픈부 내에 각각 배치될 수 있다.

상기 방열층은 상기 열전 소자층과 동일층에 배치되되, 평면상 상기 열전 소자층에 의해 둘러싸일 수 있다.

평면상 상기 압전 소자층은 복수의 오픈부를 포함하는 메쉬 형상을 갖고, 상기 열전 소자층은 상기 복수의 오픈부 내에 각각 배치될 수 있다.

상기 열전 소자층은 상기 압전 소자층과 동일층에 배치되되, 평면상 상기 압전 소자층에 의해 둘러싸일 수 있다.

상기 방열층은 그라파이트 시트(Graphite sheet)를 포함할 수 있다.

상기 열전 소자층은 텔루륨화 비스무트(Bi2Te3)를 포함할 수 있다.

상기 압전 소자층은 수정, 로셸염, 티타늄산바륨(Titanuim acid barium), 인산이수소암모늄(Ammonuim dihydrogen phophate), 또는 타타르산에틸렌다이아민(Ethylenediamine tartarate)을 포함할 수 있다.

상기 다른 과제를 해결하기 위한 일 실시예에 따른 표시 장치는 복수의 발광 소자들을 포함하는 표시 패널; 및 상기 표시 패널 상에 배치된 방열 복합체를 포함하되, 상기 방열 복합체는 방열층, 상기 방열층 상에 배치된 열전 소자층, 및 상기 열전 소자층 상에 배치된 압전 소자층을 포함하되, 상기 열전 소자층은 상기 방열층으로부터 제공된 열을 전기로 변화시키도록 구성되고, 상기 압전 소자층은 상기 열전 소자층으로부터 제공된 상기 전기를 진동으로 변화시키도록 구성된다.

대류 열전달 계수가 70W/m2k이상일 수 있다.

상기 방열 복합체는 복수개이고, 복수개의 상기 방열 복합체는 서로 이격되어 배치될 수 있다.

상기 표시 패널은 중앙부, 및 상기 중앙부의 외곽에 위치하는 외곽부를 포함하고, 상기 복수의 방열 복합체는 상기 외곽부로부터 상기 중앙부로 올수록 배치 밀도가 작아질 수 있다.

평면상 상기 열전 소자층은 복수의 오픈부를 포함하는 메쉬 형상을 갖고, 상기 방열층은 상기 복수의 오픈부 내에 각각 배치되고, 상기 방열층은 상기 열전 소자층과 동일층에 배치되되, 평면상 상기 열전 소자층에 의해 둘러싸일 수 있다.

상기 패널 하부 시트는 상기 방열층과 상기 표시 패널 사이에 배치된 완충 부재, 및 상기 완충 부재와 상기 표시 패널 사이에 배치된 광 차단층을 더 포함한다.

기타 실시예의 구체적인 사항들은 상세한 설명 및 도면들에 포함되어 있다.

일 실시예에 따른 방열 복합체, 및 표시 장치에 의하면, 방열 특성이 극대화될 수 있다.

실시예들에 따른 효과는 이상에서 예시된 내용에 의해 제한되지 않으며, 더욱 다양한 효과들이 본 명세서 내에 포함되어 있다.

도 1은 일 실시예에 따른 방열 복합체의 단면도이다.
도 2 내지 도 8은 일 실시예에 따른 방열 복합체의 방열 과정을 보여주는 모식도들이다.
도 9는 대류 열전달 계수에 따른 표면 온도를 나타낸 그래프이다.
도 10은 대류 열전달 계수에 따른 표면 온도를 나타낸 표이다.
도 11 내지 도 14는 대류 열전달 계수에 따른 표면 온도를 나타낸 도면들이다.
도 15는 다른 실시예에 따른 방열 복합체의 단면도이다.
도 16은 또 다른 실시예에 따른 방열 복합체의 사시도이다.
도 17은 도 16의 Ⅰ-Ⅰ' 선을 따라 자른 단면도이다.
도 18은 또 다른 실시예에 따른 방열 복합체의 사시도이다.
도 19는 또 다른 실시예에 따른 방열 복합체의 사시도이다.
도 20은 도 19의 Ⅱ-Ⅱ' 선을 따라 자른 단면도이다.
도 21은 일 실시예에 따른 패널 하부 시트의 단면도이다.
도 22는 일 실시예에 따른 표시 장치의 단면도이다.
도 23은 도 22의 A 영역을 확대한 단면도이다.
도 24는 도 23의 표시 패널의 단면도이다.
도 25는 다른 실시예에 따른 표시 장치의 단면도이다.
도 26은 또 다른 실시예에 따른 표시 장치의 단면도이다.

본 발명의 이점 및 특징, 그리고 그것들을 달성하는 방법은 첨부되는 도면과 함께 상세하게 후술되어 있는 실시예들을 참조하면 명확해질 것이다. 그러나 본 발명은 이하에서 개시되는 실시예들에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 것이며, 단지 본 실시예들은 본 발명의 개시가 완전하도록 하며, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이며, 본 발명은 청구항의 범주에 의해 정의될 뿐이다.

소자(elements) 또는 층이 다른 소자 또는 층의 "상(on)"으로 지칭되는 것은 다른 소자 바로 위에 또는 중간에 다른 층 또는 다른 소자를 개재한 경우를 모두 포함한다. 명세서 전체에 걸쳐 동일 참조 부호는 동일 구성 요소를 지칭한다. 실시예들을 설명하기 위한 도면에 개시된 형상, 크기, 비율, 각도, 개수 등은 예시적인 것이므로 본 발명이 도시된 사항에 한정되는 것은 아니다.

비록 제1, 제2 등이 다양한 구성요소들을 서술하기 위해서 사용되나, 이들 구성요소들은 이들 용어에 의해 제한되지 않음은 물론이다. 이들 용어들은 단지 하나의 구성요소를 다른 구성요소와 구별하기 위하여 사용하는 것이다. 따라서, 이하에서 언급되는 제1 구성요소는 본 발명의 기술적 사상 내에서 제2 구성요소일 수도 있음은 물론이다.

본 발명의 여러 실시예들의 각각 특징들이 부분적으로 또는 전체적으로 서로 결합 또는 조합 가능하고, 기술적으로 다양한 연동 및 구동이 가능하며, 각 실시예들이 서로에 대하여 독립적으로 실시 가능할 수도 있고 연관 관계로 함께 실시할 수도 있다.

이하 첨부된 도면을 참조하여 구체적인 실시예들에 대해 설명한다.

도 1은 일 실시예에 따른 방열 복합체의 단면도이다. 도 2 내지 도 8은 일 실시예에 따른 방열 복합체의 방열 과정을 보여주는 모식도들이다. 도 2는 표시 패널(PN)로부터 열 에너지가 방출되는 것을 보여주는 모식도이고, 도 3 내지 도 5는 상기 열에너지가 방열층(10)으로 제공되는 것을 보여주는 모식도들이고, 도 6은 방열층(10)으로부터 열전 소자층(30)에 열 에너지가 제공되고, 그 열 에너지가 전기 에너지로 변환되는 것을 보여주는 모식도이고, 도 7은 열전 소자층(30)에서 변환된 전기 에너지에 의해 압전 소자층(50)에서 진동 에너지가 생성되는 것을 보여주는 모식도이고, 도 8은 상기 진동 에너지에 의해 방열 복합체(1)의 표면(압전 소자층(50)의 최외측 표면)에서 강제 대류가 형성되는 것을 보여주는 모식도이다. 도 2에서는 설명의 편의를 위해, 방열 복합체(1)와 표시 패널 사이에 배치되는 패널 하부 시트의 방열 복합체(1)를 제외한 다른 구성들을 도시하지 않았다.

도 1 내지 도 8을 참조하면, 일 실시예에 따른 방열 복합체(1)는 표시 패널에 인가된 전원 중 표시 패널의 복수의 발광 소자들을 통해 광 에너지로 변환되지 않은 일부의 열 에너지를 외부로 방출하는 역할을 하는 표시 패널의 방열용 방열 복합체일 수 있다.

일 실시예에 따른 방열 복합체(1)는 방열층(10), 방열층(10) 상에 배치된 열전 소자층(30), 및 열전 소자층(30) 상에 배치된 압전 소자층(50)을 포함할 수 있다. 일 실시예에 의하면, 열전 소자층(30)은 방열층(10)과 압전 소자층(50) 사이에 배치될 수 있다.

나아가, 방열 복합체(1)는 방열층(10)과 열전 소자층(30) 사이에 배치되어 방열층(10)과 열전 소자층(30)을 결합시키는 제1 방열 결합 부재(61), 및 열전 소자층(30)과 압전 소자층(50) 사이에 배치되어 열전 소자층(30)과 압전 소자층(50)을 결합시키는 제2 방열 결합 부재(62)를 더 포함할 수 있다.

방열 결합 부재(61, 62)는 상술된 상기 결합 부재와 동일한 물질을 포함할 수 있지만, 이에 제한되는 것은 아니다.

몇몇 실시예에서, 방열 결합 부재(61, 62)는 생략되고, 열전 소자층(30)이 방열층(10) 상에, 압전 소자층(50)이 열전 소자층(30) 상에 각각 코팅되는 방식으로 형성될 수도 있다.

방열 복합체(1)는 제1 두께(T1)를 가질 수 있다. 예를 들어, 제1 두께(T1)는 약 1mm일 수 있다.

도 1, 내지 도 5를 참조하면, 방열층(10)은 상기 표시 패널로부터 제공된 열 에너지를 흡수하는 역할을 할 수 있다. 방열층(10)의 상기 열 에너지를 흡수 정도는 방열층(10)의 물질, 및 방열층(10)의 열 용량과 관련될 수 있다.

일 실시예에 따른 방열층(10)의 물질은 그라파이트, 탄소 나노 튜브, 또는 금속 박막을 포함할 수 있다.

일 실시예에 따른 방열층(10)은 하나의 층으로 이루어질 수 있다.

몇몇 실시예에서, 방열층(10)은 두 개 이상의 층으로 이루어질 수도 있다.

예를 들어, 방열층(10)은 제1 방열층, 상기 제1 방열층 상의 제2 방열층, 및 상기 제1 방열층과 상기 제2 방열층을 결합하는 결합 부재를 포함할 수도 있다.

방열층(10)이 제1 방열층과 제2 방열층으로 이루어진 경우, 제1 방열층은 예시된 물질 중 구리, 은 등과 같은 금속 박막으로 이루어질 수 있고, 제2 방열층은 그라파이트, 또는 탄소 나노 튜브로 이루어질 수 있다. 제1 방열층과 제2 방열층을 결합하는 결합 부재는 통상적으로 널리 알려진, 인접 부재들을 결합시키는 점착제, 또는 접착제를 포함할 수 있다. 이하에서는 방열층(10)이 하나의 층으로 이루어진 경우를 중심으로 설명한다.

도 2에 도시된 바와 같이, 표시 패널(PN)로부터 열 에너지가 제공될 수 있다. 상기 열 에너지는 상술된 바와 같이, 표시 패널(PN)에 인가된 전원 중 표시 패널(PN)의 복수의 발광 소자(도 21의 ED 참조)들을 통해 광 에너지로 변환되지 않은 일부의 열 에너지일 수 있다.

도 3에 도시된 바와 같이, 표시 패널(PN)로부터 제공된 열 에너지는 방열층(10)에 전달될 수 있다. 표시 패널(PN)로부터 방열층(10)에 제공된 열 에너지는 표시 패널(PN)의 열원(도 3에 도시된 열이 공급되는 영역)과 인접한 방열층(10)에 먼저 전달될 수 있다.

이어서, 도 4에 도시된 바와 같이, 방열층(10)에 제공된 열 에너지는 상기 열원과 인접한 방열층(10)으로부터 좌우측(수평 방향)을 따라 확산될 수 있다.

이어서, 도 5에 도시된 바와 같이, 각 상기 열원과 인접한 방열층(10)으로부터 좌우측(수평 방향)을 따라 확산된 열 확산 영역들은 인접한 열 확산 영역들과 합쳐질 수 있다.

상기된 바와 같이, 방열층(10)은 상기 표시 패널로부터 제공된 열 에너지를 흡수하는 역할을 할 수 있다. 방열층(10)의 상기 열 에너지 흡수 정도를 높이기 위해, 상기 예시된 방열층(10)의 물질 이외에 열용량이 보다 높은 물질들을 고려할 수 있지만, 예시된 방열층(10)의 물질 이외 열용량이 보다 높은 물질들은 제조 비용이 예시된 방열층(10)의 물질의 제조 비용보다 더 비쌀 수 있다.

이러한 이유로 방열층(10)의 예시된 물질 이외, 다른 물질은 고려하기 힘들 수 있다. 다른 방안으로 방열층(10)의 상기 열 에너지 흡수 정도를 높이기 위해, 상기 예시된 방열층(10)의 열용량을 높이는 방안을 고려할 수 있다.

본 명세서에서, 방열층(10)의 열용량이란 어떤 물질, 또는 층의 온도 상승(또는 하강)에 대한 그 물질, 또는 층이 흡수한 (또는 방출한) 에너지로써, 상기 물질 또는 층의 온도를 1

높이는데 필요한 열량을 의미한다.

통상적으로 열용량은 해당 물질, 또는 층의 두께와 관련된다.

이러한 관점에서, 방열층(10)의 두께가 클수록 방열층(10)의 열용량이 커서, 표시 패널로부터 인가된 열 에너지 흡수 정도가 증가할 수 있다.

다만, 방열층(10)의 열 에너지 흡수 정도를 높이기 위해, 방열층(10)의 두께를 증가시키는데에는 한계가 존재할 수 있다. 예를 들어, 방열층(10)의 두께를 증가시키면, 그 만큼 재료 소모비가 증가할 수 있다.

또한, 방열층(10)의 두께가 증가되어, 열 에너지 흡수 정도가 높아지더라도 실질적으로 방열 복합체를 통한 열 에너지의 방출 또는 방사는 방열 복합체의 최외곽 표면(또는 층)과 외기 온도(또는 주변 온도) 간 열 교환과 관련될 수 있다. 다시 말하면, 방열 복합체의 최외곽 표면(또는 층)에서 외기와의 대류 또는 복사에 의한 열 교환 정도에 따라 열 에너지의 방출 또는 방사 정도가 결정될 수 있다. 이러한 관점에서, 방열층(10)의 두께가 증가되어 열 에너지 흡수 정도가 높아지더라도 실효적으로 방열 복합체 표면에서의 대류, 또는 복사가 잘 이루어져야 방열 복합체의 열 에너지 방출 기능이 잘 이루어지기 때문에, 오히려 방열층(10) 내부에 열이 축적될 가능성이 존재할 수 있다.

한편, 방열 복합체 표면에서의 대류는 표면과 외기와 자연적으로 이루어지는 자연 대류와 표면과 외기와 인위적으로 이루어지는 강제 대류가 존재할 수 있다.

일 실시예에 따른 방열 복합체(1)에 의하면, 방열층(10)의 열용량 확보를 위해 자체 두께를 크게 증가시키지 않아도, 방열층(10) 상의 열전 소자층(30), 및 열전 소자층(30) 상의 압전 소자층(50)을 통해 외기와 방열 복합체(1)의 강제 대류를 유도함으로써, 효과적으로 표시 패널로부터 제공된 열 에너지를 외부로 방출 또는 방사시킬 수 있다.

도 1, 및 도 6을 참조하면, 열전 소자층(30)은 방열층(10)으로부터 제공된 열 에너지를 전기 에너지로 변환하는 역할을 할 수 있다.

일 실시예에 따른 열전 소자층(30)은 하나의 층으로 이루어질 수 있다.

하나의 층으로 이루어진 열전 소자층(30)은 통상적으로, 열 에너지를 전기 에너지로 변환시킬 수 있는 물질을 포함하여 이루어질 수 있다. 예를 들어, 열전 소자층(30)은 텔루륨화 비스무트(Bi2Te3)를 포함할 수 있지만, 이에 제한되는 것은 아니다. 예를 들어, 열전 소자층(30)은 방열층(10)으로부터 제공된 열 에너지를 음전하를 띠는 전기 에너지로 변환시킬 수 있다. 다만, 이에 제한되지 않고 열전 소자층(30)은 방열층(10)으로부터 제공된 열 에너지를 양전하를 띠는 전기 에너지로 변환시킬 수도 있다.

몇몇 실시예에서, 열전 소자층(30)은 하나의 층으로 이루어지지 않고, 방열층(10)으로부터 열에너지를 흡수하는 흡열부, 흡수한 열에너지를 방출하는 발열부, 흡열부와 발열부 사이에 배치된 N형 및 P형 반도체를 포함할 수도 있다. 열전 소자층(30)이 상기된 구조로 이루어진 경우, 흡열부를 통하여 열전 소자층(30)으로 전달되는 열에너지를 흡수하고 발열부를 통하여 흡수한 열에너지를 방출하는 과정에서 전기에너지를 생산할 수 있다.

이하에서는 열전 소자층(30)이 하나의 층으로 이루어진 경우를 중심으로 설명하기로 한다.

이어서, 도 1, 및 도 7 내지 8을 참조하면, 압전 소자층(50)은 열전 소자층(30)으로부터 제공된 전기 에너지를 진동 에너지로 변환시키는 역할을 할 수 있다. 압전 소자층(50)은 열전 소자층(30)으로부터 제공된 전기 에너지를 전원 또는 구동 전압으로 이용하여 상기 전기 에너지를 진동 에너지로 변환시킬 수 있다.

일 실시예에서, 압전 소자층(50)은 하나의 층으로 이루어질 수 있다. 압전 소자층(50)은 전기 에너지를 진동 에너지로 변환시킬 수 있는 통상의 널리 알려진 물질을 포함할 수 있다. 예를 들어, 압전 소자층(50)은 수정, 로셸염, 티타늄산바륨(Titanuim acid barium), 인산이수소암모늄(Ammonuim dihydrogen phophate), 또는 타타르산에틸렌다이아민(Ethylenediamine tartarate)을 포함할 수 있다.

몇몇 실시예에서, 압전 소자층(50)은 하나의 층으로 이루어지지 않고, 피에조(Piezo) 소자, 소형 모터를 사용하는 엑츄에이터(Actuator), 또는 전자석 등으로 구현될 수도 있다. 이하에서는 압전 소자층(50)이 하나의 층으로 이루어진 것을 중심으로 설명하기로 한다.

도 7에 도시된 바와 같이, 열전 소자층(30)으로부터 제공된 전기 에너지는 압전 소자층(50)에 의해 진동 에너지로 변환될 수 있다.

이어서, 도 8에 도시된 바와 같이, 압전 소자층(50)에 의해 변환된 진동 에너지는 압전 소자층(50)의 표면(제2 방열 결합 부재(62)를 바라보는 일면의 반대면, 또는 방열 복합체(1)의 표시 패널(PN)을 바라보는 일면의 반대면인 최외측 표면)과 외기와의 강제 대류가 발생될 수 있다.

상술된 바와 같이, 방열층(10)의 두께가 클수록 방열층(10)의 열용량이 커서, 표시 패널로부터 인가된 열 에너지 흡수 정도가 증가할 수 있다.

한편, 방열 복합체(1)에 의한 열 에너지의 외부 방출 또는 방사 정도는 대류 열전달 계수와 관련된다. 통상적으로, 대류 열전달 계수가 클수록 열 에너지 외부 방출 정도가 커질 수 있고, 대류 열전달 계수가 작을수록 열 에너지 외부 방출 정도가 작아질 수 있다. 본 명세서에서, 대류 열전달 계수는 대류 현상(상기된 자연 대류, 또는 강제 대류)에 의해 고체(Solid)에서 유체(Fluid)에 열을 전달하는 크기를 나타내는 계수를 의미한다.

일 실시예에 따른 방열 복합체(1)의 대류 열전달 계수는 약 50W/m2K이상일 수 있다. 바람직하게, 방열 복합체(1)의 대류 열전달 계수는 약 70W/m2K이상일 수 있다.

일 실시예에 따른 방열 복합체(1)의 대류 열전달 계수를 설명하기 위해, 도 9 내지 도 14가 참조된다.

도 9는 대류 열전달 계수에 따른 표면 온도를 나타낸 그래프이다. 도 10은 대류 열전달 계수에 따른 표면 온도를 나타낸 표이다. 도 11 내지 도 14는 대류 열전달 계수에 따른 표면 온도를 나타낸 도면들이다. 도 9에서 가로축은 대류 열전달 계수(W/m2K)를 나타내고, 세로축은 고체의 표면 온도(℃)를 나타내고, 도 10은 구체적인 대류 열전달 계수에 따른 고체의 표면 온도를 나타내는 표이고, 도 11은 고체의 대류 열전달 계수가 3W/m2K일 때의 표면 온도를 보여주는 도면이고, 도 12는 고체의 대류 열전달 계수가 10W/m2K일 때의 표면 온도를 보여주는 도면이고, 도 13은 고체의 대류 열전달 계수가 40W/m2K일 때의 표면 온도를 보여주는 도면이고, 도 14는 고체의 대류 열전달 계수가 300W/m2K일 때의 표면 온도를 보여주는 도면이다.

도 9 내지 도 14를 참조하면, 고체의 대류 열전달 계수가 클수록 고체의 표면 온도가 낮아지는 경향이 있음이 확인되었다. 도 9는 고체의 원래 표면 온도는 약 45℃이고, 해당 대류 열전달 계수에서 고체의 표면 온도 측정은 약 1시간 후에 이루어진 경우의 그래프이다.

도 9 내지 도 14에 도시된 바와 같이, 고체의 대류 열전달 계수와 고체의 표면 온도는 로그 함수(Log fuction)의 개형이 나타남이 확인되었다. 구체적으로 설명하면, 고체의 대류 열전달 계수가 0 내지 50인 구간에서 고체의 표면 온도는 고체의 대류 열전달 계수가 커질수록 그 하강폭이 커지고, 고체의 대류 열전달 계수가 50보다 큰 구간에서는 고체의 대류 열전달 계수에 따른 고체의 표면 온도 하강폭이 크게 다르지 않음이 확인되었다.

다시 말하면, 고체의 대류 열전달 계수가 약 50보다 큰 구간에서는 원래 고체의 표면 온도 대비, 1시간 후 측정된 고체의 표면 온도가 상온인 25℃에 가까워질 수 있음이 확인되었다.

도 9 내지 도 14에서 확인된 바와 같이, 일 실시예에 따른 방열 복합체(1)의 대류 열전달 계수(강제 대류에 의한 대류 열전달 계수)가 약 50W/m2K이상, 바람직하게, 약 70W/m2K이상임으로써, 방열 복합체(1)의 원래 표면 온도가 약 45℃이고, 약 1시간 후에 방열 복합체(1)의 표면 온도가 상온에 근접할 수 있다.

상술된 바와 같이, 일 실시예에 따른 방열 복합체(1)에 의하면, 방열층(10)의 열용량 확보를 위해 자체 두께를 크게 증가시키지 않아도, 방열층(10) 상의 열전 소자층(30), 및 열전 소자층(30) 상의 압전 소자층(50)을 통해 외기와 방열 복합체(1)의 강제 대류를 유도함으로써, 효과적으로 표시 패널로부터 제공된 열 에너지를 외부로 방출 또는 방사시킬 수 있다.

이하, 일 실시예에 따른 방열 복합체의 다른 실시예에 대해 설명하기로 한다. 이하의 실시예에서 이미 설명한 실시예와 동일한 구성에 대해서는 동일한 참조 부호로서 지칭하고, 그 설명을 생략하거나 간략화한다.

도 15는 다른 실시예에 따른 방열 복합체의 단면도이다.

도 15를 참조하면, 본 실시예에 따른 방열 복합체(2)는 열전 소자층(30_1)이 제1 열전 소자층(31), 및 제2 열전 소자층(32)을 포함한다는 점에서, 일 실시예에 따른 방열 복합체(1)와 상이하다.

더욱 구체적으로 설명하면, 본 실시예에 따른 방열 복합체(2)는 열전 소자층(30_1)이 제1 열전 소자층(31), 및 제2 열전 소자층(32)을 포함할 수 있다.

제1 열전 소자층(31)은 제1 방열 결합 부재(61)와 압전 소자층(50) 사이에 배치될 수 있고, 제2 열전 소자층(32)은 제1 열전 소자층(31)과 압전 소자층(50) 사이에 배치될 수 있다.

나아가, 본 실시예에 따른 방열 복합체(2)는 제3 방열 결합 부재(63)를 더 포함할 수 있다. 제3 방열 결합 부재(63)는 상술된 방열 결합 부재(61, 62)와 동일한 물질을 포함할 수 있다.

제1 열전 소자층(31)은 제3 방열 결합 부재(63)와 제1 방열 결합 부재(61)의 사이에 배치될 수 있고, 제2 열전 소자층(32)은 제3 방열 결합 부재(63)와 제2 방열 결합 부재(62)의 사이에 배치될 수 있다.

다시 말하면, 제1 열전 소자층(31)은 제1 방열 결합 부재(61)에 의해 방열층(10)에 부착될 수 있고, 제2 열전 소자층(32)은 제3 방열 결합 부재(63)에 의해 제1 열전 소자층(31)에 부착될 수 있다.

본 실시예에 따른 방열 복합체(2)는 열전 소자층(31, 32)이 두 개의 층으로 구분됨으로써, 열전 소자층(31, 32)의 열 에너지의 전기 에너지 변환을 더욱 용이하게 할 수 있다. 더욱 구체적으로 설명하면, 제1 열전 소자층(31)은 방열층(10)으로부터 제공된 열 에너지를 전기 에너지로 변환시킬 수 있다. 방열층(10)으로부터 제공된 열 에너지 중 제1 열전 소자층(31)에 의해 미쳐 다 변환되지 못한 열 에너지는 제2 열전 소자층(32)에 의해 전기 에너지로 변환될 수 있다.

본 실시예에서 열전 소자층(30_1)이 두 개의 열전 소자층(31, 32)을 포함하는 것으로 도시되었지만, 이에 제한되지 않고 열전 소자층(30_1)이 세 개 이상의 열전 소자층을 포함할 수도 있다.

본 실시예에 따른 방열 복합체(2)에 의한 경우에도, 방열층(10)의 열용량 확보를 위해 자체 두께를 크게 증가시키지 않아도, 방열층(10) 상의 열전 소자층(30), 및 열전 소자층(30_1) 상의 압전 소자층(50)을 통해 외기와 방열 복합체(2)의 강제 대류를 유도함으로써, 효과적으로 표시 패널로부터 제공된 열 에너지를 외부로 방출 또는 방사시킬 수 있다.

도 16은 또 다른 실시예에 따른 방열 복합체의 사시도이다. 도 17은 도 16의 Ⅰ-Ⅰ' 선을 따라 자른 단면도이다.

도 16, 및 도 17을 참조하면, 본 실시예에 따른 방열 복합체(3)는 열전 소자 복합체(30_3)를 포함할 수 있다.

더욱 구체적으로 설명하면, 본 실시예에 따른 방열 복합체(3)는 열전 소자 복합체(30_3)를 포함할 수 있다.

방열 복합체(3)는 제1 방향(DR1)을 따라 연장된 단변들, 및 제1 방향(DR1)과 교차하는 제2 방향(DR2)을 따라 연장된 장변들을 포함하는 직사각형 형상을 포함할 수 있다.

열전 소자 복합체(30_3)는 방열층(10_1), 및 방열층(10_1) 상의 열전 소자층(30_2)을 포함할 수 있다.

열전 소자층(30_2)은 방열층(10_1)의 측면 상에 배치될 수 있다.

본 실시예에 따른 열전 소자 복합체(30_3)의 방열층(10_1), 및 열전 소자층(30_2)이 동일층에 배치될 수 있다.

평면상 열전 소자층(30_2)은 복수의 오픈부를 포함하는 메쉬 형상을 가질 수 있다. 방열층(10_1)은 복수개일 수 있다. 복수개의 방열층(10_1)은 열전 소자층(30_2)의 상기 복수의 오픈부 내에 각각 배치될 수 있다.

평면상 방열층(10_1)은 열전 소자층(30_2)에 의해 완전히 둘러싸일 수 있다.

방열층(10_1)의 측면 상에 배치된 열전 소자층(30_2)은 방열층(10_1)으로부터 제공된 열 에너지를 전기 에너지로 변환하는 역할을 할 수 있다.

도 17에 도시된 바와 같이, 열전 소자층(30_2)은 인접한 방열층(10_1) 사이에 배치될 수 있고, 방열층(10_1)은 인접한 열전 소자층(30_2) 사이에 배치될 수 있다.

방열층(10_1)의 평면 형상은 사각형일 수 있다. 예를 들어, 방열층(10_1)의 평면 형상은 직사각형, 또는 정사각형일 수 있다.

본 실시예에 따른 방열 복합체(3)에 의하면, 방열층(10_1)과 열전 소자층(30_2)이 동일층에 배치됨으로써, 방열 복합체(3)의 전반적인 두께를 감소시킬 수 있다.

본 실시예의 경우에도, 방열층(10_1)의 열용량 확보를 위해 자체 두께를 크게 증가시키지 않아도, 방열층(10_1) 상의 열전 소자층(30), 및 열전 소자층(30_1) 상의 압전 소자층(50)을 통해 외기와 방열 복합체(3)의 강제 대류를 유도함으로써, 효과적으로 표시 패널로부터 제공된 열 에너지를 외부로 방출 또는 방사시킬 수 있다.

도 18은 또 다른 실시예에 따른 방열 복합체의 사시도이다.

도 18을 참조하면, 본 실시예에 따른 방열 복합체(4)는 방열층(10_1)의 평면 형상이 원형을 포함한다는 점에서, 도 16에 따른 방열 복합체(3)와 상이하다.

더욱 구체적으로 설명하면, 본 실시예에 따른 방열 복합체(4)는 방열층(10_1)의 평면 형상이 원형을 포함할 수 있다.

도 19는 또 다른 실시예에 따른 방열 복합체의 사시도이다. 도 20은 도 19의 Ⅱ-Ⅱ' 선을 따라 자른 단면도이다.

도 19, 및 도 20을 참조하면, 본 실시예에 따른 방열 복합체(5)는 압전 소자 복합체(50_2)를 포함할 수 있다.

더욱 구체적으로 설명하면, 본 실시예에 따른 방열 복합체(5)는 압전 소자 복합체(50_2)를 포함할 수 있다.

방열 복합체(5)는 제1 방향(DR1)을 따라 연장된 단변들, 및 제1 방향(DR1)과 교차하는 제2 방향(DR2)을 따라 연장된 장변들을 포함하는 직사각형 형상을 포함할 수 있다.

압전 소자 복합체(50_2)는 열전 소자층(30_4), 및 열전 소자층(30_4) 상의 압전 소자층(50_1)을 포함할 수 있다.

압전 소자층(50_1)은 열전 소자층(30_4)의 측면 상에 배치될 수 있다.

본 실시예에 따른 압전 소자 복합체(50_2)의 열전 소자층(30_4), 및 압전 소자층(50_1)이 동일층에 배치될 수 있다.

평면상 압전 소자층(50_1)은 복수의 오픈부를 포함하는 메쉬 형상을 가질 수 있다. 열전 소자층(30_4)은 복수개일 수 있다. 복수개의 열전 소자층(30_4)은 압전 소자층(50_1)의 상기 복수의 오픈부 내에 각각 배치될 수 있다.

평면상 열전 소자층(30_4)은 압전 소자층(50_1)에 의해 완전히 둘러싸일 수 있다.

열전 소자층(30_4)의 측면 상에 배치된 압전 소자층(50_1)은 열전 소자층(30_4)으로부터 제공된 전기 에너지를 진동 에너지로 변환하는 역할을 할 수 있다.

도 20에 도시된 바와 같이, 열전 소자층(30_4)은 인접한 압전 소자층(50_1) 사이에 배치될 수 있고, 압전 소자층(50_1)은 인접한 열전 소자층(30_4) 사이에 배치될 수 있다.

열전 소자층(30_4)의 평면 형상은 사각형일 수 있다. 예를 들어, 열전 소자층(30_4)의 평면 형상은 직사각형, 또는 정사각형일 수 있다.

본 실시예에 따른 방열 복합체(5)에 의하면, 열전 소자층(30_4)과 압전 소자층(50_1)이 동일층에 배치됨으로써, 방열 복합체(5)의 전반적인 두께를 감소시킬 수 있다.

본 실시예의 경우에도, 방열층(10)의 열용량 확보를 위해 자체 두께를 크게 증가시키지 않아도, 방열층(10) 상의 열전 소자층(30_4), 및 열전 소자층(30_4) 상의 압전 소자층(50_1)을 통해 외기와 방열 복합체(5)의 강제 대류를 유도함으로써, 효과적으로 표시 패널로부터 제공된 열 에너지를 외부로 방출 또는 방사시킬 수 있다.

이하, 일 실시예에 따른 방열 복합체를 포함하는 패널 하부 시트에 대해 설명하기로 한다. 이하의 실시예에서 이미 설명한 실시예와 동일한 구성에 대해서는 동일한 참조 부호로서 지칭하고, 그 설명을 생략하거나 간략화한다.

도 21은 일 실시예에 따른 패널 하부 시트의 단면도이다.

도 21을 참조하면, 일 실시예에 따른 패널 하부 시트(100)는 적어도 하나의 기능층을 포함한다. 상기 기능층은 방열 기능, 전자파 차폐기능, 접지 기능, 완충 기능, 강도 보강 기능, 지지 기능, 광 차폐기능 및/또는 디지타이징 기능 등을 수행하는 층일 수 있다. 기능층은 시트로 이루어진 시트층, 필름으로 필름층, 박막층, 코팅층, 패널, 플레이트 등일 수 있다. 하나의 기능층은 단일층으로 이루어질 수도 있지만, 적층된 복수의 박막이나 코팅층으로 이루어질 수도 있다. 기능층은 예를 들어, 지지 기재, 방열층, 전자파 차폐층, 충격 흡수층, 디지타이저 등일 수 있다.

도 21에서는 패널 하부 시트(100)로서, 방열 기능을 갖는 방열 복합체(1), 방열 복합체(1) 상의 완충 기능, 및 강도 보강 기능을 갖는 완충 부재(70), 완충 부재(70) 상의 광 차폐기능을 갖는 광 차단층(80), 및 광 차단층(80) 상의 지지 기능을 갖는 지지 필름(90)을 포함하는 경우를 예시한다. 다만, 패널 하부 시트(100)의 적층 구조가 도 21에 예시된 바에 제한되는 것은 아니고, 상술된 상기 기능층의 다른 층들이 더 배치될 수 있고, 도 21에 예시된 적층 구조에서 방열 복합체(1)를 제외한 다른 층들이 생략될 수도 있다.

방열 복합체(1), 완충 부재(70), 광 차단층(80), 및 지지 필름(90)의 사이에는 결합 부재가 배치되어 인접한 구성들을 결합시킬 수 있다. 예를 들어, 상기 결합 부재는 방열층(10)과 완충 부재(70) 사이에 배치되는 방열 완충 부재 간 결합 부재(63), 완충 부재(70)와 광 차단층(80) 사이에 배치되는 완충 광 차단층 간 결합 부재(64), 및 광 차단층(80)과 지지 필름(90) 사이에 배치되는 광 차단 지지 필름 간 결합 부재(65)를 포함할 수 있다. 각 결합 부재(63, 64, 65)는 점착제, 또는 접착제를 포함할 수 있다.

완충 부재(70)는 예를 들어, 폴리우레탄이나 폴리에틸렌 수지 등과 같은 탄성을 갖는 물질을 포함하여 이루어질 수 있다. 완충 부재(70)는 쿠션층일 수 있다.

광 차단층(80)은 가시광선을 흡수하는 블랙 계열의 염료, 또는 안료를 포함할 수 있다. 예를 들어, 광 차단층(80)은 블랙 매트릭스와 동일한 물질을 포함할 수 있다.

지지 필름(90)은 표시 패널을 지지하는 역할을 하고, 폴리 이미드(PI) 또는 폴리에틸렌 테레프탈레이트(PET) 등을 포함할 수 있지만, 예시된 물질에 제한되는 것은 아니다.

이하, 일 실시예에 따른 패널 하부 시트를 포함하는 표시 장치에 대해 설명하기로 한다. 이하의 실시예에서 이미 설명한 실시예와 동일한 구성에 대해서는 동일한 참조 부호로서 지칭하고, 그 설명을 생략하거나 간략화한다.

도 22는 일 실시예에 따른 표시 장치의 단면도이다. 도 23은 도 22의 A 영역을 확대한 단면도이다. 도 24는 도 23의 표시 패널의 단면도이다.

도 22를 참조하면, 일 실시예에 따른 표시 장치(1000)는 표시 패널(PN), 표시 패널(PN) 상에 배치된 방열 복합체(1), 및 표시 패널(PN)과 방열 복합체(1) 사이에 배치된 결합 부재(AM)를 포함할 수 있다.

결합 부재(AM)는 도 1에서 상술된 방열 결합 부재(61, 62)와 동일한 물질을 포함할 수 있지만, 이에 제한되는 것은 아니다.

표시 패널(PN)은 발광 소자(ED)를 포함하는 발광 표시 패널일 수 있다. 예를 들어, 표시 패널(PN)은 유기 발광 다이오드(organic light emitting diode)를 이용하는 유기 발광 표시 패널, 및 초소형 발광 다이오드(micro LED)를 이용하는 초소형 발광 다이오드 표시 패널, 및 양자점 발광 소자(Quantum dot Light Emitting Diode)를 포함하는 양자점 발광 표시 패널일 수 있다. 이하에서는, 표시 패널(PN)이 유기 발광 표시 패널인 것을 중심으로 설명한다.

발광 소자(ED)는 제1 발광 소자(ED1) 내지 제3 발광 소자(ED3)를 포함할 수 있다. 제1 발광 소자(ED1)는 적색 광을 발광하는 적색 발광 소자일 수 있고, 제2 발광 소자(ED2)는 녹색 광을 발광하는 녹색 발광 소자일 수 있고, 제3 발광 소자(ED3)는 청색 광을 발광하는 청색 발광 소자를 포함할 수 있다. 적색 광의 피크 파장 범위는 약 620㎚ 내지 750㎚일 수 있으며, 녹색 광의 피크 파장 범위는 약 495㎚ 내지 570㎚일 수 있다. 또한, 청색 광의 피크 파장 범위는 약 450㎚ 내지 495㎚일 수 있다. 몇몇 실시예에서 발광 소자(ED)는 백색 광을 발광하는 백색 발광 소자를 더 포함할 수 있다.

도 22, 및 도 23을 참조하면, 표시 패널(PN)은 결합 부재(AM)를 통해 지지 필름(90)과 결합될 수 있다. 하부 패널 시트(100), 및 방열 복합체(1)에 대한 상세한 설명은 도 1, 및 도 21에서 상술된 바 중복 설명은 이하 생략하기로 한다.

도 24를 참조하면, 표시 패널(PN)은 베이스 기판(BS), 베이스 기판(BS) 상의 버퍼층(BF), 버퍼층(BF) 상의 반도체층(ACT), 반도체층(ACT) 상의 제1 게이트 절연층(GI1), 제1 게이트 절연층(GI1) 상의 제1 게이트 절연층(GI1) 상의 게이트 전극(GE), 게이트 전극(GE) 상의 제1 층간 절연층(IL1), 제1 층간 절연층(IL1) 상의 소스/드레인 전극(SE, DE), 소스/드레인 전극(SE, DE) 상의 제2 층간 절연층(IL2), 제2 층간 절연층(IL2) 상의 애노드 전극(ANO), 애노드 전극(ANO) 상의 화소 정의막(PDL), 및 유기층(EL), 유기층(EL)과 화소 정의막(PDL) 상의 캐소드 전극(CAT), 및 캐소드 전극(CAT) 상의 박막 봉지층(TFE)을 포함할 수 있다.

베이스 기판(BS)은 유연성을 갖는 고분자 물질을 포함할 수 있다. 예를 들어, 베이스 기판(BS)은 폴리에테르술폰(polyethersulphone: PES), 폴리아크릴레이트(polyacrylate: PA), 폴리아릴레이트(polyarylate: PAR), 폴리에테르이미드(polyetherimide: PEI), 폴리에틸렌나프탈레이트(polyethylenenapthalate: PEN), 폴리에틸렌 테레프탈레이드(polyethyleneterepthalate: PET), 폴리페닐렌설파이드 (polyphenylenesulfide: PPS), 폴리알릴레이트(polyallylate), 폴리이미드(polyimide: PI), 폴리카보네이트(polycarbonate: PC), 셀룰로오스 트리아세테이트(cellulosetriacetate: CAT), 셀룰로오스 아세테이트 프로피오네이트(cellulose acetate propionate: CAP) 또는 이들의 조합일 수 있다.

몇몇 실시예에서, 베이스 기판(BS)은 리지드 물질을 포함할 수 있다. 예를 들어, 베이스 기판(BS)은 유리, 또는 석영 등을 포함할 수 있다.

베이스 기판(BS)상에는 버퍼층(BF)이 배치될 수 있다. 버퍼층(BF)은 투습에 취약한 베이스 기판(BS)을 통해 침투하는 수분으로부터 후술될 박막 트랜지스터들과 발광 소자(ED)들을 보호하기 위해 베이스 기판(BS) 상에 형성될 수 있다. 버퍼층(BF)은 교번하여 적층된 복수의 무기막들로 이루어질 수 있다. 예를 들어, 버퍼층(BF)은 실리콘 산화막(SiOx), 실리콘 질화막(SiNx), SiON 중 하나 이상의 무기막이 교번하여 적층된 다중막으로 형성될 수 있다. 버퍼층(BF)은 생략될 수도 있다.

버퍼층(BF) 상에 반도체층(ACT)이 배치도리 수 있다. 반도체층(ACT)은 실리콘계 반도체 물질 또는 산화물계 반도체 물질로 형성될 수 있다. 버퍼층(BF)과 반도체층(ACT) 사이에는 반도체층(ACT)으로 입사되는 외부광을 차단하기 위한 차광층이 형성될 수도 있다.

반도체층(ACT) 상에는 제1 게이트 절연층(GI1)이 배치될 수 있다. 제1 게이트 절연층(GI1)은 무기막, 예를 들어 실리콘 산화막(SiOx), 실리콘 질화막(SiNx), 또는 이들의 다중막으로 형성될 수 있다.

제1 게이트 절연층(GI1) 상에 게이트 전극(GE)과 게이트 라인이 형성될 수 있다. 게이트 전극(GE)과 게이트 라인은 몰리브덴(Mo), 알루미늄(Al), 크롬(Cr), 금(Au), 티타늄(Ti), 니켈(Ni), 네오디뮴(Nd) 및 구리(Cu) 중 어느 하나 또는 이들의 합금으로 이루어진 단일층 또는 다중층으로 형성될 수 있다.

게이트 전극(GE) 상에는 제1 층간 절연층(IL1)이 배치될 수 있다. 제1 층간 절연층(IL1)은 무기막, 예를 들어 실리콘 산화막(SiOx), 실리콘 질화막(SiNx), 또는 이들의 다중막으로 형성될 수 있다.

제1 층간 절연층(IL1) 상에는 소스/드레인 전극(SE, DE) 및 데이터 라인이 배치될 수 있다. 소스 전극(SE)과 드레인 전극(DE) 각각은 제1 게이트 절연층(GI1)과 제1 층간 절연층(IL1)을 관통하는 콘택홀을 통해 반도체층(ACT)에 접속될 수 있다. 소스/드레인 전극(SE, DE) 및 데이터 라인은 몰리브덴(Mo), 알루미늄(Al), 크롬(Cr), 금(Au), 티타늄(Ti), 니켈(Ni), 네오디뮴(Nd) 및 구리(Cu) 중 어느 하나 또는 이들의 합금으로 이루어진 단일층 또는 다중층으로 형성될 수 있다.

반도체층(ACT), 게이트 전극(GE), 및 소스/드레인 전극(SE, DE)은 박막 트랜지스터를 형성할 수 있다.

소스/드레인 전극(SE, DE) 및 데이터 라인 상에는 상기 박막 트랜지스터를 절연하기 위한 제2 층간 절연층(IL2)이 배치될 수 있다. 제2 층간 절연층(IL2)은 무기막, 예를 들어 실리콘 산화막(SiOx), 실리콘 질화막(SiNx), 또는 이들의 다중막으로 형성될 수 있다.

몇몇 실시예에서, 제2 층간 절연층(IL2)은 생략될 수 있다.

도시되지 않았지만, 제2 층간 절연층(IL2) 상에는 평탄화층이 더 배치될 수 있다. 평탄화층은 아크릴 수지(acryl resin), 에폭시 수지(epoxy resin), 페놀 수지(phenolic resin), 폴리아미드 수지(polyamide resin), 폴리이미드 수지(polyimide resin) 등의 유기막으로 형성될 수 있다.

상기 평탄화층 상에는 발광 소자(ED)가 배치될 수 있다. 발광 소자(ED)는 애노드 전극(ANO), 유기층(OL), 및 캐소드 전극(CAT)을 포함할 수 있다.

발광 소자(ED)들과 화소 정의막(PDL)은 평탄화층 상에 배치될 수 있다. 발광 소자(ED)는 유기 발광 소자(organic light emitting device)일 수 있다.

애노드 전극(ANO)은 평탄화층 상에 형성될 수 있다. 애노드 전극(ANO)은 평탄화층, 및 제2 층간 절연층(IL2)을 관통하는 콘택홀을 통해 박막 트랜지스터의 드레인 전극(DE)에 접속될 수 있다.

화소 정의막(PDL)은 화소들을 구획하기 위해 평탄화층 상에서 애노드 전극(ANO)의 가장자리를 덮도록 형성될 수 있다. 즉, 화소 정의막(PDL)은 화소들을 정의하는 화소 정의막으로서 역할을 한다.

애노드 전극(ANO)과 화소 정의막(PDL) 상에는 유기층(EL)들이 형성된다. 유기층(EL)은 유기 발광층일 수 있다. 유기층(EL)은 적색(red) 광, 녹색(green) 광 및 청색(blue) 광 중 하나를 발광할 수 있다. 적색 광의 피크 파장 범위는 약 620㎚ 내지 750㎚일 수 있으며, 녹색 광의 피크 파장 범위는 약 495㎚ 내지 570㎚일 수 있다. 또한, 청색 광의 피크 파장 범위는 약 450㎚ 내지 495㎚일 수 있다. 또는, 유기층(EL)은 백색 광을 발광하는 백색 발광층일 수 있으며, 이 경우 적색 발광층, 녹색 발광층 및 청색 발광층이 적층된 형태를 가질 수 있으며, 화소들에 공통적으로 형성되는 공통층일 수 있다. 이 경우, 표시 패널(PN)은 적색, 녹색 및 청색을 표시하기 위한 별도의 컬러 필터(Color Filter)를 더 포함할 수도 있다.

유기층(EL)은 정공 수송층(hole transporting layer), 발광층(light emitting layer), 및 전자 수송층(electron transporting layer)을 포함할 수 있다. 또한, 유기층(EL)은 2 스택(stack) 이상의 탠덤 구조로 형성될 수 있으며, 이 경우, 스택들 사이에는 전하 생성층이 형성될 수 있다.

캐소드 전극(CAT)은 유기층(EL) 상에 형성된다. 캐소드 전극(CAT)은 유기층(EL)을 덮도록 형성될 수 있다. 캐소드 전극(CAT)은 화소들에 공통적으로 형성되는 공통층일 수 있다.

발광 소자(ED)가 상부 방향으로 발광하는 상부 발광(top emission) 방식으로 형성되는 경우, 애노드 전극(ANO)은 알루미늄과 티타늄의 적층 구조(Ti/Al/Ti), 알루미늄과 ITO의 적층 구조(ITO/Al/ITO), APC 합금, 및 APC 합금과 ITO의 적층 구조(ITO/APC/ITO)와 같은 반사율이 높은 금속물질로 형성될 수 있다. APC 합금은 은(Ag), 팔라듐(Pd), 및 구리(Cu)의 합금이다. 또한, 캐소드 전극(CAT)은 광을 투과시킬 수 있는 ITO, IZO와 같은 투명한 금속물질(TCO, Transparent Conductive Material), 또는 마그네슘(Mg), 은(Ag), 또는 마그네슘(Mg)과 은(Ag)의 합금과 같은 반투과 금속물질(Semi-transmissive Conductive Material)로 형성될 수 있다. 캐소드 전극(CAT)이 반투과 금속물질로 형성되는 경우, 미세 공진(micro cavity)에 의해 출광 효율이 높아질 수 있다.

발광 소자(ED)가 하부 방향으로 발광하는 하부 발광(bottom emission) 방식으로 형성되는 경우, 애노드 전극(ANO)은 ITO, IZO와 같은 투명한 금속물질(TCO, Transparent Conductive Material) 또는 마그네슘(Mg), 은(Ag), 또는 마그네슘(Mg)과 은(Ag)의 합금과 같은 반투과 금속물질(Semi-transmissive Conductive Material)로 형성될 수 있다. 캐소드 전극(CAT)은 알루미늄과 티타늄의 적층 구조(Ti/Al/Ti), 알루미늄과 ITO의 적층 구조(ITO/Al/ITO), APC 합금, 및 APC 합금과 ITO의 적층 구조(ITO/APC/ITO)와 같은 반사율이 높은 금속물질로 형성될 수 있다. 애노드 전극(ANO)이 반투과 금속물질로 형성되는 경우, 미세 공진(micro cavity)에 의해 출광 효율이 높아질 수 있다.

발광 소자(ED) 상에는 박막 봉지층(TFE)이 형성된다. 박막 봉지층(TFE)은 유기층(EL)과 캐소드 전극(CAT)에 산소 또는 수분이 침투되는 것을 방지하는 역할을 한다. 이를 위해, 박막 봉지층(TFE)은 적어도 하나의 무기막을 포함할 수 있다. 박막 봉지층(TFE)은 캐소드 전극(CAT) 상의 제1 무기층(TFE1), 제1 무기층(TFE1) 상의 박막 유기층(TFE2), 및 박막 유기층(TFE2) 상의 제2 무기층(TFE3)을 포함할 수 있다.

무기층(TFE1, TFE2)은 실리콘 질화물, 알루미늄 질화물, 지르코늄 질화물, 티타늄 질화물, 하프늄 질화물, 탄탈륨 질화물, 실리콘 산화물, 알루미늄 산화물, 또는 티타늄 산화물로 형성될 수 있다. 박막 유기층(TFE2)은 에폭시, 아크릴레이트 또는 우레탄아크릴레이트 중 어느 하나를 포함할 수 있다.

본 실시예의 경우에도, 상술된 바와 같이, 방열층(10)의 두께가 클수록 방열층(10)의 열용량이 커서, 표시 패널로부터 인가된 열 에너지 흡수 정도가 증가할 수 있다.

도 25는 다른 실시예에 따른 표시 장치의 단면도이다.

도 25를 참조하면, 본 실시예에 따른 표시 장치(1001)의 방열 복합체(6)는 복수개이고, 복수개의 방열 복합체(6)가 서로 이격되어 배치된다는 점에서, 일 실시예에 따른 표시 장치(1000)와 상이하다.

더욱 구체적으로 설명하면, 본 실시예에 따른 표시 장치(1001)의 방열 복합체(6)는 복수개이고, 복수개의 방열 복합체(6)가 서로 이격되어 배치될 수 있다.

본 실시예에 의하면, 표시 장치(1001)의 표시 패널(PN)에서 열이 상대적으로 많이 생성되는 부분(또는 영역)에서, 방열 복합체(6)를 배치할 수 있고, 표시 패널(PN) 중 열이 상대적으로 적게 생성되는 부분(또는 영역)에서, 방열 복합체(6)를 배치하지 않을 수 있다.

다시 말하면, 방열 복합체(6)는 도 21에 도시된 바와 같이, 일체로 형성되지 않고 패턴화되어 형성되어 보다 방열 복합체(6) 배치 자유도를 확보할 수 있다. 이로 인해, 필요 부분에 의도적으로 방열 복합체(6)를 배치하여 방열 복합체의 재료 소모를 줄일 수 있다.

도 26은 또 다른 실시예에 따른 표시 장치의 단면도이다.

도 26을 참조하면, 본 실시예에 따른 표시 장치(1002)는 표시 패널(PN)이 중앙부, 및 상기 중앙부의 외곽에 위치하는 외곽부를 포함하고, 복수의 방열 복합체(7)는 상기 외곽부로부터 상기 중앙부로 올수록 배치 밀도가 작아진다는 점에서, 도 21에 따른 표시 장치(1000)와 상이하다.

더욱 구체적으로 설명하면, 본 실시예에 따른 표시 장치(1002)는 표시 패널(PN)이 중앙부, 및 상기 중앙부의 외곽에 위치하는 외곽부를 포함하고, 복수의 방열 복합체(7)는 상기 외곽부로부터 상기 중앙부로 올수록 배치 밀도가 작아질 수 있다.

본 실시예에 의하면, 표시 장치(1002)의 표시 패널(PN)에서 열을 방출할 필요성이 큰 영역(예컨대, 표시 패널(PN)의 외곽부)에 방열 복합체(7)의 배치 밀도를 더 크게할 수 있다.

이로 인해, 필요 부분에 의도적으로 방열 복합체(7)를 배치하여 방열 복합체의 재료 소모를 줄일 수 있다.

이상 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시예들을 설명하였지만, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자는 본 발명의 그 기술적 사상이나 필수적인 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 실시될 수 있다는 것을 이해할 수 있을 것이다. 그러므로 이상에서 기술한 실시예들은 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적이 아닌 것으로 이해해야만 한다.

1: 방열 복합체
10: 방열층
30: 열전 소자층
50: 압전 소자층
1000: 표시 장치
PN: 표시 패널

Claims

방열층;
상기 방열층 상에 배치된 열전 소자층; 및
상기 열전 소자층 상에 배치된 압전 소자층을 포함하되,
상기 열전 소자층은 상기 방열층으로부터 제공된 열을 전기로 변화시키도록 구성되고,
상기 압전 소자층은 상기 열전 소자층으로부터 제공된 상기 전기를 진동으로 변화시키도록 구성된 방열 복합체.
제1 항에 있어서,
대류 열전달 계수가 70W/m2k이상인 방열 복합체.
제1 항에 있어서,
상기 열전 소자층은 상기 방열층과 상기 압전 소자층 사이에 배치된 방열 복합체.
제3 항에 있어서,
상기 방열층과 상기 열전 소자층 사이에 배치되어 상기 방열층과 상기 열전 소자층을 결합하는 제1 방열 결합 부재, 및 상기 열전 소자층과 상기 압전 소자층 사이에 배치되어 상기 열전 소자층과 상기 압전 소자층을 결합하는 제2 방열 결합 부재를 더 포함하는 방열 복합체.
제4 항에 있어서,
상기 방열 복합체의 두께는 1mm이하인 방열 복합체.
제4 항에 있어서,
상기 열전 소자층은 상기 제1 방열 결합 부재와 상기 압전 소자층 사이에 배치된 제1 열전 소자층, 및 상기 제1 열전 소자층과 상기 압전 소자층 사이에 배치된 제2 열전 소자층을 더 포함하는 방열 복합체.
제6 항에 있어서,
상기 제1 열전 소자층과 상기 제2 열전 소자층 사이에 배치되고 상기 제1 열전 소자층과 상기 제2 열전 소자층을 결합하는 제3 방열 결합 부재를 더 포함하는 방열 복합체.
제1 항에 있어서,
평면상 상기 열전 소자층은 복수의 오픈부를 포함하는 메쉬 형상을 갖고,
상기 방열층은 상기 복수의 오픈부 내에 각각 배치된 방열 복합체.
제8 항에 있어서,
상기 방열층은 상기 열전 소자층과 동일층에 배치되되, 평면상 상기 열전 소자층에 의해 둘러싸인 방열 복합체.
제1 항에 있어서,
평면상 상기 압전 소자층은 복수의 오픈부를 포함하는 메쉬 형상을 갖고,
상기 열전 소자층은 상기 복수의 오픈부 내에 각각 배치된 방열 복합체.
제10 항에 있어서,
상기 열전 소자층은 상기 압전 소자층과 동일층에 배치되되, 평면상 상기 압전 소자층에 의해 둘러싸인 방열 복합체.
제1 항에 있어서,
상기 방열층은 그라파이트 시트(Graphite sheet)를 포함하는 방열 복합체.
제1 항에 있어서,
상기 열전 소자층은 텔루륨화 비스무트(Bi2Te3)를 포함하는 방열 복합체.
제1 항에 있어서,
상기 압전 소자층은 수정, 로셸염, 티타늄산바륨(Titanuim acid barium), 인산이수소암모늄(Ammonuim dihydrogen phophate), 또는 타타르산에틸렌다이아민(Ethylenediamine tartarate)을 포함하는 방열 복합체.
복수의 발광 소자들을 포함하는 표시 패널; 및
상기 표시 패널 상에 배치되고 방열 복합체를 포함하는 하부 패널 시트를 포함하되,
상기 방열 복합체는
방열층,
상기 방열층 상에 배치된 열전 소자층, 및
상기 열전 소자층 상에 배치된 압전 소자층을 포함하되,
상기 열전 소자층은 상기 방열층으로부터 제공된 열을 전기로 변화시키도록 구성되고,
상기 압전 소자층은 상기 열전 소자층으로부터 제공된 상기 전기를 진동으로 변화시키도록 구성된 표시 장치.
제15 항에 있어서,
대류 열전달 계수가 70W/m2k이상인 방열 복합체.
제15 항에 있어서,
상기 방열 복합체는 복수개이고,
복수개의 상기 방열 복합체는 서로 이격되어 배치된 표시 장치.
제17 항에 있어서,
상기 표시 패널은 중앙부, 및 상기 중앙부의 외곽에 위치하는 외곽부를 포함하고,
상기 복수의 방열 복합체는 상기 외곽부로부터 상기 중앙부로 올수록 배치 밀도가 작아지는 표시 장치.
제15 항에 있어서,
평면상 상기 열전 소자층은 복수의 오픈부를 포함하는 메쉬 형상을 갖고,
상기 방열층은 상기 복수의 오픈부 내에 각각 배치되고,
상기 방열층은 상기 열전 소자층과 동일층에 배치되되, 평면상 상기 열전 소자층에 의해 둘러싸인 표시 장치.
제15 항에 있어서,
상기 패널 하부 시트는 상기 방열층과 상기 표시 패널 사이에 배치된 완충 부재, 및
상기 완충 부재와 상기 표시 패널 사이에 배치된 광 차단층을 더 포함하는 표시 장치.