KR20080070204A

KR20080070204A - 감열 변색 물질을 이용한 표시장치

Info

Publication number: KR20080070204A
Application number: KR1020070007913A
Authority: KR
Inventors: 안드레이 줄카니브; 최준희
Original assignee: 삼성전자주식회사
Priority date: 2007-01-25
Filing date: 2007-01-25
Publication date: 2008-07-30
Also published as: KR100851979B1

Abstract

본 발명은, 일 평면 상에 배열된 복수의 마이크로 히터를 포함하는 마이크로 히터 어레이(micro heater array); 상기 마이크로 히터 어레이에 포함된 각 마이크로 히터에 개별적으로 구동 전압을 인가하기 위한 것으로, 매트릭스(matrix) 형태로 형성되는 전극 어레이(electrode array); 및, 상기 각 마이크로 히터 상에 적층되며, 변색 온도를 기준으로 상기 변색 온도보다 낮은 온도일 때와 상기 변색 온도보다 높은 온도일 때 서로 다른 색상으로 발색되는 감열 변색 물질(thermochromic material);을 구비한 것을 특징으로 하는 표시장치를 제공한다.

Description

감열 변색 물질을 이용한 표시장치{Display apparatus using thermochromic material}

도 1은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 표시장치를 도시한 분해 사시도이다.

도 2는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 표시장치를 도시한 단면도이다.

<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명>

100 ...표시장치 101 ...베이스

102 ...중간층 103 ...커버

105 ...전극 어레이 106 ...X 전극

107 ...X 전극 단자 108 ...Y 전극

109 ...Y 전극 단자 110 ...마이크로 히터 어레이

111 ...마이크로 히터 115 ...감열 변색 물질

120 ...마스크 121 ...잉크 노출공

본 발명은 표시장치에 관한 것으로, 보다 상세하게는 가열하면 색이 변화하 는 감열 변색 물질(thermochromic material)을 이용한 표시장치에 관한 것이다.

표시장치란, 문자나 도형 등의 데이터를 시각적으로 볼 수 있게 표시해주는 장치를 일컫는 것으로, 근래에는 대화면 구현이 비교적 용이하고 설치 공간을 적게 차지하는 평판표시장치(flat panel display panel)가 널리 실용화되어 있다. 지금까지 실용화된 평판표시장치의 예로 액정표시장치(LCD), 플라즈마 표시장치(PDP), 전계방출 표시장치(FED) 등이 있다.

그런데, 상기한 표시장치들은 여전히 구조가 복잡하여 두께를 얇게 하기 어렵고 비싸다는 문제점이 있다. 또한, 접거나 구부릴 수 없어 휴대 및 보관이 불편하다는 문제점도 있다. 따라서, 이러한 문제를 해결해줄 수 있는 새로운 개념의 표시장치가 필요한 실정이다.

본 발명은 상기한 문제점을 해결하기 위한 것으로, 가열하면 색이 변화하는 감열 변색 물질(thermochromic material)을 이용한 표시장치를 제공하는 것을 기술적 과제로 한다.

상기한 기술적 과제를 달성하기 위하여 본 발명은, 일 평면 상에 배열된 복수의 마이크로 히터를 포함하는 마이크로 히터 어레이(micro heater array); 상기 마이크로 히터 어레이에 포함된 각 마이크로 히터에 개별적으로 구동 전압을 인가하기 위한 것으로, 매트릭스(matrix) 형태로 형성되는 전극 어레이(electrode array); 및, 상기 각 마이크로 히터 상에 적층되며, 변색 온도를 기준으로 상기 변 색 온도보다 낮은 온도일 때와 상기 변색 온도보다 높은 온도일 때 서로 다른 색상으로 발색되는 감열 변색 물질(thermochromic material);을 구비한 것을 특징으로 하는 표시장치를 제공한다.

바람직하게는, 상기 감열 변색 물질은 감열 변색 오프셋 잉크(thermochromic offset ink)일 수 있다.

바람직하게는, 상기 감열 변색 물질의 변색 온도는 상온보다 높을 수 있다.

바람직하게는, 상기 표시장치는 상기 전극 어레이를 보호하고 회로의 단락(short circuit)를 방지하기 위한 절연층을 더 구비할 수 있다.

바람직하게는, 상기 절연층의 적어도 일부는 유연성 필름(flexible film)으로 이루어질 수 있다.

바람직하게는, 상기 유연성 필름은 폴리이미드(polyimide)로 이루어질 수 있다.

바람직하게는, 상기 표시장치는 상기 전극 어레이를 외부에서 보이지 않게 가리며 상기 변색 온도보다 높은 온도일 때 감열 변색 물질이 갖는 색상의 가시성을 향상시키는 마스크(mask)를 더 구비할 수 있다.

바람직하게는, 상기 마스크는 변색 온도보다 낮은 온도일 때 감열 변색 물질이 갖는 색상과 같은 색상을 가질 수 있다.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 표시장치를 상세하게 설명한다.

도 1은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 표시장치를 도시한 분해 사시도이 고, 도 2는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 표시장치를 도시한 단면도이다.

도 1 및 도 2를 참조하면, 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 표시장치(100)는 일 평면상에 배열된 복수의 마이크로 히터(111)를 포함하는 마이크로 히터 어레이(micro heater array)(110)와, 서로 교차하는 X 전극(106)과 Y 전극(108)을 포함하는 전극 어레이(electrode array)(105)와, 상기 각 마이크로 히터(111) 상에 적층되는 감열 변색 물질(thermochromic material)(115)를 구비한다.

상기 전극 어레이(105)는 X축 방향으로 연장되고 Y축 방향으로 등간격으로 배열된 복수의 X 전극(106)과, Y축 방향으로 연장되고 X축 방향으로 등간격으로 배열된 복수의 Y 전극(108)을 구비하여 매트릭스(matrix) 형태로 형성되어 있다. 상기 X 전극(106)과 Y 전극(108)은 중간층(102)에 의해 절연되어 있고, 서로 교차하는 X 전극(106)과 Y 전극(108)에 의해 마련된 픽셀(pixel)(C) 마다 하나의 마이크로 히터(111)가 배치된다. 상기 X 전극(106)에는 각 픽셀(C)의 마이크로 히터(111)의 일측에 연결하기 위한 X 전극 단자(107)가 구비되고, Y 전극(108)에는 각 픽셀(C)의 마이크로 히터(111)의 타측에 연결하기 위한 Y 전극 단자(109)가 구비된다. 상기 X 전극(106)과 Y 전극(108)은 구리(Cu) 등의 금속이나 ITO(Indium-Tin Oxide)로 이루어질 수 있다.

상기 감열 변색 물질(115)은 특정의 변색 온도를 기준으로 상기 변색 온도보다 낮은 온도일 때와 상기 변색 온도보다 높은 온도일 때 서로 다른 색상으로 발색되는 물질로서, 색상이 가역적으로 변화 가능한 물질이다. 감열 변색 물질의 일 예로서 감열 변색 오프셋 잉크(thermochromic offset ink)가 있다. 감열 변색 오프셋 잉크는 각 마이크로 히터(111)의 윗면에 도포되고 경화됨에 의해 마이크로 히터(111) 상에 적층된다.

감열 변색 오프셋 잉크의 일 예로서 CTI社(Chromatic Technologies, Incorporated)의 DYNACOLOR^TM 와 같은 제품이 알려져 있다. 제조사가 배포한 상기 DYNACOLOR^TM 의 특성에 대한 자료에 따르면, 상기 감열 변색 오프셋 잉크는 섭씨 -5도에서 섭씨 65도의 범위에서 변색 온도(activation termperature)의 설정이 가능하다. 변색 온도보다 낮은 온도일 때의 색상(이하, "차가운 색"이라 한다)과 변색 온도보다 높은 온도일 때의 색상(이하, "따뜻한 색"이라 한다)도 설정 가능하다. 변색 온도보다 대략 섭씨 4도 이상 낮은 온도인 때에는 차가운 색이 선명하게 발색되고, 변색 온도보다 대략 섭씨 4도 이상 높은 온도인 때에는 따뜻한 색이 선명하게 발색된다. 변색 온도 부근의 온도일 때에는 차가운 색과 따뜻한 색의 과도기적인 색이 발색된다. 상온에서 감열 변색 물질(115)의 변색 에러로 인한 표시장치(100)의 표시 에러를 방지하기 위하여 상기 감열 변색 물질(115)의 변색 온도는 상온보다 높은 것이 바람직하다.

상기 마이크로 히터(111)는 특정한 구동 전압이 인가되면 감열 변색 물질(115)의 변색 온도보다 높은 온도로 온도 상승할 수 있고, 구동 전압보다 낮은 전압이 인가되면 감열 변색 물질(115)의 변색 온도 이상의 온도로 상승할 수 없다. 상기 마이크로 히터(111)는 다양한 소재로 이루어질 수 있다.

상기 전극 어레이(105)는 베이스(101)와 커버(103)에 의해 싸여져 보호된다. 상기 마이크로 히터(111)와 그 위에 적층된 감열 변색 잉크(115)는 커버(103)에 의해 가려지지 않고 노출된다. 상기 베이스(101)와 커버(103) 및 X 전극(106)과 Y 전극(108) 사이에 있는 중간층(102)은 회로의 단락(short circuit)을 방지하기 위한 절연층을 구성한다. 상기 베이스(101), 커버(103) 및, 중간층(102)은 절연성이 있으며 유연한 폴리이미드 필름(polyimide film)으로 이루어질 수 있고, 폴리이미드를 증착하여 형성할 수도 있다. 또는 상기 베이스(101), 커버(103) 및, 중간층(102) 중 일부는 폴리이미드 필름으로 형성하고, 일부는 폴리이미드를 증착하여 형성할 수도 있다.

상기 표시장치(100)는 커버(103)에 접착된 마스크(mask)(120)를 더 구비한다. 상기 마스크(120)는 전극 어레이(105) 및 절연층(101, 102, 103)을 외부에서 보이지 않게 가리며 감열 변색 물질(115)이 따뜻한 색으로 발색할 때 그 가시성을 향상시켜준다. 따라서, 상기 마스크(120)는 변색 온도보다 낮은 온도일 때 감열 변색 물질(115)이 갖는 차가운 색과 같거나 이와 유사한 색상을 갖는 것이 바람직하다. 또한, 상기 표시장치(100)를 접거나 구부릴 수 있게 마스크(120)는 유연성 필름으로 형성되고, 열전달로 인한 인접 픽셀(C) 간 발색 에러를 방지하기 위하여 열전도도(heat conductivity)가 낮은 소재로 형성되는 것이 바람직하다. 참조번호 121은 감열 변색 물질(115)인 감열 변색 오프셋 잉크가 외부에 노출될 수 있게 마스크(120)에 형성된 잉크 노출공(121)이다. 도면에 도시되진 않았으나, 상기 마스크(120)와 감열 변색 물질(115)을 보호하기 위하여 마스크(120) 상에 투명한 필름이 부착될 수도 있다.

상기 표시장치(100)는 각 픽셀(C)에 하나씩 배치된 마이크로 히터(111)에 개별적으로 구동 전압을 인가하여 해당 픽셀(C)을 따뜻한 색으로 발색시킴으로써 데이터를 표시한다. 구체적으로 예를 들면, 도 1에서 2행 2열에 위치한 픽셀(C(2,2))의 감열 변색 물질(115)을 따뜻한 색으로 발색시키고자 하는 경우에는 2행의 X 전극(106(2))과 2열의 Y 전극(108(2)) 사이에 구동 전압에 해당하는 전위차가 발생하도록 전압을 인가한다. 그리하면, 상기 픽셀(C(2,2))의 마이크로 히터(111)가 감열 변색 물질(115)의 변색 온도보다 높은 온도로 온도 상승하여 발열하고, 상기 픽셀(C(2,2))의 감열 변색 물질(115)이 차가운 색에서 따뜻한 색으로 변색되어 시각적으로 식별 가능한 상태가 된다. 또한, 도 1에서 4행 1열에 위치한 픽셀(C(4,1))의 감열 변색 물질(115)을 따뜻한 색으로 발색시키고자 하는 경우에는 4행의 X 전극(106(4))과 1열의 Y 전극(108(1)) 사이에 구동 전압에 해당하는 전위차가 발생하도록 전압을 인가한다. 그리하면, 상기 픽셀(C(4,1))의 마이크로 히터(111)가 감열 변색 물질(115)의 변색 온도보다 높은 온도로 온도 상승하여 발열하고, 상기 픽셀(C(4,1))의 감열 변색 물질(115)이 차가운 색에서 따뜻한 색으로 변색되어 시각적으로 식별 가능한 상태가 된다.

본 발명은 도면에 도시된 실시예를 참고로 설명되었으나 이는 예시적인 것에 불과하며, 당해 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 타 실시예가 가능함을 이해할 수 있을 것이다. 따라서 본 발명의 진정한 보호범위는 첨부된 특허청구범위에 의해서만 정해져야 할 것이다.

본 발명의 표시장치는 종래의 평판표시장치들에 비해 구조가 단순하여 두께를 박형화하기 용이하고, 저렴하게 공급할 수 있다. 또한, 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 표시장치는 접거나 구부릴 수 있어 휴대 및 보관에 필요한 공간이 작으며, 휴대 및 보관 자체가 용이하다. 따라서, 본 발명의 표시장치를 이용하면 휴대용 전자책(e-book) 등을 저렴하게 공급할 수 있다.

Claims

일 평면 상에 배열된 복수의 마이크로 히터를 포함하는 마이크로 히터 어레이(micro heater array);

상기 마이크로 히터 어레이에 포함된 각 마이크로 히터에 개별적으로 구동 전압을 인가하기 위한 것으로, 매트릭스(matrix) 형태로 형성되는 전극 어레이(electrode array); 및,

상기 각 마이크로 히터 상에 적층되며, 변색 온도를 기준으로 상기 변색 온도보다 낮은 온도일 때와 상기 변색 온도보다 높은 온도일 때 서로 다른 색상으로 발색되는 감열 변색 물질(thermochromic material);을 구비한 것을 특징으로 하는 표시장치.
제1 항에 있어서,

상기 감열 변색 물질은 감열 변색 오프셋 잉크(thermochromic offset ink)인 것을 특징으로 하는 표시장치.
제1 항에 있어서,

상기 감열 변색 물질의 변색 온도는 상온보다 높은 것을 특징으로 하는 표시장치.
제1 항에 있어서,

상기 전극 어레이를 보호하고 회로의 단락(short circuit)를 방지하기 위한 절연층을 더 구비한 것을 특징으로 하는 표시장치.
제4 항에 있어서,

상기 절연층의 적어도 일부는 유연성 필름(flexible film)으로 이루어진 것을 특징으로 하는 표시장치.
제5 항에 있어서,

상기 유연성 필름은 폴리이미드(polyimide)로 이루어진 것을 특징으로 하는 표시장치.
제1 항에 있어서,

상기 전극 어레이를 외부에서 보이지 않게 가리며 상기 변색 온도보다 높은 온도일 때 감열 변색 물질이 갖는 색상의 가시성을 향상시키는 마스크(mask)를 더 구비한 것을 특징으로 하는 표시장치.
제7 항에 있어서,

상기 마스크는 변색 온도보다 낮은 온도일 때 감열 변색 물질이 갖는 색상과 같은 색상을 갖는 것을 특징으로 하는 표시장치.