KR20110000177A - 열전소자를 구비한 디스플레이 필터 - Google Patents

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KR20110000177A
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Abstract

본 발명은 디스플레이 모듈에서 발생하는 발열 또는 결로(結露) 현상을 해결할 수 있는 열전소자를 구비한 디스플레이 필터에 관한 것으로, 본 발명의 열전소자를 구비한 디스플레이 필터는, 투명지지체와, 투명지지체의 표면에 형성되는 열 전달층과, 열 전달층의 둘레에 설치되는 다수의 열전소자를 포함한다.
발열, 결로, 필터, 디스플레이, 열전소자

Description

열전소자를 구비한 디스플레이 필터{DISPLAY FILTER FOR DISPLAY ASSEMBLE HAVING ATHERMOELECTRIC DEVICE}
본 발명은 디스플레이 필터에 관한 것으로, 좀 더 상세하게는 디스플레이 모듈에서 발생하는 발열 또는 결로(結露) 현상을 해결할 수 있는 열전소자를 구비한 디스플레이 필터에 관한 것이다.
디스플레이 기술의 발전으로 인해 다양한 평판 디스플레이 장치들이 시장에 출시되고 있다. 그 중 가장 대표적인 디스플레이 장치는 액정 디스플레이(LCD) 모니터/TV, 플라즈마 디스플레이(PDP) 장치이다. 현재 PDP와 LCD는 여러가지 측면에서 서로 장단점을 가지고 있어 시장에서의 경쟁이 치열하다.
화질 측면에서 보면, PDP가 LCD 보다 색을 구현하는 방법이 더 자연스럽고 부드러운 색감을 나타내지만, 육안으로 보기에는 LCD가 더 밝기 때문에 더 선명하다고 느껴진다. 응답속도 측면에서 보면, PDP는 직접발광을 하지만 LCD는 간접발광을 한다. 그렇기 때문에 응답속도는 PDP가 더 빠르고 LCD의 응답속도가 더 느리다. 이에 LCD에서는 화면잔상이 일어나기도 한다.
무게측면에서 보면, PDP는 화면 표면에 보호유리로 보호되고 있고 LCD는 디 스플레이 필터만 있기 때문에 PDP가 더 무게가 많이 나간다. 그러나 LCD는 액정필터로 이루어져 있기 때문에 PDP보다는 외부의 충격에 더 약하다. 화면 반사율 측면에서는 PDP가 화면 표면에 보호유리로 보호되고 있기 때문에 빛에 대한 반사가 있다.
최근 들어 LCD 모니터/TV에도 디스플레이 필터를 보호하기 위해 보호유리를 채용하려는 추세에 있다. 그런데 LCD 모니터/TV에 보호유리를 채용하게 되면 보호유리 내/외부의 온도차이로 인해 LCD 모니터/TV 내부에 결로현상(結露現象)이 발생하게 된다. 일반적으로 PDP의 경우, Power-on 후 곧바로 PDP 모듈 표면으로부터 열이 발산되어 결로(김서림)를 쉽고 빠르게 제거할 수 있다. 그러나 LCD의 경우, LCD 모듈에서의 방열이 적어서 결로(김서림)를 제거하는 것이 근본적으로 어려운 문제점이 있다.
한편, PDP나 LCD 모니터/TV는 장시간 사용할 경우 디스플레이 모듈에서 공급되는 많은 양의 전류량에 의해 높은 열이 발생한다. 디스플레이 모듈 위에 바로 광학 기능성 필름을 접합하는 이른바 직부착형 PDP에서는 이 발생된 열에 의해 디스플레이 필터가 변형을 일으키는 문제가 있다. 글라스 타입의 PDP에서는 상대적으로 발열 문제는 적지만 장시간 사용 시 디스플레이 모듈과 디스플레이 필터 간 열평형상태에 도달하면서 약간의 발열이 발생하게 된다. 특히 옥외용 PDP의 경우 외기와 모듈 내부의 기온차로 인해 결로현상(結露現象)이 발생하여 물방울이 디스플레이 필터 또는 디스플레이 모듈 표면에 맺히는 문제가 있다.
본 발명은 상기와 같은 배경에서 제안된 것으로, 본 발명의 목적은 디스플레이 장치에서 발생하는 발열 또는 결로(結露) 현상을 해결할 수 있는 열전소자를 구비한 디스플레이 필터를 제공하는 것이다.
상기와 같은 목적을 달성하기 위하여, 본 발명의 일 양상에 따른 열전소자를 구비한 디스플레이 필터는, 투명지지체와, 투명지지체의 표면에 형성되는 열 전달층과, 열 전달층의 둘레에 설치되는 다수의 열전소자를 포함한다.
본 발명의 부가적인 양상에 따르면, 열 전달층은 전자파를 차폐하며, 금속 메쉬 패턴층 또는 금속박막(또는 고굴절률 투명박막)을 적층한 다층 투명도전막 중 어느 하나로 구현되는 것을 특징으로 한다. 다른 부가적인 양상에 따르면, 열 전달층에는 온도센서가 설치되는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 또 다른 부가적인 양상에 따르면, 열전소자를 구비한 디스플레이 필터가 접착 또는 점착되는 투명기판과, 투명기판에 형성되며 투명기판에 입사되는 외광의 반사를 방지하는 반사방지층을 더 포함한다.
상기한 구성에 따르면, 본 발명의 열전소자를 구비한 디스플레이 필터는 열 전달층과 열 전달층의 둘레에 설치되는 다수의 열전소자를 통해 디스플레이 장치에서 발생하는 발열 또는 결로(結露) 현상을 방지할 수 있는 유용한 효과가 있다.
또한, 본 발명의 열전소자를 구비한 디스플레이 필터는 열 전달층에는 온도센서가 장착되어 있어, 온도센서를 통해 필터의 온도를 검출하여 열전소자의 동작을 제어할 수 있는 유용한 효과가 있다.
또한, 본 발명의 열전소자를 구비한 디스플레이 필터는 투명기판과 투명기판에 형성되는 반사방지층을 포함하여 구현됨으로써, 디스플레이 장치를 제조하는 제조업체에 디스플레이 필터 완제품을 제공하는 유용한 효과가 있다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 전술한, 그리고 추가적인 양상을 기술되는 바람직한 실시예를 통하여 본 발명을 당업자가 용이하게 이해하고 재현할 수 있도록 상세히 설명하기로 한다.
도 1 은 본 발명에 따른 열전소자를 구비한 디스플레이 필터의 일실시예이고, 도 2 는 도 1에 따른 열전소자를 구비한 디스플레이 필터의 Ⅰ-Ⅰ단면도이다.
도 1과 도2에 도시한 바와 같이, 본 발명의 열전소자를 구비한 디스플레이 필터(11)는 열 전달층(11a)과, 다수의 열전소자(11b)와, 투명지지체(11c)를 포함한다.
열전소자를 구비한 디스플레이 필터(11)는 플라즈마 디스플레이 패널(PDP) 장치, 액정 디스플레이(LCD) 장치, 유기 전계 발광 표시장치(Organic Light Emitting Display: OLED)의 디스플레이 모듈 전방에 설치되어, 디스플레이 모듈에서 발생하는 열에 의해 뜨거워지는 것을 억제하고, 디스플레이 모듈 내의 공기와 외기와의 온도차이에 의해 결로현상이 발생하는 것을 억제한다.
도 1과 도2에 도시한 바와 같이, 열 전달층(11a)은 투명지지체(11c)의 표면에 형성되며, 열 전달층(11a)의 둘레에는 다수의 열전소자(11b)가 설치된다. 일례로, 열 전달층(11a)은 플라즈마 디스플레이 패널(PDP) 장치의 디스플레이 모듈에서 발생하는 전자파를 차폐하는 금속 메쉬 패턴층으로 구현될 수 있다.
여기서, 금속 메쉬 패턴층은 금속에 에칭을 통한 패터닝 형성방법 혹은 합성수지나 금속섬유로 이루어진 메쉬 패턴에 금속을 피복하는 방법으로 형성될 수 있다. 금속 메쉬 패턴층을 구성하는 금속의 재질로는 예를 들어, 구리, 크롬, 니켈, 은, 몰리브덴, 텅스텐, 알루미늄 등 전기전도성이 우수하고 가공성이 있는 금속이면 모두 사용 가능하다.
다른 실시예에서 열 전달층(11a)은 금속박막(또는 고굴절률 투명박막)을 적층한 다층 투명도전막으로 구현될 수 있다. 다층 도전막층은 ITO(Indium Tin Oxide)로 대표되는 고굴절 투명박막을 전자파 차폐를 위해 사용할 수 있다. 다층 도전막층으로서는 금, 은, 구리, 백금, 팔라듐 등의 금속박막과, 산화인듐, 산화제2주석, 산화아연 등의 고굴절률 투명박막을 교대로 적층한 다층박막 등이 있다.
열 전달층(11a)에는 열전소자를 구비한 디스플레이 필터(11)의 온도를 검출하기 위하여 온도센서가 설치될 수 있다. 이 같은 실시예에 따르면 온도센서에서 검출되는 필터 온도값에 따라 다수의 열전소자(11b)로 전류 공급을 제어하는 제어회로부를 포함할 수 있다.
열전소자(11b)는 동일한 형상의 서로 다른 두 개의 금속으로 이루어진 회로에 직류를 흘리면 한 접합부에서는 흡열이 일어나고 다른 접합부에서는 발열이 일 어나며, 전류의 방향을 반대로 하면 흡열과 발열이 반대로 일어나는 소자이다. 열전소자(11b)는 디스플레이 장치(예컨대, PDP, LCD, OLED)의 유효화면을 가리지 않도록 열 전달층(11a)의 둘레에 설치된다. 열전소자(11b)의 개수는 열 전달층(11a)의 사이즈에 따라 선택될 수 있다.
투명지지체(11c)는 열전소자(11b)가 설치된 열 전달층(11a)을 지지하는 것으로, 열경화 또는 UV 경화가 가능한 유기필름으로서 주로 폴리머 계열의 물질, 예컨대 폴리에틸렌 테레프탈레이트(PolyEtylene Terephthalate, PET), 아크릴(Acryl), 폴리카보네이트(Polycabonate, PC), 우레탄 아크릴레이트(Urethane Acrylate), 폴리에스테르(Polyester), 에폭시 아크릴레이트(Epoxy Acrylate), 브롬화 아크릴레이트(Brominate Acrylate), 폴리염화비닐(PolyVinyl Chloride, PVC)로 구현될 수 있다.
도 3 은 도 2에 도시된 A 부분의 확대도이다. 도시한 바와 같이, A 부분은 열 전달층(11a)에 설치된 열전소자의 구조를 개략적으로 설명하기 위한 예시도이다. 참조부호 31과 32는 동일한 종류의 제1 금속물질이고, 33은 31, 32과 다른 종류의 제2 금속물질이다. 참조부호 34는 n형 반도체이고, 참조부호 35는 p형 반도체이다.
도 3에 도시한 바와 같이 예컨대, 전류를 n형 반도체(34)에서 p형 반도체(35)로 흘리면, 화살표 방향과 같이 n형 반도체(34) 내의 전자는 제2 금속물질(33)로, p형 반도체(35) 내의 정공은 제1 금속물질(32)로 이동한다. 이때 정공과 전자 모두 제1 금속물질(32)과 제2 금속물질(33)로부터 열을 갖고 이동하기 때문에 제2 금속물질(33)에서는 냉각되어 주위로부터 열을 흡수하고, 제1 금속물질(32)에서는 열을 방출한다. 한편 전류의 방향을 역으로 하면 제1 금속물질(31)에서 열을 흡수하고, 제2 금속물질(33)에서 열을 방출한다.
도 4 는 본 발명에 따른 열전소자를 구비한 디스플레이 필터가 탑재된 디스플레이 장치를 도시한다.
도시한 바와 같이, 본 실시예에 따른 디스플레이 장치는 플라즈마 디스플레이 패널(Plasma Display Panel: PDP) 장치이다. 플라즈마 디스플레이 패널(PDP) 장치는 크게 디스플레이 모듈(40)과 디스플레이 모듈(40) 전방에 배치되는 디스플레이 필터(50)로 구현된다.
디스플레이 모듈(40)은 제1 기판(41)과 제2 기판(43) 사이에 방전셀(42)이 형성되며, 방전셀(42)에는 네온(Ne)과 제논(Xe) 혼합가스가 채워진다. 또한, 제1 기판(41)과 제2 기판(43)의 내측면에는 형광물질이 발라져 있다. 플라즈마 디스플레이 패널(PDP) 장치는 구동회로기판(44)을 통해 방전셀(42)에 채워진 혼합가스에 강한 전기장을 걸어주면, 혼합가스에서 방출된 자외선이 형광물질과 부딪쳐 고유의 가시광선과 전자파(EMI), 근적외선(NIR), 색순도를 저하시키는 오렌지광을 방출한다.
디스플레이 필터(50)는 디스플레이 모듈(40)로부터 방출되는 전자파(EMI), 근적외선(NIR), 오렌지광을 차폐하여 시청자의 인체를 보호하고, 리모콘 등의 외부기기 오동작을 막아주며, 색순도를 향상시키는 역할을 한다. 도시한 바와 같이, 일 실시예에 있어서, 디스플레이 필터(50)의 구조는 투명기판(51)과, 반사방지층(52) 과, 열전소자 필터부(53)와, 색보정층(54)을 포함하여 구현될 수 있다.
투명기판(51)은 열전소자 필터부(53)가 접착 또는 점착되는 것으로, 비강화 유리 또는 강화 유리 또는 열경화 또는 UV 경화가 가능한 유기필름으로서 주로 폴리머 계열의 물질, 예컨대 폴리에틸렌 테레프탈레이트(PolyEtylene Terephthalate, PET), 아크릴(Acryl), 폴리카보네이트(Polycabonate, PC), 우레탄 아크릴레이트(Urethane Acrylate), 폴리에스테르(Polyester), 에폭시 아크릴레이트(Epoxy Acrylate), 브롬화 아크릴레이트(Brominate Acrylate), 폴리염화비닐(PolyVinyl Chloride, PVC)로 구현될 수 있다.
반사방지층(52)은 외광 반사를 억제하여 시인성을 향상시킨다. 반사방지층(52)은 가시영역에 있어서 굴절률이 1.5 이하, 바람직하게는 1.4 이하로 낮은 불소계투명 고분자수지나 불화마그네슘, 실리콘계수지나 산화규소의 박막 등을 예를 들면, 1/4 파장의 광학막 두께에 의하여 단일층 형성한 것을 사용할 수 있다. 또한, 반사방지층(52)은 굴절률이 다른 금속산화물, 불화물, 규화물, 붕화물, 탄화물, 질화물, 황화물 등의 무기화합물 또는 실리콘계수지나 아크릴수지, 불소계수지 등의 유기화합물의 박막을 2층 이상 다층 적층한 구조를 가질 수 있다.
열전소자 필터부(53)는 디스플레이 모듈(40)에서 발생하는 열에 의해 디스플레이 필터(50)가 뜨거워지는 것을 억제하고, 디스플레이 모듈 내의 공기와 외기와의 온도차이에 의해 디스플레이 필터(50)에 결로현상이 발생하는 것을 억제하는 역할을 한다. 또한, 열전소자 필터부(53)는 디스플레이 모듈(40)로부터 입사되는 전자파(EMI)를 차단하도록 구현될 수 있다.
열전소자 필터부(53)는 투명지지체의 표면에 형성되는 열 전달층과, 열 전달층의 둘레에 설치되는 다수의 열전소자로 구현될 수 있다. 여기서, 열 전달층은 금속 패턴이 형성된 금속 메쉬 패턴층으로 구현될 수 있다. 금속 메쉬 패턴층은 금속에 에칭을 통한 패터닝 형성방법 혹은 합성수지나 금속섬유로 이루어진 메쉬 패턴에 금속을 피복하는 방법으로 형성될 수 있다. 금속 메쉬 패턴층을 구성하는 금속의 재질로는 예를 들어, 구리, 크롬, 니켈, 은, 몰리브덴, 텅스텐, 알루미늄 등 전기전도성이 우수하고 가공성이 있는 금속이면 모두 사용 가능하다.
다른 실시예에 있어서, 열전소자 필터부(53)의 열 전달층은 금속박막 또는 고굴절률 투명박막이 복수 회 적층되는 다층 도전막층으로 구현될 수 있다. 다층 도전막층은 ITO(Indium Tin Oxide)로 대표되는 고굴절 투명박막을 전자파 차폐를 위해 사용할 수 있다. 다층 도전막층으로서는 금, 은, 구리, 백금, 팔라듐 등의 금속박막과, 산화인듐, 산화제2주석, 산화아연 등의 고굴절률 투명박막을 교대로 적층한 다층박막 등이 있다.
색보정층(54)은 디스플레이 모듈(40)로부터 입사되는 광의 특성을 개선시킨다. 색보정층(54)은 적색(R), 녹색(G), 청색(G)의 양을 감소시키거나 조절하여 색균형을 변화시키거나 조정하는 색보정 기능을 수행할 수 있도록 하는 것으로, 색보정 색소를 수지에 포함시켜 열전소자 필터부(53)의 표면에 직접 코팅하여 형성할 수 있다.
색보정층(54)은 네온-컷 염료를 포함시켜 네온-컷 기능을 동시에 수행하도록 구현될 수 있다. 일반적으로 디스플레이 패널 내의 플라즈마로부터 발생하는 빨간 색의 가시광선이 오렌지색으로 나타나는 경향이 있다. 색보정층(54)은 580 ~ 600㎚의 파장대를 가지는 오렌지색에 대해 60% 이상의 투과율을 가짐으로써, 오렌지색을 빨간색으로 색보정하는 역할을 축소하거근적외선 흡수물질로는 니켈 착체계와 디이모늄계의 혼합색소, 구리 이온과 아연 이온을 함유하는 화합물 색소, 시아닌계색소, 안트라퀴논계 색소, 스쿠아릴륨계，아조메틴계，오키소놀，아조계 또는 벤질리덴계 화합물로 구성되는 군으로부터 선택되는 1종 이상을 사용할 수 있다.
색보정층(54)에는 근적외선 흡수색소가 포함될 수 있다. 근적외선 흡수색소로는 니켈 착체계와 디이모늄계의 혼합색소, 구리 이온과 아연 이온을 함유하는 화합물 색소, 시아닌계색소, 안트라퀴논계 색소, 스쿠아릴륨계，아조메틴계，오키소놀，아조계 또는 벤질리덴계 화합물로 구성되는 군으로부터 선택되는 1종 이상을 사용할 수 있다.
지금까지, 본 명세서에는 본 발명이 속 하는 기술 분야에서 통상의 지식을 지닌 자가 본 발명을 용이하게 이해하고 재현할 수 있도록 도면에 도시한 실시예들을 참고로 설명되었으나 이는 예시적인 것에 불과하며, 당해 기술분야에 통상의 지식을 지닌 자라면 본 발명의 실시예들로부터 다양한 변형 및 균등한 타 실시예가 가능하다는 점을 이해할 것이다. 따라서 본 발명의 진정한 기술적 보호범위는 첨부된 특허청구범위에 의해서만 정해져야 할 것이다.
도 1 은 본 발명에 따른 열전소자를 구비한 디스플레이 필터의 일실시예,
도 2 는 도 1에 따른 열전소자를 구비한 디스플레이 필터의 Ⅰ-Ⅰ단면도,
도 3 은 도 2에 도시된 A 부분의 확대도,
도 4 는 본 발명에 따른 열전소자를 구비한 디스플레이 필터가 탑재된 디스플레이 장치를 도시한다.
<주요 도면 부호에 대한 설명>
11: 열전소자를 구비한 디스플레이 필터
11a: 열 전달층 11b: 열전소자
11c: 투명지지체
50: 열전소자를 구비한 디스플레이 필터
51:투명기판 52: 반사방지층
53: 열전소자 필터부 54: 색보정층

Claims (5)

  1. 투명지지체;
    상기 투명지지체의 표면에 형성되는 열 전달층;
    상기 열 전달층의 둘레에 설치되는 다수의 열전소자;
    를 포함하는 것을 특징으로 하는 열전소자를 구비한 디스플레이 필터.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 열 전달층은 전자파를 차폐하며,
    금속 메쉬 패턴층, 또는 금속박막과 고굴절률 투명박막을 적층한 다층 투명도전막 중 어느 하나로 구현되는 것을 특징으로 하는 열전소자를 구비한 디스플레이 필터.
  3. 제 1 항에 있어서,
    상기 열 전달층에는 온도센서가 설치되는 것을 특징으로 하는 열전소자를 구비한 디스플레이 필터.
  4. 제 1 항 내지 제 3 항 중 어느 한 항에 있어서,
    투명기판; 및
    상기 투명기판에 형성되며, 상기 투명기판에 입사되는 외광의 반사를 방지하 는 반사방지층;
    을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 열전소자를 구비한 디스플레이 필터.
  5. 제 4 항에 있어서,
    상기 투명기판에 형성되며, 디스플레이 모듈로부터 입사되는 광의 특성을 개선시키기 위한 색보정층;
    을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 열전소자를 구비한 디스플레이 필터.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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KR20160085239A (ko) 2016-07-06 2016-07-15 김주한 휴대 단말을 이용한 해외 결제 대행 시스템 및 그 방법
KR20160099514A (ko) 2016-08-04 2016-08-22 김주한 이동통신 단말기를 이용한 결제 asp 시스템 및 그 방법

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