KR20200114823A - 디스플레이 장치 - Google Patents

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KR20200114823A
KR20200114823A KR1020190037180A KR20190037180A KR20200114823A KR 20200114823 A KR20200114823 A KR 20200114823A KR 1020190037180 A KR1020190037180 A KR 1020190037180A KR 20190037180 A KR20190037180 A KR 20190037180A KR 20200114823 A KR20200114823 A KR 20200114823A
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radiation
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김재유
김흥범
유수열
한승룡
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삼성전자주식회사
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Abstract

복사열의 방출을 차단하여 제품 경쟁력이 향상된 디스플레이 장치를 개시한다. 디스플레이 장치는 전방으로 영상을 표시하는 디스플레이 패널과, 상기 디스플레이 패널의 전방에 배치되는 광학층 및 상기 광학층의 전면으로서, 상기 디스플레이 패널의 최전방에 배치되는 복사열 차단층을 포함하고, 상기 복사열 차단층은 상기 디스플레이 패널 또는 상기 디스플레이 패널의 후방에서 발생하는 복사열이 상기 복사열 차단층의 전방으로 전달되지 않도록 상기 복사열을 차단할 수 있다.

Description

디스플레이 장치{DISPLAY APPARATUS}
본 발명은 디스플레이 장치에 관한 것으로, 열 차단 능력이 향상된 디스플레이 장치에 관한 것이다.
디스플레이 장치는 문자, 도형 등의 데이터 정보 및 영상 등을 시각적으로 표시하는 출력 장치의 일종이다.
디스플레이 장치는 유기 발광 다이오드(OLED, Organic Light-Emitting Diode)와 같은 자발광 디스플레이 패널 또는 액정 디스플레이(LCD, Liquid Crystal Display)와 같은 수발광 디스플레이 패널을 포함할 수 있다.
최근에는 디스플레이 장치의 고휘도화 및 고해상도화 기술 개발이 활발히 이루어지고 있다. 일반적으로, 고휘도 및 고해상도를 구현하기 위해서는 디스플레이 장치의 소비 전력이 증가하게 된다. 소비 전력이 증가함에 따라 디스플레이 장치의 발열량이 커질 수 있다.
디스플레이 장치에서 발생하는 열은 복사(radiation)를 통해 디스플레이 장치와 떨어져 있는 사용자에게 전달될 수 있다. 디스플레이 장치에서 발생하는 열이 사용자에게 전달되면, 사용자는 이를 불쾌하게 여길 수 있다. 이에 따라, 제품의 경쟁력이 저하될 수 있고, 나아가 제품의 신뢰성이 저하될 수 있다.
최근에는 디스플레이의 크기가 점차 커지는 추세이며, 대면적 디스플레이의 경우, 방열 면적이 증가하여 더욱 문제된다.
본 발명의 일 측면은 복사열 차단 능력이 향상됨으로써 경쟁력 및 신뢰성이 향상된 디스플레이 장치를 제공한다.
본 발명의 다른 일 측면은 디스플레이 장치의 전방으로 방출되는 복사열을 차단하는 복사열 차단층을 포함하는 디스플레이 장치를 제공한다.
본 발명의 또 다른 일 측면은 파장 영역에 따라 광을 투과시키거나 차단시키는 복사열 차단층을 포함하는 디스플레이 장치를 제공한다.
본 발명의 사상에 따르면, 디스플레이 장치는 전방으로 영상을 표시하는 디스플레이 패널과, 상기 디스플레이 패널의 전방에 배치되는 광학층 및 상기 광학층의 전면으로서, 상기 디스플레이 패널의 최전방에 배치되는 복사열 차단층을 포함하고, 상기 복사열 차단층은 상기 디스플레이 패널 또는 상기 디스플레이 패널의 후방에서 발생하는 복사열이 상기 복사열 차단층의 전방으로 전달되지 않도록 상기 복사열을 차단할 수 있다.
상기 복사열 차단층은 제1파장 영역의 빛을 투과시키되, 상기 제1파장 영역과 상이한 제2파장 영역의 빛은 차단하도록 구성될 수 있다.
상기 제1파장 영역은 380 내지 780 nm 일 수 있다.
상기 제2파장 영역은 1000 내지 2300 nm 일 수 있다.
상기 복사열 차단층은 은(Ag)으로 구성될 수 있다.
상기 복사열 차단층의 두께는, 상기 제1파장 영역에서의 광 투과율 저하를 방지하도록 9 nm 이하로 형성될 수 있다.
상기 제1파장 영역에서, 상기 복사열 차단층의 평균 광 투과율은 90% 이상일 수 있다.
상기 제2파장 영역에서, 상기 복사열 차단층의 평균 광 반사율은 90% 이상일 수 있다.
상기 디스플레이 장치는 상기 복사열 차단층의 전방에 배치되고, 상기 디스플레이 패널의 외부로부터 입사되는 빛의 반사를 줄이도록 구성되는 반사 방지층을 더 포함할 수 있다.
상기 반사 방지층의 두께는 상기 복사열 차단층의 두께보다 얇게 형성될 수 있다.
상기 디스플레이 패널은, 복수의 LED와, 상기 복수의 LED가 실장되는 인쇄회로기판 및 상기 복수의 LED의 전면(全面)을 덮어 상기 복수의 LED를 보호하도록 상기 복수의 LED 및 상기 인쇄회로기판의 일 면을 커버하도록 마련되는 보호층을 포함할 수 있다.
상기 디스플레이 패널은, 복수의 LED와, 상기 복수의 LED가 전사되는 기판과, 상기 기판과 상기 광학층 사이에 배치되는 유리판 및 상기 기판과 상기 유리판을 접착시키되 광을 투과시키도록 마련되는 투명 접착층을 포함할 수 있다.
상기 디스플레이 패널은 인쇄회로기판과, 상기 인쇄회로기판에 실장되고, 수지가 충진된 패키지 형태로 마련되는 복수의 LED 칩 및 상기 인쇄회로기판과 상기 광학층 사이에 배치되는 유리판을 포함할 수 있다.
상기 디스플레이 장치는 상기 디스플레이 패널의 후방에 배치되어 광을 발산하도록 마련되는 백라이트 유닛을 더 포함할 수 있다.
본 발명의 사상에 따르면, 디스플레이 장치는 복수의 발광 소자가 실장되는 기판과, 상기 복수의 발광 소자의 전면(全面)을 덮어 상기 복수의 발광 소자를 보호하도록 마련되는 보호층과, 상기 보호층의 전방에 배치되는 광학층 및 외부 공기와 접촉하도록 상기 광학층의 전방에 배치되는 복사열 차단층으로서, 상기 기판 또는 상기 발광 소자에서 발생하는 복사열이 상기 복사열 차단층의 전방으로 전달되지 않도록 상기 복사열을 차단하는 복사열 차단층을 포함할 수 있다.
상기 복사열 차단층은 가시광선 영역의 빛은 투과시키되, 적외선 영역의 빛은 차단하도록 구성될 수 있다.
상기 복사열 차단층은 은(Ag)으로 구성되고, 상기 복사열 차단층의 두께는 가시광선 영역에서의 광 투과율 저하를 방지하도록 9 nm 이하로 형성될 수 있다.
가시광선 영역에서, 상기 복사열 차단층의 평균 광 투과율은 90% 이상일 수 있다.
적외선 영역에서, 상기 복사열 차단층의 평균 광 반사율은 90% 이상일 수 있다.
상기 디스플레이 장치는 상기 복사열 차단층의 전방에 배치되고, 상기 복사열 차단층의 전방으로부터 입사되는 빛의 반사를 줄이도록 구성되는 반사 방지층을 더 포함할 수 있다.
본 발명의 사상에 따르면, 복사열 차단 능력이 향상됨으로써 경쟁력 및 신뢰성이 향상된 디스플레이 장치를 제공할 수 있다.
본 발명의 사상에 따르면, 디스플레이 장치의 전방으로 방출되는 복사열을 차단하는 복사열 차단층을 포함하는 디스플레이 장치를 제공할 수 있다.
본 발명의 사상에 따르면, 파장 영역에 따라 광을 투과시키거나 차단시키는 복사열 차단층을 포함하는 디스플레이 장치를 제공할 수 있다.
본 발명의 사상에 따르면, 디스플레이의 고휘도 및 고해상도 구현으로 인해 발생하는 고온의 복사열이 디스플레이 장치로부터 시청자를 향해 방출되는 것을 차단할 수 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 디스플레이 장치를 도시한 도면이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 디스플레이 장치에서, 프레임과 디스플레이 모듈을 도시한 도면이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 디스플레이 장치에서, 디스플레이 패널의 단면도이다.
도 4는 도 3에 도시된 디스플레이 패널의 일부를 확대하여 도시한 도면으로서, 가시광선 영역의 광의 경로를 도시한 도면이다.
도 5는 도 3에 도시된 디스플레이 패널의 일부를 확대하여 도시한 도면으로서, 적외선 영역의 광의 경로를 도시한 도면이다.
도 6은 본 발명의 다른 실시예에 따른 디스플레이 장치에서, 디스플레이 패널의 단면도이다.
도 7은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 디스플레이 장치에서, 디스플레이 패널의 단면도이다.
도 8은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 디스플레이 장치에서, 디스플레이 패널의 단면도이다.
본 명세서에 기재된 실시예와 도면에 도시된 구성은 개시된 발명의 바람직한 일 예에 불과할 뿐이며, 본 출원의 출원시점에 있어서 본 명세서의 실시예와 도면을 대체할 수 있는 다양한 변형 예들이 있을 수 있다.
또한, 본 명세서에서 사용한 용어는 실시예를 설명하기 위해 사용된 것으로, 개시된 발명을 제한 및/또는 한정하려는 의도가 아니다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. 본 명세서에서, "포함하다" 또는 "가지다" 등의 용어는 명세서상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는다.
또한, 본 명세서에서 사용한 “제1”, “제2” 등과 같이 서수를 포함하는 용어는 다양한 구성요소들을 설명하는데 사용될 수 있지만, 상기 구성요소들은 상기 용어들에 의해 한정되지는 않으며, 상기 용어들은 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하는 목적으로만 사용된다. 예를 들어, 본 발명의 권리 범위를 벗어나지 않으면서 제1 구성요소는 제2 구성요소로 명명될 수 있고, 유사하게 제2 구성요소도 제1 구성요소로 명명될 수 있다.
이하 첨부된 도면들을 참고하여 본 발명의 실시예들에 대해 설명한다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 디스플레이 장치를 도시한 도면이다. 도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 디스플레이 장치에서, 프레임과 디스플레이 모듈을 도시한 도면이다. 도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 디스플레이 장치에서, 디스플레이 패널의 단면도이다.
도 1에는 서로 수직한 X축, Y축, Z축 방향이 표시되어 있으며, X축 방향은 좌우 방향을 의미하고, Y축 방향은 상하 방향을 의미하며, Z축 방향은 전후 방향을 의미한다.
이하에서, 도 1 내지 도 3을 참조한다. 디스플레이 장치(1)는 정보, 자료, 데이터 등을 문자, 도형, 그래프, 영상 등으로 표시하여 주는 장치로서, 광고판, 전광판, 스크린, 텔레비전, 모니터 등이 디스플레이 장치(1)로 구현될 수 있다. 디스플레이 장치는 벽 또는 천장에 설치되거나, 스탠드(미도시)에 의해 실내 또는 실외 그라운드 위에 설치될 수 있다.
디스플레이 장치(1)는 화면을 표시하는 디스플레이 모듈(30)과, 디스플레이 모듈(30)을 지지하도록 디스플레이 모듈(30)의 후방에 결합되는 프레임(20)을 포함할 수 있다.
디스플레이 모듈(30)은 디스플레이 패널(100)과, 디스플레이 패널(100)이 부착된 브라켓(40)을 포함한다. 본 실시예에서 하나의 브라켓(40)에는 6개의 디스플레이 패널(100)이 부착되고 있으나, 브라켓(40)에 부착되는 디스플레이 패널(100)의 개수에 한정이 있는 것은 아니다. 본 실시예와 달리 하나의 브라켓(40)에 하나의 디스플레이 패널(100)만 부착되거나, 다른 개수의 디스플레이 패널(100)이 부착될 수도 있다. 디스플레이 패널(100)은 접착제, 양면 접착 테이프 등을 통해 브라켓(40)의 전면에 부착될 수 있다.
디스플레이 패널(100)은 기판(110)과, 기판(110)에 실장되는 복수의 발광 소자(111)와, 기판(110)의 전면에 배치되어 발광 소자(111)를 보호하거나 광학 성능을 향상시키도록 마련되는 보호층(120)이 마련될 수 있다. 상기 복수의 발광 소자(111)는 LED(Light Emitting Diode)를 포함할 수 있다.
기판(110)은 유리(glass), PI(polyimide), FR4등의 재질로 형성될 수 있다. 기판(110)의 전면에는 외광을 흡수하여 콘트라스트를 향상시키도록 블랙층이 형성될 수 있다.
복수의 발광 소자(111)는 서브 픽셀인 레드 엘이디, 그린 엘이디, 블루 엘이디를 포함할 수 있다. 복수의 발광 소자(111)들은 일정한 간격을 갖도록 배열되며, 디스플레이 장치(1)의 해상도 및 크기에 따라 복수의 발광 소자(111)간의 간격은 다양하게 결정될 수 있다. 도면에는 서브 픽셀인 레드 엘이디, 그린 엘이디, 블루 엘이디 사이의 간격과, 상기 엘이디들을 포함하는 픽셀 사이의 간격이 서로 다른 것으로 도시되었으나, 이에 한정되지 않는다. 도면에 도시된 것과 달리, 서브 픽셀 사이의 간격과 픽셀 사이의 간격은 동일하게 마련될 수 있다. 즉, 복수의 발광 소자(111) 사이의 간격은 모두 동일하게 마련될 수 있다.
보호층(120)은 아크릴 수지, 폴리이미드 수지, 에폭시 수지, 폴리우레탄 수지 등의 투광성 또는 형광성 재질로 형성되고, 기판(110)에 실장된 복수의 발광 소자(111)를 덮도록 형성될 수 있다. 보호층(120)은 복수의 발광 소자(111)의 전면(全面)을 덮도록 기판(110)의 일 면을 커버하도록 마련될 수 있다. 상기한 기판(110)의 일 면은 복수의 발광 소자(111)가 실장되는 면을 가리킨다. 다만, 이에 한정되는 것은 아니다. 도면에 도시되지는 않았으나, 보호층(120)은 복수의 발광 소자(111)들 사이의 틈(gap)을 채우도록 마련되고, 복수의 발광 소자(111)의 전면(前面)을 커버하지 않을 수 있다. 즉, 복수의 발광 소자(111)는 발광면이 보호층(120)에 의해 커버되지 않을 수 있다. 달리 표현하면, 보호층(120)은 복수의 발광소자(111)의 발광면을 제외한 면을 커버하도록 마련될 수도 있다.
도 2에서는 보호층(120)이 기판(110)과 별도로 마련되어 접착되는 것처럼 도시되었으나, 보호층(120)은 복수의 발광 소자(111)를 덮도록 기판(110)의 일 면에 몰딩되어 형성될 수 있다.
디스플레이 패널(100)의 전방에는 광학층(130)이 배치될 수 있다. 광학층(130)은 디스플레이 패널(100)의 광학 성능을 개선할 수 있다. 예를 들면, 광학층(130)은 반사 색감의 불균일을 해소하거나 시야각을 개선할 수 있다.
디스플레이 패널(100)의 최전방에는 복사열 차단층(140)이 배치될 수 있다. 복사열 차단층(140)은 광학층(130)의 전면에 배치되어 디스플레이 패널(100)의 가장 바깥 면을 형성할 수 있다. 복사열 차단층(140)에 대해서는 후술한다. 본 명세서에서, “가장 바깥 면 또는 최외곽면을 형성한다”와 “최전방에 배치된다”는 같은 의미로 쓰일 수 있다.
복사열 차단층(140)은 디스플레이 장치(1)에서 발생하는 열 및/또는 광에 영향을 주는 엘리먼트로서 가장 전방에 배치될 수 있다. 디스플레이 장치(1) 내부에서 발생하는 열 또는 광을 각각 내열 또는 내광이라고 할 때, 복사열 차단층(140)은 내열 및/또는 내광에 영향을 주는 엘리먼트로서 디스플레이 장치(1)의 가장 전방에 배치될 수 있다.
본 실시예에서, 디스플레이 장치(1)는 4개의 프레임들(20a - 20d)과, 8개의 디스플레이 모듈들(30a - 30h)을 포함하고 있다. 다만, 프레임의 개수나 디스플레이 모듈의 개수에 한정이 있는 것은 아니다.
디스플레이 모듈들(30)은 상하 방향(Y축 방향) 및/또는 좌우 방향(X축 방향)으로 서로 인접하도록 배열될 수 있다. 즉, 디스플레이 모듈들(30)은 M * N 매트릭스 형태로 배열될 수 있다. 본 실시예에서 8개의 디스플레이 모듈들(30)은 4 * 2 매트릭스 형태로 배열되고 있다.
하나의 프레임(20)에는 적어도 하나의 디스플레이 모듈(30)이 결합될 수 있다. 본 실시예에서 하나의 프레임(20)에는 좌우로 2 개의 디스플레이 모듈(30)이 결합되고 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.
도 4는 도 3에 도시된 디스플레이 패널의 일부를 확대하여 도시한 도면으로서, 가시광선 영역의 광의 경로를 도시한 도면이다. 도 5는 도 3에 도시된 디스플레이 패널의 일부를 확대하여 도시한 도면으로서, 적외선 영역의 광의 경로를 도시한 도면이다.
이하에서는, 도 4 및 도 5를 참조하여 본 발명의 사상에 따른 디스플레이 장치의 복사열 차단 효과에 대해 자세히 설명한다.
디스플레이의 고휘도화 및/또는 고해상도화가 구현됨에 따라 디스플레이 장치의 소비 전력이 증가할 수 있다. 일반적으로, 디스플레이 장치의 소비 전력과 디스플레이 장치의 발열량은 비례한다. 따라서, 디스플레이 장치의 소비 전력이 증가함에 따라 디스플레이 장치 내부에서 발생하는 열의 양이 증가하고, 이러한 열이 디스플레이 장치 외부로 방출될 수 있다. 디스플레이 장치 외부로 열이 방출되고, 이러한 열이 시청자에게 전달되면, 시청자는 불쾌감을 느낄 수 있다. 이로 인해 디스플레이 장치의 경쟁력이 저하될 수 있고, 나아가 신뢰성이 저하될 수 있다.
열이 이동하는 방법에는 전도, 대류, 복사의 세가지가 있으며, 디스플레이 장치 내부의 열은 복사에 의해 시청자에게 전달될 수 있다. 따라서, 디스플레이 장치의 내부 발열에 의한 열 전달을 차단하기 위해서는 복사를 통한 열의 이동을 차단하는 것이 바람직하다.
인체를 구성하는 구성 요소들의 빛에 대한 파장 대역별 흡수율을 참고하면, 파장이 증가할수록 흡수율이 증가한다. 구체적으로, 가시광선보다 파장이 큰 영역에서 광의 흡수율이 상대적으로 높다. 즉, 사람은 적외선 영역의 빛에 대한 흡수율이 높고, 이로 인해 적외선 영역의 빛에 노출되면 복사열을 느끼게 된다.
본 발명의 사상에 따르면, 상기한 내용을 바탕으로, 디스플레이 장치 내부에서 발생한 열이 복사(radiation)를 통해 디스플레이 장치의 전방에 위치하는 시청자에게 전달되는 것을 방지할 수 있다. 달리 표현하면, 본 발명의 사상에 따른 디스플레이 장치는 특정 파장 영역의 광이 외부로 방출되는 것을 차단함으로써, 시청자에게 복사열이 전달되는 것을 방지할 수 있다. 상기 특정 파장 영역은 적외선 영역을 가리킬 수 있다.
디스플레이 장치는 영상을 시청자에게 표시하기 위한 장치이다. 인체는 가시광선 영역의 빛을 시각으로 인식할 수 있고, 그 외의 영역의 빛은 인식할 수 없다. 따라서, 디스플레이 장치의 영상을 시청자에게 표시하기 위해서는 가시광선 영역의 빛이 외부로 방출되는 것을 차단해서는 안된다. 달리 표현하면, 가시광선 영역의 빛은 투과시켜야 한다.
본 발명의 사상에 따르면, 디스플레이 장치 내부에서 외부로 적외선 영역의 빛이 투과되는 것은 방지할 수 있고, 동시에, 가시광선 영역의 빛은 투과 시킬 수 있다.
도 3을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 디스플레이 장치(1)는 디스플레이 패널(100)을 포함할 수 있다. 디스플레이 패널(100)은 상기한 바와 같이, 기판(110)과, 기판(110)에 실장되는 복수의 발광 소자(111)와, 복수의 발광 소자(111)를 덮도록 마련되는 보호층(120)과, 보호층(120)의 전면에 배치되어 복수의 발광 소자(111)로부터 방출되는 빛의 광학 특성을 개선하는 광학층(130)을 포함할 수 있다. 또한, 디스플레이 패널(100)은 디스플레이 패널(100)의 최전방에 배치되는 복사열 차단층(140)을 포함할 수 있다.
복사열 차단층(140)은 광학층(130)의 전면에 배치될 수 있다. 복사열 차단층(140)은 디스플레이 장치(1)의 최외곽면을 형성할 수 있다. 최외곽면은 디스플레이 장치(1)를 전방에서 바라보았을 때, 가장 바깥에 배치되어 있는 면을 가리킨다. 따라서, 복사열 차단층(140)은 일 면이 광학층(130)과 접촉하고, 타 면이 외부 공기와 접촉하도록 배치될 수 있다.
복사열 차단층(140)은 광(光)을 선택적으로 투과시킬 수 있다. 복사열 차단층(140)은 제1파장 영역의 빛을 투과시킬 수 있다. 복사열 차단층(140)은 제1파장 영역과 상이한 제2파장 영역의 빛은 차단할 수 있다. 복사열 차단층(140)은 제2파장 영역의 빛은 투과시키지 않을 수 있다. 이 때, 제1파장 영역은 가시광선 영역을 가리킬 수 있고, 제2파장 영역은 적외선 영역을 가리킬 수 있다. 수치로 표현하면, 제1파장 영역은 대략 380 내지 780 nm 일 수 있다. 제2파장 영역은 대략 1000 내지 2300 nm 일 수 있다.
도 4를 참조하면, 가시광선 영역의 빛은 복사열 차단층(140)을 통과할 수 있다. 보다 정확히는, 가시광선 영역의 빛은 대부분 복사열 차단층(140)을 통과할 수 있다. 가시광선 영역의 빛의 광 경로를 살펴보면, 디스플레이 패널(100)의 후방으로부터 디스플레이 패널(100)의 전방으로 가시광선 영역의 빛이 이동하는 것을 확인할 수 있다. 광원인 복수의 발광 소자(111)에서 발생한 빛은 보호층(120)과 광학층(130) 및 복사열 차단층(140)을 통과하여 시청자에게 전달될 수 있다. 이를 통해, 시청자는 디스플레이 패널(100)에 표시된 영상을 시각적으로 인식할 수 있다.
도 5를 참조하면, 적외선 영역의 빛은 복사열 차단층(140)을 통과할 수 없다. 보다 정확히는, 적외선 영역의 빛은 대부분 복사열 차단층(140)을 통과할 수 없고, 복사열 차단층(140)에 의해 반사된다. 적외선 영역의 빛의 광 경로를 살펴보면 다음과 같다. 적외선 영역의 빛은 디스플레이 패널(100)의 후방으로부터 기판(110)과, 복수의 발광 소자(111)와, 보호층(120) 및 광학층(130)을 통과할 수 있지만, 복사열 차단층(140)을 통과하지 못하고 복사열 차단층(140)에서 디스플레이 패널(100)의 후방으로 반사된다. 이를 통해, 디스플레이 패널(100) 또는 디스플레이 패널(100)의 후방에서 발생한 열은 복사를 통해 시청자에게 거의 전달되지 못하게 된다.
상기한 바와 같이, 복사열 차단층(140)은 가시광선 영역의 빛은 투과시키되, 적외선 영역의 빛은 차단하도록 구성될 수 있다. 이러한 특성을 갖기 위해, 복사열 차단층(140)은 은(Ag)으로 구성될 수 있다. 은(Ag)은 그 물리적 특성으로 인해, 특정 파장 이상의 빛은 반사시킨다. 일반적으로, 은(Ag)은 대략 500 nm 이상의 빛을 반사시킨다. 즉, 500 nm 이상의 빛은 은(Ag)으로 구성되는 층(layer)을 통과하지 못하고 반사된다. 다만, 본 발명의 경우, 380 내지 780 nm 의 파장 영역을 갖는 빛을 투과 시켜야 하기 때문에 추가적인 조치가 필요하다.
은(Ag)으로 구성되는 복사열 차단층(140)이 가시광선 영역의 빛을 투과시키도록 하기 위해, 복사열 차단층(140)은 9 nm 이하의 두께를 갖도록 마련될 수 있다. 복사열 차단층(140)의 두께가 9 nm 보다 커지면, 은(Ag)의 물리적 특성으로 인해, 가시광선 영역의 빛도 복사열 차단층(140)에서 대부분 차단될 수 있다. 본 발명의 사상에 따르면, 가시광선 영역의 빛이 복사열 차단층(140)을 통과할 수 있도록, 복사열 차단층(140)은 9 nm 이하의 두께를 가질 수 있다.
상기한 바와 같이, 복사열 차단층(140)은 디스플레이 패널(100) 또는 디스플레이 장치(1)의 최외곽면을 형성할 수 있다. 복사열 차단층(140)이 디스플레이 패널(100) 또는 디스플레이 장치(1)의 최외곽면을 형성하는 바람직하며, 그 이유는 다음과 같다.
복사열 차단층(140)은 가시광선 영역의 빛은 투과시키고, 적외선 영역의 빛은 반사시킴으로써 차단할 수 있다. 이로 인해, 복사열 차단층(140) 후방의 복사열은 복사열 차단층(140) 전방으로 전달되지 않는다. 다만, 복사열 차단층(140)의 표면 온도 자체는 상승할 수 있다.
광학층(130)은 소정의 열용량을 가진다. 광학층(130)이 상기 소정의 열용량을 초과하는 열을 공급받으면, 광학층(130)은 복사의 방법으로 열을 방출할 수 있다. 이 때, 광학층(130)이 방출하는 복사열의 양은 광학층(130)의 열용량과 비례한다. 또한, 광학층(130)의 열용량은 광학층(130)의 부피와 비례한다. 광학층(130)은 디스플레이 패널(100) 전체를 커버하도록 마련되기 때문에, 광학층(130)의 면적은 디스플레이 패널(100)의 면적과 대략 일치한다. 따라서, 광학층(130)의 부피 및 열용량은 광학층(130)의 두께에 따라 결정될 수 있다. 광학층(130)의 두께는 일반적으로 마이크로미터 단위로 형성될 수 있다. 마이크로미터 단위를 갖는 광학층(130)의 경우, 상대적으로 높은 열용량을 갖는다. 이러한 광학층(130)이 디스플레이 장치(1)의 최외곽면에 배치되면, 광학층(130)이 방출하는 복사열의 양이 상당하기 때문에, 광학층(130)의 후면에 복사열 차단층(140)이 배치되더라도 그 효과가 저하될 수 있다.
따라서, 복사열 차단층(140)이 디스플레이 장치(1)의 최외곽면에 배치되어 광학층(130)에서 방출되는 복사열이 디스플레이 장치(1)의 전방으로 방출되는 것을 방지하는 것이 바람직하다.
도면에 구체적으로 도시하지는 않았으나, 본 발명의 사상에 따르면, 복사열 차단층(140)은 가시광선 영역의 빛을 90% 이상 투과시킬 수 있다. 가시광선 영역에서, 복사열 차단층(140)의 평균 광 투과율은 90% 이상일 수 있다. 또한, 복사열 차단층(140)은 적외선 영역의 빛을 90% 이상 반사시킬 수 있다. 적외선 영역에서, 복사열 차단층(140)의 평균 광 반사율은 90% 이상일 수 있다.
도 6은 본 발명의 다른 실시예에 따른 디스플레이 장치에서, 디스플레이 패널의 단면도이다. 상기한 내용과 중복되는 설명은 생략한다.
도 6을 참조하면, 본 발명의 다른 실시예에 따른 디스플레이 장치에서, 디스플레이 패널(200)은 기판(210)과, 기판(210)에 실장되는 복수의 발광 소자(211)와, 복수의 발광 소자(211)를 커버하여 보호하는 보호층(220)과, 복수의 발광 소자(211)에서 방출되는 빛의 광학 특성을 개선하는 광학층(230) 및 복사열 차단층(240)을 포함할 수 있다. 또한, 디스플레이 패널(200)은 복사열 차단층(240)의 전면에 배치되는 반사 방지층(250)을 더 포함할 수 있다.
반사 방지층(250)은 복사열 차단층(240)의 전면에 배치됨으로써, 디스플레이 장치의 최외곽면을 형성할 수 있다. 이 때, 최외곽면은 전방으로 가장 바깥에 배치된 면을 가리킬 수 있다.
반사 방지층(250)은 디스플레이 장치(1)의 외부로부터 디스플레이 장치(1)로 입사되는 광 및/또는 디스플레이 장치(1)의 외부로부터 디스플레이 장치(1)로 전달되는 열에 영향을 주는 엘리먼트로서 가장 전방에 배치될 수 있다. 디스플레이 장치(1)의 외부로부터 디스플레이 장치(1)에 입사되는 광을 외광이라고 하고, 디스플레이 장치(1)의 외부로부터 디스플레이 장치(1)로 전달되는 열을 외열이라고 할 때, 반사 방지층(250)은 외열 및/또는 외광에 영향을 주는 엘리먼트로서 디스플레이 장치(1)의 가장 전방에 배치될 수 있다.
상기한 바와 같이, 복사열 차단층(240)은 디스플레이 장치 또는 디스플레이 패널(200)의 최전방에 배치되는 것이 바람직하다. 다만, 복사열 방지층(240)이 디스플레이 패널(200)의 최전방에 배치되는 경우, 금속으로 구성되는 복사열 방지층(240)의 특성으로 인해 외광 반사가 일어날 수 있다. 본 발명의 다른 실시예에 따르면, 디스플레이 패널(200)은 외광 반사를 저감하기 위해 복사열 방지층(240)의 전방에 배치되는 반사 방지층(250)을 더 포함할 수 있다.
반사 방지층(250)은 디스플레이 패널(200)의 외부로부터 입사되는 빛의 반사를 줄이도록 구성될 수 있다. 반사 방지층(250)은 복사열 차단층(240)에서 발생하는 외광 반사를 저감시킬 수 있다. 반사 방지층(250)은 AR(Anti-Reflection) 필름을 가리킬 수 있다.
반사 방지층(250)의 두께는 나노미터 단위로 형성될 수 있다. 예를 들면, 반사 방지층(250)의 두께는 대략 100 nm 일 수 있다. 이는 예시에 불과하고, 반사 방지층(250)의 두께는 복사열 차단층(240)의 두께보다 얇게 형성될 수도 있다. 반사 방지층(250)의 두께는 복사열 차단층(240)의 복사열 차단 성능을 극대화하기 위해 최대한 얇게 형성되는 것이 바람직하다.
반사 방지층(250)은 광학층(230)과 마찬가지로 열용량과 비례하여 복사열을 방출할 수 있다. 따라서, 반사 방지층(250)의 열용량을 줄임으로써 반사 방지층(250)에서 방출되는 복사열을 줄일 수 있다. 반사 방지층(250)의 면적은 디스플레이 패널(200)의 면적과 실질적으로 동일하므로, 반사 방지층(250)의 높이를 줄임으로써 반사 방지층(250)의 열용량을 줄일 수 있다.
반사 방지층(250)의 두께는 나노미터 단위를 갖도록 형성되기 때문에, 마이크로미터 단위의 두께를 갖는 광학층(230)이 디스플레이 패널(200)의 최전방에 배치되는 경우와 비교하여 훨씬 적은 양의 복사열을 방출하게 된다. 따라서, 복사열 방출을 차단하기 위해서는 복사열 차단층(240)이 디스플레이 패널(200)의 최전방에 배치되는 것이 바람직하나, 나노미터 단위의 두께를 갖는 반사 방지층(250)은 복사열 차단층(240)의 전방에 배치되더라도 복사열 방출량에 큰 영향을 주지 않을 수 있다. 즉, 반사 방지층(250)은 복사열 방출 차단을 실질적으로 방해하지 않으면서도, 외광 반사를 저감시킬 수 있다.
도 7은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 디스플레이 장치에서, 디스플레이 패널의 단면도이다.
도 7을 참조하면, 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 디스플레이 장치에서, 디스플레이 패널(300)은 복수의 발광 소자(311)로서, 마이크로 엘이디를 포함할 수 있다.
복수의 발광 소자(311)는 무기물(無機物) 재질로 형성되며 가로 길이 및 세로 길이가 각각 수 μm 내지 수백 μm 크기를 갖는 마이크로 엘이디를 포함할 수 있다. 복수의 발광 소자(311)는 실리콘 웨이퍼에서 픽업되어 기판(310) 위에 직접 전사될 수 있다. 이 때, 기판(310)은 박막 트랜지스터(TFT : Thin Film Transistor)를 포함할 수 있다.
디스플레이 패널(300)은 기판(310)의 전방에 배치되는 유리판(330)과, 기판(310)과 유리판(330)을 접착시키되 광을 투과시키도록 마련되는 투명 접착층(320)을 포함할 수 있다. 투명 접착층(320)은 OCA(Optically Clear Adhesive)를 포함할 수 있다.
유리판(330)의 전방에는 광학층(340)이 배치될 수 있고, 광학층(340)의 전방에는 복사열 차단층(350)이 배치될 수 있다. 상기한 바와 같이, 복사열 차단층(350)은 디스플레이 패널(300)의 최외곽면에 배치되는 것이 바람직하나, 외광 반사를 저감시키기 위해 복사열 차단층(350)의 전면에 반사 방지층(미도시)이 마련될 수도 있다.
도 8은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 디스플레이 장치에서, 디스플레이 패널의 단면도이다.
도 8을 참조하면, 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 디스플레이 장치에서, 디스플레이 패널(400)은 복수의 발광 소자(411)와, 복수의 발광 소자(411)가 실장되는 인쇄회로기판(410)을 포함할 수 있다. 복수의 발광 소자(411)는 수지가 충진된 패키지(412)로 마련될 수 있다. 복수의 발광 소자(411)는 레드 엘이디, 그린 엘이디, 블루 엘이디가 하나의 패키지(412)로 마련되어 인쇄회로기판(410)에 실장될 수 있다. 패키지(412)는 솔더링에 의해 인쇄회로기판(410)에 실장될 수 있다.
디스플레이 패널(400)은 복수의 발광 소자(411) 및 인쇄회로기판(410)의 전방에 배치되는 유리판(420)을 포함할 수 있다. 유리판(420)은 복수의 발광 소자(411)를 포함하는 패키지(412)의 전방에 배치될 수 있다. 유리판(420)은 접착제, 양면 테이프 등을 통해 패키지(412)의 전방에 접착될 수 있다. 유리판(420)의 접착 방법은 특별히 한정되지 않고, 다양한 방법을 이용할 수 있다. 유리판(420)과 인쇄회로기판(410) 사이에는 공기층(413)이 형성될 수 있다.
유리판(420)의 전방에는 광학층(430)이 배치될 수 있고, 광학층(430)의 전방에는 복사열 차단층(440)이 배치될 수 있다. 상기한 바와 같이, 복사열 차단층(440)은 디스플레이 패널(400)의 최외곽면에 배치되는 것이 바람직하나, 외광 반사를 저감시키기 위해 복사열 차단층(440)의 전면에 반사 방지층(미도시)이 마련될 수도 있다.
한편, 도면에 도시되지는 않았으나, 본 발명의 사상에 따른 복사열 차단층은 백라이트 유닛을 포함하는 디스플레이 장치에도 적용될 수 있다. 백라이트 유닛의 종류에는 제한이 없어, 직하형 백라이트 유닛을 포함하는 디스플레이 장치와 엣지형 백라이트 유닛을 포함하는 디스플레이 장치에도 적용될 수 있다. 즉, 수발광 디스플레이 패널을 포함하는 디스플레이 장치에도 본 발명의 복사열 차단층이 적용될 수 있다. 복사열 차단층과 함께 반사 방지층이 적용 가능함은 물론이다.
이상에서는 특정의 실시예에 대하여 도시하고 설명하였다. 그러나, 상기한 실시예에만 한정되지 않으며, 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 이하의 청구범위에 기재된 발명의 기술적 사상의 요지를 벗어남이 없이 얼마든지 다양하게 변경 실시할 수 있을 것이다.
1 : 디스플레이 장치
20 : 프레임
30 : 디스플레이 모듈
100, 200, 300, 400 : 디스플레이 패널
140, 240, 350, 440 : 복사열 차단층
250 : 반사 방지층

Claims (20)

  1. 전방으로 영상을 표시하는 디스플레이 패널;
    상기 디스플레이 패널의 전방에 배치되는 광학층; 및
    상기 광학층의 전면으로서, 상기 디스플레이 패널의 최전방에 배치되는 복사열 차단층; 을 포함하고,
    상기 복사열 차단층은 상기 디스플레이 패널 또는 상기 디스플레이 패널의 후방에서 발생하는 복사열이 상기 복사열 차단층의 전방으로 전달되지 않도록 상기 복사열을 차단하는 디스플레이 장치.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 복사열 차단층은 제1파장 영역의 빛을 투과시키되, 상기 제1파장 영역과 상이한 제2파장 영역의 빛은 차단하도록 구성되는 디스플레이 장치.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 제1파장 영역은 380 내지 780 nm 인 디스플레이 장치.
  4. 제2항에 있어서,
    상기 제2파장 영역은 1000 내지 2300 nm 인 디스플레이 장치.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 복사열 차단층은 은(Ag)으로 구성되는 디스플레이 장치.
  6. 제2항에 있어서,
    상기 복사열 차단층의 두께는, 상기 제1파장 영역에서의 광 투과율 저하를 방지하도록 9 nm 이하로 형성되는 디스플레이 장치.
  7. 제3항에 있어서,
    상기 제1파장 영역에서, 상기 복사열 차단층의 평균 광 투과율은 90% 이상인 디스플레이 장치.
  8. 제4항에 있어서,
    상기 제2파장 영역에서, 상기 복사열 차단층의 평균 광 반사율은 90% 이상인 디스플레이 장치.
  9. 제1항에 있어서,
    상기 복사열 차단층의 전방에 배치되고, 상기 디스플레이 패널의 외부로부터 입사되는 빛의 반사를 줄이도록 구성되는 반사 방지층; 을 더 포함하는 디스플레이 장치.
  10. 제9항에 있어서,
    상기 반사 방지층의 두께는 상기 복사열 차단층의 두께보다 얇게 형성되는 디스플레이 장치.
  11. 제1항에 있어서,
    상기 디스플레이 패널은,
    복수의 LED와,
    상기 복수의 LED가 실장되는 인쇄회로기판 및
    상기 복수의 LED의 전면(全面)을 덮어 상기 복수의 LED를 보호하도록 상기 복수의 LED 및 상기 인쇄회로기판의 일 면을 커버하도록 마련되는 보호층을 포함하는 디스플레이 장치.
  12. 제1항에 있어서,
    상기 디스플레이 패널은,
    복수의 LED와,
    상기 복수의 LED가 전사되는 기판과,
    상기 기판과 상기 광학층 사이에 배치되는 유리판 및
    상기 기판과 상기 유리판을 접착시키되 광을 투과시키도록 마련되는 투명 접착층을 포함하는 디스플레이 장치.
  13. 제1항에 있어서,
    상기 디스플레이 패널은,
    인쇄회로기판과,
    상기 인쇄회로기판에 실장되고, 수지가 충진된 패키지 형태로 마련되는 복수의 LED 칩 및
    상기 인쇄회로기판과 상기 광학층 사이에 배치되는 유리판을 포함하는 디스플레이 장치.
  14. 제1항에 있어서,
    상기 디스플레이 패널의 후방에 배치되어 광을 발산하도록 마련되는 백라이트 유닛; 을 더 포함하는 디스플레이 장치.
  15. 복수의 발광 소자가 실장되는 기판;
    상기 복수의 발광 소자의 전면(全面)을 덮어 상기 복수의 발광 소자를 보호하도록 마련되는 보호층;
    상기 보호층의 전방에 배치되는 광학층; 및
    외부 공기와 접촉하도록 상기 광학층의 전방에 배치되는 복사열 차단층으로서, 상기 기판 또는 상기 발광 소자에서 발생하는 복사열이 상기 복사열 차단층의 전방으로 전달되지 않도록 상기 복사열을 차단하는 복사열 차단층; 을 포함하는 디스플레이 장치.
  16. 제15항에 있어서,
    상기 복사열 차단층은 가시광선 영역의 빛은 투과시키되, 적외선 영역의 빛은 차단하도록 구성되는 디스플레이 장치.
  17. 제15항에 있어서,
    상기 복사열 차단층은 은(Ag)으로 구성되고, 상기 복사열 차단층의 두께는 가시광선 영역에서의 광 투과율 저하를 방지하도록 9 nm 이하로 형성되는 디스플레이 장치.
  18. 제16항에 있어서,
    가시광선 영역에서, 상기 복사열 차단층의 평균 광 투과율은 90% 이상인 디스플레이 장치.
  19. 제16항에 있어서,
    적외선 영역에서, 상기 복사열 차단층의 평균 광 반사율은 90% 이상인 디스플레이 장치.
  20. 제15항에 있어서,
    상기 복사열 차단층의 전방에 배치되고, 상기 복사열 차단층의 전방으로부터 입사되는 빛의 반사를 줄이도록 구성되는 반사 방지층; 을 더 포함하는 디스플레이 장치.
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