KR20210026251A - 액정 디스플레이 - Google Patents
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Abstract
방열 구조체를 포함하는 액정 디스플레이 제시된다. 일 실시예에 따르면, 액정 디스플레이는 상부 편광판, 상부 유리 기판, 컬러 필터, 격자 구조로 이격되는 복수의 액정 셀을 포함하는 액정층, 상기 복수의 액정 셀 각각에 대응하는 복수의 박막 트랜지스터, 하부 유리 기판, 하부 편광판, 백라이트 유닛 및 방열 구조체를 포함하고, 방열 구조체는 액정 디스플레이의 열 에너지를 외부로 방출한다.
Description
아래 실시예들은 액정 디스플레이에 발생되는 열을 냉각시키는 기술에 관한 것이다.
디스플레이되는 영상이 운전중인 운전자의 시선의 아래에 제공되는 HDD(Head Down Display) 방식과 달리, HUD(Head Up Display) 방식은 디스플레이되는 영상이 운전중인 운전자의 시점 방향에 제공된다. HUD 방식은 운전 중인 운전자의 시선 변화를 최소화함으로써 운전자의 편의와 안전을 향상시킬 수 있다. HUD 방식은 렌즈를 사용하여 출력 영상을 조정할 수 있다. 하지만, 외광 또한 렌즈를 통해 HUD의 액정 디스플레이에 집중될 수 있으므로 액정 디스플레이에 발생되는 열을 냉각시키는 기술이 요구된다.
일 실시예에 따른 액정 디스플레이는, 상부 편광판; 상부 유리 기판; 컬러 필터; 격자 구조로 이격되는 복수의 액정 셀을 포함하는 액정층; 상기 복수의 액정 셀 각각에 대응하는 복수의 박막 트랜지스터; 하부 유리 기판; 하부 편광판; 백라이트 유닛; 및 방열 구조체를 포함하고, 상기 방열 구조체는 상기 액정 디스플레이의 열 에너지를 외부로 방출한다.
상기 방열 구조체는, 상기 복수의 액정 셀 사이의 격자 구조에 매칭될 수 있다.
상기 방열 구조체는, 상기 상부 편광판 위에 배치되거나 상기 하부 편광판의 아래에 배치될 수 있다.
상기 액정 디스플레이는, 방열 핀, 방열 팬 또는 열 파이프를 더 포함하고, 상기 방열 구조체는, 상기 방열 핀, 상기 방열 팬 또는 상기 열 파이프에 연결될 수 있다.
상기 방열 구조체는, 상기 방열 핀 및 상기 열 파이프에 연결될 수 있다.
상기 방열 구조체는, 상기 방열 핀 및 상기 방열 팬에 연결될 수 있다.
상기 방열 구조체는, 상기 방열 팬 및 상기 열 파이프에 연결될 수 있다.
상기 방열 구조체는, 상기 방열 핀, 상기 방열 팬 및 상기 열 파이프에 연결될 수 있다.
상기 방열 구조체는, 구리, ITO(Indium Tin Oxide) 또는 그래핀(graphene)으로 형성될 수 있다.
도 1a는 차량 운전시 일 실시예에 따른 액정 디스플레이를 포함하는 헤드업 디스플레이를 이용하는 상황을 도시한 도면이다.
도 1b는 일 실시예에 따른 액정 디스플레이의 구조를 도시한 도면이다.
도 2a는 일 실시예에 따른 액정 디스플레이의 방열 구조체를 포함하는 액정 디스플레이의 평면도를 도시한 도면이다.
도 2b는 두 가지 실시예에 따른 액정 디스플레이의 방열 구조체를 포함하는 액정 디스플레이의 측면도를 도시한 도면이다.
도 3은 일 실시예에 따른 액정 디스플레이와 다양한 방열 구조가 결합된 구조를 도시한 도면이다.
도 4a는 일 실시예에 따른 액정 디스플레이와 방열 핀이 결합된 평면도를 도시한 도면이다.
도 4b는 일 실시예에 따른 액정 디스플레이와 방열 핀이 결합된 측면도를 도시한 도면이다.
도 5a는 다른 실시예에 따른 액정 디스플레이와 열 파이프가 결합된 평면도를 도시한 도면이다.
도 5b는 다른 실시예에 따른 액정 디스플레이와 열 파이프가 결합된 측면도를 도시한 도면이다.
도 6a는 일 실시예에 따른 액정 디스플레이의 열 방출 효과를 실험하기 위한 방열 구조체의 두 가지 배치 구조를 도시한 측면도이다.
도 6b는 일 실시예에 따른 액정 디스플레이의 열 방출 효과를 실험하기 위한 액정 셀 간의 간격을 설명하기 위한 평면도이다.
도 6c는 일 실시예에 따른 액정 디스플레이의 열 방출 효과를 실험하기 위한 이상적인 방열 구조체의 배치 구조를 도시한 측면도이다.
도 6d는 도 6c의 액정 디스플레이의 방열 구조체의 두께에 따른 온도 변화를 나타내는 그래프이다.
도 6e는 일 실시예에 따른 액정 디스플레이의 열 방출 효과를 실험하기 위한 실제 실시예의 방열 구조체의 배치 구조를 도시한 측면도이다.
도 6f는 도 6e의 액정 디스플레이의 방열 구조체의 두께에 따른 온도 변화를 나타내는 그래프이다.
도 1b는 일 실시예에 따른 액정 디스플레이의 구조를 도시한 도면이다.
도 2a는 일 실시예에 따른 액정 디스플레이의 방열 구조체를 포함하는 액정 디스플레이의 평면도를 도시한 도면이다.
도 2b는 두 가지 실시예에 따른 액정 디스플레이의 방열 구조체를 포함하는 액정 디스플레이의 측면도를 도시한 도면이다.
도 3은 일 실시예에 따른 액정 디스플레이와 다양한 방열 구조가 결합된 구조를 도시한 도면이다.
도 4a는 일 실시예에 따른 액정 디스플레이와 방열 핀이 결합된 평면도를 도시한 도면이다.
도 4b는 일 실시예에 따른 액정 디스플레이와 방열 핀이 결합된 측면도를 도시한 도면이다.
도 5a는 다른 실시예에 따른 액정 디스플레이와 열 파이프가 결합된 평면도를 도시한 도면이다.
도 5b는 다른 실시예에 따른 액정 디스플레이와 열 파이프가 결합된 측면도를 도시한 도면이다.
도 6a는 일 실시예에 따른 액정 디스플레이의 열 방출 효과를 실험하기 위한 방열 구조체의 두 가지 배치 구조를 도시한 측면도이다.
도 6b는 일 실시예에 따른 액정 디스플레이의 열 방출 효과를 실험하기 위한 액정 셀 간의 간격을 설명하기 위한 평면도이다.
도 6c는 일 실시예에 따른 액정 디스플레이의 열 방출 효과를 실험하기 위한 이상적인 방열 구조체의 배치 구조를 도시한 측면도이다.
도 6d는 도 6c의 액정 디스플레이의 방열 구조체의 두께에 따른 온도 변화를 나타내는 그래프이다.
도 6e는 일 실시예에 따른 액정 디스플레이의 열 방출 효과를 실험하기 위한 실제 실시예의 방열 구조체의 배치 구조를 도시한 측면도이다.
도 6f는 도 6e의 액정 디스플레이의 방열 구조체의 두께에 따른 온도 변화를 나타내는 그래프이다.
실시예들에 대한 특정한 구조적 또는 기능적 설명들은 단지 예시를 위한 목적으로 개시된 것으로서, 다양한 형태로 변경되어 실시될 수 있다. 따라서, 실시예들은 특정한 개시형태로 한정되는 것이 아니며, 본 명세서의 범위는 기술적 사상에 포함되는 변경, 균등물, 또는 대체물을 포함한다.
제1 또는 제2 등의 용어를 다양한 구성요소들을 설명하는데 사용될 수 있지만, 이런 용어들은 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하는 목적으로만 해석되어야 한다. 예를 들어, 제1 구성요소는 제2 구성요소로 명명될 수 있고, 유사하게 제2 구성요소는 제1 구성요소로도 명명될 수 있다.
어떤 구성요소가 다른 구성요소에 "연결되어" 있다고 언급된 때에는, 그 다른 구성요소에 직접적으로 연결되어 있거나 또는 접속되어 있을 수도 있지만, 중간에 다른 구성요소가 존재할 수도 있다고 이해되어야 할 것이다.
단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. 본 명세서에서, "포함하다" 또는 "가지다" 등의 용어는 설명된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부분품 또는 이들을 조합한 것이 존재함으로 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부분품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.
다르게 정의되지 않는 한, 기술적이거나 과학적인 용어를 포함해서 여기서 사용되는 모든 용어들은 해당 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 일반적으로 이해되는 것과 동일한 의미를 가진다. 일반적으로 사용되는 사전에 정의되어 있는 것과 같은 용어들은 관련 기술의 문맥상 가지는 의미와 일치하는 의미를 갖는 것으로 해석되어야 하며, 본 명세서에서 명백하게 정의하지 않는 한, 이상적이거나 과도하게 형식적인 의미로 해석되지 않는다.
한편, 어떤 실시예가 달리 구현 가능한 경우에 특정 블록 내에 명기된 기능 또는 동작이 순서도와 다르게 수행될 수 있다. 예를 들어, 연속하는 두 블록들이 실제로는 실질적으로 동시에 수행될 수도 있고, 관련된 기능 또는 동작에 따라서는 해당 블록들의 순서가 뒤바뀌어 수행될 수도 있다.
이하, 실시예들을 첨부된 도면들을 참조하여 상세하게 설명한다. 첨부 도면을 참조하여 설명함에 있어, 도면 부호에 관계없이 동일한 구성 요소는 동일한 참조 부호를 부여하고, 이에 대한 중복되는 설명은 생략하기로 한다.
이하에서는, 차량의 헤드업 디스플레이에 사용되는 액정 디스플레이를 중심으로 설명된다. 하지만, 이는 예시에 불과하며 설명의 편의를 위한 것으로서, 차량 이외의 다른 분야에도 적용될 수 있다. 또한, 일 실시예에 따른 액정 디스플레이는 헤드업 디스플레이 이외의 장치에 사용되는 경우에도 적용될 수 있다.
도 1a는 차량 운전시 일 실시예에 따른 액정 디스플레이를 포함하는 헤드업 디스플레이를 이용하는 상황을 도시한 도면이다.
헤드업 디스플레이(Head Up Display, HUD)(110)는 차량(101)의 윈드쉴드에 영상을 표시할 수 있다. 헤드업 디스플레이(110)를 통해, 방해물 없이 운전자의 시점에 자연스럽게 영상이 사용자(100)에게 제공될 수 있다. 헤드업 디스플레이는 프로젝션 방식(projection type)으로 구현될 수 있다. 프로젝션 방식은 헤드업 디스플레이의 영상을 스크린에 투사하여 제공하는 방식이다. 프로젝션 방식은 HUD 영상 정보를 제공하는 디스플레이 엔진(display engine), 프로젝션 광학계, 확대 광학계 및 HUD 영상이 투사되는 스크린(screen)을 포함한다. 디스플레이 엔진은 디스플레이, 디스플레이를 구동하기 위한 프로세서 및 헤드업 디스플레이의 영상 정보를 저장하는 메모리를 포함한다. 헤드업 디스플레이는 액정 디스플레이(Liquid Crystal Display, LCD)로 구성될 수 있다. 스크린은 차량의 윈드쉴드(windshield) 또는 컴바이너(combiner)를 포함할 수 있다.
헤드업 디스플레이(110)는 영상 출력 장치(111)와 광학 장치(113)를 통하여 윈드쉴드에 영상을 표시할 수 있다. 영상 출력 장치(111)는 액정 디스플레이(LCD)(112)를 통해 영상을 출력할 수 있다. 액정 디스플레이(112)를 통해 출력된 영상은 광학계(113)를 거쳐 사용자(100)가 보기에 적합한 형태로 조정될 수 있다. 조정된 영상은 차량(101)의 윈드쉴드에 표시될 수 있다. 이처럼, 차량(101)의 사용자(100)는 운전하는 자세에서 차량의 전면을 향하는 자연스러운 시점을 유지하면서도 해당 시점의 경로 상에 배치된 윈드쉴드를 통해 운전에 필요한 정보 등을 획득할 수 있다. 윈드쉴드에 헤드업 디스플레이(110)의 영상이 투사되고, 사용자(100)는 윈드쉴드 표면에서 반사된 영상을 볼 수 있다.
광학계(113)는 하나 이상의 렌즈(미도시)를 포함할 수 있다. 렌즈는 출력되는 영상의 크기를 조정하는 기능을 수행할 수 있다. 반면에, 외광의 관점에서 볼 때, 렌즈는 외광의 집중을 야기하는 문제를 발생시킬 수 있다. 예를 들어, 외광은 렌즈를 통해 액정 디스플레이(112)의 한 지점에 집중될 수 있고 액정 디스플레이(112)의 온도를 높이는 결과를 발생시킬 수 있다. 또한, FOV(Field of view)가 증가할수록 액정 디스플레이(112)가 흡수하는 외광이 많아지게 되며 온도 상승의 요인이 된다. 또한, 액정 디스플레이(112)는 백라이트 유닛(BLU)를 포함할 수 있다. 액정 디스플레이(112)가 포함하는 액정층은 발광 능력이 없기 때문에 백라이트 유닛을 통해 광을 제공받을 수 있다. 백라이트 유닛에 의해 액정 디스플레이(112)의 온도가 상승할 수 있다.
일 실시예에 따르면, 액정 디스플레이(112)는 방열 구조체를 포함함으로써 방열 기능을 강화할 수 있다. 액정 디스플레이(112)는 방열 구조체를 포함함으로써 FOV의 증가에 상관없이 일정한 방열 효과를 달성할 수 있다. 액정 디스플레이(112)는 열 전도도가 높은 방열 구조체를 포함함으로써 열 전도도가 낮은 열 파이프 만을 사용하는 방열 구조보다 높은 방열 효과를 달성할 수 있다. 액정 디스플레이의 방열을 위해 사용되는 열전도성 투명 필름은 열 전도도를 증가시키면 투과율이 낮아지고 투과율을 높이면 열 전도도가 낮아지는 트레이드 오프 관계가 있어 방열 효과에 한계를 보이는데 반해, 일 실시예에 따른 액정 디스플레이(112)는 이러한 트레이드 오프 관계를 가지지 않으므로 투과율을 해지지 않고도 높은 방열 효과를 달성할 수 있다.
일 실시예에 따르면, 액정 디스플레이(112)의 방열 구조체는 액정층의 블랙 매트릭스(Black matrix)와 같은 구조로 형성될 수 있다. 방열 구조체가 블랙 매트릭스에 겹쳐지게 배치되는 경우 방열 구조체는 액정 셀로부터 방출되는 광을 방해하지 않을 수 있다. 이처럼, 방열 구조체가 블랙 매트릭스에 겹쳐지게 배치됨으로써 액정 디스플레이(112)는 방열 효과를 높이면서도 투과율을 유지할 수 있다.
이하에서, 방열 구조체는 메탈 메쉬(metal mesh)로 지칭될 수 있다. 방열 구조체는 금속 뿐만 아니라 일정한 값 이상의 열 전도도를 가지는 모든 종류의 소재로 형성될 수 있다. 예를 들어, 방열 구조체는 400 W/mk의 열 전도도를 가지는 구리, 12 W/mk의 열 전도도를 가지는 ITO(Indium Tin Oxide) 또는 500 W/mk의 열 전도도를 가지는 그래핀(graphene)으로 형성될 수 있다.
추가적인 실시예로서, 방열 구조체는 기존의 방열 장치와 결합됨으로써 보다 높은 방열 효과를 달성할 수 있다. 예를 들어, 방열 구조체는 방열 핀, 방열 팬 또는 열 파이프와 결합될 수 있다. 방열 구조체는 방열 핀, 방열 팬 또는 열 파이프와 결합됨으로써 액정 디스플레이(112)의 열을 보다 빠르게 외부로 방출할 수 있다.
도 1b는 일 실시예에 따른 액정 디스플레이의 구조를 도시한 도면이다.
액정 디스플레이는 상부 편광판 (102), 상부 유리 기판(103), 컬러 필터(104), 액정층(105), 박막 트랜지스터 레이어(106), 하부 유리 기판(107), 하부 편광판(108) 및 백라이트 유닛(109)를 포함한다. 액정 디스플레이는 방열 구조체(미도시)를 더 포함한다.
방열 구조체는 액정 디스플레이의 열 에너지를 외부로 방출할 수 있다. 방열 구조체는 상부 편광판 위에 배치되거나 하부 편광판의 아래에 배치될 수 있다. 액정 디스플레이는 방열 구조체를 통하여 FOV의 증가에 상관없이 높은 방열 효과를 달성할 수 있다. 액정 디스플레이는 방열 구조체를 통하여 투과율을 손해보지 않고도 높은 방열 효과를 달성할 수 있다.
액정층(105)은 복수의 액정 셀을 포함할 수 있다. 복수의 액정 셀은 격자 구조로 이격되어 배치될 수 있다. 액정층(105)에 포함된 복수의 액정 셀에는 액정 분자가 포함된다. 복수의 액정 셀 간에는 이격된 공간이 존재할 수 있다. 이격된 공간은 격자 구조를 가질 수 있다. 이격된 공간에 도선을 비롯한 불투명한 구성들이 배치될 수 있다. 이처럼 복수의 액정 셀 간의 이격된 공간은 블랙 매트릭스로 지칭될 수 있다.
박막 트랜지스터 레이어(106)는 복수의 박막 트랜지스터를 포함할 수 있다. 복수의 박막 트랜지스터는 복수의 액정 셀의 각각에 대응될 수 있다.
컬러 필터(104)는, 예를 들어, 적색(R), 녹색(G), 청색(B)의 컬러 필터를 포함할 수 있다. 컬러 필터(104)는 액정층(105)을 통과한 광을 특정한 색상으로 변환할 수 있다.
도 2a는 일 실시예에 따른 액정 디스플레이의 방열 구조체를 포함하는 액정 디스플레이의 평면도를 도시한 도면이다. 도 2b는 두 가지 실시예에 따른 액정 디스플레이의 방열 구조체를 포함하는 액정 디스플레이의 측면도를 도시한 도면이다.
도 2a를 참고하면, 액정 디스플레이(112)는 방열 구조체(203)를 포함할 수 있다. 방열 구조체(203)는 복수의 액정 셀(201) 사이의 격자 구조에 매칭될 수 있다. 방열 구조체(203)가 블랙 매트릭스에 겹쳐지게 배치됨으로써 액정 디스플레이(112)는 방열 효과를 높이면서도 투과율을 유지할 수 있다.
도 2a는 블랙 매트릭스와 방열 구조체(203)가 완전히 겹쳐지는 경우를 나타낸 것이지만, 일 실시예에 따른 액정 디스플레이의 방열 구조체는 블랙 매트릭스에 포함되는 구조를 유지하면서도 다양한 형태로 변형될 수 있다. 방열 구조체의 메쉬(Mesh)의 개수는 액정 셀의 개수와 같거나 작을 수 있다. 여기서, 액정 셀은 픽셀로 지칭될 수 있다. 방열 구조체의 메쉬 간의 간격은 픽셀의 간격과 같거나, 픽셀의 간격의 배수일 수 있다. 이를 통해, 방열 구조체는 블랙 매트릭스에 겹쳐질 수 있는 구조를 가질 수 있다.
도 2b는 설명을 위하여 액정 디스플레이를 단순화한 것이며, 방열 구조체(203)와 복수의 액정 셀(201) 이외의 다른 구성들은 생략되었다. 도 2b를 참고하면, 위의 그림과 같이, 방열 구조체(203)는 복수의 액정 셀(201)의 위에 배치될 수 있다. 여기서, "위"라는 표현은 백라이트 유닛으로부터 멀어지는 방향을 표현한 것이다.
도 2b를 참고하면, 아래의 그림과 같이, 방열 구조체(203)는 복수의 액정 셀(201)의 아래에 배치될 수 있다. 여기서, "아래"라는 표현은 백라이트 유닛으로부터 가까워지는 방향을 표현한 것이다.
도 3은 일 실시예에 따른 액정 디스플레이와 다양한 방열 구조가 결합된 구조를 도시한 도면이다. 도 4a는 일 실시예에 따른 액정 디스플레이와 방열 핀이 결합된 평면도를 도시한 도면이다. 도 4b는 일 실시예에 따른 액정 디스플레이와 방열 핀이 결합된 측면도를 도시한 도면이다. 도 5a는 다른 실시예에 따른 액정 디스플레이와 열 파이프가 결합된 평면도를 도시한 도면이다. 도 5b는 다른 실시예에 따른 액정 디스플레이와 열 파이프가 결합된 측면도를 도시한 도면이다.
도 3을 참고하면, 일 실시예에 따른 액정 디스플레이(112)는 다양한 방열 구조와 결합될 수 있다. 액정 디스플레이(112)는 다양한 방열 구조와 함께 액정 디스플레이의 열을 냉각할 수 있다.
액정 디스플레이(112)는 방열 팬(305), 방열 핀(303) 또는 열 파이프(301)를 포함할 수 있다. 액정 디스플레이(112)는 방열 팬(305), 방열 핀(303) 또는 열 파이프(301)를 모두 포함할 수도 있고, 선택적으로 포함할 수도 있다. 또한, 도 3의 결합 관계는 예시적인 것이며 방열 팬(305), 방열 핀(303) 또는 열 파이프(301)는 다양하게 배치될 수 있다. 방열 팬(305), 방열 핀(303) 또는 열 파이프(301)는 금속 구조체와 직렬적을 연결될 수도 있고 병렬적으로 연결될 수도 있다. 예를 들어, 금속 구조체는 열 파이프(301)와 연결되고 열 파이프(301)는 방열 핀(303)과 연결되고 방열 핀(303)은 방열 팬(305)과 연결될 수 있다.
열 파이프(301)는 히트 파이프(heat pipe)로 지칭될 수 있다. 열 파이프(301)는 내부가 뚫려 있는 파이프로서, 많은 작은 구멍이 뚫려 있어 안쪽으로 무엇인가 지나다닐 수 있을 만한 공간을 가지고 있다. 이 공간에는 휘발성 액체가 채워진다. 열 파이프(301)의 한쪽 끝에 열을 가하게 되면 휘발성 액체는 증발하여 기체로 변한다. 기체로 변한 휘발성 액체는 열 에너지를 흡수하고 열이 가하진 반대편으로 이동한다. 열 파이프(301)의 다른 끝으로 이동한 기체는 방열하게 되고, 방열이 되어 온도가 낮아진 기체는 다시 액체로 변해 열 파이프(301)를 지나 본래의 위치로 돌아온다.
방열 핀(303)은 공냉식 방열 장치로서, 공기와 맞닿는 면적이 넓을 수록 높은 방열 효과를 나타낸다. 이는, 공기와 맞닿는 면적이 넓을 수록 열이 빨리 방출되기 때문이다. 방열 핀(303)은, 예를 들어, 알루미늄이나 구리와 같이 열 전도도가 높은 금속으로 구성됨으로써 방열 효과를 높일 수 있다.
방열 팬(305)은 별도의 전원을 공급하여 공기를 순환함으로써 강제로 액정 디스플레이의 열을 외부로 방출하는 방열 장치이다.
예를 들어, 액정 디스플레이(112)의 방열 구조체는 방열 팬(305), 방열 핀(303) 및 열 파이프(301)를 포함할 수 있다. 예를 들어, 액정 디스플레이(112)의 방열 구조체는 방열 팬(305) 및 방열 핀(303)을 포함할 수 있다. 예를 들어, 액정 디스플레이(112)의 방열 구조체는 방열 팬(305) 및 열 파이프(301)를 포함할 수 있다. 예를 들어, 액정 디스플레이(112)의 방열 구조체는 방열 핀(303) 및 열 파이프(301)를 포함할 수 있다. 예를 들어, 액정 디스플레이(112)의 방열 구조체는 방열 팬(305), 방열 핀(303) 및 열 파이프(301)를 각각 포함할 수도 있다.
도 4a를 참고하면, 액정 디스플레이(112)는 복수의 액정 셀(201), 방열 구조체(203) 및 방열 핀(401)을 포함할 수 있다. 도 4b는 설명을 위하여 액정 디스플레이를 단순화한 것이며, 방열 구조체(203), 복수의 액정 셀(201) 및 방열 핀(401) 이외의 다른 구성들은 생략되었다. 도 4b를 참고하면, 위의 그림과 같이, 방열 구조체(203)와 방열 핀(401)의 결합 구조는 복수의 액정 셀(201)의 위에 배치될 수 있다. 도 4b를 참고하면, 아래의 그림과 같이, 방열 구조체(203) 와 방열 핀(401)의 결합 구조는 복수의 액정 셀(201)의 아래에 배치될 수 있다.
도 5a를 참고하면, 액정 디스플레이(112)는 복수의 액정 셀(201), 방열 구조체(203) 및 열 파이프(501)을 포함할 수 있다. 도 5b는 설명을 위하여 액정 디스플레이를 단순화한 것이며, 방열 구조체(203), 복수의 액정 셀(201) 및 열 파이프(501) 이외의 다른 구성들은 생략되었다. 도 5b를 참고하면, 위의 그림과 같이, 방열 구조체(203)와 열 파이프(501)의 결합 구조는 복수의 액정 셀(201)의 위에 배치될 수 있다. 도 5b를 참고하면, 아래의 그림과 같이, 방열 구조체(203) 와 열 파이프(501)의 결합 구조는 복수의 액정 셀(201)의 아래에 배치될 수 있다.
도 6a는 일 실시예에 따른 액정 디스플레이의 열 방출 효과를 실험하기 위한 방열 구조체의 두 가지 배치 구조를 도시한 측면도이다. 도 6b는 일 실시예에 따른 액정 디스플레이의 열 방출 효과를 실험하기 위한 액정 셀 간의 간격을 설명하기 위한 평면도이다. 도 6c는 일 실시예에 따른 액정 디스플레이의 열 방출 효과를 실험하기 위한 이상적인 방열 구조체의 배치 구조를 도시한 측면도이다. 도 6d는 도 6c의 액정 디스플레이의 방열 구조체의 두께에 따른 온도 변화를 나타내는 그래프이다. 도 6e는 일 실시예에 따른 액정 디스플레이의 열 방출 효과를 실험하기 위한 실제 실시예의 방열 구조체의 배치 구조를 도시한 측면도이다. 도 6f는 도 6e의 액정 디스플레이의 방열 구조체의 두께에 따른 온도 변화를 나타내는 그래프이다.
도 6a를 참고하면, 상부 유리 기판과 하부 유리 기판 사이에 방열 구조체가 배치되는 수직적인 배치 구조(610)가 도시된다. 이러한 배치 구조(610)는 이상적인 것으로 실제 실시예 중의 하나인 배치 구조(620)와 비교하기 위한 것이다. 금속 구조체와 하부 유리 기판 사이에 컬러 필터가 배치된다. 컬러 필터에서 온도가 측정된다. 배치 구조(620)에 따르면, 금속 구조체는 상부 유리 기판 위에 배치된다.
표 1을 참고하면, 실험에서 사용된 재질에 따른 두께, 전도성, 밀도 및 비열이 정리되어 있다. 공기, 유리 기판, 컬러 필터의 두께는 표 1과 같이 고정되고, 구리 소재의 방열 구조체의 두께는 0, 20, 46μm로 변경하면서 실험이 진행되었다. 여기서, 두께가 0인 것은 방열 구조체가 없는 경우를 의미한다.
도 6b를 참고하면, 배치 구조(610)와 배치 구조(620)는 평면적으로 복수의 액정 셀(631, 632, 633, 634, 635, 636) 사이에 방열 구조체가 배치되는 구조를 가진다. 실행된 실험에서는, 복수의 액정 셀(631, 632, 633, 634, 635, 636)의 중심 간의 가로 간격은 16.5μm이고, 복수의 액정 셀(631, 632, 633, 634, 635, 636)의 중심 간의 세로 간격은 49.5μm이고, 복수의 액정 셀(631, 632, 633, 634, 635, 636) 간의 가로 간격은 4μm이고, 복수의 액정 셀(631, 632, 633, 634, 635, 636)의 간의 세로 간격은 10μm일 수 있다.
도 6c를 참고하면, 배치 구조(610)에서 열이 입력되는 위치와 온도가 측정되는 위치가 도시된다. 열은 금속 구조체와 하부 유리 기판 사이에 배치된 컬러 필터의 위치에 공급된다. 온도는 상부 유리 기판 상에서 측정된다.
도 6d는 도 6c의 액정 디스플레이의 방열 구조체의 두께에 따른 온도 변화를 나타내는 그래프이다. 구리 소재의 방열 구조체의 두께가 0, 20, 46μm로 변화됨에 따라 측정되는 온도는 감소된다.
도 6e를 참고하면, 배치 구조(620)에서 열이 입력되는 위치와 온도가 측정되는 위치가 도시된다. 열은 금속 구조체와 하부 유리 기판 사이에 배치된 컬러 필터의 위치에 공급된다. 온도는 방열 구조체 상에서 측정된다.
도 6f는 도 6e의 액정 디스플레이의 방열 구조체의 두께에 따른 온도 변화를 나타내는 그래프이다. 구리 소재의 방열 구조체의 두께가 0, 20, 46μm로 변화됨에 따라 측정되는 온도는 감소된다.
표 2를 참고하면, 구리 소재의 방열 구조체의 두께가 0, 20, 46μm로 변화됨에 따라 측정되는 온도가 구체적으로 기재되어 있다. 여기서, 케이스 1은 배치 구조(610)를 의미하고, 케이스 2는 배치 구조(620)를 의미한다. 케이스 1은 방열 구조체가 유리 기판 사이에 배치되는 경우로서 케이스 2보다 더 높은 방열 효과를 보인다. 케이스 2는 방열 구조체가 유리 기판 바깥에 배치되는 경우로서 케이스 1보다 더 낮은 방열 효과를 보이지만, 두께가 증가함에 따라 방열 구조체가 없는 경우(두께가 0인 경우)에 비해서는 뚜렷한 냉각 효과를 보인다.
이상에서 설명된 실시예들은 하드웨어 구성요소, 소프트웨어 구성요소, 및/또는 하드웨어 구성요소 및 소프트웨어 구성요소의 조합으로 구현될 수 있다. 예를 들어, 실시예들에서 설명된 장치, 방법 및 구성요소는, 예를 들어, 프로세서, 콘트롤러, ALU(arithmetic logic unit), 디지털 신호 프로세서(digital signal processor), 마이크로컴퓨터, FPGA(field programmable gate array), PLU(programmable logic unit), 마이크로프로세서, 또는 명령(instruction)을 실행하고 응답할 수 있는 다른 어떠한 장치와 같이, 하나 이상의 범용 컴퓨터 또는 특수 목적 컴퓨터를 이용하여 구현될 수 있다. 처리 장치는 운영 체제(OS) 및 상기 운영 체제 상에서 수행되는 하나 이상의 소프트웨어 애플리케이션을 수행할 수 있다. 또한, 처리 장치는 소프트웨어의 실행에 응답하여, 데이터를 접근, 저장, 조작, 처리 및 생성할 수도 있다. 이해의 편의를 위하여, 처리 장치는 하나가 사용되는 것으로 설명된 경우도 있지만, 해당 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자는, 처리 장치가 복수 개의 처리 요소(processing element) 및/또는 복수 유형의 처리 요소를 포함할 수 있음을 알 수 있다. 예를 들어, 처리 장치는 복수 개의 프로세서 또는 하나의 프로세서 및 하나의 콘트롤러를 포함할 수 있다. 또한, 병렬 프로세서(parallel processor)와 같은, 다른 처리 구성(processing configuration)도 가능하다.
소프트웨어는 컴퓨터 프로그램(computer program), 코드(code), 명령(instruction), 또는 이들 중 하나 이상의 조합을 포함할 수 있으며, 원하는 대로 동작하도록 처리 장치를 구성하거나 독립적으로 또는 결합적으로(collectively) 처리 장치를 명령할 수 있다. 소프트웨어 및/또는 데이터는, 처리 장치에 의하여 해석되거나 처리 장치에 명령 또는 데이터를 제공하기 위하여, 어떤 유형의 기계, 구성요소(component), 물리적 장치, 가상 장치(virtual equipment), 컴퓨터 저장 매체 또는 장치, 또는 전송되는 신호 파(signal wave)에 영구적으로, 또는 일시적으로 구체화(embody)될 수 있다. 소프트웨어는 네트워크로 연결된 컴퓨터 시스템 상에 분산되어서, 분산된 방법으로 저장되거나 실행될 수도 있다. 소프트웨어 및 데이터는 하나 이상의 컴퓨터 판독 가능 기록 매체에 저장될 수 있다.
실시예에 따른 방법은 다양한 컴퓨터 수단을 통하여 수행될 수 있는 프로그램 명령 형태로 구현되어 컴퓨터 판독 가능 매체에 기록될 수 있다. 컴퓨터 판독 가능 매체는 프로그램 명령, 데이터 파일, 데이터 구조 등을 단독으로 또는 조합하여 포함할 수 있다. 컴퓨터 판독 가능 매체에 기록되는 프로그램 명령은 실시예를 위하여 특별히 설계되고 구성된 것들이거나 컴퓨터 소프트웨어 당업자에게 공지되어 사용 가능한 것일 수도 있다. 컴퓨터 판독 가능 기록 매체의 예에는 하드 디스크, 플로피 디스크 및 자기 테이프와 같은 자기 매체(magnetic media), CD-ROM, DVD와 같은 광기록 매체(optical media), 플롭티컬 디스크(floptical disk)와 같은 자기-광 매체(magneto-optical media), 및 롬(ROM), 램(RAM), 플래시 메모리 등과 같은 프로그램 명령을 저장하고 수행하도록 특별히 구성된 하드웨어 장치가 포함된다. 프로그램 명령의 예에는 컴파일러에 의해 만들어지는 것과 같은 기계어 코드뿐만 아니라 인터프리터 등을 사용해서 컴퓨터에 의해서 실행될 수 있는 고급 언어 코드를 포함한다. 상기된 하드웨어 장치는 실시예의 동작을 수행하기 위해 하나 이상의 소프트웨어 모듈로서 작동하도록 구성될 수 있으며, 그 역도 마찬가지이다.
이상과 같이 실시예들이 비록 한정된 도면에 의해 설명되었으나, 해당 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 상기를 기초로 다양한 기술적 수정 및 변형을 적용할 수 있다. 예를 들어, 설명된 기술들이 설명된 방법과 다른 순서로 수행되거나, 및/또는 설명된 시스템, 구조, 장치, 회로 등의 구성요소들이 설명된 방법과 다른 형태로 결합 또는 조합되거나, 다른 구성요소 또는 균등물에 의하여 대치되거나 치환되더라도 적절한 결과가 달성될 수 있다
Claims (9)
- 액정 디스플레이에 있어서,
상부 편광판;
상부 유리 기판;
컬러 필터;
격자 구조로 이격되는 복수의 액정 셀을 포함하는 액정층;
상기 복수의 액정 셀 각각에 대응하는 복수의 박막 트랜지스터;
하부 유리 기판;
하부 편광판;
백라이트 유닛; 및
방열 구조체를 포함하고,
상기 방열 구조체는 상기 액정 디스플레이의 열 에너지를 외부로 방출하는,
액정 디스플레이. - 제1항에 있어서,
상기 방열 구조체는, 상기 복수의 액정 셀 사이의 격자 구조에 매칭되는,
액정 디스플레이. - 제1항에 있어서,
상기 방열 구조체는, 상기 상부 편광판 위에 배치되거나 상기 하부 편광판의 아래에 배치되는,
액정 디스플레이. - 제1항에 있어서,
상기 액정 디스플레이는, 방열 핀, 방열 팬 또는 열 파이프를 더 포함하고,
상기 방열 구조체는, 상기 방열 핀, 상기 방열 팬 또는 상기 열 파이프에 연결되는,
액정 디스플레이. - 제4항에 있어서,
상기 방열 구조체는, 상기 방열 핀 및 상기 열 파이프에 연결되는,
액정 디스플레이. - 제4항에 있어서,
상기 방열 구조체는, 상기 방열 핀 및 상기 방열 팬에 연결되는,
액정 디스플레이. - 제4항에 있어서,
상기 방열 구조체는, 상기 방열 팬 및 상기 열 파이프에 연결되는,
액정 디스플레이. - 제4항에 있어서,
상기 방열 구조체는, 상기 방열 핀, 상기 방열 팬 및 상기 열 파이프에 연결되는,
액정 디스플레이. - 제1항에 있어서,
상기 방열 구조체는, 구리, ITO(Indium Tin Oxide) 또는 그래핀(graphene)으로 형성되는,
액정 디스플레이.
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