KR100696822B1 - 플라즈마 디스플레이 장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 주요 발열소자에서 발생하는 열을 효율적으로 방열할 수 있는 플라즈마 디스플레이 장치에 관한 것이다.

본 발명에 따른 플라즈마 디스플레이 장치는 패널, 패널을 구동하기 위한 구동신호를 생성하는 인쇄회로기판, 구동칩이 실장되고 인쇄회로기판으로부터의 구동신호를 패널에 전달하기 위한 연결부재, 인쇄회로기판에 실장되고 구동신호를 생성하기 위한 전원공급모듈 및 구동칩과 전원공급모듈 중 적어도 어느 하나에서 발생하는 열을 방열하기 위해 구동칩 및 전원공급모듈 중 적어도 어느 하나와 접촉되는 기저부와, 기저부로 부터 신장되고 구동칩 및 전원공급모듈과 대응되는 부분에 제 1 신장부가 형성되며, 대응되는 부분을 제외한 부분에 형성되는 제 2 신장부를 가지는 방열부재를 구비한다.

히트싱크, 방열판, TCP, IPM

Description

플라즈마 디스플레이 장치{Plasma Display Device}

도 1은 본 발명의 실시예에 따른 플라즈마 디스플레이 장치를 나타낸 도면.

도 2a는 방열부재의 사시도.

도 2b는 도 2a를 A-A'방향으로 절단한 단면도를 개략적으로 나타낸 도면.

도 3은 TCP와 방열부재의 체결모습을 개략적으로 나타낸 단도면.

도 4a의 점선은 IPM 모듈 내부에 형성된 발열 소자를 나타낸 도면.

도 4b는 이 IPM의 발열소자에 대응되도록 방열부재를 부착하는 모습을 개략적으로 나타낸 도면.

도 5는 도 1의 패널 구조를 나타낸 사시도.

도 6은 방전셀, 패널의 전극 배치 및 구동부와의 연결관계를 간략하게 나타낸 도면.

<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>

2 : 전면 케이스 4 : 패널

6 : 열전도시트 8 : 접착부재

10 : 프레임 12 : 인쇄회로기판

14 : 후면케이스 16 : 보호플레이트

18 : 방열부재 20 : 투광부

21 : 제 1 신장부 22 : 제 2 신장부

23 : 기저부 25, 83 : TCP

26 : 구동칩 27 : 서멀그리스

28 : 열전도매체 30 : IPM

31 : 발열소자 41 : 투명전극

42 : 금속버스전극 43 : 상부유전체층

44 : 보호막 45 : 하부유전체층

46 : 격벽 47 : 형광체층

80 : 어드레스 구동부 81 : 스캔 구동부

82 : 서스테인 구동부 84 : FPC

85 : 방전셀

본 발명의 플라즈마 디스플레이 장치에 관한 것으로 특히, 주요 발열소자에서 발생하는 열을 효율적으로 방열할 수 있는 플라즈마 디스플레이 장치에 관한 것이다.

최근, 음극선관(Cathode Ray Tube : CRT)을 대체하는 많은 평판표시장치 (Flat Display Device)들이 개발되고 있다. 이러한 평판표시장치의 대표적인 예로 액정표시장치(Liquid Crystal Display Device : LCD), 일렉트로 루미네센스 표시장치(Electro-Luminescence Display Device : ELD), 전계방출표시장치(Field Emission Display Device : FED) 및 플라즈마 디스플레이 패널(또는 플라즈마 디스플레이 장치, Plasma Display Panel : 이하 "PDP"라 함)을 들 수 있다.

이러한, 평판 표시장치 중 PDP는 플라즈마 방전에 의해 화상을 표시하며, 완전한 디지털 구현이 가능하고, 대화면 구현이 다른 평판표시장치에 비해 상대적으로 용이하다는 장점이 있다.

이와 같은 PDP는 전/후면 케이스의 내부에 수납되는 필터 조립체, 패널, 열전도시트, 프레임, 인쇄회로기판 및 각종 부가장치로 이루어진다. 패널에는 방전을 위한 다수의 전극들이 형성되고, 전극들, 격벽, 형과체 등에 의해 표시방전이 발생되는 방전셀이 형성된다. 이 전극들에 공급되는 구동신호는 열전도시트와 프레임을 사이에 두고 패널의 배면 방향에 설치되는 인쇄회로기판의 구동부로부터 발생된다. 인쇄회로기판에는 PDP의 동작을 위한 전원과 구동신호를 생성하기 위한 전원을 공급하는 전원공급부, 각 전극들에 각기 다른 구동신호를 공급하는 어드레스, 스캔 및 서스테인 구동부와 이들로부터의 신호를 패널에 전달하기 위한 버퍼 보드 등으로 구성된다. 이러한 인쇄회로기판에 형성된 구동부와 패널의 전극들은 다수의 케이블 부재에 의해 연결된다. 이 케이블 부재로 주로 사용되는 것이 플렉서블 프린티드 써킷(Flexible Printed Circuit : 이하 "FPC"라 함)과 구동칩이 필름형 연결부재 상에 실장된 테이프 캐리어 패키지(Tape Carrier Package : 이하 "TCP"라 함)이다. 이와같은 가요성 케이블 부재들은 열전도시트와 프레임을 우회하여 인쇄회로기판에 형성된 각 구동부와 패널의 전극들을 연결한다.

한편, PDP는 상술한바와 같이 전극, 유전체 등이 형성된 패널에서 방전을 일으켜 화상을 표시한다. 이러한 패널은 보통 2장 이상의 유리 기판 사이에 전극, 유전체와 같은 구성물을 형성하고, 내부에 형성된 공간에 불활성 가스 들을 충전한다. 이러한 불활성 가스들이 방전에 의해 하전입자 형태로 변화하고, 이때 발생하는 자외선이 형광체를 여기시키 가시광선을 발생시킨다. 이와같은 방법을 이용하여 화상을 구현하기 위해서는 매우 높은 전압이 필요하다. 특히 불활성 가스들과 같은 안정된 원소들을 전하를 띄는 형태로 변화시키기 위해서는 막대한 양의 에너지가 소모되고, 이러한 에너지는 비교적 높은 전위의 구동신호로서 공급된다.

이러한, 고 전위의 구동신호들은 패널에 형성된 전극뿐만 아니라, 인쇄회로기판에 형성된 각 구동회로들에도 부담을 주게된다. 특히, 이러한 인쇄회로기판과 패널을 연결하는 연결부재에도 큰 부담을 주게된다. 이러한 구동신호들에 의한 부담은 주로 진동, 소음 및 발열로 이어진다. 진동과 소음도 전반적인 품질 측면에서는 많은 문제점을 야기시키지만, 구동과 관련해서 주요소자의 손상을 야기시키는 주된 원인이 되는 것은 각 소자나 부품의 발열이다.

전술한 바와 같이 TCP에는 일부 구동칩이 실장된다. 따라서, TCP에서도 발열로 인한 문제가 매우 빈번하게 발생되고, 발열로 인한 소자의 파손과 PDP의 오동작 문제가 자주 발생하는 실정이다. 이는 TCP에 실장되는 구동칩이 구동회로 및 타이밍 컨트롤러와 같은 제어회로로부터의 제어신호에 의해 고전위의 구동신호를 패널에 공급하기 때문에 발생하는 문제이다.

또한, 각 구동부에는 전원 공급부로부터 공급되는 전원에 의해 구동신호를 발생하는 전원공급모듈(Intelligent Power Module : 이하 "IPM"이라고 함)이 실장된다. 이러한, 전원공급모듈도 TCP의 구동칩과 마찬가지로 구동신호를 발생 및 공급하기 위한 고 전위의 전원을 지속적으로 처리하게 된다. 이로인해 TCP 상에 실장되는 구동칩과 마찬가지로 IPM에서도 많은 열이 발생하고, 이 열에 의한 오동작 및 소자의 파손과 관련된 문제의 해결이 중요한 과제로 남겨져 있다. 그렇기 때문에, PDP의 정상적이 동작을 보장하고, 소자의 파손을 방지하기 위해, IPM, TCP와 같은 주요 발열 소자에서의 효율적인 방열 방법을 개발하는 것이 중요한 과제로 제시되고 있다.

따라서, 본 발명의 목적은 주요 발열소자에서 발생하는 열을 효율적으로 방열할 수 있는 플라즈마 디스플레이 장치를 제공하는 것이다.

상술한 목적을 달성하기 위해 본 발명에 따른 플라즈마 디스플레이 장치는 패널, 패널을 구동하기 위한 구동신호를 생성하는 인쇄회로기판, 구동칩이 실장되고 인쇄회로기판으로부터의 구동신호를 패널에 전달하기 위한 연결부재, 인쇄회로기판에 실장되고 구동신호를 생성하기 위한 전원공급모듈 및 구동칩과 전원공급모 듈 중 적어도 어느 하나에서 발생하는 열을 방열하기 위해 구동칩 및 전원공급모듈 중 적어도 어느 하나와 접촉되는 기저부와, 기저부로 부터 신장되고 구동칩 및 전원공급모듈과 대응되는 부분에 제 1 신장부가 형성되며, 대응되는 부분을 제외한 부분에 형성되는 제 2 신장부를 가지는 방열부재를 구비한다.

이 방열부재의 제 2 신장부는 크기, 두께, 높이, 길이, 재질 및 동일 면적에 형성되는 신장부의 수 중 적어도 어느 하나가 제 1 신장부와 다르게 형성될 수 있다. 이때, 제 1 신장부가 제 2 신장부의 높이보다 높게 형성되거나, 제 1 신장부의 수는 동일면적에 형성되는 상기 제 2 신장부의 수를 초과하도록 형성되거나, 제 1 신장부간의 간격이 제 2 신장부간의 간격보다 좁게 형성될 수 있다.

아울러, 구동칩과 방열부재 사이에는 열전도매체가 삽입되고, 이 열전도매체의 일측에는 서멀 그리스(Thermal Grease) 층이 형성될 수 있다.

본 발명의 플라즈마 디스플레이 장치의 연결부재는 칩 온 필름(Chip On Film) 형태의 테이프 캐리어 패키지(Tape Carrier Package)일 수 있다. 또한, 전원공급모듈은 아이피엠(Intelligent Power Module)일 수 있다.

이 아이피엠은 발열부분을 한정하는 하나 이상의 발열 소자가 내부에 실장되며, 아이피엠과 체결되는 방열부재는 발열 소자의 위치에 대응하도록 제 2 신장부가 형성될 수 있다.

상기 목적외에 본 발명의 다른 목적 및 특징들은 첨부도면을 참조한 실시예에 대한 상세한 설명을 통해 명백히 드러나게 될 것이다. 이하, 도 1 내지 도 6을 참조하여 본 발명의 실시예에 대해서 상세히 설명하기로 한다.

도 1은 본 발명의 실시예에 따른 플라즈마 디스플레이 장치를 나타낸 도면이다.

도 1을 참조하면 본 발명의 플라즈마 디스플레이 장치는 전면케이스(2), 후면케이스(14), 패널(4), 열전도시트(6), 접착부재(8), 프레임(10), 인쇄회로기판(12), 보호플레이트(16) 및 방열부재(18)를 구비한다.

전면케이스(2)는 후면케이스(14)와 체결되어 내부의 패널(4), 열전도시트(6), 접착부재(8), 프레임(10), 인쇄회로기판(12)을 외부의 오염물질 및 각종 충격으로부터 보호하며, PDP의 구동시에 발생되는 소음과 진동이 사용자에게 전달되는 것을 방지한다. 여기서, 프레임(10)의 고정을 위한 고정용 귀부가 형성된 경우, 전면케이스(2)는 이 고정용 귀부와 체결되어 전면케이스(2)와 프레임(10)의 사이에 삽입되는 열전도시트(6), 접착부재(8), 패널(4)을 보다 견고히 고정하게 된다. 또한, 전면케이스(2)에는 패널(4)로부터의 광이 외부로 방출될 수 있도록 투광부(20)가 형성된다. 그리고, 이 투광부(20)와 패널(4)의 사이에는 필터 조립체(미도시)가 삽입될 수 있다. 여기서, 필터조립체는 패널(4)로부터의 가시광 중 일부 광을 제거하여 색상을 보정하기위한 색상보정필름, PDP의 구동시 발생하는 전자파를 차단하기 위한 전자파 차단필름 및 내외부광의 반사로 인한 화질저하를 개선하는 반사 방지필름을 포함한다.

후면케이스(14)는 전면케이스(2)와 체결되어 내부의 구성물을 외부의 오염 및 충격으로부터 보호한다. 또한, 후면케이스(14)에는 내부의 열을 외부로 방출하기 위한 방출구가 형성된다. 이 후면케이스(14)는 인쇄회로기판(12)에 형성된 구동회로의 접지원으로 사용될 수도 있다.

패널(4)은 인쇄회로기판(12)에 형성된 구동부로부터 제공되는 구동신호에 의해 발생되는 방전에 의해 화상을 표시한다. 이를 위해 패널(4)은 두 장 이상의 기판(4a, 4b) 사이에 격벽, 전극, 형광체, 유전체 및 보호막 등을 형성하여, 방전이 일어날 공간 즉, 방전셀을 형성한다. 또한, 이 방전셀에는 방전시 형광체를 여기시키는 파장 대역의 자외선을 방출하는 불활성 가스가 충전된다. 이러한, 패널(4)은 FPC, 일부 구동칩이 실장된 칩 온 필름 형태의 TCP와 같은 연결부재에 의해 인쇄회로기판(12)의 구동부와 연결된다. 아울러, 패널(4)의 배면에는 접착부재(8)와 열전도시트(6)와 같은 부속부재들이 부착될 수 있다.

열전도시트(6)는 패널(4)과 프레임(10) 사이에 삽입되어 PDP의 구동시 패널(4)에서 발생되는 열을 프레임(10)에 전달하거나, 방열하여 패널(4)의 온도가 급격히 상승하는 것을 방지한다. 또한, 열전도시트(6)는 불균일한 패널(4)의 온도 분포를 고르게 하여, 패널(4)이 국부적인 온도 차이로 인해 파손되거나 오동작 하는 것을 방지한다. 이 열전도시트(6)는 프레임(10)에 재질에 따라 부착 방법과 역할을 달리하는 것이 PDP의 정상적인 동작을 위해 바람직하다. 예를 들어, 프레임(10)의 재질이 금속프레임 같이 열전도 특성과 방열 특성이 좋은 재질일 경우, 열전도시트(6)는 프레임(10)과 밀착하게 된다. 이 경우, 패널(4)에서 발생되는 열 중 상당량은 열전도시트(6)에 의해 프레임(10)에 전달되어 방열되고, 일부는 열전도시트(6)에 의해 방열된다. 반면에, 프레임(10)의 재질이 플라스틱 프레임과 같이 열전도 특성과 방열 특성이 좋지 않은 경우, 열전도시트(6)와 프레임(10)은 소 정의 간격을 두도록 설치된다. 이때, 패널(4)에서 발생하는 열의 대부분이 열전도시트(6)에 의해 방열되어, 패널(4)의 온도를 일정하게 유지할 수 있게 된다.

접착부재(8)는 열전도시트(6) 또는 패널(4)을 프레임(10)에 고정한다. 이를 위해, 접착부재(8)는 도 1에서와 같이 열전도시트(6)의 가장자리 부분에 띠 형태 또는 액자형 형태로 형성되어, 열전도시트(6)나 패널(4)을 프레임(10)에 고정시키게 된다. 이러한, 접착부재(8)로는 접착제, 접착시트 및 접착테이프를 이용하는 것이 가능하다. 접착부재(8)는 프레임(10)의 특성에 따라, 부착 방법 및 접착부재(8)의 두께와 모양을 달리하는 것이 바람직하다. 전술한 바와 같이, 열전도 및 방열 특성이 열악한 재질의 프레임을 사용하는 경우, 접착부재(8)간에 간격을 두는 것이 좋다. 접착부재(8)들을 소정 간격으로 이격하는 이유는, 접착부재(8) 간의 공간을 통해 공기가 유통되도록 하여 열전도시트(6)의 방열을 용이하게 하기 위함이다. 또한, 접착부재(8)가 패널(4)을 프레임에 직접부착시키는 경우도 열전도시트(6)의 방열을 위해 접착부재(8)의 두께를 두껍게하여 공기의 유통이 가능한 틈을 형성하는 것이 바람직하다. 반면에, 열전도 및 방열 특성이 양호한 재질의 프레임을 사용할 경우에는 열전도시트(4)와 프레임이 밀착할 수 있도록 접착부재(8)의 모양과 형태를 결정하여 사용하여야 한다.

프레임(10)은 패널(4) 또는 열전도시트(6)를 접착부재(8)에 의해 고정한다. 또한, 프레임(10)의 재질에 따라 패널(4), 인쇄회로기판(12) 및 TCP의 열을 방열하는 것도 가능하다. 이러한, 프레임(10)은 보스, 스크류와 같은 체결수단에 의해 인쇄회로기판(12)을 지지 및 고정하게 된다. 여기서, 프레임(10)은 전술한 바와 같이 재질에 따라 열전도시트(6)와의 밀착 여부를 결정하게 된다. 아울러, 금속 재질의 프레임(10)을 사용할 경우, 인쇄회로기판(12)에 형성된 구동회로 중 일부의 접지전원으로 이용될 수 있다. 그리고, 프레임(10)의 가장자리나 모서리에는 전면케이스(2)나 후면케이스(14)와의 고정을 위한 고정용 귀부가 형성될 수 있다.

인쇄회로기판(12)은 PDP를 구동하기 위한 회로부가 형성된다. 이 회로부에는 전원 공급을 위한 전원 공급부, 패널(4)의 전극들에 구동신호를 공급하기 위한 어드레스 구동부, 스캔 구동부 및 서스테인 구동부가 형성된다. 이 인쇄회로기판(12)은 이러한 회로부 각각이 형성된 여러 조각의 기판들로 나뉘어 진다. 즉, 전원 공급부가 형성되는 전원공급부 기판(12a), 어드레스 구동부가 형성되는 어드레스 구동부 기판(12c), 스캔 구동부가 형성되는 스캔 구동부 기판(12d), 서스테인 구동부가 형성되는 서스테인 구동부 기판(12d) 및 각 구동부 기판에 제어신호를 공급하고 외부에서의 신호가 입력되는 로직 기판(12b)과 부가적인 기능을 위한 회로가 실장된 보조 기판(12e)들로 구분된다. 보조기판(12e) 중 구동버퍼 보드(12e)들은 각 구동부 기판과 패널 사이에 설치되며, 각 구동부로부터의 구동신호는 이 구동 버퍼보드를 경유하여 패널(4)에 제공된다. 여기서, 스캔 구동부와 서스테인 구동부는 동일한 기판(12d)에 형성하는 것도 가능하며, 이 경우 하나의 버퍼보드를 공유하는 것도 가능하다. 아울러, 이 구동버퍼 보드들은 TCP, FPC와 같은 연결부재에 의해 패널(4)과 연결된다. 그리고, 어드레스 구동부, 스캔 구동부 및 서스테인 구동부가 형성된 기판(12c, 12d)에는, 이러한 구동부들의 제어신호에 의해 전원공급부로부터 공급되는 전원을 구동신호로 변환하기 위한 IPM(Intelligent Power Module)이 실장된다.

보호플레이트(16)는 전면케이스(2) 및 후면케이스(14)와 함께 TCP를 외부의 충격으로부터 보호하며, TCP로부터 발생되는 열을 제 1 방열부재(18a)에 전달함과 아울러 일부 방열하여 TCP의 파손 및 오동작을 방지한다. 이를 위해, 보호플레이트(16)의 한쪽 면은 TCP의 구동칩과 밀착되고, 다른 면에는 제 1 방열부재(18a)가 고정된다.

방열부재(18)는 주요 TCP의 구동칩, IPM과 같은 주요 발열 소자로부터의 열을 방열하여, 주요 발열 소자의 파손 및 오동작을 방지한다. 이를 위해, 방열부재(18)는 기저부와 기저부로 부터 신장되는 신장부를 구비한다. 이 방열부재(18)는 발열소자와 대응되는 부분이나 발열 소자의 주요 발열부분과 대응되는 부분에 형성되는 신장부의 밀도, 크기, 두께와 이외의 부분에 형성되는 신장부의 밀도, 크기, 두께가 다르게 형성되어, 열속에 따른 방열효율을 달리한다. 이는 도 2를 참조하여 상세히 설명하기로 한다.

도 2는 본 발명에 따른 방열부재를 보자 자세하게 나타낸 도면으로, 도 2a는 방열부재의 사시도를, 도 2b는 도 2a를 A-A'방향으로 절단한 단면도를 개략적으로 나타낸 도면이다.

도 2를 참조하면, 본 발명의 플라즈마 디스플레이 장치의 방열부재(18)는 기저부(23)와, 기저부(23)로부터 신장되는 다수의 제 1 신장부(21) 및 다수의 제 2 신장부(22)를 구비한다.

기저부(23)는 발열소자의 표면 또는 보호플레이트(16)를 거쳐 전달된 열을 신장부(21, 22)에 제공하고 일부 방열한다. 이를 위해, 기저부(23)의 바닥면은 보호플레이트(16)나 발열소자의 표면에 부착된다.

제 1 신장부(21)는 발열량이 상대적으로 적은 부분 즉, 발열소자 또는 주 발열 부분을 제외한 부분에 형성된다. 반면에 제 2 신장부(22)는 발열량이 많은 부부분 즉, 발열소자의 바로 위부분과 주 발열부분에 대응되도록 형성된다. 이를 보다 상세히 설명하면, TCP의 구동칩은 방열부재(18)에 비해 매우 작은 크기를 가진다. 이 구동칩은 방열부재(18)의 기저부(23)에 밀착되어 열을 전달한다. 또는 기저부(23)와 구동칩의 사이에 열전도매체가 삽입 될 수 있으나 이 경우도 기저부(23)의 전체 넓이에 비해 상대적으로 적은 부분의 바닥면이 열전도매체와 닿게 된다. 즉, 제 2 신장부(22)는 이 열전도매체나 구동칩이 위치하는 곳의 윗부분에 한정적으로 형성된다. 열전도매체나 구동칩이 위치하는 곳이 가장 많은 열이 공급되는 부분이기 때문에 이 부분의 열속(Thermal Flux)이 가장 크고, 열속이 가장 큰 부분에 신장부의 밀도를 높여 방열이 용이하도록 하는 것이다.

이 때문에 제 1 신장부(21)와 제 2 신장부(22)는 신장부의 두께, 길이, 높이가 서로 다르게 형성된다. 특히, 제 2 신장부(22)는 열속이 높은 곳에서의 방열 효율을 증가시키기 위해, 제 1 신장부(21)보다 높게 형성할 수도 있다. 또한, 제 2 신장부(22)의 두께를 얇게 하여 제 1 신장부(21)와 비교할 때 같은 공간에 더 많은 수의 제 2 신장부(22)가 형성되도록 하여 제 2 신장부의 표면적을 크게 할 수 있다. 증가된 표면적과 얇은 두께로 인해 제 2 신장부(22)는 기저부(23)로부터 제공되는 열을 빠르고 효과적으로 방열할 수 있게 된다.

도 3은 TCP와 방열부재의 체결모습을 개략적으로 나타낸 단도면이다.

TCP에서 발생하는 열을 방열하기 위한 방열부재는 도 3과 같은 방법에 의해 TCP 상에 실장된 구동칩(26)과 접촉된다. 이를 보다 상세히 설명하면, 인쇄회로기판(12)들 중 구동버퍼보드(12e)와 패널(4)을 연결하는 TCP(25)는, 프레임(10)을 우회하여 구동버퍼보드(12e)의 일단과 패널(4)을 연결한다. 이때, 구동칩(26)의 일측은 프레임(10)에 의해 고정 및 지지되며, 구동칩(26)과 프레임(10)의 사이에는 열전도매체(28)와 서멀그리스(Thermal Grease)층(27)이 형성된다. 열전도매체(28)는 구동칩(26)으로부터의 열을 프레임(10)에 전달하며, 간접적으로 구동칩(26)을 고정하게된다. 서멀그리스층(27)은 열전도매체(28)와 구동칩(26)의 접촉이 긴밀하게 이뤄지도록하여, 구동칩(26)으로부터의 열이 열전도매체(28)에 보다 효과적으로 전달되도록 한다.

구동칩(26)의 타측은 방열부재(18a)와 접촉하게 된다. 이때, 구동칩(26)과 방열부재(18a)가 접촉하는 부분의 상부에는 제 2 신장부(22)가 위치하게 된다. 또한, 방열부재(18a)의 기저부(23)와 구동칩(26)의 사이에도 서멀그리스층(27)과 열전도매체(28)이 삽입되어, 구동칩(26)에서 발생하는 열이 방열부재(18a)에 효과적으로 전달되도록 할 수 있다. 또한, 구동칩(26)의 상부에 부착되는 방열부재(18a)의 하단부는 보호플레이트(16)에 견고하게 부착된다.

이와같은 방법에 의해, 구동칩(26)에서 발생한 열은 서멀그리스층(27) 및 열전도매체(28)를 거쳐 방열부재(18a)의 기저부(23)에 전달된다. 기저부(23)에 전달된 열은 전도과정에 의해 신장부(21, 22)에 전달된다. 이때 제 2 신장부(22)와 제 2 신장부(22)가 형성된 기저부(23) 부분이 다른 부분에 비해 상대적으로 고온을 유지하게 되지만, 이 제 2 신장부(22)에 의해 효과적으로 방열된다.

도 4a는 IPM 의 온도분포를 등온선으로 나타낸 것으로, 도 4a의 점선은 IPM 모듈 내부에 형성된 발열 소자를 의미한다. 또한 도 4b는 이 IPM의 발열소자에 대응되도록 방열부재를 부착하는 모습을 개략적으로 나타낸 것으로, 이해를 돕기 위해 신장부(21, 22)는 무늬가 다른 블럭으로 처리하였다.

도 4a를 참조하면 IPM(30)은 PDP의 개발시에 다수의 소자들을 집적하여 주문 제작하는 방식을 이용하고 있다. 이러한 IPM(30)은 PDP의 구동을 위한 고전위의 신호 전압을 처리하기 때문에, 구동 후 일정시간이 흐르면 발열에 의해 소자에 무리가 가해진다. 특히, 이러한 발열은 IPM(30)의 내부에 실장된 일부 소자에서 중점적으로 발생되기 때문에, 제작 과정에서 발열 부위를 쉽게 예측할 수 있다. 또한, IPM(30)의 온도 분포는 열상촬영 장치에 의해서도 쉽게 판단이 될 수 있다.

도 4a에서는 이러한 IPM(30) 내부의 발열소자(31)를 점선 처리한 사각형으로 나타내었다. 이 IPM(30)이 구동되면 발열소자(31)들을 중심으로 일정한 온도 분포 특성이 나타난다. 이와 같은 온도분포는 발열소자(31)에서 멀어질 수록 상대적으로 낮아지게 된다. 즉, IPM(30)의 발열시 방열이 효과적으로 이루어져야 하는 부분이 발열소자(31) 부분임을 알 수 있따.

도 4b는 발열소자(31)가 형성된 부근의 고온 영역과 이외의 부분을 구분하여 제 1 및 제 2 신장부(21, 22)를 형성한 방열부재(18b)를 나타낸 도면이다. IPM(30)과 같은 특정 소자들의 열을 방열하기 위한 방열부재(18b)는 도 4b와 같이 주요 발열부위에 해당하는 부분을 미리 확인하여, 방열부재(18b)의 해당부위에 제 2 신장부(22)를 형성한다. 이와같은 방법에 의해 특정부위에 발열부분을 예측하고, 예측에 의해 종전보다 효과적으로 방열할 수 있는 방열부재(18b)를 사용함으로써 IPM(30)과 같은 소자에서 발생하는 발열에 의한 오동작 및 파손을 방지할 수 있게 된다.

전술한 본 발명의 플라즈마 디스플레이 장치에 사용되는 방열부재(18)의 신장부는 서로 다른 모습을 가지도록 형성되는 것이 가능하다. 이를테면, 제 1 신장부(21)에 비해 제 2 신장부(22)의 높이를 높게 제작하거나, 동일한 면적에 형성되는 제 1 신장부(21)의 수보다 제 2 신장부(22)의 수를 많게 하여 방열면적을 넓힐 수 있다. 또한, 제 2 신장부(22)의 두께를 제 1 신장부(21)에 비해 얇게 하여, 제 2 신장부(22)의 열이 빠른 시간 내에 방열되도록 할 수도 있다. 이 밖에, 제 1 신장부(21)와 제 2 신장부(22)는 다른 재질을 사용해 제작하는 것도 가능하다.

도 5는 도 1의 패널 구조를 나타낸 사시도로, 하나의 방전셀을 예로 나타내었다.

도 5를 참조하면, 패널(4)은 전면기판(4a), 후면기판(4b), 상부전극(Y, Z), 상부유전체층(43), 보호막(44), 하부전극(X), 하부유전체층(45), 격벽(46) 및 형광체층(47)을 구비한다.

상부전극(Y, Z)은 후면기판(4b)과 대면하는 전면기판(4a)의 기판 면 상에 형성되며, 스캔전극(Y) 및 서스테인전극(Z)을 포함한다. 또한, 하부전극(4b)은 후면기판(4b)에 상부전극(Y, Z)과 교차하도록 형성되며, 어드레스전극(X)을 포함한다. 이 상부전극(Y, Z) 즉, 스캔전극(Y)과 서스테인전극(Z) 각각은 투명전극(41)과, 투명전극(41)의 선폭보다 작은 선폭을 가지며 투명전극의 일측에 형성되는 금속버스전극(42)을 포함한다.

투명전극(41)은 주로 인듐 틴 옥사이드(Indium Tin Oxide : ITO), 인듐 징크 옥사이드(Indium Zinc Oxide : ITZO), 인듐 틴 징크 옥사이드 등의 금속으로 전면기판(4a) 상에 형성된다. 금속버스전극(42)은 통상 크롬(Cr), 구리(Cu), 은(Ag)과 같은 금속으로 투명전극(41) 상에 형성되어 저항이 높은 투명전극(41)에 의한 전압강하를 줄이는 역할을 한다. 스캔전극(Y)과 서스테인 전극(Z)이 나란하게 형성된 전면기판(4a)에는 상부유전체층(43) 및 보호막(44)이 적층된다.

보호막(44)은 플라즈마 방전시 발생된 스퍼터링에 의한 상부유전체층(43)의 손상을 방지하고, 2차 전자의 방출 효율을 높이게 된다. 보호막(44)으로는 산화마그네슘(MgO)이 주로 이용된다.

어드레스전극(X)이 형성된 후면기판(4b) 상에는 하부유전체층(45), 격벽(46) 및 형광체층(46)이 형성된다. 하부유전체층(45)은 어드레스전극(X)과 후면기판(4b)을 덮도록 형성되며, 이 하부유전체층(45) 상에 격벽(46)이 형성되고, 격벽(46)의 일부와 하부유전체층(45)을 덮도록 형광체층(47)이 형성된다.

이러한, 상부유전체층(43), 하부유전체층(45) 및 보호막(44)에는 방전으로 형성된 벽전하들이 축적되어 외부에서 인가되는 방전 전압의 크기를 낮출 수 있게 한다.

격벽(46)은 전/후면기판(4a, 4b)과 함께 방전 공간을 마련함과 아울러, 방전 셀간의 방전 공간을 구획하여 가스 방전에 의해 생성된 자외선 및 가시광선이 인접한 방전셀에 누설되는 것을 방지한다. 여기서, 격벽(37)의 형태는 스트라이프형(Stripe Type), 폐쇄형(또는 우물형, 또는 격자형 Well Type), 피쉬본형(Fish Bone Type)과 같이 다양한 형태를 취할 수 있다. 스트라이프형 격벽의 경우, 상부전극(Y, Z) 또는 하부전극(X) 중 어느 한쪽 전극과 나란한 방향으로만 격벽(46)이 형성되며, 폐쇄형 또는 피쉬본형 격벽은 종횡의 격벽을 모두 구비하여, 스트라이프형 격벽보다 방전공간을 면밀히 구획한다. 또한, 이외에도 다양한 형태로 격벽을 형성하는 것이 가능하다. 아울러, 각 격벽(37)에는 방전가스의 충진시 가스의 이동통로가 된느 홈이나 홀이 형성될 수 있다.

이러한, 전/후면기판(4a, 4b)과 격벽(46)에의해 마련된 방전 공간에는 가스 방전을 위한 He, Ne, Ar, Xe, Kr과 같은 불활성 가스, 이들이 조합된 방전가스(또는 혼합가스) 또는 방전에 의해 자외선의 발생이 가능한 엑시머(Eximer) 가스가 충진된다.

형광체층(47)은 플라즈마 방전시 발생된 자외선에 의해 여기되어 적색(R), 녹색(G) 및 청색(B) 중 어느 한 종류의 가시광선을 발생하게 된다.

도 6은 방전셀, 패널의 전극 배치 및 구동부와의 연결관계를 간략하게 나타낸 도면이다.

도 6을 참조하면, 패널(4)은 플라즈마 방전이 일어나는 방전셀(85)이 스캔전극 라인들(Y1 내지 Yn), 서스테인 전극 라인들(Z1 내지 Zn) 및 어드레스 전극 라인들(또는 데이터 전극 라인들, X1 내지 Xm)의 교차 지점마다 구성된다.

스캔전극 라인들(Y1 내지 Yn)은 스캔 구동부(81)로부터의 스캔 펄스와 서스테인 펄스를 방전셀(85)에 공급하여, 방전셀들(85)이 라인 단위로 스캔되도록 함과 아울러, 방전셀들(85)에서 방전이 유지되도록 한다.

서스테인전극 라인들(Z1 내지 Zn)은 서스테인 구동부(82)로부터의 서스테인 펄스를 모든 서스테인 전극들에 공통되게 공급하여 스캔전극 라인들(Y1 내지 Yn)과 함께 방전셀들(85)에서 방전이 유지되게 한다. 어드레스 전극라인들(X1 내지 Xm)은 스캔 펄스와 동기되는 어드레스 구동부(80)로부터의 데이터 펄스를 라인 단위 패널(4)에 공급하여 데이터 펄스의 논리값에 따라 방전이 유지될 방전셀들(85)이 선택되게 한다.

어드레스 구동부(80), 스캔 구동부(81) 및 서스테인 구동부(82)들은 전극들과 연결되기 위해 TCP(83)나 FFC(84)에 의해 연결된다. 특히, 일부 구동회로 중 집적도가 높은 구동부 즉, 어드레스 구동부의 경우 일부 구동칩을 케이블 상에 실장한 칩 온 필름(COF) 형태의 TCP를 이용하여, 전극과 구동부를 연결한다.

이를 위해 패널(4)의 비표시 영역에 케이블과의 연결을 위한 다수의 패드가 형성되고 이 패드들은 링크에 의해 표시 영역의 전극들과 연결된다.

각각의 구동부는 도시하지 않은 타이밍 컨트롤러로부터 데이터를 중계받으며, 이와함께 제공되는 제어신호에 의해 각각의 고유신호를 전극들에 공급한다.

여기서, 도 6은 도 1의 인쇄회로기판을 기능별로 구분하여 나타낸 것으로 각각의 인쇄회로기판과 버퍼보드의 표현은 생략하였다. 또한, 전술한 바와 같이 서스테인 구동부(82)와 스캔 구동부(81)는 하나의 기판에 형성하여 사용하는 것이 가 능하다. 이외에도 스캔 방식에 따라 어드레스 구동부의 신호 인가는 도 6에서와 같이 일측에서만 공급되지 않고, 패널의 양측 또는 상하부에 구동부를 구성하여 동기된 구동신호를 패널에 공급하는 것도 가능하다.

이상 설명한 바와 같이 본 발명의 플라즈마 디스플레이 장치는 발열소자 또는 발열소자의 주요 발열 부위에 대응되는 부분의 신장부가 그 이외의 부분과 다른 형태로 형성되는 방열부재를 구비한다.

이러한 본 발명의 플라즈마 디스플레이 장치에 구비되는 방열부재는, TCP와 같은 주요 발열소자나 IPM과 같은 소자의 주요 발열부분에 대응하는 방열부재의 신장부를 그 이외의 부분보다 방열 효율이 높아지도록 하여, 주요 발열소자의 효율적인 냉각이 가능해진다. 즉, 본 발명의 플라즈마 디스플레이 장치에 구비되는 방열부재는 주요 발열부위에 대응하는 부분에 형성되는 신장부가 이외의 부분보다 조밀하게 형성되거나, 얇고 높게 형성되어 방열면적을 증가시킨다. 또한, 본 발명의 방열부재는 IPM과 같이 주요 발열부위의 확인이 가능한 소자에 부착시 이 발열부위에 해당하는 방열부재의 신장부만 대응하여 변경할 수 있으므로, 방열부재가 불필요하게 커지는 것을 방지할 수 있다.

따라서, 본 발명의 플라즈마 디스플레이 장치는 이러한 방열부재를 구비함으로써 주요 발열소자를 효과적으로 냉각하여, 소자들의 오동작 및 파손을 방지하고, 더불어, PDP의 안정적인 동작을 보장할 수 있게 된다.

Claims (9)

1. 패널과;

   상기 패널을 구동하기 위한 구동신호를 생성하는 인쇄회로기판과;

   구동칩이 실장되고, 상기 인쇄회로기판으로부터의 상기 구동신호를 상기 패널에 전달하기 위한 연결부재와;

   상기 인쇄회로기판에 실장되고, 상기 구동신호를 생성하기 위한 전원공급모듈과;

   상기 구동칩 및 상기 전원공급모듈 중 적어도 어느 하나에서 발생하는 열을 방열하기 위해 상기 구동칩 및 상기 전원공급모듈 중 적어도 어느 하나와 접촉되는 기저부와, 상기 기저부로 부터 신장되고 상기 구동칩 및 상기 전원공급모듈과 대응되는 부분에 형성되는 다수의 제 2 신장부 및 상기 기저부의 상기 대응되는 부분을 제외한 부분에 형성되는 다수의 제 1 신장부를 포함하는 방열부재를 구비하는 것을 특징으로 하는 플라즈마 디스플레이 장치.
2. 제 1 항에 있어서,

   상기 제 2 신장부는,

   크기, 두께, 높이, 길이, 재질 및 동일 면적에 형성되는 제 2 신장부의 수 중 적어도 어느 하나가 상기 제 1 신장부와 다르게 형성되는 것을 특징으로 하는 플라즈마 디스플레이 장치.
3. 제 2 항에 있어서,

   상기 제 2 신장부는 상기 제 1 신장부의 높이보다 높게 형성되는 것을 특징으로 하는 플라즈마 디스플레이 장치.
4. 제 2 항에 있어서,

   상기 제 2 신장부의 수는 동일면적에 형성되는 상기 제 1 신장부의 수를 초과 하는 것을 특징으로 하는 플라즈마 디스플레이 장치.
5. 제 2 항에 있어서,

   상기 제 2 신장부 간의 간격은 상기 제 1 신장부 간의 간격보다 좁게 형성되는 것을 특징으로 하는 플라즈마 디스플레이 장치.
6. 제 1 항에 있어서,

   상기 구동칩과 상기 방열부재 사이에는 열전도매체가 삽입되고,

   상기 열전도매체의 일측에는 서멀 그리스(Thermal Grease) 층이 형성되는 것을 특징으로 하는 플라즈마 디스플레이 장치.
7. 제 1 항에 있어서,

   상기 연결부재는 칩 온 필름(Chip On Film) 형태의 테이프 캐리어 패키지(Tape Carrier Package)인 것을 특징으로 하는 플라즈마 디스플레이 장치.
8. 제 1 항에 있어서,

   상기 전원공급모듈은 아이피엠(Intelligent Power Module)인 것을 특징으로 하는 플라즈마 디스플레이 장치.
9. 제 8 항에 있어서,

   상기 아이피엠은 발열부분을 한정하는 하나 이상의 발열 소자가 내부에 실장되며,

   상기 아이피엠과 체결되는 상기 방열부재는 상기 발열 소자의 위치에 대응하도록 제 2 신장부가 형성되는 것을 특징으로 하는 플라즈마 디스플레이 장치.

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