KR20060072862A - 플라즈마 디스플레이 패널의 스위칭 소자 방열구조 - Google Patents

Abstract

본 발명은 플라즈마 디스플레이 패널의 스위칭 소자 방열구조에 관한 것으로서, 플라즈마 디스플레이 패널의 회로구동시 고전압 스위칭 소자(Vy FET, Set_DN FET)에서 발생되는 열을 보다 효율적이면서 신속하게 방출시킬 수 있도록 각 FET 스위칭 소자의 히터 싱크 부착위치를 변경함으로서 발열로 인한 구동회로상의 악영향을 방지토록 하기위한 것이다.

이를 실현하기 위한 본 발명은, 플라즈마 표시 패널의 각 전극라인의 구동을 위한 다수의 기판보드로 이루어진 구동장치와, 상기 전극라인에 각종 펄스를 공급하기 위해 각 기판보드에 장착되어진 다수의 FET 스위칭 소자 구성을 포함하며, 상기 스위칭 소자로 부터 발생되는 열을 전도하여 외부로 방출시키기 위해 기판보드의 일측에는 방열핀을 구비한 히터 싱크가 설치되어짐으로서 스위칭 소자와의 부착구조를 통해 방열이 이루어지는 플라즈마 디스플레이 패널에 있어서, 상기 다수의 스위칭 소자는 히터 싱크의 다른면에 각각 부착되어진 것을 특징으로 한다.

플라즈마, 패널, FET, 스위칭소자, 발열, 방열, 히터싱크

Description

플라즈마 디스플레이 패널의 스위칭 소자 방열구조{FET HEAT EXCHANGE STRUCTURE OF PLASMA DISPLAY PANEL}

도 1은 종래 플라즈마 표시 장치의 구조를 개략적으로 나타낸 구조이다.

도 2는 종래 플라즈마 표시 패널의 구동 장치를 도시한 것이다.

도 3은 종래의 히터 싱크가 부착된 플라즈마 표시 장치를 도시한 것이다.

도 4는 종래 기술에 따른 FET 소자의 히터 싱크 부착 상태를 나타낸 것으로서,

4a는 확대 사시도.

4b는 평면 개략도.

도 5는 본 발명의 실시예에 따른 FET 소자의 히터 싱크 배치상태를 나타낸 평면 개략도.

도 6은 본 발명의 실시예에 따른 안착홈이 형성된 방열판의 분리 상태도.

도 7은 종래와 본발명의 방열구조에 따른 열전도 상태를 비교한 것으로서,

7a는 종래 1면에서 방열이 이루어지는 상태도.

7b는 본 발명의 3면에서 방열이 이루어지는 상태도.

도 8은 본 발명의 다른 실시예에 따른 FET 소자의 배치상태 개략도.

<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>

700 : 히터 싱크 701,702 : 장착홈

800 : 스위칭소자(Vy FET)

900 : 스위칭소자(Set_DN FET)

본 발명은 플라즈마 디스플레이 패널의 회로소자 방열구조에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 PDP패널의 구동시 회로부분의 FET 스위칭소자의 동작과정에서 발생되는 열을 보다 효과적으로 방열시킬 수 있도록 하기 위한 소자 방열구조에 관한 것이다.

일반적으로 플라즈마 디스플레이 패널(Plasma Display Panel)은 전면기판과 후면기판 사이에 형성된 격벽이 하나의 단위 셀을 이루는 것으로, 각 셀 내에는 네온(Ne), 헬륨(He) 또는 네온 및 헬륨의 혼합기체(Ne+He)와 같은 주 방전 기체와 소량의 크세논을 함유하는 불활성 가스가 충진되어 있다. 고주파 전압에 의해 방전이 될 때, 불활성 가스는 진공자외선(Vacuum Ultraviolet rays)을 발생하고 격벽 사이에 형성된 형광체를 발광시켜 화상이 구현된다. 이와 같은 플라즈마 디스플레이 패널은 얇고 가벼운 구성이 가능하므로 차세대 표시장치로서 각광받고 있다.

도 1은 종래 플라즈마 표시 장치의 구조를 개략적으로 나타낸 구조이다. 도시된 바와 같이, 플라즈마 표시 장치는 외형을 결정하는 프런트 캐비넷(111) 및 백 커버(Back cover,112)를 포함한 케이스(110)와, 상기 케이스 내부의 기체 방전에 의한 진공 자외선으로 형광체를 여기시켜 화상을 구현하는 플라즈마 표시 패널(120)과, 상기 플라즈마 표시 패널을 구동, 제어하기 위하여 PCB를 포함한 구동장치(130)와, 상기 구동장치와 연결되어 플라즈마 표시 장치 구동시 발생되는 열을 방출시키고 상기 플라즈마 표시 패널을 지지하기 위한 프레임(140)을 포함한다.

또한, 상기 플라즈마 표시 패널의 전면으로 소정의 간격을 갖고 투명성 유리기판(미도시)에 필름이 부착되어 형성된 필터(Filter,150)와 상기 필터(150)를 지지함과 동시에 금속 백 커버와 전기적으로 연결시키는 핑거 스프링 가스켓(Finger Spring Gasket,160) 및 필터 지지대(Filter Supporter,170)와, 상기 구동장치를 포함한 PDP를 지지하는 모듈 서포터(Module Supporter,180)를 포함한다.

이와 같은 구조를 갖는 종래 플라즈마 표시 장치의 제작공정은 먼저, 상기 화상을 구현하는 플라즈마 표시 패널을 제작한 후, 상기 플라즈마 표시 패널의 배면에 설치된 프레임과 구동 장치 등을 조립하여 플라즈마 표시 패널의 모듈을 제작한다. 이후, 상기 플라즈마 표시 패널의 모듈에 외형을 결정하는 케이스(110)등을 형성하여 완제품인 플라즈마 표시 장치를 제작한다.

도 2는 종래 플라즈마 표시 패널의 구동 장치를 도시한 것으로서, 도시된 바와 같이 플라즈마 표시 패널의 구동 장치는 Y 구동 보드(45), Z 서스테이너 보드(48), 데이터 드라이버 보드(50), 컨트롤 보드(42) 및 전원 보드(도시하지 않음.)를 포함한다.

Y 구동 보드(45)는 플라즈마 표시 패널(40)의 스캔 전극 라인들(Y1 내지 Ym)을 구동한다.

Z 서스테이너 보드(48)는 서스테인 전극 라인들(Z1 내지 Zm)을 구동한다.

데이터 드라이버 보드(50)는 데이터 전극 라인들(X1 내지 Xm)을 구동한다.

컨트롤 보드(42)는 Y 구동 보드(45)와 Z 서스테이너 보드(48) 및 데이터 드라이버 보드(50)를 제어한다.

전원 보드는 보드들(42, 45, 48, 50) 각각에 전원을 공급한다.

이때, Y 구동 보드(45)는 플라즈마 표시 패널(40)의 리셋 펄스(reset pulse) 및 스캔 펄스(scan pulse)를 발생하는 스캔 드라이버 보드(44)와 Y 서스테인 펄스를 발생하는 Y 서스테이너 보드(46)를 구비한다.

스캔 드라이버 보드(44)는 Y 가요성 인쇄 필름(Fexible Printed Circuit)(51)를 경유하여 스캔 펄스(SP)를 플라즈마 표시 패널(40)의 스캔 전극 라인들(Y1 내지 Ym)에 공급한다.

Y 서스테이너 보드(46)는 스캔 드라이버 보드(44) 및 Y 가용성 인쇄 필름(51)를 경유하여 Y 서스테인 펄스를 스캔 전극 라인들(Y1 내지 Ym)에 공급한다.

Z 서스테이너 보드(48)는 바이어스 펄스 및 Z 서스테인 펄스를 발생하고 Z 가요성 인쇄 필름(52)를 경유하여 플라즈마 표시 패널(40)의 서스테인 전극 라인들(Z1 내지 Zm)에 공급한다.

데이터 드라이버 보드(50)는 데이터 펄스를 발생하고 X 가용성 인쇄 필름(54)을 경유하여 플라즈마 표시 패널(40)의 데이터 전극 라인들(X1 내지 Xn)에 공급한다.

컨트롤 보드(42)는 X, Y, Z 타이밍 제어 신호들 각각을 발생한다. 그리고, 컨트롤 보드(42)는 제1 가요성 인쇄 필름(56)를 경유하여 Y 타이밍 제어 신호를 Y 구동 보드(45)로, 제2 가요성 인쇄 필름(58)를 경유하여 Z 타이밍 제어 신호를 Z 서스테이너 보드(48)로, 제3 가요성 인쇄 필름(60)을 경유하여 X 타이밍 제어신호를 데이터 드라이버 보드(50)로 공급한다.

도 3은 종래의 히터 싱크가 부착된 플라즈마 표시 장치를 도시한 것이다. 도 2에 도시된 각 보드들(42, 45, 48, 50)은 고속으로 스위칭하는 소자들을 포함하고 있기 때문에 많은 열이 발생한다. 따라서, 이러한 열을 외부로 방출하기 위하여 각 보드들에 히터 싱크(70)가 부착된다.

이와 같이 각 보드들(42, 45, 48, 50)에 부착되는 히터 싱크(70)는 공기와의 접촉면을 크게 하기 위하여 돌출된 방열핀(71)을 구비한다. 즉, 각 보드들(42, 45, 48, 50)의 각종 소자로 부터 발생된 열은 보드들에 부착된 히트 싱크의 몸체(72)를 통하여 방열핀(71)에 전달되고 넓은 면적의 방열핀(71)을 통하여 열이 외부로 방출된다.

그 일 예로, 종래 스캔 드라이버 보드(44)에는 PDP 구동시 스캔전극의 Address 구간에서 -Vy의 스캔펄스를 공급하기 위한 Vy FET스위칭 소자(1)와, 스캔전극의 리셋구간에서 Set_DN 구간의 펄스를 공급하기 위한 Set_DN FET 스위칭 소자(2)가 도 4에서와 같이 회로기판 상에서 히터 싱크(70)의 일측 표면에 부착되어져 있어 각각의 스위칭 소자들로 부터 부터 발산되는 열을 전도시킨 후 타측에 구비되어져 있는 방열핀(71)을 통해 외부로 방열하게 된다.

그러나, 종래 스위칭 소자(1,2)의 방열구조에서는 도면을 통해 알 수 있는 바와같이 열원인 두개의 FET 소자가 상호 근접된 위치로 히터 싱크(70)의 일측면에 나란히 구비되어져 있음으로 인해 효과적인 방열이 이루어지지 못하는 문제점이 있었다.

즉, 히터 싱크(70) 일부분에 발열 스위칭 소자가 집중 배치되어져 있기 때문에 균일한 열흡수가 이루어지지 못함과 동시에 소자 상호간에 방출되는 열로 악영향을 미칠 수 있게 된다.

또한, FET 스위칭 소자(1,2)의 4면중 1면만이 히터 싱크(70)에 면접되어져 있기 때문에 방열에 필요한 시간이 상대적으로 많이 소요될 수 밖에 없다는 지적이 있었다.

본 발명은 상기한 종래 기술에서의 문제점을 개선하기 위해 제안된 것으로서, 플라즈마 디스플레이 패널의 회로구동시 고전압 스위칭 소자에서 발생되는 열을 보다 효율적이면서 신속하게 방출시킬 수 있도록 스위칭 소자의 히터 싱크 배치구조 및 그 부착위치를 변경함으로서 PDP 구동시 회로적 열화작용에 따른 악영향을 방지토록 하는데 목적이 있다.

상기 목적은, 플라즈마 표시 패널의 각 전극라인의 구동을 위한 다수의 기판보드로 이루어진 구동장치와, 상기 전극라인에 각종 펄스를 공급하기 위해 각 기판보드에 장착되어진 다수의 FET 스위칭 소자 구성을 포함하며, 상기 스위칭 소자로 부터 발생되는 열을 전도하여 외부로 방출시키기 위해 기판보드의 일측에는 방열핀 을 구비한 히터 싱크가 설치되어짐으로서 스위칭 소자와의 부착구조를 통해 방열이 이루어지는 플라즈마 디스플레이 패널에 있어서, 상기 다수의 스위칭 소자는 히터 싱크의 다른면에 각각 부착되어진 것을 특징으로 하는 플라즈마 디스플레이 패널의 스위칭 소자 방열구조를 통해 이룰 수 있게된다.

이하, 본 발명의 구체적인 실시예를 첨부된 도 5 내지 도 8을 참조하여 살펴보기로 한다.

도 5는 본 발명의 실시예에 따른 FET 소자의 방열구조를 나타낸 개략도이고, 도 6은 본 발명의 실시예에 따른 안착홈이 형성된 방열판의 분리도이며, 도 7은 종래와 본 발명의 방열구조에 따른 히터싱크에서의 열전도 상태를 비교한 도면이고, 도 8은 다른 실시예에 따른 스위칭 소자 배치상태를 각각 나타낸다.

먼저, 본 실시예에 따른 플라즈마 디스플레이 패널에서 스위칭 소자의 방열을 위한 히터 싱크 결합구조를 살펴보면, 도 5에서와 같이 회로부분의 소자들에 대한 방열 기능을 갖는 히터 싱크(700)이 구비됨에 있어서, PDP 구동시 패널 내 스캔전극의 Address 구간에서 -Vy의 스캔펄스를 공급하기 위한 Vy FET스위칭 소자(800)를 히터 싱크(700)의 전면측에 접촉시키고, 히터 싱크(700)의 후면측에는 스캔전극의 리셋구간에서 Set_DN 구간의 펄스를 공급하기 위한 Set_DN FET 스위칭 소자(900)를 부착시켜 구성함으로서 장착 후 상호간의 거리가 이격될 수 있도록 하는 것이다.

특히, 상기 전면과 후면에 배치되어진 각각의 스위칭 소자(800,800)는 상호간의 이격 거리가 극대화되어질 수 있도록 도시된 바와같이 대각선 방향을 기준으 로 하여 대칭되는 위치에 구성함이 바람직하다.

또한, 도 6에서와 같이 각각의 스위칭 소자(800,900)가 접촉 구비되는 히터 싱크(700)의 해당 위치에 장착홈(701,702)을 각각 형성시킴으로서, 각 스위칭 소자(800,900)의 장착홈(701,702) 삽입 구성시 히터 싱크(700)와의 접촉면적이 단면상 3면접촉이 이루어질 수 있게 되어 접촉면적 증가로 인한 방열효율이 향상되어질 수 있도록 구성하였다.

그리고, 상기와 같이 히터 싱크(700)의 양측면에 스위칭 소자(800,900)가 각각 장착되어짐으로 인해, 기존 일면에 형성되어져 있던 방열핀(미도시)의 위치 변경이 필요하게 되나, 그에 따른 구체적인 형상 및 위치에 대한 도시는 생략키로 한다.

이와같은 히터 싱크 양면 배치구조를 이루는 FET 스위칭소자의 방열과정에서의 작용효과를 살펴보기로 한다.

상기와 같은 히터 싱크(700) 장착구조를 이루고 있는 Vy FET스위칭 소자(800)와 Set_DN FET 스위칭 소자(900)는 PDP 구동과정에서 소자의 특성상 고온으로 발열이 되어지고, 이때 발생되는 열은 일측에 접촉되어져 있는 히터 싱크(700)을 통해 전도되어진 후 외부로 방출되어지게 된다.

이때, 본 발명에서는 각각의 스위칭 소자(800,900)가 히터 싱크(700)의 전,후면에 상호 대칭되는 부위에 장착되어져 있기 때문에 히터 싱크(700)를 기준으로 하였을때 양측에서 열이 전도되어짐으로 방열이 한층 용이하게 이루어질 수 있게되며, 특히 스위칭 소자(800,900) 상호간의 거리가 충분히 이격되어질 수 있는 이러 한 대칭적 구조에 따라 상호간의 악영향이 작용하는 것이 방지되어질 수 있게 된다.

즉, 종래 기술에서는 각각의 스위칭 소자가 히터 싱크의 일면에 근접 설치되어져 있음으로 인하여 히터 싱크의 해당 위치 일부분에서 열이 집중적으로 전도되어지게 되고 이로 인하여 열전도 효율이 감소되었으나, 본 발명에 의하면 각각의 스위칭 소자(800,900)가 히터싱크(700)의 양측면에 분산 배치되어져 있으므로 히터 싱크 양측으로 열전도가 분산되어질 수 있게 됨으로 이러한 종래 문제가 개선되어질 수 있게되어짐을 알 수 있다.

또한, 상기 방열과정에서 각각의 스위칭 소자(800,900)들은 히터 싱크(700)와의 접촉면적이 극대화 되어 방열효율을 극대화시킬 수 있게된다.

즉, 도 7a에 도시된 바와같이 종래에는 히터 싱크(70)에 스위칭 소자(1,2)의 1면만이 접촉 구비됨으로 인해 해당면에서만 한정되어 열전도가 이루어질 수 밖에 없었으나, 본 발명에서는 도 7b에서와 같이 각각의 스위칭 소자(800,900)들이 해당 장착홈(701,702)에 삽입 구비되어짐으로 인해 단면구조로 보았을때 히터 싱크(700)와의 접촉면적이 3면으로 그리고 전체 입체적인 6면으로 보았을때는 1면을 제외한 5면에서 히터 싱크(700)와의 접촉이 이루어지게 됨으로 상호간에 열전도를 위한 접촉면적이 증가하게 됨을 확인할 수 있다.

따라서, 이러한 접촉면적 증가로 인하여 열전도 효율이 비례적으로 증가하게 됨으로 구동회로 소자에 대한 보다 신속하고 효과적인 방열이 이루어질 수 있게되는 것이다.

또한, 이러한 스위칭 소자(800,900)의 장착홈(701,702) 삽입구조로 인하여 각각의 소자들이 외부에 노출되는 것이 방지되어질 수 있게 됨으로, 설치과정에서 외부충격으로 인한 불량발생이 감소할 수 있게 되어 소자 보호측면에서도 부가적인 효과를 얻을 수 있게된다.

그리고, 상기에서 본 발명의 특정한 실시예가 설명 및 도시되었지만 본 발명의 FET 스위칭 소자 방열구조가 당업자에 의해 다양하게 변형되어 실시될 가능성이 있는 것은 자명한 일이다.

예를들면, 상기 실시예에서의 설명 및 도면에서는 각각의 스위칭 소자를 히터 싱크의 전면과 후면에 대각선 방향으로 상호 대칭되는 위치에 배치하였으나, 도 8의 다른 실시예에서와 같이 히터 싱크(700')의 좌,우 양측면에 스위칭 소자(800',900')를 각각 대칭형태로 배치하는 등 부착면을 상호 달리하여 변형 실시가 가능하게 된다.

또한, 본 발명의 방열이 실시되는 스위칭 소자로서 Vy FET와 Set_DN FET 외에도 구동과정에서 온도가 상승되어지는 기타 다른 회로소자들의 방열을 위한 장착구조에도 적용되어질 수 있게된다.

따라서, 이와 같은 변형된 실시예들은 본 발명의 기술적 사상이나 전망으로부터 개별적으로 이해되어져서는 안되며, 이와 같은 변형된 실시 예들은 본 발명의 첨부된 특허청구범위 안에 속한다 해야 할 것이다.

이상에서 살펴본 바와같은 본 발명은, 플라즈마 디스플레이 패널의 회로구동 시 복수의 고전압 스위칭 소자(Vy FET, Set_DN FET)에서 발생되는 열을 보다 효율적이면서 신속하게 방출시킬 수 있도록 각 소자를 히터 싱크의 양면에 대칭형태로 배치시킴으로서 고전압 발열로 인하여 소자 상호간에 미치는 악영향을 방지하는 효과를 나타낸다.

특히, 열전도가 보다 신속하게 이루어질 수 있도록 스위칭 소자의 히터 싱크 접촉면적을 증가시킬 수 있는 삽입용 장착홈 구조를 이룸으로서 방열효율을 극대화시킴과 함께 회로소자의 외부노출이 방지되어짐으로 소자보호 측면에서도 이점을 나타낸다.

Claims (3)

1. 플라즈마 표시 패널의 각 전극라인의 구동을 위한 다수의 기판보드로 이루어진 구동장치와, 상기 전극라인에 각종 펄스를 공급하기 위해 각 기판보드에 장착되어진 다수의 FET 스위칭 소자 구성을 포함하며, 상기 스위칭 소자로 부터 발생되는 열을 전도하여 외부로 방출시키기 위해 기판보드의 일측에는 방열핀을 구비한 히터 싱크가 설치되어짐으로서 스위칭 소자와의 부착구조를 통해 방열이 이루어지는 플라즈마 디스플레이 패널에 있어서,

   상기 다수의 스위칭 소자는 히터 싱크의 부착면을 상호 달리하여 각각 부착되어진 것을 특징으로 하는 플라즈마 디스플레이 패널의 스위칭 소자 방열구조.
2. 청구항 1에 있어서,

   상기 스위칭 소자는 히터 싱크의 양측 반대면에 각각 부착되어지되, 히터 싱크의 대각선 방향을 기준으로 상호 대칭되는 위치에 구비된 것을 특징으로 하는 플라즈마 디스플레이 패널의 스위칭 소자 방열구조.
3. 청구항 1 또는 청구항 2에 있어서,

   상기 히터 싱크에는 스위칭 소자가 구비되는 위치에 소자 삽입을 위한 장착홈이 형성되어진 것을 특징으로 하는 플라즈마 디스플레이 패널의 스위칭 소자 방열구조.

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