KR20080024332A - 플라즈마 표시장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 플라즈마 표시장치에 관한 것으로, 보다 상세하게는 지능형 전력모듈(IPM)의 방열을 위해 장착된 방열판에 열전도도와 전기전도도가 우수한 구리 재질의 그라운드(ground) 수단을 형성함으로써, 방열판의 안정적인 그라운드가 이루어짐과 동시에 방열판의 방열특성이 향상되도록 한 플라즈마 표시장치에 관한 것이다.

플라즈마 표시장치, 지능형 전력모듈, 그라운드 수단, 방열판, 구리

Description

플라즈마 표시장치{Plasma display device}

도 1은 본 발명의 실시예에 따른 플라즈마 표시장치의 사시도

도 2a는 도 1 중 구동회로기판의 사시도

도 2b는 도 2a의 A-A 단면도

< 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 >

110 - 후방패널 120 - 전방패널

125 - 패널 140 - 샤시베이스

142 - 보강재 150 - 보스

155 - 구동회로기판 160 - 지능형 전력모듈

165 - 방열판 167 - 그라운드 수단

170 - TCP 180 - 구동칩

190 - 보호플레이트

본 발명은 플라즈마 표시장치에 관한 것으로, 보다 상세하게는 지능형 전력모듈(IPM)의 방열을 위해 장착된 방열판에 열전도도와 전기전도도가 우수한 구리 재질의 그라운드(ground) 수단을 형성함으로써, 방열판의 안정적인 그라운드가 이루어짐과 동시에 방열판의 방열특성이 향상되도록 한 플라즈마 표시장치에 관한 것이다.

플라즈마 표시장치는 대향하는 두 개의 기판에 각각 전극을 형성하고, 일정 간격을 가지도록 겹쳐 내부에 방전 가스를 주입한 후 밀봉하여 형성하는 플라즈마 디스플레이 패널(Plasma Display Panel:PDP, 이하 패널과 혼용함)을 이용한 평판형 표시장치를 말한다.

플라즈마 표시장치는 많은 용적을 차지하는 브라운관(CRT: Cathode ray tube) 표시장치에 비해 얇게 형성할 수 있으므로 비교적 적은 용적으로 가벼운 대형화면을 구현하기에 적합하다. 또한, 플라즈마 표시장치는 LCD 같은 다른 평판형 표시장치에 비해 트랜지스터 같은 능동소자를 형성할 필요가 없고, 시야각이 넓고, 휘도가 높다는 일반적인 특성을 가진다.

플라즈마 표시장치는 플라즈마 디스플레이 패널을 형성한 뒤, 패널의 각 전극과 연결되는 구동 회로 등 화면 구현에 필요한 요소들을 설치하여 이루어진다.

플라즈마 디스플레이 패널에서 각 화소는 그 화소 구역에서의 방전을 통해 표현된다. 방전은 전극에 걸리는 전압에 의해 화소 공간 내에서 이루어지는 것이며, 그 공간 내에 플라즈마나 여기 상태의 원자를 발생시킨다. 방전에 소요되는 전력은 결국 일부가 빛으로 빠져나가지만 대부분은 패널에서 열로 변환되어 소모된다.

한편, 플라즈마 디스플레이 패널의 전극들과 연결되는 구동회로에서도 화면 구현을 위해 많은 전력이 소모된다. 전력의 소모는 결국 열발생을 의미하며, 구동회로가 과열될 경우, 회로 작용에서 오동작을 일으키기 쉽다. 이런 오동작은 가령, 방전되지 않아야 할 화소 부분에서도 방전이 일어나도록 하는 등 화면의 질이 떨어뜨리는 문제를 초래할 수 있다. 따라서, 플라즈마 표시장치에서 열이 집중되는 구동 회로 등에서 발생하는 열을 어떻게 효과적으로 방출시키는가가 중요한 기술적 과제가 된다. 특히, 샤시베이스 뒷면에 위치한 구동 보드에 장착되는 지능형 전력모듈은 한 패키지 안에 파워 트랜지스터와 파워 트랜지스터를 보호하는 보호회로 및 파워 트랜지스터를 구동하는 구동회로를 내장하고 있어, 발열량이 많으므로 그 냉각이 중요하다. 상기 지능형 전력모듈의 냉각을 위해 일반적으로 지능형 전력모듈의 상부에 방열판을 장착하게 된다. 이 때, 상기 방열판의 안정적인 그라운드를 위해 방열판과 구동회로기판 사이에 전기전도도가 우수한 재질의 그라운드 수단을 형성할 필요성이 대두된다.

본 발명은 상술한 종래의 플라즈마 표시장치의 문제점을 해소하기 위한 것으로, 특히 지능형 전력모듈(IPM)의 방열을 위해 장착된 방열판에 열전도도와 전기전도도가 우수한 구리 재질의 그라운드(ground) 수단을 형성함으로써, 방열판의 안정적인 그라운드가 이루어짐과 동시에 방열판의 방열특성이 향상되도록 한 플라즈마 표시장치를 제공하는 데 그 목적이 있다.

상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 플라즈마 표시장치는 플라즈마 디스플 레이 패널, 상기 패널을 지지하는 샤시베이스, 상기 샤시베이스 후방에 상기 패널에 대한 구동회로기판이 설치되고, 상기 구동회로기판은 지능형 전력모듈(Intelligent Power Module;IPM)을 포함하여 이루어지는 플라즈마 표시장치에 있어서, 상기 지능형 전력모듈의 상부에는 방열판이 위치하며, 상기 방열판과 상기 구동회로기판의 배선패턴은 그라운드 수단에 의해 전기적으로 연결되는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 그라운드 수단은 러그(lug)일 수 있다. 또한, 상기 그라운드 수단은 구리 재질로 이루어지는 것이 바람직하다.

또한, 상기 방열판은 평판 형상의 기저부와 상기 기저부의 표면에 적어도 하나 형성된 핀부를 구비하며, 상기 그라운드 수단은 상기 기저부의 측면에 형성될 수 있다.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 따른 바람직한 실시예를 상세히 설명하기로 한다.

도 1은 본 발명의 실시예에 따른 플라즈마 표시장치의 사시도를 나타낸다. 도 2a는 도 1 중 구동회로기판의 사시도를 나타내며, 도 2b는 도 2a의 A-A 단면도를 나타낸다.

본 발명의 실시예에 따른 플라즈마 표시장치(100)는, 도 1 내지 도 2b를 참조하면, 패널(125)과 상기 패널(125)의 후방에 위치하여 패널(125)을 지지하는 샤시베이스(140)와, 상기 샤시베이스(140)의 후면에 위치하는 보스(150)와, 상기 보 스(150)의 상부에 위치하는 구동회로기판(155)과, 상기 패널(125)과 상기 구동회로기판(155)을 전기적으로 연결하며 구동칩(180)이 형성되어 있는 TCP(170) 및 상기 TCP(170)상에 형성되어 상기 TCP(170)를 보호하기 위한 보호플레이트(190)를 포함하여 형성된다. 또한, 상기 구동회로기판(165)의 지능형 전력모듈(160)에는 방열판(165)이 부착되며, 상기 방열판(162)과 구동회로기판(165)의 배선패턴은 그라운드 수단(167)에 의해 전기적으로 연결된다. 또한, 상기 플라즈마 표시장치(100)는 샤시베이스(140)의 후방에 보강재(142)를 더 포함하여 형성될 수 있다.

상기 패널(125)은 후방패널(110)과 전방패널(120)이 서로 대향되는 형상으로 형성된다. 상기 패널(125)의 주변에는 다수의 인출 전극이 형성된다. 인출전극은 패널을 이루는 두 기판면 전면에 걸쳐 형성되는 어드레스전극과 표시전극 등 다수의 전극을 구동회로와 연결시키도록 패널의 주변부를 따라 실링(sealing)부 외측에 형성된다.

상기 후방패널(110)은 소정 두께의 유리와 같은 재질로 형성되어 전면기판과 함께 패널을 형성하는 배면기판과, 어드레스전극들과, 방전셀들을 구획하여 방전공간을 형성하는 격벽 및 형광체층을 포함하여 형성된다.

상기 전방패널(120)은 소다 유리와 같은 투명한 소재로 형성되어 배면기판과 함께 패널을 형성하는 전면기판과, 주사전극들과 유지전극들과, 상기 주사전극과 유지전극을 보호하기 위한 유전체층 및 상기 유전체층을 보호하기 위한 보호막층을 포함하여 형성된다. 다만, 여기서 격벽은 반드시 후방패널에 형성되는 것은 아니고, 전방패널에 형성될 수도 있으며 따라서 격벽의 위치를 한정하는 것은 아니다.

상기 패널(125)과 샤시베이스(140) 사이에는 접착부재(130)가 개재될 수 있으며, 상기 접착부재(130)로는 양면테이프 등이 사용될 수 있다. 다만, 여기서 상기 접착부재(130)의 종류를 한정하는 것은 아니다.

상기 샤시베이스(140)는 상기 패널(125)의 후방에 위치하여 상기 패널(125)의 휨이나 변형을 방지한다. 상기 샤시베이스(140)의 후면에는 보스(150) 등에 의해 다수개의 구동회로기판(155)들이 탑재된다. 또한, 상기 샤시베이스(140)의 후면에는 보강재(142)가 추가로 형성될 수 있다. 상기 보강재(142)는 도 1에 도시된 바와 같이 상기 샤시베이스(140)에 별도로 부착될 수 있으며, 도면에는 도시되지 않았으나 상기 샤시베이스(140)와 일체형으로 형성될 수도 있다. 상기 보강재(142)는 샤시베이스(140)를 지지하여 샤시베이스(140)의 변형을 방지할 뿐만 아니라, 상기 보강재(142)의 상면에 구동칩(180)이 위치하도록 하여 구동칩(180)의 방열을 위한 구조를 제공한다. 다만, 상기 보강재(142)는 형성되지 않을 수도 있으며, 이 경우 구동칩(180)의 방열을 위한 구조는 샤시베이스(140)의 하단부를 ㄷ자형 또는 ㄱ자형 등으로 절곡하고 그 위에 구동칩(180)이 위치하도록 형성될 수 있다.

상기 보스(150)는 상기 샤시베이스(140)의 후면에 형성되어, 상기 샤시베이스(140)와 상기 구동회로기판(155)을 서로 결합시켜, 상기 구동회로기판(155)을 샤시베이스(140)에 고정시키는 역할을 한다. 구동회로기판이 샤시베이스의 후면에 직접 접촉하여 결합할 수도 있으나, 이 경우 구동회로기판에서 발생하는 열이 빠져나가기 어렵게 된다. 따라서, 보스(150)를 활용하여 상기 구동회로기판(155)이 샤시베이스(140)로부터 일정 거리 이격되도록 함으로써 보스(150)와 구동회로기판(155) 사이의 공간을 통하여 열이 대류될 수 있도록 한다. 상기 보스(150)는 알루미늄(Al), 철(Fe) 등의 금속 재질로 형성되며 상기 샤시베이스(140)의 후면에 결합된다. 상기 보스(150)와 샤시베이스(140)의 결합은 스크류 나사 방식으로 이루어질 수 있다. 다만, 여기서 상기 보스(150)와 샤시베이스(140)의 결합방법을 한정하는 것은 아니다.

상기 구동회로기판(155)들은 전원공급보드, 서스테인구동보드, X컨트롤 보드, 스캔 보드, 스캔 버퍼보드 등으로 이루어진다. 다만, 상기 구동회로기판(155)들은 이러한 구성으로 한정되는 것은 아니며 설계에 따라 달라질 수 있다는 점을 밝혀 둔다. 전원공급보드는 구동 회로와 패널에 전원을 공급하는 부분으로, 외부에서 들어오는 교류전압을 직류전압으로 바꾸어주는 AC/DC 컨버터가 실장되어 있다. 서스테인 구동보드는 타이밍 컨트롤러의 신호에 동기되어 서스테인 신호를 생성하여 서스테인 전극에 공급한다. X 컨트롤 보드는 지능형 전력모듈(IPM), 타이밍 컨트롤러, 신호입력단자들이 형성되고, 데이터의 가공을 위한 회로부가 형성되어 있다. 스캔 보드는 타이밍 컨트롤러의 신호에 동기되어 스캔신호를 생성하고 공급한다. 스캔버퍼 보드는 스캔전극에 입력될 데이터를 정렬한다. 상기 구동회로기판(155)들은 샤시베이스(140)의 뒤쪽에 장착되어 패널(125)에 형성된 전극과 연결되어 이들을 구동시킨다. 구동회로의 전기신호를 각 인출전극에 전달하기 위해 인출전극과 구동회로는 TCP(Tape Carrier Package)(170)나 기타 신호선으로 연결된다. 상기 구동회로기판(155)들 중 적어도 하나에는, 도 2b를 참조하면, 지능형 전력모듈(160)이 탑재된다. 상기 지능형 전력모듈(160)은 한 패키지 안에 파워 트랜 지스터와 파워 트랜지스터를 보호하는 보호회로 및 파워 트랜지스터를 구동하는 구동회로를 내장하고 있어, 발열량이 많다. 따라서, 상기 지능형 전력모듈(160)의 신속하고 원활한 냉각을 위해 지능형 전력모듈(160)의 상부에 방열판(165)이 구비된다.

상기 방열판(165)은 대략 평판 형상의 기저부(162)에 대략 서로 평행한 복수개의 핀부(164)가 형성되어 대략 ㅌ자 형상으로 이루어지며, 상기 ㅌ자형의 개방된 부분이 패널 후방을 향하고 상기 ㅌ자형의 폐쇄된 부분이 패널 전방을 향하도록 형성된다. 이러한 형상은 ㅌ자형의 폐쇄된 부분을 지능형 전력모듈(160)의 표면에 부착하여 열전도 면적을 넓게 함으로써 지능형 전력모듈(160)에서 발생한 열을 잘 전도하고, 전도된 열을 ㅌ자형의 개방된 부분으로 전도시키면 공기와 접촉하는 면적이 넓은 ㄷ자형의 개방된 부분으로 대류를 통해서 공기중으로 열이 방출되는데 효율적이다. 다만, 여기서 상기 방열판(165)의 형상을 한정하는 것은 아니다. 또한, 상기 방열판(165)의 재질로는 열전도도가 높은 금속이 적합하며, 비교적 열전도도가 우수한 알루미늄이 좋다. 알루미늄 방열판은 주조 방식에 의해 제조될 수 있으며, 다만 상기 방열판(165)의 재질과 형성방법을 한정하는 것은 아니다.

상기 그라운드 수단(167)은, 도 2a 및 도 2b를 참조하면, 상기 방열판(165)과 상기 구동회로기판(155)의 배선패턴을 서로 전기적으로 연결하게 된다. 상기 그라운드 수단(167)은 상기 방열판(165)의 기저부(162) 측면에 형성되는 것이 바람직하며, 보다 바람직하게는 상기 그라운드 수단(167)은 상기 기저부(162)의 측면에 형성되되 상기 핀부(164)의 날과 대략 수직을 이루도록 형성된다. 상기 그라운드 수단(167)은 기저부(162)의 측면에 용접 방식으로 부착될 수 있으며, 더불어 스크류에 의해 체결될 수도 있다. 다만, 여기서 상기 그라운드 수단(167)의 부착 방법을 한정하는 것은 아니다. 상기 그라운드 수단(167)은 대략 사각평판 형상으로 형성되며, 일측면에 구동회로기판(155)의 배선패턴과 접속되도록 돌출부(169)가 형성될 수도 있다. 다만, 여기서 상기 그라운드 수단(167)의 형상을 한정하는 것은 아니다. 또한, 상기 그라운드 수단(167)은 구리 재질로 이루어지는 것이 바람직하다. 구리는 알루미늄에 비해 전기전도도가 높다. 몇 가지 금속의 전기전도도를 비교해 보면 은(Ag) > 금(Au) > 구리(Cu) > 알루미늄(Al) 순을 이루게 된다. 또한, 구리(Cu)는 알루미늄(Al)에 비해서 열전도도가 약 2배 이상 우수하다. 그 이유는 구리가 알루미늄보다 열용량이 작기 때문이다. 열용량은 질량과 비열의 곱으로 계산되는데, 알루미늄의 비열은 900J/(kg·K) 인데 반해 구리의 비열은 386J/(kg·K)에 불과하다. 몇 가지 금속의 열전도도를 비교해 보면 은(Ag) > 구리(Cu) > 금(Au) > 알루미늄(Al) 순을 이루게 된다. 열전도도와 전기전도도 특성을 모두 고려할 때 은(Ag)이 가장 우수한 재료이나, 값이 비싸기 때문에 구리를 사용하는 것이 적합하다. 또한, 상기 그라운드 수단(167)은 러그(lug) 형태로 이루어질 수 있다. 상기 그라운드 수단(167)은 방열판(165)과 구동회로기판(155)의 배선패턴을 전기적으로 연결하여 방열판(165)이 안정적으로 그라운드 될 수 있도록 하며, 한편으로는 방열판(165)에 발생한 열 중 일부를 전달받아 공기중으로 방출하는 역할도 하게 된다.

상기 TCP(170)는 일종의 신호선이라 할 수 있고, 도선이 형성된 유연성을 가진 띠형 필름(FPC)의 일종이다. 상기 TCP(170)는 중간 부분이 패널(125)과 샤시베 이스(140)의 주연부 외측으로 여유부분을 가지고 뻗어져 나온 상태로 양단이 구동회로기판(155) 및 패널(125)에 연결된다. 따라서, 뻗어져 나온 중간부분은 패널(125)과 샤시베이스(140)를 결합시키는 가공 중에 혹은 결합체를 이동시키는 과정에서 다른 물체와 닿거나 걸려 손상될 위험이 있다. 이런 손상을 방지하기 위해 패널(125)의 단부에는 외측에서 TCP(170)를 보호하기 위한 보호플레이트(190)가 마련될 수 있다.

상기 보호플레이트(190)는 샤시베이스(140)의 단부에 나사같은 고정수단을 통해 결합된다. 또한, 상기 보호플레이트(190)에는 방열판(도시되지 않음)이 더 부착될 수 있다. 상기 TCP(170) 상에는 구동칩(180)이 위치하고 있는데, 상기 구동칩(180)에는 많은 열이 발생하기 때문에 구동칩(180)의 방열을 위해 보호플레이트(190) 이외에 별도의 방열판(도시되지 않음)이 더 부착될 수 있다. 또한, 상기 보호플레이트(190)와 구동칩(180) 사이에는 효과적인 열전도를 위해 열전도매체(도시되지 않음)가 삽입될 수 있다.

이와 같이 함으로써, 상기 플라즈마 표시장치(100)는 전기전도도와 열전도도가 우수한 구리 재질의 그라운드 수단(167)을 구비하여 방열판(165)의 안정적인 그라운드를 수행함으로써 전위를 조정하고, 또한 방열판(165)으로부터 일부의 열을 전달받아 신속하게 공기중으로 방출될 수 있도록 한다.

이상 설명한 바와 같이, 본 발명은 상술한 특정의 바람직한 실시예에 한정되지 아니하며, 특허청구범위에서 청구하는 본 발명의 요지를 벗어남이 없이 당해 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 누구든지 다양한 변형의 실 시가 가능한 것은 물론이고, 그와 같은 변경은 특허청구범위 기재의 범위 내에 있게 된다.

본 발명에 따른 플라즈마 표시장치에 의하면, 전기전도도와 열전도도가 우수한 구리 재질의 그라운드 수단을 구비하여 방열판의 안정적인 그라운드를 수행함으로써 전위를 조정하고, 또한 방열판으로부터 일부의 열을 전달받아 신속하게 공기중으로 방출할 수 있는 효과가 있다.

Claims (4)

1. 플라즈마 디스플레이 패널, 상기 패널을 지지하는 샤시베이스, 상기 샤시베이스 후방에 상기 패널에 대한 구동회로기판이 설치되고, 상기 구동회로기판은 지능형 전력모듈(Intelligent Power Module;IPM)을 포함하여 이루어지는 플라즈마 표시장치에 있어서,

   상기 지능형 전력모듈의 상부에는 방열판이 위치하며, 상기 방열판과 상기 구동회로기판의 배선패턴은 그라운드 수단에 의해 전기적으로 연결되는 것을 특징으로 하는 플라즈마 표시장치.
2. 제 1항에 있어서,

   상기 그라운드 수단은 러그(lug)인 것을 특징으로 하는 플라즈마 표시장치.
3. 제 1항에 있어서,

   상기 그라운드 수단은 구리 재질로 이루어지는 것을 특징으로 하는 플라즈마 표시장치.
4. 제 1항에 있어서,

   상기 방열판은 평판 형상의 기저부와 상기 기저부의 표면에 적어도 하나 형성된 핀부를 구비하며, 상기 그라운드 수단은 상기 기저부의 측면에 형성되는 것을 특징으로 하는 플라즈마 표시장치.

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