KR100626042B1 - 플라즈마 디스플레이 장치 - Google Patents

플라즈마 디스플레이 장치 Download PDF

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Abstract

본 발명에 따른 플라즈마 디스플레이 장치는, 가스방전을 이용하여 화상을 구현하는 플라즈마 디스플레이 패널; 플라즈마 디스플레이 패널의 후방에 배치된 섀시 베이스; 섀시 베이스의 후방에 배치되며 플라즈마 디스플레이 패널을 구동시키는 것으로, 적어도 하나의 집적회로가 구비된 회로부; 회로부에 구비된 집적회로의 일면에 대향되게 배치된 방열 부재; 및 방열 부재와 집적회로 사이에 개재된 다수의 열전도 볼들;을 구비한다.

Description

플라즈마 디스플레이 장치{Plasma display apparatus}
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 플라즈마 디스플레이 장치를 도시한 분리 사시도.
도 2는 도 1의 회로부에 설치된 하이브리드 집적회로와 히트 싱크 사이에 개재되는 다수의 열전도 볼들을 도시한 분리 사시도.
도 3은 도 2의 Ⅲ-Ⅲ선을 따라 절취하여 도시한 단면도.
도 4는 도 3에 있어서, 열전도 볼의 단면 구조를 도시한 단면도.
도 5는 도 4에 있어서, 열전도 볼의 다른 예를 도시한 단면도.
〈도면의 주요 부호에 대한 간단한 설명〉
110..플라즈마 디스플레이 패널 120..섀시 베이스
140..회로부 150..하이브리드 집적회로
160..히트 싱크 170,270..열전도 볼
본 발명은 플라즈마 디스플레이 장치에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 회로부에 구비된 집적회로로부터 발생된 열을 방출시키는 효과가 높아질 수 있도록 구조가 개선된 플라즈마 디스플레이 장치에 관한 것이다.
통상적으로, 플라즈마 디스플레이 장치는 가스방전현상을 이용하여 화상을 표시하는 평판 디스플레이로서, 표시용량, 휘도, 콘트라스트, 잔상 및, 시야각 등의 각종 표시능력이 우수하며, 박형이면서 대화면 표시가 가능하여 음극선관을 대체할 수 있는 차세대 평판 디스플레이로서 각광을 받고 있다.
이러한 플라즈마 디스플레이 장치는, 플라즈마 디스플레이 패널과, 상기 플라즈마 디스플레이 패널과 실질적으로 평행하게 배치되는 섀시 베이스(chassis base)와, 상기 섀시 베이스의 후방에 장착되어 플라즈마 디스플레이 패널을 구동시키는 회로부와, 상기 플라즈마 디스플레이 패널, 섀시 베이스 및, 회로부를 수용하는 케이스 등을 포함하여 구성된다.
상기와 같이 구성된 플라즈마 디스플레이 장치에 있어서, 회로부에는 각종 전자부품들이 구비되어 플라즈마 디스플레이 패널을 구동시키게 된다. 상기 전자부품들 특히, 집적회로는 작동을 하게 되면 다량의 열이 발생되는데, 발생된 열이 집적회로로부터 원활하게 방출되지 않게 되면 집적회로의 열화를 일으킬 뿐만 아니라, 이를 포함하는 회로부의 성능을 저하시키게 되므로, 집적회로의 방열을 위한 수단이 구비되는 것이 일반적이다.
이러한 집적회로는 소정 패턴의 도전층에 반도체 칩이 장착되어 구성된 모놀리식 집적회로(monolithic Integrated Circuit)와, 소정 패턴의 도전층에 반도체 칩과 같은 능동소자와 함께 개별적인 저항, 콘덴서와 같은 수동소자가 더 장착되어 구성된 하이브리드 집적회로(hybrid Integrated Circuit)로 대별될 수 있다. 그런 데, 상기 하이브리드 집적회로는 모놀리식 집적회로와는 전술한 바와 같은 구조상의 차이로 인하여, 발열 면적이 크며 발열량도 많게 된다. 따라서, 상기와 같은 하이브리드 집적회로의 방열이 보다 효과적으로 이루어질 수 있는 방안이 요구되고 있는 실정이다.
본 발명은 상기의 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 집적회로와 방열 부재 사이에 열전도 볼들을 배치함으로써, 집적회로의 방열이 효과적으로 이루어질 수 있는 플라즈마 디스플레이 장치를 제공하는데 그 목적이 있다.
상기의 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 플라즈마 디스플레이 장치는,
가스방전을 이용하여 화상을 구현하는 플라즈마 디스플레이 패널;
상기 플라즈마 디스플레이 패널의 후방에 배치된 섀시 베이스;
상기 섀시 베이스의 후방에 배치되며 상기 플라즈마 디스플레이 패널을 구동시키는 것으로, 적어도 하나의 집적회로가 구비된 회로부;
상기 회로부에 구비된 집적회로의 일면에 대향되게 배치된 방열 부재; 및
상기 방열 부재와 집적회로 사이에 개재된 다수의 열전도 볼들;을 구비하여 된 것을 특징으로 한다.
여기서, 상기 열전도 볼은 수지에 열전도성 필러가 첨가되어 볼 형상으로 형성된 것이 바람직하다.
여기서, 상기 열전도 볼은 탄성을 갖는 물질로 형성된 탄성부와, 탄성부를 전체적으로 감싸는 것으로 탄성부보다 열전도성이 우수한 물질로 형성된 열전도부를 구비하여 볼 형상으로 형성된 것이 바람직하다.
여기서, 상기 회로부의 집적회로는, 종류가 다른 2개 이상의 집적회로를 조합하여 구성되거나, 한 종류의 집적회로와 독립된 회로소자로 구성된 하이브리드 집적회로인 것이 바람직하다.
이하 첨부된 도면을 참조하여, 바람직한 실시예에 따른 본 발명을 상세히 설명하기로 한다.
도 1에는 본 발명의 일 실시예에 따른 플라즈마 디스플레이 장치가 도시되어 있다.
도면을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 플라즈마 디스플레이 장치(100)에는 화상이 구현되는 플라즈마 디스플레이 패널(110)이 구비되어 있다.
상기 플라즈마 디스플레이 패널(110)로는 여러 종류의 플라즈마 디스플레이 패널들 중에서 어느 하나가 채용될 수 있는데, 그 일 예로서 면 방전형 3전극 구조를 갖는 교류형 플라즈마 디스플레이 패널이 채용될 수 있다.
상기 면 방전형 3전극 구조를 갖는 교류형 플라즈마 디스플레이 패널은, 전면 패널과, 상기 전면 패널과 대향되어 결합되는 배면 패널을 포함하여 구성된다. 상기 전면 패널에는, 전방에 배치된 전면 기판과, 상기 전면 기판의 뒷면에 형성되며 X 전극과 Y 전극의 쌍으로 각각 이루어진 유지 전극쌍들과, 상기 유지 전극쌍들을 덮도록 형성된 전면 유전체층과, 상기 전면 유전체층의 뒷면에 형성된 보호막이 구비될 수 있다. 상기 유지 전극쌍을 구성하는 X 전극과 Y 전극은 상호간에 방전 갭으로 이격되며 공통 전극과 스캔 전극으로 각각 작용하게 된다. 그리고, 상기 X 전극은 X 투명전극과 이와 접속되도록 형성된 X 버스전극을 구비하며, 이와 마찬가지로 Y 전극도 Y 투명전극과 이와 접속되도록 형성된 Y 버스전극을 구비할 수 있다. 상기 전면 패널과 결합되는 배면 패널에는, 후방에 배치된 배면 기판과, 상기 배면 기판의 앞면에 형성되며 상기 유지 전극쌍들과 교차하는 방향으로 연장된 어드레스 전극들과, 상기 어드레스 전극들을 덮도록 형성된 배면 유전체층과, 상기 배면 유전체층의 앞면에 형성되어 방전 공간들을 한정하는 격벽들과, 상기 방전 공간들 내에 배치된 형광체층이 구비될 수 있다. 여기서, 상기 방전 공간들은 상기 유지 전극쌍들과 어드레스 전극들 사이가 교차하는 영역들과 각각 대응되며, 상기 방전 공간들 내에는 방전 가스가 채워지게 된다.
상기와 같은 구성을 갖는 플라즈마 디스플레이 패널(110)의 후방에는 섀시 베이스(120)가 배치되어 있다. 상기 섀시 베이스(120)는 알루미늄 등과 같은 소재로 형성되어, 플라즈마 디스플레이 패널(110)을 지지하는 한편, 플라즈마 디스플레이 패널(110)로부터 발생된 열을 전달받아 외부로 방출시키게 된다. 상기 섀시 베이스(120)는 굽힘이나 휨 변형 등이 방지될 수 있도록, 가장자리에는 후방으로 굽어진 벤딩부(121)가 구비될 수 있으며, 후방에는 다수의 보강 부재(122)들이 설치될 수 있다.
이러한 섀시 베이스(120)는 양면 테이프(131)에 의해 플라즈마 디스플레이 패널(110)과 결합되며, 상기 섀시 베이스(120)와 플라즈마 디스플레이 패널(110) 사이에는 열전도매체(132)가 개재됨으로써 플라즈마 디스플레이 패널(110)로부터 발생된 열이 상기 열전도매체(132)에 의해 외부로 방출될 수 있다.
상기 섀시 베이스(120)의 후방에는 회로부(140)가 설치되어 플라즈마 디스플레이 패널(110)을 구동시키게 되는데, 이를 위해 회로부(140)에는 각종 전자부품들이 구비되어, 화상 구현을 위한 전압 신호를 인가하고, 전원을 공급하게 된다. 그리고, 상기 회로부(140)는 신호전달부재(141)에 의해 플라즈마 디스플레이 패널(110)과 전기적으로 연결되어 신호를 전달하게 되는데, 상기 신호전달부재(141)로는 FPC(Flexible Printed Cable), TCP(Tape Carrier Package), COF(Chip On Film) 등에서 적어도 하나가 선택되어 채용될 수 있다. 상기한 바와 같은 플라즈마 디스플레이 패널(110), 섀시 베이스(120) 및, 회로부(140) 등은 미도시된 프론트 캐비닛 및 백 커버를 구비한 케이스에 의해 수용됨으로써 플라즈마 디스플레이 장치(100)를 구성하게 된다.
한편, 상기와 같이 회로부(140)에 구비된 전자부품들 중에는, 도 2 및 도 3에 도시된 바와 같은 하이브리드 집적회로(hybrid Integrate Circuit, 150)가 포함될 수 있다. 상기 하이브리드 집적회로(150)는 종류가 다른 2개 이상의 집적회로를 조합하여 구성되거나, 한 종류의 집적회로와 독립된 회로소자로 구성되는 것과 같이 다양하게 구성될 수 있는데, 일 예로서 도 3에 도시된 바와 같이, 알루미늄과 같은 소재로 형성된 금속 기판(151)과, 상기 금속 기판(151)의 일면에 형성된 절연층(152)과, 상기 절연층(152)에 소정 패턴으로 형성된 도전층(153)과, 상기 도전층(153)과 연결된 다수의 소자(154)들을 구비한다. 상기 금속 기판(151), 절연층(152), 도전층(153) 및, 소자(154)들은 수지와 같은 소재로 형성된 커버 부재(155) 에 의해 수용되어 있는데, 상기 커버 부재(155)는 금속 기판(151)의 절연층(152)이 형성된 반대쪽 면을 외부로 노출시킬 수 있는 구조로 이루어져 있다. 그리고, 상기 커버 부재(155)의 내부 공간은 절연성 있는 필러(filler, 156)가 채워져 있으며, 상기 커버 부재(155)의 내부에서 도전층(153)과 연결된 도선(lead, 157)이 외부로 인출되어 회로부(140)와 접속되어 있다.
상기와 같이 구성된 하이브리드 집적회로(150)에는 다수의 소자(154)들이 구비됨에 따라 작동을 하게 되면 다량의 열이 발생되는데, 이와 같이 발생된 열을 전달받아 주변 공기와의 열 교환을 통해 방출시키기 위해, 하이브리드 집적회로(150)의 일면, 즉 금속 기판(151)의 외면에 대향되게 방열 부재가 배치되어 있다. 상기 방열 부재는 다양한 구조로 이루어질 수 있는데, 그 일예로서, 히트 싱크(heat sink, 160)와 같은 방열 부재가 도 2에 도시되어 있다.
도시된 바에 따르면, 히트 싱크(160)는 플레이트 형상으로 형성된 본체부(161)와, 상기 본체부(161)로부터 각각 소정 높이로 돌출되게 형성되며 상호 이격된 방열 휜(162)들을 포함하여 구성되어 있다. 상기 본체부(161)는 하이브리드 집적회로(150)에 구비된 금속 기판(151)의 외면에 대향되게 배치되며, 상기 금속 기판(151)의 외면 크기에 상응하는 크기로 형성되는 것이 바람직하다. 그리고, 상기 방열 휜(162)들은 플레이트 형상으로 각각 형성된 것으로 도시되어 있으나, 방열 면적을 증대시키기 위한 다양한 구조, 예컨대 봉 형상으로도 형성될 수 있다.
상기와 같은 구조를 갖는 히트 싱크(160)와 하이브리드 집적회로(150) 사이에는 본 발명의 일 특징에 따른 다수의 열전도 볼(170)들이 개재되어 있다. 상기 열전도 볼(170)들은 하이브리드 집적회로(150)와 히트 싱크(160) 사이에 배치됨으로써 하이브리드 집적회로(150)로부터 발생된 열을 히트 싱크(160)로 전달하게 된다.
상기 열전도 볼(170)들은 볼 형상으로 각각 형성되어 있는데, 이와 같이 볼 형상으로 별개로 형성된 열전도 볼(170)들은 하이브리드 집적회로(150)와 히트 싱크(160) 사이를 접착시키는 접착부재(180)에 의해 형성된 공간에 수용되어 배치되는 것이 바람직하다. 이는 서로 고정되지 않은 상태로 열전도 볼(170)들이 하이브리드 집적회로(150)와 히트 싱크(160)에 배치되는 경우, 특히 서로 고정되지 않은 상태로 열전도 볼(170)들이 2층 이상으로 적층되어 하이브리드 집적회로(150)와 히트 싱크(160)에 배치되는 경우, 열전도 볼(170)들의 설치가 용이해질 수 있으며, 설치된 이후에도 열전도 볼(170)들이 하이브리드 집적회로(150)와 히트 싱크(160) 사이로부터 외부로 빠져나오는 것이 방지될 수 있는 이점이 있기 때문이다. 상기와 같이 접착부재(180)에 의해 열전도 볼(170)들이 수용될 수 있는 공간이 형성되기 위해서, 상기 접착부재(180)는 도시된 바와 같이, 소정 폭을 갖고 하이브리드 집적회로(150)와 히트 싱크(160) 사이에서 이들의 가장자리를 따라 배치될 수 있다. 이러한 접착부재(180)로는 양면 테이프, 실란트(sealant) 등에서 선택된 어느 하나가 이용될 수 있다.
상기와 같이 접착부재(180)에 의해 형성된 공간에 수용된 열전도 볼(170)들은 단층으로 배치되거나, 도시된 바와 같이 2층 이상으로 적층되어 배치될 수 있다. 상기 열전도 볼(170)들이 2층 이상으로 적층되어 배치되는 경우에는, 상기 열 전도 볼(170)들은 크기가 다른, 즉 직경이 다른 2가지 종류 이상으로 구성될 수 있다. 즉, 상기 열전도 볼(170)들은 직경이 크고 작은 여러 종류로 구성되어 혼합된 상태로 배치되는 것이 바람직한데, 이는 열전도 볼(170)들 사이의 공극(air gap)과 공극률이 작아질 수 있기 때문이다. 이와 같이 공극과 공극률이 작아지게 되면, 상기 공극에 잔존하는 공기에 의한 열저항이 줄어들 수 있게 된다. 이에 따라, 상기 하이브리드 집적회로(150)로부터의 열이 열전도 볼(170)들을 거쳐 히트 싱크(160)를 통해 신속하게 전달되어 방출될 수 있게 된다. 따라서, 하이브리드 집적회로(150)의 열화가 방지될 수 있으며, 이에 따른 회로부(140)의 신뢰성이 확보될 수 있다.
또한, 상기 열전도 볼(170)들은 탄성 변형된 상태로 하이브리드 집적회로(150)와 히트 싱크(160) 사이에 배치되는 것이 바람직하다. 이는 하이브리드 집적회로(150)와 히트 싱크(160)가 대향되는 면들이 평탄하지 않거나 다른 원인으로 인해 이들 사이의 간격이 균일하지 않은 경우, 열전도 부재가 플레이트 형상으로 형성되어 배치되는 통상적인 구조에 비해서는, 본 발명에서와 같이 열전도 볼(170)들이 볼 형상으로 각각 형성되어 탄성 변형된 상태로 배치되는 구조가, 하이브리드 집적회로(150)와 히트 싱크(160)가 대향되는 면들에 열전도 볼(170)들이 각각 접촉될 수 있는 면적이 증대됨으로써 열저항을 줄일 수 있어 유리하기 때문이다. 상기와 같이 열전도 볼(170)들을 탄성 변형된 상태로 배치하는 것은, 하이브리드 집적회로(150)와 히트 싱크(160) 사이에서 적층된 열전도 볼(170)들의 전체 높이보다, 하이브리드 집적회로(160)와 히트 싱크(160) 사이를 접착시키는 접착부재(180)의 높이를 낮게 설정함으로써 가능해질 수 있다.
상기한 바와 같이 열전도 볼(170)들은 열전도가 가능할 뿐만 아니라, 탄성 변형도 가능하도록, 도 4에 상세히 도시된 바와 같은 단면 구조로 이루어질 수 있다. 도시된 열전도 볼(170)은, 수지(171)에 열전도성 필러(filler, 172)가 첨가된 물질로서 볼 형상으로 형성되어 있다. 상기 수지(171)는 열전도성 필러(172)보다 탄성이 우수한 물질로, 상기 열전도성 필러(172)는 수지(171)보다 열전도성이 우수한 물질로 이루어지며, 이러한 물질로 열전도 볼(170)을 형성하게 됨에 따라, 탄성과 열전도성 모두를 가질 수 있게 된다. 여기서, 상기 수지(171)로는 실리콘 수지, 에폭시 수지 등에서 선택된 어느 하나가 이용될 수 있으며, 상기 열전도성 필러(172)로는 알루미나, 세라믹, 알루미늄, 마그네슘 분말 등에서 적어도 하나 선택되어 이용될 수 있다.
한편, 다른 예로서, 열전도 볼(270)은 도 5에 도시된 바와 같은 단면 구조로 이루어질 수 있다. 도시된 열전도 볼(270)은, 탄성부(271) 및 열전도부(272)를 구비하여 볼 형상으로 형성되어 있다. 보다 상술하면, 상기 열전도 볼(270)은 대략 볼 형상의 탄성부(271)와 상기 탄성부(271)를 전체적으로 감싸는 열전도부(272)를 구비한 2층 구조로 이루어져 있다. 상기 탄성부(271)는 열전도부(272)보다 탄성이 우수한 물질로, 상기 열전도부(272)는 탄성부(271)보다 열전도성이 우수한 물질로 이루어지며, 이러한 물질로 열전도 볼(270)을 형성하게 됨에 따라, 탄성과 열전도성 모두를 가질 수 있게 된다. 한편, 상기 열전도 볼은 전술한 바에 한정되지 않고 다양한 구조로 이루어질 수 있을 것이다.
상술한 바와 같이, 본 발명에 따르면, 집적회로와 방열 부재 사이에 볼 형상으로 각각 형성되며 탄성 변형이 가능한 열전도 볼들을 배치함으로써, 집적회로와 방열 부재 사이의 열저항을 줄일 수 있게 된다. 이에 따라 집적회로로부터 발생된 열이 열전도 볼들을 거쳐 방열 부재를 통해 신속하게 전달되어 방출될 수 있게 된다. 따라서, 집적회로의 열화가 방지될 수 있으며, 이에 따른 회로부의 신뢰성이 확보될 수 있는 효과가 있다.
본 발명은 첨부된 도면에 도시된 일 실시예를 참고로 설명되었으나 이는 예시적인 것에 불과하며, 당해 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 타 실시예가 가능하다는 점을 이해할 수 있을 것이다. 따라서, 본 발명의 진정한 보호 범위는 첨부된 청구 범위에 의해서만 정해져야 할 것이다.

Claims (13)

  1. 가스방전을 이용하여 화상을 구현하는 플라즈마 디스플레이 패널;
    상기 플라즈마 디스플레이 패널의 후방에 배치된 섀시 베이스;
    상기 섀시 베이스의 후방에 배치되며 상기 플라즈마 디스플레이 패널을 구동시키는 것으로, 적어도 하나의 집적회로가 구비된 회로부;
    상기 회로부에 구비된 집적회로의 일면에 대향되게 배치된 방열 부재; 및
    상기 방열 부재와 집적회로 사이에 개재된 다수의 열전도 볼들;을 구비하여 된 것을 특징으로 하는 플라즈마 디스플레이 장치.
  2. 제 1항에 있어서,
    상기 열전도 볼은 수지에 열전도성 필러가 첨가되어 볼 형상으로 형성된 것을 특징으로 하는 플라즈마 디스플레이 장치.
  3. 제 2항에 있어서,
    상기 열전도 볼을 형성하는 수지는 실리콘 수지 또는 에폭시 수지인 것을 특징으로 하는 플라즈마 디스플레이 장치.
  4. 제 3항에 있어서,
    상기 열전도 볼을 형성하는 열전도성 필러는 알루미나, 세라믹, 알루미늄 및, 마그네슘 분말로 이루어진 군에서 선택된 적어도 하나인 것을 특징으로 하는 플라즈마 디스플레이 장치.
  5. 제 1항에 있어서,
    상기 열전도 볼은 탄성을 갖는 물질로 형성된 탄성부와, 탄성부를 감싸는 것으로 탄성부보다 열전도성이 큰 물질로 형성된 열전도부를 구비하여 볼 형상으로 형성된 것을 특징으로 하는 플라즈마 디스플레이 장치.
  6. 제 1항에 있어서,
    상기 방열 부재와 집적회로는, 이들 사이에서 가장자리를 따라 배치된 접착부재에 의해 접착되며, 상기 방열 부재, 집적회로 및, 접착부재에 의해 형성된 공간에 열전도 볼들이 배치된 것을 특징으로 하는 플라즈마 디스플레이 장치.
  7. 제 6항에 있어서,
    상기 접착부재는 양면 테이프 또는 실란트인 것을 특징으로 하는 플라즈마 디스플레이 장치.
  8. 제 6항에 있어서,
    상기 열전도 볼들은 상기 방열 부재와 집적회로 사이에서 2층 이상으로 적층되는 경우에는, 크기가 다른 2종류 이상으로 구성되어 서로 혼합된 상태로 배치된 것을 특징으로 하는 플라즈마 디스플레이 장치.
  9. 제 8항에 있어서,
    상기 접착부재의 높이는 상기 방열 부재와 집적회로 사이에서 적층된 열전도 볼들의 전체 높이보다 낮은 것을 특징으로 하는 플라즈마 디스플레이 장치.
  10. 제 1항에 있어서,
    상기 열전도 볼들은 상기 방열 부재와 집적회로 사이에서 탄성 변형된 상태 로 배치된 것을 특징으로 하는 플라즈마 디스플레이 장치.
  11. 제 1항 내지 제 10항 중 어느 하나의 항에 있어서,
    상기 회로부의 집적회로는, 종류가 다른 2개 이상의 집적회로를 조합하여 구성되거나, 한 종류의 집적회로와 독립된 회로소자로 구성된 하이브리드 집적회로인 것을 특징으로 하는 플라즈마 디스플레이 장치.
  12. 제 11항에 있어서,
    상기 하이브리드 집적회로는 금속 기판을 구비하며, 상기 금속 기판은 상기 열전도성 볼들과 접촉되게 배치된 것을 특징으로 하는 플라즈마 디스플레이 장치.
  13. 제 11항에 있어서,
    상기 방열 부재는 히트 싱크인 것을 특징으로 하는 플라즈마 디스플레이 장치.
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