KR100634728B1 - 플라즈마 디스플레이 장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 드라이브 집적회로부 패키지의 구동 시 발생하는 열을 효율적으로 방출하여 열에 의한 손상을 방지하는 플라즈마 디스플레이 장치에 관한 것으로 패널의 수명을 연장시키는 효과가 있다.

이러한 본 발명은 복수의 전극이 형성된 플라즈마 디스플레이 패널에 소정의 구동신호를 인가하여 화상을 구현하는 플라즈마 디스플레이 장치에 있어서, 패널에 구동신호를 인가하기 위한 구동회로부와, 구동회로부와 패널을 전기적으로 연결하기 위한 에프피씨(FPC : Flexible Printed Circuit)와, 에프피씨(FPC)에 실장되어 상기 구동회로부로부터 인가되는 제어신호에 따라 상기 패널에 소정의 전압을 인가하는 드라이브 집적회로부와, 드라이브 집적회로부의 실장면과 반대되는 상기 FPC의 면에 부착되는 방열판 및 구동 시 드라이브 집적회로부에서 발생하는 열을 방열판으로 전달하기 위한 열전달부를 포함하는 것을 특징으로 한다.

플라즈마 디스플레이 장치, 드라이버 집적회로부, FPC, COF, 방열, 열전달

Description

플라즈마 디스플레이 장치{PLASMA DISPLAY APPARATUS}

도 1은 일반적인 플라즈마 디스플레이 패널의 내부 구조를 나타낸 사시도.

도 2는 종래 플라즈마 디스플레이 장치의 개략적인 일부 절개사시도.

도 3은 도 2에 도시된 플라즈마 디스플레이 장치에서의 드라이버 집적회로부 패키지의 실장 구조를 나타내기 위한 일부 절개사시도.

도 4는 도 3에 도시된 드라이버 집적회로부 패키지를 단순화하여 나타낸 단면도.

도 5a는 본 발명의 제 1 실시예에 따른 플라즈마 디스플레이 장치의 일부를 나타낸 사시도.

도 5b는 본 발명의 제 1 실시예에 따른 플라즈마 디스플레이 장치의 일부의 단면을 나타낸 단면도.

도 6a는 본 발명의 제 2 실시예에 따른 플라즈마 디스플레이 장치의 일부를 나타낸 사시도.

도 6b는 본 발명의 제 2 실시예에 따른 플라즈마 디스플레이 장치의 일부를 나타낸 단면도.

***** 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 *****

10 : 드라이브 집적회로부 패키지 20 : FPC

22 : 집적회로부장착부 30 : 열전달부

40 : 드라이브 집적회로부 50 : 방열판

본 발명은 플라즈마 디스플레이 장치에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 드라이브 집적회로부 패키지의 구동시 발생하는 열을 효율적으로 방출하여 열에 의한 손상을 방지하는 플라즈마 디스플레이 장치에 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 일반적인 플라즈마 디스플레이 패널의 내부 구조를 나타낸 사시도이다.

도 1에 도시된 바와 같이, 플라즈마 디스플레이 패널은 화상이 디스플레이 되는 표시면인 전면 글라스(101)에 스캔 전극(102)과 서스테인 전극(103)이 쌍을 이뤄 형성된 복수의 유지전극쌍이 배열된 전면기판(100)및 배면을 이루는 후면 글라스(111)상에 전술한 복수의 유지전극쌍과 교차되도록 복수의 어드레스 전극(113)이 배열된 후면기판(110)이 일정거리를 사이에 두고 평행하게 결합된다.

전면기판(100)은 하나의 방전셀에서 상호 방전시키고 셀의 발광을 유지하기 위한 스캔 전극(102)및 서스테인 전극(103), 즉 투명한 ITO 물질로 형성된 투명 전극(a)과 금속재질로 제작된 버스 전극(b)으로 구비된 스캔 전극(102)및 서스테인 전극(103)이 쌍을 이뤄 포함된다. 스캔 전극(102)및 서스테인 전극(103)은 방전 전류를 제한하며 전극 쌍 간을 절연시켜주는 하나 이상의 유전체층(104)에 의해 덮여지고, 상부 유전체층(104)상면에는 방전 조건을 용이하게 하기 위하여 통상 산화마그네슘(MgO)을 증착한 보호층(105)이 형성된다.

후면기판(110)은 복수개의 방전 공간 즉, 방전셀을 형성시키기 위한 스트라이프 타입(또는 웰 타입)의 격벽(112)이 평행을 유지하여 배열된다. 또한, 어드레스 방전을 수행하여 진공자외선을 발생시키는 다수의 어드레스 전극(113)이 격벽(112)에 대해 평행하게 배치된다. 후면기판(110)의 상측면에는 어드레스 방전시 화상표시를 위한 가시광선을 방출하는 R, G, B 형광체(114)가 도포된다. 어드레스 전극(113)과 형광체(114)사이에는 어드레스 전극(113)을 보호하기 위한 하부 유전체층(115)이 형성된다.

사용자가 원하는 화상을 표현하기 위해 플라즈마 디스플레이 패널을 구동시켜 형광체(114)를 발광시키기 위해서는, 전술한 각 전극(102, 103, 113)에 대하여 소정의 타이밍으로 소정의 전압을 공급해야 한다. 이러한 소정의 전압을 공급하기 위한 구동회로부가 전술한 플라즈마 디스플레이 패널에 장착된다. 이러한 구동회로부와 플라즈마 디스플레이 패널을 전기적으로 연결하기 위해 일반적으로 에프피씨(Flexible Printed Circuit : 이하 FPC라 칭한다)가 사용된다. 이러한 FPC는 신축성을 갖도록 형성된 일종의 연성회로기판이다.

이러한 FPC의 일측에는 패널의 화소에 선택적으로 벽전압을 형성하도록 구동회로부에서 제어되는 신호에 따라 어드레스 전압을 인가하도록 하는 드라이버 집적회로부(Integrated Circuit : IC)가 실장된다.

이와 같이 FPC와 드라이버 집적회로부를 이용한 드라이버 집적회로부 패키지 형태는 PCB(Printed Circuit Board)의 유무에 따라 크게 COB(Chip on Board)와 COF(Chip on Film)로 나뉘는데, COB는 집적회로부가 PCB 위에 실장된 것을 말하고, COF는 PCB가 아닌 FPC를 구성하는 필름, 예를 들어 폴리마이드 필름(Polymide Film) 상에 드라이버 집적회로부가 직접 실장된 것을 말하는 것이며, 이 중 COF가 COB와는 달리 PCB가 없으므로 구조가 단순하고 가격이 저렴하여 널리 쓰이고 있다.

도 2는 종래 플라즈마 디스플레이 장치의 개략적인 일부 절개사시도이다.

도 2를 참조하면, 플라즈마 디스플레이 장치는 도 1에 도시된 바와 같은 전면 기판(미도시)과 후면 기판(미도시)이 접합된 패널의 배면에 알루미늄 등으로 이루어지는 프레임(120)이 일체적으로 장착되는 구조이다. 이와 같이, 화상을 구현하기 위한 플라즈마 디스플레이 패널에 소정의 구동회로 또는 프레임(120)이 장착된 것을 플라즈마 디스플레이 장치라 한다. 전술한 프레임(120)은 플라즈마 디스플레이 패널을 기계적으로 보강함과 동시에, 플라즈마 디스플레이 패널을 케이스(130) 에 내장할 때에 이용하게 된다.

케이스(130)는 외부에서 패널의 표시 영역을 볼 수 있도록 표시창(132)이 형성되고, 이 표시창(132)에는 통상 투명 아크릴판으로 이루어지는 보호판(134)이 설치된다. 또, 플라즈마 디스플레이 패널에 실장되는 드라이버 집적회로부 패키지(140)는, 플라즈마 디스플레이 패널의 주변부를 따라 탑재되는데, 플라즈마 디스플레이 패널의 일측면에는 유지 전극(스캔 전극, 도 1의 102)과 주사 전극(서스테인 전극, 도 1의 103)에 접속된 스캔측 드라이버 집적회로부 패키지(142)가 실장되며, 또 플라즈마 디스플레이 패널의 상측면, 또는 상하면을 따른 영역에는 데이터 전극(어드레스 전극, 도 1의 113)에 접속되는 데이터측 드라이버 집적회로부 패키지(144)가 실장되게 된다.

드라이버 집적회로부 패키지(140)는 그 일부에 형성된 커넥터(150)에 의해, 도시하지 않은 제어 회로나 전원 등에 접속되어, 이들 제어 회로 등으로부터 공급되는 전압을 각각의 전극(도 1의 102, 103, 113)에 인가한다.

도 3은 도 2에 도시된 플라즈마 디스플레이 장치에서의 드라이버 집적회로부 패키지의 실장 구조를 나타내기 위한 일부 절개사시도이며, 도 4는 도 3에 도시된 드라이버 집적회로부 패키지를 단순화하여 나타낸 단면도이다. 여기에서는 드라이버 집적회로부 패키지 중 데이터측 드라이버 집적회로부 패키지를 설명하기로 하며, FPC에 장착되는 드라이버 집적회로부가 하나일 경우를 도시한 것이다.

도 3 내지 도 4를 살펴보면, 데이터측 드라이버 집적회로부 패키지(144)는, FPC(146)에 드라이버 집적회로부(148)의 전극을 직접 접속하고, 또한 이 접속부를 포함하는 영역을 수지로 봉입한 드라이버 집적회로부 패키지, 즉 COF로 구성되어 있다. 그리고, 이러한 드라이버 집적회로부 패키지(140)는, 드라이버 집적회로부(148)의 구동에 의해 발생되는 열을 방열하기 위한 방열판(160)이 FPC(146)의 하부면에 밀착되도록 부착되게 된다. 이때 도시되지는 않았지만, 방열판(160)과 FPC(146)는 열전도성 접착제에 의해 고정된다. 또, FPC(146)의 일단부는, 후면 글라스(111)의 전면에 형성되어 있는 데이터 전극(도 2의 113)의 단자부(113a)에 접속되고, 타단부는 통상 알루미늄 재질로 이루어지는 프레임(130)의 전면의 둘레 가장 자리부에 일체적으로 형성된 입력용 프린트 배선 기판(미도시)에 접속되어 있다.

그런데, 플라즈마 디스플레이 패널을 이용하여 사용자가 원하는 화상을 표현하기 위해서는 여러 번의 어드레스 방전을 시켜야하므로, 드라이버 집적회로부(148)에서는 많은 열이 발생하고, EMI(Electromagnetic Interference : 전자파 장애)도 발생하게 된다. 이러한 점을 감안하여, 플라즈마 디스플레이 패널의 구동시 발생하는 열을 방출하기 위해 여러 가지의 방열판(160)을 사용하여 어느 정도 열을 방출하고 있다.

그러나, 드라이버 집적회로부(148)가 FPC(146)의 일면에 실장되고, 드라이버 집적회로부(148)가 실장된 FPC(146)의 반대측 면에 열을 방출하기 위한 방열판(160)이 장착되는 종래 드라이버 집적회로부 패키지(144)의 구조에서는, 드라이버 집적회로부(148)의 동작에 따라 발생하는 열이 FPC(146)에 의해 막혀 방열판(160)에 제대로 전달되지 못하는 결과를 초래하게 된다. 이에 따라, 드라이버 집적회로 부(148)에 발생하는 열을 제대로 방열시키기 못하게 되어 드라이버 집적회로부(148)에 오류가 생기거나, 오동작을 일으켜 구현 화면(표시 영역)에 검은 줄이 생기는 현상 등 열에 의해 플라즈마 디스플레이 패널이 고장나는 문제가 발생한다.

또한, 최근들어 플라즈마 디스플레이 패널은 점점 대형화, 고해상도를 요구하고 있기 때문에, 표시 영역의 미세화, 고밀도화를 추구해야하는 플라즈마 디스플레이 패널에서는 드라이버 집적회로부(148)의 개수가 점점 증가하는 경향에 있다. 플라즈마 디스플레이 패널에 실장되는 드라이버 집적회로부(148)의 개수가 증가하게 되면, 그에 의해 발생되는 열의 양도 증가되게 되며 결국 그에 의해 플라즈마 디스플레이 패널의 수명에도 영향을 미칠 수 있는 것이다.

이와 같이 드라이버 집적회로부와 같은 구동칩으로부터 발생되는 열에 의한 영향을 저감시키기 위하여, 일본 실개평5-11183은 패널에 양면 테이프로 고정한 프레임의 양단을 '⊃' 형상으로 내측으로 꺾고, '⊃' 형상의 상부와 행측 드라이버 FPC 기판의 행측 드라이버를 평면 접촉시킴으로써, 드라이버로부터 발생한 열을 프레임에 흡수시키는 것을 특징으로 하는 플라즈마 디스플레이 장치를 제공하고 있다.

그러나, 이와 같은 장치에서는 FPC 위의 커패시터가 샤시베이스에 닿아 쇼트(Short)가 발생할 수 있는 문제점이 있으며, 또한, 프레임에 흡수된 열이 제대로 방출되지 못할 경우에는 드라이버로부터의 열전달 효율이 떨어지게 되는 문제점이 있다.

따라서, 본 발명의 목적은 상기와 같은 문제점들을 해결하기 위한 것으로, 드라이버 집적회로부에서 발생되는 열을 효과적으로 방출할 수 있도록 하는 플라즈마 디스플레이 장치를 제공하는데 있다.

이러한 목적을 이루기 위한 본 발명은, 복수의 전극이 형성된 플라즈마 디스플레이 패널에 소정의 구동신호를 인가하여 화상을 구현하는 플라즈마 디스플레이 장치에 있어서, 패널에 구동신호를 인가하기 위한 구동회로부와, 구동회로부와 패널을 전기적으로 연결하기 위한 에프피씨(FPC : Flexible Printed Circuit)와, FPC에 실장되어 구동회로부로부터 인가되는 제어신호에 따라 패널에 소정의 전압을 인가하는 드라이브 집적회로부와, 드라이브 집적회로부의 실장면과 반대되는 FPC의 면에 부착되는 방열판 및 구동 시 드라이브 집적회로부에서 발생하는 열을 방열판으로 전달하기 위한 열전달부를 포함하는 것을 특징으로 한다.

전술한 열전달부는 드라이브 집적회로부의 일측면으로부터 방열판의 타측면까지 연결되도록 FPC를 관통하여 형성되는 것을 특징으로 한다.

전술한 열전달부는 다수개로 형성되는 것을 특징으로 한다.

또한, 전술한 열전달부는 전기전도성 금속 재질인 것을 특징으로 한다.

전술한 전기전도성 금속 재질은 철(Fe), 티타늄(Ti), 구리(Cu), 크롬(Cr), 알루미늄(Al), 은(Ag)중 어느 하나이거나, 적어도 2가지 이상의 합금으로 이루어지는 것을 특징으로 한다.

이하에서는 첨부된 도면을 참고로 하여 본 발명의 바람직한 실시예를 보다 상세히 설명하기로 한다.

도 5a는 본 발명의 제 1 실시예에 따른 플라즈마 디스플레이 장치의 일부를 나타낸 사시도이며, 도 5b는 본 발명의 제 1 실시예에 따른 플라즈마 디스플레이 장치의 일부를 나타낸 단면도이다. 여기서, 도 5a 내지 도 5b는 본 발명의 플라즈마 디스플레이 장치의 이해를 돕고자 FPC가 결합되는 구조를 단순화시켜 도시한 것이다.

본 발명의 제 1 실시예에 따른 플라즈마 디스플레이 장치는 복수의 전극(미도시)이 형성된 플라즈마 디스플레이 패널(미도시)에 소정의 구동신호를 인가하기 위한 구동회로부(미도시)와 전술한 패널(미도시)을 전기적으로 연결하기 위해 드라이브 집적회로부 패키지(10)의 FPC(20)가 방열판(50)의 상면에 부착된다. 또한, 방열판(50)의 상면에 부착된 FPC(20)의 상면에 다수개의 드라이브 집적회로부(40)가 실장되는데, 여기서 전술한 FPC(20)의 상면에는 집적회로부장착부(22)가 마련되고, 이러한 집적회로장착부(22)에 드라이브 집적회로부(40)가 장착된다. 결국, 전술한 드라이브 집적회로부(40)의 실장면과 반대되는 FPC(20)의 면에 방열판(50)이 부착되는 것이다.

여기서, 전술한 드라이브 집적회로부(40)는 FPC(20)에 실장되어 전술한 구동회로부(미도시)로부터 인가되는 제어신호에 따라 전술한 패널(미도시)에 소정의 전압을 인가한다. 이때, 드라이브 집적회로부(40)는 여러가지 방법으로 FPC(20)에 장착될 수 있는데, 여기에서는 드라이브 집적회로부(40)를 장착하는 방법 중 일예로써 드라이브 집적회로부(40)가 장착되도록 일종의 홈을 형성한 집적회로부장착부 (22)를 FPC(20)의 상면에 형성하고, 이에 드라이브 집적회로부(40)를 삽입하여 장착하는 것으로 구성하였다.

FPC(20)의 상면에는 구동 시 드라이브 집적회로부(40)에서 발생하는 열을 방열판(50)으로 전달하기 위한 열전달부(30)가 형성된다. 예컨대, FPC(20)에 마련된 집적회로부장착부(30)의 일측면(하부면)에는 열전달부(30)가 마련되고, 이러한 열전달부(30)는 FPC(20)를 관통하여 방열판(50)의 타측면에 직접 닿도록 구성되게 된다. 이러한 열전달부(30)는 드라이브 집적회로부(40)에서 발생하는 열을 쉽게 전달할 수 있도록 금속 재질, 특히 열전도성 금속 재질로 형성되는 것이 바람직하며, 철(Fe), 티타늄(Ti), 구리(Cu), 크롬(Cr), 알루미늄(Al), 은(Ag)중 어느 하나를 사용하거나, 이 중 2가지 이상의 합금으로 형성할 수도 있다.

열전달부(30)는 FPC(20)의 기능, 즉 드라이브 집적회로부(40)를 구동회로(미도시)와 전기적으로 연결하는 것과는 상관없는 부분을 천공함으로써 FPC(20)의 기능을 저하시키지 아니하며, 드라이브 집적회로부(40)의 구동에 따른 열을 쉽게 방열판(50)으로 전달할 수 있게 되는 것이다. 한편, 열전달부(30)의 형상은 원형 또는 타원형인 것으로 도시하였으나, 사각형상, 다각형 형상 등 그 형상은 변형 가능하다.

도 6a은 본 발명의 제 2 실시예에 따른 플라즈마 디스플레이 장치의 일부를 나타낸 사시도이며, 도 6b는 본 발명의 제 2 실시예에 따른 플라즈마 디스플레이 장치의 일부의 단면을 나타낸 단면도이다.

도 6a 내지 도 6b를 살펴보면, 도 5a 내지 도 5b의 플라즈마 디스플레이 장 치와는 달리, 집적회로부장착부(30)에 형성되는 열전달부(50)가 다수개 형성되게 된다.

이와 같이, 드라이브 집적회로부(40)에서 발생하는 열의 양이나 드라이브 집적회로부(40)의 상태에 따라 전술한 도 5a 내지 도 5b와 같이 하나의 열전달부(30)를 사용할 수도 있으며, 도 6a 내지 도 6b와 같이 다수개의 열전달부(30)를 사용할 수도 있는 것이다. 여기서, 도시된 도면에서는 다수개의 열전달부(30)가 일정한 배열로 배치되어 있는 것으로 되어있으나, 불규칙한 배열로 형성할 수도 있고, 열전달부(30)의 개수도 가감이 가능하다.

본 발명에 따른 플라즈마 디스플레이 장치에서는 데이터측 드라이버 집적회로부 패키지(10)의 실장 구조에 대하여 설명하였으나, 스캔측 드라이버 집적회로부 패키지(도 2의 142)에 대해서도 동일한 실장 구조를 채용하는 것이 가능하다.

또한, 본 발명에 적용되는 열전달부(30)는, 플라즈마 디스플레이 패널에 한정되는 것이 아니고, EL(Electro Luminescence), 발광 다이오드(LED : Light Emitting Diode) 등의 디스플레이 표시 장치에 있어서도 적용 가능하며, 특히 드라이버 집적회로부(40)의 부하가 큰 디스플레이 장치에 적용하는 것이 바람직하다.

그리고, 본 발명에서는 드라이버 집적회로부 패키지(10)가 프레임의 전면에 장착되는 것으로 도시 및 설명하였으나, 이는 본 발명에 의한 드라이버 집적회로부 패키지(10)의 이해를 돕고자 프레임의 전면에 장착하는 것으로 설명하였을 뿐, 프레임의 후면에 드라이버 집적회로부 패키지(10)가 장착될 수도 있다.

상술한 바와 같이, 본 발명의 기술적 구성은 본 발명이 속하는 기술분야의 당업자가 본 발명의 그 기술적 사상이나 필수적 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 실시될 수 있다는 것을 이해할 수 있을 것이다.

그러므로 이상에서 기술한 실시 예들은 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적인 것이 아닌 것으로서 이해되어야 하고, 본 발명의 범위는 상기 상세한 설명보다는 후술하는 특허청구범위에 의하여 나타내어지며, 특허청구범위의 의미 및 범위 그리고 그 등가개념으로부터 도출되는 모든 변경 또는 변형된 형태가 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 한다.

이상에서 상세히 설명한 바와 같이 본 발명에 따른 플라즈마 디스플레이 장치는, 드라이버 집적회로부에서 발생된 열을 방열판에 직접 전달하여 방열 효과를 높임으로써 플라즈마 디스플레이 장치의 열에 의한 손상을 방지하여 수명을 연장할 수 있는 효과가 있다.

Claims (5)

1. 복수의 전극이 형성된 플라즈마 디스플레이 패널에 소정의 구동신호를 인가하여 화상을 구현하는 플라즈마 디스플레이 장치에 있어서,

   상기 패널에 구동신호를 인가하기 위한 구동회로부;

   상기 구동회로부와 상기 패널을 전기적으로 연결하기 위한 에프피씨(FPC : Flexible Printed Circuit);

   상기 에프피씨에 실장되어 상기 구동회로부로부터 인가되는 제어신호에 따라 상기 패널에 소정의 전압을 인가하는 드라이버 집적회로부;

   상기 드라이버 집적회로부의 실장면과 반대되는 상기 에프피씨의 면에 부착되는 방열판; 및

   구동 시 상기 드라이버 집적회로부에서 발생하는 열을 상기 방열판으로 전달하기 위한 열전달부

   를 포함하는 것을 특징으로 하는 플라즈마 디스플레이 장치.
2. 제 1 항에 있어서,

   상기 열전달부는

   상기 드라이버 집적회로부의 일측면으로부터 상기 방열판의 타측면까지 연결되도록 상기 에프피씨를 관통하여 형성되는 것을 특징으로 하는 플라즈마 디스플레이 장치.
3. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,

   상기 열전달부는

   다수개로 형성되는 것을 특징으로 하는 플라즈마 디스플레이 장치.
4. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,

   상기 열전달부는

   전기전도성 금속 재질인 것을 특징으로 하는 플라즈마 디스플레이 장치.
5. 제 4 항에 있어서,

   상기 전기전도성 금속 재질은 철(Fe), 티타늄(Ti), 구리(Cu), 크롬(Cr), 알루미늄(Al), 은(Ag)중 어느 하나이거나, 적어도 2가지 이상의 합금으로 이루어지는 것을 특징으로 하는 플라즈마 디스플레이 장치.

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