KR100670456B1 - 회로 기판 방열핀을 가지는 플라즈마 표시장치 - Google Patents

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Abstract

플라즈마 디스플레이 판넬, 판넬을 지지하는 샤시, 판넬의 화소를 이루는 전극들을 구동하기 위한 구동 회로를 구비하여 이루어지는 플라즈마 표시장치에서, 구동 회로의 요소 주변에 설치된 방열핀이 위를 향하는 면을 이루는 연결부와, 이 연결부에 대략 수직을 이루어 단부가 위를 향하는 적어도 하나의 핀으로 이루어지는 핀부가 구비되어, 회로 요소들 주변에 파티클이 집적되어 회로 내의 단락, 신호 왜곡을 초래하는 문제를 경감시킬 수 있다.

Description

회로 기판 방열핀을 가지는 플라즈마 표시장치 {Plasma display having cooling fin in circuit board}
도1은 본 발명에 따른 플라즈마 표시장치 일 실시예에 대한 분리 사시도,
도2는 도1의 구동 회로 기판의 상부 방열핀 부분에서 플라즈마 표시장치 판넬면을 수직으로 분할하는 종단면을 나타내는 간략화된 단면도이며,
도3은 본 발명 플라즈마 표시장치에서 샤시 후면에 설치되는, 방열핀을 가진 구동 회로 기판과 다른 회로 기판 배치를 나타내는 후면도이다.
*도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명
10: 판넬(PDP:Plasam display panel) 11,13: 기판
20,23,25: 열전도매체 30: 샤시 베이스
21: 양면테이프 37: 보강재
39: 보스 40: 보호 플레이트
50: TCP(Tape Carrier Package) 51: 칩(chip)
60,60',113: 회로 기판 61: 회로 요소
70: 파티클 63: 방열핀
본 발명은 플라즈마 표시장치에 관한 것으로, 보다 상세하게는 플라즈마 표시 장치의 회로 기판 방열핀 설치에 관한 것이다.
플라즈마 표시장치는 대향하는 두 개의 기판에 각각 전극을 형성하고, 일정 간격을 가지도록 겹쳐 내부에 방전 가스를 주입한 후 밀봉하여 형성하는 플라즈마 디스플레이 판넬(Plasma Display Panel:PDP, 이하 판넬과 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 판넬을 형성한 뒤, 판넬의 각 전극과 연결되는 구동 회로 등 화면 구현에 필요한 요소들을 설치하여 이루어진다.
플라즈마 디스플레이 판넬에서 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 판넬에서 열로 변환되어 소 모된다. 판넬을 형성하는 형광체 등의 재료는 온도가 높아지면 열화, 변성되기 쉽고, 수명이 단축되므로 문제가 된다. 또한 판넬에서의 과열, 특히 부분적 과열은 판넬의 기재인 유리판의 열팽창 변형과 그에 따른 스트레스를 초래하여 파손의 원인이 될 수 있다.
한편, 플라즈마 디스플레이 판넬의 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.
일반적으로 플라즈마 표시장치에서 판넬과 구동회로 등 발열부의 열을 외부로 발산시키기 위해서는 대개 판넬 후면에 부착되는 샤시가 이용된다. 샤시는 통상적으로 판형 샤시 베이스에 보강재를 결합시켜 이루어진다. 샤시 베이스에는 보강을 위한 보강부가 일체로 형성될 수도 있다. 보강재는 샤시 베이스의 기계적 강도를 보충하여 외력에 따른 샤시 베이스의 변형을 방지하고, 판넬이 열을 받아 변형하려 할 때 샤시 베이스의 휨을 막아 결과적으로 판넬 변형을 막는 역할도 한다.
샤시 후면에는 판넬을 구동하기 위한 회로가 다수의 기판에 분산 형성되어 전원장치 등과 함께 장착된다. 회로 기판은 샤시 베이스에 형성되는 보스를 통해 샤시 베이스와 일정 간격 이격되어 공기 유통에 지장이 없는 상태로 설치된다.
한편, 방열의 문제와 함께 플라즈마 표시장치에서 문제되는 것으로 파티클에 의한 회로 동작 이상의 문제가 있다. 플라즈마 표시장치를 제작하는 과정이나 사용하는 과정에서 공기중의 파티클, 특히 도전성 파티클이 회로기판이나 TCP의 구동칩 기타 회로 요소에 쌓이게 된다. 플라즈마 표시장치는 많은 열을 발생시키고, 이를 냉각하는 통상적 수단은 공기 냉각이다. 즉, 열 발생부에 열전도가 좋고 면적이 넓은 방열 부재를 접속시켜 열 발생부의 열을 전달하고, 열 발생부 및 방열 부재 주변으로 대류 등에 의한 공기 흐름을 형성하여 열 발생부를 냉각시킨다.
따라서, 중요한 열 발생부가 되는 구동 회로의 집적 회로(IC) 칩도 항상 공기중에 노출되며, 집적회로 칩 주위의 공기 흐름에 편승한 파티클이 칩 주변과 단자들 사이에 낙하하여 집적되기 쉽다. 단자들 사이에 집적된 파티클은 단자 사이를 전기적으로 연결하여 구동 회로 내의 단락을 일으킬 수 있다. 또한, 집적된 파티클에 의한 단자 연결이 전기 단락에 이르지 않는 경우에도, 구동 회로 내에서 전극에 보내는 전압 신호에 있어서 신호 왜곡을 초래할 수 있다는 문제가 있다.
본 발명은 상술한 종래 플라즈마 표시장치에서 구동회로를 이루는 회로 요소들 주변에 파티클이 집적되어 구동 회로 내의 단락, 전극 신호 왜곡을 초래하는 문제를 경감시키기 위한 것이다.
본 발명은 회로 기판, 기타 샤시 후방의 구동 회로 요소 근처에 설치되는 방열 구조물을 이용하여 회로에 영향을 미치는 파티클 집적 현상을 줄일 수 있는 플 라즈마 표시장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.
본 발명은, 파티클 집적에 의한 플라즈마 표시장치의 화면 구현 불량 요인을 경감하여 불량 발생을 감소시키고, 화질을 개선할 수 있는 플라즈마 표시장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.
상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 플라즈마 표시장치는 플라즈마 디스플레이 판넬, 판넬을 지지하는 샤시, 판넬의 화소를 이루는 전극들을 구동하기 위한 구동 회로를 구비하여 이루어지고, 구동 회로의 요소 주변에 설치된 방열핀이 낙하되는 파티클이 쌓일 수 있는 면을 이루는 연결부와, 이 연결부와 대략 수직면을 이루어 단부가 위를 향하는 적어도 하나의 핀으로 이루어지는 핀부가 구비되어 이루어지는 것을 특징으로 한다.
본 발명에서 방열핀은 설치상태에서의 한 종단면이 ㄷ자형 안에 핀이 1개 또는 2개 이상 추가되어 대략 ㅌ자형이나 이와 유사한 형태를 이루며, 개방된 부분이 위로 향하는 것일 수 있다. 이때, 개방된 변의 반대쪽 폐쇄된 변이 본 발명의 연결부를 나타내게 된다.
본 발명에서 방열핀은 구동 회로의 다수 단자가 밀집되어 있는 구동용 집적 회로 칩(IC chip) 위쪽에 설치되는 것이 바람직하다.
본 발명에서 구동용 직접 회로 칩은 샤시 후방 상부에 설치된 구동 회로 기판에 설치되며, 상기 방열핀도 상기 구동 회로 기판에 상기 집적 회로 칩의 상부 위치에 설치되는 것일 수 있다.
본 발명에서 상기 방열핀은 구동 회로 기판과 열전도매체를 통해 접촉되는 것이 바람직하다.
본 발명에서 상기 연결부에는 방열핀의 공기 유통을 도와 방열 효율을 높이기 위한 홀이 형성될 수도 있다.
이하 도면을 참조하면서 실시예를 통해 본 발명을 보다 상세히 설명하기로 한다.
도1은 본 발명에 따른 플라즈마 표시장치 일 실시예에 대한 분리 사시도이다.
도1을 참조하면, 본 실시예의 플라즈마 표시장치는 두 기판(11,13)을 구비하여 이루어지는 플라즈마 디스플레이 판넬과, 판넬 후방에서 판넬을 지지하는 샤시 베이스(30) 및 샤시 베이스 후면에 장착되며 구동 회로가 설치되는 회로 기판(113)을 구비한다.
전방 기판(11)에는 수평으로 서로 평행한 직선 형태를 가지는 유지 전극들이 형성되고, 후방 기판(13)에는 수직으로 서로 평행한 직선 형태를 가지는 어드레스 전극들이 형성된다. 어드레스 전극과 평행하게 격벽이 위치하며, 어드레스 전극 위쪽으로 형광체층이 구비된다.
후방 기판(13)의 뒤쪽에는 샤시가 설치된다. 샤시는 플레이트형 샤시 베이스(30)와 샤시의 휨이나 변형을 방지하는 보강재(37)를 구비하여 이루어진다. 샤시 베이스(30)는 후방 기판(13)의 후면에 양면 테이프(21) 등으로 고정된다. 샤시 베 이스와 후방 기판 사이에는 양면 테이프(21)와 함께 열전도매체(20)가 개재된다.
샤시 베이스 후방에는 다수의 회로 기판(113) 및 전원 장치 등이 설치된다. 회로 기판(113)에는 판넬 구동에 필요한 구동칩 기타 전기전자 요소 장치들이 설치된다.
플라즈마 표시장치는 스탠드형도 가능하나 벽걸이용으로 적합하므로, 벽에 걸 때 하중이 집중되지 않도록 이루어진 벽걸이용 보스가 샤시에 장착될 수 있다.
샤시 앞쪽에 부착되는 플라즈마 디스플레이 판넬의 주변에는 어드레스 전극과 유지 전극 등에서 이어지는 인출전극이 위치한다. 다수의 인출전극을 회로 기판의 회로 단자들과 연결시키기 위한 신호 전달 수단으로 TCP(50)가 이용된다.
TCP는 일종의 신호선이라 할 수 있고, 도선이 형성된 유연성을 가진 띠형 필름(FPC:flexable printed circuit)의 일종이다. TCP의 중간 부분이 판넬과 샤시 본체의 주연부 외측으로 여유부분을 가지고 뻗어져 나온 상태로 양단이 샤시에 결합된 구동 회로 기판 및 판넬에 연결된다. 따라서, 뻗어져 나온 중간 부분은 판넬과 샤시를 결합시키는 가공 중에 혹은 결합체를 이동시키는 과정에서 다른 물체와 닿거나, 걸려 손상될 위험이 있다. 이런 손상을 방지하기 위해 판넬의 단부에는 외측에서 TCP를 보호하기 위한 보호 플레이트(40)들이 마련될 수 있다. 보호 플레이트들은 샤시 베이스(30)의 단부나 단부 주변의 보강재(37) 등에 나사 같은 고정 수단을 통해 결합된다.
샤시 상부에 상변을 따라 길게 구동 회로 기판(113)이 설치된다. 이 기판에는 판넬 구동과 관련된 다수의 집적회로 칩, 기타 회로 요소(61)들이 설치될 수 있 고, 구동 회로 기판의 상부에는 구동회로 기판을 통해 집적회로 칩 등에서 발생하는 열을 방출하기 위한 방열핀(63)이 설치된다. 방열핀(63)은 판넬면을 수직하게 자르는 한 단면에서 볼 때 ㄷ자형 안에 핀이 1개 추가되어 ㅌ자형을 이루고 있다. 이 단면도에 따르면 방열핀(63)은 ㅌ자의 개방된 부분이 위로 향하며, 그 반대쪽 폐쇄된 변이 본 발명의 연결부를 나타내게 된다.
도2는 도1의 구동 회로 기판의 상부 방열핀 부분에서 플라즈마 표시장치 판넬면을 수직으로 분할하는 종단면을 나타내는 간략화된 단면도이며, 도3은 본 발명 플라즈마 표시장치에서 샤시 후면에 설치되는, 방열핀을 가진 구동 회로 기판과 다른 회로 기판 배치를 나타내는 후면도이다.
플라즈마 표시장치에서 이런 단면을 형성하는 과정의 일 예를 살펴보면, 먼저 평판형에 주변 단부가 후방으로 절곡된 샤시 베이스(30)가 준비된다. 샤시 베이스에는 보스(39) 등의 구조가 형성되고, 필요한 부분에 보강 리브와 같은 보강재(37)가 부착된다. 보강재는 몇 가지 형태로 이루어질 수 있다. 보강재(37)는 샤시 베이스(30)와 접하면서 결합되는 부분에서 샤시 베이스와 나사결합되거나, 리벳 결합되거나, 용접될 수 있다.
샤시 베이스에 부착되는 보강재(37)에는 TCP(50)의 구동용 집적회로 칩(51)이 겹쳐 지나는 부분에 탄소 시트 등의 판상 열전도매체(23,25)가 부착된다. 부착을 위해 보강재(37)와 접하는 판상 열전도매체(23) 전면에는 점착제가 도포될 수 있다.
또한, 샤시 베이스(30)에는 보스(39)를 이용하여 샤시 베이스에는 구동 회로 기판(60)이 설치된다. 여기서 구동 회로 기판(60)은 어드레스 버퍼 보드, 스캔 버퍼 보드 같은 회로 기판에 더하여 로직회로 보드, 전원 보드, 스캔 보드, 서스테인 구동 보드 등을 회로 기판을 전반적으로 지칭하는 것일 수 있다. 구동 회로 기판에는 구동 회로를 구성하는 구동용 집적회로 칩, 기타 구동 회로 요소(61)들이 프린트 기판 상에 형성된 선로에 의해 결합된다.
구동 회로 기판(60)의 상부에는 방열핀(63)이 설치되어 있다. 방열핀(63)은 알미늄 주조물로 이루어질 수 있고, 회로 기판(60)과 접촉을 위해 열전도매체(미도시)가 개재될 수 있다. 방열핀(63)은 여러 가지 형태로 이루어질 수 있으나 본 실시예에서는 통상적으로 사용되는 단면이 ㅌ자형 혹은 이와 유사하고 핀 수가 더 많은 방열핀이 사용될 수 있다. 단, ㅌ자형 방열핀의 개방된 부분이 위쪽을 향하고, 폐쇄된 연결부 쪽은 아래에 위치한다.
보강재(37)가 결합된 샤시 베이스(30)와 판넬(10)이 별도의 열전도매체(20)를 통해 결합된다. 필요한 결합력을 갖추기 위해 열전도매체 주위에 강한 점착력을 가진 양면 테이프(21)가 설치될 수 있다. TCP(50)가 판넬(10)의 인출전극 및 구동회로가 설치된 회로 기판(60)과 접속되도록 한다. 이때 TCP(50)의 구동용 집적회로 칩(51)이 판상 열전도매체(23)에 놓이게 한다.
이런 상태에서 보호 플레이트(40)가 준비된다. 보호 플레이트에는 보호 플레이트가 다른 샤시 부분과 결합하여 전체 샤시를 이룰 때 구동칩(51)에 겹쳐지는 부분에 역시 탄소 시트 등의 열전도매체(25)가 부착될 수도 있다.
이런 구조의 플라즈마 표시장치에서는 공기중의 파티클이 부유하다가 샤시 주변에서 낙하하는 경우에도 대부분의 낙하 파티클은 판넬의 위쪽 장변을 따라 나란히 형성되는 방열핀(63)의 연결부에 쌓이게 된다. 따라서 방열핀 아래쪽에 있는 구동회로 기판의 회로 요소(61)들의 단자부에 파티클이 쌓여 단자 사이의 단락이나 신호 왜곡, 잡음을 일으키는 위험이 경감될 수 있다.
특히 도3에서 나타나듯이, 방열핀(63)이 설치된 구동 회로 기판(60)이 샤시 베이스(30)의 상부에 장변을 따라 길게 형성되어 있으므로 그 아래쪽에 있는 스캔 보드(163), 서스테인 구동 보드(169), 전원 보드(165), 로직 보드(167) 등에서도 중요한 집적회로 칩, 기타 회로 요소들의 단자 주변에 파티클이 쌓이고 문제를 유발하는 위험도 함께 경감될 수 있다.
단, 구동 회로 기판과 방열핀이 샤시 뒤쪽에서 판넬의 장변을 따라 일체로 길게 형성되면 플라즈마 표시장치의 본체가 수용된 케이스 내에는 열대류 현상에 의해 수직 방향의 공기 흐름이 방해될 수 있다. 따라서, 본 발명에서 방열핀의 연결부에는 아래쪽이 파티클의 영향을 덜 받는 부분에 홀(미도시)을 형성하여 수직 방향의 공기 유통을 돕고, 방열 효율을 높일 수도 있다.
본 발명에 따르면, 플라즈마 표시장치에서 구동 회로, 로직 회로, 전원 장치 등을 이루는 회로 요소들 주변에 파티클이 집적되는 현상을 줄일 수 있다.
따라서, 회로 요소 단자 주변에 파티클이 집적되어 회로 내의 단락, 신호 왜곡을 초래하는 문제를 줄여 플라즈마 표시장치 내의 고장 및 화질 저하 문제를 경감시킬 수 있다.

Claims (8)

  1. 플라즈마 디스플레이 판넬, 상기 판넬을 지지하는 샤시, 상기 판넬의 화소를 이루는 전극들을 구동하기 위한 회로 요소를 구비하여 이루어지는 플라즈마 표시장치에 있어서,
    상기 샤시 뒤쪽에서 상기 회로 요소의 적어도 일부의 상방에 방열핀이 설치되고,
    상기 방열핀은 낙하되는 파티클이 쌓일 수 있는 면을 이루는 연결부 및 상기 연결부에서 단부가 위로 향하도록 뻗어있는 적어도 하나의 핀으로 이루어지는 핀부가 구비되어 이루어지는 것을 특징으로 하는 플라즈마 표시장치.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 방열핀은 설치상태에서 상기 판넬을 수직으로 분할하는 한 종단면에서 ㄷ자형 안에 핀이 적어도 1개 마주보는 두 면과 나란히 추가되어 상기 핀부를 이루며, 상기 ㄷ자형의 개방된 부분이 위로 향하고 상기 ㄷ자형의 폐쇄된 부분이 아래쪽에 위치하여 상기 연결부를 이루는 것임을 특징으로 하는 플라즈마 표시장치.
  3. 제 1 항에 있어서,
    상기 방열핀은 상기 회로 요소와 함께 구동 회로 기판에 설치되며, 상기 회로 요소 위쪽에 설치되는 것을 특징으로 하는 플라즈마 표시장치.
  4. 제 3 항에 있어서,
    상기 구동 회로 기판은 상기 샤시의 위쪽에 상기 판넬의 장변을 따라 길게 형성되는 것을 특징으로 하는 플라즈마 표시장치.
  5. 제 3 항에 있어서,
    상기 회로 요소는 구동용 집적회로 칩인 것을 특징으로 하는 플라즈마 표시장치.
  6. 제 3 항에 있어서,
    상기 방열핀은 주조된 알미늄으로 이루어지는 것을 특징으로 하는 플라즈마 표시장치.
  7. 제 3 항에 있어서,
    상기 방열핀은 상기 기판에 열전도매체를 매개로 부착되는 것을 특징으로 하는 플라즈마 표시장치.
  8. 제 1 항에 있어서,
    상기 방열핀은 상기 연결부 일부에 홀(hole)을 가지는 것을 특징으로 하는 플라즈마 표시장치.
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