KR100670511B1 - 플라즈마 표시장치 - Google Patents

Abstract

플라즈마 디스플레이 패널, 패널 후면에 부착되는 샤시, 샤시에 이격되게 설치되는 회로 기판을 구비하여 이루어지는 플라즈마 표시장치에 있어서, 회로 기판의 샤시에 대한 대향 면에 이 대향 면 기준 수평 방향으로의 열전도도가 상기 대향면 기준 수직 방향으로의 열전도도보다 높은 이방성 열전도 매체가 설치되는 것을 특징으로 하는 플라즈마 표시장치가 개시된다. 본 발명에 따르면 회로 기판 내의 부분적, 국부적 발열을 주변으로 빠르게 분산시킨 상태에서 분산된 열이 판넬쪽으로 전달될 수 있도록 함으로써 판넬에 국부적인 온도 증가 및 그로 인한 스트레스와 판넬 파손 현상을 방지할 수 있다.

Description

플라즈마 표시장치 {Plasma display device}

도1은 종래의 기판에서 판넬로의 열전달을 나타내는 플라즈마 표시장치의 일 예에 대한 부분 단면도,

도2는 본 발명에 따른 플라즈마 표시장치 일 실시예에 대한 분리 사시도,

도3은 도1과 같은 부분에 대한 본 발명 일 실시예에 따른 부분 횡단면도이다.

* 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명

11, 13: 기판 21: 양면 접착테이프

20,62,65: 열전도매체 30: 샤시 베이스

39: 보스 50; 가요성 필름

60: 회로 기판 61: 칩

63: 방열판

본 발명은 플라즈마 표시장치에 관한 것으로, 보다 상세하게는 열전도 매체 를 가지는 플라즈마 표시 장치에 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 소모된다. 판넬을 형성하는 형광체 등의 재료는 온도가 높아지면 열화, 변성되기 쉽고, 수명이 단축되기 쉽다. 또한, 판넬에서의 과열, 특히 부분적 과열은 판넬의 기재인 유리판의 열팽창 변형과 그에 따른 스트레스를 초래하여 파손의 원인이 될 수 있다.

한편, 플라즈마 디스플레이 판넬의 전극들에 신호를 주어 구동시키는 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 칩(CHIP) 등에서 발생하는 열을 어떻게 효과적으로 방출시키는가가 중요한 기술적 과제가 된다.

판넬에서 발생된 열은 통상 판넬을 샤시 베이스에 결합하면서 접촉을 통해 판넬의 열의 상당 부분을 샤시 베이스로 전달을 할 수 있도록 함으로서 해결한다. 샤시 베이스는 따라서 판넬을 지지하여 기계적 강도를 보강함과 아울러 판넬의 열을 방출하는 역할을 한다. 이런 역할을 위해 샤시 베이스는 열전도성이 우수한 알미늄 등의 금속으로 형성된다.

판넬의 후면과 샤시 베이스를 직접 접속시킬 경우, 샤시 베이스의 가공 정도에 따라 평면이 고르지 않을 수 있다. 또한, 판넬도 화면을 표시하면서 부분적으로 열변형이 생겨, 샤시 베이스와 판넬의 후면이 맞닿지 않고 틈을 형성하는 부분이 있게 된다. 판넬과 샤시 베이스를 결합시키기 위해 양면 테이프를 사용할 경우, 테이프의 두께로 인해 판넬과 샤시 베이스 사이에 틈이 생길 수도 있다.

이런 틈은 대개 방열 효율을 떨어뜨리는 경우가 많다. 따라서 판넬과 샤시 베이스 사이에 열전도매체를 사용하는 경우가 많다. 열전도 매체는 통상 얇은 판상으로 형성되므로 열전도 시트(sheet)로 호칭되는 경우도 많다. 열전도 매체는 그 물질 구조에 의해 열전달 방향에 따라 열전도성이 다른 이방성 열전도 특성을 가질 수 있다. 특히, 탄소재인 흑연(graphite)의 경우, 층 내에서는 높은 열전도성을 가지나 층 간에는 비교적 약한 반데르발스 결합을 이루는 관계로 열전도성이 떨어진다.

이런 이방성 열전도 특성을 이용하여 열전도 매체는 판넬에서 샤시 베이스로의 열전달 효율을 높이는 기능을 위주로 형성하거나, 판넬의 국부적 발열을 주변부로 빠르게 확산시키는 기능을 위주로 형성할 수 있다.

한편, 구동 회로 기판이나 구동 회로 칩의 열을 원활히 방출시키기 위해 기판 일부나 칩 위쪽에 냉각핀 등의 형성된 방열판을 설치할 수 있다. 그리고, 구동회로 기판은 통상, 보스 등에 의해 샤시 베이스와 일정 간격을 가지도록 형성한다. 이때, 기판과 샤시 베이스 사이의 공기중에 구동 회로 기판의 열이 전달되고 열을 받은 공기가 상승하여 대류를 일으키면서 방열이 이루어진다.

그런데, 도1과 같이 구동 회로 기판(60)에서 열이 집중적으로 발생하는 구동칩(61) 등에서 전도에 의해 샤시 베이스(30) 및 샤시 베이스(30)와 접촉된 판넬 후방 기판(13)에 열을 전달하여 국부적인 판넬 온도 상승이 이루어질 수 있다. 특히, 구동 회로 기판(60)의 발열체가 설치된 부분에 도전성이 좋은 보스(39)가 기판(60)과 샤시 베이스(30)를 연결하거나 기판과 샤시 베이스 사이의 이격거리(G)가 작고, 샤시 베이스(30)와 판넬 사이에는 열전도 매체(20) 평면에서 보다 그 평면이 향하는 수직 방향으로 열전도성이 큰 경우 문제가 있다. 즉, 상술한 경우, 회로 기판(60)의 열이 판넬의 국부적 온도 상승으로 이어지고, 국부적 스트레스 증가로 판넬이 파손될 수 있다.

더욱이, 회로 기판(60)으로부터 열전달이 많은 부분에서 판넬이 장시간 밝은 화면을 나타내게 될 경우, 판넬 해당 부위(15)의 국부적인 스트레스에 의한 파손 확률은 더욱 증가된다.

본 발명은 상술한 종래 플라즈마 표시장치에서의 구동 회로 기판 등의 국부적 발열이 판넬의 국부적 온도 급증과 스트레스를 초래하고, 파손시키는 문제를 해결하기 위한 것으로, 구동 회로 기판의 국부적 발열이 판넬의 국부적 온도 상승을 일으키는 것을 차단할 수 있는 구성을 가진 플라즈마 표시장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.

본 발명은 회로 기판부의 국부적인 발열을 빠르게 주변으로 확산시킬 수 있는 구성을 가진 플라즈마 표시장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.

상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 플라즈마 표시장치는,

플라즈마 디스플레이 패널, 패널 후면에 부착되는 샤시, 샤시에 이격되게 설치되는 회로 기판을 구비하여 이루어지는 플라즈마 표시장치에 있어서, 회로 기판의 샤시에 대한 대향 면에 이 대향 면 기준 수평 방향으로의 열전도도가 상기 대향면 기준 수직 방향으로의 열전도도보다 높은 이방성 열전도 매체가 설치되는 것을 특징으로 한다.

본 발명에서, 회로 기판은 샤시와 보스를 통해 이격된 상태를 유지하는 것일 수 있다. 이때 보스는 알미늄, 스틸 같은 열전도성이 높은 금속일 수 있다.

본 발명에서, 패널과 샤시 사이에는 별도의 판넬 열전도 매체가 설치될 수 있고, 이 판넬 열전도 매체는 샤시 베이스면 기준 수평 방향으로의 열전도도가 샤시 베이스면 기준 수직 방향으로의 열전도도 보다 낮은 이방성 열전도 매체이거나 등방성 열전도 매체일 수 있다.

이하 도면을 참조하면서 실시예를 통해 본 발명을 보다 상세히 설명하기로 한다.

도2는 본 발명에 따른 플라즈마 표시장치 일 실시예에 대한 분리 사시도이다.

도2를 참조하면, 본 실시예의 플라즈마 표시장치는 두 기판(11,13)을 구비하여 이루어지는 플라즈마 디스플레이 패널과, 패널 후방에서 패널을 지지하는 샤시 베이스(30) 및 샤시 베이스 후면에 장착되며 구동 회로가 설치되는 회로기판(60)을 구비한다.

판넬의 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 기판의 뒤쪽에는 샤시가 설치된다. 샤시는 플레이트형 샤시 베이스(30) 와 샤시의 휨이나 변형을 방지하는 보강재를 구비하여 이루어진다. 샤시 베이스(30)는 후방 기판(13)의 후면에 양면 접착테이프(21) 등으로 고정된다. 샤시 베이스(30)와 후방 기판(13) 사이에는 양면 접착테이프(21)와 함께 열전도매체(20)가 개재된다.

샤시 베이스(30) 후방에는 다수의 회로 기판(60) 및 전원 장치 등이 설치된다. 회로 기판(60)에는 판넬 구동에 필요한 집적회로 칩(61) 기타 전기전자 요소 장치들이 설치된다. 회로 기판과 회로 기판은 필요에 따라 신호선들로 연결된다. 도시되지 않으나, 회로 기판(60)에서 전기전자 요소 장치가 드러나는 후방면의 이면, 즉, 전방면에는 전체적으로 기판 열전도 매체(65)가 설치된다. 기판 열전도 매체(65)는 전방면 전체가 아니고, 발열이 심한 구동 회로 칩(61)이 설치된 부분에만 설치될 수도 있다.

샤시 앞쪽에 부착되는 플라즈마 디스플레이 판넬의 주변에는 다수의 인출 전극이 형성된다. 인출전극은 판넬을 이루는 두 기판면 전반에 걸쳐 형성되는 어드레스 전극과 유지 전극 등 다수의 전극을 구동 회로와 연결시키도록 판넬의 주변부를 따라 실링부 외측에 형성된다. 한편, 판넬에 형성된 전극과 연결되어 이들을 구동시키는 구동회로는 회로 기판(60) 등에 설치된 상태로 샤시의 뒤쪽에 장착된다. 구동회로의 전기 신호를 각 인출전극에 전달하기 위해 인출전극과 구동회로는 TCP(Tape Carrier Package)나 기타 가요성 필름(50)같은 신호선으로 연결된다.

TCP 기타 가요성 필름(50)과 같은 신호선들은 유연성을 가지도록 이루어지며, 중간 부분이 판넬과 샤시 베이스(30)의 주연부 외측으로 여유부분을 가지고 뻗 어져 나온 상태로 양단이 샤시에 결합된 회로 기판(60) 및 판넬 후방 기판(13)에 연결된다. 따라서 이 뻗어져 나온 돌출 부분들은 판넬과 샤시를 결합시키는 가공 중에 혹은 결합체를 이동시키는 과정에서 외부 물체와 닿거나, 걸려 손상될 위험이 있다. 이런 손상을 방지하기 위해 판넬의 단부에는 외측에서 신호선을 보호하기 위한 보호 플레이트들이 마련될 수 있다. 보호 플레이트들은 샤시 베이스(30)의 주변 단부나 단부 주변의 보강재 등에 나사 같은 고정 수단을 통해 결합된다.

구동 회로 기판(60)의 신호처리 칩(61)은 동작에 따라 많은 열을 방출한다. 그러므로, 칩(61) 근처 혹은 칩의 표면에는 별도의 열전도매체(62)를 통해 방열판(63)이 열적으로 접촉되어 열을 쉽게 방출하도록 형성된다.

플라즈마 표시장치는 스탠드형도 가능하나 벽걸이용으로 적합하므로, 벽에 걸 때 하중이 집중되지 않도록 이루어진 벽걸이용 보스가 샤시에 장착될 수 있다.

도3은 도2에서 회로 기판(60)이 설치된 부분 일부에 대한 횡단면을 나타내는 도면이다. 두 글래스 기판(11,13)이 일정 간격 이격되게 겹쳐 이루어진 판넬, 판넬 후방의 샤시 베이스(30), 판넬과 샤시 베이스(30) 사이의 판넬 열전도 매체(20), 샤시 베이스(30) 후방에 보스(39)를 통해 이격되게 결합되는 회로 기판(60)이 구비되어 있다. 회로 기판(60)의 전방면에는 기판 열전도 매체(65)가 회로 기판(60)에 넓게 형성된다. 기판 열전도 매체(65)의 중심은 회로 기판(60)에서 발열이 집중되는 곳에 위치하는 것이 열을 주위로 빠르게 분산시킬 수 있다는 점에서 바람직하다.

이런 실시예에서는 회로 기판(60)의 구동 회로 칩(61)과 같이 열 발생이 집 중되는 곳에서 열이 회로 기판(60)을 통해 반대편 기판면의 기판 열전도 매체(65)로 전달된다. 기판 열전도 매체(65)는 가령 흑연 재질로 형성되어 기판면과 수평한 방향으로 열을 주변에 빠르게 전달하여 열은 쉽게 분산된다.

일단 분산된 열은 회로 기판(60)과 좁게 이격된 샤시 베이스(30)로 공기를 통해 전달될 수 있다. 혹은 기판과 샤시 베이스를 연결하는 열의 양도체인 보스(39)를 통해 전달될 수 있다. 그러나, 이미 열은 기판에서 기판 열전도 매체(65)를 통해 넓게 분산되어 있으므로 샤시 베이스(30)로 전달되는 열도 넓게 분산된 채로 전달된다.

따라서, 비록 판넬 열전도 매체가 판넬면과 수직하게 열을 잘 전달하는 경우에도, 판넬이 회로 기판의 발열부에 의해 국부적으로 가열되는 일은 없어진다. 판넬 열전도 매체(20)는 두께에 비해 면적이 넓으므로 등방성 열전도성을 갖는 경우에도 판넬면과 수직하게 열을 잘 전달할 수 있으나 같은 이유로 판넬이 국부적으로 가열되는 일은 없어진다.

따라서, 본 발명에서 판넬 열전도 매체로는 발명의 기본적 제한 아래서 완충력을 가져 외부 충격을 완화시키고 판넬 및 샤시 베이스(30)의 열 변형에 의한 스트레스를 흡수하는 역할을 하는 물질 다수를 사용할 수 있다. 즉, 판넬 열전도매체(20)로는 열전도도가 높은 매체로서 전성이나 연성이 풍부한 금속박, 표준 열 전도율을 가진 겔 상태의 실리콘 시트, 고무 시트 등이 사용될 수 있다.

따라서, 본 발명은 플라즈마 표시장치에서의 회로 기판 내의 부분적, 국부적 발열을 주변으로 빠르게 분산시킨 상태에서 분산된 열이 판넬쪽으로 전달될 수 있도록 함으로써 판넬에 국부적인 온도 증가 및 그로 인한 스트레스와 판넬 파손 현상을 방지할 수 있다.

Claims (6)

1. 플라즈마 디스플레이 패널, 상기 패널 후면에 부착되는 샤시, 상기 샤시에 이격되게 설치되는 회로 기판을 구비하여 이루어지는 플라즈마 표시장치에 있어서,

   상기 회로 기판의 상기 샤시에 대한 대향 면에, 상기 대향 면 기준 수평 방향으로의 열전도도가 상기 대향 면 기준 수직 방향으로의 열전도도 보다 높은 이방성 열전도 매체가 설치되는 것을 특징으로 하는 플라즈마 표시장치.
2. 제 1 항에 있어서,

   상기 회로 기판은 상기 샤시와 보스를 통해 이격된 상태를 유지하며, 상기 보스는 금속으로 이루어지는 것을 특징으로 하는 플라즈마 표시장치.
3. 제 2 항에 있어서,

   상기 이방성 열전도 매체는 상기 회로 기판을 상기 샤시에 연결하는 복수의 상기 보스와 접촉되도록 설치되는 것을 특징으로 하는 플라즈마 표시장치.
4. 제 1 항에 있어서,

   상기 패널과 상기 샤시 사이에 별도의 판넬 열전도 매체가 설치되며,

   상기 판넬 열전도 매체는 상기 샤시의 평면을 기준으로 수평 방향으로의 열전도도가 수직 방향으로의 열전도도보다 낮은 이방성 열전도 매체이거나 등방성 열 전도 매체인 것을 특징으로 하는 플라즈마 표시장치.
5. 제 1 항에 있어서,

   상기 이방성 열전도 매체는 흑연(graphite) 재질로 이루어지는 것을 특징으로 하는 플라즈마 표시장치.
6. 제 1 항에 있어서,

   상기 이방성 열전도 매체는 상기 회로 기판의 상기 샤시 대향면 전체에 걸쳐 형성되는 것을 특징으로 하는 플라즈마 표시장치.

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