KR100731478B1 - 플라즈마 표시장치 및 플라즈마 표시장치용 회로 기판 - Google Patents

플라즈마 표시장치 및 플라즈마 표시장치용 회로 기판 Download PDF

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Abstract

본 발명은 플라즈마 표시장치 및 이에 이용되는 회로 기판에 관한 것으로,
플라즈마 표시장치는 화소를 이루도록 다수의 전극이 형성되는 플라즈마 표시 패널, 상기 전극에 신호를 인가하여 상기 패널을 구동시키기 위한 회로부, 상기 패널과 상기 회로부를 지지하는 샤시를 구비하여 이루어지는 플라즈마 표시장치에서 전원부 회로 기판과 전극 구동 회로 기판 가운데 적어도 하나가 일체화된 것을 특징으로 하며, 이때, 전원부 회로 기판과 일체화되는 구동 회로 기판의 전극 구동 회로는 스캔 전극 구동 회로이거나, 서스테인 전극 구동 회로일 수 있다.
또한, 본 발명의 플라즈마 표시장치용 회로 기판은 전원부 회로와 적어도 한 종류의 전극 구동부 회로가 함께 형성되는 것을 특징으로 한다.

Description

플라즈마 표시장치 및 플라즈마 표시장치용 회로 기판 {Plasma display devices and circuit board for plasma display device}
도1은 종래의 싱글 스캔 방식 플라즈마 표시장치의 일 예에서 샤시 후방에서 본 회로 기판 배열을 나타내는 개략적 후면도이며,
도 2 및 도3은 본 발명에 따른 실시예들에서의 회로 기판 배치를 개략적으로 나타내는 개념도들,
도4는 본 발명의 일 실시예를 이루는 플라즈마 표시 모듈의 일부 분해 사시도를 나타낸다.
* 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명
11,13: 기판 14: 연결부재
20: 열전도매체 21: 양면테이프
30: 샤시 베이스 37: 보강재
50: TCP(Tape carrier package) 51: 칩(chip)
55,214: 신호선 140: 보호 플레이트
161,261: 스캔 구동 버퍼 회로 기판 163: 스캔 구동 회로 기판
165,265: 제어 회로 기판 16,268: 어드레스 구동 버퍼 회로 기판
167: 전원부 회로 기판 169: 서스테인 구동 회로 기판
267,267': 공통 기판 153,157,159,253,257: 캐퍼시터
본 발명은 플라즈마 표시장치에 관한 것으로, 보다 상세하게는 플라즈마 표시 장치의 패널 후방에 형성되는 회로 기판의 배열 및 결합 구조에 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 패널 내 화소부에 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. 패널 후면에는 통상 샤시가 설치되고, 샤시 후면에는 패널을 구동하기 위한 회로가 다수의 회로 기판에 분산 형성되어 전원장치 등과 함께 장착된다. 플라즈마 표시장치는 방전에 의해 화상을 처리하기 때문에, 방전의 발생을 위한 고전위 신호를 이용한다. 회로 기판은 이러한 고전위 신호의 처리가 안정적으로 이루어질 수 있도록 신호 전압에 대한 내압정격이 크게 설계된다. 이러한, 회로 기판은 플라즈마 표시장치의 구동시 각종 구동신호를 발생하는 역할을 하며, 통상 기능별로 구분되어 여러 조각의 회로 기판들로 이루어진다.
이 회로 기판들은 각각 데이터구동부, 스캔 구동부, 서스테인 구동부, 제어회로부 및 전원공급부로 나뉘어질 수 있다. 이들 각각은 가요성 인쇄 회로(Flexible Printed Circuit : 이하 "FPC"라 함)나 가요성 평면 케이블(Flexible Flat Cable: 이하 "FFC"라 함)와 같은 도전성 연결부재(14)에 의해 서로 연결된다.
도1은 종래의 싱글 스캔 방식 플라즈마 표시장치의 일 예에서 샤시 후방에서 본 회로 기판 배열을 나타내는 개략적 후면도이며, 샤시 베이스(30) 후면에 스캔 구동 회로 기판(163), 스캔 구동 버퍼 회로 기판(161), 전원부 회로 기판(165), 제어 회로 기판(167), 공통 서스테인 구동 회로 기판(169), 어드레스 구동 회로 기판(168) 등의 회로 기판이 표시된다.
회로 기판들 사이에는 전력이나 신호를 인가하기 위한 FFC 같은 도전성 연결 부재(14)가 형성된다. 도시된 바와 같이 전원부 회로 기판(167)이 스캔 구동 회로 기판(163)과 공통 서스테인 구동 회로 기판(169) 사이에 형성되는 경우, 전원부 회로 기판(167)과 스캔 구동 회로 기판(163) 사이 및 전원부 회로 기판(167)과 공통 서스테인 구동 회로 기판(169) 사이에는 구동 과정에서 설치된 도전성 연결부재 (14)를 통해서 상당한 전류가 흐르게 된다.
이때, 연결부재(14)내의 각 도선에는 저항 성분이 있고, 기생 인덕턴스도 형성될 수 있으므로 구동 보드의 전원이 플라즈마 표시 장치의 부하에 따라 불안정해질 수 있고, 신호의 왜곡에 따른 화질이 저하되는 현상이 발생할 수 있다.
이러한 불안정 요인을 없애고, 화질의 저하를 방지하기 위해 연결부재(14)와 각 회로 기판이 연결되는 부분에는 신호의 왜곡을 없애는 방법으로 통상 대용량의 캐퍼시터(153,157,159)를 형성하여 필요한 신호선에 접속시키게 된다. 이를 위해서는 대형의 캐퍼시터를 서로 연결된 상당수 회로 기판마다 설치해야 하는 데, 대형 캐퍼시터는 상당 가격과 공간을 차지하므로 부품수 증가와 공정 부담 증가에 따라 플라즈마 표시장치의 생산 단가가 높아지는 문제가 있다.
또한, 대형 캐퍼시터는 플라즈마 표시장치의 소형화 박형화에 저해요인이 될 수 있고, 회로 기판에서 많은 공간을 차지하여 기판의 설계상 제한 요인이 될 수 있다.
본 발명은 상술한 바와 같은 종래 플라즈마 표시장치 구성의 문제점을 저감시키기 위한 것으로, 대형 캐퍼시터의 설치 필요 개수를 줄일 수 있고, 그에 따라 부품 가격 및 공정 부담을 저감할 수 있는 구성을 가진 플라즈마 표시장치 및 플라즈마 표시장치용 회로 기판을 제공하는 것을 목적으로 한다.
본 발명은 대형 캐퍼시터 설치에 따른 회로 기판 설계상의 공간 활용도의 제 한 문제를 해결하기 위한 것으로, 여유 공간을 늘려 기판 설계를 용이하게 할 수 있도록 하는 플라즈마 표시장치용 회로 기판과 플라즈마 표시장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.
이러한 목적을 달성하기 위한 본 발명의 플라즈마 표시장치는, 화소를 이루도록 다수의 전극이 형성되는 플라즈마 표시 패널, 상기 전극에 신호를 인가하여 상기 패널을 구동시키기 위한 회로부, 상기 패널과 상기 회로부를 지지하는 샤시를 구비하여 이루어지는 플라즈마 표시장치에서 전원부 회로 기판과 전극 구동 회로 기판 가운데 적어도 하나가 일체화된 것을 특징으로 한다.
이때, 전원부 회로 기판과 일체화되는 구동 회로 기판의 전극 구동 회로는 스캔 전극 구동 회로이거나, 서스테인 전극 구동 회로일 수 있다. 이들 회로는 기판을 별도로 형성할 경우, 전류량 및 긴 연결 케이블의 도전선에 의한 기생 인덕턴스 및 저항의 영향을 많이 받을 수 있다. 즉, 연결 도전선에 의해 신호 왜곡이 심하게 이루어질 수 있고, 안정화를 위한 LC회로 구성에 대형 캐퍼시터를 많이 요구할 수 있는 회로들이다.
별도의 구동 회로 기판과 일체화된 회로 기판 사이에는 여전히 긴 신호선 혹은 도전선들이 케이블 등의 형태로 존재할 수 있으므로 신호선 혹은 도전선들이 회로 기판과 연결되는 부분에는 안정화 캐퍼시터가 존재할 수 있다. 그러나, 일체화된 기판 내부의 전원부 회로와 전극 구동부 회로를 연결시키는 도전 패턴의 단부에 는 안정화를 위한 캐퍼시터는 설치될 필요가 없게 된다.
한편, 본 발명의 플라즈마 표시장치는 전원부 회로 기판과 전극 구동부 회로 기판 사이의 거리가 길어지게 되는 40인치 이상의 대화면 특히 화면 가로 길이의 세로 길이에 대한 비율이 16/9 이상으로 큰 플라즈마 표시 장치에 더욱 적합하게 적용될 수 있다.
상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 플라즈마 표시장치용 회로 기판은 전원부 회로와 적어도 한 종류의 전극 구동부 회로가 함께 설치되는 것을 특징으로 한다.
이런 회로 기판에서는 전원부 회로가 형성되는 영역과 전극 구동 회로가 형성되는 영역이 구분될 수 있으며, 두 영역 사이에 신호전달을 위한 신호 패턴이 형성될 수도 있다. 또한, 다른 전극 구동부 회로가 형성된 회로 기판과의 연결을 위한 도전선 혹은 신호선이 접속되는 부분에 한정하여 대형 캐퍼시터들을 구비할 수 있다. 이때, 캐퍼시터들은 회로부의 다른 전극 구동 회로가 형성되는 회로 기판과의 연결을 위한 신호선 연결부에 이어지는 도선 패턴에 연결되도록 형성될 수 있다.
이하 도면을 참조하면서 실시예를 통해 본 발명을 보다 상세히 설명하기로 한다.
도 2 및 도3은 본 발명에 따른 실시예들에서의 회로 기판 배치를 개략적으로 나타내는 개념도들이다.
도2에서는 도1과 비교할 때 종래에 분리되어 설치되었던 전원부 회로 기판과 공통 서스테인 구동 회로 기판이 하나로 합쳐져 공통 기판(267)을 이루고 있다. 공 통 기판(267)에는 종래와 같이 전원부 회로와 공통 서스테인 구동 회로가 영역적으로 분리될 수도 있으며, 필요에 따라 일부 회로 요소가 혼재되거나 통합되는 것도 가능하다. 공통 서스테인 구동 회로 기판에 있던 종래의 대형 캐퍼시터 들은 사용되지 않는다.
도3에서는 종래에 분리되어 설치되었던 전원부 회로 기판과 스캔 구동 회로 기판이 하나로 합쳐져 공통 기판(267')을 이루고 있다. 스캔 구동 회로 기판에 있던 종래의 대형 캐퍼시터 들은 사용되지 않는다.
이러한 실시예들 외에 전원부 회로 기판과 스캔 구동 회로 기판, 공통 서스테인 구동 회로 기판이 모두 하나의 기판으로 일체화되는 경우도 생각할 수 있다. 단, 플라즈마 표시장치가 대개 40인치 이상의 대형 화면을 구현하는 데 사용되는 점과, 각각의 전극에 대한 구동 회로 기판은 회로 기판과 다수의 패널 전극을 연결하는 연결선의 길이를 짧게 하기 위해 패널의 각 변에 가깝게 형성되는 것이 적합하다는 점을 고려되어야 한다. 이들 요소를 고려할 때에 전원부 회로 기판이 모든 구동 회로 기판과 일체로 형성되는 것을 기대하기는 어려움이 있으므로 대개 한 종류의 전극 구동 회로 기판과 전원부 회로 기판이 함께 일체로 형성되는 경우가 많다.
한편, 실시예들에서 전원부 회로 기판은 종래에 비해 특정 전극 구동 회로 기판과 일체로 형성되기 위해 일체화되는 특정 전극 구동 회로 기판쪽으로 이동 배치된 형태를 보이고 있다.
도2나 도3에서 종래와 달리 공통 서스테인 구동 회로와 전원부 회로의 연결 부분에 대한 공통 서스테인 구동 회로 부분의 안정화용 캐퍼시터나, 스캔 구동 회로와 전원부 회로의 연결 부분에 대한 스캔 구동 회로 부분의 안정화용 캐퍼시터는 별도로 형성되지 않는다. 없어진 안정화용 캐퍼시터가 하던 역할은 전원부 회로 영역에 여전히 형성된 안정화 캐퍼시터에 의해 통합적으로 이루어지거나, 별도로 이루어지지 않을 수 있다.
캐퍼시터가 통합적으로 역할을 할 경우, 다른 회로 기판과 전원부 회로 사이의 연결 신호선(214)이 접속되는 공통 기판(267,267') 부분에서 연결 신호선(214) 가운데 적어도 하나의 개별 신호선과 연결되는 패턴과 캐퍼시터(257)가 연결되고, 이 캐퍼시터(257)는 다시 공통 기판(267,267') 내의 전극 구동 회로와 전원부 회로 사이의 연결을 위한 신호 패턴과 직접 연결될 수 있다.
제거된 캐퍼시터들의 역할이 별도로 이루어지지 않을 수 있는 것은 일체화된 전원부 회로와 전극 구동부 회로 사이의 연결이 기판 내의 도전 패턴에 의해 이루어질 경우, 미미한 수준으로 저항이나 기생 인덕턴스가 감소되기 때문일 수 있다. 일반적으로 연결 도전선 혹은 신호선의 길이가 길어질수록 또한 도전선이나 신호선을 통해 흐르는 전류량이 증가할수록 그에 따른 임피던스나 기생 인덕턴스의 수준이 높아진다고 전제할 수 있다. 그런데, 본 발명에서 두 기판이 일체화된 하나의 기판으로 되면서 기판에 있는 연결 패턴에 의해 발생하는 임피던스나 기생 인덕턴스는 종래의 긴 연결 도전선과 비교할 때 별도로 조절하지 않아도 되는 수준이 된다.
도4는 본 발명의 일 실시예를 이루는 플라즈마 표시 모듈의 일부 분해 사시 도를 나타낸다.
도4를 통해 플라즈마 표시 장치를 이루는 핵심적인 구성 전반과 본 발명의 적용 상태를 보면, 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 회로 기판들을 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 기판의 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 베이스(30)와 후방 기판(13) 사이에는 양면 테이프(21)와 함께 열전도매체(20)가 개재된다.
샤시 베이스(30) 후방에는 다수의 회로 기판 및 전원 장치 등이 설치된다. 회로 기판에는 패널 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 패널의 주변에는 다수의 인출 전 극이 형성된다. 인출전극은 패널을 이루는 두 기판(11,13)면 전반에 걸쳐 형성되는 어드레스 전극과 스캔 전극, 서스테인 전극 등 다수의 전극을 구동 회로와 연결시키도록 패널의 주변부를 따라 실링부 외측에 형성된다.
따라서 구동회로의 전기 신호를 각 인출전극에 전달하기 위해서는 인출전극과 구동회로를 연결시키는 신호전달 수단이 필요하다. 본 실시예에서 어드레스 전극의 연결을 위한 신호선으로는 테이프 캐리어 패키지(Tape Carrier Package:50, 이하 TCP라함)가 이용되며, 패널 좌우 양측의 전극들을 각 구동 회로 기판의 단자와 연결하기 위해서는 신호선 상에 별도의 구동칩을 가지지 않는 다른 FPC 혹은 FFC같은 신호선(55)이 사용된다.
이때 하나의 통합된 신호선을 이루는 개별 도선 혹은 개별 신호선들의 숫자는 대개 하나의 구동용 집적회로로 몇 가닥의 전극들을 제어할 수 있는가와 연관되어 있다. 통상적으로 구동칩을 이루는 단자 핀의 수가 많으면 이를 통해 제어할 패널 내의 전극도 많아지고, 따라서, 신호선 내에 포함되는 개별 도선의 숫자도 많게 된다.
샤시 주변부에는 보호 플레이트(140)가 마련된다. 보호 플레이트(140)는 샤시 베이스(30)의 단부나 단부 주변의 보강재(37) 등에 나사 같은 고정 수단을 통해 결합된다. 보호 플레이트(140)는 샤시 베이스(30)나 보강재(37)에 고정되면서 샤시 베이스 하변부에서는 TCP(50)의 구동칩(51)의 일 면과 닿아 구동칩(51)의 열을 빼앗는 방열재의 역할을 겸하게 된다.
패널을 구동하기 위한 다수의 회로 기판으로 이루어진 회로부가 샤시 베이스 후방에 형성된다. 이 회로부에는 종래와 달리 전원 공급을 위한 전원부 회로와 서스테인 구동 회로 공통 기판(267), 패널의 전극들에 구동신호를 공급하기 위한 어드레스 구동 회로 기판(268), 스캔 구동 회로 기판(263), 스캔 구동 버퍼 회로 기판(261)이 구비되며, 각 구동부에 공급되는 제어신호를 생성하는 제어 회로 기판 (265)도 구비된다.
이는 도1과 같은 종래의 회로기판 배치와 비교할 때 전원부 회로 기판이 서스테인 구동회로 기판쪽으로 이동하여 결합된 형태가 되며, 공통 기판(267)에는 여전히 분리된 전원부 회로 영역(2671)과 서스테인 구동 회로 영역(2673)을 가지고 있다. 두 영역 사이의 신호 이동은 회로 기판 자체에 형성되는 도전선 패턴(2675)에 의해 이루어질 수 있다.
각각의 회로 기판들은 FPC나 FFC와 같은 신호선(214)에 의해 서로 연결되어 전력 또는 신호들을 주고 받게 된다. 이러한 회로기판들과 신호선(214)이 연결되는 부분에는 소정의 정전용량을 가지는 캐퍼시터가 여전히 구비된다. 결과적으로, 신호선에 의한 기생 인덕턴스와 함께 이들 개퍼시터를 이용한 LC 필터 회로가 다수 형성될 수 있고, 이들 LC 필터 회로는 회로 기판에서 발생되는 전자기 간섭(EMI)를 감쇄시키는 역할을 할 수 있다. 또한, LC 회로는 전력의 안정성을 확보하고 신호의 왜곡을 방지하는 역할을 하게 된다.
본 발명에 따르면, 플라즈마 표시장치에서 전원 안정화나 신호 왜곡의 문제 를 해결하기 위한 대형 캐퍼시터의 설치 개수를 줄일 수 있으므로 그에 따라 부품 가격 및 공정 부담을 저감할 수 있다.
또한, 본 발명에 따라 대형 캐퍼시터 설치 개수가 줄어들면 회로 기판 설계상의 여유가 늘고, 기판 설계를 용이하게 할 수 있다.

Claims (10)

  1. 화소를 이루도록 다수의 전극이 형성되는 플라즈마 디스플레이 패널, 상기 전극의 구동을 위한 회로부, 상기 패널과 상기 회로부를 지지하는 샤시를 구비하여 이루어지는 플라즈마 표시장치에 있어서,
    상기 회로부에 구비된 전극 구동 회로 기판 가운데 적어도 하나와 전원부 회로 기판이 일체화된 공통 기판인 것을 특징으로 하는 플라즈마 표시장치.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 전원부 회로 기판과 일체화되는 구동 회로 기판의 전극 구동 회로는 스캔 전극 구동 회로이거나, 공통 서스테인 전극 구동 회로 가운데 하나인 것을 특징으로 하는 플라즈마 표시장치.
  3. 제 1 항 또는 2 항에 있어서,
    상기 공통 기판에서 상기 회로부의 다른 회로 기판과의 신호선이 연결되는 부분에는 상기 신호선 가운데 적어도 하나와 연결되어 신호 왜곡을 방지하기 위한 회로 구성을 위한 캐퍼시터가 설치되는 것을 특징으로 하는 플라즈마 표시장치.
  4. 제 3 항에 있어서,
    상기 공통 기판에서 전원부 회로 영역과 전극 구동 회로 영역이 각각 구분되 며, 상기 캐퍼시터는 상기 전원부 회로 영역 가운데 상기 전원부 회로 영역과 상기 전극 구동 회로 영역의 경계에 인접하여 형성되는 것을 특징으로 하는 플라즈마 표시장치.
  5. 제 4 항에 있어서,
    상기 캐퍼시터는 상기 전극 구동 회로 영역과 상기 전원부 회로 영역을 연결하는 신호 도전 패턴들 가운데 적어도 하나와 직접 연결되도록 이루어지는 것을 특징으로 하는 플라즈마 표시 장치.
  6. 제 3 항에 있어서,
    상기 캐퍼시터는 연결된 상기 신호선의 기생 인덕턴스와 결합하여 LC 필터 회로를 형성하도록 설치되는 것을 특징으로 하는 플라즈마 표시장치.
  7. 제 1 항에 있어서,
    상기 플라즈마 디스플레이 패널은 화면이 40인치 이상이고, 상기 화면의 세로길이 대비 가로의 길이가 16/9 이상인 것을 특징으로 하는 플라즈마 표시장치.
  8. 전원부 회로와 어드레스 전극, 스캔 전극, 서스테인 전극 가운데 적어도 한 종류의 전극을 구동하기 위한 전극 구동 회로를 포함하여 이루어지는 플라즈마 표시장치의 회로부에서 상기 전원부 회로와 적어도 한 종류의 상기 전극 구동 회로가 함께 설치되는 것을 특징으로 하는 플라즈마 표시장치용 회로 기판.
  9. 제 8 항에 있어서,
    상기 전원부 회로가 형성되는 영역과 상기 전극 구동 회로가 형성되는 영역이 구분되며,
    상기 두 영역 사이에 신호전달을 위한 신호 패턴이 형성되는 것을 특징으로 하는 플라즈마 표시장치용 회로 기판.
  10. 제 8 항에 있어서,
    상기 회로부의 다른 전극 구동 회로가 형성되는 회로 기판과의 연결을 위한 신호선 연결부에 이어지는 도선 패턴에 연결되도록 캐퍼시터가 형성되는 것을 특징으로 하는 플라즈마 표시장치용 회로 기판.
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