KR100749461B1 - 플라즈마 디스플레이 장치 - Google Patents

플라즈마 디스플레이 장치 Download PDF

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KR100749461B1
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Abstract

본 발명은 히트 싱크를 열전도성 체결부재로 섀시 베이스에 고정하여, 대류 작용과 전도 작용으로 회로소자를 냉각시킴으로써, 회로소자에 대한 방열 성능을 향상시킬 수 있도록, 플라즈마 디스플레이 패널과 상기 플라즈마 디스플레이 패널이 그 일측면에 부착되어 지지되는 섀시 베이스, 상기 섀시 베이스의 다른 일측면에 장착되어 상기 플라즈마 디스플레이 패널을 제어하도록 연결되는 구동회로보드 상기 구동회로보드에 구비되어 상기 플라즈마 디스플레이 패널의 구동을 제어하는 회로소자, 및 복수의 핀을 구비하고 상기 소자와 접촉하도록 장착되어 상기 회로소자로부터 발생되는 열을 방출시키며, 열전도성 체결부재를 통하여 상기 섀시 베이스에 결합되는 히트 싱크를 포함하는 플라즈마 디스플레이 장치를 제공한다.
플라즈마 디스플레이, 섀시 베이스, 히트 싱크, 열전도성 체결부재

Description

플라즈마 디스플레이 장치 {PLASMA DISPLAY DEVICE}
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 플라즈마 디스플레이 장치를 개략적으로 도시한 분해 사시도이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 플라즈마 디스플레이 장치에 구비되는 지능형 파워 모듈과 히트 싱크의 분해 사시도이다.
도 3은 도 2의 지능형 파워 모듈과 히트 싱크를 조립하여 A-A선을 따라 절단하여 본 단면도이다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 플라즈마 디스플레이 장치에 구비되는 전계효과 트랜지스터와 히트 싱크의 분해 사시도이다.
도 5는 도 4의 전계효과 트랜지스터와 히트 싱크를 조립하여 B-B선을 따라 절단하여 본 단면도이다.
본 발명은 플라즈마 디스플레이 장치에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 구동소자의 방열에 대한 신뢰성을 향상시키는 플라즈마 디스플레이 장치에 관한 것이다.
플라즈마 디스플레이 장치는 기체방전으로 플라즈마를 생성하고 이 플라즈마를 이용하여 영상을 표시하는 플라즈마 디스플레이 패널(Plasma Display Panel), 이 플라즈마 디스플레이 패널을 지지하는 섀시 베이스, 및 이 섀시 베이스의 플라즈마 디스플레이 패널 반대측에 장착되어 유연회로(Flexible Printed Circuit) 및 커넥터를 통하여 플라즈마 디스플레이 패널의 내부에 위치하는 표시전극 또는 어드레스전극에 연결되는 다수의 구동회로보드들을 포함한다.
이 플라즈마 디스플레이 패널은 2 장의 글라스 보드를 면 대향 봉착하고 그 내부에 방전 공간을 형성하기 때문에 충격에 대한 기계적 강성이 약하다. 이러한 플라즈마 디스플레이 패널을 지지하기 위하여 섀시 베이스는 기계적 강성이 큰 금속제로 형성된다. 이 섀시 베이스는 상기와 같이 플라즈마 디스플레이 패널의 강성을 유지하는 기능에 더하여, 구동회로보드의 장착 지지 기능과 플라즈마 디스플레이 패널의 방열 기능 및 전자파 간섭(Electro Magnetic Interference : EMI, 이하 'EMI'라 한다)을 억제하는 역할을 담당한다. 섀시 베이스가 상기와 같은 기능들을 달성하도록 섀시 베이스의 전면에는 플라즈마 디스플레이 패널이 부착되고, 섀시 베이스의 배면에는 구동회로보드들이 장착된다. 이 구동회로보드들은 섀시 베이스의 배면에 다수로 형성된 보스에 나사로 장착된다.
이 구동회로보드들은 플라즈마 디스플레이 패널의 구동을 제어하기 위한 회로와 지능형 파워 모듈(intelligent power module) 및 전계 효과 트랜지스터(field effect transistor) 등을 구비한다. 이 지능형 파워 모듈 및 전계 효과 트랜지스터 등과 같은 스위칭 소자들은 고주파에 의한 스위칭 작동으로 구동 시 높은 열을 발생시킨다. 따라서 이러한 스위칭 소자들에서 발생된 열을 방출시키기 위한 여러 가지 방열수단이 적용되고 있다.
일예로 히트 싱크(heat sink)를 부착하여 방열하는 방법이 적용되고 있는데, 이 경우 공기 등으로의 방열만으로는 방열 효율이 떨어지고, 히트 싱크가 구동소자와 함께 진동함으로써 소음 발생의 원인이 되는 문제점이 있다.
또한 종래에 구동회로보드로의 전도에 의한 방열 방법도 사용하고 있으나, 근처의 다른 구동 소자들의 온도 상승을 일으켜 다른 소재들의 성능저하 및 수명단축의 원인이 되는 문제점이 있다.
본 발명은 상기한 바와 같은 문제점들을 해결하기 위한 것으로서, 그 목적은 구동소자의 방열에 대한 신뢰성을 향상시키는 플라즈마 디스플레이 장치를 제공하는 것이다.
또한, 본 발명의 다른 목적은 히트 싱크를 구동소자와 함께 섀시 베이스에 고정하여 진동을 방지할 뿐만 아니라, 유해 전자파의 방사를 감소시킬 수 있는 플라즈마 디스플레이 장치를 제공하는 것이다.
본 발명에 따른 플라즈마 디스플레이 장치는, 플라즈마 디스플레이 패널과 상기 플라즈마 디스플레이 패널이 그 일측면에 부착되어 지지되는 섀시 베이스, 상기 섀시 베이스의 다른 일측면에 장착되어 상기 플라즈마 디스플레이 패널을 제어하도록 연결되는 구동회로보드, 상기 구동회로보드에 구비되어 상기 플라즈마 디스 플레이 패널의 구동을 제어하는 회로소자, 및 복수의 핀을 구비하고 상기 소자와 접촉하도록 장착되어 상기 회로소자로부터 발생되는 열을 방출시키며, 열전도성 체결부재를 통하여 상기 섀시 베이스에 결합되는 히트 싱크를 포함한다.
또한 상기 플라즈마 디스플레이 장치는 상기 회로소자와 상기 히트 싱크 사이에 개재되는 열전도성 시트를 더 포함할 수 있다.
상기 히트 싱크에는 상기 섀시 베이스측을 향하여 하나 이상의 관통홀이 형성되고, 상기 열전도성 체결부재는 상기 관통홀을 통과하여 상기 섀시 베이스에 결합된다.
그리고 상기 히트 싱크의 관통홀과 대응하여 상기 구동회로보드에 관통홀이 형성되고, 상기 열전도성 체결부재는 상기 구동회로보드의 상기 관통홀을 통과하여 상기 섀시 베이스에 결합될 수 있다.
상기 회로소자는 지능형 파워 모듈(Intelligent Power Module)일 수 있으며, 상기 히트 싱크는 상기 지능형 파워 모듈의 상면에 장착되고 양측 가장자리에 관통홀이 형성되며, 상기 열전도성 체결부재는 상기 관통홀을 통과하여 상기 섀시 베이스에 결합될 수 있다.
상기 구동 소자는 전계효과 트랜지스터(field effect transistor)일 수 있으며, 상기 히트 싱크는 상기 전계효과 트랜지스터의 측면에 장착되고, 상기 히트 싱크의 핀은 상기 전계효과 트랜지스터의 측면으로부터 측방향으로 연장되며, 상기 열전도성 체결부재는 상기 히트싱크의 핀을 관통하여 상기 섀시 베이스에 결합될 수 있다.
그리고 상기 섀시 베이스의 일면에는 보스가 하나 이상 형성되고, 상기 열전도성 체결부재는 상기 보스에 결합됨이 바람직하다.
상기 열전도성 체결부재는 도전성 소재로 이루어져 상기 구동회로보드를 접지시킬 수 있다.
또한, 상기 열전도성 체결부재는 나사 또는 리벳(rivet)으로 이루어질 수 있다.
이하, 첨부한 도면을 참조하여 본 발명의 다양한 실시예를 상세히 설명한다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 플라즈마 디스플레이 장치를 개략적으로 도시한 분해 사시도이다.
이 플라즈마 디스플레이 장치는 기체 방전을 이용하여 화상을 표시하는 플라즈마 디스플레이 패널(11), 이 플라즈마 디스플레이 패널(11)의 배면에 구비되어 기체 방전으로 인하여 플라즈마 디스플레이 패널(11)에서 발생되는 열을 평면 방향으로 전도 확산시키는 방열시트(13), 플라즈마 디스플레이 패널(11)을 구동시키도록 플라즈마 디스플레이 패널(11)에 전기적으로 연결되는 구동회로보드(15), 및 플라즈마 디스플레이 패널(11)을 전면에 부착하여 지지하고 구동회로보드(15)를 배면에 장착하여 지지하는 섀시 베이스(17)를 포함한다.
여기서 방열시트(13)는 플라즈마 디스플레이 패널(11)이 기체 방전을 일으킴으로써 발생되는 열을 플라즈마 디스플레이 패널(11)의 두께 방향 및 평면 방향으로 전도하여 발산시키는 것으로써, 플라즈마 디스플레이 패널(11)의 배면에 구비된다. 이 방열시트(13)는 아크릴계 방열재, 그래파이트(graphite)계 방열재, 금속계 방열재, 또는 탄소나노튜브계 방열재로 이루어질 수 있다. 그리고 섀시 베이스(17)는 방열시트(13)를 개재하여 플라즈마 디스플레이 패널(11)의 배면을 부착 지지하고, 다른 일측으로 구동회로보드(15)들을 장착 지지한다.
또한, 구동회로보드(15)는 플라즈마 디스플레이 패널(11)의 내부에 구비되는 표시전극(미도시) 및 어드레스 전극(미도시)에 적합한 신호를 인가하여 제어하기 위한 회로소자(도 2 및 도 4에 도시)들을 구비한다.
그리고 회로소자들의 일측에는 이들 소자에서 발생한 열을 방출시키기 위한 히트 싱크(30, 40)가 설치되고, 이 히트 싱크(30, 40)는 열전도성 체결부재(도 2 및 도 4에 도시)들을 매개로 섀시 베이스에 고정된다.
여기서 열전도성 체결부재들은 히트 싱크를 섀시 베이스(17)에 고정시킬 뿐만 아니라, 구동회로보드(15e)까지도 고정하여 기존에 구동회로보드의 모서리에 설치되는 다수의 세트 나사들을 제거할 수 있다. 다만, 구동회로보드(15b)를 더욱 안정적으로 고정하고, 접지를 강화하기 위해서 구동회로보드(15b)의 모서리에 종래와 같이 별도의 나사(19)들을 설치할 수도 있다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 지능형 파워 모듈(42)과 히트 싱크(40)를 도시한 분해 사시도이다.
도 2에 도시된 바와 같이, 지능형 파워 모듈(42)은 그 일측에 히트 싱크(40)가 접촉된다. 이 히트 싱크(40)는 지능형 파워 모듈(42)에 부착되어 플라즈마 디스플레이 패널 구동 시, 즉 리셋 기간, 어드레스 기간, 및 유지 기간에 따라 이에 상응하는 전극들을 선택하고 이에 적절한 펄스 파형을 인가할 때, 지능형 파워 모 듈(42)에서 발생되는 열을 방출시킬 수 있도록 구성된다. 그리고 지능형 파워 모듈(42)은 구동회로보드(15)와 평행한 상태의 금속보드를 가지며, 이 보드에 절연층을 개재한 배선 패턴을 구비하고, 이 배선패턴에 다수의 소자들을 구비하여, 이들을 수지(미도시)로 덮는 구조로 형성될 수 있다.
또한, 이 히트 싱크(40)는 지능형 파워 모듈(42)과 접하는 베이스부(401)와 이 베이스부(401)에서 수직으로 돌출 형성되며 대류를 통하여 열을 방사하는 다수의 핀부(402)를 포함한다. 그리고 베이스부(401)는 양측이 지능형 파워 모듈(42)보다 길게 형성되어 양측에 여유부(403)를 구비하고 이 여유부(403)에는 관통홀(404)이 형성된다. 여기서 이 관통홀(404)에 열전도성 체결부재(49)가 삽입되어 섀시 베이스(17)에 결합됨으로써 히트 싱크(40)가 섀시 베이스(17)에 고정될 수 있다.
또한, 구동회로보드(15)에도 관통홀(151)이 형성되며, 열전도성 체결부재(49)는 히트 싱크(40)에 형성된 관통홀(404)과 구동회로보드(15)에 형성된 관통홀(151)을 통과하여 섀시 베이스(17)에 결합됨으로써 히트 싱크(40)와 구동회로보드(15) 모두를 섀시 베이스(17)에 고정할 수 있다.
이러한 방식으로 열전도성 체결부재(49)를 사용하여 히트 싱크(40)를 섀시 베이스(17)에 고정함으로써, 싱트 싱크(40)로부터 열전도율이 우수한 금속 매질을 통하여 섀시 베이스로 열이 전달되어 히트 싱크(40)의 방열특성이 향상되며, 종래에 히트 싱크(40)만 사용하여 공기를 통하여 방열시키는 구조보다 동일 조건에서 약 30°정도 온도가 감소되는 효과가 있었다.
도 3은 도 2의 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 지능형 파워 모듈(42)과 히트 싱크(40)를 조립하여 A-A선을 따라 절단한 상태의 단면도로서 지능형 파워 모듈(42)과 히트 싱크(40) 사이에 열전도 시트(44)가 더 설치된 구조를 나타낸다.
이 열전도 시트(44)는 열전도율이 우수한 소재로 이루어져, 지능형 파워 모듈(42)에서 발생된 열을 히트 싱크(40)로 신속하게 전달하는 역할을 한다. 또한 열도성 체결부재(49)는 열전도성이 우수할 뿐만 아니라, 전기 전도도가 우수한 소재로 이루어져 구동회로보드(15b)에 대한 접지기능을 수행하며, 이로 인하여 유해 전자파가 방사되는 것을 억제할 수 있다.
그리고 도 3에 도시한 바와 같이 섀시 베이스(17)의 일면에는 보스(18)가 설치되고, 히트 싱크(40)에 삽입된 열전도성 체결부재(49)가 이 보스(18)에 삽입 결합되어 히트 싱크(40)를 고정하게 된다.
본 실시예에서는 열전도성 체결부재(49)가 나사인 것으로 도시되어 있지만, 이에 한정하는 것은 아니며 리벳 등 다양한 구조가 적용될 수 있다.
도 4는 본 발명의 실시예에 따른 전계효과 트랜지스터(22)와 히트 싱크(30)를 나타낸 사시도이고, 도 5는 도 4의 전계효과 트랜지스터(22)와 히트 싱크(30)를 조립하여 섀시 베이스(17)에 고정된 상태에서 B-B선을 따라 절단한 상태를 나타낸 단면도이다.
도 4에 도시한 바와 같이 전계효과 트랜지스터(22)의 일측에는 히트 싱크(30)가 설치되며, 다수의 전계효과 트랜지스터(22)에 하나의 히트 싱크(30)가 설치될 수 있다. 또한, 히트 싱크(30)와 전계효과 트랜지스터(22)의 사이에는 열전도 시트(34)가 더욱 설치되어 열전도 효율을 높일 수 있다.
여기서 히트 싱크(30)는 전계효과 트랜지스트의 측면에 접하는 베이스(301)와 이 베이스에서 수직으로 돌출 형성되는 다수의 핀부(302)를 포함한다. 또한, 다수의 핀부(302)에는 관통홀(301)이 형성되고 이 관통홀(301)에는 열전도성 체결부재(39)인 나사가 삽입 체결된다. 그리고 도 5에 도시한 바와 같이 이 나사는 섀시 베이스(17)에 형성된 보스(18)에 삽입 체결되어 히트 싱크(30)를 섀시 베이스(17)에 고정한다.
여기서, 히트 싱크(30)로 전달된 열이 열전도율이 우수한 열전도성 체결부재(39)를 통하여 섀시 베이스(17)로 전달되어 방열 효과를 더욱 향상시킬 수 있으며, 전계 효과 트랜지스터(22) 및 구동회로보드(15b)을 섀시 베이스(17)에 고정하여 진동방지 및 소음 감소에 탁월한 효과가 있다.
또한, 열전도성 체결부재(39)는 전기전도도가 우수한 소재로 이루어져 구동회로보드를 접지시키는 역할을 하며, 이에 따라 유해전자파의 방사를 억제할 수 있다.
실험결과, 동일한 조건에서 종래에 히트 싱크만을 사용하여 방열시키는 구조보다 본 실시예에 따른 구조에서 방출되는 전자파는 감소되는 것을 확인할 수 있었으며 대역폭이 200KHz인 전자파의 방사잡음(CONDUCTED EMISSION)이 5 내지 6 dB/㎶ 정도 감소하였다.
이상을 통해 본 발명의 바람직한 실시예에 대하여 설명하였지만, 본 발명은 이에 한정되는 것이 아니고 특허청구범위와 발명의 상세한 설명 및 첨부한 도면의 범위 안에서 여러 가지로 변형하여 실시하는 것이 가능하고 이 또한 본 발명의 범위에 속하는 것은 당연하다.
이상 설명한 바와 같이 본 발명에 따른 플라즈마 디스플레이 장치에 의하면, 히트 싱크를 열전도성 체결부재를 사용하여 섀시 베이스에 고정시켜, 히트 싱크에서의 방열 성능을 향상시킴으로써 구동소자의 방열에 대한 신뢰성을 향상시키는 효과가 있다.
또한, 구동소자 및 히트 싱크를 섀시 베이스에 고정하여 진동 및 소음이 감소되고, 구동회로기판을 접지시켜 전자파의 방사를 억제할 수 있다.

Claims (11)

  1. 플라즈마 디스플레이 패널;
    상기 플라즈마 디스플레이 패널이 그 일측면에 부착되어 지지되는 섀시 베이스;
    상기 섀시 베이스의 다른 일측면에 장착되어 상기 플라즈마 디스플레이 패널을 제어하도록 연결되는 구동회로보드;
    상기 구동회로보드에 구비되어 상기 플라즈마 디스플레이 패널의 구동을 제어하는 회로소자;
    상기 회로소자와 접촉하도록 장착되고 복수 개의 핀들을 구비하여 상기 회로소자로부터 발생되는 열을 방출시키는 히트 싱크; 및
    상기 핀들에 끼워져 상기 핀들과 접촉하면서 상기 히트 싱크를 상기 섀시 베이스에 고정하는 열전도성 체결 부재;
    를 포함하는 플라즈마 디스플레이 장치.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 회로소자와 상기 히트 싱크 사이에 개재되는 열전도성 시트를 더 포함하는 플라즈마 디스플레이 장치.
  3. 제 1 항에 있어서,
    상기 핀들에는 하나 이상의 관통홀이 형성되고, 상기 열전도성 체결부재는 상기 관통홀을 통과하여 상기 섀시 베이스에 결합되는 플라즈마 디스플레이 장치.
  4. 제 3 항에 있어서,
    상기 핀들의 관통홀과 대응하여 상기 구동회로보드에 관통홀이 형성되고, 상기 열전도성 체결부재는 상기 구동회로보드의 상기 관통홀을 통과하여 상기 섀시 베이스에 결합되는 플라즈마 디스플레이 장치.
  5. 제 1 항에 있어서,
    상기 회로소자는 지능형 파워 모듈(Intelligent Power Module)인 플라즈마 디스플레이 장치.
  6. 제 1 항에 있어서,
    상기 회로소자는 전계효과 트랜지스터(field effect transistor)인 플라즈마 디스플레이 장치.
  7. 삭제
  8. 삭제
  9. 제 1 항 내지 제 6 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 섀시 베이스의 일면에는 보스가 하나 이상 형성되고, 상기 열전도성 체결부재는 상기 보스에 결합되는 플라즈마 디스플레이 장치.
  10. 제 1 항 내지 제 6 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 열전도성 체결부재는 도전성 소재로 이루어지는 플라즈마 디스플레이 장치.
  11. 제 1 항 내지 제 6 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 열전도성 체결부재는 나사 또는 리벳(rivet)으로 이루어진 플라즈마 디스플레이 장치.
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