KR100749488B1 - 플라즈마 디스플레이 장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 플라즈마 디스플레이 장치에 관한 것으로서, 플라즈마 디스플레이 패널과, 플라즈마 디스플레이 패널의 일면에 결합되는 섀시 베이스; 및 섀시 베이스의 다른 일면에 결합되며 상기 플라즈마 디스플레이 패널에 전기적으로 연결되는 회로보드 어셈블리를 포함하고, 이 회로보드 어셈블리는 인쇄회로기판 상에 실장되는 집적회로 모듈, 및 집적회로 모듈의 일측에 구비되는 히트싱크를 포함하며, 히트싱크는 상기 집적회로 모듈 상에 부착되는 방열 플레이트, 및 이 방열 플레이트 상에서 서로 다른 경사각을 가지며 방사형으로 돌출 형성되는 복수의 방열 핀을 포함한다.

회로보드 어셈블리, 히트싱크, 방열 플레이트, 방열 핀

Description

플라즈마 디스플레이 장치{PLASMA DISPLAY DEVICE}

도 1은 본 발명의 제1 실시예에 따른 플라즈마 디스플레이 장치의 분해 사시도이다.

도 2는 도 1의 B부분의 부분 절개 사시도이다.

도 3은 도 2의 Ⅲ-Ⅲ선을 따라 잘라서 본 단면도이다.

도 4는 도 2의 Ⅲ-Ⅲ선을 따라 잘라서 본 제2 실시예의 단면도이다.

도 5는 도 2의 Ⅲ-Ⅲ선을 따라 잘라서 본 제3 실시예의 단면도이다.

본 발명은 플라즈마 디스플레이 장치에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 회로보드 어셈블리의 인쇄회로기판 상에 실장되는 히트싱크의 형상 변경을 통해 방열 효율을 향상시킬 수 있도록 하는 플라즈마 디스플레이 장치에 관한 것이다.

일반적으로 플라즈마 디스플레이 장치는 기체방전으로 플라즈마를 생성하고 이 플라즈마를 이용하여 영상을 표시하는 플라즈마 디스플레이 패널(plasma display panel), 이 패널을 지지하는 섀시 베이스, 및 이 섀시 베이스에 장착되는 다수의 인쇄회로보드 어셈블리들(printed circuit board assembly)을 포함한다.

인쇄회로보드 어셈블리들은 패널을 구동하는 각 기능들을 수행하기 위하여 파워 써플라이 보드, 로직 보드, 어드레스 버퍼 보드, 유지 보드, 및 주사 보드를 포함하여 구성된다.

이들 중, 회로보드 어셈블리의 유지 보드는 패널의 내부에서 외부로 인출되는 유지전극에, 주사 보드는 패널의 내부에서 외부로 인출되는 주사전극에, 어드레스 버퍼 보드는 패널의 내부에서 외부로 인출되는 어드레스전극에 각각 유연회로(flexible printed circuit)와 커넥터를 통하여 연결된다.

특히, 유지 보드와 주사 보드는 유지전극과 주사전극에 구동신호를 인가하기 위하여 집적회로 모듈 일례로, 인텔리전트 파워 모듈(intelligent power module; 이하, IPM이라 한다.)을 구비한다.

이 IPM은 발열량이 많은 전력용 스위칭 소자들을 하나의 패키지에 내장하고 있으므로 구동시 많은 열을 발생시킨다. 따라서 IPM의 일측에는 열을 방열시키기 위한 히트싱크가 구비된다. 이 히트싱크는 IPM의 방열 면적을 넓혀 줌으로써 내부 회로소자들에서 발생하는 열을 외부로 방출시킨다.

한편, 패널이 대형화되고 고정세화 됨에 따라 유지전극과 주사전극 및 어드레스전극의 개수가 증대되면서 IPM 내의 스위칭 소자들의 스위칭 작동 횟수가 더욱 증가함에 따라 히트싱크가 인텔리전트 파워 모듈 내에서 발생되는 열을 방열시키기 위해서는 보다 많은 방열면적을 필요로 한다

본 발명은 상기의 문제점을 해결하기 위한 것으로, 본 발명은 목적은 회로보 드 어셈블리의 인쇄회로기판 상에 구비되는 히트싱크의 형상 변경을 통해 방열 효율을 향상시킬 수 있도록 하는 플라즈마 디스플레이 장치를 제공하는 것이다.

상기의 목적을 달성하기 위하여 본 발명의 플라즈마 디스플레이 장치는 플라즈마 디스플레이 패널과, 플라즈마 디스플레이 패널의 일면에 결합되는 섀시 베이스; 및 섀시 베이스의 다른 일면에 결합되며 상기 플라즈마 디스플레이 패널에 전기적으로 연결되는 회로보드 어셈블리를 포함하고, 이 회로보드 어셈블리는 인쇄회로기판 상에 실장되는 집적회로 모듈, 및 집적회로 모듈의 일측에 구비되는 히트싱크를 포함하며, 히트싱크는 상기 집적회로 모듈 상에 부착되는 방열 플레이트, 및 이 방열 플레이트 상에서 서로 다른 경사각을 가지며 방사형으로 돌출 형성되는 복수의 방열 핀을 포함한다.

방열 핀들은 상기 방열 플레이트 상에서 수직 방향을 따라 서로 다른 높이를 갖도록 형성될 수 있다. 방열 핀들은 상기 방열 플레이트의 중심부에서 높이가 가장 높게 형성될 수 있다. 방열 핀들은 상기 방열 플레이트 상에서 동일한 길이를 갖는 것이 바람직하다.

또한, 방열 핀들은 서로 동일한 높이로 형성될 수 있다. 방열 핀들은 서로 다른 길이로 형성될 수 있다. 방열 핀은 방열 플레이트의 외곽에서 가장 길게 형성될 수 있다.

히트싱크는 최외곽 방열 핀의 두께가 다른 방열 핀의 두께보다 더 두껍게 형성될 수 있다. 히트싱크는 최외곽 방열 핀으로부터 상기 섀시 베이스면에 접하도록 연장 형성되는 연장부를 더욱 포함할 수 있다. 이 연장부의 바닥면과 섀시 베이스면 사이에는 개재되는 열 전도성 패드를 더욱 포함할 수 있다.

회로보드 어셈블리는 유지 보드 및 주사 보드를 포함할 수 있다. 집적회로 모듈은 IMP(intelligent power module)를 포함할 수 있다.

이하, 첨부한 도면을 참조하여 본 발명의 실시예에 대하여 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 상세히 설명한다. 그러나 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며 여기에서 설명하는 실시예에 한정되지 않는다. 도면에서 본 발명을 명확하게 설명하기 위해서 설명과 관계없는 부분은 생략하였으며, 명세서 전체를 통하여 동일 또는 유사한 구성요소에 대해서는 동일한 참조부호를 붙였다.

도 1은 본 발명에 따른 플라즈마 디스플레이 장치의 분해 사시도이다.

도 1을 참조하여 설명하면, 본 실시예에 따른 플라즈마 디스플레이 장치는 실질적으로 영상을 구현하는 플라즈마 디스플레이 패널(10), 및 플라즈마 디스플레이 패널(10)의 일면 즉, 영상이 구현되는 반대측 면으로 배치되어 플라즈마 디스플레이 패널(10)과 결합되는 섀시 베이스(20)를 포함한다.

그리고, 플라즈마 디스플레이 패널(10)의 전면 측으로 배치되는 프런트 커버(12)와 섀시 베이스(20)의 후면 측으로 배치되는 백 커버(14)를 더 포함하며, 이 커버(12, 14)들의 결합에 의해 플라즈마 디스플레이 장치의 외관이 완성된다.

이 플라즈마 디스플레이 패널(10)는 양면테이프(미도시)에 의해 섀시 베이스(20) 일면에 부착되어 지지 고정되고, 이 플라즈마 디스플레이 패널(10)과 섀시 베 이스(20) 사이에는 열 확산 시트(16)가 개재된다. 이 열 확산 시트(16)는 플라즈마 디스플레이 패널(10)의 구동시 발생된 열을 평면 방향으로 신속하게 전도 확산시켜 섀시 베이스(20)로 방출시킨다.

섀시 베이스(15)는 플라즈마 디스플레이 패널(10)의 다른 일면에 회로보드 어셈블리들(30)을 장착하여 이들을 또한 지지 고정한다. 이 섀시 베이스(20)는 이와 같이 플라즈마 디스플레이 패널(10) 및 회로보드 어셈블리들(30)을 지지할 수 있는 기계적 강성을 가진다.

또한, 섀시 베이스(20)는 플라즈마 디스플레이 패널(10) 및 회로보드 어셈블리들(30)의 지지 고정하는 기능 이외에도, 회로보드 어셈블리들(30)의 장착 공간 제공 기능, 플라즈마 디스플레이 패널(10)의 히트싱크(heat sink) 기능, 및 EMI(Electro Magnetic Interference)를 저감시키기 위한 접지 기능을 담당한다.

회로보드 어셈블리들(30)은 섀시 베이스(20)의 일면에 구비되는 다수의 보스들(25; 도3에 도시함)에 위에 놓여지고, 이 보스들(25)에 체결되는 세트 스크류들(60)에 의하여 고정된다.

이 회로보드 어셈블리들(30)은 유연회로(flexible printed circuit;FPC)와 커넥터를 통하여 플라즈마 디스플레이 패널(10)의 내부에서 외부로 인출되는 각 전극들에 전기적으로 연결되며, 플라즈마 디스플레이 패널(10)의 구동에 필요한 구동 전압 펄스들을 각각의 전극에 인가하도록 각각의 구동회로를 구성한다.

즉, 회로보드 어셈블리들(30)은 구동 전압을 공급하는 파워 써플라이 보드(31)와, 외부로부터 영상 신호를 수신하여 구동에 필요한 제어 신호를 생성하는 로 직 보드(32)와, 이 로직 보드(32)로부터 구동 제어 신호를 수신하여 표시하고자 하는 방전셀을 선택하기 위한 전압을 각 어드레스 전극에 인가하는 어드레스 버퍼 보드(33), 및 로직 보드(32)로부터 전달된 구동 신호를 주사 전극 및 유지 전극에 인가하는 주사 보드(34) 및 유지 보드(35)를 포함한다.

이 회로보드 어셈블리들(30) 중, 유지 보드(35)와 주사 보드(34)는 플라즈마 디스플레이 패널의 구동시 유지방전에 관여한다. 유지방전 시, 유지 보드(35)는 유지전극에 유지 펄스를 인가하고, 주사 보드(34)는 주사전극에 유지 펄스를 인가하기 위하여, 이를 위하여 각각 집적회로 모듈 즉, IPM(37; intelligent power module)을 구비한다.

이 IPM(37)은 파워 트랜지스터, 전계 효과 트랜지스터(field effect transistor, FET) 등 전력용 스위칭 소자와, 이 전력용 스위칭 소자를 구동하는 구동회로, 및 전력용 스위칭 소자를 보호하는 보호회로 등을 하나의 패키지 안에 내장하고 있다.

따라서, IPM(37)은 발열량이 많은 전력용 스위칭 소자들을 하나의 패키지에 내장하고 있으므로 구동시 많은 열을 발생시킨다. 따라서 의 일측에는 열을 방열시키기 위한 히트싱크(40)를 구비한다.

이하, 본 실시예에서는 회로보드 어셈블리들(30) 중 유지 보드(35)의 인쇄회로기판(35a) 상에 구비되는 IPM(37)의 발생열을 냉각하기 위한 히트싱크(40)를 일례로 들어 설명한다.

그러나 본 발명의 히트싱크(40)가 유지 보드(35) 및 주사 보드(34)에 장착되 는 IPM(37)에 국한되어 사용되는 것은 아니며, 모든 회로보드 어셈블리들(30)의 인쇄회로기판(35a) 상에 실장되는 IPM(37) 및 회로소자들에 적용할 수 있음은 당연하다.

도 2는 도 1의 B 부분의 부분 절개 사시도이고, 도 3은 도 2의 Ⅲ-Ⅲ선을 따라 잘라서 본 단면도이다.

이들 도면을 참조하여 설명하면, 본 실시예에 따른 히트싱크(40)는 IPM(37) 상에 부착되는 방열 플레이트(41)와, 이 방열 플레이트(41)로부터 상측으로 돌출되는 복수의 방열 핀(42)을 포함한다.

따라서, IPM(37)에서 발생된 열은 방열 플레이트(41)를 통해 각각의 방열 핀들(42)로 전도되고, 각 방열 핀들(42) 사이를 대류하는 공기에 의해 냉각된다.

이 히트싱크(40)는 IPM(37)를 관통하는 세트 스크류(미도시)에 의해 이 방열 플레이트(41)가 IPM(37)의 상면과 면접촉하도록 고정된다. 이때, IPM(37)과 방열 플레이트(41) 사이의 열 전도성 패드(미도시)를 개재하여 이들 사이의 열 전도율을 높이는 것도 바람직하다.

방열 핀(42)들은 방열 플레이트(41) 상에서 서로 다른 경사각을 가지며, 방사형 즉, 부챗살 형상으로 돌출 형성된다. 이를 좀더 자세히 설명하면, 방열 핀들(42)의 길이는 대략 3cm 정도로 서로 동일한 길이(a)를 가지며 방열 플레이트(42)의 중심부에서 직립상태로 높이가 가장 높고, 양측 바깥쪽으로 갈수록 경사각이 커지면서 높이가 점자 낮아지는 형상을 갖는다.

따라서, 본 실시예의 히트싱크(40)는 방열 핀들(42)을 서로 다른 경사각을 가지며 부채꼴 형태로 배열함으로써 방열 핀들(42) 사이로 대류하는 공기의 유입이 좀더 용이하게 이루어져 방열효율이 향상된다.

한편, 본 발명의 히트싱크(40)는 방열 핀들(42)의 두께를 기존 방열 핀의 두께에 비해 대략 1/2로 줄이는 대신, 개수를 대략 2배로 늘려 좀더 많은 방열 면적을 확보할 수 있도록 한다.

일례로, 기존 히트싱크는 방열 핀의 두께가 대략 1mm이고, 최외측 방열 핀의 두께가 3.5mm이며, 길이가 2.6cm이고, 방열 플레이트와 직교하며 모두 7개 정도의 방열 핀을 갖는데 반하여, 본 실시예의 히트싱크(40)는 방열 핀들(42)의 두께가 0.5mm이고, 최외측 방열 핀(42a)의 두께가 1.8mm이며, 길이가 3cm이고, 방열 플레이트(41)상에서 서로 다른 경사각을 갖는 방사형으로 모두 13개의 방열 핀들(42) 갖게 된다.

이때, 방열 핀들(42)을 방사형으로 배열함으로써 방열핀의 개수가 늘어나 비좁아진 이 방열 핀들(42) 사이로 대류 공기의 흐름에 대한 영향을 최소화할 수 있다.

이하, 본 발명의 다른 실시예들을 첨부한 도면을 참조하여 설명하며, 제1 실시예와 동일 및 상당한 부분에 대해서는 같은 참조부호를 사용하고 이에 대한 반복적인 설명은 생략한다.

도 4는 도 2의 Ⅲ-Ⅲ선을 따라 잘라서 본 제2 실시예의 단면도이다.

도 4를 참조하여 설명하면, 본 실시예의 히트싱크(140)는 제1 실시예와 비교하여 방열 플레이트(141) 상에 구비되는 방열 핀들(142)이 서로 동일한 높이(h)를 가지고 구성된다.

히트싱크(140)의 방열 면적을 좀더 넓게 확보하기 위하여 히트싱크(140)의 사이즈(size)를 키우는 경우 플라즈마 디스플레이 장치의 조립시 다른 부품들과의 간섭을 피하기 위한 설정 한계 높이가 제한된다.

따라서, 히트싱크(140)는 방열 핀들(142)이 일정한 높이로 유지하면서, 서로 다른 경사각을 가지고 방사형으로 배치된다. 이때, 방열 핀들(142)은 서로 다른 길이로 형성될 수 있다.

이 방열 핀들(142)은 방열 플레이트(141)의 중심에서 외곽으로 갈수록 길이가 점점 더 길어지게 형성되고, 이 방열 핀들(141)은 방열 플레이트(142)의 평면 영역(C)을 벗어나는 추가 영역에 위치한다.

결국, 방열 핀들(142)의 동일 높이를 가지며 길이가 길어짐에 따라 히트싱크(140)의 방열 면적이 넓어져 방열 효율을 높일 수 있도록 한다.

도 5는 도 2의 Ⅲ-Ⅲ선을 따라 잘라서 본 제3 실시예의 단면도이다.

도 5를 참조하여 설명하면, 본 실시에의 히트싱크(240)는 제1 실시예와 비교하여 최외측 방열 핀(242a)으로부터 섀시 베이스(20)를 향해 연장되는 연장부(245)를 포함한다.

이 연장부(245)는 섀시 베이스(20)의 일측에 부착되는 'L'자 형상으로 이루어질 수 있다. 이 연장부의 바닥면과 섀시 베이스(20)면 사이에는 이들 사이의 열 전도율을 높이도록 열 전도성 패드(247)를 개재된다.

따라서 IPM(37)에서 발생된 열의 일부는 히트싱크(240)의 연장부(245)를 통해 섀시 베이스(20로 방출될 수 있도록 함으로써 히트싱크(240)의 방열 효율을 좀더 향상시킬 수 있도록 한다.

이상에서 본 발명의 실시 예에 대하여 상세하게 설명하였지만 본 발명의 권리범위는 이에 한정되는 것은 아니고 다음의 청구범위에서 정의하고 있는 본 발명의 기본 개념을 이용한 당업자의 여러 변형 및 개량 형태 또한 본 발명의 권리범위에 속하는 것이다.

이상 설명한 바와 같이 본 발명에 따른 플라즈마 디스플레이 장치는 히트싱크를 방열 플레이트 상에서 복수의 방열 핀들이 서로 다른 경사각을 가지며 방사형으로 돌출 형성하도록 구성하여, 제한된 공간 내에서 최대 방열 면적을 확보하여 방열 효율을 향상시키는 효과를 갖는다

Claims (13)

1. 플라즈마 디스플레이 패널;

   상기 플라즈마 디스플레이 패널의 일면에 결합되는 섀시 베이스; 및

   상기 섀시 베이스의 다른 일면에 결합되며 상기 플라즈마 디스플레이 패널에 전기적으로 연결되는 회로보드 어셈블리를 포함하고,

   상기 회로보드 어셈블리는 인쇄회로기판 상에 실장되는 집적회로 모듈; 및

   상기 집적회로 모듈에 구비되는 히트싱크를 포함하며,

   상기 히트싱크는 상기 집적회로 모듈 상에 부착되는 방열 플레이트;

   상기 방열 플레이트 상에서 서로 다른 경사각을 가지며 방사형으로 돌출 형성되는 복수의 방열 핀들; 및

   상기 방열 플레이트의 최외곽 방열 핀으로부터 상기 섀시 베이스면에 접하도록 연장 형성되는 연장부를 포함하는 플라즈마 디스플레이 장치.
2. 제1항에 있어서,

   상기 방열 핀들은 상기 방열 플레이트 상에서 수직 방향을 따라 서로 다른 높이를 갖도록 형성되는 플라즈마 디스플레이 장치.
3. 제2항에 있어서,

   상기 방열 핀들은 상기 방열 플레이트의 중심부에서 높이가 가장 높게 형성되 는 플라즈마 디스플레이 장치.
4. 제1항에 있어서,

   상기 방열 핀들은 상기 방열 플레이트 상에서 동일한 길이를 가지는 플라즈마 디스플레이 장치.
5. 제1항에 있어서,

   상기 방열 핀들은 서로 동일한 높이로 형성되는 플라즈마 디스플레이 장치.
6. 제1항에 있어서,

   상기 방열 핀들은 서로 다른 길이를 가지는 플라즈마 디스플레이 장치.
7. 제6항에 있어서,

   상기 방열 핀은 상기 방열 플레이트의 외곽에서 가장 길게 형성되는 플라즈마 디스플레이 장치.
8. 제1항에 있어서,

   상기 히트싱크는 최외곽 방열 핀의 두께가 다른 방열 핀의 두께보다 더 두껍게 형성되는 플라즈마 디스플레이 장치.
9. 제1항에 있어서,

   상기 방열 핀들은 상기 방열 플레이트의 평면 영역을 벗어나는 추가 영역을 갖는 플라즈마 디스플레이 장치.
10. 삭제
11. 제1항에 있어서,

    상기 연장부의 바닥면과 상기 섀시 베이스면 사이에는 개재되는 열 전도성 패드를 더욱 포함하는 플라즈마 디스플레이 장치.
12. 제1항에 있어서,

    상기 회로보드 어셈블리는 유지 보드 및 주사 보드를 포함하는 플라즈마 디스플레이 장치.
13. 제1항에 있어서,

    상기 집적회로 모듈은 IMP(intelligent power module)를 포함하는 플라즈마 디스플레이 장치.

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