KR100768227B1 - 플라즈마 디스플레이 장치 - Google Patents

플라즈마 디스플레이 장치 Download PDF

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홍종기
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Abstract

본 발명은 싱글 스캔 방식에서의 신호전달장치들의 발열온도를 낮추어, 신호전달장치들의 불량률이 감소시키기 위한 것으로, 가스 방전을 이용하여 화상을 표시하는 것으로, 복수개의 어드레스전극들을 구비한 플라즈마 디스플레이 패널과, 상기 플라즈마 디스플레이 패널을 구동시키는 전기적 신호를 발생하는 것으로, 상기 어드레스 전극들에 전기적 신호를 공급하는 어드레스 구동부를 구비한 회로부와, 상기 회로부로부터 상기 플라즈마 디스플레이 패널로 전기적 신호를 전달하고, 적어도 하나의 전자소자가 각각 구비된 복수의 신호전달장치들을 포함하고, 상기 어드레스 구동부는 싱글 스캔 방식의 전기적 신호를 상기 어드레스전극들에 전달하며, 상기 어드레스 전극들은 그 너비가 100㎛이하인 플라즈마 디스플레이 장치에 관한 것이다.

Description

플라즈마 디스플레이 장치{Plasma display apparatus}
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 플라즈마 디스플레이 장치를 도시한 분리 사시도이다.
도 2는 도 1에 도시된 플라즈마 디스플레이 패널의 일 예를 도시한 부분 절개 분리 사시도이다.
도 3은 도 1에 도시된 회로부의 구동을 설명하기 위한 블록도이다.
도 4는 HD 싱글 스캔 구조에서의 어드레스 스캔을 개략적으로 도시한 개략 평면도이다.
도 5는 HD 듀얼 스캔 구조에서의 어드레스 스캔을 개략적으로 도시한 개략 평면도이다.
* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명 *
100 : 플라즈마 디스플레이 장치
110 : 플라즈마 디스플레이 패널 140 : 섀시
150 : 회로부 170 : TCP
172 : 전자소자
본 발명은 플라즈마 디스플레이 장치에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 싱글스캔 방식에서 신호전달장치들의 발열 문제를 개선한 플라즈마 디스플레이 장치에 관한 것이다.
플라즈마 디스플레이 장치는 기체 방전 현상을 이용하여 화상을 구현하는 평판 디스플레이 장치로서, 대화면을 가지면서도, 고화질, 초박형, 경량화 및 광시야각의 우수한 특성을 갖고 있으며, 다른 평판 디스플레이 장치에 비해 제조방법이 간단하고 대형화가 용이하여 최근 대형 평판 디스플레이 장치로서 각광을 받고 있다.
통상적으로, 이러한 플라즈마 디스플레이 장치는, 플라즈마 디스플레이 패널과, 상기 플라즈마 디스플레이 패널과 실질적으로 평행하게 배치되는 섀시와, 상기 섀시의 후방에 장착되어 플라즈마 디스플레이 패널을 구동시키는 회로부와, 상기 플라즈마 디스플레이 패널, 섀시 및, 회로부를 수용하는 케이스 등을 포함하여 구성된다.
상기와 같은 플라즈마 디스플레이 장치에 있어, 회로부와 플라즈마 디스플레이 패널은 TCP(Tape Carrier Package)나, COF(Chip On Film) 등과 같은 신호전달장치에 의해 전기적으로 연결된다. TCP는 테이프 형태에 소자 예컨대, IC 등의 전자소자를 실장하여 패키지로 형성한 것이며, COF는 FPC(Flexible Printed Circuit)를 구성하는 필름 상에 소자를 실장한 것이다. 이러한 TCP, COF는 유연성을 가지며 다수의 전자소자들이 실장될 수 있으므로 회로부의 크기를 줄일 수 있어 널리 이용되 어진다.
그런데, 상기와 같은 TCP나 COF 등의 신호전달장치는, 플라즈마 디스플레이 패널의 구동시 이들에 실장된 전자소자들로부터 많은 열이 발생한다. 특히, HD(High Definition) 싱글 스캔 방식의 경우, 어드레스 구동부에 연결된 신호전달장치에서 듀얼 스캔 방식에 비해 더욱 많은 열이 발생된다. 이는 듀얼 스캔 방식의 경우, 어드레스 전류가 패널의 양 변에 위치하는 신호전달장치들로부터 분산 유입되지만, 싱글 스캔 방식의 경우 신호전달장치들이 패널의 한 변에만 위치해, 이로부터 유입되는 어드레스 전류가 듀얼 스캔 방식에 비해 2배 정도 더 흐르게 되기 때문이다. 따라서, 싱글 스캔 방식의 신호전달장치의 회로단자가 듀얼 스캔 방식에 비해 훨씬 더 많은 전류와 전력을 받게 되어, TCP 등의 발열온도가 높아, TCP 터짐 불량 등이 발생된다.
본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하여, 싱글 스캔 방식에서의 신호전달장치들의 발열온도를 낮추어, 신호전달장치들의 불량률이 감소할 수 있는 플라즈마 디스플레이 장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.
상기와 같은 목적 및 그 밖의 목적을 달성하기 위하여, 본 발명은 가스 방전을 이용하여 화상을 표시하는 것으로, 복수개의 어드레스전극들을 구비한 플라즈마 디스플레이 패널과, 상기 플라즈마 디스플레이 패널을 구동시키는 전기적 신호를 발생하는 것으로, 상기 어드레스 전극들에 전기적 신호를 공급하는 어드레스 구동 부를 구비한 회로부와, 상기 회로부로부터 상기 플라즈마 디스플레이 패널로 전기적 신호를 전달하고, 적어도 하나의 전자소자가 각각 구비된 복수의 신호전달장치들을 포함하고, 상기 어드레스 구동부는 싱글 스캔 방식의 전기적 신호를 상기 어드레스전극들에 전달하며, 상기 어드레스 전극들은 그 너비가 100㎛이하인 플라즈마 디스플레이 장치를 제공한다.
상기 어드레스 전극들은 그 너비가 40㎛이상일 수 있다.
상기 신호전달장치들은 TCP 또는 COF를 포함할 수 있다.
상기 신호전달장치들은 상기 플라즈마 디스플레이 패널의 일 변에 위치할 수 있다.
상기 플라즈마 디스플레이 패널의 구동 시, 상기 신호전달장치들의 발열 온도는 70℃이하일 수 있다.
상기 어드레스 전극들은 상기 플라즈마 디스플레이 패널의 일변에서 타변까지 스트라이프상으로 연장될 수 있다.
상기 어드레스 전극들은 ITO, IZO, In2O3, 및 ZnO로 이루어진 군으로부터 선택된 어느 하나를 포함할 수 있다.
상기 플라즈마 디스플레이 패널은 전면기판과, 상기 전면기판에 대향하도록 소정의 간격으로 이격되어 배치되며, 상기 전면기판과의 사이에 복수개의 방전셀들을 한정하는 배면기판과, 상기 방전셀들에서 방전을 일으키는 유지전극쌍들과, 상기 유지전극쌍과 교차하도록 연장되는 어드레스전극들과, 상기 방전셀들 내에 배치 된 형광체층들을 구비할 수 있다.
이어서, 첨부된 도면들을 참조하여 본 발명의 실시예를 보다 상세히 설명한다. 이하에서 본 발명의 실시예를 설명함에 있어서도 동일한 부재에는 동일한 참조번호를 사용한다.
도 1에는 본 발명의 일 실시예에 따른 플라즈마 디스플레이 장치가 도시되어 있다. 도 1을 참조하면, 플라즈마 디스플레이 장치(100)에는 가스 방전에 의하여 화상이 구현되는 플라즈마 디스플레이 패널(110)이 도시되어 있다. 플라즈마 디스플레이 패널(110)로는 다양한 종류의 플라즈마 디스플레이 패널이 채택될 수 있는데, 그 일 예로서 도 2에 도시된 바와 같은 면 방전형 3전극 구조를 갖는 교류형 플라즈마 디스플레이 패널이 선택될 수 있다.
도 2를 참조하면, 플라즈마 디스플레이 패널(110)은 전면 패널(120)과, 전면 패널(120)과 대향되어 결합되는 배면 패널(130)을 구비한다. 전면 패널(120)은 전방에 배치된 전면 기판(121)과, 전면 기판(121)의 배면에 형성되며 X 전극(123) 및Y 전극(124)을 각각 구비하는 유지전극쌍(122)들과, 유지전극쌍(122)들을 덮도록 형성된 전면 유전체층(125)과, 전면 유전체층(125)의 배면에 형성된 보호막(126)을 포함한다. X 전극(123)과 Y 전극(124)은 각각 공통 전극과 스캔 전극으로 작용하며, 상호간에 방전 갭으로 이격되어 있다. 그리고, 상기 X 전극(123)은 X 투명전극(123a)과 이와 접속되도록 형성된 X 버스전극(123b)을 구비하고 있으며, 이와 마찬가지로 Y 전극(124)도 Y 투명전극(124a)과 이와 접속되도록 형성된 Y 버스전 극(124b)을 구비하고 있다.
배면 패널(130)은 후방에 배치된 배면 기판(131)과, 배면 기판(131)의 전면에 형성되며 유지전극쌍(122)들과 교차하는 방향으로 연장된 어드레스 전극(132)들과, 어드레스 전극(132)들을 덮도록 형성된 배면 유전체층(133)과, 배면 유전체층(133) 상에 형성되어 방전셀(135)들을 한정하는 격벽(134)들과, 방전셀(135)들 내에 배치된 형광체층(136)들과, 방전셀(135)들 내에 채워지는 방전 가스를 포함한다. 상기 어드레스 전극(132)들은 투명전극으로 형성될 수 있는 데, ITO, IZO, In2O3, 및 ZnO로 이루어진 군으로부터 선택된 어느 하나를 포함할 수 있다. 그러나, 반드시 이에 한정되는 것은 아니며, Al, Ag, Cu 등 다양한 도전체로 형성될 수 있음은 물론이다.
주조, 프레스가공 등에 의하여 제조될 수 있는 섀시(140)는 플라즈마 디스플레이 패널(110) 및 회로부(150)를 지지한다. 섀시(140)는 플라즈마 디스플레이 패널(110)로부터 전달되는 열을 외부로 효과적으로 방출하기 위하여 알루미늄 등과 같이 열전도율이 높은 금속을 이용하여 형성될 수 있다. 또한, 섀시(140)는 굽힘이나 휨 변형 등이 방지될 수 있도록, 상기 섀시(140)의 가장자리가 후방으로 절곡된 구조를 가질 수 있다. 이러한 플라즈마 디스플레이 패널(110)과 섀시(140)는 양면 테이프(141)를 이용하여 서로 접착된다.
플라즈마 디스플레이 패널(110)과 섀시(140) 사이에는 열전도율이 높은 열전도시트(142)가 개재되어, 플라즈마 디스플레이 패널(110)에서 국부적으로 발생되는 열을 분산시키고, 이러한 플라즈마 디스플레이 패널(110)에서 발생되는 열의 일부를 섀시(140)로 전달해 준다. 여기서, 상기 열전도시트(142)로는 실리콘 글라스, 실리콘 방열시트, 아크릴계 방열감압 접착제시트, 우레탄계 방열감압 접착제시트, 탄소 시트 등이 사용될 수 있다.
그리고, 섀시(140)의 후방에는 회로부(150)가 설치되어 있는데, 회로부(150)는 각종 전자 부품들을 다수 포함한다. 회로부(150)는 플라즈마 디스플레이 패널(110)을 구동시키게 되는데, 도 3에 도시된 바와 같이, 회로부(150)는 영상 처리부(151), 논리 제어부(152), 어드레스 구동부(153), X 구동부(154), Y 구동부(155) 및, 전원 공급부(156) 등을 포함할 수 있다. 여기서, 영상 처리부(151)는 외부 아날로그 영상신호를 디지털 신호로 변환하여 내부 영상신호 예컨대, 각각 8 비트의 적색, 녹색 및 청색 영상 데이터, 클럭 신호, 수직 및 수평 동기 신호들을 발생시킨다. 논리 제어부(152)는 영상 처리부(151)로부터의 내부 영상신호에 따라 구동 제어 신호들(SA, SY, SX)을 발생시킨다. 어드레스 구동부(153)는, 논리 제어부(152)로부터의 구동 제어 신호들(SA, SY, SX)중에서 어드레스 신호(SA)를 처리하여 표시 데이터 신호를 발생시키고, 발생된 표시 데이터 신호를 어드레스전극(132)들에 인가한다. X 구동부(154)는 논리 제어부(152)로부터의 구동 제어 신호들(SA, SY, SX)중에서 X 구동 제어 신호(SX)를 처리하여 X 전극(123)들에 인가한다. Y 구동부(155)는 논리 제어부(152)로부터의 구동 제어 신호들(SA, SY, SX)중에서 Y 구동 제어 신 호(SY)를 처리하여 Y 전극(124)들에 인가한다. 그리고, 전원 공급부(156)는 영상 처리부(151) 및 논리 제어부(152)에 필요로 하는 동작 전압과, 어드레스 구동부(153), X 구동부(154) 및, Y 구동부(155)에 필요로 하는 동작 전압을 생성하여 공급한다.
한편, 회로부(150)는 신호전달장치들에 의해 전기적 신호를 플라즈마 디스플레이 패널(110)로 전달하게 된다. 신호전달장치으로는 FPC(Flexible Printed Cable), TCP(Tape Carrier Package), COF(Chip On Film) 등이 선택되어 사용될 수 있다. 도 1에 도시된 본 실시예에 따르면, 섀시(140)의 좌측 및 우측에는 신호전달장치으로서 FPC(160)들이 배치되어 있으며, 섀시(140)의 하측에는 신호전달장치으로서 테이프 형태의 배선부(171)에 적어도 하나의 전자소자(172)가 실장된 TCP(170)들이 배치되어 있다. 그리고, 도 1에 도시된 바와 같이, TCP(170)들은 섀시(140)의 하측에 소정 간격으로 각각 이격되어 배열되어 있다.
본 실시예에서, 플라즈마 디스플레이 패널(110)이 HD(High Definition) 싱글 스캔(single scan) 방식으로 구동될 수 있도록, 회로부(150)가 형성되어 있으며, TCP(170)들이 회로부(150)의 어드레스 구동부(153, 도 3 참조)로부터 발생하는 전기적 신호를 어드레스전극(132)들에 전달하여 준다. 즉, TCP(170)들의 배선부(171)들은 섀시(140)의 하측 가장자리를 경유하여 각각의 일단부가 플라즈마 디스플레이 패널(110)에 구비된 어드레스 전극(132)들에 연결되며, 각각의 타단부가 회로부(150)의 어드레스 구동부(153)와 연결된다. 그리고, 상기 TCP(170)들의 배선 부(171)들에는 어드레스 구동 IC와 같은 전자소자(172)들이 각각 2개씩 실장되어 있는데, 전자소자(172)들은 섀시(140)의 후방 가장자리에 배치되어 있다. 어드레스 전극(132)들과 어드레스 구동부(153)를 연결하는 신호전달장치로는 반드시 도 1과 같은 TCP(170)만을 채용할 필요는 없으며, COF나 FPC 등도 사용 가능하다.
본 발명의 일 실시예에서는 플라즈마 디스플레이 패널(110)이 HD 싱글 스캔 방식으로 구동되기 때문에, 상기 TCP(170)들이 상기 플라즈마 디스플레이 패널(110)의 일 변, 즉, 하변에만 연결되어 있다.
그리고, 이 TCP(170)들에 연결되는 어드레스 전극들(132)도 플라즈마 디스플레이 패널(110)의 일변에서 타변으로 스트라이프상으로 연장되어 있다.
본 발명에서는 이러한 HD 싱글 스캔 구조에서, 상기 TCP(170)들의 발열을 줄이기 위하여, 어드레스 전극들(132)의 너비(W)를 40 내지 100㎛로 하였다.
도 4 및 도 5는 각각 HD 싱글 스캔 구조 및 HD 듀얼 스캔 구조에서의 어드레스 스캔을 개략적으로 도시한 것이다. 도 4에서 볼 수 있듯이, HD 싱글 스캔 구조의 경우, 플라즈마 디스플레이 패널(110)의 하변에만 TCP(170)들이 배열되어 있으며, 화살표 방향으로 어드레스 스캔이 이루어진다. 이에 반해, 도 5에서 볼 수 있는 HD 듀얼 스캔 구조의 경우, 플라즈마 디스플레이 패널(210)의 상변 및 하변에 TCP(270)들이 배열되어 있으며, 상하 양방향으로 어드레스 스캔이 이루어진다.
방전을 위한 어드레스 전압이 일정한 상태에서, TCP(170)(270)들에서의 전력은 전류의 제곱에 비례한다. 도 5의 듀얼 스캔 구조의 경우, 어드레스 전류가 분산되지만, 도 4의 싱글 스캔 구조에서는 어드레스 전류가 분산되지 않아 TCP(170)가 받는 전력은 듀얼 스캔 구조에서보다 훨씬 많게 된다. 아래 표1은 42인치 HD 싱글 스캔 구조와 듀얼 스캔 구조에서, 어드레스 전류, 소비전력, TCP IC당 소비전력 및 TCP IC 온도를 비교한 것이다. 측정 패턴은 2 dot on off 패턴으로서, 2개의 Cell이 번갈아 가면서 반복적으로 On Off 되는 패턴으로, 스위칭을 많이 하기 때문에, 어드레스에 최고로 많은 부하 및 전류가 걸리는 패턴이다. 그리고, 이 때의 어드레스 전극의 너비는 양자 모두 150㎛이다.
기종 어드레스전압 어드레스 전류 소비전력 TCP IC당 소비전력 IC 온도
싱글스캔 65V 3.01A 117W 3.6W 85℃
듀얼스캔 65V 1.74A 75W 1.2W 63℃
표 1에서 볼 수 있듯이, 싱글스캔 구조의 경우, TCP IC의 온도가 70℃를 넘는 데, 이 경우, TCP의 터짐 불량이 발생될 수 있다.
이에 따라, 본 발명에서는 어드레스 전극의 선폭(W)을 줄여, TCP(170)로부터 공급되는 어드레스 전류량을 감소시켰고, 이에 따라, TCP(170)에서의 소비 전력을 줄여, TCP(170) 발열량을 감소시켰다.
표 2는 42인치 HD 싱글 스캔 구조에서 어드레스 전극의 너비(W)에 따른 TCP의 IC 온도의 변화를 나타낸 것이다. 측정 패턴은 전술한 2 dot on off 패턴으로 하였다.
어드레스 전압 어드레스 전극 너비 IC 온도 TCP 터짐불량매수
65V 150㎛ 85℃ 90매/100매
65V 120㎛ 75℃ 50매/100매
65V 110㎛ 72℃ 20매/100매
65V 100㎛ 68℃ 0매/100매
65V 90㎛ 64℃ 0매/100매
표 2에서 볼 수 있듯이, 어드레스 전극의 너비(W)를 100㎛이하로 하면, TCP의 IC 온도가 70℃ 이하가 되어 TCP 불량을 현저히 줄일 수 있다. 상기 어드레스 전극의 너비(W)는 40㎛이상이 되도록 하는 것이 바람직한 데, 어드레스 전극의 너비(W)를 40㎛보다 작게 하는 것은 현재의 제조공정상으로는 실현되기 어려운 공정상의 한계가 있다.
본 발명에 의하면, HD 싱글 스캔 방식에서도 어드레스 전극에 연결된 신호전달장치의 발열을 줄일 수 있고, 이에 따라 신호전달장치 불량률을 현저히 줄일 수 있다.
본 발명은 도면에 도시된 실시예를 참고로 설명되었으나 이는 예시적인 것에 불과하며, 본 기술 분야의 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 다른 실시예가 가능하다는 점을 이해할 것이다. 따라서, 본 발명의 진정한 기술적 보호 범위는 첨부된 특허청구범위의 기술적 사상에 의하여 정해져야 할 것이다.

Claims (8)

  1. 가스 방전을 이용하여 화상을 표시하는 것으로, 복수개의 어드레스전극들을 구비한 플라즈마 디스플레이 패널;
    상기 플라즈마 디스플레이 패널을 구동시키는 전기적 신호를 발생하는 것으로, 상기 어드레스 전극들에 전기적 신호를 공급하는 어드레스 구동부를 구비한 회로부; 및
    상기 어드레스 구동부로부터 상기 플라즈마 디스플레이 패널의 어드레스 전극들로 전기적 신호를 전달하고, 적어도 하나의 전자소자가 각각 구비된 복수의 신호전달장치들;을 포함하고,
    상기 어드레스 구동부는 싱글 스캔 방식의 전기적 신호를 상기 어드레스전극들에 전달하며,
    상기 신호전달장치들은 상기 플라즈마 디스플레이 패널의 일 변에만 위치하고,
    상기 어드레스 전극들은 그 너비가 40㎛이상, 100㎛이하인 플라즈마 디스플레이 장치.
  2. 삭제
  3. 제1항에 있어서,
    상기 신호전달장치들은 TCP 또는 COF를 포함하는 플라즈마 디스플레이 장치.
  4. 삭제
  5. 제1항에 있어서,
    상기 플라즈마 디스플레이 패널의 구동 시, 상기 신호전달장치들의 발열 온도는 70℃이하인 플라즈마 디스플레이 장치.
  6. 제1항에 있어서,
    상기 어드레스 전극들은 상기 플라즈마 디스플레이 패널의 일변에서 타변까지 스트라이프상으로 연장된 플라즈마 디스플레이 장치.
  7. 제1항에 있어서,
    상기 어드레스 전극들은 ITO, IZO, In2O3, 및 ZnO로 이루어진 군으로부터 선택된 어느 하나를 포함하는 플라즈마 디스플레이 장치.
  8. 제1항에 있어서,
    상기 플라즈마 디스플레이 패널은 전면기판과, 상기 전면기판에 대향하도록 소정의 간격으로 이격되어 배치되며, 상기 전면기판과의 사이에 복수개의 방전셀들을 한정하는 배면기판과, 상기 방전셀들에서 방전을 일으키는 유지전극쌍들과, 상 기 유지전극쌍과 교차하도록 연장되는 어드레스전극들과, 상기 방전셀들 내에 배치된 형광체층들을 구비하는 플라즈마 디스플레이 장치.
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