KR100839412B1 - 플라즈마 디스플레이 장치 - Google Patents

플라즈마 디스플레이 장치 Download PDF

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KR100839412B1
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Abstract

본 발명의 바람직한 실시예에서는 가스 방전으로 화상을 표시하는 플라즈마 디스플레이 패널, 상기 플라즈마 디스플레이 패널과 결합되어 이를 지지하는 섀시 베이스, 기판과 이 기판 상에 설치된 회로 소자들로 이루어져 상기 플라즈마 디스플레이 패널에 구동 신호를 인가하는 구동 보드들, 방열핀들을 구비해 상기 회로 소자들에 설치되고, 상기 회로 소자에서 발생하는 열을 방출하는 방열판, 상기 방열핀에 설치되어 상기 방열핀의 무게를 늘리는 중량부재를 포함해서 구성되는 플라즈마 디스플레이 장치를 제공한다.
플라즈마, 패널, 방열, 진동, 방열판

Description

플라즈마 디스플레이 장치{PLASMA DISPLAY DEVICE}
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 플라즈마 디스플레이 장치의 개략적인 분해 도시한 사시도이다.
도 2는 회로 소자에 설치된 방열판의 모습을 보여주는 개략적인 사시도이다.
도 3은 도 2의 Ⅲ-Ⅲ 선을 따라 절단한 단면도이다.
도 4는 방열핀에 중량부재가 일정하지 않게 설치되는 모습을 도시한 단면도이다.
도 5는 방열핀의 두께가 다르게 구성되는 모습을 도시한 단면도이다.
도 6은 중량부재가 설치된 방열판과 중량부재가 없는 방열판의 소음 정도를 비교해서 측정한 그래프이다.
본 발명은 소음을 줄인 플라즈마 디스플레이 장치에 관한 것이다.
플라즈마 디스플레이 장치는 기체방전에 의해 생성되는 플라즈마를 이용하여 화상을 표시하는 장치이다.
이 플라즈마 디스플레이 장치는, 플라즈마 디스플레이 패널(이하, PDP), 이 PDP를 지지하는 섀시 베이스, 및 이 섀시 베이스의 PDP 반대측에 장착되어 유연인쇄회로(Flexible Printed Circuit: FPC) 및 커넥터 등을 통하여 PDP의 내부에 위치하는 표시 전극 또는 어드레스 전극에 연결되는 다수의 구동 보드들을 구비한다.
PDP는 2 장의 글라스 기판을 면 대향 부착하고, 그 내부에 방전 공간을 형성하기 때문에 충격에 대하여 약한 기계적 특성을 가진다. 이러한 점을 보완하고자 PDP와 결합되는 섀시 베이스는 기계적 강도가 큰 물질, 예를 들면 주조된 철로써 구성되어, PDP의 기계적 강성을 보완하게 된다.
그리고, 섀시 베이스의 후방으로는 구동 보드들이 장착되는데, 이 구동 보드들은 논리 처리를 위한 다양한 종류의 회로 소자들을 기판에 설치해서 구성된다. 구동 보드들은 PDP에서 방전을 일으키기 위해 표시전극 또는 어드레스 전극에 고전압의 구동 신호를 인가한다.
한편, 회로 소자들은 동작 과정에서 전기에너지의 일부가 열에너지로 변환되면서 열을 발생시키게 되는데, 이처럼 발생하는 열은 회로 소자의 신뢰성을 떨어트리게 된다. 때문에, 회로소자들에는 히트 싱크를 설치해서 회로 소자를 냉각하도록 구성된다.
그런데, 히트 싱크는 표면적을 넓히기 위해 다수의 방열핀을 구비해서 형성되는데, 이 같은 방열핀들이 회로소자의 동작과정에서 떨리면서 소음을 만들어 내는 문제점이 있다.
본 발명은 상기한 바와 같은 문제점들을 해결하기 위한 것으로서, 회로 소자 의 동작 과정에서 발생하는 소음을 줄인 플라즈마 디스플레이 장치를 제공하는데 있다.
본 발명의 바람직한 실시예에서는 상기와 같은 기술적 과제를 해결해서, 가스 방전으로 화상을 표시하는 플라즈마 디스플레이 패널, 상기 플라즈마 디스플레이 패널과 결합되어 이를 지지하는 섀시 베이스, 기판과 이 기판 상에 설치된 회로 소자들로 이루어져 상기 플라즈마 디스플레이 패널에 구동 신호를 인가하는 구동 보드들, 방열핀들을 구비해 상기 회로 소자들에 설치되고, 상기 회로 소자에서 발생하는 열을 방출하는 방열판, 상기 방열핀에 설치되어 상기 방열핀의 무게를 늘리는 중량부재를 포함해서 구성되는 플라즈마 디스플레이 장치를 제공한다.
여기서, 상기 중량부재는 처음과 마지막에 형성되는 상기 방열핀에 설치될 수 있고, 상기 방열핀에 본딩재를 매개로 설치될 수 있다.
그리고, 상기 방열판은, 상기 회로 소자에 부착되는 몸체와, 상기 몸체에서 돌출되어 이웃한 것과 마주하게 형성되는 방열핀들을 구비할 수 있다.
또한, 본 발명에서는 가스 방전으로 화상을 표시하는 플라즈마 디스플레이 패널, 상기 플라즈마 디스플레이 패널과 결합되어 이를 지지하는 섀시 베이스, 기판과 이 기판 상에 설치된 회로 소자들로 이루어져 상기 플라즈마 디스플레이 패널에 구동 신호를 인가하는 구동 보드들, 방열핀들을 구비해 상기 회로 소자들에 선택적으로 설치되고, 상기 회로 소자에서 발생하는 열을 방출하는 방열판을 포함하고, 상기 방열핀들은 일부가 형상 또는 무게가 다르게 형성되는 플라즈마 디스플레 이 장치를 제공한다.
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.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 플라즈마 디스플레이 장치를 개략적으로 분해 도시한 사시도이다.
이 도면을 참조하면, 본 실시예의 플라즈마 디스플레이 장치는 기체 방전을 이용하여 화상을 표시하는 플라즈마 디스플레이 패널(이하, 패널)(11), 이 패널(11)의 배면에 부착되는 섀시 베이스(17), 이 섀시 베이스(17)의 후방에 장착되고 패널(11)에 전기적으로 연결되어 구동 신호를 인가하는 구동 보드들(15)을 포함한다.
패널(11)의 배면과 섀시 베이스(17) 전면 사이에는 방열 시트(13)와 양면 테이프(미도시)가 더욱 개재될 수 있다.
방열 시트(13)는 패널(11)에서 발생되는 열을 평면 방향(x-y 평면 방향)으로 전도 확산시킨다. 이 방열 시트(13)는 열전도성이 우수한 아크릴계 방열재, 그래파이트(graphite)계 방열재, 금속계 방열재, 또는 탄소나노튜브계 방열재로 이루어질 수 있다.
그리고, 양면 테이프가 패널(11)과 섀시 베이스(17)를 상호 부착함으로써, 방열 시트(13)는 패널(11)의 배면과 섀시 베이스(17)의 전면에 밀착 배치될 수 있 다.
패널(11)은 전면기판(111) 및 배면기판(211)을 구비해서 그 사이 공간을 구획해 방전셀을 형성하고 있다. 이 방전셀은 화상을 표시하는 최소 단위인 서브 픽셀(sub pixel)을 이룬다. 그리고 이 방전셀을 따라서는 어드레스 전극 및 표시 전극(예로, 유지전극과 주사전극의 쌍)이 교차하고, 방전셀의 가스 방전에 의해서 화상이 표시된다.
한편, 어드레스 전극 및 표시 전극은 구동 보드들(15)에 전기적으로 연결되어 방전셀의 가스 방전은 제어된다.
이 구동 보드들(15)은 기판(63)과 이 기판에 설치되어 회로를 이루는 회로 소자들(61)로 구성된다. 그리고, 구동 보드들(15)은 섀시 베이스(17)의 보스에 나사(19)로 고정될 수 있다. 기판(63)은 일반적으로 회로 패턴이 인쇄된 인쇄회로기판(PCB; Printed Circuit Board)으로 구성된다. 한편, 도면에서는 구동 보드들(15)을 예시적으로 기판만을 선택적으로 도시하였다.
그리고, 기판(63) 상에 설치되는 회로 소자(61)는 동작 과정에서 발생하는 열을 냉각할 수 있도록 방열판(51)을 포함해서 선택적으로 구성된다. 이러한 회로 소자(61)로는 구동 보드의 직접화를 위해 표면실장소자(SMD, Surface Mounted Device)가 사용될 수 있다.
구동 보드들(15)은 기능적 블록으로 영상처리/제어보드(115), 어드레스 버퍼 보드(215), 주사 구동 보드(315), 유지 구동 보드(415), 및 전원 보드(515)를 포함한다.
영상처리/제어보드(115)는 외부로부터 영상 신호를 수신하여 어드레스 전극, 표시 전극의 구동에 필요한 제어 신호를 생성하여, 어드레스 버퍼 보드(215)와 주사 구동 보드(315) 또는 유지 구동 보드(415)에 각각 인가한다.
어드레스 버퍼 보드(215)는 어드레스 펄스를 발생시켜 어드레스 전극에 인가시킨다. 주사 구동 보드(315)는 스캔 펄스 또는 유지 펄스를 발생시켜 주사 전극에 인가시킨다. 유지 구동 보드(415)는 유지 펄스를 발생시켜 유지 전극에 인가시킨다. 전원 보드(515)는 플라즈마 디스플레이 장치의 구동에 필요한 전원을 전체적으로 공급한다.
또한, 도면에는 도시되지 않았지만 패널(11)의 전면측에는 프런트 캐비넷(미도시), 섀시 베이스(17)의 후면 측에는 백커버(미도시)가 설치되어 플라즈마 디스플레이 장치의 외형을 형성한다.
이하, 도 2를 참조로 회로 소자에 설치되는 방열판에 대해서 자세히 설명한다. 도 2는 회로 소자에 설치된 방열판의 모습을 보여주는 개략적인 사시도이다.
방열판(51)은 몸체(51a)와 이 몸체(51a)에 설치된 방열핀들(51c)로 구성된다.
몸체(51a)는 회로소자(61)와 면접촉할 수 있도록 평평한 바닥면을 구비하고 있으며, 바닥면의 반대편인 이면으로는 방열핀들(51c)이 설치된다. 방열판(51)은 회로소자(61)와 접촉하는 면적이 넓을수록 방열이 잘되므로, 몸체(51a)는 적어도 회로소자의 크기보다 크게 형성되는 것이 바람직하다.
그리고, 방열핀들(51c)은 몸체(51a)에 대해서 수직되게 연장되어 형성된다. 이 방열핀들(51c)은 대기와의 접촉 면적을 넓혀 방열판(51)이 쉽게 냉각될 수 있도록 한다. 방열핀들(51c) 서로는 일정한 거리를 유지하면서 형성된다.
그리고, 본 실시예에서는 방열핀(51c)에 중량부재(53)가 더 설치된다. 이 중량부재(53)는 이 중량부재(53)가 설치되는 방열핀(51c)의 무게를 증가시키게 되는데, 이에 따라 방열핀(51c)들이 진동하는 경우에 발생하는 진동 주파수가 다르게 된다. 즉, 중량부재(53)가 설치되는 방열핀(51c)은 무게의 증가로 인해서 원래(중량부재가 설치되지 않은 경우)보다 진동이 줄어들어 진동 주파수가 낮아지나, 중량부재(53)가 설치되지 않은 방열핀(51c)은 상대적으로 진동 주파수가 높다. 때문에, 방열핀(51c)이 진동에 의해서 발생하는 주파수들이 서로 달라 간섭하게 되고, 그 결과 진동이 줄어들게 된다.
이와 비교해서, 종래의 방열판은 동일한 무게의 방열핀을 구비하고 있기 때문에, 방열핀들이 떨림으로 인한 진동 주파수가 서로 동일해서 진동을 키우는 문제점이 있다. 또한, 이 같은 방열핀의 진동 주파수는 방열판의 고유 진동수에 근접하기 때문에 진폭이 커지면서 진동이 커지는 문제점이 있다.
도 3은 도 2의 Ⅲ-Ⅲ 선을 따라 절단한 단면도이다. 도 3에서 예시하고 있는 바처럼, 회로소자(61)가 기판(63)에 설치되고, 이 회로소자(61)에 방열판(51)이 설치된다. 여기서, 회로소자(61)는 표면실장소자로 형성되는 예를 도시하였다.
방열판(51)은 몸체(51a)가 회로소자(61)와 마주한 상태로 본딩재(71)를 매개로 결합된다. 여기서, 본딩재(71)는 양면테이프 또는 접착제, 그리고 실리콘 등이 이용될 수 있다. 실리콘은 졸 상태에서 겔화되기 때문에, 작업성이 용이하다는 장 점이 있다.
그리고, 방열핀들(51c)이 몸체(51a)에서 수직되게 연장되어서 형성된다. 이때, 방열핀들(51c)은 표면적을 넓히기 위해서 복수개가 형성된다.
이처럼 형성되는 방열핀들(51c)의 처음과 마지막에 위치하는 각각에는 중량부재(53)가 더 설치되어, 처음과 마지막에 형성되는 방열핀(51c)의 무게를 선택적으로 증가시킨다.
여기서, 중량부재(53)는 본딩재(531)를 매개로 방열핀(51c)에 설치되거나, 용접 등을 통해서 방열핀(51c)에 직접 설치될 수 있다. 본딩재(531)는 양면테이프 또는 접착제, 그리고 실리콘 등이 이용될 수 있다.
또한, 중량부재(53)는 탄성계수 및 강성은 낮으면서도 체적대비 무게가 무거운 재질의 것이 바람직하게 사용된다. 예를 들면, 중량부재(53)는 고분자 화합물 중에서도 특히 연성 재질의 고무가 바람직하게 사용될 수 있다.
이처럼 방열핀(51c)에 선택적으로 중량부재(53)가 형성되기 때문에, 동일한 형상으로 형성되는 방열핀(51c) 사이에서 무게 차이가 발생하게 된다. 즉, 중량부재(53)가 설치되는 처음과 마지막의 것들은 다른 것(중량부재가 설치되지 않은 것)과 비교해서 상대적으로 무게가 증가하게 된다.
그 결과, 회로소자(61)의 동작 과정에서 방열핀(51c)의 떨림으로 발생하는 진동 주파수가 무게 차이로 인해서 다르게 발생하는데, 처음과 마지막은 중량부재(53)의 무게로 인해서 진동 주파수가 종전(중량부재가 없는 경우)보다 낮아지게 된다. 따라서, 이처럼 낮아진 진동 주파수는 다른 방열핀(중량부재가 설치되지 않 은 것들)에서 발생하는 진동 주파수와 간섭하게 되어 방열판(51)이 만드는 소음을 줄이게 된다.
한편, 도 6은 중량부재가 설치된 방열판(실시예)과 그렇지 않은 방열판(비교예)의 소음 정도를 비교해서 측정한 그래프이다. 그래프를 통해서 알 수 있듯이, 1.6K 대역과 5.0K 대역의 주파수에서 실시예의 경우 소음이 떨어지는 모습을 확인할 수 있다.
그리고, 도 4는 중량부재(53)가 방열핀(51c)에 일정하게 설치되지 않는 모습을 예시한 것이다. 상술한 실시예에서는 중량부재(53)가 방열핀(51c)의 처음과 마지막에 설치되어서 방열판(51)이 대칭 형상을 이루도록 형성되는 경우를 예시하였다. 그렇지만, 도 4에서와 같이 중량부재(53)가 다수의 방열핀(51c)에 순서없이 무작위로 설치될 수도 있다.
이처럼, 지금까지의 설명은 동일하게 형성되는 방열핀(51c)에 중량부재(53)를 추가로 설치해서 방열핀(51c)에 무게를 변화시키는 것으로 설명을 하였는데, 형상은 동일하지만 일부 방열핀 자체의 무게를 선택적으로 늘려 형성한다거나, 도 5에서 예시하는 바처럼 일부 방열핀의 형상을 다르게 해서 무게를 다르게 구성하는 것도 가능하다.
도 5는 일부 방열핀의 두께를 다르게 해서 무게를 다르게 구성한 방열판의 모습을 보여주는 단면도이다.
도 5에서, 회로소자(61)에 설치되는 방열판(81)은 몸체(81a)와, 제1 및 제2 방열핀들(811, 813)을 포함하는 방열핀(81c)을 구성된다. 여기서, 몸체(81a)는 회 로소자(61)와 마주한 상태로 본딩재(71)를 매개로 결합된다.
그리고, 방열핀들(81c)은 몸체(81a)에서 수직되게 연장되어서 형성된다. 이때, 방열핀들(81c)은 표면적을 넓히기 위해서 복수개가 형성되는데, 선택적으로 방열핀(81c)들은 두께가 다르게 형성된다.
제1 방열핀(811)은 제1 두께(t1)로 형성이 되고, 제2 방열핀(813)은 제2 두께(t2)로 형성이 된다. 여기서, 제2 두께(t2)가 제1 두께(t1)보다 더 두껍다. 이처럼, 제1 방열핀(811)보다 더 두껍게 형성이 되는 제2 방열핀(813)은 제1 방열핀(811) 사이로 형성이 된다.
한편, 제2 방열핀(813)은 제1 방열핀(811)보다 두께가 더 두껍기 때문에, 제1 방열핀(811)보다 무겁게 형성이 된다. 따라서, 방열판(81)이 진동할 때, 제2 방열핀(813)이 제1 방열핀(811)보다 떨림이 작아 진동 주파수가 낮게 된다. 이와 비교해서, 제1 방열핀(811)은 제2 방열핀(813)보다 무게가 가볍기 때문에, 떨림으로 발생하는 진동 주파수가 제2 방열핀(813)보다 높게 된다.
이 같은 결과로, 방열판(81)이 진동하는 경우에, 방열핀(81c)의 떨림으로 발생하는 진동 주파수가 달라 간섭이 일어나면서 소음을 줄이게 된다.
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 실시예에 의하면, 방열핀들이 형상과 무게에서 차이가 있어 진동 주파수가 다르게 되고, 결과적으로 다른 진동 주파수는 서로 간섭을 일으켜 방열판의 진동에 의한 소음을 줄일 수 있게 된다.

Claims (10)

  1. 가스 방전으로 화상을 표시하는 플라즈마 디스플레이 패널,
    상기 플라즈마 디스플레이 패널과 결합되어 이를 지지하는 섀시 베이스,
    기판과 이 기판 상에 설치된 회로 소자들로 이루어져 상기 플라즈마 디스플레이 패널에 구동 신호를 인가하는 구동 보드들,
    방열핀들을 구비해 상기 회로 소자들에 설치되고, 상기 회로 소자에서 발생하는 열을 방출하는 방열판,
    상기 방열핀에 설치되어 상기 방열핀의 무게를 늘리는 중량부재
    를 포함하는 플라즈마 디스플레이 장치.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 중량부재는 상기 방열핀에 본딩재를 매개로 설치되는 플라즈마 디스플레이 장치.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 중량부재는 처음과 마지막에 형성되는 상기 방열핀에 설치되는 플라즈마 디스플레이 장치.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 중량부재는 고분자 화합물로 이루어진 플라즈마 디스플레이 장치.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 중량부재는 복수의 상기 방열핀들 중 적어도 하나 이상의 상기 방열핀에 선택적으로 설치되는 플라즈마 디스플레이 장치.
  6. 제1항 내지 제5항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 방열판은, 상기 회로 소자에 부착되는 몸체와, 상기 몸체에서 돌출되어 이웃한 것과 마주하게 형성되는 방열핀들을 구비하는 플라즈마 디스플레이 장치.
  7. 가스 방전으로 화상을 표시하는 플라즈마 디스플레이 패널,
    상기 플라즈마 디스플레이 패널과 결합되어 이를 지지하는 섀시 베이스,
    기판과 이 기판 상에 설치된 회로 소자들로 이루어져 상기 플라즈마 디스플레이 패널에 구동 신호를 인가하는 구동 보드들,
    방열핀들을 구비해 상기 회로 소자들에 선택적으로 설치되고, 상기 회로 소자에서 발생하는 열을 방출하는 방열판
    을 포함하고,
    상기 방열핀들은 적어도 2가지 이상의 형상을 가지는 플라즈마 디스플레이 장치.
  8. 제7항에 있어서,
    상기 방열핀들은, 제1 두께로 형성되는 제1 방열핀과, 상기 제1 두께보다 더 두껍게 형성되는 제2 방열핀을 포함하는 플라즈마 디스플레이 장치.
  9. 제7항 또는 제8항에 있어서,
    상기 방열판은, 상기 회로 소자에 부착되는 몸체와, 상기 몸체에서 돌출되어 이웃한 것과 마주하게 형성되는 방열핀들을 구비하는 플라즈마 디스플레이 장치.
  10. 가스 방전으로 화상을 표시하는 플라즈마 디스플레이 패널,
    상기 플라즈마 디스플레이 패널과 결합되어 이를 지지하는 섀시 베이스,
    기판과 이 기판 상에 설치된 회로 소자들로 이루어져 상기 플라즈마 디스플레이 패널에 구동 신호를 인가하는 구동 보드들,
    방열핀들을 구비해 상기 회로 소자들에 선택적으로 설치되고, 상기 회로 소자에서 발생하는 열을 방출하는 방열판
    을 포함하고,
    상기 방열핀들은 적어도 2가지 이상의 무게를 가지는 플라즈마 디스플레이 장치.
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