KR100936402B1 - 평판 디스플레이 패널의 에이징용 냉각 장치 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 평판 디스플레이 패널(200)을 지지하는 지지대(212) 상측에서 냉각 팬(220)을 반복적으로 왕복운동시키면서 평판 디스플레이 패널에 냉각 기류를 불어주어 냉각시키는 평판 디스플레이 패널의 에이징용 냉각 장치에 관한 것으로, 상기 평판 디스플레이 패널은 복수의 지지구(202)에 의하여 상기 지지대 상측에서 지지되어 있고, 상기 지지대의 주연측에는 상기 냉각 팬에서 송풍되어 상기 평판 디스플레이 패널의 상부면을 냉각시킨 바람을 다시 상기 평판 디스플레이 패널의 하부면과 상기 지지대 사이의 공간으로 강제 환류시켜 주는 적어도 하나의 환류부재(204)가 결합되어, 상기 환류부재에 의하여 상기 평판 디스플레이 패널의 하부면과 상기 지지대 사이의 공간으로 환류되는 바람에 의하여 상기 평판 디스플레이 패널의 하부면이 냉각되는 평판 디스플레이 패널의 에이징용 냉각 장치에 관한 것이다.
환류, 에이징, 냉각

Description

평판 디스플레이 패널의 에이징용 냉각 장치{A cooling apparatus for flat display panel aging}
본 발명은 대화면의 평판 디스플레이 패널의 에이징 냉각 장치에 관한 것이다. 플라즈마 디스플레이 패널의 에이징 장치 분야에 대하여 주로 서술할 것이나, 본 발명의 에이징 장치는 TFT LCD의 발광 패널의 에이징 장치로도 사용될 수 있고 본 발명은 이를 배제하지 아니한다.
평판 디스플레이 패널의 방전 특성은 시간에 따라 크게 변화하기 때문에, 일본 특허공개 제 1999-213891 호 공보나 일본 특허공개 제 2002-75207 호 공보에 개시하는 바와 같이, 소정의 전압을 인가하여 소정 시간 방전을 실시할 수 있는 에이징 공정(aging process)을 수행하여 방전 특성을 안정화시킨다.
그런데, 이러한 특성 안정화를 위한 에이징 공정을 수행하는 도중에, 방전으로 인한 발광에 수반하는 유리 기판상의 온도 상승을 억제하기 위한 냉각이 효율적으로 이루어지지 못하여, 여러 문제점이 발생하게 된다. 예를 들면, 글라스 표면상 의 각 지점에 있어서 냉각이 균일하게 이루어지지 못하고 냉각 취약 부분이 존재함에 따른 고열로 인한 비정상 방전 현상, 글라스 표면이 고르지 않게 냉각됨으로 인한 얼룩 현상 및 이로 인한 에이징 품질 저하, 글라스 주연의 비발광부와 발광부의 온도 차이로 인한 글라스 파손 현상 등의 문제점이 있으며, 또한 전체 평균 온도의 상승으로 에이징 조건 약화의 요인이 되어 에이징 공정에 걸리는 시간이 길어지기 때문에 전체적인 생산성을 저하시키게 된다.
즉, PDP에 소정의 전압을 인가하여 표시 구동을 행하는 에이징 공정에 있어서, 각각의 PDP를 복수의 냉각 팬(28)을 구비한 에이징 장치에 설치하고, 그 에이징 장치의 복수의 냉각 팬(28)으로 PDP표면 글라스(21)를 냉각하면서 에이징하는데, 이 때, PDP의 실제 사용시에 인가하는 전압보다도 높은 전압을 인가하여 산화마그네슘(MgO)표면의 활성화와 물성 안정을 위해 방전을 시키고, 소정시간, 예컨대 4시간 정도 PDP를 실제로 점등시켜 표시 구동하는 것을 수행한다. 이 때, PDP표면 글라스(21) 각 부분에 기류가 균일하게 불어지지 아니함으로 인하여 불균일 냉각 현상 및 냉각 공백 부위가 발생하게 되고, 이로 인해 냉각 공백 부위는 고온에 따른 비정상 방전 특성을 나타내게 되고, 글라스 표면 각 지점 간의 온도 편차로 인한 얼룩이 나타난다. 또한, 냉각이 효율적으로 이루어지지 않음으로써 방전부와 비방전부의 온도편차가 확대되어 글라스의 균열 또는 파손에 이르게 된다.
종래 도 1에 도시된 바와 같이 복수의 냉각 팬(28)을 바둑판식으로 배열하여 냉각시키는 방법이 사용되고 있었다. 그러나, 이러한 복수의 고정된 소형 냉각 팬(28)에 의한 냉각 방식은 고정된 패턴을 갖게 되는데, 이로 인해 복수의 냉각 팬(28)에서 발생되는 기류의 간섭으로 인한 냉각 불균일 문제 및 냉각 팬(28) 중심 직하에 해당하는 부분 등 일부 영역의 냉각 취약성 문제가 발생한다. 즉, 도 4에 도시된 바와 같이, 복수의 소형 냉각 팬의 중심 직하 부분과 기류 형성 조건에 따라 냉각 기류가 약하게 부는 부분에 해당하는 패널 표면 글라스에 냉각 취약성 부분(S)이 나타나며, 이 부분은 냉각이 효율적으로 이루어지지 못하여 고열로 인한 비정상 방전이 발생하게 된다. 또한, 대형 플라즈마 디스플레이 패널의 표면 글라스(21)가 고르게 냉각되지 않음으로써 온도 편차에 따른 얼룩이 도시된 바와 같이 발생한다. 나아가, 복수의 냉각팬으로 인한 냉각 방식은 기류 간섭으로 인하여 냉각 효율이 저하됨으로써 도 2에 도시된 바와 같은 패널 내측의 방전부(30)의 냉각이 효율적으로 이루어지지 않아서 방전부(30)와 주연측의 비방전부(32)간의 온도 차이가 일정 수준 이하로 유지되지 못하게 되어 글라스가 균열 및 파손되는 문제점이 발생한다. 주연측의 비방전부에 비하여 중앙측의 방전부의 온도가 너무 높으면 글라스 표면의 온도 편차로 인하여 글라스의 파손이 생기는 것이다. 통상 방전부의 온도가 120℃에 이르게 되면 글라스의 파손 현상이 생기게 된다. 종래 기술에서는 냉각장치의 비효율성으로 인하여, 방전부의 온도를 일정 온도 이하로 유지하지 못하여 글라스의 균열이 생기는 문제가 발생되며, 이로 인해 충분한 에이징 전압을 인가하지 못하여 에이징 조건의 약화를 가져오게 되어 공정시간이 증대되고 생산성이 저하되는 문제점이 발생하였다.
이를 개선하기 위하여 본 출원인에 의하여 한국 특허출원 제 2005-78269호에서는 도 3 및 도 4에 도시된 바와 같이 평판 디스플레이 패널(100)을 지지하는 지지대(112) 상측에서 대형 냉각 팬(120)이 반복적으로 왕복이동되면서 평판 디스플레이 패널(100)에 냉각 기류를 불어주어 패널(100) 표면을 고르게 냉각시키는 기술이 제안되었으며, 이러한 기술에 의하여 표면 불균일 냉각 등의 문제를 해소할 수 있었다.
그러나, 점차 패널이 더 대형화되고 더 고화질급으로 발전함에 따라, 에이징 조건이 강화되어야 하게 되었다. 이에 따라 에이징 시간을 단축하기 위해서는 더욱 더 강한 전압을 인가시켜야 되게 되었으며 이 경우 열로 인한 패널 파손이 발생하게 되었다. 이에 따라 강한 전압을 걸어주어 에이징 시간을 단축시키면서도 패널의 파손이 방지될 수 있게 하기 위하여 더욱 냉각 효율을 높여 줄 필요성이 대두되게 되었다.
본 발명은 에이징 작업에 있어서 평판 디스플레이 패널의 냉각 효율을 높여 주어 고 전압을 인가하여도 패널이 파손되지 않게 함으로써 에이징 시간을 단축시킬 수 있게 하는 에이징용 냉각장치를 제공하는 것을 그 목적으로 한다.
한편, 에이징시 패널의 냉각에 사용하는 바람을 이용하여 에이징 장치의 전자 회로를 동시에 냉각시킬 수 있게 하는 것을 그 목적으로 한다.
본 발명은 평판 디스플레이 패널(200)을 지지하는 지지대(212) 상측에서 냉각 팬(220)을 반복적으로 왕복운동시키면서 평판 디스플레이 패널에 냉각 기류를 불어주어 냉각시키는 평판 디스플레이 패널의 에이징용 냉각 장치에 관한 것으로, 상기 평판 디스플레이 패널은 복수의 지지구(202)에 의하여 상기 지지대 상측에서 지지되어 있고, 상기 지지대의 주연측에는 상기 냉각 팬에서 송풍되어 상기 평판 디스플레이 패널의 상부면을 냉각시킨 바람을 다시 상기 평판 디스플레이 패널의 하부면과 상기 지지대 사이의 공간으로 강제 환류시켜 주는 적어도 하나의 환류부재(204)가 결합되어, 상기 환류부재에 의하여 상기 평판 디스플레이 패널의 하부면과 상기 지지대 사이의 공간으로 환류되는 바람에 의하여 상기 평판 디스플레이 패널의 하부면이 냉각되는 평판 디스플레이 패널의 에이징용 냉각 장치에 관한 것이 다.
여기서, 상기 환류부재(204)는 일측이 개방되고 길이방향으로 기다란 U자형 관이고, 환류부재의 양측 끝단에는 차단판(206)이 결합되어 있고, 상기 환류부재에는 댐퍼날개(208)가 힌지결합되어 있고, 상기 지지구 상에 상기 평판 디스플레이 패널을 올려 놓을 때 상기 평판디스플레이 패널의 주연에 상기 댐퍼 날개가 접촉되게 형성되며, 상기 댐퍼 날개의 일부분이 상기 환류부재 내측으로 연장되어 냉각 기류가 상기 평판 디스플레이 하부면과 상기 지지대 사이의 공간으로 원활하게 유입되게 하고, 상기 댐퍼 날개의 끝단은 상기 지지구 상에 상기 평판 디스플레이 패널을 올려 놓을 때 상기 평판디스플레이 패널의 주연에 상기 댐퍼 날개가 접촉된 상태에서 하측으로 향하도록 절곡되어 있고, 한 쌍의 환류부재가 상기 지지대의 반대측에 대향하게 결합되어 있고, 상기 지지대(212) 내부의 전자 회로의 발열체를 냉각하기 위한 복수의 히트싱크(210)가 상기 냉각팬(220)에서 불어주는 냉각 기류에 의하여 냉각될 수 있도록 상기 지지대 외부로 유도되어 형성되어 있는 것이 바람직하다.
본 발명은 에이징 작업에 있어서 평판 디스플레이 패널의 냉각 효율을 높여 주어 고 전압을 인가하여도 패널이 파손되지 않게 함으로써 에이징 시간을 단축시킬 수 있게 하는 에이징용 냉각장치를 제공하는 효과를 갖는다.
한편, 에이징시 패널의 냉각에 사용하는 바람을 이용하여 에이징 장치의 전자 회로를 동시에 냉각시킬 수 있게 하는 효과를 갖는다.
도 5 및 도 6에 도시된 바와 같이 평판 디스플레이 패널(200)을 지지대(212)상에 형성된 복수의 지지구(202) 상에 배치하고, 플라즈마 디스플레이 패널의 단자에 도선에 의해서 한쪽을 고주파 전원에 접속하고, 다른 쪽을 접지하여 에이징을 수행하게 되는데, 도시된 바와 같이 대형 냉각팬(220)을 모터 등의 왕복이동수단을 사용하여 왕복이동시키면서 냉각팬 아래의 패널을 향하여 송풍하여 줌으로써 패널의 냉각을 수행하게 된다.
이 때 도 5에 도시된 바와 같이 지지대의 주연측 즉 지지대 가장자리측에는 냉각 팬에서 송풍되어 상기 평판 디스플레이 패널의 상부면을 냉각시킨 바람을 다시 상기 평판 디스플레이 패널의 하부면과 상기 지지대 사이의 공간으로 강제 환류시켜 주는 적어도 하나의 환류부재(204)가 결합된다. 환류부재는 도 8에 도시된 바와 같이 U자형 관 형태로 구성되면서, 이에 댐퍼 날개(208)이 도시된 바와 같이 힌지 결합되어 있다. 이러한 구성에 의하여 도 10에 도시된 바와 같이 평판 디스플레이의 상부면을 냉각시킨 기류가 다시 환류되어 패널의 아래로 강하게 유입되면서 패널의 하부면도 동시에 냉각시키게 된다. 물론 패널의 아래측에는 선택에 따라 방 열판(도시 생략)을 둘 수도 있는데 이 경우는 방열판을 바람에 의하여 냉각시킴으로써 패널의 하부면을 냉각시키게 된다.
따라서 본 발명의 장치에서는 도 3 및 도 4의 종래 기술에 대비하여 비교할 수 없을 정도로 냉각 효율이 뛰어나게 된다. 즉, 종래에는 패널의 상부면만 냉각기류에 의하여 냉각하였으나 본 발명에서는 패널의 하부면도 동시에 냉각함으로써 냉각 효율이 훨씬 뛰어나게 되는 것이다. 특히 에이징장치의 구성상 패널의 아래측에는 전자회로가 배치됨으로써 대형 팬을 통하여 냉각하는 것이 불가능한데 본 발명에서는 패널의 하측에 대형 팬을 배치하지 않으면서 하나의 팬에 의하여 패널의 상부면과 하부면을 동시에 냉각함으로써 냉각효율을 극대화시키는 것이다.
한편, 도 8에 도시된 바와 같이 환류부재(204)는 일측이 개방되고 길이방향으로 기다란 U자형 관으로 형성될 수 있고 또한 환류부재의 양측 끝단에는 차단판(206)이 결합되어 있는 것이 바람직하다. 차단판은 냉각 기류가 양 끝단에서 외부로 바로 빠져나가는 것을 방지함으로써 패널의 하부면 아래로 많은 바람이 환입되게 하는데 기여하게 된다.
또한 환류부재에는 도 8 또는 도 9에 도시된 바와 같이 댐퍼날개(208)가 힌지결합되어 있다. 도 9는 평소 기울어져 있는 댐퍼 날개가 평판 디스플레이 패널에 접촉하면서 수평으로 되는 것을 설명하기 위한 도면이다. 즉, 패널이 도 6에 도시 된 바와 같이 지지대 상의 지지구 상에 올려 놓여지면 패널의 가장자리에 댐퍼 날개가 접촉되면서 댐퍼 날개가 수평으로 놓여지게 되는 것이다. 댐퍼 날개는 패널 상부면을 냉각시킨 기류가 다수 환류하도록 하기 위한 기능을 수행한다. 즉, 도 11에 도시된 바와 같이 댐퍼 날개가 없는 경우는 환류부재에서 맥돌이 현상이 생겨서 기류가 패널 하부면과 지지대 사이 공간으로 성공적으로 환류하지 못하게 되며 돌아서 상측으로 나오는 현상이 발생하게 된다. 이를 방지하게 위하여 지지구 상에 평판 디스플레이 패널을 올려놓을 때 평판디스플레이 패널의 주연에 상기 댐퍼 날개가 접촉되게 형성되며, 댐퍼 날개의 일부분이 상기 환류부재 내측으로 연장되어 냉각 기류가 상기 평판 디스플레이 하부면과 상기 지지대 사이의 공간으로 원활하게 유입되게 하는 것이다. 한편, 도 9에 도시된 바와 같이 댐퍼 날개의 끝단에는 절곡부(214)가 형성되어 있을 수 있다. 즉 지지구 상에 상기 평판 디스플레이 패널을 올려 놓을 때 평판디스플레이 패널의 주연에 상기 댐퍼 날개가 접촉되어 댐퍼 날개가 수평이 된 상태에서 절곡부가 하측으로 향하도록 경사지게 절곡되어 있는데 이를 통하여 보다 원활한 기류의 환류 방향을 형성하게 하는 것이다.
나아가, 에이징 장치에 있어서 지지대(212) 내부에는 에이징 동작을 수행하기 위한 전자 회로가 내장되어 있는데 고전압을 걸어주기 때문에 전자 회로에서 발열 현상이 있게 된다. 이 때, 도 6에 도시된 바와 같이 발열체를 냉각하기 위한 복수의 히트싱크(210)가 상기 냉각팬(220)에서 불어주는 냉각 기류에 의하여 냉각될 수 있도록 상기 지지대 외부로 유도되어 있음으로써 패널 상부면과 패널 하부면을 차례로 냉각시킨 냉각팬 바람이 외부로 유출되면서 히트싱크로부터 열을 뺏어감으로써 동시에 회로의 냉각도 수행하게 함으로써 매우 효과적인 냉각 작용이 이루어지게 하는 것이다.
한편, 지지대 상부면에는 도 12 또는 도 13에 도시된 바와 같이 표면의 굴곡을 형성함으로써 패널 하부면 아래측으로 환류되어 유입되는 기류의 방향으로 상측으로 만들어주어 보다 강하게 패널의 하부면에 기류가 충돌하면서 효과적으로 패널의 하부면을 냉각시키기 위한 굴곡부재(213)가 형성되어 있는 것이 바람직하다. 즉, 마치 산을 타고 오르는 바람이 상측으로 경사지게 방향이 형성되는 것처럼 굴곡부재에 의하여 바람의 방향이 상측으로 경사지게 하여 패널 하부면 또는 패널 하부면 아래에 선택에 따라 위치하는 방열판에 강하게 충돌하면서 냉각하게 하는 것이다.
도 1 내지 도 4는 종래의 에이징용 냉각 장치에 대하여 설명하기 위한 도면이다.
도 5 내지 도 9는 본 발명의 평판 디스플레이 패널의 에이징용 냉각장치를 설명하기 위한 도면이다.
도 10 및 도 11은 댐퍼 날개의 효과를 설명하기 위한 도면이다.
<도면의 주요 부호에 관한 설명>
200 : 평판 디스플레이 패널 202 : 지지구
204 : 환류부재 206 : 차단판
208 : 댐퍼날개 210 : 히트싱크
212 : 지지대

Claims (9)

  1. 평판 디스플레이 패널(200)을 지지하는 지지대(212) 상측에서 냉각 팬(220)을 반복적으로 왕복운동시키면서 평판 디스플레이 패널에 냉각 기류를 불어주어 냉각시키는 평판 디스플레이 패널의 에이징용 냉각 장치에 있어서,
    상기 평판 디스플레이 패널은 복수의 지지구(202)에 의하여 상기 지지대 상측에서 지지되어 있고,
    상기 지지대의 주연측에는 상기 냉각 팬에서 송풍되어 상기 평판 디스플레이 패널의 상부면을 냉각시킨 바람을 다시 상기 평판 디스플레이 패널의 하부면과 상기 지지대 사이의 공간으로 강제 환류시켜 주는 적어도 하나의 환류부재(204)가 결합되어,
    상기 환류부재에 의하여 상기 평판 디스플레이 패널의 하부면과 상기 지지대 사이의 공간으로 환류되는 바람에 의하여 상기 평판 디스플레이 패널의 하부면이 냉각되는 것을 그 특징으로 하는
    평판 디스플레이 패널의 에이징용 냉각 장치
  2. 제 1항에 있어서,
    상기 환류부재(204)는 일측이 개방되고 길이방향으로 기다란 U자형 관인 것을 그 특징으로 하는
    평판 디스플레이 패널의 에이징용 냉각 장치
  3. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
    상기 환류부재의 양측 끝단에는 차단판(206)이 결합되어 있는 것을 그 특징으로 하는
    평판 디스플레이 패널의 에이징용 냉각 장치
  4. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
    상기 평판 디스플레이 패널의 하부면에는 방열판이 접촉되어 있는 것을 그 특징으로 하는
    평판 디스플레이 패널의 에이징용 냉각 장치
  5. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
    상기 환류부재에는 댐퍼날개(208)가 힌지결합되어 있고,
    상기 지지구 상에 상기 평판 디스플레이 패널을 올려 놓을 때 상기 평판디스플레이 패널의 주연에 상기 댐퍼 날개가 접촉되게 형성되며, 상기 댐퍼 날개의 일부분이 상기 환류부재 내측으로 연장되어 냉각 기류가 상기 평판 디스플레이 하부 면과 상기 지지대 사이의 공간으로 원활하게 유입되게 하는 것을 그 특징으로 하는
    평판 디스플레이 패널의 에이징용 냉각 장치
  6. 제 5 항에 있어서,
    상기 댐퍼 날개의 끝단은 상기 지지구 상에 상기 평판 디스플레이 패널을 올려 놓을 때 상기 평판디스플레이 패널의 주연에 상기 댐퍼 날개가 접촉된 상태에서 하측으로 향하도록 절곡되어 있는 것을 그 특징으로 하는
    평판 디스플레이 패널의 에이징용 냉각 장치
  7. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
    한 쌍의 환류부재가 상기 지지대의 반대측에 대향하게 결합되어 있는 것을 그 특징으로 하는
    평판 디스플레이 패널의 에이징용 냉각 장치
  8. 제 7 항에 있어서,
    상기 지지대(212) 내부의 전자 회로의 발열체를 냉각하기 위한 복수의 히트싱크(210)가 상기 냉각팬(220)에서 불어주는 냉각 기류에 의하여 냉각될 수 있도록 상기 지지대 외부로 유도되어 형성되어 있는 것을 그 특징으로 하는
    평판 디스플레이 패널의 에이징용 냉각 장치
  9. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
    상기 지지대의 상부면에는 적어도 하나의 굴곡부재(213)가 결합되어 있는 것을 그 특징으로 하는
    평판 디스플레이 패널의 에이징용 냉각 장치
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