KR101306172B1

KR101306172B1 - 평판표시장치의 냉각장치

Info

Publication number: KR101306172B1
Application number: KR1020080092015A
Authority: KR
Inventors: 김재우; 김대운
Original assignee: 주식회사 오리온
Priority date: 2008-09-19
Filing date: 2008-09-19
Publication date: 2013-09-10
Also published as: KR20100033048A

Abstract

본 발명은 펠티에(Peltier) 소자를 이용하여 전자부품으로부터 발생되는 열을 효과적으로 방열함과 함께 PDP의 구동파형 특성을 반영하여 방열 효율을 향상시킬 수 있는 평판표시장치의 냉각장치에 관한 것으로서, 본 발명에 따른 평판표시장치의 냉각장치는 열전소자를 포함하여 구성되는 방열 수단과, PDP 구동파형을 생성, 인가하는 PDP 구동파형 제어부와, 상기 PDP 구동파형 제어부로부터 인가되는 PDP 구동파형을 분석하여 특정 구간에만 상기 열전소자에 전류를 인가하는 열전소자 구동제어부를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 한다.

PDP, 냉각, 열전소자, 구동파형, 램프, 서스테인

Description

평판표시장치의 냉각장치{Apparatus for cooling of flat display panel}

본 발명은 평판표시장치의 냉각장치에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 펠티에(Peltier) 소자를 이용하여 전자부품으로부터 발생되는 열을 효과적으로 방열함과 함께 PDP의 구동파형 특성을 반영하여 방열 효율을 향상시킬 수 있는 평판표시장치의 냉각장치에 관한 것이다.

일반적으로, 플라즈마 디스플레이 장치는 도 1에 도시한 바와 같이 플라즈마 디스플레이 패널(plasma display panel, PDP)(110)과, PDP(110)의 배면에 구비되어 PDP(110)를 지지하는 백 플레이트(back plate)(120)와, 상기 백 플레이트(120)의 배면 상에 장착되어 PDP(110)의 동작을 제어하는 인쇄회로기판(130)의 조합으로 구성된다.

또한, PDP의 동작을 제어하기 위해 상기 인쇄회로기판에는 FET(field effect transistor), IC(integrated circuit) 등의 다양한 전자부품이 장착되는데, 이와 같은 전자부품들은 PDP 동작시 많은 열을 발생시킨다. 따라서, 전자부품에서 발생 되는 열을 효과적으로 방열시키는 것이 요구되며, 종래의 경우 도 2에 도시한 바와 같이 인쇄회로기판(130) 상에 다양한 전자부품(131)이 구비된 상태에서 상기 전자부품(131) 상에 방열판(140)을 장착시켜 전자부품(131)에 의해 발생된 열을 상기 방열판(140)을 통해 배출토록 하는 구조를 제시하고 있다. 이 때, 상기 방열판(140)을 통해 방열되는 열은 플라즈마 디스플레이 장치의 일측에 구비된 냉각팬을 통해 외부로 배출된다.

그러나, 이와 같은 종래의 플라즈마 디스플레이 장치의 냉각방식은 방열판을 통해 방열되는 열의 배출을 위해 냉각팬이 필수적으로 요구되는 구조이고, 냉각팬 작동을 위해 부가적으로 구동모터가 구비되어야 함에 따라 소음과 진동이 필연적으로 수반되는 문제점과 함께 냉각팬 동작시 외부의 이물질이 유입되는 문제점이 있다. 또한, 종래의 경우 플라즈마 디스플레이 패널의 동작 특성 즉, PDP의 구동 파형에 무관하게 방열판이 동작함에 따라, 효과적인 방열이 이루어지지 않는 단점이 있다.

본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위해 안출한 것으로서, 펠티에(Peltier) 소자를 이용하여 전자부품으로부터 발생되는 열을 효과적으로 방열함과 함께 PDP의 구동파형 특성을 반영하여 방열 효율을 향상시킬 수 있는 평판표시장치의 냉각장치를 제공하는데 그 목적이 있다.

상기의 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 평판표시장치의 냉각장치는 열전소자를 포함하여 구성되는 방열 수단과, PDP 구동파형을 생성, 인가하는 PDP 구동파형 제어부와, 상기 PDP 구동파형 제어부로부터 인가되는 PDP 구동파형을 분석하여 특정 구간에만 상기 열전소자에 전류를 인가하는 열전소자 구동제어부를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 한다.

상기 특정 구간은 램프 구간 또는 서스테인 구간일 수 있으며, 상기 방열수단은 전자부품에 부착되는 흡열판과, 상기 흡열판 상에 구비되는 열전소자와, 상기 열전소자 상에 구비되는 흡열판으로 구성될 수 있다. 또한, 상기 전자부품은 상기 PDP 구동파형을 생성하는 PDP 구동파형 제어부를 포함한다.

본 발명에 따른 평판표시장치의 냉각장치는 다음과 같은 효과가 있다.

열전소자의 상하면에 각각 흡열판과 방열판을 구비시켜 열전소자의 흡열, 발열 과정을 통해 흡열판이 부착된 전자부품으로부터 발생되는 열을 효과적으로 발생시킬 수 있으며, 또한 상대적으로 큰 전압이 인가되는 PDP 구동파형의 특정 구간 즉, 램프 구간 또는 서스테인 구간에만 열전소자가 동작하도록 함으로써 열전소자에 의해 소모되는 전력을 최소화할 수 있게 된다.

또한, 온도센서 또는 서머스탯을 통해 인쇄회로기판이 특정 온도가 되면 열전소자가 동작하도록 함으로써 방열 과정을 효과적으로 제어할 수 있게 된다.

이하, 도면을 참조하여 본 발명의 일 실시예에 따른 평판표시장치의 냉각장치를 상세히 설명하기로 한다. 도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 평판표시장치의 냉각장치의 구성도이다. 참고로, 본 발명에 따른 평판표시장치의 냉각장치는 플라즈마 디스플레이 장치, 액정표시장치, 전계발광소자 등 다양한 형태의 평판표시장치에 모두 적용 가능하나 설명의 편의상, 이하에서는 플라즈마 디스플레이 패널을 중심으로 설명하기로 한다.

본 발명의 일 실시예에 따른 평판표시장치의 냉각장치는 기본적으로 도 3에 도시한 바와 같은 방열 수단(310)을 구비한다. 상기 방열 수단(310)은 세부적으로 흡열판(312), 열전소자(311) 및 방열판(313)의 조합으로 구성된다. 상기 흡열판(312)은 인쇄회로기판의 FET, IC 등에 부착되고, 상기 열전소자(311) 및 방열판(313)이 상기 흡열판(312) 상에 순차적으로 적층된 구조를 갖는다.

상기 열전소자(311)는 한쪽 단자는 흡열하고 다른 쪽 단자는 발열하는 현상을 유도하는 펠티에 효과(Peltier effect)를 이용한 펠티에 소자로서, 구체적으로, 2종류의 금속 끝을 접속시킨 상태에서 전류를 인가하면 전류 방향에 따라 일측 단자는 흡열하고 다른측 단자는 발열하게 된다.

따라서, 상기 열전소자(311)의 상하에 각각 흡열판(312)과 발열판이 구비된 상태에서, 상기 열전소자(311)에 전류를 인가하게 되면 상기 흡열판(312)으로부터 열을 흡수함과 함께 상기 방열판(313)을 통해 흡수된 열을 방출하게 되며, 이를 통해 FET, IC 등의 전자부품으로부터 발생된 열은 상기 흡열판(312)에 흡수되고 흡수된 열은 열전소자(311)의 펠티에 효과에 의해 최종적으로 상기 방열판(313)을 거쳐 외부로 방출된다.

한편, PDP에 있어서 화상의 계조(gray scale)를 구현하기 위해 하나의 프레임을 여러 개의 서브필드로 나누고 각각의 서브필드는 리셋(reset) 구간, 어드레스(address) 구간, 서스테인(sustain) 구간으로 구분하여 시분할 구동하는 방식을 택하고 있다. 즉, PDP에서 화상의 표시는 리셋, 어드레스, 서스테인 구간이 반복적으로 진행되면서 구현되며, 각각의 구간은 PDP 구동파형으로 제어된다. 여기서, 최초 서브필드에는 리셋 구간 대신 램프(ramp) 구간이 적용된다(도 4 참조).

이와 같은 PDP 구동파형에 있어서, 도 4에 도시한 바와 같이 다른 구간에 비해 램프 구간 및 서스테인 구간에 상대적으로 큰 전압이 인가됨을 알 수 있다. 큰 전압이 인가됨은 많은 전력이 소모됨을 의미하고 이는 곧 해당 전자부품에서의 발열량이 큼을 의미한다.

본 발명은 이와 같은 점에 착안하여, PDP 구형파형에 있어서 상대적으로 많은 전압이 인가되는 구간 즉, 램프 구간 및 서스테인 구간에 상기 열전소자(311)가 작동하도록 함으로써 해당 전자부품에서 발생되는 열을 효과적으로 방출하는 것을 특징으로 한다. 이는 열전소자(311) 자체가 많은 전력을 소모하는 것을 고려하여 열전소자(311)의 동작 시간을 최소화하기 위함이다. 물론, 상기 PDP 구동파형 전반에 걸쳐 상기 열전소자(311)가 동작하도록 하고 상대적으로 램프 구간 및 서스테인 구간에 집중하여 열전소자(311)에 인가되는 전류량을 증가시킬 수도 있다.

상술한 바와 같은 PDP 구동파형의 구간에 따른 열전소자(311)의 선택적 동작을 구현하기 위해 도 5와 같은 구성을 제시한다. 구체적으로, PDP 구동파형을 생성 및 제어하는 PDP 구동파형 제어부(330)와, 상기 PDP 구동파형 제어부(330)로부터 발생되는 PDP 구동파형에 따라 열전소자(311)에 인가되는 전류를 제어하는 열전소자 구동제어부(320)를 본 발명의 일 실시예에 따른 플라즈마 디스플레이 패널의 냉각장치에 구비시킬 수 있다. 이와 같은 구성 하에서, 상기 PDP 구동파형 제어부(330)에 의해 PDP 구동파형이 발생, 인가되면 상기 열전소자 구동제어부(320)는 인가되는 PDP 구동파형을 분석하여 특정 구간 예를 들면, 램프 구간 또는 서스테인 구간임이 확인되면 열전소자(311)에 전류를 인가하거나 기 인가되는 전류량보다 상대적으로 많은 전류량을 인가하여, 열전소자(311)에 의한 흡열, 방열 과정이 진행되도록 한다. 이 때, 열전소자(311)는 상하 각각의 전술한 바와 같은 흡열판(312), 방열판(313)이 구비되며 해당 흡열판(312)은 PDP 구동파형을 생성하는 전자부품 상에 부착된다.

상술한 바와 같은 본 발명의 일 실시예에서 PDP 구동파형의 특정 구간에 따른 열전소자(311)의 선택적 동작을 설명하였는데, 본 발명의 다른 실시예에 따르면 온도센서(340)를 통해 상기 열전소자(311)를 선택적으로 동작하는 방법도 가능하다.

구체적으로, PDP의 인쇄회로기판 상에 온도센서(340)를 장착시키고 흡열판(312), 열전소자(311), 방열판(313)으로 구성되는 방열 수단(310)을 인쇄회로기판 상의 전자 부품 상에 장착시킨 상태에서 특정 온도가 되면 상기 열전소자(311)에 전류를 공급하여 상기 방열 수단(310)에 의해 방열 과정이 진행되도록 할 수 있다. 이를 위해, 도 6에 도시한 바와 같이 열전소자 구동제어부(320), 온도센서(340) 및 열전소자(311)로 이루어지는 구성을 제시할 수 있으며, 이와 같은 구성 하에 상기 열전소자 구동제어부(320)는 상기 온도센서(340)로부터 입력되는 온도 신호를 지속적으로 체크하여 특정 온도가 되면 상기 열전소자(311)에 전류를 인가할 수 있다. 여기서, 상기 온도센서(340)는 PDP 구동파형을 생성하는 메인 칩 내에 구비시킬 수 있으며, 상기 열전소자 구동제어부(320) 역시 상기 메인 칩 내에 구비시킬 수 있으며, 이와 같은 상태에서 서멀패드(thermal pad)와 열전테이프를 매개로 상기 메인 칩과 백 플레이트를 접촉시켜 특정 온도가 되면 상기 열전소자(311)를 동작시킬 수 있다.

한편, 본 발명의 또 다른 실시예에 따르면 상기 온도센서(340) 대신 서머스탯(thermostat)을 이용할 수도 있다. 즉, 서머스탯에 특정 온도를 설정시킨 상태에 서 해당 특정 온도가 되면 상기 열전소자(311)가 동작하도록 할 수 있다.

이에 부가하여, 평판표시장치의 화면표시 부하량에 따라 상기 열전소자를 구동할 수도 있다. 즉, 본 발명에 따른 냉각장치에 열전소자 구동부를 구비시키고 평판표시장치의 화면표시 부하량에 따라 열전소자에 인가되는 전력량 또는 전력인가 시간 중 적어도 어느 하나를 상기 열전소자 구동부를 통해 제어할 수도 있다.

도 1은 종래 기술에 따른 플라즈마 디스플레이 장치의 사시도.

도 1은 종래 기술에 따른 방열판의 구성도.

도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 방열 수단의 구성도.

도 4는 PDP 구동파형의 파형도.

도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 플라즈마 디스플레이 장치의 구성도.

도 6은 본 발명의 다른 실시예에 따른 플라즈마 디스플레이 장치의 구성도.

<도면의 주요 부분에 대한 설명>

310 : 방열 수단 311 : 열전소자

312 : 흡열판 313 : 방열판

320 : 열전소자 구동제어부 330 : PDP 구동파형 제어부

340 : 온도센서

Claims

평판표시장치를 구동하는 인쇄회로기판의 일측에 방열 수단이 구비되며,

상기 방열 수단은,

전자부품에 부착되는 흡열판과,

상기 흡열판 상에 구비되는 열전소자와,

상기 열전소자 상에 구비되는 방열판으로 구성되며,

상기 평판표시장치의 화면표시 부하량에 따라 상기 열전소자를 구동하는 열전소자 구동부를 더 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 평판표시장치의 냉각장치.
제 1 항에 있어서,

PDP 구동파형을 생성, 인가하는 PDP 구동파형 제어부 및

상기 PDP 구동파형 제어부로부터 인가되는 PDP 구동파형을 분석하여 특정 구간에만 상기 열전소자에 전류를 인가하는 열전소자 구동제어부를 더 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 평판표시장치의 냉각장치.
제 2 항에 있어서, 상기 특정 구간은 램프 구간 또는 서스테인 구간인 것을 특징으로 하는 평판표시장치의 냉각장치.
제 2 항에 있어서, 상기 전자부품은 상기 PDP 구동파형을 생성하는 PDP 구동파형 제어부를 포함하는 것을 특징으로 하는 평판표시장치의 냉각장치.
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제 1 항에 있어서, 상기 열전소자 구동부는 화면표시 부하량에 따라 상기 열전소자에 인가되는 전력량 또는 전력인가 시간 중 적어도 하나 이상을 조절하는 것을 특징으로 하는 평판표시장치의 냉각장치.