KR20050000617A - 평면패널형 표시장치 - Google Patents

Abstract

방열 효율을 향상시킨 평면패널형 표시장치가 개시된다.

본 발명의 평면패널형 표시장치에서는 드라이버 IC 패키지의 그라운드 도전패턴에 소정의 홀을 형성시켜, 형성된 홀로 나사를 관통시켜 지지프레임에 고정연결시키는 구조로 이루어진다.

이에 따라, 기존의 히트싱크 외에 새로운 방열 출구를 만들어 줌으로써, 보다 방열 효율을 향상시킬 수 있다. 따라서, IC칩이 보다 고직접화되더라고 기존의 히트싱크의 크기를 증가시킬 필요가 없게 되어 PDP의 박형화에 기여할 것으로 예상된다.

Description

평면패널형 표시장치{Display device for flat panel}

본 발명은 대화면의 화상을 표시할 수 있는 평면패널형 표시장치에 관한 것으로, 특히 방열 효율을 향상시킬 수 있는 평면패널형 표시장치에 관한 것이다.

최근 들어, 최근 들어, 평면패널형 표시장치로서, 대형 패널의 제작이 용이한 플라즈마 디스플레이 패널(Plasma Display Panel : 이하 'PDP'라 한다)이 주목받고 있다. 즉, PDP는 휘도가 높고 시야각이 넓어 옥외 광고탑 또는 벽걸이 티브이, 극장용 디스플레이와 같이 박형의 대형 디스플레이로서 응용성이 매우 넓다.

일반적으로, PDP는 방전셀 내에 봉입된 불활성 가스의 방전에 의해 발생된 자외선을 형광체에 조사하여 발광되는 가시광선을 이용한 표시 장치이다.

이러한 PDP에서 표시패널을 구동시키기 위해서는 소정의 제어신호를 생성하기 위한 구동회로와, 상기 구동회로에서 생성된 제어신호에 따른 소정신호를 상기 표시패널로 공급하여 주기 위한 스캔드라이버(scan driver), 서스테인 드라이버(sustain driver), 데이터 드라이버(data driver) 등이 구비되어야 한다. 이때, 표시패널 상에는 스캔전극, 서스테인 전극 및 데이터 전극이 배치되어 있다. 여기서, 상기 구동회로는 인쇄회로기판(PCB : Printed Circuit Board) 상에 설계되고, 이러한 인쇄회로기판은 상기 표시패널을 지지하기 위해 설치되는 지지판에 실장되게 된다. 스캔드라이버에서 생성된 스캔신호는 상기 스캔전극에 인가되고, 서스테인드라이버에서 생성된 서스테인신호는 서스테인전극에 인가되며, 데이터드라이버에서 생성된 데이터신호는 데이터전극에 인가될 수 있다.

이때, 데이터 드라이버는 일반적으로 도 1과 같은 COF(Chip On Film) 구조의 드라이버 IC 패키지 형태로 제조되게 된다.

도 1은 일반적인 COF 구조의 드라이버 IC 패키지의 단면도를 나타낸다.

도 1에 나타낸 바와 같이, COF 구조의 드라이버 IC 패키지는 폴리이미드(polyimide)로 이루어진 플렉서블 필름(FPC :Flexible Printed Circuit, 1)과, 상기 플렉서블 필름(1) 하면에 구리(Cu)로 이루어지는 다수의 도전패턴(2)과, 상기 다수의 도전패턴(2) 상에 형성되는 솔더 레지스트(3)와, 와이어본딩(wire bonding)을 이용하여 상기 다수의 도전패턴(2)과 연결되는 IC칩(4)으로 구성된다.

이때, 상기 IC칩(4)으로부터 발생되는 열을 방출시키기 위해 상기 플렉서블 필름(1) 상에 부착되는 알루미늄 재질로 이루어지는 히트싱크(heat sink, 5)가 더 구비될 수 있다.

하지만, 이와 같은 COF 구조의 드라이버 IC 패키지는 와이어본딩을 일일이 수행하여 IC칩(4)을 실장하므로 공정시 비용이 비교적 많이 들게 된다. 또한, 표시패널이 대형화되면서 이를 구동하기 위한 IC칩(4)의 출력핀 수가 지속적으로 증가되는바, 종래의 COF 구조의 드라이버 IC 패키지를 사용해서는 이에 적절히 대응하기가 어렵다.

이러한 문제를 해결하기 위해 최근에는 공정 비용이 많이 들지 않으면서 패키지 공급 및 부착공정을 자동화할 수 있으며, 또한 IC칩의 출력핀수가의 증가에 잘 대처할 수 있는 TCP(Tape Carrier Package) 구조의 드라이버 IC 패키지가 제안되었다.

도 2는 일반적인 TCP 구조의 드라이버 IC 패키지의 단면도를 나타낸다.

도 2에 나타낸 바와 같이, TCP 구조의 드라이버 IC 패키지는 플렉서블 필름(6)을 절개하고, 절개된 플렉서블 필름(6) 하부에 노출되는 도전패턴(7) 상에 범프(bump, 11) 등을 이용하여 IC칩(9)을 본딩한다. 그리고, 상기 IC칩(9)을 보호하고 고정시키기 위해 수지재(10)로 상기 IC칩)9) 주변을 봉지시킨다. 여기서, 미설명 부호 8은 솔더 레지스트를 나타낸다.

이와 같은 TCP 구조의 드라이버 IC 패키지에서는 IC칩(9)을 범프(11)를 이용하여 한번에 본딩할 수 있으므로, 공정시간이 단축될 수 있다. 또한, 이와 같이 범프(11)를 이용한 공정으로 인해 고직접화되어 IC 출력핀수가 증가하더라고, 이에 충분히 대처할 수 있게 된다. 즉, COF 구조의 드라이버 IC 패키지에서는 본딩할 수 있는 최소피치가 60um인데 반해, TCP 구조의 드라이버 IC 패키지에서는 최소피치가 40um이기 때문에, 동일 크기의 IC칩에서 출력핀수가 증가하더라도 충분히 본딩을 수행할 수 있다.

하지만, 이러한 TCP 구조의 드라이버 IC 패키지는 COF 구조와는 달리 히트싱크가 부착되어 있지 않을뿐만 아니라 점차 대형화되는 표시패널을 구동하기 위해 그만큼 더 IC칩이 고집적화되게 됨으로써, IC칩의 단위 면적당 발열량이 상당히 크게 증가되는 문제점이 있다.

한편, 이러한 발열량을 해결하기 위해 별도의 대형 히트싱크를 상기 IC칩의 상면으로 부착되도록 설계될 수 있다. 하지만, 이와 같은 대형 히트싱크를 설치하게 되면, 이러한 히트싱크가 인쇄회로기판 및 지지판과 간섭이 일어나게 되어 히트싱크의 설계시 신중을 기하여야 한다.

또한, 현재의 PDP용의 추세에 따라 IC칩의 출력핀수가 증가되고 있고, 이러한 출력핀수의 증가에 따라 발열량도 증가하고 있다. 따라서, 이러한 증가되는 발열량을 외부로 방출하기 위해서는 히트싱크도 점차 커지고 있다. 하지만, 이러한 히트싱크는 다른 구동장치나 부품들로 인해 어느 한도 이상으로 크게 하는 것은 불가능하다.

따라서, 본 발명은 상기 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 히트싱크의 크기를 줄이면서 방열 효율을 향상시킬 수 있는 평면패널형 표시장치를 제공함에 그 목적이 있다.

본 발명은 히트싱크에 의해 발생되는 간섭을 최대한 억제시킬 수 있는 평면패널형 표시장치를 제공함에 다른 목적이 있다.

도 1은 일반적인 COF 구조의 드라이버 IC 패키지의 단면도.

도 2는 일반적인 TCP 구조의 드라이버 IC 패키지의 단면도.

도 3은 본 발명의 바람직한 일 실시예에 따른 평면패널형 표시장치의 단면도.

도 4는 본 발명에 따른 TCP 구조의 드라이버 IC 패키지의 평면도.

도 5는 본 발명에 따른 평면패널형 표시장치에서의 방출 흐름을 개략적으로 나타낸 도.

<도면의 주요 부분에 대한 부호의 명칭>

21 : 표시패널 22 : 지지판

23 : 드라이버 IC 패키지 24 : 인쇄회로기판(PCB)

27 : IC칩 29 : 히트싱크(heat sink)

30 : 지지프레임 31 : 그라운드 도전패턴

33 : 홀(hole)

상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 바람직한 일 실시예에 따르면, 평면패널형 표시장치는, 표시패널이 일측면으로 부착되어 지지되는 지지판; 상기 지지판의 타측면으로 실장되고, 상기 표시패널을 구동시키기 위한 제어신호를 생성하는 구동회로를 갖는 인쇄회로기판; 상기 인쇄회로기판과 상기 표시패널을 전기적으로 연결시키는 한편, 상기 제어신호에 따른 데이터신호를 공급하기 위한 IC칩이 플렉서블 필름 상에 실장되어 이루어지는 드라이버 IC 패키지; 상기 인쇄회로기판과 동일 면상의 상기 지지판에 부착되어 상기 드라이버 IC 패키지를 지지하는 지지프레임; 및 상기 IC칩에서 발생된 열을 외부로 방출하기 위해 상기 IC칩 상면에 부착되는 열방출수단을 구비하고, 방열을 위해 상기 드라이버 IC 패키지의 그라운드 도전패턴과 상기 지지프레임을 나사로 고정연결시킨다.

상기 그라운드 도전패턴은 상기 플렉서블 필름 하부에 배선된 도전패턴과 접하는 소정부분에 상응하는 상기 플렉서블 필름을 제거하여 노출되도록 형성될 수 있다.

상기 나사는 도전성 재질로 이루어지는 것이 바람직하다.

상기 드라이버 IC 패키지는 TCP 구조로 이루어지는 것이 바람직하다.

상기 IC칩에서 발생된 열은 상기 그라운드 도전패턴 및 상기 나사를 경유하여 상기 지지프레임을 통해 외부로 방출될 수 있다.

본 발명의 바람직한 다른 실시예에 따르면, 표시패널에 데이터신호를 공급하기 위한 IC칩이 플렉서블 필름 상에 실장되어 이루어지는 드라이버 IC 패키지와 상기 드라이버 IC 패키지를 지지하기 위한 지지프레임으로 이루어지는 평면패널형 표시장치에 있어서, 펀칭을 이용하여 상기 드라이버 IC 패키지의 입력측과 상기 IC칩 사이의 소정 위치에 존재하는 상기 플렉서블 필름을 제거하여 그라운드 도전패턴을 노출시키는 단계; 상기 노출된 그라운드 도전패턴 상에 에칭을 이용하여 소정 크기의 홀을 형성하는 단계; 및 나사를 이용하여 상기 형성된 홀을 관통하여 상기 지지프레임에 고정연결시키는 단계를 포함하는 평면패널형 표시장치의 방열 구조 제조방법이 제공된다.

이하, 첨부된 도면들을 참조하여 본 발명의 평면패널형 표시장치를 설명한다.

도 3은 본 발명의 바람직한 일 실시예에 따른 평면패널형 표시장치의 단면도를 나타낸다. 도 4는 본 발명에 따른 TCP 구조의 드라이버 IC 패키지의 평면도를 나타낸다.

도 3 및 도 4를 참조하면, 평면패널형 표시장치는 표시패널(21)이 일측면으로 부착되어 지지되는 지지판(22)과, 상기 지지판(22)의 타측면으로 실장되고, 상기 표시패널(21)을 구동시키기 위한 제어신호를 생성하는 구동회로를 갖는 인쇄회로기판(24)과, 상기 인쇄회로기판(24)과 상기 표시패널(21)을 전기적으로 연결시키는 한편, 상기 제어신호에 따른 데이터신호를 공급하기 위한 IC칩(27)이 플렉서블 필름 상에 실장되어 이루어지는 드라이버 IC 패키지(23)와, 상기 인쇄회로기판(24)과 동일 면상의 상기 지지판(22)에 부착되어 상기 드라이버 IC 패키지(23)를 지지하는 지지프레임(30)과, 상기 IC칩(27)에서 발생된 열을 외부로 방출하기 위해 상기 IC칩(27) 상면에 부착되는 히트싱크(29)를 구비한다. 여기서, 미설명부호 28은 IC칩(27)에서 발생된 열을 보다 용이하게 히트싱크(29)로 전달하도록 하는 열전도 테이프를 나타낸다.

상기 표시패널(21)은 스캔전극 및 서스테인 전극이 배치되어 있는 상부기판과 상기 스캔전극 및 서스테인 전극과 수직으로 데이터전극이 배치되어 있는 하부기판이 쌍으로 이루어져 있다.

상기 지지판(22)에는 상기 표시패널(21)을 고정 지지할 뿐만 아니라 다른 여러 전자부품들이 실장될 수 있다. 또한, 상기 지지판(22)은 이러한 지지 용도 외에 여러 전자부품(구동회로, IC칩 포함)들에서 발생되는 열을 외부로 방출시키는 역할도 수행한다. 이를 위해 상기 지지판(22)은 열방출이 가능한 도전성 재질로 이루어지는 것이 바람직하다.

상기 인쇄회로기판(24)은 상기 표시패널(21)에서 화상이 표시되도록 소정의 제어신호를 생성하기 위한 구동회로를 갖는다. 상기 인쇄회로기판(24)은 상기 표시패널(21)이 부착된 지지판(22)의 반대면의 소정 위치에 부착되게 된다. 상기 인쇄회로기판(24)의 출력측에는 상기 드라이버 IC 패키지(23)와의 연결을 위한 컨넥터(25)가 구비될 수 있다.

상기 드라이버 IC 패키지(23)는 도 2에 나타낸 바와 같은 TCP 구조로 이루어지는 것으로서, 플렉서블 필름을 절개하고, 절개된 플렉서블 필름 하부에 노출되는 도전패턴 상에 범프(bump) 등을 이용하여 IC칩(27)을 본딩한다. 그리고, 상기 IC칩(27)을 보호하고 고정시키기 위해 수지재로 상기 IC칩(27) 주변을 봉지하여 제조된다.

이러한 드라이버 IC 패키지(23)에는 인쇄회로기판(24)의 구동회로와 연결되어 상기 구동회로로부터 생성된 제어신호를 입력받기 위한 입력측과, 상기 표시패널(21)과 연결되어 상기 제어신호에 따른 데이터신호를 공급하기 위한 출력측으로 구분될 수 있다. 통상 입력측으로는 소수의 신호들만이 입력되므로 이에 대응하는도전패턴은 면(plain) 형태로 형성되는데 반해, 표시패널(21) 방향의 출력측으로는 많은 신호가 출력되기 때문에 이에 대응하는 도전패턴은 아주 미세한 선(line) 형태로 형성되게 된다.

또한, 상기 입력측에 형성되는 도전패턴들과 연결되는 IC칩(27)에는 다수의 신호핀(14개)과 그라운드핀(2개)으로 구분된다. 여기서, 다수의 신호핀은 이에 대응하는 도전패턴에 본딩 공정을 통해 전기적으로 연결되고, 이러한 도전패턴은 상기 입력측을 경유하여 상기 인쇄회로기판(24)의 출력측에 구비된 컨넥터(25)와 연결되게 된다. 한편, 상기 그라운드 핀은 이에 대응하는 그라운드 도전패턴(31)에 본딩 공정을 통해 전기적으로 연결되고, 이러한 그라운드 도전패턴(31)은 외부(예컨대, 지지판 등)와 접지되게 된다.

상기 그라운드 도전패턴(31)은 상기 드라이버 IC 패키지(23)의 입력측과 상기 IC칩(27) 사이에 위치하게 된다.

본 발명은 이러한 그라운드 도전패턴(31)을 이용하게 된다.

일반적으로, 이러한 그라운드 도전패턴은 플렉서블 필름에 의해 덮여 있기 때문에 노출이 되지 않게 된다.

본 발명에서는 상기 그라운드 도전패턴이 위치하는 부분에 덮혀진 플렉서블 필름을 펀칭 등을 이용하여 제거하여 소정의 그라운드 도전패턴(31)이 노출되도록 한다. 이때, 상기 노출된 그라운드 도전패턴(31)은 이미 설명한 바와 같이, 면(plain) 형태로 이루어지게 된다. 이때, 노출된 그라운드 도전패턴(31)은 원형, 사각형, 원뿔형, 육각형, 타원형 등을 포함하여 어떠한 형태로 이루어지어도 무방하다. 바람직하게는 상기 노출된 그라운드 도전패턴(31)은 원형일 수 있다.

이와 같이 노출된 그라운드 도전패턴(31)을 대상으로 에칭 등의 공정을 통해 소정 크기의 홀(33)을 형성한다. 이때, 상기 홀(33)의 크기는 상기 홀(33)에 삽입될 나사(미도시)와 동일하거나 약간 더 크도록 형성되는 것이 바람직하다. 이때, 상기 홀(33)의 형태도 상기 노출된 그라운드 도전패턴(31)과 동일한 형상으로 이루어질 수 있다. 여기서, 상기 나사는 알루미늄, 구리(Cu) 등과 같은 도전성 재질로 이루어지는 것이 바람직하다.

이와 같이 형성된 홀(33)을 통해 상기 나사를 관통시키고, 관통된 나사는 연장되어 상기 지지프레임(30)에 고정 결합되게 된다.

따라서, 도 5에 도시된 바와 같이, 드라이버 IC 패키지(23)의 IC칩(27)에서 발생된 열은 상기 그라운드 도전패턴(33), 상기 나사 및 지지프레임(30)을 경유하여 상기 지지판(22)을 통해 외부(공기 중)로 방출되게 된다. 이때, 상기 지지프레임(30)도 열을 전도시킬 수 있는 도전성 재질로 형성될 수 있다.

물론, 상기 IC칩(27)에서 발생된 열은 열전도테이프(28)를 통해 전도되어 히트싱크(29)를 통해 공기 중으로 방출된다.

따라서, 상기와 같은 본 발명의 평면패널형 표시장치는 기존의 히트싱크 외에 그라운드 도전패턴 및 나사를 통해 추가적으로 열을 방출시킬 수 있기 때문에, 기존의 히트싱크를 보다 작게 제조하여 장착시킬 수 있을 뿐만 아니라 방열 능력(capacity)이 증가되어 그만큼 방열 효율이 향상되게 된다.

또한, 그라운드 도전패턴을 이용하여 방열을 함으로써, 히트싱크에 의한 간섭 없이 보다 안정적인 구동특성을 유지할 수 있다.

이상에서 상술한 바와 같이, 본 발명의 평면패널형 표시장치에 따르면, 나사를 이용하여 그라운드 도전패턴과 지지프레임 사이를 연결함으로써, 기존의 히트싱크를 크게 하지 않고도 방열 효율을 보다 향상시킬 수 있다.

또한, 기존의 히트싱크에 의한 간섭문제도 해결되어, 간섭 없이 보다 안정적인 구동특성을 유지하면서 패널을 구동시킬 수 있다.

그러므로, 공간적으로 여유가 있어 필수 불가결한 다른 전자부품들을 추가적으로 실장할 수 있을 뿐만 아니라 PDP의 박형화에도 크게 기여할 것으로 예상된다.

Claims (14)

1. 표시패널이 일측면으로 부착되어 지지되는 지지판;

   상기 지지판의 타측면으로 실장되고, 상기 표시패널을 구동시키기 위한 제어신호를 생성하는 구동회로를 갖는 인쇄회로기판;

   상기 인쇄회로기판과 상기 표시패널을 전기적으로 연결시키는 한편, 상기 제어신호에 따른 데이터신호를 공급하기 위한 IC칩이 플렉서블 필름 상에 실장되어 이루어지는 드라이버 IC 패키지; 및

   상기 인쇄회로기판과 동일 면상의 상기 지지판에 부착되어 상기 드라이버 IC 패키지를 지지하는 지지프레임

   을 구비하고,

   방열을 위해 상기 드라이버 IC 패키지의 그라운드 도전패턴과 상기 지지프레임을 나사로 고정연결시키는 것을 특징으로 하는 평면패널형 표시장치.
2. 제1항에 있어서, 상기 지지판은 열방출이 가능한 도전성 재질로 이루어지는 것을 특징으로 하는 평면패널형 표시장치.
3. 제1항에 있어서, 상기 그라운드 도전패턴은 상기 플렉서블 필름 하부에 배선된 도전패턴과 접하는 소정부분에 상응하는 상기 플렉서블 필름을 제거하여 노출되도록 형성되는 것을 특징으로 하는 평면패널형 표시장치.
4. 제3항에 있어서, 상기 도전패턴은 상기 IC칩의 그라운드핀에 연결되어 있는 도전패턴인 것을 특징으로 하는 평면패널형 표시장치.
5. 제3항에 있어서, 상기 소정부분은 상기 제어신호를 입력받기 위한 상기 드라이버 IC 패키지의 입력측과 상기 IC칩 사이에 위치되는 것을 특징으로 하는 평면패널형 표시장치.
6. 제1항에 있어서, 상기 그라운드 도전패턴의 중심부에는 상기 나사와 동일한 직경의 홀이 형성되는 것을 특징으로 하는 평면패널형 표시장치.
7. 제1항에 있어서, 상기 그라운드 도전패턴의 형상은 원형으로 이루어지는 것을 특징으로 하는 평면패널형 표시장치.
8. 제1항에 있어서, 상기 IC칩과 상기 그라운드 도전패턴은 전기적으로 연결되는 것을 특징으로 하는 평면패널형 표시장치.
9. 제1항에 있어서, 상기 나사는 도전성 재질로 이루어지는 것을 특징으로 하는 평면패널형 표시장치.
10. 제1항에 있어서, 상기 드라이버 IC 패키지는 TCP 구조로 이루어지는 것을 특징으로 하는 평면패널형 표시장치.
11. 제1항에 있어서, 상기 IC칩에서 발생된 열을 외부로 방출하기 위해 상기 IC칩 상면에 부착되는 열방출수단

    이 더 구비되는 것을 특징으로 하는 평면패널형 표시장치.
12. 제1항에 있어서, 상기 IC칩에서 발생된 열은 상기 그라운드 도전패턴 및 상기 나사를 경유하여 상기 지지프레임을 통해 외부로 방출되는 것을 특징으로 하는 평면패널형 표시장치.
13. 표시패널에 데이터신호를 공급하기 위한 IC칩이 플렉서블 필름 상에 실장되어 이루어지는 드라이버 IC 패키지와 상기 드라이버 IC 패키지를 지지하기 위한 지지프레임으로 이루어지는 평면패널형 표시장치에 있어서,

    펀칭을 이용하여 상기 드라이버 IC 패키지의 입력측과 상기 IC칩 사이의 소정 위치에 존재하는 상기 플렉서블 필름을 제거하여 그라운드 도전패턴을 노출시키는 단계;

    상기 노출된 그라운드 도전패턴 상에 에칭을 이용하여 소정 크기의 홀을 형성하는 단계; 및

    나사를 이용하여 상기 형성된 홀을 관통하여 상기 지지프레임에 고정연결시키는 단계

    를 포함하는 평면패널형 표시장치의 방열 구조 제조 방법.
14. 제13항에 있어서, 상기 IC칩에서 발생된 열은 상기 그라운드 도전패턴, 상기 나사 및 상기 지지프레임을 경유하여 상기 지지판을 통해 외부로 방출되는 것을 특징을 하는 평면패널형 표시장치의 방열 구조 제조 방법.