KR20050038274A - 다공성 열전달 시트를 갖는 플라즈마 디스플레이 장치 - Google Patents

다공성 열전달 시트를 갖는 플라즈마 디스플레이 장치 Download PDF

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KR20050038274A
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    • H01J11/00—Gas-filled discharge tubes with alternating current induction of the discharge, e.g. alternating current plasma display panels [AC-PDP]; Gas-filled discharge tubes without any main electrode inside the vessel; Gas-filled discharge tubes with at least one main electrode outside the vessel
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Abstract

본 발명은 플라즈마 디스플레이의 패널에서 발생하는 열을 효율적으로 방출시키기 위한 수단을 갖는 플라즈마 디스플레이 장치에 관한 것이다.
본 발명에 따른 디스플레이 장치는, 플라즈마 디스플레이 패널과; 상기 플라즈마 디스플레이 패널의 일면과 나란히 배치되는 샤시 베이스; 및 상기 플라즈마 디스플레이 패널과 상기 샤시 베이스 사이에 개재(介在)되며, 내부에 다수의 기공(氣孔)들이 존재하는 다공성(多孔性) 열전달 시트(heat transfer sheet)를 포함하고, 상기 다공성 열전달 시트는 상기 플라즈마 디스플레이 패널의 일면에 인접하게 배치되며, 상기 샤시 베이스와는 그 사이에 소정의 간격을 두고 서로 이격되게 배치된다.

Description

다공성 열전달 시트를 갖는 플라즈마 디스플레이 장치{PLASMA DISPLAY APPARATUS HAVING POROUS HEAT TRANSFER SHEET}
본 발명은 플라즈마 디스플레이 장치에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 플라즈마 디스플레이의 패널에서 발생하는 열을 효율적으로 방출시키기 위한 수단을 갖는 플라즈마 디스플레이 장치에 관한 것이다.
정보화사회의 도래와 더불어 정보디스플레이 소자에 대한 수요는 점점 다양화되고 있으며, 이러한 수요는 손목시계나 전자계산기용 문자디스플레이에서 고화질 대형 TV까지 크기, 표시용량, 표시색 등 용도에 따라 다양하다. 특히 휴대폰, 노트북 PC, 대형 TV 등의 수요가 증가하고 있는 가운데 두께가 얇은 평판 디스플레이 소자에 대한 요구는 더욱 강해지고 있다. 이러한 평판 디스플레이 소자로 개발되고 있는 것들로는 액정 디스플레이 장치(LCD), 유기EL 표시소자(OLED), 전계방출 표시장치(FED) 및 플라즈마 디스플레이 장치(PDP) 등이 있다.
그 중 플라즈마 디스플레이 장치는 알려진 바와 같이, 기체방전에 의해 생성된 플라즈마를 이용하여 플라즈마 디스플레이 패널(Plasma Display Panel, PDP)에 영상을 표시하는 장치이다. 따라서, 고온의 방전가스로 인하여 플라즈마 디스플레이 패널에 기본적으로 많은 열이 발생하게 된다. 더욱이 플라즈마 디스플레이 장치가 상기한 기본적 조건을 가지면서 휘도 향상을 위해 방전 정도를 높이게 되면 상기 플라즈마 디스플레이 패널에서 발생되는 열은 더욱 많아지게 되는 바, 이에 플라즈마 디스플레이 장치에서는 상기 열을 효율적으로 방출시키는 것이 장치의 원활한 작동을 위해 중요하다.
이러한 이유로 종래의 플라즈마 디스플레이 장치에서는 일반적으로 플라즈마 디스플레이 패널을 열전도성이 우수한 재질로 구비되는 샤시 베이스에 부착함은 물론, 방열 시트(또는 열전도 시트)를 상기 플라즈마 디스플레이 패널과 샤시 베이스의 사이에 개재시켜 상기 플라즈마 디스플레이 패널에서 발생된 열이 상기 방열 시트 및 샤시 베이스를 통해 전도되어 장치 밖으로 방출될 수 있도록 하고 있다. 여기서 상기 샤시 베이스는 통상 알루미늄 등의 금속재료를 사용하여 다이캐스팅 또는 프레스를 통해 제조되고, 상기 방열 시트는 아크릴계, 실리콘계, 우레탄계 수지 등으로 구비된다. 이러한 방열 시트는 열전도도가 0.8 ~ 1.5W/mK 으로 낮을 뿐만 아니라, 오로지 전도(conduction)에 의해서만 패널에서 발생되는 열을 전달하게 되므로 반드시 패널과 샤시 베이스의 양쪽에 동시에 밀착되어야 하고 그 부착율도 높을 것이 요구되지만, 접착면에서는 통상 넓은 면적의 공기층(air gap)이 발생하여 실부착 면적이 줄어들고 방열효율도 떨어지게 된다. 실제 패널 대신 투명유리를 이용하여 실리콘재 시트를 샤시 베이스와 투명유리 사이에 부착하여 실부착 면적을 측정할 경우 10 ~ 20% 정도의 부착율을 나타낸다.
이러한 방열시트의 실부착 면적을 높여 방열효율을 향상시키기 위하여 다양한 시도가 있어 왔으며, 그 중 일부를 소개하면 다음과 같다.
먼저, 패널의 둘레를 따라 완충재를 부착하고 이 완충재로 둘러싸여지는 영역 내에 액상의 열전도성 매체를 주입하여 이를 고화시킨 후, 이 고상의 열전도성 매체에 표시패널을 부착시켜 방열 효율을 증진시키도록 한 플라즈마 디스플레이 장치가 미국특허 제5,971,566호에 개시되어 있다. 그러나 상기 열전도성 매체를 적용할 경우에도 패널의 크기가 대형화될수록 신뢰성 있는 부착율을 달성하기 어려운 문제점이 있다.
또한 플라즈마 디스플레이 패널과 열전도판(샤시 베이스) 사이에 열전도성 시트를 협착하고 상기 열전도판의 배면에 히트파이프와 방열핀, 방열팬 등을 장착함으로써 패널의 균열화(均熱化)를 도모한 플라즈마 디스플레이 장치가 일본국 특개평11-251777호에 개시되어 있다. 그러나 상기 기술은 장치의 박형화, 저소음화 달성에 한계가 있다.
한편, 플라즈마 디스플레이 장치에서 화상 패턴에 차이가 있을 경우 패널의 열집중 현상이 발생하며 명잔상(明殘像)이 나타날 수 있다.
국부적으로 주변보다 밝은 패턴으로 일정시간 지속되다가 다시 전체적으로 동일한 패턴이 구현될 경우에 상기 국부적으로 밝은 패턴부분이 있었던 지역과 그 주변지역에 휘도 차이가 발생하며, 이를 명잔상이라고 한다. 즉, 플라즈마 디스플레이 패널 화면에서 풀 화이트(Full White) 패턴(전 화면을 화이트 상태로 하는 경우)으로 20분간 지속하다가 3% 윈도우 패턴을 10분간 지속한 다음, 다시 풀 화이트 패턴으로 전환할 경우, 상기 윈도 패턴이 있었던 지역과 그 주변 지역의 휘도 차이가 생기면서 명잔상이 측정된다. 여기서 3% 윈도우 패턴은 영상 로드비(Load Ratio)가 3%를 부과하는 백색창을 의미한다. 이는 형광체 발광 작용이 온도에 영향을 받기 때문인 것으로 알려져 있다.
이와 같은 명잔상의 발생으로 인하여 화면표시 품질이 떨어지게 되므로, 두께 방향보다 평면 방향으로의 열전도도가 더욱 우수하여 플라즈마 디스플레이 패널에서 발생되는 열을 고르게 분산하여 패널의 열분포를 균일하게 할 수 있는 방열시트의 필요성이 대두된다.
이에 두께방향으로의 열전도도보다 평면방향으로의 열전도도가 훨씬 큰 그래파이트(graphite) 열확산 시트(Thermal Spread Sheet)를 사용하여 패널에서 발생되는 열을 평면방향으로 빠르게 균일화함으로써 패널의 명잔상을 줄일 수 있는 플라즈마 디스플레이 장치가 미국특허 제5,831,374호에 개시되어 있다. 그러나 상기 그래파이트 재질의 딱딱하고 부러지기 쉬운 특성으로 인하여 패널 부착 시 공기층의 발생을 억제하기 어려워 실부착 면적이 줄어들고 방열효율도 떨어지며, 외부에서 가해지는 진동이나 충격 등을 완화하는 기능이 약할 뿐만 아니라 패널 소음이 그대로 샤시 베이스에 전달되어 증폭되는 문제점이 있다.
본 발명은 상기한 바와 같은 문제점을 해결하기 위하여 창안된 것으로, 그 목적은 발열원인 플라즈마 디스플레이 패널에 다공성 열전달 시트를 부착하고, 이 열전달 시트와 샤시 베이스와의 사이에는 소정 거리 이격시킴으로써, 패널과의 실접촉 면적을 넓히고 패널에서 발생되는 열을 전도뿐만 아니라 대류현상을 통해서도 빠르게 이동 및 확산시켜 방열(放熱)할 수 있는 플라즈마 디스플레이 장치를 제공하는 것이다.
본 발명의 다른 목적은 샤시 베이스에 다수의 통기공을 형성함으로써 상기 패널로부터 열전달 시트를 통해 전달된 열이 빠르게 외부로 방출될 수 있는 플라즈마 디스플레이 장치를 제공하는 것이다.
상기의 목적을 달성하기 위하여 본 발명에 따른 플라즈마 디스플레이 장치는, 플라즈마 디스플레이 패널과; 상기 플라즈마 디스플레이 패널의 일면과 나란히 배치되는 샤시 베이스; 및 상기 플라즈마 디스플레이 패널과 상기 샤시 베이스 사이에 개재(介在)되며, 내부에 다수의 기공(氣孔)들이 존재하는 다공성(多孔性) 열전달 시트(heat transfer sheet)를 포함하고, 상기 다공성 열전달 시트는 상기 플라즈마 디스플레이 패널의 일면에 인접하게 배치되며, 상기 샤시 베이스와는 그 사이에 소정의 간격을 두고 서로 이격되게 배치된다.
상기 다공성 열전달 시트는 상기 플라즈마 디스플레이 패널의 일면에 밀접하게 부착되는 것이 바람직하다.
상기 다공성 열전달 시트는 그 내부의 기공들이 서로 연결된 형태로 존재하는 개포형(開泡形, open cell type)의 구조를 갖거나, 그 내부의 기공들이 독립적으로 존재하는 폐포형(閉泡形, closed cell type)의 구조를 갖도록 형성될 수 있다.
상기 다공성 열전달 시트의 내부에 존재하는 기공들의 크기는 5 내지 80 ppi 의 범위에 속하도록 형성하는 것이 바람직하며, 다공성 열전달 시트의 기공률(porosity)은 35% 내지 95% 의 범위에 속하는 것이 바람직하다.
상기 다공성 열전달 시트는 금속재로 이루어질 수 있는 바, 알루미늄, 구리, 은, 금, 철, 니켈, 스테인레스, 놋쇠로 이루어지는 군에서 선택된 소재로 이루어지 것이 바람직하다.
또한 다공성 열전달 시트는 비등방성 열전도도를 갖는 소재로 이루어질 수 있는 바, 이 때 두께방향 열전도도보다 평면방향 열전도도가 적어도 5배 이상 큰 더 큰 것이 바람직하다. 이러한 다공성 열전달 시트는 탄소(carbon), 그래파이트(graphite), 탄소나노튜브(carbon nanotube), 탄소섬유로 이루어지는 군에서 선택된 소재로 이루어질 수 있다.
한편, 상기 플라즈마 디스플레이 패널과 상기 샤시 베이스의 사이에는, 상기 열전달 시트의 가장자리를 따라 배치되면서 상기 플라즈마 디스플레이 패널과 상기 샤시 베이스의 각 대향면에 접착되는 양면 접착부재가 형성되고, 이러한 양면 접착부재의 두께가 상기 열전달 시트의 두께보다 더 두껍게 형성되어 상기 다공성 열전달 시트와 샤시 베이스 사이에 소정의 간격을 형성한다.
상기 샤시 베이스에는 다수의 통기공(通氣孔)이 형성되어 공기유통을 더욱 원활하게 할 수 있으며, 서로 마주보는 한 쌍의 장변부와 한 쌍의 단변부를 포함하는 대략 직사각형상으로 이루어지는 샤시 베이스에 형성되는 이들 통기공들은 상기 장변부 및 단변부 방향을 따라 나란하게 배열된다.
본 발명에 따른 열전달 시트는 다수의 섬유상 요소(fibrous element)들이 서로 얽히면서 다공성 집합체를 이루어 형성될 수 있으며, 이러한 열전달 시트는 상기 플라즈마 디스플레이 패널의 일면에 인접하게 배치되며, 상기 샤시 베이스와는 그 사이에 소정의 간격을 두고 서로 이격되게 배치된다. 다른 예로 본 발명의 열전달 시트는 다수의 박편(flake)들이 서로 뭉쳐지면서 다공성 집합체를 이루어 형성될 수도 있다.
이 때, 상기 섬유상 요소나 박편들은 금속재로 이루어질 수 있으며, 선택적으로 탄소, 그래파이트, 탄소나노튜브, 탄소섬유로 이루어지는 군에서 선택된 소재로 이루어질 수 있다.
이하, 본 발명의 다양한 실시예를 첨부한 도면을 참조하여 상세하게 설명하면 다음과 같다.
도 1은 본 발명의 제1 실시예에 따른 플라즈마 디스플레이 장치의 부분 분해 사시도이고, 도 2는 본 발명의 제1 실시예에 따른 플라즈마 디스플레이 장치의 패널과 열전달 시트, 샤시 베이스가 결합된 모습을 A-A 선을 따라 잘라서 본 측단면도이다.
도시된 바와 같이, 본 실시예에 따른 플라즈마 디스플레이 장치(10)는 기본적으로 플라즈마 디스플레이 패널(12)과 샤시 베이스(16)를 포함한다. 샤시 베이스(16)의 일측면에는 플라즈마 디스플레이 패널(12)이 장착되고, 다른 일측면에는 플라즈마 디스플레이 패널(12)을 구동하기 위한 회로부(미도시)가 장착된다. 상기 샤시 베이스(16)는 상기 플라즈마 디스플레이 패널(12)과 실질적으로 나란하게 배치되며, 그 사이에 열전달 시트(14)가 개재되어 플라즈마 디스플레이 패널(12)로부터 발생되는 열을 방출 및 분산시키는 역할을 한다. 상기 플라즈마 디스플레이 패널(12)의 외측으로는 전면 커버(미도시)가 위치하고 샤시 베이스(16)의 외측으로는 배면 커버(미도시)가 위치하면서, 이들이 결합하여 플라즈마 디스플레이 장치 세트를 완성하게 된다.
본 실시예에 따른 열전달 시트(14)는 내부에 다수의 기공(氣孔)(14a)들이 존재하는 다공성(多孔性)의 재질로 이루어진다. 이러한 다공성 열전달 시트(14)는 개포형(開泡形, open cell type)의 구조를 가지도록 형성될 수도 있고, 폐포형(閉泡形, closed cell type)의 구조를 가지도록 형성될 수도 있다. 개포형 구조에서는 다공성 열전달 시트(14) 내부의 기공(14a)들이 서로 연결된 형태로 존재하는 반면, 폐포형 구조에서는 다공성 열전달 시트(14) 내부의 기공(14a)들이 연결되지 않고 독립적으로 존재한다.
이렇게 형성되는 다공성 열전달 시트(14)를 플라즈마 디스플레이 패널(12) 및 샤시 베이스(16)의 면에 부착할 때, 상기 열전달 시트(14)와 플라즈마 디스플레이 패널(12)(또는 샤시 베이스(16))의 접촉면 사이에 존재하던 공기들이 기공(14a)들을 통해 빠져나가게 되므로 다공성 열전달 시트(14)와 플라즈마 디스플레이 패널(12)(또는 샤시 베이스(16)) 사이의 실부착 면적이 월등히 증대될 수 있다. 종래 실리콘 소재의 열전도 시트나 그래파이트 열확산 시트 등을 사용할 경우 실부착률이 대략 10 ~ 20% 이었던 것이 본 실시예에 따른 다공성 열전달 시트(14)를 적용할 경우 50% 이상의 부착률을 얻을 수 있다.
그리고 다공성 열전달 시트(14)의 경우 공기와 접하는 단위체적당 표면적이 크고, 특히 개포형 구조에서는 서로 연결된 기공(14a)들을 통해 기체의 통과가 용이하여, 플라즈마 디스플레이 패널(12)에서 발생된 열이 전도(conduction)뿐만 아니라 대류(convection)에 의해서도 주위로 확산되거나 외부로 방출될 수 있으므로 향상된 방열효율을 얻을 수 있다.
또한 내부에 형성되는 다수의 기공(14a)들로 인하여 상기 다공성 열전달 시트(14)는 완충성을 갖게 되며, 외부에서 가해지는 진동이나 충격 등을 완화하여 플라즈마 디스플레이 패널(12)을 보호할 수 있고, 플라즈마 디스플레이 패널(12)에서 발생되는 방전소음은 기공(14a) 내에서 열에너지로 바뀌면서 흡수됨에 따라 소음(騷音)을 저감시킬 수 있다.
도 2를 참조하면, 상기 다공성 열전달 시트(14)는 플라즈마 디스플레이 패널(12)의 샤시 베이스 대향면에 인접하게 배치되며, 이러한 열전달 시트(14)는 샤시 베이스(16)와는 그 사이에 소정의 간격을 두고 서로 이격되게 배치된다. 열전달 시트(14)는 패널 부착면에 실리콘계 또는 아크릴계 접착물질이 코팅되어 있으며, 이를 통하여 플라즈마 디스플레이 패널(12)의 일면에 밀접하게 부착될 수 있다.
또한, 플라즈마 디스플레이 패널(12)과 샤시 베이스(16)의 사이에는 각 대향면에 접착되어 상기 플라즈마 디스플레이 패널(12)을 샤시 베이스(16)에 부착 고정시켜주는 양면 접착부재(15)가 위치하는 바, 이러한 양면 접착부재(15)는 열전달 시트(14)의 가장자리를 따라 띠 형상으로 배치된다. 즉, 샤시 베이스(16)는 각각 서로 마주보는 한 쌍의 장변부와 한 쌍의 단변부를 포함하는 대략 직사각형상으로 이루어지는 바, 열전달 시트(14)도 샤시 베이스(16)보다 크기가 작은 직사각형상으로 이루어질 수 있으며, 양면 접착부재(15)도 열전달 시트(14)의 가장자리 외측으로 배치되어 적어도 한 쌍의 장변부와 적어도 한 쌍의 단변부로 구성되며 열전달 시트(14)를 둘러싸게 된다.
본 실시예에서 양면 접착부재(15)의 두께(dt)는 열전달 시트(14)의 두께(ds)보다 더 두껍게 형성되어 열전달 시트(14)와 샤시 베이스(16) 사이에 소정의 간격(g)이 형성되도록 한다. 양면 접착부재(15)로는 통상의 양면 테이프가 사용될 수 있으나 본 발명의 범위가 이에 국한되는 것은 아니다.
이렇게 샤시 베이스(16)와 열전달 시트(14) 사이에 간격(g)을 형성함으로써 이를 통해 공기의 자연대류를 유도할 수 있고, 따라서 플라즈마 디스플레이 패널(12)로부터 열전달 시트(14)를 통해 전달된 열이 상기 간격(g)을 통해 지나가는 공기 흐름을 따라 이동되어 패널 전체로 확산되거나 외부로 방출될 수 있게 된다.
상기 양면 접착부재(15)에는 통기공을 형성하여 외부공기의 흡입 및 배기를 도모할 수 있으며, 이러한 통기공은 플라즈마 디스플레이 패널(12)의 상하단부에 대응되는 장변부에 각각 적어도 하나 이상씩 형성될 수 있다.
한편, 열전달 시트(14)와 샤시 베이스(16) 사이의 간격(g)을 통하여 공기유통이 보다 더 원활해지도록 샤시 베이스(16)에 다수의 통기공(通氣孔)(16a)이 형성될 수 있다. 이러한 통기공(16a)들은 샤시 베이스(16)의 장변부 및 단변부 방향을 따라 나란하게 배열될 수 있으며, 부분적으로 군(群)을 이루어 형성될 수 있다. 통기공(16a)의 단면형상은 정사각형, 직사각형 등의 다각형이나 원형 등으로 형성될 수 있다.
본 실시예에 따른 다공성 열전달 시트(14)는 금속재로 이루어질 수 있는 바, 열전도도가 우수한 알루미늄, 구리, 은, 금, 철, 니켈, 스테인레스, 놋쇠를 포함하는 군(群)에서 선택되는 소재로 이루어질 수 있다. 도 3은 알루미늄으로 이루어진 다공성 열전달 시트의 내부 실측사진으로, 다수의 기공들이 서로 연결된 형태로 존재하는 것을 볼 수 있다.
또한 상기 다공성 열전달 시트(14)는 비등방성(anisotropic) 열전도도를 갖는 소재로 이루어질 수 있는 바, 탄소(carbon), 그래파이트(graphite), 탄소나노튜브(carbon nanotube), 및 탄소섬유를 포함하는 군에서 선택되는 소재로 이루어질 수 있다. 이러한 소재로 이루어지는 다공성 열전달 시트(14)는 두께방향 열전도도보다 평면방향 열전도도가 더 우수한 비등방성 열전도도를 가지는 것이 바람직하며, 이 때 명잔상을 없애기 위해서 평면방향 열전도도가 두께방향 열전도도보다 적어도 5배 이상 큰 것이 바람직하다. 도 4는 그래파이트로 이루어진 다공성 열전달 시트의 내부 실측사진으로, 다수의 기공들이 서로 연결된 형태로 존재하는 것을 볼 수 있다.
상기 다공성 열전달 시트(14)의 기공(14a)들의 크기는 5 내지 80 ppi(pore per inch) 의 범위에 속하도록 형성하는 것이 바람직하다. 기공크기가 5 ppi 미만일 경우에는 명잔상 제거 효과를 얻기 힘들고, 기공크기가 80 ppi 초과일 경우에는 기포(air) 제거효과가 떨어져서 오히려 방열효율이 악화될 우려가 있다.
상기 다공성 열전달 시트(14)의 기공률(氣孔率, porosity)은 35% 내지 95%의 범위에 속하도록 내부에 기공(14a)들을 형성하는 것이 바람직하다. 기공률(n)은 열전달 시트(14)의 고체 부분만의 부피를 Vs, 기공(14a)을 포함한 전체의 부피를 V라고 할 때, n=(V-Vs)/V×100(%)로 구할 수 있다. 다공성 열전달 시트(14)의 기공률이 35% 미만일 경우에는 완충성이 저하될 뿐만 아니라 패널(12)과 열전달 시트(14) 사이에 공기층(air gap) 제거효과가 약해져 부착률이 떨어지는 문제점이 있고, 95% 초과일 경우에는 패널(14)면과 열전달 시트(14) 사이에 접촉면적이 적어서 오히려 열전도도가 저하되고 명잔상 제거에도 어려움이 있다.
이하에서는 본 발명의 제2 및 제3 실시예에 따른 플라즈마 디스플레이 장치를 설명한다. 각 실시예에서 동일한 구성요소는 동일한 참조부호를 사용한다.
도 5는 본 발명의 제2 실시예에 따른 플라즈마 디스플레이 장치를 도시한 측단면도이다.
본 실시예에 따른 플라즈마 디스플레이 장치에서 열전달 시트(17)는 다수의 섬유상 요소(fibrous element)(17b)들이 서로 얽히면서 다공성 집합체를 이루어 형성되며, 이러한 열전달 시트(17)는 플라즈마 디스플레이 패널(12)과 샤시 베이스(16)의 사이에 개재되어 상기 플라즈마 디스플레이 패널(12)의 일면(샤시 베이스 대향면)에 인접하도록 배치되며, 또한 샤시 베이스(16)와는 그 사이에 소정의 간격(g)을 두고 서로 이격되게 배치된다. 열전달 시트(17)는 패널 부착면에 실리콘계 또는 아크릴계 접착물질이 코팅되어 있으며, 이를 통하여 플라즈마 디스플레이 패널(12)의 일면에 밀접하게 부착될 수 있다.
플라즈마 디스플레이 패널(12)과 샤시 베이스(16)의 사이에 위치하는 양면 접착부재(15)는 상기 제1 실시예의 경우와 마찬가지로 형성될 수 있으며, 본 실시예서는 자세한 설명을 생략한다.
열전달 시트(17)를 구성하는 다수의 섬유상 요소(17b)들간에는 기공(17a)들이 존재하게 되며, 이렇게 구성되는 본 실시예의 열전달 시트(17)는 상기 제1 실시예에서 설명한 다공성 열전달 시트(14)의 특성을 가지는 바, 플라즈마 디스플레이 패널(12)(또는 샤시 베이스(16))과의 실부착 면적을 증대시킬 수 있고, 완충성 및 소음성(消音性)이 좋아지며, 향상된 방열효율을 얻을 수 있다.
또한, 열전달 시트(17)와 샤시 베이스(16) 사이의 간격(g)을 통하여 공기유통이 보다 더 원활해지도록 샤시 베이스(16)에 다수의 통기공(通氣孔)(16a)이 형성될 수 있다. 이러한 통기공(16a)들은 샤시 베이스(16)의 장변부 및 단변부 방향을 따라 나란하게 배열될 수 있으며, 부분적으로 군(群)을 이루어 형성될 수 있다. 통기공(16a)의 단면형상은 정사각형, 직사각형 등의 다각형이나 원형 등으로 형성될 수 있다.
한편, 상기 열전달 시트(17)를 형성하는 섬유상 요소(17b)들은 금속재로 이루어질 수 있는 바, 열전도도가 우수한 알루미늄, 구리, 은, 금, 철, 니켈, 스테인레스, 놋쇠를 포함하는 군에서 선택되는 소재로 이루어질 수 있다.
뿐만 아니라, 상기 섬유상 요소(17b)들은 비등방성(anisotropic) 열전도도를 갖는 소재로 이루어질 수도 있는 바, 탄소(carbon), 그래파이트(graphite), 탄소나노튜브(carbon nanotube), 및 탄소섬유를 포함하는 군에서 선택되는 소재로 이루어질 수 있다. 이러한 소재로 이루어지는 열전달 시트(17)는 두께방향 열전도도보다 평면방향 열전도도가 더 우수한 비등방성 열전도도를 가지는 것이 바람직하며, 이 때 명잔상을 없애기 위해서 평면방향 열전도도가 두께방향 열전도도보다 적어도 5배 이상 큰 것이 바람직하다.
도 6은 본 발명의 제3 실시예에 따른 플라즈마 디스플레이 장치를 도시한 측단면도이다.
본 실시예에 따른 플라즈마 디스플레이 장치에서 열전달 시트(18)는 다수의 박편(flake)(18b)들이 서로 뭉쳐지면서 다공성 집합체를 이루어 형성되며, 이러한 열전달 시트(18)는 플라즈마 디스플레이 패널(12)과 샤시 베이스(16)의 사이에 개재되어 상기 플라즈마 디스플레이 패널(12)의 일면(샤시 베이스 대향면)에 인접하도록 배치되며, 또한 샤시 베이스(16)와는 그 사이에 소정의 간격(g)을 두고 서로 이격되게 배치된다. 열전달 시트(18)는 패널 부착면에 실리콘계 또는 아크릴계 접착물질이 코팅되어 있으며, 이를 통하여 플라즈마 디스플레이 패널(12)의 일면에 밀접하게 부착될 수 있다.
플라즈마 디스플레이 패널(12)과 샤시 베이스(16)의 사이에 위치하는 양면 접착부재(15)는 상기 제1 실시예의 경우와 마찬가지로 형성될 수 있으며, 본 실시예서는 자세한 설명을 생략한다.
열전달 시트(18)를 구성하는 다수의 박편(18b)들간에는 기공(18a)들이 존재하게 되며, 이렇게 구성되는 본 실시예의 열전달 시트(18)는 상기 제1 실시예에서 설명한 다공성 열전달 시트(14)의 특성을 가지는 바, 플라즈마 디스플레이 패널(12)(또는 샤시 베이스(16))과의 실부착 면적을 증대시킬 수 있고, 완충성 및 소음성(消音性)이 좋아지며, 향상된 방열효율을 얻을 수 있다.
또한, 열전달 시트(18)와 샤시 베이스(16) 사이의 간격(g)을 통하여 공기유통이 보다 더 원활해지도록 샤시 베이스(16)에 다수의 통기공(通氣孔)(16a)이 형성될 수 있다. 이러한 통기공(16a)들은 샤시 베이스(16)의 장변부 및 단변부 방향을 따라 나란하게 배열될 수 있으며, 부분적으로 군(群)을 이루어 형성될 수 있다. 통기공(16a)의 단면형상은 정사각형, 직사각형 등의 다각형이나 원형 등으로 형성될 수 있다.
한편, 상기 열전달 시트(18)를 형성하는 박편(18b)들은 금속재로 이루어질 수 있는 바, 열전도도가 우수한 알루미늄, 구리, 은, 금, 철, 니켈, 스테인레스, 놋쇠를 포함하는 군에서 선택되는 소재로 이루어질 수 있다.
뿐만 아니라, 상기 박편(18b)들은 비등방성(anisotropic) 열전도도를 갖는 소재로 이루어질 수도 있는 바, 탄소(carbon), 그래파이트(graphite), 탄소나노튜브(carbon nanotube), 및 탄소섬유를 포함하는 군에서 선택되는 소재로 이루어질 수 있다. 이러한 소재로 이루어지는 열전달 시트(18)는 두께방향 열전도도보다 평면방향 열전도도가 더 우수한 비등방성 열전도도를 가지는 것이 바람직하며, 이 때 명잔상을 없애기 위해서 평면방향 열전도도가 두께방향 열전도도보다 적어도 5배 이상 큰 것이 바람직하다.
[실험예]
한편, 도 7을 참조하면, 플라즈마 디스플레이 패널(12) 화면에서 풀 화이트(Full White) 패턴으로 20분간 지속하다가 3% 윈도우 패턴(도면에 "A"로 표시)을 10분간 지속한 다음, 다시 풀 화이트 패턴으로 전환하여, 상기 윈도 패턴이 있었던 지역(A)과 그 주변 지역(B)의 휘도 차이가 7 cd/㎡ 이내가 될 때까지의 시간을 측정함으로써 명잔상 정도를 측정할 수 있다.
비교예로 1.5㎜ 두께를 갖는 실리콘재 시트를 사용하고, 실시예로 상기 제1 실시예에 따른 그래파이트재 다공성 열전달 시트를 사용하여, 잔상지속시간과 패널 표면온도를 측정하여 하기 표 1에 나타내었다. 실험에 사용한 플라즈마 디스플레이 패널은 42인치 크기의 패널에 기공율 60%, 두께 2㎜의 열전달 시트가 적용된 것이며, 샤시 베이스와의 사이의 간격은 2㎜로 하였다.
항 목 실시예 비교예
초기 휘도차 [cd/㎡]: 30초 경과후 9 22
잔상시간 [초]: 7cd/㎡ 기준 50 170
패널 표면온도 [℃] 53 64
표 1에서 보는 바와 같이, 비교예의 경우 명잔상 정도를 가늠하는데 기준이 도는 잔상시간이 170초인데 반하여, 실시예의 경우 50초인 것을 알 수 있다.
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 발명에 따른 플라즈마 디스플레이 장치에 의하면, 내부에 다수의 기공이 존재하는 다공성 열전달 시트를 발열원인 플라즈마 디스플레이 패널에 인접하도록 배치함으로써, 패널과 열전달 시트간의 실접촉 면적을 넓혀 패널에서 발생되는 열을 빠르게 확산 및 방출할 수 있다.
다공성 열전달 시트는 공기와 접하는 단위 체적당 표면적이 크고, 특히 개포형 구조에서는 서로 연결된 기공들을 통해 기체의 통과가 용이하여, 패널에서 발생된 열이 전도(conduction)뿐만 아니라 대류(convection)에 의해서도 주위로 확산되거나 외부로 방출될 수 있으므로 향상된 방열효율을 얻을 수 있다.
또한 샤시 베이스와 열전달 시트의 사이를 소정 간격 이격시킴으로써 공기의 유통을 통해 자연대류 효과로 국부적으로 발생되는 열의 확산 및 방열을 도모할 수 있고, 나아가 샤시 베이스에 다수의 통기공을 형성함으로써 공기 유통에 의한 방열효과를 보다 더 향상시킬 수 있다.
한편 비등방성 열전도도를 갖는 소재로 형성되는 다공성 열전달 시트를 적용함으로써 명잔상 효과에 의한 문제점을 완화시킬 수 있다.
아울러 본 발명에 따른 열전달 시트는 패널 등에 탈착이 용이하므로, 제조공정 중 또는 수리 과정에서 재활용이 가능하다.
도 1은 본 발명의 제1 실시예에 따른 플라즈마 디스플레이 장치의 부분 분해 사시도이다.
도 2는 본 발명의 제1 실시예에 따른 플라즈마 디스플레이 장치의 패널과 열전달 시트, 샤시 베이스가 결합된 모습을 A-A 선을 따라 잘라서 본 부분 측단면도이다.
도 3은 알루미늄으로 이루어진 다공성 열전달 시트의 내부 실측사진이다.
도 4는 그래파이트로 이루어진 다공성 열전달 시트의 내부 실측사진이다.
도 5는 본 발명의 제2 실시예에 따른 플라즈마 디스플레이 장치를 도시한 부분 측단면도이다.
도 6은 본 발명의 제3 실시예에 따른 플라즈마 디스플레이 장치를 도시한 부분 측단면도이다.
도 7은 패널의 국부적인 열집중에 따른 명잔상 현상을 설명하기 위한 개념도이다.

Claims (26)

  1. 플라즈마 디스플레이 패널;
    상기 플라즈마 디스플레이 패널의 일면과 나란히 배치되는 샤시 베이스; 및
    상기 플라즈마 디스플레이 패널과 상기 샤시 베이스 사이에 개재(介在)되며, 내부에 다수의 기공(氣孔)들이 존재하는 다공성(多孔性) 열전달 시트(heat transfer sheet);
    를 포함하고
    상기 다공성 열전달 시트는 상기 플라즈마 디스플레이 패널의 일면에 인접하게 배치되며, 상기 샤시 베이스와는 그 사이에 소정의 간격을 두고 서로 이격되게 배치되는 플라즈마 디스플레이 장치.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 다공성 열전달 시트는 상기 플라즈마 디스플레이 패널의 일면에 밀접하게 부착되는 플라즈마 디스플레이 장치.
  3. 제 1 항에 있어서,
    상기 다공성 열전달 시트는 그 내부의 기공들이 서로 연결된 형태로 존재하는 개포형(開泡形, open cell type)의 구조를 갖는 플라즈마 디스플레이 장치.
  4. 제 1 항에 있어서,
    상기 다공성 열전달 시트는 그 내부의 기공들이 독립적으로 존재하는 폐포형(閉泡形, closed cell type)의 구조를 갖는 플라즈마 디스플레이 장치.
  5. 제 1 항에 있어서,
    상기 다공성 열전달 시트의 내부에 존재하는 기공들의 크기는 5 내지 80 ppi의 범위에 속하는 플라즈마 디스플레이 장치.
  6. 제 1 항에 있어서,
    상기 다공성 열전달 시트의 기공률(porosity)은 35% 내지 95% 의 범위에 속하는 플라즈마 디스플레이 장치.
  7. 제 1 항에 있어서,
    상기 다공성 열전달 시트는 금속재로 이루어지는 플라즈마 디스플레이 장치.
  8. 제 7 항에 있어서,
    상기 다공성 열전달 시트는 알루미늄, 구리, 은, 금, 철, 니켈, 스테인레스, 놋쇠로 이루어지는 군에서 선택된 소재로 이루어지는 플라즈마 디스플레이 장치.
  9. 제 1 항에 있어서,
    상기 다공성 열전달 시트는 두께방향 열전도도보다 평면방향 열전도도가 더 큰 비등방성 열전도도를 갖는 소재로 이루어지는 플라즈마 디스플레이 장치.
  10. 제 9 항에 있어서,
    상기 다공성 열전달 시트의 평면방향 열전도도가 두께방향 열전도도보다 적어도 5배 이상 큰 플라즈마 디스플레이 장치.
  11. 제 9 항에 있어서,
    상기 다공성 열전달 시트는 탄소(carbon), 그래파이트(graphite), 탄소나노튜브(carbon nanotube), 탄소섬유로 이루어지는 군에서 선택된 소재로 이루어지는 플라즈마 디스플레이 장치.
  12. 제 1 항에 있어서,
    상기 플라즈마 디스플레이 패널과 상기 샤시 베이스의 사이에, 상기 열전달 시트의 가장자리를 따라 배치되면서 상기 플라즈마 디스플레이 패널과 상기 샤시 베이스의 각 대향면에 접착되는 양면 접착부재를 포함하고,
    상기 양면 접착부재의 두께가 상기 열전달 시트의 두께보다 더 두껍게 형성되어 상기 다공성 열전달 시트와 샤시 베이스 사이에 소정의 간격을 형성하는 플라즈마 디스플레이 패널.
  13. 제 1 항에 있어서,
    상기 샤시 베이스에는 다수의 통기공(通氣孔)이 형성되어 있는 플라즈마 디스플레이 장치.
  14. 제 13 항에 있어서,
    상기 샤시 베이스는 각각 서로 마주보는 한 쌍의 장변부와 한 쌍의 단변부를 포함하는 대략 직사각형상으로 이루어지며,
    상기 샤시 베이스에 형성되는 통기공들은 상기 장변부 및 단변부 방향을 따라 나란하게 배열되는 플라즈마 디스플레이 장치.
  15. 플라즈마 디스플레이 패널;
    상기 플라즈마 디스플레이 패널의 일면과 나란히 배치되는 샤시 베이스; 및
    상기 플라즈마 디스플레이 패널과 상기 샤시 베이스 사이에 개재(介在)되며, 다수의 섬유상 요소(fibrous element)들이 서로 얽히면서 다공성 집합체를 이루어 형성되는 열전달 시트
    를 포함하고,
    상기 열전달 시트는 상기 플라즈마 디스플레이 패널의 일면에 인접하게 배치되며, 상기 샤시 베이스와는 그 사이에 소정의 간격을 두고 서로 이격되게 배치되는 플라즈마 디스플레이 장치.
  16. 제 15 항에 있어서,
    상기 섬유상 요소들은 금속재로 이루어지는 플라즈마 디스플레이 장치.
  17. 제 15 항에 있어서,
    상기 섬유상 요소들은 탄소, 그래파이트, 탄소나노튜브, 탄소섬유로 이루어지는 군에서 선택된 소재로 이루어지는 디스플레이 장치.
  18. 제 15 항에 있어서,
    상기 플라즈마 디스플레이 패널과 상기 샤시 베이스의 사이에, 상기 열전달 시트의 가장자리를 따라 배치되면서 상기 플라즈마 디스플레이 패널과 상기 샤시 베이스의 각 대향면에 접착되는 양면 접착부재를 포함하고,
    상기 양면 접착부재의 두께가 상기 열전달 시트의 두께보다 더 두껍게 형성되어 상기 열전달 시트와 샤시 베이스 사이에 소정의 간격을 형성하는 플라즈마 디스플레이 패널.
  19. 제 15 항에 있어서,
    상기 샤시 베이스에는 다수의 통기공이 형성되어 있는 플라즈마 디스플레이 장치.
  20. 제 19 항에 있어서,
    상기 샤시 베이스는 각각 서로 마주보는 한 쌍의 장변부와 한 쌍의 단변부를 포함하는 대략 직사각형상으로 이루어지며,
    상기 샤시 베이스에 형성되는 통기공들은 상기 장변부 및 단변부 방향을 따라 나란하게 배열되는 플라즈마 디스플레이 패널.
  21. 플라즈마 디스플레이 패널;
    상기 플라즈마 디스플레이 패널의 일면과 나란히 배치되는 샤시 베이스; 및
    상기 플라즈마 디스플레이 패널과 상기 샤시 베이스 사이에 개재(介在)되며, 다수의 박편(flake)들이 서로 뭉쳐지면서 다공성 집합체를 이루어 형성되는 열전달 시트
    를 포함하고,
    상기 열전달 시트는 상기 플라즈마 디스플레이 패널의 일면에 인접하게 배치되며, 상기 샤시 베이스와는 그 사이에 소정의 간격을 두고 서로 이격되게 배치되는 플라즈마 디스플레이 장치.
  22. 제 21 항에 있어서,
    상기 박편들은 금속재로 이루어지는 플라즈마 디스플레이 장치.
  23. 제 21 항에 있어서,
    상기 박편들은 탄소, 그래파이트, 탄소나노튜브, 탄소섬유로 이루어지는 군에서 선택된 소재로 이루어지는 디스플레이 장치.
  24. 제 21 항에 있어서,
    상기 플라즈마 디스플레이 패널과 상기 샤시 베이스의 사이에, 상기 열전달 시트의 가장자리를 따라 배치되면서 상기 플라즈마 디스플레이 패널과 상기 샤시 베이스의 각 대향면에 접착되는 양면 접착부재를 포함하고,
    상기 양면 접착부재의 두께가 상기 열전달 시트의 두께보다 더 두껍게 형성되어 상기 열전달 시트와 샤시 베이스 사이에 소정의 간격을 형성하는 플라즈마 디스플레이 패널.
  25. 제 21 항에 있어서,
    상기 샤시 베이스에는 다수의 통기공이 형성되어 있는 플라즈마 디스플레이 장치.
  26. 제 25 항에 있어서,
    상기 샤시 베이스는 각각 서로 마주보는 한 쌍의 장변부와 한 쌍의 단변부를 포함하는 대략 직사각형상으로 이루어지며,
    상기 샤시 베이스에 형성되는 통기공들은 상기 장변부 및 단변부 방향을 따라 나란하게 배열되는 플라즈마 디스플레이 패널.
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