KR100719726B1 - Plasma display device - Google Patents
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Abstract
본 발명은 플라즈마 표시장치에 관한 것으로, 보다 상세하게는 열발생량이 많은 구동칩과 IPM(Intelligent Power Module)의 상부에 복수의 핀을 구비하는 방열판을 부착하되, 방열판의 핀들 중 특히 열전달량이 많은 중앙부분에는 핀의 간격을 좁게 형성하여 방열 면적을 넓힘으로써 방열 효율이 향상된 플라즈마 표시장치에 관한 것이다.The present invention relates to a plasma display device, and more particularly, a heat dissipation plate having a plurality of fins attached to an upper portion of a driving chip having a high heat generation rate and an intelligent power module (IPM), wherein a center of the heat dissipation fin has a high heat transfer amount. The present invention relates to a plasma display device having improved heat dissipation efficiency by forming a narrow gap between fins to increase a heat dissipation area.
플라즈마 표시장치, 방열판, 구동칩, IPM Plasma Display, Heat Sink, Driving Chip, IPM
Description
도 1a는 종래의 방열판을 구비하는 구동칩 주변부의 부분 사시도1A is a partial perspective view of a driving chip periphery having a conventional heat sink;
도 1b는 종래의 방열판을 구비하는 IPM 주변부의 단면도1B is a cross-sectional view of an IPM periphery with a conventional heat sink.
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 플라즈마 표시장치의 사시도2 is a perspective view of a plasma display device according to an embodiment of the present invention;
도 3a는 본 발명의 실시예에 따른 방열판을 구비하는 구동칩 주변부의 부분 사시도Figure 3a is a partial perspective view of the driving chip peripheral portion having a heat sink according to an embodiment of the present invention
도 3b는 도 3a의 A-A 단면도3B is a cross-sectional view taken along the line A-A of FIG. 3A
도 3c는 본 발명의 다른 실시예에 따른 방열판을 구비하는 구동칩 주변부의 단면도Figure 3c is a cross-sectional view of the driving chip peripheral portion having a heat sink according to another embodiment of the present invention
도 4는 본 발명의 실시예에 따른 구동 회로부의 평면도4 is a plan view of a driving circuit unit according to an embodiment of the present invention;
도 5a는 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 방열판을 구비하는 IPM 주변부의 사시도5A is a perspective view of an IPM periphery having a heat sink in accordance with another embodiment of the present invention;
도 5b는 도 5a의 B-B 단면도FIG. 5B is a cross-sectional view taken along the line B-B in FIG. 5A
도 5c는 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 방열판을 구비하는 IPM 주변부의 단면도5C is a cross-sectional view of an IPM periphery having a heat sink in accordance with another embodiment of the present invention.
< 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 ><Description of Symbols for Main Parts of Drawings>
10 - 기판 30 - 샤시베이스10-Board 30-Chassis Base
37 - 보강재 40 - 보호 플레이트37-reinforcement 40-protective plate
50 - TCP 51 - 구동칩50-TCP 51-Drive Chip
210 - 전원 구동보드 220 - 서스테인 구동보드210-Power Drive Board 220-Sustain Drive Board
222 - IPM 224 - 접속핀222-IPM 224-Connection Pin
226 - 열전도매체 230 - 로직 보드226-Thermal Conductor 230-Logic Board
240 - X컨트롤 보드 250 - 스캔 구동보드240-X Control Board 250-Scan Drive Board
260 - 스캔 버퍼 보드 300 - 방열판 260-Scan Buffer Board 300-Heat Sink
본 발명은 플라즈마 표시장치에 관한 것으로, 보다 상세하게는 플라즈마 표시 장치의 방열 구조에 관한 것이다.The present invention relates to a plasma display device, and more particularly, to a heat dissipation structure of a plasma display device.
플라즈마 표시장치는 대향하는 두 개의 기판에 각각 전극을 형성하고, 일정 간격을 가지도록 겹쳐 내부에 방전 가스를 주입한 후 밀봉하여 형성하는 플라즈마 디스플레이 패널(Plasma Display Panel:PDP, 이하 패널과 혼용함)을 이용한 평판형 표시장치를 말한다.Plasma display panels are formed by forming electrodes on two opposing substrates, overlapping them at regular intervals, injecting a discharge gas therein, and sealing the plasma display panel (PDP). Refers to a flat panel display device.
플라즈마 표시장치는 많은 용적을 차지하는 브라운관(CRT: Cathode ray tube) 표시장치에 비해 얇게 형성할 수 있으므로 비교적 적은 용적으로 가벼운 대형화면을 구현하기에 적합하다. 또한, 플라즈마 표시장치는 LCD 같은 다른 평판형 표시장치에 비해 트랜지스터 같은 능동소자를 형성할 필요가 없고, 시야각이 넓고, 휘도가 높다는 일반적인 특성을 가진다. Plasma displays can be formed thinner than Cathode ray tube (CRT) displays, which occupy a large volume, and thus are suitable for realizing a large screen with a relatively small volume. In addition, the plasma display device does not need to form an active element such as a transistor as compared to other flat panel display devices such as LCDs, and has a general characteristic of wide viewing angle and high luminance.
플라즈마 표시장치는 플라즈마 디스플레이 패널을 형성한 뒤, 패널의 각 전극과 연결되는 구동 회로 등 화면 구현에 필요한 요소들을 설치하여 이루어진다. The plasma display device is formed by forming a plasma display panel and installing elements necessary for screen realization such as a driving circuit connected to each electrode of the panel.
플라즈마 디스플레이 패널에서 각 화소는 그 화소 구역에서의 방전을 통해 표현된다. 방전은 전극에 걸리는 전압에 의해 화소 공간 내에서 이루어지는 것이며, 그 공간 내에 플라즈마나 여기 상태의 원자를 발생시킨다. 방전에 소요되는 전력은 결국 일부가 빛으로 빠져나가지만 대부분은 패널에서 열로 변환되어 소모된다. 패널을 형성하는 형광체 등의 재료는 온도가 높아지면 열화, 변성되기 쉽고, 수명이 단축되므로 문제가 된다. 또한 패널에서의 과열, 특히 부분적 과열은 패널의 기재인 유리판의 열팽창 변형과 그에 따른 스트레스를 초래하여 파손의 원인이 될 수 있다. In a plasma display panel, each pixel is represented through discharge in that pixel region. The discharge is generated in the pixel space by the voltage applied to the electrode, and generates atoms in the plasma or excited state in the space. The power required to discharge is eventually lost to light, but most of it is converted to heat in the panel. Materials such as phosphors that form the panel become a problem because they tend to deteriorate and denature when the temperature increases, and the life is shortened. In addition, overheating in the panel, in particular partial overheating, may cause thermal expansion deformation and subsequent stress of the glass plate, which is the substrate of the panel, and may cause breakage.
한편, 플라즈마 디스플레이 패널의 전극들과 연결되는 구동회로에서도 화면 구현을 위해 많은 전력이 소모된다. 전력의 소모는 결국 열발생을 의미하며, 구동회로가 과열될 경우, 회로 작용에서 오동작을 일으키기 쉽다. 이런 오동작은 가령, 방전되지 않아야 할 화소 부분에서도 방전이 일어나도록 하는 등 화면의 질이 떨어뜨리는 문제를 초래할 수 있다. 따라서, 플라즈마 표시장치에서 열이 집중되는 구동 회로 등에서 발생하는 열을 어떻게 효과적으로 방출시키는가가 중요한 기술적 과제가 된다. 특히, TCP(Tape carrier package)의 구동칩 부분과 같이 열발생이 집중되면서 별도로 히트 싱크와 열접촉을 시키지 않으면 냉각이 곤란한 부분의 방열이 문제가 된다. On the other hand, the driving circuit connected to the electrodes of the plasma display panel consumes a lot of power to implement the screen. The consumption of power eventually means heat generation, and when the driving circuit is overheated, it is likely to malfunction in the circuit operation. This malfunction may cause a problem that the quality of the screen is degraded, for example, to cause the discharge to occur even in the pixel portion that should not be discharged. Therefore, an important technical problem is how to effectively release heat generated from a driving circuit in which heat is concentrated in a plasma display device. In particular, if heat generation is concentrated, such as a driving chip portion of a tape carrier package (TCP), heat dissipation of a portion that is difficult to cool becomes a problem unless the heat sink is separately contacted with the heat sink.
일반적으로 플라즈마 표시장치에서 패널과 구동회로 등 발열부의 열을 외부로 발산시키기 위해서는 대개 패널 후면에 부착되는 샤시가 이용된다. 샤시는 통상적으로 판형 샤시 베이스에 보강재를 결합시켜 이루어진다. 샤시 베이스에는 보강을 위한 보강부가 일체로 형성될 수도 있다. 보강재는 샤시 베이스의 기계적 강도를 보충하여 외력에 따른 샤시 베이스의 변형을 방지하고, 패널이 열을 받아 변형하려 할 때 샤시 베이스의 휨을 막아 결과적으로 패널 변형을 막는 역할도 한다. 샤시 후면에는 패널을 구동하기 위한 회로가 다수의 기판에 분산 형성되어 전원장치 등과 함께 장착된다. 회로 기판은 통상 샤시 베이스에 형성되는 보스를 통해 샤시 베이스와 일정 간격 이격되어 공기 유통에 지장이 없는 상태로 설치된다. In general, in the plasma display device, a chassis attached to the rear surface of a panel is generally used to dissipate heat from a heat generating part such as a panel and a driving circuit to the outside. The chassis is typically made by coupling the reinforcement to the plate-shaped chassis base. The chassis base may be integrally formed with a reinforcement part for reinforcement. The reinforcing material supplements the mechanical strength of the chassis base to prevent deformation of the chassis base due to external force, and also prevents warpage of the chassis base when the panel is deformed by heat, thereby preventing panel deformation. In the rear of the chassis, circuits for driving the panel are distributed on a plurality of substrates and mounted together with a power supply. The circuit board is normally spaced apart from the chassis base by a boss formed in the chassis base and installed in a state where there is no problem in air circulation.
샤시 베이스는 패널을 지지하여 기계적 강도를 보강함과 아울러 샤시에 접촉되는 패널이나 구동회로로부터 열을 받아 열방출 면적을 늘린 상태에서 열을 공간으로 방출하는 역할을 한다. 또한, 부분적으로 집중된 열을 고르게 분포시키는 역할을 한다. 이런 역할을 위해 샤시 베이스는 열전도성이 우수한 알미늄 등의 금속으로 형성된다. The chassis base supports the panel to reinforce mechanical strength, and releases heat into the space while receiving heat from the panel or driving circuit in contact with the chassis and increasing the heat dissipation area. It also serves to evenly distribute partially concentrated heat. For this role, the chassis base is formed of a metal such as aluminum having excellent thermal conductivity.
한편, 패널이나 구동회로와 같은 발열체를 일종의 히트 싱크(heat sink)인 샤시와 결합시킬 때 샤시와 발열체 사이에 열전도매체를 개재시켜 방열 효율을 높이는 것이 통상적이다. On the other hand, when combining a heating element such as a panel or a driving circuit with the chassis, which is a kind of heat sink, it is common to increase the heat dissipation efficiency by interposing a heat conductive medium between the chassis and the heating element.
그런데, 플라즈마 표시장치 패널의 화소와 연결되는 신호 전극과 이들 전극을 구동하는 구동회로를 연결시키면서 그 경로상에 구동칩을 내장하는 TCP나 COF 등에서는 그 구동칩의 냉각이 특히 문제가 되고 있다. 또한, 샤시베이스 뒷면에 위 치한 구동 보드에 장착되는 지능형 전력모듈(Intelligent Power Module;이하 IPM이라 한다)은 한 패키지 안에 파워 트랜지스터와 파워 트랜지스터를 보호하는 보호회로 및 파워 트랜지스터를 구동하는 구동회로를 내장하고 있어, 발열량이 많으므로 그 냉각이 중요하다.By the way, cooling of the driving chip is particularly problematic in the case of TCP, COF, etc., in which a signal electrode connected to a pixel of the plasma display panel and a driving circuit for driving these electrodes are connected, and a driving chip is embedded in the path. In addition, the intelligent power module (hereinafter referred to as IPM) mounted on the drive board located on the rear of the chassis base includes a protection circuit for protecting the power transistor and the power transistor and a driving circuit for driving the power transistor in one package. Since the amount of heat is generated, the cooling is important.
도 1a는 종래의 이들 구동칩의 방열 구조를 간략히 나타내는 플라즈마 표시장치의 부분 사시도이다. 1A is a partial perspective view of a plasma display device which briefly shows a heat dissipation structure of these conventional drive chips.
도면을 참조하면서 이하 보다 상세히 이런 문제점을 설명하면, TCP(50, 도 2참조)나 COF에서 구동칩(51, 도 2 참조)은 다른 구동회로 요소와 달리 별도 회로 기판에 설치되지 않는다. 즉, 별도 고정 구조가 없다면, 구동회로부와 패널의 전극을 연결하는 신호선의 중간에 위치하여 신호선과 같이 빈 공간에 위치하게 된다. 다른 소자들과는 달리 구동칩(51)은 통상 그 크기가 2mm×6mm로 매우 작다. 그러나, TCP(50)나 COF 등에 설치된 구동칩(51)은 많은 열을 발생시키며, 공기 중으로의 직접 방열은 효율적이지 못하다. 따라서, 이들 구동칩(51)은 샤시 베이스(30, 도 3 참조)의 절곡된 주변 단부나 보호 플레이트(40)에 접하면서 열을 방출하도록 설치된다. Referring to the drawings and describing these problems in more detail below, the driving chip 51 (see Fig. 2) in TCP (50, see Fig. 2) or COF is not installed on a separate circuit board, unlike other drive circuit elements. That is, if there is no separate fixing structure, it is positioned in the middle of the signal line connecting the driving circuit unit and the electrode of the panel and is located in an empty space like the signal line. Unlike other devices, the driving
도 1a에서는 샤시의 보강재(37, 도 3 참조) 및 보호 플레이트(40)에 TCP(50)의 구동칩(51)이 부착되어 열접촉이 이루어지고, 상기 보호 플레이트(40)에는 방열판(300)이 부착되어 대류 면적을 넓힘으로써 방열하고 있다. In FIG. 1A, the
도 1b는 종래의 IPM의 방열 구조상태를 나타내는 단면도로서, 도 1b에서는 구동 보드(220)와 전기적으로 연결되기 위한 접속핀(224)이 하면에 장착되어 있는 IPM(222)의 방열을 위해, 상기 IPM(222)의 상면에 방열판(300)이 부착되어 있다.FIG. 1B is a cross-sectional view illustrating a heat dissipation structure of a conventional IPM. In FIG. 1B, the heat dissipation structure of the
도 1a, 도 1b를 참조하면, 상기 방열판(300) 하나를 형성하기 위해 수개의 핀들이 균일한 간격으로 형성되어 있는 것을 볼 수 있다. 그러나 방열판(300)은 그 특성상 열량이 많은 부분에서는 핀 사이의 간격이 좁은 것이 열방출 효율이 좋으며 열량이 적은 부분에서는 상대적으로 핀 사이의 간격이 넓어도 좋다. 상기 TCP(50)와 구동 보드(220, 250)에는 각각 구동칩(51)과 IPM(222)이 부착되어 있는 부분과 그렇지 않은 부분이 존재하므로, 종래 방열판과 같이 방열핀의 간격을 위치에 관계없이 균일하게 형성하는 것은 냉각 효율이 떨어진다는 문제점이 있다. 또한, TCP(50)의 구동칩(51)을 충분히 냉각시키지 못하면 구동칩(51)의 오동작과 수명 저하를 초래할 위험성이 있게 된다.1A and 1B, it can be seen that several fins are formed at uniform intervals to form one of the heat sinks 300. However, the
본 발명은 상술한 종래의 플라즈마 표시장치의 문제점을 해소하기 위한 것으로, 구동칩의 상부에 위치한 보호 플레이트와 IPM 상부에 방열판을 형성하되, 발열량이 많은 구동칩과 IPM이 위치한 부분은 방열핀의 간격을 좁게 하여 냉각 효율을 향상시킴으로써 구동회로의 가열을 방지하여 회로 작용에서 오동작을 방지하는데 그 목적이 있다.The present invention is to solve the above problems of the conventional plasma display device, the protection plate is located on the top of the driving chip and the heat sink is formed on the upper IPM, the portion of the driving chip and the IPM where the large amount of heat generated is located between the heat radiation fins It aims to prevent the malfunction in circuit operation by preventing the heating of the drive circuit by narrowing and improving the cooling efficiency.
상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 플라즈마 표시장치에는 방열판이 부착되고 상기 방열판을 이루는 핀들의 간격이 불균일한 것을 특징으로 한다. TCP 상에 위치하는 구동칩을 냉각하기 위한 방열판의 경우, 상기 방열판은 ㄷ자형 안에 핀이 적어도 1개 마주보는 두 면과 나란히 추가되어 이루어지며, 상기 ㄷ자형의 개방된 부분이 패널 후방을 향하고 상기 ㄷ자형의 폐쇄된 부분이 패널 전방을 향하도록 형성될 수 있다. Plasma display device of the present invention for achieving the above object is characterized in that the heat sink is attached and the spacing of the fins constituting the heat sink is nonuniform. In the case of a heat sink for cooling a driving chip located on the TCP, the heat sink is formed in parallel with the two sides facing at least one pin in the U-shaped, the open portion of the U-shaped toward the rear of the panel The closed portion of the U-shape may be formed to face the front of the panel.
또한, 상기 방열판은 중심부에서 좌우 양측 가장자리로 갈수록 핀들의 간격이 넓게 형성될 수 있으며, 상기 방열판은 6개의 핀을 구비하여 이루어지며, 상기 핀 중 내부에 위치한 4개의 핀의 전체 간격이 2~6mm이 되도록 형성될 수 있다. In addition, the heat sink may be formed in the interval between the fins toward the left and right edges from the center, the heat sink is made of six fins, the total spacing of the four fins located inside of the fin is 2 ~ 6mm It may be formed to be.
상기 방열판은 주조된 알루미늄(Al)으로 이루어질 수 있으며, 상기 구동칩과 상기 보호 플레이트가 접촉하는 부분에는 열전도매체가 더 구비되어 이루어질 수도 있다. 이 때 상기 열전도매체의 재질은 흑연 또는 규소(Si)일 수 있다.The heat sink may be formed of cast aluminum (Al), and a heat conductive medium may be further provided at a portion where the driving chip and the protection plate contact each other. In this case, the material of the thermal conductive medium may be graphite or silicon (Si).
본 발명의 다른 실시예에서의 플라즈마 표시장치는, 플라즈마 디스플레이 패널, 상기 패널을 지지하는 샤시, 상기 샤시 후방에 상기 패널에 대한 구동회로가 설치되고, 상기 구동회로는 지능형 전력모듈(Intelligent Power Module;IPM)을 포함하여 이루어지는 플라즈마 표시장치에 있어서, 상기 지능형 전력모듈의 상부에는 복수개의 평행한 핀부를 구비하여 이루어지는 방열판이 부착되고, 상기 방열판을 이루는 상기 핀들의 간격이 불균일한 것을 특징으로 한다.In another embodiment of the present invention, a plasma display device includes a plasma display panel, a chassis for supporting the panel, a driving circuit for the panel behind the chassis, and the driving circuit includes an intelligent power module; In the plasma display device including the IPM, the heat sink comprising a plurality of parallel fins is attached to the upper portion of the intelligent power module, the spacing of the fins forming the heat sink is non-uniform.
이 때, 상기 방열판은 ㄷ자형 안에 핀이 적어도 1개 마주보는 두 면과 나란히 추가되어 이루어지며, 상기 ㄷ자형의 개방된 부분이 패널 후방을 향하고 상기 ㄷ자형의 폐쇄된 부분이 패널 전방을 향하도록 형성될 수 있다.At this time, the heat sink is formed in parallel to the two sides facing at least one fin in the U-shaped, so that the U-shaped open portion toward the rear of the panel and the U-shaped closed portion toward the front of the panel. Can be formed.
또한, 상기 방열판은 중심부에서 좌우 양측 가장자리로 갈수록 핀들의 간격이 넓게 형성될 수 있으며, 상기 방열판은 주조된 알루미늄(Al)으로 이루어질 수 있다. 상기 방열판과 상기 지능형 전력모듈이 접하는 부분에는 열전도매체가 더 구비되어 이루어질 수도 있으며, 상기 열전도매체의 재질은 흑연 또는 규소(Si)일 수 있다.In addition, the heat dissipation plate may be formed to have a wider interval between the left and right edges from the center, the heat dissipation plate may be made of cast aluminum (Al). A heat conduction medium may be further provided at a portion where the heat sink and the intelligent power module contact each other, and the heat conduction medium may be made of graphite or silicon (Si).
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 따른 바람직한 실시예를 상세히 설명하기로 한다.Hereinafter, exemplary embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 플라즈마 표시장치의 사시도를 나타낸다. 도 2를 참조하면, 본 실시예의 플라즈마 표시장치는 두 기판(11, 13)을 구비하여 이루어지는 플라즈마 디스플레이 패널과, 패널 후방에서 패널을 지지하는 샤시베이스(30) 및 샤시베이스 후면에 장착되며 구동회로가 설치되는 회로기판(210, 220, 230, 240, 250, 260)을 구비한다. 2 is a perspective view of a plasma display device according to an exemplary embodiment of the present invention. Referring to FIG. 2, the plasma display device according to the present embodiment includes a plasma display panel including two
패널의 전방 기판(11)에는 수평으로 서로 평행한 직선 형태를 가지는 유지 전극들이 형성되고, 후방 기판(13)에는 수직으로 서로 평행한 직선 형태를 가지는 어드레스 전극들이 형성된다. 어드레스 전극과 평행하게 격벽이 위치하며, 어드레스 전극 위쪽으로 형광체층이 구비된다.On the
후방 기판(13)의 뒤쪽에는 샤시가 설치된다. 샤시는 샤시베이스(30)와 샤시의 휨이나 변형을 방지하는 보강재(37)를 구비하여 이루어진다. 샤시베이스(30)는 후방 기판(13)의 후면에 양면 테이프(21) 등으로 고정된다. 샤시 베이스(30)와 후방 기판(13) 사이에는 양면 테이프(21)와 함께 열전도매체(20)가 개재된다.A chassis is installed behind the
샤시 베이스 후방에는 다수의 회로 기판(113) 및 전원 장치 등이 설치된다. 회로 기판(210, 220, 230, 240, 250, 260)에는 패널 구동에 필요한 구동칩 기타 전기전자 요소 장치들이 설치된다. A plurality of circuit boards 113, a power supply, and the like are installed behind the chassis base. In the
플라즈마 표시장치는 스탠드형도 가능하나 벽걸이용으로 적합하므로, 벽에 걸 때 하중이 집중되지 않도록 이루어진 벽걸이용 보스가 샤시에 장착될 수 있다. Although the plasma display device can be a stand type, it is suitable for wall mounting, so that a wall-mounted boss can be mounted in the chassis so that the load is not concentrated when hanging on the wall.
샤시 앞쪽에 부착되는 플라즈마 디스플레이 패널의 주변에는 어드레스 전극과 유지 전극 등에서 이어지는 인출전극(15)이 위치한다. 다수의 인출전극(15)을 회로 기판의 회로 단자들과 연결시키기 위한 신호 전달 수단으로 TCP(Tape Carrier Package)(50)가 이용된다. At the periphery of the plasma display panel attached to the front of the chassis, the
TCP(50)는 일종의 신호선이라 할 수 있고, 도선이 형성된 유연성을 가진 띠형 필름(FPC:flexable printed circuit)의 일종이다. TCP(50)의 중간 부분이 패널과 샤시 본체의 주연부 외측으로 여유부분을 가지고 뻗어져 나온 상태로 양단이 샤시에 결합된 구동 회로 기판 및 패널에 연결된다. 따라서, 뻗어져 나온 중간 부분은 패널과 샤시를 결합시키는 가공 중에 혹은 결합체를 이동시키는 과정에서 다른 물체와 닿거나, 걸려 손상될 위험이 있다. 이런 손상을 방지하기 위해 패널의 단부에는 외측에서 TCP를 보호하기 위한 보호 플레이트(40)들이 마련될 수 있다. 보호 플레이트들은 샤시 베이스(30)의 단부나 단부 주변의 보강재(37) 등에 나사 같은 고정 수단을 통해 결합된다. The
도 4는 구동회로 기판을 간략하게 도시한 평면도이다. 샤시 상부에는 구동 회로 기판(210, 220, 230, 240, 250, 260)이 설치된다. 도 4를 참조하면, 전원공급보드(210)는 구동 회로와 패널에 전원을 공급하는 부분으로 외부에서 들어오는 교류 전압을 직류 전압으로 바꾸어주는 AC/DC 컨버터가 실장되어 있다. 서스테인 구동보드(220)는 타이밍 컨트롤러의 신호에 동기되어 서스테인 신호를 생성하여 서스테인 전극에 공급한다. A 컨트롤 보드(240)는 IPM, 타이밍 컨트롤러, 신호 입력단자들이 형성되고, 데이터의 가공을 위한 회로부가 형성되어 있다. 스캔 보드(250)는 타이밍 컨트롤러의 신호에 동기되어 스캔 신호를 생성하고 공급한다. 스캔 버퍼 보드(260)는 스캔 전극에 입력될 데이터를 정렬한다.4 is a plan view schematically illustrating a driving circuit board. The driving
상기 구동 회로 기판 중에서 IPM(222)이 장착되어 있는 것은 통상 서스테인 구동보드(220)와 A 컨트롤보드(240), 스캔 보드(250) 등이 있다. 이 중에서 A 컨트롤보드(240)상에는 도 2와 같이 보호 플레이트(40)가 덮여 있어 방열판(300)을 부착하기가 용이치 않을 뿐만 아니라, 보호 플레이트(40)상에 부착된 방열판(300)에 의해 냉각이 이루어지므로, 본 발명에서는 서스테인 구동보드(220)와 스캔 보드(250) 상에 위치한 IPM(222) 위에 방열판(300)을 부착하였다.Among the driving circuit boards, the
도 5a는 IPM(222)상에 방열판(300)이 부착된 서스테인 구동보드(220)를 도시한 사시도이고, 도 5b는 도 5a의 B-B 단면도이다.FIG. 5A is a perspective view illustrating a sustain
도 5a와 도 5b를 참조하면, 상기 방열판(300)의 형상은 ㄷ자형 안에 핀이 적어도 1개 마주보는 두 면과 나란히 추가되어 이루어지며, 상기 ㄷ자형의 개방된 부분이 패널 후방을 향하고 상기 ㄷ자형의 폐쇄된 부분이 패널 전방을 향하도록 형성된다. 이러한 형상은 ㄷ자형의 폐쇄된 부분을 IPM(222)의 표면에 부착하여 열전도 면적을 넓게 함으로써 IPM(222)에서 발생한 열을 잘 전도하고, 전도된 열을 ㄷ자형의 개방된 부분으로 전도시키면 공기와 접촉하는 면적이 넓은 ㄷ자형의 개방된 부 분으로 대류를 통해서 공기중으로 열이 방출되는데 효율적이다. 5A and 5B, the
방열면적이 넓을수록 방열의 효율이 커지게 되는데 이를 수식으로 나타내면 하기 [수학식 1], [수학식 2]와 같다.The larger the heat dissipation area is, the greater the efficiency of heat dissipation is. The equation is represented by the following [Equation 1] and [Equation 2].
[수학식 1] Q = ΔT / R Equation 1 Q = ΔT / R
(Q:열전달량, ΔT:온도차, R:열저항)(Q: heat transfer amount, ΔT: temperature difference, R: heat resistance)
[수학식 2] R = 1/kA1 + 1/hA2 Equation 2 R = 1 / kA1 + 1 / hA2
(k:열전도율, h:열전달계수, A1:전도열전달 면적, A2:대류열전달 면적, 1/kA1:전도열저항, 1/hA2:대류열저항) (k: thermal conductivity, h: heat transfer coefficient, A1: conductive heat transfer area, A2: convective heat transfer area, 1 / kA1: conductive heat resistance, 1 / hA2: convective heat resistance)
[수학식 2]에서 대류열전달 면적(A2)를 크게 하여 대류열저항(1/hA2)을 감소시키고, 대류열저항(1/hA2)에 비해 전도열저항(1/kA1)은 상당히 작기 때문에 전체적인 열저항(R)을 감소시킨다. [수학식 1]에서 열전달량(Q)은 열저항(R)에 반비례하므로, 열저항(R)의 감소는 결과적으로 열전달량(Q)을 증가시켜, 방열량을 증가시키게 된다.In
이러한 열의 성질을 본 발명에 적용하였다. 즉, 전달된 열의 양이 많은 상기 방열판(300)의 중심부에는 방열 면적을 넓히기 위해 핀의 간격을 좁게 형성하고, 중심부에서 가장자리로 갈수록 발열량이 감소하므로 핀의 간격을 넓게 형성한다. 그 결과, 발열량이 많은 부분의 방열이 원활하게 이루어지므로 IPM(222)의 냉각이 효율적으로 된다. 상기 방열판(300)의 재질로는 열전도도가 높은 금속이 적합하며, 특히 열전도도가 우수한 알루미늄이 좋다. 알루미늄 방열판은 주조에 의해 제조할 수 있으며, 종래의 방열판을 제조할 때 사용하던 주형의 형상만 변경하여 주조에 의해 계속적으로 제조할 수 있으므로 기존 대비 추가비용이 적게 든다는 장점이 있다. This property of heat has been applied to the present invention. That is, the spacing of fins is narrowly formed in the center of the
도 5c는 방열판(300)과 IPM(222)사이에 열전도매체(226)가 구비된 것을 도시한 단면도이다. 열전도매체(226)는 IPM(222)에서 발생한 열을 신속히 방열판(300)으로 전달하는 역할을 한다. 상기 열전도매체(226)의 재질로는 흑연 또는 규소(Si)가 적당하다. 흑연은 얇고 평평한 판이 조밀하게 쌓여 있는 층상 구조를 하고 있고, 규소(Si)는 하나의 원자를 인접한 4개의 원자가 둘러싸면서 서로 가전자쌍을 공유하는 공유 결합을 하고 있어 열전도에 효율적이다.5C is a cross-sectional view illustrating that a
도 3a는 본 발명의 실시예에 따른 방열판이 보호 플레이트에 부착되어 있는 형상을 나타내며, 도 3b는 도 3a의 A-A 단면도이다. 3A illustrates a shape in which a heat sink according to an embodiment of the present invention is attached to a protection plate, and FIG. 3B is a cross-sectional view taken along line A-A of FIG. 3A.
도 3a를 참조하면, 보호 플레이트(40)의 상부에는 구동회로 기판을 통해 집적회로 칩 등에서 발생하는 열을 방출하기 위한 방열판(300)이 설치된다. 방열판(300)은 복수개의 평행한 핀부를 구비하여 이루어지고, 상기 방열판(300)을 이루는 상기 핀들의 간격은 불균일하게 형성된다. 상기 방열판(300)은 ㄷ자형 안에 핀이 적어도 1개 마주보는 두 면과 나란히 추가되어 이루어지며, 상기 ㄷ자형의 개방된 부분이 패널 후방을 향하고 상기 ㄷ자형의 폐쇄된 부분이 패널 전방을 향하도록 형성된다. 이와 같이 형성하는 이유는 상술한 바와 마찬가지로, ㄷ자형의 폐쇄된 부분은 보호 플레이트(40)와 넓은 접촉면적을 가지고 접촉하여 보호 플레이트(40)에서 발생하는 열을 흡수하여 신속하게 전도하고, ㄷ자형의 개방된 부분은 공기와 넓은 접촉면적을 가지고 접촉함으로써 전도되어 온 열을 신속하고 효율적으로 대류시 키기 위함이다.Referring to FIG. 3A, a
바람직하게는, 상기 방열판(300)은 중심부에서 가장자리로 갈수록 핀들의 간격이 넓게 형성될 수 있으며, 더욱 바람직하게는 상기 방열판(300)은 6개의 핀을 구비하여 이루어지며, 상기 핀 중 내부에 위치한 4개의 핀의 전체 간격이 2~6mm이 되도록 형성될 수 있다. 다른 소자들과는 달리, 구동칩은 크기가 통상 2mm×6mm로 매우 작다. 방열판(300)의 핀들의 두께를 고려할 때, 가장 간격이 조밀한 부분이라도 핀 사이의 간격은 0.5mm이상은 확보되어야 하고 따라서 방열판의 핀들 중 2개를 대략 0.5~1mm 간격으로 가운데에 가장 조밀하게 배치하고, 상기 2개의 핀 각각의 바깥쪽에 상기 2개의 핀과 대략 1.5~2mm 정도의 간격으로 2개의 핀을 배치한다. 마지막으로 간격을 더 넓혀 2개의 핀을 더 배치한다. 다만, 여기서 방열판(300)의 핀의 개수 및 핀 사이의 간격을 한정하는 것은 아니다. Preferably, the
이와 같이 방열판(300)의 핀의 간격을 조절하는 것은 상술한 바와 같이, 열발생이 많은 부분의 표면적을 넓게 하여 방열 효율을 좋게 하기 위함이다.As described above, the spacing of the fins of the
도 3c는 상기 구동칩(51)과 상기 보호 플레이트(40)가 접촉하는 부분에 열전도매체(226)가 구비된 것을 도시한 단면도이다. 상술한 바와 같이, 열전도매체(226)로는 흑연이나 규소(Si)가 적당하다. 도 3c를 참조하면, 구동칩(51)에서 발생한 열은 보호 플레이트(40)로 전달되어 방열판(300)을 통해 냉각되기도 하지만, 일부는 보강재(37)로 빠져나가기도 한다. 열전도매체(226)는 구동칩(51)에서 발생한 열을 보호 플레이트(40) 및 보강재(37)로 신속하게 전달시키는 역할을 한다. 또한 열전도매체(226)는 보호 플레이트(40)와 보강재(37) 사이에 개재되어 TCP(50)를 고정시키는 역할도 한다.3C is a cross-sectional view illustrating a heat
상기 방열판(300)의 재질로는 상술한 바와 마찬가지로 열전도도가 높은 금속이 적합하며, 특히 열전도도가 우수한 알루미늄(Al)이 좋다. 다만, 여기서 방열판(300)의 재질을 한정하는 것은 아니다.As the material of the
다음은 본 발명의 실시예에 따른 방열판이 적용된 플라즈마 표시장치의 방열작용에 대해서 설명한다.Next, a heat radiation action of the plasma display device to which the heat sink is applied according to an embodiment of the present invention will be described.
도 3b를 참조하면, 구동칩(51)에서 발생한 열은 일부는 보강재(37)를 통해 전달되고 보강재로 전달된 열은 일부 공기중으로 방출되고 대부분 샤시베이스(35)로 전도된다. 샤시베이스(35)는 넓은 표면적을 이용하여 구동칩(51)으로부터 전달된 열을 공기중으로 방출하여 냉각시킨다. 또한 구동칩(51)에서 발생한 열의 일부는 보호 플레이트(40)로 전달되고, 보호 플레이트(40)로 전달된 열은 일부 공기중으로 방출되고 대부분 방열판(300)으로 전도된다. 방열판(300) 상에는 복수개의 핀이 구비되어 있고 구동칩(51)이 위치하는 부분의 바로 상부에는 핀의 간격이 조밀하게 형성되어 있다. 방열판(300)의 폐쇄된 부분, 즉 보호 플레이트(40)와 접촉하고 있는 면으로 전도된 열은 방열판(300)의 개방된 부분, 즉 핀 부로 전도되고 핀 부는 공기중으로 열을 방출하여 결과적으로 구동칩(51)에서 발생한 열이 냉각된다.Referring to FIG. 3B, heat generated in the
도 5b를 참조하면, IPM(222)에서 발생한 열은 극히 일부는 서스테인 구동보드(220)로 전달되어 공기중으로 방출되고, 대부분의 열은 방열판(300)으로 전달된다. 방열판(300)의 폐쇄된 부분, 즉 IPM(222)과 접촉하고 있는 면으로 전달된 열은 방열판(300)의 개방된 부분, 즉 핀 부로 전도되고 핀부는 공기중으로 열을 방출하여 결과적으로 IPM(222)에서 발생한 열이 냉각된다.Referring to FIG. 5B, the heat generated from the
이상 설명한 바와 같이, 본 발명은 상술한 특정의 바람직한 실시예에 한정되지 아니하며, 특허청구범위에서 청구하는 본 발명의 요지를 벗어남이 없이 당해 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 누구든지 다양한 변형의 실시가 가능한 것은 물론이고, 그와 같은 변경은 특허청구범위 기재의 범위 내에 있게 된다.As described above, the present invention is not limited to the specific preferred embodiments described above, and any person having ordinary skill in the art to which the present invention pertains without departing from the gist of the present invention claimed in the claims. Various modifications are possible, of course, and such changes are within the scope of the claims.
본 발명에 따른 플라즈마 표시장치에 의하면, 열발생량이 많은 구동칩과 IPM의 상부에 복수의 핀을 구비하는 방열판을 부착하되, 방열판의 핀들 중 특히 열전달량이 많은 중앙부분에는 핀의 간격을 좁게 형성하여 방열 면적을 넓힘으로써 전달된 열을 신속하게 공기중으로 방출하여 방열 효율이 향상된 플라즈마 표시장치를 제공할 수 있는 효과가 있다. According to the plasma display device according to the present invention, a heat dissipation plate having a plurality of fins is attached to a driving chip having a large amount of heat generation and an IPM. The heat dissipation area can be quickly discharged into the air to provide a plasma display device having improved heat dissipation efficiency.
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