KR100731442B1 - 히트싱크 및 이를 구비한 플라즈마 디스플레이 장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 히트싱크 및 이를 구비한 플라즈마 디스플레이 장치에 관한 것으로, 히트싱크는 반도체 소자와 접촉되는 베이스와, 상기 베이스에 대하여 직립방향으로 형성되는 다수의 방열핀을 포함하는 히트싱크에 있어서, 상기 방열핀에 대하여 외부 접촉을 차단하는 영역을 형성하되, 상기 방열핀의 길이를 상대적으로 짧게 형성하여 외부 접촉을 차단하거나 상기 방열핀들의 상단부에 방열플레이트를 설치하여 외부 접촉을 차단하도록 구성되며, 플라즈마 디스플레이 장치는 플라즈마 디스플레이 패널과, 상기 패널의 후면을 지지하는 샤시와, 상기 샤시의 후면에 전기적으로 연결설치되는 복수의 회로기판과, 상기 회로기판에 구비되는 반도체 소자와, 상기 반도체 소자에서 발생되는 열을 방열하기 위한 방열수단을 구비하는 플라즈마 디스플레이 장치에 있어서, 상기 방열수단은 상기 반도체 소자의 일측면에 베이스가 면접촉되게 설치되는 히트싱크를 구비하되, 상기 히트싱크는 상술한 히트싱크들의 특징을 갖게 되어 다수의 구동회로칩에서 발생되는 열을 방출하기 위한 방열성능을 유지하면서도 작업도중 발생되는 안전사고를 예방하는 효과가 있다.

COF, FPC, 히트싱크, 방열핀

Description

히트싱크 및 이를 구비한 플라즈마 디스플레이 장치{Heat sink and plasma display device comprising the same}

도 1은 종래 기술에 의한 히트싱크가 부착된 COF의 평면도.

도 2는 도 1의 측면도.

도 3은 도 1의 정면도.

도 4는 종래 기술에 의한 히트싱크가 부착된 플라즈마 디스플레이 패널의 단면도.

도 5는 본 발명에 의한 플라즈마 디스플레이 장치의 사시도.

도 6은 본 발명에 의한 히트싱크가 부착된 COF의 정면도.

도 7은 본 발명에 의한 히트싱크가 부착된 플라즈마 디스플레이 패널의 단면도.

< 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 >

10 ; 플라즈마 디스플레이 장치 20 ; 플라즈마 디스플레이 패널

31,31' ; 구동회로칩 32 ; FPC

40 ; 샤시베이스 62,64 ; PCB

80 ; 히트싱크 81 ; 베이스

82 ; 방열핀 83 ; 방열플레이트

본 발명은 히트싱크에 관한 것으로, 보다 상세하게는 작업조건 및 효율을 향상시키면서도 방열성능을 유지하기에 적합하도록 한 히트싱크 및 이를 구비한 플라즈마 디스플레이 장치에 관한 것이다.

일반적으로 플라즈마 디스플레이 장치는 기체방전에 의해 생성된 플라즈마를 이용하여 플라즈마 디스플레이 패널에 영상을 표시하는 장치이다. 이러한 플라즈마 디스플레이 장치는 플라즈마 디스플레이 패널에 인쇄된 전극이 통상 FPC(Flexible Printed Circuit)를 통해 구동회로와 전기적으로 연결되고, 상기 FPC에는 패널의 화소에 선택적으로 벽전압을 형성하도록 구동회로에서 제어되는 신호에 따라 어드레스 전압을 인가하는 IC가 형성된다.

상기 FPC와 IC를 이용한 전압인가 구조는 PCB(Printed Circuit Board)의 유무에 따라 크게 COB와 COF로 나뉜다. 이때, COB는 IC가 PCB 위에 실장된 경우이고, COF는 PCB가 아닌 FPC를 구성하는 필름상에 IC가 직접 실장된 경우를 말한다. 이중 COF는 COB와 달리 PCB가 배제되므로 구조가 단순하고 가격이 저렴하다는 이점이 있다.

종래에는 도 1 내지 도 3에 도시한 바와 같이, 일반적인 COF(1)는 FPC(2)의 일측면에 IC(3)가 실장되고, 타측면에는 상기 IC(3)와 대응되는 위치에 히트싱크(4)가 설치되어 상기 IC에서 발생되는 고열을 방열시키도록 구성된다.

상기 히트싱크(4)는 베이스(5)와, 상기 베이스에 대하여 수직방향으로 다수의 방열핀(6)들이 정렬된 상태로 돌출형성되어 구성된다.

또한, 도 4는 샤시베이스에 설치되는 PCB의 방열을 위해 히트싱크가 설치된 상태의 부분단면도로서, 도 4에 도시한 바와 같이, 플라즈마 디스플레이 패널(7)을 지지하는 샤시베이스(8)의 후면에 설치되는 회로기판(9) 상에 다수 설치되는 구동칩(3')의 상면에 히트싱크(4)가 설치된다.

이와 같이 종래에는 IC(3) 또는 구동칩(3')으로부터 발생되는 열에 의한 영향을 최소화하기 위하여 히트싱크(4)를 구비하고 있는데, 히트싱크(4)의 방열핀(6)들은 단부가 뾰족한 형태로 상방향으로 돌출형성되어 있기 때문에 작업도중 작업자에게 외상을 입히는 사례가 종종 발생되므로 작업성을 저하시키는 문제가 있다.

특히 플라즈마 디스플레이 장치는 모듈을 형성하기 위해 다수의 히트싱크를 구비하므로 작업효율을 저하시키는 히트싱크의 구조적인 개선을 요구하고 있는 실정이다.

이와 같은 문제점을 감안하여 안출한 본 발명의 목적은 IC 또는 구동칩의 발열을 저감시키기 위하여 설치되는 히트싱크의 방열핀로 인한 작업도중 작업자의 외상을 최소화하도록 하려는 것이다.

본 발명의 다른 목적은 상기의 목적을 달성함과 아울러 히트싱크의 발열성능을 안정적으로 유지하도록 하려는 것이다.

상기의 목적을 달성하기 위한 본 발명에 의한 히트싱크는 반도체 소자와 접촉되는 베이스와, 상기 베이스에 대하여 직립방향으로 형성되는 다수의 방열핀을 포함하는 히트싱크에 있어서, 상기 방열핀에 대하여 외부 접촉을 차단하는 영역을 형성하는 것을 특징으로 한다.

일예로, 상기 방열핀의 길이를 상대적으로 짧게 형성하여 외부 접촉을 차단하도록 구성되는데, 상기 방열핀의 길이가 상대적으로 적어도 1/4 길이 이하로 짧게 형성되는 것이 바람직하다.

다른 예로, 상기 방열핀들의 상단부에 방열플레이트를 설치하여 외부 접촉을 차단하도록 구성되는데, 상기 방열플레이트는 상기 방열핀들의 상단부를 완전히 복개하는 형태로 설치되는 것이 바람직하다.

또한, 본 발명에 의한 플라즈마 디스플레이 장치는 플라즈마 디스플레이 패널과, 상기 패널의 후면을 지지하는 샤시와, 상기 샤시의 후면에 전기적으로 연결설치되는 복수의 회로기판과, 상기 회로기판에 구비되는 반도체 소자와, 상기 반도체 소자에서 발생되는 열을 방열하기 위한 방열수단을 구비하는 플라즈마 디스플레이 장치에 있어서, 상기 방열수단은 상기 반도체 소자의 일측면에 베이스가 면접촉되게 설치되는 히트싱크를 구비하되, 상기 히트싱크는 상술한 히트싱크들의 특징을 갖는 것을 특징으로 한다.

이하, 상기한 바와 같은 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부도면에 의거하여 보다 상세하게 설명한다.

도 5는 본 발명에 의한 플라즈마 표시장치(10)를 도시한 사시도로서, 플라즈마 표시장치(10)는 플라즈마 패널(20)과 상기 플라즈마 패널(20)이 전면에 지지되는 샤시베이스(40) 및 상기 플라즈마 패널(20)이 장착되는 면의 반대면인 상기 샤시베이스(40)의 배면에 형성되는 구동회로부(60)를 포함하여 형성된다.

상기 플라즈마 패널(20)은 전면 패널(22)과 후면 패널(24)을 구비하며 내부에 충진된 가스의 방전시 발생되는 자외선을 이용하여 형광체 층을 발광시킴으로써 화상을 구현하게 된다. 보다 상세하게는 상기 플라즈마 패널(20)은 상기 전면 패널(22)과 후면 패널(24)에 의하여 형성되어 방전이 발생되는 공간인 방전셀(미도시), 상기 방전셀 내에 충전되어 방전을 일으키는 방전가스, 상기 방전셀 내의 표면에 도포되는 형광체 및 전압이 인가되는 전극(미도시)들이 구비되며, 상기 전극들 간에 인가되는 직류 또는 교류 전압에 의하여 상기 방전셀 내에서 방전이 발생되고 상기 방전가스로부터 방출되는 자외선이 상기 형광체를 여기시켜 가시광을 발광시킴으로서 화상을 구현하게 된다.

상기 샤시베이스(40)는 소정 두께의 금속 재질로 형성되며, 일반적으로 열전도성이 우수한 알루미늄 합금으로 이루어진다. 최근에는 플라즈마 표시장치의 두께를 줄이는 하나의 방안으로 알루미늄보다 강도가 높은 스틸 강판의 사용이 검토되고 있으며 스틸 강판을 사용하는 경우에는 알루미늄 금속보다 두께가 얇은 강판을 사용할 수 있게 된다. 상기 샤시베이스(40)는 상기 플라즈마 패널(20)을 지지하면서 플라즈마 패널(20)에서 전도된 열을 방출하여 상기 플라즈마 패널(20)의 온도가 적정수준 이상으로 올라가는 것을 방지하고 상기 플라즈마 패널(20)이 열에 의해 변형되거나 외부 충격으로 파손되는 것을 방지하게 된다.

상기 샤시베이스(40)는 전면에 양면테이프 등의 접착부재(28)에 의하여 상기 플라즈마 패널(20)이 접착되어 지지되며, 상기 플라즈마 패널(20)과의 사이에서 상기 접착부재(28)가 접착되지 않은 영역에는 방열판(26)이 구비되어 플라즈마 패널(20)에서 발생되는 열이 샤시베이스(40)로 빠르게 전달될 수 있도록 한다. 상기 방열판(26)은 상기 플라즈마 패널(20)의 배면에 접착되며, 플라즈마 표시장치의 기종에 따라서는 상기 샤시베이스(40)가 상기 방열판(26)과 직접 접촉되거나, 소정 간격으로 이격되도록 형성된다.

상기 샤시베이스(40)의 두께가 얇아지는 추세에 따라 상기 샤시베이스(40)의 강도를 보강하기 위하여 보강부재(42)가 설치되는데, 상기 보강부재(42)의 일면에는 IC(31)가 보강부재(42)와 절연되어 실장되며, 상기 집적회로칩(31)과 상기 플라즈마 패널(20)의 전극을 전기적으로 연결하는 신호전달 수단(32)이 형성될 수 있다.

상기 샤시베이스(40)는 상기 구동회로부의 회로기판(60)을 고정시키는 다수의 보스(50)들이 압입되는 다수의 압입홀(미도시)이 형성된다. 상기 압입홀은 상기 회로기판(62)의 장착위치에 따라 상기 샤시베이스(40)의 소정위치에 다수가 형성된다. 상기 보스(50)는 대략 원기둥 형상으로 상기 샤시베이스의 배면 방향으로 위치되고 일측에는 내부에 나사홈(50a)이 형성된다. 따라서, 상기 보스(50)의 나사홈(50a)에는 상기 구동회로부(62)의 회로기판(62)을 고정하는 나사(52)가 체결된다.

이와 같은 플라즈마 디스플레이 장치에 본 발명에 의한 히트싱크가 적용된 구체적인 내용을 도 6 및 도 7을 참조하여 설명한다.

도 6은 FPC(32)에 설치되는 IC(31)의 방열을 위하여 설치되는 히트싱크(80)를 도시한 것으로, 도 3과 비교하면 히트싱크(80)의 베이스(81)에 대하여 직립형성된 방열핀(82)의 길이(L2)가 종래 히트싱크의 방열핀(6)의 길이(L1)보다 적어도 1/4 길이 보다 짧게 형성된다. 이러한 방열핀의 길이(L2)는 수치적으로 한정되는 의미 보다는 작업조건 또는 제품의 설계사양에 따라 형성될 수 있으며, 본 발명의 실시예는 종래의 방열핀 보다 1/4 이상 짧아지는 길이에 의해서 동일한 방열성능을 발휘할 수 있음을 예시하고자 한다.

이와 같이 히트싱크의 방열핀(82)의 길이가 짧게 형성되면 작업도중에 작업자의 손이 방열핀(82)과 접촉되지 않게 된다.

또한, 본 발명에서는 히트싱크의 방열핀(82)의 상단부에 방열핀(82)들을 완전히 복개하는 방열플레이트(83)가 설치할 수 있다.

이와 같이 방열플레이트(83)가 방열핀(82)들의 상단부에 설치되면, 뾰족한 형태의 방열핀(82)의 단부가 완전히 차단되므로 작업자가 방열핀을 의식하지 않고 작업을 실시할 수 있게 된다. 이처럼 방열플레이트(83)가 설치되는 경우에는 방열핀의 길이를 짧게 형성하지 않아도 무방할 것이다.

도 7은 회로기판(62,64)상에 설치되는 구동칩(31')에 적용된 히트싱크(80)를 도시한 것으로, 이러한 경우에도 상기 IC(31)와 동일한 구성을 갖으며, 동일한 작용효과를 거두게 된다.

이와 같은 실시예들과 같이 본 발명에 의한 히트싱크(80)의 형상을 변경함에 따라 종래 히트싱크와 대비되는 방열성능을 확인하기 위하여 온도변화의 차이를 측정한 결과가 아래의 표 1과 같다.

이때, 온도의 측정위치는 스캔 구동보드의 상측에 위치한 COF 3개소, 전원 공급보드의 상측에 위치한 COF 3개소를 대상으로 하였다.

표 1

측정위치	히트싱크	2 라인 온/오프시	동영상 작동시
전원 공급보드 상측	히트싱크 없는 상태	48.7	52.2
	종래 히트싱크	44.7	46.1
	본 발명 히트싱크	46.4	50.2
스캔 구동보드 상측	히트싱크 없는 상태	48.2	52.7
	종래 히트싱크	45.6	50.3
	본 발명 히트싱크	46.4	50.6

이와 같이 총 6개소에서 온도를 측정하였고, 각 보드의 상측에 위치한 히트싱크가 가장 열이 많이 발생되는 점을 고려하여 측정위치를 선정하였으며, 본 발명에 의한 히트싱크는 상기 실시예중에서 방열플레이트(83)가 복개되지 않은 상태 즉, 방열핀(82)의 길이(L2)를 짧게 형성한 경우의 히트싱크를 실험대상으로 하였다.

측정결과는 종래 기술에 의한 히트싱크보다 본 발명에 의한 히트싱크가 평균 2∼3℃ 정도 온도가 높은 것으로 나타났으나, 실제 방열효과는 큰 차이가 발생되지 않음을 알 수 있었다.

이는 본 발명에 의한 히트싱크와 같이 방열핀의 길이를 상대적으로 짧게 형성하더라도 실제 방열성능의 차이는 크지 않다고 할 것이며, 만일 방열플레이트(83)를 설치하는 경우에는 방열플레이트(83)에 의한 열전도 효과에 의하여 방열성 능이 향상된다.

이상에서 설명한 바와 같이, 본 발명에 의한 히트싱크 및 이를 이용한 플라즈마 디스플레이 장치는 다수의 구동회로칩에서 발생되는 열을 방출하기 위한 방열성능을 유지하면서도 작업도중 발생되는 안전사고를 예방하는 효과가 있다.

본 발명은 상술한 특정의 바람직한 실시예에 한정되지 아니하며 후술하는 특허청구범위에서 청구하는 본 발명의 요지를 벗어남이 없이 당해 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 누구든지 다양한 변형의 실시가 가능한 것은 물론이고 그와 같은 변경은 본 발명의 특허청구범위 기재의 범위 내에 있게 된다.

Claims (6)

1. 삭제
2. 삭제
3. 삭제
4. 반도체 소자와 접촉되는 베이스와, 상기 베이스에 대하여 직립방향으로 형성되는 다수의 방열핀을 포함하는 히트싱크에 있어서,

   상기 방열핀들의 상단부에 방열플레이트를 설치하여 외부 접촉을 차단하도록 구성되는 것을 특징으로 하는 히트싱크.
5. 제 4 항에 있어서,

   상기 방열플레이트는 상기 방열핀들의 상단부를 완전히 복개하는 형태로 설치되는 것을 특징으로 하는 히트싱크.
6. 플라즈마 디스플레이 패널과, 상기 패널의 후면을 지지하는 샤시와, 상기 샤시의 후면에 전기적으로 연결설치되는 복수의 회로기판과, 상기 회로기판에 구비되는 반도체 소자와, 상기 반도체 소자에서 발생되는 열을 방열하기 위한 방열수단을 구비하는 플라즈마 디스플레이 장치에 있어서,

   상기 방열수단은 상기 반도체 소자의 일측면에 베이스가 면접촉되게 설치되는 히트싱크를 구비하되, 상기 히트싱크는 상기 제4항 또는 제5항 중 어느 한 항에 해당되는 것을 특징으로 하는 플라즈마 디스플레이 장치.

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