KR20000074192A - 플라즈마 디스플레이 패널의 방열장치 - Google Patents

Abstract

개시된 내용은 플라즈마 디스플레이 패널의 동작을 안정적으로 유지하기 위해 동작 중 발생되는 열을 원활히 방열하기 위한 플라즈마 디스플레이 패널의 방열장치에 관한 것이다.

이러한 본 발명은 화상 표시면인 패널부의 구동 중 발생되는 열을 방열시키기 위해 패널부의 후면에 열전도성 시트 및 방열판이 위치하며, 열전도성 시트 및 방열판에는 패널부에서 고온부를 이루는 중앙 상단부와 동일 위치에 적어도 하나의 개구부를 갖는 것을 특징으로 하며,

이에 따라, 패널부 전체적으로 평균 방열량이 증가되어 안정적인 구동 및 수명 연장의 이점이 있으며, 특히 고온부의 방열량을 집중적으로 증가시킬 수 있어 패널부 전체에서 온도분포가 균일해지므로 이 부분에서 부품 열화가 방지되어 표시 화면 전체에서 선명한 화상을 제공할 수 있는 이점이 있다.

Description

플라즈마 디스플레이 패널의 방열장치{Radiating apparatus of Plasma Display Panel}

본 발명은 플라즈마 디스플레이 패널에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 플라즈마 디스플레이 패널의 동작을 안정적으로 유지하기 위해 동작 중 발생되는 열을 원활히 방열하기 위한 플라즈마 디스플레이 패널의 방열장치에 관한 것이다.

일반적으로, 플라즈마 디스플레이 패널(Plasma Display Panel, 이하 PDP)은 2개의 유리 기판이 기밀성을 가지고 합착·고정되며, 그 내부의 기체 방전현상을 이용하여 화상을 표시하는 발광형 소자의 일종으로서, 각 셀마다 액티브 소자를 장착할 필요가 없어 제조 공정이 간단하고, 화면의 대형화가 용이하며, 응답속도가 빨라 대형 화면을 가지는 직시형 화상표시장치 특히, HDTV(High Definition TeleVision) 시대를 지향한 화상표시장치로 텔레비젼, 모니터, 옥내외 광고용 표시소자 등의 용도에 사용되고 있다.

또한, PDP는 대형(40∼60인치)의 표시소자영역에서 각광을 받고 있는데, 2개의 유리기판이 프리트그라스에 의해 밀봉된 상태의 구조이며, 그 밀봉된 구조내부에는 방전가스가 100∼600 Torr의 압력으로 채워져 있는데 현재 주로 사용하는 방전가스로는 헬륨(He)에 지논(Xe)을 포함한 페닝가스가 있다.

패널의 화상 표시부에서는 복수의 전극간의 교차부가 각 화소(셀)에서 대응하고 있는데, 구동시는 교차되는 전극간에 100볼트이상의 전압을 인가하고 가스를 글로우 방전시켜서 그 때의 발광을 이용하여 화상을 표시하게 되며, 이러한 패널부가 구동부와 결합하여 하나의 표시소자로서의 역할을 한다.

이와 같은 PDP는 각 셀에 할당된 전극의 수에 따라 2전극형, 3전극형, 4전극형 등으로 분류되는데, 그 중 2전극형은 2개의 전극으로 어드레싱(addressing) 및 유지(sustain)를 위한 전압이 함께 인가되는 것이고, 3전극형은 일반적으로 면방전형이라 불리우는 것으로 방전셀의 측면에 위치하는 전극에 인가하는 전압에 의하여 스위칭 되거나 또는 유지되도록 한 것이다.

한편, PDP는 구동중 기체 방전현상에 의해 필연적으로 고온이 발생되며, 이러한 열을 신속히 방열하는 것은 PDP의 안정적인 구동 및 수명과 관련된다.

도 1 및 도 2는 종래 기술에 따른 PDP의 방열장치를 도시한 것으로, 프리트그라스에 의해 밀봉되어 있는 패널부(1) 후면에 열전도성 시트(2), 방열판(3)이 순차적으로 위치되며, 양면 테이프(4)에 의해 그 위치가 고정된다.

이때, 열전도성 시트(2)는 통상 점착성을 가진 실리콘 재질로 구성되고, 방열판(3)은 통상 열전도성이 높은 알루미늄 재질로 구성되는데, 패널부(1) 후면과 방열판(3)의 사이에 열전도성 시트(2)를 점착시키고, 강한 고정력을 갖도록 열전도성 시트(3)의 주위에 양면 테이프(4)를 위치시킨 후 충분한 압축력을 가하여 패널부(1)로부터 발생된 열이 열전도성 시트(2)와 방열판(3)으로 용이하게 전도되도록 한다.

여기서, 패널부(1)로부터 발생된 열은 크게 2가지의 경로를 통하여 방열되는데, 첫번째 경로는 패널부(1)의 내부에서 발생된 열이 전도에 의해 패널의 통과하여 패널부(1)의 전면측 표면에서 대기와의 대류 및 복사에 의한 열전달이 동시에 일어나고, 두번째 경로는 패널부(1)의 내부에서 발생된 열이 패널을 통과하여 패널부(1)의 후면을 통해 열전도성 시트(2), 방열판(3)으로 전도되고, 방열판(3)의 표면으로부터 대기와의 대류에 의한 열전달 및 도면상에 도시되지 않은 피시비(PCB)로의 복사에 의한 열전달을 하게 된다.

그런데, 패널부(1)의 전면으로는 화상이 표시되기 때문에 이 부분에서는 인위적으로 온도를 조절할 수 없으므로 PDP에서의 방열은 패널부(1)의 후면을 통한 방열이 주가 된다.

즉, 패널부(1)의 후면, 열전도성 시트(2), 방열판(3)을 통한 방열량 증가는 패널부(1)로부터 발생된 열의 효율적인 방열과 밀접히 관련됨을 의미하는 것이다.

한편, 종래 기술에 따른 PDP의 방열장치는 패널부의 후면, 열전도성 시트, 방열판으로의 열전도성이 높으며, 방열판 표면과 대기와의 대류에 의한 열전달성도 높지만 방열판의 표면이 매끄럽기 때문에 복사에 의한 방사율이 0.04 정도로 현저히 낮으므로 복사에 의한 열전달 효과는 거의 기대할 수 없다.

이러한 열전달성의 부조화로 인하여 패널부로부터 발생된 열이 완전히 방열되지 못하고 잔열이 일부위에 집중되는 현상이 발생되었는데, 패널부의 외곽부위는 대기와 가까우므로 대류에 의해 열을 원활히 방열할 수 있지만 그 중앙부위는 대기와 멀기 때문에 대류에 의한 열전달성이 상대적으로 떨어진다. 또한 열은 상승하는 성질이 있으므로 잔열의 집중 현상은 도 3과 같이 패널부를 정면으로 보아 중앙 상단부(1a)에 발생되었다.

이와 같이, 열이 집중된 패널부의 중앙 상단부(1a)는 타부위와의 상대적인 온도 차이가 심하게 나타나므로 PDP를 장시간 구동시 이 부위의 형광체, 전극 등의 부품 열화 현상이 발생되어 선명한 화상을 제공할 수 없을 뿐만 아니라 폭축의 우려도 있다.

따라서, 본 발명은 이러한 점을 감안하여 제안된 것으로, 배면기판을 통한 방열을 수행함에 있어 대류에 의한 열전달 뿐만 아니라 복사에 의한 열전달 효율을 향상시켜 전체적인 방열량을 극대화한 플라즈마 디스플레이 패널의 방열장치를 제공하는 데 그 목적이 있다.

도 1은 종래 플라즈마 디스플레이 패널의 방열장치 분해 사시도이고,

도 2는 종래 플라즈마 디스플레이 패널의 방열장치 결합 단면도이고,

도 3은 종래 플라즈마 디스플레이 패널의 온도 분포도이고,

도 4는 본 발명에 따른 플라즈마 디스플레이 패널의 방열장치 분해 사시도이고,

도 5는 본 발명에 따른 플라즈마 디스플레이 패널의 방열장치 결합 단면도이다.

*** 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명 ***

1 : 패널부 1a : 패널부의 중앙 상단부

2 : 열전도성 시트 2a : 열전도성 시트의 개구부

3 : 방열판 3a : 방열판의 개구부

4 : 양면 테이프

이러한 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 플라즈마 디스플레이 패널의 방열장치는, 화상 표시면인 패널부의 구동 중 발생되는 열을 방열시키기 위해 상기 패널부의 후면에 순차적으로 열전도성 시트 및 방열판이 위치되는 플라즈마 디스플레이 패널에 있어서: 상기 방열판은, 상기 패널부가 직접적으로 대류 열전달 및 복사 열전달을 할 수 있도록 적어도 하나의 개구부를 갖는 것을 특징으로 한다.

바람직하기로, 상기 개구부는 열이 집중되는 상기 패널부의 중앙 상부와 대응되는 부분에 위치된 것을 특징으로 한다.

선택적으로, 상기 열전도성 시트는 상기 개구부와 대응되는 위치 부분이 개구된 것을 특징으로 한다.

이와 같이 하면, 패널부로부터 발생된 열이 열전도성 시트 및 방열판에 전도되어 방열판의 표면으로부터 대기와 대류 열전달 및 미약한 복사 열전달을 함과 아울러 패널부가 열전도성 시트 및 방열판의 개구부를 통해 직접적으로 대류 열전달 및 복사 열전달을 할 수 있는 것이다.

그 결과, 패널부의 온도를 적정수준으로 유지할 수 있으며, 특히 열이 집중되는 패널부의 중앙 상단부의 열을 원활히 방열시킬 수 있어 제품의 신뢰성을 향상시킬 수 있는 이점이 있다.

그리고, 본 발명의 실시 예로는 다수개가 존재할 수 있으며, 이하에서는 가장 바람직한 실시 예에 대하여 상세히 설명하기로 한다.

이 바람직한 실시 예를 통해 본 발명의 목적, 특징 및 이점들을 보다 잘 이해할 수 있게 된다.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 따른 플라즈마 디스플레이 패널의 방열장치의 바람직한 실시 예를 상세히 설명하기로 한다.

또한, 설명에 사용되는 도면에 있어서, 도 1 내지 도 3과 같은 구성성분에 관해서는 동일한 번호를 부여하여 표시하고 그 중복되는 설명을 생략하는 것도 있다.

본 발명에 따른 플라즈마 디스플레이 패널의 방열장치는 도 4 및 도 5에 도시된 바와 같이, 패널부(1)의 구동 중 발생되는 열을 방열시키기 위해 패널부(1)의 후면에 위치되는 열전도성 시트(2) 및 방열판(3)에 개구부(2a)(3a)를 형성한 것이며, 특히 열이 집중되는 패널부(1)의 중앙 상부에 이 개구부(2a)(3a)를 배치한 것이다.

전술한 바와 같이, 패널부(1)는 구동 중 기체 방전현상에 의해 고온이 발생되며, 이러한 열을 신속히 방열시키는 것은 PDP의 안정적인 구동 및 수명과 관련된다.

여기서, 종래 기술에 따른 방열 방식을 설명하면, 패널부(1)로부터의 열이 열전도성 시트(2)와 방열판(3)으로 전도되고, 방열판(3)의 표면으로부터 대류 열전달 및 복사 열전달의 방식으로 열을 방열시키는 것이다.

이때의 방열량을 42" 와이드 PDP로부터 실험적으로 측정한 각 부품의 온도를 일 예로 하여 이론적인 계산을 해보면, 방열판(3) 온도가 52.4℃, 주위 공기온도가 43.1℃, PCB의 평균온도가 44.5℃일 경우 방열판(3) 표면에서의 대류 열전달율은 15.5W 정도가 되며, 복사 열전달율은 1.21W 정도가 되므로 방열판(3)으로부터의 총 방열량은 16.7W 정도가 된다.

여기서, 대류 열전달율≫복사 열전달율이 되는 이유는 방열판(3)의 표면이 매끄럽기 때문에 복사에 의한 방사율이 0.04 정도로 감소하여 복사에 의한 효과가 거의 없기 때문임은 전술한 바 있다.

따라서, 상기한 종래 기술로부터 방열량을 증가시키기 위해서는 대류에 의한 열전달 효과와 복사에 의한 열전달 효과를 함께 얻는 것이 가장 이상적임을 알 수 있다.

본 발명은 상기한 이론을 적용한 것으로, 패널부(1)로부터 발생된 열의 방열량을 증가시키기 위한 방법으로 크게 열전도성 시트(2) 및 방열판(3)의 전도 열저항을 감소시키는 방법과, 방열판(3)의 구조를 변경하여 방열량을 증가시키는 방법을 들 수 있으며, 이 중 후자를 적용한 것이다.

즉, 열전도성 시트(2) 및 방열판(3)에 개구부(2a)(3a)를 형성하게 되면 이 부위의 패널부(1) 후면은 외기와 직접 접촉되므로 외기와 대류에 의한 열전달을 할 수 있다. 또한 이 부위의 패널부(1) 후면이 도면상에 도시되지 않은 PCB와 직접 마주보는 형상이 되므로 PCB 기판으로 복사에 의한 열전달을 할 수 있다.

아울러, 개구부(2a)(3a)가 형성되어 있지 않은 부분에서는 패널부(1)에서 발생된 열이 열전도성 시트(2) 및 방열판(3)으로 전도되어 종래와 같이 대류에 의한 열전달 및 미세한 복사에 의한 열전달을 할 수 있다.

이때의 방열량을 40" PDP로부터 실험적으로 측정한 각 부품의 온도를 일 예로 하여 이론적인 계산을 해보면, 패널부(1)의 온도가 55℃, 방열판(3) 온도가 52.4℃, 주위 공기온도가 43.1℃, PCB의 평균온도가 44.5℃일 경우 대류에 의한 열전달율은 패널부(1)로부터 직접적인 대류 열전달율(8.50W)과 방열판(3) 표면으로부터의 대류 열전달율(9.54W)의 합인 18.04W가 되고, 복사에 의한 열전달율은 패널부(1)로부터 직접적인 복사 열전달율(16.2W)과 방열판(3) 표면으로부터의 복사 열전달율(0.74W)의 합인 16.9W가 되므로 총 방열량은 35W가 된다.

따라서, 종래 기술에 의한 방열량과 본 발명에 따른 방열량을 비교해 볼 때 대류에 의한 열전달율은 약 14.1% 정도가 증가되고, 복사에 의한 열전달율은 약 93% 정도로 매우 증가됨을 알 수 있고, 총 방열량 면에서는 약 52.3%의 향상효과를 나타낸다.

이는 특정한 PDP 기종에 따른 방열량을 비교한 것으로, 상기한 수치가 전 기종에 적용되는 것은 아니지만 상당한 방열량 증가 효과를 나타내는 것은 자명하다.

한편, 패널부(1)의 전체 온도 분포를 비교하여 볼 때, 고온부인 중앙 상단부(1a)와 저온부인 최하단부의 온도는 40" PDP의 경우 5∼7℃의 차이가 나게 되는데, 본 발명에 따른 열전도성 시트(2) 및 방열판(3)의 개구부(2a)(3a)를 고온부인 패널부(1)의 중앙 상단부(1a)와 동일 위치에 배치시키게 되면 이 부위에서 패널부(1)의 직접적인 대류 및 복사 열전달 효과가 상승하여 집중 냉각 효과를 나타낼 수 있다.

실제로, 개구부(2a)(3a)를 패널부(1)의 중앙상단부(1a)와 동일 위치에 배치하게 되면 이 부위에서 약 5℃ 정도의 냉각 효과를 나타내며, 이에 따라 패널부(1) 전체의 온도 분포가 균일해지는 것이다.

그리고, 상기에서 본 발명의 특정한 실시 예가 설명 및 도시되었지만 본 발명이 당업자에 의해 다양하게 변형되어 실시될 가능성이 있는 것은 자명한 일이다.

이와 같은 변형된 실시 예들은 본 발명의 기술적 사상이나 전망으로부터 개별적으로 이해되어져서는 안되며, 이와 같은 변형된 실시 예들은 본 발명의 첨부된 특허청구범위 안에 속한다 해야 할 것이다.

상술한 설명으로부터 분명한 것은, 본 발명에 의하면 패널부 전체적으로 평균 방열량이 증가되어 안정적인 구동 및 수명 연장의 효과가 있으며, 특히 고온부의 방열량을 집중적으로 증가시킬 수 있어 패널부 전체에서 온도분포가 균일해지므로 이 부분에서 부품 열화가 방지되어 표시 화면 전체에서 선명한 화상을 제공할 수 있는 효과가 있다는 것이다.

Claims (3)

1. 화상 표시면인 패널부의 구동 중 발생되는 열을 방열시키기 위해 상기 패널부의 후면에 순차적으로 열전도성 시트 및 방열판이 위치되는 플라즈마 디스플레이 패널에 있어서:

   상기 방열판은,

   상기 패널부의 후면으로부터 직접적으로 대류 열전달 및 복사 열전달을 할 수 있도록 적어도 하나의 개구부를 갖는 것을 특징으로 하는 플라즈마 디스플레이 패널의 방열장치.
2. 제 1 항에 있어서,

   상기 개구부는 열이 집중되는 상기 패널부의 중앙 상부와 대응되는 부분에 위치된 것을 특징으로 하는 플라즈마 디스플레이 패널의 방열장치.
3. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,

   상기 열전도성 시트는 상기 개구부와 대응되는 위치 부분이 개구된 것을 특징으로 하는 플라즈마 디스플레이 패널의 방열장치.