KR20070087277A - 표시 장치 - Google Patents

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Abstract

백라이트를 구동하는 백라이트 구동부의 사이즈를 줄이기 위한 표시 장치가 개시된다. 표시 패널은 광투과율을 조절하여 영상을 표시한다. 발광 다이오드들은 표시 패널에 광을 조사하며, 제어부는 표시 패널을 구동하기 위한 구동신호들을 생성하고, 외부 기기로부터 제공되는 휘도 제어 데이터에 대응하는 휘도 클럭 신호를 생성한다. 구동전압 발생부는 휘도 클럭 신호에 응답하여 발광 다이오드들을 구동하기 위한 제1 휘도 전압을 생성한다. 백라이트 구동부는 제1 휘도 전압을 발광 다이오드들의 일단에 동일하게 제공하며, 휘도 제어 데이터에 대응하는 제2 휘도 전압들을 생성하여 발광 다이오드들의 타단에 각각 제공한다. 이에 따라, 제1 휘도 전압을 생성하기 위한 회로를 제거하여 백라이트 구동부의 사이즈를 줄일 수 있다.
백라이트, 구동부, 제어부, 휘도 제어 데이터

Description

표시 장치{DISPLAY APPARATUS}
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 표시 장치를 도시한 분해 사시도이다.
도 2는 도 1에 도시한 표시 패널의 평면도이다.
도 3은 도 2에 도시된 구동부의 블록도이다.
도 4는 백라이트 구동부의 블록도이다.
<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명>
410: 인터페이스 420: 메모리부
430: 디지털/아날로그 컨버터부 LED: 발광 다이오드
VL1: 제1 휘도 전압 VL2: 제2 휘도 전압
EN/SET: 휘도 제어 데이터 OUT1: 제1 출력단
OUT2: 제2 출력단
본 발명은 표시 장치에 관한 것으로, 보다 상세하게는 백라이트 구동부의 사이즈를 줄이기 위한 표시 장치에 관한 것이다.
일반적으로 액정표시장치는 전계의 세기에 따라 변화하는 액정의 광투과율을 이용하여 영상을 표시하는 평판표시장치의 하나로서, 경량, 박형화가 가능하고 낮은 소비전력 등의 장점으로 주목받고 있다.
액정표시장치는 소정간격 이격하여 합착된 어레이 기판과 대향 기판 및 어레이 기판과 대향 기판 사이에 개재되어 인가되는 전계에 따라 광의 투과율이 조절되는 액정으로 이루어지는 표시 패널과, 액정을 구동하기 위한 구동신호들을 표시 패널에 제공하는 구동부로 이루어진다.
이러한 액정표시장치는 비발광 표시 장치이므로, 영상을 표시하기 위하여 표시 패널에 광을 공급하기 위한 별도의 광원을 가지는 백라이트 어셈블리를 포함한다.
일예로 백라이트 어셈블리는 광을 발생하는 광원, 광원으로부터 출사되는 광을 면광원으로 변환하여 표시 패널에 조사하기 위한 도광판, 도광판과 표시 패널 사이에 배치하여 도광판으로부터 출사되는 광의 휘도 특성을 향상시키는 광학 시트들을 포함한다.
백라이트 어셈블리에 사용되는 대표적인 광원으로는 냉음극형광램프(Cold Cathode Flourscent Lamp: CCFL), 외부전극형광램프(External Electrode Flourscent Lamp: EEFL)를 들 수 있다. 최근에는 광원으로 발광 다이오드(LED)가 주목받고 있으며, 발광 다이오드는 반도체 소자이므로 수명이 길고 점등 속도가 빠르며, 소비 전력이적은 장점을 갖는다.
발광 다이오드를 광원으로 사용할 경우에는 광원의 구동을 제어하는 백라이트 구동부(예컨대 구동 칩)를 필요로 한다. 이로 인해서 백라이트 구동부는 소형 표시 장치에서 발광 다이오드를 광원으로 사용하고자 할 경우에 단점으로 작용하고 있다.
이에 본 발명의 기술적 과제는 이러한 종래의 단점을 해결하기 위한 것으로, 본 발명의 목적은 백라이트 구동부의 크기를 줄이기 위한 표시 장치를 제공하는 것이다.
상기한 본 발명의 목적을 실현하기 위한 실시예에 따른 표시 장치는 표시 패널, 발광 다이오드들, 제어부, 구동전압 발생부 및 백라이트 구동부를 포함한다. 표시 패널은 표시 영역과 상기 표시 영역을 둘러싸는 주변 영역으로 이루어지며 광투과율을 조절하여 영상을 표시한다. 발광 다이오드들은 상기 표시 패널에 광을 조사하며, 제어부는 상기 표시 패널을 구동하기 위한 구동신호들을 생성하고, 외부 기기로부터 제공되는 휘도 제어 데이터에 대응하는 휘도 클럭 신호를 생성한다. 구동전압 발생부는 상기 표시 패널을 구동하기 위한 구동전압들을 생성하며, 상기 휘도 클럭 신호에 응답하여 상기 발광 다이오드들을 구동하기 위한 제1 휘도 전압을 생성한다. 상기 백라이트 구동부는 상기 제1 휘도 전압을 상기 발광 다이오드들의 일단에 동일하게 제공하며, 상기 휘도 제어 데이터에 대응하는 제2 휘도 전압들을 생성하여 상기 발광 다이오드들의 타단에 각각 제공한다.
이러한 표시 장치에 의하면, 발광 다이오드들을 구동하기 위한 제1 휘도 전압을 구동 회로부의 구동전압 발생부에서 생성하여 제공함으로써, 백라이트 구동부 에서 제1 휘도 전압의 생성에 필요한 회로를 제거하여 백라이트 구동부의 사이즈를 줄일 수 있다.
이하, 첨부한 도면들을 참조하여, 본 발명을 보다 상세하게 설명하고자 한다.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 표시 장치를 도시한 분해 사시도이고, 도 2는 도 1에 도시한 표시 패널의 평면도이다.
도 1 및 도 2를 참조하면, 본 발명의 실시예에 따른 표시 장치는 크게 표시 패널(170), 표시 패널(170)에 실장되는 구동 회로부(200, 175), 표시 패널(170)에 광을 조사하는 백라이트 어셈블리(100)로 이루어지며, 구동 회로부(200, 175)와 백라이트 어셈블리(100)는 인쇄회로기판(140), 제1 연성회로기판(174) 및 제2 연성회로기판(160)을 통해 전기적으로 연결된다.
표시 패널(170) 소정간격 이격하여 대향하는 어레이 기판(171)과 대향 기판(172, 예컨대 컬러필터 기판) 및 어레이 기판(171)과 대향 기판(172) 사이에 개재된 액정층으로 이루어지며, 표시 영역(DA)과 표시 영역(DA)을 둘러싸는 주변 영역(PA)으로 구분된다.
구체적으로 표시 패널(170)의 표시 영역(DA)에는 교차하는 게이트 배선들(GL1~GLn) 및 데이터 배선들(DL)에 의해 복수의 화소부가 형성된다. 각 화소부에는 스위칭 소자인 박막트랜지스터(TFT)와, 박막트랜지스터(TFT)와 연결되는 액정 커패시터(CLC) 및 스토리지 커패시터(CST)가 형성된다. 구체적으로 박막트랜지스터(TFT)의 게이트 전극 및 소스 전극은 게이트 배선(GL) 및 데이터 배선(DL)에 각각 전기적으로 연결되며, 드레인 전극에는 액정 커패시터(CLC) 및 스토리지 커패시터(CST)가 전기적으로 연결된다.
구동 회로부는(200, 175) 구동부(200) 및 게이트 구동부(175)로 이루어지고, 표시 패널(170)의 주변 영역(PA)에 실장되며, 구동부(200)는 제1 연성회로기판(174)을 통해 인쇄회로기판(140)과 전기적으로 연결된다.
구체적으로는 구동부(200)는 데이터 배선들(DL1~DLm)의 일단부에 위치하는 제1 주변 영역(PA1)에 실장되는 단일 칩이며, 제1 연성회로기판(174)을 통해 입력받은 데이터 신호와 동기신호들에 기초하여 표시 영역(DA0)을 구동한다. 또한 구동부(200)는 게이트 구동부(175)를 구동시키기 위한 게이트 제어신호들 및 게이트 구동전압을 제공하며, 표시 영역(DA)에서 필요로 하는 구동전압들을 생성하여 제공한다.
게이트 구동부(175)는 게이트 배선들(GL1~GLn)의 일단부에 위치하는 제2 주변 영역(PA2)에 집적되는 집적회로이다. 이러한 게이트 구동부(175)는 구동부(200)로부터 제공되는 게이트 제어신호들 및 게이트 구동전압에 기초하여 게이트 배선들(GL1~GLn)에 박막트랜지스터(TFT)의 턴-온(turn-on) 신호인 게이트 신호를 순차적으로 출력한다. 여기서 게이트 제어신호들은 수직 개시신호, 게이트 클럭 신호를 포함하며, 게이트 구동전압은 게이트 온 전압, 게이트 오프 전압을 포함한다.
백라이트 어셈블리(100)는 광원(110), 도광판(120) 및 백라이트 구동부(미도시)를 포함하며, 표시 패널(170)로 광을 조사한다.
구체적으로 광원(110)은 소정의 휘도를 갖는 광을 발생하기 위한 하나 이상 의 발광 다이오드로 이루어지며, 실시예의 경우에는 4개의 발광 다이오드를 포함한다. 광원의 경우 제2 인쇄회로기판(160)상에 실장하는 방식이 일반적으로 사용되고 있다.
도광판(120)은 일측 또는 양측에 형성된 입사면과 상측 또는 하측에 형성된 출사면을 포함한다. 입사면에는 광원이 배치되어 광원으로부터 출사되는 광이 입사면을 통해 입사되어 출사면을 통해 출사한다. 한편, 듀얼 폴더형 휴대 전화기에서와 같이 복수개의 표시 장치에 광을 제공하기 위해 상측과 하측 모두에 출사면을 형성하여 광이 출사되도록 형성하는 것도 가능하다.
백라이트 구동부(미도시)는 인쇄회로기판(140)에 실장되는 구동칩이며, 광원에 전압을 인가하여 발광시킨다. 또한 광원에 제공되는 전압을 제어하여 광원이 발광하는 광의 휘도를 제어한다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시예에 따른 광원의 휘도 제어에 대하여 설명한다.
도 3은 도 2에 도시된 구동부의 블록도이고, 도 4는 백라이트 구동부의 블록도이다.
도 1 내지 도 4를 참조하면, 본 발명의 실시예에 따른 표시 장치의 구동부는 제어부(210), 구동전압 발생부(230), 게이트 제어부(220) 및 데이터 구동부(240)를 포함한다.
제어부(210)는 외부로부터 수직 동기신호(Vsync), 수평 동기신호(Hsync), 메인 클럭 신호(MCLK), 데이터 인에이블 신호(DE)를 포함하는 동기신호들(CONT)과 데 이터 신호(DATA) 및 휘도 제어 데이터(EN/SET)를 입력받는다. 입력받은 동기신호들(CONT)에 기초하여 게이트 구동부(175)를 제어하기 위한 게이트 제어신호(210a), 데이터 구동부(240)를 제어하기 위한 데이터 제어신호(210b) 및 구동전압 발생부(230)를 제어하기 위한 구동전압 제어신호(210d)를 생성하여 제공하며, 휘도 제어 데이터(EN/SET)에 기초하여 휘도 클럭 신호(210e)를 생성하여 제공한다.
구체적으로 게이트 제어신호(210a)는 수직 개시신호(STV) 및 게이트 클럭 신호(CK, CKB)를 포함하고, 데이터 제어신호(210b)는 수평 개시신호(STH), 로드 신호(LOAD) 및 데이터 클럭 신호(DCLK)를 포함하며, 구동전압 제어신호(210d)는 클럭 신호(CLK) 및 반전 신호(POL)를 포함한다. 또한 휘도 제어 데이터(EN/SET)에 대응하는 주기 및 펄스 폭을 갖는 휘도 클럭 신호(210e)를 생성하여 구동전압 발생부(230)에 제공한다.
구동전압 발생부(230)는 외부에서 인가된 전원 전압(예컨대 전지 전압, 약 3V)을 이용하여 표시 영역(DA)을 구동하기 위한 구동전압들을 생성한다. 즉, 게이트 온 전압(VDD) 및 게이트 오프 전압(VSS)을 포함하는 게이트 구동전압을 생성하여 게이트 제어부(220)에 제공하고, 공통전압(Vcom)을 생성하여 표시 영역(DA) 내의 공통전극(미도시)에 제공하며, 감마 전압(VREF)을 생성하여 데이터 구동부(240)에 제공한다. 또한, 휘도 클럭 신호(210e)에 응답하여 제1 휘도 전압(VL1)을 생성한다.
예를 들어 구동전압 발생부(230)는 충전 펌프 회로(Charge pump circuit)를 포함하며, 충전 펌프 회로는 스위칭 방식에 의해 입력받은 전원 전압을 승압한다. 즉, 스위칭 소자의 온/오프 동작에 의해 인덕턴스로의 에너지의 축적 및 에너지의 방출을 반복하여 입력 전압(예컨대 전원 전압)을 승압한다. 충전 펌프 회로가 출력하는 승압 전압의 승압률은 스위칭 소장의 온/오프의 전환주기 T와, 스위칭 소자의 온 동작 구간(Ton)의 비로 정의되는 듀티비(Ton/T)에 의해 결정된다. 따라서 입력 전압에 대한 제1 휘도 전압(VL1)의 승압률은 휘도 클럭 신호(210e)의 주기 및 펄스 폭에 의해 결정되므로, 제어부는 휘도 클럭 신호(210e)를 생성함에 있어서 이를 감안하여 생성하게 된다.
한편, 구동전압 발생부(230)에서 생성되는 제1 휘도 전압(VL1) 레벨은 입력 전압 레벨의 1.5배 또는 2배의 레벨로 승압하며, 경우에 따라서는 입력 전압 레벨의 1배(예컨대 입력 전압과 동일 레벨)로 승압하기도 한다.
게이트 제어부(220)는 입력받은 게이트 제어신호(210a) 및 게이트 구동전압(VDD, VSS)을 게이트 구동부(175)에 제공한다.
데이터 구동부(240)는 감마 전압(VREF)에 기초하여 데이터 신호(210c)를 대응하는 데이터 전압으로 변환하여 데이터 배선들(DLl~DLm)에 제공한다.
본 발명의 실시예에 따른 백라이트 구동부(400)는 외부 기기로부터 휘도 제어 데이터(EN/SET)를 제공받고, 구동전압 발생부(230)로부터 제1 휘도 전압(VL1)을 제공받는다. 여기서 백라이트 구동부(400)에 제공되는 휘도 제어 데이터(EN/SET)는 구동부(200)에 제공되는 휘도 제어 데이터(EN/SET)와 동일 신호이다. 즉, 휘도 제어 데이터(EN/SET)는 백라이트 구동부(400) 및 구동부(200)에 제공된다.
제공받은 제1 휘도 전압(VL1)은 제1 출력단(OUT1)을 통해 병렬 구성된 발광 다이오드들(LED1~LED4)의 일단에 동일하게 인가된다. 즉, 발광 다이오드들(LED1~LED4)의 일단은 제1 출력단(OUT1)에 병렬로 연결되어 제1 휘도 전압(VL1)을 인가 받는다. 휘도 제어 데이터(EN/SET)는 대응하는 제2 휘도 전압(VL2)으로 변환하여 제2 출력단들(OUT2)을 통해 발광 다이오드들(LED1~LED4)의 타단에 각각 인가한다.
구체적으로 백라이트 구동부(400)는 휘도 제어 데이터(EN/SET)를 대응하는 제2 휘도 전압(VL2)으로 변환하기 위하여, 인터페이스(410), 메모리부(420) 및 디지털/아날로그 컨버터부(430)를 포함한다.
인터페이스(410)는 외부 기기로부터 휘도 제어 데이터(EN/SET)를 제공받아 메모리부(420)에 전달한다.
메모리부(420)는 휘도 데이터를 저장하는 기억 소자로 이루어지며, 인터페이스(410)를 통해 휘도 제어 데이터(EN/SET)를 제공받아 대응하는 휘도 데이터를 출력한다.
디지털/아날로그 컨버터부(430)는 메모리부(420)에서 제공되는 휘도 데이터를 대응하는 아날로그 형태의 제2 휘도 전압(VL2)으로 변환하여 출력한다. 디지털/아날로그 컨버터부(430)는 발광 다이오드의 수에 대응하는 수의 컨버터(DAC)를 구비한다. 여기서 발광 다이오드들(LED1~LED4)의 타단에 인가되는 제2 휘도 전압(VL2)은 컨버터(DAC)들의 출력에 의해 제어된다. 즉, 각 발광 다이오드의 타단에 제공되는 제2 휘도 전압(VL2)은 휘도 제어 데이터(EN/SET)에 의해 제어되며, 발광 다이오드들(LED1~LED4)에 동일한 레벨의 제2 휘도 전압(VL2)이 인가될 수도 있고, 서로 다른 전압 레벨의 제2 휘도 전압(VL2)이 인가될 수도 있다.
이와 같이, 백라이트 구동부(400)는 발광 다이오드들(LED1~LED4)의 일단에 일정 비율로 승압한 제1 휘도 전압(VL1)을 동일하게 인가하고, 발광 다이오드들(LED1~LED4) 각각의 타단에 인가되는 제2 휘도 전압(VL2)의 레벨을 조절함으로써, 발광 다이오드들(LED1~LED4)이 동일한 휘도의 광을 발광하거나, 서로 다른 휘도의 광을 발광한다.
이상에서 설명한 바와 같이, 본 발명에 따르면 복수의 발광 다이오드를 구동하기 위하여 발광 다이오드들의 일단에 제공되는 제1 휘도 전압을 구동전압 발생부에서 생성하여 제공함으로써, 백라이트 구동부에서 제1 휘도 전압의 생성에 사용되는 클럭 발생부 및 충전 펌프 회로를 제거하여 통상 칩 형태의 백라이트 구동부의 사이즈를 줄일 수 있다.
이상에서는 실시예를 참조하여 설명하였지만, 해당 기술 분야의 숙련된 당업자는 하기의 특허 청구의 범위에 기재된 본 발명의 사상 및 영역으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있음을 이해할 수 있을 것이다.

Claims (5)

  1. 표시 영역과 상기 표시 영역을 둘러싸는 주변 영역으로 이루어지며, 광투과율을 조절하여 영상을 표시하는 표시 패널;
    상기 표시 패널에 광을 조사하는 발광 다이오드들;
    상기 표시 패널을 구동하기 위한 구동신호들을 생성하며, 외부 기기로부터 제공되는 휘도 제어 데이터에 대응하는 휘도 클럭 신호를 생성하는 제어부;
    상기 표시 패널을 구동하기 위한 구동전압들을 생성하며, 상기 휘도 클럭 신호에 응답하여 상기 발광 다이오드들을 구동하기 위한 제1 휘도 전압을 생성하는 구동전압 발생부;
    상기 제1 휘도 전압을 상기 발광 다이오드들의 일단에 동일하게 제공하며, 상기 휘도 제어 데이터에 대응하는 제2 휘도 전압들을 생성하여 상기 발광 다이오드들의 타단에 각각 제공하는 백라이트 구동부를 포함하는 것을 특징으로 하는 표시 장치.
  2. 제1항에 있어서, 상기 제2 휘도 전압들은 개별적으로 제어되는 것을 특징으로 하는 표시 장치.
  3. 제2항에 있어서, 상기 제1 휘도 전압은 전원 전압을 일정 승압률로 승압된 전압인 것을 특징으로 하는 표시 장치.
  4. 제3항에 있어서, 상기 승압률은 1배, 1.5배 및 2배 중에서 선택된 하나인 것을 특징으로 하는 표시 장치.
  5. 제1항에 있어서, 상기 백라이트 구동부는
    외부 기기로부터 상기 휘도 제어 데이터를 입력받아 전달하는 인터페이스;
    휘도 데이터들을 저장하고, 상기 휘도 제어 데이터에 대응하는 휘도 데이터를 출력하는 메모리부; 및
    상기 휘도 데이터를 아날로그 형태의 제2 휘도 전압으로 변환하여 상기 발광 다이오드에 출력하는 디지털/아날로그 컨버터부를 포함하는 것을 특징으로 하는 표시 장치.
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