KR20080019397A - 액정 표시 장치 - Google Patents

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KR20080019397A
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황경호
최길수
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최선형
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삼성전자주식회사
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Abstract

본 발명은 액정 표시 장치에 관한 것이다.
이 액정 표시 장치는, 제1 표시판부, 제2 표시판부, 상기 제1 및 제2 표시판부에 빛을 제공하며 복수의 램프로 이루어지는 광원부, 그리고 상기 제1 및 제2 표시판부를 구동하는 구동 회로 칩을 포함하고, 상기 구동 회로 칩은 상기 광원부에 복수의 전압 및 일정한 전류를 제공하는 램프 구동부를 를 포함한다.
이와 같은 방식으로, 램프를 구동하는 램프 구동부를 통합 칩에 포함시키면, 종래와 달리 램프 구동부를 별개로 제작하는데 드는 비용을 줄여 제조 원가를 낮출 수 있다.
액정표시장치, 램프, 발광다이오드, 구동부, 통합, 광원부, FPC

Description

액정 표시 장치 {LIQUID CRYSTAL DEVICE}
첨부한 도면을 참고로 하여 본 발명의 실시예에 대하여 상세하게 설명함으로써 본 발명을 분명하게 하고자 한다.
도 1은 본 발명의 한 실시예에 따른 액정 표시 장치의 블록도이다.
도 2는 본 발명의 한 실시예에 따른 액정 표시 장치의 한 화소에 대한 등가 회로도이다.
도 3a 및 도 3b는 본 발명의 한 실시예에 따른 액정 표시 장치의 개략도이다.
도 4a는 램프 구동부에서 생성되는 전압을 나타내는 도면이다.
도 4b 및 도 4c는 램프 구동부에서 생성되는 전압이 병렬과 직렬인 경우에 인가되는 형태를 각각 나타내는 도면이다.
도 5a 및 도 5b는 레지스터를 이용하여 전압을 설정하는 예를 나타내는 도면 및 표이다.
도 6a 및 도 6b는 정전류원의 한 예를 나타내는 도면이다.
도 7은 램프를 주 FPC에 장착한 예를 나타내는 도면이다.
<도면 부호에 대한 설명>
3: 액정층 100: 하부 표시판
191: 화소 전극 200: 상부 표시판
230: 색 필터 270: 공통 전극
300: 액정 표시판 조립체 300M, 300S: 주 및 부 표시판부
400: 게이트 구동부
500: 데이터 구동부 600: 신호 제어부
650: 구동 FPC 660: 입력부
670: 연결부 680M, 680S: 주 및 보조 FPC
700: 구동 칩 750: 램프 구동부
800: 계조 전압 생성부
R,G,B: 입력 영상 데이터 DE: 데이터 인에이블 신호
MCLK: 메인 클록 Hsync: 수평 동기 신호
Vsync: 수직 동기 신호 CONT1: 게이트 제어 신호
CONT2: 데이터 제어 신호 DAT: 디지털 영상 신호
Clc: 액정 축전기 Cst: 유지 축전기
Q: 스위칭 소자 LD1, LD2: 발광 다이오드
CS: 정전류원
본 발명은 액정 표시 장치에 관한 것이다.
일반적인 액정 표시 장치(liquid crystal display, LCD)는 화소 전극 및 공통 전극이 구비된 두 표시판과 그 사이에 들어 있는 유전율 이방성(dielectric anisotropy)을 갖는 액정층을 포함한다. 화소 전극은 행렬의 형태로 배열되어 있고 박막 트랜지스터(TFT) 등 스위칭 소자에 연결되어 한 행씩 차례로 데이터 전압을 인가 받는다. 공통 전극은 표시판의 전면에 걸쳐 형성되어 있으며 공통 전압을 인가 받는다. 화소 전극과 공통 전극 및 그 사이의 액정층은 회로적으로 볼 때 액정 축전기를 이루며, 액정 축전기는 이에 연결된 스위칭 소자와 함께 화소를 이루는 기본 단위가 된다.
이러한 액정 표시 장치에서는 두 전극에 전압을 인가하여 액정층에 전계를 생성하고, 이 전계의 세기를 조절하여 액정층을 통과하는 빛의 투과율을 조절함으로써 원하는 화상을 얻는다. 이때, 액정층에 한 방향의 전계가 오랫동안 인가됨으로써 발생하는 열화 현상을 방지하기 위하여 프레임별로, 행별로, 또는 화소별로 공통 전압에 대한 데이터 전압의 극성을 반전시킨다.
이러한 액정 표시 장치 중에서, 특히 핸드폰과 같은 중소형 표시 장치는 외부와 내부에 각각 표시판부를 구비하는 이른바 듀얼 표시 장치가 활발히 개발 중이다.
이러한 듀얼 표시 장치는 내부에 장착되는 주 표시판부, 외부에 장착되는 부 표시판부, 외부로부터의 입력 신호를 전달하는 배선이 구비된 구동 가요성 인쇄 회로 기판(flexible printed circuit film, FPC), 구동 FPC와 주 표시판부 사이에 위치한 주 FPC, 주 표시판부와 부 표시판부 사이에 위치한 보조 FPC, 그리고 이들을 제어하기 위한 통합 칩(integration chip)을 포함한다.
통합 칩은 주 표시판부와 부 표시판부를 제어하기 신호 및 구동 신호를 생성하며, 주로 주 표시판부에 COG(chip on glass) 형태로 장착되어 있으며, 구동 FPC는 외부의 장치와 액정 표시 장치를 연결한다는 의미에서 인터페이스 FPC로도 불린다.
한편, 이러한 액정 표시 장치는 액정 표시판 조립체, 주 표시판부와 부 표시판부에 빛을 제공하는 램프를 포함하며, 이러한 램프로는 흔히 발광 다이오드(LED)가 사용된다.
이때, 램프를 구동하기 위한 램프 구동부는 통상 주 FPC 또는 구동 FPC에 장착이 된다. 이는 달리 말하면 별도의 램프 구동부로 인해 제조 원가가 상승하며, 램프 구동부를 장착하기 위한 공간을 필요로 한다는 의미이다.
따라서, 본 발명이 이루고자 하는 기술적 과제는 램프 구동부를 통합 칩에 포함시킬 수 있는 액정 표시 장치를 제공하는 것이다.
이러한 기술적 과제를 이루기 위한 본 발명의 한 실시예에 따른 액정 표시 장치는, 제1 표시판부, 제2 표시판부, 상기 제1 및 제2 표시판부에 빛을 제공하며 복수의 램프로 이루어지는 광원부, 그리고 상기 제1 및 제2 표시판부를 구동하는 구동 회로 칩을 포함하고, 상기 구동 회로 칩은 상기 광원부에 복수의 전압 및 일정한 전류를 제공하는 램프 구동부를 를 포함한다.
이때, 상기 구동 회로 칩은 복수의 구동 전압을 생성하는 전압 생성부를 포함하고, 상기 램프 구동부는 상기 복수의 구동 전압 중 적어도 두 개를 상기 광원부에 인가할 수 있다.
또한, 상기 램프 구동부는 상기 일정한 전류를 제공하는 정전류원을 포함할 수 있다.
한편, 상기 액정 표시 장치는 상기 제1 표시판부에 부착되어 있는 제1 FPC(flexible printed circuit film), 그리고 상기 제1FPC와 상기 광원부 사이에 연결되어 있는 연결부를 더 포함할 수 있다. 여기서, 상기 램프는 발광 다이오드일 수 있다.
이와는 달리, 상기 액정 표시 장치는, 상기 제1 표시판부에 부착되어 있는 제1 FPC, 그리고 상기 제2 표시판부를 드러내는 절개부를 갖는 제2 FPC를 더 포함하며, 상기 램프는 상기 제1 FPC 또는 상기 제2 FPC에 장착되어 있을 수 있다.
또한, 상기 구동 회로 칩은 입력 전압을 기초로 상기 복수의 구동 전압을 생성하는 DC/DC 컨버터를 더 포함하고, 상기 전압 생성부는 상기 DC/DC 컨버터일 수 있다.
또한, 상기 구동 회로 칩은 복수의 계조 전압을 생성하는 계조 전압 생성부를 포함하고, 상기 전압 생성부는 상기 계조 전압 생성부일 수 있다.
또한, 상기 제1 및 제2 표시판부는 스위칭 소자를 각각 포함하는 복수의 화소 및 상기 스위칭 소자에 연결되어 있는 제1 및 제2 신호선을 각각 포함할 수 있다.
나아가, 상기 액정 표시 장치는, 게이트 신호를 생성하여 상기 제1 신호선에 인가하는 게이트 구동부, 그리고 데이터 전압을 생성하여 상기 제2 신호선에 인가하는 데이터 구동부를 더 포함할 수 있으며, 상기 구동 회로 칩은 상기 게이트 구동부 및 상기 데이터 구동부를 더 포함할 수 있다.
또한, 상기 구동 회로 칩은 상기 제1 표시판부에 장착되어 있을 수 있다.
첨부한 도면을 참고로 하여 본 발명의 실시예에 대하여 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 상세히 설명한다.
도면에서 여러 층 및 영역을 명확하게 표현하기 위하여 두께를 확대하여 나타내었다. 명세서 전체를 통하여 유사한 부분에 대해서는 동일한 도면 부호를 붙였다. 층, 막, 영역, 판 등의 부분이 다른 부분 "위에" 있다고 할 때, 이는 다른 부분 "바로 위에" 있는 경우뿐 아니라 그 중간에 또다른 부분이 있는 경우도 포함한다. 반대로 어떤 부분이 다른 부분 "바로 위에" 있다고 할 때에는 중간에 다른 부분이 없는 것을 뜻한다.
이제 본 발명의 실시예에 따른 액정 표시 장치에 대하여 도면을 참고로 하여 상세하게 설명한다.
도 1은 본 발명의 한 실시예에 따른 액정 표시 장치의 블록도이고, 도 2는 본 발명의 한 실시예에 따른 액정 표시 장치의 한 화소에 대한 등가 회로도이며, 도 3a 및 도 3b는 본 발명의 한 실시예에 따른 액정 표시 장치의 개략도이다.
도 1에 도시한 바와 같이, 본 발명의 한 실시예에 따른 액정 표시 장치는 액 정 표시판 조립체(liquid crystal panel assembly)(300), 게이트 구동부(gate driver)(400) 및 데이터 구동부(data driver)(500), 데이터 구동부(500)에 연결된 계조 전압 생성부(gray voltage generator)(800) 그리고 이들을 제어하는 신호 제어부(signal controller)(600)와 액정 표시판 조립체(300)에 빛을 제공하는 백라이트부(backlight unit)(900)를 포함한다. 또한, 본 발명의 한 실시예에 따른 액정 표시 장치는 구동 전압(Von, Voff)을 생성하는 DC/DC 컨버터(710)와 이에 연결되어 있는 램프 구동부(750)를 더 포함한다.
신호선(G1-Gn, D1-Dm)은 게이트 신호("주사 신호"라고도 함)를 전달하는 복수의 게이트선(G1-Gn)과 데이터 전압을 전달하는 복수의 데이터선(D1-Dm)을 포함한다. 게이트선(G1-Gn)은 대략 행 방향으로 뻗으며 서로가 거의 평행하고, 데이터선(D1-Dm)은 대략 열 방향으로 뻗으며 서로가 거의 평행하다.
각 화소(PX), 예를 들면 i번째(i=1, 2, , n) 게이트선(Gi)과 j번째(j=1, 2, , m) 데이터선(Dj)에 연결된 화소(PX)는 신호선(Gi, Dj)에 연결된 스위칭 소자(Q)와 이에 연결된 액정 축전기(liquid crystal capacitor)(Clc) 및 유지 축전기(storage capacitor)(Cst)를 포함한다. 유지 축전기(Cst)는 필요에 따라 생략할 수 있다.
스위칭 소자(Q)는 하부 표시판(100)에 구비되어 있는 박막 트랜지스터 등의 삼단자 소자로서, 그 제어 단자는 게이트선(Gi)과 연결되어 있고, 입력 단자는 데이 터선(Dj)과 연결되어 있으며, 출력 단자는 액정 축전기(Clc) 및 유지 축전기(Cst)와 연결되어 있다.
액정 축전기(Clc)는 하부 표시판(100)의 화소 전극(191)과 상부 표시판(200)의 공통 전극(270)을 두 단자로 하며 두 전극(191, 270) 사이의 액정층(3)은 유전체로서 기능한다. 화소 전극(191)은 스위칭 소자(Q)와 연결되며, 공통 전극(270)은 상부 표시판(200)의 전면에 형성되어 있고 공통 전압(Vcom)을 인가받는다. 도 2에서와는 달리 공통 전극(270)이 하부 표시판(100)에 구비되는 경우도 있으며 이때에는 두 전극(191, 270) 중 적어도 하나가 선형 또는 막대형으로 만들어질 수 있다.
액정 축전기(Clc)의 보조적인 역할을 하는 유지 축전기(Cst)는 하부 표시판(100)에 구비된 별개의 신호선(도시하지 않음)과 화소 전극(191)이 절연체를 사이에 두고 중첩되어 이루어지며 이 별개의 신호선에는 공통 전압(Vcom) 따위의 정해진 전압이 인가된다. 그러나 유지 축전기(Cst)는 화소 전극(191)이 절연체를 매개로 바로 위의 전단 게이트선(Gi-1)과 중첩되어 이루어질 수 있다.
한편, 색 표시를 구현하기 위해서는 각 화소(PX)가 기본색(primary color) 중 하나를 고유하게 표시하거나(공간 분할) 각 화소(PX)가 시간에 따라 번갈아 기본색을 표시하게(시간 분할) 하여 이들 기본색의 공간적, 시간적 합으로 원하는 색상이 인식되도록 한다. 기본색의 예로는 적색, 녹색, 청색 등 삼원색을 들 수 있다. 도 2는 공간 분할의 한 예로서 각 화소(PX)가 화소 전극(191)에 대응하는 상 부 표시판(200)의 영역에 기본색 중 하나를 나타내는 색 필터(230)를 구비함을 보여주고 있다. 도 2와는 달리 색 필터(230)는 하부 표시판(100)의 화소 전극(191) 위 또는 아래에 둘 수도 있다.
백라이트부(900)는 액정 표시판 조립체(300)의 하부에 장착되어 있는 복수의 램프(도시하지 않음)를 포함하는 광원부(910)를 포함하고, 중소형 액정 표시 장치의 경우에는 램프로서 발광 다이오드(LED) 등이 사용되며, 램프가 액정 표시판 조립체(300)의 하부 가장자리에 배치되어 있고 도광판(light guide)이 배치된 에지형일 수 있다.
액정 표시판 조립체(300)의 두 표시판(100, 200)의 바깥 면에는 광원부(910)에서 나오는 빛을 편광시키는 편광자(도시하지 않음)가 부착되어 있다.
한편, 도 3a 및 도 3b에 도시한 바와 같이, 본 발명의 한 실시예에 따른 액정 표시 장치는 주 표시판부(300M)와 부 표시판부(300S)의 두 개의 표시판부를 가지며, 각 표시판부(300M, 300S)는 표시 영역(310M, 310S)을 정의하는 블랙 매트릭스(320M, 320S)를 포함하고, 화소(PX)와 신호선(G1-Gn, D1-Dm)의 대부분은 표시 영역(310M, 310S) 내에 위치한다.
주 표시판부(300M)와 부 표시판부(300S)는 보조 FPC(680S)를 통하여 서로 연결되어 있고, 주 표시판부(300M)의 아래쪽에는 주 FPC(680M)가 부착되어 있으며 주 FPC(680)는 도 3b에 도시한 구동 FPC(650)를 180° 회전하였을 때 회전한 부분의 아래쪽에 부착된다.
구동 FPC(650)는 또한 인터페이스(interface) FPC라 불리는 것으로, 신호를 전달하기 위한 배선(도시하지 않음)과 그 끝 부분에는 패드(도시하지 않음)가 구비되어 있다. 또한, 구동 FPC(650)의 패드와 접촉하는 주 및 보조 FPC(680M, 680S)와 각 표시판부(300M, 300S)에도 패드가 구비되어 있으며, 결합시 보조 FPC(680S)를 뒤로 접었을 때 부 표시판부(300S)가 위치하는 절개부(690)가 형성되어 있다.
구동 FPC(650)의 패드, 주 및 보조 FPC(680M, 680S)의 패드와 각 표시판부(300M, 300S)의 패드를 서로 전기적으로 연결하기 위하여 납땜으로 연결하거나 이방성 도전막(anisotropic conductive film, ACF)을 사용할 수 있다.
광원부(910)는 점선으로 나타낸 별도의 PCB(911)에 램프가 장착되어 주 표시판부(300M)의 뒤쪽에 구비되어 있으며 주 FPC(680M)와 연결부(670)를 통하여 램프 구동부(750)로부터 전류 제어 신호 등을 입력받는다. 이와는 달리, 램프가 주 FPC(680M) 또는 구동 FPC(650)에 직접 장착될 수도 있다.
통합 칩(700)은 입력부(660)를 통하여 외부로부터 신호를 입력받고 처리한 신호를 주 표시판부(300M) 및 부 표시판부(300S)에 구비된 배선을 통하여 주 표시판부(300M) 및 부 표시판부(300S)에 공급한다. 또한, 통합 칩(700)은 백라이트부(900)의 광원부(910)에 인가되는 전압과 전류(Vx, I)를 제어하는 램프 구동부(750)를 포함한다.
다시 도 1을 참고하면, DC/DC 컨버터(710)는 외부로부터의 입력 전압(Vin)을 증폭하여 구동 장치(400, 500, 600, 800, 750)가 필요로 하는 복수의 전압을 제공한다.
계조 전압 생성부(800)는 화소(PX)의 투과율과 관련된 전체 계조 전압 또는 한정된 수효의 계조 전압(앞으로 "기준 계조 전압"이라 한다)을 생성한다. (기준) 계조 전압은 공통 전압(Vcom)에 대하여 양의 값을 가지는 것과 음의 값을 가지는 것을 포함할 수 있다.
게이트 구동부(400)는 액정 표시판 조립체(300)의 게이트선(G1-Gn)과 연결되어 DC/DC 컨버터(710)로부터의 게이트 온 전압(Von)과 게이트 오프 전압(Voff)의 조합으로 이루어진 게이트 신호를 게이트선(G1-Gn)에 인가한다.
데이터 구동부(500)는 액정 표시판 조립체(300)의 데이터선(D1-Dm)과 연결되어 있으며, 계조 전압 생성부(800)로부터의 계조 전압을 선택하고 이를 데이터 전압으로서 데이터선(D1-Dm)에 인가한다. 그러나 계조 전압 생성부(800)가 계조 전압을 모두 제공하는 것이 아니라 한정된 수효의 기준 계조 전압만을 제공하는 경우에, 데이터 구동부(500)는 기준 계조 전압을 분압하여 원하는 데이터 전압을 생성한다.
신호 제어부(600)는 게이트 구동부(400) 및 데이터 구동부(500) 등을 제어한다.
신호 제어부(600), 게이트 구동부(400), 데이터 구동부(500), 계조 전압 생성부(800), 램프 구동부(750) 및 DC/DC 컨버터(710)는 도 3a에 도시한 것처럼 하나의 통합 칩(700)으로 구현되어 COG(chip on glass) 방식으로 주 표시판부(300M)에 장착되어 있다.
그러면 이러한 액정 표시 장치의 동작에 대하여 상세하게 설명한다.
신호 제어부(600)는 외부의 그래픽 제어기(도시하지 않음)로부터 입력 영상 신호(R, G, B) 및 이의 표시를 제어하는 입력 제어 신호를 수신한다. 입력 영상 신호(R, G, B)는 각 화소(PX)의 휘도(luminance) 정보를 담고 있으며 휘도는 정해진 수효, 예를 들면 1024(=210), 256(=28) 또는 64(=26) 개의 계조(gray)를 가지고 있다. 입력 제어 신호의 예로는 수직 동기 신호(Vsync)와 수평 동기 신호(Hsync), 메인 클록 신호(MCLK), 데이터 인에이블 신호(DE) 등이 있다.
신호 제어부(600)는 입력 영상 신호(R, G, B)와 입력 제어 신호를 기초로 입력 영상 신호(R, G, B)를 액정 표시판 조립체(300)의 동작 조건에 맞게 적절히 처리하고 게이트 제어 신호(CONT1) 및 데이터 제어 신호(CONT2) 등을 생성한 후, 게이트 제어 신호(CONT1)를 게이트 구동부(400)로 내보내고 데이터 제어 신호(CONT2)와 처리한 영상 신호(DAT)를 데이터 구동부(500)로 내보낸다.
게이트 제어 신호(CONT1)는 주사 시작을 지시하는 주사 시작 신호(STV)와 게이트 온 전압(Von)의 출력 주기를 제어하는 적어도 하나의 클록 신호를 포함한다. 게이트 제어 신호(CONT1)는 또한 게이트 온 전압(Von)의 지속 시간을 한정하는 출력 인에이블 신호(OE)를 더 포함할 수 있다.
데이터 제어 신호(CONT2)는 한 행[묶음]의 화소(PX)에 대한 디지털 영상 신호(DAT)의 전송 시작을 알리는 수평 동기 시작 신호(STH)와 데이터선(D1-Dm)에 아날로그 데이터 전압을 인가하라는 로드 신호(LOAD) 및 데이터 클록 신호(HCLK)를 포 함한다. 데이터 제어 신호(CONT2)는 또한 공통 전압(Vcom)에 대한 데이터 전압의 극성(이하 "공통 전압에 대한 데이터 전압의 극성"을 줄여 "데이터 전압의 극성"이라 함)을 반전시키는 반전 신호(RVS)를 더 포함할 수 있다.
신호 제어부(600)로부터의 데이터 제어 신호(CONT2)에 따라, 데이터 구동부(500)는 한 행[묶음]의 화소(PX)에 대한 디지털 영상 신호(DAT)를 수신하고, 각 디지털 영상 신호(DAT)에 대응하는 계조 전압을 선택함으로써 디지털 영상 신호(DAT)를 아날로그 데이터 전압으로 변환한 다음, 이를 해당 데이터선(D1-Dm)에 인가한다.
게이트 구동부(400)는 신호 제어부(600)로부터의 게이트 제어 신호(CONT1)에 따라 게이트 온 전압(Von)을 게이트선(G1-Gn)에 인가하여 이 게이트선(G1-Gn)에 연결된 스위칭 소자(Q)를 턴온시킨다. 그러면, 데이터선(D1-Dm)에 인가된 데이터 전압이 턴온된 스위칭 소자(Q)를 통하여 해당 화소(PX)에 인가된다.
화소(PX)에 인가된 데이터 전압과 공통 전압(Vcom)의 차이는 액정 축전기(Clc)의 충전 전압, 즉 화소 전압으로서 나타난다. 액정 분자들은 화소 전압의 크기에 따라 그 배열을 달리하며 이에 따라 액정층(3)을 통과하는 빛의 편광이 변화한다. 이러한 편광의 변화는 편광자에 의하여 빛의 투과율 변화로 나타나며, 이를 통해 화소(PX)는 영상 신호(DAT)의 계조가 나타내는 휘도를 표시한다.
1 수평 주기["1H"라고도 쓰며, 수평 동기 신호(Hsync) 및 데이터 인에이블 신호(DE)의 한 주기와 동일함]를 단위로 하여 이러한 과정을 되풀이함으로써, 모든 게이트선(G1-Gn)에 대하여 차례로 게이트 온 전압(Von)을 인가하고 모든 화소(PX)에 데이터 전압을 인가하여 한 프레임(frame)의 영상을 표시한다.
한 프레임이 끝나면 다음 프레임이 시작되고 각 화소(PX)에 인가되는 데이터 전압의 극성이 이전 프레임에서의 극성과 반대가 되도록 데이터 구동부(500)에 인가되는 반전 신호(RVS)의 상태가 제어된다("프레임 반전"). 이때, 한 프레임 내에서도 반전 신호(RVS)의 특성에 따라 한 데이터선을 통하여 흐르는 데이터 전압의 극성이 주기적으로 바뀌거나(보기: 행 반전, 점 반전), 한 화소행에 인가되는 데이터 전압의 극성도 서로 다를 수 있다(보기: 열 반전, 점 반전).
그러면 본 발명의 실시예에 따른 액정 표시 장치에 대하여 앞에서의 도 1과 도 4a 내지 도 7을 참고로 하여 상세히 설명한다.
도 4a는 램프 구동부에서 생성되는 전압을 나타내는 도면이고, 도 4b 및 도 4c는 램프 구동부에서 생성되는 전압이 병렬과 직렬인 경우에 인가되는 형태를 각각 나타내는 도면이다. 도 5a 및 도 5b는 레지스터를 이용하여 전압을 설정하는 한 예를 나타내는 도면 및 표이고, 도 6a 및 도 6b는 정전류원의 한 예를 나타내는 도면이고, 도 7은 램프를 주 FPC에 장착한 예를 나타내는 도면이다.
여기서, 설명의 편의를 위하여 램프는 통상 사용되는 발광 다이오드를 예를 들었으며, 그 수효는 2개로 하였다.
도 4a 내지 도 4c를 보면, 램프 구동부(750)는 복수의 전압(Va, Vb, Vc)을 램프(LD1, LD2)에 인가한다.
발광 다이오드(LD1, LD2)는 알려진 바와 같이 전류에 따라 그 밝기가 변화하는 소자이며, 발광 다이오드(LD1, LD2)도 역시 다이오드이므로 도통을 위한 기본적인 전압(Va, Vb, Vc)이 인가된다.
도 4b에는 두 다이오드(LD1, LD2)가 병렬로 연결된 것을 나타내었고, 도 4c에는 두 다이오드(LD1, LD2)가 직렬로 연결된 것을 나타내었다.
이러한 전압(Va, Vb, Vc)은 통합 칩(700)에 내장되어 있는 여러 구성 요소들로부터 얼마든지 생성할 수 있다.
예를 들어, DC/DC 컨버터(710)로부터 얻을 수 있는데, 앞서 설명한 것처럼 DC/DC 컨버터(710)는 입력 전압(Vin)을 이용하여 순차적으로 증폭시키며, 그 과정에서 생기는 전압(Vx)을 그대로 이용할 수 있다. 이와는 달리, 그 과정에서 생기는 전압(Vx)이 램프(LD1, LD2)의 구동 조건을 만족하지 못하는 경우에는 전압을 더욱 세분화할 수 있는 계조 전압 생성부(800)에서 생기는 전압이나 전원 레귤레이터(도시하지 않음)에서 생기는 전압을 사용할 수 있다.
한편, 도 5a에는 통합 칩(700)과 같은 집적 회로에 일반적으로 포함되어 있는 레지스터(register)를 나타내었고, 도 5b에는 이 레지스터를 사용하여 예를 들어 전압(Va)의 값을 설정한 것을 나타내었다.
도 5a에서처럼 최상위비트 중 첫 번째 비트부터 다섯 번째 비트까지 5비트(L1-L5)를 할당한 경우, 설정 가능한 전압의 값은 모두 32개이고, 도 5b의 표에서처럼 예를 들어 1.5V에서 4.6V까지 설정할 수 있다. 나머지 전압(Vb, Vc)에 대해서도 레지스터를 사용하여 마찬가지로 설정할 수 있다.
또한, 도 6a에 도시한 것처럼, 램프 구동부(750)는 정전류원(CS)을 포함한다.
예를 들어, 직렬로 연결된 두 램프(LD1, LD2)의 애노드 단자와 캐소드 단자에 인가되는 전압(Va, Vb)이 결정되면, 정전류원(CS)은 램프(LD1, LD2)에 일정한 전류(I)가 흐르도록 하여 일정한 밝기를 지속적으로 유지시킨다.
이러한 정전류원(CS)은 알려진 바와 같이, NPN 트랜지스터와 다이오드 또는 연산증폭기와 저항 등을 이용하여 구현할 수 있으며, 도 6b에는 소정의 전압(Vi)에 연결되어 있는 연산 증폭기(OP), NPN 트랜지스터(TR)와 복수의 저항(R1, R2)을 포함하는 정전류원(CS)을 한 예로 나타내었다.
이와 같이, 램프(LD1, LD2)를 구동하는 램프 구동부(750)를 통합 칩(700)에 포함시키면, 종래와 달리 램프 구동부(750)를 별개로 제작하는데 드는 비용을 줄여 제조 원가를 낮출 수 있다. 나아가, 램프 구동부(750)를 실장하기 위한 별도의 공간이 필요하지 않게 됨으로써, 장착되는 주 FPC(680M) 또는 구동 FPC(650)의 공간을 절약하여 역시 제조 원가를 줄일 수 있다.
또한, 도 7에 도시한 것처럼 램프(LD1, LD2)를 주 FPC(680) 또는 구동 FPC(650)에 직접 장착하는 경우에는 램프 구동부(750)와 램프(LD1, LD2)와의 거리를 줄일 수 있으므로, 배선 저항이나 접촉 저항에 의한 신호의 손실을 최소화할 수 있다.
앞에서 설명한 것처럼, 램프 구동부(750)를 통합 칩(700)에 포함시킴으로써 제조 원가를 더욱 낮출 수 있다.
이상에서 본 발명의 바람직한 실시예에 대하여 상세하게 설명하였지만 본 발명의 권리범위는 이에 한정되는 것은 아니고 다음의 청구범위에서 정의하고 있는 본 발명의 기본 개념을 이용한 당업자의 여러 변형 및 개량 형태 또한 본 발명의 권리범위에 속하는 것이다.

Claims (12)

  1. 제1 표시판부,
    제2 표시판부,
    상기 제1 및 제2 표시판부에 빛을 제공하며 복수의 램프로 이루어지는 광원부, 그리고
    상기 제1 및 제2 표시판부를 구동하는 구동 회로 칩
    을 포함하고,
    상기 구동 회로 칩은 상기 광원부에 복수의 전압 및 일정한 전류를 제공하는 램프 구동부를 포함하는
    액정 표시 장치.
  2. 제1항에서,
    상기 구동 회로 칩은 복수의 구동 전압을 생성하는 전압 생성부를 포함하고,
    상기 램프 구동부는 상기 복수의 구동 전압 중 적어도 두 개를 상기 광원부에 인가하는
    액정 표시 장치.
  3. 제2항에서,
    상기 램프 구동부는 상기 일정한 전류를 제공하는 정전류원을 포함하는 액정 표시 장치.
  4. 제3항에서,
    상기 제1 표시판부에 부착되어 있는 제1 FPC(flexible printed circuit film), 그리고
    상기 제1FPC와 상기 광원부 사이에 연결되어 있는 연결부
    를 더 포함하는 액정 표시 장치.
  5. 제4항에서,
    상기 램프는 발광 다이오드인 액정 표시 장치.
  6. 제3항에서,
    상기 액정 표시 장치는
    상기 제1 표시판부에 부착되어 있는 제1 FPC, 그리고
    상기 제2 표시판부를 드러내는 절개부를 갖는 제2 FPC
    를 더 포함하며,
    상기 램프는 상기 제1 FPC 또는 상기 제2 FPC에 장착되어 있는
    액정 표시 장치.
  7. 제1항에서,
    상기 구동 회로 칩은 입력 전압을 기초로 상기 복수의 구동 전압을 생성하는 DC/DC 컨버터를 더 포함하고,
    상기 전압 생성부는 상기 DC/DC 컨버터인
    액정 표시 장치.
  8. 제1항에서,
    상기 구동 회로 칩은 복수의 계조 전압을 생성하는 계조 전압 생성부를 포함하고,
    상기 전압 생성부는 상기 계조 전압 생성부인
    액정 표시 장치.
  9. 제1항에서,
    상기 제1 및 제2 표시판부는 스위칭 소자를 각각 포함하는 복수의 화소 및 상기 스위칭 소자에 연결되어 있는 제1 및 제2 신호선을 각각 포함하는 액정 표시 장치.
  10. 제9항에서,
    게이트 신호를 생성하여 상기 제1 신호선에 인가하는 게이트 구동부, 그리고
    데이터 전압을 생성하여 상기 제2 신호선에 인가하는 데이터 구동부
    를 더 포함하는 액정 표시 장치.
  11. 제10항에서,
    상기 구동 회로 칩은 상기 게이트 구동부 및 상기 데이터 구동부를 더 포함하는 액정 표시 장치.
  12. 제11항에서,
    상기 구동 회로 칩은 상기 제1 표시판부에 장착되어 있는 액정 표시 장치.
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