KR20080066107A - 표시 장치 - Google Patents

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KR20080066107A
KR20080066107A KR1020070003103A KR20070003103A KR20080066107A KR 20080066107 A KR20080066107 A KR 20080066107A KR 1020070003103 A KR1020070003103 A KR 1020070003103A KR 20070003103 A KR20070003103 A KR 20070003103A KR 20080066107 A KR20080066107 A KR 20080066107A
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김종태
편승범
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삼성전자주식회사
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Abstract

안정화된 구동신호를 타이밍 제어부에 전달하기 위한 표시 장치가 개시된다. 표시 장치는 표시 패널, 커넥터, 타이밍 제어부, 제1 및 제2 차동배선, 차동 저항과 제1 및 제2 차동 커패시터를 포함한다. 표시 패널은 게이트 배선들 및 데이터 배선들에 의해 복수의 화소부가 정의된다. 커넥터는 외부 장치로부터 제1 및 제2 차동신호로 이루어진 구동신호를 입력받으며, 타이밍 제어부는 구동신호를 전달받아 게이트 배선들 및 데이터 배선들의 동작을 제어한다. 제1 및 제2 차동배선은 제1 및 제2 차동신호를 타이밍 제어부로 전달하며, 차동 저항은 제1 차동배선과 제2 차동배선 사이에 형성된다. 제1 및 제2 차동 커패시터는 일단이 접지되고, 타단이 각각 상기 제1 및 제2 차동배선에 연결된다. 이에 따라, 구동신호의 왜곡을 개선하여 안정화된 구동신호를 전송할 수 있다.
Figure P1020070003103
커패시터, 차동 신호, LVDS

Description

표시 장치{DISPLAY APPARATUS}
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 표시 장치를 나타낸 사시도이다.
도 2는 도 1에 도시된 표시 장치의 평면도이다.
도 3은 도 1에 도시된 커넥터와 타이밍 제어부 사이의 신호 배선을 개념적으로 도시한 등가도이다.
<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명>
210: 타이밍 제어부 220: 커넥터
SL1: 제1 차동배선 SL2: 제2 차동배선
C1: 제1 차동 커패시터 C2:제2 차동 커패시터
DR: 차동 저항
본 발명은 표시 장치에 관한 것으로, 보다 상세하게는 안정화된 구동신호를 타이밍 제어부에 전달하기 위한 표시 장치에 관한 것이다.
일반적으로, 액정표시장치는 이방성 유전율을 갖는 액정을 이용하여 광투과율을 조절함으로써 영상을 표시하는 대표적인 평판형 표시 장치의 하나로, 게이트 배선들 및 데이터 배선들에 의해 복수의 화소부가 형성되어 영상을 표시하는 표시 패널과, 표시 패널을 구동하기 위한 구동 회로부를 포함한다.
구동 회로부는 게이트 배선들에 게이트 신호를 출력하는 게이트 구동부 및 데이터 배선들에 데이터 전압을 출력하는 데이터 구동부와, 외부 장치로부터 영상 데이터 및 동기신호들을 제공받아 게이트 구동부 및 데이터 구동부를 구동시키는 타이밍 제어부를 포함한다.
최근에는 고속 및 고용량의 데이터 전송 등으로 인해 노이즈 발생 및 신호 배선간 상호 간섭에 의한 에러 증가가 문제가 되고 있으며, 이를 개선하기 위하여 마주보는 한 쌍의 선로를 통해서 상반된 극성의 신호를 전송하는 차동 신호 전송방식이 제안되었다.
하지만, 차동 신호 전송방식의 경우에 타이밍 제어부에 제공되는 신호들이 인쇄회로기판을 통해 전달됨에 따라서 서로 다른 임피던스를 갖게 되어 반사파 및 잔류성 노이즈 등에 의해 신호가 왜곡되는 문제점이 있다.
이에 본 발명의 기술적 과제는 이러한 종래의 문제점을 해결하기 위한 것으로, 본 발명의 목적은 외부 장치로부터 타이밍 제어부에 제공되는 구동신호의 왜곡을 개선하여 안정화된 구동신호를 전달할 수 있는 표시 장치를 제공하는 것이다.
상기한 본 발명의 목적을 실현하기 위한 실시예에 따른 표시 장치는 표시 패널, 커넥터, 타이밍 제어부, 제1 및 제2 차동배선, 차동 저항과 제1 및 제2 차동 커패시터를 포함한다. 상기 표시 패널은 게이트 배선들 및 데이터 배선들에 의해 복수의 화소부가 정의된다. 상기 커넥터는 외부 장치로부터 제1 및 제2 차동신호로 이루어진 구동신호를 입력받는다. 상기 타이밍 제어부는 상기 구동신호를 전달받아 상기 게이트 배선들 및 데이터 배선들의 동작을 제어한다. 상기 제1 및 제2 차동배선은 상기 제1 및 제2 차동신호를 상기 타이밍 제어부로 전달하며, 상기 차동 저항은 상기 제1 차동배선과 제2 차동배선 사이에 형성된다. 상기 제1 및 제2 차동 커패시터는 일단이 접지되고, 타단이 각각 상기 제1 및 제2 차동배선에 연결된다.
이러한 표시 장치에 의하면, 인쇄회로기판 상의 커넥터와 타이밍 제어부 사이에 형성되어 차동신호를 전달하는 신호 배선에 차동 저항과 제1 및 제2 커패시터를 형성함으로써, 구동신호의 왜곡을 개선하여 안정화된 구동신호를 전달할 수 있다.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 표시 장치를 나타낸 사시도이고, 도 2는 도 1에 도시된 표시 장치의 평면도이다.
도 1 및 도 2를 참조하면, 본 발명의 실시예에 따른 표시 장치는 영상을 표시하는 표시 패널(100)과 인쇄회로기판(200) 및 복수의 구동회로필름(300)들을 포함한다.
표시 패널(100)은 어레이 기판(110), 어레이 기판(110)과 마주보는 대향 기판(120, 예컨대 컬러필터 기판) 및 어레이 기판(110)과 대향 기판(120) 사이에 개재된 액정층(미도시)으로 이루어진다.
어레이 기판(110)에는 복수의 게이트 배선들(GL1 ~ GLn)이 일방향으로 나란 하게 연장되고, 데이터 배선들(DL1 ~ DLm)이 게이트 배선들(GL1 ~ GLn)과 교차하는 방향으로 나란하게 연장되며, 데이터 배선들(DL1 ~ DLm)은 게이트 배선들(GL1 ~ GLn)과 절연층을 사이에 두고 절연된다. 이러한, 게이트 배선들(GL1 ~ GLn) 및 데이터 배선들(DL1 ~ DLm)에 의해 복수의 화소부가 정의되고, 각 화소부에는 박막 트랜지스터(TFT)와, 박막 트랜지스터(TFT)에 전기적으로 연결된 화소 전극(112)이 형성된다. 즉, 박막 트랜지스터(TFT)의 게이트 전극 및 소스 전극은 각각 게이트 배선(GL) 및 데이터 배선(DL)에 전기적으로 연결되고, 드레인 전극에는 화소 전극(112)이 전기적으로 연결된다.
대향 기판(120)에는 어레이 기판(110)의 각 화소부에 대응하여 컬러(color)를 구현하기 위한 컬러 필터들(미도시)이 형성되며, 어레이 기판(110)의 화소 전극(112)들에 대향하여 대향 기판(120)의 전면에 공통 전극(미도시)이 형성된다. 여기서, 화소 전극(112) 및 공통 전극은 두 전극 사이의 액정층을 유전체로 기능하여 액정 커패시터(미도시)를 정의한다.
이와 같은, 표시 패널(100)은 박막 트랜지스터(TFT)의 게이트 전극으로 하이(high) 값의 게이트 신호가 인가됨에 따라서 박막 트랜지스터(TFT)가 턴-온(turn-on)되면, 데이터 배선(DL)으로 인가된 데이터 전압이 화소 전극(112)에 인가되어 화소 전극(112)과 공통 전극 사이에 전계가 형성된다. 이 전계에 의해 액정층의 액정 분자 배열이 변화되고, 액정 분자 배열의 변화에 따라서 투과되는 빛의 양이 조절되어 원하는 계조를 표현함으로써, 원하는 영상을 표시하게 된다.
복수의 구동회로필름(300)들은 복수의 데이터 구동회로필름(310)들 및 복수 의 게이트 구동회로필름(320)들로 구분된다.
데이터 구동회로필름(310)들은 일측이 표시 패널(100)에 부착되며, 타측은 인쇄회로기판(200)에 부착되어 표시 패널(100)과 인쇄회로기판(200)을 전기적으로 연결한다. 즉, 데이터 구동회로필름(310)들은 데이터 배선들(DL1 ~ DLm)의 일단부 영역에 부착된다.
데이터 구동회로필름(310)들에는 데이터 구동부가 구동 칩(chip) 형태로 이루어져 실장 된다. 구체적으로, 데이터 구동부는 데이터 배선들(DL1 ~ DLm)을 복수의 그룹으로 나누어 구동하기 위한 복수개의 데이터 구동칩(312)으로 이루어지며, 데이터 구동칩(312)들은 데이터 구동회로필름(310)들 각각에 일대일 대응하여 실장 된다.
각 데이터 구동칩(312)은 인쇄회로기판(200)에 실장된 타이밍 제어부(210)로부터 데이터 제어신호 및 영상 데이터를 제공받고, 전원부(미도시)로부터 구동전압을 제공받아 데이터 배선들(DL1 ~ DLm)에 영상 데이터에 대응하는 아날로그 형태의 데이터 전압을 출력한다. 일 예로, 타이밍 제어부(210)에서 각 데이터 구동칩(312)에 제공되는 데이터 제어신호는 수평 개시신호(STH), 데이터 클럭 신호(DCLK) 및 로드 신호(TP)를 포함하며, 전원부에서 제공되는 구동전압은 감마 기준전압(VREF)을 포함한다.
게이트 구동회로필름(320)들은 일측이 표시 패널(100)에 부착되며, 상세하게는 게이트 배선들(GL1 ~ GLn)의 일단부 영역에 부착된다. 게이트 구동회로필름(320)들에는 게이트 구동부가 구동 칩(chip) 형태로 이루어져 실장 된다. 구체적 으로, 게이트 구동부는 게이트 배선들(GL1 ~ GLn)을 복수의 그룹으로 나누어 구동하기 위한 복수개의 게이트 구동칩(322)으로 이루어지며, 게이트 구동회로필름(320)들 각각에 일대일 대응하여 실장 된다.
각 게이트 구동칩(322)은 인쇄회로기판(200)에 실장된 타이밍 제어부(210) 및 전원부(미도시)로부터 게이트 제어신호 및 구동전압을 제공받아 게이트 배선들(GL1 ~ GLn)에 게이트 온 전압(Von) 및 게이트 오프 전압(Voff)의 조합으로 이루어진 게이트 신호를 출력한다. 일 예로, 타이밍 제어부(210)에서 제공되는 게이트 제어신호는 수직 개시신호(STV) 및 게이트 클럭 신호(GATE CLK)를 포함하며, 전원부에서 제공되는 구동전압은 게이트 온 전압(Von) 및 게이트 오프 전압(Voff)을 포함한다.
한편, 게이트 구동회로필름(320)들을 생략하고 게이트 구동칩(322)들을 어레이 기판(110) 상에 직접 실장하거나, 게이트 구동칩(322)을 대신하여 집적회로 형태로 어레이 기판(110) 상에 집적할 수도 있다.
인쇄회로기판(200)은 복수의 데이터 구동회로필름(310)들의 타측에 부착됨으로써, 데이터 구동회로필름(310)들을 통해서 표시 패널(100)과 전기적으로 연결된다.
이러한, 인쇄회로기판(200)에는 커넥터(220), 타이밍 제어부(210) 및 전원부(미도시)가 실장되며, 경우에 따라서 전원부는 타이밍 제어부(210)에 통합되어 형성될 수 있다.
커넥터(220)는 외부 장치로부터 표시 패널(100)의 구동을 위한 구동신호를 입력받으며, 입력받은 구동신호를 타이밍 제어부(210)에 전달한다. 구동신호는 디지털화된 영상 데이터와, 이의 표시를 제어하는 수직 동기신호(VSYNC), 수평 동기신호(HSYNC), 데이터 인에이블 신호(DE) 및 메인 클럭 신호(MCLK)를 포함하는 동기신호들을 포함한다.
타이밍 제어부(210)는 커넥터(220)를 통해 외부 장치로부터 제공되는 영상 데이터 및 동기신호들에 기초하여 표시 패널(100)을 구동시키는 게이트 구동부 및 데이터 구동부를 제어한다. 타이밍 제어부(210)는 제공받은 동기신호들에 기초하여 게이트 제어신호 및 데이터 제어신호를 생성하여, 각각 게이트 구동부(예컨대 게이트 구동칩들) 및 데이터 구동부(예컨대 데이터 구동칩들)에 제공한다. 또한, 제공받은 영상 데이터를 표시 패널(100)에 맞게 처리하여 데이터 제어신호와 함께 데이터 구동부에 제공한다.
전원부(미도시)는 표시 패널(100)의 구동에 필요한 구동전압들을 생성하여 출력한다.
한편, 인쇄회로기판(200)에는 커넥터(220)로 입력되는 구동신호를 타이밍 제어부(210)에 전달하기 위한 신호 배선들이 형성되며, 구동신호는 차동 신호 전송방식으로 타이밍 제어부(210)에 전달된다.
차동 신호 전송방식에 대하여 간략하게 설명하면, 전송하고자 하는 신호를 진폭이 동일하고 위상이 반대인 제1 차동신호 및 제2 차동신호로 변환(Format)하여 한 쌍의 신호 배선을 통해서 각각 전송하고, 수신측에서 제1 차동신호와 제2 차동신호의 전위차에 따라서 하이(high) 값 또는 로우(low)값으로 인식하게 된다.
차동 신호 전송방식으로는 LVDS(Low Voltage Differential Signaling) 전송 방식 및 RSDS(Reduced Swing Differential Signaling) 전송 방식 등이 있으며, 타이밍 제어부(210)에 제공되는 구동신호는 LVDS 전송 방식이 일반적으로 사용된다.
LVDS 전송 방식을 이용하여 커넥터(220)와 타이밍 제어부(210) 사이에 신호를 전송하기 위한 신호 배선들에 대해서는 첨부된 도면을 참조하여 설명하기로 한다.
도 3은 도 1에 도시된 커넥터와 타이밍 제어부 사이의 신호 배선을 개념적으로 도시한 등가도이다.
도 3을 참조하면, 인쇄회로기판(200)에 실장된 커넥터(220)와 타이밍 제어부(210) 사이에는 구동신호를 전달하기 위한 제1 차동배선(SL1) 및 제2 차동배선(SL2)이 형성된다. 제1 차동배선(SL1) 및 제2 차동배선(SL2)은 쌍으로 형성되며, 커넥터(220)와 타이밍 제어부(210) 사이에는 복수 쌍의 제1 및 제2 차동배선(SL1, SL2)이 형성된다. 일 예로, 인쇄회로기판(200) 상에는 커넥터(220)와 타이밍 제어부(210)를 전기적으로 연결하는 4쌍의 제1 및 제2 차동배선(SL1, SL2)이 형성된다.
또한, 제1 차동배선(SL1)과 제2 차동배선(SL2) 사이에는 차동 저항(DR)이 각각 형성되고, 제1 차동배선(SL1)과 제2 차동배선(SL2)에는 각각 제1 차동 커패시터(C1) 및 제2 차동 커패시터(C2)가 형성된다.
차동 저항(DR)은 일단이 제1 차동배선(SL1)에 연결되고, 타단이 제2 차동배선(SL2)에 연결되어 쌍을 이루는 제1 및 제2 차동배선(SL1, SL2) 사이에 형성된다. 제1 차동 커패시터(C1)는 일단이 접지(Ground)되고 타단이 제1 차동배선(SL1)에 연 결되며, 제2 차동 커패시터(C2)는 일단이 접지되고 타단이 제2 차동배선(SL2)에 연결된다. 제1 및 제2 차동 커패시터(C1, C2)의 용량은 임피던스 매칭(Impedance Matching) 방식에 의한 전달 매체 반사감쇠를 이룰 수 있도록 테스트를 통해 적절한 값을 산출하는 것이 바람직하다.
여기서, 타이밍 제어부(210)에 전달되는 구동신호는 데이터 신호(DATA)와 클럭 신호(CLK, 예컨대 메인 클럭 신호)를 포함하며, 데이터 신호(DATA)는 디지털화된 영상 데이터(RGB), 수직 동기신호(VSYNC), 수평 동기신호(HSYNC) 및 데이터 인에이블 신호(DE)를 통합하여 LVDS 전송 장식에 따라서 변환(format)한 신호이고, 클럭 신호(CLK)는 메인 클럭 신호(MCLK)를 LVDS 전송 방식에 따라서 변환한 신호이다. 일 예로, 데이터 신호(DATA)는 3쌍의 제1 및 제2 차동신호로 이루어져 커넥터(220)와 타이밍 제어부(210) 사이에 형성된 3쌍의 제1 및 제2 차동배선(SL1, SL2)을 통해 전송되고, 클럭 신호(CLK)는 1쌍의 제1 및 제2 차동신호로 이루어져 1쌍의 제1 및 제2 차동배선(SL1, SL2)을 통해 전송된다.
이와 같이, 본 발명에 따른 표시 장치는 커넥터(220)와 타이밍 제어부(210) 사이의 제1 및 제2 차동배선(SL1, SL2)에 차동저항(DR)과 제1 및 제2 커패시터(C1, C2)를 형성함으로써, 제1 및 제2 차동신호에 합성된 불필요한 고주파 성분의 노이즈(noise)성 리플(ripple)들을 제거하고, 임피던스 매칭을 구현하여 신호배선의 끝단간에 발생할 수 있는 반사파 및 비정합 커플링(coupling) 영향을 최소화하며, 제1 및 제2 차동 커패시터(C1, C2)가 일종의 데이터 필터(filter)로 동작함으로써, 구동신호의 왜곡을 개선한다. 따라서 타이밍 제어부(210)에 보다 안정화되고 정확 한 구동신호를 전달할 수 있다.
이상에서 설명한 바와 같이, 본 발명에 따르면 차동 신호 전송방식에 따라서 구동신호를 타이밍 제어부에 전달하기 위한 제1 및 제2 차동배선에 차동 저항과 제1 및 제2 차동 커패시터를 형성함으로써, 구동신호의 왜곡을 개선하여 보다 안정화되고 정확한 구동신호를 전달할 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 (6)

  1. 게이트 배선들 및 데이터 배선들에 의해 복수의 화소부가 정의된 표시 패널;
    외부 장치로부터 제1 및 제2 차동신호로 이루어진 구동신호를 입력받는 커넥터;
    상기 구동신호를 전달받아 상기 게이트 배선들 및 데이터 배선들의 동작을 제어하는 타이밍 제어부;
    상기 제1 및 제2 차동신호를 상기 타이밍 제어부로 전달하는 제1 및 제2 차동배선;
    상기 제1 차동배선과 제2 차동배선 사이에 형성된 차동 저항; 및
    일단이 접지되고, 타단이 각각 상기 제1 및 제2 차동배선에 연결된 제1 및 제2 차동 커패시터를 포함하는 표시 장치.
  2. 제1항에 있어서, 일측이 상기 표시 패널에 부착된 복수의 구동회로필름들; 및
    상기 구동회로필름들의 타측에 부착되며, 상기 커넥터 및 타이밍 제어부가 실장된 인쇄회로기판을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 표시 장치.
  3. 제2항에 있어서, 상기 구동회로필름들은 게이트 구동회로필름들 및 데이터 구동회로필름들을 포함하며,
    상기 게이트 구동회로필름들에는 상기 타이밍 제어부의 제어에 따라 상기 게이트 배선들을 구동하는 게이트 구동칩이 각각 실장되고, 상기 데이터 구동회로필름들에는 상기 타이밍 제어부의 제어에 따라 상기 데이터 배선들을 구동하는 데이터 구동칩이 각각 실장되는 것을 특징으로 하는 표시 장치.
  4. 제3항에 있어서, 상기 제1 및 제2 차동 커패시터 용량은 임피던스 매칭에 대응하는 값인 것을 특징으로 하는 표시 장치.
  5. 제2항에 있어서, 상기 구동신호는 영상 데이터, 수평 동기신호, 수직 동기신호 및 데이터 인에이블 신호를 통합하여 LVDS 전송방식에 맞게 상기 제1 및 제2 차동신호로 변환한 데이터 신호와, 메인 클럭 신호를 LVDS 전송방식에 맞게 상기 제1 및 제2 차동신호로 변환한 클럭 신호로 이루어진 것을 특징으로 하는 표시 장치.
  6. 제5항에 있어서, 상기 데이터 신호는 3쌍의 상기 제1 및 제2 차동신호로 이루어지고, 상기 클럭 신호는 1쌍의 상기 제1 및 제2 차동신호로 이루어진 것을 특징으로 하는 표시 장치.
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