KR100685432B1 - Fs-lcd와 cf-lcd에 겸용되는 백라이트 유닛을구비하는 액정표시장치 - Google Patents

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Abstract

백라이트 유닛이 메인 액정디스플레이 패널와 서브 액정디스플레이 패널에 대하여 공통으로 사용되는 액정표시장치가 개시된다, 상기 백라이트 유닛은 메인 액정디스플레이 패널와 서브 액정디스플레이 패널 중에 하나를 선택하여 겸용한다. 이에 따라, 상기 겸용 백라이트 유닛을 구비하는 액정표시장치는 두께가 얇아져 비용이 절감된다.
백라이트 유닛, 메인/서브 선택부, 백라이트 구동부

Description

FS-LCD와 CF-LCD에 겸용되는 백라이트 유닛을 구비하는 액정표시장치{Liquid Crystal Display Device for having a common backlight unit used in LCD of FS-driving type or LCD of CF-driving type}
도 1a은 종래 기술에 따른 칼라필터 구동방식의 액정표시장치를 개략적으로 도시한 구성도이다.
도 1b은 종래 기술에 따른 칼라필드순차 구동방식의 액정표시장치를 개략적으로 도시한 구성도이다.
도 1c은 종래 기술에 따른 칼라필드순차 구동방식 및 칼라필터 구동방식의 액정표시장치를 개략적으로 도시한 구성도이다.
도 2a은 본 발명의 실시예에 따른 칼라필드순차 구동방식 및 칼라필터 구동방식이 겸용되는 액정표시장치를 개략적으로 도시한 구성도이다.
도 2b를, 본 발명의 실시예에 따른 액정표시장치에 구비되는 메인/서브 액정디스플레이 패널의 단면을 개략적으로 도시한 구성도이다.
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 액정표시장치에 구비되는 메인/서브 선택부 및 백라이트 구동부를 개략적으로 도시한 회로도이다.
근래 퍼스널 컴퓨터나 TV 등의 경량화, 박형화에 따라 디스플레이 장치도 경량화, 박형화가 요구되고 있으며, 이러한 요구에 따라 음극선관(Cathode ray tube : CRT) 대신 액정표시장치(Liquid crystal display : LCD)와 같은 플랫 패널형 디스플레이가 계속적으로 개발되고 있다.
액정표시장치는 두 기판 사이에 주입되어 있는 이방성 유전율를 갖는 액정 물질에 전계(Electric field)를 인가하고 이 전계의 세기를 조절하여 외부의 광원(백 라이트)으로부터 기판에 투과되는 빛의 양을 조절함으로써 원하는 화상 신호를 얻는 표시 장치이다.
이러한 액정표시장치는 휴대가 간편한 플랫 패널형 디스플레이 중에서 대표적인 것으로서, 이 중에서도 박막 트랜지스터(Thin film transistor : TFT)를 스위칭 소자로 이용한 TFT-LCD가 주로 이용되고 있다.
일반적으로, 액정표시장치는 상, 하부기판과 상, 하기판사이에 주입된 액정으로 이루어진 액정 패널, 액정패널을 구동시켜 주기위한 구동 회로, 액정으로 백색광을 제공하기 위한 백라이트를 구비한다. 이러한 액정표시장치는 칼라이미지를 표시하는 방식에 따라, R, G, B 칼라필터 구동방식과 칼라필드 순차구동방식의 2가지 방식으로 나눌 수 있다.
칼라필터 구동방식의 액정표시장치는 하나의 픽셀을 R, G, B 서브픽셀로 분 할하고 각 R, G, B 서브픽셀에 R, G, B 칼라필터가 배열되는 구조로서, 하나의 백라이트로부터 광(光)이 액정을 통해 R, G, B 칼라필터에 전달되어 칼라 형상을 디스플레이한다.
또한, 칼라필드순차 구동방식의 액정표시장치는 R, G, B 각 색의 독리된 광원을 순차 주기적으로 점등하고, 그 점등 주기에 동기하여 각 픽셀에 대응하는 색 신호를 가함으로써 풀(full)칼라의 화상을 얻도록 한다. 즉, 상기 칼라필드순차 구동방식의 액정표시장치는 R, G, B 서브픽셀로 분할되지 않은 하나의 픽셀에 R, G, B 백라이트가 배열되는 구조로서, 하나의 픽셀에 R, G, B 백라이트로부터 R, G, B 3원색의 광을 액정을 통해 시분할적으로 순차 디스플레이함으로써, 눈의 잔상 효과를 이용한 칼라 형상을 디스플레이한다.
따라서, 칼라필드순차 구동방식은 칼라필터방식과 동일한 해상도를 유지하면서 픽셀수 1/3만이 필요하므로 고접적화가 가능하고 칼라TV와 동일한 색재현성 및 고속의 동화상을 구현할 수 있는 이점이 있다.
상기 칼라필드순차 구동방식의 액정표시장치는 화면의 상단에서 하단으로 순차적으로 주사하는 칼라필터방식과 달리, 하나의 픽셀에 대하여 R, G, B 백라이트의 구동시간을 달리하여 R, G, B 3원색의 광을 합성하여 칼라형상를 표현하는 것이므로, 1 프레임(frame)을 3개의 서브 프레임으로 분할 구동한다.
즉, 1 프레임을 R 칼라를 표시하는 R서브 프레임, G 칼라를 표시하는 G서브 프레임, B 칼라를 표시하는 B 서브프레임으로 분할하여, R 서브 프레임에서는 R 백라이트가 구동되어 R 칼라를 표시하고, G 서브 프레임에서는 G 백라이트가 구동되 어 G 칼라를 표시하며 B 서브 프레임에서는 B 백라이트가 구동되어 B 칼라를 표시하므로써, 서로 다른 색의 광을 발광하는 서브 프레임마다 R, G, B 칼라를 표시하여 칼라 형상를 표현한다.
칼라필드 순차구동방식은 칼라필터 구동방식에 비하여 동일한 크기의 패널에서 3배정도의 해상도구현이 가능하고, 칼라필터를 사용하지 않음으로 인하여 광효율이 증가하는 장점이 있는 반면에, 하나의 프레임이 3개의 서브프레임으로 분할하여 구동하므로 칼라필터 구동방식에 비하여 구동주파수가 6배이상 높은 구동주파수를 필요로 하므로 고속의 동작특성이 요구된다.
액정은 물질특성상 계속하여 동일한 극성의 전압으로 구동하면 액정이 열화되기 때문에 반대극성의 전압으로 구동하여야 한다. 따라서, 임의 한 픽셀에 정극성의 전압이 인가된 경우에는 다음 프레임에서 상기 화소에 부극성의 전압을 인가하여 픽셀을 구동시켜 주어야 한다.
도 1a은 종래 기술에 따른 칼라필터 구동방식의 액정표시장치를 개략적으로 도시한 구성도이다.
도 1a를 참조하면, 칼라필터 구동방식의 액정표시장치(CF-LCD)는 액정표시 시스템부(100), 백라이트 구동부(110), 백라이트 유닛(120), 데이터 구동부(130), 스캔 구동부(140), 액정디스플레이 패널(150), 칼라필터(160)를 구비한다.
상기 액정표시 시스템부(100)는 내부적으로 전원부, 제어부, 데이터 변환기, 메모리부, 버퍼부 등으로 구성된다.
세부적으로, 상기 전원부는 상기 액정표시 시스템부(100)의 각 해당 회로부 들에 소정의 전원 전압을 전달하여 각 해당 회로부들이 동작되도록 한다.
상기 제어부는 상기 액정표시 시스템부(100)의 각 해당 회로부들에 대한 소정의 신호 정보들을 제어하기 위한 제어 신호인 기입 명령 신호, 판독 명령 신호, 타이밍 제어 신호 등을 생성하여 신호 처리 및 제어한다.
또한, 상기 데이터 변환기는 상기 제어부의 제어에 따라 동작되는 회로부로서, 상기 데이터 변환기로부터 입력되는 영상 데이터는 디지털 데이터로 변환되어 상기 메모리부에 전달된다.
또한, 상기 메모리부는 상기 제어부의 기입 명령 신호(write command)에 따라 상기 디지털 데이터를 저장한다. 즉, 상기 메모리부에 저장된 디지털 데이터는 상기 제어부의 판독 명령 신호(read command)에 따라 상기 버퍼부에 전달된다.
또한, 상기 버퍼부는 직렬 데이터 형식으로 상기 메모리부로부터 전달된 상기 디지털 데이터를 데이터 구동부에 입력한다. 상기 버퍼부는 반드시 있어야 되는 것은 아니므로 상기 메모리부에서 바로 상기 데이터 구동부로 전송될 수도 있다.
상기 백라이트 구동부(110)는 구동전압 발생수단을 구비한다. 상기 구동전압 발생수단은 상기 액정표시 시스템부(100)로부터 제공되는 구동 조건 중 백라이트의 휘도에 관계된 구동 조건을 입력하여 백라이트에 적합한 구동전압을 발생한다. 즉, 상기 백라이트 구동부(110)는 상기 액정표시 시스템부(100)의 소정의 제어 신호를 입력받아 상기 백라이트 유닛(120)이 구동되도록 상기 구동 전압을 발생시켜 상기 백라이트 유닛(120)에 전달한다.
상기의 백라이트 유닛(120)은 램프, 램프 하우징, 몰드 프레임, 반사 시트, 도광판, 확산 시트, 프리즘 시트 및 보호 시트로 구성된다. 상기 램프는 최초로 빛을 발산하는 부분으로서, 일반적으로 사용되는 램프인 CCFL(Cold Cathode Fluorescence Lamp : 냉음극 형광램프) 및 LED(light emitting diode)가 있다. 상기 CCFL은 집에서 사용되는 형광등과 유사하지만 열을 발산하지 않고, 전력소모가 적고, 매우 밝은 백색광을 제공한다. 또한, 정보통신기기 및 소형 휴대 단말기의 경우, 소형의 광원인 LED가 반영구적으로 널리 사용된다.
상기 램프하우징은 상기 램프를 감싸고 있는 램프 커버의 역할을 하는 부분으로서, 상기의 램프로부터 나오는 광빔을 가능한한 많이 상기 도광판으로 반사시키게 한다.
상기 몰드 프레임은 상기 백라이트 유닛(120)이 구비하는 상기 램프, 램프 하우징, 반사 시트, 도광판, 확산 시트, 프리즘 시트 및 보호 시트을 하나의 조립된 형태가 되도록 유지시켜 준다.
상기 반사 시트는 상기 램프에서 나오는 빛을 도광판 전반사에 의해 도광판 하단부로 빠져 나오는 광을 전면으로 반사시켜 전반적인 휘도를 상승시키고, 도광판 후면으로부터 빛의 손실을 막아준다.
상기 도광판은 상기 램프에서 출발한 광의 방향을 2차원 평면에 고루 분사시켜 전방으로 바꾸어 주는 부품으로서, 이를 위해 표면에 일정한 패턴을 인쇄해 효율을 높힌다. 또한, 상기 도광판은 노트북용으로 사용될 경우, 일반적으로 램프가 1개만 사용됨으로 보다 많은 빛을 흡수하기 위해 램프쪽이 두껍고 반대쪽으로 갈수록 얇아지는 테이퍼 타입(taper type)이 사용된다. 또한 모니터용으로 사용될 경 우, 통상 상하 각각 2개씩 총 4개의 램프를 사용하기 때문에 도광판의 전체 두께가 일정한 플랫 타입(flat type)이 사용된다.
여기서, 상기 도광판 물질은 투명 아크릴 수지로 형성되며 강도가 높아 깨지거나 변형이 적으며, 가볍고 가시광선 투과율이 높은 것이 특징이다.
상기 확산 시트는 상기 도광판으로부터 방사되는 빛을 한층더 균일하게 해주며 전체적으로 부드럽게 처리해 주는 부분으로서, 도광판의 패턴이 보이지 않도록 더 크게 형성된다.
상기 프리즘 시트는 상기 확산 시트에 의한 휘도 저하를 빛의 굴절 및 집광시켜 휘도를 높여주는 부분으로서, 산모양의 미세한 골(pitch)을 갖고 있으며 아래쪽은 수직, 위쪽은 수평으로 형성된다. 일반적으로, 상기 프리즘 시트는 상기 수직 및 수평 두장을 한 세트(set)로 사용된다. 즉, 상기 프리즘 시트는 여러 각도에서 올라오는 광을 프리즘 형상의 피치와 각도로 일정한 방향으로 바꾸어 정면 휘도를 높여주는 역할을 한다.
상기 보호 시트는 백나이트 유닛(120)에 인가되는 외부의 충격이나 이물 유입으로 오는 오염 등을 방지하기 위하여 보호막으로서, 상기 프리즘 시트 위에 위치한다. 또한, 상기 보호 시트는 상기 프리즘 시트의 흠집을 방지하고 수직, 수평 한 세트의 프리즘 시트 사용시 발생되는 모아레 현상을 방지하기 위해 사용된다. 또한, 상기 프리즘 시트에 의해 좁아진 시야각을 넓혀주는 기능도 한다. 그러나, 최근에는 프리즘 시트의 기능이 많이 향상되어 별도의 보호 시트가 사용되지 않는 추세이다.
데이터 구동부(130)는 상기 액정표시 시스템부(100)로부터 전달되는 소정의 디지털 데이터를 입력받아 상기 액정디스플레이 패널(150)의 다수 데이터선으로 전달한다.
스캔 구동부(140)는 상기 액정표시 시스템부(100)로부터 전달되는 소정의 타이밍 제어 신호를 입력받아 상기 액정디스플레이 패널(150)의 다수 주사선으로 전달한다.
상기 액정디스플레이 패널(150)은 각종 정보의 표시 소자이지만 스스로 발광하지 못하는 수광형(passive display)소자이므로 그 후면에 광원을 두어 액정표시장치 화면을 밝혀주는 별도의 장치가 필요하다. 즉, 상기 액정디스플레이 패널(150)은 상기 백라이트 유닛(120)에 의해 전달되는 광원을 받아 발광된다. 또한, 상기 액정디스플레이 패널(150)은 열과 행으로 배열된 다수의 픽셀과 상기 다수의 픽셀를 선택하기 위한 다수의 주사선이 형성된다. 또한, 상기 액정디스플레이 패널(150)은 계조 데이터에 해당하는 계조 데이터 전압 및 리셋 전압을 전달하기 위한 다수의 데이터선이 상기 다수의 주사선과 절연되고 교차되도록 형성된다. 이어서, 행렬 형태로 배열된 다수의 픽셀은 각각 주사선과 데이터선에 의해 둘러 쌓여 있다, 상기 각 픽셀은 주사선과 데이터선에 각각 게이트 전극 및 소스 전극이 연결되는 박막트랜지스터와 상기 박막트랜지스터의 드레인 전극에 연결되는 픽셀 캐패시터와 스토리지 캐패시터을 포함한다.
상기 칼라 필터(160)는 R, G, B의 3원색으로 이루어지며, 상기 칼라 필터(160)에 투과되는 양을 조절함으로써 원하는 칼라를 디스플레이한다.즉, 상기 칼라 필터 구동방식의 LCD는 단일 광원으로부터 조사되는 빛을 칼라 필터(160)에 투과시키는데 있어서, 상기 칼라 필터(160)에 투과되는 빛의 양을 조절하여 R, G, B 색을 합성함으로써 원하는 칼라를 디스플레이한다. 또한, 단일 광원과 3색 칼라 필터(160)을 이용하여 칼라를 디스플레이하는 LCD에 있어서는 R, G, B 각 영역마다 각각 대응하는 단위 픽셀가 필요하므로 흑백을 표시하는 경우보다 3배 많은 화소가 필요하게 된다. 따라서, 고해상도의 화상을 얻기 위해서는 상기 칼라 필터(160)의 정교한 제조 기술이 요구된다.
도 1b은 종래 기술에 따른 칼라필드순차 구동방식의 액정표시장치를 개략적으로 도시한 구성도이다.
도 1b를 참조하면, 칼라필드순차 구동방식의 액정표시장치(LCD)는 액정표시 시스템부(100), 백라이트 구동부(110), 백라이트 유닛(120), 데이터 구동부(130), 스캔 구동부(140), 액정디스플레이 패널(150)를 가진다.
상기 액정표시 시스템부(100)는 내부적으로 전원부, 제어부, 데이터 변환기, 메모리부, 버퍼부 등으로 구성된다.
세부적으로, 상기 전원부는 상기 액정표시 시스템부(100)의 각 해당 회로부들에 소정의 전원 전압을 전달하여 각 해당 회로부들이 동작되도록 한다.
상기 제어부는 상기 액정표시 시스템부(100)의 각 해당 회로부들에 대한 소정의 신호 정보들을 제어하기 위한 제어 신호인 기입 명령 신호, 판독 명령 신호, 타이밍 제어 신호 등을 생성하여 신호 처리 및 제어한다.
또한, 상기 데이터 변환기는 상기 제어부의 제어에 따라 동작되는 회로부로 서, 상기 데이터 변환기로부터 입력되는 영상 데이터는 디지털 데이터인 적색(R), 녹색(G), 청색(B) 데이터로 변환되어 상기 메모리부에 전달된다.
또한, 상기 메모리부는 상기 제어부의 기입 명령 신호(write command)에 따라 상기 적색(R), 녹색(G), 청색(B) 데이터를 저장한다. 즉, 상기 메모리부에 저장된 적색(R), 녹색(G), 청색(B) 데이터는 상기 제어부의 판독 명령 신호(read command)에 따라 상기 버퍼부에 전달된다.
또한, 상기 버퍼부는 직렬 데이터 형식으로 상기 메모리부로부터 전달된 상기 적색(R), 녹색(G), 청색(B) 데이터를 데이터 구동부(130)에 입력한다. 상기 버퍼부는 반드시 있어야 되는 것은 아니므로 상기 메모리부에서 바로 상기 데이터 구동부(130)로 전송될 수도 있다.
상기 백라이트 구동부(110)는 구동전압 발생수단 및 PWM(pulse width modulation)신호 발생수단을 구비한다. 상기 구동전압 발생수단은 상기 액정표시 시스템부(100)로부터 제공되는 구동 조건 중 백라이트 유닛(120)의 휘도에 관계된 구동 조건을 입력하여 백라이트 유닛(120)에 적합한 순항향 구동전압(RVf, GVf, BVf)을 발생한다. 즉, 상기 백라이트 구동부(110)는 상기 액정표시 시스템부(100)의 소정의 제어 신호를 입력받아 상기 백라이트 유닛(120)이 구동되도록 상기 순방향 구동 전압을 발생시켜 상기 백라이트 유닛(120)에 전달한다. 상기 PWM 신호 발생수단은 상기 액정표시 시스템부(100)로부터 제공되는 구동조건 중 백라이트 유닛(120)의 색도에 관계된 구동 조건을 입력하여 상기 백라이트 유닛(120)의 R, G, B 발광 다이오드에 적합한 PWM 신호(RPWM, GPWM, BPWM)을 순차 발생한다.
상기 백라이트 유닛(120)은 R, G, B 발광 다이오드(LED : light emitting diode), 몰드 프레임, 반사 시트, 도광판, 확산 시트, 프리즘 시트 및 보호 시트로 구성된다. 상기 R, G, B LED는 최초로 빛을 발산하는 부분으로서, 정보통신기기 및 소형 휴대 단말기의 경우에 소형의 광원인 R, G, B LED가 반영구적으로 널리 사용된다. 상기 R, G, B LED는 각각 상기 백라이트 구동부(110)로부터 제공되는 상기 순방향 구동전압(RVf, GVf, BVf)와 PWM 신호(RPWM, GPWM, BPWM)에 의해 구동되어 각각 소정의 휘도 및 색도를 갖는 R, G, B광을 방출한다.
상기 몰드 프레임은 상기 백라이트 유닛(120)이 구비하는 상기 발광 다이오드(R, G, B, W LED), 반사 시트, 도광판, 확산 시트, 프리즘 시트 및 보호 시트을 하나의 조립된 형태가 되도록 유지시켜 준다.
상기 반사 시트는 상기 발광 다이오드에서 나오는 빛을 도광판 전반사에 의해 도광판 하단부로 빠져 나오는 광을 전면으로 반사시켜 전반적인 휘도를 상승시키고, 도광판 후면으로부터 빛의 손실을 막아준다.
상기 도광판은 상기 발광 다이오드에서 출발한 광의 방향을 2차원 평면에 고루 분사시켜 전방으로 바꾸어 주는 부품으로서, 이를 위해 표면에 일정한 패턴을 인쇄해 효율을 높힌다.
여기서, 상기 도광판 물질은 투명 아크릴 수지로 형성되며 강도가 높아 깨지거나 변형이 적으며, 가볍고 가시광선 투과율이 높은 것이 특징이다.
상기 확산 시트는 상기 도광판으로부터 방사되는 빛을 한층더 균일하게 해주며 전체적으로 부드럽게 처리해 주는 부분으로서, 도광판의 패턴이 보이지 않도록 더 크게 형성된다.
상기 프리즘 시트는 상기 확산 시트에 의한 휘도 저하를 빛의 굴절 및 집광시켜 휘도를 높여주는 부분으로서, 산모양의 미세한 골(pitch)을 갖고 있으며 아래쪽은 수직, 위쪽은 수평으로 형성된다. 일반적으로, 상기 프리즘 시트는 상기 수직 및 수평 두장을 한 세트(set)로 사용된다. 즉, 상기 프리즘 시트는 여러 각도에서 올라오는 광을 프리즘 형상의 피치와 각도로 일정한 방향으로 바꾸어 정면 휘도를 높여주는 역할을 한다.
상기 보호 시트는 상기 백나이트 유닛(120)에 인가되는 외부의 충격이나 이물 유입으로 오는 오염 등을 방지하기 위하여 보호막으로서, 상기 프리즘 시트 위에 위치한다. 또한, 상기 보호 시트는 상기 프리즘 시트의 흠집을 방지하고 수직, 수평 한 세트의 프리즘 시트 사용시 발생되는 모아레 현상을 방지하기 위해 사용된다. 또한, 상기 프리즘 시트에 의해 좁아진 시야각을 넓혀주는 기능도 한다. 그러나, 최근에는 프리즘 시트의 기능이 많이 향상되어 별도의 보호 시트가 사용되지 않는 추세이다.
상기 데이터 구동부(130)는 상기 액정표시 시스템부(100)로부터 직렬 데이터 형식인 소정의 R, G, B 색상 데이터을 순차적으로 입력받아 상기 액정디스플레이 패널(150)의 다수 데이터선으로 전달한다.
상기 스캔 구동부(140)는 상기 액정표시 시스템부(100)로부터 전달되는 소정의 타이밍 제어 신호를 입력받아 상기 액정디스플레이 패널(150)의 다수 주사선으로 전달한다.
상기 액정디스플레이 패널(150)은 각종 정보의 표시 소자이지만 스스로 발광하지 못하는 수광형(Passive Display)소자이므로 그 후면에 광원을 두어 액정표시장치 화면을 밝혀주는 별도의 장치가 필요하다. 즉, 상기 액정디스플레이 패널(150)은 상기 백라이트 유닛(120)에 의해 전달되는 광원을 받아 발광된다. 또한, 상기 액정디스플레이 패널(150)은 열과 행으로 배열된 다수의 픽셀과 상기 다수의 픽셀를 선택하기 위한 다수의 주사선이 형성된다. 또한, 상기 액정디스플레이 패널(150)은 계조 데이터에 해당하는 계조 데이터 전압 및 리셋 전압을 전달하기 위한 다수의 데이터선이 상기 다수의 주사선과 절연되고 교차되도록 형성된다. 이어서, 행렬 형태로 배열된 다수의 픽셀은 각각 주사선과 데이터선에 의해 둘러 쌓여 있다, 상기 각 픽셀은 주사선과 데이터선에 각각 게이트 전극 및 소스 전극이 연결되는 박막트랜지스터와 상기 박막트랜지스터의 드레인 전극에 연결되는 픽셀 캐패시터와 스토리지 캐패시터을 포함한다.
도 1c은 종래 기술에 따른 칼라필드순차 구동방식 및 칼라필터 구동방식의 액정표시장치를 개략적으로 도시한 구성도이다.
도 1c를 참조하면, 액정표시장치는 메인 디스플레이 부위(210)에 칼라필드순차 구동방식으로 액정표시장치가 구현되고, 서브 디스플레이 부위(220)에 칼라필터 구동방식으로 또 다른 액정표시장치가 구현된다. 즉, 상기 액정표시장치는 메인 디스플레이 부위(210)에 칼라필드순차 구동방식이, 서브 디스플레이 부위(220)에 칼라필터 구동방식이 각각 사용되어 형성된다. 상기 액정표시장치는 서로 다른 형태를 갖는 소정의 구동방식으로 디스플레이되며, 백라이트 유닛이 2개를 구비함으로 인해 두께가 두껍고 설치 비용이 많이 든다.
본 발명과 관련되고, 본 발명에 의해 극복되는 종래의 액정표시장치에 따른 문제점은 다음과 같다.
상기 액정표시장치는 메인 디스플레이 화면에선 칼라필드순차 구동방식의 액정표시장치(FS-LCD)가 동작되고, 서브 디스플레이 화면에선 칼라필터 구동방식의 액정표시장치(CF-LCD)가 동작된다. 이에 따라, 상기 액정표시장치는 메인 디스플레이 부위로 백라이트 유닛이 형성되고 서브 디스플레이 부위로 또 다른 백라이트 유닛이 형성된다. 즉, 상기 액정표시장치는 2개의 백라이트 유닛이 구비하게 됨으로서, 두께가 두꺼워지고 비용이 많이 든다.
이에 따른 문제점을 해결하기 위해서는 상기 액정표시장치에 구비되는 백라이트 유닛이 메인 디스플레이 부위와 서브 디스플레이 부위가 공통으로 사용되도록 하는 과제를 겪어야 한다.
본 발명의 목적은 백라이트 유닛이 메인 액정디스플레이 패널과 서브 액정디스플레이 패널 중에 하나를 선택하게 하여 겸용으로 사용되는 액정표시장치를 제공한다.
상기 목적을 달성하기 위한 본 발명은, 메인/서브 변환 신호를 생성하는 액 정표시 시스템부; 상기 액정표시 시스템부로부터 메인 변환 신호 또는 서브 변환 신호를 수신하고, 상기 메인 변환 신호를 순차필드 구동방식 수행을 위한 제 1액티브 신호로 변환하고, 상기 서브 변환 신호를 칼라필터 구동방식의 수행을 위한 제 2액티브 신호로 변환하는 메인/서브 선택부; 상기 메인/서브 선택부로부터 입력된 상기 제 1액티브 신호 및 상기 제 2액티브 신호를 선택적으로 수신하여 R, G, B 데이터값과 W 데이터값을 생성하기 위한 백라이트 구동부; 상기 백라이트 구동부로부터 상기 R, G, B 데이터값을 수신받는 R, G, B 광원과, 상기 백라이트 구동부로부터 상기 W 데이터값을 수신받는 W 광원을 가지는 백라이트 유닛; 상기 백라이트 유닛으로부터 수신되는 R, G, B 광이 액정을 통해 디스플레이되는 메인 액정디스플레이 패널; 상기 백라이트 유닛으로부터 수신되는 W 광이 액정을 통해 디스플레이되는 서브 액정디스플레이 패널; 및 상기 서브 액정디스플레이 패널로부터 상기 W 광원을 입력받아 R, G, B 발광을 수행하는 칼라 필터를 포함하는 액정표시장치를 제공한다.
또한, 상기 목적을 달성하기 위한 본 발명은, 메인 디스플레이 부위에서 선택된 R, G, B 3원색의 광이 순차적으로 방출되는 R, G, B 발광 다이오드; 상기 R, G, B 발광 다이오드에서 방출되는 광을 메인 디스플레이 부위로 전반사하며, 상기 R, G, B 발광 다이오드의 일면에 위치하는 제 1반사 시트; 상기 R, G, B 발광 다이오드에서 나오는 광의 방향을 2차원 평면에 고루 분사시켜 전방으로 바꾸어 주며, 상기 R, G, B 발광 다이오드의 상기 제 1 반사 시트가 위치하는 반대면에 위치하는 제 1도광판; 서브 디스플레이 부위에서 백색광이 선택적으로 방출되는 W 발광 다이오드; 상기 W 발광 다이오드에서 방출되는 광을 서브 디스플레이 부위로 전반사하며, 상기 W 발광 다이오드의 일면에 위치하는 제 2반사 시트; 및 상기 W 발광 다이오드에서 나오는 광의 방향을 2차원 평면에 고루 분사시켜 전방으로 바꾸어 주며, 상기 W 발광 다이오드의 상기 제 2 반사시트가 위치하는 반대면에 위치하는 제 2도광판을 포함하며, 상기 제 1 반사 시트와 상기 제 2 반사 시트는 서로 접하는 것을 특징으로 하는 액정표시장치의 백라이트 유닛을 제공한다.
이하, 본 발명의 첨부한 도면을 참조하여 상세히 설명하면 다음과 같다.
도 2a은 본 발명의 실시예에 따른 칼라필드순차 구동방식 및 칼라필터 구동방식이 겸용되는 액정표시장치를 개략적으로 도시한 구성도이다.
도 2a를 참조하면, 액정표시장치는 메인 디스플레이 부위에 칼라필드순차 구동방식이 적용된 액정표시장치가 구현되며 서브 디스플레이 부위에 칼라필터 구동방식이 적용된 액정표시장치가 구현된다. 이에 따라, 상기 액정표시장치는 백라이트 유닛(330)이 상기 메인 디스플레이 부위와 서브 디스플레이 부위에 하나로 통합되어 적용된다.
상기 액정표시장치(LCD)는 액정표시 시스템부(300), 메인/서브 선택부(310), 백라이트 구동부(320), 백라이트 유닛(330), 데이터 구동부(340), 스캔 구동부(350), 메인 액정디스플레이 패널(360)를 가지며 상기 액정표시장치는 별도로 서브 디스플레이 부위에 서브 액정디스플레이 패널(370) 및 칼라 필터(380)를 구비한다.
상기 액정표시 시스템부(300)는 내부적으로 전원부(301), 제어부(302), 데이터 변환기(303), 메모리부(304), 버퍼부(305) 등으로 구성된다.
세부적으로, 상기 전원부(301)는 상기 액정표시 시스템부(300)의 각 해당 회로부들에 소정의 전원 전압을 전달하여 각 해당 회로부들이 동작되도록 한다.
상기 제어부(CPU : Center Processor Unit)(302)는 상기 액정표시 시스템부 (300)의 각 해당 회로부들에 대한 소정의 신호 정보들을 제어하기 위한 제어 신호인 기입 명령 신호, 판독 명령 신호, 구동제어 신호, 메인/서브 변환 신호, 타이밍 제어 신호 등을 생성하여 신호 처리 및 제어한다.
또한, 상기 데이터 변환기(303)는 상기 제어부의 제어에 따라 동작되는 회로부로서, 상기 데이터 변환기(303)로부터 입력되는 영상 데이터는 디지털 데이터로 변환되어 상기 메모리부(304)에 전달된다.
또한, 상기 메모리부(304)는 상기 제어부(302)의 기입 명령 신호(write command)에 따라 상기 디지털 데이터를 저장한다. 즉, 상기 메모리부(304)에 저장된 디지털 데이터는 상기 제어부(302)의 판독 명령 신호(read command)에 따라 상기 버퍼부(305)에 전달된다.
또한, 상기 버퍼부(305)는 직렬 데이터 형식으로 상기 메모리부(304)로부터 전달된 상기 디지털 데이터를 데이터 구동부(340)에 입력한다. 상기 버퍼부(305)는 반드시 있어야 되는 것은 아니므로 상기 메모리부(304)에서 바로 상기 데이터 구동부(340)로 전송될 수도 있다.
상기 메인/서브 선택부(310)는 상기 액정표시 시스템부(300)의 제어부(302)에서 생성되는 메인/서브 변환 신호를 입력받아 메인 디스플레이 부위와 서브 디스플레이 부위 중에 하나가 선택되어 디스플레이되도록 변환시켜준다.
상기 백라이트 구동부(320)는 구동전압 발생수단, PWM(Pulse Width Modulation)신호 발생수단을 구비한다. 상기 구동전압 발생수단은 상기 액정표시 시스템부로(300)부터 제공되는 구동 조건 중 백라이트 유닛(330)의 휘도에 관계된 구동 조건을 입력하여 백라이트 유닛(330)에 적합한 순방향 구동전압(RVf, GVf, BVf)을 발생한다. 즉, 상기 백라이트 구동부(320)는 상기 액정표시 시스템부(300)의 구동제어 신호를 입력받아 상기 백라이트 유닛(330)이 구동되도록 상기 순방향 구동 전압을 발생시켜 상기 백라이트 유닛(330)에 전달한다. 상기 PWM 신호 발생수단은 상기 액정표시 시스템부(300)로부터 제공되는 구동조건 중 백라이트 유닛(330)의 색도에 관계된 구동 조건을 입력하여 상기 백라이트 유닛(330)의 R, G, B 발광 다이오드에 적합한 PWM 신호(RPWM, GPWM, BPWM)을 순차 발생한다.
이어서, 백라이트 유닛(330)은 메인 디스플레이 부위에서 선택된 R, G, B 3원색의 광이 순차적으로 방출되는 R, G, B 발광 다이오드(LED : light emitting diode), 서브 디스플레이 부위에서 백색광(White)이 선택적으로 방출되는 W 발광 다이오드(LED : Light Emitting Diode), 몰드 프레임, 반사 시트, 도광판, 확산 시트, 프리즘 시트 및 보호 시트로 구성된다.
우선, 상기 R, G, B 발광 다이오드는 R 광을 방출하는 R LED, G 광을 방출하는 G LED 및 B 광을 방출하는 B LED로 구성되어 메인 디스플레이 부위에 순차적으로 빛을 발산한다. 상기 R, G, B LED는 각각 상기 백라이트 구동부(320)로부터 제공되는 상기 순방향 구동전압(RVf, GVf, BVf)와 PWM 신호(RPWM, GPWM, BPWM)에 의해 구동되어 상기 액정표시 시스템부(300)의 제어부(302)에서 생성되는 제어 신호인 인에이블 신호에 따라 각각 소정의 휘도 및 색도를 갖는 R, G, B광을 선택적으로 방출한다.
또한, 상기 W 발광 다이오드는 W 광을 방출하는 W LED로 구성되어 서브 디스 플레이 부위에 선택적으로 빛을 발산한다. 상기 W LED는 상기 백라이트 구동부(320)로부터 제공되는 상기 순방향 구동전압(WVf)와 PWM 신호(WPWM)에 의해 구동되어 상기 액정표시 시스템부(300)의 제어부(302)에서 생성되는 제어 신호인 인에이블 신호에 따라 각각 소정의 휘도(brightness)를 갖는 W광을 선택적으로 방출한다.
상기 몰드 프레임은 상기 백라이트 유닛(330)이 구비하는 상기 발광 다이오드(R, G, B, W LED), 반사 시트, 도광판, 확산 시트, 프리즘 시트 및 보호 시트을 하나의 조립된 형태가 되도록 유지시켜 준다.
상기 반사 시트는 상기 발광 다이오드에서 나오는 빛을 도광판 전반사에 의해 도광판 하단부로 빠져 나오는 광을 전면으로 반사시켜 전반적인 휘도를 상승시키고, 도광판 후면으로부터 빛의 손실을 막아준다. 즉, 본 발명에 따라, 상기 반사 시트는 전반사되는 특성으로 인해, 상기 메인 디스플레이 부위에 제 1반사 시트와 서브 디스플레이 부위에 제 2반사 시트가 각각 독립적으로 설치된다.
상기 도광판은 상기 발광 다이오드에서 출발한 광의 방향을 2차원 평면에 고루 분사시켜 전방으로 바꾸어 주는 부품으로서, 이를 위해 표면에 일정한 패턴을 인쇄해 효율을 높힌다. 즉, 본 발명에 따라, 상기 상기 도팡관은 메인 디스플레이 부위에 제 1도광판이 설치되며 서브 디스플레이 부위에 제 2도광판이 설치된다. 즉, 상기 제 1, 2도광판은 각각 독립적으로 설치된다.
여기서, 상기 제 1, 2도광판 물질은 투명 아크릴 수지로 형성되며 강도가 높아 깨지거나 변형이 적으며, 가볍고 가시광선 투과율이 높은 것이 특징이다.
상기 확산 시트는 상기 제 1도광판으로부터 방사되는 빛을 한층더 균일하게 해주며 전체적으로 부드럽게 처리해 주는 부분으로서, 상기 제 1도광판의 패턴이 보이지 않도록 더 크게 형성된다.
상기 프리즘 시트는 상기 확산 시트에 의한 휘도 저하를 빛의 굴절 및 집광시켜 휘도를 높여주는 부분으로서, 산모양의 미세한 골(pitch)을 갖고 있으며 아래쪽은 수직, 위쪽은 수평으로 형성된다. 일반적으로, 상기 프리즘 시트는 상기 수직 프리즘및 수평 프리즘을 한 세트(set)로 둔다. 즉, 상기 프리즘 시트는 여러 각도에서 올라오는 광을 프리즘 형상의 피치와 각도로 일정한 방향으로 바꾸어 정면 휘도를 높여주는 역할을 한다.
상기 보호 시트는 상기 백나이트 유닛(330)에 인가되는 외부의 충격이나 이물 유입으로 오는 오염 등을 방지하기 위하여 보호막으로서, 상기 프리즘 시트 위에 위치한다. 또한, 상기 보호 시트는 상기 프리즘 시트의 흠집을 방지하고 수직, 수평 한 세트의 프리즘 시트 사용시 발생되는 모아레 현상을 방지하기 위해 사용된다. 또한, 상기 프리즘 시트에 의해 좁아진 시야각을 넓혀주는 기능도 한다. 그러나, 최근에는 프리즘 시트의 기능이 많이 향상되어 별도의 보호 시트가 사용되지 않는 추세이다.
여기서, 상기 모아레 현상은 두 개이상의 주기적인 패턴(periodic pattern)이 겹쳐질 때 만들어지는 간섭무늬(interference fringe)가 나타나는 현상을 말한다.
또한, 본 발명의 목적을 달성하기 위하여, 상기 확산 시트, 프리즘 시트 및 보호 시트는 상기 메인 디스플레이 부위에서만 설치되는 것을 특징으로 한다.
상기 데이터 구동부(340)는 액정표시 시스템부(300)의 제어부(302)에서 생성되는 제어 신호인 인에이블 신호에 따라 선택적으로 직렬 데이터 형식인 소정의 R, G, B 색상 데이터을 순차적으로 입력받아 상기 메인 액정디스플레이 패널(360)의 다수 데이터선으로 전달한다. 또한 상기 데이터 구동부(340)는 상기 액정표시 시스템부(300)의 제어부(302)에서 생성되는 제어 신호인 인에이블 신호에 따라 선택적으로 직렬 데이터 형식인 소정의 W 색상 데이터를 입력받아 상기 서브 액정디스플레이 패널(370)의 다수 데이터선으로 전달한다.
상기 스캔 구동부(350)는 액정표시 시스템부(300)로부터 전달되는 소정의 타이밍 제어 신호를 선택적으로 입력받아 상기 메인 액정디스플레이 패널(360)의 다수 주사선으로 전달하여 다수의 픽셀을 제어한다. 또한, 상기 스캔 구동부(350)는 상기 액정표시 시스템부(300)로부터 전달되는 소정의 타이밍 제어 신호를 선택적으로 입력받아 상기 서브 액정디스플레이 패널(370)의 다수 주사선으로 전달하여 다수의 픽셀을 제어한다.
상기 액정디스플레이 패널은 일반적으로, 각종 정보의 표시 소자이지만 스스로 발광하지 못하는 수광형(passive display)소자이므로 그 후면에 광원을 두어 액정표시장치 화면을 밝혀주는 별도의 장치가 필요하다. 즉, 상기 액정디스플레이 패널은 상기 백라이트 유닛(330)에 의해 전달되는 광원을 받아 발광된다. 또한, 상기 액정디스플레이 패널은 열과 행으로 배열된 다수의 픽셀과 상기 다수의 픽셀를 선택하기 위한 다수의 주사선이 형성된다. 또한, 상기 액정디스플레이 패널은 계조 데이터에 해당하는 계조 데이터 전압 및 리셋 전압을 전달하기 위한 다수의 데이터 선이 상기 다수의 주사선과 절연되고 교차되도록 형성된다. 이어서, 행렬 형태로 배열된 다수의 픽셀은 각각 주사선과 데이터선에 의해 둘러 쌓여 있다, 상기 각 픽셀은 주사선과 데이터선에 각각 게이트 전극 및 소스 전극이 연결되는 박막트랜지스터와 상기 박막트랜지스터의 드레인 전극에 연결되는 픽셀 캐패시터와 스토리지 캐패시터을 포함한다.
따라서, 본 발명의 실시예에 따른 상기 액정디스플레이 패널은 메인 디스플레이 부위에 상기 메인 액정디스플레이 패널(360)을 구비하고, 서브 디스플레이 부위에 상기 서브 액정디스플레이 패널(370)을 구비한다. 즉, 상기 액정디스플레이 패널은 상기 액정표시 시스템부(300)의 제어부로(302)부터 생성되는 소정의 메인/서브 변환 신호를 입력받아 상기 메인 액정디스플레이 패널(360)과 서브 액정디스플레이 패널(370) 중에서 하나가 선택된다.
여기서, 상기 액정디스플레이 패널에서 사용되는 액정 물질은 수광형 소자(passive device)로서, 결정(crystal)과 액정(liquid)의 특성을 모두 가지며 온도전이형(thermotropic LC)과 유기 용매 혼합형(lyotropic LC)이 이에 속한다.
상기 칼라 필터(380)는 상기 서브 액정디스플레이 패널(370)이 선택될 경우에 사용된다. 즉, 상기 칼라 필터(380)는 R, G, B의 3원색으로 이루어지며, 상기 칼라 필터(380)에 투과되는 양을 조절함으로써 원하는 칼라를 디스플레이한다. 또한, 상기 칼라필터 구동방식의 LCD는 단일 광원으로부터 조사되는 빛을 칼라 필터(380)에 투과시키는데 있어서, 칼라 필터(380)에 투과되는 빛의 양을 조절하여 R, G, B 색을 합성함으로써 원하는 칼라를 디스플레이한다. 또한, 단일 광원과 3색 칼 라 필터(380)가 이용되어 칼라를 디스플레이하는 LCD는 R, G, B 각 영역마다 각각 대응하는 단위 픽셀가 필요하므로 흑백을 표시하는 경우보다 3배 많은 화소가 필요하게 된다. 따라서, 고해상도의 화상을 얻기 위해서는 상기 칼라 필터(380)의 정교한 제조 기술이 요구된다.
도 2b를, 본 발명의 실시예에 따른 액정표시장치에 구비되는 메인/서브 액정디스플레이 패널의 단면을 개략적으로 도시한 구성도이다.
도 2b를 참조하면, 액정표시장치는 한개의 백라이트 유닛(330)을 구비시켜 메인 액정디스플레이 패널(360)과 서브 액정디스플레이 패널(370) 중에 선택되어 디스플레이된다. 즉, 상기 백라이트 유닛(330)은 R, G, B, W LED를 구비하여 메인 액정디스플레이 패널(360)과 서브 액정디스플레이 패널(370) 중에 하나가 선택되도록 동작한다. 따라서, 상기 메인 액정디스플레이 패널(360)이 동작될 경우, 상기 R, G, B LED가 순차적으로 온(ON)되고, 서브 액정디스플레이 패널(370)이 동작될 경우, 상기 W LED가 온(ON)되어 칼라 필터(380)를 통해 R, G, B 색상이 연출된다.
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 액정표시장치에 구비되는 메인/서브 선택부 및 백라이트 구동부를 개략적으로 도시한 회로도이다.
도 3를 참조하면, 액정표시장치의 메인/서브 선택부(310)는 B/L(Backlight)구동 콘트롤러(311), R, G, B 선택기(312) 및 반전기(313)를 구비하며, 상기 백라이트 구동부(320)는 D/A 변환기(321), 레지스터(322), R, G, B, W 스위칭부(323)(324)를 구비한다.
우선, 상기 메인/서브 선택부(310)의 R, G, B 선택기(312)는 액정표시 시스 템부(300)의 제어부(302)로부터 전달되는 메인/서브 변환 신호에 따라 온/오프(ON/OFF)된다.
즉, 상기 제어부(302)로부터 입력되는 메인/서브 변환 신호 중에 메인 변환 신호가 입력되면, 상기 R, G, B 선택기(312)는 온(ON)이 되고, 상기 반전기(313)는 오프(OFF)된다. 또한, 상기 B/L 구동 콘트롤러(311)는 R, G, B 선택기(312)로부터 소정의 인에이블 신호를 전달하여 R, G, B 선택기(312)의 온(ON)상태를 제어한다. 따라서, 상기 R, G, B 선택기(312)는 제어부(302)의 메인 변환 신호 및 B/L 구동 콘트롤러(311)의 인에이블 신호에 따라 제 1액티브 신호를 생성하여 상기 백라이트 구동부(320)의 R, G, B 스위칭부(323)에 전달한다.
여기서, 상기 R, G, B 선택기(312)는 AND 게이트를 적어도 하나 구비하며, 상기 인에이블 신호가 하이(high)이고 메인 변환 신호가 하이(high)일 경우, 상기 제 1액티브 신호가 생성된다.
또한, 상기 제어부(302)로부터 입력되는 메인/서브 변환 신호 중에 서브 변환 신호가 입력되면, 상기 R, G, B 선택기(312)는 오프(OFF)이 되고 상기 반전기(313)는 상기 서브 변환 신호를 수신받는다. 즉, 상기 반전기(313)는 제어부(302)의 서브 변환 신호를 전달받아 제 2액티브 신호를 생성하여 상기 백라이트 구동부(320)의 W 스위칭부(324)에 전달한다.
여기서, 상기 반전기(313)는 인버터로 형성되며, 상기 인에이블 신호가 하이(high)이고 서브 변환 신호가 로우(low)일 경우, 상기 제 2액티브 신호가 생성된다.
이어서, 상기 백라이트 구동부(320)의 R, G, B 스위칭부(323)는 상기 메인/서브 선택부(310)의 R, G, B 선택기(312)로부터 제 1액티브 신호를 입력받아 스위칭 온(ON) 상태를 형성한다. 즉, 상기 R, G, B 스위칭부(323)가 모두 온(ON)이 됨에 따라, 상기 메인/서브 선택부(310)의 B/L 구동 콘트롤러(311)는 소정의 레지스터 제어 신호를 생성시켜 상기 백라이트 구동부(320)의 레지스터(322)에 전달한다. 또한, 상기 레지스터 제어 신호를 입력받은 레지스터(322)는 미리 저장되어 있는 R, G, B 데이터값을 판독(read)하고, 상기 백라이트 구동부(320)의 D/A 변환기(321)로 전달한다. 이에 따라, 상기 D/A 변환기(321)는 디지털 신호 형태로 존재하는 상기 R, G, B 데이터값을 아날로그 신호 형태를 갖는 R, G, B 데이터값으로 변환시킨다.
즉, 상기 R, G, B 스위칭부(323)는 제 1액티브 신호 및 아날로그 R, G, B 데이터값을 수신하여 백라이트 유닛(330)에 구비되는 R, G, B LED(331)에 전달되어, 상기 R, G, B LED(331)는 순차적으로 발광된다.
또한, 상기 백라이트 구동부(320)의 W 스위칭부(332)는 상기 메인/서브 선택부(310)의 반전기(313)로부터 제 2액티브 신호를 입력받아 스위칭 온(ON) 상태를 형성한다. 즉, 상기 W 스위칭부(332)가 온(ON)이 됨에 따라, 상기 메인/서브 선택부(310)의 B/L 구동 콘트롤러(311)는 소정의 레지스터 제어 신호를 생성시켜 상기 백라이트 구동부(320)의 레지스터(322)에 전달한다. 이어서, 상기 레지스터 제어 신호를 입력받은 레지스터(322)는 미리 입력되어 있는 W 데이터값을 판독(read)하고, 상기 백라이트 구동부(320)의 D/A 변환기(321)로 전달한다. 이에 따라, 상기 D/A 변환기(321)는 디지털 신호 형태로 존재하는 상기 W 데이터값을 아날로그 신호 형태를 갖는 W 데이터값으로 변환시킨다. 즉, 상기 W 스위칭부(332)는 제 2액티브 신호 및 아날로그 W 데이터값을 수신하여 백라이트 유닛(330)에 구비되는 W LED(332)에 전달되고, 상기 W LED(332)는 백색 광원을 발산시킨다.
여기서, 상기 R, G, B, W 스위칭부는 NMOS 트랜지스터 혹은 PMOS 트랜지스터로 형성된다.
본 발명의 실시예에 따른 액정표시장치는 메인 디스플레이 부위와 서브 디스플레이 부위 중에 하나가 선택적으로 동작되도록 겸용 백라이트 유닛을 구비하여 상기 액정표시장치의 두께를 줄이고 비용을 감소시킬 수 있다.
상기에서는 본 발명의 바람직한 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.
상술한 본 발명에 따르면, 상기 액정표시장치는 백라이트 유닛을 메인 액정디스플레이 패널와 서브 액정디스플레이 패널에 겸용으로 사용함으로써, 상기 액정표시장치의 두께를 얇게 하고, 비용절감의 효과를 준다.

Claims (26)

  1. 메인/서브 변환 신호를 생성하는 액정표시 시스템부;
    상기 액정표시 시스템부로부터 메인 변환 신호 또는 서브 변환 신호를 수신하고, 상기 메인 변환 신호를 순차필드 구동방식 수행을 위한 제 1액티브 신호로 변환하고, 상기 서브 변환 신호를 칼라필터 구동방식의 수행을 위한 제 2액티브 신호로 변환하는 메인/서브 선택부;
    상기 메인/서브 선택부로부터 입력된 상기 제 1액티브 신호 및 상기 제 2액티브 신호를 선택적으로 수신하여 R, G, B 데이터값과 W 데이터값을 생성하기 위한 백라이트 구동부;
    상기 백라이트 구동부로부터 상기 R, G, B 데이터값을 수신받는 R, G, B 광원과, 상기 백라이트 구동부로부터 상기 W 데이터값을 수신받는 W 광원을 가지는 백라이트 유닛;
    상기 백라이트 유닛으로부터 수신되는 R, G, B 광이 액정을 통해 디스플레이되는 메인 액정디스플레이 패널;
    상기 백라이트 유닛으로부터 수신되는 W 광이 액정을 통해 디스플레이되는 서브 액정디스플레이 패널; 및
    상기 서브 액정디스플레이 패널로부터 상기 W 광원을 입력받아 R, G, B 발광을 수행하는 칼라 필터를 포함하는 액정표시장치.
  2. 제 1항에 있어서, 상기 메인/서브 선택부는,
    인에이블 신호를 생성하는 백라이트 구동 콘트롤러;
    상기 액정표시 시스템부로부터 메인 변환 신호를 수신하고, 상기 인에이블 신호를 수신하여 제 1액티브 신호를 생성하는 R, G, B 선택기; 및
    상기 액정표시 시스템부로부터 서브 변환 신호를 수신하여 제 2액티브 신호를 생성하는 반전기를 포함하는 액정표시장치.
  3. 제 2항에 있어서, 상기 R, G, B 선택기는 AND 게이트를 적어도 하나 구비하는 것을 특징으로 하는 액정표시장치.
  4. 제 2항에 있어서, 상기 인에이블 신호가 하이(high)이고 메인 변환 신호가 하이(high)일 경우, 제 1액티브 신호가 생성되는 것을 특징으로 하는 액정표시장치.
  5. 제 2항에 있어서, 상기 인에이블 신호가 하이(high)이고 서브 변환 신호가 로우(low)일 경우, 제 2액티브 신호가 생성되는 것을 특징으로 하는 액정표시장치.
  6. 제 5항에 있어서, 상기 서브 변환 신호는 메인 변환 신호와 반전된 관계인 것을 특징으로 하는 액정표시장치.
  7. 제 2항에 있어서, 상기 반전기는 인버터인 것을 특징으로 하는 액정표시장치.
  8. 제 1항에 있어서, 상기 백라이트 구동부는,
    R, G, B, W의 데이터 값이 저장되는 레지스터;
    상기 레지스터로부터 R, G, B, W의 데이터 값을 판독하여 디지털 데이터인 R, G, B, W의 데이터 값을 R, G, B, W의 아날로그 데이터로 변환하는 D/A 변환기;
    메인/서브 선택부로부터 생성되는 제 1액티브 신호를 수신하고, 상기 아날로그 데이터인 R, G, B의 데이터 값을 수신하는 R, G, B 스위칭부; 및
    메인/서브 선택부로부터 생성되는 제 2액티브 신호를 수신하고, W 아날로그 데이터 값을 수신하는 W 스위칭부를 포함하는 액정표시장치.
  9. 제 8항에 있어서, 상기 R, G, B, W 스위칭부는 NMOS 트랜지스터 혹은 PMOS 트랜지스터인 것을 특징으로 하는 액정표시장치.
  10. 제 1항에 있어서 상기 액정은 온도전이형(thermotropic LC)과 유기 용매 혼합형(lyotropic LC)이 있는 것을 특징으로 하는 액정표시장치.
  11. 제 1항에 있어서, 상기 칼라 필터는 투과되는 광량을 조절함으로써 원하는 색상인 R, G, B의 3원색이 디스플레이되는 것을 특징으로 하는 액정표시장치.
  12. 제 11항에 있어서, 상기 칼라 필터는 백라이트 유닛의 W LED를 통해 백색광을 입력받는 것을 특징으로 하는 액정표시장치.
  13. 메인 디스플레이 부위에서 선택된 R, G, B 3원색의 광이 순차적으로 방출되는 R, G, B 발광 다이오드;
    상기 R, G, B 발광 다이오드에서 방출되는 광을 메인 디스플레이 부위로 전반사하며, 상기 R, G, B 발광 다이오드의 일면에 위치하는 제 1반사 시트;
    상기 R, G, B 발광 다이오드에서 나오는 광의 방향을 2차원 평면에 고루 분사시켜 전방으로 바꾸어 주며, 상기 R, G, B 발광 다이오드의 상기 제 1 반사 시트가 위치하는 반대면에 위치하는 제 1도광판;
    서브 디스플레이 부위에서 백색광이 선택적으로 방출되는 W 발광 다이오드;
    상기 W 발광 다이오드에서 방출되는 광을 서브 디스플레이 부위로 전반사하며, 상기 W 발광 다이오드의 일면에 위치하는 제 2반사 시트; 및
    상기 W 발광 다이오드에서 나오는 광의 방향을 2차원 평면에 고루 분사시켜 전방으로 바꾸어 주며, 상기 W 발광 다이오드의 상기 제 2 반사시트가 위치하는 반대면에 위치하는 제 2도광판을 포함하며,
    상기 제 1 반사 시트와 상기 제 2 반사 시트는 서로 접하는 것을 특징으로 하는 액정표시장치의 백라이트 유닛.
  14. 제 13항에 있어서, 상기 제 1반사 시트는 상기 도광판 하단부로 빠져 나오는 R, G, B 광을 전면으로 반사시키고, 상기 도광판 후면으로부터 나오는 R, G, B 광의 손실을 방지하는 것을 특징으로 하는 액정표시장치의 백라이트 유닛.
  15. 제 13항에 있어서, 상기 제 2반사 시트는 상기 도광판 하단부로 빠져 나오는 W 광을 전면으로 반사시키고, 상기 도광판 후면으로부터 나오는 W 광의 손실을 방지하는 것을 특징으로 하는 액정표시장치의 백라이트 유닛.
  16. 제 13항에 있어서, 상기 제 1도광판은 소정의 표면에 일정한 패턴을 인쇄해 발광 효율을 높히는 것을 특징으로 하는 액정표시장치의 백라이트 유닛.
  17. 제 13항에 있어서, 상기 제 2도광판은 소정의 표면에 일정한 패턴을 인쇄해 발광 효율을 높히는 것을 특징으로 하는 액정표시장치의 백라이트 유닛.
  18. 제 13항에 있어서, 상기 제 1, 2도광판이 형성되는 물질은 투명 아크릴 수지인 것을 특징으로 하는 액정표시장치의 백라이트 유닛.
  19. 제 16항에 있어서, 상기 제 1도광판으로부터 반사되는 R, G, B 광을 균일하게 하기 위한 확산 시트를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 액정표시장치의 백라이트 유닛.
  20. 제 19항에 있어서, 상기 확산 시트는 상기 제 1도광판보다 더 큰 것을 특징으로 하는 액정표시장치의 백라이트 유닛.
  21. 제 20항에 있어서, 상기 확산 시트에 의한 저하된 휘도를 굴절 및 집광시켜 정면 휘도를 높여주는 프리즘 시트를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 액정표시장치의 백라이트 유닛.
  22. 제 21항에 있어서, 상기 프리즘 시트는 산모양의 미세한 골(pitch)을 갖고 있는 것을 특징으로 하는 액정표시장치의 백라이트 유닛.
  23. 제 21항에 있어서, 상기 프리즘 시트는 각각 수직 프리즘 시트 및 수평 프리즘 시트를 구비하는 것을 특징으로 하는 액정표시장치의 백라이트 유닛.
  24. 제 21항에 있어서, 상기 프리즘 시트 상부에 위치하며, 외부의 충격이나 이물 유입으로 오는 오염 등을 방지하는 보호막인 보호 시트를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 액정표시장치의 백라이트 유닛.
  25. 제 24항에 있어서, 상기 R, G, B, W 발광 다이오드, 제 1, 2반사 시트, 제 1, 2도광판, 확산 시트, 프리즘 시트 및 보호 시트을 하나의 조립된 형태가 되도록 유지시켜는 몰드 프레임를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 액정표시장치의 백라이 트 유닛.
  26. 제 24항에 있어서, 상기 확산 시트, 프리즘 시트 및 보호 시트는 상기 메인 디스플레이 부위에서만 설치되는 것을 특징으로 하는 액정표시장치의 백라이트 유닛.
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