KR100965172B1 - 램프 구동 장치와, 이를 갖는 액정 표시 장치 - Google Patents

램프 구동 장치와, 이를 갖는 액정 표시 장치 Download PDF

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Abstract

하나의 LED 공급 전원을 사용하는 램프 구동 장치와, 이를 갖는 액정 표시 장치를 개시한다. 다수의 램프 유니트는 2장의 기판간에 형성된 액정층을 갖는 액정 패널 하부에 배치되어, 광을 제공한다. 램프 구동부는 외부로부터 제공되는 타이밍 신호를 근거로 제1 및 제2 컨트롤 신호를 생성하고, 제1 및 제2 컨트롤 신호를 근거로 외부로부터 제공되는 공통 전원의 출력을 스위칭하여 제1 내지 제3 광원 전원을 다수의 램프 유니트 각각에 출력한다. 이에 따라, 하나의 공통 전원을 사용함으로써 FPC 커넥터의 핀수를 줄이고, 부가회로를 간단히 할 수 있다.
Figure R1020030086774
액정, 스위치, 광원, LED, 핀수, 공통 전원

Description

램프 구동 장치와, 이를 갖는 액정 표시 장치{APPARATUS FOR DRIVING LAMP, AND LIQUID CRYSTAL DISPLAY HAVING THE SAME}
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 액정 표시 장치를 설명하기 위한 도면이다.
도 2는 상기한 도 1의 램프 구동 장치를 설명하기 위한 도면이다.
도 3은 상기한 도 2의 LED 드라이버의 동작을 설명하기 위한 파형도의 일례이다.
도 4는 상기한 도 2의 LED 드라이버의 동작을 설명하기 위한 파형도의 다른 예이다.
<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명>
100 : 타이밍 제어부 200 : 데이터 구동부
300 : 스캔 구동부 400 : 전원 발생부
500 : 액정 패널 600 : 램프 구동부
610 : 광원 제어부 620 : 광원 구동부
700 : 광원부
본 발명은 램프 구동 장치와, 이를 갖는 액정 표시 장치에 관한 것으로, 보다 상세하게는 하나의 LED 공급 전원을 사용하는 램프 구동 장치와, 이를 갖는 액정 표시 장치에 관한 것이다.
일반적으로 액정 표시 장치(Liquid Crystal Display device)는 수광 소자이므로 광을 제공하는 별도의 광원 즉, 백라이트 어셈블리가 필요하다.
이러한 백라이트 어셈블리의 램프는 주로 형광 램프가 사용되나, 형광 램프의 균일한 방전을 위하여 고전압의 교류 펄스를 공급해야 하므로 고주파의 오실레이터 또는 인버터가 필요하게 되는 등 회로의 구조가 복잡해지고, 고전압의 교류 펄스로 인한 위험성이 발생되는 문제가 있다.
이러한 문제점에 따라 최근에는 형광 램프 대신에 LED(light emit diode, 이하 LED)를 백라이트 광원으로 사용하고 있다. LED를 광원으로 사용하면, 백라이트 구조가 간단하고 소형화가 용이하기 때문에 주로 이동 통신 단말기 등의 소형 HHP(hand held phone)장치에 사용되는 액정 표시 장치를 구동시키는데 사용되고 있다.
하지만, 백라이트를 R.G.B.(Red, Green, Blue, 이하 R.G.B.)를 순차적으로 각각 구동하기 위해서는 구동 드라이브가 각각 필요하고, 부가회로가 증가하면, FPC(Flexible Printed Circuit, 이하 FPC) 커넥터의 핀 수가 증가하는 문제점이 있다.
이에 본 발명의 기술적 과제는 이러한 종래의 문제점을 해결하기 위한 것으 로, 본 발명의 목적은 레드 LED, 그린 LED, 블루 LED 각각에 인가되는 전원을 공통으로 인가하기 위한 램프 구동 장치를 제공하는 것이다.
또한, 본 발명의 다른 목적은 상기한 램프 구동 장치를 가지는 액정 표시 장치를 제공하는 것이다.
상기한 본 발명의 목적을 실현하기 위한 램프 구동 장치는 외부로부터 제공되는 타이밍 신호를 근거로 제1 및 제2 컨트롤 신호를 출력하는 광원 제어부; 및 상기 제1 및 제2 컨트롤 신호를 근거로 외부로부터 제공되는 공통 전원의 출력을 스위칭하여 제1 내지 제3 광원 전원을 제1 내지 제3 램프 유니트 각각에 제공하는 광원 구동부를 포함한다.
또한, 상기한 본 발명의 목적을 실현하기 위한 다른 하나의 특징에 따른 액정 표시 장치는 2장의 기판간에 형성된 액정층을 갖는 액정 패널; 상기 액정 패널 하부에 배치되어, 광을 제공하는 다수의 램프 유니트; 및 외부로부터 제공되는 타이밍 신호를 근거로 제1 및 제2 컨트롤 신호를 생성하고, 상기 제1 및 제2 컨트롤 신호를 근거로 외부로부터 제공되는 공통 전원의 출력을 스위칭하여 제1 내지 제3 광원 전원을 상기 다수의 램프 유니트 각각에 출력하는 램프 구동부를 포함한다.
이러한 램프 구동 장치와, 이를 갖는 액정 표시 장치에 의하면, 하나의 공통 전원을 사용함으로써 FPC 커넥터의 핀수를 줄이고, 부가회로를 간단히 할 수 있다.
이하, 첨부한 도면들을 참조하여, 본 발명의 바람직한 실시예를 보다 상세하게 설명하기로 한다.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 액정 표시 장치를 설명하기 위한 도면이다.
도 1을 참조하면, 본 발명의 실시예에 따른 액정 표시 장치는 타이밍 제어부(100), 데이터 구동부(200), 스캔 구동부(300), 전원 발생부(400), 액정 패널(500), 램프 구동부(600) 및 광원부(700)를 포함한다.
타이밍 제어부(100)는 외부의 그래픽 콘트롤러와 같은 호스트로부터 제1 화상 신호(R, G, B)와, 상기 제1 화상 신호(R, G, B)의 출력을 위한 제1 타이밍 신호(Hsync, Vsync, DE, MCLK)를 제공받아, 제2 화상 신호(R', G', B ')와 상기 제2 화상 신호(R',G',B')의 출력을 위한 데이터 구동용 신호(LOAD, STH)를 데이터 구동부(200)에 출력하고, 상기 제2 화상 신호(R', G', B')의 출력을 위한 스캔 구동용 신호(GATE CLK, STV)를 스캔 구동부(300)에 제공한다.
여기서, 상기 Hsync는 상기 제1 화상 신호(R, G, B)에 대응하는 수평 동기 신호이고, 상기 Vsync는 상기 제1 화상 신호(R, G, B)의에 대응하는 수직 동기 신호이며, 상기 DE는 상기 제1 화상 신호(R, G, B)의 출력을 제어하는 데이터 인에이블 신호이고, 상기 MCLK은 메인 클럭 신호이다.
한편, 타이밍 제어부(100)는 외부로부터 인가되는 수직 동기 신호(Vsync)와, 수평 동기 신호(Hsync)와 메인 클럭 신호(MCLK)에 따라 공통 전압(VCOM)의 주기와 진폭을 정의하는 제2 타이밍 신호(101)를 전압 발생부(400)에 출력한다.
데이터 구동부(200)는 상기 데이터 구동용 신호(LOAD, STH)를 근거로 제2 화상 신호(R', G', B')를 아날로그 변환한 데이터 구동 전압(D1, D2, ...,Dn)을 액정 패널(500)의 데이터 라인에 각각 출력한다.
스캔 구동부(300)는 상기 스캔용 구동용 신호(GATE CLK, STV)와 전압 발생부(400)로부터 제공되는 게이트 온 전압(VON), 게이트 오프 전압(VOFF)을 근거로 스캔 구동 전압(S1,S2,...Sm)을 액정 패널(500)의 스캔 라인에 출력한다.
전원 발생부(400)는 공통 전압(VCOM)의 주기와 진폭을 정의하는 제2 타이밍 신호(101)를 제공받아 상기 제2 타이밍 신호(101)의 전압 레벨을 업 또는 다운하며, 상기 스캔 구동 전압(S1, S2,...,Sm)에 일정 주기로 동조하는 공통 전압(VCOM)을 액정 패널(500)에 출력하고, 램프 전원(104)을 램프 구동부(600)에 출력한다.
액정 패널(500)은 스캔 신호를 전달하는 하나 이상의 스캔 라인(SL)과, 상기 스캔 라인(SL)과 교차하여 화상 신호를 전송하는 하나 이상의 데이터 라인(DL)과, 스캔 라인(SL) 및 상기 데이터 라인(DL)에 의해 둘러싸인 영역에 형성되어 각각의 스캔 라인(SL) 및 데이터 라인(DL)에 연결된 스위칭 소자(TFT)를 포함한다.
액정 패널(500)은 일단이 상기 스위칭 소자(TFT)에 연결되어, 상기 스위칭 소자(TFT)는 턴-온 동작에 따라 데이터 구동 전압에 비례하여 광을 투과하는 액정층의 액정 커패시터(CLC)와 일단이 상기 스위칭 소자(TFT)에 연결되어, 상기 스위칭 소자(TFT)의 턴-온시 상기 데이터 구동 전압을 축적하고, 상기 스위칭 소자(TFT)의 턴-오프시 축적된 데이터 구동 전압을 상기 액정 커패시터(CLC)에 인가하는 스토리지 커패시터(CST)를 포함한다.
램프 구동부(600)는 광원 제어부(610) 및 광원 구동부(620)를 포함하여, 타이밍 제어부(100)로부터 제공되는 제4 타이밍 신호(103)를 근거로 전원발생부(400)로부터 제공되는 램프 전원(104)을 광원부(700)에 제공한다. 상기 제4 타이밍 신호(103)는 타이밍 제어부(100)에서 데이터 구동부(200)에 인가되는 도트 신호(DOT)나 로드 신호(LOAD) 등에 동기하는 신호인 것이 바람직하다. 상기 로드 신호는 RGB 데이터 전송을 완료한 후 데이터 구동부의 출력을 시작하는 신호이고, 상기 도트 신호는 RGB 데이터를 전송하기 위한 동기신호이다.
광원 제어부(610)는 타이밍 제어부(100)로부터 제공되는 제4 타이밍 신호(103)를 근거로 전원 발생부(400)로부터 램프 전원(104)을 공통 램프 전원(612)으로 정의하여 광원 구동부(620)에 제공하고, 제1 및 제2 컨트롤 신호(614, 616)를 광원 구동부(620)에 제공한다.
광원 구동부(620)는 상기 제1 및 제2 컨트롤 신호(614, 616)를 근거로 상기 공통 램프 전원(612)의 출력을 달리하는 방식을 통해 레드 LED 전원(RV), 그린 LED 전원(GV) 및 블루 LED 전원(BV)을 광원부(700)에 출력한다. 또한, 광원 구동부(620)와 광원부(700)는 별도의 연결 라인을 통해 상기 레드 LED 전원(RV), 그린 LED 전원(GV) 및 블루 LED 전원(BV) 각각에 대응하도록 접지(GND)를 공용으로 사용한다.
광원부(700)는 레드 LED(710), 그린 LED(720) 및 블루 LED(730)을 포함하여, 상기 공통 연결된 접지(GND)와, 상기 레드 LED 전원(RV), 그린 LED 전원(GV) 및 블루 LED 전원(BV)에 응답하여 발광한다.
이상에서 설명한 바와 같이, 레드 LED, 그린 LED, 블루 LED에 연결된 배선 각각에 LED 전원을 공급함으로써, 부가회로 및 FPC(Flexible Printed Circuit, 이하 FPC) 배선을 보다 간단히 함으로써 생산성을 향상시킬 수 있다.
도 2는 상기한 도 1의 램프 구동부를 설명하기 위한 도면이다. 특히, 상기 램프 구동 장치에 채용되는 광원 구동부를 도시한다.
도 1 및 도 2를 참조하면, 본 발명의 실시예에 따른 광원 구동부는 LED 드라이버(622) 및 커넥터(624)를 포함하여, 공통 연결된 접지(GND)와, 상기 레드 전원(RV), 그린 전원(GV) 및 블루 전원(BV)에 응답하여 발광한다.
LED 드라이버(622)는 제1 및 제2 컨트롤 신호(614, 616)를 근거로 공통 LED 전원(612)의 출력을 단속하는 방식을 통해 광원부(700)에 레드 LED 전원(RV), 그린 LED 전원(GV) 및 블루 LED 전원(BV)을 FPC 커넥터(624)를 경유하여 레드 LED(710), 그린 LED(720) 및 블루 LED(730) 각각에 출력한다.
레드 LED 전원(RV), 그린 LED 전원(GV), 블루 LED 전원(BV) 모두는 공통 접지(GND)를 사용하므로 LED 드라이버(622)와 광원부(7000)를 연결시키는 상기 FPC 커넥터(624)의 핀 수는 4개이다. 이로 인해 LED 드라이브(622)의 주변회로 및 FPC 커넥터(624)의 배선을 간단히 하고, FPC 커넥터(624)의 핀수를 줄일 수 있다.
도 3은 상기한 도 2의 LED 드라이버의 동작을 설명하기 위한 파형도의 일례이다.
도 3을 참조하면, 제1 및 제2 컨트롤 신호(614, 616) 각각이 모두 로우 레벨인 경우에는 레드 LED 전원(RV), 그린 LED 전원(GV) 및 블루 LED 전원(BV) 모두는 비액티브된 상태를 유지한다.
이어, 제1 컨트롤 신호(614)가 로우 레벨이고, 제2 컨트롤 신호(616)가 하이 레벨로 변환되면, 레드 LED 전원(RV)이 액티브되어 FPC 커넥터(624)를 경유하여 레 드 LED(710)에 출력된다.
이어, 제1 컨트롤 신호(614)가 하이 레벨이고, 제2 컨트롤 신호(616)가 로우 레벨로 변환되면, 그린 LED 전원(GV)이 액티브되어 FPC 커넥터(624)를 경유하여 그린 LED(720)에 출력된다.
이어, 제1 컨트롤 신호(614)가 하이 레벨이고, 제2 컨트롤 신호(616)가 하이 레벨로 변환되면, 블루 LED 전원(BV)이 액티브되어 FPC 커넥터(624)를 경유하여 블루 LED(730)에 출력된다.
상기한 방식을 통해 레드 LED 전원(RV), 그린 LED 전원(GV) 및 블루 LED 전원(BV) 각각이 순차적으로 액티브되면서 FPC 커넥터(624)를 경유하여 광원부(700)에 구비되는 레드 LED(710), 그린 LED(720) 및 블루 LED(730) 각각에 제공된다.
이상에서는 레드 LED 전원, 그린 LED 전원, 그리고 블루 LED 전원을 액티브시킨 후 모든 LED 전원을 비액티브시키는 구간을 갖는 것을 일례로서 설명하였으나, 상기한 모든 LED 전원을 비액티브시키는 구간을 제거하도록 제어할 수도 있다.
도 4는 상기한 도 2의 LED 드라이버의 동작을 설명하기 위한 파형도의 다른 예이다.
도 4를 참조하면, 제1 및 제2 컨트롤 신호(1614, 1616) 각각이 모두 로우 레벨인 경우에는 레드 LED 전원(PRV), 그린 LED 전원(PGV) 및 블루 LED 전원(PBV) 모두는 비액티브된 상태를 유지한다.
이어, 제1 컨트롤 신호(1614)가 로우 레벨이고, 제2 컨트롤 신호(1616)가 하이 레벨로 변환되면, 레드 LED 전원(PRV)이 액티브되어 FPC 커넥터(624)를 경유하 여 레드 LED(710)에 출력되고, 제2 컨트롤 신호(1616)가 로우 레벨로 변환됨에 따라, 레드 LED(710)에 공급되던 레드 LED 전원(RV)은 비액티브된다.
이어, 제1 컨트롤 신호(1614)가 하이 레벨이고, 제2 컨트롤 신호(1616)가 로우 레벨로 변환되면, 그린 LED 전원(PGV)이 액티브되어 FPC 커넥터(624)를 경유하여 그린 LED(720)에 출력되고, 제2 컨트롤 신호(1616)가 로우 레벨로 변환됨에 따라, 그린 LED(720)에 공급되던 그린 LED 전원(PGV)은 비액티브된다.
이어, 제1 컨트롤 신호(1614)가 하이 레벨이고, 제2 컨트롤 신호(1616)가 하이 레벨로 변환되면, 블루 LED 전원(PBV)이 액티브되어 FPC 커넥터(624)를 경유하여 블루 LED(730)에 출력되고, 제2 컨트롤 신호(1616)가 로우 레벨로 변환됨에 따라, 블루 LED(720)에 공급되던 블루 LED 전원(PBV)은 비액티브된다.
이처럼, 블루 LED 전원(PRV), 그린 LED 전원(PGV), 블루 LED 전원(PBV)이 액티브되는 구간 중간에, 비액티브되는 구간을 삽입하므로써, 디스플레이되는 화면의 색감을 최적화할 수 있다.
이상에서는 레드 LED 전원, 그린 LED 전원, 그리고 블루 LED 전원을 액티브시킨 후 모든 LED 전원을 비액티브시키는 구간을 갖는 것을 일례로서 설명하였으나, 상기한 모든 LED 전원을 비액티브시키는 구간을 제거하도록 제어할 수도 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.
이상에서 설명한 바와 같이, 본 발명에 따르면 이러한 램프 구동 장치에 의하면, 디코더 회로를 내장하고, 레드 LED 전원, 그린 LED 전원 및 블루 LED 전원 각각에 해당하는 LED전원을 사용함으로써, LED 드라이브의 주변회로 및 FPC 커넥터의 배선을 간단히 하고, FPC 커넥터의 핀수를 줄일 수 있다.
또한, 램프 구동 장치 및 이를 갖는 액정 표시 장치의 생산비를 절감할 수 있다.

Claims (6)

  1. 외부로부터 제공되는 타이밍 신호를 근거로 제1 및 제2 컨트롤 신호들을 출력하는 광원 제어부; 및
    상기 제1 및 제2 컨트롤 신호들의 레벨을 근거로 외부로부터 제공되는 공통 전원의 출력을 스위칭하여 제1 내지 제3 광원 전원들을 제1 내지 제3 램프 유니트 각각에 제공하는 광원 구동부를 포함하는 램프 구동 장치.
  2. 제1항에 있어서, 상기 광원 구동부는
    상기 제1 컨트롤 신호가 제1 레벨이고, 상기 제2 컨트롤 신호가 제2 레벨일 때 상기 공통 전원을 상기 제1 광원 전압으로 정의하여 출력하고,
    상기 제1 컨트롤 신호가 제2 레벨이고, 상기 제2 컨트롤 신호가 제1 레벨일 때 상기 공통 전원을 상기 제2 광원 전압으로 정의하여 출력하며,
    상기 제1 컨트롤 신호가 제2 레벨이고, 상기 제2 컨트롤 신호가 제2 레벨일 때 상기 공통 전원을 상기 제3 광원 전압으로 정의하여 출력하는 것을 특징으로 하는 램프 구동 장치.
  3. 제1항에 있어서, 상기 제1 램프 유니트는 레드 발광하는 하나 이상의 발광 다이오드를 포함하고, 상기 제2 램프 유니트는 그린 발광하는 하나 이상의 발광 다이오드를 포함하며, 상기 제3 램프 유니트는 블루 발광하는 하나 이상의 발광 다이 오드를 포함하는 것을 특징으로 하는 램프 구동 장치.
  4. 2장의 기판간에 형성된 액정층을 갖는 액정 패널;
    상기 액정 패널 하부에 배치되어, 광을 제공하는 다수의 램프 유니트들; 및
    외부로부터 제공되는 타이밍 신호를 근거로 제1 및 제2 컨트롤 신호들을 생성하고, 상기 제1 및 제2 컨트롤 신호들의 레벨을 근거로 외부로부터 제공되는 공통 전원의 출력을 스위칭하여 제1 내지 제3 광원 전원을 상기 다수의 램프 유니트들 각각에 출력하는 램프 구동부를 포함하는 액정 표시 장치.
  5. 제4항에 있어서, 상기 램프 유니트들은 R,G,B 각각의 발광 다이오드를 포함하고,
    상기 램프 구동부는 상기 제1 광원 전압을 출력하여 상기 R 발광 다이오드를 발광시키고, 상기 제2 광원 전압을 출력하여 상기 G 발광 다이오드를 발광시키며, 상기 제3 광원 전압을 출력하여 상기 B 발광 다이오드를 발광시키는 것을 특징으로 하는 액정 표시 장치.
  6. 제5항에 있어서,
    상기 제1 광원 전압은 상기 R 발광 다이오드를 발광시키는 액티브 구간과, 상기 R 발광 다이오드의 발광을 소거하는 비액티브 구간을 갖고,
    상기 제2 광원 전압은 상기 G 발광 다이오드를 발광시키는 액티브 구간과, 상기 G 발광 다이오드의 발광을 소거하는 비액티브 구간을 갖고,
    상기 제3 광원 전압은 상기 B 발광 다이오드를 발광시키는 액티브 구간과, 상기 B 발광 다이오드의 발광을 소거하는 비액티브 구간을 갖는 것을 특징으로 하는 액정 표시 장치.
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