KR101052972B1 - 평판 표시장치 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 평판 표시장치에 관한 것으로, 본 발명에 따른 평판 표시장치는 복수의 데이터라인 및 게이트라인이 서로 교차되도록 배열된 표시패널과; 외부로부터 화상신호를 인가받아 제어신호를 생성하며, 상기 화상신호 및 제어신호를 출력하는 제어부와; 상기 제어부로부터 제어신호를 인가받아 상기 게이트라인들에 주사신호를 인가하는 게이트구동부와; 적어도 하나가 구비된 매칭부에 의해 상기 제어부의 제어신호 및 화상신호를 임피던스 매칭(impedance matching)하여 인가받고, 상기 데이터배선들에 화상신호를 인가하는 데이터구동부를 포함하여 구성된다.

Description

평판 표시장치{FLAT PANEL DISPLAY}
도1은 일반적인 평판 표시장치의 블럭구성을 보인 예시도.
도2는 도1에 도시된 제어부와 데이터구동부를 보다 상세히 나타낸 예시도.
도3은 본 발명에 따른 평판 표시장치의 블럭구성을 보인 도면.
도4는 도3의 제어부와 데이터구동부를 확대도시한 도면.
***도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명***
210: 제어부 220: 게이트구동부
230: 데이터구동부 232: 데이터 구동회로
235: 매칭부 240: 표시패널
DATA[+,-]: 화상신호 CS21: 제어신호
본 발명은 평판 표시장치(flat panel display)에 관한 것으로, 보다 상세하게는 임피던스 매칭(impedance matching)에 의해 전자기 장해를 억제하고, 원활하게 화상신호를 인가받도록함에 따라 화질 저하를 방지하도록 한 평판 표시장치에 관한 것이다.
일반적으로, 널리 사용되고 있는 표시장치들 중의 하나인 음극선관(cathode ray tube : CRT)은 텔레비젼을 비롯해서 계측기기, 정보 단말기기 등의 모니터에 주로 이용되고 있으나, 제품이 갖는 무게와 크기로 인해 전자 제품의 소형화 및 경량화의 요구에 적극 대응할 수 없었다.
따라서, 상기 음극선관을 대체하기 위해 소형, 경량화 및 저소비전력의 장점을 갖는 액정 표시장치(liquid crystal display : LCD), 플라즈마 표시장치(plasma display panel : PDP), 전계방출 표시장치(field emission display : FED), 그리고 전계발광 표시장치(electroluminescence display : ELD) 등의 다양한 평판 표시장치가 활발하게 연구 및 개발되고 있다.
상기한 바와같은 평판 표시장치에는 다양한 부품들이 구비되고, 각 부품들 간에 신호를 전송하기 위한 배선들이 형성된다.
최근 들어, 전자 회로기술 및 제조공정의 발전에 힘입어 상기 배선들을 통해 고속의 신호전송이 가능해지고, 또한 고속의 신호전송에 대응할 수 있을 정도로 상기 부품들의 구동속도가 매우 빨라지고 있다.
따라서, 상기 부품들 간에 배선들을 통해 고속으로 신호를 전송하기 위한 다양한 방식이 제안되고 있으며, 예를 들어 LVDS(low voltage differential signaling) 방식이나 RSDS(reduced swing differential signaling) 방식과 같이 차동(差動) 신호(differential signal)를 전송하는 신호 전송방식이 채택되고 있다.
상기한 바와 같은 평판 표시장치를 첨부한 도면을 참조하여 상세히 설명하면 다음과 같다.
도1은 일반적인 평판 표시장치의 블럭구성을 보인 예시도이다.
도1을 참조하면, 평판 표시장치는 화소(pixel)들이 매트릭스(matrix) 형태로 배열되는 표시패널(40)과; 상기 표시패널(40)의 게이트배선들에 순차적으로 주사신호를 인가하는 게이트구동부(20)와; 상기 표시패널(40)의 데이터배선들에 화상신호(DATA1)를 인가하는 데이터구동부(30)와; 외부의 그래픽 콘트롤러(미도시)로부터 인가되는 화상신호(DATA1)를 상기 데이터구동부(30)에 인가하고, 제어신호(CS1)를 게이트구동부(20) 및 데이터구동부(30)에 인가하여 구동 타이밍을 제어하는 제어부(10)로 구성된다.
상기 표시패널(40)에는 횡방향으로 일정하게 이격되는 게이트배선들과 종방향으로 일정하게 이격되는 데이터배선들이 교차하고, 그 게이트배선들과 데이터배선들이 교차하여 구획되는 영역들에 화소가 정의된다.
상기 게이트구동부(20)는 상기 게이트배선들에 순차적으로 주사신호를 인가하여 매트릭스 형태로 배열된 화소들을 게이트배선 단위로 구동시키고, 상기 데이터구동부(30)는 상기 주사신호가 인가된 화소들에 데이터배선들을 통해 화상신호(DATA1)를 인가한다.
상기 제어부(10)는 그래픽 콘트롤러로부터 인가되는 화상신호(DATA1)를 상기 데이터구동부(30)에 인가하고, 상기 제어신호(CS1)를 상기 게이트구동부(20) 및 데이터구동부(30)에 인가하여 구동 타이밍을 제어한다. 이때, 제어부(10)는 제어신호(CS1)로 수직 동기신호(VSYNC), 수평 동기신호(HSYNC), 클럭신호, 게이트 스타트 신호 및 데이터 출력 인에이블 신호 등을 게이트구동부(20)와 데이터구동부(30)에 인가하여 게이트구동부(20)와 데이터구동부(30)의 구동 타이밍을 제어한다.
즉, 상기 제어부(10)는 게이트구동부(20)에 수평 동기신호(HSYNC)와 게이트 스타트 신호를 인가하여 표시패널(40)의 게이트배선들에 순차적으로 주사신호가 인가되도록 하고, 데이터구동부(30)에 수평 동기신호(HSYNC), 데이터 출력 인에이블 신호 및 화상신호(DATA1)를 인가하여 상기 주사신호가 인가된 게이트배선의 화소들에 화상신호(DATA1)가 인가되도록 함으로써, 게이트구동부(20)와 데이터구동부(30)의 구동 타이밍을 제어한다.
상기한 바와같은 방식으로 표시패널(40)의 모든 게이트배선을 순차적으로 스캔하고, 데이터배선들을 통해 화상신호(DATA1)를 화소들에 인가하여 화상의 한 프레임을 표시한 다음에는 상기 수직 동기신호(VSYNC)가 인가되어 화상의 다음 프레임(frame)이 표시되도록 한다.
도2는 도1에 도시된 제어부와 데이터구동부를 보다 상세히 나타낸 예시도이다.
도2를 참조하면, 상기 데이터구동부(130)는 제어부(110)로부터 제 1,2배선(W1,W2)을 통해 화상신호(DATA[+,-])를 인가받고, 제 3배선(W3)을 통해 제어신호(CS11)를 인가받는 복수의 데이터 구동회로(data driving integrated circuit, 132)들로 구성된다.
상기 데이터구동부(130)내에는 복수의 데이터 구동회로(132)가 구비된다. 상기 데이터 구동회로(132)들은 상기 제어부(110)로부터 화상신호(DATA[+,-])를 인가 받아 상기 제어부(110)로부터 인가되는 제어신호(CS11)에 따라 데이터배선들로 출력한다. 도면에 도시되진 않았지만, 데이터배선들은 상기 데이터 구동회로(132)들에 복수개가 전기적으로 접속되며, 상기 데이터 구동회로(132)에서 인가된 화상신호(DATA[+,-])를 화소들로 인가한다.
한편, 상기 데이터 구동회로(132) 내부에는 종단저항(termination resistor)이 구비되는데, 상기 종단저항은 각 데이터 구동회로(132)에 연결되는 제 1배선(W1) 및 제 2배선(W2)을 전기적으로 접속시켜 폐회로를 구성한다. 따라서, 상기 제 1배선(W1)을 통해 인가되는 화상신호(DATA[+])는 상기 종단저항을 경유하여, 상기 제 2배선(W2)을 통해 상기 제어부(110)로 흘러간다. 상기 종단저항은 상기 데이터 구동회로(132)에 과도한 전류가 흐르는 것을 방지하며, 상기 종단저항 양단에 걸리는 전압은 화상신호(DATA[+,-])로서 상기 데이터 구동회로(132)에 인가된다.
한편, 평판 표시장치 내에는 많은 전기부품들 및 배선들이 구비되며, 서로 전기적으로 접속되어 있다. 각각의 전기부품들 및 배선들은 임피던스(impedance) 성분을 갖고 있기 때문에 각 전기부품들 사이의 신호전송시에 신호감쇄의 원인이 된다. 상기 제어부(110) 및 데이터 구동회로(132)들도 각각의 임피던스 성분을 가지며, 상기 제어부(110) 및 데이터 구동회로(132)들을 연결하는 제 1,2배선(W1,W2)들로 임피던스 성분을 가진다. 만일, 상기 제 1,2배선(W1,W2)들이 갖는 임피던스값과 상기 데이터 구동회로(132)들 내부의 임피던스값이 일치하지 않게되면, 상기 제 1배선(W1)을 통해 인가되는 화상신호(DATA[+,-])가 상기 데이터 구동회로(132)들에 정확하게 공급되지 못하고 일부가 반사되어 나온다. 이러한 반사파가 발생하면, 동 일한 제 1배선(W1)을 통해 인가되는 화상신호(DATA[+,-])와 간섭을 일으켜 파형이 불안정해지며, 신호왜곡 및 감쇄를 가져온다. 상기와 같은 전자파 장해(electro magnetic interference: EMI)는 평판 표시장치의 화질을 저하시킨다.
따라서, 상기한 바와 같은 종래의 문제점을 해결하기 위해 본 발명이 창안되었으며, 본 발명의 목적은 임피던스 매칭(impedance matching)에 의해 데이터 구동회로에 인가되는 화상신호의 파형을 안정화시키고, 반사파를 최대한 방지함으로써, 화질저하를방지하는 평판 표시장치를 제공하는데 있다.
상기한 바와 같은 본 발명의 목적을 달성하기 위한 평판 표시장치는 복수의 데이터라인 및 게이트라인이 서로 교차되도록 배열된 표시패널과; 외부로부터 화상신호를 인가받아 제어신호를 생성하며, 상기 화상신호 및 제어신호를 출력하는 제어부와; 상기 제어부로부터 제어신호를 인가받아 상기 게이트라인들에 주사신호를 인가하는 게이트구동부와; 적어도 하나가 구비된 매칭부에 의해 상기 제어부의 제어신호 및 화상신호를 임피던스 매칭(impedance matching)하여 인가받고, 상기 데이터배선들에 화상신호를 인가하는 데이터구동부를 포함하여 구성된다.
도3은 본 발명에 따른 평판 표시장치의 블럭구성을 보인 도면이다.
도3을 참조하면, 평판 표시장치는 게이트라인들과 데이터라인들이 서로 교차되도록 배열된 표시패널(240)과; 상기 표시패널(240)의 게이트배선들에 순차적으로 주사신호를 인가하는 게이트구동부(220)와; 상기 표시패널(240)의 데이터배선들에 화상신호(DATA[+,-])를 인가하는 데이터구동부(230)와; 외부의 그래픽 콘트롤러(미도시)로부터 인가되는 화상신호(DATA[+,-])를 상기 데이터구동부(230)에 인가하고, 제어신호(CS21)를 게이트구동부(220) 및 데이터구동부(230)에 인가하여 구동 타이밍을 제어하는 제어부(210)로 구성된다.
상기 표시패널(240)에는 복수의 게이트배선들이 횡방향으로 일정하게 이격되도록 배열되고, 복수의 데이터배선들이 종방향으로 일정하게 이격되도록 배열된다. 상기 게이트배선들 및 데이터배선들은 서로 교차하여 복수의 영역들을 구획하며, 이 영역들을 화소로 정의한다. 상기 화소들은 상기 게이트배선들 및 데이터배선들과 전기적으로 접속되며, 표시패널(240) 상에 매트릭스 형태로 배열된다.
상기 제어부(210)는 타이밍 콘트롤러(timing controller)를 가리킨다. 상기 제어부(210)는 외부로부터 화상신호(DATA[+,-])를 인가받아 평판 표시장치를 구동시킬 여러가지 제어신호(CS21)들을 생성한다. 상기 제어부(210)는 외부에서 인가되는 화상신호(DATA[+,-])를 상기 데이터구동부(230)에 인가하고, 상기 제어신호(CS21)를 상기 게이트구동부(220) 및 데이터구동부(230)에 인가하여 구동 타이밍을 제어한다. 이때, 상기 제어부(210)는 제어신호(CS21)로 수직 동기신호(VSYNC), 수평 동기신호(HSYNC), 클럭신호, 게이트 스타트 신호 및 데이터 출력 인에이블 신호 등을 게이트구동부(220)와 데이터구동부(230)에 인가하여 게이트구동부(220)와 데이터구동부(230)의 구동 타이밍을 제어한다.
즉, 상기 제어부(210)는 게이트구동부(220)에 수평 동기신호(HSYNC)와 게이트 스타트 신호를 인가하여 표시패널(240)의 게이트배선들에 순차적으로 주사신호 가 인가되도록 하고, 데이터구동부(230)에 수평 동기신호(HSYNC), 데이터 출력 인에이블 신호 및 화상신호(DATA[+,-])를 인가하여 상기 주사신호가 인가된 게이트배선의 화소들에 화상신호(DATA[+,-])가 인가되도록 함으로써, 게이트구동부(220)와 데이터구동부(230)의 구동 타이밍을 제어한다.
상기 데이터구동부(230)는 상기 데이터배선들을 통해 상기 표시패널(240)과 전기적으로 접속된다. 상기 데이터구동부(230)는 복수의 데이터 구동회로(232)들로 구성되며, 각각의 데이터 구동회로(232)들은 상기 제어부(210)로부터 화상신호(DATA[+,-]) 및 제어신호(CS21)를 인가받아 상기 데이터배선들로 출력한다. 상기 제어부(210)로부터 화상신호(DATA[+,-])를 인가받는 데이터 구동회로(232)들의 입력단들에는 각각 매칭부(235)가 구비되어 상기 제어부(210)에서 상기 데이터 구동회로(232)까지의 임피던스와 상기 데이터 구동회로(232)의 임피던스를 동일하게 매칭시켜 상기 제어부(210)로부터 화상신호(DATA[+,-])가 원활하게 공급되도록 한다.
상기 게이트구동부(220)는 상기 제어부(210)로부터 제어신호(CS21)를 인가받아 상기 게이트배선들에 순차적으로 주사신호를 인가하여 매트릭스 형태로 배열된 화소들을 게이트배선 단위로 구동시키고, 상기 데이터구동부(230)는 상기 주사신호가 인가된 화소들에 데이터배선들을 통해 화상신호(DATA[+,-])를 인가한다.
상기한 바와 같은 방식으로 표시패널(240)의 모든 게이트배선을 순차적으로 스캔하고, 데이터배선들을 통해 화상신호(DATA[+,-])를 화소들에 인가하여 화상의 한 프레임을 표시한 다음에는 상기 수직 동기신호(VSYNC)가 인가되어 화상의 다음 프레임(frame)이 표시되도록 한다.
전술한 바와 같이, 상기 데이터 구동부(230)를 구성하는 데이터 구동회로(232)들에 각각 구비되는 매칭부(235)는 본 발명의 특징적인 부분이다. 상기 제어부(210)로부터 전달되는 화상신호(DATA[+,-])가 신호감쇄나 왜곡없이 정확하게 데이터 구동회로(232)들로 공급되는 것은 평판 표시장치의 화질과도 직접적인 연관이 있기 때문에 상기 데이터 구동회로(232)의 외부 임피던스와 상기 데이터 구동회로(232)의 임피던스를 매칭시키는 것은 중요한 작업이다.
상기 매칭부(235)를 첨부된 도면을 참조하여 설명하면 다음과 같다.
도4는 도3의 제어부와 데이터구동부를 확대도시한 도면이다.
도4를 참조하면, 외부로부터 화상신호(DATA[+,-])를 인가받아 제 1,2배선(W1,W2)으로 출력하는 제어부(310)와, 외부와 임피던스 매칭시켜 상기 제어부(310)로부터 상기 제 1,2배선(W1,W2)의 통해 화상신호(DATA[+,-])를 인가받는 데이터구동부(330)를 포함하여 구성된다.
상기 제어부(310)와 데이터 구동회로(332)들은 보통 고속으로 신호를 전송하기 위한 저전압 차동신호전송(low voltage differential signaling: LVDS) 방식에 의해 화상신호 및 제어신호의 전송을 수행한다.
상기 제어부(310)는 상기 제 1,2배선(W1,W2)을 통해 상기 데이터구동부(330)에 전기적으로 연결된다. 상기 데이터구동부(330)는 복수의 데이터 구동회로(332)들로 구성되며, 각각의 데이터 구동회로(332)는 상기 제 1,2배선(W1,W2)을 통해 상기 제어부(310)로부터 화상신호(DATA[+,-])를 인가받고, 또한, 제어신호를 인가받 는다. 도4에서는 제어신호를 공급하는 배선은 생략하였다. 도면에는 각 데이터 구동회로(332)에 한쌍의 제 1,2배선(W1,W2)이 연결되었지만, 실제로는 각 데이터 구동회로(332)마다 복수쌍의 제 1,2배선(W1,W2)들이 연결된다.
상기 데이터 구동회로(332)에는 상기 제 1,2배선(W1,W2)들이 연결되며, 그 제 1,2배선(W1,W2)은 종단저항(Rt)에 의해 전기적으로 접속되어 폐회로를 구성한다. 따라서, 상기 제어부(310)에서 인가되는 화상신호(DATA[+,-])는 상기 종단저항(Rt)에 전압으로 인가되어 상기 데이터 구동회로(332)들에 공급된다. 상기 종단저항(Rt)은 상기 데이터 구동회로(332) 내부에 과도한 전류가 흐르는 것을 방지함과 아울러, 화상신호(DATA[+,-])를 가리키는 일정한 전압이 상기 데이터 구동회로(332)에 인가되도록 한다.
상기 종단저항(Rt)에 병렬로 커패시터(C)가 연결된다. 상기 커패시터(C)는 상기 데이터 구동회로(332)의 임피던스와 전기적으로 연결되는 상기 제 1,2배선(W1,W2) 및 제어부(310)의 임피던스를 매칭시켜주기 위하여 구비되는 소자이다. 상기 커패시터(C)의 용량(capacitance)은 임피던스와 반비례하는 특성을 갖는 소자로서, 예를 들어 상기 커패시터(C)의 용량을 높여주면, 임피던스는 낮아지게 되고, 상기 커패시터(C)의 용량을 낮추면, 임피던스는 높아지게 된다. 이와 같이, 상기 데이터 구동회로(332)에 구비되는 상기 커패시터(C)의 용량을 조절함에 따라 외부의 임피던스와 임피던스 매칭을 시킬 수 있다.
상기와 같이, 각각의 데이터구동회로(332)에 구비되는 종단저항(Rt)과 병렬로 상기 커패시터(C)를 접속시킴으로써, 상기 데이터구동회로(332)에 접속되는 제 1,2배선(W1,W2)의 임피던스와 임피던스 매칭을 시키게되어 상기 제 1,2배선(W1,W2)을 통해 인가되는 화상신호(DATA[+,-])가 반사되어 일부가 손실되거나 반사파에 의해 왜곡된 화상신호(DATA[+,-])가 데이터구동회로(332)들로 인가되는 전자기 장해(EMI)를 방지할 수 있다. 따라서, 상기 제어부(310)로부터 안정된 파형을 갖는 화상신호(DATA[+,-])가 원활하게 데이터 구동회로(332)들에 인가되므로, 평판 표시장치의 화질저하를 방지할 수 있다.
상술한 바와 같이, 본 발명에 따른 평판 표시장치는 데이터 구동회로를 외부 배선과 임피던스 매칭시켜 전자기 장해를 방지함으로써, 화상신호가 데이터 구동회로에 원활하게 인가되도록 하여, 표시패널에 표시되는 화상의 화질 저하를 방지할 수 있다.

Claims (8)

  1. 복수의 데이터라인 및 게이트라인이 서로 교차되도록 배열된 표시패널;
    외부로부터 화상신호를 인가받아 제어신호를 생성하며, 저항에 의해 전기적으로 접속되어 폐회로를 구성하는 제 1,2배선을 통해 상기 화상신호 및 제어신호를 출력하는 출력부;
    상기 제어부로부터 제어신호를 인가받아 상기 게이트라인들에 주사신호를 인가하는 게이트구동부;
    상기 제어부로부터 제어신호 및 화상신호를 인가받아 상기 데이터배선들에 화상신호를 인가하는 데이터구동부;
    상기 데이터구동부에 적어도 하나가 구비되며, 상기 저항과 병렬접속되어 상기 데이터구동부를 외부의 전송부와 임피던스 매칭시키는 커패시터로 구성된 매칭부를 포함하는 것을 특징으로 하는 평판 표시장치.
  2. 제 1 항에 있어서, 상기 제어부는 타이밍 콘트롤러(timing controller)인 것을 특징으로 하는 평판 표시장치.
  3. 제 1 항에 있어서, 상기 전송부는 상기 제 1,2배선인 것을 특징으로 하는 평판 표시장치.
  4. 제 1 항에 있어서, 상기 제 1,2배선은 상기 데이터구동부에 적어도 한쌍이 전기적으로 접속되는 것을 특징으로 하는 평판 표시장치.
  5. 제 1 항에 있어서, 상기 화상신호 및 제어신호는 상기 제어부로부터 저전압 차동전송(low voltage differential signaling) 방식에 의해 데이터구동부까지 전송되는 것을 특징으로 하는 평판 표시장치.
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