KR101582231B1

KR101582231B1 - 표시장치

Info

Publication number: KR101582231B1
Application number: KR1020080134135A
Authority: KR
Inventors: 조원; 류승렬
Original assignee: 서울반도체 주식회사
Priority date: 2008-12-26
Filing date: 2008-12-26
Publication date: 2016-01-05
Also published as: KR20100076189A

Abstract

영상의 표시품질이 향상시킬 수 있는 표시장치가 개시된다. 표시장치는 구동 주파수로 프레임 단위의 영상을 표시하는 디스플레이 어셈블리 및 디스플레이 어셈블리로 광을 제공하는 백라이트 어셈블리를 포함한다. 백라이트 어셈블리는 외부로부터 인가된 제1 주파수의 교류전압을 디스플레이 어셈블리의 구동 주파수와 실질적으로 동일한 제2 주파수의 교류전압으로 변경하여 출력하는 주파수 변환부, 및 제2 주파수의 교류전압을 인가받아 광을 발생시켜 디스플레이 어셈블리로 제공하는 교류용 발광칩을 포함한다. 이와 같이, 교류용 발광칩으로 인가되는 교류전압의 주파수를 디스플레이 어셈블리에서의 구동 주파수와 일치시킴에 따라, 표시영상의 화면 잔상을 제거하여 영상의 표시품질을 향상시킬 수 있다.

교류용 발광칩, 주파수 변환부

Description

표시장치{DISPLAY APPARATUS}

본 발명은 표시장치에 관한 것으로, 보다 상세하게는 액정의 광투과율을 변화시켜 영상을 표시할 수 있는 액정 표시패널을 갖는 표시장치에 관한 것이다.

액정 표시장치는 액정의 광투과율을 변화시켜 영상을 표시할 수 있는 액정 표시패널 및 상기 액정 표시패널로 광을 제공하는 백라이트 어셈블리를 포함하고, 상기 백라이트 어셈블리는 광을 발생시키는 광원을 포함한다. 이때, 상기 광원으로, 막대 형상을 갖는 냉음극 형광램프(cold cathode fluorescent lamp, CCFL)를 사용할 수 있지만, 최근에는 우수한 색재현성과 낮은 전력소모를 갖는 발광 다이오드(light emitting diode, LED)를 사용한다.

상기 발광 다이오드를 광원으로 채용한 백라이트 어셈블리는 구동기판 및 상기 구동기판 상에 배치된 복수의 발광칩을 포함하고, 이때 상기 발광칩 내에 상기 발광 다이오드가 배치되어 있다. 상기 발광칩은 교류전압에서 변환된 직류전압을 인가받아 광을 발생시키는 직류용 발광칩인 것이 일반적이긴 하지만, 상기 교류전압을 직접 인가받아 광을 발생시키는 교류용 발광칩일 수도 있다.

한편, 상기 액정 표시패널은 외부로부터 인가되는 구동 주파수에 따라 프레 임 단위로 영상을 표시한다. 상기 액정 표시패널은 내부에 다수의 액정들을 포함하고 있는데, 상기 액정들은 상기 구동 주파수에 맞추어서 배열이 변경된다. 따라서, 상기 액정들의 배열이 완전하게 변경되기 전에 상기 백라이트 어셈블리에서 광이 인가되면, 상기 액정 표시장치는 현 프레임의 영상이 아닌 이전 프레임의 영상을 표시하여, 화면 잔상(motion blur)을 발생시킬 수 있다.

따라서, 본 발명의 해결하고자 하는 과제는 교류용 발광칩을 사용하면서 화면 잔상을 제거할 수 있는 표시장치를 제공하는 것이다.

상기한 본 발명의 일 실시예에 의한 표시장치는 디스플레이 어셈블리 및 백라이트 어셈블리를 포함한다.

상기 디스플레이 어셈블리는 구동 주파수로 프레임 단위의 영상을 표시한다. 상기 백라이트 어셈블리는 외부로부터 인가된 제1 주파수의 교류전압을 상기 구동 주파수와 실질적으로 동일한 제2 주파수의 교류전압으로 변경하여 출력하는 주파수 변환부, 및 상기 제2 주파수의 교류전압을 인가받아 광을 발생시켜 상기 디스플레이 어셈블리로 제공하는 교류용 발광칩을 포함한다. 일례로, 상기 제1 주파수는 60 Hz이고, 상기 제2 주파수는 120 Hz 또는 240 Hz일 수 있다.

상기 제2 주파수는 상기 구동 주파수와 동일한 위상을 가질 수 있다. 이와 다르게, 상기 백라이트 어셈블리는 상기 주파수 변환부 및 상기 교류용 발광칩 사 이에 배치되고, 상기 제2 주파수의 위상을 상기 구동 주파수의 위상과 일치시켜 출력하는 주파수 동기화부를 더 포함할 수도 있다.

한편, 상기 디스플레이 어셈블리는 외부의 영상신호에 응답하여 상기 구동 주파수의 패널 구동신호를 발생시키는 패널 구동부; 및 상기 패널 구동신호에 응답하여 영상을 표시하는 액정 표시패널을 포함할 수 있다.

본 발명의 표시장치에 따르면, 교류용 발광칩으로 인가되는 교류전압의 주파수를 디스플레이 어셈블리에서 영상을 표시할 때의 구동 주파수와 일치시킴에 따라, 표시영상의 화면 잔상을 제거하여 영상의 표시품질을 향상시킬 수 있다.

이하, 도면들을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예들을 보다 상세하게 설명하기로 한다.

본 발명은 다양한 변경을 가할 수 있고 여러 가지 형태를 가질 수 있는 바, 특정 실시예들을 도면에 예시하고 본문에 상세하게 설명하고자 한다. 그러나, 이는 본 발명을 특정한 개시 형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변경, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다.

각 도면을 설명하면서 유사한 참조부호를 유사한 구성요소에 대해 사용하였다. 첨부된 도면에 있어서, 구조물들의 치수는 본 발명의 명확성을 기하기 위하여 실제보다 확대하여 도시한 것이다.

제1, 제2 등의 용어는 다양한 구성요소들을 설명하는데 사용될 수 있지만, 상기 구성요소들은 상기 용어들에 의해 한정되어서는 안 된다. 상기 용어들은 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하는 목적으로만 사용된다. 예를 들어, 본 발명의 권리 범위를 벗어나지 않으면서 제1 구성요소는 제2 구성요소로 명명될 수 있고, 유사하게 제2 구성요소도 제1 구성요소로 명명될 수 있다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다.

본 출원에서, "포함하다" 또는 "가지다" 등의 용어는 명세서 상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부분품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부분품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.

또한, 다르게 정의되지 않는 한, 기술적이거나 과학적인 용어를 포함해서 여기서 사용되는 모든 용어들은 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 일반적으로 이해되는 것과 동일한 의미를 가지고 있다. 일반적으로 사용되는 사전에 정의되어 있는 것과 같은 용어들은 관련 기술의 문맥 상 가지는 의미와 일치하는 의미를 가지는 것으로 해석되어야 하며, 본 출원에서 명백하게 정의하지 않는 한, 이상적이거나 과도하게 형식적인 의미로 해석되지 않는다.

이하, 첨부한 도면들을 참조하여, 본 발명의 바람직한 실시예들을 보다 상세하게 설명한다.

<실시예 1>

도 1은 본 발명의 제1 실시예에 따른 표시장치를 개념적으로 도시한 단면도이다.

도 1을 참조하면, 본 실시예에 의한 표시장치는 광을 발생시키는 백라이트 어셈블리(100) 및 상기 백라이트 어셈블리(100)의 상부에 배치된 디스플레이 어셈블리(200)를 포함한다. 상기 디스플레이 어셈블리(200)는 상기 백라이트 어셈블리(100)에서 발생된 광을 이용하여 영상을 외부로 표시한다.

상기 디스플레이 어셈블리(200)는 상기 백라이트 어셈블리(100)에서 발생된 광을 이용하여 영상을 표시하는 액정 표시패널(210)을 포함하고, 상기 액정 표시패널(210)은 제1 기판(212), 제2 기판(214) 및 액정층(216)을 포함할 수 있다.

상기 제1 기판(212)은 게이트 배선들, 상기 게이트 배선들과 교차되도록 형성된 데이터 배선들, 상기 게이트 배선들 및 상기 데이터 배선들과 전기적으로 연결된 박막 트랜지스터들, 및 상기 박막 트랜지스터들과 전기적으로 연결되고 매트릭스 형태로 배치된 화소전극들을 포함한다.

상기 제2 기판(214)은 상기 제1 기판(212)과 대향하도록 배치된다. 상기 제2 기판(214)은 상기 화소전극들과 각각 대응되는 위치에 형성된 컬러필터들 및 상기 컬러필터들 상에 형성되고 공통전압이 인가되는 공통전극을 포함한다. 예를 들어, 상기 컬러필터들은 적색 컬러필터, 녹색 컬러필터 및 청색 컬러필터를 포함할 수 있다.

상기 액정층(216)은 상기 제1 및 제2 기판들(212, 214) 사이에 개재되어, 상 기 화소전극들과 상기 공통전극 사이에 형성된 전기장에 의해 액정들의 배열이 변경된다. 상기 액정들의 배열의 변경은 상기 백라이트 어셈블리(100)에서 발생된 광의 광투과율을 변경시킬 수 있다.

한편, 상기 백라이트 어셈블리(100)는 광을 발생시키는 복수의 교류용 발광칩들(110)을 포함한다. 구체적으로, 상기 교류용 발광칩들(110)은 구동기판(110a) 상에 매트릭스 형태로 배치되고, 상기 구동기판(110a)으로부터 구동전압을 인가받아 광을 발생시킨다. 이때, 상기 구동전압은 교류전압이다.

본 실시예에서, 상기 백라이트 어셈블리(100)는 도 1과 같이 직하형 타입의 백라이트 어셈블리일 수 있지만, 이와 다르게 에지형 타입의 백라이트 어셈블리일 수도 있다. 상기 백라이트 어셈블리(100)가 에지형 타입의 백라이트 어셈블리일 경우, 상기 교류용 발광칩들(110)은 플레이트 형상을 갖는 도광판의 측면에 배치될 수 있다. 즉, 상기 교류용 발광칩들(110)에서 발생된 광이 상기 도광판의 측면으로 입사되어 상부로 출사되어 상기 액정 표시패널(210)로 인가될 수 있다.

도 2는 도 1의 디스플레이 어셈블리를 도시한 블록도이다.

도 1 및 도 2를 참조하면, 상기 디스플레 어셈블리(200)는 도 1에서 설명한 상기 액정 표시패널(210) 및 상기 액정 표시패널(210)을 제어하는 패널 구동부(220)를 포함한다. 상기 패널 구동부(220)는 타이밍 콘트롤러(222), 게이트 구동부(224) 및 데이터 구동부(226)를 포함하고, 상기 액정 표시패널(210)을 제어하기 위한 패널 구동신호를 출력할 수 있다.

상기 타이밍 콘트롤러(222)는 외부의 그래픽 콘트롤러(미도시)로부터 클럭 신호(CLK), 영상 데이터(DAT), 수평 동기신호(Hsync) 및 수직 동기신호(Vsync)를 인가받아 응답하여, 게이트 제어신호(Gcon), 데이터 제어신호(Dcon) 및 구동 영상데이터(Ddat)를 출력할 수 있다. 이때, 상기 수직 동기신호(Vsync)는 한 프레임의 시간을 정의하는 신호이고, 상기 수평 동기신호(Hsync)는 한 프레임의 시간을 복수개로 나눈 각 라인의 시간을 정의하는 신호이며, 상기 구동 영상데이터(Ddat)는 상기 영상 데이터(DAT)와 실질적으로 동일한 데이터일 수 있다. 일례로, 상기 수직 동기신호(Vsync)는 120Hz 또는 240Hz로 진동할 수 있다.

한편, 상기 타이밍 콘트롤러(222)는 상기 클럭 신호(CLK) 및 상기 영상 데이터(DAT)에 응답하여, 상기 백라이트 어셈블리(100)로 제어하기 위한 주파수 동기신호(FS)를 출력시킬 수 있다. 여기서, 상기 주파수 동기신호(FS)에 대한 자세한 설명은 후술하기로 한다.

상기 게이트 구동부(224)는 상기 타이밍 콘트롤러(222)로부터 인가된 상기 게이트 제어신호(Gcon)에 응답하여, 복수의 게이트 신호들(GS)을 한 프레임 동안 순차적으로 상기 액정 표시패널(210)로 제공한다. 이때, 상기 게이트 제어신호(Gcon)는 상기 게이트 신호들(GS)의 출력을 개시시키는 게이트신호 개시신호을 포함한다. 이와 같이 출력된 상기 게이트 신호들(GS)은 한 프레임 동안 순차적으로 상기 액정 표시패널(210)의 게이트 배선들 각각으로 인가될 수 있다.

상기 데이터 구동부(226)는 상기 타이밍 콘트롤러(222)로부터 상기 데이터 제어신호(Dcon) 및 상기 구동 영상데이터(Ddat)를 인가받고, 상기 데이터 제어신호(Dcon) 및 상기 구동 영상데이터(Ddat)에 응답하여, 복수의 데이터 신호들(DS)을 상기 액정 표시패널(210)로 제공한다. 예를 들어, 상기 데이터 구동부(226)는 시리얼로 인가되는 상기 구동 영상데이터(Ddat) 내의 데이터들을 표시영상의 각 수평라인 단위로 저장하고, 이렇게 저장된 데이터들을 감마곡선에 의해 아날로그 신호인 상기 데이터 신호들(DS)로 변화시켜 출력시킨다. 이와 같이 출력된 상기 데이터 신호들(DS)은 각 수평라인 단위로, 즉 상기 수평 동기신호(Hsync)에 대응하여 상기 액정 표시패널(210)의 데이터 배선들 각각으로 인가될 수 있다.

상기 액정 표시패널(210)은 상기 게이트 신호들(GS) 및 상기 데이터 신호(DS)로 구성된 상기 패널 구동신호에 응답하여 영상을 외부로 표시할 수 있다. 따라서, 상기 액정 표시패널(210)은 상기 수직 동기신호(Vsync)의 구동 주파수에 대응하여 프레임 단위로 영상을 표시할 수 있다.

도 3은 도 1의 백라이트 어셈블리를 도시한 블록도이다.

도 1, 도 2 및 도 3을 참조하면, 상기 백라이트 어셈블리(100)는 도 1의 복수의 교류용 발광칩들(110) 및 사이클로컨버터(cyclo-convertor)를 포함하는 주파수 변환부(120)를 포함한다. 이때, 도 3에서는 교류용 발광칩(110)을 하나만 도시하였다.

우선, 상기 주파수 변환부(120)는 외부 교류전원(130)으로부터 제1 주파수로 진동하는 교류전압을 인가받는다. 이때, 상기 제1 주파수는 예를 들어, 60Hz일 수 있다. 이어서, 상기 주파수 변환부(120)는 상기 제1 주파수의 교류전압을 제2 주파수의 교류전압으로 변환시켜 출력한다. 이때, 상기 제2 주파수는 상기 액정 표시패널(210)에서 영상이 표시될 때의 상기 구동 주파수와 실질적으로 동일한 주파 수이다. 즉, 상기 구동 주파수가 120Hz 또는 240Hz일 때, 상기 제2 주파수도 120Hz 또는 240Hz일 수 있다.

상기 주파수 변환부(120)는 상기 제2 주파수의 교류전압을 출력시킬 때, 상기 제2 주파수의 위상도 상기 구동 주파수와 실질적으로 일치하는 것이 바람직하다. 이때, 상기 주파수 변환부(120)는 상기 디스플레이 어셈블리(200), 구체적으로 상기 타이밍 콘트롤러(212)에서 출력된 상기 주파수 동기신호(FS)를 인가받고, 상기 주파수 동기신호(FS)에 응답하여 상기 제2 주파수의 위상을 상기 구동 주파수와 일치시킬 수 있다. 한편, 상기 주파수 변환부(120)는 도 1의 구동기판(110a) 상에 배치될 수 있지만, 상기 구동기판(110a)의 외부에 배치될 수 있다.

이어서, 상기 교류용 발광칩들(110) 각각은 예를 들어, 정류 회로부(112) 및 적어도 하나의 발광 다이오드(114)를 포함할 수 있다.

상기 정류 회로부(112)는 상기 주파수 변환부(120)와 전기적으로 연결되어 상기 주파수 변환부(120)로부터 상기 제2 주파수의 교류전압을 인가받는다. 상기 정류 회로부(112)는 상기 제2 주파수의 교류전압을 직류전압으로 변경시켜 출력할 수 있지만, 이때의 직류전압은 상기 제2 주파수에 의해 약간 진동하는 전압일 수 있다.

상기 발광 다이오드(114)는 상기 정류 회로부(114)와 전기적으로 연결되어 상기 직류전압을 인가받을 수 있고, 그 결과 광을 외부로 발생시킬 수 있다. 이때, 상기 직류전압이 상기 제2 주파수에 의해 약간 진동하는 전압이기 때문에, 상기 발광 다이오드(114)도 상기 제2 주파수에 의해 약간 진동하는 휘도를 갖는 광을 발생시킬 수 있다.

도 4는 도 3의 교류용 발광칩 부분을 상세하게 도시한 회로도이다.

도 3 및 도 4를 참조하면, 상기 정류 회로부(112)는 도 3과 같이 브리지 정류회로 일 수 있다. 즉, 상기 정류 회로부(112)는 서로 전기적으로 연결된 제1 내지 제4 정류 다이오드들(D1, D2, D3, D4)을 포함할 수 있다.

이하, 본 실시예에 의한 효과를 간단하게 설명하고자 한다.

액정 표시패널은 액정들의 배열의 변화를 이용하여 영상을 표시하기 때문에, 상기 액정들의 배열이 완전하게 변경되기 전에 백라이트 어셈블리로부터 광이 인가되면, 현 프레임의 영상이 아닌 이전 프레임의 영상이 잠시 표시될 수 있다. 즉, 상기 액정 표시패널은 화면 잔상(motion blur)을 발생시킬 수 있다.

그러나, 본 실시예에서와 같이, 주파수 변환부가 외부 교류전원 및 상기 교류용 발광칩 사이에 배치되어, 상기 교류용 발광칩으로 인가되는 교류전압의 주파수를 상기 액정 표시패널의 구동 주파수와 일치시킴에 따라, 상기 액정 표시패널에서의 화면 잔상을 제거할 수 있다.

<실시예 2>

도 5는 본 발명의 제2 실시예에 따른 표시장치 중 백라이트 어셈블리를 도시한 블록도이다.

본 실시예에 의한 표시장치는 주파수 위상 동기화부(140)를 더 포함하는 것을 제외하면, 도 1 내지 도 4를 통해 설명한 제1 실시예에 의한 표시장치와 실질적 으로 동일하므로, 상기 주파수 위상 동기화부(140) 이외의 다른 구성요소들에 대한 자세한 설명은 생략하기로 하고, 상기 제1 실시예에서와 동일한 구성요소들에게는 상기 제1 실시예와 동일한 참조부호를 부여하겠다.

도 5를 참조하면, 본 실시예에 의한 표시장치 중 상기 백라이트 어셈블리(100)는 주파수 동기화부(140)를 더 포함한다.

상기 주파수 동기화부(140)는 상기 주파수 변환부(120) 및 상기 교류용 발광칩(110) 사이에 배치되어, 상기 주파수 변환부(120) 및 상기 교류용 발광칩(110)와 전기적으로 연결된다. 상기 주파수 동기화부(140)는 상기 주파수 변환부(120)에서 출력된 교류전압의 제2 주파수의 위상을 상기 액정 표시패널(210)에서의 구동 주파수의 위상과 일치시켜, 상기 교류용 발광칩(110)로 제공할 수 있다.

상기 주파수 동기화부(140)는 상기 타이밍 콘트롤러(212)에서 출력된 상기 주파수 동기신호(FS)를 인가받고, 상기 주파수 동기신호(FS)에 응답하여 상기 제2 주파수의 위상을 상기 구동 주파수와 일치시켜 출력시킬 수 있다. 한편, 상기 주파수 동기화부(140)는 상기 주파수 변환부(120)와 같이 도 1의 구동기판(110a) 상에 배치될 수 있지만, 상기 구동기판(110a)의 외부에 배치될 수 있다.

본 실시예에 따르면, 교류용 발광칩으로 인가되는 교류전압이 주파수 변환부 및 주파수 동기화부에 의해 주파수와 위상이 액정 표시패널에서의 구동 주파수와 일치됨에 따라, 상기 액정 표시패널에서 발생되는 화면 잔상을 제거할 수 있다.

앞서 설명한 본 발명의 상세한 설명에서는 본 발명의 바람직한 실시예들을 참조하여 설명하였지만, 해당 기술분야의 숙련된 당업자 또는 해당 기술분야에 통상의 지식을 갖는 자라면 후술될 특허청구범위에 기재된 본 발명의 사상 및 기술 영역으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있음을 이해할 수 있을 것이다.

도 2는 도 1의 디스플레이 어셈블리를 도시한 블록도이다.

도 3은 도 1의 백라이트 어셈블리를 도시한 블록도이다.

<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>

100 : 백라이트 어셈블리 110 : 교류용 발광칩

112 : 정류 회로부 114 : 발광 다이오드

110a : 구동기판 120 : 주파수 변경부

FS : 주파수 동기신호 130 : 외부 교류전원

200 : 디스플레이 어셈블리 210 : 액정 표시패널

220 : 패널 구동부 222 : 타이밍 콘트롤러

224 : 게이트 구동부 226 : 데이터 구동부

Claims

구동 주파수의 동기 신호에 따라 프레임 단위의 영상을 표시하는 디스플레이 어셈블리; 및

외부로부터 인가된 제1 주파수의 제1 교류전압을 상기 구동 주파수와 동일한 제2 주파수의 제2 교류전압으로 변경하여 출력하는 주파수 변환부, 및 상기 제2 교류전압을 인가받아 광을 발생시켜 상기 디스플레이 어셈블리로 제공하는 교류용 발광칩, 및 상기 주파수 변환부와 상기 교류용 발광칩 사이에 배치되고 상기 제2 교류전압의 위상을 상기 동기 신호의 위상과 일치시켜 출력하는 주파수 동기화부를 포함하는 백라이트 어셈블리를 포함하는 표시장치.
삭제
삭제
제1항에 있어서, 상기 제1 주파수는 60 Hz이고, 상기 제2 주파수는 120 Hz 또는 240 Hz인 것을 특징으로 하는 표시장치.
제1항에 있어서, 상기 디스플레이 어셈블리는

외부의 영상신호에 응답하여 상기 구동 주파수의 패널 구동신호를 발생시키는 패널 구동부; 및

상기 패널 구동신호에 응답하여 영상을 표시하는 액정 표시패널을 포함하는 것을 특징으로 하는 표시장치.