KR20060072316A - 액정표시장치 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 안정적인 구동전압의 공급이 가능한 액정표시장치를 제공하는 것이다.
본 발명의 액정표시장치는 기판에 실장되는 다수의 드라이브 집적회로와, 상기 기판에 형성되고 상기 드라이브 집적회로들에 구동전압을 공급하기 위한 전원 공급라인과, 전원 공급라인을 통해서 상기 구동전압을 상기 드라이브 집적회로에 공급하는 전원부와, 상기 전원 공급라인의 종단 전압과 기준 전압을 비교하여, 그 비교결과에 따라 상기 전원부를 제어하기 위한 피드백 제어부를 구비한다.

Description

액정표시장치{Liquid Crystal Display Device}
도 1은 종래의 액정표시장치의 구동장치를 개략적으로 나타낸 도면.
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 액정표시장치를 나타낸 도면.
<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명>
2 : 액정패널 4 : 데이터 드라이버
6 : 게이트 드라이버 16, 40 : 타이밍 컨트롤러
20 : PCB 22 : FPC
24 : COG 접속부 26 : 공통라인
28 : 신호 및 전원 공급라인 30 : 화소 어레이 영역
31 : 하부기판 32 : 전극 라인
34 : 드라이브 IC 42 : 전원부
44 : 피드백 제어부 46 : 피드백 라인
본 발명은 액정표시장치에 관한 것으로 특히, 안정적인 구동전압의 공급이 가능한 액정표시장치를 제공하는 것이다.
액정표시장치는 비디오신호에 따라 액정셀들의 광투과율을 조절하여 화상을 표시하게 된다. 이러한 액정표시장치는 셀마다 스위칭소자가 형성된 액티브 매트릭스(Active Matrix) 타입으로 구현되어 컴퓨터용 모니터, 사무기기, 셀룰라폰 등의 표시장치에 적용되고 있다. 액티브 매트릭스 타입의 액정표시장치에 사용되는 스위칭소자로는 주로 박막트랜지스터(Thin Film Transistor : TFT)가 이용되고 있다.
도 1은 종래의 액정표시장치의 구동장치를 개략적으로 나타낸 도면이다.
도 1을 참조하면, 종래의 액정표시장치는 m×n개의 액정셀들(Clc)이 매트릭스 타입으로 배열되고 m개의 데이터 라인들(D1 내지 Dm)과 n 개의 게이트 라인들(G1 내지 Gn)이 교차되며 그 교차부에 박막트랜지스터가 형성된 액정패널(2)과 액정패널(2)의 데이터 라인들(D1 내지 Dm)에 데이터 신호를 공급하기 위한 데이터 구동부(4)와, 게이트 라인들(G1 내지 Gn)에 스캔펄스를 공급하기 위한 게이트 구동부(6)와, 데이터 구동부(4)에 감마전압을 공급하기 위한 감마전압 공급부(8)와, 게이트 구동부(6)와 데이터 구동부(4)를 제어하기 위한 타이밍 컨트롤러(10)를 구비한다.
액정패널(2)은 데이터 라인들(D1 내지 Dm) 및 게이트 라인들(G1 내지 Gn)의 교차부에 매트릭스 형태로 배치되는 다수의 액정셀(Clc)을 구비한다. 액정셀(Clc)에 각각 형성된 박막트랜지스터는 게이트 라인(G)으로부터 공급되는 스캔펄스에 응 답하여 데이터라인들(D1 내지 Dm)로부터 공급되는 데이터신호를 액정셀(Clc)로 공급한다. 또한, 액정셀(Clc) 각각에는 스토리지 캐패시터(Cst)가 형성된다. 스토리지 캐패시터(Cst)는 액정셀(Clc)의 화소전극과 전단 게이트 라인 사이에 형성되거나, 액정셀(Clc)의 화소전극과 공통전극라인 사이에 형성되어 액정셀(Clc)의 전압을 일정하게 유지시킨다.
전압공급부(8)는 아날로그 형태의 데이터 신호와 게이트 신호가 생성될 수 있도록 다수의 아날로그전압을 데이터 구동부(4)와 게이트 구동부(6)로 공급한다.
타이밍 컨트롤러(10)는 도시되지 않은 시스템으로부터 공급되는 동기신호들을 이용하여 게이트 제어신호(Gate Control Signal : GCS) 및 데이터 제어신호(Data Control Signal : DCS)를 생성한다. 여기서, 게이트 제어신호(GCS)에는 게이트 스타트 펄스(Gate Start Pulse : GSP), 게이트 쉬프트 클럭(Gate Shift Clock : GSC) 및 게이트 출력 신호(Gate Output Enable : GOE) 등이 포함된다. 그리고, 데이터 제어신호(DCS)에는 소스 스타트 펄스(Source Start Pulse : SSP), 소스 쉬프트 클럭(Source Shift Clock : SSC), 소스 출력 신호(Source Output Enable : SOC) 및 극성신호(Polarity : POL) 등이 포함된다. 아울러, 타이밍 컨트롤러(10)는 자신에게 입력되는 데이터(R, G, B)를 재정렬하여 데이터 구동부(4)로 공급한다.
데이터 구동부(4)는 타이밍 컨트롤러(10)로부터 공급되는 데이터 제어신호(DCS)_에 응답하여 수평기간마다 1라인분씩의 화소 신호를 데이터 라인들(D1 내지 Dm)로 공급한다. 특히, 데이터 구동부(4)는 타이밍 컨트롤러(10)로부터 입력되는 디지털 데이터(R, G, B)를 전압 공급부(8)로부터의 감마전압을 이용하여 아날로그 화소신호로 변환하여 공급한다.
구체적으로, 데이터 구동부(4)는 소스 스타트 펄스(GSP)를 소스 쉬프트 클럭(SSC)에 따라 쉬프트시켜 샘플링신호를 발생한다. 이어서, 데이터 구동부(4)는 샘플링 신호에 응답하여 데이터(R,G,B)를 일정 단위씩 순차적으로 입력하여 래치한다. 그리고, 데이터 구동부(4)는 래치된 1 라인분의 데이터(R, G, B)를 아날로그 신호인 데이터 신호로 변환하여 소스 출력신호(SOE)의 인에이블 기간에 데이터 라인들(D1 내지 Dm)에 공급한다. 여기서, 데이터 구동부(4)는 극성신호(POL)에 응답하여 정극성 또는 부극성으로 데이터 신호를 변환한다.
게이트 구동부(6)는 타이밍 컨트롤러(10)로부터의 게이트 제어신호(GCS)에 응답하여 게이트 라인들(G1 내지 Gn)에 순차적으로 스캔펄스(게이트 하이전압)를 공급한다. 이에 따라, 게이트 라인(G1 내지 Gn)에 접속된 박막트랜지스터(TFT)가 순차적으로 구동된다. 이때, 구동되지 않은 게이트 라인들(G)에는 게이트 로우전압이 공급된다.
데이터 구동부(4), 게이트 구동부(6) 및 전압공급부(8)는 액정패널(2)의 뒷부부에 위치하는 인쇄회로기판에 형성된다. 인쇄회로 기판에 형성되 데이터 구동부(4), 게이트 구동부(6) 및 전압공급부(8)는 액정패널(2)에 형성된 패드(미도시)와 케이블 등을 통해 접속된다. 데이터 구동부(4), 게이트 구동부(6) 및 전압공급부(8)는 신호 및 전압을 케이블을 통해 액정패널(2)에 공급한다. 여기서, 케이블은 플랙서블 프린티드 케이블(Flexible Printed Cable : FPC) 또는 플랙서블 플랫 케이블(Flexible Flat Cable : FFC)등을 포함한다.
하지만, 액정표시장치가 고해상도를 가지고, 표시영역의 크기가 커짐에 따라 인쇄회로 기판에 데이터 구동부(4)와 게이트 구동부(6)를 실장하는데 한계가 있다. 따라서, 구동부를 기판상에 실장하는 방안이 강구되어야 하며, 기판 상에 실장된 구동부(4, 6)에 안정적인 전압을 공급하는 방안이 필요하다.
따라서, 본 발명의 목적은 안정적인 구동전압의 공급이 가능한 액정표시장치를 제공하는데 있다.
상기 목적을 달성하기 위하여, 본 발명에 따른 액정표시장치는 기판에 실장되는 다수의 드라이브 집적회로와; 상기 기판에 형성되고 상기 드라이브 집적회로들에 구동전압을 공급하기 위한 전원 공급라인과; 전원 공급라인을 통해서 상기 구동전압을 상기 드라이브 집적회로에 공급하는 전원부와; 상기 전원 공급라인의 종단 전압과 기준 전압을 비교하여, 그 비교결과에 따라 상기 전원부를 제어하기 위한 피드백 제어부를 구비한다.
상기 피드백 제어부는 상기 종단 전압을 검출하기 위한 피드백 라인을 구비한다.
상기 드라이브 집적회로는 상기 전극들에 데이터를 공급하기 위한 소스 드라 이브 집적회로이다.
상기 전원 공급라인과 상기 드라이브 집적회로는 캐스캐이드(Cascade) 타입으로 접속된다.
상기 목적외에 본 발명의 다른 특징 및 목적은 첨부도면을 참조한 본 발명의 바람직한 실시예에 대한 설명을 통하여 명백하게 드러나게 될 것이다.
이하, 본 발명의 바람직한 실시 예를 도 2를 참조하여 상세히 설명하기로 한다.
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 액정표시장치를 나타낸 도면이다.
도 2를 참조하면, 본 발명에 따른 액정표시장치는 하부기판(31) 상에 실장되는 드라이브 IC(34)와, 드라이브 IC에 제어신호 및 데이터 신호를 공급하기 위한 플렉서블 프린티드 케이블(Flexible Printed Cable : FPC, 22)과, 신호 및 전원공급라인(28)의 전압을 감지하기 위한 피드백라인(46) 및 전원부(42)의 출력을 제어하기 위한 피드백 제어부(44)를 구비한다.
드라이브 IC(34)는 칩 온 글래스(Chip On Glass : COG) 방식으로 패드를 경유하여 라인들(32)과 접속된다. 즉, 드라이브 IC들(34)의 입력단자는 입력범프를 통해 신호 및 전원 공급라인(28)과 접속되고, 드라이브 IC들(34)의 출력단자는 출력범프를 통해 화소 영역에 형성된 패드와 접속된다. 이러한 드라이브 IC들(34)은 액정셀(Clc)에 데이터를 공급하기 위한 데이터 드라이브 IC와, 액정셀(Clc) 라인을 선택하기 위한 게이트 신호를 발생하는 게이트 드라이브 IC를 포함한다.
이를 위하여, 인쇄회로기판(Printed Circuit Board : PCB, 20) 상의 타이밍 제어부(40) 및 전원부(42)로부터의 제어신호들과 데이터 신호들은 FPC(22)에 공급된다. FPC(22)와 접속되 COG 접속부(24)를 통해 공급되는 제어신호들과 데이터 신호들은 하부 기판(31)의 가장자리 영역에 형성된 신호 및 전원 공급라인(28)을 경유하여 드라이브 IC(34)에 공급된다. 제어 신호들 및 데이터 신호들은 데이터 드라이브 IC(34)의 입력 단자들을 통해 데이터 드라이브 IC(34) 내로 입력되어 데이터 또는 게이트 신호로 생성된다. 데이터 신호 또는 게이트 신호는 드라이브 IC(34)의 출력 단자들을 통해 패드에 공급된다.
FPC(22)는 PCB(20) 상의 타이밍 제어부(40) 및 전원부로부터의 제어신호들과 전원신호들을 드라이브 IC(34)에 공급한다. 즉, FPC(22)의 입력패드는 PCB(20)와 접속되며, FPC(22)의 출력패드는 신호 및 전원 공급라인(28)의 COG 접속부(24)와 접속된다. 또한, FPC(22)의 출력패드(24) 중 어느 하나는 공통패드와 접속되어 공통라인(26)에 기준전압을 공급하게 된다.
전원부(42)는 구동 시스템으로부터 입력되는 전압을 이용하여 액정표시장치에서 사용하는 각종 전압을 타이밍 제어부(40) 및 드라이브 IC(34)에 공급한다. 이를 위해, 전원부(42)는 FPC를 경유에 드라이브 IC(34)에 전원을 공급한다.
피드백 제어부(44)는 피드백 라인(46)을 통해 입력되는 신호 및 전원 공급라인(28)의 전압레벨을 미리 설정된 전압레벨 또는 전원부(42)로부터 출력되는 전압과 비교하여 전원부(42)의 출력전압을 제어한다. 이를 위해, 피드백 제어부(44)는 전원부(42)와 접속되고, 하부 기판(31)의 가장자리에 형성된 피드백 라인(46)과 FPC(22)를 통해 접속한다. 또한, 피드백 라인(46)으로부터의 전압과 전압원(42) 또는 설정된 전압레벨과 비교하기 위한 비교부, 비교부의 비교 결과값에 따라 전원부(42)의 출력전압을 제어하기 위한 제어부를 구비한다. 여기서, 도 2의 액정표시장치는 캐스케이드(Cascade)형 COG를 예로 든 것이며, 드라이브 IC(34)가 각각 신호 및 전원공급라인(28)과 접속될 경우, 각 드라이브 IC(34)로 제공되는 출력전압을 제어하기 위해, 다수의 서브 피드백 제어부를 구비할 수 있다.
피드백 라인(46)은 신호 및 전원 공급라인(28)의 종단의 전압을 피드백 제어부(44)에 제공한다. 이를 위해, 피드백 라인(46)의 일측은 신호 및 전원 공급라인(28)의 종단부에 접속되고, 다른 측은 FPC(22)를 경유하여 피드배 제어부(44)와 접속된다. 여기서, 드라이브 IC(34)가 각각 신호 및 전원공급라인(28)과 접속될 경우, 각 드라이브 IC(34)로 제공되는 신호 및 전원 공급라인(28) 각각과 접속되는 다수의 피드백 라인(46)을 구비하며, 각 피드백 라인(46)은 각 서브 피드백 제어부와 접속된다.
전원 공급라인(28)은 드라이브 IC(34)에 구동전원을 공급하기 위한 전원 공급라인과, 제어신호 및 데이터를 공급하기 위한 신호라인을 포함한다.
전원 공급라인은 전원부(42)로부터의 고전위 구동전압(VDD), 저전위 기저전압(VSS 또는 GND)와 게이트 하이전압(VGH) 및 게이트 로우(VGL)을 드라이브 IC(34)에 공급한다.
신호 공급라인은 타이밍 제어부(40)로부터의 게이트 제어신호(GCS), 데이터 제어신호(DCS)를 드라이브 IC(34)에 공급한다. 여기서, 게이트 제어신호(GCS)에는 게이트 스타트 펄스(GSP), 게이트 쉬프트 클럭(GSC) 및 게이트 출력 신호(GOE) 등 이 포함된다. 그리고, 데이터 제어신호(DCS)에는 소스 스타트 펄스(SSP), 소스 쉬프트 클럭(SSC), 소스 출력 신호(SOC) 및 극성신호(POL) 등이 포함된다. 신호 공급라인은 타이밍 제어부(40)로부터의 데이터(R, G, B)를 드라이브 IC(34) 중 데이터 드라이브 IC에 제공한다.
여기서, 하부 기판(31)의 가장자리 영역에 형성되는 신호 및 전원 공급라인(28)은 주로 게이트 메탈이나 소스 드레인 메탈을 이용하여 화소 영역(30)을 형성할 때 같이 형성된다. 이는 공정의 수를 줄여 제조 비용을 감소시킴과 아울러 이종 금속을 사용함으로서 생기는 단점을 보완하기 위해서이다. 이와 같이 하부 기판(31)의 가장자리 영역에 형성되는 신호 및 전원 공급라인(28)은 마스크 공정을 포함하는 여러 공정을 통해 형성이 된다. 그러나, 이러한 공정으로 형성된 신호 및 전원 공급라인은 잘못 성형이 되더라도 국부적으로나 전체적으로 제거하는 것이 용이하지 않다. 또한, 불균일하게 형성된 신호 및 전원 공급라인(28)은 저항값이 불균일하게 형성되는 경우가 발생한다. 이 경우 전원부(42)에서 공급되는 전압이 불균일한 저항값에 의해 드라이브 IC(34)에 동작을 위한 전원이 공급될 때 전압강하로 인해 공급된 전원이 동작전압이하로 떨어질 수 있다. 특히, 전원부(42)로부터의 동작전압(VDD)과 기저전압(VSS 또는 GND)의 변동이 심하거나, 큰 전압강하가 생기면 드라이브 IC(34)가 정상적으로 동작하지 못하거나, 화소영역(30)의 액정셀(Clc)들이 제대로 동작하지 못하게 된다.
즉, 피드백 라인(46)은 일측은 신호 및 전원 공급라인의 종단부에 접속된다. 만약, 전원부(42)에서 공급되는 전압이 신호 및 전원 공급라인(28)에 의해 전압강 하가 발생하면, 전원부(42)와 신호 및 전원 공급라인(28)의 종단의 전압이 틀려진다. 이 신호 및 전원 공급라인(28)의 종단은 피드백 라인(46)과 접속되어 있으므로, 신호 및 전원 공급라인(28)의 전압은 피드백 제어부(44)로 전달된다. 피드백 제어부(44)는 피드백 라인(46)의 전압과 설정된 전압레벨을 비교한다. 만약, 피드백 라인(46)으로부터의 전압레벨이 설정된 전압레벨과 비교하여 낮으면, 피드백 제어부(44)는 전원부(42)의 출력전압을 높이도록 전원부를 제어한다. 반대로, 피드백 라인(46)으로부터의 전압레벨이 설정된 전압레벨보다 높으면, 피드백 제어부(44)는 전원부(42)의 출력전압을 낮추도록 제어한다.
본 발명의 피드백 제어부(44)와 피드백 라인(46)은 특히, 캐스캐이드형 COG에 적용이 유리하며, 신호 및 전원 공급라인 중에서도 전원 공급라인에 적용하는 것이 유리하다.
액정 표시장치의 드라이브 IC(34)를 기판(31) 상에 실장할 경우, 이 드라이브 IC(34)에 공급되는 전원과 신호의 전달이 기판에 형성된 라인들(LOG 라인)에 의해 형성된다. 하지만, 이러한 LOG 라인을 다양한 공정에 의해 형성할 경우, 설계시 의도한 고유저항 값을 유지하기 어렵다. 각종 제어신호와 달리 드라이브 IC(34)에 공급되는 공급전압은 캐스캐이드형 COG의 경우 FPC에 인접한 드라이브 IC(34)와 전원 공급 라인의 종단에 위치하는 드라이브 IC(34) 간에 큰 차이가 있을 수 있다. 특히, 전원 공급라인에 의한 전압강하가 클 경우, LOG라인의 길이가 길어질 수록 공급되는 전원의 전압강하분이 커진다. 이 경우, 종단에 위치하는 드라이브 IC(34)는 정상적인 동작이 어려우므로, 종단의 드라이브 IC(34)에 공급되는 전압의 크기를 정상 동작 범위까지 승압해 주어야만 한다. 따라서, 본 발명의 액정표시장치는 LOG 라인의 종단 전압에 의해 전원 공급원(42)의 출력전압을 조정함으로 인해 종단의 드라이브 IC(34)의 안정적이 동작을 보장한다.
상술한 바와 같이 본 발명에 따른 액정표시장치는 기판에 형성되는 신호 및 전원 공급라인의 종단의 전압을 감지하여, 전원부의 출력전압을 조정한다. 이로 인해, 기판에 형성된 신호 및 전원 공급라인에 의한 전압강하분의 전압을 보상하여 드라이브 IC들에 공급되는 공급전압을 안정적으로 유지하는 것이 가능하다.
또한, 드라이브 IC들에 공급되는 공급전압이 높을 경우, 이를 낮추어 드라이브 IC가 절연파괴 또는 열화되는 것을 방지하여 액정표시장치의 파손을 방지할 수 있다.
아울러, 드라이브 IC들에 공급되는 공급전압을 안정적으로 유지함으로 인해 액정표시장치를 안정적으로 구동하는 것이 가능하다.
이상 설명한 내용을 통해 당업자라면 본 발명의 기술사상을 일탈하지 아니하는 범위에서 다양한 변경 및 수정이 가능함을 알 수 있을 것이다. 따라서, 본 발명의 기술적 범위는 명세서의 상세한 설명에 기재된 내용으로 한정되는 것이 아니라 특허 청구의 범위에 의해 정하여져야만 할 것이다.

Claims (4)

  1. 기판에 실장되는 다수의 드라이브 집적회로와;
    상기 기판에 형성되고 상기 드라이브 집적회로들에 구동전압을 공급하기 위한 전원 공급라인과;
    전원 공급라인을 통해서 상기 구동전압을 상기 드라이브 집적회로에 공급하는 전원부와;
    상기 전원 공급라인의 종단 전압과 기준 전압을 비교하여, 그 비교결과에 따라 상기 전원부를 제어하기 위한 피드백 제어부를 구비하는 것을 특징으로 하는 액정표시장치.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 피드백 제어부는
    상기 종단 전압을 검출하기 위한 피드백 라인을 구비하는 것을 특징으로 하는 액정표시장치.
  3. 제 1 항에 있어서,
    상기 드라이브 집적회로는
    상기 전극들에 데이터를 공급하기 위한 소스 드라이브 집적회로인 것을 특징으로 하는 액정표시장치.
  4. 제 1 항에 있어서,
    상기 전원 공급라인과 상기 드라이브 집적회로는 캐스캐이드(Cascade) 타입으로 접속되는 것을 특징으로 하는 액정표시장치.
KR1020040110883A 2004-12-23 2004-12-23 액정표시장치 KR20060072316A (ko)

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