KR20070080642A - 표시 장치용 통신 케이블 - Google Patents

Abstract

본 발명은 표시 장치용 통신 케이블에 관한 것이다.

신호 제어부 및 메모리가 구비된 구동 회로 보드를 포함하는 표시 장치용 통신 케이블은 데이터 입력기와 상기 구동 회로 보드 사이에 연결된다.

이러한 방식으로, 메모리에 데이터를 입력하면, 구동 회로 보드에서 메모리를 떼어내고 붙이는 불편이 없어져 수율이 향상된다.

표시장치, 통신, 케이블, 구동회로보드, 입력기, 메모리, 신호제어부

Description

표시 장치용 통신 케이블 {COMMUNICATION CABLE FOR DISPLAY DEVICE}

첨부한 도면을 참고로 하여 본 발명의 실시예에 대하여 상세하게 설명함으로써 본 발명을 분명하게 하고자 한다.

도 1은 본 발명의 한 실시예에 따른 액정 표시 장치의 블록도이다.

도 2는 본 발명의 한 실시예에 따른 액정 표시 장치의 한 화소에 대한 등가 회로도이다.

도 3은 본 발명의 한 실시예에 따른 액정 표시 장치의 개략적인 배치도이다.

도 4는 본 발명의 한 실시예에 따른 통신 케이블을 나타내는 도면이다.

도 5는 구동 회로 보드와 입력기를 연결하는 통신 케이블을 나타내는 도면이다.

도 6은 입력기, 신호 제어부 및 메모리가 서로 통신하는 상태를 나타내는 도면이다.

본 발명은 표시 장치용 통신 케이블에 관한 것이다.

최근, 무겁고 큰 음극선관(cathode ray tube, CRT)을 대신하여 유기 전계 발 광 표시 장치(organic light emitting diode display, OLED), 플라스마 표시 장치(plasma display panel, PDP), 액정 표시 장치(liquid crystal display, LCD)와 같은 평판 표시 장치가 활발히 개발 중이다.

PDP는 기체 방전에 의하여 발생하는 플라스마를 이용하여 문자나 영상을 표시하는 장치이며, 유기 발광 표시 장치는 특정 유기물 또는 고분자들의 전계 발광을 이용하여 문자 또는 영상을 표시한다. 액정 표시 장치는 두 표시판의 사이에 들어 있는 액정층에 전기장을 인가하고, 이 전기장의 세기를 조절하여 액정층을 통과하는 빛의 투과율을 조절함으로써 원하는 화상을 얻는다.

이러한 평판 표시 장치 중에서 예를 들어 액정 표시 장치와 유기 발광 표시 장치는 스위칭 소자를 포함하는 화소와 표시 신호선이 구비된 표시판, 그리고 표시 신호선 중 게이트선에 게이트 신호를 내보내어 화소의 스위칭 소자를 턴온/오프시키는 게이트 구동부, 복수의 계조 전압을 생성하는 계조 전압 생성부, 계조 전압 중 영상 데이터에 해당하는 전압을 데이터 전압으로 선택하여 표시 신호선 중 데이터선에 데이터 전압을 인가하는 데이터 구동부, 그리고 이들을 제어하는 신호 제어부를 포함한다.

한편, 이러한 표시 장치에는 구동에 필요한 여러 제어 신호나 데이터를 저장하기 위하여 EEPROM과 같은 메모리를 사용하며, 이러한 메모리는 여러 구동 회로가 실장되어 있는 구동 회로 보드에 함께 실장되어 있다.

그런데, 이러한 메모리에 입력된 정보를 변경하기 위하여 구동 회로 보드에 실장된 메모리를 떼어내고 입력기를 통하여 데이터를 입력한 후 다시 실장하는 것은 매우 번거로우며, 이로 인해 수율이 떨어진다.

따라서, 본 발명이 이루고자 하는 기술적 과제는 이러한 종래 기술의 문제점을 해결할 수 있는 표시 장치용 통신 케이블을 제공하는 것이다.

이러한 기술적 과제를 이루기 위한 본 발명의 한 실시예에 따라 신호 제어부 및 메모리가 구비된 구동 회로 보드를 포함하는 표시 장치용 통신 케이블이며, 상기 통신 케이블은 데이터 입력기와 상기 구동 회로 보드 사이에 연결된다.

이때, 상기 신호 제어부와 상기 메모리는 I²C 인터페이스 방식으로 통신할 수 있으며, 상기 데이터 입력기와 상기 신호 제어부 역시 I²C 인터페이스 방식으로 통신할 수 있다.

또한, 상기 데이터 입력기는 상기 신호 제어부를 통하여 상기 메모리에 데이터를 입력할 수 있다.

상기 통신 케이블은 복수의 제1 핀을 갖는 제1 단자, 복수의 제2 핀을 갖는 제2 단자, 그리고 상기 제1 단자와 상기 제2 단자 사이에 연결되어 있는 케이블을 포함할 수 있다.

첨부한 도면을 참고로 하여 본 발명의 실시예에 대하여 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 상세히 설명한다.

도면에서 여러 층 및 영역을 명확하게 표현하기 위하여 두께를 확대하여 나타내었다. 명세서 전체를 통하여 유사한 부분에 대해서는 동일한 도면 부호를 붙였다. 층, 막, 영역, 판 등의 부분이 다른 부분 "위에" 있다고 할 때, 이는 다른 부분 "바로 위에" 있는 경우뿐 아니라 그 중간에 또다른 부분이 있는 경우도 포함한다. 반대로 어떤 부분이 다른 부분 "바로 위에" 있다고 할 때에는 중간에 다른 부분이 없는 것을 뜻한다.

먼저, 도 1 및 도 2를 참고하여 본 발명의 한 실시예에 따른 표시 장치에 대하여 상세하게 설명하며, 액정 표시 장치를 한 예로 설명한다.

도 1은 본 발명의 한 실시예에 따른 액정 표시 장치의 블록도이고, 도 2는 본 발명의 한 실시예에 따른 액정 표시 장치의 한 화소에 대한 등가 회로도이며, 도 3은 본 발명의 한 실시예에 따른 액정 표시 장치의 개략적인 배치도이다.

도 1에 도시한 바와 같이, 본 발명의 한 실시예에 따른 액정 표시 장치는 액정 표시판 조립체(liquid crystal panel assembly)(300) 및 이와 연결된 게이트 구동부(400) 및 데이터 구동부(500), 데이터 구동부(500)에 연결된 계조 전압 생성부(800), 메모리(650), 그리고 이들을 제어하는 신호 제어부(600)를 포함한다.

액정 표시판 조립체(300)는 등가 회로로 볼 때 복수의 신호선(G₁-G_n, D₁-D_m)과 이에 연결되어 있으며 대략 행렬의 형태로 배열된 복수의 화소(pixel)(PX)를 포함한다. 반면, 도 2에 도시한 구조로 볼 때 액정 표시판 조립체(300)는 서로 마주하는 하부 및 상부 표시판(100, 200)과 그 사이에 들어 있는 액정층(3)을 포함한 다.

신호선(G₁-G_n, D₁-D_m)은 게이트 신호("주사 신호"라고도 함)를 전달하는 복수의 게이트선(G₁-G_n)과 데이터 신호를 전달하는 복수의 데이터선(D₁-D_m)을 포함한다. 게이트선(G₁-G_n)은 대략 행 방향으로 뻗으며 서로가 거의 평행하고, 데이터선(D₁-D_m)은 대략 열 방향으로 뻗으며 서로가 거의 평행하다.

각 화소(PX), 예를 들면 i번째(i=1, 2, , n) 게이트선(G_i)과 j번째(j=1, 2, , m) 데이터선(Dj)에 연결된 화소(PX)는 신호선(G_i D_j)에 연결된 스위칭 소자(Q)와 이에 연결된 액정 축전기(liquid crystal capacitor)(Clc) 및 유지 축전기(storage capacitor)(Cst)를 포함한다. 유지 축전기(Cst)는 필요에 따라 생략할 수 있다.

스위칭 소자(Q)는 하부 표시판(100)에 구비되어 있는 박막 트랜지스터 등의 삼단자 소자로서, 그 제어 단자는 게이트선(G_i)과 연결되어 있고, 입력 단자는 데이터선(D_j)과 연결되어 있으며, 출력 단자는 액정 축전기(Clc) 및 유지 축전기(Cst)와 연결되어 있다.

액정 축전기(Clc)는 하부 표시판(100)의 화소 전극(191)과 상부 표시판(200)의 공통 전극(270)을 두 단자로 하며 두 전극(191, 270) 사이의 액정층(3)은 유전체로서 기능한다. 화소 전극(191)은 스위칭 소자(Q)와 연결되며 공통 전극(270)은 상부 표시판(200)의 전면에 형성되어 있고 공통 전압(Vcom)을 인가받는다. 도 2에서와는 달리 공통 전극(270)이 하부 표시판(100)에 구비되는 경우도 있으며 이때에 는 두 전극(191, 270) 중 적어도 하나가 선형 또는 막대형으로 만들어질 수 있다.

액정 축전기(Clc)의 보조적인 역할을 하는 유지 축전기(Cst)는 하부 표시판(100)에 구비된 별개의 신호선(도시하지 않음)과 화소 전극(191)이 절연체를 사이에 두고 중첩되어 이루어지며 이 별개의 신호선에는 공통 전압(Vcom) 따위의 정해진 전압이 인가된다. 그러나 유지 축전기(Cst)는 화소 전극(191)이 절연체를 매개로 바로 위의 전단 게이트선과 중첩되어 이루어질 수 있다.

한편, 색 표시를 구현하기 위해서는 각 화소(PX)가 기본색(primary color) 중 하나를 고유하게 표시하거나(공간 분할) 각 화소(PX)가 시간에 따라 번갈아 기본색을 표시하게(시간 분할) 하여 이들 기본색의 공간적, 시간적 합으로 원하는 색상이 인식되도록 한다. 기본색의 예로는 적색, 녹색, 청색 등 삼원색을 들 수 있다. 도 2는 공간 분할의 한 예로서 각 화소(PX)가 화소 전극(191)에 대응하는 상부 표시판(200)의 영역에 기본색 중 하나를 나타내는 색 필터(230)를 구비함을 보여주고 있다. 도 2와는 달리 색 필터(230)는 하부 표시판(100)의 화소 전극(191) 위 또는 아래에 형성할 수도 있다.

액정 표시판 조립체(300)의 바깥 면에는 빛을 편광시키는 적어도 하나의 편광자(도시하지 않음)가 부착되어 있다.

다시 도 1을 참고하면, 계조 전압 생성부(800)는 화소(PX)의 투과율과 관련된 두 벌의 계조 전압 집합(또는 기준 계조 전압 집합)을 생성한다. 두 벌 중 한 벌은 공통 전압(Vcom)에 대하여 양의 값을 가지고 다른 한 벌은 음의 값을 가진다.

게이트 구동부(400)는 액정 표시판 조립체(300)의 게이트선(G₁-G_n)과 연결되어 게이트 온 전압(Von)과 게이트 오프 전압(Voff)의 조합으로 이루어진 게이트 신호를 게이트선(G₁-G_n)에 인가한다. 또한, 도 3에 도시한 구조로 볼 때, 게이트 구동부(400)는 집적 회로(440) 형태로 게이트 가요성 인쇄 회로막(flexible printed circuit film, FPC)(410) 위에 장착되어 TCP(tape carrier package)의 형태로 액정 표시판 조립체(300)에 부착되어 있으며, 게이트 FPC(410)는 그 바깥의 게이트 인쇄 회로 기판(printed circuit board, PCB)에 부착되어 있다.

데이터 구동부(500)는 액정 표시판 조립체(300)의 데이터선(D₁-D_m)에 연결되어 있으며, 계조 전압 생성부(800)로부터의 계조 전압을 선택하고 이를 데이터 신호로서 데이터선(D₁-D_m)에 인가한다. 그러나 계조 전압 생성부(800)가 모든 계조에 대한 전압을 모두 제공하는 것이 아니라 정해진 수의 기준 계조 전압만을 제공하는 경우에, 데이터 구동부(500)는 기준 계조 전압을 분압하여 전체 계조에 대한 계조 전압을 생성하고 이 중에서 데이터 신호를 선택한다. 데이터 구동부(500) 역시 집적 회로(540) 형태로 데이터 FPC(510) 위에 장착되어 액정 표시판 조립체(300)에 부착되어 있고, 데이터 FPC(510)는 데이터 PCB(520)에 부착되어 있다.

신호 제어부(600)는 게이트 구동부(400) 및 데이터 구동부(500) 등을 제어한다.

메모리(650)는 구동에 필요한 제어 신호와 데이터 등을 기억하고, 데이터 (SDA)와 클록 신호(SCL)를 나누어 전송하는 I²C 인터페이스 방식으로 신호 제어부(600)와 통신한다.

데이터 PCB(520)는 구동 회로 보드(550)의 커넥터(551)에 연결되어 있는 구동 FPC(530)를 통하여 구동 회로 보드(550)에 연결된다.

구동 회로 보드(550)에는 앞에서 설명한 구동 장치 중 신호 제어부, 계조 전압 생성부, 메모리(600, 800, 650) 등이 실장되어 있다.

그러면 이러한 액정 표시 장치의 동작에 대하여 상세하게 설명한다.

신호 제어부(600)는 외부의 그래픽 제어기(도시하지 않음)로부터 입력 영상 신호(R, G, B) 및 이의 표시를 제어하는 입력 제어 신호를 수신한다. 입력 제어 신호의 예로는 수직 동기 신호(Vsync)와 수평 동기 신호(Hsync), 메인 클록(MCLK), 데이터 인에이블 신호(DE) 등이 있다.

신호 제어부(600)는 입력 영상 신호(R, G, B)와 입력 제어 신호를 기초로 입력 영상 신호(R, G, B)를 액정 표시판 조립체(300)의 동작 조건에 맞게 적절히 처리하고 게이트 제어 신호(CONT1) 및 데이터 제어 신호(CONT2) 등을 생성한 후, 게이트 제어 신호(CONT1)를 게이트 구동부(400)로 내보내고 데이터 제어 신호(CONT2)와 처리한 영상 신호(DAT)를 데이터 구동부(500)로 내보낸다.

게이트 제어 신호(CONT1)는 주사 시작을 지시하는 주사 시작 신호(STV)와 게이트 온 전압(Von)의 출력 주기를 제어하는 적어도 하나의 클록 신호를 포함한다. 게이트 제어 신호(CONT1)는 또한 게이트 온 전압(Von)의 지속 시간을 한정하는 출 력 인에이블 신호(OE)를 더 포함할 수 있다.

데이터 제어 신호(CONT2)는 한 행[묶음]의 화소(PX)에 대한 영상 데이터의 전송 시작을 알리는 수평 동기 시작 신호(STH)와 데이터선(D₁-D_m)에 데이터 신호를 인가하라는 로드 신호(LOAD) 및 데이터 클록 신호(HCLK)를 포함한다. 데이터 제어 신호(CONT2)는 또한 공통 전압(Vcom)에 대한 데이터 신호의 전압 극성(이하 "공통 전압에 대한 데이터 신호의 전압 극성"을 줄여 "데이터 신호의 극성"이라 함)을 반전시키는 반전 신호(RVS)를 더 포함할 수 있다.

신호 제어부(600)로부터의 데이터 제어 신호(CONT2)에 따라, 데이터 구동부(500)는 한 행[묶음]의 화소(PX)에 대한 디지털 영상 신호(DAT)를 수신하고, 각 디지털 영상 신호(DAT)에 대응하는 계조 전압을 선택함으로써 디지털 영상 신호(DAT)를 아날로그 데이터 신호로 변환한 다음, 이를 해당 데이터선(D₁-D_m)에 인가한다.

게이트 구동부(400)는 신호 제어부(600)로부터의 게이트 제어 신호(CONT1)에 따라 게이트 온 전압(Von)을 게이트선(G₁-G_n)에 인가하여 이 게이트선(G₁-G_n)에 연결된 스위칭 소자(Q)를 턴온시킨다. 그러면, 데이터선(D₁-D_m)에 인가된 데이터 신호가 턴온된 스위칭 소자(Q)를 통하여 해당 화소(PX)에 인가된다.

화소(PX)에 인가된 데이터 신호의 전압과 공통 전압(Vcom)의 차이는 액정 축전기(Clc)의 충전 전압, 즉 화소 전압으로서 나타난다. 액정 분자들은 화소 전압의 크기에 따라 그 배열을 달리하며 이에 따라 액정층(3)을 통과하는 빛의 편광이 변화한다. 이러한 편광의 변화는 표시판 조립체(300)에 부착된 편광자에 의하여 빛의 투과율 변화로 나타난다.

1 수평 주기["1H"라고도 쓰며, 수평 동기 신호(Hsync) 및 데이터 인에이블 신호(DE)의 한 주기와 동일함]를 단위로 하여 이러한 과정을 되풀이함으로써, 모든 게이트선(G₁-G_n)에 대하여 차례로 게이트 온 전압(Von)을 인가하여 모든 화소(PX)에 데이터 신호를 인가하여 한 프레임(frame)의 영상을 표시한다.

한 프레임이 끝나면 다음 프레임이 시작되고 각 화소(PX)에 인가되는 데이터 신호의 극성이 이전 프레임에서의 극성과 반대가 되도록 데이터 구동부(500)에 인가되는 반전 신호(RVS)의 상태가 제어된다("프레임 반전"). 이때, 한 프레임 내에서도 반전 신호(RVS)의 특성에 따라 한 데이터선을 통하여 흐르는 데이터 신호의 극성이 바뀌거나(보기: 행 반전, 점 반전), 한 화소행에 인가되는 데이터 신호의 극성도 서로 다를 수 있다(보기: 열 반전, 점 반전).

그러면, 본 발명의 한 실시예에 따른 표시 장치용 통신 케이블과 이 통신 케이블을 사용하여 메모리에 데이터를 입력하는 방식에 대하여 설명한다.

도 4는 본 발명의 한 실시예에 따른 통신 케이블을 나타내는 도면이고, 도 5는 구동 회로 보드와 입력기를 연결하는 통신 케이블을 나타내는 도면이며, 도 6은 입력기, 신호 제어부 및 메모리가 서로 통신하는 상태를 나타내는 도면이다.

도 4를 보면, 본 발명의 한 실시예에 따른 통신 케이블(700)은 핀(P1)이 구비되어 있는 제1 단자와 핀(P2)이 구비되어 있는 제2 단자(703), 그리고 제1 단자(701)와 제2 단자(703)를 연결하는 케이블(702)을 포함한다.

이 통신 케이블(700)은 도 5에 도시한 것처럼 제1 단자(701)는 구동 회로 보드(550)의 커넥터(551)에 연결되고, 제2 단자(703)는 입력기(750)에 연결된다.

입력기(750)는 신호 제어부(600)와 I²C 인터페이스 방식으로 통신하고, 앞서 설명한 것처럼 신호 제어부(600)와 메모리(650) 역시 I²C 인터페이스 방식으로 통신한다. 이에 따라, 도 5에 도시한 것처럼 연결된 경우, 사용자는 입력기(750)를 통하여 신호 제어부(600)를 제어하여 메모리(650)에 원하는 데이터를 입력할 수 있게 된다.

즉, 종래에는 구동 회로 보드(550)에 장착된 메모리(650)를 떼어낸 후 입력기(750)와 메모리(650)를 연결하여 원하는 데이터를 입력하였다. 하지만, 이 방식은 떼어내고 붙이는 데 많은 시간이 들고 번잡스럽다. 하지만, 본 발명에 따른 통신 케이블(700)을 사용하여 메모리(650)에 데이터를 입력하면, 이러한 불편이 없어져 수율이 향상된다.

이와 같이, 본 발명에 따른 통신 케이블(700)을 사용하여 메모리(650)에 데이터를 입력하면, 메모리(650)를 떼어내고 붙이는 불편이 없어져 수율이 향상된다.

이상에서 본 발명의 바람직한 실시예에 대하여 상세하게 설명하였지만 본 발명의 권리범위는 이에 한정되는 것은 아니고 다음의 청구범위에서 정의하고 있는 본 발명의 기본 개념을 이용한 당업자의 여러 변형 및 개량 형태 또한 본 발명의 권리범위에 속하는 것이다.

Claims (5)

1. 신호 제어부 및 메모리가 구비된 구동 회로 보드를 포함하는 표시 장치용 통신 케이블로서,

   상기 통신 케이블은 데이터 입력기와 상기 구동 회로 보드 사이에 연결되는

   표시 장치용 통신 케이블.
2. 제1항에서,

   상기 신호 제어부와 상기 메모리는 I²C 인터페이스 방식으로 통신하는 표시 장치용 통신 케이블.
3. 제2항에서,

   상기 데이터 입력기와 상기 신호 제어부는 I²C 인터페이스 방식으로 통신하는 표시 장치용 통신 케이블.
4. 제3항에서,

   상기 데이터 입력기는 상기 신호 제어부를 통하여 상기 메모리에 데이터를 입력하는 표시 장치용 통신 케이블.
5. 제4항에서,

   상기 통신 케이블은 복수의 제1 핀을 갖는 제1 단자, 복수의 제2 핀을 갖는 제2 단자, 그리고 상기 제1 단자와 상기 제2 단자 사이에 연결되어 있는 케이블을 포함하는 표시 장치용 통신 케이블.

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