KR20070099087A - 표시 장치 - Google Patents

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KR20070099087A
KR20070099087A KR1020060030015A KR20060030015A KR20070099087A KR 20070099087 A KR20070099087 A KR 20070099087A KR 1020060030015 A KR1020060030015 A KR 1020060030015A KR 20060030015 A KR20060030015 A KR 20060030015A KR 20070099087 A KR20070099087 A KR 20070099087A
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권영섭
강문식
손준곤
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삼성전자주식회사
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Abstract

전원부 회로를 일체화하여 간략화 하기 위한 표시 장치가 개시된다. 표시 장치는 표시 패널부, 광원부 및 통합 전원 발생부를 포함한다. 표시 패널부는 투과되는 광량을 조절하여 영상을 표시한다. 광원부는 복수의 발광 다이오드를 포함하며, 표시 패널부에 광을 조사한다. 통합 전원 발생부는 외부에서 제공되는 전원 전압에 기초하여 광원부의 제1 구동전압 및 표시 패널부의 제2 구동전압을 생성하는 통합 전원 발생부를 포함한다. 이에 따라, 전원부 회로를 일체화하여 간략화 할 수 있다.
전원 발생부, 표시 패널부, 백라이트부, 발광 다이오드

Description

표시 장치{DISPLAY APPARATUS}
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 표시 장치를 도시한 분해 사시도이다.
도 2는 도 1에 도시된 표시 패널의 평면도이다.
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 표시 장치를 기능적으로 도시한 블록도이다.
<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명>
210: 표시 패널 310: 게이트 구동부
320: 데이터 구동부 330: 타이밍 제어부
340: 통합 전원 발생부 350: 광원부
360: 광원 제어부
본 발명은 표시 장치에 관한 것으로, 보다 상세하게는 전원 회로를 일체화하여 간략화 하기 위한 표시 장치에 관한 것이다.
일반적으로 액정표시장치는 전계의 세기에 따라 변화하는 액정의 광투과율을 이용하여 영상을 표시하는 평판표시장치의 하나로서, 경량 박형화가 가능하고 낮은 소비전력 등의 장점으로 주목받고 있다.
액정표시장치는 소정간격 이격하여 합착된 어레이 기판과 대향 기판 및 어레이 기판과 대향 기판 사이에 개재되어 인가되는 전계의 세기에 따라서 광투과율이 조절되는 액정층으로 이루어지는 표시 패널과, 액정을 구동하기 위한 구동신호들을 표시 패널에 제공하는 구동부로 이루어진다.
이러한 액정표시장치는 비발광 표시 장치이므로, 영상을 표시하기 위하여 표시 패널에 광을 공급하기 위한 별도의 광원을 가지는 백라이트 어셈블리를 포함한다. 백라이트 어셈블리는 크게 광원이 표시 패널의 측면에 위치하는 에지형과, 광원이 표시 패널의 배면에 위치하는 직하형으로 구분되며, 백라이트 어셈블리에 사용되는 대표적인 광원으로는 냉음극형광램프(Cold Cathode Flourscent Lamp: CCFL), 외부전극형광램프(External Electrode Flourscent Lanm: EEFL)를 들 수 있다.
최근에는 광원으로 발광 다이오드(Light Emittion Diode: LED)가 주목 받고 있으며, 발광 다이오드는 반도체 소자이므로 수명이 길고 점등 속도가 빠르며, 소비 전력이 적은 장점을 갖는다.
하지만 발광 다이오드를 광원으로 사용할 경우에는 발광 다이오드의 구동을 제어하는 백라이트 구동부와 발광 다이오드에 구동전원을 제공하기 위한 백라이트 전원 회로를 추가해야 하는 단점이 있다.
이에 본 발명의 기술적 과제는 이러한 종래의 단점을 해결하기 위한 것으로, 본 발명의 목적은 전원부 회로를 일체화하여 간략화 하기 위한 표시 장치를 제공하는 것이다.
상기한 본 발명의 목적을 실현하기 위한 실시예에 따른 표시 장치는 표시 패널부, 광원부 및 통합 전원 발생부를 포함한다. 표시 패널부는 투과되는 광량을 조절하여 영상을 표시한다. 광원부는 복수의 발광 다이오드를 포함하며, 상기 표시 패널부에 광을 조사한다. 통합 전원 발생부는 외부에서 제공되는 전원 전압에 기초하여 상기 광원부의 제1 구동전압 및 상기 표시 패널부의 제2 구동전압을 생성한다.
이러한 표시 장치에 의하면, 표시 장치를 구동하기 위한 구동전압을 일체화 시킨 통합 전원 발생부에서 생성함으로써, 전원부 회로를 간략화 할 수 있다.
이하, 첨부한 도면들을 참조하여, 본 발명을 보다 상세하게 설명하고자 한다.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 표시 장치를 도시한 분해 사시도이고, 도 2는 도 1에 도시된 표시 패널의 평면도이다.
도 1을 참조하면, 본 발명의 실시예에 따른 표시 장치는 백라이트부(100), 표시 패널부(200) 및 탑 샤시(260)를 포함한다.
백라이트부(100)는 복수의 발광 다이오드(110), 발광 기판(120), 도광판(130), 반사 시트(140), 광학 시트들(150) 및 바텀 샤시(160)를 포함한다.
발광 기판(120)은 도광판(130)의 일측에 배치되며, 출사되는 광이 도광 판(130)의 일측면을 향하도록 하여 복수의 발광 다이오드(110)가 실장된다. 즉, 복수의 발광 다이오드(110)에서 출사되는 광은 도광판(130)의 일측면으로 입사된다. 여기서, 복수의 발광 다이오드(110)는 단독으로 실장되기도 하지만, 광의 출사 방향을 제한하여 휘도를 향상시킬 수 있도록 패키지화하여 실장하는 방식이 일반적이다. 또한, 발광 다이오드(110)의 개수는 표시 패널(210)의 크기 및 목적하는 휘도에 따라서 변경 가능하다.
도광판(130)은 복수의 발광 다이오드(110)에서 출사되는 광을 유도하여 도광판(130)에 대향하여 배치되는 광학 시트들(150)로 향하도록 한다.
반사 시트(140)는 복수의 발광 다이오드(110)로부터 출사되는 광이 도광판(130)이 형성되어 있지 않은 방향으로 누출되는 것을 방지한다. 즉, 누출되는 광을 반사시켜 광학 시트들(150)로 향하도록 한다.
광학 시트들(150)은 확산판(152)과 프리즘 시트들(154)을 포함하며, 확산판(152)은 복수의 발광 다이오드(110)로부터 출사되어 도광판(130)을 투과한 광을 확산시키고, 프리즘 시트들(154)은 확산된 광을 집광한다.
바텀 샤시(160)는 일부가 개구된 바닥 부재(164) 및 바닥 부재(164)로부터 수직하게 연장된 측벽 부재(162)를 포함한다. 이러한 바텀 샤시(160)의 바닥 부재(164)에는 반사 시트(140), 발광 기판(120), 도광판(130) 및 광학 시트들(150)이 차례대로 수납된다.
한편, 상술한 바와 같은 백라이트부(100)는 복수의 발광 다이오드(110)를 표시 패널(210)의 일측에 배치시키는 방식(예컨대 에지 방식)인 경우이며, 백라이트 부(100)는 복수의 발광 다이오드(110)를 표시 패널(210)의 하부에 배치시키는 방식(예컨대 직하 방식)으로 형성 할 수도 있다.
표시 패널부(200)는 구동 신호에 따라서 투과되는 광량을 조절하여 원하는 영상을 표시하는 표시 패널(20), 표시 패널(210)의 일측에 연결되는 복수의 데이터 테이프 캐리어 패키지(232, Tape carrier package: 이하 TCP라 함), 표시 패널(210)의 다른 일측에 연결되는 복수의 게이트 TCP(222) 및 통합 인쇄회로기판(240)을 포함한다.
표시 패널(210)은 어레이 기판(212), 어레이 기판(212)과 소정간격 이격하여 합착된 대향 기판(214, 예컨대 컬러필터 기판) 및 어레이 기판(212)과 대향 기판(214) 사이에 개재된 액정층(미도시)을 포함한다. 표시 패널(210)에는 교차하는 게이트 배선들(GL1~GLn) 및 데이터 배선들(DL1~DLm)에 의해 복수의 화소부가 형성되며, 각 화소부에는 스위칭 소자인 박막트랜지스터(TFT)와, 박막트랜지스터(TFT)와 전기적으로 연결되는 액정 커패시터(CLC) 및 스토리지 커패시터(CST)가 형성된다. 여기서, 액정 커패시터(CLC)는 어레이 기판(212)에 형성되어 박막트랜지스터(TFT)와 연결되는 화소 전극(미도시)과 대향 기판(214)에 형성되는 공통 전극(미도시) 및 화소전극과 공통전극 사이의 액정에 의해 정의된다. 표시 패널(210)은 통상 어레이 기판(212)이 대향 기판(214)보다 크게 형성되므로, 두 기판(212, 214)을 합착한 후에는 어레이 기판(212)의 일부는 노출된다.
데이터 TCP(244) 및 게이트 TCP(234)는 표시 패널(210)에 포함되는 어레이 기판(212)의 노출부에 부착된다. 구체적으로 데이터 TCP(232)는 데이터측(예컨대 데이터 배선들의 일단부)에 노출된 어레이 기판(212) 영역에 부탁되고, 게이트 TCP(222)는 게이트측(예컨대 게이트 배선들의 일단부)에 노출된 어레이 기판(212) 영역에 부착된다. 어레이 기판(212)에 부착된 데이터 TCP(232) 및 게이트 TCP(222)는 바텀 샤시(160)의 측벽 부재(162) 바깥면을 따라 절곡되어 수납된다.
어레이 기판에 부착된 각 데이터 TCP(232)에는 데이터 구동칩(234)이 실장되고, 각 게이트 TCP(222)에는 게이트 구동칩(234)이 실장되며, 데이터 구동칩(234) 및 게이트 구동칩(224)은 표시 패널(210)의 구동 및 그 구동시기를 제어하기 위한 구동 신호를 인가한다.
통합 인쇄회로기판(240)은 일측이 어레이 기판(212)에 부착된 복수의 데이터 TCP(232)의 타측에 부착되며, 바텀 샤시(160)의 바닥 부재(164)의 배면에 안착되어 수납된다. 즉, 통합 인쇄회로기판(240)은 복수의 데이터 TCP(232)를 통해 표시 패널(210)과 전기적으로 연결된다.
여기서, 통합 인쇄회로기판(240)에는 표시 패널(210) 및 복수의 발광 다이오드(110)를 구동하기 위한 회로부가 실장되며, 첨부된 도면을 참조하여 상세히 설명한다.
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 표시 장치를 기능적으로 도시한 블록도이다.
도 1 내지 도 3을 참조하면, 표시 장치는 표시 패널(210), 게이트 구동부(310), 데이터 구동부(320), 타이밍 제어부(330), 통합 전원 발생부(340), 광원 제어부(360) 및 광원부(350)를 포함한다. 여기서 타이밍 제어부(330), 통합 전원 발생부(340) 및 광원 제어부(360)는 통합 인쇄회로기판(240)에 실장되며, 이하 설명의 편의를 위해 도 1 및 도 2와 비교하여 중복 설명은 생략하기로 한다.
타이밍 제어부(330)는 외부로부터 수직 동기신호(Vsync), 수평 동기신호(Hsync), 메인 클럭 신호(MCLK), 데이터 인에이블 신호(DE)를 포함하는 동기신호들(CONT)과 영상 데이터 신호(DS)를 입력받는다. 입력받은 동기신호들(CONT)에 기초하여 게이트 구동부(310)를 제어하기 위한 게이트 제어신호와 데이터 구동부(320)를 제어하기 위한 데이터 제어신호를 생성하여 제공하며, 영상 데이터 신호(DS)를 신호 처리하여 데이터 구동부(320)에 제공한다. 여기서, 게이트 제어신호는 수직 개시신호(STH) 및 게이트 클럭 신호(CLK)를 포함하며, 데이터 제어신호는 수평 개시신호(STH), 로드 신호(LOAD) 및 데이터 클럭 신호(DCLK)를 포함한다.
게이트 구동부(310)는 복수의 게이트 TCP(222)에 실장된 게이트 구동칩(224)들에 의해 정의되며, 타이밍 제어부(330)로부터 제공받은 게이트 제어신호와 통합 전원 발생부(340)로부터 제공받은 게이트 구동전압(VDD, VSS)에 기초하여 게이트 배선들(GL1~GLn)에 순차적으로 박막트랜지스터(TFT)의 턴-온(turn-on) 구동신호(예컨대 게이트 신호)를 출력한다. 즉, 게이트 구동부(310)는 게이트 배선들(GL1~GLn)을 순차적으로 활성화시킨다. 여기서, 게이트 구동전압(VDD, VSS)은 게이트 온 전압(VDD) 및 게이트 오프 전압(VSS)을 포함한다.
한편, 도 1 및 도 2에서 게이트 구동칩(224)들을 이용하여 게이트 TCP(222) 상에 실장하는 경우를 설명하였으나, 게이트 구동부(310)는 게이트 구동칩(224)들을 어레이 기판(212) 상에 실장하는 칩 온 글라스(Chip on glass:COG) 방식 또는 게이트 구동칩(224)들을 생략하고 어레이 기판(212)에 게이트 구동회로를 집적화하는 방식으로 형성할 수 있다.
데이터 구동부(320)는 복수의 데이터 TCP(232)에 실장된 데이터 구동칩(234)들에 의해 정의되며, 타이밍 제어부(330)로부터 제공받은 데이터 제어신호 및 데이터 신호(DATA)와 통합 전원 발생부(340)로부터 제공받은 데이터 구동전압을 기초로 게이트 신호에 동기하여 1수평화소열분의 데이터 신호를 데이터 배선들(DL1~DLm)에 출력한다. 여기서 데이터 구동전압은 감마 기준전압(VREF)을 포함한다. 즉, 데이터 구동부(320)는 데이터 신호(DATA)를 감마 기준전압(VREF)에 기초하여 대응하는 아날로그 데이터 전압으로 변환하여 데이터 배선들(DL1~DLm)에 출력한다.
한편, 도 1 및 도 2에서 데이터 구동칩(234)들을 이용하여 데이터 TCP(232)에 실장하는 경우를 설명하였으나, 데이터 구동부(320)는 데이터 구동칩(234)들을 어레이 기판(212) 상에 실장하는 방식으로 형성할 수도 있으며, 이 경우 데이터 구동부(234)를 단일 칩으로 형성 할 수도 있다.
광원부(350)는 복수의 발광 다이오드(110)를 포함하며, 표시 패널(210)로 광을 조사한다. 복수의 발광 다이오드(110)는 직렬 연결 방식 또는 병렬 연결 방식으로 형성하며, 직렬 연결과 병렬 연결을 혼합한 방식으로 형성할 수도 있다. 복수의 발광 다이오드(110)에서 출사되는 광은 앞서 언급하였듯이 도광판(130, 에지 방식의 경우에만 형성), 반사 시트(140) 및 광학 시트들(150)에 의해 확산 및 집광되어 표시 패널(210) 전체에 균일하게 조사된다.
통합 전원 발생부(340)는 외부에서 인가된 전원 전압을 이용하여 광원 부(350)를 구동하기 위한 제1 구동전압과, 표시 패널부(200)를 구동하기 위한 제2 구동전압을 생성한다. 구체적으로 제1 구동전압은 복수의 발광 다이오드(110)를 구동하기 위한 구동전압(VLED)을 포함하며, 제2 구동전압은 공통 전극에 제공되는 공통 전압(VCOM), 데이터 구동부(320)에 제공되는 감마 기준전압(VREF), 게이트 구동부(310)에 제공되는 게이트 온 전압(VDD) 및 게이트 오프 전압(VSS)을 포함한다.
이러한 통합 전원 발생부(340)는 직류 전원을 제공받아 승압하여 출력하는 승압용 컨버터로 정의되며, 트랜지스터 등의 반도체 소자를 이용하여 입력전압을 변환하는 스위칭 모드 파워 서플라이(SMPS)로 형성된다. 스위칭 모드 파워 서플라이는 일 예로, 스위칭 소자의 온/오프 동작에 의해 인덕터의 축적 및 출력단자로의 출력을 반복하여 입력 전압을 승압하는 부스트 컨버터(Boost converter)를 들 수 있다.
광원 제어부(360)는 통합 전원 발생부(340)에서 제공되는 광원부(350)의 구동전압(VLED)에 기초하여 복수의 발광 다이오드(110)에 흐르는 전류량을 일정하게 유지한다. 구체적으로 복수의 발광 다이오드(110)에 흐르는 전류량을 피드백 받아 광원부(350)의 구동전압(VLED) 생성시에 이를 보상하여 전압 레벨을 조절하여 복수의 발광 다이오드(110)에 흐르는 전류량을 일정하게 유지한다. 즉, 광원 제어부(360)는 다이오드용 정전류 회로를 포함한다.
여기서, 광원 제어부(360)는 통합 전원 발생부(340)와 함께 단일 칩으로 형성되어, 통합 인쇄회로기판(240)에 실장된다. 광원 제어부(360)는 경우에 따라서는 바텀 샤시(160)이나 발광 기판(120)에 실장 될 수도 있다.
이와 같이, 통합 전원 발생부(340)는 복수의 발광 다이오드(110)를 포함하는 광원부(350)를 구동하기 위한 제1 구동전압(VLED) 및 표시 패널(210), 게이트 구동부(310) 및 데이터 구동부(320)를 포함하는 표시 패널부(200)를 구동하기 위한 제2 구동전압(VCOM, VREF, VDD, VSS)을 생성한다.
이상에서 설명한 바와 같이, 본 발명에 따르면 표시 패널부 및 표시 패널부에 광을 조사하는 광원부의 구동전압을 생성하기 위한 전원부를 일체화하여 형성함으로써, 전원부 회로를 간략화 할 수 있다. 따라서 전원부 회로의 부품 수가 감소되고, 전원부 회로가 실장되는 인쇄회로기판의 사이즈를 감소 시킬 수 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.

Claims (7)

  1. 투과되는 광량을 조절하여 영상을 표시하는 표시 패널부;
    복수의 발광 다이오드를 포함하며, 상기 표시 패널부에 광을 조사하는 광원부; 및
    외부에서 제공되는 전원 전압에 기초하여 상기 광원부의 제1 구동전압 및 상기 표시 패널부의 제2 구동전압을 생성하는 통합 전원 발생부를 포함하는 것을 특징으로 하는 표시 장치.
  2. 제1항에 있어서, 상기 표시 패널부는
    교차하는 게이트 배선들 및 데이터 배선들에 의해 복수의 화소부가 형성된 표시 패널;
    상기 게이트 배선들에 게이트 신호를 출력하는 게이트 구동부;
    상기 데이터 배선들에 데이터 신호를 출력하는 데이터 구동부; 및
    상기 게이트 구동부 및 데이터 구동부의 구동을 제어하는 타이밍 제어부를 포함하는 것을 특징으로 하는 표시 장치.
  3. 제2항에 있어서, 상기 제2 구동전압은 상기 게이트 구동부를 구동시키는 게이트 전압과, 상기 데이터 구동부를 구동시키는 감마 기준전압 및 상기 표시 패널에 인가되는 공통전압을 포함하는 것을 특징으로 하는 표시 장치.
  4. 제2항에 있어서, 정전류 회로를 포함하며, 상기 복수의 발광 다이오드에 흐르는 전류량을 일정하게 유지하는 광원 제어부를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 표시 장치.
  5. 제4항에 있어서, 상기 광원 제어부와 상기 통합 전원 발생부는 하나의 단일칩으로 형성되는 것을 특징으로 하는 표시 장치.
  6. 제5항에 있어서, 상기 표시 패널부는 상기 표시 패널과 전기적으로 연결된 통합 인쇄회로기판을 더 포함하며,
    상기 단일 칩은 상기 통합 인쇄회로기판 상에 실장되는 것을 특징으로 하는 표시 장치.
  7. 제1항에 있어서, 상기 통합 전원 발생부는 스위칭 모드 파워 서플라이 방식의 직류/직류 컨버터를 포함하는 것을 특징으로 하는 표시 장치.
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