KR20080075612A - 표시 장치 - Google Patents

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KR20080075612A
KR20080075612A KR1020070014722A KR20070014722A KR20080075612A KR 20080075612 A KR20080075612 A KR 20080075612A KR 1020070014722 A KR1020070014722 A KR 1020070014722A KR 20070014722 A KR20070014722 A KR 20070014722A KR 20080075612 A KR20080075612 A KR 20080075612A
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이주형
김형걸
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삼성전자주식회사
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Abstract

본 발명은 표시 장치에 관한 것이다.
스위칭 소자를 각각 포함하는 복수의 화소, 게이트선 및 데이터선을 포함하는 제1 표시판부, 그리고 X 전극선과 Y 전극선을 포함하는 제2 표시판부를 포함하는 표시 장치의 구동 장치는, 상기 제1 및 제2 표시판부를 구동하며 상기 제1 표시판부에 장착되어 있는 통합 칩을 포함하며, 상기 제1 표시판부와 상기 제2 표시판부는 구동 방식이 서로 다르다.
이러한 방식으로 부 표시판부를 구동하기 위한 구동 회로를 통합 칩에 포함시킴으로써, 하나의 칩으로 서로 다른 구동 방식을 갖는 두 표시판부를 동시에 구동시킬 수 있다. 이에 따라, 제조 원가를 절감하는 것은 물론, 부 표시판부의 크기를 종래에 비하여 줄일 수 있다.
표시장치, 듀얼, 표시판부, 능동, 수동, 통합칩

Description

표시 장치 {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 개략도이다.
도 2는 본 발명의 한 실시예에 따른 액정 표시 장치의 블록도이다.
도 3은 본 발명의 한 실시예에 따른 액정 표시 장치의 한 화소에 대한 등가 회로도이다.
도 4는 도 1에 도시한 부 표시판부의 개략적인 블록도이다.
도 5는 도 1에 도시한 통합 칩의 개략적인 블록도이다.
도 6은 통합 칩에서 생성되어 부 표시판부로 인가되는 신호의 파형도이다.
도 7은 도 6에 도시한 신호가 인가될 경우에 부 표시판부에 표시되는 화상의 한 예를 나타내는 도면이다.
<도면 부호에 대한 설명>
3: 액정층 100: 하부 표시판
191: 화소 전극 200: 상부 표시판
230: 색 필터 270: 공통 전극
300: 액정 표시판 조립체 300M: 주 표시판부
300S: 부 표시판부 400: 게이트 구동부
500: 데이터 구동부 600: 신호 제어부
650: FPC 680: 보조 FPC
700: 통합 칩 800: 계조 전압 생성부
R,G,B: 입력 영상 데이터 DE: 데이터 인에이블 신호
MCLK: 메인 클록 Hsync: 수평 동기 신호
Vsync: 수직 동기 신호 CONT1: 게이트 제어 신호
CONT2: 데이터 제어 신호 DAT: 디지털 영상 신호
Clc: 액정 축전기 Cst: 유지 축전기
Q: 스위칭 소자
Xout: 선택 전압 Yout: 펄스 폭 변조 전압
본 발명은 표시 장치에 관한 것이다.
최근, 무겁고 큰 음극선관(cathode ray tube, CRT)을 대신하여 유기 발광 표시 장치(organic light emitting 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 표 시하는 장치이며, OLED는 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 표시 장치 중에서, 특히 핸드폰 등에 사용되는 중소형 표시 장치로서 외부와 내부에 각각 표시판부를 구비하는 이른바 듀얼 표시 장치가 활발히 개발 중이다.
이러한 듀얼 표시 장치는 내부에 장착되는 주 표시판부, 외부에 장착되는 부 표시판부, 외부로부터의 입력 신호를 전달하는 배선이 구비된 구동 가요성 인쇄 회로 기판(flexible printed circuit film, FPC), 주 표시판부와 부 표시판부를 연결하는 보조 FPC, 그리고 각 표시판부를 제어하기 위한 주 및 부 구동 칩(driving chip)을 포함한다.
이러한 듀얼 표시 장치 중에서 예를 들어 액정 표시 장치는 스위칭 소자를 포함하는 화소와 표시 신호선이 구비된 표시판, 그리고 표시 신호선 중 게이트선에 게이트 온 전압과 게이트 오프 전압을 내보내어 화소의 스위칭 소자를 턴온/오프시키는 게이트 구동부와 표시 신호선 중 데이터선에 데이터 전압을 내보내어 턴온된 스위칭 소자를 통하여 화소에 인가하는 데이터 구동부를 포함한다.
주 및 부 구동 칩은 주 표시판부와 부 표시판부를 제어하기 위한 제어 신호 및 구동 신호를 생성하며, 주로 각 표시판부에 COG(chip on glass) 형태로 장착되어 있다.
한편, 두 표시판부의 구동 방식이 다를 수가 있는데, 예를 들어 주 표시판부에는 각 화소가 독립적으로 동작하는 능동 매트릭스(active matrix) 방식을 사용하고 부 표시판부에는 그렇지 않은 단순 매트릭스(simple matrix) 또는 수동 매트릭스(passive matrix) 방식을 사용할 수 있다.
하지만, 이러한 구동 방식의 차이로 인하여 각 표시판부를 구동하는 칩을 따로 둠으로써 원가를 상승시키는 것은 물론 부 표시판부의 크기가 커질 수 있다.
따라서, 본 발명이 이루고자 하는 기술적 과제는 서로 다른 구동 방식의 두 표시판부를 동시에 구동할 수 있는 표시 장치를 제공하는 것이다.
이러한 기술적 과제를 이루기 위한 본 발명의 한 실시예에 따른 표시 장치는, 스위칭 소자를 각각 포함하는 복수의 화소, 상기 스위칭 소자에 연결되어 있는 게이트선 및 데이터선을 포함하는 제1 표시판부, X 전극선과 Y 전극선을 포함하는 제2 표시판부, 그리고 상기 제1 및 제2 표시판부를 구동하며 상기 제1 표시판부에 장착되어 있는 통합 칩을 포함하고, 상기 제1 표시판부와 상기 제2 표시판부는 구동 방식이 서로 다르다.
여기서, 상기 제1 표시판부는 능동 매트릭스 방식으로 동작되고, 상기 제2 표시판부는 수동 매트릭스 방식으로 동작될 수 있다.
이 때, 상기 데이터선 중 일부는 상기 Y 전극선에 연결되어 있을 수 있다.
또한, 상기 통합 칩은, 복수의 계조 전압을 생성하는 계조 전압 생성부, 상 기 데이터선에 인가되는 데이터 전압을 생성하는 데이터 구동부, 그리고 상기 X 전극선에 인가되는 선택 전압을 생성하는 선택 전압 생성부를 포함할 수 있다.
또한, 상기 데이터 구동부는, 상기 계조 전압 중 상기 제1 표시판부용 데이터 신호에 해당하는 전압을 선택하여 데이터 전압으로 내보내는 디지털 아날로그 변환기, 그리고 상기 계조 전압 중 상기 제2 표시판부용 데이터 신호에 해당하는 전압을 펄스 폭 변조하여 내보내는 펄스 폭 변조부를 포함할 수 있다.
또한, 상기 통합 칩은 상기 디지털 아날로그 변환기와 상기 펄스 폭 변조부에 연결되어 있으며 소정 스위칭 제어 신호에 따라 상기 데이터 전압과 상기 펄스 폭 변조 전압 중 하나를 내보내는 스위칭부를 더 포함할 수 있다.
또한, 상기 통합 칩은 상기 스위칭부에 연결되어 있는 출력 버퍼를 더 포함할 수 있다.
또한, 상기 표시 장치는 게이트 신호를 생성하여 상기 게이트선에 인가하는 게이트 구동부를 더 포함하고, 상기 게이트 구동부는 상기 제1 표시판부에 집적되어 있을 수 있다.
나아가, 상기 통합 칩은 상기 계조 전압 생성부 및 상기 게이트 구동부에 제공되는 구동 전압을 생성하는 DC/DC 컨버터를 더 포함할 수 있다.
한편, 상기 표시 장치는, 상기 제1 표시판부의 한 변에 부착되어 있는 제1 회로 기판, 그리고 상기 제1 표시판부의 다른 변과 상기 제2 표시판부의 한 변에 부착되어 있는 제2 회로 기판을 더 포함할 수 있다.
이 때, 상기 제1 및 제2 회로 기판은 가요성 인쇄 회로 기판(flexible printed circuit film)일 수 있다.
상기 표시 장치는 액정 표시 장치이거나, 상기 화소의 스위칭 소자는 비정질 규소로 이루어질 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.
이제 본 발명의 실시예에 따른 표시 장치에 대하여 첨부한 도면을 참고로 하여 상세하게 설명하여, 액정 표시 장치를 한 예로 설명한다.
도 1은 본 발명의 한 실시예에 따른 액정 표시 장치의 개략도이며, 도 2는 본 발명의 한 실시예에 따른 액정 표시 장치의 블록도이고, 도 3은 본 발명의 한 실시예에 따른 액정 표시 장치의 한 화소에 대한 등가 회로도이며, 도 4는 도 1에 도시한 부 표시판부의 개략적인 블록도이다.
도 1을 참고하면, 본 발명의 한 실시예에 따른 액정 표시 장치는 주 표시판부(300M)와 부 표시판부(300S), 주 표시판부(300M)에 부착된 FPC(flexible printed circuit film)(650), 주 표시판부(300M)와 부 표시판부(300S) 사이에 부착된 보조 FPC(680), 그리고 표시판부(300M) 위에 장착된 통합 칩(700)을 포함한다.
FPC(650)는 주 표시판부(300M)의 한 변 부근에 부착되어 있다. 또한, FPC(650)를 앞으로 또는 뒤로 접은 상태에서 주 표시판부(300M)의 일부를 드러내는 개구부(690)를 가지고 있다. 개구부(690)의 아래쪽에는 외부로부터의 신호가 입력되는 입력부(660)가 구비되어 있으며 기타 입력부(660)와 통합 칩(700), 통합 칩(700)과 주 표시판부(300M)의 전기적 연결을 위한 다수의 신호선(도시하지 않음)을 갖추고 있는데, 이들 신호선은 통합 칩(700)과 연결되는 지점 및 주 표시판부(300M)와 부착되는 지점에서 대체적으로 폭이 넓어져 패드(도시하지 않음)를 이룬다.
보조 FPC(680)는 주 표시판부(300M)의 다른 변과 부 표시판부(300S)의 한 변 사이에 부착되어 있으며, 통합 칩(700)과 부 표시판부(300S)의 전기적 연결을 위한 신호선(SL2, DL)을 구비한다.
각 표시판부(300M, 300S)는 화면을 이루는 표시 영역(310M, 310S)과 주변 영역(320M, 320S)을 포함하고, 주변 영역(320M, 320S)에는 빛을 차단하기 위한 차광층(도시하지 않음)("블랙 매트릭스")이 구비될 수 있다. FPC(650) 및 보조 FPC(680)는 이 주변 영역(320M, 320S)에 부착되어 있다.
도 2에 도시한 것처럼, 주 표시판부(300M)는 복수의 게이트선(G1-Gn)과 복수의 데이터선(D1-Dm)을 포함하는 복수의 표시 신호선과 이에 연결되어 있으며 대략 행렬의 형태로 배열된 복수의 화소(PX), 그리고 게이트선(G1-Gn)에 신호를 공급하는 게이트 구동부(400)를 포함하며, 화소(PX)와 표시 신호선(G1-Gn, D1-Dm)의 대부분은 표시 영역(310M) 내에 위치하고, 게이트 구동부(400)는 주변 영역(320M)에 각각 위치한다. 게이트 구동부(400)가 위치한 쪽의 주변 영역(320M)은 좀더 큰 폭을 갖는다.
또한, 도 1에 도시한 것처럼 주 표시판부(300M)의 데이터선(D1-Dm) 중 일부는 보조 FPC(680)를 통하여 부 표시판부(300S)에 연결되어 있다. 즉, 두 표시판부(300M, 300S)는 데이터선(D1-Dm) 중 일부를 공유하는 형태이며, 도면에는 그 중 하나(DL)를 나타내었다.
주 표시판부(300M)의 각 화소(PX), 예를 들면 i번째(i=1, 2, , n) 게이트선(Gi)과 j번째(j=1, 2, , m) 데이터선(Dj)에 연결된 화소(PX)는 신호선(Gi, Dj)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(Gi)과 연결되어 있고, 입력 단자는 데이터선(Dj)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 이때에는 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 게이트선(Gi-1)과 중첩되어 이루어질 수 있다.
한편, 부 표시판부(300S)는 수동 매트릭스 방식으로서 도 4에 도시한 것처럼 가로 방향으로 뻗어 있으며 하부 표시판(도시하지 않음)에 위치하는 X 전극선(X1-Xp)과 세로 방향으로 뻗어 있으며 상부 표시판(도시하지 않음)에 위치하는 Y 전극선(Y1-Yq)을 포함한다. X 전극선(X1-Xp)과 Y 전극선(Y1-Yq)은 주 표시판부(300M)의 게이트선(G1-Gn)과 데이터선(D1-Dm)에 각각 해당한다고 볼 수 있다. 다만, 두 전극선(X1-Xp, Y1-Yq)의 폭은 게이트선(G1-Gn)과 데이터선(D1-Dm)보다 넓다.
부 표시판부(300S)의 화소(도시하지 않음)는 X 전극선(X1-Xp)과 Y 전극선(Y1-Yq) 사이의 중첩하는 부분에 하나씩 형성되며, 주 표시판부(300M)의 화소(PX)와는 달리 스위칭 소자(Q)와 화소 전극(191)을 포함하지 않는다.
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 3은 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 3과는 달리 색 필터(230)는 하부 표시판(100)의 화소 전극(191) 위 또는 아래에 둘 수도 있다.
두 표시판부(300M, 300S)에는 적어도 하나의 편광자(도시하지 않음)가 각각 구비되어 있다.
DC/DC 컨버터(900)는 외부로부터의 입력 전압(Vin)을 이용하여 계조 전압 생성부(800)에 제공되는 기준 전압(Vref), 게이트 온 전압(Von)과 게이트 오프 전압(Voff)을 비롯한 여러 구동 전압을 생성한다.
계조 전압 생성부(800)는 기준 전압(Vref)을 사용하여 화소(PX)의 투과율과 관련된 전체 계조 전압 또는 한정된 수효의 계조 전압(앞으로 "기준 계조 전압"이라 한다)을 생성한다. (기준) 계조 전압은 공통 전압(Vcom)에 대하여 양의 값을 가지는 것과 음의 값을 가지는 것을 포함할 수 있다.
게이트 구동부(400)는 액정 표시판 조립체(300)의 게이트선(G1-Gn)과 연결되어 게이트 온 전압(Von)과 게이트 오프 전압(Voff)의 조합으로 이루어진 게이트 신호를 게이트선(G1-Gn)에 인가한다. 게이트 구동부(400)는 화소(PX)의 스위칭 소자(Q)와 동일한 공정으로 형성되어 집적되어 있으며, 신호선(SL1)을 통하여 통합 칩(700)과 연결되어 있다.
데이터 구동부(500)는 액정 표시판 조립체(300)의 데이터선(D1-Dm)과 연결되어 있으며, 계조 전압 생성부(800)로부터의 계조 전압을 선택하고 이를 데이터 전압으로서 데이터선(D1-Dm)에 인가한다. 그러나 계조 전압 생성부(800)가 계조 전압을 모두 제공하는 것이 아니라 한정된 수효의 기준 계조 전압만을 제공하는 경우에, 데이터 구동부(500)는 기준 계조 전압을 분압하여 원하는 데이터 전압을 생성한다.
신호 제어부(600)는 게이트 구동부(400) 및 데이터 구동부(500) 등을 제어한다.
통합 칩(700)은 연결부(660)와 FPC(650)에 구비된 신호선을 통하여 외부의 신호를 입력받고 처리한 신호를 주 표시판부(300M)의 주변 영역(320M)과 보조 FPC(680)에 구비된 배선을 통하여 주 표시판부(300M) 및 부 표시판부(300S)에 공급함으로써 이들을 제어하는데, 도 2에 도시한 DC/DC 컨버터(900), 계조 전압 생성부(800), 데이터 구동부(500) 및 신호 제어부(600) 등을 포함한다.
그러면 이러한 액정 표시 장치의 표시 동작에 대하여 좀더 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 영상 신호(R, G, B)는 각 화소(PX)의 휘도(luminance) 정보를 담고 있으며 휘도는 정해진 수효, 예를 들면 1024(=210), 256(=28) 또는 64(=26) 개의 계조(gray)를 가지고 있다. 입력 제어 신호의 예로는 수직 동기 신호(Vsync)와 수평 동기 신호(Hsync), 메인 클록 신호(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 출력 인에이블 신호(OE)를 더 포함할 수 있다.
데이터 제어 신호(CONT2)는 한 행[묶음]의 화소(PX)에 대한 디지털 영상 신호(DAT)의 전송 시작을 알리는 수평 동기 시작 신호(STH)와 데이터선(D1-Dm)에 아날 로그 데이터 전압을 인가하라는 로드 신호(LOAD) 및 데이터 클록 신호(HCLK)를 포함한다. 데이터 제어 신호(CONT2)는 또한 공통 전압(Vcom)에 대한 데이터 전압의 극성(이하 "공통 전압에 대한 데이터 전압의 극성"을 줄여 "데이터 전압의 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 전압으로 변환한 다음, 이를 해당 데이터선(D1-Dm)에 인가한다.
게이트 구동부(400)는 신호 제어부(600)로부터의 게이트 제어 신호(CONT1)에 따라 게이트 온 전압(Von)을 게이트선(G1-Gn)에 인가하여 이 게이트선(G1-Gn)에 연결된 스위칭 소자(Q)를 턴온시킨다. 그러면, 데이터선(D1-Dm)에 인가된 데이터 전압이 턴온된 스위칭 소자(Q)를 통하여 해당 화소(PX)에 인가된다.
화소(PX)에 인가된 데이터 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 편광자에 의하여 빛의 투과율 변화로 나타나며, 이를 통해 화소(PX)는 영상 신호(DAT)의 계조가 나타내는 휘도를 표시한다.
한편, 부 표시판부(300S)에서는 X 전극선(X1-Xp)에 인가되는 전압(이하, X 전압이라 한다)과 Y 전극선(Y1-Yq)의 전압 차에 따라 액정 분자들이 그 배열을 달리하며 이에 따라 액정층(3)을 통과하는 빛의 편광이 변화한다.
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-Gn)에 대하여 차례로 게이트 온 전압(Von)을 인가하고 모든 화소(PX)에 데이터 전압을 인가하여 한 프레임(frame)의 영상을 표시한다.
한 프레임이 끝나면 다음 프레임이 시작되고 각 화소(PX)에 인가되는 데이터 전압의 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 전압의 극성이 주기적으로 바뀌거나(보기: 행 반전, 점 반전), 한 화소행에 인가되는 데이터 전압의 극성도 서로 다를 수 있다(보기: 열 반전, 점 반전).
그러면 도 5 내지 도 7을 참고로 하여 본 발명의 한 실시예에 따른 액정 표시 장치의 구동 장치에 대하여 좀 더 상세하게 설명한다.
도 5는 도 1에 도시한 통합 칩의 개략적인 블록도이며, 도 6은 통합 칩에서 생성되어 부 표시판부로 인가되는 신호의 파형도이고, 도 7은 도 6에 도시한 신호가 인가될 경우에 부 표시판부에 표시되는 화상의 한 예를 나타내는 도면이다.
도 5를 참고하면, 본 발명의 한 실시예에 따른 액정 표시 장치의 통합 칩(700)은 전압 생성부(710), 이에 연결되어 있는 전압 선택부(720), 디지털 아날 로그 변환기(DAC)(730), 펄스 폭 변조부(740), 스위칭부(SW), 그리고 출력 버퍼(750)를 포함하고, 선택 전압 생성부(760)를 더 포함한다.
전압 생성부(710)는 기준 전압(Vref)와 접지 전압 사이에 위치하며 복수의 저항으로 이루어진 저항열(RS)을 복수 개 포함한다.
전압 선택부(720)는 각 저항열(RS)에 연결되어 있으며 생성된 전압 중 하나를 선택하여 디지털 아날로그 변환기(730)와 펄스 폭 변조부(740)로 전달한다.
디지털 아날로그 변환기(730)는 와 전압 선택부(720)로부터의 전압을 입력받아 주 표시판부(300M)용 데이터 신호(Rm, Gm, Bm)에 해당하는 전압을 데이터 전압으로서 내보낸다.
펄스 폭 변조부(740)는 전압 선택부(720)로부터의 전압을 입력받아 부 표시판부(300S)용 데이터 신호(Rs, Gs, Bs)에 기초하여 펄스 폭이 변조된 전압(Yout)으로서 내보낸다.
여기서, 전압 생성부(710)와 전압 선택부(720)는 앞에서 설명한 계조 전압 생성부(800)에 해당하고, 디지털 아날로그 변환기(730)와 펄스 폭 변조부(740)는 데이터 구동부(500)에 해당한다.
스위칭부(SW)는 스위칭 제어 신호(CONTSW)에 따라 디지털 아날로그 변환기(730)로부터의 데이터 전압 또는 펄스 폭 변조부(740)로부터의 펄스 폭 변조 전압(Yout)을 내보낸다.
선택 전압 생성부(760)는 부 표시판부(300S)의 X 전극선(X1-Xp)을 선택하기 위한 선택 전압(Xout)을 생성하여 X 전극선(X1-Xp)으로 내보낸다.
이 때, 데이터 전압은 앞에서 설명한 것처럼 주 표시판부(300M)의 데이터선(D1-Dm)에 인가되고, 펄스 폭 변조 전압(Yout)은 부 표시판부(300S)의 Y 전극선(Y1-Yq)에 인가된다.
선택 전압(Xout)은 전압(VM)과 전압(VEE) 사이의 값을 가지며, 전압(VEE)의 크기를 가질 때 해당 전극선(X1-Xp)이 선택된다.
또한, 펄스 폭 변조 전압(Yout)은 세 개의 전압(VDD, VM, VSS)의 크기를 가지며, 특히 전압(VDD)의 크기를 가질 때 펄스 폭(W)에 따라 해당하는 계조를 표시할 수 있으며, 도면에는 펄스 폭이 최대인 경우를 한 예로 나타내었다. 또한, 도면에는 각각 세 개의 X 전극선(X1-X3)과 Y 전극선(Y1-Y3)에 선택 전압(Xout1, Xout2, Xout3)과 펄스 폭 변조 전압(Yout1, Yout2, Yout3)이 인가되는 것을 한 예로 나타내었다.
이 때, 액정 표시 장치가 노멀리 화이트(normally white) 방식인 경우, 선택 전압(Xout1)이 전압(VEE)의 크기를 가지면 첫 번째 X 전극선(X1)이 선택되고, 펄스 폭 변조 전압(Yout1, Yout2, Yout3)은 차례로 전압(VSS, VDD, VSS)을 갖는다. 여기서, 중간 전압(VM)보다 큰 전압(VDD)인 경우에는 선택 전압(VEE)의 크기와 그 차이가 최대가 되어 블랙(BLK)을 표시하고, 중간 전압(VM)보다 작은 크기인 전압(VSS)은 선택 전압(VEE)과의 차이가 최소가 되어 화이트(WHT)를 표시한다.
이와 같이, 부 표시판부(300S)를 구동하기 위한 구동 회로, 즉 펄스 폭 변조부(740)와 선택 전압 생성부(760)를 통합 칩(700)에 포함시킴으로써, 하나의 칩으로 서로 다른 구동 방식을 갖는 두 표시판부(300M, 300S)를 동시에 구동시킬 수 있다.
여기서, 게이트 온 전압(Von)과 게이트 오프 전압(Voff)은 각각 15V와 -8V 정도의 크기를 가지며, 선택 전압(Xout)은 -6V 내지 10V의 범위로서 게이트 온 전압(Von)과 게이트 오프 전압(Voff)을 저항 등으로 분압하여 선택 전압(Xout)을 생성할 수 있으므로, 별도의 DC/DC 컨버터를 사용하지 않아도 된다. 마찬가지로, 펄스 폭 변조 전압(Yout)의 크기는 데이터 전압의 크기와 동일한 0V 내지 5V이므로 기존의 출력 버퍼(750)를 그대로 사용하면 된다. 따라서, 하나의 구동 칩(700) 내에 부 표시판부(300S)를 구동하기 위한 구동 회로를 추가하더라도 추가 비용은 크게 발생하지 않으며, 오히려 부 표시판부(300S)를 구동하는 칩을 제작하는 데 드는 비용보다 훨씬 줄일 수 있다.
앞에서 설명한 것처럼, 부 표시판부를 구동하기 위한 구동 회로를 통합 칩에 포함시킴으로써, 하나의 칩으로 서로 다른 구동 방식을 갖는 두 표시판부를 동시에 구동시킬 수 있다. 이에 따라, 제조 원가를 절감하는 것은 물론, 부 표시판부의 크기를 종래에 비하여 줄일 수 있다.
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 (13)

  1. 스위칭 소자를 각각 포함하는 복수의 화소, 상기 스위칭 소자에 연결되어 있는 게이트선 및 데이터선을 포함하는 제1 표시판부,
    X 전극선과 Y 전극선을 포함하는 제2 표시판부, 그리고
    상기 제1 및 제2 표시판부를 구동하며 상기 제1 표시판부에 장착되어 있는 통합 칩
    을 포함하고,
    상기 제1 표시판부와 상기 제2 표시판부는 구동 방식이 서로 다른
    표시 장치.
  2. 제1항에서,
    상기 제1 표시판부는 능동 매트릭스 방식으로 동작되고, 상기 제2 표시판부는 수동 매트릭스 방식으로 동작되는 표시 장치.
  3. 제2항에서,
    상기 데이터선 중 일부는 상기 Y 전극선에 연결되어 있는 표시 장치.
  4. 제3항에서,
    상기 통합 칩은
    복수의 계조 전압을 생성하는 계조 전압 생성부,
    상기 데이터선에 인가되는 데이터 전압을 생성하는 데이터 구동부, 그리고
    상기 X 전극선에 인가되는 선택 전압을 생성하는 선택 전압 생성부
    를 포함하는 표시 장치.
  5. 제4항에서,
    상기 데이터 구동부는
    상기 계조 전압 중 상기 제1 표시판부용 데이터 신호에 해당하는 전압을 선택하여 데이터 전압으로 내보내는 디지털 아날로그 변환기, 그리고
    상기 계조 전압 중 상기 제2 표시판부용 데이터 신호에 해당하는 전압을 펄스 폭 변조하여 내보내는 펄스 폭 변조부
    를 포함하는
    표시 장치.
  6. 제5항에서,
    상기 통합 칩은 상기 디지털 아날로그 변환기와 상기 펄스 폭 변조부에 연결되어 있으며 소정 스위칭 제어 신호에 따라 상기 데이터 전압과 상기 펄스 폭 변조 전압 중 하나를 내보내는 스위칭부를 더 포함하는 표시 장치.
  7. 제6항에서,
    상기 통합 칩은 상기 스위칭부에 연결되어 있는 출력 버퍼를 더 포함하는 표시 장치.
  8. 제7항에서,
    게이트 신호를 생성하여 상기 게이트선에 인가하는 게이트 구동부를 더 포함하고,
    상기 게이트 구동부는 상기 제1 표시판부에 집적되어 있는
    표시 장치.
  9. 제8항에서,
    상기 통합 칩은 상기 계조 전압 생성부 및 상기 게이트 구동부에 제공되는 구동 전압을 생성하는 DC/DC 컨버터를 더 포함하는 표시 장치.
  10. 제1항에서,
    상기 제1 표시판부의 한 변에 부착되어 있는 제1 회로 기판, 그리고
    상기 제1 표시판부의 다른 변과 상기 제2 표시판부의 한 변에 부착되어 있는 제2 회로 기판
    을 포함하는 표시 장치.
  11. 제10항에서,
    상기 제1 및 제2 회로 기판은 가요성 인쇄 회로 기판(flexible printed circuit film)인 표시 장치.
  12. 제1항에서,
    상기 표시 장치는 액정 표시 장치인 표시 장치.
  13. 제1항에서,
    상기 화소의 스위칭 소자는 비정질 규소로 이루어지는 표시 장치.
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