KR20110072293A

KR20110072293A - 백라이트유닛과 이를 이용한 액정표시장치

Info

Publication number: KR20110072293A
Application number: KR1020090129153A
Authority: KR
Inventors: 양윤혁
Original assignee: 엘지디스플레이 주식회사
Priority date: 2009-12-22
Filing date: 2009-12-22
Publication date: 2011-06-29
Also published as: KR101633119B1; US8441431B2; US20110149187A1

Abstract

본 발명은, 액정패널; 액정패널에 광을 제공하는 백라이트유닛을 포함하며, 백라이트유닛은, 게이트 전극에 공급된 구동전압에 따라 전원배선을 통해 공급되는 전원전압을 구동전류로 생성하는 제1트랜지스터와, 제1트랜지스터에 의해 발광하는 발광소자와, 제1트랜지스터와 전류 미러 형태로 접속된 제2트랜지스터와, 전원배선에 일단이 연결되고 제1 및 제2트랜지스터의 게이트 전극 사이에 타단이 연결되며 구동전압을 저장하는 커패시터와, 전원배선을 통해 공급되는 전원전압이 정전류부로 씽크되어 커패시터에 구동전압이 저장되도록 선택배선을 통해 공급된 선택신호에 동일하게 응답하며 동일한 방전패스를 형성하는 적어도 두 개의 스위칭 트랜지스터를 포함하는 액정표시장치를 제공한다.

액정표시장치, 미러, 방전

Description

백라이트유닛과 이를 이용한 액정표시장치{Backlight Unit and Liquid Crystal Display Device using the same}

본 발명은 백라이트유닛과 이를 이용한 액정표시장치에 관한 것이다.

정보화 기술이 발달함에 따라 사용자와 정보간의 연결 매체인 표시장치의 시장이 커지고 있다. 이에 따라, 액정표시장치(Liquid Crystal Display: LCD), 유기전계발광소자(Organic Light Emitting Diodes: OLED) 및 플라즈마 디스플레이 패널(Plasma Display Panel: PDP) 등과 같은 평판 표시장치(Flat Panel Display: FPD)의 사용이 증가하고 있다. 그 중 고해상도를 구현할 수 있고 소형화뿐만 아니라 대형화가 가능한 액정 표시장치가 널리 사용되고 있다.

액정표시장치는 박막 트랜지스터, 스토리지 커패시터 및 화소전극 등이 형성된 트랜지스터기판과 컬러필터 및 블랙매트릭스 등이 형성된 컬러필터기판 사이에 위치하는 액정층을 포함한다. 액정표시장치는 화소전극과 트랜지스터기판 또는 컬러필터기판에 형성된 공통전극에 걸리는 전계에 액정층의 배열 방향을 조절하여 백라이트유닛으로부터 입사된 광을 출사하는 방식으로 영상을 표시한다.

종래 액정표시장치 중 일부는 커런트 미러를 이용하여 발광소자를 구동하는 백라이트유닛을 채택한 방식이 있다. 종래 커런트 미러 방식 백라이트유닛의 경우, 발광소자를 미구동하기 위해 선택신호가 차단되면 방전패스가 미 설정되어 드레인 전극의 전압 상승과 동시에 게이트 전극의 전압이 상승하여 발광소자로 흐르는 전류가 감소하는 문제가 있어 이의 개선이 요구된다.

상술한 배경기술의 문제점을 해결하기 위한 본 발명은, 액정패널의 표시품질을 높일 수 있도록 발광소자에 공급되는 전류를 안정적으로 유지할 수 있는 커런트 미러 방식 백라이트유닛과 이를 이용한 액정표시장치를 제공하는 것이다.

상술한 과제 해결 수단으로 본 발명은, 액정패널; 액정패널에 광을 제공하는 백라이트유닛을 포함하며, 백라이트유닛은, 게이트 전극에 공급된 구동전압에 따라 전원배선을 통해 공급되는 전원전압을 구동전류로 생성하는 제1트랜지스터와, 제1트랜지스터에 의해 발광하는 발광소자와, 제1트랜지스터와 전류 미러 형태로 접속된 제2트랜지스터와, 전원배선에 일단이 연결되고 제1 및 제2트랜지스터의 게이트 전극 사이에 타단이 연결되며 구동전압을 저장하는 커패시터와, 전원배선을 통해 공급되는 전원전압이 정전류부로 씽크되어 커패시터에 구동전압이 저장되도록 선택배선을 통해 공급된 선택신호에 동일하게 응답하며 동일한 방전패스를 형성하는 적어도 두 개의 스위칭 트랜지스터를 포함하는 액정표시장치를 제공한다.

적어도 두 개의 스위칭 트랜지스터는, 선택배선에 게이트 전극이 연결되고 제1 및 제2트랜지스터의 게이트 전극에 제1전극이 연결되며 정전류부에 접속된 제1노드에 제2전극이 연결된 제1스위칭 트랜지스터와, 선택배선에 게이트 전극이 연결되고 제2트랜지스터의 제2전극에 제1전극이 연결되며 제1노드에 제2전극이 연결된 제2스위칭 트랜지스터를 포함할 수 있다.

제1트랜지스터는 커패시터의 타단에 게이트 전극이 연결되고 전원배선에 제1전극이 연결되며 발광소자의 애노드 전극에 제2전극이 연결되며, 제2트랜지스터는 커패시터의 타단에 게이트 전극이 연결되고 전원배선에 제1전극이 연결되며 제2스위칭 트랜지스터의 제1전극에 제2전극이 연결될 수 있다.

제1 및 제2스위칭 트랜지스터는, NMOS 트랜지스터일 수 있다.

제1 및 제2트랜지스터는, PMOS 트랜지스터일 수 있다.

정전류부는, 외부로부터 공급된 데이터신호에 대응하여 전원배선을 통해 공급되는 전원전압을 씽크하는 제어 트랜지스터를 포함할 수 있다.

발광소자는, 액정패널의 하부에서 광을 제공하도록 복수로 배치될 수 있다.

또한 다른 측면에서 본 발명은, 게이트 전극에 공급된 구동전압에 따라 전원배선을 통해 공급되는 전원전압을 구동전류로 생성하는 제1트랜지스터에 의해 발광하는 발광소자를 포함하는 광원부; 제1트랜지스터와 전류 미러 형태로 접속된 제2트랜지스터; 전원배선에 일단이 연결되고 제1 및 제2트랜지스터의 게이트 전극 사이에 타단이 연결되며 구동전압을 저장하는 커패시터; 및 전원배선을 통해 공급되는 전원전압이 정전류부로 씽크되어 커패시터에 구동전압이 저장되도록 선택배선을 통해 공급된 선택신호에 동일하게 응답하며 동일한 방전패스를 형성하는 적어도 두 개의 스위칭 트랜지스터를 포함하는 백라이트유닛을 제공한다.

적어도 두 개의 스위칭 트랜지스터는, 선택배선에 게이트 전극이 연결되고 제1 및 제2트랜지스터의 게이트 전극에 제1전극이 연결되며 정전류부에 접속된 제1 노드에 제2전극이 연결된 제1스위칭 트랜지스터와, 선택배선에 게이트 전극이 연결되고 제2트랜지스터의 제2전극에 제1전극이 연결되며 제1노드에 제2전극이 연결된 제2스위칭 트랜지스터를 포함할 수 있다.

본 발명은, 액정패널의 표시품질을 높일 수 있도록 발광소자에 공급되는 전류를 안정적으로 유지할 수 있는 커런트 미러 방식 백라이트유닛과 이를 이용한 액정표시장치를 제공하는 효과가 있다.

이하, 본 발명의 실시를 위한 구체적인 내용을 첨부된 도면을 참조하여 설명한다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 액정표시장치의 블록도 이고, 도 2는 게이트구동부의 블록도 이며, 도 3은 데이터구동부의 블록도 이고, 도 4는 백라이트유닛에 포함된 광원부의 배치 예시도 이다.

도 1에 도시된 바와 같이, 본 발명의 일 실시예에 따른 액정표시장치는, 타 이밍구동부(TCN), 액정패널(PNL), 게이트구동부(SDRV), 데이터구동부(DDRV) 및 백라이트유닛(BLU)를 포함한다.

타이밍구동부(TCN)는 외부로부터 수직 동기신호(Vsync), 수평 동기신호(Hsync), 데이터 인에이블 신호(Data Enable, DE), 클럭신호(CLK), 영상신호(RGB)를 공급받는다. 타이밍구동부(TCN)는 수직 동기신호(Vsync), 수평 동기신호(Hsync), 데이터 인에이블 신호(Data Enable, DE), 클럭신호(CLK) 등의 타이밍신호를 이용하여 데이터구동부(DDRV)와 게이트구동부(SDRV)의 동작 타이밍을 제어한다. 타이밍구동부(TCN)는 1 수평기간의 데이터 인에이블 신호(DE)를 카운트하여 프레임기간을 판단할 수 있으므로 외부로부터 공급되는 수직 동기신호(Vsync)와 수평 동기신호(Hsync)는 생략될 수 있다. 타이밍구동부(TCN)에서 생성되는 제어신호들에는 게이트구동부(SDRV)의 동작 타이밍을 제어하기 위한 게이트 타이밍 제어신호(GDC)와 데이터구동부(DDRV)의 동작 타이밍을 제어하기 위한 데이터 타이밍 제어신호(DDC)가 포함될 수 있다. 게이트 타이밍 제어신호(GDC)에는 게이트 스타트 펄스(Gate Start Pulse, GSP), 게이트 시프트 클럭(Gate Shift Clock, GSC), 게이트 출력 인에이블신호(Gate Output Enable, GOE) 등이 포함된다. 게이트 스타트 펄스(GSP)는 첫 번째 게이트신호가 발생하는 게이트 드라이브 IC(Integrated Circuit)에 공급된다. 게이트 시프트 클럭(GSC)은 게이트 드라이브 IC들에 공통으로 입력되는 클럭신호로써 게이트 스타트 펄스(GSP)를 시프트시키기 위한 클럭신호이다. 게이트 출력 인에이블신호(GOE)는 게이트 드라이브 IC들의 출력을 제어한다. 데이터 타이밍 제어신호(DDC)에는 소스 스타트 펄스(Source, Start Pulse, SSP), 소스 샘플링 클럭(Source Sampling Clock, SSC), 소스 출력 인에이블신호(Source Output Enable, SOE) 등이 포함된다. 소스 스타트 펄스(SSP)는 데이터구동부(DDRV)의 데이터 샘플링 시작 시점을 제어한다. 소스 샘플링 클럭(SSC)은 라이징 또는 폴링 에지에 기준하여 데이터구동부(DDRV) 내에서 데이터의 샘플링 동작을 제어하는 클럭신호이다. 소스 출력 인에이블신호(SOE)는 데이터구동부(DDRV)의 출력을 제어한다. 한편, 데이터구동부(DDRV)에 공급되는 소스 스타트 펄스(SSP)는 데이터전송 방식에 따라 생략될 수도 있다.

게이트구동부(SDRV)는 타이밍구동부(TCN)로부터 공급된 게이트 타이밍 제어신호(GDC)에 응답하여 표시패널(PNL)에 포함된 서브 픽셀들(SP)의 트랜지스터들이 동작 가능한 게이트 구동전압의 스윙폭으로 신호의 레벨을 시프트시키면서 게이트신호를 순차적으로 생성한다. 게이트구동부(SDRV)에는 게이트라인들(SL1~SLm)을 통해 생성된 게이트신호를 표시패널(PNL)에 포함된 서브 픽셀들(SP)에 공급한다. 도 2에 도시된 바와 같이, 게이트구동부(SDRV)는 게이트 드라이브 IC들로 구성된다. 게이트 드라이브 IC들은 각각 쉬프트레지스터(61), 레벨쉬프터(63), 쉬프트레지스터(61)와 레벨쉬프터(63) 사이에 접속된 다수의 논리곱 게이트(이하, "AND 게이트"라 함)(62) 및 게이트 출력 인에이블신호(GOE)를 반전시키기 위한 인버터(64) 등을 포함한다. 쉬프트레지스터(61)는 종속적으로 접속된 다수의 D-플립플롭을 이용하여 게이트 스타트 펄스(GSP)를 게이트 쉬프트 클럭(GSC)에 따라 순차적으로 쉬프트시킨다. AND 게이트들(62)은 각각 쉬프트레지스터(61)의 출력신호와 게이트 출력 인에이블신호(GOE)의 반전신호를 논리곱하여 출력을 발생한다. 인버터(64)는 게이트 출력 인에이블신호(GOE)를 반전시켜 AND 게이트들(62)에 공급한다. 레벨쉬프터(63)는 AND 게이트(62)의 출력전압 스윙폭을 표시패널(PNL)에 포함된 트랜지스터들이 동작 가능한 게이트전압의 스윙폭으로 쉬프트시킨다. 레벨쉬프터(63)로부터 출력되는 게이트신호는 게이트라인들(SL1~SLm)에 순차적으로 공급된다.

데이터구동부(DDRV)는 타이밍구동부(TCN)로부터 공급된 데이터 타이밍 제어신호(DDC)에 응답하여 타이밍구동부(TCN)로부터 공급되는 영상신호(RGB)를 샘플링하고 래치하여 병렬 데이터 체계의 데이터로 변환한다. 데이터구동부(DDRV)는 병렬 데이터 체계의 데이터로 변환할 때, 영상신호(RGB)를 감마 기준전압으로 변환한다. 데이터구동부(DDRV)는 데이터라인들(DL1~DLn)을 통해 변환된 영상신호(RGB)를 표시패널(PNL)에 포함된 서브 픽셀들(SP)에 공급한다. 도 3에 도시된 바와 같이, 쉬프트 레지스터(51), 데이터 레지스터(52), 제1래치(53), 제2래치(54), 변환부(55), 출력회로(56) 등을 포함한다. 쉬프트레지스터(51)는 타이밍구동부(TCN)로부터 공급된 소스 샘플링 클럭(SSC)을 쉬프트시킨다. 쉬프트레지스터(51)는 이웃하는 다음 단의 소스 드라이브 IC의 쉬프트레지스터에 캐리신호(CAR)를 전달한다. 데이터레지스터(52)는 타이밍구동부(TCN)로부터 공급된 영상신호(RGB)를 일시 저장하고 이를 제1래치(53)에 공급한다. 제1래치(53)는 쉬프트레지스터(51)로부터 순차적으로 공급되는 클럭에 따라 직렬로 입력되는 영상신호(RGB)를 샘플링하여 래치한 다음 래치한 데이터들을 동시에 출력한다. 제2래치(54)는 제1래치(53)로부터 공급되는 데이터들을 래치한 다음 소스 출력 인에이블신호(SOE)에 응답하여 다른 소스 드라이브 IC들의 제2래치(54)와 동기 하여 래치한 데이터들을 동시에 출력한다. 변환 부(55)는 제2래치(54)로부터 입력되는 영상신호(RGB)를 감마 기준전압(GMA1~GMAn)으로 변환한다. 출력회로(56)로부터 출력되는 영상신호(RGB)는 소스 출력 인에이블신호(SOE)에 응답하여 데이터라인들(DL1~DLn)에 공급된다.

액정패널(PNL)은 트랜지스터기판(이하 TFT기판으로 약칭)과 컬러필터 기판 사이에 위치하는 액정층을 포함하며 매트릭스형태로 배치된 서브 픽셀을 포함한다. TFT기판에는 데이터라인, 게이트라인, TFT, 스토리지 커패시터 등이 형성되고, 컬러필터 기판에는 블랙매트릭스, 컬러필터 등이 형성된다. 하나의 서브 픽셀(SP)은 상호 교차하는 데이터라인(DL1)과 게이트라인(SL1)에 의해 정의된다. 서브 픽셀(SP)에는 게이트라인(SL1)을 통해 공급된 게이트신호에 의해 구동하는 TFT, 데이터라인(DL1)을 통해 공급된 영상신호(RGB)를 데이터전압으로 저장하는 스토리지 커패시터(Cst), 스토리지 커패시터(Cst)에 저장된 데이터전압에 의해 구동하는 액정셀(Clc)이 포함된다. 액정셀(Clc)은 화소전극(1)에 공급된 데이터전압과 공통전극(2)에 공급된 공통전압(Vcom)에 의해 구동된다. 공통전극은 TN(Twisted Nematic) 모드와 VA(Vertical Alignment) 모드와 같은 수직전계 구동방식에서 컬러필터 기판 상에 형성되며, IPS(In Plane Switching) 모드와 FFS(Fringe Field Switching) 모드와 같은 수평전계 구동방식에서 화소전극과 함께 TFT기판 상에 형성된다. 액정패널(PNL)의 TFT기판과 컬러필터 기판에는 편광판이 부착되고 액정의 프리틸트각(pre-tilt angle)을 설정하기 위한 배향막이 형성된다. 액정패널(PNL)의 액정모드는 전술한 TN 모드, VA 모드, IPS 모드, FFS 모드뿐 아니라 어떠한 액정모드로도 구현될 수 있다.

백라이트유닛(BLU)은 액정패널(PNL)에 광을 제공한다. 백라이트유닛(BLU)은 디밍제어부(DIM), 전원공급부(PWR), 광원구동부(BDRV) 및 광원부(BL)를 포함한다. 디밍제어부(DIM)는 타이밍콘트롤러(TCN)나 외부 시스템보드 등으로부터 영상신호(RGB)와 글로벌 디밍신호(Dim) 등을 공급받고 공급된 영상을 기초로 백라이트유닛(BLU)에 포함된 광원부(BL)의 위치별 크기에 대응하는 영상으로 분석하여 그 분석 결과에 따라 로컬 디밍값을 생성한다. 디밍제어부(DIM)는 로컬 디밍값에 따른 데이터신호와 스캔신호를 생성하고 이를 신호배선(DATA)과 선택배선(SCAN)을 통해 광원구동부(BDRV)에 공급한다. 전원공급부(PWR)는 외부로부터 공급된 외부전원을 직류전원으로 변환하고 이를 전원배선(VCC)을 통해 광원구동부(BDRV)에 공급한다. 광원구동부(BDRV)는 디밍제어부(DIM)로부터 공급된 데이터신호와 스캔신호를 이용하여 광원부(BL)를 개별적으로 구동한다. 광원부(BL)는 액정패널(PNL)의 하부에서 광을 제공하도록 복수로 배치된 발광소자를 포함한다. 광원부(BL)는 도 4와 같이 포인트 형태로 배치된 복수의 발광소자(D01~Dnm)를 포함할 수 있으나 이에 한정되지 않는다.

이하, 본 발명의 일 실시예에 따른 백라이트유닛에 대해 더욱 자세히 설명한다.

도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 백라이트유닛의 일부를 개략적으로 나타낸 회로 구성도이고, 도 6은 도 5에 도시된 백라이트유닛의 일부를 더욱 상세히 나타낸 회로 구성도이며, 도 7은 본 발명의 일 실시에에 따른 백라이트유닛의 구동 파형도 이고, 도 8은 도 7의 구동 파형에 따른 제2트랜지스터의 드레인 전극 및 게이트 전극의 전압 파형도 이다.

도 5에 도시된 바와 같이, 광원구동부(BDRV)는 제1트랜지스터(T1), 제2트랜지스터(T2), 커패시터(C), 제1 및 제2스위칭 트랜지스터(S1, S2) 및 정전류부(SNK)를 포함한다. 그리고 광원부(BL)는 제1트랜지스터(T1)에 의해 발광하는 발광소자(D01)를 포함한다.

제1트랜지스터(T1)는 게이트 전극에 공급된 구동전압에 따라 전원배선(VCC)을 통해 공급되는 전원전압을 구동전류로 생성한다. 제2트랜지스터(T2)는 제1트랜지스터(T1)와 전류 미러 형태로 접속된다. 커패시터(C)는 전원배선(VCC)에 일단이 연결되고 제1 및 제2트랜지스터(T1, T2)의 게이트 전극 사이에 타단이 연결되며 구동전압을 저장한다. 제1 및 제2스위칭 트랜지스터(S1, S2)는 전원배선(VCC)을 통해 공급되는 전원전압이 정전류부(SNK)로 씽크되어 커패시터(C)에 구동전압이 저장되도록 선택배선(SCAN)을 통해 공급된 선택신호에 동일하게 응답하며 동일한 방전패스(DC)를 형성한다. 정전류부(SNK)는 신호배선(DATA)으로부터 공급된 데이터신호에 대응하여 전원배선(VCC)을 통해 공급되는 전원전압을 씽크하는 제어 트랜지스터(M1)와 저항기(R)를 포함한다.

이하, 광원구동부(BDRV)와 광원부(BL)의 연결 관계를 설명하면 다음과 같다.

제1트랜지스터(T1)는 커패시터(C)의 타단에 게이트 전극이 연결되고 전원배선(VCC)에 제1전극이 연결되며 발광소자(D01)의 애노드 전극에 제2전극이 연결된 다. 제2트랜지스터(T2)는 커패시터(C)의 타단에 게이트 전극이 연결되고 전원배선(VCC)에 제1전극이 연결되며 제2스위칭 트랜지스터(S2)의 제1전극에 제2전극이 연결된다. 이로써, 제1트랜지스터(T1)와 제2트랜지스터(T2)는 제3노드(n3)에 게이트 전극이 공통으로 연결되고 전원배선(VCC)에 제1전극이 공통으로 연결된 전류 미러 형태로 접속된다. 여기서, 제1트랜지스터(T1)와 제2트랜지스터(T2)는 PMOS 트랜지스터로 이루어질 수 있으나 이에 한정되지 않는다.

발광소자(D01)는 제1트랜지스터(T1)의 제2전극에 애노드 전극이 연결되고 접지배선(GND)에 캐소드 전극이 연결된다. 발광소자(D01)는 발광다이오드(Light Emitting Diode)로 선택될 수 있으나 이에 한정되지 않는다.

제1스위칭 트랜지스터(S1)는 선택배선(SCAN)에 게이트 전극이 연결되고 제1 및 제2트랜지스터(T1, T2)의 게이트 전극이 연결된 제3노드(n3)에 제1전극이 연결되며 정전류부(SNK)에 접속된 제1노드(n1)에 제2전극이 연결된다. 제2스위칭 트랜지스터(S2)는 선택배선(SCAN)에 게이트 전극이 연결되고 제2트랜지스터(T2)의 제2전극에 제1전극이 연결되며 제1노드(n1)에 제2전극이 연결된다. 여기서, 제1 및 제2스위칭 트랜지스터(S1, S2)는 NMOS 트랜지스터로 이루어질 수 있으나 이에 한정되지 않는다.

정전류부(SNK)에 포함된 제어 트랜지스터(M1)는 신호배선(DATA)에 게이트 전극이 연결되고 제1전극이 제1노드(n1)에 연결되며 저항기(R)에 제2전극이 연결된다. 정전류부(SNK)에 포함된 저항기(R)는 제어 트랜지스터(M1)에 일단이 연결되고 접지배선(GND)에 타단이 연결된다.

도 6에 도시된 바와 같이, 선택배선(SCAN)을 통해 공급되는 선택신호는 제1먹스(MUX1)에 공급될 수 있다. 이에 따라, 선택신호는 전원배선(VCC) 또는 접지배선(GND)을 통해 공급되는 전압 중 하나가 선택되도록 구성될 수 있으나 이에 한정되지 않는다. 신호배선(DATA)을 통해 공급되는 데이터신호는 제2먹스(MUX2)에 공급될 수 있다. 이 경우, 데이터신호는 참조전압배선(VREF) 또는 접지배선(GND)을 통해 공급되는 전압 중 하나가 선택되도록 구성될 수 있으나 이에 한정되지 않는다. 이때, 정전류부(SNK)는 앞서 설명한 제어 트랜지스터(M1) 및 저항기(R)와 더불어 제2먹스(MUX) 및 버퍼(BUF) 등이 더 포함될 수 있으나 이에 한정되지 않는다. 여기서, 버퍼(BUF)는 제2먹스(MUX2)로부터 출력된 전압을 기초로 제어 트랜지스터(M1)를 구동하여 씽크되는 전류량을 제어하도록 게이트 전극과 제2전극에 각각 연결될 수 있으나 이에 한정되지 않는다.

위의 설명에서 트랜지스터들(T1, T2, S1, S2, M1)의 제1전극 및 제2전극은 소오스 전극 및 드레인 전극을 의미하나 제1전극 및 제2전극은 회로 구성에 따라 드레인 전극 및 소오스 전극을 의미할 수도 있다. 그리고 회로 구성에 따라 제1트랜지스터(T1)는 광원부(BL)에 포함될 수도 있다.

신호배선(DATA)과 선택배선(SCAN)을 통해 공급되는 데이터신호(Data)와 선택신호(Scan)는 도 7과 같은 형태로 나타날 수 있다. 이 경우, 위와 같은 구성을 갖는 광원구동부(BDRV)와 광원부(BL)는 다음과 같이 동작한다.

제1 및 제2스위칭 트랜지스터(S1, S2)는 선택신호(Scan)가 로직 하이 형태로 공급되면 동일하게 응답하여 턴온된다. 그러면, 제2트랜지스터(T2)가 턴온되고 제어 트랜지스터(M1)는 데이터신호(Data)에 대응하여 전원배선(VCC)을 통해 공급되는 전류를 씽크한다. 이때, 커패시터(C)는 제어 트랜지스터(M1)에 의해 씽크된 전류에 대응하여 전원배선(VCC)으로부터 공급되는 전원전압을 구동전압으로 저장한다. 이후, 선택신호(Scan)가 로직 로우 형태로 공급되면 제1 및 제2스위칭 트랜지스터(S1, S2)는 턴오프 된다. 그러면, 제1트랜지스터(T1)는 커패시터(C)에 저장된 구동전압에 대응하여 구동전류를 생성하고 발광소자(D01)는 구동전류에 대응하여 발광을 하게 된다.

한편, 앞서 설명한 바와 같이 제1스위칭 트랜지스터(S1)는 제2스위칭 트랜지스터(S2)와 함께 동일한 방전패스(DC)를 형성하도록 접속된 구성을 갖는다. 따라서, 위와 같은 과정으로 구동시 제1스위칭 트랜지스터(S1)는 제2스위칭 트랜지스터(S2)의 턴온 또는 턴오프 여부와 무관하게 접지배선(GND)으로 용이한 방전을 실시할 수 있게 된다. 따라서, 실시예는 도 8과 같이 제2트랜지스터(T2)의 제2전극(T2_Drain)의 전압 상승과 동시에 게이트 전극(T2_Gate)의 전압이 상승하는 문제를 방지할 수 있어 발광소자(D01)를 통해 흐르는 전류를 안정적으로 유지할 수 있게 된다. 여기서, "n1"은 제1노드에 걸린 전압 파형을 나타낸다.

이상 본 발명은 액정패널의 표시품질을 높일 수 있도록 발광소자에 공급되는 전류를 안정적으로 유지할 수 있는 커런트 미러 방식 백라이트유닛과 이를 이용한 액정표시장치를 제공하는 효과가 있다.

이상 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시예를 설명하였지만, 상술한 본 발명의 기술적 구성은 본 발명이 속하는 기술 분야의 당업자가 본 발명의 그 기술적 사상이나 필수적 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 실시될 수 있다는 것을 이해할 수 있을 것이다. 그러므로 이상에서 기술한 실시 예들은 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적인 것이 아닌 것으로서 이해되어야 한다. 아울러, 본 발명의 범위는 상기 상세한 설명보다는 후술하는 특허청구범위에 의하여 나타내어진다. 또한, 특허청구범위의 의미 및 범위 그리고 그 등가 개념으로부터 도출되는 모든 변경 또는 변형된 형태가 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 한다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 액정표시장치의 블록도.

도 2는 게이트구동부의 블록도.

도 3은 데이터구동부의 블록도.

도 4는 백라이트유닛에 포함된 광원부의 배치 예시도.

도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 백라이트유닛의 일부를 개략적으로 나타낸 회로 구성도.

도 6은 도 5에 도시된 백라이트유닛의 일부를 더욱 상세히 나타낸 회로 구성도.

도 7은 본 발명의 일 실시에에 따른 백라이트유닛의 구동 파형도.

도 8은 도 7의 구동 파형에 따른 제2트랜지스터의 드레인 전극 및 게이트 전극의 전압 파형도.

<도면의 주요 부분에 관한 부호의 설명>

TCN: 타이밍구동부 PNL: 액정패널

SDRV: 게이트구동부 DDRV: 데이터구동부

BL: 광원부 BDRV: 광원구동부

PWR: 전원공급부 DIM: 디밍제어부

S1: 제1스위칭 트랜지스터 S2: 제1스위칭 트랜지스터

T1: 제1트랜지스터 T2: 제2트랜지스터

Claims

액정패널;

상기 액정패널에 광을 제공하는 백라이트유닛을 포함하며,

상기 백라이트유닛은,

게이트 전극에 공급된 구동전압에 따라 전원배선을 통해 공급되는 전원전압을 구동전류로 생성하는 제1트랜지스터와,

상기 제1트랜지스터에 의해 발광하는 발광소자와,

상기 제1트랜지스터와 전류 미러 형태로 접속된 제2트랜지스터와,

상기 전원배선에 일단이 연결되고 상기 제1 및 제2트랜지스터의 게이트 전극 사이에 타단이 연결되며 상기 구동전압을 저장하는 커패시터와,

상기 전원배선을 통해 공급되는 전원전압이 정전류부로 씽크되어 상기 커패시터에 상기 구동전압이 저장되도록 선택배선을 통해 공급된 선택신호에 동일하게 응답하며 동일한 방전패스를 형성하는 적어도 두 개의 스위칭 트랜지스터를 포함하는 액정표시장치.
제1항에 있어서,

상기 적어도 두 개의 스위칭 트랜지스터는,

상기 선택배선에 게이트 전극이 연결되고 상기 제1 및 제2트랜지스터의 게이트 전극에 제1전극이 연결되며 상기 정전류부에 접속된 제1노드에 제2전극이 연결 된 제1스위칭 트랜지스터와,

상기 선택배선에 게이트 전극이 연결되고 상기 제2트랜지스터의 제2전극에 제1전극이 연결되며 상기 제1노드에 제2전극이 연결된 제2스위칭 트랜지스터를 포함하는 액정표시장치.
제2항에 있어서,

상기 제1트랜지스터는 상기 커패시터의 타단에 게이트 전극이 연결되고 상기 전원배선에 제1전극이 연결되며 상기 발광소자의 애노드 전극에 제2전극이 연결되며,

상기 제2트랜지스터는 상기 커패시터의 타단에 게이트 전극이 연결되고 상기 전원배선에 제1전극이 연결되며 상기 제2스위칭 트랜지스터의 제1전극에 제2전극이 연결된 것을 특징으로 하는 액정표시장치.
제1항에 있어서,

상기 제1 및 제2스위칭 트랜지스터는,

NMOS 트랜지스터인 것을 특징으로 하는 액정표시장치.
제1항에 있어서,

상기 제1 및 제2트랜지스터는,

PMOS 트랜지스터인 것을 특징으로 하는 액정표시장치.
제1항에 있어서,

상기 정전류부는,

외부로부터 공급된 데이터신호에 대응하여 상기 전원배선을 통해 공급되는 전원전압을 씽크하는 제어 트랜지스터를 포함하는 액정표시장치.
제1항에 있어서,

상기 발광소자는,

상기 액정패널의 하부에서 광을 제공하도록 복수로 배치된 것을 특징으로 하는 액정표시장치.
게이트 전극에 공급된 구동전압에 따라 전원배선을 통해 공급되는 전원전압을 구동전류로 생성하는 제1트랜지스터에 의해 발광하는 발광소자를 포함하는 광원부;

상기 제1트랜지스터와 전류 미러 형태로 접속된 제2트랜지스터;

상기 전원배선에 일단이 연결되고 상기 제1 및 제2트랜지스터의 게이트 전극 사이에 타단이 연결되며 상기 구동전압을 저장하는 커패시터; 및

상기 전원배선을 통해 공급되는 전원전압이 정전류부로 씽크되어 상기 커패시터에 상기 구동전압이 저장되도록 선택배선을 통해 공급된 선택신호에 동일하게 응답하며 동일한 방전패스를 형성하는 적어도 두 개의 스위칭 트랜지스터를 포함하 는 백라이트유닛.
제8항에 있어서,

상기 적어도 두 개의 스위칭 트랜지스터는,

상기 선택배선에 게이트 전극이 연결되고 상기 제1 및 제2트랜지스터의 게이트 전극에 제1전극이 연결되며 상기 정전류부에 접속된 제1노드에 제2전극이 연결된 제1스위칭 트랜지스터와,

상기 선택배선에 게이트 전극이 연결되고 상기 제2트랜지스터의 제2전극에 제1전극이 연결되며 상기 제1노드에 제2전극이 연결된 제2스위칭 트랜지스터를 포함하는 백라이트유닛.
제9항에 있어서,

상기 제1트랜지스터는 상기 커패시터의 타단에 게이트 전극이 연결되고 상기 전원배선에 제1전극이 연결되며 상기 발광소자의 애노드 전극에 제2전극이 연결되며,

상기 제2트랜지스터는 상기 커패시터의 타단에 게이트 전극이 연결되고 상기 전원배선에 제1전극이 연결되며 상기 제2스위칭 트랜지스터의 제1전극에 제2전극이 연결된 것을 특징으로 하는 백라이트유닛.