KR101035988B1

KR101035988B1 - 표시 장치

Info

Publication number: KR101035988B1
Application number: KR1020080022028A
Authority: KR
Inventors: 오창훈; 안시홍; 송기창
Original assignee: 엘지전자 주식회사
Priority date: 2008-03-10
Filing date: 2008-03-10
Publication date: 2011-05-23
Also published as: KR20090096938A

Abstract

본 발명은 표시 장치에 관한 것이다.

본 발명의 한 실시예에 따라 적어도 하나의 발광 다이오드를 포함하는 표시 장치는, 상기 발광 다이오드의 일단에 입력 단자가 연결되어 있는 스위칭 소자, 상기 스위칭 소자의 제어 단자에 연결되어 있는 PWM 구동부, 상기 스위칭 소자의 출력 단자에 연결되어 있는 정전류 구동부를 포함하며, 상기 스위칭 소자, 상기 PWM 구동부 및 상기 정전류 구동부 중 적어도 하나는 별개의 모듈(module)로 이루어진다.

이러한 방식으로, 설계를 단순화하고 원가를 절감할 수 있다.

표시장치, 광원부, 발광다이오드, 모듈, PWM, 구동부, 정전류

Description

표시 장치 {DISPLAY DEVICE}

본 발명은 표시 장치에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 설계의 단순화와 원가를 절감할 수 있는 표시 장치에 관한 것이다.

일반적인 액정 표시 장치(liquid crystal display, LCD)는 화소 전극 및 공통 전극이 구비된 두 표시판과 그 사이에 들어 있는 유전율 이방성(dielectric anisotropy)을 갖는 액정층을 포함한다. 화소 전극은 행렬의 형태로 배열되어 있고 박막 트랜지스터(TFT) 등 스위칭 소자에 연결되어 한 행씩 차례로 데이터 전압을 인가 받는다. 공통 전극은 표시판의 전면에 걸쳐 형성되어 있으며 공통 전압을 인가 받는다. 화소 전극과 공통 전극 및 그 사이의 액정층은 회로적으로 볼 때 액정 축전기를 이루며, 액정 축전기는 이에 연결된 스위칭 소자와 함께 화소를 이루는 기본 단위가 된다.

이러한 액정 표시 장치에서는 두 전극에 전압을 인가하여 액정층에 전계를 생성하고, 이 전계의 세기를 조절하여 액정층을 통과하는 빛의 투과율을 조절함으로써 원하는 화상을 얻는다. 이때의 빛은 별도로 구비된 인공 광원일 수도 있고 자연광일 수도 있다. 별도로 구비된 광원을 사용하는 경우 광원의 점등 시간과 소 등 시간의 비를 조절함으로써 화면 전체의 밝기를 조절한다.

한편, 이러한 광원으로는 CCFL(cold cathode fluorescent lamp, CCFL) 또는 발광 다이오드 (light emitting diode) 등이 사용되고 있다.

CCFL은 가격이 상대적으로 저렴하다는 장점이 있으나, 항상 전원이 인가되어 전력 소모가 크고, CRT에 비하여 약 70% 정도의 색 재현성을 보이며, 수은이 첨가됨에 따른 환경 문제들이 단점으로 지적되고 있다. 따라서 이러한 문제점을 해소할 수 있는 대체 광원으로서 발광 다이오드에 대한 연구가 요즘 활발히 이루어지고 있다.

즉, 발광 다이오드는 화면의 일정 영역을 분할하고, 분할된 영역만을 개별적으로 구동할 수 있어 대비비(contrast) 향상과 소비 전력 감소는 물론이고 색 재현성도 100%에 가까우며, 친환경적이다.

한편, 이러한 발광 다이오드를 구동하기 위한 구동부는 집적 회로 형태의 칩으로 이루어지며, 이러한 칩은 개별 제품의 전압 전류 허용치를 만족하는 범위에서 별도로 제작된다. 이는 달리 말하면, 그 제품에만 해당 칩을 사용할 수 있다는 의미이다. 발광 다이오드의 수효에 따라 전압 및 전류의 범위가 달라지는데, 그 수효를 달리하는 제품의 경우에는 사용할 수 없다는 것이다. 이렇게 되면, 구동 칩은 상당히 고가로서 개별 제품마다 별도의 칩을 제작하는 데 드는 비용은 원가 상승으로 이어진다.

본 발명이 이루고자 하는 기술적 과제는 설계의 단순화와 제조 원가를 줄일 수 있는 표시 장치를 제공하는 것이다.

이러한 기술적 과제를 달성하기 위하여 본 발명의 한 실시예에 따라 적어도 하나의 발광 다이오드를 포함하는 표시 장치는, 상기 발광 다이오드의 일단에 입력 단자가 연결되어 있는 스위칭 소자, 상기 스위칭 소자의 제어 단자에 연결되어 있는 PWM 구동부, 상기 스위칭 소자의 출력 단자에 연결되어 있는 정전류 구동부를 포함하며, 상기 스위칭 소자, 상기 PWM 구동부 및 상기 정전류 구동부 중 적어도 하나는 별개의 모듈(module)로 이루어진다.

또한, 본 발명의 다른 실시예에 따라 행렬 형태로 배치되어 있는 복수의 화소를 포함하는 표시판 조립체, 그리고 적어도 하나의 발광 다이오드를 포함하여 상기 표시판 조립체에 빛을 공급하는 광원부를 포함하는 표시 장치로서, 상기 광원부는, 상기 발광 다이오드의 일단에 입력 단자가 연결되어 있는 스위칭 소자, 상기 스위칭 소자의 제어 단자에 연결되어 있는 PWM 구동부, 상기 스위칭 소자의 출력 단자에 연결되어 있는 정전류 구동부를 포함하며, 상기 스위칭 소자, 상기 PWM 구동부 및 상기 정전류 구동부 중 적어도 하나는 별개의 모듈로 이루어진다.

이 때, 상기 PWM 구동부는 전압 제어 신호 또는 전류 제어 신호를 출력할 수 있다.

여기서, 상기 PWM 구동부가 전류 제어 신호를 출력하는 경우, 상기 PWM 구동부와 상기 스위칭 소자의 제어 단자 사이에 일단이 연결되어 있으며 타단이 소정의 바이어스 전압에 연결되어 있는 풀업 저항을 더 포함할 수 있다.

또한, 상기 정전류 구동부는 상기 발광 다이오드에 흐르는 전류를 일정하게 흐르도록 제어할 수 있다.

나아가, 상기 구동 장치는 상기 정전류 구동부의 외부에 연결되는 외부 저항을 더 포함할 수 있다.

또한, 상기 정전류 구동부는 상기 스위칭 소자의 출력 단자에 두 개 이상이 병렬로 연결되고, 상기 발광 다이오드를 흐르는 전류의 크기는 상기 정전류 구동부의 수효에 비례하여 커질 수 있다.

또한, 상기 스위칭 소자의 항복 전압은 상기 발광 다이오드에 걸리는 전압보다 클 수 있다.

한편, 상기 스위칭 소자는 MOSFET 또는 BJT와 같은 반도체 소자일 수 있다.

이와 같이, 특정 표시 장치에만 쓸 수 있는 칩이 아니라 개별 모듈로 이루어지는 구동부를 두고 해당 표시 장치에 맞는 사양을 적절히 부가하면 되므로 발광 다이오드의 수효를 달리하는 여러 표시 장치의 설계를 용이하게 하는 것은 물론 원가를 절감할 수 있다.

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

먼저, 도 1 및 도 2를 참고하여 본 발명의 한 실시예에 따른 표시 장치에 대하여 상세히 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 회로도이다.

도 1을 참고하면, 본 발명의 한 실시예에 따른 액정 표시 장치는 액정 표시판 조립체(liquid crystal panel assembly)(300)와 이와 연결된 게이트 구동부(400) 및 데이터 구동부(500), 데이터 구동부(500)에 연결된 계조 전압 생성부(800), 액정 표시판 조립체(300)에 빛을 조사하는 광원부(backlight unit)(900), 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 마주 보는 하부 및 상부 표시판(100, 200)과 둘 사이에 들어 있는 액정층(3)을 포함한다.

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(D_j)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 인가 받는다. 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 사 이에 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.

데이터 구동부(500)는 액정 표시판 조립체(300)의 데이터선(D₁-D_m)에 연결되는 복수의 데이터 구동 IC(540)를 포함하며, 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 전압을 선택한다.

광원부(900)는 액정 표시판 조립체(300)에 빛을 제공하는 광원과 이 광원을 구동하기 위한 광원 구동부를 포함하며, 본 발명의 실시예에서는 광원으로서 발광 다이오드(LED)를 사용한다.

신호 제어부(600)는 게이트 구동부(400), 데이터 구동부(500), 계조 전압 생성부(800) 및 광원부(900) 등을 제어한다.

이러한 구동 장치(400, 500, 600, 800) 각각은 적어도 하나의 집적 회로 칩의 형태로 액정 표시판 조립체(300) 위에 직접 장착되거나, 가요성 인쇄 회로막(flexible printed circuit film)(도시하지 않음) 위에 장착되어 TCP(tape carrier package)의 형태로 액정 표시판 조립체(300)에 부착되거나, 별도의 인쇄 회로 기판(printed circuit board)(도시하지 않음) 위에 장착될 수도 있다. 이와는 달리, 이들 구동 장치(400, 500, 600, 800)가 신호선(G₁-G_n, D₁-D_m) 및 스위칭 소자(Q) 따위와 함께 액정 표시판 조립체(300)에 집적될 수도 있다. 또한, 구동 장 치(400, 500, 600, 800)는 단일 칩으로 집적될 수 있으며, 이 경우 이들 중 적어도 하나 또는 이들을 이루는 적어도 하나의 회로 소자가 단일 칩 바깥에 있을 수 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 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(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) 및 데이터 구동부(500)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. 출력 영상 신호(DAT)는 디지털 신호로서 정해진 수효의 값(또는 계조)을 가진다.

게이트 제어 신호(CONT1)는 주사 시작을 지시하는 주사 시작 신호(STV), 게이트 온 전압(Von)의 출력 시기를 제어하는 적어도 하나의 게이트 클록 신호(CPV) 및 게이트 온 전압(Von)의 지속 시간을 한정하는 적어도 하나의 출력 인에이블 신호(OE)를 포함한다.

데이터 제어 신호(CONT2)는 한 화소행의 출력 영상 신호(DAT)의 전송 시작을 알리는 수평 동기 시작 신호(STH)와 액정 표시판 조립체(300)에 데이터 신호를 인가하라는 로드 신호(load signal)(TP) 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 극성 신호(POL)를 더 포함한다.

신호 제어부(600)로부터의 데이터 제어 신호(CONT2)에 따라, 데이터 구동부(500)는 한 행의 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 턴 온시킨다. 그러면, 데이터선(D₁-D_m)에 인가된 데이터 신호가 턴 온된 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 액정 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: 행반전, 점반전), 한 화소행에 인가되는 데이터 신호의 극성도 서로 다를 수 있다(보기: 열반전, 점반전).

그러면 도 3 내지 6을 참고하여 본 발명의 한 실시예에 따른 광원부에 대하여 좀 더 상세하게 설명한다.

도 3은 본 발명의 한 실시예에 따른 광원부의 회로도이다.

도 3을 참조하면, 본 발명의 한 실시예에 따른 광원부(900)는 서로 직렬로 연결되어 있는 복수의 발광 다이오드(950), 입력단이 발광 다이오드(950)에 연결되어 있는 스위칭 소자(SW), 스위칭 소자(SW)의 제어 단자에 연결되어 있는 PWM 구동부(910), 그리고 스위칭 소자(SW)의 출력단에 연결되어 있는 정전류 구동부(920)를 포함한다.

PWM 구동부(910)는 한 주기 내에서 하이 레벨과 로우 레벨을 갖는 구형파를 생성하여 스위칭 소자(SW)의 제어 단자에 입력한다.

스위칭 소자(SW)는 구형파에 따라 턴온 또는 턴오프되어 발광 다이오드(950)에 흐르는 전류의 흐름을 조절한다.

정전류 구동부(920)는 알려진 바와 같이, 발광 다이오드(950)에 흐르는 전류가 일정하도록 한다.

발광 다이오드(950)의 일단은 소정의 전원 전압(Vbs)에 연결되어 있고, 서로 직렬로 연결되어 있는 발광 다이오드(950)의 수효에 따라 전체 전압(V1)이 결정된다.

이 때, 스위칭 소자(SW)를 포함한 각 구동부(910, 920)는 독자적 기능을 가지며 교환 가능한 구성 요소인 이른바 모듈(module)로 이루어진다. 예를 들어, PWM 구동부(910)는 PWM 전압 제어 신호를 생성할 수 있는 것으로서 마이크로칩(Microchip)사의 모델명 dsPIC33F일 수 있다. 또한, 정전류 구동부(920)는 매크로블록(Macroblock)사의 모델명 MBI816일 수 있다.

이와 같이, 광원부(900)를 구동하는 각 구동부를 별개의 모듈로 구현하는 경우, 설계 사양이 다른 표시 장치에도 얼마든지 적용할 수 있다. 즉, 발광 다이오드(950)의 수효가 다른 표시 장치, 예컨대 발광 다이오드(950)의 수효가 더 많아 전압 전류 허용치를 넘어서는 경우에도 적용이 가능하다.

전압의 경우에는 항복 전압이 발광 다이오드(950)에 걸리는 전압(V1)보다 큰 스위칭 소자(SW)를 선택하면 되고, 전류의 경우에는 정전류 구동부(920)에 연결되는 외부 저항(R0)의 크기를 조절하여 전류의 최대값을 조절한다. 또한, 하나의 정전류 구동부의 허용치를 초과하는 전류값이 필요한 경우에는 도 4에 도시한 것처럼 스위칭 소자(SW)의 출력단에 정전류 구동부(921, 922)를 병렬로 연결하여 전류의 허용값을 증가시킬 수 있다. 나아가, 스위칭 소자(SW)는 MOSFET 또는 BJT와 같은 반도체 소자일 수 있다.

본 발명의 한 실시예에 따른 광원부(900)는 복수의 개별 모듈이 모여 하나의 광원부를 이룬다.

한편, 도 4에 도시한 PWM 구동부(920)는 전압 제어 신호를 발생할 수 있는 모듈을 이용한 것이었으나, 전류 제어 신호를 발생할 수 있는 PWM 구동부도 얼마든지 가능하며 이에 대하여 도 5를 참고로 하여 설명한다.

도 5는 본 발명의 다른 실시예에 따른 광원부의 회로도의 한 예이다.

도 5를 참고하면, 본 발명의 다른 실시예에 따른 광원부(900)는 서로 직렬로 연결되어 있는 복수의 발광 다이오드(950), 입력단이 발광 다이오드(950)에 연결되어 있는 스위칭 소자(SW), 스위칭 소자(SW)의 제어 단자에 연결되어 있는 PWM 구동부(930), PWM 구동부(930)와 스위칭 소자(SW)의 제어 단자 사이에 일단이 연결되어 있는 풀업 저항(Rpu), 그리고 스위칭 소자(SW)의 출력단에 연결되어 있는 정전류 구동부(920)를 포함한다.

발광 다이오드(950), 스위칭 소자(SW) 및 정전류 구동부(920)는 도 3에서 설명한 것과 동일하므로 여기서는 상세한 설명을 생략한다.

PWM 구동부(930)는 앞서 말한 것처럼 전류 제어 신호를 내보내는 것으로서 풀업 저항(Rpu)과 함께 스위칭 소자(SW)의 제어 단자에 걸리는 전압을 제어한다.

여기서, PWM 구동부(930)로 흐르는 전류를 'Ic'라 하고, 노드(N)의 전압을 'V_N'이라 하며, 도 6에 도시한 파형을 참고하여 광원부(900)의 동작을 설명한다.

PWM 구동부(930)로 전류(Ic)가 흐르는 경우에는 풀업 저항(Rpu)에서의 전압 강하로 인해 제어 단자의 전압(V_N)의 낮아져 스위칭 소자(SW)는 턴오프되고, 전류(Ic)가 흐르지 않는 경우에는 풀업 저항(Rpu)에서의 전압 강하 없이 바이어스 전압(Vcc)이 그대로 전달되어 스위칭 소자(SW)가 턴온된다. 즉, 스위칭 소자(SW)의 제어 단자에 입력되는 전압(V_N)은 전류의 파형과 반전되는 모습을 띠게 된다. 이 때, 스위칭 소자(SW)를 턴온 및 턴오프시키기 위한 전압은 풀업 저항(Rpu)의 크기를 이용하여 적절히 조절할 수 있다.

한편, PWM 구동부(930) 역시 하나의 모듈로 이루어지며, 예를 들어 텍사스 인스트루먼트(Texas instrument)사의 모델명 TLC5940일 수 있다.

이와 같이, 특정 표시 장치에만 쓸 수 있는 칩이 아니라 개별 모듈로 이루어지는 구동부를 두고 해당 표시 장치에 맞는 사양을 적절히 부가하면 되므로 발광 다이오드(LED)의 수효를 달리하는 여러 표시 장치의 설계를 용이하게 하는 것은 물론 원가를 절감할 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.

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 광원부의 회로도의 한 예이다.

도 4는 본 발명의 한 실시예에 따른 광원부의 회로도의 다른 예이다.

도 6은 도 5에 도시한 PWM 구동부에 흐르는 전류와 스위칭 소자의 제어 단자의 전압 파형도이다.

<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 400: 게이트 구동부

500: 데이터 구동부

600: 신호 제어부 800: 계조 전압 생성부

900: 광원부 910, 930: PWM 구동부

920, 921, 922: 정전류 구동부

SW: 스위칭 소자

R,G,B: 입력 영상 데이터 DE: 데이터 인에이블 신호

MCLK: 메인 클록 신호 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

Claims

적어도 하나의 발광 다이오드를 포함하는 표시 장치로서,

상기 발광 다이오드의 일단에 입력 단자가 연결되어 있는 스위칭 소자,

상기 스위칭 소자의 제어 단자에 연결되어 전압 제어 신호 또는 전류 제어 신호를 출력하는 PWM 구동부,

상기 스위칭 소자의 출력 단자에 연결되어 있는 정전류 구동부,

상기 PWM 구동부가 상기 전류 제어 신호를 출력하는 경우, 상기 PWM 구동부와 상기 스위칭 소자의 제어 단자 사이에 일단이 연결되어 있으며 타단이 바이어스 전압에 연결되어 있는 풀업 저항

을 포함하며,

상기 스위칭 소자, 상기 PWM 구동부 및 상기 정전류 구동부 중 적어도 하나는 별개의 모듈(module)로 이루어지는

표시 장치.
행렬 형태로 배치되어 있는 복수의 화소를 포함하는 표시판 조립체, 그리고 적어도 하나의 발광 다이오드를 포함하여 상기 표시판 조립체에 빛을 공급하는 광원부를 포함하는 표시 장치로서,

상기 광원부는

상기 발광 다이오드의 일단에 입력 단자가 연결되어 있는 스위칭 소자,

상기 스위칭 소자의 제어 단자에 연결되어 전압 제어 신호 또는 전류 제어 신호를 출력하는 PWM 구동부,

상기 스위칭 소자의 출력 단자에 연결되어 있는 정전류 구동부,

상기 PWM 구동부가 상기 전류 제어 신호를 출력하는 경우, 상기 PWM 구동부와 상기 스위칭 소자의 제어 단자 사이에 일단이 연결되어 있으며 타단이 바이어스 전압에 연결되어 있는 풀업 저항

을 포함하며,

상기 스위칭 소자, 상기 PWM 구동부 및 상기 정전류 구동부 중 적어도 하나는 별개의 모듈로 이루어지는

표시 장치.
삭제
삭제
제1항 또는 제2항에서,

상기 정전류 구동부는 상기 발광 다이오드에 흐르는 전류를 일정하게 흐르도록 제어하는 표시 장치.
제5항에서,

상기 정전류 구동부의 외부에 연결되는 외부 저항을 더 포함하는 표시 장치.
제6항에서,

상기 정전류 구동부는 상기 스위칭 소자의 출력 단자에 두 개 이상이 병렬로 연결되고,

상기 발광 다이오드를 흐르는 전류의 크기는 상기 정전류 구동부의 수효에 비례하여 커지는

표시 장치.
제5항에서,

상기 스위칭 소자의 항복 전압은 상기 발광 다이오드에 걸리는 전압보다 큰 표시 장치.
제8항에서,

상기 스위칭 소자는 MOSFET 또는 BJT와 같은 반도체 소자인 표시 장치.