KR20090060626A - 광원 모듈과 이의 구동 방법 및 이를 포함하는 표시 장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 광원 모듈 및 이를 포함하는 표시 장치에 관한 것으로, 매트릭스 배열되고 각기 독립적으로 발광하는 복수의 광원부 및 복수의 광원부 열 각각에 열 제어 신호를 제공하는 열 제어부와, 복수의 광원부 행 각각에 행 제어 신호를 제공하는 행 제어부를 구비하는 광원 제어부를 포함하는 광원 모듈 및 표시 장치를 제공한다. 이를 통해 본 발명은 광원 모듈의 소비 전력을 줄일 수 있고, 인접 광원부 간의 방전 간섭을 개선할 수 있다.

백라이트, 열 발광, 행 발광, 광원부, 디밍, 섬 전극

Description

광원 모듈과 이의 구동 방법 및 이를 포함하는 표시 장치{LIGHT SOURCE AND DRIVING METHOD THE SAME AND DISPLAY DEVICE HAVING THE SAME}

본 발명은 광원 모듈과 이의 구동 방법 및 이를 포함하는 표시 장치에 관한 것으로, 복수의 광원부를 매트릭스 배열 시키고, 광원부에 대응하는 화면의 밝기에 따라 광원부를 각기 독립적으로 발광시키고, 일 프레임 동안 행 또는 열 방향의 광원부를 각기 순차적으로 발광시켜 소비 전력을 절감할 수 있는 광원 모듈에 관한 것이다.

일반적으로, 평판 표시 패널 중 하나인 액정 표시 장치(Liquid Crystal Display; LCD)는 스스로 발광하지 못하는 수광 소자이다. 따라서, 액정 표시 장치와 같은 수광 소자는 별도의 광원 모듈(예를 들어, 백라이트)로부터 인가된 광을 이용하여 화상을 표시한다. 광원 모듈은 광원과, 광원을 구동시키는 광원 구동부를 포함한다.

이러한 광원 모듈은 균일한 휘도의 광을 평판형의 표시 패널의 전면에 동일 하게 제공한다. 이로인해, 표시 패널의 명암 대조비가 저하되는 문제가 발생한다. 이는 표시 패널이 블랙에 해당하는 영상을 표시하는 경우에도, 광원 모듈에 의해 일정 휘도의 광이 표시 패널에 제공되어 빛샘을 야기하기 때문이다. 또한, 표시 장치의 소비 전력에 있어서, 광원 모듈에 의한 소비 전력이 가장 크게 작용한다. 하지만, 종래의 광원 모듈은 표시 패널의 구동과 함께 켜지고 꺼지기 때문에 광원 모듈에 의한 소비 전력을 저감시키기 어려움 문제가 발생하였다.

따라서, 본 발명은 상기의 문제점을 해결하기 위해 도출된 것으로서, 각기 독립적으로 발광하는 복수의 광원부를 통해 표시 패널의 해당 영역의 영상에 따라 광원부들이 출력하는 광의 밝기를 제어하여 명암 대조비를 향상시키고, 일 프레임 구간 동안 행 또는 열 방향의 광원부들을 각기 해당하는 블록의 화상에 맞도록 발광시켜 소비 전력을 줄일 수 있는 광원 모듈과 이의 구동 방법 및 이를 포함하는 표시 장치를 제공한다.

또한, 본 발명은 면광원의 영역을 분할하여 복수의 광원부를 제작하는 경우 발생할 수 있는 방전 간섭을 개선할 수 있는 광원 모듈과 이의 구동 방법 및 이를 포함하는 표시 장치를 제공한다.

본 발명에 따른 매트릭스 배열되고 각기 독립적으로 발광하는 복수의 광원부 및 밝기 신호에 따라 복수의 광원부 열 각각에 열 제어 신호를 제공하는 열 제어부와, 상기 밝기 신호에 따라 복수의 광원부 행 각각에 행 제어 신호를 제공하는 행 제어부와, 상기 열 제어부와 상기 행 제어부에 상기 밝기 신호를 제공하는 밝기 조절부를 구비하는 광원 제어부를 포함하고, 상기 밝기 신호, 상기 열 제어 신호 및 상기 행 제어 신호에 따라 일 프레임 동안 상기 복수의 광원부는 상기 광원부 열 방향 및 상기 광원부 행 방향 중 어느 한 방향으로 순차 발광하는 광원 모듈을 제 공한다.

상기 열 제어 신호는 상기 복수의 광원부 열 각각에 순차 제공되고, 상기 행 제어 신호는 상기 복수의 광원부 행에 동시에 제공되거나, 상기 열 제어 신호는 상기 복수의 광원부 열에 동시에 제공되고, 상기 행 제어 신호는 상기 복수의 광원부 행에 순차적으로 제공되는 것이 바람직하다.

상기 복수의 광원부 각각은 양단자와 음단자 그리고, 상기 양단자와 음단자 사이에 인가되는 전압차에 따라 발광하는 광원을 포함하고, 상기 광원부 열 내의 광원부들의 상기 양단자는 전기적으로 연결되고, 상기 광원부 행 내의 광원부들의 상기 음단자는 전기적으로 연결되는 것이 효과적이다.

상기 복수의 광원부 열 각각의 양 단자들과 상기 열 제어부를 연결하는 복수의 열 제어 라인과, 상기 복수의 광원부 행 각각의 음 단자들과 상기 행 제어부를 연결하는 복수의 행 제어 라인을 더 포함하는 것이 효과적이다.

상기 복수의 열 제어 라인은 상기 열 제어부에 연결되고 열 방향으로 연장된 복수의 열 연장 라인과, 상기 광원부 열 내의 양단자들과 상기 열 연장 라인간을 연결하는 복수의 열 연결 라인을 포함하고, 상기 복수의 행 제어 라인은 상기 행 제어부에 연결되고 행 방향으로 연장된 복수의 행 연장 라인과, 상기 광원부 행 내의 음단자들과 상기 행 연장 라인간을 연결하는 복수의 행 연결 라인을 포함할 수도 있다.

상기 복수의 열 제어 라인은 상기 광원부 열 내의 인접하는 양단자 간을 서로 연결하는 복수의 열 연결 라인을 포함하고, 상기 복수의 행 제어 라인은 상기 광원부 행 내의 인접하는 음단자 간을 서로 연결하는 복수의 행 연결 라인을 포함하는 것이 가능하다.

상기 열 제어부는 상기 복수의 열 제어 라인에 각기 접속된 복수의 열 인버터를 포함하고, 상기 행 제어부는 상기 복수의 행 제어 라인에 각기 접속된 복수의 행 인버터를 구비하는 것이 바람직하다.

상기 광원부는 LED 및 제논 램프(Xenon Lamp)로 구성되는 그룹으로부터 선택되는 것이 가능하다.

또한, 본 발명에 따른 복수의 방전 영역이 매트릭스 배열되고 상기 복수의 방전 영역 간이 분리된 발광 판과, 상기 방전 영역 상측에 각기 마련된 복수의 상부 전극과, 상기 방전 영역 하측에 각기 마련된 복수의 하부 전극을 포함하고, 상기 방전 영역의 열 방향의 상부 전극들이 전기적으로 연결되고 상기 방전 영역의 행 방향의 하부 전극들이 전기적으로 연결되는 광원부 및 상기 열 방향으로 연결된 상부 전극 열 각각에 열 제어 신호를 제공하고, 상기 행 방향으로 연결된 하부 전극 행 각각에 행 제어 신호를 제공하는 광원 제어부를 포함하는 광원 모듈을 제공한다.

상기 복수의 상부 전극 각각은 상기 방전 영역 각각에 대응하도록 상기 발광판 상측면에 섬 형태로 제작되고, 상기 복수의 하부 전극 각각은 상기 방전 영역 각각에 대응하도록 상기 발광판 하측면에 섬 형태로 제작되는 것이 바람직하다.

상기 상부 전극과 하부 전극의 사이즈는 상기 방전 영역의 평면 사이즈와 같거나 작은 것이 효과적이다.

상기 광원부는 상기 상부 전극 열 각각의 상부 전극들을 전기적으로 연결하는 복수의 열 제어 라인과, 상기 하부 전극 행 각각의 하부 전극들을 전기적으로 연결하는 복수의 행 제어 라인을 더 포함하는 것이 바람직하다.

상기 복수의 방전 영역은 행 분리 공간 및 열 분리 공간에 의해 각기 분리되고, 상기 열 제어 라인과 상기 행 제어 라인의 적어도 일부가 상기 행 분리 공간 또는 상기 열 분리 공간에 위치하고, 상기 열 분리 공간과 상기 행 분리 공간의 교차점 영역에 상기 열 제어 라인 및 행 제어 라인 중 하나의 제어 라인만이 위치하는 것이 바람직하다.

상기 열 제어 라인 각각은 열 방향으로 연장된 열 연장 라인과, 상기 열 연장 라인과 상기 상부 전극 열의 상부 전극 간을 각기 연결하는 복수의 열 연결 라인을 포함하고, 상기 행 제어 라인 각각은 행 방향으로 연장된 행 연장 라인과, 상기 행 연장 라인과 상기 하부 전극 행의 하부 전극 간을 각기 연결하는 복수의 행 연결 라인을 포함하는 것이 가능하다.

상기 열 제어 라인 각각은 열 방향으로 인접한 상기 상부 전극 간을 서로 연결하는 복수의 열 연결 라인을 포함하고, 상기 행 제어 라인 각각은 행 방향으로 인접한 상기 하부 전극 간을 서로 연결하는 복수의 행 연결 라인을 포함할 수도 있다.

상기 복수의 열 연결 라인은 열 방향으로 인접한 상부 전극들을 기준으로 지그재그 배치되고, 상기 복수의 행 연결 라인은 행 방향으로 인접한 하부 전극들을 기준으로 지그재그 배치되고, 상기 복수의 열 연결 라인과, 상기 복수의 행 연결 라인이 중첩되지 않는 것이 효과적이다.

상기 발광판은 상부 기판과 하부 기판 그리고, 상기 상부 기판과 상기 하부 기판 사이에 마련되어 상기 방전 영역 간을 분리하는 분리벽을 포함하고, 상기 방전 영역에는 수은(Hg) 가스, 네온(Ne) 가스 및 제온(Xe) 가스 중 적어도 하나의 방전 가스가 구비되는 것이 효과적이다.

상기 복수의 상부 전극 각각은 상기 방전 영역들의 열 방향으로 길게 연장된 바 형태로 상기 발광판 상측면에 제작되고, 상기 복수의 하부 전극 각각은 상기 방전 영역 각각에 대응하도록 상기 발광판 하측면에 섬 형태로 제작될 수도 있다.

또한, 본 발명에 따른 화상 신호에 따라 화상을 표시 하는 화상 표시 영역이 복수의 표시 영역으로 분할된 표시 패널 및 상기 표시 영역에 각기 대응하도록 매트릭스 배열되고 해당 표시 영역의 밝기에 따라 그 휘도가 독립적으로 가변되는 복수의 광원부와, 상기 광원부 열과 상기 광원부 행에 광원부의 휘도를 제어하기 위한 제어 신호를 제공하는 광원 제어부를 구비하는 광원 모듈을 포함하고, 상기 광원부 열 내의 광원부들의 일 전극 단자가 전기적으로 연결되고, 상기 광원부 행 내의 광원부들의 타 전극 단자가 전기적으로 연결되며, 상기 광원 제어부는 상기 광원부 열 각각의 상기 일 단자에 해당 열 제어 신호를 제공하는 열 제어부와, 상기 광원부 행 각각의 상기 타 단자에 해당 행 제어 신호를 제공하는 행 제어부를 포함하는 표시 장치를 제공한다.

상기 광원 제어부는 해당 표시 영역의 밝기에 따라 밝기 신호를 상기 열 제어부 및 상기 행 제어부에 제공하는 밝기 조절부를 더 포함하고, 상기 밝기 신호, 상기 열 제어 신호 및 상기 행 제어 신호에 따라 일 프레임 동안 상기 광원부 열 또는 상기 광원부 행 별로 순차적으로 발광하는 것이 바람직하다.

상술한 바와 같이, 본 발명은 일 프레임 동안 복수의 광원부 행 또는 복수의 광원부 열 별로 순차적으로 발광시켜 소비 전력을 절감시킬 수 있다.

또한, 본 발명은 광원부 행 또는 광원부 열 내의 복수의 광원부를 개별 구동시켜 표시 패널에 제공되는 화상에 따라 광 밝기를 제어하여 화상의 명암 대조비를 향상시키고, 소비 전력을 더욱 절감시킬 수 있다.

또한, 본 발명은 광원부 행과 광원부 열에 각기 접속된 인버터를 통해 광원부 행과 광원부 열 내의 복수의 광원부를 발광시킴으로, 광원부 각각을 발광 시키기 위한 인버터의 개수를 줄여 제작 단가를 줄일 수 있다.

또한, 본 발명은 광원부의 상하에 섬 형태의 상하부 전극을 형성하여 인접한 광원부와의 방전 간섭을 개선할 수 있다.

또한, 본 발명은 열 방향의 상부 전극을 열 연결 라인을 이용하여 연결하고, 행 방향의 하부 전극을 행 연결 라인을 이용하여 연결하되, 상기 열 연결 라인과 행 연결 라인이 중첩되지 않도록 하여 인접한 광원부의 방전 간섭을 더욱 개선시킬 수 있다.

첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시예를 더욱 상세히 설명한다. 그러나 본 발명은 이하에서 개시되는 실시예에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 것이며, 단지 본 실시예들은 본 발명의 개시가 완전하도록 하며, 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이다.

도 1은 본 발명의 제 1 실시예에 따른 표시 장치의 분해 사시도이다. 도 2는 제 1 실시예에 따른 광원 모듈의 평면도이다.

도 3은 제 1 실시예에 따른 광원 모듈의 열 제어부의 블록도이고, 도 4는 제 1 실시예에 따른 광원 모듈의 행 제어부의 블록도이다. 도 5는 제 1 실시예에 따른 표시 장치의 동작을 설명하기 위한 개념도이다.

도 1 내지 도 5를 참조하면, 본 실시예에 따른 표시 장치는 표시 패널(100) 및 광원 모듈(1000)을 포함한다.

표시 패널(100)은 도시되지 않았지만, 복수의 게이트 라인, 복수의 데이터 라인 및 복수의 단위 화소를 포함한다. 복수의 게이트 라인은 일 방향으로 연장되고, 복수의 데이터 라인은 복수의 게이트 라인과 교차하는 방향으로 연장된다. 단위 화소는 게이트 라인과 데이터 라인이 교차하는 영역에 마련된다. 단위 화소는 도시되지 않았지만 박막 트랜지스터 및 액정 커패시터를 포함한다. 여기서, 단위 화소는 유지 커패시터를 더 포함할 수도 있다. 이때, 액정 커패시터는 하부 화소 전극과 상부 공통 전극 그리고, 화소 전극과 공통 전극 사이에 마련된 액정을 구비한다. 그리고, 액정 커패시터 상측에는 컬러 필터가 마련된다. 화소 전극과 공통 전극은 복수의 도메인으로 분할될 수 있다. 물론 본 실시예에 따른 표시 패널(100) 은 상술한 설명에 한정되지 않고, 다양한 변형예가 가능하다. 즉, 단위 화소 영역 내에 복수의 화소가 마련될 수 있다. 또한, 단위 화소 영역은 가로 방향의 길이가 세로 방향의 길이보다 길거나 짧을 수 있다. 또한, 단위 화소 영역의 형상은 대략 사각형 형상이 아닌 다양한 형상으로 변형 가능하다.

그리고, 표시 장치는 표시 패널(100)의 복수의 게이트 라인에 각기 게이트 턴온 신호를 제공하는 게이트 구동부와, 표시 패널(100)의 복수의 데이터 라인에 화상 신호를 제공하는 데이터 구동부 그리고, 게이트 구동부와 데이터 구동부의 동작을 제어하는 신호 제어부를 더 구비한다. 물론 필요에 따라 다양한 구동 전압을 생성하는 구동 전압 생성부와, 소정의 클럭 및 제어 신호를 생성하는 별도의 동작 제어부를 더 구비할 수도 있다. 이때, 상술한 신호 제어부, 데이터 구동부 및 게이트 구동부는 IC 칩 형태로 제작되어 인쇄 회로 기판(Printed Circuit Board; PCB)에 실장된다. 인쇄 회로 기판은 연성 인쇄 회로 기판(Flexible Printed Circuit Board; FPC)을 통해 표시 패널(100)에 전기적으로 접속된다. 여기서, 표시 패널(100)은 상부 및 하부 기판을 포함한다. 기판으로 유리 기판 또는 투광성의 플라스틱 기판을 사용하는 것이 바람직하다. 이때, 상기 게이트 구동부와 데이터 구동부가 상기 표시 패널(100)의 투광성 기판 상에 실장될 수도 있다. 또한, 게이트 구동부는 표시 패널(100)의 하부 기판에 스테이지 형태로 형성될 수 있다. 즉, 하부 기판에 박막 트랜지스터의 제작시 게이트 구동부도 함께 제작되는 것이 가능하다.

광원 모듈(1000)은 도 1 및 도 2에 도시된 바와 같이 표시 패널(100)에 광을 제공하는 복수의 광원부(1100)와, 상기 복수의 광원부(1100)의 동작을 제어하는 광원 제어부(1200)를 구비한다.

여기서, 본 실시예의 표시 패널(100)의 화상 표시 영역은 도 1에 도시된 바와 같이 복수의 표시 영역(D)으로 분할된다. 복수의 광원부(1100) 각각은 상기 복수의 표시 영역(D)에 각기 대응된다. 즉, 일 광원부(1100)는 이에 대응하는 일 표시 영역(D) 하부에 배치된다. 그리고, 일 광원부(1100)는 일 광원부(1100)에 대응하는 일 표시 영역(D)에 광을 제공한다. 이때, 일 광원부(1100)는 해당 표시 영역(D)에서 표시할 화상의 평균 계조에 해당하는 밝기의 광을 해당 표시 영역(D)에 제공하는 것이 바람직하다. 예를 들어 일 광원부(1100) 상측에 배치된 표시 영역(D)이 가장 밝은 계조(예를 들어 화이트)를 표현하는 경우, 상기 광원부(1100)는 가장 밝은 밝기의 광을 제공하고, 가장 어두운 계조(예를 들어 블랙)를 표현하는 경우, 상기 광원부(1100)는 가장 어두운 밝기의 광을 제공한다. 여기서, 가장 어두운 밝기의 광은 아무런 광을 제공하지 않음을 지칭하고, 이는 광원부(1100)가 구동하지 않음을 의미한다.

상기 복수의 표시 영역(D)과 복수의 광원부(1100)는 매트릭스 형태로 배열된다. 이때, 열 방향으로 배열된 다수의 광원부(1100)를 광원부 열(1100C-1, 1100C-2, 1100C-3, 1100C-4)이라 정의하고, 행 방향으로 배열된 다수의 광원부(1100)를 광원부 행(1100R-1, 1100R-2, 1100R-3, 1100R-4)이라 정의한다. 본 실시예의 복수의 광원부(1100)는 도 1 및 도 2에 도시된 바와 같이 4개의 광원부 열(1100C-1, 1100C-2, 1100C-3, 1100C-4)과 4개의 광원부 행(1100R-1, 1100R-2, 1100R-3, 1100R-4)을 구비하는 행렬 형태로 제작된다. 이때, 일 광원부 열(1100C-1, 1100C-2, 1100C-3, 1100C-4)에는 각기 4개의 광원부(1100)가 배치되고, 일 광원부 행(1100R-1, 1100R-2, 1100R-3, 1100R-4)에는 각기 4개의 광원부(1100)가 배치된다. 하지만, 이에 한정되지 않고, 표시 패널(100)의 화상 표시 영역의 분할 방법에 따라 행 방향의 광원부(1100)의 개수(즉, 광원부 행(1100R-1, 1100R-2, 1100R-3, 1100R-4) 내의 광원부(1100)의 개수)와, 열 방향의 광원부(1100)의 개수(즉, 광원부 열(1100C-1, 1100C-2, 1100C-3, 1100C-4) 내의 광원부(1100)의 개수)는 다양하게 변화될 수 있다. 본 실시예의 복수의 광원부(1100) 각각은 독립적으로 발광한다. 이를 통해 광원 모듈(1000)은 복수의 표시 영역(D)에 서로 다른 휘도의 광을 제공할 수 있다.

복수의 광원부(1100) 각각은 양 단자(+)와 음 단자(-) 그리고, 상기 양 단자(+)와 음 단자(-) 사이에 인가되는 전압에 따라 발광하는 광원을 구비한다. 광원은 양 단자(+)와 음 단자(-) 사이에 인가되는 전압 차에 의해 발광하는 것이 효과적이다. 상기 광원으로는 복수의 점광원, 복수의 선광원 및 면광원으로 구성되는 그룹으로부터 선택된 광원을 사용한다. 즉, 광원은 예를 들어 CCFL(Cold Cathod Fluorescent Lamp), EEFL(External Electrode Fluorescent Lamp), LED(Light Emitting Diode) 및 제논 램프(Xenon Lamp)로 구성되는 그룹으로부터 선택될 수 있다.

본 실시예에서는 도 5에 도시된 바와 같이 일 광원부 열(1100C-1, 1100C-2, 1100C-3, 1100C-4) 내의 광원부들(1100)의 양 단자(+)가 전기적으로 연결되고, 일 광원부 행(1100R-1, 1100R-2, 1100R-3, 1100R-4) 내의 광원부들(1100)의 음 단자(-)가 전기적으로 연결된다.

여기서, 광원부 열(1100C-1, 1100C-2, 1100C-3, 1100C-4) 내의 광원부들(1100)의 양 단자(+)는 열 제어 연결 라인(C1, C2, C3, C4)에 의해 각기 전기적으로 연결된다. 즉, 첫번째 광원부 열(1100C-1) 내의 광원부들(1100)의 양 단자(+)는 첫번째 열 제어 연결 라인(C1)에 의해 직렬 접속된다. 바람직하게는 상기 열 제어 연결 라인(C1, C2, C3, C4)에 의해 해당 광원부 열(1100C-1, 1100C-2, 1100C-3, 1100C-4) 내의 광원부(1100) 들의 양 단자(+)가 동일 전위(즉, 전압)를 갖는 것이 바람직하다. 도 1 및 도 2에 도시된 바와 같이 열 제어 연결 라인(C1, C2, C3, C4)은 열 방향으로 인접하는 광원부(1100)의 양 단자간을 연결하는 브리지 라인 형태로 제작될 수 있다. 물론 이에 한정되지 않고, 도 5의 개념도에서와 같이 열 제어 연결 라인(C1, C2, C3, C4)은 하나의 라인 형태로 제작될 수도 있다. 또한, 광원부 행(1100R-1, 1100R-2, 1100R-3, 1100R-4) 내의 광원부들(1100)의 음 단자(-)는 행 제어 연결 라인(R1, R2, R3, R4)에 의해 각기 전기적으로 연결된다. 즉, 첫번째 광원부 행(1100R-1) 내의 광원부들(1100)의 음 단자(-)는 첫번째 행 제어 연결 라인(R1)에 의해 직렬 접속된다. 바람직하게는 상기 행 제어 연결 라인(R1, R2, R3, R4)에 의해 해당 광원부 행(1100R-1, 1100R-2, 1100R-3, 1100R-4) 내의 광원부(1100) 들의 음 단자(-)가 동일 전위(즉, 전압)를 갖는 것이 바람직하다. 도 1 및 도 2에 도시된 바와 같이 행 제어 연결 라인(R1, R2, R3, R4)은 행 방향으로 인접하는 광원부(1100)의 음 단자(-)간을 연결하는 브리지 라인 형태로 제작될 수 있 다. 물론 이에 한정되지 않고, 도 5의 개념도에서와 같이 행 제어 연결 라인(R1, R2, R3, R4)은 하나의 라인 형태로 제작될 수도 있다.

상기 열 제어 연결 라인(C1, C2, C3, C4)과 행 제어 연결 라인(R1, R2, R3, R4)은 각기 광원 제어부(1200)에 접속되어 각기 열 제어 신호와 행 제어 신호를 해당 광원부 열(1100C-1, 1100C-2, 1100C-3, 1100C-4)과 광원부 행(1100R-1, 1100R-2, 1100R-3, 1100R-4)에 제공한다.

본 실시예의 광원 제어부(1200)는 열 제어부(1210) 및 행 제어부(1220) 그리고, 밝기 조절부(1230)를 구비한다.

밝기 조절부(1230)는 표시 패널(100)의 각 표시 영역(D)에 제공되는 화상 신호들을 이용하여 표시 영역(D)들의 밝기를 계산한다. 그리고, 표시 영역(D)들의 밝기에 해당하는 복수의 제 1 및 제 2 밝기 신호(DM1, DM2)를 출력한다.

열 제어부(1210)는 상기 제 1 밝기 신호에 따라 복수의 광원부 열(1100C-1, 1100C-2, 1100C-3, 1100C-4)에 각기 열 제어 신호를 제공한다. 열 제어부(1210)는 도 3에 도시된 바와 같이, 복수의 열 제어 연결 라인(C1, C2, C3, C4)에 접속되어 복수의 열 제어 신호를 제공하는 복수의 열 인버터(1211)와, 상기 제 1 밝기 신호(DM1)에 따라 상기 복수의 열인버터(1211)에 의해 제공되는 복수의 열 제어 신호를 변조시키는 열 휘도 제어부(1212)를 구비한다. 열 휘도 제어부(1212)에 의해 열 제어 신호는 그 신호의 펄스 폭이 변조되거나 전압의 크기(즉, 진폭)가 변조되는 것이 바람직하다. 이는, 열 제어 신호로 펄스 폭 변조 신호 또는 진폭 변조 신호를 사용할 수 있음을 의미한다.

행 제어부(1220)는 상기 제 2 밝기 신호에 따라 복수의 광원부 행(1100R-1, 1100R-2, 1100R-3, 1100R-4)에 각기 행 제어 신호를 제공한다. 행 제어 신호는 제 1 레벨의 행 제어 신호와 제 2 레벨의 행 제어 신호를 포함한다. 행 제어부(1220)는 도 4에 도시된 바와 같이 복수의 행 제어 라인(R1, R2, R3, R4)에 접속되어 제 1 레벨 또는 제 2 레벨의 행 제어 신호를 복수의 행 제어 라인(R1, R2, R3, R4)에 제공하는 복수의 행 인버터(1221)와, 제 1 레벨의 행 제어 신호를 복수의 행 제어 라인(R1, R2, R3, R4)에 순차적으로 제공하도록 상기 행 인버터(1221)의 출력을 제어하는 행 휘도 제어부(1222)를 구비한다. 이때, 1 프레임 동안 제 1 레벨의 행 제어 신호가 복수의 행 제어 라인(R1, R2, R3, R4)에 제공된다. 제 1 레벨의 행 제어 신호는 동일 시간 동안 각각의 행 제어 라인(R1, R2, R3, R4)에 제공된다. 즉, 본 실시예에서는 4개의 행 제어 라인을 구비한다. 따라서, 제 1 레벨의 행 제어 신호는 1/4 프레임 시간 동안 하나의 행 제어 라인에 제공된다.

여기서, 제 1 레벨의 행 제어 신호의 전압 레벨과 열 제어 신호의 전압 레벨은 광원부(1100)가 발광할 수 있는 전압차(즉, 발광 전압차)를 갖는 것이 바람직하다. 그리고, 제 2 레벨의 행 제어 신호의 전압 레벨과 열 제어 신호의 전압 레벨의 차는 광원부(1100)가 발광할 수 없는 전압차(비발광 전압차)를 갖는 것이 바람직하다. 제 1 레벨의 행 제어 신호는 열 제어 신호와 전압차를 갖고, 제 2 레벨의 행 제어 신호는 열 제어 신호와 동일한 전압 레벨을 갖는 것이 가능하다. 예를 들어, 양 단자와 음 단자 사이의 전압 차가 +10V이상에서 광원부(1100)가 발광하는 경우를 가정하면 다음과 같다. 열 제어 신호로 10V를 사용하는 경우 제 1 행 제어 신호 로는 0V이하 또는 20V 이상의 전압을 사용하는 것이 바람직하다. 또한, 제 2 레벨의 행 제어 신호로는 1V 내지 19V의 전압을 사용하는 것이 바람직하다.

하기에서는 상술한 본 실시예의 광원 모듈의 동작을 설명한다.

본 실시예의 광원 모듈(1000)은 일 프레임 동안 복수의 광원부 행(1100R-1, 1100R-2, 1100R-3, 1100R-4) 내의 광원부(1100)들이 동일 시간 동안 순차적으로 발광한다. 그리고, 복수의 광원부(1100)는 광원부(1100) 각각에 대응하는 표시 패널(100)의 표시 영역(D)에 해당하는 광을 발광한다.

밝기 조절부(1230)의 제 2 밝기 신호(DM2)에 따라 행 제어부(1220)는 복수의 행 제어 라인(R1, R2, R3, R4)에 제 1 레벨의 행 제어 신호를 순차적으로 인가한다. 이때, 제 1 레벨의 행 제어 신호가 인가되지 않은 행 제어 라인(R1, R2, R3, R4)에는 제 2 레벨의 행 제어 신호가 제공된다. 그리고, 밝기 조절부(1230)의 제 1 밝기 신호(DM1)에 따라 열 제어부(1210)는 복수의 열 제어 라인(C1, C2, C3, C4) 각각에 해당 열 제어 신호를 제공한다. 이를 통해 광원부(1100)의 양 단자(+)에는 해당 열 제어 신호가 제공되고, 음 단자(-)에는 제 1 레벨의 행 제어 신호가 제공되어 광원부(1100)가 발광하게 된다.

이를 도 5를 참조하여 좀더 구체적으로 설명하면 다음과 같다. 하기에서는 첫번째 발광 행(1100R-1)내의 광원부들을 발광시킴을 설명한다.

행 제어부(1220)의 행 휘도 제어부(1222)에 의해 제 1 행 인버터(1221)는 1/4 프레임 동안 첫번째 행 제어 라인(R1)에 제 1 행 제어 신호를 인가한다. 여기서, 첫번째 행 제어 라인(R1)은 첫번째 광원부 행(1100R-1) 내의 복수의 광원 부(1100)의 음단자(-)에 접속된다. 따라서, 첫번째 광원부 행(1100R-1) 내의 복수의 광원부(1100)의 음단자(-)에는 제 1 행 제어 신호가 제공된다. 그리고, 나머지 제 2 내지 제 4 행 인버터(1221)는 두번째 내지 네번째 행 제어 라인(R2, R3, R4)에 제 2 행 제어 신호를 인가한다. 이때, 열 제어부(1210)의 열 휘도 제어부(1212)에 의해 제 1 내지 제 4 열 인버터(1211) 각각은 해당 열 제어 신호를 첫번째 내지 네번째 열 제어 라인(C1, C2, C3, C4)에 각기 제공한다. 상기의 해당 열 제어 신호는 표시 패널 내의 표시 영역들 중 첫번째 행에 위치한 표시 영역의 밝기에 대응하는 신호이다. 여기서, 첫번째 내지 네번째 열 제어 라인(C1, C2, C3, C4) 각각은 첫번째 내지 네번째 광원부 열(1100C-1, 1100C-2, 1100C-3, 1100C-4) 내의 복수의 광원부(1100)의 양 단자(+)접속된다. 이로인해, 첫번째 내지 네번째 광원부 열(1100C-1, 1100C-2, 1100C-3, 1100C-4) 내의 복수의 광원부(1100)의 양 단자(+)에는 열 제어 신호가 인가된다. 즉, 발광 모듈(1000) 내의 모든 광원부(1100)의 양 단자 각각에 해당 열 제어 신호가 제공된다.

이때, 행 제어부(1220)에 의해 첫번째 발광 행(1100R-1)의 음 단자(-)에는 열 제어 신호와의 전압차가 광원부(1100)를 발광시킬 정도의 전압차를 갖는 제 1 레벨의 행 제어 신호가 인가되어 첫번째 발광 행(1100R-1)의 광원부(1100)들은 발광을 하게 된다. 즉, 광원부(1100) 각각은 양단자(+)에 인가되는 해당 열 제어 신호에 따라 해당 휘도의 광을 발광한다. 열 제어 신호는 펄스폭 변조 신호로 광원부(1100) 각각의 목표 휘도에 따라 신호의 폭이 가변되는 것이 바람직하다. 하지만, 첫번째 발광 행(1100R-1)을 제외한 나머지 두번째 내지 네번째 발광 행(1100R- 2, 1100R-3, 1100R-4)의 음 단자(-)에는 열 제어 신호와의 전압차가 광원부(1100)를 발광시키지 못할 정도의 전압차를 갖는 제 2 레벨의 행 제어 신호가 인가된다. 이로인해 두번째 내지 네번째 발광 행(1100R-2, 1100R-3, 1100R-4)의 광원부(1100)들은 발광하지 못하게 된다.

상기와 같은 동작을 통해 일 프레임 동안 첫번째 내지 네번째 광원부 행(1100R-1, 1100R-2, 1100R-3, 1100R-4) 별로 광원부(1100)를 순차 구동시킨다. 또한, 광원부 행(1100R-1, 1100R-2, 1100R-3, 1100R-4) 내의 광원부(1100)들을 각기 표시 모듈의 밝기에 대응하도록 개별적으로 구동시킬 수 있다. 이때, 일 프레임은 매우 짧은 시간(예를 들어 1/60 또는 1/120)이다. 따라서, 일 프레임 동안 첫번째 내지 내번째 광원부 행(1100R-1, 1100R-2, 1100R-3, 1100R-4) 내의 광원부(1100)가 순차 구동하더라도 사용자는 인지하지 못하게 된다. 이와 같이 일 프레임 동안 모든 광원부(1100)를 동시에 발광시키지 않고, 광원부 행(1100R-1, 1100R-2, 1100R-3, 1100R-4) 별로 광원부(1100)를 발광 시키고, 광원부 행(1100R-1, 1100R-2, 1100R-3, 1100R-4) 내의 광원부(1100)들 각각의 밝기를 표시 패널(100)의 화상에 따라 조절하여 광원 모듈(1000)의 소비 전력을 줄일 수 있다.

또한, 본 실시예에서는 8개의 인버터를 이용하여 16개의 광원부(1100)를 독립적으로 발광 시킬 수 있다. 일반적으로, 16개의 광원부(1100)를 독립적으로 발광시키기 위해서는 16개의 인버터가 필요하게 되고, 광원부와 인버터간을 연결하기 위한 라인 공정이 복잡해지는 단점이 있었다. 하지만, 본 실시예와 같은 배열과 발광 방식을 통해 광원부와 인버터 간의 연결 라인을 간략화할 수 있고, 8개의 인버 터 만으로 16개의 광원부(1100)를 독립적으로 발광시킬 수 있게 된다. 이를 통해 광원 모듈(1000)의 제작 공정을 단순화시키고, 제작 원가를 절감시킬 수 있다.

상기에서는 일 프레임 동안 광원부 행(1100R-1, 1100R-2, 1100R-3, 1100R-4) 별로 광원부(1100)가 순차적으로 구동함을 설명하였다. 하지만, 본 실시예는 이에 한정되지 않고, 일 프레임 동안 광원부 열 별로 광원부(1100)가 순차적으로 구동할 수도 있다. 이를 위해 상기의 행 제어부(1220)와 열 제어부(1210)가 서로 반대의 동작을 수행할 수도 있다. 즉, 행 제어부(1220)가 펄스 폭 변조 또는 진폭 변조된 행 제어 신호를 복수의 행 제어 라인(R1, R2, R3, R4)에 제공하고, 열 제어부(1210)가 제 1 레벨의 열 제어 신호를 복수의 열 제어 연결 라인(C1, C2, C3, C4)에 순차적으로 제공할 수도 있다. 또한, 본 실시예의 행 제어부(1220)는 도 2 및 도 3에서 설명한 열 제어부(1210)와 동일한 동작을 수행할 수도 있다. 즉, 행 제어부(1220)의 복수의 행 인버터(1221)는 복수의 행 제어 라인(R1, R2, R3, R4)에 접속되어 복수의 행 제어 신호를 제공할 수도 있다. 행 휘도 제어부(1222)는 제 2 밝기 신호(DM2)에 따라 상기 복수의 행 인버터(1221)에 제공되는 복수의 행 제어 신호를 변조시킬 수도 있다.

상술한 실시예의 광원부(1100)로는 다양한 형태의 발광원 및 이들의 집합체를 사용할 수 있다. 본 발명은 광원부로 면광원 램프를 사용할 수 있다. 하기에서는 본 발명의 제 2 실시예에 따른 광원 모듈을 설명한다. 후술되는 설명 중 상술한 제 1 실시예와 중복되는 설명은 생략한다. 후술되는 설명의 기술은 상술한 제 1 실시예에 적용될 수 있다.

도 6은 본 발명의 제 2 실시예에 따른 광원 모듈의 분해 사시도이다. 도 7은 제 2 실시예에 따른 광원 모듈의 평면도이고, 도 8은 도 7의 A-A 선에 대해 자른 단면도이고, 도 9는 도 7의 B-B선에 대해 자른 단면도이다.

도 6 내지 도 9를 참조하면, 본 실시예에 따른 광원 모듈(1000)은 광원부(1100)와, 열 제어부(1210) 및 행 제어부(1220)를 구비한다.

상기 광원부(1100)는 복수의 방전 영역(L)이 매트릭스 형태로 배열되고 복수의 방전 영역(L) 간이 분리된 발광 판(1110)과, 매트릭스 배열된 방전 영역(L)들의 각 열 방향으로 연장되도록 상기 발광 판(1110)의 상면에 형성된 복수의 상부 전극(1120)과, 방전 영역(L) 각각에 위치하도록 상기 발광 판(1110)의 하면에 형성된 복수의 하부 전극(1130)과, 매트릭스 배열된 방전 영역(L)들의 각 행 방향으로 배치된 하부 전극(1130)들을 연결하는 복수의 행 제어 라인(1140)을 구비한다.

상기 발광 판(1110)은 도 8 및 도 9에 도시된 바와 같이 상부 기판(1111)과 하부 기판(1113) 그리고, 상부 기판(1111)과 하부 기판(1113) 사이에 마련되어 방전 영역(L)을 분리하는 분리벽(1112)을 포함한다. 방전 영역(L) 각각은 상부 기판(1111), 하부 기판(1113) 및 분리벽(1112)에 의해 밀봉된다.

상부 기판(1111)과 하부 기판(1113)은 투광성 기판을 사용하는 것이 효과적이다. 이를 통해 방전 영역(L)에서 생성된 광이 상부 기판(1111) 또는 하부 기판(1113)을 통해 외부로 방출될 수 있다. 필요에 따라 하부 기판(1113)은 불투광성 기판을 사용할 수도 있다. 상부 기판(1111)과 하부 기판(1113)은 사각형 판 형상으로 제작하는 것이 바람직하다. 이에 한정되지 않고, 표시 패널(100)의 형태에 따라 상기 상부 기판(1111)과 하부 기판(1113)의 형상은 다양하게 가변될 수 있다. 분리벽(1112)은 열 방향으로 연장된 열 분리벽과 행 방향으로 연장된 행 분리벽을 포함한다. 상기 열 분리벽과 행 분리벽을 통해 사각형 형상의 관통홀이 형성된다. 관통홀은 방전 영역(L)에 대응된다. 여기서, 관통홀의 형상은 사각형에 한정되지 않고, 원형상, 타원 형상 및 다각형 형상이 가능하다. 물론 분리벽(1112)은 관통홀을 갖는 판 형태로 제작될 수도 있다.

본 실시예에서는 분리벽(1112)의 상하에 상부 기판(1111)과 하부 기판(1113)을 합착 시켜 발광 판(1110)을 제작한다. 이때, 상기 분리벽(1112)의 사각형 관통홀(즉, 방전 영역(L)) 내측에는 방전 가스가 충전되어 있는 것이 바람직하다. 방전 가스로 수은(Hg) 가스, 네온(Ne) 가스 및 제온(Xe) 가스를 사용할 수도 있다. 본 실시예에서는 제온(Xe)가스를 포함하는 방전 가스가 상기 발광 영역 내에 충진되어 있다. 또한, 분리벽(1112)에 합착되는 상부 기판(1111)과 하부 기판(1113)의 면상에는 도시되지 않았지만 형광체가 형성될 수 있다. 또한, 상기 사각형 관통홀의 측벽면에도 형광체가 형성될 수도 있다. 분리벽(1112)은 인접하는 발광 영역 간의 방전 간섭을 막는 역할을 수행한다. 이를 통해 각 방전 영역(L)이 독립적으로 발광할 수 있다.

상부 전극(1120)은 도 6에 도시된 바와 같이 방전 영역(L)들의 열 방향으로 길게 연장된 바 형태으로 제작된다. 본 실시예에서는 16개의 방전 영역(L)이 4*4 행렬 형상으로 배열되어 있다. 따라서, 본 실시예에서는 4개의 상부 전극(1120)을 구비하는 것이 바람직하다. 상부 전극(1120)으로 투명 도전성막을 사용한다. 투명 도전성막은 ITO(indium tin oxide), IZO(indium zinc oxide) 및 ZnO로 구성되는 그룹으로부터 선택되는 것이 바람직하다. 즉, 본 실시예에서는 발광 판(1110)의 상면 즉, 상부 기판(1111)의 상측 표면 상에 투명 도전성막을 증착하고, 이의 일부를 식각하여 상부 전극(1120)을 제작한다. 상부 전극(1120) 각각은 제 1 도전성 라인(1150)을 통해 열 제어부(1210)에 접속된다. 상부 전극(1120) 각각의 일 끝단에는 제 1 도전성 라인(1150)이 접속될 접속 패드(미도시)가 형성되는 것이 효과적이다. 상부 전극(1120)의 일부는 상기 상부 기판(1111)의 측벽면으로 연장될 수도 있다.

하부 전극(1130)은 도 6에 도시된 바와 같이 각각의 방전 영역(L)에 각기 대응하는 섬 형태의 작은 판으로 제작된다. 즉, 본 실시예에서는 16개의 하부 전극(1130)을 구비하는 것이 바람직하다. 하부 전극(1130)으로 투명 도전성막을 사용하거나, 금속 박막을 사용하는 것이 가능하다. 본 실시예에서는 방전 영역(L)에서 생성된 광이 상부 전극(1120)을 통해 외부로 방출된다. 따라서, 상기 하부 전극(1130)으로 광 반사 특성을 갖는 금속 박막을 사용하는 것이 효과적이다. 이때, 하부 전극(1130)은 방전 영역(L)의 사이즈보다 작거나 같은 것이 효과적이다. 즉, 방전 영역(L)의 평면 사이즈가 100인 경우 하부 전극(1130)의 사이즈는 80 내지 100%인 것이 효과적이다. 이는 하부 전극(1130)의 사이즈가 상기 범위보다 클 경우에는 인접하는 방전 영역(L)간에 방전 간섭이 발생하게 되고, 행 제어 라인(1140)의 형성 공간이 줄어들게 되어 행 제어 라인(1140) 제작을 위한 충분한 공정 마진의 확보가 어려워지는 문제가 있다. 또한, 하부 전극(1130)의 사이즈가 상기 범위 보다 작을 경우에는 하부 전극(1130)이 방전 영역(L)의 일측면을 충분히 커버하지 못하게 되어 방전 영역(L) 내에서 충분한 방전이 발생하지 못하는 문제가 있다.

그리고, 상기 하부 전극(1130)을 앞서 설명한 상부 전극(1120)과 같이 방전 영역(L)들의 열 방향으로 연장된 바 형태로 제작할 수 있다. 이 경우, 인접한 방전 영역(L)간에 방전 간섭이 발생할 수 있다. 즉, 하부 전극(1130)이 분리벽(1112)을 관통하여 연장되기 때문에 방전 영역(L)의 경계(하부 전극이 관통하는 분리벽(1112)의 양측 영역)에서 방전 간섭이 발생할 수 있다. 물론 이를 해결하기 위해 상기 분리벽(1112)의 폭을 충분히 넓게 하는 것이 효과적이다. 하지만, 분리벽(1112)의 폭을 과도하게 넓게 제작할 경우 상기 분리벽(1112) 영역이 광원 모듈(1000)에서 암선으로 시인되는 문제가 발생한다. 따라서, 본 실시예에서는 하부 전극(1130)을 바 형태로 제작하지 않고, 방전 영역(L)에 대응하는 섬 형태로 제작하여 상기의 방전 간섭을 줄일 수 있다.

행 제어 라인(1140)은 방전 영역(L)들의 행 방향으로 연장된 연장 라인(1141)과, 상기 연장 라인(1141)과 행 방향으로 배치된 하부 전극(1130)들간을 연결하는 연결 라인(1142)을 구비한다. 상기 연장 라인(1141)은 방전 영역(L)들 사이의 방전 블록(즉, 분리벽(1112)) 영역에 형성된다. 물론 연장 라인(1141)이 방전 영역(L)들의 행 방향으로 방전 영역(L)을 관통하여 연장될 수도 있다. 하지만, 방전 영역(L) 내에서 충분한 방전을 발생시키기 위해서는 연장 라인(1141)은 분리벽(1112) 영역에 형성되는 것이 효과적이다. 상기 연장 라인(1141)은 제 2 도전성 라인(1160)을 통해 행 제어부(1220)에 접속된다.

이와 같이 본 실시예의 광원부(1100)는 복수의 방전 영역(L) 각각의 상측과 하측에 인가되는 전압의 차에 의해 발광을 하는 면광원 램프이다. 이때 전압차는 500 내지 2000V인 것이 바람직하다. 본 실시예에서는 방전 영역(L)의 상측에는 상부 전극(1120)이 위치하고, 하측에는 하부 전극(1130)이 위치한다. 그리고, 상부 전극(1120) 각각은 열 제어부(1210)로부터 제 1 전압들을 인가 받는다. 이때, 열 방향으로 배치된 복수의 방전 영역(L)은 일 상부 전극(1120)에 의해 상기 제 1 전압들을 제공받는다. 하부 전극(1130) 각각은 행 제어부(1220)에 접속된 행 제어 라인(1140)을 통해 제 2 전압들을 인가 받는다. 행 방향으로 배치된 복수의 방전 영역은 행 제어 라인(1140)과 하부 전극(1130)에 의해 상기 제 2 전압을 제공받는다.

본 실시예의 광원부(1100)는 앞서 설명한 실시예와 동일한 방식으로 발광을 한다. 따라서, 본 실시예의 광원부의 동작에 관한 설명은 생략한다.

본 실시예의 광원 모듈은 상술한 실시예의 형상에 한정되지 않고, 다양한 변형이 가능하다.

도 10은 제 2 실시예의 제 1 변형예에 따른 광원 모듈의 분해 사시도이고, 도 11은 제 2 실시예의 제 1 변형예에 따른 광원 모듈의 평면도이고, 도 12는 도 11의 X-X 선에 대해 자른 단면도이고, 도 13은 도 11의 Y-Y 선에 대해 자른 단면도이다.

본 변형예에 따른 광원 모듈(1000)의 광원부(1100)는 복수의 방전 영역(L)이 매트릭스 형태로 배열되고 복수의 방전 영역(L) 간이 분리된 발광 판(1110)과, 상기 방전 영역(L) 각각의 상측에 형성된 복수의 상부 전극(1120)과, 매트릭스 배열 된 방전 영역(L)들의 각 열 방향으로 배치된 상부 전극(1120)간을 연결하는 열 연결 라인(1170)과, 상기 방전 영역(L) 각각의 하측에 형성된 복수의 하부 전극(1130)과, 매트릭스 배열된 방전 영역(L)들의 각 행 방향으로 배치된 하부 전극(1130)간을 연결하는 행 연결 라인(1180)을 구비한다.

본 변형예에 따른 복수의 상부 전극(1120) 각각은 도 10 및 도 11에 도시된 바와 같이 각각의 방전 영역(L)에 대응하는 섬 형태로 제작된다. 상부 전극(1120)은 발광 판(1110)의 상측면(즉, 상부 기판(1111)) 상에 형성되고, 하부 전극(1130)은 발광 판(1110)의 하측면(즉, 하부 기판(1113)) 상에 형성되는 것이 바람직하다. 이때, 방전 영역(L)의 평면 사이즈가 100인 경우 상부 전극(1120)과 하부 전극(1130)의 사이즈는 80 내지 100%인 것이 효과적이다. 또한, 본 변형예에서는 열 연결 라인(1170)을 구비하여 섬 전극 형태의 복수의 상부 전극(1120) 중 열 방향으로 배치된 상부 전극(1120)들을 직렬 연결한다. 또한, 행 연결 라인(1180)을 구비하여 섬 전극 형태의 복수의 하부 전극(1130) 중 행 방향으로 배치된 하부 전극(1130)들을 직렬 연결시킨다. 상기 열 연결 라인(1170)과 행 연결 라인(1180)은 복수의 브리지 라인을 구비한다. 이때 브리지 라인은 인접하는 두 상부 전극(1120) 또는 하부 전극(1130) 간을 각기 연결한다. 여기서, 방전 영역(L) 상하부에 섬 전극 형태의 상부 전극(1120)과 하부 전극(1130)이 각기 위치한다. 따라서, 상기 상부 전극(1120)과 하부 전극(1130)도 매트릭스 배열된다. 이를 바탕으로 매트릭스 배열된 상부 전극(1120)의 제 1 열을 살펴보면, 제 1 열에는 도 10 및 도 11에 도시된 바와 같이 4개의 상부 전극(1120)이 배치된다. 그리고, 제 1 열 내의 4개의 상부 전극(1120)은 3개의 브리지 형태의 열 연결 라인(1170)에 의해 각기 연결된다. 본 변형예에서는 열 방향의 좌측 영역에 열 연결 라인(1170)이 위치한다. 또한, 매트릭스 배열된 하부 전극(1130)의 제 1 행을 살펴보면, 제 1 행에는 4개의 하부 전극(1130)이 배치된다. 그리고, 제 1 행 내의 4개의 하부 전극(1130)은 3개의 브리지 형태의 행 연결 라인에 의해 각기 연결된다.

또한, 열 연결 라인(1170)에 의해 직렬 접속된 상부 전극(1120)들은 각기 제 1 도전성 라인(1150)을 통해 열 제어부(1210)에 접속된다. 즉, 상부 전극 열 각각의 일 끝에 배치된 상부 전극(1120)들은 제 1 도전성 라인(1150)에 접속되고, 제 1 도전성 라인(1150)은 열 제어부(1210)의 출력 단자에 접속된다. 여기서, 상부 전극 열은 열 방향으로 배열된 상부 전극들을 지칭한다. 따라서, 열 제어부(1210)는 제 1 전압을 제 1 도전성 라인(1150)을 통해 직렬 접속된 상부 전극 열에 제공한다. 이때, 상부 전극 열 내의 상부 전극들은 직렬 접속되어 있다. 따라서, 상부 전극 열 내의 모든 상부 전극(1120)에는 각기 제 1 전압이 제공된다.

그리고, 행 연결 라인(1180)에 의해 직렬 접속된 하부 전극(1130)들은 각기 제 2 도전성 라인(1160)을 통해 행 제어부(1220)에 접속된다. 즉, 하부 전극 행 각각의 일 끝에 배치된 하부 전극(1130)들은 제 2 도전성 라인(1160)에 접속되고, 제 2 도전성 라인(1160)은 행 제어부(1220)에 접속된다. 여기서, 하부 전극 행은 행 방향으로 배열된 하부 전극들을 지칭한다. 제 2 도전성 라인(1160)은 행 제어부(1220)의 제 2 전압을 하부 전극 행에 제공한다. 이때, 하부 전극 행 내의 하부 전극들은 직렬 접속되어 있다. 따라서, 하부 전극 행 내의 모든 하부 전극(1130)에 는 각기 제 2 전압이 제공된다.

이와 같이 열 방향으로 배치된 복수의 상부 전극(1120)들은 열 연결 라인(1170)과 제 1 도전성 라인(1150)을 통해 제 1 전압을 인가 받는다. 상기 설명에서는 열 연결 라인(1170)과 제 1 도전성 라인(1150)을 별도의 요소로 분리하였지만, 이에 한정되지 않고, 이들은 하나의 개념으로 설명될 수 있다. 즉, 제 1 도전성 라인(1150)이 열 연결 라인(1170)에 포함되는 일 요소가 될 수 있다. 행 방향으로 배치된 복수의 하부 전극(1130)들은 행 연결 라인(1180)과 제 2 도전성 라인(1160)을 통해 제 2 전압을 인가 받는다. 이때, 제 2 도전성 라인(1160)도 행 연결 라인(1180)에 포함되는 요소일 수 있다.

상술한 변형예에서와 같이 본 실시예는 상부 전극(1120)도 방전 영역(L) 상에 섬 전극 형태로 마련하여 발광판(1110)의 분리벽(1112) 상측으로 연장되는 상부 전극(1120)에 의한 방전 간섭을 줄일 수 있다. 열 방향 또는 행 방향으로 인접한 상부 전극과 하부 전극을 각기 열 연결 라인(1170) 및 행 연결 라인(1180)으로 연결하여 연결 라인에 의한 방전 간섭을 줄일 수 있다.

또한, 열 연결 라인(1170) 및 행 연결 라인(1180)의 배열 형태 또한 다양하게 변형 될 수 있다.

도 14는 제 2 실시예의 제 2 변형예에 따른 광원 모듈의 분해 사시도이고, 도 15는 제 2 실시예의 제 2 변형예에 따른 광원 모듈의 평면도이다.

도 14 및 도 15에 도시된 바와 같이 열 연결 라인(1170)과 행 연결 라인(1180)을 지그재그 배치한다. 이때, 열 연결 라인(1170)과 행 연결 라인(1180)이 중첩되지 않도록 분리벽(1112)의 복수의 교차점 영역에 각기 열 연결 라인(1170)만이 위치하거나 행 연결 라인(1180)만이 위치하도록 한다.

즉, 도 14 및 도 15에 도시된 바와 같이 제 1 열의 4개의 상부 전극(1120)은 3개의 열 연결 라인(1170)에 의해 직렬 연결된다. 이때, 첫번째 열 연결 라인(1170)은 제 1 열의 좌측에 위치하고, 두번째 열 연결 라인(1170)은 제 1 열의 우측에 위치하고, 세번째 열 연결 라인(1170)은 제 1 열의 좌측에 위치하는 것이 바람직하다. 그리고, 홀수 열의 상부 전극(1120)을 연결하는 열 연결 라인(1170)들은 상기 제 1 열과 동일하게 배치되고, 짝수 열의 상부 전극(1120)을 연결하는 열 연결 라인(1170)들은 상기 제 1 열과 반대 위치에 배치되는 것이 바람직하다. 그리고, 도 14 및 도 15에 도시된 바와 같이 제 1 행의 4개의 하부 전극(1130)은 3개의 행 연결 라인(1180)에 의해 직렬 연결된다. 이때, 첫번째 및 세번째 행 연결 라인(1180)은 제 1 행의 하측에 위치하고, 두번째 열 연결 라인(1180)은 제 1 행의 상측에 위치하는 것이 바람직하다. 그리고, 홀수 행의 하부 전극(1130)을 연결하는 행 연결 라인(1180)들은 상기 제 1 행과 동일하게 배치되고, 짝수 행의 하부 전극(1130)을 연결하는 행 연결 라인(1180)들은 상기 제 1 행과 반대 위치에 배치되는 것이 바람직하다.

이와 같이 본 변형예에서는 열 연결 라인(1170)과 행 연결 라인(1180) 간이 중첩되지 않도록 이들을 배치하여 이들의 중첩으로 인한 방전 간섭을 최소화할 수 있다.

본 발명을 첨부 도면과 전술된 바람직한 실시예를 참조하여 설명하였으나, 본 발명은 그에 한정되지 않으며, 후술되는 특허청구범위에 의해 한정된다. 따라서, 본 기술분야의 통상의 지식을 가진 자라면 후술되는 특허청구범위의 기술적 사상에서 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 변형 및 수정할 수 있다.

도 1은 본 발명의 제 1 실시예에 따른 표시 장치의 분해 사시도.

도 2는 제 1 실시예에 따른 광원 모듈의 평면도.

도 3은 제 1 실시예에 따른 광원 모듈의 열 제어부의 블록도.

도 4는 제 1 실시예에 따른 광원 모듈의 행 제어부의 블록도.

도 5는 제 1 실시예에 따른 표시 장치의 동작을 설명하기 위한 개념도.

도 6은 본 발명의 제 2 실시예에 따른 광원 모듈의 분해 사시도.

도 7은 제 2 실시예에 따른 광원 모듈의 평면도.

도 8은 도 7의 A-A 선에 대해 자른 단면도.

도 9는 도 7의 B-B선에 대해 자른 단면도.

도 10은 제 2 실시예의 제 1 변형예에 따른 광원 모듈의 분해 사시도.

도 11은 제 2 실시예의 제 1 변형예에 따른 광원 모듈의 평면도.

도 12는 도 11의 X-X 선에 대해 자른 단면도.

도 13은 도 11의 Y-Y 선에 대해 자른 단면도.

도 14는 제 2 실시예의 제 2 변형예에 따른 광원 모듈의 분해 사시도.

도 15는 제 2 실시예의 제 2 변형예에 따른 광원 모듈의 평면도.

<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>

100 : 표시 패널 1000 : 광원 모듈

1100 : 광원부 1110 : 발광판

1120 : 상부 전극 1130 : 하부 전극

1140 : 행 제어 라인 1170 : 열 연결 라인

1180 : 행 연결 라인 1200 : 광원 제어부

1210 : 열 제어부 1220 : 행 제어부

1230 : 밝기 조절부

Claims (20)

1. 매트릭스 배열되고 각기 독립적으로 발광하는 복수의 광원부; 및

   밝기 신호에 따라 복수의 광원부 열 각각에 열 제어 신호를 제공하는 열 제어부와,

   상기 밝기 신호에 따라 복수의 광원부 행 각각에 행 제어 신호를 제공하는 행 제어부와,

   상기 열 제어부와 상기 행 제어부에 상기 밝기 신호를 제공하는 밝기 조절부를 구비하는 광원 제어부를 포함하고,

   상기 밝기 신호, 상기 열 제어 신호 및 상기 행 제어 신호에 따라 일 프레임 동안 상기 복수의 광원부는 상기 광원부 열 방향 및 상기 광원부 행 방향 중 어느 한 방향으로 순차 발광하는 광원 모듈.
2. 청구항 1에 있어서,

   상기 열 제어 신호는 상기 복수의 광원부 열 각각에 순차 제공되고, 상기 행 제어 신호는 상기 복수의 광원부 행에 동시에 제공되거나,

   상기 열 제어 신호는 상기 복수의 광원부 열에 동시에 제공되고, 상기 행 제어 신호는 상기 복수의 광원부 행에 순차적으로 제공되는 광원 모듈.
3. 청구항 1에 있어서,

   상기 복수의 광원부 각각은 양단자와 음단자 그리고, 상기 양단자와 음단자 사이에 인가되는 전압차에 따라 발광하는 광원을 포함하고,

   상기 광원부 열 내의 광원부들의 상기 양단자는 전기적으로 연결되고,

   상기 광원부 행 내의 광원부들의 상기 음단자는 전기적으로 연결된 광원 모듈.
4. 청구항 3에 있어서,

   상기 복수의 광원부 열 각각의 양 단자들과 상기 열 제어부를 연결하는 복수의 열 제어 라인과,

   상기 복수의 광원부 행 각각의 음 단자들과 상기 행 제어부를 연결하는 복수의 행 제어 라인을 더 포함하는 광원 모듈.
5. 청구항 4에 있어서,

   상기 복수의 열 제어 라인은 상기 열 제어부에 연결되고 열 방향으로 연장된 복수의 열 연장 라인과, 상기 광원부 열 내의 양단자들과 상기 열 연장 라인간을 연결하는 복수의 열 연결 라인을 포함하고,

   상기 복수의 행 제어 라인은 상기 행 제어부에 연결되고 행 방향으로 연장된 복수의 행 연장 라인과, 상기 광원부 행 내의 음단자들과 상기 행 연장 라인간을 연결하는 복수의 행 연결 라인을 포함하는 광원 모듈.
6. 청구항 4에 있어서,

   상기 복수의 열 제어 라인은 상기 광원부 열 내의 인접하는 양단자 간을 서로 연결하는 복수의 열 연결 라인을 포함하고,

   상기 복수의 행 제어 라인은 상기 광원부 행 내의 인접하는 음단자 간을 서로 연결하는 복수의 행 연결 라인을 포함하는 광원 모듈.
7. 청구항 4에 있어서,

   상기 열 제어부는 상기 복수의 열 제어 라인에 각기 접속된 복수의 열 인버터를 포함하고,

   상기 행 제어부는 상기 복수의 행 제어 라인에 각기 접속된 복수의 행 인버터를 구비하는 광원 모듈.
8. 청구항 1에 있어서,

   상기 광원부는 LED 및 제논 램프(Xenon Lamp)로 구성되는 그룹으로부터 선택되는 광원 모듈.
9. 복수의 방전 영역이 매트릭스 배열되고 상기 복수의 방전 영역 간이 분리된 발광 판과,

   상기 방전 영역 상측에 각기 마련된 복수의 상부 전극과, 상기 방전 영역 하측에 각기 마련된 복수의 하부 전극을 포함하고,

   상기 방전 영역의 열 방향의 상부 전극들이 전기적으로 연결되고 상기 방전 영역의 행 방향의 하부 전극들이 전기적으로 연결되는 광원부; 및

   상기 열 방향으로 연결된 상부 전극 열 각각에 열 제어 신호를 제공하고, 상기 행 방향으로 연결된 하부 전극 행 각각에 행 제어 신호를 제공하는 광원 제어부를 포함하는 광원 모듈.
10. 청구항 9에 있어서,

    상기 복수의 상부 전극 각각은 상기 방전 영역 각각에 대응하도록 상기 발광판 상측면에 섬 형태로 제작되고,

    상기 복수의 하부 전극 각각은 상기 방전 영역 각각에 대응하도록 상기 발광판 하측면에 섬 형태로 제작되는 광원 모듈.
11. 청구항 10에 있어서,

    상기 상부 전극과 하부 전극의 사이즈는 상기 방전 영역의 평면 사이즈와 같거나 작은 광원 모듈.
12. 청구항 10에 있어서,

    상기 광원부는 상기 상부 전극 열 각각의 상부 전극들을 전기적으로 연결하는 복수의 열 제어 라인과, 상기 하부 전극 행 각각의 하부 전극들을 전기적으로 연결하는 복수의 행 제어 라인을 더 포함하는 광원 모듈.
13. 청구항 12에 있어서,

    상기 복수의 방전 영역은 행 분리 공간 및 열 분리 공간에 의해 각기 분리되고,

    상기 열 제어 라인과 상기 행 제어 라인의 적어도 일부가 상기 행 분리 공간 또는 상기 열 분리 공간에 위치하고,

    상기 열 분리 공간과 상기 행 분리 공간의 교차점 영역에 상기 열 제어 라인 및 행 제어 라인 중 하나의 제어 라인만이 위치하는 광원 모듈.
14. 청구항 12에 있어서,

    상기 열 제어 라인 각각은 열 방향으로 연장된 열 연장 라인과, 상기 열 연장 라인과 상기 상부 전극 열의 상부 전극 간을 각기 연결하는 복수의 열 연결 라인을 포함하고,

    상기 행 제어 라인 각각은 행 방향으로 연장된 행 연장 라인과, 상기 행 연장 라인과 상기 하부 전극 행의 하부 전극 간을 각기 연결하는 복수의 행 연결 라인을 포함하는 광원 모듈.
15. 청구항 12에 있어서,

    상기 열 제어 라인 각각은 열 방향으로 인접한 상기 상부 전극 간을 서로 연결하는 복수의 열 연결 라인을 포함하고,

    상기 행 제어 라인 각각은 행 방향으로 인접한 상기 하부 전극 간을 서로 연결하는 복수의 행 연결 라인을 포함하는 광원 모듈.
16. 청구항 15에 있어서,

    상기 복수의 열 연결 라인은 열 방향으로 인접한 상부 전극들을 기준으로 지그재그 배치되고, 상기 복수의 행 연결 라인은 행 방향으로 인접한 하부 전극들을 기준으로 지그재그 배치되고,

    상기 복수의 열 연결 라인과, 상기 복수의 행 연결 라인이 중첩되지 않는 광원 모듈.
17. 청구항 9에 있어서,

    상기 발광판은 상부 기판과 하부 기판 그리고, 상기 상부 기판과 상기 하부 기판 사이에 마련되어 상기 방전 영역 간을 분리하는 분리벽을 포함하고,

    상기 방전 영역에는 수은(Hg) 가스, 네온(Ne) 가스 및 제온(Xe) 가스 중 적어도 하나의 방전 가스가 구비된 광원 모듈.
18. 청구항 9에 있어서,

    상기 복수의 상부 전극 각각은 상기 방전 영역들의 열 방향으로 길게 연장된 바 형태로 상기 발광판 상측면에 제작되고,

    상기 복수의 하부 전극 각각은 상기 방전 영역 각각에 대응하도록 상기 발광 판 하측면에 섬 형태로 제작되는 광원 모듈.
19. 화상 신호에 따라 화상을 표시 하는 화상 표시 영역이 복수의 표시 영역으로 분할된 표시 패널; 및

    상기 표시 영역에 각기 대응하도록 매트릭스 배열되고 해당 표시 영역의 밝기에 따라 그 휘도가 독립적으로 가변되는 복수의 광원부와, 상기 광원부 열과 상기 광원부 행에 광원부의 휘도를 제어하기 위한 제어 신호를 제공하는 광원 제어부를 구비하는 광원 모듈을 포함하고,

    상기 광원부 열 내의 광원부들의 일 전극 단자가 전기적으로 연결되고, 상기 광원부 행 내의 광원부들의 타 전극 단자가 전기적으로 연결되며,

    상기 광원 제어부는 상기 광원부 열 각각의 상기 일 단자에 해당 열 제어 신호를 제공하는 열 제어부와, 상기 광원부 행 각각의 상기 타 단자에 해당 행 제어 신호를 제공하는 행 제어부를 포함하는 표시 장치.
20. 청구항 19에 있어서,

    상기 광원 제어부는 해당 표시 영역의 밝기에 따라 밝기 신호를 상기 열 제어부 및 상기 행 제어부에 제공하는 밝기 조절부를 더 포함하고,

    상기 밝기 신호, 상기 열 제어 신호 및 상기 행 제어 신호에 따라 일 프레임 동안 상기 광원부 열 또는 상기 광원부 행 별로 순차적으로 발광하는 표시 장치.

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