JP2010049229A - タイミングコントローラ、及びこれを有する表示装置 - Google Patents

Abstract

【課題】ロジックを簡素化でき、映像データの遅延状態を改善できるタイミングコントローラ及びこれを有する表示装置を提供する。
【解決手段】タイミングコントローラ、及びこれを有する表示装置において、タイミングコントローラは、外部から提供された外部イネーブル信号に基づいて内部イネーブル信号を生成し、内部イネーブル信号を利用して映像データを処理する。又、タイミングコントローラは、外部イネーブル信号の各パルスのパルス幅をカウントし、カウント値から所定の基準値を減算して外部イネーブル信号の有効区間より所定時間先に制御信号を発生させる。制御信号は、映像を表示する表示パネルを駆動するための駆動部に提供される信号である。特に、制御信号は、表示パネルにゲート信号を供給するゲート駆動部の動作を開始する垂直開始信号である。したがって、表示パネルに供給される映像データに遅延が生じることを防止することができる。
【選択図】図１

Description

本発明は、タイミングコントローラ、及びこれを有する表示装置に関し、より詳細には、ロジックを簡素化することができ、映像データの遅延状態を改善することができるタイミングコントローラ、及びこれを有する表示装置に関する。

通常、液晶表示装置は、映像を表示する表示パネルを駆動するための駆動ユニットを含み、駆動ユニットは、タイミングコントローラ、データ駆動部及びゲート駆動部からなる。

タイミングコントローラは、外部装置から提供されるデータイネーブル信号に応答して多様な制御信号を生成する。又、タイミングコントローラは、外部装置から提供される映像データを受信して、データ駆動部で処理可能な映像データに変換して出力する。

データイネーブル信号は、処理された映像データをデータ駆動部に提供する有効区間、及び映像データの電送の休止区間であるブランキング区間（Ｂｌａｎｋｉｎｇ ｐｅｒｉｏｄ）からなる。タイミングコントローラは、データイネーブル信号の有効区間において、ゲート駆動部、及びデータ駆動部に提供される制御信号を生成する。

しかし、映像データは、制御信号に同期してデータ駆動部に提供されるので、データイネーブル信号の有効区間が始まった以後に制御信号が生成されると、映像データに遅延が生じる。

特に、データイネーブル信号に基づいて内部イネーブル信号を生成する場合には、内部イネーブル信号に基づいて制御信号が生成されるので、映像データの遅延が、より増加する。

本発明は、上述の問題点に鑑みてなされたもので、その目的は、ロジックを簡素化し、映像データの遅延状態を改善するためのタイミングコントローラを提供することである。

本発明の他の目的は、前記のタイミングコントローラを具備する表示装置を提供することである。

上述した目的を達成するため、本発明によるタイミングコントローラは、カウンタ、メモリ、比較器、及びパルス生成器を含む。カウンタは、有効区間とブランキング区間からなる複数のパルスを有するイネーブル信号を受信して、各パルスのパルス幅をカウントする。メモリは、各パルスのカウント値を順次に格納する。比較器は、メモリに格納された直前のパルスのカウント値を読み出し、直前のパルスのカウント値から所定の基準値を減算した比較値を出力する。パルス生成器は、比較値に基づいて直前のパルスのブランキング区間のうちに現在のパルスに利用される制御信号を発生させる。

本発明に係る表示装置は、タイミングコントローラ、及び表示モジュールを含む。タイミングコントローラは、有効区間とブランキング区間からなる複数のパルスを含む外部イネーブル信号に応答して複数の制御信号、及び映像データを出力する。表示モジュールは、映像データに応答して映像を表示する表示パネルと、複数の制御信号に応答して表示パネルを制御する駆動部とを有する。

タイミングコントローラは、内部イネーブル信号生成部と、データ処理部と、第１及び第２信号処理部とを含む。内部イネーブル信号生成部は、所定の第１基準クロックを利用して外部イネーブル信号を内部イネーブル信号に変換する。データ処理部は、内部イネーブル信号に基づいて映像データを変換する。第１信号処理部は、外部イネーブル信号と所定の第２基準クロックを利用して、外部イネーブル信号の有効区間より所定時間先に第１制御信号を生成して、第１制御信号を駆動部に提供する。第２信号処理部は、内部イネーブル信号に基づいて第２制御信号を生成し、第２制御信号を駆動部に提供する。

このようなタイミングコントローラ、及びこれを有する表示装置によると、外部から提供される外部イネーブル信号に基づいて内部イネーブル信号を生成して、データ処理、及び信号処理に利用するタイミングコントローラにより、外部イネーブル信号の各パルスのパルス幅をカウントし、カウント値を利用して表示パネルの駆動部に提供される制御信号の一部を生成することができる。

特に、タイミングコントローラは、ゲート駆動部に提供される垂直開始信号、又はデータ駆動部に提供される反転信号を生成することによって、表示パネルに供給される映像データに遅延が生じることを防止することができる。

本発明の実施形態に係るタイミングコントローラを示すブロック図である。 図１に示す信号の波形図である。 本発明の他の実施形態に係る表示装置のブロック図である。 図３に示すタイミングコントローラのブロック図である。 図３及び図４に示す信号の波形図である。

以下、添付図面を参照して本発明の望ましい実施形態をより詳細に説明する。

図１は、本発明の実施形態に係るタイミングコントローラを示したブロック図であり、図２は、図１に示した信号の波形図である。

図１及び図２を参照すると、タイミングコントローラ１００は、カウンタ１１０、メモリ１２０、ＥＥＰＲＯＭ１３０、比較器１４０、及びパルス生成器１５０を含む。

カウンタ１１０は、外部装置(図示せず)から複数のパルスからなるイネーブル信号ＤＥを受信して、所定の基準クロックＲＣＬＫを利用してイネーブル信号ＤＥの各パルスをパルス毎にカウントする。

図面に図示しなかったが、タイミングコントローラ１００は、表示装置に利用されるため、イネーブル信号ＤＥだけではなく、映像データ、及び表示装置を駆動させることに必要である制御信号を生成するために、外部制御信号を外部装置から受信する。タイミングコントローラ１００が表示装置に利用される構造については、図３及び図４を参照して具体的に説明する。

図２に示したように、イネーブル信号ＤＥの各パルスは、有効区間ＡＡとブランキング区間ＢＡからなる。有効区間ＡＡは、タイミングコントローラ１００から映像データが出力される区間であり、ブランキング区間ＢＡは、映像データ出力の休止区間である。

本発明の一例として、カウンタ１１０は、イネーブル信号ＤＥの各パルスの有効区間ＡＡとブランキング区間ＢＡ全体に発生した基準クロックＲＣＬＫのパルス数をカウントする。このとき、カウンタ１１０は、イネーブル信号ＤＥの各パルスのパルス幅をカウントすることとなる。他の実施形態として、カウンタ１１０は、各パルスのブランキング区間ＢＡに発生した基準クロックＲＣＬＫのパルス数をカウントしてもよい。このとき、カウンタ１１０は、ブランキング区間ＢＡのパルス幅をカウントすることとなる。

イネーブル信号ＤＥの各パルスのパルス幅のカウント値ＣＮＴｉは、順次にメモリ１２０に格納される。カウント値ＣＮＴｉは、ビットの特定の組合せからなるものであってもよく、パルス幅は、カウント値ＣＮＴｉによって２進数、又は１０進数などに数値化してもよい。メモリ１２０は、パルス毎にカウンタ１１０から出力されるカウント値を順次に格納する。

一方、ＥＥＰＲＯＭ１３０には、制御信号の発生時点に関する情報が格納される。具体的には、ＥＥＰＲＯＭ１３０には、制御信号が各パルスの有効区間ＡＡより、ある程度先に発生することを示す情報が数値化され格納される。ここで、ＥＥＰＲＯＭ１３０に格納された値を基準値ＣＮＴｒと定義する。

比較器１４０は、メモリ１２０からイネーブル信号ＤＥの直前のパルスのカウント値ＣＮＴｉ−１を読み出し、ＥＥＰＲＯＭ１３０から基準値ＣＮＴｒを読み出す。比較器１４０は、直前のパルスのカウント値ＣＮＴｉ−１から基準値ＣＮＴｒを減算して制御信号ＣＳの発生時点を決定する比較値ＣＮＴｃを出力し、出力された比較値ＣＮＴｃは、パルス生成器１５０に提供される。

直前のパルスのカウント値ＣＮＴｉ−１が５２であり、基準値ＣＮＴｒが６であると仮定すると、比較値ＣＮＴｃは、４６に出力される。パルス生成器１５０は、イネーブル信号ＤＥの次のパルスをカウントするときにカウント値が４６になる時点から制御信号ＣＳを出力する。但し、基準値ＣＮＴｒは、ブランキング区間ＢＡのカウント値より小さいことが望ましい。基準値ＣＮＴｒがブランキング区間ＢＡのカウント値より大きいと、制御信号ＣＳが有効期間ＡＡの終わる前に発生され得る。したがって、基準値ＣＮＴｒは、ブランキング区間ＢＡのカウント値より小さく設定されて、その結果、制御信号ＣＳは、直前のパルスのブランキング区間ＢＡのうちに発生され得る。

また本発明の一例として、制御信号ＣＳは、垂直開始信号、或いは反転信号で有ってもよい。垂直開始信号、及び反転信号については、この後図３を参照して具体的に説明する。

このように、直前のパルスのカウント値に基づいて有効期間ＡＡが開始される前に、制御信号ＣＳを所定時間より予め先に発生させることによって、映像データが遅延される状態を改善することができる。

図３は、本発明の他の実施形態に係る表示装置のブロック図であり、図４は、図３に示したタイミングコントローラのブロック図であり、図５は、図３及び図４に示した信号の波形図である。

図３を参照すると、表示装置７００は、タイミングコントローラ２００とパネルモジュール６００を含む。タイミングコントローラ２００は、外部イネーブル信号ＤＥｘ、メーンクロック信号ＭＣＬＫ、及び映像データＩ−ＤＡＴＡを受信する。

図４に示したように、タイミングコントローラ２００は、入力処理部２１０と、内部イネーブル信号生成部２２０と、データ処理部２３０と、第１及び第２信号処理部２４０、２５０とを含む。

入力処理部２１０は、外部イネーブル信号ＤＥｘを内部イネーブル信号生成部２２０、及び第１信号処理部２４０に伝達し、メーンクロック信号ＭＣＬＫをデータ処理部２３０、及び第２信号処理部２５０に各々伝達し、映像データＩ−ＤＡＴＡをデータ処理部２３０に伝達する。入力処理部２１０は、外部装置(図示せず)と本発明のタイミングコントローラ２００を電気的に接続させる一種のインタフェースで有ってもよい。外部装置は、コンピュータ(図示せず)乃至グラフィックコントローラ(図示せず)で有ってもよい。

図５に示したように、外部イネーブル信号ＤＥｘは、映像データＩ−ＤＡＴＡをデータ処理部２３０に出力する有効区間ＡＡと、映像データＩ−ＤＡＴＡの出力が停止されるブランキング区間ＢＡとを、一つの周期とする複数のパルスを含む。

内部イネーブル信号生成部２２０は、外部イネーブル信号ＤＥｘと所定の第１基準クロックＲＣＬＫ１を受信し、第１基準クロックＲＣＬＫ１を利用して外部イネーブル信号ＤＥｘを内部イネーブル信号ＤＥｉに変換する。内部イネーブル信号生成部２２０から生成された内部イネーブル信号ＤＥｉは、データ処理部２３０、及び第２信号処理部２５０に供給される。

ここで、内部イネーブル信号ＤＥｉは、外部イネーブル信号ＤＥｘの周波数のｉ(ここでｉは、２以上の正数)倍からなる周波数を有してもよい。本発明の一例として、ｉが３であると仮定すると、内部イネーブル信号ＤＥｉは、外部イネーブル信号ＤＥｘの１つのパルスに対応して第１乃至第３有効区間ＡＡ１、ＡＡ２、ＡＡ３と、第１乃至第３ブランキング区間ＢＡ１、ＢＡ２、ＢＡ３を有する。第１乃至第３有効区間ＡＡ１、ＡＡ２、ＡＡ３の各々は、外部イネーブル信号ＤＥｘの有効区間ＡＡの１／３に該当するパルス幅を有し、第１乃至第３ブランキング区間ＢＡ１、ＢＡ２、ＢＡ３の各々は、外部イネーブル信号ＤＥｘのブランキング区間ＢＡの１／３に該当するパルス幅を有する。

また図４を参照すると、データ処理部２３０は、メーンクロック信号ＭＣＬＫ、及び映像データＩ−ＤＡＴＡを受信して、内部イネーブル信号ＤＥｉに基づいて、映像データＩ−ＤＡＴＡをレッドデータＲ−ＤＡＴＡ、グリーンデータＧ−ＤＡＴＡ、及びブルーデータＢ−ＤＡＴＡに変換する。レッド、グリーン、及びブルーデータのＲ−ＤＡＴＡ、Ｇ−ＤＡＴＡ、Ｂ−ＤＡＴＡは、メーンクロック信号ＭＣＬＫに同期してパネルモジュール６００に提供される。

ここで、データ処理部２３０は、内部イネーブル信号ＤＥｉの有効区間の間に、レッド、グリーン、及びブルーデータのＲ−ＤＡＴＡ、Ｇ−ＤＡＴＡ、Ｂ−ＤＡＴＡを出力し、内部イネーブル信号ＤＥｉのブランキング区間の間は、レッド、グリーン、及びブルーデータのＲ−ＤＡＴＡ、Ｇ−ＤＡＴＡ、Ｂ−ＤＡＴＡを出力しない。

第１信号処理部２４０は、図１に図示されたタイミングコントローラ１００の構造と同一の構造からなる。第１信号生成部２４０は、外部イネーブル信号ＤＥｘ、及び所定の第２基準クロックＲＣＬＫ２を受信して、第２基準クロックＲＣＬＫ２に基づいて外部イネーブル信号ＤＥｘのパルス幅をカウントする。カウント値から所定の基準値を減算して外部イネーブル信号ＤＥｘの有効区間ＡＡの開始時点より所定時間先に垂直開始信号ＳＴＶ、及び反転信号ＲＥＶを生成する。生成された垂直開始信号ＳＴＶ、及び反転信号ＲＥＶは、パネルモジュール６００に印加される。

第２信号処理部２５０は、内部イネーブル信号ＤＥｉに基づいて水平開始信号ＳＴＨ、出力開始信号ＴＰ、及びゲートクロック信号ＣＰＶを生成してパネルモジュール６００に提供する。

図３に示したように、パネルモジュール６００は、表示パネル３００、データ駆動部４００、及びゲート駆動部５００を含む。

データ駆動部４００は、タイミングコントローラ２００からレッド、グリーン及びブルーデータのＲ−ＤＡＴＡ、Ｇ−ＤＡＴＡ、Ｂ−ＤＡＴＡを受信し、水平開始信号ＳＴＨ、出力開始信号ＴＰ及び反転信号ＲＥＶに応答してアナログ形態の複数のデータ信号ＤＳ１〜ＤＳｎを出力する。複数のデータ信号ＤＳ１〜ＤＳｎは、表示パネル３００に提供される。ここで、水平開始信号ＳＴＨは、データ信号ＤＳ１〜ＤＳｎの開始を知らせる信号であり、出力開始信号ＴＰは、データ駆動部４００からデータ信号ＤＳ１〜ＤＳｎが出力される時点を決定する信号であり、反転信号ＲＥＶは、データ信号ＤＳ１〜ＤＳｎの極性を反転させる信号である。

ゲート駆動部５００は、垂直開始信号ＳＴＶ、及びゲートクロック信号ＣＰＶに応答して複数のゲート信号ＧＳ１〜ＧＳｎを順次に出力する。複数のゲート信号ＧＳ１〜ＧＳｎは、表示パネル３００に提供される。垂直開始信号ＳＴＶは、ゲート駆動部５００の動作を開始する信号であり、ゲートクロック信号ＣＰＶは、ゲート駆動部５００からゲート信号ＧＳ１〜ＧＳｎが順次に出力される時期を決定する信号である。

図５を参照すると、垂直開始信号ＳＴＶは、内部イネーブル信号ＤＥｉの有効区間ＡＡ１が開始される前に発生して、所定時間が経過した後にゲート信号ＧＳ１〜ＧＳｎが順次に出力される。このように、垂直開始信号ＳＴＶが内部イネーブル信号ＤＥｉより早く生成されることによって、最初のゲート信号ＧＳ１の発生時点を繰り上げることができる。

特に、各ゲート信号のハイ（ｈｉｇｈ）区間のうち実体データ（ｓｕｂｓｔａｎｔｉａｌ ｄａｔａ）が印加される区間よりも先に、プリチャージ（ｐｒｅｃｈａｒｇｅ）区間が存在する場合、内部イネーブル信号ＤＥｉの有効区間ＡＡ１が開始されても所定時間経過後に実体データが印加される。したがって、プリチャージが印加される構造においては、映像データの遅延状態が発生し得る。

しかし、垂直開始信号ＳＴＶの発生時点を前述のような方式を利用して操り上げることによって、プリチャージが印加される構造で発生し得る映像データの遅延状態を改善することができる。

再び図３を参照すると、表示パネル３００は、複数のゲートラインＧＬ１〜ＧＬｎ、複数のデータラインＤＬ１〜ＤＬｎ、複数のスイッチング素子ＳＷ、及び複数の画素電極ＰＥを含む。

複数のゲートラインＧＬ１〜ＧＬｎは、第１方向に延長され、第１方向と直交する第２方向に配列される。ゲートラインＧＬ１〜ＧＬｎは、ゲート駆動部５００に電気的に接続されてゲート信号ＧＳ１〜ＧＳｎを順次に受信する。

複数のデータラインＤＬ１〜ＤＬｎは、第２方向に延長され、第１方向に配列されて複数のゲートラインＧＬ１〜ＧＬｎと絶縁するように交差する。データラインＤＬ１〜ＤＬｍは、データ駆動部４００に電気的に接続されてデータ信号ＤＳ１〜ＤＳｎを受信する。

各スイッチング素子ＳＷは、対応するゲートラインと、対応するデータラインに電気的に接続される。各スイッチング素子ＳＷには、画素電極ＰＥが接続され、画素電極ＰＥには対応するカラーフィルタが具備される。カラーフィルタは、レッド、グリーン及びブルー色画素Ｒ、Ｇ、Ｂを含むことができる。各色画素は、一つの画素電極ＰＥに対応するように形成される。

レッド、グリーン及びブルー色画素Ｒ、Ｇ、Ｂに各々対応する画素電極ＰＥには、レッド、グリーン及びブルーデータのＲ−ＤＡＴＡ、Ｇ−ＤＡＴＡ、Ｂ−ＤＡＴＡから各々変換されたデータ信号が印加される。したがって、レッド、グリーン及びブルー色画素Ｒ、Ｇ、Ｂに各々対応する三つの画素は、データ信号に基づいて該当する映像を表示することができる。

図３では、レッドピクセルＲ、グリーンピクセルＧ、及びブルーピクセルＢがデータラインＤＬ１〜ＤＬｎの長さ方向に、順に配列された構造を図示したが、このような色画素の配列形態が本発明の技術的な範囲を限定するものではない。したがって、レッドピクセルＲ、グリーンピクセルＧ、及びブルーピクセルＢは、多様な形態に配列されることができる。

以上で上述した本発明は実施形態を参照して説明したが、本発明の技術分野における通常の知識を有する者であれば、特許請求の範囲に記載した本発明の思想及び技術領域から離脱しない範囲内で本発明を多様に修正及び変更させることができる。従って、本発明の技術的な範囲は、明細書の詳細な説明に記載した内容に限定されず、特許請求の範囲によって決められるべきである。

１００、２００ タイミングコントローラ
１１０ カウンタ
１２０ メモリ
１３０ ＥＥＰＲＯＭ
１４０ 比較器
１５０ パルス生成器
２１０ 入力処理部
２２０ 内部イネーブル信号生成部
２３０ データ処理部
２４０ 第１信号処理部
２５０ 第２信号処理部
３００ 表示パネル
４００ データ駆動部
５００ ゲート駆動部
６００ パネルモジュール
７００ 表示装置

Claims (16)

1. 有効区間とブランキング区間からなる複数のパルスを有するイネーブル信号を受信し、各パルスのパルス幅をカウントするカウンタと、
   前記各パルスのカウント値を順次に格納するメモリと、
   前記メモリに格納された直前のパルスのカウント値を読み出し、前記直前のパルスのカウント値から所定の基準値を減算して比較値を出力する比較器と、
   前記比較値に基づいて前記直前のパルスのブランキング区間のうちに、現在のパルスに利用される制御信号を発生させるパルス生成器と、を含むことを特徴とするタイミングコントローラ。
2. 前記カウンタは、基準クロックを受信し、前記イネーブル信号の各パルスの有効区間とブランキング区間全体に発生する前記基準クロックのパルス数をカウントすることを特徴とする請求項１に記載のタイミングコントローラ。
3. 前記カウンタは、基準クロックを受信し、前記イネーブル信号の各パルスのブランキング区間に発生する前記基準クロックのパルス数をカウントすることを特徴とする請求項１に記載のタイミングコントローラ。
4. 前記基準値は、前記ブランキング区間のカウント値より小さいことを特徴とする請求項３に記載のタイミングコントローラ。
5. 前記基準値を格納するＥＥＰＲＯＭをさらに含むことを特徴とする請求項１に記載のタイミングコントローラ。
6. 有効区間とブランキング区間からなる複数のパルスを含む外部イネーブル信号に応答して複数の制御信号、及び映像データを出力するタイミングコントローラと、
   前記映像データに応答して映像を表示する表示パネルと、
   前記複数の制御信号に応答して前記表示パネルを制御する駆動部を有するパネルモジュールと、を含み、
   前記タイミングコントローラは、
   所定の第１基準クロックを利用して前記外部イネーブル信号を内部イネーブル信号に変換する内部イネーブル信号生成部と、
   前記内部イネーブル信号に基づいて前記映像データを変換するデータ処理部と、
   前記外部イネーブル信号と所定の第２基準クロックを利用して前記外部イネーブル信号の前記有効区間より所定時間先に第１制御信号を生成し、前記第１制御信号を前記駆動部に提供する第１信号処理部と、
   前記内部イネーブル信号に基づいて第２制御信号を生成し、前記第２制御信号を前記駆動部に提供する第２信号処理部と、を含むことを特徴とする表示装置。
7. 前記第１信号処理部は、
   前記外部イネーブル信号を受信して各パルスのパルス幅をカウントするカウンタと、
   前記各パルスのカウント値を順次に格納するメモリと、
   前記メモリに格納された直前のパルスのカウント値を読み出し、前記直前のパルスのカウント値から所定の基準値を減算して比較値を出力する比較器と、
   前記比較値に基づいて前記直前のパルスのブランキング区間のうちに現在のパルスに利用される前記第１制御信号を発生させるパルス生成器と、を含むことを特徴とする請求項６に記載の表示装置。
8. 前記カウンタは、前記第２基準クロックを受信し、前記外部イネーブル信号の各パルスの有効区間とブランキング区間全体に発生する前記第２基準クロックの数をカウントすることを特徴とする請求項７に記載の表示装置。
9. 前記カウンタは、前記第２基準クロックを受信し、前記外部イネーブル信号の各パルスのブランキング区間に発生する前記第２基準クロックの数をカウントすることを特徴とする請求項７に記載の表示装置。
10. 前記基準値を格納するＥＥＰＲＯＭをさらに含むことを特徴とする請求項７に記載の表示装置。
11. 前記内部イネーブル信号生成部は、前記外部イネーブル信号をｉ分周(ｉは、２以上の正数である)して前記外部イネーブル信号の各パルスに対応してｉ個のパルスを含む前記内部イネーブル信号を生成することを特徴とする請求項６に記載の表示装置。
12. 前記内部イネーブル信号の各パルスは、前記外部イネーブル信号の有効区間の１／３に該当する内部有効区間、及び前記外部イネーブル信号のブランキング区間の１／３に該当する内部ブランキング区間を有することを特徴とする請求項１１に記載の表示装置。
13. 前記駆動部は、
    前記表示パネルにデータ信号を提供するデータ駆動部と、
    前記表示パネルにゲート信号を順次に提供するゲート駆動部と、を含むことを特徴とする請求項６に記載の表示装置。
14. 前記第１制御信号は、前記ゲート駆動部の駆動を開始する垂直開始信号を含むことを特徴とする請求項１３に記載の表示装置。
15. 前記基準値は、前記ブランキング区間のカウント値より小さいことを特徴とする請求項１４に記載の表示装置。
16. 前記第１制御信号は、前記データ駆動部から出力されるデータ信号の極性を反転させるための反転信号を含むことを特徴とする請求項１３に記載の表示装置。

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