JP5529500B2 - 表示装置、およびその表示装置の駆動方法 - Google Patents

Description

本発明は、表示装置、およびその表示装置の駆動方法に関するものである。

ＬＣＤ（ｌｉｑｕｉｄ ｃｒｙｓｔａｌ ｄｉｓｐｌａｙ）ＴＶなどの表示装置は、映像を表示する液晶と、液晶に光を照射するバックライトユニットと、バックライトユニットに電流を供給するインバータを含む。

ＴＦＴ（Ｔｈｉｎ Ｆｉｌｍ Ｔｒａｎｓｉｓｔｏｒ）ＬＣＤに用いられるａ−Ｓｉ（Ａｍｏｒｐｈｏｕｓ Ｓｉｌｉｃｏｎ）は、光に敏感に反応をする。すなわち、ａ−ＳｉＴＦＴは、光が照射されると、導体性質を帯びて抵抗が減り、光が照射されないと、不導体性質を有するようになって抵抗が相対的に大きくなるため、液晶キャパシタの充電電圧の影響を受けるようになる。また、場合によってａ−ＳｉＴＦＴは光が照射されると、データラインの全体の寄生容量の増加につながり、画面ノイズ現象が視認される。

バックライトユニットの光が一定に照射されると、液晶パネル全面に光が行き渡るため、問題はない。しかし、画質を改善するために、バックライトユニットを周期的にオン／オフするＰＷＭ（Ｐｕｌｓｅ−Ｗｉｄｔｈ Ｍｏｄｕｌａｔｉｏｎ）方式でバックライトユニットの輝度を調節する場合、問題が発生する。

特に同期信号周波数とＰＷＭ周波数との比率が一致しなければ、フレーム毎に規則的な帯の移動が観測され、このような現象をウォーターフォールノイズ（ＷａｔｅｒＦａｌｌ ｎｏｉｓｅ）という。

したがって、最近の表示装置は、このようなノイズ現象を最小化するために、同期信号の周波数とインバータ駆動信号であるＰＷＭ周波数とを適切な割合で同期させる同期インバータ（ｓｙｎｃｈｒｏｎｏｕｓ ｉｎｖｅｒｔｅｒ）を適用している。現在適用されている同期化方法は、表示装置の各フレームの開始を表示する垂直同期信号（ＶＳＹＮＣ）に基づいて同期信号の周波数とＰＷＭ周波数とを同期させるか、又は、表示装置の一つの水平ラインの開始を表示する水平同期信号（ＨＳＹＮＣ）に基づいて同期信号の周波数とＰＷＭ周波数とを同期させて、信号が出力される。

インバータ駆動信号のＰＷＭ周波数は、水平同期信号をａ／ｂ（ａ、ｂは自然数）逓倍した信号に同期されてもよく、垂直同期信号をｃ／ｄ（ｃ、ｄは自然数）逓倍した信号に同期されてもよい。ここで、逓倍する数については、各々逓倍する分子、分母を入力してもよく、表示装置の製作段階で適切な値に決定されてもよい。

表示装置は、ＴＶモードや個人用コンピュータに接続されたモニターモードなどにモードを転換して使用することができる。表示装置がＴＶモードで動作するときは、ユーザにスムーズな動画を提供するため、高いフレーム周波数、例えば１２０Ｈｚのイメージを表示してもよく、表示装置が個人用コンピュータに接続されたモニターモードで動作するときは、停止した画像を主に表示するため、相対的に低いフレーム周波数、例えば６０Ｈｚのイメージをユーザに提供してもよい。

表示装置のモードの変化に応じて、表示装置が表示するイメージのフレーム周波数が変化し、イメージのフレーム周波数が変化することに応じて水平同期信号（ＨＳＹＮＣ）及び垂直同期信号（ＶＳＹＮＣ）の周波数が変化する。ウォーターフォールノイズ（ＷａｔｅｒＦａｌｌ ｎｏｉｓｅ）を減らすために、水平同期信号や垂直同期信号を逓倍した信号とインバータ駆動信号のＰＷＭ周波数とを同期させ、表示装置のモードの変化に応じて、インバータ駆動信号のＰＷＭ周波数を変化させることができる。しかし、垂直同期信号（ＶＳＹＮＣ）の周波数が非正常的に数秒間変化すると、インバータ駆動信号のＰＷＭ周波数が非正常的に変化し、表示装置が非正常的な画面を表示するという問題がある。

大韓民国公開第１０−２００３−００７５６２６号公報

本発明が解決しようとする課題は、表示装置のフレーム周波数が変更されたとき、インバータ駆動信号の誤謬を防止する表示装置、およびその表示装置の駆動方法を提供するものである。

前記技術的課題を達成するための本発明の一実施形態による表示装置は、同期信号に応じて映像を表示する表示部と、表示部に光を供給するバックライトユニットとを含み、光は、同期信号の周波数に応答して周波数が変化するインバータ駆動信号によって制御される。

バックライトユニットは、電源の入力を受けて光を出力するバックライトと、インバータ駆動信号に応じてバックライトに電源を供給するインバータと、同期信号の周波数を逓倍した値と同一の周波数を有するインバータ駆動信号を生成する駆動信号生成部と、同期信号の周波数変化を認識して制御信号によって駆動信号生成部を制御する制御部と、を含み、バックライトは、インバータ駆動信号に基づいて調光する。

インバータ駆動信号の周波数は、同期信号の周波数が変化した時点から所定のフレームの後に可変である。

制御部は、外部ソースから周期を含むカウンタクロックおよび同期信号の印加を受けて、一フレームの垂直カウント値を出力するモードカウンタと、基準垂直カウント値を保存するレジスタ部と、モードカウンタから現在フレーム及び直前フレームの垂直カウント値とレジスタ部から基準垂直カウント値との入力を受けて比較値を出力する比較器と、比較器から比較信号の入力を受けて駆動信号制御部に制御信号を出力する同期カウンタと、を含み、フレームの垂直カウント値は同期信号の一周期の長さと同一であり、一周期の長さはカウンタクロック周期の数に基づく。

同期カウンタは、同期カウンタが比較信号の入力を受けたとき、比較値が現在フレームの垂直カウント値と基準垂直カウント値とが互いに同一であることを示す場合は同期カウント値を０に維持するか、０に設定し、比較値が現在フレームの垂直カウント値と基準垂直カウント値とが互いに異なることを示し、直前フレームの同期カウント値が０である場合、または現在フレームの垂直カウント値と基準垂直カウント値とが互いに異なることを示し、直前フレームの垂直カウント値および現在フレームの垂直カウント値が同一である場合は前記同期カウント値を１だけ増加させて、直前フレームの同期カウント値が０ではなく、現在フレームの垂直カウント値と直前フレームの垂直カウント値とが互いに異なるときには、同期カウント値を維持してもよい。

同期カウンタは、同期カウント値が既に設定された値と同一になると、同期カウンタは、同期信号の周波数が変更されたものと判断し、制御信号を駆動信号生成部に伝達し、逓倍した同期信号の変更された周波数に応じてインバータ駆動信号の周波数を変更させてもよい。

本発明の一実施形態による表示装置の駆動方法は、同期信号の周波数に逓倍した値と同一の周波数を有するインバータ駆動信号を生成するインバータ駆動信号生成し、所定のフレームが経過した後、同期信号の周波数の変化に応じてインバータ駆動信号を変更させること、を含む。

インバータ駆動信号生成は、同期信号の一周期をカウンタクロックの周期の個数で表した少なくとも一つのフレームの垂直カウント値をカウントし現在フレーム及び直前フレームの垂直カウント値と基準垂直カウント値とを比較し、比較値に基づいて同期カウント値を計算し、同期カウント値に応じてインバータ駆動信号の周波数を変更すること、を含んでもよい。

同期カウント値の計算は、比較値が現在フレームの垂直カウント値と基準カウント値とが互いに同一であることを示すときには、同期カウンタは、同期カウント値を０に維持するか、０に再設定し、比較値が現在フレームの垂直カウント値と基準垂直カウント値とが互いに異なることを示し、直前フレームでの同期カウント値が０である場合、または現在フレームの垂直カウント値と基準垂直カウント値とが互いに異なることを示し、現在フレームの垂直カウント値及び直前フレームの垂直カウント値が互いに同一である場合は、同期カウント値を１だけ増加させ、直前フレームでの同期カウント値が０ではなく、現在フレームの垂直カウント値と直前フレームの垂直カウント値とが互いに異なる場合は、同期カウント値を維持すること、を含んでもよい。

インバータ駆動信号の周波数に変更は、同期カウント値が既に設定された値と同一になると、逓倍した同期信号の変更された周波数に応じて、インバータ駆動信号の周波数を変更すること、を含んでもよい。

本発明によれば、表示装置のフレーム周波数が変更されたとき、インバータ駆動信号の誤謬を防止できる表示装置およびその制御方法が提供される。

本発明の一実施形態による液晶表示装置のブロック図である。 図１に示す液晶表示装置の一画素の等価回路図である。 本発明の一実施形態によるバックライトユニットの構成を示すブロック図である。 同期信号とインバータ駆動信号との間の関係を説明するための図である。 図３に示すバックライトユニットの制御部をより詳しく示すブロック図である。 図５に示す制御部の動作を説明するための図である。

本発明の利点、特徴、およびそれらを達成する方法は、図面と共に詳細に後述される実施形態を参照すれば明確になるであろう。しかし、本発明は、以下で開示される実施形態に限定されるものではなく、互いに異なる多様な形態で実現されることが可能である。本実施形態は、単に本発明の開示が完全になるように、本発明が属する技術分野で通常の知識を有する者に対して発明の範疇を完全に知らせるために提供されるものであり、本発明は、請求項の範疇によってのみ定義される。なお、明細書全体にかけて、同一の参照符号は同一の構成要素を指すものとする。

一つの素子（ｅｌｅｍｅｎｔｓ）が、他の素子と「接続された（ｃｏｎｎｅｃｔｅｄ ｔｏ）」または「カップリングされた（ｃｏｕｐｌｅｄ ｔｏ）」と言及されるときは、他の素子と直接接続またはカップリングされる場合、あるいは中間に他の素子を介在させる場合のすべてを含む。これに対し、一つの素子が異なる素子と「直接接続された（ｄｉｒｅｃｔｌｙ ｃｏｎｎｅｃｔｅｄ ｔｏ）」または「直接カップリングされた（ｄｉｒｅｃｔｌｙ ｃｏｕｐｌｅｄ ｔｏ）」と言及されるときは、間に他の素子を介在させないことを表わす。明細書全体にかけて、同一の参照符号は、同一の構成要素を参照する。「および／または」は、言及されたアイテムの各々および一つ以上のすべての組合せを含む。

第１、第２等は、多様な素子、構成要素および／またはセクションを説明するために使用される。しかしながら、これらの素子、構成要素および／またはセクションは、これらの用語によって制限されないことは明らかである。これらの用語は、単に一つの素子、構成要素、またはセクションを他の素子、構成要素、またはセクションと区別するために使用されるものである。したがって、以下で言及される第１素子、第１構成要素、または第１セクションは、本発明の技術的思想内で第２素子、第２構成要素、または第２セクションである。

本明細書で使用される用語は、実施形態を説明するためであり、本発明を制限しようとするものではない。本明細書において単数形は、文言で特別に言及しない限り、複数形をも含む。明細書で使用される「含む」は、言及した構成要素、段階、動作、および／または素子は、一つ以上の他の構成要素、段階、動作、および／または素子の存在または追加を排除しない。

図１および図２を参照して本発明の一実施形態による表示装置について詳細に説明し、液晶表示装置を一例として説明する。図１は、本発明の一実施形態による液晶表示装置のブロック図である。図２は、図１に示す液晶表示装置の一画素の等価回路図である。

図１を参考すると、本発明の一実施形態による液晶表示装置は、表示部３００、ゲート駆動部４００、データ駆動部５００、階調電圧生成部８００および信号制御部６００を含む。

図１を参照すると、表示部３００は等価回路上で、複数の信号線（Ｇ１〜Ｇｎ、Ｄ１〜Ｄｍ）と、これらに接続されて、略マトリックス形状に配列された複数の画素（ＰＸ）と、を含む。

図２を参照すると、表示部３００は、互いに対向する下部表示板および上部表示板１００、２００とその間に入っている液晶層３と、を含む。

信号線（Ｇ１〜Ｇｎ、Ｄ１〜Ｄｍ）は、ゲート信号（「走査信号」ともいう）を伝達する複数のゲート線（Ｇ１〜Ｇｎ）とデータ電圧を伝達する複数のデータ線（Ｄ１〜Ｄｍ）とを含む。ゲート線（Ｇ１〜Ｇｎ）は、略行方向に延長され、お互いに略平行であり、データ線（Ｄ１〜Ｄｍ）は略列方向に延長され、お互いに略平行である。

各画素（ＰＸ）は、信号線（Ｇ１〜Ｇｎ、Ｄ１〜Ｄｍ）に接続したスイッチング素子（Ｑ）と、これに接続した液晶キャパシタ（Ｃｌｃ）と、キャパシタ（Ｃｓｔ）と、を含む。蓄積キャパシタ（Ｃｓｔ）は必要に応じて省略されてもよい。スイッチング素子（Ｑ）は、下部表示板１００に具備されている薄膜トランジスタなどの三端子素子であって、その制御端子はゲート線と接続し、入力端子はデータ線と接続し、出力端子は液晶キャパシタ（Ｃｌｃ）および蓄積キャパシタ（Ｃｓｔ）と接続している。

液晶キャパシタ（Ｃｌｃ）は、下部表示板１００の画素電極１９１と上部表示板２００の共通電極２７０とを二つの端子とし、二つの電極１９１、２７０の間の液晶層３は誘電体として機能する。画素電極１９１は、スイッチング素子（Ｑ）と接続し、共通電極２７０は上部表示板２００の前面に形成されており、共通電圧（Ｖｃｏｍ）の印加を受ける。図２とは異なり、共通電極２７０が下部表示板１００に具備される場合もあり、その場合には二つの電極１９１、２７０のうち少なくとも一つは線状または棒形状に形成されてもよい。

液晶キャパシタ（Ｃｌｃ）の補助的な役割をする蓄積キャパシタ（Ｃｓｔ）は、下部表示板１００に具備された別個の信号線（図示せず）と画素電極１９１とが絶縁体を介してオーバーラップして形成され、この別個の信号線には共通電圧（Ｖｃｏｍ）などの定められた電圧が印加される。しかし、蓄積キャパシタ（Ｃｓｔ）は、画素電極１９１が絶縁体を媒介に真上の前段のゲート線（Ｇｉ−１）とオーバーラップして形成されてもよい。

色表示を実現するためには、各画素（ＰＸ）が基本色（ｐｒｉｍａｒｙ ｃｏｌｏｒ）のうち一つを固有に表示（空間分割）するか、各画素（ＰＸ）が時間によって交互に基本色を表示（時間分割）するようにし、これらの基本色の空間的、時間的な和で所望する色相が認識されるようにする。基本色の例としては、赤色、緑色、青色など光の三原色を挙げることができる。図２は、空間分割の一例として、各画素（ＰＸ）が画素電極１９１に対応する上部表示板２００の領域に基本色のうち一つを示すカラーフィルタ２３０を具備することを示している。図２とは異なり、カラーフィルタ２３０は下部表示板１００の画素電極１９１の上または下に配置してもよい。

また、表示部３００には少なくとも一つの偏光子（図示せず）が具備されてもよい。

図１を参考すると、階調電圧生成部８００は、画素（ＰＸ）の透過率に関連する全ての階調電圧または限定された数の階調電圧（以下「基準階調電圧」という）を生成する。階調電圧（基準階調電圧を含む）は、共通電圧（Ｖｃｏｍ）に対して正の値を有するものと負の値を有するものとを含んでもよい。

ゲート駆動部４００は、表示部３００のゲート線（Ｇ１〜Ｇｎ）と接続し、ゲートオン電圧（Ｖｏｎ）とゲートオフ電圧（Ｖｏｆｆ）との組み合わせから成るゲート信号をゲート線（Ｇ１〜Ｇｎ）に印加する。

データ駆動部５００は、表示部３００のデータ線（Ｄ１〜Ｄｍ）と接続しており、階調電圧生成部８００からの階調電圧を選択してこれをデータ電圧としてデータ線（Ｄ１〜Ｄｍ）に印加する。しかし、階調電圧生成部８００が階調電圧を全て提供するのではなく、限定された数の基準階調電圧だけを提供する場合、データ駆動部５００は基準階調電圧を分割して所望するデータ電圧を生成する。

バックライトユニット７００は、バックライト制御信号（ＣＯＮＴ３）信号の供給を受け、表示部３００に光を供給する。バックライト制御信号（ＣＯＮＴ３）は、垂直同期信号、水平同期信号、カウンタクロックを含む。

信号制御部６００は、ゲート駆動部４００、データ駆動部５００およびバックライトユニット７００などを制御する。

このような駆動装置４００、５００、６００、７００、８００それぞれは、少なくとも一つの集積回路チップの形態で表示部３００の上に直接装着されるか、フレキシブル印刷回路フィルム（ｆｌｅｘｉｂｌｅ ｐｒｉｎｔｅｄ ｃｉｒｃｕｉｔ ｆｉｌｍ）（図示せず）の上に装着され、ＴＣＰ（ｔａｐｅ ｃａｒｒｉｅｒ ｐａｃｋａｇｅ）の形態で表示部３００に取り付けられるか、別途の印刷回路基板（ｐｒｉｎｔｅｄ ｃｉｒｃｕｉｔ ｂｏａｒｄ）（図示せず）の上に装着されてもよい。これとは異なり、これらの駆動装置４００、５００、６００、８００は、信号線（Ｇ１〜Ｇｎ、Ｄ１〜Ｄｍ）および薄膜トランジスタスイッチング素子（Ｑ）などと共に表示部３００に集積されてもよい。また、駆動装置４００、５００、６００、８００は、単一チップで集積されてもよく、この場合、これらのうち少なくとも一つ、またはこれらを構成する少なくとも一つの回路素子が単一チップ外側に配置されてもよい。

このような液晶表示装置の動作について詳細に説明する。

信号制御部６００は、外部のグラフィックコントローラ（図示せず）から入力映像信号（Ｒ、Ｇ、Ｂ）およびその表示を制御する入力制御信号を受信する。入力映像信号（Ｒ、Ｇ、Ｂ）は、各画素（ＰＸ）の輝度（ｌｕｍｉｎａｎｃｅ）情報を含んでおり、輝度は定められた数、例えば１０２４（＝２^１０）、２５６（＝２^８）または６４（＝２^６）個の階調（ｇｒａｙ）を有している。本発明の実施形態による入力映像信号（Ｒ、Ｇ、Ｂ）および入力制御信号は、低電圧差動信号伝送方式（ｌｏｗ ｖｏｌｔａｇｅ ｄｉｆｆｅｒｅｎｔｉａｌ ｓｉｇｎａｌｉｎｇ：以下「ＬＶＤＳ」という）に従う信号であってもよい。入力制御信号の例としては、垂直同期信号（ＶＳＹＮＣ）、水平同期信号（ＨＳＹＮＣ）、メインクロック信号（ＭＣＬＫ）、データイネーブル信号（ＤＥ）などがある。

信号制御部６００は、ＬＶＤＳ方式の入力映像信号（Ｒ、Ｇ、Ｂ）と入力制御信号とに基づいて、入力映像信号（Ｒ、Ｇ、Ｂ）を表示部３００の動作条件に合うように適切に処理し、映像信号（ＤＡＴＡ）、ゲート制御信号（ＣＯＮＴ１）およびデータ制御信号（ＣＯＮＴ２）などを生成した後、ゲート制御信号（ＣＯＮＴ１）をゲート駆動部４００に伝送してデータ制御信号（ＣＯＮＴ２）と処理した映像信号（ＤＡＴＡ）とをデータ駆動部５００に伝送する。

ゲート制御信号（ＣＯＮＴ１）は、走査開始を指示する走査開始信号（ＳＴＶ）とゲートオン電圧（Ｖｏｎ）の出力周期を制御する少なくとも一つのクロック信号とを含む。ゲート制御信号（ＣＯＮＴ１）は、またゲートオン電圧（Ｖｏｎ）の持続時間を限定する出力イネーブル信号（ＯＥ）をさらに含んでもよい。

データ制御信号（ＣＯＮＴ２）は、データ駆動部５００への一行の画素（ＰＸ）に対する映像信号（ＤＡＴＡ）の伝送開始を知らせる水平同期開始信号（ＳＴＨ）とデータ線（Ｄ１〜Ｄｍ）にアナログデータ電圧の印加を命じるロード信号（ＬＯＡＤ）とを含む。データ制御信号（ＣＯＮＴ２）は、また、共通電圧（Ｖｃｏｍ）に対するデータ電圧の極性（以下「共通電圧に対するデータ電圧の極性」を縮めて「データ電圧の極性」という）を反転させる反転信号（ＲＶＳ）をさらに含んでもよい。

データ駆動部５００は、映像信号（ＤＡＴＡ）を受信し、受信した映像信号（ＤＡＴＡ）に対応する階調電圧を選択して、対応するアナログデータ電圧を生成した後、これを該当データ線（Ｄ１〜Ｄｍ）に印加する。

ゲート駆動部４００は、信号制御部６００からのゲート制御信号（ＣＯＮＴ１）に応じて、ゲートオン電圧（Ｖｏｎ）をゲート線（Ｇ１〜Ｇｎ）に印加し、このゲート線（Ｇ１〜Ｇｎ）に接続されたスイッチング素子（Ｑ）をオンさせる。すると、データ線（Ｄ１〜Ｄｍ）に印加されたデータ電圧がオンしたスイッチング素子（Ｑ）を通じて該当画素（ＰＸ）に印加される。

画素（ＰＸ）に印加されたデータ電圧と共通電圧（Ｖｃｏｍ）との差異は液晶キャパシタ（Ｃｌｃ）の充電電圧、すなわち画素電圧として表れる。液晶分子の配向は、画素電圧の大きさによって変化し、これによって、液晶層３をバックライトユニット７００で発光した光が通過する。通過する光の偏光は、液晶分子の配列状態に応じて変化する。このような偏光の変化は偏光子によって光の透過率の変化に表れ、これにより、画素（ＰＸ）はデジタル映像信号（ＤＡＴ）の階調が示す輝度を表示する。

１水平周期（「１Ｈ」ともいい、水平同期信号（ＨＳＹＮＣ）およびデータイネーブル信号（ＤＥ）の一周期と同一である）を単位として、前述の過程を繰り返すことによって、全てのゲート線（Ｇ１〜Ｇｎ）に対して順にゲートオン電圧（Ｖｏｎ）を印加して、全ての画素（ＰＸ）にデータ電圧を印加し、一フレームの映像を表示する。

一フレームが終わると、次のフレームが始まり、各画素（ＰＸ）に印加されるデータ電圧の極性が直前のフレームでの極性と反対になるようにデータ駆動部５００に印加される反転信号（ＲＶＳ）の状態が制御される（「フレーム反転」）。このとき、一フレームの内においても反転信号（ＲＶＳ）の特性に応じて、ある１つのデータ線を通じて流れるデータ電圧の極性が周期的に変わったり（行反転またはドット反転）、一画素行に印加されるデータ電圧の極性が互いに異なってもよい（列反転またはドット反転）。

図３は、本発明の一実施形態によるバックライトユニットの構成を示すブロック図である。図４は、同期信号とインバータ駆動信号との関係を説明するための図である。図５は、図３に示すバックライトユニットの制御部をより詳細に示すブロック図である。図６は、図５に示す制御部の動作を説明するための図である。

先ず、図３を参照すると、バックライトユニット７００は、バックライト１１０、インバータ１２０、駆動信号生成部１３０および制御部１４０を含む。

バックライト１１０は、液晶パネルに光を照射する。バックライト１１０は複数の光素子（図示せず）を含んでもよく、光素子はＬＥＤ（Ｌｉｇｈｔ Ｅｍｉｔｔｉｎｇ Ｄｉｏｄｅ）、ＣＣＦＬ（Ｃｏｌｄ Ｃａｔｈｏｄｅ Ｆｌｕｏｒｅｓｃｅｎｔ Ｌａｍｐ）、ＨＣＦＬ（Ｈｏｔ Ｃａｔｈｏｄｅ Ｆｌｕｏｒｅｓｃｅｎｔ Ｌａｍｐ）などの陰極蛍光ランプであってもよい。

インバータ部１２０は、インバータ駆動信号に応じてバックライト１１０に電源を供給する。具体的に、インバータ部１２０は、例えば、パルス幅変調（ＰＷＭ：Ｐｕｌｓｅ Ｗｉｄｔｈ Ｍｏｄｕｌａｔｉｏｎ）方式のように所定のデューティ比を有するインバータ駆動信号に応じて、バックライト１１０に電源を供給する。例えば、インバータ１２０は複数のスイッチ（図示せず）を含んでもよく、入力されたインバータ駆動信号に応じて複数のスイッチをオン／オフし、バックライトユニットに電流を供給してもよい。

駆動信号生成部１３０は、入力された映像の同期信号の周波数を所定の比で逓倍した周波数を有するインバータ駆動信号を生成する。ここで、同期信号は、水平同期信号（ＨＳＹＮＣ）および垂直同期信号（ＶＳＹＮＣ）を含んでもよい。制御部１４０は、同期信号（例えば、ＶＳＹＮＣ）及びカウンタクロック（ＣＯＵＮＴ ＣＬＯＣＫ）の提供を受けて、表示装置のモードの変更を判断し、その判断結果によって、変更された制御信号を提供する。例えば、制御部１４０は、同期信号の垂直カウント値（垂直カウント値は、垂直同期信号の一周期がカウントクロックの何周期に該当するかを意味する）をカウントし、垂直カウント値の変化をいくつかの基準に従い判断して表示装置のモードが変更されたかどうかを判断する。表示装置のモードが変更されると、垂直カウント値が変化するためである。このような判断方法については、図５および図６を参照して詳細に後述する。

駆動信号生成部１３０は、制御信号の提供を受けて同期信号の周波数とインバータ駆動信号の周波数とをあらかじめ定められた割合で同期化する。しかし、同期信号の周波数と表示装置のフレーム周波数（すなわち、１フレーム当たりの映像信号の総クロック数）とは同一であってもよい。したがって、駆動信号生成部１３０は、表示装置のフレーム周波数（すなわち、１フレーム当たりの映像信号の総クロック数）に所定比率を乗じた値がインバータ駆動信号の周波数になるようにする。ここで、垂直同期信号の周波数は表示装置のモードに応じて変化し、所定比率もまた表示装置のモードに応じて変化してもよい。逓倍する数については、分子と分母がそれぞれ表示装置に入力されてもよい。また、逓倍する数は、表示装置の製造過程において表示装置に含まれたメモリに保存されてもよく、表示装置がイメージを表示するとき、ユーザによって選択的に入力されてもよい。

例えば、表示装置がＴＶモードで動作するとき、垂直同期信号の周波数が１２０Ｈｚであれば、表示装置が表示するイメージのフレーム周波数も１２０Ｈｚである。インバータ駆動信号のＰＷＭ周波数の適正範囲が１５０Ｈｚ〜１６０Ｈｚであるとき、１２０Ｈｚの垂直同期信号に４／３を乗じると１６０Ｈｚのインバータ同期信号を得ることができる。

表示装置が個人用コンピュータのモニターモードで動作するとき、垂直同期信号の周波数が６０Ｈｚであれば、表示装置が表示するイメージのフレーム周波数も６０Ｈｚである。インバータ駆動信号のＰＷＭ周波数の適正範囲が１５０Ｈｚ〜１６０Ｈｚであるとき、６０Ｈｚの垂直同期信号に５／２を乗じると１５０Ｈｚのインバータ同期信号を得ることができる。

ここで、図５および図６を参照すると、制御部１４０はモードカウンタ１４１０、レジスタ１４２０、比較器１４３０および同期カウンタ１４４０を含む。

モードカウンタ１４１０は、信号コントローラ（図示せず）から垂直同期信号（ＶＳＹＮＣ）及びカウンタクロック（ＣＯＵＮＴ ＣＬＯＣＫ）の印加を受けて、垂直カウント値（ｖｅｒｔｉｃａｌ ｃｏｕｎｔ ｖａｌｕｅ）を比較器１４３０に出力する。モードカウンタ１４１０は、垂直同期信号の一周期がカウントクロックの何周期に該当するのかをカウントして、垂直カウント値を計算する。カウントクロックの一周期は、垂直同期信号の一周期より短くてもよい。カウントクロックの一周期は、垂直同期信号の一周期より数倍あるいは数十倍短くてもよい。図６に示すように、カウントクロックの周波数が１４４００Ｈｚであり、垂直同期信号の周波数が１２０Ｈｚである場合、垂直同期信号の一周期はカウントクロックの１２０周期に該当し、その結果、垂直カウント値は１２０となる。

レジスタ１４２０は、基準カウント値（ｒｅｇｉｓｔｅｒｅｄ ｖｅｒｔｉｃａｌ ｃｏｕｎｔ ｖａｌｕｅ）を保存しており、基準カウント値を比較器１４３０に出力する。

比較器１４３０は、レジスタ１４２０から基準カウント値とモードカウンタ１４１０から直前フレーム及び現在フレームの垂直カウント値とを受信して比較し、その結果で比較値（ｃｏｍｐａｒｅ ｓｉｇｎａｌ）を同期カウンタ１４４０に出力する。

同期カウンタ１４４０は、比較値の入力を受け、比較値に応じて制御信号（ｃｏｎｔｒｏｌ ｓｉｇａｎｌ）を駆動信号生成部１３０に伝達する。

現在フレームの垂直カウント値と基準カウント値とが同じであるとき、同期カウンタ１４４０は比較値の入力を受けて、同期カウント値を０とする。すなわち、すでに保存されている同期カウント値が０ではないときには、同期カウント値を０にリセットし、すでに保存されている同期カウント値が０であるときはその値を維持する。同期カウント値が０であることは現在フレームイメージの周波数が正常範囲にあることを意味する。

現在フレームの垂直カウント値と基準カウント値とが同じでないとき、同期カウンタ１４４０は、以下で説明するいくつかの基準によって同期カウント値を維持または変更する。表示装置は、垂直同期信号の周波数が変化し、その変化した周波数が一定のフレームのあいだ（設定された所定時間のあいだ）変化せず維持されるとき、表示装置のモードが変化したものと見なしてもよい。しかし、変化された周波数が一の定フレームのあいだ維持されなければ、表示装置のモードが変更されていないものと見なす。例えば、一時的な動作の誤謬と判断してもよい。したがって、本発明の実施形態による装置において、同期カウンタ１４４０は、垂直同期信号の周波数が変化し、その変化した周波数が維持される期間をカウントし、制御信号を変更する。すなわち、インバータ駆動信号の周波数は、同期信号が変化した時点から設定された所定の時間が経った後にのみ可変する。具体的に説明すると次のとおりである。

図６の区間（Ｉ）を見ると、現在フレームの垂直カウント値（例えば、１１６）と基準カウント値（例えば、１２０）とが異なるとき、保存されている同期カウント値が０であり、現在フレーム周期の垂直カウント値（例えば、１１６）と直前フレーム周期の垂直カウント値（例えば、１２０）とが異なると、同期カウンタ１４４０は同期カウント値を１だけ増加させる（すなわち、同期カウント値が０から１に増加する）

区間（ＩＩ）を見ると、現在フレームの垂直カウント値（例えば、１１６）と基準カウント値（例えば、１２０）とが異なるとき、保存されている同期カウント値が０ではなく、現在フレーム周期の垂直カウント値と直前フレーム周期の垂直カウント値が同じ（すなわち、１１６で同一）であると、同期カウンタ１４４０は、同期カウント値を１だけ増加させる（すなわち、同期カウント値が１から２に増加する）。

区間（ＩＩＩ）を見ると、現在フレームの垂直カウント値（例えば、１２８）と基準カウント値（例えば、１２０）とが異なるとき、保存されている同期カウント値が０ではなく、現在フレーム周期の垂直カウント値（例えば、１２８）と直前フレーム周期の垂直カウント値（例えば、１２４）とが異なる（すなわち、１２８と１２４で互いに異なる）と、同期カウンタ１４４０は同期カウント値を維持する（すなわち、同期カウント値が１を維持する）。区間（ＩＩＩ）においては、非正常的な垂直同期信号（ＶＳＹＮＣ）が入力されたため、表示装置のモード変更ではない一時的な同期信号入力の誤謬と判断し、同期カウンタ１４４０は同期カウント値を維持する（すなわち、インバータ駆動信号の周波数が維持される）。

区間（ＩＶ）を見ると、この区間が区間（ＩＩ）と異なる点は、変更された垂直カウント値（例えば、６０）が一定期間（例えば、５フレーム期間）維持されているという点である。このように、一定期間、垂直カウント値が維持されると、同期カウンタ１４４０は、表示装置のモードが変換されたと判断して、制御信号を駆動信号生成部１３０に伝達する。また、基準カウント値は、一定期間維持されている垂直カウント値に更新される（１２０から６０に変更される）。

区間（ＩＩＩ）および区間（ＩＶ）の動作で分かるように、非正常的な垂直同期信号が表示装置に入力されても、同期カウンタは、同期カウント値が予め設定された値（図６において予め設定された値は５である）と同一になるまでインバータ駆動信号のＰＷＭ周波数を維持する。一方、入力された垂直同期信号が非正常的な入力ではなく、表示装置のモード変更に応じた変化である場合は、同期カウンタは、同期カウント値が予め設定された値（図６の例示で予め設定された値は５である）と同一になった後、インバータ駆動信号のＰＷＭ周波数をスムーズに変更する。

以上、図面を参照して本発明の実施形態について説明したが、本発明が属する技術分野で通常の知識を有する者は、本発明が、その技術的思想や必須の特徴を変更しない範囲で他の具体的な形態で実施され得るということを理解することができる。したがって、以上で記述した実施形態はすべての面で例示的なものであり、限定的でないものと理解しなければならない。

本発明の表示装置は、ＴＶ、モニター、携帯電話などに適用される。ただし、以上で言及した表示装置は例示的なものに他ならない。

３００ 表示部
４００ ゲート駆動部
５００ データ駆動部
６００ 信号制御部
７００ バックライトユニット
８００ 階調電圧生成部
１４０ 制御部
１３０ 駆動信号生成部
１２０ インバータ部
１１０ バックライト

Claims (9)

1. 同期信号に応じて映像を表示する表示部と、
   前記表示部に光を供給するバックライトユニットと、
   を含み、
   前記光は、前記同期信号の周波数に応答して周波数が変化するインバータ駆動信号によって制御され、
   前記バックライトユニットは、電源の入力を受けて光を出力するバックライトと、前記インバータ駆動信号に応じて前記バックライトに前記電源を供給するインバータと、前記同期信号の前記周波数を逓倍した値と同一の周波数を有する前記インバータ駆動信号を生成する駆動信号生成部と、前記同期信号の前記周波数の変化を認識し、制御信号によって前記駆動信号生成部を制御する制御部とを含み、前記バックライトは、前記インバータ駆動信号に基づいて調光することを特徴とし、
   前記制御部は、前記変化後の周波数が予め定められた所定時間のあいだ維持されたとき、前記同期信号の前記周波数が変更されたものと判断し、前記制御信号を前記駆動信号生成部に伝達し、前記逓倍した前記同期信号の前記変更された周波数に応じて前記インバータ駆動信号の前記周波数を変更することを特徴とする表示装置。
2. 前記インバータ駆動信号の周波数は、前記同期信号の前記周波数が変化した時点から所定のフレームの後に可変であることを特徴とする請求項１に記載の表示装置。
3. 前記制御部は、外部ソースからの周期を含むカウンタクロックおよび前記同期信号の印加を受けて、一フレームの垂直カウント値を出力するモードカウンタと、
   基準垂直カウント値を保存するレジスタ部と、
   前記モードカウンタから現在フレーム及び直前フレームの垂直カウント値と、前記レジスタ部から前記基準垂直カウント値との入力を受けて比較値を出力する比較器と、
   前記比較器から前記比較信号の入力を受けて前記駆動信号制御部に制御信号を出力する同期カウンタと、を含み、
   前記一フレームの前記垂直カウント値は、前記同期信号の一周期の長さと同一であり、前記一周期の前記長さは、前記カウンタクロック周期の数に基づくことを特徴とする請求項２に記載の表示装置。
4. 前記同期カウンタは、
   前記同期カウンタが前記比較値の入力を受けるとき、
   前記比較値が前記現在フレームの垂直カウント値と基準垂直カウント値とが互いに同一であることを示すときは、前記同期カウント値を０に維持するか０に設定し、
   前記比較値が前記現在フレームの垂直カウント値と基準垂直カウント値とが互いに異なることを示し、前記直前フレームの前記同期カウント値が０であるとき、または前記現在フレームの垂直カウント値と基準垂直カウント値とが互いに異なることを示し、前記直前フレームの垂直カウント値および前記現在フレームの前記垂直カウント値が同一であるとき、前記同期カウント値を１だけ増加させて、
   前記直前フレームの前記同期カウント値が０ではなく、前記現在フレームの垂直カウント値と前記直前フレームの垂直カウント値とが互いに異なるときには、前記同期カウント値を維持することを特徴とする請求項３に記載の表示装置。
5. 前記同期カウンタは、前記同期カウント値が予め設定された値と同一になると、前記変化後の周波数が予め定められた所定時間のあいだ維持されたとき、前記同期信号の前記周波数が変更されたものと判断することを特徴とする請求項４に記載の表示装置。
6. 同期信号に応じて映像を表示し、
   電源の入力を受けてバックライトから前記映像を表示する部分に光を供給し、
   前記同期信号の周波数を逓倍した値と同一の周波数を有するインバータ駆動信号を生成し、
   前記同期信号の前記周波数の変化を認識し、所定のフレームが経過した後、前記同期信号の前記周波数の変化に応じて前記インバータ駆動信号を制御信号によって変更させ、
   前記インバータ駆動信号に応じて前記バックライトに前記電源を供給し、
   前記インバータ駆動信号に基づいて前記バックライトを調光し、
   前記インバータ駆動信号を変更することは、前記変化後の周波数が予め定められた所定時間のあいだ維持されたとき、前記逓倍した前記同期信号の前記変更された周波数に応じて前記インバータ駆動信号の前記周波数を変更すること、を含むことを特徴とする、
   表示装置の駆動方法。
7. 前記インバータ駆動信号を生成することは、
   前記同期信号の一周期を前記カウンタクロックの周期の個数で表現した少なくとも一つのフレームの垂直カウント値をカウントし、
   現在フレームおよび直前フレームの垂直カウント値と基準垂直カウント値とを比較し、
   前記比較した値に基づいて同期カウント値を計算し、
   前記同期カウント値に応じてインバータ駆動信号の前記周波数を変更すること、を含むことを特徴とする請求項６に記載の駆動方法。
8. 前記同期カウント値を計算することは、
   前記同期カウンタは、前記比較値が前記現在フレームの垂直カウント値と基準カウント値とが互いに同一であることを示すときには、前記同期カウント値を０に維持するか、０に再設定し、
   前記比較値が前記現在フレームの垂直カウント値と基準垂直カウント値とが互いに異なることを示し、前記直前フレームでの前記同期カウント値が０であるとき、または前記現在フレームの垂直カウント値と基準垂直カウント値とが互いに異なることを示し、前記現在フレームの垂直カウント値と前記直前フレームの垂直カウント値とが互いに同一であるときは、前記同期カウント値を１だけ増加させ、
   前記直前フレームでの前記同期カウント値が０ではなく、前記現在フレームの垂直カウント値と前記直前フレームの垂直カウント値とが互いに異なるときは、前記同期カウント値を維持すること、を含むことを特徴とする請求項７に記載の駆動方法。
9. 前記変化後の周波数が予め定められた所定時間のあいだ維持されたときとは、
   前記同期カウント値が予め設定された値と同一になること、を特徴とする請求項８に記載の駆動方法。
   

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