KR0147597B1

KR0147597B1 - 와이드 텔레비젼 수상기용 액정패널 구동장치

Info

Publication number: KR0147597B1
Application number: KR1019940020355A
Authority: KR
Inventors: 오정섭
Original assignee: 윤종용; 삼성전자주식회사
Priority date: 1994-08-18
Filing date: 1994-08-18
Publication date: 1998-12-01
Also published as: KR960008663A

Abstract

기존의 액정패널장치 구동회로를 그대로 채용하면서 원하는 화면 모드를 액정패널장치에 디스플레이시키는 와이드 TV 수상기용 액정패널장치 구동방법이 개시되는바, 이는 기존의 액정패널 구동회로는 그대로 채용하면서, 그것을 구동하기 위한 제어부의 제어신호만을 변경하여 화면비 변환 기능을 수행함으로써, 영상신호의 노이즈에 의해 발생되는 해상도 저하를 방지하고, 또한, 별도의 화면비 변환 회로를 사용하지 않음으로 인해 코스트를 다운시킨다.

Description

와이드 텔레비젼 수상기용 액정패널 구동장치

제1도는 종래의 캐소드 레이 튜브(CRT)를 이용한 와이드 텔레비젼의 화면 모드 변환 회로도.

제2도는 이 발명에 따른 와이드 텔레비젼 수상기용 액정패널 구동장치의 회로도.

제3도는 이 발명에 따른 액정패널 구동장치에 의한 화면 변환 상태도.

제4도는 상기 제2도의 소오스 구동부 동작의 일실시예를 나타낸 타이밍도.

제5도는 상기 제2도의 소오스 구동부 동작의 다른 일실시예를 나타낸 타이밍도.

제6도는 상기 제2도의 게이트 구동부 동작의 일실시예를 나타낸 타이밍도.

제7도는 상기 제2도의 게이트 구동부 동작의 다른 일실시예를 나타낸 타이밍도이다.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명

201 : 액정패널 203 : 제 1 소오스 구동부

205 : 제 2 소오스 구동부 207 : 제 1 제이트 구동부

209 : 제 2 게이트 구동부 211 : 제어부

이 발명은 와이드 텔레비젼(이하, TV라 칭함)수상기용 액정패널 구동장치에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 현재 사용되고 있는 액정패널 구동장치를 이용하면서도 별도의 화면비 변환회로가 필요없이 제어부의 제어신호에 의하여 원하는 화면 모드로 변환하여 액정패널에 디스플레이시키도록 하는 와이드 TV 수상기용 액정패널 구동장치에 관한 것이다.

최근, 가로대 세로이 길이 비가 16:9인 TV 수상기가 각 가전제품메이커들에 의해 개발되고 있다.

이러한 수상기의 개발 목적은 현재 사용되고 있는 4:3 화면비로 변환시킴으로써 인간의 시각에 효과적으로 작용시킬 수 있는데 있으며, 또한, 영화(Cinema)모드 영상신호를 TV 시스템에 용이하게 적용할 수 있는 장점이 있다.

제1도는 이러한 종래의 화면비 변환 회로도로서, 아날로그 휘도신호(Y)는 아날로그/디지탈(Aanalog/Digital : 이하, A/D라 칭함)변환부(101)에 의해 디지털 신호로 변환된 후 14MHz의 클럭 주파수로서 라인 메모리(103)에 기록(Writing)되고, 19MHz의 클럭 주파수로서 라인 메모리(103)에 서 독출되어 시간적 압축을 행하여 16:9 화면비의 휘도신호를 출력한다.

그리고, 멀티플렉서(105)를 통해 멀티플렉서(107)로 입력된다.

이때, 상기 멀티플렉서(107)가 상기 A/D 변환부(101)의 출력을 선택하면 원래의 화면비인 4:3 화면비의 휘도신호가, 상기 멀티플렉서(105)의 출력을 선택하면 시간적으로 압축된 16:9 화면비의 휘도신호가 디지털 /아날로그(이하, D/A라 칭함) 변환부(109)로 출력된다.

한편, 색차신호(R-Y,B-Y)는 각각의 A/D 변환부(111,113)를 통해 디지털 신호로 변환된 후 멀티플렉서(115)에 의해 R-Y 또는 B-Y의 디지털 색차신호가 선택 출력된다.

그리고, 상기 멀티플렉서(115)에 의해 선택 출력되는 색차신호는 14MHz의 클럭 주파수로서 라인 메모리(117)에 기록되고, 19MHz의 클럭 주파수로서 라인 메모리(117)에서 독출되어 시간적 압축을 해하여 16:9 화면비의 색차신호를 출력한다.

그리고, 상기 16:9 화면비의 색차신호는 멀티플렉서(119)를 통해 멀티플렉서(121)로 출력된다.

이때, 상기 멀티플렉서(121)가 상기 멀티플렉서(115)의 출력을 선택하면 원래의 화면비인 4:3 화면비의 색차신호가, 상기 멀티플렉서(119)의 출력을 선택하면 시간적으로 압축된 16:9 화면비의 색차신호가 상기 D/A변환부(109)로 출력된다.

따라서, 상기 D/A 변환부(109)는 입력되는 휘도 및 색차신호를 아날로그 신호로 변환하여 4:3 또는 16:9화면비의 휘도 및 색차신호를 CRT에 출력한다.

그러나, 상기된 제1도는 회로 자체의 디지털 신호 노이즈에 의해 신호의 해상도가 나빠질 수 있고, A/D 변환기, 라인 메모리, D/A 변환기등의 소자가 필요하게 되어 생산비가 증가되는 문제점이 있었다.

따라서, 이러한 문제점을 해결하기 위하여 액정패널 구동장치를 부착한 TV 수상기가 제안되었으나 모드 4:3 영상 신호를 디스플레이하도록 구성되어 있으므로 16:9 영상신호를 화면 전체에 디스플레이할 수 없는 문제점이 있었다.

이 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 이 발명의 목적은 영상신호의 노이즈에 의해 발생되는 해상도 저하를 방지할 수 있는 와이드 TV, 수상기용 액정패널 구동장치를 제공함에 있다.

이 발명의 다른 목적은 기존의 액정패널 구동장치를 그대로 채용하면서, 그것을 구동하기 위한 제어신호를 제어부를 통해 출력하여 별도의 화면비 회로 없이 화면비 변환기능을 수행하는 와이드 TV 수상기용 액정패널 구동장치를 제공함에 있다.

상기와 같은 목적을 달성하기 위한 이 발명에 따른 와이드 TV수상기용 액정패널 구동장치의 특징은, 기존의 액정패널 구동장치를 그대로 채용하면서, 그것을 구동하기 위한 제어신호를 제어부를 통해 변경하여 화면비 변환 기능을 수행하는데 있다.

이하, 이 발명에 따른 와이드 TV 수상기용 액정패널 구동장치의 바람직한 일실시에 대하여 첨부 도면을 참조하여 상세히 설명한다.

제2도는 이 발명에 따른 와이드 TV 수상기용 액정패널 구동장치의 회로도이다.

제2도에서 액정패널(201)은 화상을 표시하는 디바이스로서, 하부 글래스(GLASS)의 주사선(열, 게이트)가 신호선(행, 소오스)의 교점에 비선형소자(예: 박막 트랜지스터(Thin Film Transistor : 이하, TFT라 칭함)를 매트릭스 상태로 배치하여 화소를 형성하고, 상부 글래스에는 공통 전극 및 삼원색(R, G, B)의 컬러 필터를 하부 글래스의 화소에 대응하도록 배열하여 액정 물질을 상부와 하부 글래스 사이에 주입한 구조로 되어 있다.

그리고, 액정패널(201)의 화상 디스플레이를 가능하게 하는 신호등을 처리하는 제1 및 제2 소오스 구동부(302, 205)는 제1 및 제2 게이트 구동부(207, 209)와 쌍을 이룬다.

이 때, 상기 제1 및 제2 소오스 구동부(203, 205)는 액정패널(201)의 신호선을 구동시키고, 상기 제1 및 제2 게이트 구동부(207, 209)는 액정패널(201)의 주사선을 구동시킨다.

한편, 제어부(211)는 수평 동기 신호(H-Sync), 수식 동기 신호(V-Sync)에 따라 제어신호를 출력하여 상기 제1 및 제2 소오스 구동부(203, 205) 및 제1, 제2 게이트 구동부(207, 209)의 타이밍을 처리한다.

즉, 상기 제1 및 제2 소오스 구동부(203, 205)는 각각 수평 클럭 신호(CKH1, CKH2), 소오스 구동부(203, 205) 내부의 쉬프트 레지스터(도시하지 않았음) 시작 신호(STH1, STH2), 수평 인에이블 신호(INH)를 상기 제어부(211)로부터 제공받고 소정 비트의 비데오 신호를 외부로부터 제공받아 액정패널(201)이 쌍을 홀수행(Column)으로 구동신호를 인가한다.

또한, 제1 및 제2 게이트 구동부(207, 209)는 각각 수직 클럭 신호(CKV1, CKV2), 게이트 구동부(207, 209) 내부의 쉬프트 레지스터(도시하지 않음) 시작 신호(STV1, STV2), 출력 인에이블 신호(OE1, OE2)를 상기 제어부(211)로부터 제공받아 TFT 액정 패널(201)의 짝, 홀수 열(Row)로 구동신호를 인가한다.

여기에서, 상술한 TFT 액정패널(201)은 가로대 세로의 길이비가 종래의 사이즈인 4:3과는 다른 480×720 라인을 갖는 16:9사이즈를 채용하고 있다.

제3도 (a) 내지 (d)는 이 발명에 따른 액정패널 구동장치에 의한 화면 변환 상태도이다.

제3도를 보면, 종래의 4:3 화면과 그 영상 신호의 수평 주사선을 적절히 조정시킨 후 확대시킨 스크린 모드가 나타나 있다.

즉, 제3도(a)는 16:9 화면비를 갖는 액정 패널 구동장치에 4:3 화면비의 영상신호를 표시하면서 좌측 또는 우측의 나머지를 블랭킹처리한 것이고, 제3도 (b)는 16:9 화면비를 갖는 액정패널 구동장치에 4:3 화면비의 영상신호를 표시하면서 양측을 블랭킹처리한 것이다.

제3도 (c)는 4:3 화면비의 영상신호를 가로 확대하여 16:9 화면비의 액정패널장치에 표시한 것이고, 제3도 (d)는 4:3 화면비의 영상신호를 확대한 후 상, 하측을 블랭킹시켜 16:9 화면비의 액정패널 구동장치에 표시한 것이다.

본 발명에서는 5.2MHz와 6.94MHz의 두 개의 서로 다른 주파수를 가지는 클럭이 사용되는 데, 이는 제어부에서 위상 동기루프를 2개를 사용하여 발생할 수도 있고, 하나의 위상 동기루프에서 발생된 클럭을 분주하여 발생할 수도 있다. 우선, 하나의 위상동기루프를 사용하는 경우를 살펴보면, 16:9와 4:3의 두 모드 사이의 샘플링 주파수의 비가 4:3의 관계를 가지므로 (16:9 샘플링 주파수×3) = (4:3 샘플링 주파수×4)의 관계를 가진다. 그런데, 16:9 영상의 샘플링 주파수는 27.76MHz이고, 4:3 영상의 샘플링 주파수는 20.8MHz이므로, 27.76MHz×3 = 20.8MHz×4 = 83.2MHz가 된다. 따라서, 83.2MHz이 클럭을 3분주한 27.76MHz의 클럭을 16:9 모드용으로 사용하고, 4분주한 20.8MHz 클럭을 4:3모드용으로 사용하면 된다. 한편, 2개의 위상 동기루프를 사용하는 방법은 27.76MHz용 위상 동기루프와 20.8MHz용 위상동기루프를 따로 구성하여 클럭을 스위칭하여 사용한다.

이와같이 구성된 이 발명은 상기 제3도에 도시된 4가지 상태를 나누어서 설명한다.

1) 16:9 화면비를 갖는 액정패널 구동장치에 4:3 화면비의 영상신호를 표시하면서 표시 소자의 뒷부분인 우측을 블랭킹 처리한 경우.

상기 제2도에서와 같이 480×720 화소를 갖는 액정패널(201)에서 수직 방향으로 스캔 라인 즉, TFT 액정 패널(201)의 게이트 라인을 영상신호의 1필드를 스캔할 수 있도록 구성된다.

이때, 제1 및 제2 게이트 구동부(207, 209)는 제6도에서와 같이 수직 동기 신호(V-Sync)에 동기된 제1, 제2 시작 신호(STV1, STV2) 와 2분주된 수평 동기 신호(2H-Sync)와 상승 엣지가 일치하는 2배의 수평 클럭신호(2H-cIk)에 동기된 제1, 제2 클럭신호(CKV1, CKV2)가 제어부(211)로부터 출력되면 1H(1수평 기간)만큼 전이된 전압 파형을 각각이 행에 인가한다.

따라서, 각각의 라인의 TFT는 액정 구동 전압을 각각의 화소에 인가시키기 위해 전압 파형에 의해 수평 귀선 구간내에서 제6도와 같이 순차적으로 턴온된다.

16:9의 화면비를 가지는 액정패널에 좌우에 블랙화면을 표시하면서 4:3화면을 표시하고자 하는 경우에는 수평 액정 라인 중에서 540라인에 영상신호의 모든 화면을 샘플링 해주기 위해 20.8MHz 의 샘플링 클럭을 필요로 하므로 액정패널에는 그의 1/4 주기인 5.2MHz 의 주기를 가지는 2개의 서로 반대 위상인 클럭(CKH1, CKH2)을 입력시켜 구동한다.

그리고, 제1, 제2 소오스 구동부(203, 205) 내부의 쉬프트레지스터 시작 신호(STH1, STH2)를 제4도에서와 같이 디스플레이시키고자 하는 신호의 첫부분에 발생시킨다.

또한, 디스플레이가 끝나는 신호의 타임에 수평 인에이블 신호(INH)를 제4도에서와 같이 발생시켜 액정패널(201)의 우측을 블랭킹시키면 제3도(A)와 같은 모드로 변환이 이루어진다.

2) 16:9 화면비를 갖는 액정패널 구동장치에 4:3 화면비의 영상신호를 표시하면서 좌, 우 양측을 블랭킹 처리한 경우

제1, 제2 게이트 구동부(207, 209)의 구동은 상기된 1)의 16:9 화면비를 갖는 액정패널 구동장치에 4:3 화면비의 영상신호를 표시하면서 우측을 블랭킹 처리한 경우와 동일하므로 설명을 생략한다.

그러나, 제1, 제2 소오스 구동부(203, 205)는 표시 소자의 앞부분인 좌측의 90라인을 블랭크 처리해주어야 한다.

따라서, 제1, 제2 소오스 구동부(203, 205)는 쉬프트 레지스터 시작 신호(STH1, STH2)에 의해 제5도에서와 같이 제1열로부터 순차적으로 신호의 샘플링을 시작하므로 제 90열까지는 영상신호의 블랭킹 기간을 샘플링하도록 타이밍을 맞춰주면 된다.

그리고, 디스플레이되는 기간의 신호는 5.2MHz 신호로 샘플링이 되도록 스위칭해준다.

여기서, 90열까지의 샘플링 클럭을 6.9MHz로 해줄 경우 쉬프트 레지스터 시작 신호(STH1, STH2)의 타이밍은 디스플레이시키고자 하는 신호보다 3.17㎲이전에 발생시켜 준다.

이 때, 상기 제3도의 (B)에서 뒷 부분(우측 부분)의 블랭킹 처리는 상기 1)에서와 같이 수평 인에이블 신호(INH)로 해주면 된다.

3) 4:3 화면비의 영상신호를 가로 확대하여 16:9 화면비의 액정패널 구동장치에 표시하는 경우.

제1, 제2 게이트 구동부(207, 209)의 구동은 상기된 1)의 16:9 화면비를 갖는 액정 패널 구동장치에 4:3 화면비의 영상 신호를 표시하면서 우측을 블랭킹 처리한 경우와 동일하므로 설명을 생략한다.

그리고, 제1, 제2 소오스 구동부(203, 205)로 출력되는 제어신호도 상기된 1)에서와 같이 해주면 되나, 다만 제3도 (C)는 표시 소자 전체에 디스플레이되는 경우이므로 제1, 제2 소오스 구동부(203, 205)의 샘플링 클럭(CHK1, CHK2)의 주파수는 제5도에서와 같이 720라인/26㎲×1/4 = 6.94MHz가 되도록 해주기만 하면 된다.

4) 4:3 화면비의 영상 신호를 확대한 후 상, 하측을 불랭킹시켜 16:9 화면비의 액정패널 구동장치에 표시하는 경우.

제1, 제2 소오스 구동부(203, 205)의 구동은 상기된 3)의 4:3 화면비의 영상신호를 가로 확대하여 16:9 화면비의 액정패널 구동장치에 표시하는 경우와 동일하므로 설명을 생략한다.

그러나, 신호의 주사선수가 480라인에서 이의 3/4인 360라인으로 감소시키도록 제어부(211)에서 제어신호를 제1, 제2 게이트 구동부(207, 209)로 출력하여야 한다.

이 때, 360라인이 신호를 480라인이 TFT 액정패널에 표시해 주기 위해서는 4개의 게이트 라인중에서 2개의 게이트 라인은 동시에 주시시켜 주면 이의 표시가 가능하다.

또한, 상기 제1, 제2 게이트 구동부(207, 209) 내부의 쉬프트 레지스터 시작 신호(STV1, STV2)의 위치 또한 수직 동기 신호(V-Sync)를 기준으로 상기 1), 2), 3) 모드에서의 위치보다 늦게 (60×2H 클럭) 발생시켜 1필드의 영상 신호동안 360개의 주사선을 구동할 수 있도록 발생시켜 준다.

따라서, 이러한 제1, 제2 게이트 구동부(207, 209)의 동작은 제7도에서와 같이 제1, 제2 수직 클럭 신호(CKV1, CKV2) 및 출력 인에이블 신호(OE1, OE2)의 주파수 및 듀티비의 변조를 통해 360라인의 신호가 480라인을 갖는 디스플레이 소자에 표시될 수가 있다.

이상에서와 같이 이 발명에 따른 와이드 TV 수상기용 액정 패널 구동장치를 그대로 채용하면서, 그것을 구동하기 위한 제어부의 제어신호만을 변경하여 화면비 변한기능을 수행함으로써, 영상신호의 노이즈에 의해 발생되는 해상도 저하를 방지하고, 또한, 별도의 화면비 변환 회로를 사용하지 않음으로 인해 코스트가 다운되는 효과가 있다.

Claims

화면비 4:3의 영상신호를 화면비 16:9의 액정패널에 디스플레이하기 위한 장치에 있어서, 상기 액정패널의 주사선을 구동하는 게이트 구동부 : 상기 액정패널의 신호선을 구동하며, 액정패널의 우측 부분을 블랭킹 처리하는 소오스 구동부 : 및 수평동기신호(H-Sync)와 수직동기신호(V-Sync)로부터, 전체의 데이터 라인 중에서 소정 라인에 배속 변환된 영상신호의 유효 디스플레이 기간동안 샘플링하기 위한 수평 클럭신호(CHK1, CKH2)와, 디스플레이시키고자 하는 영상의 첫부분과 끝부분에 각각 쉬프트 레지스터 시작신호(STH1, STH2)와 수평인에이블 신호(INH)를 발생시켜 상기 소오스 구동부에 인가하는 제어부를 구비한 것을 특징으로 하는 와이드 텔레비젼 수상기용 액정패널 구동장치.
제1항에 있어서, 상기 제어부에서 발생되는 수평클럭신호는 전체 데이터 라인(720)의 3/4에 해당하는 라인을 540, 유효 디스플레이 기간을 26㎲라 할 때, [540/26㎲]×1/4=5.2MHz로 주어짐을 특징으로 하는 와이드 텔레비젼 수상기용 액정패널 구동장치.
화면비 4:3의 영상신호를 화면비 16:9의 액정패널에 디스플레이하기 위한 장치에 있어서, 상기 액정패널의 주사선을 구동하는 게이트 구동부 : 상기 액정패널의 신호선을 구동하며, 상기 액정패널의 좌우측 부분을 블랭킹 처리하는 소오스 구동부 : 및 수평동기신호(H-Sync) 및 수직동기신호(V-Sync)로부터, 수직구동신호(CKV, STV, OE)를 발생하여 상기 게이트 구동부에 인가하며, 상기 액정패널의 제1열부터 블랭킹을 원하는 소정열까지의 샘플링을 위해 실제 데이터의 샘플링 주파수보다 높은 주파수를 갖는 클럭을 발생하고, 디스플레이가 끝나는 신호의 타임에 수평 인에이블 신호를 발생하여 상기 소오스 구동부에 인가하며, 상기 액정패널에 디스플레이되는 기간의 수평클럭신호는 상기 클럭 보다 소정 시간 늦게 발생시키는 제어부를 구비한 것을 특징으로 하는 와이드 텔레비젼 수상기용 액정패널 구동장치.
화면비 4:3의 영상신호를 화면비 16:9의 액정패널에 디스플레이하기 위한 장치에 있어서, 상기 액정패널의 주사선을 구동하는 게이트 구동부 : 상기 4:3의 영상신호를 가로확대하여 16:9의 영상신호로 표시되도록 상기 액정패널의 신호선을 구동하는 소오스 구동부 : 수평동기신호(H-Sync) 및 수직동기신호(V-Sync)로부터, 전체의 데이터 라인에 배속 변환된 영상신호의 유효 디스플레이 기간 동안 샘플링 하는 주파수의 수평클럭 신호를 발생시켜 상기 소오스 구동부에 인가하는 제어부를 구비한 것을 특징으로 하는 와이드 텔레비젼 수상기용 액정패널 구동장치.
제4항에 있어서, 상기 제어부에서 발생되는 수평클럭신호는, 전체 데이터 라인을 720, 유효 디스플레이 기간을 26㎲라 할 때, [720/26㎲]×1/4=6.94MHz로 주어짐을 특징으로 하는 와이드 텔레비젼 수상기용 액정패널 구동장치.
화면비 4:3의 영상신호를 화면비 16:9의 액정패널에 디스플레이하기 위한 장치에 있어서, 상기 액정패널의 주사선을 구동하며, 4:3의 영상신호를 확대한 후 상하측을 블랭킹 처리하는 게이트 구동부 : 상기 액정패널의 신호선을 구동하는 소오스 구동부 : 수평동기신호(H-Sync) 및 수직동기신호(V-Sync)로부터, 상기 게이트 구동부의 쉬프트 레지스터 시작신호의 위치를 상기 수직동기신호를 기준으로 소정시간 늦게 발생시켜 상기 4:3 영상신호에 대응하는 주사선수를 상기 16:9의 영상신호에 대응하는 주사선수로 감소되도록 하는 제어신호를 발생하여 상기 게이트 구동부에 인가하며, 전체의 데이터 라인에 배속 변환된 영상신호의 유효 디스플레이 기간 동안 샘플링 하는 주파수의 수평클럭 신호를 발생시켜 상기 소오스 구동부에 인가하는 제어부를 구비한 것을 특징으로 하는 와이드 텔레비젼 수상기용 액정패널 구동장치.
제6항에 있어서, 상기 제어부에서 발생되는 수평클럭신호는, 전체 데이터 라인을 720, 유효 디스플레이 기간을 26㎲라 할 때, [720/26㎲]×1/4=6.94MHz로 주어짐을 특징으로 하는 와이드 텔레비젼 수상기용 액정패널 구동장치.