KR100598411B1 - 액정 디스플레이 장치의 수평동기신호 보상장치 - Google Patents

액정 디스플레이 장치의 수평동기신호 보상장치 Download PDF

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Abstract

개시된 액정 디스플레이 장치의 수평동기신호 보상장치는 액정 디스플레이 장치의 PLL부를 통해 그래픽 제어부로 입력되는 수평동기신호의 흔들림 현상을 보상해 주도록 하는 것이다.
본 발명은 그래픽 제어부로 인가되는 수평동기신호의 라이징 또는 폴링 에지 부분에 발생되는 흔들림 현상을 방지하기 위해 PLL부에서 출력되는 수평동기신호의 신호폭을 D-플립플롭으로 된 지연 논리소자를 통해 일정 주기만큼 지연시키고, 지연 논리소자를 통해 출력되는 지연 신호를 NAND 게이트를 사용하여 두 번 반전시켜 지연 논리소자에 의해 지연된 만큼의 신호폭으로 조정하며, 반전된 신호의 극성 유지를 위해 NAND 게이트를 사용하여 다시 한번 반전시켜 그래픽 제어부로 출력한다.
따라서, 본 발명은 그래픽 제어부로 인가되는 수평동기신호를 보상함으로써 영상 신호를 노이즈 없이 화면상에 정상적으로 디스플레이할 수 있는 효과를 제공한다.
수평동기신호, 보상, D-플립플롭, NAND 게이트

Description

액정 디스플레이 장치의 수평동기신호 보상장치{Compensation apparatus for horizontal synchronous signal in liquid crystal display}
도 1은 종래 기술에 따른 액정 디스플레이 장치의 구성을 개략적으로 나타낸 블록도,
도 2는 본 발명에 따른 액정 디스플레이 장치의 수평동기신호 보상장치의 구성을 개략적으로 나타낸 도면,
도 3은 상술한 도 2의 수평동기신호 보상부를 상세하게 나타낸 도면,
도 4는 상술한 도 3의 각 주요부분의 파형을 나타낸 도면이다.
* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명 *
1 : 컴퓨터 시스템 2 : 프리 앰프부
3 : ADC부 4 : 마이크로 컴퓨터
5 : PLL부 6 : 그래픽 제어부
7 : LCD 패널 10 : 수평동기신호 보상부
11 : 지연 논리소자 12 : 논리소자
12A, 12B, 12C : NAND 게이트
본 발명은 액정 디스플레이 장치(Liquid Crystal Display)의 수평동기신호 보상장치에 관한 것이다.
보다 상세하게는 액정 디스플레이 장치의 PLL(Phase Locked Loop)부를 통해 그래픽 제어부로 입력되는 수평동기신호의 흔들림 현상을 보상해 줌으로써 화면상에 영상 신호를 정상적으로 디스플레이할 수 있도록 하는 액정 디스플레이 장치의 수평동기신호 보상장치에 관한 것이다.
일반적으로 액정 디스플레이 장치는 음극선관 모니터와는 달리 경량이고, 얇게 제조할 수 있을 뿐만 아니라 영상을 찌그러짐이 없이 깨끗하게 표시할 수 있는 장점이 있는 것으로서 노트북형 컴퓨터를 비롯하여 그 사용 범위가 점차 확대되고 있다.
이와 같은 액정 디스플레이 장치는 컴퓨터 시스템으로부터 입력되는 R, G 및 B 색신호의 이득을 가변하여 화이트 밸런스(white balance)를 조절하고, 화면의 밝은 면과 어두운 면의 대비가 명확하게 나타나도록 명암을 조절하고 있다.
그리고 액정 디스플레이 장치는 특정 범위의 밝기 값이 요구되는 것으로서, LCD 패널에 표시되는 R, G 및 B의 색신호의 바이어스에 따라 컷 오프(cutoff) 전압을 설정하고, 상술한 컷 오프 전압을 기준으로 하는 바이어스 전압을 발생하여 밝기가 가변되게 하고 있다.
도 1은 상술한 바와 같은 종래 기술에 따른 액정 디스플레이 장치의 구성을 개략적으로 나타낸 블록도이다.
도시된 바와 같이, 컴퓨터 시스템(1)은 액정 디스플레이 장치의 화면상에 표시할 소정의 영상 신호, 즉, R, G 및 B의 색신호를 출력함과 동시에 수평동기신호(H) 및 수직동기신호(V)를 출력한다.
프리 앰프(Pre-Amplifier)부(2)는 컴퓨터 시스템(1)에서 출력되는 R, G 및 B의 색신호의 레벨을 증폭하며, 후술되는 마이크로 컴퓨터(4)에서 출력된 밝기 제어신호에 따라 레벨을 가변시켜 출력한다.
아날로그/디지털 변환부(Analog to Digital Converter ; 이하, ADC부라 약칭함)(3)는 후술되는 PLL부(5)에서 출력된 분주 값에 따라 프리 앰프부(2)에서 출력되는 아날로그의 영상 신호를 디지털 신호로 변환하여 출력한다.
마이크로 컴퓨터(4)는 컴퓨터 시스템(1)으로부터 입력되는 수평동기신호(H) 및 수직동기신호(V)를 검출하여 분리하고, 분리된 수평동기신호(H) 및 수직동기신호(V)의 주파수를 통해 동작 모드를 판단하며, 판단한 동작 모드에 따른 해상도를 인식한다.
이때 컴퓨터 시스템(1)에서 출력되는 수평동기신호(H) 및 수직동기신호(V)의 주파수와 해상도는 CGA(Color Graphics Adapter) 모드, VGA(Video Graphics Array) 모드 및 SVGA(Super Video Graphics Array) 모드 등 여러 가지 동작 모드에 따라 상이하다.
예를 들면, CGA 모드는 수평동기신호(H)의 주파수가 15.75KHz이고, 수직동기신호(V)의 주파수는 60Hz이며, 해상도는 640×350이다.
VGA 모드는 수평동기신호(H)의 주파수가 31.5KHz이고, 수직동기신호(V)의 주 파수는 60Hz 또는 70Hz이며, 해상도는 720×350 또는 640×480이다.
SVGA 모드는 수평동기신호(H)의 주파수가 35∼37KHz이고, 수직동기신호(V)의 주파수는 인터레이스(interlace)이며, 해상도는 800×600이다.
따라서 마이크로 컴퓨터(4)는 상술한 동작 모드에 따른 해상도를 인식한 후 분리한 수평동기신호(H) 및 수직동기신호(V)를 후술되는 PLL부(5)와 그래픽 제어부(6)로 출력한다.
PLL부(5)는 마이크로 컴퓨터(4)로부터 인가된 수평동기신호(H)를 통해 입력 영상 신호의 해상도에 따른 분주 값을 가변하여 ADC부(3)로 출력함과 동시에 마이크로 컴퓨터(4)로부터 인가된 수평동기신호(H)를 후술되는 그래픽 제어부(6)로 출력한다.
그래픽 제어부(Scaler)(6)는 상술한 마이크로 컴퓨터(4)가 인식한 해상도에 따라 PLL부(5)에서 출력되는 수평동기신호(H)를 통해 ADC부(3)에서 출력되는 펄스 신호의 주파수를 조절하여 LCD 패널(7)에 영상 신호가 디스플레이되도록 한다.
여기에서, 상술한 프리 앰프부(2), ADC부(3) 및 PLL부(5)는 따로 분리하여 구성하기도 하지만, 하나의 칩(chip)으로 구성하기도 한다.
이와 같이 구성된 액정 디스플레이 장치의 그래픽 제어부(6)에서는 PLL부(5)로부터 인가되는 수평동기신호(H)를 사용한다.
따라서 그래픽 제어부(6)로 인가되는 수평동기신호(H)는 ADC부(3)에서 출력되는 영상 신호 즉, R, G 및 B 색신호와 동기되어야 한다.
그러나, 상술한 바와 같은 종래의 액정 디스플레이 장치는 PLL부에서 그래픽 제어부로 출력되는 수평동기신호를 아무런 여과수단 없이 바로 인가되게 하기 때문에 수평동기신호의 라이징 에지(rising edge) 또는 폴링 에지(falling edge) 부분에서 흔들림 현상이 발생되는 경우가 있다.
즉, 그래픽 제어부로 인가되는 수평동기신호가 포지티브(positive)인 경우 폴링 에지 부분에서 흔들림 현상이, 그리고 수평동기신호가 네거티브(negative)인 경우 라이징 에지 부분에서 흔들림 현상이 발생되면, 수평동기신호가 정확한 주기로 그래픽 제어부로 인가되지 않기 때문에 그래픽 제어부에 영향을 주어 액정 디스플레이 장치의 화면상에 노이즈가 발생되어 액정 디스플레이 장치의 품질이 저하되는 문제점이 발생하였다.
본 발명의 목적은 액정 디스플레이 장치의 PLL부를 통해 그래픽 제어부로 입력되는 수평동기신호의 흔들림 현상을 보상해 줌으로써 영상 신호를 정상적으로 디스플레이할 수 있도록 하는 액정 디스플레이 장치의 수평동기신호 보상장치를 제공하는 데 있다.
이러한 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 액정 디스플레이 장치의 수평동기신호 보상장치는 컴퓨터 시스템으로부터 입력된 R, G 및 B 색신호의 레벨을 증폭시켜 출력하는 프리 앰프부와; 컴퓨터 시스템으로부터 입력되는 수평/수직동기신호를 통해 동작모드에 따른 해상도를 인식하고, 인식된 해상도에 따라 액정 디스플레이 장치 각 부분을 제어하는 마이크로 컴퓨터와; 마이크로 컴퓨터에서 출력된 수평동기신호를 통해 R, G 및 B 색신호의 해상도에 따른 분주 값을 가변하여 출력하는 PLL부와; PLL부에서 출력된 분주 값에 따라 프리 앰프부에서 출력되는 아날로그의 R, G 및 B 색신호를 디지털 신호로 변환하여 출력하는 ADC부와; 상기 PLL부에서 출력되는 수평동기신호의 라이징 에지 또는 폴링 에지 부분에서 발생하는 흔들림 현상을 보상하기 위하여, 상기 PLL부에서 출력된 수평동기신호와 상기 ADC부에서 출력되는 클럭신호에 기초하여 상기 PLL부에서 출력된 수평동기신호의 주기를 조절하여 출력하는 수평동기신호 보상부; 및 수평동기신호 보상장치부로부터 인가되는 보상된 수평동기신호를 통해 ADC부에서 출력되는 R, G 및 B 색신호의 주파수를 조절하여 LCD 패널에 디스플레이하는 그래픽 제어부로 구성된 것을 특징으로 한다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 액정 디스플레이 장치의 수평동기신호 보상장치를 상세히 설명한다.
도 2는 본 발명에 따른 액정 디스플레이 장치의 수평동기신호 보상장치의 구성을 개략적으로 나타낸 도면이고, 도 3은 상술한 도 2의 수평동기신호 보상부를 상세하게 나타낸 도면으로서, 전술한 도 1과 동일한 부분에는 동일한 부호를 사용하며 여기에서의 상세한 설명은 생략하기로 한다.
도시된 바와 같이, 수평동기신호 보상부(10)는 PLL부(5)에서 출력되는 수평동기신호(H)의 라이징 에지 또는 폴링 에지 부분에서 발생하는 흔들림 현상을 보상하여 그래픽 제어부(6)로 출력한다.
상술한 수평동기신호 보상부(10)는 PLL부(5)에서 출력되는 수평동기신호(H)의 신호폭을 일정 주기만큼 지연시키는 지연 논리소자(11)와, 지연 논리소자(11)를 통해 출력된 지연 신호를 두 번 반전시켜 지연 논리소자(11)에 의해 지연된 만큼의 신호폭으로 조정하고, 반전된 신호의 극성 유지를 위해 다시 한번 반전시켜 그래픽 제어부(6)로 출력하는 복수의 논리소자(12)로 구성되어 있다.
또한, 상술한 지연 논리소자(11)는 PLL부(5)에서 출력되는 수평동기신호(H)와 ADC부(3)에서 출력되는 클럭 신호(D-CLK)를 입력받아 일정 주기 지연시키는 D-플립플롭(flip-flop)으로 구성되어 있으며, 논리소자(12)는 D-플립플롭에서 출력된 지연 신호와 하이 레벨 신호(5V)를 조합하여 출력하는 제 1 NAND 게이트(12A)와, 제 1 NAND 게이트(12A)를 통해 출력된 신호와 PLL부(5)에서 출력되는 수평동기신호(H)를 조합하여 출력하는 제 2 NAND 게이트(12B)와, 제 2 NAND 게이트(12B)를 통해 출력된 신호와 하이 레벨 신호(5V)를 조합하여 출력하는 제 3 NAND 게이트(12C)로 구성되어 있다.
그리고, 상술한 D-플립플롭으로 된 지연 논리소자(11)를 직렬 형태로 복수개 구성하는 경우에는 그래픽 제어부(6)로 인가되는 보상된 수평동기신호(H)의 신호폭을 길게 조정할 수 있으며, 통상적으로 2개를 사용하는 것이 가장 효율적이다.
다음에는, 이와 같이 구성된 본 발명에 따른 액정 디스플레이 장치의 수평동기신호 보상장치의 작용을 도 4를 참조하여 구체적으로 설명한다.
도 4는 상술한 도 3의 주요 부분의 파형을 나타낸 도면으로서, 포지티브 수평동기신호가 인가되는 경우를 예로 설명한 것이다.
우선, 컴퓨터 시스템(1)으로부터 액정 디스플레이 장치의 마이크로 컴퓨터(4)로 수평동기신호(H)가 인가되면, 마이크로 컴퓨터(4)에서는 이 수평동기신호(H)를 통해 입력 영상신호의 동작 모드 및 해상도를 인식하게 된다.
그리고 PLL부(5)로 수평동기신호(H)를 인가시켜 영상신호 즉, R, G 및 B 색신호의 해상도에 따른 분주 값을 가변하여 출력함과 동시에 그래픽 제어부(6)로 수평동기신호(H)를 출력한다.
이와 같이 PLL부(5)에서 출력되는 수평동기신호(H)는 수평동기신호 보상부(10)의 지연 논리소자인 D-플립플롭(11)의 데이터 단자(D)로 인가되며(a 지점), PLL부(5)의 분주 값에 따라 프리 앰프부(2)에서 출력되는 아날로그의 R, G 및 B 색신호를 디지털 신호로 변환하는 ADC부(3)에서 출력되는 클럭 신호(D-CLK)가 D-플립플롭(11)의 클럭 단자(CLK)로 인가된다.
이에 따라 D-플립플롭(11)에서는 수평동기신호(H)를 일정 주기로 지연시킨 신호(b 지점)를 논리소자(12)의 제 1 NAND 게이트(12A)로 출력한다.
그리고 제 1 NAND 게이트(12A)는 D-플립플롭(11)에서 출력된 지연된 신호와 하이 레벨(5V) 신호를 조합하여 반전된 신호를 조합하여 제 2 NAND 게이트(12B)로 출력한다(c 지점).
또한, 제 2 NAND 게이트(12B)에서는 제 1 NAND 게이트(12A)에서 반전된 신호를 PLL부(5)에서 출력되는 수평동기신호(H)와 조합하여 다시 한 번 반전시킴으로써 D-플립플롭(11)에서 지연된 만큼의 신호폭으로 조정한 후 제 3 NAND 게이트(12C)로 출력한다(d 지점).
그리고 제 3 NAND 게이트(12C)에서는 제 2 NAND 게이트(12B)에서 출력되는 반전된 신호의 극성 유지를 위해 하이 레벨(5V) 신호와 조합하여 다시 한번 반전시킨 후 그래픽 제어부(6)로 출력한다(e 지점).
이에 따라 그래픽 제어부(6)에서는 수평동기신호(H)의 흔들림 현상에 의한 노이즈의 영향을 받지 않게 되어 정상적으로 영상신호를 LCD 패널(7)에 디스플레이하게 된다.
즉, 본 발명은 PLL부(5)에서 출력되는 수평동기신호(H)의 폴링 부분에 흔들림 현상이 발생되면(도 4의 불안정 H-Sync) 그래픽 제어부(6)에 영향을 미치게 되므로 상술한 바와 같이 수평동기신호 보상부(10)를 통해 수평동기신호(H)의 리딩(leading)부분의 일부분만 활용할 수 있도록 재구성하여 그래픽 제어부(6)로 공급하는 것이다.
이상에서와 같이 본 발명의 액정 디스플레이 장치의 수평동기신호 보상장치에 의하면, 그래픽 제어부로 인가되는 수평동기신호를 D-플립플롭과 NAND 게이트 등의 논리소자로 된 수평동기신호 보상부를 통해 보상해 줌으로써 수평동기신호의 흔들림 현상에 따른 노이즈 없이 화면상에 영상 신호를 정상적으로 디스플레이하는 효과가 있다.

Claims (5)

  1. 컴퓨터 시스템으로부터 입력된 R, G 및 B 색신호의 레벨을 증폭시켜 출력하는 프리 앰프부;
    상기 컴퓨터 시스템으로부터 입력되는 수평/수직동기신호를 통해 동작모드에 따른 해상도를 인식하고, 인식된 해상도에 따라 액정 디스플레이 장치 각 부분을 제어하는 마이크로 컴퓨터;
    상기 마이크로 컴퓨터에서 출력된 수평동기신호를 통해 R, G 및 B 색신호의 해상도에 따른 분주 값을 가변하여 출력하는 PLL부;
    상기 PLL부에서 출력된 분주 값에 따라 프리 앰프부에서 출력되는 아날로그의 R, G 및 B 색신호를 디지털 신호로 변환하여 출력하는 ADC부;
    상기 PLL부에서 출력되는 수평동기신호의 라이징 에지 또는 폴링 에지 부분에서 발생하는 흔들림 현상을 보상하기 위하여, 상기 PLL부에서 출력된 수평동기신호와 상기 ADC부에서 출력되는 클럭신호에 기초하여 상기 PLL부에서 출력된 수평동기신호의 주기를 조절하여 출력하는 수평동기신호 보상부; 및
    상기 수평동기신호 보상장치부로부터 인가되는 보상된 수평동기신호를 통해 ADC부에서 출력되는 R, G 및 B 색신호의 주파수를 조절하여 LCD 패널에 디스플레이하는 그래픽 제어부로 구성된 것을 특징으로 하는 액정 디스플레이 장치의 수평동기신호 보상장치.
  2. 제 1 항에 있어서, 상기 수평동기신호 보상부는,
    상기 PLL부에서 출력되는 수평동기신호의 신호폭을 일정 주기만큼 지연시키 는 지연 논리소자; 및
    상기 지연 논리소자를 통해 출력된 지연 신호를 두 번 반전시켜 지연 논리소자에 의해 지연된 만큼의 신호폭으로 조정하고, 반전된 신호의 극성 유지를 위해 다시 한번 반전시켜 그래픽 제어부로 출력하는 복수의 논리소자로 구성된 것을 특징으로 하는 액정 디스플레이 장치의 수평동기신호 보상장치.
  3. 제 2 항에 있어서, 상기 지연 논리소자를 복수개로 구성하여 상기 그래픽 제어부로 인가되는 수평동기신호의 신호폭을 길게 조정할 수 있음을 특징으로 하는 액정 디스플레이 장치의 수평동기신호 보상장치.
  4. 제 2 항에 있어서, 상기 지연 논리소자는,
    D-플립플롭인 것을 특징으로 하는 액정 디스플레이 장치의 수평동기신호 보상장치.
  5. 제 2 항 또는 제 4 항에 있어서, 상기 복수의 논리소자는,
    상기 D-플립플롭에서 출력된 지연 신호와 하이 레벨 신호를 조합하여 출력하는 제 1 NAND 게이트;
    상기 제 1 NAND 게이트를 통해 출력된 신호와 PLL부에서 출력되는 수평동기신호를 조합하여 출력하는 제 2 NAND 게이트; 및
    상기 제 2 NAND 게이트를 통해 출력된 신호와 하이 레벨 신호를 조합하여 출 력하는 제 3 NAND 게이트로 구성된 것을 특징으로 하는 액정 디스플레이 장치의 수평동기신호 보상장치.
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