KR101000459B1

KR101000459B1 - 클럭 발생장치 및 이를 갖는 디스플레이 장치

Info

Publication number: KR101000459B1
Application number: KR1020030092809A
Authority: KR
Inventors: 조정환
Original assignee: 삼성전자주식회사
Priority date: 2003-12-18
Filing date: 2003-12-18
Publication date: 2010-12-13
Also published as: KR20050061040A

Abstract

디스플레이 품질을 향상시키기 위한 클럭 발생장치 및 이를 갖는 디스플레이장치에 관한 것이다. 클럭 발생장치의 위상 검출부는 수신된 비디오 신호내의 반송파와 기준 반송파의 위상차를 검출하고, 펄스-전압 변환부는 검출된 위상차에 상응하는 전압을 생성하며, 커패시터 제어부는 생성된 전압에 따른 커패시터 제어신호를 출력하고, 클럭신호 발생부는 커패시터 조절신호에 응답하여 커패시턴스가 조절되고, 조절된 커패시턴스에 따른 클럭신호를 발생한다. 따라서, 수신된 영상신호 내 반송파의 위상 변환값에 따라 커패시턴스를 변환하여 상기 수신된 영상신호 내 반송파와 동일한 주파수를 갖는 클럭신호를 발생함에 따라 상기 영상신호를 정확히 복원하여 디스플레이 품질을 향상시킨다.

Description

클럭 발생장치 및 이를 갖는 디스플레이 장치{CLOCK GENERATOR AND DISPLAY DEVICE HAVING THE SAME}

도 1은 반송파의 주파수가 흔들린 상태를 나타낸 도면이다.

도 2는 본 발명의 실시예에 따른 액정표시장치의 구성을 개략적으로 나타낸 블록도이다.

도 3은 도 2에 도시된 클럭 발생부의 구성을 개략적으로 나타낸 블록도이다.

도 4는 도 2에 도시된 클럭신호 발생부의 구성을 상세하게 나타낸 구성도이다.

*도면의 주요부분에 대한 부호의 설명*

200 : 액정표시장치 210 : 비디오 디코더

212 : 디코딩부 214 : 클럭 발생부

300: 위상 검출부 310 : 펄스-전압 변환부

320 : 커패시터 제어부 330 : 클럭신호 발생부

400 : 수정 발진자 410 : 전압 가변 커패시터

본 발명은 클럭 발생장치 및 이를 갖는 디스플레이 장치에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 디스플레이 품질을 향상시키기 위한 클럭 발생장치 및 이를 갖는 디스플레이장치에 관한 것이다.

일반적으로, 디스플레이 장치란 다양한 정보를 시각을 통해 인간에게 전달하는 장치를 말한다. 즉, 전자 디스플레이 장치란 각종 전자기기로부터 출력되는 전기적 정보 신호를 인간의 시각으로 인식 가능한 광 정보 신호로 변환하는 전자 장치라고 정의할 수 있다.

최근에는 반도체 기술의 급속한 진보에 의해 각종 전자 장치의 고체화, 저전압 및 저 전력화와 함께 전자 기기의 소형 및 경량화에 따라 새로운 환경에 적합한 전자 디스플레이 장치, 즉 얇고 가벼우면서도 낮은 구동 전압 및 낮은 소비 전력의 특징을 갖춘 평판 패널 디스플레이(FPD) 장치에 대한 요구가 급격히 증대하고 있다.

현재 개발된 평판 패널 디스플레이 장치 중에서 액정표시장치는 다른 디스플레이 장치에 비해 얇고 가벼우며, 낮은 소비 전력 및 낮은 구동 전압을 갖추고 있을 뿐만 아니라, 음극선관(CRT)에 가까운 화상 표시가 가능하기 때문에 다양한 전자 장치에 광범위하게 사용되고 있다. 즉, 액정표시장치는 모니터뿐만 아니라 핸드폰, 텔레비전, 관제 시스템 등의 다양한 응용 분야로 그 적용 범위가 확대되고 있다.

이처럼, 상기 액정표시장치는 응용 분야가 확대됨에 따라 상기 액정표시장치는 TV 튜너(Tuner) 또는 비디오 디코더(Video decoder) 등을 탑재하여 TV 또는 비 디오 시청이 가능한 제품이 출시되고 있다.

상기 TV 튜너를 내장한 브이씨알(VCR)을 이용하여 케이블 방송을 시청하는 경우, 방송 신호의 칼라 데이터 손실에 의해 화면이 흑백으로 디스플레이 되는 화질 불량이 발생한다.

즉, 도 1에서와 같이, 각 케이블 방송업체는 정부로부터 할당받은 반송파(f_c0,f_c1,f_c2...)에 케이블 방송신호를 실어서 해당 서비스 가입자들에게 전송한다.

그런데, 상기 케이블 방송업체의 송출 장비가 열악하여 상기 반송파의 주파수가 흔들리는 경우가 발생한다. 예를 들어, 상기 송출 장비에서 클럭신호를 발생하는 진동자가 불량하거나 또는 상기 케이블 방송신호의 왜곡 등으로 인하여 설정된 반송파의 주파수가 f_c1에서 f_c1'로 변하는 경우가 발생한다.

상기한 바와 같이, 상기 설정된 반송파의 주파수가 변하는 경우, 케이블 방송신호의 대역폭이 이동되고, 그에 따라 수신측에서는 상기 이동된 대역폭을 검출하기 어려워 상기 케이블 방송신호를 제대로 디스플레이 할 수 없는 문제점이 발생한다.

따라서, 본 발명은 상기한 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로서, 본 발명의 목적은 반송파의 위상 변환에 따른 클럭 신호를 발생하여 디스플레이 품질을 향상시키기 위한 클럭 발생장치를 제공함에 있다.

본 발명의 다른 목적은 상기한 클럭 발생장치를 갖는 디스플레이장치를 제공함에 있다.

상술한 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 클럭 발생장치의 위상 검출부는 수신된 비디오 신호내의 반송파와 기준 반송파의 위상차를 검출하고, 펄스-전압 변환부는 검출된 위상차에 상응하는 전압을 생성하며, 커패시터 제어부는 생성된 전압에 따른 커패시터 제어신호를 출력하고, 클럭신호 발생부는 커패시터 조절신호에 응답하여 커패시턴스가 조절되고, 조절된 커패시턴스에 따른 클럭신호를 발생한다.

본 발명에 따른 디스플레이장치의 디스플레이 패널은 영상을 디스플레이 하고, 디코딩부는 영상을 디스플레이하기 위한 수신 신호를 디코딩하며, 클럭 발생부는 수신 신호 내 반송파와 기준 반송파의 위상차에 따라 커패시턴스를 가변시키고, 가변되는 커패시턴스에 상응하는 클럭신호를 생성하여 디코딩부로 출력한다.

이러한, 본 발명에 따르면, 수신된 영상신호 내 반송파의 위상 변환값에 따라 커패시턴스를 변환하여 상기 수신된 영상신호 내 반송파와 동일한 주파수를 갖는 클럭신호를 발생함에 따라 상기 영상신호를 정확히 복원할 수 있다.

이하, 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 액정표시장치를 첨부 도면을 참조하여 상세히 설명한다.

도 2는 본 발명의 실시예에 따른 액정표시장치의 구성을 개략적으로 나타낸 블록도이고, 도 3은 도 2에 도시된 클럭 발생부의 구성을 개략적으로 나타낸 블록 도이다. 또한, 도 4는 도 2에 도시된 클럭신호 발생부의 구성을 상세하게 나타낸 구성도이다.

도 2에 도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 액정표시장치(200)는 외부로부터 수신된 신호를 디코딩(decoding)하여 영상신호를 출력하는 비디오 디코더(210), 상기 영상신호에 상응하는 영상을 디스플레이하는 액정표시패널(220), 상기 영상신호와, 상기 영상신호의 출력을 제어하는 제1 및 제2 타이밍 신호를 출력하는 타이밍 제어부(230), 상기 제1 타이밍 신호에 의해 상기 영상신호에 상응하는 데이터 신호를 제1 내지 제m 데이터 라인(DL₁,DL₂,...,DL_m)에 출력하는 데이터 구동부(240) 및 상기 제2 타이밍 신호에 의해 제1 내지 제n 게이트 라인(GL₁,GL₂,...,GL_n)에 게이트 신호를 출력하는 게이트 구동부(250)를 포함한다.

여기서, 비디오 디코더(210)는 상기 수신된 영상 신호를 디코딩하는 디코딩부(212) 및 상기 수신된 영상신호 내의 반송 주파수 신호와 기준 반송 주파수 신호를 비교하고, 그에 응답하는 클럭신호를 발생하여 디코딩부(212)로 출력하는 클럭 발생부(214)를 포함한다.

또한, 액정표시패널(200)은 상부기판(도시되지 않음), 상기 상부기판에 대향하는 하부기판(도시되지 않음) 및 두 기판 사이에 형성된 액정(도시되지 않음)을 포함한다.

상기 하부기판에는 상기 제1 내지 제n 게이트 라인(GL₁,GL₂,...,GL_n)과 상기 다수의 제1 내지 제m 데이터 라인(DL₁,DL₂,...,DL_m)이 형성된다. 이때, 제1 내지 제n 게이트 라인(GL₁,GL₂,...,GL_n) 및 제1 내지 제m 데이터 라인(DL₁,DL₂,...,DL_m) 중 인접하는 2개의 게이트 라인과 인접하는 2개의 데이터 라인에 의해 화소영역(210)이 정의된다. 또한, 화소영역(210)에는 제1 내지 제n 게이트 라인(GL₁,GL₂,...,GL_n)과 제1 내지 제m 데이터 라인(DL₁,DL₂,...,DL_m)에 연결된 TFT(222) 및 상기 TFT(222)에 연결된 화소전극(224)이 형성된다.

상기 타이밍 제어부(230)는 디코딩부(212)로부터 제공되는 상기 영상신호와, 상기 영상신호의 디스플레이를 제어하기 위한 제1 및 제2 타이밍 신호를 생성한다. 이때, 상기 영상신호는 디지털 신호 형태의 R,G,B 신호이다. 한편, 상기 데이터 구동부(400)에서 제1 내지 제m 데이터 라인(DL₁,DL₂,...,DL_m)에 출력되는 상기 데이터 신호는 상기 영상신호에 상응하는 아날로그 신호 형태의 R,G,B 신호이다.

상기 제1 타이밍 신호는 상기 데이터 구동부(240)로의 상기 영상신호의 로딩을 명령하는 수평동기 시작신호(STH), 상기 데이터 구동부(240) 내의 데이터 쉬프트(shift)를 위한 수평 클럭신호(HCLK) 및 상기 영상신호가 데이터 구동부(240)에서 아날로그 신호로 변환되고, 상기 아날로그 신호로 변환된 상기 데이터 신호를 액정표시패널(200)에 인가할 것을 명령하는 출력지시신호(TP)를 포함한다.

한편, 상기 제2 타이밍 신호는 게이트 라인에 인가되는 게이트 온 신호의 주기 설정을 위한 게이트 클럭신호(Gate clock), 상기 게이트 온 신호의 시작을 명령하는 수직동기 시작신호(STV), 게이트 구동부(250)의 출력을 인에이블(Enable)시키는 출력 인에이블 신호(OE; Out Enable)를 포함하여 정의되는 신호이다.

상기 데이터 구동부(240)는 상기 제1 타이밍 신호에 응답하여 액정표시패널(220)의 화소전극(224)에 인가되는 상기 데이터 신호를 생성한다. 여기서, 상기 데이터 신호는 화소전극(224)에 충전되는 전압이다.

한편, 게이트 구동부(250)는 제2 타이밍 신호에 응답하여 제1 내지 제n 게이트 라인(GL₁,GL₂,...,GL_n)에 순차적으로 하이 레벨 구간을 갖는 게이트 신호를 인가하여 상기 데이터 신호가 화소전극(224)에 인가되는 것을 제어한다. 즉, 상기 게이트 신호는 제1 내지 제n 게이트 라인(GL₁,GL₂,...,GL_n)에 연결되어 있는 TFT(222)를 구동하기에 충분한 전압 레벨을 갖는다. 따라서, 상기 TFT(222)가 상기 게이트 신호에 의해 구동되면 상기 데이터 신호는 상기 TFT(222)를 통해 상기 화소전극(224)으로 인가되어 이에 상응하는 전압이 상기 액정층에 충전된다.

이처럼 구성되는 액정표시장치(200)에 내장된 비디오 디코더(210)의 클럭 발생부(214)를 도 3을 참조하여 보다 상세히 설명한다.

도 3에 도시된 바와 같이, 클럭 발생부(214)는 상기 수신된 신호내의 수신 반송파의 주파수(f_c1)와 미리 설정된 기준 반송파의 주파수(f_ref)를 비교하여 위상차를 검출하는 위상 검출부(300), 상기 검출된 위상차에 상응하는 전압을 생성하는 펄스-전압 변환부(310), 상기 생성된 전압에 응답하는 커패시터 제어신호를 출력하는 커패시터 제어부(320) 및 상기 커패시터 제어신호에 따라 조절되는 커패시턴스에 상응하는 클럭신호를 발생하는 클럭신호 발생부(330)를 포함한다.

여기서, 위상 검출부(300)는 상기 기준 반송파의 주파수(f_ref)와 상기 수신 반송파의 주파수(f_c1)를 비교하여 위상차를 검출하고, 검출된 위상차에 상응하는 펄스신호를 출력한다. 이때, 상기 기준 반송파는 송신측에서 주파수가 흔들리지 않은 상태의 반송파와 동일하다.

상기 펄스-전압 변환부(310)는 위상 검출부(300)로부터 입력되는 상기 펄스신호에 상응하는 전압(±△V)을 생성하여 출력한다. 구체적으로, 펄스-전압 변환부(310)는 상기 기준 반송파보다 상기 수신 반송파의 주파수가 높은 경우, +△V를 생성하고, 상기 기준 반송파보다 상기 수신 반송파의 주파수가 낮은 경우, -△V를 생성한다. 따라서, 상기 기준 반송파보다 상기 수신 반송파의 주파수가 높은 경우에는 반송파의 주파수가 흔들리지 않은 상태보다 △V만큼의 전압이 증가된 상태이고, 상기 기준 반송파보다 상기 수신 반송파의 주파수가 낮은 경우에는 △V만큼의 전압이 감소된 상태이다.

또한, 커패시터 제어부(320)는 상기 생성된 전압에 상응하는 제1 및 제2 커패시터 제어신호를 클럭신호 발생부(330)로 출력한다. 즉, 커패시터 제어부(320)는 상기 생성된 전압이 +△V인 경우, 커패시턴스를 감소시키기 위한 상기 제1 커패시터 제어신호를 출력하고, 상기 생성된 전압이 -△V인 경우, 커패시턴스를 증가시키기 위한 상기 제2 커패시터 제어신호를 출력한다.

상기 클럭신호 발생부(330)는 도 4에 도시된 바와 같이, 입력되는 전압에 따른 클럭신호(CLK)를 발생하는 수정 발진자(400), 상기 수정 발진자(400)에 병렬 연결되고, 상기 제1 및 제2 커패시터 제어신호에 따라 커패시턴스가 가변되어 상기 수정 발진자(400)에 입력되는 전압을 조절하는 전압 가변 커패시터(410), 상기 수정 발진자(400)에 직렬 연결되는 인덕터(L_load), 제1 및 제2 커패시터(C_load1,C_load2)를 포함한다.

여기서, 전압 가변 커패시터(410), 제1 및 제2 커패시터(C_load1,C_load2)는 로드(Load) 커패시터이고, 인덕터(L_load)는 로드 인덕터이다. 또한, 전압 가변 커패시터(410)는 상기 제1 커패시터 제어신호에 따라 커패시턴스가 감소되고, 상기 제2 커패시터 제어신호에 따라 커패시턴스가 증가된다. 이때, 전압 가변 커패시터(410)는 바랙터 다이오드(varator diode)로 구성된다.

일반적으로 전압(V)은 수학식 1에서와 같이 커패시턴스(C)와 반비례 관계에 있다.

여기서, 'Q'는 전하량이다.

수학식 1에서와 같이, 전하량(Q)이 일정할 경우, 상기 전압(V)은 커패시턴스(C)가 증가할수록 감소하고, 커패시턴스(C)가 작아질수록 증가한다.

그러므로, 전압 가변 커패시터(410)의 커패시턴스가 감소하면 수정 발진자(400)에 입력되는 전압이 증가하고, 전압 가변 커패시터(410)의 커패시턴스가 증가하면, 수정 발진자(400)에 입력되는 전압이 감소한다.

상기 수정 발진자(400)는 입력되는 전압이 증가할수록 높은 주파수를 가지는 클럭신호를 발생하고, 입력되는 전압이 감소할수록 낮은 주파수를 가지는 클럭신호를 발생한다.

따라서, 상기 수신된 반송파의 주파수(f_c1)가 미리 설정된 기준 반송파의 주파수(f_ref)보다 높은 경우, 상기 전압 가변 커패시터(410)의 커패시턴스가 감소하여 수정 발진자(400)에 입력되는 전압이 증가하고, 그에 따라 수정 발진자(400)에서 발생되는 클럭신호(CLK)의 주파수가 높아진다. 그러므로, 수정 발진자(400)에서 생성된 클럭신호(CLK)는 기준 반송파의 주파수(f_ref)보다 높은 수신된 반송파의 주파수(f_c1)와 동일한 주파수를 갖는다.

한편, 상기 수신된 반송파의 주파수(f_c1)가 미리 설정된 기준 반송파의 주파수(f_ref)보다 낮은 경우, 상기 전압 가변 커패시터(410)의 커패시턴스가 증가하여 수정 발진자(400 입력되는 전압이 감소하고, 그에 따라 수정 발진자(400)에서 발생되는 클럭신호(CLK)의 주파수가 낮아진다. 그러므로, 수정 발진자(400)에서 생성된 클럭신호(CLK)는 기준 반송파의 주파수(f_ref)보다 낮은 상기 수신된 반송파의 주파수(f_c1)와 동일한 주파수를 갖는다.

상술한 바와 같이, 본 발명은 클럭 발생부를 갖는 비디오 디코더가 액정표시장치에 구성된 경우를 예로 들어 설명하였으나, 다른 디스플레이 장치 예를 들어, PDP 등에도 구성될 수 있다.

상술한 바와 같이, 본 발명은 상기 수신된 영상 신호내의 반송파의 주파수 변화를 감지하고, 감지된 변화량에 상응하여 수정 발진자의 커패시턴스를 조절하여 상기 수정 발진자에 입력되는 전압을 조절한다.

그러므로, 상기 수정 발진자는 상기 수신된 영상 신호내의 반송파의 주파수와 동일한 주파수를 갖는 클럭신호를 발생한다.

따라서, 본 발명은 주파수가 흔들린 반송파에 영상 신호가 실려서 수신되더라도, 상기 흔들린 주파수를 갖는 반송파와 동일한 주파수를 가지는 클럭신호를 생성하고, 상기 수신된 영상신호를 정확하게 복원할 수 있어, 디스플레이 품질을 향상시킬 수 있다.

본 발명은 실시예를 참조하여 설명하였지만, 해당 기술 분야의 숙련된 당업자는 하기의 특허 청구의 범위에 기재된 본 발명의 사상 및 영역으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있음을 이해할 수 있을 것이다.

Claims

수신된 비디오 신호를 디코딩하는 비디오 디코더에 클럭신호를 제공하는 클럭 발생장치에 있어서,

상기 수신된 비디오 신호내의 반송파와 기준 반송파의 위상차를 검출하는 위상 검출부;

상기 검출된 위상차에 상응하는 전압을 생성하는 펄스-전압 변환부;

상기 생성된 전압에 따른 커패시터 제어신호를 출력하는 커패시터 제어부; 및

상기 커패시터 제어신호에 응답하여 커패시턴스가 조절되고, 상기 조절된 커패시턴스에 따른 클럭신호를 발생하는 클럭신호 발생부를 포함하는 클럭 발생장치.
제1항에 있어서, 상기 클럭신호 발생부는

입력 전압에 따른 상기 클럭신호를 발생하는 수정 발진자; 및

상기 수정 발진자에 병렬로 연결되고, 상기 커패시터 제어신호에 따라 커패시턴스가 조절되어 상기 입력 전압을 조절하는 로드 커패시터를 포함하는 클럭 발생장치.
제2항에 있어서, 상기 로드 커패시터는

상기 기준 반송파에 비하여 상기 수신된 신호 내 반송파의 주파수가 큰 경우 상기 커패시턴스가 감소되고,

상기 기준 반송파에 비하여 상기 수신된 신호 내 반송 주파수의 주파수가 작은 경우 상기 커패시턴스가 증가되는 것을 특징으로 하는 클럭 발생장치.
제2항에 있어서, 상기 로드 커패시터는 바랙터 다이오드인 것을 특징으로 하는 클럭 발생장치.
영상을 디스플레이 하는 디스플레이 패널;

상기 영상을 디스플레이하기 위한 수신 신호를 디코딩하는 디코딩부;

상기 수신 신호 내 반송파와 기준 반송파의 위상차에 따라 조절되는 커패시턴스에 상응하는 클럭신호를 생성하여 상기 디코딩부로 출력하는 클럭 발생부를 포함하는 디스플레이장치.
제5항에 있어서, 상기 클럭 발생부는

입력 전압에 따른 상기 클럭신호를 발생하는 수정 발진자; 및

상기 수정 발진자에 병렬로 연결되고, 상기 조절되는 커패시턴스에 의해 상기 입력 전압을 조절하는 로드 커패시터를 포함하는 디스플레이장치.
제6항에 있어서, 상기 로드 커패시터는

상기 기준 반송파에 비하여 상기 수신된 신호 내 반송파의 주파수가 큰 경우 상기 커패시턴스가 감소되고,

상기 기준 반송파에 비하여 상기 수신된 신호 내 반송 주파수의 주파수가 작은 경우 상기 커패시턴스가 증가되는 것을 특징으로 하는 디스플레이장치.
제5항에 있어서, 상기 디스플레이 패널은 액정표시패널인 것을 특징으로 하는 디스플레이장치.