KR101255702B1

KR101255702B1 - 액정 표시 장치 및 그의 구동 방법

Info

Publication number: KR101255702B1
Application number: KR1020060058812A
Authority: KR
Inventors: 장병태; 박재현
Original assignee: 엘지디스플레이 주식회사
Priority date: 2006-06-28
Filing date: 2006-06-28
Publication date: 2013-04-17
Also published as: KR20080000918A

Abstract

본 발명은 확산 스펙트럼 적용 시 화질 저하의 원인이 되는 스캔 신호의 출력 특성을 안정화하기 위한 것으로, 액정 패널, 확산 스펙트럼 방식에 따라 소정의 주파수 범위 내에서 주파수 확산된 확산 클럭 신호를 수신하고, 확산 클럭 신호를 이용하여 기준 게이트 제어 신호와 데이터 제어 신호를 생성하며, 기준 게이트 제어 신호가 일정한 펄스 폭을 갖도록 가변하는 타이밍 컨트롤러부, 타이밍 컨트롤러부의 제어에 따라 액정 패널을 구동하는 게이트 구동부 및 데이터 구동부를 포함하는 액정 표시 장치 및 그의 구동 방법을 제공한다.

액정 표시 장치, 확산 스펙트럼, 게이트 제어 신호

Description

액정 표시 장치 및 그의 구동 방법{Liquid crystal display and method for driving the same}

도 1은 종래 기술에 따른 액정 표시 장치의 구성도이다.

도 2a 내지 도 2c는 도 1의 화소 충전 시간을 나타낸 신호 파형도이다.

도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 액정 표시 장치의 구성도이다.

도 4는 도 3에 나타난 타이밍 컨트롤러부의 세부 구성도이다.

도 5는 도 3의 화소 충전 시간을 나타낸 신호 파형도이다.

도 6은 본 발명의 다른 실시예에 따른 액정 표시 장치의 구성도이다.

도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 액정 표시 장치의 구동 방법을 나타낸 흐름도이다.

(도면의 주요부분에 대한 부호의 설명)

200: 액정 패널 210: 게이트 구동부

220: 데이터 구동부 230: 타이밍 컨트롤러부

231: 인터페이스부 232: 타이밍부

233: 변조부 234: 오실레이터부

235: 데이터 프로세서부 240: 시스템

본 발명은 액정 표시 장치 및 그의 구동 방법에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 확산 스펙트럼을 이용한 액정 표시 장치 및 그의 구동 방법에 관한 것이다.

액정 표시 장치는 투명 절연 기판인 상, 하부 기판 사이에 이방성 유전율을 갖는 액정층을 형성한 후, 액정층에 형성되는 전계의 세기를 조정하여 액정 물질의 분자 배열을 변경시키고, 이를 통하여 표시면인 상부 기판에 투과되는 빛의 양을 조절함으로써 원하는 화상을 표현하는 표시 장치이다. 액정 표시 장치로는 박막 트랜지스터(Thin Film Transistor; TFT)를 스위칭 소자로 이용하는 박막 트랜지스터 액정 표시 장치(TFT LCD)가 주로 사용되고 있다.

도 1은 종래 기술에 따른 액정 표시 장치의 구성도이다.

도 1을 참조하면, 종래 기술에 따른 액정 표시 장치는 액정 패널(100), 게이트 구동부(110), 데이터 구동부(120), 타이밍 컨트롤러부(130), 확산 스펙트럼 IC(140) 등을 포함한다.

액정 패널(100)은 서로 교차되는 게이트 라인(GL1, GL2, ... , GLn) 및 데이터 라인(DL1, DL2, ... , DLm)으로 구분되는 복수 개의 픽셀(P)들로 이루어진다. 게이트 라인(GL1, GL2, ... , GLn) 및 데이터 라인(DL1, DL2, ... , DLm)의 교차 부위에는 게이트 전극, 액티브층, 소스 전극 및 드레인 전극을 갖는 박막 트랜지스터(TFT)가 배치된다.

각 픽셀(P)에는 액정 셀(Clc)로 등가화되는 액정 물질이 채워지며, 액정 셀(Clc)에 충전된 전압을 일정하게 유지시키기 위한 스토리지 커패시터(Cst)가 형성된다.

이러한 액정 패널(100)은 게이트 라인(GL1, GL2, ... , GLn)을 통해 공급되는 스캔 신호와 데이터 라인(DL1, DL2, ... , DLm)을 통해 공급되는 아날로그 화소 신호에 따라 각 픽셀(P)에 화상을 표시하게 된다.

각 픽셀(P)마다 구비된 박막 트랜지스터(TFT)는 게이트 라인(GL1, GL2, ... , GLn)으로부터의 스캔 신호의 게이트 하이 전압이 공급되는 경우 턴-온되어 데이터 라인(DL1, DL2, ... , DLm)으로부터의 아날로그 화소 신호를 액정 셀(Clc)에 공급한다. 그리고, 게이트 라인(GL1, GL2, ... , GLn)으로부터 게이트 로우 전압이 공급되는 경우 턴-오프되어 액정 셀(Clc)에 충전된 아날로그 화소 신호가 유지되게 한다.

게이트 구동부(110)는 타이밍 컨트롤러부(130)로부터 공급되는 게이트 제어 신호(GCS0)에 따라 게이트 라인(GL1, GL2, ... , GLn)에 순차적으로 스캔 신호를 공급한다. 게이트 제어 신호(GCS0)로는 게이트 스타트 펄스 신호(GSP), 게이트 쉬프트 클럭 신호(GSC), 게이트 출력 인에이블 신호(GOE) 등이 포함된다.

데이터 구동부(120)는 타이밍 컨트롤러부(23)로부터 공급되는 데이터 제어 신호(DCS)에 응답하여 타이밍 컨트롤러부(130)로부터 입력되는 적색, 녹색, 청색의 화소 데이터(R, G, B)를 아날로그 화소 신호로 변환하고, 이를 데이터 라인(DL1, DL2, ... , DLm)에 공급한다.

여기서, 데이터 제어 신호로는 소스 스타트 펄스(SSP), 소스 쉬프트 클 럭(SSC), 소스 출력 인에이블(SOC), 극성 신호(POL) 등이 포함되며, 아날로그 화소 신호는 외부로부터 입력되는 적색, 녹색, 청색의 화소 데이터(R, G, B)에 대응하여 선택되는 감마 전압이다.

타이밍 컨트롤러부(130)는 외부의 시스템(150)으로부터 입력되는 적색, 녹색, 청색의 화소 데이터(R, G, B)와 함께 여러 클럭 신호들(DE0, H0, V0, DCLK)을 수신하고, 이를 이용하여 게이트 구동부(110) 및 데이터 구동부(120)의 구동 타이밍을 각각 제어하기 위한 게이트 제어 신호(GCS0)와 데이터 제어 신호(DCS)를 생성한다.

시스템(150)으로부터 타이밍 컨트롤러부(130)로 전송되는 클럭 신호들로는 데이터 인에이블 신호(DE0), 수평 및 수직 동기 신호(H0, V0), 데이터 클럭 신호(DCLK) 등이 있다.

확산 스펙트럼 IC(140)는 주파수 확산을 위하여 일정한 주파수의 클럭 신호를 주파수 확산시켜 변조하고, 변조된 주파수에 따라 위상 동기 루프(PLL: Phase-Locked Loop) 회로를 이용하여 발진 주파수를 조정한다. 그럼으로써, 특정한 주파수 범위 내에서 일정한 주기를 가지고 변화하는 클럭 신호(SCLK)를 출력하게 된다.

이와 같이, 확산 스펙트럼 IC(140)는 확산 스펙트럼(Spread Spectrum) 방식에 따라 특정한 주파수 범위 내에서 주파수 확산된 클럭 신호(SCLK)를 생성하여 타이밍 컨트롤러부(130)로 공급한다.

이에 따라, 타이밍 컨트롤러부(130)에서 생성되는 제어 신호들(GCS0, DCS)의 주파수는 일정하게 유지되지 않고, 확산 스펙트럼 IC(140)로부터 전송되는 클럭 신 호(SCLK)를 따라 특정한 주파수 범위 내에서 흔들리는 형태를 가지게 된다.

그 결과, 타이밍 컨트롤러부(130)로부터 게이트 구동부(110) 및 데이터 구동부(120)로 전송되는 각종 제어 신호들(GCS0, DCS)과 화소 데이터(R, G, B) 간의 전자기적 간섭이 흔들리는 주파수에 의해 상쇄되어 줄어드는 효과를 얻을 수 있다.

도 2a 내지 도 2c는 도 1의 화소 충전 시간을 나타낸 신호 파형도로서, 확산 스펙트럼의 적용에 의해 게이트 출력 인에이블 신호(GOE)가 GOE_1, GOE_2, GOE_3로 변화하는 경우 스캔 신호의 파형을 도시하고 있다.

특정한 주파수 범위 내에서 변화하는 클럭 신호(SCLK)의 확산 주기는 수평 주기 신호(Hsync)와 동기를 이루지 못하므로, 수평 동기 신호(Hsync)를 기준으로 클럭 신호(SCLK)를 카운트하여 발생되는 제어 신호들(GCS0)의 펄스 폭이 수평 기간마다 달라지게 된다.

도 2a 내지 도 2c를 참조하면, 임의의 k번째, k-1번째, k+1번째 프레임에서, 게이트 출력 인에이블 신호(GOE)가 각각 다른 펄스 폭을 갖는 GOE_1, GOE_2, GOE_3의 신호로 달라진다. 그 결과, Gate Out_1, Gate Out_2, Gate Out_3의 파형으로 나타난 바와 같이, 게이트 구동부(110)의 출력인 스캔 신호의 하이 구간에 해당하는 화소 충전 시간(T1＜T0＜T2)이 프레임에 따라 달라짐을 알 수 있다.

즉, 도 1의 확산 스펙트럼 IC(140)로부터 타이밍 컨트롤러부(130)로 클럭 신호(SCLK)가 입력되면서 제어 신호들(GCS0, DCS)이 흔들리게 되는 것이다. 이때, 게이트 구동부(110)를 제어하는 게이트 제어 신호(GCS0)가 흔들리면서 게이트 구동부(120)의 출력 특성이 변동되고, 그에 따라 화소 충전 시간(T0, T1, T2)이 달라지 면서 휘도가 불균일해지는 문제점이 있었다.

특히, 과도한 확산 스펙트럼을 사용하는 경우나, 확산 스펙트럼 IC(140)와 타이밍 컨트롤러부(130)의 소자 특성이 잘 매칭되지 않는 경우, 화면이 폭포처럼 흘러내리는 휘선/가로줄 노이즈(Waterfall Noise) 등이 생겨 화질이 심하게 저하되었다.

따라서, 본 발명이 이루고자 하는 기술적 과제는 확산 스펙트럼을 사용할 때, 휘선/가로줄 노이즈 등 화질 저하의 원인이 되는 스캔 신호의 출력 특성을 안정화하여 화질을 개선할 수 있는 액정 표시 장치를 제공하는 데 있다.

본 발명이 이루고자 하는 다른 기술적 과제는 이와 같은 액정 표시 장치를 효율적으로 구동할 수 있는 액정 표시 장치의 구동 방법을 제공하는 데 있다.

본 발명이 이루고자 하는 기술적 과제들은 이상에서 언급한 기술적 과제들로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 기술적 과제들은 아래의 기재로부터 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.

상기 기술적 과제를 달성하기 위한 본 발명에 따른 액정 표시 장치는 게이트 라인들과 데이터 라인들이 매트릭스 형태로 배열된 복수의 화소들을 갖는 액정 패널, 확산 스펙트럼(Spread Spectrum) 방식에 따라 소정의 주파수 범위 내에서 주파수 확산된 확산 클럭 신호를 수신하고, 상기 확산 클럭 신호를 이용하여 기준 게이 트 제어 신호와 데이터 제어 신호를 생성하며, 상기 기준 게이트 제어 신호가 일정한 펄스 폭을 갖도록 가변하여 변조 게이트 제어 신호를 생성하는 타이밍 컨트롤러부, 상기 변조 게이트 제어 신호에 따라 상기 게이트 라인들을 구동하는 게이트 구동부, 상기 데이터 제어 신호에 따라 상기 데이터 라인들을 구동하는 데이터 구동부를 포함한다.

상기 확산 클럭 신호는 데이터 인에이블 신호(DE), 수평 동기 신호(Hsync), 수직 동기 신호(Vsync), 데이터 클럭 신호(CLK) 등의 신호일 수 있다.

상기 타이밍 컨트롤러부는 상기 확산 클럭 신호를 이용하여 상기 데이터 제어 신호와 상기 기준 게이트 제어 신호를 생성하는 타이밍부, 기준 클럭 신호를 발진시키는 오실레이터부, 상기 오실레이터부로부터 출력되는 상기 기준 클럭 신호에 응답하여 상기 기준 게이트 제어 신호를 상기 변조 게이트 제어 신호로 변조하는 변조부를 포함할 수 있다.

상기 변조 게이트 제어 신호는 게이트 쉬프트 클럭 신호(GSC), 게이트 스타트 펄스 신호(GSP), 게이트 출력 인에이블 신호(GOE), 게이트 모듈레이션 제어 신호(FLK) 등의 신호일 수 있다.

또한, 본 발명에 따른 액정 표시 장치는 게이트 라인들과 데이터 라인들이 매트릭스 형태로 배열된 복수의 화소들을 갖는 액정 패널, 확산 스펙트럼(Spread Spectrum) 방식에 따라 소정의 주파수 범위 내에서 주파수 확산된 확산 클럭 신호를 수신하고, 상기 확산 클럭 신호를 이용하여 기준 게이트 제어 신호와 데이터 제어 신호를 생성하는 타이밍 컨트롤러부, 기준 클럭 신호를 생성하는 오실레이터부, 상기 기준 클럭 신호를 이용하여 상기 기준 게이트 제어 신호를 일정한 펄스 폭을 갖도록 가변하여 변조 게이트 제어 신호를 생성하는 변조부, 상기 변조 게이트 제어 신호에 따라 상기 게이트 라인들을 구동하는 게이트 구동부, 상기 데이터 제어 신호에 따라 상기 데이터 라인들을 구동하는 데이터 구동부를 포함할 수 있다.

또한, 본 발명에 따른 액정 표시 장치의 구동 방법은 (a) 외부로부터 확산 스펙트럼(Spread Spectrum) 방식에 따라 소정의 주파수 범위 내에서 주파수 확산된 확산 클럭 신호를 수신하는 단계, (b) 상기 확산 클럭 신호를 이용하여 기준 게이트 제어 신호와 데이터 제어 신호를 생성하는 단계, (c) 상기 기준 게이트 제어 신호를 일정한 펄스 폭을 갖도록 가변하여 변조 게이트 제어 신호를 생성하는 단계, (d) 상기 변조 게이트 제어 신호에 따라 스캔 신호를 공급하는 단계, (e) 상기 데이터 제어 신호에 따라 아날로그 화소 신호를 공급하는 단계, (f) 상기 스캔 신호와 상기 아날로그 화소 신호에 의하여 액정 패널의 화소들에 화상을 표시하는 단계를 포함한다.

상기 (a) 단계의 상기 확산 클럭 신호는 데이터 인에이블 신호(DE), 수평 동기 신호(Hsync), 수직 동기 신호(Vsync), 데이터 클럭 신호(CLK) 등의 신호일 수 있다.

상기 (c) 단계는 소정의 주파수를 갖는 기준 클럭 신호를 생성하는 단계, 상기 기준 클럭 신호에 응답하여 상기 기준 게이트 제어 신호를 일정한 펄스 폭을 갖는 상기 변조 게이트 제어 신호로 가변하는 단계를 포함할 수 있다.

상기 (c) 단계의 상기 변조 게이트 제어 신호는 게이트 쉬프트 클럭 신호(GSC), 게이트 스타트 펄스 신호(GSP), 게이트 출력 인에이블 신호(GOE), 게이트 모듈레이션 제어 신호(FLK) 등의 신호일 수 있다.

기타 실시예들의 구체적인 사항들은 상세한 설명 및 도면들에 포함되어 있다. 본 발명의 이점 및 특징, 그리고 그것들을 달성하는 방법은 첨부되는 도면과 함께 상세하게 후술되어 있는 실시예들을 참조하면 명확해질 것이다. 명세서 전체에 걸쳐 동일 참조 부호는 동일 구성 요소를 지칭한다.

이하, 본 발명의 일 실시예 및 다른 실시예에 따른 액정 표시 장치에 대하여 첨부된 도 3 내지 도 6을 참조하여 상세히 설명한다.

도 3을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 액정 표시 장치는 매트릭스 형태로 배열된 복수의 화소(P)들을 갖는 액정 패널(200), 액정 패널(200)의 게이트 라인들(GL1, GL2, ... , GLn)과 데이터 라인들(DL1, DL2, ... , DLm)을 각각 구동하는 게이트 구동부(210) 및 데이터 구동부(220), 이들의 구동 타이밍을 제어하는 타이밍 컨트롤러부(230) 등을 포함한다.

액정 패널(200)은 게이트 라인들(GL1, GL2, ... , GLn)과 데이터 라인 들(DL1, DL2, ... , DLm)의 교차 배치에 의해 정의되는 영역마다 형성된 화소(P)들을 갖는다. 각 화소(P)에는 아날로그 화소 신호에 따라 광 투과량을 조절하는 액정 셀(Clc)과 액정 셀(Clc)을 구동하기 위한 박막 트랜지스터(TFT), 액정 셀(Clc)에 충전된 아날로그 화소 신호를 다음 아날로그 화소 신호가 충전될 때까지 안정적으로 유지하기 위한 스토리지 커패시터(Cst) 등이 구성된다.

박막 트랜지스터(TFT)는 게이트 라인(GL1, GL2, ... , GLn)으로부터 스캔 신호의 게이트 하이 전압이 공급되는 경우 턴-온되어 데이터 라인(DL1, DL2, ... , DLm)으로부터의 아날로그 화소 신호를 액정 셀(Clc)에 공급한다. 그리고, 게이트 라인(GL1, GL2, ... , GLn)으로부터 스캔 신호의 게이트 로우 전압이 공급되는 경우 턴-오프되어 액정 셀(Clc)에 충전된 아날로그 화소 신호가 유지되게 한다.

스캔 신호는 순차적으로 쉬프트되면서 각 게이트 라인(GL1, GL2, ... , GLn)에 1 수평 기간 동안 공급되며, 액정 셀(Clc)은 박막 트랜지스터(TFT)를 통해 충전되는 아날로그 화소 신호에 따라 이방성 유전율을 가지는 액정의 배열 상태가 가변되면서 광 투과율을 조절함으로써 그레이 레벨(Gray Level)을 구현하게 된다.

게이트 구동부(210)는 변조 게이트 제어 신호(GCS)에 응답하여 액정 패널(200)의 게이트 라인들(GL1, GL2, ... , GLn)로 스캔 신호를 공급한다. 변조 게이트 제어 신호(GCS)로는 게이트 스타트 펄스 신호(GSP), 게이트 쉬프트 클럭 신호(GSC), 게이트 출력 인에이블 신호(GOE), 게이트 모듈레이션 제어 신호(FLK) 등이 포함된다(도 4 부분 참조).

보다 구체적으로, 게이트 구동부(210)는 타이밍 컨트롤러부(230)로부터의 게 이트 스타트 펄스 신호(GSP)를 게이트 쉬프트 클럭 신호(GSC)에 따라 쉬프트시켜 게이트 라인들(GL1, GL2, ... , GLn)에 순차적으로 스캔 신호를 공급한다. 여기서, 게이트 구동부(210)는 게이트 출력 인에이블 신호(GOE)나 게이트 모듈레이션 제어 신호(FLK)에 따라 스캔 신호의 펄스 폭이나 게이트 하이 전압의 폴링 시간(falling time) 등을 제어하여 스캔 신호를 변조한다.

데이터 구동부(220)는 데이터 제어 신호(DCS)에 응답하여 데이터 라인들(DL1, DL2, ... , DLm)을 구동한다. 데이터 제어 신호(DCS)로는 소스 스타트 펄스 신호(SSP), 소스 쉬프트 클럭 신호(SSC), 소스 출력 인에이블 신호(SOC), 극성 제어 신호(POL) 등이 포함된다.

보다 구체적으로, 데이터 구동부(220)는 타이밍 컨트롤러부(230)로부터의 소스 스타트 펄스 신호(SSP)를 소스 쉬프트 클럭 신호(SSC)에 따라 쉬프트시켜 샘플링 신호를 발생한다. 그리고, 소스 쉬프트 클럭 신호(SSC)에 따라 외부의 시스템(240)으로부터 입력되는 적색, 녹색, 청색의 화소 데이터(R, G, B)를 샘플링 신호에 따라 래치한 후 소스 출력 인에이블 신호(SOE)에 응답하여 라인 단위로 공급한다.

그리고, 감마 전압들을 이용하여 라인 단위로 공급되는 화소 데이터(R, G, B)를 아날로그 화소 신호로 변환한 후 데이터 라인들(DL1, DL2, ... , DLm)에 공급한다. 화소 데이터(R, G, B)를 아날로그 화소 신호로 변환할 때에는, 타이밍 컨트롤러부(230)로부터의 극성 제어 신호(POL)에 응답하여 해당 신호의 극성을 결정하게 된다. 그리고, 데이터 구동부(220)는 소스 출력 인에이블 신호(SOE)에 응답하여 아 날로그 화소 신호가 데이터 라인들(DL1, DL2, ... , DLm)에 공급되는 기간을 결정한다.

타이밍 컨트롤러부(230)는 시스템(240)으로부터 적색, 녹색, 청색의 화소 데이터(R, G, B)를 수신하여 데이터 구동부(220)로 전송하고, 각종 클럭 신호들(DE, Hsync, Vsync, CLK)을 이용하여 변조 게이트 제어 신호(GCS)와 데이터 제어 신호(DCS)를 생성한다.

여기서, 시스템(240)으로부터 타이밍 컨트롤러부(230)로 출력되는 클럭 신호들(DE, Hsync, Vsync, CLK)은 확산 스펙트럼(Spread Spectrum) 방식에 따라 특정한 주파수 범위 내에서 주파수 확산된 확산 클럭 신호이다.

시스템(240)은 일정한 주파수의 클럭 신호들을 특정한 주파수 범위 내에서 일정한 확산 주기를 가지고 변화하도록 확산시켜 타이밍 컨트롤러부(230)를 제어하기 위한 클럭 신호들(DE, Hsync, Vsync, CLK)을 생성하고, 생성된 클럭 신호들(DE, Hsync, Vsync, CLK)을 타이밍 컨트롤러부(230)로 전송한다. 예를 들어, 65㎒의 주파수를 갖는 클럭 신호가 사용되는 경우, 확산 클럭 신호는 62.25㎒ 내지 67.25㎒ 사이에서 일정한 확산 주기로 증감하는 주파수를 가지게 된다.

노트북 등의 일부 장치에서는, 별도의 확산 스펙트럼 IC를 구비하지 않음으로써 전체 구조를 최대한 단순하게 하고, 이를 통해 장치를 경량화하는 것이 효율적이다.

이러한 경우, 별도의 확산 스펙트럼 IC를 구비하지 않고, 시스템(240) 상에서 확산 스펙트럼 방식에 의해 주파수 확산된 확산 클럭 신호를 생성하여 전송받게 된다.

그런데, 액정 표시 장치와 시스템(240)의 출력 특성이 잘 매칭되지 않거나 확산 스펙트럼이 과도하게 적용되면, 데이터 구동부(220)나 게이트 구동부(210)의 구동 타이밍을 제어하는 클럭들이 흔들려 휘선/가로줄 노이즈 등의 불량이 나타날 수 있다. 특히, 게이트 구동부(210)의 구동 타이밍이 흔들리게 되면, 화소 충전 시간을 충분히 확보하지 못하는 등의 부작용으로 화질이 심각하게 저하될 수 있다.

본 발명에 따르면, 이러한 문제점을 해결하기 위하여 확산 스펙트럼 적용 시 화소 충전 시간을 확보할 수 있도록 하는 변조 게이트 제어 신호(GCS)가 사용된다. 그 결과, 확산 스펙트럼의 적용에도 불구하고, 게이트 구동부(210)의 출력 특성이 안정화됨으로써, 확산 스펙트럼을 이용한 전자기적 간섭의 상쇄 효과와 화질 개선 효과를 동시에 구현할 수 있다.

타이밍 컨트롤러부(230)는 외부의 시스템(240)으로부터 확산 스펙트럼 방식에 의해 주파수 확산된 각종 클럭 신호들(DE, Hsync, Vsync, CLK)을 수신하며, 수신된 클럭 신호들(DE, Hsync, Vsync, CLK)을 이용하여 기준 게이트 제어 신호(GCS1)와 데이터 제어 신호(DCS)를 생성한다. 그리고, 기준 게이트 제어 신호(GCS1)를 일정한 펄스 폭을 갖도록 가변하여 변조 게이트 제어 신호(GCS)를 생성한다.

도 4를 참조하면, 이러한 타이밍 컨트롤러부(230)는 인터페이스부(231), 타이밍부(232), 변조부(233), 오실레이터부(234), 데이터 프로세서부(235) 등을 포함한다.

인터페이스부(231)는 외부의 시스템(240)으로부터 입력되는 적색, 녹색, 청색의 화소 데이터(R, G, B)와 주파수 확산된 각종 클럭 신호들(DE, Hsync, Vsync, CLK)을 수신하여 각 구성 요소로 전송한다.

타이밍부(232)는 수직 및 수평 동기 신호(Vsync, Hsync), 데이터 인에이블 신호(DE), 데이터 클럭 신호(CLK) 등을 조합하여 데이터 제어 신호(DCS)와 기준 게이트 제어 신호(GCS1)를 생성한다.

변조부(233)는 오실레이터부(234)로부터 입력되는 기준 클럭 신호(ACLK)에 응답하여 기준 게이트 제어 신호(GCS1)로부터 일정한 펄스 폭을 갖도록 가변된 변조 게이트 제어 신호(GCS)를 생성한다.

기준 게이트 제어 신호(GCS1)와 변조 게이트 제어 신호(GCS)로는 게이트 쉬프트 클럭 신호(GSC1, GSC), 게이트 스타트 펄스 신호(GSP1, GSP), 게이트 출력 인에이블 신호(GOE1, GOE), 게이트 모듈레이션 제어 신호(FLK1, FLK) 등이 포함된다.

오실레이터부(234)는 일정한 주파수를 갖는 기준 클럭 신호(ACLK)를 발진시킨다.

데이터 프로세서부(235)는 인터페이스부(231)를 통해 적색, 녹색, 청색의 화소 데이터(R, G, B)를 수신한 후 래치하여 출력한다.

이와 같이, 타이밍 컨트롤러부(230)는 주파수 확산된 각종 클럭 신호들(DE, Hsync, Vsync, CLK)이 입력되는 경우, 이를 이용해 기준 게이트 제어 신호(GCS2)와 데이터 제어 신호(DCS)를 생성한다.

그리고, 데이터 제어 신호(DCS)는 타이밍부(232)를 거쳐 바로 출력시키고, 주파수 확산에 의한 흔들림이 발생하여 게이트 구동부(210)의 출력 특성에 심각한 악영향을 미칠 수 있는 기준 게이트 제어 신호(GCS1)는 변조부(233)를 거쳐 안정적인 변조 게이트 제어 신호(GCS)로 가변한 후 게이트 구동부(210)로 전송한다.

도 5는 도 3의 화소 충전 시간을 나타낸 신호 파형도로서, 게이트 출력 인에이블 신호(GOE)에 대한 스캔 신호(Gate Out)의 일례를 도시하고 있다.

임의의 k번째, k-1번째, k+1번째 프레임 모두에서, 게이트 출력 인에이블 신호(GOE)의 펄스 폭이 도 5의 파형과 같이 일정하게 안정화되고, 그 결과, 스캔 신호(Gate Out)의 하이 구간에 해당하는 화소 충전 시간(T)이 모든 프레임에서 일정해질 수 있다.

즉, 타이밍 컨트롤러부(230)로 확산 주기에 따라 주파수가 변화하는 클럭 신호들(DE, Hsync, Vsync, CLK)이 입력되는 경우에도, 펄스 폭이 일정하게 유지되는 변조 게이트 제어 신호(GCS)를 적용하여 게이트 구동부(210)의 출력 특성을 안정화하고, 화소 충전 시간(T)을 확보하여 휘도를 균일화할 수 있는 것이다.

도 6은 본 발명의 다른 실시예에 따른 액정 표시 장치의 구성도로서, 기준 게이트 제어 신호(GCS1)를 변조하기 위한 변조부(233) 및 오실레이터부(234)가 타이밍 컨트롤러부(230)와 일체로 집적화되지 않고 별개로 구성된 경우를 도시하고 있다.

도 6을 참조하면, 본 발명의 다른 실시예에 따른 액정 표시 장치는 액정 패널(200), 게이트 구동부(210), 데이터 구동부(220), 타이밍 컨트롤러부(230), 변조부(233) 및 오실레이터부(234) 등을 포함한다.

액정 패널(200)은 게이트 라인들(GL1, GL2, ... , GLn)과 데이터 라인들(DL1, DL2, ... , DLm)이 매트릭스 형태로 배열된 복수의 화소들을 갖는다.

타이밍 컨트롤러부(230)는 외부로부터 주파수 확산된 각종 클럭 신호들(DE, Hsync, Vsync, CLK)을 수신하고, 이를 이용하여 기준 게이트 제어 신호(GCS1) 및 데이터 제어 신호(DCS)를 생성한다.

변조부(233)는 기준 클럭 신호(ACLK)를 이용하여 기준 게이트 제어 신호(GCS1)를 일정한 펄스 폭을 갖도록 변조한 변조 게이트 제어 신호(GCS)를 생성하고, 이를 게이트 구동부(210)로 전송한다.

게이트 구동부(210)는 변조 게이트 제어 신호(GCS)에 따라 게이트 라인들(GL1, GL2, ... , GLn)을 구동한다.

데이터 구동부(220)는 데이터 제어 신호(DCS)에 따라 데이터 라인들(DL1, DL2, ... , DLm)을 구동한다.

도 6의 각 구성 요소는 도 5의 구성 요소들과 매칭되므로, 이에 대한 상세한 설명은 생략하기로 한다.

도 6의 경우, 칩 형태로 구현된 타이밍 컨트롤러부(230)의 구성을 변경하지 않고, 변조부(233)와 오실레이터부(234)를 따로 구성하여 변조 게이트 제어 신호(GCS)와 그에 따른 게이트 구동부(210)의 출력 특성을 안정화할 수 있다.

이하, 본 발명의 일 실시예에 따른 액정 표시 장치의 구동 방법에 대하여 도 7을 참조하며 상세히 설명한다.

먼저, S100 단계에서, 시스템(240)으로부터 타이밍 컨트롤러부(230)로 여러 클럭 신호들(DE, Hsync, Vsync, CLK)이 전송된다. 여기서, 클럭 신호들(DE, Hsync, Vsync, CLK)은 확산 스펙트럼(Spread Spectrum) 방식에 따라 소정의 주파수 범위 내에서 주파수 확산된 확산 클럭 신호이다.

다음으로, S110 단계에서, 타이밍 컨트롤러부(230)가 수신된 클럭 신호들(DE, Hsync, Vsync, CLK)을 이용하여 기준 게이트 제어 신호(GCS1) 및 데이터 제어 신호(DCS)를 생성한다.

다음으로, S120 단계에서, 변조부(233)가 기준 게이트 제어 신호(GCS1)를 일정한 펄스 폭을 갖는 변조 게이트 제어 신호(GCS)로 변조한다. S120 단계는 오실레이터부(234)에서 소정의 주파수를 갖는 기준 클럭 신호(ACLK)가 생성되는 S121 단계, 변조부(233)가 기준 클럭 신호(ACLK)에 응답하여 기준 게이트 제어 신호(GCS1)를 일정한 펄스 폭을 갖는 변조 게이트 제어 신호(GCS)로 가변하는 S122 단계로 세분화될 수 있다.

이때, 변조 게이트 제어 신호(GCS)는 게이트 쉬프트 클럭 신호(GSC), 게이트 스타트 펄스 신호(GSP), 게이트 출력 인에이블 신호(GOE), 게이트 모듈레이션 제어 신호(FLK) 등 게이트 구동부(210)의 출력 특성과 관련된 제어 신호이다.

다음으로, S130 단계에서, 게이트 구동부(210)가 변조 게이트 제어 신호(GCS)에 응답하여 액정 패널(200)의 게이트 라인들(GL1, GL2, ... , GLn)에 순차적으로 스캔 신호를 공급한다.

다음으로, S140 단계에서, 데이터 구동부(220)가 데이터 제어 신호(DCS)에 응답하여 액정 패널(200)의 데이터 라인들(DL1, DL2, ... , DLm)에 1 라인분의 아날로그 화소 신호를 공급한다.

다음으로, S150 단계에서, 게이트 라인들(GL1, GL2, ... , GLn)과 데이터 라인들(DL1, DL2, ... , DLm)에 공급되는 스캔 신호와 아날로그 화소 신호에 대응하여 액정 패널(200)의 각 화소(P)에 화상이 표시된다.

이상 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시예를 설명하였지만, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자는 본 발명이 그 기술적 사상이나 필수적인 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 실시될 수 있다는 것을 이해할 수 있을 것이다.

따라서, 이상에서 기술한 실시예들은 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이므로, 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적이 아닌 것으로 이해해야만 하며, 본 발명은 청구항의 범주에 의해 정의될 뿐이다.

상기한 바와 같이 이루어진 본 발명의 실시예들에 따른 액정 표시 장치는 확산 스펙트럼을 사용할 때, 휘선/가로줄 노이즈 등 화질 저하의 원인이 되는 스캔 신호의 출력 특성을 안정화하여 화질을 개선할 수 있다.

본 발명의 일 실시예에 따른 액정 표시 장치의 구동 방법은 이와 같은 액정 표시 장치를 효율적으로 구동할 수 있다.

Claims

게이트 라인들과 데이터 라인들이 매트릭스 형태로 배열된 복수의 화소들을 갖는 액정 패널;

시스템으로부터 확산 스펙트럼(Spread Spectrum) 방식에 따라 소정의 주파수 범위 내에서 주파수 확산된 확산 클럭 신호를 수신하고, 상기 확산 클럭 신호를 이용하여 기준 게이트 제어 신호와 데이터 제어 신호를 생성하며, 상기 기준 게이트 제어 신호가 일정한 펄스 폭을 갖도록 가변하여 변조 게이트 제어 신호를 생성하는 타이밍 컨트롤러부;

상기 변조 게이트 제어 신호에 따라 상기 게이트 라인들을 구동하는 게이트 구동부; 및

상기 데이터 제어 신호에 따라 상기 데이터 라인들을 구동하는 데이터 구동부를 포함하고,

상기 타이밍 컨트롤러부는,

상기 시스템으로부터 전송된 확산 클럭 신호를 이용하여 상기 데이터 제어 신호와 상기 기준 게이트 제어 신호를 생성하는 타이밍부;

기준 클럭 신호를 발진시키는 오실레이터부; 및

상기 오실레이터부로부터 출력되는 상기 기준 클럭 신호에 응답하여 상기 기준 게이트 제어 신호를 상기 변조 게이트 제어 신호로 일정한 펄스 폭을 갖도록 변조하는 변조부를 포함하는 것을 특징으로 하는 액정 표시 장치.
제1항에 있어서,

상기 확산 클럭 신호는,

데이터 인에이블 신호(DE), 수평 동기 신호(Hsync), 수직 동기 신호(Vsync), 데이터 클럭 신호(CLK) 중 적어도 어느 하나인 것을 특징으로 하는 액정 표시 장치.
삭제
제1항에 있어서,

상기 변조 게이트 제어 신호는,

게이트 쉬프트 클럭 신호(GSC), 게이트 스타트 펄스 신호(GSP), 게이트 출력 인에이블 신호(GOE), 게이트 모듈레이션 제어 신호(FLK) 중 적어도 어느 하나인 것을 특징으로 하는 액정 표시 장치.
게이트 라인들과 데이터 라인들이 매트릭스 형태로 배열된 복수의 화소들을 갖는 액정 패널;

시스템으로부터 확산 스펙트럼(Spread Spectrum) 방식에 따라 소정의 주파수 범위 내에서 주파수 확산된 확산 클럭 신호를 수신하고, 상기 시스템으로부터 전송된 확산 클럭 신호를 이용하여 기준 게이트 제어 신호와 데이터 제어 신호를 생성하는 타이밍 컨트롤러부;

기준 클럭 신호를 생성하는 오실레이터부;

상기 기준 클럭 신호를 이용하여 상기 기준 게이트 제어 신호를 일정한 펄스 폭을 갖도록 가변하여 변조 게이트 제어 신호를 생성하는 변조부;

상기 변조 게이트 제어 신호에 따라 상기 게이트 라인들을 구동하는 게이트 구동부; 및

상기 데이터 제어 신호에 따라 상기 데이터 라인들을 구동하는 데이터 구동부를 포함하는 액정 표시 장치.
제5항에 있어서,

상기 확산 클럭 신호는,

데이터 인에이블 신호(DE), 수평 동기 신호(Hsync), 수직 동기 신호(Vsync), 데이터 클럭 신호(CLK) 중 적어도 어느 하나인 것을 특징으로 하는 액정 표시 장치.
제5항에 있어서,

상기 변조 게이트 제어 신호는,

게이트 쉬프트 클럭 신호(GSC), 게이트 스타트 펄스 신호(GSP), 게이트 출력 인에이블 신호(GOE), 게이트 모듈레이션 제어 신호(FLK) 중 적어도 어느 하나인 것을 특징으로 하는 액정 표시 장치.
(a) 시스템으로부터 확산 스펙트럼(Spread Spectrum) 방식에 따라 소정의 주파수 범위 내에서 주파수 확산된 확산 클럭 신호를 수신하는 단계;

(b) 상기 시스템으로부터 전송된 확산 클럭 신호를 이용하여 기준 게이트 제어 신호와 데이터 제어 신호를 생성하는 단계;

(c) 상기 기준 게이트 제어 신호를 일정한 펄스 폭을 갖도록 가변하여 변조 게이트 제어 신호를 생성하는 단계;

(d) 상기 변조 게이트 제어 신호에 따라 스캔 신호를 공급하는 단계;

(e) 상기 데이터 제어 신호에 따라 아날로그 화소 신호를 공급하는 단계; 및

(f) 상기 스캔 신호와 상기 아날로그 화소 신호에 의하여 액정 패널의 화소들에 화상을 표시하는 단계를 포함하고,

상기 (c) 단계는,

소정의 주파수를 갖는 기준 클럭 신호를 오실레이터부가 생성하는 단계; 및

상기 기준 클럭 신호에 응답하여 상기 기준 게이트 제어 신호를 일정한 펄스 폭을 갖는 상기 변조 게이트 제어 신호로 가변하는 단계를 포함하는 액정 표시 장치의 구동 방법.
제8항에 있어서,

상기 (a) 단계의 상기 확산 클럭 신호는,

데이터 인에이블 신호(DE), 수평 동기 신호(Hsync), 수직 동기 신호(Vsync), 데이터 클럭 신호(CLK) 중 적어도 어느 하나인 것을 특징으로 하는 액정 표시 장치의 구동 방법.
삭제
제8항에 있어서,

상기 (c) 단계의 상기 변조 게이트 제어 신호는,

게이트 쉬프트 클럭 신호(GSC), 게이트 스타트 펄스 신호(GSP), 게이트 출력 인에이블 신호(GOE), 게이트 모듈레이션 제어 신호(FLK) 중 적어도 어느 하나인 것을 특징으로 하는 액정 표시 장치의 구동 방법.