KR20050070202A - 액정표시장치와 그의 구동방법 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 물결 노이즈를 방지할 수 있도록 한 액정표시장치와 그의 구동방법에 관한 것이다.
본 발명의 실시 예에 따른 액정표시장치는 액정패널과, 상기 액정패널을 구동시키기 위한 구동 주파수를 발생하는 주파수 발생부와, 스위칭 제어신호에 응답하여 고압의 교류파형을 발생하는 인버터와, 상기 고압의 교류파형에 의해 광을 발생하여 상기 액정패널에 조사하는 램프와, 상기 구동 주파수와 상기 고압의 교류파형의 주파수를 비교하여 상기 고압의 교류파형이 상기 구동 주파수에 동기되는 것을 회피시키기 위한 주파수 제어부를 구비하는 것을 특징으로 한다.
이러한, 본 발명은 액정패널의 해상도 변경시 변화된 수평 동기신호와 램프에 공급되는 고압의 교류파형간의 하모닉을 방지함으로써 액정패널 상에 발생되는 물결 노이즈를 방지하여 화질을 향상시킬 수 있다.

Description

액정표시장치와 그의 구동방법{LIQUID CRYSTAL DISPLAY DEVICE AND DRIVING METHOD THEREOF}
본 발명은 액정표시장치에 관한 것으로, 특히 물결 노이즈를 방지할 수 있도록 한 액정표시장치와 그의 구동방법에 관한 것이다.
일반적으로, 액정표시장치(Liquid Crystal Display ; 이하 "LCD"라 함)는 경량, 박형, 저소비 전력구동 등의 특징으로 인해 그 응용범위가 점차 넓어지고 있는 추세에 있다. 이러한 추세에 따라, LCD는 사무자동화 기기, 오디오/비디오 기기 등에 이용되고 있다. 한편, LCD는 매트릭스 형태로 배열되어진 다수의 제어용 스위치들에 인가되는 영상신호에 따라 광빔의 투과량이 조절되어 화면에 원하는 화상을 표시하게 된다. 이와 같은 LCD는 자발광 표시장치가 아니기 때문에 백 라이트 유닛(Back Light Unit)과 같은 광원이 필요하게 된다. 이러한, 백 라이트 유닛은 직하형 방식과 에지형 방식의 두 종류가 있다. 에지형 방식은 평판 외곽에 형광램프를 설치한 것으로, 형광램프로부터 투명한 도광판을 이용하여 액정패널 전체의 면으로 빛이 입사된다. 직하형 방식은 액정패널의 배면에 광원을 두어 액정패널에 직접 조사하는 방식으로 에지형 방식과 비교하여 여러 개의 광원을 배치하여 휘도를 높일 수 있고, 발광면을 넓게 할 수 있는 장점이 있다.
도 1 및 도 2를 참조하면, 종래의 액정표시장치는 서포트 메인(Support Main)(24)과, 서포트 메인(24)의 내부에 적층되는 백 라이트 유닛 및 액정패널(6)과, 서포트 메인(24)에 적층되어 액정패널(6)을 지지하는 패널 가이드(19)와, 액정패널(6)의 가장자리와 서포트 메인(24)의 측면을 감싸기 위한 케이스 탑(Case Top)(2)과, 백 라이트 유닛을 구동하기 위한 인버터(50)가 실장된 인버터 기판(40)을 구비한다.
액정패널(6)은 상부기판(5) 및 하부기판(3)으로 이루어진다. 이러한 액정패널(6)의 상부기판(5) 및 하부기판(3) 사이에는 도시하지 않은 액정층이 형성되고, 상부기판(5)과 하부기판(3) 사이의 간격을 일정하게 유지시키기 위한 도시하지 않은 스페이서를 구비한다.
이러한, 액정패널(6)의 상부기판(5)에는 도시하지 않은 컬러필터, 공통전극, 블랙 매트릭스 등이 형성된다. 이 때, 공통전극은 액정패널(6)의 액정모드에 따라 하부기판(3)에 형성될 수 있다. 또한, 액정패널(6)의 하부기판(3)에는 도시하지 않은 데이터라인과 게이트라인 등의 신호배선이 형성되고, 데이터라인과 게이트라인의 교차부에 박막트랜지스터(Thin Film Transistor : 이하 "TFT"라 함)가 형성된다. TFT는 게이트라인으로부터의 스캔신호(게이트펄스)에 응답하여 데이터라인으로부터 액정셀 쪽으로 전송될 데이터신호를 절환하게 된다. 데이터라인과 게이트라인 사이의 화소영역에는 화소전극이 형성된다.
또한, 액정패널(6)의 일측부에는 데이터라인들과 게이트라인들 각각 접속되는 데이터 및 게이트 패드영역이 각각 형성된다. 데이터 패드영역에는 데이터라인들에 데이터신호를 공급하기 위한 데이터 구동 집적회로(10)가 실장된 다수의 데이터 테이프 캐리어 패키지(Tape Carrier Package : 이하, "TCP"라 함)(8)가 부착된다. 게이트 패드영역에는 게이트 라인들에 스캔(게이트) 펄스를 공급하기 위한 게이트 구동 집적회로(12)가 실장된 다수의 게이트 TCP(4)가 부착된다.
다수의 데이터 TCP(8) 각각은 데이터 인쇄회로기판(28)에 부착되고, 다수의 게이트 TCP(4)는 게이트 인쇄회로기판(26)에 부착된다. 데이터 인쇄회로기판(28) 및 게이트 인쇄회로기판(26) 각각은 보텀 커버(14)의 배면으로 접혀지게 된다. 한편, 데이터 인쇄회로기판(28) 상에는 케이블(38)을 경유하여 외부의 도시하지 않은 구동 시스템으로부터 각종 제어신호 및 데이터신호가 공급되는 유저 커넥터(36)와, 상기 유저 커넥터(36)를 경유하여 공급되는 각종 제어신호를 이용하여 데이터 구동 집적회로(10) 및 게이트 구동 집적회로(11) 각각을 제어함과 아울러 데이터신호를 데이터 구동 집적회로(10)에 공급하는 타이밍 제어부(35)가 설치된다.
타이밍 제어부(35)는 유저 커넥터(36)를 경유하여 공급되는 각종 제어신호를 이용하여 액정패널(6)을 구동하기 위한 수평 동기신호(Hsync)를 포함하는 각종 타이밍 제어신호를 발생하여 데이터 구동 집적회로(10) 및 게이트 구동 집적회로(11) 각각에 공급하고, 데이터신호를 액정패널(6)의 구동에 알맞도록 정렬하여 데이터 구동 집적회로(10)에 공급한다.
패널 가이드(19)는 액정패널(6)의 측면을 감싸는 사각 프레임과 사각 프레임의 내벽으로부터 소정 길이로 신장되어 액정패널(6)이 안착되는 안착부를 구비한다. 백 라이트 유닛 상에 설치된 패널 가이드(19) 상의 안착부에는 액정패널(6)에 안착된다.
케이스 탑(2)은 액정패널(6)의 가장자리 및 서포트 메인(24)의 측면을 감싸게 된다. 서포트 메인(24)은 몰드물로서 그 내부의 측벽면이 계단형 단턱면으로 성형되고, 이 단턱면에는 백 라이트 유닛 및 액정패널(6)이 적층된다.
백 라이트 유닛은 나란하게 배치되어 액정패널(6)에 광을 조사하는 다수의 램프들(20)과, 다수의 램프들(20) 각각의 양 가장자리에 접속되는 다수의 램프 홀더들(22)과, 다수의 램프들(20)의 배면에 배치되어 다수의 램프들(20) 및 다수의 램프 홀더들(22)을 수납하는 보텀 커버(14)와, 보텀 커버(14)의 양 측면에 설치되어 다수의 램프들(20)을 지지하는 서포트 사이드(21)와, 다수의 램프들(20)로부터 입사되는 광을 확산시켜 액정패널(6)에 조사시키기 위한 확산판(16)과, 확산판(16) 상에 적층되는 다수의 광학 시트들(18)을 구비한다.
다수의 램프들(20) 각각은 유리관과, 유리관 내부에 있는 불활성기체들과, 유리관의 양끝단부에 설치되는 고압전극 및 저압전극으로 구성된다. 유리관 내부에는 불활성기체들이 충전되어 있으며, 유리관 내벽에는 형광체가 도포되어 있다. 이러한, 다수의 램프(20)는 인버터(50)로부터 공급되는 고압의 교류파형(Vac)에 의해 광을 발생하여 액정패널(6)에 조사한다.
다수의 램프 홀더들(22)은 다수의 램프들(20)의 양 가장자리에 접속되어 다수의 램프들(20)을 고정시킴과 아울러 지지하게 된다.
보텀 커버(14)는 다수의 램프들(20)의 배면에 배치되어 다수의 램프들(20) 및 다수의 램프 홀더들(22)을 수납하게 된다. 이를 위해, 보텀 커버(14)는 다수의 램프들(20)에 대향되는 바닥면과, 바닥면의 양 가장자리로부터 소정의 기울기를 가지도록 형성되며 다수의 램프들과 나란한 경사면과, 경사면으로 끝단으로부터 소정의 길이로 신장되는 수평면을 구비한다. 이러한, 보텀 커버(14)는 다수의 램프들(20)로부터 방출되어 보텀 커버(14) 쪽으로 진행하는 광을 액정패널(6) 쪽으로 반사시켜 다수의 램프들(20)의 광 손실을 최소화함과 아울러 광의 효율을 향상시키기 위한 반사 시트가 부착된다.
서포트 사이드(21)는 소정의 기울기를 가지는 경사면과 다수의 램프 홀더들(22)이 삽입되는 요철부를 구비한다. 서포트 사이드(21)의 경사면은 다수의 램프들(20)과 직교하도록 마주보게 된다. 이러한, 서포트 사이드(21)는 다수의 램프들(20) 각각의 양 끝단에 접속된 다수의 램프 홀더(22)들이 삽입됨으로써 다수의 램프들(20)을 보텀 커버(14)의 바닥면과 소정 간격으로 유지시킴과 아울러 지지하게 된다.
이러한, 서포트 사이드(21)는 도시하지 않은 스크류에 의해 보텀 커버(14)의 경사면 사이에 설치된다. 즉, 서포트 사이드(21)는 보텀 커버(14)의 경사면이 형성되지 않은 바닥면의 양 가장자리에 설치된다. 이러한, 서포트 사이드(21)는 다수의 램프들(20)을 지지함과 아울러 다수의 램프들(20)로부터 보텀 커버(14)의 양측면으로 진행하는 광을 액정패널(6) 쪽으로 진행하도록 반사시켜 액정패널(6)에 조사되는 광의 효율을 향상시킨다.
확산판(16)은 다수의 램프들(20)로부터 방출되는 광의 분포를 균일하도록 넓은 범위로 확산시켜 액정패널(6)에 조사한다. 이러한 확산판(16)은 투명한 수지로 구성된 필름의 양면에 광 확산용 부재를 코팅한 것을 사용한다.
다수의 광학 시트들(18)은 확산판(16)으로부터 출사되는 광의 진행 경로를 액정패널(6)에 수직하도록 변환하여 액정패널(6)에 조사되는 광의 효율을 향상시키게 된다.
이러한, 백 라이트 유닛은 다수의 램프들(20)을 이용하여 광을 발생하고, 확산판(16) 및 다수의 광학 시트들(18)을 이용하여 다수의 램프들(20)에 의해 발생되는 광의 휘도 및 효율을 향상시켜 액정패널(6)에 조사하게 된다.
인버터 기판(40)은 케이블(54)을 경유하여 구동 시스템으로부터 램프 구동전원 및 인버터의 온(ON)/오프(OFF) 신호가 공급되는 커넥터(52)와, 커넥터(54)로부터 공급되는 램프 구동전원 및 인버터의 온(ON)/오프(OFF) 신호에 의해 고압의 교류파형을 발생하는 램프(20)에 공급하는 인버터(50)를 구비한다.
인버터(50)는 도 3에 도시된 바와 같이 스위칭 제어신호(SCS)에 응답하여 커넥터(52)를 경유하여 공급되는 램프 구동전원(Vdc)을 교류파형으로 변환하는 스위칭 회로(62)와, 스위칭 회로(62)로부터 공급되는 교류파형을 고압의 교류파형(Vac)으로 변환하여 램프(20)에 공급하는 변압기(64)와, 입력되는 각종신호(PS)를 펄스 폭 변조하여 스위칭 제어신호(SCS)를 발생하는 펄스 폭 변조 회로(66)와, 커넥터(52)를 경유하여 공급되는 인버터의 온(ON)/오프(OFF) 신호에 따라 구동되어 펄스 폭 변조 회로(66)로부터의 스위칭 제어신호(SCS)를 스위칭 회로(62)로 중계하는 전원 제어부(60)를 구비한다.
전원 제어부(60)는 삼각파 펄스, 기준 전압 등을 포함하는 스위칭 제어신호(SCS)를 발생하기 위한 각종신호(PS)를 펄스 폭 변조 회로(66)에 공급한다. 그리고, 전원 제어부(60)는 펄스 폭 변조 회로(66)로부터 공급되는 스위칭 제어신호(SCS)를 스위칭 회로(62)로 중계하는 역할을 한다. 이러한, 전원 제어부(60)는 펄스 폭 변조 회로(66)와 동일한 개수를 가지게 된다.
펄스 폭 변조회로(66)는 전원 제어부(60)로부터 공급되는 삼각파 펄스, 기준 전압 등을 포함하는 각종신호(PS)를 이용하여 스위칭 회로(62)의 스위칭을 제어하기 위한 스위칭 제어신호(SCS)를 발생한다. 이 때, 펄스 폭 변조회로(66)는 전원 제어부(60)로부터 공급되는 기준전압의 레벨을 일정하게 고정시키기 위하여 병렬 접속된 커패시터(C) 및 저항(R)을 구비한다. 이에 따라, 펄스 폭 변조회로(66)는 커패시터(C) 및 저항(R) 각각의 값에 의해 스위칭 제어신호(SCS)의 주파수를 일정한 값으로 셋팅하고, 셋팅된 커패시터(C) 및 저항(R) 각각의 값에 의해 생성된 스위칭 제어신호(SCS)를 전원 제어부(60)에 공급한다.
스위칭 회로(62)는 전원 제어부(60)를 경유하여 펄스 폭 변조회로(66)로부터 공급되는 스위칭 제어신호(SCS)에 응답하여 외부로부터 공급되는 램프 구동전원(Vdc)을 교류파형으로 변환하기 위한 적어도 하나의 스위칭 소자를 구비한다. 이 때, 스위칭 회로(62)는 직류전원을 교류파형으로 변환하는 스위칭 소자의 개수에 따라 적어도 하나의 변압기(64)에 접속된다. 최근에는 하나의 스위칭 회로(62)를 이용하여 2개의 변압기(64)를 구동하는 것이 일반적이다.
변압기(64)는 스위칭 회로(62)에 접속된 일차 권선(T1)과 램프(20)에 접속된 이차 권선(T1)으로 구성된다. 일차 권선(T1)은 스위칭 회로(62)에 접속되고, 이차 권선(T1)의 일측은 밸러스트 커패시터(Cb)를 통해 램프(20)의 제 1 전극에 접속됨과 아울러 타단은 기저전압원(GND)에 접속된다. 이러한, 변압기(64)는 일차 및 이차 권선(T1, T2)의 권선비에 의해 일차 권선(T1)에 공급되는 교류파형을 고압의 교류파형(Vac)으로 변환하여 이차 권선(T2)에 유기시키게 된다. 이차 권선(T2)에 유기된 고압의 교류파형(Vac)은 램프(20)의 제 1 전극에 공급되어 램프(20)를 점등시키게 된다.
이와 같은, 종래의 LCD는 수직 동기신호(Vsync) 및 수평동기신호(Hsync)에 동기되어 액정패널(6)에 공급되는 데이터신호에 따라 인버터(50)에 의해 구동되는 램프(20)로부터 조사되는 광의 투과량을 조절하여 원하는 화상을 표시하게 된다.
그러나, 이러한 종래의 LCD는 구동시 액정표시모듈의 구동 주파수, 특히 수평동기신호(Hsync)와 인버터(50)의 출력파형(Vac)간의 신호 간섭에 의한 하모닉(Harmonic)이 발생하게 된다. 다시 말하여, 종래의 LCD에서는 액정패널(6)의 해상도 변경에 따라 변경된 수평동기신호(Hsync)에 의해 발생되는 LCD의 전계와, 인버터(50)로부터 램프(20)에 공급되는 고압의 교류파형(Vac)에 의해 발생되는 백 라이트 유닛의 전계간의 간섭으로 인하여 액정패널(6) 상에 물결 노이즈가 발생하게 된다. 따라서, 종래의 LCD에서는 물결 노이즈로 인하여 화질이 저하되는 문제점이 있다.
따라서, 본 발명의 목적은 물결 노이즈를 방지할 수 있도록 한 액정표시장치와 그의 구동방법을 제공하는데 있다.
상기 목적을 달성하기 위하여, 본 발명의 실시 예에 따른 액정표시장치는 액정패널과, 상기 액정패널을 구동시키기 위한 구동 주파수를 발생하는 주파수 발생부와, 스위칭 제어신호에 응답하여 고압의 교류파형을 발생하는 인버터와, 상기 고압의 교류파형에 의해 광을 발생하여 상기 액정패널에 조사하는 램프와, 상기 구동 주파수와 상기 고압의 교류파형의 주파수를 비교하여 상기 고압의 교류파형이 상기 구동 주파수에 동기되는 것을 회피시키기 위한 주파수 제어부를 구비하는 것을 특징으로 한다.
상기 액정표시장치는 상기 구동 주파수를 카운팅하여 제 1 카운팅신호를 발생하는 제 1 카운터와, 상기 제 1 카운팅신호를 상기 주파수 제어부로 공급하기 위한 신호라인을 더 구비하는 것을 특징으로 한다.
상기 액정표시장치에서 상기 주파수 제어부는 상기 고압의 교류파형의 주파수를 카운팅하여 제 2 카운팅신호를 발생하는 제 2 카운터와, 상기 신호라인을 통해 공급되는 제 1 카운팅신호와 상기 제 2 카운터로부터 공급되는 제 2 카운팅신호를 비교하여 비교신호를 발생하는 비교기와, 상기 비교기로부터의 비교신호에 응답하여 상기 스위칭 제어신호를 가변하여 상기 고압의 교류파형의 주파수를 가변시키기 위한 주파수 가변신호를 발생하는 주파수 가변부를 구비하는 것을 특징으로 한다.
상기 액정표시장치에서 상기 인버터는 상기 스위칭 제어신호에 의해 스위칭되는 스위칭 소자를 이용하여 외부로부터의 직류전원을 교류파형으로 변환하는 스위칭 회로와, 삼각파 펄스를 포함하는 구동신호를 이용하여 상기 스위칭 제어신호를 발생함과 아울러 상기 주파수 가변신호에 응답하여 상기 스위칭 제어신호를 가변하는 펄스 폭 변조회로와, 상기 구동신호를 발생하여 상기 스위칭 제어신호 발생부에 공급함과 아울러 상기 스위칭 제어신호를 공급받아 상기 스위칭 회로에 공급하는 전원 제어부와, 상기 스위칭 회로로부터의 교류파형을 승압하여 상기 램프에 공급하는 변압기를 구비하는 것을 특징으로 한다.
상기 액정표시장치에서 상기 펄스 폭 변조회로는 상기 가변신호에 응답하여 삼각파 펄스의 기울기를 가변시켜 상기 스위칭 제어신호의 주파수를 증가시키거나 감소시키는 것을 특징으로 한다.
상기 액정표시장치에서 상기 제 2 카운터는 상기 변압기의 출력단자와 상기 램프 사이에 접속되는 것을 특징으로 한다.
상기 액정표시장치에서 상기 구동 주파수는 수평 동기신호인 것을 특징으로 한다.
본 발명의 실시 예에 따른 액정표시장치의 구동방법은 액정패널과, 상기 액정패널에 광을 조사하는 램프를 포함하는 액정표시장치의 구동방법에 있어서, 액정패널을 구동시키기 위한 구동 주파수를 발생하는 제 1 단계와, 상기 램프를 점등시키기 위한 고압의 교류파형을 발생하는 제 2 단계와, 상기 구동 주파수와 상기 고압의 교류파형의 주파수를 비교하는 제 3 단계와, 상기 비교결과에 따라 상기 고압의 교류파형의 주파수를 가변하여 상기 구동 주파수에 동기되는 것을 회피시키는 제 4 단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.
상기 액정표시장치의 구동방법에서 상기 제 3 단계는 상기 구동 주파수를 카운팅하여 제 1 카운팅신호를 발생하는 단계와, 상기 고압의 교류파형의 주파수를 카운팅하여 제 2 카운팅신호를 발생하는 단계와, 상기 제 1 및 제 2 카운팅신호를 비교하여 비교신호를 발생하는 단계와, 상기 비교신호에 응답하여 상기 스위칭 제어신호를 가변하여 상기 고압의 교류파형의 주파수를 가변시키기 위한 주파수 가변신호를 발생하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.
상기 액정표시장치의 구동방법에서 상기 가변된 고압의 교류파형을 이용하여 상기 램프를 점등시켜 광을 발생하여 상기 액정패널에 조사하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.
상기 액정표시장치의 구동방법에서 상기 광을 발생시키는 단계는 삼각파 펄스를 포함하는 구동신호를 발생하는 단계와, 상기 구동신호에 기초하여 스위칭 제어신호를 발생하는 단계와, 상기 주파수 가변신호에 응답하여 상기 고압의 교류파형의 주파수가 상기 구동 주파수에 비동기되도록 상기 스위칭 제어신호의 주파수를 가변시키는 단계와, 상기 가변된 스위칭 제어신호에 응답하여 외부로부터의 직류전원을 교류파형으로 변환하는 단계와, 상기 교류파형을 상기 고압의 교류파형으로 변환하여 상기 램프에 공급하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.
상기 액정표시장치의 구동방법에서 상기 스위칭 제어신호의 주파수를 가변시키는 단계는 상기 주파수 가변신호에 응답하여 상기 삼각파 펄스의 기울기를 가변하는 것을 특징으로 한다.
상기 액정표시장치의 구동방법에서 상기 구동 주파수는 수평 동기신호인 것을 특징으로 한다.
상기 목적 외에 본 발명의 다른 목적 및 특징들은 첨부도면을 참조한 실시 예에 대한 설명을 통하여 명백하게 드러나게 될 것이다.
이하, 도 4 내지 도7을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시 예에 대하여 설명하기로 한다.
도 4 및 도 5를 참조하면, 본 발명의 실시 예에 따른 액정표시장치(Liquid Crystal Display ; 이하 "LCD"라 함)는 서포트 메인(Support Main)(124)과, 서포트 메인(124)의 내부에 적층되는 백 라이트 유닛 및 액정패널(106)과, 액정패널(106)의 가장자리와 서포트 메인(124)의 측면을 감싸기 위한 케이스 탑(Case Top)(102)과, 서포트 메인(124)의 배면에 배치되고, 액정패널(106)의 구동 주파수에 비동기되도록 백 라이트 유닛에 고압의 교류파형을 공급하는 인버터(150)가 실장된 인버터 기판(140)을 구비한다.
액정패널(106)은 상부기판(105) 및 하부기판(103)으로 이루어진다. 이러한 액정패널(106)의 상부기판(105) 및 하부기판(103) 사이에는 도시하지 않은 액정층이 형성되고, 상부기판(105)과 하부기판(103) 사이의 간격을 일정하게 유지시키기 위한 도시하지 않은 스페이서를 구비한다.
이러한, 액정패널(106)의 상부기판(105)에는 도시하지 않은 컬러필터, 공통전극, 블랙 매트릭스 등이 형성된다. 이 때, 공통전극은 액정패널(106)의 액정모드에 따라 하부기판(103)에 형성될 수 있다. 또한, 액정패널(106)의 하부기판(103)에는 도시하지 않은 데이터라인과 게이트라인 등의 신호배선이 형성되고, 데이터라인과 게이트라인의 교차부에 박막트랜지스터(Thin Film Transistor : 이하 "TFT"라 함)가 형성된다. TFT는 게이트라인으로부터의 스캔신호(게이트펄스)에 응답하여 데이터라인으로부터 액정셀 쪽으로 전송될 데이터신호를 절환하게 된다. 데이터라인과 게이트라인 사이의 화소영역에는 화소전극이 형성된다.
또한, 액정패널(106)의 일측부에는 데이터라인들과 게이트라인들 각각 접속되는 데이터 및 게이트 패드영역이 각각 형성된다. 데이터 패드영역에는 데이터라인들에 데이터신호를 공급하기 위한 데이터 구동 집적회로(110)가 실장된 다수의 데이터 테이프 캐리어 패키지(Tape Carrier Package : 이하, "TCP"라 함)(108)가 부착된다. 게이트 패드영역에는 게이트 라인들에 스캔(게이트) 펄스를 공급하기 위한 게이트 구동 집적회로(112)가 실장된 다수의 게이트 TCP(104)가 부착된다.
다수의 데이터 TCP(108) 각각은 데이터 인쇄회로기판(128)에 부착되고, 다수의 게이트 TCP(104)는 게이트 인쇄회로기판(126)에 부착된다. 데이터 인쇄회로기판(128) 및 게이트 인쇄회로기판(126) 각각은 보텀 커버(114)의 배면으로 접혀지게 된다. 한편, 데이터 인쇄회로기판(128) 상에는 케이블(138)을 경유하여 외부의 도시하지 않은 구동 시스템으로부터 각종 제어신호 및 데이터신호가 공급되는 유저 커넥터(136)와, 상기 유저 커넥터(136)를 경유하여 공급되는 각종 제어신호를 이용하여 데이터 구동 집적회로(110) 및 게이트 구동 집적회로(111) 각각을 제어함과 아울러 데이터신호를 데이터 구동 집적회로(110)에 공급하는 타이밍 제어부(135)와, 타이밍 제어부(135)로부터의 구동 주파수를 카운팅하기 위한 제 1 카운터(180)가 설치한다.
타이밍 제어부(135)는 유저 커넥터(136)를 경유하여 공급되는 각종 제어신호를 이용하여 액정패널(106)을 구동하기 위한 수평 동기신호(Hsync)를 포함하는 각종 타이밍 제어신호를 발생하여 데이터 구동 집적회로(110) 및 게이트 구동 집적회로(111) 각각에 공급하고, 데이터신호를 액정패널(106)의 구동에 알맞도록 정렬하여 데이터 구동 집적회로(110)에 공급한다.
제 1 카운터(180)는 기준시간 동안 타이밍 제어부(135)로부터 데이터 구동 집적회로(110)에 공급되는 수평 동기신호(Hsync)를 카운팅하고, 신호라인(182)을 통해 카운팅된 수평 동기신호(Hsync)의 제 1 카운팅신호(CS1)를 인버터(150)에 공급한다.
패널 가이드(119)는 액정패널(106)의 측면을 감싸는 사각 프레임과 사각 프레임의 내벽으로부터 소정 길이로 신장되어 액정패널(106)이 안착되는 안착부를 구비한다. 백 라이트 유닛 상에 설치된 패널 가이드(119) 상의 안착부에는 액정패널(106)에 안착된다.
케이스 탑(102)은 액정패널(106)의 가장자리 및 서포트 메인(124)의 측면을 감싸게 된다. 서포트 메인(124)은 몰드물로서 그 내부의 측벽면이 계단형 단턱면으로 성형되고, 이 단턱면에는 백 라이트 유닛 및 액정패널(106)이 적층된다.
백 라이트 유닛은 나란하게 배치되어 액정패널(106)에 광을 조사하는 다수의 램프들(120)과, 다수의 램프들(120) 각각의 양 가장자리에 접속되는 다수의 램프 홀더들(122)과, 다수의 램프들(120)의 배면에 배치되어 다수의 램프들(20) 및 다수의 램프 홀더들(122)을 수납하는 보텀 커버(114)와, 보텀 커버(114)의 양 측면에 설치되어 다수의 램프들(120)을 지지하는 서포트 사이드(121)와, 다수의 램프들(120)로부터 입사되는 광을 확산시켜 액정패널(106)에 조사시키기 위한 확산판(116)과, 확산판(116) 상에 적층되는 다수의 광학 시트들(118)을 구비한다.
다수의 램프들(120) 각각은 유리관과, 유리관 내부에 있는 불활성기체들과, 유리관의 양끝단부에 설치되는 고압전극 및 저압전극으로 구성된다. 유리관 내부에는 불활성기체들이 충전되어 있으며, 유리관 내벽에는 형광체가 도포되어 있다. 이러한, 다수의 램프(120)는 인버터(150)로부터 공급되는 고압의 교류파형(Vac)에 의해 광을 발생하여 액정패널(106)에 조사한다.
다수의 램프 홀더들(122)은 다수의 램프들(120)의 양 가장자리에 접속되어 다수의 램프들(120)을 고정시킴과 아울러 지지하게 된다.
보텀 커버(114)는 다수의 램프들(120)의 배면에 배치되어 다수의 램프들(120) 및 다수의 램프 홀더들(122)을 수납하게 된다. 이를 위해, 보텀 커버(114)는 다수의 램프들(120)에 대향되는 바닥면과, 바닥면의 양 가장자리로부터 소정의 기울기를 가지도록 형성되며 다수의 램프들과 나란한 경사면과, 경사면으로 끝단으로부터 소정의 길이로 신장되는 수평면을 구비한다. 이러한, 보텀 커버(114)는 다수의 램프들(120)로부터 방출되어 보텀 커버(114) 쪽으로 진행하는 광을 액정패널(106) 쪽으로 반사시켜 다수의 램프들(120)의 광 손실을 최소화함과 아울러 광의 효율을 향상시키기 위한 반사 시트가 부착된다.
서포트 사이드(121)는 소정의 기울기를 가지는 경사면과 다수의 램프 홀더들(122)이 삽입되는 요철부를 구비한다. 서포트 사이드(121)의 경사면은 다수의 램프들(120)과 직교하도록 마주보게 된다. 이러한, 서포트 사이드(121)는 다수의 램프들(120) 각각의 양 끝단에 접속된 다수의 램프 홀더들(122)이 삽입됨으로써 다수의 램프들(120)을 보텀 커버(114)의 바닥면과 소정 간격으로 유지시킴과 아울러 지지하게 된다.
이러한, 서포트 사이드(121)는 도시하지 않은 스크류에 의해 보텀 커버(114)의 경사면 사이에 설치된다. 즉, 서포트 사이드(121)는 보텀 커버(114)의 경사면이 형성되지 않은 바닥면의 양 가장자리에 설치된다. 이러한, 서포트 사이드(121)는 다수의 램프들(120)을 지지함과 아울러 다수의 램프들(120)로부터 보텀 커버(114)의 양측면으로 진행하는 광을 액정패널(106) 쪽으로 진행하도록 반사시켜 액정패널(106)에 조사되는 광의 효율을 향상시킨다.
확산판(116)은 다수의 램프들(120)로부터 방출되는 광의 분포를 균일하도록 넓은 범위로 확산시켜 액정패널(106)에 조사한다. 이러한 확산판(116)은 투명한 수지로 구성된 필름의 양면에 광 확산용 부재를 코팅한 것을 사용한다.
다수의 광학 시트들(118)은 확산판(116)으로부터 출사되는 광의 진행 경로를 액정패널(106)에 수직하도록 변환하여 액정패널(106)에 조사되는 광의 효율을 향상시키게 된다.
이러한, 백 라이트 유닛은 다수의 램프들(120)을 이용하여 광을 발생하고, 확산판(116) 및 다수의 광학 시트들(118)을 이용하여 다수의 램프들(120)에 의해 발생되는 광의 휘도 및 효율을 향상시켜 액정패널(106)에 조사하게 된다.
인버터 기판(140)은 케이블(154)을 경유하여 구동 시스템으로부터 램프 구동전원 및 인버터의 온(ON)/오프(OFF) 신호가 공급되는 커넥터(152)와, 커넥터(154)로부터 공급되는 램프 구동전원 및 인버터의 온(ON)/오프(OFF) 신호에 의해 고압의 교류파형을 발생하는 램프(120)에 공급하는 인버터(150)를 구비한다.
인버터(150)는 도 6에 도시된 바와 같이 스위칭 제어신호(SCS)에 응답하여 커넥터(152)를 경유하여 공급되는 램프 구동전원(Vdc)을 교류파형으로 변환하는 스위칭 회로(162)와, 스위칭 회로(162)로부터 공급되는 교류파형을 고압의 교류파형으로 변환하여 램프(120)에 공급하는 변압기(164)와, 입력되는 각종신호(PS)를 펄스 폭 변조하여 스위칭 제어신호(SCS)를 발생하는 펄스 폭 변조회로(166)와, 커넥터(152)를 경유하여 공급되는 인버터의 온(ON)/오프(OFF) 신호에 따라 구동되어 펄스 폭 변조 회로(166)로부터의 스위칭 제어신호(SCS)를 스위칭 회로(162)로 중계하는 전원 제어부(160)와, 변압기(164)로부터 램프들(120)에 공급되는 고압의 교류파형(Vac)의 주파수를 검출하여 제 1 카운터(180)로부터 공급되는 제 1 카운팅신호(CS1)와 비교하고 비교결과에 따라 램프들(120)에 공급되는 고압의 교류파형(Vac)을 가변하기 위한 주파수 가변신호(FVS)를 펄스폭 변조회로(166)에 공급하는 주파수 제어부(170)를 구비한다.
전원 제어부(160)는 스위칭 제어신호(SCS)를 발생하기 위한 삼각파 펄스, 기준 전압 등을 포함하는 각종신호(PS)를 펄스 폭 변조회로(166)에 공급한다. 그리고, 전원 제어부(160)는 펄스 폭 변조회로(166)로부터 공급되는 스위칭 제어신호(SCS)를 스위칭 회로(162)로 중계하는 역할을 한다. 이러한, 전원 제어부(160)는 펄스 폭 변조 회로(166)와 동일한 개수를 가지게 된다.
펄스 폭 변조회로(166)는 전원 제어부(160)로부터 공급되는 각종신호(PS), 즉 삼각파 펄스, 기준 전압를 펄스 폭 변조하여 스위칭 제어신호(SCS)를 생성하여 전원 제어부(160)로 공급한다. 이 때, 펄스 폭 변조회로(166)는 주파수 제어부(170)로부터 공급되는 주파수 가변신호(FVS)에 응답하여 스위칭 제어신호(SCS)의 주파수를 가변하여 변압기(164)에 공급되는 교류파형의 주파수를 증가시키거나 감소시키게 된다.
스위칭 회로(162)는 전원 제어부(160)를 경유하여 펄스 폭 변조회로(166)로부터 공급되는 스위칭 제어신호(SCS)에 응답하여 외부로부터 공급되는 램프 구동전원(Vdc)을 교류파형으로 변환하기 위한 적어도 하나의 스위칭 소자를 구비한다. 이 때, 스위칭 회로(162)는 직류전원을 교류파형으로 변환하는 스위칭 소자의 개수에 따라 적어도 하나의 변압기(164)에 접속된다. 최근에는 하나의 스위칭 회로(162)를 이용하여 2개의 변압기(164)를 구동하는 것이 일반적이다.
변압기(164)는 스위칭 회로(162)에 접속된 일차 권선(T1)과 램프(120)에 접속된 이차 권선(T1)으로 구성된다. 일차 권선(T1)은 스위칭 회로(162)에 접속되고, 이차 권선(T1)의 일측은 밸러스트 커패시터(Cb)를 통해 램프(120)의 제 1 전극에 접속됨과 아울러 타단은 기저전압원(GND)에 접속된다. 이러한, 변압기(164)는 일차 및 이차 권선(T1, T2)의 권선비에 의해 일차 권선(T1)에 공급되는 교류파형을 고압의 교류파형(Vac)으로 변환하여 이차 권선(T2)에 유기시키게 된다. 이차 권선(T2)에 유기된 고압의 교류파형(Vac)은 램프(120)의 제 1 전극에 공급되어 램프(120)를 점등시키게 된다.
주파수 제어부(170)는 도 7에 도시된 바와 같이 고압의 교류파형(Vac)의 주파수를 기준시간 동안 카운팅하여 제 2 카운팅신호(CS2)를 발생하는 제 2 카운터(176)와, 신호라인(182)을 통해 제 1 카운터(180)로부터 공급되는 제 1 카운팅신호(CS1)와 제 2 카운터(176)로부터 공급되는 제 2 카운팅신호(CS2)를 비교하여 비교신호(CSS)를 발생하는 비교기(172)와, 비교기(172)로부터의 비교신호(CSS)에 응답하여 고압의 교류파형(Vac)의 주파수를 가변시키기 위한 주파수 가변신호(FVS)를 펄스 폭 변조회로(166)에 공급하는 주파수 가변부(174)를 구비한다.
제 2 카운터(176)는 변압기(164)의 출력단자에 접속되어 변압기(164)의 출력단자로부터 출력되는 고압의 교류파형(Vac)의 주파수를 기준시간 동안 카운팅하여 제 2 카운팅신호(CS2)를 발생하게 된다.
비교기(176)는 제 1 및 제 2 카운터(180, 176) 각각으로부터 공급되는 제 1 및 제 2 카운팅신호(CS1, CS2)를 비교하고, 비교결과에 따른 비교신호(CSS)를 주파수 가변부(174)에 공급하게 된다. 이 때, 비교신호(CSS)는 두 신호(CS1, CS2)가 동일한 경우 로우(LOW) 상태의 전압레벨을 가지며, 다른 경우에는 하이(HIGH) 상태의 전압레벨을 가지게 된다.
주파수 가변부(174)는 비교기(172)로부터 공급되는 로우(LOW) 및 하이(HIGH) 상태의 비교신호(CSS)에 따라 변압기(164)로부터 램프(120)로 공급되는 고압의 교류파형(Vac)의 주파수를 가변시키기 위한 주파수 가변신호(FVS)를 펄스 폭 변조회로(166)에 공급한다. 이에 따라, 펄스 폭 변조회로(166)는 주파수 가변부(174)로부터 공급되는 하이(HIGH) 상태의 주파수 가변신호(FVS)에 응답하여 전압 제어부(160)로부터 공급되는 삼각파 펄스의 기울기를 가변시킴으로써 스위칭 제어신호(SCS)의 주파수를 가변하여 전압 제어부(160)에 공급한다. 이로 인하여, 스위칭 회로(162)는 주파수 가변신호(FVS)에 의해 전압 제어부(160)를 경유하여 펄스 폭 변조회로(166)로부터 공급되는 가변된 스위칭 제어신호(SCS)에 응답하여 교류파형을 변압기(164)에 공급함으로써 변압기(164)로부터 램프(120)에 공급되는 고압의 교류파형(Vac)의 주파수를 증가시키거나 감소시키게 된다. 따라서, 램프들(120)은 주파수가 가변된 고압의 교류파형(Vac)에 의해 점등되어 광을 발생하게 된다.
이와 같은, 본 발명의 실시 예에 따른 LCD는 구동시 액정패널(106)의 구동 주파수 중 수평동기신호(Hsync)에 의해 발생되는 전계와 램프(120)에 공급되는 고압의 교류파형(Vac)의 발생되는 전계가 서로의 간섭에 의한 하모닉이 발생하게 된다. 이에 따라, 본 발명의 실시 예에 따른 LCD와 그의 구동방법은 제 1 및 제 2 카운터(180, 176)를 이용하여 수평 동기신호(Hsync) 및 고압의 교류파형(Vac) 각각을 카운팅하고, 비교기(172)를 이용하여 두 신호(Hsync, Vac)가 동일할 경우 고압의 교류파형(Vac)이 수평 동기신호(Hsync)에 동기되지 않도록 스위칭 제어신호( SCS)를 가변하게 된다. 따라서, 본 발명의 실시 예에 따른 LCD와 그의 구동방법은 가변된 스위칭 제어신호(SCS)에 따라 램프(120)에 공급되는 고압의 교류파형(Vac)의 주파수가 증가하거나 감소됨으로써 수평동기신호(Hsync)와 고압의 교류파형(Vac)의 하모닉을 방지하게 된다. 따라서, 본 발명의 실시 예에 따른 LCD와 그의 구동방법은 종래에서와 같이 액정패널(106) 상에 발생되는 물결 노이즈를 방지하여 화질을 향상시킬 수 있다.
상술한 바와 같이, 본 발명의 실시 예에 따른 액정표시장치와 그의 구동방법은 램프에 공급되는 고압의 교류파형의 주파수를 검출하여 고압의 교류파형이 수평 동기신호와 하모닉을 일으키지 않도록 고압의 교류파형의 주파수를 가변하기 위한 주파수 제어부를 구비한다. 이에 따라, 본 발명은 액정패널의 해상도 변경시 변화된 수평 동기신호와 램프에 공급되는 고압의 교류파형간의 하모닉을 방지함으로써 액정패널 상에 발생되는 물결 노이즈를 방지하여 화질을 향상시킬 수 있다.
이상 설명한 내용을 통해 당업자라면 본 발명의 기술사상을 일탈하지 아니하는 범위에서 다양한 변경 및 수정이 가능함을 알 수 있을 것이다. 따라서, 본 발명의 기술적 범위는 명세서의 상세한 설명에 기재된 내용으로 한정되는 것이 아니라 특허 청구의 범위에 의해 정하여 져야만 할 것이다.
도 1은 종래의 액정표시장치를 개략적으로 나타내는 분해 사시도.
도 2는 도 1에 도시된 액정표시장치를 나타내는 배면도.
도 3은 도 2에 도시된 인버터를 나타내는 도면.
도 4는 본 발명의 실시 예에 따른 액정표시장치를 개략적으로 나타내는 분해 사시도.
도 5는 도 4에 도시된 액정표시장치를 나타내는 배면도.
도 6은 도 5에 도시된 인버터를 나타내는 도면.
도 7은 도 6에 도시된 주파수 제어부를 나타내는 블록도.
< 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 >
2, 102 : 케이스 탑 3, 103 : 하부기판
4, 104 : 게이트 TCP 5, 105 : 상부기판
6, 106 : 액정패널 8, 108 : 데이터 TCP
10, 110 : 데이터 구동 집적회로 12, 112 : 게이트 구동 집적회로
14, 114 : 보텀 커버 16, 116 : 확산판
18, 118 : 광학 시트 19, 119 : 패널 가이드
20, 120 : 램프 21, 121 : 서포트 사이드
28, 128 : 데이터 인쇄회로기판 24, 124 : 서포트 메인
26, 126 : 게이트 인쇄회로기판 35, 135 : 타이밍 제어부
40, 140 : 인버터 기판 50, 150 : 인버터
60, 160 : 전원 제어부 62, 162 : 스위칭 회로
64, 164 : 변압기 66, 166 : 펄스 폭 변조회로
170 : 주파수 제어부 172 : 비교기
174 : 주파수 가변부 176 : 카운터

Claims (13)

  1. 액정패널과,
    상기 액정패널을 구동시키기 위한 구동 주파수를 발생하는 주파수 발생부와,
    스위칭 제어신호에 응답하여 고압의 교류파형을 발생하는 인버터와,
    상기 고압의 교류파형에 의해 광을 발생하여 상기 액정패널에 조사하는 램프와,
    상기 구동 주파수와 상기 고압의 교류파형의 주파수를 비교하여 상기 고압의 교류파형이 상기 구동 주파수에 동기되는 것을 회피시키기 위한 주파수 제어부를 구비하는 것을 특징으로 하는 액정표시장치.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 구동 주파수를 카운팅하여 제 1 카운팅신호를 발생하는 제 1 카운터와,
    상기 제 1 카운팅신호를 상기 주파수 제어부로 공급하기 위한 신호라인을 더 구비하는 것을 특징으로 하는 액정표시장치.
  3. 제 2 항에 있어서,
    상기 주파수 제어부는,
    상기 고압의 교류파형의 주파수를 카운팅하여 제 2 카운팅신호를 발생하는 제 2 카운터와,
    상기 신호라인을 통해 공급되는 제 1 카운팅신호와 상기 제 2 카운터로부터 공급되는 제 2 카운팅신호를 비교하여 비교신호를 발생하는 비교기와,
    상기 비교기로부터의 비교신호에 응답하여 상기 스위칭 제어신호를 가변하여 상기 고압의 교류파형의 주파수를 가변시키기 위한 주파수 가변신호를 발생하는 주파수 가변부를 구비하는 것을 특징으로 하는 액정표시장치.
  4. 제 3 항에 있어서,
    상기 인버터는,
    상기 스위칭 제어신호에 의해 스위칭되는 스위칭 소자를 이용하여 외부로부터의 직류전원을 교류파형으로 변환하는 스위칭 회로와,
    삼각파 펄스를 포함하는 구동신호를 이용하여 상기 스위칭 제어신호를 발생함과 아울러 상기 주파수 가변신호에 응답하여 상기 스위칭 제어신호를 가변하는 펄스 폭 변조회로와,
    상기 구동신호를 발생하여 상기 스위칭 제어신호 발생부에 공급함과 아울러 상기 스위칭 제어신호를 공급받아 상기 스위칭 회로에 공급하는 전원 제어부와,
    상기 스위칭 회로로부터의 교류파형을 승압하여 상기 램프에 공급하는 변압기를 구비하는 것을 특징으로 하는 액정표시장치.
  5. 제 4 항에 있어서,
    상기 펄스 폭 변조회로는 상기 가변신호에 응답하여 삼각파 펄스의 기울기를 가변시켜 상기 스위칭 제어신호의 주파수를 증가시키거나 감소시키는 것을 특징으로 하는 액정표시장치.
  6. 제 4 항에 있어서,
    상기 제 2 카운터는 상기 변압기의 출력단자와 상기 램프 사이에 접속되는 것을 특징으로 하는 액정표시장치.
  7. 제 1 항에 있어서,
    상기 구동 주파수는 수평 동기신호인 것을 특징으로 하는 액정표시장치.
  8. 액정패널과, 상기 액정패널에 광을 조사하는 램프를 포함하는 액정표시장치의 구동방법에 있어서,
    액정패널을 구동시키기 위한 구동 주파수를 발생하는 제 1 단계와,
    상기 램프를 점등시키기 위한 고압의 교류파형을 발생하는 제 2 단계와,
    상기 구동 주파수와 상기 고압의 교류파형의 주파수를 비교하는 제 3 단계와,
    상기 비교결과에 따라 상기 고압의 교류파형의 주파수를 가변하여 상기 구동 주파수에 동기되는 것을 회피시키는 제 4 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 액정표시장치의 구동방법.
  9. 제 8 항에 있어서,
    상기 제 3 단계는,
    상기 구동 주파수를 카운팅하여 제 1 카운팅신호를 발생하는 단계와,
    상기 고압의 교류파형의 주파수를 카운팅하여 제 2 카운팅신호를 발생하는 단계와,
    상기 제 1 및 제 2 카운팅신호를 비교하여 비교신호를 발생하는 단계와,
    상기 비교신호에 응답하여 상기 스위칭 제어신호를 가변하여 상기 고압의 교류파형의 주파수를 가변시키기 위한 주파수 가변신호를 발생하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 액정표시장치의 구동방법.
  10. 제 9 항에 있어서,
    상기 가변된 고압의 교류파형을 이용하여 상기 램프를 점등시켜 광을 발생하여 상기 액정패널에 조사하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 액정표시장치의 구동방법.
  11. 제 10 항에 있어서,
    상기 광을 발생시키는 단계는,
    삼각파 펄스를 포함하는 구동신호를 발생하는 단계와,
    상기 구동신호에 기초하여 스위칭 제어신호를 발생하는 단계와,
    상기 주파수 가변신호에 응답하여 상기 고압의 교류파형의 주파수가 상기 구동 주파수에 비동기되도록 상기 스위칭 제어신호의 주파수를 가변시키는 단계와,
    상기 가변된 스위칭 제어신호에 응답하여 외부로부터의 직류전원을 교류파형으로 변환하는 단계와,
    상기 교류파형을 상기 고압의 교류파형으로 변환하여 상기 램프에 공급하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 액정표시장치의 구동방법.
  12. 제 11 항에 있어서,
    상기 스위칭 제어신호의 주파수를 가변시키는 단계는 상기 주파수 가변신호에 응답하여 상기 삼각파 펄스의 기울기를 가변하는 것을 특징으로 하는 액정표시장치의 구동방법.
  13. 제 8 항에 있어서,
    상기 구동 주파수는 수평 동기신호인 것을 특징으로 하는 액정표시장치의 구동방법.
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