KR20190095640A - 클록 변조를 수행하는 표시 장치, 및 표시 장치의 구동 방법 - Google Patents

클록 변조를 수행하는 표시 장치, 및 표시 장치의 구동 방법 Download PDF

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Abstract

표시 장치의 구동 방법에서, 입력 프레임 주파수로 영상 데이터가 수신되고, 변조 주파수로 입력 클록 신호를 변조하여 변조 클록 신호가 생성되며, 매 프레임마다 입력 프레임 주파수를 포함하는 주파수 선택 범위에서 출력 프레임 주파수가 랜덤하게 선택되고, 출력 프레임 주파수에 기초하여 영상 데이터의 출력 시작 시점이 결정되며, 출력 시작 시점에서부터 영상 데이터가 변조 클록 신호에 동기시켜 출력되고, 출력된 영상 데이터에 기초하여 영상이 표시된다. 이에 따라, 전자기 간섭을 감소시키면서 클록 변조에 기인한 가로줄 불량 또는 워터폴(waterfall) 불량을 방지할 수 있다.

Description

클록 변조를 수행하는 표시 장치, 및 표시 장치의 구동 방법{DISPLAY DEVICE PERFORMING CLOCK MODULATION, AND METHOD OF OPERATING THE DISPLAY DEVICE}
본 발명은 표시 장치에 관한 것으로서, 보다 구체적으로, 클록 변조를 수행하는 표시 장치, 및 표시 장치의 구동 방법에 관한 것이다.
최근, 표시 장치에 의한 전자기 간섭(Electro-Magnetic Interference; EMI)을 감소시키도록, 표시 장치의 타이밍 컨트롤러와 데이터 드라이버 사이의 인터페이스에 이용되는 클록 신호를 소정의 변조 주파수로 변조시키는 주파수 변조 기술이 채용되고 있다. 이러한 주파수 변조 기술은 EMI를 감소시키도록 상기 클록 신호의 주파수를 주기적으로 변경하여 주파수 도메인에서 클록 신호의 전력을 분산시키고, 이에 따라 확산 스펙트럼 클록 생성(Spread Spectrum Clock Generation; SSCG)으로 불릴 수 있다. 그러나, 상기 클록 신호의 주파수가 주기적으로 변경되므로, 수평 라인에 따라 화소의 충전율이 변동될 수 있다. 특히, 프레임 주기가 변조 주기의 정수배가 되는 경우, 상기 클록 신호가 상대적으로 높은 주파수를 가지는 수평 라인의 위치와 상기 클록 신호가 상대적으로 낮은 주파수를 가지는 수평 라인의 위치가 모든 프레임들에서 고정되어, 고정된 수평 라인들에서 서로 다른 휘도로 영상이 표시되는 가로줄 불량이 발생될 수 있다. 또한, 상기 클록 신호가 상대적으로 높은 주파수를 가지는 수평 라인의 위치와 상기 클록 신호가 상대적으로 낮은 주파수를 가지는 수평 라인의 위치가 연속된 프레임들에서 점진적으로 이동하는 경우, 상대적으로 높거나 낮은 휘도의 수평 라인이 점진적으로 이동하는 워터폴(waterfall) 불량이 발생될 수 있다.
본 발명의 일 목적은 클록 신호를 변조하여 전자기 간섭을 감소시키면서 클록 변조에 기인한 가로줄 불량 또는 워터폴(waterfall) 불량을 방지할 수 있는 표시 장치의 구동 방법을 제공하는 것이다.
본 발명의 다른 목적은 클록 신호를 변조하여 전자기 간섭을 감소시키면서 클록 변조에 기인한 가로줄 불량 또는 워터폴(waterfall) 불량을 방지할 수 있는 표시 장치를 제공하는 것이다.
다만, 본 발명의 해결하고자 하는 과제는 상기 언급된 과제에 한정되는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 영역으로부터 벗어나지 않는 범위에서 다양하게 확장될 수 있을 것이다.
본 발명의 일 목적을 달성하기 위하여, 본 발명의 실시예들에 따른 표시 장치의 구동 방법에서, 입력 프레임 주파수로 영상 데이터가 수신되고, 변조 주파수로 입력 클록 신호를 변조하여 변조 클록 신호가 생성되며, 매 프레임마다 상기 입력 프레임 주파수를 포함하는 주파수 선택 범위에서 출력 프레임 주파수가 랜덤하게 선택되고, 상기 출력 프레임 주파수에 기초하여 상기 영상 데이터의 출력 시작 시점이 결정되며, 상기 출력 시작 시점에서부터 상기 영상 데이터가 상기 변조 클록 신호에 동기시켜 출력되고, 상기 출력된 영상 데이터에 기초하여 영상이 표시된다.
일 실시예에서, 상기 출력 프레임 주파수를 랜덤하게 선택하도록, 매 프레임마다 프레임 데이터의 전체 수직 라인 수가 랜덤하게 선택될 수 있다.
일 실시예에서, 상기 전체 수직 라인 수를 랜덤하게 선택하도록, 상기 입력 프레임 주파수에 상응하는 기준 전체 수직 라인 수에 가산 또는 감산될 수직 라인 수가 수직 라인 변경 범위에서 랜덤하게 선택되고, 상기 기준 전체 수직 라인 수에 상기 랜덤하게 선택된 수직 라인 수를 가산 또는 감산하여 상기 전체 수직 라인 수가 결정될 수 있다.
일 실시예에서, 상기 영상 데이터의 상기 출력 시작 시점을 결정하도록, 상기 랜덤하게 선택된 상기 전체 수직 라인 수에 기초하여 수직 동기 신호가 조절되고, 상기 조절된 수직 동기 신호에 기초하여 상기 영상 데이터의 상기 출력 시작 시점이 결정될 수 있다.
일 실시예에서, 상기 출력 프레임 주파수를 랜덤하게 선택하도록, 매 프레임마다 프레임 데이터의 전체 수평 라인 수가 랜덤하게 선택될 수 있다.
일 실시예에서, 상기 전체 수평 라인 수를 랜덤하게 선택하도록, 상기 입력 프레임 주파수에 상응하는 기준 전체 수평 라인 수에 가산 또는 감산될 수평 라인 수가 수평 라인 변경 범위에서 랜덤하게 선택되고, 상기 기준 전체 수평 라인 수에 상기 랜덤하게 선택된 수평 라인 수를 가산 또는 감산하여 상기 전체 수평 라인 수가 결정될 수 있다.
일 실시예에서, 상기 영상 데이터의 상기 출력 시작 시점을 결정하도록, 상기 랜덤하게 선택된 상기 전체 수평 라인 수에 기초하여 수평 동기 신호가 조절되고, 상기 조절된 수평 동기 신호에 기초하여 상기 영상 데이터의 상기 출력 시작 시점이 결정될 수 있다.
본 발명의 일 목적을 달성하기 위하여, 본 발명의 실시예들에 따른 표시 장치의 구동 방법에서, 입력 프레임 주파수로 영상 데이터가 수신되고, 매 프레임마다 기준 변조 주파수를 포함하는 주파수 선택 범위에서 변조 주파수가 랜덤하게 선택되며, 상기 랜덤하게 선택된 변조 주파수로 입력 클록 신호를 변조하여 변조 클록 신호가 생성되고, 상기 입력 프레임 주파수에 기초하여 상기 영상 데이터의 출력 시작 시점이 결정되며, 상기 출력 시작 시점에서부터 상기 영상 데이터가 상기 변조 클록 신호에 동기시켜 출력되고, 상기 출력된 영상 데이터에 기초하여 영상이 표시된다.
일 실시예에서, 상기 변조 주파수를 랜덤하게 선택하도록, 상기 기준 변조 주파수에 가산 또는 감산될 주파수가 변조 주파수 변경 범위에서 랜덤하게 선택되고, 상기 기준 변조 주파수에 상기 랜덤하게 선택된 주파수를 가산 또는 감산하여 상기 변조 주파수가 결정될 수 있다.
본 발명의 다른 목적을 달성하기 위하여, 본 발명의 실시예들에 따른 표시 장치는 복수의 화소들을 포함하는 표시 패널, 상기 복수의 화소들에 게이트 신호를 제공하는 게이트 드라이버, 상기 복수의 화소들에 데이터 신호를 제공하는 데이터 드라이버, 및 입력 프레임 주파수로 영상 데이터를 수신하고, 상기 데이터 드라이버 및 상기 데이터 드라이버를 제어하는 타이밍 컨트롤러를 포함한다. 상기 타이밍 컨트롤러는, 변조 주파수로 입력 클록 신호를 변조하여 변조 클록 신호를 생성하는 클록 변조 블록, 및 매 프레임마다 출력 프레임 주파수 또는 상기 변조 주파수를 랜덤하게 선택하고, 상기 랜덤하게 선택된 출력 프레임 주파수 또는 상기 랜덤하게 선택된 변조 주파수로 변조된 상기 변조 클록 신호에 기초하여 상기 영상 데이터의 출력 타이밍을 조절하는 주파수 랜덤화기를 포함한다.
일 실시예에서, 상기 주파수 랜덤화기는, 매 프레임마다 상기 입력 프레임 주파수를 포함하는 주파수 선택 범위에서 출력 프레임 주파수를 랜덤하게 선택하고, 상기 랜덤하게 선택된 출력 프레임 주파수에 기초하여 상기 영상 데이터의 출력 시작 시점을 결정할 수 있다.
일 실시예에서, 상기 주파수 랜덤화기는, 상기 출력 프레임 주파수를 랜덤하게 선택하도록, 매 프레임마다 프레임 데이터의 전체 수직 라인 수를 랜덤하게 선택하는 전체 수직 라인 랜덤화기를 포함할 수 있다.
일 실시예에서, 상기 전체 수직 라인 랜덤화기는, 수직 라인 변경 범위를 나타내는 신호를 수신하고, 상기 수직 라인 변경 범위에서 상기 입력 프레임 주파수에 상응하는 기준 전체 수직 라인 수에 가산 또는 감산될 수직 라인 수를 랜덤하게 선택하고, 상기 기준 전체 수직 라인 수에 상기 랜덤하게 선택된 수직 라인 수를 가산 또는 감산하여 상기 전체 수직 라인 수를 결정하며, 상기 결정된 상기 전체 수직 라인 수에 기초하여 수직 동기 신호를 조절할 수 있다.
일 실시예에서, 상기 주파수 랜덤화기는, 상기 조절된 수직 동기 신호에 기초하여 상기 영상 데이터의 상기 출력 시작 시점을 결정하는 동기 회로를 더 포함할 수 있다.
일 실시예에서, 상기 주파수 랜덤화기는, 상기 영상 데이터를 액티브 수평 라인 단위로 일시적으로 저장하는 라인 버퍼를 더 포함할 수 있다.
일 실시예에서, 상기 주파수 랜덤화기는, 상기 출력 프레임 주파수를 랜덤하게 선택하도록, 매 프레임마다 프레임 데이터의 전체 수평 라인 수를 랜덤하게 선택하는 전체 수평 라인 랜덤화기를 포함할 수 있다.
일 실시예에서, 상기 전체 수평 라인 랜덤화기는, 수평 라인 변경 범위를 나타내는 신호를 수신하고, 상기 수평 라인 변경 범위에서 상기 입력 프레임 주파수에 상응하는 기준 전체 수평 라인 수에 가산 또는 감산될 수평 라인 수를 랜덤하게 선택하고, 상기 기준 전체 수평 라인 수에 상기 랜덤하게 선택된 수평 라인 수를 가산 또는 감산하여 상기 전체 수평 라인 수를 결정하며, 상기 결정된 상기 전체 수평 라인 수에 기초하여 수평 동기 신호를 조절할 수 있다.
일 실시예에서, 상기 주파수 랜덤화기는, 상기 조절된 수평 동기 신호에 기초하여 상기 영상 데이터의 상기 출력 시작 시점을 결정하는 동기 회로를 더 포함할 수 있다.
일 실시예에서, 상기 주파수 랜덤화기는, 매 프레임마다 기준 변조 주파수를 포함하는 주파수 선택 범위에서 상기 변조 주파수를 랜덤하게 선택하는 변조 주파수 랜덤화기를 포함할 수 있다.
일 실시예에서, 상기 주파수 랜덤화기는, 매 프레임마다 프레임 데이터의 전체 수직 라인 수를 랜덤하게 선택하는 전체 수직 라인 랜덤화기, 매 프레임마다 상기 프레임 데이터의 전체 수평 라인 수를 랜덤하게 선택하는 전체 수평 라인 랜덤화기, 및 매 프레임마다 기준 변조 주파수를 포함하는 주파수 선택 범위에서 상기 변조 주파수를 랜덤하게 선택하는 변조 주파수 랜덤화기를 포함할 수 있다.
본 발명의 실시예들에 따른 표시 장치의 구동 방법 및 표시 장치는 고정된 입력 프레임 주파수로 영상 데이터를 수신하더라도, 매 프레임마다 출력 프레임 주파수 및/또는 변조 주파수를 랜덤하게 선택하고, 랜덤하게 선택된 출력 프레임 주파수 및/또는 랜덤하게 선택된 변조 주파수에 기초하여 영상 데이터의 출력 타이밍을 조절함으로써, 전자기 간섭을 감소시키면서 클록 변조에 기인한 가로줄 불량 또는 워터폴(waterfall) 불량을 방지할 수 있다.
다만, 본 발명의 효과는 상술한 효과에 한정되는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 영역으로부터 벗어나지 않는 범위에서 다양하게 확장될 수 있을 것이다.
도 1은 본 발명의 실시예들에 따른 표시 장치를 나타내는 블록도이다.
도 2는 본 발명의 실시예들에 따른 표시 장치의 구동 방법을 나타내는 순서도이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 타이밍 컨트롤러를 나타내는 블록도이다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 표시 장치의 구동 방법을 나타내는 순서도이다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에서 프레임 데이터의 전체 수직 라인 수를 랜덤하게 변경하는 일 예를 설명하기 위한 도면이다.
도 6은 본 발명의 일 실시예에서 전체 수직 라인 수의 변경에 따라 출력 프레임 주파수가 매 프레임마다 변경되는 일 예를 설명하기 위한 도면이다.
도 7은 본 발명의 다른 실시예에 따른 타이밍 컨트롤러를 나타내는 블록도이다.
도 8은 본 발명의 다른 실시예에 따른 표시 장치의 구동 방법을 나타내는 순서도이다.
도 9는 본 발명의 다른 실시예에서 프레임 데이터의 전체 수평 라인 수를 랜덤하게 변경하는 일 예를 설명하기 위한 도면이다.
도 10은 본 발명의 다른 실시예에서 전체 수평 라인 수의 변경에 따라 출력 프레임 주파수가 매 프레임마다 변경되는 일 예를 설명하기 위한 도면이다.
도 11은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 타이밍 컨트롤러를 나타내는 블록도이다.
도 12는 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 표시 장치의 구동 방법을 나타내는 순서도이다.
도 13은 본 발명의 또 다른 실시예에서 제1 및 제2 프레임들에서의 변조 클록 신호의 일 예를 설명하기 위한 도면이다.
도 14는 본 발명의 또 다른 실시예에서 변조 주파수가 매 프레임마다 변경되는 일 예를 설명하기 위한 도면이다.
도 15는 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 타이밍 컨트롤러를 나타내는 블록도이다.
이하, 첨부한 도면들을 참조하여, 본 발명의 바람직한 실시예를 보다 상세하게 설명하고자 한다. 도면상의 동일한 구성요소에 대해서는 동일한 참조부호를 사용하고 동일한 구성요소에 대해서 중복된 설명은 생략한다.
도 1은 본 발명의 실시예들에 따른 표시 장치를 나타내는 블록도이다.
도 1을 참조하면, 표시 장치(100)는 복수의 화소들(PX)을 포함하는 표시 패널(110), 복수의 화소들에 게이트 신호를 제공하는 게이트 드라이버(120), 복수의 화소들(PX)에 데이터 신호를 제공하는 데이터 드라이버(130), 및 게이트 드라이버(120)와 데이터 드라이버(130)를 제어하는 타이밍 컨트롤러(140)를 포함한다.
표시 패널(110)은 복수의 게이트 라인들(GL1, GLm), 복수의 데이터 라인들(DL1, DL2, DLn), 및 복수의 게이트 라인들(GL1, GLm)과 복수의 데이터 라인들(DL1, DL2, DLn)에 연결된 복수의 화소들(PX)을 포함할 수 있다. 일 실시예에서, 각 화소(PX)는, 도 1에 도시된 바와 같이, 스위칭 트랜지스터, 및 상기 스위칭 트랜지스터에 연결된 액정 커패시터를 포함할 수 있고, 표시 패널(110)은 액정 표시(Liquid Crystal Display; LCD) 패널일 수 있다. 다른 실시예에서, 각 화소(PX)는 적어도 두 개의 트랜지스터들, 적어도 하나의 커패시터, 및 유기 발광 다이오드(Organic Light Emitting Diode; OLED)를 포함할 수 있고, 표시 패널(110)은 OLED 표시 패널일 수 있다. 다만, 표시 패널(110)은 상기 LCD 패널 및 상기 OLED 패널에 한정되지 않고, 임의의 표시 패널일 수 있다.
게이트 드라이버(120)는 타이밍 컨트롤러(140)로부터의 게이트 제어 신호(CTRL1)에 기초하여 상기 게이트 신호를 생성하고, 상기 게이트 신호를 게이트 라인들(GL1, GLm)에 순차적으로 인가할 수 있다. 일 실시예에서, 게이트 제어 신호(CTRL1)는 게이트 클록 신호(CPV) 및 스캔 시작 펄스(STV)를 포함할 수 있으나, 이에 한정되지 않는다. 실시예에 따라, 게이트 드라이버(120)는 표시 패널(110)에 직접 실장(mounted)되거나, 테이프 캐리어 패키지(tape carrier package: TCP) 형태로 표시 패널(110)에 연결되거나, 표시 패널(110)의 주변부에 집적(integrated)될 수 있다.
데이터 드라이버(130)는 타이밍 컨트롤러(140)로부터 출력된 영상 데이터(ODAT) 및 데이터 제어 신호(CTRL2)에 기초하여 아날로그 데이터 신호를 생성하고, 데이터 라인들(DL1, DL2, DLn)에 상기 데이터 신호를 인가할 수 있다. 일 실시예에서, 데이터 제어 신호(CTRL2)는 수평 개시 신호 및 로드 신호를 포함할 수 있으나, 이에 한정되지 않는다. 실시예에 따라, 데이터 드라이버(130)는 표시 패널(110)에 직접 실장되거나, TCP 형태로 표시 패널(110)에 연결되거나, 표시 패널(110)의 주변부에 집적될 수 있다.
타이밍 컨트롤러(140)는 외부의 호스트(예를 들어, 그래픽 처리 유닛(Graphic Processing Unit))로부터 영상 데이터(IDAT) 및 제어 신호(CTRL)를 제공받을 수 있다. 영상 데이터(IDAT)는 일정한 입력 프레임 주파수로 전송될 수 있고, 일 실시예에서, 적색 영상 데이터, 녹색 영상 데이터 및 청색 영상 데이터를 포함할 수 있다. 또한, 일 실시예에서, 제어 신호(CTRL)는 수직 동기 신호(VSYNC), 수평 동기 신호(HSYNC) 및 입력 클록 신호(ICLK)를 포함할 수 있다. 타이밍 컨트롤러(140)는 영상 데이터(IDAT) 및 제어 신호(CTRL)에 기초하여 게이트 제어 신호(CTRL1), 데이터 제어 신호(CTRL2) 및 출력 영상 데이터(ODAT)를 생성할 수 있다. 타이밍 컨트롤러(140)는 게이트 드라이버(120)에 게이트 제어 신호(CTRL1)를 제공하여 게이트 드라이버(120)의 동작을 제어하고, 데이터 드라이버(130)에 데이터 제어 신호(CTRL2) 및 출력 영상 데이터(ODAT)를 제공하여 데이터 드라이버(130)의 동작을 제어할 수 있다.
타이밍 컨트롤러(140)는 외부의 호스트로부터 제공된 입력 클록 신호(ICLK)(또는 타이밍 컨트롤러(140) 내부에서 생성된 내부 클록 신호)를 변조 주파수로 주기적으로 변조하여 변조 클록 신호를 생성하는 클록 변조 블록(170)을 포함할 수 있다. 일 실시예에서, 클록 변조 블록(170)은 입력 클록 신호(ICLK)의 주파수를 계속적으로 변경(또는 변조)하여 주파수 도메인에서 상기 변조 클록 신호의 전력을 분산시키는 확산 스펙트럼 클록 생성기(Spread Spectrum Clock Generator)일 수 있다. 또한, 타이밍 컨트롤러(140)는 상기 변조 주파수로 주기적으로 변조된 변조 클록 신호에 동기시켜 영상 데이터(ODAT)를 데이터 드라이버(130)에 전송할 수 있다. 이에 따라, 타이밍 컨트롤러(140)와 데이터 드라이버(130) 사이에 전송되는 영상 데이터(ODAT)의 전력이 주파수 도메인에서 분산되므로, 표시 장치(100)에 의한 전자기 간섭(Electro-Magnetic Interference; EMI)이 감소될 수 있다.
타이밍 컨트롤러(140)는 매 프레임마다 출력 프레임 주파수 또는 상기 변조 주파수를 랜덤하게 선택하고, 상기 랜덤하게 선택된 출력 프레임 주파수 또는 상기 랜덤하게 선택된 변조 주파수로 변조된 상기 변조 클록 신호에 기초하여 영상 데이터(ODAT)의 출력 타이밍을 조절하는 주파수 랜덤화기(170)를 더 포함할 수 있다. 일 실시예에서, 타이밍 컨트롤러(140)는 (한번 설정되면 다시 설정될 때까지) 일정한 입력 프레임 주파수로 영상 데이터(IDAT)를 수신하나, 주파수 랜덤화기(150)를 통하여 랜덤하게 선택된 출력 프레임 데이터에 기초하여 표시 장치(100)를 제어할 수 있다. 예를 들어, 주파수 랜덤화기(150)는 매 프레임마다 상기 입력 프레임 주파수를 포함하는 주파수 선택 범위에서 상기 출력 프레임 주파수를 랜덤하게 선택하고, 상기 랜덤하게 선택된 출력 프레임 주파수에 기초하여 영상 데이터(ODAT)의 출력 시작 시점을 결정할 수 있다. 다른 실시예에서, 주파수 랜덤화기(150)는 매 프레임마다 기준 변조 주파수를 포함하는 주파수 선택 범위에서 상기 변조 주파수를 랜덤하게 선택할 수 있다. 이 경우, 타이밍 컨트롤러(140)는 영상 데이터(ODAT)를 상기 랜덤하게 선택된 변조 주파수로 변조된 상기 변조 클록 신호에 동기시켜 출력할 수 있다.
한편, 표시 장치에 의한 전자기 간섭(Electro-Magnetic Interference; EMI)을 감소시키도록, 표시 장치의 타이밍 컨트롤러와 데이터 드라이버 사이의 인터페이스에 이용되는 클록 신호의 주파수를 주기적으로 변경하여 주파수 도메인에서 클록 신호의 전력을 분산시키는 확산 스펙트럼 클록 생성(Spread Spectrum Clock Generation; SSCG)을 채용한 종래의 표시 장치에서는, 상기 클록 신호의 주파수가 주기적으로 변경되므로, 표시 패널의 수평 라인 별로 화소의 충전율이 변동될 수 있다. 특히, 프레임 주기가 변조 주기의 정수배가 되는 경우, 상기 클록 신호가 상대적으로 높은 주파수를 가지는 수평 라인의 위치와 상기 클록 신호가 상대적으로 낮은 주파수를 가지는 수평 라인의 위치가 모든 프레임들에서 고정되어, 고정된 수평 라인들에서 서로 다른 휘도로 영상이 표시되는 가로줄 불량이 발생될 수 있다. 또한, 상기 클록 신호가 상대적으로 높은 주파수를 가지는 수평 라인의 위치와 상기 클록 신호가 상대적으로 낮은 주파수를 가지는 수평 라인의 위치가 연속된 프레임들에서 점진적으로 이동하는 경우, 상대적으로 높거나 낮은 휘도의 수평 라인이 점진적으로 이동하는 워터폴(waterfall) 불량이 발생될 수 있다.
그러나, 본 발명의 실시예들에 따른 표시 장치(100)에서는, 상기 변조 주파수로 변조된 상기 변조 클록 신호에 동기시켜 영상 데이터(ODAT)를 출력함으로써 표시 장치(100)에 의한 EMI를 감소시키면서, 주파수 랜덤화기(170)를 이용하여 매 프레임마다 상기 출력 프레임 주파수 또는 상기 변조 주파수를 랜덤하게 변경함으로써, 상대적으로 높은 휘도로 영상이 표시되는 수평 라인의 위치 및 상대적으로 높은 휘도로 영상이 표시되는 수평 라인의 위치가 매 프레임마다 랜덤하게 변경되어 상기 가로줄 불량 및/또는 상기 워터폴 불량을 방지할 수 있다.
도 2는 본 발명의 실시예들에 따른 표시 장치의 구동 방법을 나타내는 순서도이다.
도 1 및 도 2를 참조하면, 본 발명의 실시예들에 따른 표시 장치(100)의 구동 방법에서, 타이밍 컨트롤러(140)는 입력 프레임 주파수로 영상 데이터(IDAT)를 수신할 수 있다(S210).
타이밍 컨트롤러(140)는 매 프레임마다 출력 프레임 주파수 및/또는 변조 주파수를 랜덤하게 선택하고(S230), 상기 랜덤하게 선택된 출력 프레임 주파수 및/또는 상기 랜덤하게 선택된 변조 주파수에 기초하여 영상 데이터(ODAT)를 출력할 수 있다(S250). 표시 장치(100)는 출력된 영상 데이터(ODAT)에 기초하여 영상을 표시할 수 있다(S270).
일 실시예에서, 주파수 랜덤화기(150)는 매 프레임마다 상기 입력 프레임 주파수를 포함하는 주파수 선택 범위에서 상기 출력 프레임 주파수를 랜덤하게 선택하고, 상기 랜덤하게 선택된 출력 프레임 주파수에 기초하여 영상 데이터(ODAT)의 출력 시작 시점을 결정할 수 있다. 이에 따라, 변조 클록 신호의 상기 변조 주파수가 매 프레임마다 일정하더라도, 영상이 표시되는 프레임 구간의 길이가 상기 출력 프레임 주파수에 따라 변경됨으로써, 상대적으로 높은 휘도로 영상이 표시되는 수평 라인의 위치 및 상대적으로 높은 휘도로 영상이 표시되는 수평 라인의 위치가 매 프레임마다 랜덤하게 변경되어 상기 가로줄 불량 및/또는 상기 워터폴 불량이 방지될 수 있다.
다른 실시예에서, 주파수 랜덤화기(150)는 매 프레임마다 기준 변조 주파수를 포함하는 주파수 선택 범위에서 상기 변조 주파수를 랜덤하게 선택할 수 있다. 타이밍 컨트롤러(140)는 영상 데이터(ODAT)를 상기 랜덤하게 선택된 변조 주파수로 변조된 상기 변조 클록 신호에 동기시켜 출력할 수 있다. 이에 따라, 영상이 표시되는 프레임 구간의 길이가 일정하더라도, 상기 변조 클록 신호의 상기 변조 주파수가 매 프레임마다 랜덤하게 변경됨으로써, 상대적으로 높은 휘도로 영상이 표시되는 수평 라인의 위치 및 상대적으로 높은 휘도로 영상이 표시되는 수평 라인의 위치가 매 프레임마다 랜덤하게 변경되어 상기 가로줄 불량 및/또는 상기 워터폴 불량이 방지될 수 있다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 타이밍 컨트롤러를 나타내는 블록도이다.
도 3을 참조하면, 타이밍 컨트롤러(140a)는 매 프레임마다 출력 프레임 주파수를 랜덤하게 선택하는 주파수 랜덤화기(150a), 및 입력 클록 신호(ICLK)를 변조 주파수로 주기적으로 변조하여 변조 클록 신호(MCLK)을 생성하는 클록 변조 블록(170)을 포함할 수 있다. 일 실시예에서, 타이밍 컨트롤러(140a)는 클록 변조가 수행됨을 나타내는 클록 변조 인에이블 신호(CM_EN) 및 주파수 랜덤화가 수행됨을 나타내는 주파수 랜덤화 인에이블 신호(FR_EN)에 AND 연산을 수행하여 주파수 랜덤화기(150a)를 인에이블하는 AND 게이트(160)를 더 포함할 수 있다.
주파수 랜덤화기(150a)는 영상 데이터(IDAT)를 (액티브) 수평 라인 단위로 일시적으로 저장하는 라인 버퍼(151), 출력 프레임 주파수를 랜덤하게 선택하도록 매 프레임마다 프레임 데이터의 전체 수직 라인 수를 랜덤하게 선택하는 전체 수직 라인 랜덤화기(152), 및 라인 버퍼(151)에 저장된 영상 데이터(ODAT)의 출력을 조절된 수직 동기 신호(AVSYNC) 및 수평 동기 신호(HSYNC)에 응답하여 개시하고, 변조 클록 신호(MCLK)에 동기시켜 영상 데이터(ODAT)를 출력하는 동기 회로(155a)를 포함할 수 있다.
라인 버퍼(151)는 전체 수직 라인 랜덤화기(152)의 수직 라인 변경 범위(VTCR)의 2배 개수의 수평 라인들의 영상 데이터(IDAT)를 저장할 수 있는 사이즈를 가질 수 있다.
전체 수직 라인 랜덤화기(152)는 수직 라인 변경 범위(VTCR)를 나타내는 신호를 수신하고, 입력 프레임 주파수에 상응하는 기준 전체 수직 라인 수에 가산 또는 감산될 수직 라인 수를 수직 라인 변경 범위(VTCR) 내에서 랜덤하게 선택할 수 있다. 또한, 전체 수직 라인 랜덤화기(152)는 상기 기준 전체 수직 라인 수에 상기 랜덤하게 선택된 수직 라인 수를 가산 또는 감산하여 상기 전체 수직 라인 수를 결정하고, 상기 결정된 상기 전체 수직 라인 수에 기초하여 수직 동기 신호(VSYNC)를 조절하여 조절된 수직 동기 신호(AVSYNC)를 생성할 수 있다.
동기 회로(155a)는 조절된 수직 동기 신호(AVSYNC)에 따라 영상 데이터(ODAT)의 출력 시작 시점을 변경할 수 있다. 또한, 동기 회로(155a)는 상기 출력 시작 시점에서부터 변조 클록 신호(MCLK)에 동기시켜 영상 데이터(ODAT)를 출력할 수 있다.
이하, 도 3 내지 도 6을 참조하여 본 발명의 일 실시예에 따른 타이밍 컨트롤러(140a)를 포함하는 표시 장치의 구동 방법이 설명된다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 표시 장치의 구동 방법을 나타내는 순서도이고, 도 5는 본 발명의 일 실시예에서 프레임 데이터의 전체 수직 라인 수를 랜덤하게 변경하는 일 예를 설명하기 위한 도면이며, 도 6은 본 발명의 일 실시예에서 전체 수직 라인 수의 변경에 따라 출력 프레임 주파수가 매 프레임마다 변경되는 일 예를 설명하기 위한 도면이다.
도 3 및 도 4를 참조하면, 타이밍 컨트롤러(140a)는 소정의 입력 프레임 주파수로 영상 데이터(IDAT)를 수신할 수 있다(S310). 또한, 타이밍 컨트롤러(140a)는 입력 클록 신호(ICLK)을 수신하고, 타이밍 컨트롤러(140a)의 클록 변조 블록(170)은 소정의 변조 주파수로 입력 클록 신호(ICLK)를 변조하여 변조 클록 신호(MCLK)를 생성할 수 있다(S320).
타이밍 컨트롤러(140a)의 주파수 랜덤화기(150a)는 매 프레임마다 상기 입력 프레임 주파수를 포함하는 주파수 선택 범위에서 출력 프레임 주파수를 랜덤하게 선택할 수 있다(S330). 일 실시예에서, 상기 출력 프레임 주파수를 랜덤하게 선택하도록, 주파수 랜덤화기(150a)의 전체 수직 라인 랜덤화기(152)가 매 프레임마다 프레임 데이터의 전체 수직 라인 수를 랜덤하게 선택하고(S340), 상기 랜덤하게 선택된 전체 수직 라인 수에 상응하도록 수직 동기 신호(VSYNC)의 타이밍을 조절하여 조절된 수직 동기 신호(AVSYNC)를 생성할 수 있다(S350).
예를 들어, 도 5를 참조하면, 하나의 프레임 동안 수신되는 영상 데이터(IDAT)는 액티브 데이터(420) 및 블랭크 데이터(440)를 포함하는 프레임 데이터(400)에 상응할 수 있다. 또한, 상기 입력 프레임 주파수로 하나의 프레임 동안 수신되는 영상 데이터(IDAT), 즉 프레임 데이터(400)는 상기 입력 프레임 주파수에 상응하는 기준 전체 수직 라인 수(R_V_TOT)를 가질 수 있다. 타이밍 컨트롤러(140a)가 일정한 기준 전체 수직 라인 수(R_V_TOT)를 가진 프레임 데이터(400)를 수신하더라도, 매 프레임마다 랜덤하게 선택된 전체 수직 라인 수에 상응하는 출력 프레임 주파수로 영상 데이터(ODAT)를 출력할 수 있다. 구체적으로, 주파수 랜덤화기(150a)의 전체 수직 라인 랜덤화기(152)가 상기 입력 프레임 주파수에 상응하는 기준 전체 수직 라인 수(R_V_TOT)에 가산 또는 감산될 수직 라인 수를 수직 라인 변경 범위(VTCR)에서 랜덤하게 선택하고, 기준 전체 수직 라인 수(R_V_TOT)에 상기 랜덤하게 선택된 수직 라인 수를 가산 또는 감산하여 상기 전체 수직 라인 수를 결정할 수 있다. 이에 따라, 하나의 프레임의 프레임 구간의 길이가 랜덤하게 조절되고, 상기 출력 프레임 주파수가 랜덤하게 결정될 수 있다.
타이밍 컨트롤러(140a)는 상기 랜덤하게 선택된 출력 프레임 주파수로 영상 데이터(ODAT)를 출력할 수 있다(S360). 일 실시예에서, 타이밍 컨트롤러(140a)의 동기 회로(155a)는 상기 랜덤하게 선택된 출력 프레임 주파수, 즉 상기 랜덤하게 선택된 상기 전체 수직 라인 수에 상응하도록 조절된 수직 동기 신호(AVSYNC)에 기초하여 영상 데이터(ODAT)의 출력 시작 시점을 결정할 수 있다(S370). 또한, 동기 회로(155a)는 상기 출력 시작 시점에서부터 영상 데이터(ODAT)를 변조 클록 신호(MCLK)에 동기시켜 출력할 수 있다(S380).
예를 들어, 도 6에 도시된 바와 같이, 상기 입력 프레임 주파수가 120Hz이고, 상기 입력 프레임 주파수에 상응하는 기준 전체 수직 라인 수(R_V_TOT)가 2250인 경우, 전체 수직 라인 랜덤화기(152)는 매 프레임마다 기준 전체 수직 라인 수(R_V_TOT)에 수직 라인 변경 범위(VTCR)만큼 가산된 수직 라인 수와 기준 전체 수직 라인 수(R_V_TOT)에 수직 라인 변경 범위(VTCR)만큼 감산된 수직 라인 수 사이에서 상기 전체 수직 라인 수를 랜덤하게 선택할 수 있다. 동기 회로(155a)는 상기 랜덤하게 선택된 전체 수직 라인 수에 상응하는 출력 프레임 주파수, 즉 상기 입력 프레임 주파수에 수직 라인 변경 범위(VTCR)에 상응하는 프레임 변경 범위(FCR)만큼 가산 또는 감사된 출력 프레임 주파수로 영상 데이터(ODAT)를 출력할 수 있다. 도 6의 예에서, 제1 프레임(F1)에서 전체 수직 라인 랜덤화기(152)가 기준 전체 수직 라인 수(R_V_TOT)와 동일한 2250개의 전체 수직 라인 수를 선택한 경우, 동기 회로(155a)는 상기 입력 프레임 주파수와 동일한 120Hz의 출력 프레임 주파수로 영상 데이터(ODAT)를 출력할 수 있다. 제2 및 제6 프레임(F2, F6)에서, 전체 수직 라인 랜덤화기(152)가 기준 전체 수직 라인 수(R_V_TOT)보다 큰 2255개 및 2252개의 전체 수직 라인 수를 선택한 경우, 제2 및 제6 프레임(F2, F6) 각각의 프레임 구간의 길이가 증가되고, 동기 회로(155a)는 상기 입력 프레임 주파수보다 감소된 약 119.73Hz 및 119.89Hz로 영상 데이터(ODAT)를 출력할 수 있다. 또한, 제3 내지 제5 프레임들에서(F3, F4, F5), 전체 수직 라인 랜덤화기(152)가 기준 전체 수직 라인 수(R_V_TOT)보다 작은 2245, 2247 및 2248개의 전체 수직 라인 수를 선택한 경우, 제3 내지 제5 프레임들(F3, F4, F5) 각각의 프레임 구간의 길이가 감소되고, 동기 회로(155a)는 상기 입력 프레임 주파수보다 증가된 약 120.26Hz, 120.16Hz 및 120.11Hz로 영상 데이터(ODAT)를 출력할 수 있다. 즉, 임의의 프레임(FN)에서, 전체 수직 라인 랜덤화기(152)는 기준 전체 수직 라인 수(R_V_TOT)로부터 최대로 수직 라인 변경 범위(VTCR)만큼 증가 또는 감소된 전체 수직 라인 수를 선택하고, 동기 회로(155a)는 상기 입력 프레임 주파수로부터 최대로 프레임 변경 범위(FCR)만큼 증가 또는 감소된 출력 프레임 주파수로 영상 데이터(ODAT)를 출력할 수 있다.
표시 장치는 상기 출력 프레임 주파수로 출력된 영상 데이터(ODAT)에 기초하여 영상을 표시할 수 있다(S390). 이에 따라, 변조 클록 신호(MCLK)의 상기 변조 주파수가 매 프레임마다 일정하더라도, 영상이 표시되는 프레임 구간의 길이가 상기 랜덤하게 선택된 출력 프레임 주파수에 따라, 즉 상기 랜덤하게 선택된 전체 수직 라인 수에 따라 변경됨으로써, 상대적으로 높은 휘도로 영상이 표시되는 수평 라인의 위치 및 상대적으로 높은 휘도로 영상이 표시되는 수평 라인의 위치가 매 프레임마다 랜덤하게 변경되어 상기 가로줄 불량 및/또는 상기 워터폴 불량이 방지될 수 있다.
도 7은 본 발명의 다른 실시예에 따른 타이밍 컨트롤러를 나타내는 블록도이다.
도 7의 타이밍 컨트롤러(140b)는, 주파수 랜덤화기(150b)가 전체 수평 라인 랜덤화기(153)를 포함하는 것을 제외하고, 도 3의 타이밍 컨트롤러(140a)와 유사한 구성 및 동작을 가질 수 있다.
도 7을 참조하면, 타이밍 컨트롤러(140b)는 주파수 랜덤화기(150b), 클록 변조 블록(170), 및 AND 게이트(160)를 포함할 수 있다. 주파수 랜덤화기(150b)는 라인 버퍼(151), 출력 프레임 주파수를 랜덤하게 선택하도록 매 프레임마다 프레임 데이터의 전체 수평 라인 수를 랜덤하게 선택하는 전체 수평 라인 랜덤화기(153), 및 영상 데이터(ODAT)의 출력을 수직 동기 신호(VSYNC) 및 조절된 수평 동기 신호(AHSYNC)에 응답하여 개시하고, 변조 클록 신호(MCLK)에 동기시켜 영상 데이터(ODAT)를 출력하는 동기 회로(155b)를 포함할 수 있다.
전체 수평 라인 랜덤화기(153)는 수평 라인 변경 범위(HTCR)를 나타내는 신호를 수신하고, 입력 프레임 주파수에 상응하는 기준 전체 수평 라인 수에 가산 또는 감산될 수평 라인 수를 수평 라인 변경 범위(HTCR) 내에서 랜덤하게 선택할 수 있다. 또한, 전체 수평 라인 랜덤화기(153)는 상기 기준 전체 수평 라인 수에 상기 랜덤하게 선택된 수평 라인 수를 가산 또는 감산하여 상기 전체 수평 라인 수를 결정하고, 상기 결정된 상기 전체 수평 라인 수에 기초하여 수평 동기 신호(HSYNC)를 조절하여 조절된 수평 동기 신호(HVSYNC)를 생성할 수 있다.
동기 회로(155b)는 조절된 수평 동기 신호(AHSYNC)에 따라 영상 데이터(ODAT)의 출력 시작 시점을 변경할 수 있다. 또한, 동기 회로(155b)는 상기 출력 시작 시점에서부터 변조 클록 신호(MCLK)에 동기시켜 영상 데이터(ODAT)를 출력할 수 있다.
이하, 도 7 내지 도 10을 참조하여 본 발명의 다른 실시예에 따른 타이밍 컨트롤러(140b)를 포함하는 표시 장치의 구동 방법이 설명된다.
도 8은 본 발명의 다른 실시예에 따른 표시 장치의 구동 방법을 나타내는 순서도이고, 도 9는 본 발명의 다른 실시예에서 프레임 데이터의 전체 수평 라인 수를 랜덤하게 변경하는 일 예를 설명하기 위한 도면이며, 도 10은 본 발명의 다른 실시예에서 전체 수평 라인 수의 변경에 따라 출력 프레임 주파수가 매 프레임마다 변경되는 일 예를 설명하기 위한 도면이다.
도 7 및 도 8을 참조하면, 타이밍 컨트롤러(140b)는 소정의 입력 프레임 주파수로 영상 데이터(IDAT)를 수신할 수 있다(S310). 또한, 타이밍 컨트롤러(140b)는 입력 클록 신호(ICLK)을 수신하고, 타이밍 컨트롤러(140b)의 클록 변조 블록(170)은 소정의 변조 주파수로 입력 클록 신호(ICLK)를 변조하여 변조 클록 신호(MCLK)를 생성할 수 있다(S320).
타이밍 컨트롤러(140b)의 주파수 랜덤화기(150b)는 매 프레임마다 상기 입력 프레임 주파수를 포함하는 주파수 선택 범위에서 출력 프레임 주파수를 랜덤하게 선택할 수 있다(S330). 일 실시예에서, 상기 출력 프레임 주파수를 랜덤하게 선택하도록, 주파수 랜덤화기(150b)의 전체 수평 라인 랜덤화기(153)가 매 프레임마다 프레임 데이터의 전체 수평 라인 수를 랜덤하게 선택하고(S345), 상기 랜덤하게 선택된 전체 수평 라인 수에 상응하도록 수평 동기 신호(HSYNC)의 타이밍을 조절하여 조절된 수평 동기 신호(HVSYNC)를 생성할 수 있다(S355).
예를 들어, 도 9를 참조하면, 상기 입력 프레임 주파수로 하나의 프레임 동안 수신되는 영상 데이터(IDAT), 즉 프레임 데이터(400)는 상기 입력 프레임 주파수에 상응하는 기준 전체 수평 라인 수(R_H_TOT)를 가질 수 있다. 주파수 랜덤화기(150b)의 전체 수평 라인 랜덤화기(153)는 상기 입력 프레임 주파수에 상응하는 기준 전체 수평 라인 수(R_H_TOT)에 가산 또는 감산될 수평 라인 수를 수평 라인 변경 범위(HTCR)에서 랜덤하게 선택하고, 기준 전체 수평 라인 수(R_H_TOT)에 상기 랜덤하게 선택된 수평 라인 수를 가산 또는 감산하여 상기 전체 수평 라인 수를 결정할 수 있다. 이에 따라, 하나의 프레임의 프레임 구간의 길이가 랜덤하게 조절되고, 상기 출력 프레임 주파수가 랜덤하게 결정될 수 있다.
타이밍 컨트롤러(140b)는 상기 랜덤하게 선택된 출력 프레임 주파수로 영상 데이터(ODAT)를 출력할 수 있다(S360). 일 실시예에서, 타이밍 컨트롤러(140b)의 동기 회로(155b)는 상기 랜덤하게 선택된 출력 프레임 주파수, 즉 상기 랜덤하게 선택된 상기 전체 수평 라인 수에 상응하도록 조절된 수평 동기 신호(AHSYNC)에 기초하여 영상 데이터(ODAT)의 출력 시작 시점을 결정할 수 있다(S375). 또한, 동기 회로(155b)는 상기 출력 시작 시점에서부터 영상 데이터(ODAT)를 변조 클록 신호(MCLK)에 동기시켜 출력할 수 있다(S380).
예를 들어, 도 10에 도시된 바와 같이, 제1 프레임(F1)에서 전체 수평 라인 랜덤화기(153)가 기준 전체 수평 라인 수(R_H_TOT)와 동일한 4400개의 전체 수평 라인 수를 선택한 경우, 동기 회로(155b)는 입력 프레임 주파수와 동일한 120Hz의 출력 프레임 주파수로 영상 데이터(ODAT)를 출력할 수 있다. 제2, 제3, 제5 및 제6 프레임(F2, F3, F5, F6)에서, 전체 수평 라인 랜덤화기(153)가 기준 전체 수평 라인 수(R_H_TOT)보다 큰 4420, 4480, 4432 및 4435개의 전체 수평 라인 수를 선택한 경우, 제2, 제3, 제5 및 제6 프레임(F2, F3, F5, F6) 각각의 프레임 구간의 길이가 증가되고, 동기 회로(155b)는 상기 입력 프레임 주파수보다 감소된 약 119.46Hz, 117.86Hz, 119.13Hz 및 119.05Hz로 영상 데이터(ODAT)를 출력할 수 있다. 또한, 제4 프레임(F4)에서, 전체 수평 라인 랜덤화기(153)가 기준 전체 수평 라인 수(R_H_TOT)보다 작은 4394개의 전체 수평 라인 수를 선택한 경우, 제4 프레임(F4)의 프레임 구간의 길이가 감소되고, 동기 회로(155b)는 상기 입력 프레임 주파수보다 증가된 약 120.16Hz로 영상 데이터(ODAT)를 출력할 수 있다. 즉, 임의의 프레임(FN)에서, 전체 수평 라인 랜덤화기(153)는 기준 전체 수평 라인 수(R_H_TOT)로부터 최대로 수평 라인 변경 범위(HTCR)만큼 증가 또는 감소된 전체 수평 라인 수를 선택하고, 동기 회로(155b)는 상기 입력 프레임 주파수로부터 최대로 프레임 변경 범위(FCR)만큼 증가 또는 감소된 출력 프레임 주파수로 영상 데이터(ODAT)를 출력할 수 있다.
표시 장치는 상기 출력 프레임 주파수로 출력된 영상 데이터(ODAT)에 기초하여 영상을 표시할 수 있다(S390). 이에 따라, 변조 클록 신호(MCLK)의 상기 변조 주파수가 매 프레임마다 일정하더라도, 영상이 표시되는 프레임 구간의 길이가 상기 랜덤하게 선택된 출력 프레임 주파수에 따라, 즉 상기 랜덤하게 선택된 전체 수평 라인 수에 따라 변경됨으로써, 상대적으로 높은 휘도로 영상이 표시되는 수평 라인의 위치 및 상대적으로 높은 휘도로 영상이 표시되는 수평 라인의 위치가 매 프레임마다 랜덤하게 변경되어 상기 가로줄 불량 및/또는 상기 워터폴 불량이 방지될 수 있다.
도 11은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 타이밍 컨트롤러를 나타내는 블록도이다.
도 11의 타이밍 컨트롤러(140c)는, 주파수 랜덤화기(150c)가 변조 주파수 랜덤화기(154)를 포함하는 것을 제외하고, 도 3의 타이밍 컨트롤러(140a) 또는 도 7의 타이밍 컨트롤러(140b)와 유사한 구성 및 동작을 가질 수 있다.
도 11을 참조하면, 타이밍 컨트롤러(140c)는 매 프레임마다 변조 클록 신호(MCLK)의 클록 주파수를 랜덤하게 선택하는 주파수 랜덤화기(150c), 클록 변조 블록(170), 및 AND 게이트(160)를 포함할 수 있다. 주파수 랜덤화기(150c)는 라인 버퍼(151), 변조 주파수 랜덤화기(154), 및 영상 데이터(ODAT)의 출력을 수직 동기 신호(VSYNC) 및 수평 동기 신호(HSYNC)에 응답하여 개시하고, 상기 랜덤하게 선택된 변조 주파수로 변조된 변조 클록 신호(MCLK)에 동기시켜 영상 데이터(ODAT)를 출력하는 동기 회로(155c)를 포함할 수 있다.
변조 주파수 랜덤화기(154)는 주파수 선택 범위(MFCR)를 나타내는 신호를 수신하고, 기준 변조 주파수에 가산 또는 감산될 주파수를 변조 주파수 변경 범위(MFCR) 내에서 랜덤하게 선택할 수 있다. 변조 주파수 랜덤화기(154)는 상기 기준 변조 주파수에 상기 랜덤하게 선택된 주파수를 가산 또는 감산하여 변조 주파수를 조절하고, 조절된 변조 주파수(AMF)를 클록 변조 블록(170)에 제공할 수 있다. 클록 변조 블록(170)은 조절된 변조 주파수(AMF)를 가지는 변조 클록 신호(MCLK)를 생성하고, 동기 회로(155b)는 조절된 변조 주파수(AMF)를 가지는 변조 클록 신호(MCLK)에 동기시켜 영상 데이터(ODAT)를 출력할 수 있다.
이하, 도 11 내지 도 14를 참조하여 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 타이밍 컨트롤러(140c)를 포함하는 표시 장치의 구동 방법이 설명된다.
도 12는 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 표시 장치의 구동 방법을 나타내는 순서도이고, 도 13은 본 발명의 또 다른 실시예에서 제1 및 제2 프레임들에서의 변조 클록 신호의 일 예를 설명하기 위한 도면이며, 도 14는 본 발명의 또 다른 실시예에서 변조 주파수가 매 프레임마다 변경되는 일 예를 설명하기 위한 도면이다.
도 11 및 도 12를 참조하면, 타이밍 컨트롤러(140c)는 소정의 입력 프레임 주파수로 영상 데이터(IDAT)를 수신하고, 입력 클록 신호(ICLK)을 수신할 수 있다(S510).
변조 주파수 랜덤화기(154)는 매 프레임마다 변조 주파수를 랜덤하게 선택하고(S530), 클록 변조 블록(170)은 상기 랜덤하게 선택된 변조 주파수로 입력 클록 신호(ICLK)를 변조하여 변조 클록 신호(MCLK)을 생성할 수 있다(S550).
예를 들어, 도 13에 도시된 바와 같이, 클록 변조 블록(170)은 입력 클록 신호(ICLK)의 주파수를 중심 주파수(fc)로부터 소정의 변조율(Modulation Ratio; MR)만큼 증가 또는 감소시켜 변조 클록 신호(MCLK)을 생성할 수 있다. 또한, 클록 변조 블록(170)은 입력 클록 신호(ICLK)를 랜덤하게 선택된 변조 주파수로 주기적으로 변조할 수 있다. 도 13의 예에서, 제1 프레임에서 제1 변조 주파수로 입력 클록 신호(ICLK)가 변조되고, 제2 프레임에서 상기 제1 변조 주파수보다 높은 제2 변조 주파수로 입력 클록 신호(ICLK)가 변조될 수 있다. 이 경우, 제2 프레임에서의 변조 클록 신호(MCLK)의 변조 주기(MP2)는 제1 프레임에서의 변조 클록 신호(MCLK)의 변조 주기(MP1)보다 짧을 수 있다.
동기 회로(155c)는 상기 랜덤하게 선택된 변조 주파수로 변조된 변조 클록 신호(MCLK)에 동기시켜 영상 데이터(ODAT)를 출력하고(S570), 표시 장치는 출력된 영상 데이터(ODAT)에 기초하여 영상을 표시할 수 있다(S590). 예를 들어, 도 14에 도시된 바와 같이, 출력 프레임 주파수가 120 Hz로 동일하더라도, 클록 변조 블록(170)은 30KHz의 기준 변조 주파수로부터 최대로 주파수 선택 범위(MFCR)만큼 증가 또는 감소된 변조 주파수로 변조된 변조 클록 신호(MCLK)를 생성할 수 있다. 이에 따라, 영상이 표시되는 프레임 구간의 길이가 일정하더라도, 변조 클록 신호(MCLK)의 상기 변조 주파수가 매 프레임마다 랜덤하게 변경됨으로써, 상대적으로 높은 휘도로 영상이 표시되는 수평 라인의 위치 및 상대적으로 높은 휘도로 영상이 표시되는 수평 라인의 위치가 매 프레임마다 랜덤하게 변경되어 가로줄 불량 및/또는 워터폴 불량이 방지될 수 있다.
도 15는 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 타이밍 컨트롤러를 나타내는 블록도이다.
도 15의 타이밍 컨트롤러(140d)는, 주파수 랜덤화기(150d)가 전체 수직 라인 랜덤화기(152), 전체 수평 라인 랜덤화기(153) 및 변조 주파수 랜덤화기(154)를 모두 포함하는 것을 제외하고, 도 3의 타이밍 컨트롤러(140a), 도 7의 타이밍 컨트롤러(140b) 또는 도 11의 타이밍 컨트롤러(140c)와 유사한 구성 및 동작을 가질 수 있다.
도 15를 참조하면, 타이밍 컨트롤러(140d)의 주파수 랜덤화기(150d)는 매 프레임마다 프레임 데이터의 전체 수직 라인 수를 랜덤하게 선택하는 전체 수직 라인 랜덤화기(152), 매 프레임마다 상기 프레임 데이터의 전체 수평 라인 수를 랜덤하게 선택하는 전체 수평 라인 랜덤화기(153), 및 매 프레임마다 기준 변조 주파수를 포함하는 주파수 선택 범위에서 변조 주파수를 랜덤하게 선택하는 변조 주파수 랜덤화기(154)를 포함할 수 있다. 전체 수직 라인 랜덤화기(152), 전체 수평 라인 랜덤화기(153) 및 변조 주파수 랜덤화기(154)는 각각 전체 수직 라인 랜덤화 인에이블 신호(VTR_EN), 전체 수평 라인 랜덤화 인에이블 신호(HTR_EN) 및 변조 주파수 랜덤화 인에이블 신호(MFR_EN)에 응답하여 선택적으로 활성화될 수 있다.
본 발명은 확산 스펙트럼 클록 생성(Spread Spectrum Clock Generation; SSCG)을 채용한 임의의 표시 장치 및 이를 포함하는 전자 기기에 적용될 수 있다. 예를 들어, 본 발명은 표시 장치를 포함하는 TV(Television), 디지털 TV, 3D TV, 휴대폰(Mobile Phone), 스마트 폰(Smart Phone), 태블릿 컴퓨터(Table Computer), 노트북 컴퓨터(Laptop Computer), 개인용 컴퓨터(Personal Computer; PC), 가정용 전자기기, 개인 정보 단말기(personal digital assistant; PDA), 휴대형 멀티미디어 플레이어(portable multimedia player; PMP), 디지털 카메라(Digital Camera), 음악 재생기(Music Player), 휴대용 게임 콘솔(portable game console), 내비게이션(Navigation) 등과 같은 임의의 전자 기기에 적용될 수 있다.
이상에서는 본 발명의 실시예들을 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.
100: 표시 장치
110: 표시 패널
120: 게이트 드라이버
130: 데이터 드라이버
140: 타이밍 컨트롤러
150: 주파수 랜덤화기
170: 클록 변조 블록

Claims (20)

  1. 표시 장치의 구동 방법에 있어서,
    입력 프레임 주파수로 영상 데이터를 수신하는 단계;
    변조 주파수로 입력 클록 신호를 변조하여 변조 클록 신호를 생성하는 단계;
    매 프레임마다 상기 입력 프레임 주파수를 포함하는 주파수 선택 범위에서 출력 프레임 주파수를 랜덤하게 선택하는 단계;
    상기 출력 프레임 주파수에 기초하여 상기 영상 데이터의 출력 시작 시점을 결정하는 단계;
    상기 출력 시작 시점에서부터 상기 영상 데이터를 상기 변조 클록 신호에 동기시켜 출력하는 단계; 및
    상기 출력된 영상 데이터에 기초하여 영상을 표시하는 단계를 포함하는 표시 장치의 구동 방법.
  2. 제1 항에 있어서, 상기 출력 프레임 주파수를 랜덤하게 선택하는 단계는,
    매 프레임마다 프레임 데이터의 전체 수직 라인 수를 랜덤하게 선택하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 표시 장치의 구동 방법.
  3. 제2 항에 있어서, 상기 전체 수직 라인 수를 랜덤하게 선택하는 단계는,
    상기 입력 프레임 주파수에 상응하는 기준 전체 수직 라인 수에 가산 또는 감산될 수직 라인 수를 수직 라인 변경 범위에서 랜덤하게 선택하는 단계; 및
    상기 기준 전체 수직 라인 수에 상기 랜덤하게 선택된 수직 라인 수를 가산 또는 감산하여 상기 전체 수직 라인 수를 결정하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 표시 장치의 구동 방법.
  4. 제2 항에 있어서, 상기 영상 데이터의 상기 출력 시작 시점을 결정하는 단계는,
    상기 랜덤하게 선택된 상기 전체 수직 라인 수에 기초하여 수직 동기 신호를 조절하는 단계; 및
    상기 조절된 수직 동기 신호에 기초하여 상기 영상 데이터의 상기 출력 시작 시점을 결정하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 표시 장치의 구동 방법.
  5. 제1 항에 있어서, 상기 출력 프레임 주파수를 랜덤하게 선택하는 단계는,
    매 프레임마다 프레임 데이터의 전체 수평 라인 수를 랜덤하게 선택하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 표시 장치의 구동 방법.
  6. 제5 항에 있어서, 상기 전체 수평 라인 수를 랜덤하게 선택하는 단계는,
    상기 입력 프레임 주파수에 상응하는 기준 전체 수평 라인 수에 가산 또는 감산될 수평 라인 수를 수평 라인 변경 범위에서 랜덤하게 선택하는 단계; 및
    상기 기준 전체 수평 라인 수에 상기 랜덤하게 선택된 수평 라인 수를 가산 또는 감산하여 상기 전체 수평 라인 수를 결정하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 표시 장치의 구동 방법.
  7. 제5 항에 있어서, 상기 영상 데이터의 상기 출력 시작 시점을 결정하는 단계는,
    상기 랜덤하게 선택된 상기 전체 수평 라인 수에 기초하여 수평 동기 신호를 조절하는 단계; 및
    상기 조절된 수평 동기 신호에 기초하여 상기 영상 데이터의 상기 출력 시작 시점을 결정하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 표시 장치의 구동 방법.
  8. 표시 장치의 구동 방법에 있어서,
    입력 프레임 주파수로 영상 데이터를 수신하는 단계;
    매 프레임마다 기준 변조 주파수를 포함하는 주파수 선택 범위에서 변조 주파수를 랜덤하게 선택하는 단계;
    상기 랜덤하게 선택된 변조 주파수로 입력 클록 신호를 변조하여 변조 클록 신호를 생성하는 단계;
    상기 입력 프레임 주파수에 기초하여 상기 영상 데이터의 출력 시작 시점을 결정하는 단계;
    상기 출력 시작 시점에서부터 상기 영상 데이터를 상기 변조 클록 신호에 동기시켜 출력하는 단계; 및
    상기 출력된 영상 데이터에 기초하여 영상을 표시하는 단계를 포함하는 표시 장치의 구동 방법.
  9. 제8 항에 있어서, 상기 변조 주파수를 랜덤하게 선택하는 단계는,
    상기 기준 변조 주파수에 가산 또는 감산될 주파수를 변조 주파수 변경 범위에서 랜덤하게 선택하는 단계; 및
    상기 기준 변조 주파수에 상기 랜덤하게 선택된 주파수를 가산 또는 감산하여 상기 변조 주파수를 결정하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 표시 장치의 구동 방법.
  10. 복수의 화소들을 포함하는 표시 패널;
    상기 복수의 화소들에 게이트 신호를 제공하는 게이트 드라이버;
    상기 복수의 화소들에 데이터 신호를 제공하는 데이터 드라이버; 및
    입력 프레임 주파수로 영상 데이터를 수신하고, 상기 데이터 드라이버 및 상기 데이터 드라이버를 제어하는 타이밍 컨트롤러를 포함하고,
    상기 타이밍 컨트롤러는,
    변조 주파수로 입력 클록 신호를 변조하여 변조 클록 신호를 생성하는 클록 변조 블록; 및
    매 프레임마다 출력 프레임 주파수 또는 상기 변조 주파수를 랜덤하게 선택하고, 상기 랜덤하게 선택된 출력 프레임 주파수 또는 상기 랜덤하게 선택된 변조 주파수로 변조된 상기 변조 클록 신호에 기초하여 상기 영상 데이터의 출력 타이밍을 조절하는 주파수 랜덤화기를 포함하는 것을 특징으로 하는 표시 장치.
  11. 제10 항에 있어서, 상기 주파수 랜덤화기는,
    매 프레임마다 상기 입력 프레임 주파수를 포함하는 주파수 선택 범위에서 출력 프레임 주파수를 랜덤하게 선택하고,
    상기 랜덤하게 선택된 출력 프레임 주파수에 기초하여 상기 영상 데이터의 출력 시작 시점을 결정하는 것을 특징으로 하는 표시 장치.
  12. 제11 항에 있어서, 상기 주파수 랜덤화기는,
    상기 출력 프레임 주파수를 랜덤하게 선택하도록, 매 프레임마다 프레임 데이터의 전체 수직 라인 수를 랜덤하게 선택하는 전체 수직 라인 랜덤화기를 포함하는 것을 특징으로 하는 표시 장치.
  13. 제12 항에 있어서, 상기 전체 수직 라인 랜덤화기는,
    수직 라인 변경 범위를 나타내는 신호를 수신하고, 상기 수직 라인 변경 범위에서 상기 입력 프레임 주파수에 상응하는 기준 전체 수직 라인 수에 가산 또는 감산될 수직 라인 수를 랜덤하게 선택하고,
    상기 기준 전체 수직 라인 수에 상기 랜덤하게 선택된 수직 라인 수를 가산 또는 감산하여 상기 전체 수직 라인 수를 결정하며,
    상기 결정된 상기 전체 수직 라인 수에 기초하여 수직 동기 신호를 조절하는 것을 특징으로 하는 표시 장치.
  14. 제13 항에 있어서, 상기 주파수 랜덤화기는,
    상기 조절된 수직 동기 신호에 기초하여 상기 영상 데이터의 상기 출력 시작 시점을 결정하는 동기 회로를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 표시 장치.
  15. 제12 항에 있어서, 상기 주파수 랜덤화기는,
    상기 영상 데이터를 액티브 수평 라인 단위로 일시적으로 저장하는 라인 버퍼를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 표시 장치.
  16. 제11 항에 있어서, 상기 주파수 랜덤화기는,
    상기 출력 프레임 주파수를 랜덤하게 선택하도록, 매 프레임마다 프레임 데이터의 전체 수평 라인 수를 랜덤하게 선택하는 전체 수평 라인 랜덤화기를 포함하는 것을 특징으로 하는 표시 장치.
  17. 제16 항에 있어서, 상기 전체 수평 라인 랜덤화기는,
    수평 라인 변경 범위를 나타내는 신호를 수신하고, 상기 수평 라인 변경 범위에서 상기 입력 프레임 주파수에 상응하는 기준 전체 수평 라인 수에 가산 또는 감산될 수평 라인 수를 랜덤하게 선택하고,
    상기 기준 전체 수평 라인 수에 상기 랜덤하게 선택된 수평 라인 수를 가산 또는 감산하여 상기 전체 수평 라인 수를 결정하며,
    상기 결정된 상기 전체 수평 라인 수에 기초하여 수평 동기 신호를 조절하는 것을 특징으로 하는 표시 장치.
  18. 제17 항에 있어서, 상기 주파수 랜덤화기는,
    상기 조절된 수평 동기 신호에 기초하여 상기 영상 데이터의 상기 출력 시작 시점을 결정하는 동기 회로를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 표시 장치.
  19. 제10 항에 있어서, 상기 주파수 랜덤화기는,
    매 프레임마다 기준 변조 주파수를 포함하는 주파수 선택 범위에서 상기 변조 주파수를 랜덤하게 선택하는 변조 주파수 랜덤화기를 포함하는 것을 특징으로 하는 표시 장치.
  20. 제10 항에 있어서, 상기 주파수 랜덤화기는,
    매 프레임마다 프레임 데이터의 전체 수직 라인 수를 랜덤하게 선택하는 전체 수직 라인 랜덤화기;
    매 프레임마다 상기 프레임 데이터의 전체 수평 라인 수를 랜덤하게 선택하는 전체 수평 라인 랜덤화기; 및
    매 프레임마다 기준 변조 주파수를 포함하는 주파수 선택 범위에서 상기 변조 주파수를 랜덤하게 선택하는 변조 주파수 랜덤화기를 포함하는 것을 특징으로 하는 표시 장치.
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