KR20200000313A

KR20200000313A - 스캔 구동부 및 이를 이용한 표시장치

Info

Publication number: KR20200000313A
Application number: KR1020180109259A
Authority: KR
Inventors: 조순동; 김동주; 장훈; 허준오; 김종우; 김정재
Original assignee: 엘지디스플레이 주식회사
Priority date: 2018-06-22
Filing date: 2018-09-12
Publication date: 2020-01-02
Also published as: US20200098312A1; US10916189B2

Abstract

본 발명은 레벨 시프터 및 시프트 레지스터를 포함하는 스캔 구동부를 제공한다. 레벨 시프터는 적어도 연속된 2 주기 동안 다른 주파수를 갖도록 가변된 클록신호들을 출력한다. 시프트 레지스터는 레벨 시프터로부터 출력된 클록신호들을 기반으로 동작하며 스캔신호들을 출력한다.

Description

스캔 구동부 및 이를 이용한 표시장치{Scan Driver and Display Device using the same}

본 발명은 스캔 구동부 및 이를 이용한 표시장치에 관한 것이다.

정보화 기술이 발달함에 따라 사용자와 정보간의 연결 매체인 표시장치의 시장이 커지고 있다. 이에 따라, 유기전계발광표시장치(Organic Light Emitting Display: OLED), 양자점표시장치(Quantum Dot Display; QDD), 액정표시장치(Liquid Crystal Display: LCD) 및 플라즈마표시장치(Plasma Display Panel: PDP) 등과 같은 표시장치의 사용이 증가하고 있다.

앞서 설명한 표시장치 중 일부 예컨대, 액정표시장치나 유기전계발광표시장치에는 매트릭스 형태로 배치된 복수의 서브 픽셀을 포함하는 표시패널, 표시패널을 구동하는 구동 신호를 출력하는 구동부 및 표시패널 또는 구동부에 공급할 전원을 생성하는 전원 공급부 등이 포함된다. 구동부에는 표시패널에 스캔신호(또는 게이트신호)를 공급하는 스캔 구동부 및 표시패널에 데이터신호를 공급하는 데이터 구동부 등이 포함된다.

위와 같은 표시장치는 표시패널에 형성된 서브 픽셀들에 구동 신호 예컨대, 스캔신호 및 데이터신호 등이 공급되면, 선택된 서브 픽셀이 빛을 투과시키거나 빛을 직접 발광을 하게 됨으로써 영상을 표시할 수 있게 된다.

그런데 앞서 설명한 표시장치 중 일부는 스캔 구동부의 출력과 관계된 클록신호의 주파수가 고정되어 있어 전자파 장해(EMI; electro magnetic interference)로 인한 문제가 유발되는바 이의 개선이 요구된다.

상술한 배경기술의 문제점을 해결하기 위한 본 발명은 최상의 표시품질을 유지(화질 저하 최소화)하면서 전자파 장해를 최소화하는 것이다.

상술한 과제 해결 수단으로 본 발명은 레벨 시프터 및 시프트 레지스터를 포함하는 스캔 구동부를 제공한다. 레벨 시프터는 적어도 연속된 2 주기 동안 다른 주파수를 갖도록 가변된 클록신호들을 출력한다. 시프트 레지스터는 레벨 시프터로부터 출력된 클록신호들을 기반으로 동작하며 스캔신호들을 출력한다.

레벨 시프터는 제1주기에 발생한 제1그룹의 클록신호들과 제2주기에 발생한 제2그룹의 클록신호들을 포함하는 클록신호들을 출력하고, 제1그룹의 클록신호들과 제2그룹의 클록신호들은 펄스폭과 주기 중 적어도 하나가 다를 수 있다.

제1그룹의 클록신호들과 제2그룹의 클록신호들 중 적어도 하나는 같은 주기 내에서도 적어도 하나의 클록신호의 펄스폭이 적어도 다른 하나의 클록신호의 펄스폭과 다를 수 있다.

레벨 시프터는 같은 주기 내의 적어도 2개의 클록신호를 한 쌍으로 배속하고, 어느 한쪽의 펄스폭이 증가하면 다른 한쪽의 펄스폭을 감소시키는 형태로 클록신호들의 펄스폭을 가변하여 출력할 수 있다.

레벨 시프터는 적어도 연속된 2 주기 동안 어느 한쪽의 주기가 증가하면 다른 한쪽의 주기를 감소시키는 형태로 클록신호들의 주기를 가변하여 출력할 수 있다.

시프트 레지스터는 다양한 주파수 대역으로 분산된 형태의 스캔신호들을 출력할 수 잇다.

다른 측면에서 본 발명은, 스캔 구동부, 데이터 구동부, 타이밍 제어부, 및 표시패널을 포함하는 표시장치를 제공한다. 스캔 구동부는 다양한 주파수 대역으로 분산된 형태의 스캔신호들을 출력할 수 있다. 데이터 구동부는 데이터신호들을 출력할 수 있다. 타이밍 제어부는 스캔 구동부 및 데이터 구동부를 제어할 수 있다. 표시패널은 스캔신호들과 데이터신호들을 기반으로 영상을 표시할 수 있다.

스캔 구동부는 적어도 2 주기 동안 다른 주파수를 갖도록 가변된 클록신호들을 출력하는 레벨 시프터와, 레벨 시프터로부터 출력된 클록신호들을 기반으로 동작하며 스캔신호들을 출력하는 시프트 레지스터를 포함할 수 있다.

표시패널 상에 표시되는 영상 정보와 표시패널의 위치 정보 중 적어도 하나를 기반으로 주파수 변조값을 생성하고, 주파수 변조값을 기반으로 스캔신호들에 대한 주파수 분산을 일으키는 클록신호 제어신호를 레벨 시프터에 공급하는 클록신호 제어부를 더 포함할 수 있다.

클록신호 제어부는 표시패널 상에 표시되는 영상 정보와 표시패널의 위치 정보 중 적어도 하나를 기반으로 표시패널의 중앙영역, 표시패널의 상부영역, 표시패널의 하부영역에 인가되는 스캔신호들의 주파수 변조 범위를 달리할 수 있다.

스캔신호들에 대한 주파수 분산을 일으키는 클록신호 제어신호를 레벨 시프터에 공급하는 클록신호 제어부를 더 포함하고, 클록신호 제어부는 로직하이와 로직로우로 구성되되 로직하이를 유지하는 기간이 비중첩하는 온클록과 오프클록으로 클록신호 제어신호를 생성할 수 있다.

레벨 시프터는 온클록과 오프클록의 에지에 대응하여 다른 주파수를 갖도록 가변된 클록신호들을 출력할 수 있다.

클록신호들은 온클록의 라이징 에지에 대응하여 로직하이가 발생하고 오프클록의 폴링 에지에 대응하여 로직로우가 발생하거나, 온클록의 폴링 에지에 대응하여 로직하이가 발생하고 오프클록의 폴링 에지에 대응하여 로직로우가 발생하거나, 온클록의 폴링 에지에 대응하여 로직하이가 발생하고 오프클록의 라이징 에지에 대응하여 로직로우가 발생하거나, 온클록의 라이징 에지에 대응하여 로직하이가 발생하고 오프클록의 라이징 에지에 대응하여 로직로우가 발생할 수 있다.

온클록과 오프클록을 구성하는 로직하이와 로직로우의 유지시간은 가변될 수 있다.

본 발명은 화면의 패턴이나 전자파 장해(EMI)가 취약한 위치는 물론이고 데이터신호의 충전율까지 고려한 클록신호들(스캔신호들)의 주파수 분산 방식으로 최상의 표시품질을 유지(화질 저하 최소화)하면서 전자파 장해를 최소화할 수 있는 효과가 있다. 또한, 본 발명은 클록신호들의 주파수를 분산하여 전자파 장해에 강건한 스캔 구동부 및 이를 이용한 표시장치를 제공할 수 있는 효과가 있다.

도 1은 액정표시장치를 개략적으로 나타낸 블록도.
도 2는 도 1에 도시된 서브 픽셀을 개략적으로 나타낸 회로도.
도 3은 유기전계발광표시장치를 개략적으로 나타낸 블록도.
도 4는 도 3에 도시된 서브 픽셀을 개략적으로 나타낸 구성도.
도 5는 스캔 구동부와 관련된 장치의 제1 구성 예시도.
도 6은 스캔 구동부와 관련된 장치의 제2 구성예시도.
도 7은 실험예에 따른 클록신호들의 구성 예를 나타낸 도면.
도 8은 실험예에 따라 고정된 클록신호들을 기반으로 구현된 스캔 구동부의 문제점을 설명하기 위한 도면.
도 9는 본 발명의 실시예에 따른 클록신호들의 구성 예를 나타낸 도면.
도 10은 본 발명의 실시예에 따라 가변된 클록신호들을 기반으로 구현된 스캔 구동부의 개선점을 설명하기 위한 도면.
도 11 내지 도 13은 본 발명의 다른 실시예에 따른 클록신호들의 변조예를 설명하기 위한 도면들.
도 14는 본 발명의 실시예에 따라 타이밍 제어부와 레벨 시프터의 구성을 나타낸 도면.
도 15는 본 발명의 실시예에 따른 클록신호 제어부의 제1예시도면.
도 16은 본 발명의 실시예에 따른 클록신호 제어부의 제2예시도면.
도 17은 본 발명의 실시예에 따른 클록신호 제어부의 제3예시도면.
도 18은 영상에 따른 클록신호들의 주파수 분산 방식을 나타낸 도면.
도 19는 위치에 따른 클록신호들의 주파수 분산 방식을 나타낸 제1예시도.
도 20은 위치에 따른 주파수 분산 방식을 나타낸 제2예시도.
도 21은 클록신호들의 주파수 고정/분산 방법들과 전자파 장해 측정 결과를 나타낸 도면.
도 22는 본 발명의 실시예에 따라 온클록과 오프클록으로 구성된 클록신호 제어신호 그리고 이를 이용한 클록신호들의 변조예를 설명하기 위한 도면.
도 23 및 도 24는 온클록과 오프클록으로 구성된 클록신호 제어신호에 의한 클록신호들의 변조예를 설명하기 위한 도면들.
도 25 및 도 26은 도 7의 실험예와 도 9의 실시예 간의 전자파 장해 측정 결과를 그래프로 나타내어 비교 설명하기 위한 도면들.

이하, 본 발명의 실시를 위한 구체적인 내용을 첨부된 도면을 참조하여 설명한다.

정보화 기술이 발달함에 따라 사용자와 정보간의 연결 매체인 표시장치의 시장이 커지고 있다. 이에 따라, 액정표시장치(Liquid Crystal Display: LCD), 유기전계발광표시장치(Organic Light Emitting Diode Display: OLED) 및 플라즈마패널(Plasma Display Panel: PDP) 등과 같은 평판 표시장치(Flat Panel Display: FPD)의 사용이 증가하고 있다.

위와 같은 표시장치는 표시패널에 형성된 서브 픽셀들에 구동 신호 예컨대, 스캔신호 및 데이터신호 등이 공급되면, 선택된 서브 픽셀이 빛을 투과시키거나 빛을 직접 발광을 하게 됨으로써 영상을 표시할 수 있게 된다. 이하, 액정표시장치 및 유기전계발광표시장치를 일례로 본 발명과 관련된 설명을 계속한다. 한편, 이하에서 설명되는 본 발명은 유기 발광다이오드가 아닌 무기 발광다이오드 기반의 표시장치에도 적용 가능함은 물론이다.

도 1은 액정표시장치를 개략적으로 나타낸 블록도이고, 도 2는 도 1에 도시된 서브 픽셀을 개략적으로 나타낸 회로도이다.

도 1 및 도 2에 도시된 바와 같이 액정표시장치에는 영상 공급부(110), 타이밍 제어부(120), 스캔 구동부(130), 데이터 구동부(140), 액정패널(150), 백라이트 유닛(170) 및 전원 공급부(180) 등이 포함된다.

영상 공급부(110)는 외부로부터 공급된 영상 데이터신호 또는 내부 메모리에 저장된 영상 데이터신호와 더불어 각종 구동신호를 출력한다. 영상 공급부(110)는 데이터신호와 각종 구동신호를 타이밍 제어부(120)에 공급한다.

타이밍 제어부(120)는 스캔 구동부(130)의 동작 타이밍을 제어하기 위한 게이트 타이밍 제어신호(GDC), 데이터 구동부(140)의 동작 타이밍을 제어하기 위한 데이터 타이밍 제어신호(DDC) 및 각종 동기신호(수직 동기신호인 Vsync, 수평 동기신호인 Hsync) 등을 출력한다. 타이밍 제어부(120)는 데이터 타이밍 제어신호(DDC)와 함께 영상처리부(110)로부터 공급된 데이터신호(또는 데이터전압)(DATA)를 데이터 구동부(140)에 공급한다.

스캔 구동부(130)는 타이밍 제어부(120)로부터 공급된 게이트 타이밍 제어신호(GDC) 등에 응답하여 스캔신호(또는 게이트신호)를 출력한다. 스캔 구동부(130)는 게이트라인들(GL1~GLm)을 통해 액정패널(150)에 포함된 서브 픽셀들에 스캔신호를 공급한다. 스캔 구동부(130)는 IC(Integrated Circuit) 형태로 형성되거나 게이트인패널(Gate In Panel) 방식으로 액정패널(150) 상에 직접 형성된다.

데이터 구동부(140)는 타이밍 제어부(120)로부터 공급된 데이터 타이밍 제어신호(DDC) 등에 응답하여 데이터신호(DATA)를 샘플링 및 래치하고 감마 기준전압에 대응되는 아날로그 신호 형태의 데이터전압으로 변환하여 출력한다. 데이터 구동부(140)는 데이터라인들(DL1~DLn)을 통해 액정패널(150)에 포함된 서브 픽셀들에 데이터전압을 공급한다. 데이터 구동부(140)는 IC(Integrated Circuit) 형태로 형성될 수 있으나 이에 한정되지 않는다.

전원 공급부(180)는 외부로부터 공급되는 외부 입력전압을 기반으로 공통전압(VCOM)을 생성 및 출력한다. 전원 공급부(180)는 공통전압(VCOM)뿐만아니라 스캔 구동부(130)의 구동에 필요한 전압(예: 스갠하이전압, 스캔로우전압)이나 데이터 구동부(140)의 구동에 필요한 전압(드레인전압, 하프드레인전압) 등을 생성 및 출력할 수 있다.

액정패널(150)은 스캔 구동부(130)로부터 공급된 스캔신호, 데이터 구동부(140)로부터 공급된 데이터전압 및 전원 공급부(180)로부터 공급된 공통전압(VCOM)에 대응하여 영상을 표시한다. 액정패널(150)의 서브 픽셀들은 백라이트 유닛(170)을 통해 제공된 빛을 제어한다.

예컨대, 하나의 서브 픽셀(SP)에는 스위칭 트랜지스터(SW), 스토리지 커패시터(Cst) 및 액정층(Clc)이 포함된다. 스위칭 트랜지스터(SW)의 게이트전극은 스캔라인(GL1)에 연결되고 소오스전극은 데이터라인(DL1)에 연결된다. 스토리지 커패시터(Cst)는 스위칭 트랜지스터(SW)의 드레인전극에 일단이 연결되고 공통전압라인(Vcom)에 타단이 연결된다. 액정층(Clc)은 스위칭 트랜지스터(SW)의 드레인전극에 연결된 화소전극(1)과 공통전압라인(Vcom)에 연결된 공통전극(2) 사이에 형성된다.

액정패널(150)은 화소전극(1) 및 공통전극(2)의 구조에 따라 TN(Twisted Nematic) 모드, VA(Vertical Alignment) 모드, IPS(In Plane Switching) 모드, FFS(Fringe Field Switching) 모드 또는 ECB(Electrically Controlled Birefringence) 모드 등으로 구현된다.

백라이트 유닛(170)은 빛을 출사하는 광원 등을 이용하여 액정패널(150)에 빛을 제공한다. 백라이트 유닛(170)은 발광다이오드(이하 LED), LED를 구동하는 LED구동부, LED가 실장된 LED기판, LED로부터 출사된 광을 면광원으로 변환시키는 도광판, 도광판의 하부에서 광을 반사시키는 반사판, 도광판으로부터 출사된 광을 집광 및 확산하는 광학시트류 등을 포함할 수 있으나 이에 한정되지 않는다.

도 3은 유기전계발광표시장치를 개략적으로 나타낸 블록도이고, 도 4는 도 3에 도시된 서브 픽셀을 개략적으로 나타낸 구성도이다.

도 3 및 도 4에 도시된 바와 같이, 유기전계발광표시장치에는 영상 공급부(110), 타이밍 제어부(120), 스캔 구동부(130), 데이터 구동부(140), 표시패널(150) 및 전원 공급부(170) 등이 포함된다.

유기전계발광표시장치에서 포함된 영상 공급부(110), 타이밍 제어부(120), 스캔 구동부(130), 데이터 구동부(140) 등은 도 1의 액정표시장치와 기본 구성 및 동작이 유사하므로 상세한 설명은 생략한다. 대신 액정표시장치와 가장 구별되는 전원 공급부(180)와 표시패널(150) 부분을 더 구체적으로 설명한다.

전원 공급부(180)는 외부로부터 공급되는 외부 입력전압을 기반으로 고전위의 제1전원(EVDD)와 저전위의 제2전원(EVSS)을 생성 및 출력한다. 전원 공급부(180)는 제1 및 제2전원(EVDD, EVSS)뿐만아니라 스캔 구동부(130)의 구동에 필요한 전압(예: 스갠하이전압, 스캔로우전압)이나 데이터 구동부(140)의 구동에 필요한 전압(드레인전압, 하프드레인전압) 등을 생성 및 출력할 수 있다.

표시패널(150)은 스캔 구동부(130)와 데이터 구동부(140)를 포함하는 구동부로부터 출력된 스캔신호와 데이터전압을 포함하는 구동신호 그리고 전원 공급부(170)로부터 출력된 제1 및 제2전원(EVDD, EVSS)에 대응하여 영상을 표시한다. 표시패널(150)의 서브 픽셀들은 직접 빛을 발광한다.

예컨대, 하나의 서브 픽셀(SP)에는 스위칭 트랜지스터(SW)와 구동 트랜지스터, 스토리지 커패시터, 유기 발광다이오드 등을 포함하는 픽셀회로(PC)가 포함된다. 유기전계발광표시장치에서 사용되는 서브 픽셀(SP)은 빛을 직접 발광하는바 액정표시장치 대비 회로의 구성이 복잡하다. 또한, 빛을 발광하는 유기 발광다이오드는 물론이고 유기 발광다이오드에 구동전류를 공급하는 구동 트랜지스터 등의 열화를 보상하는 보상회로 등이 복잡하고 다양하다. 따라서, 서브 픽셀(SP)에 포함된 픽셀회로(PC)를 블록형태로 도시하였음을 참조한다.

도 5는 스캔 구동부와 관련된 장치의 제1 구성 예시도이고, 도 6은 스캔 구동부와 관련된 장치의 제2 구성예시도이다.

도 1 및 도 2를 참조하여 설명한 액정표시장치 그리고 도 3 및 도 4를 참조하여 설명한 유기전계발광표시장치 등은 스캔 구동부(130)로부터 출력된 스캔신호를 기반으로 데이터전압을 충전한다.

도 5에 도시된 바와 같이, 스캔 구동부(130)는 시프트 레지스터(131)와 레벨 시프터(135)를 포함할 수 있다. 레벨 시프터(135)는 타이밍 제어부(120)로부터 출력된 신호를 기반으로 다수의 클록신호들(GCLK)을 생성 및 출력한다. 다수의 클록신호들(GCLK)은 예컨대, 2상, 4상, 8상 등 위상이 다른 N(N은 2이상 정수)상의 형태로 생성 및 출력된다.

시프트 레지스터(131)는 레벨 시프터(135)로부터 출력된 다수의 클록신호들(GCLK) 등을 기반으로 동작하며 스캔신호들(Scan 1~Scan m)을 출력한다. 그러므로 스캔 구동부(130)로부터 출력되는 스캔신호들(Scan 1~Scan m)의 출력 타이밍과 구동 신뢰성 등은 클록신호들(GCLK)에 의해 좌우된다고 볼 수 있다.

레벨 시프터(135)는 IC 형태로 형성되는 반면, 시프트 레지스터(131)는 게이트인패널 방식에 의해 박막 형태로 형성된다. 즉, 스캔 구동부(130)에서 표시패널 상에 형성되는 부분은 시프트 레지스터(131)이다.

시프트 레지스터(131)와 달리 레벨 시프터(135)는 IC 형태로 형성된다. 그러므로 레벨 시프터(135)는 도 5와 같이 별도의 IC 형태로 구성될 수 있음은 물론이고, 도 6과 같이 전원 공급부(180)의 내부에 포함될 수도 있다.

이하, 4상의 클록신호들(GCLK)을 일례로 실험예에서 유발되는 문제를 해결할 수 있는 본 발명의 실시예를 설명한다.

도 7은 실험예에 따른 클록신호들의 구성 예를 나타낸 도면이고, 도 8은 실험예에 따라 고정된 클록신호들을 기반으로 구현된 스캔 구동부의 문제점을 설명하기 위한 도면이다.

도 7에 도시된 바와 같이, 실험예에 따른 클록신호들(GCLK)은 4상으로 구성된다. 4상의 클록신호들(GCLK1~GCLK4)은 4수평시간(4H)의 주기로 각각 한 번의 로직하이를 발생시키고 남은 시간동안 로직로우로 유지된다. 이때, 제1 내지 제4클록신호(GCLK1~GCLK4)는 100%로 표시된 부분과 같이 모두 동일한 펄스폭으로 로직하이가 발생된다. 그리고 제1 내지 제4클록신호(GCLK1~GCLK4)는 모두 동일한 펄스폭을 갖게 됨은 물론이고 4H × 100%로 표시된 부분과 같이 연속된 2 주기와 같이 계속 동일한 주파수 형태로 고정된다.

실험예와 같이 고정된 주파수를 갖는 클록신호들(GCLK)을 기반으로 스캔 구동부를 구현하고 1 프레임 동안 모든 스캔라인을 계속 카운트하면 도 8과 같은 데이터를 얻게 된다. 도 8의 그래프를 통해 알 수 있듯이, 고정된 주파수를 갖는 클록신호들(GCLK)을 기반으로 스캔 구동부를 구현할 경우 특정 주파수 대역에서 고정된 형태의 스캔신호가 출력된다.

그런데 실험예와 같이 클록신호들(GCLK)의 주파수가 고정된 방식을 기반으로 스캔 구동부를 구현하고 전자파에 노출시킨 결과, 전자파 장해(EMI; electro magnetic interference)에 취약한 것으로 나타나 이를 다음과 같이 개선한다.

도 9는 본 발명의 실시예에 따른 클록신호들의 구성 예를 나타낸 도면이고, 도 10은 본 발명의 실시예에 따라 가변된 클록신호들을 기반으로 구현된 스캔 구동부의 개선점을 설명하기 위한 도면이다.

도 9에 도시된 바와 같이, 본 발명의 실시예에 따른 클록신호들(GCLK)은 4상으로 구성된다. 4상의 클록신호들(GCLK1~GCLK4)은 4수평시간(4H)의 주기로 각각 한 번의 로직하이를 발생시키고 남은 시간동안 로직로우로 유지된다. 이때, 제1 내지 제4클록신호(GCLK1~GCLK4)는 130%, 70%, 120%, 80%로 표시된 부분과 같이 모두 다른 펄스폭으로 로직하이가 발생된다. 그리고 제1 내지 제4클록신호(GCLK1~GCLK4)는 모두 다른 펄스폭을 가짐은 물론이고 4H × 110%, 4H × 90%로 표시된 부분과 같이 연속된 2 주기가 다르듯이 적어도 2 주기 동안 다른 주파수를 갖도록 가변된다. 즉, 본 발명의 실시예는 제1 내지 제4클록신호(GCLK1~GCLK4)의 주파수를 분산시키기 위해 클록과 클록 간에는 물론이고 주기와 주기 간에도 변조를 일으킨다.

본 발명의 실시예와 같이 가변된 클록신호들(GCLK)을 기반으로 스캔 구동부를 구현하고 1 프레임 동안 모든 스캔라인을 계속 카운트하면 도 10과 같은 데이터를 얻게 된다. 도 10의 그래프를 통해 알 수 있듯이, 가변된 주파수를 갖는 클록신호들(GCLK)을 기반으로 스캔 구동부를 구현할 경우 특정 주파수 대역에 고정되지 않고 다양한 주파수 대역으로 분산된 형태의 스캔신호가 출력된다.

본 발명의 실시예와 같이 클록신호들(GCLK)의 주파수가 계속 가변하는 방식을 기반으로 스캔 구동부를 구현하고 전자파에 노출시킨 결과, 전자파 장해(EMI; electro magnetic interference)에 취약했던 문제를 해소할 수 있을 만큼 강건하게 되었다.

그 이유는 클록신호들(GCLK)의 주파수 분산으로 인하여, 표시장치의 내부 또는 외부에서 발생하는 전자파 장해 요인(저주파 또는 고주파 대역)과 클록신호들이 어느 한 주파수 대역에서 겹치면서 발생하던 문제가 상당 부분해소되었기 때문이다.

한편, 적어도 2 주기 동안 다른 주파수를 갖도록 가변하기 위해 주기와 주기 간의 듀티비(Duty ratio)를 가변하는 방식, 위상을 이동시키는 위상 이동(phase shift) 방식, 위상을 지연하는 위상 지연(phase delay) 방식 등을 사용할 수 있다. 이때, 주기와 주기 간의 가변 범위는 ± 10% ~ ± 1%일 수 있으나 이에 한정되지 않는다.

예컨대, 제1주기 동안에는 4H × 110%의 비율로 각기 다른 펄스폭의 로직하이가 발생하도록 제1 내지 제4클록신호(GCLK1~GCLK4)를 구성하고, 제2주기 동안에는 4H × 90%의 비율로 각기 다른 펄스폭의 로직하이가 발생하도록 제1 내지 제4클록신호(GCLK1~GCLK4)를 구성할 수 있으나 이에 한정되지 않는다.

그러므로 제1주기에 발생한 제1그룹의 클록신호들(GCLK1~GCLK4)과 제2주기에 발생한 제2그룹의 클록신호들(GCLK1~GCLK4) 그리고 그 이후의 제M주기 동안에도 다른 펄스폭과 다른 주기를 갖는 그룹의 클록신호들(GCLK1~GCLK4)이 생성된다.

본 발명의 실시예와 같은 방식으로 클록신호들(GCLK1~GCLK4)을 가변할 때, 스캔신호를 가장 다양한 주파수 대역으로 분산시킬 수 있으나 하기와 같은 방식 또한 고려할 수도 있다.

도 11 내지 도 13은 본 발명의 다른 실시예에 따른 클록신호들의 변조예를 설명하기 위한 도면들이다.

도 11에 도시된 바와 같이, 본 발명의 다른 실시예에 따른 클록신호들(GCLK) 또한 4상으로 구성된다. 4상의 클록신호들(GCLK1~GCLK4)은 4수평시간(4H)의 주기로 각각 한 번의 로직하이를 발생시키고 남은 시간동안 로직로우로 유지된다. 이때, 제1클록신호(GCLK1)는 "1H+α"와 같이 로직하이의 펄스폭이 증가하지만 이와 인접하는 제2클록신호(GCLK2)는 "1H-α"와 같이 로직하이의 펄스폭이 감소할 수 있다. 같은 예로, 제3클록신호(GCLK3)는 "1H+α"와 같이 로직하이의 펄스폭이 증가하지만 이와 인접하는 제4클록신호(GCLK4)는 "1H-α"와 같이 로직하이의 펄스폭이 감소할 수 있다.

이상, 제1클록신호(GCLK1)와 제2클록신호(GCLK2) 간의 관계 그리고 제3클록신호(GCLK3)와 제4클록신호(GCLK4) 간의 관계를 통해 알 수 있듯이, 같은 주기 내d의 적어도 2개의 클록신호들은 한 쌍으로 배속되고, 어느 한쪽의 펄스폭이 증가하면 다른 한쪽의 펄스폭을 감소하는 변조(상호 보완적 변조)가 이루어질 수 있다. 그 이유는 데이터신호의 충전율과 관계되어 있는데 이에 대해서는 이하의 설명을 참조한다.

그러나 앞서 설명한 방식 또한 하나의 예시일 뿐, 같은 주기 내에서 제1클록신호(GCLK1)의 로직하이의 펄스폭이 감소하는 대신 제2클록신호(GCLK2)의 로직하이의 펄스폭이 증가할 수도 있고, 제3클록신호(GCLK3)의 로직하이의 펄스폭이 감소하는 대신 제4클록신호(GCLK4)의 로직하이의 펄스폭이 증가할 수도 있다. 즉, 도 11과 반대되는 형태로 클록신호들(GCLK1~GCLK4)을 변조할 수도 있다.

또한, 같은 주기 내에서 제1클록신호(GCLK1)와 제3클록신호(GCLK3)의 로직하이의 펄스폭이 같고, 제2클록신호(GCLK2)와 제4클록신호(GCLK4)의 로직하이의 펄스폭이 같도록 변조하거나 클록신호들(GCLK1~GCLK4) 중 적어도 하나의 펄스폭만 다르도록 변조할 수도 있다.

위와 같이, 클록신호들(GCLK1~GCLK4) 중 적어도 하나의 펄스폭만 다르도록 변조할 수 있지만 4H + α, 4H - α로 표시된 부분과 같이 다양한 주파수 대역으로 분산시키기 위해 주기도 가변되어야 하는 것엔 변함이 없다.

도 12와 같이, 상호 인접하는 2 개의 그룹은 쌍을 이루며 변조가 이루어진다. 예컨대, 제1그룹과 제2그룹이 한 쌍을 이루고, 제3그룹과 제4그룹이 한 쌍을 이루게 된다. 제1그룹의 주기가 4H - α와 같이 감소한다면 이와 인접하는 제2그룹의 주기는 4H + α와 같이 증가하도록 증가와 감소가 이루어진다.

이상, 제1 내지 제4그룹의 예를 통해 알 수 있듯이, 적어도 연속된 2 주기 동안 (2개의 그룹이 한 쌍을 이룸) 어느 한쪽의 주기가 증가하면 다른 한쪽의 주기가 감소하는 변조(상호 보완적 변조)가 이루어질 수 있다.

도 13과 같이, 제1클록신호(GCLK1)와 제2클록신호(GCLK2)가 한 쌍을 이루며 펄스폭 가변이 이루어질 수 있고, 제3클록신호(GCLK3)와 제4클록신호(GCLK4)가 한 쌍을 이루며 펄스폭 가변이 이루어질 수 있다. 즉, 주기 간의 가변과 더불어 각 주기 내에 위치하는 클록신호들 또한 쌍을 이루며 가변이 이루어질 수 있다.

위의 설명과 같이 인접하는 그룹(주기)과 그룹(주기) 그리고 인접하는 클록신호와 클록신호 간에 쌍을 이루도록 변조(2중 주파수 변조)를 하는 이유는 클록신호들의 변조로 인한 데이터신호(Data)의 충전시간의 변화 등을 무시할 수 없기 때문이다. (클록신호들의 변조에 의해 스캔신호들의 출력 타이밍이 원하지 않는 방향으로 지연되거나 앞당겨지는 등의 문제가 유발될 경우 결국 데이터신호(Data)의 충전율을 떨어트릴 수 있기 때문) 그러므로 본 발명에 따른 클록신호들의 변조방식은 단순히 전자파 장해 개선만 고려한 것이 아니라 데이터신호(Data)의 충전율까지 고려한 것임을 알 수 있다.

이하, 본 발명의 실시예를 구현하기 위한 회로의 구성과 회로에 따른 주파수 분산 방식에 대해 설명한다.

도 14는 본 발명의 실시예에 따라 타이밍 제어부와 레벨 시프터의 구성을 나타낸 도면이고, 도 15는 본 발명의 실시예에 따른 클록신호 제어부의 제1예시도면이며, 도 16은 본 발명의 실시예에 따른 클록신호 제어부의 제2예시도면이고, 도 17은 본 발명의 실시예에 따른 클록신호 제어부의 제3예시도면이다.

도 14에 도시된 바와 같이, 타이밍 제어부(120)는 클록신호 제어부(125)를 갖는다. 클록신호 제어부(125)는 클록신호 제어신호(CNT)를 생성 및 출력한다. 레벨 시프터(135)는 클록신호 제어신호(CNT)에 대응하여 클록신호들(GCLK)의 주파수 등을 가변하여 출력한다.

클록신호 제어부(125)는 클록신호 제어신호(CNT)를 기반으로 클록신호들의 가변하며 표시패널의 중앙영역, 표시패널의 상부영역, 표시패널의 하부영역에 인가되는 스캔신호들의 주파수 변조 범위를 달리(영역별 차등 분산)할 수 있다.

클록신호 제어부(125)가 타이밍 제어부(120)에 포함된 경우, 클록신호 제어신호(CNT)는 로직하이의 시간을 제어하는 온클록과 로직로우의 시간을 제어하는 오프클록 등의 형태로 이루어질 수 있으나 이에 한정되지 않는다. 이 밖에, 클록신호 제어부(125)는 타이밍 제어부(120)의 내부가 아닌 외부에 별도의 IC 형태로 존재할 수도 있다. 한편, 온클록과 오프클록으로 구성된 클록신호 제어신호와 관련된 설명은 이하에서 다룬다.

도 14 및 도 15에 도시된 바와 같이, 클록신호 제어부(125)는 영상 정보 분석부(121)와 주파수 변조부(123)를 포함할 수 있다. 영상 정보 분석부(121)는 타이밍 제어부(120)에 입력된 데이터신호(DATA) 및 각종 동기신호(예: Vsync, Hsync) 등을 기반으로 영상을 분석하고 분석 결과에 따른 주파수 변조값을 출력한다. 주파수 변조부(123)는 영상 정보 분석부(121)로부터 출력된 주파수 변조값을 기반으로 표시패널 상에 표시되는 영상에 따른 주파수 분산을 일으킬 수 있는 클록신호 제어신호(CNT)를 생성 및 출력한다.

제1예시는 영상 정보 분석부(121)에 의해 표시패널에 표시될 영상이 예컨대, 정지영상인지 또는 동영상인지를 분석(화면의 패턴 분석)하고 영상의 특성에 맞게 클록신호들(GCLK)의 주파수 등을 적응적(Adaptive)으로 가변할 수 있는 클록신호 제어신호(CNT)를 출력할 수 있다.

도 14 및 도 16에 도시된 바와 같이, 클록신호 제어부(125)는 위치 정보 분석부(122)와 주파수 변조부(123)를 포함할 수 있다. 위치 정보 분석부(122)는 타이밍 제어부(120)에 입력된 데이터신호(DATA), 각종 동기신호(예: Vsync, Hsync) 및/또는 표시패널의 해상도 데이터 등을 기반으로 주파수 변조값을 출력한다. 주파수 변조부(123)는 위치 정보 분석부(122)로부터 출력된 주파수 변조값을 기반으로 표시패널의 위치에 따른 주파수 분산을 일으킬 수 있는 클록신호 제어신호(CNT)를 생성 및 출력한다.

제2예시는 위치 정보 분석부(122)에 의해 표시패널의 외부 환경 및/또는 내부 환경의 특성에 맞게 클록신호들(GCLK)의 주파수 등을 가변할 수 있는 클록신호 제어신호(CNT)를 출력할 수 있다.

도 14 및 도 17에 도시된 바와 같이, 클록신호 제어부(125)는 영상 정보 분석부(121), 위치 정보 분석부(122) 및 주파수 변조부(123)를 포함할 수 있다. 영상 정보 분석부(121)는 타이밍 제어부(120)에 입력된 데이터신호(DATA) 및 각종 동기신호(예: Vsync, Hsync) 등을 기반으로 영상을 분석하고 제1주파수 변조값을 출력한다.

위치 정보 분석부(122)는 타이밍 제어부(120)에 입력된 데이터신호(DATA), 각종 동기신호(예: Vsync, Hsync) 및/또는 표시패널의 해상도 데이터 등을 기반으로 제2주파수 변조값을 출력한다.

주파수 변조부(123)는 영상 정보 분석부(121)와 위치 정보 분석부(122)로부터 출력된 제1 및 제2주파수 변조값을 기반으로 표시패널 상에 표시되는 영상에 따른 주파수 분산과 더불어 표시패널의 위치에 따라 주파수 분산을 일으킬 수 있는 클록신호 제어신호(CNT)를 생성 및 출력한다.

제3예시는 영상 정보 분석부(121)와 위치 정보 분석부(122)에 의해 표시패널에 표시될 영상의 특성과 더불어 표시패널의 외부 환경 및/또는 내부 환경의 특성에 맞게 클록신호들(GCLK)의 주파수 등을 가변할 수 있는 클록신호 제어신호(CNT)를 출력할 수 있다.

도 14를 통해 알 수 있듯이, 주파수 변조부(123)로부터 출력된 클록신호 제어신호(CNT)는 클록신호들을 가변하고 이에 기초하여 스캔신호들의 주파수를 분산시키는 바 이의 근본이 되는 레벨 시프터(135)에 공급된다.

클록신호들의 주파수 분산은 결국 스캔신호들의 주파수 분산으로 이어지게 되는데, 이하에서는 주파수 분산의 근본이 되는 클록신호들을 기준으로 주파수 분산과 관련된 예를 설명함을 참조한다.

도 18은 영상에 따른 클록신호들의 주파수 분산 방식을 나타낸 도면이고, 도 19는 위치에 따른 클록신호들의 주파수 분산 방식을 나타낸 제1예시도이며, 도 20은 위치에 따른 주파수 분산 방식을 나타낸 제2예시도이고, 도 21은 클록신호들의 주파수 고정/분산 방법들과 전자파 장해 측정 결과를 나타낸 도면이다.

도 18에 도시된 바와 같이, 본 발명의 실시예에 따르면 표시패널(150)의 영상에 따른 클록신호들의 주파수 분산이 가능하다. 영상에 따른 클록신호들의 주파수 분산 방식은 도 18(a)와 같이 정지영상이 표시된 경우 그리고 도 18(b)와 같이 동영상이 표시된 경우를 예로 들 수 있다.

먼저, 도 18(a)와 같이 정지영상이 표시된 경우, 실험예에 따른 기존 주파수는 고정된 상태를 취하지만 실시예에 따른 변경 주파수는 적어도 하나의 주기마다 변경된 상태를 취한다.

도시된 변경 주파수를 통해 알 수 있듯이, 표시패널(150)의 중앙영역보다 상부영역과 하부영역의 각 끝단으로 갈수록 변조 범위(주파수 변조 Range)는 점점 증가한다. 이때, 표시패널(150)의 상부영역과 하부영역의 변조 범위는 중앙영역을 기준으로 동일한 값을 가지며 점점 증가할 수 있다. 그러나 이와 반대로, 표시패널(150)의 상부영역과 하부영역보다 중앙영역이 돌출된 형태로 가변 될 수도 있다.

다음, 도 18(b)와 같이 동영상이 표시된 경우, 실험예에 따른 기존 주파수는 고정된 상태를 취하지만 실시예에 따른 변경 주파수는 적어도 하나의 주기마다 변경된 상태를 취한다.

한편, 도 18(a)의 정지영상과 도 18(b)의 동영상 간의 비교를 통해 알 수 있듯이, 위와 같이 가변을 하더라도 표시패널(150) 전체에서 보면 동영상보다 정지영상의 변조 범위(주파수 변조 Range)가 더 크다.

그 이유를 설명하면, 동영상은 데이터신호가 지속적으로 변경되지만 정지영상은 데이터신호가 지속적으로 변경되지 않고 유지되므로 스캔신호의 리프레쉬만 간헐적으로 수행된다. 이 때문에, 동영상은 데이터신호의 지속적 변경이 필요한바 정지영상과 달리 데이터신호의 충전율을 더 고려해야 한다. 따라서, 클록신호들의 주파수 분산을 위한 변조 범위(주파수 변조 Range)를 영상 기반으로 정리하면 "정지영상 > 동영상" 관계로 표현될 수 있다.

도 19에 도시된 바와 같이, 본 발명의 실시예에 따르면 표시패널(150)의 위치에 따른 클록신호들의 주파수 분산이 가능하다. 위치에 따른 클록신호들의 주파수 분산 방식은 도 19와 같이 표시패널(150)의 중앙영역을 기준으로 하는 변조 방식을 예로 들 수 있다.

실험예에 따른 기존 주파수는 고정된 상태를 취하지만 실시예에 따른 변경 주파수는 적어도 하나의 주기마다 변경된 상태를 취한다. 도시된 변경 주파수를 통해 알 수 있듯이, 표시패널(150)의 중앙영역보다 상부영역과 하부영역의 각 끝단으로 갈수록 변조 범위(주파수 변조 Range)는 점점 증가한다. 이때, 표시패널(150)의 상부영역과 하부영역의 변조 범위는 중앙영역을 기준으로 동일한 값을 가지며 점점 증가할 수 있다.

게다가, 위치에 따른 클록신호들의 주파수 분산 방식은 도 20(a)과 같이, 표시패널(150)의 상부영역과 하부영역보다 중앙영역이 더 돌출된 형태로 가변될 수도 있다. 이때, 표시패널(150)의 상부영역과 하부영역의 변조 범위는 중앙영역을 기준으로 동일한 값을 가지며 점점 감소할 수 있다.

그리고 위치에 따른 클록신호들의 주파수 분산 방식은 도 20(b)과 같이, 표시패널(150)의 중앙영역을 오목하게 하고 상부영역과 하부영역이 볼록하게 돌출된 형태로 가변될 수도 있다. 이 밖에도, 위치에 따른 클록신호들의 주파수 분산 방식은 랜덤한 형태를 포함한 다양한 형태로 주파수 가변이 이루어질 수도 있다.

그러므로 위치에 따른 클록신호들의 주파수 분산 방식은 영상의 특성보다는 표시패널의 외부 환경 및/또는 내부 환경의 특성에 맞게 클록신호들의 주파수를 변경할 수 있으므로 도시된 형태에 한정되지 않는다.

도 21에 도시된 바와 같이, 본 발명은 "GCLK Delay"와 같이 클록신호들을 지연할 수 있는 구성을 기반으로 클록신호들의 주파수를 분산한 실험을 기반으로 한다. 도 21에서, 1H는 클록신호와 클록신호 간의 고정 또는 가변 여부를 의미하고, 4H는 주기와 주기 간의 고정 또는 가변 여부를 의미한다.

도 21에서 실험예(a)는 클록신호와 주기를 모두 고정한 방식을 의미한다. 실험예(a)를 기반으로 스캔 구동부를 구현하고 전자파 장해(EMI)를 측정한 결과 38dB이라는 수치가 나왔다.

도 21에서 제1실시예(b)는 주기를 고정한 상태에서 클록신호만 가변한 방식을 의미한다. 제1실시예(b)를 기반으로 스캔 구동부를 구현하고 전자파 장해(EMI)를 측정한 결과 35dB이라는 수치(실험예 대비 3dB 낮아짐)가 나왔다.

도 21에서 제2실시예(c)는 클록신호를 고정한 상태에서 주기만 가변한 방식을 의미한다. 제2실시예(c)를 기반으로 스캔 구동부를 구현하고 전자파 장해(EMI)를 측정한 결과 36dB이라는 수치(실험예 대비 2dB 낮아짐)가 나왔다.

도 21에서 제3실시예(d)는 클록신호와 주기를 모두 가변한 방식을 의미한다. 제3실시예(d)를 기반으로 스캔 구동부를 구현하고 전자파 장해(EMI)를 측정한 결과 32dB이라는 수치(실험예 대비 6dB 낮아짐)가 나왔다.

이상 총 4가지의 예를 통해 알 수 있듯이, 클록신호들을 분산하여 전자파 장해(EMI) 수치를 가장 낮출 수 있는 바람직한 방법은 제3실시예이다. 아울러, 제1 내지 제3실시예 모두 화질의 영향(화질 저하)을 최소화하기 위해 화면의 패턴이나 전자파 장해(EMI)가 취약한 위치 등을 참고하는 방식을 더 가미할 수 있다.

도 22는 본 발명의 실시예에 따라 온클록과 오프클록으로 구성된 클록신호 제어신호 그리고 이를 이용한 클록신호들의 변조예를 설명하기 위한 도면이고, 도 23 및 도 24는 온클록과 오프클록으로 구성된 클록신호 제어신호에 의한 클록신호들의 변조예를 설명하기 위한 도면들이고, 도 25 및 도 26은 도 7의 실험예와 도 9의 실시예 간의 전자파 장해 측정 결과를 그래프로 나타내어 비교 설명하기 위한 도면들이다.

도 22에 도시된 바와 같이, 본 발명의 실시예에 따르면 클록신호들의 변조에 사용되는 클록신호 제어신호는 온클록(On CLK)과 오프클록(Off CLK)으로 구성될 수 있다. 온클록(On CLK)과 오프클록(Off CLK)은 로직하이와 로직로우로 구성되지만 로직하이를 유지하는 기간이 중첩하지 않는(비중첩 하는) 신호로 구성된다.

도 22(a)와 같이, 클록신호(GCLK)의 로직하이는 온클록(On CLK)의 라이징 에지(Rising Edge)에 대응하여 발생(STEP1)할 수 있고 클록신호(GCLK)의 로직로우는 오프클록(Off CLK)의 폴링 에지(Falling Edge)에 대응하여 발생(STEP2)할 수 있다.

도 22(b)와 같이, 클록신호(GCLK)의 로직하이는 온클록(On CLK)의 폴링 에지(Falling Edge)에 대응하여 발생(STEP1)할 수 있고 클록신호(GCLK)의 로직로우는 오프클록(Off CLK)의 폴링 에지(Falling Edge)에 대응하여 발생(STEP2)할 수 있다.

도 22(c)와 같이, 클록신호(GCLK)의 로직하이는 온클록(On CLK)의 폴링 에지(Falling Edge)에 대응하여 발생(STEP1)할 수 있고 클록신호(GCLK)의 로직로우는 오프클록(Off CLK)의 라이징 에지(Rising Edge)에 대응하여 발생(STEP2)할 수 있다.

도 22(d)와 같이, 클록신호(GCLK)의 로직하이는 온클록(On CLK)의 라이징 에지(Rising Edge)에 대응하여 발생(STEP1)할 수 있고 클록신호(GCLK)의 로직로우는 오프클록(Off CLK)의 라이징 에지(Rising Edge)에 대응하여 발생(STEP2)할 수 있다.

앞서 설명한 도 22는 홀수번째의 온클록(Odd On CLK)과 오프클록(Odd Off CLK)의 라이징 에지 또는 폴링 에지 그리고 짝수번째의 온클록(Even On CLK)과 오프클록(Even Off CLK)의 라이징 에지 또는 폴링 에지 중 어느 하나에 대응하여 클록신호(GCLK)의 로직하이와 로직로우의 발생시점을 제어할 수 있음을 보여주는 예시이다. 즉, 클록신호의 로직하이와 로직로우의 발생시점은 온클록(On CLK)과 오프클록(Off CLK)을 홀수/짝수 발생분으로 구분하고 이들 각각에 대해 에지의 어느 부분(라이징 또는 폴링)에 동기시킬 것인지도 달리할 수 있다.

도 23에 도시된 바와 같이, 제1 및 제3클록신호(GCLK1, GCLK3)의 로직하이와 로직로우는 온클록(On CLK)의 라이징 에지와 오프클록(Off CLK)의 라이징 에지에 각각 대응하여 발생한다. 반면, 제2 및 제4클록신호(GCLK2, GCLK4)의 로직하이와 로직로우는 온클록(On CLK)의 폴링 에지와 오프클록(Off CLK)의 폴링 에지에 각각 대응하여 발생한다.

이처럼 4상의 클록신호들(GCLK1~GCLK4)의 생성 조건을 달리하면, 홀수 클록신호들(GCLK1, GCLK3)과 짝수 클록신호들(GCLK2, GCLK4) 간의 주파수 차이를 둘 수 있다. 제1클록신호(GCLK1)와 제2클록신호(GCLK2) 간의 로직하이 발생시점이 90Khz의 차이를 갖지만 제2클록신호(GCLK2)와 제3클록신호(GCLK3) 간의 로직하이 발생시점이 110Khz의 차이를 보이는 것이 그 예시이다.

도 23의 예시를 통해 알 수 있듯이, 온클록(On CLK)과 오프클록(Off CLK)의 라이징 에지 또는 폴링를 이용하되, 이 신호들이 홀수번째 발생분인지 또는 짝수번째 발생분이지 또는 몇번째 발생분인지에 따라 클록신호(GCLK)의 로직하이와 로직로우의 발생시점을 제어하면 앞서 설명한 바와 같이 클록신호들의 주파수 분산이 가능함을 알 수 있다.

도 24에 도시된 바와 같이, 제1 및 제3클록신호(GCLK1, GCLK3)의 로직하이와 로직로우는 온클록(On CLK)의 라이징 에지와 오프클록(Off CLK)의 라이징 에지에 각각 대응하여 발생한다. 반면, 제2 및 제4클록신호(GCLK2, GCLK4)의 로직하이와 로직로우는 온클록(On CLK)의 폴링 에지와 오프클록(Off CLK)의 폴링 에지에 각각 대응하여 발생한다.

도 24의 예시는 사실상 도 23의 예시와 같은 방식으로 4상의 클록신호들(GCLK1~GCLK4)이 생성되는 측면에서 유사하다. 그러나 양자를 비교하면 온클록(On CLK)과 오프클록(Off CLK)을 구성하는 로직하이와 로직로우의 유지시간이 다름을 수 있다. 즉, 온클록(On CLK)과 오프클록(Off CLK)을 구성하는 로직하이와 로직로우의 유지시간 또한 가변될 수 있다.

도 24의 예시를 통해 알 수 있듯이, 클록신호들(GCLK1~GCLK4)은 온클록(On CLK)과 오프클록(Off CLK)의 로직하이와 로직로우의 유지시간을 달리하는 방법을 더 가미할 수 있다. 제1클록신호(GCLK1)와 제2클록신호(GCLK2) 간의 로직하이 발생시점이 70Khz의 차이를 갖지만 제2클록신호(GCLK2)와 제3클록신호(GCLK3) 간의 로직하이 발생시점이 110Khz의 차이를 보이는 것이 그 예시이다.

그러므로 도 24의 예시를 통해 알 수 있듯이, 클록신호들(GCLK1~GCLK4)의 주파수를 가변하는 방법은 클록신호 제어신호를 구성하는 온클록(On CLK)과 오프클록(Off CLK)의 폴링 에지와 라이징 에지를 활용하는 방법, 온클록(On CLK)과 오프클록(Off CLK)의 홀수번째/짝수번째 발생분을 구분하여 활용하는 방법 그리고 온클록(On CLK)과 오프클록(Off CLK)의 로직하이와 로직로우의 유지시간을 달리하는 방법을 모두 결합할 수도 있다.

도 25 및 도 26은 도 7의 실험예와 도 9의 실시예를 기반으로 마련된 클록신호들을 테스트 보드(FPGA Test Board)에 인가하고 전자파 장해(EMI)를 측정한 결과이다. 도 25 및 도 26 간의 비교를 통해 알 수 있듯이, 실시예와 같이 클록신호들의 주파수를 변경할 경우, 전자파 장해 관련 조건(Guide)을 벗어나는 포인트를 감소, 완화 및 제거하여 실험예 대비 개선할 수 있다.

이상 본 발명은 화면의 패턴이나 전자파 장해(EMI)가 취약한 위치는 물론이고 데이터신호의 충전율까지 고려한 클록신호들(스캔신호들)의 주파수 분산 방식으로 최상의 표시품질을 유지(화질 저하 최소화)하면서 전자파 장해를 최소화할 수 있는 효과가 있다. 또한, 본 발명은 클록신호들(스캔신호들)의 주파수를 분산하여 전자파 장해에 강건한 스캔 구동부 및 이를 이용한 표시장치를 제공할 수 있는 효과가 있다.

이상 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시예를 설명하였지만, 상술한 본 발명의 기술적 구성은 본 발명이 속하는 기술 분야의 당업자가 본 발명의 그 기술적 사상이나 필수적 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 실시될 수 있다는 것을 이해할 수 있을 것이다. 그러므로 이상에서 기술한 실시 예들은 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적인 것이 아닌 것으로서 이해되어야 한다. 아울러, 본 발명의 범위는 상기 상세한 설명보다는 후술하는 특허청구범위에 의하여 나타내어진다. 또한, 특허청구범위의 의미 및 범위 그리고 그 등가 개념으로부터 도출되는 모든 변경 또는 변형된 형태가 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 한다.

120: 타이밍 제어부 125: 클록신호 제어부
121: 영상 정보 분석부 122: 위치 정보 분석부
123: 주파수 변조부 CNT: 클록신호 제어신호
130: 스캔 구동부 135: 레벨 시프터
GCLK1~GCLK4: 클록신호들 On CLK: 온클록
Off CLK: 오프클록

Claims

적어도 연속된 2 주기 동안 다른 주파수를 갖도록 가변된 클록신호들을 출력하는 레벨 시프터; 및
상기 레벨 시프터로부터 출력된 상기 클록신호들을 기반으로 동작하며 스캔신호들을 출력하는 시프트 레지스터를 포함하는 스캔 구동부.
제1항에 있어서,
상기 레벨 시프터는
제1주기에 발생한 제1그룹의 클록신호들과 제2주기에 발생한 제2그룹의 클록신호들을 포함하는 클록신호들을 출력하고,
상기 제1그룹의 클록신호들과 상기 제2그룹의 클록신호들은 펄스폭과 주기 중 적어도 하나가 다른 스캔 구동부.
제2항에 있어서,
상기 제1그룹의 클록신호들과 상기 제2그룹의 클록신호들 중 적어도 하나는
같은 주기 내에서도 적어도 하나의 클록신호의 펄스폭이 적어도 다른 하나의 클록신호의 펄스폭과 다른 스캔 구동부.
제1항에 있어서,
상기 레벨 시프터는
같은 주기 내의 적어도 2개의 클록신호를 한 쌍으로 배속하고, 어느 한쪽의 펄스폭이 증가하면 다른 한쪽의 펄스폭을 감소시키는 형태로 상기 클록신호들의 펄스폭을 가변하여 출력하는 스캔 구동부.
제1항에 있어서,
상기 레벨 시프터는
적어도 연속된 2 주기 동안 어느 한쪽의 주기가 증가하면 다른 한쪽의 주기를 감소시키는 형태로 상기 클록신호들의 주기를 가변하여 출력하는 스캔 구동부.
제1항에 있어서,
상기 시프트 레지스터는
다양한 주파수 대역으로 분산된 형태의 스캔신호들을 출력하는 스캔 구동부.
다양한 주파수 대역으로 분산된 형태의 스캔신호들을 출력하는 스캔 구동부;
데이터신호들을 출력하는 데이터 구동부;
상기 스캔 구동부 및 상기 데이터 구동부를 제어하는 타이밍 제어부; 및
상기 스캔신호들과 상기 데이터신호들을 기반으로 영상을 표시하는 표시패널을 포함하는 표시장치.
제7항에 있어서,
상기 스캔 구동부는
적어도 2 주기 동안 다른 주파수를 갖도록 가변된 클록신호들을 출력하는 레벨 시프터와,
상기 레벨 시프터로부터 출력된 상기 클록신호들을 기반으로 동작하며 상기 스캔신호들을 출력하는 시프트 레지스터를 포함하는 표시장치.
제8항에 있어서,
상기 표시패널 상에 표시되는 영상 정보와 상기 표시패널의 위치 정보 중 적어도 하나를 기반으로 주파수 변조값을 생성하고,
상기 주파수 변조값을 기반으로 상기 스캔신호들에 대한 주파수 분산을 일으키는 클록신호 제어신호를 상기 레벨 시프터에 공급하는 클록신호 제어부를 더 포함하는 표시장치.
제9항에 있어서,
상기 클록신호 제어부는
상기 표시패널 상에 표시되는 영상 정보와 상기 표시패널의 위치 정보 중 적어도 하나를 기반으로 상기 표시패널의 중앙영역, 상기 표시패널의 상부영역, 상기 표시패널의 하부영역에 인가되는 스캔신호들의 주파수 변조 범위를 달리하는 표시장치.
제8항에 있어서,
상기 레벨 시프터는
제1주기에 발생한 제1그룹의 클록신호들과 제2주기에 발생한 제2그룹의 클록신호들을 포함하는 클록신호들을 출력하고,
상기 제1그룹의 클록신호들과 상기 제2그룹의 클록신호들은 펄스폭과 주기 중 적어도 하나가 다른 표시장치.
제8항에 있어서,
상기 레벨 시프터는
같은 주기 내의 적어도 2개의 클록신호를 한 쌍으로 배속하고, 어느 한쪽의 펄스폭이 증가하면 다른 한쪽의 펄스폭을 감소시키는 형태로 상기 클록신호들의 펄스폭을 가변하여 출력하는 표시장치.
제8항에 있어서,
상기 레벨 시프터는
적어도 연속된 2 주기 동안 어느 한쪽의 주기가 증가하면 다른 한쪽의 주기를 감소시키는 형태로 상기 클록신호들의 주기를 가변하여 출력하는 표시장치.
제7항에 있어서,
상기 스캔신호들에 대한 주파수 분산을 일으키는 클록신호 제어신호를 상기 레벨 시프터에 공급하는 클록신호 제어부를 더 포함하고,
상기 클록신호 제어부는 로직하이와 로직로우로 구성되되 로직하이를 유지하는 기간이 비중첩하는 온클록과 오프클록으로 상기 클록신호 제어신호를 생성하는 표시장치.
제14항에 있어서,
상기 레벨 시프터는
상기 온클록과 상기 오프클록의 에지에 대응하여 다른 주파수를 갖도록 가변된 클록신호들을 출력하는 표시장치.
제15항에 있어서,
상기 클록신호들은
상기 온클록의 라이징 에지에 대응하여 로직하이가 발생하고 상기 오프클록의 폴링 에지에 대응하여 로직로우가 발생하거나,
상기 온클록의 폴링 에지에 대응하여 로직하이가 발생하고 상기 오프클록의 폴링 에지에 대응하여 로직로우가 발생하거나,
상기 온클록의 폴링 에지에 대응하여 로직하이가 발생하고 상기 오프클록의 라이징 에지에 대응하여 로직로우가 발생하거나,
상기 온클록의 라이징 에지에 대응하여 로직하이가 발생하고 상기 오프클록의 라이징 에지에 대응하여 로직로우가 발생하는 표시장치.
제14항에 있어서,
상기 온클록과 상기 오프클록을 구성하는 상기 로직하이와 상기 로직로우의 유지시간은 가변되는 표시장치.