[go: up one dir, main page]

KR20070017695A - 표시 장치 및 그 구동 방법 - Google Patents

표시 장치 및 그 구동 방법 Download PDF

Info

Publication number
KR20070017695A
KR20070017695A KR1020050072233A KR20050072233A KR20070017695A KR 20070017695 A KR20070017695 A KR 20070017695A KR 1020050072233 A KR1020050072233 A KR 1020050072233A KR 20050072233 A KR20050072233 A KR 20050072233A KR 20070017695 A KR20070017695 A KR 20070017695A
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
signal
brightness
sensing
light
digital signals
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Ceased
Application number
KR1020050072233A
Other languages
English (en)
Inventor
이주형
김형걸
Original Assignee
삼성전자주식회사
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 삼성전자주식회사 filed Critical 삼성전자주식회사
Priority to KR1020050072233A priority Critical patent/KR20070017695A/ko
Priority to TW095128842A priority patent/TW200710793A/zh
Priority to JP2006214467A priority patent/JP2007047789A/ja
Priority to US11/501,122 priority patent/US20070030222A1/en
Priority to CN200610144727A priority patent/CN100576028C/zh
Publication of KR20070017695A publication Critical patent/KR20070017695A/ko
Ceased legal-status Critical Current

Links

Images

Classifications

    • G—PHYSICS
    • G02—OPTICS
    • G02F—OPTICAL DEVICES OR ARRANGEMENTS FOR THE CONTROL OF LIGHT BY MODIFICATION OF THE OPTICAL PROPERTIES OF THE MEDIA OF THE ELEMENTS INVOLVED THEREIN; NON-LINEAR OPTICS; FREQUENCY-CHANGING OF LIGHT; OPTICAL LOGIC ELEMENTS; OPTICAL ANALOGUE/DIGITAL CONVERTERS
    • G02F1/00—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics
    • G02F1/01—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour 
    • G02F1/13—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour  based on liquid crystals, e.g. single liquid crystal display cells
    • G02F1/133—Constructional arrangements; Operation of liquid crystal cells; Circuit arrangements
    • G—PHYSICS
    • G09—EDUCATION; CRYPTOGRAPHY; DISPLAY; ADVERTISING; SEALS
    • G09G—ARRANGEMENTS OR CIRCUITS FOR CONTROL OF INDICATING DEVICES USING STATIC MEANS TO PRESENT VARIABLE INFORMATION
    • G09G3/00—Control arrangements or circuits, of interest only in connection with visual indicators other than cathode-ray tubes
    • G09G3/20—Control arrangements or circuits, of interest only in connection with visual indicators other than cathode-ray tubes for presentation of an assembly of a number of characters, e.g. a page, by composing the assembly by combination of individual elements arranged in a matrix no fixed position being assigned to or needed to be assigned to the individual characters or partial characters
    • G09G3/34—Control arrangements or circuits, of interest only in connection with visual indicators other than cathode-ray tubes for presentation of an assembly of a number of characters, e.g. a page, by composing the assembly by combination of individual elements arranged in a matrix no fixed position being assigned to or needed to be assigned to the individual characters or partial characters by control of light from an independent source
    • G09G3/3406—Control of illumination source
    • G—PHYSICS
    • G09—EDUCATION; CRYPTOGRAPHY; DISPLAY; ADVERTISING; SEALS
    • G09G—ARRANGEMENTS OR CIRCUITS FOR CONTROL OF INDICATING DEVICES USING STATIC MEANS TO PRESENT VARIABLE INFORMATION
    • G09G2300/00—Aspects of the constitution of display devices
    • G09G2300/04—Structural and physical details of display devices
    • G09G2300/0439—Pixel structures
    • G09G2300/0456—Pixel structures with a reflective area and a transmissive area combined in one pixel, such as in transflectance pixels
    • G—PHYSICS
    • G09—EDUCATION; CRYPTOGRAPHY; DISPLAY; ADVERTISING; SEALS
    • G09G—ARRANGEMENTS OR CIRCUITS FOR CONTROL OF INDICATING DEVICES USING STATIC MEANS TO PRESENT VARIABLE INFORMATION
    • G09G2320/00—Control of display operating conditions
    • G09G2320/06—Adjustment of display parameters
    • G09G2320/0626—Adjustment of display parameters for control of overall brightness
    • G—PHYSICS
    • G09—EDUCATION; CRYPTOGRAPHY; DISPLAY; ADVERTISING; SEALS
    • G09G—ARRANGEMENTS OR CIRCUITS FOR CONTROL OF INDICATING DEVICES USING STATIC MEANS TO PRESENT VARIABLE INFORMATION
    • G09G2330/00—Aspects of power supply; Aspects of display protection and defect management
    • G09G2330/02—Details of power systems and of start or stop of display operation
    • G09G2330/021—Power management, e.g. power saving
    • G—PHYSICS
    • G09—EDUCATION; CRYPTOGRAPHY; DISPLAY; ADVERTISING; SEALS
    • G09G—ARRANGEMENTS OR CIRCUITS FOR CONTROL OF INDICATING DEVICES USING STATIC MEANS TO PRESENT VARIABLE INFORMATION
    • G09G2360/00—Aspects of the architecture of display systems
    • G09G2360/14—Detecting light within display terminals, e.g. using a single or a plurality of photosensors
    • G09G2360/144—Detecting light within display terminals, e.g. using a single or a plurality of photosensors the light being ambient light
    • G—PHYSICS
    • G09—EDUCATION; CRYPTOGRAPHY; DISPLAY; ADVERTISING; SEALS
    • G09G—ARRANGEMENTS OR CIRCUITS FOR CONTROL OF INDICATING DEVICES USING STATIC MEANS TO PRESENT VARIABLE INFORMATION
    • G09G3/00—Control arrangements or circuits, of interest only in connection with visual indicators other than cathode-ray tubes
    • G09G3/20—Control arrangements or circuits, of interest only in connection with visual indicators other than cathode-ray tubes for presentation of an assembly of a number of characters, e.g. a page, by composing the assembly by combination of individual elements arranged in a matrix no fixed position being assigned to or needed to be assigned to the individual characters or partial characters
    • G09G3/34—Control arrangements or circuits, of interest only in connection with visual indicators other than cathode-ray tubes for presentation of an assembly of a number of characters, e.g. a page, by composing the assembly by combination of individual elements arranged in a matrix no fixed position being assigned to or needed to be assigned to the individual characters or partial characters by control of light from an independent source
    • G09G3/36—Control arrangements or circuits, of interest only in connection with visual indicators other than cathode-ray tubes for presentation of an assembly of a number of characters, e.g. a page, by composing the assembly by combination of individual elements arranged in a matrix no fixed position being assigned to or needed to be assigned to the individual characters or partial characters by control of light from an independent source using liquid crystals
    • G09G3/3611—Control of matrices with row and column drivers

Landscapes

  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Computer Hardware Design (AREA)
  • Theoretical Computer Science (AREA)
  • Nonlinear Science (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Crystallography & Structural Chemistry (AREA)
  • Mathematical Physics (AREA)
  • Optics & Photonics (AREA)
  • Liquid Crystal (AREA)
  • Control Of Indicators Other Than Cathode Ray Tubes (AREA)
  • Liquid Crystal Display Device Control (AREA)
  • Electroluminescent Light Sources (AREA)

Abstract

본 발명은 표시 장치 및 그 구동 방법에 관한 것으로, 이 장치는 가장자리 영역과 제1 및 제2 표시 영역으로 나뉘어 있는 표시판, 제1 및 제2 표시 영역에 각각 형성되어 있는 복수의 제1 및 제2 화소, 표시판에 광을 조사하는 램프, 가장자리 영역 또는 제1 표시 영역에 형성되어 있으며 외부 광을 받아 광량에 대응하는 감지 신호를 생성하는 복수의 광센서, 감지 신호에 기초하여 현재 밝기 상태를 판단하여 밝기 제어 신호를 생성하는 감지 신호 처리부, 그리고 밝기 제어 신호에 따라 램프의 밝기를 제어하는 램프 제어부를 포함한다. 본 발명에 의하면, 복수의 광센서로부터의 감지 신호에 기초하여 램프의 밝기를 제어함으로써 표시 장치의 전력 소비를 줄일 수 있다.
표시 장치, 백라이트, 램프, 광센서, 감지 신호, 밝기 제어

Description

표시 장치 및 그 구동 방법{DISPLAY DEVICE AND DRIVING METHOD THEREOF}
도 1은 본 발명의 한 실시예에 따른 액정 표시 장치의 블록도이다.
도 2는 본 발명의 한 실시예에 따른 액정 표시 장치의 한 화소에 대한 등가 회로도이다.
도 3은 본 발명의 한 실시예에 따른 액정 표시 장치의 분해 사시도이다.
도 4는 본 발명의 한 실시예에 따른 액정 표시 장치의 표시 화면을 보여주는 도면이다.
도 5는 본 발명의 한 실시예에 따른 액정 표시 장치의 화소 전극의 개략도이다.
도 6은 본 발명의 한 실시예에 따른 액정 표시 장치의 광감지부 및 감지 신호 처리부의 블록도이다.
도 7a 및 도 7b는 본 발명의 한 실시예에 따른 액정 표시 장치의 한 광센서에 대한 등가 회로도이다.
도 8a 및 도 8b는 각각 도 7a 및 도 7b에 도시한 광센서에 인가되는 신호의 타이밍도이다.
도 9는 본 발명의 한 실시예에 따른 액정 표시 장치의 신호 변환부의 회로도이다.
도 10은 도 9에 도시한 신호 변환부의 입출력 특성을 도시한 그래프이다.
본 발명은 표시 장치 및 그 구동 방법에 관한 것으로서, 특히 반투과형 액정 표시 장치 및 그 구동 방법에 관한 것이다.
일반적인 액정 표시 장치(liquid crystal display, LCD)는 화소 전극 및 공통 전극이 구비된 두 표시판과 그 사이에 들어 있는 유전율 이방성(dielectric anisotropy)을 갖는 액정층을 포함한다. 화소 전극은 행렬의 형태로 배열되어 있고 박막 트랜지스터(TFT) 등 스위칭 소자에 연결되어 한 행씩 차례로 데이터 전압을 인가 받는다. 공통 전극은 표시판의 전면에 걸쳐 형성되어 있으며 공통 전압을 인가 받는다. 화소 전극과 공통 전극 및 그 사이의 액정층은 회로적으로 볼 때 액정 축전기를 이루며, 액정 축전기는 이에 연결된 스위칭 소자와 함께 화소를 이루는 기본 단위가 된다.
이러한 액정 표시 장치에서는 두 전극에 전압을 인가하여 액정층에 전계를 생성하고, 이 전계의 세기를 조절하여 액정층을 통과하는 빛의 투과율을 조절함으로써 원하는 화상을 얻는다.
액정 표시 장치는 스스로 발광하지 못하는 수광형 표시 장치이므로 별개로 구비된 백라이트(backlight)의 램프에서 나오는 빛을 액정층을 통과시키거나 자연광 등 외부에서 들어오는 빛을 액정층을 일단 통과시켰다가 다시 반사하여 액정층 을 다시 통과시킨다. 전자의 경우를 투과형(transmissive) 액정 표시 장치라 하고 후자의 경우를 반사형(reflective) 액정 표시 장치라 하는데, 후자의 경우는 주로 중소형 표시 장치에 사용된다. 또한 환경에 따라 백라이트를 사용하기도 하고 외부광을 사용하기도 하는 반투과형 또는 반사-투과형 액정 표시 장치가 개발되어 주로 중소형 표시 장치에 적용되고 있다.
그런데 휴대폰이나 노트북 PC 등과 같은 중소형 액정 표시 장치는 휴대용이므로 소비 전력을 줄이는 것이 장시간의 휴대 및 이동성을 용이하게 한다.
따라서 본 발명이 이루고자 하는 기술적 과제는 소비 전력을 줄일 수 있는 표시 장치 및 그 구동 방법을 제공하는 것이다.
이러한 기술적 과제를 이루기 위한 본 발명의 한 실시예에 따른 표시 장치는, 가장자리 영역과 제1 및 제2 표시 영역으로 나뉘어 있는 표시판, 상기 제1 및 제2 표시 영역에 각각 형성되어 있는 복수의 제1 및 제2 화소, 상기 표시판에 광을 조사하는 램프, 상기 가장자리 영역 또는 상기 제1 표시 영역에 형성되어 있으며, 외부 광을 받아 광량에 대응하는 감지 신호를 생성하는 복수의 광센서, 상기 감지 신호에 기초하여 현재 밝기 상태를 판단하여 밝기 제어 신호를 생성하는 감지 신호 처리부, 그리고 상기 밝기 제어 신호에 따라 상기 램프의 밝기를 제어하는 램프 제어부를 포함하고, 상기 제1 및 제2 화소는 각각 제1 및 제2 화소 전극을 포함하고, 상기 제1 화소 전극은 상기 제2 화소 전극보다 크다.
상기 제1 화소 전극은 투명 전극 및 반사 전극을 포함하고, 상기 광센서 중 적어도 하나는 상기 반사 전극 아래에 형성될 수 있다.
상기 가장자리 영역에 형성되어 있는 차광 부재를 더 포함하고, 상기 광센서 중 적어도 하나는 상기 차광 부재 아래에 형성될 수 있다.
상기 광센서는 상기 감지 신호를 생성하며 박막 트랜지스터로 이루어진 광 감지 소자를 포함할 수 있다.
상기 광센서는 상기 감지 신호를 내보내며 박막 트랜지스터로 이루어진 스위칭 소자를 더 포함할 수 있다.
상기 제1 화소 전극의 크기는 상기 제2 화소 전극의 크기의 3배 이상일 수 있다.
상기 감지 신호 처리부는 상기 복수의 광 감지 소자로부터의 감지 신호를 처리하여 복수의 디지털 신호로 각각 변환하고, 상기 복수의 디지털 신호 중 동일한 값을 가지는 디지털 신호의 수효가 소정 수효 이상이면 상기 동일한 값의 디지털 신호에 대응하는 밝기 상태를 상기 현재 밝기 상태로 판단할 수 있다.
상기 감지 신호 처리부는 상기 복수의 디지털 신호 중 동일한 값을 가지는 디지털 신호의 수효가 상기 소정 수효보다 적으면 이전 밝기 상태를 상기 현재 밝기 상태로 유지할 수 있다.
본 발명의 다른 특징에 따른 표시 장치는, 복수의 화소를 포함하는 표시판, 상기 표시판에 광을 조사하는 램프, 외부 광을 받아 광량에 대응하는 감지 신호를 생성하는 복수의 광센서, 상기 복수의 광센서로부터의 감지 신호를 처리하여 복수 의 디지털 신호로 각각 변환하고, 상기 복수의 디지털 신호 중 동일한 값을 가지는 디지털 신호의 수효가 소정 수효 이상이면 상기 동일한 값의 디지털 신호에 대응하는 밝기 상태를 현재 밝기 상태로 판단하여 밝기 제어 신호를 생성하는 감지 신호 처리부, 그리고 상기 밝기 제어 신호에 따라 상기 램프의 밝기를 제어하는 램프 제어부를 포함한다.
상기 감지 신호 처리부는 상기 복수의 광센서로부터의 감지 신호를 차례로 소정 시간마다 선택하는 스위칭부를 포함할 수 있다.
상기 소정 시간은 적어도 한 프레임 단위일 수 있다.
상기 감지 신호 처리부는 상기 감지 신호를 상기 디지털 신호로 변환하며 히스테리시스 특성을 가지는 아날로그-디지털 변환기를 포함할 수 있다.
상기 아날로그-디지털 변환기는 적어도 하나의 비교기를 포함할 수 있다.
본 발명의 다른 특징에 따른 표시 장치의 구동 방법은, 외부 광을 받아 복수의 감지 신호를 생성하는 단계, 상기 복수의 감지 신호에 기초하여 밝기 상태를 나타내는 복수의 디지털 신호로 각각 변환하는 단계, 상기 복수의 디지털 신호 중 동일한 값을 가지는 디지털 신호의 수효가 소정 수효 이상이면 상기 동일한 값의 디지털 신호에 대응하는 밝기 상태를 현재 밝기 상태로 판단하는 단계, 상기 현재 밝기 상태에 따라 밝기 제어 신호를 생성하는 단계, 그리고 상기 밝기 제어 신호에 따라 상기 램프를 제어하는 단계를 포함한다.
첨부한 도면을 참고로 하여 본 발명의 실시예에 대하여 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 상세히 설명한 다.
도면에서 여러 층 및 영역을 명확하게 표현하기 위하여 두께를 확대하여 나타내었다. 명세서 전체를 통하여 유사한 부분에 대해서는 동일한 도면 부호를 붙였다. 층, 막, 영역, 판 등의 부분이 다른 부분 "위에" 있다고 할 때, 이는 다른 부분 "바로 위에" 있는 경우뿐 아니라 그 중간에 또 다른 부분이 있는 경우도 포함한다. 반대로 어떤 부분이 다른 부분 "바로 위에" 있다고 할 때에는 중간에 다른 부분이 없는 것을 뜻한다.
먼저, 도 1 내지 도 5를 참고하여 본 발명의 한 실시예에 따른 액정 표시 장치에 대하여 상세하게 설명한다.
도 1은 본 발명의 한 실시예에 따른 액정 표시 장치의 블록도이고, 도 2는 본 발명의 한 실시예에 따른 액정 표시 장치의 한 화소에 대한 등가 회로도이다. 도 3은 본 발명의 한 실시예에 따른 액정 표시 장치의 분해 사시도이고, 도 4는 본 발명의 한 실시예에 따른 액정 표시 장치의 표시 화면을 보여주는 도면이며, 도 5는 본 발명의 한 실시예에 따른 액정 표시 장치의 화소 전극의 개략도이다.
도 1에 도시한 바와 같이, 본 발명의 한 실시예에 따른 액정 표시 장치는 액정 표시판 조립체(liquid crystal panel assembly)(300) 및 이와 연결된 게이트 구동부(400) 및 데이터 구동부(500), 데이터 구동부(500)에 연결된 계조 전압 생성부(800), 액정 표시판 조립체(300)에 빛을 조사하는 조명부(900), 광감지부(700), 감지 신호 처리부(750), 그리고 이들을 제어하는 신호 제어부(600)를 포함한다.
액정 표시판 조립체(300)는 등가 회로로 볼 때 복수의 신호선(G1-Gn, D1-Dm)과 이에 연결되어 있으며 대략 행렬의 형태로 배열된 복수의 화소(pixel)(PX)를 포함한다. 반면, 도 2에 도시한 구조로 볼 때 액정 표시판 조립체(300)는 서로 마주하는 하부 및 상부 표시판(100, 200)과 그 사이에 들어 있는 액정층(3)을 포함한다.
신호선(G1-Gn, D1-Dm)은 게이트 신호("주사 신호"라고도 함)를 전달하는 복수의 게이트선(G1-Gn)과 데이터 신호를 전달하는 복수의 데이터선(D1-Dm)을 포함한다. 게이트선(G1-Gn)은 대략 행 방향으로 뻗으며 서로가 거의 평행하고, 데이터선(D1-Dm)은 대략 열 방향으로 뻗으며 서로가 거의 평행하다.
각 화소(PX), 예를 들면 i번째(i＝1, 2, ..., n) 게이트선(Gi)과 j번째(j＝1, 2, ..., m) 데이터선(Dj)에 연결된 화소(PX)는 신호선(Gi, Dj)에 연결된 스위칭 소자(Q)와 이에 연결된 액정 축전기(liquid crystal capacitor)(Clc) 및 유지 축전기(storage capacitor)(Cst)를 포함한다. 유지 축전기(Cst)는 필요에 따라 생략할 수 있다.
스위칭 소자(Q)는 하부 표시판(100)에 구비되어 있는 박막 트랜지스터 등의 삼단자 소자로서, 그 제어 단자는 게이트선(Gi)과 연결되어 있고, 입력 단자는 데이터선(Dj)과 연결되어 있으며, 출력 단자는 액정 축전기(Clc) 및 유지 축전기(Cst)와 연결되어 있다.
액정 축전기(Clc)는 하부 표시판(100)의 화소 전극(191)과 상부 표시판(200)의 공통 전극(270)을 두 단자로 하며 두 전극(191, 270) 사이의 액정층(3)은 유전체로서 기능한다. 화소 전극(191)은 스위칭 소자(Q)와 연결되며 공통 전극(270)은 상부 표시판(200)의 전면에 형성되어 있고 공통 전압(Vcom)을 인가 받는다. 도 2에서와는 달리 공통 전극(270)이 하부 표시판(100)에 구비되는 경우도 있으며 이때에는 두 전극(191, 270) 중 적어도 하나가 선형 또는 막대형으로 만들어질 수 있다.
액정 축전기(Clc)의 보조적인 역할을 하는 유지 축전기(Cst)는 하부 표시판(100)에 구비된 별개의 신호선(도시하지 않음)과 화소 전극(191)이 절연체를 사이에 두고 중첩되어 이루어지며 이 별개의 신호선에는 공통 전압(Vcom) 따위의 정해진 전압이 인가된다. 그러나 유지 축전기(Cst)는 화소 전극(191)이 절연체를 매개로 바로 위의 전단 게이트선과 중첩되어 이루어질 수 있다.
한편, 색 표시를 구현하기 위해서는 각 화소(PX)가 기본색(primary color) 중 하나를 고유하게 표시하거나(공간 분할) 각 화소(PX)가 시간에 따라 번갈아 기본색을 표시하게(시간 분할) 하여 이들 기본색의 공간적, 시간적 합으로 원하는 색상이 인식되도록 한다. 기본색의 예로는 적색, 녹색, 청색 등 삼원색을 들 수 있다. 도 2는 공간 분할의 한 예로서 각 화소(PX)가 화소 전극(191)에 대응하는 상부 표시판(200)의 영역에 기본색 중 하나를 나타내는 색 필터(230)를 구비함을 보여주고 있다. 도 2와는 달리 색 필터(230)는 하부 표시판(100)의 화소 전극(191) 위 또는 아래에 형성할 수도 있다.
액정 표시판 조립체(300)의 바깥 면에는 빛을 편광시키는 적어도 하나의 편광자(도시하지 않음)가 부착되어 있다.
다시 도 1을 참고하면, 계조 전압 생성부(800)는 화소(PX)의 투과율과 관련된 두 벌의 계조 전압 집합(또는 기준 계조 전압 집합)을 생성한다. 두 벌 중 한 벌은 공통 전압(Vcom)에 대하여 양의 값을 가지고 다른 한 벌은 음의 값을 가진다.
게이트 구동부(400)는 액정 표시판 조립체(300)의 게이트선(G1-Gn)과 연결되어 게이트 온 전압(Von)과 게이트 오프 전압(Voff)의 조합으로 이루어진 게이트 신호를 게이트선(G1-Gn)에 인가한다.
데이터 구동부(500)는 액정 표시판 조립체(300)의 데이터선(D1-Dm)에 연결되어 있으며, 계조 전압 생성부(800)로부터의 계조 전압을 선택하고 이를 데이터 신호로서 데이터선(D1-Dm)에 인가한다. 그러나 계조 전압 생성부(800)가 모든 계조에 대한 전압을 모두 제공하는 것이 아니라 정해진 수의 기준 계조 전압만을 제공하는 경우에, 데이터 구동부(500)는 기준 계조 전압을 분압하여 전체 계조에 대한 계조 전압을 생성하고 이 중에서 데이터 신호를 선택한다.
광감지부(700)는 외부 광을 받아 외부 광량에 대응하는 감지 신호(Vp)를 생성하여 출력하는 복수의 광센서(도 7a 및 도 7b 참조)를 포함한다.
감지 신호 처리부(750)는 광감지부(700)로부터 감지 신호(Vp)를 입력받아 소정의 신호 처리를 행하여 밝기 제어 신호(Vdim)를 생성한다.
조명부(900)는 램프부(910)와 램프 제어부(920)를 포함한다. 램프부(910)는 복수의 형광 램프(fluorescent lamp) 또는 발광 소자(light emitting device)로 이루어지며, 램프 제어부(920)는 감지 신호 처리부(750)로부터의 밝기 제어 신호(Vdim)에 따라 램프부(910)에 흐르는 전류를 제어함으로써 액정 표시판 조립체(300)에 조사되는 빛의 세기를 조절한다.
신호 제어부(600)는 게이트 구동부(400), 데이터 구동부(500), 광감지부(700), 감지 신호 처리부(750) 및 조명부(900) 등을 제어한다.
이러한 구동 장치(400, 500, 600, 750, 800, 920) 각각은 적어도 하나의 집적 회로 칩의 형태로 액정 표시판 조립체(300) 위에 직접 장착되거나, 가요성 인쇄 회로막(flexible printed circuit film)(도시하지 않음) 위에 장착되어 TCP(tape carrier package)의 형태로 액정 표시판 조립체(300)에 부착되거나, 별도의 인쇄 회로 기판(printed circuit board)(도시하지 않음) 위에 장착될 수도 있다. 이와는 달리, 이들 구동 장치(400, 500, 600, 750, 800, 920)가 신호선(G1-Gn, D1-Dm) 및 스위칭 소자(Q) 따위와 함께 액정 표시판 조립체(300)에 집적될 수도 있다. 또한, 구동 장치(400, 500, 600, 750, 800, 920)는 단일 칩으로 집적될 수 있으며, 이 경우 이들 중 적어도 하나 또는 이들을 이루는 적어도 하나의 회로 소자가 단일 칩 바깥에 있을 수 있다.
한편, 도 3에 도시한 바와 같이, 본 발명의 한 실시예에 따른 액정 표시 장치를 구조적으로 보면, 표시부(330)와 표시부(330)에 광을 제공하는 백라이트부(340)를 포함하는 액정 모듈(350)과 액정 모듈(350)을 수납하는 상부 및 하부 섀시 (361, 362)를 포함한다.
표시부(330)는 액정 표시판 조립체(300), 통합 칩(610), 그리고 FPC 기판(620)을 포함한다.
액정 표시판 조립체(300)는, 도 2 및 도 3에 도시한 바와 같이 구조적으로 볼 때 하부 표시판(100) 및 상부 표시판(200)과 그 사이에 들어 있는 액정층(3)과 표시 영역(P2, P3)을 정의하는 차광 부재(220)를 포함하며, 화소와 표시 신호선(G1-Gn, D1-Dm)의 대부분은 표시 영역(P2, P3) 내에 위치한다. 상부 표시판(200)은 하부 표시판(100)보다 크기가 작아서 하부 표시판(100)의 일부 영역(P4)이 노출되며 이 영역(P4)에 통합 칩(610)이 실장되고 FPC 기판(620)이 부착된다.
통합 칩(610)은 단일 칩으로 이루어지며, 액정 표시 장치를 구동하기 위한 처리 유닛들, 즉, 게이트 구동부(400), 데이터 구동부(500), 신호 제어부(600), 감지 신호 처리부(750), 계조 전압 생성부(800), 램프 제어부(920)를 포함한다. 이러한 처리 유닛(400, 500, 600, 750, 800, 920)들을 통합 칩(610) 안에 집적함으로써 실장 면적을 줄일 수 있으며, 소비 전력도 저감할 수 있다. 물론 필요에 따라, 각 처리 유닛 또는 각 처리 유닛에서 사용되는 회로 소자를 통합 칩(610) 외부에 둘 수도 있다.
FPC 기판(620)은 외부 장치로부터 신호를 받아들여 통합 칩(610) 또는 액정 표시판 조립체(300)에 전달하며, 외부 장치와의 접속을 용이하게 하기 위하여 끝단은 통상 커넥터(도시하지 않음)로 이루어진다.
백라이트부(340)는 광을 발생시키는 램프 유닛과 램프 유닛으로부터 발생된 광을 표시부(330)로 유도하는 도광판(342)과 각종 광학 시트류(343) 및 반사판(344)을 포함한다.
램프 유닛은 광을 생성하는 램프(341)와 램프(341)가 장착되는 램프 기판(345)을 포함한다. 램프(341)는 도 3에 도시한 것처럼 하나 이상의 발광 소자를 사용할 수도 있고, 필요에 따라 하나 이상의 형광 램프(도시하지 않음)를 사용할 수도 있다. 형광 램프의 경우 형광 램프가 도광판(342)의 일단 또는 양단에 배치되거나 도광판(342) 대신 확산판(도시하지 않음)을 구비하여 확산판 아래에 배치될 수도 있으며, "L"자형의 형광 램프가 사용될 수도 있다.
도광판(342)은 액정 표시판 조립체(300)의 하부에 위치하고, 이 액정 표시판 조립체(300)에 대응하는 크기를 갖도록 형성되며, 램프 유닛으로부터 생성된 광의 경로를 변경하여 액정 표시판 조립체(300)로 광이 제공될 수 있도록 광을 유도한다. 이러한 도광판(342)의 상부에는 액정 표시판 조립체(300)로 향하는 광의 휘도를 균일하게 하기 위한 각종 광학 시트류(343)가 배치되며, 도광판(342)의 하부에는 이 도광판(342)으로부터 누설되는 광을 다시 액정 표시판 조립체(300) 측으로 반사시켜 광의 효율을 향상시키기 위한 반사판(344)이 배치된다.
표시부(330) 및 백라이트부(340)는 몰드 프레임(364)이라 불리는 틀에 지지되어 액정 모듈(350)을 이룬다. 표시부(330)는 그 하측을 몰드 프레임(364) 상에 배치하며, 백라이트부(340)는 그 하측에 배치되는 하부 섀시(362)로 지지된다. 표시부(330) 상측에 배치되는 상부 섀시(361)는 표시부(330) 및 백라이트부(340)를 몰드 프레임(364)에 고정시키기 위하여 몰드 프레임(364)에 결합된다.
도 4에 도시한 바와 같이, 표시 영역(P2, P3)은 정지 화상 및 동화상 등을 표시하는 주 표시 영역(P2)과 시간, 배터리 잔량, SMS 수신 여부 등과 같은 고정 아이콘 정보를 주로 표시하는 부 표시 영역(P3)을 포함한다. 고정 아이콘 정보는 주 표시 영역(P2)에 표시되는 화상과 무관하게 지속적으로 표시되는 것이 바람직하다.
도 5에 도시한 바와 같이, 표시 영역(P2, P3)의 각 화소 전극(191)은 투명 전극(192) 및 그 위의 반사 전극(194)을 포함한다. 투명 전극(192)은 ITO 또는 IZO 등의 투명한 도전 물질로 만들어지고, 반사 전극(194)은 알루미늄, 은, 크롬 또는 그 합금 등의 반사성 금속으로 만들어진다. 반사 전극(194)은 투명 전극(192)을 노출하는 투과창(195)을 가지고 있다. 각 화소 전극(191) 사이에는 블랙 매트릭스라고도 하는 차광 부재(도시하지 않음)가 형성되어 화소 전극(191) 사이의 빛샘을 막아 준다.
반투과형 액정 표시 장치는 투명 전극(192) 및 반사 전극(194)에 의하여 각각 정의되는 투과 영역(TA) 및 반사 영역(RA)으로 구획될 수 있다. 구체적으로는, 투과창(195) 아래위에 위치하는 부분은 투과 영역(TA)이 되고, 반사 전극(194) 아래위에 위치하는 부분은 반사 영역(RA)이 된다.
투과 영역(TA)에서는 액정 표시 장치의 뒷면, 즉 하부 표시판(100) 쪽에서 입사된 백라이트부(340)로부터의 빛이 액정층(3)을 통과하여 앞면, 즉 상부 표시판(200) 쪽으로 나옴으로써 표시를 수행한다. 반사 영역(RA)에서는 앞면에서 들어온 외부 광이 액정층으로 들어왔다가 반사 전극(194)에 의하여 반사되어 액정층을 다시 통과하여 앞면으로 나옴으로써 표시를 수행한다.
부 표시 영역(P3)의 한 화소 전극(191)은 주 표시 영역(P2)의 한 화소 전극(191)보다 크며, 대략 그 크기는 3배 이상이다. 도 5에 도시한 바와 같이, 부 표시 영역(P3)의 화소의 해상도는 주 표시 영역(P2)의 화소의 해상도의 1/3배이다. 따라서 데이터선(D1-Dm)은 세 개를 한 단위로 하여 세 개 중 하나만 두 표시 영역(P2, P3)에 연이어 뻗어 있으며 나머지 두 개는 주 표시 영역(P2)에만 뻗어 있다. 그러나 각 영역(P2, P3)의 화소의 해상도는 이와 다를 수 있으며, 데이터선(D1-Dm)도 이와 달리 배열될 수 있다.
또한 부 표시 영역(P3)의 반사 영역(RA)은 주 표시 영역(P2)의 반사 영역(RA)에 비하여 상대적으로 크다. 따라서 부 표시 영역(P3)에 장시간 고정 아이콘 정보 등을 표시하더라도 반사 영역(RA)을 이용하여 표시하는 반사 모드로 주로 동작을 하면 전력 소비를 낮출 수 있다.
그러면 이러한 액정 표시 장치의 동작에 대하여 상세하게 설명한다.
신호 제어부(600)는 외부의 그래픽 제어기(도시하지 않음)로부터 입력 영상 신호(R, G, B) 및 이의 표시를 제어하는 입력 제어 신호를 수신한다. 입력 영상 신호(R, G, B)는 각 화소(PX)의 휘도(luminance) 정보를 담고 있으며 휘도는 정해진 수효, 예를 들면 1024(＝210), 256(＝28) 또는 64(＝26) 개의 계조(gray)를 가지고 있다. 입력 제어 신호의 예로는 수직 동기 신호(Vsync)와 수평 동기 신호 (Hsync), 메인 클록(MCLK), 데이터 인에이블 신호(DE) 등이 있다.
신호 제어부(600)는 입력 영상 신호(R, G, B)와 입력 제어 신호를 기초로 입력 영상 신호(R, G, B)를 액정 표시판 조립체(300) 및 데이터 구동부(500)의 동작 조건에 맞게 적절히 처리하고 게이트 제어 신호(CONT1), 데이터 제어 신호(CONT2), 감지 제어 신호(CONT3), 감지 데이터 제어 신호(CONT4) 및 램프 제어 신호(CONT5) 등을 생성한 후, 게이트 제어 신호(CONT1)를 게이트 구동부(400)로 내보내고, 데이터 제어 신호(CONT2)와 처리한 영상 신호(DAT)를 데이터 구동부(500)로 내보내며, 감지 제어 신호(CONT3)를 광감지부(700)로 내보내고, 감지 데이터 제어 신호(CONT4)를 감지 신호 처리부(750)로 내보내며, 램프 제어 신호(CONT5)를 램프 제어부(920)로 내보낸다.
게이트 제어 신호(CONT1)는 주사 시작을 지시하는 주사 시작 신호(STV)와 게이트 온 전압(Von)의 출력 주기를 제어하는 적어도 하나의 클록 신호를 포함한다. 게이트 제어 신호(CONT1)는 또한 게이트 온 전압(Von)의 지속 시간을 한정하는 출력 인에이블 신호(OE)를 더 포함할 수 있다.
데이터 제어 신호(CONT2)는 한 행의 화소(PX)에 대한 영상 데이터의 전송 시작을 알리는 수평 동기 시작 신호(STH)와 데이터선(D1-Dm)에 데이터 신호를 인가하라는 로드 신호(LOAD) 및 데이터 클록 신호(HCLK)를 포함한다. 데이터 제어 신호(CONT2)는 또한 공통 전압(Vcom)에 대한 데이터 신호의 전압 극성(이하 "공통 전압에 대한 데이터 신호의 전압 극성"을 줄여 "데이터 신호의 극성"이라 함)을 반전시 키는 반전 신호(RVS)를 더 포함할 수 있다.
신호 제어부(600)로부터의 데이터 제어 신호(CONT2)에 따라, 데이터 구동부(500)는 한 행의 화소(PX)에 대한 디지털 영상 신호(DAT)를 수신하고, 각 디지털 영상 신호(DAT)에 대응하는 계조 전압을 선택함으로써 디지털 영상 신호(DAT)를 아날로그 데이터 신호로 변환한 다음, 이를 해당 데이터선(D1-Dm)에 인가한다.
게이트 구동부(400)는 신호 제어부(600)로부터의 게이트 제어 신호(CONT1)에 따라 게이트 온 전압(Von)을 게이트선(G1-Gn)에 인가하여 이 게이트선(G1-Gn)에 연결된 스위칭 소자(Q)를 턴 온시킨다. 그러면, 데이터선(D1-Dm)에 인가된 데이터 신호가 턴 온된 스위칭 소자(Q)를 통하여 해당 화소(PX)에 인가된다.
화소(PX)에 인가된 데이터 신호의 전압과 공통 전압(Vcom)의 차이는 액정 축전기(Clc)의 충전 전압, 즉 화소 전압으로서 나타난다. 액정 분자들은 화소 전압의 크기에 따라 그 배열을 달리하며, 이에 따라 액정층(3)을 통과하는 빛의 편광이 변화한다. 이러한 편광의 변화는 액정 표시판 조립체(300)에 부착된 편광자에 의하여 빛의 투과율 변화로 나타난다.
1 수평 주기["1H"라고도 쓰며, 수평 동기 신호(Hsync) 및 데이터 인에이블 신호(DE)의 한 주기와 동일함]를 단위로 하여 이러한 과정을 되풀이함으로써, 모든 게이트선(G1-Gn)에 대하여 차례로 게이트 온 전압(Von)을 인가하여 모든 화소(PX)에 데이터 신호를 인가하여 한 프레임(frame)의 영상을 표시한다.
한 프레임이 끝나면 다음 프레임이 시작되고 각 화소(PX)에 인가되는 데이터 신호의 극성이 이전 프레임에서의 극성과 반대가 되도록 데이터 구동부(500)에 인가되는 반전 신호(RVS)의 상태가 제어된다("프레임 반전"). 이때, 한 프레임 내에서도 반전 신호(RVS)의 특성에 따라 한 데이터선을 통하여 흐르는 데이터 신호의 극성이 바뀌거나(보기: 행반전, 점반전), 한 화소행에 인가되는 데이터 신호의 극성도 서로 다를 수 있다(보기: 열반전, 점반전).
그러면 본 발명의 한 실시예에 따른 액정 표시 장치의 광감지부 및 감지 신호 처리부에 대하여 도 6 내지 10을 참고하여 좀더 상세하게 설명한다.
도 6은 본 발명의 한 실시예에 따른 액정 표시 장치의 광감지부 및 감지 신호 처리부의 블록도이고, 도 7a 및 도 7b는 본 발명의 한 실시예에 따른 액정 표시 장치의 한 광센서에 대한 등가 회로도이며, 도 8a 및 도 8b는 각각 도 7a 및 도 7b에 도시한 광센서에 인가되는 신호의 타이밍도이다. 도 9는 본 발명의 한 실시예에 따른 액정 표시 장치의 신호 변환부의 회로도이고, 도 10은 도 9에 도시한 신호 변환부의 입출력 특성을 도시한 그래프이다.
도 6에 도시한 바와 같이, 광감지부(700)는 5개의 광센서(701-705)를 포함한다. 그러나 이러한 광센서(701-705)의 수효는 한 예이며, 필요에 따라 가감될 수 있다. 감지 신호 처리부(750)는 차례로 연결되어 있는 스위칭부(751), 증폭기(753), 표본 유지부(sample and hold unit)(755), 신호 변환부(757), 그리고 연산부(759)를 포함한다.
광감지부(700)의 한 예로서, 도 7a에 도시한 바와 같이, 각 광센서(701-705)는 광 감지 소자(Qp)와 이에 연결되어 있는 스위칭 소자(Qs)를 포함한다.
광 감지 소자(Qp)는 박막 트랜지스터 등의 삼단자 소자로서 그 제어 단자 및 입력 단자는 각각 제어 전압(Vsg)과 입력 전압(Vsd)에 연결되어 있으며, 출력 단자는 스위칭 소자(Qs)에 연결되어 있다. 광 감지 소자(Qp)는 그 채널부 반도체에 빛이 조사되면 비정질 규소(amorphous silicon) 또는 다결정 규소(poly crystalline silicon)로 이루어진 채널부 반도체가 광전류를 형성하고, 입력 전압(Vsd)에 의해 광전류가 스위칭 소자(Qs) 방향으로 흐른다.
스위칭 소자(Qs) 역시 삼단자 소자로서 그 제어 단자 및 입력 단자는 각각 감지 스위칭 신호(Vsw) 및 광 감지 소자(Qp)의 출력 단자에 연결되어 있으며, 출력 단자는 감지 신호 처리부(750)에 연결되어 있다. 스위칭 소자(Qs)는, 도 8a에 도시한 바와 같이, 감지 스위칭 신호(Vsw)가 스위칭 소자(Qs)를 턴 온시키는 고전압이 되면 광 감지 소자(Qp)로부터의 광전류를 감지 신호(Vp)로서 출력 단자로 내보낸다.
여기서 감지 스위칭 신호(Vsw)는 매 프레임마다 고전압이 되어 감지 신호 처리부(750)가 매 프레임마다 감지 신호(Vp)를 읽어낼 수 있도록 한다. 따라서 주사 시작 신호(STV) 또는 게이트 신호 중 어느 하나를 스위칭 신호(Vsw)로 사용할 수 있다. 물론 별도의 신호를 만들어 사용할 수도 있다. 제어 전압(Vsg) 및 입력 전압(Vsd)은 직류 전압으로서 광 감지 소자(Qp)의 동작 영역을 고려하여 그 값을 설정한다.
이와 달리, 광감지부(700)의 다른 예로서, 도 7b에 도시한 바와 같이, 각 광센서(701-705)는 광 감지 소자(Qp)를 포함한다.
광 감지 소자(Qp)는 박막 트랜지스터 등의 삼단자 소자로서 그 제어 단자 및 입력 단자는 각각 제어 전압(Vsg)과 입력 전압(Vsd)에 연결되어 있으며, 출력 단자는 감지 신호 처리부(750)에 연결되어 있다. 광 감지 소자(Qp)는, 도 8b에 도시한 바와 같이, 그 채널부 반도체에 빛이 조사된 채로 제어 전압(Vsg)이 고전압이 되면 비정질 규소 또는 다결정 규소로 이루어진 채널부 반도체가 광전류를 형성하여 이를 감지 신호(Vp)로서 출력 단자로 내보낸다.
여기서 제어 전압(Vsg)은 매 프레임마다 고전압이 되어 감지 신호 처리부(750)가 매 프레임마다 감지 신호(Vp)를 읽어낼 수 있도록 한다. 제어 전압(Vsg)의 고전압 및 저전압은 광 감지 소자(Qp)의 동작 영역을 고려하여 그 값을 설정한다.
광감지부(700)는 신호선(G1-Gn, D1-Dm) 및 스위칭 소자(Q) 따위와 함께 액정 표시판 조립체(300)에 집적되며, 액정 표시판 조립체(300)의 가장자리 영역(P1) 또는 부 표시 영역(P3) 중 반사 전극(194) 아래에 형성된다. 광 감지 소자(Qp)의 채널부 위 부분의 차광 부재 또는 반사 전극(194)에 개구부를 형성하여 외부 광이 광 감지 소자(Qp)의 채널부에 유입될 수 있도록 한다. 이와 같이 광 감지 소자(Qp)를 형성하면 주 표시 영역(P2) 및 부 표시 영역(P3)의 투과 영역(TA)이 줄어들지 않으므로 투과 모드의 휘도가 줄어들지 않는다.
스위칭부(751)는 각 광센서(701-705)로부터 감지 신호(Vp)를 입력받아 신호 제어부(600)로부터의 스위칭 신호(SW)에 따라 이들 중 어느 하나를 증폭기(753)로 내보낸다. 스위칭 신호(SW)는 소정 시간 단위마다 차례로 하나의 광센서(701-705)를 선택한다. 소정 시간 단위는 한 프레임 또는 그 이상이 될 수 있다. 따라서 스위칭부(751)는 광센서(701-705)로부터의 각 감지 신호(Vp)를 소정 시간 단위마다 차례로 내보내게 된다.
증폭기(753)는 스위칭부(751)로부터의 감지 신호(Vp)를 적절한 신호 레벨로 증폭 및 필터링한 후 표본 유지부(755)로 내보낸다.
표본 유지부(755)는 신호 제어부(600)로부터의 표본 유지 신호(SH)에 따라 증폭기(753)로부터의 신호를 적절히 추출하여 신호 변환부(757)로 내보낸다.
도 9에 도시한 바와 같이, 신호 변환부(757)는 두 개의 비교기(COMP1, COMP2)를 포함하며, 표본 유지부(755)로부터 추출된 아날로그 감지 신호(Vp')를 받아 디지털 신호(Vout)로 변환한다. 비교기(COMP1, COMP1)는 입력된 감지 신호(Vp')의 신호 레벨에 따라 "0" 또는 "1"의 값을 출력한다. 도 10에 도시한 바와 같이, 비교기(COMP1)는 감지 신호(Vp')가 문턱 전압(Vthu1)보다 커지면 "1"의 값을 출력하고 문턱 전압(Vthd1)보다 작아지면 "0"의 값을 출력하는 히스테리시스 특성을 가진다. 또한 비교기(COMP2)도 마찬가지로 문턱 전압(Vthu2)보다 커지면 "1"의 값을 출력하고 문턱 전압(Vthd2)보다 작아지면 "0"의 값을 출력하는 히스테리시스 특성을 가진다. 비교기(COMP1, COMP2)가 히스테리시스 특성을 가짐으로써 감지 신호(Vp')가 문턱 전압(Vthu1, Vthd1, Vthu2, Vthd2) 부근에서 빈번하게 변동되더라도 디지털 신호(Vout)는 빈번하게 변동되지 않는다. 따라서 밝기 제어 신호(Vdim)도 빈번하게 변동되지 않으며 결국 램프부(910)의 잦은 휘도 변화를 방지할 수 있 다. 문턱 전압(Vthu1, Vthd1, Vthu2, Vthd2)은 외부 광의 세기와 이에 따른 감지 신호(Vp')에 기초하여 설정한다.
신호 변환부(757)는 비교기(COMP1, COMP2)의 각 디지털 출력 신호(Vout1, Vout2)에 따라 "00", "01", "10"의 3개의 밝기 상태를 나타내는 디지털 신호(Vout)를 연산부(759)로 내보낸다. 디지털 신호(Vout)가 "00"인 경우 어두운 실내 또는 암실과 같이 어두운 상태를 나타내고, "01"인 경우 밝은 실내와 같이 중간의 밝기 상태를 나타내며, "10"인 경우 야외와 같이 매우 밝은 상태를 나타낸다. 예를 들면, 이러한 3개의 밝기 상태를 나누는 기준 외부 광의 세기는 대략 50룩스(lux)와 2000룩스로 설정할 수 있다.
신호 변환부(757)는 필요에 따라 하나의 비교기만을 포함하거나 3개 이상의 비교기를 포함할 수도 있으며, 이에 따라 밝기 상태의 수효도 변할 수 있다. 이와 달리 신호 변환부(757)는 비교기 대신 아날로그-디지털 변환기(도시하지 않음)를 구비하여 아날로그 감지 신호(Vp')를 디지털 출력 신호(Vout)로 변환할 수도 있다. 이때 아날로그-디지털 변환기도 히스테리시스 특성을 갖는 것이 바람직하다.
연산부(759)는 각 광센서(701-705)의 감지 신호(Vp)에 대응하는 5개의 디지털 신호(Vout)를 소정 시간 단위마다 차례로 받아 기억 소자(도시하지 않음)에 기억한다. 그러고 5개의 디지털 신호(Vout)가 기억되면 연산부(759)는 기억된 5개의 디지털 신호(Vout)를 참조하여 현재의 밝기 상태를 판단하는데, 5개의 디지털 신호(Vout) 중 적어도 3개의 동일한 디지털 신호(Vout)가 나타내는 상태를 현재의 밝기 상태로 판단한다. 경우에 따라 동일한 디지털 신호(Vout)가 3개 이상이 되지 않는 경우는 이전의 밝기 상태를 현재의 밝기 상태로 유지한다. 만일 광센서의 수효가 이와 다르더라도 소정 수효 이상의 동일한 디지털 신호가 나타내는 상태를 현재의 밝기 상태로 판단한다.
박막 트랜지스터로 이루어진 광센서(701-705)는 반도체 특성상 동일한 외부 광의 세기에 대하여 서로 동일한 감지 신호(Vp)를 출력하기 어렵다. 따라서 어느 하나의 광센서만으로는 정확한 밝기 상태를 판단하기 어렵다. 그러나 본 발명에서와 같이 복수의 광센서(701-705)를 구비하여 가장 많은 수의 광센서가 나타내는 밝기 상태를 현재의 밝기 상태로 판단함으로써 밝기 상태를 정확하게 판단할 수 있다. 또한 광센서(701-705) 중 일부가 제 기능을 발휘하지 못하는 경우라도 나머지 광센서를 이용하여 밝기 상태를 판단할 수 있다.
연산부(759)는 현재의 밝기 상태를 판단한 후 이에 따라 밝기 제어 신호(Vdim)의 레벨 또는 상태를 변경하여 램프 제어부(920)에 내보낸다. 밝기 제어 신호(Vdim)는 예를 들면, 현재의 밝기 상태가 가장 밝은 상태를 나타내면 램프부(910)를 끄도록 설정하고, 중간의 밝기 상태를 나타내면 램프부(910)가 적절한 휘도를 내도록 설정하고, 매우 어두운 상태를 나타내면 램프부(910)가 낮은 휘도를 내도록 설정한다. 이에 따라 램프 제어부(920)는 램프부(910)에 흐르는 전류를 제어함으로써 현재의 밝기 상태에 가장 적합한 따른 액정 표시판 조립체(300)에 조사되는 빛의 세기를 조절한다.
본 발명의 실시예에서는 액정 표시 장치에 광감지부를 배치하여 백라이트부의 밝기를 제어하였으나, 이에 한정되지 않으며 백라이트부를 구비하는 수광형 표 시 장치에 대하여도 동일하게 광감지부를 배치하여 백라이트부의 밝기를 제어할 수도 있다.
이와 같이 본 발명에 의하면 복수의 광센서로부터의 감지 신호에 기초하여 백라이트부의 램프의 밝기를 제어함으로써 분할 표시를 할 수 있는 반투과형 액정 표시 장치의 전력 소비를 줄일 수 있다.
이상에서 본 발명의 바람직한 실시예에 대하여 상세하게 설명하였지만 본 발명의 권리범위는 이에 한정되는 것은 아니고 다음의 청구범위에서 정의하고 있는 본 발명의 기본 개념을 이용한 당업자의 여러 변형 및 개량 형태 또한 본 발명의 권리범위에 속하는 것이다.

Claims (20)

  1. 가장자리 영역과 제1 및 제2 표시 영역으로 나뉘어 있는 표시판,
    상기 제1 및 제2 표시 영역에 각각 형성되어 있는 복수의 제1 및 제2 화소,
    상기 표시판에 광을 조사하는 램프,
    상기 가장자리 영역 또는 상기 제1 표시 영역에 형성되어 있으며, 외부 광을 받아 광량에 대응하는 감지 신호를 생성하는 복수의 광센서,
    상기 감지 신호에 기초하여 현재 밝기 상태를 판단하여 밝기 제어 신호를 생성하는 감지 신호 처리부, 그리고
    상기 밝기 제어 신호에 따라 상기 램프의 밝기를 제어하는 램프 제어부
    를 포함하고,
    상기 제1 및 제2 화소는 각각 제1 및 제2 화소 전극을 포함하고, 상기 제1 화소 전극은 상기 제2 화소 전극보다 큰
    표시 장치.
  2. 제1항에서,
    상기 제1 화소 전극은 투명 전극 및 반사 전극을 포함하고, 상기 광센서 중 적어도 하나는 상기 반사 전극 아래에 형성되어 있는 표시 장치.
  3. 제1항에서,
    상기 가장자리 영역에 형성되어 있는 차광 부재를 더 포함하고, 상기 광센서 중 적어도 하나는 상기 차광 부재 아래에 형성되어 있는 표시 장치.
  4. 제1항에서,
    상기 광센서는 상기 감지 신호를 생성하며 박막 트랜지스터로 이루어진 광 감지 소자를 포함하는 표시 장치.
  5. 제4항에서,
    상기 광센서는 상기 감지 신호를 내보내며 박막 트랜지스터로 이루어진 스위칭 소자를 더 포함하는 표시 장치.
  6. 제1항에서,
    상기 제1 화소 전극의 크기는 상기 제2 화소 전극의 크기의 3배 이상인 표시 장치.
  7. 제1항에서,
    상기 감지 신호 처리부는 상기 복수의 광 감지 소자로부터의 감지 신호를 처리하여 복수의 디지털 신호로 각각 변환하고, 상기 복수의 디지털 신호 중 동일한 값을 가지는 디지털 신호의 수효가 소정 수효 이상이면 상기 동일한 값의 디지털 신호에 대응하는 밝기 상태를 상기 현재 밝기 상태로 판단하는 표시 장치.
  8. 제7항에서,
    상기 감지 신호 처리부는 상기 복수의 디지털 신호 중 동일한 값을 가지는 디지털 신호의 수효가 상기 소정 수효보다 적으면 이전 밝기 상태를 상기 현재 밝기 상태로 유지하는 표시 장치.
  9. 복수의 화소를 포함하는 표시판,
    상기 표시판에 광을 조사하는 램프,
    외부 광을 받아 광량에 대응하는 감지 신호를 생성하는 복수의 광센서,
    상기 복수의 광센서로부터의 감지 신호를 처리하여 복수의 디지털 신호로 각각 변환하고, 상기 복수의 디지털 신호 중 동일한 값을 가지는 디지털 신호의 수효가 소정 수효 이상이면 상기 동일한 값의 디지털 신호에 대응하는 밝기 상태를 현재 밝기 상태로 판단하여 밝기 제어 신호를 생성하는 감지 신호 처리부, 그리고
    상기 밝기 제어 신호에 따라 상기 램프의 밝기를 제어하는 램프 제어부
    를 포함하는 표시 장치.
  10. 제9항에서,
    상기 복수의 디지털 신호 중 동일한 값을 가지는 디지털 신호의 수효가 상기 소정 수효보다 적으면 이전 밝기 상태를 상기 현재 밝기 상태로 유지하는 표시 장치.
  11. 제9항에서,
    상기 감지 신호 처리부는 상기 복수의 광센서로부터의 감지 신호를 차례로 소정 시간마다 선택하는 스위칭부를 포함하는 표시 장치.
  12. 제11항에서,
    상기 소정 시간은 적어도 한 프레임 단위인 표시 장치.
  13. 제9항에서,
    상기 감지 신호 처리부는 상기 감지 신호를 상기 디지털 신호로 변환하며 히스테리시스 특성을 가지는 아날로그-디지털 변환기를 포함하는 표시 장치.
  14. 제13항에서,
    상기 아날로그-디지털 변환기는 적어도 하나의 비교기를 포함하는 표시 장치.
  15. 제9항에서,
    상기 광센서는 상기 감지 신호를 생성하며 박막 트랜지스터로 이루어진 광 감지 소자를 포함하는 표시 장치.
  16. 제15항에서,
    상기 광센서는 상기 감지 신호를 내보내며 박막 트랜지스터로 이루어진 스위칭 소자를 더 포함하는 표시 장치.
  17. 광을 조사하는 램프를 포함하는 표시 장치의 구동 방법으로서,
    외부 광을 받아 복수의 감지 신호를 생성하는 단계,
    상기 복수의 감지 신호에 기초하여 밝기 상태를 나타내는 복수의 디지털 신호로 각각 변환하는 단계,
    상기 복수의 디지털 신호 중 동일한 값을 가지는 디지털 신호의 수효가 소정 수효 이상이면 상기 동일한 값의 디지털 신호에 대응하는 밝기 상태를 현재 밝기 상태로 판단하는 단계,
    상기 현재 밝기 상태에 따라 밝기 제어 신호를 생성하는 단계, 그리고
    상기 밝기 제어 신호에 따라 상기 램프를 제어하는 단계
    를 포함하는 표시 장치의 구동 방법.
  18. 제17항에서,
    상기 복수의 디지털 신호 중 동일한 값을 가지는 디지털 신호의 수효가 상기 소정 수효보다 적으면 이전 밝기 상태를 상기 현재 밝기 상태로 유지하는 단계를 더 포함하는 표시 장치의 구동 방법.
  19. 제17항에서,
    상기 복수의 감지 신호를 소정 시간마다 차례로 선택하는 단계를 더 포함하는 표시 장치의 구동 방법.
  20. 제17항에서,
    상기 디지털 신호는 상기 감지 신호에 대하여 히스테리시스 특성을 가지는 표시 장치의 구동 방법.
KR1020050072233A 2005-08-08 2005-08-08 표시 장치 및 그 구동 방법 Ceased KR20070017695A (ko)

Priority Applications (5)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020050072233A KR20070017695A (ko) 2005-08-08 2005-08-08 표시 장치 및 그 구동 방법
TW095128842A TW200710793A (en) 2005-08-08 2006-08-07 Display device and driving method thereof
JP2006214467A JP2007047789A (ja) 2005-08-08 2006-08-07 表示装置及びその駆動方法
US11/501,122 US20070030222A1 (en) 2005-08-08 2006-08-08 Display device and driving method thereof
CN200610144727A CN100576028C (zh) 2005-08-08 2006-08-08 显示装置及其驱动方法

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020050072233A KR20070017695A (ko) 2005-08-08 2005-08-08 표시 장치 및 그 구동 방법

Publications (1)

Publication Number Publication Date
KR20070017695A true KR20070017695A (ko) 2007-02-13

Family

ID=37717194

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020050072233A Ceased KR20070017695A (ko) 2005-08-08 2005-08-08 표시 장치 및 그 구동 방법

Country Status (5)

Country Link
US (1) US20070030222A1 (ko)
JP (1) JP2007047789A (ko)
KR (1) KR20070017695A (ko)
CN (1) CN100576028C (ko)
TW (1) TW200710793A (ko)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR100902229B1 (ko) * 2007-09-14 2009-06-11 삼성모바일디스플레이주식회사 외광 감지센서 및 이를 이용한 액정 표시장치

Families Citing this family (27)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US7932879B2 (en) * 2007-05-08 2011-04-26 Sony Ericsson Mobile Communications Ab Controlling electroluminescent panels in response to cumulative utilization
JP4462293B2 (ja) * 2007-06-01 2010-05-12 エプソンイメージングデバイス株式会社 液晶表示装置、電子機器及び前記液晶表示装置の照光手段の明るさを制御する方法
KR100859997B1 (ko) * 2007-07-03 2008-09-25 주식회사 티엘아이 픽셀에서 감지되는 빛의 세기의 균일성을 향상시키는 액정디스플레이 장치 및 이에 사용되는 액정 디스플레이 패널
JP5196963B2 (ja) * 2007-11-09 2013-05-15 株式会社ジャパンディスプレイウェスト 表示装置および表示制御方法ならびに電子機器
WO2009072428A1 (ja) * 2007-12-05 2009-06-11 Sony Corporation 表示装置
JP5301240B2 (ja) * 2007-12-05 2013-09-25 株式会社ジャパンディスプレイウェスト 表示装置
KR20090068756A (ko) * 2007-12-24 2009-06-29 삼성에스디아이 주식회사 발광장치 및 이를 이용한 표시장치, 발광장치의 구동방법
JP4661875B2 (ja) * 2008-01-15 2011-03-30 ソニー株式会社 表示装置及び表示装置の輝度調整方法
JP5283933B2 (ja) * 2008-03-12 2013-09-04 株式会社ジャパンディスプレイ 液晶表示装置
KR20100007565A (ko) * 2008-07-14 2010-01-22 삼성전자주식회사 표시 장치
JP2010160251A (ja) * 2009-01-07 2010-07-22 Bridgestone Corp 情報表示用パネルおよびそれを用いた電子ｐｏｐ、電子棚札
BRPI0924043A2 (pt) * 2009-01-20 2016-01-26 Sharp Kk dispositivo de exibição de cristal líquido dotado de um sensor de intensidade de luz
JP2011065133A (ja) 2009-08-20 2011-03-31 Toppan Printing Co Ltd 液晶表示装置、ブラックマトリクス基板、及びカラーフィルタ基板
TW201215920A (en) * 2010-10-12 2012-04-16 Hannstar Display Corp 3-dimension display device
US9349329B2 (en) 2013-06-26 2016-05-24 Apple Inc. Displays with light leakage reduction structures
US9304617B2 (en) * 2013-09-19 2016-04-05 Atmel Corporation Mesh design for touch sensors
US9454252B2 (en) 2014-02-14 2016-09-27 Atmel Corporation Touch-sensor mesh design for display with complex-shaped sub-pixels
US9280246B2 (en) 2014-04-08 2016-03-08 Atmel Corporation Line spacing in mesh designs for touch sensors
KR20150142943A (ko) * 2014-06-12 2015-12-23 삼성디스플레이 주식회사 유기 발광 표시 장치
US9285942B1 (en) 2014-10-27 2016-03-15 Atmel Corporation Optical-band visibility for touch-sensor mesh designs
TWI554808B (zh) * 2015-04-13 2016-10-21 友達光電股份有限公司 液晶顯示面板及液晶顯示器
US10437092B2 (en) * 2015-08-18 2019-10-08 Denso International America, Inc. Projected display in control dial
CN113707070B (zh) * 2017-10-31 2023-12-08 武汉天马微电子有限公司 一种显示面板及显示装置
CN108039148B (zh) * 2017-11-30 2019-11-22 武汉天马微电子有限公司 一种显示面板和电子设备
CN108461060A (zh) * 2018-04-08 2018-08-28 北京小米移动软件有限公司 显示面板、光电检测方法、装置及计算机可读存储介质
CN110838505B (zh) * 2018-08-15 2020-11-06 云谷（固安）科技有限公司 显示结构和显示装置
CN114822340A (zh) * 2022-05-25 2022-07-29 信利光电股份有限公司 一种显示模组亮度均匀性快速测试方法及系统

Family Cites Families (15)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR100643038B1 (ko) * 2000-08-31 2006-11-10 엘지.필립스 엘시디 주식회사 박막트랜지스터형 광센서 어레이 기판
KR100453088B1 (ko) * 2001-01-15 2004-10-15 가부시끼가이샤 도시바 액정표시장치
US7629945B2 (en) * 2001-05-11 2009-12-08 Xerox Corporation Mixed resolution displays
DE10128449B4 (de) * 2001-06-12 2004-07-15 Robert Bosch Gmbh Vorrichtung und Verfahren zur Prüfung eines Materials
JP3982700B2 (ja) * 2001-10-16 2007-09-26 株式会社ナナオ 液晶表示装置とその較正方法
WO2003038799A1 (fr) * 2001-11-02 2003-05-08 Sharp Kabushiki Kaisha Dispositif de visualisation d'images
TW200303001A (en) * 2001-11-09 2003-08-16 Sharp Kk Liquid crystal display device
US7609360B2 (en) * 2002-06-17 2009-10-27 Fujifilm Corporation Image display device
JP4425643B2 (ja) * 2003-02-10 2010-03-03 シャープ株式会社 液晶表示装置の評価装置および液晶表示装置ならびに液晶表示装置の評価方法
JP4490708B2 (ja) * 2003-09-18 2010-06-30 シチズンホールディングス株式会社 表示装置
JP4628770B2 (ja) * 2004-02-09 2011-02-09 株式会社日立製作所 照明装置を備えた画像表示装置及び画像表示方法
EP1605342A3 (en) * 2004-06-10 2010-01-20 Samsung Electronics Co, Ltd Display device and driving method thereof
JP2006215099A (ja) * 2005-02-01 2006-08-17 Tohoku Pioneer Corp 発光表示パネルの駆動装置および駆動方法
JP2006292817A (ja) * 2005-04-06 2006-10-26 Renesas Technology Corp 表示駆動用半導体集積回路および自発光型表示装置を備えた電子機器
JP2006323261A (ja) * 2005-05-20 2006-11-30 Mitsubishi Electric Corp 表示装置の駆動方法

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR100902229B1 (ko) * 2007-09-14 2009-06-11 삼성모바일디스플레이주식회사 외광 감지센서 및 이를 이용한 액정 표시장치
US7936427B2 (en) 2007-09-14 2011-05-03 Samsung Mobile Display Co., Ltd. Optical sensor for detecting peripheral light and liquid crystal display device using the same

Also Published As

Publication number Publication date
CN100576028C (zh) 2009-12-30
TW200710793A (en) 2007-03-16
CN1932592A (zh) 2007-03-21
US20070030222A1 (en) 2007-02-08
JP2007047789A (ja) 2007-02-22

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR20070017695A (ko) 표시 장치 및 그 구동 방법
US8624821B2 (en) Liquid crystal display device and fabricating method and driving method thereof
KR100997977B1 (ko) 광센서 및 이를 이용한 표시 장치
US8289285B2 (en) Liquid crystal display device
KR101367133B1 (ko) 액정 표시 장치의 구동 방법 및 구동 장치
KR101494454B1 (ko) 액정 표시 장치와 외부광의 측정 방법, 및 액정 표시 장치의 구동 방법
JP5140651B2 (ja) 液晶表示パネル、液晶表示装置、光検出装置及び光強度の調節方法
US8797306B2 (en) Display device with optical sensors
US7639317B2 (en) Backlight unit of liquid crystal display device
US7889158B2 (en) Electrooptic device and electronic device
KR102208322B1 (ko) 디스플레이 장치 및 그 구동 방법
CN108010493A (zh) 显示面板和显示装置
JP4729297B2 (ja) 表示装置及びその駆動方法
JP2008064828A (ja) 液晶装置および電子機器
JP2007316196A (ja) 表示装置
KR100861266B1 (ko) 액정표시장치의 색보정 방법 및 장치
KR101613733B1 (ko) 광학 센서 내장 액정표시장치
KR20080068343A (ko) 액정 표시 장치와 그 구동 방법
KR20080057524A (ko) 액정표시장치
KR20060131367A (ko) 액정 표시 장치 및 그 구동 방법
KR20080045434A (ko) 광 감지기와, 그를 이용한 영상표시장치 및 그의 구동 방법
KR20080046443A (ko) 휴대 정보단말기와 그 시야각 보상방법
KR20060077731A (ko) 표시 장치
KR20080048141A (ko) 액정 표시 장치
KR20050060629A (ko) 표시장치

Legal Events

Date Code Title Description
PA0109 Patent application

Patent event code: PA01091R01D

Comment text: Patent Application

Patent event date: 20050808

PG1501 Laying open of application
A201 Request for examination
PA0201 Request for examination

Patent event code: PA02012R01D

Patent event date: 20100809

Comment text: Request for Examination of Application

Patent event code: PA02011R01I

Patent event date: 20050808

Comment text: Patent Application

E902 Notification of reason for refusal
PE0902 Notice of grounds for rejection

Comment text: Notification of reason for refusal

Patent event date: 20110829

Patent event code: PE09021S01D

E902 Notification of reason for refusal
PE0902 Notice of grounds for rejection

Comment text: Notification of reason for refusal

Patent event date: 20120319

Patent event code: PE09021S01D

E601 Decision to refuse application
PE0601 Decision on rejection of patent

Patent event date: 20120824

Comment text: Decision to Refuse Application

Patent event code: PE06012S01D

Patent event date: 20120319

Comment text: Notification of reason for refusal

Patent event code: PE06011S01I

Patent event date: 20110829

Comment text: Notification of reason for refusal

Patent event code: PE06011S01I

N231 Notification of change of applicant
PN2301 Change of applicant

Patent event date: 20120913

Comment text: Notification of Change of Applicant

Patent event code: PN23011R01D