JP5563793B2 - 表示装置の駆動装置 - Google Patents

Description

本発明は、表示装置の駆動装置、これを用いた表示装置および表示装置の駆動方法に関するものである。

近年、重くて大きい陰極線管（ｃａｔｈｏｄｅ ｒａｙ ｔｕｂｅ：ＣＲＴ）の代わりに有機発光ダイオード表示装置（ｏｒｇａｎｉｃ ｌｉｇｈｔ ｅｍｉｔｔｉｎｇ ｄｉｏｄｅ ｄｉｓｐｌａｙ：ＯＬＥＤ）、プラズマ表示装置（ｐｌａｓｍａ ｄｉｓｐｌａｙ ｐａｎｅｌ：ＰＤＰ）、液晶表示装置（ｌｉｑｕｉｄ ｃｒｙｓｔａｌ ｄｉｓｐｌａｙ：ＬＣＤ）のようなフラットパネル表示装置の開発が盛んである。

その中でも液晶表示装置は、画素電極を備える第１表示板と、共通電極を備える第２表示板と、第１表示板と第２表示板との間に注入された誘電率異方性（ｄｉｅｌｅｃｔｒｉｃ ａｎｉｓｏｔｒｏｐｙ）を有する液晶分子とを備える液晶パネルを含む。

液晶表示装置は、画素電極と共通電極との間に電界を形成してこの電界の強度を調節して液晶パネルを透過する光の量を制御することによって所望する画像を表示する。液晶表示装置は自体発光型表示装置ではないため、液晶パネルにバックライトを提供するバックライトユニットを液晶パネルの背面に設置する。

最近バックライトユニットの消費電力を減らすために外部光に応じてバックライトの輝度を調節する技術が開発されている。

大韓民国特許出願公開第２００６−０１３３１６５号公報

本発明が解決しようとする課題は、感知された光に応じて表示される画像の輝度を調節する表示装置の駆動装置を提供するものである。

本発明が解決しようとするまた他の課題は、感知された光に応じて表示される画像の輝度を調節する表示装置の駆動方法を提供するものである。

本発明が解決しようとする課題は、以上で言及した課題に制限されず、言及されていない他の課題は次の記載から当業者に明確に理解できるであろう。

前記課題を解決するための本発明の一形態による表示装置の駆動装置は、外部輝度信号を用いて表示パネルで表示される画像の輝度を調節する輝度制御部を含み、外部輝度信号は、輝度制御部が第１モードで動作するときには光感知ノードの電圧レベルのセンシング結果に対応し、第２モードで動作するときには前記光感知ノードの電流レベルのセンシング結果に対応する。

前記課題を解決するための本発明の一形態による表示装置の駆動方法は、第１モードで動作するとき、第１光感知部に接続された光感知ノードの電圧レベルをセンシングして第１光感知部で検出された外部光をリードし、リード結果に対応して外部輝度信号を提供し、外部輝度信号に対応して表示パネルで表示される画像の輝度を調節し、第２モードで動作するとき、第２光感知部に接続された光感知ノードの電流レベルをセンシングして第２光感知部で検出された外部光をリードし、リード結果に対応して外部輝度信号を提供し、外部輝度信号に対応して表示パネルで表示される画像の輝度を調節することを含む。

本発明のその他具体的な内容は詳細な説明および図面に記載されている。

本発明の実施形態による表示装置を説明するためのブロック図である。 図１に示す画素の等価回路図である。 図１に示す画像データ信号制御部を説明するための例示的なブロック図である。 図３に示す画像データ信号処理部のガンマ変換を説明する図である。 本発明の実施形態による光データ信号制御部を説明する例示的なブロック図である。 図５に示す外部輝度検出部を説明するための例示的なブロック図である。 図５に示す輝度制御部を説明するための例示的なブロック図である。 図１に示すバックライト駆動部の動作を説明するための図である。 本発明の一実施形態による外部輝度検出部を説明する図である。 本発明の一実施形態による外部輝度検出部の第１モードでの動作を説明する例示的な図である。 本発明の一実施形態による外部輝度検出部の第１モードでの動作を説明する例示的な図である。 本発明の一実施形態による外部輝度検出部の第２モードでの動作を説明する例示的な図である。 本発明の一実施形態による外部輝度検出部の第２モードでの動作を説明する例示的な図である。

本発明の利点、特徴、およびそれらを達成する方法は、図面と共に詳細に後述される実施形態を参照すれば明確になるであろう。しかし、本発明は、以下で開示される実施形態に限定されるものではなく、互いに異なる多様な形態で実現されることが可能である。本実施形態は、単に本発明の開示が完全になるように、本発明が属する技術分野で通常の知識を有する者に対して発明の範疇を完全に知らせるために提供されるものであり、本発明は、請求項の範疇によってのみ定義される。なお、明細書全体にかけて、同一の参照符号は同一の構成要素を指すものとする。

一つの素子（ｅｌｅｍｅｎｔｓ）が、他の素子と「接続された（ｃｏｎｎｅｃｔｅｄ ｔｏ）」または「カップリングされた（ｃｏｕｐｌｅｄ ｔｏ）」と参照されるときは、他の素子と直接連結またはカップリングされた場合、あるいは中間に他の素子を介在させた場合のすべてを含む。これに対し、一つの素子が異なる素子と「直接接続された（ｄｉｒｅｃｔｌｙ ｃｏｎｎｅｃｔｅｄ ｔｏ）」または「直接カップリングされた（ｄｉｒｅｃｔｌｙ ｃｏｕｐｌｅｄ ｔｏ）」と参照されるときは、間に他の素子を介在させないことを表わす。「および／または」は、言及されたアイテムの各々および一つ以上のすべての組合せを含む。

第１、第２等が、多様な素子、構成要素および／またはセクションを説明するために使用される。しかしながら、これら素子、構成要素および／またはセクションは、これらの用語によって制限されない。これらの用語は単に一つの素子、構成要素、またはセクションを他の素子、構成要素、またはセクションと区別するために使用されるものである。したがって、以下で言及される第１素子、第１構成要素、または第１セクションは、本発明の技術的思想内で第２素子、第２構成要素、または第２セクションであり得る。

本明細書で使用された用語は、実施形態を説明するためのものであり、本発明を制限しようとするものではない。本明細書において単数形は、文言で特別に言及しない限り、複数形をも含む。明細書で使用される「含む（ｃｏｍｐｒｉｓｅｓ）」および／または「含む（ｃｏｍｐｒｉｓｉｎｇ）」は、言及した構成要素、段階、動作、および／または素子は、一つ以上の他の構成要素、段階、動作、および／または素子の存在または追加を排除しない。

他に定義されなければ、本明細書で使用されるすべての用語（技術および科学的用語を含む）は、本発明が属する技術分野で通常の知識を有する者に共通に理解され得る意味において使用されるものである。また、一般的に使用される辞典に定義されている用語は、明確に特別に定義されていない限り理想的にまたは過度に解釈されない。

以下、本発明の実施形態は、液晶表示装置（ｌｉｑｕｉｄ ｃｒｙｓｔａｌ ｄｉｓｐｌａｙ：ＬＣＤ）を用いて説明する。しかし、本発明は、有機発光ダイオード（ｏｒｇａｎｉｃ ｌｉｇｈｔ ｅｍｉｔｔｉｎｇ ｄｉｏｄｅ ｄｉｓｐｌａｙ：ＯＬＥＤ）や、プラズマディスプレイ（ｐｌａｓｍａ ｄｉｓｐｌａｙ ｐａｎｅｌ：ＰＤＰ）のようなフラットパネル表示装置にすべて適用され得ることは、本発明が属する技術の当業者にとっては自明である。

図１は、本発明の実施形態による表示装置を説明するためのブロック図である。図２は、図１に示す画素の等価回路図である。図面では説明の便宜上表示パネルに４個の光感知部が配置されるものと図示したが、これに限定されるものではない。

図１および図２を参照すると、本発明の実施形態による表示装置は、表示パネル３００、信号制御部１０００、ゲート駆動部４００、データ駆動部５００、バックライト駆動部８００、および発光部８５０を含む。

表示パネル３００は、複数のゲートライン（Ｇ１〜Ｇｎ）、複数のデータライン（Ｄ１〜Ｄｍ）、および複数の画素（ＰＸ）を含み、画像が表示される表示部（ＤＡ）と画像が表示されない非表示部（ＰＡ）とに区分される。

表示部（ＤＡ）は、複数のゲートライン（Ｇ１〜Ｇｎ）、複数のデータライン（Ｄ１〜Ｄｍ）、スイッチング素子（Ｑ）、および画素電極（ＰＥ）が形成された第１基板１００と、カラーフィルタ（ＣＦ）と共通電極（ＣＥ）が形成された第２基板２００と、第１基板１００と第２基板２００との間に介在する液晶層１５０とを含み画像を表示する。ゲートライン（Ｇ１〜Ｇｎ）は、略行方向に延長されて各々が互いに略平行であり、データライン（Ｄ１〜Ｄｍ）は、略列方向に延長されて各々が互いにほぼ平行であってもよい。

図２を参照して図１に示す画素（ＰＸ）について説明すると、第１基板１００の画素電極（ＰＥ）と対向するように第２基板２００の共通電極（ＣＥ）の一部領域にカラーフィルタ（ＣＦ）を形成してもよい。例えば、ｉ番目（ｉ＝１〜ｎ）ゲートライン（Ｇｉ）とｊ番目（ｊ＝１〜ｍ）データライン（Ｄｊ）に接続された画素（ＰＸ）は、信号線（Ｇｉ、Ｄｊ）に接続されたスイッチング素子（Ｑ）とこれに接続された液晶キャパシタ（ｌｉｑｕｉｄ ｃｒｙｓｔａｌ ｃａｐａｃｉｔｏｒ、Ｃｌｃ）および維持キャパシタ（ｓｔｏｒａｇｅ ｃａｐａｃｉｔｏｒ、Ｃｓｔ）を含んでもよい。ここで、維持キャパシタ（Ｃｓｔ）は必要に応じて省略してもよい。図面ではカラーフィルタ（ＣＦ）が共通電極（ＣＥ）を含む第２基板２００に形成されているものと図示しているが、これに限定されず、第１基板１００に形成されてもよい。

これに対し、非表示部（ＰＡ）は、第１基板１００が第２基板２００よりさらに広く形成されて画像が表示されない部分である。このような非表示部（ＰＡ）には光感知部６０１〜６０４が実装されて、感知された光信号を光データ信号制御部１０００＿２に提供してもよい。

信号制御部１０００は、原画像データ信号（ＲＧＢ）と、画像の表示を制御する入力制御信号と、光感知部６０１〜６０４で感知された光信号とを受信して画像データ信号（ＩＤＡＴ）、データ制御信号（ＣＯＮＴ１）、ゲート制御信号（ＣＯＮＴ２）、および光データ信号（ＬＤＡＴ）を提供する。このような信号制御部１０００は、図１に図示するように画像データ信号制御部１０００＿１および光データ信号制御部１０００＿２を含んでもよい。

図３は、図１に示す画像データ信号制御部を説明するための例示的なブロック図である。図４は、図３に示す画像データ信号処理部のガンマ変換を説明する図である。

図３を参照すると、画像データ信号制御部１０００＿１は、制御信号生成部１１１０、画像データ信号処理部１１２０、および原輝度信号生成部１１３０を含んでもよい。

制御信号生成部１１１０は、外部制御信号を受信してデータ制御信号（ＣＯＮＴ１）およびゲート制御信号（ＣＯＮＴ２）を出力する。ここで、入力制御信号は、例えば、垂直同期信号（Ｖｓｉｎｃ）、水平同期信号（Ｈｓｙｎｃ）、メインクロック信号（Ｍｃｌｋ）、データイネーブル信号（ＤＥ）などを含んでもよい。

データ制御信号（ＣＯＮＴ１）は、データ駆動部５００に提供されてデータ駆動部５００の動作を制御する信号であって、例えば、データ駆動部５００の動作を開始する水平開始信号、データライン（Ｄ１〜Ｄｍ）にデータ電圧の出力を指示するロード信号、データ共通電圧（Ｖｃｏｍ）に対するデータ電圧の極性を反転させる反転信号などを含んでもよい。これに対し、ゲート制御信号（ＣＯＮＴ２）は、ゲート駆動部４００に提供されてゲート駆動部４００の動作を制御する信号であって、例えば、各フレームでゲート駆動部４００の動作を開始するスキャン開始信号、ゲートオン電圧の出力周期などを制御する少なくとも一つのゲートクロック信号、ゲートオン電圧の持続時間を調節する出力イネーブル信号などを含んでもよい。

画像データ信号処理部１１２０は、原画像データ信号（ＲＧＢ）を画像データ信号（ＩＤＡＴ）に変換して出力する。このような画像データ信号（ＩＤＡＴ）は、表示パネルで表示される画像の画質を向上させるために、原画像データ信号（ＲＧＢ）をガンマ変換した信号であってもよい。すなわち、原画像データ信号（ＲＧＢ）は、第１階調を有し、画像データ信号（ＩＤＡＴ）は第２階調を有してもよい。

具体的に、画像データ信号処理部１１２０は、図４に図示するように第１ガンマ曲線（Ａ）に対応する第１階調を有する原画像データ信号（ＲＧＢ）を、第２ガンマ曲線（Ｂ）に対応する第２階調を有する画像データ信号（ＩＤＡＴ）に変換して提供してもよい。ここで、画像データ信号処理部１１２０は、第１階調に対応する第２階調が保存されたルックアップテーブル（図示せず）を用いて原画像データ信号（ＲＧＢ）を画像データ信号（ＩＤＡＴ）に変換してもよい。

原輝度信号生成部１１３０は、原画像データ信号（ＲＧＢ）の提供を受けて原輝度信号（Ｒ＿ＬＢ）を提供する。具体的に、原輝度信号生成部１１３０は、原画像データ信号（ＲＧＢ）の提供を受けてこれらを平均して代表画像データ信号を決定し、これを用いて発光部８５０から提供されるバックライトの原始輝度に対応する原輝度信号（Ｒ＿ＬＢ）を出力してもよい。

図５は、本発明の実施形態による光データ信号制御部を説明するための例示的なブロック図である。

図５を参照すると、光データ信号制御部１０００＿２は、原輝度信号（Ｒ＿ＬＢ）を受信して光感知部６０１〜６０４で感知された光信号をリード（Ｒｅａｄ）して光データ信号（ＬＤＡＴ）を出力する。光データ信号制御部１０００＿２は、外部輝度検出部１３００および輝度制御部１４００を含む。

外部輝度検出部１３００は、光感知部６０１〜６０４に感知された光をリードして外部輝度信号（Ｏ＿ＬＢ）を提供する。特に、本発明の実施形態による外部輝度検出部１３００は、第１モードで光感知部６０１〜６０４に接続された光感知ノードの電圧レベルをセンシングして外部輝度信号（Ｏ＿ＬＢ）を提供し、第２モードでは光感知部６０１〜６０４に接続された光感知ノードの電流レベルをセンシングして外部輝度信号（Ｏ＿ＬＢ）を提供してもよい。これについては図６を参照して具体的に後述する。

輝度制御部１４００は、外部輝度信号（Ｏ＿ＬＢ）を用いて表示パネル３００で表示される画像の輝度を調節する。具体的に、輝度制御部１４００は、外部輝度検出部１３００から提供された外部輝度信号（Ｏ＿ＬＢ）と、画像データ信号制御部１０００＿１から提供された原輝度信号（Ｒ＿ＬＢ）を用いて表示装置の外部光の輝度に応じてバックライトの輝度が変わるように光データ信号（ＬＤＡＴ）をバックライト駆動部８００に提供してもよい。これについては図７を参照して具体的に後述する。

ゲート駆動部４００は、ゲート制御信号（ＣＯＮＴ２）、ゲートオフ電圧（Ｖｏｆｆ）などの提供を受けて複数のゲートライン（Ｇ１〜Ｇｎ）にゲートオン電圧を順次に提供する。具体的に、ゲート駆動部４００は、フレームごとにスキャン開始信号に応答してイネーブル（ｅｎａｂｌｅ）され、ゲートクロック信号に応答して複数のゲートライン（Ｇ１〜Ｇｎ）にゲートオン電圧を順次に提供してもよい。

データ駆動部５００は、階調電圧提供部（図示せず）から提供された複数の階調電圧、信号制御部１０００から提供された画像データ信号（ＩＤＡＴ）およびデータ制御信号（ＣＯＮＴ１）を用いて、画像データ信号（ＩＤＡＴ）に対応するデータ電圧を複数のデータライン（Ｄ１〜Ｄｍ）に提供してもよい。

バックライト駆動部８００は、光データ信号（ＬＤＡＴ）に応じて発光部８５０から提供されるバックライトの輝度を調節する。発光部８５０から提供されるバックライト（ｂａｃｋ ｌｉｇｈｔ）の輝度は光データ信号（ＬＤＡＴ）のパルス幅またはデューティ比に応じて変わり、これについては図８を参照して具体的に後述する。

発光部８５０は、少なくとも一つ以上の光源を含み、表示パネル３００に光を提供する。具体的に、発光部８５０は、表示パネル３００の下側に配置されて表示パネル３００の下側からバックライトを提供してもよい。このような発光部８５０は例えば、図１に図示するように点光源の一つである発光ダイオード（ＬＥＤ）を含んでもよい。しかし、これに限定されず、本発明の他の実施形態において発光部８５０の光源は線光源または面光源であり得る。

図６は、図５に示す外部輝度検出部を説明するための例示的なブロック図である。

図６を参照すると、外部輝度検出部１３００は、選択部１３１０、リード回路（ｒｅａｄ ｃｉｒｃｕｉｔ）１３２０および外部輝度信号生成部１３３０を含む。

選択部１３１０は、選択信号（ＳＥＬ１〜ＳＥＬ４）に応答して複数の光感知部６０１〜６０４と光感知ノード（ＮＤ）を選択的に接続させ、複数のスイッチ（Ｓ＿ＳＷ１〜Ｓ＿ＳＷ４）を含む。具体的に、選択部１３１０は、選択信号（ＳＥＬ１〜ＳＥＬ４）によって第１〜第４スイッチ（Ｓ＿ＳＷ１〜Ｓ＿ＳＷ４）が順次にイネーブルされて、第１〜第４光感知部６０１〜６０４を光感知ノード（ＮＤ）に順次に接続させてもよい。

光感知ノード（ＮＤ）は、光感知部６０１〜６０４とリード回路１３２０に接続して光感知部６０１〜６０４で感知された光に応じて電圧または電流レベルが変化する。具体的に、光感知ノード（ＮＤ）は、接続された光感知部６０１〜６０４の形態（ｔｙｐｅ）（例えば、図１０および図１２参照）に応じて、電圧レベルが変わったり電流レベルが変わったりしてもよい。

リード回路１３２０は、光感知ノード（ＮＤ）を通じて光感知部６０１〜６０４に接続し、光感知ノード（ＮＤ）の電圧または電流レベルをセンシングして光感知部６０１〜６０４で感知された光をリードする。すなわち、リード回路１３２０は、光感知部６０１〜６０４で感知されたアナログ形態の光信号をリードしてデジタル形態の信号を、リード結果として外部輝度信号生成部１３３０に提供してもよい。

特に、本発明の実施形態によるリード回路１３２０は、光感知ノード（ＮＤ）の電圧レベルをセンシングして第１モードで選択的にイネーブルされる第１リード回路１３２０＿１と、光感知ノード（ＮＤ）の電流レベルをセンシングして第２モードで選択的にイネーブルされる第２リード回路１３２０＿２とを含んでもよい。すなわち、リード回路１３２０は、感知された光に応じて光感知ノード（ＮＤ）の電圧レベルが変化する第１型（ｔｙｐｅ）の光感知部６０１〜６０４に接続する場合、第１リード回路１３２０＿１が選択的にイネーブルされて、光感知ノード（ＮＤ）の電圧レベルをセンシングしてリード結果を提供することができる。これに対し、リード回路１３２０は、感知された光に応じて光感知ノード（ＮＤ）の電流レベルが変化する第２型の光感知部６０１〜６０４に接続する場合、第２リード回路１３２０＿２が選択的にイネーブルされて、光感知ノード（ＮＤ）の電流レベルをセンシングしてリード結果を提供することができる。

これによって本発明の実施形態によるリード回路１３２０は、感知された光に応じて光感知ノード（ＮＤ）の電圧レベルが変化する第１型の光感知部６０１〜６０４に接続する場合、または感知された光に応じて光感知ノード（ＮＤ）の電流レベルが変化する第２型の光感知部６０１〜６０４に接続する場合も、光感知ノード（ＮＤ）の電圧または電流レベルをセンシングしてリード結果を提供することができる。すなわち、表示パネル３００に実装する光感知部６０１〜６０４の形態によって外部輝度検出部（具体的に、リード回路１３２０）の構成を変化させず、一つの外部輝度検出部１３００を使って光感知ノード（ＮＤ）をセンシングしてこれによって外部輝度信号（Ｏ＿ＬＢ）を提供することができる。特に、信号制御部１０００、ゲート駆動部４００、データ駆動部５００のような表示装置の各駆動部が一つのチップで実現する場合、表示パネル３００に実装する光感知部６０１〜６０４の形態によって前記チップの構成を変化させずに表示装置を駆動させることができる。

このようなリード回路１３２０の例示的な構成および動作については、図９〜図１２を参照して具体的に後述する。

外部輝度信号生成部１３３０は、リード回路１３２０のリード結果であるデジタル信号を用いて外部光の輝度に対応する外部輝度信号（Ｏ＿ＬＢ）を提供する。具体的に、第１モードでは第１リード回路１３２０＿１から提供されるリード結果を用いて外部輝度信号（Ｏ＿ＬＢ）を提供し、第２モードでは第２リード回路１３２０＿２から提供されるリード結果を用いて外部輝度信号（Ｏ＿ＬＢ）を提供してもよい。

このような外部輝度信号生成部１３３０は、例えば、複数の光感知部６０１〜６０４が外部光を感知する外部光感知部と、外部光遮蔽部によって外部光が遮蔽されて提供される基準光（以下、「外部光遮蔽部によって外部光が遮蔽されて提供される基準光」を「基準光」という）を感知する基準光感知部とを含む場合、外部光感知部で感知された外部光をリードした結果と、基準光感知部で感知された基準光をリードした結果とを互いに比較して、外部輝度信号（Ｏ＿ＬＢ）を提供してもよい。また、外部輝度信号生成部１３３０は、各光感知部６０１〜６０４が外部光を感知する第１フォトダイオードと、前記第１フォトダイオードに直列で接続し、基準光を感知する第２フォトダイオードとを含む場合、各光感知部６０１〜６０４で感知された光をリードした結果を平均して外部輝度信号（Ｏ＿ＬＢ）を提供してもよい。

図７は、図５に示す輝度制御部を説明するための例示的なブロック図である。

図７を参照すると、輝度制御部１４００は、輝度補償部１４２０および光データ信号生成部１４３０を含む。

輝度補償部１４２０は、原輝度信号（Ｒ＿ＬＢ）と外部輝度信号（Ｏ＿ＬＢ）を用いて輝度信号（Ｒ＿ＬＢ’）を提供する。具体的に、輝度補償部１４２０は、バックライトの原始輝度に対応する原輝度信号（Ｒ＿ＬＢ）を、外部光の輝度に対応する外部輝度信号（Ｏ＿ＬＢ）に応じて補償された輝度信号（Ｒ＿ＬＢ’）を提供してもよい。

これによって、本発明の実施形態による表示装置は、外部光の輝度に応じて表示パネルで表示される画像の輝度（具体的に、バックライトの輝度）を調節することができる。例えば、外部光が暗ければバックライトの輝度を低くすることができ、外部光が明るい場合、バックライトの輝度を高めることができる。したがって、本発明の実施形態による表示装置は表示する画像の画質を向上させることができるだけでなく、表示装置で消費する消費電力を減らすことができる。

光データ信号生成部１４３０は、輝度信号（Ｒ＿ＬＢ’）に対応する光データ信号（ＬＤＡＴ）を提供する。具体的に、光データ信号生成部１４３０は、外部光の輝度に応じて補償された輝度信号（Ｒ＿ＬＢ’）の提供を受けて、これに対応する光データ信号（ＬＤＡＴ）をバックライト駆動部８００に提供してもよい。ここで、光データ信号生成部１４３０から提供される光データ信号（ＬＤＡＴ）のパルス幅は、輝度信号（Ｒ＿ＬＢ’）に応じて調節してもよい。

図８は、図１に示すバックライト駆動部の動作を説明するための図である。

図８を参照すると、バックライト駆動部８００は、光データ信号（ＬＤＡＴ）に応答してイネーブルされるスイッチング素子（ＢＬＱ）を含み、光データ信号（ＬＤＡＴ）に応じて発光部８５０の輝度を制御してもよい。ここで、スイッチング素子（ＢＬＱ）は、例えば、接地電圧（ｇｒｏｕｎｄ ｖｏｌｔａｇｅ）と電源電圧（ＶＡＤＤ）との間に介在し、ゲートに光データ信号（ＬＤＡＴ）の提供を受けるトランジスタであってもよい。

バックライト駆動部８００の動作について具体的に説明すると、光データ信号（ＬＤＡＴ）がハイレベルになると、バックライト駆動部８００のスイッチング素子（ＢＬＱ）がターン−オン（ｔｕｒｎ−ｏｎ）して電源電圧（ＶＡＤＤ）が発光部８５０に提供されるため、電流が発光部８５０およびインダクタ（ｉｎｄｕｃｔｏｒ）（Ｌ）を通じて流れる。このとき、インダクタ（Ｌ）には電流によるエネルギが保存される。光データ信号（ＬＤＡＴ）がローレベルになると、スイッチング素子（ＢＬＱ）がターン−オフ（ｔｕｒｎ−ｏｆｆ）して、発光部８５０、インダクタ（Ｌ）、およびダイオード（Ｄ）が閉回路を成し、電流が流れる。このとき、インダクタ（Ｌ）に保存されたエネルギが放電されてインダクタ（Ｌ）に保存された電流量が減少する。光データ信号（ＬＤＡＴ）のデューティ比に応じてスイッチング素子（ＢＬＱ）がターンオンされる時間を調節するため、光データ信号（ＬＤＡＴ）のデューティ比に応じて発光部８５０の輝度を制御することができる。

しかし、光データ信号（ＬＤＡＴ）のパルス幅は、前述したように外部光の輝度に対応して調節することができるため、発光部８５０の輝度もまた外部光の輝度に対応して制御することができる。具体的に、外部光が明るければ光データ信号（ＬＤＡＴ）のパルス幅が広くなり、発光部８５０で提供されるバックライトの輝度が高まる一方、外部光が暗ければ光データ信号（ＬＤＡＴ）のパルス幅が狭くなり、発光部８５０から提供されるバックライトの輝度が低くなってもよい。

以下図９〜図１２を参照して本発明の一実施形態による外部輝度検出部に対して説明する。

図９は、本発明の一実施形態による外部輝度検出部を説明する図である。

図９を参照すると、本発明の一実施形態による外部輝度検出部１３００は、選択部１３１０、リード回路１３２０、および外部輝度信号生成部１３３０を含む。選択部１３１０および外部輝度信号生成部１３３０については図６を用いて詳細に説明したのでこれに対する具体的な説明は省略する。

リード回路１３２０は、光感知ノード（ＮＤ）を通じて光感知部６０１〜６０４に接続し、光感知ノード（ＮＤ）をセンシングして光感知部６０１〜６０４で感知された光をリードする。このようなリード回路１３２０は、図９に図示するように第１リード回路１３２０＿１および第２リード回路１３２０＿２を含む。ここで、リード回路１３２０で外部輝度信号生成部１３３０に提供するリード結果はデジタル形態の信号であり得る。

第１リード回路１３２０＿１は、光感知ノード（ＮＤ）の電圧レベルをセンシングする第１モードで選択的にイネーブルされる。具体的に、第１リード回路１３２０＿１は、感知された光に応じて光感知ノード（ＮＤ）の電圧レベルが変化する第１型の光感知部６０１〜６０４がリード回路１３２０に接続される場合、選択的にイネーブルされて光感知ノード（ＮＤ）の電圧レベルをセンシングしてリード結果を提供してもよい。

このような第１リード回路１３２０＿１は、光感知ノード（ＮＤ）とセンシングノード（ＶＳＡ）を選択的に接続する第１スイッチ（ＳＷ１１）と、センシングノード（ＶＳＡ）の電圧レベルと基準バイアス（Ｖｒｅｆ）レベル（ｒｅｆｅｒｅｎｅｃｅ ｂｉａｓ ｌｅｖｅｌ）とを比較して出力する電圧センシング部１３２１とを含んでもよい。また、第１リード回路１３２０＿１は、センシングノード（ＶＳＡ）に接続して第１リード回路１３２０＿１を初期化させる第１初期化部（ＳＷ１２）および電圧センシング部１３２１で出力される比較結果（ＳＡｏｕｔ）とクロック信号（ＣＬＫ）とを用いてリード結果を提供するカウンタ１３２２を含んでもよい。

これに対し、第２リード回路１３２０＿２は、光感知ノード（ＮＤ）の電流レベルをセンシングする第２モードで選択的にイネーブルされる。具体的に、第２リード回路１３２０＿２は、感知された光に応じて光感知ノード（ＮＤ）の電流レベルが変化する第２型の光感知部６０１〜６０４がリード回路１３２０に接続される場合、選択的にイネーブルされて光感知ノード（ＮＤ）の電流レベルをセンシングしてリード結果を提供してもよい。

このような、第２リード回路１３２０＿２は、第２スイッチ（ＳＷ＿２１）によって光感知ノード（ＮＤ）とセンシングノード（ＶＳＡ）との間に選択的に接続する電流−電圧変換部１３２３と、センシングノード（ＶＳＡ）の電圧レベルと基準バイアス（Ｖｒｅｆ）レベルとを比較して出力する電圧センシング部１３２１とを含んでもよい。ここで、電流−電圧変換部１３２３は、図９に図示するように積分器（ａｎａｌｏｇ ｉｎｔｅｇｒａｔｏｒ）の形態で具現されてもよい。具体的に、本発明による一実施形態において、電流−電圧変換部１３２３は、第１入力端（Ｎ１）は第２スイッチ（ＳＷ＿２１）を通じて光感知ノード（ＮＤ）と接続し、第２入力端はプリチャージ電圧（ｐｒｅｃｈａｒｇｅ ｖｏｌｔａｇｅ）（Ｖｐｒｅ）が印加される比較器（ｃｏｍｐａｒａｔｏｒ）１３２３ａと、比較器１３２３ａの第１入力端（Ｎ１）と出力端（Ｎ２）に接続されるキャパシタ１３２３ｂとを含む積分器で実現されてもよい。しかし、これに限定されることはなく、本発明の他の実施形態において電流−電圧変換部１３２３が多様な形態で実現され得ることは理解され得る。

また、第２リード回路１３２０＿２は、電流−電圧変換部１３２３の両端（Ｎ１，Ｎ２）に接続して第２リード回路１３２０＿２を初期化させる第２初期化部（ＳＷ２２）および電圧センシング部１３２１で出力される比較結果（ＳＡｏｕｔ）とクロック信号（ＣＬＫ）とを用いてリード結果を提供するカウンタ１３２２をさらに含んでもよい。

すなわち、本発明による一実施形態において第１および第２リード回路１３２０＿１，１３２０＿２は、センシングノード（ＶＳＡ）の電圧レベルをセンシングする電圧センシング部１３２１と、電圧センシング部１３２１の比較結果（ＳＡｏｕｔ）とクロック信号（ＣＬＫ）とを用いてリード結果を提供するカウンタ１３２２とを共有する。また、第１および第２リード回路１３２０＿１，１３２０＿２は、第１および第２スイッチ（ＳＷ＿１１，ＳＷ＿２１）と第１および第２初期化部（ＳＷ１２，ＳＷ２２）の状態によって第１および第２モードで選択的にイネーブルされてもよい。第１および第２モードで第１および第２スイッチ（ＳＷ＿１１，ＳＷ＿２１）と第１および第２初期化部（ＳＷ１２，ＳＷ２２）の状態について整理すると以下の表１の通りである。

ここで、「ｅｎａｂｌｅ」および「ｄｉｓａｂｌｅ」は、各構成要素（例：ＳＷ１１〜ＳＷ２２）が各モードで各々ＯｎおよびＯｆｆ状態であることを示し、「ｓｅｌｅｃｔｉｖｅ」は、構成要素（例：ＳＷ１２，ＳＷ２２）が各モードで第１および第２初期化信号（ＩＮＴ１，ＩＮＴ２）に応じて選択的にイネーブルされることを示す。「ｄｏｎ’ｔ ｃａｒｅ」は、各モードで構成要素（例：ＳＷ２２）がイネーブル状態またはディセーブル（ｄｉｓａｂｌｅ）状態であることを示す。すなわち、第２初期化部（ＳＷ２２）の状態に関係なく、第１モードで図９に図示するリード回路１３２０の動作は実質的に同じであるため、第２初期化部（ＳＷ２２）はイネーブル状態またはディセーブル状態であり得る。

以下、図１０〜図１２を参照して図９の外部輝度検出部１３００の第１および第２モードでの動作について具体的に説明する。

図１０および図１１は、本発明の一実施形態による外部輝度検出部の第１モードでの動作を説明する例示的な図である。

図１０および図１１を参照すると、外部輝度検出部１３００は、第１モードで第１スイッチ（ＳＷ１１）がイネーブルされ、第２スイッチ（ＳＷ＿２１）がディセーブルされ、第１初期化部（ＳＷ１２）が第１初期化信号（ＩＮＴ１）に応じて選択的にイネーブルされる。すなわち、第１モードで第１リード回路１３２０＿１が選択的にイネーブルされ得る。

具体的に、第１スイッチ（ＳＷ１１）がイネーブルされて第２スイッチ（ＳＷ＿２１）がディセーブルされ、光感知ノード（ＮＤ）と電圧センシング部１３２１のセンシングノード（ＶＳＡ）とが接続され、第１初期化部（ＳＷ１２）が第１初期化信号（ＩＮＴ１）に応答して選択的にイネーブルされてプリチャージ電圧（Ｖｐｒｅ）をセンシングノード（ＶＳＡ）に印加してもよい。ここで、第１初期化部（ＳＷ１２）は、図１０及び図１１に図示するように各光感知部６０１＿ａ〜６０４＿ａが選択信号（ＳＥＬ１〜ＳＥＬ４）に応じて光感知ノード（ＮＤ）と順次に接続する度にイネーブルされ、第１リード回路１３２０＿１を初期化させてもよい。

光感知部６０１＿ａ〜６０４＿ａは、選択信号（ＳＥＬ１〜ＳＥＬ４）に応じて光感知ノード（ＮＤ）に選択的に接続されて、感知された光に応じて光感知ノード（ＮＤ）の電圧レベルを変化させる。このような光感知部６０１＿ａ〜６０４＿ａは、図１０に図示するように外部光を感知する外部光感知部６０１＿ａ〜６０３＿ａと、基準光を感知する基準光感知部６０４＿ａとを含んでもよい。

具体的に、外部光感知部６０１＿ａ〜６０３＿ａは、外部光を感知する第１フォトダイオード（ＰＤ１）と、第１フォトダイオード（ＰＤ１）に並列で接続する第１キャパシタ（Ｃｐｄ１）とを含んでもよい。これに対し、基準光感知部６０４＿ａは、外部光遮蔽部（ＳＤ）によって外部光が遮蔽されて提供される基準光を感知する第２フォトダイオード（ＰＤ２）と、第２フォトダイオード（ＰＤ２）に並列で接続する第２キャパシタ（Ｃｐｄ２）とを含んでもよい。このような、第１および第２光感知部６０１＿ａ〜６０４＿ａは、光（外部光、基準光）の強度によって第１および第２フォトダイオードＰＤ１、ＰＤ２を通じて電流が光感知ノード（ＮＤ）から接地電圧に流れるため、光感知ノード（ＮＤ）の電圧レベルが変わり得る。すなわち、光（外部光、基準光）の強度に応じて第１および第２フォトダイオードＰＤ１、ＰＤ２を通じて電流が接地電圧に流れ、第１スイッチ（ＳＷ１１）を通じて光感知ノード（ＮＤ）と接続されたセンシングノード（ＶＳＡ）がプリチャージ電圧（Ｖｐｒｅ）レベルから光の強度に応じて所定のレベルに低くなり得る。

電圧センシング部１３２１は、このようなセンシングノード（ＶＳＡ）の電圧レベルと基準バイアス（Ｖｒｅｆ）レベルとを比較して比較結果（ＳＡｏｕｔ）を出力する。例えば、センシングノード（ＶＳＡ）の電圧レベルが基準バイアス（Ｖｒｅｆ）レベルより高ければハイレベルの比較結果（ＳＡｏｕｔ）を出力し、センシングノード（ＶＳＡ）の電圧レベルが基準バイアス（Ｖｒｅｆ）のレベルより低ければローレベルの比較結果（ＳＡｏｕｔ）を出力してもよい。

また、カウンタ１３２２は、電圧センシング部１３２１の比較結果（ＳＡｏｕｔ）とクロック信号（ＣＬＫ）とを用いてリード結果を出力する。具体的に、カウンタ１３２２は電圧センシング部１３２１でハイレベルの比較結果（ＳＡｏｕｔ）を出力する時間をカウントし、これを光感知部６０１〜６０４で感知された光の強度に対応するリードの結果として外部輝度信号生成部１３３０に提供してもよい。

外部輝度信号生成部１３３０は、第１リード回路１３２０＿１のリード結果を用いて外部輝度信号（Ｏ＿ＬＢ）を提供する。具体的に、外部輝度信号生成部１３３０は、外部光感知部６０１＿ａ〜６０３＿ａで感知された外部光をリードした結果と、基準光感知部６０４＿ａで感知された基準光をリードした結果とを用いて外部輝度信号（Ｏ＿ＬＢ）を提供してもよい。例えば、外部輝度信号生成部１３３０は、外部光をリードした結果と基準光をリードした結果との差を求めて、これで外部光の輝度に対応する外部輝度信号（Ｏ＿ＬＢ）を提供してもよい。

図１２および図１３は、本発明の一実施形態による外部輝度検出部の第２モードでの動作を説明する例示的な図である。

図１２および図１３を参照すると、外部輝度検出部１３００は、第２モードで第１スイッチ（ＳＷ１１）および第１初期化部（ＳＷ１２）がディセーブルされ、第２スイッチ（ＳＷ＿２１）がイネーブルされ、第２初期化部（ＳＷ２２）が第２初期化信号（ＩＮＴ２）に応じて選択的にイネーブルされる。すなわち、第２モードで第２リード回路１３２０＿２が選択的にイネーブルされ得る。

具体的に、第１スイッチ（ＳＷ１１）がディセーブルされて第２スイッチ（ＳＷ＿２１）がイネーブルされ、光感知ノード（ＮＤ）と電圧センシング部１３２１のセンシングノード（ＶＳＡ）との間に電流−電圧変換部１３２３が接続し、第２初期化部（ＳＷ２２）が第２初期化信号（ＩＮＴ２）に応答して選択的にイネーブルされて、比較器１３２３ａの第１入力端（Ｎ１）と出力端（Ｎ２）の電圧レベルが同一になり得る。ここで、第２初期化部（ＳＷ２２）は、図１３に図示するように各光感知部６０１＿ｂ〜６０４＿ｂが選択信号（ＳＥＬ１〜ＳＥＬ４）によって光感知ノード（ＮＤ）と順次に接続する度にイネーブルされて第２リード回路１３２０＿２を初期化させてもよい。

光感知部６０１＿ｂ〜６０４＿ｂは、選択信号（ＳＥＬ１〜ＳＥＬ４）に応じて光感知ノード（ＮＤ）に選択的に接続し、感知された光に応じて光感知ノード（ＮＤ）の電流レベルを変化させる。このような光感知部６０１〜６０４は、図１２に図示するように第１電圧（Ｖｓｅｎ）と第２電圧（ＧＮＤ）との間に直列で接続した第１フォトダイオード（例：ＰＤ１１）および第２フォトダイオード（例：ＰＤ１２）を含んでもよい。ここで、第１フォトダイオード（ＰＤ１１）は外部光を感知し、第２フォトダイオード（ＰＤ１２）は外部光遮蔽部（ＳＤ）によって外部光が遮蔽されて提供される基準光を感知してもよい。このような光感知部６０１＿ｂ〜６０４＿ｂは、光（外部光、基準光）の強度に応じて第１および第２フォトダイオードＰＤ１１、ＰＤ１２を通じて電流が第１電圧（Ｖｓｅｎ）から第２電圧（ＧＮＤ）に流れるため、光感知ノード（ＮＤ）の電流レベルが変わり得る。

また、第２スイッチ（ＳＷ＿２１）を通じて光感知ノード（ＮＤ）とセンシングノード（ＶＳＡ）との間に接続した電流−電圧変換部１３２３は、このような光感知ノード（ＮＤ）の電流レベルに対応してセンシングノード（ＶＳＡ）の電圧レベルを変化させてもよい。具体的に、光感知ノード（ＮＤ）の電流レベルが変わることによって電流−電圧変換部１３２３の第１入力端（Ｎ１）にチャージする電荷（具体的に、正電荷）の量が変化するため、電流−電圧変換部１３２３の出力端（Ｎ２）に接続したセンシングノード（ＶＳＡ）の電圧レベルが変わり得る。

ここで図１１および図１３を参照すると、図１２の光感知部６０１＿ｂ〜６０４＿ｂがリード回路１３２０に接続する場合、同一の光の強度に対応してセンシングノード（ＶＳＡ）の電圧レベルが基準バイアス（Ｖｒｅｆ）レベルに変わる時間は、図１０の光感知部６０１＿ａ〜６０４＿ａがリード回路１３２０に接続する場合より相対的に短いこともある。これは、図１２の場合、第１および第２フォトダイオードＰＤ１１、ＰＤ１２の両側に一定の電圧（Ｖｓｅｎ、ＧＮＤ）が印加されることに対し、図１０の場合、ダイオードＰＤ１、ＰＤ２のうち一側から印加されるため、光感知ノード（ＮＤ）の電圧レベルは時間の経過によって低くなるからである。

さらに、前述したように電圧センシング部１３２１は、センシングノード（ＶＳＡ）の電圧レベルと基準バイアス（Ｖｒｅｆ）レベルとを比較して比較結果（ＳＡｏｕｔ）を出力し、カウンタ１３２２は電圧センシング部１３２１の比較結果（ＳＡｏｕｔ）とクロック信号（ＣＬＫ）とを用いてリード結果を出力する。

外部輝度信号生成部１３３０は、第２リード回路１３２０＿２のリード結果を用いて外部輝度信号（Ｏ＿ＬＢ）を提供する。具体的に、外部輝度信号生成部１３３０は各光感知部６０１〜６０４で感知された光をリードした結果の平均値を求め、これにより外部光の輝度に対応する外部輝度信号（Ｏ＿ＬＢ）を提供することができる。

一方、図示しなかったが本発明の他の実施形態において、リード回路は電圧センシング部と電流−電圧変化部の代わりに、電流センシング部と電圧−電流変換部を含んでもよい。具体的に、本発明の他の実施形態において、電流センシング部は光感知ノードと接続されたセンシングノードの電流レベルと基準バイアスレベルとを比較して比較結果を出力することができる。また、電圧−電流変換部は、光感知ノードとセンシングノードとの間に選択的に接続して光感知ノードの電圧レベルに対応してセンシングノードの電流レベルを変化させてもよい。これによって、本発明の他の実施形態において、リード回路は光感知部で感知された光に応じて光感知ノードの電圧レベルが変わったり電流レベルが変わったりした場合にも、リード回路の構成に関わらず光感知ノードをセンシングしてリード結果を提供することができる。

以上、添付された図面を参照して本発明の実施形態について説明したが、本発明が属する技術分野で通常の知識を有する者は、本発明がその技術的思想や必須の特徴を変更しない範囲で他の具体的な形態で実施できることを理解することができる。したがって、以上で記述した実施形態はすべての面で例示的なものであり、限定的でないものと理解しなければならない。

Claims (4)

1. 複数の光感知部で感知された光信号に基づき外部輝度信号を生成する外部輝度検出部と、前記外部輝度信号を用いて表示パネルで表示される画像の輝度を調節する輝度制御部と、を含み、
   前記外部輝度検出部は、
   前記光信号に応じて電圧レベルまたは電流レベルが変化する光感知ノードに接続され、
   前記光感知ノードの電圧レベルのセンシング結果に対応するデジタル信号を出力する第１リード回路と、前記光感知ノードの電流レベルのセンシング結果に対応するデジタル信号を出力する第２リード回路と、を備えるリード回路と、
   前記リード回路から提供される、前記光感知ノードの電圧レベルのセンシング結果に対応するデジタル信号または前記光感知ノードの電流レベルのセンシング結果に対応するデジタル信号に対応させて、前記外部輝度信号を生成する外部輝度信号生成部と、を含み、
   前記第１リード回路は、
   前記光感知ノードに第１スイッチを介して接続されるセンシングノードに接続されて前記センシングノードの電圧レベルをセンシングして前記センシングノードの電圧レベルと基準電圧レベルとを比較した比較結果を出力する電圧センシング部と、前記電圧センシング部の前記比較結果とクロック信号とを用いて前記デジタル信号を生成するカウンタと、を含み、
   前記第２リード回路は、
   前記光感知ノードと前記光感知ノードに第２スイッチを介して接続される前記センシングノードとの間に、前記光感知ノードの電流レベルに対応させて前記センシングノードの電圧レベルを変化させる電流−電圧変換部を備え、前記電圧センシング部と前記カウンタとを前記第１リード回路と共有することを特徴とする表示装置の駆動装置。
2. 前記輝度制御部は、原輝度信号と前記外部輝度信号を用いて輝度調節信号を提供し、
   前記輝度調節信号に応じて前記表示パネルのバックライトの輝度を調節するバックライト駆動部をさらに含むことを特徴とする請求項１に記載の表示装置の駆動装置。
3. 前記複数の光感知部は、外部光を感知する第１フォトダイオードと、基準光を感知する第２フォトダイオードとを含むことを特徴とする請求項１または２に記載の表示装置の駆動装置。
4. 前記第２フォトダイオードは、外部光遮蔽部を備え、前記外部光が前記外部光遮蔽部によって遮蔽されて提供される前記基準光を感知することを特徴とする請求項３に記載の表示装置の駆動装置。