KR101583729B1 - 표시 장치 - Google Patents

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Abstract

표시 장치는 광을 공급받아 영상을 표시하는 표시 패널, 구동 전압에 응답하여 표시 패널로 광을 공급하는 백라이트 및 백라이트에 구동 전압을 인가하는 백라이트 구동부를 포함한다. 백라이트는 가시광 통신을 위해 설정된 통신 구간 동안 온/오프되어 데이터를 외부 수신부 측으로 전송한다. 백라이트 구동부는 통신 구간 내에서 발생된 온 구간의 횟수에 따라 구동 전압의 전압 레벨을 조정하고, 조정된 구동 전압을 백라이트에 인가한다.

Description

표시 장치{DISPLAY APPARATUS}
본 발명은 표시 장치에 관한 것으로, 특히 표시 품질을 향상시킬 수 있는 표시 장치에 관한 것이다.
두 표시판 사이에 개재된 액정층을 포함하는 액정 표시 장치는 액정층을 통과하는 빛의 투과율을 조절함하여 영상을 표시한다. 그러나, 액정 표시 장치는 스스로 발광하지 못하므로 백라이트 유닛과 같은 별도의 광원을 필요로 한다.
백라이트 유닛은 광원이 구비된 백라이트와, 백라이트를 구동하기 위한 백라이트 구동부를 구비하여 액정 표시 장치에 광을 제공한다.
본 발명이 해결하고자 하는 과제는 표시 품질이 향상되고 가시광 통신이 가능한 표시 장치를 제공하는 것이다.
상술한 과제를 해결하기 위하여, 본 발명에 따른 표시 장치는 광을 공급받아 영상을 표시하는 표시 패널, 구동 전압에 응답하여 상기 표시 패널로 광을 공급 하는 백라이트 및 상기 백라이트에 상기 구동 전압을 인가하는 백라이트 구동부를 포함한다. 상기 백라이트는 가시광 통신을 위해 설정된 통신 구간 동안 온/오프되어 데이터를 외부 수신부 측으로 전송한다. 상기 백라이트 구동부는 상기 통신 구간 내에서 발생된 온 구간의 횟수에 따라 상기 구동 전압의 전압 레벨을 조정하고, 상기 조정된 구동 전압을 상기 백라이트에 인가한다.
본 발명의 일 실시 예에 따르면, 상기 통신 구간은 상기 데이터를 전송하기 위해 복수개로 이루어지며, 상기 복수의 통신 구간에서 상기 표시 패널에 제공되는 광의 휘도가 실질적으로 서로 동일하다.
본 발명의 일 실시 예에 따르면, 상기 백라이트 구동부는 상기 통신 구간 내에서의 온 구간의 횟수와 기 설정된 온 구간의 기준 횟수를 비교하여 기 설정된 기준 전압을 기준으로 상기 구동 전압의 전압 레벨을 조정한다. 상기 백라이트 구동부는 상기 통신 구간 내에서의 온 구간의 횟수가 상기 온 구간의 기준 횟수보다 적을 경우 상기 기준 전압보다 상기 구동 전압의 전압 레벨을 높게 조정하고, 상기 통신 구간 내에서의 온 구간의 횟수가 상기 온 구간의 기준 횟수보다 많은 경우 상기 기준 전압보다 상기 구동 전압의 전압 레벨을 낮게 조정할 수 있다.
본 발명의 일 실시 예에 따르면, 상기 백라이트 구동부는 상기 통신 구간에서의 온 구간의 듀티비에 반비례하도록 상기 구동 전압의 전압 레벨을 조정할 수 있다.
상술한 과제를 해결하기 위하여, 본 발명에 따른 표시 장치는 광을 공급받아 영상을 표시하는 표시 패널, 제1 구동 전압과 제2 구동 전압에 응답하여 상기 표시 패널로 광을 공급하는 백라이트 및 상기 백라이트에 상기 구동 전압을 인가하는 백라이트 구동부를 포함한다. 상기 백라이트는 가시광 통신을 위해 설정된 통신 구간 동안 온/오프되어 데이터를 외부 수신부 측으로 전송하는 제1 광원과, 상기 제1 광원의 휘도를 보상하는 제2 광원을 구비한다. 상기 백라이트 구동부는 상기 통신 구간 내에서 발생된 상기 제1 구동 전압의 온 구간의 횟수에 따라 상기 제2 구동 전압을 조정하고, 상기 조정된 제2 구동 전압을 상기 제2 광원으로 인가한다.
본 발명의 일 실시 예에 따르면, 상기 제1 구동 전압과 상기 제2 구동 전압은 서로 다른 주파수를 갖는다.
본 발명의 일 실시 예에 따르면, 상기 백라이트 구동부는 상기 통신 구간 내에서 상기 제1 구동 전압의 온 구간의 횟수와 기 설정된 온 구간의 기준 횟수를 비교하여 상기 제2 구동 전압의 온 구간의 시간을 조정한다.
상술한 과제를 해결하기 위하여, 본 발명에 따른 표시 장치는 광을 공급받아 영상을 표시하는 표시 패널, 구동 전압에 응답하여 상기 표시 패널로 광을 공급하는 백라이트 및 상기 백라이트에 상기 구동 전압을 인가하는 백라이트 구동부를 포함한다. 상기 백라이트는 가시광 통신을 위해 설정된 통신 구간 동안 온/오프되며, 데이터를 전송하기 위한 데이터 구간과 휘도를 보상하기 위한 휘도 보상 구간으로 이루어진 상기 통신 구간 내에서 상기 데이터를 외부 수신부 측으로 전송한다. 상기 백라이트 구동부는 상기 데이터 구간 내에서 발생된 온 구간의 횟수에 따라 상기 휘도 보상 구간에서 상기 구동 전압을 조정하고, 상기 조정된 구동 전압을 상기 백라이트로 인가한다.
본 발명의 일 실시 예에 따르면, 상기 백라이트 구동부는 상기 데이터 구간 내에서 발생된 온 구간의 횟수와 기 설정된 온 구간의 기준 횟수를 비교하여 상기 휘도 보상 구간에서 상기 온 구간을 조정한다.
상술한 과제를 해결하기 위하여, 본 발명에 따른 표시 장치는 광을 공급받아 영상을 표시하는 표시 패널, 구동 전압에 응답하여 상기 표시 패널로 광을 공급하는 백라이트 및 상기 백라이트에 상기 구동 전압을 인가하는 백라이트 구동부를 포함한다. 상기 백라이트는 가시광 통신을 위해 설정된 통신 구간 동안 온/오프되어 데이터를 외부 수신부 측으로 전송한다. 상기 백라이트 구동부는 상기 통신 구간 내에서 제1 듀티비를 갖는 상기 구동 전압을 상기 백라이트에 인가하는 제1 모드와, 상기 통신 구간 내에서 상기 제1 듀티비보다 작은 제2 듀티비를 갖는 상기 구동 전압을 상기 백라이트에 인가하는 제2 모드 중 하나의 모드로 상기 백라이트를 구동한다. 이때, 상기 백라이트 구동부는 상기 제2 모드에서 상기 제2 듀티비에 반비례하도록 상기 구동 전압의 전압 레벨을 조정한다.
상술된 표시 장치는 가시광 통신을 위해 설정된 구간 동안 데이터를 전송하기 위해 발생하는 휘도의 편차를 줄여 표시 품질을 향상시킬 수 있다.
또한, 표시 장치는 백라이트에 듀티비가 조정된 구동 전압을 제공하여 광의 세기를 향상시키고 광의 수신 거리를 증가시킬 수 있다.
이하에서는 첨부된 도면들을 참조하여 본 발명에 대한 실시 예를 상세하게 설명한다. 상술한 본 발명이 해결하고자 하는 과제, 과제 해결 수단, 및 효과는 첨부된 도면과 관련된 실시 예들을 통해서 용이하게 이해될 것이다. 각 도면은 명확한 설명을 위해 일부가 간략하거나 과장되게 표현되었다. 각 도면의 구성 요소들에 참조 번호를 부가함에 있어서, 동일한 구성 요소들에 대해서는 비록 다른 도면상에 표시되더라도 가능한 동일한 부호를 가지도록 도시되었음에 유의해야 한다. 또한, 본 발명을 설명함에 있어, 관련된 공지 구성 또는 기능에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명은 생략한다.
도 1은 본 발명의 일 실시 예에 따른 표시 장치를 나타내는 블록도이다.
도 1을 참조하면, 표시 장치(50)는 표시 패널(100), 타이밍 컨트롤러(110), 구동 전압 발생부(120), 기준 감마 전압 발생부(130), 데이터 드라이버(140), 게이트 드라이버(150), 백라이트(210) 및 백라이트 구동부(200)를 포함한다.
상기 표시 패널(100)은 광을 공급받아 영상을 표시한다. 상기 표시 패널(100)은 상기 영상을 표시하기 위해 액정을 사이에 두고 서로 마주하여 형성된 상부 기판과 하부 기판을 구비한다. 구체적으로, 상기 표시 패널(100)은 일방향으로 연장되고 상기 일방향에 직교하는 타방향으로 서로 이격되어 배치되는 복수의 게이트 라인(GL1 내지 GLn), 상기 게이트 라인들(GL1 내지 GLn)과 실질적으로 직교하는 방향으로 연장된 복수의 데이터 라인(DL1 내지 DLm), 각각 상기 게이트 라인들(GL1 내지 GLn) 중에서 대응하는 게이트 라인(GL1)과 상기 데이터 라인들(DL1 내지 DLm) 중에서 대응하는 데이터 라인(DL1)에 연결된 복수의 박막 트랜지스터(101) 및 상기 박막 트랜지스터들(101) 각각에 연결되는 액정 커패시터(103) 및 스토리지 커패시터(105)를 포함한다.
상기 타이밍 컨트롤러(110)는 외부로부터 공급되는 외부 데이터 신호(111)와 외부 제어 신호(112)를 수신한다. 상기 타이밍 컨트롤러(110)는 상기 외부 제어 신호(112)에 기초하여 데이터 제어 신호(114)와 게이트 제어 신호(115)를 생성한다. 상기 타이밍 컨트롤러(110)는 상기 데이터 제어 신호(114)와 상기 게이트 제어 신호(115) 각각을 상기 데이터 드라이버(140)와 상기 게이트 드라이버(150)에 공급하고, 상기 외부 데이터 신호(111)를 변환한 데이터 신호(113)를 상기 데이터 드라이버(140)에 공급한다.
상기 구동 전압 발생부(120)는 외부로부터 입력 전압(116)을 수신하여 상기 표시 패널(100), 상기 기준 감마 전압 발생부(130), 상기 게이트 드라이버(150) 및 상기 백라이트 구동부(200)를 구동하기 위한 구동 전압들을 생성하고, 상기 구동 전압들을 상기 표시 패널(100), 상기 기준 감마 전압 발생부(130), 상기 게이트 드라이버(150) 및 상기 백라이트 구동부(200) 각각에 제공한다. 예컨대, 상기 구동 전압 발생부(120)는 상기 표시 패널(100)에 공통 전압(123)을 제공하고, 상기 기준 감마 전압 발생부(130)에 아날로그 구동 전압(121)을 제공한다. 또한, 상기 구동 전압 발생부(120)는 상기 게이트 드라이버(150)에 게이트 전압(125)을 제공하고, 상기 백라이트 구동부(200)에 백라이트 입력 전압(210)을 제공한다.
상기 기준 감마 전압 발생부(130)는 상기 아날로그 구동 전압(121)을 이용하여 복수의 기준 감마 전압(131)을 생성하고, 상기 기준 감마 전압들(131)을 상기 데이터 드라이버(140)에 제공한다.
상기 데이터 드라이버(140)는 상기 데이터 제어 신호(114) 및 상기 기준 감마 전압들(131)을 이용하여 상기 타이밍 컨트롤러(110)로부터 제공된 데이터 신호(113)를 아날로그의 데이터 전압으로 변환하고, 상기 데이터 전압을 상기 표시 패널(100)에 제공한다.
상기 게이트 드라이버(150)는 상기 게이트 제어 신호(115) 및 상기 게이트 전압(125)을 이용하여 게이트 신호들을 생성하고, 상기 게이트 신호를 상기 게이트 라인들(GL1 내지 GLn)에 제공한다.
상기 백라이트(210)는 복수의 광원을 포함하며, 상기 표시 패널(100)에 광을 제공한다. 상기 백라이트(210)는 실질적으로 발광 다이오드(Light Emitting Diode)로 이루어지고, 상기 발광 다이오드가 실장되는 광원 기판을 더 포함한다. 상기 백라이트(210)는 직하형으로서 상기 표시 패널(100)의 배면에 배치되어 상기 표시 패널(100)에 광을 제공할 수 있다. 또한, 상기 백라이트(210)는 에지형으로서 상기 표시 패널(100)의 측면에 배치되고, 상기 표시 패널(100)의 배면에 배치되는 도광판을 이용하여 상기 표시 패널(100)에 광을 제공할 수 있다.
상기 백라이트 구동부(200)는 상기 백라이트(210)에 백라이트 구동 전압(250)을 제공한다. 이때, 상기 백라이트 구동부(200)는 가시광 통신 방법으로 데이터를 전송하기 위해 반복적으로 온/오프되는 백라이트 구동 전압(250)을 상기 백라이트(210)에 제공한다. 구체적으로, 상기 백라이트 구동부(200)는 외부로부터 가시광 통신으로 전송할 데이터(220)를 공급받는다. 상기 백라이트 구동부(200)는 상기 데이터(220)를 기 설정된 복수의 구간으로 나누고 상기 데이터(220)를 분석한 다. 예를 들어, 상기 백라이트 구동부(200)는 상기 구간들 내에서 1과 0의 신호로 이루어진 데이터(220)를 분석하고, 상기 1의 신호의 횟수를 기준 횟수와 비교하여 그 차이만큼 상기 백라이트 구동 전압(250)을 조정한다. 상기 백라이트 구동부(200)는 상기 조정된 백라이트 구동 전압(250)을 상기 백라이트(210)에 제공한다.
여기서, 본 발명의 이해를 돕기 위해 표시 장치의 가시광 통신 방법을 설명하면, 광센서가 구비된 수신부 측으로 표시 장치가 가시광을 출력하면 상기 수신부 측에서 상기 가시광을 수신하여 데이터를 저장, 확인 및 재전송할 수 있다. 이때, 표시 장치는 사용자에게 감지되지 않는 고주파수로 백라이트를 점멸시켜 데이터를 출력한다. 예를 들어, 상기 표시 장치는 상기 백라이트를 턴온하여 1의 신호를 출력하고, 상기 백라이트를 턴오프하여 0의 신호를 출력한다. 여기서, 서로 다른 수의 1의 신호를 갖는 데이터를 전송하면, 상기 백라이트로부터 방출되는 광의 휘도가 서로 다르므로 사용자는 저주파로 깜빡이는 현상인 플리커(fliker)를 느낄 수 있다. 본 발명에서는 가시광 통신을 위해 설정된 복수의 통신 구간 동안 광의 평균 휘도를 동일하게 유지하여 사용자가 플리커를 느끼지 않도록 상기 표시 장치로부터 광을 방출한다. 이하에서는 플리커의 발생을 방지하고 가시광 통신이 가능한 백라이트의 구동 방법에 대해 상세하게 설명한다.
도 2는 본 발명의 제1 실시 예에 따른 백라이트의 구동 방법을 설명하기 위한 타이밍도이고, 도 3은 도 2에 도시된 백라이트 구동 전압의 듀티비를 변경하여 나타낸 타이밍도이다. 도 2 및 도 3에서는 백라이트 구동 전압의 전압 레벨과 인가 시간을 도시하였다.
가시광 통신을 위해 백라이트 구동부는 백라이트를 구동하기 위한 백라이트 구동 전압(250)을 변조하여 상기 백라이트에 제공하고, 상기 백라이트 구동 전압(250)으로 상기 백라이트를 고속으로 구동시켜 표시 패널에 표시되는 정보와는 무관한 데이터를 외부 수신부 측으로 전송할 수 있다. 이를 위해, 상기 백라이트 구동 전압(250)은 제1 신호를 나타내기 위해 상기 백라이트가 턴온되는 복수의 온 구간(271)과, 제2 신호를 나타내기 위해 상기 백라이트가 턴오프되는 복수의 오프 구간(273)으로 이루어진다.
구체적으로, 상기 백라이트 구동부는 가시광 통신을 위해 설정된 복수의 통신 구간(P1,P2) 동안 상기 통신 통신 구간들(P1,P2) 각각에서 상기 백라이트가 반복적으로 턴온/턴오프하도록 상기 백라이트를 구동한다. 상기 통신 구간들(P1,P2) 각각은 가시광 통신으로 데이터를 전송하기 위해 설정된 시간의 단위이다.
상기 백라이트 구동부는 상기 통신 구간들(P1,P2) 각각에서 상기 온 구간들(271)의 횟수를 카운팅한다. 다음, 상기 백라이트 구동부는 상기 온 구간들(271)의 횟수를 기 설정된 기준 횟수와 비교한다. 상기 기준 횟수는 상기 통신 구간들(P1,P2) 동안 상기 백라이트에서 방출되는 광이 평균적인 휘도를 갖도록 설정된 횟수이다. 상기 백라이트 구동부는 상기 온 구간들(271)의 횟수가 상기 기준 횟수보다 적을 경우 그 차이만큼 기 설정된 기준 전압(260)에서 상기 온 구간들(271)의 전압 레벨을 조정한다. 여기서, 상기 기준 전압(260)은 상기 통신 구간들(P1,P2) 동안 상기 백라이트가 평균 휘도를 갖는 광을 방출하도록 설정된 전압 레벨이다. 예를 들어, 상기 기준 횟수가 4이고 제1 통신 구간(P1)에서 복수의 온 구간(271)의 횟수가 3일 경우, 상기 백라이트 구동부는 상기 온 구간들(271)의 횟수와 상기 기준 횟수를 비교하여 그 차이만큼 상기 기준 전압(260)으로부터 상기 온 구간들(271) 각각의 전압 레벨을 높게 조정한다. 또한, 제1 통신 구간(P1)에 이어지는 제2 통신 구간(P2)에서 복수의 온 구간(271)의 횟수가 5일 경우, 상기 백라이트 구동부는 상기 온 구간들(271)의 횟수와 상기 기준 횟수를 비교하여 그 차이만큼 상기 기준 전압(260)으로부터 상기 온 구간들(271) 각각의 전압 레벨을 낮게 조정한다. 상기 백라이트 구동부는 상기 제1 통신 구간(P1)과 상기 제2 통신 구간(P2) 각각에서 상기 온 구간들(271)의 전압 레벨을 아날로그 디밍 방법으로 조정할 수 있다.
상술된 백라이트의 구동 방법에 따르면, 복수의 통신 구간(P1,P2) 동안 데이터를 전송하며 발생되는 휘도의 편차를 줄여 플리커를 방지할 수 있다.
한편, 상기 백라이트 구동부는 도 3에 도시된 바와 같이 상기 제1 통신 구간(P1) 및 상기 제2 통신 구간(P2)에서 상기 온 구간들(271)의 듀티비에 반비례하도록 상기 백라이트 구동 전압(250)의 전압 레벨을 조정할 수 있다. 예를 들어, 상기 백라이트 구동부는 상기 제1 통신 구간(P1)에서 상기 온 구간들(271)의 횟수와 상기 기준 횟수의 차이만큼 상기 온 구간들(271)의 전압 레벨을 높게 조정할 경우 상기 온 구간들(271)의 듀티비를 감소시킨만큼 상기 온 구간들(271)의 전압 레벨을 더 높게 조정한다. 이때, 상기 기준 전압(260)은 상기 듀티비의 감소에 대응하여 더 높게 설정된다. 따라서, 상기 백라이트에서 방출되는 광은 상기 통신 구간 들(P1,P2) 동안 표시 장치를 관측하는 사용자에게 동일한 휘도로 시인되고, 외부 수신부 측에는 순간적으로 높은 세기로 제공되므로 상기 데이터의 송신 거리를 증가시킬 수 있다.
도 4 및 도 5는 본 발명의 제2 실시 예에 따른 백라이트의 구동 방법을 나타내는 타이밍도들이다. 도 4 및 도 5 각각에서는 제1 및 제2 백라이트 구동 전압의 전압 레벨과 인가 시간을 도시하였다.
우선, 본 발명의 제2 실시 예에 따른 백라이트 구동 방법에서 백라이트는 데이터를 외부로 전송하는 복수의 제1 광원과 상기 제1 광원들의 휘도를 보상하는 복수의 제2 광원을 구비한다. 백라이트 구동부는 상기 제1 광원들과 상기 제2 광원 들 각각에 제1 백라이트 구동 전압(255)과 제2 백라이트 구동전압(256)을 공급하여 상기 제1 광원들과 상기 제2 광원들을 구동한다. 이때, 상기 백라이트 구동부는 상기 제1 광원들의 휘도를 보상하기 위해 상기 제2 백라이트 구동 전압(256)을 조정하여 상기 제2 광원들에 제공한다.
구체적으로, 상기 백라이트 구동부는 상기 가시광 통신을 위해 설정된 복수의 통신 구간(P1,P2) 동안 상기 통신 구간들(P1,P2) 각각에서 상기 제1 광원들이 반복적으로 턴온/턴오프하도록 상기 제1 광원들에 제1 백라이트 구동 전압(255)을 제공한다. 여기서, 상기 통신 구간들(P1,P2) 각각은 가시광 통신으로 데이터를 전송하기 위해 설정된 시간의 단위이다. 상기 제1 백라이트 구동 전압(255)은 제1 신호를 나타내기 위해 상기 제1 광원들이 턴온되는 복수의 온 구간(271)과, 제2 신호를 나타내기 위해 상기 제1 광원들이 턴오프되는 복수의 오프 구간(273)으로 이루 어진다. 또한, 상기 제2 백라이트 구동 전압(256)은 상기 제1 광원들의 휘도를 보상하기 위해 상기 제2 광원들이 턴온되는 복수의 온 구간(281)과, 상기 제2 광원들이 턴오프되는 복수의 오프 구간(283)으로 이루어진다. 이때, 상기 제1 백라이트 구동 전압(255)과 상기 제2 백라이트 구동 전압(256)은 서로 다른 주파수를 갖는다. 예컨대, 상기 제1 백라이트 구동 전압(255)은 수 메가헤르쯔(MHz)의 주파수를 가지며, 상기 제2 백라이트 구동 전압(256)은 수십 메가헤르쯔(MHz)의 주파수를 갖는다.
상기 백라이트 구동부는 상기 통신 구간들(P1,P2) 각각에서 상기 제1 광원들이 턴온되는 상기 제1 백라이트 구동 전압(255)의 온 구간들(271)의 횟수를 카운팅한다. 또한, 상기 백라이트 구동부는 상기 제1 백라이트 구동 전압(255)의 온 구간(271)의 횟수를 상기 통신 구간들(P1,P2)에 설정된 기준 횟수와 비교하여 상기 제2 백라이트 구동 전압(256)의 온 구간들(281)의 시간을 조정하고, 상기 조정된 제2 백라이트 구동 전압(256)을 상기 제2 광원들에 제공한다. 상기 기준 횟수는 상기 통신 구간들(P1,P2) 동안 상기 제1 광원들 및 상기 제2 광원들에서 방출되는 광이 평균적인 휘도를 갖도록 설정된 횟수이다. 예를 들어, 가시광 통신을 위해 설정된 제1 통신 구간(P1)에서 상기 기준 횟수가 10이고 상기 제1 백라이트 구동 전압(255)의 온 구간들(271)의 횟수가 3일 경우, 상기 백라이트 구동부는 상기 제1 백라이트 구동 전압(255)의 온 구간들(271)의 횟수와 상기 기준 횟수의 차이만큼 상기 제2 백라이트 구동 전압(256)의 온 구간들(281)의 시간을 조정한다.
한편, 상기 백라이트 구동부는 외부로부터 상기 제1 광원들의 광량 정보를 제공받아 상기 제2 백라이트 구동 전압(256)을 조정할 수도 있다. 구체적으로, 상기 백라이트 구동부는 표시 장치의 전방에 배치된 외부 수신부 측에서 상기 제1 광원들에서 방출되는 광을 수신하여 피드백되는 상기 광의 휘도 정보를 수신한다. 상기 백라이트 구동부는 상기 통신 구간들(P1,P2) 동안 상기 제1 광원들에서 방출되는 광이 평균적인 밝기를 갖도록 설정된 기준 휘도와 상기 제1 광원들에서 방출된 광의 휘도의 차이만큼 상기 제2 백라이트 구동 전압(256)의 온 구간들(271)의 시간을 조정할 수 있다.
여기서, 상기 백라이트 구동부는 상기 통신 구간들(P1,P2)에서 불균일한 상기 제1 광원들의 휘도를 보상하기 위해 제1 광원들과 다른 주파수로 구동되는 제2 광원들을 이용하여 상기 제1 광원들의 휘도를 보상한다. 즉, 상기 백라이트 구동부는 상기 통신 구간들(P1,P2)에서 상기 제1 광원들과 상기 제2 광원들의 휘도의 합이 실질적으로 동일하도록 상기 제1 광원들과 상기 제2 광원들 각각에 상기 제1 백라이트 구동 전압(255)과 상기 제2 백라이트 구동 전압(256)을 제공한다.
상기 백라이트 구동부는 상기 데이터의 송신 거리를 증가시키기 위해 상기 제1 통신 구간(P1) 및 상기 제2 통신 구간(P2)에서 상기 제1 백라이트 구동 전압(255)의 온 구간들(271)의 듀티비에 반비례하도록 상기 제1 백라이트 구동 전압(255)의 온 구간들(271)의 전압 레벨을 조정할 수 있다. 예를 들어, 상기 백라이트 구동부는 제1 백라이트 구동 전압(255)의 온 구간들(271)의 인가 시간을 줄이고, 제1 백라이트 구동 전압(255)의 온 구간들(271)의 전압 레벨을 높여 상기 제1 통신 구간(P1) 동안 상기 제1 광원들에서 방출되는 광의 세기를 증가시킨다. 따라 서, 상기 제1 광원들에서 방출되는 광은 상기 통신 구간들(P1,P2) 동안 표시 장치를 관측하는 사용자에게 동일한 휘도로 시인되고 외부 수신부 측에는 순간적으로 높은 세기로 제공되므로 상기 데이터의 송신 거리가 증가된다.
도 6은 본 발명의 제3 실시 예에 따른 백라이트의 구동 방법을 나타내는 타이밍도이다. 도 6에서는 백라이트 구동 전압의 전압 레벨과 인가 시간을 도시하였다.
백라이트 구동부는 가시광 통신을 위해 설정된 복수의 통신 구간(P1,P2) 동안 상기 구간들 각각에서 백라이트가 반복적으로 턴온/턴오프하도록 백라이트에 백라이트 구동 전압(250)을 제공한다. 여기서, 상기 통신 구간들(P1,P2) 각각은 가시광 통신으로 데이터를 전송하기 위해 설정된 시간의 단위이다.
상기 백라이트 구동 전압(250)은 상기 통신 구간들(P1,P2) 동안 상기 백라이트가 턴온되는 복수의 온 구간들(271)과 상기 백라이트가 턴오프되는 복수의 오프 구간들(273)으로 이루어진다. 여기서, 상기 백라이트 구동부는 상기 통신 구간들(P1,P2)에서 평균 휘도를 유지하기 위해 상기 통신 구간들(P1,P2) 각각을 데이터 구간(D1,D2)과 휘도 보상 구간(C1,C2)으로 구분한다. 예를 들어, 상기 데이터 구간(D1,D2)의 오프 구간(273)이 기 설정된 기준 시간을 초과할 경우, 상기 데이터 구간(D1,D2)은 상기 휘도 보상 구간(C1,C2)으로 전환된다. 또한, 상기 휘도 보상 구간(C1,C2)은 외부의 수신부 측에서 데이터의 전송과 관계가 없는 더미 구간으로 인식된다. 상기 휘도 보상 구간(C1,C2)은 상기 통신 구간들(P1,P2)이 변경될 때 상기 데이터 구간(D1,D2)으로 전환된다.
상기 백라이트 구동부는 상기 통신 구간들(P1,P2) 각각에서 평균 휘도를 유지하기 위해 상기 데이터 구간(D1,D2)의 온 구간들(270)의 횟수를 카운팅한다. 상기 백라이트 구동부는 상기 데이터 구간(D1,D2)의 온 구간들(271)의 횟수를 상기 통신 구간들(P1,P2)에 설정된 기준 횟수와 비교한다. 상기 기준 횟수는 상기 통신 구간들(P1,P2) 동안 상기 백라이트에서 방출되는 광이 평균적인 휘도를 갖도록 설정된 횟수이다.
상기 백라이트 구동부는 상기 데이터 구간(D1,D2)의 온 구간들(271)의 횟수와 상기 기준 횟수의 차이만큼 상기 휘도 보상 구간(C1,C2)의 온 구간들(271)의 횟수를 조정하여 상기 백라이트에 제공한다. 예를 들어, 가시광 통신을 위해 설정된 제1 통신 구간(P1)에서 상기 기준 횟수가 8이고 상기 데이터 구간(D1)의 온 구간(271)의 횟수가 3일 경우, 상기 백라이트 구동부는 그 차이만큼 상기 휘도 보상 구간(C1)의 온 구간(271)의 횟수를 조정하여 상기 백라이트에 제공한다. 또한, 제2 통신 구간(P2)에서 상기 기준 횟수가 8이고 상기 데이터 구간(D2)의 온 구간(271)의 횟수가 5일 경우, 상기 백라이트 구동부는 그 차이만큼 상기 휘도 보상 구간(C2)의 온 구간(271)의 횟수를 조정하여 상기 백라이트에 제공한다.
상술된 백라이트의 구동 방법에 따르면, 복수의 구간(P1,P2) 동안 데이터를 전송하며 발생되는 통신 구간들(P1,P2) 사이의 휘도의 편차를 줄여 플리커를 방지할 수 있다.
한편, 상기 백라이트 구동부는 상기 제1 및 제2 통신 구간(P1,P2)에서 상기 온 구간들(271)의 듀티비에 반비례하도록 상기 구동 전압의 전압 레벨을 조정할 수 있다. 예를 들어, 상기 백라이트 구동부는 상기 온 구간들(271)의 인가 시간을 줄이고, 상기 온 구간들(271)의 전압 레벨을 높여 상기 제1 및 제2 통신 구간(P1,P2) 동안 방출되는 광의 세기를 증가시킨다. 이때, 상기 백라이트에서 방출되는 광은 상기 통신 구간들(P1,P2) 동안 표시 장치를 관측하는 사용자에게 동일한 휘도로 시인되고, 외부 수신부 측에는 순간적으로 높은 세기로 제공되므로 상기 데이터의 송신 거리를 증가시킬 수 있다.
도 7은 본 발명의 제4 실시 예에 따른 백라이트의 구동 방법을 설명하기 위한 타이밍도이다. 여기서는, 도 6을 참조하여 설명한 백라이트의 구동 방법과 동일한 부분에 대해 중복되는 설명을 생략하거나 간략하게 설명한다.
백라이트 구동부는 가시광 통신을 위해 설정된 복수의 통신 구간(P1,P2) 동안 상기 통신 구간들(P1,P2) 각각에서 백라이트가 반복적으로 턴온/턴오프하도록 상기 백라이트에 백라이트 구동 전압(250)을 제공한다. 여기서, 상기 통신 구간들(P1,P2) 각각은 가시광 통신으로 데이터를 전송하기 위해 설정된 시간의 단위이다.
상기 백라이트 구동부는 상기 각 통신 구간들(P1,P2)에서 평균 휘도를 유지하기 위해 상기 데이터 구간(D1,D2)에서 온 구간들(271)의 횟수를 카운팅한다. 상기 백라이트 구동부는 상기 온 구간들(271)의 횟수를 상기 통신 구간들(P1,P2)에 설정된 기준 횟수와 비교한다.
상기 백라이트 구동부는 상기 온 구간들(271)의 횟수와 상기 기준 횟수의 차이만큼 상기 휘도 보상 구간(C1,C2)의 온 구간들(271)의 시간을 조정하여 상기 백라이트에 제공한다. 예를 들어, 가시광 통신을 위해 설정된 제1 통신 구간(P1)에서 상기 기준 횟수가 8이고 상기 데이터 구간(D1)의 온 구간들(271)의 횟수가 3일 경우, 상기 백라이트 구동부는 둘의 차이만큼 상기 휘도 보상 구간(C1)의 온 구간들(271)의 시간을 조정하여 상기 백라이트에 제공한다. 또한, 제2 통신 구간(P2)에서 상기 기준 횟수가 8이고 상기 데이터 구간(D2)의 온 구간들(271)의 횟수가 5일 경우, 상기 백라이트 구동부는 둘의 차이만큼 상기 휘도 보상 구간(C2)의 온 구간들(271)의 시간을 조정하여 상기 백라이트에 제공한다.
한편, 상기 백라이트 구동부는 상기 제1 및 제2 통신 구간(P1,P2)에서 상기 온 구간들(271)의 듀티비에 반비례하도록 상기 백라이트 구동 전압(250)의 전압 레벨을 조정하여 광의 세기를 증가시키고, 데이터의 송신 거리를 증가시킬 수 있다.
도 8 및 도 9는 본 발명의 제5 실시 예에 따른 백라이트의 구동 방법을 설명하기 위해 도시한 타이밍도들이다. 도 8 및 도 9에서는 백라이트 구동 전압의 전압 레벨과 인가 시간을 도시하였다.
백라이트 구동부는 가시광 통신을 위해 설정된 복수의 통신 구간(P1,P2) 동안 상기 통신 구간들(P1,P2) 각각에서 백라이트가 반복적으로 턴온/턴오프하도록 상기 백라이트에 백라이트 구동 전압(250)을 제공한다. 여기서, 상기 통신 구간들(P1,P2) 각각은 가시광 통신으로 데이터를 전송하기 위해 설정된 시간의 단위이다. 이때, 상기 백라이트 구동부는 상기 백라이트 구동 전압(250)의 듀티비가 다른 제1 및 제2 모드 중 선택된 하나의 모드로 상기 백라이트를 구동할 수 있다.
도 8 및 도 9를 참조하면, 상기 백라이트 구동부는 제1 모드로서 상기 통신 구간들(P1,P2)에서 제1 듀티비를 갖는 상기 백라이트 구동 전압(250)을 상기 백라이트에 제공할 수 있다. 또한, 상기 백라이트 구동부는 제2 모드로서 상기 통신 구간들(P1,P2)에서 제2 듀티비를 갖는 상기 백라이트 구동 전압(250)을 상기 백라이트에 제공할 수도 있다.
구체적으로, 상기 백라이트 구동 전압(250)은 상기 통신 구간들(P1,P2) 동안 상기 백라이트가 턴온되는 복수의 온 구간(271)과 상기 백라이트가 턴오프되는 복수의 오프 구간(273)으로 이루어진다. 상기 백라이트 구동부는 상기 백라이트에 상기 제1 듀티비를 갖는 상기 백라이트 구동 전압(250)을 제공하거나, 상기 백라이트에 상기 제1 듀티비보다 작은 제2 듀티비를 갖는 상기 백라이트 구동 전압(250)을 제공할 수 있다. 이때, 상기 백라이트 구동부는 상기 제2 듀티비를 갖는 백라이트 구동 전압(250)을 상기 백라이트에 제공하여 상기 백라이트에서 방출되는 광의 세기를 증가시킬 수 있다. 즉, 상기 백라이트는 상기 제1 듀티비를 갖는 백라이트 구동 전압(250)보다 상기 제2 듀티비를 갖는 백라이트 구동 전압(250)에 의해 순간적으로 더 높은 세기의 광을 방출할 수 있다.
상기 백라이트 구동부는 제1 및 제2 모드에 따라 서로 다른 듀티비를 갖는 상기 백라이트 구동 전압(250)을 상기 백라이트에 선택적으로 제공하여 실질적으로 동일한 평균 휘도를 유지하면서 광의 세기를 변경할 수 있다.
이상의 설명은 본 발명의 기술 사상을 예시적으로 설명한 것에 불과한 것으로서, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 본 발명의 본질적인 특성에서 벗어나지 않는 범위에서 다양한 수정 및 변형이 가능할 것이다. 따 라서, 본 발명에 개시된 실시 예들은 본 발명의 기술 사상을 한정하기 위한 것이 아니라 설명하기 위한 것이고, 이러한 실시 예에 의하여 본 발명의 기술 사상의 범위가 한정되는 것은 아니다. 본 발명의 보호 범위는 아래의 청구범위에 의하여 해석되어야 하며, 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 기술 사상은 본 발명의 권리범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.
도 1은 본 발명의 일 실시 예에 따른 표시 장치를 나타내는 블록도이다.
도 2는 본 발명의 제1 실시 예에 따른 백라이트의 구동 방법을 설명하기 위한 타이밍도이다.
도 3은 도 2에 도시된 백라이트 구동 전압의 듀티비를 변경하여 나타낸 타이밍도이다.
도 4 및 도 5는 본 발명의 제2 실시 예에 따른 백라이트의 구동 방법을 나타내는 타이밍도들이다.
도 6은 본 발명의 제3 실시 예에 따른 백라이트의 구동 방법을 나타내는 타이밍도이다.
도 7은 본 발명의 제4 실시 예에 따른 백라이트의 구동 방법을 설명하기 위한 타이밍도이다.
도 8 및 도 9는 본 발명의 제5 실시 예에 따른 백라이트의 구동 방법을 설명하기 위해 도시한 타이밍도들이다.
*도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명*
100: 표시 패널 110: 타이밍 컨트롤러
120: 구동 전압 발생부 130: 기준 감마 전압 발생부
140: 데이터 드라이버 150: 게이트 드라이버
200: 백라이트 구동부 210: 백라이트

Claims (17)

  1. 광을 공급받아 영상을 표시하는 표시 패널;
    구동 전압에 응답하여 상기 표시 패널로 광을 공급하며, 가시광 통신을 위해 설정된 통신 구간 동안 온/오프되어 데이터를 외부 수신부 측으로 전송하는 백라이트; 및
    상기 통신 구간 내에서 발생된 온 구간의 횟수에 따라 상기 구동 전압의 전압 레벨을 조정하고, 상기 조정된 구동 전압을 상기 백라이트로 인가하는 백라이트 구동부를 포함하고,
    상기 통신 구간은 상기 데이터를 전송하기 위해 복수개로 이루어지며, 상기 복수의 통신 구간에서 상기 표시 패널에 제공되는 광의 평균 휘도는 서로 동일한 것을 특징으로 하는 표시 장치.
  2. 삭제
  3. 제1 항에 있어서,
    상기 백라이트 구동부는 상기 통신 구간 내에서의 온 구간의 횟수와 기 설정된 온 구간의 기준 횟수를 비교하여 기 설정된 기준 전압을 기준으로 상기 구동 전압의 전압 레벨을 조정하는 것을 특징으로 하는 표시 장치.
  4. 제3 항에 있어서,
    상기 백라이트 구동부는 상기 통신 구간 내에서의 온 구간의 횟수가 상기 온 구간의 기준 횟수보다 적을 경우 상기 기준 전압보다 상기 구동 전압의 전압 레벨을 높게 조정하고, 상기 구간 내에서의 온 구간의 횟수가 상기 온 구간의 기준 횟수보다 많은 경우 상기 기준 전압보다 상기 구동 전압의 전압 레벨을 낮게 조정하는 것을 특징으로 하는 표시 장치.
  5. 제3 항에 있어서,
    상기 백라이트 구동부는 상기 통신 구간에서의 온 구간의 듀티비에 반비례하도록 상기 구동 전압의 전압 레벨을 조정하는 것을 특징으로 하는 표시 장치.
  6. 광을 공급받아 영상을 표시하는 표시 패널;
    제1 구동 전압과 제2 구동 전압에 응답하여 상기 표시 패널로 광을 공급하며, 가시광 통신을 위해 설정된 통신 구간 동안 온/오프되어 데이터를 외부 수신부 측으로 전송하는 제1 광원과, 상기 제1 광원의 휘도를 보상하는 제2 광원을 구비하는 백라이트; 및
    상기 통신 구간 내에서 발생된 상기 제1 구동 전압의 온 구간의 횟수에 따라 상기 제2 구동 전압을 조정하고, 상기 조정된 제2 구동 전압을 상기 제2 광원으로 인가하는 백라이트 구동부를 포함하고,
    상기 통신 구간은 상기 데이터를 전송하기 위해 복수개로 이루어지며, 상기 복수의 통신 구간에서 상기 표시 패널에 제공되는 광의 평균 휘도는 서로 동일한 것을 특징으로 하는 표시 장치.
  7. 삭제
  8. 제6 항에 있어서,
    상기 제1 구동 전압과 상기 제2 구동 전압은 서로 다른 주파수를 갖는 것을 특징으로 하는 표시 장치.
  9. 제8 항에 있어서,
    상기 백라이트 구동부는 상기 통신 구간 내에서 상기 제1 구동 전압의 온 구간의 횟수와 기 설정된 온 구간의 기준 횟수를 비교하여 상기 제2 구동 전압의 온 구간의 시간을 조정하는 것을 특징으로 하는 표시 장치.
  10. 제8 항에 있어서,
    상기 백라이트 구동부는 외부로부터 상기 제1 광원의 광량 정보를 제공받아 상기 제2 구동 전압을 조정하는 것을 특징으로 하는 표시 장치.
  11. 제6 항에 있어서,
    상기 백라이트 구동부는 상기 통신 구간에서의 온 구간의 듀티비에 반비례하 도록 상기 구동 전압의 전압 레벨을 조정하는 것을 특징으로 하는 표시 장치.
  12. 광을 공급받아 영상을 표시하는 표시 패널;
    구동 전압에 응답하여 상기 표시 패널로 광을 공급하고, 가시광 통신을 위해 설정된 통신 구간 동안 온/오프되며, 데이터를 전송하기 위한 데이터 구간과 휘도를 보상하기 위한 휘도 보상 구간으로 이루어진 상기 통신 구간 내에서 상기 데이터를 외부 수신부 측으로 전송하는 백라이트;
    상기 데이터 구간 내에서 발생된 온 구간의 횟수에 따라 상기 휘도 보상 구간에서 상기 구동 전압을 조정하고, 상기 조정된 구동 전압을 상기 백라이트로 인가하는 백라이트 구동부를 포함하고,
    상기 통신 구간은 상기 데이터를 전송하기 위해 복수개로 이루어지며, 상기 복수의 통신 구간에서 상기 표시 패널에 제공되는 광의 평균 휘도는 서로 동일한 것을 특징으로 하는 표시 장치.
  13. 삭제
  14. 제12 항에 있어서,
    상기 백라이트 구동부는 상기 데이터 구간 내에서 발생된 온 구간의 횟수와 기 설정된 온 구간의 기준 횟수를 비교하여 상기 휘도 보상 구간에서 상기 온 구간을 조정하는 것을 특징으로 하는 표시 장치.
  15. 제14 항에 있어서,
    상기 백라이트 구동부는 상기 통신 구간에서의 온 구간의 듀티비에 반비례하도록 상기 구동 전압의 전압 레벨을 조정하는 것을 특징으로 하는 표시 장치.
  16. 광을 공급받아 영상을 표시하는 표시 패널;
    구동 전압에 응답하여 상기 표시 패널로 광을 공급하며, 가시광 통신을 위해 설정된 통신 구간 동안 온/오프되어 데이터를 외부 수신부 측으로 전송하는 백라이트; 및
    상기 통신 구간 내에서 제1 듀티비를 갖는 상기 구동 전압을 상기 백라이트에 인가하는 제1 모드와, 상기 통신 구간 내에서 상기 제1 듀티비보다 작은 제2 듀티비를 갖는 상기 구동 전압을 상기 백라이트에 인가하는 제2 모드 중 하나의 모드로 상기 백라이트를 구동하는 백라이트 구동부를 포함하며,
    상기 백라이트 구동부는 상기 제2 모드에서 상기 제2 듀티비에 반비례하도록 상기 구동 전압의 전압 레벨을 조정하고,
    상기 통신 구간은 상기 데이터를 전송하기 위해 복수개로 이루어지며, 상기 복수의 통신 구간에서 상기 표시 패널에 제공되는 광의 평균 휘도는 서로 동일한 것을 특징으로 하는 표시 장치.
  17. 삭제
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