KR20040002291A - 액정표시장치의 색보정 방법 및 장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 액정표시장치에서 주변 광원의 변화에 따라 밝기, 기준 백색 및 색특성을 보정할 수 있는 액정표시장치의 색보정 방법 및 장치에 관한 것이다.

본 발명의 실시예에 따른 액정표시장치의 색보정 방법은 액정패널의 유효표시영역 이외의 영역의 주변광원을 감지하여 아날로그 광 감지신호를 검출하는 단계와, 검출된 아날로그 광 감지신호를 디지털 광 감지신호로 변환하는 단계와, 변환된 광 감지신호로 현재 액정패널의 주변광 정도를 판단하여 제어신호를 산출하는 단계와, 제어신호를 이용하여 주변 광원의 변화에 따라 입력된 비디오 데이터를 보정하여 보정된 영상을 표시하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.

Description

액정표시장치의 색보정 방법 및 장치{METHOD AND APPARATUS FOR CORRECTING COLOR OF LIQUID CRYSTAL DISPLAY}

본 발명은 액정표시장치에 관한 것으로, 특히 액정표시장치에서 주변 광원의 변화에 따라 밝기, 기준 백색 및 색특성을 보정할 수 있는 액정표시장치 및 그의 색보정 방법에 관한 것이다.

액티브 매트릭스(Active Matrix) 구동방식의 액정표시장치는 스위칭 소자로서 박막트랜지스터를 이용하여 자연스러운 동화상을 표시하고 있다. 현재 액정 표시장치(LCD)는 기존의 음극선관(CRT)에 비하여 소비전력이 적으며, 유해파 방출이 현저히 적고, 얇고 가벼워 작업 공간을 줄임으로써 작업 환경의 편의를 가지고 왔다. 따라서 액정표시장치는 모니터와 텔레비젼등의 많은 분야에서 디스플레이 장치로 음극선관(CRT)를 대체하고 있다. 최근 영상매체는 시청자에게 고해상도의 화상을 제공하기 위한 방안으로 기존의 아날로그 영상신호 대신에 정보의 압축이 용이한 디지털 영상신호로 전송하는 방식으로 전환되어 가고 있다. 이에 따라, 영상표시장치의 한 종류인 액정표시장치도 기존의 아날로그 영상신호 대신 디지털 영상신호에 의해 구동될 수 있어야 한다.

액정표시장치는 도 1에 도시된 바와 같이 액정셀들이 매트릭스 형태로 배열되어진 액정패널(10)과, 액정패널(10)의 게이트라인들(GL0 내지 GLn)을 구동하기 위한 게이트 드라이버(8)와, 액정패널(10)의 데이터라인들(DL1 내지 DLm)을 구동하기 위한 데이터 드라이버(6)와, 데이터 드라이버(6) 및 게이트 드라이브(8)의 구동 타이밍을 제어하기 위한 타이밍 컨트롤러(4)와, 타이밍 컨트롤러(4)에 비디오데이터를 공급하는 비디오 카드(2)를 구비한다.

비디오 카드(2)는 입력 비디오데이터(R, G, B)를 액정패널(10)의 해상도에 적합하게 변환하여 공급한다. 또한 비디오 카드(2)는 상기 해상도에 적합한 메인클럭신호, 수직 동기신호 및 수평 동기신호 등과 같은 동기신호들을 공급한다.

타이밍 컨트롤러(4)는 비디오 처리부(2)로부터의 비디오데이터(R, G, B)를 중계하여 데이터 드라이버(6)에 공급한다. 또한 타이밍 컨트롤러(4)는 비디오 처리부(2)로부터의 동기신호들을 이용하여 데이터 및 게이트 드라이버(6, 8)의 구동을제어하기 위한 각종 제어신호들을 발생한다.

게이트 드라이버(8)는 타이밍 컨트롤러(4)로부터의 제어신호에 따라 액정패널(10)의 게이트라인들(GL1 내지 GLn)에 순차적으로 게이트 하이전압 신호를 공급한다.

데이터 드라이버(6)는 타이밍 컨트롤러(4)로부터의 비디오 데이터를 감마회로(도시하지 않음)로부터의 감마전압들을 이용하여 아날로그신호인 비디오 전압신호로 변환한다. 그리고 데이터 드라이버(6)는 게이트라인(GL1 내지 GLn)에 게이트 하이전압 신호가 공급되는 1수평주기마다 1수평라인분의 비디오 전압신호들을 데이터라인들(DL1 내지 DLm)에 공급한다. 이 경우, 감마회로는 비디오 데이터에 따라 서로 다른 전압레벨과 감마특성을 고려한 옵셋전압을 가지게끔 미리 설정된 감마전압들을 데이터 드라이버에 공급함으로써 액정표시장치의 감마특성이 보정되게 한다.

액정패널(10)은 게이트라인들(GL1 내지 GLn)과 데이터라인들(DL1 내지 DLm)의 교차부에 각각 형성된 박막트랜지스터(TFT)와, 박막트랜지스터(TFT)에 접속되고 매트릭스 형태로 배열되어진 액정셀들을 구비한다. 박막트랜지스터(TFT)는 게이트라인(GL1 내지 GLn)으로부터의 게이트 하이전압 신호에 응답하여 데이터라인(DL1 내지 DLm)으로부터의 비디오신호를 액정셀에 공급한다. 액정셀은 액정을 사이에 두고 대면하는 공통전극과 박막트랜지스터에 접속된 화소전극으로 구성되므로 등가적으로는 액정 캐패시터(Clc)로 표현된다. 또한 액정셀은 액정 캐패시터(Clc)에 충전된 데이터전압을 다음 데이터전압이 충전될 때까지 유지시키기 위하여 이전단게이트라인에 접속된 스토리지 캐패시터(Cst)를 포함한다.

도 2는 종래기술에 따른 액정표시모듈을 상세히 나타내는 도면이다.

도 2를 참조하면, 종래기술에서의 액정표시모듈은 액정패널과, 액정패널에 광을 비추기 위한 백라이트 유닛을 구비한다. 또한 액정표시모듈은 액정패널 상에 매트릭스 형태로 배열된 게이트 및 데이터라인을 각각 구동하기 위한 인쇄회로기판(Printed Circuit Board ; PCB)(50)과 접속된다. 이 때 인쇄회로기판(50)은 게이트 및 데이터 구동 집적회로(Integrated Circuit : 이하 "IC"라 함)(52)를 포함하는 테이프 캐리어 패키지(Tape Carrier Package ; TCP)(54)를 통하여 액정패널 상의 본딩 패드(Bonding Pad)(48)과 연결된다.

액정패널은 상부 편광시트(20a) 및 하부 편광시트(20b) 사이에 위치하며, 하판(22)과 상판(26) 사이에 주입되어진 액정물질(24) 및 스페이서(도시하지 않음)를 가지게 된다. 하판(22)은 하부유리기판(30) 상에 순차적으로 형성되어진 박막트랜지스터(Thin Film Transistor ; 이하, "TFT"라 함)(32), 화소전극(34) 및 제1 배향막(36) 등으로 구성된다. 상판(26)은 상부유리기판(38) 하면 상에 순차적으로 형성되어진 블랙 매트릭스(40), 컬러필터(42), 공통전극(44) 및 제2 배향막(46) 등으로 구성된다. 스페이서는 상기한 구조의 상판(26) 및 하판(22)이 합착되기 전에 제1 배향막(36) 상에 살포되게 된다. 이러한 상판 및 하판(26,22)은 스페이서에 의해 일정한 간격으로 유지하게끔 이격되게 된다. 다시 말하여, 스페이서는 상판(26) 및 하판(22) 간의 간격이 균일하게 유지되게 함으로써 액정물질(24)이 균일한 두께를 가지게 한다.

백라이트 유닛은 광을 발생시키는 램프(12)와, 램프(12)를 감싸는 형태로 설치되는 램프 하우징(14)과, 램프(12)로부터 입사되는 광을 평면광원으로 변환하는 도광판(16)과, 도광판(16)의 하부에 위치하여 도광판(16)의 하면 및 측면으로 진행하는 광을 상면쪽으로 반사시키는 반사판(도시하지 않음)과, 도광판(16)을 경유한 광을 확산시키는 확산판(18)을 구비한다. 또한, 백라이트 유닛은 확산판(18)을 경유한 광의 진행방향을 조절하는 프리즘 시트와, 프리즘 시트를 경유한 광을 확산시키는 다른 확산판을 구비할 수 있다.

램프(12)로는 주로 냉음극형광램프(Cold Cathode Fluorescent Lamp ; 이하, "CCFL"라 함)가 사용되고 있으며, 램프(12)에서 발생되는 광은 도광판(16)의 측면에 존재하는 입사면을 통해 도광판(16)에 입사된다. 램프 하우징(14)은 내면에 반사면이 있어 램프(12)로부터의 광을 도광판(16)의 입사면 쪽으로 반사시킨다. 도광판(16)은 경사진 배면과 수평인 전면을 가지는 형태로 제작된다. 도광판(16)의 배면에는 반사판이 대면되도록 설치한다. 반사판은 도광판(16)의 배면을 통해 자신에게 입사되는 광을 도광판(16) 쪽으로 재반사시킴으로써 광손실을 줄이는 역할을 한다. 램프(12)로부터의 광이 도광판(16)에 입사되면 경사진 배면에서 소정 경사각으로 반사되어 전면 쪽으로 균일하게 진행하게 된다. 이때, 도광판(16)의 하면 및 측면으로 진행한 광은 반사판에 반사되어 전면 쪽으로 진행하게 된다. 도광판(16)을 경유한 광은 확산판(18)에 의해 전영역으로 확산되게 된다.

그러나, 종래기술에 따른 액정표시장치에서는 주변 광원에 따라 화상을 달리 표현하는 장치 및 방법이 없다. 이로 인하여, 종래기술에 따른 액정표시장치에서는 주변 광원에 따라 사용자가 보는 밝기, 명도 대비, 기준 백색, 색 특성이 변화하여 영상을 재현하는 데 있어서 어려움이 있게 된다.

따라서, 본 발명의 목적은 주변 광원의 변화에 따라 화상의 색과 밝기를 보정할 수 있는 액정표시장치의 색보정 방법 및 장치를 제공하는 데 있다.

도 1은 종래의 액정표시장치를 나타내는 블록도이다.

도 2는 종래기술에 따른 액정표시모듈을 상세히 나타내는 도면이다.

도 3은 본 발명의 제1 실시예에 따른 액정표시장치를 개략적으로 나타내는 도면이다.

도 4는 본 발명의 실시예에 따른 액정표시모듈을 상세히 나타내는 도면이다.

도 5는 본 발명에 따른 액정표시장치에서 외부광 감지기가 형성되는 영역을 설명하는 도면이다.

도 6은 본 발명의 제2 실시예에 따른 액정표시장치를 개략적으로 나타내는 도면이다.

도 7은 도 6에서의 타이밍 컨트롤러부를 상세히 나타내는 도면이다.

도 8은 본 발명의 제3 실시예에 따른 액정표시장치를 개략적으로 나타내는 도면이다.

도 9는 도 8에서의 외부광 감지부를 상세히 나타내는 도면이다.

도 10은 본 발명의 제4 실시예에 따른 액정표시장치를 개략적으로 나타내는도면이다.

도 11은 도 10에서의 비디오 처리부를 상세히 나타내는 도면이다.

도 12는 도 10에서의 외부광 감지부를 상세히 나타내는 도면이다.

도 13은 본 발명의 제5 실시예에 따른 액정표시장치를 개략적으로 나타내는 도면이다.

도 14는 도 13에서의 외부광 감지부를 상세히 나타내는 도면이다.

도 15는 도 13에서의 비디오 처리부를 상세히 나타내는 도면이다.

<도면의 주요부분에 대한 부호의 간단한 설명>

2 : 비디오 카드62,132,162,182,222 : 비디오 처리부

4,64,154,164,184,204 : 타이밍 컨트롤러

6,66,136,166,186,206 : 데이터 드라이버

8,68,138,168,188,208 : 게이트 드라이버

10,70,140,170,190,210 : 액정패널

12,82 : 램프14,84 : 램프 하우징

16,86 : 도광판18,88 : 확산판

20,90 : 편광시트22,92 : 하판

24,94 : 액정물질26,96 : 상판

30,100 : 하부유리기판32,102 : 박막트랜지스터

34,104 : 화소전극36,46,106,116 : 배향막

38,108 : 상부유리기판40,110 : 블랙 매트릭스

42,112 : 컬러필터44,114 : 공통전극

48,118 : 본딩 패드50,120,126 : 인쇄회로기판

52,122 : 구동 IC54,124,128 : 테이프 캐리어 패키지

72,142,176,194,216 : 외부광 감지기

74,150,178,196,218 : 아날로그/디지털 컨버터

76,152,180,198,220 : 이미지 처리부

134 : 타이밍 컨트롤러부172,192,212 : 외부광 감지부

191 : 입력부193: 인터페이스

195 : 마이콤197 : 스케일러/비디오 컨버터

199 : 출력부202 : 비디오 제어부

상기 목적들을 달성하기 위하여, 본 발명에 따른 액정표시장치의 색보정 방법은 액정패널의 유효표시영역 이외의 영역의 주변광원을 감지하여 아날로그 광 감지신호를 검출하는 단계와, 상기 검출된 아날로그 광 감지신호를 디지털 광 감지신호로 변환하는 단계와, 상기 변환된 광 감지신호로 현재 액정패널의 주변광 정도를 판단하여 제어신호를 산출하는 단계와, 상기 제어신호를 이용하여 주변 광원의 변화에 따라 입력된 비디오 데이터를 보정하여 보정된 영상을 표시하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.

본 발명에서의 상기 주변광원을 감지하여 아날로그 광 감지신호를 검출하는 것은 포토 다이오드 어레이에 의한 것을 특징으로 한다.

본 발명에서의 현재 액정패널의 주변광 정도를 판단하여 제어신호를 산출하는 단계는 상기 변환된 광 감지신호로 현재 액정패널의 주변광 상태를 판단하는 단계와, 상기 현재 액정패널의 주변광 상태와 액정패널의 표시영역에 출력되는 영상상태를 비교하는 단계와, 상기 비교치에 의해 입력되는 비디오 데이터를 제어하는 제어신호를 산출하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.

본 발명에서의 상기 입력된 비디오 데이터의 보정은 액정패널 상에 표시되는 영상의 색농도, 색상, 명암, 밝기 등을 고려하여 생성된 제어신호에 의한 것을 특징으로 한다.

본 발명의 실시예에 따른 액정표시장치의 색보정 장치는 액정패널의 주변광원을 감지하여 광량에 따른 전기적신호를 출력하는 외부광 감지기와, 상기 전기적신호를 디지털신호로 변환하는 아날로그/디지털 컨버터와, 상기 디지털신호를 토대로 현재 액정패널 주변의 광원 상태를 판단하고 상기 액정패널 상의 표시영상 상태와 비교하여 비디오 데이터를 보정하기 위한 제어신호를 출력하는 이미지 처리부를 구비하는 것을 특징으로 한다.

본 발명에서의 상기 외부광 감지기는 상기 액정패널의 표시영역 이외의 영역에 형성되어 광을 감지하는 포토 다이오드 어레이와, 상기 포토 다이오드 어레이로부터의 광량에 따라 전기적 신호를 출력하는 인쇄회로기판을 구비하는 것을 특징으로 한다.

본 발명에서의 상기 외부광 감지기, 아날로그/디지털 컨버터 및 이미지 처리부는 일체되는 것을 특징으로 한다.

본 발명의 실시예에 따른 액정표시장치는 게이트라인들과 데이터라인들의 교차부마다 마련된 다수의 액정셀들을 포함하는 액정패널과; 상기 게이트라인들을 구동하는 게이트 드라이버와; 상기 데이터라인들을 구동하는 데이터 드라이버와; 상기 게이트 드라이버 및 데이터 드라이버를 제어하는 타이밍 컨트롤러와; 상기 타이밍 컨트롤러에 비디오 데이터를 공급하는 비디오 처리부와; 상기 액정패널의 표시영역 이외의 영역에 형성되어 기기 주변의 광원을 감지하여 전기적 신호를 출력하는 외부광 감지기와; 상기 외부광 감지기로부터의 전기적 신호를 디지털 신호로 변환하는 아날로그/디지털 변환기와; 상기 변환된 디지털 신호를 토대로 주변광원 상태를 판단/비교하여 비디오데이터를 보정하는 제어신호를 공급하는 이미지 처리부를 구비하는 것을 특징으로 한다.

본 발명에서의 상기 비디오 데이터를 보정하는 제어신호는 상기 타이밍 컨트롤러에 공급되는 것을 특징으로 한다.

본 발명에서의 상기 외부광 감지기, 아날로그/디지털 컨버터 및 이미지 처리부는 일체되는 것을 특징으로 한다.

본 발명에서의 상기 아날로그/디지털 컨버터 및 이미지 처리부는 상기 타이밍 컨트롤러에 일체되는 것을 특징으로 한다.

본 발명에서의 상기 이미지 처리부와 타이밍 컨트롤러는 일체되어 구성되는 것을 특징으로 한다.

본 발명에서의 상기 비디오 데이터를 보정하는 제어신호는 상기 비디오 처리부에 공급되는 것을 특징으로 한다.

본 발명에서의 상기 비디오 처리부는 외부로부터 비디오 데이터를 입력받는 입력부와, 상기 타이밍 컨트롤러에 보정된 비디오 데이터를 출력시키는 출력부와, 상기 이미지 처리부로부터의 제어신호를 중계하는 인터페이스와, 상기 입력부 및출력부 사이에 연결되어 상기 중계된 제어신호에 의해 입력된 비디오 데이터를 보정하는 스케일러/비디오 컨버터와, 상기 인터페이스 및 스케일러/비디오 컨버터 사이에 접속되어 상기 스케일러/비디오 컨버터를 구동하는 마이콤을 구비하는 것을 특징으로 한다.

본 발명에서의 상기 아날로그/디지털 컨버터 및 이미지 처리부는 상기 비디오 처리부에 일체되는 것을 특징으로 한다.

상기 목적 외에 본 발명의 다른 목적 및 이점들은 첨부 도면을 참조한 본 발명의 바람직한 실시 예에 대한 설명을 통하여 명백하게 드러나게 될 것이다.

이하, 본 발명의 바람직한 실시 예를 도 3 내지 도 15를 참조하여 상세하게 설명하기로 한다.

도 3은 본 발명의 제1 실시예에 따른 액정표시장치를 개략적으로 나타내는 도면이다.

도 3을 참조하면, 본 발명의 제1 실시예에 따른 액정표시장치는 액정셀들이 매트릭스 형태로 배열되어진 액정패널(70)과, 액정패널(70)의 게이트라인들(GL0 내지 GLn)을 구동하기 위한 게이트 드라이버(68)와, 액정패널(70)의 데이터라인들(DL1 내지 DLm)을 구동하기 위한 데이터 드라이버(66)와, 액정패널(70)의 가장자리에 연결되어 외부광 정도를 감지하기 위한 외부광 감지기(72)와, 외부광 감지기(72)로부터의 광 감지신호를 변환하기 위한 아날로그/디지털 컨버터(Analog/Digital Converter ; 이하, "A/D 컨버터"라 함)(74)와, 광 감지신호에 의해 현재 주변 광원 상태를 판단하는 이미지 처리부(76)와, 데이터 드라이버(66) 및 게이트 드라이버(68)의 구동 타이밍을 제어함과 아울러 외부광 감지기(72)로부터의 광 감지신호에 따라 비디오데이터(R, G, B)를 변환시키는 타이밍 컨트롤러(64)와, 타이밍 컨트롤러(64)에 비디오데이터를 공급하는 비디오 처리부(62)를 구비한다.

비디오 처리부(62)는 입력 비디오데이터(R, G, B)를 액정패널(70)의 해상도에 적합하게 변환하여 공급한다. 또한 비디오 처리부(62)는 해상도에 적합한 메인클럭신호, 수직 동기신호 및 수평 동기신호 등과 같은 동기신호들을 공급한다. 이러한 비디오 처리부(62)는 TV 시스템 및 모니터 등에 폭넓게 적용된다.

타이밍 컨트롤러(64)는 비디오 처리부(62)로부터의 비디오데이터(R, G, B)를 외부광 감지기(72)로부터 A/D 컨버터(74) 및 이미지 처리부(76)를 통하여 인가된 광 감지신호에 따라 변환하여 데이터 드라이버(66)에 공급한다. 또한 타이밍 컨트롤러(64)는 비디오 처리부(62)로부터의 동기신호들을 이용하여 데이터 및 게이트 드라이버(66, 68)의 구동을 제어하기 위한 각종 제어신호들을 발생한다.

게이트 드라이버(68)는 타이밍 컨트롤러(64)로부터의 제어신호에 따라 액정패널(70)의 게이트라인들(GL1 내지 GLn)에 순차적으로 게이트 하이전압 신호를 공급한다.

데이터 드라이버(66)는 타이밍 컨트롤러(64)로부터의 비디오 데이터를 감마회로(도시하지 않음)로부터의 감마전압들을 이용하여 아날로그신호인 비디오 전압신호로 변환한다. 그리고 데이터 드라이버(66)는 게이트라인(GL1 내지 GLn)에 게이트 하이전압 신호가 공급되는 1수평주기마다 1수평라인분의 비디오 전압신호들을데이터라인들(DL1 내지 DLm)에 공급한다. 이 경우, 감마회로는 비디오 데이터에 따라 서로 다른 전압레벨과 감마특성을 고려한 옵셋전압을 가지게끔 미리 설정된 감마전압들을 데이터 드라이버에 공급함으로써 액정표시장치의 감마특성이 보정되게 한다.

액정패널(70)은 게이트라인들(GL1 내지 GLn)과 데이터라인들(DL1 내지 DLm)의 교차부에 각각 형성된 박막트랜지스터(TFT)와, 박막트랜지스터(TFT)에 접속되고 매트릭스 형태로 배열되어진 액정셀들을 구비한다. 박막트랜지스터(TFT)는 게이트라인(GL1 내지 GLn)으로부터의 게이트 하이전압 신호에 응답하여 데이터라인(DL1 내지 DLm)으로부터의 비디오신호를 액정셀에 공급한다. 액정셀은 액정을 사이에 두고 대면하는 공통전극과 박막트랜지스터에 접속된 화소전극으로 구성되므로 등가적으로는 액정 캐패시터(Clc)로 표현된다. 또한 액정셀은 액정 캐패시터(Clc)에 충전된 데이터전압을 다음 데이터전압이 충전될 때까지 유지시키기 위하여 이전단 게이트라인에 접속된 스토리지 캐패시터(Cst)를 포함한다.

도 4는 본 발명의 실시예에 따른 액정표시모듈을 상세히 나타내는 도면이다.

도 4를 참조하면, 본 발명의 실시예에 따른 액정표시모듈은 액정패널과, 액정패널에 광을 비추기 위한 백라이트 유닛과, 액정패널에 연결되어 외부광을 감지하기 위한 외부광 감지기(72)를 구비한다. 액정표시모듈은 액정패널 상에 매트릭스 형태로 배열된 게이트 및 데이터라인을 각각 구동하기 위한 제1 PCB(120)과 접속된다. 이 때 제1 PCB(120)은 게이트 및 데이터 구동 IC(122)를 포함하는 테이프 캐리어 패키지(Tape Carrier Package ; TCP)(124)를 통하여 액정패널 상의 본딩 패드(Bonding Pad)(118)과 연결된다.

액정패널은 상부 편광시트(90b) 및 하부 편광시트(90a) 사이에 위치하며, 하판(92)과 상판(96) 사이에 주입되어진 액정물질(94) 및 스페이서(도시하지 않음)를 가지게 된다. 하판(92)은 하부유리기판(100) 상에 순차적으로 형성되어진 TFT(102), 화소전극(104) 및 제1 배향막(106) 등으로 구성된다. 상판(96)은 상부유리기판(108) 하면 상에 순차적으로 형성되어진 블랙 매트릭스(110), 컬러필터(112), 공통전극(114) 및 제2 배향막(116) 등으로 구성된다. 스페이서는 상기한 구조의 상판(96) 및 하판(92)이 합착되기 전에 제1 배향막(106) 상에 살포되게 된다. 이러한 상판 및 하판(96,92)은 스페이서에 의해 일정한 간격으로 유지하게끔 이격되게 된다. 다시 말하여, 스페이서는 상판(96) 및 하판(92) 간의 간격이 균일하게 유지되게 함으로써 액정물질(94)이 균일한 두께를 가지게 한다.

백라이트 유닛은 광을 발생시키는 램프(82)와, 램프(82)를 감싸는 형태로 설치되는 램프 하우징(84)과, 램프(82)로부터 입사되는 광을 평면광원으로 변환하는 도광판(86)과, 도광판(86)의 하부에 위치하여 도광판(86)의 하면 및 측면으로 진행하는 광을 상면쪽으로 반사시키는 반사판(도시하지 않음)과, 도광판(86)을 경유한 광을 확산시키는 확산판(88)을 구비한다. 또한, 백라이트 유닛은 확산판(88)을 경유한 광의 진행방향을 조절하는 프리즘 시트와, 프리즘 시트를 경유한 광을 확산시키는 다른 확산판을 구비할 수 있다.

램프(82)로는 CCFL이 사용되고 있으며, 램프(82)에서 발생되는 광은 도광판(86)의 측면에 존재하는 입사면을 통해 도광판(86)에 입사된다. 램프 하우징(84)은 내면에 반사면이 있어 램프(82)로부터의 광을 도광판(86)의 입사면 쪽으로 반사시킨다. 도광판(86)은 경사진 배면과 수평인 전면을 가지는 형태로 제작된다. 도광판(86)의 배면에는 반사판이 대면되도록 설치한다. 반사판은 도광판(86)의 배면을 통해 자신에게 입사되는 광을 도광판(86) 쪽으로 재반사시킴으로써 광손실을 줄이는 역할을 한다. 램프(82)로부터의 광이 도광판(86)에 입사되면 경사진 배면에서 소정 경사각으로 반사되어 전면 쪽으로 균일하게 진행하게 된다. 이때, 도광판(86)의 하면 및 측면으로 진행한 광은 반사판에 반사되어 전면 쪽으로 진행하게 된다. 도광판(86)을 경유한 광은 확산판(88)에 의해 전영역으로 확산되게 된다.

외부광 감지기(72)는 외부광을 감지하기 위한 포토 다이오드 어레이(A)와, 감지된 광을 판단하기 위한 제2 PCB(126)와, 포토 다이오드부(A)와 제2 PCB(126) 사이를 연결하여 광 감지신호 통로 역할을 하는 테이프 캐리어 패키지(128)를 구비한다.

이러한 외부광 감지기(72)의 포토 다이오드 어레이(A)는 도 5에 도시된 바와 같이 게이트 드라이버(68)의 반대편에 열(A1)로 구성되거나 데이터 드라이버(66)의 반대편에 행(A2)으로 구성된다. 또한 포토 다이오드 어레이(A)는 한 픽셀(A3), 좌우 두 픽셀, 상하 두 픽셀 및 좌우상하 네 픽셀 중 어느 하나로 구성된다. 이 때 이들은 게이트 및 데이터 드라이버(68,66)의 반대편에 위치한 열(A1,A2)의 중간 영역 또는 우측 하단 모서리부에 위치한다.

이들의 동작을 설명하면, 먼저 액정패널(70)에는 주변 광원으로부터 외부광이 입사된다. 주변 광원에 의한 입사광은 도 5에서와 같이 소정 형태로 배열된 포토 다이오드 어레이(A)에 의해 감지된다. 감지된 광은 pn 접합 다이오드의 양 끝단에 전압을 가한 상태에서 pn 접합부에 비춰짐으로써 아날로그 전기적 신호로 변환된다. 아날로그 전기적 신호는 A/D 컨버터(74)에 의해 디지털 신호로 변환한다. 변환된 디지털 신호는 이미지 처리부(76)에 입력되고, 이미지 처리부(76)는 디지털 신호를 토대로 현재 액정패널에 입사되는 주변 광원의 상태를 판단한다. 판단한 주변 광원의 상태와 현재 출력되고 있는 영상 상태를 비교하여 생성된 제어신호를 타이밍 컨트롤러(64)에 공급하게 된다.

타이밍 컨트롤러(64)에서는 비디오 처리부(62)로부터 공급된 비디오 데이터(R, G, B)를 조정하여 데이터 드라이버(66)에 공급된다. 데이터 드라이버(66)에 공급된 조정된 비디오 데이터(R, G, B)는 감마회로로부터의 감마전압들을 이용하여 아날로그신호인 비디오 전압신호로 변환한다. 변환된 비디오 전압신호는 액정패널(70)의 액정셀에 공급됨으로써 주변 광원에 따라 최적의 영상을 표시할 수 있게 된다.

도 6은 본 발명의 제2 실시예에 따른 액정표시장치를 개략적으로 나타내는 도면이다.

도 6을 참조하면, 본 발명의 제2 실시예에 따른 액정표시장치는 액정셀들이 매트릭스 형태로 배열되어진 액정패널(140)과, 액정패널(140)의 게이트라인들(GL0 내지 GLn)을 구동하기 위한 게이트 드라이버(138)와, 액정패널(140)의 데이터라인들(DL1 내지 DLm)을 구동하기 위한 데이터 드라이버(136)와, 액정패널(140)의 가장자리에 연결되어 외부광 정도를 감지하기 위한 외부광 감지기(142)와, 데이터 드라이버(136) 및 게이트 드라이버(138)의 구동 타이밍을 제어함과 아울러 외부광 감지기(142)로부터 감지된 광 감지신호에 따라 비디오 데이터를 제어하는 타이밍 컨트롤러부(134)와, 타이밍 컨트롤러부(134)에 비디오데이터를 공급하는 비디오 처리부(132)를 구비한다.

비디오 처리부(132)는 입력 비디오데이터(R, G, B)를 액정패널(140)의 해상도에 적합하게 변환하여 공급한다. 또한 비디오 처리부(132)는 상기 해상도에 적합한 메인클럭신호, 수직 동기신호 및 수평 동기신호 등과 같은 동기신호들을 공급한다. 이러한 비디오 처리부(132)는 TV 시스템 및 모니터 등에 폭넓게 적용된다.

타이밍 컨트롤러부(134)는 도 7에서와 같이 외부광 감지기(142)로부터의 아날로그 광 감지신호를 디지털 광 감지신호로 변환하는 A/D 컨버터(150)와, 디지털 광 감지신호로 현재 주변 광원의 상태를 판단함과 아울러 판단된 주변 광원을 토대로 제어신호를 공급하는 이미지 처리부(152)와, 공급된 제어신호를 통하여 비디오 처리부(132)로부터의 비디오 데이터(R, G, B)를 변환하는 타이밍 컨트롤러(154)를 구비한다. 또한 타이밍 컨트롤러(154)는 비디오 처리부(132)로부터의 동기신호들을 이용하여 데이터 및 게이트 드라이버(136, 138)의 구동을 제어하기 위한 각종 제어신호들을 발생한다. 이 때 A/D 컨버터(150), 이미지 처리부(152) 및 타이밍 컨트롤러(154)는 일체되어 구성된다.

게이트 드라이버(138)는 타이밍 컨트롤러부(134)내 타이밍 컨트롤러(154)로부터의 제어신호에 따라 액정패널(140)의 게이트라인들(GL1 내지 GLn)에 순차적으로 게이트 하이전압 신호를 공급한다.

데이터 드라이버(136)는 타이밍 컨트롤러부(134)내 타이밍 컨트롤러(154)로부터의 비디오 데이터를 감마회로(도시하지 않음)로부터의 감마전압들을 이용하여 아날로그신호인 비디오 전압신호로 변환한다. 그리고 데이터 드라이버(136)는 게이트라인(GL1 내지 GLn)에 게이트 하이전압 신호가 공급되는 1수평주기마다 1수평라인분의 비디오 전압신호들을 데이터라인들(DL1 내지 DLm)에 공급한다. 이 경우, 감마회로는 비디오 데이터에 따라 서로 다른 전압레벨과 감마특성을 고려한 옵셋전압을 가지게끔 미리 설정된 감마전압들을 데이터 드라이버(136)에 공급함으로써 액정표시장치의 감마특성이 보정되게 한다.

액정패널(140)은 게이트라인들(GL1 내지 GLn)과 데이터라인들(DL1 내지 DLm)의 교차부에 각각 형성된 박막트랜지스터(TFT)와, 박막트랜지스터(TFT)에 접속되고 매트릭스 형태로 배열되어진 액정셀들을 구비한다. 박막트랜지스터(TFT)는 게이트라인(GL1 내지 GLn)으로부터의 게이트 하이전압 신호에 응답하여 데이터라인(DL1 내지 DLm)으로부터의 비디오신호를 액정셀에 공급한다. 액정셀은 액정을 사이에 두고 대면하는 공통전극과 박막트랜지스터에 접속된 화소전극으로 구성되므로 등가적으로는 액정 캐패시터(Clc)로 표현된다. 또한 액정셀은 액정 캐패시터(Clc)에 충전된 데이터전압을 다음 데이터전압이 충전될 때까지 유지시키기 위하여 이전단 게이트라인에 접속된 스토리지 캐패시터(Cst)를 포함한다.

외부광 감지기(142)는 외부광을 감지하기 위한 포토 다이오드 어레이(A)와, 감지된 광을 신호형태로 처리하기 위한 제2 PCB(126)와, 포토 다이오드부(A)와 제2PCB(126) 사이를 연결하여 광 감지신호 통로 역할을 하는 테이프 캐리어 패키지(128)를 구비한다.

이러한 외부광 감지기(142)는 제1 실시예 및 도 5에서 동일한 구조로 형성되며 액정패널의 주변광원을 감지하는 역할을 한다.

이들의 동작은 본 발명의 제1 실시예에서와 동일하며 단지 A/D 컨버터(150) 및 이미지 처리부(152)가 타이밍 컨트롤러(154)와 일체되어 타이밍 컨트롤러부(134)로 구성된다는 점에서 상이하다. 이러한 구성으로 인하여 본 발명의 제2 실시예에 따른 액정표시장치에서는 주변 광원에 따라 비디오 데이터(R, G, B)를 조정함으로써 최적의 영상을 표시할 수 있게 된다.

본 발명에 따른 액정표시장치에 있어서 타이밍 컨트롤러부(134)는 타이밍 컨트롤러(154)와 이미지 처리부(152)는 일체하도록 구성되고, A/D 컨버터(150)는 타이밍 컨트롤러부(134)에 분리되도록 구성할 수도 있다.

도 8은 본 발명의 제3 실시예에 따른 액정표시장치를 개략적으로 나타내는 도면이다.

도 8을 참조하면, 본 발명의 제3 실시예에 따른 액정표시장치는 액정셀들이 매트릭스 형태로 배열되어진 액정패널(170)과, 액정패널(170)의 게이트라인들(GL0 내지 GLn)을 구동하기 위한 게이트 드라이버(168)와, 액정패널(170)의 데이터라인들(DL1 내지 DLm)을 구동하기 위한 데이터 드라이버(166)와, 액정패널(170)의 가장자리에 연결되어 외부광 정도를 감지함과 아울러 외부광 상태에 따라 비디오 데이터를 제어하기 위한 외부광 감지부(172)와, 데이터 드라이버(166) 및 게이트 드라이버(168)의 구동 타이밍을 제어하는 타이밍 컨트롤러(164)와, 타이밍 컨트롤러(164)에 비디오데이터를 공급하는 비디오 처리부(162)를 구비한다.

비디오 처리부(162)는 입력 비디오데이터(R, G, B)를 액정패널(170)의 해상도에 적합하게 변환하여 공급한다. 또한 비디오 처리부(162)는 상기 해상도에 적합한 메인클럭신호, 수직 동기신호 및 수평 동기신호 등과 같은 동기신호들을 공급한다. 이러한 비디오 처리부(162)는 TV 시스템 및 모니터 등에 폭넓게 적용된다.

타이밍 컨트롤러(164)는 비디오 처리부(162)로부터의 비디오데이터(R, G, B)를 중계하여 데이터 드라이버(166)에 공급한다. 이 때 비디오데이터(R, G, B)는 외부광 감지부(172)로부터의 제어신호에 응답하여 변환된다. 또한, 타이밍 컨트롤러(164)는 비디오 처리부(162)로부터의 동기신호들을 이용하여 데이터 및 게이트 드라이버(166, 168)의 구동을 제어하기 위한 각종 제어신호들을 발생한다.

게이트 드라이버(168)는 타이밍 컨트롤러(164)로부터의 제어신호에 따라 액정패널(170)의 게이트라인들(GL1 내지 GLn)에 순차적으로 게이트 하이전압 신호를 공급한다.

데이터 드라이버(166)는 타이밍 컨트롤러(164)로부터의 비디오 데이터를 감마회로로부터의 감마전압들을 이용하여 아날로그신호인 비디오 전압신호로 변환한다. 그리고 데이터 드라이버(166)는 게이트라인(GL1 내지 GLn)에 게이트 하이전압 신호가 공급되는 1수평주기마다 1수평라인분의 비디오 전압신호들을 데이터라인들(DL1 내지 DLm)에 공급한다. 이 경우, 감마회로는 비디오 데이터에 따라 서로 다른 전압레벨과 감마특성을 고려한 옵셋전압을 가지게끔 미리 설정된감마전압들을 데이터 드라이버에 공급함으로써 액정표시장치의 감마특성이 보정되게 한다.

액정패널(170)은 게이트라인들(GL1 내지 GLn)과 데이터라인들(DL1 내지 DLm)의 교차부에 각각 형성된 박막트랜지스터(TFT)와, 박막트랜지스터(TFT)에 접속되고 매트릭스 형태로 배열되어진 액정셀들을 구비한다. 박막트랜지스터(TFT)는 게이트라인(GL1 내지 GLn)으로부터의 게이트 하이전압 신호에 응답하여 데이터라인(DL1 내지 DLm)으로부터의 비디오신호를 액정셀에 공급한다. 액정셀은 액정을 사이에 두고 대면하는 공통전극과 박막트랜지스터에 접속된 화소전극으로 구성되므로 등가적으로는 액정 캐패시터(Clc)로 표현된다. 또한 액정셀은 액정 캐패시터(Clc)에 충전된 데이터전압을 다음 데이터전압이 충전될 때까지 유지시키기 위하여 이전단 게이트라인에 접속된 스토리지 캐패시터(Cst)를 포함한다.

외부광 감지부(172)는 도 9에 도시된 바와 같이 액정패널(170)의 외부 광원을 감지하는 외부광 감지기(176)와, 외부광 감지기(176)로부터 감지된 신호 형태를 변환하기 위한 A/D 컨버터(178)와, 변환된 신호를 판단하여 비디오 데이터(R, G, B)를 제어하기 위한 제어신호를 공급하는 이미지 처리부(180)를 구비한다.

이 때 외부광 감지기(176)는 도 4에 도시된 바와 같이 외부광을 감지하기 위한 포토 다이오드 어레이(A)와, 감지된 광을 신호형태로 처리하기 위한 제2 PCB(126)와, 포토 다이오드부(A)와 제2 PCB(126) 사이를 연결하여 광 감지신호 통로 역할을 하는 테이프 캐리어 패키지(128)를 구비한다.

이들의 동작은 본 발명의 제1 실시예에서와 동일하며 단지 A/D 컨버터(178)및 이미지 처리부(180)가 외부광 감지기(176)와 일체되어 외부광 감지부(172)로 구성된다는 점에서 상이하다. 이러한 구성으로 인하여 본 발명의 제3 실시예에 따른 액정표시장치에서는 주변 광원에 따라 비디오 데이터(R, G, B)를 조정함으로써 최적의 영상을 표시할 수 있게 된다.

도 10은 본 발명의 제4 실시예에 따른 액정표시장치를 개략적으로 나타내는 도면이다.

도 10을 참조하면, 본 발명의 제4 실시예에 따른 액정표시장치는 액정셀들이 매트릭스 형태로 배열되어진 액정패널(190)과, 액정패널(190)의 게이트라인들(GL0 내지 GLn)을 구동하기 위한 게이트 드라이버(188)와, 액정패널(190)의 데이터라인들(DL1 내지 DLm)을 구동하기 위한 데이터 드라이버(186)와, 액정패널(190)의 가장자리에 연결되어 외부광 정도를 감지함과 아울러 외부광 상태에 따라 비디오 데이터를 제어하기 위한 제어신호를 공급하는 외부광 감지부(192)와, 데이터 드라이버(186) 및 게이트 드라이버(188)의 구동 타이밍을 제어하는 타이밍 컨트롤러(184)와, 타이밍 컨트롤러(184)에 외부광 감지부(192)의 제어신호에 따라 제어된 비디오 데이터를 공급하는 비디오 처리부(182)를 구비한다.

비디오 처리부(182)는 도 11에 도시된 도시된 바와 같이 외부로부터 비디오 신호를 입력받는 입력부(191)와, 타이밍 컨트롤러(184)에 비디오 데이터(R, G, B)를 출력시키는 출력부(199)와, 외부광 감지부(192)로부터 제어신호를 중계하기 위한 인터페이스(193)와, 입력부(191)와 출력부(199) 사이에 연결되어 인터페이스(193)로부터의 제어신호에 의해 입력된 비디오 데이터를 제어하기 위한스케일러/비디오 컨버터(197)와, 인터페이스(193)와 스케일러/비디오 컨버터(197) 사이에 접속되어 외부광 감지부(192)로부터의 일부 제어신호를 상호 제어하는 마이콤(195)를 구비한다. 이 때, 스케일러/비디오 컨버터(197)는 외부광 감지부(192)로부터의 주변 광 감지제어신호에 따라 외부로부터 입력된 비디오 데이터(R, G, B)의 화질, 색, 명도 등의 데이터 정보를 변환한다. 또한 비디오 처리부(182)는 입력 비디오데이터(R, G, B)를 액정패널(190)의 해상도에 적합하게 변환하여 공급한다. 또한 비디오 처리부(182)는 상기 해상도에 적합한 메인클럭신호, 수직 동기신호 및 수평 동기신호 등과 같은 동기신호들을 공급한다. 이러한 비디오 처리부(182)는 TV 시스템 및 모니터 등에 폭넓게 적용된다.

타이밍 컨트롤러(184)는 비디오 처리부(182)로부터의 비디오데이터(R, G, B)를 중계하여 데이터 드라이버(186)에 공급한다. 또한, 타이밍 컨트롤러(184)는 비디오 처리부(182)로부터의 동기신호들을 이용하여 데이터 및 게이트 드라이버(186, 188)의 구동을 제어하기 위한 각종 제어신호들을 발생한다.

게이트 드라이버(188)는 타이밍 컨트롤러(184)로부터의 제어신호에 따라 액정패널(190)의 게이트라인들(GL1 내지 GLn)에 순차적으로 게이트 하이전압 신호를 공급한다.

데이터 드라이버(186)는 타이밍 컨트롤러(184)로부터의 비디오 데이터를 감마회로로부터의 감마전압들을 이용하여 아날로그신호인 비디오 전압신호로 변환한다. 그리고 데이터 드라이버(186)는 게이트라인(GL1 내지 GLn)에 게이트 하이전압 신호가 공급되는 1수평주기마다 1수평라인분의 비디오 전압신호들을데이터라인들(DL1 내지 DLm)에 공급한다. 이 경우, 감마회로는 비디오 데이터에 따라 서로 다른 전압레벨과 감마특성을 고려한 옵셋전압을 가지게끔 미리 설정된 감마전압들을 데이터 드라이버(186)에 공급함으로써 액정표시장치의 감마특성이 보정되게 한다.

액정패널(190)은 게이트라인들(GL1 내지 GLn)과 데이터라인들(DL1 내지 DLm)의 교차부에 각각 형성된 박막트랜지스터(TFT)와, 박막트랜지스터(TFT)에 접속되고 매트릭스 형태로 배열되어진 액정셀들을 구비한다. 박막트랜지스터(TFT)는 게이트라인(GL1 내지 GLn)으로부터의 게이트 하이전압 신호에 응답하여 데이터라인(DL1 내지 DLm)으로부터의 비디오신호를 액정셀에 공급한다. 액정셀은 액정을 사이에 두고 대면하는 공통전극과 박막트랜지스터에 접속된 화소전극으로 구성되므로 등가적으로는 액정 캐패시터(Clc)로 표현된다. 또한 액정셀은 액정 캐패시터(Clc)에 충전된 데이터전압을 다음 데이터전압이 충전될 때까지 유지시키기 위하여 이전단 게이트라인에 접속된 스토리지 캐패시터(Cst)를 포함한다.

외부광 감지부(192)는 도 12에 도시된 바와 같이 액정패널(190)의 외부 광원을 감지하는 외부광 감지기(194)와, 외부광 감지기(194)로부터 감지된 신호 형태를 변환하기 위한 A/D 컨버터(196)와, 변환된 신호를 판단하여 비디오 데이터(R, G, B)를 제어하기 위한 제어신호를 공급하는 이미지 처리부(198)를 구비한다.

이 때 외부광 감지기(194)는 도 4에 도시된 바와 같이 외부광을 감지하기 위한 포토 다이오드 어레이(A)와, 감지된 광을 신호형태로 처리하기 위한 제2 PCB(126)와, 포토 다이오드부(A)와 제2 PCB(126) 사이를 연결하여 광 감지신호 통로 역할을 하는 테이프 캐리어 패키지(128)를 구비한다.

이들의 동작을 설명하면, 먼저 액정패널(190)에는 주변 광원으로부터 외부광이 입사된다. 주변 광원에 의한 입사광은 도 5에서와 같이 소정 형태로 배열된 포토 다이오드 어레이(A)를 포함한 외부광 감지기(194)에 의해 감지된다. 감지된 광은 pn 접합 다이오드의 양 끝단에 전압을 가한 상태에서 pn 접합부에 비춰짐으로써 아날로그 전기적 신호로 변환된다. 아날로그 전기적 신호는 A/D 컨버터(196)에 의해 디지털 신호로 변환한다. 변환된 디지털 신호는 이미지 처리부(198)에 입력되고, 이미지 처리부(198)는 디지털 신호를 토대로 현재 액정패널에 입사되는 주변 광원의 상태를 판단한다. 판단한 주변 광원의 상태와 현재 표시되는 영상 상태를 비교하여 생성된 제어신호를 비디오 처리부(182)에 공급하게 된다. 여기서, 외부광 감지기(194), A/D 컨버터(196) 및 이미지 처리부(198)은 일체된 형태로 구성된다.

비디오 처리부(182)에 공급된 제어신호는 인터페이스(193)를 통하여 비디오 처리부(182)에 입력된다. 이들 제어신호는 스케일러/비디오 컨버터(197)에 직접 또는 마이콤(195)를 경유하여 입력된다. 입력된 제어신호는 입력부(191)로부터의 비디오 데이터를 제어한다. 제어된 비디오 데이터는 출력부(199)를 경유하여 타이밍 컨트롤러(184)에 공급된다. 타이밍 컨트롤러(184)에서는 비디오 처리부(182)로부터 공급된 비디오 데이터(R, G, B)를 중계하여 데이터 드라이버(186)에 공급된다. 데이터 드라이버(186)에 공급된 비디오 데이터(R, G, B)는 감마회로로부터의 감마전압들을 이용하여 아날로그신호인 비디오 전압신호로 변환한다. 변환된 비디오 전압신호는 액정패널(190)의 액정셀에 공급됨으로써 주변 광원에 따라 최적의 영상을 표시할 수 있게 된다.

도 13은 본 발명의 제5 실시예에 따른 액정표시장치를 개략적으로 나타내는 도면이다.

도 13을 참조하면, 본 발명의 제5 실시예에 따른 액정표시장치는 액정셀들이 매트릭스 형태로 배열되어진 액정패널(210)과, 액정패널(210)의 게이트라인들(GL0 내지 GLn)을 구동하기 위한 게이트 드라이버(208)와, 액정패널(210)의 데이터라인들(DL1 내지 DLm)을 구동하기 위한 데이터 드라이버(206)와, 액정패널(210)의 가장자리에 연결되어 외부광 정도를 감지함과 아울러 감지 신호의 형태를 변환하는 외부광 감지부(212)와, 데이터 드라이버(206) 및 게이트 드라이버(208)의 구동 타이밍을 제어하는 타이밍 컨트롤러(204)와, 외부광 감지신호에 따른 제어신호를 생성함과 아울러 제어하여 타이밍 컨트롤러(204)에 보정된 비디오 데이터를 공급하는 비디오 제어부(202)를 구비한다.

외부광 감지부(212)는 도 14에 도시된 바와 같이 액정패널(210)의 외부 광원을 감지하는 외부광 감지기(216)와, 외부광 감지기(216)로부터 감지된 신호 형태를 변환하여 비디오 처리부부(202)에 중계하는 A/D 컨버터(218)를 구비한다. 이 때 외부광 감지기(194)는 도 4에 도시된 바와 같이 외부광을 감지하기 위한 포토 다이오드 어레이(A)와, 감지된 광을 신호형태로 처리하기 위한 제2 PCB(126)와, 포토 다이오드부(A)와 제2 PCB(126) 사이를 연결하여 광 감지신호 통로 역할을 하는 테이프 캐리어 패키지(128)를 구비한다. 또한 포토 다이오드 어레이(A)는 도 5에 설명한 바와 같이 액정패널(210) 상의 소정 위치에 형성된다.

비디오 제어부(202)는 도 15에 도시된 바와 같이 외부광 감지부(212)에서 변환된 신호를 판단하여 비디오 데이터(R, G, B)를 제어하기 위한 제어신호를 공급하는 이미지 처리부(220)와, 입력 비디오 데이터(R, G, B)를 액정패널(210)의 해상도에 적합하게 변환하여 공급함과 아울러 해상도에 적합한 메인클럭신호, 수직 동기신호 및 수평 동기신호 등과 같은 동기신호들을 공급하는 비디오 처리부(222)를 구비한다. 비디오 처리부(222)는 도 11에서와 같이 외부로부터 비디오 신호를 입력받는 입력부(191)와, 타이밍 컨트롤러(184)에 비디오 데이터(R, G, B)를 출력시키는 출력부(199)와, 외부광 감지부(192)로부터 제어신호를 중계하기 위한 인터페이스(193)와, 입력부(191)와 출력부(199) 사이에 연결되어 인터페이스(193)로부터의 제어신호에 의해 입력된 비디오 데이터를 제어하기 위한 스케일러/비디오 컨버터(197)와, 인터페이스(193)와 스케일러/비디오 컨버터(197) 사이에 접속되어 외부광 감지부(192)로부터의 일부 제어신호를 상호 제어하는 마이콤(195)를 구비한다. 이 때, 스케일러/비디오 컨버터(197)는 외부광 감지부(192)로부터의 주변 광 감지제어신호에 따라 외부로부터 입력된 비디오 데이터(R, G, B)의 화질, 색, 명도 등의 데이터 정보를 변환한다.

타이밍 컨트롤러(204)는 비디오 처리부부(202)로부터의 보정된 비디오데이터(R, G, B)를 중계하여 데이터 드라이버(206)에 공급한다. 또한, 타이밍 컨트롤러(204)는 비디오 처리부부(202)로부터의 동기신호들을 이용하여 데이터 및 게이트 드라이버(206, 208)의 구동을 제어하기 위한 각종 제어신호들을 발생한다.

게이트 드라이버(208)는 타이밍 컨트롤러(204)로부터의 제어신호에 따라 액정패널(210)의 게이트라인들(GL1 내지 GLn)에 순차적으로 게이트 하이전압 신호를 공급한다.

데이터 드라이버(206)는 타이밍 컨트롤러(204)로부터의 비디오 데이터를 감마회로로부터의 감마전압들을 이용하여 아날로그신호인 비디오 전압신호로 변환한다. 그리고 데이터 드라이버(206)는 게이트라인(GL1 내지 GLn)에 게이트 하이전압 신호가 공급되는 1수평주기마다 1수평라인분의 비디오 전압신호들을 데이터라인들(DL1 내지 DLm)에 공급한다. 이 경우, 감마회로는 비디오 데이터에 따라 서로 다른 전압레벨과 감마특성을 고려한 옵셋전압을 가지게끔 미리 설정된 감마전압들을 데이터 드라이버(206)에 공급함으로써 액정표시장치의 감마특성이 보정되게 한다.

액정패널(210)은 게이트라인들(GL1 내지 GLn)과 데이터라인들(DL1 내지 DLm)의 교차부에 각각 형성된 박막트랜지스터(TFT)와, 박막트랜지스터(TFT)에 접속되고 매트릭스 형태로 배열되어진 액정셀들을 구비한다. 박막트랜지스터(TFT)는 게이트라인(GL1 내지 GLn)으로부터의 게이트 하이전압 신호에 응답하여 데이터라인(DL1 내지 DLm)으로부터의 비디오신호를 액정셀에 공급한다. 액정셀은 액정을 사이에 두고 대면하는 공통전극과 박막트랜지스터에 접속된 화소전극으로 구성되므로 등가적으로는 액정 캐패시터(Clc)로 표현된다. 또한 액정셀은 액정 캐패시터(Clc)에 충전된 데이터전압을 다음 데이터전압이 충전될 때까지 유지시키기 위하여 이전단게이트라인에 접속된 스토리지 캐패시터(Cst)를 포함한다.

이들의 동작을 설명하면, 먼저 액정패널(190)에는 주변 광원으로부터 외부광이 입사된다. 주변 광원에 의한 입사광은 도 5에서와 같이 소정 형태로 배열된 포토 다이오드 어레이(A)를 포함한 외부광 감지기(216)에 의해 감지된다. 감지된 광은 pn 접합 다이오드의 양 끝단에 전압을 가한 상태에서 pn 접합부에 비춰짐으로써 아날로그 전기적 신호로 변환된다. 아날로그 전기적 신호는 A/D 컨버터(218)에 의해 디지털 신호로 변환한다. 변환된 디지털 신호는 비디오 처리부부(202)내 이미지 처리부(220)에 입력되고, 이미지 처리부(220)는 디지털 신호를 토대로 현재 액정패널에 입사되는 주변 광원의 상태를 판단한다. 판단한 주변 광원의 상태와 현재 출력되는 영상의 상태를 비교하여 생성된 제어신호를 비디오 처리부(222)에 공급하게 된다. 여기서, 외부광 감지기(216)와 A/D 컨버터(218)는 일체되며, 이미지 처리부(220)와 비디오 처리부(222)는 일체된 형태로 구성된다.

비디오 처리부(222)에 공급된 제어신호는 인터페이스(193)를 통하여 비디오 처리부(182)에 입력된다. 이들 제어신호는 스케일러/비디오 컨버터(197)에 직접 또는 마이콤(195)를 경유하여 입력된다. 입력된 제어신호는 입력부(191)로부터의 비디오 데이터를 제어한다. 제어된 비디오 데이터는 출력부(199)를 경유하여 타이밍 컨트롤러(184)에 공급된다. 타이밍 컨트롤러(204)에서는 비디오 처리부부(202)로부터 공급된 보정된 비디오 데이터(R, G, B)를 중계하여 데이터 드라이버(206)에 공급된다. 데이터 드라이버(186)에 공급된 비디오 데이터(R, G, B)는 감마회로로부터의 감마전압들을 이용하여 아날로그신호인 비디오 전압신호로 변환한다. 변환된 비디오 전압신호는 액정패널(210)의 액정셀에 공급됨으로써 주변 광원에 따라 최적의 영상을 표시할 수 있게 된다.

상술한 바와 같이, 본 발명에 따른 액정표시장치의 색보정 방법 및 장치는 액정패널의 표시영역 이외의 부분에 주변광원을 감지하는 포토 다이오드 어레이를 포함한 외부광 감지기를 형성함으로써 주변 광원에 따라 액정표시장치의 색, 밝기, 기준 백색을 보정하여 최적의 영상을 표시할 수 있다.

이상 설명한 내용을 통해 당업자라면 본 발명의 기술사상을 일탈하지 아니하는 범위에서 다양한 변경 및 수정이 가능함을 알 수 있을 것이다. 따라서, 본 발명의 기술적 범위는 명세서의 상세한 설명에 기재된 내용으로 한정되는 것이 아니라 특허 청구의 범위에 의해 정하여져야만 할 것이다.

Claims (18)

1. 액정패널의 유효표시영역 이외의 영역의 주변광원을 감지하여 아날로그 광 감지신호를 검출하는 단계와,

   상기 검출된 아날로그 광 감지신호를 디지털 광 감지신호로 변환하는 단계와,

   상기 변환된 광 감지신호로 현재 액정패널의 주변광 정도를 판단하여 제어신호를 산출하는 단계와,

   상기 제어신호를 이용하여 주변 광원의 변화에 따라 입력된 비디오 데이터를 보정하여 보정된 영상을 표시하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 액정표시장치의 색보정 방법.
2. 제 1 항에 있어서,

   상기 주변광원을 감지하여 아날로그 광 감지신호를 검출하는 것은 포토 다이오드 어레이에 의한 것을 특징으로 하는 액정표시장치의 색보정 방법.
3. 제 1 항에 있어서,

   현재 액정패널의 주변광 정도를 판단하여 제어신호를 산출하는 단계는 상기 변환된 광 감지신호로 현재 액정패널의 주변광 상태를 판단하는 단계와,

   상기 현재 액정패널의 주변광 상태와 액정패널의 표시영역에 출력되는 영상상태를 비교하는 단계와,

   상기 비교치에 의해 입력되는 비디오 데이터를 제어하는 제어신호를 산출하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 액정표시장치의 색보정 방법.
4. 제 1 항에 있어서,

   상기 입력된 비디오 데이터의 보정은 액정패널 상에 표시되는 영상의 색농도, 색상, 명암, 밝기 등을 고려하여 생성된 제어신호에 의한 것을 특징으로 하는 액정표시장치의 색보정 방법.
5. 액정패널의 주변광원을 감지하여 광량에 따른 전기적신호를 출력하는 외부광 감지기와,

   상기 전기적신호를 디지털신호로 변환하는 아날로그/디지털 컨버터와,

   상기 디지털신호를 토대로 현재 액정패널 주변의 광원 상태를 판단하고 상기 액정패널 상의 표시영상 상태와 비교하여 비디오 데이터를 보정하기 위한 제어신호를 출력하는 이미지 처리부를 구비하는 것을 특징으로 하는 액정표시장치의 색보정 장치.
6. 제 5 항에 있어서,

   상기 외부광 감지기는 상기 액정패널의 표시영역 이외의 영역에 형성되어 광을 감지하는 포토 다이오드 어레이와,

   상기 포토 다이오드 어레이로부터의 광량에 따라 전기적 신호를 출력하는 인쇄회로기판을 구비하는 것을 특징으로 하는 액정표시장치의 색보정 장치.
7. 제 5 항에 있어서,

   상기 외부광 감지기, 아날로그/디지털 컨버터 및 이미지 처리부는 일체되는 것을 특징으로 하는 액정표시장치의 색보정 장치.
8. 게이트라인들과 데이터라인들의 교차부마다 마련된 다수의 액정셀들을 포함하는 액정패널과;

   상기 게이트라인들을 구동하는 게이트 드라이버와;

   상기 데이터라인들을 구동하는 데이터 드라이버와;

   상기 게이트 드라이버 및 데이터 드라이버를 제어하는 타이밍 컨트롤러와;

   상기 타이밍 컨트롤러에 비디오 데이터를 공급하는 비디오 처리부와;

   상기 액정패널의 표시영역 이외의 영역에 형성되어 기기 주변의 광원을 감지하여 전기적 신호를 출력하는 외부광 감지기와;

   상기 외부광 감지기로부터의 전기적 신호를 디지털 신호로 변환하는 아날로그/디지털 변환기와;

   상기 변환된 디지털 신호를 토대로 주변광원 상태를 판단/비교하여 비디오데이터를 보정하는 제어신호를 공급하는 이미지 처리부를 구비하는 것을 특징으로 하는 액정표시장치.
9. 제 8 항에 있어서,

   상기 외부광 감지기는 상기 액정패널의 표시영역 이외의 영역에 형성되어 광을 감지하는 포토 다이오드 어레이와,

   상기 포토 다이오드 어레이로부터의 광량에 따라 전기적 신호를 출력하는 인쇄회로기판을 구비하는 것을 특징으로 하는 액정표시장치.
10. 제 8 항에 있어서,

    상기 비디오 데이터를 보정하는 제어신호는 상기 타이밍 컨트롤러에 공급되는 것을 특징으로 하는 액정표시장치.
11. 제 10 항에 있어서,

    상기 외부광 감지기, 아날로그/디지털 컨버터 및 이미지 처리부는 일체되는 것을 특징으로 하는 액정표시장치.
12. 제 10 항에 있어서,

    상기 아날로그/디지털 컨버터 및 이미지 처리부는 상기 타이밍 컨트롤러에 일체되는 것을 특징으로 하는 액정표시장치.
13. 제 10 항에 있어서,

    상기 이미지 처리부와 타이밍 컨트롤러는 일체되어 구성되는 것을 특징으로 하는 액정표시장치.
14. 제 8 항에 있어서,

    상기 비디오 데이터를 보정하는 제어신호는 상기 비디오 처리부에 공급되는 것을 특징으로 하는 액정표시장치.
15. 제 14 항에 있어서,

    상기 비디오 처리부는 외부로부터 비디오 데이터를 입력받는 입력부와,

    상기 타이밍 컨트롤러에 보정된 비디오 데이터를 출력시키는 출력부와,

    상기 이미지 처리부로부터의 제어신호를 중계하는 인터페이스와,

    상기 입력부 및 출력부 사이에 연결되어 상기 중계된 제어신호에 의해 입력된 비디오 데이터를 보정하는 스케일러/비디오 컨버터와,

    상기 인터페이스 및 스케일러/비디오 컨버터 사이에 접속되어 상기 스케일러/비디오 컨버터를 구동하는 마이콤을 구비하는 것을 특징으로 하는 액정표시장치.
16. 제 14 항에 있어서,

    상기 외부광 감지기, 아날로그/디지털 컨버터 및 이미지 처리부는 일체되는 것을 특징으로 하는 액정표시장치.
17. 제 14 항에 있어서,

    상기 아날로그/디지털 컨버터 및 이미지 처리부는 상기 비디오 처리부에 일체되는 것을 특징으로 하는 액정표시장치.
18. 제 14 항에 있어서,

    상기 이미지 처리부와 비디오 처리부는 일체되어 구성되는 것을 특징으로 하는 액정표시장치.