KR20060007972A

KR20060007972A - 표시장치 및 이의 휘도 제어방법

Info

Publication number: KR20060007972A
Application number: KR1020040057603A
Authority: KR
Inventors: 조흥수; 김영길; 이병준; 김경렬; 강병수
Original assignee: 삼성전자주식회사
Priority date: 2004-07-23
Filing date: 2004-07-23
Publication date: 2006-01-26

Abstract

외부광에 따라 휘도를 조절하기 위한 표시장치 및 이의 휘도 제어방법이 개시된다. 표시패널은 스위칭 소자를 가지고, 영상을 표시하며, 전류 감지부 상기 표시패널에 입사되는 제1 광량에 상응하여 스위칭 소자에 흐르는 전류량에 따른 전류 감지신호를 출력하고, 휘도 제어부는 전류 감지신호에 상응하는 현재 휘도를 검출하고, 현재 휘도와 미리 설정된 기준 휘도를 비교하여 휘도 제어신호를 출력하며, 광 발생부는 휘도 제어신호에 따라 표시패널에 제공되는 제2 광을 조절한다. 따라서, 입사되는 외부광에 따라 스위칭 소자에 흐르는 전류량이 가변되는 스위칭 소자의 특성을 이용하여 외부광을 감지하고, 감지된 외부광에 따라 내부광의 광량을 조절하여 휘도를 제어한다.

Description

표시장치 및 이의 휘도 제어방법{DISPLAY APPARATUS AND METHODE FOR CONTROLLING BRIGHTNESS THEREOF}

도 1은 본 발명에 따른 표시장치의 구성을 개략적으로 나타낸 도면이다.

도 2는 도 1에 도시된 표시장치의 하나인 액정표시장치를 구체적으로 나타낸 사시도이다.

도 3은 도 2에 도시된 액정표시패널의 평면도이다.

도 4는 본 발명에 따른 액정표시장치의 휘도 제어를 수행하기 위한 플로우 챠트이다.

<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>

100 : 표시부 200 : 구동부

300 : 광 발생부 400 : 전류 감지부

500 : 휘도 제어부 610 : 룩업 테이블

620 : 제어신호 생성부

본 발명은 표시장치에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 외부광에 따라 휘도를 조절하기 위한 표시장치 및 이의 휘도 제어방법에 관한 것이다.

일반적으로, 액정표시장치는 광을 이용하여 영상을 표시하는 액정표시패널을 포함한다. 광은 태양 또는 조명등에 의하여 액정표시장치의 외부로부터 제공된 외부광이거나, 자체적으로 생성되는 내부광일 수 있다.

액정표시장치에 이용되는 광은 액정표시장치의 화면의 밝기를 결정하는 중요한 요인이 된다. 따라서, 액정표시장치는 외부광이 충분한 곳에서는 외부광에 의해서 영상을 표시할 수 있지만, 외부광이 부족한 곳에서는 내부광에 의해서 영상을 표시할 수 있도록 백라이트 어셈블리를 더 구비한다.

상기 액정표시장치는 외부광을 감지하기 위하여 외부광 감지센서를 별도로 구비한다. 상기 외부광 감지센서는 상기 외부광을 감지하고, 상기 감지된 외부광량에 따른 포토 커런트를 생성하는 포토 센서이다.

이처럼, 상기 포토 센서에 의해 외부광을 감지하는 경우, 상기 포토 센서를 상기 액정표시장치에 일체로 형성하거나 또는 별도의 구성 요소로 형성하는 공정이 필요할 뿐만 아니라 상기 포토 센서에 의해 제조 비용이 증가하는 문제점이 있다.

따라서, 본 발명은 상기한 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 본 발명의 목적은 영상 표시를 위한 스위칭 소자의 특성에 의해 외부광을 감지하여 휘도를 조절하기 위한 표시장치를 제공함에 있다.

본 발명의 다른 목적은 상기한 표시장치의 휘도를 제어하기 위한 휘도 제어방법을 제공함에 있다.

상술한 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 표시패널은 스위칭 소자를 가지고, 영상을 표시하며, 전류 감지부 상기 표시패널에 입사되는 제1 광량에 상응하여 상기 스위칭 소자에 흐르는 전류량에 따른 전류 감지신호를 출력하고, 휘도 제어부는 상기 전류 감지신호에 상응하는 현재 휘도를 검출하고, 상기 현재 휘도와 미리 설정된 기준 휘도를 비교하여 휘도 제어신호를 출력하며, 광 발생부는 상기 휘도 제어신호에 따라 상기 표시패널에 제공되는 제2 광을 조절한다.

또한, 본 발명은 스위칭 소자의 동작에 따라 영상을 표시하는 표시패널에 입사되는 제1 광량에 상응하는 상기 스위칭 소자에 흐르는 전류량을 검출하고, 상기 검출된 전류량에 상응하는 휘도를 검출한다. 이어, 상기 검출된 휘도와 미리 설정된 기준 휘도를 비교하고, 상기 비교 결과에 따라 상기 표시패널에 제공되는 제2 광의 광량을 조절한다.

이러한 표시장치에 따르면, 입사되는 외부광에 따라 스위칭 소자에 흐르는 전류량이 가변되는 상기 스위칭 소자의 특성을 이용하여 상기 외부광을 감지하고, 감지된 외부광에 따라 내부광의 광량을 조절하여 휘도를 제어한다.

이하, 본 발명에 따른 표시장치를 첨부도면을 참조하여 보다 상세하게 설명한다.

도 1을 참조하면, 본 발명에 따른 표시장치는 영상을 표시하는 표시부(100), 상기 표시부(100)를 구동하는 구동부(200), 표시부(100)에 내부광(L1)을 제공하는 광 발생부(300), 외부광(L2)에 광량에 응답하는 표시부(100)의 현재 전류를 감지하는 전류 감지부(400) 및 상기 감지된 현재 전류에 따른 휘도 제어신호를 광 발생부(300)로 출력하는 휘도 제어부(500)를 포함한다.

여기서, 표시부(100)는 스위칭 소자에 의해 액정을 구동하여 영상을 표시한다. 이때, 외부광(L2)의 광량에 따라 스위칭 소자에 흐르는 전류가 가변된다. 상기 스위칭 소자는 아몰퍼스 실리콘(a-Si) 트랜지스터이다.

또한, 전류 감지부(400)는 상기 외부광(L2)의 광량에 따라 상기 스위칭 소자에 흐르는 전류 즉, 현재 전류를 감지하고, 감지된 현재 전류에 따른 전류 감지신호(CS)를 휘도 제어부(500)로 출력한다. 이때, 전류 감지부(400)는 표시부(100) 내에 구성되거나 또는 외부에 구성될 수 있다.

상기 휘도 제어부(500)는 룩업 테이블(LUT)(510) 및 제어신호 생성부(520)로 이루어진다.

상기 룩업 테이블(510)은 전류에 상응하는 휘도가 정의된 테이블이다.

또한, 제어신호 생성부(520)는 전류 감지부(400)로부터 입력되는 전류 감지신호(CS)에 의해 현재 전류에 상응하는 현재 휘도를 검출하고, 상기 검출된 현재 휘도와 미리 설정된 기준 휘도를 비교하여 그에 따른 휘도 제어신호(LCS)를 광 발생부(300)로 제공한다.

따라서, 광 발생부(300)는 상기 휘도 제어신호(LCS)에 응답하여 상기 내부광(L1)의 광량을 조절하고, 조절된 상기 내부광(L1)을 다시 표시부(100)로 제공한다.

한편, 광 발생부(300)는 전류 감지부(400)에서 상기 외부광(L2)의 광량을 감 지하는 동작을 수행하는 동안에는 상기 내부광(L1)을 발생하지 않는다.

도 2는 도 1에 도시된 표시장치의 하나인 액정표시장치를 구체적으로 나타낸 사시도이고, 도 3은 도 2에 도시된 액정표시패널의 평면도이다.

도 2 및 도 3을 참조하면, 액정표시장치는 내부광(L1, 도 1에 도시됨)을 발생하는 광 발생부로써 백라이트 어셈블리(300)를 구비하고, 상기 내부광(L1)에 응답하여 영상을 표시하는 표시부로써 액정표시패널(100)을 구비한다.

상기 백라이트 어셈블리(300)는 상기 내부광(L1)을 발생하는 램프(310), 상기 내부광(L1)을 액정표시패널(100)측으로 가이드하는 도광판(320)을 포함한다. 이때, 램프(310)는 하나 또는 그 이상의 일자형 램프들로 이루어지고, 도광판(320)은 사각 플레이트 형상을 가지고 일측면에 램프(310)가 구비된다. 따라서, 도광판(320)은 상기 일측면을 통해 상기 내부광(L1)을 입사받고, 입사된 내부광(L1)이 액정표시패널(100) 측으로 출사될 수 있도록 가이드한다.

상기 도광판(320)의 하부에는 도광판(320)으로부터 누설된 광을 액정표시패널(100) 측으로 반사하는 반사판(330)이 구비되고, 상부에는 도광판(320)으로부터 출사된 광의 휘도 및 시야각을 향상시키는 광학 시트류(340)가 구비된다.

한편, 액정표시패널(100)은 상부기판(110), 상부기판(110)과 마주하는 하부기판(120), 상부기판(110)과 하부기판(120)과의 사이에 개재되는 액정층(도시되지 않음)으로 이루어진다. 이때, 액정표시패널(100)은 실질적으로 영상을 표시하는 표시영역(DA)과 상기 표시영역(DA)에 인접하는 주변영역(PA)으로 구분된다.

상기 표시영역(DA) 내에는 제1 방향을 연장되고, 상기 제1 방향에 수직하는 제2 방향으로 서로 일정 간격으로 이격되어 배열되는 다수의 데이터 라인(DL) 및 상기 제2 방향으로 연장되고, 상기 제1 방향으로 서로 일정 간격으로 이격되어 배열되는 다수의 게이트 라인(GL)이 형성된다. 상기 다수의 데이터 라인(DL) 및 상기 다수의 게이트 라인(GL) 중 인접하는 2개의 데이터 라인과 게이트 라인에 의해 매트릭스 형태로 화소영역이 정의된다.

이때, 상기 화소영역에는 스위칭 소자인 박막 트랜지스터(TR), 상기 박막 트랜지스터(TR)에 연결된 액정 커패시터(Clc) 및 스토리지 커패시터(Cst)가 형성된다. 여기서, 상기 박막 트랜지스터(TR)는 액정표시패널(100)의 외부로부터 제공되는 외부광(L2, 도 1에 도시됨)의 광량에 상응하여 소오스 전극(S)에서 드레인 전극(D) 측으로 흐르는 전류(I)가 가변된다.

즉, 액정표시패널(100)에 입사되는 상기 외부광(L2)이 증가하면, 상기 박막 트랜지스터(TR)에 흐르는 전류(I)가 증가한다. 한편, 액정표시패널(100)에 입사되는 외부광(L2)이 감소하면, 상기 박막 트랜지스터(TR)에 흐르는 전류(I)가 감소한다. 이때, 상기 박막 트랜지스터(TR)에 흐르는 전류의 변화량은 수 mA이다.

상기 주변영역(PA)에는 액정표시패널(100)에 게이트 신호를 제공하는 게이트 구동부(130) 및 액정표시패널(100)에 데이터 신호를 제공하는 데이터 구동부(140)가 구비된다.

즉, 게이트 구동부(130)는 게이트 구동칩(132) 및 게이트 인쇄회로기판(134)으로 이루어지고, 데이터 구동부(140)는 데이터 구동칩(142) 및 데이터 인쇄회로기판(144)으로 이루어진다. 이때, 게이트 인쇄회로기판(134)과 액정표시패널(100)은 게이트측 TCP(136)에 의해 전기적으로 연결되고, 데이터 인쇄회로기판(144)과 액정표시패널(100)은 데이터측 TCP(146)에 의해 전기적으로 연결된다.

한편, 전류 감지부(400)는 액정표시패널(100) 내에 형성되거나 또는 데이터 인쇄회로기판(144)에 형성된다. 이때, 전류 감지부(400)는 상기 외부광(L2)의 광량에 따라 가변되는 상기 박막 트랜지스터(TR)에 흐르는 전류(I) 즉, 현재 전류를 감지하고, 감지된 상기 현재 전류에 따른 전류 감지신호(CS, 도 1에 도시됨)를 휘도 제어부(500)로 출력한다.

여기서, 액정표시패널(100)은 입사되는 외부광(L2)의 광량을 감지하기 위한 특정 패턴 예를 들어, 화면 전체가 까맣게 표시되는 블랙 모드로 동작된다.

상기 휘도 제어부(500)는 데이터 인쇄회로기판(144)에 형성된다. 휘도 제어부(500)는 상기 전류 감지신호(CS)에 따라 상기 현재 전류에 상응하는 현재 휘도를 검출하고, 상기 검출된 현재 휘도와 미리 설정된 기준 휘도를 비교하여 상기 외부광(L2)의 광량에 적절하게 상기 내부광(L1)의 광량을 조절할 수 있는 휘도 제어신호(LCS)를 백라이트 어셈블리(300)로 제공한다.

즉, 휘도 제어부(500)는 현재 휘도가 미리 설정된 기준 휘도보다 낮은 경우, 백라이트 어셈블리(300)에서 발생되는 내부광(L1)의 광량을 증가시키기 위한 휘도 제어신호(LCS)를 백라이트 어셈블리(300)로 출력한다. 따라서, 상기 휘도 제어신호(LCS)에 의해 백라이트 어셈블리(300)는 내부광(L1)의 발생량을 증가시킨다. 이에 따라, 상기 외부광(L2)의 광량이 적어서 현재 휘도가 낮은 경우, 상기 내부광(L1)이 증가하여 현재의 휘도를 증가시킨다.

한편, 휘도 제어부(500)는 현재 휘도가 미리 설정된 기준 휘도 보다 높은 경우, 백라이트 어셈블리(300)에서 발생되는 내부광(L1)의 광량을 감소시키기 위한 휘도 제어신호(LCS)를 백라이트 어셈블리(300)로 출력한다. 따라서, 상기 휘도 제어신호(LCS)에 의해 백라이트 어셈블리(300)는 내부광(L1)의 발생량을 감소킨다. 이에 따라, 상기 외부광(L2)의 광량이 많아서 현재 휘도가 높은 경우, 상기 내부광(L1)을 감소시켜 현재의 휘도를 감소시킨다.

여기서, 상기 휘도 제어신호(LCS)는 상기 내부광(L1)을 발생하는 백라이트 어셈블리(300)의 상기 램프에 제공되는 램프 구동전압을 조절하는 신호이다. 상기 램프에 제공되는 램프 구동전압을 감소시키면, 상기 내부광(L1)의 광량이 감소하고, 상기 램프 구동전압을 증가시키면, 상기 내부광(L1)의 광량이 증가한다.

즉, 백라이트 어셈블리(300)는 상기 외부광(L2)의 광량이 기 설정된 기준값보다 작은 곳에서는 상기 기준값보다 작은 만큼 증가된 광량을 가지는 상기 내부광(L1)을 발생한다. 또한, 백라이트 어셈블리(300)는 상기 외부광(L2)의 광량이 상기 기준값보다 큰 곳에서는 상기 기준값보다 큰 만큼 감소된 광량을 가지는 상기 내부광(L1)을 발생한다.

따라서, 본 발명은 상기 외부광(L2)의 광량의 변화에 적절하게 응답하여 백라이트 어셈블리(300)로부터 출사되는 상기 내부광(L1)의 광량을 조절함에 따라 고휘도를 가지는 화면을 구현할 수 있다.

이와 같이 구성되어 동작되는 본 발명에 따른 액정표시장치의 휘도 제어방법을 첨부 도면을 참조하여 상세히 설명하면 다음과 같다.

먼저, 전류 감지부(400)는 상기 액정표시패널(100)에 입사되는 외부광(L2)의 광량에 상응하는 현재 전류를 검출하고, 상기 검출된 현재 전류에 따른 전류 감지신호(CS)를 휘도 제어부(500)로 출력한다(S400).

이때, 액정표시패널(100)은 상기 외부광(L2)의 광량을 측정하기 위한 특정 패턴 표시하도록 예를 들어, 블랙 모드 상태로 동작된다. 또한, 상기 전류 감지신호(CS)는 상기 외부광(L2)의 광량에 따라 액정표시패널(100) 상에 형성된 상기 박막 트랜지스터(TR)에 흐르는 전류신호이다.

휘도 제어부(500)는 전류 감지부(400)로부터 입력되는 광 감지신호(CS)에 따른 현재 휘도를 검출한다(S410).

이어, 휘도 제어부(500)는 검출된 현재 휘도와 기준 휘도를 비교하고, 현재 휘도가 기준 휘도보다 작은 경우(S420), 백라이트 어셈블리(300)에서 발생되는 내부광(L1)을 증가시키기 위한 휘도 제어신호(LCS)를 백라이트 어셈블리(300)로 출력한다(S430). 따라서, 백라이트 어셈블리(300)에서 발생되는 내부광(L1)의 광량이 증가함에 따라 액정표시패널(100)의 휘도가 증가한다.

한편, 휘도 제어부(500)는 현재 휘도가 기준 휘도보다 높은 경우(S440), 백라이트 어셈블리(300)에서 발생되는 내부광(L1)을 감소시키기 위한 휘도 제어신호(LCS)를 백라이트 어셈블리(300)로 출력한다(S450). 따라서, 백라이트 어셈블리(300)에서 발생되는 내부광(L1)의 광량이 감소함에 따라 액정표시패널(100)의 휘도 가 감소한다.

위의 단계 S420, S440에서 비교된 현재 휘도가 기준 휘도보다 작거나 높지 않은 경우에는 상기 현재 휘도가 기준 휘도와 동일한 것으로 판단하여 상기의 과정을 종료한다.

상기한 바와 같이, 본 발명은 스위칭 소자인 상기 박막 트랜지스터(TR)의 특성을 이용하여, 액정표시패널(100)에 제공되는 외부광(L2)의 광량을 감지하고, 감지된 상기 외부광(L2)의 광량에 따라 내부광(L1)의 광량을 조절한다. 따라서, 액정표시장치가 항상 일정한 휘도를 갖도록 조절할 수 있다.

이와 같은 표시장치에 따르면, 영상을 표시하기 위하여 표시패널에 구성되는 스위칭 소자인 박막 트랜지스터의 특성을 이용하여 외부광의 광량을 감지하고, 상기 감지된 외부광에 따라 상기 표시패널에 제공되는 내부광의 광량을 조절한다.

그러므로, 본 발명은 상기 외부광의 광량을 감지하기 위한 별도의 구성요소 없이 외부광을 감지할 수 있으므로, 제조공정 및 제조원가를 감소시킬 수 있는 효과가 있다.

또한, 본 발명은 상기 감지된 외부광의 광량에 따라 상기 내부광의 광량을 조절함에 따라 외부광의 광량 변화에 따라 휘도를 균일하게 유지할 수 있는 효과도 있다.

이상 실시예를 참조하여 설명하였지만, 해당 기술 분야의 숙련된 당업자는 하기의 특허 청구의 범위에 기재된 본 발명의 사상 및 영역으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있음을 이해할 수 있을 것이다.

Claims

구비되는 스위칭 소자를 이용하여 영상을 표시하는 표시패널;

상기 표시패널에 입사되는 제1 광량에 상응하는 상기 스위칭 소자에 흐르는 전류량에 따른 전류 감지신호를 출력하는 전류 감지부;

상기 전류 감지신호에 상응하는 현재 휘도를 검출하고, 상기 현재 휘도와 미리 설정된 기준 휘도를 비교하여 휘도 제어신호를 출력하는 휘도 제어부; 및

상기 휘도 제어신호에 따라 상기 표시패널에 제공되는 제2 광을 조절하는 광 발생부를 포함하는 표시장치.
제1항에 있어서,

상기 제1 광은 외부광이고, 상기 제2 광은 내부광인 것을 특징으로 하는 표시장치.
제1항에 있어서, 상기 스위칭 소자는 아몰퍼스-실리콘 트랜지스터인 것을 특징으로 하는 표시장치.
제1항에 있어서, 상기 휘도 제어부는

상기 전류 감지신호에 따른 휘도가 정의된 룩업 테이블; 및

상기 룩업 테이블을 이용하여 상기 현재 휘도를 검출하고, 상기 현재 휘도와 상기 기준 휘도를 비교하여 상기 휘도 제어신호를 생성하는 제어신호 생성부를 포함하는 표시장치.
제4항에 있어서, 상기 제어신호 생성부는

상기 검출된 현재 휘도가 상기 기준 휘도 보다 낮은 경우 상기 제2 광의 광량을 증가시키기 위한 휘도 제어신호를 출력하고,

상기 검출된 현재 휘도가 상기 기준 휘도 보다 높은 경우 상기 제2 광의 광량을 감소시키기 위한 휘도 제어신호를 출력하는 것을 특징으로 하는 표시장치.
제1항에 있어서, 상기 광 발생부는 상기 전류 감지부에 의해 상기 현재 휘도가 검출되는 동안 상기 제2 광을 발생하지 않는 것을 특징으로 하는 표시장치.
스위칭 소자의 동작에 따라 영상을 표시하는 표시패널에 입사되는 제1 광에 상응하는 전류량을 검출하는 단계;

상기 검출된 전류량에 상응하는 휘도를 검출하는 단계;

상기 검출된 휘도와 미리 설정된 기준 휘도를 비교하는 단계; 및

상기 비교 결과에 따라, 상기 표시패널에 제공되는 제2 광의 광량을 조절하는 단계를 포함하는 표시장치의 휘도 제어방법.
제7항에 있어서, 상기 제2 광의 광량을 조절하는 단계는

상기 검출된 휘도가 상기 기준 휘도보다 낮은 경우 상기 제2 광의 광량을 증가시키고,

상기 검출된 휘도가 상기 기준 휘도보다 높은 경우 상기 제2 광의 광량을 감소시키는 것을 특징으로 하는 표시장치의 휘도 제어방법.