KR20060041436A - 액정표시장치 - Google Patents

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KR20060041436A
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엘지.필립스 엘시디 주식회사
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Abstract

본 발명은 액정표시장치에 관한 것이다.
본 발명의 실시 예에 따른 액정표시장치는 화상에 따른 영상데이터 신호를 생성하는 시스템과; 외부 광을 감지하는 감지부와; 상기 감지부로부터의 광의 세기를 판별하고 그에 따른 제어신호를 생성하는 판단부와; 상기 판단부로부터의 제어신호에 따라 상기 영상데이터 신호를 변조하는 내부 처리 시스템과; 상기 내부 처리 시스템으로부터 신호를 공급받아 화상을 구현하는 액정표시패널에 공급하는 패널 구동부와; 상기 액정표시패널과 상기 시스템과 상기 내부 처리 시스템 및 상기 패널 구동부를 수납하는 프레임과; 상기 액정표시패널 및 상기 패널 구동부 일측을 감쌈과 아울러 상기 프레임과 결합되는 케이스 탑을 구비하고, 상기 패널 구동부 일측에 상기 감지부가 설치된다.

Description

액정표시장치{Liquid Crystal Display Device}
도 1은 종래의 액정표시장치를 나타낸 도면이다.
도 2는 본 발명의 제1 실시 예에 따른 액정표시장치를 나타낸 도면이다.
도 3은 도 2의 외부 감지 시스템을 상세히 나타낸 블럭도이다.
도 4는 도 2의 내부 처리 시스템을 상세히 나타낸 블럭도이다.
도 5는 도 4의 화질처리부를 상세히 나타낸 블럭도이다.
도 6은 도 2의 램프구동부를 상세히 나타낸 블럭도이다.
도 7은 도 2의 패널 구동부를 상세히 나타낸 도면이다.
도 8은 본 발명의 제2 실시 예에 따른 액정표시장치의 일부를 나타낸 도면이다.
도 9는 도 8의 케이스 탑을 상세히 나타낸 도면이다.
도 10은 본 발명의 제3 실시 예에 따른 액정표시장치중 외부 감지 시스템을 나타낸 도면이다.
도 11 및 도 12는 본 발명의 실시 예에 따른 액정표시장치의 구동회로를 나타낸 블럭도이다.
도 13은 본 발명의 실시 예에 따른 외부 감지 시스템이 적용되는 노트북을 나타낸 도면이다.
<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>
22, 122 : 액정표시패널 24 : 데이터 드라이버
26 : 게이트 드라이버 29a : 게이트 인쇄회로기판
29b : 데이터 인쇄회로기판 30 : 내부 처리 시스템
32 : 화질처리부 34 : A/D 컨버터
35 : 시스템 40, 240 : 외부 감지 시스템
44, 144, 244 : 감지부 42 : 판단부
50 : 타이밍 제어부 75, 175 : 케이스 탑
77, 177 : 홀 80 : 패널 구동부
150 : 블랙매트릭스 255 : 수광부
본 발명은 액정표시장치에 관한 것으로 특히, 외부환경에 따른 콘트라스트 조절이 가능한 액정표시장치에 관한 것이다.
일반적으로, 액정표시장치(Liquid Crystal Display)는 비디오신호에 따라 액정셀들의 광투과율을 조절하여 화상을 표시하게 된다.
이러한 액정표시장치 중 액티브 매트릭스(Active Matrix) 타입의 액정표시장치는 스위칭소자의 능동적인 제어가 가능하기 때문에 동영상 구현에 유리하다. 액티브 매트릭스 타입의 액정표시소자에 사용되는 스위칭소자로는 주로 박막트랜지스터(Thin Film Transistor; 이하 "TFT"라 한다)가 이용되고 있다.
최근, 액정표시장치는 사무기기의 표시소자, 모니터에서 텔레비젼으로 그 응용분야가 확대되고 있다.
도 1은 종래의 액정표시장치를 나타낸 도면이다.
도 1을 참조하면, 종래의 액정표시장치는 액정표시패널(11)의 배면에 백라이트 유닛(12)이 설치되는 투과형으로 제작되고 있다. 이러한 투과형 액정표시장치의 액정표시패널(11)은 도 1과 같이 백라이트유닛(12)으로부터 입사되는 광의 투과율을 비디오 데이터에 따라 조정하여 영상을 표시한다.
백라이트 유닛(12)은 램프와, 램프로부터의 선광원을 면광원으로 변환하기 위한 도광판, 및 광의 균일도와 효율을 높이기 위한 확산시트 및 프리즘시트 등의 광학시트를 포함한다. 백라이트 유닛(12)의 램프는 인버터(14)로부터의 관전류에 따라 양극과 음극 사이의 방전관 내에서 방전을 일으켜 백색광을 발생한다.
인버터(14)는 전원(13)으로부터의 직류전원을 교류전원으로 변환하고 그 교류전원을 승압하여 관전류를 발생시킨다.
백라이트 유닛(12)의 밝기는 고정되어 있다. 이 때문에 액정표시장치는 외부 환경의 변화에 따른 콘트라스트 비율조절이 불가능하여 외부환경이 변화 함에따라 동일한 콘트라스트가 유지됨에도 불구하고 사용자는 콘트라스트가 저하됨을 느 끼게 되어 화상의 품질이 저하되게 된다. 이에 따라, 외부 환경의 변화에 적응하여 콘트라스트 개선을 위한 다양한 기술이 요구되고 있다.
따라서, 본 발명의 목적은 외부 광원 감지부의 부착을 용이하게 할 수 있는 액정표시장치를 제공하는데 있다.
상기 목적을 달성하기 위하여, 본 발명의 실시 예에 따른 액정표시장치는 화상에 따른 영상데이터 신호를 생성하는 시스템과; 외부 광을 감지하는 감지부와; 상기 감지부로부터의 광의 세기를 판별하고 그에 따른 제어신호를 생성하는 판단부와; 상기 판단부로부터의 제어신호에 따라 상기 영상데이터 신호를 변조하는 내부 처리 시스템과; 상기 내부 처리 시스템으로부터 신호를 공급받아 화상을 구현하는 액정표시패널에 공급하는 패널 구동부와; 상기 액정표시패널과 상기 시스템과 상기 내부 처리 시스템 및 상기 패널 구동부를 수납하는 프레임과; 상기 액정표시패널 및 상기 패널 구동부 일측을 감쌈과 아울러 상기 프레임과 결합되는 케이스 탑을 구비하고, 상기 패널 구동부 일측에 상기 감지부가 설치된다.
상기 패널 구동부는 상기 액정표시패널에 형성된 데이터 라인에 데이터를 공급하는 데이터 구동부와; 상기 액정표시패널에 형성된 게이트 라인에 스캔신호를 공급하는 게이트 구동부와; 상기 액정표시패널에 형성된 각 라인과 접속되고 상기 데이터 구동부 및 상기 게이트 구동부가 각각 실장되는 TCP와; 상기 TCP의 일측과 접속되어 상기 데이터 구동부 및 상기 게이트 구동부에 신호를 공급하는 타이밍 제어부와; 상기 TCP 일측과 접속되어 신호를 전달하는 데이터 인쇄회로기판 및 게이트 인쇄회로기판을 구비하고,
상기 감지부는 상기 TCP와 상기 데이터 인쇄회로기판 및 상기 게이트 인쇄회로기판 중 적어도 하나에 형성된다.
상기 케이스 탑은 상기 감지부가 형성되는 부분에 대응되는 곳에 외부로부터 광이 유입되도록 홀을 가진다.
본 발명의 실시 예에 따른 액정표시장치는 화상에 따른 영상데이터 신호를 생성하는 시스템과; 외부 광을 감지하는 감지부와; 상기 감지부로부터의 광의 세기를 판별하고 그에 따른 제어신호를 생성하는 판단부와; 상기 판단부로부터의 제어신호에 따라 상기 영상데이터 신호를 변조하는 내부 처리 시스템과; 상기 내부 처리 시스템으로부터 신호를 공급받아 화상을 구현하는 액정표시패널에 공급하는 패널 구동부와; 상기 액정표시패널과 상기 시스템과 상기 내부 처리 시스템 및 상기 패널 구동부를 수납하는 프레임과; 상기 액정표시패널 및 상기 패널 구동부 일측을 감쌈과 아울러 상기 프레임과 결합되는 케이스 탑을 구비하고, 상기 액정표시패널의 일측에 상기 감지부가 설치된다.
상기 액정표시패널은 게이트 라인과 데이터 라인의 교차점에 박막트랜지스터가 형성되는 하판과; 컬러필터층과 블랙매트릭스층이 형성되는 상판을 구비하고; 상기 블랙매트릭스층의 일측에 상기 감지부가 설치된다.
상기 감지부는 상기 블랙 매트릭스층의 가장자리에 소정 간격을 가지며 띠 형태로 형성된다.
상기 케이스는 상기 블랙매트릭스층 상에 형성된 상기 감지부와 대응되는 위치에 외부로부터 광이 유입되도록 하는 홀을 구비한다.
본 발명의 실시 예에 따른 액정표시장치는 화상에 따른 영상데이터 신호를 생성하는 시스템과; 외부 광을 감지하는 감지부와; 상기 감지부로부터의 광의 세기를 판별하고 그에 따른 제어신호를 생성하는 판단부와; 상기 판단부로부터의 제어신호에 따라 상기 영상데이터 신호를 변조하는 내부 처리 시스템과; 상기 내부 처리 시스템으로부터 신호를 공급받아 화상을 구현하는 액정표시패널에 공급하는 패널 구동부와; 상기 액정표시패널과 상기 시스템과 상기 내부 처리 시스템 및 상기 패널 구동부를 수납하는 프레임과; 상기 액정표시패널 및 상기 패널 구동부 일측을 감쌈과 아울러 상기 프레임과 결합되는 케이스 탑을 구비하고, 상기 프레임과 상기 케이스 탑 중 적어도 하나의 일측에 상기 감지부가 설치된다.
상기 프레임과 상기 케이스 탑 중 적어도 하나는 외부로부터 광이 유입될 수 있는 홀을 구비한다.
상기 감지부는 외부로부터 광을 유입될 수 있도록 하는 와이어 형태의 수광부를 추가로 구비한다.
상기 내부 처리 시스템은 상기 외부 처리 시스템으로부터의 가변신호를 수신하는 교환기와; 상기 교환기로부터의 신호를 수신하여 상기 시스템으로부터의 영상데이터 및 제어신호를 변조하는 화질처리부와; 상기 화질처리부에 각기 다른 히스 토그램 유형들 및 상기 히스토 그램 유형들에 따른 백 라이트 제어신호를 공급하는 메모리를 구비한다.
이하, 도 2 내지 도 13을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예에 대하여 설명하기로 한다.
도 2는 본 발명의 제1 실시 예에 따른 액정표시장치를 나타낸 도면이다.
도 2를 참조하면, 본 발명의 제1 실시 예에 따른 액정표시장치는 외부 환경의 변화를 감지하는 외부 감지 시스템(40)과, 영상데이터에 대응되는 신호를 생성하는 시스템(35)과, 외부 감지 시스템(40) 및 시스템(35)으로부터 데이터를 공급받아 영상데이터 신호와 조합하여 변조된 영상데이터 신호를 생성하는 내부 처리 시스템(30)과, 외부 감지 시스템(40)의 신호 및 내부 처리 시스템(30)으로부터 생성된 신호에 따라 밝기 조절하는 백 라이트 유닛 및 램프 구동부(60)와, 액정표시패널(22) 및 액정표시패널(22)을 구동함과 아울러 외부 감지 시스템(40)이 설치되는 패널 구동부(80)와, 백 라이트 유닛과 램프 구동부(60)와 액정표시패널(22)과 패널 구동부(80)를 수납하는 몰드 프레임(70)과, 액정표시패널(22) 및 패널구동부(80) 일측을 감쌈과 아울러 상기 몰드 프레임(70)과 체결되는 케이스 탑(75)을 구비한다.
외부 감지 시스템(40)은 도 3에 도시된 바와 같이 외부 환경의 변화를 감지하는 감지부(44)와, 감지부(44)로부터의 데이터를 통하여 변화 여부를 판단하는 판단부(42)를 구비한다. 이러한 외부 감지 시스템(40)은 포토 다이오드(Photo Diode) 또는 포토 다이오드 어레이(Photo Diode Array) 등으로 형성될 수 있다.
감지부(44)는 외부의 광의 변화를 감지할 수 있는 광센서 등을 이용하여 외부 광을 감지하게 된다. 이러한 광센서는 적어도 하나가 설치되고, 하나 이상의 광센서로부터의 각각의 광 변화량을 평균하여 외부 광 변화를 계산할 수 있다.
판단부(42)는 감지부(44)로부터 공급된 광 변화량에 대응되는 콘트라스트 비율 조절 신호를 생성하여 내부 처리 시스템(30)에 공급한다. 예를 들면, 감지부(44)가 감지하는 외부 광량을 등급별로 나누고, 각 등급에 따라 다른 신호를 생성하도록 한다. 외부 광량이 가장 많을 때 즉, 가장 밝은 경우를 16등급으로 하고, 외부 광량이 가장 적을 때 즉, 가장 어두운 경우를 1등급으로 한 후, 각 등급에 따라 서로 다른 신호를 생성한다. 여기서, 등급에 따라 디지털화 한다면, 4개의 비트를 이용하여 서로 다른 신호를 생성할 수 있다. 여기서 본 발명의 실시 예에 따른 액정표시장치는 전술한 일 예에서의 밝기 등급에 제한받지 않는다. 즉, 본 발명의 실시 예에 따른 외부 광원의 밝기 등급은 2~256 등급으로 분류하여 처리할 수 있을 뿐만아니라, 사용자의 요구에 따라 더 세밀한 등급분류도 가능하다.
시스템(35)은 'Vsyn1', 'Hsyn1', 'DCLK1' 및 'DE1' 즉, 수직/수평 동기신호(Vsyn1, Hsyn1), 디지털 비디오 데이터의 샘플링을 위한 도트클럭(DCLK1) 및 디지털 비디오 데이터(Ri, Gi, Bi)가 존재하는 기간을 지시하는 데이터 인에이블신호(DE1) 등을 생성한다. 이러한 시스템(35)의 예로써 그래픽카드 등이 있다.
외부 감지 시스템(40)의 판단부(42)로부터 공급된 데이터에 대응하여 그에 따른 콘트라스트를 조절하는 내부 처리 시스템(30)은 도 4에 도시된 바와 같이 외부 감지 시스템(40)으로부터의 값을 입력받는 A/D(Analog/Digital) 컨버터 (Converter)(34)와, A/D 컨버터(34)로부터 데이터를 공급 받아 그에 따른 신호를 생성하는 화질 처리부(32)를 구비한다.
A/D 컨버터(34)는 외부 감지 시스템(40)과 화질처리부(32) 사이에 위치하여 외부 감지 시스템(40)으로부터 발생되는 콘트라스트 가변신호를 화질 처리부(32)에 공급한다.
화질 처리부(32)는 도 5에 도시된 바와 같이 메모리(36) 및 A/D 컨버터(34)로부터 데이터를 공급받는 IC 마스터 제어기(52)와, 시스템(35)으로부터 화질 처리부(32)에 공급되는 'Ri', 'Gi' 및 'Bi'의 3 원색 디지털 비디오 데이터신호를 YUV신호를 변환하는 휘도색분리부변환부(54)와, 히스토그램 분석을 위하여 'Ri', 'Gi' 및 'Bi'에서 최대 RGB 값을 산출하는 MAX(RGB)(56)와, 히스토 그램 분석 영역을 설정하는 윈도우(58)와, 그레이(Gray) 히스토그램을 분석하고 히스토그램의 폴(Pole)값과 평균값(Mean)을 계산하는 히스토 그램 분석부(55)와, 히스토 그램 분석부(55)로부터 분석된 히스토그램 및 외부 감지 시스템(40)으로부터 공급된 콘트라스트 가변신호와 휘도색분리부(54)로부터의 밝기 정보인 Y 신호에 대응하는 히스토그램 유형을 선택하는 룩 업 테이블(53)과, 선택된 히스토그램에 따라 RGB신호로 복원하는 휘도색믹싱부(57)와, 히스토그램의 폴값과 평균값 및, 룩 업 테이블(53)에 의해 선택된 히스토그램의 백 라이트 제어 신호를 공급받아 PWM제어기에 공급하거나, DAC(Digital Analog Converter)를 이용하여 인버터에 전압 레벨로 공급하는 백 라이트 조절부(59)를 구비한다.
IC 마스터 제어기(52)는 화질처리부(32)를 전체적으로 초기화한다. 이때, 메모리(36)에 저장된 초기 히스토그램이 룩 업 테이블(53)에 저장되고, 이후 룩 업 테이블(53)에 저장된 히스토그램에 따라 화질처리부(32)를 초기화하게 된다. 이러한 IC 마스터 제어기(52)는 교환기(34) 및 메모리(36)와 통신하여 각각의 데이터를 룩 업 테이블(53)에 공급하게 된다.
휘도색분리부(54)는 시스템(35)을부터 공급된 'Ri', 'Gi' 및 'Bi'의 3 원색 디지털 비디오 데이터신호를 YUV신호를 변환한다. 이러한 변환은 다음과 같은 수학식 1, 2, 3에 따른다.
Y=0.229×Ri + 0.587×Gi + 0.114×Bi
U=0.493×(Bi-Y)
V=0.887×(Ri-Y)
MAX(RGB)(56)는 히스토 그램 분석을 위해, 시스템(35)으로부터 공급된 'Ri', 'Gi' 및 'Bi'의 3 원색 디지털 비디오 데이터신호 중 최대 값을 산출하여 히스토 그램 분석부(55)에 공급하게 된다.
윈도우(58)는 히스토 그램의 분석 영역을 설정한다. 그리고, 윈도우(58)는 시스템(35)으로부터 공급되는 'Vsyn1', 'Hsyn1', 'DCLK1' 및 'DE1' 즉, 수직/수평동기신호(Vsyn1, Hsyn1), 디지털 비디오 데이터의 샘프링을 위한 도트클럭(DCLK1) 및 디지털 비디오 데이터(Ri, Gi, Bi)가 존재하는 기간을 지시하는 데이터 인에이 블신호(DE1)를 변조되는 영상신호에 맞게 'Vsyn2', 'Hsyn2', 'DCLK2' 및 'DE2'로 변조한다.
히스토 그램 분석부(55)는 휘도색분리부(54)로부터 공급된 Y 신호와, Max(RGB)(56)로부터 공급된 영상신호 데이터 신호 중 최대값과, 윈도우(58)로부터 설정된 히스토 그램 설정 영역을 조합하여 히스토 그램을 분석하게 된다. 이에 따라, 그레이 히스토 그램을 산출하고, 히스토 그램의 폴값과 평균값을 룩 업 테이블(53) 및 백 라이트 조절부(59)에 공급하게 된다.
룩 업 테이블(53)은 다양한 휘도 및 콘트라스트에 대응되는 히스토그램 유형을 메모리(36)로부터 읽어들여 테이블형태로 저장한다. 이러한 룩 업 테이블(53)은 히스토그램 분석부(55)로부터 공급된 히스토그램 분포의 경계치를 계산하여 계산된 값과, 외부 감지 시스템(40)으로부터 공급된 콘트라스트 가변신호와, 휘도색분리부(54)로부터 공급된 Y 신호값 각각의 조합에 대응되는 히스토그램 유형을 선택하여 휘도색믹싱부(57)에 공급한다. 또한, 룩 업 테이블(53)에 저장된 히스토그램 유형에 따라 각기 다른 백 라이트 제어신호를 백 라이트 조절부(59)에 공급하게 된다.
휘도색믹싱부(57)는 룩 업 테이블(53)로부터 공급된 커브 및 휘도색분리부(54)로부터 공급된 U, V 신호를 조합하여 변조된 R0, G0, B0 신호를 생성한다. 여기서, 휘도색믹싱부(57)는 다음과 같은 수학식 4, 5, 6을 이용하여 변조하게 된다.
R = YM + (0.000×U) + (1.140×V)
G = YM - (0.396×U) - (0.581×V)
B = YM + (2.029)×U + (0.000×V)
백 라이트 조절부(59)는 히스토그램 분석부(55)의 히스토그램의 폴값과 평균값 및 룩 업 테이블(53)에 의해 선택된 히스토그램 유형이 가지는 백 라이트 제어신호에 따라 PWM 제어부에 공급되는 신호를 조절하게 된다. 또한, 백 라이트 조절부(59)는 히스토그램의 폴값과 평균값 및 룩 업 테이블(53)에 의해 선택된 히스토그램 유형에 따라 DAC의 전압 레벨을 인버터에 공급하여 램프의 밝기를 조절한다.
메모리(36)는 EEPROM으로 구성되며, 입력 영상의 밝기 정보(Y)에 대응되는 변조 휘도 신호 및 변조 콘트라스트 신호와 히스토그램 유형에 따라 설정된 백 라이트 제어 신호가 미리 등재되어 있다. 백 라이트 제어 신호는 저휘도모드 및 저 콘트라스모드, 정상모드 및 고휘도모드 및 고 콘트라스트모드에 따라 백 라이트 유닛(8)의 램프 관전류의 듀티비를 다르게 하기 위한 제어 신호, 각 모드에 따라 관전류 세기를 다르게 하기 위한 제어 신호를 포함한다. 여기서, 히스토그램 유형은 각 영상화질에 최적화된 휘도 및 콘트라스트를 표현하기 위한 실험적 값으로 결정되어 특정 영상에 따라 선택적으로 이용된다.
램프를 구동하는 램프 구동부(60)는 도 6에 도시된 바와 같이 외부로부터 공급된 직류전원을 교류로 변환하는 인버터(66)와, 인버터(66)의 교류전원을 승압시켜 램프(69)에 공급하는 트랜스포머(68)와, 트랜스포머(68)와 램프(69)사이에 접속 되어 전류를 검출하는 피드백 회로(62)와, 피드백 회로(62)와 인버터(66) 사이에 접속되어 인버터(66)에 공급되는 펄스를 제어하는 PWM제어기(64)를 구비한다. 여기서, PWM제어기(64)는 백 라이트 조절부(59)로부터의 신호에 따라 펄스를 조절함으로써 램프(69)에 밝기를 조절하게 된다.
백 라이트 유닛은 램프 구동부(60)의 신호에 따라 광을 조절함으로써 콘트라스트를 조절하게 된다. 이러한 백 라이트 유닛은 광을 발생하는 램프와, 램프를 감싸는 램프하우징과, 램프로부터 발생되는 광을 산란시키는 도광판과, 도광판의 배면에 위치하여 빛샘을 방지하는 반사판과, 도광판의 전면에 배치되어 광의 출사각을 변환시키는 광학 시이트를 구비한다.
액정표시패널(22)은 두 장의 유리기판 사이에 액정이 주입된다. 이 액정표시패널(22)의 하부 유리기판 상에 형성된 데이터라인들(D1 내지 Dm)과 게이트라인들(G1 내지 Gn)은 상호 직교된다. 데이터라인들(D1 내지 Dm)과 게이트라인들(G1 내지 Gn)의 교차부에 형성된 박막트랜지스터(Thin Filim Transistor, 이하 "TFT"라 한다)는 게이트라인(G1 내지 Gn)으로부터의 스캔신호에 응답하여 데이터라인들(D1 내지 Dm)로부터의 데이터전압을 액정셀(Clc)에 공급하게 된다. 이를 위하여, TFT의 게이트전극은 해당 게이트라인(G1 내지 Gn)에 접속되며, 소스전극은 해당 데이터라인(D1 내지 Dm)에 접속된다. 그리고 TFT의 드레인전극은 액정셀(Clc)의 화소전극에 접속된다. 액정표시패널(22)의 상부 유리기판 상에는 블랙매트릭스, 컬러필터 및 공통전극이 형성된다. 그리고 액정표시패널(22)의 상부 유리기판의 광출사면과 하부 유리기판의 광입사면 상에는 광축이 직교하는 편광판이 각각 부착되고 하부 유리기판의 액정 대향면과 상부 유리기판의 액정 대향면 각각에는 액정의 프리틸트각을 설정하기 위한 배향막이 형성된다. 또한, 액정표시패널(22)의 액정셀(Clc) 각각에는 스토리지 캐패시터(Cst)가 형성된다. 이 스토리지 캐패시터(Cst)는 액정셀(Clc)의 화소전극과 전단 게이트라인 사이에 형성되거나, 액정셀(Clc)의 화소전극과 도시하지 않은 공통전극라인 사이에 형성되어 액정셀(Clc)의 전압을 일정하게 유지시키는 역할을 한다.
패널 구동부(80)는 도 7에 도시된 바와 같이 액정표시패널(22)에 인가되는 신호를 발생하는 타이밍 제어부(50)와, 타이밍 제어부(50)로부터 발생된 신호를 액정표시패널(2)에 전달하는 TCP(Tape Carrier Package)(21)와, 액정표시패널(22)에 형성된 데이터 라인(D1 내지 Dm)에 신호를 공급하는 데이터 드라이버(24)와, 게이트 라인(G1 내지 Gn)에 신호를 공급하는 게이트 드라이버(26) 및 데이터 드라이버(24)에 감마 전압을 공급하는 감마 전압 공급부(28)와, 각 데이터 드라이버(24)와 게이트 드라이버(26) 및 외부 감지 시스템(40)의 감지부(44)를 실장한 PCB(29a,29b)를 구비한다. 여기서, 본 발명의 제1 실시 예에 따른 외부 감지 시스템(40)의 감지부(44)을 장착한 액정표시장치는 데이터 PCB(29a)와 게이트 PCB(29b)의 각 모서리 일측에 외부 감지 시스템(40)의 감지부(44)가 설치된다. 또한, 데이터 PCB 및 게이트 PCB(29a, 29b) 일측을 감싸는 케이스 탑(75)은 외부 감지 시스템(40)의 감지부(44)가 설치된 부분에 홀(77)이 형성되어 외부로부터의 광이 외부 감지 시스템(40)의 감지부(44)로 공급되게 된다.
도 8은 본 발명의 제2 실시 예에 따른 액정표시장치의 일부를 나타낸 도면이 다.
본 발명의 제2 실시 예에 따른 액정표시장치는 액정표시패널(122) 및 케이스 탑(175)을 제외하고 본 발명의 제1 실시 예와 동일한 구성요소를 구비하므로 액정표시패널(122) 및 케이스 탑(175)을 제외한 설명은 생략하기로 한다.
도 8을 참조하면, 본 발명의 제2 실시 예에 따른 액정표시장치는 외부 감지 시스템(140)을 구비한 액정표시패널(122)과, 액정표시패널(122)의 일측을 감싸는 케이스 탑(175)을 구비한다.
액정표시패널(122)의 하부 기판(121) 상에 형성된 데이터라인들(D)과 게이트라인들(G)은 상호 직교된다. 데이터라인들(D)과 게이트라인들(G)의 교차부에 형성된 박막트랜지스터(Thin Filim Transistor, 이하 "TFT"라 한다)는 게이트라인(G)으로부터의 스캔신호에 응답하여 데이터라인들(D)으로부터의 데이터전압을 액정셀(Clc)에 공급하게 된다. 이를 위하여, TFT의 게이트전극은 해당 게이트라인(G)에 접속되며, 소스전극은 해당 데이터라인(D)에 접속된다. 그리고 TFT의 드레인전극은 액정셀(Clc)의 화소전극(124)에 접속된다.
액정표시패널(122)의 상부 기판(101) 상에는 외부 감지 시스템(140)의 감지부(144)가 설치된 블랙매트릭스(150), 컬러필터(104) 및 공통전극(106)이 형성된다. 공통전극(106)은 상부 기판(101) 및 하부 기판(121) 중 어느 하나에 형성될 수 있다. 이러한 상부 기판(101) 상에 칼라필터(104) 및 블랙매트릭스(150)가 형성되는 경우, 기판(101)의 가장자리 부분의 블랙매트릭스(150)층은 중앙부보다 면적이 크게 형성된다. 이렇게 형성된 블랙매트릭스(150)의 가장자리 일측에 외부 감 지 시스템(140)의 감지부(144)가 설치된다. 이때, 외부 감지 시스템(140)은 외부 환경의 감지를 가능한 많은 양을 감지하기 위해서 띠 형태로 형성된 블랙매트릭스(150)를 따라 띠 형태로 설치될 수 있다.
이러한 액정표시패널(122)의 가장자리 일측을 감싸는 케이스 탑(175)은 도 9에 도시된 바와 같이 액정표시패널(122)의 가장자리를 따라 홀(177)이 형성된다. 이 홀(177)은 블랙매트릭스(150)에 형성된 외부 감지 시스템(140)의 설치 경로를 따라 부분 또는 전체적으로 형성될 수 있다.
도 10은 본 발명의 제3 실시 예에 따른 액정표시장치의 일부를 나타낸 도면이다.
여기서, 본 발명의 제3 실시 예에 따른 액정표시장치는 광을 수광할 수 있는 수광부(255)를 구비한 외부 감지시스템(240)을 제외한 구성요소에 대하여 본 발명의 제2 실시 예에 기재된 구성과 동일하므로 그 설명을 생략하기로 한다.
도 10을 참조하면, 본 발명의 제3 실시 예에 따른 액정표시장치는 외부 감지 시스템(240)의 감지부(244)가 설치 가능한 다양한 곳 예를 들면, 타이밍 제어부가 실장되는 PCB와, TCP와, 기판 및 몰드 프레임과, 케이스 탑 등에 외부 감지 시스템(240)의 감지부(244)가 배치될 수 있으며, 외부의 광을 굴절시켜 광을 수광할 수있는 홀을 각 구성에 형성하여 액정표시장치 내부에 설치될 수 있다. 즉, 본 발명의 제3 실시 예에 따른 외부 감지 시스템(240)이 장착된 액정표시장치는 외부의 광을 굴절시켜 수광할 수 있는 수광부(255)를 추가로 구비하여 외부 감지 시스템(240)의 감지부(244)에 외부 광을 공급할 수 있다. 이러한 수광부(255)는 외부 광을 수광 할 수 있는 와이어 형태를 가지며 타이밍 제어부가 실장되는 PCB와, TCP와, 기판 및 몰드 프레임과, 케이스 탑 등에 형성된 홀에 삽입된후 외부 광을 수광함으로써 외부 광의 변화를 외부 감지 시스템(240)의 감지부(244)에 공급할 수 있다.
한편, 본 발명의 실시 예에 따른 외부 감지 시스템을 장착한 액정표시장치는 도 11 및 도 12에 도시된 바와 같은 데이터 흐름도를 따라 구동될 수 있다. 이를 구체적으로 설명하면, 본 발명의 실시 예에 따른 외부 감지 시스템을 장착한 액정표시장치는 도 11에 도시된 바와 같이 A/D 컨버터(334)와 화질처리부(332) 및 타이밍 제어부(350)가 일체화 되어 구동될 수 있으며, 도 12에 도시된 바와 같이 시스템(435)과 화질 처리부(432) 및 A/D 컨버터(434)가 일체화 되어 구동될 수 있다. 이에 따라, 외부 환경에 따른 패널의 휘도를 감소시킴으로써 사용자에게 좀더 감각적인 영상을 제공할 수 있다.
이와 같은 구조를 가지는 본 발명의 실시 예에 따른 외부 감지 시스템을 가지는 액정표시장치는 휴대용 정보기기, 일반 정보기기, 사무용 정보기기 등에 이용될 수 있으며, 도 13에 도시된 바와 같이 노트북에도 이용될 수 있다.
상술한 바와 같이, 본 발명의 실시 예에 따른 액정표시장치는 외부 환경의 변화에 따라 적응적으로 액정표시패널의 콘트라스트 및 휘도를 제어함으로서 사용자에게 보다 감각적인 영상을 제공할 수 있다. 보다 상세히 설명하면, 본 발명의 실시 예에 따른 액정표시장치는 외부 환경을 감지하는 외부 감지 시스템을 여건에 맞게 적절한 위치에 배치함으로써 외부 환경의 변화에 민감하게 반응하여 사용자에게 보다 나은 영상을 인식하도록 함으로써 화질개선을 달성할 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 (11)

  1. 화상에 따른 영상데이터 신호를 생성하는 시스템과;
    외부 광을 감지하는 감지부와;
    상기 감지부로부터의 광의 세기를 판별하고 그에 따른 제어신호를 생성하는 판단부와;
    상기 판단부로부터의 제어신호에 따라 상기 영상데이터 신호를 변조하는 내부 처리 시스템과;
    상기 내부 처리 시스템으로부터 신호를 공급받아 화상을 구현하는 액정표시패널에 공급하는 패널 구동부와;
    상기 액정표시패널과 상기 시스템과 상기 내부 처리 시스템 및 상기 패널 구동부를 수납하는 프레임과;
    상기 액정표시패널 및 상기 패널 구동부 일측을 감쌈과 아울러 상기 프레임과 결합되는 케이스 탑을 구비하고,
    상기 패널 구동부 일측에 상기 감지부가 설치되는 것을 특징으로 하는 액정표시장치.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 패널 구동부는
    상기 액정표시패널에 형성된 데이터 라인에 데이터를 공급하는 데이터 구동 부와;
    상기 액정표시패널에 형성된 게이트 라인에 스캔신호를 공급하는 게이트 구동부와;
    상기 액정표시패널에 형성된 각 라인과 접속되고 상기 데이터 구동부 및 상기 게이트 구동부가 각각 실장되는 TCP와;
    상기 TCP의 일측과 접속되어 상기 데이터 구동부 및 상기 게이트 구동부에 신호를 공급하는 타이밍 제어부와;
    상기 TCP 일측과 접속되어 신호를 전달하는 데이터 인쇄회로기판 및 게이트 인쇄회로기판을 구비하고,
    상기 감지부는 상기 TCP와 상기 데이터 인쇄회로기판 및 상기 게이트 인쇄회로기판 중 적어도 하나에 형성되는 것을 특징으로 하는 액정표시장치.
  3. 제 1 항에 있어서,
    상기 케이스 탑은
    상기 감지부가 형성되는 부분에 대응되는 곳에 외부로부터 광이 유입되도록 홀을 구비하는 것을 특징으로 하는 액정표시장치.
  4. 화상에 따른 영상데이터 신호를 생성하는 시스템과;
    외부 광을 감지하는 감지부와;
    상기 감지부로부터의 광의 세기를 판별하고 그에 따른 제어신호를 생성하는 판단부와;
    상기 판단부로부터의 제어신호에 따라 상기 영상데이터 신호를 변조하는 내부 처리 시스템과;
    상기 내부 처리 시스템으로부터 신호를 공급받아 화상을 구현하는 액정표시패널에 공급하는 패널 구동부와;
    상기 액정표시패널과 상기 시스템과 상기 내부 처리 시스템 및 상기 패널 구동부를 수납하는 프레임과;
    상기 액정표시패널 및 상기 패널 구동부 일측을 감쌈과 아울러 상기 프레임과 결합되는 케이스 탑을 구비하고,
    상기 액정표시패널의 일측에 상기 감지부가 설치되는 것을 특징으로 하는 액정표시장치.
  5. 제 4 항에 있어서,
    상기 액정표시패널은
    게이트 라인과 데이터 라인의 교차점에 박막트랜지스터가 형성되는 하판과;
    컬러필터층과 블랙매트릭스층이 형성되는 상판을 구비하고;
    상기 블랙매트릭스층의 일측에 상기 감지부가 설치되는 것을 특징으로 하는 액정표시장치.
  6. 제 5 항에 있어서,
    상기 감지부는
    상기 블랙 매트릭스층의 가장자리에 소정 간격을 가지며 띠 형태로 형성되는 것을 특징으로 하는 액정표시장치.
  7. 제 5 항에 있어서,
    상기 케이스는
    상기 블랙매트릭스층 상에 형성된 상기 감지부와 대응되는 위치에 외부로부터 광이 유입되도록 하는 홀을 구비하는 것을 특징으로 하는 액정표시장치.
  8. 화상에 따른 영상데이터 신호를 생성하는 시스템과;
    외부 광을 감지하는 감지부와;
    상기 감지부로부터의 광의 세기를 판별하고 그에 따른 제어신호를 생성하는 판단부와;
    상기 판단부로부터의 제어신호에 따라 상기 영상데이터 신호를 변조하는 내부 처리 시스템과;
    상기 내부 처리 시스템으로부터 신호를 공급받아 화상을 구현하는 액정표시패널에 공급하는 패널 구동부와;
    상기 액정표시패널과 상기 시스템과 상기 내부 처리 시스템 및 상기 패널 구동부를 수납하는 프레임과;
    상기 액정표시패널 및 상기 패널 구동부 일측을 감쌈과 아울러 상기 프레임 과 결합되는 케이스 탑을 구비하고,
    상기 프레임과 상기 케이스 탑 중 적어도 하나의 일측에 상기 감지부가 설치되는 것을 특징으로 하는 액정표시장치.
  9. 제 8 항에 있어서,
    상기 프레임과 상기 케이스 탑 중 적어도 하나는
    외부로부터 광이 유입될 수 있는 홀을 구비하는 것을 특징으로 하는 액정표시장치.
  10. 제 8 항에 있어서,
    상기 감지부는
    외부로부터 광을 유입될 수 있도록 하는 와이어 형태의 수광부를 추가로 구비하는 것을 특징으로 하는 액정표시장치.
  11. 제 1 항과 제 4 항 및 제 8 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 내부 처리 시스템은
    상기 외부 처리 시스템으로부터의 가변신호를 수신하는 교환기와;
    상기 교환기로부터의 신호를 수신하여 상기 시스템으로부터의 영상데이터 및 제어신호를 변조하는 화질처리부와;
    상기 화질처리부에 각기 다른 히스토그램 유형들 및 상기 히스토 그램 유형 들에 따른 백 라이트 제어신호를 공급하는 메모리를 구비하는 것을 특징으로 하는 액정표시장치.
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