KR20070071807A - 액정표시장치 및 그 구동방법 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 투과 모드와 반사모드로 장동으로 절환할 수 있는 액정표시장치 및 그 구동방법가 개시된다. 개시된 본 발명의 액정표시장치는 화상을 표시하는 표시영역과 비표시 영역으로 구분된 제 1 기판, 액정층 및 제 2 기판을 포함하는 액정패널과, 제 1 기판의 배면에 배치되어 광을 조사하는 백라이트 유닛과, 제 1 기판의 제 1 영역에 배치되어 외부 광을 감지하는 제 1 센서 및 제 1 기판의 제 2 영역에 배치되어 상기 백라이트 유닛의 광을 감지하는 제 2 센서를 포함한다.
광센서, 외부 광, 비교부, 반투과

Description

액정표시장치 및 그 구동방법{LIQUID CRYSTAL DISPLAY DEVICE AND METHOD FOR DRIVING THE SAME}
도 1a은 본 발명에 따른 반투과형 액정표시장치를 도시한 분해 사시도.
도 1b는 도 1a의 A를 도시한 상세도.
도 1c는 도 1b의 Ⅰ-Ⅰ' 라인을 따라 절단한 단면도.
도 1d는 도 1a의 B를 도시한 상세도.
도 1e는 도 1d의 Ⅱ-Ⅱ' 라인을 따라 절단한 단면도
도 2a 내지 도 2c는 본 발명의 반도체층의 에너지밴드 구조를 나타낸 도면.
도 3a는 본 발명에 따른 액정표시장치를 나타낸 평면도.
*도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명*
100 : 액정패널 110 : 상부기판
113 : 블랙매트릭스 130 : 하부기판
150 : 백라이트 어셈블리 270 : 제 1 광센서
271 : 제 1 게이트 전극 273 : 제 1 반도체층
275, 275' : 제 1 소스/드레인 전극 280 : 제 2 광센서
281 : 제 2 게이트 전극 283 : 제 2 반도체층
285, 285' : 제 2 소스/드레인 전극
본 발명은 액정표시장치에 관한 것으로, 특히 투과 모드와 반사모드로 장동으로 절환할 수 있는 액정표시장치 및 그 구동방법에 관한 것이다.
일반적으로 널리 사용되고 있는 표시장치들 중의 하나인 CRT(Cathode Ray Tube)는 TV를 비롯해서 계측기기, 정보 단말기기 등의 모니터에 주로 이용되고 있으나, CRT 자체의 무게와 크기로 인해 전자 제품의 소형화, 경량화의 대응에 적극적으로 대응할 수 없었다.
이러한 문제에 대한 해결책으로서, 액정표시장치는 상기 CRT에 비해 경박단소형화 및 저소비전력을 실현할 수 있다는 장점이 있다. 특히, 박막 트랜지스터를 이용한 액정표시장치는 CRT에 필적할만한 표시화면의 고화질화, 대형화 및 컬러화 등을 실현하였기 때문에 최근에는 노트북 PC 및 모니터 시장은 물론 여러 분야에서 다양하게 사용되고 있다.
상기 액정표시장치는 투과성 표시장치로써, 액정분자의 굴절률 이방성에 의해 액정층을 투과하는 광의 양을 조절하여 원하는 화상을 화면상에 표시한다. 상기 액정표시장치는 화소의 표시를 위해 액정층을 투과하는 광을 제공하는 백라이트 유닛이 구비된다. 따라서, 액정표시장치는 크게 액정패널과 상기 액정패널의 배면에 구비되는 백라이트 유닛으로 이루어진다.
상기 액정패널은 실제화상이 구현되는 곳으로, 하부기판 및 상부기판과 그 사이에 형성된 액정층으로 이루어진다. 상기 하부기판은 박막트랜지스터(thin film transistor)와 같은 구동소자 및 화소전극이 형성되고, 상부기판은 컬러필터층 및 공통전극이 형성된다. 또한, 상기 하부기판의 측면에는 구동회로부가 구비되어 상기 하부기판에 형성된 박막트랜지스터와 화소전극 및 공통전극에 각각 신호를 인가한다.
상기 백라이트 유닛은 광을 발광하는 광원과, 상기 광원으로부터 발생되는 광을 반사시켜 광효율을 향상시키는 반사판과, 상기 광을 확산 및 집광시키는 광학시트류를 포함한다.
상기 액정표시장치는 백라이트 유닛으로부터 입사된 광을 이용하여 화상을 표시하는 투과형(transmission type)과, 자연광과 같은 외부광을 반사시켜 화상을 표시하는 반사형(reflection type)으로 대별된다. 투과형은 백라이트 유닛의 전력 소모가 크고, 반사형은 외부광에 의존함에 따라 어두운 환경에서는 화상을 표시할 수 없는 문제점이 있다.
이러한 문제점을 해결하기 위하여 백라이트 유닛을 이용한 투과 모드와 외부광을 이용하는 반사 모드가 선택 가능한 반투과형 액정표시장치가 대두되고 있다. 상기 반투과형 액정표시장치는 외부광이 충분하면 반사 모드로, 불충분하면 백라이트 유닛을 이용한 투과 모드로 동작하게 되므로 투과형보다 소비전력을 줄일 수 있으면서 반사형과 달리 외부광의 제약을 받지 않게 된다.
종래의 반투과형 액정표시장치는 사용자가 임의로 외부광의 광량을 판단하여 반사 모드 또는 투과 모드를 선택하는 것으로 외부광의 광량이 불충분한 경우에 반 사 모드로 구동될 수도 있고, 외부광의 광량이 충분한 경우에 투과 모드로 구동될 수 있다. 따라서, 사용자에 의해 선택되는 반투과형 액정표시장치는 사용자가 외부광 및 백라이트 유닛 광의 광량을 정확히 인식하는 것이 불가능하여 외부광의 광량이 불충분한 경우에 반사 모드로 선택하거나 외부광의 광량이 충분한 경우에 투과 모드로 선택하여 반투과형 액정표시장치의 표시품질이 저하되는 문제가 발생할 수 있었다.
본 발명은 외부 광을 감지하는 제 1 광센서 및 백라이트 유닛의 광을 감지하는 제 2 광센서를 구비함으로서, 표시품질을 저하시키지 않으면서 소비전력을 감소시킬 수 있는 액정표시장치 및 그 구동방법을 제공함에 그 목적이 있다.
상기한 목적을 달성하기 위한, 본 발명에 따른 액정표시장치는,
화상을 표시하는 표시영역과 비표시 영역으로 구분된 제 1 기판, 액정층 및 제 2 기판을 포함하는 액정패널;
상기 제 1 기판의 배면에 배치되어 광을 조사하는 백라이트 유닛;
상기 제 1 기판의 제 1 영역에 배치되어 외부 광을 감지하는 제 1 센서; 및
상기 제 1 기판의 제 2 영역에 배치되어 상기 백라이트 유닛의 광을 감지하는 제 2 센서를 포함한다.
또한, 본 발명에 따른 액정표시장치의 구동방법은,
기판의 제 1 영역에 배치된 제 1 센서와 제 2 영역에 배치된 제 2 센서로부 터 각각 외부 광과 백라이트 유닛 광을 감지하는 단계;
상기 제 1 센서의 출력과 상기 제 2 센서의 출력을 비교하는 단계; 및
상기 비교 결과에 따라 상기 백라이트 유닛을 제어하는 단계를 포함한다.
이하, 첨부한 도면을 참조하여 본 발명에 따른 실시 예를 상세히 설명하도록 한다.
도 1a은 본 발명에 따른 반투과형 액정표시장치를 도시한 분해 사시도이고, 도 1b는 도 1a의 A를 도시한 상세도이고, 도 1c는 도 1b의 Ⅰ-Ⅰ' 라인을 따라 절단한 단면도이고, 도 1d는 도 1a의 B를 도시한 상세도이고, 도 1e는 도 1d의 Ⅱ-Ⅱ' 라인을 따라 절단한 단면도이다.
도 1a 내지 도 1e에 도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 반투과형 액정표시장치는 영상을 디스플레이하는 액정패널(100)과, 상기 액정패널(100)에 광을 조사하는 백라이트 유닛(150)를 포함하여 구성된다.
상기 액정패널(100)은 액정층(미도시)을 사이에 두고 서로 대향하는 상부기판(110) 및 하부기판(130)으로 구성된다. 상기 액정패널(100)은 실제 화상을 구현하는 표시영역과, 액정패널(100)의 외곽부에 광을 차단하는 비표시영역으로 구분된다.
상기 상부기판(110)은 컬러필터기판으로써, 화소영역에는 색을 구현하는 R, G, B 컬러필터(111)가 형성되고, BM영역에는 빛샘을 방지하기 위한 블랙매트릭스(113)가 형성되어 있다. 또한 상기 블랙매트릭스(113)는 화소의 경계영역에도 형성되어, 화소간의 빛샘을 막아준다. 상기 컬러필터(111)는 염료 또는 안료를 포함하 는 수지막이며, 상세히 도시되지는 않았지만, 상기 컬러필터(111) 상에는 컬러필터(111)의 평탄화를 위해 오버코트막(미도시)이 형성되기도 한다. 그리고, 상기 오버코트막 상에는 액정층(미도시)의 전압을 인가하기 위해 공통전극이 형성된다.
상기 하부기판(130)에는 종횡으로 배열되어 화소를 정의하는 복수의 게이트 라인(gate line, 131) 및 데이터 라인(data line, 133)이 형성되어 있으며, 상기 게이트 라인(131) 및 데이터 라인(133) 교차영역에는 각각의 화소를 스위칭하기 위한 스위칭 소자가 형성되어 있다. 상기 스위칭 소자는 박막트랜지스터(135)이며, 상기 박막트랜지스터(135)는 게이트 전극 , 반도체층, 및 소스/드레인 전극으로 구성된다. 상세하게 도시되지는 않았지만, 상기 게이트 라인(131) 및 데이터 라인(133)의 일측에는 신호인가를 위한 게이트/데이터 패드가 각각 형성되어 있으며, 각 화소에는 상기 공통전극의 상대전극인 화소전극이 형성되고, 상기 화소전극 상에는 외부 광을 반사하는 반사전극이 형성된다. 상기 공통전극 및 화소전극은 ITO(indium tin oxide) 또는 IZO(indium zinc oxide)와 같은 투명한 전도성 물질로 형성된다.
상기 비표시 영역의 일측 블랙매트릭스(113) 배면에는 주위환경의 밝기를 감지하는 제 1 광센서(270)와, 상기 백라이트 유닛(150)의 광을 감지하는 제 2 광센서(271)가 형성된다.
상기 하부기판(130)에 형성되는 상기 제 1 광센서(270)는 제 1 게이트 전극(271), 제 1 반도체층(273) 및 제 1 소스/드레인 전극(275, 275')으로 구성되고, 상기 제 2 광센서(280)는 제 2 게이트 전극(281)과, 제 2 반도체층(283) 및 제 2 소스/드레인 전극(285, 285')으로 구성된다. 상기 제 1 및 제 2 반도체층(273, 283)은 비정질 실리콘(amorphos silicon)으로 이루어진다.
상기 제 1 및 제 2 광센서(270, 280)는 추가적인 공정없이 화소의 스위칭 소자(박막트랜지스터) 형성시에 함께 형성된다.
상기 제 1 광센서(270)와 대응되는 상부기판(110)의 블랙매트릭스(113)는 외부 광을 감지할 수 있도록 일부가 제거된다.
도시되지는 않았지만, 상기 액정패널(100) 상에는 액정패널(100)의 표시영역을 제외하고 감싸는 형태로 고정하는 케이스 탑(미도시)이 배치될 수 있다. 상기 제 1 광센서(270)와 대응되는 영역의 케이스 탑에는 외부 광이 제 1 광센서(270)에 조사될 수 있도록 소정의 홀이 형성될 수 있다.
반면, 상기 백라이트 유닛(150)의 광을 감지하는 제 2 광센서(280)와 대응되는 상부기판(110)의 블랙매트릭스(113)는 외부 광에 노출되지 않게 형성되고, 상기 제 2 광센서(280)의 배면의 백라이트 유닛(150)로부터 광을 감지할 수 있도록 제 2 광센서(280)의 제 2 게이트 전극(281)의 일부가 제거된다.
상기 백라이트 유닛(150)은 상세하게 도시되지 않았지만, 광을 발광하는 광원과, 상기 광원 상에 배치되어 광을 확산 및 집광시키는 광학시트류를 포함하여 구성된다.
상기 비정질 실리콘으로 이루어지는 제 1 및 제 2 반도체층(273, 283)은 빛에너지에 대하여 매우 민감한 에너지밴드 구조를 가진다.
도 2a 내지 도 2c는 본 발명의 반도체층의 에너지밴드 구조를 나타낸 도면이 다.
도 2a 내지 도 2c에 도시된 바와 같이, 제 1 및 제 2 반도체층(도 1b 및 도 1d의 273, 283)의 에너지밴드 구조는 컨덕션밴드(conduction band)와 밸런스밴드(valence band) 사이에 밴드 갭이 존재한다. 상기 밴드 갭 이상의 에너지를 조사하게 되면, 밸런스밴드로부터 컨덕션밴드로 전자가 여기되고 이 상태에서 전계를 인가하면, 전계방향으로 전자가 이동하여 전류가 흐르게 된다.
상기 제 1 및 제 2 반도체층(도 1b 및 도 1d의 273, 283)으로 이루어지는 비정질 실리콘은 밴드 갭 사이에 불순물 등에 의한 딥레벨(deep level)이 많이 존재하게 된다. 따라서, 빛에너지에 매우 민감하게 반응한다.
도 2a와 같이, 비정질 실리콘에 빛에너지가 조사되면, 컨덕션밴드 가까이에 있는 딥레벨의 전자들이 여기되고, 계속해서 빛에너지의 세기를 증가시키게 되면, 도 2b와 같이, 밴드 갭 사이에 존재하는 딥레벨의 전자들이 모두 컨덕션밴드로 이동하게 되며, 전류의 세기도 커지게 된다. 계속해서 빛에너지의 세기를 증가시켜 밴드갭 이상의 에너지를 조사하게 되면, 도 2c와 같이, 밸런스밴드에 위치하던 전자들도 컨덕션밴드로 여기되고, 전류의 세기는 빛에너지의 세기와 비례하여 증가하게 된다.
다시 도 1a 내지 도 1e를 참조하면, 본 발명의 제 1 및 제 2 광센서(270, 280)는 상기와 같은 반도체의 특성을 이용한 것으로, 빛에너지의 세기가 강하면, 제 1 및 제 2 소스/드레인 전극(275, 275', 285, 285')을 통해 흐르는 전류의 세기가 강해지고, 빛에너지의 세기가 약해지면 제 1 및 제 2 소스/드레인 전극(275, 275', 285, 285')을 통해 흐르는 전류의 세기도 약해진다. 따라서, 제 1 및 제 2 광센서(270, 280)는 제 1 및 제 2 소스/드레인 전극(275, 275', 285, 285')을 통해 흐르는 전류의 세기에 따라 외부광 또는 백라이트 유닛(150) 광을 비교하여 상기 백라이트 유닛(150)를 제어하게 된다.
도 3은 본 발명에 따른 액정표시장치의 구동을 나타낸 도면이다.
도 1a 내지 도 1e 및 도 3에 도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 액정표시장치는 액정패널(100)과, 상기 액정패널(100)과 데이터 PCB(140) 사이에 접속되어진 복수개의 데이터 TCP(141)들과, 상기 액정패널(100)의 다른 측에 접속되어진 복수개의 게이트 TCP(161)들과, 상기 데어터 TCP(141)들 각각에 실장되어진 데이터 드라이버 IC(143)들과, 상기 게이트 TCP(161)들 각각에 실장되어진 게이트 드라이버IC(163)들과, 상기 액정패널(100)에 광을 제공하는 백라이트 유닛(150)를 포함하여 구성된다.
상기 액정패널(100)은 투명한 절연기판으로 이루어진 하부기판(130) 및 상부기판(110)과, 상기 하부기판(130)과 상부기판(110) 사이에 주입된 액정(미도시)을 포함한다.
상기 상부기판(100)의 가장자리 영역에는 광을 차단하는 블랙매트릭스(113)가 형성되어 있다.
상기 하부기판(130)의 일측에는 외부 광을 감지하는 제 1 광센서(270)가 구비되고, 백라이트 유닛(150)의 광을 감지하는 제 2 광센서(280)가 구비된다.
상기 제 1 광센서(270)는 제 1 게이트 전극(271), 제 1 반도체층(273) 및 제 1 소스/드레인 전극(275, 275')으로 구성된다.
상기 제 1 광센서(270) 상에 구비되는 상부기판(110)의 블랙매트릭스(113)는 제 1 광센서(270)와 대응되는 영역이 제거되는 형태로 외부 광이 제 1 광센서(270)에 입사될 수 있도록 형성된다.
상기 제 2 광센서(280)는 제 2 게이트 전극(281), 제 2 반도체(283) 및 제 2 소스/드레인 전극(285, 285')으로 구성된다.
상기 제 2 광센서(280)의 제 2 게이트 전극(281)은 중앙영역에서 길이방향으로 소정의 홀(287)이 형성되어 상기 제 2 광센서(280)의 배면에 배치되는 백라이트 유닛(150)의 광이 제 2 광센서(280)에 입사될 수 있도록 형성된다. 또한, 상기 제 2 광센서(280) 상에 구비되는 상부기판(110)에는 외부 광이 입사되지 않도록 블랙매트릭스(113)가 형성된다.
상기 제 1 및 제 2 광센서(270, 280)는 추가적인 공정없이 화소의 스위칭 소자(박막트랜지스터) 형성시 함께 형성된다.
상기 제 1 및 제 2 광센서(270, 280)는 스위칭 소자(박막트랜지스터)로 이루어지며 오프(OFF) 시에 제 1 및 제 2 반도체층(273, 283)에 조사되는 광량에 따라 소정의 전류가 흐르는 원리를 이용한 것으로 제 1 및 제 2 게이트 전극(271, 281)은 상기 데이터 TCP(141)를 통해 전도성 패턴을 따라서 오프(OFF) 전압이 인가되는 센서구동부(290)와 전기적으로 연결된다.
상기 제 1 및 제 2 소스/드레인 전극(275, 275', 285, 285')은 상기 데이터 TCP(141)를 통해 전도성 패턴에 연결되어 비교부(291)에 전기적으로 연결된다.
상기 비교부(291)는 제 1 및 제 2 광센서(270, 280)의 광량에 따라 입력된 상기 제 1 및 제 2 광센서(270, 280)의 전압을 비교한다.
상기 비교부(291)는 백라이트 유닛(150)의 구동을 제어하는 제어부(295)와 연결된다. 상기 비교부(291)는 제 1 광센서(270)로부터 인가된 입력전압이 제 2 광센서(280)의 입력전압보다 작은 경우에는 상기 제어부(295)를 이용하여 백라이트 유닛(150)에 온(ON) 제어신호를 인가하고, 상기 제 1 광센서(270)로부터 인가된 입력전압이 제 2 광센서(280)의 입력전압보다 큰 경우에는 상기 제어부(295)를 이용하여 백라이트 유닛(150)에 오프(OFF) 제어신호를 인가한다.
상기 비교부(291)에는 백라이트 유닛(150)이 오프(OFF) 된 경우에 제 2 광센서(280)에서 광을 감지하지 못하므로 백라이트 유닛(150)이 오프(OFF) 되기 전의 제 2 광센서(280)로부터 인가된 최종 입력전압을 저장하는 저장부(293)를 더 포함할 수 있다.
상기 저장부(293)는 백라이트 유닛(150)의 오프(OFF) 시에 상기 제 1 광센서(270)의 입력전압과 비교될 수 있는 임의의 제 2 광센서(280)의 입력전압 역할을 한다.
반면, 도면에 도시되지는 않았지만, 상기 비교부(291)에 저장부(293)를 구비하지 않는 경우에는 상기 제 2 광센서(280) 배면에 영상을 디스플레이하기 위한 광원 외에 오프(OFF)되지 않는 별도의 광원이 구비되어 백라이트 유닛(150)의 오프(OFF) 시에 제 1 및 제 2 광센서(270, 280)의 입력전압을 비교할 수도 있다.
본 발명에 따른 반투과형 액정표시장치는 하부기판(130)의 스위칭 소자(박막 트랜지스터) 형성시에 외부 광을 감지하는 제 1 광센서(270) 및 백라이트 유닛(150)의 광을 감지하는 제 2 광센서(280)를 형성하여 외부 광과 백라이트 유닛(150)의 광을 비교하여 상기 백라이트 유닛(150)을 자동으로 제어한다. 이에 따라, 상기 백라이트 유닛(150)의 자동 제어에 의해 반사 모드와 투과 모드로 자동 절환됨으로써, 사용자에 의해 인위적으로 조작될 필요가 없고, 표시품질을 저하시키지 않고 소비전력을 줄일 수 있다.
이상에서 살펴본 바와 같이, 본 발명에 의하면, 액정패널의 하부기판 일측에 외부 광을 감지하는 제 1 광센서 및 백라이트 유닛의 광을 감지하는 제 2 광센서를 구비하여 실질적으로 외부 광 및 백라이트 유닛의 광을 비교하여 백라이트 유닛을 자동 제어하여, 반사 모드와 투과 모드로 자동 절환되어, 표시품질을 저하시키지 않고 소비전력을 감소시키는 효과가 있다.
이상 설명한 내용을 통해 통상의 지식을 가진 자라면 본 발명의 기술사상을 일탈하지 아니하는 범위에서 다양한 변경 및 수정이 가능할 것이다. 따라서, 본 발명의 기술적 범위는 명세서의 상세한 설명에 기재된 내용으로 한정되는 것이 아니라 특허 청구의 범위에 의해 정하여져야만 할 것이다.

Claims (9)

  1. 화상을 표시하는 표시영역과 비표시 영역으로 구분된 제 1 기판, 액정층 및 제 2 기판을 포함하는 액정패널;
    상기 제 1 기판의 배면에 배치되어 광을 조사하는 백라이트 유닛;
    상기 제 1 기판의 제 1 영역에 배치되어 외부 광을 감지하는 제 1 센서; 및
    상기 제 1 기판의 제 2 영역에 배치되어 상기 백라이트 유닛의 광을 감지하는 제 2 센서를 포함하는 것을 특징으로 하는 액정표시장치.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 제 1 및 제 2 센서의 출력을 비교하는 비교부; 및
    상기 비교 결과에 따라 상기 백라이트 유닛을 제어하는 제어부를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 액정표시장치.
  3. 제 2 항에 있어서,
    상기 제어부는 상기 제 1 센서의 출력이 상기 제 2 센서의 출력보다 작은 경우, 상기 백라이트 유닛의 동작을 그대로 유지하는 것을 특징으로 하는 액정표시장치.
  4. 제 1 항에 있어서,
    상기 제 1 및 제 2 영역은 상기 액정패널의 비표시 영역에 배치되는 것을 특징으로 하는 액정표시장치.
  5. 제 1 항에 있어서,
    상기 제 2 기판에는 광을 차단하는 블랙매트릭스가 형성되고, 상기 제 1 센서와 대응되는 영역의 상기 제 2 기판에는 외부 광이 입사되도록 상기 블랙매트릭스의 일부가 제거되는 것을 특징으로 하는 액정표시장치.
  6. 제 1 항에 있어서,
    상기 제 1 및 제 2 센서는 박막트랜지스터인 것을 특징으로 하는 액정표시장치.
  7. 제 1 항에 있어서,
    상기 제 1 및 제 2 센서는
    게이트 전극;
    상기 게이트 전극 상에 형성되어 조사되는 광의 세기에 따라 전류량이 변화하는 반도체층; 및
    상기 반도체층 상에 형성된 소스/드레인 전극을 포함하는 것을 특징으로 하는 액정표시장치.
  8. 상기 7 항에 있어서,
    상기 제 2 센서의 상기 게이트 전극은 소정의 홀이 형성된 것을 특징으로 하는 액정표시장치.
  9. 기판의 제 1 영역에 배치된 제 1 센서와 제 2 영역에 배치된 제 2 센서로부터 각각 외부 광과 백라이트 유닛 광을 감지하는 단계;
    상기 제 1 센서의 출력과 상기 제 2 센서의 출력을 비교하는 단계; 및
    상기 비교 결과에 따라 상기 백라이트 유닛을 제어하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 액정표시장치의 구동방법.
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN112987419A (zh) * 2021-04-13 2021-06-18 成都天马微电子有限公司 一种显示装置及其制造方法

Families Citing this family (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101177579B1 (ko) * 2005-12-30 2012-08-27 엘지디스플레이 주식회사 액정표시장치 및 그 구동방법
JP2009112488A (ja) * 2007-11-06 2009-05-28 Seiko Epson Corp 画像表示装置および遊技機
EP2075787A3 (en) * 2007-12-26 2010-07-07 TPO Displays Corp. Display devices with ambient light sensing
EP2234100B1 (en) 2009-03-26 2016-11-02 Semiconductor Energy Laboratory Co., Ltd. Liquid crystal display device
JP4919303B2 (ja) * 2009-04-02 2012-04-18 奇美電子股▲ふん▼有限公司 ディスプレイ装置及びこれを備える電子機器
DE102012201978A1 (de) * 2012-02-10 2013-08-14 Robert Bosch Gmbh Verfahren zum Auslesen einer Lichtsensorsteuereinrichtung sowie Vorrichtung zum Auslesen einer Lichtsensorsteuereinrichtung
CN108877688A (zh) * 2017-05-12 2018-11-23 京东方科技集团股份有限公司 背光亮度控制方法及装置

Family Cites Families (21)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP3716651B2 (ja) 1998-10-20 2005-11-16 カシオ計算機株式会社 表示装置
JP4191400B2 (ja) 2000-09-12 2008-12-03 富士フイルム株式会社 画像表示装置
US6952195B2 (en) * 2000-09-12 2005-10-04 Fuji Photo Film Co., Ltd. Image display device
US6710831B1 (en) * 2000-09-29 2004-03-23 Rockwell Scientific Licensing, Llc High brightness transflective LCD and method using tunable mirror
US6447132B1 (en) * 2001-02-20 2002-09-10 Delphi Technologies, Inc. Day/night HUD backlighting system
US20030210221A1 (en) * 2002-05-08 2003-11-13 Milivoje Aleksic Portable device for providing LCD display and method thereof
JP2004078160A (ja) 2002-06-17 2004-03-11 Fuji Photo Film Co Ltd 画像表示装置
US7609360B2 (en) * 2002-06-17 2009-10-27 Fujifilm Corporation Image display device
TWI229764B (en) * 2003-05-14 2005-03-21 Au Optronics Corp A transflective liquid crystal display device
KR100957585B1 (ko) * 2003-10-15 2010-05-13 삼성전자주식회사 광 감지부를 갖는 전자 디스플레이 장치
KR20050045433A (ko) * 2003-11-11 2005-05-17 삼성전자주식회사 표시장치
JP4612406B2 (ja) * 2004-02-09 2011-01-12 株式会社日立製作所 液晶表示装置
JP4789515B2 (ja) * 2004-06-10 2011-10-12 三星電子株式会社 表示装置及びその駆動方法
US20060022934A1 (en) * 2004-07-30 2006-02-02 Microsoft Corporation Methods and apparatus for implementing transmissive display devices
GB0422347D0 (en) * 2004-10-08 2004-11-10 Koninkl Philips Electronics Nv Transflective liquid crystal display device
US8279158B2 (en) * 2005-02-28 2012-10-02 Research In Motion Limited Dual-function light guide for LCD backlight
KR101189268B1 (ko) * 2005-03-08 2012-10-09 삼성디스플레이 주식회사 액정 표시 장치용 박막 표시판 및 구동 장치와 이를 포함하는 액정 표시 장치
CN101331532A (zh) * 2005-12-13 2008-12-24 皇家飞利浦电子股份有限公司 具有环境光传感的显示装置
KR101256663B1 (ko) * 2005-12-28 2013-04-19 엘지디스플레이 주식회사 액정표시장치와 그의 제조 및 구동방법
US7825891B2 (en) * 2006-06-02 2010-11-02 Apple Inc. Dynamic backlight control system
JP2008191445A (ja) * 2007-02-06 2008-08-21 Epson Imaging Devices Corp 表示装置

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN112987419A (zh) * 2021-04-13 2021-06-18 成都天马微电子有限公司 一种显示装置及其制造方法

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Publication number Publication date
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