KR20080045434A - 광 감지기와, 그를 이용한 영상표시장치 및 그의 구동 방법 - Google Patents

광 감지기와, 그를 이용한 영상표시장치 및 그의 구동 방법 Download PDF

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Abstract

본 발명은 주변 광 세기에 비례하여 백라이트의 밝기를 자동으로 실시간 조절할 수 있는 영상표시장치를 제공하는 것으로, 표시패널에 광을 조사하는 백라이트 어셈블리; 외부로부터 광을 조사받지 않고도 일정한 전압을 발생하는 제 1 광소자; 주변 광이 상기 제 1 광소자로 조사되지 않도록 차단하는 제 1 광차단막; 상기 백라이트 어셈블리 이외의 주변 광 세기에 비례하는 전압을 발생하는 제 2 광소자; 상기 제 1 및 제 2 광소자에 의해 발생된 아날로그 광감지 전압을 디지털 광감지 전압으로 변환시키는 신호 처리부; 및 상기 디지털 광감지 전압의 크기에 비례하여 상기 백라이트 어셈블리의 밝기를 조절하는 인버터를 포함한다.
영상표시장치, 광감지, 광소자, 전압, 백라이트

Description

광 감지기와, 그를 이용한 영상표시장치 및 그의 구동 방법{Photo sense apparatus, and image display apparatus using the same and drive method thereof}
도 1은 일반적인 액정표시장치에 형성되는 픽셀의 등가 회로도.
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 액정표시장치의 구성도.
도 3은 도 2에 도시된 광 감지기의 제 1 실시예에 따른 회로도.
도 4는 도 2에 도시된 광 감지기의 제 2 실시예에 따른 회로도.
도 5는 본 발명의 실시예에 따른 액정표시장치의 배치 단면도.
< 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 >
100: 액정표시장치 110: 액정표시패널
120: 데이터 구동부 130: 게이트 구동부
140: 감마기준전압 발생부 150: 백라이트 어셈블리
160: 공통전압 발생부 170: 타이밍 컨트롤러
180: 광감지기 190: 인버터
본 발명은 액정표시장치 등의 영상표시장치에 관한 것으로, 특히 주변 광을 감지하기 위한 광 감지기와 이 광 감지기에 의해 감지되는 주변 광 세기에 비례하여 백라이트의 밝기를 자동으로 실시간 조절할 수 있는 영상표시장치 및 그의 구동 방법에 관한 것이다.
액정표시장치는 비디오신호에 따라 액정셀들의 광투과율을 조절하여 화상을 표시하며, 그리고 액정셀마다 스위칭소자가 형성된 액티브 매트릭스(Active Matrix) 타입의 액정표시장치는 스위칭소자의 능동적인 제어가 가능하기 때문에 동영상 구현에 유리하다. 이러한 액티브 매트릭스 타입의 액정표시장치에 사용되는 스위칭소자로는 도 1과 같이 주로 박막트랜지스터(Thin Film Transistor; 이하 "TFT"라 한다)가 이용되고 있다.
도 1을 참조하면, 액티브 매트릭스 타입의 액정표시장치는, 디지털 입력 데이터를 감마기준전압을 기준으로 아날로그 데이터 전압으로 변환하여 데이터라인(DL)에 공급함과 동시에 스캔펄스를 게이트라인(GL)에 공급하여 액정셀(Clc)을 충전시킨다.
TFT의 게이트전극은 게이트라인(GL)에 접속되고, 소스전극은 데이터라인(DL)에 접속되며, 그리고 TFT의 드레인전극은 액정셀(Clc)의 화소전극과 스토리지 캐패 시터(Cst)의 일측 전극에 접속된다.
액정셀(Clc)의 공통전극에는 공통전압(Vcom)이 공급된다.
스토리지 캐패시터(Cst)는 TFT가 턴-온될 때 데이터라인(DL)으로부터 인가되는 데이터전압을 충전하여 액정셀(Clc)의 전압을 일정하게 유지하는 역할을 한다.
스캔펄스가 게이트라인(GL)에 인가되면 TFT는 턴-온(Turn-on)되어 소스전극과 드레인전극 사이의 채널을 형성하여 데이터라인(DL) 상의 전압을 액정셀(Clc)의 화소전극에 공급한다. 이 때 액정셀(Clc)의 액정분자들은 화소전극과 공통전극 사이의 전계에 의하여 배열이 바뀌면서 입사광을 변조하게 된다.
이와 같은 구조의 픽셀들을 구비하는 종래의 액정표시장치는 주변 광 세기에 관계없이 백라이트(미도시)로부터 조사되는 광 세기를 항상 일정하게 유지한다. 이에 따라, 종래의 액정표시장치는 밝은 환경에서 상기 백라이트의 광 세기를 감소시키더라도 고휘도의 화면이 표시됨에도 불구하고 상기 백라이트의 광 세기를 일정하게 유지시켜 전력을 불필요하게 소비하는 문제점을 갖으며, 또한 어두운 환경에서 고휘도의 화면을 제공하기 위해 상기 백라이트의 광 세기를 증가시켜야 함에도 불구하고 상기 백라이트의 광 세기를 일정하게 유지시킴으로써 어두운 환경에서 상대적으로 화면의 휘도가 낮아지는 문제점을 갖는다.
본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로서, 본 발명의 목적은 주변 광 세기에 비례하여 백라이트의 밝기를 자동으로 실시간 조절할 수 있는 영상표시장치 및 그의 구동 방법을 제공하는 데 있다.
본 발명의 목적은 주변 광 세기에 비례하여 백라이트의 밝기를 자동으로 실시간 조절함으로써, 밝은 환경에서 백라이트에 의한 전력 소비량을 감소시킬 수 있는 영상표시장치 및 그의 구동 방법을 제공하는 데 있다.
본 발명의 목적은 주변 광 세기에 비례하여 백라이트의 밝기를 자동으로 실시간 조절함으로써, 어두운 환경에서 고휘도의 화면을 표시할 수 있는 영상표시장치 및 그의 구동 방법을 제공하는 데 있다.
본 발명의 목적은 영상표시장치, 터치패널 및 지문센서 등의 다양한 기기에 채용되어 주변 광을 감지하기 위한 광 감지기를 제공하는 데 있다.
이와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 영상표시장치는, 표시패널에 광을 조사하는 백라이트 어셈블리; 외부로부터 광을 조사받지 않고도 일정한 전압을 발생하는 제 1 광소자; 주변 광이 상기 제 1 광소자로 조사되지 않도록 차단하는 제 1 광차단막; 상기 백라이트 어셈블리 이외의 주변 광 세기에 비례하는 전압을 발생하는 제 2 광소자; 상기 제 1 및 제 2 광소자에 의해 발생된 아날로그 광감지 전압을 디지털 광감지 전압으로 변환시키는 신호 처리부; 및 상기 디지털 광감지 전압의 크기에 비례하여 상기 백라이트 어셈블리의 밝기를 조절하는 인버터를 포함한다.
본 발명의 영상표시장치는, 상기 백라이트 어셈블리로부터 조사되는 광이 상 기 제 1 및 제 2 광소자로 조사되지 않도록 차단하는 제 2 광차단막을 더 포함한다.
상기 제 1 및 제 2 광소자는 상기 아날로그 광감지 전압이 출력되는 하나의 출력단에 접속되고 병렬로 접속된 것을 특징으로 한다.
상기 제 1 및 제 2 광소자는 박막트랜지스터인 것을 특징으로 한다.
상기 제 1 및 제 2 광소자는 핀 다이오드인 것을 특징으로 한다.
상기 신호 처리부는, 상기 아날로그 광감지 전압을 상기 디지털 광감지 전압으로 변환하는 A/D 컨버터; 및 상기 A/D 컨버터에 의해 변환된 상기 디지털 광감지 전압을 버퍼링하는 버퍼를 포함한다.
본 발명의 영상표시장치의 구동 방법은, 외부로부터 광을 조사받지 않고도 일정한 전압을 발생하는 제 1 광소자와, 주변 광이 상기 제 1 광소자로 조사되지 않도록 차단하는 제 1 광차단막과, 백라이트 어셈블리 이외의 주변 광 세기에 비례하는 전압을 발생하는 제 2 광소자를 구비한 영상표시장치의 구동 방법에 있어서, 상기 백라이트 어셈블리 이외의 주변 광 세기에 비례하는 아날로그 광감지 전압을 발생하는 단계; 상기 아날로그 광감지 전압을 디지털 광감지 전압으로 변환시키는 단계; 및 상기 디지털 광감지 전압의 크기에 비례하여 상기 백라이트 어셈블리의 밝기를 조절하는 단계를 포함한다.
본 발명의 광 감지기는, 외부로부터 광을 조사받지 않고도 일정한 전압을 발생하는 제 1 광소자; 주변 광이 상기 제 1 광소자로 조사되지 않도록 차단하는 광차단막; 및 주변 광 세기에 비례되는 크기의 전압을 발생하는 제 2 광소자를 구비 하며, 상기 제 1 및 제 2 광소자에 의해 발생된 아날로그 광감지 전압은 하나의 출력단을 통해 출력되는 것을 특징으로 한다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 상세하게 설명한다. 단, 본 발명은 영상표시장치에 구비된 백라이트의 밝기를 주변 광 세기에 비례하여 자동으로 실시간 조절하는 기술적 사상을 제안하는 것으로, 이러한 본 발명의 기술적 사상이 적용 가능한 영상표시장치로서 액정표시장치를 예로들어 설명한다.
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 액정표시장치의 구성도이다.
도 2를 참조하면, 본 발명의 액정표시장치(100)는, 다수의 데이터라인들(DL1 내지 DLm)과 다수의 게이트라인들(GL1 내지 GLn)이 대응되게 교차되며 그 교차부에 액정셀(Clc)을 구동하기 위한 박막트랜지스터(TFT : Thin Film Transistor)가 형성된 액정표시패널(110)과, 액정표시패널(110)의 데이터라인들(DL1 내지 DLm)에 데이터를 공급하기 위한 데이터 구동부(120)와, 액정표시패널(110)의 게이트라인들(GL1 내지 GLn)에 스캔펄스를 공급하기 위한 게이트 구동부(130)와, 감마기준전압을 발생하여 데이터 구동부(120)에 공급하기 위한 감마기준전압 발생부(140)와, 액정표시패널(110)에 광을 조사하기 위한 백라이트 어셈블리(150)와, 공통전압(Vcom)을 발생하여 액정표시패널(110)의 액정셀(Clc)의 공통전극에 공급하기 위한 공통전압 발생부(160)와, 데이터 구동부(120) 및 게이트 구동부(130)를 제어하기 위한 타이밍 컨트롤러(170)를 구비한다.
본 발명의 액정표시장치(100)는, 백라이트 어셈블리(150)의 광 이외의 주변 광 세기에 비례되는 광감지 전압을 발생하는 광 감지기(180)와, 백라이트 어셈블리(150)에 교류 전압 및 전류를 인가하고 이 교류 전압과 전류의 크기를 광 감지기(180)로부터 출력된 광감지 전압의 크기에 비례하여 조절하는 인버터(190)를 구비한다.
본 발명의 액정표시장치(100)는, 백라이트 어셈블리(150)의 광이 광 감지기(180)로 조사되지 않도록 차단하는 제 1 광차단막(181)을 더 구비한다.
액정표시패널(110)은 두 장의 유리기판 사이에 액정이 주입된다. 액정표시패널(110)의 하부 유리기판 상에는 데이터라인들(DL1 내지 DLm)과 게이트라인들(GL1 내지 GLn)이 직교된다. 데이터라인들(DL1 내지 DLm)과 게이트라인들(GL1 내지 GLn)의 교차부에는 TFT가 형성된다. TFT는 스캔펄스에 응답하여 데이터라인들(DL1 내지 DLm) 상의 데이터를 액정셀(Clc)에 공급하게 된다. TFT의 게이트전극은 게이트라인들(GL1 내지 GLn)에 접속되며, TFT의 소스전극은 데이터라인들(DL1 내지 DLm)에 접속된다. 그리고 TFT의 드레인전극은 액정셀(Clc)의 화소전극과 스토리지 캐패시터(Cst)에 접속된다.
TFT는 게이트라인들(GL1 내지 GLn) 중에서 자신의 게이트단자에 접속된 게이트라인을 경유하여 게이트단자에 공급되는 스캔펄스에 응답하여 턴-온된다. TFT의 턴-온시 데이터라인들(DL1 내지 DLm) 중에서 TFT의 드레인단자에 접속된 데이터라인 상의 비디오 데이터는 액정셀(Clc)의 화소전극에 공급된다.
데이터 구동부(120)는 타이밍 컨트롤러(170)로부터 공급되는 데이터구동 제 어신호(DDC)에 응답하여 데이터를 데이터라인들(DL1 내지 DLm)에 공급하며, 그리고 타이밍 컨트롤러(170)로부터 공급되는 디지털 비디오 데이터(RGB)를 샘플링하여 래치한 다음 감마기준전압 발생부(140)로부터 공급되는 감마기준전압을 기준으로 액정표시패널(110)의 액정셀(Clc)에서 계조를 표현할 수 있는 아날로그 데이터 전압으로 변환시켜 데이터라인들(DL1 내지 DLm)들에 공급한다.
게이트 구동부(130)는 타이밍 컨트롤러(170)로부터 공급되는 게이트구동 제어신호(GDC)와 게이트쉬프트클럭(GSC)에 응답하여 스캔펄스 즉, 게이트펄스를 순차적으로 발생하여 게이트라인(GL1 내지 GLn)들에 공급한다. 이때, 게이트 구동부(130)는 게이트구동전압 발생부(미도시)로부터 공급되는 게이트 하이전압(VGH)과 게이트 로우전압(VGL)에 따라 각각 스캔펄스의 하이레벨전압과 로우레벨전압을 결정한다.
감마기준전압 발생부(140)는 고전위 전원전압(VDD)을 공급받아 정극성 감마기준전압과 부극성 감마기준전압을 발생하여 데이터 구동부(120)로 출력한다.
백라이트 어셈블리(150)는 액정표시패널(110)의 후면에 배치되며, 인버터(190)로부터 공급되는 교류 전압과 전류에 의해 발광되어 광을 액정표시패널(110)에 조사한다.
공통전압 발생부(160)는 고전위 전원전압(VDD)을 공급받아 공통전압(Vcom)을 발생하여 액정표시패널(110)의 각 픽셀에 구비된 액정셀(Clc)들의 공통전극에 공급한다.
타이밍 컨트롤러(170)는 시스템으로부터 공급되는 디지털 비디오 데이 터(RGB)를 데이터 구동부(120)에 공급하고, 또한 클럭신호(CLK)에 따라 수평/수직 동기신호(H,V)를 이용하여 데이터 구동 제어신호(DDC)와 게이트 구동 제어신호(GDC)를 발생하여 각각 데이터 구동부(120)와 게이트 구동부(130)에 공급한다. 여기서, 데이터 구동 제어신호(DDC)는 소스쉬프트클럭(SSC), 소스스타트펄스(SSP), 극성제어신호(POL) 및 소스출력인에이블신호(SOE) 등을 포함하고, 게이트구동 제어신호(GDC)는 게이트스타트펄스(GSP) 및 게이트출력인에이블(GOE) 등을 포함한다.
광 감지기(180)는 백라이트 어셈블리(150) 이외의 주변으로부터 입사되는 광 세기에 비례되는 광감지 전압을 발생하여 인버터(190)로 출력한다. 여기서, 광 감지기(180)는 아날로그 광감지 전압을 발생한 후 이 아날로그 광감지 전압을 디지털 광감지 전압으로 변환시켜 인버터(190)로 출력한다.
제 1 광차단막(181)은 백라이트 어셈블리(150)로부터 광 감지기(180) 방향으로 조사되는 광을 차단하여 백라이트 어셈블리(150)의 광이 광 감지기(180)로 조사되지 않도록 하는데, 이는 광 감지기(180)가 백라이트 어셈블리(150)의 광 이외의 주변 광만을 감지하도록 하기 위한 것이다. 만일, 광 감지기(180)가 백라이트 어셈블리(150)의 광이 조사되지 않는 위치에 배치될 경우, 제 1 광차단막(181)은 채용되지 않을 수도 있다.
인버터(190)는 내부에 발생되는 구형파신호를 삼각파신호로 변화시킨 후 삼각파신호와 상기 시스템으로부터 공급되는 직류 전원전압(VCC)을 비교하여 비교결과에 비례하는 버스트디밍(Burst Dimming)신호를 발생한다. 이렇게 내부의 구형파신호에 따라 결정되는 버스트디밍신호가 발생되면, 인버터(190) 내에서 교류 전압 과 전류의 발생을 제어하는 구동 IC(미도시)는 버스트디밍신호의 주기에 비례되는 교류 전압과 전류를 발생하여 백라이트 어셈블리(150)에 공급한다. 아울러 인버터(190)는 시스템 보드(미도시)로부터 공급되는 아날로그 디밍용 전압의 크기에 따라 백라이트 어셈블리(150)에 공급되는 교류 전압과 전류의 크기를 조절한다.
그리고, 인버터(190) 내의 구동 IC는 광 감지기(180)로부터 출력된 광감지 전압의 크기에 비례하여 백라이트 어셈블리(150)에 공급되는 교류 전압과 전류의 크기를 조절한다. 즉, 액정표시장치(100)가 밝은 환경에 놓여 있으면, 인버터(190)는 백라이트 어셈블리(150)에 공급되는 교류 전압과 전류의 크기를 증가시키고, 반대로 액정표시장치(100)가 어두운 환경에 놓여 있으면, 인버터(190)는 백라이트 어셈블리(150)에 공급되는 교류 전압과 전류의 크기를 감소시킨다.
도 3은 도 2에 도시된 광 감지기의 제 1 실시예에 따른 회로도이다.
도 3을 참조하면, 제 1 실시예에 따른 광 감지기(180)는, 하나의 출력단(Vout1)에 공통 접속되고 병렬 접속된 제 1 및 제 2 박막트랜지스터(TFT181, TFT182)와, 제 1 박막트랜지스터(TFT181)의 외측에 배치된 제 2 광차단막(182)을 구비한다.
제 1 실시예에 따른 광 감지기(180)는 제 1 및 제 2 박막트랜지스터(TFT181, TFT182)에 의해 발생되는 아날로그 광감지 전압을 디지털 광감지 전압으로 변환시키는 신호 처리부(183)를 더 구비한다.
제 1 박막트랜지스터(TFT181)는 저전압(VL)이 인가되는 드레인, 게이트 및 출력단(Vout1)에 접속된 소스를 갖는다. 이러한 제 1 박막트랜지스터(TFT181)는 주변으로부터 조사되는 광 세기에 비례되는 크기의 광 전류와 전압을 발생하는 광소자이지만, 제 2 광차단막(182)에 의해 주변 광이 차단되므로 제 1 박막트랜지스터(TFT181)는 주변 광 세기에 비례되는 크기의 광 전류와 전압을 발생하지 못하고 단지 일정한 전압만을 출력단(Vout1)으로 출력한다.
제 2 박막트랜지스터(TFT182)는 고전압(VH)이 인가되는 드레인, 게이트 및 출력단(Vout1)에 접속된 소스를 갖는다. 이러한 제 2 박막트랜지스터(TFT182)는 주변으로부터 조사되는 광 세기에 비례되는 크기의 광 전류와 전압을 발생하는 광소자로서, 주변 광 세기에 비례되는 크기의 광 전류와 전압을 발생하여 출력단(Vout1)으로 출력한다. 여기서, 제 2 박막트랜지스터(TFT182)로부터 출력될 수 있는 최대 전압의 크기는 고전압(VH) 크기와 같다.
제 1 및 제 2 박막트랜지스터(TFT181, TFT182)에 의해 발생된 전압이 모두 출력단(Vout1)으로 출력되므로, 만일 주변 광이 제 2 박막트랜지스터(TFT182)에 조사되지 않을 경우 출력단(Vout1)으로 출력되는 광감지 전압은 다음과 같은 수학식이 성립한다. 단, 다음 수학식1은 제 1 및 제 2 박막트랜지스터(TFT181, TFT182)의 크기가 동일하게 구현되는 경우에 성립한다.
광감지 전압 = (VH-VL)/2
이 수학식1을 통해 보더라도, 출력단(Vout1)으로 출력되는 광감지 전압의 크 기는 제 2 박막트랜지스터(TFT182)에 조사되는 주변 광 세기에 비례된다.
제 2 광차단막(182)은 제 1 박막트랜지스터(TFT181)가 주변 광에 노출되지 않도록 제 1 박막트랜지스터(TFT181)의 외측에 배치된다. 이러한 제 2 광차단막(182)은 접착력을 갖는 테이프로 구현될 수 있으며, 이 경우 테이프를 제 1 박막트랜지스터(TFT181)의 외측에 붙인다.
신호 처리부(183)는, 아날로그 광감지 전압을 디지털 광감지 전압으로 변환시키는 A/D 컨버터(183-1)와, A/D 컨버터(183-1)에 의해 변환된 디지털 광감지 전압을 버퍼링하는 버퍼(183-2)를 구비한다.
A/D 컨버터(183-1)는 제 1 및 제 2 박막트랜지스터(TFT181, TFT182)에 공통접속된 출력단(Vout1)을 통해 출력된 아날로그 광감지 전압을 디지털 광감지 전압으로 변환시켜 n비트의 디지털 광감지 전압을 버퍼(183-2)로 출력한다.
버퍼(183-2)는 A/D 컨버터(183-1)로부터 입력된 n비트의 디지털 광감지 전압을 버퍼링하여 인버터(190)로 출력한다.
한편, 광 감지기(180)가 액정표시장치에 적용되는 경우, 버퍼(183-2)로부터 출력되는 디지털 광감지 전압이 인버터(190)로 공급되지만, 만일 광 감지기(180)가 액정표시장치 이외의 다른 기기, 예로서 터치패널이나 지문 센서 등에 적용되는 경우 버퍼(183-2)로부터 출력되는 디지털 광감지 전압은 인버터(190)로 공급되지 않고 다른 소자로 공급되도록 구현된다.
그리고, 광 감지기(180)가 적용된 기기가 아날로그 광감지 전압을 입력받아 처리할 수 있으면, 신호 처리부(183)는 채용되지 않을 수 있다.
도 4는 도 2에 도시된 광 감지기의 제 2 실시예에 따른 회로도이다.
도 4를 참조하면, 제 2 실시예에 따른 광 감지기(180)는, 하나의 출력단(Vout2)에 공통 접속되고 병렬 접속된 제 1 및 제 2 핀(PIN) 다이오드(PD1, PD2)와, 제 1 핀 다이오드(PD1)의 외측에 배치된 제 3 광차단막(184)을 구비한다.
제 2 실시예에 따른 광 감지기(180)는 제 1 및 제 2 핀 다이오드(PD1, PD2)에 의해 발생되는 아날로그 광감지 전압을 디지털 광감지 전압으로 변환시키는 신호 처리부(185)를 더 구비한다.
제 1 핀 다이오드(PD1)는 저전압(VL)이 인가되는 애노드와 출력단(Vout2)에 접속된 캐소드를 갖는다. 이러한 제 1 핀 다이오드(PD1)는 주변으로부터 조사되는 광 세기에 비례되는 크기의 광 전류와 전압을 발생하는 광소자이지만, 제 3 광차단막(183)에 의해 주변 광이 차단되므로 제 1 핀 다이오드(PD1)는 주변 광 세기에 비례되는 크기의 광 전류와 전압을 발생하지 못하고 단지 일정한 전압만을 출력단(Vout2)으로 출력한다.
제 2 핀 다이오드(PD2)는 고전압(VH)이 인가되는 캐소드와 출력단(Vout2)에 접속된 애노드를 갖는다. 이러한 제 2 핀 다이오드(PD2)는 역바이어스 전압이 걸리는 경우에 주변으로부터 조사되는 광 세기에 비례되는 크기의 광 전류와 전압을 발생하는 광소자로서, 주변 광 세기에 비례되는 크기의 광 전류와 전압을 발생하여 출력단(Vout2)으로 출력한다. 여기서, 제 2 핀 다이오드(PD2)로부터 출력될 수 있는 최대 전압의 크기는 고전압(VH) 크기와 같다.
제 1 및 제 2 핀 다이오드(PD1, PD2)에 의해 발생된 전압이 모두 출력단(Vout2)으로 출력되므로, 만일 주변 광이 제 2 핀 다이오드(PD2)에 조사되지 않을 경우 출력단(Vout2)으로 출력되는 광감지 전압은 상기 수학식1이 성립한다. 즉, 출력단(Vout2)으로 출력되는 광감지 전압의 크기는 제 2 핀 다이오드(PD2)에 조사되는 주변 광 세기에 비례된다.
제 3 광차단막(184)은 제 1 핀 다이오드(PD1)가 주변 광에 노출되지 않도록 그의 외측에 배치된다. 이러한 제 3 광차단막(184)은 접착력을 갖는 테이프로 구현될 수 있으며, 이 경우 테이프를 제 1 핀 다이오드(PD1)의 외측에 붙인다.
신호 처리부(185)는, 아날로그 광감지 전압을 디지털 광감지 전압으로 변환시키는 A/D 컨버터(185-1)와, A/D 컨버터(185-1)에 의해 변환된 디지털 광감지 전압을 버퍼링하는 버퍼(185-2)를 구비한다.
A/D 컨버터(185-1)는 제 1 및 제 2 핀 다이오드(PD1, PD2)에 공통접속된 출력단(Vout2)을 통해 출력된 아날로그 광감지 전압을 디지털 광감지 전압으로 변환시켜 n비트의 디지털 광감지 전압을 버퍼(185-2)로 출력한다.
버퍼(185-2)는 A/D 컨버터(185-1)로부터 입력된 n비트의 디지털 광감지 전압을 버퍼링하여 인버터(190)로 출력한다.
한편, 광 감지기(180)가 액정표시장치에 적용되는 경우, 버퍼(185-2)로부터 출력되는 디지털 광감지 전압이 인버터(190)로 공급되지만, 만일 광 감지기(180)가 액정표시장치 이외의 다른 기기, 예로서 터치패널이나 지문 센서 등에 적용되는 경우 버퍼(185-2)로부터 출력되는 디지털 광감지 전압은 인버터(190)로 공급되지 않 고 다른 소자로 공급되도록 구현된다.
그리고, 광 감지기(180)가 적용된 기기가 아날로그 광감지 전압을 입력받아 처리할 수 있으면, 신호 처리부(185)는 채용되지 않을 수 있다.
도 5는 본 발명의 실시예에 따른 액정표시장치의 배치 단면도로서, 광소자와 광차단막의 배치 상태를 예시적으로 나타낸 것이다.
도 5에 도시된 바와 같이, 제 1 및 제 2 광소자(511, 512)가 액정표시패널(110)의 일측에 이격되어 배치되고, 광차단막(513)이 제 1 광소자(511)의 외측에 배치된다. 그리고 제 1 광차단막(181)이 제 1 및 제 2 광소자(511, 512)의 외측에 배치되어 백라이트 어셈블리(150)의 광이 제 1 및 제 2 광소자(511, 512)로 조사되지 못하도록 차단하여 준다.
제 1 광소자(511)는 제 1 박막트랜지스터(TFT181)나 제 1 핀 다이오드(PD1)이다.
제 2 광소자(512)는 제 2 박막트랜지스터(TFT182)나 제 2 핀 다이오드(PD2)이다.
광차단막(513)은 제 2 광차단막(182)이나 제 3 광차단막(184)이다.
이상에서 설명한 바와 같이 본 발명은, 주변 광 세기에 비례하여 백라이트의 밝기를 자동으로 실시간 조절함으로써, 밝은 환경에서 백라이트에 의한 전력 소비량을 감소시키고, 또한 어두운 환경에서 고휘도의 화면을 제공할 수 있다.
본 발명의 기술사상은 상기 바람직한 실시예에 따라 구체적으로 기술되었으나, 상기한 실시예는 그 설명을 위한 것이며, 그 제한을 위한 것이 아님을 주의하여야 한다. 또한, 본 발명의 기술분야의 통상의 전문가라면 본 발명의 기술사상의 범위에서 다양한 실시예가 가능함을 이해할 수 있을 것이다.

Claims (14)

  1. 표시패널에 광을 조사하는 백라이트 어셈블리;
    외부로부터 광을 조사받지 않고도 일정한 전압을 발생하는 제 1 광소자;
    주변 광이 상기 제 1 광소자로 조사되지 않도록 차단하는 제 1 광차단막;
    상기 백라이트 어셈블리 이외의 주변 광 세기에 비례하는 전압을 발생하는 제 2 광소자;
    상기 제 1 및 제 2 광소자에 의해 발생된 아날로그 광감지 전압을 디지털 광감지 전압으로 변환시키는 신호 처리부; 및
    상기 디지털 광감지 전압의 크기에 비례하여 상기 백라이트 어셈블리의 밝기를 조절하는 인버터
    를 포함하는 영상표시장치.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 백라이트 어셈블리로부터 조사되는 광이 상기 제 1 및 제 2 광소자로 조사되지 않도록 차단하는 제 2 광차단막
    을 더 포함하는 영상표시장치.
  3. 제 1 항에 있어서,
    상기 제 1 및 제 2 광소자는 상기 아날로그 광감지 전압이 출력되는 하나의 출력단에 접속되고 병렬로 접속된 것을 특징으로 하는 영상표시장치.
  4. 제 1 항에 있어서,
    상기 제 1 및 제 2 광소자는 박막트랜지스터인 것을 특징으로 하는 영상표시장치.
  5. 제 1 항에 있어서,
    상기 제 1 및 제 2 광소자는 핀 다이오드인 것을 특징으로 하는 영상표시장치.
  6. 제 1 항에 있어서,
    상기 신호 처리부는,
    상기 아날로그 광감지 전압을 상기 디지털 광감지 전압으로 변환하는 A/D 컨버터; 및
    상기 A/D 컨버터에 의해 변환된 상기 디지털 광감지 전압을 버퍼링하는 버퍼
    를 포함하는 영상표시장치.
  7. 외부로부터 광을 조사받지 않고도 일정한 전압을 발생하는 제 1 광소자와, 주변 광이 상기 제 1 광소자로 조사되지 않도록 차단하는 제 1 광차단막과, 백라이트 어셈블리 이외의 주변 광 세기에 비례하는 전압을 발생하는 제 2 광소자를 구비 한 영상표시장치의 구동 방법에 있어서,
    상기 제 1 및 제 2 광소자가 상기 백라이트 어셈블리 이외의 주변 광 세기에 비례하는 아날로그 광감지 전압을 발생하는 단계;
    상기 아날로그 광감지 전압을 디지털 광감지 전압으로 변환시키는 단계; 및
    상기 디지털 광감지 전압의 크기에 비례하여 상기 백라이트 어셈블리의 밝기를 조절하는 단계
    를 포함하는 영상표시장치의 구동 방법.
  8. 외부로부터 광을 조사받지 않고도 일정한 전압을 발생하는 제 1 광소자;
    주변 광이 상기 제 1 광소자로 조사되지 않도록 차단하는 광차단막; 및
    주변 광 세기에 비례되는 크기의 전압을 발생하는 제 2 광소자를 구비하며,
    상기 제 1 및 제 2 광소자에 의해 발생된 아날로그 광감지 전압은 하나의 출력단을 통해 출력되는 것을 특징으로 하는 광 감지기.
  9. 제 8 항에 있어서,
    상기 아날로그 광감지 전압을 디지털 광감지 전압으로 변환시켜 출력하는 신호 처리부
    를 더 포함하는 광 감지기.
  10. 제 9 항에 있어서,
    상기 신호 처리부는,
    상기 아날로그 광감지 전압을 상기 디지털 광감지 전압으로 변환하는 A/D 컨버터; 및
    상기 A/D 컨버터에 의해 변환된 상기 디지털 광감지 전압을 버퍼링하여 출력하는 버퍼
    를 포함하는 광 감지기.
  11. 제 8 항에 있어서,
    상기 제 1 및 제 2 광소자는 상기 아날로그 광감지 전압이 출력되는 하나의 출력단에 접속되고 병렬로 접속된 것을 특징으로 하는 광 감지기.
  12. 제 8 항에 있어서,
    상기 제 1 및 제 2 광소자는 박막트랜지스터인 것을 특징으로 하는 광 감지기.
  13. 제 8 항에 있어서,
    상기 제 1 및 제 2 광소자는 핀 다이오드인 것을 특징으로 하는 광 감지기.
  14. 제 8 항에 있어서,
    상기 광차단막은 상기 제 1 광소자의 외측에 배치되는 것을 특징으로 하는 광 감지기.
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