KR20080063417A

KR20080063417A - 표시 장치

Info

Publication number: KR20080063417A
Application number: KR1020087012397A
Authority: KR
Inventors: 가즈히꼬 미야따; 마이클 제임스 브라운로우; 해리 가쓰 월튼
Original assignee: 샤프 가부시키가이샤
Priority date: 2005-11-25
Filing date: 2006-09-01
Publication date: 2008-07-03
Also published as: CN101313352A; WO2007060781A1; US20100194721A1; EP1965372A1; JP5036552B2; JPWO2007060781A1; EP1965372A4; KR100960431B1; CN101313352B

Abstract

TFT 기판에 접속되는 FPC 기판의 핀수를 적게 하거나 또는 불필요하게 할 수 있어, 소형의 장치에도 용이하게 적용 가능한 신호 전송 기구를 구비하는 표시 장치를 제공하는 것을 목적으로 하고, 표시 장치는 액정 패널(2)의 TFT 기판 상에 형성되는 수광 소자(90), 수신 회로(100), 표시 제어 회로(200), 영상 신호선 구동 회로(300), 주사 신호선 구동 회로(400), 및 표시부(500)와, 백라이트부(3)에 포함되는 백색 LED(40a~40c) 및 LED 구동 회로(51)를 구비하고, LED 구동 회로(51)는 장치 외부로부터 공급되는 영상 신호 VS에 따른 광(변조) 신호 LS에서 발광하는 백색 LED(40)를 구동하고, 수신 회로(100)는 수광 소자(90)를 통하여 수취한 신호로부터 영상 신호 VS를 생성(복조)한다.

멀티플렉서, 백라이트 전원 제어부, 변조부, 조광 제어부, 압전 스피커, 디지털 화상 신호, 조광 파라미터 신호, 파워 컨트롤 신호

Description

표시 장치{DISPLAY DEVICE}

본 발명은 표시 장치에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 장치 내부에서 광 통신 방식을 채용하는 표시 장치에 관한 것이다.

일반적인 표시 장치로서, 종래부터 스위칭 소자로서 TFT(Thin Film Transistor: 박막 트랜지스터)를 구비하는 액티브 매트릭스형 액정 표시 장치가 알려져 있다. 이 액정 표시 장치는 서로 대향하는 2매의 절연성의 기판(전형적으로는 글래스 기판)으로 구성되는 액정 패널을 구비하고 있다. 액정 패널의 한 쪽의 기판(이하 「TFT 기판」이라고 함)에는 주사 신호선(게이트 버스 라인)과 영상 신호선(소스 버스 라인)이 격자 형상으로 설치되고, 주사 신호선과 영상 신호선의 교차부 근방에 TFT가 설치되어 있다. TFT는 주사 신호선에 접속된 게이트 전극, 영상 신호선에 접속된 소스 전극, 및 드레인 전극을 갖는다. 드레인 전극은 화상을 형성하기 위해 기판 상에 매트릭스 형상으로 배치된 화소 전극과 접속되어 있다.

이 TFT 기판에는 상기 주사 신호선 및 상기 영상 신호선을 구동하기 위한 구동 회로 및 이들 구동 회로를 구동하기 위한 타이밍 신호 등을 생성하는 표시 제어 회로가 일체적으로 형성되거나, 또는 이들 회로의 일부 또는 전부가 집적 회로 칩으로서 재치되는 경우가 많다. 이 표시 제어 회로를 통하여 영상 신호선에 공급되 는 영상 신호는, TFT 기판에 접속되는 FPC(Flexible Printed Circuit) 기판을 통하여 장치 외부로부터 공급된다. 이 FPC 기판의 출력 단자는, 구체적으로는 글래스 기판인 TFT 기판에 형성된 패널 입력 단자에 압착 접속된다.

또한, 액정 패널의 다른 쪽의 기판(이하 「CF 기판」이라고 함)에는, 액정층을 개재하여 화소 전극과의 사이에 전압을 인가하기 위한 전극(이하 「공통 전극」이라고 함)이 설치되어 있고, 화소 전극과 공통 전극과 액정층에 의해 개개의 화소 형성부가 실현되어 있다. 또한, 이 CF 기판에는 화소 형성부가 형성할 화소색에 대응하는 색을 부분적으로 갖는 컬러 필터가 배치되어 있다.

그리고, 각 TFT의 게이트 전극이 주사 신호선으로부터 액티브한 주사 신호(게이트 신호)를 받았을 때에 해당 TFT의 소스 전극이 영상 신호선으로부터 받는 영상 신호(소스 신호)와, 공통 전극에 공급되는 공통 전극 신호에 기초하여, 화소 형성부의 액정층에 전압이 인가된다. 이에 의해 액정이 구동되고, 화면 상에 원하는 화상이 표시된다. 또한, 표시 장치의 표시면은, TFT 기판에 대향하는 측과 반대측의 CF 기판면으로 된다.

이러한 액정 표시 장치는, 오로지 장치 외부로부터 CF 기판을 통하여 입사하는 외광을 이용한 표시(이하 「반사 표시」라고 함)를 행하는 반사형 액정 표시 장치와, TFT 기판에 대향하는 위치로서 CF 기판과는 반대측의 위치에 설치되는 백라이트 조명 장치로부터의 투과광을 이용한 표시(이하 「투과 표시」라고 함)를 이용하는 투과형 액정 표시 장치로 대별할 수 있다. 또한, 어두운 장소에서는 주로 투과 표시를 행하고, 밝은 장소에서는 주로 반사 표시를 행하는 반투과 표시형 액정 표시 장치도 있다.

이 투과형(또는 반투과형)의 액정 표시 장치에 설치되는 백라이트 조명 장치는, 광원으로 되는 백색의 발광 다이오드(LED: Light Emitting Diode)나 냉음극 형광관(CCFT: Cold Cathode Fluorescent Tube)과, 광원으로부터의 입사광을 소정 면으로부터 면 형상으로 방사하는 도광판을 구비하고 있다. 또한, 이 백라이트 조명 장치(의 광원)에는, 장치 외부의 전원으로부터 FPC 기판을 통하여 소정의 전류가 공급되고 있다.

이 액정 표시 장치는, 전술한 바와 같이 액정 패널의 TFT 기판에 접속되는 FPC 기판과, 백라이트 조명 장치(의 광원)에 접속되는 FPC 기판을 구비하고 있지만, 이들 중 TFT 기판에 접속되는 FPC 기판은 접속 선수(단자수 즉 핀수)가 매우 많아, 예를 들면 휴대 전화에 사용되는 2형의 크기의 액정 패널에서는 영상 신호를 공급하기 위해 40핀 남짓의 접속 선수가 필요로 된다.

이와 같이 다수의 핀수를 갖는 FPC 기판을 글래스 기판 상의 입력 단자에 압착 접속하기 위해, 접속 불량이 발생하기 쉽고, 또한 양호하게 접속된 후에도 모바일 기기에 탑재한 경우의 진동이나 수리시 등에 단자의 박리가 발생하는 경우가 있다.

그래서, 예를 들면 TFT 기판의 입력 단자가 배치되어 있지 않은 부분에 패터닝을 실시하여 FPC 기판을 압착 접속할 때에 발생하는 응력 집중을 경감하여 크랙의 발생을 억제한 액정 표시 장치가 있다(특허 문헌 1을 참조).

특허 문헌 1: 일본 특개 2003-149665호 공보

그러나, 상기 특허 문헌 1에 개시되는 종래의 장치에서는, 다수의 핀수를 갖는 FPC 기판을 접속함에 따른 리스크를 저감할 수 있다고는 하여도 회피할 수는 없다. 또한, FPC 기판을 접속하는 공정 자체가 번잡하고, FPC 기판을 사용함에 따른 설계 코스트나 제조 코스트 등도 필요로 된다. 따라서, FPC 기판은, 특히 핀수가 많은 경우, 신호 전송부로서 바람직하지 않은 경우가 있다.

또한 최근에는, TFT 기판에 영상 표시 이외의 기능을 갖는 회로(예를 들면 음성 출력 회로 및 여진원 등)를 집적 배치하는 소위 시스템 액정 패널이 증가하고 있고, 이 경우에는 더욱 FPC 기판의 핀수가 증가하게 된다. 예를 들면, 상기 2형의 소형 액정 패널의 짧은 변에 대하여 형성 가능한 입력 단자의 수는 60핀 정도이다. 이것에 대하여 TFT 기판 상에 음성 회로를 설치하는 경우에 필요로 되는 음성 입력용의 단자수는 20핀 정도이다. 따라서, 영상 신호의 입력에 필요로 되는 단자수가 40핀 남짓이기 때문에, TFT 기판을 FPC 기판에 접속하는 것이 곤란하게 되고, 배선을 주회하는 경우에는 접속하는 것이 불가능하게 되는 경우도 생각된다. 이러한 경우에는 특히 FPC 기판은 신호 전송부로서 바람직하지 않다고 할 수 있다.

그래서, 본 발명의 목적은, TFT 기판에 접속되는 FPC 기판의 핀수를 적게 하거나, 또는 해당 FPC 기판을 불필요하게 할 수 있는 신호 전송 기구이고, 또한 소형의 장치에도 용이하게 적용 가능한 신호 전송 기구를 구비하는 표시 장치를 제공하는 것이다.

<과제를 해결하기 위한 수단>

본 발명의 제1 국면은, 복수의 영상 신호선과 복수의 주사 신호선의 교차부에 각각 대응하여 매트릭스 형상으로 배치된 복수의 화소 형성부를 구비하는 액티브 매트릭스형의 표시 장치로서,

상기 복수의 화소 형성부와 소정의 회로가 설치되는 제1 유닛과,

상기 제1 유닛에 대향하는 위치에 고정되어 있고, 상기 제1 유닛에 포함되는 회로에 공급할 신호를 장치 외부로부터 수취하는 제2 유닛을 구비하고,

상기 제2 유닛은, 상기 회로에 공급할 신호를 상기 제1 유닛에 광 전송하기 위한 광 송신부를 포함하며,

상기 제1 유닛은, 상기 광 송신부에 의해 광 전송되는 신호를 수취하여 상기 회로에 공급하는 광 수신부를 포함하는 것을 특징으로 한다.

본 발명의 제2 국면은, 제1 국면에서,

상기 광 송신부는,

상기 제1 유닛에서의 표시면과는 반대측의 면에 대하여 표시를 위한 조명광을 발하는 백라이트 광원과,

상기 회로에 공급할 신호에 기초하여, 상기 백라이트 광원을 구동하는 구동부를 포함하는 것을 특징으로 한다.

본 발명의 제3 국면은, 본 발명의 제2 국면에서,

상기 구동부는, 상기 회로에 공급할 신호에 대하여 베이스밴드 전송하기 위한 변환을 행하고, 변환된 신호에 의해 상기 백라이트 광원을 구동하는 것을 특징으로 한다.

본 발명의 제4 국면은, 본 발명의 제2 국면에서,

상기 구동부는, 상기 회로에 공급할 신호를 변조 신호로 하는 대역 전송하기 위한 소정의 변조를 행하고, 변조된 신호에 의해 상기 백라이트 광원을 구동하는 것을 특징으로 한다.

본 발명의 제5 국면은, 본 발명의 제2 국면에서,

상기 백라이트 광원은, 상기 제1 유닛에서의 표시면과는 반대측의 면의 거의 전체면에 걸쳐 조명광을 조사하는 면 형상 발광체이며,

상기 광 수신부는, 상기 백라이트 광원으로부터의 조명광을 수취하는 것을 특징으로 한다.

본 발명의 제6 국면은, 본 발명의 제2 국면에서,

상기 광 송신부는, 상기 백라이트 광원으로부터의 조명광을 상기 제1 유닛에서의 표시면과는 반대측의 면의 거의 전체면에 걸쳐 조사하도록 유도하는 도광체를 구비하고,

상기 광 수신부는, 상기 도광체를 통과하는 조명광을 수취하는 것을 특징으로 한다.

본 발명의 제7 국면은, 본 발명의 제2 국면에서,

상기 백라이트 광원은, 발광 다이오드를 포함하는 것을 특징으로 한다.

본 발명의 제8 국면은, 본 발명의 제7 국면에서,

상기 백라이트 광원은, 백색광을 발하는 발광 다이오드만을 포함하는 것을 특징으로 한다.

본 발명의 제9 국면은, 본 발명의 제7 국면에서,

상기 백라이트 광원은, 복수의 발광 다이오드를 포함하는 것을 특징으로 한다.

본 발명의 제10 국면은, 본 발명의 제9 국면에서,

상기 구동부는, 상기 회로에 공급할 신호를, 상기 복수의 발광 다이오드와 상기 광 수신부 사이에서 멀티 링크를 행하기 위한 복수의 신호로 분리하고, 해당 복수의 신호에 기초하여 상기 복수의 발광 다이오드를 구동하고,

상기 광 수신부는,

상기 복수의 발광 다이오드에 일의적으로 대응하는 복수의 수광 소자와,

상기 복수의 수광 소자에서 각각 수취된 신호로부터 상기 회로에 공급할 신호를 복원하는 복원부

를 포함하는 것을 특징으로 한다.

본 발명의 제11 국면은, 본 발명의 제9 국면에서,

상기 구동부는, 상기 회로에 공급할 신호를, 상기 신호를 전송하기 위한 전송 기간이 상기 광 수신부에서 각각 중복되지 않도록 상기 전송 기간 및 비전송 기간을 정한 복수의 분리 신호로 분리하고, 상기 분리 신호에 기초하여 상기 복수의 발광 다이오드를 구동하고,

상기 광 수신부는,

상기 복수의 발광 다이오드로부터의 광을 수취하는 1개의 수광 소자와,

상기 수광 소자에서 각각 수취된 신호로부터 상기 회로에 공급할 신호를 복원하는 복원부

를 포함하는 것을 특징으로 한다.

본 발명의 제12 국면은, 본 발명의 제11 국면에서,

상기 복수의 발광 다이오드는, 서로 소정의 간격을 두고 배치되어 있고,

상기 구동부는, 상기 회로에 공급할 신호를, 상기 신호를 전송하기 위한 전송 기간이 상기 광 수신부에서 각각 중복되지 않도록 서로 동일한 상기 전송 기간 및 비전송 기간을 정한 복수의 분리 신호로 분리하고, 상기 분리 신호에 기초하여 상기 복수의 발광 다이오드를 구동하고,

상기 수광 소자는, 상기 복수의 발광 다이오드로부터의 광을, 각각의 발광 다이오드의 배치 위치로부터의 거리에 따른 시간차로 수취하는 것을 특징으로 한다.

본 발명의 제13 국면은, 본 발명의 제9 국면에서,

상기 복수의 발광 다이오드는, 서로 다른 색의 광을 발하는 복수의 발광 다이오드를 포함하는 것을 특징으로 한다.

본 발명의 제14 국면은, 본 발명의 제13 국면에서,

상기 구동부는, 상기 서로 다른 색을 발하는 복수의 발광 다이오드 중, 상기 광 수신부에서의 수광 감도가 가장 높은 색을 발하는 발광 다이오드만을, 상기 회로에 공급할 신호에 기초하여 구동하는 것을 특징으로 한다.

본 발명의 제15 국면은, 본 발명의 제13 국면에서,

상기 복수의 발광 다이오드로부터 상기 광 수신부까지의 각각의 광 경로 상에, 대응하는 발광 다이오드로부터 발생되는 광만을 투과하는 색 필터를 더 구비하는 것을 특징으로 한다.

본 발명의 제16 국면은, 본 발명의 제13 국면에서,

상기 제1 유닛 또는 상기 제2 유닛을 지지하기 위해서, 상기 제1 유닛과 제2 유닛 사이에 설치되는 섀시를 더 구비하고,

상기 섀시는, 상기 광 송신부로부터 상기 광 수신부까지의 광 경로를 형성하는 관통 구멍이 형성되어 있는 것을 특징으로 한다.

본 발명의 제17 국면은, 본 발명의 제2 국면에서,

상기 구동부는, 상기 백라이트 광원이 점등하고 있는 기간만, 상기 회로에 공급할 신호에 기초하여 상기 백라이트 광원을 구동하고,

상기 광 수신부는, 상기 백라이트 광원이 점등하고 있는 기간만, 광 전송되는 신호를 수취하는 것을 특징으로 한다.

본 발명의 제18 국면은, 본 발명의 제17 국면에서,

상기 광 수신부는, 상기 광 송신부로부터의 광을 검지하는 검지부를 포함하고, 해당 검지부에 의해 광이 검지되는 기간만, 광 전송되는 신호를 수취하는 것을 특징으로 한다.

본 발명의 제19 국면은, 본 발명의 제17 국면에서,

상기 구동부는, 소정의 짧은 시간 간격으로 점등과 소등을 소정의 비율로 반복하도록 상기 백라이트 광원을 구동함과 함께, 상기 비율을 나타내는 신호와 상기 회로에 공급할 신호를 포함하는 신호에 기초하여 상기 백라이트 광원을 구동하고,

상기 광 수신부는, 수취한 신호에 나타내어지는 상기 비율에 기초하여, 상기 백라이트 광원이 점등하고 있는 기간만 광 전송되는 신호를 수취하는 것을 특징으로 한다.

본 발명의 제20 국면은, 본 발명의 제17 국면에서,

상기 광 수신부는, 수취한 신호에 나타내어지는 상기 비율에 기초하여, 수광 감도 및 증폭률 중 적어도 한 쪽을, 상기 회로에 공급할 신호가 양호하게 수취되도록 조정하는 것을 특징으로 한다.

본 발명의 제21 국면은, 본 발명의 제1 국면에서,

상기 회로는, 상기 복수의 영상 신호선 및 상기 복수의 주사 신호선을 각각 구동하는 회로를 포함하고,

상기 광 송신부는, 상기 회로에 공급할 영상 신호를 상기 제1 유닛에 광 전송하는 것을 특징으로 한다.

본 발명의 제22 국면은, 본 발명의 제1 국면에서,

상기 회로는, 공급되는 신호에 기초하여 음성을 출력하는 음성 출력 회로를 포함하고,

상기 광 송신부는, 상기 회로에 공급할 음성 신호를 상기 제1 유닛에 광 전송하는 것을 특징으로 한다.

본 발명의 제23 국면은, 본 발명의 제1 국면에서,

상기 광 송신부는, 광 전송을 위한 발광 소자를 포함하고,

상기 광 수신부는, 상기 발광 소자에 대응하는 수광 소자를 포함하고,

상기 수광 소자는, 상기 회로와 일체적으로 상기 제1 유닛 상에 형성되는 것을 특징으로 한다.

본 발명의 제24 국면은, 본 발명의 제23 국면에서,

상기 발광 소자는, 레이저 광원인 것을 특징으로 한다.

본 발명의 제25 국면은, 본 발명의 제23 국면에서,

상기 발광 소자는, 형광관 광원인 것을 특징으로 한다.

본 발명의 제26 국면은, 본 발명의 제1 국면에서,

상기 제2 유닛은, 장치 외부로부터 수취한 교류 전류가 흐르는 제2 코일을 포함하고,

상기 제1 유닛은, 상기 제2 코일과의 상호 유도에 의해 전류가 여기되는 제1 코일을 포함하고,

상기 제1 코일은, 여기된 전류를 상기 회로에 전원으로서 공급하는 것을 특징으로 한다.

본 발명의 제27 국면은, 본 발명의 제1 국면에서,

상기 제1 유닛은, 태양 전지를 포함하고,

상기 태양 전지는, 상기 광 송신부로부터의 광 또는 소정의 조명광을 수취함으로써 발생한 전류를 상기 회로에 전원으로서 공급하는 것을 특징으로 한다.

<발명의 효과>

본 발명의 제1 국면에 따르면, 복수의 화소 형성부와 소정의 회로가 설치되는 제1 유닛의 광 수신부에 대하여, 장치 외부로부터 제2 유닛에 공급되는 신호를 광 송신부로부터 광 전송하므로, 제1 유닛에 대하여 장치 외부로부터 신호를 공급하기 위한 전송 매체, 전형적으로는 FPC 기판을 생략할 수 있거나 또는 그 핀수를 기능의 증가에도 상관없이 증가하지 않도록 할 수 있다.

본 발명의 제2 국면에 따르면, 전송할 신호를 조명광을 발하는 백라이트 광원을 이용하여 전송하므로, 새롭게 광 전송을 위한 발광 소자를 설치할 필요가 없고, 백라이트 조명을 위한 구동 회로를 광 신호 생성을 위해 겸용할 수 있으므로, 제조 코스트를 억제할 수 있다.

본 발명의 제3 국면에 따르면, 베이스밴드 전송을 위한 변환을 받은 신호에 의해 백라이트 광원을 구동하므로, 변환을 위한 구성을 간이한 것으로 할 수 있다. 또한, 펄스열로 이루어지는 디지털 신호를 전송하는 경우에는 플리커를 발생하기 어렵게 할 수 있다. 또한, 백라이트 광원이 PWM 등을 이용한 펄스에 의한 조광 제어를 받고 있는 경우에는, 해당 펄스를 사용하여 베이스밴드 전송을 행하는 것이 가능하게 되므로, 효율이 좋은 광 전송이 가능하게 된다.

본 발명의 제4 국면에 따르면, 대역 전송하기 위한 변조를 받은 신호에 의해 백라이트 광원을 구동하므로, 광 수신부에서의 피변조 신호의 분리가 용이하게 되어, 전송 오류를 적게 할 수 있다.

본 발명의 제5 국면에 따르면, 백라이트 광원이 EL 백라이트 등의 면 형상 발광체이므로, 간이한 구성으로 균일한 조명광이 얻어지고, 또한 광 수신부의 위치를 자유롭게 설정할 수 있으며, 또한 예를 들면 관통 구멍을 형성하는 등, 그 광 경로를 형성할 필요가 없어진다.

본 발명의 제6 국면에 따르면, 광 수신부는 도광체를 통과하는 조명광을 수취하므로, 광 송신부로부터 직접 광을 수취하는 구성보다도, 광 수신부의 위치를 자유롭게 설정할 수 있으며, 또한 예를 들면 관통 구멍을 형성하는 등, 그 광 경로를 형성할 필요가 없어진다.

본 발명의 제7 국면에 따르면, 백라이트 광원이 발광 다이오드를 포함함으로써, 고휘도이고 저소비 전력의 백라이트 광원이 얻어짐과 함께, 고속으로 점등 및 비점등을 반복할 수 있으므로, 대량의 정보를 광 전송할 수 있다.

본 발명의 제8 국면에 따르면, 백라이트 광원이 백색광을 발하는 발광 다이오드만을 포함하므로, 일반적인 백라이트 조명색인 백색광이 용이하게 얻어진다.

본 발명의 제9 국면에 따르면, 백라이트 광원이 복수의 발광 다이오드를 포함하므로, 1개의 경우보다도 강한 조명광을 얻을 수 있다.

본 발명의 제10 국면에 따르면, 광 송신부에서는 구동부에 의해 멀티 링크를 행하기 위해 분리된 복수의 신호에 기초하여 복수의 발광 다이오드가 구동되고, 광 수신부에서는 수취된 신호로부터 회로에 공급할 신호를 복원하므로, 예를 들면 회로에 공급할 신호의 주파수가 발광 다이오드의 구동 가능한 최대 주파수를 상회하는 경우에도, 이러한 멀티 링크 방식에 의해 발광 다이오드를 구동할 수 있어, 결과적으로 대량의 정보를 광 전송할 수 있다.

본 발명의 제11 국면에 따르면, 광 송신부에서는 구동부에 의해 각각 중복되지 않도록(예를 들면 소정의 시간차가 생기도록 정해진) 전송 기간 및 비전송 기간을 정한 복수의 분리 신호에 기초하여 복수의 발광 다이오드를 구동하고, 광 수신부에서는 복수의 발광 다이오드로부터의 광을 수취하므로, 수광 소자를 1개만 설치하는 간이한 구성으로 신호 전송을 실현할 수 있다. 또한, 이 구성에 의해, 비변조 기간에는 발광 다이오드에 의한 신호 전송이 행하여지지 않으므로, 1개의 발광 다이오드에서의 부하를 줄일 수 있어, 결과적으로 그 발광 수명을 연장할 수 있다.

본 발명의 제12 국면에 따르면, 광 송신부에서는 구동부에 의해 각각 중복되지 않도록 서로 동일한 전송 기간 및 비전송 기간을 정한 복수의 분리 신호에 기초하여 복수의 발광 다이오드를 구동하고, 광 수신부에서는 복수의 발광 다이오드로부터의 광을, 각각의 발광 다이오드의 배치 위치로부터의 거리에 따른 시간차로 수취하므로, 수광 소자를 1개만 설치하고, 또한 동일한 전송 기간 및 비전송 기간을 갖는 신호에 기초하는 간이한 구성으로 신호 전송을 실현할 수 있다. 또한, 이 구성에 의해 1개의 발광 다이오드에서의 부하를 줄일 수 있어, 결과적으로 그 발광 수명을 연장할 수 있다.

본 발명의 제13 국면에 따르면, 서로 다른 색의 광을 발하는 복수의 발광 다이오드에서 조명이 행하여지므로, 발광하는 발광 다이오드를 적절하게 절환함으로써, 조명광의 색을 적절하게 선택하는 것이 가능하게 된다.

본 발명의 제14 국면에 따르면, 광 수신부에서의 광 감도가 가장 높은 색을 발하는 발광 다이오드만을 구동하므로, 예를 들면 백색의 경우보다도 광 감도를 높게 할 수 있다.

본 발명의 제15 국면에 따르면, 발광 다이오드로부터 광 수신부까지의 각각의 광 경로 상에 색 필터를 더 구비하므로, 간이한 구성으로 필요한 광 신호만을 광 수신부에 공급할 수 있다.

본 발명의 제16 국면에 따르면, 섀시에 광 송신부로부터 광 수신부까지의 광 경로를 형성하는 관통 구멍이 형성되어 있으므로, 간이한 구성으로 광 전송을 위한 경로를 확보할 수 있다.

본 발명의 제17 국면에 따르면, 광 수신부가 백라이트 광원이 점등하고 있는 기간만 광 전송되는 신호를 수취하므로, 점등하고 있지 않은 기간에 신호를 수취하는 동작을 하는 경우가 없다. 그 결과, 점등하고 있지 않은 기간에 잘못된 신호를 출력하는 것을 방지할 수 있다.

본 발명의 제18 국면에 따르면, 검지부에 의해 광이 검지되는 기간만, 광 전송되는 신호를 수취하므로, 간이한 구성으로 점등하고 있지 않은 기간에 잘못된 신호를 출력하는 것을 방지할 수 있다.

본 발명의 제19 국면에 따르면, 백라이트 광원의 점등 기간과 소등 기간의 비율을 나타내는 신호가 광 송신부로부터 광 수신부에 전송되므로, 수신부가 백라이트 광원이 점등하고 있는지의 여부의 상태를 검지하지 않고, 상기 비율을 참조함으로써 확실하게 백라이트 광원이 점등하고 있는 기간만 광 전송되는 신호를 수취할 수 있다.

본 발명의 제20 국면에 따르면, 백라이트 광원의 점등 기간과 소등 기간의 비율에 기초하여 수광 감도 및 증폭률 중 적어도 한 쪽이 조정되므로, 간이한 구성으로 회로에 공급할 신호가 양호하게 수취되도록 바람직한 조정을 행할 수 있다.

본 발명의 제21 국면에 따르면, 영상 신호가 전송되므로, 제1 유닛에 대하여 장치 외부로부터 영상 신호를 공급하기 위한 전송 매체, 전형적으로는 FPC 기판을 생략할 수 있거나 또는 그 핀수를 증가하지 않도록 할 수 있다.

본 발명의 제22 국면에 따르면, 음성 신호가 전송되므로, 제1 유닛에 대하여 장치 외부로부터 음성 신호를 공급하기 위한 전송 매체, 전형적으로는 FPC 기판의 핀수를 그 음성 기능의 증가에도 상관없이 증가하지 않도록 할 수 있다.

본 발명의 제23 국면에 따르면, 수광 소자를 일체적으로 제1 유닛 상에 형성하므로, 간이하고 또한 저렴하게 제작할 수 있으며, 또한 박막에 형성되는 경우에는 특히 백색광에 대한 감도가 높아지므로, 조명광을 바람직하게 이용할 수 있다.

본 발명의 제24 국면에 따르면, 레이저 광원을 사용함으로써, 발광 다이오드를 사용하는 경우보다도 고속도(고밀도)의 광 전송을 행할 수 있다.

본 발명의 제25 국면에 따르면, 형광관 광원을 사용함으로써, 코스트를 낮출 수 있고, 또한 예를 들면 인버터 등을 사용함으로써 간이한 구성으로 할 수 있다.

본 발명의 제26 국면에 따르면, 제1 코일에 여기된 전류를 회로에 전원으로서 공급함으로써, 제1 유닛에 대하여 장치 외부로부터 전원을 공급하기 위한 매체, 전형적으로는 FPC 기판을 생략할 수 있다.

본 발명의 제27 국면에 따르면, 태양 전지로부터 발생한 전류를 회로에 전원으로서 공급함으로써, 간이한 구성으로 제1 유닛에 대하여 장치 외부로부터 전원을 공급하기 위한 매체, 전형적으로는 FPC 기판을 생략할 수 있다.

도 1은 본 발명의 제1 실시 형태에 따른 액정 표시 장치의 부분적인 구조를 설명하기 위한 사시도.

도 2는 상기 실시 형태에서의 백라이트부의 구성을 간략하게 설명하기 위한 평면도.

도 3은 상기 실시 형태에서의 백라이트부 및 액정 패널을 포함하는 액정 모듈의 구성을 간략하게 설명하는 도면.

도 4는 상기 실시 형태에서의 수광 소자와 백색 LED의 위치 관계를 설명하기 위한 도면.

도 5는 상기 실시 형태에서의 수광 소자의 구조를 간략하게 도시하는 단면도.

도 6은 상기 실시 형태에서, 상기 수광 소자(90)에 대하여 서로 다른 파장의 광을 조사한 경우에 측정된 전류값을 나타내는 도면.

도 7은 상기 실시 형태에서의 액정 표시 장치의 회로 구성을 도시하는 블록도.

도 8은 상기 실시 형태에서의 LED 구동 회로의 상세한 구성을 도시하는 블록도.

도 9는 상기 실시 형태에서의 대역 전송 방식의 디지털 변조 방식에 의한 변조를 받은 피변조 신호를 간략하게 도시하는 파형도.

도 10은 상기 실시 형태에서의 베이스밴드 전송 방식의 디지털 변조 방식에 의한 변조를 받은 피변조 신호를 간략하게 도시하는 파형도.

도 11은 상기 실시 형태에서의 수신 회로의 상세한 구성을 도시하는 블록도.

도 12는 본 발명의 제2 실시 형태에서의 LED 구동 회로의 상세한 구성을 도시하는 블록도.

도 13은 상기 실시 형태에서의 조광 제어를 받은 광 신호 LS의 간략한 파형도.

도 14는 상기 실시 형태에서의 수신 회로의 상세한 구성을 도시하는 블록도.

도 15는 본 발명의 제3 실시 형태에서의 액정 표시 장치의 구성을 도시하는 블록도.

도 16은 상기 실시 형태에서의 음성 출력 회로의 회로 구성을 도시하는 블록도.

도 17은 본 발명의 제4 실시 형태에서의 수광 소자와 백색 LED의 위치 관계를 설명하기 위한 도면.

도 18은 상기 실시 형태에서의 수광 소자에서 수취되기 직전의 백색 LED로부터의 광 신호를 개략적으로 도시하는 파형도.

도 19는 상기 각 실시 형태의 변형예에서의 전원 공급용 FPC를 도시하는 평면도.

도 20은 상기 변형예에서의 전원 공급용 FPC 대신에 코일에 의해 전원을 공급하는 예를 설명하는 평면도.

도 21은 상기 변형예에서의 전원 공급용 FPC 대신에 TFT 기판 상에 형성된 핀에 의해 전원을 공급하는 예를 설명하는 평면도.

도 22는 상기 변형예에서의 외부 장치 케이스로부터 자유롭게 삽입 인출 가능한 액정 모듈의 구성을 설명하기 위한 간략한 사시도.

<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>

2 : 액정 패널

3 : 백라이트부

4 : 액정 모듈

9 : 외부 장치 케이스

10 : TFT 기판

11 : 블랙 매트릭스

20 : CF 기판

30 : 광학 부재

50 : FPC 기판

51~53 : LED 구동 회로

58 : FPC 기판

59 : FPC 입력 단자

60 : 하부 베젤부

70 : 수지 섀시

71a~71c : 관통 구멍

80 : 상부 베젤

90a~90c : 수광 소자

93, 94 : 핀

100, 120, 130 : 수신 회로

101a~101c : 구동 회로

102a, 102c : 복조 회로

103 : 복원부

104 : 디멀티플렉서

105 : 수신측 전원 제어부

106 : 조광 신호 해석부

191, 192 : 코일

193 : 수전 핀

194 : 전원 공급용 핀

200 : 표시 제어 회로

300 : 영상 신호선 구동 회로

400 : 주사 신호선 구동 회로

500 : 표시부

511 : 멀티플렉서

512 : 분리부

513 : 백라이트 전원 제어부

514 : 전류원

515a~515c : 변조부

516 : 조정부

517 : 조광 제어부

600 : 음성 출력 회로

700 : 압전 스피커

Da : 디지털 화상 신호

VS : 영상 신호

AS : 음성 신호

LC : 조광 파라미터 신호

LS, LSa : 광 신호

Lg : 주사 신호선

PS : 파워 컨트롤 신호

VS : 영상 신호

<발명을 실시하기 위한 최선의 형태>

이하, 본 발명의 제1 및 제2 실시 형태 및 그 변형례에 대하여 첨부 도면을 참조하여 설명한다.

<1. 제1 실시 형태>

<1.1 전체의 구성 및 동작>

도 1은, 본 발명의 제1 실시 형태에 따른 액정 표시 장치의 부분적인 구조를 설명하기 위한 사시도이다. 이 액정 표시 장치는, 투과형(또는 반투과형)의 액정 표시 장치로서 종래와 거의 마찬가지의 구성을 갖지만, 종래의 구성과는 달리 영상 신호 전송용의 FPC 기판을 구비하지 않고, 새롭게 신호 전송용의 후술하는 수광 소자 및 수신 회로를 구비한다.

도 1에 도시되는 바와 같이, 이 액정 표시 장치는, 종래와 마찬가지의 CF 기판(10) 및 수광 소자 및 수신 회로가 형성된 종래와는 다른 TFT 기판(20)을 포함하는 액정 패널(액정 표시 유닛)(2)과, 투과 표시를 위한 백라이트 광원으로 되는 백색 LED(40a~40c) 및 도광판 등의 광학 부재(30)를 포함하는 백라이트부(백라이트 유닛)(3)를 구비한다. 또한, 이 백라이트부(3)에 포함되는 백색 LED(40a~40c)에는, 장치 외부의 신호원으로부터 FPC 기판(및 LED 구동 회로)을 통하여 소정의 변조 방식에 의해 변조된 신호(피변조 신호)를 포함하는 전류가 공급된다. 또한, LED는 고휘도이고 저소비 전력의 발광 소자일 뿐만 아니라, 고속으로 점등 및 비점등을 반복할 수 있으므로, 본 실시 형태의 발광 소자로서 바람직하다. 상세하게는 후술한다.

또한 종래의 구성과 마찬가지로, 액정 패널(2)의 적어도 한쪽 면에는 편광 시트가 접착되어 있고, 백라이트부(3)에 포함되는 도광체인 도광판에서의 광의 출사면에는 렌즈 시트나 광 확산 시트 등이 접착되고, 그 반대측의 면에는 반사 시트가 접착되어 있다. 이 구성에 의해, 백라이트부(3)는 액정 표시를 위한 백라이트 조명을 부여하는 면 형상 조명 장치로서 기능한다. 또한, 여기에서는 백색 LED(40a~40c)가 3개 설치되어 있지만, 그 수에 특별히 한정은 없다.

도 2는, 백라이트부(3)의 구성을 간략하게 설명하기 위한 평면도이다. 도 2의 상단 좌측에 도시되는 하부 베젤부(60)는, 트레이 형상의 형상으로서, 도광판 등의 광학 부재(30)와, 백색 LED(40a~40c)를 탑재한 FPC 기판(50)을 소정의 위치 관계로 고정되도록 저장하고 있다. 또한, FPC 기판(50)의 일단에는, 백색 LED(40a~40c)를 구동하기 위한 전류를 수취하는 FPC 입력 단자(59)가 형성되어 있다.

이 하부 베젤부(60)의 상측 즉 액정 패널(2)에 대향하는 광 출사면측에, 도 2의 상단 우측에 도시되는 관통 구멍(71a~71c)을 갖는 수지 섀시(70)를 덮도록 고정함으로써, 도 2의 하단에 도시되는 백라이트부(3)가 제작된다.

여기에서, 이 도 2의 하단에 도시되는 바와 같이, 수지 섀시(70)에서의 관통 구멍(71a~71c)의 위치는, 백라이트부(3)의 백색 LED(40a~40c)의 위치와 일의적으로 대응하고 있다. 따라서, 백색 LED(40a~40c)로부터 출사되는 광은, 도광판 등을 거쳐서 그 출사면으로부터 상측(액정 패널(2)측)에 출사됨과 함께, 대응하는 관통 구멍(71a~71c)을 통하여 액정 패널(2)의 후술하는 수광 소자에 공급된다.

이상과 같이 제작되는 백라이트부(3)는, 액정 패널(2)의 하부 즉 표시면과는 반대측에 배치된다. 도 3은, 이들 백라이트부 및 액정 패널을 포함하는 액정 모듈의 구성을 간략하게 설명하는 도면이다. 도 3에 도시되는 바와 같이, 백라이트부(3)는 액정 패널(2)의 하부에 배치되고, 이 액정 패널(2)의 상측(표시면측)으로부터 상부 베젤(80)을 덮도록 고정함으로써, 도 3의 하단에 도시되는 액정 모듈(4)이 제작된다.

또한, 액정 패널(2)(에서의 CF 기판(10))의 표시면측에는 차광성의 블랙 매트릭스(11)가 형성되어 있다. 이 블랙 매트릭스(11)는, 백라이트부(3)로부터의 광이 표시면 이외에서 누출되는 것을 방지함과 함께, TFT 기판(20)에 형성되는 회로가 외광의 영향을 받지 않도록 한다. 이 블랙 매트릭스(11)의 구조는 주지된 것이기 때문에 상세한 설명은 생략한다.

도 4는, 수광 소자와 백색 LED의 위치 관계를 설명하기 위한 도면이다. 도 4의 상단 좌측에 도시되는 바와 같이, 액정 패널(2)의 이면 즉 표시면과는 반대측의 면에는, 소정의 간격을 두고 수광 소자(90a~90c)가 형성되어 있다. 구체적으로는, 이 수광 소자(90a~90c)는, TFT 기판(20)의 글래스 기판 상에 TFT의 제조 프로세스와 마찬가지의 제조 프로세스에 의해 형성되는 PIN형 광 다이오드로서, 백색 LED(40a~40c)로부터의 광을 수취함으로써 그 강도에 따른 양의 전류를 출력한다. 이 구조에 대해서는 후술한다. 또한, 도 3에서 전술한 바와 같이, 이 액정 패널(2)의 표면 즉 표시면측에 블랙 매트릭스(11)가 형성되어 있다.

도 4에 도시되는 바와 같이, 상기 액정 패널(2)의 이면에 형성되는 수광 소자(90a~90c)는, 각각 백라이트부(3)에 배치되는 백색 LED(40a~40c)와 일의적으로 대응하는 위치에 고정된다. 예를 들면, 백색 LED(40c)로부터 출사되는 광은, 관통 구멍(71c)을 통하여 수광 소자(90c)에 공급된다. 또한, 백색 LED(40a~40c)로부터 도광판을 향하는 광은 확산되고 혼합되지만, 백색 LED(40a~40c)로부터 수광 소자(90a~90c)에 공급되는 광은 각각 혼합되어서는 안되므로(적어도 바람직하지 않으므로), 백색 LED(40a~40c)로부터의 광이 각각 일의적으로 대응하는 관통 구 멍(71a~71c)의 1개만을 통과하도록 백색 LED(40a~40c)의 사이를 차광하는 격벽 또는 도광부 등이 설치되어도 된다. 또한, 외광 등의 불필요한 광이 수광 소자 (90a~90c)에 입사하지 않도록 차광하는 격벽 또는 울타리가 관통 구멍(71a~71c) 주위에 설치되어도 된다. 또한, 관통 구멍(71a~71c) 내에 글래스 등을 충전하여도 되고, 복수의 서로 다른 굴절률을 갖는 소재를 광 파이버의 단면 구조와 유사한 구조로 되도록 배치한 도광부가 설치되어도 된다. 다음으로, 수광 소자(90a~90c)(이하, 이들을 구별하지 않는 경우에 「수광 소자(90)」라고 함)에 대해서, 도 5 및 도 6을 참조하여 설명한다.

<1.2 수광 소자의 구성 및 특성>

도 5는, 수광 소자(90)의 구조를 간략하게 도시하는 단면도이다. 도 5에 도시되는 바와 같이, 이 수광 소자(90)는, TFT 기판(20)에 포함되는 글래스 기판(21) 상에 형성된 반도체층(91)과, 이 반도체층(91)을 덮도록 형성된 게이트 절연막(22)과, 그 상층에 형성된 층간 절연막(23)과, 이들 절연막을 관통하도록 개구된 컨택트 홀을 통하여 반도체층(91)의 일부에 전기적으로 접속되는 전극(92)을 구비한다. 또한, 평탄화막 등의 기재는 생략하였다.

또한, 반도체층(91)에서의 P영역(91a) 및 N영역(91c)에는 소정의 불순물이 도프되고, i영역(91b)에는 불순물이 도프되지 않으므로, 도 5에 도시되는 바와 같이 글래스 기판(21)의 면을 따른 방향으로 PIN 접합이 형성되어 있다. 이러한 구조의 수광 소자(90)는 주지된 것으로서, 횡형(래터럴형) 구조의 PIN형 광 다이오드라고 불린다. 이러한 구조를 갖는 수광 소자(90)는, TFT와 동일한 프로세스에 의 해 형성할 수 있으므로, 저렴하게 제작할 수 있다. 또한, 상기 반도체층에 사용되는 실리콘은, 비결정 실리콘이어도 되지만, 회로의 집적도를 향상시키기 위해서는 다결정 실리콘인 것이 바람직하며, 나아가서는 전자 이동도가 높은 연속 입계(CG: Continuous Grain) 실리콘인 것이 보다 바람직하다. 또한, 이와 같이 TFT 기판(20) 상에 일체적으로 형성되는 수광 소자(90) 대신에, 개별적인 수광 소자(예를 들면 일반적인 광 다이오드 소자)를 TFT 기판(20) 상에 실장하는 구성이어도 된다.

또한, 이 수광 소자(90)의 구조는, 가시광(여기에서는 백색광)을 사용하는 본 발명에서의 광 전송 방식에 적합하다. 도 6은, 이 수광 소자(90)에 대하여 서로 다른 파장의 광을 조사한 경우에 측정된 전류값을 나타내는 도면이다. 또한, 측정에 사용한 수광 소자(90)의 게이트 길이 L은 7[㎛]이며, 게이트 폭은 5000[㎛]이다.

도 6에 도시되는 바와 같이, 이 수광 소자(90)는, 광의 파장이 길어짐에 따라서 출력 전류가 작아지지만(즉 감도가 작아지지만), 백색광에 대한 감도는 비교적 높다고 할 수 있다. 이것에 대하여, 일반적인(박막이 아닌) 광 다이오드 소자는, 주로 적외선 영역에서 출력 전류가 커지는 경우가 많으므로, 백색광에 대한 감도는 낮은 경우가 많다. 따라서, 이 수광 소자(90)는, 백색광을 사용하는 본 발명에서의 광 전송 방식에 바람직하다. 다음으로, 본 실시 형태에서의 액정 표시 장치의 회로 구성에 대하여 설명한다.

<1.3 표시 장치의 전체적인 회로 구성>

도 7은, 본 발명에서의 제1 실시 형태에 따른 액정 표시 장치의 회로 구성을 도시하는 블록도이다. 이 액정 표시 장치는, 액정 패널(2)의 TFT 기판(20) 상에 형성되는 수광 소자(90), 수신 회로(100), 표시 제어 회로(200), 영상 신호선 구동 회로(300), 주사 신호선 구동 회로(400), 및 표시부(500)와, 백라이트부(3)에 포함되는 백색 LED(40a~40c)(이하, 이들을 구별하지 않는 경우에 「백색 LED(40)」라고 함) 및 LED 구동 회로(51)를 구비하고 있다.

이 액정 표시 장치에 표시될 화상을 나타내는 신호 및 소정의 타이밍 신호 등을 포함하는 영상 신호 VS는, 장치 외부로부터 FPC 기판(50)의 입력 단자(59)로부터, FPC 기판(50)의 내부에 형성되거나 또는 집적 회로로서 FPC 기판(50) 상에 실장되는 LED 구동 회로(51)에 공급된다. 이 LED 구동 회로(51)는, 영상 신호 VS에 따른 광(변조) 신호 LS를 출력(발광)하는 백색 LED(40)를 구동한다. 이 LED 구동 회로(51)의 상세한 구성은 후술한다. 또한, LED 구동 회로(51)는, 반드시 FPC 기판(50) 상에 실장될 필요는 없다. 또한, 수신 회로(100) 및 그 밖의 회로는, 반드시 TFT 기판(20) 상에 일체적으로 형성될 필요는 없고, 집적 회로로서 TFT 기판(20) 상에 실장되는 등, 어떠한 형태이어도 무방하다.

TFT 기판(20)에 포함되는 수광 소자(90)는, 백라이트부(3)에 포함되는 백색 LED(40)로부터 수취한 광 신호 LS를 전기 신호로 변환하여 수신 회로(100)에 공급한다. 수신 회로(100)는, 수취한 전기 신호로부터 영상 신호 VS를 생성(복조)하여 표시 제어 회로(200)에 공급한다.

표시 제어 회로(200)는, 수신 회로(100)로부터 수취한 영상 신호 VS에 기초하여, 액정 패널에서의 표시를 위해 영상 신호선 구동 회로(300)에 공급되는 소스 용 클럭 신호 SCK 및 소스용 스타트 펄스 신호 SSP와, 표시를 위해 주사 신호선 구동 회로(400)에 공급되는 게이트용 클럭 신호 GCK 및 게이트용 스타트 펄스 신호 GSP를 포함하는 각종 신호를 생성한다. 또한, 이들 신호는 주지된 것이므로 상세한 설명은 생략한다. 또한, 표시 제어 회로(200)는, 영상 신호 VS에 기초하여 디지털 화상 신호 Da를 영상 신호선 구동 회로(300)에 공급한다.

영상 신호선 구동 회로(300)에는, 상기한 바와 같이, 표시부(500)에 표시할 화상을 나타내는 데이터가 화소 단위로 디지털 화상 신호 Da로서 공급됨과 함께, 타이밍을 나타내는 신호로서 소스용 클럭 신호 SCK 및 소스용 스타트 펄스 신호 SSP 등이 공급된다. 영상 신호선 구동 회로(300)는, 이들 디지털 화상 신호 Da, 소스용 클럭 신호 SCK, 및 소스용 스타트 펄스 신호 SSP 등에 기초하여, 표시부(500)를 구동하기 위한 아날로그 전압인 구동용 영상 신호 S1, S2, S3, …, Sn(n은 영상 신호선 수)을 생성하고, 이것을 표시부(500)의 각 영상 신호선에 인가한다. 이 구동용 영상 신호 S1, S2, S3, …, Sn은, 표시부(500)의 교류화 구동을 위해, 도시되지 않은 극성 절환 제어 신호에 따라서 그 극성이 반전된다.

주사 신호선 구동 회로(400)는, 게이트용 클럭 신호 GCK 및 게이트용 스타트 펄스 신호 GSP에 기초하여, 표시부(500)에서의 주사 신호선을 1수평 주사 기간씩 순서대로 선택하기 위해 각 주사 신호선에 인가할 주사 신호 G1, G2, G3, …, Gm(m은 주사 신호선 수)을 생성하고, 전체 주사 신호선의 각각을 순서대로 선택하기 위한 액티브한 주사 신호의 각 주사 신호선에의 인가를 1수직 주사 기간을 주기로 하여 반복한다.

표시부(500)는, 영상 신호에 의해 표시되는 화상에서의 수평 주사선에 각각 대응하는 복수개의 주사 신호선(행 전극)과, 그들 복수개의 주사 신호선의 각각과 교차하는 복수개의 영상 신호선(열 전극)과, 그들 복수개의 주사 신호선과 복수개의 영상 신호선의 교차점에 각각 대응하여 설치된 복수의 화소 형성부를 포함한다.

상기 각 화소 형성부는, 대응하는 교차점을 통과하는 영상 신호선에 소스 단자가 접속됨과 함께, 대응하는 교차점을 통과하는 주사 신호선에 게이트 단자가 접속된 TFT(501)와, 그 TFT(501)의 드레인 단자에 접속된 화소 전극과, 상기 복수의 화소 형성부에 공통적으로 설치된 공통 전극(「대향 전극」 이라고도 함) Ec와, 상기 복수의 화소 형성부에 공통적으로 설치되고 화소 전극과 공통 전극 Ec 사이에 협지된 액정층으로 이루어진다. 그리고, 화소 전극 Ep와 공통 전극 Ec와 그들 사이에 협지된 액정층에 의해 화소 용량 Cp가 형성된다. 또한, TFT 기판(20)은 상기 신호선, TFT, 및 화소 전극 등을 포함하고 있고, CF 기판(10)은 상기 공통 전극 Ec 및 도시되지 않은 컬러 필터나 각종 광학 보상 필름 등을 포함하고 있다.

상기 구성으로부터 알 수 있는 바와 같이, 표시부(500)에서는, 어느 한 쪽의 주사 신호선 Lg에 인가되는 주사 신호 Gk(k는 1~m의 자연수)가 액티브로 되면, 그 주사 신호선이 선택되고, 그 주사 신호선에 접속되는 각 화소 형성부의 TFT(501)가 도통 상태로 되며, 그 TFT(501)에 접속되는 화소 전극에는 구동용 영상 신호 Sj(j는 1~n의 자연수)가 영상 신호선을 통하여 인가된다. 이에 의해, 그 인가된 구동용 영상 신호 Sj의 전압(공통 전극 Ec의 전위를 기준으로 하는 전압)이, 그 화소 전극을 포함하는 화소 형성부에 화소값으로서 기입된다. 이에 의해 표시부(500) 는, 영상 신호 VS가 나타내는 화상을 표시한다. 다음으로, 도 8을 참조하여 LED 구동 회로(51)의 상세한 회로 구성에 대하여 설명한다.

<1.4 LED 구동 회로의 구성>

도 8은, LED 구동 회로(51)의 상세한 구성을 도시하는 블록도이다. 도 8에 도시되는 바와 같이, 이 LED 구동 회로(51)는, 본 액정 표시 장치의 외부로부터 영상 신호 VS와 LED 구동 회로(51)의 전원 등의 동작을 제어하는 파워 컨트롤 신호 PS를 수취하여 이들을 다중화하는 멀티플렉서(511)와, 다중화된 신호를 주지의 멀티 링크 방식에 의해 3개의 신호로 분리하는 분리부(512)와, 분리부(512)로부터 수취한 대응하는 신호에 기초하여 소정의 신호를 변조한 변조 신호에 기초하여 백색 LED(40a~40c)를 구동하기 위한 피변조 신호를 포함하는 구동 전류를 출력하는 변조부(515a~515c)와, 백색 LED(40a~40c)를 구동하기 위한 전류를 변조부(515a~515c)에 공급하는 전류원(514)과, 변조부(515a~515c)에 의한 백색 LED(40a~40c)의 구동 전류에 기초하여 전류원(514)의 출력 전류를 조정하는 조정부(516)와, 파워 컨트롤 신호 PS에 기초하여 전류원(514)의 동작을 정지시키거나 또는 개시시키는 제어를 행하는 백라이트 전원 제어부(513)를 구비한다.

또한, 상기 영상 신호 VS 및 파워 컨트롤 신호 PS는, 전술한 바와 같이 장치 외부로부터 FPC 기판(50)의 입력 단자(59)를 통하여 멀티플렉서(511)에 공급되지만, FPC 기판(50)의 입력 단자(59)와는 다른 입력 단자로부터 공급되어도 되고, FPC 기판(50)을 통하지 않고 공급되어도 된다.

멀티플렉서(511)는, 수취한 영상 신호 VS 및 파워 컨트롤 신호 PS를 다중화 하지만, 이들 신호는 디지털 신호이므로, 이들을 주지의 디지털 다중화 방식에 의해 다중화한 신호도 또한 디지털 신호이다. 또한, 이 파워 컨트롤 신호 PS는 후술하는 바와 같이 광 신호로 변환되어 TFT 기판(20)에 포함되는 수신 회로(100)에 송신되지만, TFT 기판(20)에 대한 전원 제어가 불필요한 경우에는 송신되지 않는 구성이어도 된다. 이 경우에는, 멀티플렉서(511)는 생략된다.

이 파워 컨트롤 신호 PS는, 상기 멀티플렉서(511) 이외에, 백라이트 전원 제어부(513)에도 공급된다. 이 파워 컨트롤 신호 PS는, 장치 외부로부터의 제어 신호로서, 장치가 동작 중에는 액티브이며, 장치가 정지되는 경우에는 비액티브로 된다. 백라이트 전원 제어부(513)는, 이 파워 컨트롤 신호 PS가 비액티브로 되었을 때에 전류원(514)의 동작을 정지시키고, 액티브로 되었을 때에 전류원(514)의 동작을 개시시키는 제어를 행한다. 또한, 이 백라이트 전원 제어부(513)는, LED 구동 회로(51)에 포함되는 전류원(514) 이외의 회로를 동시에 정지 또는 개시시키는 제어를 행하는 것이 바람직하다. 또한, 이 파워 컨트롤 신호 PS는, 광 신호로 변환되어 송신되므로, 백라이트 전원 제어부(513)는 이 송신 동작이 종료한 후에 상기 정지 동작을 행하는 것이 바람직하다.

분리부(512)는, 백색 LED(40a~40c)와 수광 소자(90a~90c) 사이에 형성되는 3개의 광 전송 경로에 대하여, 전송될 정보로서의 멀티플렉서(511)에 의해 다중화된 디지털 신호가 분리되어 전송되도록, 해당 다중화된 신호를 3개로 분리한다. 이와 같이, 복수의 물리적인 전송 경로에 대하여 전송할 정보를 나누어 전송하는 것을 멀티 링크라고 한다. 이 멀티 링크를 행하기 위해 신호를 분리하는 분리부(512) 는, 구체적으로는 상기 다중화된 디지털 신호를 예를 들면 시계열을 따라서 소정량마다 3개로 분할하여 1/3의 분주비로 분주함으로써 주파수를 낮추어(예를 들면 펄스 주기를 길게 하여) 변조부(515a~515c)에 공급한다. 이 구성에 의해, 백색 LED(40a~40c)를 구동 가능한 최대 주파수가 영상 신호 VS 또는 이것에 기초하여 변조된 신호의 주파수를 하회하는 경우(예를 들면 약 절반분인 경우)에도, 이러한 멀티 링크 방식에 의해 백색 LED(40a~40c)를 구동할 수 있다.

변조부(515a~515c)는, 분리부(512)로부터 수취한 신호에 기초하여, 도시되지 않은 국부 발신기로부터 얻어지는 소정의 주파수의 반송파를 예를 들면 디지털 변조한다. 또한, 상기 주파수는, 적어도 눈에 보이지 않거나 또는 눈으로 느끼기 어려운 주파수가 바람직하다. 이러한 디지털 변조 방식에는 ASK(Amplitude Shift Keying), FSK(Frequency Shift Keying), PSK(Phase Shift Keying) 등의 각종 대역 전송 방식이 있고, 또한 RZ(Return to Zero) 방식 등의 각종 베이스밴드 전송 방식이 있으며, 여기에서는 어느 쪽이나 채용 가능하다. 또한 본 명세서에서는, 변조부(515a~515c)에서의 변조는, 대역 전송 방식에서의 변조 외에, 상기 베이스밴드 전송 방식에서의 신호의 변환이나 부호화 등을 넓게 포함하는 것으로 한다. 또한, 이들을 사용한 CDMA(Code Division Multiple Access) 등의 주지의 각종 다원 접속 방식을 채용하는 것도 가능하다.

또한, 변조부(515a~515c)는 생략되고, 분리부(512)로부터의 분리된 3개의 신호 각각을 그대로, 또는 증폭기를 통하여 백색 LED(40a~40c)에 공급하는 구성이어도 된다. 또한, 주지의 각종 아날로그 변조 방식이 채용되어도 된다. 다음으로, 도 9 및 도 10을 참조하여, 이들 변조 방식의 몇 가지에 대하여 설명한다.

도 9는, 대역 전송 방식의 디지털 변조 방식에 의한 변조를 받은 피변조 신호를 간략하게 도시하는 파형도이다. 또한, 각 신호 아래에 붙여진 숫자는, 변조 신호인 디지털 신호의 정보 내용을 나타내고 있다.

도 9의 상단부에 도시되는 파형도는, 2치 ASK 방식의 피변조 신호를 나타내고 있다. 이 2치 ASK란, 디지털 신호에서의 1비트의 정보(「1」 또는 「0」)를 반송파에서의 2종류의 진폭(또는 반송파의 유무)에 대응시키는 변조 방식이다. 도 9의 하단부에 도시되는 파형도는, 4치 ASK 방식의 피변조 신호를 나타내고 있다. 이 4치 ASK란, 디지털 신호에서의 2비트의 정보를 반송파에서의 4종류의 진폭에 대응시키는 변조 방식이다. 또한, 이들 대역 전송 방식은, 수신측에서의 피변조 신호의 분리가 용이하며, 전송 오류를 적게 할 수 있다.

도 10은, 베이스밴드 전송 방식의 디지털 변조 방식에 의한 변조를 받은 피변조 신호를 간략하게 도시하는 파형도이다. 또한, 각 신호 아래에 붙여진 숫자는, 변조 신호인 디지털 신호의 정보 내용을 나타내고 있다. 또한, 이들 베이스밴드 방식에 의해 펄스열로 이루어지는 디지털 신호를 전송하는 경우에는 플리커를 발생하기 어렵게 할 수 있다.

도 10의 상단부에 도시되는 파형도는, RZ 방식의 피변조 신호를 나타내고 있다. 이 RZ란, 부호의 송출 간격보다 펄스 폭이 짧고, 그 때문에 일단 0전위로 복귀하는 전송 방식이다. 도 10의 중단부에 도시되는 파형도는, PPM(Pulse Position Modulation) 방식의 피변조 신호를 나타내고 있다. 이 PPM이란, 디지털 신호에서 의(도면에서는 2비트의) 정보를 반송파에서의(여기에서는 4종류의) 펄스의 위치에 대응시키는 변조 방식이다. 도 10의 하단부에 도시되는 파형도는, CDMA 방식의 피변조 신호를 나타내고 있다. 이 CDMA란, 디지털 신호에서의(도면에서는 1비트의) 정보를 고유의 펄스 계열을 갖는 부호에 대응시키는 변조 방식이다. 또한, 도 9 및 도 10에 도시되는 파형도는 설명을 위해 간략화되어 있으며, 변조부(515a~515c)로부터 출력되는 실제의 신호의 파형과는 상이하다.

여기에서, 상기 CDMA 방식에서는, 상기 고유의 부호 이외의 부호를 노이즈로 간주할 수 있으므로, 수신측에서는 고유의 부호에 기초하여 원하는 피변조 신호만을 다른 피변조 신호 등으로부터 분리 가능하다는 것이 알려져 있다. 따라서, 본 실시 형태에서 CDMA 방식의 광 신호가 사용되는 경우, 백색 LED(40a~40c)로부터의 광이 각각 일의적으로 대응하는 수광 소자(90a~90c)에만 입사되도록 연구된 구성(예를 들면 관통 구멍(71a~71c) 등)은 특별히 필요하지 않고, 예를 들면 도광판으로부터의 광을 수취하는 구성이어도 된다. 나아가서는, 수광 소자가 1개만 구비되는 구성이어도 된다. 이러한 경우라도 간이한 구성으로 다원 접속을 실현할 수 있다.

변조부(515a~515c)는, 전류원(514)으로부터 수취한 전류에 기초하여, 이상과 같은 변조 방식에 의한 변조를 받은 피변조 신호를 구동 전류로 하여 백색 LED(40a~40c)를 구동한다. 백색 LED(40a~40c)는, 수취한 피변조 신호에 따라서 예를 들면 강도 변조된 광 신호 LS를 출력한다. 또한, 조정부(516)는 변조부(515a~515c)에 의한 백색 LED(40a~40c)의 구동 전류나 온도 등을 감시하고 있고, 감시 결과에 기초하여 소정의 값으로부터의 어긋남이 발생해 있는 경우에는 전류원(514)의 출력 전류를 원하는 값으로 되도록 조정한다. 다음으로, 도 11을 참조하여 수신 회로(100)의 상세한 구성을 설명한다.

<1.5 수신 회로의 구성>

도 11은, 수신 회로(100)의 상세한 구성을 도시하는 블록도이다. 도 11에 도시되는 바와 같이, 이 수신 회로(100)는, 수광 소자(90a~90c)에 의해 광 신호 LS로부터 변환된 전기 신호를 수취하는 구동 회로(101a~101c)와, 대응하는 구동 회로(101a~101c)로부터 출력되는 전기 신호를 복조하는 복조 회로(102a~102c)와, 이들 복조 회로(102a~102c)로부터의 분리된 신호를 복원하는 복원부(103)와, 이 복원부(103)로부터의 신호를 수취하여 영상 신호 VS 및 파워 컨트롤 신호 PS를 취출하는 디멀티플렉서(104)와, 이 디멀티플렉서(104)로부터 출력되는 파워 컨트롤 신호 PS를 수취하는 수신측 전원 제어부(105)를 구비한다. 또한, 디멀티플렉서(104)로부터 출력되는 영상 신호 VS는, 표시 제어 회로(200)에 공급된다.

이 수신 회로(100)에 포함되는 복조 회로(102a~102c)는, 변조부(515a~515c)에서 채용된 변조 방식에 대응한 복조 방식을 채용하고, 복원부(103)는 분리부(512)에서 채용된 멀티 링크 방식에 대응한 복원 방식을 채용하며, 디멀티플렉서(104)는 멀티플렉서(511)에서 채용된 다중화 방식에 대응한 복조 방식을 채용한다. 이들 방식은 주지된 것이기 때문에 설명을 생략한다.

수신측 전원 제어부(105)는, 디멀티플렉서(104)로부터 수취한 파워 컨트롤 신호 PS가 비액티브로 되었을 때에 수신 회로(100)에 포함되는 각 회로의 동작을 정지시키는 제어를 행한다. 또한, 이들 회로의 동작 개시는, 수신측 전원 제어부(105)에 의해 도시되지 않은 제어 신호를 수취하였을 때에 이루어지는 것으로 한다.

여기에서, 이 수신 회로(100)는, 수광 소자(90a~90c) 중의 1개 이상으로부터 출력되는 전류를 감시하는 캐리어 검지부를 더 구비하고 있어도 된다. 이 캐리어 검지부는, 수신 회로(100)에 포함되는 각 회로의 동작 정지 중에도 계속적으로 상기 전류의 유무를 감시함으로써, 광 신호를 검지한다. 그리고, 캐리어 검지부는 광 신호를 검지한 경우, 수신측 전원 제어부(105)에 소정의 검지 신호를 보내고, 수신측 전원 제어부(105)는 이 검지 신호를 수취한 경우에 수신 회로(100)에 포함되는 각 회로의 동작을 개시시키는 제어를 행한다. 또한, 캐리어 검지부의 검지 대상인 캐리어는 예시로서 정확하게는 광 그 자체를 가리키고, 캐리어로서 기능하지 않는 광을 검지하는 경우도 포함된다.

또한, 이 캐리어 검지부가 구비되는 경우, 멀티플렉서(511) 및 디멀티플렉서(104)가 생략되는 구성, 즉 파워 컨트롤 신호 PS에 의한 전원 제어를 행하지 않는 구성이어도 된다. 이 구성에서, 캐리어 검지부는 광 신호를 검지한 경우, 수신측 전원 제어부(105)에 액티브인 검지 신호를 보내고, 수신측 전원 제어부(105)는 이 액티브인 검지 신호를 수취한 경우에 수신 회로(100)에 포함되는 각 회로의 동작을 개시시키는(또한 동작 중에는 동작 상태를 유지하는) 제어를 행한다. 또한, 캐리어 검지부는 광 신호를 검지하지 않는 경우(보다 바람직하게는 광 신호를 검지하지 않게 되고나서 소정의 기간이 경과한 경우), 수신측 전원 제어부(105)에 소정 의 비액티브인 검지 신호를 보내고, 수신측 전원 제어부(105)는 이 비액티브인 검지 신호를 수취한 경우에 수신 회로(100)에 포함되는 각 회로의 동작을 정지시키는(또한 정지 중에는 정지 상태를 유지하는) 제어를 행한다.

또한, 이들 경우에 있어서 수신측 전원 제어부(105)는, TFT 기판(2)에 포함되는 표시 제어 회로(200) 등의 각 회로의 동작을 상기와 마찬가지로 정지시키거나 또는 개시시키는 제어를 행하여도 된다. 그렇게 하면, 백색 LED(40a~40c)의 동작이 정지하거나 또는 개시된 경우에는 자동적으로 TFT 기판(2)에 포함되는 각 회로의 동작이 정지하거나 또는 개시되므로, TFT 기판(2)에 포함되는 각 회로의 전원 제어를 간이한 구성으로 행할 수 있다.

<2. 제2 실시 형태>

다음으로, 상기 제1 실시 형태의 경우와는 달리, 본 실시 형태에서는, 백색 LED(40a~40c)가 동작 중 즉 백라이트 조명이 행하여지고 있는 기간 중, 백색 LED(40a~40c)가 매우 짧은 시간 간격, 예를 들면 100[KHz] 정도의 시인할 수 없는 주파수에서 점등과 소등을 반복하여 행하는, 소위 조광 제어가 행하여진다. 이 조광 제어는, 점등 시간과 소등 시간의 비율을 나타내는 듀티비를 변경함으로써 행하여지고, 예를 들면 소등 시간의 비율이 증가할수록 전체적으로 백색 LED(40a~40c)의 밝기가 어두워진다. 이것에 의해, 예를 들면 외광의 밝기에 따른 바람직한 원하는 밝기를 갖는 백라이트 조명을 제공할 수 있음과 함께, 백색 LED(40a~40c)를 항시 점등시키는 경우에 비하여 소비 전력을 저감할 수 있다. 이러한 조광 제어가 행하여지는 경우의 액정 표시 장치의 회로 구성에 대하여 설명한다.

여기에서, 본 실시 형태에서의 액정 표시 장치의 구조 및 그 전체적인 회로 구성은, 제1 실시 형태의 경우와 마찬가지이므로, 동일한 구성 요소에는 동일한 부호를 붙이고 그 설명을 생략한다. 본 액정 표시 장치는, 제1 실시 형태의 경우와는 달리 파워 컨트롤 신호 PS를 수취하지 않고, 이것 대신에 장치 외부로부터 조광 제어를 위한 조광 파라미터 신호 LC를 수취하는 점이 상이하다. 그래서 우선, 본 실시 형태에서의 LED 구동 회로의 상세한 구성에 대하여 설명한다.

<2.1 LED 구동 회로의 구성>

도 12는, 본 발명에서의 제2 실시 형태에서의 LED 구동 회로(52)의 상세한 구성을 도시하는 블록도이다. 도 12에 도시되는 바와 같이, 이 LED 구동 회로(52)는, 제1 실시 형태에서 수취하는 파워 컨트롤 신호 PS 대신에, 본 액정 표시 장치의 외부로부터 조광 제어를 위한 조광 파라미터 신호 LC를 수취한다.

따라서, 본 실시 형태에서의 멀티플렉서(511)는, 영상 신호 VS와 조광 파라미터 신호 LC를 수취하여 이들을 다중화한다. 또한, 이들 신호는, 전술한 바와 같이 장치 외부로부터 FPC 기판(50)의 입력 단자(59)를 통하여 멀티플렉서(511)에 공급된다. 이 조광 파라미터 신호 LC는, 조광 제어를 위한 파라미터이며, 구체적으로는 듀티비를 나타내는 수치이다.

또한, 도 12에 도시되는 바와 같이, 이 LED 구동 회로(52)는, 제1 실시 형태에서 구비되는 백라이트 전원 제어부(513) 대신에, 조광 파라미터 신호 LC를 수취하는 조광 제어부(517)를 구비한다. 이 조광 제어부(517)는, 조광 파라미터 신호 LC에 포함되는 듀티비를 갖는 소정의 PWM(Pulse Width Modulation) 방식의 변조를 받은 광 신호 LS를 백색 LED(40a~40c)에 출력시키기 위해, 전류원(514)으로부터 변조부(515a~515c)에 대하여 공급되는 전류량을 변화시킨다. 또한, 이와 같이 백색 LED(40a~40c)가 PWM 등을 이용한 펄스에 의한 조광 제어를 받고 있는 경우에는, 해당 펄스를 사용하여 베이스밴드 전송을 행하는 것이 가능하게 되므로, 다이내믹 레인지를 넓게 취할 수 있어, 효율이 좋은 광 전송이 가능하게 된다.

도 13은, 이러한 조광 제어를 받은 광 신호 LS의 간략한 파형도로서, 보다 상세하게는 도 13의 상단에 도시되는 파형도는 광 신호 LS의 전체적인 강도 변화를 설명하기 위한 도면이고, 도 13의 하단에 도시되는 파형도는 광 신호 LS의 일부의 강도 변화를 설명하기 위한 확대도이다. 여기에서, 도 13에 도시되는 신호 파형의 온 기간(점등 기간)에서, 송출되는 광 신호 LS는 변조부(515a~515c)에 의한 변조를 받고 있지만, 오프 기간(소등 기간)에서는 광 신호 LS가 송출되지 않으므로, 당연히 변조부(515a~515c)에 의한 변조를 받고 있지 않다. 따라서, 본 실시 형태에서의 LED 구동 회로(52)는, 이 동안에 광 신호 LS에 의해 영상 신호 VS를 전송할 수 없다. 그래서, 조광 제어부(517)는 분리부(512)(또는 멀티플렉서(511))를 제어함으로써, 그 동안의 신호 송출을 정지시킨다. 또한, 이 경우, 분리부(512)(또는 멀티플렉서(511))에는 소정의 FIFO 메모리가 내장되어 있고, 신호 송출이 정지되고 있는 동안에 수취한 데이터는 일시적으로 이 메모리에 저장되는 것으로 한다. 다음으로, 이상과 같은 조광 제어를 받은 광 신호 LS를 수신하는 수신 회로(120)의 상세한 구성에 대하여 설명한다.

<2.2 수신 회로의 구성>

도 14는, 제2 실시 형태에서의 수신 회로(120)의 상세한 구성을 도시하는 블록도이다. 도 14에 도시되는 바와 같이, 이 수신 회로(120)는, 제1 실시 형태에서 수신측 전원 제어부(105) 대신에, 수취한 조광 파라미터 신호 LC를 해석하는 조광 신호 해석부(106)를 구비한다.

이 조광 신호 해석부(106)는, 디멀티플렉서(104)에 의해 복조된 조광 파라미터 신호 LC를 수취하고, 해당 조광 파라미터 신호 LC에 포함되는 듀티비에 따른 바람직한 수광 감도 및 증폭률을 해석한다. 예를 들면, 조광 신호 해석부(106)는, 각 듀티비에 바람직한 수광 감도 및 증폭률의 대응 관계를 나타내는 테이블을 기억하고 있고, 이 대응 테이블에 기초하여 상기 수광 감도 및 증폭률을 산출한다. 조광 신호 해석부(106)는, 이 산출된 수광 감도 및 증폭률로 되도록 구동 회로(101a~101c)의 수광 감도 및 증폭률을 조정하는 제어를 행한다.

또한, 조광 신호 해석부(106)는, 조광 파라미터 신호 LC에 포함되는 듀티비를 참조하여, 도 13의 하단에 도시되는 바와 같은 온 기간과 오프 기간의 개시 시점(및 종료 시점)을 추측하고, 복조 회로(102a~102c) 및 복원부(103)에 상기 개시 시점을 나타내는 신호를 공급한다. 예를 들면, 조광 신호 해석부(106)는, 예를 들면 디멀티플렉서(104)로부터 영상 신호 VS를 수취함으로써 동기 클럭을 생성하는 주지의 위상 동기 회로(PLL: Phase Locked Loop) 회로로 이루어지는 클럭 재생 회로를 내장하고 있고, 이 클럭을 계수함으로써 영상 신호 VS가 출력되지 않는 경우에도 온 기간과 오프 기간의 개시 시점을 추측할 수 있다.

복조 회로(102a~102c)는, 조광 신호 해석부(106)로부터 온 기간이 개시되는 것을 나타내는 신호를 수취할 때에 구동 회로(101a~101c)로부터 출력되는 전기 신호를 복조하고, 오프 기간이 개시되는 것을 나타내는 신호를 수취할 때에 구동 회로(101a~101c)로부터 출력되는 전기 신호의 복조를 정지한다. 또한, 마찬가지로, 복원부(103)는 조광 신호 해석부(106)로부터 온 기간이 개시되는 것을 나타내는 신호를 수취할 때에 복조 회로(102a~102c)로부터의 분리된 신호를 복원하고, 오프 기간이 개시되는 것을 나타내는 신호를 수취할 때에 복원 동작을 정지한다. 이것에 의해, 오프 기간에서도 상기 복조 동작 및 복원 동작이 계속됨으로써 잘못된 영상 신호 VS가 생성되는 것을 방지할 수 있다. 또한, 복원부(103)는, 복원된 영상 신호 VS를 포함하는 신호를 일단 축적하기 위한 버퍼 메모리를 구비하고, 온 기간 중뿐만 아니라 오프 기간 중에도 연속적으로 영상 신호 VS를 생성하는 구성이 바람직하다.

여기에서, 이 수신 회로(120)는, 조광 신호 해석부(106) 대신에, 수광 소자(90a~90c) 중의 1개 이상으로부터 출력되는 전류를 감시하는 캐리어 검지부를 구비하고 있어도 된다. 이 캐리어 검지부가 구비되는 경우, 멀티플렉서(511) 및 디멀티플렉서(104)가 생략되는 구성, 즉 조광 파라미터 신호 LC가 수신 회로(120)에 공급되지 않는 구성으로 된다. 이 구성에서, 캐리어 검지부는 광 신호를 검지한 경우, 복조 회로(102a~102c) 및 복원부(103)에 액티브인 검지 신호를 보내고, 광 신호를 검지하지 않는 경우, 복조 회로(102a~102c) 및 복원부(103)에 비액티브인 검지 신호를 보낸다. 또한, 캐리어 검지부는, 상기 액티브 기간 및 비액티브 기간의 길이를 기억해 두고, 기억된 이들 비율에 기초하여 조광 제어에서의 듀티비를 산출하고, 이 듀티비에 따른 바람직한 수광 감도 및 증폭률을 해석한다. 캐리어 검지부는, 이 산출된 수광 감도 및 증폭률로 되도록 구동 회로(101a~101c)의 수광 감도 및 증폭률을 조정하는 제어를 행할 수 있다.

또한, 이 캐리어 검지부는, PLL 회로로 이루어지는 주지의 클럭 재생 회로를 내장하고 있고, 이 회로에 기초하여 광 신호를 검지하는 기간과 광 신호를 검지하지 않는 기간을 추측하여, 적절하게 상기 액티브인 검지 신호 또는 비액티브인 검지 신호를 생성하는 구성이어도 된다.

복조 회로(102a~102c) 및 복원부(103)는, 이 검지 신호가 액티브일 때에는 복조 및 복원 동작을 행하고, 비액티브일 때에는 복조 및 복원 동작을 행하지 않는다. 이것에 의해, 오프 기간에서도 상기 복조 동작 및 복원 동작이 계속됨으로써 잘못된 영상 신호 VS가 생성되는 것을 방지할 수 있다.

또한, 이 경우에 있어서 변조부(515a~515c)의 변조 방식으로서 조보 동기 방식이 채용될 때에는, 정보가 없는 경우에도 스톱 비트를 포함하는 광 신호가 송출되므로, 복조 회로(102a~102c) 및 복원부(103)는, 캐리어 검지부에 의해 광 신호에 포함되는 정보의 개시를 나타내는 스타트 비트가 검지되는 경우에 복조 및 복원 동작을 개시하고, 또한 캐리어 검지부에 의해 스톱 비트가 검지되는 경우에는 복조 및 복원 동작을 계속한다. 이것으로부터 신호 해석부(106)에 의해 온 기간과 오프 기간의 개시 시점을 추측할 필요가 없다.

또한, 이 경우에 있어서 새롭게 전원 제어부가 설치되고, 전원 제어부에 의해 상기 검지 신호가 소정 기간 계속하여 비액티브인 경우에는 TFT 기판(2)에 포함 되는 표시 제어 회로(200) 등의 각 회로의 동작을 정지시키고, 그 후 검지 신호가 액티브로 되었을 때에 각 회로의 동작을 개시시키는 제어가 행하여져도 된다. 그렇게 하면, 백색 LED(40a~40c)의 동작이 정지하거나 또는 개시된 경우에는 자동적으로 TFT 기판(2)에 포함되는 각 회로의 동작이 정지하거나 또는 개시되므로, TFT 기판(2)에 포함되는 각 회로의 전원 제어를 간이한 구성으로 행할 수 있다.

또한, 본 실시 형태에서의 액정 표시 장치는, 파워 컨트롤 신호 PS를 수취하지 않는 구성이지만, 조광 파라미터 신호 LC를 수취함과 함께, 아울러 제1 실시 형태의 경우와 마찬가지로 파워 컨트롤 신호 PS를 수취하는 구성이어도 된다. 즉, 본 실시 형태에서의 액정 표시 장치는, 제1 실시 형태에서의 액정 표시 장치의 회로를 포함할 수도 있다.

<3. 제3 실시 형태>

다음으로, 상기 제1 및 제2 실시 형태의 경우와는 달리, 본 실시 형태에서의 액정 표시 장치는, 영상을 표시하는 주된 기능 외에, 음성을 재생하는 기능이 부가되어 있다. 즉 본 실시 형태에서는, 영상 신호 VS가 종래와 마찬가지의 구성인 영상 신호 전송용의 FPC 기판에 의해 전송되고, 새롭게 공급되는 음성 신호 AS만을 광 신호에 의해 전송하는 구성이다. 이러한 경우의 액정 표시 장치의 회로 구성에 대하여 설명한다.

여기에서, 본 실시 형태에서의 액정 표시 장치의 구조는, 제1 실시 형태의 경우와 마찬가지이므로, 동일한 구성 요소에는 동일한 부호를 붙이고 그 설명을 생략한다. 또한, 본 액정 표시 장치의 전체적인 회로 구성도 제1 실시 형태의 경우 와 유사하므로, 동일한 구성 요소에는 동일한 부호를 붙이고 그 설명을 생략한다. 그러나, 본 실시 형태에서는, 제1 실시 형태의 경우와는 달리 영상 신호 VS가 종래와 마찬가지로 영상 신호 전송용의 FPC 기판을 통하여 TFT 기판(20)에 포함되는 표시 제어 회로(200)에 직접 공급되고, 장치 외부로부터 백라이트부(3)에 공급되는 음성 신호 AS가 광 신호 LSa로 변환되어 TFT 기판(20)에 전송되는 구성이다. 도 15를 참조하여, 이 액정 표시 장치의 회로 구성에 대하여 설명한다.

도 15는, 본 발명에서의 제3 실시 형태에 따른 액정 표시 장치의 구성을 도시하는 블록도이다. 이 액정 표시 장치는, 액정 패널(2)의 TFT 기판(20) 상에 형성되는 수광 소자(90), 수신 회로(130), 영상 신호 전송용의 FPC 기판(58)을 통하여 영상 신호 VS를 공급받는 표시 제어 회로(200), 영상 신호선 구동 회로(300), 주사 신호선 구동 회로(400), 표시부(500), 음성 출력 회로(600), 및 압전 스피커(700)와, 백라이트부(3)에 포함되는 백색 LED(40) 및 음성 신호 AS를 수취하는 LED 구동 회로(53)를 구비하고 있다.

이 LED 구동 회로(53)는, 음성 신호 AS를 수취하는 점에서 제1 실시 형태의 경우와는 상이하지만, 내부의 회로 구성은 마찬가지로 생각할 수 있으므로 그 설명을 생략한다. 또한, LED 구동 회로(53)에서의 멀티플렉서(511)는 생략되지만, 다시 파워 컨트롤 신호 PS 또는 조광 파라미터 신호 LC를 전송하는 경우에는 필요로 된다. 백색 LED(40)는, 음성 신호 AS를 변환(변조)한 광 신호 LSa를 출력한다.

수광 소자(90)는, 광 신호 LSa를 수취하고 전기 신호로 변환하여 수신 회로(130)에 공급한다. 이 수신 회로(130)는, 음성 신호 AS를 출력하는 점에서 제1 실시 형태의 경우와는 상이하지만, 내부의 회로 구성은 마찬가지로 생각할 수 있으므로 그 설명을 생략한다. 또한, 수신 회로(130)에서의 디멀티플렉서(104)는 생략된다.

음성 출력 회로(600)는, 수신 회로(130)로부터 음성 신호 AS를 수취하여, 압전 스피커(700)를 구동한다. 이 음성 출력 회로(600)는, 주지의 회로 구성이지만, 그 회로예를 도 16을 참조하여 설명한다.

도 16은, 음성 출력 회로(600)의 회로 구성을 도시하는 블록도이다. 이 음성 출력 회로(600)는, 좌우 채널 동기부(601)와, PCM 데이터 출력부(602)와, 데이터 클럭 제어부(603)와, D/A 변환부(604)와, 증폭부(605)를 구비한다.

좌우 채널 동기부(601)는, 음성 신호 AS를 수취하고, 좌우의 음성이 동기하여 재생하기 위한 동기 신호를 출력한다. PCM 데이터 출력부(602)는, 음성 신호 AS를 수취하고, 해당 음성 신호 AS에 포함되는 PCM(Pulse Code Modulation) 방식을 채용한 음성 데이터를 추출하여, D/A 변환부(604)에 공급한다. 데이터 클럭 제어부(603)는, 음성 신호 AS를 수취하고, 동기를 위한 데이터 클럭을 재생한다.

D/A 변환부(604)는, 상기 동기 신호 및 데이터 클럭에 기초하여, 디지털 데이터인 음성 데이터를 아날로그 신호로 변환한다. 증폭부(605)는, 이 아날로그 신호를 소정의 음량으로 되도록 증폭하여 압전 스피커(700)에 공급함으로써 이것을 구동한다.

이상과 같이, 종래의 표시 기능에 대하여 음성 재생 기능을 새롭게 부가하는 경우에도, 이것에 대응하는 신호의 전송을 광 신호로 행하므로, TFT 기판(20)에 접 속되는 FPC 기판의 핀수를 증가시킬 필요가 없어진다.

또한, 여기에서는 전형적인 부가 기능으로서 음성 재생 기능을 예시하였지만, 이것에 한정되는 것이 아니라, 대체로 액정 표시 장치에 부가되는 기능으로서, 외부로부터의 신호 전송을 발생시키는 것이면 상기 구성을 널리 적용할 수 있다. 또한, 이 실시 형태와는 반대로 음성 재생 기능 등의 부가적 기능을 위한 신호 전송을 FPC를 통하여 행하고, 영상 신호 VS의 신호 전송을 광 신호에 의해 행하는 구성이어도 된다.

<4. 제4 실시 형태>

다음으로, 상기 실시 형태와는 달리, 본 액정 표시 장치의 TFT 기판(20)에는, 수광 소자(90c)만이 형성되어 있고, 수광 소자(90a, 90b)는 생략되어 있지만, 이 수광 소자(90c)만이 백색 LED(40a~40c)로부터 각각 상이한 정보를 전송하는 광 신호를 수취함으로써 멀티 링크가 실현되고 있다.

도 17은, 본 실시 형태에서의 수광 소자와 백색 LED의 위치 관계를 설명하기 위한 도면이다. 도 17의 하단 좌측에 도시되는 바와 같이, 액정 패널(2)의 이면 즉 표시면과는 반대측의 면에는, 수광 소자(90c)만이 형성되어 있다. 또한, 도 3에서 전술한 바와 같이, 이 액정 패널(2)의 표면 즉 표시면측에 블랙 매트릭스(11)가 형성되어 있다. 또한, 도 2에서 전술한 수지 섀시(70)에 형성되는 관통 구멍(71a, 71b)은 생략되고, 관통 구멍(71c)만이 형성되어 있다.

도 17에 도시되는 바와 같이, 백라이트부(3)에 배치되는 백색 LED(40a~40c)로부터 출사되는 광은, 모두 관통 구멍(71c)을 통하여 수광 소자(90c)에 공급되지 만, 수광 소자(90c)로부터 가장 먼 백색 LED(40a)로부터의 광은 각 백색 LED 중에서 가장 느린 시간에 수광 소자(90c)에 도달하고, 가장 가까운 백색 LED(40c)로부터의 광은 각 백색 LED 중에서 가장 빠른 시간에 수광 소자(90c)에 도달한다. 본 실시 형태에서는, 이 백색 LED(40a~40c)로부터 수광 소자(90c)까지의 거리에 따른 광의 도착 시간차를 이용한 신호 전송이 실현된다. 이것을 도 18을 참조하여 설명한다.

도 18은, 수광 소자(90c)에서 수취되기 직전의 백색 LED(40a~40c)로부터의 광 신호를 개략적으로 도시하는 파형도이다. 또한, 백색 LED(40a~40c)로부터의 광 신호는 동시에 출력되는 것으로 한다. 또한, 이들 백색 LED(40a~40c)는 조광 제어를 받은 PWM 신호로서, 전술한 도 13에 도시되는 온 기간 및 오프 기간을 갖는다.

도 18을 참조하면, 가장 빠르게 수광 소자(90c)에 도달하는 백색 LED(40c)로부터 출력되는 광 신호의 온 기간은, 백색 LED(40a, 40b)로부터 출력되는 광 신호의 온 기간과 중복되지만, 이들 온 기간 중에 포함되는 변조를 받고 있는 기간(변조 기간 또는 신호 전송 기간)은 각각 중복되지 않도록 정해져 있다. 이와 같이, 백색 LED(40a~40c)로부터의 광 신호에서의, 온 기간 중 변조를 받고 있지 않은 기간(비변조 기간 또는 비신호 전송 기간) 및 오프 기간을 합친 기간(이하 「가드 기간」이라고 함) 중에는, 다른 광 신호의 변조 기간에서의 피변조 신호에 대한 영향을 주지 않는다. 따라서, 각 광 신호에서의 변조 기간과 가드 기간의 비율을 적절하게 조정함으로써, 각 광 신호에서의 변조 기간이 중복되지 않도록 정할 수 있다. 이 경우에는, 수광 소자(90c)를 1개만 설치하는 간이한 구성에 의해, 광의 도착 시 간차를 이용한 신호 전송을 용이하게 실현할 수 있다. 또한, 이 구성에 의해, 비변조 기간에는 백색 LED(40a~40c)에 의한 신호 전송이 행하여지지 않으므로, 1개의 백색 LED에서의 부하를 줄일 수 있어, 결과적으로 그 발광 수명을 연장할 수 있다.

또한, 상기 실시 형태에서는, 백색 LED(40c)의 바로 위에 수광 소자(90c)가 배치되는 구성이지만, 이 수광 소자(90c)의 배치 위치는, 백색 LED(40a~40c)로부터의 광의 도착 시간에 차가 생기는 위치이면 특별히 한정은 없다.

<2. 각 실시 형태의 효과>

이상과 같이, 전파를 사용하지 않고, 광 신호를 사용함으로써, 제3 실시 형태에서는 TFT 기판(20)에 접속되는 영상 신호 전송용의 FPC 기판(58)의 핀수를 기능의 증가에 상관없이 증가하지 않도록 할 수 있으며, 또한 제1 및 제2 실시 형태에서는 영상 신호 전송용의 FPC 기판(58)을 불필요로 할 수 있다.

또한, 광 신호를 송출하기 위해 백라이트 조명을 위한 백색 LED(40a~40c)를 겸용하므로, 새롭게 광 전송을 위한 발광 소자를 설치할 필요가 없고, 또한 백색 LED(40a~40c)를 백라이트 조명을 위해 구동하는 회로를 광 신호 생성을 위해 겸용할 수 있으므로, 제조 코스트를 억제할 수 있다.

또한, 전파를 신호 전송 매체로서 사용함으로써, 상기 FPC 기판을 사용하지 않는 신호 전송 기구를 구성하는 것은 가능하지만, 전파를 사용함으로써 생기는 전자파 방해(EMI: Electromagnetic Interference)의 영향을 무시할 수는 없으며, 또한 전파를 사용할 때에는 각국마다 다양하고 복잡한 법률상의 제약이 있다. 그 때문에, 전파를 사용하는 것은 곤란하며, 상기 각 실시 형태에서의 광 전송 기구가 바람직하다.

<3. 변형예>

<3.1 TFT 기판에의 전원 공급 구성예>

상기 제1, 제2, 및 제4 실시 형태에서는, 영상 신호 전송용의 FPC 기판을 생략할 수 있지만, 실제로는 TFT 기판(20)에 포함되는 각종 회로의 전원을 공급하기 위한(적은 핀수의) FPC 기판은 필요로 된다. 도 19는, 이 전원 공급용 FPC를 도시하는 평면도이다. 이 FPC는 핀수는 적지만, 장치 외부의 전원과 이 전원 공급용 FPC를 접속하는 공정이 필요로 되며, 또한 충격 등에 의해 접속 커넥터 등이 떨어지게 될 가능성도 생각된다. 그래서 이들 문제점을 해소하기 위해서, 예를 들면 도 20 및 도 21에 도시하는 바와 같은 제1 및 제2 변형예가 생각된다.

도 20은, 전원 공급용 FPC 대신에 코일에 의해 전원을 공급하는 제1 변형예를 설명하는 평면도이다. 도 20에 도시되는 백라이트부(3)에 설치되는 코일(191)은 장치 외부로부터의 교류 전류원 또는 LED를 구동하기 위한 전류원(514)을 교류화하는 도시되지 않은 인버터 등으로부터 소정의 교류 전류를 공급받는다. 또한, 이 코일(191)에 대면하는 액정 패널(2)의 TFT 기판(20) 상의 소정 위치에는 박막으로 형성된 코일(192)이 설치되어 있고, 이들 코일(191, 192)의 상호 유도에 의해 코일(192)에 소정의 전압이 여기된다. 이 코일(192)에 여기된 전압에 의해 TFT 기판(20)의 각 회로가 구동된다.

도 21은, 전원 공급용 FPC 대신에 TFT 기판 상에 형성된 핀에 의해 전원을 공급하는 제2 변형예를 설명하는 평면도이다. 도 21에 도시되는 TFT 기판(20) 상 에 설치되는 핀(93)은, 대면하는 백라이트부(3)의 소정 위치에 설치되는 핀(94)과 접촉하도록 설치되어 있다. 이 핀(94)에는, 장치 외부의 전류원 또는 LED를 구동하기 위한 전류원(514)으로부터 소정의 전류가 공급되고 있다. 액정 모듈(4)을 형성하였을 때에 이 핀(94)과 접촉하는 핀(93)을 통하여 TFT 기판(20) 상의 각 회로에 전류가 공급된다.

또한 제3 변형예로서는, 전원 공급용 FPC 대신에 TFT 기판(20) 상에 광을 전류로 변환하는 소자(전형적으로는 태양 전지)를 형성하고, 이 소자에 공급되는 백색 LED(40a~40c)로부터의 광(또는 그 밖의 조명광이나 외광)의 에너지를 전류로 변환함으로써, 이 전류를 TFT 기판(20)의 각 회로의 구동 전류로서 이용하는 구성이 생각된다.

또한, 이상의 구성은 TFT 기판(20)에 포함되는 각종 회로의 전원을 공급하기 위한 구성이지만, 이 TFT 기판(20) 외에 백라이트부(3)에 전원을 공급하는 구성으로서도 응용할 수 있다. 즉, 상기 각 실시 형태에서는, FPC 기판(50)에 의해 백라이트부(3)에 전원을 공급하고 있지만, 이것 대신에 장치 외부의 전원에 연결되는 코일과 상호 유도에 의해 접속되는 코일이나, 장치 외부의 전원에 연결되는 핀과 접촉하는 핀이 백라이트부(3)(또는 액정 패널(2))에 구비되는 구성이어도 된다. 이 경우에는, 액정 모듈(4)로부터 일체의 FPC 기판을 생략할 수 있으므로, 액정 모듈을 그것과 접속하는 외부 장치(예를 들면 퍼스널 컴퓨터나 휴대 전화 등)의 케이스로부터 자유롭게 삽입 인출하는 것이 가능하게 된다.

도 22는, 상기 외부 장치에서의 케이스로부터 자유롭게 삽입 인출 가능한 액 정 모듈의 구성을 설명하기 위한 간략한 사시도이다. 도 22에 도시되는 바와 같이, 휴대 전화 등의 외부 장치의 케이스(9)의 수납부 내면에는 장치의 도시되지 않은 전원에 접속되어 있는 전원 공급용 핀(194)이 설치되어 있고, 액정 모듈(4) 표면의 대응하는 위치에는 전원 공급용 핀(194)과 접촉 가능한 수전 핀(193)이 설치되어 있다. 상기 케이스(9)에 액정 모듈(4)을 수납하는 경우, 전원 공급용 핀(194)과 수전 핀(193)이 접촉함으로써, 액정 모듈(4)에 전원이 공급된다. 이 구성에 의해, 액정 모듈(4)을 수리하거나 교환하거나 하는 것이 용이하게 되며, 또한 액정 모듈(4)을 다른 장치의 표시 장치로서 용이하게 사용하는 것이 가능하게 된다.

<3.2 기타의 변형예>

상기 각 실시 형태에서는, 3개의 백색 LED(40a~40c)가 사용되지만, 이것 대신에 적색 LED, 녹색 LED, 및 청색 LED를 사용하는 구성이어도 된다. 이들 LED로부터의 3원색의 광에 의해 이들의 가법 혼합색인 백색의 백라이트 조명을 얻을 수 있다. 이 경우, 도 2에 도시되는 수지 섀시(70)에 형성되는 관통 구멍(71a~71c)에는 LED의 발광색만을 투과하는 색 필터가 설치되는 것이 바람직하다. 그렇게 하면, 소정의 수광 소자(90)에 대응하는 색을 갖는 LED 이외의 LED로부터의 광을 해당 수광 소자(90)에 도달하지 않도록 차단할 수 있다. 또한, 백라이트 조명에 적합한 색이면, 반드시 백색에 한정되는 것은 아니며, 또한 LED의 색의 종류도 한정되지 않는다. 또한, 발광하는 LED를 적절하게 절환함으로써, 백라이트 조명광의 색을 적절하게 선택하는 것이 가능하게 된다.

또한, 백색 LED(40a~40c)는 백라이트 조명에만 사용되고, 광 전송을 위한 전용의 레이저 광원이 1개 이상 설치되는 구성이어도 된다. 이 경우에는, 새롭게 레이저 광원을 설치해야만 하는데, 레이저 광원을 사용함으로써, LED를 사용하는 경우보다도 고속도(고밀도)의 광 전송을 행할 수 있다. 또한, 레이저 광원으로부터의 광을 수취하는 수광 소자(90)의 배치 위치를 LED의 배치 위치와는 무관하게 정할 수 있으므로, 예를 들면 TFT 기판(20)에서의 빈 스페이스(예를 들면 도 1에서의 좌측 상부의 각부 등)에 수광 소자(90)를 형성할 수 있다. 이 경우, TFT 기판(20)과 백라이트부(3)는 최적의 액정 표시를 실현하기 위해 엄밀한 위치 관계로 고정되므로, 상기 레이저 광원과 수광 소자(90)의 거리는 항상 일정하게 되며, 또한 개체 차도 발생하기 어려우므로, 일반적인 광 전송 장치에서 요구되는 캘리브레이션이 불필요로 된다. 또한, 이 전용의 레이저 광원 대신에, 광 전송을 위한 전용의 LED가 설치되는 구성이어도 된다. 또한, 기타, 유기 EL(electroluminescence) 소자 등 광 강도 등을 변조 가능한 발광 소자이면 어느 것이나 사용 가능하다. 이와 같이 광 전송을 위한 전용의 발광 소자를 설치하는 구성에서는, 액정 표시 장치는 반드시 백라이트부(3)를 가질 필요는 없고, 예를 들면 반사 표시형의 액정 표시 장치나 유기 EL 소자 등을 사용한 발광형의 표시 장치에도 적용 가능하다.

상기 각 실시 형태에서는, 백색 LED(40)로부터의 광이 대응하는 수광 소자(90)에만 도달되도록 광 신호의 경로 상에 관통 구멍(71)이 설치되어 있지만, 관통 구멍(71)이 설치되지 않고, 관통 구멍(71) 대신에, 주지의 광 파이버나 반사판 등이 설치되어도 된다. 이들 주지의 광 파이버나 반사판 등을 사용함으로써 형성 되는 광 신호의 경로는, 관통 구멍(71)이 설치됨으로써 확보되는 광 신호의 경로를 대신하는 것으로 된다.

제1 및 제2 실시 형태에서는 백색 LED(40a~40c)의 모두가 영상 신호 VS를 전송하기 위해 사용되며, 제3 실시 형태에서는 음성 신호 전송을 위해 백색 LED(40a~40c)가 사용되지만, 예를 들면 백색 LED(40a~40c) 중의 1개를 음성 신호를 전송하기 위해 사용하고, 다른 백색 LED를 영상 신호 VS를 전송하기 위해 사용하는 구성이어도 된다.

상기 각 실시 형태에서는, 3개의 대응하는 백색 LED(40a~40c) 및 수광 소자(90a~90c)에 의해 서로 다른 3개의 광 전송 경로가 형성되는 멀티 링크 방식이 채용되고 있지만, 이들 중의 1쌍, 예를 들면 백색 LED(40c) 및 수광 소자(90c)에 의해 1개의 광 전송 경로만이 형성되는 구성이어도 된다. 이 경우에는 멀티 링크 방식이 채용되고 있지 않으므로, 수광 소자(90a, 90b), 분리부(512), 복원부(103), 변조부(515a, 515b), 및 복조 회로(102a, 102b)가 생략된다. 또한, 도 2에 도시되는 수지 섀시(70)에 형성되는 관통 구멍(71a, 71b)도 생략된다. 또한, 백라이트 조명을 위해 백색 LED(40a, 40b)는 생략되지 않고, 이들은 전류원(514)으로부터 변조부(515a, 515b)를 통하지 않고 직접 구동 전류를 공급받아 발광한다. 또한, 이 경우에는, 백색 LED(40c)로부터의 광을 도광판을 통과한 후에 수광 소자(90c)에서 수취하는 구성이어도 된다. 그렇게 하면, 수광 소자(90c)를 도 7에 도시되는 표시부(500) 내에 형성할 수도 있다.

또한, 이 표시부(500) 내에는 복수의 수광 소자가 설치되어 있고, 이들 수광 소자에 의해 주지의 이미지 센서 기능이 실현되는 경우에, 이들 수광 소자의 1개 이상이 상기 수광 소자(90)이어도 된다. 이 표시부(500) 내의 수광 소자(90)는, 백색 LED(40)가 점등하고 있지 않을 때에는 장치 외부로부터의 광을 수취하는 이미지 센서 기능을 갖고 있고, 점등하면 이 이미지 센서 기능이 정지함과 함께 백색 LED(40c)로부터의 광을 도광판을 통과한 후에 수취함으로써, 광 신호를 수취할 수 있다.

여기에서, 예를 들면 백색 LED(40c)만으로는 광량이 부족한 경우에는, 백색 LED(40a~40c)를 구동하기 위한 피변조 신호를 포함하는 동일한 구동 전류를 변조부(515c)로부터 공급하는 구성이어도 된다. 또한, 이 경우에도 수광 소자(90c)를 표시부(500) 내에 형성할 수 있다.

또한, 백색 LED(40a~40c) 대신에, 전술한 바와 같이 적색 LED, 녹색 LED, 및 청색 LED를 1조 이상(예를 들면 6개) 사용하는 구성이어도 된다. 이 경우, 도 6을 참조하면, 박막의 PIN형 광 다이오드인 수광 소자(90)의 감도는 청색이 비교적 높으므로, 청색 LED에 대하여 피변조 신호를 포함하는 구동 전류를 변조부(515c)로부터 공급하고, 이 청색 LED를 광 전송에 사용하는 것이 바람직하다.

또한, 백색 LED(40a~40c) 대신에, 저렴한 냉음극 형광관(CCFT)을 사용하는 구성이어도 된다. 통상 CCFT는 1개이므로 이 경우에는 멀티 링크를 실현할 수 없지만, CCFT를 구동하기 위한 인버터로부터 출력되는 신호를 반송파로서 변조하는 등, CCFT에 인가되는 전압을 주지의 변조 방식으로 변조함으로써 간이한 구성으로 상기 광 전송을 실현할 수 있다.

또한, 상기 각 실시 형태에서의 백색 LED(40)는, 액정 표시 장치에서의 반사 표시를 위한 백라이트 조명을 행하지만, 액정 표시 장치 이외의 백라이트 조명(예를 들면 암소에서의 보조 조명)을 행하여도 되고, TFT 기판(20)의 표시면의 반대측 이외의 방향(예를 들면, 가로 방향)으로부터 조명을 행하여도 된다.

제2 실시 형태에서는 조광 제어가 행하여지지만, 동화상 표시의 흐려짐 등을 개선하기 위해 표시 상태를 유지하는 액정 표시 장치의 표시 특성(홀드형이라고 불림)을 CRT 표시 장치 등 순간적인 표시를 행하는 표시 특성(임펄스형이라고 불림)에 근접하도록 표시 기간의 후반에만 백라이트 조명을 점등하는, 소위 간헐 구동 제어가 행하여지는 경우에도, 조광 제어의 경우와 마찬가지의 구성으로 제어할 수 있다. 이 경우, 조광 파라미터 신호 LC를 수취하지 않고, 예를 들면 영상 신호 VS에 포함되는 수직 동기 신호에 기초하여 온 기간 및 오프 기간을 판정할 수 있으므로, 이 판정 결과에 기초하여 각 부를 제어할 수 있다.

제4 실시 형태에서는, 백색 LED(40a~40c)로부터 수광 소자(90c)까지의 거리에 따른 광의 도착 시간차를 이용한 신호 전송이 실현되는데, 백색 LED(40a~40c)의 점등에 시간차를 설정하는, 즉 각 광 신호에서의 변조 기간(또는 가드 기간)의 개시 타이밍을 적절하게 조정함으로써, 각 광 신호에서의 변조 기간이 중복되지 않도록 정할 수 있다. 이 경우에도 1개의 백색 LED에서의 부하를 줄일 수 있어, 결과적으로 그 발광 수명을 연장할 수 있다.

본 발명은, 예를 들면 액정 패널 등의 표시부를 포함하는 유닛과, 예를 들면 백라이트 유닛 등의 외부로부터 신호를 수취하는 유닛을 구비하는 액티브 매트릭스형의 표시 장치에 적용되는 것으로서, 특히 소형의 액티브 매트릭스형의 표시 장치에 적합하다.

Claims

복수의 영상 신호선과 복수의 주사 신호선의 교차부에 각각 대응하여 매트릭스 형상으로 배치된 복수의 화소 형성부를 구비하는 액티브 매트릭스형의 표시 장치로서,

상기 복수의 화소 형성부와 소정의 회로가 설치되는 제1 유닛과,

상기 제1 유닛에 대향하는 위치에 고정되어 있고, 상기 제1 유닛에 포함되는 회로에 공급할 신호를 장치 외부로부터 수취하는 제2 유닛을 구비하고,

상기 제2 유닛은, 상기 회로에 공급할 신호를 상기 제1 유닛에 광 전송하기 위한 광 송신부를 포함하며,

상기 제1 유닛은, 상기 광 송신부에 의해 광 전송되는 신호를 수취하여 상기 회로에 공급하는 광 수신부를 포함하는

것을 특징으로 하는 표시 장치.
제1항에 있어서,

상기 광 송신부는,

상기 제1 유닛에서의 표시면과는 반대측의 면에 대하여 표시를 위한 조명광을 발하는 백라이트 광원과,

상기 회로에 공급할 신호에 기초하여, 상기 백라이트 광원을 구동하는 구동부

를 포함하는 것을 특징으로 하는 표시 장치.
제2항에 있어서,

상기 구동부는, 상기 회로에 공급할 신호에 대하여 베이스밴드 전송하기 위한 변환을 행하고, 변환된 신호에 의해 상기 백라이트 광원을 구동하는 것을 특징으로 하는 표시 장치.
제2항에 있어서,

상기 구동부는, 상기 회로에 공급할 신호를 변조 신호로 하는 대역 전송하기 위한 소정의 변조를 행하고, 변조된 신호에 의해 상기 백라이트 광원을 구동하는 것을 특징으로 하는 표시 장치.
제2항에 있어서,

상기 백라이트 광원은, 상기 제1 유닛에서의 표시면과는 반대측의 면의 거의 전체면에 걸쳐 조명광을 조사하는 면 형상 발광체이고,

상기 광 수신부는, 상기 백라이트 광원으로부터의 조명광을 수취하는 것을 특징으로 하는 표시 장치.
제2항에 있어서,

상기 광 송신부는, 상기 백라이트 광원으로부터의 조명광을 상기 제1 유닛에 서의 표시면과는 반대측의 면의 거의 전체면에 걸쳐 조사하도록 유도하는 도광체를 구비하고,

상기 광 수신부는, 상기 도광체를 통과하는 조명광을 수취하는 것을 특징으로 하는 표시 장치.
제2항에 있어서,

상기 백라이트 광원은, 발광 다이오드를 포함하는 것을 특징으로 하는 표시 장치.
제7항에 있어서,

상기 백라이트 광원은, 백색광을 발하는 발광 다이오드만을 포함하는 것을 특징으로 하는 표시 장치.
제7항에 있어서,

상기 백라이트 광원은, 복수의 발광 다이오드를 포함하는 것을 특징으로 하는 표시 장치.
제9항에 있어서,

상기 구동부는, 상기 회로에 공급할 신호를, 상기 복수의 발광 다이오드와 상기 광 수신부 사이에서 멀티 링크를 행하기 위한 복수의 신호로 분리하고, 해당 복수의 신호에 기초하여 상기 복수의 발광 다이오드를 구동하고,

상기 광 수신부는,

상기 복수의 발광 다이오드에 일의적으로 대응하는 복수의 수광 소자와,

상기 복수의 수광 소자에서 각각 수취된 신호로부터 상기 회로에 공급할 신호를 복원하는 복원부

를 포함하는 것을 특징으로 하는 표시 장치.
제9항에 있어서,

상기 구동부는, 상기 회로에 공급할 신호를, 상기 신호를 전송하기 위한 전송 기간이 상기 광 수신부에서 각각 중복되지 않도록 상기 전송 기간 및 비전송 기간을 정한 복수의 분리 신호로 분리하고, 상기 분리 신호에 기초하여 상기 복수의 발광 다이오드를 구동하고,

상기 광 수신부는,

상기 복수의 발광 다이오드로부터의 광을 수취하는 1개의 수광 소자와,

상기 수광 소자에서 각각 수취된 신호로부터 상기 회로에 공급할 신호를 복원하는 복원부

를 포함하는 것을 특징으로 하는 표시 장치.
제11항에 있어서,

상기 복수의 발광 다이오드는, 서로 소정의 간격을 두고 배치되어 있고,

상기 구동부는, 상기 회로에 공급할 신호를, 상기 신호를 전송하기 위한 전송 기간이 상기 광 수신부에서 각각 중복되지 않도록 서로 동일한 상기 전송 기간 및 비전송 기간을 정한 복수의 분리 신호로 분리하고, 상기 분리 신호에 기초하여 상기 복수의 발광 다이오드를 구동하고,

상기 수광 소자는, 상기 복수의 발광 다이오드로부터의 광을, 각각의 발광 다이오드의 배치 위치로부터의 거리에 따른 시간차로 수취하는 것

을 특징으로 하는 표시 장치.
제9항에 있어서,

상기 복수의 발광 다이오드는, 서로 다른 색의 광을 발하는 복수의 발광 다이오드를 포함하는 것을 특징으로 하는 표시 장치.
제13항에 있어서,

상기 구동부는, 상기 서로 다른 색을 발하는 복수의 발광 다이오드 중, 상기 광 수신부에서의 수광 감도가 가장 높은 색을 발하는 발광 다이오드만을, 상기 회로에 공급할 신호에 기초하여 구동하는 것을 특징으로 하는 표시 장치.
제13항에 있어서,

상기 복수의 발광 다이오드로부터 상기 광 수신부까지의 각각의 광 경로 상에, 대응하는 발광 다이오드로부터 발하여지는 광만을 투과하는 색 필터를 더 구비 하는 것을 특징으로 하는 표시 장치.
제13항에 있어서,

상기 제1 유닛 또는 상기 제2 유닛을 지지하기 위해, 상기 제1 유닛과 제2 유닛 사이에 설치되는 섀시를 더 구비하고,

상기 섀시는, 상기 광 송신부로부터 상기 광 수신부까지의 광 경로를 형성하는 관통 구멍이 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 표시 장치.
제2항에 있어서,

상기 구동부는, 상기 백라이트 광원이 점등하고 있는 기간만, 상기 회로에 공급할 신호에 기초하여, 상기 백라이트 광원을 구동하고,

상기 광 수신부는, 상기 백라이트 광원이 점등하고 있는 기간만, 광 전송되는 신호를 수취하는 것을 특징으로 하는 표시 장치.
제17항에 있어서,

상기 광 수신부는, 상기 광 송신부로부터의 광을 검지하는 검지부를 포함하고, 해당 검지부에 의해 광이 검지되는 기간만, 광 전송되는 신호를 수취하는 것을 특징으로 하는 표시 장치.
제17항에 있어서,

상기 구동부는, 소정의 짧은 시간 간격으로 점등과 소등을 소정의 비율로 반복하도록 상기 백라이트 광원을 구동함과 함께, 상기 비율을 나타내는 신호와 상기 회로에 공급할 신호를 포함하는 신호에 기초하여, 상기 백라이트 광원을 구동하고,

상기 광 수신부는, 수취한 신호에 나타내어지는 상기 비율에 기초하여, 상기 백라이트 광원이 점등하고 있는 기간만 광 전송되는 신호를 수취하는 것을 특징으로 하는 표시 장치.
제17항에 있어서,

상기 구동부는, 소정의 짧은 시간 간격으로 점등과 소등을 소정의 비율로 반복하도록 상기 백라이트 광원을 구동함과 함께, 상기 비율을 나타내는 신호와 상기 회로에 공급할 신호를 포함하는 신호에 기초하여, 상기 백라이트 광원을 구동하고,

상기 광 수신부는, 수취한 신호에 나타내어지는 상기 비율에 기초하여, 수광 감도 및 증폭률 중 적어도 한 쪽을, 상기 회로에 공급할 신호가 양호하게 수취되도록 조정하는 것을 특징으로 하는 표시 장치.
제1항에 있어서,

상기 회로는, 상기 복수의 영상 신호선 및 상기 복수의 주사 신호선을 각각 구동하는 회로를 포함하고,

상기 광 송신부는, 상기 회로에 공급할 영상 신호를 상기 제1 유닛에 광 전송하는 것을 특징으로 하는 표시 장치.
제1항에 있어서,

상기 회로는, 공급되는 신호에 기초하여 음성을 출력하는 음성 출력 회로를 포함하고,

상기 광 송신부는, 상기 회로에 공급할 음성 신호를 상기 제1 유닛에 광 전송하는 것을 특징으로 하는 표시 장치.
제1항에 있어서,

상기 광 송신부는, 광 전송을 위한 발광 소자를 포함하고,

상기 광 수신부는, 상기 발광 소자에 대응하는 수광 소자를 포함하며,

상기 수광 소자는, 상기 회로와 일체적으로 상기 제1 유닛 상에 형성되는 것을 특징으로 하는 표시 장치.
제23항에 있어서,

상기 발광 소자는, 레이저 광원인 것을 특징으로 하는 표시 장치.
제23항에 있어서,

상기 발광 소자는, 형광관 광원인 것을 특징으로 하는 표시 장치.
제1항에 있어서,

상기 제2 유닛은, 장치 외부로부터 수취한 교류 전류가 흐르는 제2 코일을 포함하고,

상기 제1 유닛은, 상기 제2 코일과의 상호 유도에 의해 전류가 여기되는 제1 코일을 포함하고,

상기 제1 코일은, 여기된 전류를 상기 회로에 전원으로서 공급하는 것을 특징으로 하는 표시 장치.
제1항에 있어서,

상기 제1 유닛은, 태양 전지를 포함하고,

상기 태양 전지는, 상기 광 송신부로부터의 광 또는 소정의 조명광을 수취함으로써 발생한 전류를 상기 회로에 전원으로서 공급하는 것을 특징으로 하는 표시 장치.