KR20080068343A - Liquid crystal display and driving method thereof - Google Patents

Liquid crystal display and driving method thereof Download PDF

Info

Publication number
KR20080068343A
KR20080068343A KR1020070005986A KR20070005986A KR20080068343A KR 20080068343 A KR20080068343 A KR 20080068343A KR 1020070005986 A KR1020070005986 A KR 1020070005986A KR 20070005986 A KR20070005986 A KR 20070005986A KR 20080068343 A KR20080068343 A KR 20080068343A
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
liquid crystal
crystal display
display panel
voltage generator
signal
Prior art date
Application number
KR1020070005986A
Other languages
Korean (ko)
Inventor
김지영
오대균
Original Assignee
삼성전자주식회사
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 삼성전자주식회사 filed Critical 삼성전자주식회사
Priority to KR1020070005986A priority Critical patent/KR20080068343A/en
Publication of KR20080068343A publication Critical patent/KR20080068343A/en

Links

Images

Classifications

    • GPHYSICS
    • G09EDUCATION; CRYPTOGRAPHY; DISPLAY; ADVERTISING; SEALS
    • G09GARRANGEMENTS OR CIRCUITS FOR CONTROL OF INDICATING DEVICES USING STATIC MEANS TO PRESENT VARIABLE INFORMATION
    • G09G3/00Control arrangements or circuits, of interest only in connection with visual indicators other than cathode-ray tubes
    • G09G3/20Control arrangements or circuits, of interest only in connection with visual indicators other than cathode-ray tubes for presentation of an assembly of a number of characters, e.g. a page, by composing the assembly by combination of individual elements arranged in a matrix no fixed position being assigned to or needed to be assigned to the individual characters or partial characters
    • G09G3/34Control arrangements or circuits, of interest only in connection with visual indicators other than cathode-ray tubes for presentation of an assembly of a number of characters, e.g. a page, by composing the assembly by combination of individual elements arranged in a matrix no fixed position being assigned to or needed to be assigned to the individual characters or partial characters by control of light from an independent source
    • G09G3/36Control arrangements or circuits, of interest only in connection with visual indicators other than cathode-ray tubes for presentation of an assembly of a number of characters, e.g. a page, by composing the assembly by combination of individual elements arranged in a matrix no fixed position being assigned to or needed to be assigned to the individual characters or partial characters by control of light from an independent source using liquid crystals
    • G09G3/3611Control of matrices with row and column drivers
    • G09G3/3696Generation of voltages supplied to electrode drivers
    • GPHYSICS
    • G02OPTICS
    • G02FOPTICAL DEVICES OR ARRANGEMENTS FOR THE CONTROL OF LIGHT BY MODIFICATION OF THE OPTICAL PROPERTIES OF THE MEDIA OF THE ELEMENTS INVOLVED THEREIN; NON-LINEAR OPTICS; FREQUENCY-CHANGING OF LIGHT; OPTICAL LOGIC ELEMENTS; OPTICAL ANALOGUE/DIGITAL CONVERTERS
    • G02F1/00Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics
    • G02F1/01Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour 
    • G02F1/13Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour  based on liquid crystals, e.g. single liquid crystal display cells
    • G02F1/133Constructional arrangements; Operation of liquid crystal cells; Circuit arrangements
    • G02F1/1333Constructional arrangements; Manufacturing methods
    • G02F1/1335Structural association of cells with optical devices, e.g. polarisers or reflectors
    • G02F1/1336Illuminating devices
    • G02F1/133602Direct backlight
    • G02F1/133603Direct backlight with LEDs
    • GPHYSICS
    • G06COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
    • G06FELECTRIC DIGITAL DATA PROCESSING
    • G06F13/00Interconnection of, or transfer of information or other signals between, memories, input/output devices or central processing units
    • G06F13/10Program control for peripheral devices
    • G06F13/12Program control for peripheral devices using hardware independent of the central processor, e.g. channel or peripheral processor
    • G06F13/124Program control for peripheral devices using hardware independent of the central processor, e.g. channel or peripheral processor where hardware is a sequential transfer control unit, e.g. microprocessor, peripheral processor or state-machine
    • GPHYSICS
    • G09EDUCATION; CRYPTOGRAPHY; DISPLAY; ADVERTISING; SEALS
    • G09GARRANGEMENTS OR CIRCUITS FOR CONTROL OF INDICATING DEVICES USING STATIC MEANS TO PRESENT VARIABLE INFORMATION
    • G09G3/00Control arrangements or circuits, of interest only in connection with visual indicators other than cathode-ray tubes
    • G09G3/20Control arrangements or circuits, of interest only in connection with visual indicators other than cathode-ray tubes for presentation of an assembly of a number of characters, e.g. a page, by composing the assembly by combination of individual elements arranged in a matrix no fixed position being assigned to or needed to be assigned to the individual characters or partial characters
    • G09G3/34Control arrangements or circuits, of interest only in connection with visual indicators other than cathode-ray tubes for presentation of an assembly of a number of characters, e.g. a page, by composing the assembly by combination of individual elements arranged in a matrix no fixed position being assigned to or needed to be assigned to the individual characters or partial characters by control of light from an independent source
    • G09G3/3406Control of illumination source
    • GPHYSICS
    • G09EDUCATION; CRYPTOGRAPHY; DISPLAY; ADVERTISING; SEALS
    • G09GARRANGEMENTS OR CIRCUITS FOR CONTROL OF INDICATING DEVICES USING STATIC MEANS TO PRESENT VARIABLE INFORMATION
    • G09G3/00Control arrangements or circuits, of interest only in connection with visual indicators other than cathode-ray tubes
    • G09G3/20Control arrangements or circuits, of interest only in connection with visual indicators other than cathode-ray tubes for presentation of an assembly of a number of characters, e.g. a page, by composing the assembly by combination of individual elements arranged in a matrix no fixed position being assigned to or needed to be assigned to the individual characters or partial characters
    • G09G3/34Control arrangements or circuits, of interest only in connection with visual indicators other than cathode-ray tubes for presentation of an assembly of a number of characters, e.g. a page, by composing the assembly by combination of individual elements arranged in a matrix no fixed position being assigned to or needed to be assigned to the individual characters or partial characters by control of light from an independent source
    • G09G3/36Control arrangements or circuits, of interest only in connection with visual indicators other than cathode-ray tubes for presentation of an assembly of a number of characters, e.g. a page, by composing the assembly by combination of individual elements arranged in a matrix no fixed position being assigned to or needed to be assigned to the individual characters or partial characters by control of light from an independent source using liquid crystals
    • G09G3/3611Control of matrices with row and column drivers
    • G09G3/3614Control of polarity reversal in general
    • GPHYSICS
    • G09EDUCATION; CRYPTOGRAPHY; DISPLAY; ADVERTISING; SEALS
    • G09GARRANGEMENTS OR CIRCUITS FOR CONTROL OF INDICATING DEVICES USING STATIC MEANS TO PRESENT VARIABLE INFORMATION
    • G09G3/00Control arrangements or circuits, of interest only in connection with visual indicators other than cathode-ray tubes
    • G09G3/20Control arrangements or circuits, of interest only in connection with visual indicators other than cathode-ray tubes for presentation of an assembly of a number of characters, e.g. a page, by composing the assembly by combination of individual elements arranged in a matrix no fixed position being assigned to or needed to be assigned to the individual characters or partial characters
    • G09G3/34Control arrangements or circuits, of interest only in connection with visual indicators other than cathode-ray tubes for presentation of an assembly of a number of characters, e.g. a page, by composing the assembly by combination of individual elements arranged in a matrix no fixed position being assigned to or needed to be assigned to the individual characters or partial characters by control of light from an independent source
    • G09G3/36Control arrangements or circuits, of interest only in connection with visual indicators other than cathode-ray tubes for presentation of an assembly of a number of characters, e.g. a page, by composing the assembly by combination of individual elements arranged in a matrix no fixed position being assigned to or needed to be assigned to the individual characters or partial characters by control of light from an independent source using liquid crystals
    • G09G3/3611Control of matrices with row and column drivers
    • G09G3/3648Control of matrices with row and column drivers using an active matrix
    • G09G3/3655Details of drivers for counter electrodes, e.g. common electrodes for pixel capacitors or supplementary storage capacitors
    • HELECTRICITY
    • H04ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04NPICTORIAL COMMUNICATION, e.g. TELEVISION
    • H04N5/00Details of television systems
    • H04N5/44Receiver circuitry for the reception of television signals according to analogue transmission standards
    • H04N5/57Control of contrast or brightness
    • H04N5/58Control of contrast or brightness in dependence upon ambient light
    • GPHYSICS
    • G02OPTICS
    • G02FOPTICAL DEVICES OR ARRANGEMENTS FOR THE CONTROL OF LIGHT BY MODIFICATION OF THE OPTICAL PROPERTIES OF THE MEDIA OF THE ELEMENTS INVOLVED THEREIN; NON-LINEAR OPTICS; FREQUENCY-CHANGING OF LIGHT; OPTICAL LOGIC ELEMENTS; OPTICAL ANALOGUE/DIGITAL CONVERTERS
    • G02F1/00Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics
    • G02F1/01Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour 
    • G02F1/15Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour  based on an electrochromic effect
    • G02F1/163Operation of electrochromic cells, e.g. electrodeposition cells; Circuit arrangements therefor
    • G02F2001/1635Operation of electrochromic cells, e.g. electrodeposition cells; Circuit arrangements therefor the pixel comprises active switching elements, e.g. TFT
    • GPHYSICS
    • G02OPTICS
    • G02FOPTICAL DEVICES OR ARRANGEMENTS FOR THE CONTROL OF LIGHT BY MODIFICATION OF THE OPTICAL PROPERTIES OF THE MEDIA OF THE ELEMENTS INVOLVED THEREIN; NON-LINEAR OPTICS; FREQUENCY-CHANGING OF LIGHT; OPTICAL LOGIC ELEMENTS; OPTICAL ANALOGUE/DIGITAL CONVERTERS
    • G02F2203/00Function characteristic
    • G02F2203/09Function characteristic transflective
    • GPHYSICS
    • G09EDUCATION; CRYPTOGRAPHY; DISPLAY; ADVERTISING; SEALS
    • G09GARRANGEMENTS OR CIRCUITS FOR CONTROL OF INDICATING DEVICES USING STATIC MEANS TO PRESENT VARIABLE INFORMATION
    • G09G2300/00Aspects of the constitution of display devices
    • G09G2300/04Structural and physical details of display devices
    • G09G2300/0439Pixel structures
    • G09G2300/0465Improved aperture ratio, e.g. by size reduction of the pixel circuit, e.g. for improving the pixel density or the maximum displayable luminance or brightness
    • GPHYSICS
    • G09EDUCATION; CRYPTOGRAPHY; DISPLAY; ADVERTISING; SEALS
    • G09GARRANGEMENTS OR CIRCUITS FOR CONTROL OF INDICATING DEVICES USING STATIC MEANS TO PRESENT VARIABLE INFORMATION
    • G09G2360/00Aspects of the architecture of display systems
    • G09G2360/14Detecting light within display terminals, e.g. using a single or a plurality of photosensors
    • G09G2360/144Detecting light within display terminals, e.g. using a single or a plurality of photosensors the light being ambient light

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Theoretical Computer Science (AREA)
  • Computer Hardware Design (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Crystallography & Structural Chemistry (AREA)
  • Nonlinear Science (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Multimedia (AREA)
  • Signal Processing (AREA)
  • Mathematical Physics (AREA)
  • Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
  • Optics & Photonics (AREA)
  • Control Of Indicators Other Than Cathode Ray Tubes (AREA)
  • Liquid Crystal (AREA)

Abstract

An LCD device and a driving method thereof are provided to enhance image quality by displaying images according to selective application of reflective and transmissive modes or variation of gamma values based on the state of backlight. An LCD(Liquid Crystal Display) device includes a semi-transmissive LCD panel(300), a common voltage generator, drivers(400,500), a gray voltage generator(800), a signal controller(600), and a micro processor unit. The semi-transmissive LCD panel includes an optic sensor. The common voltage generator generates a common voltage to be applied to the semi-transmissive LCD panel. The drivers generate voltages which are applied to the semi-transmissive LCD panel. The gray voltage generator generates gray scale voltages for applying the drivers. The signal controller controls the drivers and the gray voltage generator. The micro processor unit applies control signals to the signal controller. The micro processor unit receives an output of the optic sensor, determines the illuminance of the outside, and changes the display characteristic of the semi-transmissive LCD panel according to the determination result.

Description

액정 표시 장치와 그 구동 방법{LIQUID CRYSTAL DISPLAY AND DRIVING METHOD THEREOF}Liquid crystal display and its driving method {LIQUID CRYSTAL DISPLAY AND DRIVING METHOD THEREOF}

도 1은 본 발명의 한 실시예에 따른 액정 표시 장치의 블록도이다.1 is a block diagram of a liquid crystal display according to an exemplary embodiment of the present invention.

도 2는 본 발명의 한 실시예에 따른 액정 표시 장치의 한 화소에 대한 등가 회로도이다.2 is an equivalent circuit diagram of one pixel of a liquid crystal display according to an exemplary embodiment of the present invention.

도 3은 본 발명의 한 실시예에 따른 액정 표시 장치의 블록도이다.3 is a block diagram of a liquid crystal display according to an exemplary embodiment of the present invention.

도 4는 본 발명의 한 실시예에 따른 액정 표시 장치의 한 화소에 대한 등가 회로도이다.4 is an equivalent circuit diagram of one pixel of a liquid crystal display according to an exemplary embodiment of the present invention.

도 5는 본 발명의 한 실시예에 따른 액정 표시 장치의 배치도의 한 예이다.5 is an example of layout view of a liquid crystal display according to an exemplary embodiment of the present invention.

도 6 및 도 7은 각각 도 5의 액정 표시 장치를 VI-VI' 선 및 VII-VII' 선을 따라 잘라 도시한 단면도이다.6 and 7 are cross-sectional views of the liquid crystal display of FIG. 5 taken along lines VI-VI 'and VII-VII', respectively.

도 8은 본 발명의 한 실시예에 따른 외부 조도에 따른 광센서의 출력 전압을 나타내는 그래프이다.8 is a graph illustrating an output voltage of an optical sensor according to external illumination according to an exemplary embodiment of the present invention.

도 9는 본 발명의 한 실시예에 따른 광 센서의 출력 전류를 출력 전압값으로 바꾸는 회로도이다.9 is a circuit diagram of converting an output current of an optical sensor according to an embodiment of the present invention into an output voltage value.

도 10은 본 발명의 한 실시예에 따른 신호 제어부의 일부 회로도이다.10 is a partial circuit diagram of a signal controller according to an embodiment of the present invention.

도 11은 본 발명의 한 실시예에 따라 FPC로 입력되는 신호를 보여주는 도면 이다.11 illustrates a signal input to an FPC according to an embodiment of the present invention.

도 12는 본 발명의 한 실시예에 따른 액정 표시 장치의 구동 순서를 보여주는 개략도이다.12 is a schematic diagram illustrating a driving sequence of a liquid crystal display according to an exemplary embodiment of the present invention.

도 13은 본 발명의 한 실시예에 따른 액정 표시 장치의 계조 전압 생성부의 회로도이다.13 is a circuit diagram of a gray voltage generator of a liquid crystal display according to an exemplary embodiment of the present invention.

도 14는 본 발명의 한 실시예에 따라 생성되는 공통 전압을 보여주는 도면이다.14 illustrates a common voltage generated according to an embodiment of the present invention.

본 발명은 액정 표시 장치 및 그 구동 방법에 관한 것이다.The present invention relates to a liquid crystal display and a driving method thereof.

액정 표시 장치는 현재 가장 널리 사용되고 있는 평판 표시 장치 중 하나로서, 화소 전극과 공통 전극 등 전계 생성 전극이 형성되어 있는 두 장의 표시판과 그 사이에 들어있는 액정층을 포함하며, 전계 생성 전극에 데이터 전압을 인가하여 액정층에 전계를 생성하고 이를 통하여 액정층의 액정 분자들의 배향을 결정하고 입사광의 편광을 제어함으로써 영상을 표시한다.The liquid crystal display is one of the most widely used flat panel display devices. The liquid crystal display includes two display panels on which field generating electrodes, such as a pixel electrode and a common electrode, are formed, and a liquid crystal layer interposed therebetween. Is applied to generate an electric field in the liquid crystal layer, thereby determining the orientation of liquid crystal molecules in the liquid crystal layer and controlling the polarization of incident light to display an image.

이러한 액정 표시 장치에는 액정 표시 장치의 백라이트에서 발광된 빛이 패널을 통과하면서 화상을 표시하는 투과형과 액정 표시 장치의 전면에서 입사된 빛이 반사되면서 화상을 표시하는 반사형, 그리고 투과형과 반사형을 모두 가지는 반투과형이 있다.Such a liquid crystal display includes a transmissive type for displaying an image while light emitted from a backlight of the liquid crystal display passes through a panel, a reflective type for displaying an image while reflecting light incident from the front of the liquid crystal display, and a transmissive type and a reflective type. All have a transflective type.

투과형은 밝으나 외부의 빛이 강한 경우 화상이 인식되기 어려워 반투과형이 자주 사용된다. 이 경우 어두운 곳에서는 투과형으로 화상을 표시하게되며 밝은 외부에서는 반사형으로 화상을 표시하게된다. 그러나 반사형의 표시 특성과 투과형의 표시 특성이 서로 달라 표시 품질이 나빠지는 단점이 있다.Although the transmissive type is bright but the external light is strong, the transmissive type is frequently used because the image is difficult to recognize. In this case, the image is displayed in a transmissive form in a dark place and the image is displayed in a reflective form in a bright outside. However, there is a disadvantage in that the display quality is deteriorated because the reflective and transmissive display characteristics are different from each other.

본 발명이 이루고자 하는 기술적 과제는 반투과형 액정 표시 장치에서 외부의 조도 또는 백라이트의 상태에 관계없이 화질을 향상시키기 위한 발명이다.The technical problem to be achieved by the present invention is an invention for improving the image quality regardless of the illuminance or the state of the backlight in the transflective liquid crystal display device.

이러한 과제를 해결하기 위하여 본 발명에서는 반투과형 액정 표시 장치에서 외부의 조도 또는 백라이트의 상태를 파악하여 이에 따라 서로 다른 설정으로 화상을 표시한다.In order to solve this problem, in the present invention, the transflective liquid crystal display detects an external illuminance or a state of the backlight and displays images according to different settings.

구체적으로, 본 발명의 실시예에 따른 표시 장치의 구동 방법은 액정 표시 패널에 형성된 광센서를 이용하여 외부의 조도를 측정하는 단계, 측정된 외부의 조도를 비교회로를 이용하여 구분하는 단계, 상기 구분된 외부의 조도를 마이크로 프로세서 유닛으로 전송하는 단계 및 상기 마이크로 프로세서는 상기 외부의 조도에 따라 상기 액정 표시 패널의 제어 신호를 전송하는 단계를 포함한다.Specifically, the method of driving the display device according to the embodiment of the present invention comprises the steps of measuring the external illuminance using an optical sensor formed in the liquid crystal display panel, the step of distinguishing the measured external illuminance using a comparison circuit, And transmitting the separated external illuminance to the microprocessor unit and transmitting the control signal of the liquid crystal display panel according to the external illuminance.

상기 액정 표시 패널의 제어 신호는 상기 액정 표시 패널에 인가되는 데이터 전압을 변경하도록 할 수 있다.The control signal of the liquid crystal display panel may change the data voltage applied to the liquid crystal display panel.

상기 액정 표시 패널의 제어 신호는 상기 액정 표시 패널에 인가되는 공통 전압을 변경하도록 할 수 있다.The control signal of the liquid crystal display panel may change the common voltage applied to the liquid crystal display panel.

상기 측정된 외부의 조도를 비교회로를 이용하여 구분하는 단계는 외부의 조도를 2 단계 또는 4 단계로 구분할 수 있다.The step of classifying the measured external illuminance by using a comparison circuit may divide the external illuminance into two or four stages.

상기 외부 조도가 가장 밝은 경우에는 반사 모드로 구동하도록 하며, 상기 외부 조도가 가장 어두울 경우에는 투과 모드로 구동하도록 할 수 있다.When the external illuminance is the brightest, it may be driven in a reflection mode, and when the external illuminance is the darkest, it may be driven in a transmissive mode.

본 발명의 실시예에 따른 표시 장치의 구동 방법은 백라이트의 광원에 입력되는 신호를 마이크로 프로세서 유닛으로 전송하는 단계, 상기 마이크로 프로세서는 상기 광원에 입력되는 신호에 따라 상기 백라이트의 상태를 판단하는 단계 및 상기 마이크로 프로세서는 상기 백라이트의 상태에 따라 상기 액정 표시 패널의 제어 신호를 전송하는 단계를 포함한다.A method of driving a display device according to an exemplary embodiment of the present invention may include transmitting a signal input to a light source of a backlight to a microprocessor unit, wherein the microprocessor determines the state of the backlight according to the signal input to the light source; The microprocessor may include transmitting a control signal of the liquid crystal display panel according to the state of the backlight.

상기 백라이트의 상태가 오프인 경우에는 반사 모드로 구동하도록 하며, 상기 백라이트의 상태가 온인 경우에는 투과 모드로 구동하도록 할 수 있다.When the state of the backlight is off, it may be driven in a reflective mode, and when the state of the backlight is on, it may be driven in a transmissive mode.

본 발명의 실시예에 따른 액정 표시 장치는 광센서를 포함하는 반투과 액정 표시 패널, 상기 액정 표시 패널에 인가하는 공통 전압을 생성하는 공통 전압 생성부, 상기 액정 표시 패널에 인가되는 전압을 생성하는 구동부, 상기 구동부에 인가되는 계조 전압을 생성하는 계조 전압 생성부, 상기 구동부 및 상기 계조 전압 생성부를 제어하는 신호 제어부 및 상기 신호 제어부에 제어신호를 인가하는 마이크로 프로세서 유닛을 포함하며, 상기 마이크로 프로세서 유닛은 상기 광센서의 출력을 수신하여 외부의 조도를 판단한 후 판단된 조도에 따라서 상기 액정 표시 패널의 표시 특성을 변경한다.According to an exemplary embodiment of the present invention, a liquid crystal display includes a transflective liquid crystal display panel including an optical sensor, a common voltage generation unit generating a common voltage applied to the liquid crystal display panel, and a voltage applied to the liquid crystal display panel. A driver; a gray voltage generator for generating a gray voltage applied to the driver; a signal controller for controlling the driver and the gray voltage generator; and a microprocessor unit for applying a control signal to the signal controller; After receiving the output of the optical sensor to determine the external illuminance and changes the display characteristics of the liquid crystal display panel according to the determined illuminance.

상기 액정 표시 패널의 표시 특성 변경은 상기 계조 전압 생성부에서 생성되 는 계조 전압을 변경할 수 있다.The change in display characteristics of the liquid crystal display panel may change the gray voltage generated by the gray voltage generator.

상기 액정 표시 패널의 표시 특성 변경은 상기 공통 전압 생성부에서 생성되는 공통 전압을 변경할 수 있다.Changing display characteristics of the liquid crystal display panel may change the common voltage generated by the common voltage generator.

상기 공통 전압 생성부, 상기 구동부, 상기 계조 전압 생성부 및 상기 신호 제어부는 하나의 칩으로 형성되어 있을 수 있다.The common voltage generator, the driver, the gray voltage generator, and the signal controller may be formed of one chip.

본 발명의 실시예에 따른 표시 장치는 반투과 액정 표시 패널, 상기 액정 표시 패널에 빛을 제공하는 광원을 포함하는 백라이트 유닛, 상기 액정 표시 패널에 인가하는 공통 전압을 생성하는 공통 전압 생성부, 상기 액정 표시 패널에 인가되는 전압을 생성하는 구동부, 상기 구동부에 인가되는 계조 전압을 생성하는 계조 전압 생성부, 상기 구동부 및 상기 계조 전압 생성부를 제어하는 신호 제어부 및 상기 신호 제어부에 제어신호를 인가하는 마이크로 프로세서 유닛을 포함하며, 상기 백라이트 유닛은 상기 광원의 상태에 대한 데이터를 출력하며, 상기 마이크로 프로세서 유닛은 상기 광원의 상태에 대한 데이터를 수신하여 광원의 상태에 따라서 상기 액정 표시 패널의 표시 특성을 변경한다.According to an exemplary embodiment of the present invention, a display device includes a transflective liquid crystal display panel, a backlight unit including a light source for providing light to the liquid crystal display panel, a common voltage generating unit generating a common voltage applied to the liquid crystal display panel, and A driver for generating a voltage applied to the liquid crystal display panel, a gray voltage generator for generating a gray voltage applied to the driver, a signal controller for controlling the driver and the gray voltage generator, and a micro for applying a control signal to the signal controller And a processor unit, wherein the backlight unit outputs data on the state of the light source, and the microprocessor unit receives data on the state of the light source to change display characteristics of the liquid crystal display panel according to the state of the light source. do.

상기 액정 표시 패널의 표시 특성 변경은 상기 계조 전압 생성부에서 생성되는 계조 전압을 변경할 수 있다.Changing the display characteristics of the liquid crystal display panel may change the gray voltage generated by the gray voltage generator.

상기 액정 표시 패널의 표시 특성 변경은 상기 공통 전압 생성부에서 생성되는 공통 전압을 변경할 수 있다.Changing display characteristics of the liquid crystal display panel may change the common voltage generated by the common voltage generator.

상기 공통 전압 생성부, 상기 구동부, 상기 계조 전압 생성부 및 상기 신호 제어부는 하나의 칩으로 형성되어 있을 수 있다.The common voltage generator, the driver, the gray voltage generator, and the signal controller may be formed of one chip.

첨부한 도면을 참고로 하여 본 발명의 실시예에 대하여 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 상세히 설명한다. 그러나 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며 여기에서 설명하는 실시예에 한정되지 않는다.DETAILED DESCRIPTION Embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings so that those skilled in the art may easily implement the present invention. As those skilled in the art would realize, the described embodiments may be modified in various different ways, all without departing from the spirit or scope of the present invention.

도면에서 여러 층 및 영역을 명확하게 표현하기 위하여 두께를 확대하여 나타내었다. 명세서 전체를 통하여 유사한 부분에 대해서는 동일한 도면 부호를 붙였다. 층, 막, 영역, 판 등의 부분이 다른 부분 "위에" 있다고 할 때, 이는 다른 부분 "바로 위에" 있는 경우뿐 아니라 그 중간에 또 다른 부분이 있는 경우도 포함한다. 반대로 어떤 부분이 다른 부분 "바로 위에" 있다고 할 때에는 중간에 다른 부분이 없는 것을 뜻한다.In the drawings, the thickness of layers, films, panels, regions, etc., are exaggerated for clarity. Like parts are designated by like reference numerals throughout the specification. When a part of a layer, film, region, plate, etc. is said to be "on" another part, this includes not only the other part being "right over" but also another part in the middle. On the contrary, when a part is "just above" another part, there is no other part in the middle.

먼저 본 발명의 한 실시예에 따른 액정 표시 장치에 대하여 도 1 및 도 2를 참고로 하여 상세하게 설명한다.First, a liquid crystal display according to an exemplary embodiment of the present invention will be described in detail with reference to FIGS. 1 and 2.

도 1은 본 발명의 한 실시예에 따른 액정 표시 장치의 블록도이고, 도 2는 본 발명의 한 실시예에 따른 액정 표시 장치의 한 화소에 대한 등가 회로도이다.1 is a block diagram of a liquid crystal display according to an exemplary embodiment of the present invention, and FIG. 2 is an equivalent circuit diagram of one pixel of the liquid crystal display according to an exemplary embodiment of the present invention.

도 1에 도시한 바와 같이, 본 발명의 한 실시예에 따른 액정 표시 장치는 액정 표시판 조립체(liquid crystal panel assembly)(300) 및 이와 연결된 게이트 구동부(400) 및 데이터 구동부(500), 데이터 구동부(500)에 연결된 계조 전압 생성부(800), 그리고 이들을 제어하는 신호 제어부(600)를 포함한다.As shown in FIG. 1, a liquid crystal display according to an exemplary embodiment of the present invention includes a liquid crystal panel assembly 300, a gate driver 400, a data driver 500, and a data driver 500 connected thereto. The gray voltage generator 800 connected to the signal generator 500 and a signal controller 600 for controlling the gray voltage generator 800 are included.

액정 표시판 조립체(300)는 등가 회로로 볼 때 복수의 신호선(G1-Gn, D1-Dm) 과 이에 연결되어 있으며 대략 행렬의 형태로 배열된 복수의 화소(pixel)(PX)를 포함한다. 반면, 도 2에 도시한 구조로 볼 때 액정 표시판 조립체(300)는 서로 마주하는 하부 및 상부 표시판(100, 200)과 그 사이에 들어 있는 액정층(3)을 포함한다.The liquid crystal panel assembly 300 includes a plurality of signal lines G 1 -G n , D 1 -D m and a plurality of pixels PX connected to the plurality of signal lines G 1 -G n , D 1 -D m , and arranged in a substantially matrix form. Include. On the other hand, in the structure shown in FIG. 2, the liquid crystal panel assembly 300 includes lower and upper panels 100 and 200 facing each other and a liquid crystal layer 3 interposed therebetween.

신호선(G1-Gn, D1-Dm)은 게이트 신호("주사 신호"라고도 함)를 전달하는 복수의 게이트선(G1-Gn)과 데이터 신호를 전달하는 복수의 데이터선(D1-Dm)을 포함한다. 게이트선(G1-Gn)은 대략 행 방향으로 뻗으며 서로가 거의 평행하고, 데이터선(D1-Dm)은 대략 열 방향으로 뻗으며 서로가 거의 평행하다.The signal lines G 1 -G n and D 1 -D m are a plurality of gate lines G 1 -G n for transmitting a gate signal (also called a “scan signal”) and a plurality of data lines for transmitting a data signal ( D 1 -D m ). The gate lines G 1 -G n extend substantially in the row direction and are substantially parallel to each other, and the data lines D 1 -D m extend substantially in the column direction and are substantially parallel to each other.

각 화소(PX), 예를 들면 i번째(i=1, 2, ..., n) 게이트선(Gi)과 j번째(j=1, 2, ..., m) 데이터선(Dj)에 연결된 화소(PX)는 신호선(Gi, Dj)에 연결된 스위칭 소자(Q)와 이에 연결된 액정 축전기(liquid crystal capacitor)(CLC) 및 유지 축전기(storage capacitor)(CST)를 포함한다. 유지 축전기(CST)는 필요에 따라 생략할 수 있다.Each pixel PX, for example, the i-th (i = 1, 2, ..., n) gate line Gi and the j-th (j = 1, 2, ..., m) data line Dj The pixel PX connected to includes a switching element Q connected to the signal lines Gi and Dj, a liquid crystal capacitor C LC , and a storage capacitor C ST connected thereto. The holding capacitor C ST can be omitted as necessary.

스위칭 소자(Q)는 하부 표시판(100)에 구비되어 있는 박막 트랜지스터 등의 삼단자 소자로서, 그 제어 단자는 게이트선(Gi)과 연결되어 있고, 입력 단자는 데이터선(Dj)과 연결되어 있으며, 출력 단자는 액정 축전기(CLC) 및 유지 축전기(CST)와 연결되어 있다.The switching element Q is a three-terminal element of a thin film transistor or the like provided in the lower panel 100, the control terminal of which is connected to the gate line G i , and the input terminal of which is connected to the data line D j . The output terminal is connected to the liquid crystal capacitor C LC and the storage capacitor C ST .

액정 축전기(CLC)는 하부 표시판(100)의 화소 전극(190)과 상부 표시판(200) 의 공통 전극(270)을 두 단자로 하며 두 전극(190, 270) 사이의 액정층(3)은 유전체로서 기능한다. 화소 전극(190)은 스위칭 소자(Q)와 연결되며 공통 전극(270)은 상부 표시판(200)의 전면에 형성되어 있고 공통 전압(Vcom)을 인가받는다. 도 2에서와는 달리 공통 전극(270)이 하부 표시판(100)에 구비되는 경우도 있으며 이때에는 두 전극(190, 270) 중 적어도 하나가 선형 또는 막대형으로 만들어질 수 있다.The liquid crystal capacitor C LC has two terminals, the pixel electrode 190 of the lower panel 100 and the common electrode 270 of the upper panel 200, and the liquid crystal layer 3 between the two electrodes 190 and 270. It functions as a dielectric. The pixel electrode 190 is connected to the switching element Q, and the common electrode 270 is formed on the front surface of the upper panel 200 and receives the common voltage Vcom. Unlike in FIG. 2, the common electrode 270 may be provided in the lower panel 100. In this case, at least one of the two electrodes 190 and 270 may be linear or rod-shaped.

액정 축전기(CLC)의 보조적인 역할을 하는 유지 축전기(CST)는 하부 표시판(100)에 구비된 별개의 신호선(도시하지 않음)과 화소 전극(190)이 절연체를 사이에 두고 중첩되어 이루어지며 이 별개의 신호선에는 공통 전압(Vcom) 따위의 정해진 전압이 인가된다. 그러나 유지 축전기(CST)는 화소 전극(190)이 절연체를 매개로 바로 위의 전단 게이트선과 중첩되어 이루어질 수 있다.The storage capacitor C ST , which serves as an auxiliary part of the liquid crystal capacitor C LC , is formed by overlapping a separate signal line (not shown) and the pixel electrode 190 provided on the lower panel 100 with an insulator interposed therebetween. A predetermined voltage such as the common voltage Vcom is applied to this separate signal line. However, the storage capacitor C ST may be formed such that the pixel electrode 190 overlaps the front end gate line directly above the insulator.

한편, 색 표시를 구현하기 위해서는 각 화소(PX)가 기본색(primary color) 중 하나를 고유하게 표시하거나(공간 분할) 각 화소(PX)가 시간에 따라 번갈아 기본색을 표시하게(시간 분할) 하여 이들 기본색의 공간적, 시간적 합으로 원하는 색상이 인식되도록 한다. 기본색의 예로는 적색, 녹색, 청색 등 삼원색을 들 수 있다. 도 2는 공간 분할의 한 예로서 각 화소(PX)가 화소 전극(190)에 대응하는 상부 표시판(200)의 영역에 기본색 중 하나를 나타내는 색 필터(230)를 구비함을 보여주고 있다. 도 2와는 달리 색 필터(230)는 하부 표시판(100)의 화소 전극(190) 위 또는 아래에 형성할 수도 있다.On the other hand, in order to implement color display, each pixel PX uniquely displays one of the primary colors (spatial division) or each pixel PX alternately displays the primary colors over time (time division). The desired color is recognized by the spatial and temporal sum of these primary colors. Examples of the primary colors include three primary colors such as red, green, and blue. 2 illustrates that each pixel PX includes a color filter 230 representing one of the primary colors in an area of the upper panel 200 corresponding to the pixel electrode 190 as an example of spatial division. Unlike FIG. 2, the color filter 230 may be formed above or below the pixel electrode 190 of the lower panel 100.

액정 표시판 조립체(300)의 바깥 면에는 빛을 편광시키는 적어도 하나의 편 광자(도시하지 않음)가 부착되어 있다.At least one polarizer (not shown) for polarizing light is attached to an outer surface of the liquid crystal panel assembly 300.

다시 도 1을 참고하면, 계조 전압 생성부(800)는 화소(PX)의 투과율과 관련된 두벌의 계조 전압 집합(또는 기준 계조 전압 집합)을 생성한다. 두 벌 중 한 벌은 공통 전압(Vcom)에 대하여 양의 값을 가지고 다른 한 벌은 음의 값을 가진다.Referring back to FIG. 1, the gray voltage generator 800 generates two gray voltage sets (or reference gray voltage sets) related to the transmittance of the pixel PX. One of the two sets has a positive value for the common voltage Vcom and the other set has a negative value.

게이트 구동부(400)는 액정 표시판 조립체(300)의 게이트선(G1-Gn)과 연결되어 게이트 온 전압(Von)과 게이트 오프 전압(Voff)의 조합으로 이루어진 게이트 신호를 게이트선(G1-Gn)에 인가한다.A gate driver 400, a gate line (G 1 -G n) and is connected to the gate turn-on voltage (Von), and a gate signal consisting of a combination of a gate-off voltage (Voff), a gate line (G 1 of the liquid crystal panel assembly 300 -G n ).

데이터 구동부(500)는 액정 표시판 조립체(300)의 데이터선(D1-Dm)에 연결되어 있으며, 계조 전압 생성부(800)로부터의 계조 전압을 선택하고 이를 데이터 신호로서 데이터선(D1-Dm)에 인가한다. 그러나 계조 전압 생성부(800)가 모든 계조에 대한 전압을 모두 제공하는 것이 아니라 정해진 수의 기준 계조 전압만을 제공하는 경우에, 데이터 구동부(500)는 기준 계조 전압을 분압하여 전체 계조에 대한 계조 전압을 생성하고 이 중에서 데이터 신호를 선택한다. The data driver 500 is connected to the data lines D 1 -D m of the liquid crystal panel assembly 300 and selects a gray voltage from the gray voltage generator 800 and uses the data line D 1 as a data signal. -D m ). However, when the gray voltage generator 800 provides only a predetermined number of reference gray voltages instead of providing all of the voltages for all grays, the data driver 500 divides the reference gray voltages to divide the gray voltages for all grays. Generate and select the data signal from it.

신호 제어부(600)는 게이트 구동부(400) 및 데이터 구동부(500) 등을 제어한다. The signal controller 600 controls the gate driver 400, the data driver 500, and the like.

이러한 구동 장치(400, 500, 600, 800) 각각은 적어도 하나의 집적 회로 칩의 형태로 액정 표시판 조립체(300) 위에 직접 장착되거나, 가요성 인쇄 회로막(flexible printed circuit film)(도시하지 않음) 위에 장착되어 TCP(tape carrier package)의 형태로 액정 표시판 조립체(300)에 부착되거나, 별도의 인쇄 회로 기판(printed circuit board)(도시하지 않음) 위에 장착될 수도 있다. 이와는 달리, 이들 구동 장치(400, 500, 600, 800)가 신호선(G1-Gn, D1-Dm) 및 박막 트랜지스터 스위칭 소자(Q) 따위와 함께 액정 표시판 조립체(300)에 집적될 수도 있다. 또한, 구동 장치(400, 500, 600, 800)는 단일 칩으로 집적될 수 있으며, 이 경우 이들 중 적어도 하나 또는 이들을 이루는 적어도 하나의 회로 소자가 단일 칩 바깥에 있을 수 있다. Each of the driving devices 400, 500, 600, and 800 may be mounted directly on the liquid crystal panel assembly 300 in the form of at least one integrated circuit chip, or may be a flexible printed circuit film (not shown). It may be mounted on the liquid crystal panel assembly 300 in the form of a tape carrier package (TCP) or mounted on a separate printed circuit board (not shown). Alternatively, these driving devices 400, 500, 600, and 800 may be integrated in the liquid crystal panel assembly 300 together with the signal lines G 1 -G n , D 1 -D m and the thin film transistor switching element Q. It may be. In addition, the driving devices 400, 500, 600, and 800 may be integrated into a single chip, in which case at least one of them or at least one circuit element constituting them may be outside the single chip.

그러면 이러한 액정 표시 장치의 동작에 대하여 상세하게 설명한다.Next, the operation of the liquid crystal display will be described in detail.

신호 제어부(600)는 외부의 그래픽 제어기(도시하지 않음)로부터 입력 영상 신호(R, G, B) 및 이의 표시를 제어하는 입력 제어 신호를 수신한다. 입력 제어 신호의 예로는 수직 동기 신호(Vsync)와 수평 동기 신호(Hsync), 메인 클록(MCLK), 데이터 인에이블 신호(DE) 등이 있다.The signal controller 600 receives input image signals R, G, and B and an input control signal for controlling the display thereof from an external graphic controller (not shown). Examples of the input control signal include a vertical sync signal Vsync, a horizontal sync signal Hsync, a main clock MCLK, and a data enable signal DE.

신호 제어부(600)는 입력 영상 신호(R, G, B)와 입력 제어 신호를 기초로 입력 영상 신호(R, G, B)를 액정 표시판 조립체(300)의 동작 조건에 맞게 적절히 처리하고 게이트 제어 신호(CONT1) 및 데이터 제어 신호(CONT2) 등을 생성한 후, 게이트 제어 신호(CONT1)를 게이트 구동부(400)로 내보내고 데이터 제어 신호(CONT2)와 처리한 영상 신호(DAT)를 데이터 구동부(500)로 내보낸다.The signal controller 600 properly processes the input image signals R, G, and B according to operating conditions of the liquid crystal panel assembly 300 based on the input image signals R, G, and B and the input control signal, and controls the gate. After generating the signal CONT1 and the data control signal CONT2, the gate control signal CONT1 is sent to the gate driver 400, and the data control signal CONT2 and the processed image signal DAT are transmitted to the data driver 500. Export to).

게이트 제어 신호(CONT1)는 주사 시작을 지시하는 주사 시작 신호(STV)와 게이트 온 전압(Von)의 출력 주기를 제어하는 적어도 하나의 클록 신호를 포함한다. 게이트 제어 신호(CONT1)는 또한 게이트 온 전압(Von)의 지속 시간을 한정하는 출 력 인에이블 신호(OE)를 더 포함할 수 있다.The gate control signal CONT1 includes a scan start signal STV indicating a scan start and at least one clock signal controlling an output period of the gate-on voltage Von. The gate control signal CONT1 may also further include an output enable signal OE that defines the duration of the gate-on voltage Von.

데이터 제어 신호(CONT2)는 한 행의 화소(PX)에 대한 영상 데이터의 전송 시작을 알리는 수평 동기 시작 신호(STH)와 데이터선(D1-Dm)에 데이터 신호를 인가하라는 로드 신호(LOAD) 및 데이터 클록 신호(HCLK)를 포함한다. 데이터 제어 신호(CONT2)는 또한 공통 전압(Vcom)에 대한 데이터 신호의 전압 극성(이하 "공통 전압에 대한 데이터 신호의 전압 극성"을 줄여 "데이터 신호의 극성"이라 함)을 반전시키는 반전 신호(RVS)를 더 포함할 수 있다.The data control signal CONT2 is a horizontal synchronizing start signal STH indicating the start of image data transfer for one row of pixels PX and a load signal LOAD for applying a data signal to the data lines D 1 -D m . ) And a data clock signal HCLK. The data control signal CONT2 is also an inverted signal that inverts the voltage polarity of the data signal relative to the common voltage Vcom (hereinafter referred to as " polarity of the data signal " by reducing the " voltage polarity of the data signal for the common voltage ") RVS) may be further included.

신호 제어부(600)로부터의 데이터 제어 신호(CONT2)에 따라, 데이터 구동부(500)는 한 행의 화소(PX)에 대한 디지털 영상 신호(DAT)를 수신하고, 각 디지털 영상 신호(DAT)에 대응하는 계조 전압을 선택함으로써 디지털 영상 신호(DAT)를 아날로그 데이터 신호로 변환한 다음, 이를 해당 데이터선(D1-Dm)에 인가한다.According to the data control signal CONT2 from the signal controller 600, the data driver 500 receives the digital image signal DAT for the pixel PX in one row and corresponds to each digital image signal DAT. The gradation voltage is selected to convert the digital image signal DAT into an analog data signal and then apply it to the data lines D 1 -D m .

게이트 구동부(400)는 신호 제어부(600)로부터의 게이트 제어 신호(CONT1)에 따라 게이트 온 전압(Von)을 게이트선(G1-Gn)에 인가하여 이 게이트선(G1-Gn)에 연결된 스위칭 소자(Q)를 턴온시킨다. 그러면, 데이터선(D1-Dm)에 인가된 데이터 신호가 턴온된 스위칭 소자(Q)를 통하여 해당 화소(PX)에 인가된다.The gate driver 400 applies the gate-on voltage Von to the gate lines G 1 -G n in response to the gate control signal CONT1 from the signal controller 600, thereby applying the gate lines G 1 -G n . Turn on the switching element (Q) connected to. Then, the data signal applied to the data lines D 1 -D m is applied to the pixel PX through the switching element Q turned on.

화소(PX)에 인가된 데이터 신호의 전압과 공통 전압(Vcom)의 차이는 액정 축전기(CLC)의 충전 전압, 즉 화소 전압으로서 나타난다. 액정 분자들은 화소 전압의 크기에 따라 그 배열을 달리하며 이에 따라 액정층(3)을 통과하는 빛의 편광이 변 화한다. 이러한 편광의 변화는 표시판 조립체(300)에 부착된 편광자에 의하여 빛의 투과율 변화로 나타난다.The difference between the voltage of the data signal applied to the pixel PX and the common voltage Vcom is represented as the charging voltage of the liquid crystal capacitor C LC , that is, the pixel voltage. The arrangement of the liquid crystal molecules varies according to the magnitude of the pixel voltage, thereby changing the polarization of light passing through the liquid crystal layer 3. The change in polarization is represented by a change in transmittance of light by a polarizer attached to the display panel assembly 300.

1 수평 주기["1H"라고도 쓰며, 수평 동기 신호(Hsync) 및 데이터 인에이블 신호(DE)의 한 주기와 동일함]를 단위로 하여 이러한 과정을 되풀이함으로써, 모든 게이트선(G1-Gn)에 대하여 차례로 게이트 온 전압(Von)을 인가하여 모든 화소(PX)에 데이터 신호를 인가하여 한 프레임(frame)의 영상을 표시한다.This process is repeated in units of one horizontal period (also referred to as "1H" and equal to one period of the horizontal sync signal (H sync ) and the data enable signal (DE)), so that all gate lines (G 1 -G) are repeated. n is sequentially applied to the gate-on voltage Von to apply data signals to all the pixels PX, thereby displaying an image of one frame.

한 프레임이 끝나면 다음 프레임이 시작되고 각 화소(PX)에 인가되는 데이터 신호의 극성이 이전 프레임에서의 극성과 반대가 되도록 데이터 구동부(500)에 인가되는 반전 신호(RVS)의 상태가 제어된다("프레임 반전"). 이때, 한 프레임 내에서도 반전 신호(RVS)의 특성에 따라 한 데이터선을 통하여 흐르는 데이터 신호의 극성이 바뀌거나(보기: 행 반전, 점 반전), 한 화소행에 인가되는 데이터 신호의 극성도 서로 다를 수 있다(보기: 열 반전, 점 반전).When one frame ends, the state of the inversion signal RVS applied to the data driver 500 is controlled so that the next frame starts and the polarity of the data signal applied to each pixel PX is opposite to the polarity of the previous frame. "Invert frame"). In this case, the polarity of the data signal flowing through one data line is changed (eg, row inversion and point inversion) or the polarity of the data signal applied to one pixel row is different depending on the characteristics of the inversion signal RVS within one frame. (E.g. column inversion, point inversion).

본 발명은 외부의 조도 또는 백라이트의 온/오프 상태를 파악하여 이에 따라 서로다른 설정에 따라 화상을 표시하는 것이다. 이하에서는 외부의 조도를 파악하는 방법에 대하여 도 3 내지 도 9를 살펴보고, 백라이트의 온/오프 상태를 파악하는 방법에 대하여 도 10 및 도 11에서 살펴본다. 한편, 도 12 내지 도 14에서는 외부의 조도 또는 백라이트의 온/오프 상태에 따라서 화상 표시에 다른 설정을 적용하는 방법에 대하여 살펴본다.The present invention is to grasp the external illuminance or the on / off state of the backlight and accordingly display the image according to different settings. Hereinafter, a method of determining an external illuminance will be described with reference to FIGS. 3 to 9, and a method of determining an on / off state of a backlight will be described with reference to FIGS. 10 and 11. 12 to 14 illustrate a method of applying different settings to image display according to an external illuminance or an on / off state of a backlight.

먼저 외부의 조도를 판단하는 방식에 대하여 도 3 내지 도 9에서 살펴본다. 외부의 조도를 판단하기 위하여 액정 표시 장치의 화소 영역에 복수개의 광센서를 구비한다. 도 3 내지 도 7에서는 광센서로 인하여 변경된 부분을 살펴본다.First, a method of determining an external illuminance will be described with reference to FIGS. 3 to 9. In order to determine the external illuminance, a plurality of light sensors are provided in the pixel area of the liquid crystal display. 3 to 7 looks at the changed portion due to the optical sensor.

도 3은 본 발명의 한 실시예에 따른 액정 표시 장치의 블록도이고, 도 4는 본 발명의 한 실시예에 따른 액정 표시 장치의 한 화소에 대한 등가 회로도이다.3 is a block diagram of a liquid crystal display according to an exemplary embodiment of the present invention, and FIG. 4 is an equivalent circuit diagram of one pixel of the liquid crystal display according to an exemplary embodiment of the present invention.

도 3에 도시한 바와 같이, 본 발명의 한 실시예에 따른 액정 표시 장치는 액정 표시판 조립체(liquid crystal panel assembly)(300) 및 이에 연결된 게이트 구동부(400), 데이터 구동부(500), 감지 주사부(700), 신호 판독부(800), 액정 표시판 조립체(300)에 광을 조사하는 백라이트(900), 이들에 필요한 전압을 공급하는 구동 전압 생성부(950), 그리고 이들을 제어하는 신호 제어부(600)를 포함한다.As shown in FIG. 3, the liquid crystal display according to the exemplary embodiment of the present invention includes a liquid crystal panel assembly 300, a gate driver 400, a data driver 500, and a sensing scan unit connected thereto. 700, a signal reader 800, a backlight 900 for irradiating light to the liquid crystal panel assembly 300, a driving voltage generator 950 for supplying the necessary voltages thereof, and a signal controller 600 for controlling them. ).

액정 표시판 조립체(300)는 등가 회로로 볼 때 복수의 신호선(G1-Gn, D1-Dm, S1-SN, P1-PM, PSG, PSD)과 이에 연결되어 있으며 대략 행렬의 형태로 배열된 복수의 화소(pixel)를 포함한다.The liquid crystal panel assembly 300 is connected to a plurality of signal lines G 1 -G n , D 1 -D m , S 1 -S N , P 1 -P M , P SG , and P SD in an equivalent circuit. It includes a plurality of pixels arranged in a substantially matrix form.

신호선(S1-SN, P1-PM)은 감지 주사 신호를 전달하는 복수의 감지 주사선(S1-SN)과 감지 신호를 전달하는 감지 신호선(P1-PM)을 포함한다. 감지 주사선(S1-SN)은 대략 행 방향으로 뻗어 있으며 서로가 거의 평행하고 감지 신호선(P1-PM)은 대략 열 방향으로 뻗어 있으며 서로가 거의 평행하다.The signal lines S 1 -S N and P 1 -P M include a plurality of sensing scan lines S 1 -S N for transmitting a sensing scan signal and sensing signal lines P 1 -P M for transmitting a sensing signal. . The sensing scan lines S 1 -S N extend approximately in the row direction and are substantially parallel to each other, and the sensing signal lines P 1 -P M extend substantially in the column direction and are substantially parallel to each other.

신호선(PSG, PSD)은 제어 전압(VSG)을 전달하는 제어 전압선(PSG)과 입력 전압(VSD)을 전달하는 입력 전압선(PSD)을 포함하며, 행 또는 열 방향으로 뻗어 있다.The signal lines P SG and P SD include a control voltage line P SG for transmitting the control voltage V SG and an input voltage line P SD for transferring the input voltage V SD , and extend in the row or column direction. have.

박막 트랜지스터 등 스위칭 소자(QS1)는 삼단자 소자로서 그 제어 단자 및 입력 단자는 각각 영상 주사선(G1-Gn) 및 데이터선(D1-Dm)에 연결되어 있으며, 출력 단자는 액정 축전기(CLC) 및 유지 축전기(CST)에 연결되어 있다.The switching element Q S1 , such as a thin film transistor, is a three-terminal element whose control terminal and input terminal are connected to the image scanning line G 1 -G n and the data line D 1 -D m, respectively, and the output terminal is a liquid crystal. It is connected to a capacitor (C LC ) and a holding capacitor (C ST ).

또한 화소는 광센서를 포함하는데, 이는 신호선(PSG, PSD)에 연결된 감지 소자(QP), 신호선(S1-SN, P1-PM)에 연결된 스위칭 소자(QS2)와 이들에 연결된 감지 신호 축전기(CP)를 포함한다. 그러나 모든 화소가 이러한 광센서를 포함할 필요는 없고, 예를 들면, 복수의 화소 중 하나의 화소가 광센서를 포함하거나, 1∼2㎜ 간격으로 놓인 화소마다 광센서를 포함할 수도 있다. 즉, 광센서의 형성 밀도는 필요에 따라 조정될 수 있으며, 이에 따라 감지 주사선(S1-SN) 및 감지 신호선(P1-PM)의 수효도 조정될 수 있다.The pixel also includes an optical sensor, which includes a sensing element Q P connected to the signal lines P SG and P SD , and a switching element Q S2 connected to the signal lines S 1 -S N and P 1 -P M. And a sense signal capacitor C P connected thereto. However, not all pixels need to include such optical sensors, for example, one pixel of the plurality of pixels may include an optical sensor, or may include an optical sensor for each pixel placed at intervals of 1 to 2 mm. That is, the formation density of the photosensor may be adjusted as needed, and accordingly, the number of the sensing scan lines S 1 -S N and the sensing signal lines P 1 -P M may be adjusted.

감지 소자(QP)는 삼단자 소자로서 그 제어 단자 및 입력 단자는 각각 제어 전압선(PSG)과 입력 전압선(PSD)에 연결되어 있으며, 출력 단자는 감지 신호 축전기(CP) 및 스위칭 소자(QS2)에 연결되어 있다. 감지 소자(QP)는 그 채널부 반도체에 빛이 조사되면 비정질 규소 또는 다결정 규소로 이루어진 채널부 반도체가 광전류를 형성하고, 입력 전압선(PSD)에 인가된 입력 전압(VSD)에 의해 광전류가 감지 신호 축전기(CP) 및 스위칭 소자(QS2) 방향으로 흐른다.The sensing element Q P is a three-terminal element whose control terminal and input terminal are connected to the control voltage line P SG and the input voltage line P SD, respectively, and the output terminal is a sensing signal capacitor C P and a switching element. Is connected to (Q S2 ). In the sensing element Q P , when the channel semiconductor is irradiated with light, the channel semiconductor consisting of amorphous silicon or polycrystalline silicon forms a photo current, and the photo current is generated by the input voltage V SD applied to the input voltage line P SD . Flows in the direction of the sense signal capacitor C P and the switching element Q S2 .

감지 신호 축전기(CP)는 감지 소자(QP)와 제어 전압선(PSG) 사이에 연결되어 있고, 감지 소자(QP)로부터의 광전류에 따른 전하를 축적하여 소정 전압을 유지한다. 감지 신호 축전기(CP)는 필요에 따라 생략할 수 있다.The sensing signal capacitor C P is connected between the sensing element Q P and the control voltage line P SG , and accumulates charges according to the photocurrent from the sensing element Q P to maintain a predetermined voltage. The sensing signal capacitor C P may be omitted as necessary.

스위칭 소자(QS2) 역시 삼단자 소자로서 그 제어 단자, 출력 단자 및 입력 단자는 각각 감지 주사선(S1-SN), 감지 신호선(P1-PM) 및 감지 소자(QP)에 연결되어 있다. 스위칭 소자(QS2)는 감지 주사선(S1-SN)에 스위칭 소자(QS2)를 턴 온시키는 전압이 인가되면 감지 신호 축전기(CP)에 저장되어 있는 전압 또는 감지 소자(QP)로부터의 광전류를 감지 신호(VP1-VPM)로서 감지 신호선(P1-PM)으로 출력한다.The switching element Q S2 is also a three-terminal element whose control terminal, output terminal and input terminal are connected to the sensing scan lines S 1 -S N , the sensing signal lines P 1 -P M and the sensing elements Q P, respectively. It is. The switching element Q S2 is a voltage stored in the sensing signal capacitor C P or the sensing element Q P when a voltage for turning on the switching element Q S2 is applied to the sensing scan lines S 1 -S N. The photocurrent from is output to the sensing signal lines P 1 -P M as the sensing signals V P1 -V PM .

여기서 스위칭 소자(QS1, QS2) 및 감지 소자(QP)는 비정질 규소(amorphous silicon) 또는 다결정 규소(poly crystalline silicon) 박막 트랜지스터로 이루어질 수 있다.The switching elements Q S1 and Q S2 and the sensing element Q P may be formed of amorphous silicon or poly crystalline silicon thin film transistors.

구동 전압 생성부(950)는 액정 표시 장치에서 필요한 각종 전압, 즉, 스위칭 소자(QS1, QS2)를 턴 온/오프시키는 게이트 온 전압(Von)과 게이트 오프 전압(Voff), 입력 전압(VSD)과 제어 전압(VSG) 등을 생성한다.The driving voltage generator 950 may input various voltages necessary for the liquid crystal display, that is, a gate on voltage V on and a gate off voltage V off for turning on / off the switching elements Q S1 and Q S2 . The voltage V SD and the control voltage V SG are generated.

게이트 구동부(400)는 액정 표시판 조립체(300)의 영상 주사선(G1-Gn)에 연결되어 구동 전압 생성부(950)로부터의 게이트 온 전압(Von)과 게이트 오프 전 압(Voff)의 조합으로 이루어진 영상 주사 신호를 영상 주사선(G1-Gn)에 인가한다.The gate driver 400 is connected to the image scanning lines G 1 -G n of the liquid crystal panel assembly 300 so that the gate-on voltage V on and the gate-off voltage V off from the driving voltage generator 950 can be obtained. An image scanning signal consisting of a combination of the two is applied to the image scanning lines G 1 -G n .

데이터 구동부(500)는 액정 표시판 조립체(300)의 데이터선(D1-Dm)에 연결되어 영상 데이터 신호에 대응하는 데이터 전압을 화소에 인가한다.The data driver 500 is connected to the data lines D 1 -D m of the liquid crystal panel assembly 300 to apply a data voltage corresponding to the image data signal to the pixel.

감지 주사부(700)는 액정 표시판 조립체(300)의 감지 주사선(S1-SN)에 연결되어 구동 전압 생성부(950)로부터의 게이트 온 전압(Von)과 게이트 오프 전압(Voff)의 조합으로 이루어진 감지 주사 신호를 감지 주사선(S1-SN)에 인가한다.The sensing scan unit 700 is connected to the sensing scan lines S 1 -S N of the liquid crystal panel assembly 300 so that the gate-on voltage V on and the gate-off voltage V off from the driving voltage generator 950 can be obtained. A sensing scan signal consisting of a combination of is applied to the sensing scan lines S 1 -S N.

신호 판독부(800)는 액정 표시판 조립체(300)의 감지 신호선(P1-PM)에 연결되어 감지 신호선(P1-PM)을 통하여 출력되는 감지 신호(VP1-PPM)를 입력받아 소정의 신호 처리를 행한다.Signal reading unit 800 is input a sense signal (V P1 -P PM) output is connected to the detection signal of the liquid crystal panel assembly (300) (P 1 -P M ) via the detected signal line (P 1 -P M) Receive and perform predetermined signal processing.

백라이트(900)는 액정 표시판 조립체(300)의 후면에 위치하여 액정 표시판 조립체(300)에 광을 조사하며, 통상 복수 개의 램프를 포함한다.The backlight 900 is positioned at the rear of the liquid crystal panel assembly 300 to irradiate light to the liquid crystal panel assembly 300, and typically includes a plurality of lamps.

신호 제어부(600)는 게이트 구동부(400), 데이터 구동부(500), 감지 주사부(700), 신호 판독부(800), 백라이트(900), 구동 전압 생성부(950) 등의 동작을 제어한다.The signal controller 600 controls operations of the gate driver 400, the data driver 500, the sensing scan unit 700, the signal reader 800, the backlight 900, and the driving voltage generator 950. .

게이트 구동부(400), 데이터 구동부(500), 감지 주사부(700) 또는 신호 판독부(800)는 복수의 구동 집적 회로 칩의 형태로 액정 표시판 조립체(300) 위에 직접 장착되거나, 가요성 인쇄 회로막(flexible printed circuit film)(도시하지 않음) 위에 장작되어 TCP(tape carrier package)의 형태로 액정 표시판 조립체(300)에 부 착될 수도 있다. 이와는 달리, 게이트 구동부(400), 데이터 구동부(500), 감지 주사부(700) 또는 신호 판독부(800)가 액정 표시판 조립체(300)에 집적될 수도 있다.The gate driver 400, the data driver 500, the sensing scan unit 700, or the signal reader 800 may be mounted directly on the liquid crystal panel assembly 300 in the form of a plurality of driving integrated circuit chips, or may be mounted on a flexible printed circuit. It may be mounted on a flexible printed circuit film (not shown) and attached to the liquid crystal panel assembly 300 in the form of a tape carrier package (TCP). Alternatively, the gate driver 400, the data driver 500, the sensing scan unit 700, or the signal reader 800 may be integrated in the liquid crystal panel assembly 300.

또는 게이트 구동부(400), 데이터 구동부(500), 감지 주사부(700), 신호 판독부(800) 및 신호 제어부(600)는 원칩(one-chip)이라고도 하는 단일 칩(도 12의 610 참고)으로 이루어질 수 있다. 액정 표시 장치를 구동하는 처리 유닛들(400, 500, 600, 700, 800)을 단일 칩 안에 집적함으로써 실장 면적을 줄일 수 있으며, 소비 전력도 저감할 수 있다. 물론 필요에 따라, 각 처리 유닛 또는 각 처리 유닛에서 사용되는 회로 소자를 단일 칩 외부에 둘 수도 있다.Alternatively, the gate driver 400, the data driver 500, the sensing scan unit 700, the signal reader 800, and the signal controller 600 may be referred to as a single chip (see 610 of FIG. 12). Can be made. By integrating the processing units 400, 500, 600, 700, and 800 driving the liquid crystal display in a single chip, the mounting area may be reduced and power consumption may be reduced. Of course, if necessary, the circuit elements used in each processing unit or each processing unit may be placed outside a single chip.

그러면 이러한 액정 표시 장치의 광 감지 동작에 대하여 좀더 상세하게 설명한다.Next, the light sensing operation of the liquid crystal display will be described in more detail.

감지 주사부(700)는 신호 제어부(600)로부터의 감지 제어 신호(CONT3)에 따라 게이트 온 전압(Von)을 감지 주사선(S1-SN)에 차례로 인가하고, 신호 판독부(800)는 감지 신호선(P1-PM)에 인가되어 있는 감지 신호(VP1-VPM)를 읽어 들인다. 신호 판독부(800)는 읽어 들인 감지 신호(VP1-VPM)를 증폭 및 필터링한 후 디지털 신호로 변환하여 신호 제어부(600)로 전송한다. 신호 제어부(600)는 이 디지털 신호에 대하여 적절한 연산 처리를 행하여 접촉 여부 및 접촉 위치를 알아내고 이에 대한 정보를 외부 장치로 전송하며, 외부 장치는 이러한 정보에 기초한 영상 신호를 액정 표시 장치에 전송한다.The sensing scan unit 700 sequentially applies the gate-on voltage V on to the sensing scan lines S 1 -S N according to the sensing control signal CONT3 from the signal control unit 600, and the signal reading unit 800. Reads the sensing signals V P1 -V PM applied to the sensing signal lines P 1 -P M. The signal reader 800 amplifies and filters the read detection signals V P1 -V PM and converts them into digital signals and transmits them to the signal controller 600. The signal controller 600 performs appropriate arithmetic processing on the digital signal to find out whether or not it is touched and the position of the touch, and transmits the information to the external device, and the external device transmits an image signal based on the information to the liquid crystal display device. .

그러면, 본 발명의 한 실시예에 따른 액정 표시 장치의 구조에 대하여 도 5 내지 도 7을 참고로 하여 상세하게 설명한다.Next, the structure of the liquid crystal display according to the exemplary embodiment of the present invention will be described in detail with reference to FIGS. 5 to 7.

도 5는 본 발명의 한 실시예에 따른 액정 표시 장치의 배치도의 한 예이고, 도 6 및 도 7은 각각 도 5의 액정 표시 장치를 VI-VI' 선 및 VII-VII' 선을 따라 잘라 도시한 단면도이다.FIG. 5 is an example of a layout view of a liquid crystal display according to an exemplary embodiment of the present invention, and FIGS. 6 and 7 respectively illustrate the liquid crystal display of FIG. 5 along a line VI-VI ′ and VII-VII ′. One cross section.

본 발명의 한 실시예에 따른 액정 표시 장치는 하부 표시판(100)과 이와 마주보고 있는 상부 표시판(200), 그리고 하부 표시판(100)과 상부 표시판(200) 사이에 들어 있는 액정층(3)으로 이루어진다.The liquid crystal display according to the exemplary embodiment of the present invention includes a lower panel 100 and an upper panel 200 facing the lower panel 100, and a liquid crystal layer 3 interposed between the lower panel 100 and the upper panel 200. Is done.

먼저, 하부 표시판(100)에는, 도 5 내지 도 7에 보이는 바와 같이, 절연 기판(110) 위에 복수의 영상 주사선(image scanning line)(121), 복수의 유지 전극선(131), 복수의 감지 주사선(sensing scanning line)(127), 그리고 복수의 제어 전압선(129)이 형성되어 있다.First, as illustrated in FIGS. 5 to 7, the lower display panel 100 includes a plurality of image scanning lines 121, a plurality of sustain electrode lines 131, and a plurality of sensing scan lines on the insulating substrate 110. a sensing scanning line 127 and a plurality of control voltage lines 129 are formed.

주사선(121, 127) 및 제어 전압선(129)은 주로 가로 방향으로 뻗어 있고 서로 분리되어 있으며, 각각 영상 주사 신호, 감지 주사 신호 및 제어 전압(VSG)을 전달하며, 각각 복수의 제어 단자 전극(control electrode)(124, 128, 126)을 포함한다. 제어 전압선(129)은 제어 전압선(129) 및 제어 단자 전극(126)으로부터 뻗어 나온 확장부(123)를 포함한다.The scan lines 121 and 127 and the control voltage line 129 mainly extend in the horizontal direction and are separated from each other, and transmit the image scan signal, the sense scan signal, and the control voltage V SG , respectively, and each of the plurality of control terminal electrodes ( control electrodes 124, 128, 126. The control voltage line 129 includes a control voltage line 129 and an extension 123 extending from the control terminal electrode 126.

유지 전극선(131)은 주로 가로 방향으로 뻗어 있으며, 유지 전극(133)을 이루는 복수의 돌출부를 포함한다. 유지 전극선(131)에는 상부 표시판(200)의 공통 전극(common electrode)(270)에 인가되는 공통 전압(common voltage) 따위의 미리 정해진 전압을 인가 받는다.The storage electrode line 131 mainly extends in the horizontal direction and includes a plurality of protrusions constituting the storage electrode 133. The storage electrode line 131 receives a predetermined voltage such as a common voltage applied to the common electrode 270 of the upper panel 200.

주사선(121, 127), 유지 전극선(131) 및 제어 전압선(129)은 측면은 기판(110)의 표면에 대하여 경사져 있으며, 그 경사각은 기판(110)의 표면에 대하여 약 30-80°이다.Sides of the scan lines 121 and 127, the storage electrode line 131, and the control voltage line 129 are inclined with respect to the surface of the substrate 110, and the inclination angle thereof is about 30-80 ° with respect to the surface of the substrate 110.

주사선(121, 127), 유지 전극선(131) 및 제어 전압선(129) 위에는 질화 규소(SiNx) 따위로 이루어진 절연막(insulating layer)(140)이 형성되어 있다.An insulating layer 140 made of silicon nitride (SiNx) is formed on the scan lines 121 and 127, the storage electrode line 131, and the control voltage line 129.

절연막(140) 상부에는 수소화 비정질 규소(hydrogenated amorphous silicon)(비정질 규소는 약칭 a-Si로 씀) 등으로 이루어진 복수의 선형 반도체(151) 및 복수의 섬형 반도체(156, 158, 159)가 형성되어 있다. 선형 반도체(151)는 주로 세로 방향으로 뻗어 있으며 이로부터 복수의 돌출부(projection)(154)가 제어 단자 전극(124)을 향하여 뻗어 나와 있으며, 이로부터 복수의 확장부(157)가 연장되어 있다. 또한 선형 반도체(151)는 주사선(121, 127), 유지 전극선(131) 및 제어 전압선(129)과 만나는 지점 부근에서 폭이 커져서 주사선(121, 127), 유지 전극선(131) 및 제어 전압선(129)의 넓은 면적을 덮고 있다.A plurality of linear semiconductors 151 and a plurality of island-like semiconductors 156, 158, and 159 made of hydrogenated amorphous silicon (amorphous silicon is abbreviated a-Si) and the like are formed on the insulating layer 140. have. The linear semiconductor 151 extends mainly in the longitudinal direction, from which a plurality of projections 154 extend toward the control terminal electrode 124, from which the plurality of extensions 157 extend. In addition, the linear semiconductor 151 increases in width near the point where the scan lines 121 and 127, the sustain electrode line 131, and the control voltage line 129 meet, and thus the scan lines 121 and 127, the sustain electrode line 131, and the control voltage line 129. Covers a large area).

반도체(151)의 상부에는 실리사이드(silicide) 또는 n형 불순물이 고농도로 도핑되어 있는 n+ 수소화 비정질 규소 따위의 물질로 만들어진 복수의 선형 및 섬형 저항성 접촉 부재(ohmic contact)(161, 162, 164, 165, 166, 168)가 형성되어 있다. 선형 접촉 부재(161)는 복수의 돌출부(163)를 가지고 있으며, 이 돌출부(163)와 섬형 접촉 부재(165)는 쌍을 이루어 반도체(151)의 돌출부(154) 위에 위 치한다. 또한 섬형 접촉 부재(162, 164) 및 섬형 접촉 부재(166, 168)도 쌍을 이루어 섬형 반도체(156, 158) 위에 각각 위치한다.A plurality of linear and island ohmic contacts 161, 162, 164, and 165 made of a material such as n + hydrogenated amorphous silicon doped with high concentration of silicide or n-type impurities on top of the semiconductor 151. 166 and 168 are formed. The linear contact member 161 has a plurality of protrusions 163, and the protrusions 163 and the island contact members 165 are paired and positioned on the protrusions 154 of the semiconductor 151. In addition, the island contact members 162 and 164 and the island contact members 166 and 168 are also paired and positioned on the island semiconductors 156 and 158, respectively.

반도체(151, 156, 158, 159)와 저항성 접촉 부재(161, 162, 164, 165, 166, 168)의 측면 역시 기판(110)의 표면에 대하여 경사져 있으며 그 경사각은 30-80°이다.Side surfaces of the semiconductors 151, 156, 158, and 159 and the ohmic contacts 161, 162, 164, 165, 166, and 168 are also inclined with respect to the surface of the substrate 110, and the inclination angle is 30-80 °.

저항성 접촉 부재(161, 162, 164, 165, 166, 168) 및 절연막(140) 위에는 복수의 데이터선(data line)(171), 복수의 입력 전압선(179a) 및 복수의 감지 신호선(179b), 복수의 출력 단자 전극(output electrode)(174, 175) 및 복수의 입력 단자 전극(input electrode)(176)이 형성되어 있다.On the ohmic contact 161, 162, 164, 165, 166, 168 and the insulating layer 140, a plurality of data lines 171, a plurality of input voltage lines 179a, a plurality of sensing signal lines 179b, A plurality of output terminal electrodes 174 and 175 and a plurality of input electrode 176 are formed.

데이터선(171), 입력 전압선(179a) 및 감지 신호선(179b)은 주로 세로 방향으로 뻗어 주사선(121, 127), 유지 전극선(131) 및 제어 전압선(129)과 교차하며 각각 데이터 전압(data voltage), 감지 입력 전압 및 감지 신호를 전달한다.The data line 171, the input voltage line 179a, and the sensing signal line 179b mainly extend in the vertical direction and intersect the scan lines 121 and 127, the storage electrode line 131, and the control voltage line 129, respectively. Pass the sense input voltage and sense signal.

각 출력 단자 전극(175)은 하나의 유지 전극(133)과 중첩하는 확장부(177)를 포함한다. 데이터선(171)의 세로부 각각은 복수의 돌출부를 포함하며, 이 돌출부를 포함하는 세로부가 출력 단자 전극(175)의 한쪽 끝 부분을 일부 둘러싸는 입력 단자 전극(173)을 이룬다. 하나의 제어 단자 전극(124), 하나의 입력 단자 전극(173) 및 하나의 출력 단자 전극(175)은 반도체(151)의 돌출부(154)와 함께 하나의 박막 트랜지스터(thin film transistor, TFT)를 이루며, 박막 트랜지스터의 채널(channel)은 입력 단자 전극(173)과 출력 단자 전극(175) 사이의 돌출부(154)에 형성된다. 이 박막 트랜지스터가 스위칭 소자(QS1)로서 기능한다.Each output terminal electrode 175 includes an extension 177 overlapping one storage electrode 133. Each vertical portion of the data line 171 includes a plurality of protrusions, and the vertical portion including the protrusions forms an input terminal electrode 173 partially surrounding one end of the output terminal electrode 175. One control terminal electrode 124, one input terminal electrode 173, and one output terminal electrode 175, together with the protrusion 154 of the semiconductor 151, form one thin film transistor (TFT). The channel of the thin film transistor is formed in the protrusion 154 between the input terminal electrode 173 and the output terminal electrode 175. This thin film transistor functions as a switching element Q S1 .

각 입력 전압선(179a)은 복수의 가로부와 복수의 세로부를 포함하며, 입력 전압선(179a)의 가로부 중 일부는 복수의 돌출부를 포함하며, 이 돌출부를 포함하는 가로부가 출력 단자 전극(174)의 한쪽 끝 부분을 일부 둘러싸는 입력 단자 전극(172)을 이룬다. 하나의 제어 단자 전극(126), 하나의 입력 단자 전극(172) 및 하나의 출력 단자 전극(174)은 반도체(156)와 함께 하나의 박막 트랜지스터(TFT)를 이루며, 박막 트랜지스터의 채널은 입력 단자 전극(172)과 출력 단자 전극(174) 사이의 반도체(156)에 형성된다. 이 박막 트랜지스터는 감지 소자(QP)로서 기능한다.Each input voltage line 179a includes a plurality of horizontal portions and a plurality of vertical portions, and a part of the horizontal portions of the input voltage line 179a includes a plurality of protrusions, and the horizontal portion including the protrusions includes the output terminal electrode 174. An input terminal electrode 172 is formed to partially surround one end of the. One control terminal electrode 126, one input terminal electrode 172, and one output terminal electrode 174 together with the semiconductor 156 constitute one thin film transistor (TFT), and the channel of the thin film transistor is an input terminal. Is formed in the semiconductor 156 between the electrode 172 and the output terminal electrode 174. This thin film transistor functions as a sensing element Q P.

출력 단자 전극(174)과 입력 단자 전극(176)은 서로 연결되어 있다. 감지 신호선(179b)에서 입력 단자 전극(176)을 향하여 뻗은 가지가 출력 단자 전극(178)을 이룬다. 한 쌍의 입력 단자 전극(176)과 출력 단자 전극(178)은 각각 서로 분리되어 있으며 제어 단자 전극(128)에 대하여 각각 서로 반대쪽에 위치한다. 하나의 제어 단자 전극(128), 하나의 입력 단자 전극(176) 및 하나의 출력 단자 전극(178)은 반도체(158)와 함께 하나의 박막 트랜지스터(TFT)를 이루며, 박막 트랜지스터의 채널은 입력 단자 전극(176)과 출력 단자 전극(178) 사이의 반도체(158)에 형성된다. 이 박막 트랜지스터는 스위칭 소자(QS2)로서 기능한다.The output terminal electrode 174 and the input terminal electrode 176 are connected to each other. A branch extending from the sensing signal line 179b toward the input terminal electrode 176 forms the output terminal electrode 178. The pair of input terminal electrodes 176 and output terminal electrodes 178 are each separated from each other and positioned opposite to each other with respect to the control terminal electrode 128. One control terminal electrode 128, one input terminal electrode 176 and one output terminal electrode 178 together with the semiconductor 158 constitute one thin film transistor (TFT), and the channel of the thin film transistor is an input terminal. Is formed in the semiconductor 158 between the electrode 176 and the output terminal electrode 178. This thin film transistor functions as a switching element Q S2 .

각 출력 단자 전극(174)은 하나의 제어 전압선(129)의 확장부(123)와 중첩하는 확장부(174a)를 포함하며, 감지 신호 축전기(CP)는 이 두 확장부(123, 174a)가 중첩하여 만들어진다.Each output terminal electrode 174 includes an extension 174a that overlaps the extension 123 of one control voltage line 129, and the sense signal capacitor C P is the two extension 123, 174a. Is created by nesting.

데이터선(171), 입력 전압선(179a), 감지 신호선(179b), 출력 단자 전극(174, 175) 및 입력 단자 전극(176)도 주사선(121, 127), 유지 전극선(131) 및 제어 전압선(129)과 마찬가지로 그 측면이 약 30-80°의 각도로 각각 경사져 있다.The data line 171, the input voltage line 179a, the sensing signal line 179b, the output terminal electrodes 174 and 175, and the input terminal electrode 176 also scan lines 121 and 127, sustain electrode line 131, and control voltage line ( Like 129, the sides are inclined at an angle of about 30-80 degrees, respectively.

저항성 접촉 부재(161, 162, 164, 165, 166, 168)는 그 하부의 반도체(151, 156, 158, 159)와 그 상부의 데이터선(171), 입력 전압선(179a), 감지 신호선(179b), 출력 단자 전극(174, 175) 및 입력 단자 전극(176) 사이에만 존재하며 접촉 저항을 낮추어 주는 역할을 한다. 선형 반도체(151)는 입력 단자 전극(173)과 출력 단자 전극(175) 사이를 비롯하여 데이터선(171) 및 출력 단자 전극(175)에 가리지 않고 노출된 부분을 가지고 있으며, 대부분의 곳에서는 선형 반도체(151)의 폭이 데이터선(171)의 폭보다 작지만 주사선(121, 127), 유지 전극선(131) 및 제어 전압선(129)과 만나는 부분에서 폭이 커져서 주사선(121, 127), 유지 전극선(131) 및 제어 전압선(129)과 데이터선(171) 사이의 절연을 강화한다.The ohmic contacts 161, 162, 164, 165, 166, and 168 may have semiconductors 151, 156, 158, and 159 thereunder, data lines 171, input voltage lines 179a, and sensing signal lines 179b thereon. ), Which exists only between the output terminal electrodes 174 and 175 and the input terminal electrode 176, serves to lower the contact resistance. The linear semiconductor 151 has an exposed portion between the input terminal electrode 173 and the output terminal electrode 175, and is not covered by the data line 171 and the output terminal electrode 175, and in most places, the linear semiconductor 151 is provided. Although the width of the 151 is smaller than the width of the data line 171, the width becomes larger at the portion where the scan lines 121 and 127, the storage electrode line 131, and the control voltage line 129 meet, so that the scan lines 121 and 127 and the storage electrode line ( 131 and the insulation between the control voltage line 129 and the data line 171 is strengthened.

데이터선(171), 입력 전압선(179a), 감지 신호선(179b), 출력 단자 전극(174, 175) 및 입력 단자 전극(176)과 노출된 반도체(151) 부분의 위에는 무기 물질인 질화 규소나 산화 규소 따위로 이루어진 보호막(passivation layer)(180)이 형성되어 있으며, 보호막(180) 상부에는 평탄화 특성이 우수하며 감광성(photosensitivity)을 가지는 유기 물질로 이루어진 유기 절연막(187)이 형성되어 있다. 이때, 유기 절연막(187)의 표면은 요철 패턴을 가지고, 유기 절연막(187) 위에 형성되는 반사 전극(194)에 요철 패턴을 유도하여 반사 전극(194)의 반사 효율을 극대화한다.Silicon nitride or oxide, which is an inorganic material, is disposed on the data line 171, the input voltage line 179a, the sensing signal line 179b, the output terminal electrodes 174 and 175, and the portion of the input terminal electrode 176 and the exposed semiconductor 151. A passivation layer 180 made of silicon is formed, and an organic insulating layer 187 made of an organic material having excellent planarization characteristics and photosensitivity is formed on the passivation layer 180. In this case, the surface of the organic insulating layer 187 has a concave-convex pattern, and the concave-convex pattern is induced to the reflective electrode 194 formed on the organic insulating layer 187 to maximize the reflection efficiency of the reflecting electrode 194.

보호막(180) 및 유기 절연막(187)에는 출력 단자 전극(175)의 확장부(177)를 드러내는 접촉 구멍(contact hole)(185)이 형성되어 있다. 접촉 구멍(185)은 다각형 또는 원 모양 등 다양한 모양으로 만들어질 수 있다. 접촉 구멍(185)의 측벽은 30-85°의 각도로 기울어져 있거나 계단형이다.In the passivation layer 180 and the organic insulating layer 187, contact holes 185 exposing the extension 177 of the output terminal electrode 175 are formed. The contact hole 185 may be made in various shapes such as polygon or circle shape. The sidewalls of the contact holes 185 are inclined or stepped at an angle of 30-85 °.

유기 절연막(187) 위에는 복수의 화소 전극(pixel electrode)(190)이 형성되어 있다.A plurality of pixel electrodes 190 are formed on the organic insulating layer 187.

화소 전극(190)은 투명 전극(192) 및 투명 전극(192) 상부에 형성되어 있는 반사 전극(194)을 포함한다. 투명 전극(192)은 투명한 도전 물질인 ITO 또는 IZO로 이루어져 있으며, 반사 전극(194)은 불투명하며 반사도를 가지는 알루미늄 또는 알루미늄 합금, 은 또는 은 합금 등으로 이루어질 수 있다. 화소 전극(190)은 몰리브덴 또는 몰리브덴 합금, 크롬, 티타늄 또는 탄탈륨 등으로 이루어진 접촉 보조층(도시하지 않음)을 더 포함할 수 있다. 접촉 보조층은 투명 전극(192)과 반사 전극(194)의 접촉 특성을 확보하며, 투명 전극(192)이 반사 전극(194)을 산화시키지 못하도록 하는 역할을 한다.The pixel electrode 190 includes a transparent electrode 192 and a reflective electrode 194 formed on the transparent electrode 192. The transparent electrode 192 is made of ITO or IZO, which is a transparent conductive material, and the reflective electrode 194 may be made of aluminum or an aluminum alloy, silver or silver alloy, which are opaque and have reflectivity. The pixel electrode 190 may further include a contact auxiliary layer (not shown) made of molybdenum or molybdenum alloy, chromium, titanium, or tantalum. The contact auxiliary layer secures contact characteristics between the transparent electrode 192 and the reflective electrode 194 and prevents the transparent electrode 192 from oxidizing the reflective electrode 194.

하나의 화소는 크게 투과 영역(TA)과 반사 영역(RA)으로 구분되는데, 투과 영역(TA)(195)은 반사 전극(194)이 제거되어 있는 영역이며, 반사 영역(RA)은 반사 전극(194)이 존재하는 영역이다. 투과 영역(TA)(195)에는 유기 절연막(187)이 제거되어 있어서 투과 영역(TA)(195)의 셀 간격(cell gap)과 반사 영역(RA)의 셀 간격은 서로 다르다.One pixel is largely divided into a transmission area TA and a reflection area RA. The transmission area TA 195 is an area where the reflection electrode 194 is removed, and the reflection area RA is a reflection electrode ( 194) exists. The organic insulating layer 187 is removed from the transmission area TA 195 so that a cell gap of the transmission area TA 195 and a cell gap of the reflection area RA are different from each other.

한편 반도체(156) 상부에는 유기 절연막(187) 및 화소 전극(190)이 제거되어 반도체(156)를 외부 광에 노출시키는 개구부(199)가 형성되어 있다.An opening 199 is formed on the semiconductor 156 to expose the semiconductor 156 to external light by removing the organic insulating layer 187 and the pixel electrode 190.

화소 전극(190)은 접촉 구멍(185)을 통하여 출력 단자 전극(175)의 확장부(177)와 물리적·전기적으로 연결되어 출력 단자 전극(175)으로부터 데이터 전압을 인가 받는다. 데이터 전압이 인가된 화소 전극(190)은 공통 전극(270)과 함께 전기장을 생성함으로써 둘 사이의 액정층(3)의 액정 분자들을 재배열시킨다.The pixel electrode 190 is physically and electrically connected to the extension 177 of the output terminal electrode 175 through the contact hole 185 to receive a data voltage from the output terminal electrode 175. The pixel electrode 190 to which the data voltage is applied rearranges the liquid crystal molecules of the liquid crystal layer 3 between the two by generating an electric field together with the common electrode 270.

또한 앞서 설명한 것처럼, 화소 전극(190)과 공통 전극(270)은 액정 축전기(CLC)를 이루어 박막 트랜지스터가 턴 오프된 후에도 인가된 전압을 유지하는데, 전압 유지 능력을 강화하기 위하여 액정 축전기(CLC)와 병렬로 연결된 유지 축전기(CST)를 둔다. 유지 축전기(CST)는 출력 단자 전극(175)의 확장부(177)와 유지 전극(133)이 중첩 등으로 만들어진다. 유지 축전기(CST)는 화소 전극(190) 및 이와 이웃하는 영상 주사선(121)의 중첩 등으로 만들어질 수도 있으며, 이때 유지 전극선(131)은 생략할 수 있다.In addition, as described above, the pixel electrode 190 and the common electrode 270 form a liquid crystal capacitor C LC to maintain an applied voltage even after the thin film transistor is turned off. LC holding capacitor (C ST ) in parallel. In the storage capacitor C ST , the extension 177 of the output terminal electrode 175 and the storage electrode 133 are made to overlap each other. The storage capacitor C ST may be formed by overlapping the pixel electrode 190 and the adjacent image scanning line 121, and the storage electrode line 131 may be omitted.

화소 전극(190)은 주사선(121, 127) 및 이웃하는 데이터선(171)과 중첩되어 개구율(aperture ratio)을 높이고 있으나, 중첩되지 않을 수도 있다.The pixel electrode 190 overlaps the scan lines 121 and 127 and the neighboring data line 171 to increase the aperture ratio, but may not overlap.

화소 전극(190)의 재료로 투명한 도전성 폴리머(polymer) 등을 사용할 수도 있으며, 반사형(reflective) 액정 표시 장치의 경우 불투명한 반사성 금속을 사용하여도 무방하다.A transparent conductive polymer or the like may be used as the material of the pixel electrode 190, and in the case of a reflective liquid crystal display, an opaque reflective metal may be used.

한편, 하부 표시판(100)과 마주하는 상부 표시판(200)에는 투명한 유리 등의 절연 물질로 이루어진 기판(210) 위에 블랙 매트릭스라고 하는 차광 부재(220)가 형성되어 있다. 차광 부재(220)는 화소 전극(190) 사이의 빛샘을 방지하고 화소 전극(190)과 마주 보는 개구 영역을 정의한다.Meanwhile, a light blocking member 220 called a black matrix is formed on the upper panel 200 facing the lower panel 100 on a substrate 210 made of an insulating material such as transparent glass. The light blocking member 220 prevents light leakage between the pixel electrodes 190 and defines an opening area facing the pixel electrode 190.

복수의 색필터(230)가 기판(210)과 차광 부재(220) 위에 형성되어 있으며, 차광 부재(220)가 정의하는 개구 영역 내에 거의 들어가도록 배치되어 있다. 이웃하는 두 데이터선(171) 사이에 위치하며 세로 방향으로 배열된 색필터(230)들은 서로 연결되어 하나의 띠를 이룰 수 있다. 각 색필터(230)는 적색, 녹색 및 청색 등 삼원색 중 하나를 나타낼 수 있다.The plurality of color filters 230 are formed on the substrate 210 and the light blocking member 220, and are disposed to substantially enter the opening region defined by the light blocking member 220. The color filters 230 disposed between two neighboring data lines 171 and arranged in the vertical direction may be connected to each other to form a band. Each color filter 230 may represent one of three primary colors such as red, green, and blue.

색필터(230) 및 차광 부재(220) 위에는 유기 물질 따위로 이루어진 덮개막(overcoat)(250)이 형성되어 색필터(230)를 보호하고 표면을 평탄하게 한다.An overcoat 250 made of an organic material is formed on the color filter 230 and the light blocking member 220 to protect the color filter 230 and to flatten the surface.

덮개막(250) 위에는 ITO 또는 IZO 등의 투명한 도전 물질로 이루어져 있는 공통 전극(270)이 형성되어 있다.The common electrode 270 made of a transparent conductive material such as ITO or IZO is formed on the overcoat 250.

액정 표시판 조립체(300)의 두 표시판(100, 200) 중 적어도 하나의 바깥 면에는 빛을 편광시키는 편광자(도시하지 않음)가 부착되어 있다.A polarizer (not shown) for polarizing light is attached to an outer surface of at least one of the two display panels 100 and 200 of the liquid crystal panel assembly 300.

도 8은 본 발명의 한 실시예에 따른 외부 조도에 따른 광센서의 출력 전압을 나타내는 그래프이고, 도 9는 본 발명의 한 실시예에 따른 광센서의 출력 전류를 출력 전압값으로 바꾸는 회로도이다.8 is a graph illustrating an output voltage of an optical sensor according to external illumination according to an embodiment of the present invention, and FIG. 9 is a circuit diagram of converting an output current of an optical sensor according to an embodiment of the present invention into an output voltage value.

도 8은 광센서의 출력 전압을 외부 조도에 따라서 실험한 결과치를 보여준다. 도 8의 출력 전압은 도 9에서 도시된 회로를 통하여 측정되었다. 즉, 도 9에서는 광센서에서 출력되는 전류값을 전압으로 변화시켜주는 회로로 적분기이다. 그러므로 도 8에서 측정된 출력 전압은 광센서에서 출력된 전류값을 도 9의 적분 회로 를 이용하여 적분후 출력되는 전압값을 도시한 것이다. 외부의 광이 강해질수록 출력 전압이 낮아지는 것을 확인할 수 있다. Figure 8 shows the results of experimenting with the output voltage of the optical sensor according to the external illuminance. The output voltage of FIG. 8 was measured through the circuit shown in FIG. That is, in FIG. 9, an integrator is a circuit that changes a current value output from an optical sensor into a voltage. Therefore, the output voltage measured in FIG. 8 illustrates a voltage value output after integrating the current value output from the optical sensor using the integrating circuit of FIG. 9. The stronger the external light, the lower the output voltage.

광센서로부터 출력되는 전압값은 비교회로(도시하지 않음)를 통하여 전압값의 범위에 따라 구분된다. 그 구분에 따라서 서로 다른 설정으로 화상을 표시한다. 본 실시예에서는 비교회로를 3개 설치하여 총 4가지(2비트)의 조도를 구분하도록 하거나 하나의 비교회로를 설치하여 총 2가지(1비트)의 조도를 구분하도록 한다. 4가지 또는 2 가지의 구분 중에서 외부 조도가 가장 어두운 경우에는 투과 모드를 사용하며, 외부 조도가 가장 밝은 경우에는 반사 모드를 사용하도록 한다.The voltage value output from the photosensor is classified according to the range of the voltage value through a comparison circuit (not shown). Images are displayed with different settings according to the division. In this embodiment, three comparison circuits are installed to distinguish a total of four kinds of illumination (two bits), or one comparison circuit is installed to distinguish two kinds of illumination. If the external illumination is the darkest among the four or two types, the transmission mode is used. If the external illumination is the brightest, the reflection mode is used.

이상과 같이 광센서의 출력에 따라서 설정을 조절하여 화상을 표시하게 되는데, 광센서의 출력에 따른 설정 조절에 대해서는 도 12 이하에서 후술한다.As described above, the image is displayed by adjusting the setting according to the output of the optical sensor. The setting adjustment according to the output of the optical sensor will be described later with reference to FIG. 12.

이하에서는 도 10 및 도 11을 통하여 백라이트의 상태를 감지하는 방식에 대하여 살펴본다. Hereinafter, a method of detecting a state of a backlight will be described with reference to FIGS. 10 and 11.

도 10은 본 발명의 한 실시예에 따른 신호 제어부의 일부 회로도이고, 도 11은 본 발명의 한 실시예에 따라 FPC로 입력되는 신호를 보여주는 도면이다.10 is a partial circuit diagram of a signal controller according to an embodiment of the present invention, and FIG. 11 is a diagram illustrating a signal input to an FPC according to an embodiment of the present invention.

백라이트의 상태는 백라이트의 램프 구동 신호가 신호 제어부로 입력되어 이를 통하여 감지한다. 본 발명의 실시예에서는 도 10과 같이 백라이트 LED의 온/오프를 제어하는 신호(LED_EN)를 신호 제어부(600)에서 수신하여 LED가 어떤 상태인지(온 상태인지 오프 상태인지-2가지(1비트)로 구분) 확인할 수 있다. 본 실시예에서는 LED의 온/오프만을 감지하여 LED가 온인 경우에는 투과형으로, LED가 오프인 경우에는반사형으로 사용되도록 제어한다.The state of the backlight is sensed through the lamp driving signal of the backlight is input to the signal controller. In the exemplary embodiment of the present invention, as shown in FIG. 10, the signal controller 600 receives a signal LED_EN for controlling the on / off of the backlight LED and determines whether the LED is in an on state or an off state. Can be checked. In the present embodiment, only the on / off of the LED is sensed so that the LED is turned on and is controlled to be used as a transmissive type when the LED is off.

한편, LED_EN 신호외에 광원에 제공되는 전류 자체를 수신하도록 하여 광원의 밝기까지도 신호 제어부(600)에서 감지하도록 설정할 수도 있다. 즉, 광원에 제공되는 전류 자체를 수신하여 비교회로를 통하여 전류의 크기를 몇 단계(4가지(2비트)이상)로 구분하고 그 구분에 따라서 다른 설정으로 화상을 표시하도록 한다.Meanwhile, the signal controller 600 may be configured to receive the current itself provided to the light source in addition to the LED_EN signal. In other words, the current itself provided to the light source is received, and the comparison circuit divides the magnitude of the current into several steps (4 or more bits) and displays the image with different settings according to the classification.

본 실시예에서는 광원으로 LED를 사용하였으나 CCFL 따위의 다른 광원을 사용하더라도 마찬가지이다.In this embodiment, although the LED is used as the light source, the same applies to other light sources such as CCFL.

이상과 같이 백라이트의 광원의 상태는 신호 제어부(600)에서 감지되며, 감지된 값을 이용하여 설정을 바꾸어 화상을 표시하게 되는데, 설정을 바꾸어 화상을 표시하는 것에 대해서는 이하에서 설명한다.As described above, the state of the light source of the backlight is detected by the signal controller 600, and the image is displayed by changing the setting by using the sensed value. The display of the image by changing the setting will be described below.

이하에서는 광센서를 이용하여 감지된 외부의 조도 특성 데이터 또는 백라이트의 상태 데이터를 이용하여 액정 표시 장치의 설정을 바꾸어 화상을 표시하는 방식을 살펴본다.Hereinafter, a method of displaying an image by changing settings of a liquid crystal display using external illuminance characteristic data or backlight state data sensed using an optical sensor will be described.

액정 표시 장치의 설정을 바꾸는 것은 본 발명의 실시예에서는 투과모드 및 반사모드를 상호 바꾸는 단순한 방식도 있을 수 있으며, 액정 표시 장치의 감마값을 변경하거나 액정 표시 장치의 공통 전압값을 변화할 수 있다. 본 발명의 실시예에서는 감지된 외부의 조도 특성 데이터 또는 백라이트의 상태 데이터를 4가지(2비트) 또는 2가지(1비트)로 구분하여 처리한다.Changing the setting of the liquid crystal display may be a simple method of changing the transmission mode and the reflection mode in an embodiment of the present invention, and may change the gamma value of the liquid crystal display or the common voltage value of the liquid crystal display. In the exemplary embodiment of the present invention, the detected external illuminance characteristic data or the state data of the backlight are divided into four (2 bits) or two (1 bits) and processed.

이러한 액정 표시 장치의 설정을 바꾸는 것은 신호 제어부(600)에서 이루어지는 것이 바람직하다. It is preferable that the setting of the liquid crystal display device is performed by the signal controller 600.

우선 광센서로 감지된 외부의 조도 특성 데이터는 신호 제어부(600)로 입력 되어 외부의 조도 특성이 어떠한지 4가지 또는 2가지로 구분한다. 그 후 간단하게는 투과 모드로 화상을 표시하는 것이 좋은 지 반사 모드로 화상을 표시하는 것이 좋은지 판단하여 각 구동부(400, 500, 800)를 제어한다. 본 실시예와 달리 좀 더 복잡하게 입력된 외부의 조도 특성 데이터의 값을 세분화하여 액정 표시 장치의 감마 값을 변경하도록 각 구동부(400, 500, 800)를 제어할 수도 있다.First, the external illuminance characteristic data detected by the optical sensor is input to the signal controller 600 to classify the external illuminance characteristics into four or two types. After that, it is simply determined whether it is preferable to display an image in the transmissive mode or to display the image in the reflective mode to control each of the driving units 400, 500, and 800. Unlike the present exemplary embodiment, the drivers 400, 500, and 800 may be controlled to change the gamma value of the liquid crystal display by subdividing the value of the externally roughness characteristic data that is more complicated.

한편, 백라이트의 상태 데이터를 이용하는 경우 이를 신호 제어부(600)는 데이터를 분석하여 온 상태인지 오프 상태인지를 판단한다. 그 후 온 상태인 경우에는 투과 모드로 화상을 표시하고 오프 상태인 경우에는 반사 모드로 화상을 표시한다. 본 실시예와 달리 백라이트의 램프로 입력되는 전류값을 수신하여 백라이트 상태를 세분화하고 이에 따라 감마 값을 변경하도록 각 구동부(400, 500, 800)를 제어할 수도 있다.On the other hand, when using the state data of the backlight, the signal controller 600 analyzes the data to determine whether it is in an on state or an off state. After that, the image is displayed in the transmissive mode in the on state, and the image is displayed in the reflective mode in the off state. Unlike the present exemplary embodiment, each of the drivers 400, 500, and 800 may be controlled to receive a current value input to the lamp of the backlight to subdivide the backlight state and change the gamma value accordingly.

양 데이터(외부의 조도 특성 데이터, 백라이트의 상태 데이터)가 모두 사용되는 경우도 신호 제어부(600)는 양 데이터를 각각 구분한 후 이를 병합하여 감마 값을 변경한다. 본 실시예에 의하면 각각의 구분된 데이터에 중요도를 곱한 후 병합하여 그에 따라 감마 값을 변경하고 구동부(400, 500, 800)를 제어한다.Even when both data (external illuminance characteristic data and backlight state data) are used, the signal controller 600 separates both data and merges them, thereby changing the gamma value. According to this embodiment, each of the divided data is multiplied and then merged to change the gamma value accordingly and to control the driving units 400, 500, and 800.

한편 도 12와 같이 별도의 프로세서를 이용하여 설정을 변경하는 것도 가능하다.Meanwhile, as shown in FIG. 12, the setting may be changed by using a separate processor.

도 12는 본 발명의 한 실시예에 따른 액정 표시 장치의 구동 순서를 보여주는 개략도로 휴대폰 따위의 모바일 장치에서 사용되는 액정 표시 장치를 도시하고 있다. FIG. 12 is a schematic view illustrating a driving sequence of a liquid crystal display according to an exemplary embodiment of the present invention, and illustrates a liquid crystal display used in a mobile device such as a cellular phone.

모바일 장치 제어 프로세서인 마이크로 프로세서 유닛(MicroProcessor Unit(10))을 이용하여 광센서로 감지된 외부의 조도 특성 데이터 또는 백라이트의 상태 데이터를 파악하고 이에 따른 제어 신호를 구동 IC(610)로 전송한다. 구동 IC(610)는 게이트 구동부(400), 데이터 구동부(500), 감지 주사부(700), 신호 판독부(800) 및 신호 제어부(600) 등이 하나의 칩에 포함된 것이다. 휴대폰 따위의 모바일 장치는 공간이 협소하고 액정 표시 장치의 사이즈가 적어 하나의 칩으로 형성하는 것이 가능하기 때문이다.The microprocessor unit 10, which is a mobile device control processor, is used to grasp external illumination characteristic data or backlight state data detected by an optical sensor and transmit a control signal according to the driving IC 610. The driver IC 610 includes a gate driver 400, a data driver 500, a sensing scan unit 700, a signal reader 800, a signal controller 600, and the like on one chip. This is because mobile devices such as mobile phones have a small space and a small size of the liquid crystal display device, which can be formed as a single chip.

마이크로 프로세서 유닛(10)으로 전달되는 신호는 광센서로 감지된 외부의 조도 특성 데이터 또는 백라이트의 상태 데이터이며, 양 데이터가 모두 사용될 수도 있다.The signal transmitted to the microprocessor unit 10 is external illuminance characteristic data or state data of the backlight detected by the optical sensor, and both data may be used.

우선 광센서로 감지된 외부의 조도 특성 데이터는 마이크로 프로세서 유닛(10)으로 입력되어 외부의 조도 특성이 구분된다. 그 후 구분된 데이터를 기준으로 투과 모드로 화상을 표시하는 것이 좋은 지 반사 모드로 화상을 표시하는 것이 좋은지 판단하여 이를 구동 IC(610)로 전달한다. 좀 더 복잡하게는 입력된 외부의 조도 특성 데이터의 값을 세분화하여 액정 표시 장치의 감마 값을 변경하도록 구동 IC(610)를 제어한다.First, the external illuminance characteristic data detected by the optical sensor is input to the microprocessor unit 10 to distinguish external illuminance characteristics. Thereafter, it is determined whether to display an image in a transmission mode or a display mode in a reflection mode on the basis of the divided data, and transfers the image to the driving IC 610. More specifically, the driving IC 610 is controlled to change the gamma value of the liquid crystal display by subdividing the value of the input external illuminance characteristic data.

한편, 백라이트의 상태 데이터를 이용하는 경우 이를 수신한 마이크로 프로세서 유닛(10)은 백라이트가 온 상태인지 오프 상태인지를 판단하고 그에 따라 투과 모드로 화상을 표시할지 반사 모드로 화상을 표시할지를 판단한다. 한편, 본 실시예와 달리 백라이트의 상태 데이터가 세분화된 경우에는 입력된 백라이트 상태 데이터에 따라서 감마 값을 변경하도록 구동 IC(610)를 제어한다.On the other hand, when the state data of the backlight is used, the microprocessor unit 10 receiving the state data determines whether the backlight is on or off and accordingly determines whether to display the image in the transmission mode or the reflection mode. On the other hand, unlike the present embodiment, when the state data of the backlight is subdivided, the driving IC 610 is controlled to change the gamma value according to the input backlight state data.

양 데이터(외부의 조도 특성 데이터, 백라이트의 상태 데이터)가 모두 사용되는 경우도 마이크로 프로세서 유닛(10)은 양 데이터를 분석하여 간단하게는 투과 모드로 화상을 표시할지 반사 모드로 화상을 표시할지를 판단하고, 복잡하게는 입력된 백라이트 상태를 세분화하여 감마 값을 변경하도록 구동 IC(610)를 제어한다.Even when both data (external illuminance characteristic data and backlight state data) are used, the microprocessor unit 10 analyzes both data and simply determines whether to display the image in the transmission mode or the reflection mode. In addition, the driving IC 610 is controlled to change the gamma value by subdividing the input backlight state.

한편, 감마 값을 변경하도록 하는 방식에는 다양한 방식이 있을 수 있는데, 그 중 입력 영상 데이터 값에 따른 계조 전압값을 바꾸어 감마 값이 바뀌도록 할 수 있고 또한 공통 전압을 변경하여 계조 전압값이 상대적으로 변하여 감마 값이 바뀌도록 할 수 있다. 전자는 도 13에서 도시하고 있으며, 후자는 도 14에서 도시하고 있다.On the other hand, there are a variety of ways to change the gamma value, of which the gamma value can be changed by changing the gray voltage value according to the input image data value, and by changing the common voltage, the gray voltage value is relatively To change the gamma value. The former is shown in FIG. 13 and the latter is shown in FIG.

도 13은 본 발명의 한 실시예에 따른 액정 표시 장치의 계조 전압 생성부의 회로도이다.13 is a circuit diagram of a gray voltage generator of a liquid crystal display according to an exemplary embodiment of the present invention.

양 데이터(외부의 조도 특성 데이터, 백라이트의 상태 데이터)를 수신한 신호 제어부(600) 또는 마이크로 프로세서 유닛(10)은 이에 따라 변경할 필요가 있는 부분의 계조 전압값이 변경되도록 하기 위하여 GVDD 값을 변경한다. GVDD 전압은 계조 전압을 발생시키기 위한 저항 스트링에 입력되는 전압으로 입력된 GVDD 전압을 저항 스트링으로 분압하여 계조 전압을 발생시킨다. 도 13의 계조 전압 생성부(800)에는 2개의 저항 스트링이 도시되어 있는데, 이와 다른 숫자의 저항 스트링이 형성되어 있을 수 있다. 계조 전압 생성부(800)에서 GVDD 값을 변화시키면, 이에 연결된 저항에 인가되는 전압이 변하면서 출력 계조 전압도 변하게 되며, 그 결 과 영상 데이터에 해당하는 데이터 전압이 변경된다.The signal control unit 600 or the microprocessor unit 10 which has received both data (external illuminance characteristic data and backlight state data) changes the GVDD value so that the gradation voltage value of the portion that needs to be changed is changed accordingly. do. The GVDD voltage is a voltage input to a resistor string for generating a gray voltage, and divides the input GVDD voltage into a resistor string to generate a gray voltage. Two resistance strings are shown in the gray voltage generator 800 of FIG. 13, but a different number of resistance strings may be formed. When the GVDD value is changed by the gray voltage generator 800, the output gray voltage is changed while the voltage applied to the resistor connected thereto is changed. As a result, the data voltage corresponding to the image data is changed.

한편, 도 14는 본 발명의 한 실시예에 따라 생성되는 공통 전압을 보여주는 도면이다.14 is a diagram illustrating a common voltage generated according to an embodiment of the present invention.

공통 전압은 도 14의 공통 전압 생성부(630)에서 공통 전압의 최대치인 VCOMH와 그로부터 떨어지는 진폭(amplitude)이 정해지며 그에 따라서 공통 전압이 생성된다.In the common voltage, the common voltage generator 630 of FIG. 14 determines VCOMH, which is the maximum value of the common voltage, and an amplitude falling therefrom, thereby generating a common voltage.

양 데이터(외부의 조도 특성 데이터, 백라이트의 상태 데이터)를 수신한 신호 제어부(600) 또는 마이크로 프로세서 유닛(10)은 이에 따라 공통 전압의 변경 수치를 결정한 후 도 14와 같이 공통 전압 생성부(630)의 컨트롤 신호를 인가하여 출력되는 VCOMH 값 또는 VCOM Amp값을 변경한다. 이와 같이 공통 전압을 변경하면 인가되는 데이터 전압이 동일하더라도 공통 전압과 데이터 전압의 차 전압이 달라져서 실제 액정에 인가되는 전압이 바뀌어 화질이 바뀌게된다.The signal controller 600 or the microprocessor unit 10 that has received both data (external illuminance characteristic data and backlight state data) determines the change value of the common voltage accordingly, and then the common voltage generator 630 as shown in FIG. 14. Change control output VCOMH value or VCOM Amp value. When the common voltage is changed as described above, the difference voltage between the common voltage and the data voltage is different even though the data voltage is the same, and thus the image quality is changed by changing the voltage applied to the actual liquid crystal.

종합하면 본 발명은 외부의 조도를 광센서로 파악한 데이터 또는 백라이트 상태에 대한 데이터를 이용하여 액정 표시 장치의 표시 특성을 변경시키는 것이다. 그에 따른 실시예로 도 13과 같이 계조 전압을 변경시키는 경우, 도 14와 같이 공통 전압을 변경시키는 경우를 보여주고 있다. 일반적으로 양 데이터(외부의 조도 특성 데이터, 백라이트의 상태 데이터)는 신호 제어부(600)에서 판단 제어된다. 그러나 휴대폰 따위의 휴대폰 따위의 모바일 장치에서는 마이크로 프로세서 유닛(10)을 이용하여 양 데이터(외부의 조도 특성 데이터, 백라이트의 상태 데이터)를 판단 제어할 수도 있다.In summary, the present invention is to change the display characteristics of the liquid crystal display using data obtained by detecting an external illuminance with an optical sensor or data on a backlight state. According to the exemplary embodiment, when the gray voltage is changed as shown in FIG. 13, the common voltage is changed as shown in FIG. 14. In general, both data (external illuminance characteristic data and backlight state data) are determined and controlled by the signal controller 600. However, in a mobile device such as a mobile phone, the microprocessor unit 10 may be used to determine and control both data (external illumination characteristic data and backlight state data).

이상에서 살펴본 바와 같이, 반투과형 액정 표시 장치에서 외부의 조도 또는 백라이트의 상태를 파악하여 반사 모드 또는 투과 모드를 선택적으로 적용하거나 감마값을 변경하여 화상을 표시함으로써 화질이 향상되도록 하며 사용자가 화상을 보다 선명하고 명확하게 시인할 수 있도록 한다.As described above, the transflective liquid crystal display grasps the external illuminance or the state of the backlight to selectively apply the reflection mode or the transmission mode, or change the gamma value to display an image, thereby improving the image quality and allowing the user to view the image. Make it clear and clear.

이상에서 본 발명의 바람직한 실시예에 대하여 상세하게 설명하였지만 본 발명의 권리범위는 이에 한정되는 것은 아니고 다음의 청구범위에서 정의하고 있는 본 발명의 기본 개념을 이용한 당업자의 여러 변형 및 개량 형태 또한 본 발명의 권리범위에 속하는 것이다.Although the preferred embodiments of the present invention have been described in detail above, the scope of the present invention is not limited thereto, and various modifications and improvements of those skilled in the art using the basic concepts of the present invention defined in the following claims are also provided. It belongs to the scope of rights.

Claims (15)

액정 표시 패널에 형성된 광센서를 이용하여 외부의 조도를 측정하는 단계,Measuring external illuminance using an optical sensor formed on the liquid crystal display panel; 측정된 외부의 조도를 비교회로를 이용하여 구분하는 단계,Classifying the measured external illuminance using a comparison circuit, 상기 구분된 외부의 조도를 마이크로 프로세서 유닛으로 전송하는 단계 및Transmitting the separated external illuminance to a microprocessor unit; and 상기 마이크로 프로세서는 상기 외부의 조도에 따라 상기 액정 표시 패널의 제어 신호를 전송하는 단계를 포함하는 표시 장치의 구동 방법.And transmitting the control signal of the liquid crystal display panel according to the external illuminance. 제1항에서,In claim 1, 상기 액정 표시 패널의 제어 신호는 상기 액정 표시 패널에 인가되는 데이터 전압을 변경하도록 하는 제어 신호인 표시 장치의 구동 방법.And a control signal of the liquid crystal display panel is a control signal for changing a data voltage applied to the liquid crystal display panel. 제1항에서,In claim 1, 상기 액정 표시 패널의 제어 신호는 상기 액정 표시 패널에 인가되는 공통 전압을 변경하도록 하는 제어 신호인 표시 장치의 구동 방법.And a control signal for changing the common voltage applied to the liquid crystal display panel. 제1항에서,In claim 1, 상기 측정된 외부의 조도를 비교회로를 이용하여 구분하는 단계는The step of classifying the measured external illuminance by using a comparison circuit 외부의 조도를 2 단계 또는 4 단계로 구분하는 표시 장치의 구동 방법.A method of driving a display device that divides external illuminance into two or four stages. 제4항에서,In claim 4, 상기 외부 조도가 가장 밝은 경우에는 반사 모드로 구동하도록 하며, 상기 외부 조도가 가장 어두울 경우에는 투과 모드로 구동하도록 하는 표시 장치의 구동 방법.And driving in a reflection mode when the external illuminance is the brightest, and driving in a transmission mode when the external illuminance is the darkest. 백라이트의 광원에 입력되는 신호를 마이크로 프로세서 유닛으로 전송하는 단계,Transmitting a signal input to the light source of the backlight to the microprocessor unit, 상기 마이크로 프로세서는 상기 광원에 입력되는 신호에 따라 상기 백라이트의 상태를 판단하는 단계 및Determining the state of the backlight according to the signal input to the light source; 상기 마이크로 프로세서는 상기 백라이트의 상태에 따라 상기 액정 표시 패널의 제어 신호를 전송하는 단계를 포함하는 표시 장치의 구동 방법.And transmitting the control signal of the liquid crystal display panel according to the state of the backlight. 제6항에서,In claim 6, 상기 백라이트의 상태가 오프인 경우에는 반사 모드로 구동하도록 하며, 상기 백라이트의 상태가 온인 경우에는 투과 모드로 구동하도록 하는 표시 장치의 구동 방법.And driving in a reflective mode when the backlight is turned off and driving in a transmissive mode when the backlight is turned on. 광센서를 포함하는 반투과 액정 표시 패널,A transflective liquid crystal display panel comprising an optical sensor, 상기 액정 표시 패널에 인가하는 공통 전압을 생성하는 공통 전압 생성부,A common voltage generator configured to generate a common voltage applied to the liquid crystal display panel; 상기 액정 표시 패널에 인가되는 전압을 생성하는 구동부,A driver configured to generate a voltage applied to the liquid crystal display panel; 상기 구동부에 인가되는 계조 전압을 생성하는 계조 전압 생성부,A gray voltage generator which generates a gray voltage applied to the driver; 상기 구동부 및 상기 계조 전압 생성부를 제어하는 신호 제어부 및A signal controller for controlling the driver and the gray voltage generator; 상기 신호 제어부에 제어신호를 인가하는 마이크로 프로세서 유닛을 포함하며,A microprocessor unit for applying a control signal to the signal controller, 상기 마이크로 프로세서 유닛은 상기 광센서의 출력을 수신하여 외부의 조도를 판단한 후 판단된 조도에 따라서 상기 액정 표시 패널의 표시 특성을 변경하는 액정 표시 장치.And the microprocessor unit receives an output of the optical sensor to determine an external illuminance and then changes display characteristics of the liquid crystal display panel according to the determined illuminance. 제8항에서,In claim 8, 상기 액정 표시 패널의 표시 특성 변경은 상기 계조 전압 생성부에서 생성되는 계조 전압을 변경하는 액정 표시 장치.The change of display characteristics of the liquid crystal display panel changes the gray voltage generated by the gray voltage generator. 제8항에서,In claim 8, 상기 액정 표시 패널의 표시 특성 변경은 상기 공통 전압 생성부에서 생성되는 공통 전압을 변경하는 액정 표시 장치.Changing display characteristics of the liquid crystal display panel changes the common voltage generated by the common voltage generator. 제8항에서,In claim 8, 상기 공통 전압 생성부, 상기 구동부, 상기 계조 전압 생성부 및 상기 신호 제어부는 하나의 칩으로 형성되어 있는 액정 표시 장치.The common voltage generator, the driver, the gray voltage generator, and the signal controller are formed of one chip. 반투과 액정 표시 패널,Transflective liquid crystal display panel, 상기 액정 표시 패널에 빛을 제공하는 광원을 포함하는 백라이트 유닛,A backlight unit including a light source to provide light to the liquid crystal display panel; 상기 액정 표시 패널에 인가하는 공통 전압을 생성하는 공통 전압 생성부,A common voltage generator configured to generate a common voltage applied to the liquid crystal display panel; 상기 액정 표시 패널에 인가되는 전압을 생성하는 구동부,A driver configured to generate a voltage applied to the liquid crystal display panel; 상기 구동부에 인가되는 계조 전압을 생성하는 계조 전압 생성부,A gray voltage generator which generates a gray voltage applied to the driver; 상기 구동부 및 상기 계조 전압 생성부를 제어하는 신호 제어부 및A signal controller for controlling the driver and the gray voltage generator; 상기 신호 제어부에 제어신호를 인가하는 마이크로 프로세서 유닛을 포함하며,A microprocessor unit for applying a control signal to the signal controller, 상기 백라이트 유닛은 상기 광원의 상태에 대한 데이터를 출력하며, 상기 마이크로 프로세서 유닛은 상기 광원의 상태에 대한 데이터를 수신하여 광원의 상태에 따라서 상기 액정 표시 패널의 표시 특성을 변경하는 액정 표시 장치.And the backlight unit outputs data on the state of the light source, and the microprocessor unit receives data on the state of the light source to change display characteristics of the liquid crystal display panel according to the state of the light source. 제12항에서,In claim 12, 상기 액정 표시 패널의 표시 특성 변경은 상기 계조 전압 생성부에서 생성되는 계조 전압을 변경하는 액정 표시 장치.The change of display characteristics of the liquid crystal display panel changes the gray voltage generated by the gray voltage generator. 제12항에서,In claim 12, 상기 액정 표시 패널의 표시 특성 변경은 상기 공통 전압 생성부에서 생성되는 공통 전압을 변경하는 액정 표시 장치.Changing display characteristics of the liquid crystal display panel changes the common voltage generated by the common voltage generator. 제12항에서,In claim 12, 상기 공통 전압 생성부, 상기 구동부, 상기 계조 전압 생성부 및 상기 신호 제어부는 하나의 칩으로 형성되어 있는 액정 표시 장치.The common voltage generator, the driver, the gray voltage generator, and the signal controller are formed of one chip.
KR1020070005986A 2007-01-19 2007-01-19 Liquid crystal display and driving method thereof KR20080068343A (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020070005986A KR20080068343A (en) 2007-01-19 2007-01-19 Liquid crystal display and driving method thereof

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020070005986A KR20080068343A (en) 2007-01-19 2007-01-19 Liquid crystal display and driving method thereof

Publications (1)

Publication Number Publication Date
KR20080068343A true KR20080068343A (en) 2008-07-23

Family

ID=39822178

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020070005986A KR20080068343A (en) 2007-01-19 2007-01-19 Liquid crystal display and driving method thereof

Country Status (1)

Country Link
KR (1) KR20080068343A (en)

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2010101592A1 (en) * 2009-03-03 2010-09-10 Pixel Qi Corporation Switching operating modes of liquid crystal displays
WO2011097059A3 (en) * 2010-02-02 2011-11-17 Microsoft Corporation Enhancement of images for display on liquid crystal displays
US9091894B2 (en) 2012-10-04 2015-07-28 Samsung Display Co., Ltd. Display substrate, method of manufacturing the same and display panel having the same

Cited By (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2010101592A1 (en) * 2009-03-03 2010-09-10 Pixel Qi Corporation Switching operating modes of liquid crystal displays
WO2011097059A3 (en) * 2010-02-02 2011-11-17 Microsoft Corporation Enhancement of images for display on liquid crystal displays
CN102726036A (en) * 2010-02-02 2012-10-10 微软公司 Enhancement of images for display on liquid crystal displays
US8866837B2 (en) 2010-02-02 2014-10-21 Microsoft Corporation Enhancement of images for display on liquid crystal displays
CN102726036B (en) * 2010-02-02 2015-06-24 微软公司 Enhancement of images for display on liquid crystal displays
US9091894B2 (en) 2012-10-04 2015-07-28 Samsung Display Co., Ltd. Display substrate, method of manufacturing the same and display panel having the same

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR101018751B1 (en) Display device and driving method thereof
KR101189268B1 (en) Thin film array panel and driving apparatus for liquid crystal display and liquid crystal display including the same
JP4571492B2 (en) Display circuit with optical sensor
US7586479B2 (en) Display device and driving method thereof
CN100576028C (en) Display device and driving method thereof
KR101133753B1 (en) Liquid crystal display including sensing element
US7995026B2 (en) Sensor and display device including the sensor
KR101256663B1 (en) Liquid Crystal Display Device And fabricating Method and Driving Method Thereof
TWI354163B (en) Liquid crystal display device
KR100857639B1 (en) Display
US8624821B2 (en) Liquid crystal display device and fabricating method and driving method thereof
KR101090254B1 (en) Display device including sensing element
TWI391898B (en) Electro-optical device and semiconductor device
KR20060056634A (en) Display device including photosensors and processing method of sensing signals
US8432510B2 (en) Liquid crystal display device and light detector having first and second TFT ambient light photo-sensors alternatively arranged on the same row
US20070030221A1 (en) Liquid crystal display including sensing unit
US20080297466A1 (en) Liquid crystal display, electronic device, and method for controlling brightness of illumination unit of liquid crystal display
JP2007279093A (en) Liquid crystal display device
KR20080088771A (en) Liquid crystal display device having sensing function and method for fabricating thereof
JP5106784B2 (en) Electro-optical device and electronic apparatus
US20080030633A1 (en) Touch panel
KR20080099594A (en) Photo sensor, display panel having the same and display device having the display panel
KR20060056633A (en) Display device including sensing element
KR20080068343A (en) Liquid crystal display and driving method thereof
KR20040077269A (en) Liquid crystal display and method for manufacturing thereof

Legal Events

Date Code Title Description
WITN Application deemed withdrawn, e.g. because no request for examination was filed or no examination fee was paid