KR20090070307A

KR20090070307A - 액정표시장치

Info

Publication number: KR20090070307A
Application number: KR1020070138276A
Authority: KR
Inventors: 허진; 최향림; 석재민; 박재덕
Original assignee: 엘지디스플레이 주식회사
Priority date: 2007-12-27
Filing date: 2007-12-27
Publication date: 2009-07-01
Also published as: KR101409659B1

Abstract

본 발명은 외부 조도에 따라 백 라이트의 휘도를 다르게 변경할 수 있도록 한 액정표시장치에 관한 것이다.

이 액정표시장치는 블랙 매트릭스에 의해 구획되는 다수의 액정셀들을 가지는 액정표시패널;상기 액정표시패널의 배면에 광을 조사하기 위한 백 라이트; 및 상기 액정표시패널의 표시면에 입사되는 외부 광의 조도에 따라 상기 백 라이트의 밝기를 다르게 조절하기 위한 외부광 감지회로를 구비하고; 상기 외부광 감지회로는 패널 온도에 반응하는 제1 센서부와, 입력 노드를 경유하여 상기 제1 센서부와 직렬로 접속되어 상기 패널 온도와 상기 외부광에 반응하는 제2 센서부와, 상기 입력 노드와 출력 노드 사이에 접속되어 상기 입력 노드의 전압 변동량만큼 출력 노드의 전압을 변화시키는 버퍼부와, 상기 출력노드를 통해 상기 버퍼부와 직렬로 접속되어 상기 출력 노드의 초기 전압값을 결정하는 전압 분배부를 구비한다.

조도, 광센서, 온도센서, 백라이트, 휘도, 조절

Description

액정표시장치{Liquid Crystal Display}

본 발명은 액정표시장치에 관한 것으로 특히, 외부 조도에 따라 백 라이트의 휘도를 다르게 변경할 수 있도록 한 액정표시장치에 관한 것이다.

일반적으로, 액정표시장치(Liquid Crystal Display ; 이하 "LCD"라 함)는 경량, 박형, 저소비 전력구동 등의 특징으로 인해 그 응용범위가 점차 넓어지고 있는 추세에 있다. 이러한 추세에 따라, LCD는 사무자동화 기기, 오디오/비디오 기기 등에 이용되고 있다. 한편, LCD는 매트릭스 형태로 배열되어진 다수의 제어용 스위치들에 인가되는 영상신호에 따라 광빔의 투과량이 조절되어 화면에 원하는 화상을 표시하게 된다.

이와 같은 LCD는 자발광 표시장치가 아니기 때문에 백 라이트(Back Light)와 같은 광원을 필요로 하게 되며, 광원으로 주로 사용되는 것으로는 CCFL(Cold Cathode Fluorescent Lamp)나 EEFL(External Electrode Fluorescent)등과 같은 형광램프나 발광 다이오드(Light Emitting Diode)등이 있다.

백 라이트로서 형광 램프를 사용할 경우에는, 형광 램프의 고전력 소모와 높은 발열로 인해 액정표시장치의 소자 특성을 쉽게 열화시킬 수 있으며, 형광램프가 통상적으로 막대형이므로 충격에 약하여 파손의 위험이 크다.

반면에, 백 라이트로서 발광 다이오드(Light Emitting Diode)를 사용하는 경우에는, 반도체소자인 발광다이오드의 특성상 액정표시장치의 수명이 길어지고 점등 속도가 빨라지며 소비 전력이 낮아지는 장점이 있다. 또한, 충격에 강하고 소형화, 박막화에도 유리하다. 이러한 이유로, 휴대 전화기 등과 같은 소형 액정표시장치뿐만 아니라 모니터나 텔레비젼과 같은 중대형 액정표시장치에도 백 라이트 장치의 광원으로서 발광 다이오드를 이용하는 것이 증가하는 추세에 있다.

최근, 외부 조도의 변화에 따라 백 라이트의 밝기를 조정하여 표시영상의 휘도범위를 확대할 수 있는 백라이트 제어방식들이 제안되고 있다. 이 백라이트 제어방식은 광 센서(Photo Sensor)를 액정표시패널에 실장하여 외부광의 조도를 센싱하고, 이 센싱 정보에 근거하여 외부 조도가 밝은 경우에는 백 라이트로 공급되는 전류량을 증가시키는 반면, 외부 조도가 어두운 경우에는 백 라이트로 공급되는 전류량을 감소시킨다. 이에 따라, 외부 조도가 높더라도 사용자가 느끼는 시인성은 양호하게 된다.

도 1은 종래 외부 조도를 검출하기 위한 외부광 감지회로를 나타낸다.

도 1을 참조하면, 종래의 외부광 감지회로는 광 및 온도에 동시에 반응하는 제1 센서 소자(P/S)를 포함하여 외부광 및 패널온도 변화에 따른 제1 출력전압(Vo1)을 발생하는 제1 센서부(10)와, 온도에만 반응하는 제2 센서 TFT(T/S)를 포 함하여 패널온도 변화에 따른 제2 출력전압(Vo2)을 발생하는 제2 센서부(20)와, 제1 출력전압(Vo1)으로부터 제2 출력전압(Vo2)을 감산하여 최종 출력전압(Vo)을 발생하는 연산부(30)를 구비한다. 제1 센서부(10) 및 제2 센서부(20)는 동일한 패널에 일체화된다.

제1 센서부(10)는 입력전압(VDD)을 제1 노드(N1)에 공급하는 입력 스위치 소자(SW1), 제1 노드(N1)에 공급된 입력전압(VDD)을 저장하는 제1 커패시터(C1), 외부 광 및 패널 온도에 반응하여 도통됨으로써 제1 커패시터(C1)에 저장된 전압을 감소시키는 제1 센서 소자(P/S), 및 제1 센서 소자(P/S)에 의해 감소되고 남은 전압을 출력하는 출력 스위치 소자(SW2)를 구비한다. Write On 신호에 의해 입력 스위치 소자(SW1)가 턴 온 되면, 입력전압(VDD)은 제1 노드(N1)를 경유하여 제1 커패시터(C1)에 저장된다. 입력전압(VDD)이 제1 커패시터(C1)에 저장된 후 Write Off 신호에 의해 입력 스위치 소자(SW1)가 턴 오프 되고 또한, 외부 광 및 패널온도 변화에 의해 제1 센서 소자(P/S)를 경유하여 제1 노드(N1)와 접지(GND) 사이에 전류 패스가 형성되면, 제1 커패시터(C1)에 저장된 입력전압(VDD)은 방전을 통해 점차 감소하게 된다. 이러한 입력전압(VDD)의 방전 중, Read On 신호에 의해 출력 스위치 소자(SW2)가 턴 온 되면, 그 턴 온 시점에서의 제1 노드전압(VPS)이 출력되게 된다. 제1 센서 소자(P/S)는 외부 광 및 패널온도에 반응하여 턴 온되는 반도체 소자로서 수광량 및 패널온도 변화량이 많을수록 자신을 통해 방전되는 전류량을 증가시킨다. 따라서, 외부 조도 및 액정표시패널의 온도변화가 높은 경우에는 제1 센서 소자(P/S)를 경유하여 방전되는 전하량이 증가하여 제1 출력전압(Vo1)이 감소 하는 반면, 외부 조도 및 액정표시패널의 온도변화가 낮은 경우에는 제1 센서 소자(P/S)를 경유하여 방전되는 전하량이 감소하여 제1 출력전압(Vo1)이 증가하게 된다.

제2 센서부(20)는 입력전압(VDD)을 제2 노드(N2)에 공급하는 입력 스위치 소자(SW3), 제2 노드(N2)에 공급된 입력전압(VDD)을 저장하는 제2 커패시터(C2), 패널온도에 반응하여 도통됨으로써 제2 커패시터(C2)에 저장된 전압을 감소시키는 제2 센서 소자(T/S), 및 제2 센서 소자(T/S)에 의해 감소되고 남은 전압을 출력하는 출력 스위치 소자(SW4)를 구비한다. Write On 신호에 의해 입력 스위치 소자(SW3)가 턴 온 되면, 입력전압(VDD)은 제2 노드(N2)를 경유하여 제2 커패시터(C2)에 저장된다. 입력전압(VDD)이 제2 커패시터(C2)에 저장된 후 Write Off 신호에 의해 입력 스위치 소자(SW3)가 턴 오프 되고 또한, 패널온도 변화에 의해 제2 센서 소자(T/S)를 경유하여 제2 노드(N2)와 접지(GND) 사이에 전류 패스가 형성되면, 제2 커패시터(C2)에 저장된 입력전압(VDD)은 방전을 통해 점차 감소하게 된다. 이러한 입력전압(VDD)의 방전 중, Read On 신호에 의해 출력 스위치 소자(SW4)가 턴 온 되면, 그 턴 온 시점에서의 제2 노드전압(VTS)이 출력되게 된다. 제2 센서 소자(T/S)는 패널온도에 반응하여 턴 온되는 반도체 소자로서 패널온도 변화량이 많을수록 자신을 통해 방전되는 전류량을 증가시킨다. 따라서, 액정표시패널의 온도변화가 높은 경우에는 제2 센서 소자(T/S)를 경유하여 방전되는 전하량이 증가하여 제2 출력전압(Vo2)이 감소하는 반면, 액정표시패널의 온도변화가 낮은 경우에는 제2 센서 소자(T/S)를 경유하여 방전되는 전하량이 감소하여 제2 출력전압(Vo2)이 증 가하게 된다.

연산부(30)는 제1 출력전압(Vo1)으로부터 제2 출력전압(Vo2)을 감산하여 액정표시패널의 온도 변화에 대한 전압값이 제외된 순수 외부조도 변화에 전압을 최종 출력전압(Vo)으로 발생한다.

종래 액정표시장치는 이러한 외부광 감지회로로부터의 외부 조도에 따른 출력전압(Vo)값을 이용하여 백 라이트에 공급되는 구동 전류량이 제어되게 된다.

그런데, 종래 액정표시장치의 외부광 감지회로는 외부 조도에 따른 출력전압(Vo)값을 얻기 위해 두개의 출력신호들(Vo1,Vo2)을 필요로 하며, 초기전압을 쓰고(Writing) 출력전압을 읽기(Reading) 위한 클럭 타이밍을 갖는 제어신호들을 두개 이상 필요로 하게 된다.

또한, 종래 액정표시장치의 외부광 감지회로는 제1 및 제2 출력전압들(Vo1,Vo2)의 왜곡을 방지하기 위해 매우 큰 커패시터들(C1,C2)을 액정표시패널에 내장한다. 이 내장된 커패시터들(C1,C2)로 인해 종래 액정표시장치의 외부광 감지회로에서는 센서부들(10,20)의 면적이 증가하게 되고, 커패시터들(C1,C2)의 크기에 비례하여 센서 소자들(P/S,T/S)의 크기 또한 증가하게 된다. 이로 인해, 외부광 감지회로에서는 센서 소자들(P/S,T/S)을 동일한 구조로 형성하더라도 커패시터들(C1,C2)과 센서 소자들(P/S,T/S)의 크기 증가로 센서부들(10,20)을 인접 배치하기가 어려워 동일한 액정패털내에서라도 센서 소자들(P/S,T/S) 간의 특성 편차가 발생되게 된다. 센서 소자들(P/S,T/S) 간의 특성 편차는 온도 보상 편차를 유발하여 최종 출력전압(Vo)이 순수하게 외부조도 변화에만 의존하지 못하게 함으로써 외 부광 감지회로의 센싱 정확도를 떨어뜨리는 원인이 된다. 한편, 종래 액정표시장치의 외부광 감지회로는 커패시터들(C1,C2)을 외장할 수도 있는데, 이렇게 커패시터들(C1,C2)이 외장되는 경우에는 추가 라인들과 제어 핀들이 할당되어야 한다. 이 종래 액정표시장치의 외부광 감지회로에서는 추가 라인들 및 제어핀들을 통해 노이즈가 유입될 가능성이 커지고, 그만큼 외부광 감지회로의 센싱 정확도는 떨어지게 된다.

또한, 종래 액정표시장치의 외부광 감지회로에서 센서 소자들(P/S,T/S)의 크기가 증가하면, 동일한 액정표시패널에 형성된 이종의 센서 소자들(P/S,T/S) 간의 특성 편차가 유발될 가능성이 커질 뿐만 아니라, 서로 다른 액정표시패널들의 센서 소자들 간의 특성 편차가 유발된 가능성도 그 만큼 더 커지게 된다. 특히, 액정표시패널들 간 동종의 센서 소자들의 특성 편차는 도 2와 같이 동일한 외부 조도에서 센서 소자들(P/S)로부터 누설되는 광전류량을 액정표시패널들마다 다르게 하는 원인이 된다. 예를 들어, 도 2에서 보는 바와 같이 제1 액정표시패널의 광전류 표시 그래프(Smaple 1)과 제4 액절패널의 광전류 표시 그래프(Sample 4)는 동일한 조도에서 큰 차이를 보임을 알 수 있다. 이와 같이, 액정표시패널들 사이에서 동종의 센서 소자들 간 동일한 외부 조도에 반응하여 누설되는 광전류량이 달라지면, 출력전압(Vout) 값이 액정표시패널마다 편차를 보여 동일한 조도에 대한 백 라이트의 밝기가 달라지는 문제점이 있다.

따라서, 본 발명의 목적은 외부광 감지회로를 간소화함과 아울러 외부광 감지회로의 센싱 출력의 정확도를 높이도록 한 액정표시장치를 제공하는 데 있다.

본 발명의 다른 목적은 서로 다른 액정표시패널들 간 외부광 감지회로의 센싱 출력 편차를 줄이도록 한 액정표시장치를 제공하는 데 있다.

상기 목적을 달성하기 위하여, 본 발명의 실시예에 따른 액정표시장치는 블랙 매트릭스에 의해 구획되는 다수의 액정셀들을 가지는 액정표시패널; 상기 액정표시패널의 배면에 광을 조사하기 위한 백 라이트; 및 상기 액정표시패널의 표시면에 입사되는 외부 광의 조도에 따라 상기 백 라이트의 밝기를 다르게 조절하기 위한 외부광 감지회로를 구비하고; 상기 외부광 감지회로는 패널 온도에 반응하는 제1 센서부와, 입력 노드를 경유하여 상기 제1 센서부와 직렬로 접속되어 상기 패널 온도와 상기 외부광에 반응하는 제2 센서부와, 상기 입력 노드와 출력 노드 사이에 접속되어 상기 입력 노드의 전압 변동량만큼 출력 노드의 전압을 변화시키는 버퍼부와, 상기 출력노드를 통해 상기 버퍼부와 직렬로 접속되어 상기 출력 노드의 초기 전압값을 결정하는 전압 분배부를 구비한다.

상기 제1 센서부는 고전위 전압원과 상기 입력 노드 사이에 접속되는 단수의 온도 센서를 구비하고; 상기 제2 센서부는 상기 입력 노드와 기저 전압원 사이에 접속되는 단수의 광 센서를 구비하고; 상기 버퍼부는 제1 전극이 상기 입력 노드에 접속되고, 제2 전극이 상기 출력 노드에 접속되며, 제3 전극이 상기 기저 전압원에 접속되는 버퍼를 구비하며; 상기 전압 분배부는 상기 고전위 전압원과 상기 출력 노드 사이에 접속되는 고정 저항을 구비한다.

본 발명의 실시예에 따른 액정표시장치는 상기 제1 센서부와 상기 제2 센서부 사이에 전기적으로 접속되는 스위칭부; 및 상기 스위칭부의 절환을 위해 제어신호들을 공급하기 위한 유저 인터페이스를 더 구비한다.

상기 제1 센서부는 고전위 전압원과 상기 입력 노드 사이에 접속되는 단수의 온도 센서를 구비하고; 상기 제2 센서부는 상기 스위칭부와 상기 기저 전압원 사이에 병렬로 접속되는 다수의 광 센서들을 구비하고; 상기 스위칭부는 상기 입력 노드와 상기 제2 센서부 사이에 병렬로 접속되는 다수의 스위치들을 구비하고; 상기 버퍼부는 제1 전극이 상기 입력 노드에 접속되고, 제2 전극이 상기 출력 노드에 접속되며, 제3 전극이 상기 기저 전압원에 접속되는 버퍼를 구비하고; 상기 전압 분배부는 상기 고전위 전압원과 상기 출력 노드 사이에 접속되는 고정 저항을 구비하며; 상기 스위치들은 상기 광 센서들 각각에 일대일로 직렬 접속된다.

상기 스위치들은 상기 유저 인터페이스로부터의 제어신호들에 응답하여 턴 온 또는 턴 오프 된다.

본 발명의 실시예에 따른 액정표시장치는 상기 제1 센서부와 상기 입력 노드 사이에 전기적으로 접속되는 제1 스위칭부; 상기 입력 노드와 상기 제2 센서부 사이에 전기적으로 접속되는 제2 스위칭부; 및 상기 스위칭부들의 절환을 위해 제어 신호들을 공급하기 위한 유저 인터페이스를 더 구비하는 것을 특징으로 하는 액정표시장치.

상기 제1 센서부는 고전위 전압원과 상기 입력 노드 사이에 병렬로 접속되는 다수의 온도 센서들을 구비하고; 상기 제2 센서부는 상기 제2 스위칭부와 상기 기저 전압원 사이에 병렬로 접속되는 다수의 광 센서들을 구비하고; 상기 제1 스위칭부는 상기 제1 센서부와 상기 입력 노드 사이에 병렬로 접속되는 다수의 제1 스위치들을 구비하고; 상기 제2 스위칭부는 상기 입력 노드와 상기 제2 센서부 사이에 병렬로 접속되는 다수의 제2 스위치들을 구비하고; 상기 버퍼부는 제1 전극이 상기 입력 노드에 접속되고, 제2 전극이 상기 출력 노드에 접속되며, 제3 전극이 상기 기저 전압원에 접속되는 버퍼를 구비하고; 상기 전압 분배부는 상기 고전위 전압원과 상기 출력 노드 사이에 접속되는 고정 저항을 구비하며; 상기 제1 스위치들은 상기 온도 센서들 각각에 일대일로 직렬 접속되고, 상기 제2 스위치들은 상기 광 센서들 각각에 일대일로 직렬 접속되며, 상기 제1 스위치들과 상기 제2 스위치들은 상기 입력 노드에 공통 접속된다.

상기 제1 스위치들과 상기 제2 스위치들은 상기 유저 인터페이스로부터의 제어신호들에 응답하여 턴 온 또는 턴 오프 되되, j(j는 자연수) 번째 온도 센서에 직렬 접속된 제1 스위치와 j 번째 광 센서에 직렬 접속된 제2 스위치는 동시에 턴 온 또는 턴 오프 된다.

상기 제1 센서부는 고전위 전압원과 상기 입력 노드 사이에 접속되는 단수의 온도 센서를 구비하고; 상기 제2 센서부는 상기 입력 노드와 기저 전압원 사이에 접속되는 단수의 광 센서를 구비하고; 상기 버퍼부는 제1 전극이 상기 입력 노드에 접속되고, 제2 전극이 상기 출력 노드에 접속되며, 제3 전극이 상기 기저 전압원에 접속되는 버퍼를 구비하며; 상기 전압 분배부는 상기 고전위 전압원과 상기 출력 노드 사이에 접속되는 가변 저항을 구비한다.

본 발명의 실시예에 따른 액정표시장치는 상기 액정표시패널에 데이터전압을 공급하는 데이터 구동회로와, 상기 데이터 구동회로의 구동 타이밍을 제어하는 타이밍 콘트롤러를 더 구비하고; 상기 가변 저항은 상기 타이밍 콘트롤러와 상기 데이터 구동회로의 전기적인 접속을 위한 가요성 인쇄회로 필름상에 외장된다.

상기 온도 센서는 플로팅 된 불투명 게이트전극을 구비하여 다이오드 형태로 형성되며, 상기 외부 광에 노출되지 않도록 상기 블랙 매트릭스에 의해 가려지는 부분에 형성된다.

상기 광 센서는 플로팅 된 투명 게이트전극을 구비하여 다이오드 형태로 형성되며, 상기 외부 광에 쉽게 노출되도록 형성된다.

상기 버퍼는 이득이 1에 가까운 컴 온 소스형 증폭기이며, PMOS, CMOS 및 NMOS 중 어느 하나로 구현된다.

본 발명에 따른 액정표시장치는 외부광 감지회로 내에서 저장 소자를 생략하여 감지회로의 면적 및 구성을 간소화하고, 온도 센서와 광 센서를 직렬로 인접 배치하여 동일한 액정표시패널 내에서 센서들 간의 특성 편차를 크게 줄일 수 있다.

또한, 본 발명에 따른 액정표시장치는 입력 노드와 다수의 광 센서들 사이에 다수의 스위치들을 각각 직렬로 개입시키고 각각의 제어신호들을 선택적으로 인가하여 동작되는 광 센서들의 갯수를 조절함으로써 서로 다른 액정표시패널들 간 외부광 감지회로의 센싱 출력 편차를 크게 줄일 수 있다.

또한, 본 발명에 따른 액정표시장치는 광 센서의 갯수만큼 온도 센서를 형성하고 서로 직렬로 접속된 온도 센서와 광 센서의 누설전류 특성을 동일하게 하여 양 센서들 간 온도에 시간에 따른 누설전류 변화를 정밀하게 보상할 수 있다.

또한, 본 발명에 따른 액정표시장치는 가변 저항을 개입시켜 그 저항값 크기를 조절함으로써 액정표시패널들 간 외부광 감지회로의 센싱 출력 편차를 크게 줄일 수 있다.

이하, 도 3 내지 도 7을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시 예에 대하여 설명하기로 한다.

도 3은 본 발명의 실시 예에 따른 액정표시장치의 블럭도이다.

도 3을 참조하면, 본 발명의 실시 예에 따른 액정표시장치는 m×n 개의 액정셀들(Clc)이 매트릭스 타입으로 배열되고 m 개의 데이터라인들(D1 내지 Dm)과 n 개의 게이트라인들(G1 내지 Gn)이 교차되며 그 교차부에 박막트랜지스터(Thin Film Transistor : 이하 "TFT"라 함)가 형성된 액정표시패널(10)과, 액정표시패널(10)의 데이터라인들(D1 내지 Dm)에 데이터를 공급하기 위한 데이터 구동회로(20)와, 게이 트라인들(G1 내지 Gn)에 스캔신호를 공급하기 위한 게이트 구동회로(30)와, 구동회로들(20,30)을 구동하기 위한 타이밍 콘트롤러(40)와, 액정표시패널(10)의 표시면에 조사되는 외부광을 감지하고 외부광의 조도에 따라 센싱 출력을 다르게 하는 외부광 감지회로(50)와, 광원으로 주로 사용되는 것으로는 CCFL(Cold Cathode Fluorescent Lamp)나 EEFL(External Electrode Fluorescent)등과 같은 복수의 형광램프나 발광 다이오드(Light Emitting Diode)등이 있다.하기 위한 백 라이트(70)와, 외부광 감지회로(50)로부터의 센싱 출력을 이용하여 백 라이트(70)의 휘도를 조절하는 광원 구동부(60)를 구비한다. 이 액정표시장치는 외부광 감지회로(50)의 센싱 출력을 제어하기 위한 유저 인터페이스(80)를 더 구비할 수 있다.

액정표시패널(10)은 두 장의 유리기판 사이에 형성된 액정을 포함한다. 이 액정표시패널(10)의 하부 유리기판 상에 형성된 데이터라인들(D1 내지 Dm)과 게이트라인들(G1 내지 Gn)은 상호 직교된다. 데이터라인들(D1 내지 Dm)과 게이트라인들(G1 내지 Gn)의 교차부에 형성된 TFT는 게이트라인(G1 내지 Gn)으로부터의 스캔신호에 응답하여 데이터라인들(D1 내지 Dn) 상의 아날로그 데이터전압을 액정셀(Clc)에 공급하게 된다. 이를 위하여, TFT의 게이트전극은 해당 게이트라인(G1 내지 Gn)에 접속되며, 소스전극은 해당 데이터라인(D1 내지 Dm)에 접속된다. 그리고 TFT의 드레인전극은 액정셀(Clc)의 화소전극에 접속된다. 액정표시패널(10)의 상부 유리기판 상에는 도시하지 않은 블랙매트릭스, 컬러필터 및 공통전극이 형성된다. 블랙매트릭스는 하부 유리기판의 TFT, 게이트라인 및 데이터라인이 형성되는 영역과 대응되도록 형성되어 액정셀(Clc)들 간 광간섭을 차단한다. 그리고 액 정표시패널(10)의 상부 유리기판의 광출사면과 하부 유리기판의 광입사면 상에는 광축이 직교하는 편광판이 각각 부착되고 하부 유리기판의 액정 대향면과 상부 유리기판의 액정 대향면 각각에는 액정의 프리틸트각을 설정하기 위한 배향막이 형성된다. 또한, 액정표시패널(10)의 액정셀(Clc) 각각에는 스토리지 캐패시터(Cst)가 형성된다. 이 스토리지 캐패시터(Cst)는 액정셀(Clc)의 화소전극과 전단 게이트라인 사이에 형성되거나, 액정셀(Clc)의 화소전극과 도시하지 않은 공통전극라인 사이에 형성되어 액정셀(Clc)의 전압을 한 프레임 동안 일정하게 유지시키는 역할을 한다.

데이터 구동회로(20)는 타이밍 콘트롤러(40)로부터의 데이터 제어신호(DDC)에 응답하여 디지털 비디오 데이터(RGB)를 계조값에 대응하는 아날로그 데이터전압으로 변환하고 그 아날로그 데이터전압을 데이터라인들(D1 내지 Dm)에 공급한다.

게이트 구동회로(30)는 타이밍 콘트롤러(40)로부터의 게이트 제어신호(GDC)에 응답하여 스캔펄스를 게이트라인들(G1 내지 Gn)에 순차적으로 공급하여 데이터가 공급되는 액정표시패널(10)의 수평라인을 선택한다.

타이밍 콘트롤러(40)는 시스템(미도시)으로부터 공급되는 수직/수평 동기신호(Vsync,Hsync)와 도트 클럭신호(DCLK)를 이용하여 게이트 구동회로(30)를 제어하기 위한 게이트 제어신호(GDC)와 데이터 구동회로(20)를 제어하기 위한 데이터 제어신호(DDC)를 발생한다. 게이트 제어신호(GDC)는 게이트 스타트 펄스(Gate Start Pulse : GSP), 게이트 쉬프트 클럭(Gate Shift Clock : GSC), 게이트 출력 인에이블신호(Gate Output Enable : GOE) 등을 포함한다. 데이터 제어신호(DDC)는 소스 스타트 펄스(Source Start Pulse : SSP), 소스 쉬프트 클럭(Source Shift Clock : SSC), 소스 출력 인이에블신호(Source Output Enable : SOE), 극성제어신호(Polarity : POL) 등을 포함한다. 그리고 타이밍 콘트롤러(40)는 시스템으로부터 입력되는 디지털 비디오 데이터(RGB)를 액정표시패널(10)의 해상도에 맞게 재정렬하여 데이터 구동회로(20)에 공급한다.

외부광 감지회로(50)는 액정표시패널(10)의 표시면에 조사되는 외부광을 감지하고 외부광의 조도에 따라 센싱 출력을 다르게 한다. 이를 위해, 외부광 감지회로(50)는 패널온도에 반응하는 온도 센서와, 외부광 및 패널온도에 반응하는 광 센서(P/S)와, 입력 노드의 전압 변동량만큼 출력 노드의 전압을 변동시키는 버퍼와, 전압 분배를 통해 초기 출력 노드 전압값을 설정하기 위한 저항을 구비한다. 이 외부광 감지회로(50)에 대해서는 본 발명의 제1 내지 제4 실시예를 통해 상세히 후술하기로 한다.

광원 구동부(60)는 외부광 감지회로(50)로부터의 센싱 출력 전압에 응답하여 백 라이트(70)의 광원을 구동한다. 다시 말해, 광원 구동부(60)는 센싱 출력 전압이 클수록 광원 구동전류를 높여 백 라이트(70)의 휘도를 증가시키고, 센싱 출력 전압이 작을수록 광원 구동전류를 낮춰 백 라이트(70)의 휘도를 감소시킨다. 이에 따라, 외부 조도에 비례하여 백 라이트(70)의 휘도가 조절되게 된다.

백 라이트(70)는 CCFL(Cold Cathode Fluorescent Lamp)이나 EEFL(External Electrode Fluorescent)등과 같은 복수의 형광램프나 발광 다이오드(Light Emitting Diode) 중 적어도 어느 하나를 광원으로 이용할 수 있다. 이러한 백 라 이트(70)는 외부 조도에 비례하는 휘도로 광원을 발광시켜 액정표시패널(10)의 배면에 빛을 조사한다.

유저 인터페이스(80)는 액정표시패널들 간 외부광 감지회로(50)의 센싱 출력 편차를 보상하기 위해 운용자에 의한 제어신호 입력용으로 사용된다.

도 4는 본 발명의 제1 실시예에 따른 외부광 감지회로를 나타낸다. 제1 실시예에 따른 외부광 감지회로는 감지회로의 구성을 간소화함과 아울러 동일한 액정표시패널내에서 센서들 간의 특성 편차를 줄이기 위한 것이다.

도 4를 참조하면, 본 발명의 제1 실시예에 따른 외부광 감지회로는 패널온도에 반응하는 온도 센서(T/S)와, 외부광 및 패널온도에 반응하는 광 센서(P/S)와, 외부 조도 변화에 따른 입력 노드(Ni)의 전압 변동량만큼 출력 노드(No)의 전압을 변동시키는 버퍼(Buf)와, 고전위 전압원(VDD)와 기저 전압원(VSS) 사이에서 버퍼(Buf)와의 전압 분배를 통해 초기 출력 노드 전압값을 결정하는 저항(R)을 구비한다.

온도 센서(T/S)는 고전위 전압원(VDD)와 입력 노드(Ni) 사이에 접속된다. 온도 센서(T/S)는 패널온도에 반응하여 턴 온되는 반도체 소자로서 패널온도 변화량이 많을수록 자신을 통해 방전되는 전류량을 증가시킨다. 이 온도 센서(T/S)는 플로팅(Floating) 된 게이트전극을 구비하여 다이오드 형태로 형성될 수 있다. 또한, 온도 센서(T/S)는 플로팅되지 않은 게이트전극을 구비하여 이 게이트전극을 통해 전압을 인가받을 수도 있다. 온도 센서(T/S)는 금속 재질의 게이트전극을 가지는 것이 바람직하며, 외부 광에 노출되지 않도록 블랙 매트릭스에 의해 가려지는 부분 즉, 액정표시장치의 테두리를 따라 배치되는 베젤(Bezzle) 영역에 형성됨이 바람직하다.

광 센서(P/S)는 입력 노드(Ni)와 기저 전압원(VSS) 사이에 접속되어, 입력 노드(Ni)를 경유하여 온도 센서(T/S)와 근접하여 직렬 접속된다. 광 센서(P/S)는 외부 광 및 패널온도에 반응하여 턴 온되는 반도체 소자로서 수광량 및 패널온도 변화량이 많을수록 자신을 통해 방전되는 전류량을 증가시킨다. 광 센서(P/S)는 온도 센서(T/S)와 근접하여 직렬 접속되므로 패널온도 변화에 따른 누설전류량은 온도 센서(T/S)와 거의 동일하다. 이 광 센서(P/S)는 플로팅(Floating) 된 게이트전극을 구비하여 다이오드 형태로 형성될 수 있다. 또한, 광 센서(P/S)는 플로팅되지 않은 게이트전극을 구비하여 이 게이트전극을 통해 전압을 인가받을 수도 있다. 광 센서(P/S)는 투명한 ITO 재질의 게이트전극을 가지는 것이 바람직하며, 외부 광에 쉽게 노출되도록 블랙 매트릭스에 의해 가려지지 않는 부분에 형성되는 것이 바람직하다.

버퍼(Buf)는 입력 노드(Ni)와 출력 노드(No) 및 기저 전압원(VSS) 사이에 접속되어 외부 조도 변화에 따른 입력 노드(Ni)의 전압 변동량만큼 출력 노드(No)의 전압을 변동시킨다. 버퍼(Buf)는 이득이 거의 1에 가까운 컴 온 소스(Common Source) 증폭기로서, 도시된 PMOS 타입 외에도 CMOS 타입 및 NMOS 타입등 여러 가지로 구현 가능하다.

저항(R)은 고전위 전압원(VDD)와 출력 노드(No) 사이에 접속되어, 출력 노드(No)를 경유하여 버퍼(Buf)와 직렬 접속된다. 이 저항(R)은 고전위 전압원(VDD) 와 기저 전압원(VSS) 사이에서 버퍼(Buf)와의 전압 분배를 통해 초기 출력 노드 전압값을 결정하는 역할을 한다.

이러한 제1 실시예에 따른 외부광 감지회로의 동작을 살펴보면 다음과 같다. 외부 광이 없고 두 센서들(T/S,P/S) 간 전기적 특성이 동일하다고 가정하면, 입력 노드(Ni)에 인가되는 전압은 두 센서들(T/S,P/S)의 전압 분배를 통해 1/2 VDD가 되고, 이에 따라 출력 노드(No)를 통해 출력되는 전압(Vo)은 저항(R)과 버퍼(Buf)의 전압 분배를 통해 결정된 초기 전압값이 되게 된다. 외부 광이 입사할 경우에는 광 센서(P/S)의 누설 전류량이 증가하기 때문에 입력 노드(Ni)의 전압은 1/2 VDD 보다 낮아지게 되고, 이 입력 노드(Ni) 전압의 변동량만큼 출력전압(Vo)도 낮아지게 된다. 따라서, 외부로부터의 입사광 세기에 비례하여 출력전압(Vo)을 제어할 수 있게 된다.

한편, 온도 변화는 액정표시패널의 유리기판을 통해 전도되고 두 센서들(T/S,P/S)은 근접하여 직렬로 접속되어 있기 때문에, 온도 변화에 따른 누설 전류량은 두 센서들(T/S,P/S)에 있어서 거의 동일하다. 따라서, 온도 변화에 따른 누설 전류량이 입력 노드(Ni)의 전압 변화량에 영향을 줄 수는 없게 된다. 두 센서들(T/S,P/S) 간의 소자 특성은 거의 유사하기 때문에 초기 상태(어두운 상태)에서 시간에 따른 상태 변화가 발생 되더라도 그 변화량이 거의 동일하여 서로 상쇄되게 된다.

이와 같이, 제1 실시예에 따른 외부광 감지회로는 저장 소자가 불필요하여 센서 면적을 크게 줄일 수 있으며, 이에 비례하여 센서들의 크기를 크게 감소시켜 직렬로 센서들을 인접 배치함으로써 동일한 액정표시패널 내에서의 센서들 간의 특성 편차를 크게 줄일 수 있다. 제1 실시예에 따른 외부광 감지회로는 저장 소자의 생략과 더불어 초기전압을 쓰기(Writing)위한 타이밍 제어신호의 생략, 및 센서들의 구동에 필요한 핀수를 3개(커패시턴스 외장의 경우 Write 용, Read 용, Cap line 제어용 3개 필요)에 1개(Read 용)로 감소시킴으로써 감지회로 구성을 매우 간소화시킬 수 있다. 제1 실시예에 따른 외부광 감지회로는 온도 변화 및 시간 변화 에 따른 출력전압(Vo) 변화를 용이하게 개선할 수 있다.

도 5는 본 발명의 제2 실시예에 따른 외부광 감지회로를 나타낸다. 제2 실시예에 따른 외부광 감지회로는 서로 다른 액정표시패널들 간 외부광 감지회로의 센싱 출력 편차를 줄이기 위한 것이다.

도 5를 참조하면, 본 발명의 제2 실시예에 따른 외부광 감지회로는 패널온도에 반응하는 온도 센서(T/S)와, 서로 병렬로 접속되어 외부광 및 패널온도에 반응하는 다수의 광 센서들(P/S 1 내지 P/S n)을 포함하는 광 센서군(54)과, 다수의 광 센서들(P/S 1 내지 P/S n)을 선택적으로 동작시키기 위해 다수의 광 센서들(P/S 1 내지 P/S n) 각각에 직렬 접속된 다수의 스위치들(SW1 내지 SWn)을 포함하는 스위치군(52)과, 외부 조도 변화에 따른 입력 노드(Ni)의 전압 변동량만큼 출력 노드(No)의 전압을 변동시키는 버퍼(Buf)와, 고전위 전압원(VDD)와 기저 전압원(VSS) 사이에서 버퍼(Buf)와의 전압 분배를 통해 초기 출력 노드 전압값을 결정하는 저항(R)을 구비한다.

제2 실시예에 따른 외부광 감지회로의 온도 센서(T/S), 버퍼(Buf), 및 저 항(R)의 접속 구조 및 기능/작용은 제1 실시예에서 설명한 것과 실질적으로 동일하므로, 이하에서는 동일한 도면기호를 부여하고 그에 대한 상세한 설명은 생략하기로 한다.

광 센서군(54)은 입력 노드(Ni)와 기저 전압원(VSS) 사이에서 서로 병렬로 접속된 다수의 광 센서들(P/S 1 내지 P/S n)을 포함하며, 입력 노드(Ni)를 경유하여 온도 센서(T/S)와 근접하여 직렬 접속된다. 광 센서들(P/S 1 내지 P/S n) 각각은 외부광 및 패널온도에 반응하여 턴 온 되는 반도체 소자로서 수광량 및 패널온도 변화량이 많을수록 자신을 통해 방전되는 전류량을 증가시킨다.

스위치군(52)은 입력 노드(Ni)와 광 센서군(54) 사이에서 서로 병렬로 접속된 다수의 스위치들(SW1 내지 SWn)을 포함한다. 스위치들(SW1 내지 SWn)은 광 센서들(P/S 1 내지 P/S n) 각각과 직렬로 접속되어 외부로부터 인가되는 제어신호들(Φ1 내지 Φn)에 의해 선택적으로 턴 온 됨으로써 입력 노드(Ni)와 기저 전압원(VSS) 사이에서 턴 온 되는 광 센서들(P/S 1 내지 P/S n)의 갯수를 결정한다. 운용자는 유저 인터페이스(80)를 통해 제어신호들(Φ1 내지 Φn)을 외부광 감지회로에 공급하여 입력 노드(Ni)와 기저 전압원(VSS) 사이에서 턴 온 되는 광 센서들(P/S 1 내지 P/S n)의 갯수를 조절함으로써, 액정표시패널들 간 외부광 감지회로의 센싱 출력 편차를 줄일 수 있다.

제2 실시예에 따른 외부광 감지회로를 이용하여 액정표시패널들 간 센싱 출력 편차를 줄이는 과정을 살펴보면 다음과 같다. n=4 이고 동일한 외부 광에 반응하여 누설 전류량이 다른 광 센서들을 각각 포함하는 액정표시패널들이 4개가 있다 고 가정한다. 만약, 제1 액정표시패널에 구비된 광 센서들(P/S 1 내지 P/S 4)이 제1 누설 전류량을 가지며 제4 액정표시패널에 구비된 광 센서들(P/S 1 내지 P/S 4)이 제1 누설전류량보다 적은 제4 누설전류량을 가진다면, 양 패널 간 동일한 외부 광에 대한 누설 전류량 차이를 줄이기 위해서는 동작되는 광 센서들의 갯수를 다르게 해 주어야 한다. 예를 들어, 상대적으로 큰 누설 전류량 특성을 보이는 광 센서들을 구비한 제1 액정표시패널의 외부광 감지회로가 하나의 광 센서(P/S) 만을 이용하여 외부광을 센싱하는 경우, 상대적으로 적은 누설 전류량 특성을 보이는 광 센서들을 구비한 제4 액정표시패널의 외부광 감지회로는 제1 액정표시패널과 동일하게 되기 위해서는 적어도 둘 이상의 광센서들(P/S)을 이용하여 외부광을 센싱하여야 한다. 이를 위해, 운용자는 4 개의 제어신호들(Φ1 내지 Φ4)을 선택적으로 인가하여 동작되는 광 센서들(P/S 1 내지 P/S 4)의 갯수를 조절할 수 있다. 따라서, 액정표시패널들 간 외부광 감지회로의 센싱 출력 편차는 크게 줄어 들게 된다.

이와 같이, 제2 실시예에 따른 외부광 감지회로는 제1 실시예에 따른 외부광 감지회로에 의해 창출되는 효과 외에 입력 노드(Ni)와 다수의 광 센서들(P/S 1 내지 P/S n) 사이에 다수의 스위치들(SW1 내지 SWn)을 각각 직렬로 개입시키고 각각의 제어신호들(Φ1 내지 Φn)을 선택적으로 인가하여 동작되는 광 센서들의 갯수를 조절함으로써 액정표시패널들 간 외부광 감지회로의 센싱 출력 편차를 크게 줄일 수 있다.

도 6은 본 발명의 제3 실시예에 따른 외부광 감지회로를 나타낸다. 제3 실시예에 따른 외부광 감지회로는 서로 다른 액정표시패널들 간 외부광 감지회로의 센싱 출력 편차를 줄임과 아울러 동일한 액정표시패널 내에서의 온도 센서와 광 센서 간 온도 보상을 정밀하게 하기 위한 것이다.

도 6을 참조하면, 본 발명의 제3 실시예에 따른 외부광 감지회로는 서로 병렬로 접속되어 패널온도에 반응하는 다수의 온도 센서들(T/S 1 내지 T/S n)을 포함하는 온도 센서군(62)과, 다수의 온도 센서들(T/S 1 내지 T/S n)을 선택적으로 동작시키기 위해 온도 센서들(T/S 1 내지 T/S n) 각각에 직렬 접속된 다수의 스위치들(SW11 내지 SW1n)을 포함하는 제1 스위치군(64)과, 서로 병렬로 접속되어 외부광 및 패널온도에 반응하는 다수의 광 센서들(P/S 1 내지 P/S n)을 포함하는 광 센서군(54)과, 다수의 광 센서들(P/S 1 내지 P/S n)을 선택적으로 동작시키기 위해 광 센서들(P/S 1 내지 P/S n) 각각에 직렬 접속된 다수의 스위치들(SW21 내지 SW2n)을 포함하는 제2 스위치군(52)과, 외부 조도 변화에 따른 입력 노드(Ni)의 전압 변동량만큼 출력 노드(No)의 전압을 변동시키는 버퍼(Buf)와, 고전위 전압원(VDD)와 기저 전압원(VSS) 사이에서 버퍼(Buf)와의 전압 분배를 통해 초기 출력 노드 전압값을 결정하는 저항(R)을 구비한다.

제3 실시예에 따른 외부광 감지회로의 온도 센서(T/S), 버퍼(Buf), 저항(R), 제2 스위치군(52), 및 광 센서군(54)의 접속 구조와 기능/작용은 제2 실시예에서 설명한 것과 실질적으로 동일하므로, 이하에서는 동일한 도면기호를 부여하고 그에 대한 상세한 설명은 생략하기로 한다.

온도 센서군(62)은 고전위 전압원(VDD)과 입력 노드(Ni) 사이에서 서로 병렬로 접속된 다수의 온도 센서들(T/S 1 내지 T/S n)을 포함하며, 온도 센서들(T/S 1 내지 T/S n)은 두 개의 스위치들을 경유하여 광 센서들(P/S 1 내지 P/S n) 각각에 직렬로 접속된다. 양 센서들(T/S,P/S) 간 누설전류 특성이 동일하게 되도록, 온도 센서들(T/S 1 내지 T/S n)은 광 센서들(P/S 1 내지 P/S n) 각각과 동일한 사이즈로 설계됨이 바람직하다.

제1 스위치군(64)은 온도 센서군(62)과 입력 노드(Ni) 사이에서 서로 병렬로 접속된 다수의 스위치들(SW11 내지 SW1n)을 포함한다. 스위치들(SW11 내지 SW1n)은 온도 센서들(T/S 1 내지 T/S n) 각각과 직렬로 접속되어 외부로부터 인가되는 제어신호들(Φ1 내지 Φn)에 의해 제2 스위치군(52)의 스위치들(SW21 내지 SW2n)과 함께 선택적으로 턴 온 됨으로써, 선택적으로 동작되는 광 센서들(P/S 1 내지 P/S n) 각각에 직렬 접속된 온도 센서들(T/S 1 내지 T/S n)을 턴 온 시킨다.

운용자는 유저 인터페이스(80)를 통해 제어신호들(Φ1 내지 Φn)을 외부광 감지회로에 선택적으로 공급하여 입력 노드(Ni)와 기저 전압원(VSS) 사이에서 턴 온 되는 광 센서들(P/S 1 내지 P/S n)의 갯수를 조절함과 아울러 턴 온 되는 광 센서들(P/S 1 내지 P/S n) 각각에 직렬 접속된 온도 센서들(T/S 1 내지 T/S n)을 턴 온시킴으로써, 서로 다른 액정표시패널들 간 외부광 감지회로의 센싱 출력 편차를 줄임과 아울러 동일한 액정표시패널 내에서의 온도와 시간에 따른 양 센서들(T/S,P/S) 간 누설전류 변화를 보상할 수 있다.

이와 같이, 제3 실시예에 따른 외부광 감지회로는 제2 실시예에 따른 외부광 감지회로에 의해 창출되는 효과 외에, 광 센서의 갯수만큼 온도 센서를 형성하고 서로 직렬로 접속된 온도 센서와 광 센서의 누설전류 특성을 동일하게 하여 양 센 서들 간 온도에 시간에 따른 누설전류 변화를 정밀하게 보상할 수 있다.

도 7은 본 발명의 제4 실시예에 따른 외부광 감지회로를 나타낸다. 제4 실시예에 따른 외부광 감지회로는 서로 다른 액정표시패널들 간 외부광 감지회로의 센싱 출력 편차를 줄이기 위한 것이다.

도 7을 참조하면, 본 발명의 제1 실시예에 따른 외부광 감지회로는 패널온도에 반응하는 온도 센서(T/S)와, 외부광 및 패널온도에 반응하는 광 센서(P/S)와, 외부 조도 변화에 따른 입력 노드(Ni)의 전압 변동량만큼 출력 노드(No)의 전압을 변동시키는 버퍼(Buf)와, 고전위 전압원(VDD)와 기저 전압원(VSS) 사이에서 버퍼(Buf)와의 전압 분배를 통해 초기 출력 노드 전압값을 결정하는 가변 저항(Rx)을 구비한다.

제4 실시예에 따른 외부광 감지회로의 온도 센서(T/S), 광 센서(P/S), 버퍼(Buf)의 접속 구조와 기능/작용은 제1 실시예에서 설명한 것과 실질적으로 동일하므로, 이하에서는 동일한 도면기호를 부여하고 그에 대한 상세한 설명은 생략하기로 한다.

가변 저항(Rx)은 운용자에 의해 가변 가능하게 설계되며, 이 가변 저항(Rx)의 조절된 저항값에 의해 출력 노드(No)로부터 출력되는 출력 전압(Vo)의 크기는 용이하게 조절될 수 있다. 예를 들어, 운용자는 동일한 외부 광에 대한 외부광 감지회로의 센싱 출력 전압(Vo) 값이 액정표시패널들 간에 차이가 발생될 때, 가변 저항(Rx)의 크기를 적절히 조절하여 패널들 간 출력 전압(Vo) 차이를 동일하게 보상할 수 있다. 가변 저항(Rx)은 타이밍 콘트롤러와 데이터 구동회로 간의 전기적 인 접속을 위한 가요성 인쇄회로(Flexible Printed Circuit : FPC) 필름에 외장될 수 있다.

이와 같이, 제4 실시예에 따른 외부광 감지회로는 제1 실시예에 따른 외부광 감지회로에 의해 창출되는 효과 외에 가변 저항(Rx)을 개입시켜 그 저항값 크기를 조절함으로써 액정표시패널들 간 외부광 감지회로의 센싱 출력 편차를 크게 줄일 수 있다.

상술한 바와 같이, 본 발명의 일 실시예에 따른 액정표시장치는 외부광 감지회로 내에서 저장 소자를 생략하여 감지회로의 면적 및 구성을 간소화하고, 온도 센서와 광 센서를 직렬로 인접 배치하여 동일한 액정표시패널 내에서 센서들 간의 특성 편차를 크게 줄일 수 있다.

또한, 본 발명의 다른 실시예에 따른 액정표시장치는 입력 노드와 다수의 광 센서들 사이에 다수의 스위치들을 각각 직렬로 개입시키고 각각의 제어신호들을 선택적으로 인가하여 동작되는 광 센서들의 갯수를 조절함으로써 서로 다른 액정표시패널들 간 외부광 감지회로의 센싱 출력 편차를 크게 줄일 수 있다.

또한, 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 액정표시장치는 광 센서의 갯수만큼 온도 센서를 형성하고 서로 직렬로 접속된 온도 센서와 광 센서의 누설전류 특성을 동일하게 하여 양 센서들 간 온도에 시간에 따른 누설전류 변화를 정밀하게 보상할 수 있다.

또한, 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 액정표시장치는 가변 저항을 개입시켜 그 저항값 크기를 조절함으로써 액정표시패널들 간 외부광 감지회로의 센싱 출 력 편차를 크게 줄일 수 있다.

이상 설명한 내용을 통해 당업자라면 본 발명의 기술사상을 일탈하지 아니하는 범위에서 다양한 변경 및 수정이 가능함을 알 수 있을 것이다. 따라서, 본발명의 기술적 범위는 명세서의 상세한 설명에 기재된 내용으로 한정되는 것이 아니라 특허 청구의 범위에 의해 정하여 져야만 할 것이다.

도 1은 종래 외부 조도를 검출하기 위한 외부광 감지회로를 나타내는 도면.

도 2는 종래 서로 다른 액정표시패널들 간 외부광 감지회로의 센싱 출력 편차를 보여주는 도면.

도 3은 본 발명의 실시 예에 따른 액정표시장치의 블럭도.

도 4는 본 발명의 제1 실시예에 따른 외부광 감지회로를 나타내는 도면.

도 5는 본 발명의 제2 실시예에 따른 외부광 감지회로를 나타내는 도면.

도 6은 본 발명의 제3 실시예에 따른 외부광 감지회로를 나타내는 도면.

도 7은 본 발명의 제4 실시예에 따른 외부광 감지회로를 나타내는 도면.

< 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 >

10 : 액정표시패널 20 : 데이터 구동회로

30 : 게이트 구동회로 40 : 타이밍 콘트롤러

50 : 외부광 감지회로 60 : 광원 구동부

70 : 백 라이트 80 : 유저 인터페이스

Claims

외부 조도에 따라 휘도를 다르게 조절할 수 있는 액정표시장치에 있어서,

블랙 매트릭스에 의해 구획되는 다수의 액정셀들을 가지는 액정표시패널;

상기 액정표시패널의 배면에 광을 조사하기 위한 백 라이트; 및

상기 액정표시패널의 표시면에 입사되는 외부 광의 조도에 따라 상기 백 라이트의 밝기를 다르게 조절하기 위한 외부광 감지회로를 구비하고;

상기 외부광 감지회로는 패널 온도에 반응하는 제1 센서부와, 입력 노드를 경유하여 상기 제1 센서부와 직렬로 접속되어 상기 패널 온도와 상기 외부광에 반응하는 제2 센서부와, 상기 입력 노드와 출력 노드 사이에 접속되어 상기 입력 노드의 전압 변동량만큼 출력 노드의 전압을 변화시키는 버퍼부와, 상기 출력노드를 통해 상기 버퍼부와 직렬로 접속되어 상기 출력 노드의 초기 전압값을 결정하는 전압 분배부를 구비하는 것을 특징으로 하는 액정표시장치.
제 1 항에 있어서,

상기 제1 센서부는 고전위 전압원과 상기 입력 노드 사이에 접속되는 단수의 온도 센서를 구비하고;

상기 제2 센서부는 상기 입력 노드와 기저 전압원 사이에 접속되는 단수의 광 센서를 구비하고;

상기 버퍼부는 제1 전극이 상기 입력 노드에 접속되고, 제2 전극이 상기 출 력 노드에 접속되며, 제3 전극이 상기 기저 전압원에 접속되는 버퍼를 구비하며;

상기 전압 분배부는 상기 고전위 전압원과 상기 출력 노드 사이에 접속되는 고정 저항을 구비하는 것을 특징으로 하는 액정표시장치.
제 1 항에 있어서,

상기 제1 센서부와 상기 제2 센서부 사이에 전기적으로 접속되는 스위칭부; 및

상기 스위칭부의 절환을 위해 제어신호들을 공급하기 위한 유저 인터페이스를 더 구비하는 것을 특징으로 하는 액정표시장치.
제 3 항에 있어서,

상기 제1 센서부는 고전위 전압원과 상기 입력 노드 사이에 접속되는 단수의 온도 센서를 구비하고;

상기 제2 센서부는 상기 스위칭부와 상기 기저 전압원 사이에 병렬로 접속되는 다수의 광 센서들을 구비하고;

상기 스위칭부는 상기 입력 노드와 상기 제2 센서부 사이에 병렬로 접속되는 다수의 스위치들을 구비하고;

상기 버퍼부는 제1 전극이 상기 입력 노드에 접속되고, 제2 전극이 상기 출력 노드에 접속되며, 제3 전극이 상기 기저 전압원에 접속되는 버퍼를 구비하고;

상기 전압 분배부는 상기 고전위 전압원과 상기 출력 노드 사이에 접속되는 고정 저항을 구비하며;

상기 스위치들은 상기 광 센서들 각각에 일대일로 직렬 접속되는 것을 특징으로 하는 액정표시장치.
제 4 항에 있어서,

상기 스위치들은 상기 유저 인터페이스로부터의 제어신호들에 응답하여 턴 온 또는 턴 오프 되는 것을 특징으로 하는 액정표시장치.
제 1 항에 있어서,

상기 제1 센서부와 상기 입력 노드 사이에 전기적으로 접속되는 제1 스위칭부;

상기 입력 노드와 상기 제2 센서부 사이에 전기적으로 접속되는 제2 스위칭부; 및

상기 스위칭부들의 절환을 위해 제어신호들을 공급하기 위한 유저 인터페이스를 더 구비하는 것을 특징으로 하는 액정표시장치.
제 6 항에 있어서,

상기 제1 센서부는 고전위 전압원과 상기 입력 노드 사이에 병렬로 접속되는 다수의 온도 센서들을 구비하고;

상기 제2 센서부는 상기 제2 스위칭부와 상기 기저 전압원 사이에 병렬로 접 속되는 다수의 광 센서들을 구비하고;

상기 제1 스위칭부는 상기 제1 센서부와 상기 입력 노드 사이에 병렬로 접속되는 다수의 제1 스위치들을 구비하고;

상기 제2 스위칭부는 상기 입력 노드와 상기 제2 센서부 사이에 병렬로 접속되는 다수의 제2 스위치들을 구비하고;

상기 버퍼부는 제1 전극이 상기 입력 노드에 접속되고, 제2 전극이 상기 출력 노드에 접속되며, 제3 전극이 상기 기저 전압원에 접속되는 버퍼를 구비하고;

상기 전압 분배부는 상기 고전위 전압원과 상기 출력 노드 사이에 접속되는 고정 저항을 구비하며;

상기 제1 스위치들은 상기 온도 센서들 각각에 일대일로 직렬 접속되고, 상기 제2 스위치들은 상기 광 센서들 각각에 일대일로 직렬 접속되며, 상기 제1 스위치들과 상기 제2 스위치들은 상기 입력 노드에 공통 접속되는 것을 특징으로 하는 액정표시장치.
제 7 항에 있어서,

상기 제1 스위치들과 상기 제2 스위치들은 상기 유저 인터페이스로부터의 제어신호들에 응답하여 턴 온 또는 턴 오프 되되, j(j는 자연수) 번째 온도 센서에 직렬 접속된 제1 스위치와 j 번째 광 센서에 직렬 접속된 제2 스위치는 동시에 턴 온 또는 턴 오프 되는 것을 특징으로 하는 액정표시장치.
제 1 항에 있어서,

상기 제1 센서부는 고전위 전압원과 상기 입력 노드 사이에 접속되는 단수의 온도 센서를 구비하고;

상기 제2 센서부는 상기 입력 노드와 기저 전압원 사이에 접속되는 단수의 광 센서를 구비하고;

상기 버퍼부는 제1 전극이 상기 입력 노드에 접속되고, 제2 전극이 상기 출력 노드에 접속되며, 제3 전극이 상기 기저 전압원에 접속되는 버퍼를 구비하며;

상기 전압 분배부는 상기 고전위 전압원과 상기 출력 노드 사이에 접속되는 가변 저항을 구비하는 것을 특징으로 하는 액정표시장치.
제 9 항에 있어서,

상기 액정표시패널에 데이터전압을 공급하는 데이터 구동회로와, 상기 데이터 구동회로의 구동 타이밍을 제어하는 타이밍 콘트롤러를 더 구비하고;

상기 가변 저항은 상기 타이밍 콘트롤러와 상기 데이터 구동회로의 전기적인 접속을 위한 가요성 인쇄회로 필름상에 외장되는 것을 특징으로 하는 액정표시장치.
제 2 항, 제 4 항, 제 7 항 및 제 9 항 중 어느 한 항에 있어서,

상기 온도 센서는 플로팅 된 불투명 게이트전극을 구비하여 다이오드 형태로 형성되며, 상기 외부 광에 노출되지 않도록 상기 블랙 매트릭스에 의해 가려지는 부분에 형성되는 것을 특징으로 하는 액정표시장치.
제 2 항, 제 4 항, 제 7 항 및 제 9 항 중 어느 한 항에 있어서,

상기 광 센서는 플로팅 된 투명 게이트전극을 구비하여 다이오드 형태로 형성되며, 상기 외부 광에 쉽게 노출되도록 형성되는 것을 특징으로 하는 액정표시장치.
제 2 항, 제 4 항, 제 7 항 및 제 9 항 중 어느 한 항에 있어서,

상기 버퍼는 이득이 1에 가까운 컴 온 소스형 증폭기이며, PMOS, CMOS 및 NMOS 중 어느 하나로 구현되는 것을 특징으로 하는 액정표시장치.