KR20050062155A

KR20050062155A - 표시장치 및 이의 구동방법

Info

Publication number: KR20050062155A
Application number: KR1020030093836A
Authority: KR
Inventors: 김진홍; 박철우; 채종철; 신경주
Original assignee: 삼성전자주식회사
Priority date: 2003-12-19
Filing date: 2003-12-19
Publication date: 2005-06-23
Also published as: US20050134548A1; US7466302B2; JP2005182049A; JP4729297B2; CN1629914A; TW200521939A; TWI381352B; KR100996217B1; CN100470625C

Abstract

광 발생부의 동작을 안정적으로 제어할 수 있고, 소비 전력을 감소시킬 수 있는 표시장치 및 이의 구동방법이 개시된다. 광 발생부는 제1 제어신호에 응답하여 제1 광을 발생하고, 제1 구동부는 패널 구동신호를 출력한다. 표시패널은 제1 광 또는 외부로부터 제공되는 제2 광을 제공받고, 패널 구동신호에 응답하여 영상을 표시한다. 감지부는 제2 광의 광량에 대응하여 감지신호를 출력한다. 제2 구동부는 임계 범위를 정의하는 하부 임계레벨과 상부 임계레벨을 감지신호와 비교하고, 비교 결과에 따라 제1 제어신호를 출력한다. 따라서, 광 발생부의 동작을 안정적으로 제어할 수 있으면서, 표시장치의 소비 전력을 감소시킬 수 있다.

Description

표시장치 및 이의 구동방법{DISPLAY APPARATUS AND METHOD FOR DRIVING THE SAME}

본 발명은 표시장치 및 이의 구동방법에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 광 발생부의 동작을 안정적으로 제어할 수 있고, 소비 전력을 감소시킬 수 있는 표시장치 및 이의 구동방법에 관한 것이다.

일반적으로, 표시장치는 광을 이용하여 영상을 표시하는 표시패널을 포함한다. 광은 태양 또는 조명등에 의하여 표시장치의 외부로부터 제공된 외부광이거나, 자체적으로 생성되는 내부광일 수 있다.

최근 표시장치는 외부광과 내부광을 적절하게 이용할 수 있는 구조로 개발되고 있다. 따라서, 표시장치는 외부광이 충분한 곳에서는 외부광에 의해서 영상을 표시하고, 외부광이 부족한 곳에서는 백라이트 어셈블리로부터 생성된 내부광에 의해서 영상을 표시한다.

표시장치를 구동하는데 소비되는 전력의 약 70%가 백라이트 어셈블리에서 소비된다. 특히, 휴대폰, 노트북 컴퓨터 및 PDA와 같은 고절전형을 요구하는 휴대용 장치에서는 백라이트 어셈블리에서 소비되는 전력을 감소시키는 구조가 절실하다.

표시장치의 소비전력을 감소시키기 위하여 백라이트 어셈블리로 제공되는 전력을 감소시키면, 백라이트 어셈블리로부터 출사되는 내부광의 광량이 감소하여 표시장치의 전체적인 휘도가 저하된다.

따라서, 본 발명의 목적은 광 발생부의 동작을 안정적으로 제어할 수 있고, 소비 전력을 감소시킬 수 있는 표시장치를 제공하는 것이다.

또한, 본 발명의 목적은 상기한 표시장치를 구동하는데 적용되는 방법을 제공하는 것이다.

본 발명의 일 특징에 따른 표시장치는 광 발생부, 제1 구동부, 표시패널, 감지부 및 제2 구동부를 포함한다.

상기 광 발생부는 제1 제어신호에 응답하여 제1 광을 발생하고, 상기 제1 구동부는 패널 구동신호를 출력한다. 상기 표시패널은 상기 제1 광 또는 외부로부터 제공되는 제2 광을 제공받고, 상기 패널 구동신호에 응답하여 영상을 표시한다.

상기 감지부는 외부로부터 상기 표시패널로 입사되는 상기 제2 광의 광량에 대응하여 감지신호를 출력하고, 상기 제2 구동부는 임계 범위를 정의하는 하부 임계레벨과 상부 임계레벨을 상기 감지신호와 비교하고, 비교 결과에 따라 상기 제1 제어신호를 출력한다.

본 발명의 다른 특징에 따른 표시장치의 구동방법에 따르면, 제어신호에 응답하여 제1 광을 발생한 후, 패널 구동신호를 출력한다. 다음, 상기 제1 광 또는 외부로부터 제공되는 제2 광을 제공받고, 상기 패널 구동신호에 응답하여 영상을 표시한다. 이후, 상기 제2 광의 광량에 대응하여 감지신호를 출력하고, 임계 범위를 정의하는 하부 임계레벨과 상부 임계레벨을 상기 감지신호와 비교한다. 다음, 비교 결과에 따라 상기 제어신호를 출력한다.

이러한 표시장치 및 이의 구동방법에 따르면, 상기 제2 광의 광량에 따라서 상기 광 발생부를 온/오프시킬 수 있음으로써, 표시장치를 구동하는데 소비되는 전력을 절감시킬 수 있다. 또한, 상기 광 발생부가 온/오프 동작을 빈번하게 반복하는 것을 방지하여, 상기 광 발생부의 안정적인 동작을 도모할 수 있다.

이하, 첨부한 도면들을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 보다 상세하게 설명하고자 한다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 액정표시장치의 블록도이다.

도 1을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 액정표시장치(700)는 영상을 표시하는 액정표시패널(100), 상기 액정표시패널(100)을 구동하는 패널 구동신호(PDS)를 출력하는 제1 구동부(200), 상기 액정표시패널(100)로 내부광(L1)을 제공하는 광 발생부(300) 및 상기 광 발생부(300)를 구동하는 제2 구동부(600)를 포함한다.

상기 액정표시패널(100)에는 상기 액정표시패널(100)로 제공되는 외부광(L2)의 광량에 응답하여 포토 커런트(Iph)를 출력하는 광 감지부(400)가 구비된다. 상기 제2 구동부(600)는 상기 광 감지부(400)로부터 출력된 상기 포토 커런트(Iph)에 응답하여 상기 광 발생부(300)를 구동시키는 제1 제어신호(CS1)를 출력한다.

상기 광 발생부(300)가 상기 제1 제어신호(CS1)에 응답하여 상기 내부광(L1)을 출력하면, 상기 액정표시패널(100)은 상기 내부광(L1)을 이용하여 영상을 표시한다. 한편, 상기 광 발생부(300)가 상기 제1 제어신호(CS1)에 응답하여 상기 내부광(L1)을 출력하지 않으면, 상기 액정표시패널(100)은 상기 외부광(L2)만을 이용하여 영상을 표시한다.

즉, 상기 외부광(L2)이 부족한 경우 상기 액정표시패널(100)은 상기 내부광(L1)을 이용하여 영상을 표시하고, 상기 외부광(L2)이 충분한 경우 상기 액정표시패널(100)은 상기 외부광(L2)만을 이용하여 영상을 표시한다.

상기 액정표시장치(700)는 상기 외부광(L2)의 광량의 변화에 적절하게 응답하여 상기 광 발생부(300)를 온/오프시킨다. 따라서, 상기 액정표시장치(700)를 구동하는데 소비되는 전력을 절감할 수 있고, 소비 전력이 감소하더라도 상기 액정표시장치(700)는 고휘도의 화면을 구현할 수 있다.

도 2는 도 1에 도시된 액정표시장치의 평면도이고, 도 3은 도 2에 도시된 액정표시장치의 단면도이다.

도 2 및 도 3을 참조하면, 액정표시패널(700)은 하부기판(110), 상기 하부기판(110)과 마주하는 상부기판(120), 상기 하부기판(110)과 상부기판(120)과의 사이에 개재된 액정층(130) 및 결합부재(135)로 이루어진다.

상기 액정표시패널(100)은 실질적으로 영상을 표시하는 표시영역(DA)과 상기 표시영역(DA)에 인접하는 제1 내지 제4 주변영역(PA1, PA2, PA3, PA4)으로 구분된다.

상기 상부기판(120)은 차광막(121), 컬러필터(122) 및 공통전극(123)을 포함한다.

상기 컬러필터(122)는 광에 의해서 소정의 색으로 발현되는 R, G, B 색화소로 이루어진다. 상기 차광막(121)은 상기 표시영역(DA)에서 상기 R, G, B 색화소들 사이에 구비되어 상기 각 색화소들의 색 재현성을 향상시킨다. 또한, 상기 차광막(121)은 상기 제1 내지 제4 주변영역(PA1 ~ PA4)에 대응하여 형성된다. 상기 공통전극(123)은 상기 차광막(121) 및 컬러필터(122) 상에 균일한 두께로 적층된다.

상기 표시영역(DA)에 대응하여 상기 하부기판(100)에는 매트릭스 형태로 다수의 화소부(PP)가 구비된다. 상기 다수의 화소부(PP)는 제1 방향(D1)으로 연장된 다수의 게이트 라인(GL1 ~ GLn) 및 상기 제1 방향(D1)과 직교하는 제2 방향(D2)으로 연장된 다수의 데이터 라인(DL1 ~ DLm)에 의해서 정의된다.

상기 화소부(PP) 각각은 화소 TFT(TR1) 및 화소전극(PE)으로 이루어진다. 상기 화소 TFT(TR1)는 대응하는 게이트 라인에 연결된 게이트 전극(GE1), 대응하는 데이터 라인에 연결된 소오스 전극(SE1) 및 상기 화소전극(PE)과 결합하는 드레인 전극(DE1)을 구비한다. 상기 화소전극(PE)은 상기 액정층(130)을 사이에 두고 상기 공통전극(123)과 마주하여 액정 커패시터(Clc)를 형성한다.

한편, 상기 제1 주변영역(PA1)은 상기 게이트 라인들(GL1 ~ GLn)의 제1 단부에 인접하는 영역이고, 상기 제2 주변영역(PA2)은 상기 제1 단부와 마주하는 상기 게이트 라인들(GL1 ~ GLn)의 제2 단부에 인접하는 영역이다. 또한, 상기 제3 주변영역(PA3)은 상기 데이터 라인들(DL1 ~ DLm)의 제3 단부에 인접하는 영역이고, 상기 제4 주변영역(PA4)은 상기 제3 단부와 마주하는 상기 데이터 라인들(DL1 ~ DLm)의 제4 단부에 인접하는 영역이다.

상기 액정표시패널(100)을 구동하는 제1 구동부(200)는 상기 제1 주변영역(PA1)에 실장되는 게이트 구동칩(210) 및 상기 제3 주변영역(PA3)에 실장되는 데이터 구동칩(220)으로 이루어진다.

상기 게이트 구동칩(210)은 상기 제1 주변영역(PA1)에서 상기 게이트 라인들(GL1 ~ GLn)의 제1 단부와 전기적으로 연결되어, 상기 게이트 라인들(GL1 ~ GLn)에 순차적으로 게이트 신호를 출력한다. 상기 데이터 구동칩(220)은 상기 제3 주변영역(PA3)에서 상기 데이터 라인들(DL1 ~ DLm)의 제3 단부와 전기적으로 연결되어, 상기 데이터 라인들(DL1 ~ DLm)에 데이터 신호를 출력한다.

상기 제4 주변영역(PA4)과 인접하는 상기 표시영역(DA)의 일측부(SP)에는 광 감지부(400)가 구비된다. 상기 광 감지부(400)는 상기 액정표시패널(100)의 외부로부터 제공되는 외부광(L2, 도 1에 도시됨)의 광량을 감지하여 상기 외부광(L2)의 광량에 상응하는 포토 커런트(Iph, 도 1에 도시됨)를 출력한다. 즉, 상기 외부광(L2)의 광량이 증가하면 상기 포토 커런트(Iph)는 증가하고, 상기 외부광(L2)의 광량이 감소하면 상기 포토 커런트(Iph)는 감소한다.

여기서, 상기 데이터 구동칩(220)은 상기 데이터 라인들(DL1 ~ DLm)의 제3 단부와 전기적으로 연결되어, 상기 데이터 라인들(DL1 ~ DLm)의 제4 단부는 상기 제4 주변영역(PA4)으로까지 연장되지 않는다. 따라서, 상기 표시영역(DA)의 일측부(SP)에 상기 광 감지부(400)가 구비되더라도, 상기 광 감지부(400)는 상기 데이터 라인들(DL1 ~ DLm)과 교차하지 않는다.

이로써, 상기 광 감지부(400)가 상기 표시영역(DA)에 구비되더라도, 상기 광 감지부(400)로 인해서, 상기 표시영역(DA)으로 제공되는 게이트 신호 또는 데이터 신호의 왜곡을 방지할 수 있다.

한편, 상기 제3 주변영역(PA3)에는 연성회로기판(140)이 부착된다. 상기 연성회로기판(140)은 외부로부터 각종 신호를 입력받아 상기 게이트 구동칩(210), 데이터 구동칩(220) 및 광 감지부(400)로 제공한다.

도 4는 도 1에 도시된 액정표시장치를 구체적으로 나타낸 회로도이고, 도 5는 도 4에 도시된 광 감지부를 구체적으로 나타낸 회로도이다.

도 4를 참조하면, 표시영역(DA)의 일측부(SP)에는 광 감지부(400)가 구비되고, 상기 표시영역(DA)과 인접하는 제1 및 제3 주변영역(PA1, PA3)에는 게이트 구동칩(210)과 데이터 구동칩(220)이 각각 실장된다.

상기 게이트 구동칩(210)은 서로 종속적으로 연결된 다수의 스테이지(SRC1 ~ SRCn+1)를 포함하는 하나의 쉬프트 레지스터로 구성된다. 다수의 게이트 라인(GL1 ~ GLn)은 상기 다수의 스테이지(SRC1 ~ SRCn)에 각각 연결되어, 대응하는 스테이지로부터 출력된 게이트 신호를 입력받는다.

상기 다수의 스테이지(SRC1 ~ SRCn+1) 중 마지막 스테이지(SRCn+1)는 n 번째 스테이지(SRCn)를 구동하기 위하여 구비된 더미 스테이지다.

한편, 상기 게이트 구동칩(210)에 인접하여 상기 제1 주변영역(PA1)에는 제1 방향(D1, 도 2에 도시됨)으로 연장된 제1 구동전압배선(VonL) 및 제2 구동전압배선(VoffL)이 구비된다. 또한, 상기 제1 구동전압배선(VonL)에 인접하고, 첫 번째 스테이지(SRC1)에 개시신호(ST)를 제공하는 개시신호배선(STL)이 더 구비된다.

도 4 및 도 5에 도시된 바와 같이, 광 감지부(400)는 다수의 센서 TFT(TR2) 및 다수의 제1 스토리지 커패시터(Cs1)로 이루어진다.

상기 센서 TFT(TR2) 각각은 제2 구동전압배선(VoffL)에 연결된 게이트 전극(GE2), 상기 제1 구동전압배선(VonL)에 연결된 드레인 전극(DE2), 제1 리드(read)배선(RL1)에 연결된 소오스 전극(SE2)으로 이루어진다. 상기 제1 스토리지 커패시터(Cs1) 각각은 상기 제2 구동전압배선(VoffL)에 연결된 제1 전극(LE1) 및 상기 제1 리드아웃배선(RL1)에 연결된 제2 전극(UE)으로 이루어진다.

상기 제3 주변영역(PA3)에는 리드아웃부(500)가 더 구비된다. 상기 리드아웃부(500)는 리드아웃 TFT(TR3) 및 제2 스토리지 커패시터(Cs2)를 포함한다. 상기 리드아웃 TFT(TR3)의 게이트 전극(GE3)은 마지막 스테이지(SRCn+1)의 출력단자에 연결되고, 드레인 전극(DE3)은 상기 제1 리드아웃배선(RL1)에 연결되며, 소오스 전극(SE3)은 제2 리드아웃배선(RL2)에 연결된다. 상기 제2 스토리지 커패시터(Cs2)의 제1 전극(LE2)은 상기 제2 구동전압배선(VoffL)에 연결되고, 제2 전극(UE2)은 상기 제2 리드아웃배선(RL2)에 연결된다.

한편, 상기 제1 주변영역(PA1)에는 리셋부(550)가 더 구비된다. 상기 리셋부(550)는 게이트 전극(GE4)이 상기 개시신호배선(STL)에 연결되고, 드레인 전극(DE4)이 상기 제1 리드아웃배선(RL1)에 연결되며, 소오스 전극(SE4)이 상기 제2 구동전압배선(VoffL)에 연결된 리셋 TFT(TR4)로 이루어진다.

도 6은 도 4 및 도 5에 도시된 게이트 구동칩 및 광 감지부의 출력 파형도이다.

도 6을 참조하면, 제1 프레임(Frame1)에서 첫 번째 스테이지(SRC1)에 개시신호(ST)가 제공되면, 첫 번째 스테이지(SRC1)는 게이트 신호를 첫 번째 게이트 라인(GL1)으로 제공한다.

이후, 두 번째 스테이지(SRC2)는 상기 첫 번째 스테이지(SRC1)로부터 출력된 상기 게이트 신호에 응답하여 두 번째 게이트 라인(GL2)에 게이트 신호를 출력한다. 이와 같은 과정이 반복되어 상기 제1 프레임(Frame1)동안 첫 번째 게이트 라인(GL1)부터 마지막 게이트 라인(GLn)까지 상기 게이트 신호가 순차적으로 출력된다.

다시, 상기 첫 번째 스테이지(SRC1)에 상기 개시신호(ST)가 인가되는 것에 의해서 제2 프레임(Frame2)이 시작된다. 상기 제2 프레임(Frame2)도 상기 제1 프레임(Frame1)과 동일한 과정을 반복한다.

여기서, 상기 제1 및 제2 프레임(Frame1, Frame2)과의 사이에는 블랭크 구간(BL)이 존재한다. 상기 블랭크 구간(BL)은 상기 제1 프레임(Frame 1)에서 상기 다수의 게이트 라인(GL1 ~ GLm)으로 출력된 게이트 신호를 방전시켜, 상기 다수의 게이트 라인(GL1 ~ GLm)을 초기화하는 구간이다.

상기 다수의 센서 TFT(TR2)는 외부로부터 제공되는 외부광(L2)에 응답하여 상기 소오스 전극(SE2)으로 포토 커런트(Iph)를 출력한다. 상기 제1 스토리지 커패시터(Cs1)는 상기 센서 TFT(TR2)로부터 출력된 상기 포토 커런트(Iph)를 충전한다.

상기 외부광(L2)의 광량이 상대적으로 적으면, 상기 센서 TFT(TR2)로부터 출력되는 상기 포토 커런트(Iph)도 미약하다. 또한, 상기 포토 커런트(Iph)에 대응하여 상기 제1 스토리지 커패시터(Cs1)에 충전된 제1 전압(V1)도 미약하여, 제1 프레임(Frame1)에서와 같이 상기 제1 전압(V1)은 제2 구동전압(Voff)으로부터 미약하게 상승한 전압레벨을 가진다.

이후, 상기 마지막 스테이지(SRCn+1)로부터 출력된 출력신호에 응답하여 상기 리드아웃 TFT(TR3)가 턴온된다. 따라서, 상기 리드아웃 TFT(TR3)는 제1 스토리지 커패시터(Cs1)에 저장된 상기 제1 전압(V1)을 판독하여 그에 대응하는 제2 전압(V2)을 상기 제2 스토리지 커패시터(Cs2)에 충전한다.

이후, 제2 프레임(Frame2)을 시작하는 상기 개시신호(ST)에 응답하여 상기 제1 스토리지 커패시터(Cs1)에 충전된 제1 전압(V1)은 상기 제2 구동전압(Voff)으로 방전된다.

상기 외부광(L2)의 광량이 상대적으로 많으면, 상기 센서 TFT(TR2)로부터 출력되는 상기 포토 커런트(Iph)의 양도 증가한다. 또한, 상기 포토 커런트(Iph)에 대응하여 상기 제1 스토리지 커패시터(Cs1)에 충전된 제1 전압(V1)은 점차적으로 제1 구동전압(Von)으로까지 상승한다.

이후, 상기 마지막 스테이지(SRCn+1)로부터 출력된 출력신호에 응답하여 상기 스위칭 TFT(TR3)가 턴온된다. 따라서, 상기 리드아웃 TFT(TR3)는 제1 스토리지 커패시터(Cs1)에 저장된 상기 제1 전압(V1)을 판독하여 그에 대응하는 제2 전압(V2)을 상기 제2 스토리지 커패시터(Cs2)에 충전한다.

도 7은 도 1에 도시된 제2 구동부를 구체적으로 나타낸 블록도이고, 도 8은 도 7에 도시된 제1 및 제2 비교부의 내부 구성을 나타낸 도면이다.

도 7 및 도 8을 참조하면, 제2 구동부(600)는 제1 비교부(610), 제2 비교부(620), 메모리부(630) 및 스위칭부(640)를 포함한다.

상기 제1 비교부(610)는 리드아웃부(500)로부터 출력된 제2 전압(V2)을 입력받고, 기 설정된 임계 범위의 하한값인 제1 임계전압(Vref)과 상기 제2 전압(V2)을 비교하여 제1 상태전압(Vse1)을 출력하는 제1 OP-AMP로 이루어진다. 상기 제1 상태전압(Vse1)은 상기 제2 전압(V2)이 상기 제1 임계전압(Vref1)보다 큰 경우 제1 전압레벨(V+)을 가지고, 상기 제2 전압(V2)이 상기 제1 임계전압(Vref1)보다 작은 경우 상기 제2 전압레벨(V-)을 가진다.

또한, 상기 제2 비교부(620)는 상기 리드아웃부(500)로부터 출력된 제2 전압(V2)을 입력받고, 상기 임계 범위의 상한값인 제2 임계전압(Vref2)과 상기 제2 전압(V2)을 비교하여 상기 제2 상태전압(Vse2)을 출력하는 제1 OP-AMP로 이루어진다. 상기 제2 상태전압(Vse2)은 상기 제2 전압(V2)이 상기 제2 임계전압(Vref2)보다 큰 경우 상기 제1 전압레벨(V+)을 가지고, 상기 제2 전압(V2)이 상기 제2 임계전압(Vref2)보다 작은 경우 상기 제2 전압레벨(V-)을 가진다.

여기서, 상기 제1 임계전압(Vref1)과 제2 임계전압(Vref2)은 상기 액정표시패널(100)이 상기 외부광(L2)으로부터 노이즈를 방지할 수 있는 전압레벨을 가진다. 또한, 상기 제1 임계전압(Vref1)과 제2 임계전압(Vref2)의 전압레벨은 상기 광 감지부(400)의 감도에 따라 변경될 수 있다.

상기 메모리부(630)는 이전 프레임에서 상기 스위칭부(640)로부터 출력된 제2 제어신호(CS2)를 출력하고, 이후에 현재 프레임에서 상기 스위칭부(640)로부터 출력된 제1 제어신호(CS1)를 저장한다. 여기서, 상기 제2 제어신호(CS2)는 이전 프레임에서 상기 광 발생부(300)를 온/오프시킨 신호로써, 현재 상기 광 발생부(300)의 상태를 나타낸다.

상기 스위칭부(640)는 상기 제1 비교부(610)로부터 상기 제1 상태전압(Vse1)을 입력받고, 상기 제2 비교부(620)로부터 상기 제2 상태전압(Vse2)을 입력받으며, 상기 메모리부(630)로부터 상기 제2 제어신호(CS2)를 입력받는다.

<표 1>은 상기 스위칭부(640)로 입력되는 신호와 출력되는 신호를 디지털화하여 나타낸다.

CS2	D-low	D-high	CS1
0	0	0	0
0	0	1	0
0	1	0	X
0	1	1	1
1	0	0	0
1	0	1	0
1	1	0	X
1	1	1	1

<표 1>에서 상기 제1 및 제2 제어신호(CS1, CS2)가 로우(0)일 때 상기 광 발생부(300)는 오프되고, 상기 제1 및 제2 제어신호(CS1, CS2)가 하이(1)일 때 상기 광 발생부(300)는 온된다.

한편, 제1 상태신호(D-low)는 상기 제1 상태전압(Vse1)을 디지털화한 것이다. 즉, 제1 상태신호(D-low)가 로우(0)일 때 상기 제1 상태전압(Vse1)은 상기 제1 전압레벨(V+)을 가지고, 상기 제1 상태신호(D-low)가 하이(1)일 때 상기 제1 상태전압(Vse1)은 상기 제2 전압레벨(V-)을 가진다.

또한, 제2 상태신호(D-high)는 상기 제2 상태전압(Vse2)을 디지털화한 것이다. 즉, 제2 상태신호(D-high)가 로우(0)일 때 상기 제2 상태전압(Vse2)은 상기 제1 전압레벨(V+)을 가지고, 상기 제2 상태신호(D-high)가 하이(1)일 때 상기 제1 상태전압(Vse2)은 상기 제2 전압레벨(V-)을 가진다.

<표 1>에 나타난 바와 같이, 상기 제2 제어신호(CS2)가 로우(0)일 때 상기 제1 상태신호(D-low)가 로우(0)이고 상기 제2 상태신호(D-high)가 로우(0)이면, 상기 제2 제어신호(CS2)와 동일하게 상기 스위칭부(640)는 로우(0)의 상기 제1 제어신호(CS1)를 출력한다. 따라서, 상기 리드아웃부(500)로부터 출력된 제2 전압(V2)이 상기 제1 및 제2 임계전압(Vref1, Vref2)보다 큰 경우, 현재 프레임에서 상기 광 발생부(300)는 이전 프레임과 동일하게 오프 상태를 유지한다.

상기 제2 제어신호(CS2)가 로우(0)일 때 상기 제1 상태신호(D-low)가 로우(0)이고 상기 제2 상태신호(D-high)가 하이(1)이면, 상기 스위칭부(640)는 상기 제2 제어신호(CS2)와 동일하게 로우(0)의 상기 제1 제어신호(CS1)를 출력한다. 따라서, 상기 제2 전압(V2)이 상기 제1 임계전압(Vref1)보다 크고 상기 제2 임계전압(Vref2)보다 작은 경우, 현재 프레임에서 상기 광 발생부(300)는 이전 프레임과 동일하게 오프 상태를 유지한다.

상기 제2 제어신호(CS2)가 로우(0)일 때 상기 제1 상태신호(D-low)가 하이(1)이고 상기 제2 상태신호(D-high)가 하이(1)이면, 상기 스위칭부(640)는 상기 제2 제어신호(CS2)와 반전된 하이(1)의 상기 제1 제어신호(CS1)를 출력한다. 따라서, 상기 제2 전압(V2)이 상기 제1 및 제2 임계전압(Vref1, Vref2)보다 큰 경우, 현재 프레임에서 상기 광 발생부(300)는 온 상태로 전환된다.

한편, 상기 제2 제어신호(CS2)가 하이(1)인 상태에서 상기 제1 상태신호(D-low)가 로우(0)이고 상기 제2 상태신호(D-hgih)가 로우(0)이면, 상기 스위칭부(640)는 상기 제2 제어신호(CS2)와 반전된 로우(0) 상태의 상기 제1 제어신호(CS1)를 출력한다. 따라서, 현재 프레임에서 상기 광 발생부(300)는 오프 상태로 전환된다.

상기 제2 제어신호(CS2)가 하이(1)인 상태에서 상기 제1 상태신호(D-low)가 로우(0)이고 상기 제2 상태신호(D-high)가 하이(1)이면, 상기 스위칭부(640)는 상기 제2 제어신호(CS2)와 동일하게 하이(1) 상태의 상기 제1 제어신호(CS1)를 출력한다. 따라서, 현재 프레임에서 상기 광 발생부(300)는 이전 프레임과 동일하게 온 상태를 유지한다.

상기 제2 제어신호(CS2)가 하이(1)인 상태에서 상기 제1 상태신호(D-low)가 하이(1)이고 상기 제2 상태신호(D-high)가 하이(1)이면, 상기 스위칭부(640)는 상기 제2 제어신호(CS2)와 동일하게 하이(1) 상태의 상기 제1 제어신호(CS1)를 출력한다. 따라서, 현재 프레임에서 상기 광 발생부(300)는 이전 프레임과 동일하게 온 상태를 유지한다.

한편, 상기 제2 제어신호(CS2)가 로우 또는 하이(0, 1)일 때, 상기 제1 상태신호(D-low)가 하이(1)이면서 상기 제2 상태신호(D-high)가 로우(0)인 경우는 존재할 수 없다.

도 9는 도 4에 도시된 제2 구동부의 출력 파형도이다. 단, 도 9에서 x 축은 전압(V)을 나타내고, y 축은 광 발생부(300)의 온/오프(ON/OFF) 상태를 나타낸다.

도 9를 참조하면, 제1 그래프(Grp1)는 이전 프레임에서 광 발생부(300)가 오프 상태인 경우 현재 프레임에서 광 발생부(300)의 동작 상태를 나타내고, 제2 그래프(Grp2)는 이전 프레임에서 광 발생부(300)가 온 상태인 경우 현재 프레임에서 광 발생부(300)의 동작 상태를 나타낸다.

상기 제1 그래프(Grp1)에 나타난 바와 같이, 이전 프레임에서 상기 광 발생부(300)가 오프(OFF) 상태였다면, 현재 프레임에서 제2 전압(V2)이 제2 임계전압(Vref2)보다 작은 경우까지 상기 광 발생부(300)는 오프(OFF) 상태를 유지한다. 그러나, 상기 제2 전압(V2)이 상기 제2 임계전압(Vref2)보다 커지면, 상기 광 발생부(300)는 온(ON) 상태로 전환된다.

한편 상기 제2 그래프(Grp2)에 나타난 바와 같이, 이전 프레임에서 상기 광 발생부(300)가 온(ON) 상태였다면, 현재 프레임에서 제2 전압(V2)이 제1 임계전압(Vref1)보다 큰 경우까지 상기 광 발생부(300)는 온(ON) 상태를 유지한다. 그러나, 상기 제2 전압(V2)이 상기 제1 임계전압(Vref1)보다 작아지면, 상기 광 발생부(300)는 오프(OFF) 상태로 전환된다.

이와 같은 표시장치 및 이의 구동방법에 따르면, 제2 구동부는 외부광을 광량에 대응하는 제2 전압을 입력받고, 상기 제2 전압을 임계 범위를 정의하는 하부 임계레벨과 상부 임계레벨과 비교한 후, 비교 결과에 따라 광 발생부의 구동을 제어하는 제1 제어신호를 출력한다.

따라서, 상기 외부광의 광량에 따라서 상기 광 발생부를 온/오프시킬 수 있음으로써, 표시장치를 구동하는데 소비되는 전력을 절감시킬 수 있다.

또한, 상기 제2 구동부는 상기 제2 전압을 임계 범위를 정의하는 하부 임계레벨과 상부 임계레벨과 비교한 결과 뿐만 아니라, 이전 프레임에서 광 발생부의 온/오프 상태를 근거로 상기 제1 제어신호를 출력한다.

따라서, 외부광이 임계 광량에 근접하는 광량을 가질 경우에도 상기 광 발생부가 온/오프 동작을 빈번하게 반복하는 것을 방지하여, 상기 광 발생부의 안정적인 동작을 도모할 수 있다.

이상 실시예를 참조하여 설명하였지만, 해당 기술 분야의 숙련된 당업자는 하기의 특허 청구의 범위에 기재된 본 발명의 사상 및 영역으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있음을 이해할 수 있을 것이다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 표시장치의 블록도이다.

도 2는 도 1에 도시된 액정표시장치의 평면도이다.

도 3은 도 2에 도시된 액정표시장치의 단면도이다.

도 4는 도 1에 도시된 액정표시장치를 구체적으로 나타낸 회로도이다.

도 5는 도 4에 도시된 광 감지부를 구체적으로 나타낸 회로도이다.

도 7은 도 1에 도시된 제2 구동부를 구체적으로 나타낸 블록도이다.

도 8은 도 7에 도시된 제1 및 제2 비교부의 내부 구성을 나타낸 도면이다.

도 9는 도 7에 도시된 제2 구동부의 출력 파형도이다.

<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>

100 : 액정표시패널 200 : 제1 구동부

220 : 게이트 구동칩 230 : 데이터 구동칩

300 : 광 발생부 400 : 광 감지부

500 : 리드아웃부 550 : 리셋부

600 : 제2 구동부 700 : 액정표시장치

Claims

제1 제어신호에 응답하여 제1 광을 발생하는 광 발생부;

패널 구동신호를 출력하는 제1 구동부;

상기 광 발생부로부터 상기 제1 광 또는 외부로부터 제공되는 제2 광을 제공받고, 상기 패널 구동신호에 응답하여 영상을 표시하는 표시패널;

외부로부터 상기 표시패널로 입사되는 상기 제2 광의 광량에 대응하여 감지신호를 출력하는 감지부; 및

임계 범위를 정의하는 하부 임계레벨과 상부 임계레벨을 상기 감지신호와 비교하고, 비교 결과에 따라 상기 제1 제어신호를 출력하는 제2 구동부를 포함하는 것을 특징으로 하는 표시장치.
제1항에 있어서, 상기 제2 구동부는,

상기 감지신호를 상기 하부 임계레벨과 비교하여 제1 상태신호를 출력하는 제1 비교부;

상기 감지신호를 상기 상부 임계레벨과 비교하여 제2 상태신호를 출력하는 제2 비교부;

상기 제1 상태신호 및 제2 상태신호에 응답하여 현재 상기 광 발생부의 온/오프 상태를 나타내는 제2 제어신호와 동일하거나 반전된 상태를 가지는 상기 제1 제어신호를 상기 광 발생부로 제공하는 스위칭부를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 표시장치.
제2항에 있어서, 상기 제2 구동부는 현재 상기 광 발생부의 온/오프 상태를 나타내는 제2 제어신호를 저장하고, 상기 제2 제어신호가 상기 스위칭부로 제공된 후 상기 스위칭부로부터 출력된 상기 제1 제어신호를 저장하는 메모리부를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 표시장치.
제2항에 있어서, 상기 제1 상태신호는 상기 감지신호가 상기 하부 임계레벨보다 큰 경우 로우로 발생되고, 상기 감지신호가 상기 하부 임계레벨보다 작은 경우 하이로 발생되며,

상기 제2 상태신호는 상기 감지신호가 상기 상부 임계레벨보다 큰 경우 로우로 발생되고, 상기 감지신호가 상기 상부 임계레벨보다 작은 경우 하이로 발생되는 것을 특징으로 하는 표시장치.
제4항에 있어서, 현재 상기 광 발생부가 오프 상태인 경우,

상기 스위칭부는 로우로 발생되는 상기 제1 및 제2 상태신호에 응답하여 상기 제2 제어신호를 상기 제1 제어신호로써 출력하고, 하이로 발생되는 상기 제1 및 제2 상태신호에 응답하여 상기 제2 제어신호와 반전된 신호를 상기 제1 제어신호로써 출력하고, 로우의 상기 제1 상태신호와 하이의 상기 제2 상태신호에 응답하여 상기 제2 제어신호를 상기 제1 제어신호로써 출력하는 것을 특징으로 하는 표시장치.
제4항에 있어서, 현재 상기 광 발생부가 온 상태인 경우,

상기 스위칭부는 로우로 발생되는 상기 제1 및 제2 상태신호에 응답하여 상기 제2 제어신호와 반전된 신호를 상기 제1 제어신호로써 출력하고, 하이로 발생되는 상기 제1 및 제2 상태신호에 응답하여 상기 제2 제어신호를 상기 제1 제어신호로써 출력하며, 로우의 상기 제1 상태신호와 하이의 상기 제2 상태신호에 응답하여 상기 제2 제어신호를 상기 제1 제어신호로써 출력하는 것을 특징으로 하는 표시장치.
제1항에 있어서, 상기 표시패널은 다수의 게이트 라인과 다수의 데이터 라인이 구비되어 영상을 표시하는 표시부 및 상기 표시부에 인접한 주변부로 이루어지고,

상기 감지부는 상기 표시부에 구비되는 것을 특징으로 하는 표시장치.
제7항에 있어서, 상기 감지부는,

상기 제2 광에 응답하여 상기 감지신호를 출력하는 센싱 트랜지스터; 및

상기 감지신호에 대응하는 제1 전압을 충전하는 제1 스토리지 커패시터를 포함하는 것을 특징으로 하는 표시장치.
제8항에 있어서, 상기 제1 구동부는 서로 종속적으로 연결된 다수의 스테이지로 이루어지고, 제1 구동전압, 제2 구동전압 및 개시신호에 응답하여 상기 게이트 라인들에 게이트 신호를 출력하는 게이트 구동회로를 포함하는 것을 특징으로 하는 표시장치.
제9항에 있어서, 상기 센싱 TFT는 상기 제1 구동전압을 입력받는 드레인 전극, 상기 제2 구동전압을 입력받는 게이트 전극 및 상기 감지신호를 출력하는 소오스 전극으로 이루어지고,

상기 제1 스토리지 커패시터는 상기 제2 구동전압이 제공되는 제1 전극 및 상기 감지신호가 제공되는 제2 전극으로 이루어진 것을 특징으로 하는 표시장치.
제9항에 있어서, 상기 제1 스토리지 커패시터에 충전된 상기 제1 전압을 리드아웃하는 리드아웃부를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 표시장치.
제11항에 있어서, 상기 리드아웃부는,

상기 다수의 스테이지 중 마지막 스테이지의 출력신호 및 상기 제1 전압에 응답하여 제2 전압을 출력하는 리드아웃 트랜지스터; 및

상기 스위칭 트랜지스터로부터 출력된 상기 제2 전압을 충전하는 제2 스토리지 커패시터를 포함하는 것을 특징으로 하는 표시장치.
제12항에 있어서, 상기 리드아웃 트랜지스터는 상기 제1 전압을 입력받는 드레인 전극, 상기 다수의 스테이지 중 마지막 스테이지의 출력신호 입력받는 게이트 전극 및 상기 제2 전압을 출력하는 소오스 전극으로 이루어지고,

상기 제2 스토리지 커패시터는 상기 제2 구동전압이 제공되는 제1 전극 및 상기 제2 전압이 제공되는 제2 전극으로 이루어진 것을 특징으로 하는 표시장치.
제9항에 있어서, 특정 시간 단위로 상기 감지부를 초기화시키는 리셋부를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 표시장치.
제14항에 있어서, 상기 리셋부는 상기 개시신호를 입력받는 게이트 전극, 제1 전압을 입력받는 드레인 전극 및 상기 제2 구동전압을 입력받는 소오스 전극으로 이루어진 리셋 트랜지스터를 포함하는 것을 특징으로 하는 표시장치.
제어신호에 응답하여 제1 광을 발생하는 단계;

패널 구동신호를 출력하는 단계;

상기 제1 광 또는 외부로부터 제공되는 제2 광을 제공받고, 상기 패널 구동신호에 응답하여 영상을 표시하는 단계;

상기 제2 광의 광량에 대응하여 감지신호를 출력하는 단계;

임계 범위를 정의하는 하부 임계레벨과 상부 임계레벨을 상기 감지신호와 비교하는 단계;

비교 결과에 따라 상기 제어신호를 출력하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 표시장치의 구동방법.
제16항에 있어서, 상기 제1 광을 제공받아 영상을 표시하는 상태에서, 상기 감지신호가 상기 상부 임계레벨보다 작을 경우 상기 제1 광을 이용하여 영상을 표시하고, 상기 감지신호가 상기 상부 임계레벨보다 클 경우 상기 제2 광을 이용하여 영상을 표시하는 것을 특징으로 하는 표시장치의 구동방법.
제16항에 있어서, 상기 제2 광을 제공받아 영상을 표시하는 상태에서, 상기 감지신호가 상기 하부 임계레벨보다 작을 경우 상기 제1 광을 이용하여 영상을 표시하고, 상기 감지신호가 상기 하부 임계레벨보다 클 경우 상기 제2 광을 이용하여 영상을 표시하는 것을 특징으로 하는 표시장치의 구동방법.