KR101101065B1 - 광 감지회로 및 그 구동방법 - Google Patents

광 감지회로 및 그 구동방법 Download PDF

Info

Publication number
KR101101065B1
KR101101065B1 KR1020100025659A KR20100025659A KR101101065B1 KR 101101065 B1 KR101101065 B1 KR 101101065B1 KR 1020100025659 A KR1020100025659 A KR 1020100025659A KR 20100025659 A KR20100025659 A KR 20100025659A KR 101101065 B1 KR101101065 B1 KR 101101065B1
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
transistor
voltage
gate electrode
control signal
section
Prior art date
Application number
KR1020100025659A
Other languages
English (en)
Other versions
KR20110106564A (ko
Inventor
김도엽
박용성
김태진
최덕영
정주현
안순성
최인호
장형욱
임기주
Original Assignee
삼성모바일디스플레이주식회사
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 삼성모바일디스플레이주식회사 filed Critical 삼성모바일디스플레이주식회사
Priority to KR1020100025659A priority Critical patent/KR101101065B1/ko
Priority to JP2010187470A priority patent/JP5608471B2/ja
Priority to CN201110048665.6A priority patent/CN102200474B/zh
Priority to US13/064,115 priority patent/US8497461B2/en
Priority to TW100109205A priority patent/TWI467563B/zh
Priority to EP11250336.2A priority patent/EP2372323B1/en
Publication of KR20110106564A publication Critical patent/KR20110106564A/ko
Application granted granted Critical
Publication of KR101101065B1 publication Critical patent/KR101101065B1/ko

Links

Images

Classifications

    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01J—MEASUREMENT OF INTENSITY, VELOCITY, SPECTRAL CONTENT, POLARISATION, PHASE OR PULSE CHARACTERISTICS OF INFRARED, VISIBLE OR ULTRAVIOLET LIGHT; COLORIMETRY; RADIATION PYROMETRY
    • G01J1/00—Photometry, e.g. photographic exposure meter
    • G01J1/42—Photometry, e.g. photographic exposure meter using electric radiation detectors
    • G01J1/44—Electric circuits
    • G01J1/46—Electric circuits using a capacitor

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Spectroscopy & Molecular Physics (AREA)
  • Control Of Indicators Other Than Cathode Ray Tubes (AREA)
  • Light Receiving Elements (AREA)
  • Photometry And Measurement Of Optical Pulse Characteristics (AREA)
  • Transforming Light Signals Into Electric Signals (AREA)

Abstract

본 발명은 광 감지를 수행하는 프레임 기간을 복수의 서브 프레임으로 분할하여 구동함으로써, 감지 가능한 주변광의 범위를 확장하고 낮은 조도에서의 분해능을 향상시키는 평판표시장치용 광 감지회로 및 그 구동방법을 제공한다.

Description

광 감지회로 및 그 구동방법{light sensor circuit and driving method thereof}
본 발명은 광 감지회로에 관한 것으로, 특히 감지 가능한 주변광의 범위를 확장하고 낮은 조도에서의 분해능을 향상시키는 광 감지회로 및 그 구동방법에 관한 것이다.
일반적으로 평판표시장치는 유기전계 발광 표시장치, 액정표시장치, 플라즈마 표시장치 등을 의미한다. 이러한 평판표시장치는 두께가 얇고 무게가 가벼울 뿐만 아니라 소비 전력도 점차 작아지고 있어, 기존의 CRT(Cathode Ray Tube)를 급속하게 대체하고 있다. 특히 상기 평판표시장치 중 유기전계 발광 표시장치 또는 액정표시장치는 소형 크기로 용이하게 제조할 수 있고, 더욱이 배터리로 장시간 이용할 수 있어서, 휴대용 전자기기의 표시 장치로 많이 채택되고 있다.
단, 기존의 유기전계 발광 표시장치 또는 액정표시장치는 사용자의 조작에 의해 인위적으로 화면 밝기를 조절할 수는 있으나, 주변광 정도에 관계없이 항상 일정한 휘도로 화상을 표시하도록 설계되어 있어, 어두운 곳에서는 화상의 휘도가 상대적으로 밝게 느껴지고, 태양광 아래에서는 화상의 휘도가 상대적으로 어둡게 느껴져 시인성에 문제가 있다.
또한, 종래의 평판표시장치는 상술한 바와 같이 화상의 휘도가 일정하게 설정되어 있기 때문에, 주변광의 휘도가 상대적으로 어두운 곳에서 장시간 사용 시 불필요하게 화상 휘도가 밝아 전력 소비율이 높아지는 단점이 있다.
이러한 단점을 극복하기 위해 주변광의 휘도를 감지하여 표시되는 화면의 휘도를 조절하는 방법으로, 주변광을 감지하는 광 센서 등을 포함한 광 감지회로를 평판표시장치에 부착하여 주변광에 대응하여 표시되는 화면의 휘도를 조절할 수 있도록 하는 방안이 대두되고 있다.
그러나, 종래의 경우 상기 광 감지회로 제작 시 광 센서, 기판 및 회로 등을 평판표시패널이 형성된 주 기판과는 별개의 기판에 형성하여야 하고, 이를 전기적으로 상기 주 기판에 연결하도록 구성되어, 평판표시장치의 크기 및 두께가 커지고 또한 소비전력도 높아지는 단점이 있다.
또한, 종래의 평판표시장치에 구비되는 광 감지회로는 광 샘플링 기간 중 출력전류가 광 누설 전류로 인하여 변동됨으로써, 주변광을 정확히 샘플링하지 못할 수 있으며, 더욱이 종래의 광 감지회로는 주변의 온도가 증가함에 따라서 광 감지회로의 출력 전류가 온도 누설전류로 인하여 변동됨으로써, 주변광을 정확히 감지하지 못하는 단점이 있다.
본 발명은 광 감지를 수행하는 프레임 기간을 복수의 서브 프레임으로 분할하여 구동함으로써, 감지 가능한 주변광의 범위를 확장하고 낮은 조도에서의 분해능을 향상시키는 광 감지회로 및 그 구동방법을 제공함을 목적으로 한다.
상기 목적을 달성하기 위하여 본 발명의 실시예에 의한 광 감지회로는, 제 1기준전압 및 제 2전원 사이에 연결되는 제 1트랜지스터와; 상기 제 1트랜지스터의 게이트 전극 및 제 2전극 사이에 연결되며, 게이트 전극으로 제 1제어신호가 인가되는 제 2트랜지스터와; 상기 제 1기준전압과 제 1트랜지스터 사이에 연결되며, 게이트 전극으로 제 2제어신호가 인가되는 제 3트랜지스터와; 상기 제 2전원과 제 1트랜지스터 사이에 연결되며, 게이트 전극으로 반전된 제 2제어신호가 인가되는 제 4트랜지스터와; 제 2기준전압과 제 3기준전압 사이에 연결되는 수광 소자와; 상기 제 2기준전압과 상기 수광 소자의 캐소드 사이에 연결되며, 게이트 전극으로 상기 제 1제어신호가 인가되는 제 5트랜지스터와; 상기 수광 소자의 캐소드와 제 3기준전압 사이에 연결되는 제 1캐패시터와; 상기 수광 소자의 캐소드와 제 1캐패시터의 제 1전극 사이에 연결되며, 게이트 전극으로 제 3제어신호가 인가되는 제 6트랜지스터와; 상기 제 1트랜지스터의 게이트 전극 및 제 1캐패시터의 제 1전극 사이에 연결된 제 2캐패시터가 포함됨을 특징으로 한다.
또한, 상기 제 1트랜지스터의 제 1전극과 출력부하 일측 사이에 연결되며, 게이트전극으로 제 4제어신호가 인가되는 제 7트랜지스터와; 상기 출력부하의 타측으로 연장된 출력 신호선과 제 1전원 사이에 연결되며, 게이트 전극으로 초기화 신호가 인가되는 제 8트랜지스터가 더 포함된다.
또한, 상기 수광 소자는 p-i-m(p-intrinsic-metal) 다이오드, PIN 다이오드, PN 다이오드, 포토 커플러 중 선택된 어느 하나이다.
또한, 상기 제 1기준전압, 제 2기준전압은 하이 레벨의 전압값을 갖으며, 상기 제 3기준전압(VREF3) 및 제 2전원(VSS)는 로우 레벨의 전압 또는 접지전원(GND)으로 구현된다.
또한, 상기 제 2트랜지스터, 제 5트랜지스터, 제 6트랜지스터 중 적어도 하나는 듀얼 게이트 형태로 구현된다.
또한, 게이트 전극으로 반전된 제 1제어신호가 인가되며, 제 1, 2전극이 상기 제 1트랜지스터의 게이트 전극과 연결된 제 9트랜지스터와; 게이트 전극으로 반전된 제 3제어신호가 인가되며, 제 1, 2전극이 상기 제 1캐패시터의 제 1전극과 연결된 제 10트랜지스터가 더 포함된다.
또한, 본 발명의 실시예에 의한 광 감지회로의 구동 방법은, 하나의 프레임이 3개의 구간(t1, t2, t3)으로 나뉘며, 상기 프레임 주기로 동작하는 제 1항에 기재된 광 감지회로의 구동방법에 있어서, 제 1구간(t1)에 대하여 제 1트랜지스터의 문턱전압이 제 2캐패시터에 저장되며, 수광 소자의 캐소드 전압이 제 2기준전압으로 충전되어 상기 수광 소자가 역 바이어스 상태로 구현되는 제 1단계와; 제 2구간(t2)에 대하여 상기 수광 소자에 입사되는 광의 정도에 따라 발생되는 광 누설 전류에 의해 제 1캐패시터에 저장된 전압이 상기 광 누설 전류에 대응되는 정도로 방전되는 제 2단계와; 제 3구간(t3)에 대하여 상기 광 누설 전류에 대응되어 방전되는 전압에 대한 정보가 출력 신호선으로 출력되는 제 3단계가 포함됨을 특징으로 한다.
또한, 상기 제 1단계는, 선택신호로서 제 1제어신호가 제공되어 상기 제 1트랜지스터의 게이트 전극 노드의 전압이 제 2전원으로 초기화되는 제 1-1단계와, 상기 제 1-1단계 이후 상기 제 1제어신호 및 제 2제어신호가 선택신호로 제공되어 상기 제 1트랜지스터의 게이트 전극 노드의 전압이 "제 1기준전압 - 제 1트랜지스터의 문턱전압"으로 충전되는 제 1-2단계가 포함된다.
또한, 상기 제 2단계는, 선택신호로서 제 3제어신호가 제공되어 제 6트랜지스터가 턴 온 되며, 이에 상기 제 1캐패시터의 전압 변화량만큼 상기 제 1트랜지스터의 게이트 전극 노드의 전압이 커플링 되어 감소된다.
또한, 상기 제 2단계는, 상기 제 2구간 중 특정 구간에서 선택 신호로서 초기화 신호가 제공되어 제 8트랜지스터가 턴 온되며, 이에 출력 신호선의 전압이 제 1전원으로 충전되는 단계가 더 포함된다.
또한, 상기 제 3단계는, 선택신호로서 제 4신호가 제공되어 제 7트랜지스터가 턴 온되며, 이에 상기 광 누설 전류에 대응되어 방전되는 전압이 상기 제 7트랜지스터를 경유하여 출력 신호선으로 출력된다.
또한, 본 발명의 다른 실시예에 의한 광 감지회로의 구동방법은, 하나의 프레임이 복수의 서브 프레임으로 구성되고, 상기 복수의 서브 프레임은 각각 3개의 구간(t1, t2, t3)으로 나뉘어 동작하는 제 1항에 기재된 광 감지회로의 구동방법에 있어서, 제 1구간에 대하여 제 1트랜지스터의 문턱전압이 제 2캐패시터에 저장되며, 수광 소자의 캐소드 전압이 제 2기준전압으로 충전되어 상기 수광 소자가 역 바이어스 상태로 구현되는 제 1단계와; 제 2구간에 대하여 상기 수광 소자에 입사되는 광의 정도에 따라 발생되는 광 누설 전류에 의해 제 1캐패시터에 저장된 전압이 상기 광 누설 전류에 대응되는 정도로 방전되는 제 2단계와; 제 3구간에 대하여 상기 광 누설 전류에 대응되어 방전되는 전압에 대한 정보가 출력 신호선으로 출력되는 제 3단계가 포함되며, 상기 각 서브프레임에서의 제 2구간은 첫번째 서브프레임의 제 2구간 시간(T0)을 기준으로 순차적으로 2의 배수만큼 짧아진다.
이 때, 상기 가장 긴 제 2구간을 갖는 첫번째 서브프레임에서는 낮은 조도의 광이 감지되고, 가장 짧은 제 2구간을 갖는 마지막 서브프레임에서는 높은 조도의 광이 감지된다.
이와 같은 본 발명에 의하면, 광 감지를 수행하는 프레임 기간을 복수의 서브 프레임으로 분할하여 구동함으로써, 감지 가능한 주변광의 범위를 확장하고 낮은 조도에서의 분해능을 향상시키는 장점이 있다.
또한, 차광층이 구비된 수광 소자를 이용하여 별도의 온도 센서를 구비하지 않고서도 온도 누설 전류 성분을 제거함으로써, 광 감지회로의 출력 전류가 온도 누설 전류에 의해 변동되는 것을 방지하여 광 감지회로의 오동작을 방지할 수 있는 장점이 있다.
도 1a 및 도 1b는 본 발명의 실시예에 의한 광 감지회로의 구성을 나타내는 회로도.
도 2는 도 1에 도시된 광 감지회로의 동작을 설명하기 위한 타이밍도.
도 3은 본 발명의 다른 실시예에 의한 광 감지회로의 동작을 설명하기 위한 타이밍도.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시예를 보다 상세히 설명하도록 한다.
도 1a 및 도 1b는 본 발명의 실시예에 의한 광 감지회로의 구성을 나타내는 회로도이다.
본 발명의 실시예에 의한 광 감지회로는 소스 팔로워(source follower) 방식의 감지회로로서, 이와 같은 소스 팔로워 방식의 감지회로는 입력과 출력의 선형 특성이 좋은 장점이 있다.
먼저 도 1a를 참조하면, 본 발명의 실시예에 의한 광 감지회로는, 제 1 내지 제 8트랜지스터(P1 내지 P8) 및 제 1, 2캐패시터(C1, C2) 및 수광소자(PD)를 포함하여 구성된다.
단, 본 발명의 실시예의 경우 상기 제 1 내지 제 8트랜지스터(P1 내지 P8)이 P타입으로 구현되어 있으나, 이는 하나의 실시예로서 본 발명의 구성이 이에 한정되는 것은 아니다.
제 1트랜지스터(P1)는 게이트 전극 및 제 1, 2전극으로 이루어지며, 상기 게이트 전극은 제 1노드(N1)에 연결되고, 제 1, 2전극은 각각 제 1기준전압(VREF1) 및 제 2전원(VSS)과 전기적으로 연결된다.
이 때, 상기 제 1기준전압(VREF1)은 하이 레벨의 전압값이며, 제 2전원(VSS)은 로우 레벨의 전압값 또는 접지전원(GND)로 구현될 수 있다.
본 발명의 실시예의 경우 상기 제 1트랜지스터(P1)는 source follower 방식으로 동작하는 것으로, 상기 제 1기준전압(VREF1)과 전기적으로 연결되는 제 1전극이 소스 전극이 되고, 상기 제 2전원(VSS)과 전기적으로 연결되는 제 2전극이 드레인 전극이 된다.
또한, 상기 제 1트랜지스터(P1)의 게이트 전극과 제 2전극(드레인 전극) 사이에는 제 2트랜지스터(P2)가 연결되어 있으며, 이에 따라 상기 제 2트랜지스터(P2)가 턴온될 경우 상기 제 1트랜지스터(P1)는 다이오드 연결 형태가 된다.
즉, 상기 제 2트랜지스터(P2)의 제 1, 2전극은 각각 제 1트랜지스터(P1)의 게이트 전극 및 제 2전극과 연결되고, 제 2트랜지스터(P2)의 게이트 전극은 제 1제어신호선(CS1)과 연결된다.
또한, 상기 제 1트랜지스터(P1)의 제 1전극(소스 전극)과 제 1기준전압(VREF1) 사이에는 제 3트랜지스터(P3)가 연결되어 있으며, 이에 상기 제 3트랜지스터(P3)가 턴 온될 경우 상기 제 1트랜지스터(P1)의 제 1전극은 상기 제 1기준전압(VREF1)과 전기적으로 연결된다.
즉, 상기 제 3트랜지스터(P2)의 제 1, 2전극은 각각 제 1기준전압(VREF1) 및 제 1트랜지스터의 제 1전극과 연결되고, 제 3트랜지스터(P3)의 게이트 전극은 제 2제어신호선(CS2)과 연결된다.
또한, 상기 제 1트랜지스터(P1)의 제 2전극(드레인 전극)과 제 2전원(VSS) 사이에는 제 4트랜지스터(P4)가 연결되어 있으며, 이에 상기 제 4트랜지스터(P4)가 턴 온될 경우 상기 제 1트랜지스터(P1)의 제 2전극은 상기 제 2전원(VSS)과 전기적으로 연결된다.
즉, 상기 제 4트랜지스터(P4)의 제 1, 2전극은 각각 제 1트랜지스터의 제 2전극 및 제 2전원(VSS)과 연결되고, 제 4트랜지스터(P4)의 게이트 전극은 제 2-2제어신호선(CS2b)과 연결된다. 이 때, 상기 제 2'제어신호선(CS2b)으로는 상기 제 2제어신호선(CS2)으로 인가되는 제어신호가 반전되어 제공된다.
또한, 상기 수광 소자(PD)는 제 2기준전압(VREF2) 및 제 3기준전압(VREF3) 사이에 연결되며, 역방향 바이어스 시 외부광의 세기에 대응하는 광 누설 전류를 흘려 보냄으로써, 제 2캐패시터(C2)에 충전된 전압을 소정 전압을 방전되도록 한다.
즉, 상기 수광 소자(PD)의 캐소드는 상기 제 2 기준전압(VREF2)과 전기적으로 연결되고, 애노드는 제 3기준전압(VREF3)과 연결된다.
단, 상기 수광 소자(PD)의 캐소드와 제 2기준전압(VREF2) 사이에는 제 5트랜지스터(P5)가 연결되어 있으며, 이에 상기 제 5트랜지스터(P5)가 턴 온될 경우에만 상기 수광 소자(PD)의 캐소드가 상기 제 2기준전압(VREF2)과 전기적으로 연결된다.
즉, 상기 제 5트랜지스터(P5)의 제 1, 2전극은 각각 제 2기준전압(VREF2) 및 수광 소자(PD)의 캐소드와 연결되고, 제 5트랜지스터(P5)의 게이트 전극은 제 1제어신호선(CS1)과 연결된다.
여기서, 상기 수광 소자(PD)는 p-i-m(p-intrinsic-metal) 다이오드, PIN 다이오드, PN 다이오드, 포토 커플러 및 그 등가물 중 선택된 어느 하나일 수 있다.
또한, 상기 제 2 기준전압(VREF2)은 하이 레벨의 전압값을 갖으며, 제 3기준전압(VREF3)은 로우 레벨의 전압값 또는 접지전원(GND)로 구현될 수 있다.
또한, 상기 제 2캐패시터(C2)은 상기 제 1트랜지스터(T1)의 게이트 전극에 인가되는 전압을 저장하는 것으로, 이를 통해 상기 제 1트랜지스터(T1)의 문턱전압을 보상하는 역할을 한다.
이에 상기 제 2캐패시터(C2)의 제 1전극은 상기 제 1트랜지스터(T1)의 게이트 전극이 접속된 제 1노드(N1)와 연결되고, 제 2전극은 제 2노드(N2)에 연결된다.
또한, 상기 제 2노드(N2)와 제 3기준전압(VREF3) 사이에는 제 1캐패시터(C1)가 연결된다. 상기 제 1캐패시터(C1)는 상기 수광 소자(PD)와 병렬로 연결되어 상기 수광 소자의 역 바이어스 용량을 증가시켜 신호 유지 특성을 향상시키는 역할을 한다.
이에 제 1캐패시터(C1)의 제 1전극은 수광 소자(PD)의 캐소드 전극과 전기적으로 연결되고, 제 2전극은 수광 소자(PD)의 애노드 전극과 연결된다.
단, 상기 수광 소자(PD)의 캐소드와 제 1캐패시터(C1)의 제 1전극 사이에는 제 6트랜지스터(P6)가 연결되어 있으며, 이에 상기 제 6트랜지스터(P6)가 턴 온될 경우에만 상기 수광 소자(PD)의 캐소드가 상기 제 1캐패시터(C1)의 제 1전극과 전기적으로 연결된다.
즉, 상기 제 6트랜지스터(P6)의 제 1, 2전극은 각각 수광 소자(PD)의 캐소드 및 제 2노드(N2)와 연결되고, 제 6트랜지스터(P6)의 게이트 전극은 제 3제어신호선(CS3)과 연결된다.
또한, 상기 제 1트랜지스터(P1)의 제 1전극과 출력부하 일측 사이에는 제 7트랜지스터(P7)이 연결되어 있으며, 상기 제 7트랜지스터(P7)의 게이트 전극은 제 4제어신호선(CS4)와 연결된다.
또한, 상기 출력부하의 타측으로 연장된 출력 신호선(OUT)에는 제 8트랜지스터(P8)이 구비되며, 이 때, 제 8트랜지스터(P8)의 제 1전극은 상기 출력 신호선에 연결되고, 제 2전극은 하이 레벨의 전압값을 갖는 제 1전원(VDD)에 연결되며, 게이트 전극으로는 초기화 신호선(pre)이 연결된다.
이 때, 상기 출력부하는 예를 들어 아날로그 디지털 변환기(ADC)의 내부 부하일 수 있다.
여기서, 상기 제 1기준전압(VREF1), 제 2기준전압(VREF2), 제 1전원(VDD)는 모두 하이 레벨의 전압값을 갖는 것으로 동일한 레벨로 구현될 수도 있으며, 상기 제 3기준전압(VREF3) 및 제 2전원(VSS)는 로우 레벨 또는 접지전원(GND)으로 구현되는 것으로 동일한 전압값을 가질 수 있다.
다음으로 도 1b를 참조하면, 이는 본 발명의 다른 실시예에 의한 광 감지회로로서, 도 1a에 도시된 실시예의 구성을 모두 포함하여 구성된다. 이에 동일한 구성요소에 대해서는 동일한 도면 부호를 사용하고 그에 대한 설명은 생략한다.
즉, 도 1b에 도시된 실시예의 경우 도 1a에 도시된 실시예와 비교할 때, 제 9트랜지스터(P9) 및 제 10트랜지스터(P10)가 더 구비되고, 기존의 제 2트랜지스터(P2), 제 5트랜지스터(P5), 제 6트랜지스터(P6)가 듀얼 게이트 형태로 구현되는 점에서 그 차이가 있다.
여기서, 상기 제 9트랜지스터(P9) 및 제 10트랜지스터(P10)는 각각 제 2트랜지스터(P2) 및 제 6트랜지스터(P6)에 의한 스위칭 노이즈를 줄이기 위해 구비된다.
이에 상기 제 9트랜지스터(P9)는 게이트 전극이 반전된 제 1제어신호가 인가되는 제 1'제어신호선(CS1b)에 연결되고, 제 1, 2전극이 제 1노드(N1)에 연결되며, 상기 제 10트랜지스터(P10)는 게이트 전극이 반전된 제 3제어신호가 인가되는 제 3'제어신호선(CS3b)에 연결되고, 제 1, 2전극이 제 2노드(N2)에 연결된다.
상기 제 2트랜지스터(P2) 및 제 6트랜지스터(P6)에 의한 스위칭 노이즈는 제 1트랜지스터(P1)의 게이트 전압에 큰 영향을 미칠 수 있으므로, 이를 극복하기 위해 제 1, 2전극(소스, 드레인 전극)이 연결된 제 9트랜지스터(P9) 및 제 10트랜지스터(P10)를 구비하여 상기 스위칭 노이즈를 최소화 시킬 수 있게 된다.
또한, 제 2트랜지스터(P2), 제 6트랜지스터(P6)를 듀얼 게이트 형태로 구현함으로써, 각 트랜지스터 자체에서 발생되는 누설 전류가 제 1트랜지스터(P1)의 게이트 노드에 영향을 미치지 못하도록 하며, 제 5트랜지스터(P5)는 자체의 누설 전류가 상기 수광 소자(PD)에서 발생되는 광 누설 전류에 영향을 미치지 못하도록 하기 위해 이를 듀얼 게이트 형태로 구현한다.
단, 광 감지 동작을 수행하는 기본적인 동작은 도 1a, 도 1b에 도시된 실시예가 모두 동일하다.
도 2는 도 1에 도시된 광 감지회로의 동작을 설명하기 위한 타이밍도이다.
이하, 도 1a 및 도 2를 참조하여 본 발명의 실시예에 의한 광 감지회로의 동작을 설명하면 다음과 같다.
단, 도 1에 도시된 광 감지회로를 구성하는 트랜지스터들이 P형으로 구현되어 있으므로 상기 트랜지스터들을 턴 온 시키는 선택신호로서의 제어신호들은 로우 레벨로 인가된다. 즉, 상기 트랜지스터들이 N형으로 구현될 경우에는 선택신호로서 상기 제어신호들이 하이 레벨로 인가될 때 턴 온된다.
도 2에 도시된 바와 같이 본 발명의 실시예에 의한 광 감지회로는 3개의 구간(t1, t2, t3)으로 나뉜 하나의 프레임 주기로 동작한다.
여기서, 제 1구간(t1, Reset)에서는 제 1트랜지스터(T1)의 게이트 전압이 초기화되고, 제 2구간(t2, Integration)에서는 수광 소자(PD)에 의한 광 변화에 대한 감지가 수행되며, 제 3구간(t3, Readout)에서는 상기 광 감지에 의해 변동되는 전압값이 출력단을 통해 출력된다.
이 때, 상기 각 구간(t1, t2, t3)에는 위와 같은 동작을 수행하기 위해 각각 제 1 내지 제 4제어신호(CS1 내지 CS4) 및 초기화 신호(pre), 제 1 내지 제 3기준전압(VREF1, VREF2, VREF3)과 제 1전원(VDD), 제 2전원(VSS)가 상기 광 감지회로에 인가된다.
여기서, 상기 제 1, 2기준전압(VREF1, VREF2)과 제 1전원(VDD)는 하이 레벨의 전압값을 갖으며, 제 3기준전압(VREF3)과 제 2전원(VSS)은 로우 레벨의 전압값 또는 접지전원(GND)로 구현될 수 있다. 이 때, 상기 하이레벨의 전압값 및 로우레벨의 전압값은 각각 동일한 레벨로 설정되어 구현될 수도 있다.
제 1구간(t1)에서의 동작을 설명하면, 상기 제 1구간(t1)은 제 1제어신호(CS1)이 로우 레벨로 제공되고, 제 2제어신호(CS2)가 하이 레벨로 제공되는 제 1-1구간(t1-1)과, 제 1 및 제 2제어신호(CS1, CS2)가 모두 로우 레벨로 제공되거나, 제 1제어신호(CS1)이 하이 레벨로 제공되고, 제 2제어신호(CS2)가 로우 레벨로 제공되는 제 1-2구간(t1-2)으로 나뉜다.
먼저 제 1-1구간(t1-1)의 경우 제 1제어신호(CS1)이 로우 레벨로 인가되므로 제 2트랜지스터(P2) 및 제 5트랜지스터(P5)가 턴 온되고, 제 2제어신호(CS2)가 하이 레벨로 인가되므로 제 3트랜지스터(P3)는 턴 오프된다.
단, 제 4트랜지스터(P4)의 경우 반전된 제 2제어신호(CS2b)가 인가되므로 상기 제 1-1구간에서 턴 온된다.
즉, 제 2트랜지스터(P2) 및 제 4트랜지스터(P4)가 턴 온됨에 의해 제 1트랜지스터(P1)의 게이트 전극 노드 즉, 제 1노드(N1)의 전압은 제 2전원(VSS)로 방전된다.
또한, 제 5트랜지스터(P5)의 턴 온에 의해 수광 소자(PD)의 캐소드 전극은 제 2기준전압(VREF2)으로 충전된다.
이후, 제 1-2구간(t1-2)이 되면 제 2제어신호(CS2)가 로우 레벨로 인가되므로 반전된 제 2제어신호(CSb)는 하이레벨이 되므로 제 4트랜지스터(P4)가 턴 오프되고, 제 3트랜지스터(P3)가 턴 온되어 제 1트랜지스터(P1)의 게이트 전극 노드(N1)의 전압은 "제 1기준전압(VREF1) - 제 1트랜지스터의 문턱전압(VTH, P1)"으로 충전된다.
즉, 상기 제 1트랜지스터(P1)의 게이트 전극 전압은 source follower 동작에 의해 제 2전원(VSS)에서 점차적으로 증가하여 "VREF1 - VTH, P1"까지 충전된다.
따라서, 제 2노드(N2)에는 제 2기준전압(VREF2), 제 1노드(N1)에는 "제 1기준전압(VREF1) - 제 1트랜지스터의 문턱전압(VTH, P1)"이 각각 충전되며, 상기 제 1노드(N1) 및 제 2노드(N2) 사이에 연결된 제 2캐패시터(C2)에는 상기 전압의 차에 해당하는 전압값이 충전된다.
또한, 상기 제 2노드(N2)와 제 3기준전압(VREF3) 사이에 연결된 제 1캐패시터(C1)에는 "VREF2- VREF3"의 전압이 충전된다.
다음으로 제 2구간(t2)에서는 제 3제어신호(CS3)가 로우 레벨로 인가되고, 나머지 제어신호들은 모두 하이 레벨로 인가된다.
즉, 상기 제 6트랜지스터(P6)만 턴 온 상태이고, 나머지 트랜지스터들은 모두 턴 오프 상태에 있다.
여기서, 상기 수광 소자(PD)는 앞서 제 1구간을 통해 캐소드 전극이 하이 레벨의 제 2기준전압(VREF2)으로 충전되어 있으므로 역 방향 바이어스 상태로 동작하게 된다.
이에 따라 상기 수광 소자(PD)에 입사되는 광의 정도에 따라 발생되는 광 누설 전류에 의해 상기 제 1캐패시터(C1)에 저장된 전압은 상기 광 누설 전류에 대응되는 정도로 방전하게 된다.
또한, 상기 제 6트랜지스터(P6)의 턴 온에 의해 상기 수광 소자(PD)의 캐소드 전극은 제 2캐패시터(C2)를 통해 제 1트랜지스터(P1)의 게이트 전극과 연결되므로 상기 제 1캐패시터(C1)의 전압 변화량만큼 제 1트랜지스터(P1)의 게이트 전극 노드(N1)의 전압도 커플링 되어 감소된다.
이 때, 광 누설 전류에 대응되어 방전되는 전압을 -V라고 할 경우 상기 제 1트랜지스터의 게이트 전극 노드(N1)의 전압은 "VREF1 - VTH, P1 -ΔV"로 감소하게 된다. 단, 상기 ΔV는 주변광의 밝기와 상기 제 2구간(t2)의 시간에 따라 변하게 된다.
또한, 도 2에 도시된 바와 같이 상기 제 2구간(t2)이 끝나기 전의 특정 구간에서 제 8트랜지스터(P8)의 게이트 전극에 로우 레벨의 초기화 신호(pre)가 인가되며, 이에 따라 제 8트랜지스터(P8)가 턴 온되어 출력 신호선(OUT)의 전압은 하이 레벨의 제 1전원(VDD)으로 충전된다. 단, 상기 초기화 신호가 인가되는 시점은 상기 제 2구간(t2) 중 소정의 구간이면 가능하나, 본 발명의 실시예의 경우 도시된 바와 같이 제 2구간(t2)의 후반 구간에 인가됨을 그 예로 설명한다.
이와 같이 출력 신호선(OUT)의 전압이 VDD로 충전된 이후에는 제 3제어신호(CS3)가 하이 레벨로 인가되고, 제 4제어신호(CS4)가 로우 레벨로 인가되며(제 3구간(t3)), 이에 따라 제 6트랜지스터(P6)는 턴 오프되고, 제 7트랜지스터(P7)은 턴 온된다.
또한, 제 1트랜지스터(P1)는 앞서 언급한 바와 같이 source follower 방식으로 동작하는 것으로, 상기 제 7트랜지스터(P7)의 턴 온에 의해 상기 제 1트랜지스터(P1)의 제 1전극(소스 전극)은 제 7트랜지스터(P7)를 거쳐 출력 신호선(OUT)과 연결되며, 앞서 설명한 바와 같이 상기 출력 신호선의 전압은 VDD로 충전된 상태에 있다.
즉, 상기 제 1트랜지스터(P1)의 게이트 전극에 인가된 전압 즉, VREF1 - VTH, P1 -ΔV이 소스 전극의 전압(VDD)보다 낮으므로 턴 온된다.
이 때, 상기 제 1트랜지스터(P1)는 source follower 방식으로 동작하므로, 상기 출력 신호선의 전압을 VG,P1 + VTH, P1 까지 방전시키게 되며, 상기 VG,P1 이 VREF1 - VTH, P1 -ΔV이므로 결국 제 1트랜지스터(P1)의 문턱전압(VTH, P1)이 보상된 VREF1 -ΔV이 출력 신호선으로 전달된다.
또한, 이와 같은 출력 전압이 전달되는 제 3구간(t3) 동안에 광 누설 전류에 의한 ΔV가 변할 수 있기 때문에 상기 제 6트랜지스터(P6)를 턴 오프 상태로 유지함으로써 광 누설 전류의 영향이 없도록 한다.
단, 상기와 같은 source follower 방식의 광 감지회로를 통해 출력되는 전기적 신호는 ΔV로서, 이는 정해진 Integration 시간(제 2구간)과 제 1캐패시터(C1)의 크기에 의해 감지 가능한 주변광의 범위가 제한되는 단점이 있다.
상기 ΔV 는
Figure 112010018245656-pat00001
의 수식으로 표현될 수 있으며, 여기서,
Figure 112010018245656-pat00002
는 광 누설전류이고, t2는 Integration 시간(제 2구간)이다.
즉, 정전용량이 큰 제 1캐패시터(C1)를 사용하거나, Integration 시간(제 2구간)을 줄이게 되면 높은 조도의 주변광까지 감지가 가능하나 낮은 조도의 주변광에서는 감지되는 신호의 분해능이 낮아지게 되고, 정전용량이 작은 제 1캐패시터(C1)를 사용하거나, Integration 시간(제 2구간)을 늘리게 되면 낮은 조도의 주변광에서 감지되는 신호의 분해능은 높아지나 높은 조도의 주변광 감지가 되지 않는 단점이 있다.
또한, source follower 방식의 광 감지회로는 선형적인 출력 특성을 갖고 있지만, 수광 소자(일 예로 p-i-m(p-intrinsic-metal) 다이오드) 및 제 1캐패시터(C1)가 비선형적인 전압 방전 특성을 갖기 때문에 조도에 따라 비선형적인 출력 특정을 갖게 되는 문제가 있다.
이에 본 발명의 다른 실시예에서는 상기와 같은 단점을 극복하여 감지 가능한 주변광의 범위를 넓히고 낮은 조도에서의 분해능을 높이기 위해 다중 프레임(multi-frame) 구동 방법을 제안한다.
도 3은 본 발명의 다른 실시예에 의한 광 감지회로의 동작을 설명하기 위한 타이밍도이다.
단, 도 3의 실시예에 의한 동작은 앞서 도 1a 및 도 1b에 도시된 광 감지회로의 구성을 통해 구현되며, 도 3에서는 서브 프레임의 수가 5개인 것으로 도시되어 있으나, 이는 하나의 실시예로서 본 발명이 이에 한정되는 것은 아니다.
도 3을 참조하면, 본 발명의 실시예에 의한 다중 프레임 구동 방법은 한 번의 프레임 기간 동안 m번의 서브 프레임 동작을 수행하고, 각각의 서브 프레임에서 앞서 설명한 3가지 구간(제 1구간(t1, Reset), 제 2구간(t2, Integration), 제 3구간(t3, Readout))의 동작을 구현함을 특징으로 한다.
즉, 도 2의 실시예에서는 한번의 프레임 동작 동안 고정된 Integration 시간을 갖는 반면, 다중 프레임 구동 방법의 경우 서로 다른 m개의 Integration 시간을 갖게 되는 점에서 그 차이가 있으며, 각 서브 프레임을 구성하는 3개의 구간에 인가되는 신호는 앞서 도 2를 통해 설명한 바와 동일하다.
도 3에 도시된 각 서브 프레임별 Integration 시간(제 2구간, t2)은 2의 배수만큼 차이가 난다. 즉, 첫번째 서브 프레임의 Integration 시간을 T0라 하면 n번째 sub-frame의 integration 시간은
Figure 112010018245656-pat00003
가 된다.
여기서, 가장 긴 integration 시간을 갖는 제 1서브프레임(SF1) 구간에서는 낮은 조도의 주변광이 감지되고, 가장 짧은 integration 시간을 갖는 제 5서브프레임(SF5) 구간에서는 높은 조도의 주변광이 감지된다.
도 3에 도시된 다중 프레임 구동 방법에 의할 경우, 한번의 프레임 기간 동안 서로 다른 integration 시간을 갖는 m개의 서브 프레임이 각각 m번의 integration을 수행하게 되어 출력 전압의 포화 없이 넓은 범위의 주변광 세기를 감지하고 낮은 조도의 주변광에서도 분해능을 높게 유지할 수 있게 된다. 뿐만 아니라 낮은 bit의 ADC를 이용하여 높은 bit의 주변광 신호를 출력할 수 있는 장점을 갖는다.
또한, 상기 도 3에 도시된 다중 프레임 구동 방법을 통해 출력되는 아날로그 신호는 아날로그 디지털 변환기(ADC)와 곱셈 연산과정을 통해 높은 bit의 디지털 출력으로 보간 처리된다.
즉, 각 서브 프레임 별로 출력되는 아날로그 전압은 일 예로12-bit ADC를 통해 디지털 신호로 변환되고, 이에 변환된 각 서브 프레임 별 디지털 신호는 2n 만큼의 계수가 곱해지게 된다.
즉, n번째 서브 프레임의 출력 신호에 2n 만큼의 계수가 곱해지게 되면
Figure 112010018245656-pat00004
(
Figure 112010018245656-pat00005
: n번째 서브 프레임의 출력 신호,
Figure 112010018245656-pat00006
: 광 누설전류)
와 같이 기준이 되는 첫번째 서브 프레임의 출력 신호와 같은 결과를 갖게 된다. 이러한 연산을 통해 얻은 각 서브 프레임 별 디지털 출력 신호를 이용하여 이를 보간하면 16-bit의 디지털 신호를 얻을 수 있게 되는 것이다.
또한, 수광 소자(일 예로 p-i-m(p-intrinsic-metal) 다이오드)의 광 누설전류는 역 바이어스 상태에서 입사되는 광의 세기에 따라 변하기 된다. 이러한 광 누설전류는 상기 수광 소자 자체의 열 누설전류 성분보다 크기 때문에 광 감지가 가능하다.
그러나, 광 감지회로가 형성되는 유리 기판의 온도가 증가하는 경우 이에 따라 상기 열 누설전류가 급격하게 증가될 수 있으며, 이 경우 source follower 방식 광 감지 회로의 오작동의 원인이 될 수 있다.
이에 본 발명의 실시예에서는 상기 수광 소자의 누설전류 성분 중 열 누설전류 성분을 제거하여 상기 문제를 극복함을 제안한다.
즉, 상기 열 누설전류 성분만을 제거하기 위해서는 도 1에 도시된 광 감지회로(제 1광 감지회로) 외에 차광층을 갖는 수광 소자를 이용한 광 감지회로(제 2광 감지회로)를 더 구비하여, 상기 제 1 및 제 2광 감지회로에서 출력되는 신호의 차이를 산출함으로써 구현된다.
이 때, 상기 제 2광 감지회로에 구비된 수광 소자는 외측에 차광층이 구비되어 외부광에 의한 영향을 받지 않고 온전히 온도에 따른 누설전류만을 발생시킨다. 단, 상기 제 2광 감지회로의 구성은 수광 소자에 차광층이 구비되는 점 외에는 앞서 설명한 도 1a 및 도 1b에 도시된 광 감지회로와 동일하고, 그 동작도 동일하므로 이에 대한 설명은 생략하도록 한다.
상기 열 누설 전류 성분을 제거하는 원리는 하기된 수학식으로 나타낼 수 있다.
Figure 112010018245656-pat00007
Figure 112010018245656-pat00008
Figure 112010018245656-pat00009
여기서, ΔVNOBLK는 차광층이 구비되는 않은 제 1광 감지회로에서 출력되는 신호이고, ΔVBLK는 차광층이 구비된 제 2광 감지회로에서 출력되는 신호이다.
이에 상기 수식에 나타난 바와 같이 상기 제 1광 감지회로에 구비된 수광 소자에서 출력되는 누설전류는 광 누설전류 및 열 누설전류 성분이 포함되어 있으나, 제 2광 감지회로에 구비된 수광 소자에서 출력되는 누설전류는 단지 열 누설전류 성분만이 포함되어 있다.
또한, 상기 제 1, 2광 감지회로의 출력은 차동 증폭기를 통해 뺄셈 연산을 수행하고, ADC를 통해 디지털 신호로 변환된다. 단, 이는 상기 차동 증폭기를 사용하지 않고 곧바로 ADC를 거쳐 디지털 감산기를 사용하여 상기 두 출력 신호의 차이를 구할 수도 있다.
이를 통해 변환된 디지털 신호와 온도 정보를 이용하여 앞서 설명한 다중 프레임 구동의 보간 과정을 거쳐 최종적으로 16 bit의 선형 출력 신호를 출력하게 된다.
따라서, 상기 제 1 및 제 2광 감지회로에서 출력되는 신호의 차이를 산출함으로써 별도의 온도 센서를 구비하지 않고서도 온도 누설 전류 성분을 제거하여 광 감지회로의 출력 전류가 온도 누설 전류에 의해 변동되는 것을 방지할 수 있게 되는 것이다.

Claims (18)

  1. 제 1기준전압 및 제 2전원 사이에 연결되는 제 1트랜지스터와;
    상기 제 1트랜지스터의 게이트 전극 및 제 2전극 사이에 연결되며, 게이트 전극으로 제 1제어신호가 인가되는 제 2트랜지스터와;
    상기 제 1기준전압과 제 1트랜지스터 사이에 연결되며, 게이트 전극으로 제 2제어신호가 인가되는 제 3트랜지스터와;
    상기 제 2전원과 제 1트랜지스터 사이에 연결되며, 게이트 전극으로 반전된 제 2제어신호가 인가되는 제 4트랜지스터와;
    제 2기준전압과 제 3기준전압 사이에 연결되는 수광 소자와;
    상기 제 2기준전압과 상기 수광 소자의 캐소드 사이에 연결되며, 게이트 전극으로 상기 제 1제어신호가 인가되는 제 5트랜지스터와;
    상기 수광 소자의 캐소드와 제 3기준전압 사이에 연결되는 제 1캐패시터와;
    상기 수광 소자의 캐소드와 제 1캐패시터의 제 1전극 사이에 연결되며, 게이트 전극으로 제 3제어신호가 인가되는 제 6트랜지스터와;
    상기 제 1트랜지스터의 게이트 전극 및 제 1캐패시터의 제 1전극 사이에 연결된 제 2캐패시터가 포함됨을 특징으로 하는 광 감지회로.
  2. 제 1항에 있어서,
    상기 제 1트랜지스터의 제 1전극과 출력부하 일측 사이에 연결되며, 게이트전극으로 제 4제어신호가 인가되는 제 7트랜지스터와;
    상기 출력부하의 타측으로 연장된 출력 신호선과 제 1전원 사이에 연결되며, 게이트 전극으로 초기화 신호가 인가되는 제 8트랜지스터가 더 포함됨을 특징으로 하는 광 감지회로.
  3. 제 1항에 있어서,
    상기 수광 소자는 p-i-m(p-intrinsic-metal) 다이오드, PIN 다이오드, PN 다이오드, 포토 커플러 중 선택된 어느 하나임을 특징으로 하는 광 감지회로.
  4. 제 1항에 있어서,
    상기 제 1기준전압, 제 2기준전압은 하이 레벨의 전압값을 갖음을 특징으로하는 광 감지회로.
  5. 제 1항에 있어서,
    상기 제 3기준전압(VREF3) 및 제 2전원(VSS)는 로우 레벨의 전압 또는 접지전원(GND)으로 구현됨을 특징으로 하는 광 감지회로.
  6. 제 1항에 있어서,
    상기 제 2트랜지스터, 제 5트랜지스터, 제 6트랜지스터 중 적어도 하나는 듀얼 게이트 형태로 구현됨을 특징으로 하는 광 감지회로.
  7. 제 1항에 있어서,
    게이트 전극으로 반전된 제 1제어신호가 인가되며, 제 1, 2전극이 상기 제 1트랜지스터의 게이트 전극과 연결된 제 9트랜지스터와;
    게이트 전극으로 반전된 제 3제어신호가 인가되며, 제 1, 2전극이 상기 제 1캐패시터의 제 1전극과 연결된 제 10트랜지스터가 더 포함됨을 특징으로 하는 광 감지회로.
  8. 하나의 프레임이 3개의 구간(t1, t2, t3)으로 나뉘며, 상기 프레임 주기로 동작하는 제 1항에 기재된 광 감지회로의 구동방법에 있어서,
    제 1구간(t1)에 대하여 제 1트랜지스터의 문턱전압이 제 2캐패시터에 저장되며, 수광 소자의 캐소드 전압이 제 2기준전압으로 충전되어 상기 수광 소자가 역 바이어스 상태로 구현되는 제 1단계와;
    제 2구간(t2)에 대하여 상기 수광 소자에 입사되는 광의 정도에 따라 발생되는 광 누설 전류에 의해 제 1캐패시터에 저장된 전압이 상기 광 누설 전류에 대응되는 정도로 방전되는 제 2단계와;
    제 3구간(t3)에 대하여 상기 광 누설 전류에 대응되어 방전되는 전압에 대한 정보가 출력 신호선으로 출력되는 제 3단계가 포함됨을 특징으로 하는 광 감지회로의 구동방법.
  9. 제 8항에 있어서,
    상기 제 1단계는, 선택신호로서 제 1제어신호가 제공되어 상기 제 1트랜지스터의 게이트 전극 노드의 전압이 제 2전원으로 초기화되는 제 1-1단계와,
    상기 제 1-1단계 이후 상기 제 1제어신호 및 제 2제어신호가 선택신호로 제공되어 상기 제 1트랜지스터의 게이트 전극 노드의 전압이 "제 1기준전압 - 제 1트랜지스터의 문턱전압"으로 충전되는 제 1-2단계가 포함됨을 특징으로 하는 광 감지회로의 구동방법.
  10. 제 8항에 있어서,
    상기 제 2단계는, 선택신호로서 제 3제어신호가 제공되어 제 6트랜지스터가 턴 온 되며, 이에 상기 제 1캐패시터의 전압 변화량만큼 상기 제 1트랜지스터의 게이트 전극 노드의 전압이 커플링 되어 감소됨을 특징으로 하는 광 감지회로의 구동방법.
  11. 제 8항에 있어서,
    상기 제 2단계는, 상기 제 2구간 중 특정 구간에서 선택 신호로서 초기화 신호가 제공되어 제 8트랜지스터가 턴 온되며, 이에 출력 신호선의 전압이 제 1전원으로 충전되는 단계가 더 포함됨을 특징으로 하는 광 감지회로의 구동방법.
  12. 제 8항에 있어서,
    상기 제 3단계는, 선택신호로서 제 4신호가 제공되어 제 7트랜지스터가 턴 온되며, 이에 상기 광 누설 전류에 대응되어 방전되는 전압이 상기 제 7트랜지스터를 경유하여 출력 신호선으로 출력됨을 특징으로 하는 광 감지회로의 구동방법.
  13. 하나의 프레임이 복수의 서브 프레임으로 구성되고, 상기 복수의 서브 프레임은 각각 3개의 구간(t1, t2, t3)으로 나뉘어 동작하는 제 1항에 기재된 광 감지회로의 구동방법에 있어서,
    제 1구간에 대하여 제 1트랜지스터의 문턱전압이 제 2캐패시터에 저장되며, 수광 소자의 캐소드 전압이 제 2기준전압으로 충전되어 상기 수광 소자가 역 바이어스 상태로 구현되는 제 1단계와;
    제 2구간에 대하여 상기 수광 소자에 입사되는 광의 정도에 따라 발생되는 광 누설 전류에 의해 제 1캐패시터에 저장된 전압이 상기 광 누설 전류에 대응되는 정도로 방전되는 제 2단계와;
    제 3구간에 대하여 상기 광 누설 전류에 대응되어 방전되는 전압에 대한 정보가 출력 신호선으로 출력되는 제 3단계가 포함되며,
    상기 각 서브프레임에서의 제 2구간은 첫번째 서브프레임의 제 2구간 시간(T0)을 기준으로 순차적으로 2의 배수만큼 짧아짐을 특징으로 하는 광 감지회로의 구동방법.
  14. 제 13항에 있어서,
    상기 제 2구간 중 가장 긴 제 2구간을 갖는 첫번째 서브프레임에서는 낮은 조도의 광이 감지되고, 가장 짧은 제 2구간을 갖는 마지막 서브프레임에서는 높은 조도의 광이 감지됨을 특징으로 하는 광 감지회로의 구동방법.
  15. 제 13항에 있어서,
    상기 제 1단계는, 선택신호로서 제 1제어신호가 제공되어 상기 제 1트랜지스터의 게이트 전극 노드의 전압이 제 2전원으로 초기화되는 제 1-1단계와,
    상기 제 1-1단계 이후 상기 제 1제어신호 및 제 2제어신호가 선택신호로 제공되어 상기 제 1트랜지스터의 게이트 전극 노드의 전압이 "제 1기준전압 - 제 1트랜지스터의 문턱전압"으로 충전되는 제 1-2단계가 포함됨을 특징으로 하는 광 감지회로의 구동방법.
  16. 제 13항에 있어서,
    상기 제 2단계는, 선택신호로서 제 3제어신호가 제공되어 제 6트랜지스터가 턴 온 되며, 이에 상기 제 1캐패시터의 전압 변화량만큼 상기 제 1트랜지스터의 게이트 전극 노드의 전압이 커플링 되어 감소됨을 특징으로 하는 광 감지회로의 구동방법.
  17. 제 13항에 있어서,
    상기 제 2단계는, 상기 제 2구간 중 특정 구간에서 선택 신호로서 초기화 신호가 제공되어 제 8트랜지스터가 턴 온되며, 이에 출력 신호선의 전압이 제 1전원으로 충전되는 단계가 더 포함됨을 특징으로 하는 광 감지회로의 구동방법.
  18. 제 13항에 있어서,
    상기 제 3단계는, 선택신호로서 제 4신호가 제공되어 제 7트랜지스터가 턴 온되며, 이에 상기 광 누설 전류에 대응되어 방전되는 전압이 상기 제 7트랜지스터를 경유하여 출력 신호선으로 출력됨을 특징으로 하는 광 감지회로의 구동방법.
KR1020100025659A 2010-03-23 2010-03-23 광 감지회로 및 그 구동방법 KR101101065B1 (ko)

Priority Applications (6)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020100025659A KR101101065B1 (ko) 2010-03-23 2010-03-23 광 감지회로 및 그 구동방법
JP2010187470A JP5608471B2 (ja) 2010-03-23 2010-08-24 光感知回路およびその駆動方法
CN201110048665.6A CN102200474B (zh) 2010-03-23 2011-02-25 光传感器电路及其驱动方法
US13/064,115 US8497461B2 (en) 2010-03-23 2011-03-07 Light sensor circuit and driving method thereof
TW100109205A TWI467563B (zh) 2010-03-23 2011-03-17 光感測器電路及其驅動方法
EP11250336.2A EP2372323B1 (en) 2010-03-23 2011-03-18 Light sensor circuit and driving method thereof

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020100025659A KR101101065B1 (ko) 2010-03-23 2010-03-23 광 감지회로 및 그 구동방법

Publications (2)

Publication Number Publication Date
KR20110106564A KR20110106564A (ko) 2011-09-29
KR101101065B1 true KR101101065B1 (ko) 2011-12-30

Family

ID=44146357

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020100025659A KR101101065B1 (ko) 2010-03-23 2010-03-23 광 감지회로 및 그 구동방법

Country Status (6)

Country Link
US (1) US8497461B2 (ko)
EP (1) EP2372323B1 (ko)
JP (1) JP5608471B2 (ko)
KR (1) KR101101065B1 (ko)
CN (1) CN102200474B (ko)
TW (1) TWI467563B (ko)

Families Citing this family (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
TWI486563B (zh) 2012-08-16 2015-06-01 E Ink Holdings Inc 光感測器及其光電晶體的驅動方法
TWI485372B (zh) * 2012-11-16 2015-05-21 Au Optronics Corp 光感測電路及光感測之控制方法
US10528106B2 (en) * 2017-08-21 2020-01-07 Yonglin Biotech Corp. Display device
CN110460786B (zh) * 2019-08-09 2022-10-28 京东方科技集团股份有限公司 像素感应电路、第一偏置电压确定方法、电子设备
CN110933335B (zh) * 2020-01-21 2020-05-12 南京迪钛飞光电科技有限公司 一种平板探测器的驱动电路以及时序驱动方法
TWI745014B (zh) * 2020-08-07 2021-11-01 友達光電股份有限公司 光感測電路與觸控顯示器

Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR100824859B1 (ko) 2006-12-27 2008-04-23 삼성에스디아이 주식회사 주변광 감지 회로를 갖는 평판 표시 장치

Family Cites Families (15)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH04252923A (ja) * 1991-01-29 1992-09-08 Toshiba Corp 光検波回路
JPH1137841A (ja) * 1997-07-23 1999-02-12 Nikon Corp 電流ー電圧変換回路
JP2001203941A (ja) * 2000-01-20 2001-07-27 Mitsubishi Electric Corp 固体撮像素子
KR101001969B1 (ko) * 2003-12-26 2010-12-17 삼성전자주식회사 광감지 패널과, 이를 갖는 액정 표시 장치
JP4168979B2 (ja) * 2004-06-03 2008-10-22 セイコーエプソン株式会社 光センサ回路、光センサ回路の出力信号処理方法および電子機器
KR100621216B1 (ko) 2004-12-10 2006-09-13 한국전자통신연구원 아날로그/디지탈 혼합 방식 온도보상 기능을 구비한 광송신 장치
KR101157952B1 (ko) 2005-02-23 2012-06-22 엘지디스플레이 주식회사 백 라이트 유닛과 이를 이용한 액정 표시장치
JP4555725B2 (ja) 2005-04-13 2010-10-06 パナソニック株式会社 受光回路、半導体レーザ装置および光ピックアップ装置
JP4252078B2 (ja) * 2006-09-28 2009-04-08 三洋電機株式会社 光検出装置
JP4959449B2 (ja) 2006-12-27 2012-06-20 三星モバイルディスプレイ株式會社 周辺光感知回路及びこれを有する平板表示装置
KR100825411B1 (ko) * 2006-12-27 2008-04-29 한양대학교 산학협력단 주변광 감지 회로 및 이를 갖는 평판 표시 장치
KR100824855B1 (ko) * 2006-12-27 2008-04-23 삼성에스디아이 주식회사 주변광 감지 회로 및 이를 갖는 평판 표시 장치
JP5259132B2 (ja) * 2006-12-27 2013-08-07 三星ディスプレイ株式會社 周辺光感知回路及びこれを有する平板表示装置
EP1939847B1 (en) 2006-12-27 2016-08-10 IUCF-HYU (Industry-University Cooperation Foundation Hanyang University) Ambient light sensor circuit and flat panel display device having the same
KR100957948B1 (ko) 2008-02-19 2010-05-13 삼성모바일디스플레이주식회사 광센서 및 그를 이용한 평판표시장치

Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR100824859B1 (ko) 2006-12-27 2008-04-23 삼성에스디아이 주식회사 주변광 감지 회로를 갖는 평판 표시 장치

Also Published As

Publication number Publication date
TW201137853A (en) 2011-11-01
EP2372323B1 (en) 2016-08-03
TWI467563B (zh) 2015-01-01
JP5608471B2 (ja) 2014-10-15
CN102200474B (zh) 2014-07-30
US20110233387A1 (en) 2011-09-29
EP2372323A1 (en) 2011-10-05
CN102200474A (zh) 2011-09-28
US8497461B2 (en) 2013-07-30
KR20110106564A (ko) 2011-09-29
JP2011199246A (ja) 2011-10-06

Similar Documents

Publication Publication Date Title
EP3279888B1 (en) Detection circuit, detection method and driving system
US9786723B2 (en) Pixel circuit, driving method thereof and display apparatus
JP4814028B2 (ja) 液晶表示装置
KR101101065B1 (ko) 광 감지회로 및 그 구동방법
KR101535894B1 (ko) 광 감지회로, 이를 구비한 액정표시장치 및 이의 구동방법
WO2019000616A1 (zh) 用于oled显示面板的像素驱动电路的补偿方法
CN109697954B (zh) 显示装置及其亮度补偿方法
US20050087825A1 (en) Circuit for detecting ambient light on a display
CN108962146B (zh) 外部补偿电路及补偿方法、显示装置
KR100957947B1 (ko) 광센서 및 그를 이용한 평판표시장치
KR100957948B1 (ko) 광센서 및 그를 이용한 평판표시장치
KR20180023188A (ko) 디스플레이 장치의 센싱 회로
KR100932205B1 (ko) 화소 회로, 이를 포함하는 디스플레이 장치 및 화소 회로의동작 방법
CN111261114A (zh) 显示面板及像素补偿电路
US9041699B2 (en) Display device with touch sensor including signal processing circuit with photosensor
KR101427590B1 (ko) 광센서, 이를 포함하는 디스플레이장치 및 그 제어방법
US20130113768A1 (en) Display device and drive method for same
US11074860B2 (en) Optical signal noise reduction circuit, optical signal noise reduction method and display panel
US8081176B2 (en) Photosensor for display device
KR100816226B1 (ko) 주변광 감지 회로 및 이를 갖는 평판 표시 장치
JP5234852B2 (ja) 表示装置
KR100824859B1 (ko) 주변광 감지 회로를 갖는 평판 표시 장치
CN114170939B (zh) 环境光监测电路及具有该环境光监测电路的显示面板
KR100824858B1 (ko) 주변광 감지 회로를 갖는 평판 표시 장치
CN114078414A (zh) 环境光监测电路及具有该环境光监测电路的显示面板

Legal Events

Date Code Title Description
A201 Request for examination
E902 Notification of reason for refusal
E701 Decision to grant or registration of patent right
GRNT Written decision to grant
FPAY Annual fee payment

Payment date: 20141128

Year of fee payment: 4

LAPS Lapse due to unpaid annual fee