KR101479984B1 - 조도 감지 장치 및 이를 포함하는 표시 장치 - Google Patents

조도 감지 장치 및 이를 포함하는 표시 장치 Download PDF

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Abstract

본 발명은 조도 감지 장치 및 이를 구비하는 표시 장치에 관한 것으로, 주변 조도에 따라 센싱 신호를 생성하는 조도 감지부와, 상기 센싱 신호에 따라 조도 신호를 생성하는 조도 결정부 및 상기 조도 신호를 이용하여 밝기 선택 신호를 출력하는 조도 판단부를 포함하고, 상기 조도 감지부는 상기 밝기 선택 신호에 따라 주변 조도를 센싱하는 센싱 감도가 가변되는 조도 감지 장치와 이를 포함하는 표시 장치를 제공한다. 이와 같이 주변의 조도에 따라 조도 감지 센서의 감도가 자동적으로 조절되어 주변 조도 감지 능력을 향상시킬 수 있고, 주변 조도에 해당하는 조도 신호를 광원 모듈에 제공하여 광원 모듈의 출력 휘도를 조절하여 소비 전력을 절감시키고, 화상 품질을 향상시킬 수 있다.
조도 감지, 광 다이오드, 표시 패널, 피드백, 주변 조도

Description

조도 감지 장치 및 이를 포함하는 표시 장치{APPARATUS FOR SENSING ILLUMINATION AND DISPLAY DEVICE HAVING THE SAME}
본 발명은 조도 감지 장치 및 이를 구비하는 표시 장치에 관한 것으로, 주변 조도에 따라 자동으로 감도를 조절할 수 있고, 표시 장치의 주변 조도를 감지하고 주변 조도에 따라 표시 장치의 휘도를 조절할 수 있는 조도 감지 장치 및 이를 포함하는 표시 장치에 관한 것이다.
일반적으로 평판 표시 장치의 중요한 기술적 문제 중의 하나는 저 소비 전력화이다. 특히, 액정 표시 장치의 경우 스스로 발광하지 못하는 수광 소자이다. 따라서, 백라이트와 같은 외부 광원으로부터 광을 인가 받아 화상을 표현한다. 이 경우, 액정 표시 패널에서 소비하는 전력보다 광원에서 소비되는 전력이 크다. 이로인해 액정 표시 장치의 소비 전력을 줄이는 데는 한계가 있다. 또한, 평판 표시 장치가 배터리를 전력원으로 사용하는 모바일 기기에 채용되는 경우, 모바일 기기의 전력 중 상당 부분이 표시 장치에서 소모된다. 이로인해 모바일 기기의 모바일 기 기의 장시간 구동이 어려운 문제가 있다. 또한, 종래의 표시 장치의 광원은 항상 최대 밝기의 휘도로 발광한다. 이로인해 주변이 어두울 경우에 눈부심을 유발하여 화상 품질을 저하시키게 된다.
따라서, 본 발명은 상기의 문제점을 해결하기 위해 도출된 것으로서, 주변의 조도에 따라 표시 장치의 휘도를 조절하여 소비 전력을 줄일 수 있고, 화상 품질을 향상시킬 수 있는 조도 감지 장치 및 이를 포함하는 표시 장치를 제공한다.
또한, 본 발명은 주변의 조도에 따라 그 감도가 자동적으로 조절되도록 하여 주변 조도 감지 능력을 향상시킬 수 있는 조도 감지 장치 및 이를 포함하는 표시 장치를 제공한다.
본 발명에 따른 주변 조도에 따라 센싱 신호를 생성하는 조도 감지부와, 상기 센싱 신호에 따라 조도 신호를 생성하는 조도 결정부 및 상기 조도 신호를 이용하여 밝기 선택 신호를 출력하는 조도 판단부를 포함하고, 상기 조도 감지부는 상기 밝기 선택 신호에 따라 주변 조도를 센싱하는 센싱 감도가 가변되는 조도 감지 장치를 제공한다.
상기 조도 감지부는 적어도 하나의 광 센서를 포함하는 기준 센서부와 적어도 하나의 가변 센서부를 구비하고, 상기 적어도 하나의 가변 센서부 내의 상기 적어도 하나의 광 센서는 상기 밝기 선택 신호에 따라 선택적으로 동작하는 것이 바람직하다.
상기 주변 조도에 따라 상기 센싱 신호의 로직 상태의 변화 횟수가 가변되는 것이 효과적이다.
상기 조도 신호는 복수의 비트값을 갖는 디지털 신호이고, 상기 밝기 선택 신호는 적어도 1 비트의 디지털 신호이며, 상기 조도 결정부는 상기 밝기 선택 신호를 이용하여 상기 조도 신호의 상위 비트 값들을 결정하고, 상기 센싱 신호의 로직 상태의 변화 횟수를 이용하여 상기 조도 신호의 상위 비트값들을 제외한 나머지 비트값을 결정하는 것이 바람직하다.
상기 조도 결정부는 상기 센싱 신호의 로직 상태의 변화 횟수를 카운팅하여 이를 카운팅 신호로 출력하는 카운터와, 상기 카운팅 신호와 상기 밝기 선택 신호에 따라 상기 조도 신호를 출력하는 출력부를 포함하는 것이 가능하다.
상기 카운터는 1/2 프레임 동안 상기 센싱 신호의 로직 상태의 변화 횟수를 1차 카운팅하고, 나머지 1/2 프레임 동안 상기 센싱 신호의 로직 상태의 변화 횟수를 2차 카운팅하는 것이 효과적이다.
외부 프레임 신호에 따라 상기 조도 감지부와 상기 카운터를 리셋시키는 조도 제어부를 더 포함하는 것이 바람직하다.
상기 밝기 선택 신호로 상기 조도 신호의 최상위 비트 값을 결정하거나, 상기 밝기 선택 신호로 상기 조도 신호의 최상위 비트 값 또는 차상위 비트 값을 결정하거나, 상기 밝기 선택 신호로 상기 조도 신호의 상위 50% 내의 비트 값을 결정할 수 있다.
상기 조도 판단부는 적어도 하나의 기준 조도 값과, 상기 조도 신호의 상기 상위 비트 값들을 제외한 나머지 비트값을 비교하여 상기 밝기 선택 신호의 로직 상태를 변화시키는 것이 효과적이다.
상기 조도 감지부는 센싱 노드를 구비하고, 상기 주변 조도에 따라 상기 센싱 노드의 전압 강하율이 변화하는 센싱부와,
상기 센싱 노드에 전원 전압을 공급하는 전원 공급부와, 상기 센싱 노드의 전압과 기준 전압을 비교하여 상기 센싱 신호를 출력하는 비교부를 포함하는 것이 바람직하다.
상기 비교부는 상기 센싱 노드의 전압이 상기 기준 전압 보다 클 경우 로직 하이의 상기 센싱 신호를 출력하고, 상기 센싱 노드의 전압이 상기 기준 전압 보다 작을 경우 로직 로우의 상기 센싱 신호를 출력하는 것이 효과적이다.
상기 센싱 신호를 일정 시간 딜레이 시켜 출력하는 딜레이부를 더 포함하는 것이 바람직하다.
상기 전원 공급부는 상기 전원 전압과 상기 센싱 노드 사이에 접속되고, 외부의 리셋 신호와 상기 센싱 신호에 따라 구동하는 전송 게이트를 포함하는 것이 바람직하다.
상기 센싱부는 상기 주변 조도에 따라 상기 센싱 노드와 접지 사이에 전류 패스를 형성하는 제 1 센서와, 상기 밝기 선택 신호와 상기 주변 조도에 따라 상기 센싱 노드와 상기 접지 사이에 전류 패스를 형성하는 적어도 하나의 제 2 센서와, 상기 센싱 노드와 접지 사이에 마련되어 상기 전원 전압을 저장하는 저장부를 포함하는 것이 가능하다.
상기 제 1 센서는 상기 센싱 노드와 접지 사이에 마련된 적어도 하나의 제 1 광 다이오드를 포함하고, 상기 적어도 하나의 제 2 센서는 상기 센싱 노드와 상기 접지 사이에 직렬 접속된 적어도 하나의 제 2 광 다이오드 및 센싱 트랜지스터를 포함하고, 상기 저장부는 상기 센싱 노드와 상기 접지 사이에 접속된 커패시터를 포함하며, 상기 센싱 트랜지스터는 상기 밝기 선택 신호에 따라 턴온되는 것이 바람직하다.
상기 제 2 광 다이오드의 센싱 감도가 상기 제 1 광 다이오드 보다 0.5 내지 15배 큰 것이 효과적이다.
또한, 본 발명에 따른 적어도 하나의 광 센서를 포함하는 기준 센서부와 적어도 하나의 가변 센서부를 구비하고, 주변 조도에 따라 상기 기준 센서부를 이용하거나 상기 기준 센서부와 상기 가변 센서부를 이용하여 조도 신호를 생성하는 조도 감지 장치와, 상기 조도 신호에 따라 그 출력 휘도가 가변되는 광원 모듈 및 상기 광원 모듈의 휘도에 따라 화상을 표현하는 표시 패널을 포함하는 표시 장치를 제공한다.
상기 조도 감지 장치는, 센싱 노드를 구비하고, 상기 주변 조도에 따라 상기 기준 센서부 또는 상기 기준 센서부와 상기 가변 제 2 센서부 중 어느 하나를 이용하여 센싱 신호를 출력하는 조도 감지부와, 상기 센싱 신호의 로직 상태의 변화 횟수를 카운팅하여 이를 카운팅 신호로 출력하는 카운터와, 상기 카운팅 신호와 밝기 선택 신호를 이용하여 복수 비트를 갖는 조도 신호를 출력하는 출력부와, 상기 조도 신호의 일부 비트를 이용하여 상기 밝기 선택 신호를 생성하는 조도 판단부를 포함하고, 상기 가변 센서부는 상기 밝기 선택 신호에 따라 인에이블 되는 것이 효 과적이다.
상기 카운터는 상기 표시 패널의 리셋 신호에 따라 1 프레임 동안 2번 리셋되는 것이 효과적이다.
또한, 본 발명에 따른 복수의 광 다이오드를 포함하는 상기 조도 감지 센서의 적어도 하나의 광 다이오드를 이용하여 주변 조도에 따른 초기 조도 신호를 검출하는 단계와, 상기 초기 조도 신호의 값과 기준 조도 값을 비교하는 단계와, 상기 비교 결과 초기 조도 신호의 값이 기준 조도 값 보다 큰 경우, 상기 적어도 하나의 광 다이오드를 이용하여 주변 조도에 따른 상기 조도 신호를 검출하고, 상기 비교 결과 초기 조도 신호의 값이 기준 조도 값 보다 작은 경우, 상기 복수의 광 다이오드를 이용하여 주변 조도에 따른 상기 조도 신호를 검출하는 조도 감지 장치의 구동 방법을 제공한다.
상술한 바와 같이, 본 발명은 주변 조도에 따라 그 출력 값이 가변되는 조도 감지 장치의 출력을 피드백 신호로 이용하여 조도 감지 센서의 센싱 감도를 자동으로 조절할 수 있다.
또한, 본 발명은 주변의 조도에 따라 조도 감지 센서의 감도가 자동적으로 조절되도록 하여 주변 조도 감지 능력을 향상시킬 수 있다.
또한, 본 발명은 센싱 감도를 조절하기 위한 동작시 조도 신호의 최 상위 비트 값을 설정하고, 주변 조도를 측정하는 동작시 조도 신호의 나머지 비트 값을 설 정하여 조도 신호의 비트 수를 줄일 수 있다.
또한, 본 발명은 주변 조도에 해당하는 조도 신호를 광원 모듈에 제공하여 광원 모듈의 출력 휘도를 조절하여 소비 전력을 절감시키고, 화상 품질을 향상시킬 수 있다.
첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시예를 더욱 상세히 설명한다. 그러나 본 발명은 이하에서 개시되는 실시예에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 것이며, 단지 본 실시예들은 본 발명의 개시가 완전하도록 하며, 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 표시 장치의 블록도이다. 도 2는 일 실시예에 따른 조도 감지 장치의 블록도이다. 도 3은 일 실시예에 따른 조도 감지부의 회로도이다. 도 4 및 도 5는 일 실시예에 따른 조도 감지 장치의 동작을 설명하기 위한 클럭 파형도이다.
도 1 내지 도 5를 참조하면, 본 실시예에 따른 표시 장치는 표시 패널(100) 및 광원 모듈(200) 그리고, 조도 감지 장치(1000)를 포함한다.
표시 패널(100)은 광원 모듈(200)로부터 조사된 광을 이용하여 화상을 표시한다. 본 실시예의 표시 패널(100)의 휘도는 광원 모듈(200)의 휘도에 의해 결정된다. 그리고, 광원 모듈(200)의 휘도는 조도 감지 장치(1000)에 의해 가변된다. 즉, 조도 감지 장치(1000)는 주변의 조도(즉, 빛의 강도 또는 밝고 어두운 정도)에 따라 다양한 레벨의 조도 신호를 생성한다. 그리고, 조도 감지 장치(1000)는 생성된 조도 신호를 광원 모듈(200)에 제공하여 광원 모듈(200)의 휘도 즉, 밝기를 제어한다. 본 실시예의 조도 감지 장치(1000)는 주변 조도에 따른 센싱 감도를 자동으로 조절할 수 있고, 이를 통해 정확한 주변 조도 값을 검출할 수 있다. 그리고, 조도 감지 장치(1000)는 주변 조도 값을 조도 신호로 출력한다. 즉, 조도 감지 장치(1000)는 기준 조도 이상의 경우 밝음으로 판단하여 그 센싱 감도를 낮추고, 기준 조도 이하의 경우 어두움으로 판단하여 그 센싱 감도를 높인다. 그리고, 본 실시예의 조도 감지 장치(1000)는 1 프레임 동안 센싱 감도를 조절하고 조도 신호를 생성한다.
하기에서는 상기 각 요소들에 관해 상세히 설명한다.
표시 패널(100)은 도 1에 도시된 바와 같이 화상을 표시하는 패널부(110)와, 패널부(110)를 제어하는 패널 제어부(120)를 구비한다.
패널부(110)는 복수의 단위 화소를 구비한다. 단위 화소 각각은 박막 트랜지스터(T) 및 액정 커패시터(Clc)를 포함한다. 그리고, 단위 화소는 유지 커패시터(Cst)를 더 포함할 수도 있다. 이때, 액정 커패시터(Clc)는 하부 화소 전극과 상부 공통 전극 그리고, 화소 전극과 공통 전극 사이에 마련된 액정을 구비한다. 그리고, 액정 커패시터 상측에는 컬러 필터가 마련된다. 화소 전극과 공통 전극은 복수의 도메인으로 분할될 수 있다. 물론 본 실시예에 따른 패널부(110)는 상술한 설명에 한정되지 않고, 다양한 변형예가 가능하다. 즉, 단위 화소 영역 내에 복수 의 화소가 마련될 수 있다. 또한, 단위 화소 영역은 가로 방향의 길이가 세로 방향의 길이보다 길거나 짧을 수 있다. 또한, 단위 화소 영역의 형상은 대략 사각형 형상이 아닌 다양한 형상으로 변형 가능하다.
또한, 패널부(110)는 복수의 단위 화소와 접속된 복수의 게이트 라인(G1 내지 Gn)과 데이터 라인(D1 내지 Dm)을 더 구비한다. 박막 트랜지스터(T)의 게이트 단자는 게이트 라인(G1 내지 Gn)에 접속되고, 소스 단자는 데이터 라인(D1 내지 Dm)에 접속되고, 드레인 단자는 액정 커패시터(Clc)에 접속된다. 이를 통해 박막 트랜지스터(T)는 게이트 라인(G1 내지 Gn)에 인가된 게이트 턴온 신호에 따라 턴온되어, 데이터 라인(D1 내지 Dm)의 화상 신호를 액정 커패시터(Clc)에 제공한다. 액정 커패시터(Clc)는 인가된 화상 신호에 따라 액정의 배열을 변화시킴으로써, 액정의 광투과율을 제어하여 목표로 하는 화상을 표현한다.
그리고, 패널부(110)는 박막 트랜지스터와 화소 전극이 형성된 하부 기판과, 공통 전극 및 컬러 필터가 형성된 상부 기판을 구비한다. 그리고, 상부 기판과 하부 기판 사이에 상술한 액정이 구비된다.
패널 제어부(120)는 게이트 구동부(121), 데이터 구동부(122) 및 신호 제어부(123)을 구비한다.
게이트 구동부(121)는 신호 제어부(123)의 제어 신호에 따라 복수의 게이트 라인(G1 내지 Gn)에 순차적으로 게이트 턴온 신호를 제공한다. 데이터 구동부(122)는 해당 화상 신호를 복수의 데이터 라인(D1 내지 Dm)에 제공한다. 신호 제어부(123)는 복수의 제어 신호를 생성하여 게이트 구동부(121)와 데이터 구동부(122) 의 동작을 제어한다. 신호 제어부(123)는 외부 시스템으로부터 제공된 영상 관련 신호를 데이터 구동부(122)에 화상 신호로써 제공한다. 여기서, 신호 제어부(123)로 타이밍 컨트롤러를 사용할 수도 있다. 그리고, 도시되지 않았지만, 패널 제어부(120)는 게이트 구동부(121) 및 데이터 구동부(122)에 제공되는 전압을 생성하기 위한 전압 생성부를 더 구비할 수도 있다. 또한, 게이트 신호의 클럭 주기를 제어하기 위한 클럭 제어부를 더 구비할 수도 있다. 또한, 설명되지는 않았지만, 패널 제어부(120)는 패널부(110)의 동작을 제어하기 위한 다양한 회로 요소들을 더 포함할 수 있다.
본 실시예에서는 패널 제어부(120)의 각 요소들이 IC 칩 형태로 제작되고, 이들이 인쇄 회로 기판 상에 실장될 수도 있다. 상기 인쇄 회로 기판은 연성 인쇄 회로 기판을 통해 상기 패널부(110)에 접속되는 것이 바람직하다. 물론 이에 한정되지 않고, 상기 패널 제어부(120)의 요소들의 일부가 패널부(110)의 하부 기판 상에 실장될 수도 있다. 또한, 게이트 구동부(121)는 패널부(110)의 하부 기판에 스테이지 형태로 제작될 수 있다. 즉, 패널부(110)의 박막 트랜지스터 제작시 게이트 구동부(121)도 함께 제작될 수도 있다.
광원 모듈(200)은 도 1에 도시된 바와 같이 광원부(210)와 광원부(210)의 동작을 제어하는 광원 제어부(220)를 구비한다.
이때, 상기 광원부(210)는 복수의 광원을 구비할 수 있다. 상기 광원으로는 복수의 점광원, 복수의 선광원 및 면광원으로 구성되는 그룹으로부터 선택된 광원을 사용한다. 즉, 광원은 예를 들어 CCFL(Cold Cathod Fluorescent Lamp), EEFL(External Electrode Fluorescent Lamp), LED(Light Emitting Diode) 및 제논 램프(Xenon Lamp)로 구성되는 그룹으로부터 선택될 수 있다. 상기 광원들은 각기 독립적으로 발광할 수 있다.
광원 제어부(220)는 인가된 조도 신호(CL)에 따라 휘도 제어 신호(BC)를 생성한다. 이때 휘도 제어 신호(BC)로 전압 또는 전류의 펄스 폭이 제어된 PWM(Pulse Width Modulation)신호를 사용하는 것이 바람직하다. 이에 한정되지 않고, 상기 휘도 제어 신호로 전압 또는 전류의 진폭이 변조되는 진폭 변조 신호를 사용할 수 있다. 상기 광원 제어부(220)는 광원부(210)에 전압 또는 전류를 제공하는 복수의 인버터와, 조도 신호(CL)에 따라 인버터의 출력을 제어하는 출력 제어부를 구비할 수 있다. 물론 이에 한정되지 않고, 광원 제어부(220)는 조도 신호(CL)에 따라 광원부(210)의 밝기를 제어할 수 있는 다양한 형태의 구성 요소들을 더 추가하거나 뺄 수 있다.
조도 감지 장치(1000)는 표시 패널(100) 주변의 조도를 감지하여 주변 조도 값에 해당하는 조도 신호(CL)을 생성한다.
조도 감지 장치(1000)는 조도 감지부(1100), 조도 결정부(1200), 조도 판단부(1300) 및 조도 제어부(1400)를 구비한다.
조도 감지부(1100)는 리셋 신호(RST)와 피드백된 밝기 선택 신호(SEL)에 따라 센싱 감도를 조절하여 주변 조도에 해당하는 센싱 신호(Vout)를 출력한다. 조도 결정부(1200)는 리셋 신호(RST), 밝기 선택 신호(SEL) 및 센싱 신호(Vout)를 인가 받아 조도 신호(CL)를 생성하고, 출력 신호(LD)에 따라 조도 신호(CL)을 출력한다. 조도 판단부(1300)는 조도 신호(CL)을 판단하여 설정된 기준치 값 보다 높을 경우에는 로직 로우의 밝기 선택 신호(SEL)을 출력하고, 기준치 값보다 낮을 경우에는 로직 하이의 밝기 선택 신호(SEL)을 출력한다. 조도 제어부(1400)는 표시 패널(100)의 프레임 신호(FR)에 따라 리셋 신호(RST)와 출력 신호(LD)를 생성한다.
조도 감지부(1100)는 도 3에 도시된 바와 같이 전원 공급부(1110), 센싱 노드(N1)를 구비하는 센싱부(1120), 비교부(1130) 및 딜레이부(1140)를 포함한다.
전원 공급부(1110)는 리셋 신호(RTS) 및 조도 감지부(1100)의 출력인 센싱 신호(Vout)에 따라 센싱 노드(N1)에 전원전압을 제공한다. 도 3에 도시된 바와 같이 전원 공급부(1110)로 전원 전압(VDD)과 센싱 노드(N1) 사이에 접속되어 리셋 신호(RTS) 또는 센싱 신호(Vout)에 의해 턴온되는 전송 게이트를 사용하는 것이 바람직하다. 상기 전송 게이트는 제 1 및 제 2 피모스(PMOS) 트랜지스터를 구비한다. 이때, 제 1 피모스 트랜지스터의 게이트 단자는 리셋 신호(RTS) 입력단에 접속되고, 제 2 피모스 트랜지스터의 게이트 단자는 센싱 신호(Vout) 입력단에 접속된다. 그리고, 제 1 및 제 2 피모스 트랜지스터 각각의 소스 단자는 전원 전압(VDD) 단자에 접속되고, 드레인 단자는 센싱 노드(N1)에 접속된다. 이를 통해 전원 공급부(1110)는 리셋 신호(RTS)와 센싱 신호(Vout) 중 어느 하나의 신호가 로직 로우가 되면 전원 전압(VDD)을 센싱 노드(N1)에 제공한다. 물론 이에 한정되지 않고, 리셋 신호(RST) 또는 센싱 신호(Vout)에 의해 전원 전압(VDD)을 센싱 노드(N1)에 제공하는 다양한 회로 소자가 사용될 수 있다.
센싱부(1120)는 외부 광원에 따라 상기 센싱 노드(N1)와 접지(VSS) 사이의 전류 패스를 형성하는 제 1 센서부(1120-1)와, 밝기 선택 신호(SEL)와 외부 광원에 따라 센싱 노드(N1)와 접지(VSS) 사이의 전류 패스를 형성하는 제 2 센서부(1120-2)와, 센싱 노드(N1)와 접지(VSS) 사이에 마련된 부하를 구비한다. 상기 부하는 상기 전원 전압을 임시 저장하는 저장 소자인 것이 효과적이다.
이를 통해 센싱부(1120)는 외부 광원에 따라 제 1 센서부(1120-1) 또는 제 1 및 제 2 센서부(1120-1, 1120-2)가 동작하게 되어 부하의 양단에 걸리는 전압을 강하시킨다. 여기서 제 1 및 제 2 센서부(1120-1, 1120-2)로 광에 따라 그 전류량이 변화되는 소자를 사용하는 것이 효과적이다. 본 실시예에서는 도 3에 도시된 바와 같이 상기 제 1 및 제 2 센서부(1120-1, 1120-2)는 광다이오드를 포함할 수 있다. 부하로 커패시터를 사용하는 것이 효과적이다.
즉, 본 실시예의 센싱부(1120)는 도 3에 도시된 바와 같이 센싱 노드(N1)와 접지(VSS) 사이에 마련된 제 1 광 다이오드(ID1)와, 센싱 노드(N1)와 접지(VSS) 사이에 직렬 접속된 제 2 광 다이오드(ID2)와 밝기 선택 신호(SEL)에 따라 턴온되는 센싱 트랜지스터(TR1) 그리고, 센싱 노드(N1)와 접지(VSS) 사이에 접속된 커패시터(C1)을 구비한다.
여기서, 전원 공급부(1110)에서 제공된 전원 전압(VDD)는 센싱 노드(N1)에 접속된 커패시터(C1)에 충전된다. 외부 광에 의해 제 1 광 다이오드(ID1)에 전류의 흐름이 발생하거나, 밝기 선택 신호(SEL)와 외부 광원에 의해 제 1 및 2 광 다이오드(ID1, ID2)에 전류의 흐름이 발생하여 커패시터(C1)에 충전된 전원 전압(VSS)을 방전시킨다. 이를 통해 전원 전압(VDD)의 공급이 더 이상 이루어 지지 않는 경우 센싱부(1120)의 센싱 전압(Vp)은 점차로 하강하여 접지 값(예를 들어, 0V)이 된다. 그러나 본 실시예에서는 조도 감지부(1100)의 출력인 센싱 신호(Vout)에 의해 센싱 전압(Vp)이 일정 레벨 이하로 하강하는 경우 지속적으로 전원 전압(VDD)이 제 1 센싱 노드(N1)에 제공된다.
이때, 로직 하이의 밝기 선택 신호(SEL)에 의해 센싱 트랜지스터(TR1)가 턴온된다. 이를 통해 센싱 노드(N1)와 접지(VSS) 사이에 제 2 광 다이오드(ID2)와 센싱 트랜지스터(TR1)에 의한 전류 패스가 형성된다. 상기 밝기 선택 신호(SEL)는 주변 광이 설정된 레벨 보다 낮을 경우 로직 하이 값을 갖게 된다.
따라서, 본 실시예의 센싱부(1120)는 주변의 조도가 설정된 레벨 보다 높을 경우(주변이 설정된 기준 보다 밝은 경우), 제 1 광 다이오드(ID1)를 이용하여 주변의 조도를 센싱한다. 그리고, 센싱부(1120)는 주변의 조도가 설정된 레벨 보다 낮을 경우(주변이 설정된 기준 보다 어두울 경우), 제 1 및 제 2 광 다이오드(ID1, ID2)를 이용하여 주변의 조도를 센싱한다. 이를 통해 밝을 경우 보다 어두울 경우에 센싱 감도를 더욱 향상시킬 수 있다. 예를 들어 제 1 및 제 2 광 다이오드(ID1, ID2)각각이 100룩스, 500룩스 및 1000룩스 세기의 광에 대해 그 출력 값이 10, 15 및 20이라고 가정하면 다음과 같다. 제 1 광 다이오드(ID1) 만을 이용하였을 경우 100 룩스, 500 룩스 및 1000룩스에 해당하는 출력 값은 각기 10, 15, 20이 된다. 하지만, 제 1 광 다이오드(ID1)와 제 2 광 다이오드(ID2)를 같이 이용하였을 경우 100룩스, 500룩스 및 1000룩스에 해당하는 출력 값은 각기 20, 30, 40이 된다. 이와 같이 복수의 광 다이오드를 병렬 연결하여 센싱하는 경우 하나의 광 다이오드를 이용할 때보다 그 센싱 감도(효율)가 증대된다.
본 실시예에서는 제 2 광 다이오드(ID2)의 감도가 제 1 광 다이오드(ID1) 보다 0.5 내지 15배 큰 것이 효과적이다. 여기서, 센싱 감도는 인가된 광에 대한 출력의 크기 비를 의미한다. 즉, 두개의 광 다이오드에 동일한 광을 제공하였을 경우, 첫번째 광 다이오드의 출력이 1이고, 두번째 광 다이오드의 출력이 2 인경우, 두번째 광 다이오드의 감도가 첫번째 광 다이오드보다 크다 라고 한다. 이때 두번째 광 다이오드의 감도가 첫번째 광 다이오드 보다 2배가 크다 라고 한다.
이때, 광 다이오드의 감도는 광 다이오드의 사이즈에 비례한다. 따라서, 제 2 광 다이오드(ID2)의 사이즈가 제 1 광 다이오드(ID1)사이즈 보다 0.5 내지 15배 큰 것이 바람직하다. 이때, 제 2 광 다이오드(ID2)의 감도 및 사이즈가 상기 범위보다 작을 경우, 전체 센싱 감도가 원하는 만큼 증가되지 않게 된다. 또한, 제 2 광 다이오드(ID2)의 감도 및 사이즈가 상기 범위보다 클 경우, 센싱 감도의 측정 범위를 초과하게 되고, 광 다이오드의 사이즈가 비대해져 소자 전체의 크기를 증가시키는 문제가 있다.
앞서 설명한 바와 같이 센싱부(1120)는 주변 조도에 따라 센싱 전압(Vp)의 전압 레벨이 감소한다. 여기서, 센싱 전압(Vp)의 감소율은 주변 조도의 세기에 비례한다. 주변 조도의 세기는 제 1 및 제 2 광 다이오드(ID1, ID2)의 전류 량과 비례한다. 즉, 주변 조도의 세기가 클수록 제 1 및 제 2 광 다이오드(ID1, ID2)의 전류량이 증대되어 센싱 전압(Vp)의 감소율이 증가한다. 이때, 감소율은 센싱 전압(Vp)이 전원 전압에서 접지 전압으로 강하되는데 걸리는 시간을 지칭한다.
비교부(1130)는 센싱부(1120)의 출력인 센싱 전압(Vp)이 기준 전압(Vref) 보다 낮은 구간에서 로직 로우의 비교 전압(Vc)을 출력한다. 그리고, 딜레이부(1140)는 상기 비교 전압(Vc)를 일정 시간 딜레이 시킨 후에 이를 센싱 신호(Vout)로 출력시킨다. 이때, 딜레이 시간은 센싱부(1120)의 센싱 커패시터(C1)에 전원 전압이 차징되는 시간인 것이 효과적이다. 여기서, 상기 기준 전압(Vref)은 인가된 전원 전압 보다 작고 접지의 전압 보다는 큰 전압 값에서 자유롭게 선택할 수 있다. 이는 상기 센싱부(1120) 내의 제 1 및 제 2 광 다이오드(ID1, ID2)의 센싱 감도에 따라 가변될 수 있기 때문이다. 기준 전압(Vref)은 0.1V 내지 전원 전압(VDD)의 70%에 해당하는 전압 범위 내에서 선택되는 것이 효과적이다.
따라서, 주변 조도에 의해 센싱부(1120)의 센싱 전압(Vp)(즉, 센싱 노드(N1)의 전압) 레벨이 감소하여 기준 전압(Vref) 보다 작아지게 되면 딜레이부(1140)는 로직 로우의 센싱 신호(Vout)를 출력한다. 이때, 전원 공급부(1110)의 전송 게이트가 턴온되어 센싱부(1120)의 센싱 전압(Vp)의 전압 레벨을 다시 전원 전압 레벨로 상승시킨다. 이로인해 비교부(1130)의 비교 전압(Vc)는 로직 하이 레벨을 유지하게 되고, 딜레이부(1140) 또한, 로직 하이의 센싱 신호(Vout)을 출력하게 된다.
이때, 주변 조도의 세기가 작을 경우, 센싱 전압(Vp)의 전압 레벨이 감소하는 폭(감소율)이 작아지게 되고, 주변 조도의 세기가 클 경우, 센싱 전압(Vp)의 전압 레벨이 감소하는 폭(감소율)이 커지게 된다. 따라서, 동일 시간 동안, 주변 조도의 세기가 클수록 로직 로우 상태를 갖는 센싱 신호(Vout)의 구간이 많아지게 된다.
이와 같이 본 실시예의 조도 감지부(1100)는 주변 조도에 따라 센싱 신호(Vout)의 전압 레벨의 변화 구간이 가변된다.
조도 결정부(1200)는 상기 센싱 신호(Vout)의 전압 레벨의 변화 구간의 개수를 이용하여 조도 신호(CL)를 결정한다.
조도 결정부(1200)는 도 2에 도시된 바와 같이 카운터(1210)와 출력부(1220)를 구비한다.
카운터(1210)는 리셋 신호(RST)에 의해 초기화되고 센싱 신호(Vout)의 로직 로우 레벨의 개수를 카운팅하여 이를 디지털화된 카운팅 신호(CQ)로 출력한다. 출력부(1220)는 출력 신호(LD), 카운팅 신호(CQ) 및 밝기 선택 신호(SEL)에 따라 복수의 비트를 갖는 조도 신호(CL)를 출력한다. 이때, 조도 신호(CL)은 8비트 디지털 신호인 것이 바람직하다. 이를 통해 조도 신호(CL)를 광원 모듈(200)에 제공하기 위한 배선의 개수를 줄일 수 있다. 여기서, 출력부(1220)는 출력 신호(LD)에 따라 카운팅 신호(CQ)를 하위 비트의 조도 신호(CL-L)로 출력하고, 밝기 선택 신호(SEL)을 최상위 비트의 조도 신호(CL-M)로 출력한다.
조도 판단부(1300)는 기준 밝기 값이 저장된 비교기를 포함한다. 조도 판단부(1300)는 하위 비트의 조도 신호(CL-L)가 기준 조도 값 보다 낮을 경우에는 로직 하이의 밝기 선택 신호(SEL)를 출력한다. 이는 주변의 밝기가 기준 밝기 보다 어두움을 의미한다. 하위 비트의 조도 신호(CL-L)가 기준 조도 값 보다 큰 경우에는 로직 로우의 밝기 선택 신호(SEL)을 출력한다. 이는 주변의 밝기가 기준 밝기 보다 밞음을 의미한다. 따라서, 밝기 선택 신호(SEL)가 로직 로우 값인 경우에는 조도 신호(CL)의 최 상위 비트의 로직 값이 로직 로우가 된다. 그리고, 밝기 선택 신호(SEL)가 로직 로우 값인 경우에는 주변의 조도가 밝음을 의미하고 조도 감지부(1100) 내의 제 1 광 다이오드(ID1) 만을 이용하여 나머지 하위 비트의 로직 값이 결정된다. 또한, 밝기 선택 신호(SEL)가 로직 하이 값인 경우에는 조도 신호의 최 상위 비트의 로직 값이 로직 하이가 된다. 그리고, 밝기 선택 신호(SEL)가 로직 하이 값인 경우에는 조도 감지부(1100)의 센싱 트랜지스터(TR1)가 턴온되어 제 2 광 다이오드(ID2)와 제 1 광 다이오드(ID1)를 이용하여 나머지 비트의 로직 값이 결정된다.
조도 제어부(1400)는 표시 패널(100)의 프레임 신호(FR)에 따라 리셋 신호(RST)와 출력 신호(LD)를 출력한다.
상술한 바와 같이 본 실시예의 조도 감지 장치(1000)는 먼저 주변 조도를 감지하여 주변 조도가 기준 조도 보다 큰 값인지 작은 값인지를 판단한다. 판단 결과에 따라 광원 모듈(200)의 휘도 제어를 위한 조도 신호(CL)의 최상위 비트 값을 결정하고, 제 1 광 다이오드(ID1)를 이용하여 주변 조도를 측정할 것인지 아니면 제 1 및 제 2 광 다이오드(ID1, ID2)를 이용하여 주변 조도를 측정할 것인지 결정한다. 이후에 다시 한번 더 주변 조도를 감지하여 조도 신호(CL)의 나머지 비트 값을 결정한다.
본 실시예의 조도 감지 장치(1000)는 1 프레임 동안 상기 두가지의 결정 동작을 모두 수행한다.
즉, 1/2 프레임 동안 센싱 감도와 조도 신호(CL)의 최상위 비트 값을 결정하 고, 나머지 1/2 프레임 동안 조도 신호(CL)의 나머지 비트 값을 결정한다. 이를 위해 본 실시예에서는 1 프레임 동안 2번의 리셋 신호(RTS)가 인가된다.
물론 이에 한정되지 않고, 상기 두 가지의 결정 동작이 각기 서로 다른 프레임 내에서 수행될 수 있다. 예를 들어 일 프레임 구간 동안 센싱 감도와 조도 신호(CL)의 최상위 비트 값을 결정하고, 후속되는 다른 일 프레임 동안 조도 신호(CL)의 나머지 비트 값을 결정할 수도 있다.
또한, 상술한 바와 같이 1/2 프레임 동안의 센싱 결과는 센싱 감도와 조도 신호의 최 상위 비트 값을 결정하기 위한 것이다. 따라서, 조도 결정부(1200)의 출력인 조도 신호(CL)가 광원 모듈(100)에 인가되더라고 광원 모듈(100)에서는 이를 받아 들이지 않게 된다. 이를 위해 출력 신호(LD)가 광원 모듈(100)의 광원 제어부(220)에 제공될 수도 있다. 이를 통해 광원 제어부(220)는 두번째 출력 신호 이후에 인가되는 조도 신호(CL)만을 인가 받아 휘도 제어 신호(BC)를 생성할 수 있다.
또한, 상술한 조도 감지 장치(1000) 내의 각 요소에는 인버터가 장착되어 상기 신호들의 로직 상태를 가변시킬 수 있다.
하기에서는 상술한 본 실시예의 조도 감지 장치의 동작을 도면을 참조하여 설명한다.
도 6은 일 실시예의 조도 감지 장치의 동작을 설명하기 위한 흐름도이다.
본 실시예의 조도 감지 장치(1000)는 주변 조도에 따라 센싱 감도를 먼저 결정한 다음, 결정된 감도를 이용하여 주변 조도에 따른 조도 신호를 생성한다.
즉, 도 6에 도시된 바와 같이 먼저, 초기 감도로 1차 주변 조도를 감지한다(S110). 이때, 주변 조도 감지 전에 조도 감지 장치(1000)의 일부 요소들을 모두 리셋시킨다. 이어서, 초기 센싱 감도로 감지된 결과를 이용하여 밝기 선택 신호(SEL)의 로직 값을 결정한다(S120). 이때, 앞서 설명한 바와 같이 주변 조도에 따라 조도 감지부(1100)의 센싱 신호(Vout)의 로직 값이 변화되고, 이 변화된 로직 값을 카운팅하고, 카운팅된 결과 값과 미리 설정된 기준 조도 값을 이용하여 밝기 선택 신호(SEL)의 로직 값을 결정한다. 이어서, 밝기 선택 신호(SEL)의 로직 값에 따라 센싱 신호(CL)의 최상위 비트가 결정된다(S130). 그리고, 상기 밝기 선택 신호(SEL)을 로직 값에 따라 센싱 감도가 결정된다(S140). 이후, 결정된 새로운 센싱 감도로 2차 주변 조도를 감지한다(S150). 2차 주변 조도 감지 전에 조도 감지 장치(1000)의 일부 요소들을 모두 리셋 시킨다. 이어서, 2차 주변 조도 감지 결과를 이용하여 조도 신호(CL)의 나머지 비트를 결정한다(S160). 이때, 결정된 센싱 감도로 센싱하여 얻어진 센싱 신호의 로직 값 변화를 카운팅하고, 카운팅된 결과를 이용하여 조도 신호(CL)의 나머지 비트를 생성한다. 이어서, 앞서 결정된 조도 신호(CL)의 최상위 비트와 나머지 비트를 결합하여 조도 신호로 출력한다(S170). 출력된 조도 신호는 광원 모듈(200)에 인가되어 해당 휘도의 광이 출력되도록 한다.
이와 같이 본 실시예의 조도 감지 장치(1000)는 리셋 신호(RST)에 따라 센싱 감도를 조절 할 것인지 조도 신호(CL)를 생성할 것인지 결정하게 된다.
본 실시예에서는 1 프레임 동안 두개의 리셋 신호(RST)가 인가된다. 즉, 프레임 시작과 동시에 첫번째 리셋 신호(RST)가 인가되고, 1/2 프레임 구간에서 두번 째 리셋 신호(RST)가 인가된다. 여기서, 첫번째 리셋 신호(RST)가 인가된 후 센싱 감도를 조절하고, 최상위 비트의 조도 신호(CL-M)를 생성한다. 그리고, 두번째 리셋 신호(RST)가 인가된 후 최상위 비트 외의 하위 비트의 조도 신호(CL-L)를 생성하여 최상위 비트의 조도 신호(CL-M)와 나머지 하위 비트의 조도 신호(CL-L)를 구비하는 조도 신호(CL)을 생성한다.
먼저, 첫번째 리셋 신호(RST)가 인가된 후의 동작 즉, 초기 감도로 1차 주변 조도를 감지하여 센싱 신호를 출력하는 동작을 살펴보면 다음과 같다.
로직 로우의 첫번째 리셋 신호(RST)가 인가되면 조도 감지부(1100)의 센싱 노드(N1)에 전원 전압(VDD)이 인가된다. 이때, 전원 전압(VDD)는 센싱 커패시터(C1)에 차징된다. 이어서, 주변 조도에 따라 제 1 광 다이오드(ID1)가 동작하여 센싱 노드(N1)와 접지(VSS) 사이에 전류 패스가 형성된다. 차징이 완료되고 리셋 신호가 로직 하이가 되면 센싱부(1120)의 출력인 센싱 전압(Vp)은 전원 전압(VDD)에서 그 전압이 점차 감소하게 된다. 이때, 주변 조도에 따라 전압 감소율이 커지거나 전압 감소율이 작아질 수 있다. 즉, 주변이 밝을 경우, 도 4에서와 같이 제 1 광 다이오드(ID1)의 전류량이 증가하여 센싱 전압(Vp)이 빠르게 감소한다. 주변이 어두울 경우, 도 5에서와 같이 제 1 광 다이오드(ID1)의 전류량이 감소하여 센싱 전압(Vp)이 느리게 감소한다.
이때, 센싱 전압(Vp)이 감소하여 기준 전압(Vref) 보다 낮아질 경우 비교부(1130)는 로직 로우의 비교 전압(Vc)를 출력한다. 이때, 비교 전압(Vc)은 딜레이부(1140)에 의해 일정 시간 지연된 다음 로직 로우의 센싱 신호(Vout)로 출력된다. 로직 로우의 센싱 신호(Vout)는 조도 감지부(1100)의 전원 공급부(1110)에 피드백된다. 로직 로우의 센싱 신호(Vout)를 인가 받은 전원 공급부(1110)는 전원 전압(VDD)을 다시 센싱 노드(N1)에 제공한다. 이를 통해 센싱부(1120)의 센싱 전압(Vp)의 레벨이 다시 전원 전압(VDD)으로 상승한다. 비교부(1130)는 다시 로직 하이의 비교 전압(Vc)를 출력한다. 그리고, 로직 하이의 비교 전압(Vc)은 딜레이부(1140)에 의해 로직 하이의 센싱 신호(Vout)로 출력된다. 이를 통해 전원 공급부(1110)를 통한 전원 전압(VDD) 공급이 차단된다.
그리고, 이후에 앞서 언급한 바와 같이 제 1 광 다이오드(ID1)에 의해 다시 센싱 전압(Vp)의 레벨이 하강하게 된다.
이와 같이 본 실시예의 조도 감지부(1100)는 제 1 광 다이오드(ID1)에 의해 센싱 전압(Vp)이 감소하여 기준 전압(Vref) 이하가 될 경우 센싱 신호(Vout)가 로직 로우 상태의 신호가 된다. 센싱 신호(Vout)의 로직 상태의 변화는 1/2 프레임 동안 적어도 한번 이상 반복 될 수 있다. 이는 제 1 광 다이오드(ID1)의 전류량에 따라 달라질 수 있다. 즉, 제 1 광 다이오드의 전류량이 클수록 상기 센싱 신호(Vout)의 로직 상태가 변화하는 횟수가 증가하게 된다. 여기서, 제 1 광 다이오드(ID1)의 전류량은 주변 조도의 세기에 비례한다. 따라서, 주변의 밝기가 밝을수록 센싱 신호(Vout)의 로직 상태가 변화하는 횟수가 증가하게 된다. 즉, 이를 다시 이야기 하면, 주변의 광량(즉, 제 1 광 다이오드에 유입되는 광량)이 적을수록 도 5에서와 같이 센싱 신호(Vout)의 로직 상태가 변화하는 횟수(약 1회)가 적다. 또한, 주변의 광량이 많을수록 도 4에서와 같이 센싱 신호(Vout)의 로직 상태가 변화 하는 횟수(약 7회)가 많다.
이어서, 밝기 선택 신호(SEL)의 로직 값을 결정하고, 조도 신호의 최상위 비트를 결정하는 동작을 살펴보면 다음과 같다.
조도 결정부(1200)의 카운터(1210)는 센싱 신호(Vout)의 로직 상태 변화를 계속적으로 카운팅하고, 이를 카운팅 신호(CQ)로 출력한다. 이때, 외부에서 리셋 신호(RST)가 인가되기 전까지 카운터(1210)는 카운팅을 수행한다.
그리고, 출력부(1220)는 카운팅 신호(CQ)를 저장한다. 출력부(1220)는 출력 신호(LD)가 인가되는 시점에서 저장된 카운팅 신호(CQ)를 하위 비트의 조도 신호(CL-L)로 출력한다. 즉, 도 4에서의 조도 결정부(1200)의 하위 비트의 조도 신호(CL-L)는 0000111이 된다. 도 5에서의 조도 결정부의 하위 비트의 조도 신호(CL-L)는 0000001이 된다.
상기 하위 비트의 조도 신호(CL-L)는 조도 판단부(1300)에 제공된다. 조도 판단부(1300)는 하위 비트의 조도 신호(CL-L)와 기준 조도 값을 비교한다. 상기 기준 조도 값 보다 하위 비트의 조도 신호(CL-L)가 작을 경우, 밝기 선택 신호(SEL)을 로직 하이로 설정한다. 상기 기준 조도 값 보다 하위 비트의 조도 신호(CL-L)가 클 경우, 밝기 선택 신호(SEL)을 로직 로우로 설정한다. 예를 들어 기준 조도 값이 0000010일 경우, 도 4에서와 같이 하위 비트의 조도 신호(CL-L)가 0000111일 경우 밝기 선택 신호(SEL)은 0이 된다. 또한, 도 5에서와 같이 하위 비트의 조도 신호(CL-L)가 0000001인 경우 밝기 선택 신호(SEL)는 1이 된다.
본 실시예의 하위 비트의 조도 신호(CL-L)가 표현할 수 있는 크기는 1(0000001) 내지 127(1111111)이다. 따라서, 상기 기준 조도 값은 1(0000001) 내지 126(1111110)인 것이 바람직하다. 기준 조도 값은 64(1000000)이하의 값인 것이 더욱 바람직하다. 그리고, 다음번 주변 조도 측정시 측정 범위를 넓이기 위해 기준 조도 값은 8(0001000) 이하의 값인 것이 더욱 더 바람직하다. 이를 다시 표현하면, 기준 조도 값이 하위 비트의 조도 신호(CL-L)가 표현할 수 있는 최대 크기의 99%이하 값인 것이 바람직하고, 하위 비트의 조도 신호(CL-L)가 표현할 수 있는 최대 크기의 50%이하 값인 것이 더욱 바람직하고, 하위 비트의 조도 신호(CL-L)가 표현할 수 있는 최대 크기의 6%이하 값인 것이 더욱 더 바람직하다. 여기서, 기준 조도 값은 하위 비트의 조도 신호(CL-L)가 표현할 수 있는 최대 크기의 10%이하의 값인 것이 효과적이다. 이를 통해 밝기 선택 신호(SEL) 결정 후 수행되는 주변 조도 측정시 측정 감도를 변화시킬 수 있다.
상기와 같이 결정된 밝기 선택 신호(SEL)는 조도 결정부(1200)의 출력부(1220)와, 조도 감지부(1100)에 제공된다.
이를 통해 출력부(1220)는 밝기 선택 신호(SEL)을 최 상위 비트의 조도 신호(CL-M)로 출력한다. 즉, 도 4에서와 같이 밝기 선택 신호(SEL)가 0인 경우 최상위 비트의 조도 신호(CL-M)은 0이 된다. 도 5에서와 같이 밝기 선택 신호(SEL)가 1인 경우 최상위 비트의 조도 신호(CL-M)는 1이 된다.
이어서, 센싱 감도 결정 동작에 관해 설명하면 다음과 같다.
조도 감지부(1100)는 밝기 선택 신호(SEL)에 따라 제 2 광 다이오드(ID2)를 주변의 조도 검출을 위해 사용하거나 사용하지 않는다. 도 4에서와 같이 밝기 선 택 신호(SEL)가 0인 경우 센싱부(1120)의 센싱 트랜지스터(TR1)가 턴오프 되어 제 2 광 다이오드(ID2)가 디스에이블 된다. 이는 주변의 광량이 충분히 많기 때문에 제 1 광 다이오드(ID1)만으로도 충분한 주변 조도의 검출이 가능함을 의미한다. 또한, 도 5에서와 같이 밝기 선택 신호(SEL)가 1인 경우 센싱 트랜지스터(TR1)가 턴온되어 제 2 광 다이오드(ID2)가 인에이블 된다. 이는 주변의 광량이 작기 때문에 제 1 광 다이오드(ID1)와 제 2 광 다이오드(ID2)를 이용하여 주변의 조도를 정밀하게 검출할 수 있음을 의미한다.
이어서, 두번째 리셋 신호(RST)가 인가되고, 새롭게 결정된 센싱 감도로 주변 조도를 다시 감지하는 동작을 살펴보면 다음과 같다.
두번째 리셋 신호(RST)가 인가된 이후의 조도 감지부(1100)의 동작은 밝기 선택 신호(SEL)에 따라 2가지의 형태로 분리될 수 있다. 우선, 도 4에 도시된 바와 같이 밝기 선택 신호(SEL)가 0인 경우에는 앞선 첫번째 리셋 신호(RST)가 인가된 이후의 동작과 동일한 동작을 수행하여 하위 비트의 조도 신호(CL-L)을 생성한다. 즉, 조도 감지부(1100)는 제 1 광 다이오드(ID1)를 이용하여 센싱 신호(Vout)를 출력한다. 센싱 신호(Vout)의 로직 레벨의 변화 횟수는 주변의 광량에 따라 가변된다. 카운터(1210)는 센싱 신호(Vout)의 로직 레벨의 변화 횟수(약 7회)를 카운팅하고, 그 결과를 7비트의 카운팅 신호(CQ)(즉, 0000111)로 출력한다. 출력부(1220)는 두번째 출력 신호(LD)에 따라 카운팅 신호(CQ)를 하위 비트의 조도 신호(CL-L)(즉, 0000111)로 출력하고, 앞서 입력된 밝기 선택 신호(SEL)를 최상위 비트의 조도 신호(CL-M)(즉, 0)로 출력한다. 상기 최상위 비트의 조도 신호(CL-M)와 하위 비트의 조도 신호(CL-L)가 결합되어 조도 신호(CL)(즉, 00000111)로 출력된다. 상술한 바와 같이 밝기 선택 신호(SEL)가 로직 로우(즉, 0)인 경우, 조도 신호 출력 구간에서 생성된 하위 비트의 조도 신호(CL-L)는 센싱 감도 결정 구간의 하위 비트의 조도 신호(CL-L)와 동일할 수 있다.
또한, 도 5에 도시된 바와 같이 밝기 선택 신호(SEL)가 1인 경우에는 조도 감지부(1100)의 제 2 광 다이오드(ID2)가 인에이블 된다. 따라서, 조도 감지부(1100)는 제 1 및 제 2 광 다이오드(ID1, ID2)를 이용하여 센싱 신호(Vout)를 출력한다. 이때, 주변의 광량에 따라 제 1 및 제 2 광 다이오드(ID1, ID2)의 전류량은 변화된다. 이와같이, 두개의 광 다이오드를 사용하기 때문에 주변의 조도가 낮아져도 높은 센싱 출력값을 얻을 수 있다. 이를 통해 센싱 노드(N1)의 전압 강하 폭이 커지게 된다. 따라서, 센싱 신호(Vout)의 로직 레벨의 변화 횟수가 가변된다.
이어서, 조도 신호의 나머지 비트 결정하여 조도 신호를 출력하는 동작을 설명하면 다음과 같다.
카운터(1210)는 센싱 신호(Vout)의 로직 레벨의 변화 횟수(약 7회)를 카운팅하고, 그 결과를 7비트의 카운팅 신호(CQ)(즉, 0000111)로 출력한다. 출력부(1220)는 두번째 출력 신호(LD)에 따라 카운팅 신호(CQ)를 하위 비트의 조도 신호(CL-L)(즉, 0000111)로 출력하고, 앞서 입력된 밝기 선택 신호(SEL)를 최상위 비트의 조도 신호(CL-M)(즉, 1)로 출력한다. 여기서, 최상위 비트의 조도 신호(CL-M)와 하위 비트의 조도 신호(CL-L)가 결합되어 조도 신호(CL)(즉, 10000111)로 출력된다. 이와 같이 밝기 선택 신호(SEL)가 로직 하이인 경우에는 주변의 환경이 앞선 센싱 감도 결정 구간과 동일하더라도, 조도 신호 출력 구간에서 생성된 하위 비트의 조도 신호(CL-L)와, 센싱 감도 결정 구간의 하위 비트의 조도 신호(CL-L)가 동일하지 않을 수 있다. 이는 제 2 광 다이오드(ID2)가 인에이블되어 센싱부(1120)의 센싱 감도가 증대 되었기 때문이다.
상기 조도 감지 장치(1000)의 8비트의 조도 신호(CL)는 광원 제어부(220)에 제공된다. 광원 제어부(220)는 조도 신호(CL)에 따라 광원부(210)의 휘도를 제어한다. 이때, 조도 신호(CL)의 최상위 비트 값이 1 인 경우(즉, 주변 조도가 낮은 경우), 광원부(210)는 광원부(210)의 최대 휘도의 50% 이하의 범위 내에서 발광된다. 최상위 비트 값이 0인 경우(즉, 주변 조도가 높은 경우), 광원부(210)는 광원부의 최대 휘도의 50%이상의 범위내에서 발광 되는 것이 가능하다.
이와 같이 본 실시예에 따른 조도 감지 장치(1000)는 주변의 조도에 따라 조도 감지부의 감도를 조절할 수 있다. 이를 통해 조도 감지 분해 능력을 향상시키고, 넓은 범위의 조도를 계측할 수 있다. 조도 감지 장치(1000)의 출력 비트 수를 줄일 수 있다. 즉, 하기 표 1은 주변 휘도에 따른 본 실시에의 조도 신호(CL)의 비트수를 나타낸 일 예이다.
주변 휘도(룩스) 최상위 비트 나머지 비트
10 1 0000100
50 1 0010001
100 1 0100001
500 1 0110001
1000 1 1000000
5000 0 0001110
10000 0 0011110
50000 0 0101110
100000 0 0111110
표 1에 나타난 예에서는 주변 조도가 1000룩스 보다 작은 경우에는 주변 조도가 낮음으로 판단하고, 1000룩스 보다 큰 경우에는 주변 조도가 높음으로 판단한다. 즉, 앞서 설명한 바와 같이 1000룩스 보다 작은 경우에는 조도 신호(CL)의 최대 비트 값을 1로 설정하고, 나머지 7비트를 이용하여 1000룩스 이내의 조도에 해당하는 값을 조도 신호(CL)의 하위 비트로 표현하였다. 이때, 조도가 낮을 경우 센서의 센싱 출력 값이 조도가 높은 경우에 비하여 상대적으로 매우 작은 값이 출력된다. 하지만, 본 실시예에서는 조도가 낮을 경우 별도의 센서를 더 작동시켜 센싱 출력 값이 증가 되도록 하였다. 그리고, 1000룩스 보다 큰 경우에는 조도 신호(CL)의 최대 비트 값을 0으로 설정하고, 나머지 7비트를 이용하여 1000룩스 이상 100000룩스 이하의 조도에 해당하는 값을 조도 신호(CL)의 하위 비트로 표현하였다.
그리고, 조도 감지 장치(1000)는 표시 패널(100) 주변의 밝기에 따라 광원 모듈(200)의 출력 휘도를 조절하여 소비 전력을 절감시킬 수 있다.
또한, 본 실시예에 따른 조도 감지 장치는 상술한 구조에 한정되지 않고, 다양한 변형이 가능하다.
도 7은 일 실시예의 제 1 변형예에 따른 조도 감지 장치의 블록도이다. 도 8은 일 실시예의 제 2 변형예에 따른 표시 장치의 블록도이다. 도 9는 일 실시예의 제 3 변형예에 따른 조도 감지 장치의 블록도이다.
도 7의 변형예에 도시된 바와 같이 조도 감지 장치(1000)는 출력 제어부(1500)를 더 구비할 수 있다.
여기서, 조도 결정부(1200)는 조도 감지부(1100)의 센싱 신호(Vout)에 따라 하위 비트의 조도 신호(CL-L)을 출력한다. 그리고, 출력 제어부(1500)는 출력 신호(LD)에 따라 동작하여 하위 비트의 조도 신호(CL-L)를 조도 판단부(1300)에 제공하거나, 조도 신호(CL)을 광원 모듈(200)에 제공한다. 조도 판단부(1300)는 출력 제어부(1500)의 하위 비트의 조도 신호(CL-L)를 이용하여 밝기 선택 신호(SEL)을 출력한다. 이때, 밝기 선택 신호(SEL)는 조도 신호(CL)의 최상위 비트 값으로 출력 제어부(1500)에 제공된다. 본 실시예에서는 1 프레임 구간 동안 두번의 출력 신호(LD)가 인가된다. 출력 제어부(1500)는 첫번째 출력 신호(LD)에 따라 조도 결정부(1200)에서 생성된 하위 비트의 조도 신호(CL-L)를 조도 판단부(1300)에 제공한다. 이어서, 출력 제어부(1500)는 두번째 출력 신호(LD)에 따라 하위 비트의 조도 신호(CL-L)를 조도 신호(CL)에 포함시켜 출력한다. 이때, 도시되지 않았지만, 상기 조도 판단부(1300)가 리셋 신호(RST)에 의해 리셋될 수 있다.
또한, 도 8의 변형예에 도시된 바와 같이 조도 감지 장치(1000)의 조도 제어부(1400)가 표시 패널(1000)의 패널 제어부(120)에 포함될 수도 있다. 즉, 패널 제어부(120)의 신호 제어부(123)와 일체로 제작될 수 있다. 이를 통해 조도 감지 장치(1000)는 리셋 신호(RST)와 출력 신호(LD)를 신호 제어부(123)으로부터 제공 받을 수 있다.
그리고, 본 발명의 표시 장치는 표시 패널(100)과 광원 모듈(200)을 수납하는 수납 부재와, 표시 패널(100)을 덮는 커버부를 더 구비할 수 있다. 여기서, 조도 감지 장치(1000)의 조도 감지부(1100)가 상기 커버부 상에 위치하는 것이 바람직하다. 더욱이, 조도 감지부(1100)의 제 1 및 제 2 광 다이오드(ID1, ID2)가 상기 커버부 상에 형성되는 것이 더욱 효율적이다. 이때, 제 1 및 제 2 광 다이오드(ID1, ID2)는 주변 광량을 측정하기 위해서 커버부에 의해 광 유입이 차단되지 않는 범위 내에서 상기 표시 패널(100)의 인접 영역에 배치되는 것이 바람직하다. 상기 커버부의 일측에 관통홀이 형성되고, 상기 관통홀 영역에 제 1 및 제 2 광 다이오드(ID1, ID2)가 배치될 수도 있다. 그리고, 상기 관통홀 상측에는 투광성 커버가 마련되어 제 1 및 제 2 광 다이오드(ID1, ID2)를 보호할 수도 있다. 그리고, 조도 감지 장치(1000)의 나머지 요소는 상기 표시 패널(100)에 실장될 수도 있고, 상기 광원 모듈(200)에 실장될 수도 있다.
또한, 본 발명은 조도 판단부(1300)는 복수의 기준 조도에 따라 복수 비트의 밝기 선택 신호(SEL0, SEL1)를 출력할 수 있다. 그리고, 센싱부(1120)는 초기 측정 센서(ID10) 이외에 상기 복수 비트의 밝기 선택 신호(SEL0, SEL1)에 따라 구동하는 복수의 센서를 구비하여 그 센싱 감도를 다양하게 조절할 수 있다. 여기서, 복수 비트의 밝기 선택 신호(SEL0, SEL1)를 조도 신호(CL)의 상위 비트 값으로 하고 센싱부(1120)의 출력을 하위 비트 값으로 하여, 주변 조도에 따른 백라이트의 밝기를 조절할 수 있다.
즉, 도 9의 변형예에서와 같이 본 실시예의 조도 감지 장치(1000)는 제 1 및 제 2 밝기 선택 신호(SEL0, SEL1)를 생성하는 조도 판단부(1300)와, 제 10 내지 제 30 센서부(1120-10, 1120-20, 1120-30)를 구비하는 센싱부(1120)를 구비한다. 이때, 센싱부(1120)는 외부 광원에 따라 센싱 노드(N1)와 접지(VSS) 사이의 전류 패스를 형성하는 제 10 센서부(1120-10)(즉, 기준 센서부)와, 외부 광원과 제 1 밝기 선택 신호(SEL0)에 따라 센싱 노드(N1)와 접지(VSS) 사이의 전류 패스를 형성하는 제 20 센서부(1120-20)(즉, 제 1 가변 센서부)와, 외부 광원과 제 2 밝기 선택 신호(SEL1)에 따라 센싱 노드(N1)와 접지(VSS) 사이의 전류 패스를 형성하는 제 30 센서부(1120-30)(즉, 제 2 가변 센서부) 그리고, 센싱 노드(N1)와 접지(VSS) 사이에 마련된 부하를 구비한다. 상기 부하는 상기 전원 전압을 임시 저장하는 저장 소자인 것이 효과적이다. 여기서, 제 10 센서부(1120-10)로 센싱 노드(N1)와 접지(VSS)에 접속된 제 10 광 다이오드(ID10)를 사용한다. 제 20 센서부(1120-20)로 센싱 노드(N1)와 접지(VSS) 사이에 직렬 접속된 제 20 광 다이오드(ID20)와 제 10 센싱 트랜지스터(T10)를 사용한다. 이때, 제 10 센싱 트랜지스터(T10)는 제 1 밝기 선택 신호(SEL0)에 의해 동작한다. 제 30 센서부(1120-30)로 센싱 노드(N1)와 접지(VSS) 사이에 직렬 접속된 제 30 광 다이오드(ID20)와 제 20 센싱 트랜지스터(T20)를 사용한다. 이때, 제 20 센싱 트랜지스터(T20)는 제 2 밝기 선택 신호(SEL1)에 의해 동작한다. 그리고, 저장 소자로 제 10 커패시터(C10)를 사용한다. 여기서, 상기 제 10 내지 제 30 광 다이오드(ID10, ID20, ID30)의 센싱 감도는 동일하거나, 서로 다를 수 있다. 즉, 제 30 광 다이오드(ID30)의 센싱 감도가 가장 크고, 제 10 광 다이오드(ID10)의 센싱 감도가 가장 작을 수 있다.
여기서, 제 1 밝기 선택 신호(SEL0)가 로직 하이 구간일 경우에 상기 제 10 센싱 트랜지스터(T10)가 턴온된다. 이를 통해 제 10 및 제 20 광 다이오드(ID10, ID20)에 의해 센싱 노드(N1)와 접지(VSS) 사이에 전류 패스가 형성되고, 주변 광량에 따라 전류의 흐름이 변화된다. 또한, 제 2 밝기 선택 신호(SEL1)가 로직 하이 구간일 경우에 상기 제 20 센싱 트랜지스터(T10)가 턴온된다. 이를 통해 제 10 및 제 30 광 다이오드(ID10, ID30)에 의해 센싱 노드(N1)와 접지(VSS) 사이에 전류 패스가 형성되고, 주변 광량에 따라 전류의 흐름이 변화된다. 그리고, 제 1 및 제 2 밝기 선택 신호(SEL0, SEL1) 모두가 로직 하이인 경우 제 10 및 제 20 센싱 트랜지스터(T10, T20)가 턴온된다. 이를 통해 제 10 내지 제 30 광 다이오드(ID10, ID20, ID30)에 의해 센싱 노드(N1)와 접지(VSS) 사이에 전류 패스가 형성되고, 주변 광량에 따라 전류의 흐름이 변화된다.
이와 같이 센싱부(1120)는 인가되는 복수의 밝기 선택 신호(SEL0, SEL1)에 따라 그 센싱 감도를 자동으로 조절할 수 있다.
조도 판단부(1300)는 앞선 실시예에서와 같이 하위 비트의 조도 신호(CL-L)를 이용하여 제 1 및 제 2 밝기 선택 신호(SEL0, SEL1)를 생성한다.
이때, 조도 판단부(1300)는 적어도 2개 이상의 기준 조도에 따라 미리 설정된 복수의 기준 조도 범위가 저장된 비교기를 구비한다. 따라서, 조도 판단부(1300)는 하위 비트의 조도 신호(CL-L)가 해당하는 기준 조도 범위에 따라 제 1 및 제 2 밝기 선택 신호(SEL0, SEL1)의 로직 상태를 변화시킨다.
즉, 8 비트의 조도 신호(CL)를 생성하는 경우, 상위 2개의 비트(상위 비트의 조도 신호(CL-H))는 제 1 및 제 2 밝기 선택 신호(SEL0, SEL1)에 의해 결정된다. 따라서, 하위 비트의 조도 신호(CL-L)는 6 비트의 신호를 사용한다. 그리고, 제 1 밝기 선택 신호(SEL0)은 조도 신호(CL)의 최상위 비트가 되고, 제 2 밝기 선택 신호(SEL1)는 조도 신호(CL)의 차상위 비트가 될 수 있다. 그리고, 2 비트를 이용하여 나타낼 수 있는 상태는 4가지(00, 01, 10 및 11) 이다. 이에 기준 조도는 3개가 될 수 있고, 하위 비트의 조도 신호(CL-L)와 기준 조도들에 따라 제 1 및 제 2 밝기 선택 신호(SEL0, SEL1)의 출력 값이 상기 4가지 상태 중 어느 하나의 상태가 될 수 있다. 예를 들어 기준 조도로 000100, 001000 및 010000로 정의 하였다면 다음과 같다. 만일 하위 비트의 조도 신호(CL-L)가 000100보다 작을 경우 제 1 및 제 2 밝기 선택 신호(SEL0, SEL1)는 모두 로직 하이가 된다. 이는 주변의 밝기가 어둡기 때문에 센싱부(1120)의 센싱 감도를 최대로 하여 주변의 광량을 측정한다. 만일 하위 비트의 조도 신호(CL-L)가 000100 보다 크고, 001000보다 작을 경우 제 1 밝기 선택 신호(SEL0)는 로직 하이가 되고, 제 2 밝기 선택 신호(SEL1)는 로직 로우가 된다. 그리고, 하위 비트의 조도 신호(CL-L)가 001000보다 크고, 010000보다 클 경우 제 1 및 제 2 밝기 선택 신호(SEL0, SEL1)는 모두 로직 로우가 된다. 이는 주변의 밝기가 밝기 때문에 센싱부(1120)의 센싱 감도를 최소로 하여 주변의 광량을 측정한다.
이때, 밝기 선택 신호(SEL0, SEL1)의 비트 수는 조도 신호(CL)의 비트에 따라 다양하게 변화될 수 있다. 이경우, 밝기 선택 신호(SEL0, SEL1)가 조도 신호(CL)의 상위 비트 값에 해당하기 때문에 밝기 선택 신호(SEL0, SEL1)의 비트 수는 조도 신호(CL)의 전체 비트의 1/2 보다 작은 비트 수를 갖는 것이 효과적이다. 예를 들어, 앞서와 같이 8 비트의 조도 신호(CL)을 사용하는 경우 밝기 선택 신호는 4 비트 이하의 신호인 것이 효과적이다.
상술한 변형예의 조도 감지 장치(1000)는 2비트의 밝기 선택 신호와, 상기 2 비트의 밝기 선택 신호에 따라 센싱 동작을 수행하는 2개의 광 다이오드를 더 구비하여 주변의 조도에 따라 최대 4가지 상태의 감도로 주변의 광량을 정확하게 측정할 수 있다. 그러나 이는 일 변형예를 설명한 것이고, 본 발명은 이에 한정되지 않고, 상기 밝기 선택 신호의 비트수와, 광 다이오드의 개수는 이보다 더 많을 수도 있다. 또한, 본 실시예에서는 하나의 센서부 내에 하나의 광 다이오드가 마련됨을 설명하였다. 하지만 이에 한정되지 않고, 하나의 센서 또는 센서부 내에 복수의 광 다이오드가 마련될 수도 있다.
상술한 실시예에서는 액정 표시 장치를 일 예로써 설명하였다. 하지만, 본 실시예에 따른 조도 감지 장치는 액정 표시 장치에 한정되지 않고, PDP(Plasma Display Panel) 또는 OLED(Organic Light Emitting Diode) 패널에 적용될 수도 있다.
본 발명을 첨부 도면과 전술된 바람직한 실시예를 참조하여 설명하였으나, 본 발명은 그에 한정되지 않으며, 후술되는 특허청구범위에 의해 한정된다. 따라서, 본 기술분야의 통상의 지식을 가진 자라면 후술되는 특허청구범위의 기술적 사상에서 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 변형 및 수정할 수 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 표시 장치의 블록도.
도 2는 일 실시예에 따른 조도 감지 장치의 블록도.
도 3은 일 실시예에 따른 조도 감지부의 회로도.
도 4 및 도 5는 일 실시예에 따른 조도 감지 장치의 동작을 설명하기 위한 클럭 파형도.
도 6은 일 실시예의 조도 감지 장치의 동작을 설명하기 위한 흐름도.
도 7은 일 실시예의 변형예에 따른 조도 감지 장치의 블록도.
도 8은 일 실시예의 변형예에 따른 표시 장치의 블록도.
도 9는 일 실시예의 제 3 변형예에 따른 조도 감지 장치의 블록도.
<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>
100 : 표시 패널 200 : 광원 모듈
1000 : 조도 감지 장치 1100 : 조도 감지부
1110 : 전원 공급부 1120 : 센싱부
1130 : 비교부 1140 : 딜레이부
1200 : 조도 결정부 1210 : 카운터
1220 : 출력부 1300 : 조도 판단부
1400 : 조도 제어부

Claims (20)

  1. 주변 조도에 따라 센싱 신호를 생성하는 조도 감지부;
    상기 센싱 신호에 따라 조도 신호를 생성하는 조도 결정부; 및
    상기 조도 신호를 이용하여 밝기 선택 신호를 출력하는 조도 판단부를 포함하고,
    상기 조도 감지부는 상기 밝기 선택 신호에 따라 주변 조도를 센싱하는 센싱 감도가 가변되며,
    상기 조도 감지부는, 센싱 노드를 구비하고, 상기 주변 조도에 따라 상기 센싱 노드의 전압 강하율이 변화하는 센싱부와, 상기 센싱 노드에 전원 전압을 공급하는 전원 공급부와, 상기 센싱 노드의 전압과 기준 전압을 비교하여 상기 센싱 신호를 출력하는 비교부를 포함하는 조도 감지 장치.
  2. 청구항 1에 있어서,
    상기 조도 감지부는 적어도 하나의 광 센서를 포함하는 기준 센서부와 적어도 하나의 가변 센서부를 구비하고,
    상기 적어도 하나의 가변 센서부 내의 상기 적어도 하나의 광 센서는 상기 밝기 선택 신호에 따라 선택적으로 동작하는 조도 감지 장치.
  3. 청구항 1에 있어서,
    상기 주변 조도에 따라 상기 센싱 신호의 로직 상태의 변화 횟수가 가변되는 조도 감지 장치.
  4. 청구항 3에 있어서,
    상기 조도 신호는 복수의 비트값을 갖는 디지털 신호이고, 상기 밝기 선택 신호는 적어도 1 비트의 디지털 신호이며,
    상기 조도 결정부는 상기 밝기 선택 신호를 이용하여 상기 조도 신호의 상위 비트 값들을 결정하고, 상기 센싱 신호의 로직 상태의 변화 횟수를 이용하여 상기 조도 신호의 상위 비트값들을 제외한 나머지 비트값을 결정하는 조도 감지 장치.
  5. 청구항 4에 있어서,
    상기 조도 결정부는 상기 센싱 신호의 로직 상태의 변화 횟수를 카운팅하여 이를 카운팅 신호로 출력하는 카운터와,
    상기 카운팅 신호와 상기 밝기 선택 신호에 따라 상기 조도 신호를 출력하는 출력부를 포함하는 조도 감지 장치.
  6. 청구항 5에 있어서,
    상기 카운터는 1/2 프레임 동안 상기 센싱 신호의 로직 상태의 변화 횟수를 1차 카운팅하고,
    나머지 1/2 프레임 동안 상기 센싱 신호의 로직 상태의 변화 횟수를 2차 카운팅하는 조도 감지 장치.
  7. 청구항 5에 있어서,
    외부 프레임 신호에 따라 상기 조도 감지부와 상기 카운터를 리셋시키는 조 도 제어부를 더 포함하는 조도 감지 장치.
  8. 청구항 4에 있어서,
    상기 밝기 선택 신호로 상기 조도 신호의 최상위 비트 값을 결정하거나,
    상기 밝기 선택 신호로 상기 조도 신호의 최상위 비트 값 또는 차상위 비트 값을 결정하거나,
    상기 밝기 선택 신호로 상기 조도 신호의 상위 50% 내의 비트 값을 결정하는 조도 감지 장치.
  9. 청구항 8에 있어서,
    상기 조도 판단부는 적어도 하나의 기준 조도 값과, 상기 조도 신호의 상기 상위 비트 값들을 제외한 나머지 비트값을 비교하여 상기 밝기 선택 신호의 로직 상태를 변화시키는 조도 감지 장치.
  10. 삭제
  11. 청구항 1에 있어서,
    상기 비교부는 상기 센싱 노드의 전압이 상기 기준 전압 보다 클 경우 로직 하이의 상기 센싱 신호를 출력하고,
    상기 센싱 노드의 전압이 상기 기준 전압 보다 작을 경우 로직 로우의 상기 센싱 신호를 출력하는 조도 감지 장치.
  12. 청구항 1에 있어서,
    상기 센싱 신호를 일정 시간 딜레이 시켜 출력하는 딜레이부를 더 포함하는 조도 감지 장치.
  13. 청구항 1에 있어서,
    상기 전원 공급부는 상기 전원 전압과 상기 센싱 노드 사이에 접속되고, 외부의 리셋 신호와 상기 센싱 신호에 따라 구동하는 전송 게이트를 포함하는 조도 감지 장치.
  14. 청구항 1에 있어서, 상기 센싱부는,
    상기 주변 조도에 따라 상기 센싱 노드와 접지 사이에 전류 패스를 형성하는 제 1 센서와,
    상기 밝기 선택 신호와 상기 주변 조도에 따라 상기 센싱 노드와 상기 접지 사이에 전류 패스를 형성하는 적어도 하나의 제 2 센서와,
    상기 센싱 노드와 접지 사이에 마련되어 상기 전원 전압을 저장하는 저장부를 포함하는 조도 감지 장치.
  15. 청구항 14에 있어서,
    상기 제 1 센서는 상기 센싱 노드와 접지 사이에 마련된 적어도 하나의 제 1 광 다이오드를 포함하고, 상기 적어도 하나의 제 2 센서는 상기 센싱 노드와 상기 접지 사이에 직렬 접속된 적어도 하나의 제 2 광 다이오드 및 센싱 트랜지스터를 포함하고, 상기 저장부는 상기 센싱 노드와 상기 접지 사이에 접속된 커패시터를 포함하며, 상기 센싱 트랜지스터는 상기 밝기 선택 신호에 따라 턴온되는 조도 감지 장치.
  16. 청구항 15에 있어서,
    상기 제 2 광 다이오드의 센싱 감도가 상기 제 1 광 다이오드 보다 0.5 내지 15배 큰 조도 감지 장치.
  17. 적어도 하나의 광 센서를 포함하는 기준 센서부와 적어도 하나의 가변 센서부 및 센싱 노드를 구비하는 조도 감지 장치;
    상기 조도 신호에 따라 그 출력 휘도가 가변되는 광원 모듈; 및
    상기 광원 모듈의 휘도에 따라 화상을 표현하는 표시 패널을 포함하되,
    상기 가변 센서부는 제1 가변 센서부 및 제2 가변 센서부를 포함하며,
    주변 조도에 따라 상기 기준 센서부 또는 상기 제1 가변 센서부 및 제2 가변 센서부 중 어느 하나와 상기 기준 센서부를 이용하여 센싱 신호를 출력하는 조도 감지부를 포함하는 표시 장치.
  18. 청구항 17에 있어서, 상기 조도 감지 장치는,
    상기 센싱 신호의 로직 상태의 변화 횟수를 카운팅하여 이를 카운팅 신호로 출력하는 카운터와,
    상기 카운팅 신호와 밝기 선택 신호를 이용하여 복수 비트를 갖는 조도 신호를 출력하는 출력부와,
    상기 조도 신호의 일부 비트를 이용하여 상기 밝기 선택 신호를 생성하는 조도 판단부를 포함하고,
    상기 가변 센서부는 상기 밝기 선택 신호에 따라 인에이블 되는 표시 장치.
  19. 청구항 18에 있어서,
    상기 카운터는 상기 표시 패널의 리셋 신호에 따라 1 프레임 동안 2번 리셋되는 표시 장치.
  20. 복수의 광 다이오드를 포함하는 조도 감지 센서의 적어도 하나의 광 다이오드를 이용하여 주변 조도에 따른 초기 조도 신호를 검출하는 단계;
    상기 초기 조도 신호의 값과 기준 조도 값을 비교하는 단계;
    상기 비교 결과 초기 조도 신호의 값이 기준 조도 값 보다 큰 경우, 상기 적어도 하나의 광 다이오드를 이용하여 주변 조도에 따른 상기 조도 신호를 검출하고,
    상기 비교 결과 초기 조도 신호의 값이 기준 조도 값 보다 작은 경우, 상기 복수의 광 다이오드를 이용하여 주변 조도에 따른 상기 조도 신호를 검출하는 조도 감지 장치의 구동 방법.
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