KR20050073518A - 휘도 제어 시스템 - Google Patents

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KR20050073518A
KR20050073518A KR1020040099006A KR20040099006A KR20050073518A KR 20050073518 A KR20050073518 A KR 20050073518A KR 1020040099006 A KR1020040099006 A KR 1020040099006A KR 20040099006 A KR20040099006 A KR 20040099006A KR 20050073518 A KR20050073518 A KR 20050073518A
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오투 마이크로, 인코포레이티드
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Abstract

하나의 실시 형태로서 본 발명은 디스플레이의 휘도를 제어할 수 있는 방법을 제공한다. 하나의 예시적인 방법은 디스플레이 휘도 레벨을 지시하는 신호를 발생시키는 단계 및 디스플레이 휘도 레벨을 지시하는 신호에 기초하여 적어도 부분적으로 디스플레이의 휘도를 제어하는 단계를 포함한다.

Description

휘도 제어 시스템{Brightness Control System}
본 발명은 휘도 제어 시스템에 관한 것이다. 본 발명의 일반적인 용도는 휴대용 컴퓨터, 휴대용 DVD 플레이어, 휴대용 전자 기기 및/또는 독립 형태의 패널 모니터 및/또는 텔레비전 디스플레이와 결합될 수 있는 LCD 패널 디스플레이, 플라즈마 디스플레이, 전계 방출형 디스플레이 또는 발광 다이오드 디스플레이의 휘도 제어를 위한 것이다.
도 1은 공지의 LCD 패널 디스플레이(10)를 가진 공지의 컴퓨터 시스템(100)을 나타낸 것이다. 변압기(26)와 컨트롤러(28)를 포함하는 백라이터 인버터(20)가 이 분야에서 공지된 방법에 따라 하나 또는 그 이상의 냉음극형광램프(Cold Cathode Fluorescent Lamps : CCFLs)(22 및/또는 24)를 구동시키기 위하여 설치된다. 공지의 컴퓨터 시스템은 컴퓨터의 키보드 입력 또는 전위차계(a potentiometer)와 같은 입력 장치로부터 사용자에 의한 명령 신호에 따라 LCD 패널 휘도 레벨을 제공한다. 일단 수동 설정이 만들어지면 LCD 패널의 휘도는 고정된다. 그러므로 백라이트 시스템으로 전달된 전력의 양은 분위기 휘도(ambient brightness) 변화에 상관없이 고정된다. 종래 방법에서, 분위기 빛이 감소되는 경우 사용자는 전력 수준을 감소시키는 이점을 가지지 못한다. 분위기 빛이 변화하는 동안 적당한 LCD 패널 휘도를 위한 배터리 전력의 보다 효율적인 이용을 달성하기 위하여, 휴대용 전자 기기를 위하여 배터리 작동 시간을 연장시키기 위한 자동-휘도 제어 수단을 실행시키는 것이 필요하다. 패널(10) 주위의 분위기 빛을 지시하는 신호를 발생시키기 위하여 광센서(30)가 설치된다. 상기 신호는 백라이트 인버터(20)에게 공급되어 CCFL(들)에게 전달되는 전력의 양을 조절한다.
컴퓨터에 있어서, 상기 시스템은 또한 시스템 CPU(40) 및 라인 메모리(50)를 포함할 수 있다. 패널(10)은 LCD의 작동을 동기화시키기 위한 박막 트랜지스터 배열(LCD) 및 스캐너 그리고 라인 메모리(50)로부터 비디오 데이터를 수신하기 위한 비디오 데이터 입력 모듈(16, 18)을 포함할 수 있다. 이러한 구성 장치들은 이 분야에서 공지되어 있다.
도 2는 공지의 제어 시스템(200)을 도시한 것이다. 공지의 시스템에서, 패널 휘도는 CCFL들을 통과하여 흐르는 전류를 분위기 광센서 출력으로부터의 신호와 비교하는 것에 의하여 제어된다. 이러한 제어 시스템에서 되먹임 신호는 CCFL(들)를 통하여 흐르는 감지된 전류가 된다. 이러한 방식의 실행은 분위기 휘도 및 LCD 휘도와 관련하여 개방 루프 제어를 나타낸다. 한 가지 시도는 CCFL(들)을 통하여 흐르는 전류와 동일한 양으로 평행해서 변하는 것이다. 패널 휘도는 또한 소재, 박막 트랜지스터 기술, 기계적 배열 및 백라이트 모듈의 구조를 포함하는 LCD 패널 제조 공정에 따라 변한다. 이러한 실행 방법은 실시 불가능이고 그리고 일반적인 사양을 충족시키지 않는다. 이 분야에서 공지되어 있는 것처럼, 디스플레이 휘도는 CCFL(들)을 통하여 흐르는 전류와 동일한 양을 가진 냉각 온도 조건 아래에서 디폴트 휘도(default brightness)의 반 이상까지 낮추어진다. 예를 들어, 350 lum/m2의 실온 분위기 조건 아래에서 LCD 패널의 휘도는 -30 ℃ 분위기 조건 아래에서 120 lum/m2까지 감소된다. 결과적으로, 디스플레이의 휘도 출력은 심지어 동일한 분위기 광조건 아래에서도 사용자의 요구를 충족시키지 못한다. 다른 실시 예로서 자동차에서 사용되는 자동 항법 시스템(Global Position System : GPS)이 있다. 낮은-온도 분위기 아래에서, 자동차 내의 LCD를 위한 위와 같은 분위기-센서 제어 시스템 실행 방법은 필요한 충분한 빛을 발생시키지 못하거나 심지어는 빛 출력을 발생시키지 못하기도 한다. 이와 같은 이유로, 이러한 제어 시스템은 패널의 휘도를 보다 정확하기 제어하기 위한 폐-루프 되먹임 정보를 충분히 제공할 수 없다. 표적 패널 휘도 신호는 컨트롤러 및 전력 공급의 위한 제어 신호로서 사용되어야 할 필요한 출력이 된다. 위와 같은 개방 루프 제어는 CCFL(들)에게 대한 전력의 양과 LCD 휘도 출력 사이의 효율성에 크게 의존한다. 그러므로 LCD 휘도가 패널 휘도에 반응하는 제어 시스템을 위한 필요성이 존재한다. 더욱이 휘도의 안전 레벨의 지각은 사용자에 따라 서로 다르다. 그러므로 사용자의 휘도 안전 레벨을 충족시키기 위하여 필요한 디폴트 디스플레이 휘도 레벨을 설정하여 사용자 명령을 제어 시스템에게 입력되도록 할 필요성이 또한 존재한다.
본 발명의 목적은 적어도 부분적으로 디스플레이의 휘도 레벨을 나타내는 휘도 레벨 신호를 수신할 수 있는 컨트롤러를 구비한 휘도 제어 시스템을 제공하는 것이다.
본 발명의 다른 목적은 디스플레이 및 적어도 부분적으로 상기 디스플레이의 휘도 레벨을 나타내는 휘도 레벨 신호를 수신할 수 있는 컨트롤러를 포함하고, 상기 컨트롤러는 또한 적어도 부분적으로 휘도 레벨 신호에 기초하여 상기 디스플레이의 휘도를 제어할 수 있는 휘도 제어 시스템을 제공하는 것이다.
본 발명의 또 다른 목적은 제1 시간 주기에서 디스플레이 휘도 레벨을 나타내는 제1 신호 및 제2 시간 주기에서 분위기 광 레벨을 나타내는 제2 신호를 발생시킬 수 있는 센서, 그리고 상기 제1 및 제2 신호를 수신할 수 있고 추가로 상기 제1 및 제2 신호 중 적어도 하나에 기초하여 상기 디스플레이의 휘도를 제어할 수 있는 컨트롤러를 포함하는 휘도 시스템을 제공하는 것이다.
아래의 발명의 상세한 설명은 적절한 실시 형태 및 사용 방법에 대하여 만들어진 참조를 이용하여 개시되지만, 본 발명은 이러한 적절한 실시 형태 및 사용의 방법에 제한되는 것이 아니라는 것을 이 분야에 통상의 지식을 가진 자는 인식할 것이다. 오히려 본 발명은 이 보다 넓은 범위가 되고 그리고 첨부된 청구항에서 기술된 것에 의해서만 제한된다.
도 3은 실시 예로서 휘도 제어 시스템(300)의 시스템 실시 형태를 도시한 것이다. 시스템(300)은 전력 공급 제어 회로(302)(아래에서 "컨트롤러(302)"로 명한다), 전력 공급원(304), 패널 디스플레이(306), 분위기 광센서(308) 및 패널 휘도 센서(310)를 포함한다. 전력 공급 컨트롤러(302)는 적어도 하나의 전력 제어 신호(303)를 발생시킬 수 있는 공지의 및/또는 주문 형태의 인버터 제어 회로를 포함할 수 있다. 전력 제어 신호(303)는 전력 공급원(304)의 표적 전력 출력(a target power output)으로서 전력 공급 회로(304)에 의하여 사용될 수 있다. 이로 인하여, 전력 제어 신호(303)는 전력 공급 회로(304)의 작동을 제어하기 위하여 사용될 수 있다. 전력 공급 회로(304)는 공지의 및/또는 주문 형태의 DC/AＣ 인버터 회로를 포함할 수 있다. 예를 들어, 공지의 DC/AC 인버터 회로는 풀 브리지(full bridge), 하프 브리지(half bridge), 푸시-풀(push-pull) 및/또는 로이어(Royer) 인버터 기하 구조(그리고 이들에 대한 변형 형태)를 포함할 수 있고, 이들 중 임의의 하나가 본 발명의 실시 형태에서 사용될 수 있다. 대안으로, 이후 개발된 인버터 회로 및/또는 주문 형태의 인버터 회로는 본 발명의 실시 형태의 범위와 균등한 것으로 취급될 것이다. 전력 공급 회로(304)는 패널 디스플레이(306)에 대하여 제어된 전력 공급 신호(305)를 발생시킬 수 있다. 패널 디스플레이(306)는 예를 들어 CCFL들과 같은 패널 디스플레이(306)에게 조명을 줄 수 있는 하나 또는 그 이상의 램프를 포함할 수 있다.
본 명세서에서 임의의 실시 형태에서 사용되는 것으로서 회로는 예를 들어 단일 또는 임의의 결합된 형태, 하드웨어 회로, 프로그램 가능한 회로, 상태 머신 회로 및/또는 프로그램 가능한 회로에 의하여 실행되는 명령을 저장하는 펌웨어(firmware)를 포함할 수 있다.
예를 들어, 인버터 컨트롤러(302)는 O2Micro International Limited에 의하여 제조된 OZ960, OZ961, OZ969A, OZ970, OZ9RRA, OZ971, OZ972 및/또는 OZ976을 포함할 수 있다. 물론, 대안으로, 다른 제조사에 의하여 제공될 수 있는 다른 인버터 컨트롤러 회로가 본 명세서의 임의의 실시 형태에 사용될 수 있다. 이러한 실시 형태에서, 분위기 광센서(308)는 패널 디스플레이(306) 주위(예를 들어 패널 디스플레이(308)의 근방) 분위기 광 조건을 나타내는 분위기 광 신호(309)를 발생시키도록 설치될 수 있다. 추가로, 패널 휘도 센서(310)는 패널 디스플레이(306)의 휘도(예를 들어 조도 출력(illumination output))를 지시하는 패널 휘도 신호(311)를 발생시키도록 설치될 수 있다. 컨트롤러(302)는 다수 개의 공급원으로부터의 명령 신호 및 되먹임 신호 정보 중 적어도 하나를 수신할 수 있다. 예를 들어, 어떤 신호(311)는 되먹임 정보를 컨트롤러(302)에게 제공할 수 있고, 그리고 다른 신호(309)는 명령을 컨트롤러(302)에게 제공할 수 있다. 다음으로, 컨트롤러(302)는 회로, 예를 들어 두 개의 신호(309, 311)를 비교하고 그리고 위와 같은 되먹임 정보에 기초하여 제어 신호(303)를 조절하기 위한 비교기(a comparator)(도시되지 않음)를 포함할 수 있다. 물론, 컨트롤러(302)는 패널 디스플레이(306)(도 2에 도시된 것과 같은)로부터 전압 및/또는 전류 되먹임 신호를 수신할 수 있고, 그리고 추가로 위와 같은 되먹임 정보에 기초하여 제어 신호(303)를 조절할 수 있다.
센서(308, 310)는 이 분야에서 공지된 임의의 광센서를 포함할 수 있고, 그리고 예를 들어 주어진 적용을 위하여 바람직할 수 있는 광 감도(light sensitivity) 또는 허용 오차 매개변수에 기초하여 선택될 수 있다. 본 명세서 전체를 통하여(본 명세서에서 특별히 명시되지 않은 한) 분위기 광 및 패널 휘도 센서는 본 명세서에 기술된 방법에 따라 사용될 수 있는 등록된 상품(즉 상용 기성품), 주문 형태 또는 특허권이 있는 센서를 포함하는 것으로 의도된다. 그러므로, 센서라는 용어는 임의의 그리고 모든 현재 이용 가능하고 그리고 추후에 개발될 이 분야에서 공지된 광센서 구조 또는 회로를 포함하도록 넓게 이해되어야 하고, 그리고 모든 위와 같은 센서는 본 명세서에서 균등한 것으로 여겨질 것이다.
예시적인 실시 형태에서, 예를 들어 컨트롤러(302)는 두 개의 신호(309, 311)를 비교한다. 컨트롤러(302)는 적어도 부분적으로 두개의 신호(309, 311)에 기초하여 전력 공급원(304)의 작동 및 전력 출력을 제어하기 위하여 전력 공급 제어 신호(303)를 발생시키기 위한 회로를 포함할 수 있다. 다음으로, 패널 디스플레이와 결합된 하나 또는 그 이상의 램프의 휘도는 분위기 되먹임 정보(신호:309), 패널 휘도 되먹임 정보(신호: 311) 및/또는 CCFL 램프(또는 복합 램프 실시 형태에서는 다수 개의 램프)로부터의 전압 및 전류 되먹임 정보 중 적어도 하나에 기초하여 조절될 수 있다.
도 3a는 또 다른 실시 예로서 휘도 제어 시스템(300′)을 도시한 것이다. 이러한 실시 예에서, 프로세서(330)는 분위기 광센서(308′) 및 패널 휘도 센서 (310′)로부터 신호를 수신할 수 있다. 프로세서(330)는 신호(309′, 311′)를 처리하여 컨트롤러(302′)로 신호(322)를 송신하기 위하여 사용될 수 있다. 예를 들어, 프로세서(330)는 아날로그 신호(309′및/또는 311′)를 디지털 신호로 변환하고, 그리고 컨트롤러(302′)로 출력(332)을 송신하기 전에 디지털 신호 처리를 실행하기 위하여 A/D 회로를 포함할 수 있다. 물론, 출력(332)은 컨트롤러(302′)의 사양에 따라 아날로그 또는 디지털이 될 수 있다. 다음으로, 컨트롤러(302′)는 도 3과 관련하여 위에서 설명한 방법으로 전력 제어 신호(303′)를 발생시킨다.
도 4는 또 다른 실시 예로서 시스템 실시 형태(400)를 도시한 것이다. 이러한 예시적인 실시 형태는 도 3의 실시 형태와 유사하고, 그리고 추가로 디폴트 휘도 설정 회로(404)를 포함할 수 있다. 하나의 예시적인 실시 형태로서, 디폴트 휘도 설정 회로(404)는 사용자가 요구하는 패널 휘도 레벨(예를 들어 디폴트 패널 휘도 레벨)을 지시할 수 있도록 사용자 정의 가능 및/또는 프로그램 가능 디폴트 신호(405)를 발생시킬 수 있다. 이러한 실시 형태에서, 신호(405)는 컨트롤러를 위한 문턱 레벨(a threshold level)을 설정하는 명령 신호로서 작동할 수 있다. 이로 인하여, 예를 들어, 디폴트 신호(405)는 필요한 휘도 값을 설정하도록 컨트롤러(402)에 의하여 사용되고, 다음으로 컨트롤러(402)가 신호(309, 311)에 대하여 가중 인자(a weighting factor)를 추가하거나 또는 휘도 변화의 범위를 제한하기 위한 문턱 값을 제공하도록 만들 수 있으며, 이와 같은 방법으로 사용자가 필요한 휘도 레벨에서 패널 디스플레이를 작동하는 것을 허용할 수 있다. 대안으로, 이러한 실시 형태로부터 벗어나지 않고, 신호(405)는 "천정(ceiling)" 또는 "바닥(floor)" 값으로 작동할 수 있다. 이러한 실시 예로서, 위에서 기술된 신호들(309, 311)의 비교에 추가하여 컨트롤러(402)는 어떤 신호(405)를 다른 신호(311)와 비교하는 작동 방법을 추가하여 패널 휘도가 신호(405)에 의하여 지시된 휘도를 초과하거나 또는 아래로 떨어지지 않는 것을 보장할 수 있다.
디폴트 회로(404)는 사용자 입력 회로를 포함할 수 있다. 사용자 입력 회로는, 예를 들어 패널 디스플레이(306) 또는 키보드 영역 근방에 설치된 가변 저항(예를 들어, 사용자 제어 전위차계)을 포함할 수 있다. 대안으로, 사용자 입력 회로는 컴퓨터 시스템과 결합된 키보드 위에서 선택된 키 스트로크 작동 방법을 포함하는 구체적인 컴퓨터 작동 방법을 포함할 수 있다. 위와 같은 실행 방법은 예를 들어 이 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 알려진 것과 같은 방법으로 디폴트 제어 신호(405)를 발생시키기 위한 적당한 방법으로 키보드를 제어하기 위하여 컴퓨터 시스템에 의하여 실행되는, 예를 들어 소프트웨어 및/또는 펌웨어 명령들을 포함할 수 있다. 추가적인 대안으로, 디폴트 회로(404)는 컴퓨터 시스템에 결합된 소프트웨어 인터페이스로부터 명령을 수신할 수 있다(이러한 경우, 예를 들어 디폴트 회로(404)는 이 분야에서 공지된 방법에 따라 컴퓨터 버스(도시되지 않음)로부터 명령 및/또는 데이터를 수신하는 버스 인터페이스 회로를 포함할 수 있다). 대안으로, 디폴트 회로(404)는 미리 프로그램이 된(또는 사용자 프로그램 가능한) 제어 신호(405)를 발생시킬 수 있는 미리 프로그램이 된 및/또는 사용자 프로그램 가능한 회로를 포함할 수 있다.
위에서 이미 기술된 것처럼, 시스템(400)은 도 3의 시스템(300)과 유사한 방법으로 작동할 수 있다. 컨트롤러(402)는 신호(309), 신호(311) 및/또는 신호(405) 중 임의의 하나의 기능으로서 전력 공급 제어 신호(403)를 발생시킬 수 있다. 다음으로, 전력 공급원(304)은 패널 디스플레이(306)에 대한 전력을 공급하기 위하여 전력 신호(305)를 발생시킬 수 있다.
센서(308, 310)에 의하여 각각 발생된 신호(309, 311)는 탐지된 광을 나타내는 아날로그 신호를 포함할 수 있는 것으로 이 분야의 통상의 지식을 가진 자에게 이해될 것이다. 물론, 만약 컨트롤러(302 또는 402)가 디지털 신호를 수신하기위하여 개조된다면, 아날로그/디지털 회로(analog to digital circuitry)(도시되지 않음)가 신호들(309, 311)을 디지털 신호로 변환시키기 위하여 제공될 수 있다. 대안으로, 본 명세서에서 기술된 하나 또는 그 이상의 센서는 감지된 광 레벨을 지시하는 디지털 신호를 발생시킬 수 있는 적당한 A/D 회로를 포함할 수 있다. 도 14a는 분위기 광 및 패널 휘도 관계의 예시적인 그래프(1400)를 도시한 것이다. 이러한 실시 예에서, 컨트롤러(402)는 적당한 패널 휘도를 결정하기 위한 명령 신호(예를 들어, 분위기 광 신호)를 사용할 수 있다. 도시된 것처럼, 컨트롤러는 패널 휘도가 선형적으로 분위기 광과 함수의 관계를 가지도록 한다. 하나 또는 그 이상의 사용자 레벨(L1,L1 및/또는 L3)은 도 4에서 도시된 것처럼 사용자 디폴트 휘도 회로(404)에 의하여 만들어 질 수 있다. 도 14a에 도시된 것처럼, 사용자 레벨(L1, L2 및/또는 L3)은 최대 문턱 신호(신호 1402, 1404 및/또는 1406 각각), 즉 어떤 규정된 분위기 광 값 후 패널 휘도가 제한되는 신호로서 작동할 수 있다. 도 14b 및 14c는 분위기 광 및 패널 휘도 사이의 비선형 관계를 도시한 것이고, 그리고 상기 비선형 관계는 예를 들어 로그, 지수, 제곱 및/또는 다른 비선형관계를 포함할 수 있다. 물론, 다른 제어 관계가 본 명세서의 임의의 실시 형태로부터 벗어나지 않고 존재할 수 있다.
도 4a는 한 가지 실시 형태에 따라 실행될 수 있는 작동 과정의 흐름도(420)를 도시한 것이다. 흐름도(420)는 디스플레이에게 제어 가능하도록 전력을 전달하기 위하여 컨트롤러(302, 302′및/또는 402)에 의하여 실행될 수 있는 작동 과정을 전체적으로 도시한 것이다. 작동 과정은 분위기 광휘도(신호 B1)(422) 및 패널 디스플레이 휘도(신호 B2)(424)를 감지하는 것을 포함할 수 있다. 컨트롤러는 또한 디폴트 패널 휘도 신호가 존재하는 지 여부를 결정할 수 있다(426). 만약 존재하지 않는다면, 컨트롤러는 적어도 부분적으로 신호 B1 및 신호 B2에 기초하여 패널 디스플레이에 전달된 전력(434)을 제어할 수 있다(428). 만약 디폴트 패널 휘도 신호가 존재한다면, 컨트롤러는 이러한 신호를 판독하고 그리고 그 값(DB)을 설정할 수 있다(430). 컨트롤러는 적어도 부분적으로 신호 B1, B2 및 DB에 기초하여 패널 디스플레이에 전달된 전력(434)을 제어할 수 있다(432). 다음 단계로 상기 디스플레이는 위에서 기술된 제어 작동 과정 중의 하나를 사용하여 전력을 공급받아(434) 상기 디스플레이에 조명을 준다(436).
도 5는 공지의 LCD 패널 디스플레이(500)를 도시한 것이다. 공지의 LCD 디스플레이(500)는 일반적으로 LCD 유리 전방 패널(502) 및 전면 패널(502)의 주변을 전체적으로 감싸는 베즐(bezel) 하우징(504)을 포함한다.
도 6은 하나의 실시 형태에 따른 예시적인 LCD 패널(600)의 분해도를 도시한 것이다. 종래의 LCD 패널의 구성 장치는 전방 유리(602), 적어도 상기 전방 유리를 전체적으로 둘러싸고 있는 베즐(604), 제1 편향자(606), 색 필터(608), 유리 층(610), 액정 분자(612), 박막 트랜지스터(TFT) 유리(614), 제2 편광자(616) 및 백라이트 반사기(618)를 포함할 수 있다. 많은 변형 장치가 LCD 패널 분야에 공지되어 있고, 그리고 구성 장치들(602-618)은 이 분야에서 공지된 다양한 형태로 변형될 수 있고, 그리고 위와 같은 모든 변형 장치들은 본 발명의 실시 형태의 범위와 등가인 것으로 간주되는 것으로 이해되어야 할 것이다. 예시적인 실시 형태에서, 베즐(604) 내부에 패널 휘도 센서가 포함될 수 있다. 도 6a에 도시된 것처럼, 패널 휘도 센서(310)는 베즐의 가장 자리를 따라 베즐 내부에 설치될 수 있고, 그리고 이로 인하여 센서(310)가 패널로부터 광을 수신하는 것을 허용한다.
도 7은 예시적인 전력 공급 모듈(700)을 도시한 것이다. 예시적인 모듈(700)은 인쇄 회로 기판(PCB)(702) 및 베즐(604) 위에서 실행되는 위에서 기술한 회로 구성 장치들 중의 일부 또는 전부를 포함할 수 있다. 예를 들어, 한 가지 실시 형태로서, PCB(702)는 LCD 패널의 베즐(604) 내부에 적합하도록 규격이 만들어지고, 그리고 일반적으로 DC/AC 인버터 회로를 포함할 수 있다. 일반적으로, 상기 모듈은 AC 신호(이 분야에서 널리 알려진 하나 또는 그 이상의 CCFL에게 전력을 공급하기 위한 신호)를 발생시키는 회로를 포함할 수 있고, 그리고 컨트롤러(예를 들어, 컨트롤러(302 또는 402)) 및 자기 및/또는 커패시터 장치를 포함할 수 있는 전력 회로(704)를 포함할 수 있다. 이러한 실시 형태로서, 분위기 센서(308)가 또한 상기 PCB에 결합될 수 있다. PCB(702)는 베즐(604) 내부에 설치되어 광센서(308)가 적어도 부분적으로 베즐 내에 있는 입구(도시되지 않음)와 정렬되도록 하여 분위기 광이 센서(308)에 도달하도록 할 수 있다. 다른 실시 예로서의 모듈(800)이 도 8에 도시되어 있다. 이러한 실시 형태에서, 센서(308)는 베즐(604) 안쪽에 설치된 PCB(702)로부터 멀리 떨어질 수 있다. 통신 링크(802)가 신호들을 센서(308)로부터 PCB(702)(그리고 컨트롤러(302 또는 402))에게 제공하기 위하여 설치될 수 있다. 또 다른 실시 예로서 모듈(900)이 도 9에 도시되어 있다. 이러한 실시 형태에서, 센서(308)는 타이밍 컨트롤러 및 행/열 드라이버(row/column driver)들이 설치될 수 있는 패널의 PCB 위에 설치될 수 있고 그리고 또한 유연한 케이블 부재(902)를 경유하여 베즐(604) 내부에 설치된 PCB(702)에 전기적으로 연결될 수 있다.
도 10은 또 다른 모듈 실시 형태(1000)를 도시하고 그리고 베즐(604)의 내부에 설치될 수 있는 PCB(702)에게 연결된 패널 광센서(310)를 포함할 수 있다. 이러한 실시 예에서, 센서(310)는 도시된 것처럼 PCB의 아래쪽 면에 결합될 수 있다. 도 10a에 도시된 것처럼, 센서(310)는 패널로부터 필요한 양의 광자를 수신하기 위하여 적당한 탐지 각(1004)을 만드는 방법으로 PCB 위에 설치될 수 있다. 상기 PCB는 여러 도면에서 도시된 임의의 분위기 광센서와 같은 분위기 광센서(도시되지 않음)에게 연결될 수 있는 하나 또는 그 이상의 커넥터(1002)를 포함할 수 있다.
도 11은 실시 예로서 패널 광센서(1100)를 도시한 것이다. 도 6에 도시된 액정 분자(612) 및 TFT 유리(614)와 관련하여, 다수 개의 TFT들(1106)이 설치될 수 있다. 각각의 TFT는 전형적으로 색상 픽셀을 표현하고, 그리고 유리(614)는 일반적으로 디스플레이를 형성하는 TFT 배열을 포함한다. 이러한 실시 형태에서, TFT(1106)는 광센서로 작동하도록 변형될 수 있다. 임의의 TFT가 변형될 수 있고, 그리고 예시적인 실시 형태로서 베즐(도시되지 않음)에 의하여 숨겨진 다수 개의 TFT들이 선택될 수 있다. 도 11a는 다수 개의 TFT를 변형시키는 것에 의하여 형성될 수 있는 실시 예로서의 패널 광센서(1112)를 도시한 것이다. 이러한 실시 형태에서, 증폭기(1114)가 TFT를 흐르는 전류와 관련된 신호를 증폭시키기 위하여 설치될 수 있다. 증폭된 신호(1116)는 패널 휘도를 지시할 수 있고, 그리고 패널 휘도 신호로서 예를 들어 컨트롤러(302, 402)에 의하여 사용될 수 있다. 물론, 다수 개의 TFT가 위와 같은 변형 방법으로 변형될 수 있고 그리고 또한 다수 개의 변형된 TFT의 출력의 평균을 취하는 회로를 포함할 수 있고 그리고 이로 인하여 평균 패널 휘도 신호를 발생시킬 수 있다.
도 12는 실시 예로서 광 탐지 시스템(1200)을 도시한 것이다. 이러한 실시 형태에서, 상기 시스템은 MEMS(Micro-Electro-Mechanical-System) 거울(1202), MEMS 컨트롤러(1206) 및 광센서(1204)를 포함할 수 있다. 상기 MEMS는 센서(1204) 내부로 빛을 반사하도록 작동할 수 있는 거울 패널(1202)을 포함할 수 있다. 센서(1204)는 분위기 광센서(센서(308)와 같은) 또는 패널 휘도 센서(센서(310)와 같은)로서 사용될 수 있거나, 또는 두 개의 위와 같은 센서가 분위기 및 패널 양쪽 모두를 감지하기 위하여 설치될 수 있다.
대안으로, 이러한 실시 형태에서, MEMS 거울(1202)이 분위기 광 탐지 및 패널 휘도 탐지 양쪽 모두를 제공하기 위하여 작동 가능하도록 될 수 있다. 이 분야에서 알려진 것처럼, MEMS는 거울(1202)이 제어 가능한 방법으로 구부려(flex) 질 수 있도록 형성될 수 있다. 이로서, 거울(1202)은 빛이 광센서(1204)를 향하여 반사되도록 하기 위하여 제어 가능하게 구부려지도록 개조될 수 있다. 추가적으로, 또 다른 센서가 설치될 수 있고(도시되지 않음) 그리고 거울(1202)은 상기 센서를 향하여 빛을 반사하도록 개조될 수 있다. 이로 인하여, 상기 거울은 하나 또는 그 이상의 센서(센서(1204)와 같은)를 향하여 분위기 광 및 패널 휘도 광 양쪽 모두를 반사하도록 사용될 수 있다. 센서(1204)는 탐지된 신호 값을 전달하기 위하여(입력 신호로서 예를 들어 컨트롤러에게) 하나 또는 그 이상의 신호 라인(1208)을 포함할 수 있다. MEMS 컨트롤러(1206)는 첫 번째 신호 간격 내에 있는 분위기 광 및 두 번째 시간 간격 내에 있는 패널 휘도 광 양쪽 모두의 필요한 입력을 제공하기 위하여 MEMS 거울(1202)을 제어 가능하게 구부릴 수 있도록 설치될 수 있다.
도 13는 또 다른 센서 실시 형태(1300)를 도시한 것이다. 이러한 실시 형태에서, 광센서(1302)(예를 들어, 센서(308, 310 및/또는 1204)와 같은)는 광학 스위치(1304)를 경유하여 패널 광을 수신하도록 개조될 수 있다. 패널과 관련된 센서(1302)의 물리적 배치에 따라, 본 발명의 실시 형태는 또한 센서에 의하여 수신되도록 하기 위하여 적당한 방법으로 입사광이 꺾어지거나 또는 휘어지도록 하는 거울(1306)(또는 그와 균등물)을 포함할 수 있다. 이러한 실시 형태에서, 스위치(1304)는 제어 가능한 스위치가 될 수 있다. 제어 가능한 스위치(1304)는 광 전달을 위한 게이트로 역할을 할 수 있다. 위와 같은 실행에 있어서, 스위치(1304)의 상태에 따라, 센서(1302)는 분위기 광 탐지 및 패널 휘도 탐지 양쪽 모두를 제공할 수 있다. 스위치 컨트롤러(1308)는 스위치(1304)의 전도 상태를 제어하기 위하여 설치될 수 있다. 이로 인하여, 예를 들어, 스위치 컨트롤러는 상기 센서가 첫 번째 시간 간격에서 패널 광 및 두 번째 시간 간격에서 분위기 광을 수신하도록 스위치를 제어할 수 있다. 이로 인하여, 센서(1302)는 패널 휘도 센서 및 분위기 광센서 양쪽 모두로서 작동할 수 있다.
센서가 패널 휘도 센서 및 분위기 광센서 양쪽 모두로서 작동하는 도 12 및 도 13의 실시 형태에서, 스위치 컨트롤러 또는 MEMS 컨트롤러는 외부 동기 신호에게 동기화될 수 있다. 추가적으로, 컨트롤러(예를 들어, 컨트롤러(302 및/또는 402)와 같은)에 의하여 수신된 신호는 패널 휘도 및 분위기 광 정보 모두를 포함할 것이다. 이로 인하여, 상기 컨트롤러는 또한 스위치(1304) 또는 MEMS(1202)의 제어 작동에 동기화가 될 수 있고, 그에 의하여 예를 들어, 컨트롤러(302, 402)가 제어 가능한 방법으로 분위기 광 및 패널 휘도 정보를 수신하는 것을 허용한다.
이러한 목적을 위하여, 단일 센서 실시 형태에서, 컨트롤러(302, 402)는 상기 컨트롤러가 하나의 시간 간격에서 분위기 광 및 또 다른 시간 간격에서 패널 휘도를 이용하는 것을 허용할 수 있는 다중 회로(multiplexing circuitry)를 포함할 수 있다. 물론, 상기 컨트롤러는 교차되는 형태로 분위기 광 및 패널 휘도 양쪽으로부터 광 신호를 수신할 수 있고, 그리고 상기 교차 형태는 각각의 광 신호를 위한 고정된 및/또는 프로그램 가능한 시간 간격을 포함할 수 있다. 예시적인 다중 회로(1500)가 도 15a에 도시되어 있다. 도 15b에서 도시된 예시적인 타이밍 다이어그램과 결합하여 기술하면, 클록 신호(1512)를 수신하고 그리고 제1 시간 주기(t1)에서 제1 사각형 신호(1516) 및 제2 시간 주기에서 제2 사각형 신호(1514)를 발생시킬 수 있도록 플립-플롭 회로(1502)가 설치될 수 있다. 제1 스위치 제어 신호(1506)가 제1 스위치(1510)의 작동을 제어하기 위하여 발생될 수 있다. 제2 스위치 제어 신호(1504)가 제2 스위치(1508)의 작동을 제어하기 위하여 발생될 수 있다. 광 공급 신호(1522)가 스위치들(1510, 1508)에 대한 입력으로서 제공될 수 있다. 스위치 제어 신호들(1506, 1504)이 교차되는 시간 간격에서 작동하므로, 분위기 광 신호(1518)가 제1 시간 간격 동안 하나의 출력에서 만들어 질 수 있고, 그리고 패널 디스플레이 휘도 신호(1520)가 제2 시간 간격 동안 또 다른 출력에서 발생될 수 있다
요약하면, 이로 인하여 본 명세서에서 기술된 한 가지 실시 형태는 적어도 부분적으로 디스플레이의 휘도 레벨을 지시하는 휘도 레벨을 수신할 수 있는 컨트롤러를 제공한다. 상기 컨트롤러는 또한 적어도 부분적으로 상기 휘도 레벨 신호에 기초하여 디스플레이의 휘도를 제어할 수 있다.
본 명세서에서 기술된 시스템 실시 형태는 디스플레이 및 적어도 부분적으로 상기 디스플레이의 휘도 레벨을 지시하는 휘도 레벨 신호를 수신할 수 있는 컨트롤러를 포함한다. 상기 컨트롤러는 또한 적어도 부분적으로 휘도 레벨 신호에 기초하여 상기 디스플레이의 휘도를 제어할 수 있다.
모듈 실시 형태는 적어도 부분적으로 디스플레이의 휘도 레벨을 지시하는 휘도 레벨 신호를 수신할 수 있고 그리고 추가로 상기 휘도 레벨을 나타내는 제어 신호를 발생시킬 수 있는 컨트롤러를 포함할 수 있다. 상기 모듈은 또한 상기 컨트롤러로부터 제어 신호를 수신할 수 있고 그리고 추가로 적어도 부분적으로 상기 제어 신호에 기초하여 상기 디스플레이에게 전력을 전달할 수 있는 전력 공급 회로를 포함할 수 있다.
또 다른 장치 실시 형태는 제1 시간 주기에서 디스플레이 휘도 레벨을 지시하는 제1 신호 및 제2 시간 주기에서 분위기 광 레벨을 지시하는 제2 신호를 발생시킬 수 있는 센서, 그리고 상기 제1 및 제2 신호를 수신할 수 있고 추가로 상기 제1 및 제2 신호 중 적어도 하나에 기초하여 상기 디스플레이의 휘도를 제어할 수 있는 컨트롤러를 포함할 수 있다.
유리한 점으로서, 본 명세서에서 기술된 실시 형태는 디스플레이의 휘도 레벨을 제어하는 과정에서 패널 휘도가 음성 되먹임 정보로서 사용될 수 있는 "폐-루프" 제어 구성을 이용할 수 있다. 추가적인 이점으로서, 본 명세서에서 기술된 몇 가지 실시 형태로서, 단일 센서가 분위기 광 신호 및 패널 휘도 신호 양쪽 모두를 발생시키기 위하여 사용될 수 있다. 위와 같은 실시 형태에서, 컨트롤러는 양쪽 되먹임 신호에 기초하여 디스플레이의 휘도를 제어하기 위하여 시간 간격들에 있는 이러한 신호들을 다중 통신 방식으로 만들 수 있다.
이 분야의 통상의 지식을 가진 자는 본 발명으로부터 만들어 질 수 있는 수많은 변형 발명을 인식할 수 있고, 이러한 모든 발명은 본 명세서에서 기술된 사상 및 범위 내에 있는 것으로 간주되고, 본 발명은 청구 범위에 의해서만 제한된다.
본 발명에 따른 휘도 제어 시스템은 주위의 빛이 변화하는 동안 적당하게 LCD 패널 휘도를 위한 배터리 전력을 효율적으로 이용할 수 있도록 함으로서 주위의 빛이 감소되는 경우 사용자로 하여금 전력 수준을 감소시킬 수 있도록 하는 이점을 가지도록 한다. 또한 사용자 명령을 제어 시스템에게 입력하여 필요한 디폴트 디스플레이 휘도를 설정하여 사용자의 휘도 안전 레벨을 충족시킬 수 있도록 한다.
도 1은 공지의 컴퓨터 시스템을 예시한 것이고;
도 2는 공지의 휘도 제어 시스템을 예시한 것이고;
도 3은 실시 예로서 휘도 제어 시스템의 시스템 실시 형태를 예시한 것이고;
도 3a는 실시 예로서 휘도 제어 시스템의 또 다른 시스템 실시 형태를 예시한 것이고;
도 4는 실시 예로서 휘도 제어 시스템의 또 다른 시스템 실시 형태를 예시한 것이고;
도 4a는 실시 형태에 따른 예시 작동을 보여주는 흐름도이고;
도 5는 공지의 LCD 패널의 정면도를 예시한 것이고;
도 6은 실시 예로서 LCD 패널의 구조를 예시하고;
도 6a는 LCD 패널과 결합된 센서를 예시한 것이고;
도 7 내지 10은 실시 예로서 모듈 실시 형태를 예시한 것이고;
도 10a는 PCB상에 설치된 센서를 예시한 것이고;
도 11 내지 13은 실시 예로서 센서 회로를 예시한 것이고;
도 11a는 실시 예로서 패널 광센서를 도시한 것이고;
도 14a, 14b 및 14c는 실시 예로서 패널-분위기 휘도 그래프를 예시한 것이고;
도 15a는 실시 형태에 해당하는 예시적인 회로를 도시한 것이고; 그리고
도 15b는 도 15a의 회로의 실시 예로서 타이밍 다이어그램을 도시한 것이다.

Claims (32)

  1. 적어도 부분적으로 디스플레이의 휘도 레벨을 지시하는 휘도 레벨 신호를 수신할 수 있는 컨트롤러를 포함하고, 상기 컨트롤러는 또한 적어도 부분적으로 상기 휘도 레벨 신호에 기초하여 상기 디스플레이의 휘도를 제어할 수 있는 것을 특징으로 하는 장치.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 컨트롤러는 추가적으로 상기 디스플레이 근방의 분위기 광을 지시하는 분위기 광 신호를 수신할 수 있고, 상기 컨트롤러는 추가로 적어도 부분적으로 상기 분위기 광 신호에 기초하여 상기 디스플레이의 휘도를 제어할 수 있는 것을 특징으로 하는 장치.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 휘도 레벨 신호를 발생시킬 수 있는 디스플레이 휘도 센서를 추가로 포함하는 장치.
  4. 제2항에 있어서,
    상기 분위기 광 신호를 발생시킬 수 있는 분위기 광센서를 추가로 포함하는 장치.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 인버터 컨트롤러에 의하여 제어될 수 있는 인버터 전력 공급원을 추가로 포함하고, 상기 인버터 전력 공급원은 또한 상기 디스플레이에게 제어 가능한 전력 신호를 발생시킬 수 있는 있는 것을 특징으로 하는 장치.
  6. 제1항에 있어서,
    상기 디스플레이는 LCD 패널, 플라즈마 디스플레이, 전계 방출형 디스플레이 및 발광 다이오드 디스플레이 형태로부터 선택되는 것을 특징으로 하는 장치.
  7. 제1항에 있어서,
    상기 컨트롤러는 추가로 적어도 부분적으로 상기 디스플레이의 디폴트 휘도를 지시하는 디폴트 휘도 신호를 수신할 수 있고, 인버터 컨트롤러는 추가로 적어도 부분적으로 상기 디폴트에 기초하여 상기 디스플레이의 밝기를 제어할 수 있는 것을 특징으로 하는 장치.
  8. 디스플레이; 및
    적어도 부분적으로 상기 디스플레이의 휘도 레벨을 지시하는 휘도 레벨 신호를 수신할 수 있는 컨트롤러를 포함하고,
    상기 컨트롤러는 적어도 부분적으로 상기 휘도 레벨 신호에 기초하여 상기 디스플레이의 휘도를 제어할 수 있는 특징으로 하는 시스템.
  9. 제8항에 있어서,
    상기 컨트롤러는 추가로 적어도 부분적으로 상기 디스플레이 근방의 분위기 광을 지시하는 분위기 광 신호를 수신할 수 있고, 상기 컨트롤러는 추가로 적어도 부분적으로 상기 분위기 광 신호에 기초하여 상기 디스플레이의 휘도를 제어할 수 있는 것을 특징으로 하는 시스템.
  10. 제8항에 있어서,
    상기 휘도 레벨 신호를 발생시킬 수 있는 디스플레이 휘도 센서를 추가로 포함하는 시스템.
  11. 제9항에 있어서,
    상기 분위기 광 신호를 발생시킬 수 있는 분위기 광센서를 추가로 포함하는 시스템.
  12. 제8항에 있어서,
    상기 인버터 컨트롤러에 의하여 제어될 수 있는 인버터 전력 공급원을 추가로 포함하고, 상기 인버터 전력 공급원은 또한 상기 디스플레이에게 제어 가능한 전력 신호를 발생시킬 수 있는 것을 특징으로 하는 시스템.
  13. 제8항에 있어서,
    상기 디스플레이는 LCD 패널, 플라즈마 디스플레이, 전계 방출형 디스플레이 및 발광 다이오드 디스플레이 형태로부터 선택되는 것을 특징으로 하는 시스템.
  14. 제8항에 있어서,
    상기 컨트롤러는 추가로 적어도 부분적으로 상기 디스플레이의 디폴트 휘도를 지시하는 디폴트 휘도 신호를 수신할 수 있고, 상기 컨트롤러는 추가로 적어도 부분적으로 상기 디폴트에 기초하여 상기 디스플레이의 휘도를 제어할 수 있는 것을 특징으로 하는 시스템.
  15. 디스플레이 휘도 레벨을 지시하는 신호를 발생시키는 단계; 및
    적어도 부분적으로 디스플레이 휘도 레벨을 지시하는 상기 신호에 기초하여 상기 디스플레이의 휘도를 제어하는 단계를 포함하는 방법.
  16. 제15항에 있어서,
    분위기 광 레벨을 지시하는 신호를 발생시키는 단계; 및
    적어도 부분적으로 분위기 광 신호를 지시하는 상기 신호에 기초하여 상기 디스플레이의 휘도를 제어하는 단계를 추가로 포함하는 방법.
  17. 제15항에 있어서,
    디폴트 패널 휘도를 지시하는 신호를 발생시키는 단계; 및
    적어도 부분적으로 디폴트 패널 휘도를 지시하는 상기 신호에 기초하여 상기 디스플레이의 휘도를 제어하는 단계를 추가로 포함하는 방법.
  18. 적어도 부분적으로 디스플레이의 휘도 레벨을 지시하는 휘도 레벨 신호를 수신할 수 있고, 추가로 상기 휘도 레벨을 지시하는 제어 신호를 발생시킬 수 있는 컨트롤러; 및 상기 컨트롤러로부터 상기 제어 신호를 수신할 수 있고, 추가로 적어도 부분적으로 상기 제어 신호에 기초하여 상기 디스플레이에게 전력을 전달할 수 있는 전력 공급 회로를 포함하는 모듈.
  19. 제18항에 있어서,
    상기 컨트롤러는 적어도 부분적으로 분위기 휘도 신호를 수신할 수 있고, 상기 제어 신호는 적어도 부분적으로 상기 분위기 휘도를 지시하는 것을 특징으로 하는 모듈.
  20. 제18항에 있어서,
    상기 컨트롤러는 추가로 적어도 부분적으로 디폴트 휘도 신호를 수신할 수 있고, 상기 제어 신호는 적어도 부분적으로 상기 디폴트 휘도를 지시하는 것을 특징으로 하는 모듈.
  21. 제18항에 있어서,
    상기 컨트롤러 및 상기 전력 공급 회로는 인쇄 회로 기판 위에 설치되는 것을 특징으로 하는 모듈.
  22. 제18항에 있어서,
    상기 디스플레이는 LCD 패널, 플라즈마 디스플레이, 전계 방출형 디스플레이 및 발광 다이오드 디스플레이 형태로부터 선택되는 것을 특징으로 하는 모듈.
  23. 제18항에 있어서,
    상기 전력 공급원은 상기 디스플레이에게 전력을 제공할 수 있는 DC/AC 인버터인 것을 특징으로 하는 모듈.
  24. 디스플레이 휘도 레벨을 지시하는 제1 신호를 발생시키는 단계;
    분위기 광 레벨을 지시하는 제2 신호를 발생시키는 단계; 및
    상기 제1 신호 또는 제2 신호 중 적어도 하나에 기초하여 상기 디스플레이의 휘도를 제어하는 단계를 포함하는 방법.
  25. 제24항에 있어서,
    디폴트 패널 휘도를 지시하는 제3 신호 신호를 발생시키는 단계; 및
    적어도 부분적으로 상기 제3 신호에 기초하여 상기 디스플레이의 휘도를 제어하는 단계를 추가로 포함하는 방법.
  26. 제24항에 있어서,
    상기 제1 신호는 제1 시간 주기에서 발생되고, 상기 제2 신호는 제2 시간 주기에서 발생되고, 및 추가로 상기 제1 및 제2 신호를 다중 통신시키는 단계 및 상기 제1 시간 간격에서 상기 제 1신호 및 상기 제2 시간 간격에서 상기 제2 신호를 사용하여 상기 디스플레이의 휘도를 제어하는 단계를 추가로 포함하는 방법.
  27. 제1 시간 주기에서 디스플레이 휘도 레벨을 지시하는 제1 신호 및 제2 시간 주기에서 분위기 광 레벨을 지시하는 제2 신호를 발생시킬 수 있는 센서; 및
    상기 제1 및 제2 신호를 수신할 수 있고, 추가로 상기 제1 및 제2 신호 중 적어도 하나에 기초하여 상기 디스플레이의 휘도를 제어할 수 있는 컨트롤러를 포함하는 장치.
  28. 제27항에 있어서,
    상기 컨트롤러는 상기 제1 시간 주기에서 상기 제1 신호에 기초하고, 상기 제2 시간 주기에서 상기 제2 신호에 기초하여 상기 디스플레이의 휘도를 제어할 수 있는 것을 특징으로 하는 장치.
  29. 제27항에 있어서,
    상기 제1 시간 주기 동안 상기 센서 내로 패널 광을 반사시킬 수 있고, 상기 제2 시간 주기 동안 상기 센서 내로 분위기 광을 반사시킬 수 있는 거울을 포함하는 마이크로 매카트로닉스(a Micro-Electro-Mechanical-System:MEMS)를 추가로 포함하는 장치.
  30. 제29항에 있어서,
    상기 제1 시간 주기 동안 패널 광 및 상기 제2 시간 주기 동안 분위기 광을 수신하기 위하여 상기 거울을 구부릴 수 있는 MEMS 컨트롤러를 추가로 포함하는 장치.
  31. 제27항에 있어서,
    분위기 광원 및 패널 휘도 공급원 사이에 스위칭을 할 수 있고, 상기 제1 시간 간격 동안 패널 광을 상기 센서에게 전달할 수 있고, 및 상기 제2 시간 간격 동안 분위기 광을 상기 센서에게 전달할 수 있는 광 스위치를 추가로 포함하는 장치.
  32. 제27항에 있어서,
    상기 디스플레이는 다수 개의 박막 트랜지스터를 포함하고, 상기 센서는 상기 제1 신호를 발생시킬 수 있는 적어도 하나의 박막 트랜지스터를 포함하는 장치.
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