KR20070078055A - 조광 제어 회로 및 액정 표시 제어 구동 장치 - Google Patents

조광 제어 회로 및 액정 표시 제어 구동 장치 Download PDF

Info

Publication number
KR20070078055A
KR20070078055A KR1020070002058A KR20070002058A KR20070078055A KR 20070078055 A KR20070078055 A KR 20070078055A KR 1020070002058 A KR1020070002058 A KR 1020070002058A KR 20070002058 A KR20070002058 A KR 20070002058A KR 20070078055 A KR20070078055 A KR 20070078055A
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
circuit
liquid crystal
voltage
current
input
Prior art date
Application number
KR1020070002058A
Other languages
English (en)
Inventor
도시오 미즈노
다께사다 아끼바
가즈오 오오까도
Original Assignee
가부시끼가이샤 르네사스 테크놀로지
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 가부시끼가이샤 르네사스 테크놀로지 filed Critical 가부시끼가이샤 르네사스 테크놀로지
Publication of KR20070078055A publication Critical patent/KR20070078055A/ko

Links

Images

Classifications

    • GPHYSICS
    • G09EDUCATION; CRYPTOGRAPHY; DISPLAY; ADVERTISING; SEALS
    • G09GARRANGEMENTS OR CIRCUITS FOR CONTROL OF INDICATING DEVICES USING STATIC MEANS TO PRESENT VARIABLE INFORMATION
    • G09G3/00Control arrangements or circuits, of interest only in connection with visual indicators other than cathode-ray tubes
    • G09G3/20Control arrangements or circuits, of interest only in connection with visual indicators other than cathode-ray tubes for presentation of an assembly of a number of characters, e.g. a page, by composing the assembly by combination of individual elements arranged in a matrix no fixed position being assigned to or needed to be assigned to the individual characters or partial characters
    • G09G3/34Control arrangements or circuits, of interest only in connection with visual indicators other than cathode-ray tubes for presentation of an assembly of a number of characters, e.g. a page, by composing the assembly by combination of individual elements arranged in a matrix no fixed position being assigned to or needed to be assigned to the individual characters or partial characters by control of light from an independent source
    • G09G3/3406Control of illumination source
    • GPHYSICS
    • G09EDUCATION; CRYPTOGRAPHY; DISPLAY; ADVERTISING; SEALS
    • G09GARRANGEMENTS OR CIRCUITS FOR CONTROL OF INDICATING DEVICES USING STATIC MEANS TO PRESENT VARIABLE INFORMATION
    • G09G3/00Control arrangements or circuits, of interest only in connection with visual indicators other than cathode-ray tubes
    • G09G3/20Control arrangements or circuits, of interest only in connection with visual indicators other than cathode-ray tubes for presentation of an assembly of a number of characters, e.g. a page, by composing the assembly by combination of individual elements arranged in a matrix no fixed position being assigned to or needed to be assigned to the individual characters or partial characters
    • G09G3/34Control arrangements or circuits, of interest only in connection with visual indicators other than cathode-ray tubes for presentation of an assembly of a number of characters, e.g. a page, by composing the assembly by combination of individual elements arranged in a matrix no fixed position being assigned to or needed to be assigned to the individual characters or partial characters by control of light from an independent source
    • G09G3/36Control arrangements or circuits, of interest only in connection with visual indicators other than cathode-ray tubes for presentation of an assembly of a number of characters, e.g. a page, by composing the assembly by combination of individual elements arranged in a matrix no fixed position being assigned to or needed to be assigned to the individual characters or partial characters by control of light from an independent source using liquid crystals
    • GPHYSICS
    • G09EDUCATION; CRYPTOGRAPHY; DISPLAY; ADVERTISING; SEALS
    • G09GARRANGEMENTS OR CIRCUITS FOR CONTROL OF INDICATING DEVICES USING STATIC MEANS TO PRESENT VARIABLE INFORMATION
    • G09G2320/00Control of display operating conditions
    • G09G2320/06Adjustment of display parameters
    • G09G2320/0626Adjustment of display parameters for control of overall brightness
    • G09G2320/0633Adjustment of display parameters for control of overall brightness by amplitude modulation of the brightness of the illumination source
    • GPHYSICS
    • G09EDUCATION; CRYPTOGRAPHY; DISPLAY; ADVERTISING; SEALS
    • G09GARRANGEMENTS OR CIRCUITS FOR CONTROL OF INDICATING DEVICES USING STATIC MEANS TO PRESENT VARIABLE INFORMATION
    • G09G2360/00Aspects of the architecture of display systems
    • G09G2360/14Detecting light within display terminals, e.g. using a single or a plurality of photosensors
    • G09G2360/144Detecting light within display terminals, e.g. using a single or a plurality of photosensors the light being ambient light
    • GPHYSICS
    • G09EDUCATION; CRYPTOGRAPHY; DISPLAY; ADVERTISING; SEALS
    • G09GARRANGEMENTS OR CIRCUITS FOR CONTROL OF INDICATING DEVICES USING STATIC MEANS TO PRESENT VARIABLE INFORMATION
    • G09G2360/00Aspects of the architecture of display systems
    • G09G2360/14Detecting light within display terminals, e.g. using a single or a plurality of photosensors
    • G09G2360/145Detecting light within display terminals, e.g. using a single or a plurality of photosensors the light originating from the display screen

Abstract

표시 화면 주위의 광 강도가 비교적 짧은 시간 내에 변화된 경우에 그것을 검출하여 잘못된 백라이트의 휘도 조정이 실행되는 것을 회피할 수 있는 조광 제어 회로를 제공한다. 표시 패널(100)의 백라이트를 제어하는 조광 제어 회로(40)에서, 복수의 광 센서 PS1∼PS5로부터의 검출 신호를 공통의 샘플링 수단(41)에 시분할로 받아들여 시간적으로 분산된 복수의 샘플링값을 취득한다. 그리고, 그들 복수의 샘플링값에 기초하는 다수결에 의해 주위 광 강도를 판정하고, 판정 결과를 외부에 출력하는 기능을 설정하도록 하였다.
조광 제어 회로, 적분 회로, 다수결 판정 회로, 정전류원 회로, 조광 타이밍 제어 회로

Description

조광 제어 회로 및 액정 표시 제어 구동 장치{A LIGHT CONTROL CIRCUIT AND A LIQUID CRYSTAL DISPLAY CONTROL DRIVE DEVICE}
도 1은 본 발명에 따른 액정 표시 장치의 광 강도 검출 기능 및 백라이트 제어 기능을 구비한 조광 제어 회로의 전체 구성을 도시하는 블록도.
도 2는 실시예의 백라이트 제어 회로를 구성하는 적분 회로의 적분 동작을 설명하는 타이밍차트.
도 3은 실시예의 백라이트 제어 회로에서의 광 센서의 출력의 다수결 판정을 설명하는 타이밍차트.
도 4는 실시예의 백라이트 제어 회로에서의 광 센서의 출력의 샘플링 타이밍을 도시하는 타이밍차트.
도 5는 실시예의 백라이트 제어 회로에서 사용되고 있는 광 센서의 특성을 도시하는 특성도.
도 6은 실시예의 백라이트 제어 회로를 구성하는 컴퍼레이터의 히스테리시스 특성을 설명하는 입출력 특성도.
도 7은 도 1에 도시되어 있는 조광 제어 회로를 백라이트 제어 회로로서 탑재한 액정 컨트롤 드라이버의 실시예를 도시하는 블록도.
도 8은 도 7의 액정 컨트롤 드라이버를 적용한 액정 표시 장치의 전체 구성 을 도시하는 블록도.
도 9는 도 7에 도시되어 있는 백라이트 제어 회로를 탑재한 액정 컨트롤 드라이버(200)의 레이아웃의 구성예를 도시하는 평면도.
[도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명]
40: 조광 제어 회로
41: 적분 회로
45: 다수결 판정 회로
48: 정전류원 회로
50: 조광 타이밍 제어 회로
100: 액정 표시 패널
110: 백라이트(발광 다이오드)
120: 백라이트 제어 IC
130: 마이크로 프로세서(MPU)
200: 표시 제어 구동 장치(액정 컨트롤러 드라이버)
201: 클럭 펄스 발생 회로
202: 타이밍 제어 회로
206: 표시 메모리(표시 RAM)
210: 제어부
224: 계조 전압 발생 회로
226: 게이트선 구동 회로
234: 소스선 구동 회로
300: FPC
[특허 문헌 1] 일본 공개 특허 평9-146073호 공보
본 발명은, 표시 패널의 백라이트의 밝기를 제어 가능한 조광 제어 회로에 적용하기 유효한 기술에 관한 것으로, 예를 들면 투과형 혹은 반투과형 액정 표시 패널을 이용한 표시 장치의 백라이트 제어용의 반도체 집적 회로나 액정 표시 패널을 구동하는 반도체 집적 회로화된 액정 표시 제어 구동 장치에 이용하기에 유효한 기술에 관한 것이다.
최근, 휴대 전화기나 PDA(퍼스널 디지털 어시스턴스) 등의 휴대용 전자 기기의 표시 장치에서는, 일반적으로 이면에 백라이트를 갖는 투과형 혹은 반투과형 액정 표시 패널이 이용되고 있다. 그리고, 기기 내부에는, 이 액정 표시 패널의 표시 제어를 행하는 반도체 집적 회로화된 표시 제어 장치(액정 컨트롤러)나 액정 표시 패널을 구동하는 드라이버 및 백라이트를 구동하는 드라이버나 백라이트의 조광을 제어하는 컨트롤러가 탑재되어 있다.
액정 표시 패널은 주위의 밝기에 따라 표시의 보기 쉬움이 크게 변동하는 것이 알려져 있다. 휴대 전화기 등의 휴대용 전자 기기는 옥내나 옥외 등 주위의 밝 기의 차가 매우 큰 환경에서 사용되기 때문에, 이들 기기에 이용되는 투과형 혹은 반투과형 액정 표시 패널의 백라이트는, 주위의 밝기에 따라 휘도를 조정하는 것이 행해지는 경우가 있다. 액정 표시 패널의 백라이트의 휘도 조정에 관한 발명으로서는 예를 들면 특허 문헌 1에 개시되어 있는 것이 있다.
특허 문헌 1에 개시되어 있는 백라이트의 조광 장치는, 주위의 밝기를 검출하는 복수의 광 센서와, 이들 복수의 광 센서의 검출 신호의 평균값을 취하는 평균값 산출 수단을 설치하고, 산출된 주위 광 강도의 평균값과 수동 설정된 조광 설정값에 기초하여 자동적으로 백라이트의 휘도 조정을 행하도록 한 것이다. 또한, 이 선원 발명에서는, 복수의 광 센서의 검출 신호를 시분할로 공통의 증폭 회로와 AD 변환 회로에 입력하고 있기 때문에, 반도체 집적 회로화된 경우에 칩 사이즈의 저감이 가능하게 된다. 또한, 이 선원 발명에서는, 복수의 광 센서의 검출 신호의 평균값의 산출을, CPU의 프로그램에 의한 소프트웨어 처리에 의해 행하고 있다.
그런데, 복수의 광 센서의 검출 신호의 평균값을 취하고 있는 것은 표시 화면의 일부의 국소적인 광 강도의 변화에 의해 백라이트의 휘도가 조정되어 버리는 것을 피하기 위해서이다. 이와 같은 목적을 가지고 평균값의 산출을 소프트웨어 처리에 의해 행하고 있기 때문에, 특허 문헌 1의 선원 발명에서의 주위 광 강도의 검출 처리는, 인간에게 있어서는 광 강도의 변화를 인식할 수 없는 매우 짧은 시간 내에 행해지고 있다고 생각된다.
그 때문에, 상기 선원 발명의 백라이트의 휘도 조정 기술을 적용한 경우, 표 시 화면 주위의 광 강도가 비교적 짧은 시간 내에 변화되었을 때에, 그 광 강도의 변화를 광 센서가 검출해서 잘못된 백라이트의 휘도 조정이 실행될 우려가 있다. 또한, 상기 선원 발명의 백라이트의 휘도 조정 회로는, 가령 반도체 집적 회로로서 구성하였다고 하여도 CPU를 내장하고 있기 때문에 칩 사이즈가 커지게 되어, 장치의 소형화 및 저코스트화를 도모하는 것이 곤란하다고 하는 과제가 있다.
본 발명의 목적은, 표시 패널 주위의 광 강도가 비교적 짧은 시간 내에 변화된 경우에 그것을 검출해서 잘못된 백라이트의 휘도 조정이 실행되는 것을 회피할 수 있는 조광 제어 회로를 제공하는 것에 있다.
본 발명의 다른 목적은, 소비 전력이 적어 휴대용 전자 기기에 탑재하는 데에 적합할 뿐만 아니라, 반도체 집적 회로로서 구성한 경우에 칩 사이즈를 저감하여 저코스트화를 도모할 수 있는 조광 제어 회로를 제공하는 것에 있다.
본 발명의 또 다른 목적은, 부품 개수를 줄여서 장치의 소형화를 도모하는 데에 적합할 뿐만 아니라 소비 전력이 적어 휴대용 전자 기기에 탑재하는 데에도 적합한 액정 표시 제어 구동 장치를 제공하는 것에 있다.
본 발명의 상기 및 그 밖의 목적과 신규의 특징에 대해서는, 본 명세서의 기술 및 첨부 도면으로부터 밝혀질 것이다.
본원에서 개시되는 발명 중 대표적인 것의 개요를 설명하면, 하기와 같다.
즉, 표시 패널의 백라이트를 제어하는 조광 제어 회로에서, 복수의 광 센서로부터의 검출 신호를 공통의 샘플링 수단에 시분할로 받아들여 시간적으로 분산된 복수의 샘플링값을 취득하고, 그들 복수의 샘플링값에 기초하는 다수결에 의해 주위 광 강도를 판정하고, 판정 결과를 외부에 출력하는 기능을 설정하도록 하였다.
상기한 수단에 따르면, 복수의 광 센서로부터의 검출 신호를 공통의 샘플링 수단에 시분할로 받아들여 샘플링하기 때문에, 회로의 점유 면적을 작게 할 수 있을 뿐만 아니라, 시분할로 광 센서로부터의 검출 신호를 샘플링하고 있는 기간 이외에는 샘플링 수단이나 판정 회로의 동작을 정지시킬 수 있어, 소비 전력을 저감할 수 있다. 또한, 시간적으로 분산된 복수의 샘플링값을 취득하여 판정하기 때문에, 시간적인 필터 효과에 의해 외란광의 노이즈나 입사광의 흔들림과 같은 일시적인 주위 광의 강도 변화의 영향을 배제한 정확한 주위 광 강도를 검출할 수 있게 된다.
또한, 시분할로 받아들인 샘플링값은, 컴퍼레이터를 이용하여 참조 전압을 절환하면서 복수의 임계값으로 변별하고, 로직 회로에 의해 다수결 판정을 행하도록 한다. 광 센서로부터의 검출 신호의 레벨의 판정은, 선원 발명과 같이 AD 변환 회로에 의해 디지털 값으로 변환하고 CPU에 의해 판정하는 방법도 있지만, 컴퍼레이터와 로직 회로에 의해 판정을 행하도록 함으로써, 간단한 회로로 판정 결과가 얻어질 뿐만 아니라, 내부에 CPU를 갖는 경우에는 그 CPU의 부담을 경감할 수 있다.
또한, 사용하는 광 센서가 전류 출력형인 경우에는, 샘플링 수단으로서 적분 회로를 이용한다. 광 센서로서 게이트 전극부에 조사되는 광의 강도에 따라 저항이 변화되는 MOSFET으로 이루어지는 MOS 센서가 있다. 또한, TFT 액정 표시 패널 의 글래스 기판 위에 센서로 이루어지는 MOSFET을 설치하는 기술이 있다. MOS 센서는, 저항의 변화를 전류의 변화로서 추출하는 것이 용이하다. 이러한 기술을 적용함으로써, 디스크리트의 광 센서를 이용할 필요가 없어져, 부품 개수를 줄인 소형, 저코스트의 표시 장치를 실현할 수 있다.
여기서, 주위 광 강도의 판정 결과를 외부에 출력하는 방법으로서는, 검출한 주위 광 강도를 나타내는 정보를 출력하는 방법이나, 검출한 주위 광 강도에 따라 백라이트에 흘릴 전류를 출력하는 방법이 있다. 이 중 전류를 출력하는 방법을 채용한 경우에는, 백라이트 제어 회로에 의하지 않고 백라이트의 휘도를 제어할 수 있다.
[발명을 실시하기 위한 최량의 형태]
이하, 본 발명의 바람직한 실시 형태를 도면에 기초하여 설명한다.
도 1은, 본 발명에 따른 액정 표시 장치의 주위 광 강도 검출 기능 및 백라이트 제어 기능을 구비한 조광 제어 회로의 전체 구성을 도시하는 블록도이다. 실선 A로 둘러싸여진 부분은 단결정 실리콘과 같은 1개의 반도체 기판 위에 반도체 집적 회로로서 구성된다.
이 실시예의 조광 제어 회로(40)는, 광 센서로서의 MOSFET으로 이루어지는 광 검출 소자(MOS 센서) PS1∼PS5의 소스(혹은 드레인) 단자가 접속되는 외부 입력 단자(패드) P1∼P5와, MOS 센서 PS1∼PS5의 게이트 단자에 접속되어 소정의 바이어스 전압을 인가하는 외부 출력 단자 P0을 갖는다. 이 실시예에서 사용되는 MOS 센서 PS1∼PS5는, 게이트 단자와 드레인(혹은 소스) 단자에 소정의 바이어스 전압이 인가된 상태에서 소자에 광이 조사되면, 조사된 광의 강도에 따라, 도 5에 도시하는 바와 같이 드레인-소스 간에 흐르는 전류 Is가 변화되는 특성을 갖는 소자이다. 특별히 제한되는 것은 아니지만, 본 실시예에서는,MOS 센서 PS1∼PS5의 게이트 단자에는 외부 출력 단자 P0으로부터 출력되는 2.5∼3.3V와 같은 전압 VPSONVCI가 인가되고, 드레인(혹은 소스) 단자에는 외부의 전압원으로부터 4.5∼6.0V와 같은 전압 DDVDH가 인가된다.
또한,조광 제어 회로(40)는, 단자 P1∼P5를 통하여 MOS 센서 PS1∼PS5로부터 흐르는 전류를 적분함으로써, 센서의 입사광의 광 강도에 따른 전압을 샘플링하는 적분 회로(41)를 구비한다. 또한, 이 적분 회로(41)에 의해 샘플링된 전압을 소정의 임계값으로 변별하는 컴퍼레이터 CMP 및 그 컴퍼레이터 CMP의 임계값으로서의 참조 전압 Vth를 공급하는 저항 분압 회로(42), 참조 전압의 레벨을 지정하는 레지스터(43a, 43b, 43c)를 구비한다.
또한, 컴퍼레이터 CMP에 부여하는 참조 레벨을 시프트시켜 히스테리시스 특성을 갖게 하도록 구성되어 있음과 함께, 참조 레벨을 시프트시킬 때의 시프트량을 설정하는 레지스터(43s)가 설치되어 있다. 컴퍼레이터 CMP의 후단에는, 그 컴퍼레이터의 비교 결과를 각각 5개까지 순차적으로 저장하는 3조의 시프트 레지스터(44a, 44b, 44c)와, 이들 시프트 레지스터에 저장되어 있는 비교 결과의 다수결을 취하는 다수결 판정 회로(45a, 45b, 45c)와, 3개의 다수결 판정 회로의 출력을 인코드하는 인코더(46)가 설치되어 있다.
상기 조광 제어 회로(40)는, 인코더(46)에 의한 인코드 결과를 저장하는 레 지스터(47)와, 백라이트로서의 발광 다이오드(110)에 전류를 흘리는 전류원 회로(48)와, 레지스터(47)의 저장값을 디코드해서 전류원 회로(48)의 온, 오프 신호를 생성하는 디코더(49)를 구비한다. 또한,조광 제어 회로(40)는, 상기 각 회로나 스위치를 소정의 타이밍에서 시퀀셜로 동작시키는 신호를 생성하는 타이밍 발생 회로(50)를 구비한다.
또한,조광 제어 회로(40)는, 레지스터(47)의 저장값을 칩 외부에 출력하기 위한 외부 출력 단자 P6, P7과, 레지스터(47)와 외부 출력 단자 P6, P7 사이에 설치되어 신호의 출력을 허가하거나 차단하거나 하기 위한 게이트 G1, G2와, 그 게이트 G1, G2의 제어 코드를 저장하는 출력 인에이블 레지스터 OER을 구비한다. 레지스터(47)는 스테이터스 리드 커맨드에 의해 데이터 버스를 통하여 외부의 마이크로 프로세서(MPU)가 읽어내기 가능하게 구성되어 있다.
적분 회로(41)는, 오피 앰프(연산 증폭기) AMP0과, 그 오피 앰프의 반전 입력 단자와 출력 단자 사이에 접속된 적분 용량 C0과, 용량 C0과 병렬로 설치된 리세트용의 스위치 SWr과, 앰프 AMP0의 출력 단자와 접지점 사이에 접속된 샘플링용의 스위치 SWs 및 샘플링 용량 Cs 등으로 이루어진다.
또한, 적분 회로(41)는, 앰프 AMP0의 비반전 입력 단자와 접지점 사이에 접속된 기준 전압원 VPT, 그 기준 전압원 VPT가 앰프 AMP0에 부여할 기준 전압 Vref를 지정하는 레지스터 REG0 등을 구비한다. 이와 함께, 앰프 AMP0의 반전 입력 단자와 상기 MOS 센서 PS1∼PS5가 접속되는 외부 입력 단자 P1∼P5 사이에는, 각 센서로부터의 전류를 순차적으로 적분 회로(41)에 입력시켜 시분할로 적분을 행하게 하는 선택 스위치 SW1∼SW5가 설치되어 있다.
다음의 표 1에는, 레지스터 REG0에 설정되는 값과 그 설정값에 따라 기준 전압원 VPT가 앰프 AMP0에 부여하는 기준 전압 Vref의 레벨과의 관계의 일례가 나타나 있다. 레지스터 REG0의 설정값에 따라 앰프 AMP0에 부여하는 기준 전압 Vref를 바꿈으로써, 적분 개시 시의 센서의 소스 드레인간 전압을 바꾸어 적분 회로(41)에의 입력 전류값을 바꿀 수 있고, 그에 의해 도 2의 최하란에 나타나 있는 적분 회로의 출력 파형에서의 파형의 기울기를 조정할 수 있다. 그 결과, 센서의 검출 감도를 조정할 수 있게 된다.
Figure 112007001741385-PAT00001
한편, 컴퍼레이터 CMP의 입력측에는, 레지스터(43a, 43b, 43c)로부터 공급되는 지정값에 따른 참조 전압 Vth를 컴퍼레이터 CMP에 부여하는 저항 분압 회로(42)와, 레지스터(43a, 43b, 43c)의 값을 가변 정전압원 VCV에 순서대로 공급하기 위한 멀티플렉서 MPX1이 설치되어 있다. 또한, 컴퍼레이터 CMP의 출력측에는, 그 컴퍼레이터 CMP의 출력을 시프트 레지스터(44a, 44b, 44c)에 순서대로 공급하기 위한 멀티플렉서 MPX2가 설치되어 있다. 멀티플렉서 MPX1과 MPX2는, 타이밍 발생 회로(50)로부터 공급되는 동일 주기의 동작 클럭에 의해 서로 동기하여 제어된다.
표 2∼4에는, 레지스터(44a, 44b, 44c)에 설정되는 값과 그 설정값에 따라 저항 분압 회로(42)가 컴퍼레이터 CMP에 부여할 참조 전압 Vth의 레벨과의 관계의 일례가 나타나 있다.
Figure 112007001741385-PAT00002
Figure 112007001741385-PAT00003
Figure 112007001741385-PAT00004
다음으로, 적분 회로(41)에 의한 적분 동작에 대해서, 도 2의 타이밍차트를 이용하여 설명한다. 도 2에서, VPSONVCI는 MOS 센서 PS1∼PS5의 게이트 전극에 인가되는 전압, VPS1∼VPS5는 시분할 입력용의 스위치 SW1∼SW5의 제어 신호, VPSRES는 적분 용량 C0과 병렬의 리세트용 스위치 SWr의 제어 신호이다. 또한,VPSLT는 적분 회로의 앰프 AMP0의 출력측의 샘플링용 스위치 SWs의 제어 신호, LTP는 시프트 레지스터(44a, 44b, 44c)의 초단 플립플롭에의 래치 타이밍을 부여하는 펄스이다.
적분 동작이 개시되면,VPS1∼VPS5와 VPSRES가 로우 레벨로 변화되어, 우선 모든 시분할 입력용의 스위치 SW1∼SW5와 리세트용 스위치 SWr이 오프 상태로 된다(타이밍 t1). 이때 센서 PS1∼PS5의 게이트 전극에 인가되는 전압 VPSONVCI는 0V, 샘플링용 스위치 SWs는 온이다. 이에 의해, 적분 회로의 앰프 AMP0의 출력 전압은 0V로 된다.
계속하여, 시분할 입력용의 스위치 SW1∼SW5 중 어느 하나의 센서에 접속되어 있는 스위치(도면에서는 SW1)와 리세트용 스위치 SWr이 온 상태로 된다(타이밍 t2). 이에 의해, 앰프 AMP0의 출력 전압은 기준 전압 Vref(예를 들면 2.0V)까지 단번에 상승된다. 또한, 이와 동시에 센서 PS1∼PS5의 게이트 전극에 인가되는 전압 VPSONVCI가 2.5∼3.3V와 같은 센서 활성화 전압으로 된다.
그 후, 리세트용 스위치 SWr이 오프 상태로 된다(타이밍 t3). 샘플링용 스위치 SWs는 온 상태 그대로이다. 그러면, 센서 PS1로부터 입력되는 전류에 의해, 적분 용량 C0이 충전되어 적분을 개시하고, 그에 따라 앰프 AMP0의 출력 전압이 서서히 낮아지기 시작한다. 그리고, 신호 VPSLT가 로우 레벨로 변화되어, 샘플링용 스위치 SWs가 오프 상태로 되면, 그 직전의 앰프 AMP0의 출력 전압이 샘플링 용량 Cs에 홀드된다(타이밍 t4).
이 샘플링 용량 Cs에 홀드된 전압이 컴퍼레이터 CMP에 의해 임계값으로서의 참조 전압 Vth와 비교된다. 이때, 앰프 AMP0의 출력 전압이 참조 전압 Vth보다도 낮아져 있으면 컴퍼레이터 CMP의 출력은 하이 레벨로 변화되고, Vth보다도 높으면 로우 레벨 그대로로 된다. 이 컴퍼레이터 CMP의 출력(비교 결과)은, 멀티플렉서 MPX2를 통하여 통해서 래치 펄스 LTP에 의해 시프트 레지스터(44a, 44b, 44c) 중 어느 하나의 초단 플립플롭에 래치된다(타이밍 t5).
컴퍼레이터 CMP는, 그 입력 단자에 인가되는 참조 전압 Vth에 의해 도 6과 같은 히스테리시스 특성을 갖도록 되어 있다. 구체적으로는, 컴퍼레이터 CMP의 출력이 하이 레벨로 변화하면 저항 분압 회로(42)로부터 공급되는 참조 전압 Vth가 낮은 쪽의 임계값 전압 VPL로부터 높은 쪽의 임계값 전압 VPH로 시프트하도록 되어 있다. 이에 의해, 앰프 AMP0의 출력에 노이즈가 있었다고 하여도 컴퍼레이터 CMP의 출력은 그 노이즈에 반응하지 않게 된다. 더구나, 이 실시예에서는,VPL과 VPH의 전위차 즉 히스테리시스의 폭이, 레지스터(43s)의 설정값에 의해 예를 들면 0.1V 또는 0.2V 중 어느 하나로 설정됨으로써, 변경 가능하게 되어 있다.
다음으로, 도 1에 도시되어 있는 조광 제어 회로(40)를 액정 표시 패널의 백라이트 제어 회로로서 적용한 경우에서의 컴퍼레이터 CMP와 다수결 판정 회로(45a∼45c)의 동작에 대해서, 도 3 및 도 4의 타이밍차트를 이용하여 설명한다. 도 4에서,FLM은 1화면을 표시하는 기간(소위 1프레임)을 나타내는 신호, VCOM은 액정 표시 패널의 각 화소 전극과 대향하는 공통 전극에 인가되는 커먼 전압으로서, 상반분은 1라인마다 극성을 반전하는 라인 교류 구동 시, 하반분은 1프레임마다 극성을 반전하는 프레임 교류 구동시의 타이밍을 나타낸다.
이 실시예에서는, 도 3과 같이, 제어 신호 VPS1∼VPS5에 의해 시분할 입력용의 스위치 SW1∼SW5를 순차적으로 온, 오프 제어하여, 2프레임에 3회씩 검출 대상의 MOS 센서를 절환하면서 센서의 출력의 샘플링을 행한다. 연속한 3회의 샘플링 동작에 의해 받아들여지는 값은 동일한 센서에 관한 것이다. 센서의 수를 실시예와 같이 5개로 하고, 프레임 주기를 60∼70Hz(약 14∼16mS)로 하면, 각 센서의 출력은, 0.14∼0.16초마다 연속 3회씩 샘플링이 행해진다. 한편, 도 4에 도시되어 있는 1H의 기간은, 액정 표시 패널의 게이트선의 수를 128개, 표시 블랭크 기간을 16H로 하면, 프레임 주기의 1/144의 길이이다.
즉, 1개의 센서에 관한 연속 3회의 샘플링은 약 0.1mS의 주기로, 5개의 센서 전체에서는 20mS의 주기로 샘플링이 행해진다. 샘플링 주기는 2프레임마다에 한정되지 않고, 1프레임마다 혹은 3프레임이나 4프레임마다이어도 된다. 단, 샘플링 주기가 지나치게 짧으면 일시적인 주위의 광 강도의 변화에 백라이트 제어가 반응하게 됨과 함께, 지나치게 길면 주위의 광 강도의 변화에 대한 백라이트 제어의 응답이 늦어지므로, 1프레임 이하나 10프레임 이상은 바람직하지 않다.
이와 같이 하여, 동일한 센서에 관해서 연속해서 얻어진 3개의 샘플링값은, 컴퍼레이터 CMP의 임계값을 VPL2→VPL1→VPL0과 같이 변화시키면서 각각 임계값과 비교된다. 이에 의해, 컴퍼레이터 CMP로부터 3개의 비교 결과가 출력되고, 각 비교 결과는 멀티플렉서 MPX2에 의해 각각 시프트 레지스터(44a, 44b, 44c)에 분배되어 래치된다.
최초의 센서 PS1의 출력에 대해서 3회의 샘플링과 비교가 종료하면, 2프레임 후에 2번째의 센서 PS2의 출력에 대해서 3회의 샘플링과 비교를 행하고, 그것이 끝나면 다시 2프레임 후에 3번째의 센서 PS3의 출력에 대해서 3회의 샘플링과 비교를 행한다. 그리고, 각 센서에 대한 비교 결과가 얻어질 때마다, 시프트 레지스터(44a, 44b, 44c)가 시프트 동작되어, 전회의 센서에 대한 비교 결과는 다음단의 플립플롭에 시프트된다.
이와 같이 하여, 5번째의 센서 PS5의 출력에 대해서 3개의 비교 결과가 얻어지면, 다수결 판정 회로(45a∼45c)에 의해 각각 다수결 판정이 행해진다. 시간적으로 분산된 5개의 센서 출력의 다수결 판정을 행함으로써, 센서에 입사하는 광에 흔들림이 있거나 입사광이 일순 변화한 등의 경우에, 시간적인 필터 효과에 의해 잘못된 검출을 방지할 수 있다.
여기서, 5개의 센서 출력의 다수결 판정으로서는, 1개의 표시 블랭크 기간 내에 5개의 센서 출력을 샘플링하고, 동일한 임계값으로 변별하여 결과를 다수결 판정하고, 다음 프레임의 표시 블랭크 기간 내에 5개의 센서 출력을 샘플링하여 임계값을 바꾸어 변별하여 비교 결과를 다수결 판정하는 방법도 생각된다. 단, 이와 같이 하면, 시간적인 필터 효과가 얻어지지 않기 때문에, 상기 실시예와 같이, 5개의 센서 출력을 시간적으로 분산하여 샘플링하는 쪽이 바람직하다.
또한, 5개의 센서의 출력이 다 모이기 전에 다수결 판정을 행하면, 제어 개시 직후에서는, 시프트 레지스터(44a, 44b, 44c)를 구성하는 각 플립플롭의 초기 상태에 따라 다수결 판정 결과가 바뀌게 되지만, 5개의 센서의 출력이 다 모이고 나서 다수결 판정을 행함으로써 정확한 판정 결과가 얻어진다. 또한, 도시하지 않지만, 이 실시예의 조광 제어 회로에서는, 소정의 레지스터에의 설정의 유무로 5개의 센서의 출력이 다 모이기까지의 동안, 백라이트를 점등 상태로 할지 소등 상태로 할지를 선택할 수 있도록 되어 있다.
또한, 일단, 5개의 센서 PS1∼PS5의 출력에 대한 비교 결과가 얻어지면, 그 후에는 2프레임마다 다수결 판정 회로(45a∼45c)에 의해 각각 다수결 판정이 행해진다. 다수결 판정 회로(45a∼45c)의 판정 결과 MJ1∼MJ3은 인코더(46)에 의해 2비트의 코드 B1, B2로 인코드되어 출력된다. 표 5에는, 이 인코더(46)의 입력과 출력의 관계 즉 진리값표의 일례를 나타낸다.
Figure 112007001741385-PAT00005
또한, 이 실시예에서는, 액정 표시 패널의 1프레임 기간 중 프레임 절환 전후의 프론트 포치(FP) 및 백 포치(BP)라고 불리는 표시 블랭크 기간 내에 상기 연속한 3회의 샘플링과 비교가 각각 행해지도록 되어 있다. 표시 블랭크 기간에는 액정 표시 패널의 게이트선의 구동은 행해지지 않기 때문에, 이와 같이, 표시 블랭크 기간 내에 샘플링과 비교 동작을 행함으로써, IC의 피크 전류를 낮출 수 있다. 또한, 표시 영역으로부터 누설된 광에 의해 센서의 출력이 영향을 받거나, 후술하는 바와 같이 조광 제어 회로와 액정 드라이버가 동일 반도체 칩 위에 형성된 경우에, 액정 드라이버 회로에 큰 전류가 흐름으로써 발생한 노이즈에 의해 조광 제어 회로가 오동작하는 것을 회피할 수 있다고 하는 이점이 있다.
또한, 도시하지 않지만, 적분 회로(41)를 구성하는 앰프 AMP0나 기준 전압원 VPT를 구성하는 앰프의 전류원이나 컴퍼레이터 CMP를 구성하는 앰프의 전류원은, 샘플링 동작을 하는 표시 블랭크 기간 이외 즉 통상의 표시 기간에 전류를 흘리지 않도록 구성되어 있다. 이에 의해, 표시 기간 중의 소비 전력을 줄일 수 있게 된다.
다음으로, 도 1에 도시되어 있는 조광 제어 회로(40)에 설치되어 있는 전류원 회로(48)와 그에 관련되는 회로에 대해서 설명한다.
전류원 회로(48)는, 게이트 공통 접속된 MOSFET으로 이루어지는 3개의 커런트 미러 회로에 의해 구성되어 있다. 보다 구체적으로는, 전류원 회로(48)는, 게이트 공통 접속된 MOSFET Q0, Q1로 이루어지는 제1 커런트 미러 회로와, Q1과 직렬로 접속된 MOSFET Q10 및 Q10과 게이트 공통 접속된 MOSFET Q11∼Q14로 이루어지는 제2 커런트 미러 회로를 구비하고 있다. 또한,Q11∼Q14와 직렬로 접속된 MOSFET Q20 및 Q20과 게이트 공통 접속된 MOSFET Q21로 이루어지는 제3 커런트 미러 회로를 구비하고 있다. 그리고, 제1 커런트 미러 회로의 MOSFET Q0의 드레인 단자가 외부 단자 P8에 접속되고, 제3 커런트 미러 회로의 MOSFET Q21의 드레인 단자가 외부 단자 P9에 접속되어 있다.
본 실시예에서는, 인코더(46)의 출력이, 주위 광 강도가 도 5의 가장 약한 강도의 영역 B4에 있는 것을 나타내고 있는 경우에, 디코더(49)가 전류원 회로(48)를 온 상태로 되게 하는 신호 CSon을 출력하도록 구성되어 있다. 그리고, 전류원 회로(48)가 온 상태로 되면, 외부 단자 P9로 향하여, 100∼400㎂와 같은 비교적 작은 전류를 출력하도록 전류원 회로(48)가 구성되어 있다.
외부 단자 P9에는 백라이트로서의 발광 다이오드(110)가 외장 소자로서 접속 가능하게 되어 있어, 외부 단자 P9에 미소 전류를 흘리면 발광 다이오드(110)가 비교적 낮은 휘도로 점등하게 된다. 표시 패널의 주위가 어두운 경우에는, 백라이트의 빛이 비교적 약해도 표시를 볼 수 있을 뿐만 아니라, 발광 다이오드(110)의 휘도를 낮게 함으로써 소비 전력을 낮출 수 있기 때문이다. 전류원 회로(48)를 설치함으로써, 백라이트 제어 회로가 불필요한 간이한 표시 장치나 백라이트 제어 회로(12)를 동작시키지 않고 백라이트를 점등시킬 수 있는 표시 장치를 실현할 수 있다.
또한, 본 실시예에서는, 외부 단자 P9에 인접하여 그라운드 단자 P11과, 이 그라운드 단자 P11와의 사이에 스위치 SW0이 개재된 외부 단자 P10이 설치되어 있다. 그리고, 상기 스위치 SW0은, 상기 디코더(49)로부터 전류원 회로(48)에 출력되는 신호 CSon에 의해, 전류원 회로(48)의 온, 오프 상태와 관련되어 온, 오프되도록 구성되어 있다. 구체적으로는, 신호 CSon이 전류원 회로(48)를 온시키는 레벨에 있을 때에는 스위치 SW0이 온 상태로 되고, 전류원 회로(48)를 오프시키는 레벨에 있을 때에는 스위치 SW0이 오프 상태로 된다.
백라이트로서의 발광 다이오드(110)를 조광 제어 회로(40) 내의 상기 전류원 회로(48)로부터 출력되는 전류로 점등시킴과 함께,조광 제어 회로(40)와는 별개로 설치되는 백라이트 제어 회로(120)에 의해서도 점등시킬 수 있도록 구성된 병용 시스템이 생각된다. 이러한 시스템에서는, 외부 단자 P8로부터 발광 다이오드(110)에 전류를 흘렸다고 하여도, 백라이트 제어 회로(120)가 오프 상태로 되어 있으면, 발광 다이오드(110)의 캐소드로부터 전류를 인입하지 않기 때문에, 점등시킬 수 없다.
그런데, 도 1에 도시되어 있는 바와 같이, 발광 다이오드(110)의 캐소드 단자를 백라이트 제어 회로(120) 뿐만 아니라 조광 제어 회로(40)의 외부 단자 P10에도 접속시켜 두면, 전류원 회로(48)가 기동되면 자동적으로 스위치 SW0이 온 상태로 된다. 그 때문에, 발광 다이오드(110)의 캐소드 단자로부터 흘러나온 전류를, 스위치 SW0을 통하여 그라운드 단자 P11에 흘릴 수 있고, 그것에 의해 발광 다이오드(110)를 점등시킬 수 있다. 한편, 발광 다이오드(110)가 백라이트 제어 회로(120)로부터의 전류로 발광될 때에는, 스위치 SW0을 오프함으로써 조광 제어 회로(40)에 전류를 인입하지 않도록 제어된다.
또한, 도 1의 실시예에서, 전류원 회로(48)의 커런트 미러를 구성하는 MOSFET Q0의 드레인 단자가 접속됨과 함께 외부에 외장 저항 R0을 접속하기 위한 외부 단자 P8을 설치하고 있는 것은, 전류원 회로(48)로부터 외부 단자 P8을 통하여 외부에 전류를 흘릴 수 있도록 하기 위해서이다.
주지와 같이, 현재의 반도체 집적 회로의 제조 기술에서는, 반도체 칩 위에 저항값의 정밀도가 높은 저항 소자를 형성하는 것은 곤란하다. 그 때문에, 외장 저항을 이용함으로써 온 칩의 저항을 이용하는 경우보다도 정밀도가 높은 전류를 출력할 수 있다. 또한, 외장 저항을 이용함으로써, MOSFET Q0의 특성이 변동된 경우에도 접속하는 저항 소자의 저항값을 조정함으로써, 정밀도가 높은 전류를 흘릴 수 있다.
도 7은, 도 1에 도시되어 있는 조광 제어 회로를 액정 표시 패널의 백라이트 제어 회로로서 탑재한 액정 컨트롤 드라이버(200)의 실시예를 도시하는 블록도이다. 이 실시예의 액정 컨트롤 드라이버(200)는, 1개의 반도체 기판 위에 반도체 집적 회로로서 구성된다.
액정 컨트롤 드라이버(200)는, 외부로부터의 발진 신호 혹은 칩 내부의 기준 클럭 펄스를 생성하는 펄스 제네레이터(201), 이 클럭 펄스에 기초하여 칩 내부의 타이밍 제어 신호를 발생하는 타이밍 제어 회로(202)를 구비하고 있다. 또한, 시스템 버스를 통하여 외부의 마이크로 프로세서(이하, MPU라고 기재한다)와의 사이에서 커맨드나 정지 화상 데이터 등의 데이터의 송수신을 행하는 시스템 인터페이스(203), 칩 전체를 제어하는 제어부(210)를 구비하고 있다.
또한, 액정 컨트롤 드라이버(200)에는, 표시 데이터를 비트맵 방식으로 기억하는 표시 메모리로서의 표시 RAM(206), 상기 표시 RAM(206)에 대한 어드레스를 생성하는 어드레스 카운터(207), 표시 RAM(206)으로부터 읽어내어진 데이터를 저장하는 리드 데이터 래치 회로(208)가 설치되어 있다. 또한, 래치 회로(208)에 읽어내어진 데이터와 MPU로부터 공급된 기입 데이터에 기초하여 중합 표시를 위한 논리 연산 등을 행하는 논리 연산 수단이나 스크롤 표시를 위한 비트 시프트 수단 등을 구비하고,기입 데이터나 리드 데이터에 대한 비트 처리를 행하는 비트 오퍼레이션 회로(204)가 설치되어 있다. 또한, 비트 오퍼레이션 회로(204)에 의해 비트 처리된 데이터를 받아들여 상기 표시 RAM(206)에 대하여 데이터의 기입을 행하는 라이트 데이터 회로(205)가 설치되어 있다.
상기 제어부(210)에는, 이 액정 컨트롤 드라이버(200)의 동작 모드 등 칩 전체의 동작 상태를 제어하기 위한 컨트롤 레지스터(211)나, 미리 제어부 내에 복수의 커맨드 코드와 실행할 커맨드를 지시하는 인덱스(212) 등이 설치되어 있다. 외부의 MPU가 인덱스 레지스터(212)에 기입을 행함으로써 실행하는 커맨드를 지정 하면, 제어부(210)가 지정된 커맨드에 대응한 제어 신호를 생성하도록 구성되어 있다.
이와 같이 구성된 제어부(210)에 의한 제어에 의해, 액정 컨트롤 드라이버(200)는, MPU로부터의 명령 및 데이터에 기초하여 액정 표시 패널에 표시를 행할 때에, 표시 데이터를 표시 RAM(206)에 순차 기입해 가는 묘화 처리를 행한다. 또한, 액정 컨트롤 드라이버(200)는, 표시 RAM(206)으로부터 주기적으로 표시 데이터를 읽어내는 읽어내기 처리를 행하여 액정 표시 패널의 소스선에 인가하는 신호를 생성하여 출력한다.
또한, 이 실시예의 액정 컨트롤 드라이버(200)에는, 내부 기준 전압을 생성하는 내부 기준 전압 생성 회로(221), 외부로부터 공급되는 3.3V나 2.5V와 같은 전압 Vcc를 강압하여 1.5V와 같은 내부 로직 회로의 전원 전압 Vdd를 생성하는 전압 레귤레이터(222)가 설치되어 있다. 참조번호 223은, 외부로부터 공급되는 전압 DDVDH나 VGH, VGL 등에 기초하여 액정 표시 패널의 구동에 필요한 전압을 발생하는 액정 구동 레벨 발생 회로이다.
또한, 컬러 표시나 계조 표시에 적합한 파형 신호를 생성하는 데에 필요한 계조 전압을 생성하는 계조 전압 생성 회로(224), 액정 표시 패널의 γ 특성에 맞춘 계조 전압을 설정하는 γ 조정 회로(225), 액정 표시 패널의 게이트선에 선택 레벨 또는 비선택 레벨의 전압을 인가하는 게이트선 구동 회로(226), 게이트선을 순서대로 선택하기 위한 스캐닝 데이터를 발생하는 스캐닝 데이터 발생 회로(227)가 설치되어 있다.
또한, 액정 표시 패널에의 표시를 위하여 표시 RAM(206)으로부터 읽어내어진 표시 데이터를 저장하는 표시 데이터 래치 회로(231), 그 래치 회로(231)에 읽어내어진 표시 데이터를 액정의 열화를 방지하는 교류 구동을 위한 데이터로 변환하는 M 교류화 회로(232)가 설치되어 있다. 또한,M 교류화 회로(232)에 의해 변환된 데이터를 저장하는 래치 회로(233), 상기 계조 전압 생성 회로(224)로부터 공급되는 계조 전압 중에서 표시 데이터에 따른 전압을 선택하여 액정 표시 패널의 소스선에 인가되는 전압 S1∼S384를 출력하는 소스선 구동 회로(계조 전압 선택 회로와 드라이버)(234)가 설치되어 있다.
도 8은, 도 7의 액정 컨트롤 드라이버를 적용한 액정 표시 장치의 전체 구성을 도시하는 블록도이다. 도 8에서, 도 1이나 도 7에 도시되어 있는 회로나 소자와 동일한 회로나 소자에는 동일한 부호를 붙여서 중복 설명은 생략한다.
이 실시예의 액정 표시 장치는, 액정 표시 패널(100)의 한쪽의 글래스 기판 위에, 페이스 다운 방식으로 액정 표시 제어 구동 장치로서의 액정 컨트롤 드라이버(200)가 COG(Chip on Glass) 실장되어 있다. 이와 함께, 액정 표시 패널(100)의 일측(도면에서는 하측)에는 도 1에 도시되어 있는 백라이트로서의 발광 다이오드(110)나 백라이트 제어 IC(120), 마이크로 프로세서(MPU)(130) 등이 실장된 FPC(플렉시블 프린트 배선 기판)(300)가 결합되어 있다.
또한, 이 실시예의 액정 표시 장치에서는, 광 센서로서의 MOSFET으로 이루어지는 광 검출 소자(MOS 센서) PS1∼PS5가 액정 표시 패널(100)의 한쪽의 글래스 기판 위에 형성되어 있다. 그리고, 이들 광 검출 소자 PS1∼PS5의 드레인 단자와 상기 액정 컨트롤 드라이버(200)의 소정의 단자 P1∼P5 사이가, 액정 표시 패널(100)의 글래스 기판 위에 형성되어 있는 배선 패턴 L1∼L5에 의해, 또한 게이트 단자와 소정의 단자 P0이 배선 패턴 L0에 의해 전기적으로 접속되어 있다.
상기 액정 표시 패널(100)은, 표시 화소가 매트릭스 형상으로 배열된 도트 매트릭스 방식의 아몰퍼스 폴리실리콘 TFT 액정 표시 패널로서, 1화소는 적, 청, 녹의 3도트로 구성되어 있다. 또한, 각 화소에는 화소 전극과 그 화소 전극을 충방전하는 TFT(박막 트랜지스터)로 이루어지는 스위치 소자가 설치되고, 동일 열의 화소의 스위치 소자의 소스는 화상 신호를 전달하는 공통의 소스선에 접속되고, 동일 행의 화소의 스위치 소자의 게이트는 화소 선택 레벨을 전달하는 공통의 게이트선에 접속되어 있다.
이들 소스선이나 게이트선과 상기 액정 컨트롤러 드라이버(200) 내의 대응하는 구동 회로(234, 226)의 출력 단자 사이가, 액정 표시 패널(100)의 글래스 기판 위에 형성되어 있는 배선 패턴 SL1∼SL384, GL1∼GL128에 의해 전기적으로 접속되어 있다. 각 게이트선 구동 회로(226)에 의해 1프레임 주기로 1회씩 선택 레벨로 되어, 선택 레벨의 게이트선에 접속되어 있는 동일 행의 화소의 스위치 소자가 온 상태로 된다. 또한, 소스 구동 회로(234)에 의해 구동되는 소스선을 통하여 각 화소에 화상 신호가 전달되고, 온 상태의 화소 스위치 소자를 통하여 화소 전극에 화상 신호에 따른 전하가 충전된다.
이 실시예의 액정 표시 장치에서는, 액정 컨트롤 드라이버(200)에 내장된 조광 제어 회로에 의해 주위의 광 강도가 도 5의 가장 어두운 영역 B4에 있다고 판단되면, 액정 컨트롤 드라이버(200)로부터 발광 다이오드(110)에 수 100㎂의 미약한 전류가 흘러, 낮은 휘도로 발광한다. 한편, 주위의 광 강도가 도 5의 2번째로 어두운 영역 B3에 있다고 판단되면, 액정 컨트롤 드라이버(200)로부터 발광 다이오드(110)에의 전류는 차단되고, 조광 제어 회로로부터 출력되는 검출된 광 강도를 나타내는 신호 혹은 코드가 MPU(130)에 공급된다. 그러면,MPU(130)로부터 백라이트 제어 IC(120)에 명령이 제공되고, 그 명령에 따라 백라이트 제어 IC(120)가 상기 미약 전류보다도 큰 전류가 발광 다이오드(110)에 흘러, 조금 높은 휘도로 발광시킨다.
또한, 주위의 광 강도가 도 5의 2번째로 밝은 영역 B2에 있다고 판단되면, 액정 컨트롤 드라이버(200)로부터 발광 다이오드(110)에의 전류는 차단되고, 백라이트 제어 IC(120)에 의해 10 수 mA와 같은 비교적 큰 전류가 발광 다이오드(110)에 흘러, 높은 휘도로 발광한다. 또한, 주위의 광 강도가 도 5의 가장 밝은 영역 B1에 있다고 판단되면, 액정 컨트롤 드라이버(200)로부터 발광 다이오드(110)에의 전류는 차단됨과 함께, 백라이트 제어 IC(120)로부터의 전류도 차단되어 발광 다이오드(110)는 발광하지 않게 된다.
또한,조광 제어 회로로부터 출력되는 검출된 광 강도를 나타내는 신호를 백라이트 제어 IC(120)에 직접 부여하고, 그 신호에 따라 백라이트 제어 IC(120)가 소정의 크기의 전류를 발광 다이오드(110)에 흘러, MPU의 개재없이 발광 휘도를 제어시키도록 구성하는 것도 가능하다.
도 9는, 도 7에 도시되어 있는 액정 표시 패널의 백라이트 제어 회로를 탑재한 액정 컨트롤 드라이버(200)의 레이아웃의 구성예를 도시한다.
도 9에 도시되어 있는 바와 같이, 본 실시예의 액정 컨트롤 드라이버(200)에서는, 칩(400)의 길이 방향의 한 변(도면의 윗변)을 따라 그 중앙에 소스선 구동 신호를 출력하는 소스 패드 형성부(410)가 설치되고, 그 양측에는 게이트선 구동 신호를 출력하는 게이트 패드 형성부(411, 412)가 설치되어 있다. 게이트 패드 형성부(411, 412)의 근방에는, 게이트선 구동 회로(226)나 스캐닝 데이터 발생 회로(227) 등이 형성되는 게이트 구동계 회로 형성부(413, 414)가 설치되어 있다.
또한, 칩의 중앙에는 제어 회로(210) 등의 로직 회로 형성부(420)가 설치되고, 그 안에 타이밍 발생 회로(202)의 형성부(421)가, 또한 주위에는 소스선에 인가하는 계조 전압을 발생하는 앰프의 형성부(422)가 설치되어 있다. 또한, 앰프 형성부(422)의 양측에는 소스선 구동 회로(234) 등이 형성되는 소스 구동계 회로 형성부(415, 416) 및 표시 RAM(206)이 형성되는 메모리 형성부(423, 424)가 설치되어 있다.
칩(400)의 길이 방향의 다른 쪽의 변(도면의 아랫변)에는, 기준 전압 발생 회로(221) 등의 정전압 회로가 형성되는 정전압 회로 형성부(431), 전원 레귤레이터(222) 등의 앰프의 형성부(432), 소스선 구동 회로(234) 등의 전원 전압을 발생하는 중내압의 승압 회로의 형성부(433)가 설치되어 있다. 또한, 인터페이스(203) 등의 I/O 형성부(440), 내부 로직 회로의 전원 전압(1.5V)을 생성하는 저내압의 정전압 회로의 형성부(434), 게이트선 구동 회로(226)의 전원 전압을 발생하는 고내압의 승압 회로의 형성부(435)가 설치되어 있다. 그리고, 상기 실시예에 따른 조광 제어 회로(40)를 구성하는 전류원 회로(48)의 형성부(451)와, 그 이외의 회로(적분 회로(41), 컴퍼레이터 CMP, 시프트 레지스터(44), 다수결 회로(45), 인코더(46) 등)의 형성부(452)가, 승압 회로의 형성부(435)의 근방에 설치되어 있다.
또한,조광 제어 회로(40)의 형성부(451, 452)의 근방에, 광 센서가 접속되는 단자 P1∼P5 및 게이트에 인가하는 센서 활성화 전압 VPSONVCI의 출력 단자(P0), 백라이트용 외부 단자 P8∼P11로서의 패드의 형성부(453)가 설치되어 있다. 이와 같이, 조광 제어 회로(40)의 형성부(451, 452)와 단자 P1∼P5, P0으로서의 패드의 형성부(453)가 근접해서 설치됨으로써, 적분 회로(41)에 의한 샘플링값의 정밀도가 높아지게 된다. 또한,조광 제어 회로(40)의 형성부(451, 452)의 근방에는 고주파의 신호의 발생원으로 되는 회로나 고주파의 신호를 전달하는 배선이 존재하지 않기 때문에, 조광 제어 회로(40)의 오동작이나 조광 제어 회로(40)의 출력 신호에 노이즈가 있거나 하는 것을 회피할 수 있다.
이상 본 발명자에 의해 이루어진 발명을 실시예에 기초하여 구체적으로 설명했지만, 본 발명은 상기 실시 형태에 한정되는 것은 아니고, 그 요지를 일탈하지 않는 범위에서 다양하게 변경 가능한 것은 물론이다. 예를 들면, 상기 실시예의 액정 표시 장치에서는,MOS 센서가 액정 표시 패널의 기판 위에 형성되어 있는 경우에 대해 설명했지만, 독립된 센서를 액정 표시 패널의 근방에 배치하여 그 검출 신호에 기초하여 백라이트를 제어하는 경우에도 적용할 수 있다.
또한, 상기 실시예에서는, 광 센서로서 MOS 센서를 사용한 예를 나타냈지만 CCD(차지 커플드 디바이스) 등 광 검출 소자를 사용할 수 있다. 광 검출 소자로서 전압 출력형의 소자를 사용하는 경우에는, 실시예의 적분 회로의 전단에 전압-전류변환 회로를 설치하면, 상기 실시예를 그대로 적용할 수 있다. 또한, 적분 회로 대신에 전압 입력형의 증폭 회로를 이용하고, 그 후단에 도 1의 실시예에서의 컴퍼레이터 CMP 이후의 회로를 접속한 회로로 하는 것도 가능하다.
[산업상의 이용 가능성]
이상의 설명에서는 주로 본 발명자에 의해 이루어진 발명을 그 배경으로 된 이용 분야인 액정 표시 패널의 백라이트 제어 장치에 적용한 것에 대해서 설명했지만 본 발명은 그것에 한정되는 것이 아니다. 본 발명은, 예를 들면, 각종 측정 기기의 표시부의 램프를 제어하는 장치 등에도 적용할 수 있다.
본원에서 개시되는 발명 중 대표적인 것에 의해 얻어지는 효과를 간단히 설명하면 하기와 같다.
즉, 본 발명에 따르면, 표시 화면 주위의 광 강도가 비교적 짧은 시간 내에 변화된 경우에 그것을 검출하여 잘못된 백라이트의 휘도 조정이 실행되는 것을 회피할 수 있다. 또한, 소비 전력이 적어 휴대용 전자 기기에 탑재하는 데에 적합할 뿐만 아니라, 반도체 집적 회로로서 구성한 경우에 칩 사이즈를 저감하여 저코스트화를 도모할 수 있는 조광 제어 회로를 실현할 수 있다.
또한, 본 발명에 따르면, 부품 개수를 줄여 장치의 소형화를 도모하는 데에 적합할 뿐만 아니라 소비 전력이 적어 휴대용 전자 기기에 탑재하는 데에도 바람직한 액정 표시 제어 구동 장치를 실현할 수 있다.

Claims (11)

  1. 광 센서가 각각 접속되는 복수의 입력 단자와,
    상기 입력 단자로부터 입력되는 상기 광 센서의 출력을 샘플링하는 공통의 샘플링 수단과,
    상기 샘플링 수단에 의해 샘플링된 전압의 레벨을 판정하는 레벨 판정 회로와,
    상기 레벨 판정 회로에 의한 판정 결과를 출력하는 출력 단자
    를 포함하고,
    상기 복수의 입력 단자와 상기 샘플링 수단 사이에는 입력 선택 수단이 설치되고,
    상기 샘플링 수단은 상기 입력 선택 수단에 의해 상기 복수의 입력 단자로부터 시간적으로 분산되어 순차적으로 입력되는 상기 광 센서의 출력을 샘플링하는 것을 특징으로 하는 조광 제어 회로.
  2. 광 센서가 각각 접속되는 복수의 입력 단자와,
    상기 입력 단자로부터 입력되는 전류를 적분하여 상기 광 센서의 출력에 따른 전압을 샘플링하는 공통의 적분 회로와,
    상기 적분 회로에 의해 샘플링된 전압의 레벨을 판정하는 레벨 판정 회로와,
    상기 레벨 판정 회로에 의한 판정 결과를 출력하는 출력 단자
    를 포함하고,
    상기 복수의 입력 단자와 상기 적분 회로 사이에는 어느 하나의 입력 단자로부터 입력되는 전류를 상기 적분 회로에 입력시키는 입력 선택 수단이 설치되고,
    상기 적분 회로는 상기 입력 선택 수단에 의해 상기 복수의 입력 단자로부터 시간적으로 분산되어 순차적으로 입력되는 전류를 적분하는 것을 특징으로 하는 조광 제어 회로.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 레벨 판정 회로는, 복수의 임계값을 이용하여 상기 적분 회로에 의해 샘플링된 전압의 레벨을 변별하고, 상기 광 센서의 출력에 대응하는 복수의 변별 결과를 시계열적으로 저장하고, 상기 복수의 변별 결과의 다수결을 취하여 상기 판정 결과로서 출력하는 것을 특징으로 하는 조광 제어 회로.
  4. 제3항에 있어서,
    상기 레벨 판정 회로는, 상기 적분 회로에 의해 샘플링된 전압과 소정의 참조 전압을 입력으로 하는 컴퍼레이터와, 상기 참조 전압을 발생하는 저항 분압 회로와, 상기 복수의 임계값에 대응한 복수의 설정값을 보유하는 레지스터를 포함하고, 상기 레지스터에 보유되어 있는 복수의 설정값 중 어느 하나를 상기 저항 분압 회로에 공급함으로써, 상기 소정의 참조 전압을 상기 컴퍼레이터에 입력하는 것을 특징으로 하는 조광 제어 회로.
  5. 제4항에 있어서,
    상기 레벨 판정 회로는, 상기 컴퍼레이터의 출력을 3개 이상 시계열적으로 받아들여 보유하는 복수의 시프트 레지스터와, 상기 시프트 레지스터에 보유되어 있는 값에 기초하여 상기 복수의 변별 결과의 다수결을 취하는 복수의 다수결 판정 회로를 포함하는 것을 특징으로 하는 조광 제어 회로.
  6. 제5항에 있어서,
    상기 복수의 다수결 판정 회로의 출력을 인코드하여 상기 판정 결과로서 출력하는 것을 특징으로 하는 조광 제어 회로.
  7. 제2항 내지 제6항 중 어느 한 항에 있어서,
    소정의 전류를 흘리는 전류원 회로와, 상기 전류원 회로에 의해 흐르는 전류를 출력하는 외부 단자를 포함하고, 상기 전류원 회로는 상기 레벨 판정 회로의 판정 결과에 따라 상기 소정의 전류를 상기 외부 단자에 출력하거나 차단하거나 하도록 구성되어 있는 것을 특징으로 하는 조광 제어 회로.
  8. 제7항에 있어서,
    상기 외부 단자에 접속된 발광 소자의 다른 쪽의 단자가 접속되는 제2 외부 단자와, 외부로부터 정전위가 인가되는 제3 외부 단자와, 상기 제2 외부 단자와 상 기 제3 외부 단자 사이에 설치된 스위치 소자를 더 포함하고, 상기 스위치 소자는 상기 정전류원 회로가 상기 레벨 판정 회로의 판정 결과에 따라 상기 정전류를 흘리고 있는 동안 온 상태로 되는 것을 특징으로 하는 조광 제어 회로.
  9. 광 센서가 각각 접속되는 복수의 입력 단자와,
    상기 입력 단자로부터 입력되는 전류를 적분하여 상기 광 센서의 출력에 따른 전압을 샘플링하는 공통의 적분 회로와,
    상기 적분 회로에 의해 샘플링된 전압의 레벨을 판정하는 레벨 판정 회로와,
    상기 레벨 판정 회로에 의한 판정 결과를 출력하는 출력 단자
    를 포함하고,
    상기 복수의 입력 단자와 상기 적분 회로 사이에는 어느 하나의 입력 단자로부터 입력되는 전류를 상기 적분 회로에 입력시키는 선택 수단이 설치되고,
    상기 적분 회로는 상기 복수의 입력 단자로부터 순차적으로 입력되는 전류를 시분할로 적분하도록 구성된 조광 제어 회로와, 액정 표시 패널의 주사선에 인가되는 구동 신호를 출력하는 제1 구동 회로와, 상기 액정 표시 패널에 표시되는 표시 데이터를 기억하는 표시 메모리와, 상기 표시 메모리로부터 읽어내어진 표시 데이터에 따라 상기 액정 표시 패널의 신호선에 인가되는 구동 신호를 출력하는 제2 구동 회로를 포함하고, 1개의 반도체 기판에 형성된 액정 표시 제어 구동 장치.
  10. 제9항에 있어서,
    상기 적분 회로는, 상기 액정 표시 패널의 1화면의 주사 기간인 프레임 주기 내의 표시 블랭크 기간에 적분 동작을 행하는 것을 특징으로 하는 액정 표시 제어 구동 장치.
  11. 제10항에 있어서,
    상기 적분 회로는 1개의 표시 블랭크 기간에 복수회의 적분 동작을 행하고, 상기 레벨 판정 회로는 복수의 임계값을 이용하여 1개의 표시 블랭크 기간에 상기 적분 회로의 복수회의 적분 동작에 의해 샘플링된 복수의 전압의 레벨을 변별하고, 복수 프레임에 걸친 복수의 변별 결과를 시계열적으로 보유하고, 상기 복수의 변별 결과의 다수결을 취하여 상기 판정 결과로서 출력하는 것을 특징으로 하는 액정 표시 제어 구동 장치.
KR1020070002058A 2006-01-25 2007-01-08 조광 제어 회로 및 액정 표시 제어 구동 장치 KR20070078055A (ko)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JPJP-P-2006-00016420 2006-01-25
JP2006016420A JP2007199274A (ja) 2006-01-25 2006-01-25 調光制御回路および液晶表示制御駆動装置

Publications (1)

Publication Number Publication Date
KR20070078055A true KR20070078055A (ko) 2007-07-30

Family

ID=38285043

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020070002058A KR20070078055A (ko) 2006-01-25 2007-01-08 조광 제어 회로 및 액정 표시 제어 구동 장치

Country Status (5)

Country Link
US (1) US7808474B2 (ko)
JP (1) JP2007199274A (ko)
KR (1) KR20070078055A (ko)
CN (1) CN101029983A (ko)
TW (1) TW200729125A (ko)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20110019779A (ko) * 2008-06-17 2011-02-28 코닌클리즈케 필립스 일렉트로닉스 엔.브이. Led 조명 유닛을 위한 고조파 보상 회로 및 방법

Families Citing this family (17)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
TW200832319A (en) * 2007-01-26 2008-08-01 Tpo Displays Corp Display device and luminance control method
JP4462293B2 (ja) * 2007-06-01 2010-05-12 エプソンイメージングデバイス株式会社 液晶表示装置、電子機器及び前記液晶表示装置の照光手段の明るさを制御する方法
JP2008309834A (ja) * 2007-06-12 2008-12-25 Seiko Epson Corp 半導体集積回路、電源システムインタフェース及び電子機器
JP2009124027A (ja) * 2007-11-16 2009-06-04 Sanyo Electric Co Ltd 発光素子駆動回路及び携帯電話
TWI447697B (zh) * 2008-11-26 2014-08-01 Unitech Electronics Co Ltd 可攜式電子裝置之遲滯式背光調整方法
KR101598424B1 (ko) 2008-12-24 2016-03-02 삼성디스플레이 주식회사 표시 장치의 구동 장치, 이를 이용한 표시 장치 및 표시 장치의 구동 방법
CN101833926A (zh) * 2009-03-13 2010-09-15 群康科技(深圳)有限公司 背光调整系统及方法
CN102014539B (zh) * 2009-09-08 2013-08-21 群康科技(深圳)有限公司 背光控制电路
CN102331297B (zh) * 2010-07-13 2014-01-29 国民技术股份有限公司 一种光强检测方法及光强检测电路
JP5644385B2 (ja) * 2010-11-05 2014-12-24 船井電機株式会社 表示装置
JP5633578B2 (ja) * 2010-11-30 2014-12-03 富士通株式会社 画像表示装置、表示制御装置および表示制御方法
JP5791443B2 (ja) * 2011-09-20 2015-10-07 ローム株式会社 電圧検出回路、それを用いた温度検出回路、電子機器
CN102903345B (zh) * 2012-10-11 2015-08-05 Tcl数码科技(深圳)有限责任公司 一种调整液晶拼接系统亮度的方法、装置
JP6348854B2 (ja) * 2015-02-03 2018-06-27 富士フイルム株式会社 内視鏡用プロセッサ装置、内視鏡システム及び内視鏡システムの非接触給電方法
WO2017169406A1 (ja) * 2016-03-31 2017-10-05 カシオ計算機株式会社 ドットマトリクス型表示装置および時刻表示装置
US10984732B2 (en) 2019-09-24 2021-04-20 Apple Inc. Electronic devices having ambient light sensors with hold function
US11250792B2 (en) * 2020-04-22 2022-02-15 Tcl China Star Optoelectronics Technology Co., Ltd. Backlight partition driving module, backlight device, and display device

Family Cites Families (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
FR2729019B1 (fr) * 1994-12-30 1997-03-21 Sgs Thomson Microelectronics Circuit de restitution de bits transmis par un signal serie
US7253794B2 (en) * 1995-01-31 2007-08-07 Acacia Patent Acquisition Corporation Display apparatus and method
KR0148053B1 (ko) * 1995-05-12 1998-09-15 김광호 액정 표시 소자의 후면 광원 구동 제어 장치 및 그 방법
JPH09146073A (ja) 1995-11-21 1997-06-06 Nec Corp 液晶表示装置のバックライト調光回路
JP4392740B2 (ja) * 2001-08-30 2010-01-06 株式会社ルネサステクノロジ 半導体記憶回路
US7280099B2 (en) * 2004-01-28 2007-10-09 Avago Technologies Ecbu Ip (Singapore) Pte Ltd Regulating a light source in an optical navigation device
US7755595B2 (en) * 2004-06-07 2010-07-13 Microsemi Corporation Dual-slope brightness control for transflective displays

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20110019779A (ko) * 2008-06-17 2011-02-28 코닌클리즈케 필립스 일렉트로닉스 엔.브이. Led 조명 유닛을 위한 고조파 보상 회로 및 방법

Also Published As

Publication number Publication date
TW200729125A (en) 2007-08-01
US7808474B2 (en) 2010-10-05
CN101029983A (zh) 2007-09-05
US20070171182A1 (en) 2007-07-26
JP2007199274A (ja) 2007-08-09

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR20070078055A (ko) 조광 제어 회로 및 액정 표시 제어 구동 장치
KR100678552B1 (ko) 입력 센서 내장 디스플레이 장치 및 그 구동 방법
US7639222B2 (en) Flat panel display, image correction circuit and method of the same
US8890798B2 (en) Backlight control of electronic device
US9176629B2 (en) Pixel unit, method for sensing touch of an object, and display apparatus incorporating the same
US10860134B2 (en) Display device
US8797306B2 (en) Display device with optical sensors
CN101685595B (zh) 伽玛修正系统和方法
CN100456484C (zh) 光学传感器及其读取方法、和矩阵型光学传感器电路
US20060262055A1 (en) Plane display device
CN100423279C (zh) 光学传感器电路、光学传感器电路的输出信号处理方法及电子机器
US20140253536A1 (en) Driver ic and display-input device
US20100289784A1 (en) Display device having optical sensors
KR101246785B1 (ko) 스캐너 일체형 액정표시장치와 이의 스캐너 모드 구동방법
KR20060046323A (ko) 광센서, 광센서 출력 처리 방법, 표시 장치 및 전자 기기
JP2007102154A (ja) 平面表示装置
US8310247B2 (en) Method of determining contact position in electronic apparatus
US8344977B2 (en) Liquid crystal display and driving method thereof
CN113409734A (zh) 显示装置及其驱动方法
KR20140017881A (ko) 터치 센서를 포함하는 표시장치와 그 구동방법
JP2007226045A (ja) 有機el表示装置および座標入力方法
EP2518716A1 (en) Display device including optical sensor
KR101085448B1 (ko) 패턴 인식 장치 및 이의 구동 방법
JP4674790B2 (ja) 表示装置および電子情報機器
KR20100006022A (ko) 액정 표시 장치 및 이의 구동 방법

Legal Events

Date Code Title Description
WITN Application deemed withdrawn, e.g. because no request for examination was filed or no examination fee was paid