KR20220104044A - 디스플레이 밝기 제어 장치 및 전자 기기 - Google Patents

디스플레이 밝기 제어 장치 및 전자 기기 Download PDF

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Abstract

디스플레이 밝기 제어 장치 및 전자 기기를 개시한다. 상기 디스플레이 밝기 제어 장치는 디스플레이 패널에 적용되며, 상기 디스플레이 패널은 박막 트랜지스터 유닛 및 발광 유닛을 포함한다. 상기 디스플레이 밝기 제어 장치는, 박막 트랜지스터 유닛 내의 복수의 박막 트랜지스터를 포함하고 주변광의 밝기에 따라 검출 전류를 출력하는 검출 모듈(10); 및 상기 검출 모듈(10)에 전기적으로 연결되어 검출 전류에 따라 발광 유닛의 발광도를 제어하는 제어 모듈(20)을 포함한다. 검출 모듈(10)은 박막 트랜지스터를 통해 구현되며, 디스플레이 패널의 박막 트랜지스터 유닛 내에 배치된다. 박막 트랜지스터의 감광 특성을 사용하여 주변광의 밝기를 검출한다. 공간을 적게 차지하며, 전체 화면일 때 공동화 배치가 불필요하여, 공정 복잡성이 낮다. 관련 기술에 비해, 원가가 낮다는 특성을 가지며, 사용자 경험을 향상시킬 수 있다.

Description

디스플레이 밝기 제어 장치 및 전자 기기
본 개시는 집적회로 기술 분야에 관한 것으로서, 특히, 디스플레이 밝기 제어 장치 및 전자 기기에 관한 것이다.
휴대폰과 같은 전자 기기에는 주변광 검출기가 포함되어 있어 주변광의 밝기를 검출하여 디스플레이 스크린의 밝기를 자동으로 조정한다. 종래의 주변광 검출은 휴대폰 전단의 광전 센서를 통해 구현된다. 따라서, 단독 센서가 필요하며, 기타 소자들의 공간을 압축하여야 한다. 게다가, 디스플레이 화면이 풀스크린인 경우에는 전용으로 공동화하여 광전 센서를 배치하여야 한다. 이로 인해 공정 복잡성이 증가될 수 있을 뿐만 아니라, 사용자 경험을 저하시킬 수도 있다.
상기 내용을 감안하여, 본 개시는 디스플레이 밝기 제어 장치를 제시한다.
상기 장치는 디스플레이 패널에 적용되며, 상기 디스플레이 패널은 박막 트랜지스터 유닛 및 발광 유닛을 포함한다. 상기 장치는 상기 박막 트랜지스터 유닛 내의 복수의 박막 트랜지스터를 포함하고 주변 광의 밝기에 따라 검출 전류를 출력하는 검출 모듈; 및 상기 검출 모듈에 전기적으로 연결되어 상기 검출 전류에 따라 상기 발광 유닛의 발광도를 제어하는 제어 모듈을 포함한다.
일 구현예에서, 상기 검출 모듈은 하나 이상의 검출 유닛을 포함한다. 상기 검출 전류에 따라 상기 발광 유닛의 발광도를 제어하는 것은 하나 이상의 검출 유닛이 출력하는 검출 전류에 따라 제1 제어 신호를 획득하여, 상기 발광 유닛의 발광도를 제어하는 것을 포함한다.
일 구현예에서, 상기 검출 유닛은 제1 다이오드, 제1 커패시터, 제2 커패시터, 제1 스위치, 및 제2 스위치를 포함하되, 상기 제1 다이오드의 음극 단자는 상기 제1 스위치의 제1 단자 및 상기 제1 커패시터의 제1 단자에 전기적으로 연결되고, 상기 제1 스위치의 제2 단자는 상기 제2 스위치의 제1 단자 및 상기 제2 커패시터의 제1 단자에 전기적으로 연결되고, 상기 제1 스위치의 제어 단자, 상기 제2 스위치의 제어 단자, 및 상기 제2 스위치의 제2 단자는 상기 제어 모듈에 전기적으로 연결되고, 상기 제1 다이오드의 양극 단자, 상기 제1 커패시터의 제2 단자, 및 상기 제2 커패시터의 제2 단자는 접지되며, 상기 제1 다이오드는 병렬 연결된 복수의 박막 트랜지스터를 포함한다.
일 구현예에서, 상기 제어 모듈은 제1 연산 증폭기, 제3 커패시터, 제3 스위치, 및 제1 제어 유닛을 포함하되, 상기 제1 연산 증폭기의 제1 입력단은 상기 제2 스위치의 제2 단자, 상기 제3 커패시터의 제1 단자, 및 상기 제 3 스위치의 제1 단자에 전기적으로 연결되고, 상기 제1 연산 증폭기의 제2 입력단은 기준 신호를 입력하는 데 사용되고, 상기 제1 연산 증폭기의 출력단은 상기 제3 커패시터의 제2 단자, 상기 제3 스위치의 제2 단자, 및 상기 제1 제어 유닛에 전기적으로 연결되고, 상기 제3 스위치의 제어 단자는 상기 제1 제어 유닛에 전기적으로 연결된다. 상기 제1 제어 유닛은 다음 용도로 사용된다: 상기 제1 스위치의 제어 단자, 상기 제2 스위치의 제어 단자 및 상기 제3 스위치의 제어 단자를 통해 상기 제1 스위치, 상기 제2 스위치 및 상기 제3 스위치의 On 상태를 제어함으로써, 상기 검출 유닛을 제어하여 상기 검출 전류를 획득하며, 상기 검출 전류에 따라 상기 제1 제어 신호를 획득한다.
일 구현예에서, 상기 제1 스위치의 제어 단자, 상기 제2 스위치의 제어 단자 및 상기 제3 스위치의 제어 단자를 통해 상기 제1 스위치, 상기 제2 스위치 및 상기 제3 스위치의 On 상태를 제어함으로써 상기 검출 유닛을 제어하여 상기 검출 전류를 획득하는 것은,
검출을 개시하는 제1 시구간에서는 상기 제1 스위치와 상기 제3 스위치를 On하고 상기 제2 스위치를 Off하며, 상기 제1 시구간에 도달하면 상기 제2 스위치를 On하고 상기 제1 스위치와 상기 제3 스위치를 Off하는 것을 포함한다.
일 구현예에서, 상기 검출 유닛은 제2 다이오드, 제3 다이오드, 제4 스위치, 제5 스위치, 제1 트랜지스터, 및 제2 트랜지스터를 포함하되, 상기 제2 다이오드의 양극 단자는 상기 제4 스위치의 제1 단자에 전기적으로 연결되고, 상기 제4 스위치의 제2 단자는 상기 제2 트랜지스터의 드레인 및 상기 제어 모듈에 전기적으로 연결되고, 상기 제3 다이오드의 양극 단자는 상기 제5 스위치의 제1 단자에 전기적으로 연결되고, 상기 제5 스위치의 제2 단자는 상기 제1 트랜지스터의 드레인, 상기 제1 트랜지스터의 게이트, 및 상기 제2 트랜지스터의 게이트에 전기적으로 연결되고, 상기 제4 스위치의 제어 단자와 상기 제5 스위치의 제어 단자는 상기 제어 모듈에 전기적으로 연결되고, 상기 제2 다이오드의 음극 단자, 상기 제3 다이오드의 음극 단자, 상기 제1 트랜지스터의 소스, 및 상기 제2 트랜지스터의 소스가 접지되며, 상기 제2 다이오드 및 상기 제3 다이오드는 병렬 연결된 복수의 박막 트랜지스터를 포함하고, 상기 제3 다이오드는 주변광에 의해 조사되지 않도록 배치된다.
일 구현예에서, 상기 제어 모듈은 제2 연산 증폭기, 제4 커패시터, 제6 스위치, 및 제2 제어 유닛을 포함하되, 상기 제2 연산 증폭기의 제1 입력단은 상기 제4 스위치의 제2 단자 및 상기 제2 트랜지스터의 드레인에 전기적으로 연결되고, 상기 제2 연산 증폭기의 제2 입력단은 기준 신호를 입력하는 데 사용되고, 상기 제2 연산 증폭기의 출력단은 상기 제4 커패시터의 제2 단자, 상기 제6 스위치의 제2 단자, 및 상기 제2 제어 유닛에 전기적으로 연결되고, 상기 제6 스위치의 제어 단자는 상기 제6 제어 유닛에 전기적으로 연결된다. 상기 제2 제어 유닛은 다음 용도로 사용된다: 상기 제4 스위치의 제어 단자, 상기 제5 스위치의 제어 단자 및 상기 제6 스위치의 제어 단자를 통해 상기 제4 스위치, 상기 제5 스위치 및 상기 제6 스위치의 On 상태를 제어함으로써, 상기 검출 유닛을 제어하여 상기 검출 전류를 획득하며, 상기 검출 전류에 따라 상기 제1 제어 신호를 획득한다.
일 구현예에서, 상기 제4 스위치의 제어 단자, 상기 제5 스위치의 제어 단자 및 상기 제6 스위치의 제어 단자를 통해 상기 제4 스위치, 상기 제5 스위치 및 상기 제6 스위치의 On 상태를 제어함으로써 상기 검출 유닛을 제어하여 상기 검출 전류를 획득하는 것은,
검출을 개시하는 제2 시구간에서는 상기 제6 스위치를 On하고 상기 제4 스위치와 상기 제5 스위치를 Off하며, 상기 제2 시구간에 도달하면 상기 제4 스위치 및 상기 제5 스위치는 On하고, 상기 제6 스위치는 Off하는 것을 포함한다.
일 구현예에서, 상기 제어 모듈은 터치 및 디스플레이 드라이버 칩(Touch and Display Driver Integration, TDDI), 지문 터치 및 디스플레이 드라이버 칩(Fingerprint Touch and Display Driver Integration, FTDDI), 및 지문 및 디스플레이 드라이버 칩(Fingerprint and Display Driver Integration, FDDI) 중의 어느 하나에 배치된다.
본 개시의 다른 측면에 따르면, 전자 기기를 제시한다.
상기 전자 기기는 다음을 포함한다:
상기 디스플레이 밝기 제어 장치; 및
디스플레이 패널.
일 구현예에서, 상기 디스플레이 패널은 액정 디스플레이 패널, 발광다이오드 디스플레이 패널, 유기 발광다이오드 디스플레이 패널, 및 마이크로 발광다이오드 디스플레이 패널 중 적어도 하나를 포함한다.
일 구현예에서, 상기 마이크로 다이오드 디스플레이 패널은 Mini LED 또는 Micro LED을 포함한다.
본 개시의 실시예의 각각의 측면에서, 검출 모듈은 박막 트랜지스터를 통해 구현되며, 디스플레이 패널의 박막 트랜지스터 유닛 내에 배치된다.
박막 트랜지스터의 감광 특성을 사용하여 주변광의 밝기를 검출함으로써, 공간을 적게 차지하며, 전체 화면일 때 공동화(hollowing-out) 배치가 불필요하여, 공정 복잡성이 낮아지고, 관련 기술에 비해, 원가가 낮다는 특성을 가지며, 사용자 경험을 향상시킬 수 있다.
이하, 본 개시의 기타 특징 및 양태가 명백해지도록, 첨부된 도면을 참조하여 예시적인 실시예들을 상세히 설명한다.
본 명세서에 포함되고 본 명세서의 일부를 구성하는 첨부 도면은 상세한 설명과 함께 본 개시의 예시적인 실시예, 특징 및 양태를 도시하며, 본 개시의 원리를 설명하는 역할을 한다.
도 1은 본 개시의 일 구현예에 따른 디스플레이 밝기 제어 장치를 도시하는 블록도.
도 2는 본 개시의 일 구현예에 따른 디스플레이 밝기 제어 장치를 도시하는 블록도.
도 3은 본 개시의 일 구현예에 따른 디스플레이 밝기 제어 장치를 개략적으로 도시하는 도면.
도 4는 본 개시의 일 구현예에 따른 디스플레이 밝기 제어 장치를 개략적으로 도시하는 도면.
도 5는 본 개시의 일 구현예에 따른 디스플레이 밝기 제어 장치를 개략적으로 도시하는 도면.
이하, 첨부 도면을 참조하여 본 개시의 다양한 예시적인 실시예, 특징, 양태를 상세하게 설명하며, 동일한 도면 부호는 기능이 동일하거나 유사한 구성 요소를 나타낸다. 실시예의 다양한 측면이 도면에 도시되어 있지만, 별도로 달리 명시되지 않는 한, 반드시 실제 비율에 따라 도시하는 것은 아니다.
본 명세서에서 "예시적"이라는 표현은 "예제, 실시예 또는 설명적으로서"의 의미로 사용된다. 본 명세서에서 "예시적"으로 설명된 임의의 실시예가 반드시 다른 실시예에 비해 우수하거나 바람직하다고 해석되는 것은 아니다.
또한, 본 개시를 더 이해할 수 있도록 다양한 특정 세부사항들이 하기의 구체적인 실시예에 제공된다. 해당 분야에 속하는 통상의 지식을 가진 자라면 일부 구체적인 세부사항이 없더라도 본 개시를 마찬가지로 실시할 수 있음을 당연히 이해할 수 있을 것이다. 실시예들에 있어서, 본 개시의 요지를 명확히 하기 위해 해당 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 공지된 방법, 수단, 구성 요소 및 회로를 상세하게 설명하지 않는다.
도 1을 참조하면, 도 1은 본 개시의 일 구현예에 따른 디스플레이 밝기 제어 장치를 도시하는 블록도이다.
상기 디스플레이 밝기 제어 장치는 디스플레이 패널에 적용될 수 있다. 상기 디스플레이 패널은 박막 트랜지스터 유닛 및 발광 유닛을 포함한다. 도 1에 도시된 바와 같이, 상기 장치는 다음을 포함한다.
상기 박막 트랜지스터 유닛 내의 복수의 박막 트랜지스터(Thin Film Transistor, TFT)를 포함하고, 주변 광의 밝기에 따라 검출 전류를 출력하는 검출 모듈(10); 및
상기 검출 모듈(10)에 전기적으로 연결되어 상기 검출 전류에 따라 상기 발광 유닛의 발광도를 제어하는 제어 모듈(20).
본 개시의 실시예에서 제시하는 디스플레이 밝기 제어 장치에서, 검출 모듈은 박막 트랜지스터를 통해 구현되며 디스플레이 패널의 박막 트랜지스터 유닛 내에 배치되어, 박막 트랜지스터의 감광 특성을 사용하여 주변광의 밝기를 검출한다. 따라서, 공간을 적게 차지하며, 전체 화면일 때 공동화(hollowing-out) 배치가 불필요하여, 공정 복잡성이 낮고, 관련 기술에 비해, 원가가 낮다는 특성을 가지며, 사용자 경험을 향상시킬 수 있다.
본 개시는 디스플레이 패널의 특정 유형에 제한되지 않는다. 디스플레이 패널은 자체발광형 디스플레이 패널일 수 있고, 백라이트형 디스플레이 패널일 수도 있으며, 당업자가 필요에 따라 선택 가능하다.
일 예에서, 상기 디스플레이 패널은 유기 발광다이오드 OLED 디스플레이 패널 등의 자체발광형 디스플레이 패널일 수 있다. 이 경우, 상기 발광 유닛은 디스플레이 패널 자체를 의미할 수 있다. 상기 제어 모듈(20)은 검출 전류에 따라 디스플레이 패널의 밝기를 제어할 수 있고, 상기 박막 트랜지스터 유닛은 기판 상에 배치된 복수의 박막 트랜지스터를 포함할 수 있다.
일 예에서, 상기 디스플레이 패널은 액정 디스플레이 패널 등의 백라이트형 디스플레이 패널일 수 있다. 이 경우, 상기 발광 유닛은 디스플레이 패널에서의 백라이트층을 의미할 수 있다. 상기 제어 모듈(20)은 검출 전류에 따라 백라이트층의 발광도를 제어할 수 있고; 상기 박막 트랜지스터 유닛은 기판 상에 배치된 복수의 박막 트랜지스터를 포함할 수 있다.
상기 디스플레이 패널은 전자 기기에 배치될 수 있다. 상기 전자 기기는 모바일 기기를 가리킬 수도 있다. 상기 모바일 기기는 다양한 형식의 접속 모바일 기기, 사용자 유닛, 사용자 기기, 사용자 스테이션, 모바일 스테이션(MS), 원격 스테이션, 원격 모바일 기기, 모바일 기기, 사용자 모바일 기기, 단말 장비(terminal equipment), 무선 통신 기기, 사용자 에이전트 또는 사용자 장치를 지칭할 수 있다.
상기 사용자 기기는 셀룰러폰, 무선 전화, 세션 개시 프로토콜(Session Initiation Protocol, SIP) 전화, 무선 가입자망(Wireless Local Loop, WLL) 스테이션, 개인 정보 단말기(Personal Digital Assistant, PDA), 무선 통신 기능 핸드헬드 기기, 컴퓨팅 장치 또는 무선 모뎀에 연결된 기타 처리 기기, 차량용 기기, 웨어러블 기기, 미래형 5G 네트워크의 사용자 기기 또는 미래형 진화형 공중육상이동망(Public Land Mobile Network, PLMN) 중의 이동 기기 등일 수도 있지만, 본 개시의 실시예는 이에 제한되지 않는다.
도 2를 참고하면, 도 2는 본 개시의 일 구현예에 따른 디스플레이 밝기 제어 장치를 도시하는 블록도이다.
일 구현예에서, 도 2에 도시된 바와 같이, 상기 검출 모듈은 하나 이상의 검출 유닛(110)을 포함한다. 상기 검출 전류에 따라 상기 발광 유닛의 발광도를 제어하는 것은,
하나 이상의 검출 유닛(110)이 출력하는 검출 전류에 따라 제1 제어 신호를 획득하여 상기 발광 유닛의 발광도를 제어하는 것을 포함할 수 있다.
전술한 장치를 통해, 본 개시의 실시예에서는 하나 이상의 검출 유닛이 출력하는 검출 전류를 통해 디스플레이 패널의 발광도를 제어할 수 있다.
일 예에서, 복수의 검출 유닛(110)이 사용될 수 있고, 복수의 박막 트랜지스터 유닛의 위치에 복수의 검출 유닛(110)을 분포시켜, 복수의 검출 전류를 얻을 수 있다. 제어 모듈(20)은 각각의 검출 전류에 따라 제어 신호를 획득할 수 있고, 복수의 제어 신호를 합성함으로써 상기 제1 제어 신호를 획득하여 디스플레이 패널의 밝기에 대한 제어를 구현한다. 이와 같이, 본 개시의 실시예에서 제시한 디스플레이 밝기 제어 장치는 보다 정확한 제1 제어 신호를 획득할 수 있고, 이를 통해 주변광의 변화에 더 적절하게 적응할 수 있다.
다른 실시예에서는, 주변광 밝기를 검출하기 위해 하나의 검출 유닛만 사용하는 것도 물론이다. 이를 통해 비용을 더 절감하고 주변광 밝기의 변화에 더 빠르게 대응할 수 있다.
본 개시의 실시예에서 검출 유닛(110)은 다양한 구현예들을 포함할 수 있다. 검출 모듈(10)이 복수의 검출 유닛(110)을 포함하는 경우, 각각의 검출 유닛(110)은 서로 같을 수도 있고 다를 수도 있다. 이하, 검출 유닛(110)의 가능한 구현예를 예시적으로 설명한다.
도 3을 참조하면, 도 3은 본 개시의 일 구현예에 따른 디스플레이 밝기 제어 장치를 개략적으로 도시하는 도면이다.
일 구현예에서, 도 3에 도시된 바와 같이, 상기 검출 유닛(110)은 제1 다이오드(D1), 제1 커패시터(C1), 제2 커패시터(C2), 제1 스위치(K1) 및 제2 스위치(K2)를 포함할 수 있다.
이때, 상기 제1 다이오드(D1)의 음극 단자는 상기 제1 스위치(K1)의 제1 단자 및 상기 제1 커패시터(C1)의 제1 단자에 전기적으로 연결되고, 상기 제1 스위치(K1)의 제2 단자는 상기 제2 스위치(K2)의 제1 단자 및 상기 제2 커패시터(C1)의 제1 단자에 전기적으로 연결되고, 상기 제1 스위치(K1)의 제어 단자, 상기 제2 스위치(K2)의 제어 단자, 및 상기 제2 스위치(K2)의 제2 단자는 상기 제어 모듈에 전기적으로 연결되고(각 스위치의 제어 단자 및 그 연결 관계는 미도시), 상기 제1 다이오드(D1)의 양극 단자, 상기 제1 커패시터(C1)의 제2 단자, 및 상기 제2 커패시터(C2)의 제2 단자는 접지되며,
상기 제1 다이오드(D1)는 병렬 연결된 복수의 박막 트랜지스터를 포함한다.
본 개시의 실시예에서, 복수의 박막 트랜지스터를 병렬로 연결하여 제1 다이오드(D1)를 획득함으로써, 박막 트랜지스터의 감광 특성을 이용하여 주변광 밝기를 검출할 수 있다.
일 구현예에서, 도 3에 도시된 바와 같이, 상기 제어 모듈(20)은 제1 연산 증폭기(A1), 제3 커패시터(C3), 제3 스위치(K3) 및 제1 제어 유닛(210)을 포함할 수 있으며,
상기 제1 연산 증폭기(A1)의 제1 입력단은 상기 제2 스위치(K2)의 제2 단자, 상기 제3 커패시터(C3)의 제1 단자, 상기 제3 스위치(K3)의 제1 단자에 전기적으로 연결되고, 상기 제1 연산 증폭기(A1)의 제2 입력단은 기준 신호(VCM)를 입력하는 데 사용되며, 상기 제1 연산 증폭기의 출력단은 상기 제3 커패시터(C3)의 제2 단자, 상기 제3 스위치(K3)의 제2 단자 및 상기 제1 제어 유닛(210)에 전기적으로 연결되고, 상기 제3 스위치(K3)의 제어 단자는 상기 제1 제어 유닛(210)에 전기적으로 연결된다.
상기 제1 제어 유닛(210)은 다음의 용도로 사용된다:
상기 제1 스위치의 제어 단자, 상기 제2 스위치의 제어 단자 및 상기 제3 스위치의 제어 단자를 통해 상기 제1 스위치(K1), 상기 제2 스위치(K2) 및 상기 제3 스위치(K3)의 On 상태를 제어함으로써, 상기 검출 유닛(110)을 제어하여 상기 검출 전류를 획득하며;
상기 검출 전류에 따라 상기 제1 제어 신호를 획득한다.
일 구현예에서, 제1 제어 유닛(210)은 디지털-아날로그 변환기, 마이크로프로세서(MCU), 디지털 신호 프로세서(DSP) 등을 포함할 수 있고, 이를 통해 상기 제1 연산 증폭기(A1)에서 출력된 전압 신호(VCA)는 제1 제어 신호로 변환된다.
일 구현예에서, 상기 제1 스위치(K1)의 제어 단자, 상기 제2 스위치(K2)의 제어 단자 및 상기 제3 스위치(K3)의 제어 단자를 통해 상기 제1 스위치(K1), 상기 제2 스위치(K2) 및 상기 제3 스위치(K3)의 On 상태를 제어함으로써 상기 검출 유닛(110)을 제어하여 상기 검출 전류를 획득하는 단계는,
검출을 개시하는 제1 시구간에서는 상기 제1 스위치(K1)와 상기 제3 스위치(K3)를 On하고 상기 제2 스위치(K2)를 Off하고,
상기 제1 시구간에 도달하면 상기 제2 스위치(K2)를 On하고 상기 제1 스위치(K1)와 상기 제3 스위치(K3)를 Off하고,
검출을 개시하는 제1 시구간에서, 제1 스위치(K1)가 On되고 제2 스위치(K2)가 Off되면 제2 커패시터(C2)가 충전될 수 있고, 제3 스위치(K3)가 On되면 제1 연산 증폭기(A1)가 설정될 수 있다.
상기 제1 시구간에 도달하면 상기 제2 스위치(K2)를 On하고 상기 제1 스위치(K1)와 상기 제3 스위치(K3)를 Off하여 제2 커패시터(C2)가 방전되기 시작하고, 제1 연산 증폭기(A1)의 출력단은 전압 신호(VCA)를 출력한다. 이 때, VCA=i1*t1/C3이되, i1은 커패시터(C2)가 방전될 때 제1 연산 증폭기의 제1 입력단에 입력되는 전류의 크기(즉, 검출 전류)이고, t1은 검출 시간이다.
본 발명의 실시예에서, 제1 제어 유닛(210)을 통해 상기 제1 스위치(K1), 상기 제2 스위치(K2) 및 상기 제3 스위치(K3)의 On 상태를 제어함으로써, 검출 전류의 샘플링을 실현할 수 있으며 해당 전압 신호를 얻을 수 있다. 제1 커패시터(C1)와 제2 커패시터(C2)를 설정함으로써, 제3 커패시터(C3)의 크기를 줄일 수 있다. 따라서 공간과 비용이 절약된다.
일 예에서, 제1 연산 증폭기(A1)가 출력하는 전압(VCA)의 변화를 2V 이내로 제어하려면, 제3 커패시터는 50pF 이상이어야 한다. 본 개시의 실시예에서, 제1 커패시터(C1) 및 제2 커패시터(C2)를 설정함으로써, 제3 커패시터(C3)의 크기는 원래의 1/10로 감소될 수 있다.
일 예에서, 제1 커패시터(C1)의 커패시턴스 값은 제2 커패시터(C2)의 커패시턴스 값의 9배일 수 있다.
다만, 본 개시의 실시예는 제1 시구간의 특정 크기에 제한되지 않으며, 당업자는 필요에 따른 설정을 할 수 있음을 유의하여야 한다.
이하, 검출 유닛(110) 및 제어 모듈(20)의 기타 가능한 구현예들을 설명한다.
도 4를 참고하면, 도 4는 본 개시의 일 구현예에 따른 디스플레이 밝기 제어 장치를 개략적으로 도시한다.
일 구현예에서, 도 4에 도시된 바와 같이, 상기 검출 유닛(110)은 제2 다이오드(D2), 제3 다이오드(D3), 제4 스위치(K4), 제5 스위치(K5), 제1 트랜지스터(Q1), 및 제2 트랜지스터(Q2)를 포함하며,
상기 제2 다이오드(D2)의 양극 단자는 상기 제4 스위치(K4)의 제1 단자에 전기적으로 연결되고, 상기 제4 스위치(K4)의 제2 단자는 상기 제2 트랜지스터(Q2)의 드레인 및 상기 제어 모듈(20)에 전기적으로 연결되고, 상기 제3 다이오드(D3)의 양극 단자는 상기 제5 스위치(K5)의 제1 단자에 전기적으로 연결되고, 상기 제5 스위치(K5)의 제2 단자는 상기 제1 트랜지스터(Q1)의 드레인, 상기 제1 트랜지스터(Q1)의 게이트 및 상기 제2 트랜지스터(Q2)의 게이트에 전기적으로 연결되고, 상기 제4 스위치(K4)의 제어 단자와 상기 제5 스위치(K5)의 제어 단자는 상기 제어 모듈(20)에 전기적으로 연결되며(각 스위치의 제어 단자 및 이와 제어 모듈과의 연결 관계는 미도시),
상기 제2 다이오드(D2)의 음극 단자, 상기 제3 다이오드(D3)의 음극 단자, 상기 제1 트랜지스터(Q1)의 소스 및 상기 제2 트랜지스터(Q2)의 소스는 접지된다.
이 때, 상기 제2 다이오드(D2) 및 상기 제3 다이오드(D3)는 병렬 연결된 복수의 박막 트랜지스터를 포함하고, 상기 제3 다이오드(D3)는 주변광에 의해 조사되지 않도록 배치된다.
본 개시의 실시예에서, 병렬 연결된 복수의 박막 트랜지스터를 통해 상기 제2 다이오드(D2) 및 상기 제3 다이오드(D3)를 구현하며, 상기 제3 다이오드(D3)가 주변광에 의해 조사되지 않도록 배치함으로써, 박막 트랜지스터의 감광 특성을 이용하여 주변광을 검출할 수 있다. 또한, 제3 다이오드(D3)를 제어로써 사용하여, 박막 트랜지스터 자체에 존재하는 베이스 전류를 제거할 수 있으며, 이를 통해 신호 대 잡음비를 개선한다.
일 구현예에서, 도 4에 도시된 바와 같이, 상기 제어 모듈(20)은 제2 연산 증폭기(A2), 제4 커패시터(C4), 제6 스위치(K6) 및 제2 제어 유닛(220)을 포함할 수 있으며,
상기 제2 연산 증폭기(A2)의 제1 입력단은 상기 제4 스위치(K4)의 제2 단자 및 상기 제2 트랜지스터(Q2)의 드레인에 전기적으로 연결되고, 상기 제2 연산 증폭기(A2)의 제2 입력단은 기준 신호(VCM)를 입력하는 데 사용되며, 상기 제2 연산 증폭기(A2)의 출력단은 상기 제4 커패시터(C4)의 제2 단자, 상기 제6 스위치(K6)의 제2 단자 및 상기 제2 제어 유닛(220)에 전기적으로 연결되고, 상기 제6스위치(K6)의 제어 단자는 상기 제2제어 유닛(220)에 전기적으로 연결된다(제어 단자 및 연결 관계는 미도시).
상기 제2 제어 유닛(220)은 다음을 위해 사용될 수 있다:
상기 제4 스위치(K4)의 제어 단자, 상기 제5 스위치(K5)의 제어 단자 및 상기 제6 스위치(K6)의 제어 단자를 통해 상기 제4 스위치(K4), 상기 제5 스위치(K5) 및 상기 제6 스위치(K6)의 On 상태를 제어함으로써, 상기 검출 유닛(110)을 제어하여 상기 검출 전류를 획득하며;
상기 검출 전류에 따라 상기 제1 제어 신호를 획득한다.
일 구현예에서, 상기 제4 스위치(K4)의 제어 단자, 상기 제5 스위치(K5)의 제어 단자 및 상기 제6 스위치(K6)의 제어 단자를 통해 상기 제4 스위치(K4), 상기 제5 스위치(K5) 및 상기 제6 스위치(K6)의 On 상태를 제어함으로써 상기 검출 유닛(110)을 제어하여 상기 검출 전류를 획득하는 단계는,
검출을 개시하는 제2 시구간에서는 상기 제6 스위치를 On하고 상기 제4 스위치와 상기 제5 스위치를 Off하고,
상기 제2 시구간에 도달하면 상기 제4 스위치 및 상기 제5 스위치는 On하고, 상기 제6 스위치는 Off하는 것을 포함할 수 있다.
이 때, 검출을 개시하는 제2 시구간에서, 본 개시의 실시예에서, 상기 제6 스위치를 On하고 상기 제4 스위치와 상기 제5 스위치를 Off하여 제2 연산 증폭기(A2)를 설정한다. 상기 제2 시구간에 도달하면 본 개시의 실시예에서, 상기 제4 스위치와 상기 제5 스위치를 On하고 상기 제6 스위치를 Off함으로써 검출 유닛(110)을 통해 검출 전류를 획득한다. 이 때, 제3 다이오드(D3)는 차광 처리되어 베이스 전류를 출력할 수 있다. 제2 다이오드(D2)는 주변광의 밝기를 검출하여 제1 전류를 출력한다. 제1 트랜지스터(Q1)와 제2 트랜지스터(Q2)로 이루어진 전류 미러는 제1 전류와 베이스 전류 사이에 차이를 발생시킴으로써, 상기 검출 전류를 획득한다. 상기 검출 전류는 베이스 전류를 제거한 후에 획득하는 것이기 때문에, 오차 간섭이 제거되고 신호 대 잡음비가 개선된다.
본 개시의 실시예에서 제1 트랜지스터(Q1) 및 제2 트랜지스터(Q2)로 이루어진 전류 미러는 일 예로 차분 회로를 예시적으로 설명한 것임은 당연하다. 다른 실시예에서, 차분 회로에는 기타의 회로를 포함할 수도 있다.
일 예에서, 상기 제2 시구간에 도달하면 상기 제4 스위치 및 상기 제5 스위치는 On하고, 상기 제6 스위치는 Off한다. 제2 연산 증폭기(A2)의 출력단이 출력하는 전압 신호는 VCA=i2*t2/C4이다. 이 때, i2는 검출 유닛(110)이 출력하는 검출 전류(제1 전류와 베이스 전류의 전류차)를 나타내며, t2는 1μs와 같은 단일 검출 시간을 나타낸다. 만약 제어하려는 전압 신호(VCA)가 2V 이내라면, 제4 커패시터(C4)의 커패시턴스 값은 약 10pF일 수 있다.
일 구현예에서, 제2 제어 유닛(220)은 디지털-아날로그 변환기, 마이크로프로세서(MCU), 디지털 신호 프로세서(DSP) 등을 포함할 수 있고, 이를 통해 상기 제1 연산 증폭기(A1)에서 출력된 전압 신호(VCA)는 제1 제어 신호로 변환된다.
일 구현예에서, 제1 제어 유닛(210) 및 제2 제어 유닛(220)은 전압 신호(VCA)를 획득한 후에는 전압 신호(VCA)의 처리 방식이 동일할 수 있다. 이하, 전압 신호(VCA)의 처리를 예시적으로 설명한다. 다만, 이하의 설명은 제1 제어 유닛(210) 및 제2 제어 유닛(220)에 적용된다는 것을 유의한다.
일 구현예에서, 전압 신호(VCA)를 얻은 후, 본 개시의 실시예는 전압 신호(VCA)를 아날로그-디지털 변환하여 전압 신호(VCA)에 해당하는 디지털 신호를 획득할 수 있다. 상기 디지털 신호는 저장 유닛(SRAM 등)에 저장될 수 있다. 저장 유닛에 저장된 사전 설정된 광도 룩업테이블을 호출하여 상기 디지털 신호에 해당하는 주변광 강도를 획득함으로써, 획득한 주변광 강도를 이용하여 제1 제어 신호를 획득할 수 있다.
이 때, 상기 사전 설정된 광도 룩업테이블은 전압(디지털 신호)과 주변광 강도와의 대응 관계를 포함할 수 있다. 따라서, 전압을 획득한 후, 상기 전압을 사용하여 대응되는 주변광 강도를 검색할 수 있다.
다만, 본 개시는 검색된 주변광 강도를 통해 제1 제어 신호를 획득하는 특정 구현예에 제한되지 않으며, 당업자라면 관련 기술에 따라 선택 가능하다는 것을 유의하여야 한다.
일 구현예에서, 상기 검출 모듈(10)이 복수의 검출 유닛을 포함하는 경우에는 복수의 제어 신호를 얻을 수 있다. 이 경우, 본 개시의 실시예는 복수의 제어 신호에 대한 평균값 계산과 같은 처리를 수행할 수 있다. 이를 통해 상기 제1 제어 신호를 획득함으로써, 디스플레이 패널의 발광도가 주변광의 변화를 보다 정확하게 반영하도록 할 수 있다.
당연히, 전술한 내용은 예시적인 것으로서, 본 개시를 제한하는 것으로 해석되어서는 안된다. 다른 실시예에서, 복수의 제1 제어 신호에 대해 기타의 처리를 수행할 수 있으며, 본 개시는 이에 제한되지 않는다.
다만, 디스플레이 패널은 자체발광형이나 백라이트형과 같이 다양한 유형을 포함하기 때문에, 본 개시는 제1 제어 신호를 사용하여 디스플레이 패널의 광도를 제어하는 특정 방식에 제한되지 않는다. 예컨대, 자체발광형 디스플레이 패널(OLED 등)의 경우, 제1 제어 신호를 사용하여 디스플레이 패널의 발광도를 직접 제어할 수 있으며, 백라이트형 디스플레이 패널(LCD 등)의 경우, 제1 제어 신호를 사용하여 백라이트층의 발광도는 제어함으로써 디스플레이 패널의 발광도에 대한 제어를 구현할 수 있다.
도 5를 참고하면, 도 5는 본 개시의 일 구현예에 따른 디스플레이 밝기 제어 장치를 개략적으로 도시한다.
도 5에 도시된 바와 같이, 검출 모듈(10)은 디스플레이 패널 내에 배치될 수 있고, 제어 모듈(20)은 제어 칩(다중화 제어 칩이라고도 함)에 배치될 수 있다. 검출 모듈(10)이 검출 전류를 획득하면, 신설된 연결선을 통해 검출 전류를 제어칩의 제어 모듈(20)로 전달하며, 제어 모듈(20)은 검출 전류에 따라 제1 제어 신호를 획득함으로써 디스플레이 패널의 밝기를 제어한다.
일 구현예에서, 상기 제어 모듈은 터치 디스플레이 드라이버 칩, 지문 터치 디스플레이 드라이버 칩, 지문 디스플레이 드라이버 칩 중 어느 하나를 포함할 수 있다. 즉, 제어 모듈(20)은 디스플레이 패널 자체의 제어 칩을 다중화할 수 있다. 이를 통해, 검출 모듈의 제어와 디스플레이 패널의 밝기 제어를 구현하며, 따라서 비용을 절감할 수 있다.
이상으로 본 개시에 따른 실시예들을 설명하였으나 상기 설명은 예시적인 것일 뿐 기타의 경우를 배제하지 않을 뿐만 아니라 개시된 각 실시예에 제한되는 것도 아니다. 설명된 각 실시예의 범위 및 사상을 벗어나지 않는 한, 다양한 수정 및 변형은 해당 분야에 속하는 통상의 지식을 가진 자에게는 자명한 것이다. 본문에 사용된 용어는 각 실시예의 원리 및 실제 적용 또는 시장에서의 기술 개선을 가장 적절히 설명하거나, 당업자가 본문에 개시된 각 실시예를 이해할 수 있도록 선택된다.

Claims (11)

  1. 박막 트랜지스터 유닛 및 발광 유닛을 포함하는 디스플레이 패널에 적용되는 디스플레이 밝기 제어 장치로서,
    상기 박막 트랜지스터 유닛 내의 복수의 박막 트랜지스터를 포함하고 주변 광의 밝기에 따라 검출 전류를 출력하는 검출 모듈; 및
    상기 검출 모듈에 전기적으로 연결되어 상기 검출 전류에 따라 상기 발광 유닛의 발광도를 제어하는 제어 모듈을 포함하는,
    디스플레이 밝기 제어 장치.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 검출 모듈은 하나 이상의 검출 유닛을 포함하며,
    상기 검출 전류에 따라 상기 발광 유닛의 발광도를 제어하는 것은, 상기 하나 이상의 검출 유닛이 출력하는 검출 전류에 따라 제1 제어 신호를 획득하여 상기 발광 유닛의 발광도를 제어하는 것을 포함하는,
    디스플레이 밝기 제어 장치.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 검출 유닛은 제1 다이오드, 제1 커패시터, 제2 커패시터, 제1 스위치, 및 제2 스위치를 포함하며,
    상기 제1 다이오드의 음극 단자는 상기 제1 스위치의 제1 단자 및 상기 제1 커패시터의 제1 단자에 전기적으로 연결되고, 상기 제1 스위치의 제2 단자는 상기 제2 스위치의 제1 단자 및 상기 제2 커패시터의 제1 단자에 전기적으로 연결되고, 상기 제1 스위치의 제어 단자, 상기 제2 스위치의 제어 단자, 및 상기 제2 스위치의 제2 단자는 상기 제어 모듈에 전기적으로 연결되고, 상기 제1 다이오드의 양극 단자, 상기 제1 커패시터의 제2 단자, 및 상기 제2 커패시터의 제2 단자는 접지되며,
    상기 제1 다이오드는 병렬 연결된 복수의 박막 트랜지스터를 포함하는,
    디스플레이 밝기 제어 장치.
  4. 제3항에 있어서,
    상기 제어 모듈은 제1 연산 증폭기, 제3 커패시터, 제3 스위치, 및 제1 제어 유닛을 포함하며,
    상기 제1 연산 증폭기의 제1 입력단은 상기 제2 스위치의 제2 단자, 상기 제3 커패시터의 제1 단자, 및 상기 제 3 스위치의 제1 단자에 전기적으로 연결되고, 상기 제1 연산 증폭기의 제2 입력단은 기준 신호를 입력하는 데 사용되고, 상기 제1 연산 증폭기의 출력단은 상기 제3 커패시터의 제2 단자, 상기 제3 스위치의 제2 단자, 및 상기 제1 제어 유닛에 전기적으로 연결되고, 상기 제3 스위치의 제어 단자는 상기 제1 제어 유닛에 전기적으로 연결되며;
    상기 제1 제어 유닛은, 상기 제1 스위치의 제어 단자, 상기 제2 스위치의 제어 단자 및 상기 제3 스위치의 제어 단자를 통해 상기 제1 스위치, 상기 제2 스위치 및 상기 제3 스위치의 On 상태를 제어함으로써 상기 검출 유닛을 제어하여 상기 검출 전류를 획득하며; 상기 검출 전류에 따라 상기 제1 제어 신호를 획득하도록 구성되는,
    디스플레이 밝기 제어 장치.
  5. 제4항에 있어서,
    상기 제1 스위치의 제어 단자, 상기 제2 스위치의 제어 단자 및 상기 제3 스위치의 제어 단자를 통해 상기 제1 스위치, 상기 제2 스위치 및 상기 제3 스위치의 On 상태를 제어함으로써 상기 검출 유닛을 제어하여 상기 검출 전류를 획득하는 것은,
    검출을 개시하는 제1 시구간에서는 상기 제1 스위치와 상기 제3 스위치를 On하고 상기 제2 스위치를 Off하고;
    상기 제1 시구간에 도달하면 상기 제2 스위치를 On하고 상기 제1 스위치와 상기 제3 스위치를 Off하는 것을 포함하는,
    디스플레이 밝기 제어 장치.
  6. 제2항에 있어서,
    상기 검출 유닛은 제2 다이오드, 제3 다이오드, 제4 스위치, 제5 스위치, 제1 트랜지스터, 및 제2 트랜지스터를 포함하며,
    상기 제2 다이오드의 양극 단자는 상기 제4 스위치의 제1 단자에 전기적으로 연결되고, 상기 제4 스위치의 제2 단자는 상기 제2 트랜지스터의 드레인 및 상기 제어 모듈에 전기적으로 연결되고, 상기 제3 다이오드의 양극 단자는 상기 제5 스위치의 제1 단자에 전기적으로 연결되고, 상기 제5 스위치의 제2 단자는 상기 제1 트랜지스터의 드레인, 상기 제1 트랜지스터의 게이트, 및 상기 제2 트랜지스터의 게이트에 전기적으로 연결되고, 상기 제4 스위치의 제어 단자와 상기 제5 스위치의 제어 단자는 상기 제어 모듈에 전기적으로 연결되고, 상기 제2 다이오드의 음극 단자, 상기 제3 다이오드의 음극 단자, 상기 제1 트랜지스터의 소스, 및 상기 제2 트랜지스터의 소스는 접지되며,
    상기 제2 다이오드 및 상기 제3 다이오드는 병렬 연결된 복수의 박막 트랜지스터를 포함하고, 상기 제3 다이오드는 주변광에 의해 조사되지 않도록 배치되는,
    디스플레이 밝기 제어 장치.
  7. 제6항에 있어서,
    상기 제어 모듈은 제2 연산 증폭기, 제4 커패시터, 제6 스위치, 및 제2 제어 유닛을 포함하며,
    상기 제2 연산 증폭기의 제1 입력단은 상기 제4 스위치의 제2 단자 및 상기 제2 트랜지스터의 드레인에 전기적으로 연결되고, 상기 제2 연산 증폭기의 제2 입력단은 기준 신호를 입력하는 데 사용되고, 상기 제2 연산 증폭기의 출력단은 상기 제4 커패시터의 제2 단자, 상기 제6 스위치의 제2 단자, 및 상기 제2 제어 유닛에 전기적으로 연결되고, 상기 제6 스위치의 제어 단자는 상기 제6 제어 유닛에 전기적으로 연결되며;
    상기 제2 제어 유닛은, 상기 제4 스위치의 제어 단자, 상기 제5 스위치의 제어 단자 및 상기 제6 스위치의 제어 단자를 통해 상기 제4 스위치, 상기 제5 스위치 및 상기 제6 스위치의 On 상태를 제어함으로써 상기 검출 유닛을 제어하여 상기 검출 전류를 획득하고; 상기 검출 전류에 따라 상기 제1 제어 신호를 획득하도록 구성되는,
    디스플레이 밝기 제어 장치.
  8. 제7항에 있어서,
    상기 제4 스위치의 제어 단자, 상기 제5 스위치의 제어 단자 및 상기 제6 스위치의 제어 단자를 통해 상기 제4 스위치, 상기 제5 스위치 및 상기 제6 스위치의 On 상태를 제어함으로써 상기 검출 유닛을 제어하여 상기 검출 전류를 획득하는 것은,
    검출을 개시하는 제2 시구간에서는 상기 제6 스위치를 On하고 상기 제4 스위치와 상기 제5 스위치를 Off하고;
    상기 제2 시구간에 도달하면 상기 제4 스위치 및 상기 제5 스위치는 On하고, 상기 제6 스위치는 Off하는 것을 포함하는,
    디스플레이 밝기 제어 장치.
  9. 제1항에 있어서,
    상기 제어 모듈은 터치 디스플레이 드라이버 칩, 지문 터치 디스플레이 드라이버 칩, 지문 디스플레이 드라이버 칩 중 어느 하나에 배치되는,
    디스플레이 밝기 제어 장치.
  10. 제1항 내지 제9항 중 어느 한 항에 따른 디스플레이 밝기 제어 장치; 및
    디스플레이 패널을 포함하는,
    전자 기기.
  11. 제10항에 있어서,
    상기 디스플레이 패널은 액정 디스플레이 패널, 발광다이오드 디스플레이 패널, 유기 발광다이오드 디스플레이 패널, 및 마이크로 발광다이오드 디스플레이 패널 중 적어도 하나를 포함하는,
    전자 기기.
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