CN112882400B - 同时驱动多个i2c从设备的方法及由控制器同时驱动的芯片 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及同时驱动多个I2C从设备的方法及由控制器同时驱动的芯片。在本发明的方法中，通过I2C通信方式由与两个芯片相连接的控制器同时驱动两个芯片，该方法包括：如果控制器将两个芯片中的一个芯片设定为主芯片，则主芯片向主芯片侧的使能输入输出焊盘输出驱动等待信号，如果控制器将两个芯片中的另一个芯片设定为从芯片，则从芯片通过从芯片侧输入输出焊盘从主芯片接收驱动等待信号，如果控制器向主芯片传输驱动开始命令，则主芯片向主芯片侧的使能输入输出焊盘输出驱动开始信号，如果通过从芯片侧的使能输入输出焊盘接收驱动开始信号，从芯片则能够开始驱动。该方法可以通过I2C通信来同时驱动多个传感器。

Description

同时驱动多个I2C从设备的方法及由控制器同时驱动的芯片
技术领域
本发明涉及芯片驱动领域，具体而言，涉及一种同时驱动多个I2C从设备的方法及通过I2C通信方式由控制器同时驱动的芯片。
背景技术
屏下传感器不仅用于如手机或平板电脑等的便携式电子设备，而且还用于如电视或监视器的图像电子设备。近来，显示器几乎占据电子设备的整个正面的设计正在增加。尽管显示器的尺寸根据对大屏幕的需求而增加，但是仍必须保留正面的至少一部分区域，以便放置摄像头，尤其是照度传感器。可以将使用超声波等的接近传感器应用于正面覆盖有显示器的结构，却难以集成照度检测功能。另一方面，照度传感器可以位于除正面之外的区域，但是会因用于保护电子设备的外壳而无法检测周围的光。因此，能够安装照度传感器的最理想的位置是电子设备的正面，但是在显示器占据整个正面的设计中，难以确保放置常用的照度传感器的位置。
另一方面，以诸如手机和平板电脑之类的便携式电子设备为中心，配备有指纹传感器的电子设备的类型和数量正在增加。为了将指纹传感器安装在电子设备的正面，与指纹接触的指纹传感器的感应部分必须暴露在外面。因此，为了设计或保护显示面板，在电子设备的整个正面都覆盖有如盖玻片或透明薄膜等的保护介质的情况下，难以在电子设备的正面安装如检测电容变化的电容方式的指纹传感器。而且，难以使指纹传感器位于显示面板的下部。
在将照度传感器或指纹传感器(以下统称为传感器)配置在显示器下部的情况下，从显示器产生的光起到干扰精确测量的噪声的作用。为了消除这种噪声的影响，必须将功能相同的传感器配置在两个以上的位置。在电子设备中，多个传感器等的半导体装置通过串行通信来控制，如I2C通信。I2C是一种多个从设备和一个主设备通过一个数据线SDA_I2C和一个时钟线SCL_I2C来进行通信的方式。在I2C通信中，在主设备的控制下一次只能操作一个从设备。位于显示器下部的传感器会受到甚至在几微秒到几十微秒内变化的显示器的影响。因此，在传感器之间的工作时间不同的情况下，不能认为每个传感器输出的检测值受到的显示器的影响相同。
发明内容
要解决的技术问题
本发明提供能够通过I2C通信来同时驱动多个传感器的方案。
解决技术问题的手段
根据本发明的一实施方式，提供通过I2C通信方式由与两个芯片相连接的控制器同时驱动所述两个芯片的方法。在本发明的方法中，如果所述控制器将所述两个芯片中的一个芯片设定为主芯片，则所述主芯片向所述主芯片侧的使能输入输出焊盘输出驱动等待信号，如果所述控制器将所述两个芯片中的另一个芯片设定为从芯片，则所述从芯片通过所述从芯片侧输入输出焊盘从所述主芯片接收所述驱动等待信号，如果所述控制器向所述主芯片传输驱动开始命令，则所述主芯片向所述主芯片侧的使能输入输出焊盘输出驱动开始信号，如果通过所述从芯片侧的使能输入输出焊盘接收所述驱动开始信号，所述从芯片则能够开始驱动。
作为一实施例，在本发明的方法中，如果所述控制器将所述两个芯片中的一个芯片设定为时钟主设备，则所述时钟主设备向所述时钟主设备侧的时钟输入输出焊盘输出驱动时钟，如果所述控制器将所述两个芯片中的另一个芯片设定为时钟从设备，则所述时钟从设备可通过所述时钟从设备侧的时钟输入输出焊盘从所述时钟主设备接收所述驱动时钟。
作为一实施例，在本发明的方法中，如果所述控制器向所述从芯片传输所述驱动开始命令，则所述从芯片可进行等待，直至通过所述从设备侧的使能输入输出焊盘接收到所述驱动开始信号。
作为一实施例，所述从芯片可以为多个。
根据本发明的另一实施方式，提供通过I2C通信方式由与两个芯片相连接的控制器同时驱动所述两个芯片的方法。在本发明的方法中，如果所述控制器将所述两个芯片中的一个芯片设定为主芯片，另一个芯片设定为从芯片，则所述主芯片对通过所述从芯片与所述控制器之间的数据线接收和发送的数据进行监控，如果所述控制器向所述从芯片传输驱动开始命令，则所述主芯片可开始驱动。
作为一实施例，所述驱动开始命令包括：芯片地址，用于识别所述从芯片；寄存器地址，用于存储表示驱动开始的寄存器值；所述寄存器值，每当完成所述芯片地址、所述寄存器地址及所述寄存器值的接收时，所述从芯片可向所述控制器传输应答信号。
作为一实施例，在所述监控中，所述主芯片存储所述控制器提供的所述从芯片的芯片地址，捕获通过所述数据线接收和发送的芯片地址来与所存储的芯片地址进行比较，如果所捕获的芯片地址与所存储的所述芯片地址相同，则捕获向所述从芯片传输的寄存器地址，来比较所捕获的寄存器地址是否为用于存储表示所述驱动开始的寄存器值的寄存器地址，即使所捕获的所述芯片地址与所存储的所述芯片地址相同，所述主芯片也不会向所述控制器传输应答信号。
作为一实施例，如果所捕获的所述寄存器地址为用于存储表示所述驱动开始的寄存器值的寄存器地址，则所述主芯片可开始驱动。
作为一实施例，如果所捕获的所述寄存器地址为用于存储表示所述驱动开始的寄存器值的寄存器地址，则所述主芯片捕获向所述从芯片传输的寄存器值，如果所捕获的寄存器值为表示所述驱动开始的寄存器值，则所述主芯片可开始驱动。
作为一实施例，如果所述控制器向所述主芯片传输所述驱动开始命令，则所述主芯片可进行等待，直至所述从芯片驱动开始。
作为一实施例，在本发明的方法中，如果所述控制器将所述两个芯片中的一个芯片设定为时钟主设备，则所述时钟主设备向所述时钟主设备侧的时钟输入输出焊盘输出驱动时钟，如果所述控制器将所述两个芯片中的另一个芯片设定为时钟从设备，则所述时钟从设备可通过时钟从设备侧的时钟输入输出焊盘从所述时钟主设备接收所述驱动时钟。
作为一实施例，所述主芯片可以为多个。
根据本发明的又一实施方式，提供通过I2C通信方式由控制器同时驱动的芯片，在多个芯片通过I2C通信方式与控制器相连接时，借助所述控制器的控制来同时驱动。本发明的芯片可包括：使能输入输出焊盘；I2C通信部，通过数据线从所述控制器接收用于存储主芯片与从芯片中的一个的第一寄存器值及表示驱动开始的第二寄存器值；寄存器和/或存储器，用于将所述第一寄存器值存储在第一寄存器地址，将所述第二寄存器值存储在第二寄存器地址；***电路，如果通过所述第一寄存器值设定为所述主芯片，则向所述使能输入输出焊盘输出驱动等待信号，并通过所述第二寄存器值向所述使能输入输出焊盘输出驱动开始信号。
作为一实施例，如果通过所述第一寄存器值设定为所述从芯片，则所述***电路通过所述使能输入输出焊盘接收所述驱动等待信号，如果通过所述使能输入输出焊盘接收所述驱动开始信号，则所述***电路可开始驱动。
作为一实施例，所述芯片还可包括时钟输入输出焊盘，如果通过所述控制器设定为时钟主设备，则向通过I2C通信方式连接的所述另一芯片提供驱动时钟，如果设定为时钟从设备，则从所述另一芯片中的一个或从外部接收所述驱动时钟。
作为一实施例，所述芯片还可包括时钟发生器，用于生成通过所述时钟输入输出焊盘输出的所述驱动时钟。
作为一实施例，所述芯片还可包括光电池区域，通过所述***电路来控制驱动，生成与入射的光的强度相应的像素电流。
作为一实施例，所述芯片配置于显示器的下部，可配置于使向所述光电池区域入射的外来光及所述显示器生成的光通过的第一光选择层的下部。
作为一实施例，所述芯片可配置于使所述外来光及所述显示器生成的光的一部分通过的第二光选择层的下部。
作为一实施例，配置于所述第一光选择层的下部的芯片与配置于所述第二光选择层的下部的芯片在相同的驱动开始时刻开始驱动，在相同的驱动结束时刻结束驱动。
根据本发明的又一实施方式，提供通过I2C通信方式由控制器同时驱动的芯片，在多个芯片通过I2C通信方式与控制器相连接时，借助所述控制器的控制来同时驱动。所述芯片可包括：I2C通信部，通过数据线从所述控制器接收用于指定主芯片和从芯片中的一个的寄存器值，通过所述数据线监控所述从芯片的驱动开始；寄存器和/或存储器，用于存储所述寄存器值；以及***电路，如果通过所述寄存器值设定为所述主芯片，监控中的所述从芯片开始驱动，则开始驱动。
作为一实施例，如果通过所述寄存器值设定为所述主芯片，则所述I2C通信部存储所述控制器提供的所述从芯片的芯片地址，捕获通过所述数据线接收和发送的芯片地址来与所存储的芯片地址进行比较，如果所捕获的芯片地址与所存储的所述芯片地址相同，则捕获向所述从芯片传输的寄存器地址，来比较所捕获的寄存器地址是否为用于存储表示所述驱动开始的寄存器值的寄存器地址，即使所捕获的所述芯片地址与所存储的所述芯片地址相同，所述主芯片也不会向所述控制器传输应答信号。
作为一实施例，如果所捕获的所述寄存器地址为用于存储表示所述驱动开始的寄存器地址，则所述***电路可开始驱动。
作为一实施例，如果所捕获的所述寄存器地址为用于存储表示所述驱动开始的寄存器值的寄存器地址，则所述I2C通信部捕获向所述从芯片传输的寄存器值，如果所捕获的寄存器值为表示所述驱动开始的寄存器值，则所述***电路可开始驱动。
作为一实施例，如果所述控制器传输驱动开始命令，则所述***电路可进行等待，直至所述从芯片驱动开始。
作为一实施例，所述芯片还可包括时钟输入输出焊盘，如果通过所述控制器设定为时钟主设备，则向通过I2C通信方式连接的所述另一芯片提供驱动时钟，如果设定为时钟从设备，则从所述另一芯片中的一个或从外部接收所述驱动时钟。
作为一实施例，所述芯片还可包括时钟发生器，用于生成通过所述时钟输入输出焊盘输出的所述驱动时钟。
作为一实施例，所述芯片还可包括光电池区域，通过所述***电路来控制驱动，生成与所入射的光的强度相应的像素电流。
作为一实施例，所述芯片配置于显示器的下部，可配置于使向所述光电池区域入射的外来光及所述显示器生成的光通过的第一光选择层的下部。
作为一实施例，所述芯片可配置于使所述外来光及所述显示器生成的光的一部分通过的第二光选择层的下部。
作为一实施例，配置于所述第一光选择层的下部的芯片与配置于所述第二光选择层的下部的芯片在相同的驱动开始时刻开始驱动，可在相同的驱动结束时刻结束驱动。
发明效果
根据本发明的实施例，可以通过I2C通信来同时驱动多个传感器。
附图说明
以下，参照附图所示的实施例来说明本发明。为了助于理解，在全部附图中，为相同的结构要素赋予相同的附图标记。附图所示的结构仅为用于说明本发明的例示性实施例，而不用于限制本发明的范围。尤其，为了便于理解本发明，以夸张的形式来表现附图中的部分结构要素。附图为用于理解本发明的手段，因此应当理解附图中的结构要素的宽度或厚度等可以与实际体现时不同。
图1(a)和图1(b)分别为用于例示性说明有必要同时驱动的传感器的结构的图。
图2(a)至图2(e)分别为用于例示性说明根据图1的AA及BB的传感器的剖面的图。
图3(a)和图3(b)分别为用于例示性说明用于同时驱动多个芯片的结构的图。
图4为用于例示性说明在图3所示的结构中同时驱动多个芯片的一方法的图。
图5为用于例示性说明在图3所示的结构中同时驱动多个芯片的另一方法的图。
图6(a)和图6(b)分别为用于例示性说明用于同时驱动多个芯片的结构的图。
图7为用于例示性说明在图3所示的结构中同时驱动多个芯片的一方法的图。
图8为用于例示性说明传感器的工作原理的图。
图9(a)和图9(b)分别为用于例示性说明具有第一光选择层的传感器的实施例的图。
图10(a)和图10(b)分别为用于例示性说明具有第二光选择层的传感器的实施例的图。
其中，附图说明如下：
10、显示器；11、显示器偏振层；12、显示器延迟器层；13、像素层；20、外来光；21、显示器线性偏振光；22、显示器圆形偏振光；22a、第一传感器内部线性偏振光；22a’、第二传感器内部线性偏振光；23、第一传感器线性偏振光；23’、第一传感器线性偏振光；24、第二传感器线性偏振光；30、非偏振光；31、第三传感器线性偏振光；31’、第三传感器线性偏振光；24’、第二传感器线性偏振光；32、第四传感器线性偏振光；32’、第四传感器线性偏振光；100、第一形态的传感器；100a、第一传感器；100b、第一传感器；100c、第二传感器；100d、第二传感器；100e、第一传感器；101a、第二形态的传感器；101b、第二形态的传感器；110、封装；110a、封装；111a、贯通孔；111b、贯通孔；120a、第一芯片；120b、第二芯片；120a’、主芯片；120b’、从芯片；121a、第一受光部；121b、第二受光部；121、I2C通信部；121’、I2C通信部；122、寄存器和/或存储器；123、***电路；124、时钟发生器；125、光电池区域；130、第一光选择层；130’、第一光选择层；140、第二光选择层；140’、第二光选择层；150、控制器；310、第一传感器偏振层；315、第二传感器偏振层；320、第一传感器延迟器层；325、第二传感器延迟器层。
具体实施方式
本发明可以施加多种变更，可以具有多种实施例，因此将在附图中例示特定实施例并进行详细说明。但是，应当理解这并非要将本发明限定为特定的实施形态，本发明包括本发明的思想和技术范围所包括的所有变更、等同物乃至代替物。尤其，以下参照附图所说明的功能、特征、实施例均可以单独或与其他实施例相结合来实现。因此，应当注意本发明的范围并不被附图所示的形态限定。
另一方面，在本说明书使用的术语中，“实质上”、“几乎”、“约”等之类的表达为考虑到实际体现时所适用的余量或可能产生的误差的表达。例如，“实质上为90度”应解释为包括预期效果可以与90度时的效果相同的角度。作为另一例，“几乎没有”应解释为包括某种东西微不足道到可以无视的程度。
另一方面，除非特别提及，否则“侧面”或“水平”涉及附图的左右方向，“垂直”涉及附图的上下方向。并且，除非特别定义，否则角度、入射角等均以垂直于附图所示的水平面的虚拟直线为基准。
在整个附图中，相同或相似的附图标记指代相同或相似的要素。
以下，在整个附图中，延迟器层所示的阴影线表示慢轴的方向，偏振层所示的阴影线例示性表示相对于沿水平方向延伸的慢轴的偏振轴的方向。另一方面，图示时，显示器延迟器层的慢轴与传感器延迟器层的慢轴均沿水平方向延伸，或者显示器延迟器层的慢轴与传感器延迟器层的慢轴均沿垂直方向延伸。应当理解，这仅仅是单纯为了帮助理解而表达的，没有必要对传感器延迟器层的慢轴与显示器延迟器层的慢轴进行整列。
图1为用于例示性说明有必要同时驱动的传感器的结构的图。
在要检测的对象受到时间变化的噪声影响的环境下工作的半导体装置中需要同时驱动。在本说明书中，假设需要同时驱动的半导体装置是设置在显示器下方的如照度传感器、颜色传感器、指纹传感器等的传感器。位于显示器下方的传感器不仅检测检测目标(例如外来光或从盖板玻璃反射的显示器产生的光)，而且还检测噪声(从显示器入射的光)。因此，由于检测值不仅受到外来光的影响，而且还受到显示器产生的光(以下称为内部光)的影响，因此为了测量纯净的外来光的强度，在显示器下方配置有多个传感器，尤其，有必要同时驱动多个传感器。与相对恒定的外来光相比，内部光的强度可以在几微秒到几十微秒内变化。因此，即使使用多个传感器，但是如果传感器的驱动时间不同，则各个传感器的测定值也不同，因此无法将内部光所产生的噪声成分从测定值中去除。当然，本说明书中提出的同时驱动方法不仅可以应用于传感器，而且可以应用于支持I2C通信的其他类型的半导体装置。
参照图1(a)和图1(b)，多个传感器可以由多种结构体现。第一形态的传感器100在一个封装110内包括多个第一芯片120a和第二芯片120b。第二形态的传感器101a在一个封装110a内包括一个第一芯片120a。第一形态的传感器100的封装110包括使第一芯片120a、第二芯片120b暴露于外部的多个贯通孔111a、111b。第二形态的传感器101a的封装110a包括使第一芯片120a暴露于外部的一个贯通孔111a。
基本上，与具有照度检测功能的半导体相同，第一芯片120a和第二芯片120b通常可具有用于测定所入射的光的强度的功能。但是，向各个第一芯片120a和第二芯片120b入射的光的特性可能不同，对此将参照图8至图10进行详细说明。作为一实施例，在第一形态的传感器100中，第一芯片120a和第二芯片120b均接收外来光与内部光，但第一芯片120a接收实质上无损失的外来光与内部光(通过第一光路径的光)，第二芯片120b接收强度与第一芯片120a所接收的光的强度成比例的外来光与内部光(通过第二光路径的光)。类似地，在第二形态的传感器101a、第二形态的传感器101b中，第二形态的传感器101a的第一芯片120a接收实质上无损失的外来光与内部光，第二形态的传感器101b的第二芯片120b接收强度与第一芯片120a所接收的光的强度成比例的外来光与内部光。
在第一形态的传感器100及第二形态的传感器101a、第二形态的传感器101b中，第一芯片120a、第二芯片120b的驱动实质上得到同步。即，第一芯片120a、第二芯片120b的驱动开始时刻与驱动结束时刻实质上相同。这是因为，第一芯片120a、第二芯片120b只有接收相同的内部光，才可以从检测值中去除内部光带来的影响。
除了第一光路径与第二光路径是在一个封装内实现或者还是在互不相同的封装内实现的区别之外，第一形态的传感器100及第二形态的传感器101a、第二形态的传感器101b实质上为相同的传感器。因此，以下将以第一形态的传感器100为中心进行说明。
图2为用于例示性说明根据图1的AA及BB的传感器的剖面的图。图2(a)部分、(b)部分及图2(e)部分示出用于接收通过第一光路径的光的剖面结构，图2(c)部分及图2(d)部分示出用于接收通过第二光路径的光的剖面结构。
参照图2(a)部分，第一传感器100a包括封装110、第一光选择层130及第一芯片120a。第一光选择层130形成第一光路径，可配置于第一芯片120a的上部面上。其中，第一光选择层130至少覆盖第一芯片120a的光电池区域(photocell region)。第一光选择层130及光电池区域可以通过贯通孔111a接收显示器所入射的外来光和/或内部光。
参照图2(b)部分，第一传感器100b包括封装110、第一光选择层130’及第一芯片120a。第一光选择层130’形成第一光路径，可配置于封装110的上部面上。其中，第一光选择层130’至少覆盖贯通孔111a。
参照图2(c)部分，第二传感器100c包括封装110、第二光选择层140及第二芯片120b。第二光选择层140形成第二光路径，可配置于第二芯片120b的上部面上。其中，第二光选择层140至少覆盖第二芯片120b的光电池区域。第二光选择层140及光电池区域可以通过贯通孔111b接收显示器所入射的外来光和/或内部光。
参照图2(d)部分，第二传感器100d包括封装110、第二光选择层140’及第二芯片120b。第二光选择层140’形成第二光路径，可配置于封装110的上部面上。其中，第二光选择层140’至少覆盖贯通孔111b。
参照图2(e)部分，第一传感器100e包括封装110及第一芯片120a。如上所述，第一芯片120a与第二芯片120b可以利用在同一驱动时间内所接收的外来光及内部光的检测值之差来去除内部光带来的影响。因此，如果第一传感器100e的第一芯片120a与第二传感器100c、第二传感器100d的第二芯片120b的检测值之间仅存在比例关系，则第一传感器100e即使不包括第一光选择层130或第一光选择层130’也可以。
第一光选择层130与第一光选择层130’提供相同的功能，即，提供第一光路径，但其结构可以不同，第二光选择层140与第二光选择层140’提供第二光路径，但可具有不同的结构。参照图8至图10来说明第一光选择层130、第一光选择层130’及第二光选择层140、第二光选择层140’的结构。图2所示的例仅用于说明第一光选择层130、第一光选择层130’、第二光选择层140、第二光选择层140’可配置于多个位置，而并非对特定结构必须配置于特定位置的限定。
图3为用于例示性说明用于同时驱动多个芯片的结构的图。图3(a)部分示出两个芯片及同时驱动其的控制器，图3(b)部分示出芯片的功能性结构。
参照图3(a)部分，两个芯片设定为主设备模式与从设备模式，设定为主设备模式的第一芯片120a(以下称为“主芯片”)向设定为从设备模式的第二芯片120b(以下称为“从芯片”)提供同时驱动开始所需的驱动开始信号使能(Enable)。另一方面，两个芯片中的一个可以向其余芯片提供同时驱动结束所需的驱动时钟(Clock)。
同时驱动意味着驱动开始时刻和驱动结束时刻相同。为了使驱动开始时刻相同，多个芯片中的一个必须可以向其余芯片通知驱动开始，为了使驱动结束时刻相同，多个芯片必须借助相同的驱动时钟驱动。为此，除了用于输入或输出基本的驱动控制所需信号的焊盘外，第一芯片120a、第二芯片120b包括用于输入输出驱动开始信号使能的使能输入输出焊盘(enable input/output pad)及用于输入输出驱动时钟的时钟输入输出焊盘。追加地或选择性地，第一芯片120a、第二芯片120b还可包括用于确定主设备模式或从设备模式的一个以上的选项焊盘。如果使用选项焊盘，则可以提前确定各个芯片的工作模式。
其中，焊盘或触点(以下统称为“焊盘”)为形成于芯片的上部面或下部面的金属层或端子。焊盘通过导线、焊球等多种手段与引线框架、印刷电路板(Printed CircuitBoard，PCB)等电连接，用于通过引线框架从外部接收信号或向外部发送信号。例如，在将多个第一芯片120a和第二芯片120b包括在一个封装110内的情况下，多个使能输入输出焊盘可通过导线直接连接，或者在第一芯片120a、第二芯片120b附着于印刷电路板的情况下，可通过印刷电路板间接连接。例如，在将一个第一芯片120a包括在一个封装110a内的情况下，多个使能输入输出焊盘可通过引线框架电连接。概括如下，通过使能输入输出焊盘和/或时钟输入输出焊盘的两个芯片之间的信号传输不从属于焊盘间的电连接方式。
主芯片第一芯片120a与从芯片第二芯片120b可以通过数据线SDA_I2C与一个时钟线SCL_I2C来与控制器150通信。控制器150将实质上具有相同功能的多个芯片中的一个芯片指定为主芯片第一芯片120a，另一个芯片指定为从芯片第二芯片120b。主芯片第一芯片120a通过使能输入输出焊盘向多个从芯片第二芯片120b提供用于控制从芯片第二芯片120b的驱动的驱动开始信号。控制器150可通过控制一个主芯片第一芯片120a的驱动开始来使多个从芯片第二芯片120b驱动开始。
另一方面，驱动时钟可以通过主芯片第一芯片120a向从芯片第二芯片120b提供，或者可以从外部接收。在多个芯片的驱动时钟互不相同的情况下，驱动结束时间不同。因此，为了同时驱动多个芯片，多个芯片应由实质上相同的驱动时钟来驱动。为此，主芯片第一芯片120a通过时钟输入输出焊盘向多个从芯片第二芯片120b提供驱动时钟，或者主芯片第一芯片120a和从芯片第二芯片120b可通过时钟输入输出焊盘从外部接收驱动时钟。
如图1及图2所说明的，主芯片第一芯片120a和从芯片第二芯片120b为实质上功能相同的半导体，可以仅检测对象不同。参照图3(b)部分，主芯片第一芯片120a与从芯片第二芯片120b可包括I2C通信部121、寄存器和/或存储器122、***电路123、时钟发生器124以及光电池区域125。
I2C通信部121通过数据线SDA_I2C与时钟线SCL_I2C从控制器150接收控制信号，向控制器150传输第一芯片120a、第二芯片120b所生成的数据。在I2C通信的情况下，控制器150通过数据线SDA_I2C传输为每个芯片分配唯一的芯片地址，具有相应芯片地址的芯片的I2C通信部121通过数据线SDA_I2C向控制器150传输应答信号Ack，但其余芯片的通信部121不传输应答信号。控制器150通过数据线SDA_I2C向所响应的芯片的I2C通信部121传输用于存储寄存器地址和/或相应寄存器地址的数据。I2C通信部121在寄存器和/或存储器122上的寄存器地址存储所接收的数据，通过所存储的数据来驱动***电路123。另一方面，I2C通信部121借助控制器150的控制，通过数据线SDA_I2C来向控制器150传输存储于寄存器和/或存储器122的检测值。
寄存器和/或存储器122具有用于识别存储位置的地址以及为每个地址分配的数据存储区域。寄存器和/或存储器122在物理上不必配置为一个，根据需要，寄存器可以内置于***电路123，存储器可以与***电路123分离。
***电路123指代用于控制芯片驱动的电路，如用于驱动光电池区域的驱动器、用于从光电池区域读出像素电流的读出、用于将像素电流转换为检测值的模数转换器(ADC)等。即，***电路123根据存储于寄存器和/或存储器122上的寄存器地址的数据，驱动光电池区域125，以生成与所入射的光的强度相对应的模拟形态的像素电流，并将其转换为数字形态的检测值，来存储于寄存器和/或存储器122。尤其，***电路123借助控制器150的控制驱动为主设备模式或从设备模式。如果设定为主设备模式，则***电路123向从芯片第二芯片120b提供驱动开始信号使能。追加地，***电路123可向从芯片第二芯片120b提供驱动时钟。另一方面，如果设定为从设备模式，则***电路123通过从主芯片第一芯片120a接收的驱动开始信号使能开始驱动，并驱动与规定数量的驱动时钟相应的时间。驱动时钟可以从主芯片第一芯片120a或者外部接收。
时钟发生器124用于生成驱动时钟。在从外部接收驱动时钟的情况下，时钟发生器124可省略。在主芯片第一芯片120a提供驱动时钟的情况下，从芯片第二芯片120b的时钟发生器124通过***电路123停用或者***电路123可借助通过时钟输入输出焊盘输入的驱动时钟来工作。
光电池区域125可包括多个第一受光部121a、第二受光部121b(参照图8至图10)。例如，第一受光部121a、第二受光部121b可以为光电二极管，但除此之外可用各种光受光器件代替。第一受光部121a、第二受光部121b输出与所入射的光相对应的像素电流。
图4为用于例示性说明在图3所示的结构中同时驱动多个芯片的一方法的图。
驱动多个芯片的方法可分为将多个芯片中的一个芯片设定为主设备模式并且将另一个芯片设定为从设备模式的主设备/从设备设定过程(步骤S10至步骤S17)，以及使主芯片第一芯片120a与从芯片第二芯片120b同时驱动开始的驱动开始过程(步骤S18至步骤S20)。如果通过选项焊盘提前确定了主芯片第一芯片120a与从芯片第二芯片120b，则可省略整个主设备/从设备设定过程(步骤S10至步骤S17)或主设备/从设备设定过程中的时钟主设备(cloak master)/时钟从设备(cloak clave)设定过程(步骤S10至步骤S13)。
参照图4，控制器150将多个芯片中的一个芯片设定为时钟主设备(步骤S10)。控制器150通过数据线SDA_I2C传输设定为时钟主设备的芯片的芯片地址、第一寄存器地址以及表示存储于第一寄存器地址的时钟主设备的第一寄存器值(数据)。
在第一寄存器值存储于第一寄存器地址后，已设定为时钟主设备的芯片通过数据线SDA_I2C传输应答信号Ack(步骤S11)。已设定为时钟主设备的芯片通过时钟输入输出焊盘提供驱动时钟。
控制器150将多个芯片中未设定为时钟主设备的剩余芯片设定为时钟从设备(步骤S12)。控制器150通过数据线SDA_I2C传输设定为时钟从设备的芯片的芯片地址、第一寄存器地址以及表示存储于第一寄存器地址的时钟从设备的第二寄存器值。
在第二寄存器值存储于第一寄存器地址后，已设定为时钟从设备的芯片通过数据线SDA_I2C传输应答信号Ack(步骤S13)。已设定为时钟从设备的芯片通过时钟输入输出焊盘接收驱动时钟。
在多个芯片从外部接收相同的驱动时钟的情况下，可省略步骤S10至步骤S13。
控制器150将多个芯片中的一个芯片设定为使能主设备(主芯片)(步骤S14)。控制器150通过数据线SDA_I2C传输主芯片第一芯片120a的芯片地址、第二寄存器地址以及表示存储于第二寄存器地址的使能主设备的第三寄存器值。
在第三寄存器值存储于第二寄存器地址后，主芯片第一芯片120a通过数据线SDA_I2C传输应答信号Ack(步骤S15)。主芯片第一芯片120a通过使能输入输出焊盘提供驱动等待信号禁用(Disable)。
控制器150将多个芯片中未设定为使能主设备的剩余芯片设定为使能从设备(从芯片)(步骤S16)。控制器150通过数据线SDA_I2C传输从芯片第二芯片120b的芯片地址、第二寄存器地址以及表示存储于第二寄存器地址的使能从设备的第四寄存器值。
在第四寄存器值存储于第二寄存器地址后，从芯片第二芯片120b通过数据线SDA_I2C传输应答信号Ack(步骤S17)。从芯片第二芯片120b通过使能输入输出焊盘接收驱动等待信号禁用(Disable)。从而，从芯片第二芯片120b进入驱动等待状态。
作为一实施例，时钟主设备与使能主设备可以为同一芯片。在此情况下，可省略步骤S14与步骤S15，设定为时钟主设备的芯片通过时钟输入输出焊盘输出驱动时钟，同时，可通过使能输入输出焊盘输出驱动等待信号禁用。另一方面，作为另一实施例，时钟主设备与使能主设备可以为不同的芯片。在此情况下，时钟主设备被设定为使能从设备，从使能主设备接收驱动开始信号使能来驱动，或者也可仅向时钟从设备提供时钟。即，时钟主设备可以为通过时钟输入输出焊盘来与多个芯片相连接的时钟发生器。
如果控制器150命令主芯片第一芯片120a的驱动开始(步骤S18)，则主芯片第一芯片120a通过使能输入输出焊盘向从芯片第二芯片120b提供驱动开始信号使能(步骤S19)。驱动开始命令可包括主芯片第一芯片120a的芯片地址、第三寄存器地址以及表示存储于第三寄存器地址的驱动开始的第五寄存器值。因此，分别指定为主芯片第一芯片120a与从芯片第二芯片120b的多个芯片可同时驱动开始。
图5为用于例示性说明在图3所示的结构中同时驱动多个芯片的另一方法的图。步骤S30至步骤S37与图4的步骤S10至S17相同，因此省略对此的说明。
如果控制器150命令从芯片第二芯片120b的驱动开始(步骤S38)，则从芯片第二芯片120b传输应答信号Ack，进入驱动等待状态(步骤S39)。驱动开始命令可包括从芯片第二芯片120b的芯片地址、第三寄存器地址以及表示存储于第三寄存器地址的驱动开始的第五寄存器值。即，控制器150命令从芯片第二芯片120b驱动开始，从芯片第二芯片120b在接收到控制器150的驱动开始命令后，进行等待，直至从主芯片第一芯片120a接收到驱动开始信号使能。
如果控制器150命令主芯片第一芯片120a的驱动开始(步骤S40)，则主芯片第一芯片120a通过使能输入输出焊盘向从芯片第二芯片120b提供驱动开始信号使能(步骤S41)。因此，分别指定为主芯片第一芯片120a与从芯片第二芯片120b的多个芯片可同时驱动开始。
图6为用于例示性说明用于同时驱动多个芯片的结构的图，图6(a)部分示出两个芯片及驱动其的控制器，图6(b)部分示出芯片的功能性结构。省略与图3相同的说明，对不同点进行说明。
参照图6(a)部分，多个芯片分别设定为主设备模式与从设备模式，设定为主设备模式的主芯片120a’检测设定为从设备模式的从芯片120b’的驱动开始，从而开始驱动。因此，参照图3至图5来对所说明的实施例进行比较时，图6所示的芯片不具有使能输入输出焊盘。另一方面，多个芯片中的一个可向其余芯片提供同时驱动结束所需的驱动时钟。
同时驱动意味着驱动开始时刻和驱动结束时刻相同。为了使驱动开始时刻相同，多个芯片中的一个以上的主芯片120a’应能够检测一个从芯片120b’的驱动开始，为了使驱动结束时刻相同，多个芯片必须借助相同的驱动时钟驱动。为此，主芯片120a’、从芯片120b’包括用于输入输出驱动时钟的时钟输入输出焊盘。时钟输入输出焊盘为用于一个芯片向其余芯片提供驱动时钟或从外部接收驱动时钟的焊盘。追加地或选择性地，主芯片120a’、从芯片120b’还可包括用于确定主设备模式或从设备模式的一个以上的选项焊盘。如果使用选项焊盘，则可以提前确定各个芯片的工作模式。
主芯片120a’与从芯片120b’可通过数据线SDA_I2C与一个时钟线SCL_I2C来与控制器150通信。控制器150将实质上具有相同功能的多个芯片中的至少一个指定为主芯片120a’，其余芯片中的一个指定为从芯片120b’。主芯片120a’检测从芯片120b’的驱动开始，来与从芯片120b’实质性地同时开始驱动。控制器150控制从芯片120b’的驱动开始，从而可使一个以上的主芯片120a’驱动开始。
参照图6(b)部分，主芯片120a’与从芯片120b’可包括I2C通信部121’、寄存器和/或存储器122、***电路123、时钟发生器124以及光电池区域125。
I2C通信部121’通过数据线SDA_I2C与时钟线SCL_I2C从控制器150接收控制信号，并向控制器150传输芯片120a’、120b所生成的数据。以主设备模式工作时，I2C通信部121’通过数据线SDA_I2C监控所接收和发送的控制信号，来检测从芯片120b’的工作开始。详细地，I2C通信部121’知道从芯片120b’的芯片地址、存储工作开始命令的第三寄存器地址及与工作开始命令相对应的第五寄存器值，如果通过数据线SDA_I2C传输从芯片120b’的工作开始命令，则据此来将与工作开始命令相对应的寄存器值存储于主芯片120a’的寄存器。其中，(1)在从芯片120b’向控制器150传输表示第三寄存器地址的接收完成的应答信号Ack，所述第三寄存器地址用于存储表示驱动开始的寄存器值的情况下，或者(2)在从芯片120b’向控制器150传输表示第五寄存器值的接收完成的应答信号Ack，所述第五寄存器值表示驱动开始的情况下，主芯片120a’的I2C通信部121’可将第五寄存器值存储于寄存器和/或存储器122。
图7为用于例示性说明在图3所示的结构中同时驱动多个芯片的一方法的图。步骤S50至步骤S53与图4的步骤S10至步骤S13相同，因此省略对其的说明。
控制器150将多个芯片中的至少一个设定为主芯片120a’(步骤S54)。控制器150通过数据线SDA_I2C传输主芯片120a’的芯片地址、第二寄存器地址、表示存储于第二寄存器地址的使能主设备的第三寄存器值以及从芯片120b’的芯片地址。
在第三寄存器值与从芯片120b’的芯片地址存储于第二寄存器地址后，主芯片120a’通过数据线SDA_I2C传输应答信号Ack(步骤S55)。之后，主芯片120a’捕获通过数据线SDA_I2C传输的芯片地址，并执行对与存储于第二寄存器地址的从芯片120b’的芯片地址进行比较的监控。
监控时，即使接收从芯片120b’的芯片地址，主芯片120a’也仅作比较，而不传输应答信号Ack。捕获到从芯片120b’的芯片地址，如果从芯片120b’传输应答信号Ack，则主芯片120a’捕获控制器150传输的寄存器地址，确认是否为用于存储表示驱动开始的第五寄存器值的第三寄存器值。如果从芯片120b’传输应答信号Ack，则主芯片120a’捕获控制器150传输的寄存器值，确认是否为表示驱动开始的第五寄存器值。
在主芯片120a’的监控开始后，控制器150将多个传感器中的一个设定为从芯片(步骤S56)。控制器150通过数据线SDA_I2C传输从芯片120b’的芯片地址、第二寄存器地址及表示存储于第二寄存器地址的使能从设备的第四寄存器值。
在第四寄存器值存储于第二寄存器地址后，从芯片120b’通过数据线SDA_I2C传输应答信号Ack(步骤S57)。从芯片120b’进入驱动等待状态。
如果控制器150命令主芯片120a’的驱动开始(步骤S58)，则主芯片120a’传输应答信号Ack并进入驱动等待状态(步骤S59)。驱动开始命令可包括主芯片120a’的芯片地址、第三寄存器地址及表示存储于第三寄存器地址的驱动开始的第五寄存器值。即，控制器150命令主芯片120a’驱动开始，但主芯片120a’进行等待，直至处于监控中的从芯片120b’从控制器150接收到驱动开始命令。
如果控制器150命令从芯片120b’的驱动开始(步骤S60)，则从芯片120b’传输应答信号Ack并开始驱动(步骤S61)。驱动开始命令可包括从芯片120b’的芯片地址、第三寄存器地址及表示存储于第三寄存器地址的驱动开始的第五寄存器值。
主芯片120a’如果捕获从芯片120b’的芯片地址，则通过之后传输的寄存器地址及对于其的应答信号Ack，或通过寄存器值或对于其的应答信号Ack，开始驱动(步骤S62)。因此，分别指定为主芯片120a’与从芯片120b’的多个芯片可同时驱动开始。
图8为用于例示性说明传感器的工作原理的图。
第一形态的传感器100可设置于显示器10的下部。例如，第一形态的传感器100可以为用于测定外来光的强度的照度传感器、为了测定外来光的强度而测定至少两个波段各自的光的强度的颜色传感器、用于生成与指纹获取区域相接触的指纹图像的指纹传感器。第一形态的传感器100普遍包括传感器延迟器层与传感器偏振层。传感器延迟器层与传感器偏振层减少显示器产生的光所带来的影响。其中，照度传感器与颜色传感器的除颜色过滤器之外的其余结构相同，除受光显示器10的盖玻璃所反射的光这一点之外，指纹传感器与照度传感器相同，因此以下将以照度传感器为中心进行说明。
第一形态的传感器100为用于测定所入射的光的强度的装置。例如，在照度传感器配置于显示器的下部的情况下，除了通过显示器的外来光(指纹传感器的情况，盖玻璃所反射的光)，显示器内部所产生的光也入射到照度传感器。因此，至少为了区分外来光与显示器产生的光，有必要通过不同的光路径分别测定入射的光的强度。可确保所测定的外来光的强度。第一形态的传感器100测定通过第一光路径的光的强度，第二形态的传感器测定通过第二光路径的光的强度。
显示器10包括形成有用于产生光的多个像素P的像素层13、层叠于像素层13的上部的显示器偏振层11以及显示器延迟器层12。为了保护显示器偏振层11、显示器延迟器层12及像素层13，可在显示器10的下部面配置由如金属或合成树脂的不透光性材料形成的保护层。作为一实施例，包括第一光选择层130、第二光选择层140与第一芯片120a、第二芯片120b第一形态的传感器100可配置于去除部分保护层的区域(以下称为“完成式结构”)。作为另一实施例，第一形态的传感器100的第一光选择层130、第二光选择层140可制造为膜形态，并层压于显示器10的下部面。第一芯片120a、第二芯片120b附着于第一光选择层130、第二光选择层140的下部面，可实现传感器(以下称为“组装式结构”)。为了避免重复说明，以下以完成式结构为中心进行说明。
显示器偏振层11与显示器延迟器层12提高显示器10的可视性。通过显示器10的上部面入射的外来光20为非偏振光。如果外来光20向显示器偏振层11的上部面入射，则仅与显示器偏振层11的偏振轴实质上一致的显示器线性偏振光21通过显示器偏振层11。如果显示器线性偏振光21通过显示器延迟器层12，则形成顺时针或逆时针旋转的显示器圆形偏振光(或椭圆形偏振光)22。显示器圆形偏振光22如果反射到像素层13后再入射到显示器延迟器层12，则形成所反射的线性偏振光。其中，如果显示器延迟器层12的偏振轴相对于慢轴倾斜约45度，则显示器线性偏振光21的偏振轴与所反射的线性偏振光的偏振轴相互正交。因此，所反射的线性偏振光，即，像素层13所反射的外来光被显示器偏振层11阻断无法照射到显示器外部。因此，显示器10的可视性可得到提高。
像素P生成的非偏振光30朝向显示器10的上部面及下部面行进。并且，朝向上部面行进的非偏振光30的一部分在显示器10内部反射后再次朝向下部面行进。与显示器圆形偏振光22不同，非偏振光30直接通过显示器延迟器层12，并借助显示器偏振层11成为线性偏振光后照射到外部。
第一形态的传感器100包括光路径不同的第一光选择层130、第二光选择层140及用于检测通过各个光路径的光的第一芯片120a、第二芯片120b。向第一形态的传感器100入射的光为来自外来光的显示器圆形偏振光22与显示器外部产生的非偏振光30。通过第一光选择层130形成的第一光路径与通过第二光选择层140形成的第二光路径对于显示器圆形偏振光22与非偏振光30的作用互不相同。第一光路径使显示器圆形偏振光22与非偏振光30全部通过。反之，第二光路径使非偏振光30通过并实质上阻断显示器圆形偏振光22。通过第一光路径的显示器圆形偏振光22成为第一传感器线性偏振光23，通过第二光路径的显示器圆形偏振光22成为第二传感器线性偏振光24，通过第一光路径与第二光路径的非偏振光30成为第三传感器线性偏振光31及第四传感器线性偏振光32。其中，第二传感器线性偏振光24可根据第一光选择层130、第二光选择层140的极化效率(Polarization Efficiency，PE)而不同。例如，如果第一光选择层130、第二光选择层140的极化效率为100％，则显示器圆形偏振光22无损地通过第一光选择层130，并完全被第二光选择层140阻断。如果第一光选择层130、第二光选择层140的极化效率小于100％，则显示器圆形偏振光22的一部分通过第二光选择层140后成为第二传感器线性偏振光24。
第一芯片120a包括与第一光路径相对应的光电池区域125，光电池区域由多个第一受光部121a构成，第二芯片120b包括与第二光路径相对应的光电池区域125，光电池区域由多个第二受光部121b构成。例如，第一受光部121a生成实质上与第一传感器线性偏振光23和第三传感器线性偏振光31的光亮成比例的第一像素电流，第二受光部121b生成实质上与第二传感器线性偏振光24和第四传感器线性偏振光32的光亮成比例的第二像素电流。例如，第一受光部121a、第二受光部121b可以由一个光点二极管或多个光电二极管(以下称为“PD阵列”)构成。作为一实施例，一个或两个光电二极管可以与一个像素P相对应。作为再一实施例，PD阵列可以与一个像素P相对应。作为另一实施例，一个或两个光电二极管可以与多个像素P相对应。作为又一实施例，PD阵列可以与多个像素P相对应。
如上所述，来自非偏振光30的第三传感器线性偏振光31及第四传感器线性偏振光32可分别通过第一受光部121a及第二受光部121b检测。另一方面，虽然以下将详细说明，但第三传感器线性偏振光31及第四传感器线性偏振光32的强度实质上可能相同，反之，也可能不同。但是，第三传感器线性偏振光31及第四传感器线性偏振光32来自一个或多个像素产生的非偏振光30，因此线性比例关系或非线性比例关系在两者之间的强度成立。非线性比例关系可起因于显示器10的结构性特征、与各受光部相对应的像素区域的区别、非偏振光30的波段等多种原因。第三传感器线性偏振光31及第四传感器线性偏振光32之间的比例关系可在未受到外来光影响的环境中测定。依据线性关系，第三传感器线性偏振光31贡献于第一受光部121a所测定的强度的程度可从第二受光部121b所测定的第四传感器线性偏振光32强度计算得出。
图9为用于例示性说明具有第一光选择层的传感器的实施例的图。
参照图9(a)部分，第一传感器100a包括第一光选择层130及第一芯片120a。第一光选择层130包括第一传感器延迟器层320及第一传感器偏振层310。第一传感器偏振层310的偏振轴相对于第一传感器延迟器层320的慢轴倾斜第一角度，例如，倾斜+45度。第一传感器延迟器层320配置于第一传感器偏振层310的上部，第一芯片120a配置于第一传感器偏振层310的下部。在第一光选择层130与第一芯片120a之间可配置规定向第一受光部121a入射的光的波段的彩色过滤层(未图示)和/或紫外线阻断过滤器(未图示)。另一方面，参照图9(b)部分，在第一传感器100b中，第一光选择层130’也可由第二传感器延迟器层325及第二传感器偏振层315构成。
第一芯片120a包括接收通过第一光路径的光的多个第一受光部121a，所述第一光路径通过第一光选择层130或第一光选择层130’形成。第一受光部121a用于检测来自第一传感器偏振层310的第一传感器线性偏振光23及第三传感器线性偏振光31。第一受光部121a可生成大小与所入射的光的光亮相对应的像素电流。例如，第一受光部121a可以为光电二极管，但不限定于此。
以下，对具有所述结构的第一光选择层130或第一光选择层130’的第一传感器100a的工作进行说明。
显示器圆形偏振光22及非偏振光(未图示，如图8中的30)在图9(a)部分所示的结构中向第一传感器延迟器层320入射，在图9(b)部分所示的结构中向第二传感器延迟器层325的上部面入射。显示器圆形偏振光22为外来光20通过显示器偏振层11及显示器延迟器层12的光，非偏振光30为从像素P朝向第一光选择层130或第一光选择层130’沿着下方行进的光。
显示器偏振层11相对于显示器延迟器层12的慢轴可具有倾斜第二角度(如-45度)的偏振轴。因此，通过显示器偏振层11的显示器线性偏振光21可以相对于显示器延迟器层12的慢轴以第二角度入射。如果随着快轴透射的显示器线性偏振光21的第一偏振光要素与随着慢轴透射的显示器线性偏振光21的第二偏振光要素通过显示器延迟器层12，则相互间产生λ/4的相位差。因此，通过显示器延迟器层12的显示器线性偏振光21可成为沿逆时针方向旋转的显示器圆形偏振光22。
在图9(a)部分所示的结构中，快轴与慢轴之间具有λ/4相位差的显示器圆形偏振光22通过第一传感器延迟器层320成为第一传感器内部线性偏振光22a。第一传感器内部线性偏振光22a的偏振轴与显示器线性偏振光21的偏振轴相互正交。第一偏振光要素与第二偏振光要素之间具有λ/4相位差的显示器圆形偏振光22由于第一传感器延迟器层320λ/4相位差减少，可成为偏振轴与显示器线性偏振光21的偏振轴实质上垂直的第一传感器内部线性偏振光22a。另一方面，非偏振光30直接通过第一传感器延迟器层320。
第一传感器偏振层310的偏振轴与第一传感器内部线性偏振光22a的偏振轴实质上平行，因此，来自第一传感器延迟器层320的第一传感器内部线性偏振光22a可通过第一传感器偏振层310。另一方面，来自第一传感器延迟器层320的非偏振光30通过第一传感器偏振层310后成为第三传感器线性偏振光31。
在图9(b)部分所示的结构中，由于第二传感器延迟器层325，相位差消失，显示器圆形偏振光22可成为偏振轴与显示器线性偏振光21的偏振轴实质上平行的第二传感器内部线性偏振光22a’。另一方面，非偏振光30直接通过第二传感器延迟器层325。
第二传感器偏振层315的偏振轴与第二传感器内部线性偏振光22a’的偏振轴实质上平行，因此来自第二传感器延迟器层325的第二传感器内部线性偏振光22a’可通过第二传感器偏振层315。另一方面，来自第二传感器延迟器层325的非偏振光30通过第二传感器偏振层315后成为第三传感器线性偏振光31’。
即，通过由第一传感器延迟器层320－第一传感器偏振层310或第二传感器延迟器层325－第二传感器偏振层315构成的第一光路径，第一受光部121a可以检测第一传感器线性偏振光23或第一传感器线性偏振光23’及第三传感器线性偏振光31或第三传感器线性偏振光31’。
图10为用于例示性说明具有第二光选择层的传感器的实施例的图。
参照图10(a)部分，第二传感器100c包括第二光选择层140及第二芯片120b。第二光选择层140包括第一传感器延迟器层320及第二传感器偏振层315。第二传感器偏振层315的偏振轴可相对于第一传感器延迟器层320的慢轴倾斜成第二角度，例如-45度。第一传感器延迟器层320配置于第二传感器偏振层315的上部，第二芯片120b配置于第二传感器偏振层315的下部。在第二光选择层140与第二芯片120b之间可配置规定向受光部121b入射的光的波段的彩色过滤层(未图示)和/或紫外线阻断过滤器(未图示)。另一方面，参照图10(b)部分，在第二传感器100d中，第二光选择层140’也可由第二传感器延迟器层325及第一传感器偏振层310构成。
第二芯片120b包括接收通过第二光路径的光的多个第二受光部121b，所述第二光路径通过第二光选择层140或第二光选择层140’形成。第二受光部121b用于检测来自第二传感器偏振层315的第二传感器线性偏振光24及第四传感器线性偏振光32。第二受光部121b可生成大小与所入射的光的光亮相对应的像素电流。例如，第二受光部121b可以为光电二极管，但不限定于此。
以下，对具有所述结构的第二光选择层140或第二光选择层140’的第二传感器100b的工作进行说明。
显示器圆形偏振光22及非偏振光(未图示，如图8中的30)在图10(a)部分所示的结构中向第一传感器延迟器层320入射，在图10(b)部分所示的结构中向第二传感器延迟器层325的上部面入射。
在图10(a)部分所示的结构中，快轴与慢轴之间具有λ/4相位差的显示器圆形偏振光22通过第一传感器延迟器层320成为第一传感器内部线性偏振光22a。第一传感器内部线性偏振光22a的偏振轴与显示器线性偏振光21的偏振轴相互正交。第一偏振光要素与第二偏振光要素之间具有λ/4相位差的显示器圆形偏振光22由于第一传感器延迟器层320λ/4相位差减少，可成为偏振轴与显示器线性偏振光21的偏振轴实质上垂直的第一传感器内部线性偏振光22a。另一方面，非偏振光30直接通过第一传感器延迟器层320。
第二传感器偏振层315的偏振轴与第一传感器内部线性偏振光22a的偏振轴实质上垂直，因此，来自第一传感器延迟器层320的第一传感器内部线性偏振光22a大部分被第二传感器偏振层315阻断，仅一部分通过。通过第二传感器偏振层315的光成为第二传感器线性偏振光24。另一方面，来自第一传感器延迟器层320的非偏振光30通过第二传感器偏振层315后成为第四传感器线性偏振光32。
在图10(b)部分所示的结构中，由于第二传感器延迟器层325，相位差消失，显示器圆形偏振光22可成为偏振轴与显示器线性偏振光21的偏振轴实质上平行的第二传感器内部线性偏振光22a’。另一方面，非偏振光30直接通过第二传感器延迟器层325。
第一传感器偏振层310的偏振轴与第二传感器内部线性偏振光22a’的偏振轴实质上垂直，因此来自第二传感器延迟器层325的第二传感器内部线性偏振光22a’的大部分被第一传感器偏振层310阻断，仅一部分通过。通过第一传感器偏振层310的光成为第二传感器线性偏振光24’。另一方面，来自第二传感器延迟器层325的非偏振光30通过第一传感器偏振层310后成为第四传感器线性偏振光32’。
即，通过由第一传感器延迟器层320－第二传感器偏振层315或第二传感器延迟器层325－第一传感器偏振层310构成的第二光路径，第二受光部121b可以检测第二传感器线性偏振光24或第二传感器线性偏振光24’及第四传感器线性偏振光32或第四传感器线性偏振光32’。
另一方面，虽未图示，但第一传感器100a不包括第一光选择层130，仅第二传感器100b可包括第二光选择层140或第二光选择层140’。
以上对本发明的说明用于例示，本发明所属技术领域的普通技术人员可以理解，在不改变本发明的技术思想或必要特征的前提下，可以轻松变形成其他具体形态。因此，应当理解，所述实施例在所有方面均为例示性而非限定性。
本发明的范围根据所附权利要求书来体现，而非所述的详细说明，从权利要求书的意义、范围及其等同概念导出的全部变更或变形的形态应当被解释为包含在本发明的范围内。

Claims (12)

1.一种同时驱动多个I2C从设备的方法，通过I2C通信方式由与两个芯片相连接的控制器同时驱动所述两个芯片，其特征在于，所述方法包括以下步骤：
如果所述控制器将所述两个芯片中的一个芯片设定为主芯片，则所述主芯片向所述主芯片侧的使能输入输出焊盘输出驱动等待信号；
如果所述控制器将所述两个芯片中的另一个芯片设定为从芯片，则所述从芯片通过所述从芯片侧的输入输出焊盘从所述主芯片接收所述驱动等待信号；
如果所述控制器向所述主芯片传输驱动开始命令，则所述主芯片向所述主芯片侧的使能输入输出焊盘输出驱动开始信号；
如果通过所述从芯片侧的使能输入输出焊盘接收到所述驱动开始信号，则所述从芯片开始驱动。
2.根据权利要求1所述的同时驱动多个I2C从设备的方法，其特征在于，还包括：
如果所述控制器将所述两个芯片中的一个芯片设定为时钟主设备，则所述时钟主设备向所述时钟主设备侧的时钟输入输出焊盘输出驱动时钟的步骤；
如果所述控制器将所述两个芯片中的另一个芯片设定为时钟从设备，则所述时钟从设备通过所述时钟从设备侧的时钟输入输出焊盘从所述时钟主设备接收所述驱动时钟的步骤。
3.根据权利要求1所述的同时驱动多个I2C从设备的方法，其特征在于，还包括：
如果所述控制器向所述从芯片传输所述驱动开始命令，则所述从芯片进行等待，直至通过所述从设备侧的使能输入输出焊盘接收到所述驱动开始信号的步骤。
4.根据权利要求1所述的同时驱动多个I2C从设备的方法，其特征在于，所述从芯片为多个。
5.一种通过I2C通信方式由控制器同时驱动的芯片，其特征在于，其为一种在多个芯片通过I2C通信方式与控制器相连接时，通过所述控制器的控制来同时驱动的芯片，所述通过I2C通信方式由控制器同时驱动的芯片包括：
使能输入输出焊盘；
I2C通信部，通过数据线从所述控制器接收用于指定主芯片和从芯片中的任一者的第一寄存器值及表示驱动开始的第二寄存器值；
寄存器和/或存储器，将所述第一寄存器值存储在第一寄存器地址，并且将所述第二寄存器值存储在第二寄存器地址；
***电路，如果通过所述第一寄存器值设定为所述主芯片，则所述***电路向所述使能输入输出焊盘输出驱动等待信号，并通过所述第二寄存器值向所述使能输入输出焊盘输出驱动开始信号。
6.根据权利要求5所述的通过I2C通信方式由控制器同时驱动的芯片，其特征在于，如果通过所述第一寄存器值设定为所述从芯片，则所述***电路通过所述使能输入输出焊盘接收所述驱动等待信号，如果通过所述使能输入输出焊盘接收到所述驱动开始信号，则所述***电路开始驱动。
7.根据权利要求5所述的通过I2C通信方式由控制器同时驱动的芯片，其特征在于，还包括：
时钟输入输出焊盘，如果通过所述控制器设定为时钟主设备，则向通过所述I2C通信方式连接的其他芯片提供驱动时钟，并且如果设定为时钟从设备，则从所述其他芯片中的任一个芯片或从外部接收所述驱动时钟。
8.根据权利要求7所述的通过I2C通信方式由控制器同时驱动的芯片，其特征在于，还包括：
时钟发生器，所述时钟发生器生成通过所述时钟输入输出焊盘输出的所述驱动时钟。
9.根据权利要求5所述的通过I2C通信方式由控制器同时驱动的芯片，其特征在于，还包括：
光电池区域，所述光电池区域通过所述***电路来控制驱动，并且生成与入射的光的强度相应的像素电流。
10.根据权利要求9所述的通过I2C通信方式由控制器同时驱动的芯片，其特征在于，所述芯片配置于显示器的下部；并且
所述芯片配置于第一光选择层的下部，所述第一光选择层供向所述光电池区域入射的外来光以及所述显示器生成的光通过。
11.根据权利要求10所述的通过I2C通信方式由控制器同时驱动的芯片，其特征在于，所述芯片配置于第二光选择层的下部，所述第二光选择层供所述外来光以及所述显示器生成的光的一部分通过。
12.根据权利要求11所述的通过I2C通信方式由控制器同时驱动的芯片，其特征在于，配置于所述第一光选择层的下部的芯片与配置于所述第二光选择层的下部的芯片在相同的驱动开始时刻开始驱动，在相同的驱动结束时刻结束驱动。
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Citations (11)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2001265716A (ja) * 2000-03-17 2001-09-28 Hitachi Koki Co Ltd 情報伝達装置及び情報伝達方法
CN1637256A (zh) * 2004-01-07 2005-07-13 株式会社日立制作所 数据通信装置及使用该装置的控制器
CN202121679U (zh) * 2011-01-30 2012-01-18 格科微电子（上海）有限公司 一种复用数据接口的双摄像头装置
CN103069792A (zh) * 2010-08-24 2013-04-24 株式会社尼康 拍摄装置
US8819472B1 (en) * 2010-02-12 2014-08-26 Linear Technology Corporation Method and system for clock edge synchronization of multiple clock distribution integrated circuits by configuring master device to produce at least one gated clock output signal
CN104320597A (zh) * 2014-10-29 2015-01-28 江西瑞林电气自动化有限公司 多台ccd摄像机同步信号采集的驱动装置及方法
CN105573948A (zh) * 2014-11-05 2016-05-11 意法半导体亚太私人有限公司 由主从式电路进行的芯片同步
CN105893313A (zh) * 2016-04-21 2016-08-24 青岛海信宽带多媒体技术有限公司 一种处理i2c通信对接延时方法及数字光处理投影装置
CN107995967A (zh) * 2016-12-05 2018-05-04 深圳市汇顶科技股份有限公司 一种触控面板、终端设备和用于检测触摸点的方法
CN108877634A (zh) * 2018-08-08 2018-11-23 武汉天马微电子有限公司 同步控制器、显示装置及其控制方法
CN111670346A (zh) * 2020-01-21 2020-09-15 杭州芯格微电子有限公司 显示器下部的照度传感器

Family Cites Families (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US7382844B2 (en) * 2005-02-11 2008-06-03 International Business Machines Corporation Methods to self-synchronize clocks on multiple chips in a system
US7802036B2 (en) * 2007-02-06 2010-09-21 Seiko Epson Corporation Serial communication system using an I2C bus as a serial bus

Patent Citations (11)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2001265716A (ja) * 2000-03-17 2001-09-28 Hitachi Koki Co Ltd 情報伝達装置及び情報伝達方法
CN1637256A (zh) * 2004-01-07 2005-07-13 株式会社日立制作所 数据通信装置及使用该装置的控制器
US8819472B1 (en) * 2010-02-12 2014-08-26 Linear Technology Corporation Method and system for clock edge synchronization of multiple clock distribution integrated circuits by configuring master device to produce at least one gated clock output signal
CN103069792A (zh) * 2010-08-24 2013-04-24 株式会社尼康 拍摄装置
CN202121679U (zh) * 2011-01-30 2012-01-18 格科微电子（上海）有限公司 一种复用数据接口的双摄像头装置
CN104320597A (zh) * 2014-10-29 2015-01-28 江西瑞林电气自动化有限公司 多台ccd摄像机同步信号采集的驱动装置及方法
CN105573948A (zh) * 2014-11-05 2016-05-11 意法半导体亚太私人有限公司 由主从式电路进行的芯片同步
CN105893313A (zh) * 2016-04-21 2016-08-24 青岛海信宽带多媒体技术有限公司 一种处理i2c通信对接延时方法及数字光处理投影装置
CN107995967A (zh) * 2016-12-05 2018-05-04 深圳市汇顶科技股份有限公司 一种触控面板、终端设备和用于检测触摸点的方法
CN108877634A (zh) * 2018-08-08 2018-11-23 武汉天马微电子有限公司 同步控制器、显示装置及其控制方法
CN111670346A (zh) * 2020-01-21 2020-09-15 杭州芯格微电子有限公司 显示器下部的照度传感器

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