KR102379027B1 - 전자 장치 및 이의 디스플레이 패널의 소모 전력을 분석하는 방법 - Google Patents

전자 장치 및 이의 디스플레이 패널의 소모 전력을 분석하는 방법 Download PDF

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Abstract

본 개시의 기술적 사상에 의한 일 양태에 따르면, 디스플레이 패널의 소모 전력을 분석하는 방법에 있어서, 디스플레이 패널의 복수의 서브 영역들 각각에 대해, 대응하는 이미지에 따른 소모 전력을 계산하기 위한 소모 전력 모델, 및 디스플레이 패널에 포함된 적어도 하나의 전원 공급 라인의 저항 성분으로 인한 전압 강하를 고려하여 복수의 서브 영역들 각각에 대해 계산되는 소모 전력을 보상하기 위한 보상 모델을 생성하는 단계와, 디스플레이 패널에 디스플레이되는 입력 이미지를 복수의 서브 영역들에 대응하도록 분할하는 단계와, 소모 전력 모델을 이용하여, 분할된 입력 이미지에 따른 복수의 서브 영역들 각각의 소모 전력을 계산하는 단계와, 보상 모델을 이용하여, 계산된 복수의 서브 영역들 각각의 소모 전력을 보상하는 단계, 및 보상된 복수의 서브 영역들 각각의 소모 전력을 기초로, 입력 이미지에 대한 디스플레이 패널의 전체 소모 전력을 계산하는 단계를 포함하는, 방법이 개시된다.

Description

전자 장치 및 이의 디스플레이 패널의 소모 전력을 분석하는 방법 {ELECTRONIC DEVICE AND METHOD FOR ANALYZING POWER CONSUMPTION OF DISPLAY PANEL THEREOF}
본 개시(disclosure)의 기술적 사상은 전자 장치 및 이의 디스플레이 패널의 소모 전력을 분석하는 방법에 관한 것이다.
이 부분에 기술된 내용은 단순히 본 개시의 기술적 사상에 대한 배경 정보를 제공할 뿐 종래기술을 구성하는 것은 아니다.
AMOLED (Active Matrix Organic Light Emitting Diode) 디스플레이를 탑재한 전자 장치의 전체 전력 소모량 중에서 AMOLED 디스플레이의 전력 소모량은 높은 비중을 차지하고 있으며, 이로 인해, AMOLED 디스플레이가 소모하는 전력을 낮추기 위한 여러 저전력 기법이 연구되어 오고 있다.
저전력 기법을 실제 전자 장치에 적용하기 위해서는 전자 장치에서 AMOLED 디스플레이의 현재 픽셀(즉, 입력 이미지 데이터에 상응하는 픽셀 값)과 동작 상태에 따라 전력이 얼마나 소모되고 있으며, 어떤 기법을 어느 정도 적용하면 전력을 얼마나 덜 소모할 수 있을지를 파악할 수 있어야 한다.
또, 정확한 소모 전력 예측을 통해 배터리 잔량 예측의 정확도가 높아진다면, 저전력 기법의 전략적인 적용도 가능할 수 있다.
이에 따라, AMOLED 디스플레이 패널의 소모 전력을 추정하기 위한 방안으로, 각 픽셀의 소모 전력을 추정한 후 합산하는 방식 등과 같은 소모 전력 예측 모델들이 제시되어 왔다.
하지만, 단순히 각 픽셀의 소모 전력을 추정해서 합하는 방식의 기존의 소모 전력 예측 모델들은, 최신 모바일 기기들에 탑재되는 AMOLED 디스플레이 패널의 특징들, 예를 들어, 물리적인 크기의 증가와 더 큰 전류의 사용 등을 고려할 때 한계가 있다.
픽셀들의 연결이 길어져 디스플레이 패널 내 VDD Line의 길이도 길어지고 있으며, VDD Line을 따라 흐르는 전류의 양이 커지면서, 디스플레이 패널 내 OLED를 구동하는 VDD Line의 기생 저항(parasitic resistance)을 따라 일어나는 전압 강하인 I-R drop의 영향을 무시할 수 없게 되었기 때문이다.
따라서, 높은 정확도로 AMOLED 디스플레이 패널의 전력을 예측하기 위해, VDD Line의 기생 저항(parasitic resistance)을 따라 일어나는 전압 강하를 고려해줄 수 있는 새로운 전력 모델이 요구된다.
본 개시의 기술적 사상이 이루고자 하는 기술적 과제는, 디스플레이 패널의 전원 공급 라인의 전압 강하를 고려하여 디스플레이 패널의 전력 소모량을 높은 정확도로 추정할 수 있는 전자 장치 및 이의 디스플레이 패널의 소모 전력을 분석하는 방법을 제공하는데 있다.
본 개시의 기술적 사상이 이루고자 하는 기술적 과제는 이상에서 언급한 과제로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 과제들은 아래의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
본 개시의 기술적 사상에 의한 일 양태에 따르면, 디스플레이 패널의 소모 전력을 분석하는 방법에 있어서, 상기 디스플레이 패널의 복수의 서브 영역들 각각에 대해, 대응하는 이미지에 따른 소모 전력을 계산하기 위한 소모 전력 모델, 및 상기 디스플레이 패널에 포함된 적어도 하나의 전원 공급 라인의 저항 성분으로 인한 전압 강하를 고려하여 상기 복수의 서브 영역들 각각에 대해 계산되는 소모 전력을 보상하기 위한 보상 모델을 생성하는 단계; 상기 디스플레이 패널에 디스플레이되는 입력 이미지를 상기 복수의 서브 영역들에 대응하도록 분할하는 단계; 상기 소모 전력 모델을 이용하여, 상기 분할된 입력 이미지에 따른 상기 복수의 서브 영역들 각각의 소모 전력을 계산하는 단계; 상기 보상 모델을 이용하여, 상기 계산된 복수의 서브 영역들 각각의 소모 전력을 보상하는 단계; 및 상기 보상된 복수의 서브 영역들 각각의 소모 전력을 기초로, 상기 입력 이미지에 대한 상기 디스플레이 패널의 전체 소모 전력을 계산하는 단계;를 포함하는 방법이 개시된다.
본 개시의 기술적 사상에 의한 다른 양태에 따르면, 전자 장치에 있어서, 디스플레이 패널; 및 상기 디스플레이 패널을 제어하는 제어부;를 포함하되, 상기 제어부는, 상기 디스플레이 패널의 복수의 서브 영역들 각각에 대해, 대응하는 이미지에 따른 소모 전력을 계산하기 위한 소모 전력 모델을 생성하는 소모 전력 모델 생성부; 상기 디스플레이 패널에 포함된 적어도 하나의 전원 공급 라인의 저항 성분으로 인한 전압 강하를 고려하여 상기 복수의 서브 영역들 각각에 대해 계산되는 소모 전력을 보상하기 위한 보상 모델을 생성하는 보상 모델 생성부; 상기 디스플레이 패널에 디스플레이되는 입력 이미지를 상기 복수의 서브 영역들에 대응하도록 분할하는 이미지 분할부; 상기 소모 전력 모델을 이용하여, 상기 분할된 입력 이미지에 따른 상기 복수의 서브 영역들 각각의 소모 전력을 계산하는 영역별 소모 전력 산출부; 상기 보상 모델을 이용하여, 상기 계산된 복수의 서브 영역들 각각의 소모 전력을 보상하는 소모 전력 보상부; 및 상기 보상된 복수의 서브 영역들 각각의 소모 전력을 기초로, 상기 입력 이미지에 대한 상기 디스플레이 패널의 전체 소모 전력을 계산하는 소모 전력 산출부;를 포함하는 전자 장치가 개시된다.
본 개시의 기술적 사상에 의한 실시예들에 따른 전자 장치 및 이의 디스플레이 패널의 소모 전력을 분석하는 방법은, 전원 공급 라인의 전압 강하를 고려하여 디스플레이 패널의 전력 소모량을 분석할 수 있는 전력 모델을 이용하여 실시간으로 또 높은 정확도로 디스플레이 패널의 소모 전력을 분석할 수 있는 효과가 있다.
또한, 이에 기초하여 AMOLED 디스플레이 패널의 전력 소모를 줄이기 위한 동적 전압 가변 기법과 같은 다양한 저전력 기법들을 전자 장치에 효율적으로 적용, 구현 가능하게 하거나, 전자 장치의 배터리 잔량 예측을 실제로 구현 가능하게 할 수 있는 효과가 있다.
본 개시의 기술적 사상에 의한 실시예들에 따른 효과는 위에서 언급한 효과들로 제한되지 않으며, 언급하지 않은 또 다른 효과들은 아래의 기재로부터 본 개시가 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
본 명세서에서 인용되는 도면을 보다 충분히 이해하기 위하여 각 도면의 간단한 설명이 제공된다.
도 1은 본 개시의 기술적 사상에 의한 일 실시예에 따른 전자 장치의 일부 구성을 개략적으로 나타낸 도면이다.
도 2는 본 개시의 기술적 사상에 의한 일 실시예에 따른 제어부의 일부 구성을 개략적으로 나타낸 도면이다.
도 3은 본 개시의 기술적 사상에 의한 일 실시예에 따른 전자 장치의 디스플레이 패널의 소모 전력을 분석하는 방법을 설명하기 위한 흐름도이다.
도 4a는 디스플레이 부분 내 디스플레이 패널을 구동하는 모듈의 위치를 설명하기 위한 도면이다.
도 4b는 디스플레이 패널 내의 픽셀에 전원을 공급하는 VDD 파워 레이아웃(power layout)을 설명하기 위한 도면이다.
도 4c는 VDD Line의 기생 저항에 기초한 전압 강하로 인하여 디스플레이 패널 내의 각 픽셀에 공급되는 전압의 차이가 발생할 수 있음을 설명하기 위한 도면이다.
도 5는 종래 전력 모델의 문제점을 설명하기 위한 도면이다.
도 6a는 본 개시의 기술적 사상에 의한 일 실시예에 따라, 보상 모델을 생성하는 과정을 설명하기 위한 도면이다.
도 6b는 VDD Line의 저항 R에 따른 I-R drop을 설명하기 위한 도면이다.
도 6c는 보상 모델을 생성하기 위해 컬러 패치를 이동해 가면서 디스플레이 패널의 그리드에 디스플레이함으로써 전류를 측정하는 과정을 설명하기 위한 도면이다.
도 6d는 도 6c의 컬러 패치의 위치에 따라 흐르는 전류를 나타낸 그래프이다.
도 6e는 열별 전류 또는 전력 비율 α를 생성하기 위해, 디스플레이 패널에 디스플레이하는 컬러 패치를 나타낸 도면이다.
도 6f는 열별 전압 강하의 정도를 나타내는 k를 생성하기 위해 이용되는디스플레이 패널의 이미지 패턴을 나타낸 도면이다.
도 7a는 본 개시의 기술적 사상에 의한 일 실시예에 따라, 전자 장치(100)가 소모 전력을 예측하는 방법을 설명하기 위한 도면이다.
도 7b는 본 개시의 기술적 사상에 의한 일 실시예에 따라, 전자 장치(100)가 보상 모델을 이용하여 소모 전력을 보상하는 방법을 설명하기 위한 도면이다.
도 8은 본 개시의 기술적 사상에 의한 일 실시예에 따라 전자 장치(100)가 보상 모델을 적용하기 위한 k를 결정하는 방법을 설명하기 위한 도면이다.
도 9는 본 개시의 기술적 사상에 의한 일실시예에 따른 소모 전력 분석 방법의 효과를 확인하기 위한 실험 환경을 나타낸 도면이다.
본 개시의 기술적 사상은 다양한 변경을 가할 수 있고 여러 가지 실시예를 가질 수 있는 바, 특정 실시예들을 도면에 예시하고 이를 상세한 설명을 통해 상세히 설명하고자 한다. 그러나, 이는 본 개시의 기술적 사상을 특정한 실시 형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 본 개시의 기술적 사상의 범위에 포함되는 모든 변경, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다.
본 개시의 기술적 사상을 설명함에 있어서, 관련된 공지 기술에 대한 구체적인 설명이 본 개시의 기술적 사상의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우 그 상세한 설명을 생략한다. 또한, 본 명세서의 설명 과정에서 이용되는 숫자(예를 들어, 제1, 제2 등)는 하나의 구성요소를 다른 구성요소와 구분하기 위한 식별기호에 불과하다.
또한, 본 명세서에서, 일 구성요소가 다른 구성요소와 "연결된다" 거나 "접속된다" 등으로 언급된 때에는, 상기 일 구성요소가 상기 다른 구성요소와 직접 연결되거나 또는 직접 접속될 수도 있지만, 특별히 반대되는 기재가 존재하지 않는 이상, 중간에 또 다른 구성요소를 매개하여 연결되거나 또는 접속될 수도 있다고 이해되어야 할 것이다.
또한, 본 명세서에 기재된 "~부", "~기", "~자", "~모듈" 등의 용어는 적어도 하나의 기능이나 동작을 처리하는 단위를 의미하며, 이는 프로세서(Processor), 마이크로 프로세서(Micro Processor), 어플리케이션 프로세서(Application Processor), 마이크로 컨트롤러(Micro Controller), CPU(Central Processing Unit), GPU(Graphics Processing Unit), APU(Accelerate Processor Unit), DSP(Digital Signal Processor), ASIC(Application Specific Integrated Circuit), FPGA(Field Programmable Gate Array) 등과 같은 하드웨어나 소프트웨어 또는 하드웨어 및 소프트웨어의 결합으로 구현될 수 있다.
그리고 본 명세서에서의 구성부들에 대한 구분은 각 구성부가 담당하는 주기능 별로 구분한 것에 불과함을 명확히 하고자 한다. 즉, 이하에서 설명할 2개 이상의 구성부가 하나의 구성부로 합쳐지거나 또는 하나의 구성부가 보다 세분화된 기능별로 2개 이상으로 분화되어 구비될 수도 있다. 그리고 이하에서 설명할 구성부 각각은 자신이 담당하는 주기능 이외에도 다른 구성부가 담당하는 기능 중 일부 또는 전부의 기능을 추가적으로 수행할 수도 있으며, 구성부 각각이 담당하는 주기능 중 일부 기능이 다른 구성부에 의해 전담되어 수행될 수도 있음은 물론이다.
이하, 본 개시의 기술적 사상에 의한 실시예들을 차례로 상세히 설명한다.
도 1은 본 개시의 기술적 사상에 의한 일 실시예에 따른 전자 장치의 일부 구성을 개략적으로 나타낸 도면이다.
전자 장치(100)는 통신부(110), 출력부(120), 사용자 입력부(130), 전력 공급부(140), 메모리(150) 및 인터페이스부(160)를 포함할 수 있다. 도 1 에 도시된 전자 장치(100)는 스마트 폰, 태블릿 PC 등과 같은 모바일 기기일 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다. 또한, 도 1에 도시된 구성요소들이 필수적인 것은 아니어서, 전자 장치(100)는 그보다 많은 구성요소들을 갖거나 그보다 적은 구성요소들을 갖는 장치로 구현될 수도 있다. 이하, 상기 구성요소들에 대해 차례로 살펴본다.
통신부(110)는 전자 장치(100)와 다른 장치 사이의 통신을 가능하게 하는 하나 이상의 부를 포함할 수 있다. 예를 들어, 통신부(110)는 수신기(112), 송신기(114) 등을 포함할 수 있다. 수신기(112)는 소정의 통신 채널을 통하여 상기 다른 장치로부터 송신되는 신호를 수신한다. 여기서, 다른 장치로부터 송신되는 신호에는, 다른 장치의 단말기 정보를 가지고 있는 신호 및 각종 데이터를 가지고 있는 신호들을 포함할 수 있다. 송신기(114)는 전자 장치(100)로부터 각종 정보를 포함하는 신호를 외부로 전달할 수 있으며, 다른 장치가 특정 기능을 수행하도록 소정의 명령 정보를 가진 신호를 전송 할 수 있다.
출력부(120)는 시각, 청각 등과 관련된 출력을 발생시키기 위한 것으로, 디스플레이부(122), 음향 출력부(도시 생략) 등을 포함할 수 있다.
디스플레이부(122)는 디스플레이 모듈을 포함할 수 있다. 디스플레이 모듈은 디스플레이 구동부 및 디스플레이 패널을 포함할 수 있다. 디스플레이 구동부는 픽셀을 구동할 수 있고, 아날로그 회로나 디지털 회로로 구성될 수 있다. 디스플레이부(122)는 전자 장치(100)에서 처리되는 각종 정보를 이미지, 동이미지 또는 텍스트로 출력한다. 디스플레이부(122)는, 예를 들어, AMOLED 디스플레이로 이루어질 수 있다. 여기서, AMOLED 디스플레이는 평면, 플렉서블 형태를 포함하는 개념이며, AMOLED 디스플레이와 유사한, AMOLED 디스플레이를 개량한 형태의 OLED(Organic Light-Emitting Diode) 디스플레이를 포함한다.
사용자 입력부(130)는 사용자가 장치의 동작을 위한 입력 데이터를 발생시킨다. 사용자 입력부(130)는 키 패드(key pad) 돔 스위치 (dome switch), 터치 패드(정압/정전), 조그 휠, 조그 스위치 등으로 구성될 수 있다.
전원 공급부(140)는 제어부(170)의 제어에 의해 외부의 전원, 내부의 배터리(도시 생략)로부터 인가되는 전원을 기초로 각 구성요소들로 동작에 필요한 전원을 공급한다.
메모리(150)는 제어부(170) 등의 동작을 위한 적어도 하나의 프로그램을 저장할 수 있고, 입/출력되는 데이터들을 임시 저장할 수도 있다. 예를 들면, 메모리(150)는 후술되는 룩업 테이블, 전자 장치(100)의 디스플레이 패널의 소모 전력을 분석하는 방법을 수행하기 위한 적어도 하나의 프로그램 등을 저장할 수 있다.
메모리(150)는 플래시 메모리 타입(flash memory type), 하드디스크 타입(hard disk type), 멀티미디어 카드 마이크로 타입(multimedia card micro type), 카드 타입의 메모리(예를 들어 SD 또는 XD 메모리 등), 램(Random Access Memory, RAM), SRAM(Static Random Access Memory), 롬(ReadOnly Memory, ROM), EEPROM(Electrically Erasable Programmable ReadOnly Memory), PROM(Programmable ReadOnly Memory) 자기 메모리, 자기 디스크, 광디스크 중 적어도 하나의 타입의 저장매체 일 수 있다.
인터페이스부(160)는 전자 장치(100)에 연결되는 모든 외부기기와의 통신적 연결을 위한 수단으로 기능한다.
제어부(170)는 통상적으로 전자 장치(100)의 전반적인 동작을 제어하며, 후술되는 디스플레이 패널의 소모 전력을 분석하는 방법을 수행할 수 있다. 그리고, 제어부(170)는 디스플레이 패널의 소모 전력을 분석하는 방법의 수행 결과에 따라 결정되는 디스플레이 패널의 소모 전력 값을 기초로 디스플레이부(122)를 통한 이미지의 출력을 제어할 수 있다. 제어부(170)에 대해서는 이하에서 도 2를 참조하여 더 상세히 설명한다.
도 2는 본 개시의 기술적 사상에 의한 일 실시예에 따른 제어부의 일부 구성을 개략적으로 나타낸 도면이다.
도 2를 참조하면, 제어부(170)는 패널 영역 결정부(171), 소모 전력 모델 생성부(172), 보상 모델 생성부(173), 이미지 분할부(174), 영역별 소모 전력 산출부(175), 소모 전력 보상부(176) 및 소모 전력 산출부(177)를 포함할 수 있다.
도 2에 도시된 구성요소들이 필수적인 것은 아니어서, 제어부(170)는 그보다 많은 구성요소들을 갖거나 그보다 적은 구성요소들로 구현될 수 있음은 물론이다.
패널 영역 결정부(171)는 디스플레이부(122)의 디스플레이 패널에 대해 복수의 서브 영역들을 결정할 수 있다. 즉, 패널 영역 결정부(171)는 디스플레이 패널을 분할하여 복수의 서브 영역들을 결정할 수 있다. 예를 들어, 각 서브 영역은 적어도 하나의 픽셀을 포함할 수 있다. 복수의 서브 영역들은 MxN(M,N은 정수)개의 그리드 단위일 수 있다. 예를 들어, 복수의 서브 영역들은 1x2, 1x3, 1x4, 2x2, 4x4개의 그리드 단위 중 하나일 수 있다. 다만, 이에 제한되지 않고, 각 서브 영역은 다양한 기하학적 형태(예를 들어, 삼각형)를 가질 수 있고, 각 서브 영역의 크기는 동일하지 않고, 상이할 수 있다.
소모 전력 모델 생성부(172)는 디스플레이 패널의 복수의 서브 영역들 각각에 대해, 대응하는 이미지에 따른 소모 전력을 계산하기 위한 소모 전력 모델을 생성할 수 있다.
예를 들어, 소모 전력 모델 생성부(172)는, 복수의 서브 영역들 각각의 적어도 하나의 픽셀에 포함된 세가지 유형의 서브 픽셀들의 전류를 측정하여 소모 전력 모델을 생성할 수 있다. 이때, 생성된 소모 전력 모델은 Dong 모델(Dong, Mian, Yung-Seok Kevin Choi, and Lin Zhong. "Power modeling of graphical user interfaces on OLED displays." Proceedings of the 46th Annual Design Automation Conference. ACM, 2009.)에 대응될 수 있다.
또한, 소모 전력 모델 생성부(172)는, 복수의 서브 영역들 각각의 적어도 하나의 픽셀에 포함된 두 가지 유형의 서브 픽셀들 간의 전류 의존 관계 및 세 가지 유형의 서브 픽셀들 간의 전류 의존 관계를 고려하여 소모 전력 모델을 생성할 수 있다. 즉, 소모 전력 모델 생성부(172)는 복수의 서브 영역들 각각의 적어도 하나의 픽셀에 포함된 두 가지 유형의 서브 픽셀들 간의 전류 의존 관계 및 세 가지 유형의 서브 픽셀들 간의 전류 의존 관계를 고려하여 서브 픽셀들의 전류를 측정하고, 측정된 전류를 기초로 소모 전력 모델을 생성할 수 있다. 이때, 생성된 소모 전력 모델은 Hong 모델 (Hong, Seongwoo, Suk-Won Kim, and Young-Jin Kim. "3 channel dependency-based power model for mobile AMOLED displays." Proceedings of the 54th Annual Design Automation Conference 2017. ACM, 2017.)에 대응될 수 있다.
소모 전력 모델 생성부(172)는 복수의 서브 영역들 중 기준 서브 영역에 포함된 픽셀들에 대해 측정된 전류를 기초로 소모 전력 모델을 생성할 수 있다. 이때, 기준 서브 영역이란, 복수의 서브 영역들 중 전원 공급 라인의 전압 강하 영향을 덜 받으면서, 중간 전류값을 갖는 서브 영역을 의미할 수 있다.
소모 전력 모델 생성부(172)는 기준 서브 영역에 기초하여 전원 공급 라인의 전압 강하 영향을 고려하지 않은 소모 전력 모델을 생성할 수 있다. 기준 서브 영역 결정 과정에 대해서는, 이하 보상 모델 생성부(173)를 설명하는 부분에서 더 자세히 설명한다.
보상 모델 생성부(173)는 디스플레이 패널에 포함된 전원 공급 라인의 저항 성분에 나타나는 전압 강하를 고려한 보상 모델을 생성할 수 있다. 보상 모델 생성부(173)는 픽셀 별로 디스플레이 패널에 포함된 전원 공급 라인의 저항 성분에 나타나는 전압 강하를 고려한 보상 모델을 생성할 수 있으나, 이에 제한되지 않는다. 실시예에 따라서, 보상 모델 생성부(173)는 서브 영역 별로 디스플레이 패널에 포함된 전원 공급 라인의 저항 성분에 나타나는 전압 강하를 고려한 보상 모델을 생성할 수도 있다.
보상 모델 생성부(173)는 복수의 서브 영역들에 각각 동일한 RGB 서브 픽셀 값을 갖는 컬러 패치(color patch)를 디스플레이하여 복수의 서브 영역들의 전류를 측정하고, 복수의 서브 영역들에 대해 측정된 전류를 기초로 복수의 서브 영역들 중 기준 서브 영역을 결정할 수 있다. 이때, 보상 모델 생성부(173)는 전원 공급 라인의 배선 레이아웃(layout) 및 복수의 서브 영역들의 전류의 크기를 고려하여 디스플레이 패널의 복수의 서브 영역들 중 기준 서브 영역을 결정할 수 있다. 예를 들어, 보상 모델 생성부(173)는 공급 전원으로부터 거리가 소정의 값 이내이고, 복수의 서브 영역들의 전류값들의 중간값을 포함하는 소정 범위 내의 전류값을 갖는 영역을 기준 서브 영역으로 결정할 수 있다.
보상 모델 생성부(173)는 디스플레이 패널의 각 열 내 적어도 하나의 서브 영역의 디스플레이 패턴, 각 열의 적어도 하나의 서브 영역의 전류 크기, 각 열의 위치 중 적어도 하나에 기초하여 보상 모델을 생성할 수 있다. 이때, 소정 이미지가 디스플레이되는 서브 영역의 넓이에 따라 다른 디스플레이 패턴이 결정될 수 있다. 또는, 소정 이미지가 디스플레이되는 서브 영역의 넓이는 디스플레이되는 서브 영역의 개수에 기초하여 결정될 수 있고, 서브 영역에 흐르는 전류의 크기 또는 서브 영역의 픽셀값에 기초하여 해당 서브 영역이 디스플레이되는 서브 영역인지 결정될 수 있다.
보상 모델 생성부(173)는 각 열 내 적어도 하나의 서브 영역의 디스플레이 패턴 및 각 열 내 적어도 하나의 서브 영역의 전류의 크기에 기초하여 각 열의 전압 강하 정도를 나타내는 값인 상수 k를 결정할 수 있다. 보상 모델 생성부(173)는 k에 기초하여 보상 모델을 생성할 수 있다.
보상 모델 생성부(173)는 디스플레이 패널을 열 방향으로 4등분, 행 방향으로 4등분 분할하여 정의되는 4x4개의 서브 영역에 대하여, 각 열의 전압 강하 정도를 나타내는 값 k를 하기와 같이 결정할 수 있다.
보상 모델 생성부(173)는, 기준 서브 영역을 기초로 하나의 열의 4개의 서브 영역에 흐르는 전류를 각 서브 영역과 공급 전원과의 거리가 가까운 서브 영역부터 먼 서브 영역 순서로 I1,I2,I3,I4라 하고, 4개의 서브 영역에서 측정된 전류를 각 서브 영역과 공급 전원의 거리가 가까운 영역부터 먼 서브 영역 순서로 I1', I2', I3', I4'라고 하면, 하기 수학식 1을 기초로 4개의 서브 영역 중 디스플레이되는 적어도 하나의 서브 영역의 넓이에 따라, 전류 범위 별로 상수 k를 결정할 수 있다.
Figure 112019134382342-pat00001
보상 모델 생성부(173)는 각 열의 위치에 기초하여 기준 열과 각 열에 대한 전류 또는 전력 비율 α를 결정할 수 있다. 이때, 기준 열은 기준 서브 영역을 포함하는 열을 의미할 수 있으나, 이에 제한되지 않는다. 상기 전력 비율은 전압이 동일함을 전제로, 전류 비율과 동일하게 결정될 수 있다.
보상 모델 생성부(173)는 각 열에 적어도 하나의 컬러 패치(color patch)를 디스플레이하여 각 열에 대한 적어도 하나의 전류를 측정하고, 측정된 각 열의 적어도 하나의 전류 간 비율을 계산하여 각 열에 대한 전류 비율을 결정할 수 있다.
보상 모델 생성부(173)는 각 열에 대한 전류 또는 전력 비율 α을 기초로 보상 모델을 생성할 수 있다.
보상 모델 생성부(173)는 전술한 각 열의 전압 강하 정도를 나타내는 값 상수 k와 각 열에 대한 전류 또는 전력 비율 α를 기초로 보상 모델을 생성할 수 있다.
이미지 분할부(174)는 디스플레이 패널에 디스플레이되는 입력 이미지를 패널영역 결정부(171)에서 결정된 디스플레이 패널의 복수의 서브 영역들에 대응하도록 분할할 수 있다. 예를 들어, 입력 이미지의 각 대응 서브 영역은 적어도 하나의 픽셀을 포함할 수 있다. 입력 이미지의 복수의 대응 서브 영역들은 MxN(M,N은 정수)개의 그리드 단위들일 수 있다. 예를 들어, 입력 이미지의 복수의 대응 서브 영역들은 1x2, 1x3, 1x4, 2x2, 4x4개의 그리드 단위 중 하나일 수 있다. 다만, 이에 제한되지 않고, 입력 이미지의 대응 서브 영역들은 다양한 기하학적 형태(예를 들어, 삼각형)를 가질 수 있고, 입력 이미지의 각 대응 서브 영역의 크기는 서로 동일하지 않고, 상이할 수 있다.
영역별 소모 전력 산출부(175)는 디스플레이 패널의 소모 전력 모델을 기반으로, 적어도 하나의 입력 이미지에 따른 복수의 서브 영역들 각각의 소모 전력을 계산할 수 있다. 이때, 디스플레이 패널의 소모 전력 모델은 소모 전력 모델 생성부(172)에서 생성된 모델일 수 있다.
소모 전력 보상부(176)는 보상 모델을 이용하여 복수의 서브 영역들 각각의 소모 전력을 보상할 수 있다. 이때, 보상 모델은 보상 모델 생성부(173)에서 생성된 모델일 수 있다.
소모 전력 보상부(176)는 디스플레이 패널의 소모 전력 모델을 기초로 분할된 입력 이미지에 따른 각 열 내 서브 영역의 전류를 획득할 수 있다. 이때, 획득된 전류는, 영역별 소모 전력 산출부(175)에서 소모 전력 모델을 기초로 계산된 전류일 수 있다.
소모 전력 보상부(176)는 각 열 내 서브 영역의 전류를 기초로 복수의 서브 영역들의 디스플레이 패턴 중 적어도 하나의 후보 디스플레이 패턴을 결정할 수 있다. 이때, 다양한 결정 기준에 기초하여 적어도 하나의 후보 디스플레이 패턴이 결정될 수 있다.
소모 전력 보상부(176)는 적어도 하나의 후보 디스플레이 패턴에 기초하여 각 열의 전압 강하 정도를 나타내는 상수 k를 결정할 수 있다. 소모 전력 보상부(176)는 적어도 하나의 후보 디스플레이 패턴에 대응하는 상수들 중 가장 큰 값의 상수를 결정할 수 있다. 다만, 이에 제한되지 않고, 다양한 결정 기준에 기초하여 적어도 하나의 후보 디스플레이 패턴에 대응하는 상수들 중 하나를 결정할 수 있다.
소모 전력 보상부(176)는 상수 k를 보상 모델에 적용하여 분할된 입력 이미지에 따른 각 열 내 적어도 하나의 서브 영역에 대한 소모 전력을 보상할 수 있다.
소모 전력 보상부(176)는 각 열의 위치를 기초로 기준 열과 각 열의 전력 또는 전류 비율α를 결정할 수 있다. 소모 전력 보상부(176)는 각 열의 전력 또는 전류 비율α를 보상 모델에 적용하여 분할된 입력 이미지에 따른 각 열 내 적어도 하나의 서브 영역에 대한 소모 전력을 보상할 수 있다.
소모 전력 산출부(177)는 보상된 복수의 서브 영역들 각각의 소모 전력을 기초로 입력 이미지에 대한 소모 전력을 계산할 수 있다. 소모 전력 산출부(177)는 보상된 복수의 서브 영역들에 대한 소모 전력을 모두 합하여 입력 이미지에 대한 소모 전력을 계산할 수 있다.
소모 전력 산출부(177)는 영역별 소모 전력 산출부(175) 및 소모 전력 보상부(176)와 별도로 구비되어 있음을 전제로 설명하였으나, 이에 제한되지 않고, 소모 전력 산출부(177)는 영역별 소모 전력 산출부(175) 및 소모 전력 보상부(176) 중 적어도 하나를 포함하거나, 적어도 하나와 통합 구현될 수 있다.
도 3은 본 개시의 기술적 사상에 의한 일 실시예에 따른 전자 장치의 디스플레이 패널의 소모 전력을 분석하는 방법을 설명하기 위한 흐름도이다.
S305 단계에서, 전자 장치(100)는 디스플레이 패널의 복수의 서브 영역들 각각에 대해, 대응하는 이미지에 따른 소모 전력을 계산하기 위한 소모 전력 모델 및 디스플레이 패널에 포함된 적어도 하나의 전원 공급 라인의 저항 성분으로 인한 전압 강하를 고려하여 복수의 서브 영역들 각각에 대해 계산되는 소모 전력을 보상하기 위한 보상 모델을 생성할 수 있다.
S310 단계에서, 전자 장치(100)는 디스플레이 패널에 디스플레이되는 입력 이미지를 복수의 영역들에 대응하도록 분할할 수 있다.
S315 단계에서, 전자 장치(100)는 소모 전력 모델을 이용하여, 분할된 입력 이미지에 따른 복수의 서브 영역들 각각의 소모 전력을 계산할 수 있다.
S320 단계에서, 전자 장치(100)는 보상 모델을 이용하여, 계산된 복수의 서브 영역들 각각의 소모 전력을 보상할 수 있다.
S325 단계에서, 전자 장치(100)는 보상된 복수의 서브 영역들 각각의 소모 전력을 기초로, 입력 이미지에 대한 디스플레이 패널의 전체 소모 전력을 계산할 수 있다.
앞서, 전자 장치(100)가 S305 단계 내지 S325 단계를 수행하는 내용에 대하여 설명하였으나, 이에 제한되지 않고, 그 일부인 S305 단계를 수행하거나, S310 단계 내지 S325 단계를 독립적으로 수행할 수 있다. 이때, S305 단계를 수행하는 장치와 S310 단계 내지 S325 단계를 수행하는 장치는 상이할 수 있다. 이 경우, S305 단계를 수행하는 장치는 소모 전력 모델 및 보상 모델에 관한 정보(예를 들어, 전력비율 α, 상수 k 등)을 S310 단계 내지 S325 단계를 수행하는 장치로 전송할 수 있다.
도 4a는 디스플레이 부분 내 디스플레이 패널을 구동하는 모듈의 위치를 설명하기 위한 도면이다.
도 4a를 참조하면, 휴대폰(400)의 디스플레이 부분은 디스플레이 패널 구동 모듈(405)을 포함할 수 있다. 이때, 디스플레이 패널 구동 모듈(405)은 디스플레이 패널의 위쪽에 치우쳐져 휴대폰(400)의 디스플레이 부분에 붙어있을 수 있다. 다만 이에 제한되지 않고, 디스플레이 패널 구동 모듈(405)은 디스플레이 패널을 기준으로 아래쪽, 왼쪽, 오른쪽 등에 위치할 수 있다.
도 4b는 디스플레이 패널 내의 픽셀에 전원을 공급하는 VDD 파워 레이아웃(power layout)을 설명하기 위한 도면이다.
도 4b를 참조하면, 그물망 구조(mesh structure)를 가진 VDD Line에 연결되어 있는 픽셀들의 일 예로, VDD에 가까운 픽셀이 있는 반면, VDD로부터 멀리 떨어져 있는 픽셀이 존재할 수 있다.
도 4c는 VDD Line의 기생 저항에 기초한 전압 강하로 인하여 디스플레이 패널 내의 각 픽셀에 공급되는 전압의 차이가 발생할 수 있음을 설명하기 위한 도면이다.
도 4c는, 도 4b의 직선으로 이어진 VDD Line에 일렬로 OLED 픽셀이 연결되어 있는 경우를 가정하였을 때, 모델링된 회로를 도시한다.
도 4c를 참조하면, 모델링된 회로에는, 픽셀과 픽셀의 구동 전압 노드 사이 연결된 VDD Line의 내부에 기생 저항이 존재할 수 있다. 각 OLED 픽셀은 구동 전압 및 구동 전류에 기초하여 전력을 소모한다. 이때, VDD Line에 전류가 흐르면서 VDD Line 내부의 기생 저항을 따라 픽셀 구동 전압 노드 간에 전압 강하가 발생할 수 있다. 이때, 구동 전압 노드 간 나타나는 전압 강하를 I-R drop이라 한다.
특히, VDD에 바로 연결된 픽셀의 구동 전압과 가장 멀리 떨어져 연결된 픽셀의 구동 전압 차이 Vdrop(Worst Case의 구동 전압 차이)은 다음 수학식 2를 이용하여 결정될 수 있다.
Figure 112019134382342-pat00002
이때, N은 일렬로 연결된 픽셀의 수, △R은 VDD Line 내부의 단위 저항, IOLED는 각 OLED 픽셀에 흐르는 전류를 의미한다. 최근에 출시된 스마트폰의 OLED 디스플레이는 픽셀의 수가 많고(즉, N이 커지고), 화면의 크기가 커짐에 따라 VDD Line의 길이가 길고(△R이 커지고), 픽셀에 흐르는 전류가 큰(IOLED가 커짐) 특성을 가지고 있다. 따라서, 수학식 2에 의하면, I-R drop의 영향이 무시할 수 없을 정도로 클 수 있다.
큰 I-R drop의 영향으로 인하여 픽셀의 위치에 따라 픽셀을 구동하는 전압이 달라지고, 픽셀 구동 회로 내 트랜지스터의 구동 전압이 바뀌면 픽셀에 흐르는 전류가 달라져 최근에 출시된 AMOLED 디스플레이에서는 기존의 전력 모델로 전력 소모량 예측을 할 경우 정확하지 않은 결과가 나올 수 있다.
따라서, 기존의 전력 모델에 대해 I-R drop을 고려한 보상을 수행하여 정확한 전력 소모량을 예측할 필요가 있다.
도 5는 종래 전력 모델의 문제점을 설명하기 위한 도면이다.
Dong 모델과 Hong 모델과 같은 기존의 전력 모델들은 전술한 I-R drop의 영향이 전혀 고려되지 않았다. 이들 모델들은 같은 픽셀값을 가진 픽셀의 위치나 분포와 무관하게 동일한 전력을 소비함을 가정하고 있다. 하지만, AMOLED 디스플레이는 I-R drop의 영향으로 인해 동일한 픽셀 값을 가지는 픽셀이라도 픽셀의 위치나 픽셀의 분포에 따라 소모하는 전력이 다르게 나타날 수 있다.
이하에서는 도 5의 이미지들을 휴대폰의 AMOLED 디스플레이에 표시하였을 때, 소모하는 전력의 비교를 통하여 전력 모델에 I-R drop의 영향이 고려되어야 함을 설명한다.
도 5의 (a)는 SAMSAUNG Galaxy S7의 AMOELD 디스플레이 해상도에 해당하는 1440x2650 픽셀수의 원본 이미지이다. 이 원본 이미지를 반으로 나누고, 반을 검정색으로 대체한 이미지가 도 5의 (b)이고, 도 5의 (b) 를 180도 회전한 이미지가 도 5의 (c)이다. 또, 원본 이미지를 4등분 하고, 3/4을 검정색으로 대체한 이미지가 도 5의 (d)이고, 도 5의 (d)를 검정색 부분을 제외한 부분의 위치를 달리하여 생성된 이미지가 도 5의 (e)-(g)이다.
도 5의 이미지들을 SAMSAUNG Galaxy S7의 디스플레이에 표시하였을 소모하는 전력을 기존의 디스플레이 전력 모델인 Dong 모델과 Hong 모델을 이용하여 예측하고, 예측한 전력 값을 실제Monsoon Power Monitor로 측정한 측정값과 비교하여 그 결과를 정리한 표는 다음 표 1과 같다.
이미지 디스플레이
픽셀수		 예측 전력
(Dong 모델)		 예측 전력
(Hong 모델)		 실제측정
전력
도 5의 (b) 1280x1440 997.20mW 788.43mW 890.22mW
도 5의 (c) 1280x1440 997.20mW 788.43mW 830.51mW
도 5의 (d) 640x1440 692.75mW 575.95mW 648.06mW
도 5의 (e) 640x1440 692.75mW 575.95mW 635.38mW
도 5의 (f) 640x1440 692.75mW 575.95mW 625.27mW
도 5의 (g) 640x1440 692.75mW 575.95mW 619.48mW
도 5의 (b)-(c)와 도 5의 (d)-(g)는 서로 같은 픽셀 값을 갖는 픽셀이 같은 수로 있는 이미지이기 때문에 기존의 전력 모델에 기초한 전력 추정 방법을 이용하여 소모 전력을 예측할 경우, 같은 전력을 소모하는 것으로 계산된다.표 1을 보면, Dong과 Hong 모델을 이용하여 도 5의 (b)-(c)와 도 5의 (d)-(g)의 전력을 예측한 결과는 동일하다. 하지만, 실제측정 결과는 서로 차이가 크게 나며, 도 5의 (b)와 (c)의 비교에서는 서로 약 7%정도 차이가 나타난다.
이는 픽셀의 위치를 무시하는 기존의 전력 모델에 한계가 있음을 보이는 결과이다.
기존 전력 모델을 이용하여 예측한 결과를 실제 측정한 결과와 비교하면 다음과 같다. Hong 모델은 서브-픽셀간 채널 종속성을 고려함으로써 현존하는 모델 중 가장 정확도가 높은 모델이다. Hong 모델을 이용해 예측한 결과와 실제측정한 결과를 비교하면, 전반적으로 Hong 모델의 예측 결과에 비해 실제 측정값이 크게 나타난다.
기존의 전력 모델들은 픽셀의 전력 모델을 생성하기 위해 화면 전체에 단색 이미지를 띄워서 (R, G, B) 값에 따른 소모 전력을 측정하였다. 하지만 더 많은 픽셀을 사용하여 패널에 흐르는 전류가 크면 I-R drop의 영향을 더 많이 받게 된다. 따라서, 기존의 전력 모델에 의하면, 제대로 된 픽셀의 전력 모델이 생성되지 못하는 결과로 이어지고, 도 5의 (b)-(c), (d)-(g)와 같이 디스플레이 면적을 작게 하여 화면을 부분적으로 사용하는 경우 오차가 크게 나타난다.
본 개시의 기술적 사상에 의한 일 실시예에 의한 보상 모델은 AMOLED 디스플레이를 탑재한 스마트폰의 기존 디스플레이 전력 모델들에 대해 I-R drop의 영향을 보상해 줄 수 있는 모델이다.
본 개시의 기술적 사상에 의한 일 실시예에 의한 보상 모델은 1) 디스플레이 패널을 적절한 그리드(grid) 단위로 분할하고, 2) VDD Line을 탐색하여 3)그리드 단위로 전력 모델을 생성하고, 4) 그리드의 위치와 그리드의 디스플레이 패턴에 기초한 보상 모델을 통해 계산되는 소모 전력 값을 보상해 줌으로써, 기존 전력 모델의 오차율을 개선할 수 있다.
도 6a는 본 개시의 기술적 사상에 의한 일 실시예에 따라, 보상 모델을 생성하는 과정을 설명하기 위한 도면이다.
도 6a를 참조하면, 전자 장치(100)는 VDD Line의 배선을 파악(identify)할 수 있다. 이와 관련하여, 도 6c-6d를 참조하여 구체적으로 후술하겠다.
전자 장치(100)는 디스플레이 패널을 일정한 크기의 그리드로 분할할 수 있다. 전자 장치(100)는 기준이 되는 그리드(기준 grid)를 결정하고, 기준이 되는 그리드에 기초하여 전력 모델(power model)을 생성할 수 있다.
전자 장치(100)는 열 간의 전류 또는 전력 차이를 나타내는 α를 생성할 수 있다. 이와 관련하여, 도 6e를 참조하여 구체적으로 후술하겠다. 전자 장치(100)는 각 열 내 행 간의 전류 또는 전력 차이를 나타내는 k를 생성할 수 있다. 이와 관련하여, 도 6b 및 6f를 참조하여 구체적으로 후술하겠다.
전자 장치(100)는 α 및 k를 기초로 보상 모델을 생성할 수 있다. 이때 보상 모델은 VDD Line이 직선이고, VDD가 한쪽에 치우쳐져 붙여있는 경우를 가정하여 생성될 수 있다. 도 6a를 참조하여, 전자 장치(100)가 α를 생성한 후에, k를 생성함에 대하여 설명하였으나, 이에 제한되지 않고, k를 먼저 생성하고, α를 생성할 수 있음은 쉽게 이해될 수 있을 것이다.
도 6b는 VDD Line의 저항 R에 따른 I-R drop을 설명하기 위한 도면이다.
픽셀이 VDD Line이 연결되어 있는 위치에 따라 I-R drop의 영향을 고려해주어 구동 전류를 결정하기 위한 방법을 설명하기 위해, 도 6b와 같이 일정 거리마다 저항 R을 가진 VDD Line에 일렬로 픽셀이 매달려 있는 구조로 모델링할수 있다. VDD에서 각 픽셀에 보내는 전류(종래 전력 모델에 기초하여 결정될 수 있음)를 I1~I4라고 하고, 픽셀에 실제사용하는 전류를 I1'~I4'라고 하면, 각 픽셀에 걸리는 전압(V1~V4)은 다음 수학식 3에 따라, 결정될 수 있다.
Figure 112019134382342-pat00003
각 픽셀에 흐르는 전류는 VDD Line과 연결된 노드의 전압 V1~V4로부터 결정될 수 있다. 각 픽셀을 구동하고 있는 TFT(Thin Film Transistor)는 포화 영역에서 동작하면 다음 수학식 4에 의해 픽셀에 흐르는 전류가 결정될 수 있다.
Figure 112019134382342-pat00004
이때, μ는 field-effect mobility, Cox는 gate oxide의 capacitance, W/L는 채널의 폭과 길이의 비율이다. I-R drop으로 인해 바뀐 V1~V4는 수학식 4에 적용되어 각 픽셀에 흐르는 전류의 크기를 바꾸며, 바뀐 전류는 수학식 3에 의해 V1~V4를 변화시킨다. 결과적으로, V1~V4와 픽셀에 흐르는 전류 I1'~I4'는 균형을 가져 변화가 더 이상 일어나지 않는 값으로 결정된다.
OLED가 열화(Degradation)되지 않는다고 하면, 픽셀의 전류 I1'~I4'와 원래의 전류 I1~I4(종래 전력 모델에 기초하여 결정될 수 있음)의 관계를 다음 수학식 5와 같이 가정할 수 있고, 이를 정리하면 수학식 6을 얻을 수 있다.
Figure 112019134382342-pat00005
Figure 112019134382342-pat00006
상기 수학식 6을 픽셀이 아닌 픽셀의 묶음인 그리드 단위로 적용하면 일렬로 배열된 픽셀 그리드의 원래 전류 I1~I4는 수학식 6의 I1'~I4'의 값으로 바뀔 것으로 예측할 수 있다.
이때 k는 전류의 값과 픽셀(또는 그리드)이 켜진 배열에 의해 결정되는 상수이다. 전류가 세게 흐를수록, 켜진 픽셀(또는 그리드)이 많을수록 높은 k값이 결정된다.
또한, 디스플레이 패널의 파워 레이아웃 구현에 따라 열 내부만 아니라, 행 내부에서도 일정한 비율로 전류의 차이가 나타난다. 이러한 차이를 고려하기 위해 행 내부도 그리드로 나누어 일정한 비율 α가 결정될 수 있다. 내부에서 일정하게 나타나는 전류의 비율이 실험적으로 측정되고, 측정 결과를 기초로, 기준이 되는 열과 i번째 열에서 나타나는 (전류 또는) 전력의 일정한 비율이 결정될 수 있다.
이하에서는, 전자장치(100)가 보상 모델을 생성하는 과정을 구체적으로 설명한다.
VDD Line의 배선 파악
도 6c는 보상 모델을 생성하기 위해 컬러 패치를 이동해 가면서 디스플레이 패널의 그리드에 디스플레이함으로써 전류를 측정하는 과정을 설명하기 위한 도면이다.
도 6c를 참조하면, 전자 장치(100)는 디스플레이 패널을 4x4개의 그리드로 분할하고, 각각의 그리드에 같은 R,G,B 값을 가진 컬러 패치를 디스플레이하며 전류를 측정할 수 있다.
도 6d는 도 6c의 컬러 패치의 위치에 따라 흐르는 전류를 나타낸 그래프이다.
도 6d를 참조하면, 측정된 전류가 컬러 패치의 위치에 따라 일정한 경향성을 보인다. 도 6d는 SAMSUNG Galaxy S7의 측정 결과로, 전자 장치에 따라 감소하는 방향은 다를 수 있다. 따라서, 전자 장치(100)는 컬러 패치를 이용하여 전류를 측정함으로써VDD Line의 배선을 파악할 수 있다.
기준 그리드 결정 및 소모 전력 모델 생성
전자 장치(100)는 전류 측정 결과를 바탕으로 기준이 되는 그리드를 결정한다. 기준이 되는 그리드는 VDD의 영향이 작게 나타나며, 전체 측정된 값의 중간값을 갖는 그리드일 수 있다. 예를 들어, 도 6c의 (r1,c1) 그리드일 수 있다. 전자 장치(100)는 기준 그리드에서 소모 전력 모델을 생성할 수 있다. 예를 들어, 전자 장치(100)는 기준 그리드 내의 픽셀에만 R,G,B의 단색 이미지들을 띄워 Hong 모델 또는 Dong 모델과 같은 소모 전력 모델을 생성할 수 있다. 기준 그리드에서 생성된 소모 전력 모델을 나머지 그리드에 적용하면, 나머지 그리드에 대해서도, I-R drop의 영향이 배제된 전력이 예측될 수 있다.
α의 생성
전자 장치(100)는 열 별로 일정하게 나타나는 전류 또는 전력 비율인 α를 측정할 수 있다. 측정에 따른 오차가 있지만 다양한 전류에 대해 α는 거의 일정한 값이 나타난다.
도 6e는 열별 전류 또는 전력 비율α를 생성하기 위해, 디스플레이 패널에 디스플레이하는 컬러 패치를 나타낸 도면이다.
도 6e를 참조하면, 전자 장치(100)는 도 6e의 (a)-(d)와 같은, 컬러 패치를 다양한 색상으로 디스플레이하여 전류를 측정하고, 이 비율을 계산하여 α를 결정할 수 있다.
k의 생성
전자 장치(100)는 k값을 생성하기 위해 기준 그리드에 흐를 수 있는 전류의 최대값 Imax 를 측정한다. 그리드 내부의 색상에 무관하게 동일한 전류가 흐르면, I-R drop의 영향은 동일하게 나타난다.
도 6f는 열별 전압 강하의 정도를 나타내는 k를 생성하기 위해 이용되는디스플레이 패널의 이미지 패턴을 나타낸 도면이다.
전자 장치(100)는 0~Imax를 일정한 간격으로 등분하고, 등분을 대표하는 전류가 흐르는 (R,G,B) 색상의 그리드를 도 6f와 같이 디스플레이하고, 수학식 6에 기초하여 전류의 크기에 맞는 적절한 k를 결정할 수 있다.
예를 들어, (R,G,B) 색상의 그리드를 도 6f의 (a)~(d)와 같이 디스플레이하고, k1을 결정할 수 있다. 또한, (R,G,B) 색상의 그리드를 도 6f의 (e)~(j)와 같이 디스플레이하고, k2를 결정할 수 있다. . 또한, (R,G,B) 색상의 그리드를 도 6f의 (k)~(n)과 같이 디스플레이하고, k3을 결정할 수 있다. 또한, (R,G,B) 색상의 그리드를 도 6f의 (o)와 같이 디스플레이하고, k4를 결정할 수 있다. 즉, 디스플레이되는 그리드의 넓이에 따라 k가 달리 결정될 수 있다.
이하에서는, 전자 장치(100)가 전체 전력을 계산하는 방법을 구체적으로설명하겠다.
도 7a는 본 개시의 기술적 사상에 의한 일 실시예에 따라, 전자 장치(100)가 소모 전력을 예측하는 방법을 설명하기 위한 도면이다.
도 7a를 참조하면, 전자 장치(100)는 입력으로 입력 이미지를 이용할 수 있다. 전자 장치(100)는 입력 이미지를 4x4개의 그리드로 분할할 수 있다.
전자 장치(100)는 소모 전력 모델을 이용하여 I-R drop의 영향이 배제된 각 그리드의 전력을 계산할 수 있다. 이때, 전자 장치(100)는 각 그리드의 전류를 계산할 수 있다. 전자 장치(100)는 디스플레이 패널에 가해진 전압과 각 그리드에 흐르는 전류를 곱하여 디스플레이 패널이 소모하는 전력을 계산할 수 있다.
전자 장치(100)는 전체 그리드(grid)에 I-R drop 보상 모델(즉, 보상모델)을 적용할 수 있다. 전자 장치(100)는 전체 그리드에 I-R drop 보상 모델을 적용하는 내용과 관련하여 도 7b를 참조하여 구체적으로 후술하겠다.
먼저, 전자 장치(100)는 I-R drop 보상 모델을 적용하기 위해, 각 열의 패턴을 식별할 수 있다. 전자 장치(100)는 식별된 각 열의 패턴을 기초로 k를 결정할 수 있다. 전자 장치(100)는 소모 전력 모델을 이용하여 계산된 각 그리드의 전류(또는 전력)와 k를 이용하여 각 열의 전력을 보상할 수 있다. 예를 들어, 전자 장치(100)는 소모 전력 모델을 이용하여 계산된 각 그리드의 전류와 k를 수학식 6에 적용하여 보상된 전류를 계산할 수 있고, 이를 기초로 각 열의 전력을 보상할 수 있다.
전자 장치(100)는 각 열의 위치를 식별하고, 각 열의 위치를 기초로, k를 이용하여 보상된 전력과 α를 이용하여 각 그리드에 대한 최종 보상 전력을 결정할 수 있다.
전자 장치(100)는 각 그리드에 대한 보상 전력을 합하여 디스플레이 패널의 총 전력을 계산할 수 있고, 계산된 총 전력을 예측된 전력(estimated power)로 출력할 수 있다.
도 7b는 본 개시의 기술적 사상에 의한 일 실시예에 따라, 전자 장치(100)가 보상 모델을 이용하여 소모 전력을 보상하는 방법을 설명하기 위한 도면이다.
도 7b를 참조하면, 전자 장치(100)는 4x4 개의 전력값 그리드를 입력으로 이용할 수 있다. 전력값 그리드는 전력값을 포함하는 그리드일 수 있다. 전자 장치(100)는 4x4 개의 전력값 그리드에 보상 모델을 이용하여 예측되는 전력을 출력할 수 있다.
예를 들어, 전자 장치(100)는 i번째 열의 분류될 수 있는 후보 패턴을 파악하고, 가장 큰 k 값을 가진 패턴을 선택할 수 있다. 전자 장치(100)는 가장 큰 k 값을 수식에 적용하여 i번째 열의 각 그리드의 전력값을 보상할 수 있다. 이와 관련하여, 도 8을 참조하여 후술하겠다.
전자 장치(100)는 열의 위치에 따라, αi를 적용하여 각 그리드의 전력값을 보상할 수 있다.
전자 장치(100)는 I-R Drop이 보상된 4x4 전력값 그리드를 출력할 수 있다.
도 8은 본 개시의 기술적 사상에 의한 일 실시예에 따라 전자 장치(100)가 보상 모델을 적용하기 위한 k를 결정하는 방법을 설명하기 위한 도면이다.
도 8을 참조하면, 전자 장치(100)는 그리드의 크기와 디스플레이 넓이 패턴에 따라 k를 결정할 수 있다. 전자 장치(100)는 입력 이미지를 4x4개의 그리드들로 분할하고, 소모 전력 모델을 기초로 각 그리드의 전류를 계산하고, 열 내 전류를 기초로 분류될 수 있는 디스플레이 패턴을 나열할 수 있다. 이때, 디스플레이 패턴은 그리드에 흐르는 전류의 크기에 따라 달라질 수 있다. 따라서, 각 열의 그리드에 흐르는 전류가 다르고, 디스플레이 패턴은 각 열의 그리드에 동일한 전류가 흐르거나 0이기 때문에, 다양한 디스플레이 패턴이 분류될 수 있는 패턴으로 결정될 수 있다.
전자 장치(100)는 나열된 디스플레이 패턴들 중 가장 큰 k값을 갖는 디스플레이`패턴을 선택할 수 있다.
도 9는 본 개시의 기술적 사상에 의한 일실시예에 따른 소모 전력 분석 방법의 효과를 확인하기 위한 실험 환경을 나타낸 도면이다.
도 9를 참조하면, AMOLED 디스플레이가 탑재된 스마트폰(AMOLED smartphone)을 대상으로 본 개시의 기술적 사상에 의한 일실시예에 따른 소모 전력 분석 방법을 구현하고, 디스플레이가 소모하는 전력을 예측할 수 있다.
예측된 디스플레이 소모 전력값과 실제측정값을 비교하여 얼마나 정확하게 디스플레이 소모 전력을 예측할 수 있는지를 확인한다. 이때, AMOLED 디스플레이가 탑재된 스마트폰의 일 예로 SAMSUNG Galaxy S7 또는 Galaxy S9일 수 있다.
AMOLED 디스플레이가 탑재된 스마트폰을 전력 측정 장치에 연결하여 디스플레이에 이미지를 표시할 때 소모하는 전력을 측정할 수 있다. 이때, 전력 측정 장치의 일 예로 Monsoon power monitor일 수 있다. 이미지의 일 예로 스마트폰의 디스플레이에 따라 2650x1440, 2900x1300 해상도의 이미지일 수 있다. Galaxy S9의 경우 2960x1440이지만 디스플레이의 둥글게 처리된 부분과 에지 부분으로 인하여 픽셀수의 파악이 어렵기 때문에 가장자리를 잘라내고 이미지를 디스플레이할 수 있다.
디스플레이에 표시하여 전력 측정에 사용한 이미지는 CSIQ, TOYAMA, LIVE, Caltech-256 데이터베이스에서 획득된 각각 30,14,29,60장의 이미지일 수 있다. 또한, HDR image database인 Hojatollah, Narwaia 데이터베이스에서 획득된 각각 15,10장의 이미지일 수 있다. HDR image의 경우, 고화질이며 음영이 강하다는 특성이 있고, 실험대상 스마트폰은 HDR image를 출력할 수 없는 디바이스이기 때문에 적절히 tone mapping된(MOS 평가가 좋은) 이미지를 디스플레이할 수 있다.
이하에서는, SAMSUNG Galaxy S7 또는 Galaxy S9에 본 개시의 기술적 사상에 의한 일실시예에 따른 I-R drop 보상 모델이 반영된 전력 모델을 구현하여 실제이미지를 표시하였을 때 디스플레이가 소모하는 전력을 예측한 결과를 설명한다.
그리드의 전류는 종래의 소모 전력 모델을 이용하여 결정된다. 픽셀 자체의 전류 예측이 정확해야 좋은 결과를 보이므로 정확도가 가장 높은 Hong 모델을 이용하여 최적의 α,k, 그리드 크기를 탐색하여 최종적으로 생성된 I-R drop보상 모델이 적용된 최적 소모 전력 모델로 디스플레이 패널의 전력 예측을 수행한다. 다만 이에 제한되지 않고, Dong 모델을 이용하여 최적의 α,k, 그리드 크기를 탐색하여 최종적으로 생성된 I-R drop 보상 모델이 적용된 최적 소모 전력 모델로 디스플레이 패널의 전력 예측을 수행할 수 있다. 각 최적 소모 전력 모델 및 종래 소모 전력 모델의 전력 예측 결과는 표 2와 같다.
Error rate (%) Database Average
CSIQ TOYAMA LIVE Caltech-256 Hojatollah Narwaria
Galaxy S7 Dong 24.07 29.2 27 26.69 26.23 24.64 26.3
Proposed 13.18 17.93 15.13 7.99 13.78 13.09 12.04
Hong 6.28 6.01 6.72 3.02 7.58 6.68 5.25
Proposed 1.98 1.95 1.99 2.94 3.49 4.34 2.65
Galaxy S9 Dong 19.15 24.1 22.78 15.97 20.88 20.77 19.32
Proposed 10.27 12.55 11.01 7.41 9.5 11.42 9.52
Hong 5.25 4.41 4.45 3.61 5.53 5.25 4.43
Proposed 2.06 2.96 2.2 2.57 3.78 2.58 2.56
Dong, Hong 모델에 본 개시의 기술적 사상에 의한 일실시예에 따른 I-R drop 보상 모델(제안 모델)을 적용한 결과, 모든 데이터베이스에 대해 오차율이 크게 감소하였다. 전체 오차율의 평균은 Galaxy S7에서 Dong 모델은 26.30%, Hong 모델은 5.25%이고, 제안하는 모델은 12.04%, 2.65%이다. 제안하는 모델은 오차율이 Dong 모델에 비해 54.22%, Hong 모델에 비해 49.52% 감소하였다.Galaxy S9에서 Dong 모델은 19.32%, Hong 모델은 4.43%이고, 제안하는 모델은 9.52%, 2.56%이다. 제안하는 모델은 오차율이 Dong 모델에 비해 50.72%, Hong 모델에 비해 42.21% 감소하였다.
Galaxy S7과 Galaxy S9은 VDD Line의 방향이 반대로 되어 있어 전류가 감소하는 방향이 반대로 나타났다. Galaxy S7의 경우 I-R drop이 나타나는 방향이 위에서 아래로 나타났는데, S9의 경우 아래에서 위로 나타났다. 따라서, Grid의 수는 4x4로 동일하게 하되, 기준이 되는 grid와 수식을 적용하는 방향은 반대로 하여 전력 모델을 생성 및 적용하여야 했다. Galaxy S9 또한 오차율의 감소를 크게 관찰할 수 있었으며, VDD Line 방향의 적절한 탐색을 통해 디스플레이 내 I-R drop의 방향이 반대로 나타나도, 보상 모델(I-R drop 보상 모델) 적용이 유효함을 확인할 수 있다.
상술한 본 개시의 기술적 사상의 다양한 실시예에 따른 디스플레이 패널의 소모 전력 분석 방법은 1)전력 모델의 생성에서 I-R drop의 영향이 포함되어 정확히 모델을 생성하지 못하는 문제와 2)전력 모델의 적용에서 전체 픽셀의 위치와 면적을 고려하지 못하는 문제를 개선하여 AMOLED 디스플레이 패널의 소모 전력을 정확하게 예측할 수 있다.
모든 스마트폰 디스플레이에서 모든 기존 전력 모델에 제안한 I-R drop 보상 모델을 적용했을 때 오차율이 큰 폭으로 감소하였음을 확인할 수 있으며, 정확한 소모 전력 예측을 기반으로 저전력 기법을 효율적으로 적용할 수 있도록 하고 배터리 잔량 예측을 통한 저전력 기법의 전략적인 적용도 가능하게 한다.
이와 별도로, 고안된 I-R drop 보상 모델은 OLED 디스플레이의 영구 색변환 현상인 번인(burn-in) 문제에도 적용이 가능하며 해당 픽셀의 출력 시간과 픽셀값이 위치와 면적에 직접적으로 연결되어 VDD Line 길이에 따른 I-R drop 영향을 고려한 번인 해결 방법에 직접적으로 적용될 수 있다.
이제까지 본 개시의 기술적 사상에 대하여 바람직한 실시예들을 중심으로 살펴보았다. 본 개시가 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자는 본 개시가 본 개시의 본질적인 특성에서 벗어나지 않는 범위에서 변형된 형태로 구현될 수 있음을 이해할 수 있을 것이다. 그러므로 개시된 실시예들은 한정적인 관점이 아니라 설명적인 관점에서 고려되어야 한다. 본 개시의 기술적 사상의 범위는 전술한 설명이 아니라 특허청구범위에 나타나 있으며, 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 차이점은 본 개시의 기술적 사상에 포함된 것으로 해석되어야 할 것이다.
나아가, 설명의 편의를 위하여 각 도면을 나누어 설명하였으나, 각 도면에 서술되어 있는 실시 예들을 병합하여 새로운 실시 예를 구현하도록 설계하는 것도 가능하다.
또한, 전술한 본 개시의 기술적 사상은, 프로그램이 기록된 매체에 컴퓨터가 읽을 수 있는 코드로서 구현하는 것이 가능하다. 컴퓨터가 읽을 수 있는 매체는, 컴퓨터 시스템에 의하여 읽혀질 수 있는 데이터가 저장되는 모든 종류의 기록장치를 포함한다. 컴퓨터가 읽을 수 있는 매체의 예로는, HDD(Hard Disk Drive), SSD(Solid State Disk), SDD(Silicon Disk Drive), ROM, RAM, CD-ROM, 자기 테이프, 플로피 디스크, 광 데이터 저장 장치 등을 포함한다.
한편, 본 명세서와 도면에 개시된 본 개시의 실시예들은 본 개시의 기술 내용을 쉽게 설명하고 본 개시의 이해를 돕기 위해 특정 예를 제시한 것일 뿐이며, 본 개시의 범위를 한정하고자 하는 것은 아니다. 즉 본 개시의 기술적 사상에 바탕을 둔 다른 변형예들이 실시 가능하다는 것은 본 개시의 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 자명한 것이다. 또한 상술된 각각의 실시예는 필요에 따라 서로 조합되어 운용할 수 있다.
100: 전자 장치 120: 출력부
130: 사용자 입력부 140: 전원 공급부
150: 메모리 160: 인터페이스부
170: 제어부

Claims (20)

  1. 디스플레이 패널의 소모 전력을 분석하는 방법에 있어서,
    상기 디스플레이 패널의 복수의 서브 영역들 각각에 대해, 대응하는 이미지에 따른 소모 전력을 계산하기 위한 소모 전력 모델을 생성하는 단계;
    상기 디스플레이 패널에 포함된 적어도 하나의 전원 공급 라인의 저항 성분으로 인한 전압 강하를 고려하기 위해, 적어도 하나의 서브 영역을 포함하는 열들(columns) 각각에 대해, 상기 적어도 하나의 서브 영역의 디스플레이 패턴들 각각에 따른 열의 전압 강하 정도를 나타내는 상수들(constants)을 결정하고, 상기 결정된 상수들에 기초하여 상기 복수의 서브 영역들 각각에 대해 계산되는 소모 전력을 보상하기 위한 보상 모델을 생성하는 단계;
    상기 디스플레이 패널에 디스플레이되는 입력 이미지를 상기 복수의 서브 영역들에 대응하도록 분할하는 단계;
    상기 소모 전력 모델을 이용하여, 상기 분할된 입력 이미지에 따른 상기 복수의 서브 영역들 각각의 소모 전력을 계산하는 단계;
    상기 보상 모델을 이용하여, 상기 계산된 복수의 서브 영역들 각각의 소모 전력을 보상하는 단계; 및
    상기 보상된 복수의 서브 영역들 각각의 소모 전력을 기초로, 상기 입력 이미지에 대한 상기 디스플레이 패널의 전체 소모 전력을 계산하는 단계;
    를 포함하는, 방법.
  2. 제1 항에 있어서,
    상기 소모 전력 모델을 생성하는 단계는,
    상기 복수의 서브 영역들에 각각 동일한 RGB 서브 픽셀 값을 갖는 컬러 패치(color patch)를 디스플레이하여, 상기 복수의 서브 영역들 각각의 전류를 측정하는 단계;
    상기 복수의 서브 영역들에 대해 측정된 전류를 기초로, 상기 복수의 서브 영역들 중에서 기준 서브 영역을 결정하는 단계; 및
    상기 기준 서브 영역을 기초로, 상기 소모 전력 모델을 생성하는 단계를 포함하는, 방법.
  3. 제1 항에 있어서,
    상기 보상 모델을 생성하는 단계는,
    상기 복수의 서브 영역들에 각각 동일한 RGB 서브 픽셀 값을 갖는 컬러 패치(color patch)를 디스플레이하여, 상기 복수의 서브 영역들 각각의 전류를 측정하는 단계;
    상기 복수의 서브 영역들에 대해 측정된 전류를 기초로, 상기 복수의 서브 영역들 중에서 기준 서브 영역을 결정하는 단계;
    상기 각 열 내 적어도 하나의 서브 영역의 디스플레이 패턴 및 각 열 내 적어도 하나의 서브 영역의 전류의 크기에 기초하여, 각 열의 전압 강하 정도를 나타내는 상기 상수들을 결정하는 단계; 및
    상기 결정된 상수들에 기초하여 상기 보상 모델을 생성하는 단계;
    를 포함하는, 방법.
  4. 제3 항에 있어서,
    상기 각 열의 전압 강하 정도를 나타내는 상기 상수들을 결정하는 단계는,
    상기 기준 서브 영역의 최대 전류 크기에 기초하여 복수의 전류 범위를 결정하는 단계; 및
    상기 복수의 전류 범위 별로, 각각, 상기 각 열 내 적어도 하나의 서브 영역의 디스플레이 패턴에 따라 각 열의 전압 강하 정도를 나타내는 상수를 결정하는 단계;
    를 포함하는, 방법.
  5. 제4 항에 있어서,
    상기 복수의 서브 영역들은, 상기 디스플레이 패널을 열 방향과 행 방향으로 각각 4등분하여 정의된 영역들이고,
    상기 상수를 결정하는 단계는,
    다음의 수학식을 기초로, 상기 각 열을 이루는 4개의 서브 영역들의 디스플레이 패턴에 따라 상기 상수를 결정하는 단계;를 포함하는, 방법.
    [수학식]
    Figure 112019134382342-pat00007

    여기서, 상기 I1, I2, I3, I4는, 상기 4개의 서브 영역들 중에서 전원과의 거리가 가까운 서브 영역부터 먼 서브 영역에 흐르는 전류를 상기 기준 서브 영역을 기초로 계산한 값들이고, 상기 k는 상기 상수이고, 상기 I1', I2', I3', I4'는, 상기 4개의 서브 영역들 중에서 상기 전원과의 거리가 가까운 서브 영역부터 먼 서브 영역에 흐르는 전류를 측정한 값들임.
  6. 제1 항에 있어서,
    상기 보상 모델을 생성하는 단계는,
    서로 상이한 위치의 열들 사이의 전력 또는 전류 비율을 결정하는 단계; 및
    상기 열들 사이의 전력 또는 전류 비율을 기초로 상기 보상 모델을 생성하는 단계;
    를 포함하는, 방법.
  7. 제6 항에 있어서,
    상기 전력 또는 전류 비율을 결정하는 단계는,
    상기 각 열에 적어도 하나의 컬러 패치(color patch)를 디스플레이하여 상기 각 열에 대한 전류를 측정하는 단계; 및
    상기 각 열에 대해 측정된 전류 사이의 비율을 계산하여, 상기 열들 사이의 전력 또는 전류 비율을 결정하는 단계;
    를 포함하는, 방법.
  8. 제2 항에 있어서,
    상기 기준 서브 영역을 결정하는 단계는,
    상기 전원 공급 라인의 배선 레이아웃(layout) 및 상기 복수의 서브 영역들의 전류의 크기를 고려하여, 상기 디스플레이 패널의 복수의 서브 영역들 중에서 어느 하나를 기준 서브 영역으로 결정하는 단계;를 포함하는, 방법.
  9. 제1 항에 있어서,
    상기 소모 전력 모델을 생성하는 단계는,
    상기 디스플레이 패널에 포함된 두 가지 유형의 서브 픽셀들 간의 전류 의존 관계 및 세 가지 유형의 서브 픽셀들 간의 전류 의존 관계를 고려하여, 상기 디스플레이 패널의 복수의 서브 영역들 각각에 대해 대응하는 이미지에 따른 소모 전력을 계산하기 위한 상기 소모 전력 모델을 생성하는 단계;를 포함하는, 방법.
  10. 제1 항에 있어서,
    상기 보상 모델을 이용하여, 상기 계산된 복수의 서브 영역들 각각의 소모 전력을 보상하는 단계는,
    상기 소모 전력 모델을 기초로 상기 분할된 입력 이미지에 따른 각 열 내 서브 영역들의 전류를 계산하는 단계;
    상기 계산된 각 열 내 서브 영역들의 전류를 기초로 복수의 서브 영역 디스플레이 패턴 중 적어도 하나의 후보 디스플레이 패턴을 결정하는 단계;
    상기 결정된 적어도 하나의 후보 디스플레이 패턴에 기초하여, 각 열의 전압 강하 정도를 나타내는 상수들 중 어느 하나를 선택하는 단계; 및
    상기 선택된 상수를 상기 보상 모델에 적용하여 상기 분할된 입력 이미지에 따른 각 열 내 적어도 하나의 서브 영역에 대한 소모 전력을 보상하는 단계;
    를 포함하는, 방법.
  11. 제10 항에 있어서,
    상기 각 열의 전압 강하 정도를 나타내는 상수들 중 어느 하나를 선택하는 단계는,
    상기 상수들 중 가장 큰 값의 상수를 선택하는 단계;를 포함하는, 방법.
  12. 제1 항에 있어서,
    상기 보상 모델을 이용하여, 상기 계산된 복수의 서브 영역들 각각의 소모 전력을 보상하는 단계는,
    상기 소모 전력 모델을 기초로 상기 분할된 입력 이미지에 따른 각 열 내 서브 영역들의 전류를 계산하는 단계;
    상기 각 열의 위치를 기초로 기준 열과 상기 각 열의 전력 또는 전류 비율을 결정하는 단계; 및
    상기 각 열의 전력 또는 전류 비율을 상기 보상 모델에 적용하여 상기 분할된 입력 이미지에 따른 각 열 내 적어도 하나의 서브 영역에 대한 소모 전력을 보상하는 단계;
    를 포함하는, 방법.
  13. 제1 항에 있어서,
    상기 복수의 서브 영역들은,
    1x2, 1x3, 1x4, 2x2, 4x2, 2x4, 4x4개의 그리드(Grid) 단위 중 하나인, 방법.
  14. 전자 장치에 있어서,
    디스플레이 패널; 및
    상기 디스플레이 패널을 제어하는 제어부;를 포함하되,
    상기 제어부는,
    상기 디스플레이 패널의 복수의 서브 영역들 각각에 대해, 대응하는 이미지에 따른 소모 전력을 계산하기 위한 소모 전력 모델을 생성하는 소모 전력 모델 생성부;
    상기 디스플레이 패널에 포함된 적어도 하나의 전원 공급 라인의 저항 성분으로 인한 전압 강하를 고려하기 위해, 적어도 하나의 서브 영역을 포함하는 열들 각각에 대해, 상기 적어도 하나의 서브 영역의 디스플레이 패턴들 각각에 따른 열의 전압 강하 정도를 나타내는 상수들을 결정하고, 상기 결정된 상수들에 기초하여 상기 복수의 서브 영역들 각각에 대해 계산되는 소모 전력을 보상하기 위한 보상 모델을 생성하는 보상 모델 생성부;
    상기 디스플레이 패널에 디스플레이되는 입력 이미지를 상기 복수의 서브 영역들에 대응하도록 분할하는 이미지 분할부;
    상기 소모 전력 모델을 이용하여, 상기 분할된 입력 이미지에 따른 상기 복수의 서브 영역들 각각의 소모 전력을 계산하는 영역별 소모 전력 산출부;
    상기 보상 모델을 이용하여, 상기 계산된 복수의 서브 영역들 각각의 소모 전력을 보상하는 소모 전력 보상부; 및
    상기 보상된 복수의 서브 영역들 각각의 소모 전력을 기초로, 상기 입력 이미지에 대한 상기 디스플레이 패널의 전체 소모 전력을 계산하는 소모 전력 산출부;를 포함하는, 전자 장치.
  15. 제14 항에 있어서,
    상기 소모 전력 모델 생성부는,
    상기 복수의 서브 영역들에 각각 동일한 RGB 서브 픽셀 값을 갖는 컬러 패치(color patch)를 디스플레이하여, 상기 복수의 서브 영역들의 전류를 측정하고, 상기 복수의 서브 영역들에 대해 측정된 전류를 기초로, 상기 복수의 서브 영역들 중에서 기준 서브 영역을 결정하고, 상기 기준 서브 영역을 기초로 상기 소모 전력 모델을 생성하고,
    상기 보상 모델 생성부는,
    상기 디스플레이 패널의 각 열 내 적어도 하나의 서브 영역의 전류 크기, 및 각 열의 위치 중 적어도 하나를 더 이용하여 상기 보상 모델을 생성하는, 전자 장치.
  16. 제15 항에 있어서,
    상기 보상 모델 생성부는,
    상기 각 열 내 적어도 하나의 서브 영역의 디스플레이 패턴 및 각 열 내 적어도 하나의 서브 영역의 전류의 크기에 기초하여, 각 열의 전압 강하 정도를 나타내는 상기 상수들을 결정하고,
    상기 결정된 상수들에 기초하여 상기 보상 모델을 생성하는, 전자 장치.
  17. 제16 항에 있어서,
    상기 보상 모델 생성부는,
    상기 기준 서브 영역의 최대 전류 크기에 기초하여 복수의 전류 범위를 결정하고,
    상기 복수의 전류 범위 별로, 각각, 상기 각 열 내 적어도 하나의 서브 영역의 디스플레이 패턴에 따라 각 열의 전압 강하 정도를 나타내는 상수를 결정하는, 전자 장치.
  18. 제15 항에 있어서,
    상기 보상 모델 생성부는,
    서로 상이한 위치의 열들 사이의 전력 또는 전류 비율을 결정하고, 상기 열들 사이의 전력 또는 전류 비율을 기초로 상기 보상 모델을 생성하는, 전자 장치.
  19. 제14 항에 있어서,
    상기 소모 전력 보상부는,
    상기 소모 전력 모델을 기초로 상기 분할된 입력 이미지에 따른 각 열 내 서브 영역들의 전류를 계산하고,
    상기 계산된 각 열 내 서브 영역들의 전류를 기초로 복수의 서브 영역 디스플레이 패턴 중 적어도 하나의 후보 디스플레이 패턴을 결정하고,
    상기 결정된 적어도 하나의 후보 디스플레이 패턴에 기초하여, 각 열의 전압 강하 정도를 나타내는 상수들 중 어느 하나를 선택하고,
    상기 선택된 상수를 상기 보상 모델에 적용하여 상기 분할된 입력 이미지에 따른 각 열 내 적어도 하나의 서브 영역에 대한 소모 전력을 보상하는, 전자 장치.
  20. 제14 항에 있어서,
    상기 소모 전력 보상부는,
    상기 소모 전력 모델을 기초로 상기 분할된 입력 이미지에 따른 각 열 내 서브 영역들의 전류를 계산하고,
    상기 각 열의 위치를 기초로 기준 열과 상기 각 열의 전력 또는 전류 비율을 결정하고,
    상기 각 열의 전력 또는 전류 비율을 상기 보상 모델에 적용하여 상기 분할된 입력 이미지에 따른 각 열 내 적어도 하나의 서브 영역에 대한 소모 전력을 보상하는, 전자 장치.
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