KR20210017211A - 전자 장치 및 이를 이용한 디스플레이 제어 방법 - Google Patents

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조정규
김주한
박형순
심현우
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삼성전자주식회사
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Abstract

본 발명의 다양한 실시예들에 따르면, 전자 장치는, 복수의 픽셀들을 포함하는 디스플레이, 상기 디스플레이와 전기적으로 연결된 프로세서, 상기 디스플레이를 구동하기 위한 디스플레이 구동 회로, 및 상기 디스플레이의 상측 영역의 적어도 일부 후면에 배치되는 센서를 포함하며, 상기 프로세서는, 상기 센서를 활성화하기 위한 신호가 검출되면, 상기 디스플레이 구동 회로를 이용하여 상기 복수의 픽셀들 중 상기 센서가 배치된 상기 디스플레이의 일부 영역에 포함된 적어도 하나의 픽셀을 오프 상태로 제어하고, 및 상기 복수의 픽셀들 중 상기 디스플레이의 일부 영역을 제외한 영역에 포함된 적어도 하나의 픽셀을 온 상태로 제어할 수 있다.
본 발명에 개시된 다양한 실시예들 이외의 다른 다양한 실시예가 가능하다.

Description

전자 장치 및 이를 이용한 디스플레이 제어 방법 {ELECTRONIC DEVICE AND METHOD FOR CONTROLLING DISPLAY THEREOF}
본 발명의 다양한 실시예는 전자 장치 및 이를 이용한 디스플레이 제어 방법에 관한 것이다.
전자 장치는 기능 및 사용자의 선호도에 따라 다양한 크기로 출시되고 있으며, 넓은 시인성 확보와 조작의 편의성을 위한 대화면 터치 디스플레이를 포함할 수 있다. 대화면 터치 디스플레이는 전자 장치의 전면 플레이트의 전체적인 영역을 통해 노출될 수 있도록 점차 그 영역이 확장되고 있다. 디스플레이 영역이 확장됨에 따라 디스플레이 모듈에서 비활성화 영역(inactive area)이 줄어들 수 있으며, 이에 따라 외부의 환경을 검출하기 위한 적어도 하나의 센서(예: 조도 센서 및/또는 적외선 센서)가 디스플레이 패널 아래에 배치될 수 있다.
적어도 하나의 센서(예: 조도 센서 및/또는 적외선 센서)가 디스플레이 패널 아래에 배치되는 경우, 적어도 하나의 센서에 포함된 발광부로부터 출력되는 광에 의해 디스플레이에 깜빡이는 스팟(spot)이 발생할 수 있다. 디스플레이에 깜빡이는 스팟이 발생함에 따라 디스플레이의 시인성이 저하될 수 있다.
본 발명의 다양한 실시예에 따른 전자 장치는, 적어도 하나의 센서가 비활성화 영역과 디스플레이의 상측 일부 영역의 배면에 걸쳐 배치되거나, 또는 디스플레이의 상측 일부 영역의 배면에 걸쳐 배치되도록 구현할 수 있다.
본 발명의 다양한 실시예에 따른 전자 장치는, 적어도 하나의 센서를 활성화하기 위한 신호가 검출되면, 적어도 하나의 센서가 배치된 디스플레이의 일부 영역에 포함된 적어도 하나의 픽셀을 오프 상태로 제어할 수 있다.
본 발명의 다양한 실시예에 따른 전자 장치는, 복수의 픽셀들을 포함하는 디스플레이, 상기 디스플레이와 전기적으로 연결된 프로세서, 상기 디스플레이를 구동하기 위한 디스플레이 구동 회로, 및 상기 디스플레이의 상측 영역의 적어도 일부 후면에 배치되는 센서를 포함하며, 상기 프로세서는, 상기 센서를 활성화하기 위한 신호가 검출되면, 상기 디스플레이 구동 회로를 이용하여 상기 복수의 픽셀들 중 상기 센서가 배치된 상기 디스플레이의 일부 영역에 포함된 적어도 하나의 픽셀을 오프 상태로 제어하고, 및 상기 복수의 픽셀들 중 상기 디스플레이의 일부 영역을 제외한 영역에 포함된 적어도 하나의 픽셀을 온 상태로 제어할 수 있다.
본 발명의 다양한 실시예에 따른 전자 장치의 디스플레이 제어 방법은, 센서를 활성화하기 위한 신호를 검출하는 동작, 디스플레이 구동 회로를 이용하여 상기 디스플레이에 포함된 복수의 픽셀들 중 상기 센서가 배치된 상기 디스플레이의 일부 영역에 포함된 적어도 하나의 픽셀을 오프 상태로 제어하는 동작, 및 상기 복수의 픽셀들 중 상기 디스플레이의 일부 영역을 제외한 영역에 포함된 적어도 하나의 픽셀을 온 상태로 제어하는 동작을 포함할 수 있다.
본 발명의 다양한 실시예에 따른 전자 장치는, 적어도 하나의 센서를 투과율이 상이한 비활성화 영역과 디스플레이의 상측 일부 영역의 배면에 걸쳐 배치되도록 구현함에 따라, 적어도 하나의 센서의 발광부로부터 출력되는 광에 대한 높은 투과율을 가질 수 있다.
본 발명의 다양한 실시예에 따른 전자 장치는, 적어도 하나의 센서를 디스플레이의 상측 일부 영역의 배면에 걸쳐 배치되도록 구현함에 따라, 적어도 하나의 센서의 발광부로부터 광이 투과율이 상이한 비활성화 영역과 디스플레이의 상측 일부 영역의 배면을 통해 출력됨에 따라 높은 투과율을 가질 수 있다.
본 발명의 다양한 실시예에 따른 전자 장치는, 적어도 하나의 센서를 활성화하기 위한 신호가 검출되면, 적어도 하나의 센서가 배치된 디스플레이의 일부 영역에 포함된 적어도 하나의 픽셀을 오프 상태로 제어함에 따라 적어도 하나의 센서의 발광부로부터 출력되는 광이 누설됨에 따른 유기 발광 다이오드(OLED)가 온(on)되는 것을 방지할 수 있다.
도 1은, 다양한 실시예들에 따른, 네트워크 환경 내의 전자 장치의 블록도이다.
도 2는, 다양한 실시예들에 따른, 전자 장치의 전면 사시도이다.
도 3은, 다양한 실시예들에 따른, 도 2 의 전자 장치의 후면 사시도이다.
도 4는, 다양한 실시예들에 따른, 도 2의 전자 장치의 전개 사시도이다.
도 5는, 다양한 실시예에 따른, 전자 장치에 구비되는 센서를 설명하기 위한 도면이다.
도 6a는, 다양한 실시예에 따른, 디스플레이의 적층 구조를 도시한 도면이다.
도 6b는, 다양한 실시예에 따른, 디스플레이의 적층 구조를 도시한 도면이다.
도 7은, 다양한 실시예들에 따른, 디스플레이 구동 동작을 설명하기 위한 도면이다.
도 8은, 다양한 실시예에 따른, 픽셀을 구동하기 위한 픽셀 구동 회로를 도시한 도면이다.
도 9는, 다양한 실시예에 따른, 디스플레이 제어 방법을 설명하기 위한 도면이다.
도 10은, 다양한 실시예에 따른, 디스플레이 제어 방법을 설명하기 위한 흐름도이다.
도 1은, 다양한 실시예들에 따른, 네트워크 환경(100) 내의 전자 장치(101)의 블록도이다.
도 1을 참조하면, 네트워크 환경(100)에서 전자 장치(101)는 제1 네트워크(198)(예: 근거리 무선 통신 네트워크)를 통하여 전자 장치(102)와 통신하거나, 또는 제2 네트워크(199)(예: 원거리 무선 통신 네트워크)를 통하여 전자 장치(104) 또는 서버(108)와 통신할 수 있다. 일 실시예에 따르면, 전자 장치(101)는 서버(108)를 통하여 전자 장치(104)와 통신할 수 있다. 일 실시예에 따르면, 전자 장치(101)는 프로세서(120), 메모리(130), 입력 장치(150), 음향 출력 장치(155), 표시 장치(160), 오디오 모듈(170), 센서 모듈(176), 인터페이스(177), 햅틱 모듈(179), 카메라 모듈(180), 전력 관리 모듈(188), 배터리(189), 통신 모듈(190), 가입자 식별 모듈(196), 또는 안테나 모듈(197)을 포함할 수 있다. 어떤 실시예에서는, 전자 장치(101)에는, 이 구성요소들 중 적어도 하나(예: 표시 장치(160) 또는 카메라 모듈(180))가 생략되거나, 하나 이상의 다른 구성 요소가 추가될 수 있다. 어떤 실시예에서는, 이 구성요소들 중 일부들은 하나의 통합된 회로로 구현될 수 있다. 예를 들면, 센서 모듈(176)(예: 지문 센서, 홍채 센서, 또는 조도 센서)은 표시 장치(160)(예: 디스플레이)에 임베디드된 채 구현될 수 있다.
프로세서(120)는, 예를 들면, 소프트웨어(예: 프로그램(140))를 실행하여 프로세서(120)에 연결된 전자 장치(101)의 적어도 하나의 다른 구성요소(예: 하드웨어 또는 소프트웨어 구성요소)를 제어할 수 있고, 다양한 데이터 처리 또는 연산을 수행할 수 있다. 일 실시예에 따르면, 데이터 처리 또는 연산의 적어도 일부로서, 프로세서(120)는 다른 구성요소(예: 센서 모듈(176) 또는 통신 모듈(190))로부터 수신된 명령 또는 데이터를 휘발성 메모리(132)에 로드하고, 휘발성 메모리(132)에 저장된 명령 또는 데이터를 처리하고, 결과 데이터를 비휘발성 메모리(134)에 저장할 수 있다. 일 실시예에 따르면, 프로세서(120)는 메인 프로세서(121)(예: 중앙 처리 장치 또는 어플리케이션 프로세서), 및 이와는 독립적으로 또는 함께 운영 가능한 보조 프로세서(123)(예: 그래픽 처리 장치, 이미지 시그널 프로세서, 센서 허브 프로세서, 또는 커뮤니케이션 프로세서)를 포함할 수 있다. 추가적으로 또는 대체적으로, 보조 프로세서(123)는 메인 프로세서(121)보다 저전력을 사용하거나, 또는 지정된 기능에 특화되도록 설정될 수 있다. 보조 프로세서(123)는 메인 프로세서(121)와 별개로, 또는 그 일부로서 구현될 수 있다.
보조 프로세서(123)는, 예를 들면, 메인 프로세서(121)가 인액티브(예: 슬립) 상태에 있는 동안 메인 프로세서(121)를 대신하여, 또는 메인 프로세서(121)가 액티브(예: 어플리케이션 실행) 상태에 있는 동안 메인 프로세서(121)와 함께, 전자 장치(101)의 구성요소들 중 적어도 하나의 구성요소(예: 표시 장치(160), 센서 모듈(176), 또는 통신 모듈(190))와 관련된 기능 또는 상태들의 적어도 일부를 제어할 수 있다. 일 실시예에 따르면, 보조 프로세서(123)(예: 이미지 시그널 프로세서 또는 커뮤니케이션 프로세서)는 기능적으로 관련 있는 다른 구성 요소(예: 카메라 모듈(180) 또는 통신 모듈(190))의 일부로서 구현될 수 있다.
메모리(130)는, 전자 장치(101)의 적어도 하나의 구성요소(예: 프로세서(120) 또는 센서 모듈(176))에 의해 사용되는 다양한 데이터를 저장할 수 있다. 데이터는, 예를 들어, 소프트웨어(예: 프로그램(140)), 및 이와 관련된 명령에 대한 입력 데이터 또는 출력 데이터를 포함할 수 있다. 메모리(130)는, 휘발성 메모리(132) 또는 비휘발성 메모리(134)를 포함할 수 있다.
프로그램(140)은 메모리(130)에 소프트웨어로서 저장될 수 있으며, 예를 들면, 운영 체제(142), 미들 웨어(144), 또는 어플리케이션(146)을 포함할 수 있다.
입력 장치(150)는, 전자 장치(101)의 구성요소(예: 프로세서(120))에 사용될 명령 또는 데이터를 전자 장치(101)의 외부(예: 사용자)로부터 수신할 수 있다. 입력 장치(150)는, 예를 들면, 마이크, 마우스, 키보드, 또는 디지털 펜(예: 스타일러스 펜)을 포함할 수 있다.
음향 출력 장치(155)는 음향 신호를 전자 장치(101)의 외부로 출력할 수 있다. 음향 출력 장치(155)는, 예를 들면, 스피커 또는 리시버를 포함할 수 있다. 스피커는 멀티미디어 재생 또는 녹음 재생과 같이 일반적인 용도로 사용될 수 있고, 리시버는 착신 전화를 수신하기 위해 사용될 수 있다. 일 실시예에 따르면, 리시버는 스피커와 별개로, 또는 그 일부로서 구현될 수 있다.
표시 장치(160)는 전자 장치(101)의 외부(예: 사용자)로 정보를 시각적으로 제공할 수 있다. 표시 장치(160)는, 예를 들면, 디스플레이, 홀로그램 장치, 또는 프로젝터 및 해당 장치를 제어하기 위한 제어 회로를 포함할 수 있다. 일 실시예에 따르면, 표시 장치(160)는 터치를 감지하도록 설정된 터치 회로(touch circuitry), 또는 상기 터치에 의해 발생되는 힘의 세기를 측정하도록 설정된 센서 회로(예: 압력 센서)를 포함할 수 있다.
오디오 모듈(170)은 소리를 전기 신호로 변환시키거나, 반대로 전기 신호를 소리로 변환시킬 수 있다. 일 실시예에 따르면, 오디오 모듈(170)은, 입력 장치(150)를 통해 소리를 획득하거나, 음향 출력 장치(155), 또는 전자 장치(101)와 직접 또는 무선으로 연결된 외부 전자 장치(예: 전자 장치(102))(예: 스피커 또는 헤드폰)를 통해 소리를 출력할 수 있다.
센서 모듈(176)은 전자 장치(101)의 작동 상태(예: 전력 또는 온도), 또는 외부의 환경 상태(예: 사용자 상태)를 감지하고, 감지된 상태에 대응하는 전기 신호 또는 데이터 값을 생성할 수 있다. 일 실시예에 따르면, 센서 모듈(176)은, 예를 들면, 제스처 센서, 자이로 센서, 기압 센서, 마그네틱 센서, 가속도 센서, 그립 센서, 근접 센서, 컬러 센서, IR(infrared) 센서, 생체 센서, 온도 센서, 습도 센서, 또는 조도 센서를 포함할 수 있다.
인터페이스(177)는 전자 장치(101)가 외부 전자 장치(예: 전자 장치(102))와 직접 또는 무선으로 연결되기 위해 사용될 수 있는 하나 이상의 지정된 프로토콜들을 지원할 수 있다. 일 실시예에 따르면, 인터페이스(177)는, 예를 들면, HDMI(high definition multimedia interface), USB(universal serial bus) 인터페이스, SD카드 인터페이스, 또는 오디오 인터페이스를 포함할 수 있다.
연결 단자(178)는, 그를 통해서 전자 장치(101)가 외부 전자 장치(예: 전자 장치(102))와 물리적으로 연결될 수 있는 커넥터를 포함할 수 있다. 일 실시예에 따르면, 연결 단자(178)는, 예를 들면, HDMI 커넥터, USB 커넥터, SD 카드 커넥터, 또는 오디오 커넥터(예: 헤드폰 커넥터)를 포함할 수 있다.
햅틱 모듈(179)은 전기적 신호를 사용자가 촉각 또는 운동 감각을 통해서 인지할 수 있는 기계적인 자극(예: 진동 또는 움직임) 또는 전기적인 자극으로 변환할 수 있다. 일 실시예에 따르면, 햅틱 모듈(179)은, 예를 들면, 모터, 압전 소자, 또는 전기 자극 장치를 포함할 수 있다.
카메라 모듈(180)은 정지 영상 및 동영상을 촬영할 수 있다. 일 실시예에 따르면, 카메라 모듈(180)은 하나 이상의 렌즈들, 이미지 센서들, 이미지 시그널 프로세서들, 또는 플래시들을 포함할 수 있다.
전력 관리 모듈(188)은 전자 장치(101)에 공급되는 전력을 관리할 수 있다. 일 실시예에 따르면, 전력 관리 모듈(188)은, 예를 들면, PMIC(power management integrated circuit)의 적어도 일부로서 구현될 수 있다.
배터리(189)는 전자 장치(101)의 적어도 하나의 구성 요소에 전력을 공급할 수 있다. 일 실시예에 따르면, 배터리(189)는, 예를 들면, 재충전 불가능한 1차 전지, 재충전 가능한 2차 전지 또는 연료 전지를 포함할 수 있다.
통신 모듈(190)은 전자 장치(101)와 외부 전자 장치(예: 전자 장치(102), 전자 장치(104), 또는 서버(108)) 간의 직접(예: 유선) 통신 채널 또는 무선 통신 채널의 수립, 및 수립된 통신 채널을 통한 통신 수행을 지원할 수 있다. 통신 모듈(190)은 프로세서(120)(예: 어플리케이션 프로세서)와 독립적으로 운영되고, 직접(예: 유선) 통신 또는 무선 통신을 지원하는 하나 이상의 커뮤니케이션 프로세서를 포함할 수 있다. 일 실시예에 따르면, 통신 모듈(190)은 무선 통신 모듈(192)(예: 셀룰러 통신 모듈, 근거리 무선 통신 모듈, 또는 GNSS(global navigation satellite system) 통신 모듈) 또는 유선 통신 모듈(194)(예: LAN(local area network) 통신 모듈, 또는 전력선 통신 모듈)을 포함할 수 있다. 이들 통신 모듈 중 해당하는 통신 모듈은 제1 네트워크(198)(예: 블루투스, WiFi direct, 또는 IrDA(infrared data association) 같은 근거리 통신 네트워크) 또는 제2 네트워크(199)(예: 셀룰러 네트워크, 인터넷, 또는 컴퓨터 네트워크(예: LAN 또는 WAN)와 같은 원거리 통신 네트워크)를 통하여 외부 전자 장치와 통신할 수 있다. 이런 여러 종류의 통신 모듈들은 하나의 구성 요소(예: 단일 칩)로 통합되거나, 또는 서로 별도의 복수의 구성 요소들(예: 복수 칩들)로 구현될 수 있다. 무선 통신 모듈(192)은 가입자 식별 모듈(196)에 저장된 가입자 정보(예: 국제 모바일 가입자 식별자(IMSI))를 이용하여 제1 네트워크(198) 또는 제2 네트워크(199)와 같은 통신 네트워크 내에서 전자 장치(101)를 확인 및 인증할 수 있다.
안테나 모듈(197)은 신호 또는 전력을 외부(예: 외부 전자 장치)로 송신하거나 외부로부터 수신할 수 있다. 일 실시예에 따르면, 안테나 모듈(197)은 서브스트레이트(예: PCB) 위에 형성된 도전체 또는 도전성 패턴으로 이루어진 방사체를 포함하는 하나의 안테나를 포함할 수 있다. 일 실시예에 따르면, 안테나 모듈(197)은 복수의 안테나들을 포함할 수 있다. 이런 경우, 제1 네트워크(198) 또는 제2 네트워크(199)와 같은 통신 네트워크에서 사용되는 통신 방식에 적합한 적어도 하나의 안테나가, 예를 들면, 통신 모듈(190)에 의하여 상기 복수의 안테나들로부터 선택될 수 있다. 신호 또는 전력은 상기 선택된 적어도 하나의 안테나를 통하여 통신 모듈(190)과 외부 전자 장치 간에 송신되거나 수신될 수 있다. 어떤 실시예에 따르면, 방사체 이외에 다른 부품(예: RFIC)이 추가로 안테나 모듈(197)의 일부로 형성될 수 있다.
상기 구성요소들 중 적어도 일부는 주변 기기들간 통신 방식(예: 버스, GPIO(general purpose input and output), SPI(serial peripheral interface), 또는 MIPI(mobile industry processor interface))을 통해 서로 연결되고 신호(예: 명령 또는 데이터)를 상호간에 교환할 수 있다.
일 실시예에 따르면, 명령 또는 데이터는 제2 네트워크(199)에 연결된 서버(108)를 통해서 전자 장치(101)와 외부의 전자 장치(104) 간에 송신 또는 수신될 수 있다. 전자 장치(102, 104) 각각은 전자 장치(101)와 동일한 또는 다른 종류의 장치일 수 있다. 일 실시예에 따르면, 전자 장치(101)에서 실행되는 동작들의 전부 또는 일부는 외부 전자 장치들(102, 104, 또는 108) 중 하나 이상의 외부 전자 장치들에서 실행될 수 있다. 예를 들면, 전자 장치(101)가 어떤 기능이나 서비스를 자동으로, 또는 사용자 또는 다른 장치로부터의 요청에 반응하여 수행해야 할 경우에, 전자 장치(101)는 기능 또는 서비스를 자체적으로 실행시키는 대신에 또는 추가적으로, 하나 이상의 외부 전자 장치들에게 그 기능 또는 그 서비스의 적어도 일부를 수행하라고 요청할 수 있다. 상기 요청을 수신한 하나 이상의 외부 전자 장치들은 요청된 기능 또는 서비스의 적어도 일부, 또는 상기 요청과 관련된 추가 기능 또는 서비스를 실행하고, 그 실행의 결과를 전자 장치(101)로 전달할 수 있다. 전자 장치(101)는 상기 결과를, 그대로 또는 추가적으로 처리하여, 상기 요청에 대한 응답의 적어도 일부로서 제공할 수 있다. 이를 위하여, 예를 들면, 클라우드 컴퓨팅, 분산 컴퓨팅, 또는 클라이언트-서버 컴퓨팅 기술이 이용될 수 있다.
도 2는, 다양한 실시예들에 따른, 전자 장치(200)의 전면 사시도이다. 도 3은, 다양한 실시예들에 따른, 도 2의 전자 장치(200)의 후면 사시도이다.
도 2 및 도 3을 참조하면, 일 실시예에 따른 전자 장치(200)(예: 도 1의 전자 장치(101))는, 제1 면(또는 전면)(210A), 제2 면(또는 후면)(210B), 및 제1 면(210A) 및 제2 면(210B) 사이의 공간을 둘러싸는 측면(210C)을 포함하는 하우징(210)을 포함할 수 있다. 다른 실시예(미도시)에서는, 하우징은, 도 2의 제1 면(210A), 제2 면(210B), 및 측면(210C)들 중 일부를 형성하는 구조를 지칭할 수도 있다. 일 실시예에 따르면, 제1 면(210A)은 적어도 일부분이 실질적으로 투명한 전면 플레이트(202)(예: 다양한 코팅 레이어들을 포함하는 글라스 플레이트, 또는 폴리머 플레이트)에 의하여 형성될 수 있다. 제2 면(210B)은 실질적으로 불투명한 후면 플레이트(211)에 의하여 형성될 수 있다. 상기 후면 플레이트(211)는, 예를 들어, 코팅 또는 착색된 유리, 세라믹, 폴리머, 금속(예: 알루미늄, 스테인레스 스틸(STS), 또는 마그네슘), 또는 상기 물질들 중 적어도 둘의 조합에 의하여 형성될 수 있다. 상기 측면(210C)은, 전면 플레이트(202) 및 후면 플레이트(211)와 결합하며, 금속 및/또는 폴리머를 포함하는 측면 베젤 구조(또는 “측면 부재”)(218)에 의하여 형성될 수 있다. 어떤 실시예에서는, 후면 플레이트(211) 및 측면 베젤 구조(218)는 일체로 형성되고 동일한 물질(예: 알루미늄과 같은 금속 물질)을 포함할 수 있다.
도시된 실시예에서는, 상기 전면 플레이트(202)는, 상기 제1 면(210A)으로부터 상기 후면 플레이트(211) 쪽으로 휘어져 심리스하게(seamless) 연장된 2개의 제1 영역(210D)들을, 상기 전면 플레이트(202)의 긴 엣지(long edge) 양단에 포함할 수 있다. 도시된 실시예(도 3 참조)에서, 상기 후면 플레이트(211)는, 상기 제2 면(210B)으로부터 상기 전면 플레이트(202) 쪽으로 휘어져 심리스하게 연장된 2개의 제2 영역(210E)들을 긴 엣지 양단에 포함할 수 있다. 어떤 실시예에서는, 상기 전면 플레이트(202)(또는 상기 후면 플레이트(211))가 상기 제1 영역(210D)들(또는 상기 제2 영역(210E)들) 중 하나 만을 포함할 수 있다. 다른 실시예에서는, 상기 전면 플레이트(202) 또는 상기 후면 플레이트(211)는 상기 제1 영역(210D)들 또는 제2 영역(210E)들을 포함하지 않고, 제1 면(210A) 또는 제2 면(210B)과 평행하게 배치되는 편평한 평면만을 포함할 수도 있다. 상기 실시예들에서, 상기 전자 장치(200)의 측면에서 볼 때, 측면 베젤 구조(218)는, 상기와 같은 제1 영역(210D)들 또는 제2 영역(210E)들이 포함되지 않는 측면 쪽에서는 제1 두께(또는 폭)을 가지고, 상기 제1 영역(210D)들 또는 제2 영역(210E)들을 포함한 측면 쪽에서는 상기 제1 두께보다 얇은 제2 두께를 가질 수 있다.
일 실시예에 따르면, 전자 장치(200)는, 디스플레이(201)(예: 도 1의 표시 장치(160)), 오디오 모듈(203, 207, 214)(예: 도 1의 오디오 모듈(170)), 센서 모듈(204, 219)(예: 도 1의 센서 모듈(176)), 카메라 모듈(205, 212, 213)(예: 도 1의 카메라 모듈(180)), 키 입력 장치(217-1, 217-2, 217-3)(예: 도 1의 입력 장치(150)), 인디케이터(미도시), 및 커넥터 홀(208, 209) 중 적어도 하나 이상을 포함할 수 있다. 어떤 실시예에서는, 전자 장치(200)는, 구성요소들 중 적어도 하나(예: 키 입력 장치(217-1, 217-2, 217-3), 또는 인디케이터)를 생략하거나 다른 구성요소를 추가적으로 포함할 수 있다.
디스플레이(201)는, 예를 들어, 전면 플레이트(202)의 상단 부분을 통하여 노출될 수 있다. 어떤 실시예에서는, 상기 제1 면(210A), 및 상기 측면(210C)의 제1 영역(210D)들을 형성하는 전면 플레이트(202)를 통하여 상기 디스플레이(201)의 적어도 일부가 노출될 수 있다. 어떤 실시예에서는, 디스플레이(201)의 모서리를 상기 전면 플레이트(202)의 인접한 외곽 형상과 대체로 동일하게 형성할 수 있다. 다른 실시예(미도시)에서는, 디스플레이(201)가 노출되는 면적을 확장하기 위하여, 디스플레이(201)의 외곽과 전면 플레이트(202)의 외곽 간의 간격이 대체로 동일하게 형성될 수 있다.
다른 실시예(미도시)에서는, 디스플레이(201)의 화면 표시 영역의 일부에 리세스 또는 개구부(opening)을 형성하고, 상기 리세스 또는 상기 개구부(opening)와 정렬되는 오디오 모듈(214), 센서 모듈(204), 카메라 모듈(205), 및 인디케이터(미도시) 중 적어도 하나 이상을 포함할 수 있다. 다른 실시예(미도시)에서는, 디스플레이(201)의 화면 표시 영역의 배면에, 오디오 모듈(214), 센서 모듈(204), 카메라 모듈(205), 인디케이터 중 적어도 하나 이상을 포함할 수 있다. 다른 실시예(미도시)에서는, 디스플레이(201)는, 터치 감지 회로, 터치의 세기(압력)를 측정할 수 있는 압력 센서 및/또는 자기장 방식의 스타일러스 펜을 검출하는 디지타이저와 결합되거나 인접하여 배치될 수 있다. 어떤 실시예에서는, 상기 센서 모듈(204, 219)의 적어도 일부 및/또는 키 입력 장치(217-1, 217-2, 217-3)의 적어도 일부가, 상기 제1 영역(210D)들, 및/또는 상기 제2 영역(210E)들에 배치될 수 있다.
오디오 모듈(203, 207, 214)은, 마이크 홀(203) 및 스피커 홀(207, 214)을 포함할 수 있다. 마이크 홀(203)은 외부의 소리를 획득하기 위한 마이크가 내부에 배치될 수 있고, 어떤 실시예에서는 소리의 방향을 감지할 수 있도록 복수개의 마이크가 배치될 수 있다. 스피커 홀(207, 214)은, 외부 스피커 홀(207) 및 통화용 리시버 홀(214)을 포함할 수 있다. 어떤 실시예에서는 스피커 홀(207, 214)과 마이크 홀(203)이 하나의 홀로 구현되거나, 스피커 홀(207, 214) 없이 스피커가 포함될 수 있다(예: 피에조 스피커).
센서 모듈(204, 219)은, 전자 장치(200)의 내부의 작동 상태, 또는 외부의 환경 상태에 대응하는 전기 신호 또는 데이터 값을 생성할 수 있다. 센서 모듈(204, 219)은, 예를 들어, 하우징(210)의 제1 면(210A)에 배치된 제1 센서 모듈(204)(예: 근접 센서) 및/또는 제2 센서 모듈(미도시)(예: 지문 센서), 및/또는 상기 하우징(210)의 제2 면(210B)에 배치된 제3 센서 모듈(219)(예: HRM 센서)을 포함할 수 있다. 상기 제1 센서 모듈(204)은 제1 면(210A) 중 디스플레이(201) 아래에 배치될 수 있다. 상기 제1 센서 모듈(204)과 관련하여, 후술하는 도 6a 및 도 6b에서, 다양한 실시예들이 설명될 것이다. 상기 지문 센서는 하우징(210)의 제1면(210A)(예: 디스플레이(201))뿐만 아니라 제2 면(210B)에 배치될 수 있다. 지문 센서(예: 초음파 방식 또는 광학식 지문 센서)는 제1 면(210A) 중 디스플레이(201) 아래에 배치될 수 있다. 전자 장치(200)는, 도시되지 않은 센서 모듈, 예를 들어, 제스처 센서, 자이로 센서, 기압 센서, 마그네틱 센서, 가속도 센서, 그립 센서, 컬러 센서, IR(infrared) 센서, 생체 센서, 온도 센서, 습도 센서, 및/또는 조도 센서(204) 중 적어도 하나를 더 포함할 수 있다.
카메라 모듈(205, 212, 213)은, 전자 장치(200)의 제1 면(210A)에 배치된 제1 카메라 장치(205), 및 제2 면(210B)에 배치된 제2 카메라 장치(212), 및/또는 플래시(213)를 포함할 수 있다. 상기 카메라 장치들(205, 212)은, 하나 또는 복수의 렌즈들, 이미지 센서, 및/또는 이미지 시그널 프로세서를 포함할 수 있다. 플래시(213)는, 예를 들어, 발광 다이오드 또는 제논 램프(xenon lamp)를 포함할 수 있다. 어떤 실시예에서는, 2개 이상의 렌즈들(적외선 카메라, 광각, 및 망원 렌즈) 및 이미지 센서들이 전자 장치(200)의 한 면에 배치될 수 있다.
키 입력 장치(217-1, 217-2, 217-3)는, 하우징(210)의 측면(210C)에 배치될 수 있다. 다른 실시예에서는, 전자 장치(200)는 상기 언급된 키 입력 장치(217-1, 217-2, 217-3) 중 일부 또는 전부를 포함하지 않을 수 있고 포함되지 않은 키 입력 장치(217-1, 217-2, 217-3)는 디스플레이(201) 상에 소프트 키 등 다른 형태로 구현될 수 있다. 어떤 실시예에서, 키 입력 장치는 디스플레이(201)에 포함된 압력 센서를 이용하여 구현될 수 있다.
인디케이터(미도시)는, 예를 들어, 하우징(210)의 제1 면(210A)에 배치될 수 있다. 인디케이터는, 예를 들어, 전자 장치(200)의 상태 정보를 광 형태로 제공할 수 있다. 다른 실시예에서는, 인디케이터는, 예를 들어, 카메라 모듈(205)의 동작과 연동되는 광원을 제공할 수 있다. 인디케이터는, 예를 들어, LED, IR LED, 및 제논 램프를 포함할 수 있다.
커넥터 홀(208, 209)은, 외부 전자 장치(예: 도 1의 전자 장치(102, 104), 서버(108))와 전력 및/또는 데이터를 송수신하기 위한 커넥터(예를 들어, USB 커넥터 또는 IF 모듈(interface connector port 모듈))를 수용할 수 있는 제1 커넥터 홀(208), 및/또는 외부 전자 장치와 오디오 신호를 송수신하기 위한 커넥터를 수용할 수 있는 제2 커넥터 홀(예를 들어, 이어폰 잭)(209)을 포함할 수 있다.
도 4는, 다양한 실시예들에 따른, 도 2의 전자 장치(200)의 전개 사시도이다.
도 4를 참조하면, 전자 장치(400)(예: 도 1의 전자 장치(101), 도 2의 전자 장치(200))는, 측면 부재(410)(예: 측면 베젤 구조), 제1 지지부재(411)(예: 브라켓), 전면 플레이트(420)(예: 도 2의 전면 플레이트(202)), 디스플레이(430)(예: 도 2의 디스플레이(201)), 인쇄 회로 기판(440), 배터리(450)(예: 도 1의 배터리(189)), 제2 지지부재(460)(예: 리어 케이스), 안테나(470), 및/또는 후면 플레이트(480)(예: 도 3의 후면 플레이트(211))를 포함할 수 있다. 어떤 실시예에서는, 전자 장치(400)는, 구성요소들 중 적어도 하나(예: 제1 지지부재(411), 또는 제2 지지부재(460))를 생략하거나 다른 구성요소를 추가적으로 포함할 수 있다. 전자 장치(400)의 구성요소들 중 적어도 하나는, 도 1 또는 도 2의 전자 장치(100)의 구성요소들 중 적어도 하나와 동일, 또는 유사할 수 있으며, 중복되는 설명은 이하 생략한다.
제1 지지부재(411)는, 전자 장치(400) 내부에 배치되어 측면 베젤 구조(410)와 연결될 수 있거나, 측면 베젤 구조(410)와 일체로 형성될 수 있다. 제1 지지부재(411)는, 예를 들어, 금속 재질 및/또는 비금속(예: 폴리머) 재질로 형성될 수 있다. 제1 지지부재(411)는, 일면에 디스플레이(430)가 결합되고 타면에 인쇄 회로 기판(440)이 결합될 수 있다. 인쇄 회로 기판(440)에는, 프로세서(예: 도 1의 프로세서(120)), 메모리(예: 도 1의 메모리(130)), 및/또는 인터페이스(예: 도 1의 인터페이스(177))가 장착될 수 있다. 일 실시예에서, 프로세서, 메모리, 및 인터페이스는 도 1의 프로세서(120), 메모리(130), 및 인터페이스(177)와 동일하므로, 중복되는 설명은 생략하도록 한다.
배터리(450)는 전자 장치(400)의 적어도 하나의 구성 요소에 전력을 공급하기 위한 장치로서, 예를 들면, 재충전 불가능한 1차 전지, 또는 재충전 가능한 2차 전지, 또는 연료 전지를 포함할 수 있다. 배터리(450)의 적어도 일부는, 예를 들어, 인쇄 회로 기판(440)과 실질적으로 동일 평면 상에 배치될 수 있다. 배터리(450)는 전자 장치(400) 내부에 일체로 배치될 수 있고, 전자 장치(400)와 탈부착 가능하게 배치될 수도 있다.
안테나(470)는, 후면 플레이트(480)와 배터리(450) 사이에 배치될 수 있다. 안테나(470)는, 예를 들어, NFC(near field communication) 안테나, 무선 충전 안테나, 및/또는 MST(magnetic secure transmission) 안테나를 포함할 수 있다. 안테나(470)는, 예를 들어, 외부 전자 장치(예: 도 1의 전자 장치(102, 104), 서버(108))와 근거리 통신을 하거나, 충전에 필요한 전력을 무선으로 송수신 할 수 있다. 다른 실시예에서는, 측면 베젤 구조(410) 및/또는 상기 제1 지지부재(411)의 일부 또는 그 조합에 의하여 안테나 구조가 형성될 수 있다.
도 5는, 다양한 실시예에 따른, 전자 장치(501)에 구비되는 센서(510)를 설명하기 위한 도면(500)이다.
일 실시예에서, 센서(510)는 발광부(520) 및 수광부(530)를 포함할 수 있다. 발광부(520) 및 수광부(530)는 인쇄 회로 기판(예: 도 4의 인쇄 회로 기판(440))에 배치되어 동작할 수 있다. 일 실시예에서, 센서(510)는 근접 조도 센서 또는 ToF(time of flight) 센서를 포함할 수 있다.
일 실시예에서, 센서(510)는 디스플레이(505)의 상측 영역의 적어도 일부의 후면에 배치될 수 있다. 예컨대, 센서(510)의 발광부(520)는 디스플레이(505)의 디스플레이 패널(미도시)과 중첩되지 않은 디스플레이(505)의 상면에 배치되는 윈도우(window)(미도시)(예: 도 2의 전면 플레이트(202))의 적어도 일부 영역 및 디스플레이 패널(미도시)과 중첩되는 윈도우(미도시)의 적어도 일부 영역에 중첩되도록 디스플레이 패널(미도시)의 배면에 이격되게 배치될 수 있다. 디스플레이 패널(미도시)과 중첩되지 않은 디스플레이(505)의 상면에 배치되는 윈도우(미도시)의 적어도 일부 영역은 화면이 표시되지 않는 비활성화 영역을 포함할 수 있다.
일 실시예에서, 센서(510)의 수광부(530)는 윈도우(미도시)의 적어도 다른 일부 영역과 중첩되도록 디스플레이 패널(미도시)의 배면에 이격되게 배치될 수 있다.
다른 실시예에서, 미도시 되었으나, 센서(510)의 발광부(520)는 디스플레이 패널(미도시)과 중첩되는 윈도우(미도시)의 적어도 일부 영역에 중첩되도록 디스플레이 패널(미도시)의 배면에 이격되게 배치될 수 있다.
전술한 센서(510)의 배치 구조와 관련하여, 후술하는 도 6a 및 도 6b에서, 다양한 실시예들이 설명될 것이다.
도 6a는, 다양한 실시예에 따른, 디스플레이(605)의 적층 구조를 도시한 도면(600)이다.
도 6a를 참조하면, 디스플레이(605)는 서로 적층되어 있는 복수의 층을 포함할 수 있다. 디스플레이(605)는 윈도우(window)(610), 제1 접착층(615), 편광판(620), 및 디스플레이 패널(625)을 포함할 수 있다.
일 실시예에 따른 디스플레이(605)는, 도 1의 표시 장치(160), 도 2의 디스플레이(201), 도 4의 디스플레이(430), 및/또는 도 5의 디스플레이(505)와 적어도 일부 유사할 수 있다.
일 실시예에서, 윈도우(610)는 전면 플레이트(예: 도 2의 전면 플레이트(202))를 의미할 수 있다. 윈도우(610)는 제1 방향(①)을 향하도록 배치될 수 있다. 윈도우(610)는 디스플레이(605) 내 디스플레이 패널(625)을 외부의 충격 또는 스크래치로부터 보호할 수 있다. 윈도우(610)는 투명 물질로 구성될 수 있다. 윈도우(610)는 전자 장치(예: 도 1의 전자 장치(101))의 내부 또는 외부로 광을 투과시킬 수 있다. 윈도우(610)는 강화 유리, 강화 플라스틱, 또는 플렉서블 고분자 소재로 구성된 커버 글라스일 수 있다. 일 실시예에서, 윈도우(610)는 폴리이미드(polyimide) 윈도우를 포함할 수 있다.
일 실시예에서, 제1 접착층(615)은 감압 접착제(pressure sensitive adhesive, PSA), 광학용 투명 접착제(optical clear adhesive, OPA), 열반응 접착제, 일반 접착제, 또는 양면 테이프를 포함할 수 있다.
일 실시예에서, 편광판(620)은 디스플레이(605)에서 발생하는 빛이 난반사 되거나 의도하지 않은 방향으로 확산되는 것을 방지할 수 있다. 편광판(620)은 PET(poly ethylene terephthalate) 필름 또는 TAC(tri-acetyl cellulose) 필름으로 구성될 수 있다.
일 실시예에서, 디스플레이 패널(display panel)(625)은 전면 플레이트(예: 윈도우(610))의 배면에 배치될 수 있다. 예컨대, 배면은 제2 방향(②)을 향하는 면을 의미할 수 있다. 일 실시예에서, 디스플레이 패널(625)은 제어 회로를 포함할 수 있다. 제어 회로는 COP(chip on panel) 또는 COF(chip on film) 방식으로 배치되는 DDI(display driver IC) 및/또는 TDDI(touch display driver IC)를 포함할 수 있다. 디스플레이 패널(625)은 전원을 공급받아 제어 회로의 제어 하에 빛을 발산할 수 있다. 디스플레이 패널(625)은 전면 플레이트를 통해 입력되는 터치 신호를 검출하는 터치 센서를 포함할 수 있다.
일 실시예에서, 디스플레이 패널(625) 아래에, 제2 접착층(630), PET(polyester) 필름(635), 및 제3 접착층(640)이 부착될 수 있다. 디스플레이 패널(625) 아래에 제2 접착층(630), PET(polyester) 필름(635), 및 제3 접착층(640)이 부착됨에 따라, 발광부(649)에서 발생한 빛이 수광부(647)로 직접 유입되는 것을 방지할 수 있다.
일 실시예에서, 하우징(예: 도 2의 하우징(210))의 하부에는 PCB(655)(예: 도 4의 인쇄 회로 기판(440))를 포함할 수 있다. PCB(655) 상에 센서 다이(sensor die)(650)가 적층될 수 있다. 센서 다이(650)의 일면에는 센서(645)(예: 도 5의 센서(510))가 배치될 수 있다.
일 실시예에서, 센서(645)는 수광부(647)(예: 도 5의 수광부(530)) 및 발광부(649)(예: 도 5의 발광부(520))를 포함할 수 있다. 수광부(647)는 하나 이상의 파장 대역의 광을 검출할 수 있는 하나 이상의 광 검출기들(또는 센서들)(예: 포토 다이오드(photo diode, PD))을 포함할 수 있다. 발광부(649)는 다양한 형태의 발광 소자 예컨대, LED(light emitting diode)를 포함할 수 있다. 일 실시예에서, 수광부(647) 및 발광부(649) 사이에는 격벽(648)이 형성될 수 있다. 격벽(648)은 발광부(649)에서 발생한 빛이 수광부(647)로 직접 유입되는 것을 방지할 수 있다.
일 실시예에서, 디스플레이(605)는 상이한 투과율을 가지는 적어도 두 개 이상의 영역을 포함할 수 있다. 발광부(649)는 디스플레이(605)의 영역 중 상이한 투과율을 가지는 적어도 두 개 이상의 영역과 중첩되도록 디스플레이(605)의 배면(예: 제2 방향(②))에 이격되게 배치될 수 있다. 예컨대, 발광부(649)는 디스플레이 패널(625)과 중첩되지 않은 윈도우(610)의 적어도 일부 영역(670) 및 디스플레이 패널(625)과 중첩되는 윈도우(610)의 적어도 일부 영역(660, 665)에 중첩되도록 디스플레이 패널(625)의 배면에 이격되게 배치될 수 있다. 디스플레이 패널(625)과 중첩되지 않은 윈도우(610)의 적어도 일부 영역은 화면이 표시되지 않는 비활성화 영역(670)을 포함할 수 있다. 디스플레이 패널(625)과 중첩되는 윈도우(610)의 적어도 일부 영역은 활성화 영역(active area, AA)(660)의 적어도 일부 영역, 뷰 영역(view area, VA)(665)을 포함할 수 있다. 뷰 영역(665)은 비활성화 영역(670)의 적어도 일부일 수 있다.
일 실시예에서, 비활성화 영역(670)은 디스플레이(605)의 실질적으로 대부분의 영역을 차지하는 활성화 영역(660)의 가장자리를 적어도 부분적으로 둘러싸도록 배치되는 일정 폭을 가지는 영역(예: 비디스플레이 영역(non-display area))을 포함할 수 있다.
일 실시예에서, 비활성화 영역(670)은 디스플레이(605)를 제어하는 게이트 드라이버, 에미션 드라이버(emission driver, ED)), 및/또는 배선이 배치된 영역을 포함할 수 있다. 뷰 영역(665)는 비활성화 영역(670)과 동일하게 게이트 드라이버, 에미션 드라이버(emission driver, ED)), 및/또는 배선이 배치될 수 있으나, 배치 간격이 비활성화 영역(670)에 비해 넓을 수 있다. 뷰 영역(665)에 게이트 드라이버, 에미션 드라이버(emission driver, ED)), 및/또는 배선이 배치되는 간격이 비활성화 영역(670)에 비해 넓음에 따라 투과율은 비활성화 영역(670)의 투과율과 비교하여 높을 수 있다.
일 실시예에서, 활성화 영역(660), 뷰 영역(665), 및 비활성화 영역(670) 각각의 투과율은 상이할 수 있다. 일 실시예에서, 발광부(649)가 상이한 투과율을 가지는 활성화 영역(660), 뷰 영역(665), 및 비활성화 영역(670)과 중첩되도록 배치됨에 따라 투과율이 종래에 비해 높아질 수 있다. 예컨대, 활성화 영역(660)의 투과율은 4%, 뷰 영역(665)의 투과율은 15%, 비활성화 영역(670)의 투과율은 85%로 가정하여 설명한다. 종래에는 디스플레이 패널(625)(예: 활성화 영역(660)) 아래에 배치된 구조에서 4%의 광 투과율을 가졌으나, 본 발명의 다양한 실시예에서 발광부(649)에서 발광된 광이 서로 다른 투과율 영역을 통해 투과됨에 따라 22.4%의 투과율(예: 활성화 영역(660)에서 2.4%, 뷰 영역(665)에서 3%, 비활성화 영역(670)에서 17%)을 가질 수 있다. 본 발명의 다양한 실시예에 따른 발광부(649)에서 발광된 광의 투과율(예: 22.4%)은 종래의 광 투과율(예: 4%)과 비교하여, 5.6배 향상된 것을 확인할 수 있다.
일 실시예에서, 센서(645)를 활성화하기 위한 신호가 검출되면, 디스플레이 구동 회로(DDI)는 센서(645)의 발광부(649)와 중첩되는 디스플레이(601)의 일부 영역(예: 활성화 영역(660)의 일부 영역, 뷰 영역(665), 및 비활성화 영역(607)의 일부 영역)에 포함된 적어도 하나의 픽셀을 오프(off) 상태로 제어하고, 디스플레이(601)의 일부 영역(예: 발광부(649)와 중첩되는 영역)을 제외한 영역에 포함된 적어도 하나의 픽셀을 온(on) 상태로 제어할 수 있다.
다양한 실시예에서, 비활성화 영역(670)은 활성화 영역(660)의 가장자리를 적어도 부분적으로 둘러싸도록 배치되는 일정 폭을 가지는 영역으로 설명하였으나, 이에 한정하는 것은 아니다. 예컨대, 비활성화 영역(670)은 센서(645)를 활성화하기 위한 신호가 검출됨에 따라 오프(off) 상태로 제어된 센서(645)의 발광부(649)와 중첩되는 디스플레이(601)의 일부 영역(예: 활성화 영역(660)의 일부 영역, 뷰 영역(665), 및 비활성화 영역(607)의 일부 영역)의 적어도 하나의 픽셀에 포함하는 영역을 의미할 수 있다.
도 6b는, 다양한 실시예에 따른, 디스플레이(605)의 적층 구조를 도시한 도면(680)이다.
일 실시예에 따른, 도 6b의 디스플레이(605), 윈도우(610), 제1 접착층(615), 편광판(620), 디스플레이 패널(625), 제2 접착층(630), PET(polyester) 필름(635), 제3 접착층(640), 센서(645), 수광부(647), 격벽(648), 센서 다이(650), 및 PCB(655)는 도 6a와 동일하므로, 그에 대한 설명은 도 6a와 관련된 설명으로 대신한다. 이하 도 6b의 설명에서는 도 6a 상이한 구성만을 설명하기로 한다.
전술한 도 6a에서, 발광부(649)는 디스플레이(605)의 영역 중 상이한 투과율을 가지는 적어도 두 개 이상의 영역과 중첩되도록 디스플레이(605)의 배면(예: 제2 방향(②))에 이격되게 배치되는 것으로 설명하였으나, 이에 한정하는 것은 아니다. 예컨대, 도 6b를 참조하면, 발광부(649)는 디스플레이(605)의 영역 중 디스플레이 패널(625)과 중첩되는 윈도우(610)의 적어도 일부 영역 예컨대, 활성화 영역(active area, AA)(660)과 중첩되도록 디스플레이 패널(625)의 배면(예: 제2 방향(②))에 이격되게 배치될 수 있다.
일 실시예에서, 센서(645)를 활성화하기 위한 신호가 검출되면, 디스플레이 구동 회로(DDI)는 센서(645)의 발광부(649)와 중첩되는 디스플레이(601)의 일부 영역 예컨대, 활성화 영역(660)의 일부 영역에 포함된 적어도 하나의 픽셀을 오프(off) 상태로 제어하고, 디스플레이(601)의 일부 영역 예컨대, 활성화 영역(660)의 일부 영역을 제외한 영역에 포함된 적어도 하나의 픽셀을 온(on) 상태로 제어할 수 있다.
도 7은, 다양한 실시예들에 따른, 디스플레이 구동 동작을 설명하기 위한 도면(700)이다.
도 7을 참조하면, 디스플레이 패널(710)(예: 도 6a 및 도 6b의 디스플레이 패널(625))은 외부로 영상 데이터를 출력할 수 있는 표시 영역(711)(예: 도 6a 및 도 6b의 활성화 영역(660)) 및 표시 영역(711) 이외의 영역인 비표시 영역(712)(예: 도 6a 및 도 6b의 뷰 영역(665) 및/또는 비활성화 영역(670))을 포함할 수 있다. 표시 영역(711)은 영상 데이터를 출력할 수 있는 복수의 픽셀들이 배치된 영역을 의미할 수 있다. 비표시 영역(712)은 전자 장치(예: 도 1의 전자 장치(101))의 외관을 형성하는 영역 중 표시 영역(711)을 제외한 영역을 의미할 수 있다. 예컨대, 비표시 영역(712)은 일정 회로 소자(예: 게이트 드라이버 및/또는 에미션 드라이버(emission driver, ED)) 및 배선(예: 주사(스캔) 라인, 데이터 라인, ELVDD 배선, 및/또는 ELVSS 배선)이 배치된 영역을 포함할 수 있다. 예컨대, 비표시 영역(712)은, 표시 영역(711)의 픽셀들에 신호를 인가하기 위한 디스플레이 구동 회로(DDI) 및/또는 상기 디스플레이 구동 회로(DDI)와 픽셀들을 전기적으로 연결하는 배선들이 배치된 영역을 포함할 수 있다. 일 실시예에서, 상기 배선들의 적어도 일부는 비표시 영역(712)뿐만 아니라 표시 영역(711)의 적어도 일부 영역에 배치될 수도 있다. 예컨대, 표시 영역(711)의 픽셀(P)들은 각각 하나 이상의 서브 픽셀(sub pixel)(미도시)들을 포함할 수 있다. 디스플레이 패널(710)은 서로 교차하는 다수의 게이트 라인(gate line, GL)들(예: GL1 내지 GLn)과 다수의 데이터 라인(data line, DL)들(예: DL1 내지 DLm)을 포함할 수 있다. 게이트 라인(GL)과 데이터 라인(DL)이 교차되는 영역에는 픽셀(P)이 형성될 수 있다. 일 실시예에서, 각 픽셀(P)은 유기 발광 다이오드(OLED)를 구동하기 위한 픽셀 구동 회로를 포함할 수 있다.
일 실시예에서, 디스플레이 패널(710)은 디스플레이 패널(710)을 구동하기 위한 제어 회로(미도시)를 포함할 수 있다. 제어 회로(미도시)는 COP(chip on panel) 또는 COF(chip on film) 방식으로 배치되는 DDI(display driver IC) 및/또는 TDDI(touch display driver IC)를 포함할 수 있다. 디스플레이 구동 회로(DDI)는 게이트 드라이버(720)(또는, 스캔 드라이버, 주사 구동 회로), 데이터 드라이버(730)(또는, 데이터 구동 회로), 타이밍 컨트롤러(timing controller)(740), 및/또는 인터페이스 블록(750)을 포함할 수 있다.
일 실시예에서, 각 픽셀(P)에 구비된 픽셀 구동 회로는 적어도 하나의 스위치, 적어도 하나의 커패시터(capacitor)(예: 스토리지 커패시터(Cstg)), 또는 발광 소자(예: 유기 발광 다이오드(OLED)) 중 적어도 하나를 포함할 수 있다. 스위치는 트랜지스터(transistor, T), 박막 트랜지스터(thin film transistor, TFT), 전계 효과 트랜지스터(field effect transistor, FET), 또는 금속 산화막 반도체 전계 효과 트랜지스터(metal-oxide-semiconductor field effect transistor, MOSFET)를 포함할 수 있다.
이하 실시예에서, 적어도 하나의 스위치는 박막 트랜지스터(TFT)로 가정하여 설명한다.
일 실시예에서, 적어도 하나의 박막 트랜지스터(TFT)는 게이트 라인(GL)으로부터 공급되는 주사 신호에 응답하여 데이터 라인(DL)으로부터 공급되는 데이터 전압을 커패시터에 충전할 수 있다. 일 실시예에 따르면, 적어도 하나의 박막 트랜지스터(TFT)는 커패시터에 충전된 데이터 전압에 따라 각 픽셀(P)(예: 유기 발광 다이오드)로 공급되는 전류량을 제어할 수 있다.
일 실시예에서, 게이트 드라이버(720)는 타이밍 컨트롤러(740)로부터 제공된 적어도 하나의 게이트 제어 신호(gate control signal, GCS)에 따라 다수의 게이트 라인(GL1 내지 GLn)에 주사 신호(또는, 스캔 펄스(scan pulse))를 공급할 수 있다. 게이트 드라이버(720)는 주사 신호를 출력하는 게이트 시프트 레지스터(gate shift register)를 포함할 수 있다. 주사 신호는 각 픽셀(P)에 순차적으로 공급되는 것으로, 단일 또는 복수의 신호들로 구성될 수 있다. 주사 신호가 복수의 신호들로 구성될 경우, 각 게이트 라인(GL)은 복수의 주사 신호들을 각 픽셀(P)에 공급하기 위한 복수의 라인들로 구성될 수 있다. 예컨대, 게이트 드라이버(720)는 디스플레이 패널(710)의 캐소드(cathode) 단인 열(column) 라인에 연결되어 해당 열 라인을 순차적으로 선택하는 동작을 수행할 수 있다.
일 실시예에서, 데이터 드라이버(730)는 타이밍 컨트롤러(740)로부터 제공된 적어도 하나의 데이터 제어 신호(data control signal, DCS)에 따라 타이밍 컨트롤러(740)로부터 제공되는 영상 데이터(RGB)를 데이터 전압으로 변환할 수 있다. 데이터 드라이버(730)는 다수의 감마 보상 전압들을 이용하여 데이터 전압을 생성할 수 있다. 데이터 드라이버(730)는 생성된 데이터 전압을 복수의 픽셀들에 라인(line) 단위(또는, 행(row) 단위)로 순차적으로 공급할 수 있다. 데이터 드라이버(730)는 샘플링 신호를 출력하는 데이터 시프트 레지스터(data shift register) 및 샘플링 신호(sampling signal)에 응답하여 영상 데이터(RGB)를 라인 단위로 래치(latch)하는 래치 회로(latch circuit)와 래치된 영상 데이터를 아날로그 계조 전압(예: 픽셀 전압)으로 변환하는 디지털 아날로그 컨버터(digital analog converter, DAC)를 포함할 수 있다.
일 실시예에서, 타이밍 컨트롤러(740)는 인터페이스 블록(750)으로부터 제공되는 영상 데이터(RGB)를 디스플레이 패널(710)의 크기 및 해상도에 맞게 정렬할 수 있다. 타이밍 컨트롤러(740)는 정렬된 영상 데이터(RGB)를 데이터 드라이버(730)에 공급할 수 있다. 타이밍 컨트롤러(740)는 인터페이스 블록(750)으로부터 제공된 적어도 하나의 동기 신호(SYNC)들을 이용하여 다수의 제어 신호(예: GCS, DCS)를 전송할 수 있다. 다수의 제어 신호(예: GCS, DCS)는 적어도 하나의 게이트 제어 신호(GCS)와, 적어도 하나의 데이터 제어 신호(DCS)를 포함할 수 있다. 게이트 제어 신호(GCS)는 게이트 드라이버(720)의 구동 타이밍을 제어하는 신호를 포함할 수 있다. 데이터 제어 신호(DCS)는 데이터 드라이버(730)의 구동 타이밍을 제어하기 위한 신호를 포함할 수 있다. 동기 신호(SYNC)들은 도트 클럭(dot clock, DCLK), 데이터 인에이블 신호(data enable signal, DE), 수평 동기 신호(Hsync), 또는 수직 동기 신호(Vsync)를 포함할 수 있다.
일 실시예에서, 인터페이스 블록(750)은 프로세서(예: 도 1의 프로세서(120))로부터 영상 데이터(RGB)를 수신하고, 수신된 영상 데이터(RGB)를 타이밍 컨트롤러(740)로 전송할 수 있다. 인터페이스 블록(750)은 적어도 하나의 동기 신호(SYNC)를 생성하여 타이밍 컨트롤러(740)로 전송할 수 있다. 인터페이스 블록(750)은 전원 공급부(760)(예: 도 1의 전력 관리 모듈(188))가 디스플레이 패널(710)에 적어도 하나의 구동 전압을 공급하도록 제어할 수 있다.
다른 실시예에서, 디스플레이 패널(710)은, 백라이트 모듈(BLU, backlight module)(미도시)을 포함할 수도 있다.
일 실시예에서, 전원 공급부(760)는 디스플레이 패널(710)의 구동에 필요한 적어도 하나의 구동 전압을 생성하고, 생성된 구동 전압을 디스플레이 패널(710)에 공급할 수 있다. 일 실시예에서, 전원 공급부(760)는 단일 또는 복수 개로 구성되어, 적어도 하나의 구동 전압을 표시 영역(711)의 적어도 일부 영역에 대하여 구동 전압을 독립적으로 공급하도록 할 수 있다. 적어도 하나의 구동 전압은, 예컨대, ELVDD, ELVSS, 게이트 온 전압, 게이트 오프 전압, 및/또는 초기화 전압을 포함할 수 있다. 일 실시예에서, 게이트 온 전압은 디스플레이 패널(710)에 구비된 적어도 하나의 박막 트랜지스터(TFT)를 턴-온(turn-on)시키기 위한 전압일 수 있다. 게이트 오프 전압은 디스플레이 패널(710)에 구비된 적어도 하나의 박막 트랜지스터(TFT)를 턴-오프(turn-off)시키기 위한 전압일 수 있다. 초기화 전압은 복수의 픽셀(P)들 중 적어도 하나의 픽셀(P)을 구동하기 위한 픽셀 구동 회로에 구비된 적어도 하나의 노드(node)를 초기화시키기 위한 전압일 수 있다.
도 8은, 다양한 실시예에 따른, 픽셀을 구동하기 위한 픽셀 구동 회로(800)를 도시한 도면이다.
도 8을 참조하면, 디스플레이 패널(예: 도 7의 디스플레이 패널(710))의 각 픽셀(P)에 대한 픽셀 구동 회로는 7개의 박막 트랜지스터(예: 제1 박막 트랜지스터(TR1)(예: 스위칭 트랜지스터), 제2 박막 트랜지스터(TR2)(예: 구동 트랜지스터), 제3 박막 트랜지스터(TR3)(예: 보상 트랜지스터), 제4 박막 트랜지스터(TR4)(예: 초기화 트랜지스터), 제5 및 제6 박막 트랜지스터(TR5 및 TR6)(예: 제1 발광 트랜지스터 및 제2 발광 트랜지스터), 제7 박막 트랜지스터(TR7)(예: 방전 트랜지스터), 스토리지 커패시터(Cstg), 및 유기 발광 다이오드(OLED)를 포함할 수 있다. 각 픽셀(P)에 대한 픽셀 구동 회로는 박막 트랜지스터(TR1 내지 TR7)의 공정 편차와 픽셀의 반응 속도를 향상시키기 위한 것으로, 다양하게 변경 또는 변형이 가능하다.
일 실시예에서, 게이트 드라이버(예: 도 7의 게이트 드라이버(720))는 제1 시간 동안 제4 박막 트랜지스터(TR4)의 게이트 단에 게이트 신호를 전송할 수 있다. 게이트 신호가 전송됨에 따라 제4 박막 트랜지스터(TR4)는 제1 시간 동안 온(on) 될 수 있다. 제4 박막 트랜지스터(TR4)가 온 되면 초기화 전압(Vint)이 제1 노드(N1) 및 제1 박막 트랜지스터(TR1)의 게이트 단에 인가될 수 있다. 초기화 전압(Vint)은 제1 박막 트랜지스터(TR1)의 게이트 단에 인가되는 전압을 초기화(initialization)할 수 있다.
일 실시예에서, 게이트 드라이버는 제2 시간 동안 제2 박막 트랜지스터(TR2) 및 제3 박막 트랜지스터(TR3)의 게이트 단에 게이트 신호를 전송할 수 있다. 게이트 신호가 전송됨에 따라 제2 박막 트랜지스터(TR2) 및 제3 박막 트랜지스터(TR3)는 온 될 수 있다. 제2 박막 트랜지스터(TR2)가 온 되면 제2 노드(N2)와 제3 노드(N3)는 실질적으로 동일한 노드가 될 수 있으며, 이에 따라, 제1 전압(예: 데이터 전압(Vdata))이 제2 박막 트랜지스터(TR2)를 통해 제3 노드(N3)에 인가될 수 있다. 제3 박막 트랜지스터(TR3)가 온 되면 제4 노드(N4)와 제5 노드(N5)가 실질적으로 동일한 노드가 될 수 있으며, 이에 따라, 제2 전압이 제3 박막 트랜지스터(TR3)를 거쳐 제5 노드(N5) 및 제1 노드(N1)에 인가될 수 있다. 제2 전압은 제1 전압과 제1 박막 트랜지스터(TR1)의 임계 전압의 합을 의미할 수 있다. 전술한 과정을 통해 스토리지 커패시터(Cstg)의 일단에는 제2 전압이 인가되고 스토리지 커패시터(Cstg)의 타단에는 제3 전압(예: ELVDD)이 인가될 수 있다. 제2 전압과 제3 전압은 스토리지 커패시터(Cstg)를 충전시킬 수 있다. 충전된 스토리지 커패시터(Cstg)는 제3 시간 동안 제1 박막 트랜지스터(TR1)의 게이트 단에 임계 전압 이상의 전압을 인가할 수 있다. 제1 박막 트랜지스터(TR1)의 게이트 단에 임계 전압 이상의 전압을 인가됨에 따라, 제1 박막 트랜지스터(TR1)는 제3 시간 동안 온 될 수 있다.
일 실시예에서, 디스플레이 구동 회로(display driver IC, DDI)(미도시)(또는, 타이밍 컨트롤러(예: 도 7의 타이밍 컨트롤러(740))는 제3 시간 동안 에미션 드라이버(ED)(미도시)를 온 시킬 수 있다. 에미션 드라이버(ED)는 제3 시간 동안 제5 박막 트랜지스터(TR5) 및 제6 박막 트랜지스터(TR6)의 게이트 단에 에미션 신호(EM)를 전송할 수 있다. 제5 박막 트랜지스터(TR5) 및 제6 박막 트랜지스터(TR6)의 게이트 단에 에미션 신호(EM)를 전송함에 따라 제5 박막 트랜지스터(TR5) 및 제6 박막 트랜지스터(TR6)는 온 될 수 있다. 제1 박막 트랜지스터(TR1), 제5 박막 트랜지스터(TR5), 및 제6 박막 트랜지스터(TR6)가 온 되면 제1 박막 트랜지스터(TR1), 제5 박막 트랜지스터(TR5), 및 제6 박막 트랜지스터(TR6)를 통해 전류가 흐를 수 있다. 상기 전류는 유기 발광 다이오드(OLED)가 발광하도록 할 수 있다.
다양한 실시예에 따른 디스플레이 패널(예: 도 7의 디스플레이 패널(710))의 각 픽셀(P)에 대한 픽셀 구동 회로는 상이하게 구성될 수 있다. 예컨대, 디스플레이 패널은 제1 영역 및 제2 영역을 포함할 수 있다. 디스플레이 패널의 제1 영역은 센서의 발광부(예: 도 6a 및 도 6b의 센서(645)의 발광부(649))와 중첩되는 영역을 포함할 수 있다. 디스플레이 패널의 제2 영역은 제1 영역을 제외한 영역을 포함할 수 있다.
일 실시예에서, 디스플레이 패널의 제1 영역에 포함된 픽셀에 대한 픽셀 구동 회로는 도 8에 도시된 바와 같이 구성될 수 있다. 예컨대, 전술한 각 픽셀(P)에 대한 픽셀 구동 회로에 추가적으로 제1 박막 트랜지스터(TR1)와 에미션 드라이버(ED)에 연결되는 라인(820)(또는 배선)이 형성될 수 있다. 디스플레이 패널의 제2 영역에 포함된 픽셀은 도 8에서 라인(820)(또는 배선)이 제거된 픽셀 구동 회로로 구성될 수 있다.
일 실시예에서, 프로세서(예: 도 1의 프로세서(120))의 제어 하에 전자 장치(예: 도 1의 전자 장치(101))의 센서를 활성화하기 위한 신호가 검출되면, 디스플레이 구동 회로(미도시)는 디스플레이 패널의 제1 영역의 픽셀 구동 회로와 디스플레이 패널의 제2 영역의 픽셀 구동 회로를 상이하게 구동할 수 있다. 예컨대, 센서를 활성화하기 위한 신호는 디스플레이 상에 외부 객체의 근접을 검출하기 위한 신호, 특정 어플리케이션(예: 전화 어플리케이션) 실행 신호를 포함할 수 있다.
일 실시예에서, 프로세서의 제어 하에 센서를 활성화하기 위한 신호가 검출되면, 디스플레이 구동 회로는 전술한 방법에 따라 제1 박막 트랜지스터(TR1), 제5 박막 트랜지스터(TR5), 및 제6 박막 트랜지스터(TR6)가 턴-온 되도록 디스플레이 패널의 제2 영역에 포함된 픽셀에 대한 픽셀 구동 회로를 구동시킬 수 있다. 제1 박막 트랜지스터(TR1), 제5 박막 트랜지스터(TR5), 및 제6 박막 트랜지스터(TR6)가 턴-온 됨에 응답하여, 디스플레이 패널의 제2 영역에 포함된 픽셀에 대한 픽셀 구동 회로는 제1 박막 트랜지스터(TR1), 제5 박막 트랜지스터(TR5), 및 제6 박막 트랜지스터(TR6)에 흐르는 전류를 이용하여 유기 발광 다이오드(OLED)가 발광(예: 온(on))되도록 제어할 수 있다.
일 실시예에서, 프로세서의 제어 하에 전자 장치(예: 도 1의 전자 장치(101))의 센서를 활성화하기 위한 신호가 검출되면, 디스플레이 패널의 제1 영역에 포함된 픽셀에 대한 픽셀 구동 회로의 에미션 드라이버(ED)는 라인(820)을 통해 제1 박막 트랜지스터(TR1)의 게이트 단, 제5 및 제6 박막 트랜지스터(TR5, TR6)의 게이트 단에 게이트 오프 전압을 공급하여, 제1 박막 트랜지스터(TR1), 제5 및 제6 박막 트랜지스터(TR5, TR6)를 턴-오프시킬 수 있다. 제1 박막 트랜지스터(TR1), 제5 박막 트랜지스터(TR5), 및 제6 박막 트랜지스터(TR6)가 오프 됨에 따라 유기 발광 다이오드(OLED)가 오프(off)될 수 있다.
일 실시예에 따른 전자 장치의 윈도우(예: 도 6a 및 도 6b의 윈도우(610))에서 디스플레이가 차지하는 영역이 점차 넓어짐에 따라, 전술한 도 6a 및 도 6b에서 살펴본 바와 같이 센서(예: 도 6a 및 도 6b의 센서(645))의 일부(예: 발광부(예: 도 6a 및 도 6b의 발광부(649)))는 디스플레이의 배면(예: 도 6a 및 도 6b의 제2 방향(②))에 걸쳐 배치될 수 있다. 이러한 배치 구조에서, 디스플레이가 온(on)되고, 센서가 동작 예컨대, 센서의 발광부에 포함된 적어도 하나의 광원을 통해 광원이 출력되는 경우, 출력되는 광은 디스플레이에 영향을 줄 수 있다. 예컨대, 하나의 광원을 통해 출력되는 광이 누설될 수 있으며, 광 누설에 의해 디스플레이에 깜빡이는 스팟(spot)이 발생할 수 있다.
전술한 실시예들에 따라, 제5 및 제6 박막 트랜지스터(TR5, TR6)의 게이트 단에 게이트 오프 전압을 공급하여 제5 및 제6 박막 트랜지스터(TR5, TR6)를 턴-오프시키는 동작과 함께 제1 박막 트랜지스터(TR1)의 게이트 단에 라인(820)을 통해 직접적으로 게이트 오프 전압을 공급하여 제1 박막 트랜지스터(TR1)를 턴-오프시킴에 따라 디스플레이의 해당 영역에 포함된 적어도 하나의 픽셀은 오프(off) 상태가 될 수 있다. 디스플레이의 해당 영역에 포함된 적어도 하나의 픽셀이 오프(off) 상태이므로, 센서의 발광부에 포함된 적어도 하나의 광원을 통해 출력되는 광이 누설되어도 유기 발광 다이오드(OLED)가 온(on)되지 않을 수 있다.
도 9는, 다양한 실시예에 따른, 디스플레이 제어 방법을 설명하기 위한 도면(900)이다.
도 9를 참조하면, 프로세서(예: 도 1의 프로세서(120))의 제어 하에 센서(예: 도 6a 및 도 6b의 센서(645))를 활성화하기 위한 신호가 검출되면, 디스플레이 구동 회로(DDI)는 디스플레이 패널(905)(예: 도 7의 디스플레이 패널(710))의 제1 영역(910) 및 제2 영역(920)을 상이하게 구동할 수 있다. 예컨대, 디스플레이 패널(905)의 제1 영역(910)은 센서의 발광부(예: 도 6a 및 도 6b의 센서(645)의 발광부(649))와 중첩되는 영역을 포함할 수 있으며, 디스플레이 패널(905)의 제2 영역(920)은 제1 영역(910)을 제외한 영역을 포함할 수 있다.
도 8에서 살펴본 바와 같이, 센서를 활성화하기 위한 신호가 검출되면, 디스플레이 패널(905)의 제1 영역(910)에 포함된 픽셀에 대한 픽셀 구동 회로의 에미션 드라이버(ED)는 라인(예: 도 8의 라인(820))을 통해 제1 박막 트랜지스터(TR1)의 게이트 단, 및 제5와 제6 박막 트랜지스터(TR5, TR6)의 게이트 단에 에미션 신호(EM)를 공급하지 않음으로써, 제1 박막 트랜지스터(TR1), 제5 및 제6 박막 트랜지스터(TR5, TR6)를 오프(off) 시킬 수 있다. 제1 박막 트랜지스터(TR1), 제5 박막 트랜지스터(TR5), 및 제6 박막 트랜지스터(TR6)가 오프 됨에 따라 유기 발광 다이오드(OLED)가 오프(off)될 수 있다. 센서를 활성화하기 위한 신호가 검출되면, 디스플레이 패널(905)의 제2 영역(920)에 포함된 픽셀에 대한 픽셀 구동 회로는 제1 박막 트랜지스터(TR1), 제5 박막 트랜지스터(TR5), 및 제6 박막 트랜지스터(TR6)를 턴-온 시켜 제1 박막 트랜지스터(TR1), 제5 박막 트랜지스터(TR5), 및 제6 박막 트랜지스터(TR6)에 흐르는 전류를 이용하여 유기 발광 다이오드(OLED)를 온(on) 할 수 있다.
일 실시예에서, 에미션 FLM 신호(emission frame line mark, EM FLM)가 에미션 신호의 파형이 일정한 시간 간격으로 시프트되면서 생성될 수 있다. 일정한 시간 간격으로 에미션 신호를 수신하는 디스플레이 패널(905)은 라인 별로 순차적으로 발광될 수 있다. 디스플레이 구동 회로(미도시)는 디스플레이를 제어하기 위한 신호의 검출 여부에 따라 에미션 신호를 인가하기 위해 에미션 FLM 신호를 제어할 수 있다.
예컨대, 프로세서의 제어 하에 센서를 활성화하기 위한 신호가 검출되면, 디스플레이 구동 회로(미도시)는 제1 영역(910)을 제외한 제2 영역(920)에 에미션 신호가 인가되도록 에미션 FLM 신호(940)를 제어할 수 있다. 제1 영역(910)을 제외한 제2 영역(920)에만 에미션 신호가 인가됨에 따라 디스플레이 패널(905)의 전체 영역 중 제2 영역(920)에 대응하는 영역(945)만이 온(on)될 수 있다.
프로세서의 제어 하에 센서를 활성화하기 위한 신호가 검출되지 않으면, 디스플레이 구동 회로는 디스플레이 패널(905)의 제1 영역(910) 및 제2 영역(920)에 에미션 신호가 인가되도록 에미션 FLM 신호(930)를 제어할 수 있다. 제1 영역(910) 및 제2 영역(920)에 에미션 신호가 인가됨에 따라 디스플레이 패널(905)의 전체 영역(935)이 온(on)될 수 있다.
전술한 도 6a 및 도 6b에서 살펴본 바와 같이 센서(예: 도 6a 및 도 6b의 센서(645))의 일부(예: 발광부(예: 도 6a 및 도 6b의 발광부(649)))는 디스플레이의 배면(예: 도 6a 및 도 6b의 제2 방향(②))에 걸쳐 배치될 수 있다. 이러한 배치 구조에서, 디스플레이가 온(on)되고, 센서가 동작 예컨대, 센서의 발광부에 포함된 적어도 하나의 광원을 통해 광원이 출력되는 경우, 출력되는 광은 디스플레이에 영향을 줄 수 있다. 예컨대, 광 누설이 발생할 수 있으며, 광 누설에 의해 디스플레이에 깜빡이는 스팟(spot)이 발생할 수 있다.
다양한 실시예에서, 프로세서의 제어 하에 센서를 활성화하기 위한 신호가 검출되면, 디스플레이 구동 회로는 라인(예: 도 8의 라인(820))을 통해 제1 박막 트랜지스터(TR1)의 게이트 단, 제5 및 제6 박막 트랜지스터(TR5, TR6)의 게이트 단에 에미션 신호가 공급되지 않도록 에미션 드라이버(ED)를 제어할 수 있다. 제1 박막 트랜지스터(TR1), 제5 및 제6 박막 트랜지스터(TR5, TR6)를 오프 시킬 뿐만 아니라, 제1 영역(910)을 제외한 제2 영역(920)에만 에미션 신호가 인가되도록 에미션 FLM 신호(940)를 제어하여 디스플레이의 해당 영역에 포함된 적어도 하나의 픽셀은 오프(off) 상태가 될 수 있다. 센서의 발광부에 포함된 적어도 하나의 광원을 통해 광을 출력하는 경우, 디스플레이의 해당 영역에 포함된 적어도 하나의 픽셀이 오프(off) 상태임에 따라 출력되는 광 누설에 따른 유기 발광 다이오드(OLED)가 온(on)되는 것을 방지할 수 있다.
도 10은, 다양한 실시예에 따른, 디스플레이 제어 방법을 설명하기 위한 흐름도(1000)이다.
도 10을 참조하면, 프로세서(예: 도 1의 프로세서(120))는 1010동작에서, 센서(예: 도 6a 및 도 6b의 센서(645))를 활성화하기 위한 신호가 검출되는지 여부를 결정할 수 있다. 예컨대, 센서를 활성화하기 위한 신호는 디스플레이 상에 외부 객체의 근접을 검출하기 위한 신호, 특정 어플리케이션(예: 전화 어플리케이션) 실행 신호를 포함할 수 있다.
일 실시예에서, 센서를 활성화하기 위한 신호가 검출되면(1010-YES), 프로세서는 1020동작에서, 디스플레이 구동 회로(DDI)를 통해 센서(예: 도 6a 및 도 6b의 센서(645))가 배치된 디스플레이의 일부 영역(예: 도 9의 제1 영역(910))에 포함된 적어도 하나의 픽셀을 오프(off) 상태로 제어하고, 디스플레이의 일부 영역(예: 도 9의 제1 영역(910))을 제외한 영역(예: 도 9의 제2 영역(920))에 포함된 적어도 하나의 픽셀을 온(on) 상태로 제어할 수 있다.
일 실시예에서, 디스플레이가 온(on)되고 디스플레이 상에 외부 객체의 근접을 검출하기 위한 신호가 검출되면(예: 센서가 동작 예컨대, 센서의 발광부에 포함된 적어도 하나의 광원을 통해 광원이 출력되면), 프로세서는 전술한 1020동작을 수행할 수 있다. 예컨대, 센서(예: 근접 센서)의 발광부로부터 일정 세기의 전류(current)가 흐르는 경우, LED를 통해 발광된 빛은 외부 객체에 반사되어 수광부(예: 도 6a 및 도 6b의 수광부(647))(예: 포토 다이오드(photo diode))로 수신될 수 있다. 프로세서는 외부 객체에 반사되어 수광부로 수신되는 광량에 기반하여 전자 장치(예: 도 1의 전자 장치(101))와 외부 객체 간 거리를 산출할 수 있다. 프로세서는 산출된 전자 장치와 외부 객체 간 거리에 기반하여 디스플레이 상의 외부 객체의 근접을 결정할 수 있다. 예컨대, 산출된 전자 장치와 외부 객체 간 거리가 지정된 범위 내 포함되는 경우, 프로세서는 디스플레이에 외부 객체가 근접한 것으로 결정할 수 있다. 일 실시예에서, 프로세서에 의해 디스플레이로 외부 객체의 근접 여부를 결정하는 것으로 설명하였으나, 이에 한정하는 것은 아니다. 예컨대, 센서 허브에 의해 디스플레이로 외부 객체의 근접 여부를 결정할 수 있다. 센서 허브는 MCU(micro controller unit)를 포함할 수 있다. 센서 허브는 프로세서를 대신하여 적어도 하나의 센서를 통해 디스플레이 상에 외부 객체의 근접 여부를 결정할 수 있다.
다른 실시예에서, 특정 어플리케이션(예: 전화 어플리케이션)의 실행 신호가 검출되면, 프로세서는 후술하는 1030동작의 센서가 동작(예: 활성화)되기 전에(예: 센서의 발광부에 포함된 적어도 하나의 광원을 통해 광원을 출력하기 전에), 전술한 1020동작을 수행할 수 있다.
일 실시예에서, 프로세서는 1030동작에서, 디스플레이 구동 회로를 제어하여 센서의 발광부(예: 도 6a 및 도 6b의 센서(645)의 발광부(649))에 포함된 적어도 하나의 광원을 통해 광을 출력할 수 있다.
일 실시예에서, 센서를 활성화하기 위한 신호가 검출되지 않으면(1010-NO), 프로세서는 1040동작에서, 디스플레이 구동 회로를 통해 디스플레이에 포함된 복수의 픽셀들을 온 상태로 제어할 수 있다.
본 문서에 개시된 다양한 실시예들에 따른 전자 장치는 다양한 형태의 장치가 될 수 있다. 전자 장치는, 예를 들면, 휴대용 통신 장치(예: 스마트 폰), 컴퓨터 장치, 휴대용 멀티미디어 장치, 휴대용 의료 기기, 카메라, 웨어러블 장치, 또는 가전 장치를 포함할 수 있다. 본 문서의 실시예에 따른 전자 장치는 전술한 기기들에 한정되지 않는다.
본 문서의 다양한 실시예들 및 이에 사용된 용어들은 본 문서에 기재된 기술적 특징들을 특정한 실시예들로 한정하려는 것이 아니며, 해당 실시예의 다양한 변경, 균등물, 또는 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다. 도면의 설명과 관련하여, 유사한 또는 관련된 구성요소에 대해서는 유사한 참조 부호가 사용될 수 있다. 아이템에 대응하는 명사의 단수 형은 관련된 문맥상 명백하게 다르게 지시하지 않는 한, 상기 아이템 한 개 또는 복수 개를 포함할 수 있다. 본 문서에서, "A 또는 B", "A 및 B 중 적어도 하나", “A 또는 B 중 적어도 하나”, "A, B, 또는 C", "A, B, 및 C 중 적어도 하나”, 및 “A, B, 또는 C 중 적어도 하나"와 같은 문구들 각각은 그 문구들 중 해당하는 문구에 함께 나열된 항목들 중 어느 하나, 또는 그들의 모든 가능한 조합을 포함할 수 있다. "제 1", "제 2", 또는 "첫째" 또는 "둘째"와 같은 용어들은 단순히 해당 구성요소를 다른 해당 구성요소와 구분하기 위해 사용될 수 있으며, 해당 구성요소들을 다른 측면(예: 중요성 또는 순서)에서 한정하지 않는다. 어떤(예: 제 1) 구성요소가 다른(예: 제 2) 구성요소에, “기능적으로” 또는 “통신적으로”라는 용어와 함께 또는 이런 용어 없이, “커플드” 또는 “커넥티드”라고 언급된 경우, 그것은 상기 어떤 구성요소가 상기 다른 구성요소에 직접적으로(예: 유선으로), 무선으로, 또는 제 3 구성요소를 통하여 연결될 수 있다는 것을 의미한다.
본 문서에서 사용된 용어 "모듈"은 하드웨어, 소프트웨어 또는 펌웨어로 구현된 유닛을 포함할 수 있으며, 예를 들면, 로직, 논리 블록, 부품, 또는 회로 등의 용어와 상호 호환적으로 사용될 수 있다. 모듈은, 일체로 구성된 부품 또는 하나 또는 그 이상의 기능을 수행하는, 상기 부품의 최소 단위 또는 그 일부가 될 수 있다. 예를 들면, 일 실시예에 따르면, 모듈은 ASIC(application-specific integrated circuit)의 형태로 구현될 수 있다.
본 문서의 다양한 실시예들은 기기(machine)(예: 전자 장치(101)) 의해 읽을 수 있는 저장 매체(storage medium)(예: 내장 메모리(136) 또는 외장 메모리(138))에 저장된 하나 이상의 명령어들을 포함하는 소프트웨어(예: 프로그램(140))로서 구현될 수 있다. 예를 들면, 기기(예: 전자 장치(101))의 프로세서(예: 프로세서(120))는, 저장 매체로부터 저장된 하나 이상의 명령어들 중 적어도 하나의 명령을 호출하고, 그것을 실행할 수 있다. 이것은 기기가 상기 호출된 적어도 하나의 명령어에 따라 적어도 하나의 기능을 수행하도록 운영되는 것을 가능하게 한다. 상기 하나 이상의 명령어들은 컴파일러에 의해 생성된 코드 또는 인터프리터에 의해 실행될 수 있는 코드를 포함할 수 있다. 기기로 읽을 수 있는 저장 매체는, 비일시적(non-transitory) 저장 매체의 형태로 제공될 수 있다. 여기서, ‘비일시적’은 저장 매체가 실재(tangible)하는 장치이고, 신호(signal)(예: 전자기파)를 포함하지 않는다는 것을 의미할 뿐이며, 이 용어는 데이터가 저장 매체에 반영구적으로 저장되는 경우와 임시적으로 저장되는 경우를 구분하지 않는다.
일 실시예에 따르면, 본 문서에 개시된 다양한 실시예들에 따른 방법은 컴퓨터 프로그램 제품(computer program product)에 포함되어 제공될 수 있다. 컴퓨터 프로그램 제품은 상품으로서 판매자 및 구매자 간에 거래될 수 있다. 컴퓨터 프로그램 제품은 기기로 읽을 수 있는 저장 매체(예: compact disc read only memory(CD-ROM))의 형태로 배포되거나, 또는 어플리케이션 스토어(예: 플레이 스토어TM)를 통해 또는 두 개의 사용자 장치들(예: 스마트 폰들) 간에 직접, 온라인으로 배포(예: 다운로드 또는 업로드)될 수 있다. 온라인 배포의 경우에, 컴퓨터 프로그램 제품의 적어도 일부는 제조사의 서버, 어플리케이션 스토어의 서버, 또는 중계 서버의 메모리와 같은 기기로 읽을 수 있는 저장 매체에 적어도 일시 저장되거나, 임시적으로 생성될 수 있다.
다양한 실시예들에 따르면, 상기 기술한 구성요소들의 각각의 구성요소(예: 모듈 또는 프로그램)는 단수 또는 복수의 개체를 포함할 수 있다. 다양한 실시예들에 따르면, 전술한 해당 구성요소들 중 하나 이상의 구성요소들 또는 동작들이 생략되거나, 또는 하나 이상의 다른 구성요소들 또는 동작들이 추가될 수 있다. 대체적으로 또는 추가적으로, 복수의 구성요소들(예: 모듈 또는 프로그램)은 하나의 구성요소로 통합될 수 있다. 이런 경우, 통합된 구성요소는 상기 복수의 구성요소들 각각의 구성요소의 하나 이상의 기능들을 상기 통합 이전에 상기 복수의 구성요소들 중 해당 구성요소에 의해 수행되는 것과 동일 또는 유사하게 수행할 수 있다. 다양한 실시예들에 따르면, 모듈, 프로그램 또는 다른 구성요소에 의해 수행되는 동작들은 순차적으로, 병렬적으로, 반복적으로, 또는 휴리스틱하게 실행되거나, 상기 동작들 중 하나 이상이 다른 순서로 실행되거나, 생략되거나, 또는 하나 이상의 다른 동작들이 추가될 수 있다.
605: 디스플레이 625: 디스플레이 패널
645: 센서 647: 수광부
648: 격벽 649: 발광부
660: 활성화 영역 665: 뷰 영역
670: 비활성화 영역

Claims (20)

  1. 전자 장치에 있어서,
    복수의 픽셀들을 포함하는 디스플레이;
    상기 디스플레이와 전기적으로 연결된 프로세서;
    상기 디스플레이를 구동하기 위한 디스플레이 구동 회로; 및
    상기 디스플레이의 상측 영역의 적어도 일부 후면에 배치되는 센서를 포함하며,
    상기 프로세서는,
    상기 센서를 활성화하기 위한 신호가 검출되면, 상기 디스플레이 구동 회로를 이용하여 상기 복수의 픽셀들 중 상기 센서가 배치된 상기 디스플레이의 일부 영역에 포함된 적어도 하나의 픽셀을 오프 상태로 제어하고, 및
    상기 복수의 픽셀들 중 상기 디스플레이의 일부 영역을 제외한 영역에 포함된 적어도 하나의 픽셀을 온 상태로 제어하는 전자 장치.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 센서는, 수광부 및 발광부를 포함하며,
    상기 센서의 발광부는, 상기 디스플레이의 상측 영역의 적어도 일부와 중첩되도록 상기 디스플레이의 배면에 배치되고, 및
    상기 센서의 수광부는, 상기 디스플레이의 적어도 다른 일부와 중첩되도록 상기 디스플레이의 배면에 배치되는 전자 장치.
  3. 제 2 항에 있어서,
    상기 디스플레이가 중첩되지 않은 외부 영역의 투과율과 상기 디스플레이의 상측 영역의 적어도 일부의 투과율은 상이한 전자 장치.
  4. 제 2 항에 있어서,
    상기 프로세서는,
    상기 디스플레이의 일부 영역에 포함된 적어도 하나의 픽셀이 오프 되고, 및 상기 디스플레이의 일부 영역을 제외한 영역에 포함된 적어도 하나의 픽셀이 온 된 상태에서 상기 디스플레이 구동 회로를 이용하여 상기 센서의 상기 발광부에 포함된 적어도 하나의 광원을 통해 광을 출력하도록 하는 전자 장치.
  5. 제 1 항에 있어서,
    상기 디스플레이에 포함된 복수의 픽셀들 각각에 대한 픽셀 구동 회로는,
    제 1 노드와 고전원 전압 배선 사이에 연결되는 커패시터;
    유기 발광 다이오드;
    제3 노드와 제4 노드 사이에 연결되는 제1 스위치;
    현재 스캔 라인의 스캔 신호에 의해 턴-온되고, 제2 노드와 제3 노드 사이에 연결된 제2 스위치;
    상기 현재 스캔 라인의 스캔 신호에 의해 턴-온되고, 상기 제4 노드와 제5 노드 사이에 연결된 제3 스위치;
    이전 스캔 라인의 스캔 신호에 의해 턴-온되고, 상기 제1 노드와 초기화 전압 배선 사이에 연결된 제4 스위치;
    상기 고전원 전압 배선과 상기 제3 노드 사이에 연결된 제5 스위치;
    상기 제4 노드와 상기 유기 발광 다이오드 사이에 연결된 제6 스위치; 및
    상기 초기화 전압 배선과 상기 유기 발광 다이오드 사이에 연결된 제7 스위치를 포함하는 전자 장치.
  6. 제 5 항에 있어서,
    상기 픽셀 구동 회로는,
    상기 제5 스위치 및 상기 제6 스위치와 에미션 드라이버에 연결되는 배선을 포함하는 전자 장치.
  7. 제 6 항에 있어서,
    상기 센서가 배치된 상기 디스플레이의 일부 영역에 포함된 적어도 하나의 픽셀들 각각에 대한 픽셀 구동 회로는,
    상기 제1 스위치와 상기 에미션 드라이버에 연결되는 배선을 더 포함하는 전자 장치.
  8. 제 7 항에 있어서,
    상기 프로세서는,
    상기 센서를 활성화하기 위한 신호가 검출되면, 상기 디스플레이 구동 회로를 이용하여 상기 디스플레이의 일부 영역에 포함된 적어도 하나의 픽셀 각각에 대한 상기 제1 스위치, 상기 제5 스위치, 및 상기 제6 스위치에 에미션 신호가 인가되지 않도록 상기 에미션 드라이버를 제어하는 전자 장치.
  9. 제 8 항에 있어서,
    상기 프로세서는,
    상기 센서를 활성화하기 위한 신호가 검출되면, 상기 디스플레이 구동 회로를 이용하여 상기 디스플레이의 일부 영역을 제외한 영역에 포함된 적어도 하나의 픽셀 각각에 대한 상기 제1 스위치, 상기 제5 스위치, 및 상기 제6 스위치에 에미션 신호가 인가되도록 상기 에미션 드라이버를 제어하는 전자 장치.
  10. 제 8 항에 있어서,
    상기 프로세서는,
    상기 센서를 활성화하기 위한 신호가 검출되면, 상기 디스플레이 구동 회로를 이용하여 상기 디스플레이의 일부 영역을 제외한 영역에 포함된 적어도 하나의 픽셀을 포함하는 제1 그룹에 상기 에미션 신호를 인가하도록 상기 에미션 드라이버를 제어하고, 및
    상기 센서를 활성화하기 위한 신호가 검출되지 않으면, 상기 디스플레이 구동 회로를 이용하여 상기 제1 그룹 및 상기 디스플레이의 일부 영역에 포함된 적어도 하나의 픽셀을 포함하는 제2 그룹에 상기 에미션 신호를 인가하도록 상기 에미션 드라이버를 제어하는 전자 장치.
  11. 전자 장치의 디스플레이 제어 방법에 있어서,
    센서를 활성화하기 위한 신호를 검출하는 동작;
    디스플레이 구동 회로를 이용하여 상기 디스플레이에 포함된 복수의 픽셀들 중 상기 센서가 배치된 상기 디스플레이의 일부 영역에 포함된 적어도 하나의 픽셀을 오프 상태로 제어하는 동작; 및
    상기 복수의 픽셀들 중 상기 디스플레이의 일부 영역을 제외한 영역에 포함된 적어도 하나의 픽셀을 온 상태로 제어하는 동작을 포함하는 방법.
  12. 제 11 항에 있어서,
    상기 센서는, 상기 디스플레이의 상측 영역의 적어도 일부와 중첩되도록 배면에 배치되는 발광부 및 상기 디스플레이의 적어도 다른 일부와 중첩되도록 배면에 배치되는 수광부를 포함하는 방법.
  13. 제 12 항에 있어서,
    상기 디스플레이가 중첩되지 않은 외부 영역의 투과율과 상기 디스플레이의 상측 영역의 적어도 일부의 투과율은 상이한 방법.
  14. 제 12 항에 있어서,
    상기 센서의 상기 발광부에 포함된 적어도 하나의 광원을 통해 광을 출력하는 동작을 더 포함하는 방법.
  15. 제 11 항에 있어서,
    상기 디스플레이에 포함된 복수의 픽셀들 각각에 대한 픽셀 구동 회로는,
    제 1 노드와 고전원 전압 배선 사이에 연결되는 커패시터;
    유기 발광 다이오드;
    제3 노드와 제4 노드 사이에 연결되는 제1 스위치;
    현재 스캔 라인의 스캔 신호에 의해 턴-온되고, 제2 노드와 제3 노드 사이에 연결된 제2 스위치;
    상기 현재 스캔 라인의 스캔 신호에 의해 턴-온되고, 상기 제4 노드와 제5 노드 사이에 연결된 제3 스위치;
    이전 스캔 라인의 스캔 신호에 의해 턴-온되고, 상기 제1 노드와 초기화 전압 배선 사이에 연결된 제4 스위치;
    상기 고전원 전압 배선과 상기 제3 노드 사이에 연결된 제5 스위치;
    상기 제4 노드와 상기 유기 발광 다이오드 사이에 연결된 제6 스위치; 및
    상기 초기화 전압 배선과 상기 유기 발광 다이오드 사이에 연결된 제7 스위치를 포함하는 방법.
  16. 제 15 항에 있어서,
    상기 픽셀 구동 회로는, 상기 제5 스위치 및 상기 제6 스위치와 에미션 드라이버에 연결되는 배선을 포함하는 방법.
  17. 제 16 항에 있어서,
    상기 센서가 배치된 상기 디스플레이의 일부 영역에 포함된 적어도 하나의 픽셀들 각각에 대한 픽셀 구동 회로는, 상기 제1 스위치와 상기 에미션 드라이버에 연결되는 배선을 더 포함하는 방법.
  18. 제 17 항에 있어서,
    상기 적어도 하나의 픽셀을 오프 상태로 제어하는 동작은,
    상기 디스플레이의 일부 영역에 포함된 적어도 하나의 픽셀 각각에 대한 상기 제1 스위치, 상기 제5 스위치, 및 상기 제6 스위치에 에미션 신호가 인가되지 않도록 상기 에미션 드라이버를 제어하는 동작을 포함하는 방법.
  19. 제 18 항에 있어서,
    상기 적어도 하나의 픽셀을 온 상태로 제어하는 동작은,
    상기 디스플레이의 일부 영역을 제외한 영역에 포함된 적어도 하나의 픽셀 각각에 대한 상기 제1 스위치, 상기 제5 스위치, 및 상기 제6 스위치에 에미션 신호가 인가되도록 상기 에미션 드라이버를 제어하는 동작을 포함하는 방법.
  20. 제 18 항에 있어서,
    상기 센서를 활성화하기 위한 신호가 검출되면, 상기 디스플레이의 일부 영역을 제외한 영역에 포함된 적어도 하나의 픽셀을 포함하는 제1 그룹에 상기 에미션 신호를 인가하도록 상기 에미션 드라이버를 제어하는 동작; 및
    상기 센서를 활성화하기 위한 신호가 검출되지 않으면, 상기 제1 그룹 및 상기 디스플레이의 일부 영역에 포함된 적어도 하나의 픽셀을 포함하는 제2 그룹에 상기 에미션 신호를 인가하도록 상기 에미션 드라이버를 제어하는 동작을 더 포함하는 방법.
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