KR20210088682A - 전력 소비 및 속도를 위해 구성 가능한 스위칭을 갖는 디스플레이 - Google Patents

전력 소비 및 속도를 위해 구성 가능한 스위칭을 갖는 디스플레이 Download PDF

Info

Publication number
KR20210088682A
KR20210088682A KR1020217017696A KR20217017696A KR20210088682A KR 20210088682 A KR20210088682 A KR 20210088682A KR 1020217017696 A KR1020217017696 A KR 1020217017696A KR 20217017696 A KR20217017696 A KR 20217017696A KR 20210088682 A KR20210088682 A KR 20210088682A
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
frame rate
panel
switches
switch bank
sub
Prior art date
Application number
KR1020217017696A
Other languages
English (en)
Other versions
KR102540247B1 (ko
Inventor
최상무
강창주
Original Assignee
구글 엘엘씨
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 구글 엘엘씨 filed Critical 구글 엘엘씨
Publication of KR20210088682A publication Critical patent/KR20210088682A/ko
Application granted granted Critical
Publication of KR102540247B1 publication Critical patent/KR102540247B1/ko

Links

Images

Classifications

    • GPHYSICS
    • G09EDUCATION; CRYPTOGRAPHY; DISPLAY; ADVERTISING; SEALS
    • G09GARRANGEMENTS OR CIRCUITS FOR CONTROL OF INDICATING DEVICES USING STATIC MEANS TO PRESENT VARIABLE INFORMATION
    • G09G3/00Control arrangements or circuits, of interest only in connection with visual indicators other than cathode-ray tubes
    • G09G3/20Control arrangements or circuits, of interest only in connection with visual indicators other than cathode-ray tubes for presentation of an assembly of a number of characters, e.g. a page, by composing the assembly by combination of individual elements arranged in a matrix no fixed position being assigned to or needed to be assigned to the individual characters or partial characters
    • G09G3/22Control arrangements or circuits, of interest only in connection with visual indicators other than cathode-ray tubes for presentation of an assembly of a number of characters, e.g. a page, by composing the assembly by combination of individual elements arranged in a matrix no fixed position being assigned to or needed to be assigned to the individual characters or partial characters using controlled light sources
    • G09G3/30Control arrangements or circuits, of interest only in connection with visual indicators other than cathode-ray tubes for presentation of an assembly of a number of characters, e.g. a page, by composing the assembly by combination of individual elements arranged in a matrix no fixed position being assigned to or needed to be assigned to the individual characters or partial characters using controlled light sources using electroluminescent panels
    • G09G3/32Control arrangements or circuits, of interest only in connection with visual indicators other than cathode-ray tubes for presentation of an assembly of a number of characters, e.g. a page, by composing the assembly by combination of individual elements arranged in a matrix no fixed position being assigned to or needed to be assigned to the individual characters or partial characters using controlled light sources using electroluminescent panels semiconductive, e.g. using light-emitting diodes [LED]
    • G09G3/3208Control arrangements or circuits, of interest only in connection with visual indicators other than cathode-ray tubes for presentation of an assembly of a number of characters, e.g. a page, by composing the assembly by combination of individual elements arranged in a matrix no fixed position being assigned to or needed to be assigned to the individual characters or partial characters using controlled light sources using electroluminescent panels semiconductive, e.g. using light-emitting diodes [LED] organic, e.g. using organic light-emitting diodes [OLED]
    • G09G3/3275Details of drivers for data electrodes
    • GPHYSICS
    • G09EDUCATION; CRYPTOGRAPHY; DISPLAY; ADVERTISING; SEALS
    • G09GARRANGEMENTS OR CIRCUITS FOR CONTROL OF INDICATING DEVICES USING STATIC MEANS TO PRESENT VARIABLE INFORMATION
    • G09G3/00Control arrangements or circuits, of interest only in connection with visual indicators other than cathode-ray tubes
    • G09G3/20Control arrangements or circuits, of interest only in connection with visual indicators other than cathode-ray tubes for presentation of an assembly of a number of characters, e.g. a page, by composing the assembly by combination of individual elements arranged in a matrix no fixed position being assigned to or needed to be assigned to the individual characters or partial characters
    • G09G3/2092Details of a display terminals using a flat panel, the details relating to the control arrangement of the display terminal and to the interfaces thereto
    • GPHYSICS
    • G09EDUCATION; CRYPTOGRAPHY; DISPLAY; ADVERTISING; SEALS
    • G09GARRANGEMENTS OR CIRCUITS FOR CONTROL OF INDICATING DEVICES USING STATIC MEANS TO PRESENT VARIABLE INFORMATION
    • G09G3/00Control arrangements or circuits, of interest only in connection with visual indicators other than cathode-ray tubes
    • G09G3/20Control arrangements or circuits, of interest only in connection with visual indicators other than cathode-ray tubes for presentation of an assembly of a number of characters, e.g. a page, by composing the assembly by combination of individual elements arranged in a matrix no fixed position being assigned to or needed to be assigned to the individual characters or partial characters
    • G09G3/34Control arrangements or circuits, of interest only in connection with visual indicators other than cathode-ray tubes for presentation of an assembly of a number of characters, e.g. a page, by composing the assembly by combination of individual elements arranged in a matrix no fixed position being assigned to or needed to be assigned to the individual characters or partial characters by control of light from an independent source
    • G09G3/36Control arrangements or circuits, of interest only in connection with visual indicators other than cathode-ray tubes for presentation of an assembly of a number of characters, e.g. a page, by composing the assembly by combination of individual elements arranged in a matrix no fixed position being assigned to or needed to be assigned to the individual characters or partial characters by control of light from an independent source using liquid crystals
    • G09G3/3611Control of matrices with row and column drivers
    • G09G3/3685Details of drivers for data electrodes
    • G09G3/3688Details of drivers for data electrodes suitable for active matrices only
    • GPHYSICS
    • G09EDUCATION; CRYPTOGRAPHY; DISPLAY; ADVERTISING; SEALS
    • G09GARRANGEMENTS OR CIRCUITS FOR CONTROL OF INDICATING DEVICES USING STATIC MEANS TO PRESENT VARIABLE INFORMATION
    • G09G2310/00Command of the display device
    • G09G2310/02Addressing, scanning or driving the display screen or processing steps related thereto
    • G09G2310/0264Details of driving circuits
    • G09G2310/027Details of drivers for data electrodes, the drivers handling digital grey scale data, e.g. use of D/A converters
    • GPHYSICS
    • G09EDUCATION; CRYPTOGRAPHY; DISPLAY; ADVERTISING; SEALS
    • G09GARRANGEMENTS OR CIRCUITS FOR CONTROL OF INDICATING DEVICES USING STATIC MEANS TO PRESENT VARIABLE INFORMATION
    • G09G2320/00Control of display operating conditions
    • G09G2320/02Improving the quality of display appearance
    • G09G2320/0223Compensation for problems related to R-C delay and attenuation in electrodes of matrix panels, e.g. in gate electrodes or on-substrate video signal electrodes
    • GPHYSICS
    • G09EDUCATION; CRYPTOGRAPHY; DISPLAY; ADVERTISING; SEALS
    • G09GARRANGEMENTS OR CIRCUITS FOR CONTROL OF INDICATING DEVICES USING STATIC MEANS TO PRESENT VARIABLE INFORMATION
    • G09G2320/00Control of display operating conditions
    • G09G2320/02Improving the quality of display appearance
    • G09G2320/0252Improving the response speed
    • GPHYSICS
    • G09EDUCATION; CRYPTOGRAPHY; DISPLAY; ADVERTISING; SEALS
    • G09GARRANGEMENTS OR CIRCUITS FOR CONTROL OF INDICATING DEVICES USING STATIC MEANS TO PRESENT VARIABLE INFORMATION
    • G09G2330/00Aspects of power supply; Aspects of display protection and defect management
    • G09G2330/02Details of power systems and of start or stop of display operation
    • G09G2330/021Power management, e.g. power saving
    • GPHYSICS
    • G09EDUCATION; CRYPTOGRAPHY; DISPLAY; ADVERTISING; SEALS
    • G09GARRANGEMENTS OR CIRCUITS FOR CONTROL OF INDICATING DEVICES USING STATIC MEANS TO PRESENT VARIABLE INFORMATION
    • G09G2340/00Aspects of display data processing
    • G09G2340/04Changes in size, position or resolution of an image
    • G09G2340/0407Resolution change, inclusive of the use of different resolutions for different screen areas
    • G09G2340/0435Change or adaptation of the frame rate of the video stream

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Computer Hardware Design (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Theoretical Computer Science (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Crystallography & Structural Chemistry (AREA)
  • Control Of Indicators Other Than Cathode Ray Tubes (AREA)
  • Liquid Crystal Display Device Control (AREA)
  • Electroluminescent Light Sources (AREA)

Abstract

드라이버 집적 회로(IC)로부터의 신호를 디스플레이 패널의 컬럼 데이터 라인에 연결하기 위한 스위치 뱅크를 포함하는 평판 디스플레이가 개시된다. 스위치 뱅크는 디스플레이의 프레임 레이트에 기초하여 조정될 수 있다. 프레임 레이트가 높은 경우, 스위치 뱅크의 온 저항을 줄이기 위해 스위치 뱅크의 모든 서브 스위치가 사용될 수 있다. 이러한 높은 프레임 레이트 구성은 픽셀들이 제어될 수 있는 속도를 유지하거나 증가시킬 수 있지만 더 많은 전력을 소비한다. 따라서, 프레임 레이트가 낮은 경우, 스위치 뱅크의 서브 스위치들 중 일부는 소비 전력을 감소시키기 위해 사용되지 않는다. 이러한 낮은 프레임 레이트 구성은 디스플레이의 픽셀들이 제어될 수 있는 속도를 유지하거나 감소시킬 수 있지만 전력을 덜 소비한다.

Description

전력 소비 및 속도를 위해 구성 가능한 스위칭을 갖는 디스플레이
본 출원은 2019년 4월 2일에 출원된 미국 특허 출원 번호 16/372,865의 계속 출원으로 그에 대한 우선권을 주장하며, 그 개시 내용은 전체가 본 명세서에 참조로 포함된다.
본 발명은 평판 디스플레이에 관한 것으로, 보다 구체적으로는 높은 프레임 레이트로 동작하거나 더 적은 전력을 소비하도록 구성될 수 있는 디스플레이 시스템에 관한 것이다.
최근 평판 디스플레이는 더 커지고 및/또는 모양이 변경되었다. 예를 들어, 모바일 디바이스용 디스플레이의 종횡비는 16:9에서 21:9로 증가되었다. 동일 기간 동안, 이러한 디스플레이의 최대 주파수(즉, 프레임 레이트)가 증가되었다. 예를 들어, 모바일 디바이스용 디스플레이의 프레임 레이트는 60 헤르쯔(Hz)에서 120Hz로 증가되었다. 이러한 디스플레이 경향은 모두 전력 소비의 증가에 해당한다.
디스플레이의 길이가 증가되는 경우, 디스플레이의 각 컬럼(열)은 추가 픽셀을 포함한다. 각 컬럼의 모든 픽셀은 컬럼 데이터 라인에 의해 전달되는 신호에 의해 제어된다. 디스플레이의 길이가 증가되는 경우, 이러한 신호는 추가 픽셀을 제어하기 위해 더 높은 스위칭 주파수를 가져야 한다. 즉, 프레임 레이트를 유지(또는 증가)하려면 높은 컬럼 라인 스위칭 주파수(예를 들어, > 100kHz)가 필요하다. 이러한 주파수에서, 각 컬럼 데이터 라인의 기생 커패시턴스는 각 픽셀의 스위칭과 관련된 시상수에 부정적인 영향을 미칠 수 있다. 그 결과, 더 큰 스위칭 디바이스가 사용되어야 하지만 스위칭 디바이스가 커질수록 더 많은 전력이 필요하다. 따라서, 높은 종횡비를 가진 디스플레이에 대해 높은 프레임 레이트를 달성하기 위해서는 더 많은 전력이 필요할 수 있다. 일부 예시적인 디스플레에 대한 이러한 전력 소비 추세는 [표 1]에 도시되어 있다.
디스플레이 전력 소비
종횡비 18.5:9 19:9 21:9
프레임 레이트(Hz) 60 90 120
컬럼 라인 스위칭
주파수
89 137 202
정규화된 전력 소비 1 1.5 2.3
하나의 일반적인 양태에서, 본 개시는 디스플레이를 제어하기 위한 방법을 기술한다. 방법은 디스플레이에 대한 프레임 레이트를 획득하는 단계 및 그 프레임 레이트를 높은 프레임 레이트와 낮은 프레임 레이트 사이의 경계를 정의하는 임계값에 비교하는 것에 기초하여 프레임 레이트가 낮은지(또는 높은지) 결정하는 단계를 포함한다. 즉, 획득된 프레임 레이트는 임계값과 비교되어 획득된 프레임 레이트가 임계값을 초과하는지 미만인지 결정할 수 있다. 획득된 프레임 레이트가 임계값 미만이면, 획득된 프레임 레이트는 낮은 프레임 레이트(즉, low)로 간주될 수 있다. 획득된 프레임 레이트가 임계값을 초과하면, 획득된 프레임 레이트는 높은 프레임 레이트(즉, high)로 간주될 수 있다. 복수의 서브 스위치를 포함하는 패널-스위치 뱅크는 드라이버 IC와 디스플레이의 컬럼 데이터 라인 사이에 연결된다. 만약 프레임 레이트가 낮으면, 패널-스위치 뱅크에 있는 복수의 서브 스위치 중 일부가 비활성화(즉, 연속적인 오프 신호 수신)되어 디스플레이의 전력 소비를 감소시킨다.
추가적으로, 일부 구현에서, 방법은 프레임 레이트가 높다고 결정하는 단계를 더 포함하고, 프레임 레이트가 높은 동안 패널-스위치 뱅크의 복수의 서브 스위치 전부가 활성화(즉, 스위칭을 위한 온/오프 신호를 수신)되어 패널-스위치 뱅크의 저항(예를 들어, 온 저항)을 감소시킨다.
일부 구현에서 낮은 프레임 레이트는 높은 프레임 레이트와 낮은 프레임 레이트 사이의 경계를 정의하는 임계값(예를 들어, 예시적인 임계값은 90Hz일 수 있음) 미만의 프레임 레이트이고, 높은 프레임 레이트는 임계값을 초과하는 프레임 레이트이다. 예를 들어, 일부 구현에서 60Hz는 낮은 프레임 레이트이고 120Hz는 높은 프레임 레이트일 수 있다.
복수의 서브 스위치는 서로 병렬로 연결될 수 있으며, 패널-스위치 뱅크의 일부를 비활성화하는 단계는 프레임 레이트가 낮은 동안 패널-스위치 뱅크로부터 분리되도록 복수의 서브 스위치를 개방하기 위한 신호를 인가하는 단계를 포함한다.
방법은 프레임 레이트가 높다고(예를 들어, 높은 프레임 레이트와 낮은 프레임 레이트 사이의 경계를 정의하는 임계값을 초과한다고) 결정하는 단계 및 프레임 레이트가 높은 동안 패널-스위치 뱅크의 온 저항을 줄이기 위해 드라이버 IC와 디스플레이의 컬럼 데이터 라인을 연결하는데 사용되는 서브 스위치 수를 증가시키도록 패널-스위치 뱅크의 복수의 서브 스위치 전부를 스위칭하기 위한 신호를 인가하는 단계를 더 포함할 수 있다.
패널-스위치 뱅크의 복수의 서브 스위치 전부는 인가된 신호에 의한 컬럼 라인 스위칭 주파수에 따라 동시에 온/오프 제어될 수 있다.
방법은 프레임 레이트가 낮은 동안 디스플레이의 전력 소비를 줄이기 위해 드라이버-스위치 뱅크에 있는 복수의 서브 스위치의 일부를 비활성화하는 단계를 더 포함할 수 있으며, 드라이버-스위치 뱅크는 드라이버 집적 회로(IC) 및 패널-스위치 뱅크사이에 연결된다.
방법은 프레임 레이트가 높다고 결정하는 단계 및 프레임 레이트가 높은 동안 드라이버-스위치 뱅크의 저항을 감소시키기 위해 드라이버-스위치 뱅크의 복수의 서브-스위치 전부를 활성화하는 단계를 더 포함할 수 있다.
드라이버-스위치 뱅크의 복수의 서브 스위치 전부를 활성화하는 단계는 패널-스위치 뱅크의 복수의 서브 스위치가 제어됨에 따라 복수의 서브 스위치 각각을 제어하는 단계를 포함할 수 있다.
다른 일반적인 양태에서, 본 개시는 디스플레이를 개시하며, 디스플레이는 제어기 및 패널-스위치 뱅크의 복수의 서브 스위치를 포함하고, 디스플레이는 전술한 방법에 따라 동작하도록 구성된다. 디스플레이는 또한 드라이버-스위치 뱅크의 복수의 서브-스위치를 포함할 수 있다.
다른 일반적인 양태에서, 본 개시는 디스플레이 시스템을 개시한다. 디스플레이 시스템은 픽셀 컬럼이 있는 디스플레이 패널을 포함한다. 각 픽셀 컬럼은 패널-스위치 뱅크를 통해 드라이버 IC에 연결된 컬럼 데이터 라인에 의해 제어된다. 디스플레이 시스템은 디스플레이 패널의 프레임 레이트를 결정하고 결정된 프레임 레이트(예를 들어, 임계값에 대한 비교)에 기초하여 패널-스위치 뱅크를 제어하도록 구성된 컨트롤 장치를 더 포함한다.
일부 구현에서, 디스플레이의 패널 스위치 뱅크는 드라이버 IC와 컬럼 데이터 라인 사이에 직렬로 연결되고, 서로 병렬로 연결된 복수의 서브 스위치를 포함한다.
이러한 구현을 위한 패널-스위치 뱅크의 제어는 (i) 프레임 레이트가 임계값에 비해 높은 것으로 결정될 때 각 패널-스위치 뱅크의 모든 서브 스위치를 함께 온 및 오프로 스위칭하는 것; 및 (ii) 프레임 레이트가 임계값에 비해 낮은 것으로 결정될 때 각 패널-스위치 뱅크의 서브 스위치의 일부를 함께 온 및 오프로 스위칭하는 것을 포함한다. 낮은 프레임 레이트의 경우, 패널-스위치 뱅크의 서브 스위치들의 나머지 부분은 전력을 절약하기 위해 (지속적으로) 오프로 스위칭된다(즉, 사용되지 않음).
일부 구현에서, 디스플레이 시스템은 패널-스위치 뱅크와 유사하게 동작하는 드라이버-스위치 뱅크를 더 포함하고, 드라이버-스위치 뱅크는 복수의 서브 스위치를 포함한다. 패널-스위치 뱅크를 제어하는 것은 프레임 레이트가 높은 것으로 결정될 때 모든 서브 스위치를 함께 온 및 오프로 스위칭하는 것; 및 프레임 레이트가 낮다고 결정될 때 상기 스위치들의 일부를 함께 온 및 오프로 스위칭하는 것을 포함할 수 있다.
프레임 레이트가 낮다고 결정될 때, 제어는 전력을 절약하기 위해 패널-스위치 뱅크에 있는 서브 스위치의 나머지 부분을 오프로 스위칭하도록 구성될 수 있다. 패널-스위치 뱅크와 드라이버-스위치 뱅크의 동작은 모두 제어부에 의해 제어될 수 있다. 일부 구현에서, 제어부는 드라이버 IC의 일부이고 일부 구현에서 제어부와 드라이버 IC는 드라이버 IC와 물리적으로 분리되어 있다.
일부 구현에서, 디스플레이 패널은 18.5 내지 9(18.5:9)보다 큰 높은 종횡비를 갖는다. 예를 들어, 종횡비는 21:9일 수 있다.
다른 일반적인 양태에서, 본 개시는 평판 디스플레이를 개시한다. 평판 디스플레이는 복수의 패널-스위치 뱅크를 포함한다. 각 패널-스위치 뱅크는 드라이버 IC를 픽셀 컬럼에 연결하도록 구성된다. 각 패널-스위치 뱅크는 (i) 패널-스위치 뱅크의 낮은 온 저항을 제공하기 위해 소비 전력을 증가시키는 높은 프레임 레이트 구성 또는 (ii) 패널-스위치 뱅크의 더 높은 온 저항을 제공하고 패널-스위치 뱅크에 의한 소비 전력을 감소시키는 낮은 프레임 레이트 구성을 사용하여 연결하도록 구성될 수 있다.
일부 구현에서 각 패널-스위치 뱅크는 서로 병렬로 연결된 복수의 서브 스위치를 포함한다. 높은 프레임 레이트 구성에서는 드라이버 IC를 하나의 픽셀 칼럼에 연결하는데 각 패널-스위치 뱅크의 모든 서브 스위치가 사용되는 반면, 낮은 프레임 레이트 구성에서는 드라이버 IC를 하나의 픽셀 컬럼에 연결하는데 각 패널의 서브 스위치의 일부가 사용된다.
한 양태의 선택적 특징들은 본 명세서에 설명된 임의의 다른 양태와 연결될 수 있다.
전술한 예시적인 요약뿐만 아니라 본 개시의 다른 예시적인 목적 및/또는 이점, 및 동일한 것이 달성되는 방식은 다음의 상세한 설명 및 첨부 도면 내에서 추가로 설명된다.
도 1은 디스플레이를 갖는 모바일 디바이스의 가능한 전면을 도시한다.
도 2는 모바일 컴퓨팅 디바이스를 위한 디스플레이 시스템의 가능한 구현을 개략적으로 도시한다.
도 3은 평판 디스플레이의 컬럼을 위한 스위칭 시스템의 가능한 제1 구현을 개략적으로 도시한다.
도 4는 평판 디스플레이의 컬럼을 위한 스위칭 시스템의 가능한 제2 구현을 개략적으로 도시한다.
도 5a는 낮은 프레임 레이트 구성에서 동작하는 디스플레이의 컬럼을 위한 스위칭 시스템을 도시한다.
도 5b는 높은 프레임 레이트 구성에서 동작하는 디스플레이의 컬럼을 위한 스위칭 시스템을 도시한다.
도 6은 본 개시의 구현에 따른 디스플레이 동작 방법을 도시한다.
도면에 있는 구성 요소들은 반드시 일정 비율로 그려지는 것은 아니며 서로에 비율이 아닐 수도 있다. 유사한 참조 번호는 여러 도면에서 대응하는 부분을 나타낸다.
본 개시는 드라이버 집적 회로(IC)를 각 픽셀들의 컬럼에 연결하기 위한 적어도 하나의 스위치 뱅크를 포함하는 평판(flat panel) 디스플레이를 기술한다. 적어도 하나의 스위치 뱅크는 병렬로 연결되고 제어부로부터 수신된 신호에 의해 각각 제어되는 복수의 서브 스위치를 포함한다. 서브 스위치를 제어하는 신호는 디스플레이의 프레임 레이트에 기초한다. 평판 디스플레이가 높은 프레임 레이트로 작동하는 경우, 제어부는 스위치 뱅크에 있는 모든 서브 스위치가 드라이버 IC를 픽셀 컬럼에 연결하도록 스위칭 신호를 제공한다. 이러한 높은 프레임 레이트 구성은 스위치 뱅크의 온 저항을 낮게 보장한다. 낮은 온 저항은 프레임 레이트에 따라 증가하는 픽셀 컬럼에 공급(feed)되는 컬럼 데이터 라인의 커패시턴스(예를 들어, 기생 커패시턴스)에 대응한다. 그러나, 평판 디스플레이가 낮은 프레임 레이트로 작동하는 경우, 제어부는 스위치 뱅크에 있는 서브 스위치의 일부만이 드라이버 IC를 픽셀 컬럼에 연결하도록 스위칭 신호를 제공한다. 이러한 낮은 프레임 레이트 구성은 스위치 뱅크에 의해 소비되는 전력을 낮게 보장한다. 이러한 낮은 전력 소비는 시간이 지남에 따라 디스플레이가 높은 프레임 레이트 동작과 낮은 프레임 레이트 동작 모두에서 작동할 수 있기 때문에 디스플레이의 전체 전력 소비를 줄이는데 도움이 된다.
도 1은 모바일 컴퓨팅 디바이스(즉, 모바일 디바이스)의 예를 도시한다. 모바일 디바이스(100)의 전면이 도시되어 있다. 전면은 폭(130)에 대한 높이(120)의 비율로 정의된 종횡비(AR)(즉, AR=높이/폭)를 갖는 디스플레이(110)를 포함한다. 모바일 디바이스(100) 용 디스플레이(110)는 폭(130)의 2배 이상의 높이(120)를 가질 수 있다. 예를 들어, 높은 AR 디스플레이는 18.5~9보다 큰 AR을 가질 수 있다.
도 2는 도 1의 모바일 디바이스(100)와 사용될 수 있는 가능한 디스플레이 시스템을 개략적으로 도시한다. 디스플레이 시스템(200)은 시각적 출력(예를 들어, 텍스트, 그래픽, 비디오, 이미지 등)을 렌더링하기 위해 전자 디바이스에 의해 제어되는 디스플레이 패널(즉, 디스플레이(110))을 포함한다. 디스플레이는 능동 매트릭스 유기 발광 다이오드(AMOLED) 디스플레이와 같은 임의의 능동 매트릭스 디스플레이일 수 있다.
디스플레이(110)의 확대된 부분(210)이 도시된다. 확대된 부분(210)은 픽셀들의 로우/컬럼(행/열) 구성을 나타낸다. 각 픽셀(212)은 게이트 신호 라인(214) (즉, 수평 제어 라인) 및 컬럼 데이터 라인(216)(즉, 수직 제어 라인)에 의해 제어된다. 로우의 모든 픽셀은 동일한 게이트 신호 라인을 공유하고 컬럼의 모든 픽셀은 동일한 컬럼 데이터 라인을 공유한다. 디스플레이(110)의 게이트 신호 라인(214)은 게이트 드라이버(240)에 의해 제어된다. 컬럼 데이터 라인들은 드라이버 집적 회로(즉, 드라이버 IC 230)에 의해 공급된다. 각 컬럼 데이터 라인(216)은 (예를 들어, 픽셀의 밝기(intensity)를 제어하기 위해) 드라이버 IC(230)로부터의 데이터 전압을 스위칭(예를 들어, 역다중화)하기 위해 직렬 연결된 패널-스위치(220)를 가질 수 있다. 일부 구현에서, 패널-스위치(220)는 디스플레이(110)를 포함하는 패널의 일부상에 위치할 수 있다. 추가적으로, 드라이버-스위치(225)가 포함될 수 있다. 예를 들어, 드라이버-스위치는 드라이버 IC(230)의 일부로서 통합될 수 있다. 드라이버-스위치(225)는 드라이버 IC(230)의 출력 임피던스를 제어함으로써 드라이버 IC(230)에 기능을 추가할 수 있다. 명확성을 위해 단일 패널-스위치(220)와 단일 드라이버-스위치(225)가 도 2에 도시되어 있지만, 디스플레이 시스템(200)은 디스플레이(110)의 각 컬럼 데이터 라인에 대한 드라이버-스위치(225) 및/또는 패널-스위치(220)를 포함할 수 있다.
일부 구현에서, 드라이버-스위치(225)는 디스플레이(110)가 활성이고 비전도(즉, 개방 또는 오프)인 동안 전도(즉, 닫힘 또는 온)된다. 대안적으로, 드라이버-스위치(225)는 패널-스위치(220)에 따라(예를 들어, 매칭시키기 위해) 온/오프될 수 있다. 패널-스위치(220)는 각 로우(행)가 활성화됨에 따라 컬럼의 픽셀들을 순차적으로 제어하기 위해 온 및 오프 상태 사이에서 스위칭될 수 있으며, 이 과정은 디스플레이의 각 프레임에 대해 반복된다.
디스플레이(110)를 작동시키기 위해 드라이버-스위치(225)와 패널-스위치 (220)가 동시에 온/오프되는 구현은 이해를 돕기 위해 본 명세서에 제시되어 있다. 그러나, 본 개시는 이러한 특정 구현으로 제한되지 않는다. 예를 들어, 본 명세서에 개시된 원리는 패널-스위치(220)가 드라이버-스위치(225)와 독립적으로 또는 그 반대로 동작하는 구현에 적용될 수 있다.
패널-스위치(220)와 드라이버-스위치(225)(즉, 스위치들)는 디스플레이(110)의 속도에 영향을 미칠 수 있다. 앞서 언급한 바와같이, 더 높은 프레임 레이트 및/또는 더 긴 디스플레이(즉, 더 높은 AR)는 높은 스위칭 주파수로 이어질 수 있다. 이러한 주파수에서, 각 컬럼 데이터 라인은 높은 기생 커패시턴스(C)를 가질 수 있다. 컬럼의 기생 커패시턴스가 높은(즉, 큰) 경우, 스위치들의 큰 온 저항(즉, 저항, R)은 큰 시상수(예를 들어, τ=RC)로 이어질 수 있다. 시상수는 컬럼의 픽셀을 제어(예를 들어, 한 그레이 레벨에서 다른 그레이 레벨로 변경)하는데 필요한 주기(period)에 해당한다. 따라서, 컬럼이 많은 픽셀을 포함하는 경우 및/또는 디스플레이가 높은 프레임 레이트로 작동하는 경우, 각 픽셀을 제어하는데 필요한 주기를 줄이기 위해 스위치들의 저항을 감소/최소화하는 것이 바람직할 수 있다. 즉, 스위치들의 저항을 감소(예를 들어, 최소화)하는 것은 높은 프레임 레이트 동작을 위해 바람직할 수 있다. 부가적으로, 스위치들의 저항을 감소(예를 들어, 최소화)하는 것은 각 프레임에서 제어되어야 하는 많은 수의 픽셀로 인해 일반적으로 높은 컬럼 라인 스위칭 주파수를 갖는 높은 AR 디스플레이에 바람직할 수 있다.
스위치들은 다양하게 구현될 수 있다. 예를 들어, 모바일 디바이스용 디스플레이 시스템에서 스위치들은 P 채널, 저온 폴리 실리콘(poly-Si) 전계 효과 트랜지스터 스위치(즉, PMOS 스위치)로 구현될 수 있는 반면, 대형 디스플레이(예를 들어, 텔레비전)용 디스플레이 시스템에서 스위치들은 N-채널 금속 산화물 반도체 전계 효과 트랜지스터 스위치(즉, NMOS 스위치)로 구현될 수 있다. 그러나, 본 개시의 원리는 임의의 트랜지스터 스위치(예를 들어, BJT, MOSFET, JFET 등) 및 임의의 트랜지스터 기술(예를 들어, NMOS, PMOS, CMOS 등)에 적용될 수 있다.
트랜지스터의 저항(예를 들어, 온 상태 저항)을 감소시키는 것은 트랜지스터의 크기를 증가시킴으로써 달성될 수 있다. 예를 들어, PMOS 스위치의 채널 치수는 온 상태에서 스위치의 저항을 줄이기 위해 증가될 수 있다. 그러나, 더 큰 트랜지스터는 (예를 들어, 더 큰 게이트 커패시턴스로 인해) 더 작은 트랜지스터보다 스위칭에 더 많은 전력이 필요하다. 그 결과, 컬럼 데이터 라인의 더 높은 기생 커패시턴스를 보상하기 위해 더 큰 트랜지스터를 사용함으로써 디스플레이의 전력 소비가 증가할 수 있다. 본 개시의 양태는 병렬로 연결되고 단일 대형 트랜지스터 스위치의 사용을 피하기 위해 함께 동작하도록 구성될 수 있는 트랜지스터 뱅크를 사용하는 것이다.
본 개시의 다른 양태는 디스플레이(예를 들어, 높은 AR 디스플레이)가 높은 프레임 레이트(예를 들어, > 60Hz)에서 연속적으로 동작하지 않을 수 있음을 인식하는 것이다. 본 개시의 다른 양태는 디스플레이의 전체 전력 소비가 감소될 수 있도록 프레임 레이트에 기초하여 조정 가능한 저항을 스위치들(예를 들어, 패널-스위치(220), 드라이버-스위치(225))에 제공하는 것이다. 다시 말하면, 본 개시의 양태는 상이한 동작 모드(즉, 프레임 레이트, 주파수)에 기초하여 전력 소비를 제어할 수 있는 디스플레이이며, 여기서 전력 소비 제어는 스위칭 시스템의 구성에 의해 제공된다.
도 3은 평판 디스플레이의 컬럼을 위한 스위칭 시스템의 가능한 제1 구현을 개략적으로 도시한다. 스위칭 시스템(300)은 픽셀들의 컬럼(310)에 연결된 컬럼 데이터 라인(320)을 포함한다. 픽셀들은 드라이버 IC(230)의 일부로서 포함된 증폭기(340)로부터의 신호에 의해 제어(예를 들어, 밝기가 조정)된다. 증폭기(340)로부터의 신호는 스위치 뱅크들에 의해 컬럼 데이터 라인(320)에/로부터 연결/분리된다.
본 개시의 일 양태는 디스플레이의 각 컬럼이 복수의 스위치 뱅크를 포함한다는 것이다. 디스플레이 시스템의 패널 부분(즉, 픽셀들을 포함하는 부분)에 있는 스위치 뱅크(즉, 패널-스위치 뱅크(350))는 패널-스위치 뱅크(350)를 형성하기 위해 병렬로 서로 연결되는 다수(예를 들어, 2개)의 서브-스위치(351, 352)를 포함할 수 있다. 디스플레이 시스템의 드라이버 IC(230) 부분에 있는 스위치 뱅크(즉, 드라이버-스위치 뱅크(355))는 드라이버-스위치 뱅크(355)를 형성하기 위해 병렬로 서로 연결되는 다수(예를 들어, 2개)의 서브-스위치(356, 357)를 포함할 수 있다. 패널-스위치 뱅크(350)와 드라이버-스위치 뱅크(355)는 드라이버 IC의 증폭기(340)와 디스플레이의 컬럼 데이터 라인(320) 사이에 직렬로 연결된다. 패널-스위치 뱅크(350)와 드라이버-스위치 뱅크(355)는 동일한 수의 서브 스위치를 포함할 수 있거나 상이한 수의 서브-스위치를 포함할 수 있다. 예를 들어, 패널-스위치 뱅크(350)는 2개 이상의 서브 스위치를 포함할 수 있고, 드라이버-스위치 뱅크(355)는 하나의 서브 스위치를 포함할 수 있으며, 그 반대의 경우도 마찬가지이다. 본 개시는 각 뱅크의 서브 스위치의 임의의 특정 수 또는 범위에 제한되지 않으며, 각 뱅크에서 사용되는 서브 스위치의 수 사이의 임의의 특정 관계에 더 제한되지 않는다.
패널-스위치 뱅크(350)의 복수의 서브 스위치 및 드라이버-스위치 뱅크(355)의 복수의 서브 스위치는 타이밍 제어 블록(즉, T-c온 또는 제어부(330))로부터 각각의 서브 스위치에 연결된 복수의 제어 신호에 의해 제어(예를 들어, 개별적으로 제어)될 수 있다. 도 3에 도시된 실시예의 경우, 제어부(330)는 드라이버 IC(230)(즉, 그의 일부)와 통합된다. 복수의 제어 신호는 온 상태에서 스위치를 제어하기 위한 전압 레벨과 오프 상태에서 스위치를 제어하기 위한 전압 레벨 사이에서 교번할 수 있다. 신호들은 디스플레이의 컬럼 라인 스위칭 주파수에서 온 및 오프 전압 레벨 사이에서 교번할 수 있다.
제어부(330)는 디스플레이의 동작 조건에 기초하여 상이하게 복수의 서브 스위치에 복수의 제어 신호를 제공할 수 있다. 예를 들어, 제1 동작 조건에서 제어부(330)는 제1 제어 신호를 스위치 뱅크의 각 서브 스위치로 전송할 수 있는 반면, 제2 동작 조건에서 제어부는 제1 제어 신호를 복수의 서브 스위치의 제1 부분으로 전송하고 제2 제어 신호를 복수의 서브 스위치의 제2 부분으로 전송할 수 있다. 제1 제어 신호는 컬럼 라인 스위칭 주파수에서 증폭기에 컬럼 데이터 라인을 연결/분리하는 교번하는 온/오프 신호일 수 있으며, 제2 제어 신호는 복수의 서브 스위치들의 제2 부분을 서브 스위치들의 제1 부분으로부터 분리하는 연속적인 오프 신호일 수 있다. 즉, 제어부(330)(즉, 제어 블록)은 각 뱅크의 개별 서브 스위치로 전송된 제어 신호들에 따라, 패널-스위치 뱅크(350) 및/또는 드라이버-스위치 뱅크(355)의 복수의 서브 스위치의 전부 또는 일부를 효과적으로 사용할 수있다.
제어부(330)는 패널-스위치 뱅크(350) 또는 드라이버-스위치 뱅크에 동일한 수의 제어 신호를 제공할 수 있다. 대안적으로, 제어부(330)는 패널-스위치 뱅크(350) 또는 드라이버-스위치 뱅크(355)에 서로 다른 수의 제어 신호를 제공할 수 있다. 예를 들어, 제어부는 (예를 들어, 다수의 제어 신호 라인을 통해) 패널-스위치 뱅크(350)의 복수의 스위치로 복수의 제어 신호를 제공하는 한편, (예를 들어, 단일 제어 신호 라인을 통해) 드라이버-스위치 뱅크(355)의 단일 스위치로 단일 제어 신호를 제공할 수 있다. 본 개시는 각 뱅크로 전송되는 제어 신호의 임의의 특정 수 또는 범위에 제한되지 않으며, 각 스위치 뱅크로 전송되는 제어 신호의 수 사이의 임의의 특정 관계에 더 제한되지 않는다.
도 4는 평판 디스플레이의 컬럼을 위한 스위칭 시스템(400)의 가능한 제2 구현을 개략적으로 도시한다. 이 구현에서, 타이밍 제어 블록(즉, T-c온 또는 제어부(330))은 드라이버 IC(230)의 일부로서 통합되지 않으며 드라이버 IC(230)와 물리적으로 분리될 수 있다. 그렇지 않으면, 제어부(330)는 전술한 바와 같이 동작할 수 있다.
도 5a는 낮은 주파수 모드에서 동작하는(즉, 낮은 프레임 레이트에서 동작하는) 디스플레이의 컬럼을 위한 스위칭 시스템을 도시한다. 낮은 주파수는 단순히 다른 프레임 레이트보다 낮은 프레임 레이트로 간주될 수 있다. 예를 들어, 60Hz 및 120Hz의 프레임 레이트가 디스플레이의 작동에 사용되는 경우, 60Hz는 낮은 주파수이고 120Hz는 높은 주파수이다. 본 개시는 임의의 특정 낮은 프레임 레이트 또는 낮은 프레임 레이트의 범위로 제한되지 않으며, 임의의 특정 높은 프레임 레이트 또는 높은 프레임 레이트의 범위로 제한되지 않는다.
도 5a의 스위칭 시스템은 패널-스위치 뱅크(350)에 2개의 스위치를 포함한다. 특히, 패널-스위치 뱅크(350)는 제1 패널-스위치(511)와 제2 패널-스위치(512)를 포함한다. 도 5a의 스위칭 시스템은 또한 드라이버-스위치 뱅크(355)에 2개의 스위치를 포함한다. 특히, 드라이버-스위치 뱅크(355)는 제1 드라이버-스위치(521)와 제2 드라이버-스위치(522)를 포함한다. 이 구현에서, 제어부(330)는 디스플레이의 프레임 레이트가 낮은 주파수를 갖는다고(즉, 디스플레이가 낮은 프레임 레이트로 실행되고 있다고) 결정할 수 있다. 제어부(330)는 프레임 레이트를 나타내는 신호를 수신함으로써 현재 프레임 레이트(즉, 낮은 주파수로서)를 결정할 수 있다. 대안적으로, 제어부(330)는 프레임 레이트를 직접 나타내는 것이 아니라 프레임 레이트에 대응하는 신호들을 디스플레이하는 알고리즘을 적용함으로써 현재 프레임 레이트를 결정할 수 있다.
디스플레이가 낮은 주파수(예를 들어, 60Hz)로 간주되는 프레임 레이트에서 동작(또는 요구)한다고 결정하면, 제어(330)는 전력 소비를 감소시키기 위해 각 뱅크에 있는 스위치들의 일부를 효과적으로 비활성화(즉, 연결 분리, 턴오프, 개방, 연결 분리 등)한다. 예를 들어, 프레임 레이트가 낮은(low) 동안 복수의 서브 스위치를 개방하여 그들이 스위치 뱅크로부터 분리되도록 신호 또는 신호들이 인가될 수 있다.
도 5a에 도시된 구현을 위해, 제어부는 제2 패널-스위치(512)를 턴 오프(즉, 개방)하고 제2 드라이버-스위치(522)를 턴 오프(즉, 개방)하기 위한 제1 제어 신호를 송신(즉, 전송)한다. 한편, 제어부(330)는 디스플레이 동작에 따라 제1 패널-스위치(511)와 제1 드라이버-스위치(521) 온/오프로 토글하기 위한 제2 제어 신호를 송신한다. (온 상태에서) 각 스위치 뱅크의 저항은 서브 스위치의 일부를 디스에이블하는 것에 의해 증가하지만 각 뱅크의 전력 소비는 감소한다. 이러한 낮은 주파수(저주파) 동작에서, 제어부(330)에 의해 구동되는 총 부하 커패시턴스는 스위치들의 일부만을 구동함으로써 감소한다. 따라서, 제어부의 (동적) 전력 소비가 감소하고 이는 디스플레이 시스템의 낮은 전력 소비에 해당한다. 언급한 바와 같이, 각 스위치 뱅크의 온 저항이 증가하면 픽셀의 제어(즉, 컬럼-라인 프로그램 시간)와 관련된 시상수가 증가한다. 특히, 시상수는 스위치들의 온 저항과 그 스위치들에 연결된 컬럼 데이터 라인의 기생 커패시턴스에 비례한다. 스위치들의 일부만 구동하여 발생하는 증가된 시상수는 낮은 프레임 레이트 동작에 필요한 컬럼-라인 프로그램 시간이 더 길기 때문에 디스플레이의 동작에 영향을 주지 않는다. 따라서, 본 개시의 양태는 디스플레이의 성능에 영향을 주지 않고 낮은 프레임 레이트에서 전력 소비를 감소시키기 위해 부분적으로 디스에이블될 수 있는 스위치 뱅크들을 포함하는 디스플레이를 위한 스위치 시스템이다. 도 5a의 예시적인 구현에서, 낮은 프레임 레이트 구성은 패널-스위치 뱅크(350)의 제1 패널-스위치(511)와 드라이버-스위치 뱅크(355)의 제1 드라이버-스위치(521)를 효과적으로 사용한다. 이러한 낮은 프레임 레이트 구성은 높은 온 저항을 제공하지만 소비되는 전력을 감소시킨다.
도 5b는 높은 주파수(고주파) 모드에서 동작하는(즉, 높은 프레임 레이트에서 동작하는) 디스플레이의 컬럼을 위한 스위칭 시스템을 도시한다. 디스플레이가 높은 주파수(예를 들어, 120Hz)로 간주되는 프레임 레이트에서 동작(또는 요구)한다고 결정하면, 제어부(330)는 온 저항을 감소시키기 위해 각 뱅크 내의 모든 스위치를 효과적으로 활성화한다.
도 5b에 도시된 구현의 경우, 제어부(330)는 정상 동작을 위해 제1 패널-스위치(511), 제2 패널-스위치(512)를 함께 온/오프 토글하기 위한 제어 신호를 전송한다. 마찬가지로, 제어부(330)는 디스플레이 동작에 따라 제1 드라이버-스위치(521)와 제2 드라이버-스위치(522)의 온/오프를 토글하기 위한 제어 신호를 전송한다. (온 상태에서) 각 스위치 뱅크의 저항은 모든 서브 스위치를 인에이블함으로써 감소되고, 뱅크들에서의 전력 소비는 증가한다. 고주파 동작에서, 픽셀들의 컬럼-라인 프로그래밍에 필요한 시간은 저주파 동작보다 적다. 따라서, 각 스위치 뱅크의 온 저항의 감소는 고주파 동작을 수용하기 위해 픽셀의 제어(즉, 컬럼-라인 프로그램 시간)와 관련된 시상수를 감소시킨다. 즉, 프레임 레이트가 증가할 때, 스위치들의 온 저항을 줄임으로써 스위치들을 제어하기 위한 시상수가 유지(또는 감소)될 수 있다. 따라서, 본 개시의 다른 양태는 높은 프레임 레이트에서 저항을 감소시키기 위해 완전히 인에이블될 수 있는 스위치 뱅크들을 포함하는 디스플레이를 위한 스위치 시스템이다. 도 5b의 예시적인 구현에서, 높은 프레임 레이트 구성은 패널-스위치 뱅크(350)의 두 서브 스위치와 드라이버-스위치 뱅크(355)의 두 서브 스위치를 모두 사용한다. 이러한 높은 프레임 레이트 구성은 소비 전력이 증가함에 따라 디스플레이 속도를 증가시키기 위해 낮은 온 저항을 제공한다. 즉, 도 5b에 도시된 구현은 더 많은 스위치들이 제어되기 때문에 도 5a에 도시된 구현보다 더 많은 전력을 소비할 수 있다. 도 5b에 의해 소비되는 전력은 하나의 대형(즉, 낮은 온 저항) 스위치를 사용하는 구현과 유사할 수 있다. 단일 대형 스위치에 비해 제어 가능한 스위치 뱅크의 이점은 디스플레이가 낮은 프레임 레이트로 작동될 때 발생한다. 이 경우, 제어 가능한 스위치 뱅크에 의해 인출되는(즉, 소비되는) 전력은 단일 대형 스위치보다 낮다. 시간이 지남에 따라 높은 프레임 레이트 및 낮은 프레임 레이트 모두에서 동작하는 디스플레이의 경우 더 적은 전체 전력이 소비된다.
도 6은 디스플레이를 제어하기 위한 방법의 흐름도이다. 방법은 디스플레이의 프레임 레이트를 획득(예를 들어, 제어부(330)에서 수신)하는 단계를 포함한다(610). 다음으로, 프레임 레이트는 낮거나(low) 높은 것(high)으로 결정된다 (620). 예를 들어, 획득된 프레임 레이트는 높은 프레임 레이트와 낮은 프레임 레이트 사이의 경계를 정의하는 임계값과 비교될 수 있으며, 프레임 레이트가 임계값을 초과하는 경우 프레임 레이트는 높은 주파수이고, 임계값 미만이면 프레임 레이트는 낮은 주파수이다. 프레임 레이트가 낮은 것으로 결정되면, 스위치 뱅크(또는 스위치 뱅크들)는 낮은 프레임 구성에서 제어되어(630) 디스플레이를 작동시킬 수 있다(640). 예를 들어, 드라이버 IC와 디스플레이의 컬럼 데이터 라인을 연결하는 스위치 뱅크의 복수의 서브 스위치의 일부는 연속적인 오프 신호를 사용하여 비활성화될 수 있다. 반면에, 프레임 레이트가 높은 것으로 결정되면, 스위치 뱅크(또는 스위치 뱅크들)는 높은 프레임 레이트 구성에서 제어될 수 있다(635). 예를 들어, 드라이버 IC와 디스플레이의 컬럼 데이터 라인을 연결하는 스위치 뱅크의 모든 서브 스위치는 모두 동일한 제어 신호를 수신하여 디스플레이를 작동시킬 수 있다(640).
2개의 대안이 도 6의 방법에 도시되어 있지만, 본 개시의 원리는 더 많은 범위에 적용될 수 있다. 예를 들어, 프레임 레이트는 복수의 범위 중 하나에 있는 것으로 결정될 수 있으며, 그 범위에 대해 적절한 온 저항 및/또는 상기 결정된 범위에 대한 적절한 전력 소비를 제공하기 위해 스위치 뱅크에 있는 적절한 수의 서브 스위치가 활성화(또는 비활성화)될 수 있다.
명세서 및/또는 도면에서, 전형적인 실시예가 개시되었다. 본 개시는 이러한 예시적인 실시예들에 제한되지 않는다. "및/또는"이라는 용어의 사용은 하나 이상의 관련 내열된 항목의 모든 조합을 포함한다. 달리 명시되지 않는 한, 특정 용어는 제한의 목적이 아니라 일반적이고 설명적인 의미로 사용되었다. 본 명세서에서 사용되는 바와 같이, 공간 관련 용어(예를 들어, 앞, 뒤, 위, 아래 등)는 도면에 묘사된 방향에 더하여 사용 또는 동작중인 디바이스의 다른 방향을 포함하도록 의도된다. 예를 들어, 모바일 컴퓨팅 디바이스의 "전면"은 사용자를 향하는 표면 일 수 있으며, 이 경우 "앞"이라는 문구는 사용자에게 더 가깝다는 것을 의미한다.
설명된 구현의 특정 특징들이 본 명세서에 설명된 바와 같이 설명되었지만, 많은 수정, 대체, 변경 및 등가물이 이제 당업자에게 발생할 것이다. 따라서, 첨부된 청구 범위는 구현의 범위내에 있는 이러한 모든 수정 및 변경을 포함하도록 의도된 것임을 이해해야 한다. 그것들은 제한이 아닌 예로서만 제시되었으며, 형태와 세부 사항에서 다양한 변경이 이루어질 수 있음을 이해해야 한다. 본 명세서에 설명된 장치 및/또는 방법의 임의의 부분은 상호 배타적인 조합을 제외하고 임의의 조합에서 연결될 수 있다. 본 명세서에 설명된 구현은 설명된 상이한 구현의 기능, 구성 요소 및/또는 특징의 다양한 조합 및/또는 서브 조합을 포함할 수 있다.

Claims (20)

  1. 디스플레이 제어 방법으로서, 상기 방법은,
    디스플레이의 프레임 레이트를 획득하는 단계;
    상기 프레임 레이트를 높은 프레임 레이트와 낮은 프레임 레이트 사이의 경계를 정의하는 임계값과 비교하는 단계;
    상기 비교에 기초하여 프레임 레이트가 낮다고 결정하는 단계; 및
    드라이버 집적 회로(IC)와 상기 디스플레이의 컬럼 데이터 라인을 연결하는데 사용되는 서브 스위치의 수를 줄이기 위해 패널-스위치 뱅크에서 복수의 서브 스위치의 일부를 비활성화하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 디스플레이 제어 방법.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 낮다고 결정된 프레임 레이트는 60Hz인 것을 특징으로 하는 디스플레이 제어 방법.
  3. 제1항 또는 제2항에 있어서,
    상기 복수의 서브 스위치는 서로 병렬로 연결되고, 그리고
    상기 패널-스위치 뱅크의 일부를 비활성화하는 단계는 프레임 레이트가 낮은 동안 패널-스위치 뱅크로부터 분리되도록 상기 복수의 서브 스위치를 개방하기 위한 신호를 인가하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 디스플레이 제어 방법.
  4. 임의의 선행하는 청구항에 있어서,
    프레임 레이트가 높다고 결정하는 단계; 및
    프레임 속도가 높은 동안 패널-스위치 뱅크의 온(ON) 저항을 감소시키기 위해 상기 드라이버 IC와 상기 디스플레이의 컬럼 데이터 라인을 연결하는데 사용되는 서브 스위치의 수를 증가시키도록 상기 패널-스위치 뱅크의 복수의 서브 스위치 전부를 스위칭하기 위한 신호를 인가하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 디스플레이 제어 방법.
  5. 제4항에 있어서,
    상기 패널-스위치 뱅크의 복수의 서브 스위치 전부는,
    상기 인가된 신호에 의한 컬럼 라인 스위칭 주파수에 따라 동시에 온 및 오프 제어되는 것을 특징으로 하는 디스플레이 제어 방법.
  6. 임의의 선행하는 청구항에 있어서,
    프레임 레이트가 낮은 동안 디스플레이의 전력 소비를 감소시키기 위해 드라이버-스위치 뱅크의 복수의 서브 스위치의 일부를 비활성화하는 더 단계를 포함하고, 상기 드라이버-스위치 뱅크는 드라이버 집적 회로(IC)와 패널-스위치 뱅크 사이에 연결되는 것을 특징으로 하는 디스플레이 제어 방법.
  7. 제6항에 있어서,
    프레임 레이트가 높다고 결정하는 단계; 및
    프레임 레이트가 높은 동안 드라이버-스위치 뱅크의 저항을 감소시키기 위해 드라이버-스위치 뱅크의 복수의 서브-스위치 전부를 활성화하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 디스플레이 제어 방법.
  8. 제7항에 있어서,
    상기 드라이버-스위치 뱅크의 복수의 서브 스위치 전부를 활성화하는 단계는 패널-스위치 뱅크의 복수의 서브 스위치가 제어됨에 따라 복수의 서브 스위치 각각을 제어하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 디스플레이 제어 방법.
  9. 디스플레이 시스템으로서,
    픽셀 컬럼들을 갖는 디스플레이 패널과, 각 컬럼은 패널-스위치 뱅크를 통해 드라이버 집적 회로(IC)에 연결된 컬럼 데이터 라인에 의해 제어되고; 그리고
    디스플레이 패널의 프레임 레이트를 결정하고 그 결정된 프레임 레이트에 기초하여 상기 패널-스위치 뱅크를 제어하도록 구성된 제어부(control)를 포함하는 것을 특징으로 하는 디스플레이 시스템.
  10. 제9항에 있어서,
    상기 패널-스위치 뱅크는 서로 병렬로 연결된 복수의 서브 스위치를 포함하고, 상기 패널-스위치 뱅크는 드라이버 IC와 컬럼 데이터 라인 사이에 직렬로 연결되는 것을 특징으로 하는 디스플레이 시스템.
  11. 제10항에 있어서,
    상기 패널-스위치 뱅크를 제어하는 것은,
    프레임 레이트가 임계값에 비해 높은 것으로 결정될 때 각 패널-스위치 뱅크의 모든 서브 스위치를 함께 온 및 오프로 스위칭하는 것; 및
    프레임 레이트가 임계값에 비해 낮은 것으로 결정될 때 각 패널-스위치 뱅크의 서브 스위치의 일부를 함께 온 및 오프로 스위칭하는 것을 포함하는 것을 특징으로 하는 디스플레이 시스템.
  12. 제11항에 있어서,
    상기 프레임 레이트가 낮은 것으로 결정될 때, 패널-스위치 뱅크의 서브 스위치들의 나머지 부분은 전력을 절약하기 위해 오프로 스위칭되는 것을 특징으로 하는 디스플레이 시스템.
  13. 제9항 내지 제12항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 패널-스위치 뱅크와 직렬로 연결된 드라이버-스위치 뱅크를 더 포함하고, 상기 드라이버-스위치 뱅크는 복수의 서브 스위치를 포함하는 것을 특징으로 하는 디스플레이 시스템.
  14. 제9항 내지 제13항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 패널-스위치 뱅크를 제어하는 것은,
    프레임 레이트가 높은 것으로 결정될 때 모든 서브 스위치를 함께 온 및 오프로 스위칭하는 것; 및
    프레임 레이트가 낮다고 결정될 때 상기 스위치들의 일부를 함께 온 및 오프로 스위칭하는 것을 포함하는 것을 특징으로 하는 디스플레이 시스템.
  15. 제14항에 있어서,
    상기 프레임 레이트가 낮은 것으로 결정될 때 상기 제어부는 전력을 절약하기 위해 패널-스위치 뱅크의 서브 스위치의 나머지 부분을 오프로 스위칭하도록 구성되는 것을 특징으로 하는 디스플레이 시스템.
  16. 제9항 내지 제15항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 제어부는 드라이버 IC의 일부인 것을 특징으로 하는 디스플레이 시스템.
  17. 제9항 내지 제15항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 제어부는 드라이버 IC와 물리적으로 분리되는 것을 특징으로 하는 디스플레이 시스템.
  18. 제9항 내지 제17항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 디스플레이 패널은 18.5 내지 9보다 큰 종횡비를 갖는 것을 특징으로 하는 디스플레이 시스템.
  19. 평판 디스플레이로서,
    각 패널-스위치 뱅크가 드라이버 집적 회로(IC)를 픽셀 컬럼에 연결하도록 구성된 복수의 패널-스위치 뱅크를 포함하고, 각 패널-스위치 뱅크는,
    디스플레이가 높은 프레임 레이트에서 동작할 때 더 낮은 온(ON) 저항을 제공하기 위해 소비 전력을 증가시키는 높은 프레임 레이트 구성을 사용하여 연결하고; 그리고
    디스플레이가 낮은 프레임 레이트에서 동작할 때 소비 전력을 감소시키기 위해 더 높은 온 저항을 제공하는 낮은 프레임 레이트 구성을 사용하여 연결하도록 구성 가능하며, 상기 높은 프레임 레이트는 낮은 프레임 레이트보다 큰 것을 특징으로 하는 평판 디스플레이.
  20. 제19항에 있어서,
    각 패널-스위치 뱅크는 서로 병렬로 연결된 복수의 서브 스위치를 포함하고,
    상기 높은 프레임 레이트 구성에서, 드라이버 IC를 하나의 픽셀 칼럼에 연결하는데 각 패널-스위치 뱅크의 모든 서브 스위치가 사용되고; 그리고
    상기 낮은 프레임 레이트 구성에서, 드라이버 IC를 하나의 픽셀 칼럼에 연결하는데 각 패널-스위치 뱅크의 서브 스위치의 일부가 사용되는 것을 특징으로 하는 평판 디스플레이.
KR1020217017696A 2019-04-02 2019-11-19 전력 소비 및 속도를 위해 구성 가능한 스위칭을 갖는 디스플레이 KR102540247B1 (ko)

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US16/372,865 US10909905B2 (en) 2019-04-02 2019-04-02 Display with switching configurable for power consumption and speed
US16/372,865 2019-04-02
PCT/US2019/062219 WO2020205004A1 (en) 2019-04-02 2019-11-19 Display with switching configurable for power consumption and speed

Publications (2)

Publication Number Publication Date
KR20210088682A true KR20210088682A (ko) 2021-07-14
KR102540247B1 KR102540247B1 (ko) 2023-06-08

Family

ID=68808631

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020217017696A KR102540247B1 (ko) 2019-04-02 2019-11-19 전력 소비 및 속도를 위해 구성 가능한 스위칭을 갖는 디스플레이

Country Status (6)

Country Link
US (1) US10909905B2 (ko)
EP (1) EP3899921B1 (ko)
JP (2) JP7225419B2 (ko)
KR (1) KR102540247B1 (ko)
CN (1) CN113261049A (ko)
WO (1) WO2020205004A1 (ko)

Families Citing this family (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20210115110A (ko) * 2020-03-11 2021-09-27 삼성디스플레이 주식회사 표시 장치 및 이의 구동 방법
CN113140177A (zh) * 2021-04-26 2021-07-20 武汉华星光电技术有限公司 一种多路复用电路、显示面板以及显示面板的驱动方法

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20030029479A (ko) * 2001-10-03 2003-04-14 샤프 가부시키가이샤 액티브매트릭스형 표시장치와, 그 데이터선 절환회로,스위칭부 구동회로, 및 주사선 구동회로
KR20180047263A (ko) * 2016-10-31 2018-05-10 삼성전자주식회사 디스플레이 장치 및 방법

Family Cites Families (17)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP3797174B2 (ja) 2000-09-29 2006-07-12 セイコーエプソン株式会社 電気光学装置及びその駆動方法、並びに電子機器
JP2003058126A (ja) 2001-08-17 2003-02-28 Toshiba Corp 表示装置及びその駆動方法
US7202846B2 (en) * 2001-11-30 2007-04-10 Sharp Kabushiki Kaisha Signal line drive circuit and display device using the same
JP2004012655A (ja) 2002-06-05 2004-01-15 Minolta Co Ltd 携帯型画像表示装置
US6972881B1 (en) 2002-11-21 2005-12-06 Nuelight Corp. Micro-electro-mechanical switch (MEMS) display panel with on-glass column multiplexers using MEMS as mux elements
JP3851870B2 (ja) * 2002-12-27 2006-11-29 株式会社東芝 可変分解能a/d変換器
JP2006084758A (ja) 2004-09-16 2006-03-30 Seiko Epson Corp 電気光学装置用駆動回路及び方法、電気光学装置、並びに電子機器
JP2007310221A (ja) 2006-05-19 2007-11-29 Sanyo Electric Co Ltd 表示装置
JP5464801B2 (ja) 2007-11-29 2014-04-09 京セラ株式会社 電子機器
JP2010134381A (ja) 2008-12-08 2010-06-17 Sharp Corp 表示方法、表示装置及びコンピュータプログラム
KR101474185B1 (ko) * 2011-02-25 2014-12-17 샤프 가부시키가이샤 드라이버 장치, 구동 방법 및 표시 장치
JP6076468B2 (ja) 2013-04-02 2017-02-08 シャープ株式会社 表示装置およびその駆動方法
CN107004395B (zh) * 2014-12-08 2020-08-04 夏普株式会社 显示控制装置、显示控制方法以及记录介质
JP5974218B1 (ja) 2015-03-19 2016-08-23 株式会社セレブレクス 画像通信装置
JP6085739B1 (ja) 2016-04-12 2017-03-01 株式会社セレブレクス 低消費電力表示装置
JP6840948B2 (ja) 2016-07-25 2021-03-10 船井電機株式会社 液晶表示装置
US10460191B1 (en) * 2018-08-20 2019-10-29 Capital One Services, Llc Dynamically optimizing photo capture for multiple subjects

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20030029479A (ko) * 2001-10-03 2003-04-14 샤프 가부시키가이샤 액티브매트릭스형 표시장치와, 그 데이터선 절환회로,스위칭부 구동회로, 및 주사선 구동회로
KR20180047263A (ko) * 2016-10-31 2018-05-10 삼성전자주식회사 디스플레이 장치 및 방법

Also Published As

Publication number Publication date
JP2023071682A (ja) 2023-05-23
CN113261049A (zh) 2021-08-13
JP7225419B2 (ja) 2023-02-20
KR102540247B1 (ko) 2023-06-08
US10909905B2 (en) 2021-02-02
US20200320923A1 (en) 2020-10-08
EP3899921A1 (en) 2021-10-27
JP2022525390A (ja) 2022-05-13
WO2020205004A1 (en) 2020-10-08
EP3899921B1 (en) 2023-10-11

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP2023071682A (ja) 電力消費および速度のために構成可能なスイッチングを有するディスプレイ
US6680580B1 (en) Driving circuit and method for light emitting device
US8330679B2 (en) Electronic circuit, electro-optical device, electronic device and electronic apparatus
JP4623939B2 (ja) 表示装置
US9013466B2 (en) Organic light emitting diode display device and driving method thereof
KR102024320B1 (ko) 화소 및 이를 포함하는 표시 장치
KR102177216B1 (ko) 표시 장치 및 표시 장치 제어 방법
US20100328365A1 (en) Semiconductor device
JP2002032058A (ja) 表示装置
CN109686309B (zh) 像素电路与高亮度显示器
US20080088545A1 (en) Amoled panel display system with temperature regulation and controlling method thereof
KR20170081123A (ko) 유기전계발광표시장치 및 이의 구동방법
KR20080065458A (ko) 디스플레이장치, 그 제어방법 및 표시패널용 구동소자
US9614372B2 (en) Adaptive power switch circuit
CA2193507C (en) Low power regenerative feedback device and method
US11475841B2 (en) Display circuitry including selectively-activated slew booster
KR20190030286A (ko) 전력제어집적회로와 이를 이용한 유기발광 표시장치 및 그 구동방법
US6909410B2 (en) Driving circuit for a light-emitting element
KR100430455B1 (ko) 출력 인터페이스 회로
US10810922B2 (en) Device and method for driving display panel
KR100619412B1 (ko) 평판표시장치용 드라이버
CN218004375U (zh) 驱动电路、显示驱动芯片、显示设备及信息处理装置
US8836614B1 (en) Display panel control circuit and multi-chip module thereof
US20220102475A1 (en) Partitioned display structure, display panel, and organic light-emitting diode display panel
US7301514B2 (en) Electronic circuit, electronic device, electro-optical device, and electronic apparatus

Legal Events

Date Code Title Description
E902 Notification of reason for refusal
GRNT Written decision to grant