KR20220070250A - 디스플레이하 센서, 시스템 및 방법 - Google Patents

디스플레이하 센서, 시스템 및 방법 Download PDF

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KR20220070250A
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signal
display device
lighting component
proximity
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KR1020227013423A
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청치에 후앙
웨이치엔 왕
위하오 카오
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비쉐이 세미컨덕터 게엠베하
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Abstract

본원에서 개시되는 기술, 디바이스, 및 시스템은, 수직 동기화(VSYNC) 신호 사이클을 검출하는 것, 조명 컴포넌트의 펄스 폭 변조(PWM) 신호를 검출하는 것에 기초하여 고주파수 트리거 펄스 - 고주파수 트리거 펄스는 조명 컴포넌트의 비활성화 시간에 대응함 - 를 결정하는 것, 지연 시간 기간을 수신하는 것 및 VSYNC 신호 사이클 내에서, 제1 시간 - 제1 시간은 고주파수 트리거 펄스 및 지연 시간 기간에 기초하여 결정됨 - 에, 제1 센서를 활성화하는 것을 포함한다. 제1 센서는 제1 센서 판독치를 감지할 수도 있고 활성화된 이후 비활성화될 수도 있다. 디스플레이 설정은 제1 센서 판독치에 적어도 기초하여 조정될 수도 있고 조명 컴포넌트는 제1 센서가 비활성화된 이후 활성화될 수도 있다.

Description

디스플레이하 센서, 시스템 및 방법
본 개시는 일반적으로 감지 디바이스에 관한 것으로, 더욱 상세하게는, 디스플레이하(under display) 근접 및 주변 광 감지 방법, 시스템 및 디바이스에 관한 것이다.
주변 조건을 감지하는 것은 디스플레이 스크린을 포함하는 디바이스와 같은 전자 디바이스의 동작을 최적화하는 것의 중요한 부분일 수 있다. 그러한 조건을 감지하는 것은, 전자 디바이스가 더 효율적이고 비용 효율적으로 동작할 수 있도록 또는 동작될 수도 있도록 그러한 전자 디바이스의 동작을 통지할 수 있다.
디스플레이 스크린을 포함하는 전자 디바이스는, 전자 디바이스의 동작을 최적화하기 위해 주변 조건을 감지하는 것의 사용을 용이하게 할 수 있는 다수의 추가적인 컴포넌트를 또한 포함할 수 있다. 그러한 추가적인 컴포넌트의 배치 및 구성은 디바이스의 전체 성능을 개선할 수 있고 제조 비용을 절감할 수 있다.
본원에서 개시되는 기술, 프로세스, 방법, 디바이스, 및 시스템은, 수직 동기화(vertical synchronization; VSYNC) 신호 사이클을 검출하는 것, 조명 컴포넌트의 펄스 폭 변조(pulse width modulation; PWM) 신호를 검출하는 것에 기초하여 고주파수 트리거 펄스 - 고주파수 트리거 펄스는 조명 컴포넌트의 비활성화 시간에 대응함 - 를 결정하는 것, 지연 시간 기간을 수신하는 것 및 VSYNC 신호 사이클 내에서, 제1 시간 - 제1 시간은 고주파수 트리거 펄스 및 지연 시간 기간에 기초하여 결정됨 - 에, 제1 센서를 활성화하는 것을 포함한다. 제1 센서는 제1 센서 판독치를 감지할 수도 있고 활성화된 이후 비활성화될 수도 있다. 디스플레이 설정은 제1 센서 판독치에 적어도 기초하여 조정될 수도 있고 조명 컴포넌트는 제1 센서가 비활성화된 이후 활성화될 수도 있다. 구현예에 따라, 업데이트된 VSYNC 신호 사이클이 결정될 수도 있다. 게다가, 업데이트된 VSYNC 신호 사이클이 고주파수 임계치(high frequency threshold; HFTH) 보다 더 큰 것 및 저주파수 임계치(low frequency threshold; LFTH)보다 더 작은 것 중 적어도 하나이다는 결정이 이루어질 수도 있고 업데이트된 고주파수 트리거 펄스 및 업데이트된 지연 시간 기간은 그에 따라 결정될 수도 있다. 제1 센서는 업데이트된 VSYNC 신호 사이클 내의 제2 시간에 활성화될 수도 있는데, 제2 시간은 업데이트된 고주파수 및 업데이트된 지연 시간 기간에 기초하여 결정된다.
하나의 양태에 따르면, 본원에서 개시되는 디바이스는, 상위 표면(upper surface) 및 하위 표면(lower surface)을 구비하며 주변 파장을 수신하도록 형성되는 표면 층, 표면 층의 하위 표면 아래에 배치되고 활성화 및 비활성화되도록 구성되는 조명 컴포넌트, 및 제1 조명 컴포넌트가 표면 층과 조명 컴포넌트 사이에서 배치되도록 표면 층의 하위 표면 아래에 배치되는 제1 센서를 포함한다. 제1 센서는, 조명 컴포넌트가 비활성화될 때 활성화되도록 그리고 제1 센서가 활성화되는 동안 표면 층을 통해 방출되는 주변 파장을 감지하도록 구성될 수도 있다. 프로세서가 제공되고 제1 센서에 의해 감지되는 주변 파장에 기초하여 조명 컴포넌트의 동작을 수정하도록 구성될 수도 있다.
다른 양태에 따르면, 프로세스, 방법 또는 기술이 제공되며, 반사 유효 영역 내의 조명 컴포넌트가 조명 컴포넌트로서 비활성화될 때 디스플레이 디바이스의 반사 유효 영역 내의 근접 센서로부터 근접 신호를 송신하는 것, 송신된 근접 신호에 기초하여 반사된 근접 신호를 수신하는 것, 반사된 근접 신호에 기초하여 디스플레이 디바이스가 안정 상태 또는 전이 상태 중 하나에 있다는 것을 결정하는 것 및 디스플레이 디바이스가 안정 상태 또는 전이 상태 중 하나에 있는 것으로 결정되는지의 여부에 기초하여 근접 센서 감지 레이트를 결정하는 것을 포함한다.
다른 양태에 따르면, 본원에서 개시되는 디바이스는 반사 유효 영역에 위치되는 조명 컴포넌트, 및 반사 유효 영역에 위치되는 근접 센서를 포함한다. 근접 센서는, 조명 컴포넌트가 비활성화될 때 근접 신호를 송신하도록, 송신된 근접 신호에 기초하여 반사된 근접 신호를 수신하도록 구성될 수도 있다. 프로세서는 반사된 근접 신호에 기초하여 디스플레이 디바이스가 안정 상태 또는 전이 상태 중 하나에 있다는 것을 결정하도록 그리고, 디스플레이 디바이스가 안정 상태 또는 전이 상태 중 하나에 있다는 것을 결정하는 것에 기초하여 근접 센서 감지 레이트를 결정하도록 구성될 수도 있다.
다른 양태에 따르면, 디스플레이 디바이스는 디스플레이 디바이스의 표면 층 아래에 조명 컴포넌트를 배치하는 것, 및 조명 컴포넌트에 근접하게 제1 센서를 배치하는 것에 의해 제조될 수도 있다. 제1 센서는 VSYNC 신호 사이클을 검출하도록, 조명 컴포넌트의 PWM 신호를 검출하는 것에 의해 고주파수 트리거 펄스 - 고주파수 트리거 펄스는 조명 컴포넌트의 비활성화 시간에 대응함 - 를 결정하도록, 지연 시간 기간을 결정하도록 그리고 VSYNC 신호 사이클 내의 제1 시간 - 제1 시간은 고주파수 트리거 펄스 및 지연 시간 기간에 기초하여 결정됨 - 에 활성화되도록 구성될 수도 있다.
다른 양태에 따르면, 디스플레이 디바이스는 디스플레이 디바이스의 표면 층 아래에 조명 컴포넌트를 배치하는 것 및 디스플레이 디바이스의 표면 층 아래에 프로세서를 배치하는 것에 의해 제조될 수도 있다. 프로세서는 VSYNC 신호 사이클을 검출하도록, 조명 컴포넌트의 PWM 신호를 검출하는 것에 의해 고주파수 트리거 펄스 - 고주파수 트리거 펄스는 조명 컴포넌트의 비활성화 시간에 대응함 - 를 결정하도록, 그리고 지연 시간 기간을 결정하도록 구성될 수도 있다. 제1 센서는 조명 컴포넌트에 근접하게 배치될 수도 있고 VSYNC 신호 사이클 내의 제1 시간 - 제1 시간은 고주파수 트리거 펄스 및 지연 시간 기간에 기초하여 결정됨 - 에 활성화되도록 구성될 수도 있다.
다른 양태에 따르면, 반사 유효 영역에 조명 컴포넌트를 배치하는 것 및 반사 유효 영역에 근접 센서를 배치하는 것에 의해 디스플레이 디바이스가 제조될 수도 있다. 근접 센서는, 조명 컴포넌트가 비활성화될 때 근접 신호를 송신하도록 그리고 송신된 근접 신호에 기초하여 반사 신호를 수신하도록 구성될 수도 있다. 프로세서는 디스플레이 디바이스에 배치될 수도 있고, 반사된 신호에 기초하여 디스플레이 디바이스가 안정 상태 또는 전이 상태 중 하나에 있다는 것을 결정하도록 그리고 디스플레이 디바이스가 안정 상태 또는 전이 상태 중 하나에 있다는 것을 결정하는 것에 기초하여 근접 센서 감지 레이트를 결정하도록 구성될 수도 있다.
하기에서 설명되는 도면은 예시의 목적만을 위한 것이다. 도면은 본 개시의 범위를 제한하도록 의도되지는 않는다. 도면에서 도시되는 같은 참조 문자는 다양한 실시형태에서 동일한 부분을 가리킨다.
도 1은 디스플레이를 갖는 예시적인 디바이스를 예시하는 시스템 다이어그램이다;
도 2a는 디바이스의 예시적인 디스플레이 및 센서를 예시하는 단면도이다;
도 2b는 디바이스의 반사 유효 영역을 포함하는 단면도이다;
도 2c는 디바이스의 반사 유효 영역을 포함하는 상면도 다이어그램이다;
도 2d는 디스플레이 디바이스의 조명 컴포넌트의 상면도이다;
도 3은 고주파수 트리거 펄스 및 지연 시간에 기초하여 센서를 활성화하기 위한 플로우차트이다;
도 4a는 예시적인 센서 활성화 시간을 예시하는 다이어그램이다;
도 4b는 예시적인 VSYNC 신호를 예시하는 다이어그램이다;
도 4c는 예시적인 고주파수 트리거 펄스 신호를 예시하는 다이어그램이다;
도 4d는 예시적인 지연 신호를 예시하는 다이어그램이다;
도 4e는 지연 신호에 기초한 활성화 시간을 예시하는 차트이다;
도 4f는 동적 가변 리프레시 레이트(dynamic variable refresh rate; DVRR) 기술을 구현하기 위한 플로우차트이다;
도 4g는 자동 동기화 스위치 타이밍(ASST; automatic sync switch timing) 스킴을 구현하기 위한 플로우차트이다;
도 4h는 예시적인 ASST 스킴 구현예를 예시하는 다이어그램이다;
도 5a는 디스플레이 디바이스의 부분을 예시하는 다이어그램이다;
도 5b는 디스플레이 디바이스의 활성 부분을 예시하는 다이어그램이다;
도 6a는 조명 컴포넌트의 상태 및 대응하는 펄스 폭 변조 신호의 이미지이다;
도 6b는 조명 컴포넌트의 상태 및 대응하는 펄스 폭 변조 신호의 다른 이미지이다;
도 6c는 조명 컴포넌트의 상태 및 대응하는 펄스 폭 변조 신호의 다른 이미지이다;
도 7은 디스플레이 상의 예시적인 다크 스팟(dark spot)을 예시하는 이미지이다;
도 8은 디스플레이 디바이스 동작 및 근접 센서 활성화 주파수를 결정하기 위한 플로우차트이다;
도 9a는 근접 센서 활성화 시간의 다이어그램이다;
도 9b는 근접 기반 상태의 다이어그램이다;
도 9c는 근접 센서 활성화 시간의 다른 다이어그램이다;
도 9d는 근접 센서 활성화 시간의 다른 다이어그램이다;
도 10은 센서 동작 모드의 다이어그램이다;
도 11은 누적 함수의 다이어그램이다;
도 12a는 센서 활성화 시간의 시스템 다이어그램이다;
도 12b는 DVRR 기술을 구현하기 위한 플로우차트이다;
도 12c는 ASST 스킴에 따라 구현되는 도 12의 SYNC 생성기의 시스템 다이어그램이다;
도 13은 능동 매트릭스 OLED 디스플레이의 다이어그램이다;
도 14는 에미터 및 센서를 갖는 센서 패키지의 다이어그램이다; 그리고
도 15는 센서 패드의 다이어그램이다.
본 교시의 실시형태는 이동 전화와 같은 디스플레이 디바이스의 표면 층 아래에 배치되는 센서를 사용하여 디바이스하 감지(under device sensing)를 구현하기 위한 기술, 디바이스, 및 시스템을 제공한다. 센서는 디스플레이 디바이스의 발광 컴포넌트 아래에 배치될 수도 있고 디스플레이 디바이스의 발광 컴포넌트의 동작과 연계하여 주변 광 파장 및/또는 근접 검출 신호를 감지하도록 구성될 수도 있다.
디스플레이 디바이스로 다시 반사되는 발광 컴포넌트에 의해 방출되는 광이 센서의 동작을 방해하지 않도록, 센서는 디스플레이 디바이스의 각각의 발광 컴포넌트가 오프 상태에 있는 동안 활성화되도록 구성될 수도 있다. 그러한 발광 컴포넌트의 오프 상태는, 발광 컴포넌트의 사이클 리프레시 레이트를 나타내는 발광 컴포넌트의 수직 동기화(VSYNC) 사이클을 먼저 검출하는 것에 의해 결정될 수도 있다. 고주파수 트리거 펄스 레이트는 VSYNC 사이클 및 발광 컴포넌트의 펄스 폭 변조 레이트에 기초하여 결정될 수도 있다. 고주파수 트리거 펄스 레이트는, 주어진 VSYNC 사이클 내에서의 발광 컴포넌트의 온 및 오프 시간에 기초하여, 트리거 펄스를 하나 이상의 센서에 제공할 수도 있다. 지연 시간은 또한 발광 컴포넌트의 물리적 위치에 기초하여 결정될 수도 있고 각각의 센서 또는 센서의 그룹에 대한 고주파수 트리거 펄스 레이트를 정렬하기 위해 VSYNC 사이클에 적용될 수도 있다. 지연 조정된 고주파수 트리거 펄스 레이트는, 대응하는 발광 컴포넌트가 비활성화되는 시간에 센서 또는 센서의 그룹이 활성화되도록, 트리거 펄스를 센서 또는 센서의 그룹에 제공할 수도 있다.
본 교시의 실시형태에 따르면, 디스플레이 디바이스 상에서 가시적인 다크 스팟을 방지하거나 또는 완화하기 위해 근접 센서는 대응하는 발광 컴포넌트의 오프 시간 동안 활성화될 수도 있다. 게다가, 근접 센서의 활성화의 주파수는, 주어진 디스플레이 디바이스가 안정 상태인지 또는 전이 상태인지의 여부에 기초하여 결정될 수도 있다. 안정 상태 및 전이 상태는 디스플레이 디바이스 외부에 있는 외부 오브젝트에 대한 디스플레이 디바이스의 근접에 기초하여 결정될 수도 있다.
다양한 엘리먼트를 설명하기 위해 용어 제1, 제2, 및 등등이 본원에서 사용될 수도 있지만, 이들 엘리먼트는 이들 용어에 의해 제한되어서는 안된다는 것이 이해될 것이다. 이들 용어는 하나의 엘리먼트를 다른 엘리먼트로부터 구별하기 위해서만 사용된다. 예를 들면, 본 교시의 범위로부터 벗어나지 않으면서, 제1 엘리먼트는 제2 엘리먼트로서 칭해질 수 있고, 마찬가지로, 제2 엘리먼트는 제1 엘리먼트로서 칭해질 수 있다. 본원에서 사용될 때, 용어 "및/또는"은 관련되는 나열된 아이템 중 하나 이상의 임의의 및 모든 조합을 포함한다.
층, 영역, 또는 기판과 같은 엘리먼트가 다른 엘리먼트 "상에" 있는 것으로 또는 다른 엘리먼트 "상으로" 연장되는 것으로 언급될 때, 그것은 다른 엘리먼트 상에 직접적으로 있을 수 있거나 또는 다른 엘리먼트 상으로 직접적으로 연장될 수 있거나 또는 개재하는 엘리먼트가 또한 존재할 수도 있다는 것이 이해될 것이다. 대조적으로, 한 엘리먼트가 다른 엘리먼트 "상에 직접적으로" 있는 것으로 또는 다른 엘리먼트 "상으로 직접적으로" 연장되는 것으로 언급되는 경우, 개재하는 엘리먼트가 존재하지 않는다. 또한, 한 엘리먼트가 다른 엘리먼트에 "연결되는" 또는 "커플링되는" 것으로 언급되는 경우, 그것은 다른 엘리먼트에 직접적으로 연결 또는 커플링될 수 있거나 또는 개재하는 엘리먼트가 존재할 수도 있다는 것이 이해될 것이다. 대조적으로, 한 엘리먼트가 다른 엘리먼트에 "직접적으로 연결되는" 것으로 또는 "직접적으로 커플링되는" 것으로 언급되는 경우, 개재하는 엘리먼트가 존재하지 않는다. 이들 용어는, 도면에서 묘사되는 임의의 방위에 더하여, 엘리먼트의 상이한 방위를 포괄하도록 의도된다는 것이 이해될 것이다.
도면에서 예시되는 바와 같은 다른 엘리먼트, 층 또는 영역에 대한 하나의 엘리먼트, 층 또는 영역의 관계를 설명하기 위해, "아래" 또는 "위" 또는 "상위" 또는 "하위" 또는 "수평" 또는 "수직" 과 같은 상대적인 용어가 본원에서 사용될 수도 있다. 이들 용어는, 도면에서 묘사되는 임의의 방위에 더하여, 디바이스의 상이한 방위를 포괄하도록 의도된다는 것이 이해될 것이다.
도 1은, 예를 들면, 터치스크린으로서 또한 기능하는 디스플레이를 포함하는 스마트폰일 수도 있는 예시적인 디바이스(102)를 예시하는 시스템 다이어그램이다. 도 1에서 도시되는 바와 같이, 디바이스(102)는, 다른 것들 중에서도, 프로세서(118), 트랜스시버(120), 송신/수신 엘리먼트(122), 스피커/마이크로폰(124), 키패드(126), 디스플레이/터치패드(128), 비착탈식(non-removable) 메모리(130), 착탈식(removable) 메모리(132), 전원(134), 전지구 위치 결정 시스템(global positioning system; GPS) 칩셋(136), 및/또는 다른 주변장치(138)를 포함할 수도 있다. 디바이스(102)는 실시형태와의 일관성을 유지하면서 전술한 엘리먼트의 임의의 하위 조합을 포함할 수도 있다는 것이 인식될 것이다.
프로세서(118)는 범용 프로세서, 특수 목적 프로세서, 종래의 프로세서, 디지털 신호 프로세서(digital signal processor; DSP), 복수의 마이크로프로세서, DSP 코어와 관련한 하나 이상의 마이크로프로세서, 컨트롤러, 마이크로컨트롤러, 주문형 집적 회로(Application Specific Integrated Circuit; ASIC), 필드 프로그래머블 게이트 어레이(Field Programmable Gate Array; FPGA) 회로, 임의의 다른 타입의 집적 회로(integrated circuit; IC), 상태 머신, 및 등등일 수도 있다. 프로세서(118)는 신호 코딩, 데이터 프로세싱, 전력 제어, 입력/출력 프로세싱, 및/또는 디바이스(102)가 무선 환경에서 동작하는 것을 가능하게 하는 임의의 다른 기능성(functionality)을 수행할 수도 있다. 프로세서(118)는, 송신/수신 엘리먼트(122)에 커플링될 수도 있는 트랜스시버(120)에 커플링될 수도 있다. 도 1이 프로세서(118) 및 트랜스시버(120)를 별개의 컴포넌트로서 묘사하지만, 프로세서(118) 및 트랜스시버(120)는 전자 패키지 또는 칩에서 함께 통합될 수도 있다는 것이 인식될 것이다. 게다가, 도 1이 단일의 프로세서(118)를 도시하지만, 본 교시의 주제를 구현하기 위해 다수의 프로세서가 제공될 수도 있다.
송신/수신 엘리먼트(122)는 무선 인터페이스(116)를 통해 신호를 기지국으로 송신하도록 또는 기지국으로부터 신호를 수신하도록 구성될 수도 있다. 송신/수신 엘리먼트(122)가 도 1에 단일의 엘리먼트로서 묘사되지만, 디바이스(102)는 임의의 수의 송신/수신 엘리먼트(122)를 포함할 수도 있다.
디바이스(102)의 프로세서(118)는 스피커/마이크로폰(124), 키패드(126), 및/또는 디스플레이/터치패드(128)(예를 들면, 액정 디스플레이(liquid crystal display; LCD) 디스플레이 유닛 또는 유기 발광 다이오드(organic light-emitting diode; OLED) 디스플레이 유닛)에 커플링될 수도 있고, 이들로부터 유저 입력 데이터를 수신할 수도 있다. 프로세서(118)는 또한 유저 데이터를 스피커/마이크로폰(124), 키패드(126), 및/또는 디스플레이/터치패드(128)로 출력할 수도 있다. 또한, 프로세서(118)는, 비착탈식 메모리(130) 및/또는 착탈식 메모리(132)와 같은 임의의 타입의 적절한 메모리의 정보에 액세스할 수도 있고, 임의의 타입의 적절한 메모리에 데이터를 저장할 수도 있다. 비착탈식 메모리(130)는 랜덤 액세스 메모리(random-access memory; RAM), 리드 온리 메모리(read-only memory; ROM), 하드 디스크, 또는 임의의 다른 타입의 메모리 스토리지 디바이스를 포함할 수도 있다. 착탈식 메모리(132)는 가입자 식별 모듈(subscriber identity module; SIM) 카드, 메모리 스틱, 시큐어 디지털(secure digital; SD) 메모리 카드, 및 등등을 포함할 수도 있다. 다른 실시형태에서, 프로세서(118)는 디바이스(102) 상에서, 예컨대 서버, PC 또는 홈 컴퓨터 상에서 물리적으로 위치되지 않는 메모리의 정보에 액세스할 수도 있고, 메모리에 데이터를 저장할 수도 있다.
프로세서(118)는 전원(134)으로부터 전력을 수신할 수도 있고, 디바이스(102)의 다른 컴포넌트에 전력을 분배하도록 및/또는 다른 컴포넌트로의 전력을 제어하도록 구성될 수도 있다. 전원(134)은 디바이스(102)에 전력을 공급하기 위한 임의의 적절한 디바이스일 수도 있다. 예를 들면, 전원(134)은 하나 이상의 건전지(예를 들면, 니켈-카드뮴(NiCd), 니켈-아연(NiZn), 니켈 금속 수소화물(NiMH), 리튬-이온(Li-ion), 등등), 태양 전지, 연료 전지, 및 등등, 또는 그러한 목적을 위한 임의의 공지된 전력 공급부를 포함할 수도 있다.
프로세서(118)는 또한, 디바이스(102)의 현재 위치에 관한 위치 정보(예를 들면, 경도 및 위도)를 제공하도록 구성될 수도 있는 GPS 칩셋(136)에 커플링될 수도 있다. GPS 칩셋(136)으로부터의 정보에 더하여, 또는 그 대신, 디바이스(102)는 기지국으로부터 무선 인터페이스(116)를 통해 위치 정보를 수신할 수도 있고 및/또는 두 개 이상의 인근 기지국으로부터 수신되는 신호의 타이밍에 기초하여 자신의 위치를 결정할 수도 있다.
프로세서(118)는, 추가적인 피쳐, 기능성 및/또는 유선 또는 무선 연결성을 제공하는 하나 이상의 소프트웨어 및/또는 하드웨어 모듈을 포함할 수도 있는 다른 주변장치(138)에 추가로 커플링될 수도 있다. 예를 들면, 주변장치(138)는 가속도계, 전자 나침반, 위성 트랜스시버, 디지털 카메라(사진 및/또는 비디오용), 범용 직렬 버스(universal serial bus; USB) 포트, 진동 디바이스, 텔레비전 트랜스시버, 핸즈프리 헤드셋, Bluetooth®(블루투스) 모듈, 주파수 변조(frequency modulated; FM) 라디오 유닛, 디지털 뮤직 플레이어, 미디어 플레이어, 비디오 게임 플레이어 모듈, 인터넷 브라우저, 가상 현실 및/또는 증강 현실(Virtual Reality and/or Augmented Reality; VR/AR) 디바이스, 활동 추적기, 및 등등을 포함할 수도 있다. 주변장치(138)는 하나 이상의 센서를 포함할 수도 있고, 센서는 자이로스코프, 가속도계, 홀 효과 센서, 자력계, 방위 센서, 근접 센서, 온도 센서, 시간 센서; 지오로케이션 센서; 고도계, 광 센서, 터치 센서, 자력계, 기압계, 제스쳐 센서, 생체 인식 센서(biometric sensor), 및/또는 습도 센서 중 하나 이상일 수도 있다.
본 교시를 상세하게 설명하였지만, 기술 분야의 숙련된 자는, 본 개시가 주어지면, 본원에서 설명되는 개념의 취지로부터 벗어나지 않으면서 본 교시에 대해 수정이 이루어질 수도 있다는 것을 인식할 것이다. 따라서, 본 교시의 범위는 예시되고 설명되는 특정한 실시형태로 제한되어야 한다는 것이 의도되지는 않는다.
본 교시의 실시형태에 따르면, 디스플레이하 감지 타이밍 스킴 및 스마트 근접 감지를 결정하기 위한 기술 및 디바이스가 제공된다. 도 2a는, 주변 광 파장(210)을 디스플레이 디바이스(200) 안으로 허용하도록 형성되는 표면 층(205)을 포함하는 디스플레이 디바이스(200)의 다이어그램을 도시한다. 디스플레이 디바이스는 도 1의 디바이스(102)와 동일할 수도 있거나 또는 유사할 수도 있다. 디스플레이 디바이스(200)는 표면 층(205)을 통해 가시광을 디스플레이 및/또는 다르게는 제공하도록 구성되는 임의의 디바이스일 수도 있으며, 예를 들면, 모바일 디바이스, 랩탑 스크린, 모니터, 게이밍 디바이스 스크린, 의료 디바이스 스크린, 또는 등등일 수도 있다. 표면 층(205)은, 광 파장이 표면 층(205)의 주 표면(primary surface) 둘 모두로부터 표면 층(205)에 진입하고 빠져나갈 수 있도록 완전히 또는 부분적으로 투명한 층일 수도 있다.
디스플레이 디바이스(200)는, 광을 방출하도록 구성되는 복수의 조명 컴포넌트(216)를 포함할 수도 있는 발광 층(215)을 포함할 수도 있다. 조명 컴포넌트(216)는 발광 다이오드(Light Emitting Diode; LED), 능동 매트릭스 유기 발광 다이오드(Active-Matrix Organic Light-Emitting Diode; AMOLED), 유기 발광 다이오드(organic light-emitting diode; OLED), 또는 등등일 수도 있다. 한 예로서, 조명 컴포넌트(216)는 적색, 녹색, 및 청색 가시광에 대응하는 것들과 같은 상이한 파장 또는 파장의 범위를 방출하는 컴포넌트를 포함할 수도 있다. 조명 컴포넌트(216)를 포함하는 발광 층(215)은 디스플레이 디바이스(200) 내에서 표면 층(205) 아래에 배치될 수도 있다. 트랜지스터 층(212)이 제공될 수도 있고 표면 층(205)이 발광 층(215)의 제1 표면(215a)을 향하고 트랜지스터 층(212)이 발광 층(215)의 제2 표면(215b)을 향하고, 그 결과 제1 표면(215a)이 제2 표면(215b)과 실질적으로 반대쪽에 있도록 발광 층(215) 아래에 배치될 수도 있다.
도 2a에서 도시되는 바와 같이, 조명 컴포넌트(216)는 방출된 광(216a) 및 내부 광(216b) 둘 모두를 생성할 수도 있다. 방출된 광(216a)은 표면 층(205)을 통해 디스플레이 디바이스(200)를 빠져나가는 조명 컴포넌트(216)에 의해 생성되는 광일 수도 있다. 방출된 광(216a)은 디스플레이 디바이스(200)의 의도된 동작을 용이하게 하기 위해 조명 컴포넌트(216)에 의해 생성되는 광일 수도 있다. 내부 광(216b)은 조명 컴포넌트(216)에 의해 생성되고 디스플레이 디바이스(200)로 반사되는 또는 다르게는 다시 지향되는 광일 수도 있다. 예를 들면, 내부 광(216b)은, 조명 컴포넌트(216)에 의해 방출되고 표면 층(205)에 의해 반사되어 디스플레이 디바이스(200) 안으로 다시 방출되는 광일 수도 있다. 내부 광(216b)은 디바이스의 의도된 동작을 용이하게 하기 위해 제공되지 않은 광일 수도 있으며, 디스플레이 디바이스(200)의 광 및 컴포넌트의 속성의 부산물일 수도 있다. 특히, 디스플레이 디바이스(200)는, 내부 광(216b)의 모두 또는 일부가, 본원에서 추가로 개시되는 바와 같이, 광 센서(230) 및/또는 근접 센서(240)와 같은 센서 층(220)의 하나 이상의 센서에 입사될 수 있도록 배열될 수도 있다. 본원에서 적용되는 바와 같이, 광 센서는 주변 광 센서(Ambient Light Sensor; ALS), 또는 기술 분야의 사람들에게 공지되어 있는 유사하게 기능하는 센서일 수도 있다.
트랜지스터 층(212)은 조명 컴포넌트(216)를 독립적으로 제어하도록 구성되는 전기 콘택을 포함할 수도 있다. 예를 들면, 트랜지스터 층(212)은, 금속 산화물 반도체 전계 효과 트랜지스터(metal-oxide-semiconductor field-effect transistor; MOSFET)의타입인 복수의 박막 트랜지스터(thin-film transistor; TFT)를 포함할 수도 있다. TFT는 지지 기판 위에 능동 반도체 층의 박막뿐만 아니라 유전체 층 및 금속 콘택을 퇴적하는 것에 의해 제조될 수도 있다. TFT 층은, 광이 TFT 층을 통과할 수도 있고 TFT 층을 통해 방출될 때 감쇠를 경험할 수도 있도록 반투명할 수도 있다. 예에 따르면, TFT 층을 통한 광 감쇠에 기인하여 광 투과율은 5 % 내지 40 %의 범위 내에 있을 수도 있다.
디스플레이 디바이스(200)는, 광 센서(230) 및/또는 근접 센서(240), 또는 그들의 조합과 같은 하나 이상의 센서를 포함할 수도 있는 센서 층(220)을 또한 포함할 수도 있다. 실시형태에 따르면, 도 2a에서 도시되는 바와 같이, 센서 층(220)은, 하나 이상의 센서(예를 들면, 광 센서(230) 및/또는 근접 센서(240))가 트랜지스터 층(212)을 향하도록 그리고 트랜지스터 층(212)의 발광 층(215)과는 반대 쪽 상에 위치되도록 트랜지스터 층(212) 아래에 배치될 수도 있다. 따라서, 트랜지스터 층(212)은 센서 층(220)과 발광 층(215) 사이에서 배치될 수도 있다. 다른 실시형태에 따르면, 센서 층(220)은, 트랜지스터 층(212)이 발광 층(215)과 센서 층(220) 사이에서 배치되지 않은 상태에서 발광 층(215)으로부터 방출되는 광을 검출 또는 감지하도록 향할 수도 있거나 또는 다르게는 배치될 수도 있다. 트랜지스터 층(212)의 트랜지스터는 센서 층(220)의 하나 이상의 센서 위에 배치될 수도 있거나 또는 트랜지스터 층(212)의 트랜지스터가 센서 층(220)의 하나 이상의 센서의 위치로부터 완전히 또는 부분적으로 오프셋되도록, 센서 층(220)의 센서로부터 오프셋될 수도 있다.
센서 층(220)은, 상이한 타입의 센서가 서로에 대해 상이한 평면 상에 배치되도록, 광 센서(230) 및 근접 센서(240)와 같은 하나 이상의 상이한 타입의 센서를 포함할 수도 있다. 센서 층(220)은 인쇄 회로 보드(213)에 근접하게 또는 그 위에 위치될 수도 있다.
주변 광 파장(210)은, 디스플레이 디바이스(200) 외부에서 생성되거나 또는 다르게는 제공되며 표면 층(205)을 통해 디스플레이 디바이스(200)에 진입하는 임의의 광 파장일 수도 있다. 주변 광 파장(210)은 자연광, 외부 조명 디바이스 생성 광, 외부 반사광, 또는 등등에 대응할 수도 있고, 두 개 이상의 소스로부터의 광의 조합인 광일 수도 있다. 특히, 디스플레이 디바이스(200)는, 디스플레이 디바이스(200)에 입사되는 주변 광 파장(210)이 표면 층(205)을 통해 디스플레이 디바이스(200)에 진입할 수 있고 센서 층(220)의 하나 이상의 센서, 예컨대 광 센서(230) 및 근접 센서(240)에 입사될 수 있도록, 배열될 수도 있다.
센서 층(220) 내의, 또는 임의의 방식에서 그 일부인 광 센서(230)는 주변 광 파장(210)을 수신하여 디스플레이 디바이스(200)에 대응하는 하나 이상의 주변 조명 조건을 결정하도록 구성될 수도 있다. 광 센서(230)는 광 센서(230)에 입사되는 광 파장을 수신할 수도 있고 주변 조명 조건의 하나 이상의 속성을 결정할 수도 있다. 그러한 속성은 휘도(LUX), 색조, 채도, 상관된 색온도(correlated color temperature; CCT), 삼중 자극 값(XYZ 또는 xy), 또는 등등을 포함할 수도 있다. 광 센서(230)는 그러한 하나 이상의 속성을 감지하여 프로세서 또는 다른 컴포넌트(들)가 예컨대 조명 컴포넌트(216)의 동작을 수정하는 것에 의해 디스플레이 디바이스(200)의 동작을 수정하는 것을 가능하게 하는 전기 신호를 생성할 수도 있다. 프로세서 및/또는 다른 컴포넌트(들)는 단독으로 또는 소프트웨어, 오퍼레이팅 시스템, 또는 등등과 연계하여 동작하도록 구성될 수도 있다. 특히, 도 2a 및 도 2b와 관련되는 것들을 비롯하여, 본원에서 개시되는 교시는, 단일의 컴포넌트에 의해, 컴포넌트의 조합에 의해, 및/또는 하드웨어, 소프트웨어, 및/또는 펌웨어의 조합에 의해 수행될 수도 있다.
예를 들면, 광 센서(230)는, 광 센서(230)에 입사되는 주변 광이 사전 결정된 임계치보다 더 낮은 휘도 값을 갖는다는 것을 프로세서가 결정하는 것을 초래하는 전기 신호를 생성할 수도 있고, 따라서, 프로세서는 조명 컴포넌트(216)를 통해 방출되는 광의 전체 휘도 레벨의 감소를 용이하게 하기 위한 전기 신호를 제공할 수도 있다.
센서 층(220)의 근접 센서(240)는 외부 오브젝트(예를 들면, 모바일 디바이스 유저의 귀)의 근접을 검출하도록 구성될 수도 있는데, 외부 오브젝트는 디스플레이 디바이스(200) 외부에 있다. 근접 센서(240)는 제1 파장에서 신호를 송신하는 것 및 신호가 근접 센서(240) 상으로 반사되거나 또는 다시 지향될 때 신호에 대한 응답을 감지하는 것에 의해 동작할 수도 있다. 신호는, 송신의 결과로서 수신되는 응답 신호의 타이밍, 진폭, 및/또는 위상이 근접 센서(240) 중 하나 이상에 의해 감지되도록 하는, 예를 들면, 하나 이상의 근접 센서(240)에 의해 송신되는 적외선(infra-red; IR) 신호일 수도 있다. 근접 센서(240)는 응답 신호를 감지하여 프로세서가 예컨대 조명 컴포넌트(216)의 동작을 수정하는 것에 의해 디스플레이 디바이스(200)의 동작을 수정하는 것을 가능하게 하는 전기 신호를 생성할 수도 있다. 예를 들면, 근접 센서(240)는 근접 센서(240)에 의해 수신되는 복귀 신호에 기초하여 유저의 귀가 디스플레이 디바이스(200)의 임계 거리 내에 있다는 것을 프로세서가 결정하는 것을 초래하는 전기 신호를 생성할 수도 있다. 따라서, 프로세서는, 디스플레이 디바이스가 유저의 귀에 있는 동안, 예컨대, 조명 컴포넌트(216)의 출력을 감소시키는 것에 의해, 조명 컴포넌트(216)의 동작을 용이하게 하기 위한 전기 신호를 제공할 수도 있다.
도 2a에서 도시되는 바와 같이, 주변 광 파장(210) 및 내부 광(216b) 둘 모두는 센서 층(220)의 하나 이상의 센서에 입사될 수도 있다. 주변 광 파장(210)은 표면 층(205)을 통과할 수도 있고, 그것이, 예를 들면, 광 센서(230) 및 근접 센서(240)를 포함하는 센서 층(220)의 하나 이상의 센서에 도달하도록 디스플레이 디바이스(200)를 가로지를 수도 있다. 내부 광(216b)은, 표면 층(205)에 의해 디스플레이 디바이스(200)로 다시 반사되는 또는 다르게는 디스플레이 디바이스(200)로 다시 지향되는 조명 컴포넌트(216)로부터 방출되는 광의 부분일 수도 있거나 또는 그 광의 부분을 포함할 수도 있다. 내부 광(216b)은, 예를 들면, 광 센서(230) 및 근접 센서(240)를 포함하는 센서 층(220)의 하나 이상의 센서에 도달할 수도 있다.
인식될 수 있는 바와 같이, 광 센서(230) 및/또는 근접 센서(240)는 디스플레이 디바이스(200) 외부의 주변 조건을 검출하도록 구성될 수도 있다. 예를 들면, 광 센서(230)는 디스플레이 디바이스(200)에 입사되는 주변 광을 검출할 수도 있고, 근접 센서(240)는 디스플레이 디바이스(200)에 대한 외부 오브젝트의 근접을 검출할 수도 있다. 그러나, 광 센서(230) 및 근접 센서(240)의 동작은, 내부 광(216b)이 광 센서(230) 및/또는 근접 센서(240)에 입사되는 것에 기인하여 부정확한 결과를 생성할 수도 있다. 특히, 광 센서(230)가 주변 광 파장(210)을 감지하도록 활성화되지만, 그러한 감지는, 주변 광 파장(210)에 추가하여, 광 센서(230)가 내부 광(216b)을 또한 감지하는 경우, 부정확한, 또는 의도하지 않은, 또는 원치 않은 결과를 생성할 수도 있다. 명확하게 하자면, 광 센서(230)가 주변 광 파장(210)과 내부 광(216b) 둘 모두를 감지하기 때문에 그러한 감지는 주변 조건을 검출할 때 부정확한 결과를 생성할 수도 있다.
유사하게, 근접 센서(240)는 주어진 파장의 신호(예를 들면, IR 신호)를 방출할 수도 있고, 디스플레이 디바이스(200) 외부의 오브젝트에서 반사되는 응답 신호를 감지할 수도 있다. 근접 센서(240)는 응답 신호의 하나 이상의 속성(예를 들면, 타이밍, 진폭, 위상, 등등)을 감지하여 외부 오브젝트의 근접을 결정할 수도 있다. 그러나, 근접 센서(240)는 내부 광(216b)이 근접 센서(240)에 입사되고 또한 응답 신호가 근접 센서(240)에 입사되는 것에 기인하여 부정확한 결과를 생성할 수도 있다.
도 2b는 도 2a에서 도시되는 디스플레이 디바이스(200)의 상이한 관점을 도시한다. 도 2b에서 도시되는 바와 같이, 반사 유효 영역(250)은, 발광 층(215)으로부터 방출되는 광을 센서 층(220)을 향해 반사할 수도 있는 표면 층의 일부에 대응한다. 명확하게 하자면, 반사 유효 영역(250)에 의해 나타내어지는 표면 층(205)의 부분은 센서 층(220)의 하나 이상의 센서 상으로 광을 반사할 수 있는 표면 층(205)의 부분일 수도 있다. 도 2b에서 도시되는 바와 같이, 주변 광 파장(210)은 표면 층(205)에 입사될 수도 있고 주변 광 파장(210)의 감쇠된 버전인 감쇠된 주변 광 파장(210a)은 센서 층(220)의 하나 이상의 센서에 입사될 수도 있다. 도 2c는 도 2b에서 또한 도시되는 반사 유효 영역(250)의 상면도를 포함하는 디스플레이 디바이스(200)의 상면도를 도시한다. 도 2d는 도 2a의 조명 컴포넌트(216)와 같은 조명 컴포넌트의 상면도를 도시한다. 도 2d에서 도시되는 조명 컴포넌트는 발광 층(215)과 같은 발광 층의 일부일 수도 있다. 도 2d에서 도시되는 바와 같이, 발광 층은 녹색 조명 컴포넌트(261), 청색 조명 컴포넌트(262), 및 적색 조명 컴포넌트(263)와 같은 상이한 조명 컴포넌트를 포함할 수도 있다. 각각의 상이한 조명 컴포넌트는 상이한 파장에서 광을 방출하도록 구성될 수도 있고, 예를 들면, 각각의 조명 컴포넌트의 일부인 파장 변환 재료(예를 들면, 형광체(phosphor))를 구비할 수도 있다.
도 2a 및 도 2b에서 도시되는 컴포넌트는 예시적인 배열로 배열되도록 도시되어 있다. 그러한 컴포넌트의 수정된 배열이 본 개시의 주제에 따라 제공될 수도 있다는 것이 이해될 것이다. 예를 들면, 표면 층(205)은 디스플레이 디바이스의 최상단 층(top most layer)일 수도 있고 발광 층(215), 트랜지스터 층(212), 및 센서 층(220)은 표면 층(205) 아래에 있을 수도 있거나, 그것에 인접할 수도 있거나, 그것을 향할 수도 있거나, 또는 다르게는 그것에 근접할 수도 있다.
도 13은 개시된 주제의 실시형태에 따른 예시적인 디스플레이 디바이스의 다수의 층을 도시한다. 도 13에 제공되는 예는 매트릭스 아래에 TFT 층을 갖는 능동 매트릭스 OLED에 대응할 수도 있다. 도시되는 바와 같이, 도 13은 캐소드 층(271), 유기 활성 층(272), TFT 층(273), 및 기판 층(274)을 포함한다. TFT 층(273)은, 유기 활성 층(272)에서 제공되는 조명 컴포넌트를 독립적으로 주소 지정하도록 구성되는 복수의 TFT를 포함할 수도 있다. TFT 층(273)의 TFT는 하나 이상의 프로세서로부터 신호를 수신할 수도 있고 하나 이상의 프로세서로부터 수신되는 신호에 기초하여 대응하는 조명 컴포넌트를 활성화할 수도 있다.
도 14 및 도 15는 에미터 윈도우(281), 센서 윈도우(282), 및 센서 패드(283)를 포함하는 예시적인 센서 패키지(280)를 도시한다. 에미터 윈도우(281)는, 에미터 윈도우(281)를 통해 센서 신호를 방출하도록 구성되는 IR 에미터(예를 들면, 940 nm IR 에미터)를 포함할 수도 있거나 또는 그 위에 위치될 수도 있다. 센서 윈도우(282)은 센서 윈도우(282)을 통해 송신되는 신호의 결과로서 수신되는 신호를 수신하도록 구성될 수도 있다.
도 15는, 예를 들면, RGB 광 센서(285), 근접 센서(286) 및 본드 패드(284)를 포함하는 센서 패드(283)의 상세도를 도시한다. RGB 광 센서(285) 및 근접 센서(286)는 본원에서 개시되는 기술에 따라 활성화될 수도 있고, RGB 광 센서(285)가 근접 센서(286)와 동시에 또는 그와는 상이한 시간에 활성화되도록, 서로 독립적으로 활성화될 수도 있다.
본 교시의 실시형태에 따르면, 디스플레이하 감지 스킴(under display sensing scheme)은 조명 컴포넌트(예를 들면, 도 2a의 조명 컴포넌트(216))가 오프 상태에 있을 때 활성화되는 하나 이상의 센서를 포함한다. 도 2a를 참조하면, 이 디스플레이하 감지 스킴은, 내부 광(216b)의 원치 않는 효과가 완화되거나 또는 조명되도록, 센서 층(220)의 하나 이상의 센서가 디스플레이 디바이스(200)의 표면 층(205) 아래에 배치되는 것을 허용한다. 센서 층(220)의 하나 이상의 센서는, 하나 이상의 센서가 표면 층(205)에 의해 생성되는 평면 아래에 있는 평면 상에 있도록, 표면 층(205) 아래에 배치될 수도 있다. 특히, 본원에서 개시되는 기술은, 하나 이상의 센서가 동작하는 동안 내부 광(216b)이 전혀 또는 최소로 존재하도록, 조명 컴포넌트(216)가 실질적으로 턴오프되는 동안 센서 층(220)의 하나 이상의 센서의 동작을 가능하게 한다.
도 3은 본원에서 개시되는 실시형태에 기초하여 디스플레이하 센서(under display sensor)를 활성화하기 위한 프로세스(300)를 도시한다. 도 2a, 도 2b, 도 4a, 도 4b, 도 4c, 도 4d, 및 도 4e의 시스템과 관련하여 설명되지만, 기술 분야의 숙련된 자는, 임의의 기술적으로 실현 가능한 순서로 프로세스(300)의 단계를 수행하도록 구성되는 임의의 시스템이, 본 개시의 범위 내에 속한다는 것을 인식할 것이다. 도 3의 프로세스(300)의 단계(310)에서, 디스플레이 디바이스(200)에 대한 디스플레이 리프레시 타이밍을 나타내는 수직 동기화(VSYNC) 주파수가 검출된다. VSYNC 주파수는 도 2에서 도시되는 발광 층(215)의 하나 이상의 타이밍 컨트롤러(timing controller; TCON)로부터 신호를 수신하는 것에 기초하여 검출될 수도 있다. VSYNC 주파수는 상승 에지 및 하강 에지를 포함할 수도 있고, 제1 VSYNC 사이클 에지(예를 들면, 상승 에지 또는 하강 에지)와 제2 VSYNC 사이클 에지 사이의 시간 지속 기간은 디스플레이 디바이스(200)에 대한 리프레시 타이밍의 사이클 길이에 대응할 수도 있다. VSYNC 주파수는 디스플레이 디바이스의 동작을 가능하게 하는 임의의 적용 가능한 주파수일 수도 있으며, 예를 들면, 60 Hz, 90 Hz, 120 Hz, 240 Hz, 또는 등등일 수도 있다. TCON에 의해 제공되는 VSYNC 신호는 센서 층(220)의 하나 이상의 센서의 동기화 핀(sync pin)에 대한 입력일 수도 있다.
도 4a는 프로세스(300)를 예시하는 다이어그램을 도시한다. 도 4a에서 도시되는 바와 같이, VSYNC 신호(410)가 검출될 수도 있고 VSYNC 신호(410) 주파수에 대응하는 사이클 길이(411)를 가질 수도 있다. 이 예에 따르면, VSYNC 신호(410)는, 각각의 VSYNC 신호의 사이클 길이가 ~16.66 ms이도록 60 Hz의 주파수를 가질 수도 있다. VSYNC 신호 주파수 및/또는 사이클 길이는 조명 컴포넌트(예를 들면, AMOLED, LED, OLED, 등등)를 포함하는 발광 층에 대한 TCON에 의해 제공될 수도 있다. VSYNC 신호(410) 사이클 길이(411)는 VSYNC 신호(410)의 제1 리딩 에지로부터 제2 리딩 에지까지 또는, 대안적으로, 제1 하강 에지로부터 제2 하강 에지까지 측정될 수도 있다. 센서 층(220)의 하나 이상의 센서는, 동기화 사이클 검출기 카운터 값을 판독하도록 구성되는 드라이버를 사용하여 동작할 수도 있고 VSYNC 신호(410)를 결정할 수도 있다.
도 4b는 도 4a의 단순화된 부분을 도시하며 사이클 길이(411)를 갖는 VSYNC 신호(410)를 포함한다. VSYNC 신호(410)는, 대응하는 VSYNC 검출 모드 레지스터가 인에이블 비트 01로 설정될 때 검출될 수도 있다. VSYNC 신호(410)는, 예를 들면, 1 MHz(1 ㎲)에서 설정되는 베이스 클록을 사용하여 검출될 수도 있다. 상승 에지(413)는 동기화 신호 에지 설정에 대응하는 SYNC_EDGE 레지스터에서 상승 에지 0 비트로서 검출 및 저장될 수도 있다. 하강 에지(414)는 SYNC_EDGE 레지스터에서 하강 에지 1 비트로서 검출 및 저장될 수도 있다. 주파수 검출 데이터 레지스터는 16 비트를 포함할 수도 있고 본원에서 추가로 개시되는 바와 같이 VSYNC 신호 데이터를 저장할 수도 있다. 도 4b에서 도시되는 바와 같이, 조명 컴포넌트는 VSYNC 신호(410) 사이클 길이(411) 내에서 한 번 이상(예를 들면, 도 4b의 특정한 예에서 4 번, 본원에서 추가로 개시되는 바와 같이 시간(422, 423, 424, 및 425)에 대응함) 활성화될 수도 있다.
도 3의 프로세스(300)의 단계(320)에서, 고주파수 트리거 펄스가 결정될 수도 있다. 고주파수 트리거 펄스는 VSYNC 사이클의 결정에 기초할 수도 있고 도 2의 센서 층(220)의 하나 이상의 센서에 제공되는 고주파 펄스 또는 디지털 신호일 수도 있다. 고주파수 트리거 펄스는, 조명 컴포넌트가 주어진 VSYNC 사이클 내에서 온 상태와 오프 상태 사이에서 변동하는 사이클의 수에 기초하여 생성되는 펄스 폭 변조(PWM) 구동 신호 주파수(예를 들면, 240 Hz)를 식별하는 것에 의해 결정될 수도 있다. 고주파수 트리거 펄스는 자동적으로 결정될 수도 있거나 또는 사전 결정될 수도 있고 센서 층(220)의 하나 이상의 센서에 대한 샘플링 레이트를 결정하기 위해 사용될 수도 있다.
도 4a는 프로세스(300)의 단계(320)에서 설명되는 예시적인 고주파수 트리거 펄스(420)를 도시한다. 고주파수 트리거 펄스(420)는 사이클 길이(421)를 갖는다. 특히, 고주파수 트리거 펄스(420)의 사이클 길이는, 기껏해야, VSYNC 신호(410)의 사이클 길이(411)와 동일할 수도 있는데, 그 이유는, 조명 컴포넌트(예를 들면, 조명 컴포넌트(216))가 각각의 VSYNC 신호(410) 사이클 길이(421) 내에서 적어도 한 번 활성화되도록 구성될 수 있기 때문이다. 도 4a의 예에서 도시되는 바와 같이, 고주파수 트리거 펄스(420)의 사이클 길이(421)는 ~4.15 ms이고 고주파수 트리거 펄스(420)의 주파수는 240 Hz이며 VSYNC 신호(410)가 기초하여 결정되는 조명 컴포넌트(들)의 (도 6a 및 도 6b에서 추가로 설명되는 바와 같은) PWM 주파수에 대응한다. 특히, 이 예에서, 그러한 컴포넌트가 주어진 VSYNC 신호(410) 사이클 내에서 네 번 활성화된다는 것을 대응하는 조명 컴포넌트에 대한 PWM 구동 신호 주파수가 나타낼 것이기 때문에, 고주파수 트리거 펄스(420)의 사이클 길이(421)는 VSYNC 신호(410)의 사이클 길이(411)의 1/4이다. 도 4a에서 도시되는 바와 같이, 조명 컴포넌트는, 고주파수 트리거 펄스(420)의 주파수와 동일한 주파수에 대응하는 시간(422, 423, 424, 및 425)에서 활성화될 수도 있다. 고주파수 트리거 펄스(420) 결정은 고주파수 트리거 설정 레지스터에 저장될 수도 있고 센서 활성화 시간을 결정하기 위해 하나 이상의 센서에 제공될 수도 있다. 한 예로서, 고주파수 트리거 펄스(420)가 240 Hz 주파수에 대응하는 경우, 그러면, 고주파수 트리거 설정 레지스터는 4.166 ms의 사이클 길이에 대응하는 '4116'을 저장할 수도 있다. 이 예에 따르면, 센서 또는 센서의 그룹은 4.166 ms의 고주파수 트리거 펄스(420)에 기초하여 트리거되어 60 Hz VSYNC 리프레시 사이클 시간(411)당 4 개의 샘플링 사이클을 초래할 수도 있다. 다른 예로서, 고주파수 트리거 펄스(420)가 120 Hz 주파수에 대응하는 경우, 그러면, 고주파수 트리거 설정 레지스터는 8.332 ms의 사이클 길이에 대응하는 '8332'를 저장할 수도 있다. 이 예에 따르면, 센서 또는 센서의 그룹은 8.332 ms의 고주파수 트리거 펄스(420)에 기초하여 트리거되어 60 Hz VSYNC 리프레시 사이클 시간(411)당 2 개의 샘플링 사이클을 초래할 수도 있다.
도 4c는 도 4a의 단순화된 부분을 도시하며 사이클 길이(411)를 갖는 VSYNC 신호(410) 및 사이클 길이(421)를 갖는 고주파수 트리거 펄스(420)를 포함한다. 본원에서 개시되는 바와 같이, 사이클 길이(421)를 갖는 고주파수 트리거 펄스(420)는, 도 6a 및 도 6b에서 추가로 설명되는 바와 같이, 조명 컴포넌트(예를 들면, 도 2a의 조명 컴포넌트(216))의 활성화 및 비활성화 시간에 대응하는 PWM을 검출하는 것에 기초하여 결정될 수도 있다. 도시되는 바와 같이, 조명 컴포넌트가, 대응하는 조명 컴포넌트 PWM 신호에 의해 나타내어지는 바와 같이, 각각의 VSYNC 신호(410) 사이클 길이(411) 내에서 적어도 하나의 활성화 및 비활성화 사이클을 가질 수 있기 때문에, 고주파수 트리거 펄스(420) 사이클 길이(421)는 VSYNC 신호(410) 사이클 길이(411)의 서브세트인 지속 기간을 가질 수도 있다.
도 3의 프로세스(300)의 단계(330)에서, 지연 시간이 단계(320)의 고주파수 트리거 펄스에 적용된다. 지연 시간은 도 2의 센서 층(220)과 같은 센서 층의 하나 이상의 센서의 위치에 대응할 수도 있다. 특히, 센서 층(220)은 복수의 센서를 포함할 수도 있고, 센서는 발광 층(215) 아래의 상이한 위치에 배치될 수도 있다. 주어진 센서 또는 센서의 그룹에 대한 지연 시간은, 센서 또는 센서의 그룹의 위치, 위치 결정, 및/또는 방위에 기초하여 결정될 수도 있다. 지연 시간의 값은 VSYNC 신호에 기초할 수도 있고, 더 구체적으로, VSYNC 신호가 하나 이상의 센서의 위치에 도달하는 데 걸리는 전파 시간의 양에 기초할 수도 있다. 도 5a 및 도 5b는 지연 시간의 예를 도시한다. 도 5a에서 도시되는 바와 같이, 디스플레이 디바이스(500) 상의 디스플레이는, 지연 시간이 각각의 주어진 행에 대한 행 시간(Timerow-1, Timerow-2 내지 Timerow-n)에 기초할 수도 있도록, 복수의 행(501a, 501b 내지 501n)으로 분할될 수도 있다. 예를 들면, 디스플레이 디바이스(500)의 디스플레이에 대응하는 디스플레이 픽셀 드라이버는, 게이트 온 어레이(gate on array; GOA) 드라이버 회로의 네 개 또는 다섯 개 블록으로 세분될 수도 있다. 각각의 GOA 드라이버는 픽셀 라인의 특정한 섹션을 구동할 수도 있다. 예를 들면, 디스플레이 디바이스(500)는 2435 픽셀 라인의 HD OLED 디스플레이를 위한 GOA 블록을 포함할 수도 있다. 도 5b에서 도시되는 바와 같이, 각각의 GOA 드라이버 회로(520a 및 520b)는 487 개의 픽셀 라인을 구동할 수도 있다. 각각의 픽셀 라인은 8.55 ㎲의 지연 시간을 가질 수도 있다. 몇몇 GOA 구현예에 따르면, 센서 위치(511)는, OLED 온 시간(512a 및 512b)이 대응하는 VSYNC 사이클의 시작을 향하는 동안 대응하는 VSYNC 사이클의 종료를 향하는 RGB 센서 온 및 PS 센서 온 시간(513a 및 513b)에 의해 나타내어지는 바와 같이 대응하는 픽셀 라인이 VSYNC 사이클의 종료 부분 동안 오프되도록 하는 위치에 배치될 수도 있다. 대안적으로, 예를 들면, 픽셀 라인은, OLED 온 시간(522a 및 522b)이 대응하는 VSYNC 사이클의 시작을 향하는 동안 대응하는 VSYNC 사이클의 시작을 향하는 RGB 온 및 PS 센서 온 시간(523a 및 523b)에 의해 나타내어지는 바와 같이 VSYNC 사이클의 시작 부분 동안 오프된다. 지연 시간은 초기 셋업 스테이지 동안 결정될 수도 있고 각각의 센서 또는 센서의 그룹의 위치에 기초하여 제공될 수도 있다. 특히, 지연 시간은 각각의 센서 또는 센서의 그룹마다 상이할 수도 있다. 지연 시간은 고주파수 트리거 펄스(420)의 사이클 길이(421)보다 더 짧을 수도 있다.
도 4a는 시간(432, 433, 및 434)에서 활성화되는 센서의 위치에 기초하여 결정되는 예시적인 지연 시간(431)을 도시한다. 특히, 지연 시간(431)의 적용은, 조명 컴포넌트가 활성인 동안 432, 433, 및 434에서 활성화되는 센서가 비활성이도록, 센서 활성화 시간(432, 433, 및 434)이 조명 컴포넌트 활성 시간(422, 423, 424, 및 425) 사이의 시간에 대응하는 것을 가능하게 할 수도 있다. 조명 컴포넌트가 시간(422, 423, 424, 및 425)에서 활성화되는 경우, 조명 컴포넌트에 의해 생성되는 광 파장은 도 2a의 내부 광(216b)과 같은 내부 광을 초래한다. 따라서, 센서 활성화 시간(432, 433, 및 434)에 센서 또는 센서의 그룹을 활성화하는 것은, 시간(422, 423, 424, 및 425) 동안 생성되는 그러한 내부 광을 포함하는 광 파장을 센서 또는 센서의 그룹이 감지하는 것을 방지한다. 지연 시간(431)은 센서 지연 시간 레지스터에 저장될 수도 있고 센서 또는 센서의 그룹은 센서 활성화 시간을 결정하기 위해 센서 지연 시간 레지스터에 액세스할 수도 있다.
도 4d는 도 4a의 단순화된 부분을 도시하며 사이클 길이(411)를 갖는 VSYNC 신호(410), 사이클 길이(421)를 갖는 고주파수 트리거 펄스(420), 조명 컴포넌트 활성화 시간(422), 지연 시간(431), 및 센서 활성화 시간(432)을 포함한다. 도시되는 바와 같이, 지연 시간(431)은, 사이클 길이(411)를 갖는 VSYNC 신호(410)에 기초하여 결정되는 사이클 길이(421)를 갖는 고주파수 트리거 펄스(420)에 기초하여 시간(432)에서 활성화되는 센서의 위치에 기초하여 결정될 수도 있다. 센서 활성화 시간(432)은, 조명 컴포넌트가 활성화되지 않는 동안의, 예컨대 조명 디바이스 활성화 시간(422) 동안의 시간일 수도 있다.
도 4e는, 도 2a의 조명 센서(230)와 같은 조명 센서에 대한 IT SYNC 값(451), 광 센서(230)와 같은 광 센서에 대한 IT_BANK SYNC 값(452), 도 2a의 근접 센서(240)와 같은 근접 센서에 대한 IT SYNC 값(451), 근접 센서(240)와 같은 근접 센서에 대한 IT_BANK SYNC 값(452)을 포함하는 예시적인 센서 시간 및 레지스터 뱅크 설정을 도시한다. RGB SYNC IT 값(451)은 광 센서(230)와 같은 광 센서의 활성화 또는 통합 시간을 결정할 수도 있는데, 여기서 활성화 또는 통합의 단계적 증가는 50 ㎲이다. IT SYNC 값(451)에서 나타내어지는 바와 같이, 활성화 또는 통합 시간 범위는 500 ㎲에서부터 1.25 ms까지 커버한다. IT_Bank는 IT SYNC 값의 승산 계수에 대응한다. 예를 들면, IT_SYNC(451)가 500 ㎲로 프로그래밍되는 경우, 그러면, "01" 의 IT_Bank 값(452)은 광 센서 활성화 또는 통합 시간을 1000 ㎲로 구성한다. 근접 감지의 경우, 예시적인 근접 감지 통합 시간은 100 ㎲이다. PS IT SYNC 값(453)은 50 ㎲에서부터 200 ㎲까지의 근접 통합 시간을 커버한다. 예를 들면, 453의 SYNC IT 값이 50 ㎲로 프로그래밍되는 경우, 그러면, "01"의 대응하는 IT_Bank 값(454)은 근접 센서 통합 시간을 100 ㎲로 구성할 것이다.
특히, VSYNC 신호(410) 및 PWM 구동 신호 주파수의 구동 타이밍에 기초하여, 본원에서 추가로 개시되는 바와 같이, 고주파수 타이밍 값(421) 및 센서 지연 시간(431)은 대응하는 레지스터에 프로그래밍된다. 예를 들면, 검출된 VSYNC 신호(410)가 60 Hz이고 PWM 구동 타이밍이 240 Hz인 경우, '4166'의 값이 고주파수 트리거 레지스터에 프로그래밍된다. 따라서, 고주파수 트리거 펄스 신호(420)는 4.166 ms의 기간 또는 240 Hz로 설정된다. 3 ms의 센서 지연 시간(431)이 필요로 되는 경우, 그러면, '3000'의 값이 RGB 지연 시간 레지스터에 프로그래밍될 수도 있다.
개시된 주제의 구현예에 따르면, 디스플레이 디바이스(예를 들면, 도 2a의 디스플레이 디바이스(200))는, 디스플레이 디바이스의 리프레시 레이트가 동적으로 조정될 수 있도록 디스플레이 디바이스가 구성될 수도 있도록 동적 가변 리프레시 레이트(DVRR)를 지원할 수도 있다. 예를 들면, 디스플레이 디바이스는 60 Hz 및 90 Hz 리프레시 레이트 둘 모두를 지원하는 AMOLD 또는 마이크로LED 디스플레이를 포함할 수도 있다. 다른 예로서, 디스플레이 디바이스는 30 Hz 및 60 Hz 리프레시 레이트 둘 모두를 지원하는 마이크로LED 디스플레이를 갖는 디지털 워치일 수도 있다. 리프레시 레이트에서의 그러한 변화는 그러한 디바이스의 사용 동안 전력 절약을 허용할 수도 있다. 대안적으로, 또는 추가적으로, 그러한 DVRR 대응 디바이스는, 필요시 향상된 성능을 허용할 수도 있다(예를 들면, 비디오 게임의 동작 동안, 더 높은 리프레시 레이트가 구현될 수도 있음).
개시된 주제의 DVRR 기반의 구현예에 따르면, 본원에서 추가로 개시되는 바와 같이, 사이클 지속 기간에서의 변화는 주어진 사이클 동안 검출될 수도 있다. 사이클 지속 기간에서의 변화는, 유저 설정 변경, 온도 변경, 자동 설정 변경, 또는 등등 중 하나 이상에 기초하여 수정될 수도 있는 수정된 리프레시 레이트에 대응한다. 자동 설정 변경은 하드웨어 입력, 소프트웨어 입력, 또는 펌웨어 입력에 기초하여 구현될 수도 있고, 예를 들면, 디바이스 상에서 활성화되는 프로그램 또는 프로그램의 타입, 설정을 검출하는 센서, 성능 과잉(capability surplus)(예를 들면, 이용 가능한 디바이스 리소스 대역폭) 또는 부족(예를 들면, 제한된 디바이스 리소스 대역폭), 또는 등등에 의해 야기될 수도 있다.
도 4f는 본원에서 개시되는 주제에 따른 DVRR 구현을 위한 프로세스(470)를 도시한다. 도 4f의 프로세스(470)의 단계(472)에서 도시되는 바와 같이, (예를 들면, 본원에서 추가로 개시되는 도 12a 및 도 12b의 VSYNC 사이클 검출기(1210)와 같은) VSYNC 사이클 검출기는 디스플레이 리프레시 레이트(예를 들면, 30 Hz, 60 Hz, 90 Hz, 120 Hz, 240 Hz, 등등)를 검출할 수도 있다. VSYNC 사이클 검출기는 본원에서 개시되는 기술, 예컨대 도 3의 프로세스(300)의 단계(310 및 320)에서 그리고 도 4a 내지 도 4d에서 개시되는 기술에 따라 디스플레이 리프레시 레이트를 검출할 수도 있다.
프로세스(400)의 단계(474)에서, 검출된 디스플레이 리프레시 레이트는 이전 사이클 동안 VSYNC 사이클 검출기에 의해 검출되는 디스플레이 리프레시 레이트와는 상이한 것으로 결정될 수도 있다. 검출된 리프레시 레이트에서의 차이는 고주파수 임계치(high frequency threshold; HFTH) 또는 저주파수 임계치(low frequency threshold; LFTH)보다 더 클 수도 있다. HFTH는, 검출된 리프레시 레이트가 이전에 검출된 리프레시 레이트보다 더 적어도 HFTH만큼 더 큰 경우, 그러면, 프로세스(470)는 단계(474) 이후 단계(476)로 계속되도록 하는 임계 양일 수도 있다. 마찬가지로, LFTH는, 검출된 리프레시 레이트가 이전에 검출된 리프레시 레이트보다 더 적어도 LFTH만큼 더 작은 경우, 그러면, 프로세스(470)는 단계(474) 이후 단계(476)로 계속되도록 하는 임계 양일 수도 있다. 구현예에 따라, HFTH 및 LFTH는 동일한 값(예를 들면, 5 Hz)일 수도 있다. 대안적으로, HFTH는 LFTH와는 상이할 수도 있다(예를 들면, HFTH는 5 Hz일 수도 있고, LFTH는 7 Hz일 수도 있음). 구현예에 따르면, HFTH 및/또는 LFTH는 백분율 값(예를 들면, 3 %)일 수도 있다.
게다가, 단계(474)에서, 주어진 검출된 디스플레이 리프레시 레이트가 이전 디스플레이 리프레시 레이트와는 적어도 HFTH 또는 LFTH만큼 상이하다는 결정에 기초하여, 가변 리프레시 레이트(variable refresh rate; VRR) 인터럽트 플래그 레지스터가 트리거될 수도 있다. VRR 인터럽트 플래그 레지스터는, 임의의 적용 가능한 기술에 의해 예컨대 이진 값을 0으로부터 1로 변경하는 것에 의해, 비트 값을 변경하는 것, 전압을 적용하는 것, 또는 등등에 의해 트리거될 수도 있다.
개시된 주제의 구현예에 따르면, 단계(474)에서 VRR 인터럽트 플래그의 트리거 시에, 드라이버는 도 4f의 프로세스(470)의 단계(476)에서 도 3의 프로세스(300)를 개시하도록 구성될 수도 있다. 특히, 단계(474)에서 VRR 인터럽트 플래그의 트리거 시에, VSYNC 주파수가 결정될 수도 있고(예를 들면, 도 3의 프로세스(300)의 단계(310)), 고주파수 트리거 펄스가 결정될 수도 있고(예를 들면, 도 3의 프로세스(300)의 단계(320)), 결정되는 고주파수 트리거 펄스에 지연 시간이 적용될 수도 있고(예를 들면, 도 3의 프로세스(300) 단계(330)), 그리고 하나 이상의 센서가 고주파수 트리거 펄스 및 지연 시간에 기초하여 활성화될 수도 있다(예를 들면, 도 3의 프로세스(300)의 단계(340)).
도 4f의 단계(478)에서, VRR 인터럽트 플래그는 시스템이 단계(472)로 복귀할 수도 있도록 리셋될 수도 있다. HFTH 또는 LFTH보다 더 큰 리프레시 레이트에서의 후속하는 변화는 검출될 수도 있고 프로세스(470)는 그에 따라 계속될 수도 있다.
개시된 주제의 구현예에 따르면, 자동 동기화 스위치 타이밍(automatic sync switch timing; ASST) 스킴이 구현될 수도 있다. ASST 스킴은, VSYNC 신호가 능동적으로 이용 가능하지 않은 경우, 내부 동기화 신호 사이클을 가지고 내부 동기화 신호를 적용 및/또는 저장하는 것에 의해 구현될 수도 있다. 특히, 내부 동기화 신호는, 주어진 디바이스에서 VSYNC 신호의 제1 인스턴스가 생성되기 이전에서 이용 가능한 초기화된 신호일 수도 있고, 및/또는 디스플레이 디바이스가 오프 또는 슬립 상태에 진입하기 이전에 마지막으로 이용 가능한 VSYNC 신호에 기초하여 결정될 수도 있다. 내부 동기화 신호는, 디스플레이 디바이스가 아이들 또는 슬립 상태에 진입하는 동안, 소프트웨어 솔루션의 사용 없이 본원에서 개시되는 구현예에 따른 동작을 가능하게 할 수도 있다. 명확하게 하자면, 디스플레이 디바이스의 아이들 또는 슬립 상태는, 디스플레이 디바이스가 아이들 또는 배터리 절약 모드에 있지만, 그러나 여전히 다른 점에서는 전력이 인가되는 경우에 대응할 수도 있다. 더 구체적으로, 아이들 또는 슬립 상태는 디스플레이 디바이스에 의해 VSYNC 신호가 생성되지 않는 상태이다.
ASST 기반의 구현예에 따르면, VSYNC 신호를 사용하여 일반적으로 구현되는 본원에서 개시되는 ALS 및 PS 기술은, 대안적으로, VSYNC 신호의 부재시 내부 동기화 신호를 사용하여 구현될 수도 있다.
도 4g는 본원에서 개시되는 주제에 따른 ASST 구현을 위한 프로세스(480)를 도시한다. 프로세스(480)의 단계(482)에서 도시되는 바와 같이, 디스플레이 디바이스(예를 들면, 도 2a 내지 도 2c의 디스플레이 디바이스(200))는 내부 동기화 신호를 사용하여 초기화될 수도 있다. 내부 동기화 신호는 물리적 컴포넌트, 레지스터, 또는 등등을 통해 사전 프로그래밍될 수도 있다. 단계(282)에서, 초기화 동안 구현되는 내부 동기화 신호는 ALS/PS 파라미터를 설정하기 위해 적용될 수도 있다. 예를 들면, 내부 동기화 신호는 고주파수 트리거 펄스를 결정하기 위해 사용될 수도 있고, ALS 및/또는 PS 센서가 내부 동기화 신호에 기초하여 결정되는 고주파수 트리거 펄스 및 지연 시간에 기초하여 활성화되도록, 결정된 고주파수 트리거 펄스에 지연이 적용될 수도 있다.
단계(484)에서, 디스플레이 디바이스(예를 들면, 도 2a 내지 도 2c의 디스플레이 디바이스(200))는 (예를 들면, 활성 또는 온 상태로 스위칭하는 경우) VSYNC 신호를 생성할 수도 있다. VSYNC 신호의 생성 시, VSYNC 기간 검출이 활성화될 수도 있고 VSYNC 신호가, 본원에서 개시되는 바와 같이, 적용될 수도 있다. 예를 들면, VSYNC 신호는 고주파수 트리거 펄스를 결정하기 위해 사용될 수도 있고, VSYNC 신호에 기초하여 결정되는 고주파수 트리거 펄스 및 지연 시간에 기초하여 ALS 및/또는 PS 센서가 활성화되도록, 결정된 고주파수 트리거 펄스에 지연이 적용될 수도 있다.
게다가, 프로세스(480)의 단계(486)에서, 내부 동기화 신호는 단계(484)에서 수신되는 VSYNC 신호와 실질적으로 매치하도록 재기록될 수도 있다. 재기록된 내부 동기화 신호는, 나중의 시간에 적용될 수 있도록, 저장될 수도 있다. 나중의 시간에, VSYNC 신호는 더 이상 이용 가능하지 않을 수도 있다. 예를 들면, 디스플레이 디바이스 및/또는 디스플레이 스크린의 사용 이후 시간의 임계 기간이 경과하는 것에 기인하여 디스플레이 디바이스는 슬립 또는 아이들 모드에 진입할 수도 있다. 단계(488)에서, VSYNC의 부재 하에서, 단계(486)에서 재기록되는 재기록된 내부 동기화 신호는, 본원에서 개시되는 바와 같이, ALS 및/또는 PS 파라미터를 결정하기 위해 적용될 수도 있다. 내부 동기화 신호는, VSYNC 신호가 다시 이용 가능해질 때까지, 단계(488)에서 개시되는 바와 같이, 적용될 수도 있다. 단계(484 내지 488)는 디스플레이 디바이스의 동작 동안 반복될 수도 있다.
도 4h는 본원에서 개시되는 주제에 따른 ASST 구현예(490)의 다이어그램을 도시한다. 도시되는 바와 같이, 내부 동기화 신호(491), 및/또는 VSYNC 신호(492)는 SYNC 결정(493)을 내리기 위해 사용될 수도 있다. 시간(494)에서 AMOLED 패널이 턴온되기 이전에, 디스플레이 디바이스는 내부 동기화 모드에 있다. 내부 동기화 모드 동안, SYNC 결정(493)은 내부 동기화 신호(491)에 기초한다. 시간(494)에서, VSYNC 신호(495a)가 검출되고 VSYNC 신호의 사이클의 지속 기간이 시간(495b)에서 결정된다. VSYNC 신호 시간의 지속 기간의 검출시, 디스플레이 디바이스는, 시간(495b)에서, SYNC 결정(493)을 내부 동기화 모드로부터 VSYNC 모드로 전환한다. 명확하게 하자면, VSYNC 신호(492)가 이용 가능하고 VSYYNC 신호(492) 중 적어도 하나의 사이클이 경과한 경우 SYNC 결정(493)은 VSYNC 신호(492)로 기본 설정된다.
게다가, 시간(495b) 이후, 내부 동기화 신호(491)는, VSYNC 기간 데이터(예를 들면, 시간(495a)과 시간(495b) 사이에서 수집됨)에 기초하여, 495c에서 재기록된다. 디스플레이 디바이스는, VSYNC 데이터가 이용 가능하지 않을 때까지, 그것에 기초하여 계속 동작한다. 시간(495d)에서, AMOLED 패널은 오프되고 VSYNC 신호는 종료된다. VSYNC 신호를 검출하지 않는 사이클의 임계 개수(예를 들면, 도 4h에서 도시되는 바와 같이, 3 사이클) 이후, 디스플레이 디바이스는, VSYNC 신호 검출의 결여에 기인하여, 시간(496)에서 내부 동기화 모드로 다시 변경된다. 특히, 시간(496)까지, 검출되지 않은 VSYNC 사이클의 임계 개수는 디스플레이 디바이스로 하여금 내부 동기화 모드로 변경되게 할 수도 있다. 디스플레이 디바이스는, VSYNC 신호(492)가 제공되도록, 시간(497a)에서 온 또는 활성 상태로 스위칭될 수도 있다. VSYNC 신호의 제1 사이클 길이는 시간(497b)에서 검출될 수도 있다. 디스플레이 디바이스는 시간(497b)까지 내부 동기화 모드에서 유지될 수도 있고 시간(497b)에서 VSYNC 신호 사이클 길이의 검출에 기초하여 VSYNC 모드로 스위칭될 수도 있다. 498에서, 시간(497b)에서 검출되는 VSYNC 사이클 길이는 내부 동기화 카운터를 재기록하기 위해 사용될 수도 있다.
도 6a는 도 2a의 디스플레이 디바이스(200)와 같은 디스플레이 디바이스가 90 % 휘도 설정으로 설정되는 동안, 조명 컴포넌트 온 및 오프 시간의 이미지를 도시한다. 도시되는 바와 같이, 시간(610)은 조명 컴포넌트가 활성화되는 시간에 대응하고 시간(611)은 조명 컴포넌트가 비활성화되는 시간에 대응한다. 신호 라인(630)에 의해 나타내어지는 PWM 신호는, 조명 컴포넌트 활성화 및 비활성화 사이클의 사이클 길이가 대략 4.1 ms이고, 시간 지속 기간(620)에 의해 나타내어지는 바와 같이, 비활성화 시간이 575 ㎲이도록, 대략 238.8 Hz 신호에 대응한다. 특히, 이 예의 90 % 디스플레이 디바이스 휘도 설정에서, 조명 컴포넌트는, 센서 또는 센서의 그룹이 최대 575 ㎲ 동안만 활성화될 수 있도록, 대부분의 조명 활성화 및 비활성화 사이클 동안 활성화된다.
도 6b는, 도 2a의 디스플레이 디바이스(200)와 같은 디스플레이 디바이스가 50 % 휘도 설정으로 설정되는 동안, 조명 컴포넌트 온 및 오프 시간의 다른 이미지를 도시한다. 도시되는 바와 같이, 시간(615)은 조명 컴포넌트가 활성화되는 시간에 대응하고, 시간(616)은 조명 컴포넌트가 비활성화되는 시간에 대응한다. 신호 라인(635)에 의해 나타내어지는 PWM 신호는, 조명 컴포넌트 활성화 및 비활성화 사이클의 사이클 길이가 대략 4.1 ms가 되도록, 도 6a와 유사한 238.8 Hz 신호에 대응한다. 그러나, 시간 지속 기간(625)에 의해 나타내어지는 바와 같이, 조명 컴포넌트에 대한 비활성화 시간은 1.59 ms인데, 이것은, 도 6a에서 도시되는 바와 같이, 디스플레이 디바이스가 90 % 휘도로 설정될 때의 조명 컴포넌트의 비활성화 시간의 대략 세 배이다. 특히, 이 예의 50 % 디스플레이 디바이스 휘도 설정에서, 조명 컴포넌트는, 도 6a의 디바이스 활성화 및 비활성화 사이클과 비교하여, 더 짧은 조명 활성화 및 비활성화 사이클 동안 활성화되고, 그 결과, 센서 또는 센서의 그룹은 최대 1.59 ms 동안 활성화될 수 있다. 따라서, 도 6b에서 도시되는 더 낮은 휘도 설정은 더 큰 감지 시간을 허용할 수도 있는데, 이것은 더 큰 감지 정확도로 초래할 수도 있다.
본 교시의 실시형태에 따르면, 최대 감지 시간(예를 들면, 도 4a의 센서 활성화 시간(432, 433, 434)을 초래함)은, 예를 들면, 주어진 디스플레이 디바이스가 최대 휘도로 설정되는 때의 비활성화 시간의 지속 기간(예를 들면, 도 6a의 620 및 도 6b의 625)으로 사전 설정될 수도 있다. 이 실시형태에 따르면, 센서 활성화 시간은, 조명 컴포넌트가 비활성화되는 경우, 항상 시간의 가장 짧은 지속 기간에 있을 것이다.
본 교시의 다른 실시형태에 따르면, 감지 시간은 동적일 수도 있고 주어진 휘도 설정에 기초하여 결정될 수도 있다. 이 실시형태에 따르면, 감지 시간(예를 들면, 도 4a의 센서 활성화 시간(432, 433, 434)을 초래함)은 휘도가 90 %로 설정되는 도 6a에서 도시되는 예에서 575 ㎲로 설정될 수도 있고 휘도가 50 %로 설정되는 도 6b에서 도시되는 예에서 1.59 ms로 설정될 수도 있다.
도 6c는, 도 2a의 디스플레이 디바이스(200)와 같은 디스플레이 디바이스가 50 % 휘도 설정으로 설정되는 동안, 조명 컴포넌트 온 및 오프 시간의 다른 이미지를 도시한다. 도 2c에서 도시되는 PWM(640)은, 50 % 온 및 50 % 오프 구동 스킴을 나타내도록 대응하는 VSYNC 사이클당 한 번씩 순환한다.
도 3a의 프로세스(300)를 요약하면, 도 4a에 제공되는 다이어그램에서 도시되는 바와 같이, VSYNC 신호(410)는 디스플레이 디바이스에 대한 TCON에 의해 제공될 수도 있다. VSYNC 신호(410)의 사이클 길이(411)는 VSYNC 신호(410)의 하나 이상의 상승 에지 및/또는 하강 에지를 검출하는 것에 기초하여 결정될 수도 있다. 고주파수 트리거 펄스(420)는 VSYNC 신호(410)에 기초하여 결정될 수도 있고, 하나 이상의 조명 컴포넌트의 활성화 및 비활성화 시간에 대응하는 PWM 신호의 검출에 기초하여 결정될 수도 있다. 고주파수 트리거 펄스(420)는, VSYNC 신호(410)의 사이클 길이(411)보다 더 짧은 사이클 길이(421)를 가질 수도 있다. 고주파수 트리거 펄스(420)는 VSYNC 신호(410)를 분할할 수도 있고 고주파수 트리거 펄스(420) 사이클 길이는 지연(431) 및 센서 활성화 시간(432)을 포함할 수도 있다. 지연(431)은, 센서 활성화 시간(432, 433, 및 434)에 활성화되는 센서 또는 센서의 그룹의 위치에 기초하여 결정될 수도 있다. 지연(431)은, 조명 컴포넌트가 비활성화될 때 센서 또는 센서의 그룹이 활성화되도록, 센서 또는 센서의 그룹이 조명 컴포넌트 활성화 시간(422, 423, 424, 및 425)과는 상이한 시간에 활성화되는 것을 가능하게 할 수도 있다. 특히, 센서 또는 센서의 그룹은 조명 컴포넌트 활성화에 기초하여 반사되는 내부 광이 존재하지 않는 센서 활성화 시간(432, 433, 및 434)에 활성화될 수도 있고, 그 결과, 대응하는 센서 판독치는 그러한 내부 광에 의해 영향을 받지 않는다.
도 2a에서 도시되는 바와 같이, 하나 이상의 광 센서(230) 및 근접 센서(240)가 센서 층(220)에서 제공될 수도 있다. 광 센서(230)는 주변 광 파장(210)을 감지하도록 구성될 수도 있고 결과적으로 감지된 데이터를 프로세서에 제공할 수도 있다. 주변 광 파장(210)을 감지하기 위해 광 센서(230)가 활성화되는 시간에 하나 이상의 조명 컴포넌트(216)가 활성화되는 경우, 광 센서(230)에 의해 감지되는 주변 광 파장(210)은 품질이 저하될 수도 있다. 따라서, 도 3의 프로세스(300)는, 도 4a 내지 도 4d에서 예시되는 바와 같이, 대응하는 조명 컴포넌트가 비활성화되는 동안 활성화되도록 센서 또는 센서의 그룹을 구성하는 기술을 제공한다. 따라서, 도 3의 프로세스(300)는 광 센서가 내부 광(216B)의 품질 저하 효과 없이 주변 광 파장(210)을 감지하는 것을 가능하게 한다.
전통적으로, 디스플레이 디바이스의 근접 센서는, 그러한 근접 센서에 의해 방출되는 신호가 디스플레이 디바이스의 가시적 동작과 간섭하기 때문에 디스플레이 디바이스의 표면 층 아래에 배치되지 않는다. 도 7은 디스플레이 디바이스(700)의 표면 층(705) 아래의 IR 근접 센서를 동작시키는 이미지의 예시적인 결과를 도시한다. IR 근접 센서의 동작은, 디스플레이 디바이스(700)의 표면 층(705) 상에서 보이는 다크 스팟(720)과 같은 가시적인 다크 스팟을 초래할 수 있다. 다크 스팟(720)은, IR 근접 센서를 또한 활성화하는 동안, 디스플레이 디바이스(700)의 조명 컴포넌트를 활성화하고, 그 결과, IR 근접 센서에 의해 방출되는 신호가 조명 컴포넌트에 의해 조명되는 광과 간섭하고, 그 결과, 다크 스팟(720)을 초래하는 것의 결과일 수 있다.
결과적으로 나타나는 가시적 효과에 다크 스팟이 없도록 대응하는 조명 컴포넌트가 비활성화되는 동안 근접 센서가 활성화되기 때문에, 도 3의 프로세스(300)는, 도 4a 내지 도 4d에서 예시되는 바와 같이, 도 7의 다크 스팟(720)과 같은 다크 스팟을 방지하거나 또는 완화하는 기술을 제공한다.
추가적으로, 도 2a의 근접 센서(240)와 같은 근접 센서의 동작은 도 8의 프로세스(800)에 제공되는 바와 같이 추가로 구성될 수도 있다.
단계(810)에서, 근접 센서가 활성화될 수도 있다. 근접 센서는 활성화 시 IR 센서일 수도 있고, 활성화시, IR 신호 또는 IR 신호의 성분이 표면 층을 통해 디스플레이 디바이스를 빠져나가도록, 디스플레이 디바이스의 표면 층을 향해 IR 신호를 방출할 수도 있다. IR 신호는 근접 센서에 의해 방출될 수도 있고 외부 표면에서 반사될 수도 있다(예를 들면, 유저가 전화 통화 동안 디스플레이 디바이스를 유저의 귀 옆에 배치할 때 디스플레이 디바이스가 유저의 피부에 근접하는 경우). 대안적으로, IR 신호는 근접 센서에 의해 방출될 수도 있고 외부 오브젝트에 입사되지 않을 수도 있고(예를 들면, 외부 오브젝트가 디스플레이 디바이스에 근접하지 않는 경우), 따라서, 반사되지 않을 수도 있다.
따라서, 도 8의 프로세스(800)의 단계(820)에서, 근접 센서는 반사된 IR 신호(예를 들면, IR 반사 값)를 감지하도록 구성될 수도 있다. 반사된 IR 신호는 근접 센서에 의해 수신될 수도 있고, 근접 센서는 디스플레이 디바이스와 외부 오브젝트 사이의 거리를 감지하도록 구성될 수도 있다. 근접 센서는 반사된 IR 신호의 타이밍, 진폭, 위상 및/또는 등등 중 하나 이상에 기초하여 거리를 감지하도록 구성될 수도 있다. 근접 센서는 프로세서에 근접 감지 데이터를 제공할 수도 있고 프로세서는, 본원에서 추가로 설명되는 바와 같이, 근접 감지 데이터에 기초하여 디스플레이 디바이스의 동작을 유지 또는 수정할 수도 있다. 단계(820)에서, 반사된 IR 신호를 감지하도록 구성되는 근접 센서는 반사된 IR 신호를 감지하지 않을 수도 있거나 또는 주어진 임계 값(예를 들면, 신호 진폭 값) 미만인 반사된 IR 신호를 감지할 수도 있다. 단계(820)의 결과는, 예를 들면, 근접 값(예를 들면, 반사된 IR 신호가 수신되는 경우) 또는 근접 없음 결정(null proximity determination)일 수도 있는 근접 결정일 수도 있다.
도 8의 프로세스(800)의 단계(830)에서, 디스플레이 디바이스 동작 결정은 단계(820)의 결과에 기초하여 이루어질 수도 있다. 디스플레이 디바이스 동작 결정은, 예를 들면, 단계(820)의 결과를 수신하는 프로세서 또는 센서 허브 디바이스와 같은 임의의 컴포넌트에 의해 이루어질 수도 있다. 예를 들면, 근접 값이 HTH 값보다 더 큰 경우, 센서 허브 또는 프로세서는 디스플레이 드라이버로 하여금 턴오프되게 하는 신호를 전송할 수도 있고, 그 결과, 전력 소비를 감소시킬 수도 있다. 이 예에 따르면, 근접 값이 HTH 값보다 더 크다는 것은 스마트폰 디바이스가 유저의 머리에 근접한다는 것에 대응할 수도 있다. 예를 계속하면, 근접 값이 LTH 값보다 더 작은 경우, 그러면, 센서 허브 또는 프로세서는 디스플레이 드라이버를 턴온하여 일반 디스플레이 스크린을 재개할 수도 있다. 이 예에 따르면, 근접 값이 LTH 값보다 더 작다는 것은 스마트폰 디바이스가 유저의 머리에 근접하지 않는 것에 대응할 수도 있다. 디스플레이 디바이스 동작 결정은, 디스플레이 디바이스를 활성화하는 것, 디스플레이 디바이스를 비활성화는 것, 디스플레이 디바이스의 속성(예를 들면, 휘도(LUX), 색조, 채도, 상관된 색온도(CCT), 삼중 자극 값(XYZ 또는 xy), 등등)을 수정하는 것 또는 이들의 조합을 포함할 수도 있지만, 그러나 이들로 제한되지는 않는다. 한 예로서, 근접 센서가 반사된 IR 신호를 감지하도록 구성될 때의 단계(820)의 결과는, 근접 센서가 디스플레이 디바이스의 근접 임계치 내에서(예를 들면, 6 인치 내에서) 외부 오브젝트를 감지하는 것일 수도 있다. 이 결정에 기초하여, 단계(830)에서, 디스플레이 디바이스가 적어도 시간의 주어진 양 동안 디스플레이를 중단해야 한다는 디스플레이 디바이스 동작 결정이 이루어질 수도 있다.
도 8의 프로세스(800)의 단계(840)에서, 근접 센서 활성화 주파수가 단계(820)의 결과에 기초하여 결정될 수도 있다. 근접 센서 활성화 주파수는 현재 주파수를 유지할 수도 있거나, 주파수를 증가시킬 수도 있거나, 또는 근접 센서 활성화의 주파수를 감소시킬 수도 있다. 특히, 근접 센서 활성화의 주파수를 감소시키는 것은, 도 7에서 도시되는 바와 같이, 다크 스팟 효과를 추가로 완화 또는 방지할 수도 있다. 근접 센서 활성화 주파수는, 주어진 근접 또는 근접의 범위는 더 큰 활성화 주파수로 귀결될 수도 있고 상이한 근접 또는 근접의 범위는, 본원에서 추가로 설명되는 바와 같이, 더 적은 활성화 주파수로 귀결될 수도 있도록, 단계(820)의 결과에 기초하여 결정될 수도 있다. 결정된 근접 센서 활성화 주파수는, 근접 센서가, 단계(810)의 후속하는 반복에서, 결정된 주파수에 기초하여 활성화될 수도 있고 후속하는 반복뿐만 아니라 그 이후의 추가적인 반복에 대해 프로세스(800)가 계속 순환될 수도 있도록, 단계(810)에 대한 입력으로서 제공될 수도 있다.
도 9a는 도 8의 프로세스(800)의 단계(840)의 예시적인 구현예를 도시한다. 도시되는 바와 같이, SYNC 신호(910)(예를 들면, 본원에서 설명되는 바와 같은 VSYNC 신호)가 제공될 수도 있고 근접 센서는, 신호 활성화(920)에서 나타내어지는 바와 같이, SYNC 신호(910)의 모든 교대하는 사이클 동안 활성화되도록 구성될 수도 있다. 근접 센서는 IR 940 nm 에미터일 수도 있고, 도 2의 근접 센서(240)와 같은 디스플레이 디바이스의 발광 층 아래에서 제공될 수도 있다. 신호 활성화(920)에서 나타내어지는 바와 같이, 근접 센서는 두 개의 SYNC 신호(910) 사이클마다 한 번씩 활성화된다. 신호 활성화(930)는 모든 신호 활성화(920)에 후속하는 시간에서의 근접 센서를 도시한다. 도 9a에서 도시되는 예에 따르면, 신호를 송신하는 것 및 반사된 신호를 감지하는 것에 의한 시간(930a)에서의 근접 센서 활성화의 결과(예를 들면, 프로세스 800의 단계(820)의 결과)는, 근접 센서가 외부 오브젝트의 2인치 이내에 있다는 것을 근접 센서가 결정하는 것일 수도 있다. 이 예에 따르면, 근접 임계치는, 6인치 미만의 거리가 짧은 근접 거리로서 간주되도록 하는 6 인치일 수도 있다. 한 예로서, 유저가 대응하는 디스플레이 디바이스를 사용하는 것은, 디스플레이 디바이스를 사용하여 디스플레이 디바이스가 유저의 귀 옆에 있도록 전화를 거는 것일 수도 있다. 따라서, 프로세스(800)의 단계(830)에서, 그리고 2 인치의 근접 거리를 나타내는 반사 신호에 대한 감지의 결과(예를 들면, 프로세스(800)의 단계(820)의 결과)에 기초하여, 디스플레이 디바이스는 일시적으로 자신의 디스플레이를 턴오프하여 배터리 수명을 절약할 수도 있고 디스플레이 디바이스에 의해 생성되는 열을 감소시킬 수도 있다. 게다가, 프로세스(800)의 단계(840)에서, 반사된 신호를 감지하는 것 및 거리가 근접 임계치 미만이다는 것을 결정하는 것의 결과에 기초하여 근접 센서 활성화 주파수가 감소될 수 있다는 결정이 내려질 수도 있다. 따라서, 도 9a에서 도시되는 바와 같이, 신호 활성화(930)의 주파수는, 시간(930a)에서의 이전 센서 활성화 4 사이클 이후인 시간(930b)에서 후속하여 근접 센서가 활성화되도록, 시간(930a)에서 근접 센서가 활성화된 이후 지연될 수도 있다. 특히, 근접 센서에 대한 신호 활성화(920)의 주파수는, 센서와 외부 오브젝트 사이의 근접이 근접 임계치보다 더 작은 것의 결과로서 신호 활성화(930)의 주파수의 두 배이다.
본 교시의 실시형태에 따르면, 근접 센서 감지 레이트를 결정하기 위해 고임계치(high threshold; HTH) 및 저임계치(low threshold; LTH)가 적용될 수도 있다. HTH 및/또는 LTH는 사전 결정될 수도 있거나 또는 동적으로 결정될 수도 있다. 사전 결정된 설정은 사전 프로그래밍될 수도 있거나 또는 유저 설정 또는 유저 입력에 기초하여 결정될 수도 있다. HTH 및/또는 LTH는 과거의 사용(historical use), 머신 러닝, 또는 등등에 기초하여 동적으로 결정될 수도 있다. 근접 센서 감지 레이트는 도 9b에 따라 결정될 수도 있다. 도 9b에서 도시되는 바와 같이, HTH는, 예를 들면, 2.5 cm로 설정될 수도 있고, LTH는, 예를 들면, 5 cm로 설정될 수도 있다. 구역(940)은 2.5 cm보다 더 가까운 근접에 대응할 수도 있고, 구역(941)은, 도 9b의 예에서 근접이 2.5 cm와 5 cm 사이에 있도록, HTH와 LTH 사이의 근접에 대응할 수도 있다. 구역(942)은 5 cm보다 더 큰 근접에 대응할 수도 있다.
구역(940 및 942)은, 근접이 941로부터 940으로 또는 941로부터 942로 영역을 가로지르기 때문에 근접 센서 감지 레이트가 높은 감지 레이트인 전이 구역으로 간주되는 구역(941)과 비교하여, 근접 센서 감지 레이트가 느린 감지 레이트이도록 하는 안정 구역으로 간주될 수도 있다. 한 예로서, 2.5 cm 미만의 근접에 대응하는 안정 구역(940)은, 예컨대 전화 통화 동안, 유저가 그들의 귀 옆에 이동 전화를 배치하는 것에 대응할 수도 있거나 또는 이동 전화가 유저의 주머니 내에 있을 때에 대응할 수도 있다. 5 cm보다 더 큰 근접에 대응하는 안정 구역(942)은, 이동 전화가 표면 상에 배치되고 사용되고 있지 않을 수도 있는 경우에 대응할 수도 있다. 2.5 cm와 5 cm 사이의 근접에 대응하는 전이 구역(941)은, 유저가 이동 전화를 들고 있고 이동 전화를 사용하고 있을 수도 있는 경우에 대응할 수도 있다. 따라서, 이동 전화가 안정 구역(940)에 있을 때(예를 들면, 이동 전화가 유저의 귀에 있거나 또는 유저의 주머니 내에 있는 동안) 및 안정 구역(942)에 있을 때(예를 들면, 이동 전화가 표면 상에 있는 동안) 근접 센서 감지 레이트는 낮을 수도 있다. 근접 감지 레이트는 이동 전화가 전이 구역(941)으로부터 안정 구역(940)으로 이동하고 있을 때 또는 이동 전화가 전이 구역(941)으로부터 안정 구역(942)으로 이동하고 있을 때(예를 들면, 이동 전화가 표면 상에 있을 때) 높을 수도 있다. 실제 근접 거리(예를 들면, 2.5 cm 및 5 cm)가 본원에서 제공되지만, 근접은 근접 신호의 신호 강도(예를 들면, IR 반사 값)에 기초하여 결정될 수도 있다는 것이 이해될 것이다. 따라서, 오브젝트가 더 멀어짐에 따라 신호 강도가 더 낮을 수도 있도록 그리고 오브젝트가 더 가까워짐에 따라 신호 강도가 더 높을 수도 있도록, HTH는 LTH보다 더 작은 값을 가질 수도 있다.
도 9c는 디스플레이 디바이스가 도 9b의 구역(940) 또는 구역(942)과 같은 안정 구역에 있을 때의 예시적인 근접 센서 감지 레이트를 도시한다. 도시되는 바와 같이, 신호 활성화(944)는, SYNC 신호(943)의 네 개의 SYNC 사이클에 대응하는 길이(945A, 945B, 및 945c)에 의해 나타내어지는 바와 같이, 각각의 신호 활성화(944) 사이의 시간 갭(945)이 네 개의 SYNC 사이클이도록 네 개의 SYNC 사이클(943)마다 한 번 발생할 수도 있다.
도 9d는, 지속 기간(965)에 의해 나타내어지는 바와 같이, 디스플레이 디바이스가 전이 구역(941)으로부터 도 9b의 구역(940)과 같은 안정 구역으로 변경되고 있을 때의 예시적인 근접 센서 감지 레이트를 도시한다. 한 예로서, 근접 센서의 활성화 시간(951)은 제1 근접 센서 활성화 시간(951a)을 포함할 수도 있다. 제1 근접 센서 활성화 시간(951a)에 송신되는 IR 신호에 기초하여 반사된 신호를 감지하는 것으로부터의 응답은,(예를 들면, 이동 전화가 유저의 귀에 있거나 또는 유저의 주머니 내에 있는 동안) HTH를 교차하고 있는 또는 (예를 들면, 이동 전화가 표면 상에 있는 동안) LTH 레벨을 교차하고 있는 근접 값의 결정을 초래할 수도 있다. 따라서, 근접 감지 레이트는, 제2 근접 센서 활성화 시간(951b)에 의해 나타내어지는 바와 같이, SYNC 신호(950)의 후속하는 사이클 동안 후속하는 근접 센서 활성화가 발생하도록 고주파수로 설정될 수도 있다. 근접 감지 레이트는, 각각이 SYNC 신호(950)의 SYNC 사이클을 점유하는 956, 957, 958, 및 959로 분할되는 시간 지속 기간(965)에 의해 나타내어지는 바와 같이, SYNC 신호(950)의 네 개 사이클 동안 고주파수로 계속 설정될 수도 있다. 네 개의 사이클의 만료 이후, 디스플레이 디바이스의 근접이 안정 구역(예를 들면, 도 9b의 구역(940 또는 942)) 내에 있다는 결정이 내려질 수도 있다. 따라서, 근접 센서 활성화는, 근접 센서 활성화 시간(952)에 시작하여, 신호 근접 센서 활성화 시간(952 및 953)에 대응하는 시간 지속 기간(966 및 967) 동안 SYNC 신호(950)의 네 개의 사이클 이후에 발생하도록, 근접 감지 레이트는 느린 주파수로 설정될 수도 있다.
도 2a에서 도시되는 바와 같이, 다수의 센서가 제공될 수도 있고 광 센서(230) 및 근접 센서(240)를 포함할 수도 있다. 다수의 센서는 도 2b 및 도 2c의 반사 영향 영역(250)에 의해 점유되는 동일한 영역 내에서 배치될 수도 있다. 도 10에서 도시되는 바와 같이, 광 센서(230) 및 근접 센서(240)는 SYNC 신호(1001)에 기초하여 서로에 대해 활성화될 수도 있다. 예를 들면, 동작 모드(1010)에서 나타내어지는 바와 같이 광 센서(230) 및 근접 센서(240) 둘 모두는 동시에 활성화될 수도 있거나, 동작 모드(1020)에서 나타내어지는 바와 같이 광 센서(230)는 근접 센서(240)보다 더 자주 활성화될 수도 있거나, 또는 동작 모드(1030)에서 나타내어지는 바와 같이 광 센서(230)는 근접 센서(240)보다 덜 자주 활성화될 수도 있다. 주어진 동작 모드는 사전 결정된 기준에 기초하여 또는 동적으로 결정된 기준에 기초하여, 예컨대 하나 이상의 각각의 센서에 의해 감지되는 속성(예를 들면, 근접 또는 주변 광의 양)에 기초하여 결정될 수도 있다.
본 교시의 실시형태에 따르면, 감지된 데이터를 출력하는 주파수를 정의할 수도 있는 누적 함수가 적용될 수도 있다. 누적 함수는, 도 11의 누적 함수(1101)에 기초하여 도시되는 바와 같이, 감지 데이터가 설정된 수의 감지 사이클 이후에 출력되도록 적용될 수도 있는데, 여기서 감지 데이터는 출력 시간(1101a)에서 세 개의 감지 사이클 이후에 출력된다. 대안적으로, 누적 함수는, 누적 함수(1102)에 기초하여 도시되는 바와 같이, 감지된 데이터가 각각의 감지 사이클 이후에 출력되도록 적용될 수도 있는데, 여기서 감지된 데이터는 출력 시간(1102a)에서 각각의 감지 사이클 이후에 출력된다. 누적 함수는 사전 결정될 수도 있거나 또는 동적으로 결정될 수도 있다. 예를 들면, 누적 함수는, 근접 센서가 (예를 들면, 도 9b에서 설명되는 바와 같이) 안정 구역에 있을 때 감지된 데이터(예를 들면, 누적 함수(1101))를 출력하기 이전에 다수의 감지 사이클이 누적되도록, 낮은 주파수에서 설정될 수도 있다.
도 12a는 본 교시의 구현예를 도시하는 시스템(1200)을 도시한다. 블록(1210)은 도 3의 프로세스(300)의 단계(310)에서 설명되는 바와 같은 VSYNC 사이클 검출기를 도시한다. VSYNC 입력 신호(1201)는 TCON에 의해 제공될 수도 있고, 예를 들면, 60 Hz, 90 Hz, 120 Hz, 240 Hz, 또는 등등의 주파수를 가질 수도 있다. VSYNC 입력 신호는 클록 생성기(1202)(예를 들면, 1 MHz 클록 생성기)와 결합될 수도 있고 카운터(1204)(예를 들면, 16 비트 카운터)에 제공될 수도 있다. 카운터(1204)는 클록 정렬된 VSYNC 신호를 SYNC 듀티 카운터(SYNC duty counter; 1203)에 제공할 수도 있고 클록 듀티 카운터(1203) 신호는 카운터(1230)에 제공될 수도 있다. 에지 데이터는 사이클 카운터(1223) 및 AND 게이트(1225)에 제공될 수도 있다. 사이클 카운터(1223)는 SYNC 카운터일 수도 있거나 또는 SYNC 카운터의 컴포넌트일 수도 있다. 사이클 카운터(1223)는, VSYNC 입력 신호(1201) 사이클 길이의 지속 기간을 결정하도록 구성될 수도 있는 SYNC_Gen 카운터(1224)에 카운트를 제공할 수도 있다. SYNC_GEN 카운터는 SYNC 대기 신호일 수도 있거나 또는 SYNC 대기 신호를 수신할 수도 있다. 사이클 카운터(1223)의 출력은 AND 게이트(1225)에 제공될 수도 있고 논리곱(logical conjunction)의 구현예가 카운터(1230)에 제공될 수도 있다.
블록(1220)에서, 고주파수 트리거 펄스가 생성될 수도 있고 카운터(1230)에 또한 제공될 수도 있다. VSYNC 입력 신호(1201)는, VSYNC 입력 신호(1201)의 상승 에지(예를 들면, 도 4b의 상승 에지(413)) 및/또는 하강 에지(예를 들면, 도 4b의 하강 에지(414))를 검출할 수도 있는 SYNC 에지 검출기에 제공될 수도 있다.
(도 4d에서 설명되는 바와 같은) 지연 신호(1261) 및 듀티 신호(1262)가 카운터(1230)에 또한 제공될 수도 있다. 카운터(1230)의 출력은, 예를 들면, 로직 테이블(1263)에 기초하여 도 10에서 설명되는 바와 같이, 감지 모드를 결정할 수도 있는 감지 모드 결정 블록(1264)에 제공될 수도 있다. 카운터(1230)의 출력은 감지 모드 결정 블록(1264)과 결합될 수도 있고 근접 감지 블록(1240) 및 광 감지 블록(1250)에 제공될 수도 있다.
근접 감지 블록(1240)은, 감지 모드 결정 블록(1264), PS_Window(1241) 및 PS_GAN(IT)(1243)의 출력으로부터 입력을 수신하는 PS_Engine(1242)를 포함할 수도 있다. PS_Engine(1242)은, PS_OUT(1247)을 통해 근접 센서를 활성화하는 근접 카운터 신호를 제공하기 위해 PS_Count(1244)로부터 입력을 또한 수신하는 PS_Counter(1245)에 출력을 생성하여 제공할 수도 있다. 구현예에 따르면, PS_Engine(1242), PS_Counter(1245) 및 PS_OUT(1247)은, PS_OUT(1247)의 타이밍을 조정할 수도 있는 PS_D_Buffer(1246)에 입력을 제공한다.
주변 광 감지 블록(1250)은 감지 모드 결정 블록(1264) 및 ALS_IT(1252)의 출력으로부터 입력을 수신하는 ALS_Engine(1251)을 포함할 수도 있다. ALS_Engine(1251)은, ALS_OUT(1256)을 통해 광 센서를 활성화하는 ALS 카운터 신호를 제공하기 위해 ALS_Count(1255)로부터 입력을 또한 수신하는 ALS_Counter(1254)에 출력을 생성하여 제공할 수도 있다. 구현예에 따르면, ALS_Engine(1251), ALS_Counter(1254) 및 ALS_OUT(1256)은 ALS_OUT(1256)의 타이밍을 조정할 수도 있는 ALS_D_Buffer(1253)에 입력을 제공한다. PS_Counter(1245) 및 ALS_Counter(1254)의 출력은, INT_MODE(1258) 신호를 또한 수신하는 INT_GEN(1257)에 또한 제공될 수도 있다.
도 12b는 본원에서 개시되는 바와 같은 DVRR 검출 기술을 포함하는 개시된 주제의 구현예를 도시한다. 도 12a의 VSYNC 사이클 검출기(1210)는, 도 12b의 단계(1270)에서, TCON으로부터 VSYNC 입력 신호(1201)를 수신할 수도 있다. VYSNC 입력 신호(1201)는, 예를 들면, 60 Hz, 90 Hz, 120 Hz, 240 Hz, 또는 등등의 리프레시 레이트 주파수를 가질 수도 있다. 검출된 리프레시 레이트 주파수는 블록(1271)에 제공될 수도 있다. 블록(1271)에서, 현재 리프레시 레이트 주파수는 이전 사이클의 리프레시 레이트 주파수에 비교될 수도 있다. 비교는 이전 리프레시 레이트 주파수와 현재 리프레시 레이트 주파수 사이의 차이가, 본원에서 개시되는 바와 같은 HFTH 또는 LFTH 값보다 더 큰지를 결정하는 것을 포함할 수도 있다.
블록(1271)에서, 이전 리프레시 레이트 주파수와 현재 리프레시 레이트 주파수 사이의 차이가 HFTH보다 더 크거나 또는 LFTH보다 더 작다는 결정이 이루어지는 경우, 그러면, 블록(1272)에서 VRR 인터럽트 플래그가 트리거될 수도 있다. VRR 인터럽트 플래그의 트리거시, 드라이버는 도 3, 도 4a 내지 도 4e에 따라 업데이트된 파라미터를 결정하도록 구성될 수도 있다. 업데이트된 파라미터는, 도 12a에서 도시되는 바와 같이, 도 12a의 동기화 생성기(1220)의 동기화 카운터(1223), 카운터(1230)의 지연 신호(1261), 근접 감지 블록(1240)의 PS 통합 시간(PS_window)(1241), 및 주변 광 감지 블록(1250)의 ALS 통합 시간(ALS_IT)(1252)을 포함할 수도 있고, 도 6a 내지 도 6c에서 예시되는 바와 같이, 업데이트된 리프레시 레이트 주파수에 대응하는 업데이트된 PWM 신호에 대응할 수도 있다. 시스템 레지스터는, 도 4e에서 예시되는 바와 같이, 업데이트된 파라미터에 기초하여 업데이트될 수도 있다.
도 12c는 본원에서 개시되는 ASST 스킴에 따른 개시된 주제의 구현예를 도시한다. 특히, 도 12c는 ASST 스킴에 기초하여 수정되는 도 12a의 SYNC 생성기를 도시한다. 도 12c에서 도시되는 바와 같이, 사이클 카운터(1223)에 추가하여, 내부 동기화 카운터(1226)가 제공된다. 내부 동기화 카운터(1226)는 디스플레이 디바이스의 완전한 활성화 이전에 사용될 초기화된 신호를 생성할 수도 있다. 게다가, 내부 동기화 카운터(1226)는, SYNC_GEN 카운터가 신호를 제공하지 않을 때(예를 들면, 디바이스가 슬립 또는 아이들 상태에 있을 때), 내부 동기화 카운터(1226)가 이전 SYNC_GEN 카운터 신호에 기초하여 동기화 신호를 제공할 수 있도록 SYNC 카운터에 기초하여 업데이트될 수도 있다.
도 12c에서 도시되는 바와 같이, SYNC 신호(1201)는 AND 게이트(1225)에 제공되고 내부 동기화 카운터(1226) 신호는 AND 게이트(1227)에 제공된다. SYNC 신호(1201)가 활성화되는 경우, SYNC 생성기는 VSYNC 신호(1201)를 출력하고 SYNC 신호(1201)가 활성화되지 않는 경우, SYNC 생성기는 내부 동기화 카운터(1226)에 의해 생성되는 신호를 출력한다.
특정한 예로서, SYNC 신호(1201) 기간 검출 카운터는 16 비트 타이밍 데이터 레지스터(예를 들면, 1666 ㎲ 또는 60.024 Hz)를 사용하여 구현될 수도 있다. SYNC 신호(1201) 기간 데이터는, 새로운 SYNC 신호(1201)가 제공될 때 내부 동기화 카운터(1226)에 기록될 수도 있다. 구현예에 따라, 10 ㎲ 미만의 SYNC 신호(1201) 펄스는 노이즈로서 무시될 수도 있다.
IR 근접 센서가 상기에서 설명되지만, 근접 센서는, 디스플레이 디바이스에 대한 외부 오브젝트의 근접을 검출할 수 있는 임의의 적용 가능한 타입의 센서일 수도 있다는 것이 이해될 것이다. 예를 들면, 근접 센서는 장적외선(long infrared; LIR) 센서, 초음파 센서, 레이더 센서, 유도 센서, 정전용량 센서, 광전 센서, 스루빔(through-beam) 센서, 확산기 센서, 초음파 센서, 또는 임의의 다른 근접 검출 센서일 수도 있다. 따라서, IR 근접 센서가 설명되지만, 본 교시의 실시형태는 임의의 그러한 적용 가능한 근접 검출 센서에 적용될 수 있다는 것이 이해될 것이다.
기술 분야의 숙련된 자는, 본원에서 정의되는 바와 같은, 디스플레이하 감지를 위한 디바이스, 시스템 및 기술이, 기록 가능하지 않은 저장 매체 예컨대 ROM 디바이스, 기록 가능한 저장 매체 예컨대 플로피 디스크, 자기 테이프, CD, RAM 디바이스, 및 유선 또는 무선 통신을 통해, 회로, 레지스터, 및 등등을 통해 전달되는 다른 자기 및 광학 매체를 포함하는 그러나 이들로 제한되지는 않는, 많은 이용 가능한 형태, 기술, 및 컴포넌트 중 임의의 하나 이상을 사용하여 구현될 수도 있다는 것을 쉽게 인식해야 한다. 본원에서 개시되는 디바이스, 시스템 및 기술은 프로세서에 의해 실행 가능한 소프트웨어로 또는 반송파에 임베딩되는 명령어의 세트로서 구현될 수도 있다. 대안적으로, 본원에서 개시되는 디바이스, 시스템 및 기술은 하드웨어 컴포넌트, 예컨대 주문형 집적 회로(Application Specific Integrated Circuit; ASIC), 상태 머신, 컨트롤러 또는 다른 하드웨어 컴포넌트 또는 디바이스, 또는 하드웨어, 소프트웨어, 및 펌웨어 컴포넌트의 조합을 사용하여 전체적으로 또는 부분적으로 구체화될 수도 있다.
본 교시가 그 실시형태를 참조하여 특별히 도시되고 설명되었지만, 첨부된 청구범위에 의해 포괄되는 본 교시의 범위로부터 벗어나지 않으면서 형태 및 세부 사항에서 다양한 변경이 이루어질 수도 있다는 것이 기술 분야의 숙련된 자에 의해 이해될 것이다.

Claims (20)

  1. 디스플레이 디바이스를 동작시키기 위한 방법으로서,
    수직 동기화(vertical synchronization; VSYNC) 신호 사이클을 검출하는 단계;
    조명 컴포넌트의 펄스 폭 변조(pulse width modulation; PWM) 신호를 검출하는 것에 의해 고주파수 트리거 펄스 - 상기 고주파수 트리거 펄스는 상기 조명 컴포넌트의 비활성화 시간에 대응함 - 를 결정하는 단계;
    지연 시간 기간을 결정하는 단계;
    상기 VSYNC 신호 사이클 내의 제1 시간 - 상기 제1 시간은 상기 고주파수 트리거 펄스 및 상기 지연 시간 기간에 기초하여 결정됨 - 에 제1 센서를 활성화하는 단계; 및
    상기 제1 센서를 활성화한 것에 기초하여 상기 디스플레이 디바이스의 동작을 수정하는 단계
    를 포함하는, 디스플레이 디바이스를 동작시키기 위한 방법.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 제1 센서에 의해 제1 센서 판독치를 감지하는 단계;
    상기 제1 센서 판독치를 감지한 것에 응답하여 상기 제1 센서를 비활성화하는 단계;
    적어도 상기 제1 센서 판독치에 기초하여 디스플레이 설정을 조정하는 것에 의해 상기 디스플레이 설정을 수정하는 단계; 및
    상기 제1 센서를 비활성화한 이후 상기 조명 컴포넌트를 활성화하는 단계
    를 더 포함하는, 디스플레이 디바이스를 동작시키기 위한 방법.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 제1 센서를 활성화한 이후 제2 센서를 활성화하는 단계;
    상기 제2 센서에 의해 제2 센서 판독치를 감지하는 단계; 및
    상기 제2 센서 판독치에 기초하여 상기 디스플레이 설정을 조정하는 단계
    를 더 포함하는, 디스플레이 디바이스를 동작시키기 위한 방법.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 지연 시간 기간은 제1 센서 위치에 기초하는 것인, 디스플레이 디바이스를 동작시키기 위한 방법.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 VSYNC 사이클을 검출하는 단계는 상기 VSYNC 사이클의 상승 에지 또는 하강 에지 중 하나를 검출하는 단계를 포함하는 것인, 디스플레이 디바이스를 동작시키기 위한 방법.
  6. 제1항에 있어서,
    업데이트된 VSYNC 신호 사이클을 검출하는 단계;
    상기 업데이트된 VSYNC 신호 사이클이 고주파수 임계치(high frequency threshold; HFTH)보다 더 큰 것 및 저주파수 임계치(low frequency threshold; LFTH)보다 더 작은 것 중 적어도 하나라고 결정하는 단계;
    상기 업데이트된 VSYNC 신호 사이클이 HFTH보다 더 큰 것 및 LFTH보다 더 작은 것 중 적어도 하나라고 결정한 것에 기초하여 업데이트된 고주파수 트리거 펄스 및 업데이트된 지연 시간 기간을 결정하는 단계; 및
    상기 업데이트된 VSYNC 신호 사이클 내의 제2 시간 - 상기 제2 시간은 상기 업데이트된 고주파수 및 상기 업데이트된 지연 시간 기간에 기초하여 결정됨 - 에 상기 제1 센서를 활성화하는 단계
    를 더 포함하는, 디스플레이 디바이스를 동작시키기 위한 방법.
  7. 제1항에 있어서,
    상기 제1 센서는 근접 센서와 주변 광 센서 중 하나인 것인, 디스플레이 디바이스를 동작시키기 위한 방법.
  8. 제1항에 있어서,
    내부 동기화 신호 사이클 내의 제2 시간에 상기 제1 센서를 활성화하는 단계
    를 더 포함하는, 디스플레이 디바이스를 동작시키기 위한 방법.
  9. 디바이스로서,
    상위 표면(upper surface) 및 하위 표면(lower surface)을 가지며 주변 파장을 수신하도록 형성되는 표면 층;
    상기 표면 층의 상기 하위 표면 아래에 배치되고 활성화 및 비활성화되도록 구성되는 조명 컴포넌트;
    상기 조명 컴포넌트가 상기 표면 층과 상기 조명 컴포넌트 사이에서 배치되도록 상기 표면 층의 상기 하위 표면 아래에 배치되는 제1 센서 - 상기 제1 센서는:
    상기 조명 컴포넌트가 비활성화되는 경우 활성화되도록, 그리고
    상기 제1 센서가 활성화되는 동안 상기 표면 층을 통해 방출되는 주변 파장을 감지하도록 구성됨 - ; 및
    상기 제1 센서에 의해 감지되는 상기 주변 파장에 기초하여 상기 조명 컴포넌트의 동작을 수정하도록 구성되는 프로세서
    를 포함하는, 디바이스.
  10. 제9항에 있어서,
    상기 제1 센서는 또한:
    제1 센서 판독치를 감지하도록; 그리고
    상기 제1 센서 판독치를 감지하는 것에 응답하여 비활성화되도록 구성되는 것인, 디바이스.
  11. 제9항에 있어서,
    상기 프로세서는 또한:
    적어도 상기 제1 센서 판독치에 기초하여 디스플레이 설정을 조정하도록; 그리고
    상기 제1 센서를 비활성화한 이후 상기 조명 컴포넌트를 활성화하도록 구성되는 것인, 디바이스.
  12. 제9항에 있어서,
    상기 제1 센서는 지연 시간 기간의 적용에 기초하여 활성화되도록 구성되는 것인, 디바이스.
  13. 제12항에 있어서,
    상기 지연 시간 기간은 VSYNC 사이클 에지에 기초하여 적용되는 것인, 디바이스.
  14. 제12항에 있어서,
    상기 지연 시간 기간은 상기 조명 컴포넌트의 위치에 기초하여 결정되는 것인, 디바이스.
  15. 제9항에 있어서,
    제2 센서
    를 더 포함하되,
    상기 제2 센서는 상기 표면 층과 대면하고,
    상기 제2 센서는,
    상기 조명 컴포넌트가 비활성화되는 경우 활성화되도록; 그리고
    반사된 근접 신호를 감지하도록 구성되는 것인, 디바이스.
  16. 제15항에 있어서,
    상기 프로세서는 또한, 상기 제2 센서에 의해 감지되는 상기 반사된 근접 신호에 기초하여 상기 조명 컴포넌트의 동작을 수정하도록 구성되는 것인, 디바이스.
  17. 디스플레이 디바이스를 동작시키기 위한 방법으로서,
    반사 유효 영역 내의 조명 컴포넌트가 조명 컴포넌트로서 비활성화될 때 디스플레이 디바이스의 상기 반사 유효 영역 내의 근접 센서로부터 근접 신호를 송신하는 단계;
    상기 송신된 근접 신호에 기초하여 반사된 근접 신호를 수신하는 단계;
    상기 반사된 근접 신호에 기초하여 상기 디스플레이 디바이스가 안정 상태 또는 전이 상태 중 하나에 있다고 결정하는 단계; 및
    상기 디스플레이 디바이스가 안정 상태 또는 전이 상태 중 하나에 있다고 결정되는지의 여부에 기초하여 근접 센서 감지 레이트를 결정하는 단계
    를 포함하는, 디스플레이 디바이스를 동작시키기 위한 방법.
  18. 제17항에 있어서,
    상기 디스플레이 디바이스는 상기 근접 센서와 프로세서 중 적어도 하나에 의해 안정 상태 또는 전이 상태 중 하나에 있다고 결정되는 것인, 디스플레이 디바이스를 동작시키기 위한 방법.
  19. 제18항에 있어서,
    상기 안정 상태는, 상기 디스플레이 디바이스가 고임계치(high threshold; HTH) 신호 강도를 초과하는 것 또는 저임계치(low threshold; LTH) 신호 강도 미만인 것 중 하나인 것을 나타내는 상기 반사된 근접 신호에 대응하는 것인, 디스플레이 디바이스를 동작시키기 위한 방법.
  20. 제19항에 있어서,
    상기 HTH 신호 강도 및 상기 LTH 신호 강도는 IR 반사 값들인 것인, 디스플레이 디바이스를 동작시키기 위한 방법.
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