KR20230029235A

KR20230029235A - 전자 장치 및 그 제어 방법

Info

Publication number: KR20230029235A
Application number: KR1020210111490A
Authority: KR
Inventors: 김용상; 허용구; 김기우; 박승용; 양병덕; 이정우; 이홍국; 정태일; 홍용후
Original assignee: 삼성전자주식회사; 성균관대학교산학협력단
Priority date: 2021-08-24
Filing date: 2021-08-24
Publication date: 2023-03-03
Also published as: WO2023027357A1

Abstract

전자 장치가 개시된다. 본 전자 장치는 복수의 서브 픽셀들을 각각 포함하는 복수의 픽셀들을 포함하는 디스플레이 패널, 복수의 서브 픽셀들을 각각 구동하기 위한 복수의 구동 회로들 및 디스플레이 패널로 구동 전류를 출력하도록 복수의 구동 회로들을 제어하는 프로세서를 포함하고, 복수의 구동 회로들 각각은 PAM(pulse amplitude modulation) 구동을 위한 적어도 하나의 회로 소자를 포함하는 제1 회로 파트 및 PWM(pulse width modulation) 구동을 위한 적어도 하나의 회로 소자를 포함하는 제2 회로 파트를 포함하고, 프로세서는 전자 장치가 제1 모드이면 제1 회로 파트의 일부 회로 소자 및 제2 회로 파트를 이용하여 구동 전류의 펄스 폭을 제어하고, 전자 장치가 제2 모드이면 제1 회로 파트를 이용하여 구동 전류의 진폭을 제어할 수 있다. 그 외에도 다양한 실시 예들이 가능하다.

Description

전자 장치 및 그 제어 방법 {ELECTRONIC APPARATUS AND CONTROL METHOD THEREOF}

본 개시는 전자 장치 및 그 제어 방법에 대한 것으로, 예를 들면, 디스플레이를 구동하는 전자 장치 및 그 제어 방법에 대한 것이다.

최근 전자 기술의 발달에 따라 다양한 방식을 통해 디스플레이가 구동되고 있다. 예를 들어, 디스플레이는 도 1a에 도시된 바와 같이 구동 전류의 크기를 조절하는 PAM(pulse amplitude modulation) 구동 방식 또는 도 1b에 도시된 바와 같이 구동 시간을 조절하는 PWM(pulse width modulation) 구동 방식을 통해 제어될 수 있다.

PWM 구동 방식을 이용하는 경우 소자의 효율이 좋은 전류를 기준으로 발광 시간을 조절하기 때문에, 구동 전류의 크기가 큰 경우 블랙(black), 저휘도 및 저계조 이미지 표현이 어려울 수 있다.

예를 들어, 마이크로 LED(light emitting diode)를 소자의 발광 효율이 좋은 8uA의 전류로 구동하며 발광 시간을 조절하는 경우, 8uA까지 올려주거나 다시 내려주기까지의 지연 시간(delay time)이 존재하기 때문에 블랙, 저계조 및 저휘도 이미지를 표현하기 어려울 수 있다.

도 1c는 LTPS(저온 다결정실리콘, low-temperature polycrystalline silicon) 소자를 이용하고 있는 기판에 마이크로 LED를 부착하여 PWM 방식으로 구동한 시뮬레이션 도면이며, 발광 지연 시간이 발생하고, 지연 시간이 길어지면 길어 질수록 블랙 이미지 및 저계조 표현이 어려워지는 것을 확인할 수 있다.

또한, 도 1d의 가운데 도면은 전류의 크기에 따른 녹색 색상의 파장을 나타낸 도면으로, 도 1d의 상단 도면인 적색 색상과 도 1d의 하단 도면인 청색 색상과는 달리, 녹색 색상의 경우 저계조 이미지 표현시 전류가 낮아짐에 따라 마이크로 LED 특성에 의한 파장 시프트(wavelength shift)가 발생하여 저계조 이미지에서 색감 편차가 발생할 수 있다.

그에 따라, PWM 구동 방식으로 디스플레이를 구동하는 경우, 저계조 및 저휘도 이미지 표현을 개선할 수 있는 방법이 필요할 수 있다.

본 개시의 다양한 실시 예들은 복수의 모드들로 디스플레이를 구동하며, 효율적인 전력 관리를 수행하기 위한 전자 장치 및 그 제어 방법을 제공함에 있다.

본 개시의 일 실시 예에 따르면, 전자 장치는 복수의 서브 픽셀들을 각각 포함하는 복수의 픽셀들을 포함하는 디스플레이 패널, 상기 복수의 서브 픽셀들을 각각 구동하기 위한 복수의 구동 회로들 및 상기 디스플레이 패널로 구동 전류를 출력하도록 상기 복수의 구동 회로들을 제어하는 프로세서를 포함하고, 상기 복수의 구동 회로들 각각은 PAM(Pulse Amplitude Modulation) 구동을 위한 적어도 하나의 회로 소자를 포함하는 제1 회로 파트 및 PWM(Pulse Width Modulation) 구동을 위한 적어도 하나의 회로 소자를 포함하는 제2 회로 파트를 포함하고, 상기 프로세서는 상기 전자 장치가 제1 모드이면 상기 제1 회로 파트의 일부 회로 소자 및 상기 제2 회로 파트를 이용하여 상기 구동 전류의 펄스 폭을 제어하고, 상기 전자 장치가 제2 모드이면 상기 제1 회로 파트를 이용하여 상기 구동 전류의 진폭을 제어할 수 있다.

한편, 본 개시의 일 실시 예에 따르면, 디스플레이 패널, 복수의 구동 회로들을 포함하는 전자 장치의 제어 방법에 있어서, 상기 디스플레이 패널은 복수의 서브 픽셀들을 각각 포함하는 복수의 픽셀들을 포함하고, 상기 복수의 구동 회로들 각각은 PAM(Pulse Amplitude Modulation) 구동을 위한 적어도 하나의 회로 소자를 포함하는 제1 회로 파트 및 PWM(Pulse Width Modulation) 구동을 위한 적어도 하나의 회로 소자를 포함하는 제2 회로 파트를 포함하며, 상기 디스플레이 패널로 구동 전류를 출력하여 상기 복수의 서브 픽셀들을 구동하고, 상기 제어 방법은 상기 전자 장치의 모드를 식별하는 동작 및 상기 전자 장치가 제1 모드이면 상기 제1 회로 파트의 일부 회로 소자 및 상기 제2 회로 파트를 이용하여 상기 구동 전류의 펄스 폭을 제어하고, 상기 전자 장치가 제2 모드이면 상기 제1 회로 파트를 이용하여 상기 구동 전류의 진폭을 제어하는 동작을 포함한다.

본 개시의 다양한 실시 예에 따르면, 전자 장치는 복수의 모드들을 제공하며 복수의 모드들로 구동하기 위한 일부 회로가 공유됨에 따라 제조 비용을 줄일 수 있다.

또한, 전자 장치는 일반 모드에서 PWM(pulse width modulation) 구동을 통해 계조를 표현하므로 파장 시프트(wavelength shift) 문제가 해소될 수 있다.

그리고, 전자 장치는 저소비 전력 모드(예: AOD(always on display)) 또는 야외 시인성 모드(예: high brightness mode)에서 PAM(pulse amplitude modulation) 구동을 통해 계조를 표현하므로 소비 전력을 줄일 수 있다.

도 1a 내지 1d는 본 개시의 이해를 돕기 위한 디스플레이의 구동 방식을 설명하기 위한 도면들이다.
도 2는 본 개시의 일 실시 예에 따른 전자 장치의 구성을 나타내는 블록도이다.
도 3은 본 개시의 일 실시 예에 따른 전자 장치의 구성을 구체적으로 설명하기 위한 블록도이다.
도 4는 본 개시의 일 실시 예에 따른 디스플레이 패널의 구조를 설명하기 위한 도면이다.
도 5는 본 개시의 일 실시 예에 따른 제1 회로 파트 및 제2 회로 파트를 설명하기 위한 도면이다.
도 6은 본 개시의 일 실시 예에 따른 PAM 구동 시의 구동 회로의 상태를 설명하기 위한 도면이다.
도 7은 본 개시의 일 실시 예에 따른 PAM 구동 시의 신호 파형을 설명하기 위한 도면이다.
도 8은 본 개시의 일 실시 예에 따른 PWM 구동 시의 제1 단계 동작을 설명하기 위한 도면이다.
도 9는 본 개시의 일 실시 예에 따른 PWM 구동 시의 제2 단계 동작을 설명하기 위한 도면이다.
도 10은 본 개시의 일 실시 예에 따른 PWM 구동 시의 제3 단계 동작을 설명하기 위한 도면이다.
도 11은 본 개시의 일 실시 예에 따른 PWM 구동 시의 제4 단계 동작을 설명하기 위한 도면이다.
도 12는 본 개시의 일 실시 예에 따른 PWM 구동 시의 제5 단계 동작을 설명하기 위한 도면이다.
도 13은 본 개시의 일 실시 예에 따른 PWM 구동 시의 제6 단계 동작을 설명하기 위한 도면이다.
도 14은 본 개시의 일 실시 예에 따른 PWM 구동 시의 제7 단계 동작을 설명하기 위한 도면이다.
도 15는 본 개시의 일 실시 예에 따른 PAM 구동 시의 제1 단계 동작을 설명하기 위한 도면이다.
도 16은 본 개시의 일 실시 예에 따른 PAM 구동 시의 제2 단계 동작을 설명하기 위한 도면이다.
도 17은 본 개시의 일 실시 예에 따른 PAM 구동 시의 제3 단계 동작을 설명하기 위한 도면이다.
도 18은 본 개시의 일 실시 예에 따른 PAM 구동 시의 제4 단계 동작을 설명하기 위한 도면이다.
도 19는 본 개시의 일 실시 예에 따른 전자 장치의 구성을 상세하게 나타내는 블록도이다.
도 20은 본 개시의 일 실시 예에 따른 전자 장치의 제어 방법을 설명하기 위한 흐름도이다.

이하에서는 첨부 도면을 참조하여 본 개시를 상세히 설명한다.

본 개시의 실시 예에서 사용되는 용어는 본 개시에서의 기능을 고려하면서 가능한 현재 널리 사용되는 일반적인 용어들을 선택하였으나, 이는 당 분야에 종사하는 기술자의 의도 또는 판례, 새로운 기술의 출현 등에 따라 달라질 수 있다. 또한, 특정한 경우는 출원인이 임의로 선정한 용어도 있으며, 이 경우 해당되는 개시의 설명 부분에서 상세히 그 의미를 기재할 것이다. 따라서 본 개시에서 사용되는 용어는 단순한 용어의 명칭이 아닌, 그 용어가 가지는 의미와 본 개시의 전반에 걸친 내용을 토대로 정의되어야 한다.

본 명세서에서, "가진다," "가질 수 있다," "포함한다," 또는 "포함할 수 있다" 등의 표현은 해당 특징(예: 수치, 기능, 동작, 또는 부품 등의 구성요소)의 존재를 가리키며, 추가적인 특징의 존재를 배제하지 않는다.

A 또는/및 B 중 적어도 하나라는 표현은 "A" 또는 "B" 또는 "A 및 B" 중 어느 하나를 나타내는 것으로 이해되어야 한다.

본 명세서에서 사용된 "제1," "제2," "첫째," 또는 "둘째,"등의 표현들은 다양한 구성요소들을, 순서 및/또는 중요도에 상관없이 수식할 수 있고, 한 구성요소를 다른 구성요소와 구분하기 위해 사용될 뿐 해당 구성요소들을 한정하지 않는다.

단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현들을 포함한다. 본 출원에서, "포함하다" 또는 "구성되다" 등의 용어는 명세서상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.

본 명세서에서, 사용자라는 용어는 전자 장치를 사용하는 사람 또는 전자 장치를 사용하는 장치(예: 인공 지능 전자 장치)를 지칭할 수 있다.

이하 첨부된 도면들을 참조하여 본 개시의 다양한 실시 예를 보다 상세하게 설명한다.

도 2는 본 개시의 일 실시 예에 따른 전자 장치(100)의 구성을 나타내는 블록도이다.

일 실시 예에서, 전자 장치(100)는 디스플레이 패널(110)을 구동하는 장치로서, TV, 데스크탑 PC, 노트북, 비디오 월(video wall), LFD(large format display), 디지털 사이니지(digital signage, 디지털 간판), DID(d igital information display), 프로젝터 디스플레이, DVD(digital video disk) 플레이어, 스마트폰, 태블릿 PC, 모니터, 스마트 안경, 스마트 워치 등과 같이 디스플레이 패널(110)을 구비하고, 획득된 그래픽 이미지를 디스플레이하는 장치일 수 있다.

다만, 이에 한정되는 것은 아니며, 전자 장치(100)는 디스플레이 패널(110)에 탈부착되는 장치로 구현될 수도 있으며, 디스플레이 패널(110)을 제어할 수 있는 장치라면 어떠한 장치라도 무방하다.

전자 장치(100)는 도 2에 도시된 바와 같이, 디스플레이 패널(110), 복수의 구동 회로들(120) 및 프로세서(130)를 포함한다.

일 실시 예에서, 디스플레이 패널(110)은 매트릭스 형태로 배열된 복수의 픽셀들을 포함할 수 있다. 복수의 픽셀들 각각은 복수의 서브 픽셀들을 포함할 수 있다. 예를 들어, 디스플레이 패널(110)은 3840×2160개의 매트릭스 형태로 배열된 복수의 픽셀들을 포함하고, 복수의 픽셀들 각각은 R(적색) 서브 픽셀, G(녹색) 서브 픽셀, B(청색) 서브 픽셀과 같은 3종류의 서브 픽셀을 포함할 수 있다. 예를 들면, R, G, B 서브 픽셀 한 세트가 디스플레이 패널(110)의 하나의 단위 픽셀을 구성할 수 있다.

다만, 이에 한정되는 것은 아니며, 얼마든지 다른 해상도로 디스플레이 패널(110)이 구현되거나 다른 구조로 디스플레이 패널(110)이 구현될 수도 있다. 예를 들어, 복수의 픽셀들 각각은 R, G, B, W(white)와 같이 4종류의 서브 픽셀로 구현될 수도 있고, 실시 예에 따라 얼마든지 다른 개수의 서브 픽셀이 하나의 픽셀을 구성할 수도 있다.

일 실시 예에서, 서브 픽셀은 발광 소자를 포함할 수 있다. 발광 소자는 구동 회로와 전기적으로 연결되도록 구동 회로 상에 배치되고 , 구동 회로로부터 제공되는 구동 전류에 기초하여 빛을 발광할 수 있다.

일 실시 예에서, 발광 소자는 발광하는 빛의 색상에 따라 복수의 종류들이 있을 수 있다. 예를 들어, 발광 소자는 적색 색상의 빛을 발광하는 적색(R) 발광 소자, 녹색 색상의 빛을 발광하는 녹색(G) 발광 소자 및 청색 색상의 빛을 발광하는 청색(B) 발광 소자가 있을 수 있다.

일 실시 예에서, 서브 픽셀의 종류는 발광 소자의 종류에 따라 결정될 수 있다. 예를 들어, R 발광 소자는 R 서브 픽셀을, G 발광 소자는 G 서브 픽셀을, 그리고, B 발광 소자는 B 서브 픽셀을 구성할 수 있다.

한편, 발광 소자는 유기 재료를 이용하여 제작되는 OLED(organic light emitting diode)와는 다른, 무기 재료를 이용하여 제작되는 무기 발광 소자로 구현될 수 있다. 이하에서, 발광 소자는 OLED와 구별되는 무기 발광 소자를 의미한다.

일 실시 예에서, 발광 소자는 마이크로 LED(light emitting diode)(u-LED)일 수 있다. 마이크로 LED는 백라이트나 컬러 필터 없이 스스로 빛을 내는 100 마이크로미터(μm) 이하 크기의 초소형 무기 발광 소자를 의미한다.

일 실시 예에서, 복수의 구동 회로들(120)은 각각 복수의 서브 픽셀들을 구동할 수 있다. 예를 들어, 복수의 픽셀들이 3840×2160개인 경우, 복수의 구동 회로들(120)은 3840×2160×3개일 수 있다.

복수의 구동 회로들(120) 각각은 대응되는 서브 픽셀과 전기적으로 연결되도록 전자 장치(100) 내에 배치되고, 구동 전류를 출력하여 대응되는 서브 픽셀의 빛을 발광할 수 있다. 예를 들어, 서브 픽셀의 발광 소자는 구동 전류의 진폭이 클수록 높은 휘도로 발광할 수 있고, 펄스 폭이 길수록(듀티비가 높을수록 또는 구동 시간이 길수록) 높은 휘도로 발광할 수 있다.

복수의 구동 회로들(120) 각각은 PAM(pulse amplitude modulation) 구동을 위한 적어도 하나의 회로 소자를 포함하는 제1 회로 파트 및 PWM(pulse width modulation) 구동을 위한 적어도 하나의 회로 소자를 포함하는 제2 회로 파트를 포함할 수 있다. 그리고, 복수의 구동 회로들(120) 각각은 PAM 구동 방식 또는 PWM 구동 방식을 통해 대응되는 서브 픽셀을 제어할 수 있다.

일 실시 예에서, 복수의 구동 회로들(120)은, 데이터 드라이버로부터 PAM 데이터 전압을 인가받아 구동 전류의 진폭을 제어하거나 PWM 데이터 전압을 인가받아 구동 전류의 펄스 폭을 제어할 수 있다.

복수의 구동 회로들(120)은 발광 소자를 구동하여 서브 픽셀 단위로 계조를 표현할 수 있다. 상술한 바와 같이 디스플레이 패널(110)은 발광 소자 단위로 서브 픽셀이 구성되므로, 동일한 단일 색으로 발광하는 복수의 LED들을 백라이트로 사용하는 LCD(liquid crystal display) 패널과 달리, 복수의 구동 회로들(120)은 발광 소자를 구동하여 서브 픽셀 단위로 계조를 다르게 표현할 수 있다.

프로세서(130)는 전자 장치(100)의 동작을 전반적으로 제어할 수 있다. 예를 들면, 프로세서(130)는 전자 장치(100)의 각 구성과 연결되어 전자 장치(100)의 동작을 전반적으로 제어할 수 있다. 예를 들어, 프로세서(130)는 디스플레이 패널(110), 복수의 구동 회로들(120) 등과 같은 구성과 기능적으로 연결되어(operatively coupled) 전자 장치(100)의 동작을 제어할 수 있다.

일 실시 예에 따라, 프로세서(130)는 어플리케이션 프로세서(application processor) 및 디스플레이 제어 프로세서(display control processor, DDI)를 포함할 수 있다. 다만, 이에 한정되는 것은 아니며, 프로세서(130)는 어플리케이션 프로세서 및 디스플레이 제어 프로세서가 구분된 형태로 구현될 수도 있다.

일 실시 예에 따라 프로세서(130)는 디지털 시그널 프로세서(digital signal processor(DSP), 마이크로 프로세서(microprocessor) 로 구현될 수 있다. 다만, 이에 한정되는 것은 아니며, 중앙처리장치(central processing unit(CPU)), MCU(micro controller unit), MPU(micro processing unit), 컨트롤러(controller), 어플리케이션 프로세서(application processor(AP)), 또는 커뮤니케이션 프로세서(communication processor(CP)), ARM 프로세서 중 하나 또는 그 이상을 포함하거나, 해당 용어로 정의될 수 있다. 또한, 프로세서(130)는 프로세싱 알고리즘이 내장된 SoC(system on chip), LSI(large scale integration)로 구현될 수도 있고, FPGA(field programmable gate array) 형태로 구현될 수도 있다.

일 실시 예에서, 프로세서(130)는 디스플레이 패널(110)로 구동 전류를 출력하도록 복수의 구동 회로들(120)을 제어할 수 있다. 예를 들어, 프로세서(130)는 PAM 구동 방식 및 PWM 구동 방식 중 하나에 대응되는 구동 전류를 디스플레이 패널(110)로 출력하도록 복수의 구동 회로들(120)을 제어할 수 있다.

일 실시 예에서, 프로세서(130)는 전자 장치(100)가 제1 모드이면 제1 회로 파트의 일부 회로 소자 및 제2 회로 파트를 이용하여 구동 전류의 펄스 폭을 제어하고, 전자 장치(100)가 제2 모드이면 제1 회로 파트를 이용하여 구동 전류의 진폭을 제어할 수 있다.

여기서, 제1 모드는 노멀(normal) 모드이고, 제2 모드는 저소비 전력 모드(예: AOD(always on display)) 및 야외 시인성 모드(예: high brightness mode) 중 하나일 수 있다. 본 개시에 따르면, 제2 모드와 같이 화질보다 정보 전달이 중요한 경우, PAM 구동을 통해 소비 전력을 감소시킬 수 있다.

다만, 이에 한정되는 것은 아니며, 제1 모드 및 제2 모드는 얼마든지 다양 형태로 설정될 수도 있다. 예를 들면, 제2 모드는 화질보다는 정보 전달이 중요한 모드로서, PAM 구동을 통해 전력 소모를 줄일 수 있다.

일 실시 예에서, 프로세서(130)는 전자 장치(100)가 제1 모드이면 제2 회로 파트로 제공되는 복수의 제어 신호들을 펄스 형태로 제공하고, 전자 장치(100)가 제2 모드이면 복수의 제어 신호들 중 일부를 변경하지 않을 수 있다. 예를 들면, 제2 모드에서 복수의 제어 신호들 중 일부가 변경되지 않음에 따라 회로 파트 내의 커패시턴스 성분에 의한 전력 소모가 감소할 수 있다.

일 실시 예에서, 프로세서(130)는 전자 장치(100)가 제1 모드이면 하나의 프레임 구간 동안 구동 전류가 복수의 구동 펄스들을 포함하도록 복수의 구동 회로들(120) 각각을 제어하고, 전자 장치(100)가 제2 모드이면 하나의 프레임 구간 동안 구동 전류가 하나의 구동 펄스를 포함하도록 복수의 구동 회로들(120) 각각을 제어할 수 있다. 예를 들면, 제2 모드에서 하나의 프레임 구간 동안 구동 전류가 하나의 구동 펄스만을 포함하므로 회로 파트 내의 커패시턴스 성분에 의한 전력 소모가 감소할 수 있다.

일 실시 예에서, 프로세서(130)는 전자 장치(100)가 제1 모드이면 디스플레이 패널(110)의 계조 범위 중 대응되는 서브 픽셀의 계조 값에 기초하여 구동 전류의 펄스 폭을 제어하고, 전자 장치(100)가 제2 모드이면 대응되는 서브 픽셀의 계조 값이 기 설정된 복수의 계조 값들 중 하나로 출력되도록 구동 전류의 진폭을 제어할 수 있다.

예를 들어, 디스플레이 패널(110)의 계조 범위가 0~255라고 가정한다. 이 경우, 프로세서(130)는 전자 장치(100)가 제1 모드이면 디스플레이 패널(110)의 256 개의 계조 값 중 대응되는 서브 픽셀의 계조 값에 기초하여 구동 전류의 펄스 폭을 제어하고, 전자 장치(100)가 제2 모드이면 대응되는 서브 픽셀의 계조 값이 0~255의 계조 범위 중 기 설정된 3개의 계조 값(예를 들어, 0, 150, 255) 중 하나로 출력되도록 구동 전류의 진폭을 제어할 수 있다.

일 실시 예에서, 프로세서(130)는 전자 장치(100)가 제2 모드이면 계조 범위를 복수의 서브 계조 범위들로 식별하고, 대응되는 서브 픽셀의 계조 값이 기 설정된 복수의 계조 값들 중 대응되는 서브 픽셀의 계조 값이 속한 서브 계조 범위에 대응되는 기 설정된 계조 값으로 출력되도록 구동 전류의 진폭을 제어할 수 있다.

상술한 예에서, 프로세서(130)는 전자 장치(100)가 제2 모드이면 0~255의 계조 범위를 0~127의 제1 서브 계조 범위 및 128~255의 제2 서브 계조 범위로 식별하고, 대응되는 서브 픽셀의 계조 값이 제1 서브 계조 범위 내이면 제1 서브 계조 범위에 대응되는 제1 계조 값으로 출력되도록 구동 전류의 진폭을 제어하고, 대응되는 서브 픽셀의 계조 값이 제2 서브 계조 범위 내이면 제2 서브 계조 범위에 대응되는 제2 계조 값으로 출력되도록 구동 전류의 진폭을 제어할 수 있다.

일 실시 예에서, 전자 장치(100)는 메모리를 더 포함할 수 있으며, 메모리에는 제1 회로 파트에 포함된 트랜지스터의 소자 산포를 광학 촬상한 데이터에 기초한 계조 보상 값이 저장될 수 있다.

일 실시 예에서, 프로세서(130)는 전자 장치(100)가 제2 모드이면 기 설정된 복수의 계조 값들 중 하나를 계조 보상값에 기초하여 보상하고, 대응되는 서브 픽셀의 계조 값이 보상된 계조 값으로 출력되도록 구동 전류의 진폭을 제어할 수도 있다. 일 실시 예에서, 전자 장치(100)는 회로 파트 내의 트랜지스터에 의한 소자 산포를 보상할 수 있으며, 저휘도에서 얼 룩이 발생하는 문제가 해결될 수 있다.

일 실시 예에서, 프로세서(130)는 전자 장치(100)가 제2 모드인 동안 사용자 인터랙션이 수신되면, 대응되는 서브 픽셀의 계조 값이 기 설정된 복수의 제1 계조 값들 중 하나로 출력되도록 구동 전류의 진폭을 제어하고, 전자 장치(100)가 제2 모드인 동안 기 설정된 시간 동안 사용자 인터랙션이 수신되지 않으면, 대응되는 서브 픽셀의 계조 값이 기 설정된 복수의 제2 계조 값들 중 하나로 출력되도록 구동 전류의 진폭을 제어할 수 있다. 여기서, 기 설정된 제1 계조 값의 개수는 기 설정된 제2 계조 값의 개수보다 클 수 있다. 예를 들면, 전자 장치(100)는 사용자가 전자 장치(100)를 적극적으로 사용한다고 식별되면, 제2 모드로 동작하더라도 좀더 다양한 계조 값을 출력하도록 디스플레이 패널(100)을 구동하며, 사용자 편의성이 향상될 수 있다.

일 실시 예에서, 프로세서(130)는 전자 장치(100)의 컨텍스트(context), 전자 장치(100)의 배터리 상태, 전자 장치(100) 주변의 외부 광의 세기 또는 전자 장치(100)의 모드를 선택하는 사용자 명령 중 적어도 하나에 기초하여 제1 모드 및 제2 모드 중 하나로 동작하도록 전자 장치(100)를 제어할 수 있다.

예를 들어, 프로세서(130)는 사용자가 수면 중이라고 식별되면 제2 모드로 동작하고, 수면 중이 아니면 제1 모드로 동작하도록 전자 장치(100)를 제어할 수 있다. 또는, 프로세서(130)는 배터리의 현재 상태가 임계 값 이상으로 충전된 상태이면 제1 모드로 동작하고, 배터리의 현재 상태가 임계 값 미만으로 충전된 상태이면 제2 모드로 동작하도록 전자 장치(100)를 제어할 수 있다. 또는, 프로세서(130)는 외부 광의 세기가 임계 값 이상이면 제1 모드로 동작하고, 외부 광의 세기가 임계 값 미만이면 제2 모드로 동작하도록 전자 장치(100)를 제어할 수 있다.

이상과 같이 전자 장치(100)의 컨텍스트(context), 방치 시간, 전자 장치(100)의 배터리 상태, 전자 장치(100) 주변의 외부 광의 세기, 전자 장치(100)의 모드를 선택하는 사용자 명령 각각에 따라 전자 장치(100)의 모드가 결정될 수도 있고, 조건의 조합에 따라 전자 장치(100)의 모드가 결정될 수도 있으며, 조합이 이용되는 경우 각 조건의 우선 순위에 기초하여 전자 장치(100)의 모드가 결정될 수 있다.

도 3은 본 개시의 일 실시 예에 따른 전자 장치(100)의 구성을 구체적으로 설명하기 위한 블록도이다.

도 3에 따르면, 전자 장치(100)는 디스플레이 패널(110), 복수의 구동 회로들(120) 및 프로세서(130)뿐만 아니라 메모리(140), 통신 인터페이스(150) 및 사용자 인터페이스(160)를 더 포함할 수도 있다. 도 3의 구성 중 도 2와 중복되는 구성에 대한 설명은 생략한다.

일 실시 예에서, 메모리(140)는 프로세서(130) 등이 접근할 수 있도록 데이터 등의 정보를 전기 또는 자기 형태로 저장하는 하드웨어를 지칭할 수 있다. 이를 위해, 메모리(140)는 비휘발성 메모리, 휘발성 메모리, 플래시 메모리(flash memory), 하드디스크 드라이브(HDD) 또는 솔리드 스테이트 드라이브(SSD), RAM, ROM 등 중에서 적어도 하나의 하드웨어로 구현될 수 있다.

일 실시 예에서, 메모리(140)에는 프로세서(130)의 동작에 필요한 적어도 하나의 인스트럭션(instruction) 또는 모듈이 저장될 수 있다. 여기서, 인스트럭션은 프로세서(130)의 동작을 지시하는 부호 단위로서, 컴퓨터가 이해할 수 있는 언어인 기계어로 작성된 것일 수 있다. 모듈은 작업 단위의 특정 작업을 수행하는 일련의 인스트럭션의 집합체(instruction set)일 수 있다.

일 실시 예에서, 메모리(140)에는 문자, 수, 영상 등을 나타낼 수 있는 비트 또는 바이트 단위의 정보인 데이터가 저장될 수 있다. 예를 들어, 메모리(140)에는 제1 회로 파트에 포함된 트랜지스터의 소자 산포를 광학 촬상한 데이터에 기초한 계조 보상 값이 저장될 수 있다. 일 실시 예에 따르면, 메모리(140)의 적어도 일부는 다른 구성에 내장된 상태로 구현될 수도 있다. 예를 들어, 메모리(140)의 일부는 디스플레이 패널, 복수의 구동 회로들(120) 등)에 내장된 상태로 구현될 수도 있다.

일 실시 예에서, 메모리(140)는 프로세서(130)에 의해 액세스되며, 프로세서(130)에 의해 인스트럭션, 모듈 또는 데이터에 대한 독취/기록/수정/삭제/갱신 등이 수행될 수 있다.

일 실시 예에서, 통신 인터페이스(150)는 다양한 유형의 통신방식에 따라 다양한 유형의 외부 장치와 통신을 수행하는 구성이다. 예를 들어, 전자 장치(100)는 통신 인터페이스(150)를 통해 외부 장치로부터 입력 영상 등을 수신할 수 있다.

일 실시 예에서, 통신 인터페이스(150)는 와이파이(WiFi) 모듈, 블루투스 모듈, 적외선 통신 모듈 및 무선 통신 모듈 등을 포함할 수 있다. 여기서, 각 통신 모듈은 적어도 하나의 하드웨어 칩 형태로 구현될 수 있다.

와이파이 모듈, 블루투스 모듈은 각각 와이파이 방식, 블루투스 방식으로 통신을 수행한다. 와이파이 모듈이나 블루투스 모듈을 이용하는 경우에는 SSID(service set identifier) 및 세션 키 등과 같은 각종 연결 정보를 먼저 송수신하여, 이를 이용하여 통신 연결한 후 각종 정보들을 송수신할 수 있다. 적외선 통신 모듈은 시 광선과 밀리미터파 사이에 있는 적외선을 이용하여 근거리에 무선으로 데이터를 전송하는 적외선 통신(IrDA, infrared data association)기술에 따라 통신을 수행한다.

무선 통신 모듈은 상술한 통신 방식 이외에 지그비(zigbee), 3G(3rd Generation), 3GPP(3rd Generation Partnership Project), LTE(Long Term Evolution), LTE-A(LTE Advanced), 4G(4th Generation), 5G(5th Generation)등과 같은 다양한 무선 통신 규격에 따라 통신을 수행하는 적어도 하나의 통신 칩을 포함할 수 있다.

일 실시 예에서, 통신 인터페이스(150)는 HDMI(high definition multimedia interface), DP(display port), 썬더볼트, USB(universal serial bus), RGB, D-SUB(D-subminiature), DVI( digital visual interface) 등과 같은 유선 통신 인터페이스를 포함할 수 있다.

그 밖에 통신 인터페이스(150)는 LAN(local area network) 모듈, 이더넷 모듈, 또는 페어 케이블, 동축 케이블 또는 광섬유 케이블 등을 이용하여 통신을 수행하는 유선 통신 모듈 중 적어도 하나를 포함할 수도 있다.

일 실시 예에서, 사용자 인터페이스(160)는 버튼, 터치 패드, 마우스 및 키보드 등으로 구현되거나, 상술한 디스플레이 기능 및 조작 입력 기능도 함께 수행 가능한 터치 스크린으로도 구현될 수 있다. 여기서, 버튼은 전자 장치(100)의 본체 외관의 전면부나 측면부, 배면부 등의 임의의 영역에 형성된 기계적 버튼, 터치 패드, 휠 등과 같은 다양한 유형의 버튼이 될 수 있다.

도 4는 본 개시의 일 실시 예에 따른 디스플레이 패널(110)의 구조를 설명하기 위한 도면이다.

일 실시 예에서, 전자 장치(100)는 디스플레이 패널(110), 패널 구동부(400) 및 프로세서(130)를 포함한다.

일 실시 예에서, 디스플레이 패널(110)은 복수의 서브 픽셀들을 구성하는 복수의 발광 소자들을 포함한다. 또한, 도 4에서는 설명의 편의를 위해 도시하지 않았으나, 복수의 구동 회로들(120)이 복수의 서브 픽셀들을 제어하도록 형성될 수 있다. 이상에서는 설명의 편의를 위해 복수의 구동 회로들(120)이 디스플레이 패널(110)과 별개인 구성으로 설명하였으나, 복수의 구동 회로들(120)은 디스플레이 패널(110)의 일 구성으로 구현될 수도 있다. 또는, 복수의 구동 회로들(120) 중 일부만이 디스플레이 패널(110)의 일 구성으로 구현될 수도 있다.

일 실시 예에서, 디스플레이 패널(110)은 게이트 라인들(G1 내지 Gn)과 데이터 라인들(D1 내지 Dm)이 상호 교차하도록 형성되고, 그 교차로 마련되는 영역에 구동 회로가 형성될 수 있다.

일 실시 예에서, 패널 구동부(400)는 프로세서(130)의 제어에 따라 복수의 구동 회로들(120) 각각으로 제어 신호를 전송하며, 타이밍 컨트롤러(410), 데이터 구동부(420) 및 게이트 구동부(430)를 포함할 수 있다.

일 실시 예에서, 타이밍 컨트롤러(410)는 외부로부터 입력 신호(IS), 수평 동기 신호(Hsync), 수직 동기 신호(Vsync) 및 메인 클럭 신호(MCLK) 등을 입력받아 영상 데이터 신호, 주사 제어 신호, 데이터 제어 신호, 발광 제어 신호 등을 생성하여 디스플레이 패널(110), 데이터 구동부(420), 게이트 구동부(430) 등에 제공할 수 있다.

예를 들면, 타이밍 컨트롤러(410)는 각종 신호(Emi, Sweep[n] , Vini, VST, Test/Discharging) 중 적어도 하나를 구동 회로에 인가할 수 있다. 또한, 실시 예에 따라, R, G, B 서브 픽셀 중 하나의 서브 픽셀을 선택하기 위한 제어 신호(MUX Sel R, G, B)를 구동 회로에 인가할 수도 있다.

일 실시 예에서, 데이터 구동부(420)(또는 소스 드라이버, 데이터 드라이버)는, 데이터 신호를 생성하는 수단으로, 프로세서(130)로부터 R/G/B 성분의 영상 데이터 등 전달받아 데이터 전압(예를 들어, PWM 데이터 전압, PAM 데이터 전압)를 생성한다. 또한, 데이터 구동부(420)는 생성된 데이터 신호를 디스플레이 패널(110)에 인가할 수 있다.

일 실시 예에서, 게이트 구동부(430)(또는, 게이트 드라이버)는 제어 신호(SPWM[n]) 등 각종 제어 신호를 생성하는 수단으로, 생성된 각종 제어 신호를 디스플레이 패널(110)의 특정한 행(또는, 특정한 가로 라인)에 전달하거나, 전체 라인에 전달한다.

또한, 게이트 구동부(430)는, 실시 예에 따라 구동 회로의 구동 전압 단자에 구동 전압(VDD)을 인가할 수 있다.

일 실시 예에서, 데이터 구동부(420) 및 게이트 구동부(430)는, 전술한 바와 같이, 그 전/일부가 디스플레이 패널(110)의 기판 일면에 형성된 TFT(thin film transistors) 층에 포함되도록 구현되거나 별도의 반도체 IC(intergrated circuit)로 구현되어 기판의 타 면에 배치될 수 있다.

프로세서(130)는 전자 장치(100)의 전반적인 동작을 제어한다. 예를 들면, 프로세서(130)는 패널 구동부(400)를 제어하여 디스플레이 패널(110)을 구동함으로써, 구동 회로가 상술한 동작들을 수행하도록 할 수 있다.

일 실시 예에서, 프로세서(130)는 PWM 데이터 전압에 따라 구동 전류의 펄스 폭을 설정하고, PAM 데이터 전압에 따라 구동 전류의 진폭을 설정하도록 패널 구동부(400)를 제어할 수 있다. 이때, 프로세서(130)는 디스플레이 패널(110)이 n 개의 행과 m 개의 열로 구성된 경우, 행 단위(가로 라인 단위)로 PWM 데이터 전압이 인가되도록 패널 구동부(400)를 제어할 수 있다. 또한, 프로세서(130)는 디스플레이 패널(110)의 전체 서브 픽셀에 일괄적으로 PAM 데이터 전압이 인가되도록 패널 구동부(400)을 제어할 수 있다.

한편, 도 4에서는 프로세서(130)와 타이밍 컨트롤러(410)를 별도의 구성요소로 설명하였으나, 이에 한정되는 것은 아니다. 예를 들어, 프로세서(130) 없이, 타이밍 컨트롤러(410)가 프로세서(130)의 기능을 수행할 수도 있고, 프로세서(130)와 타이밍 컨트롤러(410)가 하나의 구성으로 구현될 수도 있다.

이상과 같이 전자 장치(100)는 두 가지 모드를 통해 저계조 및 저휘도 이미지 표현을 개선할 수 있으며, 제2 모드인 경우 전력 소모를 줄일 수 있다.

이하에서는 도면을 통해 본 개시의 동작을 구체적으로 설명한다.

도 5는 본 개시의 일 실시 예에 따른 제1 회로 파트 및 제2 회로 파트를 설명하기 위한 도면이다.

도 5에 도시된 바와 같이, 구동 회로는 PAM 구동을 위한 적어도 하나의 회로 소자를 포함하는 제1 회로 파트(520) 및 PWM 구동을 위한 적어도 하나의 회로 소자를 포함하는 제2 회로 파트(510)를 포함할 수 있다.

일 실시 예에서, 제1 회로 파트(520)는 구동 전류의 진폭을 제어함으로써 발광 소자를 제어하고, 제2 회로 파트(510)는 구동 전류의 펄스 폭을 제어함으로써 발광 소자를 제어할 수 있다.

예를 들어, 전자 장치(100)가 제1 모드이면 T3 트랜지스터의 gate node에 초기화 전압으로 턴 온 전압을 입력하며, 이후 T3 트랜지스터의 gate node 전압이 Low ↔ High 반복하며 계조를 표현하며, 전자 장치(100)가 제2 모드이면 T3 트랜지스터의 gate node에 턴 오프 전압이 입력되어 T3 트랜지스터로 흐르는 전류를 차단할 수 있다.

제1 회로 파트(520) 및 제2 회로 파트(510)의 구체적인 동작에 대하여는 후술하는 도면을 통해 설명한다.

도 6 은 본 개시의 일 실시 예에 따른 PAM 구동 시의 구동 회로의 상태를 설명하기 위한 도면이다.

일 실시 예에서, 구동 회로는 종래의 AMOLED 제품에서 적용하는 펄스 크기(pulse amplitude)만 조절하는 화소 회로 대비 Sweep, Sig-ccg, SCCG 신호가 추가됨에 따라 소비 전력이 증가할 수 있다. 예를 들면, 제2 모드와 같이 저휘도로 사용하는 경우, 발광 소비 전력 대비 구동 회로의 소비 전력의 비율이 높기 때문에 종래보다 사용 시간이 줄어들게 된다.

그에 따라, 도 6에 도시된 바와 같이, 제2 모드에서는 소비 전력을 감소시키기 위해 제2 회로 파트(510)의 일부 트랜지스터를 오프 상태로 유지하며, Sweep, SPWM을 변경하지 않는 상태로 유지하고, Sig-ccg로 계조 데이터를 입력할 수 있다.

예를 들어, 제1 모드에서는 Vini를 -3.5V로 인가하여 T3 트랜지스터를 온 상태로 유지하나, 제2 모드에서는 Vini를 2V로 인가하여 T3 트랜지스터를 오프 상태로 유지할 수 있다.

일 실시 예에서, 제1 모드에서는 제2 회로 파트(510)로 입력되는 모든 Scan 신호가 Toggle되나, 제2 모드에서는 제2 회로 파트(510)를 구동하기 위해 필요한 Sig-pwm, Sweep, SPWM를 변경하지 않는 상태 로 유지하여 제1 모드 대비 소비 전력을 감소시킬 수 있다.

일 실시 예에서, 제2 모드에서는 복수의 제어 신호들 중 일부가 변경되지 않음에 따라 회로 파트 내의 커패시턴스 성분에 의한 전력 소모가 감소하게 된다.

도 7은 본 개시의 일 실시 예에 따른 PAM 구동 시의 신호 파형을 설명하기 위한 도면이다.

도 7의 좌측은 제1 모드(normal display mode)를 나타내고, 도 7의 우측은 제2 모드(저소비 전력 display mode)를 나타나며, 제1 모드인 동안 Sweep, SPWM은 값이 변경되나, 제2 모드인 동안 Sweep, SPWM은 변경되지 않으며, 그에 따라 전자 장치(100)는 제2 모드에서의 소비 전력을 감소시키면서도 제1 모드 및 제2 모드 를 제공할 수 있다.

도 8 내지 도 14는 본 개시의 일 실시 예에 따른 PWM 구동 시의 단계 별 동작을 설명하기 위한 도면이다.

PWM 구동 동작을 구체적으로 설명하기 전에 구동 회로의 각 신호를 먼저 설명한다.

일 실시 예에서, T1 트랜지스터는 Sig-pwm을 통해 입력되는 계조 데이터를 T3 트랜지스터의 gate node로 전달하기 위하여 VDD전원을 차단해 주는 역할을 수행하는 트랜지스터이다.

일 실시 예에서, T2 트랜지스터는 Sig-pwm을 통해 입력되는 계조 데이터를 각 line 별로 선택하는 역할을 수행하는 트랜지스터이다.

일 실시 예에서, T3 트랜지스터(예 : driving TFT(DR-TFT))는 계조 데이터에 따라 VDD에서 T6 트랜지스터의 gate node로의 전류의 양을 제어하는 트랜지스터이다.

일 실시 예에서, T4 트랜지스터는 T3 트랜지스터의 Vth 특성 보상을 위하여 diode connection 회로를 구성하는 트랜지스터이다.

일 실시 예에서, T5 트랜지스터는 Emi(emission control) 신호에 따라 T3 트랜지스터의 gate node 및 T6 트랜지스터의 gate node로 흐르는 전류를 제어하는 트랜지스터이다.

일 실시 예에서, T6 트랜지스터는 VDD로부터 발광 소자로 흐르는 전류를 제어하는 트랜지스터이다.

일 실시 예에서, T7 트랜지스터는 T6 트랜지스터의 gate node를 초기화 하는 트랜지스터이다.

일 실시 예에서, T8 트랜지스터는 T3 트랜지스터의 gate node 초기화 및 bias를 인가하는 트랜지스터이다.

일 실시 예에서, T9 트랜지스터는 Emi(emission control) 신호에 따라 VDD로부터 T6 트랜지스터, 발광 소자를 거쳐 VSS로 흐르는 전류를 제어하는 트랜지스터이다.

일 실시 예에서, C1 은 T3 트랜지스터의 gate node 전압을 한 Frame 동안 저장하는 storage capacitor 로서 기능한다. 이후, Sweep 신호가 인가되면, Sweep 신호에 따라 T3 트랜지스터의 gate node의 전압을 변경해주는 coupling capacitor로서 기능한다.

일 실시 예에서, C2는 T6 트랜지스터의 gate node 전압을 한 Frame 동안 홀딩할 수 있다.

일 실시 예에서, Sig-pwm 은 제1 모드에서 계조 데이터를 입력하는 data line 신호, 이미지에 따른 전압값을 입력하는 신호이다.

일 실시 예에서, Sweep은 제2 회로 파트(510)의 PWM 구동을 위한 삼각 형태 또는 기울기를 가지는 파형이다.

일 실시 예에서, Emi(emission control) 신호는 발광 path 를 제어하여 화소 회로의 발광과 비발광 조건을 제어하는 신호이다.

일 실시 예에서, SPWM은 각 line 별로 데이터 신호를 선택하기 위한 gate scan 신호이다.

일 실시 예에서, VST는 T3 트랜지스터의 gate node를 초기화하는 T8 트랜지스터의 gate 신호이다.

일 실시 예에서, SCCG(scan CCG)는 CCG(constant current generation) block(예: PAM 구동을 위한 적어도 하나의 회로 소자를 포함하는 제1 회로 파트(520))의 T6 트랜지스터의 gate node를 초기화 및 bias 시간을 조절하는 T7 트랜지스터의 gate 신호이다.

일 실시 예에서, Sig-ccg는 제1 모드에서는 T6 트랜지스터의 초기화 전압을 설정하며, 제2 모드에서는 계조 데이터를 입력하는 신호이다.

일 실시 예에서, VDD는 발광 소자로 흐르는 전류의 source 전원 신호이고, VSS는 발광 소자에 흐르는 전류의 sink 전원 신호이며, Vini는 T3 트랜지스터의 gate node 및 T6 트랜지스터의 gate node의 초기화 전압을 결정하는 신호이다.

이하에서는 도 8 내지 도 14를 통해 PWM 구동 동작을 단계적으로 설명한다. 도 8 내지 도 14의 회로 도면에서 x 표시는 트랜지스터가 오프된 상태를 나타낸다.

먼저, 도 8의 하단의 ①의 시간 구간 동안, SPWM 신호는 High 상태로 T2 트랜지스터 및 T4 트랜지스터는 턴 오프 상태이고, VST 신호도 High 상태로 T8 트랜지스터는 턴 오프 상태일 수 있다. 그리고, Emi 신호를 High로 인가하여 VDD로부터 VSS로의 발광 path를 차단하고, CCG block의 T6 트랜지스터의 gate node를 초기화할 수 있다.

도 9의 하단의 ②의 시간 구간 동안, VST 신호를 Low로 변경하여 T8 트랜지스터를 온 시켜 T3 트랜지스터를 온 상태로 변경할 수 있다. 이는 diode connection 회로 동작 준비를 위한 초기화 단계로 볼 수 있다.

도 10의 하단의 ③의 시간 구간 동안, SPWM 신호를 Low로 변경하여 T2 트랜지스터 및 T4 트랜지스터를 온 상태로 변경하고, 계조 데이터를 T3 Vth 산포 보상회로를 통하여 T3 트랜지스터의 gate node에 저장한다.

여기서, Sig-pwm의 계조 데이터는 광학 보상으로 만들어진 T6 트랜지스터의 소자 특성 산포 및 발광 소자 휘도 산포를 보상한 보상값을 포함할 수 있다.

예를 들어, CCG Block의 DR-TFT (예: T6 트랜지스터) 산포를 PWM 계조 데이터에 offset 값을 반영하여 보상하게 되며, 같은 계조 데이터가 입력되더라도 라인 별로 offset 값이 상이하게 반영되어 다른 전압이 입력될 수도 있다.

도 11의 하단의 ④의 시간 구간 동안, Sig-ccg 전압을 T6 트랜지스터의 gate로 입력하여 PWM 동작 시 구동 전류의 진폭을 결정할 수 있다.

도 12의 하단의 ⑤의 시간 구간 동안, Emi 신호를 Low로 변경하여 T1 트랜지스터, T5 트랜지스터, T9 트랜지스터를 턴 온하고, 커패시터에 저장되어 있는 계조 데이터와 Sweep 파형으로 만들어진 PWM 파형으로 VDD로부터 T9 트랜지스터 및 T6 트랜지스터를 거쳐 VSS까지의 발광 path를 형성할 수 있다.

여기서, Sweep 신호의 변화에 따라 T3 트랜지스터의 gate node 의 전압이 커플링되어 변경됨으로 Sweep 신호의 전위에 따라 T3 트랜지스터가 점점 Turn On 상태로 전환될 수 있다. T3 트랜지스터를 통하여 흐르는 전류가 점점 커지면 T6 트랜지스터의 gate node가 Low에서 High로 변경되며, 결국 T6 트랜지스터가 턴 오프 상태로 변경될 수 있다. 즉, 계조 데이터에 따른 발광 시간의 조절이 가능하다.

이상과 같은 동작을 통하여 T6 트랜지스터를 흐르는 전류의 발광 시간을 조절함으로써 PWM 구동이 가능하다. 즉, Sweep 전압 변화에 따라 T6 트랜지스터를 오프해주는 시간을 변경함으로써, Sig-pwm을 통해 입력되는 계조별 전압으로 T6 트랜지스터에 흐르는 전류의 펄스 폭을 조절할 수 있다.

도 13의 하단의 ⑥의 시간 구간 동안, Emi 신호와 Sweep 신호를 High로 변경하여 T1 트랜지스터, T3 트랜지스터, T5 트랜지스터, T9 트랜지스터를 오프 상태로 만들어 주며 SCCG를 Low로 변경하여 T7 트랜지스터, T6 트랜지스터를 턴 온 상태로 변경할 수 있다. 즉, 오프 상태의 T6 트랜지스터를 다시 온 상태로 변경하여 듀티 구동이 가능하다.

도 14의 하단의 ⑦의 시간 구간 동안, Emi 신호를 Low로 변경하여 T1 트랜지스터, T5 트랜지스터, T9 트랜지스터를 턴 온하며, SCCG는 High로 변경하여 T7 트랜지스터를 오프로 변경하고, Sweep 신호를 High에서 Low로 변경하여 T3 트랜지스터의 gate node에 저장되어 있는 기존 계조 데이터 전압을 이용하여 다시 PWM 구동을 수행할 수 있다. 이러한 동작을 반복함으로써 한 Frame 에 2Duty 또는 4Duty 등과 같이 복수의 발광 Duty들을 형성할 수 있다.

도 15 내지 도 18은 본 개시의 일 실시 예에 따른 PAM 구동 시의 단계 별 동작을 설명하기 위한 도면이다. 도 15 내지 도 18의 회로 도면에서 x 표시는 트랜지스터가 오프된 상태를 나타낸다.

먼저, 도 15의 하단의 ①의 시간 구간 동안, SPWM 신호는 High 상태로 T2 트랜지스터 및 T4 트랜지스터는 턴 오프 상태이고, VST 신호도 High 상태로 T8 트랜지스터는 턴 오프 상태일 수 있다. 그리고, Emi 신호를 High로 인가하여 VDD로부터 VSS로의 발광 path를 차단하고, CCG block의 T6 트랜지스터의 gate node를 초기화할 수 있다.

도 16의 하단의 ②의 시간 구간 동안, VST 신호를 Low로 변경하여 T8 트랜지스터를 온 시켜 Vini를 T3 트랜지스터의 게이트에 인가할 수 있다. 이때, Vini는 초기화 전압(오프 전압)으로서 T3 트랜지스터는 턴 오프 상태가 유지될 수 있다.

도 17의 하단의 ③의 시간 구간 동안, T6 트랜지스터의 gate node에 Sig-ccg 배선을 통하여 계조 전압을 입력할 수 있다.

도 18의 하단의 ④의 시간 구간 동안, Emi 신호를 Low로 변경하여 T1 트랜지스터, T5 트랜지스터, T9 트랜지스터를 턴 온하고, VDD로부터 T9 트랜지스터 및 T6 트랜지스터를 거쳐 VSS까지의 발광 path를 형성하여 발광 소자로 전류를 제공할 수 있다.

도 18의 하단의 ⑤의 시간 구간 동안, Emi 신호를 High로 변경하여 T1 트랜지스터, T5 트랜지스터, T9 트랜지스터를 오프 상태로 만들어 주며 SCCG를 Low로 변경하여 T7 트랜지스터를 턴 온 상태로 변경할 수 있다.

도 18의 하단의 ⑥의 시간 구간 동안, Emi 신호를 Low로 변경하여 T1 트랜지스터, T5 트랜지스터, T9 트랜지스터를 턴 온하며, SCCG는 High로 변경하여 T7 트랜지스터를 오프로 변경할 수 있다. 이러한 동작을 반복하여 다시 PAM 구동을 수행할 수 있다.

도 19는 본 개시의 일 실시 예에 따른 전자 장치(100)의 구성을 상세하게 나타내는 블록도이다.

구체적으로, 도 19는 다양한 실시 예들에 따른 네트워크 환경 내의 전자 장치(100)의 블록도이다. 도 19를 참조하면, 네트워크 환경에서 전자 장치(100)는 제 1 네트워크(98)(예: 근거리 무선 통신 네트워크)를 통하여 외부 장치(400)와 통신하거나, 또는 제 2 네트워크(99)(예: 원거리 무선 통신 네트워크)를 통하여 제1 서버(200) 또는 제2 서버(300) 중 적어도 하나와 통신할 수 있다.

일 실시 예에 따르면, 전자 장치(100)는 제2 서버(300)를 통하여 제1 서버(200)와 통신할 수 있다. 일 실시 예에 따르면, 전자 장치(100)는 프로세서(130), 메모리(30), 입력 모듈(76), 음향 출력 모듈(60), 디스플레이 패널(110), 복수의 구동 회로들(120), 오디오 모듈(70), 센서 모듈(20), 인터페이스(77), 연결 단자(78), 햅틱 모듈(79), 카메라 모듈(80), 전력 관리 모듈(88), 배터리(89), 통신 모듈(50), 가입자 식별 모듈(96), 또는 안테나 모듈(97)을 포함할 수 있다. 어떤 실시 예에서는, 전자 장치(100)에는, 이 구성요소들 중 적어도 하나(예: 연결 단자(78))가 생략되거나, 하나 이상의 다른 구성요소가 추가될 수 있다. 어떤 실시 예에서는, 이 구성요소들 중 일부들(예: 센서 모듈(20), 카메라 모듈(80), 또는 안테나 모듈(97))은 하나의 구성요소로 통합될 수 있다.

디스플레이 패널(110)은 전자 장치(100)의 외부(예: 사용자)로 정보를 시각적으로 제공할 수 있다. 디스플레이 패널(110)은, 예를 들면, 디스플레이, 홀로그램 장치, 또는 프로젝터 및 해당 장치를 제어하기 위한 제어 회로를 포함할 수 있다. 일 실시 예에 따르면, 디스플레이 패널(110)은 터치를 감지하도록 설정된 터치 센서, 또는 터치에 의해 발생되는 힘의 세기를 측정하도록 설정된 압력 센서를 포함할 수 있다.

복수의 구동 회로들(120)은 디스플레이 패널(110)과 연결되어 디스플레이 패널(110)을 직접적으로 제어할 수 있다. 도 19에서는 복수의 구동 회로들(120)이 디스플레이 패널(110)과 별개인 것으로 도시하였으나, 이는 일 실시 예에 불과하고, 복수의 구동 회로들(120) 또는 복수의 구동 회로들(120)의 일부가 디스플레이 패널(110) 내에 포함된 형태로 구현될 수도 있다.

센서 모듈(20)은 전자 장치(100)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 실시 예에 따르면, 센서 모듈(20)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.

메모리(30)는 전자 장치(100)의 적어도 하나의 구성요소(예: 프로세서(130) 또는 센서 모듈(20))에 의해 사용되는 다양한 데이터를 저장할 수 있다. 데이터는, 예를 들어, 소프트웨어(예: 소프트웨어(90)) 및 이와 관련된 명령에 대한 입력 데이터 또는 출력 데이터를 포함할 수 있다. 메모리(30)는, 휘발성 메모리(32) 또는 비휘발성 메모리(34)를 포함할 수 있다.

프로세서(130)는 예를 들면, 소프트웨어(예: 소프트웨어(90))를 실행하여 프로세서(130)에 연결된 전자 장치(100)의 적어도 하나의 다른 구성요소(예: 하드웨어 또는 소프트웨어 구성요소)를 제어할 수 있고, 다양한 데이터 처리 또는 연산을 수행할 수 있다.

일 실시 예에 따르면, 데이터 처리 또는 연산의 적어도 일부로서, 프로세서(130)는 다른 구성요소(예: 센서 모듈(20) 또는 통신 모듈(50))로부터 수신된 명령 또는 데이터를 휘발성 메모리(32)에 저장하고, 휘발성 메모리(32)에 저장된 명령 또는 데이터를 처리하고, 결과 데이터를 비휘발성 메모리(34)에 저장할 수 있다. 일 실시 예에 따르면, 프로세서(130)는 메인 프로세서(131)(예: 중앙 처리 장치 또는 어플리케이션 프로세서) 또는 이와는 독립적으로 또는 함께 운영 가능한 보조 프로세서(132)(예: 그래픽 처리 장치, 신경망 처리 장치(NPU: neural processing unit), 이미지 시그널 프로세서, 센서 허브 프로세서, 또는 커뮤니케이션 프로세서)를 포함할 수 있다. 예를 들어, 전자 장치(100)가 메인 프로세서(131) 및 보조 프로세서(132)를 포함하는 경우, 보조 프로세서(132)는 메인 프로세서(131)보다 저전력을 사용하거나, 지정된 기능에 특화되도록 설정될 수 있다. 보조 프로세서(132)는 메인 프로세서(131)와 별개로, 또는 그 일부로서 구현될 수 있다.

보조 프로세서(132)는 예를 들면, 메인 프로세서(131)가 인액티브(예: 슬립) 상태에 있는 동안 메인 프로세서(131)를 대신하여, 또는 메인 프로세서(131)가 액티브(예: 어플리케이션 실행) 상태에 있는 동안 메인 프로세서(131)와 함께, 전자 장치(100)의 구성요소들 중 적어도 하나의 구성요소(예: 디스플레이 패널(110), 센서 모듈(20), 또는 통신 모듈(50))와 관련된 기능 또는 상태들의 적어도 일부를 제어할 수 있다. 일 실시 예에 따르면, 보조 프로세서(132)(예: 이미지 시그널 프로세서 또는 커뮤니케이션 프로세서)는 기능적으로 관련 있는 다른 구성요소(예: 카메라 모듈(80) 또는 통신 모듈(50))의 일부로서 구현될 수 있다.

일 실시 예에 따르면, 보조 프로세서(132)(예: 신경망 처리 장치)는 인공지능 모델의 처리에 특화된 하드웨어 구조를 포함할 수 있다. 인공지능 모델은 기계 학습을 통해 생성될 수 있다. 이러한 학습은, 예를 들어, 인공지능 모델이 수행되는 전자 장치(100) 자체에서 수행될 수 있고, 별도의 서버를 통해 수행될 수도 있다. 학습 알고리즘은, 예를 들어, 지도형 학습(supervised learning), 비지도형 학습(unsupervised learning), 준지도형 학습(semi-supervised learning) 또는 강화 학습(reinforcement learning)을 포함할 수 있으나, 전술한 예에 한정되지 않는다. 인공지능 모델은, 복수의 인공 신경망 레이어들을 포함할 수 있다. 인공 신경망은 심층 신경망(DNN: deep neural network), CNN(convolutional neural network), RNN(recurrent neural network), RBM(restricted boltzmann machine), DBN(deep belief network), BRDNN(bidirectional recurrent deep neural network), 심층 Q-네트워크(deep Q-networks) 또는 상기 중 둘 이상의 조합 중 하나일 수 있으나, 전술한 예에 한정되지 않는다. 인공지능 모델은 하드웨어 구조 이외에, 추가적으로 또는 대체적으로, 소프트웨어 구조를 포함할 수 있다.

통신 모듈(50)은 전자 장치(100)와 외부 장치(400), 제1 서버(200), 또는 제2 서버(300)) 간의 직접(예: 유선) 통신 채널 또는 무선 통신 채널의 수립, 및 수립된 통신 채널을 통한 통신 수행을 지원할 수 있다. 통신 모듈(50)은 프로세서(130)(예: 어플리케이션 프로세서)와 독립적으로 운영되고, 직접(예: 유선) 통신 또는 무선 통신을 지원하는 하나 이상의 커뮤니케이션 프로세서를 포함할 수 있다.

일 실시 예에 따르면, 통신 모듈(50)은 무선 통신 모듈(12)(예: 셀룰러 통신 모듈, 근거리 무선 통신 모듈, 또는 GNSS(global navigation satellite system) 통신 모듈) 또는 유선 통신 모듈(14)(예: LAN(local area network) 통신 모듈, 또는 전력선 통신 모듈)을 포함할 수 있다. 이들 통신 모듈 중 해당하는 통신 모듈은 제 1 네트워크(98)(예: 블루투스, WiFi(wireless fidelity) direct 또는 IrDA(infrared data association)와 같은 근거리 통신 네트워크) 또는 제 2 네트워크(99)(예: 레거시 셀룰러 네트워크, 5G 네트워크, 차세대 통신 네트워크, 인터넷, 또는 컴퓨터 네트워크(예: LAN 또는 WAN)와 같은 원거리 통신 네트워크)를 통하여 외부의 장치(예: 제1 서버(100)와 통신할 수 있다. 이런 여러 종류의 통신 모듈들은 하나의 구성요소(예: 단일 칩)로 통합되거나, 또는 서로 별도의 복수의 구성요소들(예: 복수 칩들)로 구현될 수 있다. 무선 통신 모듈(12)은 가입자 식별 모듈(96)에 저장된 가입자 정보(예: 국제 모바일 가입자 식별자(IMSI))를 이용하여 제 1 네트워크(98) 또는 제 2 네트워크(99)와 같은 통신 네트워크 내에서 전자 장치(100)를 확인 또는 인증할 수 있다.

무선 통신 모듈(12)은 4G 네트워크 이후의 5G 네트워크 및 차세대 통신 기술, 예를 들어, NR 접속 기술(new radio access technology)을 지원할 수 있다. NR 접속 기술은 고용량 데이터의 고속 전송(eMBB(enhanced mobile broadband)), 단말 전력 최소화와 다수 단말의 접속(mMTC(massive machine type communications)), 또는 고신뢰도와 저지연(URLLC(ultra-reliable and low-latency communications))을 지원할 수 있다. 무선 통신 모듈(12)은, 예를 들어, 높은 데이터 전송률 달성을 위해, 고주파 대역(예: mmWave 대역)을 지원할 수 있다. 무선 통신 모듈(12)은 고주파 대역에서의 성능 확보를 위한 다양한 기술들, 예를 들어, 빔포밍(beamforming), 거대 배열 다중 입출력(massive MIMO(multiple-input and multiple-output)), 전차원 다중입출력(FD-MIMO: full dimensional MIMO), 어레이 안테나(array antenna), 아날로그 빔형성(analog beam-forming), 또는 대규모 안테나(large scale antenna)와 같은 기술들을 지원할 수 있다. 무선 통신 모듈(12)은 전자 장치(100), 외부의 장치(예: 제1 서버(200)) 또는 네트워크 시스템(예: 제 2 네트워크(99))에 규정되는 다양한 요구사항을 지원할 수 있다. 일 실시 예에 따르면, 무선 통신 모듈(12)은 eMBB 실현을 위한 Peak data rate(예: 20Gbps 이상), mMTC 실현을 위한 손실 Coverage(예: 164dB 이하), 또는 URLLC 실현을 위한 U-plane latency(예: 다운링크(DL) 및 업링크(UL) 각각 0.5ms 이하, 또는 라운드 트립 1ms 이하)를 지원할 수 있다.

음향 출력 모듈(60)은 음향 신호를 전자 장치(100)의 외부로 출력할 수 있다. 음향 출력 모듈(60)은, 예를 들면, 스피커 또는 리시버를 포함할 수 있다. 스피커는 멀티미디어 재생 또는 녹음 재생과 같이 일반적인 용도로 사용될 수 있다. 리시버는 착신 전화를 수신하기 위해 사용될 수 있다. 일 실시 예에 따르면, 리시버는 스피커와 별개로, 또는 그 일부로서 구현될 수 있다.

오디오 모듈(70)은 소리를 전기 신호로 변환시키거나, 반대로 전기 신호를 소리로 변환시킬 수 있다. 일 실시 예에 따르면, 오디오 모듈(70)은, 입력 모듈(76)을 통해 소리를 획득하거나, 음향 출력 모듈(60), 또는 전자 장치(100)와 직접 또는 무선으로 연결된 외부의 장치(예: 외부 장치(400))(예: 스피커 또는 헤드폰)를 통해 소리를 출력할 수 있다.

입력 모듈(76)은 전자 장치(100)의 구성요소(예: 프로세서(130))에 사용될 명령 또는 데이터를 전자 장치(100)의 외부(예: 사용자)로부터 수신할 수 있다. 입력 모듈(76)은, 예를 들면, 마이크, 마우스, 키보드, 키(예: 버튼), 또는 디지털 펜(예: 스타일러스 펜)을 포함할 수 있다.

인터페이스(77)는 전자 장치(100)가 외부의 장치(예: 외부 장치(400))와 직접 또는 무선으로 연결되기 위해 사용될 수 있는 하나 이상의 지정된 프로토콜들을 지원할 수 있다. 일 실시 예에 따르면, 인터페이스(77)는, 예를 들면, HDMI(high definition multimedia interface), USB(universal serial bus) 인터페이스, SD카드 인터페이스, 또는 오디오 인터페이스를 포함할 수 있다.

연결 단자(78)는 그를 통해서 전자 장치(100)가 외부의 장치(예: 외부 장치(400))와 물리적으로 연결될 수 있는 커넥터를 포함할 수 있다. 일 실시 예에 따르면, 연결 단자(78)는, 예를 들면, HDMI 커넥터, USB 커넥터, SD 카드 커넥터, 또는 오디오 커넥터(예: 헤드폰 커넥터)를 포함할 수 있다.

햅틱 모듈(79)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 실시 예에 따르면, 햅틱 모듈(79)은, 예를 들면, 모터, 압전 소자, 또는 전기 자극 장치를 포함할 수 있다.

카메라 모듈(80)은 정지 영상 및 동영상을 촬영할 수 있다. 일 실시 예에 따르면, 카메라 모듈(80)은 하나 이상의 렌즈들, 이미지 센서들, 이미지 시그널 프로세서들, 또는 플래시들을 포함할 수 있다.

전력 관리 모듈(88)은 전자 장치(100)에 공급되는 전력을 관리할 수 있다. 일 실시 예에 따르면, 전력 관리 모듈(88)은, 예를 들면, PMIC(power management integrated circuit)의 적어도 일부로서 구현될 수 있다.

배터리(89)는 전자 장치(100)의 적어도 하나의 구성요소에 전력을 공급할 수 있다. 일 실시 예에 따르면, 배터리(89)는, 예를 들면, 재충전 불가능한 1차 전지, 재충전 가능한 2차 전지 또는 연료 전지를 포함할 수 있다.

안테나 모듈(97)은 신호 또는 전력을 외부(예: 외부의 전자 장치)로 송신하거나 외부로부터 수신할 수 있다. 일 실시 예에 따르면, 안테나 모듈(97)은 서브스트레이트(예: PCB) 위에 형성된 도전체 또는 도전성 패턴으로 이루어진 방사체를 포함하는 안테나를 포함할 수 있다. 일 실시 예에 따르면, 안테나 모듈(97)은 복수의 안테나들(예: 어레이 안테나)을 포함할 수 있다. 이런 경우, 제 1 네트워크(98) 또는 제 2 네트워크(99)와 같은 통신 네트워크에서 사용되는 통신 방식에 적합한 적어도 하나의 안테나가, 예를 들면, 통신 모듈(50)에 의하여 상기 복수의 안테나들로부터 선택될 수 있다. 신호 또는 전력은 상기 선택된 적어도 하나의 안테나를 통하여 통신 모듈(50)과 외부의 전자 장치 간에 송신되거나 수신될 수 있다. 어떤 실시 예에 따르면, 방사체 이외에 다른 부품(예: RFIC(radio frequency integrated circuit))이 추가로 안테나 모듈(97)의 일부로 형성될 수 있다.

다양한 실시 예에 따르면, 안테나 모듈(97)은 mmWave 안테나 모듈을 형성할 수 있다. 일 실시 예에 따르면, mmWave 안테나 모듈은 인쇄 회로 기판, 상기 인쇄 회로 기판의 제 1 면(예: 아래 면)에 또는 그에 인접하여 배치되고 지정된 고주파 대역(예: mmWave 대역)을 지원할 수 있는 RFIC, 및 상기 인쇄 회로 기판의 제 2 면(예: 윗 면 또는 측 면)에 또는 그에 인접하여 배치되고 상기 지정된 고주파 대역의 신호를 송신 또는 수신할 수 있는 복수의 안테나들(예: 어레이 안테나)을 포함할 수 있다.

소프트웨어(90)는 메모리(30)에 소프트웨어로서 저장될 수 있으며, 예를 들면, 어플리케이션(91), 미들 웨어(93) 또는 운영 체제(95)를 포함할 수 있다. 본 개시에 있어서, ‘소프트웨어’는 ‘프로그램’이라는 용어로 대체될 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 실시 예에 따르면, 명령 또는 데이터는 제 2 네트워크(99)에 연결된 제2 서버(300)를 통해서 전자 장치(100)와 외부의 제1 서버(200)간에 송신 또는 수신될 수 있다. 외부의 전자 장치(400, 또는 200) 각각은 전자 장치(100)와 동일한 또는 다른 종류의 장치일 수 있다. 일 실시 예에 따르면, 전자 장치(100)에서 실행되는 동작들의 전부 또는 일부는 외부의 전자 장치들(400, 200, 또는 300) 중 하나 이상의 외부의 전자 장치들에서 실행될 수 있다. 예를 들면, 전자 장치(100)가 어떤 기능이나 서비스를 자동으로, 또는 사용자 또는 다른 장치로부터의 요청에 반응하여 수행해야 할 경우에, 전자 장치(100)는 기능 또는 서비스를 자체적으로 실행시키는 대신에 또는 추가적으로, 하나 이상의 외부의 전자 장치들에게 그 기능 또는 그 서비스의 적어도 일부를 수행하라고 요청할 수 있다. 상기 요청을 수신한 하나 이상의 외부의 전자 장치들은 요청된 기능 또는 서비스의 적어도 일부, 또는 상기 요청과 관련된 추가 기능 또는 서비스를 실행하고, 그 실행의 결과를 전자 장치(100)로 전달할 수 있다. 전자 장치(100)는 상기 결과를, 그대로 또는 추가적으로 처리하여, 상기 요청에 대한 응답의 적어도 일부로서 제공할 수 있다.

이를 위하여, 예를 들면, 클라우드 컴퓨팅, 분산 컴퓨팅, 모바일 에지 컴퓨팅(MEC: mobile edge computing), 또는 클라이언트-서버 컴퓨팅 기술이 이용될 수 있다. 전자 장치(100)는, 예를 들어, 분산 컴퓨팅 또는 모바일 에지 컴퓨팅을 이용하여 초저지연 서비스를 제공할 수 있다. 다른 실시 예에 있어서, 제1 서버(200)는 IoT(internet of things) 기기를 포함할 수 있다. 제2 서버(300)는 기계 학습 및/또는 신경망을 이용한 지능형 서버일 수 있다. 일 실시 예에 따르면, 외부의 제1 서버(200) 또는 제2 서버(300)는 제 2 네트워크(99) 내에 포함될 수 있다. 전자 장치(100)는 5G 통신 기술 및 IoT 관련 기술을 기반으로 지능형 서비스(예: 스마트 홈, 스마트 시티, 스마트 카, 또는 헬스 케어)에 적용될 수 있다.

이상에서 상술한 바와 같은 본 개시의 다양한 실시 예들에 따른 구성 요소(예: 모듈 또는 프로그램) 각각은 단수 또는 복수의 개체로 구성될 수 있으며, 전술한 해당 서브 구성 요소들 중 일부 서브 구성 요소가 생략되거나, 또는 다른 서브 구성 요소가 다양한 실시 예에 더 포함될 수 있다. 대체적으로 또는 추가적으로, 일부 구성 요소들(예: 모듈 또는 프로그램)은 하나의 개체로 통합되어, 통합되기 이전의 각각의 해당 구성 요소에 의해 수행되는 기능을 동일 또는 유사하게 수행할 수 있다.

다양한 실시 예들에 따른, 모듈, 프로그램 또는 다른 구성 요소에 의해 수행되는 동작들은 순차적, 병렬적, 반복적 또는 휴리스틱하게 실행되거나, 적어도 일부 동작이 다른 순서로 실행되거나, 생략되거나, 또는 다른 동작이 추가될 수 있다.

한편, 본 개시에서 사용된 용어 "부" 또는 "모듈"은 하드웨어, 소프트웨어 또는 펌웨어로 구성된 유닛을 포함하며, 예를 들면, 로직, 논리 블록, 부품, 또는 회로 등의 용어와 상호 호환적으로 사용될 수 있다. "부" 또는 "모듈"은, 일체로 구성된 부품 또는 하나 또는 그 이상의 기능을 수행하는 최소 단위 또는 그 일부가 될 수 있다. 예를 들면, 모듈은 ASIC(application-specific integrated circuit)으로 구성될 수 있다.

한편, 전자 장치(100)는 디스플레이 패널(110), 복수의 구동 회로들(120) 및 프로세서(130)를 포함할 수 있다. 디스플레이 패널(110)은 복수의 서브 픽셀들을 각각 포함하는 복수의 픽셀들을 포함할 수 있다. 복수의 구동 회로들(120)은 복수의 서브 픽셀들을 각각 구동할 수 있다. 프로세서(130)는 디스플레이 패널(110)로 구동 전류를 출력하도록 복수의 구동 회로들(120)을 제어할 수 있다.

여기서, 복수의 구동 회로들(120) 각각은 PAM(pulse amplitude modulation) 구동을 위한 적어도 하나의 회로 소자를 포함하는 제1 회로 파트 및 PWM(pulse width modulation) 구동을 위한 적어도 하나의 회로 소자를 포함하는 제2 회로 파트를 포함하고, 프로세서(130)는 전자 장치가 제1 모드이면 제1 회로 파트의 일부 회로 소자 및 제2 회로 파트를 이용하여 구동 전류의 펄스 폭을 제어하고, 전자 장치가 제2 모드이면 제1 회로 파트를 이용하여 구동 전류의 진폭을 제어할 수 있다.

프로세서(130)는 전자 장치(100)가 제1 모드이면 디스플레이 패널(110)의 계조 범위 중 대응되는 서브 픽셀의 계조 값에 기초하여 구동 전류의 펄스 폭을 제어하고, 전자 장치(100)가 제2 모드이면 대응되는 서브 픽셀의 계조 값이 기 설정된 복수의 계조 값들 중 하나로 출력되도록 구동 전류의 진폭을 제어할 수 있다.

여기서, 전자 장치(100)는 제1 회로 파트에 포함된 트랜지스터의 소자 산포를 광학 촬상한 데이터에 기초한 계조 보상 값이 저장된 메모리를 더 포함하며, 프로세서(130)는 전자 장치(100)가 제2 모드이면 기 설정된 복수의 계조 값들 중 하나를 계조 보상값에 기초하여 보상하고, 대응되는 서브 픽셀의 계조 값이 보상된 계조 값으로 출력되도록 구동 전류의 진폭을 제어할 수 있다.

도 20은 본 개시의 일 실시 예에 따른 전자 장치의 제어 방법을 설명하기 위한 흐름도이다.

전자 장치는 디스플레이 패널, 복수의 구동 회로들을 포함하며, 디스플레이 패널은 복수의 서브 픽셀들을 각각 포함하는 복수의 픽셀들을 포함하고, 복수의 구동 회로들 각각은 PAM(pulse amplitude modulation) 구동을 위한 적어도 하나의 회로 소자를 포함하는 제1 회로 파트 및 PWM(pulse width modulation) 구동을 위한 적어도 하나의 회로 소자를 포함하는 제2 회로 파트를 포함하며, 디스플레이 패널로 구동 전류를 출력하여 복수의 서브 픽셀들을 구동할 수 있다.

이상과 같은 전자 장치의 제어 방법은 전자 장치의 모드를 식별하고(2010), 전자 장치가 제1 모드이면 제1 회로 파트의 일부 회로 소자 및 제2 회로 파트를 이용하여 구동 전류의 펄스 폭을 제어하고, 전자 장치가 제2 모드이면 제1 회로 파트를 이용하여 구동 전류의 진폭을 제어할 수 있다(2020).

여 기서, 제어하는 동작(2020)은 전자 장치가 제1 모드이면 제2 회로 파트로 제공되는 복수의 제어 신호들을 펄스 형태로 제공하고, 전자 장치가 제2 모드이면 복수의 제어 신호들 중 일부를 변경하지 않을 수 있다.

또한, 제어하는 동작(2020)은 전자 장치가 제1 모드이면 하나의 프레임 구간 동안 구동 전류가 복수의 구동 펄스들을 포함하도록 복수의 구동 회로들 각각을 제어하고, 전자 장치가 제2 모드이면 하나의 프레임 구간 동안 구동 전류가 하나의 구동 펄스를 포함하도록 복수의 구동 회로들 각각을 제어할 수 있다.

그리고, 제어하는 동작(2020)은 전자 장치가 제1 모드이면 디스플레이 패널의 계조 범위 중 대응되는 서브 픽셀의 계조 값에 기초하여 구동 전류의 펄스 폭을 제어하고, 전자 장치가 제2 모드이면 대응되는 서브 픽셀의 계조 값이 기 설정된 복수의 계조 값들 중 하나로 출력되도록 구동 전류의 진폭을 제어할 수 있다.

여기서, 제어하는 동작(2020)은 전자 장치가 제2 모드이면 계조 범위를 복수의 서브 계조 범위들로 식별하고, 대응되는 서브 픽셀의 계조 값이 기 설정된 복수의 계조 값들 중 대응되는 서브 픽셀의 계조 값이 속한 서브 계조 범위에 대응되는 기 설정된 계조 값으로 출력되도록 구동 전류의 진폭을 제어할 수 있다.

또한, 제어하는 동작(2020)은 전자 장치가 제2 모드이면 기 설정된 복수의 계조 값들 중 하나를 계조 보상 값에 기초하여 보상하고, 대응되는 서브 픽셀의 계조 값이 보상된 계조 값으로 출력되도록 구동 전류의 진폭을 제어하며, 계조 보상 값은 제1 회로 파트에 포함된 트랜지스터의 소자 산포를 광학 촬상한 데이터에 기초하여 획득될 수 있다.

그리고, 제어하는 동작(2020)는 전자 장치가 제2 모드인 동안 사용자 인터랙션이 수신되면, 대응되는 서브 픽셀의 계조 값이 기 설정된 복수의 제1 계조 값들 중 하나로 출력되도록 구동 전류의 진폭을 제어하고, 전자 장치가 제2 모드인 동안 기 설정된 시간 동안 사용자 인터랙션이 수신되지 않으면, 대응되는 서브 픽셀의 계조 값이 기 설정된 복수의 제2 계조 값들 중 하나로 출력되도록 구동 전류의 진폭을 제어하며, 기 설정된 제1 계조 값의 개수는 기 설정된 제2 계조 값의 개수보다 클 수 있다.

한편, 전자 장치의 컨텍스트(context), 전자 장치의 배터리 상태, 전자 장치 주변의 외부 광의 세기 또는 전자 장치의 모드를 선택하는 사용자 명령 중 적어도 하나에 기초하여 제1 모드 및 제2 모드 중 하나로 동작하도록 전자 장치를 제어하는 동작을 더 포함할 수 있다.

그리고, 제1 모드는 노멀(normal) 모드이고, 제2 모드는 저소비 전력 모드(always on display mode) 및 야외 시인성 모드(high brightness mode) 중 하나일 수 있다.

이상과 같은 본 개시의 다양한 실시 예에 따르면, 전자 장치는 복수의 모드들을 제공하며 복수의 모드들로 구동하기 위한 일부 회로가 공유됨에 따라 제조 비용을 줄일 수 있다.

그리고, 전자 장치는 저소비 전력 모드(always on display mode) 또는 야외 시인성 모드(high brightness mode)에서 PAM(pulse amplitude modulation) 구동을 통해 계조를 표현하므로 소비 전력을 줄일 수 있다.

또한, 상술한 다양한 실시 예들에 따른 구성 요소(예: 모듈 또는 프로그램) 각각은 단수 또는 복수의 개체들로 구성될 수 있으며, 전술한 해당 서브 구성 요소들 중 일부 서브 구성 요소가 생략되거나, 또는 다른 서브 구성 요소가 다양한 실시 예에 더 포함될 수 있다. 대체적으로 또는 추가적으로, 일부 구성 요소들(예: 모듈 또는 프로그램)은 하나의 개체로 통합되어, 통합되기 이전의 각각의 해당 구성 요소에 의해 수행되는 기능을 동일 또는 유사하게 수행할 수 있다. 다양한 실시 예들에 따른, 모듈, 프로그램 또는 다른 구성 요소에 의해 수행되는 동작들은 순차적, 병렬적, 반복적 또는 휴리스틱하게 실행되거나, 적어도 일부 동작이 다른 순서로 실행되거나, 생략되거나, 또는 다른 동작이 추가될 수 있다.

이상에서는 본 개시의 바람직한 실시 예에 대하여 도시하고 설명하였지만, 본 개시는 상술한 특정의 실시 예에 한정되지 아니하며, 청구범위에서 청구하는 본 개시의 요지를 벗어남이 없이 당해 개시에 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 다양한 변형실시가 가능한 것은 물론이고, 이러한 변형실시들은 본 개시의 기술적 사상이나 전망으로부터 개별적으로 이해되어져서는 안될 것이다.

100 : 전자 장치 110 : 디스플레이 패널
120 : 복수의 구동 회로들 130 : 프로세서
140 : 메모리 150 : 통신 인터페이스
160 : 사용자 인터페이스

Claims

전자 장치에 있어서,
복수의 서브 픽셀들을 각각 포함하는 복수의 픽셀들을 포함하는 디스플레이 패널;
상기 복수의 서브 픽셀들을 각각 구동하기 위한 복수의 구동 회로들 ; 및
상기 디스플레이 패널로 구동 전류를 출력하도록 상기 복수의 구동 회로들을 제어하는 프로세서;를 포함하고,
상기 복수의 구동 회로들 각각은,
PAM(pulse amplitude modulation) 구동을 위한 적어도 하나의 회로 소자를 포함하는 제1 회로 파트 및 PWM(pulse width modulation) 구동을 위한 적어도 하나의 회로 소자를 포함하는 제2 회로 파트를 포함하고,
상기 프로세서는,
상기 전자 장치가 제1 모드이면 상기 제1 회로 파트의 일부 회로 소자 및 상기 제2 회로 파트를 이용하여 상기 구동 전류의 펄스 폭을 제어하고, 상기 전자 장치가 제2 모드이면 상기 제1 회로 파트를 이용하여 상기 구동 전류의 진폭을 제어하는, 전자 장치.
제1항에 있어서,
상기 프로세서는,
상기 전자 장치가 상기 제1 모드이면 상기 제2 회로 파트로 제공되는 복수의 제어 신호들을 펄스 형태로 제공하고,
상기 전자 장치가 상기 제2 모드이면 상기 복수의 제어 신호들 중 일부를 변경하지 않는, 제공하는, 전자 장치.
제1항에 있어서,
상기 프로세서는,
상기 전자 장치가 상기 제1 모드이면 하나의 프레임 구간 동안 상기 구동 전류가 복수의 구동 펄스들을 포함하도록 상기 복수의 구동 회로들 각각을 제어하고,
상기 전자 장치가 상기 제2 모드이면 상기 하나의 프레임 구간 동안 상기 구동 전류가 하나의 구동 펄스를 포함하도록 상기 복수의 구동 회로들 각각을 제어하는, 전자 장치.
제1항에 있어서,
상기 프로세서는,
상기 전자 장치가 상기 제1 모드이면 상기 디스플레이 패널의 계조 범위 중 대응되는 서브 픽셀의 계조 값에 기초하여 상기 구동 전류의 펄스 폭을 제어하고,
상기 전자 장치가 상기 제2 모드이면 상기 대응되는 서브 픽셀의 계조 값이 기 설정된 복수의 계조 값들 중 하나로 출력되도록 상기 구동 전류의 진폭을 제어하는, 전자 장치.
제4항에 있어서,
상기 프로세서는,
상기 전자 장치가 상기 제2 모드이면 상기 계조 범위를 복수의 서브 계조 범위들로 식별하고,
상기 대응되는 서브 픽셀의 계조 값이 상기 기 설정된 복수의 계조 값들 중 상기 대응되는 서브 픽셀의 계조 값이 속한 서브 계조 범위에 대응되는 기 설정된 계조 값으로 출력되도록 상기 구동 전류의 진폭을 제어하는, 전자 장치.
제4항에 있어서,
상기 제1 회로 파트에 포함된 트랜지스터의 소자 산포를 광학 촬상한 데이터에 기초한 계조 보상 값이 저장된 메모리;를 더 포함하며,
상기 프로세서는,
상기 전자 장치가 상기 제2 모드이면 상기 기 설정된 복수의 계조 값들 중 하나를 상기 계조 보상값에 기초하여 보상하고,
상기 대응되는 서브 픽셀의 계조 값이 상기 보상된 계조 값으로 출력되도록 상기 구동 전류의 진폭을 제어하는, 전자 장치.
제4항에 있어서,
상기 프로세서는,
상기 전자 장치가 상기 제2 모드인 동안 사용자 인터랙션이 수신되면, 상기 대응되는 서브 픽셀의 계조 값이 기 설정된 복수의 제1 계조 값들 중 하나로 출력되도록 상기 구동 전류의 진폭을 제어하고,
상기 전자 장치가 상기 제2 모드인 동안 기 설정된 시간 동안 상기 사용자 인터랙션이 수신되지 않으면, 상기 대응되는 서브 픽셀의 계조 값이 기 설정된 복수의 제2 계조 값들 중 하나로 출력되도록 상기 구동 전류의 진폭을 제어하며,
상기 기 설정된 제1 계조 값의 개수는, 상기 기 설정된 제2 계조 값의 개수보다 큰, 전자 장치.
제1항에 있어서,
상기 프로세서는,
상기 전자 장치의 컨텍스트(context), 상기 전자 장치의 배터리 상태, 상기 전자 장치 주변의 외부 광의 세기 또는 상기 전자 장치의 모드를 선택하는 사용자 명령 중 적어도 하나에 기초하여 상기 제1 모드 및 상기 제2 모드 중 하나로 동작하도록 상기 전자 장치를 제어하는, 전자 장치.
제1항에 있어서,
상기 제1 모드는,
노멀(normal) 모드이고,
상기 제2 모드는,
저소비 전력 모드(always on display mode) 및 야외 시인성 모드(high brightness mode) 중 하나인, 전자 장치.
디스플레이 패널, 복수의 구동 회로들을 포함하는 전자 장치의 제어 방법에 있어서,
상기 디스플레이 패널은,
복수의 서브 픽셀들을 각각 포함하는 복수의 픽셀들을 포함하고,
상기 복수의 구동 회로들 각각은,
PAM(pulse amplitude modulation) 구동을 위한 적어도 하나의 회로 소자를 포함하는 제1 회로 파트 및 PWM(pulse width modulation) 구동을 위한 적어도 하나의 회로 소자를 포함하는 제2 회로 파트를 포함하며, 상기 디스플레이 패널로 구동 전류를 출력하여 상기 복수의 서브 픽셀들을 구동하고,
상기 제어 방법은,
상기 전자 장치의 모드를 식별하는 동작 ; 및
상기 전자 장치가 제1 모드이면 상기 제1 회로 파트의 일부 회로 소자 및 상기 제2 회로 파트를 이용하여 상기 구동 전류의 펄스 폭을 제어하고, 상기 전자 장치가 제2 모드이면 상기 제1 회로 파트를 이용하여 상기 구동 전류의 진폭을 제어하는 동작;을 포함하는, 제어 방법.
제10항에 있어서,
상기 제어하는 동작은,
상기 전자 장치가 상기 제1 모드이면 상기 제2 회로 파트로 제공되는 복수의 제어 신호들을 펄스 형태로 제공하고,
상기 전자 장치가 상기 제2 모드이면 상기 복수의 제어 신호들 중 일부를 변경하지 않는, 제어 방법.
제10항에 있어서,
상기 제어하는 동작은,
상기 전자 장치가 상기 제1 모드이면 하나의 프레임 구간 동안 상기 구동 전류가 복수의 구동 펄스들을 포함하도록 상기 복수의 구동 회로들 각각을 제어하고,
상기 전자 장치가 상기 제2 모드이면 상기 하나의 프레임 구간 동안 상기 구동 전류가 하나의 구동 펄스를 포함하도록 상기 복수의 구동 회로들 각각을 제어하는, 제어 방법.
제10항에 있어서,
상기 제어하는 동작은,
상기 전자 장치가 상기 제1 모드이면 상기 디스플레이 패널의 계조 범위 중 대응되는 서브 픽셀의 계조 값에 기초하여 상기 구동 전류의 펄스 폭을 제어하고,
상기 전자 장치가 상기 제2 모드이면 상기 대응되는 서브 픽셀의 계조 값이 기 설정된 복수의 계조 값들 중 하나로 출력되도록 상기 구동 전류의 진폭을 제어하는, 제어 방법.
제13항에 있어서,
상기 제어하는 동작은,
상기 전자 장치가 상기 제2 모드이면 상기 계조 범위를 복수의 서브 계조 범위들로 식별하고,
상기 대응되는 서브 픽셀의 계조 값이 상기 기 설정된 복수의 계조 값들 중 상기 대응되는 서브 픽셀의 계조 값이 속한 서브 계조 범위에 대응되는 기 설정된 계조 값으로 출력되도록 상기 구동 전류의 진폭을 제어하는, 제어 방법.
제13항에 있어서,
상기 제어하는 동작은,
상기 전자 장치가 상기 제2 모드이면 상기 기 설정된 복수의 계조 값들 중 하나를 계조 보상 값에 기초하여 보상하고,
상기 대응되는 서브 픽셀의 계조 값이 상기 보상된 계조 값으로 출력되도록 상기 구동 전류의 진폭을 제어하며,
상기 계조 보상 값은,
상기 제1 회로 파트에 포함된 트랜지스터의 소자 산포를 광학 촬상한 데이터에 기초하여 획득된, 제어 방법.
제13항에 있어서,
상기 제어하는 동작은,
상기 전자 장치가 상기 제2 모드인 동안 사용자 인터랙션이 수신되면, 상기 대응되는 서브 픽셀의 계조 값이 기 설정된 복수의 제1 계조 값들 중 하나로 출력되도록 상기 구동 전류의 진폭을 제어하고,
상기 전자 장치가 상기 제2 모드인 동안 기 설정된 시간 동안 상기 사용자 인터랙션이 수신되지 않으면, 상기 대응되는 서브 픽셀의 계조 값이 기 설정된 복수의 제2 계조 값들 중 하나로 출력되도록 상기 구동 전류의 진폭을 제어하며,
상기 기 설정된 제1 계조 값의 개수는, 상기 기 설정된 제2 계조 값의 개수보다 큰, 제어 방법.
제10항에 있어서,
상기 전자 장치의 컨텍스트(context), 상기 전자 장치의 배터리 상태, 상기 전자 장치 주변의 외부 광의 세기 또는 상기 전자 장치의 모드를 선택하는 사용자 명령 중 적어도 하나에 기초하여 상기 제1 모드 및 상기 제2 모드 중 하나로 동작하도록 상기 전자 장치를 제어하는 동작;을 더 포함하는, 제어 방법.
제10항에 있어서,
상기 제1 모드는,
노멀(normal) 모드이고,
상기 제2 모드는,
저소비 전력 모드(always on display mode) 및 야외 시인성 모드(high brightness mode) 중 하나인, 제어 방법.