KR20230146429A - 디스플레이 구동 칩, 그것을 갖는 전자 장치 및 그것의 동작 방법 - Google Patents

디스플레이 구동 칩, 그것을 갖는 전자 장치 및 그것의 동작 방법 Download PDF

Info

Publication number
KR20230146429A
KR20230146429A KR1020220117875A KR20220117875A KR20230146429A KR 20230146429 A KR20230146429 A KR 20230146429A KR 1020220117875 A KR1020220117875 A KR 1020220117875A KR 20220117875 A KR20220117875 A KR 20220117875A KR 20230146429 A KR20230146429 A KR 20230146429A
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
display driving
driving chip
application processor
timing information
panel
Prior art date
Application number
KR1020220117875A
Other languages
English (en)
Inventor
권경환
김수용
김원석
이상민
이우녕
이창주
Original Assignee
삼성전자주식회사
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 삼성전자주식회사 filed Critical 삼성전자주식회사
Publication of KR20230146429A publication Critical patent/KR20230146429A/ko

Links

Images

Classifications

    • G—PHYSICS
    • G09—EDUCATION; CRYPTOGRAPHY; DISPLAY; ADVERTISING; SEALS
    • G09G—ARRANGEMENTS OR CIRCUITS FOR CONTROL OF INDICATING DEVICES USING STATIC MEANS TO PRESENT VARIABLE INFORMATION
    • G09G3/00—Control arrangements or circuits, of interest only in connection with visual indicators other than cathode-ray tubes
    • G09G3/20—Control arrangements or circuits, of interest only in connection with visual indicators other than cathode-ray tubes for presentation of an assembly of a number of characters, e.g. a page, by composing the assembly by combination of individual elements arranged in a matrix no fixed position being assigned to or needed to be assigned to the individual characters or partial characters
    • G09G3/2092—Details of a display terminals using a flat panel, the details relating to the control arrangement of the display terminal and to the interfaces thereto
    • G—PHYSICS
    • G09—EDUCATION; CRYPTOGRAPHY; DISPLAY; ADVERTISING; SEALS
    • G09G—ARRANGEMENTS OR CIRCUITS FOR CONTROL OF INDICATING DEVICES USING STATIC MEANS TO PRESENT VARIABLE INFORMATION
    • G09G2310/00—Command of the display device
    • G09G2310/04—Partial updating of the display screen
    • G—PHYSICS
    • G09—EDUCATION; CRYPTOGRAPHY; DISPLAY; ADVERTISING; SEALS
    • G09G—ARRANGEMENTS OR CIRCUITS FOR CONTROL OF INDICATING DEVICES USING STATIC MEANS TO PRESENT VARIABLE INFORMATION
    • G09G2310/00—Command of the display device
    • G09G2310/08—Details of timing specific for flat panels, other than clock recovery
    • G—PHYSICS
    • G09—EDUCATION; CRYPTOGRAPHY; DISPLAY; ADVERTISING; SEALS
    • G09G—ARRANGEMENTS OR CIRCUITS FOR CONTROL OF INDICATING DEVICES USING STATIC MEANS TO PRESENT VARIABLE INFORMATION
    • G09G2320/00—Control of display operating conditions
    • G09G2320/02—Improving the quality of display appearance
    • G09G2320/0247—Flicker reduction other than flicker reduction circuits used for single beam cathode-ray tubes
    • G—PHYSICS
    • G09—EDUCATION; CRYPTOGRAPHY; DISPLAY; ADVERTISING; SEALS
    • G09G—ARRANGEMENTS OR CIRCUITS FOR CONTROL OF INDICATING DEVICES USING STATIC MEANS TO PRESENT VARIABLE INFORMATION
    • G09G2320/00—Control of display operating conditions
    • G09G2320/02—Improving the quality of display appearance
    • G09G2320/0257—Reduction of after-image effects
    • G—PHYSICS
    • G09—EDUCATION; CRYPTOGRAPHY; DISPLAY; ADVERTISING; SEALS
    • G09G—ARRANGEMENTS OR CIRCUITS FOR CONTROL OF INDICATING DEVICES USING STATIC MEANS TO PRESENT VARIABLE INFORMATION
    • G09G2330/00—Aspects of power supply; Aspects of display protection and defect management
    • G09G2330/02—Details of power systems and of start or stop of display operation
    • G09G2330/021—Power management, e.g. power saving
    • G—PHYSICS
    • G09—EDUCATION; CRYPTOGRAPHY; DISPLAY; ADVERTISING; SEALS
    • G09G—ARRANGEMENTS OR CIRCUITS FOR CONTROL OF INDICATING DEVICES USING STATIC MEANS TO PRESENT VARIABLE INFORMATION
    • G09G2370/00—Aspects of data communication
    • G09G2370/02—Networking aspects
    • G—PHYSICS
    • G09—EDUCATION; CRYPTOGRAPHY; DISPLAY; ADVERTISING; SEALS
    • G09G—ARRANGEMENTS OR CIRCUITS FOR CONTROL OF INDICATING DEVICES USING STATIC MEANS TO PRESENT VARIABLE INFORMATION
    • G09G2370/00—Aspects of data communication
    • G09G2370/10—Use of a protocol of communication by packets in interfaces along the display data pipeline

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Computer Hardware Design (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Theoretical Computer Science (AREA)
  • Control Of Indicators Other Than Cathode Ray Tubes (AREA)

Abstract

본 발명에 따른 디스플레이 구동 칩의 동작 방법에 있어서, 어플리케이션 프로세서로부터 저전력 모드 정보를 수신하는 단계, 상기 어플리케이션 프로세서로 새로운 프레임 요청 및 상기 디스플레이 구동 칩의 타이밍 정보를 출력하는 단계, 및 상기 타이밍 정보에 대응하는 전송 클록에 따라 상기 어플리케이션 프로세서로부터 상기 새로운 프레임을 수신하는 단계를 포함할 수 있다.

Description

디스플레이 구동 칩, 그것을 갖는 전자 장치 및 그것의 동작 방법{DISPLAY DRIVING CHIP, ELECTRONIC DEVICE HAVING THE SAME, AND OPERATING METHOD}
본 발명은 디스플레이 구동 칩, 그것을 갖는 전자 장치, 및 그것의 동작 방법에 관한 것이다.
일반적으로, 디스플레이 장치는 이미지를 표시하는 디스플레이 패널, 디스플레이 패널을 구동하는 디스플레이 구동 칩(Display Driving Integrated Circuit) 전원 관리 칩(Power Management Integrated Circuit; PMIC)을 포함한다. 디스플레이 구동 칩은 외부의 호스트로부터 이미지 데이터를 수신하고, 수신된 이미지 데이터에 대응하는 이미지 신호를 디스플레이 패널의 소스 라인에 인가함으로써 디스플레이 패널을 구동할 수 있다.
본 발명의 목적은 저주파 모드 구동시 잔상/플리커 문제를 개선하는 디스플레이 구동 칩, 그것을 갖는 전자 장치, 및 그것의 동작 방법을 제공하는데 있다.
본 발명의 실시 예에 따른 디스플레이 구동 칩의 동작 방법에 있어서, 어플리케이션 프로세서로부터 저전력 모드 정보를 수신하는 단계; 상기 어플리케이션 프로세서로 새로운 프레임 요청 및 상기 디스플레이 구동 칩의 타이밍 정보를 출력하는 단계; 및 상기 타이밍 정보에 대응하는 전송 클록에 따라 상기 어플리케이션 프로세서로부터 상기 새로운 프레임을 수신하는 단계를 포함할 수 있다.
본 발명의 실시 예에 따른 디스플레이 구동 칩은, 어플리케이션 프로세서로부터 프레임 데이터를 수신하는 채널; 저주파 구동 모드시, 상기 어플리케이션 프로세서로 프레임 요청을 갖는 상태 정보를 출력하는 제 1 핀; 및 상기 저주파 구동 모드시, 상기 어플리케이션 프로세서로 타이밍 정보를 출력하는 제 2 핀을 포함할 수 있다.
본 발명의 실시 예에 따른 전자 장치는, 패널; 상기 패널을 제어하고, 저주파 구동 모드시 상기 패널의 업데이트 조건을 만족하는 지 판별하는 디스플레이 구동 칩; 상기 디스플레이 구동 칩에 제 1 인터페이스 방식으로 프레임을 전송하고, 상기 저주파 구동 모드시 상기 디스플레이 구동 칩으로부터 제 2 인터페이스 방식으로 새로운 프레임 요청 및 타이밍 정보를 수신하는 어플리케이션 프로세서; 및 상기 패널, 상기 디스플레이 구동 칩, 및 상기 어플리케이션 프로세서에 필요한 구동 전압들을 출력하는 전원 관리 칩을 포함할 수 있다.
본 발명의 실시 예에 따른 디스플레이 구동 칩, 그것을 갖는 전자 장치, 및 그것의 동작 방법은, 패널 업데이트 조건을 만족할 때 새로운 프레임 요청 및 디스플레이 구동 칩의 타이밍 정보를 어플리케이션 프로세서로 전송함으로써, 디스플레이 구동 칩의 타이밍을 기반으로 프레임 전송을 동기화를 수행할 수 있다.
본 발명의 실시 예에 따른 디스플레이 구동 칩, 그것을 갖는 전자 장치, 및 그것의 동작 방법은, 저주파 모드 구동시 디스플레이 구동 칩의 타이밍을 기반으로 프레임 전송을 동기화함으로써, 패널의 잔상/플리커 문제를 개선할 수 있다.
이하에 첨부되는 도면들은 본 실시 예에 관한 이해를 돕기 위한 것으로, 상세한 설명과 함께 실시 예들을 제공한다.
도 1은 본 발명의 실시 예에 따른 전자 장치(1000)를 보여주는 도면이다.
도 2은 일반적으로 디스플레이 구동 칩에서 연결된 AP로 이미지 업데이트를 요청하는 신호(TE)를 전달하는 과정을 보여주는 도면이다.
도 3, 도 4, 및 도 5는 본 발명의 실시 예에 따른 디스플레이 구동 칩(1200)은 타이밍 방식에 따라 타이밍 정보(ESYNC)를 전송하는 것을 보여주는 도면들이다.
도 6은 본 발명의 실시 예에 따른 디스플레이 구동 칩(1200)에서 잔상 문제 해결을 위해 정지 영상에서 동일한 프레임 반복을 요청한 경우를 보여주는 타이밍이다.
도 7은 새로운 프레임이 이전 프레임 이후 요청될 때, 패널의 특성의 동일 프레임 디스플레이의 필요성에 의해서 새로운 이미지 프레임을 2번 요청한 것을 보여주는 타이밍이다.
도 8은 본 발명의 실시 예에 따른 디스플레이 구동 칩의 동작 방법을 예시적으로 보여주는 흐름도이다.
도 9는 본 발명의 실시 예에 따른 전자 장치의 저주파 구동을 설명하는 래더 다이어그램이다.
도 10은 본 발명의 실시 예에 따른 전자 장치(2000)를 예시적으로 보여주는 도면이다.
아래에서는 도면들을 이용하여 본 발명의 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시 할 수 있을 정도로 본 발명의 내용을 명확하고 상세하게 기재할 것이다.
일반적으로 LTPO(Low Temperature Poly-crystalline Oxide)는 TFT(Thin Film Transistor) 기술인 LTPS(Low Temperature Poly-Silicon)와 Oxide(산화물반도체, 예를 들어, IGZO(Indium Gallium Zinc Oxide))를 결합하여 만든 기술이다. LTPO는 빠른 전자이동도를 갖추는 LTPS와 누설전류가 적은 Oxide를 이용하여 전력 효율을 개선하고 있다. 구동 역할은 빠른 전자 이동도를 갖는 LTPS TFT가 수행하고, 스위치 역할은 낮은 누설 전류를 갖는 Oxide TFT가 수행한다. 일반적인 디스플레이 구동 칩은 LTPO 적용 Panel 백플레인(backplane)의 낮은 누설 특성을 이용하여 디스플레이 구동 칩 내부에 존재하는 메모리의 기능을 대체하고 있다. 디스플레이 구동 칩과 연결된 AP(Application Processor) 사이에 부채널(sideband) 신호를 할당함으로써, 디스플레이 구동 칩은 필요한 타겟 프레임 레이트(Target Frame Rate)의 정보를 AP로 프레임 타임(Frame Time) 단위 기반으로 전송하고 있다. 디스플레이 구동 칩 내부의 프레임 메모리를 패널 백플레인 내의 커패시턴스로 대체함으로써, 디스플레이 구동 칩의 단면이 감소하고, 감소한 면적을 배터리 공간 등 다른 실장 공간으로 이용하고 있다.
본 발명의 실시 예에 따른 디스플레이 구동 칩, 그것을 갖는 전자 장치, 및 그것의 동작 방법은, 디스플레이 구동 칩과 연결된 AP 사이의 타이밍 동기를 디스플레이 구동 칩의 타이밍을 이용하여 맞출 수 있다. 예를 들어, 디스플레이 구동 칩과 연결된 AP 사이에 2개의 부채널 신호들을 할당함으로써 타이밍 동기화가 수행될 수 있다. 제 1 부채널 신호(예를 들어, 도 1의 DDI_INFO)는 순간 잔상 문제 해결 등, 패널에서 필요한 모든 업데이트 타이밍일 수 있다. 제 1 부채널 신호(DDI_INFO)는 디스플레이 구동 칩의 판단에 따라 연결된 AP로 전송될 수 있다. 제 1 부채널 신호(DDI_INFO)는 TE(Tearing Effect) 핀을 이용하여 AP로 출력될 수 있다. 실시 예에 있어서, 디스플레이 구동 칩은 정지 영상을 검출하는 체크썸(checksum) 회로를 구비할 수 있다.
제 2 부채널 신호(예를 들어, 도 1의 ESYNC)는 디스플레이 구동 칩의 비디오 타이밍일 수 있다. 제 2 부채널 신호(ESYNC)는 주기적으로 AP로 전송될 수 있다. 또한, 제 2 부채널 신호(ESYNC)는 페일세이프(failsafe)를 위해 변조(modulation) 기능을 적용할 수 있다. 실시 예에 있어서, 제 2 부채널 신호(ESYNC)는 에러 검출 플래그 핀(도 1 참조, ERR_FG)을 이용하여 AP로 출력될 수 있다.
본 발명의 실시 예에 따른 디스플레이 구동 칩, 그것을 갖는 전자 장치, 및 그것의 동작 방법은, 디스플레이 구동 칩과 연결된 AP 사이의 롤(Role)을 정확하게 정의하고, 디스플레이 구동 칩의 타이밍을 기반으로 프레임 전송을 동기화할 수 있다.
도 1은 본 발명의 실시 예에 따른 전자 장치(1000)를 보여주는 도면이다. 도 1을 참조하면, 전자 장치(1000)는 패널(1100), 디스플레이 구동 칩(1200; DDI), 전원 관리 칩(1300, PMIC), 및 AP(1400)을 포함할 수 있다.
전자 장치(1000)는 스마트폰(smartphone), 태블릿 PC(tablet personal computer), 이동 전화기(mobile phone), 화상 전화기, 전자북 리더기(e-book reader), 데스크탑 PC(personal computer), 랩탑 PC(laptop personal computer), 넷북 컴퓨터(netbook computer), 워크스테이션(workstation), 서버, 바일 의료기기, 카메라, 웨어러블 장치(wearable device)(예: 스마트 안경, 머리 착용형 장치(Head Mounted Device; HMD), 전자 의복, 전자 팔찌, 전자 목걸이, 전자 앱세서리(appcessory), 전자 문신, 스마트 미러, 혹은 스마트 와치(smart watch)), IoT(Internet of Things) 장치 중 적어도 하나를 포함할 수 있다.
패널(1100)은 이미지 데이터를 디스플레이 하도록 구현될 수 있다. 실시 예에 있어서, 패널(1100)은 TFT-LCD(Thin Film Transistor Liquid Crystal Display) 패널, LED(Light Emitting Diode)　디스플레이　패널, OLED(organic LED)　디스플레이　패널, AMOLED(active matrix OLED)　디스플레이　패널, 혹은 플렉서블(flexible)　디스플레이　패널 등으로 구현될 수 있다. 특히 패널(1100)은 LTPO (Low Temperature Poly Crystalline Oxide) 패널로 구현될 수 있다. 한편, LTPO 패널에 대한 자세한 것은, 삼성전자에서 출원하였으며, 이 출원의 참고문헌으로 결합된 US 2022-0114957(이창주)에서 설명될 것이다.
또한, 패널(1100)은 복수의 로우들 및 복수의 컬럼들을 갖는 매트릭스 형태로 배치된 복수의 픽셀들을 포함할 수 있다. 복수의 픽셀들의 각각은 복수의 데이터 라인들과 복수의 소스 라인들에 연결될 수 있다. 여기서 픽셀은 지정된 색 표시와 관련하여, 서브 픽셀 Red, Green, Blue가 인접 배치된 구조로서, 하나의 픽셀은 RGB 서브 픽셀을 포함하거나(RGB stripe layout 구조) 혹은 RGGB 서브 픽셀들을 포함(Pentile layout 구조)할 수 있다. 여기서 RGGB 서브 픽셀들의 배치 구조는, RGBG 서브 픽셀 배치 구조로 대체될 수 있다. 혹은, 픽셀은 RGBW 서브 픽셀 배치 구조로 대체될 수 있다.
디스플레이 구동 칩(1200; DDI)은 패널(1100)의 동작을 제어하도록 구현될 수 있다. 예를 들어, 디스플레이 구동 칩(1200)은 AP(1400)로부터 전송된 데이터를 패널(1100)로 전송하는 형태로 변경하고, 변경된 데이터를 패널(100)로 전송할 수 있다. 실시 예에 있어서, 디스플레이 구동 칩(1200)은 패널(1100)의 상태(슬립 상태, 디스플레이 온 상태, 디스플레이 오프 상태 등)를 제어할 수 있다.
디스플레이 구동 칩(1200)은 AP(1400)로부터 수신된 프레임 데이터를 저장하는 프레임 버퍼(예를 들어, GRAM(Graphic Random Access Memory))를 포함하지 않도록 구현될 수 있다. 디스플레이 구동 칩(1200)은 저주파 동작 모드(예를 들어, 1 Hz 혹은 10 Hz 동작 모드)에서 타이밍 정보(ESYNC)에 응답하여 프레임 데이터를 패널(1100)에 디스플레이 하도록 구현될 수 있다. 여기서 타이밍 정보(ESYNC)는 저주파 동작 모드시 AP(1400)로부터 수신될 수 있다.
전원 관리 칩(1300, PMIC)은 패널(1100), 디스플레이 구동 칩(1200), AP(1400)에 구동하는데 필요한 전압들을 관리하도록 구현될 수 있다. 전원 관리 칩(1300)은 제 1 전압 발생기, 제 2 전압 발생기, 및 로직 회로를 포함할 수 있다. 제 1 전압 발생기는 패널 전압을 발생할 수 있다. 제 2 전압 발생기는 디스플레이 구동 칩(1200)을 구동하는데 필요한 아날로그 전압/디지털 전압을 발생할 수 있다. 실시 예에 있어서, 로직 회로는 디스플레이 구동 칩(1200)으로부터 전력 관리에 필요한 전원 설정 커맨드들을 수신하고, 패널 전압의 레벨을 가변 할 수 있다. 실시 예에 있어서, 로직 회로는 전원 설정 커맨드에 응답하여 제 2 전압 발생기의 아날로그 전압의 레벨을 가변할 수 있다.
AP(1400)는 전자 장치(1000)의 전반적인 동작을 제어하도록 구현될 수 있다. AP(1400)는 채널(1001)을 통하여 프레임 데이터를 제 1 인터페이스 방식으로 디스플레이 구동 칩(1200)로 출력할 수 있다. 여기서 제 1 인터페이스 방식은 MIPI(Mobile Industry Processor Interface), HDMI(High Definition Multimedia Interface), DP(Display Port), LPDP(Low Power Display Port) 및 ALPDP(Advanced Low Power Display Port) 중 하나일 수 있다. 한편, 본 발명의 인터페이스 방식이 여기에 제한되지 않는다고 이해되어야 할 것이다.
AP(1400)는 저주파 동작 모드시 TE(Tearing Effect) 핀을 통하여 디스플레이 구동 칩(1200)의 상태 정보(DDI_INF0)를 수신하고, 에러 검출 플래그(error detection flag) 핀(ERR_FG; 1003)을 통하여 디스플레이 관련 타이밍 정보에 대응하는 동기 신호(ESYNC, 아래에서는 '타이밍 정보'로 언급됨)를 생성할 수 있다. 실시 예에 있어서, 타이밍 정보(ESYNC)는 디스플레이 구동 칩(1200)의 수평 동기 신호, 액티브 프레임 동기화 신호, 혹은 1/k(여기서 k는 2이상의 자연수) 액티브 프레임 동기화 신호를 포함할 수 있다. 다른 실시 예에 있어서, 타이밍 정보는 디스플레이 구동 칩(1200)의 구동 주파수를 이용하여 생성될 수 있다. AP(1400)는 타이밍 정보(ESYNC)를 제 2 인터페이스 방식에 따라 수신할 수 있다. 여기서 제 2 인터페이스 방식은 I2C(Inter-Integrated Circuit) 혹은 S-Wire 통신 인터페이스일 수 있다. 한편, 통신 인터페이스가 여기에 제한되지 않는다고 이해되어야 할 것이다.
AP(1400)는 저주파 동작 모드시 상태 정보(DDI_INFO)를 TE(Tearing Effect) 핀(1002)을 통하여 디스플레이 구동 칩(1200)로부터 수신할 수 있다. 상태 정보(DDI_INFO)는 프레임 요청을 포함할 수 있다. 또한, AP(1400)는 타이밍 정보(ESYNC)를 에러 검출 플래그 핀(ERR_FG)을 통하여 디스플레이 구동 칩(1200)로부터 수신할 수 있다. AP(1400)는 타이밍 정보(ESYNC)를 이용하여 디스플레이 구동 칩(1200)의 타이밍과 동기화 시킬 수 있다.
일반적인 전자 장치는 디스플레이 구동 칩에서 타겟 프레임 레이트(target frame rate) 기준으로 패널 업데이트 타이밍(panel update timing)을 연결된 AP로 전송하고 있다. 하지만, 구체적으로 디스플레이 구동 칩과 연결된 AP 간의 타이밍 동기를 맞추는 방식이 개시되지 않고 있다. OLED 적용 패널의 자발광 특성으로 인하여, 타이밍 동기가 어긋나면, 화면에 발광 시간 오차가 플리커(flicker)로 될 수 있다.
반면에, 본 발명의 실시 예에 따른 전자 장치(1000)는 AP(1400)의 S/W에서 어플리케이션이 생성하는 이미지, 패널(1100)의 순간 잔상 등의 문제를 해결 위한 이미지, 및 외부 밝기 변경 및 구동 조건 변경에 의해 필요한 이미지 등을 모두 생성하지 못하는 경우를 고려하여 저전력 구동을 수행할 수 있다. 특히, 본 발명의 실시 예에 따른 전자 장치(1000)는 디스플레이 구동 칩(1200)과 연결된 AP(1400) t사이의 역할을 정확하게 분담(모든 패널 업데이트 조건은 디스플레이 구동 칩(1200)에서 판단)하고, 디스플레이 구동 칩(1200)의 타이밍으로 연결된 AP(1400)와 동기화를 유지할 수 있다.
도 2은 일반적으로 디스플레이 구동 칩에서 연결된 AP로 이미지 업데이트를 요청하는 신호(TE; DDI_INFO)를 전달하는 과정을 보여주는 도면이다.
도 2를 참조하면, 프레임 이전에 수직 동기 신호(VSync)와 수직 백 포치 신호(Vertical Back Porch; VBP)와 프레임 이후에 수직 프론트 포치(Vertical Front Porch; VFP)가 배치된다. 도 2에 도시된 바와 같이, 저전력 모드(low power mode)에서 타겟 프레임 레이트(target frame rate) 기준으로 디스플레이 구동 칩은 연결된 AP(혹은 Host)로 이미지 업데이트를 요청하는 신호(이하, TE(Tearing Effect))를 전달할 수 있다. 이때 AP는 웨이크업(wakeup) 및 내부 프로세싱 시간(T3)를 지난 시점에 디스플레이 구동 칩의 비디오 타이밍을 맞추고, 새로운 프레임 데이터를 생성하고, 생성된 새로운 프레임을 디스플레이 구동 칩에 전달해야 한다. 이때, AP는 전력 저감(Power Saving)을 위해 고속 인터페이스(High-Speed Interface) 회로를 저전력 상태로 유지하고 있다. 이때, AP 내부에 간단한 타이머(timer) 구현을 통하여 디스플레이 구동 칩과 타이임 동기를 맞출 수 있다.
하지만, 디스플레이 구동 칩의 클록과 AP의 클록 간의 오차 및 온도 산포 등으로 인하여, 저주파 구동 모드에서 타이밍 동기는 수평 라인 타이밍 오차를 야기할 가능성을 갖는다. 이는 패널 플리커 혹은 비정상적인 화면으로 출력될 가능성이 있다. 한편, 타이밍 오차 보정을 위해 고속 인터페이스 회로를 정상 동작 상태로 유지하면서 구동 할 수 있다. 하지만, 이 경우는 연결된 AP 내의 링크/물리 계층 회로가 동작하기 때문에 전력 소모가 증가한다. 또한, 디스플레이 구동 칩은 프레임 요청 신호(TE)를 통해서 타겟 프레임 레이트 시점을 AP에게 알려 줄 수 있다. 하지만, 디스플레이 구동 칩은 패널의 순간 잔상 문제나 기타 패널의 특성을 고려한 업데이트 시점을 전달할 수 없다.
본 발명의 실시 예에 따른 타이밍 동기는 정지 화면에서 고속 인터페이스 회로 오프를 통하여 전력 저감하고, 연결된 AP의 이미지 전송 시점과 방출 기간(Emission Period)와의 불일치로 인한 화면 플리커를 방지할 수 있다.
도 3, 도 4, 및 도 5는 본 발명의 실시 예에 따른 디스플레이 구동 칩(1200)은 타이밍 방식에 따라 타이밍 정보(ESYNC)를 전송하는 것을 보여주는 도면들이다. 여기서 타이밍 방식은 디스플레이 수평 라인 시간을 이용하거나, 디스플레이 수직 프레임 시간을 이용하거나, 디스플레이 방출 기간 시간을 이용할 수 있다.
도 3을 참조하면, 수평 라인 시간 전송 방식이 도시되고 있다. 디스플레이 구동칩(1200)는 수평 비디오 타이밍을 연결된 AP(1400)로 전송할 수 있다. 저주파 구동 구간에서, 새로운 이미지 전송이 필요할 경우, AP(1400)는 디스플레이 구동 칩(1200)의 수평 동기 타이밍을 동기 신호(ESYNC)로 이용하여 디스플레이 구동 칩(1200)으로 전송할 수 있다.
디스플레이 동기 신호(ESYNC) 전송시, 수직 비디오 타이밍(혹은 방출 듀티 타이밍(Emission Duty Timing)) 전송 시점에 변조 기법이 적용될 수 있다. 여기서 변조 기법은, 예를 들어, 동기 신호(ESYNC)의 On Signal Duty와 Off Signal Duty를 다르게 전송하는 것을 포함할 수 있다. 이로써, 인터페이스 노이즈에 의한 에러가 발생하더라도, 주기적으로 동기 신호(ESYNC)가 복원이 될 수 있다. 또한, 타이밍을 최소화하기 위해 고속 인터페이스 회로는 유효 비디오 타이밍 전송 이전에 활성화 될 수 있다. 즉, 동기 신호(ESYNC)를 이용하여 고속 인터페이스 회로가 활성화 될 수 있다.
도 4을 참조하면, 수직 프레임 시간 전송 방식이 도시되고 있다. 디스플레이구동 칩(1200)은 수직 비디오 타이밍을 연결된 AP(1400)로 전송할 수 있다. 저주파 구동 구간에서 새로운 이미지 전송이 필요한 경우, AP(1400)는 동기 신호ESYNC(Vertical Video Timing)의 라이징 엣지(Rising Edge)를 검출함으로써 동기화하여 프레임 데이터를 디스플레이 구동 칩(1200)으로 전송할 수 있다. 이때, 동기 신호(ESYNC) 라이징 엣지 이후에, 유효 비디오 타이밍의 전송 시간이 최소화되어야 한다.
일반적으로 고속 인터페이스 회로를 저 전력 상태에서 액티브 전력 상태로 만들기 위해서 PLL(Phase Locked Loop)의 초기화 등의 기능이 필요하다. 이 때문에, 이미지 전송이 필요한 경우, AP(1400)는 내부의 비디오 타이밍 혹은 동기 신호(ESYNC)로부터 계산한 타이밍 정보를 이용하여, 고속 인터페이스 회로를 동기 신호(ESYNC) 라이징 시점 이전에 활성화시키는 회로를 구비해야 한다.
도 4에 도시된 바와 같이, η은 동기 신호(ESYNC) 라이징 검출 이전에 MIPI를 활성화시키는 타이밍이다.
Figure pat00001
는 동기 신호(ESYNC) 라이징 검출 이후에, 유효 비디오 프레임(제 1 VSS 패킷) 전송까지의 타이밍이다. 실시 예에 있어서, 동기 신호(ESYNC)는 1/2 수직 비디오 타이밍보다 작게 구현될 수 있다.
도 5를 참조하면, 방출 기간 시간 전송 방식이 도시되고 있다. 패널(1100)의 플리커가 없게 하기 위해서 패널(1100)의 화소의 방출 On/Off 듀티는 일정하게 유지되어야 한다. 일반적으로 방출 듀티는 수직 비디오 타이밍을 을 N 등분함으로써 정의되고 있다. 저주파 구동 구간에서, 새로운 이미지 전송이 필요한 경우, 방출 듀티를 맞추어서 전송하면 플리커 없이 디스플레이 구동이 가능하다. AP(1400)는 방출 듀티 타이밍을 이용한 동기 신호(ESYNC)의 라이징 엣지를 검출한 이후에, 유효 프레임을 디스플레이 구동 칩(1200)로 전송할 수 있다. 이후의 동작 방식은 수직 비디오 타이밍 전송 방식과 동일하다.
또한, 본 발명의 실시 예에 따른 전자 장치(1000)는 디스플레이 구동 칩(1200)에서 타이밍 정보(ESYNC)를 통해 패널 업데이트가 필요한 시점을 AP(1400)로 전송하는 프로토콜로 구현될 수 있다. 실시 예에 있어서, 토글링 개수로 디스플레이 구동 칩(1200)의 상태를 AP(1400)로 전송하는 방식이 이용될 수 있다. 이 경우, 최소 토글링 회수를 디스플레이 구동 칩(1200)로부터 이미지 전송 요청으로 이용할 수 있다. 다른 실시 예에 있어서, 싱글-와이어(Single-Wire) UART(Universal Asynchronous Receiver/Transmitter) 통신을 통해 디스플레이 구동 칩(1200)의 상태를 AP(1400)로 전송하는 방식이 이용될 수 있다. 이 경우, 1MHz 이상의 동작 속도를 가지는 UART로 구현될 수 있다. 여기서 UART는 이미지 전송 요청을 H/W(하드웨어)로 처리할 수 있는 회로이다.
도 6은 본 발명의 실시 예에 따른 디스플레이 구동 칩(1200)에서 잔상 문제 해결을 위해 정지 영상에서 동일한 프레임 반복을 요청한 경우를 보여주는 타이밍이다. 디스플레이 구동 칩(1200)에서 만들어지는 패널 업데이트 조건 중에서 정지 영상 검출, 외부 조도 변경 커맨드 등은 이미지 전송이 완료된 시점(이하, VFP(Vertical Back-Porch) 구간)에서 확인되기 때문에, 이미지 전송 요청 시간의 최소화를 필요로 한다. AP(1400) 검출된 하드웨어를 통해서 이미지 요청을 처리해야 한다.
실시 예에 있어서, 디스플레이 구동 칩(1200)의 이미지 요청 이후에, 다음 프레임 시간에 이미지 업데이트가 없는 경우, 디스플레이 구동 칩(1200)는 연속적인 요청을 다음 프레임에 다시 AP(1400)로 전송할 수 있다. 디스플레이 구동 칩(1200)는 지속적으로 응답이 없는 경우, 이러한 정보를 AP(1400)로 전송할 수 있다. 이때, AP(1400)는 격리 조치(containment action)를 수행할 수 있다.
실시 예에 있어서, 디스플레이 구동 칩(1200)는 내부적으로 정지 영상을 검출하는 검출 회로로 구현될 수 있다. 이러한 검출 회로는 패널(1100)의 순간 잔상 문제 해결이나 기타 패널(1100)의 필요한 업데이트 조건을 모두 검출함으로써, 연결된 AP(1400)로 이미지 전송을 요청할 수 있다.
도 7은 새로운 프레임이 이전 프레임 이후 요청될 때, 패널의 특성의 동일 프레임 디스플레이의 필요성에 의해서 새로운 이미지 프레임을 2번 요청한 것을 보여주는 타이밍이다. 이외, 패널(1100)의 특성 때문에 정지 영상에서, 120Hz 1Hz 구동으로 변경할 때, 120Hz 30Hz 1Hz 와 같은 프레임 주파수의 변경이 필요하다. 디스플레이 구동 칩(1200)는 이러한 모든 패널 업데이트 조건을 검출하고, 검출 결과에 따라 연결된 AP(1400)로 이미지 전송을 요청할 수 있다.
디스플레이 구동 칩(1200)은 정지 영상을 검출하기 위한 체크썸(checksum) 로(CRC 16 혹은 CRC 32)로 구현될 수 있다. 체크썸 회로는 매 프레임마다 CRC 값을 계산함으로써, 이전 프레임과 비교하고 정지 영상을 검출할 수 있다.
또한, 저주파 모드 구동시 인터페이스 에러가 발생하는 경우, 패널(1100)에 오랜 시간 동안 비정상적 화면이 디스플레이 되는 경우가 발생할 수 있다. 이러한 인터페이스 채널 에러(Interface Channel Error)의 경우가 검출되면, 디스플레이 구동 칩(1200)은 프로토콜 인터페이스(Protocol Interface)를 통해 채널 에러(channel error) 정보를 AP(1400)로 전송할 수 있다. AP(1400)는 이러한 채널 에러 정보를 이용하여 새로운 프레임 업데이트를 즉시 수행할 수 있다.
도 8은 본 발명의 실시 예에 따른 디스플레이 구동 칩의 동작 방법을 예시적으로 보여주는 흐름도이다. 도 1 내지 도 8을 참조하면, 디스플레이 구동 칩(1200)의 동작 방법은 다음과 같이 진행될 수 있다.
디스플레이 구동 칩(1200)은 AP(1400)로부터 저전력 모드(혹은 저주파 동작 모드) 정보를 수신할 수 있다(S110). 디스플레이 구동 칩(1200)은 정지 영상 혹은 동영상을 검출하고, 검출 정보에 따라 새로운 프레임 요청을 AP(1400)로 전송하고, 검출 정보에 대응하는 디스플레이 구동 관련된 타이밍 정보(ESYNC)를 AP(1400)로 출력할 수 있다(S120). 디스플레이 구동 칩(1200)은 AP(1400)로부터 타이밍 정보(DDI_INF0)에 따라 동기화된 새로운 프레임을 수신할 수 있다(S130)
도 9는 본 발명의 실시 예에 따른 전자 장치의 저주파 구동을 설명하는 래더 다이어그램이다. 도 9를 참조하면, 저주파 동작 모드시 새로운 프레임의 업데이트 동작은 다음과 같이 진행될 수 있다.
AP는 저전력 모드 정보를 DDI로 전송할 수 있다(S10). 저전력 모드 정보는 저주파 모드 정보를 포함할 수 있다. DDI는 정지 영상 혹은 동영상을 검출할 수 있다(S11). DDI는 검출 정보에 따라 새로운 프레임의 업데이트 필요성을 판별할 수 있다(S12). 새로운 프레임을 업데이트할 필요성이 있을 때, DDI는 제 1 부채널을 통하여 새로운 프레임 요청을 AP로 전송할 수 있다(S13). 동시에 DDI는 제 2 부채널을 통하여 DDI 동작 타이밍 정보(ESYNC)를 AP로 전송할 수 있다(S13). AP는 타이밍 정보(ESYNC)를 이용하여 프레임 전송 클록을 동기화할 수 있다(S15). AP는 동기화된 전송 클록에 따라 새로운 프레임을 DDI로 전송할 수 있다(S16). 이후, DDI는 새로운 프레임을 패널로 디스플레이 할 수 있다(S17).
도 10은 본 발명의 실시 예에 따른 전자 장치(2000)를 예시적으로 보여주는 도면이다. 도 10을 참조하면, 전자 장치(2000)는 프로세서(AP, 2100), 디스플레이 구동 회로(DDI, 2200), 패널(2300), 및 전원 회로(PMIC, 2400)를 포함할 수 있다.
프로세서(2100)는　디스플레이　장치의 전반적인 동작을 제어하도록 구현될 수수 있다. 실시 예에 있어서, 프로세서(2100)는 집적 회로, 시스템 온 칩, 혹은 모바일 어플리케이션 프로세서(AP)로 구현될 수 있다. 프로세서(2100)는 표시하고자 하는 데이터(예, 이미지 데이터, 동영상 데이터, 혹은 정지 영상 데이터)를 디스플레이　구동 회로(2200)로 전송할 수 있다. 실시 예에 있어서, 데이터는　디스플레이　패널(2300)의 수평 라인(혹은 수직 라인)에 대응하는　소스　데이터(SD) 단위로 구분될 수 있다.
디스플레이　구동 회로(2200)는 프로세서(100)로부터 전송된 데이터를　디스플레이　패널(2300)에 전송할 수 있는 형태로 변경하고, 변경된 데이터를　디스플레이　패널(2300)로 전송할 수 있다.　소스　데이터(SD)는 픽셀 단위로 공급될 수 있다.
또한, 디스플레이　구동 회로(2200)는 도 1 내지 도 9에서 설명된 바와 같이, 저주파 동작 모드에서 프레임 요청 및 타이밍 정보를 프로세서(2100)로 전송할 수 있다.
프로세서 인터페이스는 프로세서(2100)와 디스플레이　구동 회로(2200) 사이에 주고받는 신호들 혹은 데이터를 인터페이싱(interfacing)할 수 있다. 프로세서 인터페이스는 프로세서(2100)로부터 전송된　소스　데이터(SD, line data)를 인터페이싱하여 디스플레이　구동 회로(2200)로 전송할 수 있다. 실시 예에 있어서, 프로세서 인터페이스는 MIPI(Mobile Industry Processor Interface), MDDI(Mobile Display Digital Interface),　디스플레이 포트(Display Port), 혹은 임베디드　디스플레이 포트(Embedded Display Port(eDP)) 등과 같은 직렬 인터페이스(serial interface)와 관련한 인터페이스일 수 있다.
디스플레이　패널(2300)은 디스플레이　구동 회로(2200)에 의해　소스　데이터(SD)를 표시할 수 있다.
전원 회로(2400)는,　디스플레이　장치의 전력을 관리하도록 구현될 수 있다. 실시 예에 있어서, 전원 회로(2400)는 PMIC(power management integrated circuit), 충전 IC(charger integrated circuit), 혹은 배터리 혹은 연료 게이지(battery or fuel gauge)를 포함할 수 있다. 또한, 전원 회로(2400)는, 유선 및/혹은 무선 충전 방식을 가질 수 있다. 무선 충전 방식은, 예를 들어, 자기공명 방식, 자기유도 방식 혹은 전자기파 방식 등을 포함하며, 무선 충전을 위한 부가적인 회로, 예를 들면, 코일 루프, 공진 회로, 혹은 정류기 등을 더 포함할 수 있다.
전원 회로(2400)는 프로세서(2100)로부터 커맨드를 수신하여　디스플레이　장치의 각 부분에 전력을 공급할 수 있다. 전원 회로(2400)는 디스플레이　구동 회로(2200)와　디스플레이　패널(2300)에 각각 전력을 공급할 수 있다. 예를 들어, 전원 회로(2400)는 디스플레이　구동 회로(2200)에 외부 전압(EV)을 제공할 수 있다. 여기서 외부 전압(EV)은 디스플레이　구동 회로(2200) 내부에서 가공되어 사용될 수 있다. 파워 인터페이스는 전원 회로(2400)와 디스플레이　구동 회로(2200) 사이를 인터페이싱할 수 있다. 예를 들어, 파워 인터페이스는 디스플레이　구동 회로(2200)가 전원 회로(2400)에 전송하는 명령들을 전달할 수 있다. 파워 인터페이스는 프로세서 인터페이스와 별개로 존재할 수 있다. 디스플레이　구동 회로(2200)에서 프로세서(2100)를 거치지 않고 바로 전원 회로(2400)로 연결될 수 있다.
또한, 전원 회로(2400)는 디스플레이　구동 회로(2200)로부터 전원 설정 커맨드를 수신하여　디스플레이　장치의 각 부분에 전력의 레벨을 제어할 수 있다.
본 발명은 Panel Capacitor의 Low-leakage 특성을 활용하여, Panel의 충전 주기를 가변함으로써 Display IC 및 Panel의 Power를 절감할 수 있다. Display IC의 Timing으로 AP의 Timing Sync.를 유지하고, Panel Flicker 및 화면 깨짐 현상이 발생하지 않도록 할 수 있다. Display IC -> AP 로 TE(Tearing Effect, Image 재전송 요청 신호)가 이용되고, Display IC의 Video Timing을 전송하는 신호가 추가될 수 있다. 그리고 Panel Update 조건을 확인하기 위한 회로가 Display IC에 구현될 수 있다.
한편, 상술된 본 발명의 내용은 발명을 실시하기 위한 구체적인 실시 예들에 불과하다. 본 발명은 구체적이고 실제로 이용할 수 있는 수단 자체뿐 아니라, 장차 기술로 활용할 수 있는 추상적이고 개념적인 아이디어인 기술적 사상을 포함할 것이다.
1000: 전자 장치
1100: 패널
1200: 디스플레이 구동 칩
1300: 전원 관리 칩
1400: 어플리케이션 프로세서

Claims (10)

  1. 디스플레이 구동 칩의 동작 방법에 있어서,
    어플리케이션 프로세서로부터 저전력 모드 정보를 수신하는 단계;
    상기 어플리케이션 프로세서로 새로운 프레임 요청 및 상기 디스플레이 구동 칩의 타이밍 정보를 출력하는 단계; 및
    상기 타이밍 정보에 대응하는 전송 클록에 따라 상기 어플리케이션 프로세서로부터 상기 새로운 프레임을 수신하는 단계를 포함하는 방법.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 새로운 프레임 요청은 TE(Tearing Effect) 핀을 이용하여 상기 어플리케이션 프로세서로 전송되는 것을 특징으로 하는 방법.
  3. 제 1 항에 있어서,
    상기 타이밍 정보는 에러 검출 플래그(Error Detection Flag) 핀을 이용하여 상기 어플리케이션 프로세서로 전송되는 것을 특징으로 하는 방법.
  4. 제 1 항에 있어서,
    상기 타이밍 정보는 수평 라인 타이밍 정보, 수직 프레임 타이밍 정보, 및 디스플레이 방출 구간 타이밍 정보 중 어느 하나를 이용하는 것을 특징으로 하는 방법.
  5. 제 1 항에 있어서,
    상기 타이밍 정보는 수평 라인 타이밍 정보를 포함하고,
    온 신호 듀티와 오프 신호 듀티를 다르게 상기 타이밍 정보가 전송되는 것을 특징으로 하는 방법.
  6. 제 1 항에 있어서,
    토글링 개수를 이용하여 상기 새로운 프레임에 대한 요청이 상기 어플리케이션 프로세서로 전송되는 것을 특징으로 하는 방법.
  7. 제 1 항에 있어서,
    싱글 와이어 UART(Universal Asynchronous Receiver/Transmitter) 통신을 통하여 상기 새로운 프레임에 대한 요청이 상기 어플리케이션 프로세서로 전송되는 것을 특징으로 하는 방법.
  8. 제 1 항에 있어서,
    패널 업데이트 조건을 만족하는 지를 판별하는 단계를 더 포함하는 방법.
  9. 어플리케이션 프로세서로부터 프레임 데이터를 수신하는 채널;
    저주파 구동 모드시, 상기 어플리케이션 프로세서로 프레임 요청을 갖는 상태 정보를 출력하는 제 1 핀; 및
    상기 저주파 구동 모드시, 상기 어플리케이션 프로세서로 타이밍 정보를 출력하는 제 2 핀을 포함하는 디스플레이 구동 칩.
  10. 패널;
    상기 패널을 제어하고, 저주파 구동 모드시 상기 패널의 업데이트 조건을 만족하는 지 판별하는 디스플레이 구동 칩;
    상기 디스플레이 구동 칩에 제 1 인터페이스 방식으로 프레임을 전송하고, 상기 저주파 구동 모드시 상기 디스플레이 구동 칩으로부터 제 2 인터페이스 방식으로 새로운 프레임 요청 및 타이밍 정보를 수신하는 어플리케이션 프로세서; 및
    상기 패널, 상기 디스플레이 구동 칩, 및 상기 어플리케이션 프로세서에 필요한 구동 전압들을 출력하는 전원 관리 칩을 포함하는 전자 장치.

KR1020220117875A 2022-04-12 2022-09-19 디스플레이 구동 칩, 그것을 갖는 전자 장치 및 그것의 동작 방법 KR20230146429A (ko)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020220045371 2022-04-12
KR20220045371 2022-04-12

Publications (1)

Publication Number Publication Date
KR20230146429A true KR20230146429A (ko) 2023-10-19

Family

ID=88507783

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020220117875A KR20230146429A (ko) 2022-04-12 2022-09-19 디스플레이 구동 칩, 그것을 갖는 전자 장치 및 그것의 동작 방법

Country Status (1)

Country Link
KR (1) KR20230146429A (ko)

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR102594294B1 (ko) 전계 발광 표시 장치 및 이의 구동 방법
JP7386688B2 (ja) 表示制御装置、表示装置、表示制御装置の制御プログラムおよび制御方法
US9424805B2 (en) Display drive integrated circuit and image display system capable of controlling a self-refresh display
CN108022558B (zh) 有机发光显示装置及其驱动方法
CN103854604B (zh) 有机发光显示装置及其驱动方法
US20210049974A1 (en) Display interface device capable of reducing power consumption
US10013922B2 (en) Control device and control device controlling method
US10276093B2 (en) Organic light emitting diode display device using vertical synchronization signals with different phase
CN102542980A (zh) 时序控制器和使用时序控制器的有机发光二极管显示器件
KR102627276B1 (ko) 구동회로, 표시장치 및 이의 구동방법
US9881566B2 (en) Display device, electronic apparatus, and control method for display device
WO2022028435A1 (en) Apparatus and method for driving display panel in power saving mode
US20230215401A1 (en) Control circuit, display device, and method for driving main processor
KR20230146429A (ko) 디스플레이 구동 칩, 그것을 갖는 전자 장치 및 그것의 동작 방법
CN113160749B (zh) 显示控制装置、显示装置、记录介质以及控制方法
CN109767732B (zh) 减少影像延迟的显示方法及显示系统
US20190333477A1 (en) Display control device, display device, and display control method
US20230326425A1 (en) Method of operating display driver integrated circuit, power management integrated circuit and electronic device including the same, and method of operating the same
US11580898B1 (en) Display panel and display device with reduced screen flicker
TWI824479B (zh) 亮度補償方法、平面顯示裝置及資訊處理裝置
KR20190080292A (ko) 디스플레이 장치를 포함하는 전자 장치 및 그 구동 방법
US20240029624A1 (en) Display driving circuit, a host, a display system including the display driving circuit and the host, and an operation method of the display system
TWI420499B (zh) 液晶顯示裝置及其驅動方法
TWI792762B (zh) 動態亮度調整方法、oled顯示裝置、及資訊處理裝置
CN109830219B (zh) 一种降低eDP信号链路功耗方法