KR101482069B1 - Local dimming method of light source, light-source apparatus performing for the method and display apparatus having the light-source apparatus - Google Patents
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Abstract
광원 로컬 디밍 방법, 이를 수행하기 위한 광원 장치 및 이 광원 장치를 갖는 표시 장치에서, 복수의 발광 블록들로 이루어진 광원을 각 발광 블록별로 구동시키는 광원 로컬 디밍 방법은 최대 휘도의 영상이 표시되는 표시 영역에 대응하는 제1 발광 영역의 크기에 따라서 제1 발광 영역의 휘도를 변경시켜 구동한다. 제1 발광 영역의 크기가 작을수록 제1 발광 영역의 휘도를 증가시켜 구동하고, 제1 발광 영역의 크기가 클수록 제1 발광 영역의 휘도를 감소시켜 구동한다. 이에 따라서 눈 부심 현상을 막고 명암대비비를 향상시킬 수 있다. In a light source local dimming method, a light source device for performing the same, and a display device having the light source device, a light source local dimming method for driving a light source including a plurality of light emitting blocks for each light emitting block, The luminance of the first light emitting region is changed according to the size of the first light emitting region corresponding to the first light emitting region. The brightness of the first light emitting region is increased and driven as the size of the first light emitting region is smaller and the brightness of the first light emitting region is decreased as the size of the first light emitting region is larger. Accordingly, it is possible to prevent blindness and improve contrast ratio.
명암대비비, 눈 부심 현상, 부스팅 구동 방식, 로컬 디밍 구동 Contrast ratio, eyeblinking phenomenon, boosting driving method, local dimming driving
Description
본 발명은 광원 로컬 디밍 방법, 이를 수행하기 위한 광원 장치 및 이 광원 장치를 갖는 표시 장치에 관한 것으로, 보다 상세하게는 복수의 발광 블록들을 개별적으로 구동하기 위한 광원 로컬 디밍 방법, 이를 수행하기 위한 광원 장치 및 이 광원 장치를 포함하는 표시 장치에 관한 것이다. The present invention relates to a light source local dimming method, a light source device for performing the same, and a display device having the light source device. More particularly, the present invention relates to a light source local dimming method for individually driving a plurality of light emitting blocks, And a display device including the light source device.
일반적으로, 액정 표시 장치는 액정의 광투과율을 이용하여 영상을 표시하는 액정표시패널 및 상기 액정 표시패널의 하부에 배치되어 상기 액정표시패널로 광을 제공하는 백라이트 어셈블리를 포함한다.In general, a liquid crystal display device includes a liquid crystal display panel displaying an image using light transmittance of a liquid crystal, and a backlight assembly disposed under the liquid crystal display panel and providing light to the liquid crystal display panel.
상기 액정 표시패널은 화소전극들 및 상기 화소전극들과 전기적으로 연결된 박막 트랜지스터를 갖는 어레이 기판, 공통전극 및 컬러필터들을 갖는 컬러필터 기판, 및 상기 어레이 기판 및 상기 컬러필터 기판 사이에 개재된 액정층을 포함한다.The liquid crystal display panel comprising: an array substrate having pixel electrodes and thin film transistors electrically connected to the pixel electrodes; a color filter substrate having color filters and a common electrode; and a liquid crystal layer interposed between the array substrate and the color filter substrate .
상기 액정층은 상기 화소전극들 및 상기 공통전극 사이에 형성된 전기장에 의해 배열이 변경되고, 그로 인해 상기 액정층을 투과하는 광의 투과율을 변경시킨다. 여기서, 상기 광의 투과율이 최대로 증가하면, 상기 액정 표시패널은 휘도가 높은 화이트 영상을 구현할 수 있고, 반면 상기 광의 투과율이 최소로 감소하면, 상기 액정 표시패널은 휘도가 낮은 블랙 영상을 구현할 수 있다.The liquid crystal layer is changed in arrangement by the electric field formed between the pixel electrodes and the common electrode, thereby changing the transmittance of light passing through the liquid crystal layer. If the transmittance of the light is maximized, the liquid crystal display panel can realize a white image with high brightness, whereas if the transmittance of the light is minimized, the liquid crystal display panel can realize a black image with low brightness .
하지만, 이 같은 액정표시장치는 CRT(Cathod Ray Tube)나 PDP(Plazma Display Panel) 등과 같은 다른 표시장치에 비하여 눈부심이 심한 단점이 있다. 액정표시장치는 직접 발광하지 않고, 화상을 표현하기 위하여 외부광을 사용한다. 그렇기 때문에, CRT나 PDP와 같은 휘도 특성과는 다른 휘도 분포를 보인다. 이러한 다른 휘도 분포 특성이 사용자들로 하여금 눈의 피로를 느끼게 한다.However, such a liquid crystal display device is disadvantageous in that it is more glare than other display devices such as CRT (Cathod Ray Tube) and PDP (Plasma Display Panel). The liquid crystal display device does not emit light directly but uses external light to express an image. Therefore, luminance distribution is different from that of CRT or PDP. These other luminance distribution characteristics cause users to feel fatigue in the eyes.
또한 최근에는, 영상의 명암비가 감소되는 현상을 방지하고 소비전력을 최소화하기 위해 광원을 복수의 발광 블록들로 나누고 발광 블록별로 휘도를 제어하여 구동시키는 로컬 디밍(local dimming) 방법이 개발되었다. 상기 로컬 디밍 방법을 통하여, 기존의 액정표시장치의 문제점인 눈부심 현상을 해결하려는 움직임이 있다. 상기 로컬 디밍 방법은 발광 블록별로 휘도를 제어할 수 있는 특성을 가지며, 이러한 특성을 이용하면 CRT나 PDP의 구동 특성과 같은 효과를 구현할 수 있기 때문이다.In recent years, a local dimming method has been developed in which a light source is divided into a plurality of light-emitting blocks and the brightness is controlled for each light-emitting block in order to prevent a phenomenon in which the contrast ratio of an image is reduced and power consumption is minimized. Through the local dimming method, there is a movement to solve glare which is a problem of the conventional liquid crystal display device. The local dimming method has a characteristic that luminance can be controlled for each light emitting block, and using such a characteristic can realize the same effect as driving characteristics of CRT or PDP.
본 발명에서 해결하고자 하는 기술적 과제는 이러한 점에서 착안된 것으로, 본 발명의 목적은 표시 품질을 향상시키기 위한 광원 로컬 디밍 방법을 제공하는 것이다.SUMMARY OF THE INVENTION It is an object of the present invention to provide a method for local dimming of a light source for improving display quality.
본 발명의 다른 목적은 상기 광원 로컬 디밍 방법을 수행하는 데 특히 적합한 광원 장치를 제공하는 것이다. It is another object of the present invention to provide a light source device particularly suited for performing the light source local dimming method.
본 발명의 또 다른 목적은 상기 광원 장치를 구비한 표시 장치를 제공하는 것이다. It is still another object of the present invention to provide a display device provided with the light source device.
상기한 본 발명의 목적을 달성하기 위한 일 실시예에 따른 복수의 발광 블록들로 이루어진 광원을 각 발광 블록별로 구동시키는 광원 로컬 디밍 방법은 최대 휘도의 영상이 표시되는 표시 영역에 대응하는 제1 발광 영역의 크기에 따라서 상기 제1 발광 영역의 휘도를 변경시켜 구동한다. 상기 제1 발광 영역의 크기가 작을수록 상기 제1 발광 영역의 휘도를 증가시켜 구동하고, 상기 제1 발광 영역의 크기가 클수록 상기 제1 발광 영역의 휘도를 감소시켜 구동한다. According to an exemplary embodiment of the present invention, a light source local dimming method for driving a light source including a plurality of light-emitting blocks for each light-emitting block includes a first light emission corresponding to a display region in which a maximum- The luminance of the first light emitting region is changed according to the size of the region. As the size of the first light emitting region is smaller, the brightness of the first light emitting region is increased and driven. As the size of the first light emitting region is increased, the brightness of the first light emitting region is decreased and driven.
또한, 영상의 대표 계조값이 기설정된 기준값 이상이면 상기 대표 계조값에 해당하는 발광 블록을 상기 제1 발광 영역으로 결정한다. 상기 제1 발광 영역의 크기에 따라서 상기 제1 발광 영역의 제1 휘도 레벨을 결정한다. 상기 제1 휘도 레벨에 따라서 상기 제1 발광 영역을 구동한다. 상기 제1 휘도 레벨은 상기 제1 발광 영역의 크기가 작을수록 크게 결정하고, 상기 제1 발광 영역의 크기가 클수록 상기 제1 발광 영역의 제1 휘도 레벨을 작게 결정한다. 상기 제1 발광 영역의 크기가 최소인 경우, 상기 제1 휘도 레벨은 최대가 된다.Also, if the representative gray scale value of the image is equal to or greater than a preset reference value, the light emitting block corresponding to the representative gray scale value is determined as the first light emitting area. And determines the first luminance level of the first light emitting region according to the size of the first light emitting region. And drives the first light emitting region according to the first luminance level. The first brightness level is determined to be larger as the size of the first light emitting region is smaller and the first brightness level of the first light emitting region is determined to be smaller as the size of the first light emitting region is larger. When the size of the first light emitting region is the minimum, the first luminance level becomes the maximum.
상기한 본 발명의 다른 목적을 달성하기 위한 일 실시예에 따른 광원 장치는 광원 모듈 및 로컬 디밍 구동부를 포함한다. 상기 광원 모듈은 복수의 표시 블록들로 나누어진 표시 패널에 광을 제공하고, 상기 표시 블록들에 대응하는 복수의 발광 블록들을 포함한다. 상기 로컬 디밍 구동부는 최대 휘도의 영상이 표시된 상기 표시 패널의 영역에 대응하는 상기 광원 모듈의 제1 발광 영역의 크기에 따라서 상기 제1 발광 영역에 포함된 발광 블록의 휘도를 변경시켜 구동한다.According to another aspect of the present invention, there is provided a light source device including a light source module and a local dimming driver. The light source module provides light to a display panel divided into a plurality of display blocks, and includes a plurality of light-emitting blocks corresponding to the display blocks. The local dimming driver changes the brightness of the light emitting block included in the first light emitting area according to the size of the first light emitting area of the light source module corresponding to the area of the display panel in which the image of the maximum brightness is displayed.
상기 로컬 디밍 구동부는 대표값 산출부, 영역 결정부, 휘도 결정부 및 발광 구동부를 포함한다. 상기 대표값 산출부는 표시 블록별로 해당하는 영상의 대표 계조값을 산출한다. 상기 영역 결정부는 상기 대표 계조값이 기준값 이상이면 상기 대표 계조값에 해당하는 발광 블록을 상기 제1 발광 영역으로 결정한다. 상기 휘도 결정부는 상기 제1 발광 영역의 제1 휘도 레벨을 결정하고, 상기 제1 발광 영역의 크기가 작으면 상기 제1 휘도 레벨을 크게 결정하고 상기 제1 발광 영역의 크기가 작으면 상기 제1 휘도 레벨을 작게 결정한다. 상기 발광 구동부는 상기 제1 휘도 레벨에 따라 상기 제1 발광 영역에 포함된 상기 발광 블록을 구동시킨다. The local dimming driver includes a representative value calculating unit, an area determining unit, a brightness determining unit, and a light emitting driver. The representative value calculation unit calculates the representative tone value of the corresponding image for each display block. The region determining unit determines the light emitting block corresponding to the representative gray level value as the first light emitting region when the representative gray scale value is equal to or greater than a reference value. Wherein the brightness determining unit determines the first brightness level of the first light emitting area, determines the first brightness level to be large if the size of the first light emitting area is small, The luminance level is determined to be small. The light emitting driver drives the light emitting block included in the first light emitting region according to the first brightness level.
바람직하게 상기 발광 블록들은 I × J (I, J는 자연수)의 매트릭스 구조를 갖는 복수의 구동 블록들로 나누어지고, 각 구동 블록은 i×j(i, j는 자연수)의 매트릭스 구조를 갖는 복수의 발광 블록들을 포함한다. 상기 발광 구동부는 구동 칩 및 스위칭부를 포함한다. 상기 구동 칩은 상기 i×j 개의 출력 채널들을 포함하고, 상기 출력 채널들에 i×j 개의 구동 신호들을 출력한다. 상기 스위칭부는 각 출력 채널에 병렬로 연결된 상기 I × J 개의 스위칭 소자들을 포함하고, 상기 I × J 개의 스위칭 소자들은 상기 출력 채널에 인가된 구동 신호를 상기 I × J 개의 구동 블록들에 전달한다. 상기 I × J 개의 스위칭 소자들은 상기 출력 채널에 인가된 구동 신호를 시분할하여 상기 I × J 개의 구동 블록들에 전달한다. 상기 한 프레임은 I × J 개의 구간들을 포함하고, 한 구간 동안 상기 I × J 개의 스위칭 소자들 중 하나의 스위칭 소자는 턴-온 되어 하나의 구동 블록에 포함된 하나의 발광 블록을 구동시킨다. 상기 발광 구동부는 상기 제1 발광 영역에 포함된 상기 발광 블록에 연결된 스위칭 소자의 턴-온 시간을 최대 I × J 배 확장하여 상기 발광 블록의 휘도를 증가시킨다. Preferably, the light-emitting blocks are divided into a plurality of driving blocks having a matrix structure of IxJ (I, J is a natural number), and each driving block has a plurality of (i, j) Lt; / RTI > The light emitting driver includes a driving chip and a switching unit. The driving chip includes the ix j output channels, and outputs ix j driving signals to the output channels. The switching unit includes the IxJ switching elements connected in parallel to each output channel, and the IxJ switching elements deliver the driving signal applied to the output channel to the IxJ driving blocks. The IxJ switching devices time-divide the driving signal applied to the output channel and deliver the driving signal to the IxJ driving blocks. The frame includes IxJ periods, and one switching element of the IxJ switching elements is turned on to drive one light-emitting block included in one driving block during one section. The light emitting driver increases the turn-on time of the switching element connected to the light emitting block included in the first light emitting area by a maximum of IXJ times to increase the brightness of the light emitting block.
상기한 본 발명의 또 다른 목적을 달성하기 위한 일 실시예에 따른 표시 장치는 표시 패널, 광원 모듈 및 로컬 디밍 구동부를 포함한다. 상기 표시 패널은 영상을 표시하고, 복수의 표시 블록들로 나누어진다. 상기 광원 모듈은 복수의 표시 블록들로 나누어진 표시 패널에 광을 제공하고, 상기 표시 블록들에 대응하는 복수의 발광 블록들을 포함한다. 상기 로컬 디밍 구동부는 최대 휘도의 영상이 표시된 상기 표시 패널의 영역에 대응하는 상기 광원 모듈의 제1 발광 영역의 크기에 따라서 상기 제1 발광 영역에 포함된 발광 블록의 휘도를 변경시켜 구동한다. According to another aspect of the present invention, there is provided a display apparatus including a display panel, a light source module, and a local dimming driver. The display panel displays an image and is divided into a plurality of display blocks. The light source module provides light to a display panel divided into a plurality of display blocks, and includes a plurality of light-emitting blocks corresponding to the display blocks. The local dimming driver changes the brightness of the light emitting block included in the first light emitting area according to the size of the first light emitting area of the light source module corresponding to the area of the display panel in which the image of the maximum brightness is displayed.
본 발명에 따르면, 최대 휘도를 가지는 발광 영역의 크기에 따라서 상기 발광 영역에 포함된 발광 블록들의 휘도를 변경시킴으로써 눈 부심 현상을 막고 명암대비비를 향상시킬 수 있다. According to the present invention, by changing the brightness of the light emitting blocks included in the light emitting area according to the size of the light emitting area having the maximum brightness, it is possible to prevent blindness and improve the contrast ratio.
이하, 도면들을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예들을 보다 상세하게 설명하기로 한다. 본 발명은 다양한 변경을 가할 수 있고 여러 가지 형태를 가질 수 있는 바, 특정 실시예들을 도면에 예시하고 본문에 상세하게 설명하고자 한다. 그러나, 이는 본 발명을 특정한 개시 형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변경, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다. 각 도면을 설명하면서 유사한 참조부호를 유사한 구성요소에 대해 사용하였다. 첨부된 도면에 있어서, 구조물들의 치수는 본 고안의 명확성을 기하기 위하여 실제보다 확대하여 도시한 것이다. 제1, 제2 등의 용어는 다양한 구성요소들을 설명하는데 사용될 수 있지만, 상기 구성요소들은 상기 용어들에 의해 한정되어서는 안 된다. 상기 용어들은 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하는 목적으로만 사용된다. 예를 들어, 본 발명의 권리 범위를 벗어나지 않으면서 제1 구성요소는 제2 구성요소로 명명될 수 있고, 유사하게 제2 구성요소도 제1 구성요소로 명명될 수 있다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다.Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described in more detail with reference to the drawings. The present invention is capable of various modifications and various forms, and specific embodiments are illustrated in the drawings and described in detail in the text. It should be understood, however, that the invention is not intended to be limited to the particular forms disclosed, but includes all modifications, equivalents, and alternatives falling within the spirit and scope of the invention. Like reference numerals are used for like elements in describing each drawing. In the accompanying drawings, the dimensions of the structures are enlarged from the actual size in order to clarify the present invention. The terms first, second, etc. may be used to describe various components, but the components should not be limited by the terms. The terms are used only for the purpose of distinguishing one component from another. For example, without departing from the scope of the present invention, the first component may be referred to as a second component, and similarly, the second component may also be referred to as a first component. The singular expressions include plural expressions unless the context clearly dictates otherwise.
본 출원에서, "포함하다" 또는 "가지다" 등의 용어는 명세서 상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부분품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부분품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다. 또한, 층, 막, 영역, 판 등의 부분이 다른 부분 "위에" 있다고 할 경우, 이는 다른 부분 "바로 위에" 있는 경우뿐만 아니라 그 중간에 또 다른 부분이 있는 경우도 포함한다. 반대로 층, 막, 영역, 판 등의 부분이 다른 부분 "아래에" 있다고 할 경우, 이는 다른 부분 "바로 아래에" 있는 경우뿐만 아니라 그 중간에 또 다른 부분이 있는 경우도 포함한다.In this application, the terms "comprises", "having", and the like are used to specify that a feature, a number, a step, an operation, an element, a part or a combination thereof is described in the specification, But do not preclude the presence or addition of one or more other features, integers, steps, operations, components, parts, or combinations thereof. Also, where a section such as a layer, a film, an area, a plate, or the like is referred to as being "on" another section, it includes not only the case where it is "directly on" another part but also the case where there is another part in between. On the contrary, where a section such as a layer, a film, an area, a plate, etc. is referred to as being "under" another section, this includes not only the case where the section is "directly underneath"
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 표시 장치의 블록도이다.1 is a block diagram of a display device according to an embodiment of the present invention.
도 1을 참조하면, 표시 장치는 표시 패널(100), 타이밍 제어부(110), 패널 구동부(130) 및 광원 모듈(200) 및 로컬 디밍 구동부(270)를 포함한다.Referring to FIG. 1, a display device includes a
상기 표시 패널(100)은 영상을 표시하는 복수의 화소들을 포함하며, 예를 들면, 상기 화소들은 M×N(M, N은 자연수 임)개 이다. 각 화소(P)는 게이트 배선(GL) 및 데이터 배선(DL)에 연결된 스위칭 소자(TR), 상기 스위칭 소자(TR)에 연결된 액정 커패시터(CLC) 및 스토리지 커패시터(CST)를 포함한다. 상기 표시 패널(100)은 복수의 표시 블록들(D)로 이루어지며, 예를 들면, 상기 표시 블록들은 나누어진다. 상기 표시 블록들(D)은 m×n(m < M, n < N은 자연수 임)개 이다. The
상기 타이밍 제어부(110)는 외부로부터 제어 신호(101) 및 영상 신호(102)를 수신한다. 수신된 상기 제어 신호를 이용해 상기 표시 패널(100)의 구동 타이밍을 제어하는 타이밍 제어신호(110a)를 생성한다. 상기 타이밍 제어신호는 클럭신호, 수평개시신호 및 수직개시신호를 포함한다. 예를 들면, 상기 로컬 디밍 구동부(270)로부터 상기 제어신호 및 영상신호를 수신한다. The
상기 패널 구동부(130)는 상기 타이밍 제어부(110)로부터 제공된 타이밍 제어신호(110a) 및 영상 신호(110b)를 이용하여 상기 표시 패널(100)을 구동시킨다. 예를 들면, 상기 패널 구동부(130)는 상기 타이밍 제어신호를 이용하여 상기 게이 트 배선(GL)에 제공하는 게이트 신호를 생성하는 게이트 구동부와 상기 타이밍 제어신호 및 영상 신호를 이용하여 상기 데이터 배선(DL)에 제공하는 데이터 신호를 생성하는 데이터 구동부를 포함한다. The
상기 광원 모듈(200)은 복수의 발광 다이오드들이 실장된 인쇄회로기판을 포함한다. 상기 발광 다이오드들은 적색, 녹색, 청색 및 백색의 발광 다이오드들을 포함할 수 있다. 또는 상기 발광 다이오드들은 백색의 발광 다이오드들로 이루어질 수 있다. 상기 광원 모듈(200)은 상기 m×n 개의 표시 블록들(D)에 대응하여 상기 m×n 개의 발광 블록들(B)로 이루어진다. 상기 발광 블록들(B)은 상기 표시 블록들(D) 각각에 대응하는 위치에 배치된다. 각 발광 블록(B)은 복수개의 발광 다이오드들을 포함한다. The
상기 로컬 디밍 구동부(270)는 대표값 산출부(210), 영역 결정부(220), 휘도 결정부(230) 및 발광 구동부(240)를 포함한다. The
상기 대표값 산출부(210)는 외부로부터 수신된 상기 영상 신호(102)를 이용하여 각 표시 블록들(D)에 해당하는 대표 계조값을 산출한다. 상기 대표 계조값은 상기 표시 블록에 표시되는 영상 신호의 평균 계조값, 최대 계조값 등일 수 있다. 상기 대표 계조값은 다양한 방식에 의해 결정될 수 있다. The representative
상기 영역 결정부(220)는 상기 대표 계조값을 기 설정된 기준값과 비교하고, 상기 대표 계조값이 상기 기준값 이상이면 해당하는 발광 블록을 최대 휘도를 갖는 제1 발광 영역으로 결정하고, 상기 대표 계조값이 상기 기준값 보다 작으면 해당 발광 블록을 일반 휘도를 갖는 제2 발광 영역으로 결정한다. 예를 들면, 상기 기준 값은 화이트 계조값이고, 상기 최대 휘도는 화이트 계조 영상의 휘도이고, 일반 휘도는 중간 계조 영상의 휘도이다.The
상기 휘도 결정부(230)는 상기 제1 발광 영역에 해당하는 제1 휘도 레벨을 결정하고, 상기 제2 발광 영역에 해당하는 제2 휘도 레벨을 결정한다. 상기 제1 휘도 레벨은 상기 m×n 개의 발광 블록들(B)의 전체 크기에 대해 상기 제1 발광 영역의 크기에 따라 결정된다. 예를 들면, 상기 제1 발광 영역의 크기가 작으면 상기 제1 휘도 레벨은 커지고 상기 제1 발광 영역의 크기가 크면 상기 제1 휘도 레벨은 커진다. 상기 제1 발광 영역의 크기가 최소이면, 상기 제1 휘도 레벨은 최대가 된다. 상기 제2 휘도 레벨은 상기 제2 발광 영역의 발광 블록들(B)의 대표 계조값과 감마 곡선(gamma curve)을 이용하여 결정된다. 상기 감마 곡선은 상기 대표 계조값에 따른 휘도 분포를 포함한다. The
상기 발광 구동부(240)는 상기 제1 휘도 레벨을 이용하여 상기 제1 발광 영역에 대응하는 발광 블록들의 발광을 제어하는 구동 신호를 출력하고, 상기 제2 휘도 레벨을 이용하여 상기 제2 발광 영역에 대응하는 발광 블록들의 발광을 제어하는 구동 신호를 출력한다. The light
이에 따라서, 상기 광원 모듈(200)은 상기 제1 발광 영역의 크기가 작으면 상기 제1 발광 영역에 대응하는 발광 블록들은 고휘도의 광을 발생하고, 상기 제1 발광 영역의 크기가 크면 상기 제1 발광 영역에 대응하는 발광 블록들은 저휘도의 광을 발생한다. Accordingly, if the size of the first light emitting region is small, the light emitting blocks corresponding to the first light emitting region generate light of high luminance, and if the size of the first light emitting region is large, The light-emitting blocks corresponding to the light-emitting region generate light of low luminance.
이하에서는 상기 휘도 결정부의 구동 원리를 설명한다. 즉, 상기 제1 발광 영역 및 상기 제2 발광 영역의 크기와 대표 계조값에 대응하여 휘도 레벨이 결정되는 것을 설명한다. Hereinafter, the driving principle of the brightness determining unit will be described. That is, it is explained that the brightness level is determined in accordance with the sizes of the first light emitting region and the second light emitting region and the representative tone value.
도 2는 도 1의 표시 장치에 적용된 발광 영역의 크기와 휘도의 관계를 나타낸 그래프이다.2 is a graph showing the relationship between the size of the light emitting region and the luminance applied to the display device of FIG.
도 1 및 도 2를 참조하면, 첫째, 상기 광원 모듈(200)의 전체 영역이 상기 제2 발광 영역으로 결정된 경우를 설명한다. 상기 제2 발광 영역은 상기 발광 블록의 대표 계조값이 상기 기준값 보다 작은 경우이다. Referring to FIGS. 1 and 2, first, a case where the entire region of the
이 경우, 상기 휘도 결정부(230)는 상기 발광 블록들(B)의 대표 계조값들과 감마 곡선(gamma curve)을 이용하여 상기 제2 휘도 레벨을 결정한다. 예를 들면, 상기 발광 블록들(B)의 대표 계조값 중 최대 계조값에 상기 감마 곡선이 적용된 휘도를 이용하여 상기 제2 휘도 레벨을 결정할 수 있다. 도 2에 도시된 바와 같이, 상기 휘도 결정부(230)는 상기 제2 발광 영역의 대표 계조값이 점점 증가할수록 상기 제2 휘도 레벨 역시 점점 증가하도록 결정한다. In this case, the
둘째, 상기 광원 모듈(200)이 제1 발광 영역과 제2 발광 영역으로 결정된 경우를 설명한다. 상기 제1 발광 영역은 상기 발광 블록의 대표 계조값이 상기 기준값 이상인 경우이고, 상기 제2 발광 영역은 상기 발광 블록의 대표 계조값이 상기 기준값 보다 작은 경우이다. Second, the case where the
이 경우, 상기 휘도 결정부(230)는 상기 제1 발광 영역의 크기에 따라서 상기 제1 발광 영역의 휘도 레벨을 제어한다. 상기 제1 발광 영역의 크기가 작을수록 상기 제1 휘도 레벨은 증가시키고, 상기 제1 발광 영역의 크기가 클수록 상기 제1 휘도 레벨은 감소시킨다. 상기와 같이, 상기 제1 발광 영역의 크기가 작을수록 휘도를 급상승시키는 구동 방식을 부스팅(Boosting) 구동 방식이라고 한다. 일반적으로 풀 화이트 휘도는 약 500 nit 이며, 상기 부스팅 구동 방식에 의해 상기 제1 발광 영역의 휘도는 약 1000 nit 까지 급상승시킨다. 이때, 상기 광원 모듈(200)을 구동시키는 전체 소비 전력은 상기 제1 발광 영역의 크기와 무관하게 항상 일정하다.In this case, the
상기 휘도 결정부(230)는 상기 제2 발광 영역의 제2 휘도 레벨을 상기 제2 발광 영역에 포함된 발광 블록들의 대표 계조값들과 감마 곡선을 이용하여 결정한다.The
셋째, 상기 광원 모듈(200)의 전체 영역이 상기 제1 발광 영역으로 결정된 경우, 상기 휘도 결정부(230)는 상기 제1 발광 영역의 제1 휘도 레벨을 전체 휘도 범위에서 중간 휘도 레벨(CRT 나 PDP 의 평균 휘도 보다 크게 설정함)로 결정한다. 도 2에 도시된 바와 같이, 전체 휘도 범위가 0 내지 160 의 경우, 상기 제1 휘도 레벨은 약 60 으로 결정할 수 있다. 일반적으로 풀 화이트 휘도는 약 500 nit 이며, 이에 비해 상기 제1 발광 영역의 휘도는 약 300 nit 정도로 낮게 구동시키다. When the entire area of the
상기 실시예에 따른 액정표시장치는 CRT 나 PDP 대비 평균 휘도(셋째 경우)는 높일 수 있고, 상기 제1 발광 영역의 크기가 작아짐에 따라서 상기 제1 발광 영역의 휘도를 지수 함수적으로 급상승시킴으로써 CRT 나 PDP 대비 명암대비비(CR : Contrast Ratio)를 향상시킬 수 있다(둘째 경우). The liquid crystal display according to the embodiment can increase the average luminance (in the third case) with respect to the CRT or PDP, increase the luminance of the first light emitting region exponentially as the size of the first light emitting region decreases, And the contrast ratio (CR) of the PDP can be improved (in the second case).
도 3a는 도 1의 표시 패널에 표시되는 일 예에 따른 영상의 평면도이다. 도 3b는 도 3a의 영상에 대응하는 광원 모듈의 평면도이다.FIG. 3A is a plan view of an image displayed on the display panel of FIG. 1; FIG. 3B is a plan view of the light source module corresponding to the image of FIG. 3A.
도 3a를 참조하면, 표시 패널(100)은 복수의 표시 블록들(D)로 나누어진다. 각 표시 블록(D)에 표시되는 영상의 대표 계조값을 기준값과 비교하여 제1 표시 영역(410) 및 제2 표시 영역(450)으로 나누어진다. 상기 제1 표시 영역(410)은 상기 대표 계조값이 기준값 이상인 표시 블록들을 포함하고, 상기 제2 표시 영역(450)은 상기 대표 계조값이 기준값 보다 작은 표시 블록들을 포함한다. 상기 대표 계조값은 상기 표시 블록에 표시된 영상의 평균 계조값 또는 최고 계조값 등 다양한 방식에 의해 결정될 수 있다. Referring to FIG. 3A, the
도 3b를 참조하면, 광원 모듈(200)은 복수의 발광 블록들(B)로 나누어진다. 상기 발광 블록들(B)은 상기 제1 표시 영역(410) 및 상기 제2 표시 영역(450)에 대응하여 제1 발광 영역(510) 및 제2 발광 영역(550)으로 나누어진다. Referring to FIG. 3B, the
상기 제1 발광 영역(550)은 크기에 따라서 제1 휘도 레벨이 결정된다. 상기 제1 휘도 레벨은 상기 제1 발광 영역(510)의 크기에 따라 결정된다. 예를 들면, 도 2에서 설명된 바와 같이, 상기 제1 발광 영역(510)의 크기가 전체 영역 중 약 15 % 이므로 상기 제1 휘도 레벨은 약 118 로 결정된다. 상기 제1 발광 영역(510)을 부스팅 구동 방식으로 구동시킨다.The first
상기 제2 발광 영역(550)은 해당하는 상기 표시 블록들의 대표 계조값 및 감마 곡선에 따라 제2 휘도 레벨이 결정된다. 상기 감마 곡선은 다양한 변수에 의하여 설정될 수 있다. 상기 제2 휘도 레벨은 제2 발광 영역(550)에 포함된 발광 블록별로 결정될 수 있다. 또한, 상기 발광 블록의 휘도 레벨은 인접한 발광 블록들의 휘도 레벨을 고려하여 다양한 방법으로 보상될 수 있다. 예를 들어, 3 × 3, 16 × 16 또는 P × Q(P, Q는 자연수)의 크기를 가지는 보상 매트릭스를 적용하여 상기 발광 블록의 휘도 레벨을 보상할 수 있다. 예를 들면, 도 2에서 설명된 바와 같이, 상기 제2 휘도 레벨은 약 10 내지 30 으로 결정된다. The second luminance level of the second
결과적으로, 상기 부스팅 구동 방식에 의해 상기 제1 발광 영역(510)은 높은 휘도로 구동시키고, 상기 제2 발광 영역(550)은 일반 휘도로 구동시킴으로써 명암대비비를 향상시킬 수 있다. 또한, 상기 제2 발광 영역(550)의 소비 전력을 상기 제1 발광 영역(510)에 집중시킴으로써 상기 광원 모듈(200)을 구동시키는 소비 전력을 감소시킬 수 있다. As a result, the first
도 4a는 도 1의 표시 패널에 표시되는 다른 예에 따른 영상의 평면도이다. 도 4b는 도 4a의 영상에 대응하는 광원 모듈의 평면도이다. 4A is a plan view of an image according to another example displayed on the display panel of FIG. 4B is a plan view of the light source module corresponding to the image of FIG. 4A.
도 4a를 참조하면, 표시 패널(100)은 복수의 표시 블록들(D)로 나누어진다. 상기 표시 패널(100)은 제1 표시 영역(610)만 존재한다. 즉, 상기 표시 블록들(D)의 대표 계조값들은 모두 상기 기준값 보다 크다.Referring to FIG. 4A, the
도 4b를 참조하면, 광원 모듈(200)은 복수의 발광 블록들(B)로 나누어진다. 제1 발광 영역(710)은 상기 제1 표시 영역(610)에 대응하여 상기 발광 블록들(B)을 모두 포함한다. 상기 제1 발광 영역(710)은 크기에 따라서 제1 휘도 레벨이 결정된다. 예를 들면, 도 2에서 설명된 바와 같이 상기 제1 발광 영역(710)이 전체 영역에 대응하므로 상기 제1 발광 영역(710)의 크기는 100% 이다. 이에 따라서 상기 제1 발광 영역(710)의 제1 휘도 레벨은 약 58 으로 결정된다. Referring to FIG. 4B, the
도 2에서 설명된 바와 같이, 상기 제1 휘도 레벨은 상기 제1 발광 영역의 크기가 최대값인 경우 상기 제1 발광 영역의 휘도 레벨 범위, 약 58 내지 약 160 내에서 최소값을 가지게 된다.2, the first luminance level has a minimum value within a range of the luminance level of the first emission region, about 58 to about 160, when the size of the first emission region is a maximum value.
일반적인 액정표시장치는 표시 패널에 풀 화이트 계조가 표시되는 경우 광원 모듈로부터 발생되는 광의 휘도 역시 최대 휘도로 구동됨으로써 눈부심 현상이 발생한다. 하지만, 본 실시예에서는 상기 표시 패널에 풀 화이트 계조가 표시되는 경우 상기 광원 모듈로부터 발생되는 광의 휘도를 상기 최대 휘도 보다 낮게 구동시킴으로써 상기 눈부심 현상을 막을 수 있다.In a typical liquid crystal display device, when full white gradation is displayed on a display panel, the luminance of light generated from the light source module is also driven with the maximum luminance, thereby causing glare. However, in the present embodiment, when full white gradation is displayed on the display panel, the brightness of light generated from the light source module is driven to be lower than the maximum luminance, thereby preventing the glare.
또한, 상기 제1 발광 영역(710)의 제1 휘도 레벨이 감소됨에 따라서 상기 광원 모듈(200)을 구동시키는 소비 전력을 감소시킬 수 있다. Also, as the first brightness level of the first
도 5는 도 1에 도시된 발광 구동부에 대한 회로도이다. 5 is a circuit diagram of the light emitting driver shown in FIG.
도 1 및 도 5를 참조하면, 상기 발광 구동부(240)는 구동 칩(241) 및 복수의 스위칭부(242,...,249)를 포함하고, 상기 광원 모듈(200)을 구동시킨다.1 and 5, the light
상기 광원 모듈(200)은 i×j(i, j는 자연수)의 매트릭스 구조를 갖는 복수의 발광 블록들을 포함한다. 상기 복수의 발광 블록들은 I × J (I, J는 자연수)의 매트릭스 구조를 갖는 복수의 구동 블록들로 나누어진다. The
예를 들면, 도 5에 도시된 바와 같이, 상기 광원 모듈(200)은 8 × 8 의 발광 블록들(B)을 포함하고, 상기 발광 블록들(B)은 8 개의 구동 블록들(BD1,..., BD8)로 나누어진다. 상기 구동 블록들(BD1,..., BD8)은 예를 들면, 4 × 2 의 매트릭스 구조를 갖는다. For example, as shown in FIG. 5, the
예를 들면, 제1 구동 블록(BD1)은 제1 내지 제8 발광 블록들(1a 내지 1h)을 포함하고, 제2 구동 블록(BD2)은 제1 내지 제8 발광 블록들(2a 내지 2h)을 포함하고, 제3 구동 블록(BD3)은 제1 내지 제8 발광 블록들(3a 내지 3h)을 포함하고, 제4 구동 블록(BD4)은 제1 내지 제8 발광 블록들(4a 내지 4h)을 포함하고, 제5 구동 블록(BD5)은 제1 내지 제8 발광 블록들(5a 내지 5h)을 포함하고, 제6 구동 블록(BD6)은 제1 내지 제8 발광 블록들(6a 내지 6h)을 포함하고, 제7 구동 블록(BD7)은 제1 내지 제8 발광 블록들(7a 내지 7h)을 포함하고, 제8 구동 블록(BD8)은 제1 내지 제8 발광 블록들(8a 내지 8h)을 포함한다.For example, the first driving block BD1 includes first through eighth
상기 구동 칩(241)은 상기 i×j 개의 출력 채널들을 포함하다. 바람직하게 상기 구동 칩(241)의 출력 채널의 개수는 각 구동 블록에 포함된 발광 블록들의 개수에 대응한다. 예를 들면, 상기 구동 칩(241)은 각 구동 블록에 포함된 8개의 발광 블록의 개수에 대응하여 8개의 출력 채널들(241a, 241b,..., 241h)을 포함한다.The
상기 복수의 스위칭부들(242, 243,...,249)은 상기 출력 채널들(241a, 241b,..., 241h)에 각각 연결된다. 각 스위칭부(242)는 각 출력 채널(241a)에 병렬로 연결된 상기 I × J 개의 스위칭 소자들을 포함하고, 예를 들면, 8개의 스위칭 소자들(S11, S12,..., S18)을 포함한다. The plurality of switching
상기 스위칭 소자들(S11, S12,..., S18) 각각의 입력단에는 각 출력 채널로부터 인가된 구동 신호가 입력되고, 제어단에는 제어신호가 입력되고, 출력단은 상기 광원 모듈(200)의 발광 블록(B)과 전기적으로 연결된다. 상기 스위칭 소자들(S11, S12,..., S18)은 각 제어단에 입력된 제어신호에 응답하여 상기 구동신호를 전기적으로 연결된 발광 블록에 출력한다. 상기 제어신호는 상기 구동 칩(241)으로부터 제공된다. A driving signal applied from each output channel is input to the input terminal of each of the switching elements S11, S12, ..., S18, a control signal is input to the control terminal, And is electrically connected to the block (B). The switching elements S11, S12, ..., S18 output the driving signals to the electrically-connected light-emitting blocks in response to the control signals input to the respective control ends. The control signal is provided from the
상기 구동 칩(241)은 제1 내지 제8 출력 채널들(241a, 241b,..., 241h)을 통해 상기 제1 내지 제 8 구동 블록들(BD1,...,BD8)에 제1 내지 제8 구동 신호들을 출력한다. 상기 제1 출력 채널(241a)은 상기 제1 스위칭부(242)를 통해 상기 구동 블록들(BD1,...,BD8)의 제1 발광 블록들(1a 내지 8a)과 전기적으로 연결되고, 상기 제1 스위칭부(242)는 상기 제1 출력 채널(241a)로부터 전달된 제1 구동 신호를 시분할하여 상기 제1 발광 블록들(1a 내지 8a)에 전달한다. 상기 제1 발광 블록들(1a 내지 8a)은 상기 스위칭 소자들(S11, S12,..., S18)이 턴-온 되면 상기 제1 구동 신호가 인가되어 점등되고, 턴-오프 되면 상기 제1 구동 신호가 차단되어 소등된다.The
같은 방식으로, 상기 제2 스위칭부(243)는 상기 제2 출력 채널(241b)로부터 전달된 제2 구동 신호를 시분할하여 상기 제2 발광 블록들(1b 내지 8b)에 전달한다. 상기 제3 스위칭부(244)는 상기 제3 출력 채널(241c)로부터 전달된 제2 구동 신호를 시분할하여 상기 제3 발광 블록들(1c 내지 8c)에 전달한다. 상기 제4 스위칭부(245)는 상기 제4 출력 채널(241d)로부터 전달된 제4 구동 신호를 시분할하여 상기 제4 발광 블록들(1d 내지 8d)에 전달한다. 상기 제5 스위칭부(246)는 상기 제5 출력 채널(241e)로부터 전달된 제5 구동 신호를 시분할하여 상기 제5 발광 블록들(1e 내지 8e)에 전달한다. 상기 제6 스위칭부(247)는 상기 제6 출력 채널(241f)로부터 전달된 제6 구동 신호를 시분할하여 상기 제6 발광 블록들(1f 내지 8f)에 전달한다. 상기 제7 스위칭부(248)는 상기 제7 출력 채널(241g)로부터 전달된 제7 구동 신호를 시분할하여 상기 제7 발광 블록들(1g 내지 8g)에 전달한다. 상기 제8 스위칭부(249)는 상기 제8 출력 채널(241h)로부터 전달된 제8 구동 신호를 시분할하여 상기 제8 발광 블록들(1h 내지 8h)에 전달한다. In the same manner, the
상기 발광 구동부(240)는 상기 휘도 결정부(230)로부터 제공된 휘도 레벨을 이용하여 상기 광원 모듈(200)의 발광 블록들을 구동시킨다. 예를 들면, 상기 발광 구동부(240)는 상기 제1 발광 영역의 제1 휘도 레벨에 기초하여 상기 제1 발광 영역에 인가되는 구동 신호의 공급 시간을 확장하여 상기 제1 발광 영역을 고휘도로 부스팅시킨다. 상기 발광 구동부(240)는 상기 제2 발광 영역에 대응하는 상기 제2 휘도 레벨을 이용하여 상기 제2 발광 영역에 포함된 발광 블록들을 일반 휘도로 구동시킨다.The light
도 6은 도 5에 도시된 발광 구동부의 출력 신호에 대한 타이밍도이다. 이하에서는 상기 광원 모듈(200)의 발광 블록들이 모두 점등되는 것을 예로서 설명한다. 6 is a timing chart of an output signal of the light emitting driver shown in FIG. Hereinafter, the light-emitting blocks of the
도 5 및 도 6을 참조하면, 상기 구동 칩(241)은 제1 내지 제8 출력 채널들(241a, 241b,..., 241h)을 통해 상기 제1 내지 제 8 구동 블록들(BD1,...,BD8)에 제1 내지 제8 구동 신호들을 출력한다. 5 and 6, the
상기 제1 출력 채널(241a)에 연결된 상기 제1 스위칭부(242)의 제1 내지 제8 스위칭 소자들(S11, S12,..., S18)이 턴-온 되면, 상기 구동 블록들(BD1,...,BD8)의 제1 발광 블록들(1a 내지 8a)에는 상기 제1 구동 신호가 인가된다. 즉, 상기 제1 내지 제8 스위칭 소자들(S11, S12,..., S18)의 턴-온 구간동안 상기 제1 발광 블록들(1a 내지 8a)은 발광한다.When the first to eighth switching elements S11, S12, ..., S18 of the
상기 제2 출력 채널(241b)에 연결된 상기 제2 스위칭부(243)의 제1 내지 제8 스위칭 소자들(S21,S22,...,S28)이 턴-온 되면, 상기 구동 블록들(BD1,...,BD8)의 제2 발광 블록들(1b 내지 8b)에는 상기 제2 구동 신호가 인가된다. 즉, 상기 제1 내지 제8 스위칭 소자들(S21,S22,...,S28)의 턴-온 구간동안 상기 제2 발광 블록들(1b 내지 8b)은 발광한다.When the first to eighth switching elements S21, S22, ..., S28 of the
같은 방식으로 상기 제3 스위칭부(244)의 제1 내지 제8 스위칭 소자들(S31,S32,...,S38)은 상기 구동 블록들(BD1,...,BD8)의 제3 발광 블록들(1c 내지 8c)에 상기 제3 구동 신호를 인가하고, 상기 제4 스위칭부(245)의 제1 내지 제8 스위칭 소자들(S41,S42,...,S48)은 상기 구동 블록들(BD1,...,BD8)의 제4 발광 블록들(1d 내지 8d)에 상기 제4 구동 신호를 인가하고, 상기 제5 스위칭부(246)의 제1 내지 제8 스위칭 소자들(S51,S52,...,S58)은 상기 구동 블록들(BD1,...,BD8)의 제5 발광 블록들(1e 내지 8e)에 상기 제5 구동 신호를 인가하고, 상기 제6 스위칭부(247)의 제1 내지 제8 스위칭 소자들(S61,S62,...,S68)은 상기 구동 블록들(BD1,...,BD8)의 제6 발광 블록들(1f 내지 8f)에 상기 제6 구동 신호를 인가하고, 상기 제7 스위칭부(248)의 제1 내지 제8 스위칭 소자들(S71,S72,...,S78)은 상기 구동 블록들(BD1,...,BD8)의 제7 발광 블록들(1g 내지 8g)에 상기 제7 구동 신호를 인가하며, 상기 제8 스위칭부(249)의 제1 내지 제8 스위칭 소자들(S81,S82,...,S88)은 상기 구동 블록들(BD1,...,BD8)의 제8 발광 블록들(1h 내지 8h)에 상기 제8 구동 신호를 인가한다. In the same manner, the first to eighth switching elements S31, S32, ..., S38 of the third switching unit 244 are connected to the third light emitting block of the driving blocks BD1, ..., BD8, The first to eighth switching elements S41, S42, ..., S48 of the fourth switching unit 245 applies the third driving signal to the driving blocks (1c to 8c) The first to eighth switching elements S51 and S52 of the fifth switching unit 246 apply the fourth driving signals to the fourth light emitting blocks 1d to 8d of the first, ..., S58 applies the fifth driving signal to the fifth light emitting blocks 1e to 8e of the driving blocks BD1, ..., BD8, and the sixth switching unit 247, The first to eighth switching elements S61, S62, ..., S68 of the driving blocks BD1, ..., BD8 are connected to the sixth light emitting blocks 1f to 8f of the driving blocks BD1, The first to eighth switching elements S71, S72, ..., S78 of the seventh switching unit 248 apply a signal to the driving blocks BD1, ..., BD8, The first to eighth switching elements S81, S82, ..., S88 of the eighth switching unit 249 apply the seventh driving signals to the light-emitting blocks 1g to 8g, The eighth driving signal is applied to the eighth light emitting blocks 1h through 8h of the blocks BD1 through to BD8.
결과적으로, 한 프레임의 제1 구간(T1)에 상기 제1 구동 블록(BD1)이 구동되고, 제2 구간(T2)에 상기 제2 구동 블록(BD2)이 구동되고, 제3 구간(T3)에 상기 제3 구동 블록(BD3)이 구동되며, 제8 구간(T8)에 상기 제8 구동 블록(BD8)이 구동된다. 또한, 상기 발광 블록들 각각은 적어도 1/8 프레임 동안 발광되도록 구현된다. As a result, the first driving block BD1 is driven in the first section T1 of one frame, the second driving block BD2 is driven in the second section T2, and the third section T3 is driven in the second section T2. The third driving block BD3 is driven in the eighth period T8 and the eighth driving block BD8 is driven in the eighth period T8. Further, each of the light emitting blocks is configured to emit light for at least 1/8 frame.
이하에서는 도 5에 도시된 발광 구동부(240)를 이용한 부스팅 구동 방식을 설명한다. 여기서는 제1 발광 영역은 화이트 계조를 표시하고, 제2 발광 영역(830)은 블랙 계조를 표시하는 경우를 예로 한다. Hereinafter, a boosting driving method using the
도 7a는 발광 구동부의 일 예에 따른 구동 방식을 설명하기 위한 회로도이다. 도 7b는 도 7a에 도시된 발광 구동부의 출력 신호에 대한 타이밍도이다.7A is a circuit diagram for explaining a driving method according to an example of the light emission driving part. 7B is a timing chart of the output signal of the light emitting driver shown in FIG. 7A.
도 1 및 도 7a를 참조하면, 상기 영역 결정부(220)는 표시 블록들의 대표값들을 기준값과 비교하여 상기 광원 모듈(200)을 고휘도로 구동하는 제1 발광 영역(810)과 일반 휘도로 구동하는 제2 발광 영역(830)을 결정한다. 1 and 7A, the
상기 제1 발광 영역(810)은 대표 계조값이 기준값 이상인 발광 블록들을 포함하고, 상기 제2 발광 영역(830)은 대표 계조값이 상기 기준값 보다 작은 발광 블록들을 포함한다. The first
상기 제1 발광 영역(810)은 상기 제2 구동 블록(BD2)의 제8 발광 블록(2h), 제3 구동 블록(BD3)의 제5 및 제7 발광 블록들(3e, 3g), 제6 구동 블록(BD6)의 제2 및 제4 발광 블록들(6b, 6d), 및 제7 구동 블록(BD7)의 제1 및 제3 발광 블록들(7a, 7c)을 포함한다. 상기 제2 발광 영역(830)은 상기 제1 발광 영역(810)을 제 외한 상기 광원 모듈(200)의 발광 블록들을 포함한다. The first
상기 구동 칩(241)은 제1 내지 제8 출력 채널들(241a,..., 241h)을 통해 제1 내지 제8 구동 신호들을 출력한다. 상기 제1 내지 제8 출력 채널들(241a,..., 241h)에 연결된 상기 제1 내지 제8 스위칭부들(242,..., 249)은 상기 제1 내지 제8 구동 신호들을 상기 발광 블록들에 인가한다. 상기 제1 내지 제8 스위칭부들(242,..., 249)은 상기 제1 발광 영역(810)에 대응하는 스위칭 소자들은 턴-온 되어 상기 제1 발광 영역(810)의 발광 블록들(2h, 3e, 3g, 6b, 6d, 7a, 7c)을 점등시키고, 상기 제2 발광 영역(830)에 대응하는 스위칭 소자들은 턴-오프 되어 상기 제2 발광 영역(830)의 발광 블록들은 소등시킨다. The
예를 들면, 제8 스위칭부(249)의 제2 스위칭 소자(S82)는 턴-온 되어 상기 제2 구동 블록(BD2)의 제8 발광 블록(2h)을 점등시킨다. 제5 스위칭부(246)의 제3 스위칭 소자(S35)는 턴-온 되어 상기 제3 구동 블록(BD3)의 제5 발광 블록(3e)을 점등시킨다. 제7 스위칭부(248)의 제3 스위칭 소자(S73)는 턴-온 되어 상기 제3 구동 블록(BD3)의 제7 발광 블록(3g)을 점등시킨다. 같은 방식으로, 제2 스위칭부(243)의 제6 스위칭 소자(S26), 제4 스위칭부(245)의 제6 스위칭 소자(S46), 제1 스위칭부(242)의 제7 스위칭 소자(S17) 및 제3 스위칭부(244)의 제7 스위칭 소자(S37)는 턴-온 되어, 상기 발광 블록들(6b, 6d, 7a, 7c)을 점등시킨다. For example, the second switching device S82 of the
한편, 상기 제2 발광 영역(830)의 발광 블록들과 전기적으로 연결된 스위칭 소자들은 턴-오프 되어 상기 발광 블록들을 소등시킨다. 여기서는 상기 제2 발광 영역(830)에 대응하여 블랙 계조가 표시됨에 따라서 상기 제2 발광 영역(830)의 발 광 블록들을 소등시키는 것을 예로 하였다. On the other hand, the switching elements electrically connected to the light emitting blocks of the second
그러나, 상기 제2 발광 영역(830)에 대응하여 중간 계조의 영상이 표시되는 경우, 상기 제2 발광 영역(830)의 발광 블록들과 전기적으로 연결된 스위칭 소자들은 상기 제2 발광 영역(830)의 제2 휘도 레벨에 대응하는 휘도로 상기 제2 발광 영역(830)을 점등시킨다. 상기 제2 휘도 레벨은 상기 제2 발광 영역(830)의 발광 블록별로 결정될 수 있다. However, when an image of a halftone level is displayed corresponding to the second
도 7b에 도시된 바와 같이, 상기 제1 발광 영역(810)의 발광 블록들(2h, 3e, 3g, 6b, 6d, 7a, 7c) 각각은 최소한 1/8 프레임 구간동안 점등될 수 있다. 7b, each of the
한편, 상기 발광 블록들(2h, 3e, 3g, 6b, 6d, 7a, 7c)에 구동 신호를 인가하는 스위칭 소자들(S82, S53, S73, S26, S46, S17, S37)의 턴-온 시간을 확장시켜 상기 제1 발광 영역(810)의 휘도로 부스팅시킬 수 있다. On the other hand, the turn-on times of the switching elements S82, S53, S73, S26, S46, S17 and S37 for applying driving signals to the light-emitting
예를 들면, 도 1 및 도 2를 참조하면, 상기 제1 발광 영역(810)이 전체 크기에 비해 약 11% 크기를 차지함에 따라 상기 휘도 결정부(270)는 상기 제1 발광 영역(810)의 제1 휘도 레벨을 약 130 으로 결정한다. 상기 발광 구동부(240)는 상기 제1 휘도 레벨에 기초하여 상기 제1 발광 영역(810)에 구동 신호를 전달하는 스위칭 소자들(S82, S53, S73, S26, S46, S17, S37)의 턴-온 시간을 확장하여 상기 제1 발광 영역을 상기 제1 휘도 레벨에 대응하는 휘도로 부스팅시킨다. 1 and 2, the
상기 스위칭 소자들의 턴-온 시간은 최대 확장 길이, 1 프레임으로 확장되면, 상기 제1 발광 영역은 최고 휘도 레벨 160 에 대응하는 휘도로 부스팅 될 수 있다. 이를 참조하면, 상기 발광 구동부(240)는 상기 스위칭 소자들(S82, S53, S73, S26, S46, S17, S37)의 턴-온 시간을 1 프레임의 약 80% 구간만큼 확장한다. 이에 따라서 상기 제1 발광 영역(810)은 상기 제1 휘도 레벨, 즉, 130에 대응하는 휘도로 부스팅 될 수 있다. When the turn-on time of the switching elements is extended to a maximum extended length, one frame, the first light emitting region can be boosted to a luminance corresponding to a
도 8a는 도 5에 도시된 발광 구동부의 다른 구동 예에 따른 회로도이다. 도 8b는 도 8a에 도시된 발광 구동부의 출력 신호에 대한 타이밍도이다.8A is a circuit diagram according to another driving example of the light emitting driver shown in FIG. 8B is a timing chart of the output signal of the light emitting driver shown in FIG. 8A.
도 8a 및 도 8b를 참조하면, 상기 제1 발광 영역(810)은 상기 제2 구동 블록(BD2)의 제2, 제3, 제4, 제5, 제6, 제7 및 제8 발광 블록들(2b, 2c, 2d, 2e, 2f 2g, 2h)을 포함한다. 상기 제2 발광 영역(830)은 상기 제1 발광 영역(810)을 제외한 상기 광원 모듈(200)의 발광 블록들을 포함한다. Referring to FIGS. 8A and 8B, the first
상기 제2 스위칭부(243)의 제2 스위칭 소자(S22)는 턴-온 되어 상기 제2 구동 블록(BD2)의 제2 발광 블록(2b)을 점등시킨다. 제3 스위칭부(244)의 제2 스위칭 소자(S32)는 턴-온 되어 상기 제2 구동 블록(BD2)의 제3 발광 블록(2c)을 점등시킨다. 제4 스위칭부(245)의 제2 스위칭 소자(S42)는 턴-온 되어 상기 제2 구동 블록(BD2)의 제4 발광 블록(2d)을 점등시킨다. 같은 방식으로, 제5 스위칭부(246)의 제2 스위칭 소자(S52), 제6 스위칭부(247)의 제2 스위칭 소자(S62), 제7 스위칭부(248)의 제2 스위칭 소자(S72) 및 제8 스위칭부(249)의 제2 스위칭 소자(S82)는 각각 턴-온 되어, 상기 제5, 제6, 제7 및 제8 발광 블록들(2e, 2f, 2g, 2h)을 점등시킨다. The second switching device S22 of the
상기 발광 구동부(240)는 상기 스위칭 소자들(S22, S32, S42, S52, S62, S72, S82)의 턴-온 시간을 최대 1 프레임 동안 확장하여 상기 제1 발광 영역(810) 을 상기 제1 휘도 레벨에 대응하는 휘도로 부스팅 한다. The light
도 9a는 도 5에 도시된 발광 구동부의 다른 구동 예에 따른 회로도이다. 도 9b는 도 9a에 도시된 발광 구동부의 출력 신호에 대한 타이밍도이다.9A is a circuit diagram according to another driving example of the light emission driving unit shown in FIG. 9B is a timing chart of the output signal of the light emitting driver shown in FIG. 9A.
도 9a 및 도 9b를 참조하면, 상기 제1 발광 영역(810)은 제2 구동 블록(BD2)의 제6, 제7 및 제8 발광 블록들(2f, 2g, 2h)과 제6 구동 블록(BD6)의 제1, 제2, 제3 및 제4 발광 블록들(6a, 6b, 6c, 6d)을 포함한다. 9A and 9B, the first
상기 제6 스위칭부(247)의 제2 스위칭 소자(S62)는 턴-온 되어 상기 제2 구동 블록(BD2)의 제6 발광 블록(2f)을 점등시킨다. 상기 제7 스위칭부(248)의 제2 스위칭 소자(S72)는 턴-온 되어 상기 제2 구동 블록(BD2)의 제7 발광 블록(2g)을 점등시킨다. 상기 제8 스위칭부(249)의 제2 스위칭 소자(S82)는 턴-온 되어 상기 제2 구동 블록(BD2)의 제8 발광 블록(2h)을 점등시킨다. 같은 방식으로, 상기 제1 스위칭부(242)의 제6 스위칭 소자(S16), 제2 스위칭부(243)의 제6 스위칭 소자(S26), 제3 스위칭부(244)의 제6 스위칭 소자(S36) 및 제4 스위칭부(245)의 제7 스위칭 소자(S46)는 각각 턴-온 되어, 상기 제6 구동 블록(BD6)의 제1, 제2, 제3 및 제4 발광 블록들(6a, 6b, 6c, 6d)을 점등시킨다. The second switching device S62 of the
상기 발광 구동부(240)는 상기 스위칭 소자들(S62, S72, S82, S16, S26, S36, S46)의 턴-온 시간을 최대 1 프레임 동안 확장하여 상기 제1 발광 영역(810)을 상기 제1 휘도 레벨에 대응하는 휘도로 부스팅 한다. The light
도 10은 도 1에 도시된 광원 모듈의 로컬 디밍 방법을 설명하기 위한 흐름도들이다.10 is a flowchart illustrating a local dimming method of the light source module shown in FIG.
도 1 및 도 10을 참조하면, 상기 대표값 산출부(210)는 영상 신호를 이용하여 발광 블록(B)에 대응하는 표시 블록(D)의 대표 계조값을 산출한다(단계 S110). 상기 대표 계조값은 상기 표시 블록에 해당하는 영상 신호의 평균 계조값, 최대 계조값, 최소 계조값, 상기 영상 신호의 계별 계조값의 실효값(Root Mean Square; RMS) 등일 수 있다. 상기 대표 계조값은 다양한 방식에 의해 결정될 수 있다. Referring to FIGS. 1 and 10, the representative
상기 영역 결정부(220)는 상기 대표 계조값을 기준값과 비교하여 상기 광원 모듈(200)의 발광 블록들(B)을 제1 발광 영역과 제2 발광 영역으로 나눈다. 구체적으로 상기 대표 계조값이 상기 기준값 이상이면 해당하는 발광 블록을 최대 휘도를 갖는 제1 발광 영역으로 결정하고, 상기 대표 계조값이 상기 기준값 보다 작으면 해당 발광 블록을 일반 휘도를 갖는 제2 발광 영역으로 결정한다(단계 S210). 예를 들면, 상기 기준값은 화이트 계조값이고, 상기 최대 휘도는 화이트 계조 영상의 휘도이고, 일반 휘도는 중간 계조 영상의 휘도이다.The
상기 영역 결정부(220)는 상기 대표 계조값이 상기 기준값 보다 큰 발광 블록들의 크기를 합산한다(단계 S310). 이러한 과정들은 한 프레임이 완성될 때까지 반복된다(단계 S410). The
상기 휘도 결정부(230)는 상기 제2 발광 영역에 포함된 발광 블록의 제2 휘도레벨을 결정한다(단계 S510). 상기 제2 휘도 레벨은 상기 발광 블록의 대표 계조값과 감마 곡선(gamma curve)을 이용하여 결정된다. 상기 감마 곡선은 상기 대표 계조값에 따른 휘도 분포를 포함한다. 또한, 상기 휘도 결정부(230)는 제2 휘도 레벨을 인접한 발광 블록의 휘도 레벨을 고려하여 다양한 방법으로 보상할 수 있다. 예를 들어, 3 × 3, 16 × 16 또는 P × Q(P, Q는 자연수)의 크기를 가지는 보상 매트릭스를 적용하여 상기 발광 블록의 제2 휘도 레벨을 보상할 수 있다. The
상기 휘도 결정부(230)는 상기 한 프레임의 전체 크기에 대해 상기 제1 발광 영역이 차지하는 크기의 비율에 따라서 상기 제1 발광 영역의 제1 휘도 레벨을 결정한다(단계 S520). 상기 제1 발광 영역의 크기가 작으면 상기 제1 휘도 레벨을 크게 하고 상기 제1 발광 영역의 크기가 크면 상기 제1 휘도 레벨을 작게 한다. The
상기 발광 구동부(240)는 상기 제1 및 제2 휘도 레벨을 이용하여 상기 제1 발광 영역에 포함된 발광 블록들 및 상기 제2 발광 영역에 포함된 발광 블록들을 구동시킨다(단계 S610). 상기 발광 구동부(240)의 구체적인 구동 방식은 도 5 내지 도 9b를 참조하여 설명된 바와 같으므로 상세한 설명은 생략한다. The light
도 11은 발광 영역의 크기와 휘도의 관계를 나타낸 그래프들이다.11 is a graph showing the relationship between the size of the light emitting region and the luminance.
도 11을 참조하면, 제1 곡선(Curve 1)은 실시예의 액정표시장치에 따른 발광영역의 크기와 휘도의 관계를 나타낸 곡선이고, 제2 곡선(Curve 2)은 비교예의 액정표시장치에 따른 발광영역의 크기와 휘도의 관계를 나타낸 곡선이다. Referring to FIG. 11, the
상기 제1 및 제2 곡선(Curve 1, 2)을 비교하면, 비교예는 대표 계조값이 최대값 '100' 을 나타내는 경우 발광 영역의 크기에 상관없이 항상 일정한 휘도 레벨 '100'을 가졌다. 반면, 실시예는 대표 계조값이 최대값을 나타내는 경우에 상기 발광 영역의 크기에 따라서 휘도 레벨이 가변되었다. 즉, 상기 발광 영역의 크기가 작을수록 상기 휘도 레벨은 지수 함수적으로 증가하였고, 상기 발광 영역의 크기가 클수록 상기 휘도 레벨은 감소하였다. When the first and
즉, 상기 비교예의 광원 모듈은 최대 휘도의 광을 공급하는 발광 영역의 크기가 줄어듦에 관계없이 일정한 휘도 레벨 '100' 에 상응하는 휘도로 발광하였다. 하지만, 상기 실시예의 광원 모듈은 최대 휘도의 광을 공급하는 발광 영역의 크기가 줄어듦에 따라 증가하는 휘도 레벨에 상응하는 휘도로 발광하였다. 결과적으로, 상기 실시예의 액정표시장치는 상기 비교예의 액정표시장치에 비해서 명암대비비가 우수하였다. That is, the light source module of the comparative example emits light with a luminance corresponding to a constant luminance level '100', regardless of the size of the light emitting region that supplies light of the maximum luminance. However, the light source module of the above embodiment emits light with a brightness corresponding to a brightness level that increases as the size of the light emitting region that supplies light with the maximum brightness decreases. As a result, the liquid crystal display device of the above-described example was superior to the comparative liquid crystal display device in the contrast ratio.
또한, 상기 비교예는 최대 발광 영역이 최대 휘도를 가지는 지점(A)에서 약 100의 휘도 레벨을 가졌지만, 상기 실시예는 최대 발광 영역이 최대 휘도를 가지는 지점(A')에서 약 55의 휘도 레벨을 가졌다. 따라서 상기 실시예의 액정표시장치는 상기 비교예의 액정표시장치에 비해 사용자의 눈부심 현상을 감소시킬 수 있었다. In the comparative example, the maximum luminous intensity region has a luminance level of about 100 at a point A having the maximum luminance, but the embodiment has a luminance of about 55 at the point A 'where the maximum luminous intensity region has the maximum luminance I had a level. Therefore, the liquid crystal display device of the embodiment can reduce the user's glare phenomenon as compared with the liquid crystal display device of the comparative example.
이상에서는 실시예들을 참조하여 설명하였지만, 해당 기술 분야의 숙련된 당업자는 하기의 특허 청구의 범위에 기재된 본 발명의 사상 및 영역으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있음을 이해할 수 있을 것이다.It will be apparent to those skilled in the art that various modifications and variations can be made in the present invention without departing from the spirit or scope of the present invention as defined by the following claims. You will understand.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 표시 장치의 블록도이다.1 is a block diagram of a display device according to an embodiment of the present invention.
도도 2는 도 1의 표시 장치에 적용된 발광 영역의 크기와 휘도의 관계를 나타낸 그래프이다.FIG. 2 is a graph showing the relationship between the size of the light emitting region and the luminance applied to the display device of FIG.
도 3a는 도 1의 표시 패널에 표시되는 일 예에 따른 영상의 평면도이다. FIG. 3A is a plan view of an image displayed on the display panel of FIG. 1; FIG.
도 3b는 도 3a의 영상에 대응하는 광원 모듈의 평면도이다.3B is a plan view of the light source module corresponding to the image of FIG. 3A.
도 4a는 도 1의 표시 패널에 표시되는 다른 예에 따른 영상의 평면도이다. 4A is a plan view of an image according to another example displayed on the display panel of FIG.
도 4b는 도 4a의 영상에 대응하는 광원 모듈의 평면도이다. 4B is a plan view of the light source module corresponding to the image of FIG. 4A.
도 5는 도 1에 도시된 발광 구동부에 대한 회로도이다. 5 is a circuit diagram of the light emitting driver shown in FIG.
도 6은 도 5에 도시된 발광 구동부의 출력 신호에 대한 타이밍도이다.6 is a timing chart of an output signal of the light emitting driver shown in FIG.
도 7a는 도 5에 도시된 발광 구동부의 일 구동 예에 따른 회로도이다. 7A is a circuit diagram according to one example of driving operation of the light emitting driver shown in FIG.
도 7b는 도 7a에 도시된 발광 구동부의 출력 신호에 대한 타이밍도이다.7B is a timing chart of the output signal of the light emitting driver shown in FIG. 7A.
도 8a는 도 5에 도시된 발광 구동부의 다른 구동 예에 따른 회로도이다. 8A is a circuit diagram according to another driving example of the light emitting driver shown in FIG.
도 8b는 도 8a에 도시된 발광 구동부의 출력 신호에 대한 타이밍도이다.8B is a timing chart of the output signal of the light emitting driver shown in FIG. 8A.
도 9a는 도 5에 도시된 발광 구동부의 다른 구동 예에 따른 회로도이다. 9A is a circuit diagram according to another driving example of the light emission driving unit shown in FIG.
도 9b는 도 9a에 도시된 발광 구동부의 출력 신호에 대한 타이밍도이다.9B is a timing chart of the output signal of the light emitting driver shown in FIG. 9A.
도 10은 도 1에 도시된 광원 모듈의 로컬 디밍 방법을 설명하기 위한 흐름도들이다.10 is a flowchart illustrating a local dimming method of the light source module shown in FIG.
도 11은 발광 영역의 크기와 휘도의 관계를 나타낸 그래프들이다.11 is a graph showing the relationship between the size of the light emitting region and the luminance.
<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명> Description of the Related Art
100 : 표시 패널 110 : 타이밍 제어부100: display panel 110: timing controller
130 : 패널 구동부 200 : 광원 모듈130: panel driver 200: light source module
210 : 대표값 산출부 220 : 영역 결정부 210: representative value calculating unit 220: area determining unit
230 : 휘도 결정부 240 : 발광 구동부230: luminance determination unit 240: light emission driving unit
241 : 구동 칩 241: Driving chip
241a 내지 241h : 제1 내지 제8 출력 채널241a to 241h: first to eighth output channels
242 내지 249 : 제1 내지 제8 스위칭부242 to 249: First to eighth switching units
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