JP2020030398A - 液晶表示装置及びその駆動方法 - Google Patents

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Abstract

【課題】垂直ブランク区間の可変による輝度偏差を改善する液晶表示装置及びその駆動方法を提供する。【解決手段】本発明の液晶表示装置は、液晶表示パネルと、液晶表示パネルに光を提供する光源部と、同期信号をカウントしてフレーム内の垂直ブランク区間のカウンタ値を算出する垂直ブランク(VB)感知部と、垂直ブランク区間のカウンタ値と複数の基準カウンタ値とを比較して輝度補正値を算出する輝度補正値算出部と、フレームのアクティブ区間にノーマル輝度値のノーマルレベルを有し、垂直ブランク区間に輝度補正値の輝度レベルを有する光源駆動信号を光源部に提供する光源駆動部と、を備える。【選択図】図1

Description

本発明は、液晶表示装置及びその駆動方法に関し、より詳細には、表示品質を改善するための液晶表示装置及びその駆動方法に関する。
一般的に、液晶表示装置(Liquid Crystal Display:LCD)は、液晶の光透過率を用いて映像を表示する液晶表示パネルと、液晶表示パネルを駆動する駆動回路と、液晶表示パネルの下部に配置されて液晶表示パネルに光を提供するバックライトユニットとを含む。
外部のグラフィック処理装置(Graphic Processing Unit:GPU))は、イメージデータを構成するイメージフレームのイメージフレームレートをリアルタイムで可変する。スケーラー(Scaler)は、イメージフレームレートを、液晶表示パネルに映像を表示するためのパネル駆動フレームのパネルフレームレートで調節して液晶表示装置に提供する。
イメージフレームレートがパネルフレームレートよりも遅いか又は速いと、液晶表示装置に前フレームのイメージが出力される途中で現フレームのイメージが出力されるか、或いは現フレームのイメージが出力される途中で次のフレームのイメージが出力される。これによって、液晶表示装置に表示される画面にテアリング現象(tearing)が発生する。
このようなテアリング現象を改善するために、スケーラーは、垂直同期化のために、垂直同期化モードで駆動する。垂直同期化モードでは、フレームレートが遅いと、スケーラーは、前フレームのイメージを繰り返して液晶表示装置に出力する。これによって、液晶表示装置に表示される画面が遅延される現象(stuttering)が発生する。
このようなイメージフレームレートの可変による問題点を改善するために、パネル駆動フレーム内の垂直ブランク(vertical blank)の区間を増加又は減少させてイメージフレームレートに一致させるAdaptive−Sync(適応的同期)技術が提案されている。パネル駆動フレーム内の垂直ブランク区間が異なることによって、フレーム毎に液晶表示パネルの平均輝度が異なることになる。これによって、フリッカー(flicker)のような表示不良が目視される。
特開2013−238656号公報
本発明は、上記従来の問題点に鑑みてなされたものであって、本発明の目的は、垂直ブランク区間の可変による輝度偏差を改善するための液晶表示装置及びその駆動方法を提供することにある。
上記目的を達成するためになされた本発明の一態様による液晶表示装置は、液晶表示パネルと、前記液晶表示パネルに光を提供する光源部と、同期信号をカウントしてフレーム内の垂直ブランク区間のカウンタ値を算出する垂直ブランク(VB)感知部と、前記垂直ブランク区間のカウンタ値と複数の基準カウンタ値とを比較して輝度補正値を算出する輝度補正値算出部と、前記フレームのアクティブ区間にノーマル輝度値のノーマルレベルを有し、前記垂直ブランク区間に前記輝度補正値の補正レベルを有する光源駆動信号を前記光源部に提供する光源駆動部と、を備えることを特徴とする。
前記輝度補正値算出部は、前記垂直ブランク区間のカウンタ値を前記複数の基準カウンタ値と順次比較し、基準カウンタ値以上である場合に前記輝度補正値を段階的に算出し得る。
前記輝度補正値算出部は、前記垂直ブランク区間のカウンタ値が最も小さい基準カウンタ値よりも小さい場合、前記フレームのアクティブ区間に設定されたノーマル輝度値を維持し得る。
前記輝度補正値算出部は、次のフレームの開始信号が立ち上がると、次のフレームのアクティブ区間に設定されたノーマル輝度値に変更し得る。
前記複数の基準カウンタ値は、可変可能な複数の垂直ブランク区間のカウンタ値に対応し得る。
前記光源部は、複数の発光ブロックを含み、前記光源駆動部は、前記複数の発光ブロックのそれぞれに提供される複数の光源駆動信号を生成し得る。
前記輝度補正値算出部は、前記垂直ブランク区間のカウンタ値と前記複数の基準カウンタ値とを比較して発光ブロック別に輝度補正値を算出し、前記光源駆動部は、前記アクティブ区間に発光ブロック別に設定されたノーマル輝度値のノーマルレベルを有し、前記垂直ブランク区間に前記輝度補正値の補正レベルを有する光源駆動信号を生成し得る。
前記液晶表示装置は、各発光ブロックに対応する表示ブロックのイメージデータをヒストグラム分析して表示ブロック別に代表階調を算出するヒストグラム分析部を更に含み得る。
前記輝度補正値算出部は、前記垂直ブランク区間のカウンタ値と前記複数の基準カウンタ値とを比較し、前記代表階調に基づいて発光ブロック別に前記輝度補正値を算出し得る。
前記液晶表示装置は、複数のフレームに対応する複数の垂直ブランク区間のカウンタ値を予め設定された基準値と比較し、現フレームが、垂直ブランク区間が可変するAdaptive−Syncモードであるか、又は垂直ブランク区間が一定である一般の同期モードであるかを決定するモード決定部を更に含み得る。
上記目的を達成するためになされた本発明の一態様による液晶表示装置の駆動方法は、同期信号をカウントしてフレーム内の垂直ブランク区間のカウンタ値を算出するステップと、前記垂直ブランク区間のカウンタ値と複数の基準カウンタ値とを比較して輝度補正値を算出するステップと、前記フレームのアクティブ区間にノーマル輝度値のノーマルレベルを有し、前記垂直ブランク区間に前記輝度補正値に基づく補正レベルを有する光源駆動信号を生成するステップと、を有することを特徴とする。
前記液晶表示装置の駆動方法は、前記垂直ブランク区間のカウンタ値を前記複数の基準カウンタ値と順次比較し、基準カウンタ値以上である場合に前記輝度補正値を段階的に算出するステップを更に含み得る。
前記液晶表示装置の駆動方法は、前記垂直ブランク区間のカウンタ値が最も小さい基準カウンタ値よりも小さい場合、前記フレームのアクティブ区間に設定されたノーマル輝度値を維持するステップを更に含み得る。
前記液晶表示装置の駆動方法は、次のフレームの開始信号が立ち上がると、次のフレームのアクティブ区間に設定されたノーマル輝度値に変更するステップを更に含み得る。
前記複数の基準カウンタ値は、可変可能な複数の垂直ブランク区間のカウンタ値に対応し得る。
前記液晶表示装置の駆動方法は、複数の発光ブロックのそれぞれに複数の光源駆動信号を提供するステップを更に含み得る。
前記液晶表示装置の駆動方法は、前記垂直ブランク区間のカウンタ値と前記複数の基準カウンタ値とを比較して発光ブロック別に輝度補正値を算出するステップと、前記アクティブ区間に発光ブロック別に設定されたノーマル輝度値のノーマルレベルを有し、前記垂直ブランク区間に前記輝度補正値の補正レベルを有する光源駆動信号を生成するステップと、を更に含み得る。
前記液晶表示装置の駆動方法は、各発光ブロックに対応する表示ブロックのイメージデータをヒストグラム分析して表示ブロック別に代表階調を算出するステップを更に含み得る。
前記液晶表示装置の駆動方法は、前記垂直ブランク区間のカウンタ値と前記複数の基準カウンタ値とを比較し、前記代表階調に基づいて発光ブロック別に前記輝度補正値を算出するステップを更に含み得る。
前記液晶表示装置の駆動方法は、複数のフレームに対応する複数の垂直ブランク区間のカウンタ値を予め設定された基準値と比較し、現フレームが、垂直ブランク区間が可変するAdaptive−Syncモードであるか、又は垂直ブランク区間が一定である一般の同期モードであるかを決定するステップを更に含み得る。
本発明の液晶表示装置及びその駆動方法によると、垂直ブランク区間の可変による液晶表示パネルに表示されるイメージの輝度偏差を、垂直ブランク区間のカウンタ値に基づいて、液晶表示パネルに提供される光の輝度レベルを補正することで、除去することができる。また、光の輝度レベルを、イメージの階調に基づいて、補正することができる。
本発明の一実施例による液晶表示装置のブロック図である。 本発明の一実施例によるAdaptive−Syncモードのフレームを説明するための概念図である。 液晶表示装置に表示されるイメージの輝度偏差を説明するための図である。 液晶表示装置に表示されるイメージの輝度偏差を説明するための図である。 液晶表示装置に表示されるイメージの輝度偏差を説明するための図である。 液晶表示装置に表示されるイメージの輝度偏差を説明するための図である。 本発明の一実施例による輝度補正値算出部のブロック図である。 図4の第1のルックアップテーブルを説明するための概念図である。 本発明の一実施例による垂直ブランク区間のカウンタ値に基づいて補正値が適用される方法を説明するための波形図である。 本発明の一実施例による垂直ブランク区間のカウンタ値によって補正値が適用された発光駆動信号を説明するための波形図である。 本発明の一実施例による垂直ブランク区間のカウンタ値によって補正値が適用された発光駆動信号を説明するための波形図である。 本発明の一実施例による垂直ブランク区間のカウンタ値によって補正値が適用された発光駆動信号を説明するための波形図である。 本発明の一実施例による垂直ブランク区間のカウンタ値によって補正値が適用された発光駆動信号を説明するための波形図である。 本発明の一実施例による垂直ブランク区間のカウンタ値によって補正値が適用された発光駆動信号を説明するための波形図である。 本発明の一実施例による垂直ブランク区間のカウンタ値によって補正値が適用された発光駆動信号を説明するための波形図である。 本発明の一実施例による複数の発光ブロックの発光駆動信号を説明するための概念図である。 本発明の他の実施例による輝度補正値算出部のブロック図である。 図9の第2のルックアップテーブルを説明するための概念図である。 本発明の他の実施例による複数の発光ブロックの発光駆動信号を説明するための概念図である。 本発明の一実施例によるタイミング制御部のブロック図である。 図12のタイミング制御部を含む表示装置の駆動方法を説明するためのフローチャートである。
以下、本発明を実施するための形態の具体例を、図面を参照しながら詳細に説明する。
図1は、本発明の一実施例による液晶表示装置のブロック図であり、図2は、本発明の一実施例によるAdaptive−Syncモードのフレームを説明するための概念図である。
図1に示すように、液晶表示装置1000は、液晶表示パネル100と、タイミング制御部200と、データ駆動部300と、ゲート駆動部400と、光源部500と、光源駆動部600とを含む。
液晶表示パネル100は、複数のデータライン(DL)と、複数のゲートライン(GL)と、複数の画素(P)とを含む。
複数のデータライン(DL)は、列方向(CD)に延在し、列方向(CD)に交差する行方向(RD)に配列される。複数のゲートライン(GL)は、行方向(RD)に延在し、列方向(CD)に配列される。
複数の画素(P)は、複数の画素行及び複数の画素列を含むマトリックス状に配列される。各画素(P)は、データライン(DL)及びゲートライン(GL)に連結されたトランジスタ(TR)と、トランジスタ(TR)に連結された液晶キャパシタ(CLC)と、液晶キャパシタ(CLC)に連結されたストレージキャパシタ(CST)とを含む。液晶キャパシタ(CLC)には液晶共通電圧(VCOM)が印加され、ストレージキャパシタ(CST)にはストレージ共通電圧(VST)が印加される。液晶共通電圧(VCOM)とストレージ共通電圧(VST)とは、同じ電圧でもよい。
タイミング制御部200は、外部装置であるグラフィック処理装置(GPU)から、イメージデータ(DATA)及び同期信号(SS)を受信する。同期信号(SS)は、データイネーブル信号を含む。
図2に示すように、タイミング制御部200は、フレーム周波数が可変する複数のフレームを受信する。
第nのフレーム(n_F)は、144Hzのフレーム周波数を有し、第n+1のフレーム((n+1)_F)は、48Hzのフレーム周波数を有し、第n+2のフレーム((n+2)_F)は、100Hzのフレーム周波数を有する。
144Hzの第nのフレーム(n_F)は、固定長さ(FL)の第nのアクティブ区間(ATn)と、第1の長さ(L1)の第nの垂直ブランク区間(VBn)とを有する。48Hzの第n+1のフレーム((n+1)_F)は、固定長さ(FL)の第n+1のアクティブ区間(ATn+1)と、第1の長さ(L1)よりも長い第2の長さ(L2)の第n+1の垂直ブランク区間(VBn+1)とを有する。100Hzの第n+2のフレーム((n+2)_F)は、固定長さ(FL)の第n+2のアクティブ区間(ATn+2)と、第1の長さ(L1)よりも長く、第2の長さ(L2)よりも短い第3の長さ(L3)の第n+2の垂直ブランク区間(VBn+2)とを有する。
タイミング制御部200は、同期信号(SS)に基づいて複数の制御信号を生成する。複数の制御信号は、データ駆動部300を制御するデータ制御信号(DCS)と、ゲート駆動部400を制御するゲート制御信号(GCS)と、光源駆動部600を制御する光源制御信号(LCS)とを含む。イメージデータ(DATA)を様々な補正アルゴリズムにより補正し、補正されたイメージデータ(DATA1)をデータ駆動部300に提供する。
データ駆動部300は、データ制御信号(DCS)に基づいて、水平周期毎にイメージデータ(DATA1)をアナログのデータ電圧に変換してデータライン(DL)に出力する。
ゲート駆動部400は、ゲート制御信号(GCS)に基づいて複数のゲート信号を生成し、複数のゲート信号を複数のゲートライン(GL)に順次出力する。
例えば、液晶表示パネル100は、第nのフレーム(n_F)の第nのアクティブ区間(ATn)の間、第nのフレームイメージデータを液晶表示パネル100に充填し、第1の長さ(L1)の第nの垂直ブランク区間(VBn)の間、充填された第nのフレームイメージデータを維持する。
液晶表示パネル100は、第n+1のフレーム((n+1)_F)の第n+1のアクティブ区間(ATn+1)の間、第n+1のフレームイメージデータを充填し、第2の長さ(L2)の第n+1の垂直ブランク区間(VBn+1)の間、充填された第n+1のフレームイメージデータを維持する。
液晶表示パネル100は、第n+2のフレーム((n+2)_F)の第n+2のアクティブ区間(ATn+2)の間、第n+2のフレームイメージデータを充填し、第3の長さ(L3)の第n+2の垂直ブランク区間(VBn+2)の間、液晶表示パネル100に充填された第n+2のフレームイメージデータを維持する。
フレームの垂直ブランク区間が長いほど、漏洩電流によって液晶表示パネル100に充填されたデータ電圧が減少し、これによって液晶表示パネル100に表示されるイメージの平均輝度が減少する。
従って、液晶表示パネル100に表示されるイメージの平均輝度は、垂直ブランク区間の長さが最短の第nのフレーム(n_F)が最も高く、垂直ブランク区間の長さが最長の第n+1のフレーム((n+1)_F)が最も低い。
本実施例によると、垂直ブランク区間の長さによって光源部500で発生する光の輝度を補正することで、垂直ブランク区間の変化による輝度偏差を除去することができる。
タイミング制御部200は、フレームの垂直ブランク区間の長さにより光の輝度を補正するために、垂直ブランク(Vertical Blank:VB)感知部210と、輝度補正値算出部230とを含む。
VB感知部210は、同期信号(SS)をカウントしてフレームの垂直ブランク区間のカウンタ値を算出する。例えば、VB感知部210は、データイネーブル信号をカウントして垂直ブランク区間のカウンタ値を算出する。或いは、VB感知部210は、タイミング制御部200内に含まれるオシレータ(oscillator)で生成された内部同期信号であるクロック信号をカウントして垂直ブランク区間のカウンタ値を算出する。
輝度補正値算出部230は、VB感知部210より提供された垂直ブランク区間のカウンタ値によって、光の輝度を補正するための補正値を算出する。輝度補正値算出部230は、補正値を、光源部500に駆動信号を提供する光源駆動部600に提供する。
光源部500は、液晶表示パネル100の背面に配置されて液晶表示パネル100に光を提供する。光源部500は、光源駆動部600より提供された光源駆動信号に基づいて、輝度が制御された光を液晶表示パネル100に提供する。
光源部500は、複数の発光ブロック(B1、B2、…、BN)を含む。各発光ブロックは、少なくとも1つの発光ダイオードを含む。複数の発光ブロック(B1、B2、…、BN)のそれぞれは、液晶表示パネル100の該当する表示ブロックに光を提供する。
光源駆動部600は、光源制御信号(LCS)に基づいて光源部500を駆動する光源駆動信号を生成する。
光源駆動部600は、複数の発光ブロック(B1、B2、…、BN)を駆動する複数の光源駆動信号(LS_B1、LS_B2、LS_B3、…、LS_BN)を生成する。複数の光源駆動信号(LS_B1、LS_B2、LS_B3、…、LS_BN)は、デジタルPWM(pulse width modulation)信号又はアナログ調光信号である。
光源駆動部600は、輝度補正値算出部230より提供された垂直ブランク区間のカウンタ値により算出された複数の発光ブロック(B1、B2、…、BN)の複数の補正値に基づいて、複数の光源駆動信号(LS_B1、LS_B2、LS_B3、…、LS_BN)を生成する。
複数の光源駆動信号(LS_B1、LS_B2、LS_B3、…、LS_BN)のそれぞれは、アクティブ区間で各発光ブロックに対応して設定されたノーマル輝度値のノーマルレベルを有し、垂直ブランク区間で垂直ブランク区間のカウンタ値によって算出された補正値に対応する補正レベルを有する。補正値は複数個でもよく、垂直ブランク区間は複数の補正レベルを有する。
本実施例によると、垂直ブランク区間のカウンタ値によって、複数の発光ブロックのそれぞれより発生する光の輝度を補正することで、垂直ブランク区間の変化によるイメージの輝度偏差を除去することができ、また複数の発光ブロックの光を個別に補正することで、位置別にイメージの輝度偏差を補正することができる。
図3a〜図3dは、液晶表示装置に表示されるイメージの輝度偏差を説明するための図である。
図3aは、比較例による液晶表示装置の液晶表示パネルに対する平面図である。
比較例によると、液晶表示装置は、100Hzのフレーム周波数で液晶表示パネルに、32階調、64階調、128階調、192階調、及び256階調のイメージを各々表示し、各階調イメージが表示された液晶表示パネルのサンプル位置、例えば中央領域(Center)、中央領域に対して、左領域(Left)、右領域(Right)、上領域(Up)、及び下領域(Down)で各々輝度を測定した。
液晶表示装置は、50Hzのフレーム周波数で、液晶表示パネルに、32階調、64階調、128階調、192階調、及び256階調のイメージを各々表示し、各階調イメージが表示された液晶表示パネルの中央領域(Center)、中央領域に対して、左領域(Left)、右領域(Right)、上領域(Up)、及び下領域(Down)で各々輝度を測定した。
図3bは、液晶表示パネルの垂直方向によるG−Valueを示すグラフであり、図3cは、液晶表示パネルの水平方向によるG−Valueを示すグラフである。
図3b及び図3cにおけるG−Valueは、次の数式のように定義される。
[数式]
G−Value=100Hzで駆動する場合の輝度値/50Hzで駆動する場合の輝度値
図3bに示す液晶表示パネルの垂直方向に位置する上領域(Up)、中央領域(Center)、及び下領域(Down)のG−Valueを参照すると、0〜64階調の低階調範囲で、上領域(Up)、中央領域(Center)、及び下領域(Down)のG−Valueは、いずれも1よりも小さい。即ち、低階調範囲で50Hzのフレーム周波数で駆動する場合の輝度が100Hzのフレーム周波数で駆動する場合の輝度よりも高いことが分かる。
また、15階調において、下領域(Down)のG−Valueが中央領域(Center)のG−Valueよりも小さく、上領域(Up)のG−Valueは中央領域(Center)のG−Valueよりも大きい。即ち、同一の液晶表示パネル内において、中央領域(Center)に対して、下領域(Down)がフレーム周波数による輝度差が相対的に大きく、上領域(Up)がフレーム周波数による輝度差が相対的に小さいことが分かる。
図3cに示す液晶表示パネルの水平方向に位置する左領域(Left)、中央領域(Center)、及び右領域(Right)のG−Valueを参照すると、0〜64階調の低階調範囲で、左領域(Left)、中央領域(Center)、及び右領域(Right)のG−Valueは、いずれも1よりも小さい。即ち、低階調範囲で50Hzのフレーム周波数で駆動する場合の輝度が、100Hzのフレーム周波数で駆動する場合の輝度よりも高いことが分かる。
低階調範囲で、左領域(Left)及び中央領域(Center)のG−Valueはほぼ類似しており、右領域(Right)のG−Valueが相対的に大きい。即ち、同一の液晶表示パネル内において、左領域(Left)及び中央領域(Center)はフレーム周波数による輝度差が類似しており、右領域(Right)はフレーム周波数による輝度差が相対的に大きいことが分かる。
図3b及び図3cによると、フレーム周波数の変化による輝度偏差は、液晶表示パネルの位置別に異なることが分かる。
図3dは、階調及び位置によって、100Hz及び50Hzのフレーム周波数で駆動する場合の輝度偏差を示す表である。図3dに示す輝度値(nit)は、100Hzで駆動する場合の輝度値から50Hzで駆動する場合の輝度値を引いた値である。
図3dにおいて、32階調を参照すると、左領域(Left)の輝度値は−0.27nitであり、右領域(Right)の輝度値は−0.32nitであり、中央領域(Center)の輝度値は−0.12nitであり、上領域(Up)の輝度値は0.10nitであり、下領域(Down)の輝度値は−0.10nitである。
また、15階調の輝度で、左領域(Left)、上領域(Up)、中央領域(Center)、及び下領域(Down)は、50Hzで駆動する場合の輝度値が100Hzで駆動する場合の輝度値よりも高く、特に右領域(Right)の輝度値が相対的に最も高いことが分かる。一方、上領域(Up)における32階調の輝度値は、100Hzで駆動する場合が50Hzで駆動する場合よりも高いことが分かる。
図3dによると、フレーム周波数の変化による輝度偏差は、液晶表示パネルの位置別及びイメージの階調別に異なることが分かる。
本実施例によると、フレーム周波数の可変、即ち垂直ブランク区間の可変による輝度偏差を液晶表示パネルの位置別に補正することで、イメージの表示品質を向上させることができる。
図4は、本発明の一実施例による輝度補正値算出部のブロック図であり、図5は、図4の第1のルックアップテーブルを説明するための概念図である。
図4に示すように、輝度補正値算出部230は、フレーム周波数、即ち垂直ブランク区間の可変による輝度偏差を液晶表示パネルの位置別に補正するための複数の発光ブロックの複数の補正値を算出する。
輝度補正値算出部230は、第1のルックアップテーブル231と、算出部232とを含む。
第1のルックアップテーブル231には、垂直ブランク区間のデータイネーブル信号又はクロック信号をカウントしたカウント値(CV)によってサンプリングされた発光ブロックの補正値が格納される。
図5に示すように、垂直ブランク区間のカウント値(CV)が第1の基準カウンタ値(CV1)以上である場合、サンプリングされた複数の発光ブロック(B1、B2、…、B8、…、BN)の補正値は、(a1、a2、…、a8、…、aN)に各々決定される。
フレームの垂直ブランク区間のカウント値(CV)が第2の基準カウンタ値(CV2)以上である場合、サンプリングされた複数の発光ブロック(B1、B2、…、B8、…、BN)の補正値は、(b1、b2、…、b8、…、bN)に各々決定される。第2の基準カウンタ値(CV2)は、第1の基準カウンタ値(CV1)よりも大きい。
フレームの垂直ブランク区間のカウント値(CV)が第3の基準カウンタ値(CV3)以上である場合、サンプリングされた複数の発光ブロック(B1、B2、…、B8、…、BN)の補正値は、(c1、c2、…、c8、…、cN)に各々決定される。第3の基準カウンタ値(CV3)は、第2の基準カウンタ値(CV2)よりも大きい。
フレームの垂直ブランク区間のカウント値(CV)が第4の基準カウンタ値(CV4)以上である場合、サンプリングされた複数の発光ブロック(B1、B2、…、B8、…、BN)の補正値は、(d1、d2、…、d8、…、dN)に各々決定される。第4の基準カウンタ値(CV4)は、第3の基準カウンタ値(CV3)よりも大きい。
フレームの垂直ブランク区間のカウント値(CV)が第5の基準カウンタ値(CV5)以上である場合、サンプリングされた複数の発光ブロック(B1、B2、…、B8、…、BN)の補正値は、(e1、e2、…、e8、…、eN)に各々決定される。第5の基準カウンタ値(CV5)は、第4の基準カウンタ値(CV4)よりも大きい。
フレームの垂直ブランク区間のカウント値(CV)が第6の基準カウンタ値(CV6)以上である場合、サンプリングされた複数の発光ブロック(B1、B2、…、B8、…、BN)の補正値は、(f1、f2、…、f8、…、fN)に各々決定される。第6の基準カウンタ値(CV6)は、第5の基準カウンタ値(CV5)よりも大きい。
算出部232は、第1のルックアップテーブル231に格納された補正値に基づいて、フレームに対する垂直ブランク区間のカウント値による複数の発光ブロック(B1、B2、B3、…、BN)の複数の補正値をリアルタイムで算出する。
複数の発光ブロック(B1、B2、B3、…、BN)に対応する複数の補正値は、図1における光源駆動部600に提供される。光源駆動部600は、複数の発光ブロック(B1、B2、B3、…、BN)を駆動する複数の発光駆動信号(LS_B1、LS_B2、…、LS_BN)を生成する。
図6は、本発明の一実施例による垂直ブランク区間のカウンタ値に基づいて補正値が適用される方法を説明するための波形図である。
図6に示すように、例えば基準フレーム周波数が144Hzに設定された場合、144Hzに対応する垂直ブランク区間の第1の長さ(L1)に対応するカウンタ値が第1の基準カウンタ値(CV1)になる。144Hzのフレーム周波数よりもフレームレートの低い複数のフレーム周波数の垂直ブランク区間の長さに対応して、複数の基準カウンタ値が設定される。
例えば、第2の基準カウンタ値(CV2)は、100Hzのフレーム周波数に対応する垂直ブランク区間の第2の長さ(L2)に対応するカウンタ値になる。第3の基準カウンタ値(CV3)は、80Hzのフレーム周波数に対応する垂直ブランク区間の第3の長さ(L3)に対応するカウンタ値になる。第4の基準カウンタ値(CV4)は、60Hzのフレーム周波数に対応する垂直ブランク区間の第4の長さ(L4)に対応するカウンタ値になる。第5の基準カウンタ値(CV5)は、50Hzのフレーム周波数に対応する垂直ブランク区間の第5の長さ(L5)に対応するカウンタ値になる。第6の基準カウンタ値(CV6)は、48Hzのフレーム周波数に対応する垂直ブランク区間の第6の長さ(L6)に対応するカウンタ値になる。
VB感知部は、垂直ブランク区間のクロック信号をリアルタイムでカウントし、カウンタ値を輝度補正値算出部に提供する。
輝度補正値算出部は、リアルタイムのカウントされた垂直ブランク区間のカウンタ値を複数の基準カウンタ値と比較して、補正値を決定する。
輝度補正値算出部は、垂直ブランク区間のカウンタ値(CV)が第1の基準カウンタ値(CV1)よりも小さい場合、アクティブ区間に適用されるノーマル輝度値(NOR_lev)をそのまま適用する。
輝度補正値算出部は、補正値を、垂直ブランク区間のカウンタ値(CV)が第1の基準カウンタ値(CV1)以上且つ第2の基準カウンタ値(CV2)よりも小さい場合、第1の補正値(a)に決定し、第2の基準カウンタ値(CV2)以上且つ第3の基準カウンタ値(CV3)よりも小さい場合、第2の補正値(b)に決定し、第3の基準カウンタ値(CV3)以上且つ第4の基準カウンタ値(CV4)よりも小さい場合、第3の補正値(c)に決定し、第4の基準カウンタ値(CV4)以上且つ第5の基準カウンタ値(CV5)よりも小さい場合、第4の補正値(d)に決定し、第5の基準カウンタ値(CV5)以上且つ第6の基準カウンタ値(CV6)よりも小さい場合、第5の補正値(e)に決定する。
図7a〜図7fは、本発明の一実施例による垂直ブランク区間のカウンタ値によって補正値が適用された発光駆動信号を説明するための波形図である。
図7aに示すように、144Hzのフレームが受信されると、VB感知部は、フレームの垂直ブランク区間のクロック信号をカウントする。
輝度補正値算出部は、垂直ブランク区間のカウンタ値(CV)が第1の基準カウンタ値(CV1)よりも小さいため、ノーマル輝度値(NOR_lev)をそのまま適用する。垂直ブランク区間のカウンタ値が第1の基準カウンタ値(CV1)になる時点で次のフレームが開始されることによって、アクティブ区間に対応してノーマル輝度値(NOR_lev)を適用する。次のフレームの開始時点は、垂直開始信号(STV)の立ち上がり時点によって分かる。
従って、光源駆動部は、144Hzのフレームの垂直ブランク区間の間、ノーマル輝度値(NOR_lev)に対応するノーマルレベルを有する発光駆動信号(LS)を生成する。
図7bに示すように、100Hzのフレームが受信されると、VB感知部は、フレームの垂直ブランク区間のクロック信号をカウントする。
輝度補正値算出部は、垂直ブランク区間のカウンタ値が、第1の基準カウンタ値(CV1)から第2の基準カウンタ値(CV2)になるまで第1の補正値(a)を適用し、第2の基準カウンタ値(CV2)になる時点で次のフレームの垂直開始信号(STV)が立ち上がることによって、アクティブ区間に対応してノーマル輝度値(NOR_lev)を適用する。
従って、光源駆動部は、100Hzのフレームの垂直ブランク区間の間、ノーマル輝度値(NOR_lev)及び第1の補正値(a)に対応するノーマルレベル及び第1の補正レベルを有する発光駆動信号(LS)を生成する。
図7cを参照すると、80Hzのフレームが受信されると、VB感知部は、フレームの垂直ブランク区間のクロック信号をカウントする。
輝度補正値算出部は、垂直ブランク区間のカウンタ値が、第1の基準カウンタ値(CV1)から第2の基準カウンタ値(CV2)になるまで第1の補正値(a)を適用し、第2の基準カウンタ値(CV2)から第3の基準カウンタ値(CV3)になるまで第2の補正値(b)を適用し、第3の基準カウンタ値(CV3)になる時点で次のフレームの垂直開始信号(STV)が立ち上がることによって、アクティブ区間に対応してノーマル輝度値(NOR_lev)を適用する。
従って、光源駆動部は、80Hzのフレームの垂直ブランク区間の間、ノーマル輝度値(NOR_lev)、第1の補正値(a)、及び第2の補正値(b)に対応するノーマルレベル、第1の補正レベル、及び第2の補正レベルを有する発光駆動信号(LS)を生成する。
図7dを参照すると、60Hzのフレームが受信されると、VB感知部は、フレームの垂直ブランク区間のクロック信号をカウントする。
輝度補正値算出部は、垂直ブランク区間のカウンタ値が、第1の基準カウンタ値(CV1)から第2の基準カウンタ値(CV2)になるまで第1の補正値(a)を適用し、第2の基準カウンタ値(CV2)から第3の基準カウンタ値(CV3)になるまで第2の補正値(b)を適用し、第3の基準カウンタ値(CV3)から第4の基準カウンタ値(CV4)になるまで第3の補正値(c)を適用し、第4の基準カウンタ値(CV4)になる時点で次のフレームの垂直開始信号(STV)が立ち上がることによって、アクティブ区間に対応してノーマル輝度値(NOR_lev)を適用する。
従って、光源駆動部は、60Hzのフレームの垂直ブランク区間の間、ノーマル輝度値(NOR_lev)、第1の補正値(a)、第2の補正値(b)、及び第3の補正値(c)に対応するノーマルレベル、第1の補正レベル、第2の補正レベル、及び第3の補正レベルを有する発光駆動信号(LS)を生成する。
図7eを参照すると、50Hzのフレームが受信されると、VB感知部は、フレームの垂直ブランク区間のクロック信号をカウントする。
輝度補正値算出部は、垂直ブランク区間のカウンタ値が、第1の基準カウンタ値(CV1)から第2の基準カウンタ値(CV2)になるまで第1の補正値(a)を適用し、第2の基準カウンタ値(CV2)から第3の基準カウンタ値(CV3)になるまで第2の補正値(b)を適用し、第3の基準カウンタ値(CV3)から第4の基準カウンタ値(CV4)になるまで第3の補正値(c)を適用し、第4の基準カウンタ値(CV4)から第5の基準カウンタ値(CV5)になるまで第4の補正値(d)を適用し、第5の基準カウンタ値(CV5)になる時点で次のフレームの垂直開始信号(STV)が立ち上がることによって、アクティブ区間に対応してノーマル輝度値(NOR_lev)を適用する。
従って、光源駆動部は、50Hzのフレームの垂直ブランク区間の間、ノーマル輝度値(NOR_lev)、第1の補正値(a)、第2の補正値(b)、第3の補正値(c)、及び第4の補正値(d)に対応するノーマルレベル、第1の補正レベル、第2の補正レベル、第3の補正レベル、及び第4の補正レベルを有する発光駆動信号(LS)を生成する。
図7fを参照すると、48Hzのフレームが受信されると、VB感知部は、フレームの垂直ブランク区間のクロック信号をカウントする。
輝度補正値算出部は、垂直ブランク区間のカウンタ値が、第1の基準カウンタ値(CV1)から第2の基準カウンタ値(CV2)になるまで第1の補正値(a)を適用し、第2の基準カウンタ値(CV2)から第3の基準カウンタ値(CV3)になるまで第2の補正値(b)を適用し、第3の基準カウンタ値(CV3)から第4の基準カウンタ値(CV4)になるまで第3の補正値(c)を適用し、第4の基準カウンタ値(CV4)から第5の基準カウンタ値(CV5)になるまで第4の補正値(d)を適用し、第5の基準カウンタ値(CV5)から第6の基準カウンタ値(CV6)になるまで第5の補正値(e)を適用し、第6の基準カウンタ値(CV6)になる時点で次のフレームの垂直開始信号(STV)が立ち上がることによって、アクティブ区間に対応してノーマル輝度値(NOR_lev)を適用する。
従って、光源駆動部は、48Hzのフレームの垂直ブランク区間の間、ノーマル輝度値(NOR_lev)、第1の補正値(a)、第2の補正値(b)、第3の補正値(c)、第4の補正値(d)、及び第5の補正値(e)に対応するノーマルレベル、第1の補正レベル、第2の補正レベル、第3の補正レベル、第4の補正レベル、及び第5の補正レベルを有する発光駆動信号(LS)を生成する。
図8は、本発明の一実施例による複数の発光ブロックの発光駆動信号を説明するための概念図である。
図8に示すように、第nのフレーム(n_F)が受信されると、VB感知部は、第nの垂直ブランク区間(VBn)のデータイネーブル信号又はクロック信号をカウントする。
輝度補正値算出部は、第nの垂直ブランク区間(VBn)のカウンタ値(CV)を第1の基準カウンタ値(CV1)と比較する。カウンタ値(CV)が第1の基準カウンタ値(CV1)よりも小さく、第1の基準カウンタ値(CV1)となる時点で第n+1のフレーム((n+1)_F)が開始されることによって、第nの垂直ブランク区間(VBn)の間、ノーマル輝度値(NOR_lev)を適用する。
光源駆動部は、第nのフレーム(n_F)に対応する複数の発光駆動信号(LS_B1、LS_B2、…、LS_BN)を生成する。
複数の発光駆動信号(LS_B1、LS_B2、…、LS_BN)は、第nのフレーム(n_F)の第nの垂直ブランク区間(VBn)の間、ノーマル輝度値(NOR_lev)に対応するノーマルレベルを有する。
ついで、第n+1のフレーム((n+1)_F)が受信されると、VB感知部は、第n+1の垂直ブランク区間(VBn+1)のデータイネーブル信号又はクロック信号をカウントする。
図5に示した第1のルックアップテーブル231を参照し、輝度補正値算出部は、カウンタ値を複数の基準カウンタ値(CV1、CV2、CV3、CV4、CV5)と比較して、第1の発光ブロック(B1)に対して第1の補正値(a1)、第2の補正値(b1)、第3の補正値(c1)、及び第4の補正値(d1)を算出し、第2の発光ブロック(B2)に対して第1の補正値(a2)、第2の補正値(b2)、第3の補正値(c2)、及び第4の補正値(d2)を算出し、第Nの発光ブロック(BN)に対して第1の補正値(aN)、第2の補正値(bN)、第3の補正値(cN)、及び第4の補正値(dN)を算出する。
光源駆動部は、第n+1のフレーム((n+1)_F)に対応する複数の発光駆動信号(LS_B1、LS_B2、…、LS_BN)を生成する。
例えば、第1の発光駆動信号(LS_B1)は、第n+1のアクティブ区間ではノーマルレベル(NOR_lev)を有し、第n+1の垂直ブランク区間(VBn+1)ではノーマルレベル(NOR_lev)、第1の補正レベル(a1)、第2の補正レベル(b1)、第3の補正レベル(c1)、及び第4の補正レベル(d1)を有する。第2の発光駆動信号(LS_B2)は、第n+1のアクティブ区間ではノーマルレベル(NOR_lev)を有し、第n+1の垂直ブランク区間(VBn+1)ではノーマルレベル(NOR_lev)、第1の補正レベル(a2)、第2の補正レベル(b2)、第3の補正レベル(c2)、及び第4の補正レベル(d2)を有する。第Nの発光駆動信号(LS_BN)は、第n+1のアクティブ区間ではノーマルレベル(NOR_lev)を有し、第n+1の垂直ブランク区間(VBn+1)ではノーマルレベル(NOR_lev)、第1の補正レベル(aN)、第2の補正レベル(bN)、第3の補正レベル(cN)、及び第4の補正レベル(dN)を有する。
ついで、第n+2のフレーム((n+2)_F)が受信されると、VB感知部は、第n+2の垂直ブランク区間(VBn+2)のデータイネーブル信号又はクロック信号をカウントする。
図5に示した第1のルックアップテーブル231を参照し、輝度補正値算出部は、カウンタ値を複数の基準カウンタ値(CV1、CV2、CV3)と比較して、第1の発光ブロック(B1)に対して第1の補正値(a1)、第2の補正値(b1)、及び第3の補正値(c1)を算出し、第2の発光ブロック(B2)に対して第1の補正値(a2)、第2の補正値(b2)、及び第3の補正値(c2)を算出し、第Nの発光ブロック(BN)に対して第1の補正値(aN)、第2の補正値(bN)、及び第3の補正値(cN)を算出する。
光源駆動部は、第n+2のフレーム((n+2)_F)に対応する複数の発光駆動信号(LS_B1、LS_B2、…、LS_BN)を生成する。
例えば、第1の発光駆動信号(LS_B1)は、第n+2のアクティブ区間ではノーマルレベル(NOR_lev)を有し、第n+2の垂直ブランク区間(VBn+2)ではノーマルレベル(NOR_lev)、第1の補正レベル(a1)、第2の補正レベル(b1)、及び第3の補正レベル(c1)を有する。第2の発光駆動信号(LS_B2)は、第n+2のアクティブ区間ではノーマルレベル(NOR_lev)を有し、第n+2の垂直ブランク区間(VBn+2)ではノーマルレベル(NOR_lev)、第1の補正レベル(a2)、第2の補正レベル(b2)、及び第3の補正レベル(c2)を有する。第Nの発光駆動信号(LS_BN)は、第n+2のアクティブ区間ではノーマルレベル(NOR_lev)を有し、第n+2の垂直ブランク区間(VBn+2)ではノーマルレベル(NOR_lev)、第1の補正レベル(aN)、第2の補正レベル(bN)、及び第3の補正レベル(cN)を有する。
本実施例によると、垂直ブランク区間のカウンタ値によって複数の発光ブロックのそれぞれより発生する光の輝度を補正することで、垂直ブランク区間の変化によるイメージの輝度偏差を除去することができ、また複数の発光ブロックの光を個別に補正することで、位置別にイメージの輝度偏差を補正することができる。
図9は、本発明の他の実施例による輝度補正値算出部のブロック図であり、図10は、図9の第2のルックアップテーブルを説明するための概念図である。
図9を参照すると、輝度補正値算出部230Aは、ヒストグラム分析部233と、第2のルックアップテーブル234と、算出部235とを含む。
ヒストグラム分析部233は、フレームイメージデータを、光源部の複数の発光ブロックのそれぞれに対応する表示ブロック別にヒストグラム分析して、表示ブロック別に代表階調を算出する。ヒストグラム分析部233は、各表示ブロックに含まれる階調のうち、最も多い階調を代表階調として算出するか、又は平均階調を代表階調として算出する。
第2のルックアップテーブル234には、垂直ブランク区間のデータイネーブル信号又はクロック信号をカウントしたカウント値及びサンプリングされた階調によって、サンプリングされた発光ブロックの補正値が格納される。
例えば、図10に示すように、垂直ブランク区間のカウント値(CV)が第1の基準カウンタ値(CV1)以上の条件で、32階調のサンプリングされた複数の発光ブロック(B1、B2、…、BN)の補正値は(a11、a12、…、a1N)に各々決定され、64階調のサンプリングされた複数の発光ブロック(B1、B2、…、BN)の補正値は(a21、a22、…、a2N)に各々決定され、128階調のサンプリングされた複数の発光ブロック(B1、B2、…、BN)の補正値は(a31、a32、…、a3N)に各々決定され、192階調のサンプリングされた複数の発光ブロック(B1、B2、…、BN)の補正値は(a41、a42、…、a4N)に各々決定される。
垂直ブランク区間のカウント値(CV)が第2の基準カウンタ値(CV2)以上の条件で、32階調のサンプリングされた複数の発光ブロック(B1、B2、…、BN)の補正値は(b11、b12、…、b1N)に各々決定され、64階調のサンプリングされた複数の発光ブロック(B1、B2、…、BN)の補正値は(b21、b22、…、b2N)に各々決定され、128階調のサンプリングされた複数の発光ブロック(B1、B2、…、BN)の補正値は(b31、b32、…、b3N)に各々決定され、192階調のサンプリングされた複数の発光ブロック(B1、B2、…、BN)の補正値は(b41、b42、…、b4N)に各々決定される。第2の基準カウンタ値(CV2)は、第1の基準カウンタ値(CV1)よりも大きい。
このような方式で、第2のルックアップテーブル234には、サンプリングされた発光ブロックの補正値が格納される。
算出部235は、第2のルックアップテーブル234に格納された補正値に基づいて、フレームに対する垂直ブランク区間のカウント値による複数の発光ブロック(B1、B2、B3、…、BN)の複数の補正値をリアルタイムに算出する。
図11は、本発明の他の実施例による複数の発光ブロックの発光駆動信号を説明するための概念図である。
図9、図10、及び図11を参照すると、第nのフレーム(n_F)が受信されると、VB感知部は、第nの垂直ブランク区間(VBn)のデータイネーブル信号又はクロック信号をカウントする。
ヒストグラム分析部233は、第1の発光ブロック(B1)に対応する第1の代表階調(32G)を算出し、第2の発光ブロック(B2)に対応する第2の代表階調(128G)を算出し、第Nの発光ブロック(BN)に対応する第Nの代表階調(64G)を算出する。
図10に示した第2のルックアップテーブル234を参照し、算出部235は、カウンタ値(CV)を第1の基準カウンタ値(CV1)と比較してノーマル輝度値(NOR_lev)を適用する。例えば、算出部235は、第1の発光ブロック(B1)に対して第1の代表階調(32G)に対応するノーマル輝度値(NOR_lev)を算出し、第2の発光ブロック(B2)に対して第2の代表階調(128G)に対応するノーマル輝度値(NOR_lev)を算出し、第Nの発光ブロック(BN)に対して第Nの代表階調(64G)に対応するノーマル輝度値(NOR_lev)を算出する。
光源駆動部は、第nのフレーム(n_F)に対応する複数の発光駆動信号(LS_B1、LS_B2、…、LS_BN)を生成する。
複数の発光駆動信号(LS_B1、LS_B2、…、LS_BN)は、第nのフレーム(n_F)の第nの垂直ブランク区間(VBn)の間、ノーマル輝度値(NOR_lev)に対応するノーマルレベルを有する。
ついで、第n+1のフレーム((n+1)_F)が受信されると、VB感知部は、第n+1の垂直ブランク区間(VBn+1)のデータイネーブル信号又はクロック信号をカウントする。
ヒストグラム分析部233は、第1の発光ブロック(B1)に対応する第1の代表階調(32G)を算出し、第2の発光ブロック(B2)に対応する第2の代表階調(128G)を算出し、第Nの発光ブロック(BN)に対応する第Nの代表階調(64G)を算出する。
図10に示した第2のルックアップテーブル234を参照し、算出部235は、第1の発光ブロック(B1)に対して、カウンタ値(CV)と複数の基準カウンタ値(CV1、CV2、CV3、CV4、CV5)との比較結果による補正値のうち、第1の代表階調(32G)に対応する第1の補正値(a11)、第2の補正値(b11)、第3の補正値(c11)、及び第4の補正値(d11)を算出し、第2の発光ブロック(B2)に対して、カウンタ値(CV)と複数の基準カウンタ値(CV1、CV2、CV3、CV4、CV5)との比較結果による補正値のうち、第2の代表階調(64G)に対応する第1の補正値(a22)、第2の補正値(b22)、第3の補正値(c22)、及び第4の補正値(d22)を算出し、第Nの発光ブロック(B2)に対して、カウンタ値(CV)と複数の基準カウンタ値(CV1、CV2、CV3、CV4、CV5)との比較結果による補正値のうち、第Nの代表階調(64G)に対応する第1の補正値(a2N)、第2の補正値(b2N)、第3の補正値(c2N)、及び第4の補正値(d2N)を算出する。
光源駆動部は、第n+1のフレーム((n+1)_F)に対応する複数の発光駆動信号(LS_B1、LS_B2、…、LS_BN)を生成する。
例えば、第1の発光駆動信号(LS_B1)は、第n+1のアクティブ区間ではノーマルレベル(NOR_lev)を有し、第n+1の垂直ブランク区間(VBn+1)ではノーマルレベル(NOR_lev)、第1の補正レベル(a11)、第2の補正レベル(b11)、第3の補正レベル(c11)、及び第4の補正レベル(d11)を有する。第2の発光駆動信号(LS_B2)は、第n+1のアクティブ区間ではノーマルレベル(NOR_lev)を有し、第n+1の垂直ブランク区間(VBn+1)ではノーマルレベル(NOR_lev)、第1の補正レベル(a22)、第2の補正レベル(b22)、第3の補正レベル(c22)、及び第4の補正レベル(d22)を有する。第Nの発光駆動信号(LS_BN)は、第n+1のアクティブ区間ではノーマルレベル(NOR_lev)を有し、第n+1の垂直ブランク区間(VBn+1)ではノーマルレベル(NOR_lev)、第1の補正レベル(a2N)、第2の補正レベル(b2N)、第3の補正レベル(c2N)、及び第4の補正レベル(d2N)を有する。
ついで、第n+2のフレーム((n+2)_F)が受信されると、VB感知部は、第n+2の垂直ブランク区間(VBn+2)のデータイネーブル信号又はクロック信号をカウントする。
ヒストグラム分析部233は、第1の発光ブロック(B1)に対応する第1の代表階調(192G)を算出し、第2の発光ブロック(B2)に対応する第2の代表階調(192G)を算出し、第Nの発光ブロック(BN)に対応する第Nの代表階調(64G)を算出する。
図10に示した第2のルックアップテーブル234を参照し、算出部235は、第1の発光ブロック(B1)に対して、カウンタ値(CV)と複数の基準カウンタ値(CV1、CV2、CV3、CV4、CV5)との比較結果による補正値のうち、第1の代表階調(192G)に対応する第1の補正値(a41)、第2の補正値(b41)、及び第3の補正値(c41)を算出し、第2の発光ブロック(B2)に対して、カウンタ値(CV)と複数の基準カウンタ値(CV1、CV2、CV3、CV4、CV5)との比較結果による補正値のうち、第2の代表階調(192G)に対応する第1の補正値(a42)、第2の補正値(b42)、及び第3の補正値(c42)を算出し、第Nの発光ブロック(BN)に対して、カウンタ値(CV)と複数の基準カウンタ値(CV1、CV2、CV3、CV4、CV5)との比較結果による補正値のうち、第Nの代表階調(64G)に対応する第1の補正値(a2N)、第2の補正値(b2N)、及び第3の補正値(c2N)を算出する。
光源駆動部は、第n+2のフレーム((n+2)_F)に対応する複数の発光駆動信号(LS_B1、LS_B2、…、LS_BN)を生成する。
例えば、第1の発光駆動信号(LS_B1)は、第n+2のアクティブ区間ではノーマルレベル(NOR_lev)を有し、第n+2の垂直ブランク区間(VBn+2)ではノーマルレベル(NOR_lev)、第1の補正レベル(a41)、第2の補正レベル(b41)、及び第3の補正レベル(c41)を有する。第2の発光駆動信号(LS_B2)は、第n+2のアクティブ区間ではノーマルレベル(NOR_lev)を有し、第n+2の垂直ブランク区間(VBn+2)ではノーマルレベル(NOR_lev)、第1の補正レベル(a42)、第2の補正レベル(b42)、及び第3の補正レベル(c42)を有する。第Nの発光駆動信号(LS_BN)は、第n+2のアクティブ区間ではノーマルレベル(NOR_lev)を有し、第n+2の垂直ブランク区間(VBn+2)ではノーマルレベル(NOR_lev)、第1の補正レベル(a2N)、第2の補正レベル(b2N)、及び第3の補正レベル(c2N)を有する。
本実施例によると、垂直ブランク区間のカウンタ値によって、複数の発光ブロックのそれぞれより発生する光の輝度を補正することで、垂直ブランク区間の変化によるイメージの輝度偏差を除去することができ、また複数の発光ブロックの輝度を個別に補正することで、位置別に輝度偏差を補正することができる。また、複数の発光ブロックの輝度を階調別に補正することで、階調別に輝度偏差を補正することができる。
以下では、上記実施例と同一の構成要素は、同一の符号を付し、繰り返される説明は省略する。
図12は、本発明の一実施例によるタイミング制御部のブロック図である。
図12に示すように、タイミング制御部200Aは、VB感知部210と、モード決定部220と、輝度補正値算出部230とを含む。
VB感知部210は、データイネーブル信号又はクロック信号をカウントして、垂直ブランク区間のカウンタ値を算出する。
モード決定部220は、M個(Mは、自然数)のフレームに対して、垂直ブランク区間のカウンタ値をモード基準値と比較し、垂直ブランク区間が可変するAdaptive−Syncモードであるか、又は垂直ブランク区間が一定である一般の同期モードであるかを判断する。モード判断の結果、Adaptive−Syncモードである場合、輝度補正値算出部230の動作をイネーブルさせ、一般の同期モードである場合、輝度補正値算出部230の動作をディスエーブルさせる。
輝度補正値算出部230は、VB感知部210より提供された垂直ブランク区間のカウンタ値によって、光の輝度を補正するための補正値を算出する。輝度補正値算出部230は、図4、図5、及び図8を参照して説明した実施例と同様な駆動方法で輝度補正値を算出するか、又は図9、図10、及び図11を参照して説明した実施例と同様な駆動方法で輝度補正値を算出する。
図13は、図12のタイミング制御部を含む表示装置の駆動方法を説明するためのフローチャートである。
図12及び図13に示すように、VB感知部(210)は、M個(Mは、自然数)のフレームに対応するM個の垂直ブランク区間のカウンタ値を算出する(ステップS110)。
モード決定部220は、M個の垂直ブランク区間のカウンタ値をモード基準値と比較する。モード決定部220は、M個の垂直ブランク区間のカウンタ値がいずれも同一であるか否かを判断する(ステップS120)。
ステップS120の判断結果、M個の垂直ブランク区間のカウンタ値が同一でない場合、モード決定部220は、現フレームがAdaptive−Syncモードであると決定する(ステップS130)。即ち、Adaptive−Syncモードは、上記実施例で説明したように、フレーム周波数及びフレームの垂直ブランク区間が可変する駆動モードである。
モード決定部220は、Adaptive−Syncモードで垂直ブランク区間の可変による輝度偏差を補正するために、輝度補正値算出部230をイネーブルさせる。
輝度補正値算出部230は、図4、図5、及び図8を参照して説明した実施例と同様な駆動方法で輝度補正値を算出するか、又は図9、図10、及び図11を参照して説明した実施例と同様な駆動方法で輝度補正値を算出する(ステップS140)。
一方、ステップS120の判断結果、モード決定部220は、M個の垂直ブランク区間のカウンタ値が同一である場合、M個の垂直ブランク区間のカウンタ値がモード基準値よりも大きいか否かを判断する(ステップS150)。
ステップS150の判断結果、M個の垂直ブランク区間のカウンタ値が同一であり且つモード基準値よりも大きい場合、モード決定部220は、現フレームをAdaptive−Syncモードと判断し、輝度補正値を算出する(ステップS130及びS140)。
一方、ステップS150の判断結果、M個の垂直ブランク区間のカウンタ値が同一であるが、モード基準値よりも小さい場合、モード決定部220は、現フレームを一般の同期モードとして判断する(ステップS160)。一般の同期モードは、フレーム周波数及び垂直ブランク区間が一定の駆動モードである。
モード決定部220は、一般の同期モードに対応して輝度補正値算出部230をディスエーブルさせる(ステップS170)。
本実施例によると、垂直ブランク区間の可変によるイメージの輝度偏差を、垂直ブランク区間のカウンタ値に基づいて、光の輝度レベルを補正することで除去することができる。また、光の輝度レベルを、イメージの階調に基づいて補正することができる。
本発明は、表示装置と、これを含む様々な装置及びシステムに適用することができる。従って、本発明は、携帯電話、スマートフォン、PDA、PMP、デジタルカメラ、カムコーダ、PC、サーバコンピュータ、ワークステーション、ノート型パソコン、デジタルTV、セットトップボックス、音楽再生機、携帯用ゲームコンソール、ナビゲーションシステム、スマートカード、プリンターなどのような様々な電子機器に有用に利用可能である。
以上、本発明の実施形態について図面を参照しながら詳細に説明したが、本発明は、上述の実施形態に限定されるものではなく、本発明の技術的範囲から逸脱しない範囲内で多様に変更実施することが可能である。
100 液晶表示パネル
200、200A タイミング制御部
210 垂直ブランク(VB)感知部
220 モード決定部
230、230A 輝度補正値算出部
233 ヒストグラム分析部
234 第2のルックアップテーブル
235 算出部
300 データ駆動部
400 ゲート駆動部
500 光源部
600 光源駆動部
1000 液晶表示装置

Claims (20)

  1. 液晶表示パネルと、
    前記液晶表示パネルに光を提供する光源部と、
    同期信号をカウントしてフレーム内の垂直ブランク区間のカウンタ値を算出する垂直ブランク(VB)感知部と、
    前記垂直ブランク区間のカウンタ値と複数の基準カウンタ値とを比較して輝度補正値を算出する輝度補正値算出部と、
    前記フレームのアクティブ区間にノーマル輝度値のノーマルレベルを有し、前記垂直ブランク区間に前記輝度補正値の補正レベルを有する光源駆動信号を前記光源部に提供する光源駆動部と、を備えることを特徴とする液晶表示装置。
  2. 前記輝度補正値算出部は、前記垂直ブランク区間のカウンタ値を前記複数の基準カウンタ値と順次比較し、基準カウンタ値以上である場合に前記輝度補正値を段階的に算出することを特徴とする請求項1に記載の液晶表示装置。
  3. 前記輝度補正値算出部は、前記垂直ブランク区間のカウンタ値が最も小さい基準カウンタ値よりも小さい場合、前記フレームのアクティブ区間に設定されたノーマル輝度値を維持することを特徴とする請求項1に記載の液晶表示装置。
  4. 前記輝度補正値算出部は、次のフレームの開始信号が立ち上がると、次のフレームのアクティブ区間に設定されたノーマル輝度値に変更することを特徴とする請求項1に記載の液晶表示装置。
  5. 前記複数の基準カウンタ値は、可変可能な複数の垂直ブランク区間のカウンタ値に対応することを特徴とする請求項1に記載の液晶表示装置。
  6. 前記光源部は、複数の発光ブロックを含み、
    前記光源駆動部は、前記複数の発光ブロックのそれぞれに提供される複数の光源駆動信号を生成することを特徴とする請求項1に記載の液晶表示装置。
  7. 前記輝度補正値算出部は、前記垂直ブランク区間のカウンタ値と前記複数の基準カウンタ値とを比較して発光ブロック別に輝度補正値を算出し、
    前記光源駆動部は、前記アクティブ区間に発光ブロック別に設定されたノーマル輝度値のノーマルレベルを有し、前記垂直ブランク区間に前記輝度補正値の補正レベルを有する光源駆動信号を生成することを特徴とする請求項6に記載の液晶表示装置。
  8. 各発光ブロックに対応する表示ブロックのイメージデータをヒストグラム分析して表示ブロック別に代表階調を算出するヒストグラム分析部を更に含むことを特徴とする請求項6に記載の液晶表示装置。
  9. 前記輝度補正値算出部は、前記垂直ブランク区間のカウンタ値と前記複数の基準カウンタ値とを比較し、前記代表階調に基づいて発光ブロック別に前記輝度補正値を算出することを特徴とする請求項8に記載の液晶表示装置。
  10. 複数のフレームに対応する複数の垂直ブランク区間のカウンタ値を予め設定された基準値と比較し、現フレームが、垂直ブランク区間が可変するAdaptive−Syncモードであるか、又は垂直ブランク区間が一定である一般の同期モードであるかを決定するモード決定部を更に含むことを特徴とする請求項1に記載の液晶表示装置。
  11. 液晶表示装置の駆動方法であって、
    同期信号をカウントしてフレーム内の垂直ブランク区間のカウンタ値を算出するステップと、
    前記垂直ブランク区間のカウンタ値と複数の基準カウンタ値とを比較して輝度補正値を算出するステップと、
    前記フレームのアクティブ区間にノーマル輝度値のノーマルレベルを有し、前記垂直ブランク区間に前記輝度補正値に基づく補正レベルを有する光源駆動信号を生成するステップと、を有することを特徴とする液晶表示装置の駆動方法。
  12. 前記垂直ブランク区間のカウンタ値を前記複数の基準カウンタ値と順次比較し、基準カウンタ値以上である場合に前記輝度補正値を段階的に算出するステップを更に含むことを特徴とする請求項11に記載の液晶表示装置の駆動方法。
  13. 前記垂直ブランク区間のカウンタ値が最も小さい基準カウンタ値よりも小さい場合、前記フレームのアクティブ区間に設定されたノーマル輝度値を維持するステップを更に含むことを特徴とする請求項11に記載の液晶表示装置の駆動方法。
  14. 次のフレームの開始信号が立ち上がると、次のフレームのアクティブ区間に設定されたノーマル輝度値に変更するステップを更に含むことを特徴とする請求項11に記載の液晶表示装置の駆動方法。
  15. 前記複数の基準カウンタ値は、可変可能な複数の垂直ブランク区間のカウンタ値に対応することを特徴とする請求項11に記載の液晶表示装置の駆動方法。
  16. 複数の発光ブロックのそれぞれに複数の光源駆動信号を提供するステップを更に含むことを特徴とする請求項11に記載の液晶表示装置の駆動方法。
  17. 前記垂直ブランク区間のカウンタ値と前記複数の基準カウンタ値とを比較して発光ブロック別に輝度補正値を算出するステップと、
    前記アクティブ区間に発光ブロック別に設定されたノーマル輝度値のノーマルレベルを有し、前記垂直ブランク区間に前記輝度補正値の補正レベルを有する光源駆動信号を生成するステップと、を更に含むことを特徴とする請求項16に記載の液晶表示装置の駆動方法。
  18. 各発光ブロックに対応する表示ブロックのイメージデータをヒストグラム分析して表示ブロック別に代表階調を算出するステップを更に含むことを特徴とする請求項16に記載の液晶表示装置の駆動方法。
  19. 前記垂直ブランク区間のカウンタ値と前記複数の基準カウンタ値とを比較し、前記代表階調に基づいて発光ブロック別に前記輝度補正値を算出するステップを更に含むことを特徴とする請求項18に記載の液晶表示装置の駆動方法。
  20. 複数のフレームに対応する複数の垂直ブランク区間のカウンタ値を予め設定された基準値と比較し、現フレームが、垂直ブランク区間が可変するAdaptive−Syncモードであるか、又は垂直ブランク区間が一定である一般の同期モードであるかを決定するステップを更に含むことを特徴とする請求項11に記載の液晶表示装置の駆動方法。

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