KR100950682B1 - 표시 장치 및 방법 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 표시 장치 및 방법에 관한 것으로서, 구체적으로는 소비 전력 절감을 위한 백라이트 로컬 디밍 제어시 영상의 화질 열화 현상을 보상할 수 있도록 한 표시 장치 및 방법에 관한 것이다. 이와 같은 본 발명은, 입력 영상신호를 분석하여 분할된 표시 영역의 블록별 밝기 정보를 추출하는 영상 분석부; 상기 밝기 정보를 통해 상기 표시 영역의 블록에 대응하는 백라이트 블록별 백라이트 제어값을 연산하는 블록 제어값 연산부; 및 인접 블록의 밝기 정도를 고려한 상기 각 백라이트 블록의 밝기에 따라 소정 비율로 밝기 정도를 낮추는 스케일링 수행여부를 결정하여 백라이트 보상 제어값을 출력하는 블록 제어값 보상부를 포함하는 표시 장치 및 그를 이용한 표시방법을 제공한다.
백라이트, 백라이트 블록, 디밍 제어, 블록킹 현상, 밝기

Description

표시 장치 및 방법{APPARATUS AND METHOD FOR COMPENSATING BRIGHTNESS OF BACK LIGHT}
본 발명은 표시 장치 및 방법에 관한 것으로서, 구체적으로는 소비 전력 절감을 위한 백라이트 로컬 디밍 제어시 영상의 화질 열화 현상을 보상할 수 있도록 한 표시 장치 및 방법에 관한 것이다.
일반적으로, 박막 트랜지스터(TFT: thin film transistor, 이하 "TFT"라 약칭함) 기술로 만들어진 액정화면(LCD: liquid crystal display, 이하 "LCD"라 약칭함)은 노트북이나 랩톱 컴퓨터에 보편적으로 사용되는 액정화면으로서, 각 픽셀마다 하나씩의 트랜지스터를 가지고 있다. 각 픽셀마다 트랜지스터를 가지고 있다는 것은 픽셀에 빛이 나도록 하는 것보다 적은 전류를 소모하며, 매우 빠르게 켜고 끌 수 있다는 것을 의미한다.
이러한 종래의 TFT LCD의 백라이트는 소비전력의 절감을 위한 방법으로 전체에 대한 밝기를 제어하는 방법을 활용하였다. 이러한 방법은 전체적인 밝기의 감소로 소비 전력의 절감효과는 달성할 수 있으나, 전체 화면의 밝기 저하로 일괄적인 화질의 열화가 수반되는 문제점이 있었다.
백라이트 전체에 대한 밝기 제어 기술의 문제점을 극복하고자 CCFL 램프를 각각 제어함으로써 백라이트를 1차원 분할하여 밝기 제어하는 방법이 제안되었다.
이는 백라이트 전체에 대한 밝기 제어에 비하여 좋은 성능을 가질 수 있으나, 냉음극 방전램프(CCFL: Cold Cathode Fluorescent Lamp, 이하 "CCFL"이라 약칭함)의 물리적인 한계로 인하여 1차원의 제어만 가능하므로 세밀한 영역의 조절이 불가능하다.
TFT-LCD의 백라이트가 CCFL의 램프에서 LED로 대체 되어짐에 따라 2차원적인 백라이트의 영역 구분 및 제어가 가능해졌다. 이러한 백라이트의 2차원적 구분 제어를 백라이트 로컬 디밍(또는 분할 디밍) 제어라 칭한다.
백라이트 로컬 디밍 제어는 백라이트를 M×N의 2차원 블록으로 구분하고 입력되는 영상의 밝기 신호를 백라이트 블록과 일치하도록 나누고, 그 나누어진 영역 내에서 밝기 신호를 추출하여 그에 대응하는 밝기제어를 수행한다.
그러나, 이러한 제어 방법을 사용하여 백라이트를 제어하는 경우, 소비 전력의 절감 및 시청 영상의 대비 향상 측면에서 높은 성능을 보일 수 있으나, 백라이트 분할 블록의 경계면의 시청 영상 후면에서 블록킹 현상 즉, 섹션간의 밝기차이로 인한 백라이트의 윤곽이 드러나는 현상이 발생하는 문제점이 있다. 이러한 백라이트 블록킹 현상은 입력되는 영상에 따라서 백라이트를 제어하는 경우에 발생한다.
본 발명은 상기와 같은 문제점을 감안하여 창출한 것으로, 소비 전력 절감을 위한 백라이트 로컬 디밍 제어시 영상의 화질 열화 현상을 보상할 수 있도록 한 표시 장치 및 방법을 제공함에 그 목적이 있다.
본 발명의 다른 목적은 백라이트 로컬 디밍 제어시 백라이트 분할 블록간의 경계면에서 발생되는 백라이트 블록킹 현상을 보상할 수 있도록 한 표시 장치 및 방법을 제공함에 있다.
상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 일면에 따른 신호 처리장치는, 입력 영상신호를 분석하여 분할된 표시 영역의 블록별 밝기 정보를 추출하는 영상 분석부; 상기 밝기 정보를 통해 상기 표시 영역의 블록에 대응하는 백라이트 블록별 백라이트 제어값을 연산하는 블록 제어값 연산부; 및 인접 블록의 밝기 정도를 고려한 상기 각 백라이트 블록의 밝기에 따라 소정 비율로 밝기 정도를 낮추는 스케일링 수행여부를 결정하여 백라이트 보상 제어값을 출력하는 블록 제어값 보상부를 포함하는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 다른 면에 따른 표시 장치는, 다수의 표시 영역으로 분할되고, 입력 영상신호에 따른 영상을 표시하는 액정표시 패널; 상기 표시 영역의 분할된 위치에 대응하여 다수의 백라이트 블록으로 분할되고, 상기 액정 표시 패널을 백라이트 하는 백라이트 유닛; 상기 입력 영상신호의 밝기 정보를 통해 상기 백라이트 블 록마다 인접 블록에 의해 영향을 받는 밝기 정도를 고려한 상기 각 백라이트 블록의 밝기에 따라 소정 비율로 밝기 정도를 낮추는 스케일링 수행여부를 결정하여 백라이트 보상 제어값을 출력하는 신호 처리부; 및 상기 백라이트 보상 제어값에 의해 상기 백라이트 블록의 상기 백라이트 유닛을 각각 제어하는 백라이트 제어부를 포함하는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 또 다른 면에 따른 표시 장치는, 입력 영상신호를 분석하여 분할된 표시 영역의 블록별 밝기 정보를 추출하는 영상 분석부; 상기 밝기 정보를 통해 상기 표시 영역의 블록에 대응하는 각 백라이트 블록의 초기 밝기 정보를 연산하는 블록 제어값 연산부; 및 상기 각 백라이트 블록마다 인접 블록의 밝기 정도에 의해 영향을 받는 밝기 정도를 고려하여 상기 초기 밝기 정보를 중간 밝기 정보로 변환하고, 상기 중간 밝기 정보를 소정 비율로 스케일링하여 획득한 최종 밝기 정보에 대응하는 백라이트 제어신호를 출력하는 블록 제어값 보상부를 포함하는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 또 다른 면에 따른 표시 방법은, 입력 영상신호에 따른 영상을 백라이트하여 표시하는 방법에 있어서, 상기 입력 영상신호를 분석하여 추출되는 밝기 정보를 고려하여 백라이트 블록마다 인접 블록에 의해 영향을 받는 밝기 정도에 따라 백라이트 제어값을 연산한 후, 스케일링을 통해 소정 비율로 밝기 정보를 보상하는 백라이트 보상 제어값을 생성하는 단계; 및 상기 백라이트 보상 제어값에 따라 액정표시 패널을 백라이트 하도록 백라이트 블록에 대응하는 백라이트 유닛을 각각 제어하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.
상술한 과제해결 수단에 의해 본 발명은 소비 전력 절감을 위한 백라이트 로컬 디밍 제어시 영상의 화질 열화 현상을 보상할 수 있는 효과가 있다.
또한 백라이트 로컬 디밍 제어시 백라이트 분할 블록간의 경계면에서 발생되는 백라이트 블록킹 현상을 보상할 수 있는 효과가 있다.
또한 모델링된 백라이트 밝기 분포를 고려하여 각 백라이트 블록의 밝기를 보상함으로써, LED의 개수와 배치에 관계없이 다양한 형태의 백라이트에 쉽게 적용할 수 있는 효과가 있다.
본 발명의 표시 장치 및 방법은 로컬 디밍 제어시에 있어서 발생하는 백라이트 블록킹 현상을 억제하기 위해 그 백라이트 블록킹 현상을 보상할 수 있도록 하는 기술적 구성을 제안한다.
이하, 본 발명에 따른 바람직한 실시 예를 첨부된 도면을 참조하여 상세히 설명하되, 본 발명에 따른 동작 및 작용을 이해하는데 필요한 부분을 중심으로 설명한다.
도 1은 분할된 백라이트 블록 중 하나의 블록을 최대 밝기로 온된 상태에서 횡방향으로 휘도를 측정한 결과를 보인 예시도이다. 여기서 횡축은 액정 패널 좌표를 나타내며, 종축은 휘도를 나타낸다.
도 1에 도시된 바와 같이, 단일 블록으로부터 발생하는 빛의 퍼짐은 광원이 되는 블록을 중심으로 사방으로 동일한 형태로 퍼지므로, 한 평면 방향으로 측정된 결과만을 활용한다.
참조부호 ⓐ와 같이 하나의 블록으로부터 발생하는 빛은 좌우의 일정 역역까지 퍼져나가는 것을 확인할 수 있다. 이러한 결과를 이용하여 인접 블록에서 받는 영향의 정도를 간략화하면 첨부된 도 2a와 같이 나타낼 수 있다.
도 2a에서 참조부호 ⓑ는 인접 백라이트 블록에서 받는 빛의 정도를 대표값으로 나타낸 것으로, 이를 일반화 하여 비율로 정리하면 도 2b와 같다. 도 2b에서 [n]은 온 되어진 백라이트 블록, [n-1], [n+1]은 [n] 블록의 각각 좌우측에 존재하는 인접 블록임을 나타내고, [n-2], [n+2]는 [n] 블록을 기준으로 [n-1],[n+1]보다 멀리 떨어져 [n-1], [n+1]과 인접하여 존재하는 블록을 나타내며, [n-3], [n+3]은 [n] 블록을 기준으로 [n-2],[n+2]보다 멀리 떨어져 존재하는 블록을 나타낸다.
이에 따라, [n] 블록의 계수를 '1'이라고 하면, 예컨대,일예로서 인접한 각 블록들은 [n-1], [n+1] 블록에서 1/2, [n-2], [n+2] 블록에서 1/10, [n-3], [n+3] 블록에서 1/20의 밝기 계수를 가질 수 있다.
이와 같은 인접 블록에 대한 상대적 정의는 대상 및 영역의 구분 방법에 따라 상이할 수 있다. 이는 참조부호 ⓑ로 표현된 부분의 밝기 계수값은영역 결정이 해당 인접블록에 영향을 미치는 휘도의 최대 혹은 최소, 중간, 평균 등의 여러 가지 형태로 적용될 수 있는데, 이는 광원의 종류, 광원 배치 등에 따라 정할 수 있으며, 도 2a에 도시된 실시예에서는 인접 블록에 미치는 휘도의 최대값을 기준으로 밝기 계수값으로 정한 것이다.음을 의미한다.
본 발명에서는 도 2b에서 정의된 인접 블록의 위치에 따른 밝기 비율에 근거 하여 도 2c에 도시된 바와 같이, 각 블록별로 밝기 제어 신호에 대한 공간 필터를 구성할 수 있다.해 필터링을 실시한다.
도 2c 및 도 2d를 참조하여, 는 본 발명의 실시예에 따른 필터링 과정, 즉 인접블록의 밝기를 고려한 블록별 휘도 누계 과정을 을 설명한다. 하기 위한 예시도이다.
도 2c 에 도시된 필터를 이용하여 광원이 위치한 두 개의 블록 A 및 B가 상호 미치는 휘도의 영향을 용이하게 계산할 수 있다. 즉, 도 2d에 도시된 실시예에서는 및 도 2d에 도시된 바와 같이, 도 2b를 이용하여 백라이트 블록별 백라이트 제어값을 연산하고, 백라이트 블록마다 인접 블록의 백라이트 제어값에 의해 영향을 받는 밝기 정도를 고려하여 백라이트 제어값을 재연산한다.
즉, 각 백라이트 블록마다 인접 블록의 위치에 따른 밝기 비율에 근거하여 빛이 오버랩되는 부분이 발생하게 되는데 이러한 부분(A'''+B''')(10)에 대해서 빛의 밝기를 누계함으로써, 인접블록이 미치는 휘도 영향을 용이하게 파악할 수 있다한다.
그 다음, 인접블록이 미치는 영향을 고려하여 블록별 밝기를 보상하여 블록킹 현상을 억제하는데, 이에 대하여는 도 4 내지 6을 참조하여 후술한다.
한편, 도 3은 본 발명의 실시예에 따른 백라이트 밝기 보상 장치에 의해 동작하는 액정 표시 장치를 설명하기 위한 분해 사시도이다. 도 3에서는 직하형의 액정 표시 장치를 통해 백라이트 밝기 보상 장치를 설명하지만, 에지형의 액정 표시장치를 통해 백라이트 밝기를 보상할 수 있음은 물론이다.
도 3에 도시된 바와 같이, 우선 액정 표시 장치(100)는 영상 신호에 따른 화면을 표시하기 위한 액정 표시 패널(120)과, 액정 표시 패널(120)로 광을 제공하는 백라이트 어셈블리(170)와, 액정 표시 패널(120) 및 백라이트 어셈블리(170)를 수납하는 버텀 샤시(190), 몰드 프레임(140), 탑 샤시(110) 및 액정 표시 패널(120)을 구동하는 구동회로부(130)로 구성된다.
액정 표시 패널(120)은 박막 트랜지스터 기판(124)과, 박막 트랜지스터기판(124)에 대향 하는 컬러필터 기판(122)이 구비되어 있다. 박막 트랜지스터 기판(124)과 컬러필터 기판(122) 사이에 액정(미도시)이 주입되며 스위칭 소자로서 매트릭스 형태로 형성된 박막 트랜지스터(Thin Film Transistor; TFT)를 이용하여 액정의 광 투과율을 조절함으로써 화상을 표시하게 된다. 여기서 액정 표시 패널(120)은 M×N으로 분할되어 있다. 박막 트랜지스터의 게이트 전극(미도시)에는 게이트 라인(미도시)이 연결되며, 소오스 전극(미도시)에는 데이터 라인(미도시)이 연결되고, 드레인 전극(미도시)에는 화소 전극(미도시)이 형성된다. 컬러 필터 기판(122)은 화상을 표시하기 위한 RGB필터가 형성된다. 따라서, 액정을 통해 투과된 광은 RGB필터를 통해 소정의 색으로 발현됨으로써 화상을 구현하게 된다.
백라이트 어셈블리(170)는 LED 패키지(182)와, LED 패키지(182)로부터 발생하는 빛의 외부 방출을 방지하는 반사시트(184)와, LED 패키지(182)로부터 발생하여 입사되는 빛의 광을 가이드 하는 도광판(180)과, 도광판(180)의 상부에 적층되어 도광판(180)으로부터 공급되는 광의 확산 및 휘도를 향상시키는 광학시트(171)를 포함한다. 여기서 광학시트(171)는 도광판(180)에 의해 가이드 되는 광을 확산 하는 확산시트(176), 확산한 광을 집광하는 프리즘시트(174) 및 프리즘시트(174)의 표면을 보호하는 보호시트(172) 등의 시트류들로 구성되며 액정 표시 패널(130)로 광을 제공한다.
여기서 LED 패키지(182)는 M×N으로 구분된 2차원 블록에 대응하는 복수의 LED(미도시)로 구성되고, 그 복수의 LED는 후술되는 백라이트 제어부로부터 백라이트 블록킹 현상을 보상한 백라이트 제어신호에 의해 백라이트 된다.
버텀 샤시(190)는 사각틀 형상으로 내측에는 백라이트 어셈블리(170)를 수납하고 아래에서 지지하는 위한 공간이 마련되어 있다.
몰드 프레임(140)은 합성수지 또는 플라스틱으로 제작되어 구동회로부(130)를 절연하는데 유리하다. 몰드 프레임(140)은 액정 표시 패널(120) 및 백라이트 어셈블리(170)를 수납하여 유동을 방지하고 액정 표시 패널(120) 및 백라이트 어셈블리(170)에 가해지는 외부의 충격을 흡수하는 기능을 한다.
탑 샤시(110)는 액정 표시 패널(120)의 상부면 가장자리를 커버하고 상/하/좌/우 측면은 몰드 프레임(140) 및 버텀 샤시(190)의 측면을 커버할 수 있도록 구성된다.
구동회로부(130)는 게이트 드라이버(34), 데이터 드라이버(24), 타이밍 제어부(미도시) 및 각종 회로소자로 구성되며, 게이트 인쇄 회로 기판(30)과 데이터 인쇄 회로 기판(20)에 실장되어 화상을 구현하는데 필요한 각종 신호를 발생시킨다.
도 4는 본 발명의 실시예에 따른 표시 장치의 구성도이다.
도 4에 도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 표시장치(200)는 신호 처리부(40) 와, 백라이트 제어부(50)와, 영상 신호 출력부(60)를 포함하여 구성되며, 메모리(미도시)를 더 포함할 수 있다.
우선 신호 처리부(40)는 입력 영상신호를 분석하여 추출되는 밝기 정보를 통해 각 백라이트 블록마다 인접 블록에 의해 영향을 받는 밝기 정도를 고려하여 각 백라이트 블록별 밝기를 연산한다. 후속하여이때 신호 처리부(40)는 연산된 각 백라이트 블록별 밝기에 따라 소정 비율로 밝기 정도를 낮추는 스케일링 수행여부를 결정하여 스케일링을 수행한다. 여기서 신호 처리부(40)는 영상 분석부(41)와, 블록 제어값 연산부(43)와, 블록 제어값 보상부(45)를 포함할 수 있다한다.
영상 분석부(41)는 입력 영상신호를 분석하여 분할된 표시 영역의 블록별 밝기 정보(Llum)를 추출한다.
블록 제어값 연산부(43)는 밝기 정보(Llum)를 통해 표시 영역의 블록에 대응하는 각 백라이트 블록별 백라이트 제어값(Ldim)을 연산한다.
블록 제어값 보상부(45)는 인접 블록의 밝기 정도를 고려한 각 백라이트 블록의 밝기가 기 설정된 임계 밝기를 초과하면[도 5의 (c) 참조], 기 설정된 임계 밝기 이하가 되도록 스케일링한 백라이트 블록의 밝기[도 5의 (d) 참조] 에 대응하는 백라이트 보상 제어값을 출력한다.
즉, 블록 제어값 보상부(45)는 인접 블록의 밝기 정도를 고려한 각 백라이트 블록 중 가장 밝은 해당 백라이트 블록의 밝기가 기 설정된 임계 밝기 이하가 되도록 스케일링하고, 스케일링된 각 백라이트 블록의 밝기에 대응하는 백라이트 보상 제어값(Lsf)을 출력한다.한다. 여기서 임계 밝기는 사용자가 설정할 수도 있으며, 각 영상 모드(예컨대, 영화 모드, 다큐멘터리 모드, 드라마 모드 등)에 따라 결정되거나 주변 밝기 등을 고려하여 자동적으로 결정되는 값 또는 제조 단계에서 광원의 종류와 배치를 고려하여 제조사에서 결정하는 값일 수 있다. 이와 더불어, 가장 밝은 밝기 정도가 변환된 소정 비율을 기초로 다른 블록의 밝기 정도를 스케일링한다.
그래서 블록 제어값 보상부(45)는 스케일링된 각 백라이트 블록의 밝기에 대응하는 백라이트 보상 제어값(Lsf)을 출력한다.
스케일링 과정은 통상의 정규화(normalization) 과정으로 진행할 수 있고, 또는 블록내 광원의 제어값과 밝기가 선형적일 경우, 블록의 최대 누계 밝기와 임계 밝기의 비율을 스케일링 팩터로 설정하고, 이에 의하여 각 블록의 광원에 대한 제어값을 저감하는 방식을 취할 수도 있을 것이나, 이에 제한되지 않음은 물론이다.
또한 블록 제어값 보상부(45)는 인접 블록의 밝기 정도를 고려한 각 백라이트 블록 전체의 밝기가 기 설정된 임계 밝기 이하이면, 전반적으로 화면이 어두운 상황이고 블록킹 현상도 크게 문제가 되지 않으므로, 보상을 수행하지 않고, 블록 제어값 연산부(43)가 연산한 각 백라이트 블록별 백라이트 제어값(Ldim)을 그대로 인접 블록의 밝기 정도를 고려한 각 백라이트 블록의 밝기에 대응하는 백라이트 보상 제어값(Lsf)을 출력하는 것이 바람직할 것이다.한다.
백라이트 제어부(50)는 백라이트 보상 제어값(Lsf)에 따라 표시 영역이 분할된 액정표시 패널을 백라이트 하도록 백라이트 유닛(미도시)을 각각 제어한다.
영상 신호 출력부(60)는 입력 영상신호에 따른 영상을 액정표시 패널에 표시한다.
메모리에는 백라이트 블록의 인접 블록의 위치에 따른 밝기 비율에 근거하여 블록별로 인접블록에 미치는 영향이 필터링 백라이트 제어값이 기 등록된다. 즉, 메모리에는 전술한 도 2b와 같은 백라이트 블록별 필터 계수가 저장된다.
이하, 도 5를 참조하여 본 발명의 블록별 밝기 제어 방식을 정리하여 설명한다.전술한 신호 처리부(40)는 도 5에 도시된 바와 같이, 각 백라이트 블록은마다 도 5의 (a)와 같은이 최대의 밝기를 가질 수 있는 경우에, 블록별 디밍 제어를 함으로써 각 블록별로 는 조건을 갖으며, 블록 제어값 연산부(43)에 의해 블록 제어값 연산부(43)에서 출력하는 제어 신호에 따라 도 5의 (b)와 같은 밝기가 될 수 있다. 백라이트 블록별 백라이트 디밍 제어신호를 출력한다. 이 때, 도 5의 (b)는 인접블록의 영향을 고려하지 않은 경우의 밝기 그래프이다.
그러나, 실제로는 각 블록은 인접블록의 영향을 받기 때문에, 도 5의 (c)와 같이 일부 블록이 임계 밝기를 상회하며 또한 블록별 실제 밝기가 현저히 차이가 나서 블록킹 현상이 발생할 수 있다.
따라서, 이러한 면을 영상장치의 동작 중에 동적으로 신속히 파악하기 위하여 기 설정한 블록별 필터를 이용하여 필터링 작업을 수행하여 도 5의 (c)와 같은 밝기 정보를 획득한다.
즉, 이후, 블록 제어값 보상부(45)가는 도 5의 (c)와 같이 인접 블록의 위치에 따른 밝기 비율에 근거하여 백라이트 블록마다 빛이 오버랩되는 영역의 빛의 밝기값을 누계(필터링)한다.
그 다음, 그 누계된 빛의 밝기값이 도 5의 (d)에 도시된 바와 같이 기 설정된 임계 밝기 이하가 되도록 스케일링하고, 이러한 밝기가 되도록 블록별 백라이트 제어값을 보상한다. 예컨대, 어떤 특정 블록에 대하여 블록 제어값 연산부(43)이 연산한 백라이트 제어값이 10일 경우, 필터링 및 스케일링 과정을 거쳐 주변 블록의 백라이트에 의한 영향이 2라고 파악되면 블록 제어값 보상부(45)는 해당 블록의 제어값을 8로 정정하여 출력한다.
한편, 본 발명의 다른 실시예에 따른 표시 장치는 전술한 신호 처리부(40)를 다음과 같은 기능 및 동작을 하도록 대체할 수 있다.
즉, 신호 처리부는 입력 영상신호를 분석하여 분할된 표시 영역의 블록별 밝기 정보를 추출하는 영상 분석부(미도시)와, 밝기 정보를 통해 표시 영역의 블록에 대응하는 각 백라이트 블록의 초기 밝기 정보를 연산하는 블록 제어값 연산부(미도시)와, 각 백라이트 블록마다 인접 블록의 밝기 정도에 의해 영향을 받는 밝기 정도를 고려하여 초기 밝기 정보를 중간 밝기 정보로 변환하고, 중간 밝기 정보를 소정 비율로 스케일링하여 획득한 최종 밝기 정보에 대응하는 백라이트 제어신호를 출력하는 블록 제어값 보상부(미도시)를 포함한다.
도 6은 본 발명의 실시예에 따른 표시방법을 보인 흐름도이다.
도 6에 도시된 바와 같이, 표시장치(200)는 각 백라이트 블록별 인접 블록의 위치에 따라 영향을 받는 밝기 비율, 즉 블록별 필터값을을 기 등록한다(S610).
이후, 표시장치(200)는 입력 영상신호를 분석하여 밝기 정보를 추출하고(S620), 그 추출된 밝기 정보에 따라 백라이트 제어값을 연산한다(S630).
표시장치(200)는 인접 블록의 위치에 따라 영향을 받는 밝기 비율에 근거하여 백라이트 블록마다 빛이 오버랩되는 영역의 빛의 밝기값을 누계한다(S640).
즉, 표시장치(200)는 기 등록된 밝기 비율을 이용하여 인접 블록의 밝기의 영향을 고려한 각 백라이트 블록의 밝기를 빠른 시간내에 연산할 수 있다.
그러면 표시장치(200)는 각 백라이트 블록중 최대 누계된 빛의 밝기값이 기 설정된 임계값 이하인가를 판단한다(S650).
판단결과 기 설정된 임계값을 초과하면, 표시장치(200)는 백라이트 블록 중에서 가장 밝은 밝기를 기 설정된 임계 밝기 이하가 되도록 스케일링한다(S660).
이후, 표시장치(200)는 가장 밝은 밝기를 갖는 백라이트 블록의 변환된 밝기 비율을 기초로 다른 백라이트 블록의 밝기를 낮추는 스케일링을 반영한을 수행하여 백라이트 보상 제어값을 출력한다(S670).
보상 제어값의 획득은, 예컨대 블록별 밝기 및 이에 대응되는 제어값을 테이블화하여 미리 소정의 저장영역에 저장하고, 스케일링된 블록별 밝기에 대응되는 제어값을 독출하는 방식으로 용이하게 얻을 수 있는데, 본 발명의 기술적 사상의 범위 내에서 이와 유사하거나 또는 상이한 방식으로 보상 제어값을 획득할 수 있음은 물론이다.
그 다음, 이에 표시장치(200)는 획득된 백라이트 보상 제어값을 이용하여 액정표시 패널을 백라이트 하도록 각 백라이트 블록에 대응하는 백라이트 유닛을 제어한다(S680).
한편, 그러나 단계(S650)의 판단결과 기 설정된 임계값 이하이면, 표시장치(200)는 제어값 보상을 수행하지 않고 단계(S630)에서 계산한 백라이트 제어값을 출력하여 누계된 빛의 밝기값에 대응하는 백라이트 보상 제어값을 출력하며(S690), 그 백라이트 보상 제어값을 이용하여 액정표시 패널을 백라이트 하도록 각 백라이트 블록에 대응하는 백라이트 유닛을 제어한다(S680).
한편 본 발명의 상세한 설명에서는 구체적인 실시예에 관해 설명하였으나, 본 발명의 범위에서 벗어나지 않는 한도내에서 여러 가지 변형이 가능함은 물론이다. 예컨대, 바람직한 실시예에서 영상분석부, 블록 제어값 연산부, 블록 제어값 보상부 등으로 구성요소를 기술하였으나, 이는 기능적 모듈에 해당하므로, 전술한 각 모듈은 소프트웨어적으로 구현될 수도 있고, 하드웨어적으로 구성될 수 있으며, 해당 기능이 하나의 모듈에 의해서 또는 더 많이 분할되어 다수의 모듈에서 수행될 수 있음은 물론이다. 그러므로 본 발명의 범위는 설명된 실시예에 국한되어 정해져서는 안되며 후술하는 특허청구의 범위뿐만 아니라 이 특허청구의 범위와 균등한 것들에 의해 정해져야 한다.
도 1은 분할된 백라이트 블록 중 하나의 블록을 최대 밝기로 온된 상태에서 횡방향으로 휘도 측정한 결과를 보인 예시도.
도 2a 내지 도 2d는 본 발명의 실시예에 따른 필터링을 설명하기 위한 예시도.
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 백라이트 밝기 보상 장치에 의해 동작하는 액정 표시 장치를 설명하기 위한 분해 사시도.
도 4는 본 발명의 실시예에 따른 표시 장치의 구성도.
도 5는 도 4에 있어, 블록 제어값 보상부의 동작을 설명하기 위한 예시도.
도 6은 본 발명의 실시예에 따른 표시방법을 보인 흐름도.

Claims (12)

  1. 입력 영상신호를 분석하여 분할된 표시 영역의 블록별 밝기 정보를 추출하는 영상 분석부;
    상기 밝기 정보를 통해 상기 표시 영역의 블록에 대응하는 백라이트 블록별 백라이트 제어값을 연산하는 블록 제어값 연산부; 및
    인접 블록의 밝기 정도를 고려한 상기 각 백라이트 블록의 밝기에 따라 소정 비율로 밝기 정도를 낮추는 스케일링 수행여부를 결정하여 백라이트 보상 제어값을 출력하는 블록 제어값 보상부를 포함하고,
    상기 블록 제어값 보상부는,
    상기 인접 블록의 밝기 정도를 고려한 상기 각 백라이트 블록 중 가장 밝은 상기 백라이트 블록의 밝기가 기 설정된 임계 밝기 이하가 되도록 스케일링하고, 상기 가장 밝은 밝기 정도가 변환된 상기 소정 비율을 기초로 다른 블록의 밝기 정도를 스케일링하여 스케일링된 다른 블록의 밝기 정도에 대응하는 상기 백라이트 보상 제어값을 출력하는 것을 특징으로 하는 신호처리 장치.
  2. 삭제
  3. 다수의 표시 영역으로 분할되고, 입력 영상신호에 따른 영상을 표시하는 액정표시 패널;
    상기 표시 영역의 분할된 위치에 대응하여 다수의 백라이트 블록으로 분할되고, 상기 액정 표시 패널을 백라이트 하는 백라이트 유닛;
    상기 입력 영상신호의 밝기 정보를 통해 상기 백라이트 블록마다 인접 블록에 의해 영향을 받는 밝기 정도를 고려한 상기 각 백라이트 블록의 밝기에 따라 소정 비율로 밝기 정도를 낮추는 스케일링 수행여부를 결정하여 백라이트 보상 제어값을 출력하는 신호 처리부; 및
    상기 백라이트 보상 제어값에 의해 상기 백라이트 블록의 상기 백라이트 유닛을 각각 제어하는 백라이트 제어부를 포함하되,
    상기 신호 처리부는,
    상기 입력 영상신호를 분석하여 분할된 표시 영역의 블록별 밝기 정보를 추출하는 영상 분석부;
    상기 밝기 정보를 통해 상기 표시 영역의 블록에 대응하는 백라이트 블록별 백라이트 제어값을 연산하는 블록 제어값 연산부; 및
    상기 각 백라이트 블록마다 인접 블록의 밝기 정도를 고려한 상기 각 백라이트 블록의 밝기가 기 설정된 임계 밝기 이하가 되도록 스케일링한 상기 백라이트 블록의 밝기에 대응하는 상기 백라이트 보상 제어값을 출력하는 블록 제어값 보상부를 포함하고,
    상기 블록 제어값 보상부는,
    상기 인접 블록의 밝기 정도를 고려한 상기 각 백라이트 블록 중 가장 밝은 상기 백라이트 블록의 밝기가 상기 기 설정된 임계 밝기 이하가 되도록 스케일링하고, 상기 가장 밝은 밝기 정도가 변환된 상기 소정 비율을 기초로 다른 블록의 밝기 정도를 스케일링하여 이에 대응하는 상기 백라이트 보상 제어값을 출력하는 것을 특징으로 하는 표시 장치.
  4. 삭제
  5. 삭제
  6. 제3 항에 있어서, 상기 인접 블록의 위치에 따라 영향을 받는 밝기 비율이 기 등록되는 메모리를 더 포함하여
    상기 블록 제어값 보상부가 상기 밝기 비율을 이용하여 상기 인접 블록의 밝기 정도를 고려한 상기 각 백라이트 블록의 밝기를 연산하는 것을 특징으로 하는 표시 장치.
  7. 제6 항에 있어서, 상기 블록 제어값 보상부는,
    인접 블록의 위치에 따른 밝기 비율에 근거하여 상기 백라이트 블록마다 빛이 오버랩되는 영역의 빛의 밝기값을 누계하고, 그 누계된 빛의 밝기값이 상기 임계값 이하이면, 상기 누계된 빛의 밝기값에 대응하는 상기 백라이트 보상 제어값을 출력하고, 상기 임계값을 초과하면, 상기 스케일링을 수행하는 것을 특징으로 하는 표시 장치.
  8. 삭제
  9. 입력 영상신호에 따른 영상을 백라이트하여 표시하는 방법에 있어서,
    상기 입력 영상신호에 따른 밝기 정보를 고려한 상기 각 백라이트 블록의 밝기에 따라 소정 비율로 밝기 정도를 낮추는 스케일링 수행여부를 결정하여 백라이트 보상 제어값을 생성하는 단계; 및
    상기 백라이트 보상 제어값에 따라 액정표시 패널을 백라이트 하도록 상기 각 백라이트 블록에 대응하는 백라이트 유닛을 각각 제어하는 단계
    를 포함하는 것을 특징으로 하는 표시 방법.
  10. 제9 항에 있어서, 상기 인접 블록의 위치에 따라 영향을 받는 밝기 비율을 기 등록하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 표시 방법.
  11. 제10 항에 있어서, 상기 백라이트 보상 제어값을 생성하는 단계는,
    상기 인접 블록의 위치에 따른 밝기 비율에 근거하여 상기 백라이트 블록마다 빛이 오버랩되는 영역의 빛의 밝기값을 누계하는 단계;
    상기 누계된 빛의 밝기값이 임계값 이하인가를 판단하는 단계;
    상기 판단결과 상기 임계값 이하이면, 상기 누계된 빛의 밝기값에 대응하는 상기 백라이트 보상 제어값을 출력하는 단계; 및
    상기 판단결과 상기 임계값을 초과하면, 상기 스케일링 수행하여 그에 따른 밝기값에 대응하는 상기 백라이트 보상 제어값을 출력하는 단계
    를 포함하는 것을 특징으로 하는 표시 방법.
  12. 삭제
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