KR101163008B1 - 액정표시장치 및 이를 이용한 로컬 디밍 제어 방법 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 액정표시장치 및 이를 이용한 로컬 디밍 제어 방법에 관한 것으로서, 상세하게는 하나의 R LED, G LED, B LED가 적용되는 픽셀을 하나의 픽셀 블록으로 설정하고, 각 픽셀 블록의 평균 밝기값과, 각 픽셀 블록의 중앙 평균 밝기값 및 직전 영상 프레임의 평균 밝기값을 이용하여 각 픽셀 블록의 밝기를 로컬 제어함으로써 명암비 향상를 향상시킬 수 있고, 이로 인해 색 재현성을 향상시킬 수 있는 액정표시장치 및 이를 이용한 로컬 디밍 제어 방법에 관한 것이다.

Description

액정표시장치 및 이를 이용한 로컬 디밍 제어 방법{LIQUID CRYSTAL DISPLAY AND LOCAL DIMMING METHOD USED IN THE SAME}
본 발명은 액정표시장치 및 이를 이용한 로컬 디밍 제어 방법에 관한 것으로서, 상세하게는 하나의 R LED, G LED, B LED가 적용되는 픽셀들을 하나의 픽셀 블록으로 설정하고, 각 픽셀 블록의 평균 밝기값과, 각 픽셀 블록의 중앙 평균 밝기값 및 직전 영상 프레임의 평균 밝기값을 이용하여 각 픽셀 블록의 밝기를 로컬 제어하도록 하는 액정표시장치 및 이를 이용한 로컬 디밍 제어 방법에 관한 것이다.
일반적으로, 액정 표시장치는 액정의 광투과율을 조절하여 영상을 표시하는 액정 표시패널 및 상기 액정 표시패널의 하부에 배치되어 상기 액정 표시패널로 광을 제공하는 백라이트 유닛을 포함한다.
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.
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.
그러나, 상기 액정층이 일반적으로 완전하게 일정한 방향으로 배열되는 것이 어렵기 때문에, 상기 액정 표시패널은 낮은 계조값에서 빛샘 현상이 발생될 수 있다. 즉, 상기 액정 표시패널은 낮은 계조값에서 완전한 블랙영상을 구현하기가 어렵고, 그로 인해 상기 액정 표시패널에서 표시되는 영상의 명암비(contrast ratio; CR)가 감소될 수 있다.
상기 영상의 명암비가 감소되는 현상을 방지하기 위해, 위치별로 광을 개별적으로 제어하여 발광시킬 수 있는 로컬 디밍(local dimming) 방법으로 상기 백라이트 유닛이 구동될 수 있다. 상기 백라이트 유닛은 냉음극 형광램프(Cold Cathode Fluorescent Lamps)을 채용할 수 있으나, 최근에는 낮은 전력소모 및 높은 색재현성을 갖는 발광 다이오드(Light Emitting Diodes, LED)를 채용하고 있다.
그리고, 로컬 디밍 기술은 상기 백라이트 유닛을 복수의 블록으로 나누고 블록별로 서로 다른 휘도로 발광시킨다. 예를 들면, 1차원 디밍 기술은 백라이트 유닛의 광원이 선형인 램프로 이루어진 경우에 채용할 수 있고, 2차원 디밍 기술은 상기 광원이 발광 다이오드로 이루어진 경우에 채용할 수 있다.
또한, 상기 광원을 레드, 그린 및 블루 발광 다이오드들을 채용하여 휘도 뿐만 아니라 컬러 별로 디밍 구동하는 3차원 디밍 기술이 개발되고 있다. 상기 3차원 디밍 기술에서는 시간에 따라 색좌표 변화 및 휘도 변화가 서로 다른 상기 레드, 그린 및 블루 발광 다이오드들을 채용함에 따라서 항상 색좌표 및 휘도가 일정한 광량이 발생하도록 보정해 주어야 하는 어려움이 있다.
본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위한 것으로, 하나의 R LED, G LED, B LED가 적용되는 픽셀을 하나의 픽셀 블록으로 설정하고, 각 픽셀 블록의 평균 밝기값과, 각 픽셀 블록의 중앙 평균 밝기값 및 직전 영상 프레임의 평균 밝기값을 이용하여 각 픽셀 블록의 밝기를 로컬 제어함으로써 명암비를 향상시킬 수 있고, 이로 인해 색 재현성을 향상시킬 수 있도록 하는 액정표시장치 및 이를 이용한 로컬 디밍 제어 방법을 제공하는데 그 목적이 있다.
또한, 본 발명은 로컬디밍 제어 시에 하나의 R LED, G LED, B LED가 적용되는 픽셀을 하나의 픽셀 블록으로 설정하고, 각 픽셀 블록의 평균 밝기값과, 각 픽셀 블록의 중앙 평균 밝기값 및 직전 영상 프레임의 평균 밝기값을 이용하여 각 픽셀 블록의 밝기를 로컬 제어함으로써 영상 전체의 프레임 데이터를 메모리에 저장한 다음 분석 후 인출하는 과정을 제거하여 영상 출력 시 영상이 딜레이되는 시간을 줄일 수 있도록 하는 액정표시장치 및 이를 이용한 로컬 디밍 제어 방법을 제공하는데 다른 목적이 있다.
상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 특징은,
외부로부터 입력되는 LVDS 신호로 영상을 디스플레이하는 액정 패널과; 외부로부터 입력되는 I2C 신호를 PWM 변조하여 컬러 구동신호를 생성하는 광원 구동모듈과; 복수의 RGB LED로 이루어지는 복수의 발광 블록이 배열되고, 상기 광원 구동모듈로부터 출력되는 컬러 구동신호로 밝기가 제어되는 광원 모듈과; 상기 광원 모듈중 하나의 R LED, G LED, B LED가 적용되는 픽셀을 하나의 픽셀 블록으로 설정하고, 사용자의 입력에 따라 픽셀 블록의 현재의 평균 밝기값(Lblock(i))과, 픽셀 블록의 현재의 중앙 평균 밝기값(Lcenter(i)) 및 상기 광원 모듈의 직전 영상 프레임의 평균 밝기값(Lframe(i))을 이용하여 픽셀 블록의 최종값(Lfinal(i))을 결정하여 상기 광원 모듈의 밝기를 로컬 제어하는 영상 신호 제어모듈을 포함하는 것을 특징으로 한다.
여기에서, 상기 영상 신호 제어모듈은 액정표시장치로부터 출력되는 LVDS 신호를 TTL 신호로 변환시키는 제 1신호 변환기와; 상기 제 1신호 변환기로부터 출력되는 상기 TTL 신호를 이용하여 상기 평균 밝기값(Lblock(i))과, 중앙 평균 밝기값(Lcenter(i)) 및 직전 영상 프레임의 평균 밝기값(Lframe(i))을 추출하고, 이들값을 상호 비교하여 비교 결과에 따라 최종값(Lfinal(i))을 결정하고, 이를 바탕으로 I2C 신호를 생성하여 상기 광원 구동모듈로 출력하고, 상기 TTL 신호를 전달하는 로컬 디밍 제어부와; 상기 로컬 디밍 제어부로부터 전달되는 상기 TTL 신호를 사용자의 입력에 따라 보정하는 영상 보정부; 및 상기 영상 보정부로부터 출력되는 TTL 신호를 LVDS 신호로 변환시켜 상기 액정 패널로 출력하는 제 2신호 변환기로 이루어진다.
여기에서 또한, 상기 로컬 디밍 제어부는 상기 평균 밝기값(Lblock(i))과, 직전 영상 프레임의 평균 밝기값(Lframe(i))을 상호 비교하여 평균 밝기값(Lblock(i))이 직전 영상 프레임의 평균 밝기값(Lframe(i))보다 크면 평균 밝기값(Lblock(i))을 증대값(Lenhanced(i))으로 설정하고, 평균 밝기값(Lblock(i))이 직전 영상 프레임의 평균 밝기값(Lframe(i))보다 작거나 같으면 평균 밝기값(Lframe(i))에서 직전 영상 프레임의 평균 밝기값(Lframe(i))에서 평균 밝기값(Lframe(i))을 뺀후 상수값(T)을 곱한 값을 뺀 값을 증대값(Lenhanced(i))으로 설정하고, 증대값(Lenhanced(i))과 중앙 평균 밝기값(Lcenter(i))을 상호 비교하여 중앙 평균 밝기값(Lcenter(i))이 증대값(Lenhanced(i))보다 크면 중앙 평균 밝기값(Lcenter(i))을 최종값(Lfinal(i))을 설정하고, 중앙 평균 밝기값(Lcenter(i))이 증대값(Lenhanced(i))보다 작거나 같으면 증대값(Lenhanced(i))을 최종값(Lfinal(i))으로 설정한다.
여기에서 또, 상기 중앙 평균 밝기값(Lcenter(i))은 상기 발광 블록의 가로×세로의 중심점을 기준으로 1/4~3/4 지점에 위치한 픽셀 블록의 평균 밝기값이다.
여기에서 또, 상기 로컬 디밍 제어부는 상기 광원 구동모듈로 I2C 신호를 출력 시 상기 광원 모듈의 RGB LED의 위치에 따라 최종값(Lfinal(i))의 맵핑을 수행한다.
본 발명의 다른 특징은,
상기의 액정표시장치를 이용한 로컬 디밍 구동 방법에 있어서, 외부로부터 입력되는 LVDS 신호를 제 1신호 변환기에서 TTL 신호를 변환시켜 출력하는 제 1단계와; 변환된 상기 TTL 신호를 입력받아 로컬 디밍 제어부에서 발광 모듈의 각각의 광원 블록에 구비된 픽셀 블록의 현재의 평균 밝기값(Lblock(i))과, 픽셀 블록의 현재의 중앙 평균 밝기값(Lcenter(i)) 및 상기 광원 모듈의 직전 영상 프레임의 평균 밝기값(Lframe(i))을 추출하는 제 2단계와; 상기 로컬 디밍 제어부에서 추출된 상기 평균 밝기값(Lblock(i))과, 중앙 평균 밝기값(Lcenter(i)) 및 직전 영상 프레임의 평균 밝기값(Lframe(i))을 상호 비교하여 비교 결과에 따라 픽셀 블록의 최종값(Lfinal(i))을 결정하는 제 3단계; 및 결정된 상기 최종값(Lfinal(i))을 바탕으로 I2C 신호를 생성하고, I2C 신호를 광원 구동모듈로 출력하여 광원 모듈의 밝기를 로컬 제어함과 동시에 상기 TTL 신호를 전달하는 제 4단계로 이루어지는 것을 특징으로 한다.
여기에서, 상기 액정표시장치를 이용한 로컬 디밍 제어 방법은 상기 로컬 디밍 제어부로부터 전달되는 상기 TTL 신호를 사용자의 입력에 따라 보정하는 제 5단계와; 상기 영상 보정부로부터 출력되는 TTL 신호를 제 2신호 변환기에서 LVDS 신호로 변환시켜 상기 액정 패널로 출력하는 제 6단계를 더 포함한다.
여기에서 또한, 상기 제 3단계는 상기 로컬 디밍 제어부에서 상기 평균 밝기값(Lblock(i))과, 상기 직전 영상 프레임의 평균 밝기값(Lframe(i))을 상호 비교하여 평균 밝기값(Lblock(i))이 직전 영상 프레임의 평균 밝기값(Lframe(i))보다 크면 평균 밝기값(Lblock(i))을 증대값(Lenhanced(i))으로 설정하는 제 3-1단계와; 상기 로컬 디밍 제어부에서 평균 밝기값(Lblock(i))이 직전 영상 프레임의 평균 밝기값(Lframe(i))보다 작거나 같으면 평균 밝기값(Lframe(i))에서 직전 영상 프레임의 평균 밝기값(Lframe(i))에서 평균 밝기값(Lframe(i))을 뺀후 상수값(T)을 곱한 값을 뺀 값을 증대값(Lenhanced(i))으로 설정하는 제 3-2단계와; 상기 로컬 디밍 제어부에서 상기 증대값(Lenhanced(i))과 상기 중앙 평균 밝기값(Lcenter(i))을 상호 비교하여 중앙 평균 밝기값(Lcenter(i))이 증대값(Lenhanced(i))보다 크면 중앙 평균 밝기값(Lcenter(i))을 최종값(Lfinal(i))을 설정하는 제 3-3단계; 및 상기 로컬 디밍 제어부에서 중앙 평균 밝기값(Lcenter(i))이 증대값(Lenhanced(i))보다 작거나 같으면 증대값(Lenhanced(i))을 최종값(Lfinal(i))을 설정하는 제 3-4단계를 포함한다.
여기에서 또, 상기 제 4단계는 상기 로컬 디밍 제어부에서 상기 광원 구동모듈로 I2C 신호를 출력 시 상기 광원 모듈의 RGB LED의 위치에 따라 최종값(Lfinal(i))의 맵핑을 수행한다.
여기에서 또한, 상기 픽셀 블록은 상기 광원 모듈의 각각의 R LED, G LED, B LED가 적용되는 픽셀이다.
여기에서 또한, 상기 중앙 평균 밝기값(Lcenter(i))은 상기 발광 블록의 가로×세로의 중심점을 기준으로 1/4~3/4 지점에 위치한 픽셀 블록의 평균 밝기값이다.
상기와 같이 구성되는 본 발명인 액정표시장치 및 이를 이용한 로컬 디밍 제어 방법에 따르면, 하나의 R LED, G LED, B LED가 적용되는 픽셀을 하나의 픽셀 블록으로 설정하고, 각 픽셀 블록의 평균 밝기값과, 각 픽셀 블록의 중앙 평균 밝기값 및 직전 영상 프레임의 평균 밝기값을 이용하여 각 픽셀 블록의 밝기를 로컬 제어함으로써 명암비 향상를 향상시킬 수 있고, 이로 인해 색 재현성을 향상시킬 수 있다.
또한, 본 발명에 따르면 로컬디밍 제어 시에 하나의 R LED, G LED, B LED가 적용되는 픽셀을 하나의 블록으로 설정하고, 각 픽셀 블록의 평균 밝기값과, 각 픽셀 블록의 중앙 평균 밝기값 및 직전 영상 프레임의 평균 밝기값을 이용하여 각 픽셀 블록의 밝기를 로컬 제어함으로써 영상 전체의 프레임 데이터를 메모리에 저장한 다음 분석 후 인출하는 과정을 제거하여 영상 출력 시 영상이 딜레이되는 시간을 줄일 수 있다.
도 1은 본 발명에 따른 액정표시장치의 구성을 개략적으로 나타낸 블록도이다.
도 2는 본 발명에 따른 액정표시장치 중 영상 신호 제어모듈의 구성을 개략적으로 나타낸 블록도이다.
도 3은 본 발명에 따른 액정표시장치에 따른 픽셀 블록을 설명하기 위한 설명도이다.
도 4는 본 발명에 따른 액정표시장치의 신호 처리 과정을 설명하기 위한 신호 흐름도이다.
도 5a 및 도 5b는 본 발명에 따른 액정표시장치를 이용한 로컬 디밍 제어 방법의 동작을 설명하기 위한 동작 흐름도이다.
이하, 본 발명에 따른 액정표시장치의 구성을 첨부된 도면을 참조하여 상세하게 설명하면 다음과 같다.
하기에서 본 발명을 설명함에 있어, 관련된 공지 기능 또는 구성에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명은 생략할 것이다. 그리고 후술되는 용어들은 본 발명에서의 기능을 고려하여 정의된 용어들로서 이는 사용자, 운용자의 의도 또는 관례 등에 따라 달라질 수 있다. 그러므로 그 정의는 본 명세서 전반에 걸친 내용을 토대로 내려져야 할 것이다.
도 1은 본 발명에 따른 액정표시장치의 구성을 개략적으로 나타낸 블록도이고, 도 2는 본 발명에 따른 액정표시장치 중 영상 신호 제어모듈의 구성을 개략적으로 나타낸 블록도이며, 도 3은 본 발명에 따른 액정표시장치에 따른 픽셀 블록을 설명하기 위한 설명도이고, 도 4는 본 발명에 따른 액정표시장치의 신호 처리 과정을 설명하기 위한 신호 흐름도이다.
도 1 내지 도 4를 참조하면, 본 발명에 따른 액정표시장치(100)는 액정 패널(110)과, 광원 구동모듈(120)과, 광원 모듈(130)과, 영상 신호 제어모듈(140)을 포함한다.
먼저, 액정 패널(110)은 복수의 픽셀들을 포함하고, 하기에서 설명할 영상 신호 제어모듈로부터 출력되는 LVDS 신호로 영상을 디스플레이한다.
그리고, 광원 구동모듈(120)은 영상 신호 제어모듈(140)로부터 출력되는 I2C 신호를 PWM 신호로 변조하여 컬러 구동신호를 생성한다. 여기에서, 컬러 구동신호는 R, G, B 구동신호를 포함하며, 각 구동신호는 펄스 폭 변조된 PWM 신호이다.
또한, 광원 모듈(130)은 복수의 RGB LED가 배열된 발광 블록이 복수개가 배열되고, 광원 구동모듈(120)로부터 출력되는 컬러 구동신호로 밝기가 제어된다. 여기에서, 광원 모듈(130)은 도 3에 도시된 바와 같이 각각의 R LED, G LED, B LED가 담당하는 픽셀들의 조합을 하나의 픽셀 블록(PB)으로 설정한다. 여기에서 또한, RGB LED 이외에 W(화이트; White) LED를 더 포함할 수 있고, R LED의 파장은 약 580nm 내지 700nm이고, 상기 G LED의 파장은 약 460nm 내지 630nm이며. B LED의 파장은 약 400nm 내지 500nm이다.
또한, 영상 신호 제어모듈(140)은 도 2에 도시된 바와 같이 제 1신호 변환기(141)와, 로컬 디밍 제어부(143)와, 영상 보정부(145)와, 제 2신호 변환기(147)로 구성된다.
제 1신호 변환기(141)는 액정표시장치(미도시)로부터 출력되는 LVDS 신호를 TTL 신호로 변환시킨다.
로컬 디밍 제어부(143)는 도 4에 도시된 바와 같이 제 1신호 변환기(141)로부터 출력되는 TTL 신호를 이용하여 순차적으로 각각의 픽셀 블록(PB)에 해당되는 영상의 픽셀들의 현재 밝기 값의 합을 블록 내의 픽셀 수로 나눈 평균 밝기값(Lblock(i))과, 광원 모듈(130)의 영상 프레임의 직전 영상 프레임의 픽셀 블록(PB)들의 직전 밝기 값의 합을 픽셀 블록수로 나눈 평균 밝기값(Lframe(i))을 상호 비교하여 평균 밝기값(Lblock(i))이 직전 영상 프레임의 평균 밝기값(Lframe(i))보다 크면 평균 밝기값(Lblock(i))을 증대값(Lenhanced(i))으로 설정한다. 또한, 로컬 디밍 제어부(143)는 평균 밝기값(Lblock(i))이 직전 영상 프레임의 평균 밝기값(Lframe(i))보다 작거나 같으면 평균 밝기값(Lframe(i))에서 직전 영상 프레임의 평균 밝기값(Lframe(i))에서 평균 밝기값(Lframe(i))을 뺀후 상수값(T)을 곱한 값을 뺀 값을 증대값(Lenhanced(i))으로 설정한다. 또, 로컬 디밍 제어부(143)는 상기의 증대값(Lenhanced(i))과 픽셀 블록(PB)에 해당되는 영상의 픽셀들 중 중앙부의 현재 밝기 값의 합을 중앙부 내의 픽셀 수로 나눈 중앙 평균 밝기값(Lcenter(i))을 상호 비교하여 중앙 평균 밝기값(Lcenter(i))이 증대값(Lenhanced(i))보다 크면 중앙 평균 밝기값(Lcenter(i))을 최종값(Lfinal(i))을 설정한다. 또, 로컬 디밍 제어부(143)는 중앙 평균 밝기값(Lcenter(i))이 증대값(Lenhanced(i))보다 작거나 같으면 증대값(Lenhanced(i))을 최종값(Lfinal(i))을 설정한다. 이때, 중앙 평균 밝기값(Lcenter(i))은 하나의 발광 블록의 가로×세로의 중심점을 기준으로 1/4~3/4 지점에 위치한 픽셀들의 평균 밝기값이다. 또, 로컬 디밍 제어부(143)는 광원 구동모듈(120)로 I2C 신호를 출력 시 광원 모듈(130)의 RGB LED의 위치에 따라 최종값(Lfinal(i))의 맵핑을 수행한다.
영상 보정부(145)는 로컬 디밍 제어부로부터 전달되는 TTL 신호를 사용자가 선호하는 입력영상 대비 출력 커브의 입력에 따라 TTL 신호를 보정하여 출력한다.
제 2신호 변환기(147)는 영상 보정부(145)로부터 출력되는 TTL 신호를 LVDS 신호로 변환시켜 액정 패널(110)로 출력한다.
한편, 본 발명에 따른 액정표시장치는 상용화된 제품을 개조하여 제작하는 것이 바람직한 데, 백 플레이트에서 백라이트 유닛을 제거한 후, 직사각형태로 형성되고, 상면에 복수의 RGB LED가 육각형 형태로 배열된 발광 블록의 배면에 써멀 패드를 부착한다.
그런 다음, 써멀 패드측을 백 플레이트에 부착한 후 광원모듈 상면에는 광학 시트를 부착한다.
그리하여 상기와 같은 순서로 발광 블록을 배열하여 백라이트 유닛을 완성한다. 이때, 광원 구동모듈은 발광 블록의 배면에 직접 장착하여 전기적으로 연결시키거나 별도로 보드에 실장하여 발광 블록과 전기적으로 연결시킬 수 있다.
이하, 본 발명에 따른 액정표시장치를 이용한 로컬 디밍 제어 방법을 첨부된 도면을 참조하여 상세하게 설명하면 다음과 같다.
도 5a 및 도 5b는 본 발명에 따른 액정표시장치를 이용한 로컬 디밍 제어 방법의 동작을 설명하기 위한 동작 흐름도이다.
도 5a 및 도 5b를 참조하면, 먼저, 제 1신호 변환기(141)는 외부로부터 입력되는 LVDS 신호를 TTL 신호를 변환시켜 출력한다(S10).
그러면, 로컬 디밍 제어부(143)는 제 1신호 변환기(141)로부터 출력되는 TTL 신호를 이용하여 픽셀 블록(PB)의 현재의 평균 밝기값(Lblock(i))과, 픽셀 블록의 현재의 중앙 평균 밝기값(Lcenter(i))을 구하고 현재 픽셀 블록들의 평균 밝기값을 사용하여 현재 영상 프레임의 평균 밝기값(Lframe(i))을 각각 추출한다(S20). 이때, 구해진 현재 영상 프레임의 평균 밝기값은 저장되었다가 다음 프레임의 연산에 사용된다.
그런 다음, 로컬 디밍 제어부(143)는 픽셀 블록(PB)의 현재의 평균 밝기값(Lblock(i))과, 픽셀 블록(PB)의 현재의 중앙 평균 밝기값(Lcenter(i)) 및 직전 영상 프레임의 평균 밝기값(Lframe(i))을 상호 비교한다(S31).
그런 다음, 로컬 디밍 제어부(143)는 평균 밝기값(Lblock(i))과, 직전 영상 프레임의 평균 밝기값(Lframe(i))을 상호 비교 결과(S32), 평균 밝기값(Lblock(i))이 직전 영상 프레임의 평균 밝기값(Lframe(i))보다 크면 평균 밝기값(Lblock(i))을 증대값(Lenhanced(i))(즉, Lenhanced(i) = Lblock(i))으로 설정한다(S33). 반대로, 로컬 디밍 제어부(143)는 평균 밝기값(Lblock(i))과, 직전 영상 프레임의 평균 밝기값(Lframe(i))을 상호 비교 결과 평균 밝기값(Lblock(i))이 직전 영상 프레임의 평균 밝기값(Lframe(i))보다 작거나 같으면 평균 밝기값(Lframe(i))에서 직전 영상 프레임의 평균 밝기값(Lframe(i))에서 평균 밝기값(Lframe(i))을 뺀 후 상수값(T)을 곱한 값을 뺀 값을 증대값(Lenhanced (i))(즉, Lenhanced (i) = Lblock (i) + T × (Lframe (i) - Lblock (i))으로 설정한다(S33-1). 이때, 상수값(T)은 설정에 따라 임의로 변경이 가능하다.
증대값(Lenhanced(i))이 결정되면, 로컬 디밍 제어부(143)는 증대값(Lenhanced(i))과 상기 중앙 평균 밝기값(Lcenter(i))을 상호 비교한다(S34).
그리하여, 로컬 디밍 제어부(143)는 중앙 평균 밝기값(Lcenter(i))이 증대값(Lenhanced(i))보다 크면 중앙 평균 밝기값(Lcenter(i))을 최종값(Lfinal(i))(즉, Lfinal(i) = Lcenter(i))을 설정한다(S35). 반대로, 중앙 평균 밝기값(Lcenter(i))이 증대값(Lenhanced(i))보다 작거나 같으면 증대값(Lenhanced(i))을 최종값(Lfinal(i))(즉, Lfinal(i) = Lenhanced(i))을 설정한다(S35-1).
한편, 최종값(Lfinal(i))이 결정되면, 로컬 디밍 제어부(143)는 광원 모듈(130)의 RGB LED의 위치에 따라 최종값(Lfinal(i))의 맵핑을 수행하고(S41), 맵핑된 최종값(Lfinal(i))으로 I2C 신호를 생성하여(S42), 이를 광원 구동모듈(120)로 출력하여 광원 모듈(130)의 밝기를 로컬 제어한다(S43).
또한, 영상 보정부(145)는 사용자가 입력 영상 신호에 대한 보정커브(예를 들어, 명암, 색 재현성 등)를 결정하여 이미지 보정을 요청하면(S51), 로컬 디밍 제어부(143)로부터 전달되는 TTL 신호의 해당 보정량을 결정하고(S52), 이에 대응되는 보정 TTL 신호로 변경한다(S53). 이때, 영상 보정부(145)에 사용자가 요청하는 보정커브는 해당되는 보정 TTL 신호의 입력 대비 출력의 형태를 가질 수 있는 배열형태의 테이블 형태로 저장되는 것이 바람직하다.
그러면, 제 2신호 변환기(147)에서 영상 보정부(145)로부터 출력되는 보정 TTL 신호를 LVDS 신호로 변환시켜 액정 패널(110)로 출력하여 영상이 디스플레이되도록 한다(S60). 한편, 사용자가 영상 신호 제어모듈(140)의 영상 보정부(145)를 통해 입력 영상 신호의 보정을 미요청하는 경우 영상 보정부(145)는 로컬 디밍 제어부(143)로부터 전달되는 TTL 신호를 그대로 출력한다.
본 발명은 다양하게 변형될 수 있고 여러 가지 형태를 취할 수 있으며 상기 발명의 상세한 설명에서는 그에 따른 특별한 실시 예에 대해서만 기술하였다. 하지만 본 발명은 상세한 설명에서 언급되는 특별한 형태로 한정되는 것이 아닌 것으로 이해되어야 하며, 오히려 첨부된 청구범위에 의해 정의되는 본 발명의 정신과 범위 내에 있는 모든 변형물과 균등물 및 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다.
110 : 액정 패널 120 : 광원 구동모듈
130 : 광원 모듈 140 : 영상 신호 제어모듈
141 : 제 1신호 변환기 143 : 영상 보정부
145 : 로컬 디밍 제어부 147 : 제 2신호 변환기
PB : 픽셀 블록

Claims (11)

  1. 외부로부터 입력되는 LVDS 신호로 영상을 디스플레이하는 액정 패널과;
    외부로부터 입력되는 I2C 신호를 PWM 변조하여 컬러 구동신호를 생성하는 광원 구동모듈과;
    복수의 RGB LED로 이루어지는 복수의 발광 블록이 배열되고, 상기 광원 구동모듈로부터 출력되는 컬러 구동신호로 밝기가 제어되는 광원 모듈과;
    액정표시장치로부터 출력되는 LVDS 신호를 TTL 신호로 변환시키는 제 1신호 변환기와, 상기 광원 모듈중 하나의 R LED, G LED, B LED가 적용되는 픽셀을 하나의 픽셀 블록으로 설정하고, 상기 제 1신호 변환기로부터 출력되는 상기 TTL 신호를 이용하여 픽셀 블록의 현재의 평균 밝기값(Lblock(i))과, 픽셀 블록의 현재의 중앙 평균 밝기값(Lcenter(i)) 및 상기 광원 모듈의 직전 영상 프레임의 평균 밝기값(Lframe(i))을 추출하고, 이들 값을 상호 비교하여 비교 결과에 따라 픽셀 블록의 최종값(Lfinal(i))을 결정하고, 이를 바탕으로 I2C 신호를 생성하여 상기 광원 구동모듈로 출력하여 상기 광원 모듈의 밝기를 로컬 제어하고, 상기 TTL 신호를 전달하는 로컬 디밍 제어부와, 상기 로컬 디밍 제어부로부터 전달되는 상기 TTL 신호를 사용자의 입력에 따라 보정하는 영상 보정부와, 상기 영상 보정부로부터 출력되는 TTL 신호를 LVDS 신호로 변환시켜 상기 액정 패널로 출력하는 제 2신호 변환기로 이루어지는 영상 신호 제어모듈을 포함하는 것을 특징으로 하는 액정표시장치.
  2. 삭제
  3. 제 1 항에 있어서,
    상기 로컬 디밍 제어부는,
    상기 평균 밝기값(Lblock(i))과, 직전 영상 프레임의 평균 밝기값(Lframe(i))을 상호 비교하여 평균 밝기값(Lblock(i))이 직전 영상 프레임의 평균 밝기값(Lframe(i))보다 크면 평균 밝기값(Lblock(i))을 증대값(Lenhanced(i))으로 설정하고, 평균 밝기값(Lblock(i))이 직전 영상 프레임의 평균 밝기값(Lframe(i))보다 작거나 같으면 평균 밝기값(Lframe(i))에서 직전 영상 프레임의 평균 밝기값(Lframe(i))에서 평균 밝기값(Lframe(i))을 뺀후 상수값(T)을 곱한 값을 뺀 값을 증대값(Lenhanced(i))으로 설정하고, 증대값(Lenhanced(i))과 중앙 평균 밝기값(Lcenter(i))을 상호 비교하여 중앙 평균 밝기값(Lcenter(i))이 증대값(Lenhanced(i))보다 크면 중앙 평균 밝기값(Lcenter(i))을 최종값(Lfinal(i))을 설정하고, 중앙 평균 밝기값(Lcenter(i))이 증대값(Lenhanced(i))보다 작거나 같으면 증대값(Lenhanced(i))을 최종값(Lfinal(i))을 설정하는 것을 특징으로 하는 액정표시장치.
  4. 제 3 항에 있어서,
    상기 중앙 평균 밝기값(Lcenter(i))은,
    상기 발광 블록의 가로×세로의 중심점을 기준으로 1/4~3/4 지점에 위치한 픽셀 블록의 평균 밝기값인 것을 특징으로 하는 액정표시장치.
  5. 제 3 항에 있어서,
    상기 로컬 디밍 제어부는,
    상기 광원 구동모듈로 I2C 신호를 출력 시 상기 광원 모듈의 RGB LED의 위치에 따라 최종값(Lfinal(i))의 맵핑을 수행하는 것을 특징으로 하는 액정표시장치.
  6. 제 1 항의 액정표시장치를 이용한 로컬 디밍 구동 방법에 있어서,
    외부로부터 입력되는 LVDS 신호를 제 1신호 변환기에서 TTL 신호를 변환시켜 출력하는 제 1단계와;
    변환된 상기 TTL 신호를 입력받아 로컬 디밍 제어부에서 발광 모듈의 각각의 광원 블록에 구비된 픽셀 블록의 현재의 평균 밝기값(Lblock(i))과, 픽셀 블록의 현재의 중앙 평균 밝기값(Lcenter(i)) 및 상기 광원 모듈의 직전 영상 프레임의 평균 밝기값(Lframe(i))을 추출하는 제 2단계와;
    상기 로컬 디밍 제어부에서 추출된 상기 평균 밝기값(Lblock(i))과, 중앙 평균 밝기값(Lcenter(i)) 및 직전 영상 프레임의 평균 밝기값(Lframe(i))을 상호 비교하여 비교 결과에 따라 픽셀 블록의 최종값(Lfinal(i))을 결정하는 제 3단계와;
    결정된 상기 최종값(Lfinal(i))을 바탕으로 I2C 신호를 생성하고, I2C 신호를 광원 구동모듈로 출력하여 광원 모듈의 밝기를 로컬 제어함과 동시에 상기 TTL 신호를 전달하는 제 4단계로 이루어지는 것을 특징으로 하는 액정표시장치를 이용한 로컬 디밍 제어 방법.
  7. 제 6 항에 있어서,
    상기 액정표시장치를 이용한 로컬 디밍 제어 방법은,
    상기 로컬 디밍 제어부로부터 전달되는 상기 TTL 신호를 사용자의 입력에 따라 보정하는 제 5단계와;
    상기 영상 보정부로부터 출력되는 TTL 신호를 제 2신호 변환기에서 LVDS 신호로 변환시켜 상기 액정 패널로 출력하는 제 6단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 액정표시장치를 이용한 로컬 디밍 제어 방법.
  8. 제 6 항에 있어서,
    상기 제 3단계는,
    상기 로컬 디밍 제어부에서 상기 평균 밝기값(Lblock(i))과, 상기 직전 영상 프레임의 평균 밝기값(Lframe(i))을 상호 비교하여 평균 밝기값(Lblock(i))이 직전 영상 프레임의 평균 밝기값(Lframe(i))보다 크면 평균 밝기값(Lblock(i))을 증대값(Lenhanced(i))으로 설정하는 제 3-1단계와;
    상기 로컬 디밍 제어부에서 평균 밝기값(Lblock(i))이 직전 영상 프레임의 평균 밝기값(Lframe(i))보다 작거나 같으면 평균 밝기값(Lframe(i))에서 직전 영상 프레임의 평균 밝기값(Lframe(i))에서 평균 밝기값(Lframe(i))을 뺀후 상수값(T)을 곱한 값을 뺀 값을 증대값(Lenhanced(i))으로 설정하는 제 3-2단계와;
    상기 로컬 디밍 제어부에서 상기 증대값(Lenhanced(i))과 상기 중앙 평균 밝기값(Lcenter(i))을 상호 비교하여 중앙 평균 밝기값(Lcenter(i))이 증대값(Lenhanced(i))보다 크면 중앙 평균 밝기값(Lcenter(i))을 최종값(Lfinal(i))을 설정하는 제 3-3단계; 및
    상기 로컬 디밍 제어부에서 중앙 평균 밝기값(Lcenter(i))이 증대값(Lenhanced(i))보다 작거나 같으면 증대값(Lenhanced(i))을 최종값(Lfinal(i))을 설정하는 제 3-4단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 액정표시장치를 이용한 로컬 디밍 제어 방법.
  9. 제 6 항에 있어서,
    상기 제 4단계는,
    상기 로컬 디밍 제어부에서 상기 광원 구동모듈로 I2C 신호를 출력 시 상기 광원 모듈의 RGB LED의 위치에 따라 최종값(Lfinal(i))의 맵핑을 수행하는 것을 특징으로 하는 액정표시장치를 이용한 로컬 디밍 제어 방법.
  10. 제 6 항에 있어서,
    상기 픽셀 블록은,
    상기 광원 모듈의 각각의 R LED, G LED, B LED가 적용되는 픽셀인 것을 특징으로 하는 액정표시장치를 이용한 로컬 디밍 제어 방법.
  11. 제 6 항에 있어서,
    상기 중앙 평균 밝기값(Lcenter(i))은,
    상기 발광 블록의 가로×세로의 중심점을 기준으로 1/4~3/4 지점에 위치한 픽셀 블록의 평균 밝기값인 것을 특징으로 하는 액정표시장치를 이용한 로컬 디밍 제어 방법.
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