KR101414940B1

KR101414940B1 - 백라이트 제어 장치 및 방법과, 액정 표시 장치

Info

Publication number: KR101414940B1
Application number: KR1020070123373A
Authority: KR
Inventors: 가즈또 기무라; 마사따께 하야시; 도미오 아오끼; 요시히로 가쯔; 미쯔야스 아사노
Original assignee: 소니 주식회사
Priority date: 2006-12-01
Filing date: 2007-11-30
Publication date: 2014-07-04
Also published as: JP4285532B2; CN101192375A; JP2008139569A; KR20080050339A; EP1936600A2; EP1936600A3; TWI478136B; TW200832342A; EP1936600B1; US20080129680A1; CN101192375B; US8400392B2

Abstract

액정 표시 장치에 사용되는 백라이트로서, 점등 영역이 복수의 블록으로 분할되고, 분할된 상기 블록 각각에서 백라이트 휘도를 개별로 변화시키는 것이 가능한 백라이트를 제어하는 백라이트 제어 장치로서, 인접하는 상기 블록끼리의 상기 백라이트의 설정값의 비인 백라이트 점등비로부터 1을 뺀 차의 절대값이 제1 값 이하가 되도록, 각 블록의 상기 백라이트 휘도를 산출하고, 산출된 상기 백라이트 휘도가 되도록 상기 백라이트를 제어하는 백라이트 제어 수단을 포함하고, 상기 백라이트 점등비의 임계치인 제1 값은, 상기 점등 영역 상에서 휘도의 차를 비교하기 위해 미리 정해진 소정의 간격으로 떨어져 있는 화소끼리의 상기 백라이트 휘도의 비로부터 1을 뺀 차의 절대값이 제2 값 이하라는 조건으로부터 산출되고, 상기 소정의 간격으로 떨어져 있는 화소끼리의 상기 백라이트 휘도의 비의 임계치인 제2 값은, 미리 정해진 최대 인접 휘도비로부터 1을 뺀 차의 절대값이고, 상기 최대 인접 휘도비는, 인간의 시각 특성에 의해 상기 소정의 간격으로 떨어져 있는 화소끼리의 휘도차를 인식하지 못하는 조건을 만족하는 값이다

액정 표시 장치, 백라이트, 점등비, 휘도

Description

백라이트 제어 장치 및 방법과, 액정 표시 장치{APPARATUS AND METHOD FOR CONTROLLING BACKLIGHT AND LIQUID CRYSTAL DISPLAY}

관련 출원의 상호 참조

본 발명은 2006년 12월 1일부로 일본 특허청에 제출된 일본특허출원 JP 2006-325781와 관련된 기술 내용을 포함하며, 그 전체 내용은 이하 본 명세서에서 참조된다.

본 발명은 백라이트를 제어하는 장치 및 방법과, 액정 표시 장치에 관한 것으로，특히, 비스듬한 각도에서 디스플레이(display)를 보았을 경우, 액정 표시 장치의 휘도 불균일(unevenness)을 방지할 수 있는 백라이트 제어 장치 및 방법과, 액정 표시 장치에 관한 것이다．

액정 표시 장치(Liquid Crystal Displays; 이하, 'LCDs')는 각각 액정 패널과, 상기 패널의 배면 상에 배치되는 백라이트를 포함한다. 상기 액정 패널은 적색, 녹색 및 청색이 착색이 되어 있는 컬러 필터 기판과, 액정층(liquid crystal layer)을 포함한다.

각 LCD에서는, 전압을 변화시키는 것에 의해 액정층의 액정 분자의 배향(트 위스트 상태)이 제어된다. 상기 분자의 제어된 상태에 따라서, 액정층을 투과해 온 백라이트의 백색광이 적색, 녹색, 또는 청색의 컬러 필터를 통과하여 적색, 녹색, 또는 청색의 광이 되어, 화상이 표시된다.

또한，이하에서는，인가된 전압을 변화시켜 액정 분자의 트위스트 상태를 제어하여 광의 투과율을 변경하는 상기 제어를 "개구율 제어(aperture ratio control)"라고 칭할 것이다. 또한, 광원인 백라이트로부터 출사되어, 액정층에 입사되는 광의 휘도를 "백라이트 휘도"라고 칭할 것이다. 또한, 액정 패널 앞면으로부터 출사되고 표시된 화상을 시각적으로 인지하는(visually recognizing), 시청자에 의해 인지되는 광의 강도를 "표시 휘도"라고 칭할 것이다.

전형적인 LCD에서는, 백라이트가 액정 패널의 화면 전체를 균일하게 최대의 밝기에서 조명하는 동안, 액정 패널의 각 화소의 개구율만을 제어하여, 화면의 각 화소에 필요한 표시 휘도를 얻는다. 예를 들면, 화면 전체가 어두운 경우에도, 백라이트는 최대의 백라이트 휘도에서 발광한다. 불리하게도, 소비 전력이 크고, 콘트라스트비가 낮은 문제가 존재한다.

전술한 문제점을 극복하기 위해, 예를 들면, 일본 비심사 특허 출원 공보 2004-212503 및 2004-246117에는, 화면을 복수의 세그먼트(segments)로 분할하고, 각 세그먼트 내에서 백라이트 휘도를 제어하는 방법이 제안되어 있다.

상기 각 세그먼트 내에서의 백라이트 제어(이하, "백라이트 분할 제어"라 칭함)에 대해서 도 1 내지 도 3을 참조하여 설명한다.

도 1은 LCD상에 표시되는 원화상 P1을 나타낸다. 원화상 P1은 실질적으로 화상의 중앙부에 낮은 표시 휘도를 갖는 타원형의 어두운 영역 R1을 포함한다. 화상 P1의 표시 휘도는 영역 R1으로부터 화상 P1의 외주 쪽으로 감에 따라 점차 증가한다. 어두운 영역 R1에서 상기 외주로의 표시 휘도의 변화율은 도 1의 화상 P1의 상부에서가 그 하부에서보다 크다.

도 2는 백라이트의 구조를 간략화해서 도시한 도면이다.

도 2를 참고하면, 백라이트는, 6행(수평 방향으로 연장)×4열(수직 방향으로 연장)로 배열된 세그먼트, 즉, 24 세그먼트를 포함하는 점등 영역(lighting area)을 갖는다.

백라이트가 원화상 P1에 대응하는 발광을 행할 경우, 백라이트는 원화상 P1의 영역 R1의 표시 휘도에 따라서, 2개의 해치된 영역(hatched segment) 각각의 백라이트 휘도를 감소시킨다(즉, 광을 감쇠시키거나 광의 양을 감소시킨다).

그 결과, 도 3에 도시한 바와 같이 백라이트 휘도 분포가 도 1의 원화상 P1에 기초하여 얻어진다. 이 분포에서, 표시 휘도는 점등 영역의 실질적인 중앙 부분에서 가장 낮고, 외주로 갈수록 점차 증가한다. 전술한 바와 같이, 백라이트로부터 발광되는 광의 양을 일부 줄이는 것은, 전력 소비를 낮출 수 있고, 이에 따라 표시 휘도의 다이내믹 레인지(dynamic range)를 확대시킬 수 있다.

점등 영역의 세그먼트 수는 통상적으로 액정 패널의 화소 수보다도 적으므로, 도 1의 원화상 P1의 표시 휘도 분포와 도 3의 백라이트 휘도 분포는 일치하지 않는다. 백라이트 휘도와 표시 휘도간에 차이를 갖는 화소가 많이 존재한다. 예를 들면, 도 3의 Ｑ-Ｑ' 선상에 배열된 화소가 상이한 백라이트 휘도를 가지더라도, 원화상 P1 내의 대응 화소는 같은 표시 휘도를 갖는다. 그러므로, 백라이트 분할 제어에서는, 투과 광의 양이 백라이트 분할 제어를 하지 않을 때보다 크도록, Ｑ-Ｑ' 선상의 각 화소 내의 개구율이 백라이트 분할 제어를 하지 않을 때의 개구율보다 높게 설정된다. 후속하는 설명에서는, 개구율 제어, 즉, 제어된 백라이트 휘도를 보상하도록 개구율을 변경하는 것에 의해 얻어진 외관상의 표시 휘도를 "보정된 표시 휘도(corrected display luminance)"라 지칭할 것이다.

도 4는 백라이트 분할 제어에 있어서의 백라이트 휘도와 보정된 표시 휘도의 관계를 나타내는 개념도이다.

백라이트 분할 제어를 위한 백라이트 제어부는, 소정의 영역 내에서 동일한 표시 휘도 T₀를 실현하기 위해 보정된 표시 휘도 분포 M_CL이 백라이트 휘도 분포 M_BL의 역(inverse)이 되도록, 소정의 영역 내의 각 화소의 개구율을 제어한다. 이 경우, 개구율이 얼마나 변했는지에 따른 보정된 표시 휘도의 레벨이 도 5에 나타난 액정의 투과율 특성에 의해 결정된다.

또한, 전형적으로 LCD의 화면을 정면에서 봤을 때 얻어진 액정의 투과율 특성이 기준으로서 이용된다. 도 5에 도시된 투과율 특성도 화면을 정면에서 봤을 때(이하, "0도의 각도로 봤을 때"라고 함) 얻어진다. 이 투과율 특성은 미리 평가 및 결정된 것이다.

사용자는 액정 표시 장치의 화면에 표시된 화상을 항상 정면에서 보는 것은 아니다. 사용자가 경사 각에서 LCD의 화면을 보는 것을 가정하자. 액정에는 시야각 특성(viewing angle characteristics)이 있어서, 액정의 투과율 특성은 화면을 볼 때의 각도(즉, 시야각)에 의존한다. 도 6은 상기 화면의 정면으로부터 수평 방향으로 45도 이동한 시점으로부터 LCD의 화면을 보았을 때 얻어진 다른 투과율 특성을, 0도의 각도로부터 보았을 때 얻어진 투과율 특성과 함께 나타낸 그래프이다.

도 6은 소정의 백라이트 휘도의 표시 휘도에 대해 좌표화된(plotted), 액정의 투과율을 설정하는 8비트의 설정값인 설정 계조를 나타낸다. 도 7은 0도의 각도에서 보았을 때의 표시 휘도와 45도의 각도에서 얻어진 표시 휘도의 휘도 비율을 나타내는데, 상기 비율은 도 6에 도시된 0도의 각도에서 보았을 때 얻어진 표시 휘도와 45도의 각도에서 보았을 때 얻어진 표시 휘도간의 비교를 위해 사용된다.

도 6 및 도 7을 참조하면, α점보다 낮은 설정 계조(gray scale)에서는, 45도의 각도에서 볼 때 얻어지는 휘도(투과율)가 0도에서 볼 때 얻어지는 것보다 더 높다. 또한, 계조가 한 단계씩 변할 때마다 휘도 비의 변화율은 높게 된다. 한편，α점보다 높은 설정 계조에서는, 0도의 각도로부터 보았을 때 얻어진 휘도가 45도의 각도로부터 보았을 때 얻어지는 휘도보다 높고, 계조가 한 단계씩 변화할 때마다의 휘도 비의 변화율은 낮은 계조 범위에서의 변화율보다 낮다. 액정의 투과율 특성은 VA(Vertical Alignment) 또는 IPS(In-Plane Switching)과 같은 액정 모드에 의존하므로, 상기 특성은 도 6 및 도 7에 도시된 것에 한정되는 것은 아니다.

도 4에 도시된 백라이트 휘도와 보정된 표시 휘도간의 관계는 전형적으로 화면을 0도의 각도에서 보았을 때 얻어지는 액정의 투과율 특성에 기초하여 계산된 다. 화면을 45도 각도에서 보았을 경우의 보정된 표시 휘도 분포 M_CL'이 도 6에서 점선으로 나타낸 45도의 각도에서 화면을 보았을 때 얻어지는 액정의 투과율 특성에 기초하여 얻어지는 경우, 보정된 휘도 분포 M_CL'는 도 8에 도시된 바와 같다.

도 8을 참조하면, 최소 보정된 표시 휘도를 갖는 화소(즉, 최대 백라이트 휘도)는 도 6 및 도 7에 있어서 화면을 0도 각도에서 보았을 때 얻어지는 표시 휘도와 화면을 45도 각도에서 보았을 때 얻어지는 표시 휘도간의 차가 없는 α점에 대응하는 화소 x_α이다. 백라이트 휘도는 BL_α로 표기되고, 보정된 표시 휘도는 LC_α로 표기된다. 화소 x_α이외의 각 화소의 설정 계조 레벨은 α점에서의 설정 계조보다 높다고 가정한다.

이 경우, 45도의 각도에서 보았을 때 얻어지는 보정된 표시 휘도 분포 M_CL'는 0도의 각도에서 보았을 때 얻어지는 보정된 표시 휘도 분포 M_CL보다 낮다. 결과적으로, 화면을 45도의 각도에서 보았을 때 얻어지는 화소 x_α 이외의 각 화소의 표시 휘도는 도 8의 굵고 긴 점선에 의해 표시된 바와 같이, 보정된 휘도 분포 M_CL 및 M_CL'간의 차에 의해 주목 표시 휘도 T₀로부터 벗어난다.

즉, 동일한 표시 휘도 T₀를 제공하도록 제어하고 있는데도 불구하고, 사용자가 화면을 45도의 각도에서 보았을 때에는, 화소 x_α 이외의 화소는 백라이트 휘도 분포 M_BL에 따라 주목 표시 휘도 T₀와 편차를 갖는다. 만약, 표시 휘도 T₀에 대한 최대 편차 ΔT의 비(ΔT/T₀)가 클 경우에는 편차를 갖는 화소가 휘도의 불균일로서 보이게 된다.

본 발명은 이러한 상황을 감안하여 이루어진 것으로, 화면을 비스듬한 각도로 보았을 때의 휘도 불균일을 방지할 수 있도록 하는 것이다.

본 발명의 일 실시예에 따른 백라이트 제어 장치는, 액정 표시 장치에 사용되는 백라이트로서, 점등 영역이 복수의 블록으로 분할되고, 분할된 상기 블록 각각에서 백라이트 휘도를 개별로 변화시키는 것이 가능한 백라이트를 제어하는 백라이트 제어 장치로서, 인접하는 상기 블록끼리의 상기 백라이트의 설정값의 비인 백라이트 점등비로부터 1을 뺀 차의 절대값이 제1 값 이하가 되도록, 각 블록의 상기 백라이트 휘도를 산출하고, 산출된 상기 백라이트 휘도가 되도록 상기 백라이트를 제어하는 백라이트 제어 수단을 포함하고, 상기 백라이트 점등비의 임계치인 제1 값은, 상기 점등 영역 상에서 휘도의 차를 비교하기 위해 미리 정해진 소정의 간격으로 떨어져 있는 화소끼리의 상기 백라이트 휘도의 비로부터 1을 뺀 차의 절대값이 제2 값 이하라는 조건으로부터 산출되고, 상기 소정의 간격으로 떨어져 있는 화소끼리의 상기 백라이트 휘도의 비의 임계치인 제2 값은, 미리 정해진 최대 인접 휘도비로부터 1을 뺀 차의 절대값이고, 상기 최대 인접 휘도비는, 인간의 시각 특성에 의해 상기 소정의 간격으로 떨어져 있는 화소끼리의 휘도차를 인식하지 못하는 조건을 만족하는 값이다.

상기 소정의 간격으로 떨어져 있는 제1 화소 x1과 제2 화소 x2에 대하여, 상기 제1 화소 x1의 백라이트 휘도 BLx1과 액정 개구율 LCx1의 승산값으로부터, 상기 제2 화소 x2의 백라이트 휘도 BLx2와 액정 개구율 LCx2의 승산값을 뺀 차를, 상기 백라이트 휘도 BLx1과 액정 개구율 LCx1의 승산값으로 제산한 값의 절대값으로 구해지는 에러율의 상기 점등 영역 내의 최대값과, 상기 인간이 상기 소정의 간격으로 떨어져 있는 화소끼리에서 휘도차가 있다고 인식하는 최저의 휘도비인 인지가능한 최저 휘도 변화 레벨과의 승산 결과 이하로 되는 값으로 하는 것이 가능하다.

본 발명의 다른 실시예에 따른 백라이트 제어 방법은, 액정 표시 장치에 사용되는 백라이트로서, 점등 영역이 복수의 블록으로 분할되고, 분할된 상기 블록 각각에서 백라이트 휘도를 개별로 변화시키는 것이 가능한 백라이트를 제어하는 백라이트 제어 처리를 행하는 백라이트 제어 방법으로서, 인접하는 상기 블록끼리의 상기 백라이트의 설정값의 비인 백라이트 점등비로부터 1을 뺀 차의 절대값이 제1 값 이하가 되도록, 각 블록의 상기 백라이트 휘도를 산출하고, 산출된 상기 백라이트 휘도가 되도록 상기 백라이트를 제어하는 단계를 포함하고, 상기 백라이트 점등비의 임계치인 제1 값은, 상기 점등 영역 상에서 휘도의 차를 비교하기 위해 미리 정해진 소정의 간격으로 떨어져 있는 화소끼리의 상기 백라이트 휘도의 비로부터 1을 뺀 차의 절대값이 제2 값 이하라는 조건으로부터 산출되고, 상기 소정의 간격으로 떨어져 있는 화소끼리의 상기 백라이트 휘도의 비의 임계치인 제2 값은, 미리 정해진 최대 인접 휘도비로부터 1을 뺀 차의 절대값이고, 상기 최대 인접 휘도비는, 인간의 시각 특성에 의해 상기 소정의 간격으로 떨어져 있는 화소끼리의 휘도차를 인식하지 못하는 조건을 만족하는 값이다.

본 발명의 다른 실시예에 따른 액정 표시 장치는, 점등 영역이 복수의 블록으로 분할되고, 분할된 상기 블록 각각에서 백라이트 휘도를 개별로 변화시키는 것이 가능한 백라이트와, 인접하는 상기 블록끼리의 상기 백라이트의 설정값의 비인 백라이트 점등비로부터 1을 뺀 차의 절대값이 제1 값 이하가 되도록, 각 블록의 상기 백라이트 휘도를 산출하고, 산출된 상기 백라이트 휘도가 되도록 상기 백라이트를 제어하는 백라이트 제어 수단을 포함하고, 상기 백라이트 점등비의 임계치인 제1 값은, 상기 점등 영역 상에서 휘도의 차를 비교하기 위해 미리 정해진 소정의 간격으로 떨어져 있는 화소끼리의 상기 백라이트 휘도의 비로부터 1을 뺀 차의 절대값이 제2 값 이하라는 조건으로부터 산출되고, 상기 소정의 간격으로 떨어져 있는 화소끼리의 상기 백라이트 휘도의 비의 임계치인 제2 값은, 미리 정해진 최대 인접 휘도비로부터 1을 뺀 차의 절대값이고, 상기 최대 인접 휘도비는, 인간의 시각 특성에 의해 상기 소정의 간격으로 떨어져 있는 화소끼리의 휘도차를 인식하지 못하는 조건을 만족하는 값이다.

본 발명의 실시예에 따르면, 인접하는 상기 블록끼리의 상기 백라이트의 설정값의 비인 백라이트 점등비로부터 1을 뺀 차의 절대값이 제1 값 이하가 되도록, 각 블록의 백라이트 휘도가 산출되고, 그 산출된 백라이트 휘도가 되도록 백라이트가 제어된다. 여기서, 백라이트 점등비의 임계치인 제1 값은, 점등 영역 상에서 휘도의 차를 비교하기 위해 미리 정해진 소정의 간격으로 떨어져 있는 화소끼리의 백라이트 휘도의 비로부터 1을 뺀 차의 절대값이 제2 값 이하라는 조건으로부터 산출되고, 소정의 간격으로 떨어져 있는 화소끼리의 백라이트 휘도의 비의 임계치인 제2 값은, 미리 정해진 최대 인접 휘도비로부터 1을 뺀 차의 절대값이고, 최대 인접 휘도비는, 인간의 시각 특성에 의해 소정의 간격으로 떨어져 있는 화소끼리의 휘도차를 인식하지 못하는 조건을 만족하는 값이다

본 발명의 실시예에 따르면, 소비 전력을 절감하고 표시 휘도의 다이내믹 레인지를 확대할 수 있다.

또한, 본 발명의 실시예에 따르면, 액정 표시 장치의 화면을 경사 각도에서 보았을 때의 휘도 불균일을 방지할 수 있다．

본 발명의 실시예를 설명하기에 앞서, 본 발명의 실시예 및 도면에 개시되는 본 발명의 특징과 특정 구성 요소의 간의 대응 관계는 다음과 같다. 이 기재는 본 발명을 서포트하는 실시예가 명세서 또는 도면에 기재되어 있는 것을 확인하기 위한 것이다. 따라서, 후속하는 명세서 또는 도면 내의 구성 요소가 본 발명의 소정의 특징으로서 기술되지 않았다 하더라도, 이는, 구성 요소가 청구항의 그 특징과 관련되지 않았음을 반드시 의미하는 것은 아니다. 구성 요소가 청구항의 소정의 특징과 관련된 것으로서 기술되어 있다 하더라도, 이는, 구성 요소가 청구항의 다른 특징과 관련되지 않았음을 반드시 의미하는 것은 아니다.

본 발명의 실시예에 따른 액정 표시 장치는, 액정 표시 장치에 사용되는 백라이트로서, 점등 영역이 복수의 블록으로 분할되고, 분할된 상기 블록 각각에서 백라이트 휘도를 개별로 변화시키는 것이 가능한 백라이트를 제어하는 백라이트 제어 장치(예를 들어, 도 9의 제어기(13))로서, 인접하는 상기 블록끼리의 상기 백라이트의 설정값의 비인 백라이트 점등비로부터 1을 뺀 차의 절대값이 제1 값 이하가 되도록, 각 블록의 상기 백라이트 휘도를 산출하고, 산출된 상기 백라이트 휘도가 되도록 상기 백라이트를 제어하는 백라이트 제어 수단(예를 들어, 도 9의 광원 제어부(32))를 포함하고, 상기 백라이트 점등비의 임계치인 제1 값은, 상기 점등 영역 상에서 휘도의 차를 비교하기 위해 미리 정해진 소정의 간격으로 떨어져 있는 화소끼리의 상기 백라이트 휘도의 비로부터 1을 뺀 차의 절대값이 제2 값 이하라는 조건으로부터 산출되고, 상기 소정의 간격으로 떨어져 있는 화소끼리의 상기 백라이트 휘도의 비의 임계치인 제2 값은, 미리 정해진 최대 인접 휘도비로부터 1을 뺀 차의 절대값이고, 상기 최대 인접 휘도비는, 인간의 시각 특성에 의해 상기 소정의 간격으로 떨어져 있는 화소끼리의 휘도차를 인식하지 못하는 조건을 만족하는 값이다.

본 발명의 다른 실시예에 따른 백라이트 제어 방법은, 액정 표시 장치에 사용되는 백라이트로서, 점등 영역이 복수의 블록으로 분할되고, 분할된 상기 블록 각각에서 백라이트 휘도를 개별로 변화시키는 것이 가능한 백라이트를 제어하는 백라이트 제어 처리를 행하는 백라이트 제어 방법으로서, 인접하는 상기 블록끼리의 상기 백라이트의 설정값의 비인 백라이트 점등비로부터 1을 뺀 차의 절대값이 제1 값 이하가 되도록, 각 블록의 상기 백라이트 휘도를 산출하고(예를 들어, 도 19의 단계 13)와, 산출된 상기 백라이트 휘도가 되도록 상기 백라이트를 제어하는 단계(예를 들어, 도 19의 단계 16)를 포함하고, 상기 백라이트 점등비의 임계치인 제1 값은, 상기 점등 영역 상에서 휘도의 차를 비교하기 위해 미리 정해진 소정의 간격으로 떨어져 있는 화소끼리의 상기 백라이트 휘도의 비로부터 1을 뺀 차의 절대값이 제2 값 이하라는 조건으로부터 산출되고, 상기 소정의 간격으로 떨어져 있는 화소끼리의 상기 백라이트 휘도의 비의 임계치인 제2 값은, 미리 정해진 최대 인접 휘도비로부터 1을 뺀 차의 절대값이고, 상기 최대 인접 휘도비는, 인간의 시각 특성에 의해 상기 소정의 간격으로 떨어져 있는 화소끼리의 휘도차를 인식하지 못하는 조건을 만족하는 값이다.

이하, 도면을 참조하여, 본 발명의 실시예에 대해서 설명한다.

도 9는 본 발명의 실시예에 따른 액정 표시 장치의 구조를 나타낸다.

도 9의 액정 표시 장치(Liquid Crystal Display, LCD)(1)는 액정 패널(11), 액정 패널(11)의 배면에 배치되는 백라이트(12), 액정 패널(11) 및 백라이트(12)를 제어하는 제어기(13)를 포함한다. 액정 패널(11)은 적색, 녹색 및 청색이 착색이 되어 있는 컬러 필터 기판과, 액정층을 포함한다.

LCD(1)는 입력되는 화상 신호에 대응하는 원화상을 소정의 표시 영역(즉, 표시부(21))에 표시한다. 또한, LCD(1)에 공급되는 화상 신호는, 예를 들면, 60Hz의 프레임 레이트를 갖는 화상에 대응한다. 상기 화상은 이하 "필드 화상"으로 지칭될 것이다.

액정 패널(11)은 표시부(21), 소스 드라이버(22) 및 게이트 드라이버(23)를 포함한다. 표시부(21)는 백라이트(12)로부터의 발광이 통과하도록 허용하는 복수의 개구를 구비한다. 소스 드라이버(22) 및 게이트 드라이버(23)는, 도면에는 도시되어 있지 않았지만 표시부(21)의 각 개구 내에 배치되는 TFTs(Thin Film Transistors)에 드라이브 신호를 전송한다.

개구를 통과한 광은 컬러 필터 기판(미도시) 상에 형성되어 있는 적색, 녹색 및 청색의 컬러 필터로 입사되어, 적색, 녹색 및 청색 광으로 변환된다. 이 적색, 녹색 및 청색 광을 발하는 3개의 개구의 세트는 각각 표시부(21)의 단일 화소에 대응한다. 적색, 녹색 또는 청색 광을 발하는 각 개구는 단일 화소를 구성하는 부화소에 대응한다.

백라이트(12)는 표시부(21)에 대응하는 점등 영역에서 백색의 광을 발한다. 백라이트(12)의 점등 영역은 복수의 블록(세그먼트)을 포함하며, 각 블록의 점등 모드는 개별적으로 제어된다.

본 실시예에서는, 백라이트(12)의 점등 영역이 22개의 수평 행 및 22개의 수직 열로 배열되는 484 블록을 포함하는 것으로 가정한다. 도 9에서는 지면의 제약상 5개의 수평 행 및 6개의 수직 열로 배열되는 블록을 포함하는 백라이트(12)의 예를 나타내었다.

광원 LT_i _,j는 각 블록 A_i _,j 내에 배치된다. 예를 들어, LT_i _,j는 소정의 순서로 배열된 적색, 녹색 및 청색 광을 발하는 LED를 포함한다. 광원 LT_i _,j는 광원 제어부(32)로부터 공급되는 제어 신호에 기초하여, 적색, 녹색 및 청색의 혼합에 의해 얻을 수 있는 백색의 광을 발광한다.

각 블록 A_i _,j는 백라이트(12)의 점등 영역을 가령 구획판(partition plate)을 이용해서 물리적으로 분할한 물리적 세그먼트가 아니라, 광원 LT_i _,j에 대응하는 가상 세그먼트이다. 따라서, 광원 LT_i _,j으로부터 출사된 광은 확산기(diffuser)(미도시)에 의해 확산되어, 광원 LT_i _,j의 전면에 배치하는 블록 A_i _,j뿐만 아니라, 블록 A_i,j 주변의 다른 블록도 확산되는 광으로 조사된다.

제어기(13)는 표시 휘도 산출부(31), 광원 제어부(32) 및 액정 패널 제어부(33)를 포함한다. 제어기(13)는 액정 패널(11)을 제어하는 액정 패널 제어 장치 및 백라이트(12)를 제어하는 백라이트 제어 장치 모두로서 기능한다.

표시 휘도 산출부(31)는 필드 화상에 대응하는 화상 신호를 다른 장치로부터 수신한다. 표시 휘도 산출부(31)는 공급된 화상 신호로부터 필드 화상의 휘도분포를 구하고, 또한 필드 화상의 휘도 분포로부터 각 블록 A_i _,j에 필요한 표시 휘도 PN_i _,j를 산출한다. 산출된 표시 휘도 PN_i _,j는 광원 제어부(32) 및 액정 패널 제어부(33) 각각에 공급된다.

광원 제어부(32)는 표시 휘도 산출부(31)로부터 공급된 각 표시 휘도 PN_i _,j에 기초하여 백라이트 휘도 BL_i _,j를 결정한다. 이 예에서, 광원 제어부(32)는 표시부(21)의 각 화소에 다음 요구 사항을 만족하도록 백라이트 휘도 BL_i _,j를 산출한다. 소정의 거리 DS만큼 화소 x1로부터 떨어져 있는 화소 x2의 백라이트 휘도 BLx2(≤BLx1)에 대한 주목 화소(가령, 화소 x1)의 백라이트 휘도 BLx1의 비 c(이하, "휘도비 c"라 지칭함)가 최대 휘도비 Cmax(c=BLx1/BLx2(≥1))이다. 광원 제어부(32)는 산출된 백라이트 휘도 BL_i _,j를 액정 패널 제어부(33)에 공급한다.

이 경우, 최대 휘도비 Cmax는, [최대 휘도비 Cmax] ≤ [최대 에러율 ε_max]×[인지가능한 최소 휘도 변화 레벨]인 조건, 즉, 휘도의 불균일이, 예를 들면, 사용자가 표시부를 비스듬히 보았을 경우에도 불균일이 사용자(인간)에 시각적으로 인지되지 않는 레벨까지 감소된다는 조건에 기초해서 취득된다.

최대 에러율ε_max는 다음 식에 의해 취득되는 에러율 ε의 최대 값이다.

|(BLx1×LCx1-BLx2×LCx2)/(BLx1×LCx1)| ,

여기서, LCx1 및 LCx2은, 각각, 백라이트(12)의 점등 영역 내의 전술한 화소x1과 x2의 액정 개구율이다. 최대 에러율 ε_max에 영향을 미치는 요인으로는, 1) 액정의 시야각 특성, 2) 액정과 확산판간의 간격에 의한 시차, 및 3) 연산의 정밀도를 포함한다. 이들 중 최대의 것에 의해 최대 에러율 ε_max가 결정된다.

인지가능한 최소 휘도 변화 레벨은 감각 평가(sensory evaluation)에 의해 얻을 수 있는 휘도비 - 여기서 사용자(인간의 눈)이 휘도차를 시각적으로 인지함 - 이다. 웨버의 법칙이 시사하는 바와 같이, 인간의 시각과 같은 지각이 자극의 차이보다는 오히려 자극의 비에 응답한다는 것은 자명하다. 도 10에서 점선으로 표시된 바와 같이, 휘도가 동일한 진폭으로 변할 때, 휘도비 c는 공간 주파수(spatial frequency)에 비례하여 증가한다. 또한 상대적 응답도 도 10에서 화살표로 표시되는 소정의 공간 주파수 범위 내의 공간 주파수에 비례하여 증가한다. 결국, 휘도비 c는 공간 주파수에 독립적으로 일정한 변별 임계치를 갖는다. 따라서, 인지가능한 최소 휘도 변화 레벨은 각 블록의 백라이트 휘도의 휘도 분포의 형태와 무관하게 일정한 값으로서 정의될 수 있다.

이상과 같이, 광원 제어부(32)는, [최대 휘도비 Cmax]≤[최대 에러율 ε_max]×[인지가능한 최저 휘도 변화 레벨]에 기초하여, 휘도비 c가 최대 휘도비 Cmax 이하인 것을 만족하도록, 각각의 백라이트 휘도 BL_i _,j를 산출한다. 백라이트(12)에서 제어되는 각 부는 블록이므로, 휘도비 c가 최대 휘도비 Cmax 이하인 요건을 만족하도록 인접 블록의 광원 설정값의 비 r의 최소값 R을 얻을 필요가 있다. 여기서는, 인접 블록의 광원 설정값의 비 r은 "점등비 r"로 지칭되며, 점등비 r의 최소값 R은 "최소 점등비 R"로 지칭될 것이다. 최대 점등비 Cmax로부터 최소 점등비 R을 얻는 방법은 도 18을 참조하여 후술된다. 광원 제어부(32)는, 휘도비 c가 최대 휘도비 Cmax 이하인 요건을 만족시키는 최소 점등비 R을 구하고, 최소 점등비 R을 만족시키도록 각 백라이트 휘도 BL_i _,j를 산출한다. 인접 블록들 간에 상당한 표시 휘도의 차가 존재하는 경우에는, 최소 점등비 R(0〈R〈1)은 최소 필요 비이다. 인접 블록들간에 표시 휘도의 차가 없을 경우에는, 점등비 r은 최소 점등비 R 이상일 수 있다(비 r이 최소 점등비 R 이상이 되는 것은 상관없음).

광원 제어부(32)는 PAM(Pulse Amplitude Modulation) 제어 또는 PWM(Pulse Width Modulation) 제어에 따라, 산출된 백라이트 휘도 BL_i _,j를 구하도록 백라이트(12)를 제어한다. 후속 설명에서, 전술한 바와 같이 점등비 r이 최소 점등비 R 이상이 되도록 백라이트 휘도 BL_i _,j를 제어하는 것은 "블록간 제어"로 지칭될 것이다. 본 실시예에서, 예를 들어, 거리 DS가 7.45mm로 설정된다고 가정하면, 최대 휘도비 Cmax는 1.02이다. Cmax=1.02인 경우, 최소 점등비 R는 0.88이다.

액정 패널 제어부(33)는 표시 휘도 산출부(31)로부터 공급되는 표시 휘도 PN_i,j와 광원 제어부(32)로부터 공급되는 백라이트 휘도 BL_i _,j에 기초하여, 표시부(21)의 각 화소에 대한 개구율을 결정한다. 액정 패널 제어부(33)는 결정된 각 화소의 개구율을 구할 수 있도록 액정 패널(11)의 소스 드라이버(22) 및 게이트 드라이버(23)에 구동 제어 신호를 공급하여, 표시부(21)의 각 화소의 TFT를 구동한다.

도 11 내지 도 14를 참조하여, 광원 제어부(32)에 의한 블록간 제어에 대해서 설명한다.

또한, 도 11은 단일 주목 블록의 광원, 예를 들어,점등 영역의 중앙의 주목 블록 A_11,11 내의 광원 LT₁₁ _,11이 독립적으로 광을 조사하도록 허용되는 경우에 얻어지는 백라이트 휘도의 휘도 분포 Pro(이하, "프로파일")를 나타낸다.

1행(j=11)으로 배열되는 블록 A_i _{, 11}에만 관련된 설명이 도 11 내지 도 14를 참조하여 설명되므로, 행 번호 "j"를 나타내는 숫자 값 "11"은 후속의 기술과 도 11 내지 도 14에서 생략한다.

도 12를 참조하면, 백라이트 휘도 BL1에서 주목 블록 A₁₁의 광원 LT₁₁을 허용하기 위해, 점등비 r은, 주목 블록 A₁₁ 내의 광원 LT₁₁에 대한 설정값을 이용하여 블록간 제어의 기준 (1)로서 최소 점등비 R에 설정된다. 그러므로, 백라이트 휘도 [BL1×R]에서 광을 방출하도록 블록 A₁₁의 양측 상에서 인접 블록 A₁₀ 및 A₁₂ 내에 각 광원을 허용하는 것이 필요하며, 또한, 백라이트 휘도 [BL₁×R²]광을 방출하도록 블록 A₉ 및 A₁₃ 내에 각 광원을 허용하는 것이 필요하다. 따라서, 도 11에 도시된 광원 LT₁₁를 이용한 독립적 방츨에 의해 얻어지는 프로파일 Pro와, 최소 점등비 R이 결정되면, 주목 블록 A₁₁을 중심으로 하는 합성 프로파일 Pro1이 필연적으로 결정된다.

도 13은 주목 블록 A₁₁의 표시 휘도 PN₁₁이, 백라이트 분할 제어가 수행되지 않았을 경우에 얻어지는 표시 휘도와 같고, 각 블록 A_i,j 내의 광원은 100%의 동일 출력 레벨로 발광하고 각 화소의 개구율은 100%에 설정되는, 백라이트(12)가 발광할 수 있는 최대 표시 휘도 PN_PK(이하, "피크 휘도")이고, 같은 행에서의 다른 블록 A₉, A₁₀, A₁₂ 및 A₁₃의 각 표시 휘도 PN₉, PN₁₀, PN₁₂ 및 PN₁₃은 0인 경우를 나타낸다. 광원 제어부(32)는, 도 14에 도시한 바와 같이, 주목 블록 A₁₁의 각 화소에서 피크 휘도 PN_PK가 만족되는 합성 프로파일 Pro2를 얻도록, 합성 프로파일 Pro1를 오프셋(offset)시키는 드라이브 배율(drive factor) K₁₁를 산출할 수 있다. 이 경우, 드라이브 배율 K₁₁는 상술한 피크 휘도 PN_PK를 기준 (1)로서 이용하여 결정되는 값이다. 주목 블록 A₁₁의 주변의 각 화소의 블록 A_9,A₁₀, A₁₂, A₁₃...의 각 백라이트 휘도를 줄여, 주목 블록 A₁₁의 각 화소의 피크 휘도 PN_PK를 만족시키기 위해서는, 주목 블록 A₁₁의 설정값을, 백라이트 분할 제어가 수행되지 않은 경우보다 높게 설정할 필요가 있다. 따라서, 드라이브 배율 K₁₁는 1(100%) 이상이다. 점등 영역의 모든 블록의 드라이브 배율 K_i,j는 동시에 1 이상이 될 일은 없다.

도 15 내지 도 17에, 구체적인 수치의 예를 나타낸다.

도 15는 블록 A₁₁의 광원 LT₁₁을 단독으로 발광시켰을 경우의 실제의 프로파 일 Pro를 나타내고 있다.

또한, 도 15를 참고하면, 종축은 피크 휘도 PN_PK가 기준 휘도(PN_PK=1)인 경우 얻어지는 상대 값으로 표시되는 상대 휘도를 나타낸다. 또한, 프로파일 Pro는 블록 A₁₁을 중심으로 해서 대칭인 곡선으로 표기되므로, 도 15에서 나머지 블록의 상대적 휘도를 나타내는 프로파일 곡선의 우측은 생략되어 있다.

도 15에 나타내는 프로파일 Pro는 다음 조건 하에서 얻어진다. 광원(및 백라이트 구조)은 분할 제어 없이 각 블록 A_i _,j의 광원이 동일한 100%의 출력 레벨에서 점등했을 경우에 균일한 휘도를 제공하도록, 광학적 조정, 가령, 전류(PAM) 제어 또는 PWM 제어된다. 백라이트 구조는 프로파일의 최대 백라이트 휘도가 예를 들어 0.26의 상대적 휘도로 설정되도록 광학적으로 설계된다. 최대 백라이트 휘도는 반드시 0.26으로 설정되는 것은 아니다. 최대 백라이트 휘도는 0.20 이상인 것이 바람직하다.

도 15의 프로파일 Pro에서 발광 시, 도 13에 도시된 바와 같이, 블록 A₁₁의 표시 휘도 PN₁₁이 피크 휘도 PN_PK이고 j행의 다른 블록 A_i(i≠11)의 각각의 표시 휘도 PN_i(i≠11)가 "0"으로 산출된 경우, 광원 제어부(32)는 블록 A₆ 내지 A₁₀에 대해 블록간 제어를 수행한다. 이 경우 얻어진 프로파일이 도 16에 도시되어 있다.

도 16을 참고하면, 실선은 블록간 제어로 얻어진 프로파일을 나타내고, 점선은 블록간 제어 없이 얻어진 프로파일을 나타낸다. 블록간 제어가 없는 후자의 경 우, 블록 A₁₁에 대한 드라이버 배율은 도 13의 경우와 유사한 방식으로 사용된다. 이 경우, 드라이버 배율 K₁₁은 1.25이다.

도 17은 도 16의 블록간 제어를 갖는 프로파일 및 블록간 제어를 갖지 않는 프로파일에서의 휘도비 c의 연산 결과를 나타낸다.

도 17을 참고하면, 블록간 제어를 갖는 프로파일의 경우에서는, 블록 A₆ 내지 A₁₁ 각각의 휘도비 c가 최대 휘도비 Cmax(=1.02)보다 작다. 블록간 제어가 없는 경우에서는, 블록 A₆ 내지 A₁₁ 대부분의 인접 휘도비 c는 최대 휘도비 Cmax보다 상당히 높다.

최소 점등비 R이 0.88인 한, 상술한 제어는, 휘도비 c가 최대 휘도비 Cmax 이하가 되도록 실현될 수 있다.

다음으로, 도 18을 참조하여, 최대 휘도비 Cmax로부터 최소 점등비 R을 구하는 방법에 대해서 설명한다.

전술한 바와 같이, 광원 LT_i _,j단독으로 관련된 프로파일 Pro와 최소 점등비 R가 결정되면, 합성 프로파일 Pro1이 필연적으로 결정된다. 광원 제어부(32)는 일시적으로 복수의 최소 점등비 R을 결정하고, 일시적으로 결정된 비 R의 각각에 기초하여 합성 프로파일 Pro1을 구한다. 그 후, 광원 제어부(32)는 앞서 구한 합성 프로파일 Pro1 각각에 대해서, 최대 휘도비 Cmax를 산출한다.

도 18은 일시적으로 결정된 최소 점등비 R에 대해 플롯된 최대 휘도비 Cmax 를 나타낸다. 도 18을 참조하면, 최소 점등비 R이 0.60 내지 0.90의 범위 내에 있는 경우, 최대 휘도비 Cmax 및 최소 점등비 c간의 관계는 선형으로 간주될 수 있다. 그러므로, 주목 최대 휘도 비 Cmax(=1.02)에 관련된 최소 점등비 R은 일시적으로 결정된 최소 점등비 R과, 일시적으로 결정된 비 R에 기초한 최대 휘도비 Cmax로부터 역산적으로 구해질 수 있다.

다음으로, 도 19의 플로우차트를 참조하여, 액정 표시 장치(1)의 표시 제어 처리에 대해서 설명한다.

단계 S11에서, 표시 휘도 산출부(31)는 다른 장치로부터 공급된 화상 신호를 수신한다. 이 화상 신호는 단일 필드 화상에 대응한다.

단계 S12에서, 표시 휘도 산출부(31)는 필드 화상의 휘도 분포를 구한다. 또한, 표시 휘도 산출부(31)는 필드 화상의 휘도 분포로부터 각 블록 A_i _,j에 필요한 표시 휘도 PN_i _,j를 산출한다. 표시 휘도 산출부(31)는 산출된 표시 휘도 PN_i _,j를, 광원 제어부(32) 및 액정 패널 제어부(33)에 각각 공급한다.

단계 S13에서, 광원 제어부(32)는 점등비 r가 최소 점등비 Ｒ 이상이 되도록, 표시 휘도 PN_i _,j로부터 백라이트 휘도 BL_i _,j를 산출한다.

단계 S14에서, 광원 제어부(32)는 백라이트 휘도 BL_i _,j에 기초해서 드라이브 배율 K_i _,j를 결정한다.

단계 S15에서, 액정 패널 제어부(33)는 각 블록 Ai,j의 각 화소에 대해서, 표시 휘도 산출부(31)로부터 공급된 대응 표시 휘도 PN_i _,j와 광원 제어부(32)로부터 공급된 대응 백라이트 휘도 BL_i _,j에 기초하여, 개구율을 결정한다.

단계 S16에서, 광원 제어부(32)는 대응 블록 A_i _,j의 드라이브 배율 K_i _,j에 기초하여, 각 광원 LT_i _,j의 LED를 구동한다.

단계 S17에서, 액정 패널 제어부(33)는 액정 패널(11)의 소스 드라이버(22) 및 게이트 드라이버(23)에 구동 제어 신호를 공급하여, 미리 결정된 대응 개구율 을 얻을 수 있도록 각 블록 A_i _,j의 각 화소의 TFT를 제어한다.

단계 S18에서, 표시 휘도 산출부(31)는 화상 신호가 수신되지 않았는지를 판정한다. 화상 신호가 수신되었다고 판정되면, 처리는 단계 S11로 복귀하여, 단계 S11 내지 단계 S18의 처리가 반복된다. 따라서, LCD(1)는 다음 필드 화상을 표시한다.

만약, 단계 S18에서 화상 신호가 수신되지 않았다고 판정되는 경우에는, 처리가 종료된다.

이상과 같이, 광원 제어부(32)는 블록간 제어를 실행하고, 점등비 r이 최소 점등비 R 이상이 되는 대응 백라이트 휘도 BL_i _,j에서 각 블록의 점등을 제어하여, 각 블록의 휘도비 c가 최대 휘도비 Cmax 이하로 설정될 수 있도록 한다. 유리하게도, LCD(1)에 표시되는 화상을 시청하는 사용자가, LCD(1)의 화면을 경사 각도에서 보는 경우에도, 사용자는 휘도 불균일을 인식하는 일이 없다. LCD(1)는 화면을 비 스듬히 보았을 때의 휘도 불균일을 방지 할 수 있다．

제어기(13)는 백라이트 분할 제어를 실행하므로, 백라이트 분할 제어를 행하지 않을 경우에 비해 전력 소비가 더 낮고, 각 표시 휘도의 다이내믹 레인지는 상기 경우에 비해 더 넓다.

전술한 바와 같이, 휘도비 c가 최대 휘도비 Cmax 이하로 제어되도록, 인접 블록의 광원의 설정값이 소정의 제약 하에서 제한될 수 있다. 또한, 이 제어는 단순히 광학 시스템으로만 실현될 수 있다.

휘도비 c를 최대 휘도비 Cmax 이하로 제어하는 것에 이외에 또는 그 대신에 백라이트(12)의 점등 영역 내의 화소 x1과 x2의 백라이트 휘도를 BLx1 및 BLx2로, 화소 x1과 x2의 액정 개구율을 각각 LCx1 및 LCx2라고 했을 경우, {((BLx2-BLx1)/BLx1)/(x1-x2)}로 표현되는 값은 소정 값(예를 들면, 4±1(%/mm))로 제어될 수 있다.

인접 블록 점등비 r가 최소 인접 블록 점등비 R 이상이라는 조건은, 인접 블록 점등비 r로부터 1을 뺀 차의 절대값(|r-1|)이 소정의 값 T1 이하라고 바꿔 말할 수 있고, 인접 휘도비 c가 최대 휘도비 Cmax 이하라는 조건은, 인접 휘도비 c로부터 1을 뺀 차의 절대값(|c-1|)이 소정의 값 T2 이하라고 바꿔 말할 수 있다. 값 T1은 최소 인접 블록 점등비 R로부터 1을 뺀 차의 절대값이고(T1=|R-1|), 값 T2는 최대 인접 휘도비 Cmax로부터 1을 뺀 차의 절대값이다(T2=|Cmax-1|).

본 명세서에서, 플로우차트에 기술된 단계는 기재된 순서에 따라 시계열적으로 행해지는 처리는 물론, 반드시 시계열적으로 처리되지 않더라도, 병렬적 혹은 개별로 실행되는 처리도 포함하는 것이다.

본 발명의 실시예는 전술한 실시 형태에 한정되는 것은 아니고, 본 발명의 요지를 일탈하지 않는 범위에 있어서 여러 가지는 변경, 조합, 서브 조합 및 변형이 가능하다.

도 1은 백라이트 분할 제어에 대해서 설명하는 도면이다.

도 2는 백라이트 분할 제어에 대해서 설명하는 다른 도면이다.

도 3은 백라이트 분할 제어에 대해서 설명하는 다른 도면이다.

도 4는 백라이트 분할 제어에 있어서의 백라이트 휘도와 보정된 표시 휘도의 관계를 나타내는 개념도다.

도 5는 0도의 각도에서 보았을 경우의 액정의 투과율　특성을 도시하는 도면이다.

도 6은 0도의 각도에서 보았을 경우의 액정 투과율 특성 및 45도의 각도에서 보았을 경우의 액정의 투과율 특성을 도시하는 도면이다.

도 7은 0도의 각도에서 보았을 경우의 휘도비와 45도의 각도에서 보았을 경우의 휘도비를 나타내는 도면이다.

도 8은 45도의 각도에서 보았을 경우의 백라이트 휘도와 보정된 표시 휘도의 관계를 설명하는 도면이다.

도 9는 본 발명의 일 실시예에 따른 액정 표시 장치의 구조를 나타내는 도면이다.

도 10은 인간의 시각 인지에 대해서 설명하는 도면이다.

도 11은 블록간 제어에 대해서 설명하는 도면이다.

도 12는 블록간 제어에 대해서 설명하는 다른 도면이다.

도 13은 블록간 제어에 대해서 설명하는 다른 도면이다.

도 14는 블록간 제어에 대해서 설명하는 다른 도면이다.

도 15는 단일 블록과 관련된 프로파일의 예를 도시하는 도면이다.

도 16은 블록간 제어로 취득한 합성 프로파일의 예를 도시하는 도면이다.

도 17은 휘도비의 산출 결과를 나타내는 도면이다.

도 18은 최소 점등비를 구하는 방법에 대해서 설명하는 도면이다.

도 19는 표시 제어 처리에 대해서 설명하는 플로우차트다.

<도면의 주요 부호에 대한 설명>

1: 액정 표시 장치

12: 백라이트

13: 제어부

31: 표시 휘도 산출부

32: 광원 제어부

33: 액정 패널 제어부

Claims

액정 표시 장치에 사용되는 백라이트로서, 점등 영역이 복수의 블록으로 분할되고, 분할된 상기 블록 각각에서 백라이트 휘도를 개별로 변화시키는 것이 가능한 백라이트를 제어하는 백라이트 제어 장치로서,

인접하는 상기 블록끼리의 상기 백라이트의 설정값의 비인 백라이트 점등비로부터 1을 뺀 차의 절대값이 제1 값 이하가 되도록, 각 블록의 상기 백라이트 휘도를 산출하고, 산출된 상기 백라이트 휘도가 되도록 상기 백라이트를 제어하는 백라이트 제어 수단

을 포함하고,

상기 백라이트 점등비의 임계치인 제1 값은, 상기 점등 영역 상에서 휘도의 차를 비교하기 위해 미리 정해진 소정의 간격으로 떨어져 있는 화소끼리의 상기 백라이트 휘도의 비로부터 1을 뺀 차의 절대값이 제2 값 이하라는 조건으로부터 산출되고,

상기 소정의 간격으로 떨어져 있는 화소끼리의 상기 백라이트 휘도의 비의 임계치인 제2 값은, 미리 정해진 최대 인접 휘도비로부터 1을 뺀 차의 절대값이고,

상기 최대 인접 휘도비는, 인간의 시각 특성에 의해 상기 소정의 간격으로 떨어져 있는 화소끼리의 휘도차를 인식하지 못하는 조건을 만족하는 값인, 백라이트 제어 장치.
제1항에 있어서,

상기 최대 인접 휘도비는, 상기 소정의 간격으로 떨어져 있는 제1 화소 x1과 제2 화소 x2에 대하여, 상기 제1 화소 x1의 백라이트 휘도 BLx1과 액정 개구율 LCx1의 승산값으로부터, 상기 제2 화소 x2의 백라이트 휘도 BLx2와 액정 개구율 LCx2의 승산값을 뺀 차를, 상기 백라이트 휘도 BLx1과 액정 개구율 LCx1의 승산값으로 제산한 값의 절대값으로 구해지는 에러율의 상기 점등 영역 내의 최대값과, 상기 인간이 상기 소정의 간격으로 떨어져 있는 화소끼리에서 휘도차가 있다고 인식하는 최저의 휘도비인 인지가능한 최저 휘도 변화 레벨과의 승산 결과 이하로 되는 값인, 백라이트 제어 장치.
액정 표시 장치에 사용되는 백라이트로서, 점등 영역이 복수의 블록으로 분할되고, 분할된 상기 블록 각각에서 백라이트 휘도를 개별로 변화시키는 것이 가능한 백라이트를 제어하는 백라이트 제어 처리를 행하는 백라이트 제어 방법으로서,

인접하는 상기 블록끼리의 상기 백라이트의 설정값의 비인 백라이트 점등비로부터 1을 뺀 차의 절대값이 제1 값 이하가 되도록, 각 블록의 상기 백라이트 휘도를 산출하고, 산출된 상기 백라이트 휘도가 되도록 상기 백라이트를 제어하는 단계

를 포함하고,

상기 백라이트 점등비의 임계치인 제1 값은, 상기 점등 영역 상에서 휘도의 차를 비교하기 위해 미리 정해진 소정의 간격으로 떨어져 있는 화소끼리의 상기 백라이트 휘도의 비로부터 1을 뺀 차의 절대값이 제2 값 이하라는 조건으로부터 산출되고,

상기 소정의 간격으로 떨어져 있는 화소끼리의 상기 백라이트 휘도의 비의 임계치인 제2 값은, 미리 정해진 최대 인접 휘도비로부터 1을 뺀 차의 절대값이고,

상기 최대 인접 휘도비는, 인간의 시각 특성에 의해 상기 소정의 간격으로 떨어져 있는 화소끼리의 휘도차를 인식하지 못하는 조건을 만족하는 값인, 백라이트 제어 방법.
제3항에 있어서,

상기 최대 인접 휘도비는, 상기 소정의 간격으로 떨어져 있는 제1 화소 x1과 제2 화소 x2에 대하여, 상기 제1 화소 x1의 백라이트 휘도 BLx1과 액정 개구율 LCx1의 승산값으로부터, 상기 제2 화소 x2의 백라이트 휘도 BLx2와 액정 개구율 LCx2의 승산값을 뺀 차를, 상기 백라이트 휘도 BLx1과 액정 개구율 LCx1의 승산값으로 제산한 값의 절대값으로 구해지는 에러율의 상기 점등 영역 내의 최대값과, 상기 인간이 상기 소정의 간격으로 떨어져 있는 화소끼리에서 휘도차가 있다고 인식하는 최저의 휘도비인 인지가능한 최저 휘도 변화 레벨과의 승산 결과 이하로 되는 값인, 백라이트 제어 방법.
점등 영역이 복수의 블록으로 분할되고, 분할된 상기 블록 각각에서 백라이트 휘도를 개별로 변화시키는 것이 가능한 백라이트와,

인접하는 상기 블록끼리의 상기 백라이트의 설정값의 비인 백라이트 점등비로부터 1을 뺀 차의 절대값이 제1 값 이하가 되도록, 각 블록의 상기 백라이트 휘도를 산출하고, 산출된 상기 백라이트 휘도가 되도록 상기 백라이트를 제어하는 백라이트 제어 수단

을 포함하고,

상기 백라이트 점등비의 임계치인 제1 값은, 상기 점등 영역 상에서 휘도의 차를 비교하기 위해 미리 정해진 소정의 간격으로 떨어져 있는 화소끼리의 상기 백라이트 휘도의 비로부터 1을 뺀 차의 절대값이 제2 값 이하라는 조건으로부터 산출되고,

상기 소정의 간격으로 떨어져 있는 화소끼리의 상기 백라이트 휘도의 비의 임계치인 제2 값은, 미리 정해진 최대 인접 휘도비로부터 1을 뺀 차의 절대값이고,

상기 최대 인접 휘도비는, 인간의 시각 특성에 의해 상기 소정의 간격으로 떨어져 있는 화소끼리의 휘도차를 인식하지 못하는 조건을 만족하는 값인, 액정 표시 장치.
제5항에 있어서,

상기 최대 인접 휘도비는, 상기 소정의 간격으로 떨어져 있는 제1 화소 x1과 제2 화소 x2에 대하여, 상기 제1 화소 x1의 백라이트 휘도 BLx1과 액정 개구율 LCx1의 승산값으로부터, 상기 제2 화소 x2의 백라이트 휘도 BLx2와 액정 개구율 LCx2의 승산값을 뺀 차를, 상기 백라이트 휘도 BLx1과 액정 개구율 LCx1의 승산값으로 제산한 값의 절대값으로 구해지는 에러율의 상기 점등 영역 내의 최대값과, 상기 인간이 상기 소정의 간격으로 떨어져 있는 화소끼리에서 휘도차가 있다고 인식하는 최저의 휘도비인 인지가능한 최저 휘도 변화 레벨과의 승산 결과 이하로 되는 값인, 액정 표시 장치.
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