KR101473808B1 - 표시 장치 및 그 구동 방법 - Google Patents

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Abstract

표시 품질을 향상시킬 수 있고 제조 원가를 절감할 수 있는 표시 장치와 그 구동 방법이 제공된다. 표시 장치는 영상 신호에 대응하는 영상을 표시하는 표시 패널과, 표시 패널에 백라이트를 제공하는 발광 블록과, 백라이트의 휘도를 결정하는 광데이터 신호를 출력하는 백라이트 드라이버를 포함한다. 기결정된 프레임 동안의 영상의 평균 휘도에 대응하여, 복수의 선형 감마 커브들 중 어느 하나를 선택하고, 선택된 선형 감마 커브로부터 광데이터 신호의 듀티비를 결정한다. 여기서, 각 선형 감마 커브는 영상의 평균 휘도와 광데이터 신호의 듀티비의 관계를 나타낸다.
표시 장치, 선형 감마 커브, 백라이트의 휘도, 듀티비

Description

표시 장치 및 그 구동 방법{Display device and driving method of the same}
본 발명은 표시 장치 및 그 구동 방법에 관한 것으로, 보다 상세하게는 표시 품질을 향상시킬 수 있고 제조 원가를 절감할 수 있는 표시 장치와 그 구동 방법에 관한 것이다.
표시 장치는 화소 전극이 구비된 제1 표시판, 공통 전극이 구비된 제2 표시판, 제1 표시판과 제2 표시판 사이에 주입된 유전율 이방성(dielectric anisotropy)을 갖는 액정 분자층을 갖는 표시 패널을 포함한다. 화소 전극과 공통 전극 사이에 전계가 형성되고, 이 전계의 세기가 조절됨으로써 표시 패널을 투과하는 빛의 양이 제어되어 원하는 화상이 표시된다. 표시 장치는 자체 발광형 표시 장치가 아니므로, 표시 패널에 광을 제공하는 발광 유닛을 포함한다.
최근에는 표시 품질을 향상시키기 위하여 표시 패널에 표시되는 영상에 따라서 발광 유닛이 제공하는 광의 휘도를 조절하는 기술이 개발되고 있다.
본 발명이 해결하고자 하는 과제는, 표시 품질을 향상시킬 수 있고 제조 원가를 절감할 수 있는 표시 장치를 제공하는 것이다.
본 발명이 해결하고자 하는 다른 과제는, 표시 품질을 향상시킬 수 있고 제조 원가를 절감할 수 있는 표시 장치의 구동 방법을 제공하는 것이다.
본 발명이 해결하고자 하는 과제들은 이상에서 언급한 과제들로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 과제들은 아래의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
상기 과제를 해결하기 위한 본 발명의 표시 장치의 일 태양(aspect)은, 영상 신호에 대응하는 영상을 표시하는 표시 패널과, 표시 패널에 백라이트를 제공하는 발광 블록과, 백라이트의 휘도를 결정하는 광데이터 신호를 출력하는 백라이트 드라이버를 포함한다. 기결정된 프레임 동안의 영상의 평균 휘도에 대응하여, 복수의 선형 감마 커브들 중 어느 하나를 선택하고, 선택된 선형 감마 커브로부터 광데이터 신호의 듀티비를 결정한다. 여기서, 각 선형 감마 커브는 영상의 평균 휘도와 광데이터 신호의 듀티비의 관계를 나타낸다.
상기 다른 과제를 해결하기 위한 본 발명의 표시 장치의 구동 방법의 일 태양은, 기결정된 프레임 동안의 표시 패널에 표시되는 영상의 평균 휘도를 추출하고, 추출된 영상의 평균 휘도에 대응하여 복수의 선형 감마 커브들 중 어느 하나를 선택하고, 선택된 선형 감마 커브로부터 듀티비가 결정된 광데이터 신호를 출력하고, 광데이터 신호에 대응하는 백라이트를 제공하여 영상을 표시하는 것을 포함한다. 여기서, 각 선형 감마 커브는 영상의 평균 휘도와 광데이터 신호의 듀티비의 관계를 나타낸다.
본 발명의 기타 구체적인 사항들은 상세한 설명 및 도면들에 포함되어 있다.
본 발명의 이점 및 특징, 그리고 그것들을 달성하는 방법은 첨부되는 도면과 함께 상세하게 후술되어 있는 실시예들을 참조하면 명확해질 것이다. 그러나 본 발명은 이하에서 개시되는 실시예들에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 것이며, 단지 본 실시예들은 본 발명의 개시가 완전하도록 하며, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이며, 본 발명은 청구항의 범주에 의해 정의될 뿐이다. 명세서 전체에 걸쳐 동일 참조 부호는 동일 구성 요소를 지칭한다.
하나의 소자(elements)가 다른 소자와 "연결된(connected to)" 또는 "커플링된(coupled to)" 이라고 지칭되는 것은, 다른 소자와 직접 연결 또는 커플링된 경우 또는 중간에 다른 소자를 개재한 경우를 모두 포함한다. 반면, 하나의 소자가 다른 소자와 "직접 연결된(directly connected to)" 또는 "직접 커플링된(directly coupled to)"으로 지칭되는 것은 중간에 다른 소자를 개재하지 않은 것을 나타낸다. 명세서 전체에 걸쳐 동일 참조 부호는 동일 구성 요소를 지칭한다. "및/또는"은 언급된 아이템들의 각각 및 하나 이상의 모든 조합을 포함한다.
비록 제1, 제2 등이 다양한 소자, 구성요소 및/또는 섹션들을 서술하기 위해서 사용되나, 이들 소자, 구성요소 및/또는 섹션들은 이들 용어에 의해 제한되지 않음은 물론이다. 이들 용어들은 단지 하나의 소자, 구성요소 또는 섹션들을 다른 소자, 구성요소 또는 섹션들과 구별하기 위하여 사용하는 것이다. 따라서, 이하에서 언급되는 제1 소자, 제1 구성요소 또는 제1 섹션은 본 발명의 기술적 사상내에서 제2 소자, 제2 구성요소 또는 제2 섹션일 수도 있음은 물론이다.
본 명세서에서 사용된 용어는 실시예들을 설명하기 위한 것이며 본 발명을 제한하고자 하는 것은 아니다. 본 명세서에서, 단수형은 문구에서 특별히 언급하지 않는 한 복수형도 포함한다. 명세서에서 사용되는 "포함한다(comprises)" 및/또는 "포함하는(comprising)"은 언급된 구성요소, 단계, 동작 및/또는 소자는 하나 이상의 다른 구성요소, 단계, 동작 및/또는 소자의 존재 또는 추가를 배제하지 않는다.
다른 정의가 없다면, 본 명세서에서 사용되는 모든 용어(기술 및 과학적 용어를 포함)는 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 공통적으로 이해될 수 있는 의미로 사용될 수 있을 것이다. 또 일반적으로 사용되는 사전에 정의되어 있는 용어들은 명백하게 특별히 정의되어 있지 않는 한 이상적으로 또는 과도하게 해석되지 않는다.
도 1 내지 도 7을 참조하여 본 발명의 일 실시예에 따른 표시 장치 및 그 구동 방법을 설명한다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 표시 장치 및 그 구동 방법을 설명하기 위한 블록도이고, 도 2는 도 1의 표시 패널이 포함하는 한 화소의 등가 회로도이 다.
도 1을 참조하면, 표시 장치(10)는 표시 패널(300), 신호 제어부(600), 계조 전압 발생부(550), 게이트 드라이버(400), 데이터 드라이버(500), 백라이트 드라이버(800) 및 백라이트 드라이버(800)에 연결된 발광 블록(LB)을 포함한다.
표시 패널(300)은 다수의 게이트 라인(G1~Gk)과 다수의 데이터 라인(D1~Dj) 및 다수의 화소(PX)를 포함한다. 도시하지는 아니하였으나, 각 화소(PX)는 레드 부화소, 그린 부화소, 또는 블루 부화소일 수 있다. 각 게이트 라인(G1~Gk)과 각 데이터 라인(D1~Dj)이 교차하는 영역에 각 화소(PX)가 정의된다.
후술하는 바와 같이, 신호 제어부(600)는 제2 영상 신호(IDAT)를 데이터 드라이버(500)에 출력할 수 있고, 데이터 드라이버는 제2 영상 신호(IDAT)에 대응하는 영상 데이터 전압을 출력할 수 있다. 각 화소(PX)는 각 영상 데이터 전압에 응답하여 영상을 표시하므로, 결국 표시 패널(300)이 포함하는 화소(PX)들은 제2 영상 신호(IDAT)에 대응하는 영상을 표시할 수 있다.
도 2에 한 화소에 대한 등가 회로가 도시되어 있다. 화소(PX), 예를 들면 f번째(f=1~k) 게이트 라인(Gf)과 g번째(g=1~j) 데이터선(Dg)에 연결된 화소(PX)는, 게이트 라인(Gf) 및 데이터 라인(Dg)에 연결된 스위칭 소자(Qp)와, 이에 연결된 액정 커패시터(liquid crystal capacitor)(Clc) 및 유지 커패시터(storage capacitor)(Cst)를 포함한다. 액정 커패시터(Clc)는 두 전극 예를 들어, 도시한 바와 같이 제1 표시판(100)의 화소 전극(PE)과, 제2 표시판(200)의 공통 전극(CE) 및 상기 두 전극 사이에 개재된 액정 분자층(150)으로 이루어질 수 있다. 공통 전 극(CE)의 일부에는 색필터(CF)가 형성되어 있다.
다시 도 1을 참조하면, 신호 제어부(600)는 제1 영상 신호(R, G, B) 및 제1 영상 신호(R, G, B)의 표시를 제어하는 외부 제어 신호들(DE, Hsync, Vsync, Mclk)을 입력받아, 제2 영상 신호(IDAT), 데이터 제어 신호(CONT1), 게이트 제어 신호(CONT2) 및 영상의 평균 휘도(R_DB)를 출력할 수 있다.
신호 제어부(600)는 표시 패널(300)에 표시되는 영상을 제어할 수 있다.
구체적으로, 신호 제어부(600)는 영상 신호를 데이터 드라이버(500)가 처리할 수 있는 형태로 변환하거나, 표시 품질을 향상시키기 위해서 제1 영상 신호(R, G, B)를 제2 영상 신호(IDAT)로 변환하여 출력할 수 있다. 신호 제어부(600)는 또한, 외부로부터 외부 제어 신호들(DE, Hsync, Vsync, Mclk)을 입력받아 데이터 제어 신호(CONT1), 및 게이트 제어 신호(CONT2)를 생성할 수 있다. 외부 제어 신호의 예로는 데이터 인에이블 신호(DE), 수평 동기 신호(Hsync)와 수직 동기 신호(Vsync), 메인 클럭 신호(Mclk) 등이 있다. 게이트 제어 신호(CONT2)는 게이트 드라이버(400)의 동작을 제어하기 위한 신호이고, 데이터 제어 신호(CONT1)는 데이터 드라이버(500)의 동작을 제어하기 위한 신호이다. 신호 제어부(600)에 대해서는 도 3을 참조하여 더 상세히 설명한다.
계조 전압 발생부(550)는 제2 영상 신호(IDAT)에 대응하는 전압을 데이터 드라이버(500)에 제공할 수 있다. 계조 전압 발생부(550)는 제2 영상 신호(IDAT)가 가지는 계조에 대응하여 구동 전압(AVDD)을 분배하여서 데이터 드라이버(500)에 제공할 수 있다. 계조 전압 발생부(550)는 제2 영상 신호(IDAT)가 가지는 계조가 최 고 계조이면, 전압 레벨이 높은 구동 전압(AVDD)을, 제2 영상 신호(IDAT)가 가지는 계조가 최저 계조이면, 전압 레벨이 낮은 그라운드 전압(0V)를 데이터 드라이버(500)에 제공할 수 있다. 또한, 계조 전압 발생부(550)는 도시하지는 않았으나, 구동 전압(AVDD)이 인가되는 노드와 그라운드 사이에 직렬로 연결된 복수의 저항들을 포함하여서, 구동 전압(AVDD)의 전압 레벨을 분배할 수 있다. 계조 전압 발생부(550)의 내부 회로는 이에 한정되지 않고, 다양하게 구현될 수 있다.
게이트 드라이버(400)는 신호 제어부(600)로부터 게이트 제어 신호(CONT2)를 제공받아 게이트 신호를 게이트 라인(G1~Gk)에 인가한다. 여기서 게이트 신호는 게이트 온/오프 전압 발생부(미도시)로부터 제공된 게이트 온 전압(Von)과 게이트 오프 전압(Voff)의 조합으로 이루어진다. 게이트 제어 신호(CONT2)는 게이트 드라이버(400)의 동작을 제어하기 위한 신호로써, 게이트 드라이버(400)의 동작을 개시하는 수직 시작 신호(도 3의 STV 참조), 게이트 온 전압의 출력 시기를 결정하는 게이트 클럭 신호(도 3의 CPV 참조), 및 게이트 온 전압의 펄스 폭을 결정하는 출력 인에이블 신호(도 3의 OE 참조) 등을 포함할 수 있다.
데이터 드라이버(500)는 신호 제어부(600)로부터 데이터 제어 신호(CONT1)를 제공받아 제2 영상 신호(IDAT)에 대응하는 전압을 데이터 라인(D1~Dj)에 인가한다. 제2 영상 신호(IDAT)에 대응하는 전압은 계조 전압 발생부(550)로부터 제공된 전압일 수 있다. 즉, 제2 영상 신호(IDAT)가 가지는 계조에 대응하여 구동 전압(AVDD)을 분배한 전압일 수 있다. 데이터 제어 신호(CONT1)는 데이터 드라이버(500)의 동작을 제어하는 신호를 포함한다. 데이터 드라이버(500)의 동작을 제어하는 신호는 데이터 드라이버(500)의 동작을 개시하는 수평 개시 신호(도 3의 STH 참조) 및 영상 데이터 전압의 출력을 지시하는 출력 지시 신호(도 3의 TP 참조) 등을 포함할 수 있다.
백라이트 드라이버(800)는 백라이트의 휘도를 결정하는 광데이터 신호(도 4의 LDAT 참조)를 생성하여, 발광 블록(LB)이 제공하는 백라이트의 휘도를 조절한다. 발광 블록(LB)의 휘도는 광데이터 신호(LDAT)가 가지는 듀티비에 따라서 달라질 수 있다. 그리고, 광데이터 신호(LDAT)가 가지는 듀티비는 복수의 선형 감마 커브들 중 선택된 어느 하나의 선형 감마 커브로부터 결정될 수 있다. 또한, 어느 하나의 선형 감마 커브를 선택하는 것은, 기결정된 프레임 동안의 표시 패널(300)이 표시하는 영상의 평균 휘도에 대응하여 선택할 수 있다. 백라이트 드라이버(800)의 내부 구조와 동작에 대해서는 도 4 및 도 5를 참조하여 보다 상세하게 설명한다.
발광 블록(LB)은 적어도 하나 이상의 광원을 포함하여서, 표시 패널(300)에 백라이트를 제공할 수 있다. 예를 들어, 발광 블록(LB)은 도시한 바와 같이 점광원의 하나인 발광 다이오드(LED)를 다수 개 포함할 수 있다. 이와 달리, 광원은 선광원이나 면광원일 수도 있다. 광원에 흐르는 전류(I_LED)는 백라이트 드라이버(800)가 생성하는 광데이터 신호(도 4의 LDAT 참조)에 의해서 결정될 수 있다. 즉, 발광 블록(LB)의 휘도는 발광 블록(LB)에 연결된 백라이트 드라이버(800)에 의해서 제어될 수 있다.
도 3을 참조하여 도 1의 신호 제어부(600_1)에 대해 상세히 설명한다. 도 3은 도 1의 신호 제어부를 설명하기 위한 블록도이다.
도 3을 참조하면, 신호 제어부(600)는 제어 신호 생성부(610)와 영상 신호 처리부(620)와 대표값 결정부(630)를 포함할 수 있다.
제어 신호 생성부(610)는 외부 제어 신호들(DE, Hsync, Vsync, Mclk)을 입력받아 데이터 제어 신호(CONT1) 및 게이트 제어 신호(CONT2)를 출력한다. 예컨데, 제어 신호 생성부(610)는 게이트 드라이버(400)의 동작을 개시하는 수직 시작 신호(STV), 게이트 온 전압의 출력 시기를 결정하는 게이트 클럭 신호(CPV) 및 게이트 온 전압의 펄스 폭을 결정하는 출력 인에이블 신호(OE), 데이터 드라이버(500)의 동작을 개시하는 수평 개시 신호(STH) 및 영상 데이터 전압의 출력을 지시하는 출력 지시 신호(TP)를 출력할 수 있다.
영상 신호 처리부(620)는 영상 신호를 데이터 드라이버(500)가 처리할 수 있는 형태로 변환하거나, 표시 품질을 향상시키기 위해서 제1 영상 신호(R, G, B)를 제2 영상 신호(IDAT)로 변환하여 출력할 수 있다. 제2 영상 신호(IDAT)는 예를 들어, 표시 품질을 향상시키기 위한 오버 드라이빙(overdriving) 구동을 위해서 제1 영상 신호(R, G, B)를 변환한 신호일 수 있다. 오버 드라이빙 구동에 대한 상세한 설명은 생략한다.
대표값 결정부(630)는 표시 패널(300)이 표시하는 영상의 평균 휘도(R_DB)를 결정한다. 예를 들어, 대표값 결정부(630)는 도시한 바와 같이 제1 영상 신호(R, G, B)를 입력받아 이들의 계조를 평균하여서 영상의 평균 휘도(R_DB)를 결정할 수 있다. 이와 달리, 영상의 평균 휘도(R_DB)는 제2 영상 신호(IDAT)를 입력받아 이들의 계조를 평균한 값일 수도 있다.
도 4는 도 1의 백라이트 드라이버와 발광 블록의 동작을 설명하기 위한 도면이다.
도 4를 참조하면, 백라이트 드라이버(800)는 광데이터 신호 생성부(810), 메모리(860), 스위칭 소자(BLQ), 다이오드(D), 및 인덕터(L)을 포함할 수 있다.
광데이터 신호 생성부(810)는 영상의 평균 휘도(R_DB)를 제공받아 백라이트의 휘도를 결정하는 광데이터 신호(LDAT)를 생성하여 스위칭 소자(BLQ)에 출력할 수 있다. 광데이터 신호(LDAT)는 펄스 폭 변조 신호(Pulse Width Modulation; PWM) 신호일 수 있다. 여기서 펄스 폭 변조 신호의 펄스 폭은 광데이터 신호(LDAT)의 듀티비에 해당한다. 광데이터 신호(LDAT)의 듀티비가 클수록 발광 블록(LB)이 제공하는 백라이트의 휘도가 커진다.
광데이터 신호 생성부(810)는 영상의 평균 휘도(R_DB)를 참조하여 메모리(860)로부터 감마 계수(Gamma_n)를 결정하고, 결정된 감마 계수(Gamma_n)에 대응하는 듀티비를 가지는 광데이터 신호(LDAT)를 생성할 수 있다. 광데이터 신호 생성부(810)는 메모리에 룩업 테이블의 형태로 저장된 복수의 선형 감마 커브들 중 어느 하나의 선형 감마 커브를 선택하고, 선택된 선형 감마 커브로부터 감마 계수(Gamma_n)를 결정할 수 있다. 여기서, 어느 하나의 선형 감마 커브를 선택하는 것은, 기결정된 프레임 동안의 표시 패널(300)이 표시하는 영상의 평균 휘도(R_DB)에 대응하여 선택할 수 있다. 이에 대해서는 도 6을 참조하여 후술한다.
한편, 도 4에서는 광데이터 신호 생성부(810)가 신호 제어부(도 1의 600 참조)와 물리적으로 분리되어, 백라이트 드라이버(800) 내에 포함된 것으로 도시되어 있다. 그러나 이와 달리, 광데이터 신호 생성부(810)는 광데이터 신호 생성부(810)는 신호 제어부(600) 내에 포함될 수도 있다. 이 경우, 신호 제어부(600)가 포함하는 광데이터 신호 생성부(810)가 광데이터 신호(LDAT)를 생성하여 백라이트 드라이버(800)에 제공할 수 있다.
메모리(860)에는 듀티/계조 기준값(도 5의 Duty/Grey Ref., 870 참조)과 룩업 테이블 형태의 복수의 선형 감마 커브들(도 5의 Gamma LUT, 880)이 저장될 수 있다. 메모리(860)는 비휘발성 메모리, 특히 EEPROM(Electrically Erasable Programmable Read-Only Memory)으로 구성될 수 있다. EEPROM을 사용하면, 전원 없이도 메모리(860)에 저장된 정보를 장기간 안정적으로 기억할 수 있을 뿐만 아니라, 사용자가 일단 기입된 정보를 반복적으로 수정할 수 있다. 또한, EEPROM이 시스템에 내장된 상태에서 저장된 정보를 수정할 수 있다. 이에 대해서는 도 5 및 도 6을 참조하여 후술한다.
스위칭 소자(BLQ)에 입력되는 광데이터 신호(LDAT)에 응답하여, 백라이트 드라이버(800)가 포함하는 스위칭 소자(BLQ), 다이오드(D), 및 인덕터(L)가 동작하는 것과, 발광 다이오드(LED)에 흐르는 전류(I_LED)를 설명한다.
광데이터 신호(LDAT)에 의해서 발광 블록(BL)의 휘도, 즉 발광 블록(BL)이 표시 패널(도 1의 300 참조)에 제공하는 백라이트의 휘도가 조절된다.
동작을 설명하면, 광데이터 신호(LDAT)가 하이 레벨이 되면, 백라이트 드라이버(800)의 스위칭 소자(BLQ)가 턴-온되고, 전원 전압(Vin)이 발광 블록(LB)이 포함하는 발광 다이오드(LED)들에게 제공되므로, 전류가 발광 다이오드(LED) 및 인덕 터(L)를 통해 흐르게 된다. 이때 인덕터(L)에는 전류에 의한 에너지가 저장된다. 광데이터 신호(LDAT)가 로우 레벨이 되면 스위칭 소자(BLQ)가 턴오프되고, 발광 다이오드(LED), 인덕터(L) 및 다이오드(D)가 폐회로를 이루어 전류가 흐르게 된다. 이때, 인덕터(L)에 저장된 에너지가 방전되면서 전류가 감소된다. 광데이터 신호(LDAT)의 듀티비에 따라 스위칭 소자(BLQ)가 턴온되는 시간이 조절되므로, 광데이터 신호(LDAT)의 듀티비에 따라서 발광 블록(LB)의 휘도가 제어된다.
도 5 및 도 6을 참조하여, 도 4의 광데이터 신호 생성부(810)가 메모리(860)로부터 감마 계수(Gamma_n)를 결정하는 것을 상세히 설명한다. 도 5는 도 4의 메모리와 광데이터 신호 제어부를 설명하기 위한 블록도이다.
도 5를 참조하면, 메모리(860)에는 듀티/계조 기준값(870)과 룩업 테이블 형태의 복수의 선형 감마 커브들(880)이 저장될 수 있다.
듀티/계조 기준값(870)은 최소 듀티비들(DT_min)와 임계 휘도들(GR_cri)을 의미한다. 메모리(860)에 저장된 최소 듀티비들(DT_min)와 임계 휘도들(GR_cri)은 사용자에 의해서 설정된 값들일 수 있다. 또한, 전술한 바와 같이 메모리(860)를 예를 들어 EEPROM으로 구성하면, 메모리(860)에 저장된 최소 듀티비들(DT_min)와 임계 휘도들(GR_cri)은 사용자에 의해서 변경이 가능할 수 있다.
룩업 테이블 형태의 복수의 선형 감마 커브들(880)은 광데이터 신호 생성부(810)에 의해서 저장된 것일 수 있다. 광데이터 신호 생성부(810)는 메모리(860)로부터 최소 듀티비들(DT_min)와 임계 휘도들(GR_cri)을 독출하고 이들로부터 복수의 선형 감마 커브들(Data_γ)을 생성하여, 복수의 선형 감마 커브들(Data_γ)을 룩업 테이블의 형태로 메모리(860)에 저장할 수 있다. 광데이터 신호 생성부(810)는 영상의 평균 휘도(R_DB)에 대응하여 메모리(860)에 룩업 테이블 형태로 복수의 선형 감마 커브들(880) 중 어느 하나의 선형 감마 커브로부터 감마 계수(Gamma_n)를 결정할 수 있다.
도 6을 참조하여, 기결정된 프레임 동안의 영상의 평균 휘도(R_DB)에 대응하여, 복수의 선형 감마 커브들 중 어느 하나를 선택하고, 선택된 선형 감마 커브로부터 광데이터 신호(LDAT)의 듀티비를 결정하는 것을 설명한다.
도 6은 도 5의 광데이터 신호 제어부(810)가 감마 계수를 선택하는 것을 설명하기 위한 그래프이다.
도 6에서 각 선형 감마 커브(γ_Bright, γ_Middle, γ_Dark)는 영상의 평균 휘도(Gn)와 광데이터 신호의 듀티비(Duty)의 관계를 나타낸다. 각 선형 감마 커브(γ_Bright, γ_Middle, γ_Dark)는 특히, 현재 프레임에서의 영상의 평균 휘도(Gn)와 광데이터 신호의 듀티비(Duty)의 관계를 나타낼 수 있다. 도 6에 도시된 xy 좌표 평면상에서 x 좌표축은 영상의 평균 휘도(Gn)를 나타내고, y 좌표축은 광데이터 신호의 듀티비(Duty)를 나타낸다. 도 6에서 영상의 평균 휘도(Gn)는 예를 들어, 한 프레임에 해당하는 제1 영상 신호(도 1의 R, G, B 참조) 또는 제2 영상 신호(도 1의 IDAT 참조)의 계조들의 평균값일 수 있다. 도 6은 제1 영상 신호 또는 제2 영상 신호가 256 계조를 가지는 경우를 예로 도시한 것이다. 이 경우, 최저 계조는 0이고 최저 계조는 255이다.
각 선형 감마 커브(γ_Bright, γ_Middle, γ_Dark)는 영상의 최소 휘도에 대응하는 듀티비인 최소 듀티비(DB_min, DM_min, DD_min)와, 광데이터 신호의 최대 듀티비에 대응하는 영상의 평균 휘도의 최소값인 임계 휘도(GD_cri, GM_cri, GB_cri)에 의해서 결정될 수 있다. 도 6에서 영상의 최소 휘도는 최저 계조 0에 대응하며, 광데이터 신호의 최대 듀티비는 100%에 해당한다.
각 선형 감마 커브(γ_Bright, γ_Middle, γ_Dark)는 xy 좌표 평면상에서, 최소 듀비티(DB_min, DM_min, DD_min)에 대응하는 점과 임계 휘도(GD_cri, GM_cri, GB_cri)에 대응하는 점을 이은 직선과, 임계 휘도 이상(GD_cri, GM_cri, GB_cri)에서 최대 듀티비를 가지는 직선으로 이루어질 수 있다.
전술한 바와 같이, 광데이터 신호 제어부(810)는 복수의 선형 감마 커브(γ_Bright, γ_Middle, γ_Dark) 중 어느 하나의 선형 감마 커브(γ_Bright, γ_Middle 또는 γ_Dark)를 선택할 수 있다. 도 6에는 세 개의 선형 감마 커브가 도시되어 있다. 즉, 밝은 영상에 대응하는 제1 선형 감마 커브(γ_Bright)와, 어두운 영상에 대응하는 제2 선형 감마 커브(γ_Dark) 및 중간 밝기의 영상에 대응하는 제3 선형 감마 커브(γ_Middle)가 도시되어 있다.
제1 선형 감마 커브(γ_Bright)의 최소 듀티비(DB_min)는 제3 선형 감마 커브(γ_Middle)의 최소 듀비티(DM_min)보다 큰 값을 가질 수 있고, 제3 선형 감마 커브(γ_Middle)의 최소 듀비티(DM_min)는 제2 선형 감마 커브(γ_Dark)의 최소 듀티비(DD_min)보다 큰 값을 가질 수 있다.
또한, 제1 선형 감마 커브(γ_Bright)의 임계 휘도(GB_cri)는 제3 선형 감마 커브(γ_Middle)의 임계 휘도(GM_cri)보다 작은 값을 가질 수 있고, 제3 선형 감마 커브(γ_Middle)의 임계 휘도(GM_cri)는 제2 선형 감마 커브(γ_Dark)의 임계 휘도(GD_cri)보다 작은 값을 가질 수 있다. 도 6에서는 제1 선형 감마 커브(γ_Bright)의 임계 휘도(GB_cri)는 계조 77에 대응하고, 제3 선형 감마 커브(γ_Middle)의 임계 휘도(GM_cri)는 179에 대응하며, 제3 선형 감마 커브(γ_Middle)의 임계 휘도(GM_cri)는 128에 대응하는 예가 도시되어 있다.
도 6에 도시된 복수의 선형 감마 커브(γ_Bright, γ_Middle, γ_Dark) 중 어느 하나의 선형 감마 커브(γ_Bright, γ_Middle 또는 γ_Dark)를 선택하는 방법은 다음과 같다.
기결정된 프레임 동안의 영상의 평균 휘도(R_DB)가 제1 선형 감마 커브(γ_Bright)의 임계 휘도(GB_cri)보다 작으면(sel_Dark 영역), 제2 선형 감마 커브(γ_Dark)를 선택한다. 기결정된 프레임 동안의 영상의 평균 휘도(R_DB)가 제2 선형 감마 커브(γ_Dark)의 임계 휘도(GD_cri)보다 크면(sel_Bright 영역), 제1 선형 감마 커브(γ_Bright)를 선택한다. 그리고, 기결정된 프레임 동안의 영상의 평균 휘도(R_DB)가 제1 선형 감마 커브(γ_Bright)의 임계 휘도(GB_cri)보다 크고 제2 선형 감마 커브(γ_Dark)의 임계 휘도(GD_cri)보다 작으면(sel_Middle 영역), 제3 선형 감마 커브(γ_Middle)를 선택한다.
복수의 선형 감마 커브(γ_Bright, γ_Middle, γ_Dark) 중 어느 하나의 선형 감마 커브(γ_Bright, γ_Middle 또는 γ_Dark)를 선택함으로써 감마 계수가 결정되고, 이로부터 광데이터 신호의 듀티비(Duty)가 결정될 수 있다. 예를 들어, 선택된 선형 감마 커브(γ_Bright, γ_Middle 또는 γ_Dark) 상에서 현재 프레임의 영상의 평균 휘도(Gn)에 대응하는 광데이터 신호의 듀티비(Duty)를 결정할 수 있다.
도 6을 참조하여 설명한 바와 같이, 본 발명의 일 실시예에서는 선형 감마 커브(γ_Bright, γ_Middle, γ_Dark)를 사용하여 표시 패널이 표시하는 영상의 휘도에 대응하여 광데이터 신호의 듀티비(Duty)를 조절할 수 있다. 따라서 비선형 감마 곡선을 사용하는 경우와 비교하여, 작은 공간의 저장 공간만으로도 선형 감마 커브(γ_Bright, γ_Middle, γ_Dark)를 룩업 테이블의 형태로 저장할 수 있고, 광데이터 신호의 듀티비(Duty)를 조절하는 과정이 단순해진다. 따라서 제조 원가를 절감할 수 있다.
또한, 복수의 선형 감마 커브들(γ_Bright, γ_Middle, γ_Dark) 중 영상의 평균 휘도(R_DB)를 참조하여 어느 하나의 선형 감마 커브를 선택하여, 광데이터 신호의 듀티비(Duty)를 조절하므로, 표시 패널(300)이 표시하는 영상의 휘도에 따라서 다른 감마 계수가 결정될 수 있다. 따라서 고정된 감마 계수를 사용하는 경우와 비교하여, 표시 품질을 향상시킬 수 있다.
도 7을 참조하여, 본 발명의 일 실시예에 따른 표시 장치 및 그 구동 방법에서, 기결정된 프레임 동안의 영상의 평균 휘도에 대응하여, 광데이터 신호의 듀티비를 결정하는 과정을 순차적으로 설명한다. 도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 표시 장치 및 그 구동 방법에서, 백라이트의 휘도 조절을 설명하기 위한 개념도이다.
먼저, 대표값 결정부(630)가 표시 패널(300)이 표시하는 영상의 평균 휘 도(R_DB)를 결정한다(Frame Averaging). 대표값 결정부(630)는 도시한 바와 같이 제1 영상 신호(R, G, B)의 계조들을 평균하여서 영상의 평균 휘도(R_DB)를 결정할 수 있다. 이와 달리, 제2 영상 신호(IDAT)의 계조들을 평균하여서 영상의 평균 휘도(R_DB)를 결정할 수도 있다.
여기서, 영상의 평균 휘도(R_DB)는 기결정된 프레임 동안의 영상의 평균 휘도(R_DB)일 수 있다. 예를 들어 영상의 평균 휘도(R_DB)는 다음과 같은 수식으로 나타낼 수 있다.
Figure 112008057141369-pat00001
G(n)은 현재 프레임의 영상의 평균 휘도를 의미하고, G(n-m) 내지 G(n-1)은 이전 프레임들의 영상의 평균 휘도를 의미한다. 기결정된 프레임의 개수 즉, 이전 프레임들의 개수 m은 사용자에 의해서 설정 가능하다. m은 예를 들어 10일 수 있다. 따라서 기결정된 프레임 동안의 영상의 평균 휘도(R_DB)는 이전 프레임들의 영상의 평균 휘도일 수 있다.
이어서 백라이트 드라이버(도 1의 800 참조)가 포함하는 광데이터 신호 생성부(810)는 감마 계수(Gamma_n)를 선택하고 현재 프레임의 광데이터 신호의 듀티비(Duty_n)를 결정할 수 있다.
광데이터 신호 생성부(810)는 메모리(860)로부터 듀티/계조 기준값(870), 즉 최소 듀티비들(DT_min)와 임계 휘도들(GR_cri)을 독출하고 이들로부터 복수의 선형 감마 커브들(Data_γ)을 생성하여, 룩업 테이블의 형태의 복수의 선형 감마 커브들(880)을 메모리(860)에 저장할 수 있다.
광데이터 신호 생성부(810)는 메모리(860)에 저장된 룩업 테이블의 형태의 복수의 선형 감마 커브들(880) 중 영상의 평균 휘도(R_DB)를 참조하여 어느 하나의 선형 감마 커브를 선택한다. 이렇게 선택된 선형 감마 커브로부터 감마 계수가 결정되고, 이로부터 현재 프레임의 광데이터 신호의 듀티비(Duty)가 결정될 수 있다. 예를 들어, 현재 프레임의 광데이터 신호의 듀티비(Duty)는 다음과 같은 수식으로 나타낼 수 있다.
Duty_n = Gn * Gamma_n
이어서, 광데이터 신호 생성부(810)는 결정된 감마 계수(Gamma_n)에 대응하는 듀티비를 가지는 광데이터 신호(LDAT)를 출력할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 표시 장치와 그 구동 방법에 의하면, 표시 패널이 표시하는 영상의 평균 휘도에 대응하여 백라이트의 휘도를 조절하므로, 소비 전력을 절감하고, 표시 품질을 향상시킬 수 있다.
이하, 도 8 내지 도 10를 참조하여, 본 발명의 다른 실시예에 따른 표시 장치와 그 구동 방법을 설명한다. 본 발명의 일 실시예와 동일한 구성 요소에 대해서는 동일한 참조 부호를 사용하고 본 발명의 일 실시예와 실질적으로 중복되는 설명은 편의상 생략한다.
도 8은 본 발명의 다른 실시예에 따른 표시 장치 및 그 구동 방법을 설명하 기 위한 블록도이다.
도 8을 참조하면, 표시 장치(11)는 표시 패널(300), 신호 제어부(600), 계조 전압 발생부(550), 게이트 드라이버(400), 데이터 드라이버(500), 백라이트 드라이버(801) 및 백라이트 드라이버(801)에 연결된 발광 블록(LB)을 포함한다.
백라이트 드라이버(801)에는 사용자 휘도 조절 신호(user_ctr)가 입력될 수 있다. 사용자는 전술한 영상의 평균 휘도와는 별개로 백라이트의 휘도를 조절하기 위한 조작을 할 수 있고, 사용자 휘도 조절 신호(user_ctr)는 이러한 사용자의 조작에 대응하는 신호이다.
백라이트 드라이버(801)는 각 선형 감마 커브의 최소 듀티비에 사용자의 조작에 대응하는 오프셋값(도 9의 offset 참조)을 증감할 수 있다. 또는 도 1에 도시한 바와는 달리, 사용자 휘도 조절 신호(user_ctr)는 신호 제어부(600)를 통해 백라이트 드라이버(801)에 제공될 수 있다. 이 경우, 신호 제어부(600)는 사용자 휘도 조절 신호(user_ctr)에 대응하는 오프셋값을 결정하여 결정된 오프셋값을 백라이트 드라이버에 제공할 수도 있다. 이하, 설명의 편의상 백라이트 드라이버(801)가 사용자 휘도 조절 신호(user_ctr)에 대응하는 오프셋값을 결정하는 경우만을 설명한다.
도 9는 도 8의 백라이트 드라이버가 포함하는 메모리와 광데이터 신호 제어부를 설명하기 위한 블록도이다.
도 9를 참조하면, 메모리(861)에는 듀티/계조 기준값(Duty/Grey Ref, 870)과 오프셋 룩업 테이블(offset LUT, 875), 및 룩업 테이블 형태의 복수의 선형 감마 커브들(Gamma LUT, 881)이 저장될 수 있다.
오프셋 룩업 테이블(875)은 사용자 휘도 조절 신호(user_ctr)에 대응하는 오프셋값(offset)이 룩업 테이블의 형태로 저장된 것일 수 있다. 사용자 휘도 조절 신호(user_ctr)가 백라이트의 휘도를 높이려는 것이면, 오프셋값(offset)은 양의 값을 가지고, 사용자 휘도 조절 신호(user_ctr)가 백라이트의 휘도를 낮추려는 것이면, 오프셋값(offset)은 음의 값을 가질 수 있다. 광데이터 신호 생성부(810)는 오프셋 룩업 테이블(875)로부터 사용자 휘도 조절 신호(user_ctr)에 대응하는 오프셋값(offset)을 독출할 수 있다.
룩업 테이블 형태의 복수의 선형 감마 커브들(881)은 광데이터 신호 생성부(811)에 의해서 저장된 것일 수 있다. 광데이터 신호 생성부(811)는 메모리(861)로부터 오프셋값(offset)을 독출하고, 복수의 선형 감마 커브들을 상기 오프셋값(offset)만큼 오프셋시킨 오프셋된 복수의 선형 감마 커브들(Data_ γ')을 생성할 수 있다. 그리고, 오프셋된 복수의 선형 감마 커브들(Data_ γ')을 룩업 테이블의 형태로 메모리(861)에 저장할 수 있다.
광데이터 신호 생성부(810)는 영상의 평균 휘도(R_DB)에 대응하여 메모리(861)에 룩업 테이블 형태로 저장된 오프셋된 복수의 선형 감마 커브들(881) 중 어느 하나의 선형 감마 커브로부터 감마 계수(Gamma_n')를 결정할 수 있다.
광데이터 신호 생성부(811)는 영상의 평균 휘도(R_DB)를 참조하여 메모리(861)로부터 감마 계수(Gamma_n')를 결정하고, 결정된 감마 계수(Gamma_n')에 대응하는 듀티비를 가지는 광데이터 신호(LDAT')를 생성할 수 있다.
도 10은 도 9의 광데이터 신호 제어부가 감마 계수를 선택하는 것을 설명하기 위한 그래프이다. 도 10에서 오프셋값은 α로 도시하였다. 도 10에서는 α가 양인 경우를 예로 들고 있다.
도 10을 참조하면, 각 선형 감마 커브(γ_Bright', γ_Middle', γ_Dark')가 오프셋값(α)만큼 오프셋된 것을 확인할 수 있다. 비교를 위하여 오프셋되기 전의 각 선형 감마 커브를 점선으로 함께 도시하였다.
구체적으로 최소 듀티비(DB_min, DM_min, DD_min)가 오프셋값(α)만큼 큰 값을 가지는 것을 확인할 수 있다. 즉, 각 선형 감마 커브(γ_Bright', γ_Middle', γ_Dark')의 최소 듀티비(DB_min', DM_min', DD_min')는 오프셋 전 각 선형 감마 커브(γ_Bright, γ_Middle, γ_Dark)의 최소 듀티비(DB_min, DM_min, DD_min)에 각각 오프셋값(α)을 더한 값과 같다.
또한, 이로 인하여 각 선형 감마 커브(γ_Bright', γ_Middle', γ_Dark')의 임계 휘도(GD_cri', GM_cri', GB_cri')가 오프셋 전 각 선형 감마 커브(γ_Bright, γ_Middle, γ_Dark)의 임계 휘도(GD_cri, GM_cri, GB_cri)보다 작아졌음을 확인할 수 있다.
또한, 오프셋전과 비교하여 제2 선형 감마 커브(γ_Dark')를 선택하는 영역(sel_Dark' 영역)이 좁아지고, 제1 선형 감마 커브(γ_Bright')를 선택하는 영역(sel_Bright' 영역)이 넓어졌음을 확인할 수 있다.
이와 같이 각 선형 감마 커브(γ_Bright', γ_Middle', γ_Dark')가 전체적으로 양의 방향으로 오프셋됨으로써, 백라이트의 휘도가 전체적으로 밝아질 수 있 다. 한편 도시하지는 않았지만, 오프셋값(α)이 음인 경우, 마찬가지로 각 선형 감마 커브(γ_Bright', γ_Middle', γ_Dark')가 전체적으로 음의 방향으로 오프셋됨으로써, 백라이트의 휘도가 전체적으로 어두워질 수 있다. 따라서 사용자가 입력한 사용자 휘도 조절 신호(user_ctr)에 대응하여, 영상의 평균 휘도와는 별개로 백라이트의 휘도를 조절할 수 있다.
이상 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시예들을 설명하였지만, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자는 본 발명이 그 기술적 사상이나 필수적인 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 실시될 수 있다는 것을 이해할 수 있을 것이다. 그러므로 이상에서 기술한 실시예들은 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적이 아닌 것으로 이해해야만 한다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 표시 장치 및 그 구동 방법을 설명하기 위한 블록도이다.
도 2는 도 1의 표시 패널이 포함하는 한 화소의 등가 회로도이다.
도 3은 도 1의 신호 제어부를 설명하기 위한 블록도이다.
도 4는 도 1의 백라이트 드라이버와 발광 블록의 동작을 설명하기 위한 도면이다.
도 5는 도 4의 메모리와 광데이터 신호 제어부를 설명하기 위한 블록도이다.
도 6은 도 5의 광데이터 신호 제어부가 감마 계수를 선택하는 것을 설명하기 위한 그래프이다.
도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 표시 장치 및 그 구동 방법에서, 백라이트의 휘도 조절을 설명하기 위한 개념도이다.
도 8은 본 발명의 다른 실시예에 따른 표시 장치 및 그 구동 방법을 설명하기 위한 블록도이다.
도 9는 도 8의 백라이트 드라이버가 포함하는 메모리와 광데이터 신호 제어부를 설명하기 위한 블록도이다.
도 10은 도 9의 광데이터 신호 제어부가 감마 계수를 선택하는 것을 설명하기 위한 그래프이다.
(도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명)
10: 표시 장치 100: 제1 표시판
150: 액정 분자층 200: 제2 표시판
300: 표시 패널 400: 게이트 드라이버
500: 데이터 드라이버 550: 계조 전압 발생부
600: 신호 제어부 610: 제어 신호 생성부
620: 영상 신호 처리부 630: 대표값 결정부
800: 백라이트 드라이버 810: 광데이터 신호 생성부
860: 메모리 880: 감마 룩업 테이블

Claims (20)

  1. 복수의 연속하는 프레임 각각에 입력되는 영상 신호에 대응하는 영상을 표시하는 표시 패널;
    상기 표시 패널에 백라이트를 제공하는 발광 블록;
    상기 백라이트의 휘도를 결정하는 광데이터 신호를 생성하는 백라이트 드라이버; 및
    적어도 N-1 프레임과 N-2 프레임을 포함하는 복수의 이전 프레임 동안의 상기 표시 패널에 표시되는 상기 영상의 평균 휘도를 추출하는 신호 제어부를 포함하되,
    상기 백라이트 드라이버는 상기 추출된 영상의 평균 휘도에 대응하여, 복수의 선형 감마 커브들 중 어느 하나를 선택하고, 상기 선택된 선형 감마 커브로부터 듀티비가 결정된 N 프레임의 광데이터 신호를 생성하는 표시 장치(단, 상기 N 프레임은 현재 프레임을 나타낸다.).
  2. 제1 항에 있어서,
    상기 복수의 선형 감마 커브들 각각은 상기 영상의 최소 휘도에 대응하는 듀티비인 최소 듀티비와, 상기 광데이터 신호의 최대 듀티비에 대응하는 상기 영상의 평균 휘도의 최소값인 임계 휘도에 의해서 결정되는 표시 장치.
  3. 제2 항에 있어서,
    상기 복수의 선형 감마 커브들 각각은 상기 영상의 평균 휘도를 나타내는 x 좌표축과 상기 광데이터 신호의 듀티비를 나타내는 y 좌표축으로 이루어진 xy 좌표 평면상에서, 상기 최소 듀비티에 대응하는 점과 상기 임계 휘도에 대응하는 점을 이은 직선과 상기 임계 휘도 이상에서 상기 최대 듀티비를 가지는 직선으로 이루어진 표시 장치.
  4. 제1 항에 있어서,
    상기 복수의 선형 감마 커브는 밝은 영상에 대응하는 제1 선형 감마 커브와, 어두운 영상에 대응하는 제2 선형 감마 커브를 포함하는 표시 장치.
  5. 제4 항에 있어서,
    상기 복수의 선형 감마 커브들 각각은 상기 영상의 최소 휘도에 대응하는 듀티비인 최소 듀티비와, 상기 광데이터 신호의 최대 듀티비에 대응하는 상기 영상의 평균 휘도의 최소값인 임계 휘도에 의해서 결정되고,
    상기 제1 선형 감마 커브의 최소 듀티비가 상기 제2 선형 감마 커브의 최소 듀티비보다 크고,
    상기 제1 선형 감마 커브의 임계 휘도가 상기 제2 선형 감마 커브의 임계 휘도보다 작은 표시 장치.
  6. 제5 항에 있어서,
    상기 복수의 이전 프레임 동안의 상기 영상의 평균 휘도가 상기 제1 선형 감마 커브의 임계 휘도보다 작으면, 상기 제2 선형 감마 커브를 선택하고,
    상기 복수의 이전 프레임 동안의 상기 영상의 평균 휘도가 상기 제2 선형 감마 커브의 임계 휘도보다 크면, 상기 제1 선형 감마 커브를 선택하는 표시 장치.
  7. 제4 항에 있어서,
    상기 복수의 선형 감마 커브들 각각은 상기 영상의 최소 휘도에 대응하는 듀티비인 최소 듀티비와, 상기 광데이터 신호의 최대 듀티비에 대응하는 상기 영상의 평균 휘도의 최소값인 임계 휘도에 의해서 결정되고,
    상기 백라이트 드라이버는 상기 각 최소 듀티비와 상기 각 임계 휘도를 저장하는 메모리를 포함하며,
    상기 메모리에 저장된 상기 각 최소 듀티비와 상기 각 임계 휘도는 사용자에 의해서 변경 가능한 표시 장치.
  8. 제7 항에 있어서,
    사용자는 상기 영상의 평균 휘도와는 별개로 상기 백라이트의 휘도를 조절하기 위한 조작을 할 수 있으며,
    상기 복수의 선형 감마 커브들 각각의 최소 듀티비에 상기 사용자의 조작에 대응하는 오프셋값을 증감하는 표시 장치.
  9. 제1 항에 있어서,
    상기 발광 블록은 다수의 발광 다이오드(LED)들을 포함하는 표시 장치.
  10. 제1 항에 있어서,
    상기 어느 하나의 선형 감마 커브를 선택하고 상기 광데이터 신호의 듀티비를 결정하는 것은, 상기 백라이트 드라이버가 수행하는 표시 장치.
  11. 제1 항에 있어서,
    상기 복수의 이전 프레임의 개수는 사용자에 의해서 설정 가능한 표시 장치.
  12. 제1 항에 있어서,
    상기 복수의 선형 감마 커브들 각각은 상기 영상의 평균 휘도와 상기 광데이터 신호의 듀티비의 관계를 나타내는 표시 장치.
  13. 삭제
  14. 적어도 N-1 프레임과 N-2 프레임을 포함하는 복수의 이전 프레임 동안의 표시 패널에 표시되는 영상의 평균 휘도를 추출하고,
    상기 추출된 영상의 평균 휘도에 대응하여 복수의 선형 감마 커브들 중 어느 하나를 선택하고,
    상기 선택된 선형 감마 커브로부터 듀티비가 결정된 N 프레임의 광데이터 신호를 생성하고,
    상기 광데이터 신호에 대응하는 백라이트를 제공하여 영상을 표시하는 것을 포함하는 표시 패널의 구동 방법(단, 상기 N 프레임은 현재 프레임을 나타낸다.).
  15. 제14 항에 있어서,
    상기 복수의 선형 감마 커브들 각각은 상기 영상의 최소 휘도에 대응하는 듀티비인 최소 듀티비와, 상기 광데이터 신호의 최대 듀티비에 대응하는 상기 영상의 평균 휘도의 최소값인 임계 휘도에 의해서 결정되는 표시 장치의 구동 방법.
  16. 제15 항에 있어서,
    상기 복수의 선형 감마 커브들 각각은 상기 영상의 평균 휘도를 나타내는 x 좌표축과 상기 광데이터 신호의 듀티비를 나타내는 y 좌표축으로 이루어진 xy 좌표 평면상에서, 상기 최소 듀비티에 대응하는 점과 상기 임계 휘도에 대응하는 점을 이은 직선과 상기 임계 휘도 이상에서 상기 최대 듀티비를 가지는 직선으로 이루어진 표시 장치의 구동 방법.
  17. 제15 항에 있어서,
    사용자는 상기 영상의 평균 휘도와는 별개로 상기 백라이트의 휘도를 조절하기 위한 조작을 할 수 있으며,
    상기 복수의 선형 감마 커브들 각각의 최소 듀티비에 상기 사용자의 조작에 대응하는 오프셋값을 증감하는 표시 장치의 구동 방법.
  18. 제14 항에 있어서,
    상기 복수의 선형 감마 커브들 각각은 밝은 영상에 대응하는 제1 선형 감마 커브와, 어두운 영상에 대응하는 제2 선형 감마 커브를 포함하는 표시 장치의 구동 방법.
  19. 제18 항에 있어서,
    상기 복수의 선형 감마 커브들 각각은 상기 영상의 최소 휘도에 대응하는 듀티비인 최소 듀티비와, 상기 광데이터 신호의 최대 듀티비에 대응하는 상기 영상의 평균 휘도의 최소값인 임계 휘도에 의해서 결정되고,
    상기 제1 선형 감마 커브의 최소 듀티비가 상기 제2 선형 감마 커브의 최소 듀티비보다 크고,
    상기 제1 선형 감마 커브의 임계 휘도가 상기 제2 선형 감마 커브의 임계 휘도보다 작은 표시 장치의 구동 방법.
  20. 제19 항에 있어서,
    상기 복수의 이전 프레임 동안의 상기 영상의 평균 휘도가 상기 제1 선형 감마 커브의 임계 휘도보다 작으면, 상기 제2 선형 감마 커브를 선택하고,
    상기 복수의 이전 프레임 동안의 상기 영상의 평균 휘도가 상기 제2 선형 감마 커브의 임계 휘도보다 크면, 상기 제1 선형 감마 커브를 선택하는 표시 장치의 구동 방법.
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Families Citing this family (15)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101850994B1 (ko) * 2011-11-18 2018-04-23 삼성디스플레이 주식회사 표시 장치의 휘도 조절 방법 및 이를 이용한 표시 장치
EP2669882B1 (en) * 2012-05-31 2019-10-09 Samsung Display Co., Ltd. Display device and driving method thereof
TWI467550B (zh) * 2012-08-15 2015-01-01 Novatek Microelectronics Corp 背光模組及其驅動方法
KR20140055314A (ko) * 2012-10-31 2014-05-09 삼성디스플레이 주식회사 유기전계 발광 표시장치 및 이의 계조전압 생성방법
CN102982536B (zh) * 2012-11-05 2015-07-22 华为技术有限公司 处理图像的方法和设备
KR20140058283A (ko) * 2012-11-06 2014-05-14 삼성디스플레이 주식회사 표시 장치 및 표시 장치의 구동 방법
KR102037716B1 (ko) * 2012-11-23 2019-10-30 삼성디스플레이 주식회사 디스플레이 장치의 감마 데이터 저장 방법, 디스플레이 장치 및 디스플레이 장치의 구동 방법
KR102060604B1 (ko) * 2013-02-28 2019-12-31 삼성디스플레이 주식회사 휘도 조절부, 이를 포함하는 표시 장치 및 이를 이용한 휘도 조절 방법
KR102139693B1 (ko) * 2013-11-18 2020-07-31 삼성디스플레이 주식회사 휘도 제어 방법, 휘도 제어 유닛 및 이를 구비하는 유기 발광 표시 장치
KR102408806B1 (ko) * 2015-08-31 2022-06-13 엘지디스플레이 주식회사 액정 디스플레이 장치 및 이의 구동 방법
US10497301B2 (en) * 2016-08-19 2019-12-03 Innolux Corporation Light-emitting device (LED) and LED displaying circuit
KR102435424B1 (ko) * 2017-09-13 2022-08-23 엘지디스플레이 주식회사 듀티 구동 기능을 갖는 표시장치 및 이의 구동방법
CN109493803B (zh) * 2018-10-29 2021-01-08 惠科股份有限公司 一种显示面板的驱动方法、其驱动装置和显示装置
CN110264963A (zh) * 2019-05-31 2019-09-20 深圳市华星光电半导体显示技术有限公司 一种发光元件的驱动方法及装置
US11270662B2 (en) * 2020-01-21 2022-03-08 Synaptics Incorporated Device and method for brightness control of display device based on display brightness value encoding parameters beyond brightness

Family Cites Families (14)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6762742B2 (en) * 2000-12-29 2004-07-13 Samsung Electronics Co., Ltd. Apparatus and method for automatic brightness control for use in liquid crystal display device
JP2003177727A (ja) * 2001-12-13 2003-06-27 Nec Viewtechnology Ltd 画像表示装置および光量調節方法
KR100810514B1 (ko) * 2003-10-28 2008-03-07 삼성전자주식회사 디스플레이장치 및 그 제어방법
KR100989159B1 (ko) * 2003-12-29 2010-10-20 엘지디스플레이 주식회사 액정표시장치와 그 제어방법
JP4577549B2 (ja) 2004-01-22 2010-11-10 ソニー株式会社 画像表示装置
KR101060344B1 (ko) 2005-06-30 2011-08-29 엘지디스플레이 주식회사 액정표시소자의 백라이트 제어 방법
TWI342002B (en) * 2006-03-16 2011-05-11 Novatek Microelectronics Corp Apparatus and method for display backlight control
KR101211378B1 (ko) 2006-03-17 2012-12-13 엘지디스플레이 주식회사 다이나믹 콘트라스트 향상 장치 및 방법
US20070222740A1 (en) * 2006-03-22 2007-09-27 Sharp Kabushiki Kaisha Display apparatus, image data providing apparatus, and controlling method
JP2008286832A (ja) * 2007-05-15 2008-11-27 Funai Electric Co Ltd 液晶表示装置及び液晶テレビジョン
JP4982257B2 (ja) * 2007-06-13 2012-07-25 三洋電機株式会社 画像表示装置
JP5127321B2 (ja) * 2007-06-28 2013-01-23 株式会社東芝 画像表示装置、画像表示方法、及び、画像表示プログラム
KR101443371B1 (ko) * 2007-07-13 2014-09-29 엘지디스플레이 주식회사 액정표시장치 및 그의 구동방법
TWI385628B (zh) * 2007-10-05 2013-02-11 Novatek Microelectronics Corp 動態控制背光源的裝置以及方法

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