KR101536216B1 - 광원 구동 방법, 이를 수행하기 위한 표시 장치 및 이 표시장치의 구동 방법 - Google Patents

광원 구동 방법, 이를 수행하기 위한 표시 장치 및 이 표시장치의 구동 방법 Download PDF

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Abstract

적색, 녹색, 청색 및 백색 화소들로 이루어진 단위화소를 포함하는 표시 패널에 광을 제공하고, 복수의 발광 블록들을 포함하는 광원 모듈을 상기 발광 블록별로 구동하는 광원 구동 방법은 수신된 영상 데이터와 설정된 임계치를 비교하여 표시 패널에 표현할 수 없는 OOG(Out Of Gamut) 데이터이지 여부를 판단한다. 발광 블록들에 대응하여 나누어진 복수의 영상 블록들 중 OOG 데이터가 포함된 제1 영상 블록에 대응하는 제1 발광 블록을 부스팅하여 구동한다. 영상 블록들 중 OOG 데이터가 포함되지 않은 제2 영상 블록에 대응하는 제2 발광 블록을 제2 영상 블록의 영상 데이터에 대응하는 휘도로 구동한다.
발광 블록, 부스팅, 로컬 디밍 구동

Description

광원 구동 방법, 이를 수행하기 위한 표시 장치 및 이 표시 장치의 구동 방법{METHOD OF DRIVING LIGHT-SOURCE, DISPLAY APPARATUS FOR PERFORMING THE METHOD AND METHOD OF DRIVING THE DISPLAY APPARATUS}
본 발명은 광원 구동 방법, 이를 수행하기 위한 표시 장치 및 표시 장치의 구동 방법에 관한 것으로, 보다 상세하게는 표시 품질을 향상시키기 위한 광원 구동 방법, 이를 수행하기 위한 표시 장치 및 표시 장치의 구동 방법에 관한 것이다.
일반적으로, 액정 표시장치는 액정의 광투과율을 이용하여 영상을 표시하는 액정표시패널 및 상기 액정표시패널의 하부에 배치되어 상기 액정표시패널로 광을 제공하는 백라이트 어셈블리를 포함한다.
상기 액정표시패널은 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 변경시킨 다. 여기서, 상기 광의 투과율이 최대로 증가하면 상기 액정표시패널은 휘도가 높은 화이트 영상을 구현할 수 있고, 반면 상기 광의 투과율이 최소로 감소하면 상기 액정표시패널은 휘도가 낮은 블랙 영상을 구현할 수 있다.
그러나, 상기 액정층이 일반적으로 완전하게 일정한 방향으로 배열되는 것이 어렵기 때문에, 상기 액정표시패널은 낮은 계조값에서 빛샘 현상이 발생될 수 있다. 즉, 상기 액정표시패널은 낮은 계조값에서 완전한 블랙 영상을 구현하기가 어렵고, 그로 인해 상기 액정표시패널에서 표시되는 영상의 명암비(contrast ratio; CR)가 감소될 수 있다.
최근에는, 상기 영상의 명암비가 감소되는 현상을 방지하기 위해 위치별로 광량을 제어하여 구동시키는 로컬 디밍(local dimming) 방법이 개발되었다. 상기 로컬 디밍 방법은 광원을 복수의 발광 블록들로 나누고 상기 발광 블록들에 대응하는 액정표시패널의 표시 영역의 명암에 대응하여 상기 발광 블록들의 광량을 제어하는 것이다. 예를 들면, 블랙 영상이 표시되는 표시 영역에 대응하는 발광 블록은 저휘도(예컨대, 소등)의 밝기로 구동시키고, 화이트 영상이 표시되는 표시 영역에 대응하는 발광 블록은 고휘도의 밝기로 발광시킨다.
본 발명에서 해결하고자 하는 기술적 과제는 이러한 점에서 착안된 것으로, 본 발명의 목적은 적색, 녹색, 청색 및 백색 화소들로 이루어진 단위 화소를 포함하는 표시 장치에서 영상의 표시 품질을 향상시키기 위한 광원 구동 방법을 제공하 는 것이다.
본 발명의 다른 목적은 상기 광원 구동 방법을 수행하기 위한 표시 장치를 제공하는 것이다.
본 발명의 또 다른 목적은 상기 표시 장치의 구동 방법을 제공하는 것이다.
상기한 본 발명의 목적을 달성하기 위한 일 실시예에 따른 적색, 녹색, 청색 및 백색 화소들로 이루어진 단위화소를 포함하는 표시 패널에 광을 제공하고, 복수의 발광 블록들을 포함하는 광원 모듈을 상기 발광 블록별로 구동하는 광원 구동 방법은 수신된 영상 데이터와 설정된 임계치를 비교하여 상기 표시 패널에 표현할 수 없는 OOG(Out Of Gamut) 데이터인지 여부를 판단한다. 상기 발광 블록들에 대응하여 나누어진 복수의 영상 블록들 중 상기 OOG 데이터가 포함된 제1 영상 블록에 대응하는 제1 발광 블록을 부스팅하여 구동한다. 상기 영상 블록들 중 상기 OOG 데이터가 포함되지 않은 제2 영상 블록에 대응하는 제2 발광 블록을 상기 제2 영상 블록의 영상 데이터에 대응하는 휘도로 구동한다.
상기한 본 발명의 다른 목적을 달성하기 위한 일 실시예에 따른 표시 장치는 광원 모듈, 표시 패널 및 광원 모듈 구동부를 포함한다. 상기 광원 모듈은 복수의 발광 블록들을 포함한다. 상기 표시 패널은 적색, 녹색, 청색 및 백색 화소들로 이루어진 단위화소를 포함하고, 상기 발광 블록들에 대응하여 복수의 영상 블록들로 나누어진 영상을 표시한다. 상기 광원 모듈 구동부는 수신된 영상 데이터와 설정된 임계치를 비교하여 상기 표시 패널에서 표현할 수 없는 OOG(Out Of Gamut) 데 이터인지 여부를 판단하고, 상기 영상 블록들 중 상기 OOG 데이터가 포함된 제1 영상 블록에 대응하는 제1 발광 블록을 부스팅하여 구동한다.
상기한 본 발명의 또 다른 목적을 달성하기 위한 일 실시예에 따른 적색, 녹색, 청색 및 백색 화소들로 이루어진 단위화소를 포함하는 표시 패널과, 복수의 발광 블록들을 포함하고 상기 발광 블록별로 구동하여 상기 표시 패널에 광을 제공하는 광원 모듈을 포함하는 표시 장치의 구동 방법은 수신된 영상 데이터와 설정된 임계치를 비교하여 상기 표시 패널에 표현할 수 없는 OOG(Out Of Gamut) 데이터인지 여부를 판단한다. 상기 발광 블록들에 대응하여 나누어진 복수의 영상 블록들 중 상기 OOG 데이터가 포함된 제1 영상 블록에 대응하는 제1 발광 블록을 부스팅하여 구동한다. 상기 제1 영상 블록 중 상기 OOG 데이터를 제외한 나머지 영상 데이터에 의해 표시되는 영상이 원래 휘도를 갖도록 상기 나머지 영상 데이터의 계조를 변경하여 상기 표시 패널에 표시한다.
본 발명에 따르면, 적색, 녹색, 청색 및 백색 화소들로 이루어진 단위화소를 포함하는 표시 패널에서 OOG 영상이 포함된 영상 블록에 대응하는 발광 블록을 부스팅하여 구동함으로써 상기 OOG 영상을 표현할 수 있다.
이하, 도면들을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예들을 보다 상세하게 설명하기로 한다. 본 발명은 다양한 변경을 가할 수 있고 여러 가지 형태를 가질 수 있는 바, 특정 실시예들을 도면에 예시하고 본문에 상세하게 설명하고자 한다. 그 러나, 이는 본 발명을 특정한 개시 형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변경, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다. 각 도면을 설명하면서 유사한 참조부호를 유사한 구성요소에 대해 사용하였다. 첨부된 도면에 있어서, 구조물들의 치수는 본 고안의 명확성을 기하기 위하여 실제보다 확대하여 도시한 것이다. 제1, 제2 등의 용어는 다양한 구성요소들을 설명하는데 사용될 수 있지만, 상기 구성요소들은 상기 용어들에 의해 한정되어서는 안 된다. 상기 용어들은 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하는 목적으로만 사용된다. 예를 들어, 본 발명의 권리 범위를 벗어나지 않으면서 제1 구성요소는 제2 구성요소로 명명될 수 있고, 유사하게 제2 구성요소도 제1 구성요소로 명명될 수 있다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다.
본 출원에서, "포함하다" 또는 "가지다" 등의 용어는 명세서 상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부분품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부분품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다. 또한, 층, 막, 영역, 판 등의 부분이 다른 부분 위에 있다고 할 경우, 이는 다른 부분 바로 위에 있는 경우뿐만 아니라 그 중간에 또 다른 부분이 있는 경우도 포함한다. 반대로 층, 막, 영역, 판 등의 부분이 다른 부분아래에 있다고 할 경우, 이는 다른 부분 바로 아래에 있는 경우뿐만 아니라 그 중간에 또 다른 부분이 있는 경우도 포함한다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 표시 장치의 블록도이다.
도 1을 참조하면, 상기 표시 장치는 표시 패널(100), 패널 구동부(170) 및 광원 장치(300)를 포함한다.
상기 표시 패널(100)은 복수의 데이터 배선들(DL)과, 상기 데이터 배선들(DL)과 교차하는 복수의 게이트 배선들(GL) 및 복수의 화소들을 포함한다. 상기 화소들은 적색, 녹색, 청색 및 백색의 화소들(PR, PG, PB, PW)로 이루어진 단위 화소를 포함한다. 도시되지 않았으나, 각 색 화소는 게이트 배선(GL) 및 데이터 배선(DL)에 연결된 스위칭 소자(TR), 상기 스위칭 소자(TR)에 연결된 액정 커패시터(CLC) 및 스토리지 커패시터(CST)를 포함한다.
도 2는 적색, 녹색, 및 청색 화소로 이루어진 RGB 구조의 단위 화소에서 표현할 수 있는 영역을 나타낸 그래프이다. 도 3은 도 1에 도시된 적색, 녹색, 청색 및 백색 화소로 이루어진 RGBW 구조의 단위 화소에서 표현할 수 있는 영역을 나타낸 그래프이다.
도 2 및 도 3을 참조하면, X축은 녹색 휘도를 나타내고, Y축은 적색 휘도를 나타내고, X축과 Y축이 교차하는 교차점으로부터 법선 방향인 Z축은 청색 휘도를 나타내며, X축과 Y축 사이의 방향, W축은 백색 휘도를 나타낸다. 상기 RGB 스트립 구조의 그래프는 적색, 녹색 및 청색의 최대 휘도에 대응하여 색을 표현할 수 있는 전체 영역(Gamut Hull), 즉 제1 표현 영역(GH1)이 정의된다. 상기 RGBW 구조의 그래프는 적색, 녹색, 청색 및 백색의 최대 휘도에 대응하여 색을 표현할 수 있는 제2 표현 영역(GH2)이 정의되며, 백색의 최대 휘도가 상기 RGB 스트립 구조의 백색 휘도에 비해 약 2배 정도 확장된다.
상기 RGBW 구조는 상기 RGB 스트립 구조에 비해 색 화소의 개수를 줄이면서 동일한 해상도를 표현할 수 있고, 투과율이 높일 수 있으며, 또한 낮은 소비 전력으로 동일 레벨의 백색 휘도를 얻을 수 있다. 반면, 상기 RGBW 구조는 백색을 포함하지 않는 순색을 표현할 수 없는 색(Out of Gamut : OOG)이 존재한다. 이하에서 상기 광원 장치에 의해 상기 OOG 영역(OOG_A)의 색을 표현하는 방식은 설명된다.
상기 광원 장치(300)는 광원 모듈(200) 및 광원 모듈 구동부(270)을 포함한다. 상기 광원 모듈(200)은 복수의 광원들이 실장된 인쇄회로기판을 포함한다. 상기 광원 모듈(200)은 적색, 녹색 및 청색 광원들을 포함한다. 상기 광원 모듈(200)은 I× J(I, J은 자연수 임)개의 발광 블록들(B)로 나누어진다. 상기 발광 블록들(B)은 로컬 디밍 방식에 따라서 상기 표시 패널(100)에 표시된 영상에 대응하여 개별적으로 구동할 수 있다. 각 발광 블록(B)은 백색 광원들로 이루어질 수 있다. 또는 상기 발광 블록(B)은 적색, 녹색 및 청색의 광원들로 이루어질 수 있다. 상기 광원은 발광 다이오드(LED)를 포함할 수 있다.
상기 광원 모듈 구동부(270)는 OOG 결정부(210), 로컬 디밍 구동부(230) 및 광원 구동부(250)를 포함한다. 상기 광원 모듈 구동부(270)는 상기 광원 모듈(200)을 부스팅(Boosting) 구동하여 상기 RGB 구조에 의해 표현할 수 없는 상기 OOG 영역(OOG_A)의 영상을 표현한다.
상기 OOG 결정부(210)는 수신된 영상 데이터를 설정된 임계치와 비교하여 수 신된 영상 데이터가 OOG 데이터인지를 결정한다.
예를 들면, 상기 OOG 결정부(210)는 단위 화소의 적색, 녹색 및 청색 영상 데이터(R,G,B)를 적색, 녹색 및 청색 휘도 데이터들로 변환하고 휘도 데이터들 중 최소값이 저임계치 보다 작고, 최대값이 고임계치 보다 큰 경우를 상기 OOG 영역(OOG_A)에 포함된 상기 OOG 데이터로 결정한다. 또는, 상기 OOG 결정부(210)는 적색, 녹색 및 청색 영상 데이터를 적색, 녹색, 청색 및 백색 영상 데이터로 변환하고, 변환된 상기 적색, 녹색, 청색 및 백색 영상 데이터를 적색, 녹색, 청색 및 백색 휘도 데이터로 변환하여, 상기 휘도 데이터들을 설정된 임계치와 비교하여 OOG 데이터를 결정할 수 있다.
상기 로컬 디밍 구동부(230)는 상기 영상 데이터들을 상기 발광 블록들(B)에 대응하여 복수의 영상 블록들(D)로 나누고, 상기 영상 데이터들을 이용해 상기 영상 블록들의 휘도를 제어하는 제어신호를 생성한다. 예를 들면, 상기 로컬 디밍 구동부(230)는 상기 영상 블록들(D) 중 상기 OOG 데이터가 존재하는 제1 영상 블록에 대응하는 제1 발광 블록을 부스팅 구동하여 최대 휘도를 갖도록 제어하고, 상기 OOG 데이터가 존재하지 않는 제2 영상 블록에 대응하는 제2 발광 블록을 상기 제2 영상 블록에 대응하는 휘도를 갖도록 제어한다.
상기 로컬 디밍 구동부(230)는 상기 부스팅 구동을 위해 상기 제1 발광 블록을 구동하는 구동 신호의 듀티비를 최대로 조절하거나, 전류 레벨을 최대로 조절하거나, 상기 듀티비 및 전류 레벨을 동시에 최대로 조절하여 부스팅 구동할 수 있다.
상기 로컬 디밍 구동부(230)는 상기 발광 블록들(B)의 휘도를 제어하는 신호, 예를 들면 구동 신호의 듀티비를 제어하는 듀티 신호를 상기 광원 구동부(250)에 제공한다.
상기 광원 구동부(250)는 상기 로컬 디밍 구동부(230)로부터 제공된 상기 듀티 신호에 기초하여 상기 광원 모듈(200)의 발광 블록들(B)에 제공되는 구동 신호들을 생성하고, 상기 발광 블록들(B)을 구동한다.
상기 패널 구동부(170)는 타이밍 제어부(110), 데이터 변환부(120), 계조 변경부(130), 데이터 구동부(140) 및 게이트 구동부(150)를 포함한다.
상기 타이밍 제어부(110)는 외부로부터 제어 신호를 수신한다. 수신된 상기 제어 신호를 이용해 상기 표시 패널(100)의 구동 타이밍을 제어하는 타이밍 제어신호를 생성한다. 상기 타이밍 제어신호는 클럭신호, 수평개시신호 및 수직개시신호를 포함한다.
상기 데이터 변환부(120)는 외부로부터 수신된 영상 데이터를 상기 표시 패널(100)의 상기 RGBW 구조에 대응하여 변환한다. 예를 들면, 적색, 녹색 및 청색 데이터를 적색, 녹색, 청색 및 백색 데이터로 변환한다.
상기 계조 변경부(130)는 상기 OOG 데이터가 존재하는 제1 영상 블록의 영상 데이터를 변경한다. 예를 들면, 상기 제1 영상 블록 중 상기 OOG 데이터를 제외한 나머지 영상 데이터의 계조를 상대적으로 저계조로 변경한다. 상기 제1 영상 블록에 부스팅된 최대 휘도의 광이 제공됨에 따라서, 상기 나머지 영상 데이터의 계조를 저계조로 변경하여 원래 영상을 표현한다. 예를 들면, 상기 제1 영상 블록이 원래 휘도에 대해 2배로 부스팅된 광이 제공되는 경우, 상기 나머지 영상 데이터의 계조는 1/2배 저계조 데이터로 변경될 수 있다. 결과적으로 저계조로 변경된 나머지 영상 데이터는 원래 영상을 표현할 수 있다.
상기 데이터 구동부(140)는 상기 타이밍 제어부(110)로부터 제공된 데이터 제어신호 및 상기 계조 변경부(130)로부터 제공된 영상 데이터를 이용하여 상기 데이터 배선(DL)을 구동한다. 즉, 상기 데이터 구동부(140)는 상기 영상 데이터를 아날로그 형태의 데이터 전압으로 변환하여 상기 데이터 배선(DL)에 출력한다.
상기 게이트 구동부(150)는 상기 타이밍 제어부(110)로부터 제공된 게이트 제어신호를 이용하여 상기 게이트 배선(GL)을 구동시킨다. 즉, 상기 게이트 구동부(150)는 상기 게이트 배선(GL)에 게이트 신호를 출력한다.
도 4는 도 1에 도시된 광원 장치에 대한 블록도이다.
도 1 및 도 4를 참조하면, 상기 광원 장치(300)는 광원 모듈(200), OOG 결정부(210), 로컬 디밍 구동부(230) 및 광원 구동부(250)를 포함한다.
상기 광원 모듈(200)은 예를 들면, 8 × 8 매트릭스 구조를 갖는 복수의 발광 블록들(B)로 나누어지며, 상기 발광 블록들(B)은 8개의 구동 블록들(BH1, BH2, BH3, ..., BH8)로 이루어진다. 각 구동 블록(BH1)은 8개의 발광 블록들(B1, B2, B3, ..., B8)을 포함한다.
상기 OOG 결정부(210)는 단위 화소의 적색, 녹색 및 청색 영상 데이터(R,G,B)를 적색, 녹색 및 청색 휘도 데이터들로 변환하고, 상기 휘도 데이터들 중 최소값이 저임계치 보다 작고, 최대값이 고임계치 보다 큰 경우를 상기 OOG 영 역에 포함된 OOG 데이터로 결정한다.
상기 로컬 디밍 구동부(230)는 대표 결정부(231) 및 듀티 결정부(233)를 포함한다.
상기 대표 결정부(231)는 상기 영상 데이터를 상기 발광 블록들(B)에 대응하는 복수의 영상 블록들(D)로 나눈다. 상기 대표 결정부(231)는 각 영상 블록(D)의 적색, 녹색 및 청색 데이터들을 이용하여 적색, 녹색 및 청색 대표 데이터를 결정한다. 상기 대표 데이터는 상기 영상 블록(D)의 데이터들 중 최대 계조의 데이터이거나, 평균 데이터일 수 있다. 상기 대표 결정부(231)는 상기 발광 블록(B)이 적색, 녹색 및 청색 광원들을 포함하는 경우에는 각각의 적색, 녹색 및 청색 대표 데이터들을 결정하고, 반면, 상기 발광 블록(B)이 백색 광원으로 이루어진 경우에는 상기 대표 결정부(231)는 적색, 녹색 및 청색 데이터들의 대표 데이터를 결정한다.
상기 듀티 결정부(233)는 상기 발광 블록들(B)의 휘도를 제어하는 듀티 신호를 결정한다. 예를 들면, 상기 듀티 결정부(233)는 상기 OOG 데이터가 존재하는 제1 영상 블록에 대응하는 제1 발광 블록은 최대 휘도에 대응하는 레벨의 듀티 신호로 결정한다. 상기 듀티 결정부(233)는 상기 OOG 데이터가 존재하지 않는 제2 영상 블록에 해당하는 제2 발광 블록은 상기 제2 영상 블록의 대표 데이터에 대응하는 레벨의 듀티 신호로 결정한다.
상기 광원 구동부(250)는 복수의 구동회로들을 포함한다. 예를 들면, 상기 광원 구동부(250)는 상기 8개의 구동 블록들(BH1, BH2, ..., BH8)에 대응하여 제1 내지 제8 구동회로들(IC1, IC2, .., IC8)을 포함한다. 제1 구동 회로(IC1)는 8개의 출력 채널들을 포함하고, 제1 구동 블록(BH1)의 발광 블록들(B1, B2, B3, ..., B8)에 구동 신호들을 제공한다.
예를 들어, 제2 및 제3 구동 블록들(BH2, BH3)에 상기 OOG 데이터가 존재하는 제1 영상 블록들과 대응하여 부스팅 구동되는 제1 발광 블록들(BBT)이 포함된 경우, 제2 및 제3 구동회로들(IC3, IC4)은 상기 로컬 디밍 구동부(230)로부터 제공된 듀티 신호에 따라서 상기 제1 발광 블록들(BBT)을 최대 휘도로 구동시킨다.
도 5는 도 1에 도시된 표시 장치의 구동 방법을 설명하기 위한 흐름도이다.
도 1, 도 4 및 도 5를 참조하면, 상기 OOG 결정부(210)는 수신된 영상 신호와 설정된 임계치를 비교하여 상기 영상 신호가 OOG 영역의 데이터인지를 결정한다(단계 S110). 예를 들면, 상기 OOG 결정부(210)는 단위 화소의 적색, 녹색 및 청색 영상 데이터(R, G, B)를 적색, 녹색 및 청색 휘도 데이터들로 변환하고 휘도 데이터들 중 최소값이 저임계치 보다 작고, 최대값이 고임계치 보다 큰 경우를 상기 OOG 영역에 포함된 OOG 데이터로 결정한다. 또는, OOG 결정부(210)는 적색, 녹색 및 청색 영상 데이터를 적색, 녹색, 청색 및 백색 영상 데이터로 변환하고, 변환된 상기 적색, 녹색, 청색 및 백색 영상 데이터를 적색, 녹색, 청색 및 백색 휘도 데이터로 변환하여, 상기 휘도 데이터들을 설정된 임계치와 비교하여 OOG 데이터를 결정할 수 있다.
상기 로컬 디밍 구동부(230)는 상기 OOG 결정부(210)로부터 제공된 정보를 이용하여 상기 영상 블록들 중에서 상기 OOG 데이터가 존재하지 않는 제1 영상 블 록과, 상기 OOG 데이터가 존재하는 제2 영상 블록을 분리한다(단계 S130).
상기 로컬 디밍 구동부(230)는 상기 OOG 데이터가 존재하는 제1 영상 블록에 해당하는 제1 발광 블록을 최대 휘도로 부스팅하도록 제어한다. 상기 광원 구동부(250)는 상기 로컬 디밍 제어부(230)의 제어에 따라서 상기 제1 발광 블록을 부스팅한다(단계 S210).
한편, 상기 계조 변경부(130)는 상기 제1 영상 블록의 영상 데이터들 중 상기 OOG 데이터를 제외한 나머지 영상 데이터를 저계조 데이터로 변경한다. 상기 계조 변경부(130)를 통해 상기 제1 영상 블록의 영상 데이터 즉, 변경된 영상 데이터 및 상기 OOG 데이터는 상기 데이터 구동부(140)를 통해 아날로그 형태의 데이터 전압으로 변환되어 상기 표시 패널(100)에 제공한다(단계 S230). 상기 나머지 영상 데이터가 저계조 데이터로 변경됨에 따라서 상기 제1 영상 블록에 부스팅된 최대 휘도의 광이 제공되어도 저계조를 갖는 상기 나머지 영상 데이터는 원래의 영상을 표현할 수 있다. 이에 상기 표시 패널(100)에는 상기 제1 영상 블록이 표시된다.
상기 로컬 디밍 구동부(230)는 상기 OOG 데이터가 존재하지 않는 제2 영상 블록에 해당하는 제2 발광 블록을 상기 제2 영상 블록의 대표 데이터에 대응하는 휘도를 갖도록 제어한다. 상기 광원 구동부(250)는 상기 로컬 디밍 구동부(230)의 제어에 따라서 상기 제2 발광 블록을 구동한다(단계 S310).
한편, 상기 계조 변경부(130)는 상기 제2 영상 블록의 영상 데이터를 변경하지 않고 상기 데이터 구동부(140)에 제공된다. 상기 데이터 구동부(140)는 상기 제2 영상 블록의 영상 데이터를 아날로그 형태의 데이터 전압으로 변환하여 상기 표시 패널(100)에 제공한다(단계 S330). 이에 상기 표시 패널(100)에는 제2 영상 블록이 표시된다.
도 6은 도 1의 표시 패널에 표시된 영상을 도시한 도이다. 도 7은 도 6에 도시된 영상 중 OOG 데이터가 존재하는 영역을 도시한 도이다. 도 8은 도 6의 영상에 대응하는 광원 모듈의 구동을 설명하기 위한 개념도이다. 도 9는 도 7에 도시된 'A' 영상 블록의 화소들을 도시한 확대도이다.
도 1, 도 6 및 도 7을 참조하면, 상기 OOG 결정부(210)는 도 6에 도시된 프레임 영상 데이터들을 설정된 임계치와 비교하여 도 7에 도시된 바와 같이 상기 프레임 영상 데이터들 중 상기 OOG 데이터(OOG_D)를 결정한다.
도 1, 도 7 내지 도 9를 참조하면, 상기 로컬 디밍 구동부(230)는 상기 영상 블록들 중 상기 OOG 데이터(OOG_D)가 존재하는 제1 영상 블록(D1)과 상기 OOG 데이터(OOG_D)가 존재하지 않는 제2 영상 블록(D2)으로 분리한다.
상기 로컬 디밍 구동부(230)는 상기 제1 영상 블록(D1)에 대응하는 제1 발광 블록(BBT)을 최대 휘도를 갖도록 부스팅 구동하도록 제어한다. 한편, 상기 로컬 디밍 구동부(230)는 상기 제2 영상 블록(D2)에 대응하는 제2 발광 블록(BNL)을 상기 제2 영상 블록(D2)의 대표 데이터에 기초한 휘도를 갖도록 제어한다.
한편, 상기 제1 영상 블록(D1)은 도 9에 도시된 바와 같이, 상기 OOG 데이터들(OOG_D)과 표현 가능한 계조 데이터들을 포함한다. 상기 계조 변경부(130)는 상기 계조 데이터들을 저계조 데이터들(G_D")로 변경한다. 상기 저계조 데이터 들(G_D")는 상기 제1 영상 블록(D1)에 제공되는 광의 휘도 증가율에 비례하여 원래 계조 데이터에 비해 낮은 계조로 변경된다.
따라서, 상기 제1 영상 블록(D1)의 상기 OOG 데이터들(OOG_D)은 최대 휘도로 부스팅된 광에 의해 표현할 수 있으며, 또한 상기 제1 영상 블록(D1)의 상기 계조 데이터들은 저계조 데이터(G_D")로 변경됨에 따라서 원래 영상대로 표현할 수 있다.
도 10은 도 1의 표시 장치에서 의해 표현할 수 있는 영역을 나타낸 그래프이다.
도 1 및 도 10을 참조하면, 상기 표시 장치는 상기 RGBW 구조를 갖는 표시 패널(100)에 의해 제2 표현 영역(GH2)을 가지며, 광원 장치(300)의 부스팅 구동을 통해 상기 RGBW 구조에서 표현할 수 없는 OOG 영역(OOG_A)의 색을 표현할 수 있다.
상기 실시예에 따른 표시 장치에 의해 표현 가능한 영역(GH3)은 RGB 스트립 구조를 갖는 표시 장치에 비해 적색, 녹색 및 청색 휘도에 대해 약 2배 확대된 색을 표현할 수 있다. 또한, 상기 RGBW 구조를 갖는 표시 장치에서 표현할 수 없었던 OOG 영역의 색을 표현할 수 있다.
본 발명의 실시예들에 따르면, 고휘도로 부스팅된 광을 이용하여 RGBW 구조에서 표현할 수 없는 영상(OOG)을 표현함으로써 화질을 향상시킬 수 있다. 또한, 상기 RGBW 구조의 표시 패널을 사용함에 따라서 투과율을 향상시킬 수 있고, 소비전력 대비 고화질 영상을 구현할 수 있다.
이상에서는 실시예들을 참조하여 설명하였지만, 해당 기술 분야의 숙련된 당업자는 하기의 특허 청구의 범위에 기재된 본 발명의 사상 및 영역으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있음을 이해할 수 있을 것이다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 표시 장치의 블록도이다.
도 2는 적색, 녹색, 및 청색 화소로 이루어진 RGB 구조의 단위 화소에서 표현할 수 있는 영역을 나타낸 그래프이다.
도 3은 도 1에 도시된 적색, 녹색, 청색 및 백색 화소로 이루어진 RGBW 구조의 단위 화소에서 표현할 수 있는 영역을 나타낸 그래프이다.
도 4는 도 1에 도시된 광원 장치에 대한 블록도이다.
도 5는 도 1에 도시된 표시 장치의 구동 방법을 설명하기 위한 흐름도이다.
도 6은 도 1의 표시 패널에 표시된 영상을 도시한 도이다.
도 7은 도 6에 도시된 영상 중 OOG 데이터가 존재하는 영역을 도시한 도이다.
도 8은 도 6의 영상에 대응하는 광원 모듈의 구동을 설명하기 위한 개념도이다.
도 9는 도 7에 도시된 'A' 영상 블록의 화소들을 도시한 확대도이다.
도 10은 도 1의 표시 장치에서 의해 표현할 수 있는 영역을 나타낸 그래프이다.
<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명>
100 : 표시 패널 110 : 타이밍 제어부
120 : 데이터 변환부 130 : 계조 변경부
140 : 데이터 구동부 150 : 게이트 구동부
170 : 패널 구동부 200 : 광원 모듈
210 : OOG 결정부 230 : 로컬 디밍 구동부
250 : 광원 구동부 270 : 광원 모듈 구동부
300 : 광원 장치

Claims (20)

  1. 적색, 녹색, 청색 및 백색 화소들로 이루어진 단위화소를 포함하는 표시 패널에 광을 제공하고, 복수의 발광 블록들을 포함하는 광원 모듈을 상기 발광 블록별로 구동하는 광원 구동 방법에서,
    수신된 영상 데이터와 설정된 임계치를 비교하여 상기 표시 패널에 표현할 수 없는 OOG(Out Of Gamut) 데이터인지 여부를 판단하는 단계;
    상기 발광 블록들에 대응하여 나누어진 복수의 영상 블록들 중 상기 OOG 데이터가 포함된 제1 영상 블록에 대응하는 제1 발광 블록을 부스팅하여 구동하는 단계;
    상기 제1 영상 블록의 영상 데이터들 중 상기 OOG 데이터를 제외한 나머지 영상 데이터에 의해 표시되는 영상이 원래 휘도를 갖도록 상기 나머지 영상 데이터의 계조를 변경하는 단계; 및
    상기 영상 블록들 중 상기 OOG 데이터가 포함되지 않은 제2 영상 블록에 대응하는 제2 발광 블록을 상기 제2 영상 블록의 영상 데이터에 대응하는 휘도로 구동하는 단계를 포함하는 광원 구동 방법.
  2. 제1항에 있어서, 상기 OOG 데이터인지 여부를 판단하는 단계는
    적색, 녹색 및 청색의 영상 데이터를 이용하여 상기 OOG 데이터를 결정하는 것을 특징으로 하는 광원 구동 방법.
  3. 제1항에 있어서, 상기 OOG 데이터인지 여부를 판단하는 단계는
    적색, 녹색, 청색 및 백색의 영상 데이터를 이용하여 상기 OOG 데이터를 결 정하는 것을 특징으로 하는 광원 구동 방법.
  4. 제1항에 있어서, 상기 부스팅하여 구동하는 단계는
    상기 제1 발광 블록을 구동하는 구동 신호의 듀티비를 조절하는 것을 특징으로 하는 광원 구동 방법.
  5. 제1항에 있어서, 상기 부스팅하여 구동하는 단계는
    상기 제1 발광 블록을 구동하는 구동 신호의 전류 레벨을 조절하는 것을 특징으로 하는 광원 구동 방법.
  6. 제1항에 있어서, 상기 부스팅하여 구동하는 단계는
    상기 제1 발광 블록을 구동하는 구동 신호의 듀티비 및 전류 레벨을 각각 조절하는 것을 특징으로 하는 광원 구동 방법.
  7. 복수의 발광 블록들을 포함하는 광원 모듈;
    적색, 녹색, 청색 및 백색 화소들로 이루어진 단위화소를 포함하고, 상기 발광 블록들에 대응하여 복수의 영상 블록들로 나누어진 영상을 표시하는 표시 패널;
    수신된 영상 데이터와 설정된 임계치를 비교하여 상기 표시 패널에 표현할 수 없는 OOG(Out Of Gamut) 데이터인지 여부를 판단하고, 상기 영상 블록들 중 상기 OOG 데이터가 포함된 제1 영상 블록에 대응하는 제1 발광 블록을 부스팅하여 구동하는 광원 모듈 구동부; 및
    상기 제1 영상 블록의 영상 데이터들 중 상기 OOG 데이터를 제외한 나머지 영상 데이터에 의해 표시되는 영상이 원래 휘도를 갖도록 상기 나머지 영상 데이터의 계조를 변경하는 계조 변경부를 포함하는 표시 장치.
  8. 제7항에 있어서, 상기 광원 모듈 구동부는 상기 영상 블록들 중 상기 OOG 데이터가 포함되지 않은 제2 영상 블록에 대응하는 제2 발광 블록을 상기 제2 영상 블록의 영상 데이터에 대응하는 휘도로 구동하는 것을 특징으로 하는 표시 장치.
  9. 제8항에 있어서, 상기 광원 모듈 구동부는
    상기 수신된 영상 데이터와 설정된 임계치를 비교하여 상기 OOG 데이터인지 여부를 판단하는 OOG 결정부;
    상기 발광 블록들에 구동 신호들을 제공하는 광원 구동부; 및
    상기 발광 블록들 중 상기 제1 발광 블록을 부스팅하여 구동하도록 상기 광원 구동부를 제어하고, 상기 발광 블록들 중 상기 제2 발광 블록을 상기 제2 영상 블록의 영상 데이터에 대응하는 휘도로 구동하도록 상기 광원 구동부를 제어하는 로컬 디밍 구동부를 포함하는 표시 장치.
  10. 제9항에 있어서, 상기 로컬 디밍 구동부는 상기 제1 발광 블록을 구동하는 구동 신호의 듀티비를 최대로 조절하는 것을 특징으로 하는 표시 장치.
  11. 제9항에 있어서, 상기 로컬 디밍 구동부는 상기 제1 발광 블록을 구동하는 구동 신호의 전류 레벨을 최대로 조절하는 것을 특징으로 하는 표시 장치.
  12. 제9항에 있어서, 수신된 적색, 녹색 및 청색 영상 데이터를 적색, 녹색, 청색 및 백색 영상 데이터로 변환하는 데이터 변환부를 더 포함하는 표시 장치.
  13. 제12항에 있어서, 상기 OOG 결정부는 상기 적색, 녹색 및 청색 영상 데이터를 이용하여 상기 OOG 데이터인지 여부를 판단하는 것을 특징으로 하는 표시 장치.
  14. 제12항에 있어서, 상기 OOG 결정부는 상기 적색, 녹색, 청색 및 백색 영상 데이터를 이용하여 상기 OOG 데이터인지 여부를 판단하는 것을 특징으로 하는 표시 장치.
  15. 삭제
  16. 제7항에 있어서, 상기 광원 모듈은 복수의 적색, 녹색 및 청색 광원들로 이루어진 것을 특징으로 하는 표시 장치.
  17. 제7항에 있어서, 상기 광원 모듈은 백색 광원들로 이루어진 것을 특징으로 하는 표시 장치.
  18. 적색, 녹색, 청색 및 백색 화소들로 이루어진 단위화소를 포함하는 표시 패널과, 복수의 발광 블록들을 포함하고 상기 발광 블록별로 구동하여 상기 표시 패널에 광을 제공하는 광원 모듈을 포함하는 표시 장치의 구동 방법에서,
    수신된 영상 데이터와 설정된 임계치를 비교하여 상기 표시 패널에 표현할 수 없는 OOG(Out Of Gamut) 데이터인지 여부를 판단하는 단계;
    상기 발광 블록들에 대응하여 나누어진 복수의 영상 블록들 중 상기 OOG 데이터가 포함된 제1 영상 블록에 대응하는 제1 발광 블록을 부스팅하여 구동하는 단계; 및
    상기 제1 영상 블록의 영상 데이터들 중 상기 OOG 데이터를 제외한 나머지 영상 데이터에 의해 표시되는 영상이 원래 휘도를 갖도록 상기 나머지 영상 데이터의 계조를 변경하여 상기 표시 패널에 표시하는 단계를 포함하는 표시 장치의 구동 방법.
  19. 제18항에 있어서, 상기 영상 블록들 중 상기 OOG 데이터가 포함되지 않은 제2 영상 블록에 대응하는 제2 발광 블록을 상기 제2 영상 블록의 영상 데이터에 대응하는 휘도로 구동하는 단계; 및
    상기 제2 영상 블록의 영상 데이터를 상기 표시 패널에 표시하는 단계를 포함하는 표시 장치의 구동 방법.
  20. 제18항에 있어서, 상기 OOG 데이터인지 여부를 판단하는 단계는
    수신된 적색, 녹색 및 청색 영상 데이터를 적색, 녹색 및 청색 휘도 데이터로 변환하는 단계; 및
    상기 적색, 녹색 및 청색 휘도 데이터 중 최소값이 저임계치보다 작고 최대값이 고임계치보다 큰 것을 상기 OOG 데이터로 결정하는 단계를 포함하는 표시 장치의 구동 방법.
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