KR101605157B1 - 표시 장치 구동 방법 - Google Patents

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Abstract

표시 장치 구동 방법은 복수의 광원들을 포함하는 단위 발광 블록과 대응되는 복수의 영상 블록들의 외부 영상신호로부터 단위 발광 블록의 휘도 대표값을 결정한다. 휘도 대표값을 보상하여 단위 발광 블록의 휘도 보상값을 산출한다. 휘도 보상값을 기초로 단위 발광 블록의 중심영역 및 경계영역에서의 외부 영상신호의 픽셀 데이터를 보정한다. 휘도 보상값을 기초로 단위 발광 블록에 구동신호를 제공한다. 이에 따라, 단위 발광 블록의 경계영역에서 휘도 보상값의 단차를 감소시켜 영상신호의 픽셀 데이터를 보정하므로, 영상의 표시 품질을 향상시킬 수 있다.

Description

표시 장치 구동 방법{METHOD FOR DRIVING DISPLAY APPARATUS}
본 발명은 표시 장치 구동 방법에 관한 것으로, 보다 상세하게는 표시 품질을 향상시키기 위한 표시 장치 구동 방법에 관한 것이다.
일반적으로, 액정표시장치는 액정의 광투과율을 이용하여 영상을 표시하는 액정표시패널 및 상기 액정표시패널의 하부에 배치되어 상기 액정표시패널로 광을 제공하는 백라이트 어셈블리를 포함한다.
상기 백라이트 어셈블리는 상기 액정표시패널에 영상을 표시하는데 필요한 광을 발생시키는 광원을 포함한다. 상기 광원으로는 냉음극 형광램프(Cold Cathode Fluorescent Lamp, CCFL), 평판 형광램프(Flat Fluorescent Lamp, FFL) 및 발광 다이오드(Light Emitting Diode, LED) 등이 대표적이다.
상기 발광 다이오드는 칩(chip) 형태로 제작이 가능 하므로, 수명이 길고 점등 속도가 빠르며 소비 전력이 낮은 특성을 갖는다. 이로 인해 백라이트 어셈블리의 광원으로 발광 다이오드들을 많이 채용하고 있다.
상기 백라이트 어셈블리는 상기 광원이 배치되는 위치에 따라 에지형과 직하형으로 구분된다. 상기 직하형 백라이트 어셈블리는 상기 액정표시패널의 하부에 복수의 광원을 두어 상기 액정표시패널에 전면적으로 직접 광을 조사하는 방식이다. 한편, 상기 에지형 백라이트 어셈블리는 광원이 도광판의 측면에 배치되어 상기 도광판을 통해 상기 액정표시패널로 광이 조사되는 방식이다.
최근에는 영상의 명암비(Contrast Ratio; CR)가 감소되는 현상을 방지하고 소비전력을 최소화하기 위해 광원을 복수의 발광 블록들로 나누고, 상기 발광 블록들에 대응하는 영상의 휘도에 대응하여 발광 블록들의 광량을 제어하는 로컬 디밍(Local Dimming) 구동 방법이 개발되었다.
상기 로컬 디밍 구동 방법은 명암비를 향상시키고 소비전력을 낮추는 장점이 있지만, 전체 밝기가 떨어지고, 어두운 물체가 사라지는 등의 문제점들이 있다. 이에 따라, 백라이트를 낮추는 만큼 픽셀 데이터의 밝기를 높이는 픽셀 보정으로 전체 휘도가 감소하는 것을 방지할 수 있으나, 색이 포화되거나 왜곡되는 등의 문제점들이 있다.
또한, 상기 로컬 디밍 구동 방법은 블록별로 밝기를 제어하기 때문에 소비전력을 감소시키는 장점이 있으나, 블록별 구동이라는 한계로 인하여 화질 열화나 플리커 현상, 또는 블록간 경계가 시인되는 등의 문제점들이 나타나게 된다.
따라서, 본 발명에서 해결하고자 하는 기술적 과제는 이러한 점에서 착안된 것으로, 본 발명의 목적은 표시 품질을 향상시키기 위한 표시 장치 구동 방법을 제공하는 것이다.
상기한 본 발명의 목적을 실현하기 위한 실시예에 따른 표시 장치 구동 방법은 복수의 광원들을 포함하는 단위 발광 블록과 대응되는 복수의 영상 블록들의 외부 영상신호로부터 상기 단위 발광 블록의 휘도 대표값을 결정한다. 상기 휘도 대표값을 보상하여 상기 단위 발광 블록의 휘도 보상값을 산출한다. 상기 휘도 보상값을 기초로 상기 단위 발광 블록의 중심영역 및 경계영역에서의 상기 외부 영상신호의 픽셀 데이터를 보정한다. 상기 휘도 보상값을 기초로 상기 단위 발광 블록에 구동신호를 제공한다.
본 발명의 실시예에서, 상기 단위 발광 블록의 경계영역에서의 상기 외부 영상신호의 픽셀 데이터를 보정하는 단계는, 인접하는 단위 발광 블록의 휘도 보상값을 기초로 거리 가중치를 적용하여 상기 외부 영상신호의 픽셀 데이터를 보정할 수 있다.
본 발명의 실시예에서, 상기 단위 발광 블록의 휘도 대표값을 결정하는 단계는, 상기 복수의 영상 블록들의 외부 영상신호로부터 최대 계조값 및 평균 계조값을 획득한다. 이어, 상기 최대 계조값과 상기 평균 계조값 사이의 특정값을 상기 단위 발광 블록의 휘도 대표값으로 결정할 수 있다.
본 발명의 실시예에서, 상기 휘도 보상값을 산출하는 단계는, 상기 단위 발광 블록의 휘도 대표값을 저역 통과 필터링하는 단계를 포함할 수 있다.
본 발명의 실시예에서, 상기 단위 발광 블록의 휘도 대표값을 저역 통과 필터링하는 단계는, 상기 단위 발광 블록과 인접하는 단위 발광 블록들의 휘도 대표 값 중 최대 휘도 대표값을 기준으로 소정 보상비 이상이 되는 상기 단위 발광 블록의 휘도 보상값을 산출할 수 있다.
본 발명의 실시예에서, 상기 단위 발광 블록의 휘도 대표값을 저역 통과 필터링하는 단계는, 상기 단위 발광 블록의 휘도 대표값이 상대적으로 높은 제1 영역과 상기 단위 발광 블록의 휘도 대표값이 상대적으로 낮은 제2 영역에서의 상기 보상비는 서로 다를 수 있다.
본 발명의 실시예에서, 상기 휘도 보상값을 산출하는 단계는, 상기 외부 영상신호의 각 프레임 단위로 상기 단위 발광 블록의 휘도 대표값을 저역 통과 필터링하는 단계를 더 포함할 수 있다.
본 발명의 실시예에서, 상기 외부 영상신호의 각 프레임 단위로 상기 단위 발광 블록의 휘도 대표값을 저역 통과 필터링하는 단계는, Lk'(n) = R * Lk(n) + (1-R) * L'k-1(n), R = min(1, PARA + |AVEk- AVEk-1|)(여기서, 상기 Lk'는 보상된 후의 k번째 프레임의 휘도 대표값이고, 상기 Lk는 k번째 프레임의 휘도 대표값이고, 상기 L'k-1는 보상된 후의 k-1번째 프레임의 휘도 대표값이고, 상기 PARA는 저역 통과 필터링 레벨이고, AVEk는 k번째 프레임의 외부 영상신호의 평균 계조값이고, 상기 AVEk-1는 k-1번째 프레임의 외부 영상신호의 평균 계조값임)의 수학식에 의해 n번째 단위 발광 블록의 휘도 보상값을 산출할 수 있다.
본 발명의 실시예에서, 상기 단위 발광 블록의 경계영역에서의 상기 외부 영 상신호의 픽셀 데이터를 보정하는 단계는, 인접하는 단위 발광 블록의 휘도 보상값에 선형-보간법(Linear-Interpolation)을 적용하여 상기 경계영역에서의 휘도 보상값의 추정값들을 연산할 수 있다. 상기 휘도 보상값의 추정값들을 기초로 상기 단위 발광 블록의 경계영역에 대응하는 픽셀들의 픽셀 데이터를 보정할 수 있다.
본 발명의 실시예에서, 상기 단위 발광 블록의 경계영역에 대응하는 픽셀들의 픽셀 데이터를 보정하는 단계는, G’ = α*G, α = Gmax/Grep (여기서, 상기 G’는 보정된 후의 외부 영상신호의 픽셀 데이터이고, 상기 α는 픽셀 데이터의 보정계수이고, 상기 G는 상기 외부 영상신호의 픽셀 데이터이고, 상기 Gmax는 픽셀 데이터의 최대 계조값이고, Grep는 상기 휘도 보상값의 추정값임)의 수학식에 의해 상기 외부 영상신호의 픽셀 데이터를 보정할 수 있다.
본 발명의 실시예에서, 상기 단위 발광 블록의 중심영역에서의 상기 외부 영상신호의 픽셀 데이터를 보정하는 단계는, G’ = α*G, α = Gmax/Grep (여기서, 상기 G’는 보정된 후의 외부 영상신호의 픽셀 데이터이고, 상기 α는 픽셀 데이터의 보정계수이고, 상기 G는 상기 외부 영상신호의 픽셀 데이터이고, 상기 Gmax는 픽셀 데이터의 최대 계조값이고, Grep는 상기 휘도 보상값임)의 수학식에 의해 상기 외부 영상신호의 픽셀 데이터를 보정할 수 있다.
본 발명의 실시예에서, 상기 외부 영상신호의 픽셀 데이터를 보정하는 단계는, 상기 단위 발광 블록의 휘도 보상값을 기초로 인접하는 단위 발광 블륵의 휘도 간섭을 고려하여 보정된 휘도 보상값을 연산하는 단계를 포함할 수 있다.
본 발명의 실시예에서, 상기 휘도 보상값을 기초로 상기 단위 발광 블록에 구동신호를 제공하는 단계는, 상기 휘도 보상값을 기초로 상기 단위 발광 블륵의 듀티를 결정할 수 있다. 상기 듀티에 따라 구동신호를 생성하여 상기 단위 발광 블륵에 제공할 수 있다.
본 발명에 따르면, 단위 발광 블록의 휘도 대표값을 시간적/공간적으로 보상한 휘도 보상값을 기초로 단위 발광 블록의 경계영역에서 거리 가중치를 적용하여 픽셀 데이터를 보정함으로써, 단위 발광 블록의 경계가 시인되는 현상을 제거하여, 영상의 표시 품질을 향상시킬 수 있다.
이하, 도면들을 참조하여 본 발명의 표시 장치의 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. 그러나, 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, 다르게 정의되지 않는 한, 기술적이거나 과학적인 용어를 포함해서 여기서 사용되는 모든 용어들은 본 고안이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 일반적으로 이해되는 것과 동일한 의미를 가지고 있다. 일반적으로 사용되는 사전에 정의되어 있는 것과 같은 용어들은 관련 기술의 문맥 상 가지는 의미와 일치하는 의미를 가지는 것으로 해석되어야 하며, 본 출원에서 명백하게 정의하지 않는 한, 이상적이거나 과도하게 형식적인 의미로 해석되지 않는다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 표시 장치에 대한 사시도이다. 도 2는 도 1에 도시된 표시 장치를 개념적으로 도시한 블록도이다.
도 1 및 2를 참조하면, 본 실시예에 따른 표시 장치는 디스플레이 유 닛(100), 백라이트 유닛(200) 및 콘트롤러 보드(300)를 포함한다.
디스플레이 유닛(100)은 표시 패널(110) 및 패널 구동부(120)를 포함한다.
상기 표시 패널(110)은 제1 기판(112), 상기 제1 기판(112)과 대향하는 제2 기판(114) 및 상기 제1 기판(112)과 상기 제2 기판(114) 사이에 개재된 액정층(116)을 포함할 수 있다. 상기 제1 기판(112)은 영상을 표시하는 복수의 화소들을 포함할 수 있다. 각 화소(P)는 게이트 라인(GL) 및 데이터 라인(DL)에 연결된 스위칭 소자(TR), 상기 스위칭 소자(TR)에 연결된 액정 커패시터(CLC) 및 스토리지 커패시터(CST)를 포함한다.
상기 패널 구동부(120)는 소오스 인쇄회로기판(122), 상기 소오스 인쇄회로기판(122)과 상기 표시 패널(110)을 연결하는 데이터 구동회로필름(124) 및 상기 표시 패널(110)과 연결된 게이트 구동회로필름(126)을 포함할 수 있다. 상기 데이터 구동회로필름(124)은 상기 제1 기판(112)의 데이터 라인들과 연결되고, 게이트 구동회로필름(126)은 게이트 라인들과 연결된다. 상기 데이터 구동회로필름(124) 및 상기 게이트 구동회로필름(126)은 상기 소오스 인쇄회로기판(122)으로부터 공급되는 제어신호에 응답하여 상기 표시 패널(110)을 구동하기 위한 구동신호를 출력하는 구동칩을 포함할 수 있다.
상기 백라이트 유닛(200)은 광원(210), 광원 구동부(220), 도광판(230) 및 수납용기(240)를 포함할 수 있다. 상기 백라이트 유닛(200)은 상기 디스플레이 유닛(100)의 하부에 배치되고, 상기 디스플레이 유닛(100)으로 광을 제공한다. 상기 백라이트 유닛(200)은 상기 광원(210)이 상기 도광판(230)의 측면에 배치되는 에지 형의 백라이트 유닛일 수 있다.
상기 광원(210)은 점광원, 예를 들면 발광 다이오드(LED)일 수 있다. 상기 광원(210)은 구동 기판(214) 상에 실장된다. 상기 구동 기판(214)은 상기 광원(210)을 제어하기 위한 제어 배선들(미도시) 및 상기 광원(210)에 전원을 공급하기 위한 전원 배선들(미도시)를 포함할 수 있다. 상기 광원(210)은 백색광을 발광하는 백색 다이오드들을 포함할 수 있다. 이와 달리, 상기 광원(210)은 적색광을 발광하는 적색 발광 다이오드들, 녹색광을 발광하는 녹색 발광 다이오드들 및 청색광을 발광하는 청색 발광 다이오드들을 포함할 수 있다.
상기 광원(210)은 복수의 단위 발광 블록(B)으로 이루어지고, 단위 발광 블록(B)은 적어도 하나의 발광 다이오드들을 포함할 수 있다. 단위 발광 블록(B)은 세로 혹은 가로 중 한 방향을 기준으로 분할하여 구동되는 1차원 로컬 디밍(1-D Local Dimming)으로 구동될 수 있다. 단위 발광 블록(B)은 대응하는 상기 표시 패널(110)의 영상 블록들에 광을 제공한다.
상기 광원 구동부(220)는 상기 콘트롤러 보드(300)로부터 출력되는 단위 발광 블록(B)의 휘도 보상값을 이용하여 단위 발광 블록(B)의 듀티를 결정하고, 상기 듀티를 기초로 구동신호들을 생성한다. 상기 광원 구동부(220)는 상기 구동신호들을 단위 발광 블록(B)에 제공하여 각 단위 발광 블록(B)을 구동시킨다.
상기 도광판(230)은 상기 광원(210)으로부터 출사되는 광을 상기 표시 패널(110)의 전면부에 출사되도록 가이드하는 광학 플레이트이다. 상기 도광판(320)은 제1 면(F1), 제2 면(F2), 제3 면(F3) 및 제4 면(F4)을 포함할 수 있다. 상기 제 1 면(F1)은 상기 도광판(320)의 입사부이고, 상기 제3 면(F3)은 상기 도광판(320)의 출사부이다. 상기 제2 면(F2)는 상기 제1 면(F1)과 마주하는 면으로, 상기 제4 면(F4)은 상기 제3 면(F3)과 평행하고 상기 제1 면(F1) 및 상기 제2 면(F2)과 수직한 면이다.
상기 수납용기(240)는 상기 디스플레이 유닛(100), 상기 광원(210) 및 상기 도광판(230) 등을 수납할 수 있다. 상기 수납용기(240)는 바닥부(242)와 상기 바닥부(242)의 에지로부터 연장된 측벽(244)들을 포함한다.
도면으로 도시하지는 않았으나, 상기 백라이트 유닛(200)은 상기 표시 패널(110)과 상기 도광판(230) 사이에 배치되어 광학 특성을 향상시키는 광학 시트류들을 더 포함할 수 있다. 일례로, 상기 광학 시트류들은 광의 휘도 균일성을 향상시키는 확산 시트 및 광의 정면 휘도를 증가시키는 적어도 하나의 프리즘 시트를 포함할 수 있다.
상기 콘트롤러 보드(300)는 상기 디스플레이 유닛(100) 및 상기 백라이트 유닛(200)과 전기적으로 연결되어, 상기 디스플레이 유닛(100) 및 상기 백라이트 유닛(200)을 제어한다. 상기 콘트롤러 보드(300)는 콘트롤러 유닛(310), 제1 커넥터(340), 제2 커넥터(350) 및 제3 커넥터(360)를 포함한다.
상기 제1 커넥터(340)는 외부 장치(미도시)와 연결된다. 상기 제1 커넥터(340)는 상기 외부 장치로부터 수신된 영상신호(IS) 및 제어신호(CS)를 상기 콘트롤러 유닛(310)에 제공한다. 상기 제2 커넥터(350)는 상기 디스플레이 유닛(100)과 전기적으로 연결되어 상기 디스플레이 유닛(100)으로 상기 영상신호(IS)를 제공 한다. 상기 제3 커넥터(360)는 상기 백라이트 유닛(200)의 상기 광원 구동부(220)와 전기적으로 연결된다.
상기 콘트롤러 유닛(310)은 대표값 결정부(311), 대표값 보상부(313) 및 픽셀 보정부(315)를 포함한다.
상기 대표값 결정부(311)는 단위 발광 블록(B)에 대응하는 상기 표시 패널(110)의 영상 블록들에 제공되는 외부의 영상신호로부터 상기 단위 발광 블록(B)의 휘도 대표값을 결정한다. 상기 대표값 보상부(313)는 상기 각 휘도 대표값을 보상하여 휘도 보상값을 산출한다. 상기 대표값 보상부(313)로부터 산출된 휘도 보상값은 상기 광원 구동부(220) 및 상기 픽셀 보정부(315)에 제공된다. 상기 픽셀 보정부(315)는 상기 휘도 보상값을 기초로 단위 발광 블록(B)의 경계영역에 거리 가중치를 적용하여 상기 영상신호(IS)의 픽셀 데이터를 보정한다. 상기 보정된 픽셀 데이터는 패널 구동부(120)에 제공된다.
상기 콘트롤러 유닛(310)에 대한 자세한 설명은 도 3 이하를 참조하여 자세히 설명한다.
도 3은 도 2에 도시된 콘트롤러 유닛(310)에 대한 상세한 블록도이다. 도 4 내지 도 6은 도 3에 도시된 공간적 보상부(312)에 의해 보상된 휘도 보상값을 나타낸 개념도이다. 도 7a는 대표값 보상부(313)로부터 산출된 단위 발광 블록(B)의 휘도 보상값을 나타낸 개념도이고, 도 7b는 단위 발광 블록(B)의 경계영역에서 선형-보간법(Linear-Interpolation)을 이용하여 휘도 보상값에 거리 가중치를 적용한 경우의 휘도 보상값의 추정값을 나타낸 개념도이다. 도 7c는 단위 발광 블록(B)의 경 계영역(A)의 확대도이다. 도 8a는 도 7a의 휘도 보상값을 모델링 한 광 프로파일이고, 도 8b는 도 7b의 선형-보간법(Linear-Interpolation)을 이용한 휘도 보상값의 추정값을 모델링 한 광 프로파일이다.
도 2 내지 도 8을 참조하면, 콘트롤러 유닛(310)은 대표값 결정부(311), 대표값 보상부(313) 및 픽셀 보정부(315)를 포함한다.
상기 대표값 결정부(311)는 단위 발광 블록(B)에 대응하여 분할된 복수의 영상 블록에 해당하는 외부로부터 입력되는 상기 제어신호(CS) 및 상기 영상신호(IS)를 이용하여 상기 단위 발광 블록(B)의 휘도 대표값을 추출한다. 상기 휘도 대표값은 각 영상 블록에 포함된 영상신호(IS)의 휘도의 최대 계조값 및 평균 계조값 사이의 중간 계조값일 수 있다.
상기 대표값 보상부(313)는 상기 단위 발광 블록(B)의 단위로 휘도 대표값을 저역 통과 필터링(Low Pass Filtering)하는 공간적 보상부(312)를 포함할 수 있다. 상기 공간적 보상부(312)는 단위 발광 블록(B)과 인접하는 단위 발광 블록(B)의 휘도 대표값 중 최대 휘도 대표값을 기준으로 소정 비율 이상이 되는 상기 단위 발광 블록(B)의 휘도 보상값을 산출할 수 있다.
도 4a 및 도 4b를 참조하면, 도 4a는 상기 대표값 결정부(311)에서 결정된 단위 발광 블록(B)의 휘도 대표값을 개념적으로 도시한 것이고, 도 4b는 상기 휘도 대표값을 저역 통과 필터링하여 보상한 후의 단위 발광 블록(B)의 휘도 보상값을 개념적으로 도시한 것이다.
상기 결정된 휘도 대표값을 적용하여 픽셀을 보정하거나 백라이트 유닛(200) 을 구동시키는 경우, 도 4a에 도시된 바와 같이 밝은 단위 발광 블록(B) 사이에 휘도 대표값이 낮은 어두운 블록이 발생할 수 있다. 이 경우, 어두운 블록의 이미지가 어둡게 시인될 수 있으므로, 도 4b에 도시된 바와 같이 상기 결정된 휘도 대표값을 저역 통과 필터링하여 인접하는 단위 발광 블록(B)의 밝기에 비해 일정 밝기 이하로 떨어지지 않도록 단위 발광 블록(B)의 밝기를 제한할 수 있다.
도 5 및 도 6은 단위 발광 블록(B)의 휘도 대표값을 공간적으로 저역통과 필터링하여 보상한 일례들을 도시한 개념도이다.
도 5에 도시된 바와 같이, 단위 발광 블록(B)의 휘도 대표값이 각각의 단위 발광 블록(B)을 기준으로 인접하는 단위 발광 블록(B)의 휘도 대표값 중 높은 값을 기준으로 제1 보상비 미만의 값을 가진 경우, 최대 휘도 대표값의 제1 보상비 이상의 값을 갖도록 보정하여 휘도 보상값을 산출할 수 있다. 그 결과 좌측의 가장 밝은 밝기의 단위 발광 블록(B)을 기준으로 인접한 단위 발광 블록(B)의 휘도 대표값의 급격한 변화 없이 단계적으로 단위 발광 블록(B)의 휘도를 감소하게 할 수 있다. 예를 들어, 상기 제1 보상비는 약 80%일 수 있다.
또한, 도 6에 도시된 바와 같이, 단위 발광 블록(B)의 휘도 대표값을 인접하는 단위 발광 블록(B)의 평균적 밝기를 고려하여 보상 수준을 달리하여 공간적으로 저역 통과 필터링 할 수 있다. 이 경우, 상대적으로 밝은 단위 발광 블록(B)들의 밝기는 보상비를 높게 설정하여 소비전력을 감소시킬 수 있고, 상대적으로 어두운 단위 발광 블록(B)들의 밝기는 보상비를 낮게 설정하여 어두운 물체가 시인되지 않는 문제를 해결할 수 있다.
구체적으로, 도 6의 우측의 밝은 단위 발광 블록(B)들의 휘도 대표값은 제1 보상비만큼 단계적으로 감소시키고, 도 6의 좌측의 어두운 단위 발광 블록(B)들의 휘도 대표값은 제2 보상비만큼 단계적으로 감소시킬 수 있다. 예를 들어, 상기 제1 보상비는 약 80%일 수 있고, 제2 보상비는 약 95%일 수 있다. 나아가, 상기 단위 발광 블록(B)의 휘도 대표값은 평균적 밝기로 서로 구분되는 단위 발광 블록(B)들에 2개 이상의 서로 다른 보상비로 보상할 수 있다.
상기 대표값 보상부(313)는 상기 영상신호(IS)의 각 프레임 단위로 상기 단위 발광 블록(B)의 휘도 대표값을 저역 통과 필터링(Low Pass Filtering)하는 시간적 보상부(314)를 포함할 수 있다.
급격하게 밝기가 변하는 동영상 등을 표시하는 경우, 상기 영상신호(IS)의 프레임 간에 단위 발광 블록(B)의 밝기가 순간적으로 변하게 되어 플리커 현상이 발생할 수 있다. 이 경우, 시간축에서 상기 단위 발광 블록(B)의 휘도 대표값을 저역 통과 필터링하여, 프레임 간 블록의 밝기가 변하는 정도를 제한할 수 있다. 상기 시간적 보상부(314)는 영상신호(IS)의 각 프레임 단위로 n번째 단위 발광 블록(B)의 휘도 대표값을 다음 수학식 1에 의하여 보상할 수 있다.
Lk'(n) = R * Lk (n) + (1-R) * L'k-1(n)
R = min(1, PARA + |AVEk- AVEk-1|)
여기서, 상기 Lk'는 보상된 후의 k번째 프레임의 휘도 대표값이고, 상기 Lk 는 k번째 프레임의 휘도 대표값이고, 상기 L'k-1는 보상된 후의 k-1번째 프레임의 휘도 대표값이고, 상기 PARA는 저역 통과 필터링 레벨이고, AVEk는 k번째 프레임의 외부 영상신호의 평균 계조값이고, 상기 AVEk-1는 k-1번째 프레임의 외부 영상신호의 평균 계조값이다.
수학식 1에 따르면, 이전 프레임과 현재 프레임의 밝기 차를 이용하여 단위 발광 블록(B)의 밝기를 보상할 수 있다.
상기 대표값 보상부(313)는 공간축에서 상기 단위 발광 블록(B)의 휘도 대표값을 저역 통과 필터링하는 공간적 보상부(312) 및 시간축에서 상기 단위 발광 블록(B)의 휘도 대표값을 저역 통과 필터링하는 시간적 보상부(314)를 모두 포함할 수 있다. 또한, 공간적 보상부(312)와 시간적 보상부(314)의 적용 순서에는 제한이 없다. 도 3에 도시된 바와 같이 공간적 보상부(312)가 먼저 적용된 경우에는, 시간적 보상부(314)에 적용되는 상기 수학식 1의 Lk', Lk, L'k-1 는 단위 발광 블록(B)의 휘도 대표값이 아닌 공간적 보상부(312)에 의해 산출된 휘도 보상값을 의미한다.
상기 대표값 보상부(313)는 상기 각 휘도 대표값을 보상한 휘도 보상값을 산출하여, 상기 광원 구동부(220) 및 상기 픽셀 보정부(315)에 제공한다. 상기 광원 구동부(220)는 상기 휘도 보상값을 기준으로 단위 발광 블록(B)의 듀티를 결정한다. 상기 광원 구동부(220)는 상기 듀티를 기초로 구동신호들을 생성하여, 각 단위 발광 블록(B)을 구동시킨다.
상기 픽셀 보정부(315)는 백라이트의 디밍으로 인해 화면 전체가 어두워지는 것을 보정하기 위해 픽셀 데이터를 보정하여 영상의 휘도를 높여준다. 상기 픽셀 보정부(315)는 상기 대표값 보상부(313)로부터 제공되는 휘도 보상값을 기초로 상기 단위 발광 블록(B)의 경계영역에 거리 가중치를 적용하여 상기 영상신호의 픽셀 데이터를 보정한다.
픽셀 보정부(315)는 단위 발광 블록(B)과 다른 단위 발광 블록(B)이 인접하는 단위 발광 블록(B)의 일정영역을 경계영역으로 설정하고, 경계영역 이외의 영역은 중심영역으로 설정하여 각각 픽셀을 보정할 수 있다. 상기 중심영역은 상기 대표값 보상부(313)로부터 제공되는 상기 휘도 보상값을 기초로 픽셀 보정할 수 있다. 반면, 경계영역은 휘도 보상값에 거리 가중치를 주어 추정된 값을 기초로 픽셀 보정을 함으로써, 단위 발광 블록(B)간의 급격한 휘도 차이를 감소시킬 수 있다.
도 7a는 대표값 보상부(313)로부터 산출된 단위 발광 블록(B)들의 휘도 보상값을 나타낸 개념도이고, 도 7b는 단위 발광 블록(B)의 경계영역(A)에서 선형-보간법(Linear-Interpolation)을 이용하여 휘도 보상값에 거리 가중치를 적용한 경우의 휘도 보상값의 추정값을 나타낸 개념도이다. 도 7c는 단위 발광 블록(B)의 경계영역(A)의 확대도이다.
도 7a 내지 도 7c에 도시된 바와 같이, 도 7a는 단위 발광 블록(B)의 경계영역(A)에서 휘도 보상값의 급격한 단차가 존재하는 반면, 도 7b 및 도 7c는 단위 발광 블록(B)의 경계영역(A)에서 휘도 보상값의 단차가 점진적으로 감소한다.
상기 픽셀 보정부(315)는 경계 영역 휘도 연산부(316) 및 픽셀 데이터 보정부(318)를 포함한다. 상기 픽셀 보정부(315)는 PSF부(Point Spread Function, 미도 시)를 더 포함할 수 있다.
상기 PSF부는 단위 발광 블록(B)의 휘도에 영향을 주는 주변의 단위 발광 블록(B)들의 휘도 간섭을 고려하여 상기 대표값 보상부(313)에서 산출된 휘도 보상값을 보정한다. 상기 PSF부에서 보정된 휘도 보상값을 근거로 상기 경계 영역 휘도 연산부(316) 및 상기 픽셀 데이터 보정부(318)를 거쳐 최종적으로 표시 패널의 픽셀에 보정된 픽셀 데이터를 인가할 수 있다.
상기 경계 영역 휘도 연산부(316)는 선형-보간법(Linear-Interpolation)을 이용하여 휘도 보상값 또는 상기 PSF부에 의해 보정된 휘도 보상값에 거리 가중치를 적용하여 상기 단위 발광 블록(B)의 경계영역(A)에서의 휘도 보상값 또는 보정된 휘도 보상값의 추정값들을 연산할 수 있다.
도 7b에 도시된 바와 같이, 상기 PSF부에 의해 보정된 단위 발광 블록(B)의 휘도 보상값 및 경계 영역 휘도 연산부(316)에 의해 선형-보간법(Linear-Interpolation)으로 연산된 경계영역(A)에서의 휘도 보상값의 추정값들을 기초로 상기 픽셀 데이터 보정부(318)에서 단위 발광 블록(B)의 중심영역(C) 및 경계영역(A)의 픽셀 데이터를 연산할 수 있다. 상기 경계 영역 휘도 연산부(316)는 단위 발광 블록(B)의 경계영역(A)에서 휘도 보상값의 단차를 점진적으로 감소시켜 단위 발광 블록(B)의 경계영역(A)에서 급격한 휘도 차이로 발생하는 단위 발광 블록(B)간의 경계 시인 문제를 해결할 수 있다.
도 8a는 도 7a의 휘도 보상값을 모델링 한 광 프로파일이고, 도 8b는 도 7b의 선형-보간법(Linear-Interpolation)을 이용한 휘도 보상값의 추정값을 모델링 한 광 프로파일이다.
도 8a 및 도 8b를 참조하면, 단위 발광 블록(B)의 경계영역에서 선형-보간법(Linear-Interpolation)을 이용하여 휘도 보상값에 거리 가중치를 적용한 경우에 단위 발광 블록(B)간의 경계의 시인이 감소함을 알 수 있다.
상기 픽셀 데이터 보정부(318)는 상기 단위 발광 블록(B)의 보정된 휘도 보상값과 상기 경계 영역 휘도 연산부(316)에서 연산된 경계영역(A)에서의 휘도 보상값의 추정값들을 기초로 상기 영상신호(IS)의 픽셀 데이터를 보정한다. 픽셀 데이터의 보정은 감마수식을 기초로 한 기울기 값을 이용함으로써, 연산을 생략하여 하드웨어의 크기를 줄일 수 있다. 상기 영상신호(IS)의 픽셀 데이터는 표시 패널(110)의 감마특성을 기준으로 백라이트 유닛(200)의 디밍에 따라 정해지는 보정계수를 곱하여 보정될 수 있다. 표시 패널(110)의 감마값이 2.2일 때, 픽셀 데이터의 보정계수(α)는 다음 수학식 2에 의하여 정의할 수 있다.
Figure 112009017620830-pat00001
여기서, 상기 G’는 보정된 후의 영상신호(IS)의 픽셀 데이터이고, 상기 G는 상기 영상신호(IS)의 픽셀 데이터이고, 상기 Gmax는 픽셀 데이터의 최대 계조값이고, Grep는 상기 단위 발광 블록(B)의 중심영역(C)의 보정된 휘도 보상값 또는 상기 단위 발광 블록(B)의 경계영역(A)에서의 휘도 보상값의 추정값이다.
수학식 2를 참조하면, 상기 영상신호(IS)의 픽셀 데이터는 보정계수(α)를 곱하여 보정될 수 있다.
도 9는 본 발명의 일 실시예에 따른 픽셀 데이터 보정 방법을 설명하는 흐름도이다.
도 1 내지 도 9를 참조하면, 픽셀 데이터 보정 방법은 먼저, 상기 대표값 결정부(311)가 단위 발광 블록(B)에 대응하는 복수의 영상 블록들에 해당하는 외부의 영상신호(IS)로부터 상기 단위 발광 블록(B)의 휘도 대표값을 결정한다(단계 S100). 상기 대표값 보상부(313)는 상기 각 휘도 대표값을 보상하여 단위 발광 블록(B)의 휘도 보상값을 산출한다(단계 S300).
상기 픽셀 보정부(315)는 상기 휘도 보상값을 기초로 상기 단위 발광 블록(B)의 중심영역(C) 및 경계영역(A)에서의 상기 영상신호(IS)의 픽셀 데이터를 보정한다(단계 S500). 상기 픽셀 데이터를 보정하는 단계는(단계 S500) 상기 PSF부(미도시)에 의해 보정된 휘도 보상값을 연산하는 단계를 더 포함할 수 있다. 상기 PSF부는 상기 휘도 보상값을 기초로 인접하는 단위 발광 블록(B)의 휘도 간섭을 고려하여 휘도 보상값을 보정한다. 이 경우, 상기 픽셀 보정부(315)는 보정된 휘도 보상값을 기초로 상기 단위 발광 블록(B)의 중심영역(C) 및 경계영역(A)에서의 상기 영상신호(IS)의 픽셀 데이터를 보정할 수 있다.
상기 광원 구동부(220)는 상기 휘도 보상값을 기초로 단위 발광 블록(B)의 듀티를 결정하고, 상기 듀티를 기초로 구동신호들을 생성하여 단위 발광 블록(B)에 제공하여 각 단위 발광 블록(B)을 구동시킨다(단계 S700).
상기 디스플레이 유닛(100)은 상기 보정된 픽셀 데이터를 기초로 영상을 표시하고, 상기 백라이트 유닛(200)은 상기 휘도 보상값을 기초로 구동신호를 생성하여 상기 단위 발광 블록(B)에 제공한다.
구체적으로, 상기 단위 발광 블록(B)의 휘도 대표값을 결정하는 단계(단계 S100)에서 상기 대표값 결정부(311)는 상기 단위 발광 블록(B)에 대응하여 분할된 복수의 영상 블록에 해당하는 외부로부터 입력되는 상기 제어신호(CS) 및 상기 영상신호(IS)를 이용하여 상기 단위 발광 블록(B)의 휘도의 최대 계조값 및 평균 계 조값을 획득한다. 상기 대표값 결정부(311)는 단위 발광 블록(B)의 상기 최대 계조값과 상기 평균 계조값 사이의 특정값을 단위 발광 블록(B)의 휘도 대표값으로 결정할 수 있다.
상기 휘도 보상값을 산출하는 단계(단계 S300)에서 상기 공간적 보상부(312)는 상기 단위 발광 블록(B)의 단위로 휘도 대표값을 저역 통과 필터링(Low Pass Filtering)할 수 있다. 상기 공간적 보상부(312)는 상기 단위 발광 블록(B)과 인접하는 단위 발광 블록(B)의 휘도 대표값 중 최대 휘도 대표값을 기준으로 소정 비율 이상이 되는 상기 단위 발광 블록(B)의 휘도 보상값을 산출할 수 있다.
도 4b에 도시된 바와 같이, 상기 결정된 휘도 대표값을 저역 통과 필터링하여 인접하는 단위 발광 블록(B)의 밝기에 비해 일정 밝기 이하로 떨어지지 않도록 단위 발광 블록(B)의 밝기를 제한할 수 있다.
도 5에 도시된 바와 같이, 단위 발광 블록(B)의 휘도 대표값이 각각의 단위 발광 블록(B)을 기준으로 인접하는 단위 발광 블록(B)의 휘도 대표값 중 높은 값을 기준으로 제1 보상비 미만의 값을 가진 경우, 최대 휘도 대표값의 제1 보상비 이상이 되게 보정하여 휘도 보상값을 산출할 수 있다. 그 결과 좌측의 가장 밝은 밝기의 단위 발광 블록(B)을 기준으로 인접한 단위 발광 블록(B)의 휘도 대표값의 급격한 변화 없이 단계적으로 단위 발광 블록(B)의 휘도를 감소하게 할 수 있다. 예를 들어, 상기 제1 보상비는 약 80%일 수 있다..
또한, 도 6에 도시된 바와 같이, 단위 발광 블록(B)의 휘도 대표값을 인접하는 단위 발광 블록(B)의 평균적 밝기를 고려하여 보상 수준을 달리하여 공간적으로 저역 통과 필터링 할 수 있다. 이 경우, 상대적으로 밝은 단위 발광 블록(B)들의 밝기는 보상비를 높게 설정하여 소비전력을 감소시킬 수 있고, 상대적으로 어두운 단위 발광 블록(B)들의 밝기는 보상비를 낮게 설정하여 어두운 물체가 시인되지 않는 문제를 해결할 수 있다.
구체적으로, 도 6의 우측의 밝은 단위 발광 블록(B)들의 휘도 대표값은 제1 보상비만큼 단계적으로 감소시키고, 도 6의 좌측의 어두운 단위 발광 블록(B)들의 휘도 대표값은 제2 보상비만큼 단계적으로 감소시킬 수 있다. 예를 들어, 상기 제1 보상비는 약 80%일 수 있고, 제2 보상비는 약 95%일 수 있다. 나아가, 상기 단위 발광 블록(B)의 휘도 대표값은 평균적 밝기로 서로 구분되는 단위 발광 블록(B)들에 2개 이상의 서로 다른 보상비로 보상할 수 있다.
상기 휘도 보상값을 산출하는 단계(단계 S300)에서 상기 시간적 보상부(314)는 상기 영상신호(IS)의 각 프레임 단위로 상기 단위 발광 블록(B)의 휘도 대표값을 저역 통과 필터링(Low Pass Filtering)할 수 있다. 상기 시간적 보상부(314)는 시간축에서 상기 단위 발광 블록(B)의 휘도 대표값을 저역 통과 필터링하여, 프레임 간 블록의 밝기가 변하는 정도를 제한할 수 있다.
상기 시간적 보상부(314)는 영상신호(IS)의 각 프레임 단위로 n번째 단위 발광 블록(B)의 휘도 대표값은 상기 수학식 1에 의하여 보상할 수 있다. 상기 수학식 1에 따르면, 이전 프레임과 현재 프레임의 밝기 차를 이용하여 단위 발광 블록(B)의 밝기를 보상할 수 있다.
따라서, 급격하게 밝기가 변하는 동영상 등을 표시하는 경우, 상기 영상신 호(IS)의 프레임 간에 단위 발광 블록(B)의 밝기가 순간적으로 변하게 되어 발생하는 플리커 현상을 억제할 수 있다.
상기 영상신호(IS)의 픽셀 데이터를 보정하는 단계(단계 S500)에서 상기 픽셀 보정부(315)는 백라이트 유닛(200)의 디밍 구동으로 인해 화면 전체가 어두워지는 것을 보정하기 위해 픽셀 데이터를 보정하여 영상의 휘도를 높여준다. 상기 픽셀 보정부(315)는 상기 대표값 보상부(313)로부터 제공되는 휘도 보상값을 기초로 상기 단위 발광 블록(B)의 경계영역에 거리 가중치를 적용하여 상기 영상신호(IS)의 픽셀 데이터를 보정한다.
픽셀 보정부(315)는 단위 발광 블록(B)과 다른 단위 발광 블록(B)이 인접하는 일정영역을 경계영역으로 설정하고, 경계영역 이외의 영역은 중심영역으로 설정하여 각각 픽셀을 보정할 수 있다. 상기 중심영역은 상기 휘도 보상값을 기초로 픽셀 보정할 수 있다. 반면, 경계영역은 휘도 보상값에 거리 가중치를 주어 추정된 값을 기초로 픽셀 보정을 함으로써, 단위 발광 블록(B)간의 급격한 휘도 차이를 감소시킬 수 있다.
도 7a 내지 도 7c에 도시된 바와 같이, 도 7a는 단위 발광 블록(B)의 경계영역(A)에서 휘도 보상값의 급격한 단차가 존재하는 반면, 도 7b 및 도 7c는 블록(B)의 경계영역(A)에서 휘도 보상값의 단차가 점진적으로 감소한다. 상기 픽셀 보정부(315)는 경계 영역 휘도 연산부(316) 및 픽셀 데이터 보정부(318)를 포함한다. 상기 픽셀 보정부(315)는 PSF부(Point Spread Function, 미도시)를 더 포함할 수 있다.
상기 PSF부는 단위 발광 블록(B)의 휘도에 영향을 주는 주변의 단위 발광 블록(B)들의 휘도 간섭을 고려하여 상기 대표값 보상부(313)에서 산출된 휘도 보상값을 보정한다. 상기 PSF부에서 보정된 휘도 보상값을 근거로 상기 경계 영역 휘도 연산부(316) 및 상기 픽셀 데이터 보정부(318)를 거쳐 최종적으로 표시 패널의 픽셀에 보정된 픽셀 데이터를 인가할 수 있다.
상기 경계 영역 휘도 연산부(316)는 상기 단위 발광 블록(B)의 경계영역(A)에 대응하는 픽셀의 픽셀 데이터를 구할 경우, 상기 휘도 보상값 또는 상기 PSF부에 의해 보정된 휘도 보상값에 거리 가중치를 적용한 경계영역(A)에서의 휘도 보상값의 추정값을 연산한다.
구체적으로, 상기 경계 영역 휘도 연산부(316)는 선형-보간법(Linear-Interpolation)을 이용하여 휘도 보상값 또는 상기 PSF부에 의해 보정된 휘도 보상값에 거리 가중치를 적용하여 상기 단위 발광 블록(B)의 경계영역(A)에서의 휘도 보상값 또는 보정된 휘도 보상값의 추정값들을 연산할 수 있다.
도 7b에 도시된 바와 같이 상기 PSF부에 의해 보정된 각 단위 발광 블록(B)의 휘도 보상값 및 경계 영역 휘도 연산부(316)에 의해 선형-보간법(Linear-Interpolation)으로 연산된 경계영역(A)에서의 휘도 보상값의 추정값들을 기초로 상기 픽셀 데이터 보정부(318)에서 단위 발광 블록(B)의 중심영역(C) 및 경계영역(A)의 픽셀 데이터를 연산할 수 있다. 상기 경계 영역 휘도 연산부(316)는 상기 단위 발광 블록(B)의 경계영역(A)에서 휘도 보상값의 단차를 점진적으로 감소시켜 단위 발광 블록(B)의 경계영역(A)에서 급격한 휘도 차이로 발생하는 단위 발광 블 록(B)간의 경계 시인 문제를 해결할 수 있다.
상기 도 8a 및 도 8b에 도시된 바와 같이, 단위 발광 블록(B)의 경계영역에서 선형-보간법(Linear-Interpolation)을 이용하여 휘도 보상값에 거리 가중치를 적용한 경우에 단위 발광 블록(B)간의 경계의 시인이 감소함을 알 수 있다.
상기 픽셀 데이터 보정부(318)는 상기 단위 발광 블록(B)의 보정된 휘도 보상값과 상기 경계 영역 휘도 연산부(316)에서 연산된 경계영역(A)에서의 휘도 보상값의 추정값들을 기초로 상기 영상신호(IS)의 픽셀 데이터를 보정한다. 픽셀 데이터의 보정은 감마수식을 기초로 한 기울기 값을 이용함으로써, 연산을 생략하여 하드웨어의 크기를 줄일 수 있다. 상기 영상신호(IS)의 픽셀 데이터는 표시 패널(110)의 감마특성을 기준으로 백라이트의 디밍에 따라 정해지는 보정계수를 곱하여 보정될 수 있다. 픽셀 데이터의 보정계수(α) 는 상기 수학식 2에 의하여 정의할 수 있다.
수학식 2를 참조하면, 상기 영상신호(IS)의 픽셀 데이터는 보정계수를 곱하여 보정될 수 있다.
상기 설명한 바와 같이, 본 발명은 단위 발광 블록(B)의 휘도 대표값을 시간적/공간적으로 보상한 후 픽셀 데이터를 보정하므로, 단위 발광 블록(B)간/영상신호의 프레임간 발생하는 플리커 현상을 제거할 수 있다. 또한, 단위 발광 블록(B)의 경계영역(A)에서 휘도 보상값의 단차를 감소시켜 상기 영상신호(IS)의 픽셀 데이터를 보정하므로, 단위 발광 블록(B)의 경계 시인 현상을 줄여 표시 품질을 향상시킬 수 있다.
이상에서 설명한 바와 같이, 본 발명의 실시예에 따르면 로컬 디밍을 이용하여 백라이트를 구동하므로 소비전력을 감소시킬 수 있고, 단위 발광 블록의 경계영역에서 거리에 따른 가중치를 적용하여 픽셀 데이터를 보정하므로 영상의 표시품질을 향상시킬 수 있다.
이상에서는 본 발명의 바람직한 실시예들을 참조하여 설명하였지만, 해당 기술분야의 숙련된 당업자 또는 해당 기술분야에 통상의 지식을 갖는 자라면 후술될 특허청구범위에 기재된 본 발명의 사상 및 기술 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 장치에 대한 사시도이다.
도 2는 도 1에 도시된 표시 장치를 개념적으로 도시한 블록도이다.
도 3은 도 2에 도시된 콘트롤러 유닛에 대한 상세한 블록도이다.
도 4 내지 도 6은 도 3에 도시된 공간적 보상부에 의해 보상된 휘도 보상값을 나타낸 개념도이다.
도 7a는 대표값 보상부로부터 산출된 단위 발광 블록의 휘도 보상값을 나타낸 개념도이다.
도 7b는 단위 발광 블록의 경계영역에서 선형-보간법(Linear-Interpolation)을 이용하여 휘도 보상값에 거리 가중치를 적용한 경우의 휘도 보상값의 추정값을 나타낸 개념도이다.
도 7c는 단위 발광 블록(B)의 경계영역(A)의 확대도이다.
도 8a는 도 7a의 휘도 보상값을 모델링 한 광 프로파일이다.
도 8b는 도 7b의 휘도 보상값의 추정값을 모델링 한 광 프로파일이다.
도 9는 본 발명의 일 실시예에 따른 표시 장치 구동 방법을 설명하는 흐름도이다.
<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>
100 : 디스플레이 유닛 110 : 표시패널
120 : 패널 구동부 200 : 백라이트 유닛
210 : 광원 220 : 광원 구동부
230 : 도광판 300 : 콘트롤러 보드
310 : 콘트롤러 유닛 311 : 대표값 결정부
313 : 대표값 보상부 315 : 픽셀 보정부
312 : 공간적 보상부 314 : 시간적 보상부
316 : 경계 영역 휘도 연산부 318 : 픽셀 데이터 보정부

Claims (14)

  1. 복수의 광원들을 포함하는 단위 발광 블록과 대응되는 복수의 영상 블록들의 외부 영상신호로부터 상기 단위 발광 블록의 휘도 대표값을 결정하는 단계;
    상기 휘도 대표값을 보상하여 상기 단위 발광 블록의 휘도 보상값을 산출하는 단계;
    상기 휘도 보상값을 기초로 상기 단위 발광 블록의 중심영역 및 경계영역에서의 상기 외부 영상신호의 픽셀 데이터를 보정하는 단계; 및
    상기 휘도 보상값을 기초로 상기 단위 발광 블록에 구동신호를 제공하는 단계를 포함하고,
    상기 단위 발광 블록의 경계영역에서의 상기 외부 영상신호의 픽셀 데이터를 보정하는 단계는 인접하는 단위 발광 블록의 휘도 보상값을 기초로 거리 가중치를 적용하여 상기 외부 영상신호의 픽셀 데이터를 보정하는 것을 특징으로 하는 표시 장치 구동 방법.
  2. 삭제
  3. 제1 항에 있어서, 상기 단위 발광 블록의 휘도 대표값을 결정하는 단계는,
    상기 복수의 영상 블록들의 외부 영상신호로부터 최대 계조값 및 평균 계조값을 획득하는 단계; 및
    상기 최대 계조값과 상기 평균 계조값 사이의 특정값을 상기 단위 발광 블록의 휘도 대표값으로 결정하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 표시 장치 구동 방법.
  4. 제1 항에 있어서, 상기 휘도 보상값을 산출하는 단계는,
    상기 단위 발광 블록의 휘도 대표값을 저역 통과 필터링하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 표시 장치 구동 방법.
  5. 제4 항에 있어서, 상기 단위 발광 블록의 휘도 대표값을 저역 통과 필터링하는 단계는,
    상기 단위 발광 블록과 인접하는 단위 발광 블록들의 휘도 대표값 중 최대 휘도 대표값을 기준으로 소정 보상비 이상이 되는 상기 단위 발광 블록의 휘도 보상값을 산출하는 것을 특징으로 하는 표시 장치 구동 방법.
  6. 제5 항에 있어서, 상기 단위 발광 블록의 휘도 대표값을 저역 통과 필터링하는 단계는,
    상기 단위 발광 블록의 휘도 대표값이 서로 다른 제1 영역과 제2 영역에서의 상기 소정 보상비는 서로 다른 것을 특징으로 하는 표시 장치 구동 방법.
  7. 제4 항에 있어서, 상기 휘도 보상값을 산출하는 단계는,
    상기 외부 영상신호의 각 프레임 단위로 상기 단위 발광 블록의 휘도 대표값을 저역 통과 필터링하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 표시 장치 구동 방법.
  8. 제1 항에 있어서, 상기 휘도 보상값을 산출하는 단계는,
    상기 외부 영상신호의 각 프레임 단위로 상기 단위 발광 블록의 휘도 대표값을 저역 통과 필터링하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 표시 장치 구동 방법.
  9. 제8 항에 있어서, 상기 외부 영상신호의 각 프레임 단위로 상기 단위 발광 블록의 휘도 대표값을 저역 통과 필터링하는 단계는,
    Lk'(n) = R * Lk (n) + (1-R) * L'k-1(n), R = min(1, PARA + |AVEk- AVEk-1|)(여기서, 상기 Lk'는 보상된 후의 k번째 프레임의 휘도 대표값이고, 상기 Lk는 k번째 프레임의 휘도 대표값이고, 상기 L'k-1는 보상된 후의 k-1번째 프레임의 휘도 대표값이고, 상기 PARA는 저역 통과 필터링 레벨이고, AVEk는 k번째 프레임의 외부 영상신호의 평균 계조값이고, 상기 AVEk-1는 k-1번째 프레임의 외부 영상신호의 평균 계조값임)의 수학식에 의해 n번째 단위 발광 블록의 휘도 보상값을 산출하는 것 을 특징으로 하는 표시 장치 구동 방법.
  10. 제1 항에 있어서, 상기 단위 발광 블록의 경계영역에서의 상기 외부 영상신호의 픽셀 데이터를 보정하는 단계는,
    상기 인접하는 단위 발광 블록의 휘도 보상값에 선형-보간법(Linear-Interpolation)을 적용하여 상기 경계영역에서의 휘도 보상값의 추정값들을 연산하는 단계; 및
    상기 휘도 보상값의 추정값들을 기초로 상기 단위 발광 블록의 경계영역에 대응하는 픽셀들의 픽셀 데이터를 보정하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 표시 장치 구동 방법.
  11. 제10 항에 있어서, 상기 단위 발광 블록의 경계영역에 대응하는 픽셀들의 픽셀 데이터를 보정하는 단계는,
    G’ = α*G, α = Gmax/Grep (여기서, 상기 G’는 보정된 후의 외부 영상신호의 픽셀 데이터이고, 상기 α는 픽셀 데이터의 보정계수이고, 상기 G는 상기 외부 영상신호의 픽셀 데이터이고, 상기 Gmax는 픽셀 데이터의 최대 계조값이고, Grep는 상기 휘도 보상값의 추정값임)의 수학식에 의해 상기 외부 영상신호의 픽셀 데이터를 보정하는 것을 특징으로 하는 표시 장치 구동 방법.
  12. 제1 항에 있어서, 상기 단위 발광 블록의 중심영역에서의 상기 외부 영상신호의 픽셀 데이터를 보정하는 단계는,
    G’ = α*G, α = Gmax/Grep (여기서, 상기 G’는 보정된 후의 외부 영상신호의 픽셀 데이터이고, 상기 α는 픽셀 데이터의 보정계수이고, 상기 G는 상기 외부 영상신호의 픽셀 데이터이고, 상기 Gmax는 픽셀 데이터의 최대 계조값이고, Grep는 상기 휘도 보상값임)의 수학식에 의해 상기 외부 영상신호의 픽셀 데이터를 보정하는 것을 특징으로 하는 표시 장치 구동 방법.
  13. 제1 항에 있어서, 상기 외부 영상신호의 픽셀 데이터를 보정하는 단계는,
    상기 단위 발광 블록의 휘도 보상값을 기초로 상기 인접하는 단위 발광 블록의 휘도 간섭을 고려하여 보정된 휘도 보상값을 연산하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 표시 장치 구동 방법.
  14. 제1 항에 있어서, 상기 휘도 보상값을 기초로 상기 단위 발광 블록에 구동신호를 제공하는 단계는,
    상기 휘도 보상값을 기초로 상기 단위 발광 블록의 듀티를 결정하는 단계; 및
    상기 듀티에 따라 구동신호를 생성하여 상기 단위 발광 블록에 제공하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 표시 장치 구동 방법.
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