KR101633114B1 - Liquid crystal display and picture quality controlling method thereof - Google Patents

Liquid crystal display and picture quality controlling method thereof Download PDF

Info

Publication number
KR101633114B1
KR101633114B1 KR1020090123488A KR20090123488A KR101633114B1 KR 101633114 B1 KR101633114 B1 KR 101633114B1 KR 1020090123488 A KR1020090123488 A KR 1020090123488A KR 20090123488 A KR20090123488 A KR 20090123488A KR 101633114 B1 KR101633114 B1 KR 101633114B1
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
value
data
duty
frame period
light sources
Prior art date
Application number
KR1020090123488A
Other languages
Korean (ko)
Other versions
KR20110066723A (en
Inventor
이선화
이대흥
민병삼
Original Assignee
엘지디스플레이 주식회사
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 엘지디스플레이 주식회사 filed Critical 엘지디스플레이 주식회사
Priority to KR1020090123488A priority Critical patent/KR101633114B1/en
Publication of KR20110066723A publication Critical patent/KR20110066723A/en
Application granted granted Critical
Publication of KR101633114B1 publication Critical patent/KR101633114B1/en

Links

Images

Classifications

    • GPHYSICS
    • G09EDUCATION; CRYPTOGRAPHY; DISPLAY; ADVERTISING; SEALS
    • G09GARRANGEMENTS OR CIRCUITS FOR CONTROL OF INDICATING DEVICES USING STATIC MEANS TO PRESENT VARIABLE INFORMATION
    • G09G3/00Control arrangements or circuits, of interest only in connection with visual indicators other than cathode-ray tubes
    • G09G3/20Control arrangements or circuits, of interest only in connection with visual indicators other than cathode-ray tubes for presentation of an assembly of a number of characters, e.g. a page, by composing the assembly by combination of individual elements arranged in a matrix no fixed position being assigned to or needed to be assigned to the individual characters or partial characters
    • G09G3/2007Display of intermediate tones
    • G09G3/2018Display of intermediate tones by time modulation using two or more time intervals
    • G09G3/2022Display of intermediate tones by time modulation using two or more time intervals using sub-frames
    • GPHYSICS
    • G09EDUCATION; CRYPTOGRAPHY; DISPLAY; ADVERTISING; SEALS
    • G09GARRANGEMENTS OR CIRCUITS FOR CONTROL OF INDICATING DEVICES USING STATIC MEANS TO PRESENT VARIABLE INFORMATION
    • G09G3/00Control arrangements or circuits, of interest only in connection with visual indicators other than cathode-ray tubes
    • G09G3/20Control arrangements or circuits, of interest only in connection with visual indicators other than cathode-ray tubes for presentation of an assembly of a number of characters, e.g. a page, by composing the assembly by combination of individual elements arranged in a matrix no fixed position being assigned to or needed to be assigned to the individual characters or partial characters
    • G09G3/34Control arrangements or circuits, of interest only in connection with visual indicators other than cathode-ray tubes for presentation of an assembly of a number of characters, e.g. a page, by composing the assembly by combination of individual elements arranged in a matrix no fixed position being assigned to or needed to be assigned to the individual characters or partial characters by control of light from an independent source
    • G09G3/36Control arrangements or circuits, of interest only in connection with visual indicators other than cathode-ray tubes for presentation of an assembly of a number of characters, e.g. a page, by composing the assembly by combination of individual elements arranged in a matrix no fixed position being assigned to or needed to be assigned to the individual characters or partial characters by control of light from an independent source using liquid crystals
    • G09G3/3611Control of matrices with row and column drivers
    • G09G3/3648Control of matrices with row and column drivers using an active matrix
    • GPHYSICS
    • G09EDUCATION; CRYPTOGRAPHY; DISPLAY; ADVERTISING; SEALS
    • G09GARRANGEMENTS OR CIRCUITS FOR CONTROL OF INDICATING DEVICES USING STATIC MEANS TO PRESENT VARIABLE INFORMATION
    • G09G2320/00Control of display operating conditions
    • G09G2320/02Improving the quality of display appearance
    • G09G2320/0247Flicker reduction other than flicker reduction circuits used for single beam cathode-ray tubes
    • GPHYSICS
    • G09EDUCATION; CRYPTOGRAPHY; DISPLAY; ADVERTISING; SEALS
    • G09GARRANGEMENTS OR CIRCUITS FOR CONTROL OF INDICATING DEVICES USING STATIC MEANS TO PRESENT VARIABLE INFORMATION
    • G09G2320/00Control of display operating conditions
    • G09G2320/02Improving the quality of display appearance
    • G09G2320/0252Improving the response speed
    • GPHYSICS
    • G09EDUCATION; CRYPTOGRAPHY; DISPLAY; ADVERTISING; SEALS
    • G09GARRANGEMENTS OR CIRCUITS FOR CONTROL OF INDICATING DEVICES USING STATIC MEANS TO PRESENT VARIABLE INFORMATION
    • G09G2320/00Control of display operating conditions
    • G09G2320/02Improving the quality of display appearance
    • G09G2320/0271Adjustment of the gradation levels within the range of the gradation scale, e.g. by redistribution or clipping
    • GPHYSICS
    • G09EDUCATION; CRYPTOGRAPHY; DISPLAY; ADVERTISING; SEALS
    • G09GARRANGEMENTS OR CIRCUITS FOR CONTROL OF INDICATING DEVICES USING STATIC MEANS TO PRESENT VARIABLE INFORMATION
    • G09G2320/00Control of display operating conditions
    • G09G2320/06Adjustment of display parameters
    • G09G2320/0626Adjustment of display parameters for control of overall brightness
    • G09G2320/064Adjustment of display parameters for control of overall brightness by time modulation of the brightness of the illumination source

Abstract

본 발명은 동영상 응답특성을 향상시킬 수 있는 액정표시장치 및 그의 화질 제어방법에 관한 것이다.BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a liquid crystal display device capable of improving moving picture response characteristics and a picture quality control method thereof.

이 액정표시장치는 변조 데이터가 표시되는 액정표시패널; 한 프레임 기간을 제1 서브 프레임 기간과 제2 서브 프레임 기간으로 분할하는 타이밍 콘트롤러; 하나 이상의 광원들을 포함하여 상기 액정표시패널에 빛을 조사하는 백라이트; 및 입력 데이터를 분석하여 프레임 대표값을 도출하고, 상기 프레임 대표값을 기반으로 상기 광원들의 온 타임 듀티를 조절함과 아울러, 상기 프레임 대표값과 조절된 듀티를 고려하여 상기 입력 데이터를 상기 변조 데이터로 조정하는 화질 제어회로를 구비한다.The liquid crystal display device includes a liquid crystal display panel on which modulation data is displayed; A timing controller for dividing one frame period into a first sub frame period and a second sub frame period; A backlight including at least one light source for irradiating light to the liquid crystal display panel; And the input data is analyzed to derive a frame representative value, the on-time duty of the light sources is adjusted based on the frame representative value, and the input data is converted into the modulation data And an image quality control circuit for adjusting the image quality.

Description

액정표시장치 및 그의 화질 제어방법{LIQUID CRYSTAL DISPLAY AND PICTURE QUALITY CONTROLLING METHOD THEREOF}TECHNICAL FIELD [0001] The present invention relates to a liquid crystal display (LCD)

본 발명은 동영상 응답시간(Moving Picture Response Time : 이하, "MPRT") 성능을 향상시킬 수 있는 액정표시장치 및 그의 화질 제어방법에 관한 것이다.BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention [0001] The present invention relates to a liquid crystal display device capable of improving a moving picture response time (hereinafter referred to as "MPRT") performance and a picture quality control method thereof.

액티브 매트릭스(Active Matrix) 구동방식의 액정표시장치는 스위칭 소자로서 박막트랜지스터(Thin Film Transistor, 이하 "TFT")를 이용하여 동영상을 표시하고 있다. 이 액정표시장치는 음극선관(Cathode Ray Tube, 이하 "CRT)에 비하여 박형화 및 고정세화가 가능하여 휴대용 정보기기, 사무기기, 컴퓨터 등에서 표시기에 응용됨은 물론, 텔레비젼에도 응용되어 빠르게 CRT를 대체하고 있다. A liquid crystal display device of an active matrix driving type displays a moving picture by using a thin film transistor (hereinafter referred to as "TFT") as a switching element. This liquid crystal display device can be thinner and finer than a cathode ray tube (hereinafter, referred to as "CRT ") and is applied to a display device in a portable information device, office equipment, .

액정표시장치는 액정의 유지특성에 의해 동영상에서 화면이 선명하지 못하고 흐릿하게 보이는 블러링(Bluring) 현상이 나타나게 된다. CRT는 도 1과 같이 매우 짧은 시간 동안만 형광체를 발광시켜 셀에 데이터를 표시한 후에 그 셀에서 발광이 없는 임펄스 구동으로 화상을 표시한다. 이에 비하여, 액정표시장치는 도 2와 같 이 스캐닝기간 동안, 액정셀에 데이터가 공급된 후 나머지 필드 기간(또는 프레임기간) 동안 그 액정셀에 충전된 데이터가 유지되는 홀드 구동으로 화상을 표시한다. In the liquid crystal display device, a blurring phenomenon in which a screen is not clear and blurry appears in a moving image due to the retention characteristics of a liquid crystal. The CRT emits phosphors only for a very short time as shown in FIG. 1 to display data on a cell, and then displays an image in impulse driving without light emission in the cell. 2, the liquid crystal display device displays an image in a hold driving mode in which data charged in the liquid crystal cell is held for the remaining field period (or frame period) after data is supplied to the liquid crystal cell during the scanning period .

CRT에 표시되는 동영상은 임펄스 구동으로 표시되기 때문에 도 3과 같이 관람자가 느끼는 지각영상(Perceived image)이 선명하게 된다. 이에 비하여, 액정표시장치에서는 동영상에서 액정의 유지특성 때문에 도 4와 같이 관람자가 느끼는 지각영상의 명암이 뚜렷하지 않고 흐릿하게 보여진다. 이러한 지각영상의 차이는 움직임을 추종하는 눈에서 일시적으로 지속되는 영상의 적분효과에 기인한다. 따라서, 액정표시장치의 응답속도가 빠르다 하더라도, 눈의 움직임과 매 프레임의 정적영상(static image) 사이의 불일치로 인하여 MPRT 성능이 떨어지게 된다. 모션 블러(Motion blur) 현상을 개선하기 위하여, 비디오 데이터를 화면 상에 표시한 후에 그 화면에 블랙 데이터를 공급하여 액정표시장치를 준 임펄스 구동시키는 블랙 데이터 삽입기술이 알려져 있다. Since the moving picture displayed on the CRT is displayed by impulse driving, the perceived image of the viewer is sharpened as shown in FIG. On the other hand, in the liquid crystal display device, due to the retention characteristic of the liquid crystal in the moving image, the contrast of the perception image felt by the spectator is blurred as shown in Fig. The difference of these perceptual images is due to the integration effect of the images which are temporally continuous in the eye following the movement. Therefore, even if the response speed of the liquid crystal display device is high, the MPRT performance is degraded due to mismatch between the eye movement and the static image of each frame. In order to improve the motion blur phenomenon, there is known a black data insertion technique in which video data is displayed on a screen and then black data is supplied to the screen to drive the liquid crystal display device by sub-impulse driving.

블랙 데이터 삽입기술은 도 5와 같이 화면의 한 프레임기간을 제1 서브프레임기간(SF1)과 제2 서브프레임기간(SF2)으로 시분할하고, 제1 서브프레임기간(SF1) 동안 디지털 비디오 데이터(RGB)를 화면에 순차적으로 표시한 후 제2 서브프레임기간(SF2) 동안 블랙 데이터(BD)를 삽입하여 화면에 순차적으로 표시한다. The black data insertion technique is a technique in which one frame period of the screen is time-divided into a first sub frame period (SF1) and a second sub frame period (SF2) as shown in Fig. 5, and digital video data RGB ) Is sequentially displayed on the screen and then black data BD is inserted during the second sub frame period SF2 and sequentially displayed on the screen.

그런데, 블랙 데이터 삽입기술은 블랙 데이터(BD)가 삽입된 만큼 휘도가 저하되어 영상의 재현율이 크게 떨어진다. 또한, 제1 서브프레임기간(SF1) 동안에는 밝은 영상이 표시되고 제2 서브프레임기간(SF2) 동안에는 어두운 영상이 표시되므 로, 밝은 영상과 어두운 영상이 주기적으로 반복되어 플리커가 심하다. However, in the black data insertion technique, as the black data (BD) is inserted, the brightness is lowered and the recall rate of the image is greatly reduced. Further, since the bright image is displayed during the first sub frame period SF1 and the dark image is displayed during the second sub frame period SF2, the bright image and the dark image are periodically repeated and the flicker is severe.

따라서, 본 발명의 목적은 휘도 저하나 플리커를 최소화하면서 MPRT 성능을 향상시킬 수 있도록 한 액정표시장치 및 그의 화질 제어방법을 제공하는 데 있다.SUMMARY OF THE INVENTION It is therefore an object of the present invention to provide a liquid crystal display and its image quality control method capable of improving MPRT performance while minimizing luminance or flicker.

상기 목적을 달성하기 위하여, 본 발명의 실시예에 따른 액정표시장치는 변조 데이터가 표시되는 액정표시패널; 한 프레임 기간을 제1 서브 프레임 기간과 제2 서브 프레임 기간으로 분할하는 타이밍 콘트롤러; 하나 이상의 광원들을 포함하여 상기 액정표시패널에 빛을 조사하는 백라이트; 및 입력 데이터를 분석하여 프레임 대표값을 도출하고, 상기 프레임 대표값을 기반으로 상기 광원들의 온 타임 듀티를 조절함과 아울러, 상기 프레임 대표값과 조절된 듀티를 고려하여 상기 입력 데이터를 상기 변조 데이터로 조정하는 화질 제어회로를 구비한다.According to an aspect of the present invention, there is provided a liquid crystal display device including: a liquid crystal display panel displaying modulation data; A timing controller for dividing one frame period into a first sub frame period and a second sub frame period; A backlight including at least one light source for irradiating light to the liquid crystal display panel; And the input data is analyzed to derive a frame representative value, the on-time duty of the light sources is adjusted based on the frame representative value, and the input data is converted into the modulation data And an image quality control circuit for adjusting the image quality.

상기 화질 제어회로는, 일정 크기의 분석 영역을 대상으로 상기 입력 데이터를 프레임 단위로 분석하는 영상 분석부; 상기 분석 영역 내의 최대 계조값을 상기 프레임 대표값으로 도출하는 대표값 도출부; 상기 제2 서브 프레임 기간 동안 상기 광원들의 듀티를 최대로 조절하고, 상기 제1 서브 프레임 기간 동안 상기 광원들의 듀티를 상기 최대 계조값에 따라 다르게 조절하는 듀티 조절부; 및 상기 최대 계조값과 조절된 듀티를 고려하여 상기 입력 데이터를 상기 변조 데이터로 조정하는 데이터 변조부를 구비한다.Wherein the image quality control circuit comprises: an image analysis unit for analyzing the input data on a frame-by-frame basis for an analysis area of a predetermined size; A representative value deriving unit for deriving the maximum gray level value in the analysis area as the frame representative value; A duty controller for adjusting the duty of the light sources to a maximum during the second sub frame period and adjusting the duty of the light sources according to the maximum gray level value during the first sub frame period; And a data modulator for adjusting the input data to the modulated data in consideration of the maximum gray level value and the adjusted duty.

상기 듀티 조절부는, 상기 최대 계조값이 미리 설정된 중간 계조값 이하이면, 상기 광원들이 상기 제1 서브 프레임 기간 동안 소등되도록 상기 광원들의 듀티를 0 %로 제어하고, 제2 서브 프레임 기간 동안 풀로 점등되도록 상기 광원들의 듀티를 50 %로 제어하며; 상기 최대 계조값이 상기 중간 계조값을 초과하면, 상기 광원들이 제2 서브 프레임 기간 동안 풀로 점등되도록 상기 광원들의 듀티를 50 %로 제어하고, 제1 서브 프레임 기간 동안 상기 중간 계조값과 최대 계조값 간의 휘도차에 대응되는 기간만큼 점등되도록 상기 광원들의 듀티를 C (C≤50)%로 제어한다.Wherein the duty controller controls the duty of the light sources to be 0% so that the light sources are extinguished during the first sub frame period if the maximum gradation value is less than a predetermined halftone value, Controlling the duty of the light sources to be 50%; And controlling the duty of the light sources to be 50% so that the light sources are fully turned on during the second sub frame period if the maximum tone value exceeds the halftone value, The duty of the light sources is controlled to be C (C? 50)% so as to be lit up for a period corresponding to the luminance difference between the light sources.

상기 광원들의 듀티(C %)는 상기 중간 계조값과 최대 계조값 간의 휘도차에 비례하여 증가하도록 제어된다.The duty (C%) of the light sources is controlled to increase in proportion to the difference in luminance between the halftone value and the maximum gradation value.

상기 데이터 변조부는, 상기 최대 계조값이 상기 중간 계조값 이하이면, 상기 분석 영역에 입력되는 데이터를 블랙 데이터로 변조하여 상기 제1 서브 프레임 기간 동안 출력하고, 상기 분석 영역에 입력되는 데이터를 듀티 50 % 에서 원래의 휘도값(듀티 100 %에서의 휘도값)과 동일한 휘도값을 발휘하도록 상향 조정된 데이터로 변조하여 상기 제2 서브 프레임 기간 동안 출력하며; 상기 최대 계조값이 중간 계조값을 초과하면, 상기 분석 영역에 입력되는 데이터를 화이트 데이터로 변조하여 상기 제2 서브 프레임 기간 동안 출력하고, 상기 분석 영역에 입력되는 데이터를 듀티 (50+C) % 에서 원래의 휘도값(듀티 100 %에서의 휘도값)과 동일한 휘도값을 발휘하도록 상향 조정된 데이터로 변조하여 상기 제1 서브 프레임 기간 동안 출력한다.Wherein the data modulator modulates data input to the analysis area into black data and outputs the modulated data during the first sub frame period if the maximum gray value is less than the halftone value, % With the data adjusted up to exhibit the same luminance value as the original luminance value (luminance value at duty% 100%) and outputs during the second sub frame period; (50 + C) < / RTI >% if the maximum grayscale value exceeds a halftone value, and outputs data during the second sub frame period by modulating data input to the analysis area into white data, Modulated with the data adjusted up to exhibit the same luminance value as the original luminance value (luminance value at duty% 100%) and output during the first sub frame period.

상기 분석 영역은 화면 전체로 설정되거나 또는, 블록별로 설정되고; 상기 광원들의 듀티는 상기 분석 영역 단위로 조절된다.The analysis area is set to the entire screen or to each block; The duty of the light sources is adjusted in units of the analysis area.

본 발명의 실시예에 따라 변조 데이터가 표시되는 액정표시패널과, 한 프레임 기간을 제1 서브 프레임 기간과 제2 서브 프레임 기간으로 분할하는 타이밍 콘트롤러와, 하나 이상의 광원들을 포함하여 상기 액정표시패널에 빛을 조사하는 백라이트를 갖는 액정표시장치의 화질 제어방법은, 일정 크기의 분석 영역을 대상으로 상기 입력 데이터를 프레임 단위로 분석하는 단계(A); 상기 분석 영역 내의 최대 계조값을 도출하는 단계(B); 상기 제2 서브 프레임 기간 동안 상기 광원들의 듀티를 최대로 조절하고, 상기 제1 서브 프레임 기간 동안 상기 광원들의 듀티를 상기 최대 계조값에 따라 다르게 조절하는 단계(C); 및 상기 최대 계조값과 조절된 듀티를 고려하여 상기 입력 데이터를 상기 변조 데이터로 조정하는 단계(D)를 포함한다.A timing controller for dividing one frame period into a first sub frame period and a second sub frame period, and a timing controller including one or more light sources to control the liquid crystal display panel A method of controlling image quality of a liquid crystal display device having a backlight for irradiating light includes the steps of: (A) analyzing the input data on a frame-by-frame basis for an analysis area of a predetermined size; (B) deriving a maximum gradation value in the analysis area; (C) adjusting the duty of the light sources to a maximum during the second sub-frame period and adjusting the duty of the light sources according to the maximum gray-scale value during the first sub-frame period; And adjusting (D) adjusting the input data to the modulation data in consideration of the maximum tone value and the adjusted duty.

본 발명에 따른 액정표시장치 및 그의 화질 제어방법은 중간 계조값 이하의 저계조 영상에서는 휘도 저하나 플리커가 두드러지게 시인되지 않으므로 블랙 데이터와 그레이 데이터를 교대로 출력하여 MPRT 성능을 크게 개선한다. 이 저계조 영상에서는 50 %의 듀티로 광원들을 제어하기 때문에 백라이트 소비전력을 기존 대비 1/2 이하로 줄인다. The liquid crystal display device and the image quality control method thereof according to the present invention improve the MPRT performance by alternately outputting the black data and the gray data because the luminance lowering and the flicker are not conspicuously visually observed in the low gray-scale image below the halftone value. In this low-grayscale image, the backlight power consumption is reduced to less than half of the conventional one because the light sources are controlled with a duty of 50%.

또한, 본 발명에 따른 액정표시장치 및 그의 화질 제어방법은 중간 계조값을 초과하는 고계조 영상에서는 휘도 저하나 플리커가 두드러지게 시인될 수 있으므로 그레이 데이터와 화이트 데이터를 교대로 출력한다. 그리고, (50+C) %의 듀티로 광원들을 제어하여 그레이 데이터가 표시되는 일부 기간에서 백라이트를 소등시키기 때문에 휘도저하나 플리커를 최소화하면서 MPRT 성능을 크게 개선하고, 백라이트 소비전력을 기존 대비 줄인다. Further, in the liquid crystal display device and its image quality control method according to the present invention, the gray level data and the white data are alternately outputted because the brightness decrease and the flicker can be conspicuously conspicuous in the high gray level image exceeding the intermediate gray level value. In addition, by controlling the light sources with a duty of (50 + C)%, the backlight is extinguished in a part of the period in which gray data is displayed, thereby greatly improving MPRT performance while reducing brightness and flicker, and reducing backlight power consumption.

이하, 도 6 내지 도 11을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예에 대해 설명하기로 한다.Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described with reference to FIGS. 6 to 11. FIG.

도 6은 본 발명의 실시예에 따른 액정표시장치를 보여준다.6 shows a liquid crystal display according to an embodiment of the present invention.

도 6을 참조하면, 본 발명의 실시예에 따른 액정표시장치는 액정표시패널(10), 타이밍 콘트롤러(11), 데이터 구동회로(12), 게이트 구동회로(13), 화질 제어회로(14), 광원 구동회로(15), 및 백라이트(16)를 구비한다. 데이터 구동회로(12)와 게이트 구동회로(13)는 패널 구동회로를 구성한다.6, a liquid crystal display according to an embodiment of the present invention includes a liquid crystal display panel 10, a timing controller 11, a data driving circuit 12, a gate driving circuit 13, an image quality control circuit 14, A light source driving circuit 15, and a backlight 16. The data driving circuit 12 and the gate driving circuit 13 constitute a panel driving circuit.

액정표시패널(10)은 두 장의 유리기판과 이들 사이에 형성된 액정층을 포함한다. 액정표시패널(10)의 하부 유리기판에는 다수의 데이터라인들(DL)과 다수의 게이트라인들(GL)이 교차된다. 데이터라인들(DL)과 게이트라인들(GL)의 교차 구조에 의해 액정표시패널(10)에는 액정셀(Clc)들이 매트릭스 형태로 배치된다. 또한, 액정표시패널(10)의 하부 유리기판에는 TFT, TFT에 접속된 액정셀(Clc)의 화소전극(1), 및 스토리지 커패시터(Cst) 등이 형성된다. The liquid crystal display panel 10 includes two glass substrates and a liquid crystal layer formed therebetween. A plurality of data lines DL and a plurality of gate lines GL are intersected with each other on a lower glass substrate of the liquid crystal display panel 10. [ The liquid crystal cells Clc are arranged in a matrix form in the liquid crystal display panel 10 by the intersection structure of the data lines DL and the gate lines GL. A TFT, a pixel electrode 1 of a liquid crystal cell Clc connected to the TFT, and a storage capacitor Cst are formed on the lower glass substrate of the liquid crystal display panel 10.

액정표시패널(10)의 상부 유리기판 상에는 블랙매트릭스, 컬러필터 및 공통전극(2)이 형성된다. 공통전극(2)은 TN(Twisted Nematic) 모드와 VA(Vertical Alignment) 모드와 같은 수직전계 구동방식에서 상부 유리기판 상에 형성되며, IPS(In Plane Switching) 모드와 FFS(Fringe Field Switching) 모드와 같은 수평전계 구동방식에서 화소전극(1)과 함께 하부 유리기판 상에 형성된다. 액정표시패널(10)의 상부 유리기판과 하부 유리기판 각각에는 편광판이 부착되고 액정과 접하는 내면에 액정의 프리틸트각을 설정하기 위한 배향막이 형성된다. On the upper glass substrate of the liquid crystal display panel 10, a black matrix, a color filter, and a common electrode 2 are formed. The common electrode 2 is formed on an upper glass substrate in a vertical electric field driving mode such as a TN (Twisted Nematic) mode and a VA (Vertical Alignment) mode. The common electrode 2 is formed of an IPS (In Plane Switching) mode, an FFS (Fringe Field Switching) Is formed on the lower glass substrate together with the pixel electrode 1 in the same horizontal electric field driving system. On the upper glass substrate and the lower glass substrate of the liquid crystal display panel 10, a polarizing plate is attached and an alignment film for forming a pre-tilt angle of the liquid crystal is formed on the inner surface in contact with the liquid crystal.

데이터 구동회로(12)는 다수의 데이터 드라이브 집적회로들을 포함한다. 데이터 드라이브 집적회로는 클럭신호를 샘플링하기 위한 쉬프트레지스터, 데이터를 일시저장하기 위한 레지스터, 쉬프트레지스터로부터의 클럭신호에 응답하여 데이터를 1 라인분씩 저장하고 저장된 1 라인분의 데이터를 동시에 출력하기 위한 래치, 래치로부터의 디지털 데이터값에 대응하여 감마기준전압의 참조하에 정극성/부극성의 감마전압을 선택하고 이를 이용하여 정극성/부극성의 데이터전압을 발생하는 디지털/아날로그 변환기, 정극성/부극성 데이터전압이 공급되는 데이터라인을 선택하기 위한 멀티플렉서, 및 멀티플렉서와 데이터라인 사이에 접속된 출력버퍼 등을 구비한다. 데이터 구동회로(12)는 타이밍 콘트롤러(11)의 제어 하에 변조 데이터(R'G'B')를 래치하고, 이 래치된 데이터(R'G'B')를 정극성/부극성 감마보상전압을 이용하여 정극성/부극성 아날로그 데이터전압으로 변환한 후 데이터라인들(DL)에 공급한다. 이러한 데이터 구동회로(12)의 동작은 매 프레임마다 두 번씩 행해진다.The data driving circuit 12 includes a plurality of data drive ICs. The data drive IC includes a shift register for sampling a clock signal, a register for temporarily storing data, a latch for storing data for one line in response to a clock signal from the shift register, A digital / analog converter for selecting a positive / negative gamma voltage under reference to a gamma reference voltage corresponding to the digital data value from the latch and generating a data voltage of positive / negative polarity using the selected gamma voltage, A multiplexer for selecting a data line to which the polarity data voltage is supplied, and an output buffer connected between the multiplexer and the data line. The data driving circuit 12 latches the modulated data R'G'B 'under the control of the timing controller 11 and outputs the latched data R'G'B' to the positive / negative gamma compensation voltage To analog data voltages of positive polarity / negative polarity and supplies them to the data lines DL. The operation of the data driving circuit 12 is performed twice for each frame.

게이트 구동회로(13)는 다수의 게이트 드라이브 집적회로들을 포함한다. 게이트 드라이브 집적회로는 쉬프트 레지스터, 쉬프트 레지스터의 출력신호를 액정셀의 TFT 구동에 적합한 스윙폭으로 변환하기 위한 레벨 쉬프터, 및 출력 버퍼 등을 구비한다. 게이트 구동회로(13)는 타이밍 콘트롤러(11)의 제어 하에 스캔펄스(또는 게이트펄스)를 순차적으로 출력하여 게이트라인들(GL)에 공급한다. 이러한 게이트 구동회로(13)의 동작은 매 프레임마다 두 번씩 행해진다.The gate drive circuit 13 includes a plurality of gate drive integrated circuits. The gate drive integrated circuit includes a shift register, a level shifter for converting an output signal of the shift register into a swing width suitable for TFT driving of the liquid crystal cell, and an output buffer. The gate drive circuit 13 sequentially outputs scan pulses (or gate pulses) under the control of the timing controller 11 and supplies the scan pulses (or gate pulses) to the gate lines GL. The operation of the gate drive circuit 13 is performed twice for each frame.

타이밍 콘트롤러(11)는 외부의 시스템 보드로부터의 타이밍신호들(Vsync, Hsync, DE, DCLK)에 기초하여 데이터 구동회로(12)와 게이트 구동회로(13)의 동작 타이밍을 제어하기 위한 제어신호들(DDC, GDC)을 발생한다. 타이밍 콘트롤러(11)는 데이터 제어신호(DDC)와 게이트 제어신호(GDC)를 체배하여 120×N(N은 2 이상의 양의 정수)Hz의 프레임 주파수, 예컨대 240Hz의 프레임 주파수로 데이터 구동회로(12)와 게이트 구동회로(13)의 동작을 제어한다. 타이밍 콘트롤러(11)는 한 프레임기간을 제1 서브 프레임 기간과 제2 서브 프레임 기간으로 시분할하고, 화질 제어회로(14)에서 입력되는 변조 데이터(R'G'B')를 체배된 프레임 주파수에 동기시켜 데이터 구동회로(12)에 공급한다.The timing controller 11 generates control signals for controlling operation timings of the data driving circuit 12 and the gate driving circuit 13 based on timing signals (Vsync, Hsync, DE, DCLK) from an external system board (DDC, GDC). The timing controller 11 multiplies the data control signal DDC and the gate control signal GDC and multiplies the data driving circuit 12 with a frame frequency of 120 x N (where N is a positive integer of 2 or more) Hz, ) And the gate drive circuit (13). The timing controller 11 time-divides one frame period into a first sub-frame period and a second sub-frame period, and outputs the modulated data R'G'B 'input from the image quality control circuit 14 to the multiplied frame frequency And supplies them to the data driving circuit 12 in synchronization.

백라이트(16)는 하나 이상의 광원들을 포함하여 액정표시패널(10)에 빛을 조사한다. 백라이트(16)는 직하형(Direct type)과 에지형(Edge type) 중 어느 하나로 구현될 수 있다. 직하형 백라이트(16)는 액정표시패널(10)의 아래에 다수의 광학시트들과 확산판이 적층되고 확산판 아래에 다수의 광원들이 배치되는 구조를 갖는다. 에지형 백라이트(16)는 액정표시패널(10)의 아래에 다수의 광학시트들과 도 광판이 적층되고 도광판의 측면에 다수의 광원들이 배치되는 구조를 갖는다. 광원들은 냉음극 형광램프(Cold Cathode Fluorescent Lamp : CCFL) 및 외부전극 형광램프(External Electrode Fluorescent Lamp : EEFL)와 같은 선광원들로 구현될 수 있으며, 또한 발광다이오드(Light Emitting Diode, LED)와 같은 점광원들로 구현될 수 있다.The backlight 16 includes one or more light sources to illuminate the liquid crystal display panel 10 with light. The backlight 16 may be implemented as either a direct type or an edge type. The direct-type backlight 16 has a structure in which a plurality of optical sheets and a diffusion plate are stacked under the liquid crystal display panel 10 and a plurality of light sources are disposed under the diffusion plate. The edge type backlight 16 has a structure in which a plurality of optical sheets and a light guide plate are stacked under the liquid crystal display panel 10 and a plurality of light sources are disposed on a side surface of the light guide plate. The light sources may be implemented as light sources such as a cold cathode fluorescent lamp (CCFL) and an external electrode fluorescent lamp (EEFL), and may also be implemented as a light emitting diode (LED) Point light sources.

광원 구동회로(15)는 화질 제어회로(14)로부터 입력되는 광원 제어신호(LCS)에 응답하여 광원들을 구동한다.The light source driving circuit 15 drives the light sources in response to the light source control signal LCS input from the picture quality control circuit 14. [

화질 제어회로(14)는 입력 데이터(RGB)의 분석 결과를 토대로 프레임 대표값을 도출하고, 프레임 대표값을 기반으로 광원 제어신호(LCS)를 발생하여 광원들의 온 타임 듀티(Duty)를 조절함과 아울러, 프레임 대표값과 조절된 듀티를 고려하여 입력 데이터(RGB)를 변조한다.The image quality control circuit 14 derives the frame representative value based on the analysis result of the input data RGB and generates the light source control signal LCS based on the frame representative value to control the on time duty of the light sources And modulates the input data (RGB) in consideration of the frame representative value and the adjusted duty.

도 7의 화질 제어회로(14)를 보여준다.The picture quality control circuit 14 of Fig. 7 is shown.

도 7을 참조하면, 화질 제어회로(14)는 영상 분석부(141), 대표값 도출부(142), 듀티 조절부(143) 및 데이터 변조부(144)를 구비한다.7, the picture quality control circuit 14 includes an image analyzing unit 141, a representative value deriving unit 142, a duty adjusting unit 143, and a data modulating unit 144.

영상 분석부(141)는 일정 크기의 분석 영역(들)을 대상으로 입력 데이터(RGB)를 프레임 단위로 분석하고 이 분석 결과를 대표값 도출부(142)로 출력한다. 여기서, 분석 영역은 화면 전체로 설정(글로벌 디밍 구현시)되거나 또는, 블록별로 설정(로컬 디밍 구현시)될 수 있다.The image analysis unit 141 analyzes the input data RGB on a frame basis with respect to the analysis region (s) having a predetermined size and outputs the analysis result to the representative value derivation unit 142. Here, the analysis area may be set to the entire screen (when implementing global dimming) or may be set for each block (when implementing local dimming).

대표값 도출부(142)는 입력 데이터(RGB)의 분석 결과를 토대로 프레임 대표값을 도출한다. 프레임 대표값은 분석 영역 내의 최대 계조값(B)을 지시한다. 대 표값 도출부(142)는 분석 영역 내에서 특정 임계치를 만족하는 계조값들 중 가장 높은 계조값을 최대 계조값(B)으로 도출한다. 특정 임계치는 각 계조값을 갖는 픽셀 데이터들의 갯수 및/또는 각 계조값의 분포 밀도를 고려하여 다르게 정해질 수 있다. The representative value derivation unit 142 derives a frame representative value based on the analysis result of the input data (RGB). The frame representative value indicates the maximum gradation value (B) in the analysis area. The threshold value derivation unit 142 derives the highest gray level value among the gray level values satisfying the specific threshold value in the analysis area as the maximum gray level value (B). The specific threshold value can be determined differently considering the number of pixel data having each gradation value and / or the distribution density of each gradation value.

듀티 조절부(143)는 대표값 도출부(142)로부터 입력되는 최대 계조값(B)을 미리 설정된 중간 계조값(A)과 비교한다. 중간 계조값(A)은 광원들을 온 타임 듀티 100%로 구동시킨 상태에서 피크 화이트 계조값의 절반 휘도를 발휘하는 계조값을 의미한다. 예컨대, 피크 화이트 계조값이 255 gray일 때, 중간 계조값(A)은 160 gray로 설정될 수 있다.The duty adjusting unit 143 compares the maximum gradation value B input from the representative value deriving unit 142 with a preset intermediate gradation value A. The halftone value A indicates a tone value that exhibits half the luminance of the peak white gradation value while driving the light sources with an on-time duty of 100%. For example, when the peak white gradation value is 255 gray, the halftone value A may be set to 160 gray.

상기 비교 결과 최대 계조값(B)이 중간 계조값(A) 이하이면, 듀티 조절부(143)는 도 8과 같이 해당 분석 영역에 대응되는 광원들이 제1 서브 프레임 기간(SF1) 동안 소등(OFF)되도록 그들의 듀티를 0 %로 제어하고, 제2 서브 프레임 기간(SF2) 동안 풀로 점등(ON)되도록 그들의 듀티를 50 %로 제어한다. 따라서, 한 프레임 기간 동안 광원들의 총 듀티는 50 %로 조절된다. 예컨대, 도 9와 같이 160 gray의 중간 계조값(A)에 대응하여 80 gray의 최대 계조값(B)이 입력되면, 듀티 조절부(143)는 광원들의 듀티를 제1 서브 프레임 기간(SF1)에 0 % 할당하고, 제2 서브 프레임 기간(SF2)에 50 % 할당한다. If the maximum gradation value B is less than or equal to the intermediate gradation value A, the duty controller 143 determines that the light sources corresponding to the analysis region are off during the first sub frame period SF1 as shown in FIG. ) To 0%, and controls their duty to be 50% so as to be turned on (ON) during the second sub frame period SF2. Thus, the total duty of the light sources during one frame period is adjusted to 50%. For example, when the maximum gray scale value B of 80 gray is input corresponding to the gray scale value A of 160 gray as shown in FIG. 9, the duty controller 143 sets the duty of the light sources in the first sub frame period SF1, 0%, and 50% in the second sub frame period SF2.

상기 비교 결과 최대 계조값(B)이 중간 계조값(A)을 초과하면, 듀티 조절부(143)는 도 8과 같이 해당 분석 영역에 대응되는 광원들이 제2 서브 프레임 기간(SF2) 동안 풀로 점등(ON)되도록 그들의 듀티를 50 %로 제어하고, 제1 서브 프레 임 기간(SF1) 동안 중간 계조값(A)과 최대 계조값(B) 간의 휘도차에 대응되는 기간만큼 점등(ON)되도록 그들의 듀티를 C (C≤50)%로 제어한다. 따라서, 한 프레임 기간 동안 광원들의 총 듀티는 (50+C) %로 조절된다. 제1 서브 프레임 기간(SF1) 내에서 광원들의 듀티(C %)는 중간 계조값(A)과 최대 계조값(B) 간의 휘도차가 커질수록 증가한다. 예컨대, 도 10a와 같이 160 gray의 중간 계조값(A)에 대응하여 200 gray의 최대 계조값(B)이 입력되면, 듀티 조절부(143)는 광원들의 듀티를 제2 서브 프레임 기간(SF2)에 50 % 할당하고, 제1 서브 프레임 기간(SF1)에 20 % 할당한다. 20 %의 듀티는 200 gray와 160 gray 간의 휘도차를 구현하기 위한 최소값이다. 또한, 도 10b와 같이 160 gray의 중간 계조값(A)에 대응하여 240 gray의 최대 계조값(B)이 입력되면, 듀티 조절부(143)는 광원들의 듀티를 제2 서브 프레임 기간(SF2)에 50 % 할당하고, 제1 서브 프레임 기간(SF1)에 40 % 할당한다. 40 %의 듀티는 240 gray와 160 gray 간의 휘도차를 구현하기 위한 최소값이다.If the maximum gray-level value B exceeds the intermediate gray-level value A, the duty controller 143 controls the light sources corresponding to the analysis area as shown in FIG. 8 to be turned on and off during the second sub-frame period SF2 (ON) for a period corresponding to the luminance difference between the intermediate gradation value A and the maximum gradation value B during the first sub-frame period SF1 so that their duty is controlled to 50% The duty is controlled to be C (C? 50)%. Thus, the total duty of the light sources during one frame period is adjusted to (50 + C)%. The duty (C%) of the light sources in the first sub frame period SF1 increases as the luminance difference between the intermediate gradation value A and the maximum gradation value B increases. For example, when the maximum gray scale value B of 200 gray is input corresponding to the gray scale value A of 160 gray as shown in FIG. 10A, the duty controller 143 sets the duty of the light sources to the second sub frame period SF2, And 20% in the first sub frame period SF1. The duty of 20% is the minimum value to realize the luminance difference between 200 gray and 160 gray. 10B, when the maximum gray scale value B of 240 gray is input corresponding to the gray scale value A of 160 gray, the duty controller 143 sets the duty of the light sources to the second sub frame period SF2, And 40% in the first sub frame period SF1. The duty of 40% is the minimum value to realize the luminance difference between 240 gray and 160 gray.

데이터 변조부(144)는 대표값 도출부(142)로부터 입력되는 최대 계조값(B)을 중간 계조값(A)과 비교하고, 그 비교 결과와 듀티 조절부(143)에서 조절된 듀티를 고려하여 입력 데이터(RGB)를 변조한다.The data modulating section 144 compares the maximum gradation value B inputted from the representative value deriving section 142 with the intermediate gradation value A and considers the comparison result and the duty adjusted by the duty adjusting section 143 To modulate input data (RGB).

상기 비교 결과 최대 계조값(B)이 중간 계조값(A) 이하이면, 데이터 변조부(144)는 도 8과 같이 해당 분석 영역에 입력되는 데이터(RGB)를 피크 블랙 계조값(0 gray)을 갖는 블랙 데이터로 변조하여 제1 서브 프레임 기간(SF1) 동안 출력하고, 해당 분석 영역에 입력되는 데이터(RGB)를 듀티 50 % 에서 원래의 휘도값(듀티 100 %에서의 휘도값)과 동일한 휘도값을 발휘하도록 상향 조정된 데이터로 변조 하여 제2 서브 프레임 기간(SF2) 동안 출력한다. 예컨대, 도 9와 같이 160 gray의 중간 계조값(A)에 대응하여 80 gray의 최대 계조값(B)이 입력되면, 데이터 변조부(144)는 0 gray의 블랙 데이터를 변조 데이터(R'G'B')로 하여 제1 서브 프레임 기간(SF1) 동안 출력하고, 듀티 50 % 에서 원래의 휘도값과 동일한 휘도값을 발휘하도록 상향 조정된 데이터를 변조 데이터(R'G'B')로 하여 제2 서브 프레임 기간(SF2) 동안 출력한다. If the maximum gradation value B is less than or equal to the intermediate gradation value A, the data modulator 144 multiplies the data (RGB) input to the corresponding analysis region by the peak black gradation value 0 gray And outputs data (RGB) input to the analysis area in the first sub frame period SF1 with the luminance value (luminance value at the duty 100%) at the duty 50% And outputs the modulated data during the second sub frame period SF2. For example, when the maximum gray-level value B of 80 gray is input corresponding to the gray-scale value A of 160 gray as shown in FIG. 9, the data modulator 144 converts the black data of 0 gray into the modulation data R'G 'B') for the first sub frame period (SF1), and modulated data (R'G'B ') that is adjusted upward to exhibit the same luminance value as the original luminance value at a duty ratio of 50% And outputs during the second sub frame period SF2.

상기 비교 결과 최대 계조값(B)이 중간 계조값(A)을 초과하면, 데이터 변조부(144)는 도 8과 같이 해당 분석 영역에 입력되는 데이터(RGB)를 피크 화이트 계조값(255 gray)을 갖는 화이트 데이터로 변조하여 제2 서브 프레임 기간(SF2) 동안 출력하고, 해당 분석 영역에 입력되는 데이터(RGB)를 듀티 (50+C) % 에서 원래의 휘도값(듀티 100 %에서의 휘도값)과 동일한 휘도값을 발휘하도록 상향 조정된 데이터로 변조하여 제1 서브 프레임 기간(SF1) 동안 출력한다. 예컨대, 도 10a와 같이 160 gray의 중간 계조값(A)에 대응하여 200 gray의 최대 계조값(B)이 입력되면, 데이터 변조부(144)는 255 gray의 화이트 데이터를 변조 데이터(R'G'B')로 하여 제2 서브 프레임 기간(SF2) 동안 출력하고, 듀티 70 % 에서 원래의 휘도값과 동일한 휘도값을 발휘하도록 상향 조정된 데이터를 변조 데이터(R'G'B')로 하여 제1 서브 프레임 기간(SF1) 동안 출력한다. 또한, 도 10b와 같이 160 gray의 중간 계조값(A)에 대응하여 240 gray의 최대 계조값(B)이 입력되면, 데이터 변조부(144)는 255 gray의 화이트 데이터를 변조 데이터(R'G'B')로 하여 제2 서브 프레임 기간(SF2) 동안 출력하고, 듀티 90 % 에서 원래의 휘도값과 동일한 휘도값을 발휘하도록 상향 조정된 데이터를 변조 데이터(R'G'B')로 하여 제1 서브 프레임 기간(SF1) 동안 출력한다.8, the data modulation section 144 converts the data (RGB) input to the analysis region into a peak white gradation value (255 gray), and outputs the peak gradation value (255 gray) (50 + C)% and the original luminance value (luminance value at a duty of 100%) at the duty (50 + C)%, ), And outputs the modulated data during the first sub frame period SF1. 10A, when the maximum gray scale value B of 200 gray is input corresponding to the gray scale value A of 160 gray, the data modulator 144 converts the white data of 255 gray to the modulation data R'G 'B') for the second sub frame period (SF2), and modulated data (R'G'B ') that is adjusted upward to exhibit the same luminance value as the original luminance value at duty ratio 70% And outputs it during the first sub frame period SF1. 10B, when the maximum gray-level value B of 240 gray is input in correspondence with the gray-level value A of 160 gray, the data modulator 144 converts the white data of 255 gray to the modulated data R'G 'B') for the second sub frame period (SF2), and modulated data (R'G'B ') that is adjusted upward to exhibit the same luminance value as the original luminance value at duty ratio 90% And outputs it during the first sub frame period SF1.

이와 같이 화질 제어회로(14)는 중간 계조값(A) 이하의 저계조 영상에서는 휘도 저하나 플리커가 두드러지게 시인되지 않으므로 블랙 데이터와 그레이 데이터를 교대로 출력하여 MPRT 성능을 크게 개선한다. 더욱이, 화질 제어회로(14)는 50 %의 듀티로 광원들을 제어하기 때문에 백라이트 소비전력을 기존 대비 1/2 이하로 줄인다. As described above, the image quality control circuit 14 outputs the black data and the gray data alternately so that the MPRT performance is greatly improved because the luminance reduction and the flicker are not conspicuously recognized in the low gradation image of the intermediate tone value A or less. Further, since the picture quality control circuit 14 controls the light sources with a duty of 50%, the backlight power consumption is reduced to 1/2 or less of the conventional value.

화질 제어회로(14)는 중간 계조값(A)을 초과하는 고계조 영상에서는 휘도 저하나 플리커가 두드러지게 시인될 수 있으므로 그레이 데이터와 화이트 데이터를 교대로 출력한다. 그리고, 화질 제어회로(14)는 (50+C) %의 듀티로 광원들을 제어하여 그레이 데이터가 표시되는 일부 기간에서 백라이트를 소등시키기 때문에 휘도저하나 플리커를 최소화하면서 MPRT 성능을 크게 개선하고, 백라이트 소비전력을 기존 대비 줄인다. The image quality control circuit 14 alternately outputs gray data and white data because a luminance decrease and a flicker can be conspicuously conspicuous in a high gradation image exceeding the intermediate gradation value (A). The image quality control circuit 14 controls the light sources with a duty of (50 + C)% to turn off the backlight in a part of the period in which the gray data is displayed. Therefore, the MPRT performance is greatly improved while reducing the brightness and minimizing the flicker, Reduce power consumption compared to existing models.

도 11은 본 발명의 실시예에 따른 액정표시장치의 화질 제어방법을 보여준다.11 illustrates a method of controlling image quality of a liquid crystal display according to an embodiment of the present invention.

도 11을 참조하면, 이 화질 제어방법은 일정 크기의 분석 영역(들)을 대상으로 입력 데이터(RGB)를 프레임 단위로 분석한다.(S10,S20) 여기서, 분석 영역은 화면 전체로 설정(글로벌 디밍 구현시)되거나 또는, 블록별로 설정(로컬 디밍 구현시)될 수 있다.11, the image quality control method analyzes the input data RGB on a frame-by-frame basis with respect to the analysis region (s) having a predetermined size (S10, S20). Here, Dimming implementation), or may be set on a block-by-block basis (in a local dimming implementation).

이 화질 제어방법은 입력 데이터(RGB)의 분석 결과를 토대로 해당 분석 영역 내의 최대 계조값(B)을 도출한다.(S30) S30 단계에서는 분석 영역 내에서 특정 임계치를 만족하는 계조값들 중 가장 높은 계조값을 최대 계조값(B)으로 도출한다. 특정 임계치는 각 계조값을 갖는 픽셀 데이터들의 갯수 및/또는 각 계조값의 분포 밀도를 고려하여 다르게 정해질 수 있다. The image quality control method derives the maximum gradation value B in the analysis area based on the analysis result of the input data RGB. In step S30, the highest gradation value And derives the tone value as the maximum tone value (B). The specific threshold value can be determined differently considering the number of pixel data having each gradation value and / or the distribution density of each gradation value.

이 화질 제어방법은 도출된 최대 계조값(B)을 미리 설정된 중간 계조값(A)과 비교한다.(S40) 여기서, 중간 계조값(A)은 광원들을 온 타임 듀티 100%로 구동시킨 상태에서 피크 화이트 계조값의 절반 휘도를 발휘하는 계조값을 의미한다. 예컨대, 피크 화이트 계조값이 255 gray일 때, 중간 계조값(A)은 160 gray로 설정될 수 있다.The image quality control method compares the derived maximum gradation value B with a preset intermediate gradation value A. (S40) Here, the intermediate gradation value A is obtained by driving the light sources at an on-time duty of 100% Means a tone value that exhibits half the luminance of the peak white tone value. For example, when the peak white gradation value is 255 gray, the halftone value A may be set to 160 gray.

상기 비교 결과 최대 계조값(B)이 중간 계조값(A) 이하이면(Yes), 이 화질 제어방법은 해당 분석 영역에 대응되는 광원들이 제1 서브 프레임 기간(SF1) 동안 소등(OFF)되도록 그들의 듀티를 0 %로 제어하고, 제2 서브 프레임 기간(SF2) 동안 풀로 점등(ON)되도록 그들의 듀티를 50 %로 제어한다. 그리고, 이 화질 제어방법은 해당 분석 영역에 입력되는 데이터(RGB)를 피크 블랙 계조값(0 gray)을 갖는 블랙 데이터로 변조하여 제1 서브 프레임 기간(SF1) 동안 출력하고, 해당 분석 영역에 입력되는 데이터(RGB)를 듀티 50 % 에서 원래의 휘도값(듀티 100 %에서의 휘도값)과 동일한 휘도값을 발휘하도록 상향 조정된 데이터로 변조하여 제2 서브 프레임 기간(SF2) 동안 출력한다.(S50)If the maximum gradation value B is less than the intermediate gradation value A (Yes), the image quality control method determines that the light sources corresponding to the analysis region are turned off during the first sub frame period SF1 The duty is controlled to 0%, and their duty is controlled to 50% so as to be turned on (ON) during the second sub frame period SF2. The image quality control method modulates data (RGB) input to the analysis area into black data having a peak black gradation value (0 gray), outputs the data during the first sub frame period (SF1), inputs (RGB) with the data adjusted up to exhibit the same luminance value as the original luminance value (luminance value at duty% 100) at duty 50% and outputs during the second sub frame period SF2 S50)

상기 비교 결과 최대 계조값(B)이 중간 계조값(A)을 초과하면(No), 이 화질 제어방법은 해당 분석 영역에 대응되는 광원들이 제2 서브 프레임 기간(SF2) 동안 풀로 점등(ON)되도록 그들의 듀티를 50 %로 제어하고, 제1 서브 프레임 기간(SF1) 동안 중간 계조값(A)과 최대 계조값(B) 간의 휘도차에 대응되는 기간만큼 점등(ON)되도록 그들의 듀티를 C %로 제어한다. 따라서, 한 프레임 기간 동안 광원들의 총 듀티는 (50+C) %로 조절된다. 제1 서브 프레임 기간(SF1) 내에서 광원들의 듀티(C %)는 중간 계조값(A)과 최대 계조값(B) 간의 휘도차에 비례하여 조절된다. 그리고, 이 화질 제어방법은 해당 분석 영역에 입력되는 데이터(RGB)를 피크 화이트 계조값(255 gray)을 갖는 화이트 데이터로 변조하여 제2 서브 프레임 기간(SF2) 동안 출력하고, 그 분석 영역에 입력되는 데이터(RGB)를 듀티 (50+C) % 에서 원래의 휘도값(듀티 100 %에서의 휘도값)과 동일한 휘도값을 발휘하도록 상향 조정된 데이터로 변조하여 제1 서브 프레임 기간(SF1) 동안 출력한다.(S60) If the maximum gray-level value B exceeds the intermediate gray-level value A (No), the image quality control method turns on the light sources corresponding to the analysis area in the second sub-frame period SF2, The duty is controlled to be 50% and the duty thereof is set to C% so as to be ON for a period corresponding to the luminance difference between the halftone value A and the maximum gradation value B during the first sub frame period SF1, . Thus, the total duty of the light sources during one frame period is adjusted to (50 + C)%. The duty (C%) of the light sources in the first sub frame period SF1 is adjusted in proportion to the luminance difference between the intermediate tone value A and the maximum tone value B. The image quality control method modulates data (RGB) input to the analysis region into white data having a peak white gradation value (255 gray), outputs the data during the second sub frame period (SF2), inputs (RGB) is modulated with the data adjusted up to exhibit the same luminance value as the original luminance value (luminance value at duty ratio 100%) at the duty (50 + C)% and is supplied during the first sub frame period SF1 (S60)

이상 설명한 내용을 통해 당업자라면 본 발명의 기술사상을 일탈하지 아니하는 범위에서 다양한 변경 및 수정이 가능함을 알 수 있을 것이다. 따라서, 본 발명의 기술적 범위는 명세서의 상세한 설명에 기재된 내용으로 한정되는 것이 아니라 특허 청구의 범위에 의해 정하여져야만 할 것이다.It will be apparent to those skilled in the art that various modifications and variations can be made in the present invention without departing from the spirit or scope of the invention. Therefore, the technical scope of the present invention should not be limited to the contents described in the detailed description of the specification, but should be defined by the claims.

도 1은 음극선관의 발광특성을 나타내는 특성도.BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS FIG. 1 is a characteristic diagram showing a light emission characteristic of a cathode ray tube. FIG.

도 2는 액정표시장치의 발광특성을 나타내는 특성도.2 is a characteristic diagram showing the luminescence characteristics of a liquid crystal display device.

도 3은 관람자가 느끼는 음극선관의 지각영상을 나타내는 도면. 3 is a view showing a perception image of a cathode ray tube felt by a spectator.

도 4는 관람자가 느끼는 액정표시장치의 지각영상을 나타내는 도면. 4 is a view showing a perception image of a liquid crystal display device felt by a spectator.

도 5는 종래의 블랙데이터 삽입 기술을 설명하기 위한 도면.5 is a diagram for explaining a conventional black data insertion technique.

도 6은 본 발명의 실시예에 따른 액정표시장치를 보여주는 도면.6 is a view illustrating a liquid crystal display device according to an embodiment of the present invention.

도 7은 도 6의 화질 제어회로를 상세히 보여주는 도면.7 is a detailed view of the picture quality control circuit of Fig.

도 8은 화질 제어회로에서 듀티 조절과 데이터변조가 수행되는 것을 설명하기 위한 도면.8 is a diagram for explaining duty control and data modulation in an image quality control circuit;

도 9는 최대 계조값이 중간 계조값 이하일 때 화질 제어회로의 동작 예를 보여주는 도면.9 is a diagram showing an example of the operation of the image quality control circuit when the maximum gradation value is lower than the intermediate gradation value.

도 10a 및 도 10b는 최대 계조값이 중간 계조값을 초과할 때 화질 제어회로의 동작 예를 보여주는 도면들.10A and 10B are diagrams showing an example of the operation of the picture quality control circuit when the maximum gradation value exceeds the intermediate gradation value.

도 11은 본 발명의 실시예에 따른 액정표시장치의 화질 제어방법을 보여주는 도면.11 is a view illustrating a method of controlling image quality of a liquid crystal display according to an embodiment of the present invention.

< 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 >Description of the Related Art

10 : 액정표시패널 11 : 타이밍 콘트롤러10: liquid crystal display panel 11: timing controller

12 : 데이터 구동회로 13 : 게이트 구동회로12: data driving circuit 13: gate driving circuit

14 : 화질 제어회로 15 : 광원 구동회로14: picture quality control circuit 15: light source driving circuit

16 : 백라이트 141 : 영상 분석부16: backlight 141: image analysis unit

142 : 대표값 도출부 143 : 듀티 조절부142: Representative value derivation unit 143: Duty adjustment unit

144 : 데이터 변조부 144: Data modulation section

Claims (11)

변조 데이터가 표시되는 액정표시패널; A liquid crystal display panel displaying modulation data; 한 프레임 기간을 제1 서브 프레임 기간과 제2 서브 프레임 기간으로 분할하는 타이밍 콘트롤러;A timing controller for dividing one frame period into a first sub frame period and a second sub frame period; 하나 이상의 광원들을 포함하여 상기 액정표시패널에 빛을 조사하는 백라이트; 및A backlight including at least one light source for irradiating light to the liquid crystal display panel; And 입력 데이터를 분석하여 프레임 대표값을 도출하고, 상기 프레임 대표값을 기반으로 상기 광원들의 온 타임 듀티를 조절함과 아울러, 상기 프레임 대표값과 조절된 듀티를 고려하여 상기 입력 데이터를 상기 변조 데이터로 조정하는 화질 제어회로를 구비하고,The input data is analyzed to derive a frame representative value, the on-time duty of the light sources is adjusted based on the frame representative value, and the input data is converted into the modulation data in consideration of the frame representative value and the adjusted duty And an image quality control circuit for adjusting the image quality, 상기 화질 제어회로는, 상기 입력 데이터에 대한 일정 크기의 분석 영역 내의 최대 계조값을 상기 프레임 대표값으로 도출하고, 상기 최대 계조값이 미리 설정된 중간 계조값을 초과하면, 상기 광원들이 상기 제2 서브 프레임 기간 동안 풀로 점등되도록 상기 광원들의 듀티를 50 %로 제어함과 아울러 상기 분석 영역에 입력되는 데이터를 화이트 데이터로 변조하여 상기 제2 서브 프레임 기간 동안 출력하고, 상기 광원들이 제1 서브 프레임 기간에서 상기 중간 계조값과 최대 계조값 간의 휘도차에 대응되는 기간만큼 점등되도록 상기 광원들의 듀티를 C (C≤50)%로 제어함과 아울러 상기 분석 영역에 입력되는 데이터를 듀티 (50+C) %에서 원래의 휘도값(듀티 100 %에서의 휘도값)과 동일한 휘도값을 발휘하도록 상향 조정된 그레이 데이터로 변조하여 상기 제1 서브 프레임 기간 동안 출력하는 액정표시장치.Wherein the image quality control circuit derives a maximum gradation value in an analysis area of a predetermined size with respect to the input data as the frame representative value, and when the maximum gradation value exceeds a preset intermediate gradation value, The duty of the light sources is controlled to 50% so as to be turned on during the frame period, the data input to the analysis area is modulated into white data, and the light is output during the second sub frame period, (50 &lt; = C)% &lt; / RTI &gt; by controlling the duty of the light sources to be C (C50%) so as to be turned on for a period corresponding to the luminance difference between the halftone value and the maximum gradation value, Modulated with gray data upwardly adjusted so as to exhibit the same luminance value as the original luminance value (luminance value at duty 100%), A liquid crystal display device for outputting probe frame period. 제 1 항에 있어서,The method according to claim 1, 상기 화질 제어회로는,Wherein the picture quality control circuit comprises: 상기 분석 영역을 대상으로 상기 입력 데이터를 프레임 단위로 분석하는 영상 분석부;An image analyzer for analyzing the input data on a frame-by-frame basis with respect to the analysis area; 상기 분석 영역 내의 최대 계조값을 상기 프레임 대표값으로 도출하는 대표값 도출부;A representative value deriving unit for deriving the maximum gray level value in the analysis area as the frame representative value; 상기 제2 서브 프레임 기간 동안 상기 광원들의 듀티를 최대로 조절하고, 상기 제1 서브 프레임 기간 동안 상기 광원들의 듀티를 상기 최대 계조값에 따라 다르게 조절하는 듀티 조절부; 및A duty controller for adjusting the duty of the light sources to a maximum during the second sub frame period and adjusting the duty of the light sources according to the maximum gray level value during the first sub frame period; And 상기 최대 계조값과 조절된 듀티를 고려하여 상기 입력 데이터를 상기 변조 데이터로 조정하는 데이터 변조부를 구비하는 것을 특징으로 하는 액정표시장치.And a data modulation unit for adjusting the input data to the modulated data in consideration of the maximum gray level value and the adjusted duty. 제 2 항에 있어서,3. The method of claim 2, 상기 듀티 조절부는,The duty controller may include: 상기 최대 계조값이 미리 설정된 중간 계조값 이하이면, 상기 광원들이 상기 제1 서브 프레임 기간 동안 소등되도록 상기 광원들의 듀티를 0 %로 제어하고, 제2 서브 프레임 기간 동안 풀로 점등되도록 상기 광원들의 듀티를 50 %로 제어하는 액정표시장치.The duty of the light sources is controlled to 0% so that the light sources are extinguished during the first sub frame period if the maximum gradation value is less than a predetermined halftone value, To 50%. 제 3 항에 있어서,The method of claim 3, 상기 광원들의 듀티(C %)는 상기 중간 계조값과 최대 계조값 간의 휘도차에 비례하여 증가하도록 제어되는 것을 특징으로 하는 액정표시장치.Wherein a duty (C%) of the light sources is controlled so as to increase in proportion to a luminance difference between the halftone value and the maximum gradation value. 제 3 항에 있어서,The method of claim 3, 상기 데이터 변조부는,Wherein the data modulator comprises: 상기 최대 계조값이 상기 중간 계조값 이하이면, 상기 분석 영역에 입력되는 데이터를 블랙 데이터로 변조하여 상기 제1 서브 프레임 기간 동안 출력하고, 상기 분석 영역에 입력되는 데이터를 듀티 50 % 에서 원래의 휘도값(듀티 100 %에서의 휘도값)과 동일한 휘도값을 발휘하도록 상향 조정된 데이터로 변조하여 상기 제2 서브 프레임 기간 동안 출력하는 액정표시장치.Modulating the data input to the analysis area into black data and outputting the data during the first sub frame period if the maximum gradation value is less than the halftone value, Modulated with data adjusted to exhibit a luminance value equal to a value (a luminance value at a duty of 100%), and outputs the modulated data during the second sub frame period. 제 2 항에 있어서,3. The method of claim 2, 상기 분석 영역은 화면 전체로 설정되거나 또는, 블록별로 설정되고;The analysis area is set to the entire screen or to each block; 상기 광원들의 듀티는 상기 분석 영역 단위로 조절되는 것을 특징으로 하는 액정표시장치.Wherein the duty of the light sources is adjusted in units of the analysis area. 변조 데이터가 표시되는 액정표시패널과, 한 프레임 기간을 제1 서브 프레임 기간과 제2 서브 프레임 기간으로 분할하는 타이밍 콘트롤러와, 하나 이상의 광원들을 포함하여 상기 액정표시패널에 빛을 조사하는 백라이트를 갖는 액정표시장치의 화질 제어방법에 있어서,A timing controller for dividing one frame period into a first sub frame period and a second sub frame period, and a backlight for emitting light to the liquid crystal display panel including at least one light source A method of controlling an image quality of a liquid crystal display device, 일정 크기의 분석 영역을 대상으로 상기 입력 데이터를 프레임 단위로 분석하는 단계(A);(A) analyzing the input data on a frame-by-frame basis with respect to an analysis area of a predetermined size; 상기 분석 영역 내의 최대 계조값을 도출하는 단계(B);(B) deriving a maximum gradation value in the analysis area; 상기 제2 서브 프레임 기간 동안 상기 광원들의 듀티를 최대로 조절하고, 상기 제1 서브 프레임 기간 동안 상기 광원들의 듀티를 상기 최대 계조값에 따라 다르게 조절하는 단계(C); 및(C) adjusting the duty of the light sources to a maximum during the second sub-frame period and adjusting the duty of the light sources according to the maximum gray-scale value during the first sub-frame period; And 상기 최대 계조값과 조절된 듀티를 고려하여 상기 입력 데이터를 상기 변조 데이터로 조정하는 단계(D)를 포함하고,(D) adjusting the input data to the modulated data in consideration of the maximum gradation value and the adjusted duty, 상기 단계(C)는 상기 최대 계조값이 미리 설정된 중간 계조값을 초과하면, 상기 광원들이 상기 제2 서브 프레임 기간 동안 풀로 점등되도록 상기 광원들의 듀티를 50 %로 제어함과 아울러, 상기 광원들이 제1 서브 프레임에서 동안 상기 중간 계조값과 최대 계조값 간의 휘도차에 대응되는 기간만큼 점등되도록 상기 광원들의 듀티를 C (C≤50)%로 제어하는 단계를 포함하고,Wherein the step (C) controls the duty of the light sources to be 50% so that the light sources are fully lit during the second sub-frame period when the maximum gray-level value exceeds a predetermined gray-level value, Controlling the duty of the light sources to be C (C? 50%) so as to be turned on for a period corresponding to the luminance difference between the halftone value and the maximum gray level value during one subframe, 상기 단계(D)는 상기 최대 계조값이 상기 중간 계조값을 초과하면, 상기 분석 영역에 입력되는 데이터를 화이트 데이터로 변조하여 상기 제2 서브 프레임 기간 동안 출력하고, 상기 분석 영역에 입력되는 데이터를 듀티 (50+C) %에서 원래의 휘도값(듀티 100 %에서의 휘도값)과 동일한 휘도값을 발휘하도록 상향 조정된 그레이 데이터로 변조하여 상기 제1 서브 프레임 기간 동안 출력하는 단계를 포함하는 액정표시장치의 화질 제어방법.Wherein the step (D) modulates data input to the analysis area into white data and outputs the data during the second sub frame period when the maximum gray value exceeds the halftone value, Modulating gray data upwardly adjusted to exhibit a luminance value equal to the original luminance value (luminance value at duty ratio 100%) at duty (50 + C)% and outputting the gray data during the first sub frame period A method for controlling image quality of a display device. 제 7 항에 있어서,8. The method of claim 7, 상기 단계(C)는,The step (C) 상기 최대 계조값이 미리 설정된 중간 계조값 이하이면, 상기 광원들이 상기 제1 서브 프레임 기간 동안 소등되도록 상기 광원들의 듀티를 0 %로 제어하고, 제2 서브 프레임 기간 동안 풀로 점등되도록 상기 광원들의 듀티를 50 %로 제어하는 단계를 더 포함하는 액정표시장치의 화질 제어방법.The duty of the light sources is controlled to 0% so that the light sources are extinguished during the first sub frame period if the maximum gradation value is less than a predetermined halftone value, To 50%. &Lt; / RTI &gt; 제 8 항에 있어서,9. The method of claim 8, 상기 광원들의 듀티(C %)는 상기 중간 계조값과 최대 계조값 간의 휘도차에 비례하여 증가하도록 제어되는 것을 특징으로 하는 액정표시장치의 화질 제어방법.Wherein the duty (C%) of the light sources is controlled so as to increase in proportion to a luminance difference between the halftone value and the maximum gradation value. 제 7 항에 있어서,8. The method of claim 7, 상기 단계(D)는,The step (D) 상기 최대 계조값이 상기 중간 계조값 이하이면, 상기 분석 영역에 입력되는 데이터를 블랙 데이터로 변조하여 상기 제1 서브 프레임 기간 동안 출력하고, 상기 분석 영역에 입력되는 데이터를 듀티 50 % 에서 원래의 휘도값(듀티 100 %에서의 휘도값)과 동일한 휘도값을 발휘하도록 상향 조정된 데이터로 변조하여 상기 제2 서브 프레임 기간 동안 출력하는 단계를 더 포함하는 액정표시장치의 화질 제어방법.Modulating the data input to the analysis area into black data and outputting the data during the first sub frame period if the maximum gradation value is less than the halftone value, Modulated with data adjusted to exhibit a luminance value equal to a value (a luminance value at a duty of 100%), and outputting the modulated data during the second sub frame period. 제 7 항에 있어서,8. The method of claim 7, 상기 분석 영역은 화면 전체로 설정되거나 또는, 블록별로 설정되고;The analysis area is set to the entire screen or to each block; 상기 광원들의 듀티는 상기 분석 영역 단위로 조절되는 것을 특징으로 하는 액정표시장치의 화질 제어방법.Wherein the duty of the light sources is adjusted in units of the analysis area.
KR1020090123488A 2009-12-11 2009-12-11 Liquid crystal display and picture quality controlling method thereof KR101633114B1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020090123488A KR101633114B1 (en) 2009-12-11 2009-12-11 Liquid crystal display and picture quality controlling method thereof

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020090123488A KR101633114B1 (en) 2009-12-11 2009-12-11 Liquid crystal display and picture quality controlling method thereof

Publications (2)

Publication Number Publication Date
KR20110066723A KR20110066723A (en) 2011-06-17
KR101633114B1 true KR101633114B1 (en) 2016-06-23

Family

ID=44399491

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020090123488A KR101633114B1 (en) 2009-12-11 2009-12-11 Liquid crystal display and picture quality controlling method thereof

Country Status (1)

Country Link
KR (1) KR101633114B1 (en)

Families Citing this family (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101999761B1 (en) * 2012-09-20 2019-07-16 삼성디스플레이 주식회사 Organic Light Emitting Display Device and Driving Method Thereof
KR102453288B1 (en) * 2015-10-30 2022-10-11 엘지디스플레이 주식회사 Liquid crystal display and dimming control method therof

Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2008015430A (en) * 2006-07-10 2008-01-24 Nec Lcd Technologies Ltd Liquid crystal display device, drive control circuit and driving method used for liquid crystal display device

Family Cites Families (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP4299622B2 (en) * 2003-09-24 2009-07-22 Nec液晶テクノロジー株式会社 Liquid crystal display device and driving method used for the liquid crystal display device
KR100631018B1 (en) * 2004-06-30 2006-10-04 엘지.필립스 엘시디 주식회사 Method for driving of liquid crystal display device
KR100900798B1 (en) * 2006-08-02 2009-06-04 한국전자통신연구원 Active-Matrix Field Emission Display Device

Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2008015430A (en) * 2006-07-10 2008-01-24 Nec Lcd Technologies Ltd Liquid crystal display device, drive control circuit and driving method used for liquid crystal display device

Also Published As

Publication number Publication date
KR20110066723A (en) 2011-06-17

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US9240144B2 (en) Liquid crystal display and local dimming control method thereof
KR101325314B1 (en) Liquid crystal display
KR101324453B1 (en) Method of local dimming method and liquid crystal display using the same
KR101366964B1 (en) Liquid crystal display
KR101623592B1 (en) Liquid Crystal Display Device
US9378684B2 (en) Method of compensating for pixel data and liquid crystal display
US8982036B2 (en) Liquid crystal display and local dimming control method thereof capable of reducing the size of an operation algorithm
TWI426492B (en) Liquid crystal display and method of local dimming thereof
US8816953B2 (en) Liquid crystal display and scanning back light driving method thereof
US9852700B2 (en) Liquid crystal display and method for driving the same
US20110141002A1 (en) Liquid crystal display and method of driving the same
KR20080045900A (en) Lcd and drive method thereof
KR20170051795A (en) Liquid crystal display and dimming control method therof
JPWO2006095743A1 (en) Display device, liquid crystal monitor, liquid crystal television receiver and display method
KR101705903B1 (en) Liquid crystal display
KR101323523B1 (en) Liquid crystal display and driving method thereof
KR101862408B1 (en) Method of local dimming method and liquid crystal display
KR101633114B1 (en) Liquid crystal display and picture quality controlling method thereof
KR20110061173A (en) Liquid crystal display and local dimming control method of thereof
KR101633110B1 (en) Liquid crystal display and dimming control method of thereof
KR102022639B1 (en) Liquid crystal display and dimming control method of thereof
KR101577834B1 (en) Liquid crystal display and local dimming control method thereof
KR20110049529A (en) Liquid crystal display and driving method of thereof
KR101635215B1 (en) Liquid crystal display
KR20160039107A (en) Liquid crystal display device and method of reducing power consumption thereof

Legal Events

Date Code Title Description
A201 Request for examination
E902 Notification of reason for refusal
E701 Decision to grant or registration of patent right
GRNT Written decision to grant
FPAY Annual fee payment

Payment date: 20190515

Year of fee payment: 4