KR101920756B1 - Liquid crystal display device and method for driving the same - Google Patents
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Abstract
본 발명은 디밍값 조정을 통해 소비 전력을 절감하면서도 저계조 영역의 표현력 감소를 방지할 수 있는 액정 표시장치 및 그 구동방법에 관한 것으로, 입력 영상 데이터를 분석하여 고계조 영역의 비율 및 저계조 영역의 비율을 산출하고 산출된 고계조 영역의 비율 및 저계조 영역의 비율에 따라 디밍값을 조정하여 출력하는 디밍값 조정부와; 상기 디밍값 조정부로부터 제공된 디밍값에 따라 백라이트를 구동하는 인버터를 포함하는 것을 특징으로 한다.The present invention relates to a liquid crystal display device and a method of driving the same that can reduce the power of expression in a low gradation region while reducing power consumption through dimming value adjustment. And adjusts the dimming value according to the ratio of the calculated high gradation region and the ratio of the low gradation region, and outputs the adjusted dimming value; And an inverter for driving the backlight according to the dimming value provided from the dimming value adjusting unit.
Description
본 발명은 디밍값 조정을 통해 소비 전력을 절감하면서도 저계조 영역의 표현력 감소를 방지할 수 있는 액정 표시장치 및 그 구동방법에 관한 것이다.The present invention relates to a liquid crystal display device and a driving method thereof that can reduce power consumption in a low gradation region while reducing power consumption through dimming value adjustment.
액정 표시장치는 액정의 전기적 및 광학적 특성을 이용하여 영상을 표시한다. 액정은 굴절율, 유전율 등이 분자 장축 방향과 단축 방향에 따라 서로 다른 이방성 성질을 갖고 분자 배열과 광학적 성질을 쉽게 조절할 수 있다. 이를 이용한 액정 표시장치는 전계의 크기에 따라 액정 분자들의 배열 방향을 가변시켜서 편광판을 투과하는 광 투과율을 조절함으로써 영상을 표시한다.A liquid crystal display device displays an image using electrical and optical characteristics of a liquid crystal. Liquid crystals can have different anisotropic properties depending on the molecular axis and the direction of the short axis, such as refractive index and dielectric constant, and can easily control the molecular arrangement and optical properties. A liquid crystal display device using the same displays an image by changing the alignment direction of liquid crystal molecules according to the electric field size and adjusting the light transmittance transmitted through the polarizing plate.
액정 표시장치는 다수의 화소들이 매트릭스 형태로 배열된 액정 패널과, 액정 패널을 구동하는 구동 회로와, 액정 패널에 광을 조사하는 백라이트 유닛을 포함한다. 액정 표시장치의 휘도는 액정 패널에 공급되는 데이터와, 백라이트 유닛의 휘도에 의해 결정된다. 액정 표시장치의 휘도는 사용자의 조정에 따라 디밍 비율(Dimming Ratio), 즉 디밍값을 조정하여 백라이트 유닛의 휘도를 조정하는 방법이 일반적이다.A liquid crystal display device includes a liquid crystal panel in which a plurality of pixels are arranged in a matrix form, a driving circuit for driving the liquid crystal panel, and a backlight unit for irradiating the liquid crystal panel with light. The luminance of the liquid crystal display device is determined by the data supplied to the liquid crystal panel and the luminance of the backlight unit. The brightness of the liquid crystal display device is generally adjusted by adjusting the dimming ratio, i.e., the dimming value, according to the user's adjustment, thereby adjusting the brightness of the backlight unit.
액정 표시장치의 소비 전력을 절감하기 위해서는 상대적으로 큰 비중을 차지하는 백라이트 유닛의 소비 전력을 감소시키는 것이 효과적이다. 최근에는 액정 표시장치의 소비 전력을 줄이기 위하여, 입력 영상의 분석을 통해 디밍값을 조정하는 방법이 제안되었다.In order to reduce the power consumption of the liquid crystal display device, it is effective to reduce the power consumption of the backlight unit which occupies a relatively large proportion. Recently, in order to reduce the power consumption of the liquid crystal display device, a method of adjusting the dimming value through analysis of the input image has been proposed.
디밍값 조정을 이용한 소비 전력의 절감 방법은 고계조의 화소가 다수 포함된 영상을 표시할 때 백라이트 유닛의 디밍값을 감소시켜서 백라이트 유닛의 휘도를 낮춤으로써 백라이트 유닛의 소비 전력을 감소시킨다. 그러나, 디밍값 조정을 이용한 소비 전력 절감 방법은 저계조의 화소수가 상당수 포함된 영상을 표시할 때 백라이트 유닛의 휘도가 지나치게 낮게 설정됨에 따라 저계조 영역의 표현력이 감소되는 문제점이 있다.The power consumption reduction method using the dimming value adjustment reduces the dimming value of the backlight unit to reduce the brightness of the backlight unit, thereby reducing the power consumption of the backlight unit when an image including a large number of pixels of high gradation is displayed. However, the power consumption reduction method using the dimming value adjustment has a problem in that the display power of the low gradation region is reduced as the brightness of the backlight unit is set too low when displaying an image including a large number of low gradation pixels.
본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위한 것으로, 디밍값 조정을 통해 소비 전력을 절감하면서도 저계조 영역의 표현력 감소를 방지할 수 있는 액정 표시장치 및 그 구동방법을 제공하는데 그 목적이 있다.It is an object of the present invention to provide a liquid crystal display device and a driving method thereof that can reduce power consumption in a low gradation region while reducing power consumption through dimming value adjustment.
상기와 같은 목적을 달성하기 위해 본 발명의 실시 예에 따른 액정 표시장치는 입력 영상 데이터를 분석하여 고계조 영역의 비율 및 저계조 영역의 비율을 산출하고 산출된 고계조 영역의 비율 및 저계조 영역의 비율에 따라 디밍값을 조정하여 출력하는 디밍값 조정부와; 상기 디밍값 조정부로부터 제공된 디밍값에 따라 백라이트를 구동하는 인버터를 포함하는 것을 특징으로 한다.According to an aspect of the present invention, there is provided a liquid crystal display device including: a liquid crystal display (LCD) device according to an embodiment of the present invention that analyzes input image data to calculate a ratio of a high gray scale area and a low gray scale area, A dimming value adjusting unit for adjusting and outputting a dimming value according to a ratio of the dimming value; And an inverter for driving the backlight according to the dimming value provided from the dimming value adjusting unit.
상기 디밍값 조정부는 상기 저계조 영역의 비율에 따라 최소 디밍값을 설정하고, 상기 고계조 영역의 비율에 따라 최종 디밍값을 설정하되, 상기 최종 디밍값이 상기 최소 디밍값보다 크거나 같게 설정하는 것을 특징으로 한다.The dimming value adjusting unit sets a minimum dimming value according to the ratio of the low gradation region and sets a final dimming value according to the ratio of the high gradation region and sets the final dimming value equal to or greater than the minimum dimming value .
상기 디밍값 조정부는 상기 입력 영상 데이터를 분석하여 계조별 히스토그램을 분석하여 출력하는 히스토그램 분석부와; 상기 계조별 히스토그램을 이용하여 제 1 기준 계조보다 높은 계조 범위에 해당된 화소가 전체화소에서 차지하는 비율을 상기 고계조 영역의 비율로 설정하는 고계조 분석부와; 상기 계조별 히스토그램을 이용하여 제 2 기준 계조보다 낮은 계조 범위에 해당된 화소가 상기 전체화소에서 차지하는 비율을 상기 저계조 영역의 비율로 설정하는 저계조 분석부와; 상기 고계조 영역의 비율에 따라 제 1 디밍값을 설정하고, 상기 저계조 영역의 비율에 따라 제 2 디밍값을 설정하고, 상기 제 1 및 제 2 디밍값 중에서 큰 값을 제 3 디밍값으로 설정하여 출력하는 제 1 판단부와; 상기 제 3 디밍값과 사용자의 디밍 설정값 중에서 작은 값을 상기 최종 디밍값으로 설정하는 제 2 판단부를 포함하고; 상기 최소 디밍값은 상기 제 2 디밍값인 것을 특징으로 한다.Wherein the dimming value adjuster comprises: a histogram analyzer for analyzing the input image data and analyzing and outputting a histogram for each gradation; A high grayscale analysis unit configured to set, as a ratio of the high grayscale area, a ratio of pixels occupying a grayscale range higher than a first reference grayscale in all the pixels using the histogram for each grayscale; A low grayscale analysis unit that sets a ratio of a pixel in a gradation range lower than a second reference gradation in the entire pixels to a ratio of the low gradation range using the histogram for each gradation; A first dimming value is set according to a ratio of the high gradation region, a second dimming value is set according to a ratio of the low gradation region, and a large value among the first and second dimming values is set as a third dimming value And outputting the result; And a second determining unit for setting a smaller value among the third dimming value and the dimming setting value of the user as the final dimming value; And the minimum dimming value is the second dimming value.
상기 제 1 판단부는 상기 고계조 영역의 비율이 높을수록 상기 제 1 디밍값을 낮게 설정하고, 상기 저계조 영역의 비율이 높을수록 상기 제 2 디밍값을 높게 설정하는 것을 특징으로 한다.The first determining unit sets the first dimming value to a lower value as the ratio of the high gradation region increases and sets the second dimming value higher as the ratio of the low gradation region increases.
상기 디밍값 조정부는 상기 고계조 영역의 비율에 따라 디밍값을 임시로 설정하고, 상기 저계조 영역의 비율에 따라 임시로 설정된 디밍값을 다시 높여 최종 디밍값을 설정하는 것을 특징으로 한다.The dimming value adjusting unit temporarily sets the dimming value according to the ratio of the high gradation region and raises the dimming value temporarily set according to the ratio of the low gradation region to set the final dimming value.
상기 디밍값 조정부는 상기 입력 영상 데이터를 분석하여 계조별 히스토그램을 분석하여 출력하는 히스토그램 분석부와; 상기 계조별 히스토그램을 이용하여 제 1 기준 계조보다 높은 계조 범위에 해당된 화소가 전체화소에서 차지하는 비율을 상기 고계조 영역의 비율로 설정하는 고계조 분석부와; 상기 계조별 히스토그램을 이용하여 제 2 기준 계조보다 낮은 계조 범위에 해당된 화소가 상기 전체화소에서 차지하는 비율을 상기 저계조 영역의 비율로 설정하는 저계조 분석부와; 상기 고계조 영역의 비율에 따라 제 1 게인값을 설정하고, 상기 저계조 영역의 비율에 따라 제 2 게인값을 설정하고, 사용자의 디밍 설정값에 상기 제 1 게인값을 곱한 후, 곱한값에 상기 제 2 게인값을 곱하여 상기 최종 디밍값을 산출하는 제 1 판단부를 포함하는 것을 특징으로 한다.Wherein the dimming value adjuster comprises: a histogram analyzer for analyzing the input image data and analyzing and outputting a histogram for each gradation; A high grayscale analysis unit configured to set, as a ratio of the high grayscale area, a ratio of pixels occupying a grayscale range higher than a first reference grayscale in all the pixels using the histogram for each grayscale; A low grayscale analysis unit that sets a ratio of a pixel in a gradation range lower than a second reference gradation in the entire pixels to a ratio of the low gradation range using the histogram for each gradation; A first gain value is set according to the ratio of the high gradation region, a second gain value is set according to the ratio of the low gradation region, the dimming setup value of the user is multiplied by the first gain value, And calculating a final dimming value by multiplying the first gain value by the second gain value.
상기 제 1 판단부는 상기 고계조 영역의 비율이 높을수록 상기 제 1 게인값을 낮게 설정하고, 상기 저계조 영역의 비율이 높을수록 상기 제 2 게인값을 높게 설정하는 것을 특징으로 한다.Wherein the first determination unit sets the first gain value to be lower as the ratio of the high gradation region is higher and sets the second gain value to be higher as the ratio of the low gradation region becomes higher.
또한, 상기와 같은 목적을 달성하기 위해 본 발명의 실시 예에 따른 액정 표시장치의 구동방법은 입력 영상 데이터를 분석하여 고계조 영역의 비율 및 저계조 영역의 비율을 산출하는 단계; 산출된 고계조 영역의 비율 및 저계조 영역의 비율에 따라 디밍값을 조정하여 출력하는 단계; 상기 디밍값에 따라 백라이트를 구동하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.According to another aspect of the present invention, there is provided a method of driving a liquid crystal display (LCD) device, the method comprising: calculating a ratio of a high gray scale area and a low gray scale area by analyzing input image data; Adjusting and outputting the dimming value according to the ratio of the calculated high gradation region and the ratio of the low gradation region; And driving the backlight according to the dimming value.
상기 디밍값을 조정하여 출력하는 단계는 상기 저계조 영역의 비율에 따라 최소 디밍값을 설정하는 단계; 상기 고계조 영역의 비율에 따라 최종 디밍값을 설정하되, 상기 최종 디밍값이 상기 최소 디밍값보다 크거나 같게 설정하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.The adjusting and outputting the dimming value may include: setting a minimum dimming value according to the ratio of the low gradation region; Setting a final dimming value according to a ratio of the high gradation region and setting the final dimming value equal to or greater than the minimum dimming value.
상기 디밍값을 조정하여 출력하는 단계는 상기 입력 영상 데이터를 분석하여 계조별 히스토그램을 분석하여 출력하는 단계; 상기 계조별 히스토그램을 이용하여 제 1 기준 계조보다 높은 계조 범위에 해당된 화소가 전체화소에서 차지하는 비율을 상기 고계조 영역의 비율로 설정하는 단계; 상기 계조별 히스토그램을 이용하여 제 2 기준 계조보다 낮은 계조 범위에 해당된 화소가 상기 전체화소에서 차지하는 비율을 상기 저계조 영역의 비율로 설정하는 단계; 상기 고계조 영역의 비율에 따라 제 1 디밍값을 설정하고, 상기 저계조 영역의 비율에 따라 제 2 디밍값을 설정하고, 상기 제 1 및 제 2 디밍값 중에서 큰 값을 제 3 디밍값으로 설정하여 출력하는 단계; 상기 제 3 디밍값과 사용자의 디밍 설정값 중에서 작은 값을 상기 최종 디밍값으로 설정하는 단계를 포함하고; 상기 최소 디밍값은 상기 제 2 디밍값인 것을 특징으로 한다.Wherein the step of adjusting and outputting the dimming value comprises: analyzing the input image data and analyzing and outputting a histogram for each gradation; Setting a ratio of a pixel corresponding to a gradation range higher than a first reference gradation in all the pixels to a ratio of the high gradation range using the histogram for each gradation; Setting a ratio of the pixels corresponding to the gradation range lower than the second reference gradation in all of the pixels to a ratio of the low gradation range using the histogram for each gradation; A first dimming value is set according to a ratio of the high gradation region, a second dimming value is set according to a ratio of the low gradation region, and a large value among the first and second dimming values is set as a third dimming value ; Setting a third value of the third dimming value and a user's dimming setting value to the final dimming value; And the minimum dimming value is the second dimming value.
상기 디밍값을 조정하여 출력하는 단계는 상기 고계조 영역의 비율에 따라 디밍값을 임시로 설정하는 단계; 상기 저계조 영역의 비율에 따라 임시로 설정된 디밍값을 다시 높여 최종 디밍값을 설정하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.The step of adjusting and outputting the dimming value may include: temporarily setting a dimming value according to the ratio of the high gradation region; And increasing the dimming value temporarily set according to the ratio of the low gradation region to set the final dimming value.
상기 디밍값을 조정하여 출력하는 단계는 상기 입력 영상 데이터를 분석하여 계조별 히스토그램을 분석하여 출력하는 단계; 상기 계조별 히스토그램을 이용하여 제 1 기준 계조보다 높은 계조 범위에 해당된 화소가 전체화소에서 차지하는 비율을 상기 고계조 영역의 비율로 설정하는 단계; 상기 계조별 히스토그램을 이용하여 제 2 기준 계조보다 낮은 계조 범위에 해당된 화소가 상기 전체화소에서 차지하는 비율을 상기 저계조 영역의 비율로 설정하는 단계; 상기 고계조 영역의 비율에 따라 제 1 게인값을 설정하고, 상기 저계조 영역의 비율에 따라 제 2 게인값을 설정하는 단계; 사용자의 디밍 설정값에 상기 제 1 게인값을 곱한 후, 곱한값에 상기 제 2 게인값을 곱하여 상기 최종 디밍값을 산출하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.Wherein the step of adjusting and outputting the dimming value comprises: analyzing the input image data and analyzing and outputting a histogram for each gradation; Setting a ratio of a pixel corresponding to a gradation range higher than a first reference gradation in all the pixels to a ratio of the high gradation range using the histogram for each gradation; Setting a ratio of the pixels corresponding to the gradation range lower than the second reference gradation in all of the pixels to a ratio of the low gradation range using the histogram for each gradation; Setting a first gain value according to a ratio of the high gradation region and setting a second gain value according to a ratio of the low gradation region; And calculating the final dimming value by multiplying the dimming setting value of the user by the first gain value and then multiplying the multiplied value by the second gain value.
본 발명은 고계조 영역의 비율에 따라 디밍값(dim)을 설정하되, 저계조 영역의 비율도 함께 고려하여 디밍값(dim)을 조정함으로써 백라이트 유닛의 소비전력 절감효과와 아울러 저계조 영역의 표현력 감소를 방지할 수 있다.In the present invention, the dimming value dim is set according to the ratio of the high gradation region, and the dimming value dim is also adjusted in consideration of the ratio of the low gradation region, thereby reducing power consumption of the backlight unit, Can be prevented.
도 1은 본 발명의 실시 예에 따른 액정 표시장치의 구성도이다.
도 2는 제 1 실시 예에 따른 디밍값 조정부(10)의 구성도이다.
도 3은 제 1 실시 예에 따른 디밍값 조정부(10)의 동작 순서도이다.
도 4는 계조별 히스토그램의 예시를 나타낸다.
도 5는 제 2 실시 예에 따른 디밍값 조정부(10)의 구성도이다.
도 6은 제 2 실시 예에 따른 디밍값 조정부(10)의 동작 순서도이다.1 is a configuration diagram of a liquid crystal display device according to an embodiment of the present invention.
2 is a configuration diagram of the dimming
3 is a flowchart of the operation of the dimming
Fig. 4 shows an example of a histogram for each gradation.
5 is a configuration diagram of the dimming
6 is a flowchart of the operation of the dimming value adjuster 10 according to the second embodiment.
이하, 본 발명의 실시 예에 따른 액정 표시장치 및 그 구동방법을 첨부된 도면을 참조하여 상세히 설명한다.Hereinafter, a liquid crystal display device and a driving method thereof according to embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.
도 1은 본 발명의 실시 예에 따른 액정 표시장치의 구성도이다.1 is a configuration diagram of a liquid crystal display device according to an embodiment of the present invention.
도 1에 도시된 액정 표시장치는 화상을 표시하는 액정 패널(2)과, 액정 패널(2)의 데이터 라인(DL)을 구동하는 데이터 드라이버(6)와, 액정 패널(2)의 게이트 라인(GL)을 구동하는 게이트 드라이버(4)와, 입력 영상 데이터를 정렬하여 데이터 드라이브(6)에 공급함과 아울러 게이트 드라이버(4)를 제어하는 타이밍 컨트롤러(8)와, 입력 영상 데이터를 분석하여 고계조 영역의 비율 및 저계조 영역의 비율을 산출하고 산출된 고계조 영역의 비율 및 저계조 영역의 비율에 따라 디밍값(dim)을 조정하여 출력하는 디밍값 조정부(10)와, 디밍값 조정부(10)로부터 제공된 디밍값(dim)에 따라 백라이트(14)를 구동하는 인버터(12)를 포함한다.1 includes a
액정 패널(2)은 다수의 화소들이 배열된 화소 매트릭스를 통해 영상을 표시한다. 각 화소는 데이터 신호에 따른 액정 배열의 가변으로 광투과율을 조절하는 적, 녹, 청 서브화소의 조합으로 원하는 색을 구현한다. 각 서브화소는 게이트 라인(GL) 및 데이터 라인(DL)과 접속된 박막 트랜지스터(TFT), 박막 트랜지스터(TFT)와 병렬 접속된 액정 커패시터(Clc) 및 스토리지 커패시터(Cst)를 구비한다. 액정 커패시터(Clc)는 박막 트랜지스터(TFT)를 통해 화소 전극에 공급된 데이터 신호와, 공통 전극에 공급된 공통 전압(Vcom)과의 차전압을 충전하고 충전된 전압에 따라 액정을 구동하여 광투과율을 조절한다. 스토리지 커패시터(Cst)는 액정 커패시터(Clc)에 충전된 전압을 안정적으로 유지시킨다.The
데이터 드라이버(6)는 타이밍 컨트롤러(8)로부터의 데이터 제어 신호에 응답하여 타이밍 컨트롤러(8)로부터의 디지털 영상 데이터를 감마 전압을 이용하여 아날로그 데이터 신호(화소 전압 신호)로 변환하여서 액정 패널(2)의 데이터 라인(DL)으로 공급한다.The
게이트 드라이버(4)는 타이밍 컨트롤러(8)의 게이트 제어 신호에 응답하여 액정 패널(2)의 게이트 라인(GL)을 순차 구동한다.The
타이밍 컨트롤러(8)는 입력 영상 데이터를 정렬하여 데이터 드라이버(6)로 출력한다. 또한, 타이밍 컨트롤러(8)는 입력되는 다수의 동기신호, 즉 도트 클럭, 데이터 인에이블 신호, 수평 동기 신호, 수직 동기 신호를 이용하여 데이터 드라이버(6)의 구동 타이밍을 제어하는 데이터 제어 신호와, 게이트 드라이버(4)의 구동 타이밍을 제어하는 게이트 제어 신호를 생성하여 출력한다.The
디밍값 조정부(10)는 입력 영상 데이터를 분석하여 디밍값(dim)을 조정하여 출력한다. 디밍값 조정부(10)는 입력 영상 데이터에서 고계조 영역의 비율을 산출하고, 산출된 고계조 영역의 비율이 높을수록 디밍값(dim)을 낮게 설정하여 출력한다. 그런데, 고계조 영역의 비율에 비례하여 디밍값(dim)을 낮추면 백라이트(14)의 휘도가 과도하게 낮아짐에 따라 저계조 영역의 표현력이 감소될 수 있다.The dimming
이를 방지하기 위해, 디밍값 조정부(10)는 고계조 영역의 비율을 산출함과 아울러 저계조 영역의 비율도 산출한다. 그리고 고계조 영역의 비율에 따라 디밍값(dim)을 설정하되, 저계조 영역의 비율도 함께 고려하여 디밍값(dim)을 설정한다. 예를 들어, 디밍값 조정부(10)는 저계조 영역의 비율에 따라 최소 디밍값을 설정하고, 고계조 영역의 비율에 따른 디밍값(dim)이 최소 디밍값보다 크거나 같게 설정할 수 있다. 또 다른 예로, 디밍값 조정부(10)는 고계조 영역의 비율에 따라 디밍값(dim)을 임시로 설정하고, 저계조 영역의 비율에 따라 임시로 설정된 디밍값(dim)을 다시 높이는 보정을 할 수 있다. 이러한 디밍값 조정부(10)에 대해서는 구체적으로 후술하기로 한다.In order to prevent this, the dimming
인버터(12)는 디밍값 조정부(10)로부터의 디밍값(dim)에 따라 백라이트(14)를 구동하여 백라이트(14)의 휘도를 조절한다. 인버터(12)는 디밍값에 대응하는 PWM 신호를 발생하고 PWM 신호의 펄스 폭에 대응하는 백라이트(16) 구동 신호를 백라이트(14)로 공급한다. 구체적으로, 인버터(12)는 디밍값에 따라 PWM 신호의 펄스 폭을 조정하고 그 펄스 폭에 따라 백라이트 구동 신호의 온/오프 기간을 조정하여서 백라이트(14)의 휘도를 조절한다.The
이하, 본 발명의 디밍값 조정부(10)에 대해 실시 예 별로 구체적으로 설명한다.Hereinafter, the dimming value adjuster 10 of the present invention will be described in detail with reference to embodiments.
도 2는 제 1 실시 예에 따른 디밍값 조정부(10)의 구성도이다. 그리고 도 3은 제 1 실시 예에 따른 디밍값 조정부(10)의 동작 순서도이다.2 is a configuration diagram of the dimming
도 2에 도시된 디밍값 조정부(10)는 히스토그램 분석부(16)와, 고계조 분석부(18)와, 저계조 분석부(20)와, 제 1 판단부(22)와, 제 2 판단부(24)를 포함한다.2 includes a
히스토그램 분석부(16)는 입력되는 적어도 한 프레임의 영상 데이터에서 계조별 화소수를 검출하여 도 4에 도시된 바와 같이 계조별 히스토그램을 생성 및 분석하여 출력한다.(도 3, S1 단계)The
고계조 분석부(18)는 히스토그램 분석부(16)로부터 제공된 계조별 히스토그램을 이용하여 입력 영상 데이터에서 고계조 영역의 비율, 즉 고계조 비율을 산출하여 출력한다. 이를 위해, 고계조 분석부(18)는 고계조 범위에 해당된 제 1 기준 계조를 설정하고 제 1 기준 계조보다 높은 계조 범위의 화소수가 전체 화소수에서 차지하는 비율을 산출한다. 이때, 산출된 비율이 고계조 비율이 된다. (도 3, S2 단계)The
저계조 분석부(20)는 히스토그램 분석부(16)로부터 제공된 계조별 히스토그램을 이용하여 입력 영상 데이터에서 저계조 영역의 비율, 즉 저계조 비율을 산출하여 출력한다. 이를 위해, 저계조 분석부(20)는 저계조 범위에 해당된 제 2 기준 계조를 설정하고 제 2 기준 계조보다 낮은 범위의 화소수가 전체 화소수에서 차지하는 비율을 산출한다. 이때, 산출된 비율이 저계조 비율이 된다. 제 2 기준 계조가 제 1 기준 계조보다 낮은 계조 범위에 해당된다.(도 3, S2 단계)The low-gray-
제 1 판단부(22)는 고계조 분석부(18)로부터 제공된 고계조 비율과, 저계조 분석부(20)로부터 제공된 저계조 비율을 분석하여 디밍값(dim)을 조정한다. 구체적으로, 제 1 판단부(22)는 고계조 비율에 따라 제 1 디밍값을 설정하고, 저계조 비율에 따라 제 2 디밍값을 설정한다. 제 1 판단부(22)는 제 1 디밍값의 설정시 고계조 비율이 높을수록 제 1 디밍값을 낮게 설정한다. 그리고 제 1 판단부(22)는 제 2 디밍값의 설정시 저계조 비율이 높을수록 제 2 디밍값을 높게 설정한다.(도 3, S3 단계)The
이러한 제 1 판단부(22)는 설정된 제 1 및 제 2 디밍값을 비교하고, 제 1 및 제 2 디밍값 중에서 큰 값을 제 3 디밍값으로서 설정하여 출력한다.(도 3, S4 단계)The
한편, 제 1 판단부(22)는 제 1 및 제 2 디밍값의 설정시 룩업 테이블(미도시)을 참조할 수 있는데, 룩업 테이블은 표 1과 같이 고계조 비율에 대응되는 다수의 제 1 디밍값이 저장되고, 표 2와 같이 저계조 비율에 대응되는 다수의 제 2 디밍값이 저장된다.The
표 1 및 표 2를 참조하여 제 1 판단부(22)에서 제 1 내지 제 3 디밍값을 설정하는 방법을 예를 들어 설명한다. 이하에서는 디밍값의 설정 범위를 0~100인 것으로 한다. 물론, 디밍값이 0 에서 100으로 갈수록 백라이트(14)의 휘도는 밝아진다.A method of setting the first to third dimming values in the
예를 들어, 입력 영상 데이터의 고계조 비율이 52%이고 저계조 비율이 7%라고 가정하자. 그러면, 제 1 판단부(22)는 52%의 고계조 비율에 따라 제 1 디밍값을 70으로 설정하고, 7%의 저계조 비율에 따라 제 2 디밍값을 75로 설정한다. 그리고 제 1 판단부는 70인 제 1 디밍값과 75인 제 2 디밍값 중에서 큰 값인 75를 제 3 디밍값으로 설정한다.For example, assume that the input image data has a high gradation ratio of 52% and a low gradation ratio of 7%. Then, the
다른 예로, 입력 영상 데이터의 고계조 비율이 22%이고 저계조 비율이 7%라고 가정하자. 제 1 판단부(22)는 22%의 고계조 비율에 따라 제 1 디밍값을 85로 설정하고, 7%의 저계조 비율에 따라 제 2 디밍값을 75로 설정한다. 그리고 제 1 판단부는 85인 제 1 디밍값과 75인 제 2 디밍값 중에서 큰 값인 85를 제 3 디밍값으로 설정한다.As another example, assume that the high gradation ratio of the input image data is 22% and the low gradation ratio is 7%. The
이와 같이, 제 1 판단부(22)에서 고계조 비율 및 저계조 비율을 분석하여 제 3 디밍값을 조정하여도, 이는 사용자가 설정한 디밍 설정값보다 클 경우 최종 디밍값으로 설정될 수 없다. 이를 위해, 실시 예는 제 2 판단부(24)를 구비한다.In this way, even if the
제 2 판단부(24)는 제 1 판단부(22)로부터 제공된 제 3 디밍값과 사용자의 디밍 설정값을 비교하여 최종 디밍값을 산출한다. 구체적으로, 제 2 판단부(24)는 제 3 디밍값과 사용자의 디밍 설정값 중에서 작은 값을 최종 디밍값(dim)으로 설정하여 출력한다.(도 3, S5 단계) 예를 들어, 제 2 판단부(24)에 제공된 제 3 디밍값이 80이고 사용자의 디밍 설정값이 85라면 제 2 판단부(24)는 80을 최종 디밍값(dim)으로 설정하여 출력한다. 또 다른 예로 제 2 판단부(24)에 제공된 제 3 디밍값이 85이고 사용자의 디밍 설정값이 70이라면 제 2 판단부(24)는 70을 최종 디밍값(dim)으로 설정하여 출력한다.The
이하, 제 2 실시 예에 따른 디밍값 조정부(10)에 대해 설명한다.The dimming
도 5는 제 2 실시 예에 따른 디밍값 조정부(10)의 구성도이다. 그리고 도 6은 제 2 실시 예에 따른 디밍값 조정부(10)의 동작 순서도이다.5 is a configuration diagram of the dimming
도 5에 도시된 디밍값 조정부(10)는 히스토그램 분석부(16)와, 고계조 분석부(18)와, 저계조 분석부(20)와, 제 1 판단부(26)를 포함한다.5 includes a
제 2 실시 예에서 히스토그램 분석부(16)와, 고계조 분석부(18)와, 저계조 분석부(20)는 제 1 실시 예와 실질적으로 기능이 동일한 바, 동일 부호를 부여하였으며 이에 대한 설명을 생략한다.(도 6, S6 및 S7 단계 생략) 그리고 제 2 실시 예에서는 제 1 판단부(26)에 관해서만 설명한다.In the second embodiment, the
제 1 판단부(26) 고계조 분석부(18)로부터 제공된 고계조 비율과, 저계조 분석부(20)로부터 제공된 저계조 비율을 분석하여 디밍값을 조정한다. 구체적으로, 제 1 판단부(26)는 고계조 비율에 따라 제 1 게인값을 설정하고, 저계조 비율에 따라 제 2 게인값을 설정한다.(도 6, S8 단계) 제 1 판단부(26)는 제 1 게인값의 설정시 고계조 비율이 높을수록 제 1 게인값을 낮게 설정한다. 그리고 제 1 판단부(26)는 제 2 게인값의 설정시 저계조 비율이 높을수록 제 2 게인값을 높게 설정한다.The
이때, 제 1 게인값은 고계조 비율에 비례하여 사용자의 디밍 설정값을 일정값 낮추기 위한 값이고, 제 2 게인값은 저계조 비율에 비례하여 낮게 설정된 디밍 설정값을 일정값 높이기 위한 값이다. 따라서, 제 1 게인값은 1 보다 작은 범위로 설정되고, 제 2 게인값은 1 보다 큰 범위로 설정된다.In this case, the first gain value is a value for lowering the user's dimming setting value in proportion to the high gray-scale ratio, and the second gain value is a value for raising a dimming setting value set low in proportion to the low gray-scale ratio. Therefore, the first gain value is set to a range smaller than 1, and the second gain value is set to a range larger than 1.
제 1 판단부(26)는 제 1 및 제 2 게인값을 설정한 후, 사용자의 디밍 설정값에 제 1 게인값을 곱하고, 곱한값에 다시 제 2 게인값을 곱하여 최종 디밍값(dim)을 산출한다.(도 6, S9 단계)After setting the first and second gain values, the
물론, 사용자의 디밍 설정값에 제 1 및 제 2 게인값을 곱해 설정된 최종 디밍값(dim)은 사용자의 디밍 설정값보다는 작거나 같은 것이 바람직하다.Of course, it is preferable that the user's dimming setting value is multiplied by the first and second gain values so that the set final dimming value dim is less than or equal to the dimming setting value of the user.
상술한 바와 같이, 본 발명은 고계조 영역의 비율에 따라 디밍값(dim)을 설정하되, 저계조 영역의 비율도 함께 고려하여 디밍값(dim)을 조정함으로써 백라이트 유닛의 소비전력 절감효과와 아울러 저계조 영역의 표현력 감소를 방지할 수 있다.As described above, according to the present invention, the dimming value dim is set according to the ratio of the high gradation region, and the dimming value dim is also adjusted in consideration of the ratio of the low gradation region to the power saving effect of the backlight unit It is possible to prevent the reduction of the expressive power in the low gradation region.
이상에서 설명한 본 발명은 상술한 실시 예 및 첨부된 도면에 한정되는 것이 아니고, 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 여러 가지 치환, 변형 및 변경이 가능하다는 것이 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 있어 명백할 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 general inventive concept as defined by the appended claims and their equivalents. Will be clear to those who have knowledge of.
2: 액정 패널 4: 게이트 드라이버
6: 데이터 드라이버 8: 타이밍 컨트롤러
10: 디밍값 조정부 12: 인버터
14: 백라이트2: liquid crystal panel 4: gate driver
6: Data driver 8: Timing controller
10: dimming value adjustment unit 12: inverter
14: Backlight
Claims (12)
상기 디밍값 조정부로부터 제공된 디밍값에 따라 백라이트를 구동하는 인버터를 포함하는 액정 표시장치에 있어서,
상기 디밍값 조정부는
상기 저계조 영역의 비율에 따라 최소 디밍값을 설정하고,
상기 고계조 영역의 비율에 따라 최종 디밍값을 설정하되, 상기 최종 디밍값이 상기 최소 디밍값보다 크거나 같게 설정하는 것을 특징으로 하는 액정 표시장치.The ratio of the high gradation area and the low gradation area is calculated by analyzing the input image data and the ratio of the calculated high gradation area and the ratio of the low gradation area is analyzed to reflect the dimming value preset by the user in the adjusted dimming value A dimming value adjusting unit for outputting the calculated dimming value;
And an inverter for driving the backlight according to the dimming value provided from the dimming value adjusting unit,
The dimming value adjusting unit
A minimum dimming value is set according to the ratio of the low gradation region,
Wherein a final dimming value is set according to a ratio of the high gradation region, and the final dimming value is set to be equal to or greater than the minimum dimming value.
상기 디밍값 조정부는
상기 입력 영상 데이터를 분석하여 계조별 히스토그램을 분석하여 출력하는 히스토그램 분석부와;
상기 계조별 히스토그램을 이용하여 제 1 기준 계조보다 높은 계조 범위에 해당된 화소가 전체화소에서 차지하는 비율을 상기 고계조 영역의 비율로 설정하는 고계조 분석부와;
상기 계조별 히스토그램을 이용하여 제 2 기준 계조보다 낮은 계조 범위에 해당된 화소가 상기 전체화소에서 차지하는 비율을 상기 저계조 영역의 비율로 설정하는 저계조 분석부와;
상기 고계조 영역의 비율에 따라 제 1 디밍값을 설정하고, 상기 저계조 영역의 비율에 따라 제 2 디밍값을 설정하고, 상기 제 1 및 제 2 디밍값 중에서 큰 값을 제 3 디밍값으로 설정하여 출력하는 제 1 판단부와;
상기 제 3 디밍값과 사용자의 디밍 설정값 중에서 작은 값을 상기 최종 디밍값으로 설정하는 제 2 판단부를 포함하고;
상기 최소 디밍값은 상기 제 2 디밍값인 것을 특징으로 하는 액정 표시장치.The method according to claim 1,
The dimming value adjusting unit
A histogram analyzer for analyzing the input image data and analyzing and outputting a histogram for each histogram;
A high grayscale analysis unit configured to set, as a ratio of the high grayscale area, a ratio of pixels occupying a grayscale range higher than a first reference grayscale in all the pixels using the histogram for each grayscale;
A low grayscale analysis unit that sets a ratio of a pixel in a gradation range lower than a second reference gradation in the entire pixels to a ratio of the low gradation range using the histogram for each gradation;
A first dimming value is set according to a ratio of the high gradation region, a second dimming value is set according to a ratio of the low gradation region, and a large value among the first and second dimming values is set as a third dimming value And outputting the result;
And a second determining unit for setting a smaller value among the third dimming value and the dimming setting value of the user as the final dimming value;
And the minimum dimming value is the second dimming value.
상기 제 1 판단부는
상기 고계조 영역의 비율이 높을수록 상기 제 1 디밍값을 낮게 설정하고,
상기 저계조 영역의 비율이 높을수록 상기 제 2 디밍값을 높게 설정하는 것을 특징으로 하는 액정 표시장치.The method of claim 3,
The first determination unit
The first dimming value is set to be lower as the ratio of the high gradation region is higher,
And the second dimming value is set higher as the ratio of the low gradation region is higher.
상기 디밍값 조정부로부터 제공된 디밍값에 따라 백라이트를 구동하는 인버터를 포함하는 액정 표시장치에 있어서,
상기 디밍값 조정부는
상기 고계조 영역의 비율에 따라 디밍값을 임시로 설정하고,
상기 저계조 영역의 비율에 따라 임시로 설정된 디밍값을 다시 높여 최종 디밍값을 설정하는 것을 특징으로 하는 액정 표시장치.The ratio of the high gradation area and the low gradation area is calculated by analyzing the input image data and the ratio of the calculated high gradation area and the ratio of the low gradation area is analyzed to reflect the dimming value preset by the user in the adjusted dimming value A dimming value adjusting unit for outputting the calculated dimming value;
And an inverter for driving the backlight according to the dimming value provided from the dimming value adjusting unit,
The dimming value adjusting unit
The dimming value is temporarily set according to the ratio of the high gradation region,
And the final dimming value is set by raising the dimming value temporarily set according to the ratio of the low gradation region.
상기 디밍값 조정부는
상기 입력 영상 데이터를 분석하여 계조별 히스토그램을 분석하여 출력하는 히스토그램 분석부와;
상기 계조별 히스토그램을 이용하여 제 1 기준 계조보다 높은 계조 범위에 해당된 화소가 전체화소에서 차지하는 비율을 상기 고계조 영역의 비율로 설정하는 고계조 분석부와;
상기 계조별 히스토그램을 이용하여 제 2 기준 계조보다 낮은 계조 범위에 해당된 화소가 상기 전체화소에서 차지하는 비율을 상기 저계조 영역의 비율로 설정하는 저계조 분석부와;
상기 고계조 영역의 비율에 따라 제 1 게인값을 설정하고, 상기 저계조 영역의 비율에 따라 제 2 게인값을 설정하고, 사용자의 디밍 설정값에 상기 제 1 게인값을 곱한 후, 곱한값에 상기 제 2 게인값을 곱하여 상기 최종 디밍값을 산출하는 제 1 판단부를 포함하는 것을 특징으로 하는 액정 표시장치.6. The method of claim 5,
The dimming value adjusting unit
A histogram analyzer for analyzing the input image data and analyzing and outputting a histogram for each histogram;
A high grayscale analysis unit configured to set, as a ratio of the high grayscale area, a ratio of pixels occupying a grayscale range higher than a first reference grayscale in all the pixels using the histogram for each grayscale;
A low grayscale analysis unit that sets a ratio of a pixel in a gradation range lower than a second reference gradation in the entire pixels to a ratio of the low gradation range using the histogram for each gradation;
A first gain value is set according to the ratio of the high gradation region, a second gain value is set according to the ratio of the low gradation region, the dimming setup value of the user is multiplied by the first gain value, And a first determining unit for calculating the final dimming value by multiplying the first gain value by the second gain value.
상기 제 1 판단부는
상기 고계조 영역의 비율이 높을수록 상기 제 1 게인값을 낮게 설정하고,
상기 저계조 영역의 비율이 높을수록 상기 제 2 게인값을 높게 설정하는 것을 특징으로 하는 액정 표시장치.The method according to claim 6,
The first determination unit
The first gain value is set to be lower as the ratio of the high gradation region is higher,
And the second gain value is set to be higher as the ratio of the low gradation region is higher.
산출된 고계조 영역의 비율 및 저계조 영역의 비율을 분석하여 조정한 디밍값에 사용자에 의하여 기설정된 디밍값을 반영하여 산출한 디밍값을 출력하는 단계;
상기 디밍값에 따라 백라이트를 구동하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 액정 표시장치의 구동방법에 있어서,
상기 디밍값을 출력하는 단계는
상기 저계조 영역의 비율에 따라 최소 디밍값을 설정하는 단계;
상기 고계조 영역의 비율에 따라 최종 디밍값을 설정하되, 상기 최종 디밍값이 상기 최소 디밍값보다 크거나 같게 설정하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 액정 표시장치의 구동방법.Analyzing input image data to calculate a ratio of a high gradation area and a low gradation area;
Analyzing a ratio of the calculated high gradation region and a ratio of the low gradation region, and outputting the calculated dimming value by reflecting the adjusted dimming value by the user;
And driving the backlight according to the dimming value. The driving method of a liquid crystal display device according to claim 1,
The step of outputting the dimming value
Setting a minimum dimming value according to the ratio of the low gradation region;
And setting a final dimming value according to a ratio of the high gradation region, wherein the final dimming value is set to be equal to or greater than the minimum dimming value.
상기 디밍값을 조정하여 출력하는 단계는
상기 입력 영상 데이터를 분석하여 계조별 히스토그램을 분석하여 출력하는 단계;
상기 계조별 히스토그램을 이용하여 제 1 기준 계조보다 높은 계조 범위에 해당된 화소가 전체화소에서 차지하는 비율을 상기 고계조 영역의 비율로 설정하는 단계;
상기 계조별 히스토그램을 이용하여 제 2 기준 계조보다 낮은 계조 범위에 해당된 화소가 상기 전체화소에서 차지하는 비율을 상기 저계조 영역의 비율로 설정하는 단계;
상기 고계조 영역의 비율에 따라 제 1 디밍값을 설정하고, 상기 저계조 영역의 비율에 따라 제 2 디밍값을 설정하고, 상기 제 1 및 제 2 디밍값 중에서 큰 값을 제 3 디밍값으로 설정하여 출력하는 단계;
상기 제 3 디밍값과 사용자의 디밍 설정값 중에서 작은 값을 상기 최종 디밍값으로 설정하는 단계를 포함하고;
상기 최소 디밍값은 상기 제 2 디밍값인 것을 특징으로 하는 액정 표시장치의 구동방법.9. The method of claim 8,
The step of adjusting and outputting the dimming value
Analyzing the input image data and analyzing and outputting a histogram according to the gradation;
Setting a ratio of a pixel corresponding to a gradation range higher than a first reference gradation in all the pixels to a ratio of the high gradation range using the histogram for each gradation;
Setting a ratio of the pixels corresponding to the gradation range lower than the second reference gradation in all of the pixels to a ratio of the low gradation range using the histogram for each gradation;
A first dimming value is set according to a ratio of the high gradation region, a second dimming value is set according to a ratio of the low gradation region, and a large value among the first and second dimming values is set as a third dimming value ;
Setting a third value of the third dimming value and a user's dimming setting value to the final dimming value;
And the minimum dimming value is the second dimming value.
산출된 고계조 영역의 비율 및 저계조 영역의 비율을 분석하여 조정한 디밍값에 사용자에 의하여 기설정된 디밍값을 반영하여 산출한 디밍값을 출력하는 단계;
상기 디밍값에 따라 백라이트를 구동하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 액정 표시장치의 구동방법에 있어서,
상기 디밍값을 출력하는 단계는
상기 고계조 영역의 비율에 따라 디밍값을 임시로 설정하는 단계;
상기 저계조 영역의 비율에 따라 임시로 설정된 디밍값을 다시 높여 최종 디밍값을 설정하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 액정 표시장치의 구동방법.Analyzing input image data to calculate a ratio of a high gradation area and a low gradation area;
Analyzing a ratio of the calculated high gradation region and a ratio of the low gradation region, and outputting the calculated dimming value by reflecting the adjusted dimming value by the user;
And driving the backlight according to the dimming value. The driving method of a liquid crystal display device according to claim 1,
The step of outputting the dimming value
Temporarily setting a dimming value according to a ratio of the high gradation region;
And increasing the dimming value temporarily set according to the ratio of the low gradation region to set the final dimming value.
상기 디밍값을 출력하는 단계는
상기 입력 영상 데이터를 분석하여 계조별 히스토그램을 분석하여 출력하는 단계;
상기 계조별 히스토그램을 이용하여 제 1 기준 계조보다 높은 계조 범위에 해당된 화소가 전체화소에서 차지하는 비율을 상기 고계조 영역의 비율로 설정하는 단계;
상기 계조별 히스토그램을 이용하여 제 2 기준 계조보다 낮은 계조 범위에 해당된 화소가 상기 전체화소에서 차지하는 비율을 상기 저계조 영역의 비율로 설정하는 단계;
상기 고계조 영역의 비율에 따라 제 1 게인값을 설정하고, 상기 저계조 영역의 비율에 따라 제 2 게인값을 설정하는 단계;
사용자의 디밍 설정값에 상기 제 1 게인값을 곱한 후, 곱한값에 상기 제 2 게인값을 곱하여 상기 최종 디밍값을 산출하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 액정 표시장치의 구동방법.12. The method of claim 11,
The step of outputting the dimming value
Analyzing the input image data and analyzing and outputting a histogram according to the gradation;
Setting a ratio of a pixel corresponding to a gradation range higher than a first reference gradation in all the pixels to a ratio of the high gradation range using the histogram for each gradation;
Setting a ratio of the pixels corresponding to the gradation range lower than the second reference gradation in all of the pixels to a ratio of the low gradation range using the histogram for each gradation;
Setting a first gain value according to a ratio of the high gradation region and setting a second gain value according to a ratio of the low gradation region;
And multiplying the multiplied value by the first gain value and the final gain value by multiplying the multiplied value by the second gain value.
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Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A201 | Request for examination | ||
AMND | Amendment | ||
E601 | Decision to refuse application | ||
AMND | Amendment | ||
X701 | Decision to grant (after re-examination) | ||
GRNT | Written decision to grant |