KR102418572B1 - Liquid Crystal Display Device and Driving Method thereof - Google Patents

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Abstract

본 발명은 계조 뭉침이 많이 발생할 경우 디밍값이 아닌 광량 목표값 제어를 통해 픽셀 게인을 가변하고 데이터신호의 보상률을 낮추어 계조 뭉침을 완화할 수 있는 효과가 있다. 이를 위해, 본 발명은 계조 뭉침이 발생하면 계조 뭉침의 정도에 따라 픽셀 게인값을 가변한다.According to the present invention, when grayscale aggregation occurs a lot, it is possible to reduce the grayscale aggregation by changing the pixel gain and lowering the compensation rate of the data signal by controlling the target light quantity instead of the dimming value. To this end, in the present invention, when grayscale aggregation occurs, the pixel gain value is varied according to the degree of grayscale aggregation.

Description

액정표시장치와 이의 구동방법{Liquid Crystal Display Device and Driving Method thereof}Liquid Crystal Display Device and Driving Method thereof

본 발명은 액정표시장치와 이의 구동방법에 관한 것이다.The present invention relates to a liquid crystal display device and a driving method thereof.

정보화 기술이 발달함에 따라 사용자와 정보간의 연결 매체인 표시장치의 시장이 커지고 있다. 이에 따라, 액정표시장치(Liquid Crystal Display: LCD), 유기전계발광표시장치(Organic Light Emitting Diode Display: OLED) 및 플라즈마액정패널(Plasma Display Panel: PDP) 등과 같은 평판 표시장치(Flat Panel Display: FPD)의 사용이 증가하고 있다.With the development of information technology, the market for display devices, which is a connection medium between users and information, is growing. Accordingly, a flat panel display (FPD) such as a liquid crystal display (LCD), an organic light emitting diode display (OLED), and a plasma display panel (PDP), etc. ) is increasing in use.

액정표시장치에는 액정패널, 백라이트 유닛, 구동부 및 타이밍 제어부 등이 포함된다. 액정패널은 박막 트랜지스터, 스토리지 커패시터 및 화소전극 등이 형성된 트랜지스터기판과 컬러필터 및 블랙매트릭스 등이 형성된 컬러필터기판 사이에 위치하는 액정층을 포함한다.The liquid crystal display includes a liquid crystal panel, a backlight unit, a driving unit, a timing control unit, and the like. The liquid crystal panel includes a liquid crystal layer positioned between a transistor substrate on which a thin film transistor, a storage capacitor, and a pixel electrode are formed, and a color filter substrate on which a color filter and a black matrix are formed.

액정패널은 게이트 구동부로부터 공급된 게이트신호와 데이터 구동부로부터 공급된 데이터전압 등을 기반으로 동작한다. 백라이트 유닛은 발광다이오드(LED) 등과 같은 광원을 이용하여 액정패널에 빛을 제공한다.The liquid crystal panel operates based on the gate signal supplied from the gate driver and the data voltage supplied from the data driver. The backlight unit provides light to the liquid crystal panel using a light source such as a light emitting diode (LED).

액정표시장치는 액정패널의 전력 효율을 높이기 위해 디밍 방법을 사용한다. 디밍 방법은 액정패널에 표시되는 화면에 따라 백라이트 유닛의 휘도를 조절하고 이에 대응하여 데이터전압을 보상한다. 디밍 방법을 이용하면 소비전력을 절감할 수 있다.The liquid crystal display uses a dimming method to increase the power efficiency of the liquid crystal panel. In the dimming method, the brightness of the backlight unit is adjusted according to the screen displayed on the liquid crystal panel, and the data voltage is compensated accordingly. The dimming method can reduce power consumption.

하지만, 종래 제안된 디밍 방법은 노트북이나 휴대폰 등과 같이 저소비 모드를 사용(소비전력을 많이 줄여야)해야 할 경우, 계조 포화 및 계조 뭉침으로 인하여 화질이 저하되거나 소비전력 절감에 한계가 있는바 이의 개선이 요구된다.However, when the dimming method proposed in the prior art uses a low consumption mode (reducing power consumption a lot), such as a laptop or a mobile phone, the image quality deteriorates due to grayscale saturation and grayscale aggregation, or there is a limit in power consumption reduction. is required

상술한 배경기술의 문제점을 해결하기 위한 본 발명은 계조 뭉침 완화, 소비전력 효율 향상, 저계조 및 고계조의 표현력을 개선하고, 계조 뭉침 발생시 계조 역전 현상 등의 문제 없이 고계조 및 저계조의 세세한 표현력(detail)을 더 향상하는 것이다.The present invention for solving the problems of the above-mentioned background art is to alleviate grayscale aggregation, improve power consumption efficiency, improve the expressive power of low grayscale and high grayscale, and provide detailed information of high grayscale and low grayscale without problems such as grayscale reversal when grayscale clustering occurs. It is to further improve the expressive power (detail).

상술한 과제 해결 수단으로 본 발명은 액정패널, 백라이트 유닛 및 디밍 제어부를 포함하는 액정표시장치를 제공한다. 액정패널은 영상을 표시한다. 백라이트 유닛은 액정패널에 빛을 제공한다. 디밍 제어부는 백라이트 유닛의 디밍을 제어한다. 디밍 제어부는 입력되는 데이터신호를 분석하여 디밍값을 연산하고 백라이트 유닛의 휘도를 가변하는 디밍신호를 출력함과 더불어 백라이트 유닛의 휘도 가변 양만큼 데이터신호의 게인을 보상한 보상 데이터신호를 출력하되, 계조 뭉침이 발생하면 계조 뭉침의 정도에 따라 픽셀 게인값을 가변한다.As a means for solving the above-mentioned problems, the present invention provides a liquid crystal display device including a liquid crystal panel, a backlight unit, and a dimming control unit. The liquid crystal panel displays an image. The backlight unit provides light to the liquid crystal panel. The dimming controller controls dimming of the backlight unit. The dimming control unit calculates a dimming value by analyzing the input data signal, outputs a dimming signal for varying the brightness of the backlight unit, and outputs a compensation data signal obtained by compensating for the gain of the data signal by the variable brightness of the backlight unit, When grayscale aggregation occurs, the pixel gain value is varied according to the degree of grayscale aggregation.

디밍 제어부는 계조 뭉침이 발생하면, 백라이트 유닛의 발광면 전체를 풀화이트로 켰을 때의 광량을 나타내는 광량 목표값을 제어하고, 광량 목표값에 대응하여 픽셀 게인값을 가변할 수 있다.When grayscale aggregation occurs, the dimming controller may control a light amount target value indicating an amount of light when the entire light emitting surface of the backlight unit is turned on in full white, and may vary a pixel gain value in response to the target light amount.

디밍 제어부는 계조 뭉침이 발생하면, 백라이트 유닛의 발광면 전체를 풀화이트로 켰을 때의 광량을 나타내는 광량 목표값을 적응적으로 제어하고, 적응적으로 가변된 광량 목표값에 대응하여 픽셀 게인값을 가변할 수 있다.When grayscale aggregation occurs, the dimming control unit adaptively controls a target light amount indicating the amount of light when the entire light emitting surface of the backlight unit is turned on in full white, and adjusts a pixel gain value in response to the adaptively changed target value. can be variable.

디밍 제어부는 계조 뭉침이 발생하면, 백라이트 유닛의 발광면 전체를 풀화이트로 켰을 때의 광량을 나타내는 광량 목표값을 적응적으로 제어하고, 적응적으로 가변된 광량 목표값에 대응하여 임계값 이상의 고계조 영역에 대한 픽셀 게인값만 가변할 수 있다.When grayscale aggregation occurs, the dimming control unit adaptively controls the target light amount indicating the amount of light when the entire light emitting surface of the backlight unit is turned on in full white, and in response to the adaptively changed target value of light amount Only the pixel gain value for the grayscale region can be varied.

디밍 제어부는 계조 뭉침이 발생하면, 백라이트 유닛의 발광면 전체를 풀화이트로 켰을 때의 광량을 나타내는 광량 목표값을 적응적으로 제어하고, 적응적으로 가변된 광량 목표값에 대응하여 임계값 이상의 고계조 영역에 대한 픽셀 게인값만 가변하고, 임계값 이상의 고계조 영역에 위치하는 광량 목표값의 기울기가 최대에 도달하면 광량 목표값의 기울기를 낮출 수 있다.When grayscale aggregation occurs, the dimming control unit adaptively controls the target light amount indicating the amount of light when the entire light emitting surface of the backlight unit is turned on in full white, and in response to the adaptively changed target value of light amount Only the pixel gain value for the grayscale region is changed, and when the gradient of the target light amount located in the high grayscale region greater than or equal to the threshold reaches the maximum, the gradient of the target light amount may be lowered.

디밍 제어부는 계조 뭉침 정도를 계산하고 계조 뭉침이 발생하면 계조 뭉침 정도에 따라 적응적(Adaptive)으로 광량 목표값, 픽셀 게인값 및 광량 목표값 기울기 중 하나 이상을 가변하는 계조 뭉침 보상부를 포함할 수 있다.The dimming control unit calculates the degree of grayscale clustering, and when grayscale clustering occurs, adaptively according to the degree of grayscale clustering, the dimming control unit may include a grayscale clustering compensation unit that varies at least one of a light intensity target value, a pixel gain value, and a light intensity target value slope. have.

계조 뭉침 보상부는 입력 영상의 블록 대표값과 전체 대표값을 기반으로 블록별 디밍값을 결정하고 결정된 블록별 디밍값을 기반으로 디밍신호를 출력하는 디밍값 결정부와, 블록별 디밍값으로 미리 설정된 광 프로파일을 선택하여 특정 블록 내의 픽셀들 각각의 광량을 계산하는 픽셀별 광량 계산부와, 각 픽셀별로 게인을 계산하고 그 게인을 원본 픽셀 데이터신호에 곱하는 방식으로 픽셀 데이터신호를 보상하고 보상 데이터신호를 출력하는 게인 보정부를 더 포함할 수 있다.The grayscale agglomeration compensator includes a dimming value determiner that determines a dimming value for each block based on the block representative value and the overall representative value of the input image, and outputs a dimming signal based on the determined dimming value for each block, and a dimming value preset for each block A light amount calculation unit for each pixel that selects a light profile and calculates the light amount of each pixel in a specific block, and compensates the pixel data signal by calculating a gain for each pixel and multiplying the gain by the original pixel data signal and compensating for the compensation data signal It may further include a gain correction unit for outputting.

다른 측면에서 본 발명은 액정표시장치의 구동방법을 제공한다. 액정표시장치의 구동방법은 입력된 데이터신호를 분석하여 디밍값을 연산하는 단계; 디밍값과 광 프로파일값을 이용하여 픽셀 게인값을 연산하는 단계; 픽셀 게인값을 입력 데이터신호에 적용하여 출력할 보상 데이터신호를 생성하는 단계; 및 계조 뭉침의 발생 유무를 판단하고, 계조 뭉침이 발생하면 픽셀 게인값을 재연산하는 단계를 포함한다.In another aspect, the present invention provides a method of driving a liquid crystal display. A method of driving a liquid crystal display includes: calculating a dimming value by analyzing an input data signal; calculating a pixel gain value using the dimming value and the light profile value; generating a compensation data signal to be output by applying a pixel gain value to the input data signal; and determining whether grayscale clustering occurs, and re-calculating a pixel gain value when grayscale clustering occurs.

픽셀 게인값을 재연산하는 단계는 계조 뭉침이 발생하면, 백라이트 유닛의 발광면 전체를 풀화이트로 켰을 때의 광량을 나타내는 광량 목표값을 적응적으로 제어하고, 적응적으로 가변된 광량 목표값에 대응하여 픽셀 게인값을 재연산하고, 픽셀 게인값을 가변할 수 있다.In the step of re-calculating the pixel gain value, when grayscale aggregation occurs, the target light amount indicating the amount of light when the entire light emitting surface of the backlight unit is turned on in full white is adaptively controlled, and the target light amount is adjusted to the adaptively changed target value Correspondingly, the pixel gain value may be recalculated, and the pixel gain value may be varied.

픽셀 게인값을 재연산하는 단계는 계조 뭉침이 발생하면, 백라이트 유닛의 발광면 전체를 풀화이트로 켰을 때의 광량을 나타내는 광량 목표값을 적응적으로 제어하고, 적응적으로 가변된 광량 목표값에 대응하여 임계값 이상의 고계조 영역에 대한 픽셀 게인값만 가변하고, 임계값 이상의 고계조 영역에 위치하는 광량 목표값의 기울기가 최대에 도달하면 광량 목표값의 기울기를 낮출 수 있다.In the step of re-calculating the pixel gain value, when grayscale aggregation occurs, the target light amount indicating the amount of light when the entire light emitting surface of the backlight unit is turned on in full white is adaptively controlled, and the target light amount is adjusted to the adaptively changed target value Correspondingly, only the pixel gain value for the high grayscale region equal to or greater than the threshold value is varied, and when the gradient of the target light quantity target value located in the high grayscale region equal to or greater than the threshold value reaches a maximum, the gradient of the light quantity target value may be lowered.

본 발명은 계조 뭉침이 많이 발생할 경우 디밍값이 아닌 광량 목표값 제어를 통해 픽셀 게인을 가변하고 데이터신호의 보상률을 낮추어 계조 뭉침을 완화할 수 있는 효과가 있다. 또한, 본 발명은 계조 뭉침 완화, 소비전력 효율 향상, 저계조 및 고계조의 표현력을 개선할 수 있는 효과가 있다. 또한, 본 발명은 계조 뭉침 발생시 계조 역전 현상 등의 문제 없이 고계조 및 저계조의 세세한 표현력(detail)을 더 향상할 수 있는 효과가 있다.According to the present invention, when grayscale aggregation occurs a lot, it is possible to reduce the grayscale aggregation by changing the pixel gain and lowering the compensation rate of the data signal by controlling the target light quantity instead of the dimming value. In addition, the present invention has effects of alleviating grayscale aggregation, improving power consumption efficiency, and improving the expressive power of low grayscale and high grayscale. In addition, the present invention has the effect of further improving the detail of high grayscale and low grayscale without problems such as grayscale reversal when grayscale aggregation occurs.

도 1은 액정표시장치를 개략적으로 나타낸 블록도.
도 2는 도 1에 도시된 서브 픽셀을 개략적으로 나타낸 회로도.
도 3은 표시패널과 백라이트 유닛의 발광면을 블록별로 구분한 예시도.
도 4 및 도 5는 디밍 커브의 예시도들.
도 6은 디밍 제어부의 구성 예시도.
도 7은 실험예에 따른 디밍 방법의 문제를 개략적으로 설명하기 위한 도면.
도 8은 본 발명의 제1실시예에 따른 디밍 방법을 개략적으로 설명하기 위한 도면.
도 9는 본 발명의 제2실시예에 따른 디밍 방법을 개략적으로 설명하기 위한 도면.
도 10은 본 발명의 제3실시예에 따른 디밍 방법을 개략적으로 설명하기 위한 도면.
도 11은 본 발명의 제4실시예에 따른 디밍 방법을 개략적으로 설명하기 위한 도면.
도 12는 본 발명의 실시예들에 따른 디밍 방법에 의한 광량 목표값, 데이터신호의 보상률 및 광량 목표값의 기울기의 가변과 관련된 설명을 하기 위한 도면.
도 13은 광량 목표값 및 광량 목표값의 기울기의 가변 예시도.
도 14는 실험예와 본 발명의 차이점을 설명하기 위한 도면.
1 is a block diagram schematically showing a liquid crystal display device;
FIG. 2 is a circuit diagram schematically illustrating the sub-pixel shown in FIG. 1;
3 is an exemplary diagram in which light emitting surfaces of a display panel and a backlight unit are divided into blocks;
4 and 5 are exemplary diagrams of a dimming curve.
6 is an exemplary configuration diagram of a dimming control unit;
7 is a view for schematically explaining a problem of a dimming method according to an experimental example.
8 is a diagram schematically illustrating a dimming method according to a first embodiment of the present invention.
9 is a diagram schematically illustrating a dimming method according to a second embodiment of the present invention.
10 is a diagram schematically illustrating a dimming method according to a third embodiment of the present invention.
11 is a diagram schematically illustrating a dimming method according to a fourth embodiment of the present invention;
12 is a view for explaining variations of a target light amount, a compensation rate of a data signal, and a slope of a target light amount by a dimming method according to embodiments of the present invention;
13 is a diagram illustrating a variable example of a light quantity target value and a slope of the light quantity target value;
14 is a view for explaining the difference between the experimental example and the present invention.

이하, 본 발명의 실시를 위한 구체적인 내용을 첨부된 도면을 참조하여 설명한다.Hereinafter, specific details for carrying out the present invention will be described with reference to the accompanying drawings.

도 1은 액정표시장치를 개략적으로 나타낸 블록도이고, 도 2는 도 1에 도시된 서브 픽셀을 개략적으로 나타낸 회로도이며, 도 3은 표시패널과 백라이트 유닛의 발광면을 블록별로 구분한 예시도이고, 도 4 및 도 5는 디밍 커브의 예시도들이고, 도 6은 디밍 제어부의 구성 예시도이다.1 is a block diagram schematically showing a liquid crystal display device, FIG. 2 is a circuit diagram schematically illustrating a sub-pixel shown in FIG. 1, and FIG. 3 is an exemplary diagram in which the light emitting surfaces of the display panel and the backlight unit are divided into blocks. , 4 and 5 are exemplary diagrams of a dimming curve, and FIG. 6 is an exemplary configuration diagram of a dimming control unit.

도 1 및 도 2에 도시된 바와 같이 액정표시장치에는 영상 공급부(110), 타이밍 제어부(130), 게이트 구동부(140), 데이터 구동부(150), 액정패널(160), 백라이트 유닛(170) 및 디밍 제어부(180)가 포함된다.1 and 2 , the liquid crystal display includes an image supply unit 110 , a timing control unit 130 , a gate driver 140 , a data driver 150 , a liquid crystal panel 160 , a backlight unit 170 and A dimming control unit 180 is included.

영상 공급부(110)는 외부로부터 공급된 데이터신호 또는 내부 메모리에 저장된 데이터신호(DATA)와 더불어 각종 구동신호를 출력한다. 영상 공급부(110)는 데이터신호(DATA)와 각종 구동신호를 타이밍 제어부(130)에 공급한다. 영상 공급부(110)는 프레임 단위로 데이터신호(DATA)를 출력할 수 있다. 영상 공급부(110)로부터 출력되는 데이터신호(DATA)에는 R(적색), G(녹색), B(청색) 데이터신호가 포함된다.The image supply unit 110 outputs various driving signals together with a data signal supplied from the outside or a data signal DATA stored in an internal memory. The image supply unit 110 supplies the data signal DATA and various driving signals to the timing control unit 130 . The image supply unit 110 may output the data signal DATA in units of frames. The data signal DATA output from the image supply unit 110 includes R (red), G (green), and B (blue) data signals.

타이밍 제어부(130)는 게이트 구동부(140)의 동작 타이밍을 제어하기 위한 게이트 타이밍 제어신호(GDC)와 데이터 구동부(150)의 동작 타이밍을 제어하기 위한 데이터 타이밍 제어신호(DDC)를 출력한다. 타이밍 제어부(130)는 데이터 타이밍 제어신호(DDC)와 함께 영상처리부(110)로부터 공급된 데이터신호(DATA)를 데이터 구동부(150)에 공급한다.The timing controller 130 outputs a gate timing control signal GDC for controlling the operation timing of the gate driver 140 and a data timing control signal DDC for controlling the operation timing of the data driver 150 . The timing controller 130 supplies the data signal DATA supplied from the image processor 110 together with the data timing control signal DDC to the data driver 150 .

게이트 구동부(140)는 타이밍 제어부(130)로부터 공급된 게이트 타이밍 제어신호(GDC)에 응답하여 게이트전압의 레벨을 시프트시키면서 게이트신호를 출력한다. 게이트 구동부(140)는 게이트라인들(GL)을 통해 액정패널(160)에 포함된 서브 픽셀들(SP)에 게이트신호를 공급한다. 게이트 구동부(140)는 IC(Integrated Circuit) 형태로 형성되거나 액정패널(160)에 게이트인패널(Gate In Panel) 방식으로 형성된다.The gate driver 140 outputs a gate signal while shifting the level of the gate voltage in response to the gate timing control signal GDC supplied from the timing controller 130 . The gate driver 140 supplies a gate signal to the sub-pixels SP included in the liquid crystal panel 160 through the gate lines GL. The gate driver 140 is formed in the form of an IC (Integrated Circuit) or is formed in the liquid crystal panel 160 in the form of a Gate In Panel.

데이터 구동부(150)는 타이밍 제어부(130)로부터 공급된 데이터 타이밍 제어신호(DDC)에 응답하여 데이터신호(DATA)를 샘플링 및 래치하고 감마 기준전압에 대응하여 디지털 신호를 아날로그 신호 형태로 변환하여 출력한다. 데이터 구동부(150)는 데이터라인들(DL)을 통해 액정패널(160)에 포함된 서브 픽셀들(SP)에 데이터신호(또는 데이터전압)(DATA)를 공급한다. 데이터 구동부(150)는 IC(Integrated Circuit) 형태로 형성된다.The data driver 150 samples and latches the data signal DATA in response to the data timing control signal DDC supplied from the timing controller 130 , and converts the digital signal into an analog signal form in response to the gamma reference voltage and outputs it do. The data driver 150 supplies a data signal (or data voltage) DATA to the sub-pixels SP included in the liquid crystal panel 160 through the data lines DL. The data driver 150 is formed in the form of an integrated circuit (IC).

액정패널(160)은 게이트 구동부(140)로부터 공급된 게이트신호, 데이터 구동부(150)로부터 공급된 데이터신호(DATA) 및 공통전압(VCOM)에 대응하여 영상을 표시한다. 액정패널(160)은 백라이트 유닛(170)을 통해 제공된 빛을 제어하는 서브 픽셀들(SP)이 포함된다.The liquid crystal panel 160 displays an image in response to the gate signal supplied from the gate driver 140 , the data signal DATA supplied from the data driver 150 , and the common voltage VCOM. The liquid crystal panel 160 includes sub-pixels SP that control the light provided through the backlight unit 170 .

하나의 서브 픽셀에는 스위칭 트랜지스터(SW), 스토리지 커패시터(Cst) 및 액정층(Clc)이 포함된다. 스위칭 트랜지스터(SW)의 게이트전극은 게이트라인(GL1)에 연결되고 소오스전극은 데이터라인(DL1)에 연결된다. 스토리지 커패시터(Cst)는 스위칭 트랜지스터(SW)의 드레인전극에 일단이 연결되고 공통전압라인(Vcom)에 타단이 연결된다. 액정층(Clc)은 스위칭 트랜지스터(SW)의 드레인전극에 연결된 화소전극(1)과 공통전압라인(Vcom)에 연결된 공통전극(2) 사이에 형성된다.One sub-pixel includes a switching transistor SW, a storage capacitor Cst, and a liquid crystal layer Clc. The gate electrode of the switching transistor SW is connected to the gate line GL1 , and the source electrode is connected to the data line DL1 . One end of the storage capacitor Cst is connected to the drain electrode of the switching transistor SW and the other end is connected to the common voltage line Vcom. The liquid crystal layer Clc is formed between the pixel electrode 1 connected to the drain electrode of the switching transistor SW and the common electrode 2 connected to the common voltage line Vcom.

액정패널(160)은 화소전극(1) 및 공통전극(2)의 구조에 따라 TN(Twisted Nematic) 모드, VA(Vertical Alignment) 모드, IPS(In Plane Switching) 모드, FFS(Fringe Field Switching) 모드 또는 ECB(Electrically Controlled Birefringence) 모드로 구현된다.The liquid crystal panel 160 has a TN (Twisted Nematic) mode, VA (Vertical Alignment) mode, IPS (In Plane Switching) mode, FFS (Fringe Field Switching) mode depending on the structure of the pixel electrode 1 and the common electrode 2 . Alternatively, it is implemented in an Electrically Controlled Birefringence (ECB) mode.

백라이트 유닛(170)은 빛을 출사하는 광원 등을 이용하여 액정패널(160)에 빛을 제공한다. 백라이트 유닛(170)은 광원(예: 발광다이오드), 발광다이오드(이하 LED)를 구동하는 LED구동부, LED가 실장된 LED기판, LED로부터 출사된 광을 면광원으로 변환시키는 도광판, 도광판의 하부에서 광을 반사시키는 반사판, 도광판으로부터 출사된 광을 집광 및 확산하는 광학시트류 등이 포함된다.The backlight unit 170 provides light to the liquid crystal panel 160 using a light source that emits light. The backlight unit 170 includes a light source (eg, a light emitting diode), an LED driver for driving a light emitting diode (hereinafter, LED), an LED board on which the LED is mounted, a light guide plate for converting light emitted from the LED into a planar light source, and from the lower part of the light guide plate A reflective plate for reflecting light, optical sheets for condensing and diffusing the light emitted from the light guide plate, and the like are included.

디밍 제어부(180)는 데이터신호(DATA)를 분석하여 디밍값을 연산하고 백라이트 유닛(170)의 휘도를 가변하는 디밍신호(DIM)를 출력한다. 또한, 디밍 제어부(180)는 백라이트 유닛(170)의 휘도 가변 양만큼 데이터신호(DATA)의 게인을 보상(조절)한 보상 데이터신호(DATA')를 출력한다.The dimming controller 180 analyzes the data signal DATA, calculates a dimming value, and outputs a dimming signal DIM for varying the luminance of the backlight unit 170 . In addition, the dimming control unit 180 outputs a compensation data signal DATA′ obtained by compensating (adjusting) the gain of the data signal DATA by a variable amount of the luminance of the backlight unit 170 .

디밍 제어부(180)로부터 출력된 디밍신호(DIM)는 백라이트 유닛(170)에 공급되고, 보상 데이터신호(DATA')는 타이밍 제어부(130)에 공급된다. 디밍 제어부(180)는 글로벌 디밍(Global dimming) 방법 또는 로컬 디밍(Local dimming) 방법으로 백라이트 유닛(170)을 가변한다. 디밍 제어부(180)는 타이밍 제어부(130)의 내부에 포함될 수 있다.The dimming signal DIM output from the dimming controller 180 is supplied to the backlight unit 170 , and the compensation data signal DATA′ is supplied to the timing controller 130 . The dimming controller 180 varies the backlight unit 170 using a global dimming method or a local dimming method. The dimming controller 180 may be included in the timing controller 130 .

도 3 내지 도 5와 같이, 디밍 제어부(180)는 표시패널과 백라이트 유닛의 발광면을 블록별로 구분하고, 블록별 대표값을 도출한 후 그 블록별 대표값을 디밍 커브에 맵핑(mapping)시켜 블록별 디밍값(%)을 선택할 수 있다.3 to 5 , the dimming control unit 180 divides the light emitting surfaces of the display panel and the backlight unit for each block, derives a representative value for each block, and maps the representative value for each block to a dimming curve. You can select the dimming value (%) for each block.

예컨대, 로컬 디밍시 도 4와 같은 형태의 커브 또는 도 5와 같은 형태의 커브 등이 선택될 수 있다. 도 4 및 도 5에서, X축은 블록별 대표값이고, Y축은 디밍값(%)이다. 도 4와 같은 디밍 커브는 계조가 높아질수록 지수함수적으로 디밍값(%)이 높아지는 반면, 도 5와 같은 디밍 커브는 계조에 비례하여 디밍값(%)이 선형적으로 높아진다. 위와 같은 형태의 디밍 커브에 따라, 백라이트 유닛(170)은 점등 및 소등의 비율이나 휘도를 달리할 수 있게 된다.For example, during local dimming, a curve having a shape as shown in FIG. 4 or a curve having a shape as shown in FIG. 5 may be selected. 4 and 5 , the X-axis is a representative value for each block, and the Y-axis is a dimming value (%). In the dimming curve of FIG. 4 , the dimming value (%) increases exponentially as the gray level increases, whereas in the dimming curve of FIG. 5 , the dimming value (%) increases linearly in proportion to the gray level. According to the dimming curve of the above type, the backlight unit 170 can change the ratio or luminance of turning on and off.

디밍 제어부(180)는 블록별 평균화상레벨(Average Picture Level, APL)을 산출하고 평균화상레벨에서 인접하는 블록 간의 휘도 차가 크면 글로벌 디밍값의 가중치를 높이고, 산출된 평균화상레벨에서 인접하는 블록 간의 휘도 차가 적으면 로컬 디밍값의 가중치를 높일 수 있다.The dimming control unit 180 calculates an average picture level (APL) for each block, increases the weight of the global dimming value when the luminance difference between adjacent blocks at the average picture level is large, and increases the weight of the global dimming value between adjacent blocks at the calculated average picture level. If the luminance difference is small, the weight of the local dimming value may be increased.

도 6에 도시된 바와 같이, 디밍 제어부(180)는 제1 대표값 계산부(181), 제2 대표값 계산부(182), 디밍값 결정부(185), 픽셀별 광량 계산부(186), 게인 보정부(187), 계조 뭉침 예측부(188) 및 계조 뭉침 보상부(189)를 포함한다.As shown in FIG. 6 , the dimming control unit 180 includes a first representative value calculation unit 181 , a second representative value calculation unit 182 , a dimming value determination unit 185 , and a light amount calculation unit 186 for each pixel. , a gain corrector 187 , a grayscale blur prediction unit 188 , and a grayscale blur compensation unit 189 .

제1 대표값 계산부(181)는 입력 영상의 블록 대표값을 계산한다. 제2 대표값 계산부(182)는 1 프레임 분량의 입력 영상에 대한 전체 대표값을 계산한다. 블록 대표값과 전체 대표값은 평균값 또는 평균화상레벨(APL)로 계산된다.The first representative value calculator 181 calculates a representative block value of the input image. The second representative value calculator 182 calculates a total representative value of the input image of one frame. The block representative value and the total representative value are calculated as the average value or average picture level (APL).

디밍값 결정부(185)는 블록 대표값과 전체 대표값을 기반으로 블록별 디밍값을 결정하고 결정된 블록별 디밍값을 기반으로 디밍신호(DIM)를 출력한다. 디밍값 결정부(185)는 룩업 테이블을 이용하여 블록별 디밍값을 선택할 수 있다.The dimming value determiner 185 determines a dimming value for each block based on the block representative value and the overall representative value, and outputs a dimming signal DIM based on the determined dimming value for each block. The dimming value determiner 185 may select a dimming value for each block using a lookup table.

픽셀별 광량 계산부(186)는 블록별 디밍값으로 미리 설정된 광 프로파일을 선택하여 특정 블록 내의 픽셀들 각각의 광량을 계산한다. 광 프로파일은 로컬 디밍 시 특정 픽셀의 광량과 특정 픽셀의 주변 픽셀들로부터 특정 픽셀에 도달하는 광량의 총합으로 계산될 수 있다. 또한, 광 프로파일은 블록별 디밍값으로 로컬 디밍을 실시하여 픽셀별로 휘도를 측정하는 사전 실험을 통해 결정될 수 있다.The light amount calculation unit 186 for each pixel selects a preset light profile as a dimming value for each block and calculates the light amount of each of the pixels in a specific block. The light profile may be calculated as the sum of the amount of light of a specific pixel and the amount of light reaching the specific pixel from neighboring pixels of the specific pixel during local dimming. In addition, the light profile may be determined through a pre-experiment in which luminance is measured for each pixel by performing local dimming with a dimming value for each block.

게인 보정부(187)는 각 픽셀별로 게인을 계산하고 그 게인을 원본 픽셀 데이터신호(original pixel data)에 곱하는 방식으로 픽셀 데이터신호를 보상하고 보상 데이터신호(DATA')를 출력한다. 게인은 백라이트 유닛의 광원들을 모두 풀 화이트(Full white 또는 최대 밝기)로 킬 때(비 로컬 디밍)의 픽셀 광량과, 로컬 디밍시 광 프로파일을 통해 계산된 픽셀 광량의 비로 계산된다. 즉, 게인 G는 G = Knormal/Klocal로 계산된다. 여기서, Knormal은 로컬 디밍을 실시하지 않은 상태의 풀화이트 즉, 백라이트 유닛의 발광면 전체를 풀화이트로 켰을 때의 광량을 나타내는 광량 목표값(상수값)이고, Klocal은 로컬 디밍을 실시할 때 블록별 디밍값에 따라 특정 블록의 광량을 나타내는 광량 로컬값(변수값)이다.The gain compensator 187 calculates a gain for each pixel, compensates the pixel data signal by multiplying the gain by the original pixel data signal, and outputs the compensation data signal DATA'. The gain is calculated as the ratio of the pixel light amount when all the light sources of the backlight unit are turned on to full white (full white or maximum brightness) (non-local dimming) and the pixel light amount calculated through the light profile during local dimming. That is, the gain G is calculated as G = Knormal/Klocal. Here, Knormal is a target light amount (constant value) indicating the amount of light when the entire light emitting surface of the backlight unit is turned on in full white in a state where local dimming is not performed, and Klocal is a block when local dimming is performed. It is a light amount local value (variable value) indicating the light amount of a specific block according to the dimming value of each star.

계조 뭉침 예측부(188)는 게인 보정부(187)로부터 입력되는 특정 블록의 픽셀 데이터신호의 보상값들을 분석하여 계조 뭉침 정도를 계산하고 계조 뭉침을 예측한다. 계조 뭉침 예측부(188)는 특정 블록의 픽셀 데이터 보상값들 중에서 화이트 계조 데이터들의 개수를 계산한다. 픽셀 데이터의 계조는 최상위 비트(Most Significant Bit, MSB)로 판단될 수 있다. 예컨대, MSB가 "11"이면 화이트 계조 데이터로, MSB가 '00'이면 블랙 계조 픽셀 데이터로 그리고, MSB가 '01'이면 중간 계조 데이터로 판단될 수 있다.The grayscale clustering prediction unit 188 calculates the grayscale clustering degree by analyzing compensation values of the pixel data signal of a specific block input from the gain correcting unit 187 and predicts the grayscale clustering. The grayscale aggregation predictor 188 calculates the number of white grayscale data from among pixel data compensation values of a specific block. The gray level of the pixel data may be determined as a Most Significant Bit (MSB). For example, if the MSB is "11", it may be determined as white grayscale data, if the MSB is '00', it may be determined as black grayscale pixel data, and if the MSB is '01', it may be determined as intermediate grayscale data.

계조 뭉침 예측부(188)는 화이트 계조 데이터들의 개수가 소정의 기준값 보다 많으면 특정 블록에서 계조 뭉침이 나타날 것으로 판단하고 그 정도를 계산하고, 화이트 계조 데이터들의 개수가 기준값 미만이면 특정 블록에서 계조 뭉침이 없을 것으로 판단하고 그 정도를 계산하지 않을 수 있다. 계조 뭉침 예측부(188)는 계조 뭉침 정도를 판단하고 계조 뭉침이 발생하면 계조 뭉침 정도에 따라 적응적(Adaptive)으로 광량 목표값(Knormal) 및/또는 픽셀 게인값을 가변하기 위한 신호를 출력한다.The grayscale aggregation prediction unit 188 determines that grayscale aggregation will appear in a specific block when the number of white grayscale data is greater than a predetermined reference value and calculates the degree of grayscale aggregation. It may be judged that there is no such thing and the extent may not be calculated. The grayscale clustering prediction unit 188 determines the grayscale clustering degree and, when grayscale clustering occurs, outputs a signal for adaptively varying the target light amount Knormal and/or the pixel gain value according to the grayscale clustering degree. .

계조 뭉침 보상부(189)는 계조 뭉침 예측부(188)로부터 출력된 신호에 대응하여 장치의 소비전력 효율 변화 및 계조 역전 현상 없이 계조 뭉침을 완화하고 휘도 저하(drop) 현상을 방지하기 위한 보상을 한다. 계조 뭉침 보상부(189)는 하기와 같이 다양한 방식으로 계조 뭉침을 완화한다.In response to the signal output from the grayscale clustering prediction unit 188, the grayscale clustering compensator 189 alleviates grayscale clustering without changing the device's power consumption efficiency and grayscale reversal and compensates for preventing luminance drop. do. The grayscale agglomeration compensator 189 alleviates the grayscale agglomeration in various ways as follows.

본 발명의 제1실시예에 따르면, 계조 뭉침 보상부(189)는 블록별 디밍값이 아닌 픽셀 게인(pixel gain)을 가변하는 방식으로 계조 뭉침을 완화한다. 이를 위해, 계조 뭉침 보상부(189)는 픽셀 게인(pixel gain)을 재연산하고 계조 뭉침이 발생한 경우 픽셀 게인을 가변하기 위한 신호를 출력한다.According to the first embodiment of the present invention, the grayscale blur compensation unit 189 alleviates the grayscale blur by changing a pixel gain rather than a dimming value for each block. To this end, the grayscale aggregation compensator 189 recalculates a pixel gain and outputs a signal for changing the pixel gain when grayscale aggregation occurs.

본 발명의 제2실시예에 따르면, 계조 뭉침 보상부(189)는 광량 목표값을 가변하는 방식으로 계조 뭉침을 완화한다. 이를 위해, 계조 뭉침 보상부(189)는 계조 뭉침의 정도에 대응하여 적응적으로 광량 목표값을 가변하기 위한 신호를 출력한다.According to the second exemplary embodiment of the present invention, the grayscale blur compensation unit 189 reduces grayscale blur by changing the target light amount. To this end, the grayscale blur compensator 189 outputs a signal for adaptively varying the target light amount in response to the degree of grayscale aggregation.

본 발명의 제3실시예에 따르면, 계조 뭉침 보상부(189)는 광량 목표값을 가변하고, 이에 대응하여 픽셀 게인(pixel gain)을 가변하는 방식으로 계조 뭉침을 완화한다. 이를 위해, 계조 뭉침 보상부(189)는 적응적으로 광량 목표값과 픽셀 게인값을 가변하기 위한 신호를 출력한다.According to the third exemplary embodiment of the present invention, the grayscale blur compensation unit 189 reduces grayscale blur by changing the target light amount and changing a pixel gain in response thereto. To this end, the grayscale blur compensator 189 outputs a signal for adaptively varying the target light amount and the pixel gain value.

본 발명의 제4실시예에 따르면, 계조 뭉침 보상부(189)는 광량 목표값을 가변하고, 픽셀 게인(pixel gain)을 가변하고, 특정 계조 영역에 대한 광량 목표값의 기울기를 가변(계조 뭉침의 정도에 따라 각도의 변화가 점진적 또는 급진적으로 나타나도록 높이거나 낮춤)하는 방식으로 계조 뭉침을 완화한다. 이를 위해, 계조 뭉침 보상부(189)는 계조 뭉침의 정도에 대응하여 적응적으로 광량 목표값, 픽셀 게인값 및 광량 목표값 기울기를 가변하기 위한 신호를 출력한다.According to the fourth embodiment of the present invention, the grayscale agglomeration compensator 189 varies the target light quantity, changes a pixel gain, and varies the slope of the target light quantity for a specific grayscale region (grayscale aggregation). Increase or decrease the angle so that the change of angle appears gradually or radically depending on the degree of gradation). To this end, the grayscale aggregation compensator 189 outputs a signal for adaptively varying the light intensity target value, the pixel gain value, and the light intensity target value slope in response to the degree of grayscale aggregation.

한편, 본 발명의 실시예들과 같이 적응적(Adaptive)으로 광량 목표값(Knormal), 픽셀 게인(pixel gain) 등을 가변하기 위해서는 사전 실험 결과를 기반으로 기준을 마련하고 계조 뭉침이 발생하면 그에 대응하여 값이 가변되도록 한다. 예컨대, 적응적(Adaptive) 광량 목표값(Knormal)은 블록별 디밍값, 광량 목표값, 픽셀 게인값, 데이터신호 보상값 등에 기초한 계산을 통해 마련하는 것이 정확도 향상을 위해 바람직하다. 그러나 적정 수준의 범위 내에서 적응적(Adaptive) 광량 목표값(Knormal)의 가변을 원할 경우 룩업테이블 등 다른 수단을 이용할 수도 있다.Meanwhile, as in the embodiments of the present invention, in order to adaptively vary the light quantity target value (Knormal), the pixel gain, etc., a standard is prepared based on the pre-experimental result, and when grayscale aggregation occurs, it is Correspondingly, change the value. For example, it is preferable to prepare the adaptive light amount target value Knormal through calculation based on a dimming value for each block, a light amount target value, a pixel gain value, a data signal compensation value, and the like to improve accuracy. However, if it is desired to vary the adaptive light quantity target value Knormal within an appropriate level range, other means such as a lookup table may be used.

이하에서는 실험예의 문제를 고찰하고 이를 개선할 수 있는 실시예들에 대해 설명한다.Hereinafter, the problems of the experimental examples will be considered and examples that can improve them will be described.

[실험예][Experimental example]

도 7은 실험예에 따른 디밍 방법의 문제를 개략적으로 설명하기 위한 도면이다.7 is a diagram for schematically explaining a problem of a dimming method according to an experimental example.

도 7에 도시된 바와 같이, 실험예에 따른 디밍 방법은 디밍값 연산(S10), 픽셀 게인 연산(S20), 픽셀 게인을 픽셀에 적용(S30), 계조 뭉침 판단(S40), 디밍값 올림(S50)의 순으로 이루어진다.7, the dimming method according to the experimental example is a dimming value operation (S10), a pixel gain operation (S20), a pixel gain is applied to a pixel (S30), a grayscale clustering determination (S40), a dimming value increase ( S50).

실험예에 따른 디밍 방법은 입력된 데이터신호를 분석하여 디밍(dimming)값을 연산한다.(S10) 그리고 디밍값과 광 프로파일(light profile)값을 이용해 픽셀 게인(pixel gain)값을 연산한다.(S20) 그리고 픽셀 게인을 입력 데이터신호에 적용하여 출력할 보상 데이터신호를 생성한다.(S30) 그리고 출력하고자 하는 보상 데이터신호에 계조 뭉침이 발생하는 것으로 판단되면(S40), 디밍값을 올려 계조 뭉침을 완화한다.(S50)The dimming method according to the experimental example calculates a dimming value by analyzing the input data signal (S10). Then, a pixel gain value is calculated using the dimming value and the light profile value. (S20) Then, a compensation data signal to be output is generated by applying a pixel gain to the input data signal. (S30) And if it is determined that grayscale aggregation occurs in the compensation data signal to be output (S40), increase the dimming value Alleviates clumping. (S50)

실험예는 계조 뭉침의 발생으로 디밍값을 올릴 시, 디밍 블록(dimming block)에 해당하는 모든 픽셀 게인이 내려간다. 때문에, 실제 계조 뭉침과 상관없는 저계조 부분의 게인 또한 내려가게 되어 저계조의 세세한 표현력(detail)이 나빠지는 것으로 나타났다.In the experimental example, when the dimming value is increased due to the occurrence of grayscale aggregation, all pixel gains corresponding to the dimming block are decreased. Therefore, it was found that the gain of the low gray scale part, which is not related to the actual gray scale aggregation, is also decreased, and the detail of the low gray scale is deteriorated.

또한, 실험예는 픽셀 게인(pixel gain) = 상수값/디밍값의 관계식을 가지고 있어 계조 뭉침을 완화하기 위해 디밍값을 올리면 이에 대응하여 소비전력이 올라가는 것으로 나타났다. 또한, 실험예는 계조 뭉침을 완화하고자 하지만 데이터신호가 최대값(max)으로 스트레치(stretch)(보상 범위 포화) 되기 때문에 계조 뭉침이 심해지는 경우가 발생할 수도 있는 것으로 나타났다.In addition, since the experimental example has a relational expression of pixel gain = constant value/dimming value, it was found that when the dimming value was increased to alleviate grayscale aggregation, power consumption increased correspondingly. In addition, although the experimental example is intended to alleviate grayscale aggregation, it has been shown that the grayscale aggregation may become severe because the data signal is stretched to the maximum value (max) (compensation range saturation).

또한, 실험예는 디밍 방법, 특히 로컬 디밍 방법으로 액정패널의 소비전력을 효율을 높이기 위해(소비전력 절감), 디밍값을 낮추면 반대로 데이터신호의 보상값(보상률)을 높인다. 그러나 실험예와 같이 데이터신호의 보상을 많이 하면 영상에 따라서 상위 계조의 뭉침이 발생할 수 있는 것으로 나타났다.In addition, in the experimental example, in order to increase the efficiency of power consumption of the liquid crystal panel (reduction of power consumption) by a dimming method, particularly a local dimming method, when the dimming value is lowered, the compensation value (compensation rate) of the data signal is increased conversely. However, as in the experimental example, if the data signal is compensated a lot, it was found that aggregation of the upper grayscale may occur depending on the image.

[실시예][Example]

도 8은 본 발명의 제1실시예에 따른 디밍 방법을 개략적으로 설명하기 위한 도면이다.8 is a diagram schematically illustrating a dimming method according to a first embodiment of the present invention.

도 8에 도시된 바와 같이, 제1실시예에 따른 디밍 방법은 디밍값 연산(S110), 픽셀 게인값 연산(S120), 픽셀 게인값을 픽셀에 적용(S130), 계조 뭉침 판단(S140), 픽셀 게인값 재연산(S120)의 순으로 이루어진다.As shown in FIG. 8, the dimming method according to the first embodiment includes a dimming value operation (S110), a pixel gain value operation (S120), a pixel gain value applied to a pixel (S130), a grayscale cluster determination (S140), The pixel gain value re-calculation ( S120 ) is performed in the order of operation.

제1실시예에 따른 디밍 방법은 입력된 데이터신호를 분석하여 디밍(dimming)값을 연산한다.(S110) 그리고 디밍값과 광 프로파일(light profile)값을 이용해 픽셀 게인(pixel gain)값을 연산한다.(S120) 그리고 픽셀 게인값을 입력 데이터신호에 적용하여 출력할 보상 데이터신호를 생성한다.(S130) 그리고 출력하고자 하는 보상 데이터신호에 계조 뭉침이 발생하는 것으로 판단되면(S140), 픽셀 게인값을 재연산하여 계조 뭉침을 완화한다.(S120)In the dimming method according to the first embodiment, a dimming value is calculated by analyzing an input data signal (S110). And a pixel gain value is calculated using the dimming value and the light profile value. (S120) and a compensation data signal to be output is generated by applying the pixel gain value to the input data signal (S130). If it is determined that grayscale aggregation occurs in the compensation data signal to be output (S140), the pixel gain Recompute the values to alleviate grayscale agglomeration. (S120)

실험예를 통해 알게 된 바에 따르면, 계조 뭉침의 발생으로 디밍값을 올리면 이에 대응하여 소비전력이 올라가고, 반대로 디밍값을 낮추면 데이터신호의 보상값이 올라간다.According to the experimental examples, when the dimming value is increased due to the occurrence of grayscale aggregation, power consumption increases correspondingly, and when the dimming value is decreased, the compensation value of the data signal increases.

제1실시예는 단순히 계조 뭉침을 완화하기 위해 디밍값을 올리거나 내리지 않고 픽셀 게인값을 재연산하고 픽셀 게인값을 가변한다. 예컨대, 계조 뭉침이 많이 발생하면, 디밍값이 아닌 광량 목표값(Knormal)을 제어하고, 이에 대응하여 픽셀 게인값을 낮춘다.(결국, 데이터신호의 보상률이 낮아지게 됨)In the first embodiment, the pixel gain value is recalculated and the pixel gain value is varied without raising or lowering the dimming value in order to simply alleviate grayscale agglomeration. For example, if a large amount of grayscale aggregation occurs, the target light quantity Knormal, not the dimming value, is controlled, and the pixel gain value is lowered accordingly.

제1실시예를 기반으로 실험을 한 결과, 제1실시예는 광량 목표값(Knormal)을 제어하고, 픽셀 게인값을 낮추기 때문에 모든 픽셀 게인이 내려가지 않으므로 저계조의 세세한 표현력(detail)을 유지 또는 향상할 수 있는 것으로 나타났다. 또한, 제1실시예는 광량 목표값(Knormal)을 제어하고, 픽셀 게인값을 낮추기 때문에 모든 픽셀 게인이 내려가지 않고 계조 뭉침이 발생하는 부분의 픽셀 게인만 내려가므로 상위 계조의 뭉침이 발생할 확률을 낮출 수 있는 것으로 나타났다. 또한, 제1실시예는 디밍값에 실질적인 변화가 없기 때문에 소비전력 효율을 유지하면서도 계조 뭉침을 완화할 수 있는 것으로 나타났다.As a result of the experiment based on the first embodiment, the first embodiment controls the light amount target value (Knormal) and lowers the pixel gain value, so that all pixel gains do not decrease, so the low grayscale details are maintained. or could be improved. In addition, in the first embodiment, since the target light amount Knormal is controlled and the pixel gain value is lowered, all pixel gains do not go down, but only the pixel gains of the portion where grayscale aggregation occurs. appeared to be able to lower it. In addition, since there is no substantial change in the dimming value in the first embodiment, it was found that grayscale agglomeration can be alleviated while maintaining power consumption efficiency.

이상 제1실시예는 광량 목표값(Knormal)을 제어하고 + α의 개념으로 다른 파라미터(예: 픽셀 게인 가변)를 가변하는 방식으로 계조 뭉침, 소비전력 효율, 저계조 및 고계조의 표현력을 개선할 수 있다.The above first embodiment improves grayscale aggregation, power consumption efficiency, and expressive power of low and high grayscales by controlling the target light quantity (Knormal) and varying other parameters (eg, variable pixel gain) with the concept of +α. can do.

도 9는 본 발명의 제2실시예에 따른 디밍 방법을 개략적으로 설명하기 위한 도면이다.9 is a diagram schematically illustrating a dimming method according to a second embodiment of the present invention.

도 9에 도시된 바와 같이, 제2실시예에 따른 디밍 방법은 디밍값 연산(S210), 픽셀 게인값 연산(S220), 픽셀 게인값을 픽셀에 적용(S230), 계조 뭉침 판단(S240), 적응적으로 광량 목표값을 제어(S250)의 순으로 이루어진다.As shown in FIG. 9, the dimming method according to the second embodiment includes a dimming value operation (S210), a pixel gain value operation (S220), applying a pixel gain value to a pixel (S230), grayscale clustering determination (S240), The target light amount is adaptively controlled in the order of S250.

제2실시예에 따른 디밍 방법은 입력된 데이터신호를 분석하여 디밍(dimming)값을 연산한다.(S210) 그리고 디밍값과 광 프로파일(light profile)값을 이용해 픽셀 게인(pixel gain)값을 연산한다.(S220) 그리고 픽셀 게인값을 입력 데이터신호에 적용하여 출력할 보상 데이터신호를 생성한다.(S230) 그리고 출력하고자 하는 보상 데이터신호에 계조 뭉침이 발생하는 것으로 판단되면(S240), 계조 뭉침 정도에 따라 적응적으로 광량 목표값을 제어(Adaptive Knormal control)하여 계조 뭉침을 완화한다.(S250)The dimming method according to the second embodiment calculates a dimming value by analyzing an input data signal (S210). Then, a pixel gain value is calculated using the dimming value and the light profile value. (S220) and a compensation data signal to be output is generated by applying the pixel gain value to the input data signal (S230). If it is determined that grayscale aggregation occurs in the compensation data signal to be output (S240), the grayscale aggregation By adaptively controlling the target light amount according to the degree (Adaptive Knormal control), grayscale blur is alleviated (S250).

실험예를 통해 알게 된 바에 따르면, 계조 뭉침의 발생으로 디밍값을 올리면 이에 대응하여 소비전력이 올라가고, 반대로 디밍값을 낮추면 데이터신호의 보상값이 올라간다.According to the experimental examples, when the dimming value is increased due to the occurrence of grayscale aggregation, power consumption increases correspondingly, and when the dimming value is decreased, the compensation value of the data signal increases.

제2실시예는 단순히 계조 뭉침을 완화하기 위해 디밍값을 올리거나 내리지 않고 적응적으로 광량 목표값(Knormal)을 제어한다. 예컨대, 계조 뭉침이 많이 발생하면, 디밍값이 아닌 계조 뭉침의 정도에 따라 적응적으로 광량 목표값(Knormal)을 제어하고, 이에 대응하여 픽셀 게인값을 재연산하고 픽셀 게인값을 가변한다.In the second embodiment, the target light amount Knormal is adaptively controlled without raising or lowering the dimming value in order to simply alleviate grayscale agglomeration. For example, when a large amount of grayscale aggregation occurs, the target light amount Knormal is adaptively controlled according to the degree of grayscale aggregation rather than the dimming value, and the pixel gain value is recalculated in response thereto, and the pixel gain value is varied.

제2실시예를 기반으로 실험을 한 결과, 제2실시예는 계조 뭉침 정도에 따라 적응적으로 광량 목표값(Knormal)을 제어하고, 픽셀 게인값을 낮추기 때문에 모든 픽셀 게인이 내려가지 않으므로 저계조의 세세한 표현력(detail)을 유지 또는 향상할 수 있는 것으로 나타났다. 또한, 제2실시예는 적응적으로 광량 목표값(Knormal)을 제어하고, 픽셀 게인값을 낮추기 때문에 모든 픽셀 게인이 내려가지 않고 계조 뭉침이 발생하는 부분의 픽셀 게인값만 내려가므로 계조 뭉침의 발생할 확률을 낮출 수 있는 것으로 나타났다. 또한, 제2실시예는 디밍값에 실질적인 변화가 없기 때문에 소비전력 효율을 유지하면서도 계조 뭉침을 완화할 수 있는 것으로 나타났다.As a result of an experiment based on the second embodiment, in the second embodiment, the target light amount (Knormal) is adaptively controlled according to the degree of grayscale aggregation, and all pixel gains do not decrease because the pixel gain value is lowered. It has been shown that it is possible to maintain or improve the fine expressiveness (detail) of Also, since the second embodiment adaptively controls the light amount target value (Knormal) and lowers the pixel gain value, all pixel gains do not decrease, but only the pixel gain values of the portion where the grayscale clustering occurs, so grayscale clustering may occur. appeared to reduce the probability. In addition, since the second embodiment does not substantially change the dimming value, it was found that grayscale agglomeration can be alleviated while maintaining power consumption efficiency.

이상 제2실시예는 적응적으로 광량 목표값(Knormal)을 제어하고 + α의 개념으로 다른 파라미터(예: 픽셀 게인 가변)를 가변하는 방식으로 계조 뭉침, 소비전력 효율 및 저계조의 표현력을 개선할 수 있다. 특히, 제2실시예는 계조 뭉침이 없는 영상에 한하여 원래 광량 목표값을 갖게 되므로 계조 뭉침이 없는 영상에서의 휘도 저하(drop) 현상 또한 제거할 수 있다.The second embodiment adaptively controls the light quantity target value (Knormal) and improves grayscale aggregation, power consumption efficiency, and low grayscale expression by varying other parameters (eg, variable pixel gain) with the concept of +α. can do. In particular, since the second embodiment has an original light quantity target value only for an image without grayscale clustering, a luminance drop phenomenon in an image without grayscale clustering can also be eliminated.

도 10은 본 발명의 제3실시예에 따른 디밍 방법을 개략적으로 설명하기 위한 도면이다.10 is a diagram schematically illustrating a dimming method according to a third embodiment of the present invention.

도 10에 도시된 바와 같이, 제3실시예에 따른 디밍 방법은 디밍값 연산(S310), 픽셀 게인값 연산(S320), 픽셀 게인값을 픽셀에 적용(S330), 계조 뭉침 판단(S340), 적응적으로 광량 목표값을 제어(S350), 계조 뭉침 정도 및 데이터신호의 보상률에 따라 적응적으로 픽셀 게인값 제어(S360), 픽셀 게인값 재연산(S320)의 순으로 이루어진다.As shown in Fig. 10, the dimming method according to the third embodiment includes a dimming value operation (S310), a pixel gain value operation (S320), a pixel gain value applied to a pixel (S330), a grayscale clustering determination (S340), A target light amount is adaptively controlled ( S350 ), a pixel gain value is adaptively controlled according to the degree of grayscale aggregation and a compensation rate of the data signal ( S360 ), and the pixel gain value re-calculation ( S320 ) is performed in the order of adaptively controlling the target value.

제3실시예에 따른 디밍 방법은 입력된 데이터신호를 분석하여 디밍(dimming)값을 연산한다.(S310) 그리고 디밍값과 광 프로파일(light profile)값을 이용해 픽셀 게인(pixel gain)값을 연산한다.(S320) 그리고 픽셀 게인을 입력 데이터신호에 적용하여 출력할 보상 데이터신호를 생성한다.(S330) 그리고 출력하고자 하는 보상 데이터신호에 계조 뭉침이 발생하는 것으로 판단되면(S340), 계조 뭉침 정도에 따라 적응적으로 광량 목표값을 제어(Adaptive Knormal control)한다(S350). 그리고 계조 뭉침 정도 및 데이터신호의 보상률에 따라 적응적으로 픽셀 게인값을 제어하여 계조 뭉침을 완화한다.(S360)The dimming method according to the third embodiment calculates a dimming value by analyzing an input data signal (S310). Then, a pixel gain value is calculated using the dimming value and the light profile value. (S320) and a pixel gain is applied to the input data signal to generate a compensation data signal to be output. Accordingly, the target light amount is adaptively controlled (Adaptive Knormal control) (S350). Then, the grayscale aggregation is alleviated by adaptively controlling the pixel gain value according to the degree of grayscale aggregation and the compensation rate of the data signal. (S360)

실험예를 통해 알게 된 바에 따르면, 계조 뭉침의 발생으로 디밍값을 올리면 이에 대응하여 소비전력이 올라가고, 반대로 디밍값을 낮추면 데이터신호의 보상값이 올라간다.According to the experimental examples, when the dimming value is increased due to the occurrence of grayscale aggregation, power consumption increases correspondingly, and when the dimming value is decreased, the compensation value of the data signal increases.

제3실시예는 단순히 계조 뭉침을 완화하기 위해 디밍값을 올리거나 내리지 않고 계조 뭉침 정도에 따라 적응적으로 광량 목표값(Knormal)을 제어하고, 계조 뭉침 정도 및 데이터신호의 보상률에 따라 적응적으로 픽셀 게인값을 제어하고, 이에 대응하여 픽셀 게인값을 재연산한다. 즉, 계조 뭉침이 많이 발생하면, 디밍값이 아닌 계조 뭉침의 정도에 따라 적응적으로 광량 목표값(Knormal)을 제어하고, 계조 뭉침 정도 및 데이터신호의 보상률에 따라 픽셀 게인값을 제어하고, 이에 대응하여 픽셀 게인값을 재연산한다.The third embodiment adaptively controls the light quantity target value (Knormal) according to the degree of grayscale aggregation without raising or lowering the dimming value to simply alleviate the grayscale clustering, and adaptively according to the grayscale clustering degree and the compensation rate of the data signal. A pixel gain value is controlled, and the pixel gain value is recalculated correspondingly. That is, when a lot of grayscale aggregation occurs, the target light amount Knormal is adaptively controlled according to the degree of grayscale aggregation rather than the dimming value, and the pixel gain value is controlled according to the grayscale clustering degree and the compensation rate of the data signal. Correspondingly, the pixel gain value is recalculated.

제3실시예를 기반으로 실험을 한 결과, 제3실시예는 계조 뭉침 정도 및 데이터신호의 보상률에 따라 광량 목표값(Knormal)과 픽셀 게인값을 재연산하고, 고계조 픽셀에 대한 픽셀 게인값을 낮추기 때문에 모든 픽셀 게인이 내려가지 않으므로 저계조의 세세한 표현력(detail)을 더 향상할 수 있는 것으로 나타났다. 또한, 제3실시예는 광량 목표값(Knormal)을 제어하고, 픽셀 게인값을 낮추기 때문에 모든 픽셀 게인이 내려가지 않고 계조 뭉침이 발생하는 부분의 픽셀 게인만 내려가므로 고계조의 뭉침이 발생할 확률을 낮출 수 있는 것으로 나타났다. 또한, 제3실시예는 디밍값에 실질적인 변화가 없기 때문에 소비전력 효율을 유지하면서도 계조 뭉침을 완화할 수 있는 것으로 나타났다.As a result of experiments based on the third embodiment, the third embodiment recalculates the target light amount Knormal and the pixel gain value according to the grayscale aggregation degree and the compensation rate of the data signal, and the pixel gain value for the high grayscale pixel Since all pixel gains are not lowered by decreasing In addition, in the third embodiment, since the target light amount (Knormal) is controlled and the pixel gain value is lowered, all pixel gains do not go down, but only the pixel gains of the portion where grayscale aggregation occurs, so the probability of occurrence of high grayscale clustering is reduced. appeared to be able to lower it. In addition, since the third embodiment does not substantially change the dimming value, it was found that grayscale agglomeration can be alleviated while maintaining power consumption efficiency.

이상 제3실시예는 적응적으로 광량 목표값(Knormal)을 제어하고 + α의 개념으로 다른 파라미터(예: 계조 뭉침 정도 및 데이터신호의 보상률에 따라 픽셀 게인 가변)를 가변하는 방식으로 계조 뭉침, 소비전력 효율, 저계조 및 고계조의 표현력을 개선할 수 있다. 특히, 제3실시예는 광량 목표값을 기준으로 고계조 픽셀에 대한 픽셀 게인값을 낮추므로 고계조의 뭉침이 발생할 확률을 낮출 수 있다.In the third embodiment, grayscale aggregation in a way that adaptively controls the target light quantity (Knormal) and varies other parameters (eg, variable pixel gain according to the degree of grayscale aggregation and the compensation rate of the data signal) with the concept of +α; It is possible to improve power consumption efficiency and expressive power of low and high grayscales. In particular, in the third embodiment, since the pixel gain value for the high grayscale pixel is lowered based on the target light amount, the probability of occurrence of high grayscale clustering can be reduced.

도 11은 본 발명의 제4실시예에 따른 디밍 방법을 개략적으로 설명하기 위한 도면이다.11 is a diagram schematically illustrating a dimming method according to a fourth embodiment of the present invention.

도 11에 도시된 바와 같이, 제4실시예에 따른 디밍 방법은 디밍값 연산(S410), 픽셀 게인값 연산(S420), 픽셀 게인값을 픽셀에 적용(S430), 계조 뭉침 판단(S440), 적응적으로 광량 목표값을 제어(S450), 계조 뭉침 정도 및 데이터신호의 보상률에 따라 적응적으로 픽셀 게인값 제어(S460), 광량 목표값의 기울기 제어(S470), 픽셀 게인값 재연산(S420)의 순으로 이루어진다.11, the dimming method according to the fourth embodiment includes a dimming value operation (S410), a pixel gain value operation (S420), applying a pixel gain value to a pixel (S430), grayscale clustering determination (S440), Adaptively control the target light quantity (S450), adaptively control the pixel gain according to the degree of grayscale aggregation and the compensation rate of the data signal (S460), control the slope of the target light quantity (S470), and recalculate the pixel gain (S420) ) in the order of

제4실시예에 따른 디밍 방법은 입력된 데이터신호를 분석하여 디밍(dimming)값을 연산한다.(S410) 그리고 디밍값과 광 프로파일(light profile)값을 이용해 픽셀 게인(pixel gain)값을 연산한다.(S420) 그리고 픽셀 게인값을 입력 데이터신호에 적용하여 출력할 보상 데이터신호를 생성한다.(S430) 그리고 출력하고자 하는 보상 데이터신호에 계조 뭉침이 발생하는 것으로 판단되면(S440), 계조 뭉침 정도에 따라 적응적으로 광량 목표값을 제어(Adaptive Knormal control)한다(S450). 그리고 계조 뭉침 정도 및 데이터신호의 보상률에 따라 적응적으로 픽셀 게인값을 제어한다.(S460) 그리고 광량 목표값의 기울기가 최대(Max slope)에 도달하면 광량 목표값의 기울기가 낮아지도록 제어하여 계조 뭉침을 완화한다.(S470)The dimming method according to the fourth embodiment calculates a dimming value by analyzing an input data signal (S410). Then, a pixel gain value is calculated using the dimming value and the light profile value. (S420) and a pixel gain value is applied to the input data signal to generate a compensation data signal to be output. According to the degree, the target light amount is adaptively controlled (Adaptive Knormal control) (S450). Then, the pixel gain value is adaptively controlled according to the degree of grayscale aggregation and the compensation rate of the data signal. (S460) Then, when the slope of the target light intensity reaches the maximum slope, the grayscale is controlled so that the slope of the target value is lowered. Relieves lumpiness. (S470)

실험예를 통해 알게 된 바에 따르면, 계조 뭉침의 발생으로 디밍값을 올리면 이에 대응하여 소비전력이 올라가고, 반대로 디밍값을 낮추면 데이터신호의 보상값이 올라간다.According to the experimental examples, when the dimming value is increased due to the occurrence of grayscale aggregation, power consumption increases correspondingly, and when the dimming value is decreased, the compensation value of the data signal increases.

제4실시예는 단순히 계조 뭉침을 완화하기 위해 디밍값을 올리거나 내리지 않고 계조 뭉침 정도에 따라 적응적으로 광량 목표값(Knormal)을 제어하고, 계조 뭉침 정도 및 데이터신호의 보상률에 따라 적응적으로 픽셀 게인값을 제어한다. 그리고 만약, 광량 목표값의 기울기가 최대(Max slope)에 도달하면 광량 목표값의 기울기가 낮아지도록 제어하고, 이에 대응하여 픽셀 게인값을 재연산한다. 즉, 계조 뭉침이 많이 발생하면, 디밍값이 아닌 계조 뭉침의 정도에 따라 적응적으로 광량 목표값(Knormal)을 제어하고, 계조 뭉침 정도 및 데이터신호의 보상률에 따라 픽셀 게인값을 제어하고, 광량 목표값의 기울기를 제어하고 이에 대응하여 픽셀 게인값을 재연산한다.The fourth embodiment adaptively controls the light amount target value (Knormal) according to the degree of grayscale aggregation without raising or lowering the dimming value to simply alleviate the grayscale clustering, and adaptively according to the grayscale clustering degree and the compensation rate of the data signal. Controls the pixel gain value. And, if the slope of the target light quantity reaches a maximum (Max slope), the control is controlled to decrease the slope of the target light quantity, and the pixel gain value is re-calculated in response thereto. That is, if a lot of grayscale aggregation occurs, the target light amount Knormal is adaptively controlled according to the degree of grayscale aggregation rather than the dimming value, and the pixel gain value is controlled according to the grayscale clustering degree and the compensation rate of the data signal, and the amount of light The slope of the target value is controlled and the pixel gain value is recalculated in response thereto.

제4실시예를 기반으로 실험을 한 결과, 제4실시예는 계조 뭉침 정도 및 데이터신호의 보상률에 따라 광량 목표값(Knormal), 픽셀 게인값 및 광량 목표값의 기울기를 제어하고, 고계조 픽셀에 대한 픽셀 게인값을 낮추기 때문에 모든 픽셀 게인이 내려가지 않으므로 저계조의 세세한 표현력(detail)을 더 향상할 수 있는 것으로 나타났다. 또한, 제4실시예는 광량 목표값(Knormal)을 제어하고, 픽셀 게인값을 낮추기 때문에 모든 픽셀 게인값이 내려가지 않고 계조 뭉침이 발생하는 부분의 픽셀 게인값만 내려가므로 고계조의 뭉침이 발생할 확률을 낮출 수 있는 것으로 나타났다. 또한, 제4실시예는 디밍값에 실질적인 변화가 없기 때문에 소비전력 효율을 유지하면서도 계조 뭉침을 완화할 수 있는 것으로 나타났다.As a result of an experiment based on the fourth embodiment, the fourth embodiment controls the light intensity target value (Knormal), the pixel gain value, and the gradient of the light intensity target value according to the degree of grayscale aggregation and the compensation rate of the data signal, and the high grayscale pixel Since all pixel gains are not lowered by lowering the pixel gain value, it has been shown that the details of low grayscale can be further improved. In addition, in the fourth embodiment, since the target light amount Knormal is controlled and the pixel gain value is lowered, all pixel gain values do not go down, only the pixel gain values of the portion where grayscale aggregation occurs, so high grayscale aggregation may occur. appeared to reduce the probability. In addition, since the fourth embodiment does not substantially change the dimming value, it was found that grayscale agglomeration can be alleviated while maintaining power consumption efficiency.

이상 제4실시예는 적응적으로 광량 목표값(Knormal)을 제어하고 + α의 개념으로 다른 파라미터(예: 계조 뭉침 정도 및 데이터신호의 보상률에 따라 픽셀 게인 가변, 광량 목표값의 기울기 제어)를 가변하는 방식으로 계조 뭉침, 소비전력 효율, 저계조 및 고계조의 표현력을 개선할 수 있다. 특히, 제4실시예는 광량 목표값과 광량 목표값의 기울기를 제어하므로 계조 역전 현상 등의 문제 없이 고계조 및 저계조의 세세한 표현력(detail)을 더 향상할 수 있다.The fourth embodiment adaptively controls the light quantity target value (Knormal) and other parameters (eg, variable pixel gain according to the degree of grayscale aggregation and the compensation rate of the data signal, control of the slope of the target light quantity value) with the concept of +α. It is possible to improve grayscale aggregation, power consumption efficiency, and expressive power of low grayscale and high grayscale in a variable manner. In particular, since the fourth embodiment controls the slope of the target light amount and the target light amount, it is possible to further improve the detail of high grayscale and low grayscale without problems such as grayscale reversal.

이하, 본 발명의 실시예들에 따른 디밍 방법에 의한 광량 목표값, 데이터신호의 보상률 및 광량 목표값의 기울기의 변화에 대해 설명한다.Hereinafter, changes in the light intensity target value, the compensation rate of the data signal, and the gradient of the light intensity target value by the dimming method according to embodiments of the present invention will be described.

도 12는 본 발명의 실시예들에 따른 디밍 방법에 의한 광량 목표값, 데이터신호의 보상률 및 광량 목표값의 기울기의 가변과 관련된 설명을 하기 위한 도면이고, 도 13은 광량 목표값 및 광량 목표값의 기울기의 가변 예시도이다.12 is a diagram for explaining a change in a target light amount, a compensation rate of a data signal, and a slope of a target light amount by a dimming method according to embodiments of the present invention, and FIG. 13 is a light amount target value and a target light amount target value It is an example diagram of variable inclination of .

도 12 및 도 13에 도시된 바와 같이, 본 발명의 실시예들은 실험예의 문제를 해결하기 위해 계조 뭉침의 정도에 따라 광량 목표값(KNOR), 데이터신호의 보상률(data) 및 광량 목표값의 기울기(θ) 중 하나 이상과 픽셀 게인값을 가변하여 백라이트 유닛의 휘도(B/L)와 픽셀 데이터신호(Pixel data)를 제어한다. 광량 목표값(KNOR)에 따라 데이터신호의 보상률(data)이나 백라이트 유닛(B/L)의 휘도(B/L) 등의 변동 범위는 달라진다.As shown in FIGS. 12 and 13 , in the embodiments of the present invention, in order to solve the problem of the experimental example, the light intensity target value (KNOR), the compensation rate of the data signal (data), and the slope of the light intensity target value according to the degree of grayscale aggregation The brightness (B/L) of the backlight unit and the pixel data signal (Pixel data) are controlled by varying one or more of (θ) and a pixel gain value. A variation range of the compensation rate (data) of the data signal or the luminance (B/L) of the backlight unit (B/L) varies according to the target light amount KNOR.

본 발명의 실시예들 중 적어도 하나는 계조 뭉침이 발생할 수 있는 확률이 높은 계조 영역을 임계값으로 설정하고 임계값 이상의 영역에 대하여 적응적으로 광량 목표값 및 광량 목표값의 기울기 중 하나 이상과 픽셀 게인값을 동시에 가변한다. 임계값은 사전 실험을 통해 결정될 수 있으며, 이는 대체로 고계조 영역이나 고계조 영역에 가까운 영역으로 결정된다.In at least one of the embodiments of the present invention, a grayscale region with a high probability of occurrence of grayscale clustering is set as a threshold value, and at least one of a light intensity target value and a gradient of the light intensity target value is adaptively applied to a region above the threshold value and a pixel Change the gain value at the same time. The threshold value may be determined through a prior experiment, and is usually determined in a high grayscale region or a region close to the high grayscale region.

위의 설명에 따르면, 임계값을 넘지 않는 계조 영역은 광량 목표값(KNOR)이 K1, K2 또는 K3와 같이 선형적으로 변하지만, 임계값을 넘는 계조 영역은 계조 뭉침의 정도에 따라 기울기를 가지므로 비선형적으로 변하게 된다. 그리고 광량 목표값의 기울기가 최대에 도달하면(도 13의 "Max slope" 참조), 임계값을 넘지 않는 계조 영역의 광량 목표값(KNOR)을 낮추게 된다.(도 13의 "B" 참조) 임계값을 넘지 않는 계조 영역의 광량 목표값(KNOR)을 낮추게 되면 광량 목표값의 기울기는 낮아진다.(도 13의 θ1>θ2 참조)According to the above explanation, in the grayscale region that does not exceed the threshold, the target light intensity (KNOR) changes linearly like K1, K2, or K3, but the grayscale region exceeding the threshold has a gradient depending on the degree of grayscale aggregation. Therefore, it becomes non-linear. And when the slope of the target light intensity reaches the maximum (refer to “Max slope” in FIG. 13 ), the target light intensity KNOR in the grayscale region that does not exceed the threshold is lowered (refer to “B” in FIG. 13 ). Threshold If the target light quantity KNOR in the grayscale region that does not exceed the value is lowered, the slope of the target light quantity target value is decreased (refer to θ1 > θ2 in FIG. 13).

액정표시장치는 경우에 따라 소비전력 저감율을 최대로 높여야 할 필요성이 있다. 이는 모바일 기기(mobile)이나 노트북 등 저소비 모드를 사용해야 하는 표시장치에서 특히 그러하다. 실험예는 소비전력 저감율을 최대로 높이면 그만큼 디밍값은 낮아지고, 데이터신호의 보상값(보상률)이 커지게 된다. 이로 인하여, 계조 뭉침이 발생할 확률은 비약적으로 커지게 되는데 그렇게 되면 광량 목표값 제어를 통해 광량 목표값을 줄이게 되고 고계조 영역에서 계조 역전 현상이 일어날 수 있다.In some cases, there is a need for a liquid crystal display to maximize a reduction in power consumption. This is especially true for display devices that need to use a low consumption mode, such as a mobile device or a notebook computer. In the experimental example, when the power consumption reduction rate is maximized, the dimming value is lowered by that amount, and the compensation value (compensation rate) of the data signal is increased. As a result, the probability of occurrence of grayscale aggregation increases dramatically. In this case, the target light amount is reduced through the target light amount control, and a grayscale reversal phenomenon may occur in the high grayscale region.

실험예와 같은 문제는 적응적으로 동작하는 영역인 A 영역의 광량 목표값의 기울기(θ)가 너무 가팔라서 생기는 것으로 확인된다. 앞서, 도 12 및 도 13을 참조하여 설명한 바와 같이, 본 발명은 실험예에서 발생할 수 있는 문제를 대비하여 광량 목표값(KNOR)의 기본 영역인 "B" 영역을 함께 제어한다. 그 결과, 본 발명은 계조 역전 현상이 발생하지 않는 최대의 기울기(θ)를 갖도록 광량 목표값(KNOR)을 제한(가변하여 낮춤)할 수 있게 되므로 고계조 영역에서 계조 역전 현상이 일어나는 문제를 해소할 수 있게 된다.It is confirmed that the same problem as in the experimental example occurs because the slope (θ) of the target value of the light quantity in the region A, which is an adaptively operated region, is too steep. As described above with reference to FIGS. 12 and 13 , in the present invention, in preparation for a problem that may occur in the experimental example, the "B" area, which is the basic area of the target light amount KNOR, is controlled together. As a result, the present invention can limit (variably lower) the light quantity target value KNOR to have the maximum slope θ at which the grayscale reversal does not occur, thereby solving the problem of the grayscale reversal in the high grayscale region. be able to do

이하, 실험예와 본 발명의 실시예 간의 차이점을 통해 본 발명의 실시예에 따른 계조 뭉침의 완화 정도를 살펴본다.Hereinafter, a degree of relaxation of grayscale aggregation according to an embodiment of the present invention will be described through differences between the experimental example and the embodiment of the present invention.

도 14는 실험예와 본 발명의 차이점을 설명하기 위한 도면이다. 참고로, 도 14의 (a) 및 (b)에서 점선으로 표시된 영역은 풀화이트를 배경으로 하므로 계조 뭉침이 집중적으로 발생하는 영역이다.14 is a diagram for explaining the difference between an experimental example and the present invention. For reference, regions indicated by dotted lines in FIGS. 14A and 14B are regions in which grayscale aggregation occurs intensively because full white is the background.

도 14 (a)와 같이 실험예는 계조 뭉침으로 인해 고계조의 시계 영상을 제대로 인지할 수 없다. 반면, 도 14 (b)와 같이 본 발명의 실시예는 계조 뭉침의 완화로 영상의 세세한 표현력(Detail) 부분까지 살아나 고계조의 시계 영상을 좀 더 명확히 인지할 수 있다. 아울러, 본 발명의 실시예와 같이 계조 뭉침을 효과적으로 완화할 수 있으면 소비전력을 절감하면서도 화질을 향상시킬 수 있고, 또한 휘도 저하 현상을 최소화할 수 있다.As shown in FIG. 14 (a), in the experimental example, a high gray level clock image cannot be properly recognized due to gray level aggregation. On the other hand, as shown in FIG. 14(b), in the embodiment of the present invention, even the fine expressive power (Detail) of the image is saved by alleviating grayscale agglomeration, so that a high grayscale clock image can be recognized more clearly. In addition, as in the embodiment of the present invention, if grayscale agglomeration can be effectively alleviated, power consumption can be reduced, image quality can be improved, and luminance deterioration can be minimized.

이상, 본 발명은 계조 뭉침이 많이 발생할 경우 디밍값이 아닌 광량 목표값 제어를 통해 픽셀 게인을 가변하고 데이터신호의 보상률을 낮추어 계조 뭉침을 완화할 수 있는 효과가 있다. 또한, 본 발명은 계조 뭉침 완화, 소비전력 효율 향상, 저계조 및 고계조의 표현력을 개선할 수 있는 효과가 있다. 또한, 본 발명은 계조 뭉침 발생시 계조 역전 현상 등의 문제 없이 고계조 및 저계조의 세세한 표현력(detail)을 더 향상할 수 있는 효과가 있다. 또한, 본 발명은 하드웨어에 안정적으로 적용이 가능하며 백라이트 유닛의 구조나 형태에 따른 제약이 없다.As described above, in the present invention, when grayscale aggregation occurs a lot, it is possible to reduce the grayscale aggregation by varying the pixel gain and lowering the compensation rate of the data signal by controlling the target light quantity instead of the dimming value. In addition, the present invention has effects of alleviating grayscale aggregation, improving power consumption efficiency, and improving the expressive power of low grayscale and high grayscale. In addition, the present invention has the effect of further improving the detail of high grayscale and low grayscale without problems such as grayscale reversal when grayscale aggregation occurs. In addition, the present invention can be stably applied to hardware, and there is no restriction according to the structure or shape of the backlight unit.

이상 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시예를 설명하였지만, 상술한 본 발명의 기술적 구성은 본 발명이 속하는 기술 분야의 당업자가 본 발명의 그 기술적 사상이나 필수적 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 실시될 수 있다는 것을 이해할 수 있을 것이다. 그러므로 이상에서 기술한 실시 예들은 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적인 것이 아닌 것으로서 이해되어야 한다. 아울러, 본 발명의 범위는 상기 상세한 설명보다는 후술하는 특허청구범위에 의하여 나타내어진다. 또한, 특허청구범위의 의미 및 범위 그리고 그 등가 개념으로부터 도출되는 모든 변경 또는 변형된 형태가 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 한다.Although the embodiments of the present invention have been described above with reference to the accompanying drawings, the technical configuration of the present invention can be changed to other specific forms by those skilled in the art to which the present invention pertains without changing the technical spirit or essential features of the present invention. It will be appreciated that this may be practiced. Therefore, it should be understood that the embodiments described above are illustrative in all respects and not restrictive. In addition, the scope of the present invention is indicated by the claims to be described later rather than the above detailed description. In addition, all changes or modifications derived from the meaning and scope of the claims and their equivalents should be construed as being included in the scope of the present invention.

110: 영상 공급부 130: 타이밍 제어부
140: 게이트 구동부 150: 데이터 구동부
160: 액정패널 170: 백라이트 유닛
180: 디밍 제어부 186: 픽셀별 광량 계산부
187: 게인 보정부 188: 계조 뭉침 예측부
189: 계조 뭉침 보상부
110: image supply unit 130: timing control unit
140: gate driver 150: data driver
160: liquid crystal panel 170: backlight unit
180: dimming control unit 186: light amount calculation unit for each pixel
187: gain correction unit 188: grayscale cluster prediction unit
189: gradation aggregation compensation unit

Claims (10)

영상을 표시하는 액정패널;
상기 액정패널에 빛을 제공하는 백라이트 유닛; 및
상기 백라이트 유닛의 디밍을 제어하는 디밍 제어부를 포함하고,
상기 디밍 제어부는 입력되는 데이터신호를 분석하여 디밍값을 연산하고 상기 백라이트 유닛의 휘도를 가변하는 디밍신호를 출력함과 더불어 상기 백라이트 유닛의 휘도 가변 양만큼 상기 데이터신호의 게인을 보상한 보상 데이터신호를 출력하되, 계조 뭉침이 발생하면 계조 뭉침의 정도에 따라 픽셀 게인값을 가변하고,
상기 디밍 제어부는 계조 뭉침의 정도를 계산하고 계조 뭉침이 발생하면 계조 뭉침 정도에 따라 적응적(Adaptive)으로 광량 목표값, 픽셀 게인값 및 광량 목표값 기울기 중 하나 이상을 가변하는 계조 뭉침 보상부를 포함하고,
상기 계조 뭉침 보상부는 입력 영상의 블록 대표값과 전체 대표값을 기반으로 블록별 디밍값을 결정하고 결정된 블록별 디밍값을 기반으로 상기 디밍신호를 출력하는 디밍값 결정부와,
상기 블록별 디밍값으로 미리 설정된 광 프로파일값을 선택하여 특정 블록 내의 픽셀들 각각의 광량을 계산하는 픽셀별 광량 계산부와,
각 픽셀별로 게인을 계산하고 그 게인을 원본 픽셀 데이터신호에 곱하는 방식으로 픽셀 데이터신호를 보상하고 보상 데이터신호를 출력하는 게인 보정부를 더 포함하는 액정표시장치.
a liquid crystal panel for displaying an image;
a backlight unit providing light to the liquid crystal panel; and
a dimming control unit for controlling dimming of the backlight unit;
The dimming control unit calculates a dimming value by analyzing an input data signal, outputs a dimming signal for varying the luminance of the backlight unit, and compensates a gain of the data signal by the luminance variable amount of the backlight unit. output, but if grayscale aggregation occurs, the pixel gain value is varied according to the degree of grayscale aggregation,
The dimming control unit calculates the degree of grayscale aggregation, and when the grayscale clustering occurs, adaptively according to the degree of grayscale aggregation, the dimming control unit includes a grayscale clustering compensator that varies at least one of a target light intensity value, a pixel gain value, and a light intensity target value slope. do,
and a dimming value determiner configured to determine a dimming value for each block based on the block representative value and the overall representative value of the input image and output the dimming signal based on the determined dimming value for each block;
a light amount calculation unit for each pixel that selects a preset light profile value as the dimming value for each block and calculates the light amount of each pixel in a specific block;
The liquid crystal display device further comprising: a gain correction unit for calculating a gain for each pixel, compensating the pixel data signal by multiplying the gain by the original pixel data signal, and outputting the compensation data signal.
제1항에 있어서,
상기 디밍 제어부는
상기 계조 뭉침이 발생하면, 상기 백라이트 유닛의 발광면 전체를 풀화이트로 켰을 때의 광량을 나타내는 상기 광량 목표값을 제어하고, 상기 광량 목표값에 대응하여 상기 픽셀 게인값을 가변하는 액정표시장치.
According to claim 1,
The dimming control unit
When the grayscale aggregation occurs, the liquid crystal display device controls the target light amount indicating the amount of light when the entire light emitting surface of the backlight unit is turned on in full white, and varies the pixel gain value in response to the target light amount.
제1항에 있어서,
상기 디밍 제어부는
상기 계조 뭉침이 발생하면, 상기 백라이트 유닛의 발광면 전체를 풀화이트로 켰을 때의 광량을 나타내는 상기 광량 목표값을 적응적으로 제어하고, 적응적으로 가변된 광량 목표값에 대응하여 상기 픽셀 게인값을 가변하는 액정표시장치.
According to claim 1,
The dimming control unit
When the grayscale aggregation occurs, the target light amount indicating the amount of light when the entire light emitting surface of the backlight unit is turned on in full white is adaptively controlled, and the pixel gain value corresponds to the adaptively changed target value. A liquid crystal display that changes the
제1항에 있어서,
상기 디밍 제어부는
상기 계조 뭉침이 발생하면, 상기 백라이트 유닛의 발광면 전체를 풀화이트로 켰을 때의 광량을 나타내는 상기 광량 목표값을 적응적으로 제어하고, 적응적으로 가변된 광량 목표값에 대응하여 임계값 이상의 고계조 영역에 대한 픽셀 게인값만 가변하는 액정표시장치.
According to claim 1,
The dimming control unit
When the grayscale aggregation occurs, the target light amount, which represents the amount of light when the entire light emitting surface of the backlight unit is turned on in full white, is adaptively controlled, and in response to the adaptively changed target value, the light intensity is higher than or equal to the threshold. A liquid crystal display that varies only a pixel gain value for a grayscale region.
제1항에 있어서,
상기 디밍 제어부는
상기 계조 뭉침이 발생하면, 상기 백라이트 유닛의 발광면 전체를 풀화이트로 켰을 때의 광량을 나타내는 상기 광량 목표값을 적응적으로 제어하고, 적응적으로 가변된 광량 목표값에 대응하여 임계값 이상의 고계조 영역에 대한 픽셀 게인값만 가변하고,
상기 임계값 이상의 고계조 영역에 위치하는 광량 목표값의 기울기가 최대에 도달하면 상기 광량 목표값의 기울기를 낮추는 액정표시장치.
According to claim 1,
The dimming control unit
When the grayscale aggregation occurs, the target light amount, which represents the amount of light when the entire light emitting surface of the backlight unit is turned on in full white, is adaptively controlled, and in response to the adaptively changed target value, the light intensity is higher than or equal to the threshold. Only the pixel gain value for the grayscale region is varied,
A liquid crystal display for lowering the slope of the target light quantity when the slope of the target light quantity located in the high grayscale region greater than or equal to the threshold value reaches a maximum.
삭제delete 삭제delete 청구항 제1항에 의해 제작된 액정표시장치의 구동방법에 있어서,
상기 입력된 데이터신호를 분석하여 상기 디밍값을 연산하는 단계;
상기 디밍값과 상기 광 프로파일값을 이용하여 상기 픽셀 게인값을 연산하는 단계;
상기 픽셀 게인값을 상기 입력 데이터신호에 적용하여 상기 보상 데이터신호를 생성하는 단계; 및
상기 계조 뭉침의 발생 유무를 판단하고, 상기 계조 뭉침이 발생하면 상기 픽셀 게인값을 재연산하는 단계를 포함하는 액정표시장치의 구동방법.
In the driving method of the liquid crystal display device manufactured according to claim 1,
calculating the dimming value by analyzing the input data signal;
calculating the pixel gain value using the dimming value and the optical profile value;
generating the compensation data signal by applying the pixel gain value to the input data signal; and
and determining whether the grayscale clustering occurs, and re-calculating the pixel gain value when the grayscale clustering occurs.
제8항에 있어서,
상기 픽셀 게인값을 재연산하는 단계는
상기 계조 뭉침이 발생하면, 상기 백라이트 유닛의 발광면 전체를 풀화이트로 켰을 때의 광량을 나타내는 상기 광량 목표값을 적응적으로 제어하고, 적응적으로 가변된 광량 목표값에 대응하여 상기 픽셀 게인값을 재연산하고, 상기 픽셀 게인값을 가변하는 액정표시장치의 구동방법.
9. The method of claim 8,
The step of re-calculating the pixel gain value
When the grayscale aggregation occurs, the target light amount indicating the amount of light when the entire light emitting surface of the backlight unit is turned on in full white is adaptively controlled, and the pixel gain value corresponds to the adaptively changed target value. A method of driving a liquid crystal display device by re-calculating , and varying the pixel gain value.
제8항에 있어서,
상기 픽셀 게인값을 재연산하는 단계는
상기 계조 뭉침이 발생하면, 상기 백라이트 유닛의 발광면 전체를 풀화이트로 켰을 때의 광량을 나타내는 상기 광량 목표값을 적응적으로 제어하고, 적응적으로 가변된 광량 목표값에 대응하여 임계값 이상의 고계조 영역에 대한 픽셀 게인값만 가변하고,
상기 임계값 이상의 고계조 영역에 위치하는 광량 목표값의 기울기가 최대에 도달하면 상기 광량 목표값의 기울기를 낮추는 액정표시장치의 구동방법.
9. The method of claim 8,
The step of re-calculating the pixel gain value
When the grayscale aggregation occurs, the target light amount, which represents the amount of light when the entire light emitting surface of the backlight unit is turned on in full white, is adaptively controlled, and in response to the adaptively changed target value, the light intensity is higher than or equal to the threshold. Only the pixel gain value for the grayscale region is varied,
A method of driving a liquid crystal display device for lowering the slope of the target light quantity when the slope of the target value of the light quantity located in the high grayscale region equal to or greater than the threshold value reaches a maximum.
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