KR20070001549A - 다수의 분할 영역별로 휘도 레벨을 조절할 수 있는 액정표시 장치 및 그의 구동 방법 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 액정 표시 장치 및 그의 구동 방법이 제공된다. 본 발명의 일 실시예에 따른 액정 표시 장치는 액정 패널, 게이트 드라이버, 데이터 드라이버, 상기 게이트 드라이버의 제어 신호 및 상기 데이터 드라이버의 제어 신호를 제공하며, 화상 데이터의 계조 레벨의 평균에 따라서 휘도 가변 신호를 제공하는 타이밍 콘트롤러 및 휘도 가변 신호에 응답하여 램프의 휘도 레벨이 조절되는 백라이트부를 포함하며, 타이밍 콘트롤러는 화상 데이터의 계조 레벨의 평균 및 분산을 라인 단위로 계산하여, 액정 패널을 기준 계조 레벨 평균 및 기준 계조 레벨 분산 이하의 화상 데이터를 표시하는 제 1 분할 영역과 상기 제 1 분할 영역의 이외를 제 2 분할 영역으로 구분하며, 제 1 분할 영역의 휘도 레벨을 조절하는 제 1 휘도 가변 신호 및 제 2 분할 영역의 휘도 레벨을 조절하는 제 2 휘도 가변 신호를 제공한다.
액정 표시 장치, 휘도 레벨, 대비비

Description

다수의 분할 영역별로 휘도 레벨을 조절할 수 있는 액정 표시 장치 및 그의 구동 방법{Liquid Crystal Display capable of adjusting each brightness level in plural divided areas and method for driving the same}
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 액정 표시 장치의 구성도이다.
도 2는 도 1에 도시된 액정 패널의 하부에 배치되는 백라이트 유니트의 램프들을 나타내는 평면도이다.
도 3은 도 2에 도시된 백라이트 유니트의 램프들 각각에 공급되는 버스트 모드 방식의 교류 파형을 나타내는 파형도이다.
도 4는 도 1에 도시된 램프 구동 장치 및 백라이트 유니트의 세부 구성도이다.
(도면의 주요부분에 대한 부호의 설명)
10: 타이밍 콘트롤러 20: 액정 패널
40: 데이터 드라이버 60: 게이트 드라이버
80: 감마 전압 공급부 90: 백라이트부
91: 램프 구동 장치 92: 백라이트 유니트
본 발명은 다수의 분할 영역별로 휘도 레벨을 조절할 수 있는 액정 표시 장치 및 그의 구동 방법에 관한 것으로, 더욱 상세하게는, 한 화면에서 영상이 표시되는 영상 영역과 블랙 색상이 표시되는 여백 영역이 존재하는 경우에, 영상이 표시되는 영상 영역의 휘도 레벨과 블랙 색상이 표시되는 여백 영역의 휘도 레벨을 별도로 조절할 수 있는 액정 표시 장치 및 그의 구동 방법에 관한 것이다.
오늘날과 같은 정보화 사회에 있어서 전자 표시 장치의 역할은 매우 중요해지고 있으며, 각종의 전자 표시 장치가 다양한 산업 분야에 광범위하게 사용되고 있다. 이러한 전자 표시 장치 분야는 발전을 거듭하여 다양화하는 정보화 사회의 요구에 적합한 새로운 기능을 갖는 전자 표시 장치가 계속 개발되고 있다. 일반적으로 전자 표시 장치란 다양한 정보를 시각을 통하여 인간에게 전달하는 장치를 말한다. 즉, 전자 표시 장치란 각종의 전자 기기로부터 출력되는 전자적 정보 신호를 인간의 시각으로 인식할 수 있는 광 정보 신호로 변화하는 전자 장치를 말하며, 인간과 전자 기기를 연결하는 가교적인 역할을 담당하는 장치라고 할 수 있다.
이러한 전자 표시 장치에 있어서, 광 정보 신호가 발광 현상에 의해서 표시되는 경우에는 발광형 표시 장치로 일컬어지며, 반사, 산란, 간섭 현상 등에 의하여 광 변조로 표시되는 경우에는 수광형 표시 장치로 일컬어진다. 능동형 표시 장치로도 불리는 발광형 표시 장치로는 음극선관 표시 장치(Cathode Ray Tube; CRT), 플라즈마 표시 장치(Plasma Display Panel; PDP), 유기 이엘 표시 장치(Organic ElectroLuminiscent Display; OELD), 발광 다이오드(Light Emitting Diode; LED) 등을 들 수 있다. 그리고 수동형 표시 장치로 불리는 수광형 표시 장치로는 액정 표시 장치(Liquid Crystal Display; LCD), 전자 영동 표시 장치(ElectroPhoretic Image Display; EPID) 등을 들 수 있다.
텔레비전이나 컴퓨터 모니터 등에 사용되고 있으며, 가장 오랜 역사를 갖는 표시 장치인 음극선관 표시 장치는 경제성 등의 면에서 가장 높은 시장 점유율을 차지하고 있으나, 무거운 중량, 큰 부피 및 높은 소비 전력 등과 같은 단점을 많이 가지고 있다.
최근에, 반도체 기술의 급속한 진보에 의하여 각종 전자 장치의 저전압화 및 저전력화와 함께 전자 기기의 소형화, 박형화 및 경량화의 추세에 따라 새로운 환경에 적합한 전자 표시 장치로서 평판 패널형 표시 장치에 대한 요구가 급격히 증대되고 있다. 이에 따라 액정 표시 장치(LCD), 플라즈마 표시 장치(PDP), 유기 이엘 표시 장치(OELD) 등과 같은 평판 패널형 표시 장치가 개발되고 있으며, 이러한 평판 패널형 표시 장치 중에서 소형화, 경량화 및 박형화가 용이하며, 낮은 소비 전력 및 낮은 구동 전압을 갖는 액정 표시 장치가 특히 주목 받고 있다.
액정 표시 장치는 상술한 것처럼, 발광형 표시 장치가 아니기 때문에 백라이트와 같은 광원이 필요하게 된다. 이러한 액정 표시 장치용 백라이트는 직하형 방식과 도광판 방식의 두 종류가 있다. 직하형은 평면에 램프를 여러 개 배치한다. 그리고 램프와 액정 패널 사이에 확산판을 설치하여 액정 패널과 램프 사이를 일정하게 유지한다. 도광판 방식은 평판 외곽에 램프를 설치한 것으로, 램프로부터 투명한 도광판을 이용하여 액정 패널 전체의 면으로 빛이 입사된다.
종래의 액정 표시 장치는 동화상이나 영화 화상 등을 보다 효과적으로 표시하기 위하여, 입력된 화상 데이터의 계조 레벨의 평균에 따라서 백라이트의 램프의 휘도 레벨을 조절하였다. 즉, 밝은 화상이 입력되는 경우에 어두운 화상이 입력되는 경우보다 백라이트의 램프의 휘도 레벨을 더 높게 조절하였다.
그러나 종래의 액정 표시 장치는 한 화면에서 영상이 표시되는 영상 영역과 블랙 색상이 표시되는 여백 영역이 존재하는 경우에, 영상이 표시되는 영상 영역의 휘도 레벨과 블랙 색상이 표시되는 여백 영역의 휘도 레벨을 동시에 조절하였다. 그러므로, 영상 영역으로 밝은 화상이 표시되면, 영상이 표시되는 영상 영역뿐만 아니라, 블랙 색상이 표시되는 여백 영역의 휘도 레벨도 높게 조절되었다. 따라서 여백 영역의 블랙 색상의 휘도 레벨이 상승하여 영상 영역에 대한 집중력을 저하시키고, 화상의 대비비(contrast ratio)를 떨어뜨리는 문제점을 유발하였다.
따라서, 본 발명이 이루고자 하는 기술적 과제는 한 화면에서 영상이 표시되는 영상 영역과 블랙 색상이 표시되는 여백 영역이 존재하는 경우에, 영상이 표시되는 영상 영역의 휘도 레벨과 블랙 색상이 표시되는 여백 영역의 휘도 레벨을 별도로 조절함으로써, 다수의 분할 영역별로 휘도 레벨을 조절할 수 있는 액정 표시 장치를 제공하고자 하는 것이다.
본 발명이 이루고자 하는 다른 기술적 과제는 상술한 액정 표시 장치의 구동 방법을 제공하고자 하는 것이다.
본 발명이 이루고자 하는 기술적 과제는 이상에서 언급한 기술적 과제들로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 기술적 과제들은 아래의 기재로부터 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
상기 기술적 과제를 달성하기 위한 본 발명의 일 실시예에 따른 다수의 분할 영역별로 휘도 레벨을 조절할 수 있는 액정 표시 장치는 다수의 게이트 라인들과 다수의 데이터 라인들의 교차부에 화소가 형성되는 액정 패널, 상기 다수의 게이트 라인들에 스캔 신호를 제공하는 게이트 드라이버, 입력된 화상 데이터를 아날로그 화소 신호로 변환하여 상기 다수의 데이터 라인들에 제공하는 데이터 드라이버, 상기 게이트 드라이버의 제어 신호 및 상기 데이터 드라이버의 제어 신호를 제공하며, 상기 화상 데이터의 계조 레벨의 평균에 따라서 휘도 가변 신호를 제공하는 타이밍 콘트롤러 및 상기 휘도 가변 신호에 응답하여 램프의 휘도 레벨이 조절되는 백라이트부를 포함하며, 상기 타이밍 콘트롤러는 상기 화상 데이터의 계조 레벨의 평균 및 분산을 라인 단위로 계산하여, 상기 액정 패널을 기준 계조 레벨 평균 및 기준 계조 레벨 분산 이하의 화상 데이터를 표시하는 제 1 분할 영역과 상기 제 1 분할 영역의 이외를 제 2 분할 영역으로 구분하며, 상기 제 1 분할 영역의 휘도 레벨을 조절하는 제 1 휘도 가변 신호 및 상기 제 2 분할 영역의 휘도 레벨을 조절하는 제 2 휘도 가변 신호를 제공하는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 일 실시예에 따른 다수의 분할 영역별로 휘도 레벨을 조절할 수 있는 액정 표시 장치는 상기 제 1 분할 영역이 블랙 색상이 표시되는 여백 영역이 고, 상기 제 2 분할 영역이 영상이 표시되는 영상 영역인 것이 바람직하다.
또한, 본 발명의 일 실시예에 따른 다수의 분할 영역별로 휘도 레벨을 조절할 수 있는 액정 표시 장치는 상기 타이밍 콘트롤러가 상기 제 2 분할 영역의 휘도 레벨을 상기 제 1 분할 영역의 휘도 레벨보다 더 높도록 조절하는 것이 바람직하다.
상기 다른 기술적 과제를 달성하기 위한 본 발명의 일 실시예에 따른 다수의 분할 영역별로 휘도 레벨을 조절할 수 있는 액정 표시 장치의 구동 방법은 입력되는 화상 데이터의 계조 레벨의 평균 및 분산을 라인 단위로 계산하는 단계, 상기 화상 데이터의 라인 단위의 계조 레벨의 평균 및 분산에 기초하여 액정 패널을 기준 계조 레벨 평균 및 기준 계조 레벨 분산 이하의 화상 데이터를 표시하는 제 1 분할 영역과, 상기 제 1 분할 영역의 이외를 제 2 분할 영역으로 구분하는 단계 및 상기 제 1 분할 영역의 계조 레벨의 평균에 따라서 상기 제 1 분할 영역의 휘도 레벨을 조절하고, 상기 제 2 분할 영역의 계조 레벨의 평균에 따라서 상기 제 2 분할 영역의 휘도 레벨을 조절하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 일 실시예에 따른 다수의 분할 영역별로 휘도 레벨을 조절할 수 있는 액정 표시 장치의 구동 방법은, 상기 제 1 분할 영역은 블랙 색상이 표시되는 여백 영역이고, 상기 제 2 분할 영역은 영상이 표시되는 영상 영역인 것이 바람직하다.
또한, 본 발명의 일 실시예에 따른 다수의 분할 영역별로 휘도 레벨을 조절할 수 있는 액정 표시 장치의 구동 방법은 상기 휘도 레벨을 조절하는 단계에서, 상기 제 2 분할 영역의 휘도 레벨을 상기 제 1 분할 영역의 휘도 레벨보다 더 높도록 조절하는 것이 바람직하다.
기타 실시예들의 구체적인 사항들은 상세한 설명 및 도면들에 포함되어 있다. 본 발명의 이점 및 특징, 그리고 그것들을 달성하는 방법은 첨부되는 도면과 함께 상세하게 후술되어 있는 실시예들을 참조하면 명확해질 것이다. 명세서 전체에 걸쳐 동일 참조 부호는 동일 구성 요소를 지칭한다.
도 1 내지 도 3을 참조하여, 본 발명의 일 실시예에 따른 액정 표시 장치 및 그의 구동 방법에 대해서 설명한다. 도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 액정 표시 장치의 구성도이다. 도 2는 도 1에 도시된 액정 패널의 하부에 배치되는 백라이트 유니트의 램프들을 나타내는 평면도이다. 도 3은 도 2에 도시된 백라이트 유니트의 램프들 각각에 공급되는 버스트 모드 방식의 교류 파형을 나타내는 파형도이다.
도 1에 도시된 것처럼, 본 발명의 일 실시예에 따른 액정 표시 장치는 m*n 개의 액정셀(Clc)들이 매트릭스 타입으로 배열되고 m 개의 데이터 라인들(D1 내지 Dm)과 n 개의 게이트 라인들(G1 내지 Gn)의 교차부에 화소가 형성되며, 그 화소에 박막 트랜지스터(TFT)가 형성되어 화소 데이터를 표시하는 액정 패널(20)과, 액정 패널(20)의 데이터 라인들(D1 내지 Dm)에 화소 신호를 제공하는 데이터 드라이버(40)와, 게이트 라인들(G1 내지 Gn)에 스캔 신호를 제공하는 게이트 드라이버(60)와, 데이터 드라이버(40)에 감마 전압을 제공하는 감마 전압 공급부(80)와, 게이트 드라이버(60)와 데이터 드라이버(40)를 제어하며, 화상 데이터(R, G, B)의 계조 레벨의 평균에 따라서 휘도 가변 신호(LVS_1, LVS_2)를 제공하는 타이밍 콘트롤러 (10)와, 휘도 가변 신호(LVS_1, LVS_2)에 응답하여 램프의 휘도 레벨이 조절되는 백라이트부(90)를 구비한다.
액정 패널(20)은 데이터 라인들(D1 내지 Dm) 및 게이트 라인들(G1 내지 Gn)의 교차부에 매트릭스 형태로 배치되는 다수의 액정셀(Clc)을 구비한다. 액정셀(Clc)에 각각 형성된 박막 트랜지스터(TFT)는 게이트 라인들(G1 내지 Gn)로 제공되는 스캔 신호에 응답하고, 데이터 라인들(D1 내지 Dm)로부터 제공되는 화소 신호를 액정셀(Clc)로 공급한다. 또한, 액정셀(Clc) 각각에는 스토리지 커패시터(Cst)가 형성된다. 스토리지 커패시터(Cst)는 액정셀(Clc)의 화소 전극과 전단 게이트 라인 사이에 형성되거나, 액정셀(Clc)의 화소 전극과 공통 전극 라인 사이에 형성되어 액정셀(Clc)의 전압을 일정하게 유지시킨다.
감마 전압 공급부(80)는 아날로그 화소 신호가 생성될 수 있도록 다수의 감마 전압을 데이터 드라이버(40)에 제공한다.
타이밍 콘트롤러(10)는 입력되는 동기 신호들을 이용하여 게이트 제어 신호(GCS) 및 데이터 제어 신호(DCS)를 생성하며, 게이트 제어 신호(GCS)는 게이트 드라이버(60)에 제공하고, 데이터 제어 신호(DCS)는 데이터 드라이버(40)에 제공하고, 입력되는 화상 데이터(R, G, B)를 재정렬하여 데이터 드라이버(40)로 제공한다. 또한, 타이밍 콘트롤러(10)는 램프 구동 장치(91)를 구동시키기 위한 온 오프 신호(DS_1, DS_2)와, 화상 데이터(R, G, B)의 계조 레벨의 평균에 따라서 백라이트 유니트(92)의 램프의 휘도 레벨을 조절하기 위한 휘도 가변 신호(LVS_1, LVS_2)를 램프 구동 장치(91)에 제공한다.
데이터 드라이버(40)는 타이밍 콘트롤러(10)로부터 제공되는 데이터 제어 신호(DCS)에 응답하여 1 라인분씩의 화상 데이터(R, G, B)를 데이터 라인들(D1 내지 Dm)로 제공한다. 특히, 데이터 드라이버(40)는 타이밍 콘트롤러(10)로부터 입력되는 화상 데이터(R, G, B)를 감마 전압 공급부(80)로부터의 감마 전압을 이용하여 아날로그 화소 신호로 변환하여 데이터 라인들(D1 내지 Dm)에 제공한다.
게이트 드라이버(60)는 타이밍 콘트롤러(10)에서 게이트 제어 신호(GCS)를 제공받고, 스캔 신호를 생성하여 게이트 라인들(G1 내지 Gn)에 순차적으로 제공한다. 이에 따라, 게이트 라인들(G1 내지 Gn)에 접속된 박막 트랜지스터(TFT)가 순차적으로 구동된다.
백라이트부(90)는 램프 구동 장치(91)와 백라이트 유니트(92)로 구성되며, 백라이트 유니트(92)는 도 2에 도시된 것처럼, 액정 패널(20)의 하부에 배치되어 액정 패널(20)에 광을 조사함으로써 원하는 화상을 표시하게 된다. 이러한 백라이트 유니트(92)는 다수의 램프들(93_1 내지 93_k)을 포함한다. 여기에서, 다수의 램프들(93_1 내지 93_k)은 나란하게 배치되며, 교류 파형이 고압 전극(H) 및 저압 전극(L)에 인가되면, 저압 전극(L)으로부터 전자가 방출되어 유리관 내부의 불활성 기체들과 충돌하여 기하급수적으로 전자의 양이 늘어나게 된다. 이 늘어난 전자들에 의해 유리관 내부에 전류가 흐르게 됨으로써, 전자에 의해 불활성 기체가 여기되면서 자외선이 방출된다. 이러한 자외선은 유리관 내측벽에 도포된 발광성 형광체에 충돌하여 가시광선을 방출시킨다.
램프 구동 장치(91)는 타이밍 콘트롤러(10)로부터의 온 오프 신호(DS_1, DS_2)에 의해서 구동되고, 휘도 가변 신호(LVS_1, LVS_2)에 응답하여 외부로부터 공급되는 직류 전압을 도 3에 도시된 버스트 모드 방식의 교류 파형으로 변환하고, 변환된 교류 파형을 다수의 램프들(93_1 내지 93_k) 각각에 공급한다.
한편, 타이밍 콘트롤러(10)는 화상 데이터(R, G, B)의 계조 레벨(gray level)의 평균 및 분산을 라인 단위로 계산한다. 그리고 화상 데이터(R, G, B)의 계조 레벨의 평균 및 분산에 기초하여 액정 패널(20)을 기준 계조 레벨 평균 및 기준 계조 레벨 분산 이하의 화상 데이터(R, G, B)를 표시하는 제 1 분할 영역(21)과 제 1 분할 영역(21)의 이외를 제 2 분할 영역(22)으로 구분하며, 제 1 분할 영역(21)의 휘도 레벨을 조절하는 제 1 휘도 가변 신호(LVS_1) 및 제 2 분할 영역(22)의 휘도 레벨을 조절하는 제 2 휘도 가변 신호(LVS_2)를 제공한다.
예를 들면, 계조 레벨이 8 비트 신호인 경우에, 기준 계조 레벨 평균을 20 계조 레벨로, 기준 계조 레벨 분산을 10 계조 레벨로 설정하면, 액정 패널(20) 중에서 기준 계조 레벨 평균 및 기준 계조 레벨 분산 이하의 화상 데이터(R, G, B)를 표시하는 영역은 제 1 분할 영역(21)으로 할당되며, 이러한 제 1 분할 영역(21)은 블랙 색상을 표시하는 여백 영역으로 구분될 수 있다. 그리고 제 1 분할 영역(21)의 이외의 제 2 분할 영역(22)은 영상이 표시되는 영상 영역으로 구분될 수 있다. 여기에서, 기준 계조 레벨 평균 및 기준 계조 레벨 분산은 표시되는 영상의 해상도나 블랙 색상이 표시되는 여백 영역의 크기에 따라서 다양하게 설정될 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 액정 표시 장치 및 그의 구동 방법은 화상 데이터의 계조 레벨의 평균 및 분산을 라인 단위로 계산하여, 액정 패널(20)을 블랙 색 상이 표시하는 여백 영역(21)과 영상이 표시되는 영상 영역(22)을 구분함으로써, 휘도 레벨이 낮은 영상이 표시되는 영상 영역과 블랙 색상이 표시되는 여백 영역을 효과적으로 구별할 수 있으며, 블랙 색상이 표시되는 여백 영역의 면적이 다른 다양한 종류의 영상이나 다양한 크기의 영상을 효과적으로 표시할 수 있다.
한편, 타이밍 콘트롤러(10)는 제 1 분할 영역(21)의 휘도 레벨을 조절하는 제 1 휘도 가변 신호(LVS_1) 및 제 2 분할 영역(22)의 휘도 레벨을 조절하는 제 2 휘도 가변 신호(LVS_2)를 제공한다. 제 1 휘도 가변 신호(LVS_1)는 제 1 분할 영역(21)의 하부에 배치되어 제 1 분할 영역(21)에 광을 조사하는 백라이트 유니트(92)의 램프들(예를 들면, 93_1, 93_2, 93_k-1, 93_k)의 휘도 레벨을 조절하기 위하여 램프 구동 장치(91)로 제공되며, 제 2 휘도 가변 신호(LVS_2)는 제 2 분할 영역(22)의 하부에 배치되어 제 2 분할 영역(22)에 광을 조사하는 백라이트 유니트(92)의 램프들(예를 들면, 93_3 내지 93_k-2)의 휘도 레벨을 조절하기 위하여 램프 구동 장치(91)로 제공된다.
램프 구동 장치(91)는 도 3에 도시된 것과 같이, 타이밍 콘트롤러(10)로부터 제공되는 제 1 휘도 가변 신호(LVS_1)에 응답하여 외부로부터 공급되는 직류 전압을 버스트 모드 방식의 교류 파형으로 변환하고, 변환된 교류 파형을 제 1 분할 영역(21)의 하부에 배치되어 제 1 분할 영역(21)에 광을 조사하는 백라이트 유니트(92)의 램프들(예를 들면, 93_1, 93_2, 93_k-1, 93_k)로 제공한다.
제 1 휘도 가변 신호(LVS_1)는 제 1 분할 영역(21)의 계조 레벨의 평균에 따라서 버스트 모드 방식의 교류 파형의 온시간(Ton)을 조정한다. 즉, 제 1 휘도 가 변 신호(LVS_1)는 제 1 분할 영역(21)의 계조 레벨의 평균이 높은 경우에는 제 1 분할 영역(21)의 계조 레벨의 평균이 낮은 경우보다 온시간(Ton)이 더 길게 되도록 조정한다. 그럼으로써, 제 1 분할 영역(21)의 계조 레벨의 평균에 따라서 제 1 분할 영역(21)의 휘도 레벨을 적응적으로 조절할 수 있다. 여기에서, 버스트 모드 방식의 교류 파형의 온시간(Ton)은 프레임 주기 시간(T)까지 연장될 수 있으며, 버스트 모드 방식의 교류 파형의 온시간(Ton) 동안은 제 1 분할 영역(21)의 하부에 배치되어 제 1 분할 영역(21)에 광을 조사하는 백라이트 유니트(92)의 램프들(예를 들면, 93_1, 93_2, 93_k-1, 93_k)은 온되고, 버스트 모드 방식의 교류 파형의 오프시간(Toff) 동안은 제 1 분할 영역(21)의 하부에 배치되어 제 1 분할 영역(21)에 광을 조사하는 백라이트 유니트(92)의 램프들(예를 들면, 93_1, 93_2, 93_k-1, 93_k)은 오프된다.
또한, 램프 구동 장치(91)는 도 3에 도시된 것과 같이, 타이밍 콘트롤러(10)로부터 제공되는 제 2 휘도 가변 신호(LVS_2)에 응답하여 외부로부터 공급되는 직류 전압을 버스트 모드 방식의 교류 파형으로 변환하고, 변환된 교류 파형을 제 2 분할 영역(22)의 하부에 배치되어 제 2 분할 영역(22)에 광을 조사하는 백라이트 유니트(92)의 램프들(예를 들면, 93_3 내지 93_k-2)로 제공한다.
제 2 휘도 가변 신호(LVS_2)는 제 2 분할 영역의 계조 레벨의 평균에 따라서 버스트 모드 방식의 교류 파형의 온시간(Ton)을 조정한다. 즉, 제 2 휘도 가변 신호(LVS_2)는 제 2 분할 영역(22)의 계조 레벨의 평균이 높은 경우에는 제 2 분할 영역(22)의 계조 레벨의 평균이 낮은 경우보다 온시간(Ton)이 더 길게 되도록 조정 한다. 그럼으로써, 제 2 분할 영역(22)의 계조 레벨의 평균에 따라서 제 2 분할 영역(22)의 휘도 레벨을 적응적으로 조절할 수 있다. 여기에서, 버스트 모드 방식의 교류 파형의 온시간(Ton)은 프레임 주기 시간(T)까지 연장될 수 있으며, 버스트 모드 방식의 교류 파형의 온시간(Ton) 동안은 제 2 분할 영역(22)의 하부에 배치되어 제 2 분할 영역(22)에 광을 조사하는 백라이트 유니트(92)의 램프들(예를 들면, 93_3 내지 93_k-2)은 온되고, 버스트 모드 방식의 교류 파형의 오프시간(Toff) 동안은 제 2 분할 영역(22)의 하부에 배치되어 제 2 분할 영역(22)에 광을 조사하는 백라이트 유니트(92)의 램프들(예를 들면, 93_3 내지 93_k-2)은 오프된다.
본 발명의 일 실시예에 따른 액정 표시 장치 및 그의 구동 방법은 영상이 표시되는 영상 영역(22)과 블랙 색상이 표시되는 여백 영역(21)의 휘도 레벨을 별도로 조절하며, 영상이 표시되는 영상 영역(22)의 계조 레벨의 평균에 따라서 영상 영역의 휘도 레벨을 적응적으로 조절하고, 블랙 색상이 표시되는 여백 영역(21)의 계조 레벨의 평균에 따라서 여백 영역(21)의 휘도 레벨을 적응적으로 조절함으로써, 여백 영역(21)의 블랙 색상의 휘도 레벨이 상승하는 것을 효율적으로 억제할 수 있으므로, 영상 영역(21)에 대한 집중력 및 화상의 대비비(contrast ratio)를 효과적으로 증가시킬 수 있다.
여기에서, 제 2 분할 영역(22)은 영상이 표시되는 영상 영역(22)으로 이용되고 제 1 분할 영역(21)은 블랙 색상이 표시되는 여백 영역(21)으로 이용되므로, 타이밍 콘트롤러(10)는 제 2 분할 영역(22)의 휘도 레벨을 제 1 분할 영역(21)의 휘도 레벨보다 더 높도록 조절하는 것이 바람직하다.
도 4를 참조하여, 본 발명의 일 실시예에 따른 액정 표시 장치의 램프 구동 장치 및 백라이트 유니트를 설명한다. 도 4는 도 1에 도시된 램프 구동 장치 및 백라이트 유니트의 세부 구성도이다.
도 4에 도시된 것처럼, 램프 구동 장치(91)는 다수의 램프 구동부들(94_1 내지 94_k)을 포함하고, 백라이트 유니트(92)는 다수의 램프들(93_1 내지 93_k)을 포함하며, 다수의 램프 구동부들(94_1 내지 94_k) 각각은 다수의 램프들(93_1 내지 93_k) 각각에 도 3의 버스트 모드 방식의 교류 파형을 제공한다.
제 1 분할 영역(21)의 하부에 배치되어 제 1 분할 영역(21)에 광을 조사하는 백라이트 유니트(92)의 램프들이 제 1 램프(93_1), 제 2 램프(93_2), 제 k-1 램프(93_k-1) 및 제 k 램프(93_k)인 경우에, 제 1 램프 구동부(94_1), 제 2 램프 구동부(94_2), 제 k-1 램프 구동부(94_k-1) 및 제 k 램프 구동부(94_k)는 타이밍 콘트롤러(10)로부터의 제 1 온 오프 신호(DS_1)에 의해서 구동되고, 제 1 휘도 가변 신호(LVS_1)에 응답하여 버스트 모드 방식의 교류 파형을 제 1 분할 영역(21)에 광을 조사하는 백라이트 유니트(92)의 램프들(93_1, 93_2, 93_k-1, 93_k)로 제공한다. 그리고 제 1 휘도 가변 신호(LVS_1)는 제 1 분할 영역(21)의 계조 레벨의 평균에 따라서 버스트 모드 방식의 교류 파형의 온시간(Ton)을 조정함으로써, 제 1 분할 영역(21)의 계조 레벨의 평균에 따라서 제 1 분할 영역(21)의 휘도 레벨을 적응적으로 조절할 수 있다.
제 2 분할 영역(22)의 하부에 배치되어 제 2 분할 영역(22)에 광을 조사하는 백라이트 유니트(92)의 램프들이 제 3 내지 k-2 램프(93_3 내지 93_k-2)인 경우에, 제 3 내지 k-2 램프 구동부(94_3 내지 94_k-2)는 타이밍 콘트롤러(10)로부터의 제 2 온 오프 신호(DS_2)에 의해서 구동되고, 제 2 휘도 가변 신호(LVS_2)에 응답하여 버스트 모드 방식의 교류 파형을 제 2 분할 영역(22)에 광을 조사하는 백라이트 유니트(92)의 램프들(93_3 내지 93_k-2)로 제공한다. 그리고 제 2 휘도 가변 신호(LVS_2)는 제 2 분할 영역(22)의 계조 레벨의 평균에 따라서 버스트 모드 방식의 교류 파형의 온시간(Ton)을 조정함으로써, 제 2 분할 영역(22)의 계조 레벨의 평균에 따라서 제 2 분할 영역(22)의 휘도 레벨을 적응적으로 조절할 수 있다.
이상 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시예를 설명하였지만, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자는 본 발명의 그 기술적 사상이나 필수적인 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 실시될 수 있다는 것을 이해할 수 있을 것이다. 따라서 이상에서 기술한 실시예들은 본 발명의 개시가 완전하도록 하며, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 본 발명의 기술적 사상을 용이하게 실시할 수 있을 정도로 상세히 설명하고, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이므로, 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적이 아닌 것으로 이해해야만 하며, 본 발명은 청구항의 범주에 의해 정의될 뿐이다.
상기한 바와 같이 이루어진 본 발명의 실시예들에 따른 다수의 분할 영역별로 휘도 레벨을 조절할 수 있는 액정 표시 장치 및 그의 구동 방법은 화상 데이터의 계조 레벨의 평균 및 분산을 라인 단위로 계산하여, 액정 패널을 블랙 색상이 표시하는 여백 영역과 영상이 표시되는 영상 영역을 구분함으로써, 휘도 레벨이 낮은 영상이 표시되는 영상 영역과 블랙 색상이 표시되는 여백 영역을 효과적으로 구별할 수 있으며, 블랙 색상이 표시되는 여백 영역의 면적이 다른 다양한 종류의 영상이나 다양한 크기의 영상을 효과적으로 표시할 수 있다.
또한, 본 발명의 일 실시예에 따른 다수의 분할 영역별로 휘도 레벨을 조절할 수 있는 액정 표시 장치 및 그의 구동 방법은 영상이 표시되는 영상 영역과 블랙 색상이 표시되는 여백 영역의 휘도 레벨을 별도로 조절하며, 영상이 표시되는 영상 영역의 계조 레벨의 평균에 따라서 영상 영역의 휘도 레벨을 적응적으로 조절하고, 블랙 색상이 표시되는 여백 영역의 계조 레벨의 평균에 따라서 여백 영역의 휘도 레벨을 적응적으로 조절함으로써, 여백 영역의 블랙 색상의 휘도 레벨이 상승하는 것을 효율적으로 억제할 수 있으므로, 영상 영역에 대한 집중력 및 화상의 대비비(contrast ratio)를 효과적으로 증가시킬 수 있다.

Claims (6)

  1. 다수의 분할 영역별로 휘도 레벨을 조절할 수 있는 액정 표시 장치에 있어서,
    다수의 게이트 라인들과 다수의 데이터 라인들의 교차부에 화소가 형성되는 액정 패널;
    상기 다수의 게이트 라인들에 스캔 신호를 제공하는 게이트 드라이버;
    입력된 화상 데이터를 아날로그 화소 신호로 변환하여 상기 다수의 데이터 라인들에 제공하는 데이터 드라이버;
    상기 게이트 드라이버의 제어 신호 및 상기 데이터 드라이버의 제어 신호를 제공하며, 상기 화상 데이터의 계조 레벨의 평균에 따라서 휘도 가변 신호를 제공하는 타이밍 콘트롤러; 및
    상기 휘도 가변 신호에 응답하여 램프의 휘도 레벨이 조절되는 백라이트부를 포함하며,
    상기 타이밍 콘트롤러는 상기 화상 데이터의 계조 레벨의 평균 및 분산을 라인 단위로 계산하여, 상기 액정 패널을 기준 계조 레벨 평균 및 기준 계조 레벨 분산 이하의 화상 데이터를 표시하는 제 1 분할 영역과 상기 제 1 분할 영역의 이외를 제 2 분할 영역으로 구분하며, 상기 제 1 분할 영역의 휘도 레벨을 조절하는 제 1 휘도 가변 신호 및 상기 제 2 분할 영역의 휘도 레벨을 조절하는 제 2 휘도 가변 신호를 제공하는 것을 특징으로 하는 다수의 분할 영역별로 휘도 레벨을 조절할 수 있는 액정 표시 장치.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 제 1 분할 영역은 블랙 색상이 표시되는 여백 영역이고, 상기 제 2 분할 영역은 영상이 표시되는 영상 영역인 것을 특징으로 하는 다수의 분할 영역별로 휘도 레벨을 조절할 수 있는 액정 표시 장치.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 타이밍 콘트롤러는 상기 제 2 분할 영역의 휘도 레벨을 상기 제 1 분할 영역의 휘도 레벨보다 더 높도록 조절하는 것을 특징으로 하는 다수의 분할 영역별로 휘도 레벨을 조절할 수 있는 액정 표시 장치.
  4. 다수의 분할 영역별로 휘도 레벨을 조절할 수 있는 액정 표시 장치의 구동 방법에 있어서,
    입력되는 화상 데이터의 계조 레벨의 평균 및 분산을 라인 단위로 계산하는 단계;
    상기 화상 데이터의 라인 단위의 계조 레벨의 평균 및 분산에 기초하여 액정 패널을 기준 계조 레벨 평균 및 기준 계조 레벨 분산 이하의 화상 데이터를 표시하는 제 1 분할 영역과, 상기 제 1 분할 영역의 이외를 제 2 분할 영역으로 구분하는 단계; 및
    상기 제 1 분할 영역의 계조 레벨의 평균에 따라서 상기 제 1 분할 영역의 휘도 레벨을 조절하고, 상기 제 2 분할 영역의 계조 레벨의 평균에 따라서 상기 제 2 분할 영역의 휘도 레벨을 조절하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 다수의 분할 영역별로 휘도 레벨을 조절할 수 있는 액정 표시 장치의 구동 방법.
  5. 제4항에 있어서,
    상기 제 1 분할 영역은 블랙 색상이 표시되는 여백 영역이고, 상기 제 2 분할 영역은 영상이 표시되는 영상 영역인 것을 특징으로 하는 다수의 분할 영역별로 휘도 레벨을 조절할 수 있는 액정 표시 장치의 구동 방법.
  6. 제4항에 있어서,
    상기 휘도 레벨을 조절하는 단계에서, 상기 제 2 분할 영역의 휘도 레벨을 상기 제 1 분할 영역의 휘도 레벨보다 더 높도록 조절하는 것을 특징으로 하는 다수의 분할 영역별로 휘도 레벨을 조절할 수 있는 액정 표시 장치의 구동 방법.
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