KR20090004016A - Backlight unit assembly - Google Patents
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Abstract
Description
본 발명은 백라이트 유닛 어셈블리와 이를 포함하는 액정 표시 장치 및 이의 디밍 방법에 관한 것으로, 특히 점퍼짐함수를 이용하여 휘도 디밍을 구현하는 백라이트 유닛 어셈블리와 이를 포함하는 액정 표시 장치 및 이의 디밍 방법에 관한 것이다.The present invention relates to a backlight unit assembly, a liquid crystal display including the same, and a dimming method thereof, and more particularly, to a backlight unit assembly implementing a luminance dimming using a jumper function, a liquid crystal display including the same, and a dimming method thereof. .
최근에는 음극선관 표시 장치(Cathode Ray Tube; CRT)를 대신하여 액정 표시 장치(Liquid Crystal Display; LCD), 플라즈마 표시 장치(Plasma Display Panel; PDP) 등의 평판 표시 장치가 빠르게 발전하고 있다. 이와 같은 평판 표시 장치 중에서, 액정 표시 장치는 플라즈마 표시 장치 등과는 달리 자체 발광을 가지지 못하는 구조로서, 광원을 필요로 한다. 이때, 이러한 광원으로는 일반적으로 발광 다이오드(Light Emitting Diode; LED)와 같은 점 광원을 사용하거나, 전계 발광 램프(Electroluminescent Lamp; EL), 냉음극 형광 램프(Cold Cathode Fluorescent Lamp; CCFL)와 같은 선 광원을 사용한다. 상기 광원 중 발광 다이오드는 최근 백라이트 유닛용 광원으로 사용된다.Recently, flat panel displays such as liquid crystal displays (LCDs) and plasma display panels (PDPs) are rapidly developing in place of cathode ray tubes (CRTs). Among such flat panel display devices, the liquid crystal display device does not have self-luminous light unlike a plasma display device and the like, and requires a light source. In this case, a light source such as a light emitting diode (LED) is generally used as a light source, or a line such as an electroluminescent lamp (EL) or a cold cathode fluorescent lamp (CCFL). Use a light source. Among the light sources, a light emitting diode is recently used as a light source for a backlight unit.
또한, 최근 발광 다이오드 백라이트 유닛을 적용한 제품군을 중심으로 명암 비(Contrast Ratio; CR) 향상과 소비전력 감소 등을 목적으로 로컬 디밍에 대한 관심이 크게 증대하였다. 즉, 전체 화면 영역을 균일한 크기를 갖는 다수의 블록들로 나누어 각 블록 별 휘도 디밍을 통하여 패널의 빛샘 현상 등에 의해 발생한 감마 곡선 왜곡을 보정하여 명암비 향상 및 소비전력 감소 등을 도모한다.In recent years, interest in local dimming has increased significantly for the purpose of improving contrast ratio (CR) and reducing power consumption, with a focus on the light emitting diode backlight unit. That is, by dividing the entire screen area into a plurality of blocks having a uniform size, the gamma curve distortion caused by the light leakage phenomenon of the panel is corrected through luminance dimming for each block to improve contrast ratio and reduce power consumption.
현재 블록별 휘도 디밍 방식에 의한 로컬 디밍을 구현할 때, 영상보드에서 들어오는 각 블록별 적색, 녹색, 청색 이미지 데이터들을 평균하여 해당 블록의 개별 휘도를 추출한다. 이때, 이러한 블록별 휘도 디밍 방식은 블록들 간의 간섭광은 고려하지 않으며, 이로 인해 정확한 휘도 평균값을 구할 수 없는 문제점이 있다.When local dimming is performed by the luminance dimming method for each block, the individual luminance of the block is extracted by averaging the red, green, and blue image data of each block from the image board. In this case, the block-by-block luminance dimming method does not consider interference light between blocks, and thus there is a problem in that an accurate luminance average value cannot be obtained.
본 발명의 목적은 전술된 종래 기술의 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 간섭광을 고려하여 휘도 디밍을 구현할 수 있는 백라이트 유닛 어셈블리와 이를 포함하는 액정 표시 장치 및 이의 디밍 방법을 제공하는 것이다.SUMMARY OF THE INVENTION An object of the present invention is to solve the above-mentioned problems of the prior art, and to provide a backlight unit assembly capable of implementing luminance dimming in consideration of interference light, a liquid crystal display including the same, and a dimming method thereof.
본 발명은 액정 표시 패널에 광을 공급하기 위한 백라이트 유닛 어셈블리에 있어서, 다수의 발광 다이오드를 구비한 적어도 하나 이상의 발광 다이오드 블록 영역을 포함하는 발광 다이오드 어셈블리와, 상기 액정 표시 패널에 인가되는 영상 신호와 점퍼짐함수를 기초로 상기 발광 다이오드 블록 영역의 휘도를 제어하기 위한 백라이트 유닛 구동부를 포함하는 것을 특징으로 하는 백라이트 유닛 어셈블리를 제공한다.According to an aspect of the present invention, there is provided a backlight unit assembly for supplying light to a liquid crystal display panel, comprising: a light emitting diode assembly including at least one light emitting diode block region having a plurality of light emitting diodes, an image signal applied to the liquid crystal display panel; A backlight unit assembly comprising a backlight unit driver for controlling the brightness of the LED block region based on a jumper function.
상기 백라이트 유닛 구동부는 상기 발광 다이오드 블록 영역의 보정 휘도 평균값을 결정하기 위한 휘도 제어부와, 상기 휘도 제어부에서 결정된 보정 휘도 평균값에 의해 상기 발광 다이오드 블록 영역의 휘도를 제어하기 위한 디밍 제어부를 포함할 수 있다. 상기 보정 휘도 평균값은 영상 신호에 의한 휘도 평균값에 점퍼짐함수에 의한 간섭광을 뺀 것을 특징으로 한다.The backlight unit driver may include a brightness controller for determining an average value of the corrected luminance of the light emitting diode block region, and a dimming controller for controlling the brightness of the light emitting diode block region based on the corrected brightness average value determined by the brightness controller. . The average value of the corrected luminance is characterized by subtracting the interference light by the jumper function from the average luminance of the image signal.
또한, 상기 백라이트 유닛 구동부는 점퍼짐함수를 저장하기 위한 메모리부를 더 포함할 수 있으며, 백라이트 유닛 구동부는 FPGA를 포함하고, 상기 휘도 제어부 및 디밍 제어부는 상기 FPGA에 내장될 수 있다.The backlight unit driver may further include a memory unit for storing a jump function, the backlight unit driver may include an FPGA, and the luminance controller and the dimming controller may be embedded in the FPGA.
또한, 본 발명은 상기 발광 다이오드 블록 영역에서 방출된 광을 측정하기 위한 광센서를 포함할 수 있다. 이때, 상기 광센서는 적색, 녹색, 청색광을 측정할 수 있는 컬러 센서를 포함할 수 있으며, 상기 휘도 제어부는 광센서에서 측정된 광과 보정 휘도 평균값을 비교하여 발광 다이오드 블록 영역의 휘도를 조절할 수 있다. 상기 광센서는 지속적 또는 간헐적으로 작동할 수 있다.In addition, the present invention may include an optical sensor for measuring the light emitted from the light emitting diode block region. In this case, the optical sensor may include a color sensor capable of measuring red, green, and blue light, and the luminance controller may adjust the luminance of the LED block area by comparing the average value of the corrected luminance with the light measured by the optical sensor. have. The optical sensor can operate continuously or intermittently.
또한, 상기 백라이트 유닛 구동부는 상기 발광 다이오드 블록 영역의 대표 색상을 결정하기 위한 색상 제어부를 더 포함할 수 있다. 이때, 시인성이 근접한 색상 계조를 포함한 다수의 색상 클래스를 다수개 가지는 색상 클래스 테이블 정보와, 색좌표계에서 시인성이 근접한 다수의 색상 영역을 포함하는 색좌표계 테이블 정보를 저장하는 메모리부를 포함할 수 있다. 상기 색상 제어부는 액정 표시 패널에 인가되는 영상 신호의 색상 클래스가 가장 많이 매핑되는 색상 영역을 대표 색상으로 하고, 상기 대표 색상을 발광 다이오드 블록 영역의 색상으로 결정하는 것이 바람직하다.The backlight unit driver may further include a color controller for determining a representative color of the light emitting diode block region. The memory unit may include color class table information including a plurality of color classes including color grayscales of which visibility is close, and color coordinate table table information including a plurality of color gamuts of visibility in a color coordinate system. The color controller is preferably a color region in which the color class of the image signal applied to the liquid crystal display panel is most mapped, and determines the representative color as the color of the light emitting diode block region.
또한, 본 발명은 상기 다수의 발광 다이오드에서 방출된 광의 품질을 개선하기 위한 광학 시트를 더 포함할 수 있으며, 상기 광센서는 상기 광학 시트에서 반사된 광을 측정하는 것이 액정 표시 패널에 입사되는 광을 측정하는데 효과적이다.In addition, the present invention may further include an optical sheet for improving the quality of the light emitted from the plurality of light emitting diodes, wherein the optical sensor measures the light reflected from the optical sheet is incident to the liquid crystal display panel Effective in measuring
상기 발광 다이오드는 백색 또는 적색, 녹색, 청색 발광 다이오드를 포함할 수 있다.The light emitting diodes may include white, red, green, and blue light emitting diodes.
또한, 본 발명은 화상을 표시하기 위한 액정 표시 패널과, 상기 액정 표시 패널을 구동하기 위한 액정 표시 패널 구동부와, 상기 액정 표시 패널에 광을 공급 하며 다수의 발광 다이오드를 구비한 적어도 하나 이상의 발광 다이오드 블록 영역을 포함하는 발광 다이오드 어셈블리와, 상기 액정 표시 패널에 인가되는 영상 신호와 점퍼짐함수를 기초로 상기 발광 다이오드 블록 영역의 휘도를 제어하기 위한 백라이트 유닛 구동부를 포함하는 것을 특징으로 하는 액정 표시 장치를 제공한다.The present invention also provides a liquid crystal display panel for displaying an image, a liquid crystal display panel driver for driving the liquid crystal display panel, and at least one light emitting diode having a plurality of light emitting diodes for supplying light to the liquid crystal display panel. And a backlight unit driver for controlling the brightness of the LED block region based on an image signal and a jump function applied to the liquid crystal display panel. To provide.
상기 액정 표시 패널은 다수의 액정 표시 패널 블록 영역을 포함하고, 상기 발광 다이오드 블록 영역은 상기 액정 표시 패널 블록 영역과 대응되는 위치에 형성되는 것이 바람직하다.The liquid crystal display panel may include a plurality of liquid crystal display panel block regions, and the light emitting diode block region may be formed at a position corresponding to the liquid crystal display panel block region.
또한, 본 발명은 액정 표시 패널 블록 영역의 각 픽셀 데이터의 휘도 평균값을 계산하는 단계; 휘도 평균값과 점분포함수로 보정 휘도 평균값을 계산하는 단계; 보정 휘도 평균값으로 발광 다이오드 블록 영역의 휘도를 조절하는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는 액정 표시 장치의 디밍 방법을 제공한다.In addition, the present invention includes the steps of calculating a luminance average value of each pixel data of the liquid crystal display panel block region; Calculating a corrected luminance average value using the luminance average value and the point distribution function; It provides a dimming method of a liquid crystal display device comprising the step of adjusting the luminance of the light emitting diode block region to the average value of the corrected luminance.
이때, 상기 디밍 방법은 광센서로 발광 다이오드 블록 영역의 휘도를 측정하는 단계; 측정된 휘도와 보정 휘도 평균값을 비교하여 휘도 차이값을 계산하는 단계; 휘도 차이값에 따라 발광 다이오드 블록 영역의 휘도를 조절하는 단계;를 더 포함할 수 있다.In this case, the dimming method comprises the steps of measuring the brightness of the light emitting diode block region with an optical sensor; Calculating a luminance difference value by comparing the measured luminance with the corrected luminance average value; The method may further include adjusting luminance of the LED block region according to the luminance difference value.
또한, 상기 디밍 방법은 액정 표시 패널 블록 영역 픽셀들의 색상 클래스를 분류하는 단계; 상기 색상 클래스 중에서 대표 색상을 결정하는 단계; 상기 대표 색상으로 발광 다이오드 블록 영역의 색상을 조절하는 단계;를 더 포함할 수 있으며, 상기 액정 표시 패널 블록 영역 픽셀들의 색상 클래스를 분류하는 단계;는 메모리부에 색상 클래스 테이블 정보를 저장하는 단계; 액정 표시 패널 블록 영역의 각 픽셀 데이터의 영상 신호를 추출하는 단계; 상기 영상 신호와 색상 클래스 테이블 정보를 비교하여 색상 클래스를 분류하는 단계;를 포함할 수 있다. 이때, 상기 메모리부에 색상 클래스 테이블 정보를 저장하는 단계;는 적색, 녹색, 청색을 소정의 색상 계조로 나누는 단계; 상기 색상 계조 중 근접한 색상 계조를 하나의 색상 클래스로 각각 묶는 단계; 상기 색상 클래스를 테이블화하여 메모리부에 색상 클래스 테이블 정보를 저장하는 단계;를 포함할 수 있다. 또한, 상기 색상 클래스 중에서 대표 색상을 결정하는 단계;는, 상기 색상 클래스를 색좌표계에 매핑하는 단계; 상기 색상 클래스가 가장 많이 매핑된 색좌표계의 색상 영역을 대표 색상으로 결정하는 단계;를 포함할 수 있다. 또한, 상기 색상 클래스를 색좌표계에 매핑하는 단계;는, 상기 색좌표계를 각각 시인성이 근접한 다수의 색상 영역으로 구분하는 단계; 상기 색상 클래스를 대응되는 색상 영역 각각에 매핑하는 단계;를 포함할 수 있다.The dimming method may further include classifying a color class of pixels of the LCD panel block area; Determining a representative color among the color classes; Adjusting the color of the light emitting diode block region to the representative color; may further include classifying the color class of the pixels of the liquid crystal display panel block region; storing the color class table information in the memory unit; Extracting an image signal of each pixel data of the liquid crystal display panel block region; And classifying a color class by comparing the image signal with color class table information. In this case, storing the color class table information in the memory unit; dividing the red, green, blue by a predetermined color gray scale; Grouping adjacent color gray scales among the color gray scales into one color class; Storing the color class table information in a memory unit by tabulating the color classes. The determining of the representative color among the color classes may include: mapping the color class to a color coordinate system; And determining the color gamut of the color coordinate system to which the color class is most mapped as the representative color. The method may further include: mapping the color class to a color coordinate system; dividing the color coordinate system into a plurality of color regions each having visibility; And mapping the color class to each corresponding color area.
본 발명은 간섭광을 고려할 수 있도록 점퍼짐함수를 이용한 휘도 디밍을 실시하여 액정 표시 패널 블록 영역의 휘도와 발광 다이오드 블록 영역의 휘도를 대응시킬 수 있는 백라이트 유닛 어셈블리와 이를 포함하는 액정 표시 장치 및 이의 디밍 방법을 제공할 수 있다.The present invention provides a backlight unit assembly capable of matching luminance of a liquid crystal display panel block area with that of a light emitting diode block area by performing brightness dimming using a jumper function to consider interference light, and a liquid crystal display device including the same. A dimming method can be provided.
또한, 본 발명은 광센서를 이용하여 발광 다이오드 블록 영역의 휘도를 측정하여 발광 다이오드 블록 영역과 액정 표시 패널 블록 영역의 휘도 차이를 최소화할 수 있는 백라이트 유닛 어셈블리와 이를 포함하는 액정 표시 장치 및 이의 디밍 방법을 제공할 수 있다.The present invention also provides a backlight unit assembly including a backlight unit assembly capable of minimizing a difference in luminance between a light emitting diode block region and a liquid crystal display panel block region by measuring the brightness of the light emitting diode block region using an optical sensor, and a dimming thereof. It may provide a method.
또한, 본 발명은 색상 디밍에 점퍼짐함수를 이용한 휘도 디밍을 실시하여, 액정 표시 패널 블록 영역의 대표 색상 및 간섭광이 고려된 보정 휘도 평균값과 이에 해당하는 발광 다이오드 블록 영역의 색상 및 휘도를 대응시켜 색재현성을 높일 수 있는 백라이트 유닛 어셈블리와 이를 포함하는 액정 표시 장치 및 이의 디밍 방법을 제공할 수 있다.In addition, the present invention performs luminance dimming using a jumper function for color dimming, and corresponds to a corrected luminance average value considering the representative color and interference light of the liquid crystal display panel block region and the color and luminance of the corresponding LED block region. By providing a backlight unit assembly, a liquid crystal display including the same, and a dimming method thereof may be provided.
이하, 도면을 참조하여 본 발명의 실시예를 상세히 설명하기로 한다.Hereinafter, exemplary embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.
그러나 본 발명은 이하에서 개시되는 실시예에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 것이며, 단지 본 실시예들은 본 발명의 개시가 완전하도록 하며, 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이다. 도면상의 동일 부호는 동일한 요소를 지칭한다.However, the present invention is not limited to the embodiments disclosed below, but will be implemented in various forms, and only the embodiments are intended to complete the disclosure of the present invention, and to those skilled in the art to fully understand the scope of the invention. It is provided to inform you. Like reference numerals in the drawings refer to like elements.
도 1은 본 발명의 제 1 실시예에 따른 액정 표시 장치의 개략 분해 사시도이고, 도 2는 본 발명의 제 1 실시예에 따른 발광 다이오드 어셈블리의 개략 평면도이고, 도 3은 본 발명의 제 1 실시예에 따른 액정 표시 장치의 개념도이고, 도 4는 본 발명의 제 1 실시예에 따른 보정 휘도 평균값을 설명하기 위한 개념도이고, 도 5는 본 발명의 제 1 실시예에 따른 액정 표시 장치의 휘도 디밍을 설명하기 위한 순서도이다.1 is a schematic exploded perspective view of a liquid crystal display according to a first embodiment of the present invention, FIG. 2 is a schematic plan view of a light emitting diode assembly according to a first embodiment of the present invention, and FIG. 3 is a first embodiment of the present invention. 4 is a conceptual diagram illustrating a liquid crystal display average value according to a first embodiment of the present invention, and FIG. 5 is a diagram illustrating luminance dimming of the liquid crystal display device according to the first embodiment of the present invention. This is a flowchart for explaining.
본 발명의 제 1 실시예에 따른 액정 표시 장치는 도 1 내지 도 3에 도시된 바와 같이, 액정 표시 패널(3000)과 이를 구동하기 위한 액정 표시 패널 구동부(4000)를 포함하는 액정 표시 패널 어셈블리와, 액정 표시 패널(3000)에 광을 공급하기 위한 백라이트 유닛(1000)과 이를 구동하기 위한 백라이트 유닛 구동부(700)를 포함하는 백라이트 유닛 어셈블리를 포함한다. 이때, 액정 표시 패널 어셈블리와 백라이트 유닛 어셈블리를 각각 수납하고 보호하기 위한 상부 및 하부 수납부재(2600, 400)를 더 포함할 수 있다. 또한, 본 실시예에 따른 액정 표시 패널(3000)은 소정 개수의 데이터 라인과 게이트 라인으로 구분되며 일정 크기를 갖는 매트릭스 형태의 가상 블록 영역인 다수개의 액정 표시 패널 블록 영역(A)으로 나눠질 수 있으며, 백라이트 유닛(1000) 역시 다수개의 액정 표시 패널 블록 영역(A)에 대응하도록 발광 다이오드 어셈블리(300)가 다수개의 발광 다이오드 블록 영역(B)으로 나눠질 수 있다.As shown in FIGS. 1 to 3, the liquid crystal display according to the first exemplary embodiment of the present invention includes a liquid crystal display panel assembly including a liquid
액정 표시 패널 어셈블리는 박막 트랜지스터 기판(2220)과, 박막 트랜지스터 기판(2220)에 대응하는 컬러 필터 기판(2240)과, 박막 트랜지스터 기판(2220)과 컬러 필터 기판(2240) 사이에 주입된 액정층(미도시)을 포함하는 액정 표시 패널(3000)과, 액정 표시 패널(3000)을 구동하기 위한 액정 표시 패널 구동부(4000)를 포함한다. 이때, 액정 표시 패널(3000)은 컬러 필터 기판(2240) 상부와 박막 트랜지스터 기판(2220) 하부에 각기 대응되어 형성된 편광판(미도시)을 더 포함할 수 있다.The liquid crystal display panel assembly includes a thin
컬러 필터 기판(2240)은 광이 통과하면서 소정의 색이 발현되는 색화소인 적색(R), 녹색(G), 청색(B) 화소가 박막 공정에 의해 형성된 기판이다. 컬러 필터 기 판(2240)의 전체 면에는 투명 전도성박막인 인듐 틴 옥사이드(Indium Tin Oxide; ITO) 또는 인듐 징크 옥사이드(Indium Zinc Oxide; IZO) 등의 투명한 도전체로 이루어진 공통 전극(미도시)이 형성되어 있다.The
박막 트랜지스터 기판(2220)은 매트릭스 형태로 박막 트랜지스터(Thin Film Transistor; TFT) 및 화소 전극이 형성되어 있는 투명한 유리 기판이다. 박막 트랜지스터들의 소스 단자에는 데이터 라인이 연결되며, 게이트 단자에는 게이트 라인이 연결된다. 또한, 드레인 단자에는 투명한 도전성 재질인 투명전극으로 이루어진 화소 전극(미도시)이 연결된다. 데이터 라인 및 게이트 라인에 전기적 신호를 입력하면 각각의 박막 트랜지스터가 턴-온(turn-on) 또는 턴-오프(turn-off)되어 드레인 단자로 화소 형성에 필요한 전기적 신호가 인가된다. 이때, 액정 표시 패널(3000)에 신호를 인가하기 위한 액정 표시 패널 구동부(4000)가 구비될 수 있다.The thin
액정 표시 패널 구동부(4000)는 액정 표시 패널(3000)을 구동하기 위한 것으로서, 박막 트랜지스터 기판(2220)에 접속된 데이터측 및 게이트측 테이프 캐리어 패키지(Tape Carrier Package; TCP)(2260a, 2280a)와, 데이터측 및 게이트측 테이프 캐리어 패키지(2260a, 2280a)에 각기 접속된 데이터측 및 게이트측 인쇄 회로 기판(2260b, 2280b)을 포함할 수 있다.The liquid crystal
백라이트 유닛 어셈블리는 액정 표시 패널(3000)에 광을 공급하기 위한 것으로서, 다수의 발광 다이오드가 구비된 발광 다이오드 어셈블리(300)와 다수의 발광 다이오드에서 방출된 광의 품질을 개선하기 위한 광학 시트(500)와 광학 시트(500)에서 반사된 광을 측정하기 위한 광센서(320)를 포함하는 백라이트 유닛(1000)과, 발광 다이오드 어셈블리(300)에 구비된 다수의 발광 다이오드를 구동하기 위한 백라이트 유닛 구동부(700)를 포함한다. 이때, 발광 다이오드 어셈블리(300)와 광학 시트(500)를 고정하기 위한 몰드 프레임(2000)을 더 포함할 수 있다. 또한, 본 실시예에 따른 발광 다이오드 어셈블리(300)는 기판 상에 다수의 발광 다이오드가 장착되는 것을 예로 하여 설명하기로 한다.The backlight unit assembly is for supplying light to the liquid
발광 다이오드는 본 발명의 실시예에 따른 백라이트 유닛 어셈블리의 광원으로서, p-n 접합구조를 가지는 화합물 반도체 적층구조로서 소수 캐리어(전자 또는 정공)들의 재결합에 의하여 발광되는 현상을 이용한 발광칩과, 발광칩을 실장하기 위한 베이스 부재와, 발광칩에 외부 전원을 인가하기 위한 외부전원 입력부재를 포함할 수 있다.The light emitting diode is a light source of a backlight unit assembly according to an embodiment of the present invention, a compound semiconductor laminate structure having a pn junction structure, a light emitting chip using a phenomenon of emitting light by recombination of minority carriers (electrons or holes), and a light emitting chip It may include a base member for mounting, and an external power input member for applying external power to the light emitting chip.
본 실시예에 따른 발광 다이오드는 적색(R), 녹색(G), 청색(B) 발광 다이오드를 하나의 클러스터(Cluster)로 하여 백색을 구현한다. 즉, 적색(R), 녹색(G), 청색(B) 발광 다이오드의 조합으로 백색을 구현하며, 이러한 발광 다이오드 클러스터를 다수개 구비할 수 있다. 이때, 본 실시예에 따른 다수개의 발광 다이오드는 로컬 디밍 방식으로 구동되기 위해 개별 구동될 수 있다.The light emitting diode according to the present embodiment implements white by using red (R), green (G), and blue (B) light emitting diodes as one cluster. That is, white is realized by a combination of red (R), green (G), and blue (B) light emitting diodes, and a plurality of such light emitting diode clusters may be provided. In this case, the plurality of light emitting diodes according to the present exemplary embodiment may be individually driven to be driven by a local dimming method.
적색(R), 녹색(G), 청색(B) 발광 다이오드는 서로 근접하게 배치되어 색이 혼합될 수 있도록 하는 것이 효과적이며, 그 배치 형태는 평면도를 기준으로 다이아몬드 형태 또는 직사각 형태가 되는 것이 바람직하다. 물론, 이러한 배치 형태는 이에 한정되는 것은 아니며, 적색(R), 녹색(G), 청색(B) 발광 다이오드에서 방출된 광이 적절히 혼합될 수 있도록 적색(R), 녹색(G), 청색(B) 발광 다이오드를 최대한 근접하게 배치한다면 그 배치 형태는 다양하게 실시될 수 있다. 이때, 적색(R), 녹색(G), 청색(B) 발광 다이오드 대신 적색(R), 녹색(G), 청색(B) 발광칩과 이를 패키징하기 위한 베이스부재와 적색(R), 녹색(G), 청색(B) 발광칩에 외부 전원을 인가하기 위한 외부전원 입력부재를 포함하는 단일 패키지를 사용할 수도 있다. 하지만 이에 한정되는 것은 아니며, 휘도가 부족한 특정 발광칩 예를 들어, 녹색(G) 발광칩을 더 추가할 수도 있다. 물론, 이러한 구성 역시 해당 발광칩을 패키징하여 단일 패키지화할 수도 있으며, 각각의 발광칩을 개별적으로 패키징할 수도 있다. 또한, 본 실시예는 적색(R), 녹색(G), 청색(B)광을 혼합하여 백색을 구현하는 발광 다이오드 뿐만 아니라 다른 방식, 예를 들어, 청색 발광칩에 황색 형광체를 사용한 방식으로 백색을 구현하는 발광 다이오드도 사용할 수 있다.The red (R), green (G), and blue (B) light emitting diodes are disposed close to each other so that the colors can be mixed, and the arrangement form is preferably a diamond shape or a rectangular shape with respect to the top view. Do. Of course, the arrangement is not limited thereto, and red (R), green (G), and blue (R), green (G), and blue (B) light emitting diodes may be used to properly mix the red (R), green (G), and blue ( B) If the light emitting diodes are arranged as close as possible, the arrangement can be carried out in various ways. At this time, instead of the red (R), green (G), and blue (B) light emitting diodes, the red (R), green (G), and blue (B) light emitting chips, a base member for packaging the same, and red (R), green ( G), a single package including an external power input member for applying external power to the blue (B) light emitting chip may be used. However, the present invention is not limited thereto, and a specific light emitting chip lacking luminance may be further added, for example, a green (G) light emitting chip. Of course, such a configuration may also be packaged in a single package by packaging the corresponding light emitting chip, and may be individually packaged for each light emitting chip. In addition, the present embodiment is not only a light emitting diode that realizes white by mixing red (R), green (G), and blue (B) light, but also other methods, for example, white phosphors using a yellow phosphor on a blue light emitting chip. A light emitting diode may also be used.
광센서(320)는 발광 다이오드에서 방출된 적색, 녹색, 청색광을 측정하기 위한 것으로서, 3 채널 포토다이오드에 RGB 각 색의 광학 필터를 조합한 구조에 의해 파장이 380nm ~ 780nm 범위인 가시광선 영역을 적색, 녹색, 청색 각각의 색 신호로 분류하여 검출할 수 있는 RGB 컬러 센서를 포함할 수 있다. 이때, 본 실시예에 따른 광센서(320)는 액정 표시 패널(3000)에 입사되는 광을 측정하기 위해 개별 발광 다이오드에서 방출된 광이 아닌 광학 시트(500)에서 반사된 광을 측정하는 것이 효과적이다. 또한, 광센서(320)는 다수의 발광 다이오드 블록 영역(B) 각각의 중심에 형성되는 것이 효과적이다. 물론, 이에 한정되는 것은 아니며, 도 2에 도시된 바와 같이 발광 다이오드 어셈블리(300)의 모서리와 중심에만 광센서(320)를 장착할 수도 있다. 본 실시예에서는 발광 다이오드 어셈블리(300)의 중심에 제 1 광센 서(320a)와, 발광 다이오드 어셈블리(300)의 모서리에 각각 제 2 내지 제 5 광센서(320b ~ 320e)를 장착한 것을 예로 하여 설명하기로 한다.The
백라이트 유닛 구동부(700)는 발광 다이오드 어셈블리(300)에 구비된 다수의 발광 다이오드를 구동하기 위한 것으로서, 외부의 비디오 카드에서 인가된 영상 신호를 입력받는 변환부(600)에서 출력된 영상 신호를 액정 표시 패널(3000)과 백라이트 유닛(1000)에 출력하기 위한 재설정가능 반도체(Field-Programmable Gate Array; FPGA, 720, 이하 FPGA라 함)와, FPGA에서 인가된 신호에 의해 발광 다이오드를 구동하기 위한 변조부(740) 및 발광 다이오드 드라이버(760)와, 발광 다이오드 드라이버(760)에 전원을 공급하기 위한 전원부를 포함할 수 있다.The
FPGA(720)는 변환부(600)에서 인가된 신호를 입력받고 이를 출력하기 위한 것으로서, 비디오 보드(Analog/Digital Board)인 변환부(600)에서 인가된 영상 신호의 코딩 및 디코딩과 인가된 영상 신호의 타이밍을 제어하여 액정 표시 패널 구동부와 백라이트 유닛 구동부에 인가하는 신호 분배부와, 신호분배부로부터 인가된 영상 신호(R',G',B',W' DATA)의 휘도 정보와 점퍼짐함수(Point Spread Function; PSF)를 기초로 발광 다이오드 블록 영역(B)의 휘도 평균값을 결정하고, 이에 따른 휘도 제어 신호(S3)를 출력하는 휘도 제어부(BC)와, 상기 휘도 제어 신호(S3)를 수신하고, 이를 기초로 하여 전원부(미도시)로부터 인가된 기준 전압 신호를 변조함으로써, 영상 신호(R',G',B',W' DATA)의 휘도 평균값 정보를 포함하는 디밍 제어 신호(S2)를 출력하는 디밍 제어부(DC)와, 점퍼짐함수를 저장하기 위한 메모리부(MO) 를 포함할 수 있다. 이때, 본 실시예에 따른 휘도 제어부(BC)는 광센서(320)에 의해 측정된 발광 다이오드 블록 영역(B)의 휘도와 보정된 휘도 평균값을 비교하고 이에 따라 보정된 휘도 평균값 정보를 디밍 제어부(DC)에 인가할 수도 있다.The
이와 같은 본 실시예에 따른 액정 표시 장치는 액정 표시 패널 블록 영역(A)의 휘도 평균값을 연산하고, 도 4에 도시된 바와 같이 중심광의 휘도가 1.00일 때 중심광에서 퍼져나가는 광의 휘도를 나타낸 점광원에 대한 에너지 강도 분포 함수인 점퍼짐함수를 이용하여 상기 휘도 평균값에서 간섭광이 고려된 보정된 휘도 평균값인 일 발광 다이오드 블록 영역(B)의 휘도 평균값을 연산할 수 있다. 즉, 상기 보정된 휘도 평균값은 영상 신호에 의한 휘도 평균값에서 간섭광의 휘도를 감소시켜 구현할 수 있다. 이때, 본 실시예는 5×5 점퍼짐함수를 이용하여 보정된 휘도 평균값을 연산한다.The liquid crystal display according to the present exemplary embodiment calculates a luminance average value of the liquid crystal display panel block region A, and shows a luminance of light that is emitted from the center light when the luminance of the center light is 1.00 as shown in FIG. 4. A jump average function of the light intensity distribution function for the light source may be used to calculate a luminance average value of the LED block region B, which is a corrected luminance average value in which the interference light is considered. That is, the corrected luminance average value may be implemented by reducing the luminance of the interference light at the luminance average value of the image signal. In this case, the present embodiment calculates the corrected luminance average value by using a 5x5 jump function.
한편, 본 실시예는 액정 표시 패널(3000)의 소스 드라이버(Source Driver)와 게이트 드라이버(Gate Driver)에 인가되는 영상 신호의 타이밍을 제어하기 위해 위한 타임 컨트롤러(Time Controller; T-Con)를 별도로 구비하였으나, 이에 한정되는 것은 아니며, 타임 컨트롤러는 FPGA(720)에 내장될 수도 있다. 또한, 상기 FPGA(720) 역시 집적회로(Integrated Circuit; IC)의 형태로 기판에 실장될 수 있다.In the present embodiment, a time controller (T-Con) for controlling timing of an image signal applied to a source driver and a gate driver of the liquid
전원부는 변조부(740)에 전원을 공급하기 위한 것으로서, 리니어 파워 서플라이(Linear Power Supply; LPS) 또는 스위칭 모드 파워 서플라이(Switch Mode Power Supply; SMPS)를 포함할 수 있다. 본 실시예에서는 전원부로 리니어 파워 서 플라이 보다 소형화에 유리하고 효율이 높은 스위칭 모드 파워 서플라이를 사용하기로 한다.The power supply unit is for supplying power to the
상기와 같은 구조를 갖는 본 실시예에 따른 액정 표시 장치의 색상 및 휘도 디밍은 도 5의 순서도에 도시된 바와 같이 액정 표시 패널 블록 영역(A)의 각 픽셀 데이터의 색상 및 휘도 데이터를 추출하는 단계(S1), 액정 표시 패널 블록 영역(A)의 각 픽셀 데이터의 휘도 평균값을 계산하는 단계(S2), 휘도 평균값과 점퍼짐함수로 보정 휘도 평균값을 계산하는 단계(S3), 보정 휘도 평균값으로 발광 다이오드 블록 영역(B)의 휘도를 조절하는 단계(S4), 측정된 휘도와 보정 휘도 평균값을 비교하여 휘도 차이값을 계산하는 단계(S5), 휘도 차이값에 따라 발광 다이오드 블록 영역(B)의 휘도를 조절하는 단계(S6)로 진행될 수 있다.Color and luminance dimming of the liquid crystal display according to the present exemplary embodiment having the above structure is performed by extracting the color and luminance data of each pixel data of the liquid crystal display panel block region A as shown in the flowchart of FIG. 5. (S 1 ), calculating the luminance average value of each pixel data of the liquid crystal display panel block area A (S 2 ), calculating the average luminance value by using the luminance average value and the jumper function (S 3 ), and correcting luminance. Adjusting the brightness of the light emitting diode block area (B) by the average value (S 4 ), Comparing the measured brightness and the average value of the corrected brightness (S 5 ), calculating the brightness difference value (S 5 ), the light emitting diode block according to the brightness difference value In operation S 6 , the brightness of the region B may be adjusted.
액정 표시 패널 블록 영역(A)의 각 픽셀 데이터의 색상 및 휘도 데이터를 추출하는 단계(S1)는 상기 액정 표시 패널 블록 영역(A)의 영상 신호를 색상 클래스 테이블 정보와 비교하여 색상 클래스를 결정하고 평균 휘도를 구하기 위해 신호 분배부에서 영상 신호를 추출하여 휘도 제어부에 인가한다.Extracting the color and luminance data of each pixel data of the liquid crystal display panel block region A (S 1 ) determines a color class by comparing the image signal of the liquid crystal display panel block region A with color class table information. The image signal is extracted from the signal distribution unit and applied to the luminance control unit to obtain the average luminance.
액정 표시 패널 블록 영역(A)의 각 픽셀 데이터의 휘도 평균값을 계산하는 단계(S2)는 추출된 액정 표시 패널 블록 영역(A)의 각 픽셀에 대한 영상 신호에서 휘도 특성을 분석하여 액정 표시 패널 블록 영역(A)의 전체 휘도에 대한 휘도 평균값을 계산한다. 즉, 휘도 제어부는 인가된 액정 표시 패널 블록 영역(A)의 각 픽셀 에 대한 영상 신호에서 각 픽셀의 휘도 강도를 합산하고 이를 액정 표시 패널 블록 영역(A)의 픽셀 개수로 나누어 휘도 평균값을 계산한다.Computing the luminance average value of each pixel data of the liquid crystal display panel block region A (S 2 ) may be performed by analyzing luminance characteristics in the image signal of each pixel of the extracted liquid crystal display panel block region A. The luminance average value for the entire luminance of the block area A is calculated. That is, the luminance controller calculates a luminance average value by summing the luminance intensities of each pixel in the image signal for each pixel in the applied liquid crystal display panel block region A and dividing it by the number of pixels in the liquid crystal display panel block region A. .
휘도 평균값과 점퍼짐함수로 보정 휘도 평균값을 계산하는 단계(S3)는 계산된 휘도 평균값에 점퍼짐함수를 이용하여 계산된 간섭광만큼 휘도 평균값을 줄여 보정 휘도 평균값을 계산한다. 이때, 간섭광은 추출된 일 액정 표시 패널 블록 영역(A)의 주변에 위치한 타 액정 표시 패널 블록 영역(A)의 휘도가 일 액정 표시 패널 블록 영역(A)에 미치는 광이며, 이러한 간섭광은 타 액정 표시 패널 블록 영역(A)의 휘도에 점퍼짐함수를 대입하여 구할 수 있다.In operation S 3 , the corrected brightness average value is calculated by reducing the brightness mean value by the amount of interference light calculated using the jumper function to the calculated brightness mean value. At this time, the interference light is light that the brightness of the other liquid crystal display panel block area A positioned around the extracted liquid crystal display panel block area A affects the one liquid crystal display panel block area A. The jumper function can be obtained by substituting the jumper function for the luminance of the other liquid crystal display panel block region A. FIG.
보정 휘도 평균값으로 발광 다이오드 블록 영역(B)의 휘도를 조절하는 단계(S4)는 상기 보정 휘도 평균값에 대한 휘도 제어 신호를 디밍 제어부(DC)에 인가하여 상기 디밍 제어부(DC)가 발광 다이오드 블록 영역(B)의 휘도를 보정 휘도 평균값과 대응되도록 조절한다.In step S 4 of adjusting the luminance of the light emitting diode block region B using a correction luminance average value, a dimming control unit DC is applied to a dimming control unit DC by applying a luminance control signal for the correction luminance average value to the dimming control unit DC. The luminance of the area B is adjusted to correspond to the average value of the corrected luminance.
즉, 휘도 제어부는 보정된 휘도 평균값에 대한 휘도 제어 신호를 디밍 제어부(DC)에 인가하고, 디밍 제어부(DC)는 인가된 휘도 제어 신호에 따라 디밍 제어 신호를 변조부(740)에 인가한다. 또한, 변조부(740)는 인가된 디밍 제어 신호에 따라 발광 다이오드 블록 영역(B)의 휘도를 조절하기 위해 전원부에서 인가된 전원을 펄스 폭 변조 방식으로 듀티비를 조절하여 발광 다이오드 드라이버(760)에 신호를 인가하고, 발광 다이오드 드라이버(760)는 인가된 신호에 따라 안정적으로 발광 다이오드 블록 영역(B)을 구동한다.That is, the luminance controller applies the luminance control signal for the corrected luminance average value to the dimming controller DC, and the dimming controller DC applies the dimming control signal to the
측정된 휘도와 보정 휘도 평균값을 비교하여 휘도 차이값을 계산하는 단계(S5)는 발광 다이오드 블록 영역(B)의 휘도를 광센서(320)로 측정하고 이를 보정 휘도 평균값과 비교하여 구현할 수 있다.Computing the luminance difference value by comparing the measured luminance and the average value of the corrected luminance (S 5 ) may be implemented by measuring the luminance of the light emitting diode block region B with the
즉, 광센서(320)는 발광 다이오드 블록 영역(B)의 휘도를 측정하고 이에 대한 신호를 휘도 제어부(BC)에 인가하며, 휘도 제어부(BC)는 이를 해당 액정 표시 패널 블록 영역(A)의 보정 휘도 평균값과 비교하여 측정된 휘도와 보정 휘도 평균값의 차이인 휘도 차이값을 계산한다. 또한, 휘도 제어부(BC)는 계산된 휘도 차이값을 기초로 보정 휘도 평균값을 조절하며, 이에 대한 휘도 제어 신호(S3)를 디밍 제어부(DC)에 인가한다.That is, the photosensor 320 measures the brightness of the light emitting diode block area B and applies a signal thereof to the brightness control unit BC, and the brightness control unit BC controls the brightness of the light emitting diode block area B. A luminance difference value that is a difference between the measured luminance and the corrected luminance average value is calculated by comparing with the average value of the corrected luminance. In addition, the luminance controller BC adjusts the average corrected luminance value based on the calculated luminance difference value, and applies the luminance control signal S 3 to the dimming controller DC.
이때, 본 실시예에서는 발광 다이오드 어셈블리(300)의 중심과 모서리에 각각 제 1 내지 제 5 광센서(320a ~ 320e)를 구비하였다. 하지만, 발광 다이오드 어셈블리(300)의 중심에 제 1 광센서(320a)를 구비하는 것이 어려울 경우, 발광 다이오드 어셈블리(300)의 중심에 구비된 제 1 광센서(320a)를 생략하고 제 2 내지 제 5 광센서(320b ~ 320e)만으로 광센서(320)를 구성할 수도 있다. 하지만 제 1 광센서(320a)를 생략할 경우 발광 다이오드 어셈블리(300)의 모서리에서 중심으로 갈수록 정확한 광 측정이 어려워진다. 따라서, 이와 같이 발광 다이오드 어셈블리(300)의 모서리에만 제 2 내지 제 5 광센서(320b ~ 320e)를 구비할 경우, 측정기를 이용하여 발광 다이오드 어셈블리(300)의 중심과 제 2 내지 제 5 광센서(320a ~ 320e)가 위치한 모서리의 색편차를 미리 측정하여 데이터베이스화하고, 이를 이용하여 모서리에서 측정된 광만으로도 발광 다이오드 어셈블리(300)의 중심에 위치한 발광 다이오드 블록 영역(B)의 휘도를 예측하여 보정할 수 있다.At this time, in the present embodiment, the first to fifth
휘도 차이값에 따라 발광 다이오드 블록 영역(B)의 휘도를 조절하는 단계(S6)는 디밍 제어부(DC)에서 휘도 차이값에 따라 조절된 디밍 제어 신호(S2)를 변조부(740)에 인가하고, 변조부(740)는 인가된 디밍 제어 신호(S2)에 따라 발광 다이오드 블록 영역(B)의 휘도를 휘도 차이값에 대응되도록 조절한다.In operation S 6 of adjusting the luminance of the LED block region B according to the luminance difference value, the dimming control signal S 2 adjusted by the dimming control unit DC according to the luminance difference value is transmitted to the
이때, 측정된 휘도와 보정 휘도 평균값을 비교하여 휘도 차이값을 계산하는 단계(S5) 내지 휘도 차이값에 따라 발광 다이오드 블록 영역(B)의 휘도를 조절하는 단계(S6)는 지속적으로 실시하거나 간헐적으로 실시할 수 있다.In this case, the step of calculating the luminance difference value by comparing the measured luminance and the average value of the corrected luminance (S 5 ) or adjusting the luminance of the LED block region B according to the luminance difference value (S 6 ) is continuously performed. Or it may be carried out intermittently.
상술한 바와 같이 본 실시예에 따른 액정 표시 장치는 영상 신호와 점퍼짐함수를 이용해 발광 다이오드 블록 영역(B)의 휘도를 결정하여 액정 표시 패널 블록 영역(A)과 발광 다이오드 블록 영역(B)의 휘도가 대응되도록 할 수 있다. 또한, 본 실시예에 따른 액정 표시 장치는 광센서(320)를 이용하여 발광 다이오드 블록 영역(B)의 휘도를 측정하여 발광 다이오드 블록 영역(B)과 액정 표시 패널 블록 영역(A)의 휘도 차이를 최소화할 수 있다.As described above, the liquid crystal display according to the present exemplary embodiment uses the image signal and the jumper function to determine the luminance of the light emitting diode block region B so that the liquid crystal display panel block region A and the light emitting diode block region B The luminance may be matched. In addition, in the liquid crystal display according to the present exemplary embodiment, the luminance difference between the light emitting diode block region B and the liquid crystal display panel block region A is measured by measuring the luminance of the light emitting diode block region B using the
다음은 본 발명의 제 2 실시예에 따른 액정 표시 장치에 대해 도면을 참조하여 설명하고자 한다. 후술할 내용 중 전술한 본 발명의 제 1 실시예에 따른 액정 표시 장치의 설명과 중복되는 내용은 생략하거나 간략히 설명하기로 한다.Next, a liquid crystal display according to a second exemplary embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings. Descriptions overlapping descriptions of the liquid crystal display according to the first exemplary embodiment of the present invention will be omitted or briefly described below.
도 6은 본 발명의 제 2 실시예에 따른 액정 표시 장치의 개념도이고, 도 7은 본 발명의 제 2 실시예에 따른 액정 표시 장치의 휘도 디밍 및 색상 디밍을 설명하기 위한 순서도이고, 도 8 및 도 9는 본 발명의 제 2 실시예에 따른 액정 표시 장치의 색상 디밍을 위한 색 정보 분리법을 설명하기 위한 개념도이다.6 is a conceptual diagram of a liquid crystal display according to a second embodiment of the present invention, FIG. 7 is a flowchart illustrating luminance dimming and color dimming of the liquid crystal display according to the second embodiment of the present invention. 9 is a conceptual diagram illustrating a method of separating color information for color dimming of a liquid crystal display according to a second exemplary embodiment of the present invention.
본 발명의 제 2 실시예에 따른 액정 표시 장치는 도 6에 도시된 바와 같이, 액정 표시 패널(3000)과 이를 구동하기 위한 액정 표시 패널 구동부(4000)를 포함하는 액정 표시 패널 어셈블리와, 액정 표시 패널(3000)에 광을 공급하기 위한 백라이트 유닛(1000)과 이를 구동하기 위한 백라이트 유닛 구동부(700)를 포함하는 백라이트 유닛 어셈블리를 포함한다. 이때, 본 실시예 역시 전술한 실시예와 동일하게 액정 표시 패널(3000)은 다수개의 액정 표시 패널 블록 영역(A)으로 나눠질 수 있으며, 백라이트 유닛(1000) 역시 다수개의 발광 다이오드 블록 영역(B)으로 나눠질 수 있다. 또한, 액정 표시 패널(3000)과 백라이트 유닛(1000)은 동일한 방향 예를 들어, 상측에서 하측으로 순차 구동될 수 있다. 이때, 다수개의 발광 다이오드 블록 영역(B)은 색상 디밍을 위해 다수개의 적색(R), 녹색(G), 청색(B) 발광 다이오드를 구비할 수 있으며, 적색(R), 녹색(G), 청색(B) 발광 다이오드는 개별 구동할 수 있다. 즉, 적색(R), 녹색(G), 청색(B) 발광 다이오드는 개별 구동에 의해 각각의 클러스터 색상을 달리 할 수 있다. 또한, 이와 같이 적색(R), 녹색(G), 청색(B) 발광 다이오드를 개별 구동하기 위한 적색, 녹색, 청색 발광 다이오드 드라이버(760: 760a, 760b, 760c)를 구비할 수 있다.As shown in FIG. 6, the liquid crystal display according to the second exemplary embodiment of the present invention includes a liquid crystal display panel assembly including a liquid
본 실시예에 따른 백라이트 유닛 구동부(700)는 색상 디밍과 휘도 디밍을 동 시에 수행하기 위해 휘도 제어부(BC) 및 디밍 제어부(DC)와 더불어 색상 제어부(CC)를 포함한다. 즉, 본 실시예에 따른 백라이트 유닛 구동부(700)는 액정 표시 패널(3000)에 신호를 인가하는 액정 표시 패널 구동부(4000)로부터 인가된 영상 신호(R',G',B',W' DATA)의 휘도 정보와 점퍼짐함수를 기초로 보정 휘도 평균값을 결정하고, 이에 따른 휘도 제어 신호(S3)를 출력하는 휘도 제어부(BC)와, 상기 영상 신호(R',G',B',W' DATA)의 색상 정보를 분석하여 이를 기초로 대표 색상을 결정하고 이에 따른 색상 제어 신호(S1)를 출력하는 색상 제어부(CC) 및 상기 휘도 제어 신호(S3) 및 상기 색상 제어 신호(S1)를 수신하고, 이를 기초로 하여 전원부(미도시)로부터 인가된 기준 전압 신호를 변조함으로써, 영상 신호(R',G',B',W' DATA)의 보정 휘도 평균값 정보 및 대표 색상 정보를 포함하는 디밍 제어 신호(S2)를 출력하는 디밍 제어부(DC)를 포함한다.The
여기서, 휘도 제어 신호(S3)는 영상 신호(R',G',B',W' DATA)의 보정 휘도 평균값을 디지털 신호로 표현한 것이고, 색상 제어 신호(S1)는 영상 신호(R',G',B',W' DATA)의 대표 색상을 디지털 신호로 표현한 것이다. 물론, 이러한 영상 신호(R',G',B',W' DATA)는 전술한 실시예와 같이 각 픽셀의 적색, 녹색, 청색 영상 신호(R',G',B' DATA)만을 포함할 수도 있으며, 이 경우, 적색, 녹색, 청색 영상 신호(R',G',B' DATA)로 백색 영상 신호(W' DATA)를 구할 수 있다. 즉, 본 실시예에 따른 액정 표시 장치는 백색 영상 신호(W' DATA)를 이용하여 액정 표시 패널 블록 영역(A)의 휘도 평균값에 점퍼짐함수를 이용하여 보정된 휘도 평균값으로 휘도 디밍을 지속적으로 실시하고, 적색, 녹색, 청색 영상 신호(R',G',B' DATA)를 이용해 색상 디밍을 지속적 또는 간헐적으로 실시한다. 물론, 휘도 디밍과 색상 디밍은 지속적으로 실시될 수도 있다.Here, the luminance control signal S 3 is a digital signal representing the average of the corrected luminance values of the image signals R ′, G ′, B ′, and W ′ DATA, and the color control signal S 1 is the image signal R ′. , G ', B', W'DATA) is represented by digital signal. Of course, the image signals R ', G', B ', and W' DATA may include only the red, green, and blue image signals R ', G', and B 'DATA of each pixel as in the above-described embodiment. In this case, the white image signal W'DATA may be obtained using the red, green, and blue image signals R ', G', and B'DATA. That is, the liquid crystal display according to the present exemplary embodiment continuously performs luminance dimming to a luminance average value corrected by using a jumper function on the luminance average value of the liquid crystal display panel block region A using the white image signal W'DATA. Color dimming is continuously or intermittently performed using the red, green, and blue image signals R ', G', and B'DATA. Of course, luminance dimming and color dimming may be performed continuously.
이러한 색상 및 휘도 디밍은 도 7의 순서도에 도시된 바와 같이 메모리부에 색상 클래스 테이블 정보를 저장하는 단계(S1), 액정 표시 패널 블록 영역(A)의 각 픽셀 데이터의 색상 및 휘도 데이터를 추출하는 단계(S2), 액정 표시 패널 블록 영역(A)의 각 픽셀 데이터의 휘도 평균값을 계산하는 단계(S3), 휘도 평균값과 점퍼짐함수로 보정 휘도 평균값을 계산하는 단계(S4), 액정 표시 패널 블록 영역(A)의 각 픽셀 데이터의 색상 클래스를 분류하는 단계(S5), 액정 표시 패널 블록 영역(A)의 색상 클래스를 색좌표계에 매핑하는 단계(S6), 액정 표시 패널 블록 영역(A)의 대표 색상을 결정하는 단계(S7), 보정 휘도 평균값으로 발광 다이오드 블록 영역(B)의 휘도를 조절하는 단계(S8), 대표 색상으로 발광 다이오드 볼록 영역의 색상을 조절하는 단계(S9), 측정된 휘도와 보정 휘도 평균값을 비교하여 휘도 차이값을 계산하는 단계(S10), 휘도 차이값에 따라 발광 다이오드 블록 영역(B)의 휘도를 조절하는 단계(S11)로 진행될 수 있다.Such color and luminance dimming is performed by storing color class table information in a memory unit as shown in the flowchart of FIG. 7 (S 1 ), and extracting color and luminance data of each pixel data of the liquid crystal display panel block region A. FIG. (S 2 ), calculating a luminance average value of each pixel data of the liquid crystal display panel block region A (S 3 ), calculating a luminance correction average value using a luminance average value and a jumper function (S 4 ), Classifying a color class of each pixel data of the liquid crystal display panel block region A (S 5 ), mapping a color class of the liquid crystal display panel block region A to a color coordinate system (S 6 ), and a liquid crystal display panel Determining a representative color of the block area (A) (S 7 ), adjusting the brightness of the light emitting diode block area (B) by the corrected luminance average value (S 8 ), adjusting the color of the LED convex area by the representative color Step (S 9 ), measurement In operation S 10 , the luminance difference value may be calculated by comparing the averaged luminance and the corrected luminance average value, and the operation S 11 may be performed to adjust the luminance of the LED block region B according to the luminance difference value.
메모리부에 색상 클래스 테이블 정보를 저장하는 단계(S1)는 각 색상별로 액정 표시 패널(3000)의 감마 곡선 특성 등에 따라 전체 계조를 도 8과 같이 다수의 색상 클래스로 나눈다. 이때, 휘도와는 달리 유사한 색상은 사람이 구별하기 힘들다. 이에 따라, 본 실시예는 적색(R), 녹색(G), 청색(B)을 각각 소정의 색상 계조 예를 들어, 256개의 색상 계조로 나누고 각 색상 계조들 중 사람이 구별하기 어려운 근접영역의 색상 계조들을 하나의 색상 클래스로 정의한다. 이때, 본 실시예에서는 도 8에 도시된 바와 같이 256계조로 나누어진 색상 계조를 시인성이 동일하거나 유사한 색상 계조를 묶어서 각각 네 개의 적색, 녹색, 청색 색상 클래스로 나눈다. 이에 따라, 본 실시예에서는 총 256×256×256만큼의 계조들이 존재하게 되고, 색상 클래스는 4×4×4개가 될 수 있다.In the storing of the color class table information in the memory unit (S 1 ), the respective gray levels are divided into a plurality of color classes according to the gamma curve characteristics of the liquid
이때, 본 실시예에서는 적색(R), 녹색(G), 청색(B)을 각각 네 개의 색상 클래스(Class1 ~ Class4, Class_a ~ Class_d, Class_1α ~ Class_4δ)로 나누었으나, 각각의 색상 클래스는 시인성이 유사하거나 동일한 색상 범위를 하나의 영역으로 정의하므로 각 색상의 색상 클래스의 개수는 다양하게 변경될 수 있고, 각 색상별 색상 클래스의 개수는 서로 같거나 같지 않을 수 있으며 나누어진 색상 클래스의 크기도 색상 계조에 따라 다를 수 있다. 또한, 이러한 색상 클래스들의 정보인 색상 클래스 테이블 정보는 메모리부(MO)에 미리 저장될 수 있다.In this embodiment, red (R), green (G), and blue (B) are divided into four color classes (Class1 to Class4, Class_a to Class_d, Class_1α to Class_4δ), but each color class has visibility. Since the same or identical color ranges are defined as one area, the number of color classes of each color can be changed in various ways, the number of color classes for each color can be the same or different, and the size of the divided color classes is also the color. It may vary depending on the gradation. In addition, color class table information, which is information of such color classes, may be stored in advance in the memory unit MO.
다음으로, 액정 표시 패널 블록 영역(A)의 각 픽셀 데이터의 색상 및 휘도 영상 신호를 추출하는 단계(S2)는 상기 액정 표시 패널 블록 영역(A)의 영상 신호를 색상 클래스 테이블 정보와 비교하여 색상 클래스를 결정하고 평균 휘도를 구하기 위해 신호 분배부에서 영상 신호를 추출한다.Next, extracting the color and luminance image signal of each pixel data of the liquid crystal display panel block region A (S 2 ) by comparing the image signal of the liquid crystal display panel block region A with the color class table information The image signal is extracted from the signal distributor to determine the color class and obtain the average luminance.
액정 표시 패널 블록 영역(A)의 각 픽셀 데이터의 휘도 평균값을 계산하는 단계(S3)는 추출된 액정 표시 패널 블록 영역(A)의 각 픽셀에 대한 영상 신호에서 휘도 특성을 분석하여 액정 표시 패널 블록 영역(A)의 전체 휘도에 대한 휘도 평균값을 계산한다. 즉, 액정 표시 패널 블록 영역(A)의 각 픽셀에 대한 영상 신호에서 각 픽셀의 휘도 강도 즉, 각 픽셀을 구성하는 적색(R), 녹색(G), 청색(B) 서브 픽셀의 강도를 합산하고 이를 액정 표시 패널 블록 영역(A)의 픽셀 개수로 나누어 휘도 평균값을 계산한다.In operation S 3 , the luminance average value of each pixel data of the liquid crystal display panel block region A is calculated by analyzing luminance characteristics of an image signal of each pixel of the extracted liquid crystal display panel block region A. The luminance average value for the entire luminance of the block area A is calculated. That is, the luminance intensity of each pixel, that is, the intensity of the red (R), green (G), and blue (B) subpixels constituting each pixel is summed in the image signal for each pixel in the liquid crystal display panel block area A. The luminance average value is calculated by dividing this by the number of pixels of the liquid crystal display panel block area A.
휘도 평균값과 점퍼짐함수로 보정 휘도 평균값을 계산하는 단계(S4)는 계산된 휘도 평균값에 점퍼짐함수를 이용하여 계산된 간섭광만큼 휘도 평균값을 줄여 보정 휘도 평균값을 계산한다.Computing the corrected brightness average value by the brightness average value and the jumper function (S 4 ) calculates the corrected brightness mean value by reducing the brightness mean value by the interference light calculated using the jumper function to the calculated brightness mean value.
액정 표시 패널 블록 영역(A)의 각 픽셀 데이터의 색상 클래스를 분류하는 단계(S4)는 신호 분배부에서 추출된 각각의 픽셀에 대한 적색, 녹색, 청색 영상 신호를 색상 클래스 테이블 정보와 비교하여 색상 클래스를 부여한다.In operation S 4 , the color class of each pixel data of the liquid crystal display panel block area A may be classified by comparing the red, green, and blue image signals of each pixel extracted by the signal distribution unit with the color class table information. Give a color class.
예를 들면, 도 8과 같이 추출된 적색(R), 녹색(G), 청색(B) 픽셀 데이터들 중 적색(R) 계조는 127 단계와 191 단계 사이에 있으므로 Class3의 적색 색상 클래스를 부여 받게 된다. 또한, 녹색(G) 계조는 0 단계와 63 단계 사이에 있으므로 Class_a의 녹색 색상 클래스를 부여 받게 되며, 청색(B) 계조는 0 단계와 63 단계 사이에 존재하므로 Class_1α의 청색 색상 클래스를 부여 받게 된다. 이에 따라, 해당 픽셀은 Class3a1α라는 색상 클래스를 부여 받게 된다. 즉, 각 픽셀 데이터가 소정 범위 내의 인접한 색상 계조를 가지는 경우 픽셀 데이터는 동일한 색상 클래스를 부여 받게 된다.For example, the red (R) gradation among the red (R), green (G), and blue (B) pixel data extracted as shown in FIG. 8 is between
상기 액정 표시 패널 블록 영역(A)의 색상 클래스를 색좌표계에 매핑하는 단계(S6)는 미리 색상 영역이 구분된 색좌표계에 상기 액정 표시 패널 블록 영역(A)의 색상 클래스들을 매핑한다. 이러한 액정 표시 패널 블록 영역(A)의 색상 클래스를 색좌표계에 매핑하는 단계(S6)는 색상 클래스들을 도 9의 CIE 1976 UCS 색좌표계에서 해당 색상 클래스 영역에 매핑(Mapping)한다. 이때, 상기 색좌표계의 색상 영역은 시인성이 유사한 색상 계조들을 하나의 색상 영역으로 정의하며, 상기 색좌표계는 이러한 색상 영역을 다수개 포함할 수 있다. 또한, 상기 다수개의 색상 영역은 테이블화되며, 이와 같이 다수개의 색상 영역이 테이블화된 색좌표계 테이블 정보는 색상 클래스 테이블 정보와 동일하게 메모리부(MO)에 저장되는 것이 효과적이다. 또한, 상기에서는 액정 표시 패널 블록 영역(A)에 입력되는 적색(R), 녹색(G), 청색(B) 픽셀 데이터에 대해 각 색상별 계조 단계에 따라 색상 클래스를 부여한 후 색좌표에 매핑하였으나, 이에 한정되는 것은 아니며, 색상 클래스 부여 단계를 생략하고 색좌표에 직접 매핑할 수도 있다. 이때, 상기 색좌표계의 색상 영역 역시 시인성이 유사하거나 동일한 색상 계조를 하나의 색상 영역으로 정의하는 것이 바람직하다.In the step S 6 of mapping the color class of the liquid crystal display panel block area A to the color coordinate system, the color classes of the liquid crystal display panel block area A are mapped to the color coordinate system in which the color area is divided in advance. In operation S 6 of mapping the color class of the liquid crystal display panel block area A to the color coordinate system, the color classes are mapped to the corresponding color class area in the CIE 1976 UCS color coordinate system of FIG. 9. In this case, the color gamut of the color coordinate system defines color gradations having similar visibility as one color gamut, and the color coordinate system may include a plurality of such color gamuts. In addition, the plurality of color gamuts are tabulated, and the color coordinate system table information in which the plurality of color gamuts are tabulated is stored in the memory unit MO in the same manner as the color class table information. In addition, in the above, the red (R), green (G), and blue (B) pixel data input to the liquid crystal display panel block area A is assigned a color class according to the gradation level for each color, and then mapped to the color coordinates. The present invention is not limited thereto, and the color class assignment step may be omitted and directly mapped to the color coordinates. In this case, it is preferable that the color gamut of the color coordinate system is also defined as one color gamut having similar or identical visibility.
액정 표시 패널 블록 영역(A)의 대표 색상을 결정하는 단계(S7)는 색좌표계에 매핑된 색상 클래스들 중 가장 많은 값을 갖는 색좌표계의 색상 영역을 대표 색상으로 결정한다. 이때, 상기에서는 액정 표시 패널 블록 영역(A)에 입력되는 적색(R), 녹색(G), 청색(B) 픽셀 데이터에 대해 각 색상별 계조 단계에 따라 색상 클래스를 부여한 후 다수의 색상 클래스를 색좌표에 매핑하여 대표 색상을 결정하였으나, 이에 한정되는 것은 아니며, 색상 클래스 중 가장 많은 값을 갖는 하나의 색상 클래스를 색좌표계에 매핑하여 대표 색상을 결정할 수도 있다.In operation S 7 of determining the representative color of the liquid crystal display panel block area A, the color area of the color coordinate system having the highest value among the color classes mapped to the color coordinate system is determined as the representative color. In this case, the color class is assigned to the red (R), green (G), and blue (B) pixel data input to the liquid crystal display panel block area A according to the gradation level for each color, and then a plurality of color classes are assigned. Although the representative color is determined by mapping to the color coordinates, the present invention is not limited thereto, and the representative color may be determined by mapping one color class having the highest value among the color classes to the color coordinate system.
보정 휘도 평균값으로 발광 다이오드 블록 영역(B)의 휘도를 디밍하는 단계(S8)는 보정 휘도 평균값에 대한 휘도 제어 신호를 디밍 제어부(DC)에 인가하여 디밍 제어부(DC)가 발광 다이오드 블록 영역(B)의 휘도를 보정 휘도 평균값과 대응되도록 조절한다.Dimming the luminance of the light emitting diode block region B with the corrected luminance average value (S 8 ) may apply a luminance control signal for the corrected luminance average value to the dimming controller DC so that the dimming controller DC may receive the light emitting diode block region ( Adjust the luminance of B) to correspond to the average value of the corrected luminance.
대표 색상의 색상으로 발광 다이오드 볼록 영역의 색상을 디밍하는 단계(S9)는 대표 색상에 대한 색상 제어 신호를 디밍 제어부(DC)에 인가하여 디밍 제어부(DC)가 발광 다이오드 블록 영역(B)의 색상을 액정 표시 패널 블록 영역(A)의 대표 색상과 유사하거나 동일하도록 조절한다.Dimming the color of the LED convex region with the color of the representative color (S 9 ) by applying a color control signal for the representative color to the dimming controller (DC) so that the dimming controller (DC) of the light emitting diode block region (B) The color is adjusted to be similar to or the same as the representative color of the liquid crystal display panel block area A. FIG.
즉, 휘도 평균값으로 발광 다이오드 블록 영역(B)의 휘도를 조절하는 단계(S7)와, 대표 색상으로 발광 다이오드 볼록 영역의 색상을 조절하는 단계(S8)는 액정 표시 패널 블록 영역(A)의 휘도 평균값에 대한 휘도 제어 신호(S3)가 휘도 제 어부(BC)에서 디밍 제어부(DC)를 통해 발광 다이오드 블록 영역(B)에 인가되고 대표 색상에 대한 색상 제어 신호(S1)가 색상 제어부(CC)에서 디밍 제어부(DC)에 인가되도록 한다. 또한, 이와 같이 디밍 제어부(DC)에 인가된 색상 제어 신호(S1)와 휘도 제어 신호(S3)에 의해 해당 발광 다이오드 블록 영역(B)의 색상 및 휘도가 액정 표시 패널 블록 영역(A)의 대표 색상 및 휘도 평균값과 대응되도록 한다. 이때, 이러한 색상 디밍은 해당 발광 다이오드 블록 영역(B)을 구성하는 다수의 적색, 녹색, 청색 발광 다이오드들의 전류를 개별적으로 조절하여 구현하는 것이 효과적이며, 휘도 디밍은 다수의 적색, 녹색, 청색 발광 다이오드들의 전류를 전체적으로 조절하여 구현하는 것이 효과적이다.That is, the step S 7 of adjusting the brightness of the LED block region B by the luminance average value and the step S 8 of adjusting the color of the LED convex region by the representative color are the liquid crystal display panel block region A. The luminance control signal S 3 is applied to the light emitting diode block region B from the luminance control unit BC through the dimming control unit DC, and the color control signal S 1 for the representative color is applied. The control unit CC is applied to the dimming control unit DC. In addition, the color and luminance of the LED block region B may be reduced by the color control signal S 1 and the luminance control signal S 3 applied to the dimming controller DC. To correspond with the representative color and luminance average value. In this case, it is effective to implement such color dimming by individually adjusting the currents of the plurality of red, green, and blue light emitting diodes constituting the corresponding light emitting diode block region (B). It is effective to implement the overall regulation of the diodes.
측정된 휘도와 보정 휘도 평균값을 비교하여 휘도 차이값을 계산하는 단계(S10)는 광센서(320)에 의해 측정된 발광 다이오드 블록 영역(B)의 휘도에 대한 신호를 휘도 제어부(BC)에 인가하고, 휘도 제어부(BC)는 이를 보정 휘도 평균값과 비교하여 구현할 수 있다. 또한, 휘도 제어부(BC)는 계산된 휘도 차이값을 기초로 보정 휘도 평균값을 조절하며, 이에 대한 휘도 제어 신호(S3)를 디밍 제어부(DC)에 인가한다.Computing the luminance difference value by comparing the measured luminance and the average value of the corrected luminance (S 10 ) may transmit a signal for the luminance of the light emitting diode block region B measured by the
휘도 차이값에 따라 발광 다이오드 블록 영역(B)의 휘도를 조절하는 단계(S11)는 디밍 제어부(DC)에서 휘도 차이값에 따라 조절된 디밍 제어 신호(S2)를 변조부(740)에 인가하고, 변조부(740)는 인가된 디밍 제어 신호(S2)에 따라 발광 다 이오드 블록 영역(B)의 휘도를 휘도 차이값에 대응되도록 조절한다.In operation S 11 of adjusting the luminance of the LED block region B according to the luminance difference value, the dimming control signal S 2 adjusted by the dimming control unit DC according to the luminance difference value is transmitted to the
상술한 바와 같이 본 실시예에 따른 액정 표시 장치는 색상 디밍에 점퍼짐함수를 이용한 휘도 디밍을 실시하여, 액정 표시 패널 블록 영역(A)의 대표 색상 및 간섭광이 고려된 보정 휘도 평균값과 이에 해당하는 발광 다이오드 블록 영역(B)의 색상 및 휘도를 대응시켜 색재현성을 높일 수 있다.As described above, the liquid crystal display according to the present exemplary embodiment performs luminance dimming using a jumper function for color dimming, so that the average luminance and the corrected luminance value considering the representative color and the interference light of the liquid crystal display panel block region A and the corresponding The color reproducibility can be improved by matching the color and luminance of the LED block region B.
이상에서는 도면 및 실시예를 참조하여 설명하였지만, 해당 기술 분야의 숙련된 당업자는 하기의 특허청구범위에 기재된 본 발명의 기술적 사상으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있음을 이해할 수 있을 것이다.Although described above with reference to the drawings and embodiments, those skilled in the art can be variously modified and changed within the scope of the invention without departing from the spirit of the invention described in the claims below. I can understand.
도 1은 본 발명의 제 1 실시예에 따른 액정 표시 장치의 개략 분해 사시도.1 is a schematic exploded perspective view of a liquid crystal display according to a first embodiment of the present invention.
도 2는 본 발명의 제 1 실시예에 따른 발광 다이오드 어셈블리의 개략 평면도.2 is a schematic plan view of a light emitting diode assembly according to a first embodiment of the present invention;
도 3은 본 발명의 제 1 실시예에 따른 액정 표시 장치의 개념도.3 is a conceptual diagram of a liquid crystal display according to a first embodiment of the present invention.
도 4는 본 발명의 제 1 실시예에 따른 보정 휘도 평균값을 설명하기 위한 개념도.4 is a conceptual diagram illustrating a correction luminance average value according to the first embodiment of the present invention.
도 5는 본 발명의 제 1 실시예에 따른 액정 표시 장치의 휘도 디밍을 설명하기 위한 순서도.5 is a flowchart illustrating luminance dimming of the liquid crystal display according to the first exemplary embodiment of the present invention.
도 6은 본 발명의 제 2 실시예에 따른 액정 표시 장치의 개념도.6 is a conceptual diagram of a liquid crystal display according to a second embodiment of the present invention.
도 7은 본 발명의 제 2 실시예에 따른 액정 표시 장치의 휘도 디밍 및 색상 디밍을 설명하기 위한 순서도.7 is a flowchart illustrating luminance dimming and color dimming of the liquid crystal display according to the second exemplary embodiment of the present invention.
도 8 및 도 9는 본 발명의 제 2 실시예에 따른 액정 표시 장치의 색상 디밍을 위한 색 정보 분리법을 설명하기 위한 개념도.8 and 9 are conceptual views illustrating a method of separating color information for color dimming of a liquid crystal display according to a second exemplary embodiment of the present invention.
<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명><Explanation of symbols for the main parts of the drawings>
320: 광센서 600: 변환부320: light sensor 600: conversion unit
700: 백라이트 유닛 구동부 720: FPGA700: backlight unit driver 720: FPGA
740: 변조부 760: 발광 다이오드 드라이버740: modulator 760: light emitting diode driver
1000: 백라이트 유닛 3000: 액정 표시 패널1000: backlight unit 3000: liquid crystal display panel
4000: 액정 표시 패널 구동부 A: 액정 표시 패널 블록 영역4000: liquid crystal display panel driver A: liquid crystal display panel block area
B: 발광 다이오드 블록 영역 BC: 휘도 제어부B: light emitting diode block area BC: luminance control part
CC: 색상 제어부 DC: 디밍 제어부CC: color control unit DC: dimming control unit
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KR1020070067887A KR20090004016A (en) | 2007-07-06 | 2007-07-06 | Backlight unit assembly |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
KR (1) | KR20090004016A (en) |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN102097071A (en) * | 2009-12-14 | 2011-06-15 | 乐金显示有限公司 | Local dimming driving method and device of liquid crystal display device |
US8866729B2 (en) | 2011-02-01 | 2014-10-21 | Samsung Display Co., Ltd. | Method for driving liquid crystal display device |
-
2007
- 2007-07-06 KR KR1020070067887A patent/KR20090004016A/en not_active Application Discontinuation
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN102097071A (en) * | 2009-12-14 | 2011-06-15 | 乐金显示有限公司 | Local dimming driving method and device of liquid crystal display device |
US8866729B2 (en) | 2011-02-01 | 2014-10-21 | Samsung Display Co., Ltd. | Method for driving liquid crystal display device |
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Legal Events
Date | Code | Title | Description |
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WITN | Withdrawal due to no request for examination |