KR20090040673A - Method and apparatus for improving picture quality of lcd - Google Patents

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Abstract

A method and a device for improving image quality of a liquid crystal display device are provided to display the optimum image on a screen by differently controlling a brightness level in a center region and a remaining region except the center on a display screen. A reference range for controlling brightness is set up(S10). The set reference range is stored and managed(S20). The average brightness level in a specific region for an image signal from the outside is detected(S30,S40). Whether the difference of the average brightness level of the first area and the second area exceeds the reference range is determined(S60). If the difference of the average brightness level exceeds the reference range, whether the average brightness level of the first area is higher than the average brightness level of the second area is determined(S70). If the average brightness level of the first area is higher than the average brightness level of the second area, the peak voltage is applied to the first area back light arranged in the first area and the driving voltage according to the average brightness level of the corresponding area is applied(S80). If the difference of the average brightness level between the first area and the second area does not exceed the reference range, the same voltage is supplied to the back light of the first area and the second area based on the average brightness level(S100). The back light displays the corresponding image by the same or different driving(S110).

Description

액정표시기기의 화질 개선 장치 및 방법{Method and apparatus for improving picture quality of LCD}Apparatus and method for improving image quality of liquid crystal display device {Method and apparatus for improving picture quality of LCD}

본 발명은 액정표시기기(LCD:Liquid Crystal Display)에 관한 것으로, 특히 특정 영역별로 화면의 밝기를 차등하게 조정하여 컨트라스트 비(contrast ratio)를 높일 수 있도록 한 것이다.BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a liquid crystal display (LCD), and in particular, to increase contrast ratio by differentially adjusting the brightness of a screen for each specific region.

일반적으로, 영상표시 장치는 PDP 등과 같이 플라즈마 방전 시스템에 의해 영상을 표시하는 자체 발광 방식의 영상표시 장치와, 백라이트용 램프(backlight lamp) 등의 광원에 의해 영상을 표시하는 비발광 방식의 영상표시장치가 있다.In general, an image display device includes a self-emission image display device that displays an image by a plasma discharge system such as a PDP, and a non-emission image display that displays an image by a light source such as a backlight lamp. There is a device.

이러한 비발광형 영상표시 장치로써 대표적으로는 액정표시기기(LCD:Liquid Caystal Display)를 일 예로 들 수 있는데, LCD는 백라이트에 교류 전원을 공급하기 위한 인버터 및 백라이트의 밝기를 연속적으로 변화시키기 위한 디밍(dimming)회로를 포함한다.An example of such a non-light-emitting image display device is a liquid crystal display (LCD). An LCD is a dimming for continuously changing the brightness of the backlight and an inverter for supplying AC power to the backlight. (dimming) includes a circuit.

이와 같은 액정표시기기는 상기 인버터를 통해 상기 백라이트를 구동시키기 위한 구동 전압을 공급하고, 상기 공급되는 구동 전류를 토대로 상기 백라이트가 동작함으로써, 원하는 밝기의 영상을 디스플레이한다.Such a liquid crystal display device supplies a driving voltage for driving the backlight through the inverter, and displays the image having a desired brightness by operating the backlight based on the supplied driving current.

또한, 상기 액정표시기기는 전원이 온 되어 있는 상태에서 LCD 패널에 화상을 디스플레이하기 위한 백라이트를 계속 켜두어야 하기 때문에 전력 소모량이 크며, 상기 백라이트는 LCD 패널에 일정량의 광을 발생하여 항상 일정한 밝기를 유지하는 역할을 하는데, 액정표시기기의 주변 밝기가 어두워서 상대적으로 많은 광량이 요구되지 않음에도 불구하고 일정한 밝기를 유지하기 때문에 많은 광을 소모함으로써 전력 소비가 증가되는 문제점을 해결하기 위해 외부로부터 입력되는 영상신호의 평균 휘도 레벨(APL:Average of Picture Level)을 이용하여 상기 백라이트의 밝기를 가변함으로써, 전력소모를 감소할 뿐만 아니라 화질을 높일 수 있는 방법이 제공되고 있다.In addition, the liquid crystal display device has a large power consumption because the backlight for displaying an image on the LCD panel must be continuously turned on while the power is turned on, and the backlight generates a certain amount of light to the LCD panel to always maintain a constant brightness. In order to solve the problem of increasing power consumption by consuming a lot of light because the brightness of the liquid crystal display is dark, the brightness of the liquid crystal display device remains constant even though a relatively large amount of light is not required. By varying the brightness of the backlight using an average luminance level (APL) of a video signal, a method of reducing power consumption and improving image quality is provided.

즉, 기존의 액정표시기기에는 화면의 1 프레임(Frame)의 평균 휘도 레벨(APL)을 분석한 뒤 상기 화면의 APL이 낮으면 상기 백라이트로 공그보디는 구동 전압을 낮추어 블랙은 더움 검게, 그리고 상기 화면의 APL이 높으면 백라이트의 전압을 맥시멈(Maximum)으로 두어 화이트의 휘도를 최대로 끌어올려 화질을 개선하는 알고리즘이 사용되고 있다.That is, in the conventional liquid crystal display device, the average luminance level (APL) of one frame of the screen is analyzed, and when the APL of the screen is low, the low-power driving voltage of the backlight is reduced to black, and the black is black. If the APL of the screen is high, an algorithm that improves the image quality by increasing the brightness of the white by maximizing the voltage of the backlight as the maximum is used.

이를 통해 10000:1 또는 그 이상의 컨트라스트 비(Contrast ratio)를 구현하여 리얼 블랙(real black)과 리얼 화이트(real white)에 가깝게 구현하였다.This resulted in a contrast ratio of 10000: 1 or higher, making it closer to real black and real white.

그러나, 이와 같은 종래 기술에 따른 화질 개선 방법은 외부에서 입력되는 영상신호의 APL 값을 매 프레임마다 검출한 결과를 바탕으로 상기 백라이트를 컨트롤하기 때문에 한 장면 내에서 최대 휘도의 화이트와 최소 휘도의 블랙을 동시에 구현할 수 없었다. However, since the backlight is controlled based on a result of detecting an APL value of an externally input video signal every frame, the conventional method for improving the image quality according to the related art has a maximum luminance of white and a minimum luminance of black in a scene. Could not be implemented at the same time.

즉, 상기 백라이트를 최대의 전압으로 출력하면 화이트는 밝아지지만 동시에 블랙의 휘도도 높아지는 문제점이 있다.That is, when the backlight is output at the maximum voltage, white becomes bright but at the same time, the brightness of black is also increased.

본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위해 안출한 것으로, 영상의 한 장면에서 최대 휘도의 화이트와 최소 휘도의 블랙을 동시에 디스플레이할 수 없는 문제점을 해결하는데 그 목적이 있다.The present invention has been made to solve the above problems, and an object of the present invention is to solve a problem in that it is not possible to simultaneously display the white of the maximum luminance and the black of the minimum luminance in one scene of an image.

또한, 화면의 중앙 영역과 상기 영역을 제외한 그 이외의 가장자리 영역의 밝기를 차등적으로 조절하여 더욱 다이나믹(dynamic)한 영상을 디스플레이할 수 있도록 하는데 그 목적이 있다.In addition, an object of the present invention is to display a more dynamic image by differentially adjusting the brightness of the center area of the screen and the edge areas other than the area.

본 발명에 따른 액정표시기기의 화질 개선 장치는 디스플레이 모듈; 외부로부터 입력되는 상기 영상신호의 특정 영역별 평균 휘도 레벨(APL)을 검출하여 출력하는 평균 휘도 레벨(APL) 검출부; 상기 평균 휘도 레벨 검출부를 통해 출력되는 특정 영역별 평균 휘도 레벨의 차이와 기 설정된 기준 범위를 비교하고, 그에 따라 상기 특정 영역별 밝기레벨이 차등적으로 조정되도록 제어신호를 출력하는 제어부; 및, 상기 제어부의 제어신호에 따라 상기 디스플레이 모듈을 구동하기 위한 전원을 상기 특정 영역별로 차등하게 공급하는 전원 공급부를 포함하여 구성된다.An apparatus for improving image quality of a liquid crystal display according to the present invention includes a display module; An average luminance level (APL) detector for detecting and outputting an average luminance level APL for each specific region of the video signal input from the outside; A controller which compares a difference in the average luminance level for each specific region output through the average luminance level detector with a preset reference range, and outputs a control signal to differentially adjust the brightness level for the specific region accordingly; And a power supply unit configured to differentially supply power for driving the display module according to the control signal of the controller for each specific region.

또한, 본 발명에 따른 액정표시기기의 화질 개선 방법은 외부로부터 영상신호를 입력받는 단계; 상기 입력된 영상신호에 대하여 특정 영역별로 평균 휘도 레벨을 검출하는 단계; 상기 검출된 특정 영역별 평균 휘도 레벨의 차이와 기 설정된 기준 범위를 비교하는 단계; 및, 상기 비교 결과에 따라 상기 특정 영역별 밝기레 벨을 차등적으로 조정하는 단계를 포함하여 이루어진다.In addition, the image quality improving method of the liquid crystal display according to the present invention comprises the steps of receiving an image signal from the outside; Detecting an average luminance level of each input region with respect to the input image signal; Comparing the difference between the detected average luminance levels for each specific region with a preset reference range; And differentially adjusting the brightness level for each specific region according to the comparison result.

본 발명에 따른 액정표시기기의 화질 개선 장치 및 방법은 사용자가 TV를 시청할 때 화면의 중앙에 포커싱(Focusing)할 뿐만 아니라 대부분의 화면들은 중앙에 중요한 이미지를 디스플레이하는 점에 기인하여 디스플레이 화면의 중앙영역과 상기 중앙영역을 제외한 가장자리 영역의 밝기 레벨이 차등적으로 조절되도록 함으로써, 디스플레이 화면에서 상기 중앙영역의 이미지를 더욱 부각시켜 더욱 다이나믹하면서 깊이 있는 최적화질의 화면을 디스플레이할 수 있는 효과가 있다.Apparatus and method for improving the image quality of a liquid crystal display according to the present invention not only focus on the center of the screen when the user watches TV, but also because most of the screen displays an important image in the center of the display screen. By adjusting the brightness level of the edge region except the center region and the center region differentially, the image of the center region is further highlighted on the display screen, thereby displaying a screen of more dynamic and deeply optimized quality.

이하에서는 본 발명의 구체적인 실시 예를 도면과 함께 상세히 설명하도록 한다. 그러나, 본 발명의 사상이 제시되는 실시 예에 제한된다고 할 수 없으며, 또 다른 구성요소의 추가, 변경, 삭제 등에 의해서, 퇴보적인 다른 발명이나 본 발명 사상의 범위 내에 포함되는 다른 실시 예를 용이하게 제안할 수 있다.Hereinafter, specific embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings. However, the spirit of the present invention is not limited to the embodiments presented, and other embodiments included within the scope of other inventive inventions or the scope of the present invention can be easily made by adding, changing, or deleting other elements. I can suggest.

본 발명에 따른 액정표시기기의 화질 개선 장치는 도 1에 도시된 바와 같이 외부로부터 입력되는 영상신호를 신호처리하여 디스플레이 가능하도록 하는 영상신호 처리부(10)와, 상기 영상신호 처리부(10)를 통해 신호처리된 영상신호를 디스플레이하기 위한 디스플레이 모듈(20)과, 사용자로부터 요구명령을 입력받기 위한 키입력부(30)와, 상기 키입력부(30)를 통해 설정된 기준범위 데이터를 저장하기 위한 메모리부(40)와, 상기 영상신호처리부(10)를 통해 신호처리된 영상신호에 대하여 특정 영역별 평균 휘도 레벨을 검출하기 위한 평균 휘도 레벨(APL) 검출부(50)와, 상기 평균 휘도 레벨 검출부(50)를 통해 검출된 특정 영역별 평균휘도 레벨을 전달받고, 상기 전달된 평균 휘도 레벨의 차이와, 상기 메모리부(40)에 기 저장된 기준범위를 비교하여, 상기 특정 영역별 밝기 레벨이 차등적으로 조정되도록 제어신호를 출력하는 제어부(60)와, 상기 제어부(60)의 제어신호에 따라 상기 디스플레이 모듈(20)을 구동하기 위한 전원을 상기 특정영역별로 차등하게 공급하는 전원 공급부(70)를 포함하여 구성된다.As shown in FIG. 1, the apparatus for improving image quality of a liquid crystal display according to the present invention includes a video signal processing unit 10 and a video signal processing unit 10 for displaying and processing a video signal input from the outside. A display module 20 for displaying a signal processed image signal, a key input unit 30 for receiving a request command from a user, and a memory unit for storing reference range data set through the key input unit 30 ( 40, an average luminance level (APL) detector 50 for detecting an average luminance level for each specific region with respect to the image signal processed by the image signal processor 10, and the average luminance level detector 50 Received the average luminance level for each specific region detected through the comparison, and compares the difference between the transmitted average luminance level and the reference range previously stored in the memory unit 40, the specific The controller 60 outputs a control signal to differentially adjust the brightness level of each region, and the power for driving the display module 20 is differentially supplied to each specific region according to the control signal of the controller 60. It is configured to include a power supply unit 70.

그리고, 상기 디스플레이 모듈(20)은 상기 영상신호 처리부(10)로부터의 출력 신호에 따라 상기 디스플레이 모듈(20)을 구동하기 위한 구동 신호를 생성하는 모듈 구동 회로부(22)와, 상기 모듈 구동 회로부(22)로부터의 데이터 신호에 따라 입력되는 영상신호를 디스플레이하는 디스플레이 패널(24)와, 상기 디스플레이 패널(24)에 내장되며 상기 디스플레이 패널(124) 전면으로 빛을 공급하는 LED 백라이트(26)를 포함하여 구성된다.In addition, the display module 20 may include a module driving circuit part 22 for generating a driving signal for driving the display module 20 according to an output signal from the image signal processor 10, and the module driving circuit part ( A display panel 24 for displaying an image signal input according to a data signal from 22), and an LED backlight 26 embedded in the display panel 24 and supplying light to the front of the display panel 124. It is configured by.

이와 같이 구성된 본 발명에 따른 액정표시기기의 화질 개선장치에 대한 동작을 설명하면 다음과 같다.The operation of the apparatus for improving image quality of a liquid crystal display according to the present invention configured as described above is as follows.

상기 키입력부(30)를 통해 파워 온 명령이 입력되면, 상기 제어부(60)는 외부로부터 입력되는 영상이 디스플레이되도록 제어신호를 출력한다.When a power-on command is input through the key input unit 30, the controller 60 outputs a control signal so that an image input from the outside is displayed.

그러면, 상기 영상신호 처리부(10)는 외부로부터 입력되는 영상신호를 신호처리하고, 상기 신호 처리된 영상신호는 상기 모듈 구동 회로부(122)로 입력되며, 상기 모듈 구동 회로부(122)는 실제 입력되는 영상신호가 존재할 경우 상기 디스플레이 모듈(20)을 구동하기 위한 구동 신호를 생성하고, 상기 생성된 구동신호에 따라 상기 디스플레이 패널(124)에 해당 영상신호가 디스플레이된다.Then, the image signal processing unit 10 processes the image signal input from the outside, the signal processed image signal is input to the module driving circuit unit 122, the module driving circuit unit 122 is actually input If there is an image signal, a driving signal for driving the display module 20 is generated, and the image signal is displayed on the display panel 124 according to the generated driving signal.

또한, 상기 전원 공급부(70)는 상기 LED 백라이트(26)를 구동시키기 위한 구동 전압을 공급하고, 상기 공급되는 구동 전압을 토대로 상기 백라이트(26)가 발광함으로써, 상기 디스플레이 패널(24)을 통해 디스플레이되는 영상신호를 사용자가 시청할 수 있게 된다.In addition, the power supply 70 supplies a driving voltage for driving the LED backlight 26, and the backlight 26 emits light based on the supplied driving voltage, thereby displaying the display through the display panel 24. The user can watch the video signal.

이때, 상기 디스플레이되는 화면의 밝기는 상기 전원 공급부(70)를 통해 상기 백라이트(26)에 공급되는 구동 전압을 변화시킴으로써 조정되는데, 상기 백라이트(26)에 공급되는 구동 전압이 높고 낮음에 따라 디스플레이되는 화면의 밝기도 변화한다.In this case, the brightness of the displayed screen is adjusted by changing the driving voltage supplied to the backlight 26 through the power supply unit 70, which is displayed as the driving voltage supplied to the backlight 26 is high and low. The brightness of the screen also changes.

또한, 상기 평균 휘도 레벨 검출부(50)는 상기 영상신호 처리부(10)를 통해 신호처리된 영상신호에 대하여 특정 영역별 평균 휘도 레벨을 검출한다.In addition, the average luminance level detector 50 detects an average luminance level for each specific region of the image signal processed by the image signal processor 10.

즉, 도 2에 도시된 바와 같이 상기 특정 영역은 한 프레임의 화면(100)상에서 가장자리 영역에 해당하는 제 1 영역(110)과, 상기 제 1 영역(110)을 제외한 중앙영역에 해당하는 제 2 영역(120)으로 이루어진다. 이때 상기 제 1 영역과 제 2 영역을 설정하는데에는 각 실시 예에 따라 달라질 수 있으며 이는 본 발명의 범위 안에 포함될 것이다.That is, as shown in FIG. 2, the specific area is the first area 110 corresponding to the edge area on the screen 100 of one frame and the second area corresponding to the center area excluding the first area 110. Consists of an area 120. In this case, the setting of the first region and the second region may vary according to each embodiment, which will be included in the scope of the present invention.

다시 말해서, 일반적으로 사용자가 화면을 시청하고 있을 때, 대부분 화면의 중앙 부분을 포키싱하고, 또한 대부분의 화면들은 중앙부분에 중요한 이미지가 디 스플레이된다.In other words, when the user is generally watching the screen, most of the screen is centered on the screen, and most of the screen is also displayed in the center of the important image.

이에 기인하여 상기 화면의 중앙 부분에 대한 제 2 영역(120)의 평균 휘도 레벨과 상기 제 2 영역(120)을 제외한 제 1 영역(110)의 평균 휘도 레벨의 차이에 따라 상기 각 영역별 밝기레벨을 차등적으로 조정하여 상기 중앙부분이 더욱 부각되도록 하는 것이다.As a result, the brightness level of each region is based on a difference between the average luminance level of the second region 120 and the average luminance level of the first region 110 except for the second region 120 with respect to the center portion of the screen. By differentially adjusting the center portion to be more prominent.

따라서, 상기 평균 휘도 레벨 검출부(50)는 상기 제어부(60)의 제어신호에 따라 상기 각각의 영역에 해당하는 픽셀(pixel)들의 레벨(level)을 검출(detect)하여, 그에 따라 해당 영역에 대한 평균 휘도 레벨을 산출한다.Accordingly, the average luminance level detector 50 detects a level of pixels corresponding to each of the regions according to the control signal of the controller 60 and accordingly detects the level of the pixels. Calculate the average brightness level.

그리고, 상기 평균 휘도 레벨 검출부(50)는 상기 각 영역별 평균 휘도 레벨 뿐만 아니라 상기 프레임의 전체 영역에 대한 평균 휘도 레벨도 검출하여 출력한다.The average luminance level detector 50 detects and outputs not only the average luminance level of each region but also the average luminance level of the entire region of the frame.

이에 따라 상기 제어부(60)는 상기 평균 휘도 레벨 검출부(50)를 통해 검출된 각 영역별 평균 휘도 레벨을 전달받고, 상기 전달된 영역별 평균 휘도 레벨의 차이를 산출하여, 해당 차이 값과 상기 메모리부(40)에 기 저장된 기준범위를 비교한다.Accordingly, the controller 60 receives the average luminance level of each region detected by the average luminance level detector 50, calculates a difference between the transferred average luminance levels, and calculates a difference value and the memory. The reference range previously stored in the unit 40 is compared.

즉, 상기 메모리부(40)에는 사용자가 상기 제 1 영역과 제 2 영역의 밝기 레벨을 차등적으로 적용하기 위한 기준범위가 저장되어 있으며, 상기 제어부(60)는 상기 각 영역별 평균 휘도 레벨의 차이가 상기 기준범위를 초과하는지 여부를 판단하여 그에 따라 상기 영역별 밝기레벨이 차등적으로 조정되도록 제어신호를 출력한다.That is, the memory unit 40 stores a reference range for the user to differentially apply the brightness levels of the first area and the second area, and the controller 60 controls the average brightness level of each area. It is determined whether the difference exceeds the reference range, and accordingly outputs a control signal so that the brightness level for each region is differentially adjusted.

이때, 상기 기재한 바와 같이 상기 기준범위(F)는 사용자가 임의로 설정 및 변경할 수 있으며, 디폴트(default) 값으로 상기 영역별 밝기 레벨이 차등적으로 조정됨으로써, 디스플레이되는 화면의 최적화 및 인간 시감 특성에 의해 민감함을 느낄 수 있는 범위인 60IRE(Institute of Radio Engineers)를 설정한다.In this case, as described above, the reference range F may be arbitrarily set and changed by the user, and the brightness level of each area is differentially adjusted to the default value, thereby optimizing the displayed screen and human vision characteristics. Set 60IRE (Institute of Radio Engineers), a range where you can feel sensitivity.

그리고, 상기 제어부(60)는 상기 각 영역별 평균 휘도 레벨의 차이가 상기 기준범위를 초과하지 않으면, 상기 전체 영역에 대한 평균 휘도 레벨을 토대로 상기 영상의 밝기가 조정되도록 제어신호를 출력한다. The controller 60 outputs a control signal so that the brightness of the image is adjusted based on the average luminance level of the entire region when the difference in the average luminance level of each region does not exceed the reference range.

즉, 상기 도 3에 도시된 바와 같이 각 평균 휘도 레벨별로 최적 화질 구현을 위해 해당 영상의 밝기레벨을 조정하는데, 입력 영상의 평균 휘도 레벨이 높아질 수록 상기 밝기 레벨도 높여, 화이트 휘도를 최대한으로 끌어올리고, 상기 평균 휘도 레벨이 낮아지면 상기 밝기 레벨도 낮추어 블랙신호를 더욱 검게 디스플레이하여 컨트라스트 비를 높이도록 한다.That is, as shown in FIG. 3, the brightness level of the corresponding image is adjusted to achieve the best image quality for each average brightness level. As the average brightness level of the input image is increased, the brightness level is also increased, and the white brightness is maximized. When the average brightness level is lowered, the brightness level is also lowered so that a black signal is displayed more blackly to increase the contrast ratio.

따라서, 상기 전원 공급부(70)는 상기 영역별 평균 휘도 레벨의 차이가 기준범위를 초과하지 않으면, 상기 도 3에 도시된 그래프에 대한 밝기를 기준으로 상기 검출한 전체 평균 휘도 레벨에 따른 구동 전압을 상기 LED 백라이트(26)에 제공해준다.Therefore, if the difference in the average luminance level for each region does not exceed the reference range, the power supply unit 70 supplies the driving voltage according to the detected total average luminance level based on the brightness of the graph shown in FIG. 3. To the LED backlight 26.

이때, 상기 LED 백라이트(26)는 도 4에 도시된 바와 같이 바둑판처럼 일정한 간격으로 여러 개가 배열되어 상기 디스플레이 패널(24)에 내장되어 있으며, 상기 제 1 영역에 배치된 제 1 영역 백라이트와, 제 2 영역에 배치된 제 2 영역 백라이트로 구성된다. 이와 같은 LED 백라이트(26)는 이미 본 발명이 속하는 기술분야에 서 공지된 기술 사항이므로 이에 대한 상세한 설명은 생략한다.In this case, as shown in FIG. 4, the LED backlights 26 are arranged in the display panel 24 at regular intervals, such as a checkerboard, and include a first region backlight disposed in the first region, and It consists of a second area backlight disposed in two areas. Since the LED backlight 26 is already known in the art to which the present invention belongs, a detailed description thereof will be omitted.

따라서 상기 전원 공급부(70)는 상기 제 1 영역 백라이트와 제 2 영역 백라이트에 동일한 전압을 공급해줌으로써, 상기 제 1 영역과 제 2 영역의 밝기 레벨이 동일하게 조정되도록 한다.Therefore, the power supply unit 70 supplies the same voltage to the first region backlight and the second region backlight, so that the brightness levels of the first region and the second region are equally adjusted.

또한, 상기 제어부(60)는 상기 영역별 평균 휘도 레벨의 차이가 상기 기준범위를 초과하면, 상기 영역별 밝기 레벨이 차등적으로 조정되도록 제어신호를 출력한다.In addition, the controller 60 outputs a control signal to differentially adjust the brightness level for each area when the difference in the average brightness level for each area exceeds the reference range.

즉, 상기 제 1 영역 평균 휘도 레벨(A)과 제 2 영역 평균 휘도 레벨(B)의 차이 기 설정된 기준범위(F)를 초과하면, 상기 A와 B 레벨 중 높은 레벨 영역의 밝기 레벨은 최대로, 낮은 레벨의 영역은 해당 영역의 평균 휘도 레벨에 따른 밝기 레벨로 조정되도록 한다.That is, when the difference between the first area average brightness level A and the second area average brightness level B exceeds a preset reference range F, the brightness level of the higher level area among the A and B levels is at maximum. The lower level region is adjusted to the brightness level according to the average luminance level of the region.

따라서, 상기 전원 공급부(70)는 상기 제 1 영역 평균 휘도 레벨(A)과 제 2 영역 평균 휘도 레벨(B) 중 높은 레벨 영역에 배치된 LED 백라이트(26)에는 최대 밝기 레벨을 구현하기 위한 최대 구동 전압을 공급해주고 낮은 레벨 영역에 배치된 LED 백라이트(26)에는 해당 영역의 평균 휘도 레벨에 따른 밝기 레벨을 구현하기 위한 해당 구동 전압을 공급해준다.Accordingly, the power supply unit 70 is configured to maximize the brightness level of the LED backlight 26 disposed in the higher level region of the first area average brightness level A and the second area average brightness level B. The driving voltage is supplied and the LED backlight 26 disposed in the low level region is supplied with a corresponding driving voltage for realizing a brightness level according to the average luminance level of the region.

이에 따라 상기 제 1 영역 및 제 2 영역에 대응되어 배치된 제 1 영역 백라이트와 제 2 영역 백라이트의 밝기가 차등적으로 조정됨으로써, 화면상의 중앙영역과 가장자리 영역의 밝기 레벨을 차등하게 조정하여 사용자가 실제 화면에서 최대 컨트라스트 비를 느낄 수 있도록 한다.Accordingly, the brightness of the first area backlight and the second area backlight that are disposed corresponding to the first area and the second area are differentially adjusted, so that the brightness level of the center area and the edge area of the screen is differentially adjusted. Allows you to feel the maximum contrast ratio on the actual screen.

이와 같이 구성된 본 발명에 따른 액정표시기기의 화질 개선 방법은 도 5에 도시된 바와 같이 먼저, 차등적인 밝기 조정을 위한 기준범위를 설정한다(S10).In the method of improving the image quality of the liquid crystal display according to the present invention configured as described above, first, a reference range for differential brightness adjustment is set (S10).

이어서, 상기 설정된 기준범위를 저장하여 관리한다(S20).Subsequently, the set reference range is stored and managed (S20).

그리고, 외부로부터 입력되는 영상신호에 대하여 특정 영역별 평균 휘도 레벨을 검출한다(S30~S40). 즉, 한 프레임에서 제 1 영역(가장자리 영역)에 해당하는 픽셀의 레벨을 검출하여 그에 따라 제 1 영역의 평균 휘도 레벨을 검출하고(S30), 제 2 영역(중앙영역)에 해당하는 픽셀의 레벨을 검출하여 그에 따라 제 2 영역의 평균 휘도 레벨을 검출한다(S40).Then, the average luminance level for each specific region is detected with respect to the video signal input from the outside (S30 to S40). That is, the level of the pixel corresponding to the first region (edge region) is detected in one frame, and the average luminance level of the first region is detected accordingly (S30), and the level of the pixel corresponding to the second region (center region) is detected. In operation S40, the mean luminance level of the second region is detected.

이어서 상기 특정 영역뿐만 아니라, 전체 영역에 대한 평균 휘도 레벨이 검출한다(S50).Subsequently, the average luminance level of the entire region as well as the specific region is detected (S50).

그리고, 상기 검출한 제 1 영역의 평균휘도 레벨과 제 2 영역의 평균 휘도 레벨의 차이가 기 설정된 기준범위를 초과하는지 여부를 판단한다(S60).In operation S60, it is determined whether a difference between the detected average luminance level of the first region and the average luminance level of the second region exceeds a preset reference range.

이어서 상기 판단결과(S60) 상기 영역별 평균 휘도 레벨의 차이가 기준범위를 초과하면, 상기 제 1 영역의 평균 휘도 레벨이 제 2 영역의 평균 휘도 레벨보다 높은지 여부를 판단한다(S70).Subsequently, when the difference between the average luminance levels of the regions exceeds the reference range, it is determined whether the average luminance level of the first region is higher than the average luminance level of the second region (S70).

그리고, 상기 판단결과(S70) 상기 제 1 영역의 평균 휘도 레벨이 제 2 영역의 평균 휘도 레벨보다 높으면, 상기 제 1 영역의 밝기 레벨을 최대로 하기 위해 상기 제 1 영역 부분에 배치된 제 1 영역 백라이트에 최대 전압을 인가하고, 제 2 영역에 대해서는 해당 영역의 평균 휘도 레벨에 따른 구동 전압을 인가한다(S80).If the average brightness level of the first area is higher than the average brightness level of the second area (S70), the first area disposed in the first area part to maximize the brightness level of the first area. The maximum voltage is applied to the backlight, and a driving voltage according to the average luminance level of the corresponding region is applied to the second region (S80).

또한 상기 판단결과(S70) 상기 제 1 영역의 평균 휘도 레벨이 제 2 영역의 평균 휘도 레벨보다 낮으면, 상기 제 2 영역의 밝기 레벨을 최대로 하기 위해 상기 제 2 영역 부분에 배치된 제 2 영역 백라이트에 최대 전압을 인가하고, 제 1 영역에 대해서는 해당 영역의 평균 휘도 레벨에 따른 구동 전압을 인가한다(S80).In addition, if the average brightness level of the first area is lower than the average brightness level of the second area (S70), the second area disposed in the second area part to maximize the brightness level of the second area. The maximum voltage is applied to the backlight, and a driving voltage corresponding to the average luminance level of the corresponding region is applied to the first region (S80).

한편 상기 판단결과(S60) 상기 제 1 영역의 평균 휘도 레벨과 제 2 영역의 평균 휘도 레벨의 차이가 기준범위를 초과하지 않으면 상기 검출된 전체 영역의 평균 휘도 레벨을 토대로 상기 제 1 영역 및 제 2 영역에 배치된 제 1 영역 백라이트와 제 2 백라이트에 동일 전압을 공급한다(S100).On the other hand, if the difference between the average luminance level of the first region and the average luminance level of the second region does not exceed a reference range, the determination result (S60) is based on the average luminance level of the entire detected region based on the detected first and second regions. The same voltage is supplied to the first region backlight and the second backlight disposed in the region (S100).

이어서, 상기와 같이 백라이트가 동일 또는 차등적으로 구동됨에 따라 해당 영상을 디스플레이한다(S110).Subsequently, as the backlight is driven identically or differentially, the corresponding image is displayed (S110).

이와 같이 본 발명에 따른 액정표시기기의 화질 개선 장치 및 방법은 사용자가 TV를 시청할 때 화면의 중앙부분에 포커싱(Focusing)할 뿐만 아니라 대부분의 화면들은 중앙에 중요한 이미지를 디스플레이하는 점에 기인하여 디스플레이 화면의 중앙영역과 상기 중앙영역을 제외한 가장자리 영역의 밝기 레벨을 차등하게 조정함으로써, 디스플레이 화면에서 상기 중앙영역의 이미지를 더욱 부각시켜 더욱 다이나믹하면서 깊이 있는 최적화질의 화면을 디스플레이할 수 있도록 한 것이다.As described above, the apparatus and method for improving the image quality of a liquid crystal display according to the present invention not only focus on the center portion of the screen when the user watches TV, but also because most screens display important images in the center. By differentially adjusting the brightness level of the center area of the screen and the edge area excluding the center area, the image of the center area is further highlighted on the display screen to display a more dynamic and deeply optimized screen.

도 1은 본 발명에 따른 액정표시기기의 화질 개선 장치에 대한 구성을 나타낸 블럭도.1 is a block diagram showing a configuration of an image quality improving apparatus of a liquid crystal display device according to the present invention;

도 2는 본 발명에 따른 제 1 영역과 제 2 영역을 설명하기 위한 도면.2 is a view for explaining a first region and a second region according to the present invention.

도 3은 본 발명에 따른 평균 휘도 레벨에 따른 밝기 레벨을 설명하기 위한 도면.3 is a view for explaining the brightness level according to the average brightness level according to the present invention.

도 4는 본 발명에 따른 LED 백라이트의 구조를 설명하기 위한 예시도.Figure 4 is an exemplary view for explaining the structure of the LED backlight according to the present invention.

도 5는 본 발명에 따른 액정표시기기의 화질 개선 방법을 단계별로 설명하기 위한 흐름도.5 is a flowchart for explaining a method of improving image quality of a liquid crystal display according to an exemplary embodiment of the present invention.

Claims (12)

디스플레이 모듈;Display module; 외부로부터 입력되는 상기 영상신호의 특정 영역별 평균 휘도 레벨(APL)을 검출하여 출력하는 평균 휘도 레벨(APL) 검출부;An average luminance level (APL) detector for detecting and outputting an average luminance level APL for each specific region of the video signal input from the outside; 상기 평균 휘도 레벨 검출부를 통해 출력되는 특정 영역별 평균 휘도 레벨의 차이와 기 설정된 기준 범위를 비교하고, 그에 따라 상기 특정 영역별 밝기레벨이 차등적으로 조정되도록 제어신호를 출력하는 제어부; 및,A controller which compares a difference in the average luminance level for each specific region output through the average luminance level detector with a preset reference range, and outputs a control signal to differentially adjust the brightness level for the specific region accordingly; And, 상기 제어부의 제어신호에 따라 상기 디스플레이 모듈을 구동하기 위한 전원을 상기 특정 영역별로 차등하게 공급하는 전원 공급부를 포함하여 구성됨을 특징으로 하는 액정표시기기의 화질 개선 장치.And a power supply unit configured to differentially supply power for driving the display module according to the control signal of the controller according to the specific region. 제 1항에 있어서,The method of claim 1, 상기 디스플레이 모듈은 The display module 외부로부터 실제 입력되는 영상신호의 존재 여부에 따라 상기 디스플레이 모듈을 구동하기 위한 구동 신호를 생성하는 모듈 구동 회로부;A module driving circuit unit generating a driving signal for driving the display module according to whether an image signal actually input from an external device exists; 상기 모듈 구동 회로부로부터의 신호에 따라 상기 입력되는 영상신호를 디스플레이하는 디스플레이 패널; 및,A display panel configured to display the input video signal according to a signal from the module driving circuit unit; And, 상기 디스플레이 패널에 내장되며 상기 전원공급부로부터 공급되는 구동 전 압을 토대로 발광하여 상기 디스플레이 패널 전면으로 빛을 제공하는 LED 백라이트를 포함하여 구성됨을 특징으로 하는 액정표시기기의 화질 개선 장치.And an LED backlight which is built in the display panel and emits light based on a driving voltage supplied from the power supply unit to provide light to the front of the display panel. 제 2항에 있어서,The method of claim 2, 상기 특정 영역은 디스플레이 화면상의 가장자리(외곽) 영역에 해당하는 제 1 영역과, 디스플레이 화면상에서 상기 제 1 영역을 제외한 중앙 영역에 해당하는 제 2 영역으로 이루어짐을 특징으로 하는 액정표시기기의 화질 개선 장치.The specific area may include a first area corresponding to an edge (outer area) of the display screen and a second area corresponding to a center area excluding the first area on the display screen. . 제 3항에 있어서,The method of claim 3, wherein 상기 LED 백라이트는 일정 간격으로 상기 제 1 영역 측에 배치된 제 1 영역 백라이트와, 상기 제 2 영역 측에 배치된 제 2 영역 백라이트를 포함하여 구성됨을 특징으로 하는 액정표시기기의 화질 개선 장치.And the LED backlight includes a first region backlight disposed at the first region side and a second region backlight disposed at the second region side at predetermined intervals. 제 1항에 있어서,The method of claim 1, 사용자가 임의로 원하는 기준범위를 설정하기 위한 키입력부를 더 포함하여 구성됨을 특징으로 하는 액정표시기기의 화질 개선 장치.And a key input unit for setting a reference range arbitrarily desired by a user. 제 4항에 있어서,The method of claim 4, wherein 상기 전원공급부는 상기 제 1 영역과 제 2 영역의 평균휘도 레벨 차이가 기설정된 기준범위를 초과하지 않으면, 전체 영역의 평균휘도 레벨(APL)을 기준으로 상기 제 1 영역 백라이트와 제 2 영역 백라이트에 동일한 구동전압을 공급함을 특징으로 하는 액정표시기기의 화질 개선 장치.The power supply unit supplies the first region backlight and the second region backlight based on the average luminance level APL of the entire region when the difference in the average luminance level between the first region and the second region does not exceed a preset reference range. An apparatus for improving image quality of a liquid crystal display device, characterized by supplying the same driving voltage. 제 4항에 있어서,The method of claim 4, wherein 상기 전원 공급부는 상기 제 1 영역과 제 2 영역의 평균 휘도 레벨 차이가 기준범위를 초과하면, 상기 백라이트에 각각 최대 밝기 구현을 위한 구동전압 및 해당 영역의 평균 휘도 레벨에 따른 구동 전압을 차등하게 공급함을 특징으로 하는 액정표시기기의 화질 개선 장치.If the difference between the average brightness level of the first region and the second region exceeds the reference range, the power supply unit supplies the backlight with a driving voltage for realizing maximum brightness and a driving voltage according to the average brightness level of the corresponding region, respectively. Device for improving the image quality of the liquid crystal display device characterized in that. 외부로부터 영상신호를 입력받는 단계;Receiving an image signal from an external source; 상기 입력된 영상신호에 대하여 특정 영역별로 평균 휘도 레벨을 검출하는 단계;Detecting an average luminance level of each input region with respect to the input image signal; 상기 검출된 특정 영역별 평균 휘도 레벨의 차이와 기 설정된 기준 범위를 비교하는 단계; 및,Comparing the difference between the detected average luminance levels for each specific region with a preset reference range; And, 상기 비교 결과에 따라 상기 특정 영역별 밝기레벨을 차등적으로 조정하는 단계를 포함하여 이루어짐을 특징으로 하는 액정표시기기의 화질 개선 방법.And differentially adjusting brightness levels of the specific areas according to the comparison result. 제 8항에 있어서,The method of claim 8, 상기 특정 영역별 평균 휘도 레벨을 검출하는 단계는Detecting the average brightness level for each particular region 디스플레이 화면상의 가장자리(외곽) 영역에 대한 제 1 영역의 평균 휘도 레벨을 검출하는 단계와,Detecting an average brightness level of the first area relative to the edge (outer) area on the display screen; 디스플레이 화면상에서 상기 제 1 영역을 제외한 중앙 영역에 대한 제 2 영역의 평균 휘도 레벨을 검출하는 단계와,Detecting an average brightness level of a second area with respect to a center area excluding the first area on a display screen; 디스플레이 화면의 전체 영역에 대한 평균 휘도 레벨을 검출하는 단계를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 액정표시기기의 화질 개선 방법.And detecting an average luminance level of the entire area of the display screen. 제 9항에 있어서,The method of claim 9, 상기 특정 영역별 평균 휘도 레벨의 차이와 기준 범위를 비교하는 단계는Comparing the difference between the average brightness level of each specific region and the reference range 상기 검출된 제 1 영역의 평균 휘도 레벨과 제 2 영역의 평균 휘도 레벨이 차이를 계산하는 단계와,Calculating a difference between the detected average luminance level of the first region and the average luminance level of the second region; 상기 계산된 제 1 영역과 제 2 영역의 평균휘도 레벨 차이가 기 설정된 기준 범위를 초과하였는지 여부를 판단하는 단계를 포함하여 이루어짐을 특징으로 하는 액정표시기기의 화질 개선 방법.And determining whether the calculated difference in average luminance levels of the first region and the second region exceeds a preset reference range. 제 10항에 있어서,The method of claim 10, 상기 제 1 영역과 제 2 영역의 평균휘도 레벨 차이가 기준범위를 초과하지 않으면, 상기 검출된 전체 영역의 평균휘도 레벨을 토대로 상기 제 1 영역 및 제 2 영역의 밝기레벨을 동일하게 조정하는 단계를 더 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 액정표시기기의 화질 개선 방법.If the difference between the average luminance level of the first region and the second region does not exceed a reference range, adjusting the brightness levels of the first region and the second region equally based on the detected average luminance level of the entire region. The method of improving the image quality of the liquid crystal display device further comprises. 제 10항에 있어서,The method of claim 10, 상기 특정 영역별로 밝기레벨을 차등적으로 조정하는 단계는The step of differentially adjusting the brightness level for each specific area is 상기 제 1 영역과 제 2 영역의 평균 휘도 레벨의 차이가 기준범위를 초과하면, 상기 제 1 영역과 제 2 영역 중 평균 휘도 레벨이 높은 영역의 밝기를 최대 밝기로 조정하는 단계와,If the difference between the average brightness levels of the first area and the second area exceeds a reference range, adjusting the brightness of the area having the highest average brightness level among the first area and the second area to the maximum brightness; 상기 제 1 영역과 제 2 영역 중 평균 휘도 레벨이 낮은 영역의 밝기를 해당 영역의 평균휘도 레벨에 따른 밝기로 조정하는 단계를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 액정표시기기의 화질 개선 방법. And adjusting the brightness of the region having the lowest average luminance level among the first region and the second region to the brightness according to the average luminance level of the corresponding region.
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