KR20090095797A - 동적 명암비 개선 방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 동적 명암비 개선 방법에 관한 것으로서, n번째 프레임의 평균 휘도값을 추출하고, 추출된 n번째 프레임의 평균 휘도값에 대응되는 관전류 제어값에 따라 백라이트 모듈의 백라이트 램프에 인가되는 관전류를 조절하고, n번째 프레임의 평균 휘도값이 추출되면, n번째 프레임의 평균 휘도값과 n-1번째 프레임의 평균 휘도값간의 차이값이 기준값 이상인 지를 확인한 후, 차이값이 기준값 이상이면 n번째 프레임의 평균 휘도값이 n-1번째 프레임의 평균 휘도값에 비해 증가하였는 지 감소하였는 지를 확인하여 n번째 프레임의 평균 휘도값의 증가 또는 감소한 경우에서의 차이값에 대응되는 PWM 제어값을 통해 상기 백라이트 모듈을 PWM 제어하는 것을 특징으로 한다. 이와 같이 구성되는 본 발명에 따르면, 매 프레임별 평균 휘도값을 추출하여 이 평균 휘도값에 대응되는 관전류를 백라이트 램프에 인가하고, 평균 휘도값을 매 프레임별로 비교하여 n번째 프레임과 n-1번째 프레임의 평균 휘도값의 차이값이 기준값 이상이면 백라이트 모듈을 PWM 제어하여 동적 명암비를 개선할 수 있다.

LCD, 동적 명암비, 디밍 제어, 전압 제어, 전류 제어

Description

동적 명암비 개선 방법{Method for improving dynamic contrast ratio}

본 발명은 LCD에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 LCD의 동적 명암비를 개선하는 동적 명암비 개선 방법에 관한 것이다.

일반적으로, 정보화 사회가 발전함에 따라 표시장치에 대한 요구도 다양한 형태로 점증하고 있으며, 이에 부응하여 근래에는 LCD(Lipuid Crystal Display Device), PDP(Plasma Display Panel), ELD(Electro Luminescent Display), VFD(Vacuum Fluorescent Display)등 여러 가지 평판 표시 장치가 연구되어 왔고 일부는 이미 여러 장비에서 표시 장치로 활용되고 있다.

그 중에, 현재 화질이 우수하고 경량, 박형, 저소비 전력의 특징 및 장점으로 인하여 이동형 화상 표시장치의 용도로 CRT(Cathode Ray Tube)을 대체하면서 LCD가 가장 많이 사용되고 있다.

이와 같이 LCD가 여러 분야에서 화면 표시장치로서의 역할을 하기 위해 여러 가지 기술적인 발전이 이루어졌음에도 불구하고 화면 표시장치로서 화상의 품질을 높이는 작업은 상기 특징 및 장점과 배치되는 면이 많이 있다.

따라서, LCD가 일반적인 화면 표시장치로서 다양한 부분에 사용되기 위해서는 경량, 박형, 저 소비전력의 특징을 유지하면서도 고정세, 고휘도, 대면적 등 고 품위 화상을 얼마나 구현할 수 있는가에 발전의 관건이 걸려 있다고 할 수 있다.

이와 같은 LCD는 화상을 표시하는 액정 패널과 액정 패널에 구동신호를 인가하기 위한 구동부로 크게 구분될 수 있으며, 액정패널은 일정 공간을 갖고 합착된 2개의 유리 기판과, 이들 유리 기판 사이에 주입된 액정층으로 구성된다.

그리고, 구동부는 타이밍 콘트롤러의 제어를 받아 게이트라인에 스캔신호를 공급하기 위한 게이트 구동회로와 타이밍 콘트롤러의 제어를 받아 액정패널의 데이터라인에 데이터를 공급하기 위한 데이터 구동회로, 게이트 구동회로 및 데이터 구동회로의 구동을 제어하고, 인버터에 밝기 제어전압을 출력하는 타이밍 콘트롤러, 액정패널에서 필요로 하는 각종 구동전압을 발생하기 위한 직류/직류 변환기 및 백라이트 유닛을 구동하기 위한 인버터 및 액정패널에 빛을 조사하기 위한 백라이트 유닛을 구비한다.

전술한 기술은 본 발명의 배경기술의 이해를 위해서 기재한 것이며, 본 발명이 속하는 기술분야에서 널리 알려진 종래기술을 의미하는 것은 아니다.

특히, 타이밍 컨트롤러는 블랙 레벨에서 백 라이트의 밝기를 최소화하여 블랙 레벨을 낮게 만듦으로써 콘트라스트를 높이는 동적 명암비(Dynamic contrast ratio;DCR) 기능을 수행하는데, 종래의 동적 명암비 기능에 따르면, 어두운 화면을 디스플레이하는 경우 명암비의 조절폭이 충분히 넓지 못하므로, 블랙값을 감소시키기 어려웠고 이에 따라, 충분한 명암비를 얻을 수 없었다는 문제점이 있었다.

본 발명은 전술한 문제점을 개선하기 위해 창안된 것으로서, 매 프레임별 평균 휘도값을 추출하여 이 평균 휘도값에 대응되는 관전류를 백라이트 램프에 인가하고, 평균 휘도값을 매 프레임별로 비교하여 n번째 프레임과 n-1번째 프레임의 평균 휘도값의 차이값이 기준값 이상이면 백라이트 램프를 PWM 제어하여 동적 명암비를 개선한 동적 명암비 개선 방법을 제공하는 데 그 목적이 있다.

전술한 목적을 달성하기 위해 창안된 본 발명의 구성은 다음과 같다.

본 발명의 동적 명암비 개선 방법은 LCD의 동적 명암비를 개선하는 동적 명암비 개선 방법에 있어서, n번째 프레임의 평균 휘도값을 추출하고, 추출된 상기 n번째 프레임의 평균 휘도값에 대응되는 관전류 제어값에 따라 백라이트 모듈의 백라이트 램프에 인가되는 관전류를 조절하여 매 프레임별 평균 휘도값에 따라 백라이트 램프의 밝기를 제어하는 것을 특징으로 한다.

상기 n번째 프레임의 평균 휘도값이 추출되면, 상기 n번째 프레임의 평균 휘도값과 n-1번째 프레임의 평균 휘도값간의 차이값이 기준값 이상인 지를 확인하는 단계, 상기 차이값이 기준값 이상이면 상기 n번째 프레임의 평균 휘도값이 상기 n-1번째 프레임의 평균 휘도값에 비해 증가하였는 지 감소하였는 지를 확인하는 단계 및 상기 n번째 프레임의 평균 휘도값이 상기 n-1번째 프레임의 평균 휘도값에 비해 증가 또는 감소한 경우에서의 상기 차이값에 대응되는 PWM 제어값을 통해 상기 백라이트 모듈을 PWM 제어하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.

이와 같이 구성되는 본 발명에 따르면, 매 프레임별 평균 휘도값을 추출하여 이 평균 휘도값에 대응되는 관전류를 백라이트 램프에 인가하고, 평균 휘도값을 매 프레임별로 비교하여 n번째 프레임과 n-1번째 프레임의 평균 휘도값의 차이값이 기준값 이상이면 백라이트 모듈을 PWM 제어하여 동적 명암비를 개선할 수 있다.

이하에서는 본 발명의 일 실시예에 따른 동적 명암비 개선 방법을 첨부된 도면들을 참조하여 상세하게 설명한다.

도 1 은 본 발명의 일 실시예에 따른 동적 명암비 개선 장치의 블럭 구성도이다.

본 발명의 일 실시예에 따른 동적 명암비 개선 장치는 도 1 에 도시된 바와 같이, 다수 개의 액정셀이 매트릭스 형태로 배치되어 입력되는 영상 데이터에 따라 LCD 패널(미도시)를 통해 영상을 디스플레이하는 LCD 모듈(10), LCD 모듈(10)로부터 출력되는 영상데이터에서 평균 휘도값을 산출하고, 산출된 n번째 프레임의 평균 휘도값 및 n번째 프레임의 평균 휘도값과 n-1번째 프레임의 평균 휘도값간의 차이값을 통해 백라이트 모듈의 밝기를 제어하는 제어부(20), 프레임간 평균 휘도값의 차이값에 대응되는 PWM 제어값과 프레임별 평균 휘도값에 대응되는 관전류 제어값을 저장하는 메모리부(30), 매 프레임별로 산출된 영상데이터의 평균 휘도값을 저장하는 프레임 메모리부(40) 및 LCD 패널에 설치되어 제어부(20)로부터 입력되는 관전류 제어값 및 PWM 제어값에 대응되는 구동전압에 따라 LCD 패널에 빛을 조사하는 백라이트 모듈(50)을 구비한다.

LCD 모듈(10)은 데이터 라인들과 게이트 라인들이 서로 교차되고, 이들 데이터 라인들과 게이트 라인들이 교차되는 지점 각각에 TFT가 형성된 액정셀(미도시)이 배열되어 이들 액정셀이 매트릭스 형태로 배열된다. 또한, 상기한 데이터 라인들에 데이터 신호를 공급하는 데이터 드라이버(미도시)와 게이트 라인들에 스캔 신호를 공급하는 게이트 드라이버(미도시)가 설치된다. 또한, 타이밍 콘트롤러(미도시)는 LCD 시스템으로부터 입력되는 수직 동기신호와 수평 동기신호 및 클럭신호를 통해 데이터 드라이버와 게이트 드라이버를 제어하기 위한 제어신호를 생성하고, LCD 시스템으로부터 입력되는 영상데이터를 데이터 드라이버로 공급한다. 여기서, LCD 모듈(10)은 당업자가 용이하게 실시할 수 있으므로 여기서는 그 상세한 설명을 생략한다.

메모리부(30)는 n-1번째 프레임의 영상데이터에서 추출된 평균 휘도값과 n번째 프레임의 영상데이터에서 추출된 평균 휘도값간의 차이값에 각각 대응되는 PWM 제어값을 저장한다. 또한, n번째 프레임의 평균 휘도값에 대응되는 관전류 제어값을 저장한다.

프레임 메모리부(40)는 제어부(20)로부터 영상데이터가 입력되면, 이 영상데이터의 평균 휘도값을 매 프레임별로 저장한다.

백라이트 모듈(50)은 제어부(20)로부터 관전류 제어값이 입력되면, 이 관전류 제어값에 따라 백라이트 램프에 인가되는 관전류를 제어한다. 관전류는 통상 제품생산시 또는 사용자에 의한 밝기 조절에 의해 다양하게 인가되는 데, 통상 7㎃가 인가된다. 상기한 관전류 제어값은 프레임별 영상 데이터의 평균 휘도값에 대응되어 입력되므로, 이 관전류 제어값에 해당하는 소정의 관전류가 인가된다. 또한 백라이트 모듈(50)은 상기한 PWM 제어값에 응답하여 백라이트 램프를 PWM 제어하여 그 듀티비(Duty)를 조절한다.

제어부(20)는 본 발명의 일 실시예의 동적 명암비 개선 장치를 전반적으로 제어하는 것으로서, LCD 모듈(10)의 타이밍 컨트롤러로부터 영상데이터를 입력받아 이 영상 데이터에서 평균 휘도값을 산출하여 저장한다. 이와 같이, n번째 프레임의 평균 휘도값이 산출되면, 이 평균 휘도값에 대응되는 관전류 제어값을 메모리부(30)에서 추출하여 추출된 관전류 제어값에 해당하는 DC 전압으로 백라이트 모듈(50)에 출력한다. 백라이트 모듈(50)은 관전류 제어값에 따라 소정의 관전류를 백라이트 램프에 인가한다.

아울러, 매 프레임별로 평균 휘도값이 추출되면, n번째 프레임의 평균 휘도값과 n-1번째 프레임의 평균 휘도값간의 차이값이 기준값 이상인 지를 확인하여 그 차이값이 기준값 이상이면, 이 차이값에 해당하는 PWM 제어값을 메모리부(30)에서 추출한다.

PWM 제어값이 추출되면, 이 PWM 제어값에 해당하는 DC 전압으로 백라이트 모듈(50)에 출력한다. 이에 따라, 백라이트 모듈(50)은 입력된 PWM 제어값에 따라 PWM 제어하여 백라이트 램프의 온/오프 듀티비를 제어하게 되고, 이에 따라 백라이트 램프가 LCD 패널의 밝기를 조절하게 된다.

즉, 백라이트 모듈(50)은 n번째 프레임의 평균 휘도값이 n-1번째 프레임의 평균 휘도값에 비해 작아지는 즉, 화면의 밝기가 어두워지는 경우에는 백라이트 램프를 더욱 어둡게 하고, 평균 휘도값이 커지는 즉, 화면의 밝기가 밝아지는 경우에는 백라이트 램프를 더욱 밝게 한다.

이하, 본 발명의 일 실시예에 따른 LCD TV의 동적 명암비 개선 방법을 도 2 를 참조하여 상세하게 설명한다.

도 2 는 본 발명의 일 실시예에 따른 동적 명암비 개선 방법의 순서도이다.

본 발명의 일 실시예에 따른 동적 명암비 개선 방법은 다음과 같다.

최초 LCD TV의 전원이 온된 후, LCD TV 시스템으로부터 영상데이터가 입력되면, LCD 모듈(10)의 타이밍 컨트롤러에 입력되는 영상데이터를 제어부(20)로 출력한다.

제어부(20)는 영상데이터가 LCD 모듈(10)로부터 입력(S10)되면, 이 LCD 모 듈(10)로부터 입력되는 영상데이터의 매 프레임별 평균 휘도값을 추출하여 프레임 메모리부(40)에 저장(S20)한다.

이 때, 한 개 프레임의 영상데이터가 입력될 때마다, 제어부(20)은 매 프레임별로 입력된 영상데이터의 평균 휘도값을 추출한다.

이와 같이, n번째 프레임의 평균 휘도값이 추출되면, 이 평균 휘도값에 대응하는 관전류 제어값을 메모리부(30)에서 추출하여 백라이트 모듈(50)로 출력하고, 백라이트 모듈(50)은 입력된 관전류 제어값에 따라 백라이트 램프에 인가되는 관전류를 제어(S30)한다.

이러한 과정은 매 프레임별로 계속 진행된다. 한편, 제어부(20)는 n번째 프레임의 평균 휘도값과 n-1번째 프레임의 평균 휘도값간의 차이값을 산출(S40)하고, 산출된 차이값이 기 설정된 기준값 이상인 지를 확인(S50)한다.

이 때, 차이값이 기준값 이상이면, n번째 프레임의 평균 휘도값이 n-1번째 프레임의 평균 휘도값에 비해 휘도값이 증가하였는 지 또는 감소하였는 지를 확인(S60)한다.

이 경우, n번째 프레임의 평균 휘도값이 n-1번째 프레임의 평균 휘도값에 비해 휘도값이 증가하였으면, 증가한 경우 차이값에 대응되는 PWM 제어값을 메모리부(30)에서 추출하여 이 PWM 제어값에 따라 백라이트 모듈(50)이 PWM 제어(S70)함으로써, LCD 패널을 통해 출력되는 영상의 밝기가 밝아지게 된다.

한편, n번째 프레임의 평균 휘도값이 n-1번째 프레임의 평균 휘도값에 비해 휘도값이 감소하였으면, 감소한 경우 차이값에 대응되는 PWM 제어값을 메모리 부(30)에서 추출하여 이 PWM 제어값에 따라 백라이트 모듈(50)이 PWM 제어(S80)함으로써, LCD 패널을 통해 출력되는 영상의 밝기가 어두워지게 된다.

즉, 본 발명의 실시예에 따른 동적 명암비 개선 방법은 매 프레임별 평균 휘도값에 관전류를 제어함과 더불어 그 평균 휘도값의 변화에 따라 백라이트 모듈을 PWM 제어하여 백라이트 램프의 듀티비를 제어함으로써 LCD의 동적 명암비를 10000:1 이상으로 개선할 수 있다.

본 발명은 도면에 도시된 실시예를 참고로 하여 설명되었으나, 이는 예시적인 것에 불과하며 당해 기술이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 타 실시예가 가능하다는 점을 이해할 것이다. 따라서, 본 발명의 기술적 보호범위는 특허청구범위에 의하여 정해져야할 것이다.

도 1 은 본 발명의 일 실시예에 따른 동적 명암비 개선 장치의 블럭 구성도.

도 2 는 본 발명의 일 실시예에 따른 동적 명암비 개선 방법의 순서도.

<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>

10: LCD 모듈 20: 제어부

30: 메모리부 40: 프레임 메모리부

50: 백라이트 모듈

Claims (2)

1. LCD의 동적 명암비를 개선하는 동적 명암비 개선 방법에 있어서,

   n번째 프레임의 평균 휘도값을 추출하고, 추출된 상기 n번째 프레임의 평균 휘도값에 대응되는 관전류 제어값에 따라 백라이트 모듈의 백라이트 램프에 인가되는 관전류를 조절하여 매 프레임별 평균 휘도값에 따라 백라이트 램프의 밝기를 제어하는 것을 특징으로 하는 동적 명암비 개선 방법.
2. 제 1 항에 있어서, 상기 n번째 프레임의 평균 휘도값이 추출되면, 상기 n번째 프레임의 평균 휘도값과 n-1번째 프레임의 평균 휘도값간의 차이값이 기준값 이상인 지를 확인하는 단계;

   상기 차이값이 기준값 이상이면 상기 n번째 프레임의 평균 휘도값이 상기 n-1번째 프레임의 평균 휘도값에 비해 증가하였는 지 감소하였는 지를 확인하는 단계; 및

   상기 n번째 프레임의 평균 휘도값이 상기 n-1번째 프레임의 평균 휘도값에 비해 증가 또는 감소한 경우에서의 상기 차이값에 대응되는 PWM 제어값을 통해 상기 백라이트 모듈을 PWM 제어하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 동적 명암비 개선 방법.

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