KR20110070234A - 액정 표시 장치의 로컬 디밍 구동 방법 및 장치 - Google Patents

액정 표시 장치의 로컬 디밍 구동 방법 및 장치 Download PDF

Info

Publication number
KR20110070234A
KR20110070234A KR1020090126973A KR20090126973A KR20110070234A KR 20110070234 A KR20110070234 A KR 20110070234A KR 1020090126973 A KR1020090126973 A KR 1020090126973A KR 20090126973 A KR20090126973 A KR 20090126973A KR 20110070234 A KR20110070234 A KR 20110070234A
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
value
dimming
data
block
image data
Prior art date
Application number
KR1020090126973A
Other languages
English (en)
Inventor
김동우
권경준
조병철
조대호
Original Assignee
엘지디스플레이 주식회사
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 엘지디스플레이 주식회사 filed Critical 엘지디스플레이 주식회사
Priority to KR1020090126973A priority Critical patent/KR20110070234A/ko
Publication of KR20110070234A publication Critical patent/KR20110070234A/ko

Links

Images

Classifications

    • G—PHYSICS
    • G09—EDUCATION; CRYPTOGRAPHY; DISPLAY; ADVERTISING; SEALS
    • G09G—ARRANGEMENTS OR CIRCUITS FOR CONTROL OF INDICATING DEVICES USING STATIC MEANS TO PRESENT VARIABLE INFORMATION
    • G09G3/00—Control arrangements or circuits, of interest only in connection with visual indicators other than cathode-ray tubes
    • G09G3/20—Control arrangements or circuits, of interest only in connection with visual indicators other than cathode-ray tubes for presentation of an assembly of a number of characters, e.g. a page, by composing the assembly by combination of individual elements arranged in a matrix no fixed position being assigned to or needed to be assigned to the individual characters or partial characters
    • G09G3/34—Control arrangements or circuits, of interest only in connection with visual indicators other than cathode-ray tubes for presentation of an assembly of a number of characters, e.g. a page, by composing the assembly by combination of individual elements arranged in a matrix no fixed position being assigned to or needed to be assigned to the individual characters or partial characters by control of light from an independent source
    • G09G3/3406—Control of illumination source
    • G—PHYSICS
    • G02—OPTICS
    • G02F—OPTICAL DEVICES OR ARRANGEMENTS FOR THE CONTROL OF LIGHT BY MODIFICATION OF THE OPTICAL PROPERTIES OF THE MEDIA OF THE ELEMENTS INVOLVED THEREIN; NON-LINEAR OPTICS; FREQUENCY-CHANGING OF LIGHT; OPTICAL LOGIC ELEMENTS; OPTICAL ANALOGUE/DIGITAL CONVERTERS
    • G02F1/00—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics
    • G02F1/01—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour 
    • G02F1/13—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour  based on liquid crystals, e.g. single liquid crystal display cells
    • G02F1/133—Constructional arrangements; Operation of liquid crystal cells; Circuit arrangements
    • G02F1/1333—Constructional arrangements; Manufacturing methods
    • G02F1/1335—Structural association of cells with optical devices, e.g. polarisers or reflectors
    • G02F1/1336—Illuminating devices
    • G02F1/133602—Direct backlight

Landscapes

  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Nonlinear Science (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mathematical Physics (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Crystallography & Structural Chemistry (AREA)
  • Optics & Photonics (AREA)
  • Computer Hardware Design (AREA)
  • Theoretical Computer Science (AREA)
  • Control Of Indicators Other Than Cathode Ray Tubes (AREA)

Abstract

본 발명은 동영상 여부에 따라 로컬 디밍값을 조정함으로써 소비 전력을 절감할 수 있는 액정 표시 장치의 로컬 디밍 구동 방법 및 장치에 관한 것으로, 본 발명의 로컬 디밍 구동 방법은 백라이트 유닛을 분할 구동하는 다수의 로컬 디밍 블록에 대응하는 블록별로 입력 영상을 분석하여 블록별 대표 계조값을 검출하는 제1 단계와; 상기 입력 영상의 동영상 여부를 판단하는 제2 단계와; 상기 블록별 대표 계조값에 따라 블록별 디밍값을 결정하고 상기 제2 단계에서 동영상으로 판단된 경우 일부 대표 계조값에 대응하는 블록별 디밍값을 조정하여 출력하는 제3 단계를 포함한다.
백라이트 로컬 디밍, 동영상, 디밍값 조정, 소비 전력

Description

액정 표시 장치의 로컬 디밍 구동 방법 및 장치{METHOD FOR DRIVING LOCAL DIMMING OF LIQUID CRYSTAL DISPLAY DEVICE AND APPARATUS THEREOF}
본 발명은 액정 표시 장치에 관한 것으로, 특히 동영상 여부에 따라 로컬 디밍값을 조정하여 소비 전력을 절감할 수 있는 액정 표시 장치의 로컬 디밍 구동 방법 및 장치에 관한 것이다.
최근 영상 표시 장치로는 액정 표시 장치(Liquid Crystal Display; LCD), 플라즈마 디스플레이 패널(Plasma Dispaly Panel; PDP), 유기 발광 다이오드(Organic Light Emitting Diode; OLED) 표시 장치 등과 같은 평판 표시 장치가 주로 이용된다.
액정 표시 장치는 굴절율 및 유전율 등의 이방성을 갖는 액정의 전기적 및 광학적 특성을 이용한 화소 매트릭스를 통해 영상을 표시하는 액정 패널과, 액정 패널을 구동하는 구동 회로와, 액정 패널에 광을 조사하는 백라이트 유닛을 구비한다. 액정 표시 장치의 각 화소는 데이터 신호에 따른 액정 배열 방향의 가변으로 백라이트 유닛으로부터 액정 패널 및 편광판을 통해 투과하는 광 투과율을 조절함으로써 계조를 구현한다.
액정 표시 장치에서 각 화소의 휘도는 백라이트 유닛의 휘도와 데이터에 따른 액정의 광투과율의 곱으로 결정된다. 액정 표시 장치는 콘트라스트비(Contrast Ratio) 향상과 소비 전력 감소를 위하여 입력 영상을 분석하여 디밍값 조정으로 백라이트 휘도를 제어함과 아울러 데이터를 보상하는 백라이트 디밍(Backlight Dimming)을 이용하고 있다. 예를 들면, 소비 전력 감소를 위한 백라이트 디밍 방법은 디밍값 감소로 백라이트 휘도를 감소시키고 데이터 보상으로 휘도를 상승시킴으로써 백라이트 유닛의 소비 전력을 감소시킨다.
최근 백라이트 유닛은 기존 램프와 대비하여 고휘도 및 저소비 전력의 장점을 갖는 발광 다이오드(Light Emitting Diode; 이하 LED)를 광원으로 이용한 LED 백라이트를 이용하고 있다. LED 백라이트는 위치별 제어가 가능하므로 다수의 발광 블록으로 분할하여 블록별로 휘도를 제어하는 로컬 디밍(Local Dimming) 방법으로 구동될 수 있다. 로컬 디밍 방법은 백라이트 및 액정 패널을 다수의 블록으로 분할하고 블록별로 데이터를 분석하여 디밍값을 결정하고 데이터를 보상하므로 콘트라스트비를 더욱 향상시키고 소비 전력을 감소시킬 수 있다.
이와 같이 종래의 로컬 디밍 구동 방법은 입력 영상을 블록별로 분석하여 블록별로 휘도를 제어함에도 불구하고 정지 영상과 동영상의 구분없이 블록별 평균값(APL)에 따른 디밍값이 일정하므로 소비 전력의 저감에 한계가 있다.
본 발명이 해결하고자 하는 과제는 동영상 여부에 따라 로컬 디밍값을 조정 함으로써 소비 전력을 절감할 수 있는 액정 표시 장치의 로컬 디밍 구동 방법 및 장치에 관한 것이다.
상기 과제를 해결하기 위하여, 본 발명에 따른 액정 표시 장치의 로컬 디밍 구동 방법은 백라이트 유닛을 분할 구동하는 다수의 로컬 디밍 블록에 대응하는 블록별로 입력 영상을 분석하여 블록별 대표 계조값을 검출하는 제1 단계와; 상기 입력 영상의 동영상 여부를 판단하는 제2 단계와; 상기 블록별 대표 계조값에 따라 블록별 디밍값을 결정하고 상기 제2 단계에서 동영상으로 판단된 경우 일부 대표 계조값에 대응하는 블록별 디밍값을 조정하여 출력하는 제3 단계를 포함한다.
또한, 본 발명의 로컬 디밍 방법은 상기 제3 단계에서 출력된 블록별 디밍값과, 미리 설정된 광원의 광 프로파일을 이용하여 화소별 제1 게인값을 산출하고, 상기 제1 게인값을 상기 입력 영상 데이터에 적용하여 상기 입력 영상 데이터를 보상하는 제4 단계를 추가로 포함한다.
또한, 본 발명의 로컬 디밍 방법은 상기 제4 단계에서 보상된 영상 데이터 중 한 프레임의 최대값을 상기 입력 영상 데이터로 표현 가능한 최대 계조값으로 변환하기 위한 프레임 단위의 제2 게인값을 산출하고, 상기 제2 게인값을 상기 보상된 영상 데이터에 적용하여 상기 보상된 영상 데이터를 2차 보상하는 제5 단계와; 상기 제5 단계에서 출력된 상기 제2 게인값을 적용하여 상기 제3 단계에서 출력된 블록별 로컬 디밍값을 보정하는 제6 단계를 추가로 포함한다.
또한, 본 발명의 로컬 디밍 방법은 상기 제5 단계에서 출력된 현재 프레임의 영상 데이터를 한 프레임 지연시켜서 이전 프레임의 데이터로 출력하는 제7 단계와; 상기 현재 프레임의 영상 데이터와 상기 이전 프레임의 영상 데이터에 따른 보상값을 선택하고 선택된 보상값을 적용하여 상기 현재 프레임의 영상 데이터를 변조하는 제8 단계와; 상기 제8 단계에서 변조되기 이전의 영상 데이터와 상기 제8 단계에서 변조된 데이터를 상기 제2 단계로 피드백시키는 제9 단계를 추가로 포함하고; 상기 제2 단계에서는 상기 제9 단계로부터 피드백된 변조 이전 데이터와 변조된 데이터 간의 데이터 변화량에 따라 상기 동영상 여부를 판단한다.
상기 제2 단계에서 동영상으로 판단된 경우 상기 제3 단계에서 중간 대표 계조값에서 상위 대표 계조값 범위에 대응하는 디밍값을 감소시켜 출력하거나, 상기 제3 단계에서 특정 상위 대표 계조값 이상에 대응하는 디밍값을 일정한 레벨로 감소시켜 출력한다.
또한, 본 발명의 로컬 디밍 구동 방법은 상기 제6 단계로부터 출력된 블록별 디밍값을 이용하여 상기 백라이트 유닛을 상기 로컬 디밍 블록별로 구동하여 상기 블록별로 휘도를 제어하는 제10 단계와; 상기 제8 단계로부터 출력된 영상 데이터를 액정 패널에 공급하는 제11 단계를 추가로 포함한다.
본 발명에 따른 액정 표시 장치의 로컬 디밍 구동 장치는 백라이트 유닛을 분할 구동하는 다수의 로컬 디밍 블록에 대응하는 블록별로 입력 영상을 분석하여 블록별 대표 계조값을 검출하는 영상 분석부와; 상기 입력 영상의 동영상 여부를 판단하는 동영상 판단부와; 상기 영상 분석부로부터의 블록별 대표 계조값에 따라 블록별 디밍값을 결정하고 상기 동영상 판단부에서 동영상으로 판단된 경우 일부 대표 계조값에 대응하는 블록별 디밍값을 조정하여 디밍값 결정부를 구비한다.
또한, 본 발명의 로컬 디밍 구동 장치는 상기 디밍값 결정부에서 출력된 블록별 디밍값과, 미리 설정된 광원의 광 프로파일을 이용하여 화소별 제1 게인값을 산출하고, 상기 제1 게인값을 상기 입력 영상 데이터에 적용하여 상기 입력 영상 데이터를 보상하는 데이터 보상부를 추가로 구비한다.
또한, 본 발명의 로컬 디밍 구동 장치는 상기 데이터 보상부에서 보상된 영상 데이터 중 한 프레임의 최대값을 상기 입력 영상 데이터로 표현 가능한 최대 계조값으로 변환하기 위한 프레임 단위의 제2 게인값을 산출하고, 상기 제2 게인값을 상기 보상된 영상 데이터에 적용하여 상기 보상된 영상 데이터를 2차 보상하는 제2 데이터 보상부와; 상기 제2 데이터 보상부에서 출력된 상기 제2 게인값을 적용하여 상기 디밍값 결정부에서 출력된 블록별 로컬 디밍값을 보정하는 디밍값 보상부를 추가로 구비한다.
또한, 본 발명의 로컬 디밍 구동 장치는 상기 제2 데이터 보상부에서 출력된 현재 프레임의 영상 데이터와 이전 프레임의 데이터의 차이에 따른 보상값을 선택하고 선택된 보상값을 적용하여 상기 현재 프레임의 영상 데이터를 변조하여 출력하는 오버드라이빙 회로를 추가로 포함하고; 상기 오버드라이빙 회로는 입출력 영상 데이터를 상기 동영상 판단부로 피드백시켜서, 상기 동영상 판단부가 상기 오버드라이빙 회로로부터 피드백된 입출력 데이터 간의 데이터 변화량에 따라 상기 동영상 여부를 판단한다.
상기 동영상 판단부에서 동영상으로 판단된 경우 상기 디밍값 결정부는 중간 대표 계조값에서 상위 대표 계조값 범위에 대응하는 디밍값을 감소시켜 출력하거나, 특정 상위 대표 계조값 이상에 대응하는 디밍값을 일정한 레벨로 감소시켜 출력한다.
또한, 본 발명의 로컬 디밍 구동 장치는 상기 디밍값 보정부로부터 출력된 블록별 디밍값을 이용하여 상기 백라이트 유닛을 상기 로컬 디밍 블록별로 구동하여 상기 블록별로 휘도를 제어하는 백라이트 드라이버와; 상기 오버드라이빙 회로로부터 출력된 영상 데이터를 액정 패널에 공급하는 패널 구동부를 추가로 구비한다.
본 발명에 따른 액정 표시 장치의 로컬 디밍 구동 방법 및 장치는 입력 영상이 동영상인 경우 일부 계조에 대응하는 로컬 디밍값을 감소시킴으로써 소비 전력을 절감할 수 있다. 이때, 로컬 디밍값이 감소한 만큼 데이터 보상분이 증가하여 상위 계조에서 계조 뭉침 현상ㅏㄴ다
이 발생할지라도 동영상에서 사용자가 계조 뭉침을 인식하는 정도가 낮으므로 사용자가 화질 열화를 인지하는 것을 최소화할 수 있다. 다시 말하여, 화질 열화 인지가 어려운 빠른 동영상을 표시하는 경우 디밍값을 감소시킴으로써 화질 열화의 인지없이 소비 전력의 절감 효과를 극대화할 수 있다. 또한, 본 발명에 따른 액정 표시 장치의 로컬 디밍 구동 방법 및 장치는 오버드라이빙 회로로부터 피드백되는 입출력 데이터를 이용하여 동영상 여부를 판단함으로써 별도의 메모리가 필요치 않으므로 제조 원가를 절감할 수 있다.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 액정 표시 장치를 개략적으로 나타낸 도면이다.
도 1에 도시된 액정 표시 장치는 입력 영상 데이터를 다수의 블록별로 분석하여 블록별 디밍값을 결정하고 데이터를 보상하는 로컬 디밍 드라이버(10)와, 로컬 디밍 드라이버(12)로부터의 출력 데이터를 패널 드라이버(22)로 공급하고 패널 드라이버(22)의 구동 타이밍을 제어하는 타이밍 컨트롤러(20)와, 로컬 디밍 드라이버(10)로부터의 블록별 디밍값에 기초하여 LED 백라이트 유닛(40)을 블록별로 구동하는 백라이트 드라이버(30)와, 패널 구동부(22)의 데이터 드라이버(24) 및 게이트 드라이버(26)에 의해 구동되는 액정 패널(28)을 구비한다. 여기서, 로컬 디밍 드라이버(10)는 타이밍 컨트롤러(20)에 내장될 수 있다.
로컬 디밍 드라이버(10)는 입력 영상 데이터 및 동기 신호를 이용하여 다수의 블록별로 데이터를 분석하여 블록별 대표 계조값을 검출하고 검출된 블록별 대표 계조값에 따라 블록별 디밍값을 결정한다. 로컬 디밍 드라이버(10)는 입력 영상에 대한 동영상 여부를 판단하고 입력 영상이 동영상으로 판단된 경우 블록별 디밍값 중 일부를 조정하여 감소시킴으로써 백라이트 유닛의 소비 전력을 더욱 감소킬 수 있다. 이때, 로컬 디밍 드라이버(10)는 타이밍 컨트롤러(20)에 내장된 오버드라이빙 회로로부터 피드백되는 입출력 데이터간의 데이터 변화량에 따라 동영상 여부를 판단한다. 그리고, 입력 영상이 동영상으로 판단된 경우 도 2와 같이 중간 대표 계조값(127)~ 상위 대표 계조값(253) 범위에 해당하는 디밍값을 감소시켜 출력한 다. 이와 달리, 도 3과 같이 특정 상위 대표 계조값(예를 들면 225 또는 239) 이상의 디밍값이 일정한 디밍값을 유지하도록 디밍값을 감소시켜서(포화시켜서) 출력할 수 있다. 도 3에서 디밍값을 포화시키는 지점의 상위 대표 계조값은 동영상의 움직임 정도에 따라 가변될 수 있다. 예를 들면, 동영상의 움직임 정도 빠른 경우 디밍값을 포화시키는 지점의 상위 대표 계조값을 낮게 설정하고, 동영상의 움직임 정도가 느린 경우 디밍값을 포화시키는 지점의 상위 대표 계조값을 높게 설정할 수 있다.
또한 로컬 디밍 드라이버(10)는 동영상 여부에 따라 조정된 블록별 디밍값을 이용하여 화소별 제1 게인값을 산출하고, 입력 영상 데이터와 제1 게인값의 곱으로 입력 데이터를 1차 보상한다. 또한, 로컬 디밍 드라이버(10)는 한 프레임내의 최대값을 최대 계조값(예를 들면, 255)으로 변환하기 위한 제2 게인값을 더 산출하고, 제2 게인값을 1차 보상된 데이터에 적용하여 데이터를 2차 보상하여서 타이밍 컨트롤러(20)로 출력함과 아울러 상기 제2 게인값을 블록별 디밍값에 적용하여 블록별 디밍값을 보정하여 백라이트 드라이버(30)로 출력한다. 상기 제2 게인값의 적용에 의해 1차 보상된 데이터는 상향 조정됨과 아울러 블록별 디밍값은 하향 조정되므로 소비 전력을 감소시킬 수 있다.
타이밍 컨트롤러(20)는 로컬 디밍 드라이버(10)로부터의 출력 데이터를 정렬하여 패널 구동부(22)인 데이터 드라이버(24)로 출력한다. 또한 타이밍 컨트롤러(20)는 로컬 디밍 드라이버(12)로부터 입력된 다수의 동기 신호, 즉 수직 동기 신호, 수평 동기 신호, 데이터 이네이블 신호, 도트 클럭을 이용하여 데이터 드라 이버(24)의 구동 타이밍을 제어하는 데이터 제어 신호와, 게이트 드라이버(26)의 구동 타이밍을 제어하는 게이트 제어 신호를 생성하여 데이터 드라이버(24) 및 게이트 드라이버(26)로 데이터 제어 신호 및 게이트 제어 신호를 각각 출력한다. 한편, 타이밍 컨트롤러(20)는 액정의 응답 속도를 향상시키기 위하여 인접 프레임간의 데이터 차에 따라 룩업 테이블로부터 선택한 오버슈트(Overshoot) 값 또는 언더슈트(Undershoot) 값을 적용하여 입력되는 현재 데이터를 변조하는 오버 드라이빙 회로(미도시)를 더 포함할 수 있다. 이때, 타이밍 컨트롤러(20)로 오버드라이빙 회로의 입출력 데이터를 로컬 디밍 드라이버(10)로 피드백시켜서 동영상 여부를 판단하는데 이용하게 한다.
패널 구동부(22)는 액정 패널(28)의 데이터 라인(DL)을 구동하는 데이터 드라이버(24)와, 액정 패널(28)의 게이트 라인(GL)을 구동하는 게이트 드라이버(26)를 포함한다.
데이터 드라이버(24)는 타이밍 컨트롤러(20)로부터의 데이터 제어 신호에 응답하여 타이밍 컨트롤러(24)로부터의 디지털 영상 데이터를 감마 전압을 이용하여 아날로그 데이터 신호(화소 전압 신호)로 변환하여서 액정 패널(28)의 데이터 라인(DL)으로 공급한다.
게이트 드라이버(26)는 타이밍 컨트롤러(20)로부터의 게이트 제어 신호에 응답하여 액정 패널(28)의 게이트 라인(GL)을 순차 구동한다.
액정 패널(28)은 다수의 화소들이 배열된 화소 매트릭스를 통해 영상을 표시한다. 각 화소는 휘도 보상된 데이터 신호에 따른 액정 배열의 가변으로 광투과율 을 조절하는 적, 녹, 청 서브화소의 조합으로 원하는 색을 구현한다. 각 서브화소는 게이트 라인(GL) 및 데이터 라인(DL)과 접속된 박막 트랜지스터(TFT), 박막 트랜지스터(TFT)와 병렬 접속된 액정 커패시터(Clc) 및 스토리지 커패시터(Cst)를 구비한다. 액정 커패시터(Clc)는 박막 트랜지스터(TFT)를 통해 화소 전극에 공급된 데이터 신호와, 공통 전극에 공급된 공통 전압(Vcom)과의 차전압을 충전하고 충전된 전압에 따라 액정을 구동하여 광투과율을 조절한다. 스토리지 커패시터(Cst)는 액정 커패시터(Clc)에 충전된 전압을 안정적으로 유지시킨다.
백라이트 유닛(40)은 직하형 또는 에지형 LED 백라이트를 이용하고, 백라이트 드라이버(30)에 의해 다수의 블록으로 분할 구동되어서 액정 패널(28)에 광을 조사한다. 직하형 LED 백라이트는 LED 어레이가 액정 패널(28)과 대면하면서 표시 영역 전체에 배열된다. 에지형 LED 백라이트는 액정 패널(28)과 대면하는 도광판의 적어도 2개의 에지와 마주하도록 LED 어레이가 배열되고, LED 어레이로부터 조사된 광은 도광판을 통해 면광원으로 변환되어서 액정 패널(28)에 조사된다.
백라이트 드라이버(30)는 로컬 디밍 드라이버(10)로부터의 블록별 로컬 디밍값에 따라 백라이트 유닛(40)을 블록별로 구동하여 블록별로 백라이트 유닛(40)의 휘도를 제어한다. 백라이트 유닛(40)이 다수의 포트로 분할 구동되면 다수의 포트를 독립적으로 구동하기 위한 다수의 백라이트 드라이버(30)를 구비할 수 있다. 백라이트 드라이버(30)는 로컬 디밍값에 대응하는 듀티비를 갖는 펄스폭변조(Pulse Width Modulation; PWM) 신호를 블록별로 생성하고, 생성된 PWM 신호에 대응하는 LED 구동 신호를 블록별로 공급함으로써 블록별로 백라이트 유닛(40)을 구동한다. 백라이트 드라이버(30)는 로컬 디밍 드라이버(10)로부터 블록 연결 순서로 입력된 로컬 디밍값을 이용하여 발광 블록들을 순차 구동하여 블록별로 백라이트 유닛(40)의 휘도를 제어한다.
이에 따라, 본 발명에 따른 액정 표시 장치는 블록별로 제어되는 백라이트 유닛(40)의 휘도와 액정 패널(28)에서 보상된 데이터로 제어되는 광투과율의 곱으로 입력 영상 데이터를 표시한다.
도 4는 도 1에 도시된 로컬 디밍 드라이버(10)와 타이밍 컨트롤러(20)의 상세 구성을 나타낸 블록도이다.
도 4에 도시된 로컬 디밍 드라이버(10)는 영상 분석부(102), 디밍값 결정부(104), 동영상 판단부(106), 제1 데이터 보상부(108), 제2 데이터 보상부(110), 디밍값 보정부(112)를 구비한다. 타이밍 컨트롤러(20)는 프레임 메모리(122), 룩업 테이블(124), 연산기(126)을 구비하는 오버드라이빙 회로(120)를 포함한다.
영상 분석부(102)는 백라이트 유닛(40)을 분할한 다수의 블록 단위로 입력 영상 데이터를 분석하여 분석 결과를 디밍값 결정부(104)로 출력한다. 구체적으로, 영상 분석부(102)는 입력 영상 데이터에서 화소별로 최대값을 검출하고 화소별 최대값을 블록 단위로 분할하여 합산 및 평균화함으로써 블록별 평균값, 즉 블록별 대표 계조값을 검출하여 디밍값 결정부(104)로 출력한다.
동영상 판단부(106)는 타이밍 컨트롤러(20)의 오버드라이빙 회로로부터 피드백된 오버드라이빙 회로의 입출력 데이터를 서로 비교하여 그 입출력 데이터 간의 데이터 변화량에 따라 동영상 여부를 판단한다. 동영상 판단부(106)는 오버드라이 빙 회로의 입출력 데이터 간의 데이터 변화량이 기준치 보다 큰 경우 동영상으로 판단하고 기준치 보다 작은 경우 정지 영상으로 판단한다. 또한, 동영상 판단부(106)는 데이터 변화량에 따라 동영상의 움직임 정도를 다수의 레벨로도 판단할 수 있다.
디밍값 결정부(104)는 영상 분석부(102)로부터의 블록별 대표 계조값에 대응하는 블록별 로컬 디밍값을 결정한다. 디밍값 결정부(104)는 미리 설정된 룩업 테이블을 이용하여 블록별 대표 계조값에 대응하는 블록별 디밍값을 선택하여 출력한다. 동영상 판단부(106)에서 정지 영상으로 판단되면 결정된 블록별 로컬 디밍값을 출력한다. 동영상 판단부(106)에 동영상으로 판단되면 블록별 로컬 디밍값을 조정하여 출력한다. 예를 들면, 동영상인 경우 도 2와 같이 중간 대표 계조값(127)~ 상위 대표 계조값(253) 범위에 해당하는 디밍값을 감소시켜 출력하거나, 도 3과 같이 특정 상위 대표 계조값(예를 들면 225 또는 239) 이상의 디밍값이 일정한 디밍값을 유지하도록 디밍값을 감소시켜서(포화시켜서) 출력한다. 도 2에서 디밍값의 감소분이나 도 3에서 디밍값을 포화시키는 지점의 상위 대표 계조값은 동영상의 움직임 정도에 따라 가변될 수 있다. 예를 들면, 동영상의 움직임 정도가 빠른 경우 디밍값을 포화시키는 지점의 상위 대표 계조값을 낮게 설정하고, 동영상의 움직임 정도가 느린 경우 디밍값을 포화시키는 지점의 상위 대표 계조값을 높게 설정할 수 있다.
제1 데이터 보상부(108)는 디밍값 결정부(104)로부터의 블록별 로컬 디밍값과, 미리 설정된 광원의 광 프로파일을 이용하여 화소별 제1 게인값을 산출하고, 게인값을 입력 영상 데이터에 적용하여 입력 영상 데이터를 1차 보상하여 제2 데이터 보상부(110)로 출력한다. 제1 데이터 보상부(108)는 광 프로파일을 이용하여 백라이트 전체가 최대 휘도일 때 각 화소에 도달하는 제1 총광량과, 광 프로파일 및 블록별 로컬 디밍값을 이용하여 로컬 디밍으로 블록별로 백라이트 휘도가 조정되었을 때 각 화소에 도달하는 제2 총광량을 산출하고, 제1 총광량에 대한 제2 총광량의 비인 제1 게인값을 산출한다. 그리고, 제1 데이터 보상부(108)는 제1 게인값을 입력 영상 데이터와 곱함으로써 로컬 디밍으로 감소된 휘도만큼 입력 영상 데이터의 휘도를 1차 보상하여 제2 데이터 보상부(110)로 출력한다.
제2 데이터 보상부(110)는 제1 데이터 보상부(108)로부터 1차 보상된 한 프레임의 데이터 중 최대값을 검출하고 검출된 최대값을 데이터가 표현 가능한 최대 계조값(예를 들면, 255)으로 변환하기 위한 프레임 단위의 제2 게인값을 더 산출하고, 프레임 단위의 제2 게인값을 1차 보상된 데이터에 적용하여 데이터를 2차 보상하여서 타이밍 컨트롤러(20)로 출력한다. 또한 제2 데이터 보상부(110)는 프레임 단위의 제2 게인값을 제2 디밍값 보정부(112)로 출력한다.
제2 디밍값 보정부(112)는 제2 데이터 보상부(110)로부터의 프레임 단위의 제2 게인값을 적용하여 디밍값 결정부(104)로부터의 블록별 디밍값을 보상하여 백라이트 드라이버(30)로 출력한다.
타이밍 컨트롤러(20)는 액정의 응답 속도를 향상시키기 위하여 로컬 디밍 드라이버(10)로부터 출력된 데이터를 오버드라이빙 데이터로 변조하여 출력하는 오버드라이빙 회로(120)를 포함한다. 오버드라이빙 회로(120)는 현재 프레임(Fn)의 입 력 데이터를 프레임 단위로 저장하고 지연시켜서 이전 프레임(Fn-1) 데이터로 출력하는 프레임 메모리(122)와, 현재 프레임(Fn)의 데이터와 이전 프레임(Fn-1)의 데이터에 따른 보정값(오버슈트값 또는 언더슈트값)을 선택하여 출력하는 룩업 테이블(124)과, 룩업 테이블(124)로부터의 보정값을 적용하여 현재 프레임(Fn)의 입력 데이터를 오버드라이빙 데이터로 변조하여 출력하는 연산기(126)를 구비한다. 또한, 오버드라이빙 회로(120)의 입출력 데이터는 로컬 디밍 드라이버(10)의 동영상 판단부(106)로 피드백되어 동영상 판단 여부에 이용된다.
이와 같이, 본 발명에 따른 액정 표시 장치의 로컬 디밍 구동 방법 및 장치는 입력 영상이 동영상인 경우 일부 계조에 대응하는 로컬 디밍값을 감소시킴으로써 소비 전력을 절감할 수 있다. 이때, 로컬 디밍값이 감소한 만큼 데이터 보상분이 증가하여 상위 계조에서 계조 뭉침 현상이 발생할 수 있다. 그러나, 동영상에서 사용자가 계조 뭉침을 인식하는 정도가 낮으므로 로컬 디밍값으로 조정으로 일부 상위 계조에서 계조 뭉침이 발생할지라도 사용자가 화질 열화를 인지하는 것을 최소화할 수 있다. 또한, 본 발명에 따른 액정 표시 장치의 로컬 디밍 구동 방법 및 장치는 오버드라이빙 회로로부터 피드백되는 입출력 데이터를 이용하여 동영상 여부를 판단함으로써 별도의 메모리가 필요치 않으므로 제조 원가를 절감할 수 있다.
이상 설명한 내용을 통해 당업자라면 본 발명의 기술사상을 일탈하지 아니하는 범위에서 다양한 변경 및 수정이 가능함을 알 수 있을 것이다. 따라서, 본 발명의 기술적 범위는 명세서의 상세한 설명에 기재된 내용으로 한정되는 것이 아니라 특허 청구의 범위에 의해 정하여져야만 할 것이다.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 액정 표시 장치를 개략적으로 나타낸 블록도.
도 2는 본 발명에서 동영상으로 판단된 경우 디밍값을 조정한 일 예를 나타낸 그래프.
도 3은 본 발명에서 동영상으로 판단된 경우 디밍값을 조정한 다른 예를 나타낸 그래프.
도 4는 도 1에 도시된 로컬 디밍 드라이버와 타이밍 컨트롤러의 내부 구성을 나타낸 블록도.

Claims (14)

  1. 백라이트 유닛을 분할 구동하는 다수의 로컬 디밍 블록에 대응하는 블록별로 입력 영상을 분석하여 블록별 대표 계조값을 검출하는 제1 단계와;
    상기 입력 영상의 동영상 여부를 판단하는 제2 단계와;
    상기 블록별 대표 계조값에 따라 블록별 디밍값을 결정하고 상기 제2 단계에서 동영상으로 판단된 경우 일부 대표 계조값에 대응하는 블록별 디밍값을 조정하여 출력하는 제3 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 액정 표시 장치의 로컬 디밍 구동 방법.
  2. 청구항 1에 있어서,
    상기 제3 단계에서 출력된 블록별 디밍값과, 미리 설정된 광원의 광 프로파일을 이용하여 화소별 제1 게인값을 산출하고, 상기 제1 게인값을 상기 입력 영상 데이터에 적용하여 상기 입력 영상 데이터를 보상하는 제4 단계를 추가로 포함하는 것을 특징으로 하는 액정 표시 장치의 로컬 디밍 구동 방법.
  3. 청구항 2에 있어서,
    상기 제4 단계에서 보상된 영상 데이터 중 한 프레임의 최대값을 상기 입력 영상 데이터로 표현 가능한 최대 계조값으로 변환하기 위한 프레임 단위의 제2 게인값을 산출하고, 상기 제2 게인값을 상기 보상된 영상 데이터에 적용하여 상기 보 상된 영상 데이터를 2차 보상하는 제5 단계와;
    상기 제5 단계에서 출력된 상기 제2 게인값을 적용하여 상기 제3 단계에서 출력된 블록별 로컬 디밍값을 보정하는 제6 단계를 추가로 포함하는 것을 특징으로 하는 액정 표시 장치의 로컬 디밍 구동 방법.
  4. 청구항 3에 있어서,
    상기 제5 단계에서 출력된 현재 프레임의 영상 데이터를 한 프레임 지연시켜서 이전 프레임의 데이터로 출력하는 제7 단계와;
    상기 현재 프레임의 영상 데이터와 상기 이전 프레임의 영상 데이터에 따른 보상값을 선택하고 선택된 보상값을 적용하여 상기 현재 프레임의 영상 데이터를 변조하는 제8 단계와;
    상기 제8 단계에서 변조되기 이전의 영상 데이터와 상기 제8 단계에서 변조된 데이터를 상기 제2 단계로 피드백시키는 제9 단계를 추가로 포함하고;
    상기 제2 단계에서는 상기 제9 단계로부터 피드백된 변조 이전 데이터와 변조된 데이터 간의 데이터 변화량에 따라 상기 동영상 여부를 판단하는 것을 특징으로 하는 액정 표시 장치의 로컬 디밍 구동 방법.
  5. 청구항 4에 있어서,
    상기 제2 단계에서 동영상으로 판단된 경우 상기 제3 단계에서 중간 대표 계조값에서 상위 대표 계조값 범위에 대응하는 디밍값을 감소시켜 출력하는 것을 특 징으로 하는 액정 표시 장치의 로컬 디밍 구동 방법.
  6. 청구항 4에 있어서,
    상기 제2 단계에서 동영상으로 판단된 경우 상기 제3 단계에서 특정 상위 대표 계조값 이상에 대응하는 디밍값을 일정한 레벨로 감소시켜 출력하는 것을 특징으로 하는 액정 표시 장치의 로컬 디밍 구동 방법.
  7. 청구항 4에 있어서,
    상기 제6 단계로부터 출력된 블록별 디밍값을 이용하여 상기 백라이트 유닛을 상기 로컬 디밍 블록별로 구동하여 상기 블록별로 휘도를 제어하는 제10 단계와;
    상기 제8 단계로부터 출력된 영상 데이터를 액정 패널에 공급하는 제11 단계를 추가로 포함하는 것을 특징으로 하는 액정 표시 장치의 로컬 디밍 구동 방법.
  8. 백라이트 유닛을 분할 구동하는 다수의 로컬 디밍 블록에 대응하는 블록별로 입력 영상을 분석하여 블록별 대표 계조값을 검출하는 영상 분석부와;
    상기 입력 영상의 동영상 여부를 판단하는 동영상 판단부와;
    상기 영상 분석부로부터의 블록별 대표 계조값에 따라 블록별 디밍값을 결정하고 상기 동영상 판단부에서 동영상으로 판단된 경우 일부 대표 계조값에 대응하는 블록별 디밍값을 조정하여 디밍값 결정부를 구비하는 것을 특징으로 하는 액정 표시 장치의 로컬 디밍 구동 장치.
  9. 청구항 8에 있어서,
    상기 디밍값 결정부에서 출력된 블록별 디밍값과, 미리 설정된 광원의 광 프로파일을 이용하여 화소별 제1 게인값을 산출하고, 상기 제1 게인값을 상기 입력 영상 데이터에 적용하여 상기 입력 영상 데이터를 보상하는 데이터 보상부를 추가로 구비하는 것을 특징으로 하는 액정 표시 장치의 로컬 디밍 구동 장치.
  10. 청구항 9에 있어서,
    상기 데이터 보상부에서 보상된 영상 데이터 중 한 프레임의 최대값을 상기 입력 영상 데이터로 표현 가능한 최대 계조값으로 변환하기 위한 프레임 단위의 제2 게인값을 산출하고, 상기 제2 게인값을 상기 보상된 영상 데이터에 적용하여 상기 보상된 영상 데이터를 2차 보상하는 제2 데이터 보상부와;
    상기 제2 데이터 보상부에서 출력된 상기 제2 게인값을 적용하여 상기 디밍값 결정부에서 출력된 블록별 로컬 디밍값을 보정하는 디밍값 보상부를 추가로 구비하는 것을 특징으로 하는 액정 표시 장치의 로컬 디밍 구동 장치.
  11. 청구항 10에 있어서,
    상기 제2 데이터 보상부에서 출력된 현재 프레임의 영상 데이터와 이전 프레임의 데이터의 차이에 따른 보상값을 선택하고 선택된 보상값을 적용하여 상기 현 재 프레임의 영상 데이터를 변조하여 출력하는 오버드라이빙 회로를 추가로 구비하고;
    상기 오버드라이빙 회로는 입출력 영상 데이터를 상기 동영상 판단부로 피드백시켜서, 상기 동영상 판단부가 상기 오버드라이빙 회로로부터 피드백된 입출력 데이터 간의 데이터 변화량에 따라 상기 동영상 여부를 판단하는 것을 특징으로 하는 액정 표시 장치의 로컬 디밍 구동 장치.
  12. 청구항 11에 있어서,
    상기 동영상 판단부에서 동영상으로 판단된 경우 상기 디밍값 결정부는 중간 대표 계조값에서 상위 대표 계조값 범위에 대응하는 디밍값을 감소시켜 출력하는 것을 특징으로 하는 액정 표시 장치의 로컬 디밍 구동 장치.
  13. 청구항 11에 있어서,
    상기 동영상 판단부에서 동영상으로 판단된 경우 상기 디밍값 결정부는 특정 상위 대표 계조값 이상에 대응하는 디밍값을 일정한 레벨로 감소시켜 출력하는 것을 특징으로 하는 액정 표시 장치의 로컬 디밍 구동 장치.
  14. 청구항 11에 있어서,
    상기 디밍값 보정부로부터 출력된 블록별 디밍값을 이용하여 상기 백라이트 유닛을 상기 로컬 디밍 블록별로 구동하여 상기 블록별로 휘도를 제어하는 백라이 트 드라이버와;
    상기 오버드라이빙 회로로부터 출력된 영상 데이터를 액정 패널에 공급하는 패널 구동부를 추가로 구비하는 것을 특징으로 하는 액정 표시 장치의 로컬 디밍 구동장치.
KR1020090126973A 2009-12-18 2009-12-18 액정 표시 장치의 로컬 디밍 구동 방법 및 장치 KR20110070234A (ko)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020090126973A KR20110070234A (ko) 2009-12-18 2009-12-18 액정 표시 장치의 로컬 디밍 구동 방법 및 장치

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020090126973A KR20110070234A (ko) 2009-12-18 2009-12-18 액정 표시 장치의 로컬 디밍 구동 방법 및 장치

Publications (1)

Publication Number Publication Date
KR20110070234A true KR20110070234A (ko) 2011-06-24

Family

ID=44401781

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020090126973A KR20110070234A (ko) 2009-12-18 2009-12-18 액정 표시 장치의 로컬 디밍 구동 방법 및 장치

Country Status (1)

Country Link
KR (1) KR20110070234A (ko)

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20130034670A (ko) * 2011-09-26 2013-04-08 삼성디스플레이 주식회사 액정표시장치
US9041748B2 (en) 2012-08-22 2015-05-26 Samsung Display Co., Ltd. Display device and driving method thereof
US9620052B2 (en) 2012-08-30 2017-04-11 Samsung Display Co., Ltd. Method of controlling a dimming operation, dimming operation control device, and flat panel display device having the same
CN112801885A (zh) * 2020-12-17 2021-05-14 中国人民解放军63623部队 一种调光自动补偿方法

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20130034670A (ko) * 2011-09-26 2013-04-08 삼성디스플레이 주식회사 액정표시장치
US9041748B2 (en) 2012-08-22 2015-05-26 Samsung Display Co., Ltd. Display device and driving method thereof
US9620052B2 (en) 2012-08-30 2017-04-11 Samsung Display Co., Ltd. Method of controlling a dimming operation, dimming operation control device, and flat panel display device having the same
CN112801885A (zh) * 2020-12-17 2021-05-14 中国人民解放军63623部队 一种调光自动补偿方法

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR101341016B1 (ko) 액정 표시 장치의 로컬 디밍 구동 방법 및 장치
KR101611913B1 (ko) 액정 표시 장치의 로컬 디밍 구동 방법 및 장치
KR101351414B1 (ko) 액정 표시 장치의 로컬 디밍 구동 방법 및 장치
KR101295882B1 (ko) 액정표시장치 및 그의 로컬디밍 제어방법
KR101341020B1 (ko) 액정 표시 장치의 로컬 디밍 구동 방법 및 장치
KR101329972B1 (ko) 액정 표시 장치의 로컬 디밍 구동 방법 및 장치
KR101675840B1 (ko) 액정 표시 장치의 로컬 디밍 구동 방법 및 장치
KR101327883B1 (ko) 액정 표시 장치의 로컬 디밍 구동 방법 및 장치
KR101611914B1 (ko) 액정 표시 장치의 로컬 디밍 구동 방법 및 장치
US9595229B2 (en) Local dimming method and liquid crystal display
KR101328826B1 (ko) 액정표시장치와 그 로컬 디밍 방법
KR20150026414A (ko) 액정표시장치와 그 구동방법
KR102023930B1 (ko) 액정 표시장치 및 그 구동방법
KR101839327B1 (ko) 디밍 제어회로 및 방법, 이를 적용한 액정표시장치
KR101675849B1 (ko) 액정 표시 장치의 로컬 디밍 구동 방법 및 장치
KR20110071856A (ko) 액정 표시 장치의 디밍 커브 결정 방법 및 그를 이용한 로컬 디밍 구동 방법 및 장치
KR20110070234A (ko) 액정 표시 장치의 로컬 디밍 구동 방법 및 장치
KR20110070233A (ko) 백라이트 유닛과 그를 이용한 액정 표시 장치의 로컬 디밍 구동 방법 및 장치
KR101552992B1 (ko) 액정 표시 장치 및 그 구동 방법
KR101780490B1 (ko) 로컬 디밍 장치 및 로컬 디밍 방법, 이를 이용한 액정 표시 장치의 구동 장치 및 구동 방법
KR20140063294A (ko) 액정 표시장치 및 그 구동방법
KR101975494B1 (ko) 액정 표시 장치의 로컬 디밍 장치 및 로컬 디밍 방법, 이를 이용한 액정 표시 장치의 구동 장치 및 구동 방법
KR20130041443A (ko) 액정 표시장치 및 그 구동방법
KR20100072601A (ko) 액정 표시 장치와 그 구동 방법

Legal Events

Date Code Title Description
WITN Withdrawal due to no request for examination