KR20110071384A - Liquid crystal display device and method for driving the same - Google Patents
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Abstract
Description
본 발명은 액정표시장치에 관한 것으로, 특히 소비전력을 저감시킬 수 있는 액정표시장치 및 이의 구동방법에 대한 것이다.The present invention relates to a liquid crystal display device, and more particularly, to a liquid crystal display device and a driving method thereof capable of reducing power consumption.
일반적으로 노트북은 노멀리 화이트 모드로 구동되는데, 이러한 구조적인 특성 때문에 블랙쪽에 가까운 저계조의 영상이 표현될 때 높은 소비전류가 발생되는 문제점이 있다. 다시 말하여, 블랙쪽에 가까운 영상이 다수 표현되는 영상물, 예를 들면 텍스트 기반의 영상이 표현될 경우 항상 높은 소비전력을 나타내는 문제점이 있었다.In general, notebooks are driven in a normally white mode, which causes a high current consumption when a low gray level image is displayed close to the black side. In other words, there is a problem in that a high power consumption is always displayed when an image, for example, a text-based image, in which a plurality of images close to the black are represented.
본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여 안출한 것으로, 화면에 표시될 영상이 정지영상인지 동영상인지를 판단하고, 정지영상으로 판단될 경우 최대 계조 전압이 상대적으로 작은 계조곡선을 이용하여 영상 데이터의 계조를 표현함으로써 소비전력을 저감시킬 수 있는 액정표시장치 및 이의 구동방법을 제공하는데 그 목적이 있다.The present invention has been made to solve the above problems, and it is determined whether the image to be displayed on the screen is a still image or a video, and if it is determined as a still image, image data using a gradation curve having a relatively small maximum gradation voltage It is an object of the present invention to provide a liquid crystal display device and a driving method thereof capable of reducing power consumption by expressing the gray level.
상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 액정표시장치는, 미리 설정된 k(k는 2이상의 자연수)개의 연속된 프레임 기간들 동안의 영상 데이터들에 근거하여 이 프레임 기간들 동안 화면에 표시하고자 영상이 정지영상인지 동영상인지를 판단하는 영상판별부; 상기 영상판별부로부터의 영상 데이터들을 공급받아 재정렬하여 출력하는 타임이 콘트롤러; 및, 상기 타이밍 콘트롤러로부터 영상 데이터들을 공급받고, 상기 영상판별부로부터의 판단결과에 따라 제 1 계조곡선 및 제 2 계조곡선 중 어느 하나를 이용하여 상기 프레임 기간들 동안의 영상 데이터들의 계조에 대응되는 아날로그 화소 전압을 선택하여 출력하는 데이터 드라이버를 포함함을 특징으로 한다.The liquid crystal display according to the present invention for achieving the above object is to display on the screen during these frame periods on the basis of the image data during the predetermined k (k is a natural number of two or more) consecutive frame periods An image discriminating unit determining whether the image is a still image or a moving image; A time controller which receives the image data from the image discriminating unit and rearranges and outputs the image data; And receiving image data from the timing controller and corresponding to the gray level of the image data during the frame periods by using any one of a first gray curve and a second gray curve according to the determination result from the image discriminating unit. And a data driver for selecting and outputting an analog pixel voltage.
상기 제 1 및 제 2 계조곡선은 영상 데이터의 계조들과 아날로그 화소 전압들간의 관계를 나타낸 곡선이며; 그리고, 제 2 계조곡선의 최대 아날로그 화소 전압이 제 1 계조곡선의 최대 아날로그 화소 전압보다 작은 것을 특징으로 한다.The first and second grayscale curves are curves showing a relationship between grayscales of image data and analog pixel voltages; The maximum analog pixel voltage of the second gradation curve is smaller than the maximum analog pixel voltage of the first gradation curve.
상기 제 2 계조곡선의 아날로그 화소 전압들간의 전압차이가 제 1 계조곡선의 아날로그 화소 전압들간의 전압차이보다 작은 것을 특징으로 한다.The voltage difference between the analog pixel voltages of the second grayscale curve is smaller than the voltage difference between the analog pixel voltages of the first grayscale curve.
상기 영상판별부는, 상기 화면에 적어도 하나의 검사 지점을 설정하고, 이 검사 지점에 위치한 적어도 하나의 단위 화소에 k프레임 기간들 동안 공급되는 영상 데이터들을 프레임 기간 별로 비교하여, 각 프레임 기간의 영상 데이터들이 모두 동일한 경우 상기 k프레임 기간들 동안 화면에 표시되는 영상을 정지영상으로 판단하는 반면, 각 프레임 기간의 영상 데이터들 중 어느 하나라도 다를 경우 상기 k프레임 기간들 동안 상기 화면에 표시되는 영상을 동영상으로 판단함을 특징으로 한다.The image discriminating unit sets at least one inspection point on the screen, compares image data supplied for k frame periods to at least one unit pixel positioned at the inspection point for each frame period, and compares the image data of each frame period. If they are all the same, the image displayed on the screen during the k frame periods is determined as a still image, whereas if any one of the image data of each frame period is different, the image displayed on the screen during the k frame periods is a video. It is characterized by judging.
상기 단위 화소는 적색 영상을 표시하는 적색 화소, 녹색 영상을 표시하는 녹색 화소 및 청색 영상을 표시하는 청색 화소로 구성되며; 상기 단위 화소에 공급되는 영상 데이터는 상기 적색 화소에 공급되는 적색 영상 데이터, 상기 녹색 화소에 공급되는 녹색 영상 데이터 및 상기 청색 화소에 공급되는 청색 영상 데이터로 구성되며; 그리고, 상기 영상판별부는 상기 검사 지점의 단위 화소에 공급되는 적색 영상 데이터, 녹색 영상 데이터 및 청색 영상 데이터의 총합을 n프레임 기간들 동안 각 프레임 기간별로 비교하여 n프레임 기간들 동안의 영상의 동일 여부를 판단함을 특징으로 한다.The unit pixel comprises a red pixel for displaying a red image, a green pixel for displaying a green image, and a blue pixel for displaying a blue image; Image data supplied to the unit pixel includes red image data supplied to the red pixel, green image data supplied to the green pixel, and blue image data supplied to the blue pixel; The image discriminator compares the total of the red image data, the green image data, and the blue image data supplied to the unit pixel of the inspection point for each frame period during the n frame periods to determine whether the image is the same for the n frame periods. Characterized by judging.
또한 상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 액정표시장치의 구동방법은, 미리 설정된 k(k는 2이상의 자연수)개의 연속된 프레임 기간들 동안의 영상 데이터들에 근거하여 이 프레임 기간들 동안 화면에 표시하고자 영상이 정지영상인지 동영상인지를 판단하는 A단계; 상기 A단계로부터의 영상 데이터들을 재정렬하여 출력하는 B단계: 상기 B단계로부터 영상 데이터들을 공급받고, A단계로부터의 판단결과에 따라 제 1 계조곡선 및 제 2 계조곡선 중 어느 하나를 이용하여 상기 프레임 기간들 동안의 영상 데이터들의 계조에 대응되는 아날로그 화소 전압을 선택하여 출력하는 C단계를 포함함을 특징으로 한다.In addition, the driving method of the liquid crystal display device according to the present invention for achieving the above object, during the frame periods based on the image data during the predetermined k (k is a natural number of two or more) consecutive frame periods Determining whether the image is a still image or a moving image to be displayed on a screen; Step B of rearranging and outputting the image data from the step A: receiving the image data from the step B, the frame using any one of the first gradation curve and the second gradation curve according to the determination result from step A And selecting and outputting an analog pixel voltage corresponding to the gray level of the image data during the periods.
상기 제 1 및 제 2 계조곡선은 영상 데이터의 계조들과 아날로그 화소 전압 들간의 관계를 나타낸 곡선이며; 그리고, 제 2 계조곡선의 최대 아날로그 화소 전압이 제 1 계조곡선의 최대 아날로그 화소 전압보다 작은 것을 특징으로 한다.The first and second grayscale curves are curves showing a relationship between grayscales of image data and analog pixel voltages; The maximum analog pixel voltage of the second gradation curve is smaller than the maximum analog pixel voltage of the first gradation curve.
상기 제 2 계조곡선의 아날로그 화소 전압들간의 전압차이가 제 1 계조곡선의 아날로그 화소 전압들간의 전압차이보다 작은 것을 특징으로 한다.The voltage difference between the analog pixel voltages of the second grayscale curve is smaller than the voltage difference between the analog pixel voltages of the first grayscale curve.
상기 A단계는, 상기 화면에 적어도 하나의 검사 지점을 설정하는 단계; 이 검사 지점에 위치한 적어도 하나의 단위 화소에 k프레임 기간들 동안 공급되는 영상 데이터들을 프레임 기간 별로 비교하는 단계; 및, 각 프레임 기간의 영상 데이터들이 모두 동일한 경우 상기 k프레임 기간들 동안 화면에 표시되는 영상을 정지영상으로 판단하는 반면, 각 프레임 기간의 영상 데이터들 중 어느 하나라도 다를 경우 상기 k프레임 기간들 동안 상기 화면에 표시되는 영상을 동영상으로 판단하는 단계를 포함함을 특징으로 한다.The step A may include setting at least one inspection point on the screen; Comparing the image data supplied during the k frame periods to the at least one unit pixel positioned at the inspection point for each frame period; And when the image data of each frame period is all the same, the image displayed on the screen during the k frame periods is determined as a still image, while when any one of the image data of each frame period is different, the k frame periods. And determining an image displayed on the screen as a video.
상기 단위 화소는 적색 영상을 표시하는 적색 화소, 녹색 영상을 표시하는 녹색 화소 및 청색 영상을 표시하는 청색 화소로 구성되며; 상기 단위 화소에 공급되는 영상 데이터는 상기 적색 화소에 공급되는 적색 영상 데이터, 상기 녹색 화소에 공급되는 녹색 영상 데이터 및 상기 청색 화소에 공급되는 청색 영상 데이터로 구성되며; 그리고, 상기 A단계는 상기 검사 지점의 단위 화소에 공급되는 적색 영상 데이터, 녹색 영상 데이터 및 청색 영상 데이터의 총합을 k프레임 기간들 동안 각 프레임 기간별로 비교하여 k프레임 기간들 동안의 영상의 동일 여부를 판단함을 특징으로 한다.The unit pixel comprises a red pixel for displaying a red image, a green pixel for displaying a green image, and a blue pixel for displaying a blue image; Image data supplied to the unit pixel includes red image data supplied to the red pixel, green image data supplied to the green pixel, and blue image data supplied to the blue pixel; In step A, the sum of the red image data, the green image data, and the blue image data supplied to the unit pixel of the inspection point is compared for each frame period during the k frame periods to determine whether the image is the same for the k frame periods. Characterized by judging.
본 발명에 따른 액정표시장치 및 이의 구동방법에는 다음과 같은 효과가 있다.The liquid crystal display device and the driving method thereof according to the present invention have the following effects.
본 발명에서는 화면에 표시될 영상이 정지영상인지 아니면 동영상인지를 판별하고, 이 판별결과 이 영상이 상대적으로 화질의 중요도가 떨어지는 정지영상일 경우 제 2 계조곡선을 이용하여 영상 데이터들의 계조를 표현함으로써 소비전력을 감소시킨다. 그리고 이 판별결과 이 영상이 상대적으로 화질의 중요도가 높은 동영상일 경우에는 제 1 계조곡선을 이용하여 영상 데이터들의 계조를 표현함으로써 화질이 저하되는 것을 방지할 수 있다.According to the present invention, it is determined whether an image to be displayed on the screen is a still image or a moving image. When the image is a still image having a relatively low importance of image quality, the gray scale of the image data is expressed by using a second gray scale curve. Reduce power consumption As a result of this determination, when the image is a moving image having a relatively high importance of image quality, the image quality can be prevented from being degraded by expressing the gray level of the image data using the first gray scale curve.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 액정표시장치를 나타낸 도면이다.1 is a view showing a liquid crystal display device according to an embodiment of the present invention.
본 발명의 실시예에 따른 액정표시장치는, 도 1에 도시된 바와 같이, 서로 교번하여 위치한 다수의 화소군들(PG1 내지 PGn) 및 다수의 게이트 라인들(GL1 내지 GLn)과, 이 게이트 라인들(GL1 내지 GLn) 및 화소군들(PG1 내지 PGn)을 교차하도록 배열된 다수의 데이터 라인들(DL1 내지 DLm)과, 서로 인접한 데이터 라인들(DL1 내지 DLm) 사이에 위치하도록 각 화소군(PG1 내지 PGn)내에 형성되어 화상을 표시하는 다수의 화소들(PXL)과, 게이트 라인들(GL1 내지 GLn)을 순차적으로 구동하는 게이트 드라이버(GD)와, 각 게이트 라인이 구동될 때 마다 전체 데이터 라인들(DL1 내지 DLm)에 동시에 아날로그 화소 전압들을 공급하는 데이터 드라이버(DD)와, 이 게이트 드라이버(GD) 및 데이터 드라이버(DD)를 제어하기 위한 타이밍 콘트롤러(TC)와, 그리고 외부 시스템으로부터 프레임 기간 단위로 연속하여 입 력되는 영상 데이터(R/G/B data)들에 근거하여 이 프레임 기간들 동안 표시패널의 화면에 표시될 영상이 정지영상인지 아니면 동영상인지를 판별하는 영상판별부(100)를 포함한다. 이 영상판별부(100)는 미리 설정된 k(k는 2이상의 자연수)개의 연속된 프레임 기간들 동안의 영상 데이터(R/G/B data)들에 근거하여 이 프레임 기간들 동안 화면에 표시하고자 영상이 정지영상인지 동영상인지를 판단한다.As shown in FIG. 1, a liquid crystal display according to an exemplary embodiment of the present invention includes a plurality of pixel groups PG1 to PGn and a plurality of gate lines GL1 to GLn alternately disposed with each other, and the gate line. Each of the pixel groups so as to be located between the plurality of data lines DL1 to DLm arranged to intersect the pixels GL1 to GLn and the pixel groups PG1 to PGn and adjacent data lines DL1 to DLm. A plurality of pixels PXL formed in the PG1 to PGn to display an image, a gate driver GD to sequentially drive the gate lines GL1 to GLn, and all data each time the gate line is driven. A data driver DD for simultaneously supplying analog pixel voltages to the lines DL1 to DLm, a timing controller TC for controlling the gate driver GD and the data driver DD, and a frame from an external system. Period The
타이밍 콘트롤러(TC)는 자신에게 입력되는 수평동기신호(Hsync), 수직동기신호(Vsync), 및 클럭신호(CLK)를 이용하여 데이터 제어신호(DCS)와 게이트 제어신호(GCS)를 발생시켜 데이터 드라이버(DD)와 게이트 드라이버(GD)에 공급한다. 데이터 제어신호(DCS)는 도트클럭, 소스쉬프트클럭, 소스인에이블신호, 극성반전신호 등을 포함한다. 또한, 이 타이밍 콘트롤러는 상기 영상판별부(100)로부터의 영상 데이터(R/G/B data)들을 공급받아 타이밍에 맞추어 재정렬하여 출력한다.The timing controller TC generates a data control signal DCS and a gate control signal GCS by using the horizontal synchronization signal Hsync, the vertical synchronization signal Vsync, and the clock signal CLK. Supply to driver DD and gate driver GD. The data control signal DCS includes a dot clock, a source shift clock, a source enable signal, a polarity inversion signal, and the like. In addition, the timing controller receives image data (R / G / B data) from the image
상기 게이트 제어신호(GCS)는 게이트 스타트 펄스, 게이트쉬프트클럭, 게이트출력인에이블 등을 포함하는 신호로서, 이 게이트 제어신호(GCS)는 게이트 드라이버(GD)에 입력된다. The gate control signal GCS is a signal including a gate start pulse, a gate shift clock, a gate output enable, and the like. The gate control signal GCS is input to the gate driver GD.
데이터 드라이버(DD)는 타이밍 콘트롤러(TC)로부터의 데이터 제어신호(DCS)에 따라 영상 데이터(R/G/B data)를 샘플링한 후에, 샘플링된 영상 데이터(R/G/B data)를 수평기간(Horizontal Time : 1H, 2H, ...)마다 1 라인분씩 래치하고 래치된 영상 데이터(R/G/B data)에 대응되는 아날로그 화소 전압들을 데이터 라인들(DL1 내지 DLm)에 공급한다. 즉, 상기 데이터 드라이버(DD)는 타이밍 콘트롤러(TC)로부터의 영상 데이터(R/G/B data)를 전원 발생부로부터 입력되는 감마전압 을 이용하여 아날로그 화소 신호(데이터 신호)로 변환하여 데이터 라인들(DL1 내지 DLm)에 공급한다. 이때, 이 데이터 드라이버는 영상판별부(100)로부터의 판단결과에 따라 제 1 계조곡선 및 제 2 계조곡선 중 어느 하나를 이용하여 상기 프레임 기간들 동안의 영상 데이터(R/G/B data)들의 계조에 대응되는 아날로그 화소 전압을 선택하여 출력한다. 예를 들어, 이 데이터 드라이버(DD)는 영상판별부(100)로부터 판별신호(IDS)의 논리상태에 따라 제 1 계조곡선 및 제 2 계조곡선 중 어느 하나를 선택할 수 있다. 구체적으로, 이 판단신호(IDS)가 하이논리일 때 데이터 드라이버(DD)는 제 1 계조곡선을 선택하고, 이 판단신호(IDS)가 로우논리일 때 데이터 드라이버(DD)는 제 2 계조곡선을 선택한다.The data driver DD samples the image data R / G / B data according to the data control signal DCS from the timing controller TC, and then horizontally samples the sampled image data R / G / B data. Each line is latched by one line for each time period (Horizontal Time: 1H, 2H, ...), and analog pixel voltages corresponding to the latched image data R / G / B data are supplied to the data lines DL1 to DLm. That is, the data driver DD converts the image data R / G / B data from the timing controller TC into an analog pixel signal (data signal) by using a gamma voltage input from the power generator. To DL1 to DLm. In this case, the data driver uses either one of the first grayscale curve and the second grayscale curve according to the determination result from the
게이트 드라이버(GD)는 타이밍 콘트롤러(TC)로부터의 게이트 제어신호 중 게이트 스타트 펄스에 응답하여 스캔펄스를 순차적으로 발생하는 쉬프트 레지스터와, 스캔펄스의 전압을 액정셀의 구동에 적합한 전압레벨로 쉬프트시키기 위한 레벨 쉬프터를 포함한다. 게이트 드라이버(GD)는 게이트 제어신호에 응답하여 게이트 라인들(GL1 내지 GLn)에 순차적으로 스캔펄스를 공급한다. The gate driver GD shifts a shift register that sequentially generates scan pulses in response to a gate start pulse among the gate control signals from the timing controller TC, and shifts the voltage of the scan pulses to a voltage level suitable for driving the liquid crystal cell. A level shifter. The gate driver GD sequentially supplies scan pulses to the gate lines GL1 to GLn in response to the gate control signal.
각 화소(PXL)는 해당 게이트 라인으로부터의 스캔펄스에 의해 턴-온되어 해당 데이터 라인으로부터의 화소 전압을 스위칭하는 박막트랜지스터와, 상기 박막트랜지스터로부터 스위칭된 화소 전압을 공급받아 영상을 표시하는 화소전극을 포함한다. 이러한 구성을 갖는 화소들(PXL)은 표시패널(PN)에 형성된다.Each pixel PXL is turned on by a scan pulse from a corresponding gate line to switch a pixel voltage from a corresponding data line, and a pixel electrode configured to display an image by receiving the switched pixel voltage from the thin film transistor. It includes. The pixels PXL having such a configuration are formed in the display panel PN.
도 2는 제 1 및 제 2 계조곡선의 근거가 되는 제 1 및 제 2 계조함수(F1, F2)를 나타낸 도면이다.FIG. 2 is a diagram showing first and second gray scale functions F1 and F2 on which the first and second gray scale curves are based.
도 2에 도시된 바와 같이, 제 1 계조함수(F1)는 Y=X 형태의 함수식을 취하며, 제 2 계조함수(F2)는 Y=aX+B 형태의 함수식을 취한다. 여기서, a는 제 1 계조함수(F1)의 기울기로서, 이 a는 (63-B)/63이다.As shown in FIG. 2, the first gray scale function F1 takes a function of the form Y = X, and the second gray scale function F2 takes a function of the form Y = aX + B. Here, a is the slope of the first gradation function F1, and this a is (63-B) / 63.
이 제 1 계조함수(F1)에 따르면 0 내지 63 계조의 영상 데이터(R/G/B data)의 입력에 대하여 대칭적으로 0 내지 63 계조의 아날로그 화소 전압이 출력되고 있다. 이에 반하여, 제 2 계조함수(F2)에 따르면 0 내지 63 계조의 영상 데이터(R/G/B data)의 입력에 대하여 비대칭적으로 0 내지 63 계조의 아날로그 화소 전압이 출력되고 있다. 도 2의 제 1 계조함수(F1)에 따르면 최저 계조의 영상 데이터(R/G/B data)의 입력에 대하여 동일하게 최저 계조의 아날로그 화소 전압이 출력되는 반면, 도 2의 제 2 계조함수(F2)에 따르면 최저 계조의 영상 데이터(R/G/B data)의 입력에 대하여 최저 계조의 아날로그 화소 전압보다 높은 계조의 아날로그 화소 전압이 출력됨을 알 수 있다. 이 액정표시장치가 노멀리 화이트(Normally White) 구동 방식의 액정표시장치라고 한다면 밝은 고계조에서 어두운 저계조로 갈수록 그 계조에 대한 아날로그 화소 전압의 값이 증가하는 방식이므로, 제 2 계조함수(F2)가 제 1 계조함수(F1)에 비하여 B만큼 블랙을 표시하기 위한 최대 아날로그 화소 전압의 크기가 작음을 알 수 있다. 따라서, 제 2 계조함수(F2)를 이용하면 제 1 계조함수(F1)에 비하여 B만큼의 소비전력을 저감시킬 수 있다. According to the first gray scale function F1, analog pixel voltages of 0 to 63 gray levels are output symmetrically with respect to the input of 0 to 63 gray image data (R / G / B data). On the contrary, according to the second gray scale function F2, analog pixel voltages of 0 to 63 gray levels are asymmetrically output to the input of 0 to 63 gray image data (R / G / B data). According to the first gray scale function F1 of FIG. 2, an analog pixel voltage having the lowest gray scale is output to the input of the lowest gray scale image data R / G / B data, whereas the second gray scale function of FIG. According to F2), it can be seen that an analog pixel voltage having a higher gray level than an analog pixel voltage having the lowest gray level is output to the input of the lowest gray level image data (R / G / B data). If the liquid crystal display device is a normal white driving type liquid crystal display device, the value of the analog pixel voltage for the gray level increases from bright high gray to dark low gray, and thus the second gray scale function (F2) is used. It can be seen that the magnitude of the maximum analog pixel voltage for displaying black by B is smaller than that of the first gray scale function F1. Therefore, when the second gray scale function F2 is used, power consumption by B can be reduced as compared with the first gray scale function F1.
제 1 계조곡선은 제 1 계조함수(F1)를 근거로 하여 생성된 것이고, 그리고 제 2 계조곡선은 제 2 계조함수(F2)를 근거로 하여 생성된 것으로, 이 제 1 및 제 2 계조곡선을 살펴보면 다음과 같다.The first gradation curve is generated based on the first gradation function F1, and the second gradation curve is generated based on the second gradation function F2. Looking at it as follows.
도 3은 도 2의 제 1 및 제 2 계조함수(F1, F2)에 근거하여 생성된 제 1 및 제 2 계조곡선을 나타낸 도면이다.FIG. 3 is a diagram illustrating first and second grayscale curves generated based on the first and second grayscale functions F1 and F2 of FIG. 2.
도 3에 도시된 바와 같이, 제 1 계조곡선(G1)은 제 1 정극성 계조곡선(G1_P) 및 제 1 부극성 계조곡선(G1_N)을 포함한다. 마찬가지로제 2 계조곡선(G2)은 제 2 정극성 계조곡선(G2_P) 및 제 2 부극성 계조곡선(G2_N)을 포함한다.As illustrated in FIG. 3, the first grayscale curve G1 includes a first positive grayscale curve G1_P and a first negative grayscale curve G1_N. Similarly, the second gradation curve G2 includes the second positive gradation curve G2_P and the second negative gradation curve G2_N.
제 1 및 제 2 계조곡선(G1, G2)은 영상 데이터(R/G/B data)의 계조들과 아날로그 화소 전압들간의 관계를 나타낸 곡선이다. 즉, 도 3의 X축은 영상 데이터(R/G/B data)의 계조를 나타낸 축이며, 그리고, Y축은 아날로그 화소 전압의 크기를 나타낸 축이다. 도 3에서 알 수 있듯이, 동일 계조에 대응되는 제 2 계조곡선(G2)의 화소 전압과 제 1 계조곡선(G1)의 화소 전압이 서로 다름을 알 수 있다. 구체적으로 제 2 계조곡선(G2)의 화소 전압이 이에 대응되는 제 1 계조곡선(G1)의 화소 전압보다 작음을 알 수 있다. 일예로, 블랙을 표시하기 위한 제 2 계조곡선(G2)의 최대 아날로그 화소 전압은 제 1 계조곡선(G1)의 최대 아날로그 화소 전압보다 작다. The first and second grayscale curves G1 and G2 are curves representing the relationship between the grayscales of the image data R / G / B data and the analog pixel voltages. That is, the X axis of FIG. 3 is an axis indicating the gray level of the image data (R / G / B data), and the Y axis is an axis indicating the magnitude of the analog pixel voltage. As can be seen in FIG. 3, it can be seen that the pixel voltage of the second grayscale curve G2 corresponding to the same grayscale is different from the pixel voltage of the first grayscale curve G1. Specifically, it can be seen that the pixel voltage of the second grayscale curve G2 is smaller than the pixel voltage of the first grayscale curve G1 corresponding thereto. For example, the maximum analog pixel voltage of the second grayscale curve G2 for displaying black is smaller than the maximum analog pixel voltage of the first grayscale curve G1.
제 2 계조곡선(G2)의 아날로그 화소 전압들간의 전압차이가 제 1 계조곡선(G1)의 아날로그 화소 전압들간의 전압차이보다 작다. 다시 말하여, 제 1 계조곡선(G1)을 이용하여 영상 데이터(R/G/B data)의 계조를 나타내게 되면, 영상의 명암비(contrast ratio)가 상대적으로 향상되지만 소비전력이 증가한다. 반면, 제 2 계조곡선(G2)을 이용하여 영상 데이터(R/G/B data)의 계조를 나타내게 되면, 영상의 명암비가 저하되지만 소비전력이 감소한다.The voltage difference between the analog pixel voltages of the second grayscale curve G2 is smaller than the voltage difference between the analog pixel voltages of the first grayscale curve G1. In other words, when the gray scale of the image data R / G / B data is represented using the first gray scale curve G1, the contrast ratio of the image is relatively improved, but power consumption is increased. On the other hand, when the gray scale of the image data R / G / B data is represented using the second gray curve G2, the contrast ratio of the image is lowered but power consumption is reduced.
이와 같이 본 발명에서는 화면에 표시될 영상이 정지영상인지 아니면 동영상인지를 판별하고, 이 판별결과 이 영상이 상대적으로 화질의 중요도가 떨어지는 정지영상일 경우 제 2 계조곡선(G2)을 이용하여 영상 데이터(R/G/B data)들의 계조를 표현함으로써 소비전력을 감소시킨다. 그리고 이 판별결과 이 영상이 상대적으로 화질의 중요도가 높은 동영상일 경우에는 제 1 계조곡선(G1)을 이용하여 영상 데이터(R/G/B data)들의 계조를 표현함으로써 화질이 저하되는 것을 방지할 수 있다. As described above, according to the present invention, it is determined whether the image to be displayed on the screen is a still image or a moving image. When the image is a still image having a relatively low importance of image quality, the image data using the second gradation curve G2 is determined. The power consumption is reduced by expressing the gradation of (R / G / B data). As a result of this determination, when the image is a video having a relatively high importance of image quality, the image quality (R / G / B data) is expressed by using the first gradation curve G1 to prevent the image quality from being lowered. Can be.
도 4는 본 발명의 액정표시장치의 구동방법을 나타낸 순서도이다.4 is a flowchart illustrating a method of driving a liquid crystal display of the present invention.
먼저, 미리 설정된 k(k는 2이상의 자연수)개의 연속된 프레임 기간들 동안의 영상 데이터(R/G/B data)들을 검사하여(S1), 이 프레임 기간들 동안 화면에 표시하고자 영상이 정지영상인지 동영상인지를 판단한다(S2).First, the image data (R / G / B data) for k consecutive k (k is two or more natural numbers) consecutive frame periods is examined (S1), and the image is displayed as a still image to be displayed on the screen during these frame periods. It is determined whether or not the video (S2).
이후, 상기 영상판별부(100)로부터의 판단결과 이 영상이 정지영상일 경우 제 2 계조곡선(G2)을 이용하여 영상 데이터(R/G/B data)들의 계조를 표현한다(S3). 그러나, 이 판별결과 이 영상이 동영상일 경우에는 제 1 계조곡선(G1)을 이용하여 영상 데이터(R/G/B data)들의 계조를 표현한다(S2-1).Subsequently, when the image is a still image, the gray scale of the image data R / G / B data is expressed using the second grayscale curve G2 when the determination result from the
한편, 이 영상이 동영상으로 판단될 경우 상술된 제 1 계조곡선(G1) 대신에 기 공지된 동영상 화질 보정을 위한 각종 함수식에 근거한 계조곡선이 사용될 수 도 있다.On the other hand, if it is determined that the image is a moving image, instead of the above-described first gradation curve G1, a gradation curve based on various functions for correcting the moving image quality may be used.
또한 본 발명에서는 이러한 영상판별부(100)에 백라이트를 조절할 수 있는 몇 가지 기능을 접목함으로써, 이 영상판별부(100)가 입력 영상 데이터의 유형과 성질에 따라 유기적으로 반응할 수 있도록 구성할 수도 있다.In addition, in the present invention, by combining several functions of controlling the backlight to the
여기서, 본 발명에 따른 영상판별부(100)의 영상 판별 원리를 구체적으로 설명하면 다음과 같다.Here, the principle of image discrimination by the
도 5 및 도 6은 본 발명에서의 영상판별부(100)의 영상 판별 원리를 설명하기 위한 도면이다.5 and 6 are diagrams for explaining the principle of image discrimination by the
영상판별부(100)는, 도 5에 도시된 바와 같이, 화면(SCR)에 적어도 하나의 검사 지점(TS)을 설정하고, 이 검사 지점(TS)에 위치한 적어도 하나의 단위 화소에 k프레임 기간들 동안 공급되는 영상 데이터(R/G/B data)들을 프레임 기간 별로 비교하여, 각 프레임 기간의 영상 데이터(R/G/B data)들이 모두 동일한 경우 상기 k프레임 기간들 동안 화면(SCR)에 표시되는 영상을 정지영상으로 판단하는 반면, 각 프레임 기간의 영상 데이터(R/G/B data)들 중 어느 하나라도 다를 경우 상기 k프레임 기간들 동안 상기 화면(SCR)에 표시되는 영상을 동영상으로 판단한다.As illustrated in FIG. 5, the
여기서, 단위 화소(UX_Odd, UX_Even)는 적색 영상을 표시하는 적색 화소(R_Odd, R_Even), 녹색 영상을 표시하는 녹색 화소(G_Odd, G_Even) 및 청색 영상을 표시하는 청색 화소(B_Odd, B_Even)로 구성된다.Here, the unit pixels UX_Odd and UX_Even may include red pixels R_Odd and R_Even for displaying a red image, green pixels G_Odd and G_Even for displaying a green image, and blue pixels B_Odd and B_Even for displaying a blue image. do.
이 단위 화소에 공급되는 영상 데이터(R/G/B data)는 상기 적색 화소에 공급되는 적색 영상 데이터(R/G/B data), 상기 녹색 화소에 공급되는 녹색 영상 데이터(R/G/B data) 및 상기 청색 화소에 공급되는 청색 영상 데이터(R/G/B data)로 구성된다.The image data R / G / B data supplied to the unit pixel includes red image data R / G / B data supplied to the red pixel and green image data R / G / B supplied to the green pixel. data) and blue image data (R / G / B data) supplied to the blue pixel.
이때, 영상판별부(100)는 이 검사 지점(TS)의 단위 화소에 공급되는 적색 영 상 데이터(R/G/B data), 녹색 영상 데이터(R/G/B data) 및 청색 영상 데이터(R/G/B data)의 총합을 n프레임 기간들 동안 각 프레임 기간별로 비교하여 k프레임 기간들 동안의 영상의 동일 여부를 판단한다.In this case, the
예를 들어, 도 5에 도시된 바와 같이, 표시패널의 화면(SCR)에는 9개의 검사 지점(TS)들이 형성되어 있으며, 각 검사 지점(TS)에는 2개의 단위 화소(UX_Odd, UX_Even)가 위치하고 있다. 2개의 단위 화소 중 하나는 기수번째 영상 데이터(R/G/B data)가 공급되는 기수 단위 화소(UX_Odd)이고, 그리고 나머지 하나는 우수번째 영상 데이터(R/G/B data)가 공급되는 우수 단위 화소(UX_Even)이다. 기수 단위 화소는 기수 적색 화소(R_Odd), 기수 녹색 화소(G_Odd) 및 기수 청색 화소(B_Odd)를 포함하며, 그리고 우수 단위 화소는 우수 적색 화소(R_Even), 우수 녹색 화소(G_Even) 및 우수 청색 화소(B_Even)를 포함한다.For example, as illustrated in FIG. 5, nine inspection points TS are formed on the screen SCR of the display panel, and two unit pixels UX_Odd and UX_Even are positioned at each inspection point TS. have. One of the two unit pixels is the odd unit pixel (UX_Odd) to which the odd-numbered image data (R / G / B data) is supplied, and the other is the even-number to which the even-numbered image data (R / G / B data) is supplied. It is a unit pixel UX_Even. Radix unit pixels include radix red pixels (R_Odd), radix green pixels (G_Odd) and radix blue pixels (B_Odd), and even unit pixels include even red pixels (R_Even), even green pixels (G_Even), and even blue pixels. (B_Even) is included.
기수 적색 화소(R_Odd)에는 기수 적색 영상 데이터가 공급되며, 기수 녹색 화소(G_Odd)에는 기수 녹색 영상 데이터가 공급되며, 및 기수 청색 화소(B_Odd)에는 기수 청색 영상 데이터가 공급되며, 우수 적색 화소(R_Even)에는 우수 적색 영상 데이터가 공급되며, 우수 녹색 화소(G_Even)에는 우수 녹색 영상 데이터가 공급되며, 그리고 우수 청색 화소(B_Even)에는 우수 청색 영상 데이터가 공급된다.Radix red image data is supplied to the radix red pixel R_Odd, Radix green image data is supplied to the radix green pixel G_Odd, Radix blue image data is supplied to the radix blue pixel B_Odd, and even red pixel ( Even red image data is supplied to R_Even, even green image data is supplied to even green pixel G_Even, and even blue image data is supplied to even blue pixel B_Even.
만약, 도 6에 도시된 바와 같이, 제 1 프레임 기간에서의 제 1 검사 지점에 위치한 기수 적색 영상 데이터(R/G/B data), 기수 녹색 영상 데이터(R/G/B data) 및 기수 청색 영상 데이터(R/G/B data)간의 총합이 나머지 제 2 내지 제 5 프레임 기간 각각에서의 제 1 검사 지점에 위치한 기수 적색 영상 데이터(R/G/B data), 기 수 녹색 영상 데이터(R/G/B data) 및 기수 청색 영상 데이터(R/G/B data)간의 총합과 동일하다면 이 제 1 내지 제 5 프레임 기간들 동안 제 1 검사 지점에 위치한 기수 단위 화소에 표현되는 영상들이 모두 동일한 영상으로 판단된다. 마찬 가지로, 제 1 프레임 기간에서의 제 1 검사 지점에 위치한 우수 적색 영상 데이터(R/G/B data), 우수 녹색 영상 데이터(R/G/B data) 및 우수 청색 영상 데이터(R/G/B data)간의 총합이 나머지 제 2 내지 제 5 프레임 기간 각각에서의 제 1 검사 지점에 위치한 우수 적색 영상 데이터(R/G/B data), 우수 녹색 영상 데이터(R/G/B data) 및 우수 청색 영상 데이터(R/G/B data)간의 총합과 동일하다면 이 제 1 내지 제 5 프레임 기간들 동안 제 1 검사 지점에 위치한 우수 단위 화소에 표현되는 영상들이 모두 동일한 영상으로 판단된다. 이때, 이 제 1 검사 지점에서 어느 한 프레임 기간에서라도 기수 및 우수 단위 화소들에서의 각 데이터간의 총합이 다를 경우 이 제 1 검사 지점에 위치한 단위 화소들에서 표현되는 영상들은 모두 동일하지 않은 영상으로 판단된다. 6, the radix red image data (R / G / B data), the radix green image data (R / G / B data), and the radix blue, which are located at the first inspection point in the first frame period, are illustrated in FIG. 6. Radix red image data (R / G / B data) and radix green image data (R / G / B data) whose total sum of the image data (R / G / B data) is located at the first inspection point in each of the remaining second to fifth frame periods. / G / B data) and the odd blue image data (R / G / B data), if the sum is equal, the images represented in the radix unit pixels located at the first inspection point during the first to fifth frame periods are all the same. It is judged by the image. Likewise, even red image data (R / G / B data), even green image data (R / G / B data) and even blue image data (R / G) located at the first inspection point in the first frame period. / B data), the sum of the even red image data (R / G / B data), the even green image data (R / G / B data), which are located at the first inspection point in each of the remaining second to fifth frame periods; If the sum of the even blue image data R / G / B data is the same, all of the images represented by the even unit pixel positioned at the first inspection point during the first to fifth frame periods are determined to be the same image. In this case, when the total sum of the data in the odd and even unit pixels is different in any one frame period at this first inspection point, all the images represented by the unit pixels located at the first inspection point are judged to be not identical. do.
이와 같은 방식으로, 제 1 내지 제 5 프레임 기간들 동안 나머지 제 2 내지 제 9 검사 지점들 각각에서의 영상의 동일 여부를 확인하여, 이 9개의 검사 지점 각각이 모두 동일한 영상을 표시하고 있는 것으로 확인되면 이 제 1 내지 제 5 프레임 기간들 동안 화면(SCR)에 표시되는 영상은 정지영상으로 최종 판단된다. 그러나, 이들 제 1 내지 제 9 검사 지점들 중 어느 하나라도 다른 영상을 포함하고 있을 경우 이 제 1 내지 제 5 프레임 기간들 동안 화면(SCR)에 표시되는 영상은 동영상으로 최종 판단된다.In this way, it is checked whether the images at each of the remaining second to ninth inspection points are the same during the first to fifth frame periods, so that each of the nine inspection points is displaying the same image. In this case, the image displayed on the screen SCR during the first to fifth frame periods is finally determined as a still image. However, when any one of these first to ninth inspection points includes another image, the image displayed on the screen SCR during the first to fifth frame periods is finally determined as a moving image.
도 7은 본 발명의 효과를 설명하기 위한 도면이다.7 is a view for explaining the effect of the present invention.
도 7의 (a)는 제 1 계조곡선(G1)의 적용시 두 종류의 정지화상을 나타낸 도면이고, 도 7의 (b)는 제 2 계조곡선(G2)의 적용시 두 종류의 정지화상을 나타낸 도면으로서, 도 7의 (b)의 영상이 도 7의 (a)의 영상에 비하여 명암비가 낮음을 알 수 있다. 그러나, 이 도 7에 도시된 두 종류의 영상은 모두 정지영상으로서, 이와 같이 명암비가 낮아도 이 정지영상에 나타난 글을 읽는데 있어 전혀 문제가 되지 않음을 알 수 있다.FIG. 7A illustrates two kinds of still images when the first gradation curve G1 is applied, and FIG. 7B illustrates two kinds of still images when the second gradation curve G2 is applied. As shown in the figure, it can be seen that the contrast ratio of the image of FIG. 7B is lower than that of the image of FIG. However, both types of images shown in FIG. 7 are still images, and even if the contrast ratio is low, it can be seen that there is no problem in reading the text appearing in the still images.
이상에서 설명한 본 발명은 상술한 실시예 및 첨부된 도면에 한정되는 것이 아니고, 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 여러 가지 치환, 변형 및 변경이 가능하다는 것이 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 있어 명백할 것이다.The present invention described above is not limited to the above-described embodiments and the accompanying drawings, and it is common in the art that various substitutions, modifications, and changes can be made without departing from the technical spirit of the present invention. It will be evident to those who have knowledge of.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 액정표시장치를 나타낸 도면1 is a view showing a liquid crystal display device according to an embodiment of the present invention.
도 2는 제 1 및 제 2 계조곡선의 근거가 되는 제 1 및 제 2 계조함수를 나타낸 도면2 is a diagram showing first and second gray scale functions that are the basis of the first and second gray scale curves.
도 3은 도 2의 제 1 및 제 2 계조함수에 근거하여 생성된 제 1 및 제 2 계조곡선을 나타낸 도면FIG. 3 is a diagram illustrating first and second grayscale curves generated based on the first and second grayscale functions of FIG. 2. FIG.
도 4는 본 발명의 액정표시장치의 구동방법을 나타낸 순서도4 is a flowchart illustrating a method of driving a liquid crystal display of the present invention.
도 5 및 도 6은 본 발명에서의 영상판별부의 영상 판별 원리를 설명하기 위한 도면5 and 6 are views for explaining the principle of image discrimination of the image discriminating unit in the present invention.
도 7은 본 발명의 효과를 설명하기 위한 도면7 is a view for explaining the effect of the present invention
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