KR20120024829A - Ｌｅｄ 백라이트의 다이나믹 디밍 - Google Patents

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Abstract

액정 디스플레이(LCD)를 위한 LED 백라이트의 서브섹션들을 제어하기 위한 시스템 및 방법이 개시된다. 예시적인 실시예는 백라이트 서브섹션을 위한 적절한 휘도를 생성하기 위하여 상기 LED 백라이트의 서브섹션들에 대응하는 LCD의 각각의 서브섹션에 대한 히스토그램들을 분석한다. 적절한 휘도는 공통 LED 백라이트들에 의해 생성되는 최대의 또는 일반적인 휘도 미만일 수 있다. 휘도를 줄임으로써 결과적인 디스플레이는 더 적은 전력 소비, 더 긴 수명, 및 더 높은 명암비를 가질 수 있다. LCD를 위한 본래의 서브픽셀 전압들은 백라이트 서브섹션을 위한 적절한 휘도에 근거하여 재스케일된다. 가상 백라이트 데이터는 각각의 서브픽셀에서의 휘도를 시뮬레이션하도록 생성될 수 있고 상기 가상 백라이트 데이터는 본래의 서브픽셀 전압들을 재스케일하는데 사용될 수 있다. 가상 백라이트 데이터는 서로 다른 레벨의 휘도를 생성하는 LED 백라이트의 인접 서브섹션들 사이에서 블렌딩하는데 사용될 수 있다.

Description

ＬＥＤ 백라이트의 다이나믹 디밍{DYNAMIC DIMMING LED BACKLIGHT}
개시된 실시예들은 일반적으로 개별 제어되는 서브섹션들 및 관련된 액정 디스플레이를 구비한 LED 백라이트에 관한 것이다.
액정 디스플레이(LCD)는 가시적인 영상을 생성하기 위하여 함께 작동하는 몇개의 층들을 포함한다. 백라이트는 흔히 LCD 스택이라 칭해지는 것을 통과하는 광선들을 발생시키는데 사용되며, 상기 LCD 스택은 일반적으로 기본 기능들(basic functions) 또는 향상된 기능들(enhanced functions)을 수행하는 몇개의 층들을 포함한다. LCD 스택 내의 가장 근본 층(fundamental layer)은 액정 물질이며, 상기 액정 물질은, 백라이트로부터 기인된 특정양의 광을 통과시키거나 차단(block)하도록, 인가된 전압에 응답하여 능동적으로 구성된다. 액정 물질의 층은 일반적으로 픽셀이라 칭해지는 다수의 소영역들로 분할된다. 풀-컬러(full color) 디스플레이에서, 이 픽셀들은 독립적으로 제어가능한 적색, 녹색, 및 청색 서브 픽셀들의 영역들로 더 분할되며, 여기서 적색 서브픽셀은 적색 색 필터를 가지고, 청색 서브픽셀은 청색 색 필터를 가지며, 녹색 서브픽셀은 녹색 색 필터를 가진다. 이 세개의 색은 일반적으로 원색(primary colors)이라 칭해진다. 물론, 어떤 디스플레이들은 (황색(yellow) 필터를 추가하는 것과 같이) 추가적인 색 필터들을 사용할 수 있으며, 이 추가적인 색 필터들도 여기의 실시예들에서 사용될 수 있다.
각각의 서브픽셀을 통과하는 광은, 비록 일반적으로 이 광이 가시 스펙트럼 전체에 걸쳐 균일(uniform)하지는 않지만, 백라이트로부터의 "백색" (또는 광대역(broadband)) 광으로서 유래된다. 서브픽셀 색 필터들은 각각의 서브픽셀들이 각각의 색(적색, 녹색 또는 청색)의 특정양을 전송할 수 있게 해준다. 원거리에서 보았을 때, 세개의 서브픽셀들은 하나의 합성 픽셀(composite pixel)로서 나타나며, 각각의 서브픽셀 색에 대해 통과하는 광의 양을 전기적으로 제어함으로써 상기 합성 픽셀은 적색, 녹색, 그리고 청색 서브픽셀들로부터의 광의 효율적인 혼합(mixing)으로 인해 매우 광범위한 다양한 색들을 생성할 수 있다.
현재, LCD 백라이트 어셈블리들을 위한 통상의 광원(illumination source)은 형광 튜브(florescent tubes)이나, 업계는 발광 다이오드(LED; light emitting diode)로 향해 가고 있다. 환경적인 고려들(예를 들어, 형광 튜브의 수은), 작은 공간 요구, 저 에너지 소비, 그리고 긴 수명은, LCD 산업이 백라이트용으로 LED를 광범위하게 사용하기 시작하는 이유들 중 일부이다.
LCD는 홈 엔터테인먼트 목적에서만 널리 사용되는 것이 아니라 이제 옥내(indoor) 및 옥외(outdoor) 위치 모두에서 정보/광고 디스플레이로서 사용되고 있다. 정보/광고 목적으로 사용될때, 디스플레이는 연장된 시간 기간 동안에 "on"을 유지할 수 있으며 따라서 전통적인 홈 씨어터에서의 사용에서보다 훨씬 더 많이 사용되는 것을 볼 수 있을 것이다. 또한, 주변의 광 레벨(ambient light level)이 꽤 높은 영역들(특히 옥외)에서 사용될 때, 디스플레이가 적절한 화면 밝기를 유지하기 위해서는 상기 디스플레이가 매우 밝아야만 한다. 연장된 시간 기간 동안 그리고/또는 옥외에서 사용될 때, 전체 에너지 소비가 문제될 수 있다. 따라서, 영상 충실도(image fidelity)를 유지하면서 이 디스플레이들의 전력 소비를 가능한한 제한하는 것이 바람직하다.
예시적인 실시예들은 개별 제어되는 서브섹션들을 구비한 백라이트를 제공한다. 각각의 서브섹션에서의 휘도(luminance)는 LCD로 송신되는 영상 데이터에 근거하여 제어될 수 있다. 유입(incoming) 영상 데이터는 각각의 서브섹션에 대한 요구조건들을 결정하기 위하여 분석될 수 있으며, 만일 일부 영상 데이터가 백라이트의 완전 휘도 출력(full luminance output)을 필요로하지 않는 영상 부분들에 대응하는 경우 이들 일부 영상 데이터는 선택적으로 '디밍(dimming)'될 수 있다. 백라이트 부분들의 선택적 디밍은 전력 소비 감소, 수명 연장, 및 더 높은 명암비(contrast ratio)를 포함(오직 이에만 국한되는 것은 아님)하는 여러가지 장점들을 갖게한다.
이들 및 기타 목적들은 하기의 상세한 설명에서 기술되는 것과 같은 디바이스에 의해 달성된다.
하기의 상세한 설명 및 첨부의 도면들을 읽음으로써 더 나은 이해가 얻어질 수 있으며, 도면에서 동일한 참조 부호들은 동일한 부분을 나타낸다.
도 1은 개별 제어되는 서브섹션들을 구비한 백라이트의 전면도이다.
도 2는 LCD 영상 데이터의 전면도이며 여기서 영상은 몇개의 서브영상들로 분할된다.
도 3은 서브영상의 히스토그램이다.
도 4는 서브영상 히스토그램 데이터를 분석하기 위한 일 실시예의 흐름도이다.
도 5는 백라이트의 전면도이며 여기서 각각의 서브섹션은 대응하는 서브영상을 위한 히스토그램 데이터에 근거하여 적절한 휘도 레벨에서 드라이브될 수 있다.
도 6은 재스케일된(re-scaled) LCD 영상 데이터의 전면도이다.
도 7은 확산(diffusion) 후 도 4로부터의 백라이트의 전면도이다.
도 8은 도 7의 확산 백라이트를 도 6의 재스케일된 LCD 영상과 결합한 결과 영상이다.
도 9는 가우시안 필터와 컨벌루션(convolution)된 백라이트의 완전히 조광(illumination)된 서브섹션의 표면 플롯이다.
도 10은 가상 서브섹션 방법을 사용할 때 인접 서브섹션들의 쌍에 대한 물리적 위치 대 상대적인 휘도의 플롯이다.
도 11은 백라이트의 인접 서브섹션들 사이의 광의 "번짐(bleeding)"을 제어하기 위한 일 실시예의 투사도이다.
도 12는 소정의 밝기 프로파일들을 사용할 때 서브섹션들에 대한 물리적 위치 대 상대적 휘도의 플롯이다.
도 13은 다이나믹 백라이트를 제어하는 물리 구조를 위한 일 실시예의 개략도이다.
도 1은 몇개의 개별적으로 제어가능한 서브섹션들(15)로 분할된 백라이트(10)를 도시한다. 백라이트(10)는 상기 백라이트(10)의 전면(front face)에 마운팅되는 복수의 LED들(도시되지 않음)을 통해 광을 생성한다. 이 예에서, 서브섹션들(15)의 8 x 8 어레이가 도시된다. 그러나, 임의의 개수, 형상 그리고 사이즈의 서브섹션들이 다양한 실시예들과 함께 사용될 수 있다. 실제 서브섹션들의 수는, 디스플레이의 사이즈, 비용, 요구되는 제어 회로의 복잡도, 및 최대 전력 절감에 대한 요구에 의존한다. 이상적으로, 더 많은 수의 서브섹션들은 시스템에 의해 더 높은 레벨의 제어 및 성능을 제공할 것이다. 라인들(16)은 단지 서브섹션들(15)의 제어에 관한 분할을 나타내기 위해 사용된 것이며, 백라이트(10)의 실제 라인들 또는 물리적 분할로서 요구되는 것이 아님을 알아야한다.
도 2는 LCD 영상 데이터(20)를 제공하며, 여기서 이 영상은 백라이트(10)의 서브섹션들(15)(도 1에 도시됨)에 대응하는 서브영상들(22)로 분할된다. 또한, 라인들(26)은 단지 서브영상들의 분할을 나타내기 위해 사용되는 것이며, LCD의 물리적 분할이 아니고, LCD 어셈블리를 통해 보여져서는 안된다
도 3은 도 2에 도시된 서브영상들(22) 중 하나에 대한 히스토그램 데이터의 플롯을 도시한다. 밝기 인덱스 값이 x-축을 따라 보여지고 대응하는 밝기 인덱스 값을 가지는 서브영상 내의 픽셀들의 개수는 y-축을 따라 보여진다. 여기서, 밝기 인덱스 값들은 0(포화되지 않음(no saturation)) 부터 255(완전히 포화됨(fully saturated))까지의 범위이다. 세개의 개별 플롯들(적색 서브픽셀들(37), 청색 서브픽셀들(30), 및 녹색 서브픽셀들(35))이 도 3에 도시된다. 적색 서브픽셀 히스토그램 데이터가 녹색(35) 및 청색(30) 데이터의 우측으로 편향(skew)되므로 적색 서브픽셀들이 백라이트의 서브섹션에 대한 밝기 요건들을 제어할 것이라는 것이 이 플롯으로부터 관측될 수 있다. 또한, 청색 데이터(30)가 쌍봉형(bimodal)임이 관측될 수 있는바, 이는 데이터에 두개의 피크들(0 부근의 제1 피크(31), 및 60 부근의 제2 피크(32))이 존재함을 의미한다. 이중모드 특성은 하기에서 논의될 것이다.
각각의 서브영상에 대응하는 백라이트 서브섹션에 대한 적절한 휘도 레벨을 결정하기 위하여 각각의 서브영상에 대한 히스토그램 데이터가 분석될 것이다. 도 4는 백라이트 서브섹션을 위한 적절한 휘도 설정을 결정하기 위하여 각각의 채널(이 예에서, 적색, 녹색, 및 청색)에 대한 히스토그램 데이터를 분석하기 위한 일 실시예를 도시한다.
히스토그램 데이터가 생성된 후(40), 제1 평균(μ1) 및 표준 편차(σ1)가 계산된다(41). 다음은 이 값들을 계산하고 그것들을 분석하기 위한 한가지 방법이다.
N = 서브영상 내의 전체 픽셀들(적색, 녹색, 또는 청색)의 수로 둔다.
히스토그램을 H(i)(i는 0 내지 255 범위)로 표시한다.
Figure pct00001
로부터 평균을 계산한다.
표준 편차
Figure pct00002
를 계산한다.
그후 평균 값에 1.5 표준 편차를 더함으로써 백라이트의 이 서브섹션을 위한 초기 휘도값(Y = μ1 + 1.5?σ1)이 계산된다(42). 1.5 표준 편차는 일 실시예에 대해 유효한 것으로서 선택된 것임을 알아야 한다. 몇개의 인자들에 따라, 일부 시스템들은 적절한 시스템 성능을 위해 1.5 표준 편차 보다 큰 값 또는 작은 값을 요구할 수 있다. 이 변수는 각각의 디스플레이에 대해 조정될 수 있다.
백라이트 휘도는 '오프' 내지 '풀 온' 범위일 수 있고, 이 점들은, 그 사이 내의 모든 설정들과 함께, 0(오프) 내지 255(풀 온)에서 가변될 수 있는 히스토그램으로부터의 밝기 인덱스 값들을 사용하여 캘리브레이션(calibration)되어야 한다. 따라서, 초기 휘도 값이 계산된 후, 그것은 최대 값 255와 비교될 것이다(단계(43) 참조). 초기 휘도 값이 255보다 크다면, 이 서브섹션들에 대한 백라이트 휘도는 단순히 풀 온(255)으로 설정되고 이 채널에 대해 저장된다(단계(43) 내지 단계(47)). 여기에서 '채널'의 사용은 LCD 내에서 영상을 생성하는데 사용되는 원색들(primary colors) 중 하나를 표시한다. 위에서 논의된 바와 같이, 일반적인 LCD는 세개의 채널들(적색, 녹색 및 청색)을 포함하지만 다른 LCD 설정들은 (황색과 같은) 추가적인 색들을 사용할 수 있으며 따라서 4개 이상의 채널들을 포함할 수 있다.
그 후, 이 채널에 대한 히스토그램 데이터가 쌍봉형 분포인지가 테스트될 수 있다(단계 44). 이 단계가 수행되는 것은, 분포가 복수개의 피크들을 포함한다면 단순히 표준 편차들의 일부 양을 평균하고 더하는 것은 더 높은 백라이트 레벨을 요구할 피크를 완전히 미싱(missing)할 수 있기 때문이다. 예를 들어, 도 3을 참조하면, 위에서 언급한 바와 같이, 청색 곡선(30)이 쌍봉형으로 고려될 수 있다. 청색 곡선(30)을 위한 초기 휘도(Yi)는 피크들(31과 32) 사이의 어딘가에 있을 수 있으며, 따라서 백라이트의 최고량을 요구하는 피크(32)를 미싱할 수 있다(즉, 청색 곡선이 백라이트 레벨을 드라이브하고 있었다면, 피크(32)가 그것의 필요한 휘도를 달성하는 것을 보장하기 위해서 최소 휘도 레벨이 70에 근접해야 할 것이다.). 그러나, 이러한 특정 경우에, 이것은 분석의 결과(outcome)에 영향을 주지 않을 것인데, 그 이유는 세개의 채널들 사이의 최고 휘도 값이 서브섹션에 대해 최종적으로 사용될 값이기 때문이다(도 4의 단계(48)참조). 그러나, 주요 색(driving color)(이 특정 경우에, 적색 채널이 실제로 주요 색이다)이, 피크들 중 하나가 적절하게 조광(illumination)되지 않게되도록하는 몇개의 피크들을 포함하지 않는다는 것을 보장하기 위하여 쌍봉형 분포에 대한 테스트가 여전히 수행될 수 있다.
다음은 히스토그램이 쌍봉형(44)인지를 결정하기 위한 한가지 방법이다. 오츠의 알고리즘(Otsu's algorithm)을 사용하여, 히스토그램 내의 분포들 사이에서 최적의 분리점(separation point)를 찾도록 한다.
C = nB(T)nO(T)[μB(T) - μO(T)] (오츠의 알고리즘)
여기서,
T는 임계값이고 0 내지 255의 범위이다.
nB(T)는 임계값 미만이 되는 픽셀들의 수이다.
nO(T)는 임계값을 초과하는 픽셀들의 수이다.
μB(T)는 임계값 미만의 픽셀들의 평균값이다.
μO(T)는 임계값을 초과하는 픽셀들의 평균값이다.
히스토그램에서 T의 각각의 값 각각에 대해 오츠의 알고리즘을 수행하고 C의 최대값(이는 Tmax로 참조될 것이며 또한 오츠 임계값으로도 알려질 것이다)에 대응하는 T를 결정한다.
Tmax를 제 평균값 μ1과 비교한다.
만약 |Tmax-μ1|≤△이면, 히스토그램 데이터는 쌍봉형이 아니고 서브섹션을 위한 휘도 값은 초기 휘도 값과 동일하다. Yf=Yi
△가 각각의 디스플레이 설정에 대해 선택될 수 있고 디스플레이의 타입 및 상기 디스플레이 상에 무엇이 보여지고 있는지에 따라 조정될 필요가 있을 수 있음을 알아야 한다. 몇몇 디스플레이들에서 10근처의 △값을 사용하여 허용가능한 결과들이 발견되었다.
만약 |Tmax-μ1|>△이면, 히스토그램 데이터는 쌍봉형이고 다음의 단계들이 수행되어야 한다.
오츠 임계값 Tmax의 우측에서의 히스토그램 데이터에 근거하여 제2 평균 및 제2 표준 편차를 계산한다(도 4의 단계(45) 참조).
j = Tmax로 설정한다.
Figure pct00003
// N을 새 샘플 사이즈로 설정한다.
Figure pct00004
로부터 제2 평균을 계산한다.
Figure pct00005
로부터 제2 표준 편차를 계산한다.
이 채널에 대한 최종 휘도 값(Yf)은 평균과 표준편차의 합(Yf = μ2 + 1.0 ?σ2)으로 계산될 수 있다(46). 또한, 허용가능한 결과들이 하나의 표준 편차를 사용하여 찾아졌으나, 서로 다른 디스플레이 설정들은 서로 다른 수의 표준 편차들을 요구할 수 있다. 이 최종 휘도값은 가능한 최대 휘도값(255)과 비교되어야 하고 만약 그것이 이 값보다 크다면, 휘도 값은 단순히 최대 휘도 255로 저장될 것이다 (만약 Yf>255 이면 Yf=255). 이 채널에 대한 최종 휘도 값이 저장되고(47) 나머지 두개의 채널들에 대해 단계들(40-47)이 반복된다. 마지막으로, 세계의 채널들(R,G,B) 모두에 대한 최종 휘도 값이 결정되었을 때, 이 값들이 서로 비교되고 최대 최종 휘도 값 Yf이 백라이트 서브섹션을 위한 적절한 휘도 값으로서 저장된다(48).
도 5는 휘도 값들 각각이 저장되고 대응하는 서브섹션들이 그것들의 적정 휘도 값들에서 드라이브된 후(필요하다면, 감마 보정(Gamma correction)이 수행된 후-감마 보정에 대한 더 많은 정보에 대해서는 하기를 참조한다-) 백라이트(10)가 무엇처럼 보일 수 있는지 보여준다. 이는 휘도 값들의 전류/전압 레벨들로의 변환을 수반할 수 있으며, 휘도 레벨 0이 0 앰프(또는 볼트)에 대응하고 휘도 레벨 255가 x 앰프(또는 볼트)(여기서, x는 LED로부터 최대 휘도를 생성하는 전력 레벨을 나타냄)에 대응하는 선형 관계를 생성함으로써 본 기술분야의 당업자에 의해 쉽게 달성될 수 있다. 도 5로부터, 다른 섹션들은 약간 회색 내지 진한 회색인 반면 일부 서브섹션들이 완전히 on(백색)임이 쉽게 관측될 수 있다. 백라이트의 이 섹션들을 디밍하는 성능은 더 깊은 흑색(black)/어두운(dark) 색을 제공할뿐만 아니라 전력을 절감(save)할 것인데, 그 이유는 백라이트가 완전 휘도에서 액정 물질을 통하여 반짝이고 있지 않기 때문이다.
그러나, LCD 서브픽셀 전압들은 일반적으로 "풀 온" 백라이트를 바탕으로 결정되고, 백라이트의 섹션들이 디밍되었을 때, 화면 충실도(picture fidelity)가 높게 유지되고 디스플레이에 의해 적절한 색이 생성되는 것을 보장하기 위하여 서브픽셀 전압들이 재스케일(조정)될 필요가 있을 수 있다. LCD 서브픽셀 전압을 재스케일링하기 위한 한가지 방법은 상기 서브픽셀 전압을 적정 휘도 레벨/최대 휘도로 나누는 것이다. 도 6은 계산된 백라이트 휘도 레벨들에 근거하여 재스케일된 후의 (조정된 백라이트 레벨이 없는) 결과적인 LCD 영상 데이터를 보여준다.
예를 들어, 도 5에 도시된 서브섹션(50)은 128의 휘도 레벨을 가질 수 있다. 이는 가능한 255(최대 휘도) 중의 128이 될 것이며, 결과적으로 122/255=대략 1/2이 된다. 예로서, 서브섹션(50)을 위한 서브픽셀 전압들 중 하나가 본래 1mV였다고 가정하기로 한다. 이 서브픽셀 전압을 재스케일하기 위하여, 1mV를 1/2로 나눈다. 이제, 서브픽셀 전압은 2mV여야만 한다. 보통 검은(normally black) LCD 스택을 다루고 있다고 가정하면(광을 통과시키도록 결정들을 배열하기 위하여 전압이 요구된다), 백라이트 레벨을 감소시켰으므로 서브픽셀 전압에서 이 증가가 요구된다. 그러므로, 도 5로부터, 백라이트가 서브섹션(50)에서 대략 50% 감소할 것임을 알 수 있고, 따라서 영상 내의 본래의 색들을 생성하기 위해서, 액정을 통과하는 더 많은 광을 허용하기 위하여 서브픽셀 전압이 증가되어야 한다. 서브섹션(50)에 대한 외견상 더 밝은 결과적인 LCD 영상이 도 6에서 관측될 수 있다. 도 6은 단지 영상 데이터를 보여주며 LCD에 조광(illumination)하는 실제 백라이트 레벨들을 고려하지 않는다. 따라서, 서브섹션(50)이 더 밝게 보인다하더라도, 이는 새로운 백라이트 레벨들이 적용될 때 설명될 것이다.
제2 예로서, 도 5에 도시된 서브섹션(55)은 255(최대 휘도)의 휘도 레벨을 가질 수 있다. 이는 255/255, 즉 1일 것이다. 따라서, 서브섹션(55)에 대한 임의의 본래 서브픽셀 전압(예컨대, V)을 가정하면, 백라이트 서브섹션이 풀 온으로 유지되기 때문에 결과적인 스케일된 서브픽셀 전압이 동일할 것이다. V/1=V. 이는 도 5에서 서브섹션(55)이 백색으로 나타나는 것으로 관측될 수 있다. 또한, 백라이트가 "풀 온"에서 유지되고 따라서 서브픽셀 전압들이 그것들의 본래 설정들로부터 변경되지 않았기 때문에, 도 6의 서브섹션(55)이 도 2의 본래 영상과 동일하게 나타나는 것에 주목하여야 한다.
LCD 어셈블리들에서, 디스플레이를 통해 더 균일한 광 외형(appearance)을 제공하기 위하여 백라이트와 액정 물질 사이 내에 광 산광(diffusing)/산란(scattering) 소자(여기에서는 '산광기(diffuser)')를 위치시키는 것은 흔한 일이다. 산광기 없이, 광의 LED 포인트-소스들은 최종 디스플레이를 통하여 볼 수 있다. 따라서, 도 5로부터의 백라이트가 산광기 아래에 위치될 때, 결과적인 휘도 패턴이 도 7에서 보여질 수 있다. 또한, 도 7로부터의 확산된 백라이트가 도 6으로부터의 재스케일된 LCD 영상 데이터 뒤에 위치될 때, LCD로부터의 결과적인 영상이 도 8에 도시된다.
쉽게 관측될 수 있는 바와 같이, 확산 특성들은, 특히 서브섹션들의 에지들 근처에서, 백라이트의 실제 휘도 레벨들을 변경한다. 예를 들어 서브섹션(50)을 보면, 중심(51)에서의 휘도는 허용가능하나, 에지들(52) 근처의 휘도는 밝은 인접 서브섹션들(60)으로부터의 '번짐(bleed over)'으로 인해 증가되었다.
이 현상을 설명하기 위하여 발견된 한가지 방법은 LCD 서브픽셀 전압들의 재스케일링 중에 인접 서브섹션들의 '번짐' 특성이 수학적으로 모델링되어 설명될 수 있는 '가상 백라이트(virtual backlight)' 즉 'VB'의 생성이다. VB를 생성하기 위하여 주어진 백라이트를 수학적으로 모델링하기 위한 많은 방법들이 존재한다.
VB를 생성하는 한가지 방법은 '가상 서브섹션들(virtual subsections)'로서 참조될 수 있으며, 상기 방법은 산광기(diffuser)를 통해 보여지는 것과 같이, 백라이트 어셈블리 내의 단일의, 완전히 조광된 서브섹션의 외형(appearance)을 나타내는 저장된 데이터 매트릭스의 사용에 근거한 것이다. 도 9는 가우시안 필터를 사용하여 컨벌루션(convolution)된 완전히 조광된(fully illuminated) 서브섹션(90)의 표면 플롯을 제공한다. 서브섹션(90)은 폭(W)(93), 높이(H)(92), 및 꼬리(tail)(T)(95)를 가지며, 여기서 W, H, T는 각각 픽셀들로 측정된다. 꼬리(95)는 백라이트의 인접 서브섹션들로부터의 휘도(luminance)에 의해 영향받을 수 있는 서브픽셀들을 나타낸다. 즉, 서브섹션(90)의 물리적 에지 너머로 연장되는 서브섹션의 조도(illumination). 따라서, 서브섹션에 대한 저장된 매트릭스의 치수는 (2T+W)x(2T+H)일 것이다. 가상 서브섹션이 실제 서브섹션보다 더 크므로, 인접 서브섹션들이 오버랩될 수 있고 서브섹션들의 에지들을 블렌딩하기 위하여 추가 광의 원리(principle of additive light)가 사용될 수 있다.
도 10은 인접 서브섹션들의 쌍에 대한 물리적 위치(physical position) 대 상대 휘도(relative luminance)를 도시한다. 이 도면의 x-축은 픽셀 위치를 나타내며, y-축은 백라이트 서브섹션들의 상대 휘도를 나타낸다. 상대 휘도는 도 4에서 서브섹션(서브섹션)에 대해 결정된 백라이트 휘도 Y의 퍼센티지를 나타낸다. 따라서, 0.5는 휘도의 1/2을 나타내며, 0.25는 휘도의 1/4을 나타내고, 기타 등등이다. 제1 서브섹션(100) 및 인접한 제2 서브섹션(101)의 플롯이 도시된다. 라인(105)은 서브섹션들 사이의 물리적 분할 라인을 나타낸다. 제1 서브섹션(100)을 보면, 픽셀 0에서 완전 휘도 레벨(full luminance level)이 기록된다. (서브섹션들 사이의 분할(105)에 접근함에 따라) 픽셀 위치가 증가하므로 상대 휘도는 감소된다. 픽셀 90에서, 완전 휘도 레벨의 절반만이 기록된다. (서브섹션들 사이의 분할(105)로부터 멀리 이동함에 따라) 픽셀 위치가 계속 증가하므로 상대 휘도는 그것이 픽셀 180에서 0에 도달할때까지 계속 감소한다. 따라서, 이 예에서 각각의 서브섹션의 꼬리 T는 90 픽셀 길이일 수 있다. 인접 서브섹션(101)에 대한 플롯을 사용하여 대칭적으로 대향인 경향(trend)이 보여질 수 있다.
인접 서브섹션들(100, 101)에 대한 플롯은 라인(105)에 대해 그리고 상대 휘도 0.5에 대해 대칭이므로, 서브섹션들이 동일한 백라이트 휘도 레벨로 드라이브되면, 상기 서브섹션들은 상기 서브섹션들사이의 라인(105)에 걸쳐 100% 휘도를 생성하도록 블렌딩될 것이다. 명백히도, 라인(105)에서, 각각의 서브섹션을 위한 VB 데이터가 그 서브섹션을 위한 백라이트 휘도의 0.5 또는 50%에 있으므로, 각각의 서브섹션이 동일한 백라이트 휘도로 드라이브된다면, 이 서브섹션들은 함께 더해져 라인(105)에 걸쳐 동일한 휘도 레벨을 생성할 것이다. 서브섹션들이 서로 다른 휘도 레벨들로 드라이브된다면, VB 데이터가 엔터됨에 따라, 이것은 서로 다른 휘도 레벨들 사이에서 블렌딩할 것이다. 예를 들어, 서브섹션(100) 내의 픽셀 위치(38)에서, VB 데이터는 서브섹션(100)의 휘도의 90%와 서브섹션(101)에 대한 휘도의 10%의 합이어야 한다.
명백히도, 도 10에 도시된 관계는 단지 인접 서브섹션 에지들 및 인접 서브섹션들의 '꼬리' 부분 내에 있는 서브픽셀들에 적용된다. 따라서, 임의의 다른 서브섹션들에 인접하지 않은 서브섹션 에지들은 이 관계를 보이지 않을 수 있으며 그 서브섹션을 위한 VB 데이터로서 단순히 휘도 레벨의 100%를 사용할 수 있다.
서브섹션 에지들을 따라 백라이트 휘도를 위한 모델과 함께 각각의 백라이트 서브섹션을 위한 휘도 값들을 사용함으로써, 각각의 서브섹션을 위한 VB 데이터의 어레이가 저장될 수 있고 디스플레이 내의 각각의 픽셀에 대한 VB 데이터를 포함하는 더 큰 어레이를 생성하도록 결합될 수 있다. 위에서 논의된 바와 같이, 그후, 본래의 LCD 영상 데이터를 적절하게 재스케일하기 위하여 본래의 서브섹션 전압들이 최대 백라이트 값에 대한 VB 데이터의 비율(VB데이터/최대 백라이트 값)로 나누어질 수 있다.
인접 서브섹션들 사이의 관계를 나타내기 위하여 도 10에서 가우시안 곡선이 사용되었으나, 반드시 이것이 요구되는 것은 아니다. 일부 실시예들에서, 선형 관계 또는 지수 함수가, 확산된 백라이트를 사용하여 실제로 무엇이 발생하는 것에 대해 더 적절한 수학적 표현을 제공할 수 있다. 다른 수학적 모델들이 하기에서 논의된다. 이는 이러한 타입의 시스템을 설계할 때 고려해야할 흥미로운 점을 제기한다. 존재하는 물리적 백라이트를 모델링하기 위하여 수학적 시스템이 유도되거나 또는 선택된 수학적 모델에 유사하게 작동하도록 물리적 백라이트가 설계될 수 있다.
도 10에 도시된 가우시안 관계를 사용한다면, 이러한 타입의 관계가 실제로 존재하게끔 물리적 시스템을 설계하는 것이 유익할 수 있다. 예를 들어, 백라이트 및 산광기는 각각의 서브섹션의 오버랩 경계부(overlapping edge)에서 단지 50%의 휘도가 존재하게끔 설계되어야 한다. 도 11은 이러한 구체적인 실시예를 달성하기 위한 한가지 방법을 보여주며, 여기서 백라이트 LED들(125)과 산광 소자(diffusing element)(도시되지 않음) 사이에 분할 벽들(dividing walls)(120)의 어레이가 사용되었다. 도 11은 간략화된 도면을 도시하는바, 3 x 3 어레이만이 도시되고 모든 서브섹션들 내에 LED들을 보여주고 있지는 않다. 그러나, 위에서 논의된 바와 같이, 백라이트 서브섹션들의 수는 다양한 인자들에 따라 가변될 수 있으며, 본 기술 분야의 당 업자는 간략화된 도면 11을 모든 서브섹션들에 LED를 구비한 8 x 8 어레이(또는 다른 배열)로 쉽게 수정할 수 있다.
바람직하게는, 분할 벽들(120)의 단부와 산광기 사이에 갭이 있을 수 있다. 이는 임의의 분할 벽들(120)이 최종 디스플레이를 통해 보여지는 것을 방지해줄 것이다. 분학 벽들(120)의 정밀한 기하구조 및 그것들의 산광기와의 관계가 각각의 디스플레이를 위해 미세 조정(fine tuning)될 것이 요구될 수 있다. 허용가능한 결과는 70 인치 LCD 디스플레이에서 발견될 수 있으며, 여기서 분할 벽들(120)은 분할 벽(120)과 산광기 사이에 30-40mm의 갭을 구비한 약 2 내지 3인치 높이이다.
위에서 언급된 바와 같이, 산광기를 통과하는 백라이트를 시뮬레이션하기 위하여 다른 수학적 모델들이 사용될 수 있다. 한가지 다른 방법은 포인트 스프레드 함수(PSF)를 사용하는 것이다. 산광기가 광학적 저역 통과 필터와 같이 취급된다면, 가상 백라이트에 대해 2D 필터 동작이 수행될 수 있다. 산광된 백라이트가 서브섹션들 사이의 경계를 따라 블러 동작만을 요구한다는 것을 관측함으로써 PSF를 수정할 수도 있다.
가우시안 포인트 스프레드 함수를 통해 구성된 완전히 조광된 서브섹션과 더 디밍된(dimmer) 인접 서브섹션 사이의 에지에 대한 검토는 일련의 공통 곡선들(common curves)을 보여준다. 도 12는 1에서 0.5로(곡선(130)), 1에서 0.25로(곡선(132)), 그리고 1에로 0으로(곡선(134))의 상대 휘도 변화를 보여준다. Z(x)를 1로부터 0으로 가는 곡선으로 표시하면, 인접해 있는 서브섹션들 사이의 밝기에 있어서의 어떠한 변화를 식 f(x)=y1+Z(x)(y0-y1)(여기서, y0는 시작 서브섹션의 밝기이고 y1은 종료 서브섹션의 밝기임)으로 재현하는 것이 가능하다.
따라서, 이 방법을 위한 2-단계 과정은, (1) 위의 식을 사용하여 각각의 서브섹션의 중간에서 수직으로 하강하는(run down)하는 일련의 변화하는 밝기 라인들(changing brightness lines)을 생성한다. 만약 서브섹션들이 직사각형이라면, 이 동작을 위해 "더 긴" 밝기 함수가 요구될 것이다. (2) VB의 상부(top)에서 시작하여, 단계 (1)로부터의 데이터를 각각의 곡선에 대한 종점들로서 사용하여 일련의 수평 밝기 곡선(horizontal brightness curves)들을 생성한다.
가상 백라이트를 생성하기 위한 최종 기법은 베지어 곡선(Bezier Curves)의 사용을 통한 것일 것이다. 이 기법에서, 서브섹션 중심들 사이에서 보간(interpolation)하고 따라서 산광(diffusion)을 시뮬레이션하기 위하여 큐빅 스플라인들(cubic splines)이 사용될 수 있다. 가상 백라이트 내의 각각의 점에 대해, 하기의 식이 계산될 것이다.
Figure pct00006
위에서 논의된 바와 같이, VB용 데이터가 생성된 후, LCD 비디오 영상을 적절하게 재스케일하기 위하여 상기 데이터는 대응하는 서브픽셀 전압들로 분할될 수 있다. 이는 많은 방법들로 달성될 수 있다. 분할은 일반적으로 시간 소모적인 동작이므로, 일 예시적인 실시예는 8 비트 스케일링 인자들의 256 바이트 룩업 테이블을 사용할 수 있다. 이것들은 각각의 픽셀로 곱해질 것이며, 그 후 8 비트 시프트될 것이다. 곱해진 결과의 상위 바이트만이 사용된다면 8-비트 시프트는 스킵될 수 있다. 오버플로우가 발생하면, 결과적인 픽셀 값은 255일 것이다.
적절한 휘도 값들을 사용하여 백라이트 서브섹션들을 드라이브하기 전에, 감마 보정(gamma correction)이 적용될 수 있다. 이 단계는 명암을 보정하는 것을 도울 수 있으며 또한 추가적인 전력 절감을 제공할 수 있다. 0에서부터 255로의 백라이트 강도를 가정하면, 감마 보정의 한가지 방법은 I = 255?(Y/255)Y 일 수 있으며, 여기서 Y는 일반적으로 255이다(그러나, 이것은 애플리케이션에 따라 달라질 수 있다.). 예를 들어, 서브섹션을 위한 휘도 값(Y)이 128로 계산었다고 가정하기로 한다. 이 값이 위의 감마 식에서 사용될 때, 백라이트(I)의 실제 강도는 56으로 계산된다. 백라이트 강도(I)는 이제 실제 전압/전류로 변환될 수 있으며 적절한 백라이트 서브섹션으로 송신될 수 있다. 또한, 백라이트가 업데이트되므로, 재스케일된 영상 데이터가 이제 LCD로 송신될 수 있다.
위에서 논의된 것과 같은 동작들을 수행할 수 있는 물리적 구조에 대한 예가 이제 제시된다. 이 구조는 단지 예이고, 본 기술분야의 당업자는 이 예를 수정하거나 여기에서 논의된 동작들을 수행할 수 있는 다른 타입의 물리적 구조를 생성할 수 있다.
도 13은 물리적 구조를 위한 일 실시예의 개략도를 도시한다. 이 구체적 예는 다음을 가정한다: 입력은 24-비트 폭 데이터 버스 상의 RGB 데이터이고, 8 x 8 백라이트 어레이가 사용되며, 출력은 24-비트 폭 데이터 버스 상의 RGB 데이터이고, 외부 픽셀 클럭이 사용가능하고, 최대 LCD 해상도는 전체 2,073,600 픽셀에 대해 1080 x 1920이며, Samsung LTI700HD01이 추정 LCD이고, 디자인은 148.5Mhz의 픽셀 클럭을 지원해야 한다.
유입 프레임을 저장하고 유출(outgoing) 프레임을 처리 및 출력하기 위하여 두개의 프레임 버퍼들(200)이 사용될 수 있다. 각각의 프레임 버퍼는 2,073,600 RGB 값들을 저장하여야 하며, 프레임 버퍼의 폭은 적어도 24 비트여야 한다. 8개의, 3 채널 히스토그램 누산기들(histogram accumulators)(210)이 통계 처리에 사용될 수 있다. 각각의 누산기(210)는 256개의 15 비트 카운터들로 구성될 수 있다. (만약 RGB타입 LCD가 사용된다면) 세개의 색 채널들 각각을 위한 누산기들이 있을 수 있다. 각각의 카운터를 위한 출력은 더블 버퍼링(double buffering)되어야 한다. 두개의 가상 백라이트 버퍼들(215)은 유입 영상 데이터에 근거하여 새로 생성된 백라이트를 저장하고 유출 LCD 데이터의 이득을 재스케일하는데 사용될 수 있다.
여기에 설명된 구조의 실시예는 "피치 및 캐치(Pitch and Catch)" 방식을 사용하여 위의 단계들을 구현할 것이다. 1 블록이 유입 비디오 데이터를 '캐칭'하고 분석하는 반면, 다른 블록은 비디오 데이터를 스케일링하고 출력으로 '피칭'한다. 도 13에 도시된 바와 같이, 시스템의 상위 절반은 "캐치" 모드에 있다. 이 단계 중에, 유입 RGB 데이터는 프레임 버퍼(200)에 저장되어 있는 동안 히스토그램 누산기들(210)에 의해 샘플링된다. 135개의 라인들이 버퍼링된 후, 24개의 히스토그램 누산기들(210)의 내용은 디지털 신호 처리기(220)(DSP)에 대해 사용가능하게 된다. DSP(220)는 그후 대응하는 서브섹션들 각각의 밝기를 계산하고 가상 백라이트 버퍼(215)를 업데이트한다. 나머지 비디오 데이터에 대해 이 프로세스가 7번 더 반복된다. 가상 백라이트에 배치된 마지막 8개의 서브섹션들은 "수직 리트레이스(vertical retrace)" 기간 동안 계산되어야 하는 것에 주목하여야 한다.
시스템의 하위 절반은 "피치" 모드에서 동작하고 있다. 이 단계 중에, 입력 버퍼(200)로부터의 각각의 픽셀은 가상 백라이트 버퍼(215) 내의 대응하는 픽셀에 의해 분할되고 비디오 출력 MUX로 송신된다. 실행을 빠르게하고 하드웨어 분할기의 사용을 피하기 위하여, 룩업 테이블이 스케일링 인자를 결정하는데 사용될 수 있다. 이 인자는 그후 3개의 8 x 8 곱셈기들을 사용하여 RGB 데이터를 재스케일하는데 사용될 수 있다. 재스케일링 동작과 동시에, 백라이트 매트릭스의 개별 서브섹션들이 "캐치" 단계 중에 계산된 값들을 사용하여 동시에 업데이트될 것이다.
여기에 설명된 시스템 및 방법은 각각의 '프레임'을 참조로 설명되었으며, 예시적인 실시예에서 백라이트 서브섹션들이 각각의 '프레임'에 대해 업데이트될 것이다. 그러나, LCD 디스플레이의 다양한 리프레시율(refresh rate)(예를 들어, 60Hz, 120Hz, 240Hz, 등) 뿐만아니라 비디오의 다양한 프레임율(frame rate)이 존재한다. 여기에서, 용어 '프레임'은 픽셀 전압들이 LCD 디스플레이에 대해 업데이트되는 각각의 시간을 나타낸다. 따라서, 백라이트 서브섹션들은 새 서브픽셀 데이터 세트가 LCD 디스플레이로 송신되는 각각의 시간에 업데이트되는 것(그리고 LCD 서브픽셀 전압은 재-스케일 되는것)이 바람직하다.
도시되고 설명된 바람직한 실시예들로부터, 본 기술분야의 당업자들은, 본 발명의 청구범위 내에 있으면서 설명된 실시예들에 영향을 주는 많은 변형 및 수정이 이루어질 수 있음을 알게될 것이다. 따라서, 위에 표시된 많은 요소들은 변경될 수 있으며 또는 동일한 결과를 제공하고 본 발명의 실시예들의 범주에 속하는 다른 요소들에 의해 대체될 수 있다. 따라서, 본 발명은 단지 특허청구범위로 표시된 것에 의해서와 같이 제한되도록 의도된 것이다.

Claims (19)

  1. LED 백라이트의 서브섹션 및 액정 디스플레이(LCD)의 관련된 서브섹션을 구동(drive)하는 방법으로서,
    상기 LCD 서브섹션 내의 각각의 색 채널(color channel)에 대한 본래의(original) 서브픽셀 전압들을 포함하는 영상 데이터를 수신하는 단계와;
    상기 영상 데이터로부터 각각의 색 채널에 대한 히스토그램을 생성하는 단계와;
    상기 백라이트를 위한 적절한 휘도 설정을 결정하기 위하여 상기 히스토그램을 분석하는 단계와;
    상기 결정된 적절한 휘도 설정을 달성하도록 상기 백라이트를 드라이브하는 단계와;
    각각의 서브픽셀에 대해 가상 백라이트 데이터를 생성하는 단계와;
    상기 가상 백라이트 데이터에 근거하여 상기 본래의 서브픽셀 전압들을 재스케일링(rescaling)하는 단계와; 그리고
    상기 재스케일된 값들에 근거하여 LCD 서브픽셀들을 구동하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 LED 백라이트의 서브섹션 및 LCD의 관련된 서브섹션을 구동하는 방법.
  2. 제1 항에 있어서,
    상기 히스토그램을 분석하는 단계는,
    A. 제1 색 채널의 히스토그램으로부터 초기 휘도 값(YI)을 계산하는 단계와;
    B. YI≥255이면 최종 휘도 설정(Yf)으로서 255를 선택하는 단계와;
    C. YI<255이면 히스토그램이 쌍봉형(bimodal)인지 결정하는 단계와;
    D. 히스토그램이 쌍봉형이 아니면 Yf로서 YI를 선택하는 단계와;
    E. 히스토그램이 쌍봉형이면 오츠 임계값(Otsu threshold)의 우측에 대한 히스토그램 데이터에 근거하여 Yf를 계산하는 단계와;
    F. Yf>255이면 Yf로서 255를 선택하는 단계와;
    G. 이 색 채널을 위해 Yf를 저장하는 단계와;
    H. 임의의 나머지 색 채널들에 대해 A 내지 G의 단계들을 반복하는 단계와; 그리고
    I. 상기 백라이트를 위한 적절한 휘도 설정으로서 최대 저장된 Yf를 선택하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 LED 백라이트의 서브섹션 및 LCD의 관련된 서브섹션을 구동하는 방법.
  3. 제2 항에 있어서,
    단계 A를 수행하는 것은 상기 히스토그램의 평균 값에 상기 히스토그램의 1.5 표준 편차를 더하는 것을 포함하는 것을 특징으로 하는 LED 백라이트의 서브섹션 및 관련된 LCD 서브섹션을 구동하는 방법.
  4. 제2 항에 있어서,
    단계 E는, 상기 평균 값에 상기 표준 편차를 더하는 것을 포함하는 것을 특징으로 하는 LED 백라이트의 서브섹션 및 관련된 LCD 서브섹션을 구동하는 방법.
  5. 제1 항에 있어서,
    각각의 서브픽셀에 대한 가상 백라이트 데이터를 생성하는 단계는,
    상대 휘도 값들을 상기 적절한 휘도 설정들과 곱하고 이 결과를 임의의 서브섹션의 꼬리(tail) 내에 있는 서브픽셀들에 대해 합산하는 단계와; 그리고
    상기 임의의 서브섹션의 꼬리 내에 있지 않는 서브픽셀들에 대해 상기 결정된 적절한 휘도 설정을 선택하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 LED 백라이트의 서브섹션 및 관련된 LCD 서브섹션을 구동하는 방법.
  6. 제5 항에 있어서,
    상기 가상 백라이트 데이터에 근거하여 상기 본래의 서브픽셀 전압들을 재스케일링하는 단계는,
    상기 본래의 서브픽셀 전압을 적절한 휘도 설정/최대 휘도(ratio of proper luminance setting to maximum luminance)로 나누는 것을 포함하는 것을 특징으로 하는 LED 백라이트의 서브섹션 및 관련된 LCD 서브섹션을 구동하는 방법.
  7. 제6 항에 있어서,
    최대 휘도는 255인 것을 특징으로 하는 LED 백라이트의 서브섹션 및 관련된 LCD 서브섹션을 구동하는 방법.
  8. 제1 항에 있어서,
    상기 백라이트를 드라이브하기 전에 상기 적절한 휘도 설정에 대해 감마 보정(gamma correction)을 적용하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 LED 백라이트의 서브섹션 및 관련된 LCD 서브섹션을 구동하는 방법.
  9. 상기 LED 백라이트의 개별적으로 제어가능한 서브섹션들을 구비한 LED 백라이트 액정 디스플레이(LCD)로서,
    개별적으로 제어가능한 서브섹션들을 구비한 LED 백라이트와;
    상기 LED 백라이트로부터 연장(extending away)되며 각각의 인접 서브섹션을 분리하는 분할 벽과;
    상기 분할 벽의 전면(front)에 배치된 액정 물질의 층과; 그리고
    상기 분할 벽과 상기 액정 물질의 층 사이에 위치된 산광 소자(diffusing element)를 포함하는 것을 특징으로 하는 LED 백라이트 액정 디스플레이(LCD).
  10. 제9 항에 있어서,
    상기 분할 벽의 높이는 2 내지 3인치인 것을 특징으로 하는 액정 디스플레이(LCD).
  11. 제9 항에 있어서,
    상기 분할 벽과 상기 산광 소자 사이의 거리는 30 내지 40mm인 것을 특징으로 하는 액정 디스플레이(LCD).
  12. 제9 항에 있어서,
    액정층 및 상기 LED 백라이트와 전기적 통신(elecrtical communication)을 하는 제1 및 제2 전기적 어셈블리를 더 포함하며, 각각의 전기적 어셈블리는,
    비디오 입력을 수용하고 히스토그램 데이터를 준비하는 히스토그램 누산기와;
    상기 비디오 데이터를 수용하는 프레임 버퍼와;
    상기 히스토그램 누산기로부터 히스토그램 데이터를 수신하고, 가상 백라이트 데이터를 준비하고, 그리고 제어 신호들을 상기 액정 층 및 상기 LED 백라이트에 송신하는 디지털 신호 처리기를 포함하는 것을 특징으로 하는 액정 디스플레이(LCD).
  13. 제12 항에 있어서,
    상기 제1 및 제2 전기적 어셈블리는 피치 및 캐시 모드에서 동작하는 것을 특징으로 하는 액정 디스플레이(LCD).
  14. 제1 휘도에서 드라이브되는 LED 백라이트의 제1 서브섹션 내에 그리고 또한 제2 휘도에서 드라이브되는 LED 백라이트의 제2 서브섹션의 꼬리 부분 내에 위치된 LCD 서브픽셀들을 드라이브하는 방법으로서,
    본래의 서브픽셀 전압들을 제공하는 단계와;
    서브픽셀 위치들을 받아서 상기 LED 백라이트의 상기 제1 및 제2 서브섹션들에 대한 상대 휘도 값들을 리턴하는 상대 휘도 대 서브픽셀 위치 관계를 제공하는 단계와;
    각각 서브픽셀에 대한 가상 백라이트 데이터를 생성하기 위하여 제1 휘도 및 제2 휘도에 상기 상대 휘도 대 서브픽셀 위치 관계를 적용하는 단계와;
    재스케일된 서브픽셀 전압들을 생성하기 위하여 상기 본래의 서브픽셀 전압들을 가상 백라이트 데이터/최대 휘도(ratio of virtual backlight data to maxmimum luminance)로 나누는 단계와; 그리고
    상기 재스케일된 서브픽셀 전압들로 상기 서브픽셀들을 구동하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 LCD 서브픽셀들을 구동하는 방법.
  15. 제14 항에 있어서,
    상기 상대 휘도 대 서브픽셀 위치 관계는 가우시안 관계인 것을 특징으로 하는 LCD 서브픽셀들을 구동하는 방법.
  16. 제14 항에 있어서,
    상기 제1 및 제2 서브섹션들의 인터섹션(intersection) 위에 직접 위치된 상기 서브픽셀들을 위한 가상 백라이트 데이터는 상기 제1 휘도의 1/2와 상기 제2 휘도의 1/2의 합과 같은 것을 특징으로 하는 LCD 서브픽셀들을 구동하는 방법.
  17. 제14 항에 있어서,
    상기 LED 백라이트로부터 멀리 연장되는 상기 LED 백라이트의 상기 제1 서브섹션과 상기 제2 서브섹션 사이에 벽을 제공하는 것을 특징으로 하는 LCD 서브픽셀들을 구동하는 방법.
  18. 제14 항에 있어서,
    상기 상대 휘도 대 서브픽셀 위치 관계는 선형 관계인 것을 특징으로 하는LCD 서브픽셀들을 구동하는 방법.
  19. 제14 항에 있어서,
    상기 상대 휘도 대 서브픽셀 위치 관계는 지수적 관계(exponential relationship)인 것을 특징으로 하는 LCD 서브픽셀들을 구동하는 방법.

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