KR20160083369A - Liquid crystal display and driving method of thereof - Google Patents
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Abstract
Description
본 발명은 로컬 디밍이 가능한 액정표시장치와 그 구동방법에 관한 것이다.
The present invention relates to a liquid crystal display capable of local dimming and a driving method thereof.
액정표시장치는 경량, 박형, 저소비 전력구동 등의 특징으로 인해 그 응용범위가 점차 넓어지고 있는 추세에 있다. 이 액정표시장치는 노트북 PC와 같은 휴대용 컴퓨터, 사무 자동화 기기, 오디오/비디오 기기, 옥내외 광고 표시장치 등으로 이용되고 있다. 액정표시장치의 대부분을 차지하고 있는 투과형 액정표시장치는 액정층에 인가되는 전계를 제어하여 백라이트 유닛으로부터 입사되는 빛을 변조함으로써 화상을 표시한다. 백 라이트 유닛은 직하형(direct type)과 에지형(edge type)으로 대별된다. BACKGROUND ART [0002] Liquid crystal display devices are becoming increasingly widespread due to features such as light weight, thinness, and low power consumption driving. This liquid crystal display device is used as a portable computer such as a notebook PC, an office automation device, an audio / video device, and an indoor / outdoor advertisement display device. A transmissive liquid crystal display device that occupies most of the liquid crystal display device controls an electric field applied to the liquid crystal layer to modulate light incident from the backlight unit to display an image. The backlight unit is roughly divided into a direct type and an edge type.
액정표시장치의 화질은 콘트라스트 특성에 의해 좌우된다. 액정층에 인가되는 데이터전압을 제어하여 액정층의 광투과율을 변조하는 방법만으로는 이 콘트라스트 특성을 개선하는데 한계가 있다. 콘트라스트 특성을 개선하기 위하여, 영상에 따라 백라이트 유닛의 휘도를 조정하는 백라이트 디밍 제어방법이 다양하게 시도되고 있다. 백라이트 디밍 제어방법은 백라이트 유닛의 휘도를 입력 영상에 따라 적응적으로 조정함으로써 소비전력을 줄일 수도 있다. 백라이트 디밍 방법에는 표시면 전체의 휘도를 조정하는 글로벌 디밍 방법(Global dimming method)과, 국부적으로 표시면의 휘도를 조정하는 로컬 디밍 방법(Local dimming method)이 있다. 글로벌 디밍 방법은 이전 프레임과 그 다음 프레임간에 측정되는 동적 콘트라스트(Dynamic contrast)를 개선할 수 있다. 로컬 디밍 방법은 한 프레임기간 내에서 표시면의 휘도를 국부적으로 제어함으로써 글로벌 디밍방법으로 개선하기가 어려운 정적 콘트라스트(Static contrast)를 개선할 수 있다. The image quality of the liquid crystal display device depends on the contrast characteristics. The method of modulating the light transmittance of the liquid crystal layer by controlling the data voltage applied to the liquid crystal layer limits the improvement of the contrast characteristic. In order to improve the contrast characteristic, various backlight dimming control methods for adjusting the brightness of the backlight unit according to an image have been attempted. The backlight dimming control method may reduce the power consumption by adaptively adjusting the brightness of the backlight unit according to the input image. The backlight dimming method includes a global dimming method for adjusting the brightness of the entire display surface and a local dimming method for locally adjusting the brightness of the display surface. The global dimming method can improve the dynamic contrast measured between the previous frame and the next frame. The local dimming method can improve the static contrast which is difficult to improve by the global dimming method by locally controlling the brightness of the display surface within one frame period.
직하형 백라이트 유닛은 액정표시패널의 아래에 다수의 광학시트들과 확산판이 적층되고 확산판 아래에 다수의 광원들이 배치되는 구조를 갖는다. 직하형 백라이트 유닛은 확산판 아래에 다수의 광원들이 배치되고 그 광원들을 개별 제어하여 로컬 디밍을 구현할 수 있으나 그 두께를 줄이기가 어려워 액정표시장치의 슬림화 설계를 곤란하게 하는 요인으로 작용하고 있다. 직하형 백라이트 유닛의 두께를 줄이기가 어려운 이유는 확산판과 광원들 사이에 확보되어야 하는 간격 때문이다. 직하형 백라이트 유닛의 확산판은 램프로부터 입사되는 빛을 확산시켜 표시면의 휘도를 균일하게 하기 위한 목적으로 이용된다. 직하형 백라이트 유닛의 확산판이 빛을 충분히 확산시키기 위해서는 광원들과 확산판 간의 간격이 충분히 확보되어야 한다. 액정표시장치의 박형화 추세로 인하여, 확산판과 광원들 사이의 간격이 좁아지고 있지만 광원으로부터의 빛이 충분히 확산되지 않기 때문에 표시화상에서 광원이 보이는 휘선 현상 등으로 인하여 표시화상의 휘도 균일도가 떨어질 수 있다. A direct-type backlight unit has a structure in which a plurality of optical sheets and a diffusion plate are stacked under a liquid crystal display panel and a plurality of light sources are disposed under a diffusion plate. In the direct type backlight unit, a plurality of light sources are disposed under the diffusion plate, and the light sources are individually controlled to implement the local dimming. However, it is difficult to reduce the thickness of the direct light type backlight unit, thereby making it difficult to design the slim design of the liquid crystal display device. The reason why it is difficult to reduce the thickness of the direct-type backlight unit is because of the gap that must be ensured between the diffusion plate and the light sources. The diffusion plate of the direct-type backlight unit is used for the purpose of diffusing the light incident from the lamp to make the brightness of the display surface uniform. In order for the diffusion plate of the direct-type backlight unit to sufficiently diffuse the light, a sufficient gap must be ensured between the light sources and the diffusion plate. Although the interval between the diffusion plate and the light sources is narrowed due to the trend of thinning of the liquid crystal display device, since the light from the light source is not sufficiently diffused, the luminance uniformity of the display image may be lowered due to a line- have.
에지형 백라이트 유닛은 도광판의 측면에 대향되도록 광원이 배치되고 액정표시패널과 도광판 사이에 다수의 광학시트들이 배치되는 구조를 갖는다. 에지형 백라이트 유닛은 구조적 차이에 의해 직하형 백라이트 유닛보다 얇은 두께로 구현될 수 있다. 그러나, 에지형 백라이트 유닛은 광원으로부터 도광판의 일측에 조사된 빛을 도광판을 통해 선광원 또는 점광원을 면광원으로 변환하는 것으로 로컬 디밍 구현이 어렵다. 설령, 로컬 디밍 방법을 적용하더라도 도광판 내에서 빛이 직진하는 성질을 이용하는 에지형 백라이트 유닛에서는 원하지 않는 다른 부분까지 명암이 생겨서 실제 화면 표시시 표시패널에 구현된 화상이 왜곡되게 된다.The edge type backlight unit has a structure in which a light source is disposed so as to face the side face of the light guide plate and a plurality of optical sheets are disposed between the liquid crystal display panel and the light guide plate. The edge type backlight unit can be realized to be thinner than the direct type backlight unit due to the structural difference. However, the edge type backlight unit converts light radiated from one light source to one side of the light guide plate through a light guide plate or converts a point light source into a planar light source, making it difficult to implement local dimming. Even if the local dimming method is applied, the edge type backlight unit that uses the property of straightening the light in the light guide plate causes the unintended portions to be shaded to distort the image implemented on the display panel in the actual screen display.
에지형 백라이트 유닛을 갖는 액정표시장치에서는 상기와 같은 화상 왜곡을 방지하기 위해, 통상 데이터 보상 알고리즘을 이용한 별도의 이미지 프로세싱 과정을 더 거친다. 그런데, 데이터 보상 알고리즘은 시간적 딜레이를 수반하기 때문에, 빛 번짐으로 인한 헤일로 현상(Halo effect) 또는, 플리커링(Flickering)을 야기할 수 있다. 데이터 보상 알고리즘을 적용하기 위해서는 별도의 로직이 추가로 설계되어야 하기 때문에 제조 비용이 증가한다. In a liquid crystal display device having an edge type backlight unit, in order to prevent the image distortion as described above, a separate image processing process using a normal data compensation algorithm is performed. However, since the data compensation algorithm involves a temporal delay, it may cause a halo effect (flickering) due to light blur. In order to apply the data compensation algorithm, additional logic must be additionally designed, which increases the manufacturing cost.
상기 이미지 프로세싱 과정을 생략하기 위해 블록별 디밍값을 전체적으로 높이는 방안을 고려해 볼 수 있으나, 이 경우 영상의 레터 박스(letterbox)와 같이 검게 표시되어야 할 영역의 명암비가 크게 저하되는 문제가 있다.
In order to omit the image processing, it is possible to increase the dimming value for each block as a whole. However, in this case, the contrast ratio of the area to be displayed in black, such as a letterbox of the image, is greatly reduced.
따라서, 본 발명의 목적은 소정 크기 이상의 블랙영역을 포함한 특정 영상이 입력될 때, 데이터 보상 알고리즘을 적용하지 않고 블랙영역에서의 명암비를 높일 수 있도록 한 액정표시장치와 그 구동방법을 제공하는 데 있다.
It is therefore an object of the present invention to provide a liquid crystal display device and a method of driving the same that can increase a contrast ratio in a black region without applying a data compensation algorithm when a specific image including a black region of a predetermined size or more is input .
상기 목적을 달성하기 위하여, 본 발명의 실시예에 따른 액정표시장치는 액정표시패널과, 도광판부의 적어도 일 측면에 빛을 공급하는 다수의 광원들을 포함하여 상기 액정표시패널에 조사되는 면광원을 다수의 블록들로 분할하는 백라이트 유닛과, 입력 영상을 상기 블록들 크기 단위로 분석하여 상기 광원들의 휘도를 개별 제어하기 위한 블록별 디밍값을 제1 디밍 범위 내에서 결정하는 디밍값 결정부와, 상기 입력 영상이 소정 크기 이상의 블랙영역을 포함한 특정 영상과 동일한 경우 상기 블랙영역에 대응되는 제1 블록들의 디밍값을 상기 제1 디밍 범위 밖의 최소값으로 조정하는 디밍값 조정부를 구비한다.According to an aspect of the present invention, there is provided a liquid crystal display comprising a liquid crystal display panel, a plurality of light sources for supplying light to at least one side of the light guide plate, A dimming value determining unit for determining a dimming value for each block for individually controlling the brightness of the light sources within a first dimming range by analyzing an input image on a block size basis, And a dimming value adjusting unit adjusting the dimming value of the first blocks corresponding to the black area to a minimum value outside the first dimming range when the input image is the same as a specific image including a black area of a predetermined size or more.
상기 디밍값 조정부는, 상기 제1 블록들에 인접한 제2 블록들의 디밍값을 상기 제1 디밍 범위 내에서 하향 조정한다.The dimming value adjusting unit adjusts the dimming value of the second blocks adjacent to the first blocks in the first dimming range.
상기 소정 크기 이상의 블랙영역을 포함한 특정 영상은, 레터 박스를 포함한 21:9 영상, 또는 레터 박스를 포함한 4:3 영상이다.The specific image including the black region of the predetermined size or more is a 21: 9 image including a letter box, or a 4: 3 image including a letter box.
상기 디밍값 조정부는, 상기 입력 영상을 메모리에 미리 저장된 상기 특정 영상과 비교하여 양자의 동일 여부를 판단한다.The dimming value adjustment unit compares the input image with the specific image stored in advance in the memory to determine whether the input image is the same or not.
상기 제1 디밍 범위는 온 듀티 50% ~ 온 듀티 100%를 지시하고, 상기 최소값은 온 듀티 0% ~ 1.5% 중 어느 하나를 지시한다.The first dimming range indicates on duty from 50% to on duty 100%, and the minimum value indicates either on duty 0% to 1.5%.
또한, 본 발명의 실시예에 따라 액정표시패널과, 도광판부의 적어도 일 측면에 빛을 공급하는 다수의 광원들을 포함하여 상기 액정표시패널에 조사되는 면광원을 다수의 블록들로 분할하는 백라이트 유닛을 갖는 액정표시장치의 구동방법은, 입력 영상을 상기 블록들 크기 단위로 분석하여 상기 광원들의 휘도를 개별 제어하기 위한 블록별 디밍값을 제1 디밍 범위 내에서 결정하는 단계와, 상기 입력 영상이 소정 크기 이상의 블랙영역을 포함한 특정 영상과 동일한 경우 상기 블랙영역에 대응되는 제1 블록들의 디밍값을 상기 제1 디밍 범위 밖의 최소값으로 조정하는 단계를 포함한다.
According to an embodiment of the present invention, there is provided a backlight unit including a liquid crystal display panel and a plurality of light sources for supplying light to at least one side of the light guide plate, the backlight unit dividing the surface light source irradiated to the liquid crystal display panel into a plurality of blocks The method comprising the steps of: determining a dimming value for each block for individually controlling the brightness of the light sources in a first dimming range by analyzing an input image on a block size basis; Adjusting the dimming value of the first blocks corresponding to the black region to a minimum value outside the first dimming range if the specific image includes the black region larger than the predetermined size.
본 발명은 영상 분석을 기초로 블록별 디밍값을 데이터 보상 알고리즘을 스킵할 수 있는 제1 디밍 범위 내에서 1차 결정한 후, 입력 영상이 소정 크기 이상의 블랙영역을 포함한 특정 영상과 동일한 경우, 블랙 영역에 대응되는 제1 블록들의 디밍값을 1차 결정된 값으로부터 제1 디밍 범위 바깥의 최소값으로 낮추고, 제1 블록들에 이웃한 제2 블록들의 디밍값을 제1 디밍 범위 내에서 1차 결정된 값보다 더 낮춘다. The present invention firstly determines a dimming value for each block based on image analysis within a first dimming range in which a data compensation algorithm can be skipped. If the input image is identical to a specific image including a black region of a predetermined size or more, The dimming value of the first blocks corresponding to the first blocks is lowered from the first determined value to the minimum value outside the first dimming range and the dimming value of the second blocks neighboring the first blocks is set to be smaller than the first determined value within the first dimming range Lower.
이를 통해, 본 발명은 레터 박스를 포함한 시네마 영상과 같은 특수 영상이 입력되는 경우 데이터 보상 알고리즘을 적용하지 않고 레터 박스 부분에서의 명암비를 효과적으로 높일 수 있다.
Accordingly, when a special image such as a cinema image including a letter box is input, the contrast ratio in the letter box portion can be effectively increased without applying a data compensation algorithm.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 액정표시장치를 보여 주는 블록도.
도 2는 도 1에 도시된 액정표시패널의 픽셀 어레이 일부를 등가적으로 보여 주는 회로도.
도 3a 및 도 3b은 면광원의 휘도가 블록 단위로 분할되는 것을 보여주는 예시도들.
도 4는 본 발명에 따른 디밍 제어부의 세부 구성을 보여주는 블록도.
도 5는 디밍 제어부에서의 디밍값 조정 동작을 보여주는 흐름도.
도 6은 블록 분할 및 그 구동의 일 예를 보여주는 도면.1 is a block diagram showing a liquid crystal display device according to an embodiment of the present invention;
Fig. 2 is a circuit diagram showing equivalently a part of a pixel array of the liquid crystal display panel shown in Fig. 1. Fig.
FIGS. 3A and 3B illustrate examples in which the brightness of the surface light source is divided into blocks. FIG.
4 is a block diagram showing a detailed configuration of a dimming control unit according to the present invention;
5 is a flow chart showing a dimming value adjustment operation in the dimming control section;
6 is a diagram showing an example of block division and its driving;
이하, 도 1 내지 도 6을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예에 대하여 상세히 설명하기로 한다.Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described in detail with reference to FIGS. 1 to 6. FIG.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 액정표시장치를 보여 주는 블록도이다. 도 2는 도 1에 도시된 액정표시패널의 픽셀 어레이 일부를 등가적으로 보여 주는 회로도이다. 그리고, 도 3a 및 도 3b은 면광원의 휘도가 블록 단위로 분할되는 것을 보여주는 예시도들이다.1 is a block diagram showing a liquid crystal display device according to an embodiment of the present invention. 2 is a circuit diagram showing equivalently a part of a pixel array of the liquid crystal display panel shown in Fig. 3A and 3B are illustrations showing that the brightness of the surface light source is divided into blocks.
도 1 내지 도 3b를 참조하면, 본 발명의 실시예에 따른 액정표시장치는 액정표시패널(10), 액정표시패널(10)의 데이터라인들(14)을 구동하기 위한 데이터 구동부(12), 액정표시패널(10)의 게이트라인들(15)을 구동하기 위한 게이트 구동부(13), 데이터 구동부(12)와 게이트 구동부(13)를 제어하는 타이밍 제어부(11), 액정표시패널(10)에 빛을 조사하는 백라이트 유닛, 백라이트 유닛의 광원들(24)을 구동하기 위한 광원 구동부(22), 및 입력 영상을 분석하여 그 분석 결과에 따라 광원 구동부(22)를 제어하는 디밍 제어부(16)를 구비한다. 1 to 3B, a liquid crystal display according to an embodiment of the present invention includes a liquid
액정표시패널(10)은 두 장의 유리기판 사이에 액정층이 형성된다. 이 액정표시패널(10)의 하부 유리기판에는 도 2와 같이 다수의 데이터라인들(14a 내지 14d)과 다수의 게이트라인들(15a 내지 15d)이 교차된다. 데이터라인들(14a 내지 14d)과 게이트라인들(15a 내지 15d)의 교차 구조에 의해 액정표시패널(10)에는 액정셀들(Clc)이 매트릭스 형태로 배치된다. 또한, 액정표시패널(10)의 하부 유리기판에는 박막트랜지스터(TFT), 박막트랜지스터(TFT)에 접속된 액정셀(Clc)의 화소전극(1), 및 스토리지 커패시터(Cst) 등이 형성된다. In the liquid
액정표시패널(10)의 상부 유리기판 상에는 도 2와 같이 블랙매트릭스, 컬러필터 및 공통전극(2)이 형성된다. 공통전극(2)은 TN(Twisted Nematic) 모드와 VA(Vertical Alignment) 모드와 같은 수직전계 구동방식에서 상부 유리기판 상에 형성되며, IPS(In Plane Switching) 모드와 FFS(Fringe Field Switching) 모드와 같은 수평전계 구동방식에서 화소전극(1)과 함께 하부 유리기판 상에 형성된다. 액정표시패널(10)의 상부 유리기판과 하부 유리기판 각각에는 편광판이 부착되고 액정과 접하는 내면에 액정의 프리틸트각을 설정하기 위한 배향막이 형성된다. A black matrix, a color filter, and a common electrode 2 are formed on the upper glass substrate of the liquid
데이터 구동부(12)는 클럭신호를 샘플링하기 위한 쉬프트레지스터, 디지털 비디오 데이터(RGB)를 일시저장하기 위한 레지스터, 쉬프트레지스터로부터의 클럭신호에 응답하여 데이터를 1 라인분씩 저장하고 저장된 1 라인분의 데이터를 동시에 출력하기 위한 래치, 래치로부터의 디지털 데이터값에 대응하여 감마기준전압의 참조하에 정극성/부극성의 감마전압을 선택하기 위한 디지털/아날로그 변환기, 정극성/부극성 감마전압에 의해 변환된 아날로그 데이터가 공급되는 데이터라인(14)을 선택하기 위한 멀티플렉서 및 멀티플렉서와 데이터라인(14) 사이에 접속된 출력버퍼 등을 각각 포함하는 다수의 데이터 드라이브 집적회로들로 구성된다. 이 데이터 구동부(12)는 타이밍 제어부(11)의 제어 하에 디지털 비디오 데이터(RGB)를 래치하고, 이 래치된 디지털 비디오 데이터(RGB)를 정극성/부극성 감마보상전압을 이용하여 정극성/부극성 아날로그 데이터전압으로 변환한 후 데이터라인들(14)에 공급한다.The
게이트 구동부(13)는 쉬프트 레지스터, 쉬프트 레지스터의 출력신호를 액정셀의 TFT 구동에 적합한 스윙폭으로 변환하기 위한 레벨 쉬프터, 및 출력 버퍼 등을 각각 포함하는 다수의 게이트 드라이브 집적회로들로 구성된다. 이 게이트 구동부(13)는 타이밍 제어부(11)의 제어 하에 대략 1 수평기간의 펄스폭을 가지는 게이트펄스(또는 스캔펄스)를 순차적으로 출력하여 게이트라인들(15)에 공급한다.The
타이밍 제어부(11)는 외부 비디오 소스가 실장된 시스템 보드로부터 입력되는 디지털 비디오 데이터(RGB)를 액정표시패널(10)의 해상도에 맞게 재정렬하여 데이터 구동부(12)에 공급한다. 그리고 타이밍 제어부(11)는 시스템 보드로부터의 타이밍신호들(Vsync, Hsync, DE, DCLK)에 기초하여 데이터 구동부(12)와 게이트 구동부(13)의 동작 타이밍을 제어하기 위한 타이밍 제어신호들(DDC, GDC)을 발생한다. 타이밍 제어부(11)는 60Hz의 프레임 주파수로 입력되는 입력 영상 신호의 프레임들 사이에 보간 프레임을 삽입하고 데이터 타이밍 제어신호(DDC)와 게이트 타이밍 제어신호(GDC)를 체배하여 60×N(N은 2 이상의 양의 정수)Hz의 프레임 주파수로 데이터 구동부(12)와 게이트 구동부(13)의 동작을 제어할 수 있다. The
백라이트 유닛은 도광판부(20), 도광판부(20)의 측면에 빛을 조사하는 다수의 광원들(24)을 구비한다. 또한, 백라이트 유닛은 도광판부(20)와 액정표시패널(10) 사이에 적층된 다수의 광학시트들을 포함한다. 로컬 디밍을 구현하기 위해, 액정표시패널(10)에 입사되는 면광원의 휘도는 도 3a 및 도 3b과 같은 광원 블록(BL1~BLk) 크기로 분할될 수 있다. 이러한 블록별 분할 구동을 위한 도광판부(20)의 구조와 광원들(24)의 배치구조는 다양한 형태로 구현될 수 있다. 예컨대, 도 3a와 같이 광원들(24)이 도광판부(20)의 좌우 측면에 배치되는 경우, 도광판부(20)는 상하 방향으로 분할될 수 있다. 도 3b와 같이 광원들(24)이 도광판부(20)의 상하 측면에 배치되는 경우, 도광판부(20)는 좌우 방향으로 분할될 수 있다. The backlight unit includes a light
이러한 로컬 디밍이 가능한 에지형 백라이트 유닛은 로컬 디밍이 가능한 본원에 의해 기 출원된 대한민국 특허출원 제10-2009-0028154호(2009.04.01), 대한민국 특허출원 제10-2009-0028162호(2009.04.01), 대한민국 특허출원 제10-2009-0028160호(2009.04.01), 대한민국 특허출원 제10-2009-0028156(2009.04.01), 대한민국 특허출원 제10-2009-0028158호(2009.04.01), 대한민국 특허출원 제10-2009-0073372호(2009.08.10), 대한민국 특허출원 제10-2009-0082899호(2009.09.03) 등에 개시된 바 있다.Such an edge type backlight unit capable of local dimming is disclosed in Korean Patent Application No. 10-2009-0028154 (2009.04.01), Korean Patent Application No. 10-2009-0028162 (2009.04.01 Korean Patent Application No. 10-2009-0028160 (2009.04.01), Korean Patent Application No. 10-2009-0028156 (2009.04.01), Korean Patent Application No. 10-2009-0028158 (2009.04.01), Korea Patent Application No. 10-2009-0073372 (2009.08.10), and Korean Patent Application No. 10-2009-0082899 (2009.09.03).
디밍 제어부(16)는 입력 영상을 도 3a 및 도 3b에 도시된 가상의 블록들(BL1~BLk)에 맵핑하고 다양한 영상 분석 기법을 이용하여 입력 영상의 휘도를 블록 크기 단위로 분석한다. 디밍 제어부(16)는 영상 분석 결과에 따라 로컬 디밍을 위한 광원들(24)의 디밍값을 선 결정한다. 그리고, 디밍 제어부(16)는 입력 영상이 미리 설정된 특수 패턴 즉, 소정 크기 이상의 블랙영역을 포함한 특정 영상과 동일한 경우, 선 결정된 블록별 디밍값을 부분적으로 하향 조정하여 로컬 디밍신호(LDIM)로서 출력한다.The dimming
광원 구동부(22)는 디밍 제어부(16)의 제어 하에 광원들(24)에 개별로 공급되는 전류 세기를 다르게 조정한다. 광원 구동부(22)는 디밍 제어부(16)로부터의 로컬 디밍신호(LDIM)에 따라 액정표시패널(10)에 표시되는 표시화상의 밝은 부분에 대응되는 블록들을 담당하는 광원들(24)의 공급 전류를 높게 조정하는 반면, 액정표시패널(10)에 표시되는 표시화상의 어두운 부분에 대응되는 블록들을 담당하는 광원들(24)의 공급 전류를 상대적으로 낮게 조정한다.
The light source driving unit 22 adjusts the current intensity separately supplied to the
도 4는 본 발명에 따른 디밍 제어부(16)의 세부 구성을 보여주는 블록도이다. 도 5는 디밍 제어부(16)에서의 디밍값 조정 동작을 보여주는 흐름도이다. 그리고, 도 6은 블록 분할 및 그 구동의 일 예를 보여준다.4 is a block diagram showing a detailed configuration of the dimming
도 4 내지 도 6을 참조하면, 디밍 제어부(16)는 디밍값 결정부(161), 디밍값 조정부(162), 메모리(163), 및 디밍값 출력부(164)를 포함한다.4 to 6, the dimming
디밍값 결정부(161)는 시스템으로부터 입력되는 타이밍 신호들(SYNC)을 참조로 입력 영상(RGB)을 광원 블록들(LBL1~LBL8, RBL1~RBL8)에 맵핑시키고, 공지의 다양한 영상 기법을 이용하여 광원 블록들(LBL1~LBL8, RBL1~RBL8) 크기 단위로 입력 영상(RGB)을 분석하고, 입력 영상(RGB)의 블록별 최빈값, 최대값, 평균값 중 적어도 어느 하나를 포함한 블록별 대표값에 기초하여 광원들(24)의 휘도를 개별 제어하기 위한 블록별 디밍값(D1~D16)을 제1 디밍 범위 내에서 결정한다(S10). 디밍값 결정부(161)는 블록별 대표값이 높으면 대응 광원 블록의 디밍값의 온 듀티를 제1 디밍 범위 내에서 높이고, 반대로 블록별 대표값이 낮으면 대응 광원 블록의 디밍값의 온 듀티를 제1 디밍 범위 내에서 낮출 수 있다. The dimming
여기서, 제1 디밍 범위는 데이터 보상 알고리즘을 이용한 별도의 이미지 프로세싱 과정을 생략할 수 있는 적절한 범위, 즉 온 듀티 50% ~ 온 듀티 100%로 설정된다. 만약 제1 디밍 범위가 온 듀티 50% 보다 낮게 설정되면, 종래와 같이 부족한 휘도분을 보상하기 위해 데이터 보상 알고리즘을 이용한 별도의 이미지 프로세싱 과정이 필요하다. 본 발명은 상기와 같은 제1 디밍 범위 내에서 블록별 디밍값(D1~D16)을 결정하기 때문에, 종래와 같은 문제점 즉, 헤일로 현상(Halo effect) 또는, 플리커링(Flickering)을 예방할 수 있으며 별도의 보상 로직이 불필요하여 제조 비용을 줄이는 데 효과적이다. Here, the first dimming range is set to an appropriate range in which a separate image processing process using the data compensation algorithm can be omitted, that is, on duty 50% to on duty 100%. If the first dimming range is set to be lower than the on duty of 50%, a separate image processing process using a data compensation algorithm is required to compensate for a brightness that is insufficient as in the prior art. The present invention determines the dimming values (D1 to D16) for each block within the first dimming range as described above. Therefore, it is possible to prevent a conventional problem, that is, a halo effect or flickering, The compensation logic of the second embodiment is unnecessary, which is effective to reduce the manufacturing cost.
디밍값 조정부(162)는 입력 영상(RGB)을 메모리(163)에 미리 저장된 특정 영상과 비교하여 양자의 동일 여부를 판단한다. 특정 영상은 레터 박스(Letter box)와 같이 소정 크기 이상의 블랙 영역을 포함한다(S20). 따라서, 특정 영상은 레터 박스를 포함한 21:9 영상, 또는 레터 박스를 포함한 4:3 영상일 수 있다. The dimming
디밍값 조정부(162)는 입력 영상(RGB)이 기 저장된 특정 영상과 동일한 경우 블랙영역(레터 박스)에 대응되는 제1 블록들(LBL1,LBL8,RBL1,RBL8)의 디밍값(D1,D8,D9,D16)을 제1 디밍 범위 밖의 최소값으로 조정한다(S30). 여기서, 최소값은 온 듀티 0% ~ 1.5% 중 어느 하나를 지시한다. 본 발명의 디밍값 조정부(162)는 블랙영역(레터 박스)에 대응되는 제1 블록들(LBL1,LBL8,RBL1,RBL8)의 디밍값(D1,D8,D9,D16)을 제1 디밍 범위 밖의 최소값으로 조정함으로써, 이미지 프로세싱 과정을 생략하기 위해 블록별 디밍값을 전체적으로 높일 때 레터 박스(letterbox)와 같은 블랙 영역의 명암비가 저하되는 문제를 해결한다.The dimming
디밍값 조정부(162)는 제1 블록들(LBL1,LBL8,RBL1,RBL8)에 인접한 제2 블록들(LBL2,LBL7,RBL2,RBL7)의 디밍값(D2,D7,D10,D15)을 제1 디밍 범위 내에서 하향 조정한다(S40). 로컬 디밍 방법을 적용하더라도 도광판 내에서 빛이 직진하는 성질을 이용하는 에지형 백라이트 유닛에서는, 빛의 간섭 등에 의해 이웃한 블록들 간에 원하지 않는 영향을 미친다. 따라서, 블랙 영역에 인접한 제2 블록들(LBL2,LBL7,RBL2,RBL7)의 디밍값(D2,D7,D10,D15)을 제1 디밍 범위 내에서 하향 조정하면, 블랙 영역에 대한 명암비를 높이기가 훨씬 용이해진다.The dimming
이렇게 디밍값 조정부(162)는 입력 영상(RGB)이 기 저장된 특정 영상과 동일한 경우, 제1 및 제2 블록들의 디밍값을 제1 디밍 범위 내에서 결정된 값보다 낮춘 후 그 조정된 디밍값을 포함한 블록별 디밍값을 디밍값 출력부(164)에 공급한다. 그리고, 디밍값 조정부(162)는 입력 영상(RGB)이 기 저장된 특정 영상과 다른 경우에는 제1 디밍 범위 내에서 결정된 블록별 디밍값을 디밍값 출력부(164)에 공급한다. When the input image RGB is the same as the previously stored specific image, the dimming
디밍값 출력부(164)는 디밍값 조정부(162)로부터 입력되는 블록별 디밍값을 로컬 디밍신호(LDIM)로서 광원 구동부(22)에 출력한다(S50).
The dimming
전술한 바와 같이, 본 발명은 영상 분석을 기초로 블록별 디밍값을 데이터 보상 알고리즘을 스킵할 수 있는 제1 디밍 범위 내에서 1차 결정한 후, 입력 영상이 소정 크기 이상의 블랙영역을 포함한 특정 영상과 동일한 경우, 블랙 영역에 대응되는 제1 블록들의 디밍값을 1차 결정된 값으로부터 제1 디밍 범위 바깥의 최소값으로 낮추고, 제1 블록들에 이웃한 제2 블록들의 디밍값을 제1 디밍 범위 내에서 1차 결정된 값보다 더 낮춘다. As described above, according to the present invention, a dimming value for each block is first determined within a first dimming range in which a data compensation algorithm can be skipped based on image analysis, and then a specific image including a black region of a predetermined size or larger The dimming value of the first blocks corresponding to the black region is lowered from the first determined value to the minimum value outside the first dimming range and the dimming value of the second blocks neighboring the first blocks is set to be within the first dimming range Lower than the first determined value.
이를 통해, 본 발명은 레터 박스를 포함한 시네마 영상과 같은 특수 영상이 입력되는 경우 데이터 보상 알고리즘을 적용하지 않고 레터 박스 부분에서의 명암비를 효과적으로 높일 수 있다.Accordingly, when a special image such as a cinema image including a letter box is input, the contrast ratio in the letter box portion can be effectively increased without applying a data compensation algorithm.
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. It will be apparent to those skilled in the art that various modifications and variations can be made in the present invention without departing from the spirit or scope of the invention. Therefore, the technical scope of the present invention should not be limited to the contents described in the detailed description of the specification, but should be defined by the claims.
10 : 액정표시패널
11 : 타이밍 제어부
12 : 데이터 구동부
13 : 게이트 구동부
16 : 디밍 제어부
22 : 광원 구동부
24 : 광원들
161 : 디밍값 결정부
162 : 디밍값 조정부
164 : 디밍값 출력부10: liquid crystal display panel 11: timing controller
12: Data driver 13: Gate driver
16: dimming control unit 22: light source driving unit
24: light sources 161: dimming value determination unit
162: a dimming value adjustment unit 164: a dimming value output unit
Claims (10)
도광판부의 적어도 일 측면에 빛을 공급하는 다수의 광원들을 포함하여 상기 액정표시패널에 조사되는 면광원을 다수의 블록들로 분할하는 백라이트 유닛;
입력 영상을 상기 블록들 크기 단위로 분석하여 상기 광원들의 휘도를 개별 제어하기 위한 블록별 디밍값을 제1 디밍 범위 내에서 결정하는 디밍값 결정부; 및
상기 입력 영상이 소정 크기 이상의 블랙영역을 포함한 특정 영상과 동일한 경우 상기 블랙영역에 대응되는 제1 블록들의 디밍값을 상기 제1 디밍 범위 밖의 최소값으로 조정하는 디밍값 조정부를 구비하는 것을 특징으로 하는 액정표시장치.A liquid crystal display panel;
A backlight unit that includes a plurality of light sources for supplying light to at least one side of the light guide plate and divides the surface light source irradiated to the liquid crystal display panel into a plurality of blocks;
A dimming value determining unit for determining a dimming value for each block for individually controlling the brightness of the light sources within a first dimming range by analyzing an input image in units of blocks; And
And a dimming value adjusting unit adjusting the dimming value of the first blocks corresponding to the black area to a minimum value outside the first dimming range when the input image is the same as a specific image including a black area of a predetermined size or more. Display device.
상기 디밍값 조정부는,
상기 제1 블록들에 인접한 제2 블록들의 디밍값을 상기 제1 디밍 범위 내에서 하향 조정하는 것을 특징으로 하는 액정표시장치.The method according to claim 1,
Wherein the dimming value adjusting unit comprises:
And adjusts the dimming value of the second blocks adjacent to the first blocks in the first dimming range.
상기 소정 크기 이상의 블랙영역을 포함한 특정 영상은, 레터 박스를 포함한 21:9 영상, 또는 레터 박스를 포함한 4:3 영상인 것을 특징으로 하는 액정표시장치.The method according to claim 1,
Wherein the specific image including the black region of the predetermined size or larger is a 21: 9 image including a letter box, or a 4: 3 image including a letter box.
상기 디밍값 조정부는,
상기 입력 영상을 메모리에 미리 저장된 상기 특정 영상과 비교하여 양자의 동일 여부를 판단하는 것을 특징으로 하는 액정표시장치.The method according to claim 1,
Wherein the dimming value adjusting unit comprises:
Wherein the input image is compared with the specific image stored in advance in the memory to determine whether the input image is the same or not.
상기 제1 디밍 범위는 온 듀티 50% ~ 온 듀티 100%를 지시하고,
상기 최소값은 온 듀티 0% ~ 1.5% 중 어느 하나를 지시하는 것을 특징으로 하는 액정표시장치. 3. The method of claim 2,
The first dimming range indicates an on duty of 50% to an on duty of 100%
Wherein the minimum value indicates any one of on duty 0% to 1.5%.
입력 영상을 상기 블록들 크기 단위로 분석하여 상기 광원들의 휘도를 개별 제어하기 위한 블록별 디밍값을 제1 디밍 범위 내에서 결정하는 단계; 및
상기 입력 영상이 소정 크기 이상의 블랙영역을 포함한 특정 영상과 동일한 경우 상기 블랙영역에 대응되는 제1 블록들의 디밍값을 상기 제1 디밍 범위 밖의 최소값으로 조정하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 액정표시장치의 구동방법.A method of driving a liquid crystal display device having a liquid crystal display panel and a backlight unit dividing a surface light source irradiated on the liquid crystal display panel into a plurality of blocks including a plurality of light sources for supplying light to at least one side of the light guide plate, ,
Determining a dimming value for each block for controlling the luminance of the light sources within a first dimming range by analyzing an input image in units of blocks; And
And adjusting the dimming value of the first blocks corresponding to the black region to a minimum value outside the first dimming range when the input image is the same as a specific image including a black region of a predetermined size or more. .
상기 제1 블록들에 인접한 제2 블록들의 디밍값을 상기 제1 디밍 범위 내에서 하향 조정하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 액정표시장치의 구동방법.The method according to claim 6,
Further comprising adjusting the dimming value of the second blocks adjacent to the first blocks within the first dimming range.
상기 소정 크기 이상의 블랙영역을 포함한 특정 영상은, 레터 박스를 포함한 21:9 영상, 또는 레터 박스를 포함한 4:3 영상인 것을 특징으로 하는 액정표시장치의 구동방법.The method according to claim 6,
Wherein the specific image including the black region of the predetermined size or larger is a 21: 9 image including a letter box, or a 4: 3 image including a letter box.
상기 입력 영상을 메모리에 미리 저장된 상기 특정 영상과 비교하여 양자의 동일 여부를 판단하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 액정표시장치의 구동방법.The method according to claim 6,
And comparing the input image with the specific image stored in advance in the memory to determine whether the two images are the same or not.
상기 제1 디밍 범위는 온 듀티 50% ~ 온 듀티 100%를 지시하고,
상기 최소값은 온 듀티 0% ~ 1.5% 중 어느 하나를 지시하는 것을 특징으로 하는 액정표시장치의 구동방법. 8. The method of claim 7,
The first dimming range indicates an on duty of 50% to an on duty of 100%
Wherein the minimum value indicates any one of on duty 0% to 1.5%.
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