KR20180099457A - 화상 표시 장치, 국소 휘도값 추정기 및 화상 표시 방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은, 로컬 디밍 기술의 각 디밍 블록이 똑같은 휘도 분포로 발광하지 않아도 화상의 국소적인 휘도의 재현성을 높이는 것을 과제로 한다.
본 발명에 따르면, RGB 화상을 표시하는 전측 LCD 패널과, 상기 전측 LCD 패널의 후방에 배치되고 상기 전측 LCD 패널에 중첩되며 그레이 화상을 표시하는 후측 LCD 패널과, 상기 후측 LCD 패널의 후방에 배치되고 상기 전측 LCD 패널과 상기 후측 LCD 패널에 빛을 조사하며 복수의 블록 각각의 휘도를 조정 가능한 백라이트 유닛과, 입력된 RGB 화상 신호로부터 상기 블록 각각의 휘도를 판정하는 블록 휘도값 판정기와, 상기 블록 휘도값 판정기에서 판정된 상기 블록 각각의 휘도에 기초하여 각 블록을 상기 휘도로 발광시킨 경우의 각 픽셀의 발광 휘도값을 추정하는 국소 휘도값 추정기와, 상기 블록 휘도값 판정기에서 판정된 상기 블록 각각의 휘도에 따라서 상기 블록의 휘도를 조정하도록 상기 백라이트 유닛을 구동하는 백라이트 구동 신호 발생기와, 입력된 RGB 화상 신호의 각 픽셀의 서브 픽셀의 휘도 중 최대 휘도에 기초하여 각 픽셀마다 제 1 그레이 화상 신호를 생성하고, 상기 국소 휘도값 추정기에서 추정된 각 픽셀의 발광 휘도에 기초하여, 상기 제 1 그레이 화상 신호로부터 상기 후측 LCD 패널의 상기 블록에 표시되는 그레이 화상의 휘도 레벨을 제어하는 각 픽셀마다의 제 2 그레이 화상 신호를 생성하는 그레이 화상 데이터 생성기와, 상기 제 1 그레이 화상 신호에 기초하여, 상기 전측 LCD 패널에 표시되는 상기 RGB 화상 신호의 각 서브 픽셀의 휘도 레벨을 조정하는 RGB 화상 데이터 생성기를 구비하는 화상 표시 장치를 제공한다.

Description

화상 표시 장치, 국소 휘도값 추정기 및 화상 표시 방법{Image Display Device, Local Brightness Estimator And Method Of Displaying Image}

본 발명은, 콘트라스트비 및 국소적인 휘도의 재현성을 개선할 수 있는 화상 표시 장치, 국소 휘도값 추정기 및 화상 표시 방법에 관한 것이다.

근년, 휘도와 콘트라스트비를 대폭 개선한 HDR(High Dynamic Range) 화상이 제안되고 있다. HDR에 관하여, SMPTE(미국영화티비기술자협회)에 따른 ST2084, 이른바 Dolby Vision 혹은 NHK와 영국 BBC가 주로 개발한 HLG(Hybrid Log Gamma) 방식 등 표준화가 이루어지고 있다. 화상 표시 장치에는, 표준화에 따른 표시 능력이 요구된다.

유기 EL 패널에서는 1,000,000:1 정도의 콘트라스트비가 실현되고 있다. 그러나 액정 디스플레이(LCD)의 경우, 백라이트의 빛이 LCD 패널을 투과함으로써 화상이 표시되므로, 특히 블랙 영역의 계조 특성이 나쁘고 이상적인 휘도에 비해서 밝은 방향으로 휘도가 관측되는 이른바 black floating이라는 현상이 발생한다. 따라서 종래의 LCD 화상 표시 장치에서 콘트라스트비는, 예를 들면 1,500:1 정도이다.

LCD 화상 표시 장치의 콘트라스트비를 개선하기 위해서, 2장의 LCD 패널을사용한 화상 표시 장치가 제안되고 있다(예를 들면 특허문헌 1 참조). 이 화상 표시 장치에서는, 후측 LCD 패널(LV: Light Valve)이 그레이 화상을 표시함으로써 백라이트의 투과량을 조정하며 전측 LCD 패널(RGB 패널)이 RGB 화상을 표시함으로써 콘트라스트비의 개선을 도모하고 있다.

특허문헌 1: 일본특허공개공보 2016-118690 호

그러나 LCD 화상 표시 장치에 대해서는, 콘트라스트비를 더욱 개선하는 것이 바람직하다.

예를 들면 백라이트의 로컬 디밍(Local Dimming) 기술을 적용함으로써 어두운 블록에서의 black floating은 대폭 저감된다. 로컬 디밍 기술은, 화면을 구성하는 복수의 디밍 블록 각각의 휘도를 개별로 조정하는 기술로, 여기서는 1개의 디밍 블록은 똑같은 휘도 분포로 발광한다는 전제 하에 LCD 패널의 투과율이 제어된다. 그러나 실제로는 1개의 디밍 블록을 똑같은 휘도 분포로 발광시키는 것은 곤란하므로, 화상의 국소적인 정밀도, 특히 휘도의 재현성이 떨어지는 일이 있다.

그래서 본 발명은, 로컬 디밍 기술을 적용하는 한편 각 디밍 블록이 똑같은 휘도 분포로 발광하지 않아도 화상의 국소적인 휘도의 재현성을 높이는 것이 가능한 화상 표시 장치, 국소 휘도값 추정기 및 화상 표시 방법을 제공하는 것을 목적으로 한다.

상술한 과제를 해결하고 목적을 달성하기 위해서, 본 발명의 화상 표시 장치는, RGB 화상을 표시하는 전측 LCD 패널과, 상기 전측 LCD 패널의 후방에 배치되고 상기 전측 LCD 패널에 중첩되며 그레이 화상을 표시하는 후측 LCD 패널과, 상기 후측 LCD 패널의 후방에 배치되고 상기 전측 LCD 패널과 상기 후측 LCD 패널에 빛을 조사하며 복수의 블록 각각의 휘도를 조정 가능한 백라이트 유닛과, 입력된 RGB 화상 신호로부터 상기 블록 각각의 휘도를 판정하는 블록 휘도값 판정기와, 상기 블록 휘도값 판정기에서 판정된 상기 블록 각각의 휘도에 따라서, 상기 블록의 휘도를 조정하도록 상기 백라이트 유닛을 구동하는 백라이트 구동 신호 발생기와, 상기 블록 휘도값 판정기에서 판정된 상기 블록 각각의 휘도에 기초하여, 각 블록을 상기 휘도로 발광시킨 경우의 각 픽셀의 발광 휘도값을 추정하는 국소 휘도값 추정기와, 입력된 RGB 화상 신호의 각 픽셀의 서브 픽셀의 휘도 중 최대 휘도에 기초하여 각 픽셀마다 제 1 그레이 화상 신호를 생성하고, 상기 국소 휘도값 추정기에서 추정된 각 픽셀의 발광 휘도에 기초하여, 상기 제 1 그레이 화상 신호로부터 상기 후측 LCD 패널의 상기 블록에 표시되는 그레이 화상의 휘도 레벨을 제어하는 각 픽셀마다의 제 2 그레이 화상 신호를 생성하는 그레이 화상 데이터 생성기와, 상기 제 1 그레이 화상 신호에 기초하여, 상기 전측 LCD 패널에 표시되는 상기 RGB 화상 신호의 각 서브 픽셀의 휘도 레벨을 조정하는 RGB 화상 데이터 생성기를 구비할 수 있다.

또한 본 발명의 일 실시형태에서, 상기 블록 휘도값 판정기는, 입력된 RGB 화상 신호의 각 블록 내의 서브 픽셀의 휘도 중 최대 휘도를 추출하는 최대값 추출기와, 추출된 최대 휘도로부터 상기 블록의 휘도를 판정하는 적용값 판정기를 구비할 수 있다.

또한 본 발명의 일 실시형태에서, 상기 국소 휘도값 추정기는, 블록마다 그 블록에서만 발광시킨 경우 그 블록 내와 그 블록에 근접한 블록 내 혹은 표시 영역 전체에 있어서의 전형 휘도 분포 데이터를 기억하는 기억 장치와, 상기 전형 휘도 분포 데이터와 각 블록의 휘도로부터 각 픽셀의 발광 휘도를 계산하는 연산기를 구비할 수 있다.

또한 본 발명의 일 실시형태에서, 상기 국소 휘도값 추정기는, 블록마다 그 블록에서만 발광시킨 경우 그 블록 내와 그 블록에 근접한 블록 내 혹은 표시 영역 전체에 있어서의 전형 휘도 분포 데이터를 기억하는 기억 장치와, 상기 전형 휘도 분포 데이터를 보간하여 상세 휘도 분포 데이터를 생성하는 데이터 보간기와, 상기 상세 휘도 분포 데이터와 각 블록의 휘도로부터 각 픽셀의 발광 휘도를 계산하는 연산기를 구비할 수 있다.

또한 본 발명의 일 실시형태에서, 상기 국소 휘도값 추정기는, 계산식을 이용하여 블록마다 그 블록에서만 발광시킨 경우 그 블록 내와 그 블록에 근접한 블록 내 혹은 표시 영역 전체에 있어서의 전형 휘도 분포 데이터를 생성하는 분포 특성 생성기와, 상기 전형 휘도 분포 데이터와 각 블록의 휘도로부터 각 픽셀 또는 각 서브 픽셀의 발광 휘도를 계산하는 연산기를 구비할 수 있다.

또한 본 발명의 일 실시형태에서, 상기 그레이 화상 데이터 생성기는, 입력된 RGB 화상 신호를, 각 픽셀마다, 각 픽셀의 서브 픽셀의 휘도 중 최대 휘도를 대표값으로 한 상기 제 1 그레이 화상 신호로 변환하는 그레이 변환기와, 상기 제 1 그레이 화상 신호를 상기 제 2 그레이 화상 신호로 변환하는 레벨 변환기를 구비할 수 있다.

또한 본 발명의 일 실시형태에서, 상기 그레이 화상 데이터 생성기는, 상기 국소 휘도값 추정기에서 추정된 각 픽셀의 휘도가 낮을수록, 상기 블록에 대응하는 각 픽셀마다의 그레이 화상의 휘도 레벨을 높게 할 수 있다.

또한 본 발명의 일 실시형태에서, 상기 RGB 화상 데이터 생성기는, 더욱이 상기 제 2 그레이 화상 신호에 기초하여, 상기 전측 LCD 패널에 표시되는 상기 RGB 화상 신호의 각 서브 픽셀의 휘도 레벨을 조정할 수 있다.

또한 본 발명의 일 실시형태에서, 상기 RGB 화상 데이터 생성기는, 더욱이 black floating 특성을 이용할 수 있다.

또한 본 발명의 일 실시형태에서, 상기 RGB 화상 데이터 생성기는, 상기 그레이 화상 데이터 생성기에서 생성된 상기 제 1 그레이 화상 신호의 휘도가 낮을수록 상기 RGB 화상 신호의 각 서브 픽셀의 휘도 레벨을 높게 할 수 있다.

또한 본 발명의 일 실시형태에서, 더욱이 상기 RGB 화상 데이터 생성기에서 휘도 레벨이 조정된 상기 RGB 화상 신호의 계조를 상기 전측 LCD 패널의 출력 특성에 적합하도록 보정하는 RGB 계조 변환기를 구비할 수 있다.

또한 본 발명의 일 실시형태에서, 더욱이 상기 그레이 화상 데이터 생성기에서 생성된 상기 제 2 그레이 화상 신호의 계조를 상기 후측 LCD 패널의 출력 특성에 적합하도록 보정하는 그레이 계조 변화기를 구비할 수 있다.

또한 본 발명의 화상 표시 장치는, RGB 화상을 표시하는 전측 LCD 패널과, 상기 전측 LCD 패널의 후방에 배치되고 상기 전측 LCD 패널에 중첩되며 그레이 화상을 표시하는 후측 LCD 패널과, 상기 후측 LCD 패널의 후방에 배치되고 상기 전측 LCD 패널과 상기 후측 LCD 패널에 빛을 조사하며 복수의 블록 각각의 휘도를 조정 가능한 백라이트 유닛과, 입력된 RGB 화상 신호의 각 픽셀의 서브 픽셀의 휘도 중 최대 휘도에 기초하여 각 픽셀마다 제 1 그레이 화상 신호를 생성하고, 상기 제 1 그레이 화상 신호로부터 상기 블록 각각의 휘도를 판정하는 블록 휘도값 판정기와, 상기 블록 휘도값 판정기에서 판정된 상기 블록 각각의 휘도에 따라서, 상기 블록의 휘도를 조정하도록 상기 백라이트 유닛을 구동하는 백라이트 구동 신호 발생기와, 상기 블록 휘도값 판정기에서 판정된 상기 블록 각각의 휘도에 기초하여, 각 블록을 상기 휘도로 발광시킨 경우 각 픽셀의 발광 휘도값을 추정하는 국소 휘도값 추정기와, 상기 국소 휘도값 추정기에서 추정된 각 픽셀의 발광 휘도에 기초하여, 상기 제 1 그레이 화상 신호로부터 상기 후측 LCD 패널의 상기 블록에 표시되는 그레이 화상의 휘도 레벨을 제어하는 각 픽셀마다의 제 2 그레이 화상 신호를 생성하는 그레이 화상 데이터 생성기와, 상기 제 1 그레이 화상 신호에 기초하여, 상기 전측 LCD 패널에 표시되는 상기 RGB 화상 신호의 각 서브 픽셀의 휘도 레벨을 조정하는 RGB 화상 데이터 생성기를 구비할 수 있다.

또한 본 발명의 일 실시형태에서, 상기 블록 휘도값 판정기는, 입력된 RGB 화상 신호를, 각 픽셀마다, 각 픽셀의 서브 픽셀의 휘도 중 최대 휘도를 대표값으로 한 상기 제 1 그레이 화상 신호로 변환하는 그레이 변환기와, 상기 제 1 그레이 화상 신호의 각 블록 내의 픽셀의 휘도 중 최대 휘도를 추출하는 최대값 추출기와, 추출된 최대 휘도로부터 상기 블록의 휘도를 판정하는 적용값 판정기를 구비할 수 있다.

또한 본 발명의 일 실시형태에서, 상기 국소 휘도값 추정기는, 블록마다 그 블록에서만 발광시킨 경우 그 블록 내와 그 블록에 근접한 블록 내 혹은 표시 영역 전체에 있어서의 전형 휘도 분포 데이터를 기억하는 기억 장치와, 상기 전형 휘도 분포 데이터와 각 블록의 휘도로부터 각 픽셀의 발광 휘도를 계산하는 연산기를 구비할 수 있다.

또한 본 발명의 일 실시형태에서, 상기 국소 휘도값 추정기는, 블록마다 그 블록에서만 발광시킨 경우 그 블록 내와 그 블록에 근접한 블록 내 혹은 표시 영역 전체에 있어서의 전형 휘도 분포 데이터를 기억하는 기억 장치와, 상기 전형 휘도 분포 데이터를 보간하여 상세 휘도 분포 데이터를 생성하는 데이터 보간기와, 상기 상세 휘도 분포 데이터와 각 블록의 휘도로부터 각 픽셀의 발광 휘도를 계산하는 연산기를 구비할 수 있다.

또한 본 발명의 일 실시형태에서, 상기 국소 휘도값 추정기는, 계산식을 이용하여 블록마다 그 블록에서만 발광시킨 경우 그 블록 내와 그 블록에 근접한 블록 내 혹은 표시 영역 전체에 있어서의 전형 휘도 분포 데이터를 생성하는 분포 특성 생성기와, 상기 전형 휘도 분포 데이터와 각 블록의 휘도로부터 각 픽셀 또는 각 서브 픽셀의 발광 휘도를 계산하는 연산기를 구비할 수 있다.

또한 본 발명의 일 실시형태에서, 상기 그레이 화상 데이터 생성기는, 상기 제 1 그레이 화상 신호를, 상기 제 2 그레이 화상 신호로 변환하는 레벨 변환기를 구비할 수 있다.

또한 본 발명의 일 실시형태에서, 상기 그레이 화상 데이터 생성기는, 상기 국소 휘도값 추정기에서 추정된 각 픽셀의 휘도가 낮을수록 상기 블록에 대응하는 각 픽셀마다의 그레이 화상의 휘도 레벨을 높게 할 수 있다.

또한 본 발명의 일 실시형태에서, 상기 RGB 화상 데이터 생성기는, 더욱이 상기 제 2 그레이 화상 신호에 기초하여, 상기 전측 LCD 패널에 표시되는 상기 RGB 화상 신호의 각 서브 픽셀의 휘도 레벨을 조정할 수 있다.

또한 본 발명의 일 실시형태에서, 상기 RGB 화상 데이터 생성기는, 더욱이 가상 black floating 특성을 이용할 수 있다.

또한 본 발명의 일 실시형태에서, 상기 RGB 화상 데이터 생성기는, 상기 그레이 화상 데이터 생성기에서 생성된 상기 제 1 그레이 화상 신호의 휘도가 낮을수록 상기 RGB 화상 신호의 각 서브 픽셀의 휘도 레벨을 높게 할 수 있다.

또한 본 발명의 일 실시형태에서, 더욱이 상기 RGB 화상 데이터 생성기에서 휘도 레벨이 조정된 상기 RGB 화상 신호의 계조를 상기 전측 LCD 패널의 출력 특성에 적합하도록 보정하는 RGB 계조 변환기를 구비할 수 있다.

또한 본 발명의 일 실시형태에서, 더욱이 상기 그레이 화상 데이터 생성기에서 생성된 상기 제 2 그레이 화상 신호의 계조를 상기 후측 LCD 패널의 출력 특성에 적합하도록 보정하는 그레이 계조 변환기를 구비할 수 있다.

또한 본 발명의 일 실시형태에서, 더욱이 상기 RGB 화상 데이터 생성기의 후단에 지연 회로를 구비할 수 있다.

또한 본 발명의 일 실시형태에서, 더욱이 상기 RGB 화상 데이터 생성기의 전단에 지연 회로를 구비할 수 있다.

또한 본 발명에 있어서의 화상 표시 장치는, RGB 화상을 표시하는 전측 LCD 패널과, 상기 전측 LCD 패널의 후방에 배치되고 상기 전측 LCD 패널에 중첩되며 그레이 화상을 표시하는 후측 LCD 패널과, 상기 후측 LCD 패널의 후방에 배치되고 상기 전측 LCD 패널과 상기 후측 LCD 패널에 빛을 조사하여, 복수의 블록 각각의 휘도를 조정 가능한 백라이트 유닛과, 입력된 RGB 화상 신호로부터 상기 블록 각각의 휘도를 판정하는 블록 휘도값 판정기와, 상기 블록 휘도값 판정기에서 판정된 상기 블록 각각의 휘도를 보정하는 블록 휘도값 보정기와, 상기 블록 휘도값 보정기에서 보정된 상기 블록 각각의 휘도에 따라서, 상기 블록의 휘도를 조정하도록 상기 백라이트 유닛을 구동하는 백라이트 구동 신호 발생기와, 상기 블록 휘도값 보정기에서 보정된 상기 블록 각각의 휘도에 기초하여, 각 블록을 상기 휘도로 발광시킨 경우 각 픽셀의 발광 휘도값을 추정하는 국소 휘도값 추정기와, 입력된 RGB 화상 신호의 각 픽셀의 서브 픽셀의 휘도 중 최대 휘도에 기초하여 각 픽셀마다 제 1 그레이 화상 신호를 생성하고, 상기 국소 휘도값 추정기에서 추정된 각 픽셀의 발광 휘도에 기초하여, 상기 제 1 그레이 화상 신호로부터 상기 후측 LCD 패널의 상기 블록에 표시되는 그레이 화상의 휘도 레벨을 제어하는 각 픽셀마다의 제 2 그레이 화상 신호를 생성하는 그레이 화상 데이터 생성기와, 상기 제 1 그레이 화상 신호에 기초하여, 상기 전측 LCD 패널에 표시되는 상기 RGB 화상 신호의 각 서브 픽셀의 휘도 레벨을 조정하는 RGB 화상 데이터 생성기를 구비할 수 있다.

또한 본 발명의 일 실시형태에서, 상기 블록 휘도값 판정기는, 입력된 RGB 화상 신호의 각 블록 내의 서브 픽셀의 휘도 중 최대 휘도를 추출하는 최대값 추출기와, 추출된 최대 휘도로부터 상기 블록의 휘도를 판정하는 적용값 판정기를 구비할 수 있다.

또한 본 발명의 일 실시형태에서, 상기 블록 휘도값 보정기는, 상기 블록 휘도값 판정기에서 판정된 상기 블록 각각의 휘도가 높은 경우 상기 휘도를 낮게 하도록 보정할 수 있다.

또한 본 발명의 일 실시형태에서, 상기 국소 휘도값 추정기는, 블록마다 그 블록에서만 발광시킨 경우 그 블록 내와 그 블록에 근접한 블록 내 혹은 표시 영역 전체에 있어서의 전형 휘도 분포 데이터를 기억하는 기억 장치와, 상기 전형 휘도 분포 데이터와 각 블록의 휘도로부터 각 픽셀의 발광 휘도를 계산하는 연산기를 구비할 수 있다.

또한 본 발명의 일 실시형태에서, 상기 국소 휘도값 추정기는, 블록마다 그 블록에서만 발광시킨 경우 그 블록 내와 그 블록에 근접한 블록 내 혹은 표시 영역 전체에 있어서의 전형 휘도 분포 데이터를 기억하는 기억 장치와, 상기 전형 휘도 분포 데이터를 보간하여 상세 휘도 분포 데이터를 생성하는 데이터 보간기와, 상기 상세 휘도 분포 데이터와 각 블록의 휘도로부터 각 픽셀의 발광 휘도를 계산하는 연산기를 구비할 수 있다.

또한 본 발명의 일 실시형태에서, 상기 국소 휘도값 추정기는, 계산식을 이용하여 블록마다 그 블록에서만 발광시킨 경우 그 블록 내와 그 블록에 근접한 블록 내 혹은 표시 영역 전체에 있어서의 전형 휘도 분포 데이터를 생성하는 분포 특성 생성기와, 상기 전형 휘도 분포 데이터와 각 블록의 휘도로부터 각 픽셀 또는 각 서브 픽셀의 발광 휘도를 계산하는 연산기를 구비할 수 있다.

또한 본 발명의 일 실시형태에서, 상기 그레이 화상 데이터 생성기는, 입력된 RGB 화상 신호를, 각 픽셀마다, 각 픽셀의 서브 픽셀의 휘도 중 최대 휘도를 대표값으로 한 상기 제 1 그레이 화상 신호로 변환하는 그레이 변환기와, 상기 제 1 그레이 화상 신호를, 상기 제 2 그레이 화상 신호로 변환하는 레벨 변환기를 구비할 수 있다.

또한 본 발명의 일 실시형태에서, 상기 그레이 화상 데이터 생성기는, 상기 국소 휘도값 추정기에서 추정된 각 픽셀의 휘도가 낮을수록 상기 블록에 대응하는 각 픽셀마다의 그레이 화상의 휘도 레벨을 높게할 수 있다.

또한 본 발명의 일 실시형태에서, 상기 RGB 화상 데이터 생성기는, 더욱이 상기 제 2 그레이 화상 신호에 기초하여, 상기 전측 LCD 패널에 표시되는 상기 RGB 화상 신호의 각 서브 픽셀의 휘도 레벨을 조정할 수 있다.

또한 본 발명의 일 실시형태에서, 상기 RGB 화상 데이터 생성기는, 더욱이 가상 black floating 특성을 이용할 수 있다.

또한 본 발명의 일 실시형태에서, 상기 RGB 화상 데이터 생성기는, 상기 그레이 화상 데이터 생성기에서 생성된 상기 제 1 그레이 화상 신호의 휘도가 낮을수록 상기 RGB 화상 신호의 각 서브 픽셀의 휘도 레벨을 높게 할 수 있다.

또한 본 발명의 일 실시형태에서, 더욱이 상기 RGB 화상 데이터 생성기에서 휘도 레벨이 조정된 상기 RGB 화상 신호의 계조를 상기 전측 LCD 패널의 출력 특성에 적합하도록 보정하는 RGB 계조 변환기를 구비할 수 있다.

또한 본 발명의 일 실시형태에서, 더욱이 상기 그레이 화상 데이터 생성기에서 생성된 상기 제 2 그레이 화상 신호의 계조를 상기 후측 LCD 패널의 출력 특성에 적합하도록 보정하는 그레이 계조 변환기를 구비할 수 있다.

또한 본 발명의 화상 표시 장치는, RGB 화상을 표시하는 전측 LCD 패널과, 상기 전측 LCD 패널의 후방에 배치되고 상기 전측 LCD 패널에 중첩되며 그레이 화상을 표시하는 후측 LCD 패널과, 상기 후측 LCD 패널의 후방에 배치되고 상기 전측 LCD 패널과 상기 후측 LCD 패널에 빛을 조사하고 복수의 블록 각각의 휘도를 조정 가능한 백라이트 유닛과, 입력된 RGB 화상 신호의 각 픽셀의 서브 픽셀의 휘도 중 최대 휘도에 기초하여 각 픽셀마다 제 1 그레이 화상 신호를 생성하고, 상기 제 1 그레이 화상 신호로부터 상기 블록 각각의 휘도를 판정하는 블록 휘도값 판정기와, 상기 블록 휘도값 판정기에서 판정된 상기 블록 각각의 휘도를 보정하는 블록 휘도값 보정기와, 상기 블록 휘도값 보정기에서 보정된 상기 블록 각각의 휘도에 따라서, 상기 블록의 휘도를 조정하도록 상기 백라이트 유닛을 구동하는 백라이트 구동 신호 발생기와, 상기 블록 휘도값 보정기에서 보정된 상기 블록 각각의 휘도에 기초하여, 각 블록을 상기 휘도로 발광시킨 경우의 각 픽셀의 발광 휘도값을 추정하는 국소 휘도값 추정기와, 상기 국소 휘도값 추정기에서 추정된 각 픽셀의 발광 휘도에 기초하여, 상기 제 1 그레이 화상 신호로부터 상기 후측 LCD 패널의 상기 블록에 표시되는 그레이 화상의 휘도 레벨을 제어하는 각 픽셀마다의 제 2 그레이 화상 신호를 생성하는 그레이 화상 데이터 생성기와, 상기 제 1 그레이 화상 신호에 기초하여, 상기 전측 LCD 패널에 표시되는 상기 RGB 화상 신호의 각 서브 픽셀의 휘도 레벨을 조정하는 RGB 화상 데이터 생성기를 구비할 수 있다.

또한 본 발명의 일 실시형태에서, 상기 블록 휘도값 판정기는, 입력된 RGB 화상 신호를, 각 픽셀마다, 각 픽셀의 서브 픽셀의 휘도 중 최대 휘도를 대표값으로 한 상기 제 1 그레이 화상 신호로 변환하는 그레이 변환기와, 상기 제 1 그레이 화상 신호의 각 블록 내의 픽셀의 휘도 중 최대 휘도를 추출하는 최대값 추출기와, 추출된 최대 휘도로부터 상기 블록의 휘도를 판정하는 적용값 판정기를 구비할 수 있다.

또한 본 발명의 일 실시형태에서, 상기 블록 휘도값 보정기는, 상기 블록 휘도값 판정기에서 판정된 상기 블록 각각의 휘도가 높은 경우 상기 휘도를 낮게 하도록 보정할 수 있다.

또한 본 발명의 일 실시형태에서, 상기 국소 휘도값 판정기는, 블록마다 그 블록에서만 발광시킨 경우 그 블록 내와 그 블록에 근접한 블록 내 혹은 표시 영역 전체에 있어서의 전형 휘도 분포 데이터를 기억하는 기억 장치와, 상기 전형 휘도 분포 데이터와 각 블록의 휘도로부터 각 픽셀의 발광 휘도를 계산하는 연산기를 구비할 수 있다.

또한 본 발명의 일 실시형태에서, 상기 국소 휘도값 추정기는, 블록마다 그 블록에서만 발광시킨 경우 그 블록 내와 그 블록에 근접한 블록 내 혹은 표시 영역 전체에 있어서의 전형 휘도 분포 데이터를 기억하는 기억 장치와, 상기 전형 휘도 분포 데이터를 보간하여 상세 휘도 분포 데이터를 생성하는 데이터 보간기와, 상기 상세 휘도 분포 데이터와 각 블록의 휘도로부터 각 픽셀의 발광 휘도를 계산하는 연산기를 구비할 수 있다.

또한 본 발명의 일 실시형태에서, 상기 국소 휘도값 추정기는, 계산식을 이용하여 블록마다 그 블록에서만 발광시킨 경우 그 블록 내와 그 블록에 근접한 블록 내 혹은 표시 영역 전체에 있어서의 전형 휘도 분포 데이터를 생성하는 분포 특성 생성기와, 상기 전형 휘도 분포 데이터와 각 블록의 휘도로부터 각 픽셀 또는 각 서브 픽셀의 발광 휘도를 계산하는 연산기를 구비할 수 있다.

또한 본 발명의 일 실시형태에서, 상기 그레이 화상 데이터 생성기는, 상기 제 1 그레이 화상 신호를, 상기 제 2 그레이 화상 신호로 변환하는 레벨 변환기를 구비할 수 있다.

또한 본 발명의 일 실시형태에서, 상기 그레이 화상 데이터 생성기는, 상기 국소 휘도값 추정기에서 추정된 각 픽셀의 휘도가 낮을수록 상기 블록에 대응하는 각 픽셀마다의 그레이 화상의 휘도 레벨을 높게 할 수 있다.

또한 본 발명의 일 실시형태에서, 상기 RGB 화상 데이터 생성기는, 더욱이 상기 제 2 그레이 화상 신호에 기초하여, 상기 전측 LCD 패널에 표시되는 상기 RGB 화상 신호의 각 서브 픽셀의 휘도 레벨을 조정할 수 있다.

또한 본 발명의 일 실시형태에서, 상기 RGB 화상 데이터 생성기는, 더욱이 가상 black floating 특성을 이용할 수 있다.

또한 본 발명의 일 실시형태에서, 상기 RGB 화상 데이터 생성기는, 상기 그레이 화상 데이터 생성기에서 생성된 상기 제 1 그레이 화상 신호의 휘도가 낮을수록 상기 RGB 화상 신호의 각 서브 픽셀의 휘도 레벨을 높게 할 수 있다.

또한 본 발명의 일 실시형태에서, 더욱이 상기 RGB 화상 데이터 생성기에서 휘도 레벨이 조정된 상기 RGB 화상 신호의 계조를 상기 전측 LCD 패널의 출력 특성에 적합하도록 보정하는 RGB 계조 변환기를 구비할 수 있다.

또한 본 발명의 일 실시형태에서, 더욱이 상기 그레이 화상 데이터 생성기에서 생성된 상기 제 2 그레이 화상 신호의 계조를 상기 후측 LCD 패널의 출력 특성에 적합하도록 보정하는 그레이 계조 변환기를 구비할 수 있다.

또한 본 발명의 일 실시형태에서, 더욱이 상기 RGB 화상 데이터 생성기의 후단에 지연 회로를 구비할 수 있다.

또한 본 발명의 일 실시형태에서, 더욱이 상기 RGB 화상 데이터 생성기의 전단에 지연 회로를 구비할 수 있다.

또한 본 발명에 있어서의 국소 휘도값 판정기는, 입력된 RGB 화상 신호로부터 판정된 LCD 패널의 복수의 블록 각각의 휘도에 기초하여, 각 블록을 상기 휘도로 발광시킨 경우 각 픽셀의 발광 휘도값을 추정할 수 있다.

또한 본 발명의 일 실시형태에서, 상기 국소 휘도값 추정기는, 블록마다 그 블록에서만 발광시킨 경우 그 블록 내와 그 블록에 근접한 블록 내 혹은 표시 영역 전체에 있어서의 전형 휘도 분포 데이터를 기억하는 기억 장치와, 상기 전형 휘도 분포 데이터와 각 블록의 휘도로부터 각 픽셀의 발광 휘도를 계산하는 연산기를 구비할 수 있다.

또한 본 발명의 일 실시형태에서, 상기 국소 휘도값 추정기는, 블록마다 그 블록에서만 발광시킨 경우 그 블록 내와 그 블록에 근접한 블록 내 혹은 표시 영역 전체에 있어서의 전형 휘도 분포 데이터를 기억하는 기억 장치와, 상기 전형 휘도 분포 데이터를 보간하여 상세 휘도 분포 데이터를 생성하는 데이터 보간기와, 상기 상세 휘도 분포 데이터와 각 블록의 휘도로부터 각 픽셀의 발광 휘도를 계산하는 연산기를 구비할 수 있다.

또한 본 발명의 일 실시형태에서, 상기 국소 휘도값 추정기는, 계산식을 이용하여 블록마다 그 블록에서만 발광시킨 경우 그 블록 내와 그 블록에 근접하는 블록 내 혹은 표시 영역 전체에 있어서의 전형 휘도 분포 데이터를 생성하는 분포 특성 생성기와, 상기 전형 휘도 분포 데이터와 각 블록의 휘도로부터 각 픽셀 또는 각 서브 픽셀의 발광 휘도를 계산하는 연산기를 구비할 수 있다.

또한 본 발명의 화상 표시 방법은, RGB 화상을 표시하는 전측 LCD 패널과, 상기 전측 LCD 패널의 후방에 배치되고 상기 전측 LCD 패널에 중첩되며 그레이 화상을 표시하는 후측 LCD 패널과, 상기 후측 LCD 패널의 후방에 배치되고 상기 전측 LCD 패널과 상기 후측 LCD 패널에 빛을 조사하며 복수의 블록 각각의 휘도를 조정 가능한 백라이트 유닛을 구비하는 화상 표시 장치에 있어서 실행되는 화상 표시 방법으로서, 입력된 RGB 화상 신호로부터 상기 블록 각각의 휘도를 판정하는 것과, 판정된 상기 블록 각각의 휘도에 따라서, 상기 블록의 휘도를 조정하도록 상기 백라이트 유닛을 구동하는 것과, 판정된 상기 블록 각각의 휘도에 기초하여, 각 블록을 상기 휘도로 발광시킨 경우 각 픽셀의 발광 휘도값을 추정하는 것과, 입력된 RGB 화상 신호의 각 픽셀의 서브 픽셀의 휘도 중 최대 휘도에 기초하여 각 픽셀마다 제 1 그레이 화상 신호를 생성하는 것과, 추정된 각 픽셀의 발광 휘도에 기초하여, 상기 제 1 그레이 화상 신호로부터 상기 후측 LCD 패널의 상기 블록에 표시되는 그레이 화상의 휘도 레벨을 제어하는 각 픽셀마다의 제 2 그레이 화상 신호를 생성하는 것과, 상기 제 1 그레이 화상 신호에 기초하여, 상기 전측 LCD 패널에 표시되는 상기 RGB 화상 신호의 각 서브 픽셀의 휘도 레벨을 조정하는 것을 포함할 수 있다.

또한 본 발명의 일 실시형태에서, 상기 전측 LCD 패널에 표시되는 상기 RGB 화상 신호의 각 서브 픽셀의 휘도 레벨을, 더욱이 상기 제 2 그레이 화상 신호에 기초하여 조정할 수 있다.

또한 본 발명의 화상 표시 방법은, RGB 화상을 표시하는 전측 LCD 패널과, 상기 전측 LCD 패널의 후방에 배치되고 상기 전측 LCD 패널에 중첩되며 그레이 화상을 표시하는 후측 LCD 패널과, 상기 후측 LCD 패널의 후방에 배치되고 상기 전측 LCD 패널과 상기 후측 LCD 패널에 빛을 조사하며 복수의 블록 각각의 휘도를 조정 가능한 백라이트 유닛을 구비하는 화상 표시 장치에 있어서 실행되는 화상 표시 방법으로서, 입력된 RGB 화상 신호로부터 상기 블록 각각의 휘도를 판정하는 것과, 판정된 상기 블록 각각의 휘도를 보정하는 것과, 보정된 상기 블록 각각의 휘도에 따라서, 상기 블록 휘도를 조정하도록 상기 백라이트 유닛을 구동하는 것과, 보정된 상기 블록 각각의 휘도에 기초하여, 각 블록을 상기 휘도로 발광시킨 경우 각 픽셀의 발광 휘도값을 추정하는 것과, 입력된 RGB 화상 신호의 각 픽셀의 서브 픽셀의 휘도 중 최대 휘도에 기초하여 각 픽셀마다 제 1 그레이 화상 신호를 생성하는 것과, 추정된 각 픽셀의 발광 휘도에 기초하여, 상기 제 1 그레이 화상 신호로부터 상기 후측 LCD 패널의 상기 블록에 표시되는 그레이 화상의 휘도 레벨을 제어하는 각 픽셀마다의 제 2 그레이 화상 신호를 생성하는 것과, 상기 제 1 그레이 화상 신호에 기초하여, 상기 전측 LCD 패널에 표시되는 상기 RGB 화상 신호의 각 서브 픽셀의 휘도 레벨을 조정하는 것을 포함할 수 있다.

또한 본 발명의 일 실시형태에서, 상기 전측 LCD 패널에 표시되는 상기 RGB 화상 신호의 각 서브 픽셀의 휘도 레벨을, 더욱이 상기 제 2 그레이 화상 신호에 기초하여 조정할 수 있다.

본 발명에서는, RGB 화상을 표시하는 전측 LCD 패널과 그레이 화상을 표시하는 후측 LCD 패널을 구비하는 화상 표시 장치에 로컬 디밍 기술을 적용하고, RGB 화상으로부터 생성한 그레이 화상에 기초하여 RGB 화상의 각 서브 픽셀의 휘도 레벨을 조정하는 한편 각 블록의 휘도에 기초하여, 후측 LCD 패널에 표시되는 그레이 화상의 휘도 레벨을 제어하는 그레이 화상 신호를 생성한다. 이로써 각 디밍 블록이 똑같은 휘도 분포로 발광하지 않아도 화상의 국소적인 휘도의 재현성을 높이는 것이 가능하다.

도 1은 제 1 실시형태에 따른 화상 표시 장치의 개략 측면도이다.
도 2는 도 1의 화상 표시 장치의 LED 배치를 도시한 백라이트 유닛의 개략 평면도이다.
도 3은 도 1의 화상 표시 장치에 있어서의 블록과 픽셀과 서브 픽셀의 관계를 도시한 개략도이다.
도 4는 도 1의 화상 표시 장치에 있어서의 각 블록의 휘도 분포를 도시한 그래프이다.
도 5는 제 1 실시형태에 따른 화상 표시 장치의 신호 처리부를 도시한 블록도이다.
도 6은 도 5의 신호 처리부의 국소 휘도값 추정기의 상세한 일례를 도시한 블록도이다.
도 7은 도 5의 신호 처리부의 국소 휘도값 추정기의 상세한 다른 일례를 도시한 블록도이다.
도 8은 도 5의 신호 처리부의 국소 휘도값 추정기의 상세한 다른 일례를 도시한 블록도이다.
도 9는 2장의 LCD 패널을 구비하는 화상 표시 장치에, 로컬 디밍 기술을 적용했지만, 국소 휘도값 추정을 수행하지 않은 표시 화상의 예를 도시한 도면이다.
도 10은 2장의 LCD 패널을 구비하는 화상 표시 장치에, 로컬 디밍 기술을 적용하고, 본 발명의 실시형태에 따라서 국소 휘도값 추정을 수행한 표시 화상의 예를 도시한 도면이다.
도 11은 제 2 실시형태에 따른 화상 표시 장치의 신호 처리부를 도시한 블록도이다.
도 12는 제 3 실시형태에 따른 화상 표시 장치의 신호 처리부를 도시한 블록도이다.
도 13은 제 4 실시형태에 따른 화상 표시 장치의 신호 처리부를 도시한 블록도이다.
도 14는 LV 패널에 있어서의 입력 신호와 표시 휘도의 특성을 도시한 그래프이다.
도 15는 LV 패널에 있어서의 입력 신호와 표시 휘도의 특성을 도시한 그래프이다.
도 16은 LV 패널에 대한 black floating 보상 특성을 도시한 그래프이다.
도 17은 변형예에 따른 LV 패널(3)에 있어서의 입력 신호와 가상 black floating 특성예를 도시한 그래프이다.
도 18은 도 17의 가상 black floating 특성에 대한 가상 black floating 보상 특성을 도시한 그래프이다.
도 19는 제 5 실시형태에 따른 화상 표시 장치의 신호 처리부를 도시한 블록도이다.
도 20은 디밍 블록의 판정 휘도보다 합성 휘도가 2배의 휘도인 경우 계조 특성이 저하되는 이유를 설명하는 도면이다.
도 21은 LED를 4행 X 11열로 배치하고 중앙 부근의 LED를 동일한 밝기로 점등한 경우에 점등 LED의 수(N)와 표시면 내 중앙 부근에서의 피크 휘도의 관계를 도시한 그래프이다.
도 22는 표시 화상의 일례를 도시한 도면이다.
도 23은 도 22의 표시 화상의 각 디밍 블록의 블록 휘도값으로부터 보정 블록 휘도값을 생성하는 예를 도시한 도면이다.

이하, 첨부 도면을 참조하여 본 발명에 따른 화상 표시 장치, 국소 휘도값 추정기 및 화상 표시 방법을 실시하기 위한 형태에 대하여 도면에 기초하여 설명한다.

본원 발명의 목적, 장점 및 신규 특징은, 첨부 도면과 관련된 이하의 상세한 설명으로부터 명백해진다. 다른 도면에 있어서 동일하거나 기능적으로 유사한 요소를 도시하기 위해서 동일한 참조 부호가 사용된다. 도면은 개략적으로 도시하고 있고, 도면의 축적은 정확하지 않은 것을 이해하기 바란다.

<제 1 실시형태>

제 1 실시형태에 대하여 첨부 도면을 참조하여 설명한다. 도 1은, 제 1 실시형태에 따른 화상 표시 장치의 개략 측면도이다. 도 2는, 도 1의 화상 표시 장치의 LED 배치를 도시한 백라이트 유닛의 개략 평면도이다. 도 1에 도시한 것과 같이 화상 표시 장치(1)는, 전측 LCD 패널(RGB 패널, 2)과 후측 LCD 패널(LV 패널, 3)과 백라이트 유닛(4)을 구비하고 있다.

전측 LCD 패널(2)은 RGB 화상을 표시한다. 전측 LCD 패널(2)은, 컬러 필터 기판(20), TFT 기판(22), 편광 필름(24), 편광 필름(26) 및 구동 IC(28)를 구비한다. 도시하지 않지만, 컬러 필터 기판(20)과 TFT 기판(22) 사이에는 액정이 배치되어 있다. 컬러 필터 기판(20)은 블랙 매트릭스 및 R, G, B 컬러 필터를 가지고, 더욱이 공통 전극을 가진다. TFT 기판(22)은, TFT(Thin Film Transistor) 및 전극을 가진다. 편광 필름(24)은 컬러 필터 기판(20)의 전면에 배치되고, 편광 필름(26)은 TFT 기판(22)의 후면에 배치되어 있다. 구동 IC(28)는 TFT 기판(22)에 실장되어 있고, 구동 IC(28)에 입력되는 RGB 화상 신호를 따라서, 전측 LCD 패널(2)의 액정의 투과 상태를 서브 픽셀(부화소)마다 제어한다.

후측 LCD 패널(3)은, 전측 LCD 패널(2)의 후방에 배치되고 전측 LCD 패널(2)에 중첩되며 그레이 화상(LV 화상)을 표시한다. 후측 LCD 패널(3)은 유리 기판(30), TFT 기판(32), 편광 필름(34) 및 구동 IC(36)를 구비한다. 유리 기판(30)은, 전측 LCD 패널(2)에 있어서의 컬러 필터 기판(20)에 대응하고 공통 전극을 가지지만, 컬러 필터 기판(20)과는 달리 컬러 필터를 가지지 않는다. 이것은 후측 LCD 패널(3)이 LV 화상, 즉 white부터 black까지의 명암으로만 표현된, 그레이 스케일 화상을 표시하기 때문이다. 도시하지 않지만 유리 기판(30)과 TFT 기판(32) 사이에는 액정이 배치되어 있다. TFT 기판(32)은, TFT 및 전극을 가진다. 편광 필름(34)은 TFT 기판(32)의 후면에 배치되어 있다. 구동 IC(36)는 TFT 기판(32)에 실장되어 있고, 구동 IC(36)에 입력되는 그레이 화상 신호를 따라서 후측 LCD 패널(3)의 액정의 투과 상태를 제어한다. 전측 LCD 패널(2)과 후측 LCD 패널(3)은, 편광 필름(26)과 유리 기판(30) 사이에 배치된 접합층(38)에 의해 접합되어 있다.

백라이트 유닛(4)은, 후측 LCD 패널(3)의 후방에 배치되고, 전측 LCD 패널(2)과 후측 LCD 패널(3)에 빛을 조사한다. 백라이트 유닛(4)은 직하형이고, 기판(40), 기판(40)에 장착된 복수의 평판상 LED(Light Emitting Diode, 42) 및 기판(40)과 협동하여 LED(42)를 포위하는 측벽(44)을 구비한다. LED(42)는, 후측 LCD 패널(3)로부터 소망하는 거리를 떨어져서 설치되어 있다. LED(42)의 발광은, LED 구동부(46)에 의해 제어된다. LED 구동부(46)는 회로로서, 예를 들면 기판(40)에 실장해도 되고 기판(40)과는 다른 기판에 실장해도 된다.

도 2에 도시한 것과 같이, LED(42)는 직사각형 형상으로 가정하여 도시했고, LED(42) 사이의 간극이 격자상이 되도록 서로 이간되어 배치되어 있다. 단 LED(42)의 형상, 수 및 배치는 도시된 것에 한정되지 않는다. 예를 들면 LED(42)의 형상은 원형이어도 된다.

백라이트 유닛(4)은, 로컬 디밍을 수행할 수 있도록 복수의 블록 각각의 휘도를 조정 가능하다. 복수의 LED(42)는, 로컬 디밍의 복수의 디밍 블록에 각각 대응한다. 즉 1개의 LED(42)가 1개의 디밍 블록에 대응한다. LED 구동부(46)는, 복수의 LED(42)를 독립적으로 발광시키고, 복수의 LED(42)의 휘도를 독립적으로 조정한다. 도시하지 않지만 백라이트 유닛(4)에는, 후술하는 공지된 격벽, 공지된 렌즈 및 공지된 플래터(flatter)가 설치되어도 된다. LED(42)의 발광을 제어함으로써, LED(42)에 대응하는 디밍 블록의 휘도를 조정할 수 있다.

단 백라이트 유닛(4)은 도시한 직하형에 한정되지 않고, 예를 들면 엣지 라이트형이라도 복수의 블록 각각의 휘도를 조정 가능한 로컬 디밍을 수행할 수 있는 것이라면 본 발명에 사용할 수 있다.

도 3은 화상 표시 장치에 있어서의 블록과 픽셀과 서브 픽셀의 관계를 도시한다. 상기와 같이 백라이트 유닛(4)의 1개의 LED(42)는, 1개의 디밍 블록(BL)에 대응한다. 1개의 디밍 블록(BL)에는 다수의 픽셀(PX)이 포함된다. 후측 LCD 패널(3)에서는, 그레이 화상의 각 픽셀(PX)의 휘도를 조정할 수 있다. 전측 LCD 패널(2)에서는, RGB 삼색의 각 서브 픽셀(SP)의 휘도를 조정할 수 있다. 본 명세서에서 패널(2, 3)에 관하여 설명하는 휘도란, 패널(2, 3)의 투과율을 의미한다.

도 4는, 도 1의 화상 표시 장치의 각 블록에 있어서의 휘도 분포를 도시한 그래프이다. 도 4(A)는, 휘도의 이상적인 분포 상태를 도시한다. 이 이상적인 상태에서는, 1개의 디밍 블록(BL)은 똑같은 휘도 분포로 발광하고 또한 1개의 디밍 블록(BL)으로부터 다른 디밍 블록(BL)으로는 빛샘이 없다. 도 4(B)는, 고도의 광학 설계를 수행한 경우의 휘도 분포 상태를 도시한다. 고도의 광학 설계를 수행한 경우에는, 도 4(A)에 근사한 분포가 얻어진다. 도 4(C)는, 고도의 광학 설계를 수행하지 않은 경우의 휘도 분포 상태를 도시한다. 고도의 광학 설계를 수행하지 않은 경우에는, 1개의 디밍 블록(BL)은 똑같지 않은 휘도 분포로 발광하고 또한 1개의 디밍 블록(BL)으로부터 다른 디밍 블록(BL)으로는 많은 빛샘이 있다.

고도의 광학 설계란, 블록(BL)을 상호 분리하는 격벽, 블록 내의 휘도 분포를 획일화하기 위한 렌즈 및 플래터 중 적어도 어느 것을 설치하는 것이다. 그러나 이들을 설치하는 것은 개발 기간과 부품점수 증대에 따른 비용 증가를 초래한다. 또한 이들을 설치했다고 하더라도 휘도의 이상적인 분포 상태를 얻는 것은 곤란하거나 불가능하다.

본 발명의 실시형태는, 각 디밍 블록이 똑같은 휘도 분포로 발광하지 않아도 화상의 국소적인 휘도의 재현성을 높이는 것을 목적으로 한다.

<신호 처리부>

도 5는, 제 1 실시형태에 따른 화상 표시 장치(1)의 신호 처리부를 도시한 블록도이다. 신호 처리부(5)는, 화상 표시 장치(1)의 전측 LCD 패널(2)의 구동 IC(28), 후측 LCD 패널(3)의 구동 IC(36) 및 백라이트 유닛(4)의 LED 구동부(46)에 공급되는 각 신호를 생성한다. 구체적으로는, 신호 처리부(5)는, EOTF(Electro-Optical Transfer Function)를 거쳐서 휘도와 선형 관계에 있는 RGB 화상 신호(R, G, B)에 기초하여, RGB 패널(2)용 신호, LV 패널(3)용 신호 및 LED 구동부(46)용 신호를 작성한다.

신호 처리부(5)는 블록 휘도값 판정기(50), 국소 휘도값 추정기(51), 지연 회로(52), LV 화상 데이터 생성기(그레이 화상 데이터 생성기, 53), 엣지 홀드 회로(54), 그레이 계조 변환기(55), RGB 화상 데이터 생성기(56), 지연 회로(57), RGB 계조 변환기(58), 지연 회로(59) 및 LED 구동 신호 발생기(백라이트 구동 신호 발생기, 60)를 구비하고 있다.

블록 휘도값 판정기(50)는, RGB 화상 신호(R, G, B)에 기초하여 로컬 디밍을 수행하는 각 디밍 블록(화소 블록)마다의 휘도값 판정을 수행한다. 예를 들면 화상 표시 장치에 있어서 로컬 디밍을 수행하는 디밍 블록의 수는, 수십 블록 내지 수백 블록으로 구성되고, 1블록당 수천 픽셀이다. 블록 휘도값 판정기(50)는 최대값 추출기(61) 및 적용값 판정기(62)를 구비하고 있다.

최대값 추출기(61)는, 로컬 디밍을 수행하는 각 디밍 블록마다 디밍 블록 내의 전체 RGB 화상 신호(R, G, B)의 서브 픽셀값(휘도)의 3개의 값 중에서 디밍 블록에 있어서의 휘도의 최대값(BLmax)을 추출한다. 블록의 최대값(BLmax)을 추출하는 구체적인 방법은 이하에 설명한다.

로컬 디밍에 의해 기판(40)의 각 LED(42)가 제어 가능한 휘도값이 Lj(=L1, L2, …, Ln)이고, RGB 화상 신호가 12비트(4096) 계조인 경우를 생각한다. 그리고 n=4로 기판(40)의 각 LED(42)의 휘도값이 4단계로 제어 가능한 경우 각 단계에 있어서의 LED와 휘도값의 관계를 다음과 같이 된다.

L1 = 1023

L2 = 2047

L3 = 3071

L4 = 4095

예를 들면 디밍 블록 중 전체 RGB 화상 신호(R, G, B)의 서브 픽셀값의 3개의 값 중에서 가장 높은 휘도가 R(적)이고 1020인 경우 그 디밍 블록의 최대값(BLmax)은 1020이 된다. 마찬가지로 디밍 블록 중 전체 RGB 화상 신호(R, G, B)의 서브 픽셀값의 3개의 값 중에서 가장 높은 휘도가 B(청)이고 3000인 경우 그 디밍 블록의 최대값(BLmax)은 3000이 된다.

적용값 판정기(62)는, 최대값(BLmax)으로부터 디밍 블록에 있어서의 블록 휘도값(BLum)을 판정한다. 구체적으로는, 디밍 블록의 최대값(BLmax)에 대해서 BLmax ≤ Lj가 되는 최소 Lj를 블록 휘도값(BLum)으로 판정한다. 전술한 예에서는, Lj는 L1(1023), L2(2047), L3(3071), L4(4095)의 4개가 된다.

그리고 디밍 블록의 최대값(BLmax)이 1020인 경우 블록 휘도값(BLum)은 L1(1023)으로 판정된다. 또한 디밍 블록의 최대값(BLmax)이 3000인 경우 블록 휘도값(BLum)은 L3(3071)로 판정된다.

국소 휘도값 추정기(51)는, 블록 휘도값 판정기(50)에서 판정된 각 디밍 블록의 휘도(블록 휘도값, BLum)에 기초하여, 각 디밍 블록을 발광시킨 경우의 각 픽셀의 발광 휘도값을 추정한다. 여기서 말하는 발광 휘도값은, 패널(2, 3)의 휘도 조정을 수행하지 않는 경우의 휘도값, 즉 패널(2, 3)의 투과율이 최대인 경우의 휘도값이다. 그리고, 국소 휘도값 추정기(51)는, 추정된 각 픽셀의 발광 휘도를 도시한 국소 휘도값(PLum)을 출력한다.

도 6 내지 도 8은, 각각 국소 휘도값 추정기(51)의 상세한 일례를 도시한다. 도 6에 도시한 예에서, 국소 휘도값 추정기(51)는, 전형 휘도 분포 데이터를 기억하는 메모리(기억 장치, 51A)와, 메모리(51A)에 기억된 전형 휘도 분포 데이터와 각 디밍 블록의 휘도(블록 휘도값, BLum)로부터 각 픽셀의 발광 휘도값(PLum)을 계산하는 연산기(51B)를 구비한다. 메모리(51A)는, 블록마다 그 블록에서만 발광시킨 경우 그 블록 내와 그 블록에 근접한 블록 내의 전형 휘도 분포를 도시한 전형 휘도 분포 데이터를 기억하고 있어도 되고, 블록마다 그 블록에서만 발광시킨 경우의 표시 영역 전체에 있어서의 전형 휘도 분포를 도시한 전형 휘도 분포 데이터를 기억하고 있어도 된다. 연산기(51B)는, 예를 들면 하기 식에 따라서 발광 휘도값(PLum), 즉 PLum(x, y)을 계산할 수 있다. 여기서 x는 픽셀 또는 서브 픽셀의 x 좌표이고, y는 그 y 좌표이다.

식 1

여기서 α_{[i, j]}(X, Y)는, 디밍 블록 [i, j]에 대한 휘도 분포로, 상기 디밍 블록의 대표값(또는 기준점)과 픽셀 또는 서브 픽셀(x, y)의 상대 위치 관계의 함수이다. α_{[i, j]}(X, Y)에는, BLum값에 대한 의존성은 없거나 무시할 수 있는 정도이다.

x0_{[i, j]}, y0_{[i, j]}는, 디밍 블록 [i, j]에 있어서의 대표점(또는 기준점)의 위치를 도시한 좌표이다. 대표점(또는 기준점)은, 예를 들면 디밍 블록의 중심과 좌상각의 위치 등이다.

BLum[i, j]는, 디밍 블록 [i, j]에 있어서의 휘도값(BLum)으로, 표시하고자 하는 화상에 따라 변한다.

상기 α_{[i, j]}(X, Y) 및 x0_{[i, j]}, y0_{[i, j]}는, 화상에는 관계없이 고정이다.

상기 식은 PLum(x, y)가 복수의 디밍 블록으로부터의 빛의 영향을 받는 것을 고려하여 정한 것으로, 따라서 총합을 취하고 있다. 총합을 취하는 디밍 블록의 범위는 임의적이고, 휘도 분포 α의 확장 방법에 따라 선택할 수 있다. 예를 들면 휘도 분포 α의 확장이 작으면, 총합을 취하는 디밍 블록은, PLum(x, y)가 계산되는 픽셀 또는 서브 픽셀이 속하는 디밍 블록과 그에 인접하는 몇 개의 디밍 블록일 수 있다. 휘도 분포 α의 확장이 크면 총합을 취하는 디밍 블록은, 모든 디밍 블록일 수 있다.

단, 발광 휘도값(PLum)을 계산하기 위한 식은, 상기 식에 한정되지 않는다.

도 6에 도시한 국소 휘도값 추정기(51)의 예를 실장하기 위해서 상기 화상 표시 장치의 각 픽셀 또는 각 서브 픽셀에 대하여, 국소 휘도값을 산출하기 위한 휘도 분포 α를 미리 측정하여 얻어 두고, 휘도 분포 α를 메모리(51A)에 기억한다.

도 7에 도시한 예에서, 국소 휘도값 추정기(51)는, 전형 휘도 분포 데이터를 기억하는 메모리(기억 장치, 51C)와, 메모리(51C)에 기억된 전형 휘도 분포 데이터를 보간하여 상세 휘도 분포 데이터를 생성하는 데이터 보간기(51D)와, 데이터 보간기(51D)에서 생성된 상세 휘도 분포 데이터와 각 디밍 블록의 휘도(블록 휘도값, BLum)로부터 각 픽셀의 발광 휘도값(PLum)을 계산하는 연산기(51E)를 구비한다. 메모리(51C)는, 블록마다 그 블록에서만 발광시킨 경우 그 블록 내와 그 블록에 근접한 블록 내의 전형 휘도 분포를 도시한 전형 휘도 분포 데이터를 기억하고 있어도 되고, 블록마다 그 블록에서만 발광시킨 경우의 표시 영역 전체에 있어서의 전형 휘도 분포를 도시한 전형 휘도 분포 데이터를 기억하고 있어도 된다.

연산기(51E)는, 예를 들면 상기 식에 따라서 발광 휘도값(PLum)을 계산할 수 있다. 도 7에 도시한 예에서는, 휘도 분포 α는, 데이터 보간기(51D)에서 생성된 상세 휘도 분포 데이터에 포함되어 있다. 데이터 보간기(51D)는, 메모리(51C)에 기억된 전형 휘도 분포 데이터로부터 보간식을 따라서 상세 휘도 분포 데이터를 얻는다. 따라서 도 6에 도시한 예보다 도 7에 도시한 예에서는 전형 휘도 분포 데이터는 상세하지 않아도 된다. 즉, 도 6에 도시한 예에서는, 각 픽셀에 대한 휘도 분포 α가 전형 휘도 분포 데이터에 기록되지만, 도 7에 도시한 예에서는, 예를 들면 수평 및/또는 수직 방향으로 감소시킨 픽셀에 대한 휘도 분포 α가 전형 휘도 분포 데이터에 기록될 수 있다. 도 7에 도시한 예에서는, 감소시키지 않는 경우의 전형 휘도 분포가 넓은 경우에 바람직하고, 보다 적은 오차로 보간할 수 있으며, 도 6에 도시한 예보다 메모리의 기억량을 절약하고 회로 규모 증대를 억제할 수 있다.

도 8에 도시한 예에서, 국소 휘도값 추정기(51)는, 계산식을 이용하여 각 블록 내의 전형 휘도 분포 데이터를 생성하는 분포 특성 생성기(51F)와, 분포 특성 생성기(51F)에서 생성된 전형 휘도 분포 데이터와 각 디밍 블록의 휘도(블록 휘도값, BLum)로부터 각 픽셀 또는 각 서브 픽셀의 발광 휘도값(PLum)을 계산하는 연산기(51G)를 구비한다. 분포 특성 생성기(51F)는, 블록마다 그 블록에서만 발광시킨 경우 그 블록 내와 그 블록에 근접한 블록 내의 전형 휘도 분포를 도시한 전형 휘도 분포 데이터를 생성해도 되고, 블록마다 그 블록에서만 발광시킨 경우의 표시 영역 전체에 있어서의 전형 휘도 분포를 도시한 전형 휘도 분포 데이터를 생성해도 된다.

연산기(51G)는, 예를 들면 상기 식에 따라서 발광 휘도값(PLum)을 계산할 수 있다. 도 8에 도시한 예에서, 휘도 분포 α는, 분포 특성 생성기(51F)에서 생성된 전형 휘도 분포 데이터에 포함되어 있다. 분포 특성 생성기(51F)에서 사용되는 계산식은, 상기 화상 표시 장치의 각 픽셀에 대하여 휘도 분포 α를 미리 측정하여 얻어 두고, 더욱이 휘도 분포 α와 픽셀 또는 서브 픽셀의 위치 좌표의 관계에 대응하는 함수를 얻는다. 이 함수를 분포 특성 생성기(51F)에서 사용되는 계산식으로서 사용하면 된다. 화상의 표시 영역 주변부의 블록에 있어서는 측벽(44)에 의한 반사광 때문에 대응하는 함수를 얻는 것은 용이하지 않아서 오차가 커질 가능성은 있지만, 도 8에 도시한 예에서는, 도 6 및 도 7의 예에 비하여 회로 규모 증대를 억제할 수 있다.

지연 회로(52)는, RGB 화상 신호(R, G, B)에 대해서 지연 1을 발생시킨다. 지연 1의 목적은, 블록 휘도값 판정기(50)에 있어서의 블록 휘도값(BLum)의 판정 처리의 지연분 및 국소 휘도값 추정기(51)에 있어서의 국소 휘도값(PLum)의 추정 처리의 지연분을 보상하는 것이다. 지연 1에 의해, LV 화상 데이터 생성기(53)의 후술하는 레벨 변환기(64)에 있어서, 그레이 화상 신호(W)와 국소 휘도값(PLum)의 타이밍을 맞추는 것이 가능해진다. 또한 지연 1이 발생된 후의 RGB 화상 신호를 RGB 화상 신호(R1, G1, B1)로 한다.

LV 화상 데이터 생성기(53)는, RGB 화상 신호(R1, G1, B1)로부터 그레이 화상 신호(W 및 W1)를 생성한다. LV 화상 데이터 생성기(53)는, 그레이 변환기(63) 및 레벨 변환기(64)를 구비하고 있다.

그레이 변환기(63)는, 지연 회로(52)로부터 RGB 화상 신호(R1, G1, B1)를 수신하고, 수신한 RGB 화상 신호(R1, G1, B1)를 각 픽셀(각 화소)마다, RGB 화상 신호(R1, G1, B1)의 서브 픽셀값(휘도)의 3개의 값 중에서 최대값을 대표값으로 한 그레이 화상 신호(W)로 변환한다.

레벨 변환기(64)는, 각 픽셀의 발광 휘도값(PLum)을 이용하여, 그레이 화상 신호(W)를 그레이 화상 신호(W1)로 변환한다. 구체적인 변환식은 이하와 같다.

W1 = (Ln/PLum) X W

단, RGB 화상 신호(R1, G1, B1)가 취할 수 있는 최대값을 LMX로 하고, W1 > LMX가 되는 경우에는 W1 = LMX로 한다. 즉 LMX는, RGB 화상 신호(R, G, B)가 가질 수 있는 휘도의 최대값으로, 상기 예(RGB 화상 신호가 12비트 계조)에서는 4095이다.

그레이 화상 신호(W1)는, LV 패널(3)의 상기 디밍 블록에 표시되는 그레이 화상의 휘도 레벨을 제어하는 신호이다. 레벨 변환기(64)는, 국소 휘도값 추정기(51)에서 추정된 각 픽셀의 발광 휘도값의 휘도가 낮을수록 그 디밍 블록에 속하는 픽셀의 그레이 화상 신호의 휘도 레벨을 높게 한다. 또한 상기 식의 Ln은, n=4이고 12비트(4096) 계조인 경우, L4=4095가 된다.

엣지 홀드 회로(54)는, 그레이 화상 신호(W1)에 대해서 시야각 보정(국소적 엣지 홀드 처리)을 수행하고, 그레이 화상 신호(W1)로부터 그레이 화상 신호(W2)를 생성한다. 2장의 LCD 패널(2, 3)에 대해서, 정면으로부터 봤을 때는 문제없지만, 대각 방향으로부터 봤을 때는 패널 두께에 기인하여, RGB 패널(2)의 표시 화상과 LV 패널(3)의 표시 화상의 위치가 각도에 따라서 어긋남으로써, 이중상과 색어긋남이 보이는 문제가 있다. 이 문제를 해결하기 위해서, 엣지 홀드 회로(54)는, 그레이 화상에 대해서 시야각 보정을 실시하는 역할을 하고 있다.

그레이 계조 변환기(55)는, 그레이 화상 신호(W2)에 대해서, LV 패널(3)의 특성에 맞춘 적절한 OETF(Optical-Electro Transfer)를 수행하여, 그레이 화상 신호(W2)를 그레이 화상 신호(W3)로 변환한다. 그리고 그레이 화상 신호(W3)가 LV 패널(3)의 구동 IC(36)에 공급된다.

RGB 화상 데이터 생성기(56)는, LV 화상 데이터 생성기(53)의 그레이 변환기(63)로부터 수신한 그레이 화상 신호(W)를 이용하여, RGB 화상 신호(R1, G1, B1)로부터 RGB 화상 신호(R2, G2, B2)를 생성한다. 구체적인 생성식은 이하와 같다.

R2 = (Ln/W) X R1

G2 = (Ln/W) X G1

B2 = (Ln/W) X B1

이 때, RGB 화상 신호(R2, G2, B2)가 LMX(본 예에서는 4095)를 넘은 경우, RGB 화상 신호(R2, G2, B2)의 값은 LMX로 한다. RGB 화상 신호(R2, G2, B2)는, RGB 패널(2)에 표시되는 RGB 화상의 각 화소에 있어서의 각 서브 픽셀의 휘도 레벨을 제어하는 신호이다. RGB 화상 데이터 생성기(56)는, 그레이 변환기(63)에서 변환된 그레이 화상 신호(W)의 휘도가 낮을수록 그 화소에 속하는 서브 픽셀의 RGB 화상 신호의 휘도 레벨을 높게 한다. 어느 디밍 블록이 저휘도 영역 내에 있는 경우, 그 블록의 휘도가 낮은 것 그리고 RGB 서브 픽셀이 LCD 패널에 있어서 black floating이 발생하기 어려운 높은 휘도 레벨인 것에 의해, 어둡게 바래고 계조 특성이 뛰어난 저휘도 영역을 표시할 수 있다. 또한 상기 식의 Ln은, n=4이고 12비트(4096) 계조인 경우, L4=4095가 된다.

지연 회로(57)는, RGB 화상 신호(R2, G2, B2)에 대해서 지연 2를 발생시킨다. 지연 2의 목적은, LV 화상 데이터 생성기(53)의 레벨 변환기(64)에 있어서의 그레이 화상 신호(W1)로의 변환 처리의 지연분 및 엣지 홀드 회로(54)에 있어서의 시야각 보정 처리의 지연분을 보상하는 것이다. 지연 2에 의해, RGB 패널(2)에 공급되는 RGB 화상 신호와, LV 패널(3)에 공급되는 그레이 화상 신호(W3)의 타이밍을 맞추는 것이 가능해진다. 또한 지연 2가 발생된 후의 RGB 화상 신호를 RGB 화상 신호(R3, G3, B3)로 한다.

RGB 계조 변환기(58)는, RGB 화상 신호(R3, G3, B3)에 대해서, RGB 패널(2)의 특성에 맞춘 적절한 OETF(Optical-Electro Transfer)를 수행하여, RGB 화상 신호(R4, G4, B4)로 변환한다. 그리고 RGB 화상 신호(R4, G4, B4)가 RGB 패널(2)의 구동 IC(28)에 공급된다.

또한 본 실시형태에서는, 지연 회로(57) 뒤에 RGB 계조 변환기(58)를 배치하고 있지만, 최종적으로 RGB 화상 신호(R4, G4, B4)와 그레이 화상 신호(W3)의 타이밍을 맞출 수 있으면 되므로, RGB 계조 변환기(58) 뒤에 지연 회로(57)를 배치해도 된다. 즉, RGB 계조 변환기(58)에서 RGB 화상 신호에 대해서 OETF를 수행한 후 지연 2를 발생시켜도 된다.

지연 회로(59)는, 블록 휘도값(BLum)에 대해서 지연 3을 발생시킨다. 지연 3의 목적은, RGB 패널(2)에 공급되는 RGB 화상 신호의 처리에 의한 지연분 및 LV 패널(3)에 공급되는 그레이 화상 신호의 처리에 의한 지연분을 보상하는 것이다. 지연 3에 의해, RGB 패널(2)에 공급되는 RGB 화상 신호(R4, G4, B4)와, LV 패널(3)에 공급되는 그레이 화상 신호(W3)와, LED 구동부(46)에 공급되는 LED 구동 신호(BD)의 타이밍을 맞추는 것이 가능해진다. 또한 지연 3이 발생된 후의 블록 휘도값을 블록 휘도값(BLum1)으로 한다.

LED 구동 신호 발생기(60)는, 블록 휘도값(BLum1, 즉 블록 휘도값 판정기(50)에서 판정된 디밍 블록 각각의 휘도)에 따라서, 상기 디밍 블록의 휘도를 조정하도록 백라이트 유닛(4)을 구동하는 LED 구동 신호(BD)를 생성한다. 본 실시형태에서는, PWM(Pulse Width Modulation) 방식에 의해 LED 조광을 수행하고 있다. 따라서 LED 구동 신호(BD)는, 조광 휘도에 따라서 듀티비를 변화시킨 일정한 높이의 펄스 신호이다. 그리고 LED 구동 신호(BD)가, 백라이트 유닛(4)의 LED 구동부(46)에 공급된다.

또한 본 실시형태에서는, PWM 방식에 의해 LED의 조광을 수행하고 있지만, 전류 제어 방식 등에 의해 LED의 조광을 수행해도 된다. 그 경우 LED 구동 신호(BD)의 신호도 LED의 조광 방식에 대응한 신호가 된다.

또한 본 실시형태에서는, 지연 회로(59) 뒤에 LED 구동 신호 발생기(60)를 배치하고 있지만, 최종적으로 RGB 화상 신호(R4, G4, B4)와 그레이 화상 신호(W3)와 LED 구동 신호(BD)의 타이밍을 맞출 수 있으면 되므로, LED 구동 신호 발생기(60) 뒤에 지연 회로(59)를 배치해도 된다. 즉, LED 구동 신호 발생기(60)에서 LED 구동 신호(BD)를 생성한 후 지연 3을 발생시켜도 된다.

또한 실제 신호 처리부에는, 상술한 지연 회로(52), 지연 회로(57) 및 지연 회로(59) 이외에도 몇 개의 지연 회로가 사용되고 있지만 여기에서의 설명은 생략한다.

이상 설명한 것과 같이 제 1 실시형태에 있어서는, RGB 화상을 표시하는 전측 LCD 패널(2)과 그레이 화상을 표시하는 후측 LCD 패널(3)을 구비하는 화상 표시 장치에 로컬 디밍 기술을 적용하고, RGB 화상으로부터 생성한 그레이 화상에 기초하여 RGB 화상의 각 서브 픽셀의 휘도 레벨을 조정하는 한편 각 디밍 블록의 휘도에 기초하여, 각 픽셀의 발광 휘도를 추정하고, 추정된 각 픽셀의 발광 휘도에 기초하여 후측 LCD 패널(3)의 상기 디밍 블록에 표시되는 그레이 화상의 휘도 레벨을 제어하는 그레이 화상 신호를 생성한다. 이로써 각 디밍 블록이 똑같은 휘도 분포로 발광하지 않아도 화상의 국소적인 휘도 표시 화상에 있어서 재현 가능하다.

도 9는, 2장의 LCD 패널을 구비한 화상 표시 장치에 로컬 디밍 기술을 적용했지만, 국소 휘도값 추정을 수행하지 않은(디밍 블록 내의 휘도 변동을 고려하지 않은) 표시 화상의 예를 도시한다. 도 10은, 2장의 LCD 패널을 구비한 화상 표시 장치에 로컬 디밍 기술을 적용하고, 본 발명의 실시형태에 따라서 국소 휘도값 추정(각 픽셀의 발광 휘도 추정)을 수행한 표시 화상의 예를 도시한다. 참고를 위해, 이들 표시 화상에 대한 디밍 블록의 위치를 도 9의 하부에 도시한다. 정방형 칸이 디밍 블록에 대응한다.

도 9와 도 10의 대비에 의하면, 도 9에서는 디밍 블록 내의 휘도 변동(도 4 참조)을 고려하지 않기 때문에, 인접한 디밍 블록의 경계 부근에서 휘도의 격차가 눈에 띄게 시인된다. 이에 비하여 도 10에서는, 디밍 블록 내의 휘도 변동을 고려하여 각 픽셀의 발광 휘도를 추정하고, 추정된 각 픽셀의 발광 휘도에 기초하여 RGB 화상 신호와 그레이 화상 신호를 조정했기 때문에 디밍 블록의 경계 부근에서 휘도의 격차가 보이지 않는다. 이처럼 본 발명의 실시형태에 따르면 각 디밍 블록이 똑같은 휘도 분포로 발광하지 않아도 화상의 국소적인 휘도는 표시 화상에 있어서 재현 가능하다.

제 1 실시형태에 따르면, HDR 화상을 표시 가능한 화상 표시 장치에 있어서, 최대 휘도 10,000nits, 콘트라스트비 2,000,000:1이 실현되고, 1개의 디밍 블록 내에 고휘도 영역과 저휘도 영역이 혼재해 있어도 black floating이 방지된다. 또한 각 디밍 블록이 똑같은 휘도 분포로 발광하지 않아도 화상의 국소적인 휘도는 표시 화상에 있어서 재현 가능하다.

또한 2장의 LCD 패널(2, 3)을 이용하여 콘트라스트비를 대폭 향상시킨 화상 표시 장치를 HDR용 화상 표시 장치에 적용하는 경우, 패널 전체의 빛의 투과율은, 패널 1장의 화상 표시 장치의 투과율보다 저하되기 때문에 패널 1장의 경우와 동일한 표시 휘도를 얻기 위해서는, 백라이트 유닛의 휘도를 보다 높게 할 필요가 있다. 이 경우에는, 백라이트 유닛에 있어서의 막대한 전력 소비 및 그 발열에 수반되는 냉각 기구의 설치가 문제가 될 수 있다.

그러나 제 1 실시형태에 따르면, 로컬 디밍 기술을 적용함으로써, 백라이트 유닛(4)에서는 필요한 디밍 블록에 대응하는 LED(42)를 적절한 휘도로 발광시킴으로써, 로컬 디밍 기술을 적용하지 않은 백라이트 유닛에 비교해서, 소비 전력을 대폭 저감할 수 있고, 나아가서는 대규모의 냉각 기구를 필요로 하지 않는다. 따라서 로컬 디밍 기술을 적용하지 않은 백라이트 유닛에 비교해서, 제 1 실시형태에 따른 백라이트 유닛(4)의 비용을 삭감할 수 있다.

<제 2 실시형태>

다음으로 본 발명에 따른 화상 표시 장치의 제 2 실시형태에 대하여 설명한다. 또한 이하에 설명하는 제 2 실시형태에 있어서는, 제 1 실시형태와 공통된 구성에 대해서는 도면 중에 동일 부호를 부여하고 그 설명을 생략한다. 제 2 실시형태에서는, 제 1 실시형태와 비교해서 신호 처리부의 구성이 다르다.

화상 표시 장치(1)는, 전측 LCD 패널(RGB 패널, 2)과 후측 LCD 패널(LV 패널, 3)과 백라이트 유닛(4)과 신호 처리부(6)를 구비하고 있다. 전측 LCD 패널(2)은, 컬러 필터 기판(20), TFT 기판(22), 편광 필름(24), 편광 필름(26) 및 구동 IC(28)를 구비하고 있다. 후측 LCD 패널(3)은, 유리 기판(30), TFT 기판(32), 편광 필름(34) 및 구동 IC(36)를 구비하고 있다. 백라이트 유닛(4)은 기판(40), LED(42), 측벽(44) 및 LED 구동부(46)를 구비하고 있다.

도 11은, 제 2 실시형태에 따른 신호 처리부(6)의 블록도이다. 신호 처리부(6)는, 화상 표시 장치(1)의 전측 LCD 패널(2)의 구동 IC(28), 후측 LCD 패널(3)의 구동 IC(36) 및 백라이트 유닛(4)의 LED 구동부(46)에 공급되는 각 신호를 생성한다. 신호 처리부(6)는, 블록 휘도값 판정기(65), 국소 휘도값 추정기(51), 지연 회로(66), 지연 회로(52), LV 화상 데이터 생성기(그레이 화상 데이터 생성기, 67), 엣지 홀드 회로(54), 그레이 계조 변환기(55), RGB 화상 데이터 생성기(56), 지연 회로(57), RGB 계조 변환기(58), 지연 회로(59) 및 LED 구동 신호 발생기(백라이트 구동 신호 발생기, 60)를 구비하고 있다.

블록 휘도값 판정기(65)는, 화상 데이터(R, G, B)를, 각 픽셀(각 화소)마다 그레이 화상 신호로 변환하는 한편 로컬 디밍을 수행하는 각 디밍 블록(화소 블록)마다 휘도값 판정을 수행한다. 블록 휘도값 판정기(65)는 그레이 변환기(68), 최대값 추출기(69) 및 적용값 판정기(62)를 구비하고 있다.

그레이 변환기(68)는 RGB 화상 신호(R, G, B)를 각 픽셀마다, RGB 화상 신호(R, G, B)의 서브 픽셀값(휘도)의 3개의 값 중에서 최대값을 대표값으로 한 그레이 화상 신호(W)로 변환한다.

최대값 추출기(69)는, 로컬 디밍을 수행하는 각 디밍 블록마다, 디밍 블록 내의 그레이 화상 신호(W)의 전체 화소값 중에서 디밍 블록에 있어서의 휘도의 최대값(BLmax)을 추출한다. 블록의 최대값(BLmax)을 추출하는 구체적인 방법은 이하에 설명한다.

로컬 디밍에 의해 기판(40)의 각 LED(42)가 제어 가능한 휘도값이 Lj(=L1, L2, …, Ln)이고, RGB 화상 신호가 12비트(4096) 계조인 경우를 생각한다. 그리고 n=4로, 기판(40)의 각 LED(42)의 휘도값이 4단계로 제어 가능한 경우, 각 단계에 있어서의 LED와 휘도값의 관계는 다음과 같이 된다.

L1 = 1023

L2 = 2047

L3 = 3071

L4 = 4095

예를 들면 디밍 블록 중 전체 RGB 화상 신호(R, G, B)의 서브 픽셀값의 3개의 값 중에서 가장 높은 휘도가 R(적)이고 1020인 경우, 그 디밍 블록의 최대값(BLmax)은 1020이 된다. 마찬가지로 디밍 블록 중 전체 RGB 화상 신호(R, G, B)의 서브 픽셀값의 3개의 값 중에서 가장 높은 휘도가 B(청)이고 3000인 경우, 그 디밍 블록의 최대값(BLmax)은 3000이 된다.

적용값 판정기(62)는, 최대값(BLmax)으로부터 디밍 블록에 있어서의 블록 휘도값(BLum)을 판정한다. 구체적으로는, 디밍 블록의 최대값(BLmax)에 대해서 BLmax ≤ Lj가 되는 최소 Lj를 블록 휘도값(BLum)으로 판정한다. 전술한 예에서는, Lj는 L1(1023), L2(2047), L3(3071), L4(4095)의 4개가 된다.

그리고 디밍 블록의 최대값(BLmax)이 1020인 경우, 블록 휘도값(BLum)은 L1(1023)으로 판정된다. 또한 디밍 블록의 최대값(BLmax)이 3000인 경우, 블록 휘도값(BLum)은 L3(3071)로 판정된다.

제 1 실시형태에서, 최대값 추출기에 의한 디밍 블록마다의 최대값(BLmax) 추출은, 디밍 블록 내의 전체 RGB 화상 신호(R, G, B)의 서브 픽셀값(휘도)의 3개의 값 중에서 디밍 블록에 있어서의 최대값(BLmax)을 추출함으로써 수행하고 있다.

이에 비해서, 처음에 각 픽셀에 대하여 RGB 화상 신호(R, G, B)의 서브 픽셀값마다 휘도의 최대값을 추출하고, 다음으로, 추출된 R, G, B 서브 픽셀값의 휘도의 최대값으로부터 디밍 블록에 있어서의 최대값(BLmax)을 추출해도 동일한 결과를 얻는 것이 가능하다. 그 경우, 각 픽셀마다 RGB 화상 신호(R, G, B)의 서브 픽셀값으로부터 추출한 최대값인 휘도는, 생성 타이밍은 다르지만 그레이 화상 신호(W)와 동등해진다.

따라서 제 2 실시형태에서는, 블록 휘도값 판정기(65) 내부에 그레이 변환기(68)를 구성하여, RGB 화상 신호(R, G, B)를 그레이 화상 신호(W)로 변환하고, 그레이 화상 신호(W)로부터 블록 최대값(BLmax)을 추출하여 블록 휘도값(BLum)을 판정하고 있다.

국소 휘도값 추정기(51)는, 블록 휘도값 판정기(65)에서 판정된 각 디밍 블록의 휘도(블록 휘도값, BLum)에 기초하여, 각 디밍 블록을 발광시킨 경우의 각 픽셀의 발광 휘도값을 추정한다. 여기서 말하는 발광 휘도값은, 패널(2, 3)의 휘도 조정을 수행하지 않는 경우의 휘도값, 즉 패널(2, 3)의 투과율이 최대인 경우의 휘도값이다. 그리고 국소 휘도값 추정기(51)는, 추정된 각 픽셀의 발광 휘도를 도시한 국소 휘도값(PLum)을 출력한다.

지연 회로(66)는, 그레이 화상 신호(W)에 대해서 지연 4를 발생시킨다. 지연 4의 목적은, 블록 휘도값 판정기(65)의 그레이 변환기(68)에 있어서의 그레이 화상 신호(W)로의 변환 처리의 지연분을 보상하는 것이다. 지연 4에 의해, LV 화상 데이터 생성기(67)의 레벨 변환기(64)에 있어서, 그레이 화상 신호와 국소 휘도값(PLum)의 타이밍을 맞추는 것이 가능해지고, 또한 RGB 화상 데이터 생성기(56)에 있어서, 그레이 화상 신호와 화상 데이터(R1, G1, B1)의 타이밍을 맞추는 것이 가능해진다. 또한 지연 4가 발생된 후의 그레이 화상 신호를 그레이 화상 신호(W0)로 한다.

지연 회로(52)는, 화상 데이터(R, G, B)에 대해서 지연 1을 발생시킨다. 또한 지연 1이 발생된 후의 RGB 화상 신호를 RGB 화상 신호(R1, G1, B1)로 한다.

LV 화상 데이터 생성기(67)는, 그레이 화상 신호(W0)로부터 그레이 화상 신호(W1)를 생성한다. LV 화상 데이터 생성기(67)는, 레벨 변환기(64)를 구비하고 있다. 또한 블록 휘도값 판정기(65) 부분에서 설명한 것과 같이, LV 화상 데이터 생성기(67)에는 그레이 변환기는 불필요하다.

레벨 변환기(64)는, 각 픽셀의 발광 휘도값(PLum)을 이용하여, 그레이 화상 신호(W)를 그레이 화상 신호(W1)로 변환한다. 구체적인 변환식은 이하와 같다.

W1 = (Ln/PLum) X W

단, RGB 화상 신호(R1, G1, B1)가 취할 수 있는 최대값을 LMX로 하고, W1 > LMX가 되는 경우에는 W1 = LMX로 한다. 즉 LMX는, RGB 화상 신호(R, G, B)가 가질 수 있는 휘도의 최대값으로, 상기 예(RGB 화상 신호가 12비트 계조)에서는 4095이다.

그레이 화상 신호(W1)는, LV 패널(3)의 상기 디밍 블록에 표시되는 그레이 화상의 휘도 레벨을 제어하는 신호이다. 레벨 변환기(64)는, 국소 휘도값 추정기(51)에서 추정된 각 픽셀의 발광 휘도값의 휘도가 낮을수록 그 디밍 블록에 속하는 픽셀의 그레이 화상 신호의 휘도 레벨을 높게 한다. 또한 상기 식의 Ln은, n=4이고 12비트(4096) 계조인 경우, L4=4095가 된다.

엣지 홀드 회로(54)는, 그레이 화상 신호(W1)에 대해서 시야각 보정(국소적 엣지 홀드 처리)을 수행하고, 그레이 화상 신호(W1)로부터 그레이 화상 신호(W2)를 생성한다.

그레이 계조 변환기(55)는, 그레이 화상 신호(W2)에 대해서, LV 패널(3)의 특성에 맞춘 적절한 OETF(Optical-Electro Transfer)를 수행하여, 그레이 화상 신호(W2)를 그레이 화상 신호(W3)로 변환한다. 그리고 그레이 화상 신호(W3)가 LV 패널(3)의 구동 IC(36)에 공급된다.

RGB 화상 데이터 생성기(56)는, 지연 회로(66)로부터 수신한 그레이 화상 신호(W0)를 이용하여, RGB 화상 신호(R1, G1, B1)로부터 RGB 화상 신호(R2, G2, B2)를 생성한다. 구체적인 생성식은 이하와 같다.

R2 = (Ln/W) X R1

G2 = (Ln/W) X G1

B2 = (Ln/W) X B1

RGB 화상 신호(R2, G2, B2)는, RGB 패널(2)에 표시되는 RGB 화상의 각 화소에 있어서의 각 서브 픽셀의 휘도 레벨을 제어하는 신호이다. RGB 화상 데이터 생성기(56)는, 그레이 변환기(68)에서 변환된 그레이 화상 신호(W)의 휘도가 낮을수록 그 화소에 속하는 서브 픽셀의 RGB 화상 신호의 휘도 레벨을 높게 한다. 또한 상기 식의 Ln은, n=4이고 12비트(4096) 계조인 경우, L4=4095가 된다.

지연 회로(57)는, RGB 화상 신호(R2, G2, B2)에 대해서 지연 2를 발생시킨다. 또한 지연 2가 발생된 후의 RGB 화상 신호를 RGB 화상 신호(R3, G3, B3)로 한다.

RGB 계조 변환기(58)는, RGB 화상 신호(R3, G3, B3)에 대해서, RGB 패널(2)의 특성에 맞춘 적절한 OETF(Optical-Electro Transfer)를 수행하여, RGB 화상 신호(R4, G4, B4)로 변환한다. 그리고 RGB 화상 신호(R4, G4, B4)가 RGB 패널(2)의 구동 IC(28)에 공급된다.

지연 회로(59)는, 블록 휘도값(BLum)에 대해서 지연 3을 발생시킨다. 또한 지연 3이 발생된 후의 블록 휘도값을 블록 휘도값(BLum1)으로 한다.

LED 구동 신호 발생기(60)는, 블록 휘도값(BLum1, 즉 블록 휘도값 판정기(65)에서 판정된 디밍 블록 각각의 휘도)에 따라서, 상기 디밍 블록의 휘도를 조정하도록 백라이트 유닛(4)을 구동하는 LED 구동 신호(BD)를 생성한다. 그리고 LED 구동 신호(BD)가, 백라이트 유닛(4)의 LED 구동부(46)에 공급된다.

제 2 실시형태에 따르면, 제 1 실시형태와 비교해서 신호 처리부의 구성이 다르지만 제 1 실시형태와 마찬가지로 HDR 화상을 표시 가능한 화상 표시 장치에 있어서, 최대 휘도 10,000nits, 콘트라스트비 2,000,000:1이 실현되고, 1개의 디밍 블록 내에 고휘도 영역과 저휘도 영역이 혼재해 있어도 black floating이 방지된다. 또한 각 디밍 블록이 똑같은 휘도 분포로 발광하지 않아도 화상의 국소적인 휘도는 표시 화상에 있어서 재현 가능하다.

또한 제 2 실시형태에 따르면, 제 1 실시형태와 비교해서 신호 처리부의 구성이 다르지만 제 1 실시형태와 마찬가지로 로컬 디밍 기술을 적용함으로써, 백라이트 유닛(4)에서는 필요한 디밍 블록에 대응하는 LED(42)를 적절한 휘도로 발광시킴으로써, 로컬 디밍 기술을 적용하지 않은 백라이트 유닛에 비교해서, 소비 전력을 대폭 저감할 수 있고, 나아가서는 대규모의 냉각 기구를 필요로 하지 않는다. 따라서 로컬 디밍 기술을 적용하지 않은 백라이트 유닛에 비교해서, 제 2 실시형태에 따른 백라이트 유닛(4)의 비용을 삭감할 수 있다.

<제 3 실시형태>

다음으로 본 발명에 따른 화상 표시 장치의 제 3 실시형태에 대하여 설명한다. 또한 이하에 설명하는 제 3 실시형태에 있어서는, 제 2 실시형태와 공통된 구성에 대해서는 도면 중에 동일 부호를 부여하고 그 설명을 생략한다. 제 3 실시형태에서는, 제 2 실시형태와 비교해서 신호 처리부의 지연 회로의 구성이 다르다.

화상 표시 장치(1)는, 전측 LCD 패널(RGB 패널, 2)과 후측 LCD 패널(LV 패널, 3)과 백라이트 유닛(4)과 신호 처리부(7)를 구비하고 있다. 전측 LCD 패널(2)은, 컬러 필터 기판(20), TFT 기판(22), 편광 필름(24), 편광 필름(26) 및 구동 IC(28)를 구비하고 있다. 후측 LCD 패널(3)은, 유리 기판(30), TFT 기판(32), 편광 필름(34) 및 구동 IC(36)를 구비하고 있다. 백라이트 유닛(4)은 기판(40), LED(42), 측벽(44) 및 LED 구동부(46)를 구비하고 있다.

도 12는, 제 3 실시형태에 따른 신호 처리부(7)의 블록도이다. 신호 처리부(7)는, 화상 표시 장치(1)의 전측 LCD 패널(2)의 구동 IC(28), 후측 LCD 패널(3)의 구동 IC(36) 및 백라이트 유닛(4)의 LED 구동부(46)에 공급되는 각 신호를 생성한다. 신호 처리부(7)는, 블록 휘도값 판정기(65), 국소 휘도값 추정기(51), 지연 회로(66), LV 화상 데이터 생성기(그레이 화상 데이터 생성기, 67), 엣지 홀드 회로(54), 그레이 계조 변환기(55), RGB 화상 데이터 생성기(56), 지연 회로(70), RGB 계조 변환기(58), 지연 회로(59) 및 LED 구동 신호 발생기(백라이트 구동 신호 발생기, 60)를 구비하고 있다.

블록 휘도값 판정기(65)는, 화상 데이터(R, G, B)를, 각 픽셀(각 화소)마다 그레이 화상 신호로 변환하는 한편 로컬 디밍을 수행하는 각 디밍 블록(화소 블록)마다 휘도값 판정을 수행한다. 블록 휘도값 판정기(65)는 그레이 변환기(68), 최대값 추출기(69) 및 적용값 판정기(62)를 구비하고 있다.

그레이 변환기(68)는 RGB 화상 신호(R, G, B)를 각 픽셀마다, RGB 화상 신호(R, G, B)의 서브 픽셀값(휘도)의 3개의 값 중에서 최대값을 대표값으로 한 그레이 화상 신호(W)로 변환한다.

최대값 추출기(69)는, 로컬 디밍을 수행하는 각 디밍 블록마다, 디밍 블록 내의 그레이 화상 신호(W)의 전체 화소값 중에서 디밍 블록에 있어서의 휘도의 최대값(BLmax)을 추출한다.

적용값 판정기(62)는, 최대값(BLmax)으로부터 디밍 블록에 있어서의 블록 휘도값(BLum)을 판정한다.

국소 휘도값 추정기(51)는, 블록 휘도값 판정기(65)에서 판정된 각 디밍 블록의 휘도(블록 휘도값, BLum)에 기초하여, 각 디밍 블록을 발광시킨 경우의 각 픽셀의 발광 휘도값을 추정한다. 그리고 국소 휘도값 추정기(51)는, 추정된 각 픽셀의 발광 휘도를 도시한 국소 휘도값(PLum)을 출력한다.

지연 회로(66)는, 그레이 화상 신호(W)에 대해서 지연 4를 발생시킨다. 또한 지연 4가 발생된 후의 그레이 화상 신호를 그레이 화상 신호(W0)로 한다.

LV 화상 데이터 생성기(67)는, 그레이 화상 신호(W0)로부터 그레이 화상 신호(W1)를 생성한다. LV 화상 데이터 생성기(67)는, 레벨 변환기(64)를 구비하고 있다.

레벨 변환기(64)는, 각 픽셀의 발광 휘도값(PLum)을 이용하여, 그레이 화상 신호(W)를 그레이 화상 신호(W1)로 변환한다.

엣지 홀드 회로(54)는, 그레이 화상 신호(W1)에 대해서 시야각 보정(국소적 엣지 홀드 처리)을 수행하고, 그레이 화상 신호(W1)로부터 그레이 화상 신호(W2)를 생성한다.

그레이 계조 변환기(55)는, 그레이 화상 신호(W2)에 대해서, LV 패널(3)의 특성에 맞춘 적절한 OETF(Optical-Electro Transfer)를 수행하여, 그레이 화상 신호(W2)를 그레이 화상 신호(W3)로 변환한다. 그리고 그레이 화상 신호(W3)가 LV 패널(3)의 구동 IC(36)에 공급된다.

RGB 화상 데이터 생성기(56)는, 블록 휘도값 판정기(65)의 그레이 변환기(68)로부터 수신한 그레이 화상 신호(W)를 이용하여, 화상 데이터(R, G, B)로부터 화상 데이터(R1, G1, B1)를 생성한다. 구체적인 생성식은 이하와 같다.

R1 = (Ln/W0) X R

G1 = (Ln/W0) X G

B1 = (Ln/W0) X B

또한 제 2 실시형태에서, RGB 화상 데이터 생성기(56)는, 지연 회로(66)로부터 수신한 그레이 화상 신호(W0)를 이용하여 화상 데이터(R1, G1, B1)로부터 화상 데이터(R2, G2, B2)를 생성하고 있는데 비해서, 제 3 실시형태에서는, RGB 화상 데이터 생성기(56)는 블록 휘도값 판정기(65)의 그레이 변환기(68)로부터 수신한 그레이 화상 신호(W)를 이용하여 화상 데이터(R, G, B)로부터 화상 데이터(R1, G1, B1)을 생성하고 있다.

지연 회로(70)는, 화상 데이터(R1, G1, B1)에 대해서 지연 5를 발생시킨다. 지연 5의 목적은, 블록 휘도값 판정기(65)에 있어서의 블록 휘도값(BLum)의 판정 처리의 지연분, 국소 휘도값 추정기(51)에 있어서의 국소 휘도값(PLum)의 추정 처리의 지연분, 레벨 변환기(64)에 있어서의 그레이 화상 신호(W1)로의 변환 처리의 지연분 및 엣지 홀드 회로(54)에 있어서의 시야각 보정 처리의 지연분을 보상하는 것이다. 지연 5에 의해, RGB 패널(2)에 공급되는 화상 데이터와, LV 패널(3)에 공급되는 그레이 화상 신호(W3)의 타이밍을 맞추는 것이 가능해진다. 또한 지연 5가 발생된 후의 화상 데이터를 화상 데이터(R3, G3, B3)로 한다.

또한 제 3 실시형태에서는, 제 2 실시형태에 비해서 지연 회로(52)와 RGB 화상 데이터 생성기(56)의 처리 순서를 바꾸고, 더욱이 제 2 실시형태에 있어서의 지연 회로(52)와 지연 회로(57)를, 지연 회로(70)로서 1개로 합쳤다. 따라서 제 3 실시형태에 있어서의 지연 회로(70)에 의한 지연 시간은, 제 2 실시형태에 있어서의 지연 회로(52)에 의한 지연 시간과 지연 회로(57)에 의한 지연 시간을 합계한 시간과 동일해진다.

RGB 계조 변환기(58)는, RGB 화상 신호(R3, G3, B3)에 대해서, RGB 패널(2)의 특성에 맞춘 적절한 OETF(Optical-Electro Transfer)를 수행하여, RGB 화상 신호(R4, G4, B4)로 변환한다. 그리고 RGB 화상 신호(R4, G4, B4)가 RGB 패널(2)의 구동 IC(28)에 공급된다.

지연 회로(59)는, 블록 휘도값(BLum)에 대해서 지연 3을 발생시킨다. 또한 지연 3이 발생된 후의 블록 휘도값을 블록 휘도값(BLum1)으로 한다.

LED 구동 신호 발생기(60)는, 블록 휘도값(BLum1, 즉 블록 휘도값 판정기(50)에서 판정된 디밍 블록 각각의 휘도)에 따라서, 상기 디밍 블록의 휘도를 조정하도록 백라이트 유닛(4)을 구동하는 LED 구동 신호(BD)를 생성한다. 그리고 LED 구동 신호(BD)가, 백라이트 유닛(4)의 LED 구동부(46)에 공급된다.

제 3 실시형태에 따르면, 제 2 실시형태와 비교해서 신호 처리부의 지연 회로의 구성이 다르지만 제 1 및 제 2 실시형태와 마찬가지로, HDR 화상을 표시 가능한 화상 표시 장치에 있어서, 최대 휘도 10,000nits, 콘트라스트비 2,000,000:1이 실현되고, 1개의 디밍 블록 내에 고휘도 영역과 저휘도 영역이 혼재해 있어도 black floating이 방지된다. 또한 각 디밍 블록이 똑같은 휘도 분포로 발광하지 않아도 화상의 국소적인 휘도는 표시 화상에 있어서 재현 가능하다.

또한 제 3 실시형태에 따르면, 제 2 실시형태와 비교해서 신호 처리부의 지연 회로의 구성이 다르지만 제 1 및 제 2 실시형태와 마찬가지로, 로컬 디밍 기술을 적용함으로써, 백라이트 유닛(4)에서는 필요한 디밍 블록에 대응하는 LED(42)를 적절한 휘도로 발광시킴으로써, 로컬 디밍 기술을 적용하지 않은 백라이트 유닛에 비교해서, 소비 전력을 대폭 저감할 수 있고, 나아가서는 대규모의 냉각 기구를 필요로 하지 않는다. 따라서 로컬 디밍 기술을 적용하지 않은 백라이트 유닛에 비교해서, 제 3 실시형태에 따른 백라이트 유닛(4)의 비용을 삭감할 수 있다.

<제 4 실시형태>

다음으로 본 발명에 따른 화상 표시 장치의 제 4 실시형태에 대하여 설명한다. 또한 이하에 설명하는 제 4 실시형태에 있어서는, 제 1 실시형태와 공통된 구성에 대해서는 도면 중에 동일 부호를 부여하고 그 설명을 생략한다. 제 4 실시형태에서는, 제 1 실시형태와 비교해서 RGB 화상 데이터 생성기의 구성이 다르다.

제 4 실시형태에서는, RGB 화상 신호(R2, G2, B2)를 생성한 후 더욱이 그레이 화상 신호(W1)를 참조하여, RGB 화상 신호(R2, G2, B2)로부터 RGB 화상 신호(R2', G2', B2')를 생성하고, 이들을 RGB 계조 변환기(58)에서의 처리에 적용한다.

화상 표시 장치(1)는, 전측 LCD 패널(RGB 패널, 2)과 후측 LCD 패널(LV 패널, 3)과 백라이트 유닛(4)과 신호 처리부(6)를 구비하고 있다. 전측 LCD 패널(2)은, 컬러 필터 기판(20), TFT 기판(22), 편광 필름(24), 편광 필름(26) 및 구동 IC(28)를 구비하고 있다. 후측 LCD 패널(3)은, 유리 기판(30), TFT 기판(32), 편광 필름(34) 및 구동 IC(36)를 구비하고 있다. 백라이트 유닛(4)은 기판(40), LED(42), 측벽(44) 및 LED 구동부(46)를 구비하고 있다.

도 13은, 제 4 실시형태에 따른 신호 처리부(8)의 블록도이다. 신호 처리부(8)는, 블록 휘도값 판정기(50), 국소 휘도값 추정기(51), 지연 회로(52), LV 화상 데이터 생성기(그레이 화상 데이터 생성기, 53), 엣지 홀드 회로(54), 그레이 계조 변환기(55), RGB 화상 데이터 생성기(71), 지연 회로(57), RGB 계조 변환기(58), 지연 회로(59) 및 LED 구동 신호 발생기(백라이트 구동 신호 발생기, 60)를 구비하고 있다.

블록 휘도값 판정기(50)는, RGB 화상 신호(R, G, B)에 기초하여, 로컬 디밍을 수행하는 각 디밍 블록(화소 블록)마다 휘도값 판정을 수행한다. 블록 휘도값 판정기(50)는 최대값 추출기(61) 및 적용값 판정기(62)를 구비하고 있다.

최대값 추출기(61)는, 로컬 디밍을 수행하는 각 디밍 블록마다, 디밍 블록 내의 전체 RGB 화상 신호(R, G, B)의 서브 픽셀값(휘도)의 3개의 값 중에서 디밍 블록에 있어서의 휘도의 최대값(BLmax)을 추출한다.

적용값 판정기(62)는, 최대값(BLmax)으로부터 디밍 블록에 있어서의 블록 휘도값(BLum)을 판정한다.

국소 휘도값 추정기(51)는, 블록 휘도값 판정기(50)에서 판정된 각 디밍 블록의 휘도(블록 휘도값, BLum)에 기초하여, 각 디밍 블록을 발광시킨 경우의 각 픽셀의 발광 휘도값을 추정한다. 그리고 국소 휘도값 추정기(51)는, 추정된 각 픽셀의 발광 휘도를 도시한 국소 휘도값(PLum)을 출력한다.

지연 회로(52)는, RGB 화상 신호(R, G, B)에 대해서 지연 1을 발생시킨다. 또한 지연 1이 발생된 후의 RGB 화상 신호를 RGB 화상 신호(R1, G1, B1)로 한다.

LV 화상 데이터 생성기(53)는, RGB 화상 신호(R1, G1, B1)로부터 그레이 화상 신호(W 및 W1)를 생성한다. LV 화상 데이터 생성기(53)는, 그레이 변환기(63) 및 레벨 변환기(64)를 구비하고 있다.

그레이 변환기(63)는, 지연 회로(52)로부터 RGB 화상 신호(R1, G1, B1)를 수신하고, 수신한 RGB 화상 신호(R1, G1, B1)를 각 픽셀(각 화소)마다 RGB 화상 신호(R1, G1, B1)의 서브 픽셀값(휘도)의 3개의 값 중에서 최대값을 대표값으로 한 그레이 화상 신호(W)로 변환한다.

레벨 변환기(64)는, 각 픽셀의 발광 휘도값(PLum)을 이용하여, 그레이 화상 신호(W)를 그레이 화상 신호(W1)로 변환한다.

엣지 홀드 회로(54)는, 그레이 화상 신호(W1)에 대해서 시야각 보정(국소적 엣지 홀드 처리)을 수행하고, 그레이 화상 신호(W1)로부터 그레이 화상 신호(W2)를 생성한다.

그레이 계조 변환기(55)는, 그레이 화상 신호(W2)에 대해서, LV 패널(3)의 특성에 맞춘 적절한 OETF(Optical-Electro Transfer)를 수행하여, 그레이 화상 신호(W2)를 그레이 화상 신호(W3)로 변환한다. 그리고 그레이 화상 신호(W3)가 LV 패널(3)의 구동 IC(36)에 공급된다.

RGB 화상 데이터 생성기(71)는, LV 화상 데이터 생성기(53)의 그레이 변환기(63)로부터 수신한 그레이 화상 신호(W)를 이용하여, RGB 화상 신호(R2, G2, B2)를 생성한 후, 더욱이 그레이 화상 신호(W1)를 참조하여, RGB 화상 신호(R2, G2, B2)로부터 RGB 화상 신호(R2', G2', B2')를 생성한다. 또한 RGB 화상 데이터 생성기(71)에 대해서는 나중에 상세히 설명한다.

지연 회로(57)는, RGB 화상 신호(R2', G2', B2')에 대해서 지연 2를 발생시킨다. 또한 지연 2가 발생된 후의 RGB 화상 신호를 RGB 화상 신호(R3, G3, B3)로 한다.

RGB 계조 변환기(58)는, RGB 화상 신호(R3, G3, B3)에 대해서, RGB 패널(2)의 특성에 맞춘 적절한 OETF(Optical-Electro Transfer)를 수행하여, RGB 화상 신호(R4, G4, B4)로 변환한다. 그리고 RGB 화상 신호(R4, G4, B4)가 RGB 패널(2)의 구동 IC(28)에 공급된다.

지연 회로(59)는, 블록 휘도값(BLum)에 대해서 지연 3을 발생시킨다. 또한 지연 3이 발생된 후의 블록 휘도값을 블록 휘도값(BLum1)으로 한다.

LED 구동 신호 발생기(60)는, 블록 휘도값(BLum1, 즉 블록 휘도값 판정기(50)에서 판정된 디밍 블록 각각의 휘도)에 따라서, 상기 디밍 블록의 휘도를 조정하도록 백라이트 유닛(4)을 구동하는 LED 구동 신호(BD)를 생성한다. 그리고 LED 구동 신호(BD)가, 백라이트 유닛(4)의 LED 구동부(46)에 공급된다.

<RGB 화상 데이터 생성기>

제 1 실시형태에서는, RGB 화상 신호(R, G, B, HDR 화상)를, 블록 휘도값(BLum) 및 그레이 화상 신호(W, 휘도 성분)와, RGB 화상 신호(R2, G2, B2, 색 성분)로 분리하고 있다. 그리고 블록 휘도값(BLum)을 백라이트의 로컬 디밍용 LED 구동 신호 BD(LED 구동 데이터)로 변환하고, 백라이트 유닛(4)의 LED 구동부(46)에 공급하는 한편 그레이 화상 신호(W)를 그레이 화상 신호(W3, LV 화상 데이터)로 변환하고 LV 패널(3)의 구동 IC(36)에 공급하고 있다. 또한 RGB 화상 신호(R2, G2, B2)를 RGB 화상 신호(R4, G4, B4)로 변환하고, RGB 패널(2)의 구동 IC(28)에 공급하고 있다.

그러나 색 성분으로서 RGB 화상 신호(R2, G2, B2)를 이용하면 LV 패널(3)에 있어서의 black floating에 기인하여, 표시 화상 내의 어두운 영역에 있어서 표시 휘도가 너무 밝아져서 적절한 화상 표시가 되지 않는 경우가 있다. 이하에 그 이유를 설명한다.

도 14 및 도 15는, LV 패널(3)에 있어서의 입력 신호와 표시 휘도의 특성예를 도시한 그래프이다. 도 14는 패널만의 특성이고, 도 15는 그레이 계조 변환기(55)의 특성을 가미하여 입력 신호를 휘도와 선형 관계로 변환한 것, 즉 입력 신호가 W1 혹은 W2에 상당하는 것이다. 입력 신호와 표시 휘도는 함께 정규화 되어 있다. 도 14 및 도 15에 있어서, 파선은 이상적인 특성을 도시하고, 실선은 실제로 측정된 특성을 도시하고 있다. 도 14 및 도 15를 보면, 입력 신호를 작게 해 가는 경우에 실제 표시 휘도가 충분히 낮아지지 않고, 파선으로 나타낸 이상적인 특성과의 차이가 커져 있는 것을 알 수 있다. 이는, black의 휘도가 떠서 계조가 바르게 표시되지 않는 black floating이 발생하고 있는 것을 나타내고 있다.

도 16은 LV 패널(3)에 대한 black floating 보상 특성을 도시한 그래프이다. 이는, black floating이 있는 실제 패널의 휘도에 대한 이상적인 휘도비를 도시하고 있다. 또한 도 16에 있어서, 실선은 실제로 측정된 특성을 도시하고 있다. 도 16에 있어서 이상적인 특성은, 종축값이 횡축값에 관계없이 1인 직선이고, 종축값이 1보다 큰 경우 black floating이 발생한다. 이러한 문제에 대응하기 위해서 RGB 화상 데이터 생성기(71)는, 이하와 같이 기능한다.

RGB 화상 데이터 생성기(71)는, LV 화상 데이터 생성기(53)의 그레이 변환기(63)로부터 수신한 그레이 화상 신호(W)를 이용하여, RGB 화상 신호(R1, G1, B1)로부터 RGB 화상 신호(R2, G2, B2)를 생성한다. 구체적인 생성식은 이하와 같다.

R2 = (Ln/W) X R1

G2 = (Ln/W) X G1

B2 = (Ln/W) X B1

이 때, RGB 화상 신호(R2, G2, B2)가 LMX(본 예에서는 4095)를 넘은 경우, RGB 화상 신호(R2, G2, B2)의 값은 LMX로 한다. RGB 화상 신호(R2, G2, B2)는, RGB 패널(2)에 표시되는 RGB 화상의 각 화소에 있어서의 각 서브 픽셀의 휘도 레벨을 제어하는 신호이다. RGB 화상 데이터 생성기(56)는, 그레이 변환기(63)에서 변환된 그레이 화상 신호(W)의 휘도가 낮을수록 그 화소에 속하는 서브 픽셀의 RGB 화상 신호의 휘도 레벨을 높게 한다. 어느 디밍 블록이 저휘도 영역 내에 있는 경우, 그 블록의 휘도가 낮은 것 그리고 RGB 서브 픽셀이 LCD 패널에 있어서 black floating이 발생하기 어려운 높은 휘도 레벨인 것에 의해, 어둡게 바래고 계조 특성이 뛰어난 저휘도 영역을 표시할 수 있다. 또한 상기 식의 Ln은, n=4이고 12비트(4096) 계조인 경우, L4=4095가 된다.

더욱이 RGB 화상 데이터 생성기(71)는, LV 화상 데이터 생성기(53)의 그레이 변환기(64)로부터 수신한 그레이 화상 신호(W1)를 참조한다. 그리고 그레이 화상 신호(W1)가 black floating 특성을 나타내는 소정의 문턱값보다 작은 경우, 즉 black floating이 발생하는 경우 RGB 화상 데이터 생성기(71)는, RGB 화상 신호(R2, G2, B2)로부터 RGB 화상 신호(R2', G2', B2')를 생성한다. 구체적인 생성식은 이하와 같다.

R2' = R2 X K_comp(W1)

G2' = G2 X K_comp(W1)

B2' = B2 X K_comp(W1)

여기서 K_comp(W1)는, 그레이 화상 신호(W1)에 대응하는, 도 16의 종축의 실측에 대한 이상(理想)비 값이다. W1은 Ln에 도 16의 횡축인 정규화 선형 입력 신호를 곱한 것에 상당하고, W1에 따라서 도 16의 종축값을 RGB 화상 신호(R2, G2, B2)에 곱하여 RGB 화상 신호(R2', G2', B2')를 생성한다. LV 패널(3)에 있어서 black floating 특성 때문에 휘도가 이상값까지 떨어지지 않는 경우, 대신 RGB 패널에 있어서 상기 식을 따라서 그 휘도값을 낮추고, 2장의 패널을 통하여 소망하는 특성을 얻는 것이다.

도 16의 보상 특성은 실제로 측정된 특성을 나타내고 있지만, 이는 멱급수 혹은 다항식 등을 이용하여 정밀하게 나타낼 수 있기 때문에 그레이 화상 신호(W1)로부터 K_comp(W1)를 실시간으로 계산하거나 혹은 미리 계산한 값을 LUT(Look up Table)에 가져와 두고 적용하거나 함으로써 K_comp(W1)의 값을 구할 수 있다.

또한 그레이 화상 신호(W1)가 black floating 특성을 나타내는 소정의 문턱값보다 큰 경우, 즉 black floating이 발생하지 않는 경우 K_comp(W1) = 1이므로, RGB 화상 신호(R2', G2', B2')는 RGB 화상 신호(R2, G2, B2) 그대로이다.

또한 도 14 및 도 15의 LV 패널 특성에 관하여, black floating을 나타내는 부분 이외의 입력 신호가 소정의 문턱값(TH)보다 큰 부분에 있어서도, 측정값의 이상값으로부터 어긋남은 발생할 수 있다. 이것의 보정은, 이미 알고 있는 구성 혹은 처리 방법과 마찬가지로 그레이 계조 변환기(55)의 변환 특성에 포함하고 있다. 따라서 도 14, 도 15 및 도 16에 있어서는, black floating 이외의 측정값의 이상값으로부터의 어긋남은 보정 완료된 것으로 나타내지 않는다. 또한 RGB 패널에 대해서도 마찬가지로 이상값으로부터의 어긋남 보정을 RGB 계조 변환기(58)의 변환 특성에 포함하고 있다. 이것은 black floating을 나타내는 부분도 포함한 전체 영역에 대한 보정이어도 된다.

<변형예>

본 실시형태에서는, LV 패널의 black floating 특성으로서 실제 측정한 특성을 적용하고, 이를 보상하도록 RGB 화상 신호를 보정함으로써, black floating에 수반되는 표시 화질 열화 회피를 수행하고 있다. 한편 변형예에서는 가상의 black floating 특성을 설정하고 모의함으로써, 가상 black floating 특성에 기초하여 상술한 처리를 수행하고, 고품질 표시 화질을 실현한다.

도 17은, 변형예에 따른 LV 패널(3)에 있어서의 입력 신호와 가상 black floating 특성예를 도시한 그래프이다. 가상 black floating 특성은, 예를 들면 도 17에 도시한 것과 같이 실제 black floating 특성의 경우보다 높은 정밀도 부분으로, 그 정규화 선형 입력 신호에 있어서의 문턱값(TH1)은 TH < TH1 ≤ 1이도록 설정한다. 도 17에서는, TH1 = 0.1이고 black floating 부분의 특성이 다른 3종류의 예를 도시하고 있다.

도 18은, 도 17의 가상 black floating 특성에 대한 가상 black floating 보상 특성을 나타낸 그래프이다. 입력 신호가 소정의 문턱값(TH1) 이하에서는 1 이하, 소정의 문턱값(TH1)보다 크면 1이고, W1 = (정규화 선형 신호 입력) X Ln으로 치환함으로써, black floating 특성의 경우의 K_comp(W1)가 얻어진다. 또한 W1에 따라서 K_comp(W1)를 RGB 화상 신호(R2, G2, B2)에 곱해서 RGB 화상 신호(R2', G2', B2')를 생성한다.

변형예에 따른 가상 black floating 특성에 대한 RGB 화상 신호의 보정 방법은, 실제 black floating 특성의 경우와 동일하다. 단, LV 패널(3)에 있어서 도 17의 특성을 실현하기 위해서 그레이 계조 변환기(55)의 변환 특성에 대해서는 일부 변경한다. 구체적으로는, 그레이 계조 변환기(55)의 입력 신호가 TH1 X Ln 보다 작은 경우에는, 보정을 포함하지 않는 본래의 OETF 특성에 있어서 도 17의 가상 black floating 특성의 종축값 X Ln을 입력으로 한 경우의 출력을, 그레이 계조 변환기(55)의 출력으로 하도록, 예를 들면 LUT의 변경을 수행한다.

제 4 실시형태에 따르면 LV 패널(3)에서 black floating이 발생하는 경우, RGB 화상 신호(GR2, G2, B2)를, LV 패널(3)의 black floating을 고려한 RGB 화상 신호(R2', G2', B2')로 변환함으로써, RGB 패널(2)의 표시 휘도를 낮춘다. 이로써 LV 패널(3)의 black floating을 상쇄할 수 있으므로, RGB 패널(2)과 LV 패널(3)을 부착한 화상 표시 장치에 있어서, black floating에 기인하는 표시 화상의 어두운 영역에서 발생할 수 있는 부적절한 화상 표시를 없애고, 적절한 HDR 화상 표시를 실현할 수 있다.

<제 5 실시형태>

다음으로, 본 발명에 따른 화상 표시 장치의 제 5 실시형태에 대하여 설명한다. 또한 이하에 설명하는 제 5 실시형태에 있어서는, 제 1 실시형태와 공통된 구성에 대해서는 도면 중 동일 부호를 부여하고 그 설명을 생략한다. 제 5 실시형태에서는, 제 1 실시형태와 비교해서 블록 휘도값 보정기가 추가되어 있다.

제 5 실시형태에서는, 블록 휘도값 판정기(50)에서 로컬 디밍을 수행하는 각 디밍 블록 내의 전체 서브 픽셀값의 최대값(BLmax)에 기초하여 판정된 각 블록 휘도값(BLum)에 대해서, 새롭게 설치한 블록 휘도값 보정기에 있어서 필요에 따라서 값을 저감한 보정 블록 휘도값(BLum1)을 생성하고, 이들을 블록 휘도값(BLum)으로 바꿔서 이후의 처리에 적용한다.

화상 표시 장치(1)는, 전측 LCD 패널(RGB 패널, 2)과 후측 LCD 패널(LV 패널, 3)과 백라이트 유닛(4)과 신호 처리부(6)를 구비하고 있다. 전측 LCD 패널(2)은, 컬러 필터 기판(20), TFT 기판(22), 편광 필름(24), 편광 필름(26) 및 구동 IC(28)를 구비하고 있다. 후측 LCD 패널(3)은, 유리 기판(30), TFT 기판(32), 편광 필름(34) 및 구동 IC(36)를 구비하고 있다. 백라이트 유닛(4)은 기판(40), LED(42), 측벽(44) 및 LED 구동부(46)를 구비하고 있다.

도 19는, 제 5 실시형태에 따른 신호 처리부(9)의 블록도이다. 신호 처리부(9)는, 블록 휘도값 판정기(50), 블록 휘도값 보정기(72), 국소 휘도값 추정기(73), 지연 회로(52), LV 화상 데이터 생성기(그레이 화상 데이터 생성기, 53), 엣지 홀드 회로(54), 그레이 계조 변환기(55), RGB 화상 데이터 생성기(56), 지연 회로(57), RGB 계조 변환기(58), 지연 회로(74) 및 LED 구동 신호 발생기(백라이트 구동 신호 발생기, 75)를 구비하고 있다.

블록 휘도값 판정기(50)는, RGB 화상 신호(R, G, B)에 기초하여, 로컬 디밍을 수행하는 각 디밍 블록(화소 블록)마다 휘도값 판정을 수행한다. 블록 휘도값 판정기(50)는 최대값 추출기(61) 및 적용값 판정기(62)를 구비하고 있다.

최대값 추출기(61)는, 로컬 디밍을 수행하는 각 디밍 블록마다, 디밍 블록 내의 전체 RGB 화상 신호(R, G, B)의 서브 픽셀값(휘도)의 3개의 값 중에서 디밍 블록에 있어서의 휘도의 최대값(BLmax)을 추출한다. 또한 본 실시형태에서는, 로컬 디밍에 의해 기판(40)의 각 LED(42)가 제어 가능한 휘도값이 Lj(= L1, L2, …, L4095)이고, RGB 화상 신호가 12비트(4096) 계조인 전제로 설명한다.

또한 기판(40)에서 사용하는 제어용 IC 사양 등에 의해, 제어 가능한 계조 수가, 예를 들면 3000계조인 등 RGB 화상 신호의 12비트(4096) 계조와 일치하지 않는 경우도 있다. 그 경우에는, 예를 들면 LED 구동 신호 발생기(60)에 있어서는, 먼저 계조수 변환, 4096 → 3000을 수행한 후에, 그에 기초하여 BD 신호 생성을 수행한다. 또한 국소 휘도값 추정기(51)에 있어서는, 먼저 2단계의 계조수 변환, 4096 → 3000 및 3000 → 4096(라운드 처리에 수반하여 4096계조 중 3000계조 몫만 유효)을 수행한 후, 이에 기초하여 PLum을 생성해도 된다.

적용값 판정기(62)는, 최대값(BLmax)으로부터 디밍 블록에 있어서의 블록 휘도값(BLum)을 판정한다.

블록 휘도값 보정기(72)는, 블록 휘도값(BLum)으로부터, 필요에 따라서 값을 저감한 보정 블록 휘도값(BLum1)을 생성한다. 또한 블록 휘도값 보정기(72)에 대해서는 나중에 상세히 설명한다.

국소 휘도값 추정기(73)는, 블록 휘도값 보정기(72)에서 생성된 각 디밍 블록의 보정 후의 휘도인 보정 블록 휘도값(BLum1)에 기초하여, 각 디밍 블록을 발광시킨 경우의 각 픽셀의 발광 휘도값을 추정한다. 그리고 국소 휘도값 추정기(73)는, 추정된 각 픽셀의 발광 휘도를 도시한 국소 휘도값(PLum)을 출력한다. 또한 국소 휘도값 추정기(73)의 구성 및 기능은, 제 1 실시형태의 국소 휘도값 추정기(51)와 동일하며, 자세한 설명을 생략한다.

지연 회로(52)는, RGB 화상 신호(R, G, B)에 대해서 지연 1을 발생시킨다. 또한 지연 1이 발생된 후의 RGB 화상 신호를 RGB 화상 신호(R1, G1, B1)로 한다.

LV 화상 데이터 생성기(53)는, RGB 화상 신호(R1, G1, B1)로부터 그레이 화상 신호(W 및 W1)를 생성한다. LV 화상 데이터 생성기(53)는, 그레이 변환기(63) 및 레벨 변환기(64)를 구비하고 있다.

그레이 변환기(63)는, 지연 회로(52)로부터 RGB 화상 신호(R1, G1, B1)를 수신하고, 수신한 RGB 화상 신호(R1, G1, B1)를 각 픽셀(각 화소)마다 RGB 화상 신호(R1, G1, B1)의 서브 픽셀값(휘도)의 3개의 값 중에서 최대값을 대표값으로 한 그레이 화상 신호(W)로 변환한다.

레벨 변환기(64)는, 각 픽셀의 발광 휘도값(PLum)을 이용하여, 그레이 화상 신호(W)를 그레이 화상 신호(W1)로 변환한다.

엣지 홀드 회로(54)는, 그레이 화상 신호(W1)에 대해서 시야각 보정(국소적 엣지 홀드 처리)을 수행하고, 그레이 화상 신호(W1)로부터 그레이 화상 신호(W2)를 생성한다.

그레이 계조 변환기(55)는, 그레이 화상 신호(W2)에 대해서, LV 패널(3)의 특성에 맞춘 적절한 OETF(Optical-Electro Transfer)를 수행하여, 그레이 화상 신호(W2)를 그레이 화상 신호(W3)로 변환한다. 그리고 그레이 화상 신호(W3)가 LV 패널(3)의 구동 IC(36)에 공급된다.

RGB 화상 데이터 생성기(56)는, LV 화상 데이터 생성기(53)의 그레이 변환기(63)로부터 수신한 그레이 화상 신호(W)를 이용하여, RGB 화상 신호(R1, G1, B1)로부터 RGB 화상 신호(R2, G2, B2)를 생성한다. 구체적인 생성식은 이하와 같다.

R2 = (Ln/W) X R1

G2 = (Ln/W) X G1

B2 = (Ln/W) X B1

RGB 화상 신호(R2, G2, B2)는, RGB 패널(2)에 표시되는 RGB 화상의 각 화소에 있어서의 각 서브 픽셀의 휘도 레벨을 제어하는 신호이다. RGB 화상 데이터 생성기(56)는, 그레이 변환기(63)에서 변환된 그레이 화상 신호(W)의 휘도가 낮을수록 그 화소에 속하는 서브 픽셀의 RGB 화상 신호의 휘도 레벨을 높게 한다. 또한 상기 식의 Ln은, n=4095이고 12비트(4096) 계조인 경우, L4095=4095가 된다.

지연 회로(57)는, RGB 화상 신호(R2, G2, B2)에 대해서 지연 2를 발생시킨다. 또한 지연 2가 발생된 후의 RGB 화상 신호를 RGB 화상 신호(R3, G3, B3)로 한다.

RGB 계조 변환기(58)는, RGB 화상 신호(R3, G3, B3)에 대해서, RGB 패널(2)의 특성에 맞춘 적절한 OETF(Optical-Electro Transfer)를 수행하여, RGB 화상 신호(R4, G4, B4)로 변환한다. 그리고 RGB 화상 신호(R4, G4, B4)가 RGB 패널(2)의 구동 IC(28)에 공급된다.

지연 회로(74)는, 보정 블록 휘도값(BLum1)에 대해서 지연 3을 발생시킨다. 지연 3의 목적은, RGB 패널(2)에 공급되는 RGB 화상 신호의 처리에 의한 지연분 및 LV 패널(3)에 공급되는 그레이 화상 신호의 처리에 의한 지연분을 보상하는 것이다. 지연 3에 의해, RGB 패널(2)에 공급되는 RGB 화상 신호(R4, G4, B4)와, LV 패널(3)에 공급되는 그레이 화상 신호(W3)와, LED 구동부(46)에 공급되는 LED 구동 신호(BD)의 타이밍을 맞추는 것이 가능해진다. 또한 지연 3이 발생된 후의 보정 블록 휘도값을 보정 블록 휘도값(BLum2)으로 한다.

LED 구동 신호 발생기(75)는, 보정 블록 휘도값(BLum2, 즉 블록 휘도값 보정기(72)에서 생성된 보정 후의 디밍 블록 각각의 휘도)에 따라서, 상기 디밍 블록의 휘도를 조정하도록 백라이트 유닛(4)을 구동하는 LED 구동 신호(BD)를 생성한다. 본 실시형태에서는, PWM(Pulse Width Modulation) 방식에 의해 LED 조광을 수행하고 있다. 따라서 LED 구동 신호(BD)는, 조광 휘도에 따라서 듀티비를 변화시킨 일정한 높이의 펄스 신호이다. 그리고 LED 구동 신호(BD)가, 백라이트 유닛(4)의 LED 구동부(46)에 공급된다.

<블록 휘도값 보정기>

백라이트의 로컬 디밍 기술에서는, 인접하는 디밍 블록간의 빛샘이 클수록 발광 휘도가 더욱 높아진다. 예를 들면 고휘도의 디밍 블록끼리 인접한 경우, 소정의 디밍 블록의 발광에 따른 빛과 그 디밍 블록에 인접하는 디밍 블록의 발광에 기인하여 새어나온 빛이 합성되어, 발광 휘도가 더욱 높아진다.

이에 비해서 제 1 내지 제 4 실시형태에 따른 화상 표시 장치에서는, 디밍 블록마다 휘도 판정을 수행하고, 그들 값을 적용하여 LED 구동 제어를 하고 있다. 그리고 고휘도의 디밍 블록끼리 인접한 경우에는, 그 부분에 있어서의 발광 휘도가 과도하게 높아질 가능성이 있다. 발광 휘도가 과도하게 높아지면 이하와 같은 문제가 발생한다.

· 쓸데없는 전력 소비가 발생한다.

· RGB 패널(2) 및 LV 패널(3)의 해당하는 고휘도 영역에서 온도가 크게 상승하고 투과율이 저하된다. 극단적인 경우, 액정이 등방성 액체로 상전이 되어 투과율이 제어 불가능해지고, 화상 표시가 불가능한 상태가 된다.

· 디밍 블록의 판정 휘도보다 합성 휘도가 높은 경우, 예를 들면 전자에 대해서 후자가 2배의 휘도라면, 이를 보상하기 위해서 LV 화상 데이터(그레이 화상 신호, W1)의 1비트를, 마찬가지로 4배라면, 보상을 위해서 LV 화상 데이터(그레이 화상 신호, W1)의 2비트를 할애하게 되고, 그 몫만큼 그 화상 영역에서의 휘도 변화를 표현하기 위해서 사용되는 비트수가 줄어서 계조 특성이 저하된다.

도 20은, 디밍 블록의 판정 휘도보다 합성 휘도가 2배 휘도인 경우, 계조 특성이 저하되는 이유를 설명하는 도면이다. 또한 도 20에서는, RGB 화상 신호가 12비트(4096) 계조인 경우이고 또한 각 LED(42)의 휘도값이 4096단계로 제어 가능한 경우를 생각한다. 어느 디밍 블록 내의 화소값(Vpx1)의 파형이 도 20(a)인 경우, 블록 휘도값(BLum)은 그 최대값 3686이다. 여기서 인접하는 디밍 블록으로부터의 빛샘이 중첩되고, 도 20(b)와 같이 국소 휘도값(PLum)이 만일 7372(간단히 하기 위해서 일정값으로 한다)로, 2배로 가정되었다면 LV 화상 데이터에 있어서의 계조 변환 전의 그레이 화상 신호(W1)는, W1 = (Ln/PLum) X W = (4095/7372) X 3686 = 2048로, 최대 2048이 된다.

이것은, 그레이 화상 신호(W1)의 1계조가 화소값(Vpx1)의 1.8(= 3686/2048) 계조몫에 대응한다. 이는 블록 휘도값(BLum)과 국소 휘도값(PLum)의 갭을 보정하기 위해서 그레이 화상 신호(W1)의 약 1비트몫을 소비함으로써, 남은 비트몫으로는 화소값(Vpx1)의 파형의 미묘한 변화를 충분히 나타낼 수 없는 상태로, 표시 화상의 화질 저하에 이어진다. 이에 비해서 블록 휘도값(BLum)을 보정하여 도 20(c)와 같이 국소 휘도값(PLum)을 4095로 저감한 경우, 그레이 화상 신호(W1)는, W1 = (Ln/PLum) X W = (4095/4095) X 3686 = 3686으로, 최대 3686이 된다. 이 경우, 그레이 화상 신호(W1)에 의해 화소값(Vpx1)의 파형을 충분히 나타낼 수 있으므로, 표시 화상의 화질 저하는 발생하기 어렵다.

도 21은, LED를 4행 X 11열로 배치하고 중앙 부근의 LED를 동일한 밝기로 점등한 경우에 점등 LED의 수(N)와 표시면 내 중앙 부근에서의 피크 휘도의 관계를 나타낸 그래프이다. 본 도면에서는, N=1인 경우의 피크 휘도를 1로서 정규화하고, 도면의 가장 좌측 플롯이 N=1개 LED를 점등시킨 경우를 나타내며, 이후 우측으로 이동함에 따라서 N=2개 LED를 점등시킨 경우, N=4개(2행 X 2열) LED를 점등시킨 경우, N=9개(3행 X 3열) LED를 점등시킨 경우, N=16개(4행 X 4열) LED를 점등시킨 경우, N=44개(전체 수) LED를 점등시킨 경우를 나타낸다.

도 21을 보면, LED의 점등 수가 증가함에 따라서 피크 휘도도 증가하는 것을 알 수 있다. 그리고 LED가 전체 점등한 경우, 피크 휘도는 N=1인 경우의 4배가 조금 안되는 정도까지 증가한 것을 알 수 있다. 따라서 블록 휘도값 보정기(72)에서는 N>1인 경우의 피크 휘도를 N=1인 경우에 가까운 값으로 감소하도록 블록 휘도값(BLum)을 저감한 보정 블록 휘도값(BLum1)으로 변환한다. 단, 실제 피크 휘도는 동시에 점등하는 LED의 개수뿐만 아니라 동시에 점등하는 LED 영역의 형상에도 의존하므로, 이를 고려한 처리가 필요하다.

이러한 문제에 대응하기 위해, 블록 휘도값 보정기(72)에서는, 이하와 같은 처리를 수행하고 있다.

1. 판정할 블록 휘도값(BLum)에 가깝고 또한 연결되어 있는 디밍 블록 그룹으로의 분할 및 라벨링.

2. 각 라벨의 디밍 블록 그룹에 있어서의, 영역 형상에 관한 각종 특징량의 추출과 그들에 기초한 제 1 보정계수의 도출.

3. 각 라벨의 디밍 블록 그룹에 있어서의, 제 1 보정계수의 수정에 따른 제 2 보정계수의 도출 및 이를 적용한 각 보정 블록 휘도값(BLum1)의 생성.

상기 1에 대해서는, 예를 들면 간단하게는, 블록 휘도값(BLum)의 로컬 피크를 검출하고, 그 피크값의 X%(예를 들면 50%)까지의 블록 휘도값(BLum)을 가지고 연결해가는 디밍 블록을, 이미 알고 있는 라벨링 알고리즘에 의해 추출한다. 혹은 블록 휘도값(BLum)에 대한 분할 규칙을 미리 결정해 두고, 더욱이 연결할 조건에 의해 라벨링 등을 해도 된다.

상기 2의 특징량으로서는, 디밍 블록의 수와 각 디밍 블록의 휘도를 가중치를 부여하여 계산한 실효 블록 수, 영역 경계의 길이, 수평 및 수직 방향의 폭과 그 비율 등 다양한 것이 있을 수 있다. 미리 실화상에 기초하여, 유효한 특징량과 그들을 이용한 제 1 보정계수의 산출식을 결정해 둔다. 예를 들면 제 1 보정계수를 각 특징량의 선형합으로 나타낸다고 하고, 다양한 화상을 이용하여 각 특징량과 그 때의 적절한 제 1 보정계수의 대응을 조사하여, 최소이승법에 따라서 선형합과 적절한 제 1 보정계수의 차의 제곱의 합을 최소로 하도록, 선형합 식에 있어서의 각 특징량마다의 계수를 도출하고, 제 1 보정계수의 산출식을 결정해도 된다.

상기 3에 대해서는, 제 1 보정계수가 지나쳐 휘도값이 너무 작아지지 않도록, 예를 들면 어떤 안전계수를 곱해서 제 2 보정계수를 도출하는 것이다. 이 안전계수는, 상기 2에 있어서의 적절한 제 1 보정값 계수에 대한 도출식으로 계산한 제 1 보정 계수의 불규칙함에 기초하여 결정하거나 또는 다른 안전계수로 처리하여 다양한 화상을 표시하는 확인 작업을 통하여 결정해도 된다. 또한 어떤 경우에는 제 1 보정계수의 도출식과 안전계수의 값이 부적절해져서 휘도값을 증가시키는 일이 없도록 제 2 보정계수의 상한을 1로 한다.

또한 큰 소비 전력, 패널 온도 상승 문제는 휘도가 높을수록 현저하여, 휘도가 낮은 디밍 블록 그룹에 있어서는 휘도 보정을 반드시 필요로하지 않는다.

도 22는 표시 화상의 일례를 도시한 도면이고, 도 23은 도 22의 표시 화상의 각 디밍 블록의 블록 휘도값(BLum)으로부터 보정 블록 휘도값(BLum1)을 생성하는 예를 도시한 도면이다. 본 예에서는, 도 22의 표시 화상을, 4행 X 11열의 디밍 블록으로 분할하고, 상술한 로컬 피크 검출을 베이스로 디밍 블록의 라벨링을 수행하고 있다.

본 예의 보정 블록 휘도값(BLum1)의 생성 방법에서는, 처음에 각 디밍 블록을 0, 1, 2의 3개로 라벨링한다. 여기서 라벨링되지 않은 디밍 블록은, 휘도가 낮은 디밍 블록으로 여기서는 휘도 보정 대상으로 하지 않는다. 이들 디밍 블록에서는, 블록 휘도값(BLum)은 그대로 보정 블록 휘도값(BLum1)이 된다.

다음으로 라벨 0, 1, 2에 대해서 각종 특징량을 추출한다. 본 예의 경우, 각 라벨마다의, 블록 휘도값(BLum)의 최대값(라벨 0: 4095, 라벨 1: 4077, 라벨 2: 2382), 블록 휘도값(BLum)의 합계값(라벨 0: 74146, 라벨 1: 7146, 라벨 2: 9806) 및 디밍 블록의 합계 수(라벨 0: 20, 라벨 1: 2, 라벨 2: 6) 등을 특징량으로서 추출한다. 그리고 특징량에 기초하여 각 라벨마다의 제 1 보정계수(라벨 0: 0.501, 라벨 1: 1.002, 라벨 2: 0.737)를 도출한다.

다음으로 제 1 보정계수로부터 제 2 보정계수(라벨 0: 0.501, 라벨 1: 1.000, 라벨 2: 0.737)를 도출한다. 마지막으로, 각 디밍 블록의 블록 휘도값(BLum)에, 상기 디밍 블록이 속하는 제 2 보정계수를 곱해서, 보정 블록 휘도값(BLum1)을 생성한다. 또한 전술한 것과 같이 라벨링되지 않은 디밍 블록은, 블록 휘도값(BLum)이 그대로 보정 블록 휘도값(BLum1)이 된다.

제 5 실시형태에 따르면, 고휘도의 디밍 블록끼리 인접하고, 상기 디밍 블록의 블록 휘도값(BLum)이 상정한 것보다 높아진 경우라도, 블록 휘도값(BLum)의 값을 저감한 보정 블록 휘도값(BLum1)을 생성하고, 이후의 처리에 적용한다. 이로써 백라이트의 로컬 디밍에 관한 소비 전력을 억제하고, RGB 패널(2)과 LV 패널(3)의 온도 상승을 억제함으로써 각 패널의 열화를 방지하고, 더욱이 표시 화질 열화를 방지할 수 있다.

이상, 본 발명의 바람직한 실시형태에 대하여 상세히 설명했지만, 당해 기술 분야에 있어서의 통상의 지식을 가지는 자라면 앞으로 다양한 변형 및 균등한 실시형태가 가능하다.

따라서 상술한 제 2 실시형태에 따른 화상 표시 장치의 발명과 제 4 실시형태에 따른 화상 표시 장치의 발명을 조합한 실시형태가 가능하고, 예를 들면 제 2 실시형태의 화상 표시 장치에, 제 4 실시형태의 RGB 화상 데이터 생성기를 조합해도 된다. 마찬가지로 상술한 제 3 실시형태에 따른 화상 표시 장치의 발명과 제 4 실시형태에 따른 화상 표시 장치의 발명을 조합한 실시형태가 가능하고, 예를 들면 제 3 실시형태의 화상 표시 장치에, 제 4 실시형태의 RGB 화상 데이터 생성기를 조합해도 된다.

마찬가지로 상술한 제 2 실시형태에 따른 화상 표시 장치의 발명과 제 5 실시형태에 따른 화상 표시 장치의 발명을 조합한 실시형태가 가능하고, 예를 들면 제 2 실시형태의 화상 표시 장치에, 제 5 실시형태의 블록 휘도값 보정기를 조합해도 된다. 마찬가지로 상술한 제 3 실시형태에 따른 화상 표시 장치의 발명과 제 5 실시형태에 따른 화상 표시 장치의 발명을 조합한 실시형태가 가능하고, 예를 들면 제 3 실시형태의 화상 표시 장치에, 제 5 실시형태의 블록 휘도값 보정기를 조합해도 된다.

더욱이 제 4 실시형태에 따른 화상 표시 장치의 발명과 제 5 실시형태에 따른 화상 표시 장치의 발명을 조합한 실시형태가 가능하고, 예를 들면 제 4 실시형태의 화상 표시 장치에, 제 5 실시형태의 블록 휘도값 보정기를 조합해도 된다.

따라서 본 발명의 권리 범위는 여기에 한정되는 것이 아니라, 특허청구의 범위에서 정의되는 본 발명의 기본 개념을 이용한 당업자의 다양한 변형과 개량 형태도 본 발명에 포함된다.

1: 화상 표시 장치 2: 전측 LCD 패널(RGB 패널)
3: 후측 LCD 패널(LV 패널) 4: 백라이트 유닛
5, 6, 7, 8, 9: 신호 처리부 20: 컬러 필터 기판
22: TFT 기판 24, 26: 편광 필름
28: 구동 IC 30: 유리 기판
32: TFT 기판 34: 편광 필름
36: 구동 IC 40: 기판
42: LED 44: 측벽
46: LED 구동부 50, 65: 블록 휘도값 판정기
51, 73: 국소 휘도값 추정기 51A, 51C: 메모리(기억 장치)
51B, 51E, 51G: 연산기 51D: 데이터 보간기
51F: 분포 특성 생성기 52, 57, 59, 66, 70, 74: 지연 회로
53, 67: LV 화상 데이터 생성기(그레이 화상 데이터 생성기)
54: 엣지 홀드 회로 55: 그레이 계조 변환기
56, 71: RGB 화상 데이터 생성기 58: RGB 계조 변환기
60, 75: LED 구동 신호 발생기(백라이트 구동 신호 발생기)
61, 69: 최대값 추출기 62: 적용값 판정기
63, 68: 그레이 변환기 64: 레벨 변환기
72: 블록 휘도값 보정기

Claims (62)

1. RGB 화상을 표시하는 전측 LCD 패널;
   상기 전측 LCD 패널의 후방에 배치되고 상기 전측 LCD 패널에 중첩되며 그레이 화상을 표시하는 후측 LCD 패널;
   상기 후측 LCD 패널의 후방에 배치되고 상기 전측 LCD 패널과 상기 후측 LCD 패널에 빛을 조사하며 복수의 블록 각각의 휘도를 조정 가능한 백라이트 유닛과,
   입력된 RGB 화상 신호로부터 상기 블록 각각의 휘도를 판정하는 블록 휘도값 판정기;
   상기 블록 휘도값 판정기에서 판정된 상기 블록 각각의 휘도에 따라서, 상기 블록의 휘도를 조정하도록 상기 백라이트 유닛을 구동하는 백라이트 구동 신호 발생기;
   상기 블록 휘도값 판정기에서 판정된 상기 블록 각각의 휘도에 기초하여, 각 블록을 상기 휘도로 발광시킨 경우의 각 픽셀의 발광 휘도값을 추정하는 국소 휘도값 추정기;
   입력된 RGB 화상 신호의 각 픽셀의 서브 픽셀의 휘도 중 최대 휘도에 기초하여 각 픽셀마다 제 1 그레이 화상 신호를 생성하고, 상기 국소 휘도값 추정기에서 추정된 각 픽셀의 발광 휘도에 기초하여, 상기 제 1 그레이 화상 신호로부터 상기 후측 LCD 패널의 상기 블록에 표시되는 그레이 화상의 휘도 레벨을 제어하는 각 픽셀마다의 제 2 그레이 화상 신호를 생성하는 그레이 화상 데이터 생성기; 및
   상기 제 1 그레이 화상 신호에 기초하여, 상기 전측 LCD 패널에 표시되는 상기 RGB 화상 신호의 각 서브 픽셀의 휘도 레벨을 조정하는 RGB 화상 데이터 생성기를 구비하는 화상 표시 장치.
   
2. 제 1 항에 있어서,
   상기 블록 휘도값 판정기는,
   입력된 RGB 화상 신호의 각 블록 내의 서브 픽셀의 휘도 중 최대 휘도를 추출하는 최대값 추출기와,
   추출된 최대 휘도로부터 상기 블록의 휘도를 판정하는 적용값 판정기를 구비하는 화상 표시 장치.
   
3. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
   상기 국소 휘도값 추정기는,
   블록마다 그 블록에서만 발광시킨 경우 그 블록 내와 그 블록에 근접한 블록 내 혹은 표시 영역 전체에 있어서의 전형 휘도 분포 데이터를 기억하는 기억 장치와,
   상기 전형 휘도 분포 데이터와 각 블록의 휘도로부터 각 픽셀의 발광 휘도를 계산하는 연산기를 구비하는 화상 표시 장치.
   
4. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
   상기 국소 휘도값 추정기는,
   블록마다 그 블록에서만 발광시킨 경우 그 블록 내와 그 블록에 근접한 블록 내 혹은 표시 영역 전체에 있어서의 전형 휘도 분포 데이터를 기억하는 기억 장치와,
   상기 전형 휘도 분포 데이터를 보간하여 상세 휘도 분포 데이터를 생성하는 데이터 보간기와,
   상기 상세 휘도 분포 데이터와 각 블록의 휘도로부터 각 픽셀의 발광 휘도를 계산하는 연산기를 구비하는 화상 표시 장치.
   
5. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
   상기 국소 휘도값 추정기는,
   계산식을 이용하여 블록마다 그 블록에서만 발광시킨 경우 그 블록 내와 그 블록에 근접한 블록 내 혹은 표시 영역 전체에 있어서의 전형 휘도 분포 데이터를 생성하는 분포 특성 생성기와,
   상기 전형 휘도 분포 데이터와 각 블록의 휘도로부터 각 픽셀 또는 각 서브 픽셀의 발광 휘도를 계산하는 연산기를 구비하는 화상 표시 장치.
   
6. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
   상기 그레이 화상 데이터 생성기는,
   입력된 RGB 화상 신호를, 각 픽셀마다, 각 픽셀의 서브 픽셀의 휘도 중 최대 휘도를 대표값으로 한 상기 제 1 그레이 화상 신호로 변환하는 그레이 변환기와,
   상기 제 1 그레이 화상 신호를 상기 제 2 그레이 화상 신호로 변환하는 레벨 변환기를 구비하는 화상 표시 장치.
   
7. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
   상기 그레이 화상 데이터 생성기는, 상기 국소 휘도값 추정기에서 추정된 각 픽셀의 휘도가 낮을수록, 상기 블록에 대응하는 각 픽셀마다의 그레이 화상의 휘도 레벨을 높게 하는 화상 표시 장치.
   
8. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
   상기 RGB 화상 데이터 생성기는, 더욱이 상기 제 2 그레이 화상 신호에 기초하여, 상기 전측 LCD 패널에 표시되는 상기 RGB 화상 신호의 각 서브 픽셀의 휘도 레벨을 조정하는 화상 표시 장치.
   
9. 제 8 항에 있어서,
   상기 RGB 화상 데이터 생성기는, 더욱이 가상 black floating 특성을 이용하는 화상 표시 장치.
   
10. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
    상기 RGB 화상 데이터 생성기는, 상기 그레이 화상 데이터 생성기에서 생성된 상기 제 1 그레이 화상 신호의 휘도가 낮을수록 상기 RGB 화상 신호의 각 서브 픽셀의 휘도 레벨을 높게 하는 화상 표시 장치.
    
11. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
    더욱이 상기 RGB 화상 데이터 생성기에서 휘도 레벨이 조정된 상기 RGB 화상 신호의 계조를 상기 전측 LCD 패널의 출력 특성에 적합하도록 보정하는 RGB 계조 변환기를 구비하는 화상 표시 장치.
    
12. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
    더욱이 상기 그레이 화상 데이터 생성기에서 생성된 상기 제 2 그레이 화상 신호의 계조를 상기 후측 LCD 패널의 출력 특성에 적합하도록 보정하는 그레이 계조 변화기를 구비하는 화상 표시 장치.
    
13. RGB 화상을 표시하는 전측 LCD 패널;
    상기 전측 LCD 패널의 후방에 배치되고 상기 전측 LCD 패널에 중첩되며 그레이 화상을 표시하는 후측 LCD 패널;
    상기 후측 LCD 패널의 후방에 배치되고 상기 전측 LCD 패널과 상기 후측 LCD 패널에 빛을 조사하며 복수의 블록 각각의 휘도를 조정 가능한 백라이트 유닛;
    입력된 RGB 화상 신호의 각 픽셀의 서브 픽셀의 휘도 중 최대 휘도에 기초하여 각 픽셀마다 제 1 그레이 화상 신호를 생성하고, 상기 제 1 그레이 화상 신호로부터 상기 블록 각각의 휘도를 판정하는 블록 휘도값 판정기;
    상기 블록 휘도값 판정기에서 판정된 상기 블록 각각의 휘도에 따라서, 상기 블록의 휘도를 조정하도록 상기 백라이트 유닛을 구동하는 백라이트 구동 신호 발생기;
    상기 블록 휘도값 판정기에서 판정된 상기 블록 각각의 휘도에 기초하여, 각 블록을 상기 휘도로 발광시킨 경우 각 픽셀의 발광 휘도값을 추정하는 국소 휘도값 추정기;
    상기 국소 휘도값 추정기에서 추정된 각 픽셀의 발광 휘도에 기초하여, 상기 제 1 그레이 화상 신호로부터 상기 후측 LCD 패널의 상기 블록에 표시되는 그레이 화상의 휘도 레벨을 제어하는 각 픽셀마다의 제 2 그레이 화상 신호를 생성하는 그레이 화상 데이터 생성기; 및
    상기 제 1 그레이 화상 신호에 기초하여, 상기 전측 LCD 패널에 표시되는 상기 RGB 화상 신호의 각 서브 픽셀의 휘도 레벨을 조정하는 RGB 화상 데이터 생성기를 구비하는 화상 표시 장치.
    
14. 제 13 항에 있어서,
    상기 블록 휘도값 판정기는,
    입력된 RGB 화상 신호를, 각 픽셀마다, 각 픽셀의 서브 픽셀의 휘도 중 최대 휘도를 대표값으로 한 상기 제 1 그레이 화상 신호로 변환하는 그레이 변환기와,
    상기 제 1 그레이 화상 신호의 각 블록 내의 픽셀의 휘도 중 최대 휘도를 추출하는 최대값 추출기와,
    추출된 최대 휘도로부터 상기 블록의 휘도를 판정하는 적용값 판정기를 구비하는 화상 표시 장치.
    
15. 제 13 항 또는 제 14 항에 있어서,
    상기 국소 휘도값 추정기는,
    블록마다 그 블록에서만 발광시킨 경우 그 블록 내와 그 블록에 근접한 블록 내 혹은 표시 영역 전체에 있어서의 전형 휘도 분포 데이터를 기억하는 기억 장치와,
    상기 전형 휘도 분포 데이터와 각 블록의 휘도로부터 각 픽셀의 발광 휘도를 계산하는 연산기를 구비하는 화상 표시 장치.
    
16. 제 13 항 또는 제 14 항에 있어서,
    상기 국소 휘도값 추정기는,
    블록마다 그 블록에서만 발광시킨 경우 그 블록 내와 그 블록에 근접한 블록 내 혹은 표시 영역 전체에 있어서의 전형 휘도 분포 데이터를 기억하는 기억 장치와,
    상기 전형 휘도 분포 데이터를 보간하여 상세 휘도 분포 데이터를 생성하는 데이터 보간기와,
    상기 상세 휘도 분포 데이터와 각 블록의 휘도로부터 각 픽셀의 발광 휘도를 계산하는 연산기를 구비하는 화상 표시 장치.
    
17. 제 13 항 또는 제 14 항에 있어서,
    상기 국소 휘도값 추정기는,
    계산식을 이용하여 블록마다 그 블록에서만 발광시킨 경우 그 블록 내와 그 블록에 근접한 블록 내 혹은 표시 영역 전체에 있어서의 전형 휘도 분포 데이터를 생성하는 분포 특성 생성기와,
    상기 전형 휘도 분포 데이터와 각 블록의 휘도로부터 각 픽셀 또는 각 서브 픽셀의 발광 휘도를 계산하는 연산기를 구비하는 화상 표시 장치.
    
18. 제 13 항 또는 제 14 항에 있어서,
    상기 그레이 화상 데이터 생성기는,
    상기 제 1 그레이 화상 신호를, 상기 제 2 그레이 화상 신호로 변환하는 레벨 변환기를 구비하는 화상 표시 장치.
    
19. 제 13 항 또는 제 14 항에 있어서,
    상기 그레이 화상 데이터 생성기는, 상기 국소 휘도값 추정기에서 추정된 각 픽셀의 휘도가 낮을수록 상기 블록에 대응하는 각 픽셀마다의 그레이 화상의 휘도 레벨을 높게 하는 화상 표시 장치.
    
20. 제 13 항 또는 제 14 항에 있어서,
    상기 RGB 화상 데이터 생성기는 더욱이 상기 제 2 그레이 화상 신호에 기초하여, 상기 전측 LCD 패널에 표시되는 상기 RGB 화상 신호의 각 서브 픽셀의 휘도 레벨을 조정하는 화상 표시 장치.
    
21. 제 20 항에 있어서,
    상기 RGB 화상 데이터 생성기는 더욱이 가상 black floating 특성을 이용하는 화상 표시 장치.
    
22. 제 13 항 또는 제 14 항에 있어서,
    상기 RGB 화상 데이터 생성기는, 상기 그레이 화상 데이터 생성기에서 생성된 상기 제 1 그레이 화상 신호의 휘도가 낮을수록 상기 RGB 화상 신호의 각 서브 픽셀의 휘도 레벨을 높게 하는 화상 표시 장치.
    
23. 제 13 항 또는 제 14 항에 있어서,
    더욱이 상기 RGB 화상 데이터 생성기에서 휘도 레벨이 조정된 상기 RGB 화상 신호의 계조를 상기 전측 LCD 패널의 출력 특성에 적합하도록 보정하는 RGB 계조 변환기를 구비하는 화상 표시 장치.
    
24. 제 13 항 또는 제 14 항에 있어서,
    더욱이 상기 그레이 화상 데이터 생성기에서 생성된 상기 제 2 그레이 화상 신호의 계조를 상기 후측 LCD 패널의 출력 특성에 적합하도록 보정하는 그레이 계조 변환기를 구비하는 화상 표시 장치.
    
25. 제 13 항 또는 제 14 항에 있어서,
    더욱이 상기 RGB 화상 데이터 생성기의 후단에 지연 회로를 구비하는 화상 표시 장치.
    
26. 제 25 항에 있어서,
    더욱이 상기 RGB 화상 데이터 생성기의 전단에 지연 회로를 구비하는 화상 표시 장치.
    
27. RGB 화상을 표시하는 전측 LCD 패널;
    상기 전측 LCD 패널의 후방에 배치되고 상기 전측 LCD 패널에 중첩되며 그레이 화상을 표시하는 후측 LCD 패널;
    상기 후측 LCD 패널의 후방에 배치되고 상기 전측 LCD 패널과 상기 후측 LCD 패널에 빛을 조사하여, 복수의 블록 각각의 휘도를 조정 가능한 백라이트 유닛;
    입력된 RGB 화상 신호로부터 상기 블록 각각의 휘도를 판정하는 블록 휘도값 판정기;
    상기 블록 휘도값 판정기에서 판정된 상기 블록 각각의 휘도를 보정하는 블록 휘도값 보정기;
    상기 블록 휘도값 보정기에서 보정된 상기 블록 각각의 휘도에 따라서, 상기 블록의 휘도를 조정하도록 상기 백라이트 유닛을 구동하는 백라이트 구동 신호 발생기;
    상기 블록 휘도값 보정기에서 보정된 상기 블록 각각의 휘도에 기초하여, 각 블록을 상기 휘도로 발광시킨 경우 각 픽셀의 발광 휘도값을 추정하는 국소 휘도값 추정기;
    입력된 RGB 화상 신호의 각 픽셀의 서브 픽셀의 휘도 중 최대 휘도에 기초하여 각 픽셀마다 제 1 그레이 화상 신호를 생성하고, 상기 국소 휘도값 추정기에서 추정된 각 픽셀의 발광 휘도에 기초하여, 상기 제 1 그레이 화상 신호로부터 상기 후측 LCD 패널의 상기 블록에 표시되는 그레이 화상의 휘도 레벨을 제어하는 각 픽셀마다의 제 2 그레이 화상 신호를 생성하는 그레이 화상 데이터 생성기; 및
    상기 제 1 그레이 화상 신호에 기초하여, 상기 전측 LCD 패널에 표시되는 상기 RGB 화상 신호의 각 서브 픽셀의 휘도 레벨을 조정하는 RGB 화상 데이터 생성기를 구비하는 화상 표시 장치.
    
28. 제 27 항에 있어서,
    상기 블록 휘도값 판정기는,
    입력된 RGB 화상 신호의 각 블록 내의 서브 픽셀의 휘도 중 최대 휘도를 추출하는 최대값 추출기와,
    추출된 최대 휘도로부터 상기 블록의 휘도를 판정하는 적용값 판정기를 구비하는 화상 표시 장치.
    
29. 제 27 항 또는 제 28 항에 있어서,
    상기 블록 휘도값 보정기는, 상기 블록 휘도값 판정기에서 판정된 상기 블록 각각의 휘도가 높은 경우 상기 휘도를 낮게 하도록 보정하는 화상 표시 장치.
    
30. 제 27 항 또는 제 28 항에 있어서,
    상기 국소 휘도값 추정기는,
    블록마다 그 블록에서만 발광시킨 경우 그 블록 내와 그 블록에 근접한 블록 내 혹은 표시 영역 전체에 있어서의 전형 휘도 분포 데이터를 기억하는 기억 장치와,
    상기 전형 휘도 분포 데이터와 각 블록의 휘도로부터 각 픽셀의 발광 휘도를 계산하는 연산기를 구비하는 화상 표시 장치.
    
31. 제 27 항 또는 제 28 항에 있어서,
    상기 국소 휘도값 추정기는,
    블록마다 그 블록에서만 발광시킨 경우 그 블록 내와 그 블록에 근접한 블록 내 혹은 표시 영역 전체에 있어서의 전형 휘도 분포 데이터를 기억하는 기억 장치와,
    상기 전형 휘도 분포 데이터를 보간하여 상세 휘도 분포 데이터를 생성하는 데이터 보간기와,
    상기 상세 휘도 분포 데이터와 각 블록의 휘도로부터 각 픽셀의 발광 휘도를 계산하는 연산기를 구비하는 화상 표시 장치.
    
32. 제 27 항 또는 제 28 항에 있어서,
    상기 국소 휘도값 추정기는,
    계산식을 이용하여 블록마다 그 블록에서만 발광시킨 경우 그 블록 내와 그 블록에 근접한 블록 내 혹은 표시 영역 전체에 있어서의 전형 휘도 분포 데이터를 생성하는 분포 특성 생성기와,
    상기 전형 휘도 분포 데이터와 각 블록의 휘도로부터 각 픽셀 또는 각 서브 픽셀의 발광 휘도를 계산하는 연산기를 구비하는 화상 표시 장치.
    
33. 제 27 항 또는 제 28 항에 있어서,
    상기 그레이 화상 데이터 생성기는,
    입력된 RGB 화상 신호를, 각 픽셀마다, 각 픽셀의 서브 픽셀의 휘도 중 최대 휘도를 대표값으로 한 상기 제 1 그레이 화상 신호로 변환하는 그레이 변환기와,
    상기 제 1 그레이 화상 신호를, 상기 제 2 그레이 화상 신호로 변환하는 레벨 변환기를 구비하는 화상 표시 장치.
    
34. 제 27 항 또는 제 28 항에 있어서,
    상기 그레이 화상 데이터 생성기는, 상기 국소 휘도값 추정기에서 추정된 각 픽셀의 휘도가 낮을수록 상기 블록에 대응하는 각 픽셀마다의 그레이 화상의 휘도 레벨을 높게하는 화상 표시 장치.
    
35. 제 27 항 또는 제 28 항에 있어서,
    상기 RGB 화상 데이터 생성기는, 더욱이 상기 제 2 그레이 화상 신호에 기초하여, 상기 전측 LCD 패널에 표시되는 상기 RGB 화상 신호의 각 서브 픽셀의 휘도 레벨을 조정하는 화상 표시 장치.
    
36. 제 35 항에 있어서,
    상기 RGB 화상 데이터 생성기는, 더욱이 가상 black floating 특성을 이용하는 화상 표시 장치.
    
37. 제 27 항 또는 제 28 항에 있어서,
    상기 RGB 화상 데이터 생성기는, 상기 그레이 화상 데이터 생성기에서 생성된 상기 제 1 그레이 화상 신호의 휘도가 낮을수록 상기 RGB 화상 신호의 각 서브 픽셀의 휘도 레벨을 높게 하는 화상 표시 장치.
    
38. 제 27 항 또는 제 28 항에 있어서,
    더욱이 상기 RGB 화상 데이터 생성기에서 휘도 레벨이 조정된 상기 RGB 화상 신호의 계조를 상기 전측 LCD 패널의 출력 특성에 적합하도록 보정하는 RGB 계조 변환기를 구비하는 화상 표시 장치.
    
39. 제 27 항 또는 제 28 항에 있어서,
    더욱이 상기 그레이 화상 데이터 생성기에서 생성된 상기 제 2 그레이 화상 신호의 계조를 상기 후측 LCD 패널의 출력 특성에 적합하도록 보정하는 그레이 계조 변환기를 구비하는 화상 표시 장치.
    
40. RGB 화상을 표시하는 전측 LCD 패널;
    상기 전측 LCD 패널의 후방에 배치되고 상기 전측 LCD 패널에 중첩되며 그레이 화상을 표시하는 후측 LCD 패널;
    상기 후측 LCD 패널의 후방에 배치되고 상기 전측 LCD 패널과 상기 후측 LCD 패널에 빛을 조사하며 복수의 블록 각각의 휘도를 조정 가능한 백라이트 유닛;
    입력된 RGB 화상 신호의 각 픽셀의 서브 픽셀의 휘도 중 최대 휘도에 기초하여 각 픽셀마다 제 1 그레이 화상 신호를 생성하고, 상기 제 1 그레이 화상 신호로부터 상기 블록 각각의 휘도를 판정하는 블록 휘도값 판정기;
    상기 블록 휘도값 판정기에서 판정된 상기 블록 각각의 휘도를 보정하는 블록 휘도값 보정기;
    상기 블록 휘도값 보정기에서 보정된 상기 블록 각각의 휘도에 따라서, 상기 블록의 휘도를 조정하도록 상기 백라이트 유닛을 구동하는 백라이트 구동 신호 발생기;
    상기 블록 휘도값 보정기에서 보정된 상기 블록 각각의 휘도에 기초하여, 각 블록을 상기 휘도로 발광시킨 경우의 각 픽셀의 발광 휘도값을 추정하는 국소 휘도값 추정기;
    상기 국소 휘도값 추정기에서 추정된 각 픽셀의 발광 휘도에 기초하여, 상기 제 1 그레이 화상 신호로부터 상기 후측 LCD 패널의 상기 블록에 표시되는 그레이 화상의 휘도 레벨을 제어하는 각 픽셀마다의 제 2 그레이 화상 신호를 생성하는 그레이 화상 데이터 생성기; 및
    상기 제 1 그레이 화상 신호에 기초하여, 상기 전측 LCD 패널에 표시되는 상기 RGB 화상 신호의 각 서브 픽셀의 휘도 레벨을 조정하는 RGB 화상 데이터 생성기를 구비하는 화상 표시 장치.
    
41. 제 40 항에 있어서,
    상기 블록 휘도값 판정기는,
    입력된 RGB 화상 신호를, 각 픽셀마다, 각 픽셀의 서브 픽셀의 휘도 중 최대 휘도를 대표값으로 한 상기 제 1 그레이 화상 신호로 변환하는 그레이 변환기와,
    상기 제 1 그레이 화상 신호의 각 블록 내의 픽셀의 휘도 중 최대 휘도를 추출하는 최대값 추출기와,
    추출된 최대 휘도로부터 상기 블록의 휘도를 판정하는 적용값 판정기를 구비하는 화상 표시 장치.
    
42. 제 40 항 또는 제 41 항에 있어서,
    상기 블록 휘도값 보정기는, 상기 블록 휘도값 판정기에서 판정된 상기 블록 각각의 휘도가 높은 경우, 상기 휘도를 낮게 하도록 보정하는 화상 표시 장치.
    
43. 제 40 항 또는 제 41 항에 있어서,
    상기 국소 휘도값 추정기는,
    블록마다 그 블록에서만 발광시킨 경우 그 블록 내와 그 블록에 근접한 블록 내 혹은 표시 영역 전체에 있어서의 전형 휘도 분포 데이터를 기억하는 기억 장치와,
    상기 전형 휘도 분포 데이터와 각 블록의 휘도로부터 각 픽셀의 발광 휘도를 계산하는 연산기를 구비하는 화상 표시 장치.
    
44. 제 40 항 또는 제 41 항에 있어서,
    상기 국소 휘도값 추정기는,
    블록마다 그 블록에서만 발광시킨 경우 그 블록 내와 그 블록에 근접한 블록 내 혹은 표시 영역 전체에 있어서의 전형 휘도 분포 데이터를 기억하는 기억 장치와,
    상기 전형 휘도 분포 데이터를 보간하여 상세 휘도 분포 데이터를 생성하는 데이터 보간기와,
    상기 상세 휘도 분포 데이터와 각 블록의 휘도로부터 각 픽셀의 발광 휘도를 계산하는 연산기를 구비하는 화상 표시 장치.
    
45. 제 40 항 또는 제 41 항에 있어서,
    상기 국소 휘도값 추정기는,
    계산식을 이용하여 블록마다 그 블록에서만 발광시킨 경우 그 블록 내와 그 블록에 근접한 블록 내 혹은 표시 영역 전체에 있어서의 전형 휘도 분포 데이터를 생성하는 분포 특성 생성기와,
    상기 전형 휘도 분포 데이터와 각 블록의 휘도로부터 각 픽셀 또는 각 서브 픽셀의 발광 휘도를 계산하는 연산기를 구비하는 화상 표시 장치.
    
46. 제 40 항 또는 제 41 항에 있어서,
    상기 그레이 화상 데이터 생성기는,
    상기 제 1 그레이 화상 신호를, 상기 제 2 그레이 화상 신호로 변환하는 레벨 변환기를 구비하는 화상 표시 장치.
    
47. 제 40 항 또는 제 41 항에 있어서,
    상기 그레이 화상 데이터 생성기는, 상기 국소 휘도값 추정기에서 추정된 각 픽셀의 휘도가 낮을수록 상기 블록에 대응하는 각 픽셀마다의 그레이 화상의 휘도 레벨을 높게 하는 화상 표시 장치.
    
48. 제 40 항 또는 제 41 항에 있어서,
    상기 RGB 화상 데이터 생성기는, 더욱이 상기 제 2 그레이 화상 신호에 기초하여, 상기 전측 LCD 패널에 표시되는 상기 RGB 화상 신호의 각 서브 픽셀의 휘도 레벨을 조정하는 화상 표시 장치.
    
49. 제 48 항에 있어서,
    상기 RGB 화상 데이터 생성기는, 더욱이 가상 black floating 특성을 이용하는 화상 표시 장치.
    
50. 제 40 항 또는 제 41 항에 있어서,
    상기 RGB 화상 데이터 생성기는, 상기 그레이 화상 데이터 생성기에서 생성된 상기 제 1 그레이 화상 신호의 휘도가 낮을수록 상기 RGB 화상 신호의 각 서브 픽셀의 휘도 레벨을 높게 하는 화상 표시 장치.
    
51. 제 40 항 또는 제 41 항에 있어서,
    더욱이 상기 RGB 화상 데이터 생성기에서 휘도 레벨이 조정된 상기 RGB 화상 신호의 계조를 상기 전측 LCD 패널의 출력 특성에 적합하도록 보정하는 RGB 계조 변환기를 구비하는 화상 표시 장치.
    
52. 제 40 항 또는 제 41 항에 있어서,
    더욱이 상기 그레이 화상 데이터 생성기에서 생성된 상기 제 2 그레이 화상 신호의 계조를 상기 후측 LCD 패널의 출력 특성에 적합하도록 보정하는 그레이 계조 변환기를 구비하는 화상 표시 장치.
    
53. 제 40 항 또는 제 41 항에 있어서,
    더욱이 상기 RGB 화상 데이터 생성기의 후단에 지연 회로를 구비하는 화상 표시 장치.
    
54. 제 53 항에 있어서,
    더욱이 상기 RGB 화상 데이터 생성기의 전단에 지연 회로를 구비하는 화상 표시 장치.
    
55. 입력된 RGB 화상 신호로부터 판정된 LCD 패널의 복수의 블록 각각의 휘도에 기초하여, 각 블록을 상기 휘도로 발광시킨 경우 각 픽셀의 발광 휘도값을 추정하는 국소 휘도값 추정기.
    
56. 제 55 항에 있어서,
    상기 국소 휘도값 추정기는,
    블록마다 그 블록에서만 발광시킨 경우 그 블록 내와 그 블록에 근접한 블록 내 혹은 표시 영역 전체에 있어서의 전형 휘도 분포 데이터를 기억하는 기억 장치와,
    상기 전형 휘도 분포 데이터와 각 블록의 휘도로부터 각 픽셀의 발광 휘도를 계산하는 연산기를 구비하는 국소 휘도값 추정기.
    
57. 제 55 항에 있어서,
    상기 국소 휘도값 추정기는,
    블록마다 그 블록에서만 발광시킨 경우 그 블록 내와 그 블록에 근접한 블록 내 혹은 표시 영역 전체에 있어서의 전형 휘도 분포 데이터를 기억하는 기억 장치와,
    상기 전형 휘도 분포 데이터를 보간하여 상세 휘도 분포 데이터를 생성하는 데이터 보간기와,
    상기 상세 휘도 분포 데이터와 각 블록의 휘도로부터 각 픽셀의 발광 휘도를 계산하는 연산기를 구비하는 국소 휘도값 추정기.
    
58. 제 55 항에 있어서,
    상기 국소 휘도값 추정기는,
    계산식을 이용하여 블록마다 그 블록에서만 발광시킨 경우 그 블록 내와 그 블록에 근접하는 블록 내 혹은 표시 영역 전체에 있어서의 전형 휘도 분포 데이터를 생성하는 분포 특성 생성기와,
    상기 전형 휘도 분포 데이터와 각 블록의 휘도로부터 각 픽셀 또는 각 서브 픽셀의 발광 휘도를 계산하는 연산기를 구비하는 국소 휘도값 추정기.
    
59. RGB 화상을 표시하는 전측 LCD 패널;
    상기 전측 LCD 패널의 후방에 배치되고 상기 전측 LCD 패널에 중첩되며 그레이 화상을 표시하는 후측 LCD 패널;
    상기 후측 LCD 패널의 후방에 배치되고 상기 전측 LCD 패널과 상기 후측 LCD 패널에 빛을 조사하며 복수의 블록 각각의 휘도를 조정 가능한 백라이트 유닛을 구비하는 화상 표시 장치에 있어서 실행되는 화상 표시 방법으로서,
    입력된 RGB 화상 신호로부터 상기 블록 각각의 휘도를 판정하는 단계;
    판정된 상기 블록 각각의 휘도에 따라서, 상기 블록의 휘도를 조정하도록 상기 백라이트 유닛을 구동하는 단계;
    판정된 상기 블록 각각의 휘도에 기초하여, 각 블록을 상기 휘도로 발광시킨 경우 각 픽셀의 발광 휘도값을 추정하는 단계;
    입력된 RGB 화상 신호의 각 픽셀의 서브 픽셀의 휘도 중 최대 휘도에 기초하여 각 픽셀마다 제 1 그레이 화상 신호를 생성하는 단계;
    추정된 각 픽셀의 발광 휘도에 기초하여, 상기 제 1 그레이 화상 신호로부터 상기 후측 LCD 패널의 상기 블록에 표시되는 그레이 화상의 휘도 레벨을 제어하는 각 픽셀마다의 제 2 그레이 화상 신호를 생성하는 단계; 및
    상기 제 1 그레이 화상 신호에 기초하여, 상기 전측 LCD 패널에 표시되는 상기 RGB 화상 신호의 각 서브 픽셀의 휘도 레벨을 조정하는 단계를 포함하는 화상 표시 방법.
    
60. 제 59 항에 있어서,
    상기 전측 LCD 패널에 표시되는 상기 RGB 화상 신호의 각 서브 픽셀의 휘도 레벨을, 더욱이 상기 제 2 그레이 화상 신호에 기초하여 조정하는 화상 표시 방법.
    
61. RGB 화상을 표시하는 전측 LCD 패널;
    상기 전측 LCD 패널의 후방에 배치되고 상기 전측 LCD 패널에 중첩되며 그레이 화상을 표시하는 후측 LCD 패널;
    상기 후측 LCD 패널의 후방에 배치되고 상기 전측 LCD 패널과 상기 후측 LCD 패널에 빛을 조사하며 복수의 블록 각각의 휘도를 조정 가능한 백라이트 유닛을 구비하는 화상 표시 장치에 있어서 실행되는 화상 표시 방법으로서,
    입력된 RGB 화상 신호로부터 상기 블록 각각의 휘도를 판정하는 단계;
    판정된 상기 블록 각각의 휘도를 보정하는 단계;
    보정된 상기 블록 각각의 휘도에 따라서, 상기 블록 휘도를 조정하도록 상기 백라이트 유닛을 구동하는 단계;
    보정된 상기 블록 각각의 휘도에 기초하여, 각 블록을 상기 휘도로 발광시킨 경우 각 픽셀의 발광 휘도값을 추정하는 단계;
    입력된 RGB 화상 신호의 각 픽셀의 서브 픽셀의 휘도 중 최대 휘도에 기초하여 각 픽셀마다 제 1 그레이 화상 신호를 생성하는 단계;
    추정된 각 픽셀의 발광 휘도에 기초하여, 상기 제 1 그레이 화상 신호로부터 상기 후측 LCD 패널의 상기 블록에 표시되는 그레이 화상의 휘도 레벨을 제어하는 각 픽셀마다의 제 2 그레이 화상 신호를 생성하는 단계; 및
    상기 제 1 그레이 화상 신호에 기초하여, 상기 전측 LCD 패널에 표시되는 상기 RGB 화상 신호의 각 서브 픽셀의 휘도 레벨을 조정하는 단계를 포함하는 화상 표시 방법.
    
62. 제 61 항에 있어서,
    상기 전측 LCD 패널에 표시되는 상기 RGB 화상 신호의 각 서브 픽셀의 휘도 레벨을, 더욱이 상기 제 2 그레이 화상 신호에 기초하여 조정하는 화상 표시 방법.

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