WO2021045393A1 - 디스플레이 장치 및 그 제어방법 - Google Patents

디스플레이 장치 및 그 제어방법 Download PDF

Info

Publication number
WO2021045393A1
WO2021045393A1 PCT/KR2020/010082 KR2020010082W WO2021045393A1 WO 2021045393 A1 WO2021045393 A1 WO 2021045393A1 KR 2020010082 W KR2020010082 W KR 2020010082W WO 2021045393 A1 WO2021045393 A1 WO 2021045393A1
Authority
WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
image
display device
frame
frames
compensation frame
Prior art date
Application number
PCT/KR2020/010082
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
최우섭
김도영
박준우
Original Assignee
삼성전자주식회사
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 삼성전자주식회사 filed Critical 삼성전자주식회사
Publication of WO2021045393A1 publication Critical patent/WO2021045393A1/ko

Links

Images

Classifications

    • G—PHYSICS
    • G09—EDUCATION; CRYPTOGRAPHY; DISPLAY; ADVERTISING; SEALS
    • G09G—ARRANGEMENTS OR CIRCUITS FOR CONTROL OF INDICATING DEVICES USING STATIC MEANS TO PRESENT VARIABLE INFORMATION
    • G09G3/00—Control arrangements or circuits, of interest only in connection with visual indicators other than cathode-ray tubes
    • G09G3/20—Control arrangements or circuits, of interest only in connection with visual indicators other than cathode-ray tubes for presentation of an assembly of a number of characters, e.g. a page, by composing the assembly by combination of individual elements arranged in a matrix no fixed position being assigned to or needed to be assigned to the individual characters or partial characters
    • G09G3/34—Control arrangements or circuits, of interest only in connection with visual indicators other than cathode-ray tubes for presentation of an assembly of a number of characters, e.g. a page, by composing the assembly by combination of individual elements arranged in a matrix no fixed position being assigned to or needed to be assigned to the individual characters or partial characters by control of light from an independent source
    • G09G3/3406—Control of illumination source
    • G—PHYSICS
    • G09—EDUCATION; CRYPTOGRAPHY; DISPLAY; ADVERTISING; SEALS
    • G09G—ARRANGEMENTS OR CIRCUITS FOR CONTROL OF INDICATING DEVICES USING STATIC MEANS TO PRESENT VARIABLE INFORMATION
    • G09G3/00—Control arrangements or circuits, of interest only in connection with visual indicators other than cathode-ray tubes
    • G09G3/20—Control arrangements or circuits, of interest only in connection with visual indicators other than cathode-ray tubes for presentation of an assembly of a number of characters, e.g. a page, by composing the assembly by combination of individual elements arranged in a matrix no fixed position being assigned to or needed to be assigned to the individual characters or partial characters
    • G09G3/34—Control arrangements or circuits, of interest only in connection with visual indicators other than cathode-ray tubes for presentation of an assembly of a number of characters, e.g. a page, by composing the assembly by combination of individual elements arranged in a matrix no fixed position being assigned to or needed to be assigned to the individual characters or partial characters by control of light from an independent source
    • G—PHYSICS
    • G09—EDUCATION; CRYPTOGRAPHY; DISPLAY; ADVERTISING; SEALS
    • G09G—ARRANGEMENTS OR CIRCUITS FOR CONTROL OF INDICATING DEVICES USING STATIC MEANS TO PRESENT VARIABLE INFORMATION
    • G09G3/00—Control arrangements or circuits, of interest only in connection with visual indicators other than cathode-ray tubes
    • G09G3/20—Control arrangements or circuits, of interest only in connection with visual indicators other than cathode-ray tubes for presentation of an assembly of a number of characters, e.g. a page, by composing the assembly by combination of individual elements arranged in a matrix no fixed position being assigned to or needed to be assigned to the individual characters or partial characters
    • G09G3/34—Control arrangements or circuits, of interest only in connection with visual indicators other than cathode-ray tubes for presentation of an assembly of a number of characters, e.g. a page, by composing the assembly by combination of individual elements arranged in a matrix no fixed position being assigned to or needed to be assigned to the individual characters or partial characters by control of light from an independent source
    • G09G3/36—Control arrangements or circuits, of interest only in connection with visual indicators other than cathode-ray tubes for presentation of an assembly of a number of characters, e.g. a page, by composing the assembly by combination of individual elements arranged in a matrix no fixed position being assigned to or needed to be assigned to the individual characters or partial characters by control of light from an independent source using liquid crystals
    • G—PHYSICS
    • G09—EDUCATION; CRYPTOGRAPHY; DISPLAY; ADVERTISING; SEALS
    • G09G—ARRANGEMENTS OR CIRCUITS FOR CONTROL OF INDICATING DEVICES USING STATIC MEANS TO PRESENT VARIABLE INFORMATION
    • G09G2320/00—Control of display operating conditions
    • G09G2320/02—Improving the quality of display appearance
    • G09G2320/0247—Flicker reduction other than flicker reduction circuits used for single beam cathode-ray tubes
    • G—PHYSICS
    • G09—EDUCATION; CRYPTOGRAPHY; DISPLAY; ADVERTISING; SEALS
    • G09G—ARRANGEMENTS OR CIRCUITS FOR CONTROL OF INDICATING DEVICES USING STATIC MEANS TO PRESENT VARIABLE INFORMATION
    • G09G2320/00—Control of display operating conditions
    • G09G2320/06—Adjustment of display parameters
    • G09G2320/0693—Calibration of display systems

Definitions

  • the disclosed embodiment relates to a display device for preventing afterimages and a method for controlling the same.
  • a display device is an output device that visually displays received or stored image information to a user, and is used in various fields such as homes and businesses.
  • a display device a monitor device connected to a personal computer or a server computer, a portable computer device, a navigation terminal device, a general television device, an Internet protocol television (IPTV, Internet Protocol television) device, a smart phone, etc.
  • Tablet PC Personal Computer
  • PDA Personal Digital Assistant
  • portable terminal device such as a cellular phone
  • various display devices used to reproduce images such as advertisements or movies in industrial sites, or other
  • audio/video systems There are many types of audio/video systems.
  • Such a display device may display an image using various types of panels.
  • the display device includes an organic light emitting diode (OLED) panel and a liquid crystal display (LCD) panel, and the LCD panel is a light emitting diode (LED) panel according to the type of light source.
  • OLED organic light emitting diode
  • LCD liquid crystal display
  • LED light emitting diode
  • the display device displays a still screen, that is, the same screen for a long time, or a fixed image is continuously displayed in one area of the screen, the color of the part may not be properly expressed or a fixed image may be permanently left. This phenomenon is called image sticking or image retention.
  • a general display device solves an afterimage phenomenon by using a pixel shift function.
  • the Pixel Shift function was insufficient in solving the afterimage, and there was a problem that it could not be used in a display device that must display an input signal for a very long time.
  • a display device and a control method for reproducing an original image while simultaneously suppressing the occurrence of an afterimage by inserting a compensation frame into an image in which there is a risk of an afterimage and controlling a light source according to the corrected image are provided.
  • the display device includes a liquid crystal panel that displays an image composed of a plurality of frames; A backlight unit including a plurality of light emitting diodes; And determining whether an afterimage has occurred based on the plurality of frames, generating a compensation frame between frames of the received image based on the determination result, and the backlight unit and the liquid crystal panel based on the generated compensation frame. It includes; a control unit for controlling the.
  • the controller may determine whether the afterimage has occurred based on the entire image of the frame that is equal to or greater than a preset number or the same image displayed in the region of the frame that is greater than or equal to the preset number.
  • the controller may generate at least one of a cell-on image, a cell-off image, a cell inversion image, a complementary color conversion image, and a gray image as the compensation frame based on images displayed in the plurality of frames.
  • the control unit may turn off the backlight unit based on the generated compensation frame.
  • the control unit may determine the plurality of light emitting diodes to be turned off based on an area of an image related to the generated compensation frame.
  • the controller may control the current of the backlight unit based on a frame section into which the generated compensation frame is inserted.
  • the control unit may determine the number of compensation frames to be generated based on a preset number.
  • a memory for storing an image in units of frames and the controller may replace a preset frame among the stored frames with the compensation frame.
  • An illuminance sensor that measures external illuminance; and the controller may determine an insertion interval of the compensation frame based on the measured external illuminance.
  • control unit may determine an insertion interval of the compensation frame based on the user input.
  • the control unit may perform Frame Rate Conversion (FRC) based on a plurality of frames including the generated compensation frame.
  • FRC Frame Rate Conversion
  • the controller may control the backlight unit based on analog current control or PWM current control.
  • a method for controlling a display device including a backlight unit and a liquid crystal panel including a plurality of light emitting diodes as light sources includes receiving an image composed of a plurality of frames; Determining whether an afterimage has occurred based on the plurality of frames; Generating a compensation frame between frames of the received image based on the determination result; And controlling the backlight unit and the liquid crystal panel based on the generated compensation frame.
  • the determining may include determining whether the afterimage has occurred based on the entire image of the frame that is equal to or greater than a preset number or the same image displayed in the region of the frame that is greater than or equal to the preset number. .
  • the generating may include generating at least one of a cell-on image, a cell-off image, a cell inversion image, a complementary color conversion image, and a gray image as the compensation frame based on the images displayed in the plurality of frames. have.
  • the controlling may include turning off the backlight unit based on the generated compensation frame.
  • the controlling may include determining the plurality of light emitting diodes to be turned off based on a region of an image related to the generated compensation frame.
  • the controlling may include controlling a current of the backlight unit based on a frame section in which the generated compensation frame is inserted.
  • the generating may include determining the number of compensation frames to be generated based on a preset number.
  • the display device and the control method thereof according to the disclosed aspect can suppress the occurrence of an afterimage while simultaneously reproducing an original image by inserting a compensation frame into an image with a risk of afterimage and controlling a light source according to the modified image. .
  • a display device and a control method thereof according to another aspect are suitable for a display device placed in an environment that must be continuously used for a long time.
  • FIG. 1 is a diagram illustrating a display device and a service device according to an exemplary embodiment.
  • FIG 2 is an exploded view of a display device according to an exemplary embodiment.
  • FIG 3 is a diagram illustrating a backlight unit included in a display device according to an exemplary embodiment.
  • FIG. 4 illustrates a liquid crystal panel included in a display device according to an exemplary embodiment.
  • FIG. 5 is a control block diagram of a display device according to an exemplary embodiment.
  • FIG. 6 is a flowchart illustrating an operation of the display device according to the disclosed embodiment.
  • FIG. 7 and 8 are diagrams for explaining an operation of a display device in which a compensation frame is inserted.
  • FIG. 9 is a diagram for describing various embodiments of a compensation frame.
  • the identification code is used for convenience of explanation, and the identification code does not describe the order of each step, and each step may be performed differently from the specified order unless a specific order is clearly stated in the context. have.
  • FIG. 1 is a diagram illustrating a display device and a service device according to an exemplary embodiment.
  • the display device 100 may be connected to the service device 200 by wireless or wired communication through a communication network (NT).
  • NT communication network
  • the display device 100 is a device capable of processing an image signal received from the outside and visually displaying the processed image.
  • a case where the display device 100 is a television (TV) is exemplified, but is not limited thereto.
  • the display device 100 can be implemented in various forms, such as a monitor, a portable multimedia device, a portable communication device, and a portable computing device, and the display device 100 is a device that visually displays an image. Is not limited.
  • the display device 100 may be a large format display (LFD) installed outdoors, such as on the roof of a building or at a bus stop.
  • LFD large format display
  • the outdoors is not necessarily limited to outdoors, and the display apparatus 100 according to an exemplary embodiment may be installed in a place where a large number of people can enter and exit even if indoors such as a subway station, a shopping mall, a movie theater, a company, or a store.
  • the display apparatus 100 may receive an image signal and an audio signal from various content sources, and may output video and audio corresponding to the image signal and audio signal.
  • the display device 100 may receive TV broadcast content through a broadcast reception antenna or a wired cable, receive content from a content playback device, or receive content from a content providing server of a content provider.
  • the display apparatus 100 may include a main body 101 accommodating a plurality of parts for displaying an image, and a screen S provided on one side of the main body 101 to display an image I.
  • the main body 101 forms the outer shape of the display apparatus 100, and a component for the display apparatus 100 to display an image I may be provided inside the main body 101.
  • the main body 101 shown in FIG. 1 has a flat plate shape, but the shape of the main body 101 is not necessarily limited to that shown in FIG. 1.
  • the main body 101 may be curved so that both ends of the main body 101 protrude forward and the center portion thereof is concave.
  • the screen S is formed on the front surface of the main body 101, and an image I, which is visual information, may be displayed on the screen S.
  • the screen S includes a plurality of pixels P, and the image I displayed on the screen S may be formed by a combination of light emitted from the plurality of pixels P.
  • a single image I may be formed on the screen S by combining light emitted from the plurality of pixels P like a mosaic.
  • Each of the plurality of pixels P may emit light of various brightnesses and colors.
  • each of the plurality of pixels P may include a configuration (eg, a liquid crystal panel) capable of passing or blocking light emitted by the backlight unit.
  • a configuration eg, a liquid crystal panel
  • each of the plurality of pixels P may include sub-pixels Psub1, Psub2, and Psub3.
  • the sub-pixels may include a red sub-pixel capable of emitting red light, a green sub-pixel capable of emitting green light, and a blue sub-pixel capable of emitting blue light.
  • the sub-pixels may include a red sub-pixel, a green sub-pixel, a blue sub-pixel, and a white sub-pixel capable of emitting white light.
  • RGBW pixel As another example, the sub-pixels may include a red sub-pixel, a green sub-pixel, a blue sub-pixel, and a yellow sub-pixel capable of emitting yellow light.
  • the communication network (NT) may include both wired and wireless communication networks.
  • Wired network includes cable network or telephone network or Internet using Ethernet (Ethernet, IEEE 802.3 technology standard), and wireless network includes Wi-Fi (WiFi technology, IEEE 802.11 technology standard), Bluetooth (Bluetooth technology, IEEE 802.15.1 technology standard), It can include a wireless network using ZigBee (IEEE 802.15.4 technology standard).
  • wireless networks include Time Division Multiple Access (TDMA), Code Division Multiple Access (CDMA), Wide Code Division Multiple Access (WCDMA), and CDMA2000 (Code Division Multiple Access). Multiple Access 2000), Wireless Broadband (Wibro), WiMAX (World Interoperability for Microwave Access: WiMAX), Long Term Evolution (LTE), and Wireless Broadband Evolution. can do.
  • the communication network (NT) is not limited thereto, and may include a communication network of a communication service to be implemented in the future.
  • the communication network (NT) may include an access point (AP), and the display device 100 accesses the access point using a short-range wireless communication standard, and the access point is provided by an Internet service provider. Internet can be accessed through the provided wired network.
  • Short-range wireless communication may include a communication method such as Wi-Fi, Bluetooth, Zigbee, infrared communication, and ultra wide band (UWB) communication.
  • the access point may be replaced by a hub, a router, a switch, a gateway, or the like.
  • the service device 200 may be operated by a manufacturer, a seller, or a service agent of the display device 100.
  • the service device 200 may include a database that stores data related to the occurrence of an afterimage of the display device 100.
  • the service device 200 receives operation information and environment information from the display device 100 through a communication network (NT), and whether an afterimage of the display device 100 is generated based on the operation information and environment information of the display device 100 Can be judged.
  • the service device 200 may manufacture various embodiments of a compensation frame to be described later and then supply it to the display device 100.
  • the service device 200 may operate as a kind of cloud server. For example, the service device 200 receives a request from the display device 100 on the web, and in response to the request of the display device 100, a parameter for correcting a change in image quality due to long-term use of the display device 100 May be provided to the display device 100.
  • the service device 200 is not limited to a cloud server.
  • the communication network NT may be omitted, and the display device 100 and the service device 200 may be directly connected.
  • the service device 200 may be a peripheral device of the display device 100 such as a desktop computer or a laptop computer.
  • FIG. 2 is an exploded view of a display device according to an exemplary embodiment.
  • 3 is a diagram illustrating a backlight unit included in a display device according to an exemplary embodiment.
  • 4 illustrates a liquid crystal panel included in a display device according to an exemplary embodiment.
  • various component parts for generating an image I on the screen S may be provided inside the main body 101.
  • a backlight unit 110 that emits surface light forward
  • a liquid crystal panel 120 that blocks or passes light emitted from the backlight unit 110
  • a control assembly 102 for controlling the operation of the backlight unit 110 and the liquid crystal panel 120 and a power assembly 103 supplying power to the backlight unit 110 and the liquid crystal panel 120
  • the main body 101 includes a bezel 101a supporting the liquid crystal panel 120, the backlight unit 110, the control assembly 102, and the power assembly 103, the middle mold frame 101b, and the bottom chassis 101c.
  • a rear cover 101d are further provided.
  • the backlight unit 110 may include a point light source that emits monochromatic light or white light, and may refract, reflect, and scatter light in order to convert light emitted from the point light source into uniform surface light.
  • the backlight unit 110 includes a light emitting module 111 for generating light, a reflective sheet 112 for reflecting light, and a diffuser plate for dispersing light. (113), and an optical sheet 114 for improving luminance.
  • the light emitting module 111 may include a plurality of light sources 111a emitting light, and a support 111b supporting/fixing the plurality of light sources 111a.
  • the plurality of light sources 111a may be uniformly disposed and may emit light toward the front.
  • the plurality of light sources 111a may be arranged in a predetermined pattern so that the light emitted from the plurality of light sources 111a has uniform luminance.
  • a plurality of light sources 111a may be disposed so that the distance between one light source and adjacent light sources is the same.
  • the light source 111a is a device capable of emitting monochromatic light (light having a specific wavelength, for example, blue light) or white light (light mixed with lights having multiple wavelengths) in various directions when current is supplied or voltage is applied Can be adopted.
  • the light source 111a may include a light emitting diode (LED) that generates less heat.
  • LED light emitting diode
  • the support 111b may fix the plurality of light sources 111a so that the position of the light source 111a is not changed.
  • the support 111b may supply power for the light source 111a to emit light to each light source 111a.
  • Such a support 111b is composed of a synthetic resin having a conductive power supply line for fixing a plurality of light sources 111a and supplying power to the light source 111a, or a printed circuit board (PCB). Can be.
  • the reflective sheet 112 may reflect light traveling from the light source 111a toward the rear or light reflected from the diffusion plate 113 toward the rear toward the front or in a direction close to the front.
  • a through hole 112a is formed in the reflective sheet 112 at a position corresponding to the light source 111a of the light emitting module 111.
  • the light source 111a of the light emitting module 111 may pass through the through hole 112a and protrude toward the front of the reflective sheet 112. Accordingly, the light source 111a may emit light in front of the reflective sheet 112.
  • the diffusion plate 113 may be provided in front of the light emitting module 111 and the reflective sheet 112, and may evenly distribute the light emitted from the light source 111a of the light emitting module 111.
  • the diffuser plate 113 may diffuse light emitted from the light source 111a within the diffuser plate 113 in order to remove unevenness in luminance due to the light source 111a. In other words, uneven light from the light source 111a is incident on the diffusion plate 113, and uniform light may be emitted to the entire surface of the diffusion plate 113.
  • the optical sheet 114 may include various sheets for improving the luminance of the backlight unit 110 and improving uniformity of luminance.
  • the optical sheet 114 may include a diffusion sheet 114a, a first prism sheet 114b, a second prism sheet 114c, a reflective polarizing sheet 114d, and the like.
  • the light source 111 of the backlight unit 110 of the disclosed display device 100 is not necessarily limited to a light emitting diode, and may include various types of light sources.
  • the backlight unit 110 is not necessarily limited to the direct type backlight unit illustrated in FIG. 3, and includes an edge type backlight unit using a light guide plate (not shown).
  • the liquid crystal panel 120 is provided in front of the backlight unit 110 and blocks or passes light emitted from the backlight unit 110 to form an image I.
  • the front surface of the liquid crystal panel 120 forms the screen S of the display device 100 described above, and may include a plurality of pixels P.
  • the plurality of pixels P included in the liquid crystal panel 120 may each independently block or pass the light of the backlight unit 110, and the light passed by the plurality of pixels P is a screen ( The image I displayed in S) can be formed.
  • the liquid crystal panel 120 includes a first polarizing film 121, a first transparent substrate 122, a pixel electrode 123, a thin film transistor 124, and a liquid crystal layer 125.
  • a common electrode 126, a color filter 127, a second transparent substrate 128, and a second polarizing film 129 may be included.
  • the first transparent substrate 122 and the second transparent substrate 128 may fixedly support the pixel electrode 123, the thin film transistor 124, the liquid crystal layer 125, the common electrode 126, and the color filter 127. have.
  • the first and second transparent substrates 122 and 128 may be formed of tempered glass or transparent resin.
  • a first polarizing film 121 and a second polarizing film 129 are provided outside the first and second transparent substrates 122 and 128.
  • Each of the first polarizing film 121 and the second polarizing film 129 may pass specific light and block other light.
  • the first polarizing film 121 may pass the first polarized light and block other light.
  • the second polarizing film 129 may pass the second polarized light and block other light.
  • the first polarization direction may be orthogonal to the second polarization direction.
  • a color filter 127 may be provided inside the second transparent substrate 128.
  • the color filter 127 may include a first filter 127a, a second filter 127b, and a third filter 127c, and the first filter 127a, the second filter 127b, and The third filters 127c may be disposed parallel to each other.
  • the area in which the color filter 127 is formed corresponds to the pixel P described above.
  • the region in which the first filter 127a is formed corresponds to the first sub-pixel Psub1
  • the region in which the second filter 127b is formed corresponds to the second sub-pixel Psub2
  • the third filter 127c The area where is formed corresponds to the third sub-pixel Psub3.
  • a thin film transistor (TFT) 114 is provided inside the second transparent substrate 128. Depending on the turn-on (closed) or turn-off (open) of the thin film transistor 114, an electric field may be formed or removed between the pixel electrode 123 and the common electrode 126.
  • a pixel electrode 123 may be provided inside the first transparent substrate 122, and a common electrode 126 may be provided inside the second transparent substrate 128.
  • the pixel electrode 123 and the common electrode 126 are made of a metal material through which electricity is conducted, and may generate an electric field for changing the arrangement of liquid crystal molecules 125a constituting the liquid crystal layer 125.
  • a liquid crystal layer 125 is formed between the pixel electrode 123 and the common electrode 126, and the liquid crystal layer 125 is filled by liquid crystal molecules 125a.
  • Liquid crystals represent an intermediate state between a solid (crystal) and a liquid. Liquid crystals also exhibit optical properties according to the change of the electric field. For example, in liquid crystals, the orientation of the molecular arrangement constituting the liquid crystal may change according to the change of the electric field.
  • the liquid crystal molecules 125a of the liquid crystal layer 125 are arranged according to the direction of the electric field, and if the electric field is not generated in the liquid crystal layer 125, the liquid crystal molecules 125a are irregularly arranged. Or may be disposed along an alignment layer (not shown). Accordingly, the optical properties of the liquid crystal layer 125 may vary depending on the presence or absence of an electric field passing through the liquid crystal layer 125.
  • a cable 120a for transmitting image data to the liquid crystal panel 120, and a display driver integrated circuit (DDI) for processing the image data and outputting an analog image signal (104). ) (Hereinafter referred to as'driver IC') is provided.
  • the cable 120a may electrically connect the control assembly 102/power assembly 103 and the driver IC 104, and may also electrically connect the driver IC 104 and the liquid crystal panel 120.
  • the driver IC 104 receives image data and power from the control assembly 102 and the power assembly 103 through the cable 120a, and transmits the image data and driving current to the liquid crystal panel 120 through the cable 120a. Can be transmitted.
  • the control assembly 102 may include a control circuit that controls the operation of the liquid crystal panel 120 and the backlight unit 110.
  • the control circuit may process image data received from an external content source, transmit image data to the liquid crystal panel 120, and transmit dimming data to the backlight unit 110.
  • the power supply assembly 103 is applied to the liquid crystal panel 120 and the backlight unit 110 so that the backlight unit 110 outputs surface light and the liquid crystal panel 120 blocks or passes the light of the backlight unit 110. Power can be supplied.
  • the control assembly 102 and the power assembly 103 may be implemented with a printed circuit board and various circuits mounted on the printed circuit board.
  • the power circuit may include a capacitor, a coil, a resistance element, a processor, and the like, and a power circuit board on which the same.
  • the control circuit may include a memory, a processor, and a control circuit board on which they are mounted.
  • FIG. 5 is a control block diagram of a display device according to an exemplary embodiment.
  • Components for realizing the functions of the display device 100 may be provided inside the main body 101 of the display device 100.
  • the display apparatus 100 includes a user input unit 130 for obtaining a user input from a user, a content receiving unit 140 for receiving image data and/or audio signals from content sources, and an image An image display unit 150 for displaying, an audio output unit 160 for outputting sound, a communication unit 170 for communicating with the service device 200, and a temperature sensor 181 for measuring the temperature of the image display unit 150 ), an illuminance sensor 182 that measures external illuminance of the display device 100, and processes image data and/or audio signals received by the content receiver 140 and controls the operation of the display device 100 It includes a control unit 190.
  • the user input unit 130 may include an input button 131 for obtaining a user input.
  • the user input unit 130 selects a power button for turning on or off the display device 100, a sound control button for adjusting the volume of sound output from the display device 100, and a content source. It may include a source selection button for, and the like.
  • Each of the input buttons 131 can acquire a user input and output an electrical signal (voltage or current) corresponding to the user input to the control unit 190, and various It can be implemented by input means.
  • the user input unit 130 also includes a signal receiver 132 for receiving a remote control signal from the remote controller 130a.
  • the remote controller 130a that acquires a user input may be provided separately from the display device 100, acquire a user input, and transmit a wireless signal corresponding to the user input to the display device 100.
  • the signal receiver 132 may receive a wireless signal from the remote controller 130a and output an electrical signal (voltage or current) corresponding to a user input to the controller 190.
  • the content receiver 140 may include a receiving terminal 141 and a tuner 142 for receiving content including image data and/or audio signals from content sources.
  • the receiving terminal 141 may receive image data and audio signals from content sources through a cable.
  • the receiving terminal 141 is a component (YPbPr/RGB) terminal, a composite (composite video blanking and sync, CVBS) terminal, an audio terminal, a High Definition Multimedia Interface (HDMI) terminal, a universal serial A bus (Universal Serial Bus, USB) terminal, etc. may be included.
  • the tuner 142 may receive a broadcast signal from a broadcast reception antenna or a wired cable, and extract a broadcast signal of a channel selected by a user from among the broadcast signals. For example, the tuner 142 may pass a broadcast signal having a frequency corresponding to a channel selected by a user among a plurality of broadcast signals received through a broadcast reception antenna or a wired cable, and block broadcast signals having different frequencies. have.
  • the content receiving unit 140 may receive image data and audio signals from content sources through the receiving terminal 141 and/or the tuner 142, and output the image data and/or audio signals to the controller 190. I can.
  • the image display unit 150 includes a backlight unit 110 and a liquid crystal panel 120 for visually displaying an image, a backlight driver 151 for driving the backlight unit 110, and a liquid crystal panel 120. It includes a liquid crystal panel driver 152 to drive.
  • the backlight driver 151 controls the light source 111 after performing Frame Rate Conversion (FRC) performed by the controller 190.
  • FRC Frame Rate Conversion
  • the controller 190 determines a frame section in which an afterimage is likely to occur among a plurality of frames included in the received image data.
  • the controller 190 generates a compensation frame and inserts the generated compensation frame into a plurality of frames.
  • the control unit 190 controls the backlight driver 151 according to the inserted compensation frame, and the backlight driver 151 turns off the light source 111 according to the light source control signal.
  • the backlight driver 151 may perform local dimming to change the brightness of the backlight unit 110 or turn off the light source 111 for each area according to the light source control signal converted by the FRC. Specifically, the backlight driver 151 may supply a driving current to the light emitting module 111 of the backlight unit 110 so that the backlight unit 110 emits light of different brightness according to regions.
  • the backlight driver 151 may obtain a light source control signal from the controller 190 and supply a driving current (or driving voltage) to the backlight unit 110 based on the light source control signal.
  • the backlight driver 151 may amplify the driving current supplied to the backlight unit 110 depending on the driving current gain.
  • the liquid crystal panel 120 and the backlight unit 110 may be the same as the liquid crystal panel and the backlight unit described with reference to FIGS. 3 and 4 above.
  • the liquid crystal panel driver 152 may receive image data from the controller 190 and control a plurality of pixels P included in the liquid crystal panel 120 to transmit or block light depending on the image data. .
  • the liquid crystal panel driver 152 may include the display driver IC 104 described with reference to FIG. 2.
  • a plurality of pixels P of the liquid crystal panel 120 may be arranged in a plurality of rows and a plurality of columns, and the liquid crystal panel driver 152 is It may include a gate driver that activates pixels included in any one and a source driver that transmits image data to pixels activated by the gate driver.
  • the source driver may sequentially transmit image data to pixels included in the first row, pixels included in the second row, pixels included in the third row, and pixels included in the Nth row.
  • the image data may include color information and brightness information for each of the plurality of pixels P.
  • the source driver may convert image data into an analog voltage signal and may supply the analog voltage signal to each of the plurality of pixels P.
  • the voltage value of the analog voltage signal may depend on the light transmittance of the liquid crystal panel according to the voltage.
  • the source driver may transmit an analog voltage signal having a voltage value corresponding to brightness information indicated by the image data to the plurality of pixels P.
  • the sound output unit 160 includes a sound amplifier 161 that amplifies sound and a speaker 162 that aurally outputs the amplified sound.
  • the speaker 162 may convert the analog sound signal amplified by the sound amplifier 161 into sound (sound wave).
  • the speaker 162 may include a thin film that vibrates according to an electrical sound signal, and a sound wave may be generated by the vibration of the thin film.
  • the communication unit 170 includes a wired communication module 171 that communicates with an external device (eg, a service device) by wire, and a wireless communication module 172 that communicates with an external device wirelessly.
  • an external device eg, a service device
  • the wired communication module 171 may access the gateway through a cable connected from the display device 100 to the gateway of the Internet service provider. For example, the wired communication module 171 may communicate with a gateway through Ethernet. The wired communication module 171 may exchange data with the service device 200 on a communication network through a gateway.
  • the wireless communication module 172 may wirelessly communicate with an access point (AP) (or a user's gateway) connected to a gateway of an Internet service provider.
  • AP access point
  • the wireless communication module 172 may communicate with an access repeater through Wi-Fi, Bluetooth, or ZigBee.
  • the wireless communication module 172 may exchange data with the service device 200 on a communication network through an access repeater and a gateway.
  • the communication unit 170 may exchange data with the service device 200 in response to a control signal from the control unit 190.
  • the communication unit 170 may transmit communication data received from an external device to the control unit 190 and transmit communication data obtained from the control unit 190 to the external device.
  • the temperature sensor 181 may measure the temperature of the backlight unit 110 and output an electrical signal (voltage or current) corresponding to the temperature of the backlight unit 110 to the controller 190.
  • the temperature sensor 181 may include a thermistor that converts an electrical resistance value according to temperature.
  • the illuminance sensor 182 may measure the external illuminance of the display apparatus 100 and output an electrical signal (voltage or current) corresponding to the external illuminance to the controller 190.
  • the illuminance sensor 182 may include a photodiode that generates a current or voltage according to the amount of incident light.
  • the control unit 190 includes an image processor 191 that processes content received through the content receiving unit 140 and generates image data and sound data, and a memory for storing and/or storing programs and data for processing the content ( 192 and a microcontroller 193 that controls the operation of the display apparatus 100 in response to a user input received by the user input unit 130.
  • the image processor 191 may generate image data by decoding image data received through the content receiver 140, decode an audio signal received through the content receiver 140, and generate sound data. Image data and sound data may be output to the image display unit 150 and the sound output unit 160, respectively.
  • the image processor 191 stores the encoded image data in the memory 192 in frame units.
  • the memory 192 may be a buffer.
  • the image processor 191 generates the compensation frame described in the backlight unit 110 and inserts the generated compensation frame into the stored image data. In more detail, the image processor 191 generates a compensation frame based on whether an afterimage analyzed by the microcontroller 193 occurs. The number and type of the generated compensation frames are determined by the microcontroller 193.
  • the image processor 191 replaces a preset number of frames among a plurality of frames determined to be at risk of occurrence of an afterimage with a compensation frame.
  • the image processor 191 adjusts various image parameters of brightness, contrast, sharpness, color density, and color included in the image data into which the generated compensation frame is inserted.
  • the image parameters include the brightness representing the degree of lightness and darkness of the image, the contrast (or contrast, contrast) representing the ratio between the brightness of the bright part and the brightness of the dark part, the sharpness indicating the degree of sharpness of the image, and the It may include a color density indicating a dark degree (or a light degree) of a color, and a color indicating a balance between blue, green, and red.
  • the image parameter further includes a gamma representing a nonlinear relationship between the brightness of the image data and the brightness of the display device 100, a color gamut representing a range capable of expressing colors, a saturation representing the degree of sharpness of colors, and the like. I can.
  • the image parameters are not limited to parameters that can be adjusted by the user, such as brightness, contrast, sharpness, color density, and color.
  • the image parameter may include a hidden parameter that can only be adjusted by a manufacturer's after-sales service personnel or a designer of a display device. Hidden parameters are not disclosed to users and can be adjusted in factory mode through an authentication procedure.
  • the hidden parameter may include a region setting, a tuner setting, a country setting, a target color gamut, a signal format, a service server address, an encoder/decoder option, a connector option, a communication option, and the like.
  • the image parameter may be determined in advance by the designer of the display apparatus 100 and may also be adjusted by the user.
  • the memory 192 may store programs and/data for processing image data included in the content, and may store temporary data generated while the image processor 191 processes the image data.
  • the memory 192 may store a compensation frame that may be generated from a plurality of frames of temporarily stored image data.
  • the compensation frame may be generated for various examples such as a cell on image, a cell off image, a cell inversion image, a complementary color conversion image, or a gray image based on an image of a frame of image data.
  • the memory 192 may store image parameters for the image processor 191 to process image data.
  • the memory 192 may store brightness, contrast, sharpness, color density, hue, gamma, color gamut, saturation, etc. predetermined or set by a user.
  • the memory 192 may store a driving current gain for controlling the backlight driver 151.
  • the memory 192 is a nonvolatile memory such as a ROM (Read Only Memory) and a flash memory for storing data for a long time, and a static random access memory (S-RAM) and D-RAM for temporarily storing data. It may include a volatile memory such as a dynamic random access memory (RAM).
  • ROM Read Only Memory
  • S-RAM static random access memory
  • D-RAM dynamic random access memory
  • the microcontroller 193 may control the display apparatus 100 in response to a user input input through the user input unit 130.
  • the microcontroller 193 may control the tuner 142 to extract a broadcast signal of a channel selected by the user input in response to a user input for channel change.
  • the microcontroller 193 may change brightness, contrast, sharpness, color density, hue, gamma, color gamut, and saturation stored in the memory 192 in response to a user input for changing an image parameter.
  • the microcontroller 193 may change the driving current gain stored in the memory 192 in response to a user input for changing the driving parameter.
  • the microcontroller 193 analyzes an image according to each frame based on various image parameters and data collected by the illuminance sensor 182 and the like. Specifically, the microcontroller 193 determines whether an afterimage occurs in a plurality of frames included in the encoded image data. For example, the microcontroller 193 may determine that there is a high possibility that afterimages occur when all images displayed in one frame are identically repeated (still images) more than a preset number. In addition, the microcontroller 193 may determine that if the same image is continuously displayed in one area of the image in a plurality of frames equal to or greater than a preset number, an afterimage is likely to occur.
  • the microcontroller 193 may generate a compensation frame through the image processor 191 and insert the generated compensation frame into the frame section analyzed through the image processor 191.
  • the microcontroller 193 turns off the backlight unit 110 by synchronizing the frame section into which the compensation frame is inserted. A detailed description of this will be described later in FIGS. 7 and 8.
  • the microcontroller 193 may turn off the entire backlight unit 110 in a frame section into which the compensation frame is inserted.
  • the microcontroller 193 may turn off only the light sources corresponding to the areas among the plurality of light sources 111.
  • the microcontroller 193 may adjust the amount of current for controlling the backlight unit 110 based on the frame section in which the compensation frame is inserted. Specifically, the light source 111 is turned off in a section in which the compensation frame is displayed in the frame section in which the compensation frame is inserted. In this case, the brightness required by the original image data may be lowered. The microcontroller 193 increases the brightness in a section in which a compensation frame is not inserted among a frame section in order to adjust the brightness that is lowered.
  • the microcontroller 193 controls the backlight unit 110 by using a result measured by the illuminance sensor 182 or a user input received through the user input unit 130. For example, when the microcontroller 193 recognizes that the ambient brightness is dark by the illuminance sensor 183, the amount of the current controlled in the frame section in which the compensation frame is inserted may be controlled to be high. In addition, the microcontroller 193 may further increase the brightness by extending the light source ON time of the backlight unit 110 through a user input.
  • the microcontroller 193 may determine an insertion interval or whether to insert a compensation frame to be described later through a user input.
  • microcontroller 193 may be configured as a separate chip from the image processor 191, or may be configured as an integrated chip with the image processor 191.
  • the display apparatus 100 may include various configurations necessary for operation, and each configuration may be separated or omitted as necessary.
  • FIG. 6 is a flowchart illustrating an operation of the display device according to the disclosed embodiment.
  • the display apparatus 100 receives an image signal from the outside (300) and encodes the image signal (310).
  • the video signal may be received through a wired cable such as a High Definition Multimedia Interface (HDML) cable and a Display Port (DP) cable.
  • the image signal may be transmitted to the display apparatus 100 through a wireless communication network (NT).
  • NT wireless communication network
  • the display device 100 stores the encoded image signal in units of frames (320).
  • the encoded image signal is stored in the memory 192 in units of a plurality of frames.
  • the display apparatus 100 determines whether an afterimage has occurred based on a plurality of frames (330).
  • the image is a moving picture in which the pixel value continuously changes, the risk of occurrence of an afterimage may be small. However, if the entire image to be displayed for several seconds or minutes is a still image without a specific motion, or if the image of a specific area of the screen does not change, there is a high possibility that an afterimage may occur.
  • the display device 100 may generate an afterimage of the received image signal. It is judged that there is a high possibility of occurrence.
  • the display device 100 generates a compensation frame (340).
  • the display apparatus 100 When it is determined that there is a possibility that an afterimage may occur, the display apparatus 100 generates a compensation frame corresponding to the determined frame.
  • the entire image may be generated as an inverted image of the still image, a complementary color converted image, or a gray image with respect to the still image.
  • the compensation frame may be a cell-on image in which the entire image is white, or a cell-off image in which the entire image is white.
  • the display apparatus 100 determines an insertion section of the compensation frame generated based on the illuminance and user input (350).
  • the generated compensation frame may be replaced with a frame of an image at a predetermined interval, that is, an insertion interval, in the determined frame interval.
  • the display apparatus 100 turns off the backlight unit 110 by synchronizing with the frame section in which the compensation frame is inserted.
  • the display apparatus 100 controls the brightness of the entire frame section into which the compensation frame is to be inserted. To this end, the display device 100 determines the magnitude of the brightness to be operated in the section in which the compensation frame is to be inserted according to the result detected by the illuminance sensor 182 and the temperature sensor 181 or the brightness received by the user input unit 130. .
  • the display apparatus 100 inserts the generated compensation frame or replaces the compensation frame with the stored frame (360).
  • the frame section in which the generated compensation frame is to be inserted is a frame section in which a still image is displayed. Accordingly, the display apparatus 100 replaces the compensation frame and the frame through the determined insertion interval.
  • the present invention is not necessarily limited thereto, and the display apparatus 100 may additionally insert a compensation frame generated in the frame section instead of being replaced.
  • the display apparatus 100 performs image processing on image data including the inserted compensation frame (370 ).
  • Image processing may be performed by adjusting various image parameters such as brightness, contrast, sharpness, color density, and color.
  • the display device 100 generates a light source control signal based on FRC (Frame Rate Conversion) and controls the backlight unit 110 based on the light source control signal.
  • FRC Full Rate Conversion
  • the display apparatus 100 converts an image according to a frame rate including the inserted compensation frame, and controls the backlight unit 110 according to the brightness of each frame.
  • the controller 190 transmits a light source control signal to the backlight unit 110 according to the brightness determined for each frame.
  • Light source control may include analog LED (Light Emitting Diode) current control or PWM LED current control.
  • the display apparatus 100 may control the backlight unit 110 through local dimming control.
  • the display device 100 controls the liquid crystal panel 120 based on signal conversion.
  • the display apparatus 100 outputs an image without an afterimage by changing the color of the light irradiated by the backlight unit 110 or blocking transmission of light according to the analysis result of the compensation frame and the image frame.
  • the method of controlling the liquid crystal panel by the display device 100 is the same as that of general panel control.
  • FIG. 7 and 8 are diagrams for explaining an operation of a display device in which a compensation frame is inserted.
  • the display apparatus 100 stores a plurality of frames in a memory 192 (eg, a frame buffer). A plurality of frames stored in the frame buffer are sequentially stored.
  • a memory 192 eg, a frame buffer
  • the display apparatus 100 may determine that there is no risk of an afterimage in the entire image.
  • the display apparatus 100 controls control of the backlight unit 110 based on a user input or a received image signal.
  • the first frame section that is, the first refresh rate
  • the controller 190 controls the brightness of the backlight unit 110 to 10 in the first frame section, In the second frame period (the first frame to the third frame), the brightness may be controlled to be 8.
  • the reason why the brightness of the first frame section and the second frame section are different is that the user input unit 130 changes according to the received user's brightness adjustment.
  • the display device 100 controls the backlight unit 110 by the analog current control method
  • the display device 100 is applied in the second frame section than the magnitude of the current applied in the first frame section, as shown in the second graph. Control the amount of current to be low. Through this, the display device adjusts the brightness in the second frame.
  • the display device 100 controls the backlight unit 110 by the PWM (Pulse Width Modulation) current control method
  • the display device 100 sets the duty rate to 100% in the first frame section as shown in the third graph. I can.
  • the display apparatus 100 may set the duty rate to 80% according to the user's input.
  • the display apparatus 100 may determine that an afterimage is likely to occur because an image has no change in a still image or an area of the screen.
  • the display apparatus 100 may insert a compensation frame (Recovery) in the first frame period and the second frame period in which it is determined that an afterimage may occur.
  • a compensation frame Recovery
  • the display apparatus 100 may determine an interval of a compensation frame to be inserted in the first frame interval, that is, an insertion interval.
  • an insertion interval In FIG. 8, for convenience of description, it is illustrated that a compensation frame is inserted every two frames, but the present invention is not limited thereto.
  • the display apparatus 100 may limit the number of compensation frames inserted in the frame section. For example, the display apparatus 100 may limit the compensation frame to 10% of the frame period, and this insertion limit is to prevent screen shaking due to insertion of the compensation frame.
  • the insertion interval is not necessarily set in advance, and may be changed by the service device 200 and user input.
  • the display apparatus 100 turns off the light source 111 of the backlight unit 110 in synchronization with the section in which the compensation frame is inserted.
  • the display device 100 controls the backlight unit 110 by the analog current control method, the display device 100 is based on a high current (150%, 120%) compared to FIG. 7. ) To control. As described above, when the compensation frame is inserted, the display apparatus 100 turns off the light source 111 in a section in which the inserted compensation frame is displayed.
  • the display apparatus 100 increases the amount of current in the rest of the frame operation in the frame section.
  • the display device 100 controls the backlight unit 110 by the PWM current control method, the display device 100 adjusts the duty rate of the second frame section to 100% compared to FIG. 7 and adjusts the current to 120 By adjusting it to be %, it is possible to prevent the decrease in brightness.
  • the embodiment of adjusting the brightness of the backlight unit 110 is not necessarily limited to the above-described method, and it is sufficient if the light source 111 is turned off in synchronization with the compensation frame.
  • FIG. 9 is a diagram for describing various embodiments of a compensation frame.
  • the display apparatus 100 may determine that the character A is fixed in the upper region of the image I as an image displayed.
  • the display apparatus 100 may determine that an afterimage will occur in an area where the letter A is displayed, and insert a compensation frame into a frame section in which A is fixedly displayed.
  • the compensation frame may be generated as at least one of a cell on image, a cell off image, a cell inversion image, a complementary color conversion image, and a gray image.
  • a cell-on image I2 is an image in which a region I1 is displayed in white.
  • the cell-off image I3 is an image in which one region I1 is displayed in black.
  • the complementary color conversion image I4 is an image in which the complementary color of the color representing the letter A in one region I1 is included.
  • the gray image I5 is an image in which the color of the region I1 is displayed in gray.
  • the compensation frame may be generated in various ways, and may be changed by input of the service device 200 and a user.
  • the display apparatus 100 corrects an image in which there is a risk of an afterimage and controls a light source according to the corrected image, thereby reproducing the original image and suppressing the occurrence of an afterimage.
  • the display device 100 can suppress the occurrence of an afterimage even in an environment in which the display device 100 has to be continuously used for a long time compared to the prior art.

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Computer Hardware Design (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Theoretical Computer Science (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Crystallography & Structural Chemistry (AREA)
  • Control Of Indicators Other Than Cathode Ray Tubes (AREA)
  • Liquid Crystal Display Device Control (AREA)

Abstract

개시된 일 실시예에 따른 디스플레이 장치는, 복수 개의 프레임으로 구성된 영상을 표시하는 액정 패널; 복수 개의 발광 다이오드를 포함하는 백 라이트 유닛; 및 상기 복수 개의 프레임에 기초하여 잔상의 발생 여부를 판단하고, 상기 판단 결과에 기초하여 수신된 영상의 프레임 사이에 보상 프레임을 생성하고, 생성된 보상 프레임에 기초하여 상기 백 라이트 유닛 및 상기 액정 패널을 제어하는 제어부;를 포함한다.

Description

디스플레이 장치 및 그 제어방법
개시된 실시예는 잔상을 방지하는 디스플레이 장치 및 그 제어방법에 관한 것이다.
일반적으로, 디스플레이 장치는 수신되거나 또는 저장된 영상 정보를 사용자에게 시각적으로 표시하는 출력 장치이며, 가정이나 사업장 등 다양한 분야에서 이용되고 있다.
예를 들어, 디스플레이 장치로는 개인용 컴퓨터 또는 서버용 컴퓨터 등에 연결된 모니터 장치나, 휴대용 컴퓨터 장치나, 내비게이션 단말 장치나, 일반 텔레비전 장치나, 인터넷 프로토콜 텔레비전(IPTV, Internet Protocol television) 장치나, 스마트 폰, 태블릿PC (Personal Computer), 개인용 디지털 보조 장치(PDA, Personal Digital Assistant), 또는 셀룰러 폰 등의 휴대용 단말 장치나, 산업 현장에서 광고나 영화 같은 화상을 재생하기 위해 이용되는 각종 디스플레이 장치나, 또는 이외 다양한 종류의 오디오/비디오 시스템 등이 있다.
이러한 디스플레이 장치는 다양한 종류의 패널을 이용하여 영상을 표시할 수 있다. 예를 들어 디스플레이 장치는, 유기 발광 다이오드(Organic Light Emitting Diode, OLED) 패널 및 액정 디스플레이(Liquid Crystal Display, LCD) 패널을 포함하고, LCD 패널은 광원의 종류에 따라 발광 다이오드(Light Emitting Diode, LED) 패널 등으로 구체화될 수 있다.
한편, 디스플레이 장치가 장시간 정지 화면, 즉 동일한 화면을 표시하거나, 화면의 일 영역에 고정된 영상이 계속 표시되면, 그 부분의 색상이 제대로 표현되지 않거나 고정된 영상이 영구적으로 남을 수 있다. 이러한 현상을 잔상(Image Sticking 또는 Image Retention)이라고 한다.
종래 일반적인 디스플레이 장치는, Pixel Shift 기능을 사용하여 잔상 현상을 해결하였다. 그러나 Pixel Shift 기능은 잔상을 해결하는데 부족함이 있었고, 입력 신호를 매우 장시간 동안 표시해야 하는 디스플레이 장치에는 사용이 불가능한 문제가 있었다.
개시된 일 측면에 따르면 잔상의 위험이 있는 영상에 보상 프레임을 삽입하고, 수정된 영상에 맞게 광원을 제어함으로써, 원본 영상을 재생하면서 동시에 잔상의 발생을 억제하는 디스플레이 장치 및 그 제어방법을 제공한다.
개시된 일 실시예에 따른 디스플레이 장치는, 복수 개의 프레임으로 구성된 영상을 표시하는 액정 패널; 복수 개의 발광 다이오드를 포함하는 백 라이트 유닛; 및 상기 복수 개의 프레임에 기초하여 잔상의 발생 여부를 판단하고, 상기 판단 결과에 기초하여 수신된 영상의 프레임 사이에 보상 프레임을 생성하고, 생성된 보상 프레임에 기초하여 상기 백 라이트 유닛 및 상기 액정 패널을 제어하는 제어부;를 포함한다.
상기 제어부는, 미리 설정된 개수 이상이 되는 상기 프레임의 전체 영상 또는 미리 설정된 개수 이상이 되는 상기 프레임의 영역에 표시되는 동일한 영상에 기초하여 상기 잔상의 발생 여부를 판단할 수 있다.
상기 제어부는, 상기 복수 개의 프레임에 표시되는 영상에 기초하여 셀 온 영상, 셀 오프 영상, 셀 반전 영상, 보색 전환 영상 또는 그레이 영상 중 적어도 하나를 상기 보상 프레임으로 생성할 수 있다.
상기 제어부는, 상기 생성된 보상 프레임에 기초하여 상기 백 라이트 유닛의 오프시킬 수 있다.
상기 제어부는, 상기 생성된 보상 프레임과 관련된 영상의 영역에 기초하여 상기 오프될 복수 개의 발광 다이오드를 결정할 수 있다.
상기 제어부는, 상기 생성된 보상 프레임이 삽입된 프레임 구간에 기초하여 상기 백 라이트 유닛의 전류를 제어할 수 있다.
상기 제어부는, 미리 설정된 개수에 기초하여 상기 생성될 보상 프레임의 개수를 결정할 수 있다.
영상을 프레임 단위로 저장하는 메모리;를 포함하고, 상기 제어부는, 상기 저장된 프레임 중 미리 설정된 프레임을 상기 보상 프레임으로 치환할 수 있다.
외부 조도를 측정하는 조도 센서;를 더 포함하고, 상기 제어부는, 상기 측정된 외부 조도에 기초하여 상기 보상 프레임의 삽입 간격을 결정할 수 있다.
사용자의 입력을 수신하는 사용자 입력부;를 더 포함하고, 상기 제어부는, 상기 사용자의 입력에 기초하여 상기 보상 프레임의 삽입 간격을 결정할 수 있다.
상기 제어부는, 생성된 보상 프레임을 포함하는 복수 개의 프레임에 기초하여 FRC (Frame Rate Conversion)를 수행할 수 있다.
상기 제어부는, 아날로그 전류 제어 또는 PWM 전류 제어에 기초하여 상기 백 라이트 유닛을 제어할 수 있다.
개시된 다른 실시예에 따른 복수 개의 발광 다이오드을 광원으로 포함하는 백 라이트 유닛 및 액정 패널을 포함하는 디스플레이 장치의 제어방법은 복수 개의 프레임으로 구성된 영상을 수신하고; 상기 복수 개의 프레임에 기초하여 잔상의 발생 여부를 판단하고; 상기 판단 결과에 기초하여 수신된 영상의 프레임 사이에 보상 프레임을 생성하고; 및 생성된 보상 프레임에 기초하여 상기 백 라이트 유닛 및 상기 액정 패널을 제어하는 것;을 포함한다.
상기 판단하는 것은, 미리 설정된 개수 이상이 되는 상기 프레임의 전체 영상 또는 미리 설정된 개수 이상이 되는 상기 프레임의 영역에 표시되는 동일한 영상에 기초하여 상기 잔상의 발생 여부를 판단하는 것;을 포함할 수 있다.
상기 생성하는 것은, 상기 복수 개의 프레임에 표시되는 영상에 기초하여 셀 온 영상, 셀 오프 영상, 셀 반전 영상, 보색 전환 영상 또는 그레이 영상 중 적어도 하나를 상기 보상 프레임으로 생성하는 것;을 포함할 수 있다.
상기 제어하는 것은, 상기 생성된 보상 프레임에 기초하여 상기 백 라이트 유닛의 오프시키는 것;을 포함할 수 있다.
상기 제어하는 것은, 상기 생성된 보상 프레임과 관련된 영상의 영역에 기초하여 상기 오프될 복수 개의 발광 다이오드를 결정하는 것;을 포함할 수 있다.
상기 제어하는 것은, 상기 생성된 보상 프레임이 삽입된 프레임 구간에 기초하여 상기 백 라이트 유닛의 전류를 제어하는 것;을 포함할 수 있다.
상기 생성하는 것은, 미리 설정된 개수에 기초하여 상기 생성될 보상 프레임의 개수를 결정하는 것;을 포함할 수 있다.
개시된 일 측면에 따른 디스플레이 장치 및 그 제어방법은, 잔상의 위험이 있는 영상에 보상 프레임을 삽입하고, 수정된 영상에 맞게 광원을 제어함으로써, 원본 영상을 재생하면서 동시에 잔상의 발생을 억제할 수 있다.
다른 측면에 따른 디스플레이 장치 및 그 제어방법은 장시간 연속적으로 사용되어야 하는 환경에 놓인 디스플레이 장치에 적합하다.
도 1은 일 실시예에 의한 디스플레이 장치와 서비스 장치를 도시한 도면이다.
도 2는 일 실시예에 의한 디스플레이 장치를 분해 도면이다.
도 3는 일 실시예에 의한 디스플레이 장치에 포함된 백 라이트 유닛을 도시한 것이다.
도 4는 일 실시예에 의한 디스플레이 장치에 포함된 액정 패널을 도시한 것이다.
도 5는 일 실시예에 따른 디스플레이 장치의 제어 블록도이다.
도 6은 개시된 실시예에 따른 디스플레이 장치의 동작에 관한 순서도이다.
도 7 및 도 8은 보상 프레임을 삽입하는 디스플레이 장치의 동작을 설명하기 위한 도면이다.
도 9는 보상 프레임의 다양한 실시예를 설명하기 위한 도면이다.
명세서 전체에 걸쳐 동일 참조 부호는 동일 구성요소를 지칭한다. 본 명세서가 실시예들의 모든 요소들을 설명하는 것은 아니며, 본 발명이 속하는 기술분야에서 일반적인 내용 또는 실시예들 간에 중복되는 내용은 생략한다. 명세서에서 사용되는 '부, 모듈, 부재, 블록'이라는 용어는 소프트웨어 또는 하드웨어로 구현될 수 있으며, 실시예들에 따라 복수의 '부, 모듈, 부재, 블록'이 하나의 구성요소로 구현되거나, 하나의 '부, 모듈, 부재, 블록'이 복수의 구성요소들을 포함하는 것도 가능하다.
명세서 전체에서, 어떤 부분이 다른 부분과 "연결"되어 있다고 할 때, 이는 직접적으로 연결되어 있는 경우뿐 아니라, 간접적으로 연결되어 있는 경우를 포함하고, 간접적인 연결은 무선 통신망을 통해 연결되는 것을 포함한다.
또한 어떤 부분이 어떤 구성요소를 "포함"한다고 할 때, 이는 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성요소를 더 포함할 수 있는 것을 의미한다.
명세서 전체에서, 어떤 부재가 다른 부재 "상에" 위치하고 있다고 할 때, 이는 어떤 부재가 다른 부재에 접해 있는 경우뿐 아니라 두 부재 사이에 또 다른 부재가 존재하는 경우도 포함한다.
제 1, 제 2 등의 용어는 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하기 위해 사용되는 것으로, 구성요소가 전술된 용어들에 의해 제한되는 것은 아니다.
단수의 표현은 문맥상 명백하게 예외가 있지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다.
각 단계들에 있어 식별 부호는 설명의 편의를 위하여 사용되는 것으로 식별 부호는 각 단계들의 순서를 설명하는 것이 아니며, 각 단계들은 문맥상 명백하게 특정 순서를 기재하지 않는 이상 명기된 순서와 다르게 실시될 수 있다.
이하 첨부된 도면들을 참고하여 본 발명의 작용 원리 및 실시예에 대해 설명한다.
도 1은 일 실시예에 의한 디스플레이 장치와 서비스 장치를 도시한 도면이다.
도 1에 도시된 바와 같이, 디스플레이 장치(100)는 통신망(NT)을 통하여 서비스 장치(200)와 무선 또는 유선으로 연결될 수 있다.
디스플레이 장치(100)는 외부로부터 수신되는 영상 신호를 처리하고, 처리된 영상을 시각적으로 표시할 수 있는 장치이다. 이하에서는 디스플레이 장치(100)가 텔레비전(Television, TV)인 경우를 예시하고 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다. 예를 들어, 디스플레이 장치(100)는 모니터(Monitor), 휴대용 멀티미디어 장치, 휴대용 통신장치, 휴대용 연산장치 등 다양한 형태로 구현할 수 있으며, 디스플레이 장치(100)는 영상을 시각적으로 표시하는 장치라면 그 형태가 한정되지 않는다.
디스플레이 장치(100)는 건물 옥상이나 버스 정류장과 같은 옥외에 설치되는 대형 디스플레이 장치(Large Format Display, LFD)일 수 있다. 여기서, 옥외는 반드시 야외로 한정되는 것은 아니며, 지하철역, 쇼핑몰, 영화관, 회사, 상점 등 실내이더라도 다수의 사람들이 드나들 수 있는 곳이면 일 실시예에 따른 디스플레이 장치(100)가 설치될 수 있다.
디스플레이 장치(100)는 다양한 컨텐츠 소스들로부터 영상 신호와 오디오 신호를 수신하고, 영상 신호와 오디오 신호에 대응하는 비디오와 오디오를 출력할 수 있다. 예를 들어, 디스플레이 장치(100)는 방송 수신 안테나 또는 유선 케이블을 통하여 텔레비전 방송 컨텐츠를 수신하거나, 컨텐츠 재생 장치로부터 컨텐츠를 수신하거나, 컨텐츠 제공자의 컨텐츠 제공 서버로부터 컨텐츠를 수신할 수 있다.
디스플레이 장치(100)는 영상을 표시하기 위한 복수의 부품들을 수용하는 본체(101)와, 본체(101)의 일측에 마련되어 영상(I)을 표시하는 스크린(S)을 포함할 수 있다.
본체(101)는 디스플레이 장치(100)의 외형을 형성하며, 본체(101)의 내부에는 디스플레이 장치(100)가 영상(I)을 표시하기 위한 부품이 마련될 수 있다. 도 1에 도시된 본체(101)는 평평한 판 형상이나, 본체(101)의 형상이 반드시 도 1에 도시된 바에 한정되는 것은 아니다. 예를 들어, 본체(101)는 좌우 양단이 전방으로 돌출되고 중심부가 오목하도록 휘어진 형상일 수 있다.
스크린(S)은 본체(101)의 전면에 형성되며, 스크린(S)에는 시각 정보인 영상(I)이 표시될 수 있다.
스크린(S)은 복수의 픽셀(P)을 포함하며, 스크린(S)에 표시되는 영상(I)은 복수의 픽셀(P)로부터 출사된 광의 조합에 의하여 형성될 수 있다. 예를 들어, 복수의 픽셀(P)이 방출하는 광이 모자이크(mosaic)와 같이 조합됨으로써 스크린(S) 상에 하나의 영상(I)이 형성될 수 있다.
복수의 픽셀(P) 각각은 다양한 밝기 및 다양한 색상의 광을 방출할 수 있다.
다양한 밝기의 광을 방출하기 위하여, 복수의 픽셀(P) 각각은 백 라이트 유닛에 의하여 방출된 광을 통과하거나 차단할 수 있는 구성(예를 들어, 액정 패널)을 포함할 수 있다.
다양한 색상의 광을 방출하기 위하여, 복수의 픽셀(P) 각각은 서브 픽셀들(Psub1, Psub2, Psub3)을 포함할 수 있다. 예를 들어, 서브 픽셀들은 적색 광을 방출할 수 있는 적색 서브 픽셀과, 녹색 광을 방출할 수 있는 녹색 서브 픽셀과, 청색 광을 방출할 수 있는 청색 서브 픽셀을 포함할 수 있다. (RGB 픽셀) 다른 예로, 서브 픽셀들은 적색 서브 픽셀, 녹색 서브 픽셀, 청색 서브 픽셀과 백색 광을 방출할 수 있는 백색 서브 픽셀을 포함할 수 있다. (RGBW 픽셀) 다른 예로, 서브 픽셀들은 적색 서브 픽셀, 녹색 서브 픽셀, 청색 서브 픽셀과 황색 광을 방출할 수 있는 황색 서브 픽셀을 포함할 수 있다. (RGBY 픽셀)
통신망(NT)은 유무선 통신망을 모두 포함할 수 있다. 유선망은 이더넷(Ethernet, IEEE 802.3 기술 표준)을 이용한 케이블망 또는 전화망 또는 인터넷을 포함하며, 무선망은 와이파이(WiFi쪠, IEEE 802.11 기술 표준), 블루투스 (Bluetooth쪠, IEEE 802.15.1 기술 표준), 지그비(ZigBee쪠, IEEE 802.15.4 기술 표준)를 이용한 무선망을 포함할 수 있다. 나아가, 무선망은 시간 분할 다중 접속(Time Division Multiple Access: TDMA), 부호 분할 다중 접속(Code Division Multiple Access: CDMA), 광대역 부호 분할 다중 접속(Wide Code Division Multiple Access: WCDMA), CDMA2000(Code Division Multiple Access 2000)과 와이브로(Wireless Broadband: Wibro), 와이맥스(World Interoperability for Microwave Access: WiMAX), 엘티이(Long Term Evolution: LTE), 와이브로 에볼류션(Wireless Broadband Evolution) 등의 이동 통신 서비스 망을 포함할 수 있다. 물론, 통신망(NT)은 이에 한정되는 것은 아니며, 향후 구현될 통신 서비스의 통신망을 포함할 수 있다.
예를 들어, 통신망(NT)은 액세스 포인트(Access Point, AP)를 포함할 수 있으며, 디스플레이 장치(100)는 단거리 무선 통신 표준을 이용하여 액세스 포인트에 접속하고, 액세스 포인트는 인터넷 서비스 제공자에 의하여 제공되는 유선망을 통하여 인터넷에 접속될 수 있다. 단거리 무선 통신은 와이파이, 블루투스, 지그비, 적외선 통신, 초광대역(Ultra Wide Band, UWB) 통신 등의 통신 방식을 포함할 수 있다. 또한, 액세스 포인트는 허브(hub), 라우터(router), 스위치(switch), 게이트웨이(gateway) 등에 의하여 대체될 수 있다.
서비스 장치(200)는 디스플레이 장치(100)의 생산자 또는 판매자 또는 서비스 대행자 등에 의하여 운영될 수 있다.
서비스 장치(200)는 디스플레이 장치(100)의 잔상 발생과 관련된 데이터를 저장하는 데이터 베이스를 포함할 수 있다.
서비스 장치(200)는 통신망(NT)을 통하여 디스플레이 장치(100)로부터 동작 정보 및 환경 정보를 수신하고, 디스플레이 장치(100)의 동작 정보 및 환경 정보에 기초하여 디스플레이 장치(100)의 잔상 발생여부를 판단할 수 있다. 서비스 장치(200)는 후술하는 보상 프레임에 대한 다양한 실시예를 제작한 후, 디스플레이 장치(100)에 공급할 수도 있다.
서비스 장치(200)는 일종의 클라우드 서버로 동작할 수 있다. 예를 들어, 서비스 장치(200)는 웹 상에서 디스플레이 장치(100)의 요청을 수신하고, 디스플레이 장치(100)의 요청에 응답하여 디스플레이 장치(100)의 장기간 사용에 의한 화질 변화를 보정하기 위한 파라미터를 디스플레이 장치(100)에 제공할 수 있다.
다만, 서비스 장치(200)는 클라우드 서버에 한정되지 아니한다. 예를 들어, 통신망(NT)은 생략될 수 있으며, 디스플레이 장치(100)와 서비스 장치(200)가 직접 연결될 수 있다. 디스플레이 장치(100)와 서비스 장치(200)가 직접 연결된 경우, 서비스 장치(200)는 데스크 탑 컴퓨터, 랩 탑 컴퓨터 등 디스플레이 장치(100)의 주변 장치일 수 있다.
도 2는 일 실시예에 의한 디스플레이 장치를 분해 도면이다. 도 3는 일 실시예에 의한 디스플레이 장치에 포함된 백 라이트 유닛을 도시한 것이다. 도 4는 일 실시예에 의한 디스플레이 장치에 포함된 액정 패널을 도시한 것이다.
도 2에 도시된 바와 같이, 본체(101) 내부에는 스크린(S)에 영상(I)을 생성하기 위한 각종 구성 부품들이 마련될 수 있다.
일 실시예에 따른 본체(101)에는 면광(surface light)을 전방으로 방출하는 백 라이트 유닛(110)과, 백 라이트 유닛(110)으로부터 방출된 광을 차단하거나 통과하는 액정 패널(120)과, 백 라이트 유닛(110) 및 액정 패널(120)의 동작을 제어하는 제어 어셈블리(102)와, 백 라이트 유닛(110) 및 액정 패널(120)에 전력을 공급하는 전원 어셈블리(103)가 마련된다. 또한, 본체(101)에는 액정 패널(120), 백 라이트 유닛(110), 제어 어셈블리(102) 및 전원 어셈블리(103)를 지지하는 베젤(101a)과 미들 몰드 프레임(101b)과 바텀 샤시(101c)와 후면 커버(101d)가 더 마련된다.
백 라이트 유닛(110)은 단색광 또는 백색광을 방출하는 점 광원을 포함할 수 있으며, 점 광원으로부터 방출되는 광을 균일한 면광으로 변환하기 위하여 광을 굴절, 반사 및 산란시킬 수 있다.
예를 들어, 도 3에 도시된 바와 같이 백 라이트 유닛(110)은 광을 생성하는 발광 모듈(111), 광을 반사시키기 위한 반사 시트(112), 광을 분산시키기 위한 확산판(diffuser plate) (113), 휘도를 향상시키기 위한 광학 시트(114)를 포함한다.
발광 모듈(111)은 광을 방출하는 복수의 광원(111a), 복수의 광원(111a)을 지지/고정하는 지지체(111b)를 포함할 수 있다.
복수의 광원(111a)은 균일하게 배치될 수 있으며, 전방을 향하여 광을 방출할 수 있다. 복수의 광원(111a)로부터 방출된 광이 균일한 휘도를 갖도록 복수의 광원(111a)은 미리 정해진 패턴으로 배치될 수 있다. 구체적으로, 하나의 광원과 그에 인접한 광원들 사이의 거리가 동일하도록 복수의 광원(111a)이 배치될 수 있다.
광원(111a)은 전류가 공급되거나 전압이 인가되면 단색광(특정한 파장을 가지는 광, 예를 들어 청색 광) 또는 백색광(복수의 파장을 가지는 광들이 혼합된 광)을 다양한 방향으로 방출할 수 있는 소자를 채용할 수 있다. 예를 들어, 광원(111a)은 발열량이 적은 발광 다이오드(Light Emitting Diode, LED)를 포함할 수 있다.
지지체(111b)는 광원(111a)의 위치가 변경되지 않도록 복수의 광원(111a)을 고정할 수 있다. 또한, 지지체(111b)는 광원(111a)이 광을 방출하기 위한 전력을 각각의 광원(111a)에 공급할 수 있다. 이러한 지지체(111b)는 복수의 광원(111a)을 고정하고, 광원(111a)에 전력을 공급하기 위한 전도성 전력 공급 라인이 형성된 합성 수지로 구성되거나, 인쇄 회로 기판(Printed Circuit Board, PCB)으로 구성될 수 있다.
반사 시트(112)는 광원(111a)으로부터 후방을 향하여 진행하는 광 또는 확산판(113)에서 후방을 향하여 반사된 광을 전방으로 또는 전방과 근사한 방향으로 반사시킬 수 있다.
반사 시트(112)에는 발광 모듈(111)의 광원(111a)에 대응하는 위치에 관통홀(112a)이 형성된다. 또한, 발광 모듈(111)의 광원(111a)은 관통 홀(112a)을 통과하여, 반사 시트(112)의 전방으로 돌출될 수 있다. 그로 인하여, 광원(111a)은 반사 시트(112)의 전방에서 광을 방출할 수 있다.
확산판(113)은 발광 모듈(111) 및 반사 시트(112)의 전방에 마련될 수 있으며, 발광 모듈(111)의 광원(111a)으로부터 방출된 광을 고르게 분산시킬 수 있다.
광원(111a)이 백 라이트 유닛(110)의 후면에 등간격으로 배치되어도, 광원(111a)의 위치에 따라 백 라이트 유닛(110) 전체에서 휘도의 불균일이 발생할 수 있다.
확산판(113)은 광원(111a)으로 인한 휘도의 불균일을 제거하기 위하여 광원(111a)으로부터 방출된 광을 확산판(113) 내에서 확산시킬 수 있다. 다시 말해, 확산판(113)에는 광원(111a)의 불균일한 광이 입사되며, 확산판(113)의 전면으로 균일한 광이 방출될 수 있다.
광학 시트(114)는 백 라이트 유닛(110)의 휘도를 향상시키고 휘도의 균일성을 향상시키기 위한 다양한 시트를 포함할 수 있다. 예를 들어, 광학 시트(114)는 확산 시트(114a), 제1 프리즘 시트(114b), 제2 프리즘 시트(114c), 반사형 편광 시트(114d) 등을 포함할 수 있다.
한편, 개시된 디스플레이 장치(100)의 백 라이트 유닛(110)의 광원(111)이 반드시 발광 다이오드에만 한정되는 것은 아니고, 다양한 광원의 종류를 포함할 수 있다. 또한, 백 라이트 유닛(110)이 반드시 도 3에서 도시된 직하형 백 라이트 유닛에만 한정되는 것은 아니며, 도광판(미도시)을 이용한 엣지형 백 라이트 유닛도 포함한다.
액정 패널(120)은 백 라이트 유닛(110)의 전방에 마련되며, 영상(I)을 형성하기 위하여 백 라이트 유닛(110)으로부터 방출되는 광을 차단하거나 또는 통과시킨다.
액정 패널(120)의 전면은 앞서 설명한 디스플레이 장치(100)의 스크린(S)을 형성하며, 복수의 픽셀들(P)을 포함할 수 있다. 액정 패널(120)에 포함된 복수의 픽셀들(P)은 각각 독립적으로 백 라이트 유닛(110)의 광을 차단하거나 통과시킬 수 있으며, 복수의 픽셀들(P)에 의하여 통과된 광은 스크린(S)에 표시되는 영상(I)을 형성할 수 있다.
예를 들어, 도 4에 도시된 바와 같이 액정 패널(120)은 제1 편광 필름(121), 제1 투명 기판(122), 픽셀 전극(123), 박막 트랜지스터(124), 액정 층(125), 공통 전극(126), 컬러 필터(127), 제2 투명 기판(128), 제2 편광 필름(129)을 포함할 수 있다.
제1 투명 기판(122) 및 제2 투명 기판(128)은 픽셀 전극(123), 박막 트랜지스터(124), 액정 층(125), 공통 전극(126) 및 컬러 필터(127)를 고정 지지할 수 있다. 이러한, 제1 및 제2 투명 기판들(122, 128)은 강화 유리 또는 투명 수지로 구성될 수 있다.
제1 및 제2 투명 기판들(122, 128)의 외측에는 제1 편광 필름(121) 및 제2 편광 필름(129)이 마련된다.
제1 편광 필름(121)과 제2 편광 필름(129)은 각각 특정한 광을 통과시키고, 다른 광을 차단할 수 있다. 예를 들어, 제1 편광 필름(121)는 제1 편광을 통과시키고, 다른 광을 차단할 수 있다. 또한, 제2 편광 필름(129)은 제2 편광을 통과시키고, 다른 광을 차단할 수 있다. 이때, 제1 편광 방향은 제2 편광 방향과 직교할 수 있다.
제2 투명 기판(128)의 내측에는 컬러 필터(127)가 마련될 수 있다.
컬러 필터(127)는 제1 필터(127a)와, 제2 필터(127b)와, 제3 필터(127c)를 포함할 수 있으며, 제1 필터(127a)와, 제2 필터(127b)와, 제3 필터(127c)는 서로 나란하게 배치될 수 있다.
컬러 필터(127)가 형성된 영역은 앞서 설명한 픽셀(P)에 대응된다. 또한, 제1 필터(127a)가 형성된 영역은 제1 서브 픽셀(Psub1)에 대응되고, 제2 필터(127b)가 형성된 영역은 제2 서브 픽셀(Psub2)에 대응되고, 제3 필터(127c)가 형성된 영역은 제3 서브 픽셀(Psub3)에 대응된다.
제2 투명 기판(128)의 내측에는 박막 트랜지스터(Thin Film Transistor, TFT) (114)가 마련된다. 박막 트랜지스터(114)의 턴온(폐쇄) 또는 턴오프(개방)에 따라, 픽셀 전극(123)과 공통 전극(126) 사이에 전기장이 형성되거나 제거될 수 있다.
제1 투명 기판(122)의 내측에는 픽셀 전극(123)이 마련되고, 제2 투명 기판(128)의 내측에는 공통 전극(126)이 마련될 수 있다.
픽셀 전극(123)과 공통 전극(126)은 전기가 도통되는 금속 재질로 구성되며, 액정 층(125)을 구성하는 액정 분자(125a)의 배치를 변화시키기 위한 전기장을 생성할 수 있다.
픽셀 전극(123)과 공통 전극(126) 사이에는 액정 층(125)이 형성되며, 액정 층(125)은 액정 분자(125a)에 의하여 채워진다.
액정은 고체(결정)와 액체의 중간 상태를 나타낸다. 액정은 전기장의 변화에 따라 광학적 성질을 나타내기도 한다. 예를 들어, 액정은 전기장의 변화에 따라 액정을 구성하는 분자 배열의 방향이 변화할 수 있다
액정 층(125)에 전기장이 생성되면 액정 층(125)의 액정 분자(125a)는 전기장의 방향에 따라 배치되고, 액정 층(125)에 전기장이 생성되지 않으면 액정 분자(125a)는 불규칙하게 배치되거나 배향막(미도시)을 따라 배치될 수 있다. 그로 인하여, 액정 층(125)을 통과하는 전기장의 존부에 의존하여 액정 층(125)의 광학적 성질이 달라질 수 있다.
액정 패널(120)의 일 측에는 영상 데이터를 액정 패널(120)로 전송하는 케이블(120a)과, 영상 데이터를 처리하여 아날로그 영상 신호를 출력하는 디스플레이 드라이버 직접 회로(Display Driver Integrated Circuit, DDI) (104) (이하에서는 '드라이버 IC'라 한다)가 마련된다.
케이블(120a)은 제어 어셈블리(102)/전원 어셈블리(103)와 드라이버 IC (104) 사이를 전기적으로 연결하고, 또한 드라이버 IC (104)와 액정 패널(120) 사이를 전기적으로 연결할 수 있다.
드라이버 IC (104)는 케이블(120a)을 통하여 제어 어셈블리(102) 및 전원 어셈블리(103)으로부터 영상 데이터 및 전력을 수신하고, 케이블(120a)을 통하여 액정 패널(120)에 영상 데이터 및 구동 전류를 전송할 수 있다.
제어 어셈블리(102)는 액정 패널(120) 및 백 라이트 유닛(110)의 동작을 제어하는 제어 회로를 포함할 수 있다. 제어 회로는 외부 컨텐츠 소스로부터 수신된 영상 데이터를 처리하고, 액정 패널(120)에 영상 데이터를 전송하고 백 라이트 유닛(110)에 디밍(dimming) 데이터를 전송할 수 있다.
전원 어셈블리(103)는 백 라이트 유닛(110)이 면광을 출력하고 액정 패널(120)이 백 라이트 유닛(110)의 광을 차단 또는 통과시키도록 액정 패널(120) 및 백 라이트 유닛(110)에 전력을 공급할 수 있다.
제어 어셈블리(102)와 전원 어셈블리(103)는 인쇄 회로 기판과 인쇄 회로 기판에 실장된 각종 회로로 구현될 수 있다. 예를 들어, 전원 회로는 콘덴서, 코일, 저항 소자, 프로세서 등 및 이들이 실장된 전원 회로 기판을 포함할 수 있다. 또한, 제어 회로는 메모리, 프로세서 및 이들이 실장된 제어 회로 기판을 포함할 수 있다.
도 5는 일 실시예에 따른 디스플레이 장치의 제어 블록도이다.
디스플레이 장치(100)의 본체(101) 내부에는 디스플레이 장치(100)의 기능을 실현하기 위한 구성들이 마련될 수 있다.
도 5에 도시된 바와 같이, 디스플레이 장치(100)는 사용자로부터 사용자 입력을 획득하는 사용자 입력부(130)와, 컨텐츠 소스들로부터 영상 데이터 및/또는 오디오 신호를 수신하는 컨텐츠 수신부(140)와, 영상을 표시하는 영상 표시부(150)와, 음향을 출력하는 음향 출력부(160)와, 서비스 장치(200)와 통신하는 통신부(170)와, 영상 표시부(150)의 온도를 측정하는 온도 센서(181)와, 디스플레이 장치(100)의 외부 조도를 측정하는 조도 센서(182)와, 컨텐츠 수신부(140)에 의하여 수신된 영상 데이터 및/또는 오디오 신호를 처리하고 디스플레이 장치(100)의 동작을 제어하는 제어부(190)를 포함한다.
사용자 입력부(130)는 사용자 입력을 획득하는 입력 버튼(131)을 포함할 수 있다. 예를 들어, 사용자 입력부(130)는 디스플레이 장치(100)를 턴 온 또는 턴 오프시키기 위한 전원 버튼, 디스플레이 장치(100)가 출력하는 음향의 볼륨을 조절하기 위한 음향 조절 버튼, 컨텐츠 소스를 선택하기 위한 소스 선택 버튼 등을 포함할 수 있다.
입력 버튼(131)은 각각 사용자 입력을 획득하고 사용자 입력에 대응하는 전기적 신호(전압 또는 전류)를 제어부(190)로 출력할 수 있으며, 푸시 스위치, 터치 스위치, 다이얼, 슬라이드 스위치, 토글 스위치 등 다양한 입력 수단에 의하여 구현될 수 있다.
사용자 입력부(130)는 또한 리모트 컨트롤러(130a)의 원격 제어 신호를 수신하는 신호 수신기(132)를 포함한다. 사용자 입력을 획득하는 리모트 컨트롤러(130a)는 디스플레이 장치(100)와 분리되어 마련될 수 있으며, 사용자 입력을 획득하고, 사용자 입력에 대응하는 무선 신호를 디스플레이 장치(100)로 전송할 수 있다. 신호 수신기(132)는 리모트 컨트롤러(130a)로부터 무선 신호를 수신하고, 사용자 입력에 대응하는 전기적 신호(전압 또는 전류)를 제어부(190)로 출력할 수 있다.
컨텐츠 수신부(140)는 컨텐츠 소스들로부터 영상 데이터 및/또는 오디오 신호를 포함하는 컨텐츠를 수신하는 수신 단자(141) 및 튜너(142)를 포함할 수 있다.
수신 단자(141)는 케이블을 통하여 컨텐츠 소스들로부터 영상 데이터와 오디오 신호를 수신할 수 있다. 예를 들어, 수신 단자(141)는 컴포넌트(component, YPbPr/RGB) 단자, 컴포지트 (composite video blanking and sync, CVBS) 단자, 오디오 단자, 고화질 멀티미디어 인터페이스 (High Definition Multimedia Interface, HDMI) 단자, 범용 직렬 버스(Universal Serial Bus, USB) 단자 등을 포함할 수 있다.
튜너(142)는 방송 수신 안테나 또는 유선 케이블로부터 방송 신호를 수신하고, 방송 신호 중에 사용자에 의하여 선택된 채널의 방송 신호를 추출할 수 있다. 예를 들어, 튜너(142)는 방송 수신 안테나 또는 유선 케이블을 통하여 수신된 복수의 방송 신호 중에 사용자에 의하여 선택된 채널에 해당하는 주파수를 가지는 방송 신호를 통과시키고, 다른 주파수를 가지는 방송 신호를 차단할 수 있다.
컨텐츠 수신부(140)는 수신 단자(141) 및/또는 튜너(142)를 통하여 컨텐츠 소스들로부터 영상 데이터와 오디오 신호를 수신할 수 있으며, 영상 데이터 및/또는 오디오 신호를 제어부(190)로 출력할 수 있다.
영상 표시부(150)는 영상을 시각적으로 표시하기 위한 백 라이트 유닛(110)및 액정 패널(120)과, 백 라이트 유닛(110)을 구동하는 백 라이트 드라이버(151)와, 액정 패널(120)을 구동하는 액정 패널 드라이버(152)를 포함한다.
백 라이트 드라이버(151)는 제어부(190)가 수행하는 FRC (Frame Rate Conversion)을 수행한 후, 광원(111)을 제어한다. 잔상 발생을 억제하기 위해서 제어부(190)는 수신되는 영상 데이터에 포함된 복수의 프레임 중 잔상이 발생할 가능성이 높은 프레임 구간을 판단한다. 제어부(190)는 보상 프레임을 생성하고, 복수의 프레임에 생성된 보상 프레임을 삽입한다. 이와 함께 제어부(190)는 삽입된 보상 프레임에 맞춰 백 라이트 드라이버(151)를 제어하고, 백 라이트 드라이버(151)는 광원 제어 신호에 맞춰 광원(111)을 오프시킨다.
백 라이트 드라이버(151)는 FRC에 의해서 변환된 광원 제어 신호에 따라 각 영역 별로 백 라이트 유닛(110)의 밝기를 다르게 하거나 광원(111)을 오프시키는 로컬 디밍(local dimming)을 수행할 수 있다. 구체적으로, 백 라이트 드라이버(151)는 백 라이트 유닛(110)이 영역에 따라 서로 다른 밝기의 광을 방출하도록 백 라이트 유닛(110)의 발광 모듈(111)에 구동 전류를 공급할 수 있다.
백 라이트 드라이버(151)는 제어부(190)로부터 광원 제어 신호를 획득하고, 광원 제어 신호에 기초하여 구동 전류(또는 구동 전압)을 백 라이트 유닛(110)에 공급할 수 있다.
백 라이트 드라이버(151)는 구동 전류 이득에 의존하여 백 라이트 유닛(110)에 공급하는 구동 전류를 증폭할 수 있다.
액정 패널(120) 및 백 라이트 유닛(110)은 앞서 도 3 및 도 4과 함께 설명된 액정 패널 및 백 라이트 유닛과 동일할 수 있다.
액정 패널 드라이버(152)는 제어부(190)로부터 영상 데이터를 수신하고, 영상 데이터에 의존하여 광을 투과시키거나 차단하도록 액정 패널(120)에 포함된 복수의 픽셀들(P)을 제어할 수 있다.
액정 패널 드라이버(152)는 도 2와 함께 설명된 디스플레이 드라이버 IC (104)를 포함할 수 있다.
액정 패널(120)의 복수의 픽셀들(P)은 복수의 행(row)과 복수의 열(column)로 배치될 수 있으며, 액정 패널 드라이버(152)는 액정 패널(120)의 복수의 행 중 어느 하나에 포함된 픽셀들을 활성화하는 게이트 드라이버와 게이트 드라이버에 의하여 활성화된 픽셀들에 영상 데이터를 전송하는 소스 드라이버를 포함할 수 있다.
소스 드라이버는 제1 행에 포함된 픽셀들, 제2 행에 포함된 픽셀들, 제3 행에 포함된 픽셀들 및 제N 행에 포함된 픽셀들에 순서대로 영상 데이터를 전송할 수 있다. 영상 데이터는 복수의 픽셀(P) 각각에 대한 색상 정보와 밝기 정보를 포함할 수 있다.
소스 드라이버는 영상 데이터를 아날로그 전압 신호로 변환하고, 아날로그 전압 신호를 복수의 픽셀(P) 각각에 공급될 수 있다. 이때, 아날로그 전압 신호의 전압 값은 전압에 따른 액정 패널의 광 투과율에 의존할 수 있다. 구체적으로, 소스 드라이버는 영상 데이터가 나타내는 밝기 정보에 대응하는 전압 값을 가지는 아날로그 전압 신호를 복수의 픽셀(P)에 전달할 수 있다.
음향 출력부(160)는 음향을 증폭하는 음향 앰프(161)와, 증폭된 음향을 청각적으로 출력하는 스피커(162)를 포함한다. 스피커(162)는 음향 앰프(161)에 의하여 증폭된 아날로그 음향 신호를 음향(음파)으로 변환할 수 있다. 예를 들어, 스피커(162)는 전기적 음향 신호에 따라 진동하는 박막을 포함할 수 있으며, 박막의 진동에 의하여 음파가 생성될 수 있다.
통신부(170)는 외부 장치(예를 들어, 서비스 장치)와 유선으로 통신하는 유선 통신 모듈(171)과 외부 장치와 무선으로 통신하는 무선 통신 모듈(172)을 포함한다.
유선 통신 모듈(171)은 디스플레이 장치(100)로부터 인터넷 서비스 제공자의 게이트웨이까지 연결된 케이블을 통하여 게이트웨이에 접속할 수 있다. 예를 들어, 유선 통신 모듈(171)은 이더넷을 통하여 게이트웨이와 통신할 수 있다. 유선 통신 모듈(171)은 게이트웨이를 거쳐 통신망 상의 서비스 장치(200)와 데이터를 주고 받을 수 있다.
무선 통신 모듈(172)은 인터넷 서비스 제공자의 게이트웨이와 연결된 접속 중계기(Access Point, AP) (또는 사용자의 게이트웨이)와 무선으로 통신할 수 있다. 예를 들어, 무선 통신 모듈(172)은 와이파이 또는 블루투스 또는 지그비를 통하여 접속 중계기와 통신할 수 있다. 무선 통신 모듈(172)은 접속 중계기와 게이트웨이를 거쳐 통신망 상의 서비스 장치(200)와 데이터를 주고 받을 수 있다.
이처럼, 통신부(170)는 제어부(190)의 제어 신호에 응답하여 서비스 장치(200)와 데이터를 주고 받을 수 있다. 통신부(170)는 외부 장치로부터 수신된 통신 데이터를 제어부(190)로 전달하고, 제어부(190)로부터 획득된 통신 데이터를 외부 장치로 전송할 수 있다.
온도 센서(181)는 백 라이트 유닛(110)의 온도를 측정하고, 백 라이트 유닛(110)의 온도에 대응하는 전기적 신호(전압 또는 전류)를 제어부(190)로 출력할 수 있다. 온도 센서(181)는 온도에 따라 전기적 저항 값이 변환하는 서미스터(thermistor)를 포함할 수 있다.
조도 센서(182)는 디스플레이 장치(100)의 외부 조도를 측정하고, 외부 조도에 대응하는 전기적 신호(전압 또는 전류)를 제어부(190)로 출력할 수 있다. 조도 센서(182)는 입사되는 광량에 따라 전류 또는 전압을 생성하는 포토 다이오드(photodiode)를 포함할 수 있다.
제어부(190)는 컨텐츠 수신부(140)를 통하여 수신된 컨텐츠를 처리하고 영상 데이터 및 음향 데이터를 생성하는 이미지 프로세서(191)와, 컨텐츠를 처리하기 위한 프로그램 및 데이터를 기억 및/또는 저장하는 메모리(192)와, 사용자 입력부(130)에 의하여 수신된 사용자 입력에 응답하여 디스플레이 장치(100)의 동작을 제어하는 마이크로 컨트롤러(193)를 포함한다.
이미지 프로세서(191)는 컨텐츠 수신부(140)를 통하여 수신된 영상 데이터를 디코딩하여 영상 데이터를 생성하고, 컨텐츠 수신부(140)를 통하여 수신된 오디오 신호를 디코딩하고 음향 데이터를 생성할 수 있다. 영상 데이터와 음향 데이터는 각각 영상 표시부(150)와 음향 출력부(160)로 출력될 수 있다.
이미지 프로세서(191)는 엔코딩된 영상 데이터를 프레임 단위로 메모리(192)에 저장한다. 여기서 메모리(192)는 버퍼(buffer)일 수도 있다.
이미지 프로세서(191)는 백 라이트 유닛(110)에서 설명한 보상 프레임을 생성하고, 생성된 보상 프레임을 저장된 영상 데이터에 삽입한다. 구체적으로 이미지 프로세서(191)는 마이크로 컨트롤러(193)에서 분석한 잔상 발생 여부에 기초하여 보상 프레임을 생성한다. 생성되는 보상 프레임의 개수 및 종류는 마이크로 컨트롤러(193)에 의해서 결정된다.
이미지 프로세서(191)는 잔상이 발생할 위험이 있다고 판단되는 복수의 프레임 중 미리 설정된 개수만큼의 프레임을 보상 프레임으로 치환한다.
이미지 프로세서(191)는 생성된 보상 프레임이 삽입된 영상 데이터에 포함된 밝기, 명암, 선명도, 색 농도, 색상의 다양한 영상 파라미터를 조절한다. 예를 들어 영상 파라미터는 영상의 밝고 어두운 정도를 나타내는 밝기와, 밝은 부분의 밝기와 어두운 부분의 밝기 사이의 비율을 나타내는 명암(또는 대비, 콘트라스트)와, 영상이 선명한 정도를 나타내는 선명도와, 영상의 색상이 진한 정도(또는 연한 정도)를 나타내는 색 농도와, 청색과 녹색과 적색 사이의 균형을 나타내는 색상을 포함할 수 있다. 나아가, 영상 파라미터는 영상 데이터에 의한 밝기와 디스플레이 장치(100)의 밝기 사이의 비선형적 관계를 나타내는 감마, 색상을 표현할 수 있는 범위를 나타내는 색 영역, 색상이 선명한 정도를 나타내는 채도 등을 더 포함할 수 있다.
영상 파라미터는 밝기, 명암, 선명도, 색 농도, 색상 등 사용자가 조절 가능한 파라미터에 한정되지 아니한다. 영상 파라미터는 제조사의 애프터 서비스 직원 또는 디스플레이 장치의 설계자만이 조절 가능한 히든 파라미터를 포함할 수 있다. 히든 파라미터는 사용자에게 공개되지 아니하며, 인증 절차를 통한 팩토리 모드(factory mode)에서 조절 가능하다. 예를 들어, 히든 파라미터는 지역 설정, 튜너 설정, 국가 설정,타겟 색 영역, 신호 포멧, 서비스 서버 주소, 인코더/디코더 옵션, 커넥터 옵션, 통신 옵션 등을 포함할 수 있다.
영상 파라미터는 디스플레이 장치(100)의 설계자에 의하여 사전에 정해질 수 있으며, 또한 사용자에 의하여 조정될 수 있다.
메모리(192)는 컨텐츠에 포함된 영상 데이터를 처리하기 위한 프로그램 및/데이터를 저장하고, 이미지 프로세서(191)가 영상 데이터를 처리하는 중에 발생하는 임시 데이터를 기억할 수 있다.
메모리(192)는 임시적으로 저장된 영상 데이터의 복수 개의 프레임에서 생성될 수 있는 보상 프레임을 기억할 수 있다. 보상 프레임은 영상 데이터의 프레임의 영상에 기초하여 셀 온(Cell On) 영상, 셀 오프(Cell Off) 영상, 셀 반전 영상, 보색 전환 영상 또는 그레이 영상 등 다양한 예로 생성될 수 있다.
메모리(192)는 이미지 프로세서(191)가 영상 데이터를 처리하기 위한 영상 파라미터를 저장할 수 있다. 예를 들어, 메모리(192)는 사전에 정해진 또는 사용자에 의하여 설정된 밝기, 명암, 선명도, 색 농도, 색상, 감마, 색 영역 및 채도 등을 저장할 수 있다.
메모리(192)는 백 라이트 드라이버(151)를 제어하기 위한 구동 전류 이득을 저장할 수 있다.
메모리(192)는 데이터를 장기간 저장하기 위한 롬(Read Only Memory), 플래시 메모리 등의 비휘발성 메모리와, 데이터를 일시적으로 기억하기 위한 S-램(Static Random Access Memory, S-RAM), D-램(Dynamic Random Access Memory) 등의 휘발성 메모리를 포함할 수 있다.
마이크로 컨트롤러(193)는 사용자 입력부(130)를 통하여 입력된 사용자 입력에 응답하여 디스플레이 장치(100)를 제어할 수 있다.
예를 들어, 마이크로 컨트롤러(193)는 채널 변경을 위한 사용자 입력에 응답하여 사용자 입력에 의하여 선택된 채널의 방송 신호를 추출하도록 튜너(142)를 제어할 수 있다. 마이크로 컨트롤러(193)는 영상 파라미터를 변경하기 위한 사용자 입력에 응답하여 메모리(192)에 저장된 밝기, 명암, 선명도, 색 농도, 색상, 감마, 색 영역 및 채도 등을 변경할 수 있다. 또한, 마이크로 컨트롤러(193)는 구동 파라미터를 변경하기 위한 사용자 입력에 응답하여 메모리(192)에 저장된 구동 전류 이득을 변경할 수 있다.
마이크로 컨트롤러(193)는 다양한 영상 파라미터와 조도 센서(182) 등이 수집한 데이터에 기초하여 각각의 프레임에 따른 영상을 분석한다. 구체적으로 마이크로 컨트롤러(193)는 엔코딩된 영상 데이터에 포함된 복수 개의 프레임에서 잔상이 발생할지 여부를 판단한다. 예를 들어 마이크로 컨트롤러(193)는 하나의 프레임에서 표시되는 전체 영상이 미리 설정된 개수 이상으로 동일하게 반복(정지 영상)되는 경우, 잔상이 발생할 가능성이 높다고 판단할 수 있다. 또한, 마이크로 컨트롤러(193)는 미리 설정된 개수 이상이 되는 복수 개의 프레임에서 영상의 일 영역에 동일한 영상이 계속적으로 표시되는 경우, 잔상이 발생할 가능성이 높다고 판단할 수 있다.
마이크로 컨트롤러(193)는 잔상이 발생할 가능성이 높다고 판단되면, 이미지 프로세서(191)를 통해 보상 프레임을 생성하고, 이미지 프로세서(191)를 통해 분석된 프레임 구간에 생성된 보상 프레임을 삽입할 수 있다.
마이크로 컨트롤러(193)는 보상 프레임이 삽입된 프레임 구간을 동기시켜 백 라이트 유닛(110)을 오프시킨다. 이에 관한 구체적인 설명은 도 7 및 도 8에서 후술한다.
예를 들어 전체 영상이 정지 영상으로 분석되면, 마이크로 컨트롤러(193)는 보상 프레임이 삽입된 프레임 구간에 백 라이트 유닛(110) 전체를 오프시킬 수 있다. 다른 예로 영상 중 일부 영역에만 잔상이 발생할 가능성이 있어, 보상 프레임이 삽입된 경우, 마이크로 컨트롤러(193)는 복수 개의 광원(111) 중 그 영역에 대응하는 부분의 광원만을 오프시킬 수도 있다.
마이크로 컨트롤러(193)는 보상 프레임이 삽입된 프레임 구간에 기초하여 백 라이트 유닛(110)을 제어하기 위한 전류의 크기를 조절할 수 있다. 구체적으로 보상 프레임이 삽입된 프레임 구간에서 보상 프레임이 표시되는 구간은 광원(111)이 오프된다. 이 경우, 원본 영상 데이터에서 요구하는 밝기는 저하될 수 있다. 마이크로 컨트롤러(193)는 저하되는 밝기를 조절하기 위해서 프레임 구간 중 보상 프레임이 삽입되지 않는 구간에 밝기를 증가시킨다.
마이크로 컨트롤러(193)는 백 라이트 유닛(110)의 제어하는데 조도 센서(182)가 측정한 결과 또는 사용자 입력부(130)를 통하여 수신된 사용자 입력을 사용할 수 있다. 예를 들어 마이크로 컨트롤러(193)는 조도 센서(183)에 의해서 주변 밝기가 어두운 것으로 인식한 경우, 보상 프레임이 삽입된 프레임 구간에서 제어하는 전류의 크기를 높게 제어할 수 있다. 또한, 마이크로 컨트롤러(193)는 사용자 입력을 통해서 백 라이트 유닛(110)의 광원 온 시간을 더 늘려 밝기를 더 높일 수도 있다.
마이크로 컨트롤러(193)는 사용자 입력을 통해서 후술하는 보상 프레임의 삽입 간격이나 삽입 여부를 결정할 수도 있다.
한편, 마이크로 컨트롤러(193)는 이미지 프로세서(191)와 별도의 칩으로 구성되거나, 이미지 프로세서(191)와 일체의 칩으로 구성될 수 있다.
디스플레이 장치(100)는 전술한 구성 이외에도 동작에 필요한 다양한 구성을 포함할 수 있으며, 필요에 의해서 각 구성이 분리되거나 생략될 수도 있다.
도 6은 개시된 실시예에 따른 디스플레이 장치의 동작에 관한 순서도이다.
도 6을 참조하면, 디스플레이 장치(100)는 외부로부터 영상 신호를 수신하고(300), 영상 신호를 엔코딩한다(310).
여기서 영상 신호는 HDML (High Definition Multimedia Interface) 케이블, DP (Display Port) 케이블 등 유선 케이블을 통해서 수신될 수 있다. 또한, 영상 신호는 무선 통신망(NT)을 통해서 디스플레이 장치(100)로 전달될 수 있다.
디스플레이 장치(100)는 엔코딩된 영상 신호를 프레임 단위로 저장한다(320).
도 5에서 전술한 바와 같이, 엔코딩된 영상 신호는 복수 개의 프레임 단위로 메모리(192)에 저장된다.
디스플레이 장치(100)는 복수의 프레임에 기초하여 잔상의 발생 여부를 판단한다(330).
영상이 계속적으로 픽셀 값이 변화하는 동영상인 경우, 잔상의 발생 위험이 적을 수 있다. 그러나 수초 또는 수분의 시간 동안 표시될 전체 영상이 특정 동작이 없는 정지 영상이거나, 화면의 특정 영역의 영상이 변화가 없는 경우, 잔상이 발생할 가능성이 높다.
디스플레이 장치(100)는 복수 개의 프레임을 각각 분석하고, 미리 설정된 개수 이상이 되는 프레임들이 서로 동일한 영상이거나, 또는 일 영역에 동일한 이미지를 포함하면, 디스플레이 장치(100)는 수신된 영상 신호가 잔상이 발생할 가능성이 큰 것으로 판단한다.
디스플레이 장치(100)는 보상 프레임을 생성한다(340).
잔상이 발생할 가능성이 있는 것으로 판단되면, 디스플레이 장치(100)는 판단된 프레임에 대응하는 보상 프레임을 생성한다. 일 예로, 보상 프레임은 정지 영상에 대해서 전체 영상이 정지 영상의 반전 영상, 보색 전환 영상 또는 그레이 영상으로 생성될 수 있다. 또한, 보상 프레임은 영상 전체가 화이트인 셀 온 영상, 영상 전체가 셀 오프 영상일 수도 있다.
디스플레이 장치(100)는 조도 및 사용자 입력에 기초하여 생성된 보상 프레임의 삽입 구간을 결정한다(350).
생성된 보상 프레임은 판단된 프레임 구간에서 미리 설정된 간격, 즉 삽입 간격을 두고 영상의 프레임과 치환될 수 있다. 또한, 디스플레이 장치(100)는 보상 프레임이 삽입된 프레임 구간에 동기시켜, 백 라이트 유닛(110)을 오프시킨다.
디스플레이 장치(100)는 보상 프레임이 삽입될 프레임 구간 전체의 밝기 제어를 수행한다. 이를 위해서 디스플레이 장치(100)는 조도 센서(182) 및 온도 센서(181)가 검출한 결과 또는 사용자 입력부(130)가 수신한 밝기에 따라 보상 프레임이 삽입될 구간에서 동작할 밝기의 크기를 결정한다.
디스플레이 장치(100)는 생성된 보상 프레임을 삽입하거나 또는 보상 프레임을 저장된 프레임과 치환한다(360).
생성된 보상 프레임이 삽입될 프레임 구간은 정지 영상이 표시되는 프레임 구간이다. 따라서 디스플레이 장치(100)는 결정된 삽입 간격을 통해서 보상 프레임과 프레임을 치환한다. 그러나 반드시 이에 제한되는 것은 아니며, 디스플레이 장치(100)는 치환이 아니라 프레임 구간에 생성된 보상 프레임을 추가적으로 삽입할 수도 있다.
디스플레이 장치(100)는 삽입된 보상 프레임을 포함한 영상 데이터에 대해 영상 처리를 수행한다(370).
영상 처리는 밝기, 명암, 선명도, 색 농도, 색상의 다양한 영상 파라미터를 조절함으로써 수행될 수 있다.
디스플레이 장치(100)는 FRC (Frame Rate Conversion)에 기초하여 광원 제어 신호를 생성하고, 광원 제어 신호에 기초하여 백 라이트 유닛(110)을 제어한다.
디스플레이 장치(100)는 삽입된 보상 프레임이 포함된 프레임 레이트(Frame rate)에 맞춰 영상을 변환하고, 각각의 프레임의 밝기에 따라 백 라이트 유닛(110)을 제어한다. 전술한 바와 같이, 제어부(190)는 프레임마다 결정된 밝기에 따라 백 라이트 유닛(110)에 광원 제어 신호를 전달한다. 광원 제어는 아날로그 LED(Light Emitting Diode) 전류 제어 또는 PWM LED 전류 제어를 포함할 수 있다.
디스플레이 장치(100)는 영상의 일 영역에서 잔상이 발생할 가능성이 있다고 판단되면, 로컬 디밍 제어를 통해서 백 라이트 유닛(110)을 제어할 수 있다.
디스플레이 장치(100)는 신호 변환에 기초하여 액정 패널(120)을 제어한다.
디스플레이 장치(100)는 보상 프레임 및 영상의 프레임에서 분석된 결과에 따라 백 라이트 유닛(110)이 조사하는 광의 색상을 변경시키거나, 광의 투과를 차단시킴으로써 잔상이 없는 영상을 출력한다. 디스플레이 장치(100)가 액정 패널을 제어하는 방법은 일반적인 패널 제어와 동일하다.
도 7 및 도 8은 보상 프레임을 삽입하는 디스플레이 장치의 동작을 설명하기 위한 도면이다.
도 7 을 참조하면, 디스플레이 장치(100)는 영상 신호를 엔코딩한 후, 복수 개의 프레임으로 메모리(192), 일 예로 프레임 버퍼에 저장한다. 프레임 버퍼에 저장된 복수 개의 프레임은 순차적으로 저장된다.
디스플레이 장치(100)는 저장된 복수 개의 프레임을 분석한 후, 영상 전체가 잔상 위험이 없다고 판단할 수 있다.
디스플레이 장치(100)는 잔상 위험이 없다고 판단되면, 사용자의 입력이나 수신된 영상 신호에 기초하여 백 라이트 유닛(110)의 제어를 제어한다. 구체적으로 첫 번째 프레임 구간, 즉 첫 번째 Refresh rate는 제1 프레임부터 제N 프레임을 포함할 수 있으며, 제어부(190)는 첫 번째 프레임 구간에서 백 라이트 유닛(110)의 밝기를 10으로 제어하고, 두 번째 프레임 구간(제1 프레임 내지 제3 프레임)은 밝기를 8로 제어할 수 있다. 여기서 첫 번째 프레임 구간 및 두 번째 프레임 구간의 밝기가 상이한 이유는 사용자 입력부(130)가 수신한 사용자의 밝기 조절에 따라 변경되기 때문이다.
만약 디스플레이 장치(100)가 백 라이트 유닛(110)을 아날로그 전류 제어 방법으로 제어하면, 디스플레이 장치(100)는 두 번째 그래프와 같이 첫 번째 프레임 구간에서 인가하는 전류의 크기보다 두 번째 프레임 구간에서 인가하는 전류의 크기를 낮게 제어한다. 이를 통해서 디스플레이 장치는 두 번째 프레임에서 밝기를 조절한다.
만약 디스플레이 장치(100)가 백 라이트 유닛(110)을 PWM (Pulse Width Modulation) 전류 제어 방법으로 제어하면, 디스플레이 장치(100)는 세 번째 그래프와 같이 첫 번째 프레임 구간에서 Duty rate를 100%으로 설정할 수 있다. 두 번째 프레임 구간에서 디스플레이 장치(100)는 사용자의 입력에 따라 Duty rate를 80%으로 설정할 수 있다.
도 8을 참조하면, 디스플레이 장치(100)는 저장된 복수 개의 프레임을 분석한 후, 영상이 정지 영상 또는 화면의 일 영역에 변화가 없어 잔상이 발생할 가능성이 높은 것으로 판단할 수 있다.
디스플레이 장치(100)는 잔상이 발생할 가능성이 있다고 판단된 제1 프레임 구간 및 제2 프레임 구간에 보상 프레임(Recovery)을 삽입할 수 있다.
디스플레이 장치(100)는 첫 번째 프레임 구간에서 삽입할 보상 프레임의 간격, 즉 삽입 간격을 결정할 수 있다. 도 8에서는 설명의 편의를 위해서 2개의 프레임 마다 보상 프레임이 삽입되는 것으로 도시되었지만, 반드시 이에 제한되는 것은 아니다.
디스플레이 장치(100)는 프레임 구간에서 삽입되는 보상 프레임의 개수를 제한할 수 있다. 예를 들어 디스플레이 장치(100)는 보상 프레임을 프레임 구간의 10%로 제한할 수 있으며, 이러한 삽입 한도는 보상 프레임의 삽입으로 인한 화면 떨림을 방지하기 위함이다. 그러나 삽입 간격이 반드시 미리 설정된 것은 아니며, 서비스 장치(200) 및 사용자 입력에 의해서 변경될 수 있다.
디스플레이 장치(100)는 보상 프레임을 삽입한 구간에 동기시켜, 백 라이트 유닛(110)의 광원(111)을 오프시킨다.
만약 디스플레이 장치(100)가 백 라이트 유닛(110)을 아날로그 전류 제어 방법으로 제어하면, 디스플레이 장치(100)는 도 7과 비교하여 높은 전류(150%, 120%)에 기초하여 백 라이트 유닛(110)을 제어한다. 전술한 바와 같이 보상 프레임이 삽입되면, 디스플레이 장치(100)는 삽입된 보상 프레임이 표시되는 구간에서 광원(111)을 오프시킨다.
만약 동일한 전류 제어 방법을 사용하면, 프레임 구간 전체에 대한 밝기는 약해질 것이다. 따라서 디스플레이 장치(100)는 보상 프레임이 삽입된 구간에서 광원을 오프시키는 대신, 프레임 구간의 나머지 프레임 동작에서 전류의 크기를 증가시킨다.
만약 디스플레이 장치(100)가 백 라이트 유닛(110)을 PWM 전류 제어 방법으로 제어하면, 디스플레이 장치(100)는 도 7과 비교하여 두 번째 프레임 구간의 Duty rate를 100%로 조정하면서, 전류를 120%가 되도록 조절함으로써 밝기 저하를 방지할 수 있다.
한편, 백 라이트 유닛(110)의 밝기를 조절하는 실시예는 반드시 전술한 방법에만 제한되는 것은 아니며, 광원(111)이 보상 프레임에 동기되어 오프되면 충분하다.
도 9는 보상 프레임의 다양한 실시예를 설명하기 위한 도면이다.
디스플레이 장치(100)는 메모리(192)에 저장된 복수 개의 프레임을 분석한 후, 영상(I)의 상단 영역에 A라는 문자가 고정되어 표시되는 영상으로 판단할 수 있다. 디스플레이 장치(100)는 A라는 문자가 표시되는 영역에 잔상이 발생할 것으로 판단하고, A가 고정적으로 표시되는 프레임 구간에 보상 프레임을 삽입할 수 있다.
보상 프레임은 셀 온(Cell On) 영상, 셀 오프(Cell Off) 영상, 셀 반전 영상, 보색 전환 영상 또는 그레이 영상 중 적어도 하나로 생성될 수 있다. 도 9를 참조하면, 셀 온 영상(I2)은 일 영역(I1)이 화이트로 표시되는 영상이다. 셀 오프 영상(I3)은 일 영역(I1)이 블랙으로 표시되는 영상이다. 보색 전환 영상(I4)은 일 영역(I1)이 문자 A를 표시하는 색상의 보색이 포함된 영상이다. 그레이 영상(I5)은 일 영역(I1)의 색상이 회색으로 표시되는 영상이다. 보상 프레임은 이 외에도 다양하게 생성될 수 있으며, 서비스 장치(200) 및 사용자의 입력에 의해서 변경될 수 있다.
이를 통해서 디스플레이 장치(100)는 잔상의 위험이 있는 영상을 수정하고, 수정된 영상에 맞게 광원을 제어함으로써, 원본 영상을 재생하면서 동시에 잔상의 발생을 억제할 수 있다. 또한, 디스플레이 장치(100)는 종래에 비해 장시간 연속적으로 사용되어야 하는 환경에서도 잔상의 발생을 억제할 수 있다.

Claims (15)

  1. 복수 개의 프레임으로 구성된 영상을 표시하는 액정 패널;
    복수 개의 발광 다이오드를 포함하는 백 라이트 유닛; 및
    상기 복수 개의 프레임에 기초하여 잔상의 발생 여부를 판단하고, 상기 판단 결과에 기초하여 수신된 영상의 프레임 사이에 보상 프레임을 생성하고, 생성된 보상 프레임에 기초하여 상기 백 라이트 유닛 및 상기 액정 패널을 제어하는 제어부;를 포함하는 디스플레이 장치.
  2. 제 1항에 있어서,
    상기 제어부는,
    미리 설정된 개수 이상이 되는 상기 프레임의 전체 영상 또는 미리 설정된 개수 이상이 되는 상기 프레임의 영역에 표시되는 동일한 영상에 기초하여 상기 잔상의 발생 여부를 판단하는 디스플레이 장치.
  3. 제 2항에 있어서,
    상기 제어부는,
    상기 복수 개의 프레임에 표시되는 영상에 기초하여 셀 온 영상, 셀 오프 영상, 셀 반전 영상, 보색 전환 영상 또는 그레이 영상 중 적어도 하나를 상기 보상 프레임으로 생성하는 디스플레이 장치.
  4. 제 1항에 있어서,
    상기 제어부는,
    상기 생성된 보상 프레임에 기초하여 상기 백 라이트 유닛의 오프시키는 디스플레이 장치.
  5. 제 4항에 있어서,
    상기 제어부는,
    상기 생성된 보상 프레임과 관련된 영상의 영역에 기초하여 상기 오프될 복수 개의 발광 다이오드를 결정하는 디스플레이 장치.
  6. 제 4항에 있어서,
    상기 제어부는,
    상기 생성된 보상 프레임이 삽입된 프레임 구간에 기초하여 상기 백 라이트 유닛의 전류를 제어하는 디스플레이 장치.
  7. 제 1항에 있어서,
    상기 제어부는,
    미리 설정된 개수에 기초하여 상기 생성될 보상 프레임의 개수를 결정하는 디스플레이 장치.
  8. 제 1항에 있어서,
    영상을 프레임 단위로 저장하는 메모리;를 포함하고,
    상기 제어부는,
    상기 저장된 프레임 중 미리 설정된 프레임을 상기 보상 프레임으로 치환하는 디스플레이 장치.
  9. 제 1항에 있어서,
    외부 조도를 측정하는 조도 센서;를 더 포함하고,
    상기 제어부는,
    상기 측정된 외부 조도에 기초하여 상기 보상 프레임의 삽입 간격을 결정하는 디스플레이 장치.
  10. 제 1항에 있어서,
    사용자의 입력을 수신하는 사용자 입력부;를 더 포함하고,
    상기 제어부는,
    상기 사용자의 입력에 기초하여 상기 보상 프레임의 삽입 간격을 결정하는 디스플레이 장치.
  11. 제 1항에 있어서,
    상기 제어부는,
    생성된 보상 프레임을 포함하는 복수 개의 프레임에 기초하여 FRC (Frame Rate Conversion)를 수행하는 디스플레이 장치.
  12. 제 1항에 있어서,
    상기 제어부는,
    아날로그 전류 제어 또는 PWM 전류 제어에 기초하여 상기 백 라이트 유닛을 제어하는 디스플레이 장치.
  13. 복수 개의 발광 다이오드을 광원으로 포함하는 백 라이트 유닛 및 액정 패널을 포함하는 디스플레이 장치의 제어방법에 있어서,
    복수 개의 프레임으로 구성된 영상을 수신하고;
    상기 복수 개의 프레임에 기초하여 잔상의 발생 여부를 판단하고;
    상기 판단 결과에 기초하여 수신된 영상의 프레임 사이에 보상 프레임을 생성하고; 및
    생성된 보상 프레임에 기초하여 상기 백 라이트 유닛 및 상기 액정 패널을 제어하는 것;을 포함하는 디스플레이 장치의 제어방법.
  14. 제 13항에 있어서,
    상기 판단하는 것은,
    미리 설정된 개수 이상이 되는 상기 프레임의 전체 영상 또는 미리 설정된 개수 이상이 되는 상기 프레임의 영역에 표시되는 동일한 영상에 기초하여 상기 잔상의 발생 여부를 판단하는 것;을 포함하는 디스플레이 장치의 제어방법.
  15. 제 14항에 있어서,
    상기 생성하는 것은,
    상기 복수 개의 프레임에 표시되는 영상에 기초하여 셀 온 영상, 셀 오프 영상, 셀 반전 영상, 보색 전환 영상 또는 그레이 영상 중 적어도 하나를 상기 보상 프레임으로 생성하는 것;을 포함하는 디스플레이 장치의 제어방법.
PCT/KR2020/010082 2019-09-06 2020-07-30 디스플레이 장치 및 그 제어방법 WO2021045393A1 (ko)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020190110932A KR20210029549A (ko) 2019-09-06 2019-09-06 디스플레이 장치 및 그 제어방법
KR10-2019-0110932 2019-09-06

Publications (1)

Publication Number Publication Date
WO2021045393A1 true WO2021045393A1 (ko) 2021-03-11

Family

ID=74852309

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
PCT/KR2020/010082 WO2021045393A1 (ko) 2019-09-06 2020-07-30 디스플레이 장치 및 그 제어방법

Country Status (2)

Country Link
KR (1) KR20210029549A (ko)
WO (1) WO2021045393A1 (ko)

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20150055966A (ko) * 2013-11-14 2015-05-22 삼성디스플레이 주식회사 표시 패널의 영상 보정 방법
KR20150105874A (ko) * 2014-03-10 2015-09-18 엘지디스플레이 주식회사 액정표시장치 및 이의 구동방법
KR20160015451A (ko) * 2014-07-30 2016-02-15 삼성디스플레이 주식회사 표시 패널의 구동 방법 및 이를 수행하기 위한 표시 장치
US20170098403A1 (en) * 2015-10-01 2017-04-06 Samsung Display Co., Ltd. Timing controller and driving method thereof
KR20170078435A (ko) * 2015-12-29 2017-07-07 엘지디스플레이 주식회사 잔상이 제거된 액정표시장치 및 그 구동방법

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20150055966A (ko) * 2013-11-14 2015-05-22 삼성디스플레이 주식회사 표시 패널의 영상 보정 방법
KR20150105874A (ko) * 2014-03-10 2015-09-18 엘지디스플레이 주식회사 액정표시장치 및 이의 구동방법
KR20160015451A (ko) * 2014-07-30 2016-02-15 삼성디스플레이 주식회사 표시 패널의 구동 방법 및 이를 수행하기 위한 표시 장치
US20170098403A1 (en) * 2015-10-01 2017-04-06 Samsung Display Co., Ltd. Timing controller and driving method thereof
KR20170078435A (ko) * 2015-12-29 2017-07-07 엘지디스플레이 주식회사 잔상이 제거된 액정표시장치 및 그 구동방법

Also Published As

Publication number Publication date
KR20210029549A (ko) 2021-03-16

Similar Documents

Publication Publication Date Title
WO2018124784A1 (en) Display apparatus and display method
WO2020085768A1 (en) Display apparatus and method for driving same
US11812092B2 (en) Display apparatus and control method thereof
WO2016195301A1 (en) Display system for enhancing visibility and methods thereof
WO2018084480A1 (en) Display device and displaying method
WO2021112564A1 (en) Display system, control method of the display system, and display apparatus
WO2021033796A1 (ko) 디스플레이 장치 및 그의 동작 방법
WO2020096408A1 (en) Backlight unit, display apparatus having the backlight unit and control method for the display apparatus
WO2022059870A1 (ko) 디스플레이 장치 및 그 광원 장치
WO2022092534A1 (ko) 디스플레이 장치 및 그의 로컬 디밍 제어 방법
WO2021235653A1 (ko) 그라데이션 필터를 산출하기 위한 알고리즘을 수정하는 방법 및 디스플레이 장치
WO2021054660A1 (en) Display apparatus and method for controlling the same
WO2021045393A1 (ko) 디스플레이 장치 및 그 제어방법
WO2019112218A1 (ko) 디스플레이 장치, 및 그 제어 방법
WO2022124571A1 (ko) 전자 장치 및 그 제어 방법
WO2021225257A1 (ko) 디스플레이 장치 및 그 제어방법
WO2021096028A1 (ko) 디스플레이 장치 및 그 제어방법
WO2019054640A1 (ko) 디스플레이 장치
WO2021080130A1 (ko) 디스플레이 장치 및 디스플레이 장치의 제어방법
WO2021060726A1 (en) Display apparatus and control method thereof
WO2021194266A1 (en) Electronic apparatus and control method thereof
WO2020130185A1 (ko) 유기 발광 다이오드 표시 장치
WO2021085672A1 (ko) 디스플레이 장치 및 이의 제어 방법
WO2023229159A1 (ko) 디스플레이 장치 및 그 제어방법
WO2023214686A1 (ko) 디스플레이 장치 및 그 제어 방법

Legal Events

Date Code Title Description
121 Ep: the epo has been informed by wipo that ep was designated in this application

Ref document number: 20859887

Country of ref document: EP

Kind code of ref document: A1

NENP Non-entry into the national phase

Ref country code: DE

122 Ep: pct application non-entry in european phase

Ref document number: 20859887

Country of ref document: EP

Kind code of ref document: A1