KR101006385B1

KR101006385B1 - 디스플레이장치 및 그 제어방법

Info

Publication number: KR101006385B1
Application number: KR1020050109754A
Authority: KR
Inventors: 정준호
Original assignee: 삼성전자주식회사
Priority date: 2005-11-16
Filing date: 2005-11-16
Publication date: 2011-01-11
Also published as: EP1788550B1; EP1788550A1; US20070109240A1; CN1967643A; CN100492478C; KR20070052111A

Abstract

본 발명은 디스플레이장치 및 그 제어방법에 관한 것이다. 본 발명에 따른 디스플레이장치는 복수의 블록으로 구획되는 디스플레이패널과; 상기 블록에 대응되며 적어도 하나의 광원소자를 갖는 복수의 광원유닛과; 상기 각 광원유닛을 개별 구동시키는 광원구동부와; 상기 디스플레이패널로 인가되는 영상데이터의 휘도레벨을 상기 각 블록 별로 연산하는 휘도레벨 연산부와; 상호 인접한 상기 블록 사이의 상기 휘도레벨의 차이를 연산하고, 상기 차이가 소정 범위 내가 되도록 상기 블록 별 상기 휘도레벨 중 적어도 하나를 조절하는 블록 휘도레벨 조절부와; 조절된 상기 휘도레벨에 기초하여 상기 광원유닛이 구동되도록 상기 광원구동부를 제어하는 제어부를 포함한다. 이에 의해, 인접한 각 블록 사이의 휘도레벨 차이를 조절하여 화질을 개선할 수 있다.

Description

디스플레이장치 및 그 제어방법{DISPLAY APPARATUS AND CONTROL METHOD THEREOF}

도 1은 본 발명에 따른 디스플레이장치의 분해 사시도이고,

도 2는 본 발명에 따른 디스플레이장치의 제어블럭도이고,

도 3은 본 발명에 따른 디스플레이장치의 제어흐름도이다.

* 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 *

1 : 디스플레이장치 20 : 디스플레이패널

30 : 광조절부재 40 : 광원부

45 : 광원소자 51 : 반사판

110 : 데이터처리부 111 : 휘도연산부

113 : 블록 휘도레벨 조절부 115 : 프레임 휘도레벨 조절부

130 : 제어부 150 : 광원구동부

본 발명은 디스플레이장치 및 그 제어방법에 관한 것으로서, 보다 상세하게는, 개별 구동하는 복수의 광원부를 갖는 디스플레이장치 및 그 제어방법에 관한 것이다.

최근들어, CRT를 대신하여 액정표시장치(LCD), 플라즈마 디스플레이 패널(PDP: plasma display panel)을 사용하는 디스플레이장치, 유기EL(OLED: organic light emitting diode)을 사용하는 디스플레이장치 등의 평판표시장치가 많이 개발 및 사용되고 있다.

일반적으로, 디스플레이장치는 광원으로 사용하는 선형의 램프를 포함하는 백라이트를 널리 사용하고 있다. 그런데, 선형의 램프를 포함하는 백라이트를 사용하는 종래의 디스플레이장치는 부분적으로 화면의 밝기를 조절할 수 없기 때문에 폭발장면이 있는 영상과 같이 부분적으로 휘도가 높은 영상신호가 입력될 때 고휘도의 생동감있는 영상을 구현하는데 어려움이 있다.

그런데, 근래들어 LED(Light Emitting Diod), PDP 등과 같이 개별 구동이 가능한 광원부가 개발되어, 디스플레이장치는 화면을 복수의 블록으로 구획하고 각각의 블록에 대응하는 광원부를 별도로 구동시킬 수 있다.

그런데, 이러한 종래의 디스플레이장치에서는 각 블록 사이의 휘도차이가 크거나, 영상신호의 각 프레임 별 휘도차이가 커서 각 블록 간의 단차가 발생하거나 화면이 깜빡이는 현상 등에 의해 화질이 떨어지는 문제점이 발생한다.

따라서, 본 발명의 목적은 인접한 각 블록 사이의 휘도레벨 차이와 각 프레임 별 휘도레벨 차이 중 적어도 하나를 조절하여 화질을 개선하는 디스플레이장치 및 그 제어방법을 제공하는 것이다.

상기 목적은, 본 발명에 따라, 복수의 블록으로 구획되는 디스플레이패널과 상기 블록에 대응되며 적어도 하나의 광원소자를 갖는 복수의 광원유닛을 갖는 디스플레이장치에 있어서, 상기 각 광원유닛을 개별 구동시키는 광원구동부와; 상기 디스플레이패널로 인가되는 영상데이터의 휘도레벨을 상기 각 블록 별로 연산하는 휘도레벨 연산부와; 상호 인접한 상기 블록 사이의 상기 휘도레벨의 차이를 연산하고, 상기 차이가 소정 범위 내가 되도록 상기 블록 별 상기 휘도레벨 중 적어도 하나를 조절하는 블록 휘도레벨 조절부와; 조절된 상기 휘도레벨에 기초하여 상기 광원유닛이 구동되도록 상기 광원구동부를 제어하는 제어부를 포함하는 것을 특징으로 하는 디스플레이장치에 의해 달성된다.

여기서, 상기 블록은 제1블록 및 상기 제1블록과 인접한 제2블록을 포함하고, 상기 블록 휘도레벨 조절부는 상기 제1블록에 대응되는 제1휘도레벨과 상기 제2블록에 대응되는 제2휘도레벨의 차이가 소정 범위를 벗어나는 경우, 제1휘도레벨과 제2휘도레벨 중 적어도 하나를 상기 차이 정도에 기초하여 설정된 소정의 휘도레벨으로 변경할 수 있다.

한편, 상기 휘도레벨 연산부는 각 프레임에 해당하는 상기 영상데이터의 상기 휘도레벨을 산출하고, 연속되는 선후 프레임에 해당하는 상기 휘도레벨의 차이를 연산하고, 상기 차이가 소정 범위 내가 되도록 상기 후 프레임의 상기 휘도레벨을 조절하는 프레임 휘도레벨 조절부를 더 포함할 수 있다.

그리고, 상기 프레임 휘도레벨 조절부는 적어도 하나의 블록에 해당하는 연 속되는 선후 프레임 영역 간 상기 휘도레벨의 차이를 연산하여, 상기 차이가 소정 범위 내가 되도록 적어도 하나의 블록에 해당하는 상기 후 프레임 영역의 상기 휘도레벨을 조절할 수 있다.

여기서, 상기 프레임 휘도레벨 조절부는 상기 후 프레임의 휘도레벨을, 상기 전 프레임의 휘도레벨 및 상기 후 프레임의 휘도레벨의 사이의 레벨으로 조절할 수 있다.

그리고, 상기 프레임 휘도레벨 조절부는 상기 전 프레임의 휘도레벨 및 상기 후 프레임의 휘도레벨의 차이가 작을수록, 조절할 상기 후 프레임의 휘도레벨을 상기 전 프레임의 휘도레벨에 근접하게 조절할 수 있다.

또한, 상기 광원소자는 상기 디스플레이패널의 배면 전체에 걸쳐 마련될 수 있다. 그리고, 상기 광원소자는 LED(Light Emitting Diode)일 수 있다.

한편, 상기 목적은, 본 발명에 따라, 광원유닛을 갖는 디스플레이장치에 있어서, 상기 광원유닛을 구동시키는 광원구동부와; 각 프레임에 해당하는 영상데이터의 휘도레벨을 연산하는 휘도레벨 연산부와; 연속되는 선후 프레임의 상기 휘도레벨의 차이를 연산하고, 상기 차이가 소정 범위 내가 되도록 상기 후 프레임의 상기 휘도레벨을 조절하는 프레임 휘도레벨 조절부와; 상기 조절된 휘도레벨에 기초하여 상기 광원유닛이 구동되도록 상기 광원구동부를 제어하는 제어부를 포함하는 것을 특징으로 하는 디스플레이장치에 의해 달성된다.

그리고, 상기 휘도레벨 연산부는 상기 영상데이터의 휘도레벨을 상기 각 블록 별로 연산하고, 상기 프레임 휘도레벨 조절부는 적어도 하나의 블록에 해당하는 연속되는 선후 프레임 영역 간 상기 휘도레벨의 차이를 연산하여, 상기 차이가 소정 범위 내가 되도록 적어도 하나의 블록에 해당하는 상기 후 프레임 영역의 상기 휘도레벨을 조절할 수 있다.

또한, 상기 프레임 휘도레벨 조절부는 상기 후 프레임의 휘도레벨을, 상기 전 프레임의 휘도레벨 및 상기 후 프레임의 휘도레벨의 사이의 레벨으로 조절할 수 있다.

구체적으로, 상기 프레임 휘도레벨 조절부는 상기 전 프레임의 휘도레벨 및 상기 후 프레임의 휘도레벨의 차이가 작을수록, 조절할 상기 후 프레임의 휘도레벨을 상기 전 프레임의 휘도레벨에 근접하게 조절할 수 있다.

한편, 복수의 블록으로 구획되는 디스플레이패널과 상기 블록에 대응되며 적어도 하나의 광원소자를 갖는 복수의 광원유닛을 갖는 디스플레이장치의 제어방법에 있어서, 상기 디스플레이패널로 인가되는 영상데이터의 휘도레벨을 상기 각 블록 별로 연산하는 단계와; 상호 인접한 상기 블록 사이의 상기 휘도레벨의 차이를 연산하는 단계와; 상기 차이가 소정 범위를 벗어나는 경우 소정 범위 내가 되도록 상기 블록 별 상기 휘도레벨 중 적어도 하나를 조절하는 단계와; 조절된 상기 휘도레벨에 기초하여 상기 광원유닛을 구동시키는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 디스플레이장치의 제어방법에 의해 달성된다.

그리고, 상기 블록은 제1블록 및 상기 제1블록과 인접한 제2블록을 포함하고, 휘도레벨 중 적어도 하나를 조절하는 단계는, 상기 제1블록에 대응되는 제1휘도레벨과 상기 제2블록에 대응되는 제2휘도레벨의 차이가 소정 범위 내가 되도록, 제1휘도레벨과 제2휘도레벨 중 적어도 하나를 상기 차이 정도에 기초하여 설정된 소정의 휘도레벨으로 변경하는 단계를 포함할 수 있다.

한편, 상기 각 프레임에 해당하는 상기 영상데이터의 상기 휘도레벨을 산출하는 단계와; 연속되는 선후 프레임에 해당하는 상기 휘도레벨의 차이를 연산하는 단계와; 상기 차이가 소정 범위 내가 되도록 상기 후 프레임의 상기 휘도레벨을 조절하는 단계를 더 포함할 수 있다.

여기서, 선후 프레임에 해당하는 상기 휘도레벨의 차이를 연산하는 단계는, 적어도 하나의 블록에 해당하는 연속되는 선후 프레임 영역 간 상기 휘도레벨의 차이를 연산하는 단계를 포함하고, 상기 후 프레임의 상기 휘도레벨을 조절하는 단계는, 상기 차이가 소정 범위 내가 되도록 적어도 하나의 블록에 해당하는 상기 후 프레임 영역의 상기 휘도레벨을 조절하는 단계를 포함할 수 있다.

그리고, 상기 휘도레벨을 조절하는 단계는, 상기 전 프레임의 휘도레벨 및 상기 후 프레임의 휘도레벨의 차이가 작을수록, 조절할 상기 후 프레임의 휘도레벨을 상기 전 프레임의 휘도레벨에 근접하게 조절하는 단계를 포함할 수 있다.

한편, 상기 목적은, 본 발명에 따라, 광원유닛을 갖는 디스플레이장치의 제어방법에 있어서, 각 프레임에 해당하는 영상데이터의 휘도레벨을 연산하는 단계와; 연속되는 선후 프레임의 상기 휘도레벨의 차이를 연산하는 단계와; 상기 차이가 소정 범위를 벗어나는 경우 소정 범위 내가 되도록 상기 후 프레임의 상기 휘도레벨을 조절하는 단계와; 조절된 상기 휘도레벨에 기초하여 상기 광원유닛을 구동시키는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 디스플레이장치의 제어방법에 의해 달 성된다.

그리고, 상기 휘도레벨을 연산하는 단계는, 상기 영상데이터의 휘도레벨을 상기 각 블록 별로 연산하는 단계를 포함하고, 상기 선후 프레임의 상기 휘도레벨의 차이를 연산하는 단계는, 적어도 하나의 블록에 해당하는 연속되는 상기 선후 프레임 영역 간 상기 휘도레벨의 차이를 연산하는 단계를 포함하고, 상기 휘도레벨을 조절하는 단계는, 상기 차이가 소정 범위 내가 되도록 적어도 하나의 블록에 해당하는 상기 후 프레임 영역의 상기 휘도레벨을 조절할 수 있다.

여기서, 상기 휘도레벨을 조절하는 단계는, 상기 전 프레임의 휘도레벨 및 상기 후 프레임의 휘도레벨의 차이가 작을수록, 조절할 상기 후 프레임의 휘도레벨을 상기 전 프레임의 휘도레벨에 근접하게 조절하는 단계를 포함할 수 있다.

이하에서는 첨부도면을 참조하여 본 발명의 실시예에 대해 상세하게 설명한다.

본 발명은, LED(Light Emitting Diod)를 사용하는 LCD(Liquid Crystal Display) 패널, PDP(Plasma Display Panel) 등 개별 구동이 가능한 광원유닛(47)을 갖는 디스플레이장치(1)에 적용된다.

도 1은 본 발명에 따른 디스플레이장치(1)가 LCD 패널을 갖는 것을 일 예로 도시한 도면이다. 이 하에서는 본 발명에 따른 디스플레이장치(1)가 LCD 패널을 갖는 것을 일 예로 설명한다.

도 1에 도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 디스플레이장치(1)는 디스플레이패널(20), 디스플레이패널(20)의 배면에 순차적으로 위치한 광조절부재(30), 광원 소자(45)를 포함하는 광원부(40) 및 광원소자(45)가 실장되어 있는 광원기판(41)을 포함한다.

디스플레이패널(20), 광조절부재(30), 광원기판(41)은 상부 샤시(10)와 하부 샤시(70)에 수용되어 있다.

디스플레이패널(20)은 박막트랜지스터가 형성되어 있는 박막트랜지스터 기판(21)과 박막트랜지스터 기판(21)과 대면하고 있는 컬러필터 기판(22), 양 기판(21, 22)을 접합시키며 셀갭(cell gap)을 형성하는 실런트(미도시), 양 기판(21, 22)과 실런트 사이에 위치하는 액정층(미도시)을 포함한다. 본 실시예에서 디스플레이패널(20)은 장변과 단변을 가지는 직사각형 형태로 마련되어 있다. 그러나, 디스플레이패널(20)의 형태는 이에 제한되지 않으며, 다양한 형태로 마련될 수 있다.

디스플레이패널(20)은 액정층의 배열을 조정하여 화면을 형성하지만 비발광소자이기 때문에 배면에 위치한 광원소자(45)로부터 빛을 공급받아야 한다. 박막트랜지스터 기판(21)의 일 측에는 구동신호 인가를 위한 구동부(25)가 마련되어 있다. 구동부(25)는 연성인쇄회로기판(FPC; 26), 연성인쇄회로기판(26)에 장착되어 있는 구동칩(27), 연성인쇄회로기판(26)의 타 측에 연결되어 있는 회로기판(PCB; 28)을 포함한다. 도시된 구동부(25)는 COP(chip on film) 방식을 나타낸 것이며, TCP(tape carrier package), COG(chip on glass) 등 공지의 다른 방식도 가능하다. 또한, 구동부(25)가 배선형성과정에서 박막트랜지스터 기판(21)에 형성되는 것도 가능하다.

디스플레이패널(20)의 배면에 위치하는 광조절부재(30)는 확산판(31), 프리 즘 필름(32) 및 보호필름(33)을 포함할 수 있다.

확산판(31)은 베이스판과 베이스판에 형성된 구슬 모양의 비드를 포함하는 코팅층으로 이루어져 있다. 확산판(31)은 광원소자(45)에서 공급된 빛을 확산시켜 휘도를 균일하게 한다.

프리즘 필름(32)은 상부면에 삼각기둥 모양의 프리즘이 일정한 배열을 갖고 형성되어 있다. 프리즘 필름(32)은 확산판(31)에서 확산된 빛을 상부의 디스플레이패널(20)의 배치 평면에 수직한 방향으로 집광하는 역할을 수행한다. 프리즘 필름(32)은 통산 2장이 사용되며 각 프리즘 필름(32)에 형성된 마이크로 프리즘은 소정의 각도를 이루고 있다. 프리즘 필름(32)을 통과한 빛은 거의 대부분 수직하게 진행되어 균일한 휘도 분포를 제공하게 된다. 필요에 따라 프리즘 필름(32)과 함께 반사 편광필름을 사용할 수 있으며, 프리즘 필름(32) 없이 반사편광 필름만을 사용하는 것도 가능하다.

디스플레이패널(20)에 빛을 제공하는 광원부(40)는 복수의 광원소자(45) 및 광원소자(45)가 실장되어 있는 광원기판(41)을 포함한다. 광원기판(41)은 디스플레이패널(20)의 배면 전체에 걸쳐 위치하고 있다. 여기서, 설명의 편의를 위하여 광원기판(41)이 구획되어 있는 것으로 도시하였다. 후술할 바와 같이, 본 발명에 따른 디스플레이장치(1)의 광원부(40)는 적어도 하나의 광원소자(45)를 포함하는 복수의 광원유닛(47)을 포함한다. 그리고, 복수의 광원유닛(47)을 광원기판(41)을 구획한 복수의 블록에 대응되도록 마련될 수 있다. 즉, 도시된 바와 같이, 광원기판(41)이 구획되어 있고, 구획된 각각의 블록에 대응하도록 각각의 광원유닛(47)이 마련되어 있을 수 있다.

도시한 바와 같이, 광원부(40)는 전체적으로 9개의 광원유닛(47)을 포함하고, 각 광원유닛(47)은 6개의 광원소자(45)를 포함하는 것을 일 예로 도시하였다. 여기서, 각 광원유닛(47)은 개별적인 광원구동부(150: 도 2 참조)에 의하여 전원을 공급받을 수 있다. 광원구동부(150: 도 2 참조) 및 이를 제어하는 제어부(130)는 광원기판(41)의 배면에 마련되어 있다.

광원소자(45)는 광원기판(41)에 실장되어 있으며 광원소자(45) 역시 디스플레이패널(20)의 배면 전체에 걸쳐 균일하게 배치되어 있는 것이 바람직하다. 광원소자(45)는 각각 적색, 청색, 녹색을 발광하는 광원소자(45)를 포함하며 각 색상의 빛이 혼합되어 디스플레이패널(20)에 백색광을 공급한다. 각 색상의 광원소자(45)의 배치 방법은 이에 한정되지 않으며, 적색, 청색 및 녹색의 광원소자(45)가 아닌 백색 다이오드가 마련되는 것도 가능하다.

광원소자(45)가 형성되어 있지 않은 광원기판(41) 상에는 반사판(51)이 마련되어 있다. 반사판(51)에는 광원소자(45)의 배치에 대응하는 광원소자 수용구(52)가 마련되어 있으며, 광원소자(45)는 광원소자 수용구(52)에 수용된다. 반사판(51)은 하부로 입사되는 빛을 반사시켜 확산판(31)으로 공급하는 역할을 한다. 반사판(51)은 폴리에틸렌테레프탈레이트(PET)나 폴리카보네이트(PC)로 구성될 수 있다. 또한, 반사판(51)은 광원소자(45)에서 발생하는 강한 열에 의해 움이 발생하지 않도록 다소 두껍게 마련될 수 있다.

다른 실시예에 따르면, 광원부(40)는 LED와 같은 발광소자뿐 아니라 소정의 블록 별로 구동 할 수 있다면 램프를 포함할 수도 있다. 이 경우에도 구역별로 광원부(40)의 하이라이트를 조절할 수 있도록 램프는 복수의 구역으로 나누어져 있는 것이 바람직하며, 나누어진 구역별로 광원구동부(150)가 마련되어야 하다. 램프로는 냉음극형광램프(Cold Cathode Fluorescent Lamp; CCFL) 또는 외부전극형광램프(External Electrode Fluorescent Lamp; EEFL)등이 사용될 수 있다.

하부 샤시(70)의 외부면에는 열전도 시트(80)가 부착되어 있다. 열전도 시트(80)는 광원기판(41)과 평행하게 배치되어 있으며 광원소자(45)에서 발생한 열을 전달받아 외부로 방열한다. 열전도 시트(80)는 판면방향의 열전도율과 두께방향의 열전도율이 서로 다른데, 판면방향의 열전도율이 두께방향의 열전도율에 비하여 100W/mK이상 큰 것이 바람직하다.

도 2는 본 발명에 따른 디스플레이장치(1)의 내부 제어블럭도이다. 이하에서, 도 1을 참조하여 도 2를 상세하게 설명한다.

도 2에 도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 디스플레이장치(1)는 디스플레이패널(20), 적어도 하나의 광원소자(45)를 갖는 광원유닛(47), 광원구동부(150), 데이터처리부(110) 및 제어부(130)를 포함한다.

본 발명에 따른 디스플레이패널(20)은 영상데이터에 기초하여 소정의 이미지를 표시한다. 그리고, 본 발명에 따른 디스플레이패널(20)은 복수의 블록으로 구획되어, 각각의 블록마다 별도의 광원유닛(47)을 갖는다. 구체적으로, 디스플레이패널(20)의 배면에 마련된 광원유닛(47)은 복수의 광원유닛(47)을 포함하며, 복수의 광원유닛(47)은 적어도 하나의 광원소자(45)를 포함한다.

본 발명에 따른 광원부(40)는 복수의 광원유닛(47)을 포함하며, 광원유닛(47)은 적어도 하나의 광원소자(45)를 포함한다. 본 발명에 따른 디스플레이장치(1)는, 디스플레이패널(20)을 소정 블록으로 분할하고, 분할된 각 블록에 대응하도록 각 광원유닛(47)이 마련된다. 예를 들어, 디스플레이패널(20)을 9블록으로 구획하면, 광원부(40)는 각 블록에 대응하는 9개의 광원유닛(47)을 포함한다. 여기서, 광원유닛(47)마다 후술할 별도의 전압을 전송 가능한 광원구동부(150)에 의해 구동되므로, 각각의 광원유닛(47)은 각 블록 별로 서로 상이한 하이라이트 광을 디스플레이패널(20)에 제공할 수 있다.

광원구동부(150)는 전기적으로 연결되어 있는 해당 광원유닛(47)에 개별적으로 전원을 공급하며, 광원유닛(47)에 포함되어 있는 광원소자(45), 예를 들어 LED의 색상 별로 전원을 공급한다. 다시 말해, 하나의 광원유닛(47)에 포함된 적색, 청색 및 녹색 LED별로 전원을 공급할 수 있으며, 각 색상별 LED의 전원 공급량은 후술할 제어부(130)의 제어에 조절된다.

본 발명에 따른 데이터처리부(110)는 디스플레이패널(20)에 인가되는 영상신호의 영상데이터를 처리하여 광원유닛(47)에서 출력할 휘도레벨을 결정한다. 즉, 데이터처리부(110)는 광원유닛(47)를 제어하는 제어부(130)에 구역 별 또는 전체적으로 동일한 휘도레벨을 제공한다.

여기서, 데이터처리부(110)는 휘도레벨 연산부(111)를 포함하며, 블록 휘도레벨 조절부(113) 및 프레임 휘도레벨 조절부(115) 중 적어도 하나를 더 포함할 수 있다.

휘도레벨 연산부(111)는 입력된 영상데이터의 휘도레벨을 연산한다. 여기서, 영상데이터는 1초에 60개의 프레임이 순차적으로 인가되는 것이 바람직하나, 이는 인가되는 프레임의 수는 변경 가능하다.

휘도레벨 연산부(111)는 하나의 프레임마다 전술한 블록별로 휘도레벨을 연산할 수 있으며, 블록과 무관하게 전체프레임의 휘도레벨을 연산할 수도 있다. 여기서, 휘도레벨 연산부(111)는 영상신호의 각 픽셀마다의 휘도레벨을 산출할 수도 있다.

블록 휘도레벨 조절부(113)는 상호 인접한 블록 사이의 휘도레벨 차이를 연산하고, 상호 인접한 블록 사이의 휘도레벨 차이가 소정 범위 내가 되도록 블록 별 휘도레벨 중 적어도 하나를 조절할 수 있다.

구체적으로, 블록이 제1블록 및 제1블록과 인접하게 위치하는 제2블록을 포함하는 경우, 블록 휘도레벨 조절부(113)는 제1블록에 대응되는 제1휘도레벨과 제2블록에 대응되는 제2휘도레벨의 차이가 소정 범위를 벗어나는 경우, 제1휘도레벨과 제2휘도레벨 중 적어도 하나를 각 휘도레벨의 차이에 기초하여 소정의 휘도레벨으로 변경할 수 있다.

예를 들어, 디스플레이 패널 상에서 각각의 블록을 위치에 따라 다음과 같이 구별할 수 있다.

B(x,y)	B(x+1, y)	. . .
B(x,y+1)	B(x+1,y+1)
. . .

이와 같이, 디스플레이패널(20)의 각 블록을 위치에 대응하여, B(x,y), B(x+1, y), B(x,y+1), B(x+1,y+1) 등으로 구별할 수 있다. 여기서, 본 발명의 일 실시예에 따라, 블록 휘도레벨 조절부(113)는 각 블록간의 휘도레벨이 소정 범위 이상 차이나는 경우 다음 [공식 1] 및 [공식 2]에 블록의 휘도레벨을 조절할 수 있다.

[공식 1]

B(x,y)≥B(x+1,y)이고, ┃B(x,y)-B(x+1,y)┃>소정범위인 경우,

B(x+1,y)=B(x,y)-a

여기서, a는 실험 등에 의한 수치인 것이 바람직하다.

[공식 2]

B(x,y)<B(x+1,y)이고, ┃B(x,y)-B(x+1,y)┃>소정범위인 경우,

B(x,y)=B(x+1,y)-a

이러한 공식으로, B(x,y)는 B(x+1,y) 뿐 아니라, B(x,y+1)과의 휘도레벨의 차이를 비교하여 각 블록의 휘도레벨을 조절할 수 있으며, B(x,y)는 B(x+1,y+1)과의 휘도레벨의 차이도 비교하여 각 블록의 휘도레벨을 조절할 수 있다.

프레임 휘도레벨 조절부(115)는 휘도레벨 연산부(111)가 각 프레임에 해당하 는 상기 영상데이터의 상기 휘도레벨을 산출하면, 연속되는 선후 프레임에 해당하는 휘도레벨의 차이를 연산하고, 선후 프레임에 해당하는 휘도레벨의 차이가를 기초로 프레임의 휘도레벨을 조절할 수 있다.

즉, 프레임 휘도레벨 조절부(115)는 선 프레임의 휘도레벨과 후 프레임의 휘도레벨을 기초로 각 휘도레벨의 차이를 연산하고, 연산한 각 휘도레벨의 차이를 기초로 후 프레임의 휘도레벨을 조절한다.

여기서, 프레임 휘도레벨 조절부(115)는 영상데이터의 각 픽셀에 대응하는 휘도레벨을 기초로, 전후프레임의 휘도레벨의 차이를 산출할 수 있다. 즉, 프레임 휘도레벨 조절부(115)는 전 프레임의 휘도레벨 대 픽셀의 히스토그램과 후 프레임의 휘도레벨대 픽셀의 히스토그램의 차이에 기초하여 전후 프레임의 휘도레벨의 차이를 산출할 수 있다.

즉, 프레임 휘도레벨 조절부(115)는 조절할 후 프레임의 휘도레벨을, 전 프레임의 휘도레벨 및 조절 전의 후 프레임의 휘도레벨의 사이의 레벨으로 조절할 수 있다. 구체적으로, 프레임 휘도레벨 조절부(115)는 전 프레임의 휘도레벨 및 조절 전의 후 프레임의 휘도레벨의 차이가 작을수록, 조절할 후 프레임의 휘도레벨을 전 프레임의 휘도레벨에 근접하게 조절할 수 있다.

본 발명의 일 실시예에 따라, 각 픽셀의 휘도레벨을 0~255로 분류하고, 각 픽셀의 휘도레벨을 산출하여, 전 프레임에 포함된 픽셀의 휘도레벨과 후 프레임에 포함된 픽셀의 휘도레벨의 차이가 산출될 수 있다.

여기서, 전 프레임(Ff)의 휘도레벨과 후 프레임(Fr)의 휘도레벨의 차이를 디 퍼런스라 하면, 디퍼런스는 다음 [공식 3]에 의해 얻을 수 있다.

[공식 3]

디퍼런스 = (Ff의 0개수-Fr의 0개수)+(Ff의 1개수-Fr의 1개수)+ . . .(Ff의 255개수-Fr의 255개수)

이와 같이, 프레임 휘도레벨 조절부(115)는 산출한 디퍼런스 값에 대응하는 계수를 산출하고, 산출된 계수를 기초로, 다음 [공식 4]에 의해 조절된 후 프레임의 휘도레벨을 산출할 수 있다.

[공식 4]

조절된 후 프레임의 휘도레벨=(255 - 계수)×전 프레임의 휘도레벨+계수×조절전 후 프레임의 휘도레벨

프레임 휘도레벨 조절부(115)는 전술한 공식에 의해 후 프레임에 대응하는 휘도레벨을 조절할 수 있으며, 조절 전의 후 프레임의 휘도레벨과 전 프레임의 휘도레벨의 차이가 클수록, 프레임 휘도레벨 조절부(115)는 조절 전의 후 프레임의 휘도레벨에 근접하도록 조절 후의 후 프레임의 휘도레벨을 조절할 수 있다.

즉, 프레임 휘도레벨 조절부(115)는 조절 전의 후 프레임의 휘도레벨과 전 프레임의 휘도레벨의 차이가 작을수록, 프레임 휘도레벨 조절부(115)는 전 프레임의 휘도레벨에 근접하도록 조절 후의 후 프레임의 휘도레벨을 조절할 수 있다.

여기서, 프레임 휘도레벨 조절부(115)는 각 프레임의 소정 영역에 대한 휘도레벨의 차이만 산출하고, 소정 영역에 대한 휘도레벨의 차이에 기초하여 후 프레임 중 해당하는 소정 영역에 대한 휘도레벨만 조절할 수도 있다.

즉, 프레임 휘도레벨 조절부(115)는 적어도 하나의 블록에 해당하는 연속되는 선후 프레임 영역 간 휘도레벨의 차이를 연산하여, 영역 간 휘도레벨의 차이가 소정 범위 내가 되도록 적어도 하나의 블록에 해당하는 후 프레임 영역의 휘도레벨을 조절할 수 있다.

제어부(130)는 데이터처리부(110)에서 산출 및 조절된 각 구역 별 휘도를 기초로 광원구동부(150)를 제어한다. 즉 휘도가 높은 구역에 해당하는 광원유닛(47)은 높은 휘도의 빛을 제공하도록 하고, 휘도가 낮은 구역에 해당하는 광원유닛(47)은 낮은 휘도의 빛을 제공하도록 광원구동부(150)를 제어한다. 이를 위해 광원구동부(150)는 각 구역의 휘도에 대응하여 블록 별로 다른 전원을 광원유닛(47)에 공급한다. 이에 따라 화면에 공급되는 광원유닛(47)의 휘도는 각 블록에 따라 다르게 된다. 또한, 제어부(130)는 다음 프레임에서의 광원유닛(47)의 휘도 역시 영상 데이터에 따라 또 다시 변하도록 광원구동부(150)를 제어한다. 그러면, 광원구동부(150)는 각각의 광원유닛(47)에 전원을 공급하게 된다.

도 3에 도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 디스플레이장치(1)는 디스플레이패널(20)로 영상데이터가 인가되면(S11), 인가된 영상데이터에 기초하여 디스플레이패널(20)에 이미지가 표시된다.

본 발명에 따른 디스플레이장치(1)는 디스플레이패널(20)을 소정의 블록으로 분할하고, 각 블록에 대응하는 광원유닛(47)을 개별적으로 구동시킨다. 이에 의해, 각 블록에 대응하는 휘도레벨이 서로 다르게 표현될 수 있다. 여기서, 디스플레이패널(20)을 소정의 블록으로 분할한 것은 사용자에게 표시되는 것은 아니며, 서로 개별적으로 구동할 수 있도록 광원부(40)에 마련된 광원 소자들을 소정 유닛으로 분리 구동시킨다는 의미이다.

본 발명에 따른 디스플레이장치(1)의 휘도레벨 연산부(111)는 디스플레이패널(20)에 인가되는 영상데이터의 휘도레벨을 연산한다. 이 때, 휘도레벨 연산부(111)는 디스플레이패널(20)을 복수의 구획으로 분리한 각 블록 별로 영상데이터의 휘도레벨을 연산할 수 있다(S13). 블록 휘도레벨 조절부(113)는 휘도레벨 연산부(111)에서 연산된 영상데이터의 휘도레벨에 기초하여, 상호 인접한 블록 사이의 휘도레벨 차이를 연산한다(S15).

그리고, 블록 휘도레벨 조절부(113)는 상호 인접한 블록 사이의 휘도레벨 차이가 소정 범위 내가 되도록 블록 별 휘도레벨 중 적어도 하나를 소정의 휘도레벨으로 조절한다(S17). 블록 휘도레벨 조절부(113)가 블록에 대응하는 영상데이터의 휘도레벨을 조절하는 방법에 대하여는 전술하였으므로, 중복하여 설명하지 않는다.

한편, 휘도레벨 연산부(111)는 각 프레임에 해당하는 영상데이터의 휘도레벨을 산출할 수 있다(S19). 그러면, 프레임 휘도레벨 조절부(115)는 연속되는 선후 프레임에 해당하는 휘도레벨의 차이를 연산한다(S21). 프레임 휘도레벨 조절부(115)가 선후 프레임에 해당하는 휘도레벨의 차이를 연산하는 방법에 대하여는 전술하였으므로, 중복하여 설명하지 않는다.

프레임 휘도레벨 조절부(115)는 연속되는 선후 프레임에 대응하는 영상데이터의 휘도레벨의 차이가 소정범위가 되도록 후 프레임에 대응하는 영상데이터의 휘도레벨을 조절한다(S23). 이 때, 프레임 휘도레벨 조절부(115)는 조절 후의 후 프 레임에 대응하는 영상데이터의 휘도레벨이, 조절 전의 후 프레임에 대응하는 영상데이터의 휘도레벨과 전 프레임에 대응하는 영상데이터의 휘도레벨 사이에 오도록 조절하는 것이 바람직하다. 이 때, 프레임 휘도레벨 조절부(115)가 후 프레임에 대응하는 영상데이터의 휘도레벨을 조절하는 방법에 대하여는 전술하였으므로 중복 설명하지 않는다.

이 때, 프레임 휘도레벨 조절부(115)는 각 블록에 대응하는 영상데이터의 휘도레벨을 기초로, 소정 영역에 해당하는 전 프레임과 후 프레임에 대응하는 휘도레벨의 차이를 산출하고, 산출한 차이에 기초하여 후 프레임에 대응하는 휘도레벨을 조절할 수 있다.

제어부(130)는 블록 휘도레벨 조절부(113)와 프레임 휘도레벨 조절부(115)로부터 조절된 영상데이터의 휘도레벨 중 적어도 하나에 기초하여 광원부(40)를 개별적으로 구동시키도록 광원구동부(150)를 제어한다(S25).

전술한 실시예에서, 본 발명에 따른 데이터처리부(110)가 휘도레벨을 산출하고, 산출된 휘도레벨에 기초하여 광원유닛(47)가 구동된다고 하였다. 여기서, 휘도레벨은 계조레벨을 포함하는 의미로 설명하였으며, 데이터처리부(110)는 영상데이터의 계조레벨을 산출하고, 제어부(130)가 계조레벨에 기초하여 광원유닛(47)를 구동시켜서, 디스플레이패널(20)에 표시되는 밝기, 즉 휘도를 조절할 수 있다.

전술한 바와 같이, 본 발명에 따른 디스플레이장치(1)는 각 광원유닛(47) 별로 별도로 구동되어, 디스플레이패널(20)에 각 블록 별로 상이한 하이라이트 빛을 제공할 수 있다. 또한, 본 발명에 따른 디스플레이장치(1)는 각 블록 별로 상이한 하이라이트 빛을 제공하지만, 블록 휘도레벨 조절부(113)에서 각 블록별로 휘도레벨을 조절하기 때문에 각 블록 별로 하이라이트 빛이 크게 차이가 나서 단차가 발생하여 화질이 떨어지는 것을 방지할 수 있다. 또한, 본 발명에 따른 디스플레이장치(1)는 프레임 휘도레벨 조절부(115)에서 각 프레임 별 또는 각 프레임 중 일부 블록 별로 휘도레벨들 조절하여 전후 프레임에 대응하는 휘도레벨의 차이에 기인하는 각 프레임 별로 또는 일부 영역에 대해 깜빡임 현상과 같은 플리커(flicker) 현상이 생기는 것을 방지할 수 있다.

비록 본 발명의 몇몇 실시예들이 도시되고 설명되었지만, 본 발명에 속하는 기술분야의 통상의 지식을 가진 당업자라면 본 발명의 원칙이나 정신에서 벗어나지 않으면서 본 실시예를 변형할 수 있음을 알 수 있을 것이다. 발명의 범위는 첨부된 청구항과 그 균등물에 의해 정해질 것이다.

이상 설명한 바와 같이, 본 발명에 따르면, 인접한 각 블록 사이의 휘도레벨 차이와 각 프레임 별 휘도레벨 차이 중 적어도 하나를 조절하여 화질을 개선하는 디스플레이장치 및 그 제어방법이 제공된다.

Claims

복수의 블록으로 구획되는 디스플레이패널과 상기 블록에 대응되며 상기 대응 블록에 광을 공급하는 적어도 하나의 광원소자를 갖는 복수의 광원유닛을 갖는 디스플레이장치에 있어서,

상기 각 광원유닛을 개별 구동시키는 광원구동부와;

상기 디스플레이패널로 인가되는 영상데이터의 휘도레벨을 상기 각 블록 별로 연산하는 휘도레벨 연산부와;

상호 인접한 상기 블록 사이의 상기 휘도레벨의 차이를 연산하고, 상기 차이가 소정 범위 내가 되도록 상기 블록 별 상기 휘도레벨 중 적어도 하나를 조절하는 블록 휘도레벨 조절부와;

조절된 상기 휘도레벨에 기초하여 상기 광원유닛이 구동되도록 상기 광원구동부를 제어하는 제어부를 포함하는 것을 특징으로 하는 디스플레이장치.
제1항에 있어서,

상기 블록은 제1블록 및 상기 제1블록과 인접한 제2블록을 포함하고,

상기 블록 휘도레벨 조절부는 상기 제1블록에 대응되는 제1휘도레벨과 상기 제2블록에 대응되는 제2휘도레벨의 차이가 소정 범위를 벗어나는 경우, 제1휘도레벨과 제2휘도레벨 중 적어도 하나를 상기 차이 정도에 기초하여 설정된 소정의 휘도레벨으로 변경하는 것을 특징으로 하는 디스플레이장치.
제1항 또는 제2항에 있어서,

상기 휘도레벨 연산부는 각 프레임에 해당하는 상기 영상데이터의 상기 휘도레벨을 산출하고,

연속되는 선후 프레임에 해당하는 상기 휘도레벨의 차이를 연산하고, 상기 차이가 소정 범위 내가 되도록 상기 후 프레임의 상기 휘도레벨을 조절하는 프레임 휘도레벨 조절부를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 디스플레이장치.
제3항에 있어서,

상기 프레임 휘도레벨 조절부는 적어도 하나의 블록에 해당하는 연속되는 상기 선후 프레임 영역 간 상기 휘도레벨의 차이를 연산하여, 상기 차이가 소정 범위 내가 되도록 적어도 하나의 블록에 해당하는 상기 후 프레임 영역의 상기 휘도레벨을 조절하는 것을 특징으로 하는 디스플레이장치.
제4항에 있어서,

상기 프레임 휘도레벨 조절부는 상기 후 프레임의 휘도레벨을, 상기 선 프레임의 휘도레벨 및 상기 후 프레임의 휘도레벨의 사이의 레벨으로 조절하는 것을 특징으로 하는 디스플레이장치.
제5항에 있어서,

상기 프레임 휘도레벨 조절부는 상기 선 프레임의 휘도레벨 및 상기 후 프레임의 휘도레벨의 차이가 작을수록, 조절할 상기 후 프레임의 휘도레벨을 상기 선 프레임의 휘도레벨에 근접하게 조절하는 것을 특징으로 하는 디스플레이장치.
제1항에 있어서,

상기 광원소자는 상기 디스플레이패널의 배면 전체에 걸쳐 마련되는 것을 특징으로 하는 디스플레이장치.
제7항에 있어서,

상기 광원소자는 LED(Light Emitting Diode)인 것을 특징으로 하는 디스플레이장치.
복수의 블록으로 구획되는 디스플레이패널과, 각각의 상기 블록에 대해 광을 공급하는 광원유닛을 갖는 디스플레이장치에 있어서,

상기 광원유닛을 구동시키는 광원구동부와;

각 프레임에 해당하는 영상데이터의 휘도레벨을 연산하는 휘도레벨 연산부와;

연속되는 선후 프레임의 상기 휘도레벨의 차이를 연산하고, 상기 차이가 소정 범위 내가 되도록 상기 후 프레임의 상기 휘도레벨을 조절하는 프레임 휘도레벨 조절부와;

상기 조절된 휘도레벨에 기초하여 상기 광원유닛이 구동되도록 상기 광원구동부를 제어하는 제어부를 포함하며,

상기 휘도레벨 연산부는 상기 영상데이터의 휘도레벨을 상기 각 블록 별로 연산하고,

상기 프레임 휘도레벨 조절부는 적어도 하나의 블록에 해당하는 연속되는 선후 프레임 영역 간 상기 휘도레벨의 차이를 연산하여, 상기 차이가 소정 범위 내가 되도록 적어도 하나의 블록에 해당하는 상기 후 프레임 영역의 상기 휘도레벨을 조절하는 것을 특징으로 하는 디스플레이장치.
삭제
제9항에 있어서,

상기 프레임 휘도레벨 조절부는 상기 후 프레임의 휘도레벨을, 상기 선 프레임의 휘도레벨 및 상기 후 프레임의 휘도레벨의 사이의 레벨으로 조절하는 것을 특징으로 하는 디스플레이장치.
제11항에 있어서,

상기 프레임 휘도레벨 조절부는 상기 선 프레임의 휘도레벨 및 상기 후 프레임의 휘도레벨의 차이가 작을수록, 조절할 상기 후 프레임의 휘도레벨을 상기 선 프레임의 휘도레벨에 근접하게 조절하는 것을 특징으로 하는 디스플레이장치.
복수의 블록으로 구획되는 디스플레이패널과 상기 블록에 대응되며 상기 대응 블록에 광을 공급하는 적어도 하나의 광원소자를 갖는 복수의 광원유닛을 갖는 디스플레이장치의 제어방법에 있어서,

상기 디스플레이패널로 인가되는 영상데이터의 휘도레벨을 상기 각 블록 별로 연산하는 단계와;

상호 인접한 상기 블록 사이의 상기 휘도레벨의 차이를 연산하는 단계와;

상기 차이가 소정 범위를 벗어나는 경우 소정 범위 내가 되도록 상기 블록 별 상기 휘도레벨 중 적어도 하나를 조절하는 단계와;

조절된 상기 휘도레벨에 기초하여 상기 광원유닛을 구동시키는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 디스플레이장치의 제어방법.
제13항에 있어서,

상기 블록은 제1블록 및 상기 제1블록과 인접한 제2블록을 포함하고,

휘도레벨 중 적어도 하나를 조절하는 단계는,

상기 제1블록에 대응되는 제1휘도레벨과 상기 제2블록에 대응되는 제2휘도레벨의 차이가 소정 범위 내가 되도록, 제1휘도레벨과 제2휘도레벨 중 적어도 하나를 상기 차이 정도에 기초하여 설정된 소정의 휘도레벨으로 변경하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 디스플레이장치의 제어방법.
제13항 또는 제14항에 있어서,

각 프레임에 해당하는 상기 영상데이터의 상기 휘도레벨을 산출하는 단계와;

상기 각 프레임 중에서 연속되는 선후 프레임에 해당하는 상기 휘도레벨의 차이를 연산하는 단계와;

상기 차이가 소정 범위 내가 되도록 상기 후 프레임의 상기 휘도레벨을 조절하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 디스플레이장치의 제어방법.
제15항에 있어서,

선후 프레임에 해당하는 상기 휘도레벨의 차이를 연산하는 단계는,

적어도 하나의 블록에 해당하는 연속되는 선후 프레임 영역 간 상기 휘도레벨의 차이를 연산하는 단계를 포함하고,

상기 후 프레임의 상기 휘도레벨을 조절하는 단계는,

상기 차이가 소정 범위 내가 되도록 적어도 하나의 블록에 해당하는 상기 후 프레임 영역의 상기 휘도레벨을 조절하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 디스플레이장치의 제어방법.
제16항에 있어서,

상기 휘도레벨을 조절하는 단계는,

상기 선 프레임의 휘도레벨 및 상기 후 프레임의 휘도레벨의 차이가 작을수록, 조절할 상기 후 프레임의 휘도레벨을 상기 선 프레임의 휘도레벨에 근접하게 조절하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 디스플레이장치의 제어방법.
복수의 블록으로 구획되는 디스플레이패널과, 각각의 상기 블록에 대해 광을 공급하는 광원유닛을 갖는 디스플레이장치의 제어방법에 있어서,

각 프레임에 해당하는 영상데이터의 휘도레벨을 연산하는 단계와;

연속되는 선후 프레임의 상기 휘도레벨의 차이를 연산하는 단계와;

상기 차이가 소정 범위를 벗어나는 경우 소정 범위 내가 되도록 상기 후 프레임의 상기 휘도레벨을 조절하는 단계와;

조절된 상기 휘도레벨에 기초하여 상기 광원유닛을 구동시키는 단계를 포함하며,

상기 휘도레벨을 연산하는 단계는,

상기 영상데이터의 휘도레벨을 상기 각 블록 별로 연산하는 단계를 포함하고,

상기 선후 프레임의 상기 휘도레벨의 차이를 연산하는 단계는,

적어도 하나의 블록에 해당하는 연속되는 상기 선후 프레임 영역 간 상기 휘도레벨의 차이를 연산하는 단계를 포함하고,

상기 휘도레벨을 조절하는 단계는,

상기 차이가 소정 범위 내가 되도록 적어도 하나의 블록에 해당하는 상기 후 프레임 영역의 상기 휘도레벨을 조절하는 것을 특징으로 하는 디스플레이장치의 제어방법.
삭제
제18항에 있어서,

상기 휘도레벨을 조절하는 단계는,

상기 선 프레임의 휘도레벨 및 상기 후 프레임의 휘도레벨의 차이가 작을수록, 조절할 상기 후 프레임의 휘도레벨을 상기 선 프레임의 휘도레벨에 근접하게 조절하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 디스플레이장치의 제어방법.