KR101908686B1

KR101908686B1 - 표시 장치 및 그 구동 방법

Info

Publication number: KR101908686B1
Application number: KR1020110115237A
Authority: KR
Inventors: 장대광
Original assignee: 삼성디스플레이 주식회사
Priority date: 2011-11-07
Filing date: 2011-11-07
Publication date: 2018-10-17
Also published as: US20130113764A1; US9001021B2; KR20130050083A

Abstract

본 발명은 표시 장치 및 그 구동 방법에 관한 것이다.
본 발명의 한 실시예에 따른 표시 장치는 영상을 표시하는 표시판, 상기 표시판에 빛을 제공하는 광원부, 그리고 상기 광원부에 제어 신호를 전달하는 광원 제어부를 포함하고, 상기 광원부는 복수의 발광 블록을 포함하는 광원을 포함하고, 상기 광원 제어부는 입력 영상 신호를 바탕으로 상기 복수의 발광 블록에 대한 1차 대표값을 결정하는 1차 대표값 결정부, 상기 복수의 발광 블록에 대한 1차 대표값을 이용하여 이웃한 발광 블록에 대한 적어도 하나의 대표값 차이를 계산하는 대표값 차이 산출부, 상기 적어도 하나의 대표값 차이를 이용하여 적어도 하나의 파라미터를 생성하는 파라미터 생성부, 그리고 상기 복수의 발광 블록에 대한 1차 대표값과 상기 적어도 하나의 파라미터를 이용하여 상기 복수의 발광 블록에 대한 2차 대표값을 결정하는 2차 대표값 결정부를 포함한다.

Description

표시 장치 및 그 구동 방법{DISPLAY DEVICE AND DRIVING METHOD THEREOF}

본 발명은 표시 장치 및 그 구동 방법에 관한 것으로서, 더 구체적으로는 광원을 포함하는 표시 장치 및 그 구동 방법에 관한 것이다.

평판 표시 장치에는 발광 다이오드 표시 장치(light emitting diode display, LED), 전계 발광 표시 장치(field emission display, FED), 진공 형광 표시 장치(vacuum fluorescent display, VFD), 플라즈마 표시 장치(plasma display panel, PDP) 등과 같이 스스로 발광하는 자체 발광형 표시 장치와 액정 표시 장치(liquid crystal display, LCE), 전기 영동 표시 장치(electrophoretic display) 등과 같이 스스로 발광하지 못하고 광원을 필요로 하는 수광형 표시 장치가 있다.

수광형 표시 장치는 영상을 표시하는 표시판과 표시판에 광을 공급하는 백라이트부(또는 광원부라 함)를 포함한다. 광원부는 광을 발생시키는 광원을 포함한다. 광원의 예로는 냉음극 형광 램프(cold cathode fluorescent lamp, CCFL), 평판 형광 램프(flat fluorescent lamp, FFL0, 발광 다이오드(light emitting diode, LED) 등이 있다.

표시 장치의 대비비(contrast ratio)가 감소되는 것을 방지하고 소비전력을 최소화하기 위해 광원을 복수의 발광 블록으로 나누고, 각 발광 블록의 광량을 제어할 수 있으며 이를 로컬 디밍(local dimming) 구동 방법이라 한다.

본 발명이 해결하고자 하는 과제는 광원을 포함하는 표시 장치에서 소비 전력의 감소를 극대화하고 대비비를 높일 수 있는 로컬 디밍 구동 방법을 포함하는 표시 장치의 구동 방법을 제공하는 것이다.

본 발명의 한 실시예에 따른 표시 장치는 영상을 표시하는 표시판, 상기 표시판에 빛을 제공하는 광원부, 그리고 상기 광원부에 제어 신호를 전달하는 광원 제어부를 포함하고, 상기 광원부는 복수의 발광 블록을 포함하는 광원을 포함하고, 상기 광원 제어부는 입력 영상 신호를 바탕으로 상기 복수의 발광 블록에 대한 1차 대표값을 결정하는 1차 대표값 결정부, 상기 복수의 발광 블록에 대한 1차 대표값을 이용하여 이웃한 발광 블록에 대한 적어도 하나의 대표값 차이를 계산하는 대표값 차이 산출부, 상기 적어도 하나의 대표값 차이를 이용하여 적어도 하나의 파라미터를 생성하는 파라미터 생성부, 그리고 상기 복수의 발광 블록에 대한 1차 대표값과 상기 적어도 하나의 파라미터를 이용하여 상기 복수의 발광 블록에 대한 2차 대표값을 결정하는 2차 대표값 결정부를 포함한다.

상기 파라미터 생성부는 상기 이웃한 발광 블록에 대한 적어도 하나의 대표값 차이를 각각 정규화하여 이웃한 발광 블록 사이에 대응하는 상기 적어도 하나의 파라미터를 생성할 수 있다.

상기 적어도 하나의 대표값 차이 각각은 상기 이웃한 발광 블록의 1차 대표값 간의 차이의 절대값 또는 상기 이웃한 발광 블록의 1차 대표값 간의 차이의 n제곱(n은 1보다 큰 자연수)일 수 있다.

이웃하는 제1 발광 블록 및 제2 발광 블록에 대하여, 상기 적어도 하나의 파라미터 중 상기 제1 발광 블록 및 상기 제2 발광 블록의 사이에 대응하는 파라미터와 상기 제1 발광 블록의 상기 1차 대표값을 곱한 값을 제1값이라 하고, 상기 제2 발광 블록의 상기 1차 대표값을 제2값이라 하면, 상기 2차 대표값 결정부는 상기 제1값과 상기 제2값을 비교하여 상기 제2 발광 블록의 상기 2차 대표값을 결정할 수 있다.

상기 파라미터 생성부는 이웃한 발광 블록 사이에 각각 대응하는 적어도 하나의 가중치를 저장하는 가중치 룩업 테이블, 그리고 서로 대응하는 상기 적어도 하나의 대표값 차이와 상기 적어도 하나의 가중치를 각각 곱하여 적어도 하나의 가중된 대표값을 산출하는 곱셈부를 포함할 수 있다.

상기 파라미터 생성부는 상기 이웃한 발광 블록에 대하여 산출된 상기 적어도 하나의 가중된 대표값을 각각 정규화하여 이웃한 발광 블록 사이에 대응하는 상기 적어도 하나의 파라미터를 생성할 수 있다.

상기 파라미터 생성부는 상기 적어도 하나의 가중된 대표값을 더하는 합산부를 더 포함할 수 있다.

상기 파라미터 생성부는 상기 합산부에서 합산된 결과를 이용하여 하나의 싱글 파라미터를 생성할 수 있다.

상기 복수의 발광 블록은 (n, m)형 행렬 형태로 배열되어 있을 수 있다.

상기 파라미터 생성부는 이웃한 발광 블록 사이에 각각 대응하는 적어도 하나의 가중치를 저장하는 가중치 룩업 테이블, 그리고 서로 대응하는 상기 적어도 하나의 대표값 차이와 상기 적어도 하나의 가중치를 각각 곱하여 적어도 하나의 가중된 대표값을 산출하는 곱셈부를 포함하고, 서로 이웃한 네 개의 발광 블록 사이에 대응하는 가중치는 서로 동일할 수 있다.

본 발명의 한 실시예에 따른 표시 장치의 구동 방법은 복수의 발광 블록을 포함하는 광원과 상기 광원이 빛을 제공하는 표시판을 포함하는 표시 장치에서, 입력 영상 신호를 바탕으로 상기 복수의 발광 블록에 대한 1차 대표값을 결정하는 단계, 상기 복수의 발광 블록에 대한 1차 대표값을 이용하여 이웃한 발광 블록에 대한 적어도 하나의 대표값 차이를 계산하는 단계, 상기 적어도 하나의 대표값 차이를 이용하여 적어도 하나의 파라미터를 생성하는 단계, 상기 복수의 발광 블록에 대한 1차 대표값과 상기 적어도 하나의 파라미터를 이용하여 상기 복수의 발광 블록에 대한 2차 대표값을 결정하는 단계, 그리고 상기 2차 대표값을 바탕으로 상기 복수의 발광 블록에 구동 신호를 제공하는 단계를 포함한다.

상기 적어도 하나의 파라미터를 생성하는 단계는 상기 이웃한 발광 블록에 대한 적어도 하나의 대표값 차이를 각각 정규화하여 이웃한 발광 블록 사이에 대응하는 상기 적어도 하나의 파라미터를 생성하는 단계를 포함할 수 있다.

상기 적어도 하나의 파라미터를 생성하는 단계는 상기 이웃한 발광 블록에 대한 적어도 하나의 대표값 차이와 상기 이웃한 발광 블록 사이에 대응하는 적어도 하나의 가중치를 각각 곱하여 적어도 하나의 가중된 대표값을 산출하는 단계, 그리고 상기 적어도 하나의 가중된 대표값을 각각 정규화하여 이웃한 발광 블록 사이에 대응하는 상기 적어도 하나의 파라미터를 생성하는 단계를 포함할 수 있다.하

상기 적어도 하나의 파라미터를 생성하는 단계는 상기 적어도 하나의 가중된 대표값을 더하는 단계, 그리고 상기 더해진 결과를 이용하여 하나의 싱글 파라미터를 생성하는 단계를 더 포함할 수 있다.

이웃하는 제1 발광 블록 및 제2 발광 블록에 대하여, 상기 싱글 파라미터와 상기 제1 발광 블록의 상기 1차 대표값을 곱한 값을 제1값이라 하고, 상기 제2 발광 블록의 상기 1차 대표값을 제2값이라 할 때, 상기 2차 대표값을 결정하는 단계는 상기 제1값과 상기 제2값을 비교하여 상기 제2 발광 블록의 상기 2차 대표값을 결정하는 단계를 포함할 수 있다.

본 발명의 실시예에 따르면 광원을 포함하는 표시 장치에서 영상에 따라 정해지는 파라미터를 이용해 로컬 디밍 구동 방법을 적용하여 표시 장치의 소비 전력의 감소를 극대화하고 대비비를 높일 수 있다.

도 1은 본 발명의 한 실시예에 따른 표시 장치의 블록도이고,
도 2는 본 발명의 한 실시예에 따른 표시 장치의 광원의 복수의 블록 및 1차 대표값 결정부가 저장하는 1차 대표값을 도시한 도면이고,
도 3은 본 발명의 한 실시예에 따른 대표값 차이 산출부 및 파라미터 생성부를 도시한 블록도이고,
도 4는 본 발명의 한 실시예에 따른 대표값 차이 산출부 및 파라미터 생성부를 도시한 블록도이고,
도 5는 본 발명의 한 실시예에 따른 파라미터 생성부를 도시한 블록도이고,
도 6은 2차 대표값 결정부의 동작 알고리즘을 도시한 순서도이고,
도 7은 본 발명의 한 실시예에 따른 표시 장치의 광원의 복수의 블록 및 1차 대표값 결정부가 저장하는 1차 대표값을 도시한 도면이고,
도 8은 도 7의 일부의 확대도이고,
도 9는 본 발명의 여러 실시예에 따른 영상에 대한 발광 블록의 1차 대표값, 파라미터, 그리고 2차 대표값을 보여주는 표이고,
도 10은 본 발명의 한 실시예에 따른 블록 위치에 대한 가중치의 예를 도시한 그래프이고,
도 11a, 도 12a, 도 13a, 도 14a, 도 15a, 도 16a, 도 17a, 도 18a, 도 19a 및 도 20a는 도 9의 여러 실시예에 따른 영상을 차례대로 도시한 도면이고,
도 11b, 도 12b, 도 13b, 도 14b, 도 15b, 도 16b, 도 17b, 도 18b, 도 19b 및 도 20b는 각각 도 9의 여러 실시예에 따른 영상에 대한 발광 블록의 1차 대표값 및 2차 대표값을 함께 보여주는 그래프이다.

그러면 첨부한 도면을 참고로 하여 본 발명의 실시예에 대하여 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 상세히 설명한다. 그러나 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며 여기에서 설명하는 실시예에 한정되지 않는다.

먼저, 도 1을 참조하여 본 발명의 한 실시예에 따른 표시 장치에 대하여 설명한다.

도 1은 본 발명의 한 실시예에 따른 표시 장치의 블록도이다.

도 1을 참조하면, 본 발명의 한 실시예에 따른 표시 장치는 표시판부(301), 신호 제어부(600), 광원부(901), 그리고 광원 제어부(801)를 포함한다.

표시판부(301)는 표시판(300) 및 표시판 구동부(500)를 포함한다.

표시판(300)은 복수의 신호선(signal line)과 이에 연결되어 있으며 대략 행렬의 형태로 배열될 수 있는 복수의 화소(pixel)(PX)를 포함한다. 액정 표시 장치의 경우 표시판(300)은 서로 마주하는 두 기판과 그 사이에 들어 있는 액정층을 포함할 수 있다. 복수의 신호선은 게이트 신호("주사 신호"라고도 함)를 전달하는 복수의 게이트선과 데이터 전압을 전달하는 복수의 데이터선을 포함할 수 있다. 각 화소(PX)는 게이트선 및 데이터선에 연결되어 있는 스위칭 소자와 이에 연결된 화소 전극을 포함할 수 있다.

표시판 구동부(500)는 복수의 게이트선과 연결되어 있는 게이트 구동부 및 복수의 데이터선에 연결되어 있는 데이터 구동부를 포함할 수 있다. 표시판 구동부(500)는 신호 제어부(600)의 제어에 따라 게이트 신호, 데이터 전압 등의 구동 신호를 생성하여 이를 표시판(300)의 신호선에 전달하고, 이에 따라 각 화소(PX)는 데이터 전압을 인가 받는다.

신호 제어부(600)는 외부로부터 입력 영상 신호(IDAT)와 그 표시를 제어하는 입력 제어 신호(ICON) 등을 입력 받아 이들을 바탕으로 표시판 구동부(500)를 제어한다. 입력 영상 신호(IDAT)는 각 화소(PX)의 휘도(luminance) 정보를 담고 있으며 휘도는 정해진 수효, 예를 들면 2ⁿ(n은 자연수)개의 계조(gray)를 가지고 있다. 입력 제어 신호(ICON)의 예로는 수직 동기 신호(Vsync)와 수평 동기 신호(Hsync) 등의 동기 신호를 들 수 있다.

광원부(901)는 광원(900) 및 광원 구동부(950)을 포함한다.

광원(900)은 표시판(300)에 빛을 공급하며, 엣지형 또는 직하형으로 배치될 수 있다. 광원(900)은 복수의 발광 블록(light emitting block)을 포함하며, 각 발광 블록은 발광 다이오드(LED) 등의 적어도 하나의 발광 소자를 포함할 수 있다.

광원 구동부(950)는 광원 제어부(801)로부터의 제어 신호에 따라 광원(900)의 온/오프 시간 및 밝기 등을 제어하는 구동 신호를 생성하여 광원(900)에 제공한다.

광원 제어부(801)는 광원 구동부(950)를 제어하며, 1차 대표값 결정부(first reference determining unit)(810), 대표값 차이 산출부(reference difference calculator)(820), 파라미터 생성부(parameter generator)(830), 그리고 2차 대표값 결정부(second reference determining unit)(840)를 포함한다.

1차 대표값 결정부(810)는 외부로부터 입력 영상 신호(IDAT) 및 입력 제어 신호(ICON) 등을 입력 받아 광원(900)의 각 발광 블록에 대응하는 영상 표시 영역에 대한 입력 영상 신호(IDAT)로부터 각 발광 블록의 1차 휘도 대표값(first luminance reference)(1차 대표값이라 함)을 결정한다. 1차 대표값은 각 발광 블록에 대응하는 영상 표시 영역에 대한 입력 영상 신호(IDAT)의 평균 계조값, 평균 계조값과 최대 계조값 사이의 중간 계조값, 또는 이들에 비례하는 값 등의 여러 가지 값을 가질 수 있다.

대표값 차이 산출부(820)는 발광 블록의 1차 대표값을 입력 받아 이웃한 발광 블록에 대응하는 적어도 하나의 대표값 차이(first reference difference)를 계산한다. 대표값 차이 산출부(820)가 산출하는 대표값 차이는 이웃한 발광 블록의 1차 대표값 간의 차이의 절대값일 수도 있고 이웃한 발광 블록의 1차 대표값 간 차이의 n제곱(n은 1보다 큰 자연수)일 수도 있다. 이 밖에 1차 대표값 차이는 이웃한 발광 블록의 1차 대표값 간 차이의 값에 의존하는 여러 가지 식에 따른 값을 가질 수 있다.

파라미터 생성부(830)는 대표값 차이 산출부(820)에서 산출된 대표값 차이를 이용하여 적어도 하나의 파라미터를 생성한다. 적어도 하나의 파라미터는 각 발광 블록에 대해 하나의 파라미터가 대응할 수도 있고, 적어도 두 개의 발광 블록에 대해 하나의 파라미터가 대응할 수도 있으며, 전체 발광 블록에 대해 하나의 파라미터가 대응할 수도 있다.

2차 대표값 결정부(840)는 각 발광 블록에 대한 1차 대표값과 파라미터 생성부(830)에서 생성된 적어도 하나의 파라미터를 이용하여 각 발광 블록에 대한 적어도 하나의 2차 대표값을 결정한다. 2차 대표값은 1차 대표값을 보상한 것으로 볼 수 있다. 각 발광 블록에 대한 2차 대표값은 제어 신호로서 광원 구동부(950)에 제공되어 광원(900)의 광원 구동 신호 생성에 이용된다.

그러면 도 2, 도 3, 도 4, 도 5 및 도 6을 참조하여, 앞에서 설명한 광원부(901) 및 광원 제어부(801)에 대해 보다 상세하게 설명한다. 또한 앞에서와 동일한 설명은 생략하도록 한다.

도 2는 본 발명의 한 실시예에 따른 표시 장치의 광원의 복수의 블록 및 1차 대표값 결정부가 저장하는 1차 대표값을 도시한 도면이고, 도 3은 본 발명의 한 실시예에 따른 대표값 차이 산출부 및 파라미터 생성부를 도시한 블록도이고, 도 4는 본 발명의 한 실시예에 따른 대표값 차이 산출부 및 파라미터 생성부를 도시한 블록도이고, 도 5는 본 발명의 한 실시예에 따른 파라미터 생성부를 도시한 블록도이고, 도 6은 2차 대표값 결정부의 동작 알고리즘을 도시한 순서도이다.

먼저 도 2를 참조하면, 본 발명의 한 실시예에 따른 광원(900)은 한 방향을 기준으로 일렬로 배열된 복수의 발광 블록(B1, …, Bn)(n=자연수)으로 나뉠 수 있다. 예를 들어, 표시판(300)에 위치하는 복수의 화소(PX)가 행렬 형태로 배열되어 있을 때, 복수의 발광 블록(B1, …, Bn)의 배열 방향은 행 방향 또는 열 방향 중 어느 하나일 수 있다. 1차 대표값 결정부(810)는 앞에서 설명한 바와 같이 입력 영상 신호(IDAT)를 바탕으로 각 발광 블록(B1, …, Bn)에 대응하는 1차 대표값(R1, …, Rn)을 결정한다.

다음 도 3을 참조하면, 대표값 차이 산출부(820)는 1차 대표값(R1, …, Rn)을 바탕으로 이웃한 발광 블록(B1, …, Bn) 사이에 대응하는 적어도 하나의 대표값 차이(Df1, …, Df(n-1))를 계산한다. 도 3은 대표값 차이(Df1, …, Df(n-1))가 이웃하는 발광 블록의 1차 대표값(R1, …, Rn) 간 차이의 절대값인 예를 도시하고 있으나, 이와 달리 1차 대표값(R1, …, Rn) 간 차이에 비례하는 값, 1차 대표값(R1, …, Rn) 간 차이의 n제곱(n은 1보다 큰 자연수) 또는 이에 비례하는 값 등으로 대표값 차이(Df1, …, Df(n-1))를 정할 수도 있다.

본 발명의 한 실시예에 따르면, 파라미터 생성부(830)는 도 3에 도시한 바와 같이 대표값 차이 산출부(820)에서 생성된 이웃한 발광 블록(B1, …, Bn) 사이에 대응하는 대표값 차이(Df1, ..., Df(n-1)) 각각을 정규화(normalization) 등의 적절한 처리를 통해 복수의 파라미터(Para1, …, Para(n-1))를 생성할 수 있다. 이때 생성된 파라미터(Para1, …, Para(n-1))는 백분율로 환산된 값일 수 있다.

도 4를 참조하면, 파라미터 생성부(830)의 다른 예는 가중치 룩업 테이블(weight look-up table)(832) 및 곱셈부(multiplier)(834)를 더 포함할 수 있다.

가중치 룩업 테이블(832)은 이웃한 발광 블록(B1, …, Bn) 사이 각각에 대응하는 적어도 하나의 가중치(W1, …, W(n-1))를 저장한다. 다시 말하면, 가중치(W1, …, W(n-1))는 대표값 차이(Df1, ..., Df(n-1)) 각각에 대응할 수 있다. 각 대표값 차이(Df1, ..., Df(n-1))는 이웃한 발광 블록(B1, …, Bn)의 1차 대표값(R1, …, Rn)의 차이에 의존하므로 결국 가중치(W1, …, W(n-1))는 이웃한 발광 블록(B1, …, Bn) 사이의 위치에 대응하는 값이다.

예를 들어, 표시판(300)의 중앙 영역에 대응하는 가중치(W1, …, W(n-1))는 표시판(300)의 가장자리 영역에 대응하는 가중치(W1, …, W(n-1))보다 작은 값을 가질 수 있다. 이에 따르면 표시 영역의 중앙 부분에서 휘도가 급격히 변하는 영상의 경우, 표시 영역의 중앙 부분에서의 대비비를 더욱 크게 할 수 있다.

가중치 룩업 테이블(832)은 사용자가 원하는 조건, 표시 장치의 조건, 또는 입력 영상 신호(IDAT)의 종류에 따라 외부에서 적절히 조정 가능하다. 또한 가중치 룩업 테이블(832)의 적어도 하나의 가중치(W1, …, W(n-1))는 각 발광 블록(B1, …, Bn)의 빛이 다른 발광 블록(B1, …, Bn)에 대응하는 표시 영역에 퍼져 휘도에 영향을 줄 수 있음을 고려하여 설정할 수 있다.

곱셈부(834)는 서로 대응하는 대표값 차이(Df1, …, Df(n-1))와 가중치(W1, …, W(n-1))를 각각 곱하여 (n-1)개의 가중된 대표값(WDf1, ..,. WDf(n-1))을 산출한다. 파라미터 생성부(830)는 이와 같이 산출된 적어도 가중된 대표값(WDf1, …, WDf(n-1))을 각각 정규화하여 복수의 파라미터(Para1, …, Para(n-1))를 생성할 수 있다.

도 5를 참조하면, 파라미터 생성부(830)의 다른 예는 앞에서 설명한 가중치 룩업 테이블(832)과 곱셈부(834) 이외에 합산부(836)를 더 포함할 수 있다. 합산부(836)는 곱셈부(834)에서 생성된 적어도 하나의 가중된 대표값(WDf1, …, WDf(n-1)) 또는 적어도 하나의 파라미터(Para1, …, Para(n-1))를 모두 더하여 싱글 파라미터(Para_t)를 생성할 수 있다. 이때 싱글 파라미터(Para_t) 역시 백분율 등으로 정규화된 값일 수 있으며, 이러한 싱글 파라미터(Para_t)는 전체 발광 블록(B1, …, Bn)에 대응하여 적용될 수 있다.

도 6을 참조하면, 본 발명의 한 실시예에 따른 2차 대표값 결정부(840)는 각 발광 블록(B1, …, Bn)에 대한 1차 대표값(R1, …, Rn)과 파라미터 생성부(830)에서 생성된 파라미터를 이용하여 2차 대표값(R1', …, Rn')을 결정한다.

예를 들어 k번째 발광 블록(Bk)(k=1, …, n)의 1차 대표값(Rk)을 이용하여 k 번째 발광 블록(Bk)에 이웃한 발광 블록인 (k-1)번째 발광 블록(B(k-1)) 또는 (k+1)번째 발광 블록(B(k+1))의 2차 대표값(R(k-1)' or R(k+1)')을 결정하는 경우를 살펴 본다.

먼저, 2차 대표값 결정부(840)는 파라미터 생성부(830)로부터 복수의 파라미터(Para1, …, Para(n-1)) 또는 싱글 파라미터(Para_t)를 입력 받은 후 제1값(V1)에 k번째 발광 블록(Bk)(k=1, …, n)에 대한 1차 대표값(Rk)과 이에 대응하는 파라미터(Para_k)를 곱하여 저장한다. 이때 파라미터(Para_k)는 도 3 및 도 4에 도시된 복수의 파라미터(Para1, …, .Para(n-1)) 중 k번째 파라미터(Para_k)(k=1, …, n-1)이거나 모든 대표값(R1, …, Rn)에 대해 동일한 싱글 파라미터(Para_t)일 수 있다. 제2값(V2)에는 보상 또는 결정하고자 하는 이웃한 발광 블록의 1차 대표값을 저장한다. 여기에서는 (k+1)번째 발광 블록(B(k+1))을 예로 들기로 하며, 이 경우 제2값(V2)에는 (k+1)번째 발광 블록(B(k+1))에 대한 1차 대표값(R(k+1))이 저장된다.

다음, 2차 대표값 결정부(840)는 제1값(V1)과 제2값(V2)을 비교하여 둘 중 더 큰 값을 (k+1)번째 발광 블록(B(k+1))의 2차 대표값((R(k+1)')으로 정할 수 있다.

이와 같이 두 번째 발광 블록(B2)부터 n번째 발광 블록(Bn)까지의 2차 대표값(R2', …, Rn')을 결정하고, 방향을 바꾸어 다시 (n-1)번째 발광 블록(B(n-1))부터 첫 번째 발광 블록(B1)까지의 2차 대표값(R(n-1)', …, R1)을 결정한 후, 각 발광 블록(B1, …, Bn)에 대해 하나의 2차 대표값(R1', …, Rn')을 정할 수 있다. 이때 휘도 향상을 위해서 정해진 2차 대표값(R1', …, Rn') 중 휘도가 높은 대표값을 선택할 수 있다.

이렇게 결정된 각 발광 블록(B1, …, Bn)에 대한 2차 대표값(R1', …, Rn')은 광원 구동부(950)에 제어 신호로서 제공되어 광원(900)의 구동 신호 생성의 기초가 될 수 있다.

한편, 도 4 내지 도 6에 도시한 실시예와 같이 가중된 대표값(WDf1, ..,. WDf(n-1))을 2차 대표값(R1', …, Rn')의 결정 과정에서 이용하는 경우, 결정된 각 발광 블록(B1, …, Bn)에 대한 2차 대표값(R1', …, Rn')은 발광 블록(B1, …, Bn) 간의 휘도차 및/또는 발광 블록(B1, …, Bn)의 위치에 의존하는 값일 수 있다.

지금까지의 설명에서는 광원(900)을 한 방향으로 일렬로 배열된 복수의 발광 블록(B1, …, Bn)으로 나누어 각 발광 블록(B1, …, Bn)의 휘도를 제어하였으나(이를 1차원 로컬 디밍 구동 방법이라 함), 이에 한정되지 않고 광원(900)을 도 7 및 도 8에 도시한 바와 같이 2차원 상에서 복수의 발광 블록으로 나눌 수도 있다.

도 7은 본 발명의 한 실시예에 따른 표시 장치의 광원의 복수의 블록 및 1차 대표값 결정부가 저장하는 1차 대표값을 도시한 도면이고, 도 8은 도 7의 일부의 확대도이다.

도 7 및 도 8을 참조하면, 본 발명의 한 실시예에 따른 광원(900)은 (n, m)형 행렬 형태로 배열된 복수의 발광 블록(Bij)(i=1, …, n)(j=1, …, m)으로 나뉠 수 있다. 이에 따라 1차 대표값 결정부(810)는 각 발광 블록(Bij)에 대응하는 표시 영역에 대한 입력 영상 신호(IDAT)로부터 각 발광 블록(Bij)의 1차 대표값(Rij)(i=1, …, n)(j=1, …, m)을 결정한다.

이와 같이 광원(900)을 (n, m)형 행렬 형태로 배열된 복수의 발광 블록(Bij)(i=1, …, n)(j=1, …, m)으로 나눈 경우에도 앞에서 설명한 도 3 내지 도 6에 도시한 구동 방법이 그대로 적용될 수 있다. 구체적으로, (n, m)형 행렬 형태로 배열된 복수의 발광 블록(Bij)(i=1, …, n)(j=1, …, m)의 각 행 및 각 열에 대해 도 3 내지 도 6에 도시한 실시예에 따른 방법을 각각 수행하여 모든 발광 블록(Bij)(i=1, …, n)(j=1, …, m)의 2차 대표값(Rij')(i=1, …, n)(j=1, …, m)을 정할 수 있다.

이때, 발광 블록(Bij)(i=1, …, n)(j=1, …, m)의 각 행 또는 각 열에서 이웃한 발광 블록(Bij)(i=1, …, n)(j=1, …, m) 사이에 대응하는 대표값 차이에 대응하는 가중치를 각각 설정할 수 있다. 예를 들어 도 8이 도시한 바와 같이, 네 개의 이웃한 발광 블록(B11, B12, B21, B22)의 경우, 발광 블록(B11)과 발광 블록(B12) 사이의 대표값 차이와 곱하여지는 가중치(Wa), 발광 블록(B12)과 발광 블록(B22) 사이의 대표값 차이와 곱하여지는 가중치(Wb), 발광 블록(B11)과 발광 블록(B12) 사이의 대표값 차이와 곱하여지는 가중치(Wc), 그리고 발광 블록(B11)과 발광 블록(B12) 사이의 대표값 차이와 곱하여지는 가중치(Wd)를 각각 설정할 수 있다. 이에 따르면 모든 발광 블록(Bij)(i=1, …, n)(j=1, …, m)에 있어서 다음 [수학식 1]에 따른 N개의 가중치가 필요할 수 있다.

[수학식 1]

N = (m-1)*n + (n-1)*m

그러나, 이와 달리 정사각형으로 이웃한 네 개의 발광 블록(Bij)(i=1, …, n)(j=1, …, m)에 대한 가중치(Wa, Wb, Wc, Wd) 중 적어도 두 개의 가중치가 서로 동일할 수도 있다. 따라서 가장 적은 수의 가중치를 사용하고자 할 경우 정사각형으로 이웃한 네 개의 발광 블록(Bij)(i=1, …, n)(j=1, …, m)에 대해 하나의 가중치만을 사용할 수도 있다. 이 경우 전체 발광 블록(Bij)(i=1, …, n)(j=1, …, m)에 대해 필요한 가중치의 개수(N)는 다음 [수학식 2]와 같을 수 있다.

[수학식 2]

N = (n-1)*(m-1)

그러면, 도 9 내지 도 20을 참조하여 여러 가지 예의 영상에 대해 본 발명의 한 실시예에 따른 표시 장치의 구동 방법을 적용한 결과에 대해 설명한다.

도 9는 본 발명의 여러 실시예에 따른 영상에 대한 발광 블록의 1차 대표값, 파라미터, 그리고 2차 대표값을 보여주는 표이고, 도 10은 본 발명의 한 실시예에 따른 블록 위치에 대한 가중치의 예를 도시한 그래프이고, 도 11a, 도 12a, 도 13a, 도 14a, 도 15a, 도 16a, 도 17a, 도 18a, 도 19a 및 도 20a는 도 9의 여러 실시예에 따른 영상을 차례대로 도시한 도면이고, 도 11b, 도 12b, 도 13b, 도 14b, 도 15b, 도 16b, 도 17b, 도 18b, 도 19b 및 도 20b는 각각 도 9의 여러 실시예에 따른 영상에 대한 발광 블록의 1차 대표값 및 2차 대표값을 함께 보여주는 그래프이다.

먼저 도 9(a)는 도 11a 내지 도 20a에 도시한 여러 예의 영상(img1, …, img10)에 대해 발광 블록 위치에 따른 1차 대표값(G1)을 도시하며, 도시된 1차 대표값(G1)의 단위는 휘도의 단위와 동일할 수 있다. 이들 1차 대표값(G1)은 도 11b 내지 도 20b에서 그래프로도 표현되어 있다.

도 9(b)는 앞에서 설명한 도 5에 도시한 실시예에 따라 계산된 환산 전 싱글 파라미터(Para_t)를 도시하고 있으며, 이때 사용될 수 있는 가중치 룩업 테이블(832)의 가중치의 예가 도 10에 도시되어 있다. 도 10에 도시된 실시예에 따르면 발광 블록 배열에서 왼쪽(L)부터 오른쪽(R)으로의 발광 블록 위치에 따라 가중치(W1, …, W(n-1))가 점차 감소하다가 중간 지점에서 0이 되고 다시 증가할 수 있다. 가중치(W1, …, W(n-1))의 증가 또는 감소 기울기는 도 10에 도시된 실선 또는 점선 그래프와 같이 다양하게 설정될 수 있다. 이와 같이 중앙 부분에 위치하는 발광 블록에 대해 0인 가중치가 적용되는 경우, 도 12a에 도시된 영상(img2)에 대해 산출된 싱글 파라미터(Para_t)는 0일 수 있다.

도 9(b)를 참조하면, 여러 예의 영상(img1, …, img10)에 대해 산출된 싱글 파라미터(Para_t) 또는 이웃한 발광 블록 사이에 대응하는 적어도 하나의 파라미터(Para1, …, Para(n-1))가 영상에 따라 모두 다르게 생성될 수 있음을 알 수 있다.

도 9(c)는 앞에서 설명한 도 5 및 도 6에 도시한 실시예에 따라 산출된 발광 블록에 대한 2차 대표값(G2)을 도시한다. 도 12a에 도시된 영상(img2)에 대해 산출된 싱글 파라미터(Para_t)가 0인 경우, 발광 블록의 2차 대표값(G2)은 1차 대표값(G1)과 동일하며, 이에 따르면 표시 영역 좌측의 블랙 영상에 대응하는 발광 블록의 광량 또는 휘도가 0이므로 종래에 알려진 로컬 디밍 구동 방법에 비해 대비비를 더욱 극대화할 수 있고 이와 동시에 소비 전력을 최소화할 수 있다. 중앙에 큰 계조 차이가 존재하지 않는 일반적인 영상의 경우에도 소비 전력을 최소화할 수 있는 2차 대표값(G2)을 얻을 수 있다.

구체적으로, 도 11a, 도 11b, 도 13a, 도 13b, 도 15a, 그리고 도 15b에 도시한 바와 같이 영상의 휘도가 위치에 따라 급격히 변하지 않고 고르게 분포하는 경우, 이웃한 발광 블록 사이에 대응하는 적어도 하나의 파라미터(Para_k)(k=1, …, n-1) 또는 싱글 파라미터(Para_t)의 값은 상대적으로 커질 수 있고, 1차 대표값(G1)이 상대적으로 낮은 발광 블록의 2차 대표값(G2)은 주변 발광 블록의 1차 대표값(G1) 또는 2차 대표값(G2)의 영향을 받아 원래 1차 대표값(G1)보다 높은 값을 가질 수 있다. 그러나 종래에 알려진 로컬 디밍 구동 방법에서와 같이 영상의 종류 및/또는 발광 블록의 위치에 상관 없이 정해진 파라미터를 사용하여 로컬 디밍을 구현하는 방법에 비해 본 발명의 실시예에 따르면 각 영상의 종류 및/또는 발광 블록의 위치에 기초하여 정해진 파라미터를 사용하여 로컬 디밍을 구현하므로 소비 전력을 최소화하고 대비비를 더욱 높일 수 있다.

도 14a, 도 14b, 도 16a, 도 16b, 도 17a, 도 17b, 도 18a, 도 18b, 도 19a, 그리고 도 19b에 도시한 바와 같이 블랙과 화이트가 교대로 배치된 영상의 경우에도 앞선 설명과 마찬가지로 영상의 종류 및/또는 발광 블록의 위치에 기초하여 정해진 파라미터를 사용하여 소비 전력을 최소화하고 대비비를 높일 수 있다. 휘도가 상대적으로 높은 발광 블록과 이웃하는 발광 블록의 2차 대표값(G2)은 해당 발광 블록의 1차 대표값(G1)보다 높을 수 있다.

도 20a 및 도 20b에 도시한 화이트 영상의 경우에는 2차 대표값(G2)은 1차 대표값(G1)과 동일하다.

이상에서 본 발명의 바람직한 실시예에 대하여 상세하게 설명하였지만 본 발명의 권리범위는 이에 한정되는 것은 아니고 다음의 청구범위에서 정의하고 있는 본 발명의 기본 개념을 이용한 당업자의 여러 변형 및 개량 형태 또한 본 발명의 권리범위에 속하는 것이다.

300: 표시판 301: 표시판부
500: 표시판 구동부 600: 신호 제어부
801: 광원 제어부 810: 1차 대표값 결정부
820: 대표값 차이 산출부 830: 2차 대표값 결정부
900: 광원 901: 광원부
950: 광원 구동부

Claims

영상을 표시하는 표시판,
상기 표시판에 빛을 제공하는 광원부, 그리고
상기 광원부에 제어 신호를 전달하는 광원 제어부
를 포함하고,
상기 광원부는 복수의 발광 블록을 포함하는 광원을 포함하고,
상기 광원 제어부는
입력 영상 신호를 바탕으로 상기 복수의 발광 블록에 대한 1차 대표값을 결정하는 1차 대표값 결정부,
상기 복수의 발광 블록에 대한 1차 대표값을 이용하여 이웃한 발광 블록에 대한 적어도 하나의 대표값 차이를 계산하는 대표값 차이 산출부,
상기 적어도 하나의 대표값 차이를 이용하여 적어도 하나의 파라미터를 생성하는 파라미터 생성부, 그리고
상기 복수의 발광 블록에 대한 1차 대표값과 상기 적어도 하나의 파라미터를 이용하여 상기 복수의 발광 블록에 대한 2차 대표값을 결정하는 2차 대표값 결정부
를 포함하고,
상기 적어도 하나의 대표값 차이 각각은 상기 이웃한 발광 블록의 1차 대표값 간의 차이의 절대값 또는 상기 이웃한 발광 블록의 1차 대표값 간의 차이의 n제곱(n은 1보다 큰 자연수)인, 표시 장치.
제1항에서,
상기 파라미터 생성부는 상기 이웃한 발광 블록에 대한 적어도 하나의 대표값 차이를 각각 정규화하여 이웃한 발광 블록 사이에 대응하는 상기 적어도 하나의 파라미터를 생성하는 표시 장치.
삭제
제2항에서,
이웃하는 제1 발광 블록 및 제2 발광 블록에 대하여,
상기 적어도 하나의 파라미터 중 상기 제1 발광 블록 및 상기 제2 발광 블록의 사이에 대응하는 파라미터와 상기 제1 발광 블록의 상기 1차 대표값을 곱한 값을 제1값이라 하고,
상기 제2 발광 블록의 상기 1차 대표값을 제2값이라 하면,
상기 2차 대표값 결정부는 상기 제1값과 상기 제2값을 비교하여 상기 제2 발광 블록의 상기 2차 대표값을 결정하는
표시 장치.
제1항에서,
상기 파라미터 생성부는
이웃한 발광 블록 사이에 각각 대응하는 적어도 하나의 가중치를 저장하는 가중치 룩업 테이블, 그리고
서로 대응하는 상기 적어도 하나의 대표값 차이와 상기 적어도 하나의 가중치를 각각 곱하여 적어도 하나의 가중된 대표값을 산출하는 곱셈부
를 포함하는 표시 장치.
제5항에서,
상기 파라미터 생성부는 상기 이웃한 발광 블록에 대하여 산출된 상기 적어도 하나의 가중된 대표값을 각각 정규화하여 이웃한 발광 블록 사이에 대응하는 상기 적어도 하나의 파라미터를 생성하는 표시 장치.
삭제
제6항에서,
이웃하는 제1 발광 블록 및 제2 발광 블록에 대하여,
상기 적어도 하나의 파라미터 중 상기 제1 발광 블록 및 상기 제2 발광 블록의 사이에 대응하는 파라미터와 상기 제1 발광 블록의 상기 1차 대표값을 곱한 값을 제1값이라 하고,
상기 제2 발광 블록의 상기 1차 대표값을 제2값이라 하면,
상기 2차 대표값 결정부는 상기 제1값과 상기 제2값을 비교하여 상기 제2 발광 블록의 상기 2차 대표값을 결정하는
표시 장치.
제5항에서,
상기 파라미터 생성부는 상기 적어도 하나의 가중된 대표값을 더하는 합산부를 더 포함하는 표시 장치.
제9항에서,
상기 파라미터 생성부는 상기 합산부에서 합산된 결과를 이용하여 하나의 싱글 파라미터를 생성하는 표시 장치.
삭제
제10항에서,
이웃하는 제1 발광 블록 및 제2 발광 블록에 대하여,
상기 싱글 파라미터와 상기 제1 발광 블록의 상기 1차 대표값을 곱한 값을 제1값이라 하고,
상기 제2 발광 블록의 상기 1차 대표값을 제2값이라 하면,
상기 2차 대표값 결정부는 상기 제1값과 상기 제2값을 비교하여 상기 제2 발광 블록의 상기 2차 대표값을 결정하는
표시 장치.
제1항에서,
상기 복수의 발광 블록은 (n, m)형 행렬 형태로 배열되어 있는 표시 장치.
제13항에서,
상기 파라미터 생성부는
이웃한 발광 블록 사이에 각각 대응하는 적어도 하나의 가중치를 저장하는 가중치 룩업 테이블, 그리고
서로 대응하는 상기 적어도 하나의 대표값 차이와 상기 적어도 하나의 가중치를 각각 곱하여 적어도 하나의 가중된 대표값을 산출하는 곱셈부
를 포함하고,
서로 이웃한 네 개의 발광 블록 사이에 대응하는 가중치는 서로 동일한
표시 장치.
복수의 발광 블록을 포함하는 광원과 상기 광원이 빛을 제공하는 표시판을 포함하는 표시 장치에서,
입력 영상 신호를 바탕으로 상기 복수의 발광 블록에 대한 1차 대표값을 결정하는 단계,
상기 복수의 발광 블록에 대한 1차 대표값을 이용하여 이웃한 발광 블록에 대한 적어도 하나의 대표값 차이를 계산하는 단계,
상기 적어도 하나의 대표값 차이를 이용하여 적어도 하나의 파라미터를 생성하는 단계,
상기 복수의 발광 블록에 대한 1차 대표값과 상기 적어도 하나의 파라미터를 이용하여 상기 복수의 발광 블록에 대한 2차 대표값을 결정하는 단계, 그리고
상기 2차 대표값을 바탕으로 상기 복수의 발광 블록에 구동 신호를 제공하는 단계
를 포함하고,
상기 적어도 하나의 대표값 차이 각각은 상기 이웃한 발광 블록의 1차 대표값 간의 차이의 절대값 또는 상기 이웃한 발광 블록의 1차 대표값 간의 차이의 n제곱(n은 1보다 큰 자연수)인, 표시 장치의 구동 방법.
제15항에서,
상기 적어도 하나의 파라미터를 생성하는 단계는 상기 이웃한 발광 블록에 대한 적어도 하나의 대표값 차이를 각각 정규화하여 이웃한 발광 블록 사이에 대응하는 상기 적어도 하나의 파라미터를 생성하는 단계를 포함하는 표시 장치의 구동 방법.
제15항에서,
상기 적어도 하나의 파라미터를 생성하는 단계는
상기 이웃한 발광 블록에 대한 적어도 하나의 대표값 차이와 상기 이웃한 발광 블록 사이에 대응하는 적어도 하나의 가중치를 각각 곱하여 적어도 하나의 가중된 대표값을 산출하는 단계, 그리고
상기 적어도 하나의 가중된 대표값을 각각 정규화하여 이웃한 발광 블록 사이에 대응하는 상기 적어도 하나의 파라미터를 생성하는 단계
를 포함하는 표시 장치의 구동 방법.
제17항에서,
상기 적어도 하나의 파라미터를 생성하는 단계는
상기 적어도 하나의 가중된 대표값을 더하는 단계, 그리고
상기 더해진 결과를 이용하여 하나의 싱글 파라미터를 생성하는 단계
를 더 포함하는 표시 장치의 구동 방법.
삭제
제18항에서,
이웃하는 제1 발광 블록 및 제2 발광 블록에 대하여,
상기 싱글 파라미터와 상기 제1 발광 블록의 상기 1차 대표값을 곱한 값을 제1값이라 하고,
상기 제2 발광 블록의 상기 1차 대표값을 제2값이라 할 때,
상기 2차 대표값을 결정하는 단계는 상기 제1값과 상기 제2값을 비교하여 상기 제2 발광 블록의 상기 2차 대표값을 결정하는 단계를 포함하는
표시 장치의 구동 방법.