KR102070365B1

KR102070365B1 - 액정 디스플레이 장치와 이의 구동방법

Info

Publication number: KR102070365B1
Application number: KR1020120074950A
Authority: KR
Inventors: 이승진
Original assignee: 엘지디스플레이 주식회사
Priority date: 2012-07-10
Filing date: 2012-07-10
Publication date: 2020-01-29
Also published as: KR20140008036A

Abstract

본 발명은 콘텐츠 기반 적응형 휘도 제어(CABC: Contents-based Adaptive Brightness Control)의 적용에 따른 감마(Gamma) 왜곡을 방지하고, 소비 전력을 줄일 수 있는 액정 디스플레이 장치와 이의 구동방법에 관한 것이다.
본 발명의 실시 예에 따른 콘텐츠 기반 적응형 휘도 제어(CABC: Contents-based Adaptive Brightness Control)를 적용하여 화상을 디스플레이 하는 액정 디스플레이 장치의 구동방법은 입력된 이미지 데이터의 평균 그레이 레벨을 산출하는 단계; 메모리에 저장된 복수의 CMB(CABC minimum brightness) 값 중에서 이미지 데이터의 평균 그레이 레벨에 적합한 새로운 CMB 값을 선택하는 단계; 상기 이미지 데이터의 평균 그레이 레벨에 적합한 새로운 CMB 값에 기초하여 휘도 데이터를 생성하는 단계; 및 상기 휘도 데이터에 기초하여 감마전압을 생성함과 아울러, 백라이트의 휘도를 제어하는 단계를 포함한다.

Description

액정 디스플레이 장치와 이의 구동방법{LIQUID CRYSTAL DISPLAY DEVICE AND METHOD FOR DRIVING THE SAME}

본 발명은 액정 디스플레이 장치에 관한 것으로, 특히 콘텐츠 기반 적응형 휘도 제어(CABC: Contents-based Adaptive Brightness Control)의 적용에 따른 감마(Gamma) 왜곡을 개선하고, 소비 전력을 줄일 수 있는 액정 디스플레이 장치와 이의 구동방법에 관한 것이다.

액정 디스플레이 장치(liquid crystal display device)는 양산 기술의 발전, 구동수단의 용이성, 저전력 소비, 고화질 구현 및 대화면 구현의 장점으로 대중화되고 있다. 액정 디스플레이 장치는 노트북 PC와 같은 휴대용 컴퓨터, 사무 자동화 기기, 휴대용 멀티 미디어 기기, 옥내/옥외 광고 표시장치 등 여러 분야에 적용되고 있으며, 적용 분야가 지속적으로 확대되고 있다.

종래 기술에 따른 액정 디스플레이 장치는 입력된 이미지 신호를 이용하여 화상을 표시하는 액정 패널, 액정 패널에 광을 공급하는 백라이트 유닛, 액정 패널과 광원(LED)를 구동시키기 위한 구동 회로부를 포함한다.

도 1은 종래 기술에 따른 액정 디스플레이 장치를 나타낸 것으로, 콘텐츠 기반 적응형 휘도 제어(CABC)를 위한 구동 회로부를 나타내는 도면이다.

도 1을 참조하면, 구동 회로부는 타이밍 컨트롤러(미도시), 게이트 드라이버(미도시), 데이터 드라이버(미도시), 휘도 제어부(10, brightness controller), 감마 제어부(20, gamma controller), CABC 유닛(30, contents-based adaptive brightness control unit) 및 LED 드라이버(40, LED driver)를 포함한다.

감마 제어부(20)는 복수의 감마 블록을 포함하며, 감마 블록 각각은 구동 전압(VDD)와 기저 전압(GND) 사이에 직렬로 접속된 저항 스트리밍(resistance streaming)을 포함한다.

감마 제어부(20)는 복수의 감마 블록을 통해 서로 다른 값을 가지는 정극성 및 부극성의 감마전압을 생성한다. 예로서, 제1 감마전압 내지 제10 감마전압(GMA1 ~ GMA10)을 생성한다. 이때, 감마전압은 256 그레이 레벨에 맞춰 생성되며, 생성된 감마전압은 데이터 드라이버에 공급된다.

데이터 드라이버는 감마 제어부(20)에서 공급되는 감마전압을 이용하여 디지털 이미지 데이터를 아날로그 데이터 전압으로 변환시키고, 아날로그 데이터 전압을 액정 패널의 화소들에 공급한다.

CABC 유닛(30)은 콘텐츠 기반 적응형 휘도 제어(CABC: contents-based adaptive brightness control) 기능을 수행하는 것으로, 기 설정된 감마 커브(Gamma curve) 값을 조정하고, 백라이트(LED)의 휘도를 조절하여 소비전력 효율을 높인다.

이러한, CABC 유닛(30)은 데이터 드라이버에 포함되어, CABC가 데이터 드라이버의 한 기능(function)으로 구현될 수 있다. CABC 유닛(30)은 오리지널 이미지 데이터(original image data)를 분석하여 감마 커브(Gamma curve)을 조절하고, CABC 이미지 즉, 휘도 데이터(brightness data)를 휘도 제어부(10) 및 감마 제어부(20)로 출력한다.

그레이 레벨 별로 휘도 값을 측정하여 그 휘도 값의 곡선을 비율로 나타낸 것을 감마 커브라 하는데, CABC 기능의 적용 시 CABC 이미지는 오리지널 이미지 데이터의 그레이 레벨 별 휘도 값보다 더 높은 휘도 값을 출력하게 된다. 따라서, 백라이트의 휘도를 줄이더라도 오리지널 이미지의 감마 값과 비슷한 결과를 얻을 수 있다.

휘도 제어부(10)는 CABC 유닛(30)에서 공급된 휘도 데이터를 통해 LED 드라이버(40)의 구동을 제어하여 백라이트의 휘도를 제어한다. 또한, 감마 제어부(20)는 CABC 유닛(30)에서 공급된 휘도 데이터를 이용하여 감마를 조절한다.

종래 기술에 따른 데이터 드라이버에서 지원하는 CABC 기능은 범용성과 제조비용을 고려하여 128 그레이 레벨(0~127 gray level)을 기준으로 설정된 감마(Gamma) 값을 이용한다.

128 그레이 레벨(0~127 gray level)을 기준으로 설정된 감마 값을 통해 오리지널 이미지 데이터(original image data)를 분석하여 감마를 조정한다.

도 2 및 도 3은 종래 기술에 따른 콘텐츠 기반 적응형 휘도 제어(CABC) 기능의 적용으로 인해 감마가 왜곡되는 문제점을 나타내는 도면이다.

도 2 및 도 3을 참조하면, 감마 커브는 256 그레이 레벨(0~255 gray level)로 설정되지만, CABC 기능은 128 그레이 레벨(0~127 gray level)로 설정됨으로 인해 128 그레이 레벨부터 감마 커브에 왜곡이 발생된다.

CABC 기능자체가 128 그레이 레벨을 기준으로 휘도를 제어하므로, 128~255 그레이 구간에서도 128 그레이 레벨의 감마 설정 값을 그대로 적용하게 된다. 즉, CABC 기능이 128 그레이 레벨(0~127 gray)을 기준으로 설정됨으로 인해, 128~255 그레이 구간에서는 감마 커브에 왜곡이 발생된다.

이러한, 감마 커브의 왜곡 현상을 개선하기 위해 백라이트 휘도 최소값(CMB: CABC Minimum Brightness)을 조절하는 방법이 제안되었다. CMB를 조절하여 감마 커브의 왜곡은 줄일 수 있지만, CMB를 너무 높이면 원래 CABC 기능의 효과를 얻을 수 없는 문제점이 있다.

휘도 제어부(10)에서는 휘도 데이터의 최소(min) 값을 CMB 값으로 설정하고, 최대값(max) 값을 DBV 값으로 설정한다. 그리고, 설정된 CMB 및 DBV 값의 범위에서 백라이트의 휘도를 제어하게 되는데, CMB 값이 높을수록 LED의 휘도를 높이게 되므로 소비전력 효율이 떨어지게 된다.

본 발명은 상술한 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 콘텐츠 기반 적응형 휘도 제어(CABC) 기능의 적용에 따른 감마(Gamma) 왜곡을 개선할 수 있는 액정 디스플레이 장치와 이의 구동방법을 제공하는 것을 기술적 과제로 한다.

본 발명은 상술한 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 소비 전력을 줄일 수 있는 액정 디스플레이 장치와 이의 구동방법을 제공하는 것을 기술적 과제로 한다.

위에서 언급된 본 발명의 기술적 과제 외에도, 본 발명의 다른 특징 및 이점들이 이하에서 기술되거나, 그러한 기술 및 설명으로부터 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.

본 발명의 실시 예에 따른 액정 디스플레이 장치의 구동방법은 콘텐츠 기반 적응형 휘도 제어(CABC: Contents-based Adaptive Brightness Control)를 적용하여 화상을 디스플레이 하는 액정 디스플레이 장치의 구동방법에 있어서, 입력된 이미지 데이터의 평균 그레이 레벨을 산출하는 단계; 메모리에 저장된 복수의 CMB(CABC minimum brightness) 값 중에서 이미지 데이터의 평균 그레이 레벨에 적합한 새로운 CMB 값을 선택하는 단계; 상기 이미지 데이터의 평균 그레이 레벨에 적합한 새로운 CMB 값에 기초하여 휘도 데이터를 생성하는 단계; 및 상기 휘도 데이터에 기초하여 감마전압을 생성함과 아울러, 백라이트의 휘도를 제어하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.

본 발명의 실시 예에 따른 액정 디스플레이 장치는 콘텐츠 기반 적응형 휘도 제어(CABC: Contents-based Adaptive Brightness Control)를 적용하여 화상을 디스플레이 하는 액정 디스플레이 장치에 있어서, 복수의 CMB(CABC minimum brightness) 값 중에서 이미지 데이터의 평균 그레이 레벨에 적합한 새로운 CMB 값을 선택하고, 선택된 새로운 CMB 값에 따른 휘도 데이터를 생성하는 CMB 조절부; 상기 휘도 데이터에 기초하여 복수의 LED의 휘도를 제어하는 LED 드라이버; 및 상기 휘도 데이터에 기초하여 상기 이미지 데이터를 아날로그 데이터 전압으로 변환시키기 위한 감마전압을 생성하는 감마 제어부를 포함하는 것을 특징으로 한다.

본 발명의 실시 예에 따른 액정 디스플레이 장치와 이의 구동방법은 콘텐츠 기반 적응형 휘도 제어(CABC) 기능의 적용에 따른 감마(Gamma) 왜곡을 개선할 수 있다.

본 발명의 실시 예에 따른 액정 디스플레이 장치와 이의 구동방법은 소비 전력을 줄일 수 있다.

위에서 언급된 본 발명의 특징 및 효과들 이외에도 본 발명의 실시 예를 통해 본 발명의 또 다른 특징 및 효과들이 새롭게 파악 될 수도 있을 것이다.

도 1은 종래 기술에 따른 액정 디스플레이 장치를 나타낸 것으로, 콘텐츠 기반 적응형 휘도 제어(CABC)를 위한 구동 회로부를 나타내는 도면.
도 2 및 도 3은 종래 기술에 따른 콘텐츠 기반 적응형 휘도 제어(CABC) 기능의 적용으로 인해 감마가 왜곡되는 문제점을 나타내는 도면.
도 4는 본 발명의 실시 예에 따른 액정 디스플레이 장치를 나타내는 도면.
도 5는 본 발명의 실시 예에 따른 CMB 조절부를 나타내는 도면.
도 6은 평균 그레이 레벨에 따라 설정되어 메모리에 저장된 복수의 CMB 값을 나타내는 도면.
도 7은 본 발명의 실시 예에 따른 액정 디스플레이 장치의 구동방법을 나타내는 도면.
도 8은 본 발명의 실시 예에 따른 콘텐츠 기반 적응형 휘도 제어(CABC)의 적용을 통해 감마 왜곡이 개선된 효과를 나타내는 도면.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시 예에 따른 액정 디스플레이 장치와 이의 구동방법에 대하여 설명하기로 한다.

도 4는 본 발명의 실시 예에 따른 액정 디스플레이 장치를 나타내는 도면이고, 도 5는 본 발명의 실시 예에 따른 CMB 조절부를 나타내는 도면이다.

도 4 및 도 5를 참조하면, 본 발명의 실시 예에 따른 액정 디스플레이 장치는 화상을 표시하는 액정 패널(100)과, 액정 패널(100)에 광을 공급하는 백라이트 유닛(700, Back Light Unit)과, 액정 패널과 백라이트를 구동시키기 위한 구동 회로부를 포함하여 구성된다.

액정 패널(100)은 상부 기판(컬러필터 어레이 기판), 하부 기판(TFT 어레이 기판) 및 상부 기판과 하부 기판 사이에 개재된 액정을 포함한다. 이러한, 액정 패널(100)은 상호 교차하도록 형성된 복수의 게이트 라인 및 데이터 라인을 포함하며, 상기 복수의 게이트 라인 및 데이터 라인에 의해 복수의 픽셀이 정의된다.

복수의 픽셀은 매트릭스 형태로 배열되며, 각 픽셀에는 스위칭 소자인 TFT, 스토리지 커패시터, 픽셀 전극 및 공통 전극이 형성된다.

여기서, TN(Twisted Nematic) 모드 및 VA(Vertical Alignment) 모드와 같이 수직 전계를 이용하여 화상을 표시하는 경우에는 상기 공통 전극이 상부 기판에 형성된다.

한편, IPS(In Plane Switching) 모드 또는 FFS(Fringe Field Switching)와 같이 수평 전계 또는 프린지 필드를 이용하여 화상을 표시하는 경우에는 상기 공통 전극이 하부 기판에 형성된다.

이러한, 복수의 픽셀은 픽셀 전극에 공급된 데이터 전압과 공통 전극에 공급된 공통 전압(Vcom)에 의해 형성된 전계에 따라 액정의 배열을 조절하고, 액정의 배열을 조절함으로써 백라이트 유닛에서 조사되는 광의 투과율을 조절하여 화상을 표시한다.

백라이트 유닛(700)은 광을 생성하는 광원과, 광 효율을 향상시키기 위한 복수의 광학 부재를 포함한다. 도 4에서는 광원으로 복수의 LED(710, Light Emitting Diode)가 적용된 것을 도시하고 있다.

복수의 광학 부재는 라이트 가이드 패널(LGP: Light Guide Panel), 확산 필름, 프리즘 시트 및 DBEF(Dual Brightness Enhancement Film)를 포함할 수 있다.

구동 회로부는 게이트 드라이버(200), 데이터 드라이버(300), 타이밍 컨트롤러(400, timing controller), 감마 제어부(500, gamma controller), LED 드라이버(600, LED driver) 및 CMB 조절부(800, CMB modulator)를 포함한다. 도면에 도시하지 않았지만, 구동 회로부에 구동 전원을 공급하는 전원 공급부가 구비되어 있다.

여기서, 게이트 드라이버(200)는 ASG(Amorphous Silicon Gate) 방식 또는 GIP(Gate In Panel) 방식으로 액정 패널의 기판 위에 직접화 될 수 있다. 데이터 드라이버(300), 타이밍 컨트롤러(400), 감마 제어부(500) 및 LED 드라이버(600)는 인쇄회로보드(PCB)에 실장될 수 있다.

타이밍 컨트롤러(400)는 입력되는 영상 신호(data)를 정렬하여 프레임 단위의 디지털 영상 데이터(R, G, B)로 변환하고, 디지털 영상 데이터를 데이터 드라이버(300)에 공급한다.

또한, 타이밍 컨트롤러(400)는 입력되는 타이밍 신호(TS)를 이용하여 게이트 드라이버(200)의 제어를 위한 게이트 제어 신호(GCS) 및 데이터 드라이버(300)의 제어를 위한 데이터 제어 신호(DCS)를 생성한다. 타이밍 신호는 수직 동기신호(Vsync), 수평 동기신호(Hsync) 및 클럭신호(CLK)를 포함한다.

게이트 제어 신호(GCS)를 게이트 드라이버(200)에 공급하고, 데이터 제어 신호(DCS)를 데이터 드라이버(300)에 공급한다.

데이터 제어 신호(DCS)는 소스 스타트 펄스(SSP: Source Start Pulse), 소스 샘플링 클럭(SSC: Source Sampling Clock), 소스 출력 인에이블(SOE: Source Output Enable) 및 극성 제어(POL: Polarity)신호를 포함할 수 있다.

게이트 제어 신호(GCS)는 게이트 스타트 펄스(GSP: Gate Start Pulse), 게이트 쉬프트 클럭(GSC: Gate Shift Clock) 및 게이트 출력 인에이블(GOE: Gate Output Enable)을 포함할 수 있다.

한편, 타이밍 컨트롤러(400)는 EPI(Embedded point to point interface) 타입으로 형성될 수 있다. 타이밍 컨트롤러(400)가 EPI 타입으로 형성된 경우, 컨트롤 신호(control signal)들 및 디지털 이미지 데이터(image data)를 포함하는 EPI 패킷(Embedded point to point interface packet)을 생성하여 게이트 드라이버와 데이터 드라이버에 공급할 수 있다.

게이트 드라이버(200)는 타이밍 컨트롤러(400)로부터 공급되는 게이트 제어 신호(GCS)에 기초하여 액정 패널(100)의 화소들에 형성된 TFT를 구동시키기 위한 스캔 신호(게이트 구동 신호)를 생성한다. 생성된 스캔 신호를 액정 패널(100)에 형성된 게이트 라인들에 순차적으로 공급하여, 화소들의 TFT를 구동시킨다.

데이터 드라이버(300)는 타이밍 컨트롤러(400)로부터 공급되는 디지털 영상 데이터(R, G, B)를 아날로그 데이터 전압(데이터 신호)으로 변환한다. 이때, 감마 제어부(500)에서 공급되는 감마 전압(GMA)을 이용하여 아날로그 데이터 전압을 생성한다. 그리고, 데이터 드라이버(300)는 데이터 전압을 타이밍 컨트롤러(400)로부터의 데이터 제어 신호(DCS)에 기초하여 액정 패널(100)의 데이터 라인들에 공급한다.

감마 제어부(500)는 복수의 감마 블록을 포함하며, 감마 블록 각각은 구동 전압(VDD)와 기저 전압(GND) 사이에 직렬로 접속된 저항 스트리밍(resistance streaming)을 포함한다.

감마 제어부(500)는 복수의 감마 블록을 통해 서로 다른 값을 가지는 정극성 및 부극성의 감마전압을 생성한다. 예로서, 제1 감마전압 내지 제10 감마전압(GMA1 ~ GMA10)을 생성한다. 이때, 감마전압은 256 그레이 레벨에 맞춰 생성되며, 생성된 감마전압은 데이터 드라이버에 공급된다.

LED 드라이버(600)는 복수의 LED(710)의 구동(온-오프)을 제어하는 것으로, CMB 조절부(800)에서 공급되는 휘도 데이터(brightness data)에 기초하여 복수의 LED(710)의 온-오프 타임(on-off time), 듀티 및 휘도를 제어할 수 있다.

이때, 펄스 폭 변조(PWM: pulse width modulation) 방식을 이용하여 복수의 LED(710)에 공급되는 구동 전류의 크기 또는 구동 전류의 공급 시간을 조절함으로써 화상의 휘도를 제어할 수 있다.

콘텐츠 기반 적응형 휘도 제어(CABC)를 적용할 때, LED(710)의 최소 휘도를 높게 할수록 즉, CMB(CABC Minimum Brightness) 값을 높게 할 수록 감마(Gamma)의 왜곡은 감소하게 된다. 그러나, CMB 값을 높이면 화상의 휘도가 낮은 경우에도 일정 휘도로 LED(710)를 구동시키게 되므로 소비전력이 증가하게 된다. 즉, CMB 값을 높이면 오리지널 이미지 데이터(original image data)와는 상관없이 최소 휘도 이상으로 LED(710)를 구동시키게 되어 소비전력 효율이 낮아지게 된다.

CMB 조절부(800)는 콘텐츠 기반 적응형 휘도 제어(CABC)의 적용 시 감마 왜곡을 방지하고 소비전력을 줄이기 위한 것으로, 감마의 조절 및 LED 드라이버(600)의 제어 및 감마전압의 조절을 위한 휘도 데이터(brightness data)를 생성하여 LED 드라이버(600) 및 감마 제어부(500)에 공급한다.

이를 위해, CMB 조절부(800)는 도 5에 도시된 바와 같이, CMB 선택부(810, CABC Minimum Brightness selector), 휘도 제어부(820, brightness controller) 및 메모리(830)를 포함한다.

도 6은 평균 그레이 레벨에 따라 설정되어 메모리에 저장된 복수의 CMB 값을 나타내는 도면이다.

도 6을 참조하면, 메모리(830)에는 이미지 데이터의 평균 그레이 레벨에 따라 분류된 복수의 CMB 값이 저장되어 있다. 이때, 기본적으로 한 프레임을 기준으로 이미지 데이터의 평균 그레이 레벨이 분류되어 메모리(830)에 저장될 수 있다. 한편, 복수의 프레임을 기준으로 이미지 데이터의 평균 그레이 레벨이 분류되어 메모리(830)에 저장될 수도 있다.

도 6에서는 이미지 데이터의 평균 그레이 레벨에 따라서 다음과 같이, 6개의 CMB 값이 메모리(830)에 저장된 것을 일 예로 도시하고 있다.

1. 이미지 데이터의 평균 그레이 레벨이 '0'일 때 적용되는 제1 CMB 값(CMB1).

2. 이미지 데이터의 평균 그레이 레벨이 '1~50'일 때 적용되는 제2 CMB 값(CMB2).

3. 이미지 데이터의 평균 그레이 레벨이 '51~101'일 때 적용되는 제3 CMB 값(CMB3).

4. 이미지 데이터의 평균 그레이 레벨이 '102~152'일 때 적용되는 제4 CMB 값(CMB4).

5. 이미지 데이터의 평균 그레이 레벨이 '153~203'일 때 적용되는 제5 CMB 값(CMB5).

6. 이미지 데이터의 평균 그레이 레벨이 '204~255'일 때 적용되는 제6 CMB 값(CMB6).

도 6에서는, 이미지 데이터의 평균 그레이 레벨에 따라서 6개의 CMB 값이 메모리(830)에 저장된 것을 일 예로 나타내고 있다. 그러나, 이는 본 발명의 여러 실시 예들 중에서 하나를 나타낸 것으로, 이미지 데이터의 평균 그레이 레벨의 분류를 더 세분화시켜 6개 보다 많은 수의 CMB 값이 메모리(830)에 저장될 수도 있다.

CMB 선택부(810)는 이미지 데이터가 입력되면 CMB 최적화 알고리즘을 통해 이미지 데이터의 평균 그레이 레벨을 산출한다.

여기서, 이미지 데이터의 평균 그레이 레벨의 산출은 매 프레임마다 수행될 수도 있고, 일정 프레임 기간 단위로 수행될 수도 있다.

메모리(830)에 저장된 복수의 CMB 값 중에서 산출된 평균 그레이 레벨에 적합한 하나의 CMB 값 즉, 이미지 데이터에 최적화된 CMB 값을 선택한다. 이미지 데이터에 최적화된 CMB 값은 휘도 조절부(820)에 공급된다.

휘도 조절부(820)는 CMB 선택부(810)에서 입력된 CMB 값 즉, 이미지 데이터의 평균 그레이 레벨에 기초하여 선택된 CMB 값(이미지 데이터에 최적화된 CMB 값)을 이용하여 휘도 데이터(brightness data)를 생성한다.

여기서, 휘도 데이터는 감마의 조절 및 LED 드라이버(600)의 제어 및 감마전압의 조절을 위한 것으로, LED 드라이버(600) 및 감마 제어부(500)에 공급된다.

이하, 도 7을 참조하여 본 발명의 실시 예에 따른 액정 디스플레이 장치의 구동방법을 설명하기로 한다.

도 7은 본 발명의 실시 예에 따른 액정 디스플레이 장치의 구동방법을 나타내는 도면이다.

도 7을 참조하면, 타이밍 컨트롤러(400)로부터 프레임 단위로 정렬된 디지털 이미지 데이터가 CMB 조절부(800)에 수신된다(S10).

이어서, CMB 조절부(800)의 CMB 선택부(810)는 수신된 이미지 데이터의 평균 그레이 레벨을 산출한다(S20). 이때, 이미지 데이터의 평균 그레이 레벨의 산출은 매 프레임마다 수행될 수도 있고, 일정 프레임 기간 단위로 수행될 수도 있다.

이어서, 산출된 이미지 데이터의 평균 그레이 레벨에 따라 메모리(830)에 저장된 복수의 CMB 값 중에서 산출된 평균 그레이 레벨에 적합한 하나의 CMB 값 즉, 이미지 데이터에 최적화된 CMB 값을 선택한다. 이미지 데이터에 최적화된 CMB 값은 휘도 조절부(820)에 공급된다.

예로서, 이미지 데이터의 평균 그레이 레벨이 '80'인 경우에는 메모리(830)에 저장되어 있는 6개의 CMB 값들 중에서 제3 CMB 값(CMB3)을 이미지 데이터에 최적화된 CMB 값으로 선택할 수 있다.

다른 예로서, 이미지 데이터의 평균 그레이 레벨이 '200'인 경우에는 메모리(830)에 저장되어 있는 6개의 CMB 값들 중에서 제5 CMB 값(CMB5)을 이미지 데이터에 최적화된 CMB 값으로 선택할 수 있다.

여기서, 메모리에 저장된 복수의 CMB 값 중에서 이미지 데이터의 평균 그레이 레벨에 적합한 새로운 CMB 값을 선택하는 단계는, 매 프레임마다 수행되거나 또는 일정 프레임 기간 단위로 수행될 수 있다.

이어서, 기존 CMB 값을 유지할지, 새로운 CMB 값을 변경할지를 결정한다(S40).

예로서, 기존 CMB 값과 S30에서 선택된 새로운 CMB 값이 동일한 경우에는 기존에 적용되었던 CMB 값을 변경하지 않고, 기존 CMB 설정 데이터(휘도 데이터)를 유지한다(S50).

한편, 기존 CMB 값과 S30에서 선택된 새로운 CMB 값이 상이한 경우에는 기존 CMB 값을 대체하여 S30에서 선택된 새로운 CMB 값을 CMB 설정 데이터(휘도 데이터)에 적용한다(S60).

즉, 기존에 적용되었던 CMB 값과 상기 새로운 CMB 값이 동일한 경우에는 기존에 설정되었던 휘도 데이터를 유지하고, 기존에 적용되었던 CMB 값과 상기 새로운 CMB 값이 상이한 경우에 상기 새로운 CMB 값에 따라서 새로운 휘도 데이터를 생성할 수 있다.

이이서, 새로운 CMB 값에 따른 CMB 설정 데이터 즉, 휘도 데이터를 감마 제어부(500) 및 LED 드라이버(600)로 출력한다(S70).

이후, 감마 제어부(500)는 타이밍 컨트롤러(400)로부터 입력된 이미지 데이터 및 CMB 조절부(800)로부터 입력된 휘도 데이터에 기초하여 감마전압을 생성하고, 생성된 감마전압을 데이터 드라이버(300)에 공급한다.

한편, LED 드라이버(600)는 CMB 조절부(800)로부터 입력된 휘도 데이터에 복수의 LED(710)의 휘도를 제어한다.

본 발명의 실시 예에 따른 액정 디스플레이 장치와 이의 구동방법은 상술한 CMB 최적화 알고리즘을 통해 이미지 데이터의 평균 그레이 레벨에 따른 최적화된 CMB 값을 적용할 수 있다.

CABC 기능 적용을 적용할 때, 최적화된 CMB 값에 기초하여 복수의 LED(710)의 휘도를 제어함으로써 소비전력을 줄일 수 있다.

도 8은 본 발명의 실시 예에 따른 콘텐츠 기반 적응형 휘도 제어(CABC)의 적용을 통해 감마 왜곡이 개선된 효과를 나타내는 도면이다.

도 8에 도시된 바와 같이, 이미지 데이터의 평균 그레이 레벨에 따른 최적화된 CMB 값에 기초하여 감마전압을 생성하면 CABC 기능의 적용에 따른 감마의 왜곡을 방지할 수 있다.

본 발명이 속하는 기술분야의 당 업자는 상술한 본 발명이 그 기술적 사상이나 필수적 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 실시될 수 있다는 것을 이해할 수 있을 것이다. 그러므로, 이상에서 기술한 실시 예들은 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적인 것이 아닌 것으로 이해해야만 한다.

본 발명의 범위는 상기 상세한 설명보다는 후술하는 특허청구범위에 의하여 나타내어지며, 특허청구범위의 의미 및 범위 그리고 그 등가 개념으로부터 도출되는 모든 변경 또는 변형된 형태가 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 한다.

100: 액정 패널 200: 게이트 드라이버
300: 데이터 드라이버 400: 타이밍 컨트롤러
500: 감마 제어부 600: LED 드라이버
700: 백라이트 유닛 710: LED
800: CMB 조절부 810: CMB 선택부
820: 휘도 제어부 830: 메모리

Claims

콘텐츠 기반 적응형 휘도 제어(CABC: Contents-based Adaptive Brightness Control)를 적용하여 화상을 디스플레이 하는 액정 디스플레이 장치의 구동방법에 있어서,
입력된 이미지 데이터의 평균 그레이 레벨을 산출하는 단계;
메모리에 저장된 복수의 CMB(CABC minimum brightness) 값 중에서 상기 이미지 데이터의 평균 그레이 레벨에 대응되는 새로운 CMB 값을 선택하는 단계;
상기 새로운 CMB 값에 기초하여 휘도 데이터를 생성하는 단계; 및
상기 휘도 데이터에 기초하여 감마전압을 생성함과 아울러, 백라이트의 휘도를 제어하는 단계; 를 포함하고,
상기 메모리에는 이미지 데이터의 평균 그레이 레벨 각각에 대응되는 복수의 CMB 값이 저장되어 있는 것을 특징으로 하는 액정 디스플레이 장치의 구동방법.
삭제
제 1 항에 있어서,
기존에 적용되었던 CMB 값과 상기 새로운 CMB 값이 동일한 경우에는 기존에 설정되었던 휘도 데이터를 유지하는 것을 특징으로 하는 액정 디스플레이 장치의 구동방법.
제 1 항에 있어서,
기존에 적용되었던 CMB 값과 상기 새로운 CMB 값이 상이한 경우에 상기 새로운 CMB 값에 따라서 새로운 휘도 데이터를 설정하는 것을 특징으로 하는 액정 디스플레이 장치의 구동방법.
제 1 항에 있어서,
상기 평균 그레이 레벨을 산출하는 단계는, 매 프레임마다 수행되거나 또는 일정 프레임 기간 단위로 수행되는 것을 특징으로 하는 액정 디스플레이 장치의 구동방법.
제 1 항에 있어서,
메모리에 저장된 복수의 CMB 값 중에서 이미지 데이터의 평균 그레이 레벨에 대응되는 새로운 CMB 값을 선택하는 단계는, 매 프레임마다 수행되거나 또는 일정 프레임 기간 단위로 수행되는 것을 특징으로 하는 액정 디스플레이 장치의 구동방법.
콘텐츠 기반 적응형 휘도 제어(CABC: Contents-based Adaptive Brightness Control)를 적용하여 화상을 디스플레이 하는 액정 디스플레이 장치에 있어서,
이미지 데이터의 평균 그레이 레벨 각각에 대응되는 복수의 CMB 값을 저장하는 메모리, 이미지 데이터의 평균 그레이 레벨을 산출하고 복수의 CMB 값 중에서 이미지 데이터의 평균 그레이 레벨에 대응되는 새로운 CMB 값을 선택하는 CMB 선택부, 및 선택된 새로운 CMB 값에 기초하여 휘도 데이터를 생성하는 휘도 제어부, 를 포함하는 CMB 조절부;
상기 휘도 데이터에 기초하여 복수의 LED의 휘도를 제어하는 LED 드라이버; 및
상기 휘도 데이터에 기초하여 상기 이미지 데이터를 아날로그 데이터 전압으로 변환시키기 위한 감마전압을 생성하는 감마 제어부; 를 포함하는 것을 특징으로 하는 액정 디스플레이 장치.
삭제
제 7 항에 있어서,
상기 CMB 조절부는,
기존에 적용되었던 CMB 값과 상기 새로운 CMB 값이 동일한 경우에는 기존에 설정되었던 휘도 데이터를 유지하는 것을 특징으로 하는 액정 디스플레이 장치.
제 7 항에 있어서,
상기 CMB 조절부는,
기존에 적용되었던 CMB 값과 상기 새로운 CMB 값이 상이한 경우에 상기 새로운 CMB 값에 따라서 새로운 휘도 데이터를 생성하는 것을 특징으로 하는 액정 디스플레이 장치.