KR20040005521A - 백라이트 밝기 조절 기능을 갖는 디스플레이 장치 및 그제어방법 - Google Patents

백라이트 밝기 조절 기능을 갖는 디스플레이 장치 및 그제어방법 Download PDF

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Abstract

입력영상신호에 따라 백라이트의 밝기가 조절되는 디스플레이장치가 개시된다. 디스플레이 장치는, 입력영상신호를 디스플레이의 특성에 적합하도록 영상신호처리부에서 신호처리하며, 색신호출력부에서 신호처리된 영상신호로부터 영상의 색 구성에 관련된 각각의 색신호(R, G, B)를 출력한다. 그러면 디스플레이 패널에서는 출력된 각 색신호에 따라 영상표시화면을 구동한다. 한편, 색신호평균값계산부에서 입력영상의 색 구성에 관련된 각 색신호로부터 입력영상의 평균밝기를 계산하여 제어부에 전달하며, 제어부에서는 디스플레이 패널에 마련된 백라이트에 공급되는 전류가 색신호평균값계산부에서 계산된 입력영상의 평균밝기에 따라 조정되도록 인버터전류제한부를 통해 인버터를 제어한다. 이와 같은 디스플레이 장치는 입력영상신호에 대응하여 백라이트의 밝기가 조정되므로 사용자에게 보다 더 개선된 화질의 영상을 제공할 수 있게 된다.

Description

백라이트 밝기 조절 기능을 갖는 디스플레이 장치 및 그 제어방법{Display device adjustable lightness of backlight and method for controlling the same}
본 발명은 디스플레이장치 및 그 제어방법에 관한 것으로서, 특히, 백라이트를 갖는 디스플레이장치 및 그 제어방법에 관한 것이다.
LCD(Liquid Crystal Display)는 PDP(Plasma Display Panel), FED(Field Emission Display) 등과는 달리 비발광성 소자가 이용되기 때문에 빛이 없는 곳에서는 사용이 불가능하다. LCD에서의 이러한 단점을 보완하기 위하여 정보표시면에 균일하게 빛을 조사하는 백라이트(backlight)가 개발되었다.
도 1은 종래 백라이트를 갖는 TFT(Thin Film Transistor)-LCD의 블록도이다. TFT-LCD는, 영상신호처리부(10), 색신호출력부(20), LVDS(Low Voltage Diffrential Signalling: 30), TFT-LCD 패널(40), 인버터(50), 그리고 제어부(60)를 포함한다.
영상신호처리부(10)는 입력영상신호에 대하여 TFT-LCD 특성에 적합하도록 신호처리를 수행한다.
색신호출력부(20)는 신호처리된 영상신호로부터 TFT-LCD 패널(40)의 특성에 적합하도록 RGB신호를 출력한다.
LVDS(30)는 디지털 R(Red), G(Green), B(Blue)신호를 TFT-LCD 패널(40)에 전송한다.
TFT-LCD 패널(40)은, LVDS(30)로부터 전달된 색신호 처리 및 타이밍을 조절하는 LVDS 및 타이밍 처리부(41), 일반적으로 높은 구동전원을 요구하는 TFT-LCD모듈(48)의 게이트구동부(46)에 공급될 전원을 승압하는 DC/DC 변환기(42), TFT-LCD 모듈(48)의 각 트랜지스터 공통전극에 전원을 공급하는 Vcom발생기(43), 영상신호의 계조값으로부터 TFT-LCD의 표시특성과 인간의 시각인지특성의 차를 보정해주기 위하여 휘도및 컬러좌표 등을 제어하는 감마보정부(44), 영상데이터에 따른 계조전압을 TFT-LCD 모듈(48)의 각 화소를 이루는 각 트랜지스터(미도시)의 소스전극에 전달하는 소스구동부(45), TFT-LCD 모듈(48)의 각 화소를 이루는 트랜지스터의 게이트를 구동하는 게이트구동부(46), 소스구동부(45) 및 게이트구동부(46)를 통해 전달된 신호에 따라 활성화된 트랜지스터에 의해 영상을 표시하는 TFT-LCD 모듈(48), 그리고 TFT-LCD 모듈(48)의 영상표시면에 광을 조사하는 백라이트(47)를 포함한다.
인버터(50)는, 제어부(60)에서 출력된 제어신호에 응답하여 TFT-LCD 패널의 백라이트(47)에 구동전류를 공급한다.
제어부(60)는, 전달된 영상신호가 TFT-LCD 모듈(148)을 통해 영상표시면에 표시될 수 있도록 디스플레이 장치 전반을 제어하며, 특히, TFT-LCD 모듈(48)의 영상표시면에 광을 조사하는 백라이트(47)를 구동하기 위하여 인버터(50)를 제어한다.
위와 같은 종래 TFT-LCD는, 인버터(50)를 통해 공급된 전류에 의해 백라이트(47)가 영상표시면에 빛을 조사하며, 그 조사된 빛에 의해 사용자가 영상표시면을 통해 영상을 볼 수 있게 되는 것이다.
그러나 종래의 TFT-LCD에서는 인버터(50)를 통해 백라이트(47)에 전류가 일정하게 공급되도록 설계되어 있기 때문에 백라이트(47)에서는 TFT-LCD모듈에 일정한 광량으로 조사될 수 밖에 없어 입력영상신호의 휘도 제어가 효율적으로 이루어지지 못하는 문제점이 있었다. 즉, LCD에서 재생되는 신호의 양이 적을 때에는 백라이트에 더 많은 전류를 공급하여 휘도를 높여주고, LCD에서 재생되는 신호의 양이 많을 때에는 백라이트에 공급되는 최대전류를 제한함으로서, 보다 더 양질의 화질을 제공할 수 있으나, 인버터를 통해 백라이트에 공급되는 전류가 고정된 관계로, 표시영상의 화질이 다소 떨어질 수 있는 문제점이 있었다.
본 발명의 목적은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여 입력영상신호의 밝기에 따라 백라이트를 제어하여 개선된 화질로 영상을 표시할 수 있는 디스플레이 장치 및 그 제어방법을 제공하는 데 있다.
도 1은 종래 디스플레이 장치의 개략적인 블록도,
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 디스플레이 장치의 개략적인 블록도, 그리고
도 3은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 디스플레이 장치의 개략적인 블록도이다.
*도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명*
10, 110, 210: 영상신호처리부20, 120, 220: 색신호출력부
30, 130, 230: LVDS(Low Voltage Diffrential Signalling)
40, 140, 240: TFT-LCD 패널41, 141, 241: LVDS 및 타이밍 처리부
42, 142, 242: DC/DC 변환기43, 143, 243: Vcom 발생기
44, 144, 244: 감마조정부45, 145, 245: 소스구동부
46, 146, 246: 게이트구동부47, 147, 247: 백라이트
48, 148, 248: TFT-LCD 모듈50, 150, 250: 인버터
60, 180, 280: 제어부160, 260: 색신호평균값계산부
170, 270: 인버터전류제한부
상기의 목적을 달성하기 위한 본 발명의 디스플레이 장치는, 입력영상신호를 디스플레이의 특성에 적합하도록 신호처리하는 영상신호처리부; 상기 영상신호처리부에서 신호처리된 영상신호로부터 영상의 색 구성에 관련된 각각의 색신호를 출력하는 색신호출력부; 상기 색신호출력부로부터 출력된 각 색신호에 따라 영상표시화면을 구동하며, 상기 영상표시화면에 광을 조사하는 백라이트가 마련된 디스플레이 패널; 상기 색신호출력부로부터 상기 영상의 색 구성에 관련된 상기 각 색신호를 제공받아 상기 각 색신호로부터 상기 입력영상의 평균밝기를 계산하는 색신호평균값계산부; 상기 디스플레이 패널에 마련된 백라이트에 전류를 스위칭하는 인버터;상기 인버터에 공급되는 전류를 제한하는 인버터전류제한부; 및 상기 색신호평균값계산부에서 계산된 상기 입력영상의 평균밝기에 따라 상기 인버터를 통해 상기 백라이트에 공급되는 전류량이 조정될 수 있도록 상기 인버터전류제한부를 제어하는 제어부;를 포함한다.
여기서, 상기 색신호평균값계산부에서 색신호 전체의 평균밝기를 구하기 위하여 이용되는 각 색신호는, 컬러영상을 구현하기 위한 R, G, B 신호가 이용된다.
상기 제어부는, 상기 색신호평균값계산부로부터 전달된 상기 각 색신호 전체의 평균밝기가 낮을수록 상기 백라이트에 공급되는 전류량을 늘리며, 상기 각 색신호 전체의 평균밝기가 높을수록 상기 백라이트에 공급되는 전류량이 줄어들도록 제어한다.
상기의 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 백라이트를 갖는 디스플레이 장치의 제어방법은, 입력영상신호로부터 영상을 구성하는 각 색신호를 추출하는 단계; 상기 추출된 각 색신호로부터 상기 입력영상의 평균밝기를 계산하는 단계; 및 상기 입력영상의 평균밝기에 따라 상기 백라이트에 공급되는 전류량을 조정하는 단계;를 포함한다. 여기서, 상기 입력영상의 평균밝기를 계산하기 위하여 이용되는 상기 각 색신호는 컬러영상을 구현하기 위한 R, G, B 신호가 이용된다.
상기 백라이트에 공급되는 전류량을 조정하는 단계는, 상기 각 색신호 전체의 평균밝기가 낮을수록 상기 백라이트에 공급되는 전류량을 늘리며, 상기 각 색신호 전체의 평균밝기가 높을수록 상기 백라이트에 공급되는 전류량이 줄어들도록 제어한다.
한편, 상기의 목적을 달성하기 위한 본 발명의 또 다른 디스플레이 장치는, 입력영상신호를 디스플레이 특성에 적합하도록 신호처리하는 영상신호처리부; 상기 영상신호처리부에서 신호처리된 영상신호로부터 영상의 색 구성에 관련된 각각의 색신호를 출력하는 색신호출력부; 상기 색신호출력부로부터 출력된 각 색신호에 따라 영상표시화면을 구동하며, 상기 영상표시화면에 광을 조사하는 백라이트가 마련된 디스플레이 패널; 상기 색신호출력부로부터 상기 입력영상의 색 구성에 관련된 상기 각 색신호를 제공받아 상기 입력영상의 평균밝기를 계산하는 색신호평균값계산부; 상기 디스플레이 패널에 마련된 백라이트에 전류를 스위칭하는 인버터; 및 상기 색신호평균값계산부로부터 출력된 상기 입력영상의 평균밝기에 따라 상기 인버터에 공급되는 전류를 제한하는 인버터전류제한부;를 포함한다.
이상과 같은 본 발명의 디스플레이 장치 및 디스플레이 장치의 제어방법에 의하면, 영상을 화면에 표시하기 위해 이용되는 백라이트가 입력되는 영상신호에 대응하여 밝기가 조절되므로 이용자에게 보다 양질의 영상을 제공할 수 있게 된다.
이하 첨부한 도면을 참조하여 본 발명을 상세하게 설명한다.
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 백라이트를 갖는 TFT-LCD의 개략적인 블록도이다. 디스플레이 장치는, 영상신호처리부(110), 색신호출력부(120), LVDS(Low Voltage Diffrential Signalling: 130), TFT-LCD 패널(140), 인버터(150), 색신호평균값계산부(160), 인버터전류제한부(170), 그리고 제어부(180)를 포함한다.
영상신호처리부(110)는 입력영상신호에 대하여 TFT-LCD 특성에 적합하도록 신호처리를 수행한다.
색신호출력부(120)는 신호처리된 영상신호로부터 TFT-LCD의 특성에 적합하도록 RGB신호를 출력한다.
LVDS(130)는 디지털 RGB신호를 TFT-LCD 패널(140)에 전송한다.
TFT-LCD 패널(140)은, LVDS(130)로부터 전달된 색신호 처리 및 타이밍을 조절하는 LVDS 및 타이밍 처리부(141), 일반적으로 높은 구동전원을 요구하는 TFT-LCD 모듈(148)의 게이트구동부(146)에 공급될 전원을 승압하는 DC/DC 변환기(142), TFT-LCD 모듈(148)의 각 트랜지스터(미도시) 공통전극에 전원을 공급하는 Vcom발생기(143), 영상신호의 계조값으로부터 TFT-LCD의 표시특성과 인간의 시각인지특성의 차를 보정해주기 위하여 휘도및 컬러좌표 등을 제어하는 감마보정부(144), 영상데이터에 따른 계조전압을 TFT-LCD 모듈(148)의 각 화소를 이루는 각 트랜지스터의 소스전극에 전달하는 소스구동부(145), TFT-LCD 모듈(148)의 각 화소를 이루는 트랜지스터의 게이트를 구동하는 게이트구동부(146), 소스구동부(145) 및 게이트구동부(146)를 통해 전달된 신호에 따라 활성화된 트랜지스터에 의해 영상을 표시하는 TFT-LCD 모듈(148), 그리고 TFT-LCD 모듈(148)의 영상표시면에 광을 조사하는 백라이트(147)를 포함한다.
인버터(150)는, 제어부(180)에서 출력된 제어신호에 응답하여 TFT-LCD 패널(140)의 백라이트(147)에 구동전류를 공급한다.
색신호평균값계산부(160)는, 색신호출력부(120)로부터 영상의 색 구성에 관련된 각 색신호(R, G, B)를 제공받아 각 색신호의 계조값으로부터 입력영상의 평균밝기를 계산한다.
인버터전류제한부(170)는, 인버터(150)에 공급되는 전류를 제한한다.
제어부(180)는, 전달된 영상신호가 TFT-LCD 모듈(148)을 통해 영상표시면에 표시될 수 있도록 디스플레이 장치 전반을 제어하며, 특히, 색신호평균값계산부(160)에서 계산된 입력영상의 평균밝기에 따라 인버터(150)를 통해 백라이트(147)에 공급되는 전류량이 조정될 수 있도록 인버터전류제한부(170)를 제어한다.
위와 같은 TFT-LCD는, 영상신호가 입력되면, 사용자가 설정한 내용 및 TFT-LCD특성을 기초로 제어부(180)의 제어하에 영상신호처리부(110)에서 감마보정, 콘트라스트, 명암, 컬러 등에 대한 신호처리를 수행하여 색신호출력부(120)에 출력한다. 그러면 색신호출력부(120)에서는 영상신호처리부(110)에서 신호처리된 영상신호로부터 화면을 구성하기 위한 각 색신호를 디지털신호로 출력한다. 통상 적(Red), 녹(Green), 청(Blue)의 색신호가 출력된다. 그리고, 각 색신호는 LVDS(130)를 통해 TFT-LCD패널(140)에 전달된다. 색신호를 전달받은 TFT-LCD 패널(140)은, 색신호에 포함된 어드레스정보에 따라 소스구동부(145) 및 게이트구동부(146)를 구동시키며, 이에 따라 TFT-LCD 모듈(148)의 각 트랜지스터가 활성화되어 입력영상신호를 화면에 표시하게 된다.
한편, 각 색신호는 색신호평균값계산부(160)에 전달되며, 색신호평균값계산부(160)에서는 각 색신호의 계조값으로부터 입력영상의 평균밝기를 계산하여 제어부(180)에 출력한다. 그러면, 제어부(180)는, 전달된 입력영상의 평균밝기에 따라 인버터전류제한부(170)를 제어한다. 즉, 제어부(180)는, 색신호평균값계산부(160)로부터 전달된 입력영상의 평균밝기가 낮을수록 백라이트(147)에 공급되는 전류량이 늘어나도록 인버터전류제한부(170)를 제어하며, 입력영상의 평균밝기가 높을수록 백라이트(147)에 공급되는 전류량이 줄어들도록 인버터전류제한부(170)를 제어한다. 그러면 인버터(150)는 인버터전류제한부(170)를 통한 제어부(180)의 제어에 따라 공급전원을 백라이트(147)에 공급하게 되며, 백라이트(147)에서 TFT-LCD 모듈(148)에 조사되는 광량은 공급된 전류에 따라 변하게 된다.
결과적으로, 디스플레이 장치는 입력영상신호에 따라 영상표시면이 구동되는 한편, 입력영상신호에 따라 백라이트(147)의 밝기가 자동 조정되므로, 영상표시면에 보다 더 개선된 화질로 영상을 표시할 수 있게 된다.
한편, 도 3은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 디스플레이 장치의 개략적인 블록도이다. 디스플레이 장치는, 도 2에 보인 디스플레이 장치와 구성적으로 거의 유사하며, 다만, 인버터전류제한부(270)를 제어부(280)에서 제어하도록 하지 않고, 색신호평균값계산부(260)에서 계산된 입력영상의 평균밝기에 따라 직접 인버터전류제한부(270)를 제어하도록 구성되어 있다.
위와 같이 색신호평균값계산부(260)에서 직접 인버터전류제한부(270)를 제어하도록 하기 위해서는 색신호평균값계산부(260)에 디지털아날로그변환기(미도시) 등이 더 구비될 필요성이 있으나, 제어부(280)의 제어를 받지 않고 직접 인버터전류제한부(270)를 구동함으로서, 제어부(280)의 이상 등에 의한 오동작의 우려를 방지할 수 있다.
이상과 같은 본 발명의 디스플레이 장치는, 입력되는 영상신호에 대응하여 백라이트 밝기가 조절되므로, 보다 더 개선된 화질로 사용자에게 영상을 제공할 수 있어 사용자의 이용 만족도를 높일 수 있다.
이상에서는 본 발명의 바람직한 실시예에 대해 도시하고 설명하였으나, 본 발명은 상술한 특정의 바람직한 실시예에 한정되지 아니하며, 청구범위에서 청구하는 본 발명의 요지를 벗어남이 없이 당해 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 누구든지 다양한 변형 실시가 가능한 것은 물론이고, 그와 같은 변경은 청구범위 기재의 범위 내에 있게 된다.

Claims (7)

  1. 입력영상신호를 디스플레이의 특성에 적합하도록 신호처리하는 영상신호처리부;
    상기 영상신호처리부에서 신호처리된 상기 입력영상신호로부터 입력영상의 색 구성에 관련된 각각의 색신호를 출력하는 색신호출력부;
    상기 색신호출력부로부터 출력된 각 색신호에 따라 영상표시화면을 구동하며, 상기 영상표시화면에 광을 조사하는 백라이트가 마련된 디스플레이 패널;
    상기 색신호출력부로부터 상기 각 색신호를 제공받아 상기 각 색신호로부터 상기 입력영상의 평균밝기를 계산하는 색신호평균값계산부;
    상기 디스플레이 패널에 마련된 백라이트에 전류를 스위칭하는 인버터;
    상기 인버터에 공급되는 전류를 제한하는 인버터전류제한부; 및
    상기 색신호평균값계산부에서 계산된 상기 입력영상의 평균밝기에 따라 상기 인버터를 통해 상기 백라이트에 공급되는 전류량이 조정될 수 있도록 상기 인버터전류제한부를 제어하는 제어부;를 포함하는 것을 특징으로 하는 디스플레이 장치.
  2. 제 1항에 있어서,
    상기 각 색신호는, RGB 신호인 것을 특징으로 하는 디스플레이 장치.
  3. 제 1항에 있어서,
    상기 제어부는, 상기 색신호평균값계산부로부터 전달된 상기 입력영상의 평균밝기가 낮을수록 상기 백라이트에 공급되는 전류량이 늘어나도록 제어하며, 상기 입력영상의 평균밝기가 높을수록 상기 백라이트에 공급되는 전류량이 줄어들도록 상기 인버터전류제한부를 제어하는 것을 특징으로 하는 디스플레이 장치.
  4. 백라이트를 갖는 디스플레이 장치의 제어방법에 있어서,
    입력영상신호로부터 영상을 구성하는 각 색신호를 추출하는 단계;
    상기 추출된 각 색신호로부터 상기 입력영상의 평균밝기를 계산하는 단계; 및
    상기 입력영상의 평균밝기에 따라 상기 백라이트에 공급되는 전류량을 조정하는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는 디스플레이 장치의 제어방법.
  5. 제 4항에 있어서,
    상기 각 색신호는 R, G, B 신호인 것을 특징으로 하는 디스플레이 장치의 제어방법.
  6. 제 4항에 있어서,
    상기 백라이트에 공급되는 전류량을 조정하는 단계는, 상기 입력영상의 평균밝기가 낮을 수록 상기 백라이트에 공급되는 전류량이 늘어나도록, 상기 입력영상의 평균밝기가 높을수록 상기 백라이트에 공급되는 전류량이 줄어들도록 제어하는 것을 특징으로 하는 디스플레이 장치의 제어방법.
  7. 입력영상신호를 디스플레이의 특성에 적합하도록 신호처리하는 영상신호처리부;
    상기 영상신호처리부에서 신호처리된 영상신호로부터 영상의 색 구성에 관련된 각각의 색신호를 출력하는 색신호출력부;
    상기 색신호출력부로부터 출력된 각 색신호에 따라 영상표시화면을 구동하며, 상기 영상표시화면에 광을 조사하는 백라이트가 마련된 디스플레이 패널;
    상기 색신호출력부로부터 상기 영상의 색 구성에 관련된 상기 각 색신호를 제공받아 상기 각 색신호로부터 상기 입력영상의 평균밝기를 계산하는 색신호평균값계산부;
    상기 디스플레이 패널에 마련된 백라이트에 전류를 스위칭하는 인버터; 및
    상기 색신호평균값계산부로부터 출력된 상기 입력영상의 평균밝기에 따라 상기 인버터에 공급되는 전류를 제한하는 인버터전류제한부;를 포함하는 것을 특징으로 하는 디스플레이 장치.
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