KR20080062322A - Driving circuit for liquid crystal display device and method for driving the same - Google Patents

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Abstract

A device and a method for driving an LCD device are provided to control the brightness of backlight by modulating dimming signals corresponding to a gray scale average value of source data. A device for driving an LCD(Liquid Crystal Display) device includes an LCD panel(10), a panel driver(20), a backlight(30), and a backlight controller(40). The LCD panel includes plural LCD cells. The panel driver generates frame reference data and an average coefficient in source data, modulates the source data based on the frame reference data, displays the modulated data on the LCD panel, and generates a modulation dimming signal according to the average coefficient. The backlight radiates beams to the LCD panel. The backlight controller controls the backlight according to the modulation dimming signal.

Description

액정 표시장치의 구동장치와 그 구동방법{Driving circuit for liquid crystal display device and method for driving the same}Driving device for liquid crystal display and driving method thereof {Driving circuit for liquid crystal display device and method for driving the same}

도 1은 본 발명의 실시예에 따른 액정 표시장치의 구동장치를 나타낸 구성도. 1 is a block diagram showing a driving device of a liquid crystal display according to an embodiment of the present invention.

도 2는 도 1에 도시된 데이터 변환부를 나타낸 구성도. FIG. 2 is a configuration diagram illustrating a data converter shown in FIG. 1. FIG.

도 3은 계조 평균값에 따른 평균 계수의 산출방법을 설명하기 위한 그래프. 3 is a graph for explaining a method of calculating an average coefficient according to a gray scale mean value.

도 4는 도 2에 도시된 데이터 변환부의 구동방법을 설명하기 위한 순서도. 4 is a flowchart illustrating a method of driving a data converter shown in FIG. 2.

도 5는 도 2에 도시된 데이터 변환부에 공급되는 원래 화상을 나타내는 도면. FIG. 5 is a diagram showing an original image supplied to the data converter shown in FIG. 2; FIG.

＊도면의 주요부분에 대한 부호의 설명＊＊ Description of symbols for main parts of the drawings ＊

10 : 액정패널 20 : 패널 구동부 10: liquid crystal panel 20: panel driver

20 : 백 라이트 22 : 데이터 변환부 20: backlight 22: data conversion unit

24 : 타이밍 컨트롤러 26 : 게이트 드라이버 24: Timing Controller 26: Gate Driver

28 : 데이터 드라이버 40 : 백 라이트 제어부 28: data driver 40: backlight control

FRD : 프레임 기준 데이터 Data2 : 변조 데이터 FRD: Frame Reference Data Data2: Modulation Data

AG : 계조 평균값 ACO : 평균 계수 AG: Gradation Average ACO: Average Coefficient

Dim : 디밍신호 ADim : 변조 디밍신호 Dim: dimming signal ADim: modulating dimming signal

본 발명은 액정 표시장치에 관한 것으로, 특히 화상의 표시품질을 유지하면서 소비전력을 감소시킬 수 있도록 한 액정 표시장치의 구동장치와 그 구동방법에 관한 것이다. BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a liquid crystal display device, and more particularly, to a driving device and a driving method thereof for reducing power consumption while maintaining image display quality.

최근, 음극선관(Cathode Ray Tube)의 단점인 무게와 부피를 줄일 수 있는 각종 평판 표시장치들이 대두되고 있다. 이러한 평판 표시장치로는 액정 표시장치(Liquid Crystal Display), 전계방출 표시장치(Field Emission Display), 플라즈마 디스플레이 패널(Plasma Display Panel) 및 발광 표시장치(Light Emitting Display) 등이 있다. Recently, various flat panel display devices that can reduce weight and volume, which are disadvantages of cathode ray tubes, have emerged. Such flat panel displays include a liquid crystal display, a field emission display, a plasma display panel, a light emitting display, and the like.

평판 표시장치 중 액정 표시장치는 해상도, 컬러표시 및 화질 등이 우수하여 노트북, 데스크 탑 모니터 및 모바일용 단말기에 활발하게 적용되고 있다. Among the flat panel displays, liquid crystal displays are actively applied to notebooks, desktop monitors, and mobile terminals due to their excellent resolution, color display, and image quality.

액정 표시장치는 전계를 이용하여 액정의 광 투과율을 조절함으로써 화상을 표시하게 된다. 이를 위하여, 액정 표시장치는 액정셀을 가지는 액정패널과, 액정패널에 광을 조사하는 백 라이트 유닛을 포함하여 구성된다. The liquid crystal display device displays an image by adjusting the light transmittance of the liquid crystal using an electric field. To this end, the liquid crystal display includes a liquid crystal panel having a liquid crystal cell and a backlight unit for irradiating light to the liquid crystal panel.

액정패널은 화상 신호에 따라 백 라이트 유닛으로부터 조사되는 광의 투과율을 조절하여 원하는 화상을 표시한다. 이때, 백 라이트 유닛은 화상 신호에 무관하게 항상 일정한 밝기의 휘도를 가지는 광을 발생하여 액정패널에 조사한다. The liquid crystal panel displays a desired image by adjusting the transmittance of light emitted from the backlight unit according to the image signal. In this case, the backlight unit generates light having a constant brightness and irradiates the liquid crystal panel regardless of the image signal.

이러한, 종래의 액정 표시장치는 밝은 화상을 요구하는 영상에 맞추어 평균 휘도가 상승됨에 따라 밝은 화상을 필요로 하지 않는 경우에도 너무 밝아 사용자에게 피로감을 주는 문제점이 있다. 또한, 종래의 액정 표시장치는 백 라이트 유닛이 화상 신호에 무관하게 항상 일정한 밝기의 광을 발생하기 때문에 소비전력이 증가하는 문제점이 있다. Such a conventional liquid crystal display has a problem in that it is too bright even when a bright image is not required as the average brightness is increased in accordance with an image requiring a bright image, thereby causing fatigue to the user. In addition, the conventional liquid crystal display device has a problem in that power consumption increases because the backlight unit always generates light having a constant brightness regardless of the image signal.

본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위한 것으로, 화상의 표시품질을 유지하면서 소비전력을 감소시킬 수 있도록 한 액정 표시장치의 구동장치와 그 구동방법을 제공하는데 그 목적이 있다.SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made to solve the above problems, and an object thereof is to provide a driving apparatus and a driving method thereof of a liquid crystal display device which can reduce power consumption while maintaining image display quality.

상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 실시예에 따른 액정 표시장치의 구동장치는 복수의 액정셀을 포함하는 액정패널; 입력되는 소스 데이터에서 프레임 기준 데이터와 평균 계수를 생성하여 상기 프레임 기준 데이터에 따라 상기 소스 데이터를 변조하여 상기 액정패널에 표시함과 아울러 상기 평균 계수에 따라 변조 디밍신호를 생성하는 패널 구동부; 상기 액정패널에 광을 조사하는 백 라이트; 및 상기 변조 디밍신호에 따라 상기 백 라이트의 구동을 제어하는 백 라이트 제어부를 구비하는 것을 특징으로 한다. A driving device of a liquid crystal display according to an embodiment of the present invention for achieving the above object is a liquid crystal panel comprising a plurality of liquid crystal cells; A panel driver configured to generate frame reference data and an average coefficient from input source data, modulate the source data according to the frame reference data, and display the modulated dimming signal according to the average coefficient; A backlight for irradiating light onto the liquid crystal panel; And a backlight controller configured to control driving of the backlight according to the modulation dimming signal.

또한, 상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 실시예에 따른 액정 표시장치의 구동방법은 복수의 액정셀을 가지는 액정패널을 포함하는 액정 표시장치의 구동방법에 있어서, 입력되는 소스 데이터를 이용하여 프레임 기준 데이터와 평균 계수를 생성하는 단계; 상기 프레임 기준 데이터에 따라 상기 소스 데이터를 변 조하여 상기 액정패널에 공급하는 단계; 상기 평균 계수에 따라 변조 디밍신호를 생성하는 단계; 상기 변조 디밍신호에 따라 상기 액정패널에 광을 조사하는 단계; 및 상기 변조된 데이터를 상기 액정패널에 표시하는 단계를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 한다. In addition, the driving method of the liquid crystal display device according to the embodiment of the present invention for achieving the above object is a method of driving a liquid crystal display device including a liquid crystal panel having a plurality of liquid crystal cells, using the input source data Generating frame reference data and an average coefficient; Modulating the source data according to the frame reference data and supplying the source data to the liquid crystal panel; Generating a modulated dimming signal according to the average coefficient; Irradiating light onto the liquid crystal panel according to the modulation dimming signal; And displaying the modulated data on the liquid crystal panel.

이하, 상기와 같은 특징을 갖는 본 발명의 실시예에 따른 액정 표시장치의 구동장치와 그의 구동방법을 첨부된 도면을 참조하여 보다 상세히 설명하면 다음과 같다. Hereinafter, a driving apparatus and a driving method thereof of a liquid crystal display according to an exemplary embodiment of the present invention having the above characteristics will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

도 1은 본 발명의 실시예에 따른 액정 표시장치의 구동장치를 나타낸 구성도이다. 1 is a configuration diagram illustrating a driving device of a liquid crystal display according to an exemplary embodiment of the present invention.

도 1에 도시된 액정 표시장치의 구동장치는 광 투과율을 조절하여 화상을 표시하는 액정패널(10), 입력되는 소스 데이터(Data1)에서 프레임 기준 데이터(FRD)와 변환 디밍신호(ADim)를 생성하고 프레임 기준 데이터(FRD)를 기준으로 소스 데이터(Data1)를 변조하여 액정패널(10)에 표시하는 패널 구동부(20), 액정패널(10)에 광을 조사하는 백 라이트(30), 변환 디밍신호(ADim)에 따라 백 라이트(30)의 구동을 제어하는 백 라이트 제어부(40)를 구비한다. The driving device of the liquid crystal display shown in FIG. 1 generates a frame reference data FRD and a conversion dimming signal ADim from the liquid crystal panel 10 displaying an image by adjusting light transmittance, and input source data Data1. And a panel driver 20 for modulating the source data Data1 based on the frame reference data FRD to display the liquid crystal panel 10, a backlight 30 for irradiating light to the liquid crystal panel 10, and conversion dimming. The backlight controller 40 controls the driving of the backlight 30 according to the signal ADim.

액정패널(10)은 n개의 게이트 라인(GL1 내지 GLn)과 m개의 데이터 라인(DL1 내지 DLm)에 의해 정의되는 영역마다 형성된 박막 트랜지스터(Thin Film Transistor)와, 박막 트랜지스터(TFT)에 접속된 액정셀들을 포함하여 구성된다.The liquid crystal panel 10 includes a thin film transistor formed for each region defined by n gate lines GL1 to GLn and m data lines DL1 to DLm, and a liquid crystal connected to the thin film transistor TFT. It consists of cells.

박막 트랜지스터(TFT)는 게이트 라인(GL1 내지 GLn)으로부터의 스캔펄스에 응답하여 데이터 라인(DL1 내지 DLm)으로부터의 아날로그 화상 신호를 액정셀로 공 급한다. The thin film transistor TFT supplies an analog image signal from the data lines DL1 to DLm to the liquid crystal cell in response to the scan pulses from the gate lines GL1 to GLn.

액정셀은 박막 트랜지스터(TFT)에 접속된 화소전극과, 액정을 사이에 두고 화소전극에 나란하거나 대면되도록 형성된 공통전극으로 구성되므로 등가적으로 액정 커패시터(Clc)로 표시될 수 있다. 이러한 액정셀은 액정 커패시터(Clc)에 충전된 아날로그 화상 신호를 다음 아날로그 화상 신호가 공급될 때까지 유지시키기 위한 스토리지 커패시터(Cst)를 포함하여 구성된다. The liquid crystal cell is composed of a pixel electrode connected to the thin film transistor TFT and a common electrode formed to be parallel to or face the pixel electrode with the liquid crystal interposed therebetween, so that the liquid crystal cell may be equivalently represented as the liquid crystal capacitor Clc. The liquid crystal cell includes a storage capacitor Cst for maintaining the analog image signal charged in the liquid crystal capacitor Clc until the next analog image signal is supplied.

패널 구동부(20)는 입력되는 소스 데이터(Data1)에서 프레임 기준 데이터(FRD)와 평균 계수를 생성하여 프레임 기준 데이터(FRD)에 따라 소스 데이터(Data1)를 변조하고 평균 계수에 따라 변조 디밍신호(ADim)를 생성하는 데이터 변환부(22), 데이터 변환부(22)로부터 변환된 데이터(Data2)를 정렬하고 외부로부터의 동기신호(DE, DCLK, Vsync, Hsync)에 따라 제어신호를 생성하는 타이밍 컨트롤러(24), 타이밍 컨트롤러(24)의 제어에 의해 게이트 온 전압을 발생하여 게이트 라인(GL1 내지 GLn)에 공급하는 게이트 드라이버(26), 타이밍 컨트롤러(24)의 제어에 의해 타이밍 컨트롤러(24)에 의해 정렬된 데이터(RGB)를 아날로그 화상 신호로 변환하여 데이터 라인들(DL1 내지 DLm)에 공급하는 데이터 드라이버(28)를 구비한다. 이러한 구성을 가지는 패널 구동부(20)는 액정패널(10)에 내장되기도 한다. The panel driver 20 generates the frame reference data FRD and the average coefficient from the input source data Data1 to modulate the source data Data1 according to the frame reference data FRD, and modulates the modulation dimming signal according to the average coefficient. Timing for arranging the data converter 22 for generating ADim and the data Data2 converted from the data converter 22 and generating control signals according to external synchronization signals DE, DCLK, Vsync, and Hsync. The gate controller 26 which generates a gate-on voltage under the control of the controller 24 and the timing controller 24, and supplies the gate-on voltage to the gate lines GL1 to GLn, and the timing controller 24 under the control of the timing controller 24. And a data driver 28 for converting the data RGB sorted by the data into an analog image signal and supplying the data to the data lines DL1 to DLm. The panel driver 20 having such a configuration may be embedded in the liquid crystal panel 10.

데이터 변환부(22)는 외부로부터 입력되는 한 프레임의 소스 데이터(Data1) 중 가장 큰 계조값을 프레임 기준 데이터(FRD)로 검출한다. 그리고, 프레임 기준 데이터(FRD)를 이용하여 변조 데이터(Data2)를 생성하고 이를 타이밍 컨트롤러(24)에 공급한다. 또한, 데이터 변환부(22)는 한 프레임의 소스 데이터(Data1)에 대한 평균 계조값을 산출하여 평균 계수를 생성하고 평균 계수에 대응하는 변조 디밍신호(ADim)를 출력한다. 데이터 변환부(22)에 대한 구체적인 설명은 첨부된 도면을 참조하여 후술하기로 한다. The data converter 22 detects the largest gray level value among the source data Data1 of one frame input from the outside as the frame reference data FRD. Then, the modulation data Data2 is generated using the frame reference data FRD and supplied to the timing controller 24. In addition, the data converter 22 generates an average coefficient by calculating an average gray value of the source data Data1 of one frame and outputs a modulation dimming signal ADim corresponding to the average coefficient. Detailed description of the data conversion unit 22 will be described later with reference to the accompanying drawings.

타이밍 컨트롤러(24)는 데이터 변환부(22)로부터 공급되는 변조 데이터(Data2)를 액정패널(10)의 구동에 알맞도록 정렬하고, 정렬된 데이터(RGB)를 데이터 드라이버(28)에 공급한다. 또한, 타이밍 컨트롤러(24)는 외부로부터 공급되는 동기신호, 즉 도트클럭(DCLK), 데이터 인에이블 신호(DE), 수평 및 수직 동기신호(Hsync, Vsync) 중 적어도 하나를 이용하여 게이트 및 데이터 드라이버(26, 28) 각각을 제어하기 위한 게이트 및 데이터 제어신호(GCS, DCS)를 생성한다. 여기서, 게이트 제어신호(GCS)는 게이트 스타트 펄스(Gate Start Pulse), 게이트 쉬프트 클럭(Gate Shift Clock) 및 게이트 출력 인에이블(Gate Output Enable)을 포함하고, 데이터 제어신호(DCS)는 소스 스타트 펄스(Source Start Pulse), 소스 쉬프트 클럭(Source Shift Clock), 소스 출력 인에이블(Source Output Enable) 및 극성 신호(Polarity Signal)를 포함한다. The timing controller 24 aligns the modulated data Data2 supplied from the data converter 22 to be suitable for driving the liquid crystal panel 10, and supplies the aligned data RGB to the data driver 28. In addition, the timing controller 24 uses at least one of a synchronization signal supplied from an external device, that is, a dot clock DCLK, a data enable signal DE, and horizontal and vertical synchronization signals Hsync and Vsync. (26, 28) Generate gate and data control signals (GCS, DCS) for controlling each. Here, the gate control signal GCS includes a gate start pulse, a gate shift clock, and a gate output enable, and the data control signal DCS includes a source start pulse. (Source Start Pulse), Source Shift Clock, Source Output Enable, and Polarity Signal.

게이트 드라이버(26)는 타이밍 컨트롤러(24)로부터의 게이트 제어신호(GCS)에 따라 게이트 온 전압을 발생하여 게이트 라인들(GL1 내지 GLn)에 순차적으로 공급한다. 이때, 게이트 온 전압은 박막 트랜지스터(TFT)를 턴-온 시킨다. The gate driver 26 generates a gate-on voltage according to the gate control signal GCS from the timing controller 24 and sequentially supplies the gate-on voltages to the gate lines GL1 to GLn. In this case, the gate-on voltage turns on the thin film transistor TFT.

데이터 드라이버(28)는 타이밍 컨트롤러(24)로부터의 데이터 제어신호(DCS)에 따라 타이밍 컨트롤러(24)로부터의 데이터(RGB)를 아날로그 신호인 화상 신호로 변환하여 게이트 라인(GL1 내지 GLn)에 게이트 온 전압이 공급되는 1수평 주기마다 1수평 라인분의 화상 신호를 데이터 라인(DL1 내지 DLm)에 공급한다. 이때, 데이터 드라이버(28)는 극성 제어신호에 응답하여 데이터 라인들(DL1 내지 DLm)에 공급되는 화상 신호의 극성을 반전시키게 된다. The data driver 28 converts the data RGB from the timing controller 24 into an image signal as an analog signal in accordance with the data control signal DCS from the timing controller 24 to gate the gate lines GL1 to GLn. An image signal for one horizontal line is supplied to the data lines DL1 to DLm every one horizontal period to which the on voltage is supplied. At this time, the data driver 28 inverts the polarity of the image signal supplied to the data lines DL1 to DLm in response to the polarity control signal.

백 라이트 제어부(40)는 입력전압(Vin)을 이용하여 데이터 변환부(22)로부터 공급되는 변조 디밍신호(ADim)에 대응되는 백 라이트 구동전압(VL)을 생성한다. 여기서, 백 라이트 제어부(40)는 프레임 기준 데이터(FRD)가 공급되는 경우 프레임 기준 데이터(FRD)에 대응되는 백 라이트 구동전압(VL)을 생성하기도 한다. The backlight controller 40 generates the backlight driving voltage VL corresponding to the modulation dimming signal ADim supplied from the data converter 22 using the input voltage Vin. Here, when the frame reference data FRD is supplied, the backlight controller 40 may generate a backlight driving voltage VL corresponding to the frame reference data FRD.

백 라이트(30)는 백 라이트 제어부(40)로부터의 백 라이트 구동전압(VL)에 대응되는 밝기를 가지는 광을 발생하여 액정패널(10)에 조사한다. The backlight 30 generates light having a brightness corresponding to the backlight driving voltage VL from the backlight controller 40 and irradiates the liquid crystal panel 10.

도 2는 도 1에 도시된 데이터 변환부를 나타낸 구성도이다. FIG. 2 is a diagram illustrating a data converter illustrated in FIG. 1.

도 2에 도시된 데이터 변환부(22)는 프레임 기준 데이터 검출부(100); 디밍신호 발생부(110); 계조 변조부(120); 계조 평균 검출부(130); 계수 산출부(140); 및 곱셈부(150)를 구비한다. 이러한 구성을 가지는 데이터 변환부(22)는 타이밍 컨트롤러(24)에 내장될 수 있다. The data converter 22 shown in FIG. 2 includes a frame reference data detector 100; A dimming signal generator 110; A gray scale modulation unit 120; A gray average detector 130; Coefficient calculator 140; And a multiplier 150. The data converter 22 having such a configuration may be built in the timing controller 24.

프레임 기준 데이터 검출부(100)는 입력되는 한 프레임의 소스 데이터(Data1) 중 가장 큰 계조값을 프레임 기준 데이터(FRD)로 검출한다. 다시 말하여, 프레임 기준 데이터 검출부(100)는 한 프레임의 소스 데이터(Data1)를 서로 비교하여 가장 큰 계조값을 프레임 계조 데이터(FRD)로 검출한다. The frame reference data detection unit 100 detects the largest gray level value among the source data Data1 of one frame as the frame reference data FRD. In other words, the frame reference data detector 100 compares the source data Data1 of one frame with each other and detects the largest grayscale value as the frame grayscale data FRD.

계조 변조부(120)는 아래 수학식 1과 같이 프레임 기준 데이터 검출부(100)로부터 공급되는 프레임 기준 데이터(FRD)를 이용하여 소스 데이터(Data1)를 변조 하고 변조된 데이터(Data2)를 타이밍 컨트롤러(24)에 공급한다. 이때, 소스 데이터(Data1)는 도시되지 않은 프레임 메모리로부터 공급되기도 한다. 이 경우, 프레임 메모리는 외부로부터 입력되는 소스 데이터(Data1)를 프레임 단위로 저장하여 계조 변조부(120)에 공급하게 된다. The gray scale modulator 120 modulates the source data Data1 using the frame reference data FRD supplied from the frame reference data detector 100 as shown in Equation 1 below, and converts the modulated data Data2 into a timing controller. 24). In this case, the source data Data1 may be supplied from a frame memory (not shown). In this case, the frame memory stores the source data Data1 input from the outside in units of frames and supplies them to the gray scale modulator 120.

[수학식 1][Equation 1]

Figure 112006098250138-PAT00001
Figure 112006098250138-PAT00001

수학식 1에서, Data2는 변조 데이터(Data2)를 나타내고, 2N는 소스 데이터(Data1)의 비트 수(N)에 따른 최대 계조값을 나타내며, 소스 데이터(Data1)가 8비트일 경우 '255'가 된다. In Equation 1, Data2 represents modulation data Data2, 2N represents a maximum gray value according to the number of bits N of the source data Data1, and '255' when the source data Data1 has 8 bits. Becomes

예를 들어, 프레임 기준 데이터(FRD)가 '200'이고 소스 데이터(Data1)가 '200'일 경우에 계조 변조부(120)는 수학식 1에 의해 '200'의 소스 데이터(Data1)를 '255'의 변조 데이터(Data2)로 변조한다. 그리고, 프레임 기준 데이터(FRD)가 '200'이고 소스 데이터(Data1)가 '100'일 경우에 계조 변조부(120)는 수학식 1에 의해 '100'의 소스 데이터(Data1)를 '128'의 변조 데이터(Data2)로 변조한다. 이때, 계조 변조부(120)는 나눗셈 연산시 소수점을 반올림하거나 제거하여 정수를 가지는 변조 데이터(Data2)를 생성한다. For example, when the frame reference data FRD is' 200 'and the source data Data1 is' 200', the gray scale modulator 120 selects the source data Data1 of '200' by Equation 1 ' Modulates to 255 'modulated data Data2. When the frame reference data FRD is '200' and the source data Data1 is '100', the gray scale modulator 120 converts the source data Data1 of '100' to '128' according to Equation 1 below. Modulates to modulated data Data2. In this case, the gray scale modulation unit 120 generates modulation data Data2 having an integer by rounding or removing the decimal point during the division operation.

디밍신호 발생부(140)는 프레임 계조 데이터(FRD)에 대응하는 디밍신호(Dim)를 생성하여 곱셈부(150)에 공급한다. 예를 들어, 프레임 기준 데이터(FRD)가 '200'이면 90%의 디밍신호(Dim)를 생성하고, 프레임 기준 데이터(FRD)가 '100'이면 50%의 디밍신호(Dim)를 생성하여 곱셈부(150)에 공급할 수도 있다. The dimming signal generator 140 generates a dimming signal Dim corresponding to the frame grayscale data FRD and supplies it to the multiplier 150. For example, if the frame reference data FRD is '200', a 90% dimming signal Dim is generated. If the frame reference data FRD is '100', a 50% dimming signal Dim is generated and multiplied. It may be supplied to the unit 150.

계조 평균 검출부(130)는 입력되는 소스 데이터(Data1)에 대한 계조 평균값(AG)을 검출한다. 다시 말하여, 계조 평균 검출부(130)는 소스 데이터(Data1)에 대한 계조 평균값(AG)을 프레임(Frame) 단위로 검출하여 프레임 단위로 계수 산출부(140)에 공급하기도 한다. 또한, 계조 평균 검출부(130)는 입력되는 소스 데이터(Data1)에 대한 휘도 평균값을 프레임 단위로 검출하여 계수 산출부(140)에 공급할 수도 있다. The gray average detector 130 detects a gray average value AG of the input source data Data1. In other words, the gray average detector 130 may detect the gray average value AG of the source data Data1 in units of frames and supply the frame unit 140 to the coefficient calculator 140 in units of frames. In addition, the gray scale average detector 130 may detect the luminance average of the input source data Data1 in units of frames and supply the same to the coefficient calculator 140.

계수 산출부(140)는 도 3에 도시된 바와 같이 입력되는 계조 평균값(AG)에 대응하는 평균 계수(ACO)를 산출하고 이를 곱셈부(150)에 공급한다. 이때, 평균 계수(ACO)는 소수점을 가지며 0 내지 1의 범위로 설정될 수 있다. 예를 들어, 도 3과 같이 평균 계수(ACO)의 범위가 1.5 내지 1로 설정된 경우, 계조 평균값(AG)이 '100'이면 0.7의 평균 계수(ACO)를 곱셈부(150)에 공급한다. 그리고, 계조 평균값(AG)이 '200'인 경우 0.9의 평균 계수(ACO), 계조 평균값(AG)이 '255'인 경우 1의 평균 계수(ACO)를 곱셈부(150)에 공급한다. 여기서, 계수 산출부(140)는 계조 평균 검출부(130)로부터 휘도 평균값이 입력되는 경우 휘도 평균값에 대응하는 평균 계수(ACO)를 산출하고 이를 곱셈부(150)에 공급할 수도 있다. As shown in FIG. 3, the coefficient calculator 140 calculates an average coefficient ACO corresponding to the input gray average value AG and supplies the average coefficient ACO to the multiplier 150. In this case, the average coefficient ACO may have a decimal point and be set in a range of 0 to 1. For example, when the range of the average coefficient ACO is set to 1.5 to 1 as shown in FIG. 3, when the gray average value AG is '100', the average coefficient ACO of 0.7 is supplied to the multiplier 150. When the gray average value AG is '200', the average coefficient ACO of 0.9 is supplied to the multiplier 150 when the gray average value AG is '255'. Here, when the luminance average value is input from the gray average detector 130, the coefficient calculator 140 may calculate an average coefficient ACO corresponding to the luminance average value and supply the average coefficient ACO to the multiplier 150.

곱셈부(150)는 디밍신호 발생부(110)로부터의 디밍신호(Dim)와 계수 산출부(140)로부터의 평균 계수(ACO)를 곱셈 연산하여 변조 디밍신호(ADim)를 생성한다. 다시 말하여, 곱셈부(150)는 프레임 단위로 입력되는 평균 계수(ACO)와 디밍 신호(Dim)를 곱셈 연산하여 변조 디밍신호(ADim)를 생성하고 생성된 변조 디밍신호(ADim)를 백라이트 제어부(40)에 공급한다. 예를 들어, 곱셈부(150)는 100%의 디밍 신호(Dim)와 0.8의 평균 계수(ACO)가 입력되면 이를 곱셈 연산하여 80%의 변조 디밍신호(ADim)를 발생한다. 만일, 80%의 디밍 신호(Dim)와 0.6의 평균 계수(ACO)가 입력되면 이를 곱셈 연산하여 48%의 변조 디밍신호(ADim)를 발생하여 백라이트 제어부(40)에 공급한다. The multiplier 150 multiplies the dimming signal Dim from the dimming signal generator 110 and the average coefficient ACO from the coefficient calculating unit 140 to generate a modulated dimming signal ADim. In other words, the multiplier 150 multiplies the average coefficient ACO and the dimming signal Dim input in units of frames to generate a modulation dimming signal ADim and converts the generated modulation dimming signal ADim into a backlight controller. It supplies to 40. For example, the multiplier 150 multiplies the 100% dimming signal Dim and an average coefficient ACO of 0.8 to generate 80% of the modulation dimming signal ADim. If an 80% dimming signal Dim and an average coefficient ACO of 0.6 are input, the multiplication operation is performed to generate a 48% modulation dimming signal ADim and supply it to the backlight controller 40.

도 4는 도 3에 도시된 데이터 변환부의 구동방법을 설명하기 위한 순서도이다. FIG. 4 is a flowchart for describing a method of driving the data converter illustrated in FIG. 3.

도 4에 도시된 프레임 기준 데이터 검출단계(S1)는 외부로부터 순차적으로 입력되는 한 프레임의 소스 데이터(Data1) 계조값을 모두 비교함으로써 프레임 계조 데이터(FRD)를 검출한다. 이때, 프레임 계조 데이터(FRD)는 한 프레임의 소스 데이터(Data1) 중 가장 큰 계조값을 소스 데이터(Data1)을 프레임 계조 데이터(FRD)로 검출한다. In the frame reference data detection step S1 shown in FIG. 4, the frame grayscale data FRD is detected by comparing all grayscale values of the source data Data1 of one frame sequentially input from the outside. At this time, the frame grayscale data FRD detects the largest grayscale value among the source data Data1 of one frame as the frame grayscale data FRD.

디밍신호 생성단계(S2)는 프레임 계조 데이터(FRD)에 대응하는 디밍신호(Dim)를 생성하고 이를 곱셈부(150)에 공급하는 단계이다. The dimming signal generating step S2 is a step of generating a dimming signal Dim corresponding to the frame grayscale data FRD and supplying it to the multiplier 150.

변조 데이터 생성단계(S3)는 프레임 기준 데이터(FRD)를 이용하여 변조 데이터(Data2)를 생성하는 단계이다. 변조 데이터(Data2)는 수학식 1과 같은 방법으로 프레임 기준 데이터(FRD)와 소스 데이터(Data1)를 이용하여 생성한다. 여기서, 변조 데이터 생성단계(S3)는 디밍신호 생성단계(S2)와 동기되어 이루어질 수 있다. The modulation data generation step S3 is a step of generating modulation data Data2 using the frame reference data FRD. The modulation data Data2 is generated using the frame reference data FRD and the source data Data1 in the same manner as in Equation 1 below. Here, the modulation data generation step S3 may be performed in synchronization with the dimming signal generation step S2.

한편, 계조 평균 검출단계(P1)는 입력되는 소스 데이터(Data1)에 대한 계조 평균값(AG)을 검출하는 단계이다. 다시 말하여, 소스 데이터(Data1)에 대한 계조 평균값(AG)을 프레임(Frame) 단위로 검출하여 프레임 단위로 출력한다. 또한, 계조 평균 검출단계(P1)는 입력되는 소스 데이터(Data1)에 대한 휘도 평균값을 프레임 단위로 검출하여 출력할 수도 있다. 여기서, 계조 평균 검출단계(P1)는 프레임 기준 데이터 검출단계(S1)와 동기되어 이루어질 수 있다. On the other hand, the gray scale average detecting step P1 is a step of detecting the gray scale average value AG of the input source data Data1. In other words, the gray scale average value AG of the source data Data1 is detected in units of frames and output in units of frames. In addition, the gray scale average detecting step P1 may detect and output the luminance average value of the input source data Data1 in units of frames. Here, the gray level detection step P1 may be performed in synchronization with the frame reference data detection step S1.

계수 산출단계(P2)는 입력되는 계조 평균값(AG)에 대응하는 평균 계수(ACO)를 산출하는 단계이다. 평균 계수(ACO) 산출은 도 3에 도시된 바와 같은 과정을 통해 이루질 수 있다. 여기서, 계수 산출단계(P2)는 입력되는 휘도 평균값에 대응하는 평균 계수(ACO)를 산출하는 단계일 수도 있다. The coefficient calculating step P2 is a step of calculating an average coefficient ACO corresponding to the input gray average value AG. The average coefficient (ACO) calculation can be achieved through a process as shown in FIG. Here, the coefficient calculating step P2 may be a step of calculating an average coefficient ACO corresponding to the input luminance average value.

변조 디밍신호 생성단계(P3)는 디밍신호(Dim)와 평균 계수(ACO)를 곱셈 연산하여 변조 디밍신호(ADim)를 생성하는 단계이다. 다시 말하여, 프레임 단위로 입력되는 평균 계수(ACO)와 변조 디밍신호(ADim)를 곱셈 연산하여 변조 디밍신호(ADim)를 생성하고 생성된 변조 디밍신호(ADim)를 백라이트 제어부(40)에 공급하는 단계를 나타낸다. The modulation dimming signal generating step P3 is a step of generating a modulation dimming signal ADim by multiplying the dimming signal Dim by the average coefficient ACO. In other words, the modulated dimming signal ADim is generated by multiplying the average coefficient ACO and the modulation dimming signal ADim inputted in units of frames, and supplying the generated modulation dimming signal ADim to the backlight controller 40. It shows the step to perform.

이상에서 상술한 바와 같이, 본 발명의 실시예에 따른 액정 표시장치의 구동장치는 입력되는 소스 데이터(Data1)에서 가장 큰 계조값을 가지는 소스 데이터(Data1)를 프레임 기준 데이터(FRD)로 검출하고, 프레임 기준 데이터(FRD)를 기준으로 소스 데이터(Data1)를 변조하여 액정패널(10)에 표시한다. 또한, 입력되는 소스 데이터(Data1)의 평균 계조값(AG) 또는 평균 휘도값에 따라 평균 계수(ACO)를 산출한다. 그리고, 평균 계수(ACO)를 이용하여 프레임 기준 데이터(FRD)에 따라 생성된 디밍신호(Dim)를 변조함으로써 변조 디밍신호(ADim)를 생성한다. 이후, 변조 디밍신호(ADim)에 따라 백 라이트(30)의 밝기를 제어함으로써 화상의 표시품질을 유지하면서도 소비전력의 감소효과를 극대화시킬 수 있다. As described above, the driving apparatus of the liquid crystal display according to the exemplary embodiment of the present invention detects the source data Data1 having the largest gray value from the input source data Data1 as the frame reference data FRD. The source data Data1 is modulated based on the frame reference data FRD and displayed on the liquid crystal panel 10. The average coefficient ACO is calculated according to the average gray value AG or the average luminance value of the input source data Data1. The modulation dimming signal ADim is generated by modulating the dimming signal Dim generated according to the frame reference data FRD using the average coefficient ACO. Thereafter, by controlling the brightness of the backlight 30 according to the modulation dimming signal ADim, it is possible to maximize the effect of reducing power consumption while maintaining the display quality of the image.

다시 말하여, 본 발명은 소스 데이터(Data)의 계조 평균값(AG)에 대응하도록 디밍신호(Dim)를 변조하여 백라이트(30)의 밝기를 제어한다. 이에 따라, 도 5와 같이 전체적으로 어두운 화상이지만 큰 계조값의 데이터가 조금이라도 포함되어있는 경우에도 소비전력의 저감효과가 줄어들지 않으며 아울러, 전체적으로 어두운 화상일수록 소비전력의 감소효과를 더욱 증대시킬 수 있다. In other words, the present invention modulates the dimming signal Dim to correspond to the grayscale mean value AG of the source data Data to control the brightness of the backlight 30. Accordingly, even when the image is entirely dark as shown in FIG. 5, even when a large amount of grayscale data is included, the effect of reducing power consumption is not reduced. In addition, the effect of reducing power consumption can be further increased in the dark image.

이상에서 설명한 본 발명은 상술한 실시예 및 첨부된 도면에 한정되는 것이 아니고, 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위내에서 여러 가지 치환, 변형 및 변경이 가능하다는 것이 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 있어 명백할 것이다. The present invention described above is not limited to the above-described embodiment and the accompanying drawings, and it is common in the art that various substitutions, modifications, and changes can be made without departing from the technical spirit of the present invention. It will be evident to those who have knowledge of.

이상에서 상술한 바와 같은 본 발명에 따른 액정 표시장치의 구동장치와 그 구동방법에 있어서는 다음과 같은 효과가 있다. As described above, the driving apparatus and the driving method of the liquid crystal display according to the present invention have the following effects.

본 발명에 따른 액정 표시장치의 구동장치는 소스 데이터의 계조 평균값에 대응하도록 디밍신호를 변조하여 백라이트의 밝기를 제어한다. 이에 따라, 전체적으로 어두운 화상이지만 큰 계조값의 데이터가 조금이라도 포함되어있는 경우에도 소비전력의 저감효과가 줄어들지 않으며 아울러, 전체적으로 어두운 화상일수록 화상의 표시품질을 유지하면서도 소비전력의 감소효과를 극대화시킬 수 있다.The driving apparatus of the liquid crystal display according to the present invention controls the brightness of the backlight by modulating the dimming signal to correspond to the gray scale average value of the source data. As a result, even when the image is dark overall but contains a small amount of grayscale data, the power consumption reduction effect is not reduced, and the overall dark image maximizes the power consumption reduction while maintaining the image display quality. have.

Claims (14)

복수의 액정셀을 포함하는 액정패널; A liquid crystal panel comprising a plurality of liquid crystal cells; 입력되는 소스 데이터에서 프레임 기준 데이터와 평균 계수를 생성하여 상기 프레임 기준 데이터에 따라 상기 소스 데이터를 변조하여 상기 액정패널에 표시함과 아울러 상기 평균 계수에 따라 변조 디밍신호를 생성하는 패널 구동부; A panel driver configured to generate frame reference data and an average coefficient from input source data, modulate the source data according to the frame reference data, and display the modulated dimming signal according to the average coefficient; 상기 액정패널에 광을 조사하는 백 라이트; 및 A backlight for irradiating light onto the liquid crystal panel; And 상기 변조 디밍신호에 따라 상기 백 라이트의 구동을 제어하는 백 라이트 제어부를 구비하는 것을 특징으로 하는 액정 표시장치의 구동장치. And a backlight controller for controlling driving of the backlight according to the modulation dimming signal. 제 1 항에 있어서,The method of claim 1, 상기 패널 구동부는, The panel driver, 상기 소스 데이터에서 상기 프레임 기준 데이터와 상기 평균 계수를 생성하여 상기 프레임 기준 데이터에 따라 상기 소스 데이터를 변조하고 상기 평균 계수에 따라 상기 변조 디밍신호를 생성하여 상기 백라이트 제어부에 공급하는 데이터 변환부, A data converter configured to generate the frame reference data and the average coefficient from the source data, modulate the source data according to the frame reference data, and generate the modulated dimming signal according to the average coefficient and supply the modulated dimming signal to the backlight controller; 상기 데이터 변환부에 의해 변조된 데이터를 정렬하고 외부로부터의 동기신호에 따라 제어신호를 생성하는 타이밍 컨트롤러, A timing controller for aligning the data modulated by the data converter and generating a control signal according to a synchronization signal from the outside; 상기 타이밍 컨트롤러의 제어에 의해 게이트 온 전압을 발생하여 상기 액정패널의 게이트 라인들에 공급하는 게이트 드라이버, 및 A gate driver generating a gate-on voltage under the control of the timing controller and supplying the gate-on voltage to the gate lines of the liquid crystal panel; 상기 타이밍 컨트롤러의 제어에 의해 상기 타이밍 컨트롤러에 의해 정렬된 변조 데이터를 아날로그 화상 신호로 변환하여 상기 액정패널의 데이터 라인에 공급하는 데이터 드라이버를 구비하는 것을 특징으로 하는 액정 표시장치의 구동장치. And a data driver for converting the modulation data arranged by the timing controller into an analog image signal under the control of the timing controller and supplying the analog data signal to the data line of the liquid crystal panel. 제 2 항에 있어서,The method of claim 2, 상기 데이터 변환부는 The data conversion unit 상기 타이밍 컨트롤러에 내장된 것을 특징으로 하는 액정 표시장치의 구동장치. And a driving device built in the timing controller. 제 3 항에 있어서,The method of claim 3, wherein 상기 데이터 변환부는 The data conversion unit 상기 소스 데이터에서 상기 프레임 기준 데이터를 검출하는 프레임 기준 데이터 검출부, A frame reference data detector for detecting the frame reference data from the source data; 상기 프레임 기준 데이터를 이용하여 상기 소스 데이터를 변조하고 변조된 데이터를 상기 타이밍 컨트롤러에 공급하는 계조 변조부, A gradation modulator for modulating the source data using the frame reference data and supplying the modulated data to the timing controller; 상기 프레임 기준 데이터에 대응하는 디밍신호를 생성하는 디밍신호 발생부, A dimming signal generator for generating a dimming signal corresponding to the frame reference data; 상기 소스 데이터에서 계조 평균값 또는 휘도 평균값을 검출하는 계조 평균 검출부, A gray average detector for detecting a gray average value or a luminance average value from the source data; 상기 계조 평균값 또는 상기 휘도 평균값에 대응하는 평균 계수를 산출하는 계수 산출부, 및A coefficient calculating unit for calculating an average coefficient corresponding to the gray scale average value or the luminance average value, and 상기 디밍신호와 상기 평균 계수를 곱셈 연산하여 변조 디밍신호를 생성하고 상기 변조 디밍신호를 상기 백라이트 제어부에 공급하는 곱셈부를 구비하는 것을 특징으로 하는 액정 표시장치의 구동장치. And a multiplier configured to multiply the dimming signal by the average coefficient to generate a modulated dimming signal and to supply the modulated dimming signal to the backlight controller. 제 4 항에 있어서, The method of claim 4, wherein 상기 프레임 기준 데이터 검출부는 The frame reference data detection unit 상기 한 프레임의 소스 데이터 중 가장 큰 계조값을 상기 프레임 계조 데이터로 검출하는 것을 특징으로 하는 액정 표시장치의 구동장치. And the largest gray level value of the source data of the one frame is detected as the frame gray level data. 제 5 항에 있어서,The method of claim 5, wherein 상기 계조 변조부는 The gradation modulation unit 상기 소스 데이터를 "소스 데이터의 비트 수에 대응되는 최대 계조값 / 프레임 기준 데이터 × 소스 데이터"에 따라 변조하는 것을 특징으로 하는 액정 표시장치의 구동장치. And modulating the source data according to " maximum gradation value / frame reference data × source data corresponding to the number of bits of the source data ". 제 4 항에 있어서, The method of claim 4, wherein 상기 평균 계수는 The average coefficient is 소수점을 가지며 0 내지 1의 범위 중 어느 한 범위를 갖도록 설정된 것을 특징으로 하는 액정 표시장치의 구동장치. A driving device of a liquid crystal display device having a decimal point and set to have any one of a range of 0 to 1. 복수의 액정셀을 가지는 액정패널을 포함하는 액정 표시장치의 구동방법에 있어서, In the driving method of a liquid crystal display device comprising a liquid crystal panel having a plurality of liquid crystal cells, 입력되는 소스 데이터를 이용하여 프레임 기준 데이터와 평균 계수를 생성하는 단계; Generating frame reference data and an average coefficient using input source data; 상기 프레임 기준 데이터에 따라 상기 소스 데이터를 변조하여 상기 액정패널에 공급하는 단계; Modulating the source data according to the frame reference data and supplying the source data to the liquid crystal panel; 상기 평균 계수에 따라 변조 디밍신호를 생성하는 단계; Generating a modulated dimming signal according to the average coefficient; 상기 변조 디밍신호에 따라 상기 액정패널에 광을 조사하는 단계; 및 Irradiating light onto the liquid crystal panel according to the modulation dimming signal; And 상기 변조된 데이터를 상기 액정패널에 표시하는 단계를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 액정 표시장치의 구동방법. And displaying the modulated data on the liquid crystal panel. 제 8 항에 있어서,The method of claim 8, 상기 변조된 데이터를 상기 액정패널에 표시하는 단계는Displaying the modulated data on the liquid crystal panel 상기 변조된 데이터를 정렬하는 단계, Sorting the modulated data; 게이트 온 전압을 발생하여 상기 액정패널의 게이트 라인에 공급하는 단계, 및Generating a gate on voltage and supplying the gate on voltage to a gate line of the liquid crystal panel; 상기 정렬된 변조 데이터를 아날로그 화상 신호로 변환하여 상기 게이트 온 전압에 동기되도록 상기 액정패널의 데이터 라인에 공급하는 단계를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 액정 표시장치의 구동방법. Converting the aligned modulated data into an analog image signal and supplying the aligned modulated data to a data line of the liquid crystal panel so as to be synchronized with the gate-on voltage. 제 9 항에 있어서,The method of claim 9, 상기 프레임 기준 데이터 검출단계는 The frame reference data detection step 상기 한 프레임의 소스 데이터 중 가장 큰 계조값을 상기 프레임 기준 데이터로 검출하는 것을 특징으로 하는 액정 표시장치의 구동방법. And the largest gray level value of the source data of the one frame is detected as the frame reference data. 제 10 항에 있어서,The method of claim 10, 상기 소스 데이터를 변조하는 단계는 Modulating the source data 상기 소스 데이터를 "소스 데이터의 비트 수에 대응되는 최대 계조값 / 프레임 기준 데이터 × 소스 데이터"에 따라 변조하는 것을 특징으로 하는 액정 표시장치의 구동방법. And modulating the source data according to " maximum gradation value / frame reference data × source data corresponding to the number of bits of the source data ". 제 11 항에 있어서, The method of claim 11, 상기 평균 계수 생성단계는 The average coefficient generation step 상기 소스 데이터에 대한 계조 평균값 또는 휘도 평균값을 검출하는 단계, 및Detecting a gray scale average value or a luminance average value for the source data, and 상기 계조 평균값 또는 상기 휘도 평균값에 대응하는 평균 계수를 산출하는 단계를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 액정 표시장치의 구동방법. And calculating an average coefficient corresponding to the gray scale average value or the luminance average value. 제 12 항에 있어서, The method of claim 12, 상기 평균 계수는 The average coefficient is 소수점을 가지며 0 내지 1의 범위 중 어느 한 범위를 갖도록 설정된 것을 특징으로 하는 액정 표시장치의 구동방법. A driving method of a liquid crystal display device, characterized in that it has a decimal point and is set to have any one of a range of 0-1. 제 13 항에 있어서, The method of claim 13, 상기 변조 디밍신호 생성단계는 The modulating dimming signal generating step 상기 디밍신호와 상기 평균 계수를 곱셈 연산하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 액정 표시장치의 구동방법. And multiplying the dimming signal by the average coefficient.
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