KR20110013925A - 액정표시장치 및 그의 구동방법 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 액정표시장치 및 그의 구동방법에 관한 것으로, 본 발명에 따른 액정표시장치는 프레임 단위로 입력되는 영상을 다수의 블록으로 구분하고 각 블록 내의 R, G, B 데이터에 대한 디밍(Dimming) 신호 및 상기 블록 내의 휘도에 대한 디밍(Dimming) 신호를 생성함과 동시에 각 블록 내의 영상신호의 화소별 R, G, B 데이터의 최대 계조값에서 최소 계조값의 차이를 산출하고, 그 차이값에 대한 블록별 히스토그램을 분석하여 게인(Gain)을 구하며 상기 게인(Gain)과 기준값을 비교하여 그 비교결과에 따라 상기 R, G, B 데이터에 대한 디밍(Dimming) 신호와 휘도에 대한 디밍(Dimming) 신호 중 어느 하나의 디밍(Dimming) 신호를 선택하여 각 블록 내에서의 색 혼색을 최소화할 수 있다.
Figure P1020090071632
발광다이오드(LED), 디밍(Dimming), 알고리즘, RGB, 휘도

Description

액정표시장치 및 그의 구동방법{Liquid crystal display device and driving method thereof}
본 발명은 액정표시장치에 관한 것으로, 특히 프레임 단위로 입력되는 영상을 블록별로 구분하여 각 블록내의 영상신호의 화소별 R, G, B 데이터의 최대 계조값에서 최소 계조값의 차이를 산출하고, 그 차이값에 대한 블록별 히스토그램을 분석하여 게인(Gain)을 구하며 상기 게인(Gain)과 기준값을 비교하여 컬러 로컬 디밍 또는 휘도 로컬 디밍 중 어느 하나를 선택하여 발광 다이오드를 구동함으로써 각 블록 내의 발생하는 혼색을 최소화하는 액정표시장치에 관한 것이다.
통상적으로, 평판표시장치(flat panel display)는 크게 발광형 표시장치와 수광형 표시장치로 분류될 수 있다.
발광형 표시장치로는 음극선관(CRT:Cathode Ray Tube), 플라즈마 표시장치(PDP: Plasma Display Panel) 및 전계방출 표시장치(FED:Field Emission Display) 등이 있으며, 수광형 표시장치로는 액정표시장치(LCD:Liquid Crystal Display device)가 있다. 상기 액정표시장치는 무게가 가볍고 소비 전력이 적은 장점이 있으나, 그 자체가 발광하여 화상을 형성하지 못하고, 외부로부터 빛이 입사 되어 화상을 형성하는 수광형 표시장치이므로, 어두운 곳에서는 화상을 관찰할 수 없는 문제점이 있다. 이러한 문제점을 해결하기 위하여 액정표시장치의 배면에는 백라이트 유닛(BLU:Back-Light Unit)이 설치된다.
종래 백라이트 유닛으로는 선 광원으로서 냉음극 형광램프(CCFL:Cold Cathode Fluorescent Lamp) 및 외부전극 형광램프(EEFL:External Electrode Fluorescent Lamp) 등이 널리 사용되고 있다. 그러나 이들 형광램프들은 치수(dimension)가 크고 소비전력도 크며, 최대 밝기에 상당한 한계가 있다.
최근에 종래의 백라이트 유닛으로는 점 광원으로서 발광 다이오드(LED:Light Emitting Diode)가 주로 사용되어 왔다.
상기 발광 다이오드(LED)는 초기에는 백라이트로 이용할 만큼 충분한 휘도를 제공하기 못하였고 제조 비용이 비쌌으나, 휘도가 충분히 높고, 소비 전력 및 제조 비용이 낮은 발광 다이오드(LED)가 개발되었다. 백색 발광 다이오드(LED)들로 어레이를 구성하거나, 삼원색(RGB) 발광 다이오드(LED)들을 적절히 배열한 어레이를 이용하면, 면광원처럼 기능할 수 있다. 발광 다이오드(LED)를 이용한 백라이트 유닛은 다수의 발광 다이오드(LED)들로 구성되며, 이러한 발광 다이오드(LED)들에 의해 발광이 이뤄지므로, 각각의 발광 다이오드(LED)를 구동하는 방법에 따라 그 성능이 결정되게 된다.
한편, 상기 발광 다이오드(LED)를 이용한 백라이트 유닛을 포함하는 액정표시장치는 액정패널을 다수의 블록으로 구분하여 상기 각 블록에 대응하는 발광 다이오드를 개별적으로 구동하여 상기 구분된 각 블록에 해당하는 화상 데이터를 표 시하게 된다. 상기 액정패널을 다수의 블록으로 구분하여 각 블록에 해당되는 화상 데이터를 표시하기 위해서 각 블록에 대응되는 발광 다이오드를 개별적으로 구동할때에 상기 블록 내에 채색이 높은 순색과 무채색이 혼재되어 있는 경우 그 경계부에서 색 혼색이 발생하게 된다. 특히, 상기 액정패널을 다수의 블록으로 구분할 때에 상기 블록의 개수가 유한하기 때문에 특정 블록 내부에 채도가 높은 순색과 무채색이 혼재되어 있을 때에 색 혼색이 발생하게 된다. 또한, 백색 발광 다이오드(LED)에 적용한 알고리즘을 삼원색(R, G, B) 발광 다이오드(LED)에 각각 적용하는 경우에도 각 블록 내에서 색 혼색이 발생할 수 있다.
상술한 문제점을 해결하기 위한 본 발명의 목적은 프레임 단위로 입력되는 영상을 다수의 블록으로 구분하고 각 블록 내의 R, G, B 데이터에 대한 디밍(Dimming) 신호 및 상기 블록 내의 휘도에 대한 디밍(Dimminh) 신호를 생성함과 동시에 각 블록 내의 R, G, B 데이터의 최대값-최소값 히스토그램을 분석하여 게인(Gain)을 산출하여 상기 산출된 게인(Gain)과 기준값과 비교하여 그 비교 결과에 따라 상기 R, G, B 데이터에 대한 디밍(Dimming) 신호와 휘도에 대한 디밍(Dimming) 신호 중 어느 하나의 디밍(Dimming) 신호를 선택하여 각 블록 내에서의 색 혼색을 최소화할 수 있는 액정표시장치 및 그의 구동방법을 제공함에 있다.
상술한 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 액정표시장치는 복수의 게이트라인과 복수의 데이터라인에 의해 정의되는 영역마다 형성된 액정셀을 포함하는 액정표시패널과, 복수의 발광 다이오드를 구비하는 다수의 발광 다이오드 어레이를 이용하여 상기 액정표시패널에 광을 조사하는 백라이트 유닛과, 외부로부터의 영상신호를 복수의 블록으로 구분하고 상기 복수의 블록 중 한 블록의 영상신호의 R, G, B 데이터에 대응되는 제1 디밍(Dimming) 신호를 생성하는 제1 디밍(Dimming) 신호 생성부와, 상기 한 블록내의 영상신호의 휘도(Y) 데이터에 대응되는 제2 디밍(Dimming) 신호를 생성하는 제2 디밍(Dimming) 신호 생성부와, 상기 한 블록내의 영상신호의 화소별 R, G, B 데이터의 최대 계조값에서 최소 계조값의 차이를 산출 하고, 그 차이값에 대한 블록별 히스토그램을 분석하여 게인(Gain)을 구하며 상기 게인(Gain)과 기준값을 비교하여 그 비교결과에 따라 상이한 논리 신호를 갖는 제어신호를 생성하는 디밍(Dimming) 신호 제어부와, 상기 디밍(Dimming) 신호 제어부에서 생성된 제어신호에 따라 상기 제1 및 제2 디밍(Dimming) 신호를 선택하여 선택부 및 상기 선택부에 의해 선택된 디밍(Dimming) 신호에 따라 상기 한 블록과 대응되는 발광 다이오드 어레이에 구비된 복수의 발광 다이오드를 구동하는 발광 다이오드 구동부를 포함한다.
상술한 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 액정표시장치의 구동방법은 복수의 게이트라인과 복수의 데이터라인에 의해 정의되는 영역마다 형성된 액정셀을 포함하는 액정표시패널과, 복수의 발광 다이오드를 구비하는 다수의 발광 다이오드 어레이를 이용하여 상기 액정표시패널에 광을 조사하는 백라이트 유닛을 포함하는 액정표시장치의 구동방법에 있어서, 외부로부터의 영상신호를 복수의 블록으로 나누고 상기 복수의 블록 중 한 블록의 영상신호의 R, G, B 데이터에 대응되는 제1 디밍(Dimming) 신호를 생성하는 단계와, 상기 한 블록 내의 영상신호의 휘도(Y) 데이터에 대응되는 제2 디밍(Dimming) 신호를 생성하는 단계와, 상기 한 블록 내의 영상 신호의 화소별 R, G, B 데이터의 최대 계조값에서 최소 계조값의 차이를 산출하고, 그 차이값에 대한 블록별 히스토그램을 분석하여 게인(Gain)을 산출하고, 상기 산출된 게인(Gain)을 기준값과 비교하여 그 비교결과에 따라 상이한 논리 신호를 갖는 제어신호를 생성하는 단계와, 상기 제어신호에 따라 상기 제1 및 제2 디밍(Dimming) 신호 중 어느 하나의 디밍(Dimming) 신호를 선택하여 단계 및 상기 선 택된 디밍(Dimming) 신호에 따라 상기 한 블록과 대응되는 발광 다이오드 어레이에 구비된 복수의 발광 다이오드를 구동하기 위한 구동전압을 생성하는 단계를 포함한다.
상술한 바와 같은 본 발명에 따른 액정표시장치는 프레임 단위로 입력되는 영상을 다수의 블록으로 구분하고 각 블록 내의 R, G, B 데이터에 대한 디밍(Dimming) 신호 및 상기 블록 내의 휘도에 대한 디밍(Dimming) 신호를 생성함과 동시에 각 블록 내의 영상신호의 화소별 R, G, B 데이터의 최대 계조값에서 최소 계조값의 차이를 산출하고, 그 차이값에 대한 블록별 히스토그램을 분석하여 게인(Gain)을 구하며 상기 게인(Gain)과 기준값을 비교하여 그 비교결과에 따라 상기 R, G, B 데이터에 대한 디밍(Dimming) 신호와 휘도에 대한 디밍(Dimming) 신호 중 어느 하나의 디밍(Dimming) 신호를 선택하여 각 블록 내에서의 색 혼색을 최소화할 수 있다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 따른 실시예를 설명하기로 한다.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 액정표시장치를 나타낸 도면이다.
도 1에 도시된 바와 같이, 본 발명의 실시예에 따른 액정표시장치는 다수의 게이트라인(GL1 ~ GLn)과 다수의 데이터라인(DL1 ~ DLm)이 교차되며 그 교차부에 액정셀(Clc)을 구동하기 위한 박막트랜지스터(TFT)가 형성된 액정표시패널(100)과, 상기 게이트라인(GL1 ~ GLn)에 스캔 신호를 공급하기 위한 게이트 드라이버(110) 와, 상기 데이터라인(DL1 ~ DLm)에 데이터를 공급하기 위한 데이터 드라이버(120)와, 상기 게이트 드라이버(110) 및 데이터 드라이버(120)를 제어하는 타이밍 컨트롤러(130)와, 상기 액정표시패널(100)에 광을 조사하는 백라이트 유닛(140)과, 상기 백라이트 유닛(140)을 구동하는 백라이트 구동부(150)를 포함한다.
또한, 본 발명의 실시예에 따른 액정표시장치는 입력되는 영상신호의 R, G, B 데이터에 대응되는 제1 디밍(Dimming) 신호를 생성하는 제1 디밍(Dimming) 신호 생성부(160)와, 상기 입력되는 영상신호의 휘도(Y) 데이터에 대응되는 제2 디밍(Dimming) 신호를 생성하는 제2 디밍(Dimming) 신호 생성부(170)와, 상기 입력되는 영상신호의 화소별 R, G, B 데이터의 최대-최소값에 대한 히스토그램을 분석하여 게인(Gain)을 구하고, 상기 게인(Gain)과 기준값을 비교하여 그 비교결과에 따라 상이한 논리 신호를 갖는 제어신호를 생성하는 디밍(Dimming) 신호 제어부(180) 및 상기 디밍(Dimming) 신호 제어부(180)에서 생성된 제어신호의 논리에 따라 상기 제1 및 제2 디밍(Dimming) 신호를 선택하여 상기 백라이트 구동부(150)로 공급하는 선택부(190)를 더 포함한다.
상기 액정표시패널(100)은 두 장의 유리기판 사이에 액정이 형성되며, 그 하부 유리기판 상에는 다수의 게이트라인(GL1 ~ GLn)과 다수의 데이터라인(DL1 ~ DLm)이 상호 교차하도록 형성된다. 상기 다수의 게이트라인(GL1 ~ GLn)과 다수의 데이터라인(DL1 ~ DLm)의 교차부에 형성된 박막트랜지스터(TFT)는 게이트라인(GL1 ~ GLn)으로부터의 스캔 신호에 응답하여 데이터라인(DL1 ~ DLm)으로부터의 데이터를 액정셀(Clc)에 공급하게 된다. 이를 위하여, 상기 박막트랜지스터(TFT)의 게이트 전극은 게이트라인(GL1 ~ GLn)에 접속되며, 소스 전극은 데이터라인(DL1 ~ DLm)에 접속된다. 상기 박막트랜지스터(TFT)의 드레인 전극은 액정셀(Clc)의 화소전극에 접속된다.
또한, 상기 액정표시패널(100)의 하부 유리기판 상에는 액정셀(Clc)의 전압을 유지시키기 위한 스토리지 캐패시터(Cst)가 형성된다. 상기 스토리지 캐패시터(Cst)는 액정셀(Clc)과 전단 게이트라인 사이에 형성될 수도 있으며, 액정셀(Clc)과 별도의 공통라인 사이에 형성될 수도 있다.
상기 액정표시패널(100)의 상부 유리기판 상에는 상기 박막트랜지스터(TFT)가 형성된 각 화소영역에 대응되는 R, G, B 컬러의 컬러필터와, 이들 각각을 테두리 하여 상기 게이트라인(GL1 ~ GLn)과, 데이터 라인(DL1 ~ DLm) 및 박막트랜지스터(TFT) 등을 가리는 블랙 매트릭스와, 이들 모두를 덮는 공통전극을 포함한다.
상기 게이트 드라이버(110)는 상기 타이밍 컨트롤러(130)로부터의 게이트 제어신호(GCS)에 응답하여, 다수의 게이트라인(GL1 ~ GLn)에 다수의 스캔 신호들을 대응되게 공급한다. 이들 다수의 스캔 신호들은 다수의 게이트라인(GL1 ~ GLn)이 순차적으로 1 수평동기신호의 기간씩 인에이블 되게 한다.
상기 데이터 드라이버(120)는 상기 타이밍 컨트롤러(130)로부터의 데이터 제어신호(DCS)들에 응답하여, 다수의 게이트라인(GL1 ~ GLn) 중 어느 하나가 인에이블 될 때마다 다수의 화소 데이터전압을 발생하여 상기 액정표시패널(100) 상의 다수의 데이터라인(DL1 ~ DLm)에 각각 공급한다.
상기 타이밍 컨트롤러(130)는 외부의 시스템(예를 들면, 컴퓨터의 시스템의 그래픽 모듈 또는 텔레비전 수신 시스템의 영상 복조 모듈, 도시하지 않음)으로부터 공급된 동기신호들(Vsync, Hsync)과, 데이터 인에이블(DE) 신호 및 클럭신호(CLK)를 이용하여 상기 게이트 드라이버(110)를 제어하는 게이트 제어신호(GCS)와 상기 데이터 드라이버(120)를 제어하는 데이터 제어신호(DCS)를 생성한다. 또한, 상기 타이밍 컨트롤러(130)는 외부의 시스템으로부터 입력된 영상 신호를 정렬하여 정렬된 데이터(V-Data)를 상기 데이터 드라이버(120)로 공급한다.
특히, 상기 타이밍 컨트롤러(130)는 상기 액정표시패널(100)을 다수의 블록으로 나누고 각 블록내에 구비된 화소에 입력되는 영상 신호를 정렬한다. 상기 블록 별로 정렬된 영상 신호는 상기 제1 디밍(Dimming) 신호 생성부(160) 및 디밍(Dimming) 신호 제어부(180)로 각각 공급된다. 예를 들어, 상기 타이밍 컨트롤러(130)는 도 2에 도시된 바와 같이, 상기 액정표시패널(100)을 제1 내지 제8 블록(B1 ~ B8)으로 구분할 수 있다.
상기 액정표시패널(100)의 배면에 위치하는 백라이트 유닛(140)에는 상기 제1 내지 제8 블록(B1 ~ B8)에 각각 대응되는 제1 내지 제8 LED 어레이(140a ~ 140h)를 포함한다. 상기 제1 내지 제8 LED 어레이(140a ~ 140h) 각각은 인쇄회로기판(PCB, Printed Circuit Board)의 일정 구획 위에 일정한 수의 행과 열을 가지고 배열된 다수의 발광 다이오드(LED)를 포함한다.
상기 백라이트 구동부(150)는 상기 백라이트 유닛(140)에 구비된 다수의 발광 다이오드(LED)를 구동하기 위한 발광 다이오드 구동전압을 생성한다. 상기 백라이트 구동부(150)는 상기 액정표시패널(100)의 제1 내지 제8 블록(B1 ~ B8)에 대응 되는 제1 내지 제8 LED 어레이(140a ~ 140h)를 개별 구동하기 위한 구동전압들을 생성하여 상기 백라이트 유닛(140)으로 공급한다. 이때, 상기 백라이트 구동부(150)는 상기 선택부(190)에 의해 선택된 제1 또는 제2 디밍(Dimming) 신호에 대응되는 듀티(duty) 비를 갖는 발광 다이오드 구동전압을 생성한다.
상기 제1 디밍(Dimming) 신호 생성부(160)는 상기 타이밍 컨트롤러(130)에서 구분된 제1 내지 제8 블록(B1 ~ B8)에 해당되는 영상 신호의 R, G, B 데이터 각각의 평균값을 산출하여 상기 산출된 R, G, B 데이터의 평균값에 해당되는 각각의 R, G, B 제1 디밍(Dimming) 신호를 생성한다. 또한, 상기 제1 디밍(Dimming) 신호 생성부(160)는 상기 타이밍 컨트롤러(130)에서 구분된 제1 내지 제8 블록(B1 ~ B8)에 해당되는 영상신호의 R, G, B 데이터 중 최대값을 산출하여 상기 산출된 최대값에 해당하는 제1 디밍(Dimming) 신호를 생성할 수 있다. 상기 제1 디밍(Dimming) 신호 생성부(160)에서 생성된 제1 디밍(Dimming) 신호는 상기 선택부(190)로 제공된다.
상기 제2 디밍(Dimming) 신호 생성부(170)는 상기 제1 디밍(Dimming) 신호 생성부(160)에서 산출된 각 블록에 해당하는 영상신호의 R, G, B 데이터 각각의 평균값의 최대값(Max)을 산출하여 상기 산출된 최대값의 휘도 데이터(Y)에 해당하는 제2 디밍(Dimming) 신호를 생성한다. 상기 제2 디밍(Dimming) 신호 생성부(170)에서 생성된 제2 디밍(Dimming) 신호는 상기 선택부(190)로 제공된다.
상기 디밍(Dimming) 신호 제어부(180)는 도 3에 도시된 바와 같이, 상기 타이밍 컨트롤러(130)에서 구분된 제1 내지 제8 블록(B1 ~ B8) 각각에 해당되는 영상 신호의 화소별 R, G, B 데이터의 최대 계조값에서 최소 계조값의 차이를 산출하는 최대 및 최소 계조 차이값 산출부(181)와, 상기 최대 및 최소 계조 차이값 산출부(181)에서 산출된 값을 이용하여 누적 히스토그램을 분석하는 불록별 히스토그램 분석부(183)와, 상기 블록별 히스토그램 분석부(183)에서 산출된 누적 히스토그램을 이용하여 게인(Gain)을 산출하는 게인(Gain) 산출부(185) 및 상기 게인 산출부(185)에서 산출된 게인(Gain)과 미리 설정된 기준값을 비교하여 그 비교결과에 따라 상이한 논리 값을 갖는 제어신호를 생성하는 비교부(187)를 포함한다.
상기 최대 및 최소 계조 차이값 산출부(181)에서는 각 블록에 구비된 다수의 화소 영역에 공급되는 R, G, B 데이터의 최대 계조값과 최소 계조값의 차이를 산출한다. 상기 산출된 화소별 최대-최소 계조 차이값은 상기 블록별 히스토그램 분석부(183)로 제공된다.
상기 블록별 히스토그램 분석부(183)는 각 블록에 구비된 다수의 화소 영역에 공급되는 R, G, B 데이터의 최대-최소 계조 차이값에 대한 히스토그램을 누적 카운트한다. 상기 누적 카운트 된 R, G, B 데이터의 최대-최소값에 대한 히스토그램은 상기 게인(Gaon) 산출부(185)로 제공된다.
한 블록 내에서 채도가 높은 순색의 히스토그램만 존재하는 경우 도 4에 도시된 바와 같이, 블록별 최대 및 최소 계조 차이값은 높은 수치의 누적된 히스토그램이 산출된다. 이와 달리, 한 블록 내에서 채도가 높은 순색과 무채색이 같이 존재하는 경우 도 5에 도시된 바와 같이, 블록별 최대 및 최소 계조 차이값은 낮은 수치의 누적된 히스토그램이 산출된다.
상기 게인(Gain) 산출부(185)는 다음의 수학식 1을 통해서 게인(Gain)을 구 한다. 이때, 상기 게인(Gain)은 한 블록 내에 채도가 높은 순색과 무채색이 혼재되어 있는 경우 상기 무채색이 차지하는 비율을 산출한 값이다.
Figure 112009047675888-PAT00001
여기서, N은 블록별 최대 및 최소 계조 차이값 히스토그램을 높은 도수(8비트의 경우 255계조)에서부터 누적 카운트한 화소 수가 미리 설정된 화소 수(한 블록의 총 화소 수의 1 ~ 5% 에 해당되는 화소 수, 영상 표시에 영향을 미치지 않을 정도의 화소 수)와 같아지는 데이터의 계조값을 의미한다.
상기 게인(Gain) 산출부(185)는 상기 블록별 히스토그램 분석부(181)로부터 제공된 각 블록에 구비된 다수의 화소 영역에 공급되는 R, G, B 데이터의 히스토그램을 이용하여 영상 표시에 영향을 미치지 않는 범위에서 상기 N을 산출하여 게인(Gain)을 구한다. 상기 게인(Gain)의 유효범위는 1 ~ 2 사이의 값을 가지며 상기 N 값에 따라 달라진다.
상기 비교부(187)는 상기 게인(Gain) 산출부(185)에서 산출된 게인(Gain)을 미리 설정한 기준값과 비교하여 그 비교결과에 따라 상이한 논리 신호를 갖는 제어신호를 생성한다. 상기 비교부(187)는 상기 게인(Gain) 산출부(185)에서 산출된 게인(Gain)이 설정된 기준값 이하인 경우 하이(High) 논리의 제어신호를 생성하고, 상기 게인(Gain)이 설정된 기준값 보다 큰 경우 로우(Low) 논리의 제어신호를 생성한다. 상기 비교부(187)에서 생성된 하이(High) 또는 로우(Low) 논리의 제어신호는 상기 선택부(190)로 제공된다.
상기 설정된 기준값은 예를 들어 1.3의 값을 가질 수 있으며 상기 기준값은 컬러(R, G, B) 또는 휘도(Y) 디밍(Dimming) 구동을 결정하기 위한 값이다. 상기 비교부(187)에서 생성된 제어신호는 상기 선택부(도 1의 190)로 제공된다.
상기 비교부(187)가 로우(Low) 논리의 제어신호를 생성하는 것은 한 블록 내에 채도가 높은 순색과 무채색이 혼재되어 상기 무채색의 비율이 기준값 이상이어서 한 블록 내에서 표시되는 영상에 영향을 미칠 수 있음을 의미한다. 또한, 상기 비교부(187)가 하이(High) 논리의 제어신호를 생성하는 것은 한 블록 내에 채도가 높은 순색과 무채색이 혼재되어 있더라도 상기 무채색의 비율이 기준값 보다 작기 때문에 한 블록 내에서 표시되는 영상에 영향을 미치지 않는다는 것을 의미한다.
상기 선택부(190)는 상기 비교부(187)로부터의 제어신호의 논리에 따라 상기 제1 디밍(Dimming) 신호 생성부(170)로부터의 제1 디밍(Dimming) 신호 및 상기 제2 디밍(Dimming) 신호 생성부(180)로부터의 제2 디밍(Dimming) 신호 중 어느 하나의 디밍(Dimming) 신호를 선택하여 상기 백라이트 구동부(도 1의 150)로 출력한다.
구체적으로, 상기 선택부(190)는 상기 비교부(187)로부터 로우(Low) 논리의 제어신호가 제공되면 상기 제2 디밍(Dimming) 신호를 선택하여 상기 백라이트 구동부(150)로 공급한다. 상기 선택부(190)는 상기 비교부(187)로부터 하이(High) 논리의 제어신호가 제공되면 상기 제1 디밍(Dimming) 신호를 선택하여 상기 백라이트 구동부(150)로 공급한다.
상기 백라이트 구동부(150)는 상기 선택부(190)로부터 선택된 디밍(Dimming) 신호가 제공되면 상기 디밍(Dimming) 신호에 대응하는 듀티비를 갖는 발광 다이오드 구동전압을 생성하여 다수의 발광 다이오드(LED)를 구비한 백라이트 유닛(도 1의 140)으로 공급한다.
이와 같이, 상기 한 블록 내에 채도가 높은 순색과 무채색이 혼재되어 있을 때에 상기 무채색이 차지하는 비율을 기준값과 비교하여 그 비교결과에 따라 백라이트 유닛(140)을 제1 디밍(Dimming, 컬러) 또는 제2 디밍(Dimming, 휘도)으로 동작되도록 한다.
도 6(a)는 종래 기술에 따라 입력된 영상을 제1 디밍(Dimming, 컬러)으로 동작할 때의 시뮬레인션 결과를 나타낸 도면이고, 도 6(b)는 본발명에 따라 입력된 영상을 제1 또는 제2 디밍(Dimming)으로 선택적으로 동작할 때의 시뮬레인션 결과를 나타낸 도면이다.
도 6(a)에 도시된 바와 같이, 종래 기술의 경우에는 한 블록 내에 채도가 높은 순색과 무채색이 혼재되어 있는 경우 제1 디밍(Dimming, 컬러) 방식으로 상기 블록과 대응되는 다수의 발광 다이오드(LED)를 구동하기 때문에 순색과 무채색의 경계면(포크와 파란색 바탕 사이)에서 색 혼색이 발생되었다.
이에 반해, 본발명의 경우에는 도 6(b)에 도시된 바와 같이 한 블록 내에 채도가 높은 순색과 무채색이 혼재되어 있는 경우 상기 무채색이 차지하는 비율에 따라 제1 디밍(Dimming, 컬러) 방식 또는 제2 디밍(Dimming, 휘도) 방식 중 하나의 방식을 선택하여 상기 블록과 대응되는 다수의 발광 다이오드(LED)를 구동하기 때문에 종래의 경우에서 발생한 색 혼색을 최소화할 수 있다.
도 7은 도 1의 본 발명에 따른 액정표시장치에서 입력된 영상에 따라 제1 및 제2 디밍(Dimming) 방식 중 어느 하나의 방식을 선택하는 동작 흐름을 나타낸 흐름도이다.
도 1 및 도 7에 도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 액정표시장치는 프레임 단위로 영상신호가 입력되면, 상기 입력된 영상신호를 다수의 블록으로 구분한다. 상기 구분된 다수의 블록 중 하나의 블록을 선택하여 상기 선택된 하나의 블록에 입력된 영상신호의 R, G, B 데이터의 각각의 평균값을 산출한다. 상기 산출된 각각의 R, G, B 데이터의 평균값 중 최대값을 산출한다. 이와 동시에 상기 선택된 하나의 블록내의 영상신호의 R, G, B 데이터의 히스토그램을 분석하여 최대값과 최소값의 차이값을 산출한다.
이어서, 상기 선택된 하나의 블록에서 산출된 각각의 R, G, B 데이터의 평균값에 해당하는 각각의 R, G, B 디밍(Dimming) 신호를 생성한다. 상기 생성된 R, G, B 디밍(Dimming) 신호는 컬러(color) 디밍(Dimming) 방식에 해당되는 신호를 의미한다. 이와 동시에 상기 산출된 각각의 R, G, B 데이터의 평균값 중 최대값에 해당되는 휘도(Y) 디밍(Dimming) 신호를 생성한다. 이와 더불어 상기 한 블록내의 영상신호의 R, G, B 데이터의 히스토그램을 분석하여 산출된 차이값(최대값-최소값)을 이용하여 게인(Gain)을 산출하고, 상기 산출된 게인(Gain)과 미리 설정된 기준값을 비교하여 그 비교결과에 따라 상이한 논리의 제어신호를 생성한다.
이때, 상기 산출된 게인(Gain)이 상기 미리 설정된 기준값 이하인 경우 상기 R, G, B 디밍(Dimming) 신호가 선택되고, 상기 게인(Gain)이 상기 미리 설정된 기 준값보다 큰 경우 상기 휘도(Y) 디밍(Dimming) 신호가 선택된다. 상기 R, G, B 디밍(Dimming) 신호 또는 휘도(Y) 디밍(Dimming) 신호 중 선택된 하나의 디밍(Dimming) 신호에 해당되는 발광 다이오드 구동전압을 생성하여 발광 다이오드(LED)를 구동하여 상기 발광 다이오드(LED)가 발광한다.
이러한 동작을 수행하는 본 발명의 액정표시장치는 한 블록 내에 채도가 높은 순색과 무채색이 혼재되어 있는 경우 상기 무채색이 차지하는 비율에 따라 R, G, B 디밍(Dimming, 컬러) 신호 또는 휘도(Y) 디밍(Dimming) 신호 중 어느 하나의 디밍(Dimming) 신호를 선택하여 상기 한 블록과 대응되는 다수의 발광 다이오드(LED)를 구동하기 때문에 종래의 경우에서 발생한 색 혼색을 최소화할 수 있다.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 액정표시장치를 나타낸 도면.
도 2는 도 1의 액정표시패널과 백라이트 유닛을 개략적으로 나타낸 도면.
도 3은 도 1의 디밍(Dimming) 신호 제어부를 상세히 나타낸 블록도.
도 4는 한 블록 내에 채도가 높은 순색만 존재하는 경우에 한 블록 내의 영상신호의 최대계조값-최소계조값을 누적카운트한 히스토그램을 나타낸 도면.
도 5는 한 블록 내에 채도가 높은 순색과 무채색이 혼재되어 있는 경우에 한 블록내의 영상신호의 최대계조값-최소계조값을 누적카운트한 히스토그램을 나타낸 도면.
도 6(a)는 종래 기술에 따라 입력된 영상을 제1 디밍(Dimming, 컬러)으로 동작할 때의 시뮬레인션 결과를 나타낸 도면이고, 도 6(b)는 본발명에 따라 입력된 영상을 제1 또는 제2 디밍(Dimming)으로 선택적으로 동작할 때의 시뮬레인셔 결과를 나타낸 도면.
도 7은 도 1의 본 발명에 따른 액정표시장치에서 입력된 영상에 따라 제1 및 제2 디밍(Dimming) 방식 중 어느 하나의 방식을 선택하는 동작 흐름을 나타낸 흐름도.

Claims (8)

  1. 복수의 게이트라인과 복수의 데이터라인에 의해 정의되는 영역마다 형성된 액정셀을 포함하는 액정표시패널;
    복수의 발광 다이오드를 구비하는 다수의 발광 다이오드 어레이를 이용하여 상기 액정표시패널에 광을 조사하는 백라이트 유닛;
    외부로부터의 영상신호를 복수의 블록으로 구분하고 상기 복수의 블록 중 한 블록의 영상신호의 R, G, B 데이터에 대응되는 제1 디밍(Dimming) 신호를 생성하는 제1 디밍(Dimming) 신호 생성부;
    상기 한 블록내의 영상신호의 휘도(Y) 데이터에 대응되는 제2 디밍(Dimming) 신호를 생성하는 제2 디밍(Dimming) 신호 생성부;
    상기 한 블록내의 영상신호의 화소별 R, G, B 데이터의 최대 계조값에서 최소 계조값의 차이를 산출하고, 그 차이값에 대한 블록별 히스토그램을 분석하여 게인(Gain)을 구하며 상기 게인(Gain)과 기준값을 비교하여 그 비교결과에 따라 상이한 논리 신호를 갖는 제어신호를 생성하는 디밍(Dimming) 신호 제어부;
    상기 디밍(Dimming) 신호 제어부에서 생성된 제어신호에 따라 상기 제1 및 제2 디밍(Dimming) 신호를 선택하여 선택부; 및
    상기 선택부에 의해 선택된 디밍(Dimming) 신호에 따라 상기 한 블록과 대응되는 발광 다이오드 어레이에 구비된 복수의 발광 다이오드를 구동하는 발광 다이오드 구동부;를 포함하는 것을 특징으로 하는 액정표시장치.
  2. 제1 항에 있어서,
    상기 디밍(Dimming) 신호 제어부는,
    상기 복수의 블록 각각에 해당되는 영상신호의 화소별 R, G, B 데이터의 최대 계조값에서 최소 계조값의 차이를 산출하는 최대 및 최소 계조 차이값 산출부;
    상기 최대 및 최소 계조 차이값 산출부에서 산출된 값을 이용하여 누적 히스토그램을 분석하는 블록별 히스토그램 분석부;
    상기 블록별 히스토그램 분석부에서 산출된 누적 히스토그램을 이용하여 게인(Gain)을 산출하는 게인(Gain) 산출부; 및
    상기 게인 산출부에서 산출된 게인(Gain)과 기준값을 비교하여 그 비교결과에 따라 상이한 논리 값을 갖는 제어신호를 생성하여 상기 선택부로 제공하는 비교부;를 포함하는 것을 특징으로 하는 액정표시장치.
  3. 제2 항에 있어서,
    상기 게인(Gain) 산출부는
    Figure 112009047675888-PAT00002
    을 이용하여 게인(Gain)을 산출하고,
    여기서 N은 상기 블록별 최대 및 최소 계조 차이값 히스토그램을 높은 계조에서부터 누적 카운트한 화소 수가 미리 설정된 화소 수(한 블록의 총 화소 수의 1 ~ 5% 에 해당되는 화소 수)와 같아지는 데이터의 계조값인 것을 특징으로 하는 액정표시장치.
  4. 제2 항에 있어서,
    상기 기준값은 한 블록 내에 채도가 높은 순색과 무채색이 혼재되어 있는 경우에 상기 무채색이 상기 블록 내에 차지하고 있는 비율을 의미하며 1 내지 2 사이의 값을 갖는 것을 특징으로 하는 액정표시장치.
  5. 제1 항에 있어서,
    상기 제1 디밍(Dimming) 신호 생성부는 상기 복수의 블록 내의 영상 신호의 R, G, B 데이터 각각의 평균값을 산출하여 상기 산출된 R, G, B 데이터의 평균값에 해당되는 각각의 R, G, B 제1 디밍(Dimming) 신호를 생성하는 것을 특징으로 하는 액정표시장치.
  6. 제1 항에 있어서,
    상기 제2 디밍(Dimming) 신호 생성부는 상기 제1 디밍(Dimming) 신호 생성부에서 산출된 각 블록에 해당하는 영상신호의 R, G, B 데이터 각각의 평균값의 최대값(Max)을 산출하여 상기 산출된 최대값의 휘도 데이터(Y)에 해당하는 제2 디밍(Dimming) 신호를 생성하는 것을 특징으로 하는 액정표시장치.
  7. 복수의 게이트라인과 복수의 데이터라인에 의해 정의되는 영역마다 형성된 액정셀을 포함하는 액정표시패널과, 복수의 발광 다이오드를 구비하는 다수의 발광 다이오드 어레이를 이용하여 상기 액정표시패널에 광을 조사하는 백라이트 유닛을 포함하는 액정표시장치의 구동방법에 있어서,
    외부로부터의 영상신호를 복수의 블록으로 나누고 상기 복수의 블록 중 한 블록의 영상신호의 R, G, B 데이터에 대응되는 제1 디밍(Dimming) 신호를 생성하는 단계;
    상기 한 블록 내의 영상신호의 휘도(Y) 데이터에 대응되는 제2 디밍(Dimming) 신호를 생성하는 단계;
    상기 한 블록 내의 영상 신호의 화소별 R, G, B 데이터의 최대 계조값에서 최소 계조값의 차이를 산출하고, 그 차이값에 대한 블록별 히스토그램을 분석하여 게인(Gain)을 산출하고, 상기 산출된 게인(Gain)을 기준값과 비교하여 그 비교결과에 따라 상이한 논리 신호를 갖는 제어신호를 생성하는 단계;
    상기 제어신호에 따라 상기 제1 및 제2 디밍(Dimming) 신호 중 어느 하나의 디밍(Dimming) 신호를 선택하여 단계; 및
    상기 선택된 디밍(Dimming) 신호에 따라 상기 한 블록과 대응되는 발광 다이오드 어레이에 구비된 복수의 발광 다이오드를 구동하기 위한 구동전압을 생성하는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는 액정표시장치의 구동방법.
  8. 제7 항에 있어서,
    상기 제어신호를 생성하는 단계는,
    상기 복수의 블록 각각에 해당되는 영상신호의 화소별 R, G, B 데이터의 최대 계조값에서 최소 계조값의 차이를 산출하는 단계;
    상기 산출된 최대-최소값에 대한 블록별 누적 히스토그램을 분석하는 단계;
    상기 산출된 블록별 누적 히스토그램을 이용하여 게인(Gain)을 산출하는 단계; 및
    상기 산출된 게인(Gain)과 기준값을 비교하여 그 비교결과에 따라 상이한 논리 값을 갖는 제어신호를 생성하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 액정표시장치의 구동방법.
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