KR20110071856A - Method for determining dimming curve of liquid crystal display device, local dimming driving method and apparatus using the same - Google Patents

Method for determining dimming curve of liquid crystal display device, local dimming driving method and apparatus using the same Download PDF

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Abstract

PURPOSE: A method for determining a dimming curve of a liquid crystal display device and local dimming drive method and apparatus using the same are provided to set a dimming curve by determining a white luminance of each APL to determine a dimming rate. CONSTITUTION: A backlight unit(40) divides a block into a plurality of dimming blocks, drives the divided blocks, and controls each luminance of the divided blocks. A local dimming driver(10) detects an APL of each block by analyzing an input image in block units corresponding to the dimming blocks of the backlight unit. A local dimming driver determines a local dimming value for the APL of each block using a lookup table. The local dimming driver adjusts a global dimming value according to an adjustment of entire brightness of a user. A backlight driver(30) drives the backlight unit in response to the local dimming value of each block outputted from the local dimming driver.

Description

액정 표시 장치의 디밍 커브 결정 방법 및 그를 이용한 로컬 디밍 구동 방법 및 장치{METHOD FOR DETERMINING DIMMING CURVE OF LIQUID CRYSTAL DISPLAY DEVICE, LOCAL DIMMING DRIVING METHOD AND APPARATUS USING THE SAME}METHOD FOR DETERMINING DIMMING CURVE OF LIQUID CRYSTAL DISPLAY DEVICE, LOCAL DIMMING DRIVING METHOD AND APPARATUS USING THE SAME

본 발명은 액정 표시 장치에 관한 것으로, 특히 모든 영상에서 인지적으로 동일한 계조 구분력을 갖는 영상을 표현하여 화질을 향상시킴과 아울러 소비 전력을 효과적으로 감소시킬 수 있는 액정 표시 장치의 디밍 커브 결정 방법 및 그를 이용한 로컬 디밍 구동 방법 및 장치에 관한 것이다. BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a liquid crystal display, and more particularly, to a method of determining a dimming curve of a liquid crystal display, which can improve an image quality and effectively reduce power consumption by expressing an image having cognitively identical gradation power in all images. It relates to a local dimming driving method and apparatus using the same.

최근 영상 표시 장치로는 액정 표시 장치(Liquid Crystal Display; LCD), 플라즈마 디스플레이 패널(Plasma Dispaly Panel; PDP), 유기 발광 다이오드(Organic Light Emitting Diode; OLED) 표시 장치 등과 같은 평판 표시 장치가 주로 이용된다.Recently, a flat panel display such as a liquid crystal display (LCD), a plasma display panel (PDP), an organic light emitting diode (OLED) display, or the like is mainly used as an image display device. .

액정 표시 장치는 굴절율 및 유전율 등의 이방성을 갖는 액정의 전기적 및 광학적 특성을 이용한 화소 매트릭스를 통해 영상을 표시하는 액정 패널과, 액정 패널을 구동하는 구동 회로와, 액정 패널에 광을 조사하는 백라이트 유닛을 구비한다. 액정 표시 장치의 각 화소는 데이터 신호에 따른 액정 배열 방향의 가변으로 백라이트 유닛으로부터 액정 패널 및 편광판을 통해 투과하는 광 투과율을 조절함으로써 계조를 구현한다. The liquid crystal display device includes a liquid crystal panel for displaying an image through a pixel matrix using electrical and optical characteristics of liquid crystals having anisotropy such as refractive index and dielectric constant, a driving circuit for driving the liquid crystal panel, and a backlight unit for irradiating light to the liquid crystal panel. It is provided. Each pixel of the liquid crystal display device implements grayscale by controlling the light transmittance transmitted from the backlight unit through the liquid crystal panel and the polarizer to vary the liquid crystal array direction according to the data signal.

액정 표시 장치에서 각 화소의 휘도는 백라이트 유닛의 휘도와 데이터에 따른 액정의 광투과율의 곱으로 결정된다. 액정 표시 장치는 콘트라스트비(Contrast Ratio) 향상과 소비 전력 감소를 위하여 입력 영상을 분석하여 디밍값 조정으로 백라이트 휘도를 제어함과 아울러 데이터를 보상하는 백라이트 디밍(Backlight Dimming)을 이용하고 있다. 예를 들면, 소비 전력 감소를 위한 백라이트 디밍 방법은 디밍값 감소로 백라이트 휘도를 감소시키고 데이터 보상으로 휘도를 상승시킴으로써 백라이트 유닛의 소비 전력을 감소시킨다. In the liquid crystal display, the luminance of each pixel is determined by the product of the luminance of the backlight unit and the light transmittance of the liquid crystal according to data. In order to improve contrast ratio and reduce power consumption, the liquid crystal display uses backlight dimming that analyzes an input image, controls backlight brightness by adjusting dimming values, and compensates data. For example, the backlight dimming method for reducing power consumption reduces power consumption of the backlight unit by decreasing backlight brightness with dimming value and increasing brightness with data compensation.

최근 백라이트 유닛은 기존 램프와 대비하여 고휘도 및 저소비 전력의 장점을 갖는 발광 다이오드(Light Emitting Diode; 이하 LED)를 광원으로 이용한 LED 백라이트를 이용하고 있다. LED 백라이트는 위치별 제어가 가능하므로 다수의 발광 블록으로 분할하여 블록별로 휘도를 제어하는 로컬 디밍(Local Dimming) 방법으로 구동될 수 있다. 로컬 디밍 방법은 백라이트 및 액정 패널을 다수의 블록으로 분할하고 블록별로 입력 영상을 분석하여 로컬 디밍값을 결정하고 데이터를 보상하므로 콘트라스트비를 더욱 향상시키고 소비 전력을 더욱 감소시킬 수 있다. 이때, 로컬 디밍 방법은 블록별로 입력 영상을 분석하여 블록별 평균 화소 레벨(Average Pixel Level; 이하 APL)을 검출하고, 블록별 APL에 따른 로컬 디밍값을 결정한다. Recently, the backlight unit uses an LED backlight using a light emitting diode (LED) as a light source, which has advantages of high brightness and low power consumption as compared to a conventional lamp. Since the LED backlight can be controlled by position, the LED backlight may be driven by a local dimming method that divides into a plurality of light emitting blocks and controls luminance by blocks. The local dimming method divides the backlight and the liquid crystal panel into a plurality of blocks and analyzes an input image for each block to determine a local dimming value and compensate data, thereby further improving contrast ratio and further reducing power consumption. In this case, the local dimming method analyzes an input image for each block to detect an average pixel level (hereinafter referred to as APL) for each block, and determines a local dimming value according to the APL for each block.

그러나, 종래의 로컬 디밍 방법을 이용한 액정 표시 장치는 도 1에 도시된 바와 같이 각 APL에 대한 인지적 계조 구분력을 다르게 표현한다는 문제점이 있다. 인지적 계조 구분력이란 사용자가 인지할 수 있는 계조 구분 능력을 말하는 것으로 각 APL에 대한 인지적 계조 구분력이 동일해야만 화질이 향상된다. 서로 다른 디스플레이 A 및 B 각각에서 각 APL에 대한 계조 구분력을 나타낸 도 1을 참조하면, 20% 이하의 APL에 대한 계조 구분력이 다른 APL에 대한 계조 구분력과 많은 차이를 두고 낮아진 것을 알 수 있다. 이에 따라, 종래의 액정 표시 장치는 APL이 20%이하인 영상에서는 낮은 계조 구분력으로 인하여 화질이 저하되는 문제점이 있다. 또한, 종래의 액정 표시 장치는 각 APL에 대한 계조 구분력을 고려하지 않아 각 APL에 대한 로컬 디밍값이 최적화되지 않았으므로 소비 전력을 절감하는데 한계가 있다.However, the liquid crystal display using the conventional local dimming method has a problem in that the cognitive gradation discriminating power for each APL is differently represented as shown in FIG. 1. The cognitive gradation discrimination ability refers to the gradation discrimination ability that a user can recognize, and the image quality is improved only when the cognitive gradation discrimination ability for each APL is the same. Referring to FIG. 1, which shows the gray scale division power for each APL in each of the different displays A and B, it can be seen that the gray scale separation power for 20% or less APLs is lowered by a large difference from the gray scale separation power for other APLs. have. Accordingly, the conventional liquid crystal display has a problem in that the image quality is deteriorated due to the low gray scale division power in an image having an APL of 20% or less. In addition, the conventional liquid crystal display does not consider the gray level discrimination power for each APL, so the local dimming value for each APL is not optimized, and thus there is a limit in reducing power consumption.

본 발명이 해결하고자 하는 과제는 각 APL에서 인지적으로 동일한 계조 구분력을 갖는 영상을 표현함으로써 화질을 향상시킴과 아울러 소비 전력을 효과적으로 절감할 수 있는 액정 표시 장치의 디밍 커브 결정 방법과 그를 이용한 로컬 디밍 구동 방법 및 장치를 제공하는 것이다.Disclosure of Invention Problems to be Solved by the Invention An object of the present invention is to determine a dimming curve of a liquid crystal display device that can improve image quality and effectively reduce power consumption by expressing images having cognitively equal gray separation power in each APL, and local using the same. To provide a dimming driving method and apparatus.

상기 과제를 해결하기 위하여, 본 발명에 따른 액정 표시 장치의 디밍 커브 결정 방법은 액정 표시 장치에서 측정한 화이트 휘도 및 블랙 휘도에 대한 화이트 계조 구분값과 블랙 계조 구분값을 산출하고, 산출된 화이트 계조 구분값과 블랙 계조 구분값의 차이를 산출하여 인지적 계조 구분력을 결정하는 단계와; APL별 블 랙 휘도를 결정하는 지수 함수를 이용하여 APL별 제1 블랙 휘도를 결정하는 단계와. 상기 APL별 제1 블랙 휘도와, 블랙 휘도별 화이트 휘도를 결정하는 로그 함수를 이용하여 APL별 제1 화이트 휘도를 결정하는 단계와; 상기 APL별 제1 블랙 휘도 및 제1 화이트 휘도를 이용하여 상기 결정된 인지적 계조 구분력을 유지하는 APL별 제2 화이트 휘도를 결정하는 단계와; 상기 결정된 APL별 제2 화이트 휘도를 기준으로 APL에 대한 디밍 레이트를 결정하고 결정된 디밍 레이트를 따라 각 APL에 대한 로컬 디밍값을 설정하여 룩업 테이블로 저장하는 단계를 포함한다.In order to solve the above problems, the dimming curve determination method of the liquid crystal display according to the present invention calculates the white gray level and black gray level values for the white luminance and black luminance measured by the liquid crystal display, Determining the cognitive gradation discrimination power by calculating a difference between the division value and the black gradation division value; Determining a first black luminance for each APL by using an exponential function for determining black luminance for each APL. Determining a first white luminance for each APL by using a log function for determining the first black luminance for each APL and the white luminance for each black luminance; Determining a second white luminance for each APL maintaining the determined cognitive gray level discrimination power using the first black luminance and the first white luminance for each APL; Determining a dimming rate for the APL based on the determined second white luminance for each APL, and setting a local dimming value for each APL according to the determined dimming rate and storing the dimming rate for the APL.

상기 APL을 x, 상기 APL별 제1 블랙 휘도를 y1으로 정의할 때, 상기 APL별 제1블랙 휘도를 결정하는 지수 함수는 아래와 같다.When the APL is defined as x and the first black luminance for each APL is y1, an exponential function for determining the first black luminance for each APL is as follows.

Figure 112009079130610-PAT00001
Figure 112009079130610-PAT00001

상기 블랙 휘도별 화이트 휘도를 y2로 정의할 때, 상기 블랙 휘도별 화이트 휘도를 결정하는 로그 함수는 아래와 같다.When the white luminance for each black luminance is defined as y2, a log function for determining the white luminance for each black luminance is as follows.

Figure 112009079130610-PAT00002
Figure 112009079130610-PAT00002

본 발명에 따른 액정 표시 장치의 로컬 디밍 구동 방법은 백라이트 유닛이 분할된 다수의 디밍 블록에 대응하는 블록 단위로 입력 영상 데이터를 분석하여 블록별 APL을 검출하는 단계와; 상기 디밍 커브 결정 방법을 통해 미리 저장된 룩업 테이블을 이용하여 상기 블록별 APL에 대한 로컬 디밍값을 로컬 디밍값을 결정하는 단계와; 상기 결정된 블록별 로컬 디밍값에 따라 상기 백라이트 유닛의 휘도를 블록별로 제어하는 단계를 포함한다.In accordance with another aspect of the present invention, there is provided a method of driving a local dimming device, comprising: detecting an APL for each block by analyzing input image data in units of blocks corresponding to a plurality of divided dimming blocks by a backlight unit; Determining a local dimming value of a local dimming value for the APL for each block by using a lookup table stored in advance through the dimming curve determination method; And controlling the brightness of the backlight unit for each block according to the determined local dimming value for each block.

또한, 본 발명의 로컬 디밍 구동 방법은 상기 백라이트 유닛의 한 블록의 광원에 대한 광량을 분석하여 광 프로파일 데이터를 미리 저장하는 단계와; 상기 광 프로파일 데이터와 상기 블록별 로컬 디밍값을 이용한 광량 분석으로 게인값을 산출하는 단계와; 상기 산출된 게인값으로 상기 입력 데이터를 보상하는 단계를 추가로 포함하고, 또한 상기 사용자의 전체 휘도 조정에 따른 글로벌 디밍값을 상기 블록별 로컬 디밍값에 적용하여 상기 블록별 로컬 디밍값을 조정하는 단계를 추가로 포함한다. In addition, the local dimming driving method of the present invention comprises the steps of analyzing the amount of light for the light source of one block of the backlight unit to store the light profile data in advance; Calculating a gain value through light quantity analysis using the light profile data and the local dimming value for each block; Compensating the input data with the calculated gain value, and adjusting a local dimming value for each block by applying a global dimming value according to overall brightness adjustment of the user to the local dimming value for each block. It further comprises a step.

본 발명에 따른 액정 표시 장치의 로컬 디밍 구동 장치는 다수의 다수의 디밍 블록으로 분할 구동하여 블록별로 휘도가 제어되는 백라이트 유닛과; 상기 백라이트 유닛의 다수의 디밍 블록에 대응하는 블록 단위로 입력 영상을 분석하여 블록별 APL을 검출하고, 상기 디밍 커브 결정 방법을 통해 미리 저장된 룩업 테이블을 이용하여 상기 블록별 APL에 대한 로컬 디밍값을 결정하여 출력하는 로컬 디밍 드라이버와; 상기 로컬 디밍 드라이버로부터 출력된 상기 블록별 로컬 디밍값에 응답하여 상기 백라이트 유닛을 상기 디밍 블록별로 구동하는 백라이트 드라이버를 구비한다.The local dimming driving apparatus of the liquid crystal display according to the present invention comprises: a backlight unit in which luminance is controlled for each block by dividing and driving the plurality of dimming blocks; An APL for each block is detected by analyzing input images corresponding to a plurality of dimming blocks of the backlight unit, and a local dimming value for the APL for each block is obtained by using a look-up table stored in advance through the dimming curve determination method. Local dimming driver to determine and output; And a backlight driver configured to drive the backlight unit for each dimming block in response to the local dimming value for each block output from the local dimming driver.

상기 로컬 디밍 드라이버는 상기 디밍값 결정부로부터의 상기 블록별 로컬 디밍값과 미리 설정된 광원의 광 프로파일 데이터를 이용하여 상기 입력 데이터를 추가로 보상하여 출력하고, 또한 상기 로컬 디밍 드라이버는 상기 사용자의 전체 휘도 조정에 따른 글로벌 디밍값을 상기 블록별 로컬 디밍값에 적용하여 상기 블록별 로컬 디밍값을 더 조정하여 출력한다.The local dimming driver further compensates and outputs the input data by using the local dimming value for each block from the dimming value determining unit and the optical profile data of a preset light source, and the local dimming driver further outputs the whole of the user. The global dimming value according to the luminance adjustment is applied to the local dimming value for each block, and then the local dimming value for each block is further adjusted and output.

본 발명에 따른 액정 표시 장치의 디밍 커브 결정 방법은 동일 인지적 계조 구분력을 유지하는 각 APL별 화이트 휘도를 결정하고 결정된 화이트 휘도를 기준으로 디밍 레이트를 결정하며, 결정된 디밍 레이트를 따라 각 APL에 대한 로컬 디밍값을 설정하여 룩업 테이블로 저장함으로써 각 APL에서 동일 인지적 계조 구분력을 유지하는 디밍 커브를 설정할 수 있다.In the method of determining a dimming curve of a liquid crystal display according to the present invention, a white luminance for each APL maintaining the same cognitive gradation discrimination power is determined, a dimming rate is determined based on the determined white luminance, and is determined for each APL according to the determined dimming rate. By setting the local dimming value for the APL and storing it as a lookup table, a dimming curve that maintains the same cognitive gray level discrimination power in each APL can be set.

또한, 본 발명에 따른 액정 표시 장치의 로컬 디밍 구동 방법 및 장치를 각 APL에서 동일 인지적 계조 구분력을 유지하도록 설정된 룩업 테이블을 이용하여 블록별 APL에 대한 로컬 디밍값을 결정하여 백라이트 휘도를 블록별로 제어함으로써 사용자에게 APL에 상관없이 동일한 인지적 계조 구분력을 갖는 화질이 향상된 영상을 제공할 수 있음과 아울러 소비 전력을 감소시킬 수 있다. In addition, the local dimming driving method and apparatus of the liquid crystal display according to the present invention determine the local dimming value for the APL for each block by using a lookup table set to maintain the same cognitive gray level discrimination power in each APL to block the backlight luminance. By controlling differently, it is possible to provide a user with an image having improved image quality having the same cognitive gradation discrimination regardless of APL and to reduce power consumption.

이하, 본 발명의 바람직한 실시예들을 첨부 도면을 참조하여 상세히 설명하기로 한다.Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

도 2는 본 발명의 실시예에 따른 액정 표시 장치의 로컬 디밍 구동 방법을 단계적으로 설명한 흐름도이다.2 is a flowchart for explaining a local dimming driving method of a liquid crystal display according to an exemplary embodiment of the present invention.

본 발명에서 설계자는 도 1에 도시된 단계 2(S2) 내지 단계 10(S10)를 수행하여 각 APL에서 동일 인지적 계조 구분력을 갖는 디밍 커브를 결정하고, 결정된 디밍 커브를 따라 각 APL에 대한 로컬 디밍값을 설정하여 룩업 테이블로 저장한다.In the present invention, the designer performs steps 2 (S2) to 10 (S10) shown in FIG. 1 to determine a dimming curve having the same cognitive gradation discrimination power in each APL, and for each APL along the determined dimming curve. Set the local dimming value and save it as a lookup table.

단계 2(S2)에서 액정 표시 장치의 화이트 휘도 및 블랙 휘도를 측정하고, 측 정된 화이트 휘도 및 블랙 휘도에 대한 계조 구분값(JNDwhite, JNDblack)과, 아래의 수학식 1과 같은 NEMA(National Electrical Manufacturers Association)-DICOM(Digital Imaging and Communication in Medicine) JND(Just Noticeable Difference) 그레이 스케일(Gray Scale)을 이용하여 인지적 계조 구분력을 결정한다. In step 2 (S2), the white luminance and the black luminance of the liquid crystal display are measured, the gray scale division values (JNDwhite and JNDblack) for the measured white luminance and the black luminance, and NEMA (National Electrical Manufacturers) as shown in Equation 1 below: Association-DCOM (Digital Imaging and Communication in Medicine) JND (Just Noticeable Difference) Gray Scale (Gray Scale) to determine the cognitive gray scale discrimination.

인지적 계조 구분력 = JNDwhite-JNDblack Cognitive gradation discrimination = JND white -JND black

인지적 계조 구분력은 상기 수학식 1과 같이 화이트 휘도에 대한 계조 구분값(JNDwhite)과 블랙 휘도에 대한 계조 구분값(JNDblack)의 차이로 결정된다. 여기서, 화이트 휘도에 대한 계조 구분값(JNDwhite)과 블랙 휘도에 대한 계조 구분값(JNDblack)은 다음 수학식 2에 의해 산출된 것으로, 액정 표시 장치의 고유 특성에 따라 달라지는 것이므로 설계자가 해당 액정 표시 장치로부터 화이트 휘도 및 블랙 휘도를 각각 측정하고 아래의 수학식 2를 통해 산출한다.The cognitive gray scale division power is determined by the difference between the gray scale division value JNDwhite for white luminance and the gray scale division value JNDblack for black luminance as shown in Equation 1 above. Here, the gray scale division value JNDwhite for the white luminance and the gray scale division value JNDblack for the black luminance are calculated by Equation 2 below. White luminance and black luminance are respectively measured from and calculated through Equation 2 below.

Figure 112009079130610-PAT00003
Figure 112009079130610-PAT00003

A = 71.498068; B = 94.593053; C = 41.912053; D = 9.82477; E = 0.2817541;A = 71.498068; B = 94.593053; C = 41.912053; D = 9.82477; E = 0.2817541;

F = -1.1878455; G = -0.1801435; H = 0.147109; I = -0.0170468F = -1.1878455; G = -0.1801435; H = 0.147109; I = -0.0170468

상기 수학식 2에서 L은 휘도값, 즉 액정 표시 장치로부터 측정된 화이트 휘도값 또는 블랙 휘도값을 나타낸다.In Equation 2, L represents a luminance value, that is, a white luminance value or a black luminance value measured from the liquid crystal display.

단계 S4(S4)에서 APL별 블랙 휘도를 결정하는 지수 함수인 아래의 수학식 3을 이용하여 도 3에 도시된 바와 같이 APL별 제1 블랙 휘도를 결정한다.As shown in FIG. 3, the first black luminance for each APL is determined using Equation 3 below, which is an exponential function for determining the black luminance for each APL in step S4 (S4).

Figure 112009079130610-PAT00004
Figure 112009079130610-PAT00004

상기 수학식 3에서 x는 APL을, y1은 APL별 제1 블랙 휘도를 나타낸다. 도 3은 APL에 대한 제1 블랙 휘도의 변화 특성을 그래프로 나타낸 것이다.In Equation 3, x represents APL, and y1 represents first black luminance for each APL. 3 is a graph showing a change characteristic of the first black luminance with respect to APL.

단계 6(S6)에서 상기 단계(S4)에서 검출된 APL별 제1 블랙 휘도(y1)와, 블랙 휘도별 화이트 휘도를 결정하는 로그 함수인 아래의 수학식 4를 이용하여 도 4에 도시된 바와 같이 블랙 휘도별 제1 화이트 휘도(y2), 즉 APL별 제1 화이트 휘도를 결정한다.As shown in FIG. 4 by using Equation 4 below, which is a log function for determining the first black luminance y1 for each APL and the white luminance for each black luminance, detected in step S4 in step 6 (S6). Similarly, the first white luminance y2 for each black luminance, that is, the first white luminance for each APL, is determined.

Figure 112009079130610-PAT00005
Figure 112009079130610-PAT00005

상기 수학식 4에서 y1은 상기 수학식 3에서 결정된 APL별 제1 블랙 휘도를, y2는 제1 블랙 휘도별 제1 화이트 휘도, 즉 APL별 제1 화이트 휘도를 나타낸다. 도 4는 제1 블랙 휘도에 대한 제1 화이트 휘도의 변화 특성을 그래프로 나타낸 것이다. In Equation 4, y1 represents the first black luminance for each APL determined in Equation 3, and y2 represents the first white luminance for each first black luminance, that is, the first white luminance for each APL. 4 is a graph illustrating a change characteristic of the first white luminance with respect to the first black luminance.

단계 8(S8)에서 상기 단계 2(S2)에서 결정된 인지적 계조 구분력과 APL별 계 조 구분력이 동일하도록, 상기 단계 2(S2)에서 결정된 인지적 계조 구분력을 유지하도록 상기 수학식 1 및 2를 이용하여 APL별 제2 화이트 휘도 및 제2 블랙 휘도를 결정한다. Equation 1 to maintain the cognitive gradation discrimination power determined in step 2 (S2) so that the cognitive gradation discrimination power determined in step 2 (S2) and the APL gradation discrimination power in step 8 (S8) are the same. And 2 to determine the second white brightness and the second black brightness for each APL.

단계 10(S10)에서 상기 단계(S8)에서 결정된 APL별 제2 화이트 휘도를 이용하여 APL에 대한 디밍 레이트를 결정한다. APL별 제2 화이트 휘도를 기준으로 APL에 대한 디밍 레이트 커브가 가변됨으로써 각 APL에서 동일 인지적 계조 구분력을 유지하는 APL에 대한 디밍 레이트 커브가 결정된다. 다시 말하여, 각 APL에서 동일 인지적 계조 구분력을 유지하기 위하여 APL별 제2 화이트 휘도가 가변된다. 그리고 APL별 제2 화이트 휘도가 가변됨에 따라 제2 화이트를 기준으로 설정되는 APL에 대한 디밍 레이트 커브가 가변하게 된다. 이렇게, 동일 인지적 계조 구분력을 유지하기 위하여 APL별 제2 화이트 휘도에 따라 결정된 APL에 대한 디밍 레이트 커브, 즉 각 APL에 대한 로컬 디밍값은 룩업 테이블 형태로 저장되어 액정 표시 장치의 로컬 디밍 드라이버의 메모리에 저장된다.In step 10 (S10), the dimming rate for the APL is determined using the second white luminance for each APL determined in the step S8. By dimming the dimming rate curve for the APL based on the second white luminance for each APL, the dimming rate curve for the APL maintaining the same cognitive gradation dividing force in each APL is determined. In other words, in order to maintain the same cognitive gradation discrimination power in each APL, the second white luminance for each APL is varied. As the second white luminance for each APL varies, the dimming rate curve for the APL set on the basis of the second white varies. As such, in order to maintain the same cognitive gradation discrimination power, the dimming rate curve for the APL determined according to the second white luminance for each APL, that is, the local dimming value for each APL, is stored in the form of a lookup table to store the local dimming driver of the LCD. Is stored in memory.

이에 따라, 액정 표시 장치는 상기 단계 2(S2) 내지 단계 10(S10)에 의해 결정된 동일 인지적 계조 구분력을 갖는 APL에 대한 로컬 디밍값이 저장된 룩업 테이블을 이용하여 다음과 같이 로컬 디밍을 수행하게 된다.Accordingly, the liquid crystal display performs local dimming using a lookup table in which local dimming values for APLs having the same cognitive gradation discrimination power determined by steps 2 (S2) to 10 (S10) are stored. Done.

단계 12(S12)에서 백라이트 유닛을 분할한 다수의 디밍 블록에 대응하는 블록 단위로 입력 영상을 분석하여 블록별 APL을 검출한다. 블록 단위로 분할된 입력 영상에서 화소별 최대값을 검출하고 최대값에 대한 평균값을 검출함으로써 블록별 APL을 검출한다.In operation 12 (S12), the input image is analyzed in units of blocks corresponding to the plurality of dimming blocks obtained by dividing the backlight unit to detect the APL for each block. APL for each block is detected by detecting a maximum value for each pixel in the input image divided in block units and an average value for the maximum value.

단계 14(S14)에서 상기 단계 2(S2) 내지 단계 10(S12)를 통해 결정된 APL에 대한 로컬 디밍값이 저장된 룩업 테이블을 이용하여 해당 블록의 APL에 대한 로컬 디밍값을 결정하여 블록별 로컬 디밍값을 출력한다. 한편, 사용자가 표시 장치의 전체 휘도를 조정하는 경우 전체 휘도 조정에 따라 가변된 글로벌 디밍값을 블록별 로컬 디밍값에 적용(로컬 디밍값×글로벌 디밍값)함으로써 블록별 로컬 디밍값을 더 조정하여 출력할 수 있다.In step 14 (S14), the local dimming for each block is determined by determining a local dimming value for the APL of the corresponding block using a lookup table in which the local dimming value for the APL determined through the steps 2 (S2) to 10 (S12) is stored. Print the value. On the other hand, when the user adjusts the overall luminance of the display device, the local dimming value for each block is further adjusted by applying a global dimming value that is varied according to the overall luminance adjustment (local dimming value x global dimming value). You can print

단계 16(S16)에서 상기 단계(S14)에서 출력된 블록별 로컬 디밍값을 펄스폭변조(Pulse Width Modulation; PWM) 신호로 변환하고, 블록별 PWM 신호를 이용하여 백라이트 유닛을 블록별로 구동함으로써 블록별로 백라이트 유닛의 휘도를 제어한다.In step 16 (S16), the block-by-block local dimming value output in step S14 is converted into a pulse width modulation (PWM) signal, and the backlight unit is driven block by block using the PWM signal for each block. The brightness of the backlight unit is controlled.

단계 18(S18)에서 상기 단계(S14)에서 출력된 블록별 로컬 디밍값을 이용하여 로컬 디밍으로 백라이트 휘도가 감소된 만큼 데이터를 보상하여 출력한다. 블록별 로컬 디밍값과, 미리 설정되어 메모리에 저장된 광원의 광 프로파일 데이터를 이용하여 현재 화소에 도달하는 제1 및 제2 총광량을 산출하고, 제1 및 제2 총광량의 비로 게인값을 산출하여 출력한다. 메모리에는 한 블록의 광원에 대한 광 프로파일 데이터, 즉 화소별 광량 데이터가 미리 설정되어 저장되어 있다. 메모리로부터의 화소별 광량 데이터를 이용하여 백라이트 전체가 최대 휘도일 때 현재 입력 화소와 이웃하는 다수 블록의 광원으로부터 현재 화소에 도달하는 광량 데이터의 합을 현재 화소의 제1 총광량으로 산출한다. 또한 다수 블록의 광원으로부터 현재 화소에 도달하는 광량 데이터 각각에 블록별 로컬 디밍값을 곱하여 합산함으로써 로컬 디밍값에 따라 블록별로 백라이트의 휘도가 조정되었을 때 이웃하는 다수 블록으로부터 현재 화소에 도달하는 제2 총광량을 산출한다. 그리고, 현재 화소의 제1 총광량에 대한 제2 총광량의 비를 현재 화소의 게인값으로 산출한다. 그 다음, 현재 화소의 입력 데이터에 산출된 게인값을 곱함으로써 화소별로 입력 데이터의 휘도를 보상하여 출력한다.In operation 18 (S18), data is compensated and output as much as the backlight luminance is reduced by local dimming using the local dimming value of each block output in the operation S14. The first and second total light amounts reaching the current pixel are calculated using the local dimming value for each block and the light profile data of the light source preset and stored in the memory, and the gain value is calculated by the ratio of the first and second total light amounts. To print. In the memory, light profile data for a light source of one block, that is, light amount data for each pixel is preset and stored. By using the pixel-specific light amount data from the memory, the sum of the light amount data reaching the current pixel from a plurality of light sources neighboring the current input pixel when the entire backlight is at the maximum luminance is calculated as the first total light amount of the current pixel. In addition, when the luminance of the backlight is adjusted for each block according to the local dimming value by multiplying each of the light amount data reaching the current pixel from the plurality of light sources by the block, the second pixel reaching the current pixel from the neighboring block. Calculate the total amount of light. The ratio of the second total light amount to the first total light amount of the current pixel is calculated as the gain value of the current pixel. Then, the luminance of the input data is compensated and output for each pixel by multiplying the gain value calculated by the input data of the current pixel.

단계 20(S20)에서 상기 단계(S18)에서 휘도가 보상된 데이터를 액정 패널에 표시한다. 이에 따라, 액정 표시 장치는 블록별로 제어되는 백라이트 휘도와, 액정 패널에서 보상된 데이터로 제어되는 광투과율의 곱으로 입력 영상 데이터를 표시하게 된다.In operation 20 (S20), the luminance-compensated data is displayed on the liquid crystal panel in operation S18. Accordingly, the liquid crystal display displays input image data as a product of a backlight luminance controlled for each block and a light transmittance controlled by data compensated by the liquid crystal panel.

도 5는 본 발명의 실시예에 따른 로컬 디밍 방법이 적용된 액정 표시 장치를 개략적으로 나타낸 도면이다.5 is a schematic view of a liquid crystal display device to which a local dimming method is applied according to an exemplary embodiment of the present invention.

도 5에 도시된 액정 표시 장치는 입력 영상 데이터를 다수의 블록별로 분석하여 로컬 디밍값을 결정하고 데이터를 보상하는 로컬 디밍 드라이버(10)와, 로컬 디밍 드라이버(12)로부터의 출력 데이터를 패널 드라이버(22)로 공급하고 패널 드라이버(22)의 구동 타이밍을 제어하는 타이밍 컨트롤러(20)와, 로컬 디밍 드라이버(10)로부터의 블록별 로컬 디밍값에 기초하여 LED 백라이트 유닛(40)을 블록별로 구동하는 백라이트 드라이버(30)와, 패널 구동부(22)의 데이터 드라이버(24) 및 게이트 드라이버(26)에 의해 구동되는 액정 패널(28)을 구비한다. 여기서, 로컬 디밍 드라이버(10)는 타이밍 컨트롤러(20)에 내장될 수 있다.The liquid crystal display shown in FIG. 5 analyzes the input image data for each of a plurality of blocks to determine a local dimming value and to compensate for the data, and a panel driver for output data from the local dimming driver 12. The LED backlight unit 40 is driven block by block based on the timing controller 20 for supplying to the 22 and controlling the drive timing of the panel driver 22 and the local dimming value for each block from the local dimming driver 10. And a liquid crystal panel 28 driven by the data driver 24 and the gate driver 26 of the panel driver 22. Here, the local dimming driver 10 may be embedded in the timing controller 20.

로컬 디밍 드라이버(10)는 입력 영상 데이터 및 동기 신호를 이용하여 다수 의 블록별로 데이터를 분석하여 블록별 APL을 검출하고, 미리 설정된 룩업 테이블을 이용하여 블록별 APL에 대한 로컬 디밍값을 결정하여 블록별 로컬 디밍값을 출력한다. 이때, 로컬 디밍 드라이버(10)의 내부 메모리에는 도 2에서 전술한 바와 같이 각 APL에서 동일 인지적 계조 구분력을 유지하도록 설정된 디밍 레이트 커브를 이용하여 각 APL에 대한 로컬 디밍값이 설정된 룩업 테이블이 설계자에 의해 미리 설정되어 저장되어 있다. 또한, 로컬 디밍 드라이버(10)는 사용자의 휘도 조정에 따른 글로벌 디밍값을 블록별 로컬 디밍값에 적용(로컬 디밍값×글로벌 디밍값)함으로써 블록별 로컬 디밍값을 더 조정하여 출력할 수 있다. 또한, 로컬 디밍 드라이버(10)는 블록별 로컬 디밍값과 미리 설정된 광원의 광 프로파일 데이터를 이용한 광량 분석으로 게인값을 산출하고, 산출된 게인값으로 입력 데이터를 보상하여 타이밍 컨트롤러(20)로 출력한다.The local dimming driver 10 detects the APL for each block by analyzing the data for a plurality of blocks by using the input image data and the synchronization signal, and determines the local dimming value for the APL for each block by using a preset lookup table. Output local dimming value. In this case, as described above with reference to FIG. 2, the internal memory of the local dimming driver 10 includes a lookup table in which a local dimming value for each APL is set using a dimming rate curve set to maintain the same cognitive gray level discrimination power in each APL. It is preset and stored by the designer. In addition, the local dimming driver 10 may further adjust and output the local dimming value for each block by applying the global dimming value according to the brightness adjustment of the user to the local dimming value for each block (local dimming value x global dimming value). In addition, the local dimming driver 10 calculates a gain value by analyzing the amount of light using the local dimming value for each block and the light profile data of the preset light source, and compensates the input data with the calculated gain value and outputs the result to the timing controller 20. do.

타이밍 컨트롤러(20)는 로컬 디밍 드라이버(10)로부터의 출력 데이터를 정렬하여 패널 구동부(22)인 데이터 드라이버(24)로 출력한다. 또한 타이밍 컨트롤러(20)는 로컬 디밍 드라이버(12)로부터 입력된 다수의 동기 신호, 즉 수직 동기 신호, 수평 동기 신호, 데이터 이네이블 신호, 도트 클럭을 이용하여 데이터 드라이버(24)의 구동 타이밍을 제어하는 데이터 제어 신호와, 게이트 드라이버(26)의 구동 타이밍을 제어하는 게이트 제어 신호를 생성하여 데이터 드라이버(24) 및 게이트 드라이버(26)로 데이터 제어 신호 및 게이트 제어 신호를 각각 출력한다. 한편, 타이밍 컨트롤러(20)는 액정의 응답 속도를 향상시키기 위하여 인접 프레임간의 데이터 차에 따라 오버슈트(Overshoot) 값 또는 언더슈트(Undershoot) 값을 부 가하여 데이터를 변조하는 오버 드라이빙 회로(미도시)를 더 포함할 수 있다. The timing controller 20 aligns the output data from the local dimming driver 10 and outputs the data to the data driver 24, which is the panel driver 22. In addition, the timing controller 20 controls the driving timing of the data driver 24 by using a plurality of synchronization signals input from the local dimming driver 12, that is, a vertical synchronization signal, a horizontal synchronization signal, a data enable signal, and a dot clock. A data control signal and a gate control signal for controlling the driving timing of the gate driver 26 are generated, and the data control signal and the gate control signal are output to the data driver 24 and the gate driver 26, respectively. The timing controller 20 modulates data by adding an overshoot value or an undershoot value according to the data difference between adjacent frames in order to improve the response speed of the liquid crystal. It may further include.

패널 구동부(22)는 액정 패널(28)의 데이터 라인(DL)을 구동하는 데이터 드라이버(24)와, 액정 패널(28)의 게이트 라인(GL)을 구동하는 게이트 드라이버(26)를 포함한다.The panel driver 22 includes a data driver 24 for driving the data line DL of the liquid crystal panel 28, and a gate driver 26 for driving the gate line GL of the liquid crystal panel 28.

데이터 드라이버(24)는 타이밍 컨트롤러(20)로부터의 데이터 제어 신호에 응답하여 타이밍 컨트롤러(24)로부터의 디지털 영상 데이터를 감마 전압을 이용하여 아날로그 데이터 신호(화소 전압 신호)로 변환하여서 액정 패널(28)의 데이터 라인(DL)으로 공급한다. The data driver 24 converts the digital image data from the timing controller 24 into an analog data signal (pixel voltage signal) using a gamma voltage in response to the data control signal from the timing controller 20 to form a liquid crystal panel 28. Is supplied to the data line DL.

게이트 드라이버(26)는 타이밍 컨트롤러(20)로부터의 게이트 제어 신호에 응답하여 액정 패널(28)의 게이트 라인(GL)을 순차 구동한다.The gate driver 26 sequentially drives the gate line GL of the liquid crystal panel 28 in response to the gate control signal from the timing controller 20.

액정 패널(28)은 다수의 화소들이 배열된 화소 매트릭스를 통해 영상을 표시한다. 각 화소는 휘도 보상된 데이터 신호에 따른 액정 배열의 가변으로 광투과율을 조절하는 적, 녹, 청 서브화소의 조합으로 원하는 색을 구현한다. 각 서브화소는 게이트 라인(GL) 및 데이터 라인(DL)과 접속된 박막 트랜지스터(TFT), 박막 트랜지스터(TFT)와 병렬 접속된 액정 커패시터(Clc) 및 스토리지 커패시터(Cst)를 구비한다. 액정 커패시터(Clc)는 박막 트랜지스터(TFT)를 통해 화소 전극에 공급된 데이터 신호와, 공통 전극에 공급된 공통 전압(Vcom)과의 차전압을 충전하고 충전된 전압에 따라 액정을 구동하여 광투과율을 조절한다. 스토리지 커패시터(Cst)는 액정 커패시터(Clc)에 충전된 전압을 안정적으로 유지시킨다. The liquid crystal panel 28 displays an image through a pixel matrix in which a plurality of pixels are arranged. Each pixel implements a desired color by using a combination of red, green, and blue sub-pixels that adjust light transmittance by varying liquid crystal arrays according to luminance compensated data signals. Each subpixel includes a thin film transistor TFT connected to a gate line GL and a data line DL, a liquid crystal capacitor Clc connected in parallel with the thin film transistor TFT, and a storage capacitor Cst. The liquid crystal capacitor Clc charges the data signal supplied to the pixel electrode through the thin film transistor TFT and the difference voltage between the common voltage Vcom supplied to the common electrode and drives the liquid crystal according to the charged voltage to thereby transmit light. Adjust. The storage capacitor Cst keeps the voltage charged in the liquid crystal capacitor Clc stable.

백라이트 유닛(40)은 직하형 또는 에지형 LED 백라이트를 이용하고, 다수의 블록으로 분할 구동되어 액정 패널(28)에 광을 조사한다The backlight unit 40 uses a direct type or edge type LED backlight and is divided into a plurality of blocks to irradiate light to the liquid crystal panel 28.

백라이트 드라이버(30)는 로컬 디밍 드라이버(10)로부터의 블록별 디밍값에 따라 백라이트 유닛(40)을 블록별로 구동하여 블록별로 백라이트 유닛(40)의 휘도를 조정한다. 백라이트 유닛(40)이 다수의 포트로 분할 구동되면 다수의 포트를 독립적으로 구동하기 위한 다수의 백라이트 드라이버(30)를 구비할 수 있다. 백라이트 드라이버(30)는 블록별 디밍값에 대응하는 듀티비를 갖는 PWM 신호를 블록별로 생성하고, 생성된 PWM 신호에 대응하는 LED 구동 신호를 블록별로 공급함으로써 블록별로 백라이트 유닛(40)을 구동한다. 백라이트 드라이버(30)는 로컬 디밍 드라이버(10)로부터 블록 연결 순서로 입력된 로컬 디밍값을 이용하여 발광 블록들을 순차 구동하여 블록별로 백라이트 휘도를 제어한다. The backlight driver 30 drives the backlight unit 40 block by block according to the dimming value for each block from the local dimming driver 10 to adjust the brightness of the backlight unit 40 for each block. When the backlight unit 40 is divided and driven into a plurality of ports, the backlight unit 40 may include a plurality of backlight drivers 30 for independently driving the plurality of ports. The backlight driver 30 drives the backlight unit 40 for each block by generating a PWM signal having a duty ratio corresponding to the dimming value for each block for each block and supplying an LED driving signal corresponding to the generated PWM signal for each block. . The backlight driver 30 sequentially drives the light emitting blocks by using the local dimming values input from the local dimming driver 10 in the block connection order to control the backlight luminance for each block.

이에 따라, 본 발명에 따른 액정 표시 장치는 블록별로 제어되는 백라이트 휘도와 액정 패널에서 보상된 데이터로 제어되는 광투과율의 곱으로 입력 영상 데이터를 표시한다.Accordingly, the liquid crystal display according to the present invention displays the input image data as a product of the backlight luminance controlled for each block and the light transmittance controlled by the data compensated by the liquid crystal panel.

도 6은 도 6에 도시된 로컬 디밍 드라이버의 상세 구성을 나타낸 블록도이다. FIG. 6 is a block diagram illustrating a detailed configuration of the local dimming driver shown in FIG. 6.

도 6에 도시된 로컬 디밍 드라이버(10)는 영상 분석부(102), 메모리(104), 디밍값 결정부(106), 데이터 보상부(108)를 구비한다.The local dimming driver 10 illustrated in FIG. 6 includes an image analyzer 102, a memory 104, a dimming value determiner 106, and a data compensator 108.

메모리(104)에는 도 2에서 전술한 바와 같이 각 APL에서 동일 인지적 계조 구분력을 유지하도록 설정된 디밍 레이트 커브를 이용하여 설계자에 의해 각 APL에 대한 로컬 디밍값이 설정된 룩업 테이블이 저장되어 있다. 또한, 메모리(104)에는 백라이트 유닛의 광원에 대한 광 프로파일 데이터가 더 저장될 수 있다. As described above with reference to FIG. 2, the memory 104 stores a lookup table in which a local dimming value for each APL is set by a designer using a dimming rate curve set to maintain the same cognitive gray level discrimination force in each APL. In addition, the memory 104 may further store the light profile data for the light source of the backlight unit.

영상 분석부(102)는 백라이트의 발광 블록 단위로 입력 영상 데이터를 분석하여 블록별 APL를 검출하여 계조 구분력 유지부(104) 및 디밍값 결정부(106)로 출력한다. 구체적으로, 영상 분석부(102)는 입력 영상 데이터에서 화소별로 최대값을 검출하고 화소별 최대값을 블록 단위로 분할하여 합산 및 평균화함으로써 블록별 APL을 검출한다. 그리고, 영상 분석부(102)는 검출된 블록별 APL을 대표값을 디밍값 결정부(106)로 출력한다. The image analyzer 102 analyzes the input image data in units of a light emitting block of the backlight, detects the APL for each block, and outputs the block to the gray scale division force maintaining unit 104 and the dimming value determination unit 106. In detail, the image analyzer 102 detects a block-by-block APL by detecting a maximum value for each pixel in the input image data, dividing the maximum value for each pixel in units of blocks, and summing and averaging them. The image analyzer 102 outputs the representative value of the detected APL to the dimming value determiner 106.

디밍값 결정부(106)는 메모리(104)에 저장된 룩업 테이블을 이용하여 해당 블록의 APL에 대한 로컬 디밍값을 결정하여 블록별 로컬 디밍값을 출력한다. 한편, 사용자가 표시 장치의 전체 휘도를 조정하는 경우 디밍값 결정부(106)는 전체 휘도 조정에 따른 글로벌 디밍값을 블록별 로컬 디밍값에 적용(로컬 디밍값×글로벌 디밍값)함으로써 블록별 로컬 디밍값을 더 조정하여 출력할 수 있다.The dimming value determiner 106 determines a local dimming value for the APL of the corresponding block by using the lookup table stored in the memory 104 and outputs a local dimming value for each block. On the other hand, when the user adjusts the overall luminance of the display device, the dimming value determiner 106 applies the global dimming value according to the overall luminance adjustment to the local dimming value for each block (local dimming value x global dimming value), thereby localizing for each block. The dimming value can be further adjusted and output.

데이터 보정부(108)는 디밍값 결정부(106)로부터의 블록별 로컬 디밍값과 미리 설정된 광원의 광 프로파일 데이터를 이용하여 현재 화소에 도달하는 제1 및 제2 총광량을 산출하고, 제1 총광량에 대한 제2 총광량의 비로 게인값을 산출하며, 산출된 게인값을 현재 화소의 입력 데이터와 곱함으로써 현재 화소 데이터의 휘도를 보상하여 출력한다. 현재 화소에 도달하는 제1 총광량은 광 프로파일 데이터를 이용하여 백라이트 전체가 최대 휘도일 때 현재 입력 화소와 이웃하는 다수 블록의 광원으로부터 현재 화소에 도달하는 광량 데이터의 합을 의미하고, 제2 총광량은 로컬 디밍값에 따라 블록별로 백라이트의 휘도가 조정되었을 때 이웃하는 다수 블 록으로부터 현재 화소에 도달하는 총광량을 의미한다. The data corrector 108 calculates first and second total light amounts reaching the current pixel by using the block-specific local dimming value from the dimming value determining unit 106 and the light profile data of the preset light source. The gain value is calculated by the ratio of the second total light amount to the total light amount, and the luminance of the current pixel data is compensated and output by multiplying the calculated gain value with the input data of the current pixel. The first total amount of light reaching the current pixel refers to the sum of the amount of light data reaching the current pixel from a light source of a plurality of blocks neighboring the current input pixel when the entire backlight is at the maximum luminance using the light profile data, and the second total amount of light reaching the current pixel. The amount of light refers to the total amount of light reaching the current pixel from a plurality of neighboring blocks when the brightness of the backlight is adjusted for each block according to the local dimming value.

도 7은 종래와 본원 발명의 액정 표시 장치에 대한 APL별 계조 구분력을 비교하여 나타낸 그래프이고, 도 8은 종래와 본원 발명의 액정 표시 장치에 대한 소비 전력을 비교하여 나타낸 그래프이다.FIG. 7 is a graph illustrating a comparison between gray levels of the APLs for the liquid crystal display of the related art and the present invention, and FIG. 8 is a graph showing the power consumption of the liquid crystal display according to the present invention.

도 7을 참조하면, 종래에는 APL별 계조 구분력을 고려하지 않은 로컬 디밍으로 인하여 APL에 따른 계조 구분력, 특히 APL이 20%이하인 영상에 대한 계조 구분력이 서로 상이한 반면에, 본원 발명에서는 APL별 계조 구분력을 동일하게 유지하도록 디밍 레이트를 설정된 디밍 커브를 이용함으로써 각 APL에서 계조 구분력이 거의 유사함을 알 수 있다. 이에 따라, 도 8에 도시된 바와 같이 종래의 액정 표시 장치와 대비하여, APL별 계조 구분력을 고려한 본원 발명의 액정 표시 장치에서는 APL에 따른 소비 전력이 적어도 23% 정도가 감소함을 알 수 있다.Referring to FIG. 7, while conventional gray dividing powers according to APL are different from each other due to local dimming without considering gray dividing power for each APL, in particular, gray dividing power for an image having an APL of 20% or less is different from each other. By using the dimming curve in which the dimming rate is set to maintain the same gray level discrimination power, it can be seen that the gray level discrimination power is almost similar in each APL. Accordingly, as shown in FIG. 8, it can be seen that the power consumption according to APL is reduced by at least 23% in the liquid crystal display device according to the present invention in consideration of the gray level discrimination power for each APL in comparison with the conventional liquid crystal display device. .

이상 설명한 내용을 통해 당업자라면 본 발명의 기술사상을 일탈하지 아니하는 범위에서 다양한 변경 및 수정이 가능함을 알 수 있을 것이다. 따라서, 본 발명의 기술적 범위는 명세서의 상세한 설명에 기재된 내용으로 한정되는 것이 아니라 특허 청구의 범위에 의해 정하여져야만 할 것이다.Those skilled in the art will appreciate that various changes and modifications can be made without departing from the technical spirit of the present invention. Therefore, the technical scope of the present invention should not be limited to the contents described in the detailed description of the specification but should be defined by the claims.

도 1은 종래의 액정 표시 장치에서 APL에 따른 계조 구분력의 변화 특성을 나타낸 그래프.1 is a graph illustrating a change characteristic of gray scale division force according to APL in a conventional liquid crystal display.

도 2는 본 발명의 실시예에 따른 액정 표시 장치의 로컬 디밍 구동 방법을 단계적으로 설명하는 흐름도.FIG. 2 is a flowchart illustrating a method of driving a local dimming method of a liquid crystal display according to an exemplary embodiment of the present invention. FIG.

도 3은 본원 발명에 적용된 APL별 블랙 휘도의 변화 특성을 나타낸 그래프.Figure 3 is a graph showing the change characteristics of the black luminance for each APL applied to the present invention.

도 4는 본원 발명에 적용된 블랙 휘도별 화이트 휘도의 변화 특성을 나타낸 그래프.Figure 4 is a graph showing the change characteristics of the white luminance for each black luminance applied to the present invention.

도 5는 본 발명의 실시예에 따른 액정 표시 장치를 개략적으로 나타낸 블록도.5 is a block diagram schematically illustrating a liquid crystal display according to an exemplary embodiment of the present invention.

도 6은 도 5에 도시된 로컬 디밍 드라이버의 상세 구성을 나타낸 블록도.FIG. 6 is a block diagram illustrating a detailed configuration of the local dimming driver shown in FIG. 5.

도 7은 종래와 본원 발명의 APL에 따른 계조 구분력의 변화 특성을 비교하여 나타낸 그래프.Figure 7 is a graph showing a comparison between the characteristics of the gray scale separation force according to the APL of the prior art and the present invention.

도 8은 종래와 본원 발명의 APL에 다른 소비 전력의 변화 특성을 비교하여 나타낸 그래프.8 is a graph showing a comparison of changes in power consumption according to the conventional APL of the present invention.

Claims (9)

액정 표시 장치에서 측정한 화이트 휘도 및 블랙 휘도에 대한 화이트 계조 구분값과 블랙 계조 구분값을 산출하고, 산출된 화이트 계조 구분값과 블랙 계조 구분값의 차이를 산출하여 인지적 계조 구분력을 결정하는 단계와;The white and black gray division values of the white and black luminance measured by the liquid crystal display are calculated, and the difference between the calculated white and black gray division values is calculated to determine the cognitive gray division power. Steps; 평균 화소 레벨(이하, APL)별 블랙 휘도를 결정하는 지수 함수를 이용하여 APL별 제1 블랙 휘도를 결정하는 단계와.Determining a first black luminance for each APL by using an exponential function for determining black luminance for each average pixel level (hereinafter, referred to as APL); 상기 APL별 제1 블랙 휘도와, 블랙 휘도별 화이트 휘도를 결정하는 로그 함수를 이용하여 APL별 제1 화이트 휘도를 결정하는 단계와;Determining a first white luminance for each APL by using a log function for determining the first black luminance for each APL and the white luminance for each black luminance; 상기 APL별 제1 블랙 휘도 및 제1 화이트 휘도를 이용하여 상기 결정된 인지적 계조 구분력을 유지하는 APL별 제2 화이트 휘도를 결정하는 단계와; Determining a second white luminance for each APL maintaining the determined cognitive gray level discrimination power using the first black luminance and the first white luminance for each APL; 상기 결정된 APL별 제2 화이트 휘도를 기준으로 APL에 대한 디밍 레이트를 결정하고 결정된 디밍 레이트를 따라 각 APL에 대한 로컬 디밍값을 설정하여 룩업 테이블로 저장하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 액정 표시 장치의 디밍 커브 결정 방법.And determining a dimming rate for the APL based on the determined second white luminance for each APL, setting a local dimming value for each APL according to the determined dimming rate, and storing the dimming value for the APL as a lookup table. To determine the dimming curve 청구항 1에 있어서,The method according to claim 1, 상기 APL을 x, 상기 APL별 제1 블랙 휘도를 y1으로 정의할 때, 상기 APL별 제1블랙 휘도를 결정하는 지수 함수는 아래와 같은 것을 특징으로 하는 액정 표시 장치의 디밍 커브 결정 방법.When the APL is defined as x and the first black luminance for each APL is y1, an exponential function for determining the first black luminance for each APL is as follows.
Figure 112009079130610-PAT00006
Figure 112009079130610-PAT00006
 청구항 2에 있어서,The method according to claim 2, 상기 블랙 휘도별 화이트 휘도를 y2로 정의할 때, 상기 블랙 휘도별 화이트 휘도를 결정하는 로그 함수는 아래와 같은 것을 특징으로 하는 액정 표시 장치의 디밍 커브 결정 방법.When the white luminance for each black luminance is defined as y2, the logarithm function for determining the white luminance for each black luminance is as follows.
Figure 112009079130610-PAT00007
Figure 112009079130610-PAT00007
 백라이트 유닛이 분할된 다수의 디밍 블록에 대응하는 블록 단위로 입력 영상 데이터를 분석하여 블록별 APL을 검출하는 단계와;Detecting an APL for each block by analyzing input image data in units of blocks corresponding to a plurality of divided dimming blocks by the backlight unit; 상기 청구항 1 내지 청구항 3 중 어느 한 청구항에 기재된 디밍 커브 결정 방법을 통해 미리 저장된 룩업 테이블을 이용하여 상기 블록별 APL에 대한 로컬 디밍값을 로컬 디밍값을 결정하는 단계와;Determining a local dimming value of the local dimming value for the APL for each block by using a lookup table stored in advance through the dimming curve determination method according to any one of claims 1 to 3; 상기 결정된 블록별 로컬 디밍값에 따라 상기 백라이트 유닛의 휘도를 블록별로 제어하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 액정 표시 장치의 로컬 디밍 구동 방법.And controlling the brightness of the backlight unit for each block according to the determined local dimming value for each block. 청구항 4에 있어서,The method according to claim 4, 상기 백라이트 유닛의 한 블록의 광원에 대한 광량을 분석하여 광 프로파일 데이터를 미리 저장하는 단계와;Analyzing the amount of light of the light source of one block of the backlight unit to store the light profile data in advance; 상기 광 프로파일 데이터와 상기 블록별 로컬 디밍값을 이용한 광량 분석으로 게인값을 산출하는 단계와;Calculating a gain value through light quantity analysis using the light profile data and the local dimming value for each block; 상기 산출된 게인값으로 상기 입력 데이터를 보상하는 단계를 추가로 포함하는 것을 특징으로 하는 액정 표시 장치의 로컬 디밍 구동 방법.And compensating for the input data with the calculated gain value. 청구항 4에 있어서,The method according to claim 4, 상기 사용자의 전체 휘도 조정에 따른 글로벌 디밍값을 상기 블록별 로컬 디밍값에 적용하여 상기 블록별 로컬 디밍값을 조정하는 단계를 추가로 포함하는 것을 특징으로 하는 액정 표시 장치의 로컬 디밍 구동 방법. And adjusting the local dimming value for each block by applying a global dimming value according to the overall luminance adjustment of the user to the local dimming value for each block. 다수의 다수의 디밍 블록으로 분할 구동하여 블록별로 휘도가 제어되는 백라이트 유닛과;A backlight unit in which brightness is controlled for each block by dividing and driving the plurality of dimming blocks; 상기 백라이트 유닛의 다수의 디밍 블록에 대응하는 블록 단위로 입력 영상을 분석하여 블록별 APL을 검출하고, 상기 청구항 1 내지 청구항 3 중 어느 한 청구항에 기재된 디밍 커브 결정 방법을 통해 미리 저장된 룩업 테이블을 이용하여 상기 블록별 APL에 대한 로컬 디밍값을 결정하여 출력하는 로컬 디밍 드라이버와;An APL for each block is detected by analyzing input images corresponding to a plurality of dimming blocks of the backlight unit, and a pre-stored lookup table is used through the dimming curve determination method according to any one of claims 1 to 3. A local dimming driver for determining and outputting a local dimming value for the APL for each block; 상기 로컬 디밍 드라이버로부터 출력된 상기 블록별 로컬 디밍값에 응답하여 상기 백라이트 유닛을 상기 디밍 블록별로 구동하는 백라이트 드라이버를 구비하는 것을 특징으로 하는 액정 표시 장치의 로컬 디밍 구동 장치.And a backlight driver for driving the backlight unit for each dimming block in response to the local dimming value for each block output from the local dimming driver. 청구항 7에 있어서,The method of claim 7, 상기 로컬 디밍 드라이버는The local dimming driver 상기 디밍값 결정부로부터의 상기 블록별 로컬 디밍값과 미리 설정된 광원의 광 프로파일 데이터를 이용하여 상기 입력 데이터를 추가로 보상하여 출력하는 것을 특징으로 하는 액정 표시 장치의 로컬 디밍 구동 장치.And locally compensating the input data by using the block-specific local dimming value from the dimming value determining unit and light profile data of a preset light source. 청구항 7에 있어서,The method of claim 7, 상기 로컬 디밍 드라이버는The local dimming driver 상기 사용자의 전체 휘도 조정에 따른 글로벌 디밍값을 상기 블록별 로컬 디밍값에 적용하여 상기 블록별 로컬 디밍값을 더 조정하여 출력하는 것을 특징으로 하는 액정 표시 장치의 로컬 디밍 구동 장치.And applying the global dimming value according to the overall luminance adjustment of the user to the local dimming value for each block to further adjust and output the local dimming value for each block.
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