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KR101073006B1 - 표시장치 및 표시장치의 이미지 밝기조절방법 - Google Patents

표시장치 및 표시장치의 이미지 밝기조절방법 Download PDF

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KR101073006B1
KR101073006B1 KR1020080123382A KR20080123382A KR101073006B1 KR 101073006 B1 KR101073006 B1 KR 101073006B1 KR 1020080123382 A KR1020080123382 A KR 1020080123382A KR 20080123382 A KR20080123382 A KR 20080123382A KR 101073006 B1 KR101073006 B1 KR 101073006B1
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Abstract

본 발명은 하나의 이미지를 프레임 단위로 표시되는 이미지 데이터의 계조 레벨에 따라 백 라이트의 휘도를 제어하는 표시장치를 제공하기 위한 것으로, 이를 위해 본 발명은 화소 어레이와 백 라이트를 구비하는 표시패널과, 주사신호와 이미지신호를 통해 상기 표시패널을 구동하는 게이트 드라이버 및 데이터 드라이버를 구비한 표시장치에 있어서, 현재 입력되는 제1 이미지 데이터를 입력받아 제1 밝기 평균값을 산출하는 휘도 산출부와, 상기 제1 밝기 평균값과, 이전에 입력된 제2 이미지 데이터의 제2 밝기 평균값을 비교하여 현재 백 라이트 밝기조절값과 현재 콘트라스트 조절값을 조절하는 휘도 조절부와, 상기 현재 백 라이트 밝기조절값에 따라 현재 백 라이트 구동신호를 조절하여 상기 백 라이트로 제공하는 백 라이트 구동부와, 상기 현재 콘트라스트 조절값에 따라 상기 제1 이미지 데이터의 콘트라스트를 조절하여 상기 데이터 드라이버로 제공하는 콘트라스트 조절부를 구비하는 표시장치를 제공한다.
표시장치, 백 라이트, 밝기조절신호, 콘트라스트

Description

표시장치 및 표시장치의 이미지 밝기조절방법{DISPLAY DEVICE AND METHOD FOR CONTROLING BRIGHTNESS OF IMAGES IN DISPLAY DEVICE}
본 발명은 표시장치에 관한 것으로, 특히, 하나의 프레임 단위로 표시되는 이미지 데이터의 계조 레벨에 따라 백 라이트의 휘도를 제어하는 적응형 백 라이트 밝기조절기능을 갖는 지능형 표시장치 및 표시장치의 이미지 밝기조절방법에 관한 것이다.
일반적으로 액정표시장치에서 광원으로 사용되고 있는 CFL(cold Cathode Fluorescent Lamp)의 휘도와 수명은 반비례 관계에 있다. 즉, 휘도를 높이기 위해 고전류로 구동하면 수명이 줄어들고, 수명을 늘리기 위해 저전류로 구동하면 휘도가 낮아지는 문제가 있다. 그러나, 실제로 제품에 적용하는 측면에서는 대부분 고휘도와 장수명이 동시에 요구된다. 이를 위해 최근에는 액정표시장치의 화면상태에서 어느 정도의 휘도로 구동을 하다가 특별히 고휘도가 요구되어지는 화면을 구동하고자 하는 경우 사용자의 입력에 따라 일시적으로 백 라이트의 램프에 고전류를 흘려주고, 이를 통해 표시장치의 휘도에 대한 능동영역을 넓혀주는 기술을 적용하고 있다.
액정표시장치의 경우 화면에 표시되는 이미지에 따라 표시장치가 사용하는 전류의 양이 달라진다. 예를 들어, 액정표시장치의 동작모드에 있어서, 전압의 인가와 함께 액정 분자가 전계의 방향으로 재배열되어 입사한 빛을 차단하는 노멀 화이트(normally white) 모드의 경우 일반적으로 화면에 밝은 픽셀의 수가 많아질수록 패널이 소모하는 전력이 커지는 경향이 있다. 이러한 경향을 이용하여 패널이 소모하는 전력에 따라 이와 연동하여 램프의 전류값을 제어해주는 방법을 주로 사용하고 있다.
그러나, 이러한 기술은 패널이 소비하는 전류를 검출하고, 이를 백 라이트를 구동하는 인버터의 휘도 제어 신호의 가변 범위에 맞도록 변형해야하는 등의 추가적인 회로를 구현해야 하는 문제점이 있다. 또한, 모든 화면에 대해 동일한 휘도로 제어해야 하기 때문에 꼭 필요한 화면에도 휘도를 제어하여야 하는 경우에 비하여 소비 전력이 높을 수 밖에 없다는 문제점이 있다. 또한, 휘도 조정으로 인하여 의도한 이미지과 다른(더 밝거나, 어두어진) 이미지이 출력되어 이미지의 질이 떨어질 수 있다.
따라서, 본 발명은 종래기술에 따른 문제점을 해결하기 위해 제안된 것으로서, 다음과 같은 목적들이 있다.
첫째, 본 발명은 하나의 이미지를 프레임 단위로 표시되는 이미지 데이터의 계조 레벨에 따라 백 라이트의 휘도를 제어하는 표시장치를 제공하는데 그 목적이 있다.
둘째, 본 발명은 표시되는 이미지 데이터의 계조 레벨에 따라 조절된 백 라이트의 휘도에 맞추어 이미지 데이터의 밝기를 조절하는 표시장치를 제공하는데 다른 목적이 있다.
셋째, 본 발명은 하나의 이미지를 프레임 단위로 표시되는 이미지 데이터의 계조 레벨에 따라 백 라이트의 휘도를 제어하는 표시장치의 이미지 밝기조절방법을 제공하는데 또 다른 목적이 있다.
넷째, 본 발명은 표시되는 이미지 데이터의 계조 레벨에 따라 조절된 백 라이트의 휘도에 맞추어 이미지 데이터의 밝기를 조절하는 표시장치의 이미지 밝기조절방법을 제공하는데 또 다른 목적이 있다.
상기한 목적을 달성하기 위한 일 측면에 따른 본 발명은 화소 어레이와 백 라이트를 구비하는 표시패널과, 주사신호와 이미지신호를 통해 상기 표시패널을 구동하는 게이트 드라이버 및 데이터 드라이버를 구비한 표시장치에 있어서, 현재 입 력되는 제1 이미지 데이터를 입력받아 제1 밝기 평균값을 산출하는 휘도 산출부와, 상기 제1 밝기 평균값과, 이전에 입력된 제2 이미지 데이터의 제2 밝기 평균값을 비교하여 현재 백 라이트 밝기조절값과 현재 콘트라스트 조절값을 조절하는 휘도 조절부와, 상기 현재 백 라이트 밝기조절값에 따라 현재 백 라이트 구동신호를 조절하여 상기 백 라이트로 제공하는 백 라이트 구동부와, 상기 현재 콘트라스트 조절값에 따라 상기 제1 이미지 데이터의 콘트라스트를 조절하여 상기 데이터 드라이버로 제공하는 콘트라스트 조절부를 구비하는 표시장치를 제공한다.
또한, 상기한 목적을 달성하기 위한 다른 측면에 따른 본 발명은 화소 어레이와 백 라이트를 구비하는 표시패널과, 주사신호와 이미지신호를 통해 상기 표시패널을 구동하는 게이트 드라이버 및 데이터 드라이버를 구비한 표시장치에 있어서, 현재 입력되는 이미지 데이터를 입력받는 인터페이스부와, 백 라이트 밝기조절신호를 입력받고, 프레임 시작신호마다 상기 백 라이트 밝기조절신호를 이용하여 현재 백 라이트 밝기조절값과 현재 콘트라스트 조절값을 조절하는 휘도 조절부와, 상기 현재 백 라이트 밝기조절값에 따라 현재 백 라이트 구동신호를 조절하여 상기 백 라이트로 제공하는 백 라이트 구동부와, 상기 현재 콘트라스트 조절값에 따라 상기 제1 이미지 데이터의 콘트라스트를 조절하여 상기 데이터 드라이버로 제공하는 콘트라스트 조절부와, 상기 휘도 조절부의 제어신호에 응답하여 상기 콘트라스트 조절부와 상기 인터페이스부에서 입력되는 이미지 데이터 중 어느 하나를 선택하여 상기 데이터 드라이버로 출력하는 입력 선택부를 구비하는 표시장치를 제공한다.
또한, 상기한 목적을 달성하기 위한 또 다른 측면에 따른 본 발명은 현재 입력되는 제1 이미지 데이터의 제1 밝기 평균값을 산출하는 단계와, 상기 제1 밝기 평균값과, 이전에 입력된 제2 이미지 데이터의 제2 밝기 평균값을 비교하여 현재 백 라이트 밝기조절값과 현재 콘트라스트 조절값을 조절하는 단계와, 상기 현재 백 라이트 밝기조절값에 따라 현재 백 라이트 구동신호를 조절하고, 상기 현재 콘트라스트 조절값에 따라 상기 제1 이미지 데이터의 콘트라스트를 조절하는 단계를 포함하는 표시장치의 이미지 밝기조절방법을 제공한다.
상기한 구성을 포함하는 본 발명에 의하면, 하나의 프레임을 이루는 이미지 데이터의 밝기 평균값을 산출하고, 산출된 밝기 평균값과 이전 이미지 데이터의 밝기 평균값을 비교하며, 그 결과에 따라 백 라이트 밝기조절값과 콘트라스트 조절값을 조절하여 이미지의 밝기를 조절함으로써 이미지의 화질을 향상시키면서 표현할 이미지 데이터에 맞추어 백 라이트의 전력 소모를 최소할 수 있는 효과를 기대할 수 있다.
이하, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 본 발명의 기술적 사상을 용이하게 실시할 수 있을 정도로 상세히 설명하기 위하여, 본 발명의 가장 바람직한 실시예를 첨부한 도면을 참조하여 설명한다. 또한, 명세서 전체에 걸쳐서 동일한 도면부호(또는, 참조부호)로 표기된 부분은 동일한 요소를 나타낸다.
또한, 본 명세서에서 제2 이미지 데이터는 제1 이미지 데이터가 입력되기 바로 직전에 입력되는 데이터를 의미한다. 또한, 현재 백 라이트 밝기조절값과, 현재 콘트라스트 조절값과, 현재 백 라이트 구동신호는 제1 이미지 데이터의 밝기를 조절하기 위해 사용되는 값들을 의미하고, 이전 백 라이트 밝기조절값, 이전 백 라이트 구동신호, 이전 콘트라스트 조절값은 제2 이미지 데이터의 밝기를 조절하기 위해 사용되는 값들을 의미한다.
실시예1
도 1은 본 발명의 실시예1에 따른 액정표시장치를 설명하기 위해 도시한 블럭도이다.
도 1을 참조하면, 본 발명의 실시예1에 따른 액정표시장치는 화소 어레이(101)와, 백 라이트(102)를 구비하는 표시패널(100)과, 주사신호와 이미지신호를 통해 표시패널(100)을 구동하는 게이트 드라이버(180) 및 데이터 드라이버(170)를 구비한다. 또한, 현재 입력되는 제1 이미지 데이터를 입력받아 제1 밝기 평균값을 산출하는 휘도 산출부(120)와, 휘도 산출부(120)를 통해 산출된 제1 밝기 평균값과, 이전에 입력된 제2 이미지 데이터의 제2 밝기 평균값을 비교하여 현재 백 라이트 밝기조절값과 현재 콘트라스트 조절값을 조절하는 휘도 조절부(130)와, 현재 백 라이트 밝기조절값에 따라 현재 백 라이트 구동신호를 조절하여 백 라이트(102)로 제공하는 백 라이트 구동부(140)와, 현재 콘트라스트 조절값에 따라 제1 이미지 데이터의 콘트라스트를 조절하여 데이터 드라이버(170)로 제공하는 콘트라스트 조절부(160)를 구비한다.
또한, 본 발명의 실시예1에 따른 액정표시장치는 외부로부터 제1 및 제2 이미지 데이터를 입력받아 순차적으로 저장하는 메모리부(150)를 더 구비한다. 메모리부(150)는 제1 및 제2 이미지 데이터를 입력받아 프레임 단위로 저장한다. 메모리부(150)는 제1 및 제2 이미지 데이터를 RGB, YUV, YCoCg 또는 YCbCr 중 어느 하나의 형태로 저장할 수 있다. 또한, 외부로부터 제1 및 제2 이미지 데이터를 입력받아 메모리부(150)로 제공하는 메모리 제어부(110)를 더 구비한다. 메모리 제어부(110)는 제1 및 제2 이미지 데이터를 입력받아 순차적으로 메모리부(150)로 제공한다.
표시패널(100)은 화소 어레이(101)와 백 라이트(102)를 구비한다. 화소 어레이(101)는 m×n개(여기서, m, n은 자연수)의 화소전극으로 이루어진다. 화소전극은 액정과 스위칭 소자인 박막 트랜지스터를 포함한다. 백 라이트(102)는 백 라이트 구동부(140)로부터 제공되는 백 라이트 구동신호에 응답하여 화소 어레이(101)로 광원을 제공한다. 게이트 드라이버(180)는 주사신호(게이트 전압)를 표시패널(100)로 제공한다. 데이터 드라이버(170)는 화소신호(데이터 전압)를 표시패널(100)로 제공한다. 화소 어레이(101) 내의 화소전극은 주사신호와 화소신호에 응답하여 구동되며, 백 라이트(102)로부터 발광된 광원에 따라 화상이 표시패널(100)에 표시된다.
휘도 산출부(120)는 제1 이미지 데이터와 메모리부(150)로부터 입력되는 제2 이미지 데이터를 입력받고, 제1 이미지 데이터의 제1 밝기 평균값과 제2 이미지 데이터의 제2 밝기 평균값을 산출한다. 제1 및 제2 밝기 평균값은 프레임 단위로 산 출할 수 있다. 휘도 산출부(120)는 제1 및 제2 이미지 데이터가 RGB 데이터인 경우, RGB 데이터를 휘도성분을 포함하는 데이터로 변환한 후 제1 및 제2 밝기 평균값을 산출한다. 이때, 휘도성분을 포함하는 데이터로 변환하는 방법은 색 좌표계를 이용한다. 휘도성분을 포함하는 데이터는 YUV, YCoCg 또는 YCbCr 중 어느 하나일 수 있다. 휘도 산출부(120)는 메모리부(150)로부터 제2 밝기 평균값을 직접 입력받을 수도 있다.
휘도 조절부(130)는 제1 및 제2 밝기 평균값을 비교하고, 비교결과 제1 밝기 평균값이 제2 밝기 평균값보다 작은 경우 현재 백 라이트 밝기조절값은 이전 백 라이트 밝기조절값보다 낮추고, 현재 콘트라스트 조절값은 현재 백 라이트 밝기조절값이 낮아져 감소되는 밝기 감소분만큼 그 크기를 높인다. 또한, 제1 밝기 평균값이 제2 밝기 평균값보다 큰 경우 현재 백 라이트 밝기조절값은 이전 백 라이트 밝기조절값보다 높이고, 현재 콘트라스트 조절값은 현재 백 라이트 밝기조절값이 높아져 증가되는 밝기 증가분만큼 그 크기를 낮춘다. 또한, 제1 및 제2 밝기 평균값이 동일한 경우 현재 백 라이트 밝기조절값은 이전 백 라이트 밝기조절값과 동일한 크기로 유지시킨다.
하기 표 1은 일례로 입력 이미지 데이터의 밝기 평균값에 따라 조절되는 현재 백 라이트 밝기조절값의 조절 비율과 이미지 데이터의 밝기 조절단계를 보여주고 있다.
입력 프레임 이미지 데이터
밝기 평균값 범위		 현재 백 라이트 밝기조절값
조절비율		 이미지
밝기조절단계
255~240 100% 조정하지 않음
239~224 94% 1단계
223~208 88% 2단계
207~192 82% 3단계
191~176 76% 4단계
175~158 70% 5단계
159~144 64% 6단계
143~128 58% 7단계
127~112 52% 8단계
상기 표 1에서 출력되는 이미지 밝기조절단계가 높을 수록 출력되는 이미지의 밝기는 밝게 조정된다. 입력 프레임 이미지 데이터 밝기 평균값은 밝기 평균값으로서, 전체 이미지 데이터의 밝기값을 0~255(계조)로 계산하여 합산한 후 해상도로 나눈 값으로 구해진다. 또한, 현재 백 라이트 밝기조절값 조절비율은 최대 밝기값을 100%으로 하고, 최저 밝기값을 52%으로 한다. 이때, 조절비율은 표 1에 한정되는 것은 아니다.
휘도 조절부(130)는 현재 백 라이트 밝기조절값과 현재 콘트라스트 조절값을 조절하는데 있어서 밝기 포화가 일어나지 않도록 조절해야 한다. 일반적으로 입력된 이미지 데이터의 밝기 평균값보다 높은 밝기값을 갖는 이미지 데이터를 출력하고자 할 때, 특정 값 이상의 밝기값을 승산하여 밝기값을 조절하는 경우 밝기 포화가 일어날 수 있다.
도 2는 밝기 포화가 발생되는 과정과 이를 해결하기 위한 방법을 설명하기 위해 도시한 도면이다.
도 2의 (a)는 일반적인 입력 이미지 데이터(data)에 대한 이미지의 밝기값(Brightness)이고, (b)는 입력 이미지 데이터의 밝기값를 조절하는 경우 특정 입력 이미지 데이터(data) 이후에서는 밝기 포화가 발생되는 것을 보여주는 도면이다.
도 2의 (c) 및 (d)와 같이 밝기 포화를 방지하기 위해 밝기 평균값 '0'(가장 어두움)을 시작점으로 한 반직선(A)과 밝기 평균값 '255'(가장 밝음)을 시작점으로 하는 반직선(B)을 이용하여 밝기 포화가 없이 밝기가 향상된 데이터를 출력할 수 있다. 즉, 가장 어두운 입력과 가장 밝은 입력을 시작점으로 하는 2개의 그래프(A, B)를 생성하며, 이렇게 생성된 2개의 그래프가 교차하는 교차점(C)을 이용하여 밝기 포화를 조절한다.
백 라이트 구동부(140)는 제1 및 제2 밝기 평균값의 비교 결과, 제1 밝기 평균값이 제2 밝기 평균값보다 작은 경우 현재 백 라이트 밝기조절값에 따라 현재 백 라이트 구동신호를 이전 백 라이트 구동신호의 레벨보다 낮추어서 제공한다. 또한, 제1 밝기 평균값이 제2 밝기 평균값보다 큰 경우 현재 백 라이트 밝기조절값에 따라 현재 백 라이트 구동신호를 이전 백 라이트 구동신호의 레벨보다 높여서 제공한다. 또한, 제1 및 제2 밝기 평균값이 동일한 경우 현재 백 라이트 구동신호를 이전 백 라이트 구동신호와 동일 레벨로 유지시킨다. 여기서, 현재 백 라이트 구동신호와 이전 백 라이트 구동신호는 전압, 전류, PWM(Pulse Width Modulation)를 포함한다.
콘트라스트 조절부(160)는 제1 이미지 데이터의 콘트라스트와 휘도 조절부(130)로부터 입력되는 현재 콘트라스트 조절값을 승산시켜 제1 이미지 데이터의 콘트라스트 레벨을 조절한다. 예컨대, 제1 및 제2 밝기 평균값의 비교 결과, 제1 밝기 평균값이 제2 밝기 평균값보다 작은 경우, 제1 이미지 데이터의 콘트라스트를 현재 콘트라스트 조절값을 통해 높인다. 또한, 제1 밝기 평균값이 제2 밝기 평균값보다 큰 경우, 제1 이미지 데이터의 콘트라스트를 현재 콘트라스트 조절값을 이용하여 낮춘다. 또한, 제1 밝기 평균값이 제2 밝기 평균값과 동일한 경우, 제1 이미지 데이터의 콘트라스트를 제2 이미지 데이터의 콘트라스트와 동일하게 유지시킨다.
도 1을 참조하여 본 발명의 실시예1에 따른 액정표시장치의 이미지 밝기조절방법을 설명하기로 한다.
먼저, 현재 입력되는 제1 이미지 데이터의 제1 밝기 평균값을 산출한다. 그런 다음, 제1 밝기 평균값과 이전에 입력된 제2 이미지 데이터의 제2 밝기 평균값을 비교하고, 그 결과에 따라 현재 백 라이트 밝기조절값과 현재 콘트라스트 조절값을 조절한다.
제1 및 제2 밝기 평균값의 비교결과, 제1 밝기 평균값이 제2 밝기 평균값보다 작은 경우 현재 백 라이트 밝기조절값은 이전 백 라이트 밝기조절값보다 낮추고, 현재 콘트라스트 조절값은 현재 백 라이트 밝기조절값이 낮아져 감소되는 밝기 감소분만큼 그 크기를 높인다. 또한, 제1 밝기 평균값이 제2 밝기 평균값보다 큰 경우, 현재 백 라이트 밝기조절값은 이전 백 라이트 밝기조절값보다 높이고, 현재 콘트라스트 조절값은 현재 백 라이트 밝기조절값이 높아져 증가되는 밝기 증가분만큼 그 크기를 낮춘다. 또한, 제1 밝기 평균값이 제2 밝기 평균값과 동일한 경우 현재 백 라이트 밝기조절값은 이전 백 라이트 밝기조절값과 동일 크기로 유지시킨다.
현재 백 라이트 밝기조절값에 따라 백 라이트(102)의 구동을 조절하기 위한 현재 백 라이트 구동신호 레벨을 조절한다. 그리고, 현재 콘트라스트 조절값에 따라 제1 이미지 데이터의 콘트라스트 레벨을 조절한다. 제1 이미지 데이터의 콘트라스트 조절은 제1 이미지 데이터와 현재 콘트라스트 조절값을 승산시키는 방법으로 이루어진다.
예를 들어, 표 1에서, 제1 밝기 평균값이 '210'이고, 제2 밝기 평균값이 '230'인 경우 현재 백 라이트 밝기조절값은 이전 백 라이트 밝기조절값 94%에서 88%로 낮춘다. 그리고, 낮아진 현재 백 라이트 밝기조절값에 대응하여 현재 콘트라스트 조절값은 높인다. 이때, 현재 콘트라스트 조절값은 제1 이미지 데이터의 콘트라스트와 현재 콘트라스트 조절값을 승산하였을 때 표 1에 보여진 이미지 밝기조절단계에서 3단계에 해당되도록 한다. 즉, 현재 콘트라스트 조절값을 높여서 이미지 밝기를 2단계에서 3단계로 높여 현재 백 라이트 밝기조절값에서 감소된 밝기를 보상한다.
다른 예로, 제1 밝기 평균값이 '193'이고, 제2 밝기 평균값이 '159'인 경우 현재 백 라이트 밝기조절값은 이전 백 라이트 밝기조절값 70%에서 82%로 높인다. 그리고, 높아진 현재 백 라이트 밝기조절값에 대응하여 현재 콘트라스트 조절값은 낮춘다. 이때, 현재 콘트라스트 조절값은 표 1에 보여진 이미지 밝기조절단계에서 3단계에 해당되도록 한다. 즉, 현재 콘트라스트 조절값을 낮추어 5단계에서 3단계로 이미지 밝기조절단계를 하향시킨다.
또 다른 예로, 제1 밝기 평균값이 '254', 제2 밝기 평균값이 '255'에 해당하여 제1 밝기 평균값과 제2 밝기 평균값이 100%의 밝기 조절비율에 해당하는 경우, 현재 백 라이트 밝기조절값은 이전 백 라이트 밝기조절값 100%로 그대로 유지시킨다. 그리고, 현재 콘트라스트 조절값은 이전 콘트라스트 조절값으로 그대로 유지시켜 이미지 밝기를 조절하지 않는다. 즉, 제2 이미지 데이터의 이미지 밝기와 동일 크기의 밝기로 출력한다.
실시예2
도 3은 본 발명의 실시예2에 따른 액정표시장치를 설명하기 위해 도시한 블럭도이다.
우선, 실시예2에 따른 액정표시장치는 실시예1과 다르게 외부로부터 입력되는 프레임 신호에 응답하여 매 프레임 신호마다 백 라이트 밝기조절신호를 이용하여 현재 백 라이트 밝기조절값과 현재 콘트라스트 조절값을 조절한다. 실시예1에서는 제1 이미지 데이터의 제1 밝기 평균값과 제2 이미지 데이터의 제2 밝기 평균값을 비교한 후 그 결과에 따라 현재 백 라이트 밝기조절값과 현재 콘트라스트 조절값을 조절하였다. 하지만, 실시예2에서는 외부에서 입력되는 프레임 신호를 기준으로 매 프레임 신호마다 현재 입력되는 이미지 데이터의 밝기 정보를 포함하고 있는 백 라이트 밝기조절신호를 이용하여 현재 백 라이트 밝기조절값과 현재 콘트라스트 조절값을 조절한다.
도 3을 참조하면, 본 발명의 실시예2에 따른 액정표시장치는 실시예1과 마찬가지로 화소 어레이(201)와 백 라이트(202)를 구비하는 표시패널(200)과, 주사신호와 이미지신호를 통해 표시패널(200)을 구동하는 게이트 드라이버(270) 및 데이터 드라이버(260)를 구비한다. 또한, 액정표시장치는 현재 입력되는 이미지 데이터를 입력받는 인터페이스부(210)와, 백 라이트 밝기조절신호를 입력받고, 프레임 시작신호마다 백 라이트 밝기조절신호를 이용하여 현재 백 라이트 밝기조절값과 현재 콘트라스트 조절값을 조절하는 휘도 조절부(220)와, 현재 백 라이트 밝기조절값에 따라 현재 백 라이트 구동신호를 조절하여 백 라이트(202)로 제공하는 백 라이트 구동부(230)와, 현재 콘트라스트 조절값에 따라 제1 이미지 데이터의 콘트라스트를 조절하여 데이터 드라이버(260)로 제공하는 콘트라스트 조절부(240)와, 휘도 조절부(220)의 제어신호에 응답하여 콘트라스트 조절부(240)와 인테페이스부(210)에서 입력되는 이미지 데이터 중 어느 하나를 데이터 드라이버(260)로 출력하는 입력 선택부(250)를 구비한다.
표시패널(200), 게이트 드라이버(270), 데이터 드라이버(260)는 실시예1과 동일한 구성으로 이루어짐에 따라 그에 대한 설명은 전술한 내용으로 대신하기로 하며, 여기서는 휘도 조절부(220)와 백 라이트 구동부(230)를 중심으로 구체적으로 설명하기로 한다.
휘도 조절부(220)는 백 라이트 밝기조절신호가 백 라이트(202) 밝기를 이전 밝기보다 낮추는 신호인 경우, 현재 백 라이트 밝기조절값은 이전 백 라이트 밝기조절값보다 낮추고, 현재 콘트라스트 조절값은 현재 백 라이트 밝기조절값이 낮아져 감소되는 밝기 감소분만큼 그 크기를 높인다. 또한, 백 라이트 밝기조절신호가 백 라이트(202) 밝기를 이전 밝기보다 높이는 신호인 경우, 현재 백 라이트 밝기조절값은 이전 백 라이트 밝기조절값보다 높이고, 현재 콘트라스트 조절값은 현재 백 라이트 밝기조절값이 높아져 증가되는 밝기 증가분만큼 그 크기를 낮춘다. 또한, 백 라이트 밝기조절신호가 백 라이트(202) 밝기를 이전 밝기로 그대로 유지시키는 신호인 경우, 현재 백 라이트 밝기조절값은 이전 백 라이트 밝기조절값과 동일 크기로 유지시키고, 현재 콘트라스트 조절값은 이전 콘트라스트 조절값과 동일 크기로 유지시킨다.
또한, 휘도 조절부(220)는 실시예1과 마찬가지로 밝기 평균값이 가장 어두운 입력과 가장 밝은 입력을 각각 시작점으로 하는 반직선을 그려 2개의 그래프를 생성하고, 2개의 그래프가 상호 교차하는 교차점 및 상기 2개의 그래프를 이용하여 현재 콘트라스트 조절값을 조절한다.
백 라이트 구동부(230)는 백 라이트 밝기조절신호가 백 라이트(202) 밝기를 이전 밝기보다 낮추는 신호인 경우, 현재 백 라이트 밝기조절값에 따라 현재 백 라이트 구동신호를 이전 백 라이트 구동신호의 레벨보다 낮추어서 제공한다. 또한, 백 라이트 밝기조절신호가 백 라이트(202) 밝기를 이전 밝기보다 높이는 신호인 경우, 현재 백 라이트 밝기조절값에 따라 현재 백 라이트 구동신호를 이전 백 라이트 구동신호의 레벨보다 높여서 제공한다. 또한, 백 라이트 밝기조절신호가 백 라이트(202) 밝기를 이전 밝기로 그대로 유지시키는 신호인 경우, 현재 백 라이트 밝기조절값에 따라 현재 백 라이트 구동신호를 이전 백 라이트 구동신호의 레벨과 동일하게 유지시킨다.
입력 선택부(250)는 휘도 조절부(220)의 제어신호를 입력받아 동작하여 콘트라스트 조절부(240)를 통해 입력되는 이미지 데이터와 인터페이스부(210)를 통해 입력되는 이미지 데이터 중 어느 하나의 이미지 데이터를 선택하여 데이터 드라이버(260)로 출력한다. 예를 들어, 입력 선택부(250)는 백 라이트 밝기조절신호가 백 라이트(202) 밝기를 이전 밝기보다 낮추는 신호이거나 높이는 신호에 해당하는 경우 콘트라스트 조절부(240)를 통해 콘트라스트가 조절된 이미지 데이터를 선택하여 데이터 드라이버(260)로 출력한다. 반면, 백 라이트 밝기조절신호가 백 라이트(202) 밝기를 이전 밝기로 그대로 유지시키는 신호인 경우에는 인터페이스부(210)를 통해 입력되는 이미지 데이터를 선택하여 데이터 드라이버(260)로 출력한다. 즉, 콘트라스트 조절없이 입력된 이미지 데이터를 데이터 드라이버(206)로 출력한다.
이상에서 설명한 바와 같이, 본 발명의 기술적 사상은 바람직한 실시예들에서 구체적으로 기술되었으나, 상기한 실시예들은 그 설명을 위한 것이며, 그 제한을 위한 것이 아님을 주의하여야 한다. 특히, 본 발명은 액정표시장치를 예로 들어 설명하였으나, 다른 표시장치에서도 적용할 수 있다. 이렇듯, 이 기술 분야의 통상의 전문가라면 본 발명의 기술 사상의 범위 내에서 다양한 실시예들이 가능함을 이해할 수 있을 것이다.
도 1은 본 발명의 실시예1에 따른 액정표시장치의 구성을 도시한 블록도.
도 2는 입력 이미지 데이터에 대한 밝기 출력값을 나타낸 도면.
도 3은 본 발명의 실시예2에 따른 액정표시장치의 구성을 도시한 블록도.
<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>
100, 200 : 표시패널
101, 201 : 화소 어레이
102, 202 : 백 라이트
110 : 메모리 제어부
120 : 휘도 산출부
130, 220 : 휘도 조절부
140, 230 : 백 라이트 구동부
150 : 메모리부
160, 240 : 콘트라스트 조절부
170, 260 : 데이터 드라이버
180, 270 : 게이트 드라이버

Claims (34)

  1. 화소 어레이와 백 라이트를 구비하는 표시패널과, 주사신호와 이미지신호를 통해 상기 표시패널을 구동하는 게이트 드라이버 및 데이터 드라이버를 구비한 표시장치에 있어서,
    현재 입력되는 제1 이미지 데이터를 입력받아 제1 밝기 평균값을 산출하는 휘도 산출부;
    상기 제1 밝기 평균값과, 이전에 입력된 제2 이미지 데이터의 제2 밝기 평균값을 비교하여 현재 백 라이트 밝기조절값과 현재 콘트라스트 조절값을 조절하는 휘도 조절부;
    상기 현재 백 라이트 밝기조절값에 따라 현재 백 라이트 구동신호를 조절하여 상기 백 라이트로 제공하는 백 라이트 구동부; 및
    상기 현재 콘트라스트 조절값에 따라 상기 제1 이미지 데이터의 콘트라스트를 조절하여 상기 데이터 드라이버로 제공하는 콘트라스트 조절부;를 포함하고,
    상기 휘도 조절부는 상기 제1 밝기 평균값과 상기 제2 밝기 평균값의 비교 결과, 상기 제1 밝기 평균값이 상기 제2 밝기 평균값보다 작은 경우, 상기 현재 백 라이트 밝기조절값은 이전 백 라이트 밝기조절값보다 낮추고, 상기 현재 콘트라스트 조절값은 상기 현재 백 라이트 밝기조절값이 낮아져 감소되는 밝기 감소분만큼 그 크기를 높이는 것을 특징으로 하는 표시장치.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 제1 및 제2 이미지 데이터를 저장하는 메모리부를 더 구비하는 표시장치.
  3. 제 2 항에 있어서,
    상기 메모리부는 상기 제1 및 제2 이미지 데이터를 프레임 단위로 저장하는 표시장치.
  4. 제 2 항에 있어서,
    상기 휘도 산출부는 상기 메모리부로부터 상기 제2 이미지 데이터를 입력받고, 상기 제2 이미지 데이터의 제2 밝기 평균값을 프레임 단위로 산출하는 표시장치.
  5. 제 4 항에 있어서,
    상기 제1 및 제2 이미지 데이터는 RGB 데이터인 표시장치.
  6. 제 1 항에 있어서,
    상기 휘도 산출부는 상기 제1 이미지 데이터가 RGB 데이터로 입력되는 경우, 상기 RGB 데이터를 휘도성분을 포함하는 데이터로 변환한 후 제1 밝기 평균값을 산출하는 표시장치.
  7. 제 6 항에 있어서,
    상기 휘도성분을 포함하는 데이터는 YUV, YCoCg 또는 YCbCr 데이터 중 어느 하나인 표시장치.
  8. 제 2 항에 있어서,
    상기 메모리부는 상기 제1 및 제2 이미지 데이터를 RGB, YUV, YCoCg 또는 YCbCr 중 어느 하나의 형태로 저장하는 표시장치.
  9. 제 2 항에 있어서,
    상기 제1 및 제2 이미지 데이터를 입력받아 상기 메모리부로 제공하는 메모리 제어부를 더 구비하는 표시장치.
  10. 삭제
  11. 제 1 항에 있어서,
    상기 휘도 조절부는 상기 제1 밝기 평균값과 상기 제2 밝기 평균값의 비교 결과, 상기 제1 밝기 평균값이 상기 제2 밝기 평균값보다 큰 경우, 상기 현재 백 라이트 밝기조절값은 이전 백 라이트 밝기조절값보다 높이고, 상기 현재 콘트라스트 조절값은 상기 현재 백 라이트 밝기조절값이 높아져 증가되는 밝기 증가분만큼 그 크기를 낮추는 표시장치.
  12. 제 1 항에 있어서,
    상기 휘도 조절부는 상기 제1 밝기 평균값과 상기 제2 밝기 평균값의 비교 결과, 상기 제1 밝기 평균값과 상기 제2 밝기 평균값이 동일한 경우, 상기 현재 백 라이트 밝기조절값은 이전 백 라이트 밝기조절값과 동일한 크기로 유지시키는 표시장치.
  13. 제 1 항에 있어서,
    상기 백 라이트 구동부는 상기 제1 밝기 평균값과 상기 제2 밝기 평균값의 비교 결과, 상기 제1 밝기 평균값이 상기 제2 밝기 평균값보다 작은 경우, 상기 현재 백 라이트 밝기조절값에 따라 상기 현재 백 라이트 구동신호를 이전 백 라이트 구동신호의 레벨보다 낮추어 제공하는 표시장치.
  14. 제 1 항에 있어서,
    상기 백 라이트 구동부는 상기 제1 밝기 평균값과 상기 제2 밝기 평균값의 비교 결과, 상기 제1 밝기 평균값이 상기 제2 밝기 평균값보다 큰 경우, 상기 현재 백 라이트 밝기조절값에 따라 상기 현재 백 라이트 구동신호를 이전 백 라이트 구동신호의 레벨보다 높여서 제공하는 표시장치.
  15. 제 1 항에 있어서,
    상기 백 라이트 구동부는 상기 제1 밝기 평균값과 상기 제2 밝기 평균값의 비교 결과, 상기 제1 밝기 평균값이 상기 제2 밝기 평균값과 동일한 경우, 상기 현재 백 라이트 구동신호를 이전 백 라이트 구동신호와 동일 레벨로 유지시키는 표시장치.
  16. 제 1 항에 있어서,
    상기 콘트라스트 조절부는 상기 제1 이미지 데이터의 콘트라스트와 상기 현재 콘트라스트 조절값을 승산시켜 상기 제1 이미지 데이터의 콘트라스트 레벨을 조절하는 표시장치.
  17. 제 1 항에 있어서,
    상기 휘도 조절부는 밝기 평균값이 가장 어두운 입력과 가장 밝은 입력을 각각 시작점으로 하는 반직선을 그려 2개의 그래프를 생성하고, 상기 2개의 그래프가 상호 교차하는 교차점 및 상기 2개의 그래프를 이용하여 상기 현재 콘트라스트 조절값을 조절하는 표시장치.
  18. 화소 어레이와 백 라이트를 구비하는 표시패널과, 주사신호와 이미지신호를 통해 상기 표시패널을 구동하는 게이트 드라이버 및 데이터 드라이버를 구비한 표시장치에 있어서,
    현재 입력되는 이미지 데이터를 입력받는 인터페이스부;
    백 라이트 밝기조절신호를 입력받고, 프레임 시작신호마다 상기 백 라이트 밝기조절신호를 이용하여 현재 백 라이트 밝기조절값과 현재 콘트라스트 조절값을 조절하는 휘도 조절부;
    상기 현재 백 라이트 밝기조절값에 따라 현재 백 라이트 구동신호를 조절하여 상기 백 라이트로 제공하는 백 라이트 구동부;
    상기 현재 콘트라스트 조절값에 따라 상기 인터페이스부를 통해 입력된 이미지 데이터의 콘트라스트를 조절하여 상기 데이터 드라이버로 제공하는 콘트라스트 조절부; 및
    상기 휘도 조절부의 제어신호에 응답하여 상기 콘트라스트 조절부와 상기 인터페이스부에서 입력되는 이미지 데이터 중 어느 하나를 선택하여 상기 데이터 드라이버로 출력하는 입력 선택부;를 포함하고,
    상기 휘도 조절부는 상기 백 라이트 밝기조절신호가 백 라이트 밝기를 낮추는 신호인 경우, 상기 현재 백 라이트 밝기조절값은 이전 백 라이트 밝기조절값보다 낮추고, 상기 현재 콘트라스트 조절값은 상기 현재 백 라이트 밝기조절값이 낮아져 감소되는 밝기 감소분만큼 그 크기를 높이는 것을 특징으로 하는 표시장치.
  19. 제 18 항에 있어서,
    상기 이미지 데이터는 RGB 데이터인 표시장치.
  20. 삭제
  21. 제 18 항에 있어서,
    상기 휘도 조절부는 상기 백 라이트 밝기조절신호가 백 라이트 밝기를 높이는 신호인 경우, 상기 현재 백 라이트 밝기조절값은 이전 백 라이트 밝기조절값보다 높이고, 상기 현재 콘트라스트 조절값은 상기 현재 백 라이트 밝기조절값이 높아져 증가되는 밝기 증가분만큼 그 크기를 낮추는 표시장치.
  22. 제 18 항에 있어서,
    상기 백 라이트 구동부는 상기 백 라이트 밝기조절신호가 백 라이트 밝기를 이전 밝기보다 낮추는 신호인 경우, 상기 현재 백 라이트 밝기조절값에 따라 상기 현재 백 라이트 구동신호를 이전 백 라이트 구동신호의 레벨보다 낮추어서 제공하는 표시장치.
  23. 제 18 항에 있어서,
    상기 백 라이트 구동부는 상기 백 라이트 밝기조절신호가 백 라이트 밝기를 이전 밝기보다 높이는 신호인 경우, 상기 현재 백 라이트 밝기조절값에 따라 상기 현재 백 라이트 구동신호를 이전 백 라이트 구동신호의 레벨보다 높여서 제공하는 표시장치.
  24. 제 18 항에 있어서,
    상기 콘트라스트 조절부는 상기 인터페이스부를 통해 입력된 이미지 데이터의 콘트라스트와 상기 현재 콘트라스트 조절값을 승산하여 상기 인터페이스부를 통해 입력된 이미지 데이터의 콘트라스트 레벨을 조절하는 표시장치.
  25. 제 18 항에 있어서,
    상기 휘도 조절부는 밝기 평균값이 가장 어두운 입력과 가장 밝은 입력을 각각 시작점으로 하는 반직선을 그려 2개의 그래프를 생성하고, 상기 2개의 그래프가 상호 교차하는 교차점 및 상기 2개의 그래프를 이용하여 상기 현재 콘트라스트 조절값을 조절하는 표시장치.
  26. 제 18 항에 있어서,
    상기 입력 선택부는 상기 백 라이트 밝기조절신호가 백 라이트 밝기를 이전 밝기보다 낮추는 신호이거나 높이는 신호에 해당하는 경우 상기 콘트라스트 조절부를 통해 출력되는 이미지 데이터를 선택하여 상기 데이터 드라이버로 출력하는 표시장치.
  27. 현재 입력되는 제1 이미지 데이터의 제1 밝기 평균값을 산출하는 단계;
    상기 제1 밝기 평균값과, 이전에 입력된 제2 이미지 데이터의 제2 밝기 평균값을 비교하여 현재 백 라이트 밝기조절값과 현재 콘트라스트 조절값을 조절하는 단계; 및
    상기 현재 백 라이트 밝기조절값에 따라 현재 백 라이트 구동신호를 조절하고, 상기 현재 콘트라스트 조절값에 따라 상기 제1 이미지 데이터의 콘트라스트를 조절하는 단계;를 포함하고,
    상기 제1 밝기 평균값과 상기 제2 밝기 평균값의 비교 결과, 상기 제1 밝기 평균값이 상기 제2 밝기 평균값보다 작은 경우, 상기 현재 백 라이트 밝기조절값은 이전 백 라이트 밝기조절값보다 낮추고, 상기 현재 콘트라스트 조절값은 상기 현재 백 라이트 밝기조절값이 낮아져 감소되는 밝기 감소분만큼 그 크기를 높이는 것을 특징으로 하는 표시장치의 이미지 밝기조절방법.
  28. 삭제
  29. 제 27 항에 있어서,
    상기 제1 밝기 평균값과 상기 제2 밝기 평균값의 비교 결과, 상기 제1 밝기 평균값이 상기 제2 밝기 평균값보다 큰 경우, 상기 현재 백 라이트 밝기조절값은 이전 백 라이트 밝기조절값보다 높이고, 상기 현재 콘트라스트 조절값은 상기 현재 백 라이트 밝기조절값이 높아져 증가되는 밝기 증가분만큼 그 크기를 낮추는 표시장치의 이미지 밝기조절방법.
  30. 제 27 항에 있어서,
    상기 제1 밝기 평균값과 상기 제2 밝기 평균값의 비교 결과, 상기 제1 밝기 평균값과 상기 제2 밝기 평균값이 동일한 경우, 상기 현재 백 라이트 밝기조절값은 이전 백 라이트 밝기조절값과 동일 크기로 유지시키는 표시장치의 이미지 밝기조절방법.
  31. 제 27 항에 있어서,
    상기 제1 밝기 평균값과 상기 제2 밝기 평균값의 비교 결과, 상기 제1 밝기 평균값이 상기 제2 밝기 평균값보다 작은 경우, 상기 현재 백 라이트 밝기조절값에 따라 상기 현재 백 라이트 구동신호를 이전 백 라이트 구동신호의 레벨보다 낮추는 표시장치의 이미지 밝기조절방법.
  32. 제 27 항에 있어서,
    상기 제1 밝기 평균값과 상기 제2 밝기 평균값의 비교 결과, 상기 제1 밝기 평균값이 상기 제2 밝기 평균값보다 큰 경우, 상기 현재 백 라이트 밝기조절값에 따라 상기 현재 백 라이트 구동신호를 이전 백 라이트 구동신호의 레벨보다 높이는 표시장치의 이미지 밝기조절방법.
  33. 제 27 항에 있어서,
    상기 제1 이미지 데이터의 콘트라스트를 조절하는 단계는 상기 제1 이미지 데이터의 콘트라스트와 상기 현재 콘트라스트 조절값을 승산하여 조절하는 표시장치의 이미지 밝기조절방법.
  34. 제 27 항에 있어서,
    상기 현재 백 라이트 밝기조절값과 현재 콘트라스트 조절값을 조절하는 단계에서는 밝기 평균값이 가장 어두운 입력과 가장 밝은 입력을 각각 시작점으로 하는 반직선을 그려 2개의 그래프를 생성하고, 상기 2개의 그래프가 상호 교차하는 교차점 및 상기 2개의 그래프를 이용하여 상기 현재 콘트라스트 조절값을 조절하는 표시장치의 이미지 밝기조절방법.
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