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KR101603242B1 - 로컬 디밍을 위한 표시 영역의 분할 방법과 그를 이용한 액정 표시 장치 및 그 구동 방법 - Google Patents

로컬 디밍을 위한 표시 영역의 분할 방법과 그를 이용한 액정 표시 장치 및 그 구동 방법 Download PDF

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KR101603242B1 KR1020090120841A KR20090120841A KR101603242B1 KR 101603242 B1 KR101603242 B1 KR 101603242B1 KR 1020090120841 A KR1020090120841 A KR 1020090120841A KR 20090120841 A KR20090120841 A KR 20090120841A KR 101603242 B1 KR101603242 B1 KR 101603242B1
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Abstract

본 발명은 표시 영역의 해상도와, 백라이트 유닛의 로컬 디밍 영역의 총수에 대응하는 분석 영역의 총수를 이용하여 각 분석 영역의 초기 화소수와 분산이 필요한 잉여 화소의 총수를 결정하는 제1 단계와; 분석 영역의 순서를 증가시키면서 상기 잉여 화소의 총수와 이전 분석 영역에 대한 제2 잉여 화소 합을 이용하여 현재 분석 영역에 대한 제1 잉여 화소 합을 산출하는 제2 단계와; 상기 현재 분석 영역의 제1 잉여 화소 합을 상기 분석 영역의 총수와 비교하고 그 비교 결과에 따라 현재 분석 영역에 대한 잉여 화소의 분배 여부를 판단하는 제3 단계와; 상기 제3 단계에서 현재 분석 영역에 잉여 화소가 분배되면 현재 분석 영역의 제1 잉여 화소의 합으로부터 상기 분석 영역의 총수를 감산하여 현재 분석 영역의 제2 잉여 화소의 합을 산출하고, 산출된 제2 잉여 화소의 합을 다음 분석 영역에 상기 이전 분석 영역의 제2 잉여 화소의 합으로 공급하는 제4 단계와; 상기 제3 단계에서 현재 분석 영역에 잉여 화소가 분배되지 않으면 현재 분석 영역의 제1 잉여 화소의 합과 동일한 제2 잉여 화소 합을 다음 분석 영역에 상기 이전 분석 영역의 제2 잉여 화소의 합으로 공급하는 제5 단계와; 상기 분석 영역의 순서가 마지막번째가 되기 이전까지 상기 제2 단계 내지 제5 단계를 반복하는 제6 단계를 포함하여 잉여 화소를 분산시킨다.

Description

로컬 디밍을 위한 표시 영역의 분할 방법과 그를 이용한 액정 표시 장치 및 그 구동 방법{DIVISION METHOD OF DISPLAY AREA FOR LOCAL DIMMING AND LIQUID CRYSTAL DISPLAY DEVICE USING THE SAME AND DRIVING METHOD THEREOF}
본 발명은 액정 표시 장치에 관한 것으로, 특히 로컬 디밍을 위한 백라이트의 로컬 디밍 블록과 데이터 분석 영역간의 오차를 최소화할 수 있는 로컬 디밍을 위한 표시 영역의 분할 방법과 그를 이용한 액정 표시 장치에 관한 것이다.
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.
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 조절함 으로써 계조를 구현한다.
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 영상 분석으로 데이터를 변조함과 아울러 백라이트 휘도 제어를 위한 디밍값을 조정하는 백라이트 디밍(Dimming) 방식을 이용하고 있다. 최근 백라이트 유닛은 기존 램프와 대비하여 고휘도 및 저소비 전력의 장점을 갖는 발광 다이오드(Light Emitting Diode; 이하 LED)를 광원으로 이용한 LED 백라이트 유닛이 각광받고 있다. LED 백라이트 유닛은 LED 어레이를 다수의 디밍 블록으로 분할 구동하여 블록별로 백라이트 휘도를 제어하는 로컬 디밍(Local Dimming)이 가능한 장점을 갖는다. 로컬 디밍 방식은 백라이트 유닛의 LED 어레이와 액정 패널의 표시 영역을 다수의 로컬 디밍 블록으로 분할하고, 블록별로 데이터를 분석하여 데이터 변조함과 아울러 로컬 디밍값을 조정하므로 콘트라스트비를 더욱 향상시킬 수 있음과 아울러 소비 전력을 더욱 감소시킬 수 있다.
로컬 디밍 방식은 로컬 디밍 블록별로 데이터를 분석하여 백라이트 휘도를 조정하는 것이므로 백라이트 유닛의 로컬 디밍 블록과 표시 영역의 데이터 분석 영역간에 오차가 발생하면 로컬 디밍 블록간의 디밍 편차로 인한 휘도 편차가 발생되어 화질이 저하된다. 로컬 디밍 블록과 데이터 분석 영역간의 오차를 방지하기 위해서는 균등 분할된 각 로컬 디밍 블록이 동일한 화소수를 갖도록 로컬 디밍 블록의 수를 "해상도/백라이트 구동 포트수"의 약수로만 설정해야 하는 설계상 제약이 있다. 그러나 광 균일도, 백라이트 유닛의 슬림화, 또는 원가 절감을 중점으로 백 라이트 유닛의 디자인을 설계하는 경우 로컬 디밍 블록의 수가 "해상도/백라이트 구동 포트수"의 약수여야 하는 제약 조건을 맞추기가 어려운 문제점이 있다.
한편, 로컬 디밍 블록의 수가 "해상도/백라이트 구동 포트수"의 약수가 아닌 임의의 수로 설정되면 각 로컬 디밍 블록에 균등 분배될 수 없는 잉여 화소들이 남게 된다. 예를 들어 액정 패널이 1920(가로)×1080(세로) 크기의 해상도를 갖고 백라이트 유닛이 4개의 포트로 병렬 구동되는 액정 표시 장치에서, 가로 18개의 로컬 디밍 블록으로 LED 어레이를 설계하면 1개의 로컬 디밍 블록에 대한 분석 영역의 가로 화소수는 "480/18 = 26.67, 여기서, 480=1920/4"가 되고, 정수로 나누기 위하여 1개의 로컬 디밍 블록에 대한 분석 영역의 가로 화소수를 26개로 설정하면 마지막번째 로컬 디밍 블록에 대응하는 분석 영역은 "480-(26×18)= 12개"의 잉여 화소를 더 포함하게 된다. 이에 따라, 18개의 로컬 디밍 블록 중 앞의 17개 로컬 디밍 블록에 대한 분석 영역은 26개의 가로 화소수를 갖는 반면에 마지막 18번째 로컬 디밍 블록에 대한 분석 영역은 "26+12=38개"의 가로 화소수를 갖게 된다. 이 경우 도 1에 도시된 바와 같이 마지막번째 로컬 디밍 블록과 데이터 분석 영역과 오차 뿐만 아니라 다수의 로컬 디밍 블록과 데이터 분석 영역간에 오차가 발샘함으로써, 로컬 디밍 블록간의 디밍 편차로 인한 휘도 편차가 발생되어 화질이 저하된다. 이 불일치하여 화질이 저하되는 문제점이 있다.
본 발명이 해결하고자 하는 과제는 잉여 화소를 분산시켜서 로컬 디밍을 위한 백라이트의 로컬 디밍 블록과 데이터 분석 영역간의 오차를 최소화할 수 있는 로컬 디밍을 위한 표시 영역의 분할 방법과 그를 이용한 액정 표시 장치와 그 구동 방법에 관한 것이다.
상기 과제를 해결하기 위하여, 본 발명에 따른 로컬 디밍을 위한 표시 영역의 분할 방법은 표시 영역의 해상도와, 백라이트 유닛의 로컬 디밍 영역의 총수에 대응하는 분석 영역의 총수를 이용하여 각 분석 영역의 초기 화소수와 분산이 필요한 잉여 화소의 총수를 결정하는 제1 단계와; 분석 영역의 순서를 증가시키면서 상기 잉여 화소의 총수와 이전 분석 영역에 대한 제2 잉여 화소 합을 이용하여 현재 분석 영역에 대한 제1 잉여 화소 합을 산출하는 제2 단계와; 상기 현재 분석 영역의 제1 잉여 화소 합을 상기 분석 영역의 총수와 비교하고 그 비교 결과에 따라 현재 분석 영역에 대한 잉여 화소의 분배 여부를 판단하는 제3 단계와; 상기 제3 단계에서 현재 분석 영역에 잉여 화소가 분배되면 현재 분석 영역의 제1 잉여 화소의 합으로부터 상기 분석 영역의 총수를 감산하여 현재 분석 영역의 제2 잉여 화소의 합을 산출하고, 산출된 제2 잉여 화소의 합을 다음 분석 영역에 상기 이전 분석 영역의 제2 잉여 화소의 합으로 공급하는 제4 단계와; 상기 제3 단계에서 현재 분석 영역에 잉여 화소가 분배되지 않으면 현재 분석 영역의 제1 잉여 화소의 합과 동일 한 제2 잉여 화소 합을 다음 분석 영역에 상기 이전 분석 영역의 제2 잉여 화소의 합으로 공급하는 제5 단계와; 상기 분석 영역의 순서가 마지막번째가 되기 이전까지 상기 제2 단계 내지 제5 단계를 반복하는 제6 단계를 포함한다.
상기 제1 단계에서 상기 해상도를 상기 분석 영역의 총수로 나누어 산출된 정수값을 상기 각 분석 영역의 초기 화소수로 결정하고, 상기 잉여 화소의 총수는 "상기 잉여 화소의 총수 = 상기 해상도-(상기 분석 영역의 초기 화소수)×(상기 분석 영역의 총수)"의 연산으로 결정한다.
상기 제1 단계에서 상기 백라이트 유닛을 다수의 포트를 통해 병렬 구동하는 경우, 상기 잉여 화소의 총수는 "상기 잉여 화소의 총수 = (상기 해상도/상기 포트수)-(상기 분석 영역의 초기 화소수)×(상기 분석 영역의 총수)"의 연산으로 결정한다.
상기 제2 단계에서 상기 현재 분석 영역의 제1 잉여 화소 합은 상기 잉여 화소 총수에 상기 이전 분석 영역의 제2 잉여 화소 합을 가산하여 산출한다.
상기 제3 단계에서 상기 현재 분석 영역의 제1 잉여 화소 합이 상기 분석 영역의 총수 보다 크면 상기 현재 분석 영역에 1개의 잉여 화소를 분배하고; 상기 현재 분석 영역의 최종 화소수는 상기 각 분석 영역의 초기 화소수에 상기 1개의 잉여 화소수를 가산하여 결정한다.
상기 제3 단계에서 상기 현재 분석 영역의 제1 잉여 화소 합이 상기 분석 영역의 총수 보다 작거나 같은 상기 현재 분석 영역에 상기 잉여 화소를 분배하지 않고; 상기 현재 분석 영역의 최종 화소수는 상기 각 분석 영역의 초기 화소수로 동 일하게 결정한다.
상기 해상도의 가로 해상도 및 세로 해상도 각각에 대하여 상기 제1 내지 제6 단계를 수행하고, 상기 분석 영역의 총수 중 상기 잉여 화소의 총수와 동일한 개수의 분석 영역 각각에 1개의 잉여 화소가 분배된다.
본 발명의 실시예에 따른 액정 표시 장치의 구동 방법은 상기 표시 영역의 분할 방법을 이용하여 설정된 상기 분석 영역의 정보를 이용하여 상기 분석 영역별로 데이터를 분석하여 그 분석 결과에 따라 상기 분석 영역별로 데이터를 변조함과 아울러 상기 로컬 디밍 블록별로 로컬 디밍값을 생성하여 백라이트 유닛의 휘도를 제어한다.
본 발명의 실시예에 따른 액정 표시 장치는 광을 조사하는 백라이트 유닛과; 상기 백라이트 유닛으로부터의 광을 이용하여 영상을 표시하는 액정 패널과; 청구항 1 내지 청구항 8 중 어느 한 청구항에 기재된 표시 영역의 분할 방법을 이용하여 설정된 상기 분석 영역의 정보를 이용하여 상기 분석 영역별로 데이터를 분석하여 그 분석 결과에 따라 상기 분석 영역별로 데이터를 변조함과 아울러 상기 로컬 디밍 블록별로 로컬 디밍값을 생성하는 로컬 디밍 드라이버와; 상기 로컬 디밍 드라이버로부터의 출력 데이터를 상기 액정 패널로 공급하는 패널 구동부와; 상기 로컬 디밍 드라이버로부터의 로컬 디밍값에 따라 상기 백라이트 유닛의 휘도를 상기 로컬 디밍 영역별로 제어하는 백라이트 드라이버를 구비한다.
본 발명에 따른 로컬 디밍을 위한 표시 영역의 분할 방법과 그를 이용한 액 정 표시 장치와 그 구동 방법은 잉여 화소의 총수와 동일한 개수의 분석 영역 각각에 1개씩의 잉여 화소를 분배하여 잉여 화소를 분산시킴으로써 로컬 디밍 블록과 분석 영역의 오차를 최소화하여 디밍 편차로 인한 화질 저하를 최소화할 수 있다.
도 2은 본 발명의 실시예에 따른 로컬 디밍을 위한 표시 영역의 분할 방법을 단계적으로 나타낸 흐름도이다.
단계 2(S2)에서 표시 영역의 해상도와, 설계자가 원하는 백라이트 유닛의 로컬 디밍 영역의 개수(즉, 백라이트 유닛의 분할수)에 대응하는 분석 영역의 총수(즉, 표시 영역의 분할수)와, 상기 해상도를 상기 분석 영역의 총수로 나누어 검출한 각 분석 영역의 초기 화소수를 이용하여 분산이 필요한 잉여 화소의 총수를 결정한다. 구체적으로, 표시 영역의 가로 또는 세로 해상도를 설계자가 원하는 분석 영역의 총수로 나누어 산출된 정수값(몫값)만 취하여 각 분석 영역의 초기 화소수로 결정하고 소수점 이하의 나머지값은 버린다. 그리고 아래 수학식 1과 같이 "해상도-(분석 영역의 초기 화소수)×(분석 영역의 총수)"의 연산을 이용하여 분산이 필요한 잉여 화소의 총수를 결정한다.
잉여 화소의 총수 = 해상도-(분석 영역의 초기 화소수)×(분석 영역의 총수)
이때, 백라이트 유닛을 다수의 포트(채널)를 통해 병렬 구동하는 경우 아래 수학식 2와 같이 "(해상도/포트수)-(분석 영역의 초기 화소수)×(분석 영역의 총수)"의 연산을 이용하여 잉여 화소의 총수를 결정한다.
잉여 화소의 총수 = (해상도/포트수)-(분석 영역의 초기 화소수)×(분석 영역의 총수)
예를 들어, 액정 패널이 1920(가로)×1080(세로) 크기의 해상도를 갖고, 백라이트 유닛이 4개의 포트로 병렬 구동되며, 설계자가 미리 설정된 18개의 로컬 디밍 블록의 개수에 대응하여 표시 영역을 가로 방향으로 18개의 분석 영역으로 분할하고자 하는 경우 "(해상도/포트수)-(분석 영역의 초기 화소수)×(분석 영역의 총수)=(1920/4)-(26×18)=12"의 연산을 통해 분산이 필요한 잉여 화소의 총수는 12개로 결정됨을 알 수 있다.
그 다음, 단계 4(S4)에서 분석 영역의 순서가 증가할 때마다 아래의 수학식 3과 같이 상기 잉여 화소의 총수에 이전 분석 영역의 제2 잉여 화소 합을 가산하여 현재 분석 영역의 제1 잉여 화소 합을 산출한다.
현재 분석 영역의 제1 잉여 화소 합 = (잉여 화소 총수)+ (이전 분석 영역의 제2 잉여 화소 합)
첫번째 분석 영역의 경우 이전 분석 영역이 없으므로 상기 잉여 화소의 총수를 상기 제2 잉여 화소 합으로 이용하여 상기 잉여 화소의 총수에 가산함으로써 첫번째 분석 영역의 제1 잉여 화소 합을 산출한다. 예를 들어, 상기 잉여 화소의 총수가 12개인 경우 첫번째 분석 영역에서의 제1 잉여 화소 합은 "12+12=24개"가 된다.
단계 6(S6)에서 현재 분석 영역의 제1 잉여 화소의 합을 상기 분석 영역의 총수와 비교하고 그 비교 결과에 따라 해당 분석 영역에 대한 1개의 잉여 화소의 분배 여부를 결정한다.
구체적으로, 단계 6(S6)에서 현재 분석 영역의 제1 잉여 화소의 합과 분석 영역의 총수를 비교하여 제1 잉여 화소의 합이 분석 영역의 총수 보다 크면, 단계 8(S8)로 진행하여 현재 분석 영역에 1개의 잉여 화소를 분배함으로써 아래의 수학식 4와 같이 현재 분석 영역의 최종 화소수는 상기 각 분석 영역의 초기 화소수에 1개의 잉여 화소수가 가산되어 결정된다.
현재 분석 영역의 최종 화소수 = (각 분석 영역의 초기 화소수) + 1
그리고, 단계 10(S10)으로 진행하여 아래의 수학식 5와 같이 현재 분석 영역의 제1 잉여 화소의 합으로부터 상기 분석 영역의 총수를 감산하여 현재 분석 영역의 제2 잉여 화소의 합을 산출하여 출력한다.
현재 분석 영역의 제2 잉여 화소 합 = (현재 분석 영역의 제1 잉여 화소 합)-(분석 영역의 총수)
반면에, 상기 단계 6(S6)에서 현재 분석 영역의 제1 잉여 화소의 합과 분석 영역의 총수를 비교하여 제1 잉여 화소의 합이 분석 영역의 총수 보다 작거나 같으면, 단계 12(S12)로 진행하여 현재 분석 영역에 잉여 화소를 분배하지 않음으로써 아래의 수학식 6와 같이 현재 분석 영역의 최종 화소수는 상기 각 분석 영역의 초 기 화소수와 동일하게 결정된다.
현재 분석 영역의 최종 화소수 = 각 분석 영역의 초기 화소수
그리고, 단계 14(S14)으로 진행하여 아래의 수학식 7와 같이 현재 분석 영역의 제1 잉여 화소의 합과 동일한 제2 잉여 화소 합으로 출력한다.
현재 분석 영역의 제2 잉여 화소 합 = 현재 분석 영역의 제1 잉여 화소 합
그리고, 단계 16(S16)에서 현재 분석 영역의 순서가 마지막번째 아니면 상기 단계 10(S10) 및 단계 14(S14)에서 출력된 현재 분석 영역의 제2 잉여 화소 합을 다음 분석 영역을 위해 상기 단계 4(S4)로 공급하고, 다음 분석 영역에 대하여 전술한 단계 4(S4) 내지 단계 16(S16)을 반복하여 1개의 잉여 화소의 분배 여부를 결정한다. 그리고, 현재 분석 영역의 순서가 마지막번째가 될 때까지 전술한 단계 4(S4) 내지 단계 16(S16)을 반복함으로써 다수의 분석 영역에 잉여 화소를 1개씩 고르게 분산시킬 수 있다. 이에 따라 상기 단계 2(S2)에서 검출한 잉여 화소의 총수와 동일한 개수의 분석 영역 각각에 1개씩의 잉여 화소를 분배하여 잉여 화소를 분산시킴으로써 로컬 디밍 블록과 분석 영역의 오차를 최소화할 수 있다.
도 3 내지 도 5는 도 2에 도시된 표시 영역의 분할 방법을 이용하여 잉여 화소가 분산된 경우를 나타낸 도면이다.
도 3 내지 도 5에서는 분석 영역의 최대 크기가 60×30이고, 표시 영역의 해상도가 1920×1080이며, 백라이트 유닛이 4포트를 통해 구동되는 경우를 예를 들어 설명하며, 1개의 잉여 화소가 분배된 분석 영역은 상부에 "o"을 표시하고, 잉여 화소가 분배되지 않은 분석 영역은 하부에 "o"을 표시하였다.
도 3에서 1920×1080 크기의 해상도를 갖는 표시 영역을 47×23의 개수의 분석 영역으로 분할하는 경우 가로 방향의 잉여 화소 총수는 "(1920/4)-47×10=10개"로 결정되고, 세로 방향의 잉여 화소 총수는 "1080-23×46=22개"로 결정됨을 알 수 있다. 또한 가로 방향의 잉여 화소 총수 10개는 도 2에서 전술한 분배 방법을 통해 분산됨으로써 잉여 화소 총수와 동일한 10개의 가로 방향의 분석 영역에 각각에 1개씩 분배되고, 세로 방향의 잉여 화소 총수 22개도 22개의 세로 방향 분석 영역에 각각에 1개씩 분배되어 분산됨을 알 수 있다.
도 3에서 1920×1080 크기의 해상도를 갖는 표시 영역을 47×23의 개수의 분석 영역으로 분할하는 경우 가로 방향의 잉여 화소 총수는 "(1920/4)-47×10=10개"로 결정되고, 세로 방향의 잉여 화소 총수는 "1080-23×46=22개"로 결정됨을 알 수 있다. 또한 가로 방향의 잉여 화소 총수 10개는 도 2에서 전술한 분배 방법을 통해 분산됨으로써 47개의 가로 방향 분석 영역 중 잉여 화소 총수와 동일한 10개의 분석 영역에 각각에 1개씩 분배되고, 세로 방향의 잉여 화소 총수 22개도 23개의 세로 방향 분석 영역 중 22개의 분석 영역에 각각에 1개씩 분배되어 분산됨을 알 수 있다.
도 4에서 1920×1080 크기의 해상도를 갖는 표시 영역을 37×19의 개수의 분석 영역으로 분할하는 경우 가로 방향의 잉여 화소 총수는 "(1920/4)-37×12=36개"로 결정되고, 세로 방향의 잉여 화소 총수는 "1080-19×56=16개"로 결정됨을 알 수 있다. 또한 가로 방향의 잉여 화소 총수 36개는 37개의 가로 방향 분석 영역 중 잉여 화소 총수와 동일한 36개의 가로 방향의 분석 영역에 각각에 1개씩 분배되고, 세로 방향의 잉여 화소 총수 16개도 19개의 세로 방향 분석 영역 중 6개의 세로 방향 분석 영역에 각각에 1개씩 분배되어 분산됨을 알 수 있다.
도 5에서 1920×1080 크기의 해상도를 갖는 표시 영역을 21×13의 개수의 분석 영역으로 분할하는 경우 가로 방향의 잉여 화소 총수는 "(1920/4)-21×12=18개"로 결정되고, 세로 방향의 잉여 화소 총수는 "1080-13×83=1개"로 결정됨을 알 수 있다. 또한 가로 방향의 잉여 화소 총수 18개는 21개의 가로 방향 분석 영역 중 잉여 화소 총수와 동일한 18개의 가로 방향의 분석 영역에 각각에 1개씩 분배되고, 세로 방향의 잉여 화소 총수 1개도 13개의 가로 방향 분석 영역 중 1개의 세로 방향 분석 영역에 분배되어 분산됨을 알 수 있다.
도 6은 본 발명의 실시 예에 따른 표시 영역의 분할 방법이 적용된 액정 표시 장치를 개략적으로 나타낸 도면이다.
도 6에 도시된 액정 표시 장치는 입력 영상 데이터를 다수의 디밍 블록별로 분석하여 데이터 변조함과 아울러 로컬 디밍값을 생성하는 로컬 디밍 드라이버(12)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(12)로부터의 블록별 로컬 디밍값에 기초하여 LED 백라이트 유닛(30)을 블록별로 구동하는 백라이트 드라이버(18)와, 패널 구동부(22)의 데이터 드라이버(24) 및 게이트 드라이버(26)에 의해 구동되는 액정 패널(28)을 구비한다. 여기 서, 로컬 디밍 드라이버(12)는 타이밍 컨트롤러(20)에 내장될 수 있다.
로컬 디밍 드라이버(12)는 입력 데이터 및 동기 신호를 이용하여 다수의 로컬 디밍 블록에 대응하는 다수의 분석 영역별로 데이터를 분석하고 데이터 분석 결과에 따라 분석 영역별로 데이터를 변조함과 아울러 로컬 디밍 블록별로 로컬 디밍값을 생성하여 출력한다. 로컬 디밍 드라이버(12)에는 도 2에서 전술한 표시 영역의 분할 방법을 이용하여 잉여 화소가 고르게 분배된 각 분석 영역에 대한 위치 정보가 저장된다. 로컬 디밍 드라이버(12)는 각 분석 영역의 위치 정보에 기초하여 분석 영역별로 데이터를 분석하므로 분석 영역과 로컬 디밍 블록간의 오차를 최소화할 수 있다.
타이밍 컨트롤러(20)는 로컬 디밍 드라이버(12)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 부가하여 데이터를 변조하는 오버 드라이빙 회로(미도시)를 더 포함할 수 있다.
패널 구동부(22)는 액정 패널(28)의 데이터 라인(DL)을 구동하는 데이터 드 라이버(24)와, 액정 패널(28)의 게이트 라인(GL)을 구동하는 게이트 드라이버(26)를 포함한다.
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.
게이트 드라이버(26)는 타이밍 컨트롤러(20)로부터의 게이트 제어 신호에 응답하여 액정 패널(28)의 게이트 라인(GL)을 순차 구동한다.
액정 패널(28)은 다수의 화소들이 배열된 화소 매트릭스를 통해 영상을 표시한다. 각 화소는 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.
백라이트 드라이버(18)는 로컬 디밍 드라이버(12)로부터의 블록별 로컬 디밍값에 따라 LED 백라이트(30)를 블록별로 구동하여 블록별로 LED 백라이트(30)의 휘도를 조정한다. 백라이트 드라이버(18)는 블록별 로컬 디밍값에 대응하는 듀티비를 갖는 펄스폭변조(Pulse Width Modulation; PWM) 신호를 블록별로 생성하고, 생성된 PWM 신호에 대응하는 LED 구동 신호를 블록별로 공급함으로써 블록별로 LED 백라이트(30)를 구동한다.
이와 같이, 본 발명의 실시예에 따른 액정 표시 장치는 잉여 화소의 분산을 통해 로컬 디밍 영역과 데이터 분석 영역간의 오차를 최소화함으로써 로컬 디밍 편차로 인한 휘도 편차를 최소화하여 화질을 향상시킬 수 있다.
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.
도 1은 종래의 로컬 디밍 블록과 데이터 분석 영역의 오차를 나타낸 도면.
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 로컬 디밍을 위한 표시 영역의 분할 방법을 순차적으로 나타낸 흐름도.
도 3은 도 2에 도시된 표시 영역의 분할 방법을 이용한 잉여 화소의 분산 결과의 일 예를 나타낸 도면.
도 4은 도 2에 도시된 표시 영역의 분할 방법을 이용한 잉여 화소의 분산 결과의 다른 예를 나타낸 도면.
도 5는 도 2에 도시된 표시 영역의 분할 방법을 이용한 잉여 화소의 분산 결과의 또 다른 예를 나타낸 도면.
도 6은 본 발명의 실시예에 따른 액정 표시 장치를 개략적으로 나타낸 도면.

Claims (10)

  1. 표시 영역의 해상도와, 백라이트 유닛의 로컬 디밍 영역의 총수에 대응하는 분석 영역의 총수를 이용하여 각 분석 영역의 초기 화소수와 분산이 필요한 잉여 화소의 총수를 결정하는 제1 단계와;
    분석 영역의 순서를 증가시키면서 상기 잉여 화소의 총수와 이전 분석 영역에 대한 제2 잉여 화소 합을 이용하여 현재 분석 영역에 대한 제1 잉여 화소 합을 산출하는 제2 단계와;
    상기 현재 분석 영역의 제1 잉여 화소 합을 상기 분석 영역의 총수와 비교하고 그 비교 결과에 따라 현재 분석 영역에 대한 잉여 화소의 분배 여부를 판단하는 제3 단계와;
    상기 제3 단계에서 현재 분석 영역에 잉여 화소가 분배되면 현재 분석 영역의 제1 잉여 화소의 합으로부터 상기 분석 영역의 총수를 감산하여 현재 분석 영역의 제2 잉여 화소의 합을 산출하고, 산출된 제2 잉여 화소의 합을 다음 분석 영역에 상기 이전 분석 영역의 제2 잉여 화소의 합으로 공급하는 제4 단계와;
    상기 제3 단계에서 현재 분석 영역에 잉여 화소가 분배되지 않으면 현재 분석 영역의 제1 잉여 화소의 합과 동일한 제2 잉여 화소 합을 다음 분석 영역에 상기 이전 분석 영역의 제2 잉여 화소의 합으로 공급하는 제5 단계와;
    상기 분석 영역의 순서가 마지막번째가 되기 이전까지 상기 제2 단계 내지 제5 단계를 반복하는 제6 단계를 포함하고,
    상기 분석 영역의 총수 중 상기 잉여 화소의 총수와 동일한 개수의 분석 영역 각각에 1개의 잉여 화소가 분배되는 로컬 디밍을 위한 표시 영역의 분할 방법.
  2. 청구항 1에 있어서,
    상기 제1 단계에서
    상기 해상도를 상기 분석 영역의 총수로 나누어 산출된 정수값을 상기 각 분석 영역의 초기 화소수로 결정하고,
    상기 잉여 화소의 총수는 "상기 잉여 화소의 총수 = 상기 해상도-(상기 분석 영역의 초기 화소수)×(상기 분석 영역의 총수)"의 연산으로 결정하는 로컬 디밍을 위한 표시 영역의 분할 방법.
  3. 청구항 2에 있어서,
    상기 제1 단계에서 상기 백라이트 유닛을 다수의 포트를 통해 병렬 구동하는 경우,
    상기 잉여 화소의 총수는 "상기 잉여 화소의 총수 = (상기 해상도/상기 포트수)-(상기 분석 영역의 초기 화소수)×(상기 분석 영역의 총수)"의 연산으로 결정하는 로컬 디밍을 위한 표시 영역의 분할 방법.
  4. 청구항 3에 있어서,
    상기 제2 단계에서
    상기 현재 분석 영역의 제1 잉여 화소 합은 상기 잉여 화소 총수에 상기 이전 분석 영역의 제2 잉여 화소 합을 가산하여 산출하는 로컬 디밍을 위한 표시 영역의 분할 방법.
  5. 청구항 4에 있어서,
    상기 제3 단계에서
    상기 현재 분석 영역의 제1 잉여 화소 합이 상기 분석 영역의 총수 보다 크면 상기 현재 분석 영역에 1개의 잉여 화소를 분배하고;
    상기 현재 분석 영역의 최종 화소수는 상기 각 분석 영역의 초기 화소수에 상기 1개의 잉여 화소수를 가산하여 결정하는 로컬 디밍을 위한 표시 영역의 분할 방법.
  6. 청구항 5에 있어서,
    상기 제3 단계에서
    상기 현재 분석 영역의 제1 잉여 화소 합이 상기 분석 영역의 총수 보다 작거나 같은 상기 현재 분석 영역에 상기 잉여 화소를 분배하지 않고;
    상기 현재 분석 영역의 최종 화소수는 상기 각 분석 영역의 초기 화소수로 동일하게 결정하는 로컬 디밍을 위한 표시 영역의 분할 방법.
  7. 청구항 6에 있어서,
    상기 해상도의 가로 해상도 및 세로 해상도 각각에 대하여 상기 제1 내지 제6 단계를 수행하는 로컬 디밍을 위한 표시 영역의 분할 방법.
  8. 삭제
  9. 청구항 1 내지 청구항 7 중 어느 한 청구항에 기재된 표시 영역의 분할 방법을 이용하여 설정된 상기 분석 영역의 정보를 이용하여 상기 분석 영역별로 데이터를 분석하여 그 분석 결과에 따라 상기 분석 영역별로 데이터를 변조함과 아울러 상기 로컬 디밍 블록별로 로컬 디밍값을 생성하여 백라이트 유닛의 휘도를 제어하는 액정 표시 장치의 구동 방법.
  10. 광을 조사하는 백라이트 유닛과;
    상기 백라이트 유닛으로부터의 광을 이용하여 영상을 표시하는 액정 패널과;
    청구항 1 내지 청구항 7 중 어느 한 청구항에 기재된 표시 영역의 분할 방법을 이용하여 설정된 상기 분석 영역의 정보를 이용하여 상기 분석 영역별로 데이터를 분석하여 그 분석 결과에 따라 상기 분석 영역별로 데이터를 변조함과 아울러 상기 로컬 디밍 블록별로 로컬 디밍값을 생성하는 로컬 디밍 드라이버와;
    상기 로컬 디밍 드라이버로부터의 출력 데이터를 상기 액정 패널로 공급하는 패널 구동부와;
    상기 로컬 디밍 드라이버로부터의 로컬 디밍값에 따라 상기 백라이트 유닛의 휘도를 상기 로컬 디밍 영역별로 제어하는 백라이트 드라이버를 구비하는 액정 표시 장치.
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