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KR102438248B1 - Dimming control circuit, liquid crystal display including the dimming control circuit, and dimming control method of the liquid crystal display - Google Patents

Dimming control circuit, liquid crystal display including the dimming control circuit, and dimming control method of the liquid crystal display Download PDF

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KR102438248B1
KR102438248B1 KR1020150138982A KR20150138982A KR102438248B1 KR 102438248 B1 KR102438248 B1 KR 102438248B1 KR 1020150138982 A KR1020150138982 A KR 1020150138982A KR 20150138982 A KR20150138982 A KR 20150138982A KR 102438248 B1 KR102438248 B1 KR 102438248B1
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dimming
light
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전호민
권경준
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엘지디스플레이 주식회사
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Abstract

본 발명의 액정표시장치는 로컬 디밍에 의해 분석 대상 픽셀에 도달하는 총 광량을 계산할 때 계산 로직을 간소화하기 위해, 입력 영상의 데이터에 대한 분석 결과를 기초로 블럭별 디밍값을 결정하는 디밍값 결정부와, 일정 사이즈의 분석 마스크를 설정하고, 상기 분석 마스크를 상기 블럭별 디밍값을 갖는 가상의 표시화면 상에서 1 픽셀 단위로 쉬프트시키면서 분석 대상 픽셀을 선택하고, 상기 분석 마스크와 중첩되는 유효 블럭들의 디밍값과 상기 유효 블럭들의 중첩 면적 비율을 기초로 상기 분석 대상 픽셀에 도달하는 총 광량을 계산하는 광량 계산부와, 상기 총 광량에 따른 이득값을 기반으로 상기 입력 영상 데이터를 변조하여 상기 블럭별 디밍값으로 인한 휘도 변화를 보상하는 데이터 변조부를 포함한다.In order to simplify calculation logic when calculating the total amount of light reaching a pixel to be analyzed by local dimming, the liquid crystal display device of the present invention determines a dimming value for determining a dimming value for each block based on an analysis result of input image data. Set an analysis mask of a certain size and select a pixel to be analyzed while shifting the analysis mask in units of 1 pixel on the virtual display screen having the dimming value for each block, a light amount calculation unit for calculating a total amount of light reaching the pixel to be analyzed based on a dimming value and a ratio of overlapping areas of the effective blocks; and a data modulator for compensating for a luminance change due to a dimming value.

Description

디밍 제어회로, 및 이를 포함한 액정표시장치와 그 디밍 제어방법{DIMMING CONTROL CIRCUIT, LIQUID CRYSTAL DISPLAY INCLUDING THE DIMMING CONTROL CIRCUIT, AND DIMMING CONTROL METHOD OF THE LIQUID CRYSTAL DISPLAY}Dimming control circuit, liquid crystal display including same, and dimming control method thereof

본 발명은 디밍 제어회로, 및 이를 포함한 액정표시장치와 그 디밍 제어방법 에 관한 것이다.The present invention relates to a dimming control circuit, a liquid crystal display including the same, and a dimming control method therefor.

액정표시장치는 노트북 PC와 같은 휴대용 컴퓨터, 사무 자동화 기기, 오디오/비디오 기기, 옥내외 광고 표시장치 등으로 이용되고 있다. 액정표시장치는 스위칭 소자로서 박막트랜지스터(Thin Film Transistor, 이하 "TFT")를 이용하여 영상을 표시한다. 액정표시장치의 대부분을 차지하고 있는 투과형 액정표시장치는 액정층에 인가되는 전계를 제어하여 백라이트 유닛으로부터 입사되는 빛을 변조함으로써 영상을 표시한다.Liquid crystal display devices are used in portable computers such as notebook PCs, office automation devices, audio/video devices, indoor and outdoor advertisement display devices, and the like. A liquid crystal display displays an image by using a thin film transistor (hereinafter, "TFT") as a switching element. The transmissive liquid crystal display, which occupies most of the liquid crystal display, displays an image by controlling the electric field applied to the liquid crystal layer to modulate the light incident from the backlight unit.

액정표시장치의 화질은 콘트라스트 특성에 의해 좌우된다. 액정층에 인가되는 데이터전압을 제어하여 액정층의 광투과율을 변조하는 방법만으로는 이 콘트라스트 특성을 개선하는데 한계가 있다. 콘트라스트 특성을 개선하기 위하여, 영상에 따라 백라이트 유닛의 휘도를 조정하는 백라이트 디밍 방법이 제안된 바 있다. 백라이트 디밍 방법에는 표시면 전체의 휘도를 조정하는 글로벌 디밍 방법(Global dimming method)과, 국부적으로 표시면의 휘도를 조정하는 로컬 디밍 방법(Local dimming method)이 있다. 글로벌 디밍 방법은 이전 프레임과 그 다음 프레임간에 측정되는 동적 콘트라스트(Dynamic contrast)를 개선할 수 있다. 로컬 디밍 방법은 한 프레임기간 내에서 표시면의 휘도를 국부적으로 제어함으로써 글로벌 디밍방법으로 개선하기가 어려운 정적 콘트라스트(Static contrast)를 개선할 수 있다.The image quality of the liquid crystal display is influenced by the contrast characteristic. There is a limit to improving the contrast characteristic only by modulating the light transmittance of the liquid crystal layer by controlling the data voltage applied to the liquid crystal layer. In order to improve contrast characteristics, a backlight dimming method of adjusting the luminance of a backlight unit according to an image has been proposed. The backlight dimming method includes a global dimming method for adjusting the luminance of the entire display surface and a local dimming method for locally adjusting the luminance of the display surface. The global dimming method may improve the dynamic contrast measured between the previous frame and the next frame. The local dimming method can improve static contrast, which is difficult to improve with the global dimming method, by locally controlling the luminance of the display surface within one frame period.

종래 로컬 디밍 방법은 도 1과 같이 입력 데이터를 표시패널의 표시화면에서 매트릭스 형태로 나뉘어진 가상의 블럭(BLK)들에 맵핑하고 각 블럭(BLK)별로 입력 데이터의 대표값을 도출한다. 그리고, 대표값에 따라 블럭(BLK) 별 디밍값을 결정하여 백라이트(광원들)의 휘도를 국부적으로 제어함과 아울러, 상기 디밍값 조절로 인한 부족한 휘도 분을 보상하기 위해 입력 데이터를 변조한다. In the conventional local dimming method, as shown in FIG. 1 , input data is mapped to virtual blocks BLK divided in a matrix form on a display screen of a display panel, and a representative value of input data is derived for each block BLK. In addition, the brightness of the backlight (light sources) is locally controlled by determining a dimming value for each block BLK according to the representative value, and input data is modulated to compensate for insufficient brightness due to the dimming value adjustment.

로컬 디밍 후 광량은, 도 2와 같이 픽셀들이 포함되어 있는 블럭(BLK)을 중심으로 하여 이를 둘러싸는 소정 크기의 분석 영역을 결정하고, 이 분석 영역 내에서 분석 대상 픽셀(현재 픽셀)에 도달하는 광량의 총합으로 결정된다. 종래 로컬 디밍 방법은 현재 픽셀에 도달하는 광량을 계산하기 위해 백라이트 유닛의 형태에 따라 광 프로 파일(Light Profile)을 측정하여 샘플링 계수값들(Sampling Coefficient Value)을 미리 저장한다. 종래 로컬 디밍 방법은 블럭(BLK) 별 디밍값과 샘플링 계수값들을 이용하여 각 픽셀 별로 도달하는 광량을 시뮬레이션하고, 시뮬레이션 된 광량에 따라 로컬 디밍에 의한 부족한 휘도 분을 도출하고, 이 휘도 분만큼 입력 데이터를 보상한다. 이때, 각 픽셀에 도달하는 광량은 픽셀 단위의 보간(Interpolation) 과정을 통해 결정되기 때문에, 다시 말해 해당 픽셀을 감싸는 샘플링 계수값들을 보간(Interpolation)하여 결정되기 때문에, 종래 로컬 디밍 방법은 큰 로직 사이즈를 필요로 한다. After local dimming, the amount of light is determined by determining an analysis area of a predetermined size surrounding the block BLK including pixels as shown in FIG. 2, and reaching the analysis target pixel (current pixel) within the analysis area. It is determined by the total amount of light. In the conventional local dimming method, in order to calculate the amount of light reaching the current pixel, a light profile is measured according to a shape of a backlight unit, and sampling coefficient values are stored in advance. The conventional local dimming method simulates the amount of light reaching each pixel using the dimming value and sampling coefficient values for each block (BLK), derives the insufficient luminance by local dimming according to the simulated light amount, and inputs the amount of luminance reward data. At this time, since the amount of light reaching each pixel is determined through a pixel-by-pixel interpolation process, that is, it is determined by interpolating sampling coefficient values surrounding the corresponding pixel, the conventional local dimming method has a large logic size. requires

따라서, 본 발명의 목적은 로컬 디밍에 의해 분석 대상 픽셀에 도달하는 총 광량을 계산할 때, 계산 로직을 간소화할 수 있도록 한 디밍 제어회로, 및 이를 포함한 액정표시장치와 그 디밍 제어방법을 제공하는 데 있다.Accordingly, it is an object of the present invention to provide a dimming control circuit capable of simplifying calculation logic when calculating the total amount of light reaching a pixel to be analyzed by local dimming, and a liquid crystal display including the same, and a dimming control method thereof have.

상기 목적을 달성하기 위하여, 본 발명의 액정표시장치는 다수의 픽셀들이 배치된 표시패널과, 다수의 광원들을 포함하여 상기 표시패널의 배면에 빛을 조사하는 백라이트 유닛과, 입력 영상의 데이터에 대한 분석 결과를 기초로 블럭별 디밍값을 결정하는 디밍값 결정부와, 일정 사이즈의 분석 마스크를 설정하고, 상기 분석 마스크를 상기 블럭별 디밍값을 갖는 가상의 표시화면 상에서 1 픽셀 단위로 쉬프트시키면서 분석 대상 픽셀을 선택하고, 상기 분석 마스크와 중첩되는 유효 블럭들의 디밍값과 상기 유효 블럭들의 중첩 면적 비율을 기초로 상기 분석 대상 픽셀에 도달하는 총 광량을 계산하는 광량 계산부와, 상기 총 광량에 따른 이득값을 기반으로 상기 입력 영상 데이터를 변조하여 상기 블럭별 디밍값으로 인한 휘도 변화를 보상하는 데이터 변조부를 포함한다.In order to achieve the above object, a liquid crystal display device of the present invention includes a display panel in which a plurality of pixels are disposed, a backlight unit including a plurality of light sources for irradiating light to a rear surface of the display panel, and data of an input image. A dimming value determiner that determines a dimming value for each block based on the analysis result, sets an analysis mask of a certain size, and performs analysis while shifting the analysis mask in units of 1 pixel on a virtual display screen having the dimming value for each block a light quantity calculator that selects a target pixel and calculates a total amount of light reaching the analysis target pixel based on dimming values of effective blocks overlapping the analysis mask and a ratio of overlapping areas of the effective blocks; and a data modulator which modulates the input image data based on a gain value to compensate for a luminance change due to the dimming value for each block.

상기 광량 계산부는, 상기 분석 마스크에 중첩되는 상기 유효 블럭들의 디밍값과 상기 유효 블럭들의 중첩 면적 비율 간의 곱을 모두 더함으로써 상기 분석 대상 픽셀에 도달하는 총 광량을 계산한다.The light amount calculator calculates the total amount of light reaching the analysis target pixel by adding all products between the dimming values of the effective blocks overlapping the analysis mask and the overlap area ratios of the effective blocks.

이 액정표시장치는 디밍 전 광량을 상기 총 광량으로 나누고, 그 나눈 결과에 대해 1/γ승 지수 연산을 수행하여 디밍 전후의 휘도를 같게 만드는 상기 이득값을 산출하는 이득값 계산부를 더 포함하고, 상기 디밍 전 광량은 모든 광원들을 최대 밝기로 점등시킨 경우에 상기 분석 대상 픽셀에 도달하는 광량의 총합으로서, 미리 결정되는 상수값이다.The liquid crystal display device further comprises a gain calculation unit for dividing the amount of light before dimming by the total amount of light, and calculating the gain value that equalizes the luminance before and after dimming by performing 1/γ power exponent calculation on the divided result, The amount of light before dimming is the sum of the amount of light reaching the pixel to be analyzed when all light sources are turned on at maximum brightness, and is a predetermined constant value.

이 액정표시장치는 상기 블럭별 디밍값에 따라 조절되는 펄스 폭 변조신호의 듀티비에 기초하여 상기 광원들을 블록 단위로 구동하는 광원 드라이버를 더 포함한다.The liquid crystal display device further includes a light source driver for driving the light sources in units of blocks based on a duty ratio of a pulse width modulation signal adjusted according to the dimming value for each block.

또한, 본 발명에 따른 디밍 제어회로는 입력 영상의 데이터에 대한 분석 결과를 기초로 블럭별 디밍값을 결정하는 디밍값 결정부와, 일정 사이즈의 분석 마스크를 설정하고, 상기 분석 마스크를 상기 블럭별 디밍값을 갖는 가상의 표시화면 상에서 1 픽셀 단위로 쉬프트시키면서 분석 대상 픽셀을 선택하고, 상기 분석 마스크와 중첩되는 유효 블럭들의 디밍값과 상기 유효 블럭들의 중첩 면적 비율을 기초로 상기 분석 대상 픽셀에 도달하는 총 광량을 계산하는 광량 계산부와, 상기 총 광량에 따른 이득값을 기반으로 상기 입력 영상 데이터를 변조하여 상기 블럭별 디밍값으로 인한 휘도 변화를 보상하는 데이터 변조부를 포함한다.In addition, the dimming control circuit according to the present invention includes a dimming value determiner that determines a dimming value for each block based on an analysis result of input image data, sets an analysis mask of a certain size, and sets the analysis mask for each block A pixel to be analyzed is selected while shifting in units of 1 pixel on a virtual display screen having a dimming value, and the analysis target pixel is reached based on the dimming value of the effective blocks overlapping the analysis mask and the overlapping area ratio of the effective blocks and a light amount calculator for calculating a total amount of light to be used, and a data modulator for compensating for a luminance change due to a dimming value for each block by modulating the input image data based on a gain value according to the total amount of light.

또한 본 발명에 따라 다수의 픽셀들이 배치된 표시패널과, 다수의 광원들을 포함하여 상기 표시패널의 배면에 빛을 조사하는 백라이트 유닛을 갖는 액정표시장치의 디밍 제어방법으로서, 입력 영상의 데이터에 대한 분석 결과를 기초로 블럭별 디밍값을 결정하는 단계와, 일정 사이즈의 분석 마스크를 설정하고, 상기 분석 마스크를 상기 블럭별 디밍값을 갖는 가상의 표시화면 상에서 1 픽셀 단위로 쉬프트시키면서 분석 대상 픽셀을 선택하고, 상기 분석 마스크와 중첩되는 유효 블럭들의 디밍값과 상기 유효 블럭들의 중첩 면적 비율을 기초로 상기 분석 대상 픽셀에 도달하는 총 광량을 계산하는 단계와, 상기 총 광량에 따른 이득값을 기반으로 상기 입력 영상 데이터를 변조하여 상기 블럭별 디밍값으로 인한 휘도 변화를 보상하는 단계를 포함한다.In addition, according to the present invention, there is provided a dimming control method for a liquid crystal display device having a display panel in which a plurality of pixels are disposed and a backlight unit including a plurality of light sources and irradiating light to a rear surface of the display panel. Determining a dimming value for each block based on the analysis result, setting an analysis mask of a certain size, shifting the analysis mask in units of 1 pixel on a virtual display screen having the dimming value for each block, and selecting an analysis target pixel calculating a total amount of light reaching the pixel to be analyzed based on a dimming value of effective blocks overlapping the analysis mask and a ratio of overlapping areas of the effective blocks; and a gain value according to the total amount of light and compensating for a luminance change due to the dimming value for each block by modulating the input image data.

본 발명은 로컬 디밍에 의해 분석 대상 픽셀에 도달하는 총 광량을 계산할 때, 종래와 같은 샘플링 계수값들 및 보간 연산을 이용하지 않기 때문에 계산 로직을 간소화할 수 있고, 그만큼 제조 비용을 줄일 수 있다.According to the present invention, when calculating the total amount of light reaching a pixel to be analyzed by local dimming, since sampling coefficient values and interpolation calculations as in the prior art are not used, calculation logic can be simplified and manufacturing cost can be reduced accordingly.

도 1 및 도 2는 종래 로컬 디밍 방법을 설명하기 위한 도면들.
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 액정표시장치를 보여주는 도면.
도 4는 본 발명의 디밍 제어회로의 구성을 보여주는 도면.
도 5는 로컬 디밍 구현을 위해 면광원이 블럭 단위로 분할되는 예를 보여주는 도면.
도 6은 로컬 디밍에 의해 분석 대상 픽셀에 도달하는 총 광량을 계산하기 위한 본 발명의 로컬 디밍 방법을 보여주는 도면.
도 7은 종래 로컬 디밍 방법에 따른 결과 영상과 본 발명의 로컬 디밍 방법에 따른 결과 영상을 비교하여 보여주는 도면.
도 8은 본 발명에 따른 액정표시장치의 디밍 제어방법을 순차적으로 보여주는 흐름도.
1 and 2 are diagrams for explaining a conventional local dimming method.
3 is a view showing a liquid crystal display device according to an embodiment of the present invention.
4 is a diagram showing the configuration of a dimming control circuit of the present invention.
5 is a diagram showing an example in which a surface light source is divided into blocks for local dimming implementation;
6 is a view showing a local dimming method of the present invention for calculating a total amount of light reaching a pixel to be analyzed by local dimming;
7 is a view showing a comparison of the resultant image according to the conventional local dimming method and the resultant image according to the local dimming method of the present invention.
8 is a flowchart sequentially showing a dimming control method of a liquid crystal display according to the present invention.

이하, 도 3 내지 도 8을 참조하여, 본 발명의 바람직한 실시예를 구체적으로 설명한다.Hereinafter, a preferred embodiment of the present invention will be described in detail with reference to FIGS. 3 to 8 .

도 3은 본 발명의 실시예에 따른 액정표시장치를 보여준다.3 shows a liquid crystal display device according to an embodiment of the present invention.

도 3을 참조하면, 본 발명의 실시예에 따른 액정표시장치는 표시패널(10), 타이밍 콘트롤러(11), 소스 드라이버(12), 게이트 드라이버(13), 디밍 제어회로(14), 광원 드라이버(15), 및 백라이트 유닛(16)을 구비한다.Referring to FIG. 3 , a liquid crystal display according to an embodiment of the present invention includes a display panel 10 , a timing controller 11 , a source driver 12 , a gate driver 13 , a dimming control circuit 14 , and a light source driver. (15), and a backlight unit (16).

표시패널(10)은 두 장의 유리기판과 이들 사이에 형성된 액정층을 포함한다. 표시패널(10)의 하부 유리기판에는 다수의 데이터라인들(DL)과 다수의 게이트라인들(GL)이 교차된다. 데이터라인들(DL)과 게이트라인들(GL)의 교차 구조에 의해 표시패널(10)에는 액정셀(Clc)들이 매트릭스 형태로 배치된다. 액정셀(Clc)들 각각은 TFT, TFT에 접속된 화소전극(1), 및 스토리지 커패시터(Cst) 등을 포함한다. 표시패널(10)의 상부 유리기판 상에는 블랙매트릭스, 컬러필터 및 공통전극(2) 등이 형성된다. 공통전극(2)은 TN(Twisted Nematic) 모드와 VA(Vertical Alignment) 모드와 같은 수직전계 구동방식에서 상부 유리기판 상에 형성되며, IPS(In Plane Switching) 모드와 FFS(Fringe Field Switching) 모드와 같은 수평전계 구동방식에서 화소전극(1)과 함께 하부 유리기판 상에 형성된다. 액정셀(Clc)들은 적색 표시를 위한 R 액정셀들, 녹색 표시를 위한 G 액정셀들, 청색 표시를 위한 B 액정셀들을 포함한다. R 액정셀, G 액정셀, 및 B 액정셀은 컬러 구현을 위한 일 단위 픽셀을 구성한다. 표시패널(10)의 상부 유리기판과 하부 유리기판 각각에는 편광판이 부착되고 액정과 접하는 내면에 액정의 프리틸트각을 설정하기 위한 배향막이 형성된다. The display panel 10 includes two glass substrates and a liquid crystal layer formed therebetween. A plurality of data lines DL and a plurality of gate lines GL cross each other on the lower glass substrate of the display panel 10 . The liquid crystal cells Clc are arranged in a matrix on the display panel 10 by the intersecting structure of the data lines DL and the gate lines GL. Each of the liquid crystal cells Clc includes a TFT, a pixel electrode 1 connected to the TFT, and a storage capacitor Cst. A black matrix, a color filter, and a common electrode 2 are formed on the upper glass substrate of the display panel 10 . The common electrode 2 is formed on the upper glass substrate in a vertical electric field driving method such as TN (Twisted Nematic) mode and VA (Vertical Alignment) mode, IPS (In Plane Switching) mode and FFS (Fringe Field Switching) mode and It is formed on the lower glass substrate together with the pixel electrode 1 in the same horizontal electric field driving method. The liquid crystal cells Clc include R liquid crystal cells for red display, G liquid crystal cells for green display, and B liquid crystal cells for blue display. The R liquid crystal cell, the G liquid crystal cell, and the B liquid crystal cell constitute one unit pixel for color realization. A polarizing plate is attached to each of the upper glass substrate and the lower glass substrate of the display panel 10 , and an alignment layer for setting a pretilt angle of the liquid crystal is formed on the inner surface in contact with the liquid crystal.

타이밍 콘트롤러(11)는 외부 비디오 소스가 실장된 시스템 보드로부터 입력되는 디지털 영상 데이터(RGB)를 디밍 제어회로(14)에 공급하고, 디밍 제어회로(14)에 의해 변조된 변조 데이터(R'G'B')를 소스 드라이버(12)에 공급한다. 타이밍 콘트롤러(11)는 시스템 보드로부터의 타이밍신호들(Vsync, Hsync, DE, DCLK)에 기초하여 소스 드라이버(12)와 게이트 드라이버(13)의 동작 타이밍을 제어하기 위한 타이밍 제어신호들(DDC, GDC)을 발생한다. 타이밍 콘트롤러(11)는 60Hz의 프레임 주파수로 입력되는 입력 영상 신호의 프레임들 사이에 보간 프레임을 삽입하고 데이터 타이밍 제어신호(DDC)와 게이트 타이밍 제어신호(GDC)를 체배하여 60×N(N은 2 이상의 양의 정수)Hz의 프레임 주파수로 소스 드라이버(12)와 게이트 드라이버(13)의 동작을 제어할 수 있다. The timing controller 11 supplies digital image data RGB input from a system board on which an external video source is mounted to the dimming control circuit 14 , and modulated data R'G modulated by the dimming control circuit 14 . 'B') is supplied to the source driver 12 . The timing controller 11 includes timing control signals DDC for controlling the operation timings of the source driver 12 and the gate driver 13 based on the timing signals Vsync, Hsync, DE, and DCLK from the system board. GDC) occurs. The timing controller 11 inserts an interpolation frame between frames of an input image signal input with a frame frequency of 60 Hz and multiplies the data timing control signal DDC and the gate timing control signal GDC to 60×N (N is The operation of the source driver 12 and the gate driver 13 can be controlled with a frame frequency of Hz (a positive integer greater than or equal to 2).

소스 드라이버(12)는 다수의 데이터 드라이브 집적회로들을 포함한다. 데이터 드라이브 집적회로는 클럭신호를 샘플링하기 위한 쉬프트레지스터, 입력 영상의 변조 데이터(R'G'B')를 일시저장하기 위한 레지스터, 쉬프트레지스터로부터의 클럭신호에 응답하여 데이터를 1 라인분씩 저장하고 저장된 1 라인분의 데이터를 동시에 출력하기 위한 래치, 래치로부터의 디지털 데이터값에 대응하여 감마기준전압의 참조하에 정극성/부극성의 감마전압을 선택하기 위한 디지털/아날로그 변환기, 정극성/부극성 감마전압에 의해 변환된 아날로그 데이터가 공급되는 데이터라인(DL)을 선택하기 위한 멀티플렉서 및 멀티플렉서와 데이터라인(DL) 사이에 접속된 출력버퍼 등을 구비한다. 소스 드라이버(12)는 타이밍 콘트롤러(11)로부터의 데이터 타이밍 제어신호(DDC)에 따라 변조 데이터(R'G'B')를 래치하고, 이 래치된 변조 데이터(R'G'B')를 정극성/부극성 감마보상전압을 이용하여 정극성/부극성 아날로그 데이터전압으로 변환한 후 데이터라인들(DL)에 공급한다.The source driver 12 includes a number of data drive integrated circuits. The data drive integrated circuit stores a shift register for sampling the clock signal, a register for temporarily storing the modulated data (R'G'B') of the input image, and stores data by one line in response to the clock signal from the shift register. A latch for simultaneously outputting one line of stored data, a digital/analog converter for selecting positive/negative gamma voltages under reference to a gamma reference voltage corresponding to the digital data value from the latch, positive/negative polarity and a multiplexer for selecting the data line DL to which the analog data converted by the gamma voltage is supplied, and an output buffer connected between the multiplexer and the data line DL. The source driver 12 latches the modulated data R'G'B' according to the data timing control signal DDC from the timing controller 11, and uses the latched modulated data R'G'B'. The positive/negative gamma compensation voltage is converted into positive/negative analog data voltage, and then supplied to the data lines DL.

게이트 드라이버(13)는 다수의 게이트 드라이브 집적회로들을 포함한다. 게이트 드라이브 집적회로는 쉬프트 레지스터, 쉬프트 레지스터의 출력신호를 액정셀의 TFT 구동에 적합한 스윙폭으로 변환하기 위한 레벨 쉬프터, 및 출력 버퍼 등을 구비한다. 게이트 드라이버(13)는 타이밍 콘트롤러(11)로부터의 게이트 타이밍 제어신호(GDC)에 따라 스캔펄스(또는 게이트펄스)를 순차적으로 출력하여 게이트라인들(GL)에 공급함으로써, 데이터전압이 충전될 픽셀 라인을 선택한다.The gate driver 13 includes a plurality of gate drive integrated circuits. The gate drive integrated circuit includes a shift register, a level shifter for converting an output signal of the shift register to a swing width suitable for driving a TFT of a liquid crystal cell, an output buffer, and the like. The gate driver 13 sequentially outputs scan pulses (or gate pulses) according to the gate timing control signal GDC from the timing controller 11 and supplies the scan pulses (or gate pulses) to the gate lines GL. Select a line.

디밍 제어회로(14)는 타이밍 콘트롤러(11)로부터의 입력 영상의 디지털 데이터(RGB)를 표시패널(10)의 표시화면에서 매트릭스 형태로 나뉘어진 가상의 블럭 단위로 분석하여 각 블럭들의 대표값을 도출한다. 그리고, 디밍 제어회로(14)는 블럭별 대표값에 따라 백라이트 유닛(16)의 블럭별 디밍값을 결정함과 아울러, 일정 사이즈의 분석 마스크를 1 픽셀 단위로 쉬프트시키면서 분석 대상 픽셀을 선택하고, 분석 마스크와 중첩되는 유효 블럭들의 디밍값과 유효 블럭들의 중첩 면적 비율을 기초로 분석 대상 픽셀에 도달하는 총 광량을 계산한다. 디밍 제어회로(14)는 상기 총 광량을 기초로 하여 분석 대상 픽셀의 이득값을 계산하고, 이 이득값을 기반으로 입력 영상 데이터를 변조(R'G'B')함으로써 블럭별 디밍값으로 인한 부족한 휘도 분을 보상한다. The dimming control circuit 14 analyzes digital data (RGB) of the input image from the timing controller 11 in units of virtual blocks divided in a matrix form on the display screen of the display panel 10 to obtain a representative value of each block. derive And, the dimming control circuit 14 determines the dimming value for each block of the backlight unit 16 according to the representative value for each block, and selects a pixel to be analyzed while shifting an analysis mask of a certain size in units of 1 pixel, The total amount of light reaching the analysis target pixel is calculated based on the dimming values of the effective blocks overlapping the analysis mask and the overlapping area ratio of the effective blocks. The dimming control circuit 14 calculates a gain value of a pixel to be analyzed based on the total amount of light, and modulates (R'G'B') the input image data based on the gain value. Compensate for insufficient luminance.

광원 드라이버(15)는 디밍 제어회로(14)로부터 입력되는 펄스 폭 변조(Pulse Width Modulation : 이하, "PWM")신호의 듀티비에 기초하여 광원들을 블럭 단위로 구동한다. PWM 신호의 듀티비는 블럭별 디밍값에 따라 결정된다. PWM 신호의 듀티비에 의해 광원들의 점등 시간과 소등 시간이 제어된다. The light source driver 15 drives the light sources in block units based on a duty ratio of a pulse width modulation (hereinafter, "PWM") signal input from the dimming control circuit 14 . The duty ratio of the PWM signal is determined according to the dimming value for each block. The on and off times of the light sources are controlled by the duty ratio of the PWM signal.

백라이트 유닛(16)은 다수의 광원들을 포함하여 표시패널(10)에 조사되는 면광원을 매트릭스 형태의 블럭들로 분할한다. 백라이트 유닛(16)은 직하형(Direct type)과 에지형(Edge type) 중 어느 하나로 구현될 수 있다. 직하형 백라이트 유닛(16)은 표시패널(10)의 아래에 다수의 광학시트들과 확산판이 적층되고 확산판 아래에 다수의 광원들이 배치되는 구조를 갖는다. 에지형 백라이트 유닛(16)은 표시패널(10)의 아래에 다수의 광학시트들과 도광판이 적층되고 도광판의 측면에 다수의 광원들이 배치되는 구조를 갖는다. 광원들은 발광다이오드(Light Emitting Diode, LED)와 같은 점광원들로 구현될 수 있다. The backlight unit 16 divides a surface light source irradiated to the display panel 10 including a plurality of light sources into blocks in a matrix form. The backlight unit 16 may be implemented as either a direct type or an edge type. The direct backlight unit 16 has a structure in which a plurality of optical sheets and a diffusion plate are stacked under the display panel 10 , and a plurality of light sources are disposed under the diffusion plate. The edge-type backlight unit 16 has a structure in which a plurality of optical sheets and a light guide plate are stacked under the display panel 10 , and a plurality of light sources are disposed on a side surface of the light guide plate. The light sources may be implemented as point light sources such as light emitting diodes (LEDs).

도 4는 디밍 제어회로(14)를 상세히 보여준다.4 shows the dimming control circuit 14 in detail.

도 4를 참조하면, 디밍 제어회로(14)는 디밍값 결정부(141), 듀티 조절부(142), 광량 계산부(143), 이득값 계산부(144), 및 데이터 변조부(145)를 구비한다.Referring to FIG. 4 , the dimming control circuit 14 includes a dimming value determiner 141 , a duty adjuster 142 , a light amount calculator 143 , a gain calculator 144 , and a data modulator 145 . to provide

디밍값 결정부(141)는 입력 영상의 디지털 데이터(RGB)를 도 5와 같이 표시패널(10)의 표시화면에서 매트릭스 형태로 나뉘어진 가상의 블럭들(BLK[1,1] 내지 BLK[n,m])단위로 분석하여 블럭별 대표값을 도출한다. 블럭별 대표값은, 각 블럭 내에서 픽셀의 RGB 값들 중에서 최대 계조값을 도출하고 이 최대값들의 총합을 그 블럭에 포함된 픽셀수로 나눔으로써 얻어질 수 있다. 블럭별 대표값은, 각 블럭의 평균화상레벨(Average Picture Level, APL) 값으로 선택될 수 있다. 디밍값 결정부(141)는 블럭별 대표값을 미리 설정된 디밍 커브에 맵핑하여 블럭별 디밍값(DIM)을 결정할 수 있다. 블럭별 디밍값(DIM)은 대표값이 높은 블럭에서 높게, 대표값이 낮은 블럭에서 낮게 결정될 수 있다. The dimming value determiner 141 converts the digital data RGB of the input image into virtual blocks BLK[1,1] to BLK[n] divided in a matrix form on the display screen of the display panel 10 as shown in FIG. ,m]) unit to derive representative values for each block. The representative value for each block may be obtained by deriving the maximum grayscale value from among the RGB values of pixels in each block and dividing the total of these maximum values by the number of pixels included in the block. The representative value for each block may be selected as an Average Picture Level (APL) value of each block. The dimming value determiner 141 may determine a dimming value DIM for each block by mapping a representative value for each block to a preset dimming curve. The dimming value DIM for each block may be determined to be high in a block having a high representative value and low in a block having a low representative value.

듀티 조절부(142)는 디밍값 결정부(141)로부터의 블럭별 디밍값(DIM)을 기반으로 입력 PWM 신호의 듀티비를 블럭 별로 조절한 후, 듀티비가 조절된 PWM 신호를 광원 드라이버(15)에 공급한다. PWM 신호의 듀티비는 디밍값(DIM)이 높은 블럭에서 크게, 디밍값(DIM)이 낮은 블럭에서 작게 조절될 수 있다. PWM 신호의 듀티비가 클수록 광원들은 밝게 제어되고, PWM 신호의 듀티비가 작을수록 광원들은 어둡게 제어된다. 듀티 조절부(142)는 광원 드라이버(15)에 포함될 수 있다.The duty control unit 142 adjusts the duty ratio of the input PWM signal for each block based on the dimming value (DIM) for each block from the dimming value determiner 141 and then outputs the PWM signal with the adjusted duty ratio to the light source driver 15 . ) is supplied to The duty ratio of the PWM signal may be adjusted to be large in a block having a high dimming value DIM and to be small in a block having a low dimming value DIM. As the duty ratio of the PWM signal is larger, the light sources are controlled to be bright, and as the duty ratio of the PWM signal is smaller, the light sources are controlled to be dark. The duty adjuster 142 may be included in the light source driver 15 .

광량 계산부(143)는 도 6과 같이 (P(블럭수) × P(블럭수))(P는 3이상의 양의 정수) 사이즈를 갖는 분석 마스크를 설정한 후, 이 분석 마스크를 블럭별 디밍값을 갖는 가상의 표시화면 상에서 1 픽셀 단위로 쉬프트시키면서 분석 대상 픽셀을 선택한다. 광량 계산부(143)는 분석 마스크와 중첩되는 유효 블럭들의 디밍값과 유효 블럭들의 중첩 면적 비율을 기초로 분석 대상 픽셀에 도달하는 총 광량을 계산한다. 다시 말해, 광량 계산부(143)는 분석 마스크에 중첩되는 각 유효 블럭의 디밍값과 중첩 면적 비율 간의 곱을 모두 더함으로써 분석 대상 픽셀에 도달하는 총 광량을 계산할 수 있다. 예를 들어, 도 6의 경우에 있어 분석 대상 픽셀에 도달하는 총 광량은 아래의 수학식 1과 같이 된다.The light amount calculation unit 143 sets an analysis mask having a size of (P (number of blocks) × P (number of blocks)) (P is a positive integer of 3 or more) as shown in FIG. 6 , and then dims the analysis mask for each block A pixel to be analyzed is selected while shifting in units of 1 pixel on a virtual display screen having a value. The light amount calculator 143 calculates the total amount of light reaching the analysis target pixel based on the dimming values of the effective blocks overlapping the analysis mask and the overlap area ratio of the effective blocks. In other words, the light amount calculator 143 may calculate the total amount of light reaching the analysis target pixel by adding all products between the dimming value of each effective block overlapping the analysis mask and the overlap area ratio. For example, in the case of FIG. 6 , the total amount of light reaching the pixel to be analyzed is expressed by Equation 1 below.

Figure 112015095555234-pat00001
Figure 112015095555234-pat00001

광량 계산부(143)는 분석 대상 픽셀에 도달하는 총 광량을 계산하기 위해 종래와 같이 샘플링 계수값들(Sampling Coefficient Value)을 미리 저장할 필요가 없다. 이 샘플링 계수값들은 백라이트 유닛의 형태(직하형, 수평 1 에지형, 수평 2 에지형, 수직 1 에지형, 수직 2 에지형, 4 에지형 등)에 따라 달라지므로, 총 광량 계산을 위한 종래 로직은 백라이트 유닛의 형태에 따라 달라질 수밖에 없었다. 이에 반해, 총 광량 계산을 위한 본 발명의 로직은 샘플링 계수값들을 전혀 이용하지 않기 때문에 표시장치 모델에 따른 제한이 없고, 어떠한 형태의 백라이트 유닛에도 동일하게 적용될 수 있다. 즉, 본 발명의 로직은 종래 대비 호환성이 매우 양호하다.The light amount calculator 143 does not need to store sampling coefficient values in advance as in the related art in order to calculate the total amount of light reaching the analysis target pixel. Since these sampling coefficient values vary depending on the type of backlight unit (direct type, horizontal 1 edge type, horizontal 2 edge type, vertical 1 edge type, vertical 2 edge type, 4 edge type, etc.), conventional logic for calculating the total amount of light was inevitably changed depending on the shape of the backlight unit. On the other hand, since the logic of the present invention for calculating the total amount of light does not use any sampling coefficient values, there is no limitation according to the display device model, and it can be equally applied to any type of backlight unit. That is, the logic of the present invention has very good compatibility compared to the prior art.

또한, 광량 계산부(143)는 분석 대상 픽셀에 도달하는 총 광량을 계산하기 위해 종래와 같은 보간 연산을 수행하지 않기 때문에, 총광량 계산을 위한 연산 로직의 사이즈를 종래 대비 크게 줄일 수 있다.In addition, since the light amount calculator 143 does not perform an interpolation operation as in the prior art in order to calculate the total amount of light reaching the pixel to be analyzed, the size of the calculation logic for calculating the total light amount can be significantly reduced compared to the related art.

이득값 계산부(144)는 광량 계산부(143)에서 계산된 상기 총 광량을 기초로 하여 휘도 보상을 위한 분석 대상 픽셀의 이득값을 계산한다. 이득값 계산부(144)는 분석 대상 픽셀 각각의 총 광량 즉, 로컬 디밍에 의한 디밍 후 광량을 넌 로컬 디밍(Non-Local Dimming)에 의한 디밍 전 광량과 각각 비교하여 각 분석 대상 픽셀에 대한 이득값을 산출한다. 여기서, 디밍 전 광량은 모든 광원들을 최대 밝기로 점등시킨 경우에 해당 분석 대상 픽셀에 도달하는 광량의 총합으로서, 일정한 값으로 미리 결정되는 상수값이다. 이득값 계산부(144)는 넌 로컬 디밍시의 휘도와 로컬 디밍시의 휘도가 같다는 전제하에, 아래의 수학식 2와 같이 넌 로컬 디밍시에 분석 대상 픽셀에 도달하는 디밍 전 광량(BL)을 로컬 디밍시에 그 분석 대상 픽셀에 도달하는 디밍 후 광량(BL')으로 나누고, 그 나눈 결과에 대해 1/γ승 지수 연산을 수행하여 로컬 디밍 전후의 휘도를 같게 만드는 이득값(K)을 구한다. The gain calculation unit 144 calculates a gain value of a pixel to be analyzed for luminance compensation based on the total amount of light calculated by the light amount calculation unit 143 . The gain calculation unit 144 compares the total amount of light of each of the analysis target pixels, that is, the amount of light after dimming by local dimming, with the amount of light before dimming by non-local dimming, and obtains a gain for each analysis target pixel. Calculate the value. Here, the amount of light before dimming is the sum of the amounts of light reaching the corresponding analysis target pixel when all light sources are turned on at the maximum brightness, and is a constant value predetermined as a constant value. The gain calculation unit 144 calculates the pre-dimming light amount BL reaching the analysis target pixel during non-local dimming as in Equation 2 below under the premise that the luminance during non-local dimming and the luminance during local dimming are the same. During local dimming, it is divided by the amount of light (BL′) after dimming that reaches the pixel to be analyzed, and the 1/γ-power exponent operation is performed on the divided result to obtain a gain value (K) that makes the luminance before and after local dimming equal. .

Figure 112015095555234-pat00002
Figure 112015095555234-pat00002

수학식 1 및 2에서, Data는 분석 대상 픽셀에 입력되는 입력 영상의 데이터값을 나타내고, Data'는 입력 영상의 데이터값에 이득값이 곱해진 변조 데이터값을 나타낸다.In Equations 1 and 2, Data represents a data value of an input image input to a pixel to be analyzed, and Data' represents a modulated data value obtained by multiplying a data value of an input image by a gain value.

이득값 계산부(144)는 룩업 테이블로 구현될 수 있는 연산 알고리즘을 이용하여 픽셀 단위로 상기 제산 및 지수 연산을 수행할 수 있다. The gain calculation unit 144 may perform the division and exponentiation operations in units of pixels using an operation algorithm that may be implemented as a lookup table.

데이터 변조부(145)는 이득값 계산부(144)로부터 입력되는 픽셀의 이득값(GAIN)을 기반으로 해당 픽셀에 인가될 입력 영상의 데이터(RGB)를 변조하여 변조 데이터(R'G'B')를 생성한다. 데이터 변조부(145)는 이득값(GAIN)이 높을수록 데이터의 상향 변조폭을 크게 하고, 이득값(GAIN)이 낮을수록 데이터의 상향 변조폭을 작게 할 수 있다.The data modulator 145 modulates the data RGB of the input image to be applied to the pixel based on the gain value GAIN of the pixel input from the gain calculator 144 to modulate the modulated data R'G'B. ') is created. The data modulator 145 may increase the up-modulation width of data as the gain value GAIN is high, and may decrease the up-modulation width of data as the gain value GAIN is low.

도 7은 종래 로컬 디밍 방법에 따른 결과 영상과 본 발명의 로컬 디밍 방법에 따른 결과 영상을 비교하여 보여준다.7 shows a comparison of the resultant image according to the conventional local dimming method and the resultant image according to the local dimming method of the present invention.

도 7의 (a)는 블럭별 디밍값과 미리 저장된 샘플링 계수값들을 이용하여 샘플링 지점 단위로 총 광량을 계산한 후, 보간 연산을 통해 각 픽셀 단위로 총 광량과 그에 따른 이득값을 계산하여 로컬 디밍을 구현한 종래 로컬 디밍에 따른 화상 표시 결과이다. 도 7의 (b)는 분석 마스크와 중첩되는 유효 블럭들의 디밍값과 유효 블럭들의 중첩 면적 비율을 기초로 분석 대상 픽셀에 도달하는 총 광량과 그에 따른 이득값을 픽셀 단위로 계산하여 로컬 디밍을 구현한 본 발명의 로컬 디밍에 따른 화상 표시 결과이다. 7A shows that the total amount of light is calculated for each sampling point unit by using the dimming value for each block and the sampling coefficient values stored in advance, and then the total amount of light and the corresponding gain are calculated for each pixel through interpolation operation. It is the image display result according to the conventional local dimming that implements dimming. 7(b) shows the realization of local dimming by calculating the total amount of light reaching the analysis target pixel based on the dimming value of the effective blocks overlapping the analysis mask and the overlapping area ratio of the effective blocks and the resulting gain value in units of pixels It is an image display result according to the local dimming of the present invention.

본 발명의 디밍 제어회로(14)는 종래 기술과 비슷한 정도의 화상 콘트라스트품질을 구현하면서도 로컬 디밍을 위한 로직 사이즈를 종래 대비 92% 이상 감축할 수 있다. 본 발명은 로직 사이즈가 작아야만 하는 모델에 최적화될 수 있다. 본 발명은 로컬 디밍을 위한 로직 사이즈를 줄여 제조 비용을 줄일 수 있다. 본 발명은 샘플링 계수값들을 사용하지 않기 때문에 샘플링 계수값들을 저장하는 메모리를 제거할 수 있다.The dimming control circuit 14 of the present invention can reduce the logic size for local dimming by 92% or more compared to the prior art while implementing image contrast quality similar to that of the prior art. The present invention can be optimized for models where the logic size must be small. The present invention can reduce the manufacturing cost by reducing the logic size for local dimming. Since the present invention does not use the sampling coefficient values, the memory for storing the sampling coefficient values can be eliminated.

도 8은 본 발명의 실시예에 따른 액정표시장치의 디밍 제어방법을 보여준다.8 shows a dimming control method of a liquid crystal display according to an embodiment of the present invention.

이 디밍 제어방법은 입력 영상의 데이터(RGB)를 표시패널의 표시화면에서 매트릭스 형태로 나뉘어진 가상의 블럭들에 맵핑 및 분석하여 각 블럭 별로 데이터의 대표값(APL)을 산출한다. 그리고, 데이터의 대표값을 기반으로 블럭 별로 디밍값을 결정한다(S10 ~ S30). This dimming control method maps and analyzes the data (RGB) of the input image to virtual blocks divided in a matrix form on the display screen of the display panel to calculate a representative value (APL) of the data for each block. Then, a dimming value is determined for each block based on the representative value of the data (S10 to S30).

이 디밍 제어방법은 결정된 디밍값을 기반으로 입력 PWM 신호의 듀티비를 블럭 별로 조절하여 광원들을 블럭 단위로 구동시킨다(S40).This dimming control method drives the light sources in block units by adjusting the duty ratio of the input PWM signal for each block based on the determined dimming value (S40).

이 디밍 제어방법은 일정 사이즈를 갖는 분석 마스크를 설정한 후, 이 분석 마스크를 블럭별 디밍값을 갖는 표시화면 상에서 1 픽셀 단위로 쉬프트시키면서 분석 대상 픽셀을 선택한다. 이 디밍 제어방법은 분석 마스크와 중첩되는 유효 블럭들의 디밍값과 유효 블럭들의 중첩 면적 비율을 기초로 분석 대상 픽셀에 도달하는 총 광량을 계산한다. 다시 말해, 이 디밍 제어방법은 분석 마스크에 중첩되는 각 유효 블럭의 디밍값과 중첩 면적 비율 간의 곱을 모두 더함으로써 분석 대상 픽셀에 도달하는 총 광량을 계산할 수 있다(S50~S60).In this dimming control method, after setting an analysis mask having a predetermined size, a pixel to be analyzed is selected while the analysis mask is shifted in units of 1 pixel on a display screen having a dimming value for each block. This dimming control method calculates the total amount of light reaching the analysis target pixel based on the dimming values of the effective blocks overlapping the analysis mask and the overlapping area ratio of the effective blocks. In other words, this dimming control method can calculate the total amount of light reaching the pixel to be analyzed by adding all products between the dimming value of each effective block overlapping the analysis mask and the overlap area ratio (S50 to S60).

이 디밍 제어방법은 상기 총 광량을 기초로 하여 휘도 보상을 위한 분석 대상 픽셀의 이득값을 계산한다. 이 디밍 제어방법은 분석 대상 픽셀 각각의 총 광량 즉, 로컬 디밍에 의한 디밍 후 광량을 넌 로컬 디밍(Non-Local Dimming)에 의한 디밍 전 광량과 각각 비교하여 각 분석 대상 픽셀에 대한 이득값을 산출한다(S70).In this dimming control method, a gain value of a pixel to be analyzed for luminance compensation is calculated based on the total amount of light. This dimming control method calculates a gain value for each analysis target pixel by comparing the total amount of light of each pixel to be analyzed, that is, the amount of light after dimming by local dimming, with the amount of light before dimming by non-local dimming, respectively. do (S70).

이 디밍 제어방법은 픽셀의 이득값을 기반으로 해당 픽셀에 인가될 입력 영상의 데이터(RGB)를 변조하여 변조 데이터(R'G'B')를 생성하여 블럭별 디밍값으로 인한 휘도 부족분을 보상한다(S80).This dimming control method compensates for the lack of brightness due to the dimming value for each block by modulating the data (RGB) of the input image to be applied to the pixel based on the gain value of the pixel to generate the modulated data (R'G'B'). do (S80).

상술한 바와 같이, 본 발명은 로컬 디밍에 의해 분석 대상 픽셀에 도달하는 총 광량을 계산할 때, 종래와 같은 샘플링 계수값들 및 보간 연산을 이용하지 않기 때문에 계산 로직을 간소화할 수 있고, 그만큼 제조 비용을 줄일 수 있다.As described above, in the present invention, when calculating the total amount of light reaching the pixel to be analyzed by local dimming, the calculation logic can be simplified because conventional sampling coefficient values and interpolation calculation are not used, and thus the manufacturing cost is increased. can reduce

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 from the above description will be able to see that various changes and modifications can be made without departing from the technical spirit of the present invention. Accordingly, 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.

10 : 표시패널 11 : 타이밍 콘트롤러
12 : 소스 드라이버 13 : 게이트 드라이버
14 : 디밍 제어회로 15 : 광원 드라이버
16 : 백라이트 유닛 141 : 디밍값 결정부
142 : 듀티 조절부 143 : 광량 계산부
144 : 이득값 계산부 145 : 데이터 변조부
10: display panel 11: timing controller
12: source driver 13: gate driver
14: dimming control circuit 15: light source driver
16: backlight unit 141: dimming value determining unit
142: duty control unit 143: light amount calculation unit
144: gain calculation unit 145: data modulation unit

Claims (11)

다수의 픽셀들이 배치된 표시패널;
다수의 광원들을 포함하여 상기 표시패널의 배면에 빛을 조사하는 백라이트 유닛;
입력 영상의 데이터에 대한 분석 결과를 기초로 블럭별 디밍값을 결정하는 디밍값 결정부;
일정 사이즈의 분석 마스크를 설정하고, 상기 분석 마스크를 상기 블럭별 디밍값을 갖는 가상의 표시화면 상에서 1 픽셀 단위로 쉬프트시키면서 분석 대상 픽셀을 선택하고, 상기 분석 마스크와 중첩되는 유효 블럭들의 디밍값과 상기 유효 블럭들의 중첩 면적 비율을 기초로 상기 분석 대상 픽셀에 도달하는 총 광량을 계산하는 광량 계산부; 및
상기 총 광량에 따른 이득값을 기반으로 상기 입력 영상 데이터를 변조하여 상기 블럭별 디밍값으로 인한 휘도 변화를 보상하는 데이터 변조부를 포함하고,
상기 광량 계산부는,
상기 분석 마스크에 중첩되는 상기 유효 블럭들의 디밍값과 상기 유효 블럭들의 중첩 면적 비율 간의 곱을 모두 더함으로써 상기 분석 대상 픽셀에 도달하는 총 광량을 계산하는 액정표시장치.
a display panel on which a plurality of pixels are disposed;
a backlight unit including a plurality of light sources and irradiating light to a rear surface of the display panel;
a dimming value determiner configured to determine a dimming value for each block based on an analysis result of the input image data;
Set an analysis mask of a certain size, select a pixel to be analyzed while shifting the analysis mask in units of 1 pixel on a virtual display screen having the dimming value for each block, and the dimming values of effective blocks overlapping the analysis mask a light amount calculation unit for calculating a total amount of light reaching the analysis target pixel based on a ratio of overlapping areas of the effective blocks; and
and a data modulator that modulates the input image data based on a gain value according to the total amount of light to compensate for a luminance change due to the dimming value for each block,
The light amount calculation unit,
A liquid crystal display for calculating the total amount of light reaching the analysis target pixel by adding all products between the dimming values of the effective blocks overlapping the analysis mask and the overlapping area ratios of the effective blocks.
삭제delete 제 1 항에 있어서,
디밍 전 광량을 상기 총 광량으로 나누고, 그 나눈 결과에 대해 1/γ승 지수 연산을 수행하여 디밍 전후의 휘도를 같게 만드는 상기 이득값을 산출하는 이득값 계산부를 더 포함하고,
상기 디밍 전 광량은 모든 광원들을 최대 밝기로 점등시킨 경우에 상기 분석 대상 픽셀에 도달하는 광량의 총합으로서, 미리 결정되는 상수값인 액정표시장치.
The method of claim 1,
Further comprising: a gain calculation unit that divides the amount of light before dimming by the total amount of light, and calculates the gain value that equalizes the luminance before and after dimming by performing 1/γ power exponent calculation on the divided result,
The amount of light before dimming is the sum of the amount of light reaching the pixel to be analyzed when all light sources are turned on at maximum brightness, and is a predetermined constant value.
제 1 항에 있어서,
상기 블럭별 디밍값에 따라 조절되는 펄스 폭 변조신호의 듀티비에 기초하여 상기 광원들을 블록 단위로 구동하는 광원 드라이버를 더 포함하는 액정표시장치.
The method of claim 1,
and a light source driver for driving the light sources in units of blocks based on a duty ratio of a pulse width modulation signal adjusted according to the dimming value for each block.
입력 영상의 데이터에 대한 분석 결과를 기초로 블럭별 디밍값을 결정하는 디밍값 결정부;
일정 사이즈의 분석 마스크를 설정하고, 상기 분석 마스크를 상기 블럭별 디밍값을 갖는 가상의 표시화면 상에서 1 픽셀 단위로 쉬프트시키면서 분석 대상 픽셀을 선택하고, 상기 분석 마스크와 중첩되는 유효 블럭들의 디밍값과 상기 유효 블럭들의 중첩 면적 비율을 기초로 상기 분석 대상 픽셀에 도달하는 총 광량을 계산하는 광량 계산부; 및
상기 총 광량에 따른 이득값을 기반으로 상기 입력 영상 데이터를 변조하여 상기 블럭별 디밍값으로 인한 휘도 변화를 보상하는 데이터 변조부를 포함하고,
상기 광량 계산부는,
상기 분석 마스크에 중첩되는 상기 유효 블럭들의 디밍값과 상기 유효 블럭들의 중첩 면적 비율 간의 곱을 모두 더함으로써 상기 분석 대상 픽셀에 도달하는 총 광량을 계산하는 디밍 제어회로.
a dimming value determiner configured to determine a dimming value for each block based on an analysis result of the input image data;
Set an analysis mask of a certain size, select a pixel to be analyzed while shifting the analysis mask in units of 1 pixel on a virtual display screen having the dimming value for each block, and the dimming values of effective blocks overlapping the analysis mask a light amount calculation unit for calculating a total amount of light reaching the analysis target pixel based on a ratio of overlapping areas of the effective blocks; and
and a data modulator that modulates the input image data based on a gain value according to the total amount of light to compensate for a luminance change due to the dimming value for each block,
The light amount calculation unit,
A dimming control circuit for calculating a total amount of light reaching the analysis target pixel by adding all products between dimming values of the effective blocks overlapping the analysis mask and a ratio of overlapping areas of the effective blocks.
삭제delete 제 5 항에 있어서,
디밍 전 광량을 상기 총 광량으로 나누고, 그 나눈 결과에 대해 1/γ승 지수 연산을 수행하여 디밍 전후의 휘도를 같게 만드는 상기 이득값을 산출하는 이득값 계산부를 더 포함하고,
상기 디밍 전 광량은 모든 광원들을 최대 밝기로 점등시킨 경우에 상기 분석 대상 픽셀에 도달하는 광량의 총합으로서, 미리 결정되는 상수값인 디밍 제어회로.
6. The method of claim 5,
Further comprising: a gain calculation unit that divides the amount of light before dimming by the total amount of light, and calculates the gain value that equalizes the luminance before and after dimming by performing 1/γ power exponent calculation on the divided result,
The amount of light before dimming is the sum of the amounts of light reaching the pixel to be analyzed when all light sources are turned on at maximum brightness, and is a predetermined constant value.
다수의 픽셀들이 배치된 표시패널과, 다수의 광원들을 포함하여 상기 표시패널의 배면에 빛을 조사하는 백라이트 유닛을 갖는 액정표시장치의 디밍 제어방법으로서,
입력 영상의 데이터에 대한 분석 결과를 기초로 블럭별 디밍값을 결정하는 단계;
일정 사이즈의 분석 마스크를 설정하고, 상기 분석 마스크를 상기 블럭별 디밍값을 갖는 가상의 표시화면 상에서 1 픽셀 단위로 쉬프트시키면서 분석 대상 픽셀을 선택하고, 상기 분석 마스크와 중첩되는 유효 블럭들의 디밍값과 상기 유효 블럭들의 중첩 면적 비율을 기초로 상기 분석 대상 픽셀에 도달하는 총 광량을 계산하는 단계; 및
상기 총 광량에 따른 이득값을 기반으로 상기 입력 영상 데이터를 변조하여 상기 블럭별 디밍값으로 인한 휘도 변화를 보상하는 단계를 포함하고,
상기 총 광량을 계산하는 단계는,
상기 분석 마스크에 중첩되는 상기 유효 블럭들의 디밍값과 상기 유효 블럭들의 중첩 면적 비율 간의 곱을 모두 더함으로써 상기 분석 대상 픽셀에 도달하는 총 광량을 계산하는 액정표시장치의 디밍 제어방법.
A dimming control method for a liquid crystal display device having a display panel on which a plurality of pixels are disposed, and a backlight unit including a plurality of light sources to irradiate light to a rear surface of the display panel, the dimming control method comprising:
determining a dimming value for each block based on an analysis result of the input image data;
Set an analysis mask of a certain size, select a pixel to be analyzed while shifting the analysis mask in units of 1 pixel on a virtual display screen having the dimming value for each block, and the dimming values of effective blocks overlapping the analysis mask calculating a total amount of light reaching the analysis target pixel based on a ratio of overlapping areas of the effective blocks; and
Compensating for a luminance change due to the dimming value for each block by modulating the input image data based on a gain value according to the total amount of light,
The step of calculating the total amount of light,
A dimming control method of a liquid crystal display for calculating a total amount of light reaching the analysis target pixel by adding all products between dimming values of the effective blocks overlapping the analysis mask and a ratio of overlapping areas of the effective blocks.
삭제delete 제 8 항에 있어서,
디밍 전 광량을 상기 총 광량으로 나누고, 그 나눈 결과에 대해 1/γ승 지수 연산을 수행하여 디밍 전후의 휘도를 같게 만드는 상기 이득값을 산출하는 단계를 더 포함하고,
상기 디밍 전 광량은 모든 광원들을 최대 밝기로 점등시킨 경우에 상기 분석 대상 픽셀에 도달하는 광량의 총합으로서, 미리 결정되는 상수값인 액정표시장치의 디밍 제어방법.
9. The method of claim 8,
The method further comprises dividing the amount of light before dimming by the total amount of light, and calculating the gain value that equalizes the luminance before and after dimming by performing 1/γ power exponent calculation on the divided result,
The amount of light before dimming is the sum of the amount of light reaching the pixel to be analyzed when all light sources are turned on at maximum brightness, and is a predetermined constant value.
제 8 항에 있어서,
상기 블럭별 디밍값에 따라 조절되는 펄스 폭 변조신호의 듀티비에 기초하여 상기 광원들을 블록 단위로 구동하는 단계를 더 포함하는 액정표시장치의 디밍 제어방법.
9. The method of claim 8,
and driving the light sources in block units based on a duty ratio of a pulse width modulation signal adjusted according to the dimming value for each block.
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