KR20090081804A

KR20090081804A - 광원 로컬 디밍 방법, 이를 수행하기 위한 백라이트어셈블리 및 이를 갖는 표시장치

Info

Publication number: KR20090081804A
Application number: KR1020080007877A
Authority: KR
Inventors: 여동민; 김기철; 양병춘; 권용훈
Original assignee: 삼성전자주식회사
Priority date: 2008-01-25
Filing date: 2008-01-25
Publication date: 2009-07-29
Anticipated expiration: 2028-01-25
Also published as: US20090189543A1; JP2009175740A; US8111223B2; CN101494025B; KR101512050B1; CN101494025A

Abstract

명암비(contrast ratio; CR)를 보다 높일 수 있는 광원 로컬 디밍 방법, 이를 수행하기 위한 백라이트 어셈블리 및 이를 갖는 표시장치가 개시된다. 광원 로컬 디밍 방법으로, 우선 타겟 감마커브(target gamma curve)를 이용하여 복수의 디밍 단위영역들 각각의 대표 계조값에 대응하는 구동 디밍듀티(dimming duty)를 산출한다. 이어서, 구동 디밍듀티에 기초하여 복수의 발광 단위블럭들을 포함하는 광원의 각 디밍 단위영역과 대응되는 각 발광 단위블럭을 구동시킨다. 이와 같이, 타겟 감마커브를 이용하여 각 발광 단위블럭을 구동함으로써, 표시장치에서의 명암비를 보다 향상시킬 수 있다.

타겟 감마곡선, 대표 계조값, 타겟 휘도값

Description

광원 로컬 디밍 방법, 이를 수행하기 위한 백라이트 어셈블리 및 이를 갖는 표시장치{LOCAL DIMMING METHOD OF LIGHT SOURCE, BACK-LIGHT ASSEMBLY FOR PERFORMING THE METHOD AND DISPLAY APPARATUS HAVING THE BACK-LIGHT ASSEMBLY}

본 발명은 광원 로컬 디밍 방법, 이를 수행하기 위한 백라이트 어셈블리 및 이를 갖는 표시장치에 관한 것으로, 보다 상세하게는 발광 단위블럭들 개별적으로 구동할 수 있는 광원 로컬 디밍 방법, 이를 수행하기 위한 백라이트 어셈블리 및 이를 갖는 표시장치에 관한 것이다.

일반적으로, 액정 표시장치는 액정의 광투과율을 이용하여 영상을 표시하는 액정 표시패널 및 상기 액정 표시패널의 하부에 배치되어 상기 액정 표시패널로 광을 제공하는 백라이트 어셈블리를 포함한다.

상기 액정 표시패널은 화소전극들 및 상기 화소전극들과 전기적으로 연결된 박막 트랜지스터를 갖는 어레이 기판, 공통전극 및 컬러필터들을 갖는 컬러필터 기판, 및 상기 어레이 기판 및 상기 컬러필터 기판 사이에 개재된 액정층을 포함한다.

상기 액정층은 상기 화소전극들 및 상기 공통전극 사이에 형성된 전기장에 의해 배열이 변경되고, 그로 인해 상기 액정층을 투과하는 광의 투과율을 변경시킨다. 여기서, 상기 광의 투과율이 최대로 증가하면, 상기 액정 표시패널은 휘도가 높은 화이트 영상을 구현할 수 있고, 반면 상기 광의 투과율이 최소로 감소하면, 상기 액정 표시패널은 휘도가 낮은 블랙 영상을 구현할 수 있다.

그러나, 상기 액정층이 일반적으로 완전하게 일정한 방향으로 배열되는 것이 어렵기 때문에, 상기 액정 표시패널은 낮은 계조값에서 빛샘 현상이 발생될 수 있다. 즉, 상기 액정 표시패널은 낮은 계조값에서 완전한 블랙 영상을 구현하기가 어렵고, 그로 인해 상기 액정 표시패널에서 표시되는 영상의 명암비(contrast ratio; CR)가 감소될 수 있다.

최근에는, 상기 영상의 명암비가 감소되는 현상을 방지하기 위해, 위치별로 광을 개별적으로 제어하여 발광시킬 수 있는 로컬디밍(local dimming) 방법이 개발되었다. 상기 로컬 디밍 방법은 상기 낮은 계조값으로 블랙 영상을 구현할 화소영역으로 디밍된 광을 제공하여, 상기 명암비를 보다 증가시키는 발광 단위블럭들의 구동방법을 의미한다.

로컬 디밍 방법은 일반적으로 상기 각 발광 단위블럭과 대응되는 대표 계조값을 대표 휘도값으로 변환하는 단계를 포함한다. 즉, 상기 각 발광 단위블럭은 상기 대표 계조값으로부터 변환된 상기 대표 휘도값을 통해 상기 디밍된 광을 발생시킬 수 있다.

한편, 상기 대표 계조값, 즉 적색, 녹색 및 청색 대표 계조값들은 일반적으로 sRGB-to-YCbCr 변환 매트릭스(transform Matrix)를 통해 상기 대표 휘도값으로 변경된다. 구체적으로, 상기 적색 대표 계조값(R), 상기 녹색 대표 계조값(G) 및 상기 청색 대표 계조값(B)은 아래의 수식에 의해 상기 대표 휘도치(Y)로 변환될 수 있다.

Y = 0.2126R + 0.7152G + 0.0722B

그러나, 상기 sRGB-to-YCbCr 변환 매트릭스를 통해 변환된 상기 대표 휘도값(Y)은 실제 휘도(luminance)를 나타내는 니트(nit; Cd/m²) 단위의 값이 아니라 루마(luma)의 값을 갖는다. 상기 루마의 값은 상기 휘도의 값이라고 간주할 수 있지만, 상기 휘도의 값과 정확하게 일치하는 값은 아니다. 그 결과, 상기 각 발광 단위블럭은 상기 대표 휘도값에 제어됨에 따라 정확하게 디밍된 광을 발생시킬 수 없는 문제점이 발생된다.

또한, 위의 수식을 참조할 때, 상기 청색 대표 계조값(R)에 대한 변환상수는 0.0722로, 상기 적색 및 녹색 대표 계조값들(R, G)의 변환상수들에 비해 상대적으로 매우 낮은 값을 갖는다. 즉, 상기 청색 대표 계조값(R)의 낮은 분해능으로 인해 상기 청색 대표 계조값(R)에 대한 감마특성이 완전하게 무너지는 문제점이 발생될 수 있다.

이와 같이, 종래의 상기 로컬 디밍 방법은 상기 루마와 상기 휘도 사이의 단위의 불일치 및 상기 청색 대표 계조값(R)의 낮은 분해능으로 명암비를 증가하는데 한계가 있다.

따라서, 본 발명에서 해결하고자 하는 기술적 과제는 이러한 종래의 문제점을 해결하기 위한 것으로, 본 발명의 목적은 명암비를 더욱 증가시킬 수 있는 광원 로컬 디밍 방법을 제공하는 것이다.

본 발명의 다른 목적은 상기 광원 로컬 디밍 방법을 수행하는 데 특히 적합한 백라이트 어셈블리를 제공하는 것이다.

본 발명의 또 다른 목적은 상기 백라이트 어셈블리를 구비하는 표시장치를 제공하는 것이다.

상기한 본 발명의 목적을 달성하기 위한 일 실시예에 의한 광원 로컬 디밍 방법으로, 우선 타겟 감마커브(target gamma curve)를 이용하여 복수의 디밍 단위영역들 각각의 대표 계조값에 대응하는 구동 디밍듀티(dimming duty)를 산출한다. 이어서, 상기 구동 디밍듀티에 기초하여 복수의 발광 단위블럭들을 포함하는 광원의 상기 각 디밍 단위영역과 대응되는 각 발광 단위블럭을 구동시킨다.

상기 구동 디밍듀티를 산출하는 방법으로, 우선 영상 데이터를 기초로 상기 디밍 단위영역들 각각에서의 상기 대표 계조값을 추출하고, 상기 타겟 감마커브를 이용하여 상기 대표 계조값에 대응하는 타겟 휘도값을 추출한다. 이어서, 상기 타겟 휘도값을 이용하여, 상기 각 발광 단위블럭에서의 발광 휘도값을 추출하고, 상기 발광 휘도값에 대응하는 상기 구동 디밍듀티를 추출한다.

상기 발광 휘도값을 추출하는 방법으로, 상기 발광 단위블럭들 간의 상호영향을 고려하여 상기 타겟 휘도값으로부터 상기 발광 휘도값을 계산할 수 있고, 예 를 들어 포인트 확산 함수(point spread function)를 이용하여 상기 타겟 휘도값으로부터 상기 발광 휘도값을 계산할 수 있다.

상기 구동 디밍듀티는 최대 휘도와 대응되는 최대 구동듀티로부터 실제관측 휘도값과 상기 타겟 휘도값의 차이에 대응되는 값만큼 감소된 디밍듀티를 가질 수 있다.

상기 대표 계조값을 추출하는 방법으로, 상기 각 디밍 단위영역에서의 단위화소들과 대응되는 복수의 개별 계조값들로부터 상기 대표 계조값을 계산할 수 있다. 이때, 상기 대표 계조값은 상기 개별 계조값들의 평균값, 상기 개별 계조값들의 최대값, 상기 개별 계조값들의 최소값 또는 상기 개별 계조값들의 실효값(Root Mean Square; RMS) 중 어느 하나 일 수 있다.

한편, 상기 대표 계조값을 추출하는 방법으로, 적색 영상을 구현하기 위한 적색 개별 계조값들로부터 적색 대표 계조값을 추출하고, 녹색 영상을 구현하기 위한 녹색 개별 계조값들로부터 녹색 대표 계조값을 추출하며, 청색 영상을 구현하기 위한 청색 개별 계조값들로부터 청색 대표 계조값을 추출할 수 있다.

상기 타겟 휘도값을 추출하는 방법으로, 상기 적색 타겟 감마곡선을 이용하여 상기 적색 대표 계조값에 대응하는 적색 타겟 휘도값을 추출하고, 상기 녹색 타겟 감마곡선을 이용하여 상기 녹색 대표 계조값에 대응하는 녹색 타겟 휘도값을 추출하며, 상기 청색 타겟 감마곡선을 이용하여 상기 청색 대표 계조값에 대응하는 청색 타겟 휘도값을 추출할 수 있다.

상기 각 발광 단위블럭을 구동하는 방법으로, 상기 적색 타겟 휘도값을 이용 하여 적색광을 발광시키는 각 적색 단위광원을 구동하고, 상기 녹색 타겟 휘도값을 이용하여 녹색광을 발광시키는 각 녹색 단위광원을 구동하며, 상기 청색 타겟 휘도값을 이용하여 청색광을 발광시키는 각 청색 단위광원을 구동할 수 있다. 이와 다르게, 상기 각 발광 단위블럭을 구동하는 방법으로, 상기 적색 타겟 휘도값, 상기 녹색 타겟 휘도값 및 상기 청색 타겟 휘도값을 이용하여, 백색광을 발생시키는 각 백색 단위광원을 구동할 수 있다.

상기한 본 발명의 다른 목적을 달성하기 위한 일 실시예에 의한 백라이트 어셈블리는 광원, 로컬디밍 제어부 및 발광 구동부를 포함한다.

상기 광원은 복수의 디밍 단위영역들과 각각 대응되는 발광 단위블럭들을 포함한다. 상기 로컬디밍 제어부는 타겟 감마커브(target gamma curve)를 이용하여 상기 디밍 단위영역들의 대표 계조값들에 각각 대응하는 구동 디밍듀티들을 산출한다. 상기 발광 구동부는 상기 구동 디밍듀티들에 응답하여, 상기 발광 단위블럭들을 로컬디밍 방식으로 구동한다.

상기 로컬디밍 제어부는 대표값 추출부, 타겟값 추출부, 발광휘도 추출부 및 디밍듀티 추출부을 포함할 수 있다.

상기 대표값 추출부는 영상 데이터를 기초로 상기 디밍 단위영역들 각각에서의 상기 대표 계조값을 산출한다. 상기 타겟값 추출부는 상기 타겟 감마커브를 이용하여 상기 대표 계조값에 대응하는 타겟 휘도값을 산출한다. 상기 발광휘도 추출부는 상기 타겟 휘도값을 이용하여 상기 각 발광 단위블럭에서의 발광 휘도값을 산출한다. 상기 디밍듀티 추출부는 상기 발광 휘도값에 대응하는 상기 구동 디밍 듀티를 산출한다.

상기 로컬디밍 제어부는 상기 타겟 감마커브에 대한 정보를 갖는 룩업 테이블을 저장하는 룩업 메모리를 더 포함할 수 있다. 이와 다르게, 상기 타겟값 추출부가 내부에 상기 룩업 메모리를 포함할 수 있다.

상기 발광 단위블럭들은 적색광을 발생시키는 적색발광 다이오드들, 녹색광을 발생시키는 녹색발광 다이오드들, 및 청색광을 발생시키는 청색발광 다이오드들을 포함할 수 있다. 이와 다르게, 상기 발광 단위블럭들은 백색광을 발생시키는 백색발광 다이오드들을 포함할 수 있다.

상기한 본 발명의 또 다른 목적을 달성하기 위한 일 실시예에 의한 표시장치는 외부로부터 인가된 영상 데이터에 응답하여 영상을 표시하는 표시패널, 및 상기 표시패널로 광을 제공하는 백라이트 어셈블리를 포함한다.

상기 백라이트 어셈블리는 광원, 로컬디밍 제어부 및 발광 구동부를 포함한다. 상기 광원은 복수의 디밍 단위영역들과 각각 대응되는 발광 단위블럭들을 포함한다. 상기 로컬디밍 제어부는 타겟 감마커브(target gamma curve)를 이용하여 상기 디밍 단위영역들의 대표 계조값들에 각각 대응하는 구동 디밍듀티들을 산출한다. 상기 발광 구동부는 상기 구동 디밍듀티들에 응답하여, 상기 발광 단위블럭들을 로컬디밍 방식으로 구동한다.

상기 로컬디밍 제어부는 대표값 추출부, 타겟값 추출부, 발광휘도 추출부 및 디밍듀티 추출부을 포함할 수 있다. 상기 대표값 추출부는 상기 영상 데이터를 기초로 상기 디밍 단위영역들 각각에서의 상기 대표 계조값을 산출한다. 상기 타겟 값 추출부는 상기 타겟 감마커브를 이용하여 상기 대표 계조값에 대응하는 타겟 휘도값을 산출한다. 상기 발광휘도 추출부는 상기 타겟 휘도값을 이용하여 상기 각 발광 단위블럭에서의 발광 휘도값을 산출한다. 상기 디밍듀티 추출부는 상기 발광 휘도값에 대응하는 상기 구동 디밍듀티를 산출한다.

상기 표시장치는 상기 영상 데이터에 응답하여 상기 표시패널 및 상기 로컬디밍 제어부를 제어하는 타이밍 제어부를 더 포함할 수 있다.

본 발명에 따르면, 타겟 감마커브를 통해 디밍 단위영역들 각각에서의 대표 계조값으로부터 타겟 휘도값이 추출되고, 상기 타겟 휘도값에 의해 상기 각 디밍 단위영역과 대응되는 각 발광 단위블럭이 구동됨에 따라, 표시장치에서 표시되는 영상의 명암비가 보다 증가될 수 있다.

이하, 도면들을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예들을 보다 상세하게 설명하기로 한다. 본 발명은 다양한 변경을 가할 수 있고 여러 가지 형태를 가질 수 있는 바, 특정 실시예들을 도면에 예시하고 본문에 상세하게 설명하고자 한다. 그러나, 이는 본 발명을 특정한 개시 형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변경, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다. 각 도면을 설명하면서 유사한 참조부호를 유사한 구성요소에 대해 사용하였다. 첨부된 도면에 있어서, 구조물들의 치수는 본 발명의 명확성을 기하기 위하여 실제보다 확대하여 도시한 것이다. 제1, 제2 등의 용어는 다양한 구성요소들을 설명하는데 사용될 수 있지만, 상기 구성요소들은 상기 용어들에 의해 한정되어서는 안 된다. 상기 용어들은 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하는 목적으로만 사용된다. 예를 들어, 본 발명의 권리 범위를 벗어나지 않으면서 제1 구성요소는 제2 구성요소로 명명될 수 있고, 유사하게 제2 구성요소도 제1 구성요소로 명명될 수 있다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다.

본 출원에서, "포함하다" 또는 "가지다" 등의 용어는 명세서 상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부분품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부분품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다. 또한, 다르게 정의되지 않는 한, 기술적이거나 과학적인 용어를 포함해서 여기서 사용되는 모든 용어들은 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 일반적으로 이해되는 것과 동일한 의미를 가지고 있다. 일반적으로 사용되는 사전에 정의되어 있는 것과 같은 용어들은 관련 기술의 문맥 상 가지는 의미와 일치하는 의미를 가지는 것으로 해석되어야 하며, 본 출원에서 명백하게 정의하지 않는 한, 이상적이거나 과도하게 형식적인 의미로 해석되지 않는다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 광원 로컬 디밍 방법을 나타낸 순서도이다.

도 1을 참조하면, 본 발명에 의한 광원 로컬 디밍 방법은 크게 두 단계들로 이루어진다.

우선 첫 번째 단계로, 타겟 감마커브(target gamma curve)를 이용하여 복수의 디밍 단위영역들 각각의 대표 계조값에 대응하는 구동 디밍듀티(dimming duty)를 산출한다(S100).

이어서 두 번째 단계로, 상기 구동 디밍듀티에 기초하여 복수의 발광 단위블럭들을 포함하는 광원의 상기 각 디밍 단위영역과 대응되는 각 발광 단위블럭을 구동시킨다(S200).

한편, 상기 구동 디밍듀티를 산출하는 방법은 4 단계들로 구성될 수 있다.

첫 번째로, 영상 데이터를 기초로 상기 디밍 단위영역들 각각에서의 상기 대표 계조값을 추출한다(S110). 이때, 상기 디밍 단위영역들은 휘도가 개별적으로 제어되도록 광을 발생시키는 단위영역들을 의미한다.

상기 각 디밍 단위영역 내에는 영상을 표시하기 위한 복수의 단위화소들이 형성된다. 상기 단위화소들은 상기 영상 데이터 내에 포함된 계조 데이터에 의해 제어되어, 영상을 표시할 수 있다. 이때, 상기 계조 데이터는 상기 단위화소들 각각을 제어하기 위한 개별 계조값들을 포함한다. 예를 들어, 상기 개별 계조값은 0 ~ 255의 범위, 8비트(bit)의 값을 가질 수 있다.

상기 대표 계조값은 상기 개별 계조값들로부터 계산된 값이다. 예를 들어, 상기 대표 계조값은 상기 개별 계조값들의 평균값, 상기 개별 계조값들의 최대값, 상기 개별 계조값들의 최소값 또는 상기 개별 계조값들의 실효값(Root Mean Square; RMS) 중 어느 하나 일 수 있다.

한편, 상기 단위화소들은 적색 영상을 표시하는 적색 단위화소들, 녹색 영상을 표시하는 녹색 단위화소들, 및 청색 영상을 표시하는 청색 단위화소들을 포함할 수 있다. 그에 따라, 상기 개별 계조값들은 상기 적색 단위화소들과 각각 대응되는 적색 개별 계조값들, 상기 녹색 단위화소들과 각각 대응되는 녹색 개별 계조값들, 및 상기 청색 단위화소들과 각각 대응되는 청색 개별 계조값들을 포함할 수 있다. 또한, 상기 대표 계조값은 상기 적색 개별 계조값들과 대응되는 적색 대표 계조값, 상기 녹색 개별 계조값들과 대응되는 녹색 대표 계조값, 및 상기 청색 개별 계조값들과 대응되는 청색 대표 계조값을 포함할 수 있다.

즉, 상기 적색 단위화소들 각각을 제어하는 적색 개별 계조값들로부터 상기 적색 대표 계조값이 추출되고, 상기 녹색 단위화소들 각각을 제어하는 녹색 개별 계조값들로부터 상기 녹색 대표 계조값이 추출되며, 상기 청색 단위화소들 각각을 제어하는 청색 개별 계조값들로부터 상기 청색 대표 계조값이 추출될 수 있다.

두 번째로, 상기 대표 계조값이 추출되면, 상기 타겟 감마커브를 이용하여 상기 대표 계조값에 대응하는 타겟 휘도값을 추출한다(S120). 여기서, 상기 타겟 감마커브는 계조값들 및 상기 계조값들과 대응되는 이상적인 휘도값들 사이의 관계를 나타내는 데이터이다.

상기 타겟 감마커브는 적색 계조값에 대한 휘도특성을 나타내는 적색 타겟 감마곡선, 녹색 계조값에 대한 휘도특성을 나타내는 녹색 타겟 감마곡선 및 청색 계조값에 대한 휘도특성을 나타내는 청색 타겟 감마곡선을 포함할 수 있다. 그에 따라, 상기 타겟 휘도값은 이상적인 적색 휘도값을 나타내는 적색 타겟 휘도값, 이 상적인 녹색 휘도값을 나타내는 녹색 타겟 휘도값, 및 이상적인 청색 휘도값을 나타내는 청색 타겟 휘도값을 포함할 수 있다.

즉, 상기 적색 타겟 감마곡선을 이용하여 상기 적색 대표 계조값으로부터 상기 적색 타겟 휘도값이 추출되고, 상기 녹색 타겟 감마곡선을 이용하여 상기 녹색 대표 계조값으로부터 상기 녹색 타겟 휘도값이 추출되며, 상기 청색 타겟 감마곡선을 이용하여 상기 청색 대표 계조값으로부터 청색 타겟 휘도값이 추출된다.

세 번째로, 상기 타겟 휘도값을 이용하여 상기 각 디밍 단위영역과 대응되는 상기 각 발광 단위블럭에서의 발광 휘도값을 추출한다(S130).

여기서, 상기 발광 단위블럭들 중 임의의 하나가 상기 디밍 단위영역들 중 임의의 하나와 대응된다고 할 때, 상기 발광 휘도값은 상기 임의의 하나의 발광 단위블럭에서 발생된 광에 의한 상기 임의의 하나의 디밍 단위영역에서의 휘도값을 의미한다.

네 번째로, 상기 발광 휘도값이 추출되면, 상기 발광 휘도값과 대응되는 상기 구동 디밍듀티를 추출한다(S140).

여기서, 상기 구동 디밍듀티는 상기 임의의 하나의 발광 단위블럭이 상기 임의의 하나의 디밍 단위영역에서 상기 발광 휘도값을 갖는 광이 발생되도록 제어하는 디밍듀티를 의미한다.

한편, 상기 각 발광 단위블럭은 적색광을 발생시키는 적어도 하나의 적색 단위광원, 녹색광을 발생시키는 적어도 하나의 녹색 단위광원, 및 청색광을 발생시키는 적어도 하나의 청색 단위광원을 포함할 수 있다. 그에 따라, 상기 발광 휘도값 은 상기 적색 단위광원에서의 적색 발광 휘도값, 상기 녹색 단위광원에서의 녹색 발광 휘도값, 및 상기 청색 단위광원에서의 청색 발광 휘도값을 포함할 수 있다. 또한, 상기 구동 디밍듀티는 상기 적색 발광 휘도값과 대응되는 적색 구동 디밍듀티, 상기 녹색 발광 휘도값과 대응되는 녹색 구동 디밍듀티, 및 상기 청색 발광 휘도값과 대응되는 청색 구동 디밍듀티를 포함할 수 있다.

즉, 상기 적색 타겟 휘도값으로부터 상기 적색 발광 휘도값이 추출되고, 상기 적색 발광 휘도값으로부터 상기 적색 구동 디밍듀티가 다시 추출되어, 상기 적색 구동 디밍듀티로 상기 적색 단위광원이 구동될 수 있다. 또한, 상기 녹색 타겟 휘도값으로부터 상기 녹색 발광 휘도값이 추출되고, 상기 녹색 발광 휘도값으로부터 상기 녹색 구동 디밍듀티가 다시 추출되어, 상기 녹색 구동 디밍듀티로 상기 녹색 단위광원이 구동될 수 있다. 또한, 상기 청색 타겟 휘도값으로부터 상기 청색 발광 휘도값이 추출되고, 상기 청색 발광 휘도값으로부터 상기 청색 구동 디밍듀티가 다시 추출되어, 상기 청색 구동 디밍듀티로 상기 청색 단위광원이 구동될 수 있다.

이와 다르게, 상기 각 발광 단위블럭은 백색광을 발생시키는 적어도 하나의 백색 단위광원을 포함할 수 있다. 즉, 상기 적색 타겟 휘도값, 상기 녹색 타겟 휘도값 및 상기 청색 타겟 휘도값으로부터 백색 발광 휘도값이 추출되고, 상기 백색 발광 휘도값으로부터 백색 구동 디밍듀티가 다시 추출되어, 상기 백색 구동 디밍듀티로 상기 백색 단위광원이 구동될 수 있다.

본 실시예에서, 상기 발광 휘도값은 상기 발광 단위블럭들 간의 상호영향을 고려하여 상기 타겟 휘도값으로부터 계산되어질 수 있다. 예를 들어, 상기 발광 휘도값은 포인트 확산 함수(point spread function)를 이용하여 상기 타겟 휘도값으로부터 계산되어질 수 있다.

즉, 상기 적색 발광 휘도값은 상기 포인트 확산 함수를 이용하여 상기 적색 타겟 휘도값으로부터 계산되어질 수 있고, 상기 녹색 발광 휘도값은 상기 포인트 확산 함수를 이용하여 상기 녹색 타겟 휘도값으로부터 계산되어질 수 있으며, 상기 청색 발광 휘도값은 상기 포인트 확산 함수를 이용하여 상기 청색 타겟 휘도값으로부터 계산되어질 수 있다. 상기 백색 발광 휘도값은 상기 포인트 확산 함수를 이용하여 상기 적색 발광 휘도값, 상기 녹색 발광 휘도값 및 상기 청색 발광 휘도값으로부터 계산되어질 수 있다.

본 실시예에서, 상기 구동 디밍듀티는 최대 휘도와 대응되는 최대 구동듀티로부터 실제관측 휘도값과 상기 타겟 휘도값의 차이에 대응되는 값만큼 감소된 디밍듀티를 가질 수 있다.

즉, 상기 적색 구동 디밍듀티는 최대 적색휘도와 대응되는 최대 적색 디밍듀티로부터 실제관측 적색 휘도값과 상기 적색 타겟 휘도값의 차이에 대응되는 값만큼 감소된 디밍듀티를 가질 수 있다. 상기 녹색 구동 디밍듀티는 최대 녹색휘도와 대응되는 최대 녹색 디밍듀티로부터 실제관측 녹색 휘도값과 상기 녹색 타겟 휘도값의 차이에 대응되는 값만큼 감소된 디밍듀티를 가질 수 있다. 상기 청색 구동 디밍듀티는 최대 청색휘도와 대응되는 최대 청색 디밍듀티로부터 실제관측 청색 휘도값과 상기 청색 타겟 휘도값의 차이에 대응되는 값만큼 감소된 디밍듀티를 가질 수 있다. 한편, 상기 백색 구동 디밍듀티는 최대 백색휘도와 대응되는 최대 백색 디밍듀티로부터 실제관측 백색 휘도값과 상기 백색 타겟 휘도값의 차이에 대응되는 값만큼 감소된 디밍듀티를 가질 수 있다.

도 2는 도 1의 광원 로컬 디밍 방법을 수행하기 위한 표시장치를 도시한 블록도들이고, 도 3은 도 2의 룩업 메모리가 상기 타겟값 추출부에 포함된 상태의 표시장치를 도시한 블록도들이다.

도 1 및 도 2를 참조하면, 본 실시예에 의한 표시장치는 영상을 표시하는 표시패널(100), 상기 표시패널로 광을 제공하는 백라이트 어셈블리(200), 및 상기 표시패널(100)과 상기 백라이트 어셈블리(200)를 각각 제어할 수 있는 타이밍 제어부(300)를 포함할 수 있다.

상기 표시패널(100)은 일례로, 제1 기판, 상기 제1 기판과 마주보도록 배치된 제2 기판, 및 상기 제1 및 제2 기판들 사이에 개재된 액정층을 포함할 수 있다.

상기 제1 기판은 매트릭스 형태로 배치된 복수의 화소전극들, 상기 화소전극들과 전기적으로 연결된 복수의 박막 트랜지스터들, 및 상기 박막 트랜지스터들과 전기적으로 연결된 신호선들을 포함한다.

상기 제2 기판은 기판 전면에 형성된 공통전극 및 상기 화소전극들과 각각 대응되도록 형성된 복수의 컬러필터들을 포함한다. 상기 컬러필터들은 적색 컬러필터들, 녹색 컬러필터들 및 적색 컬러필터들을 포함할 수 있다. 이때, 상기 컬러필터들은 상기 제2 기판이 아닌 상기 제1 기판에 포함될 수 있다.

상기 액정층은 상기 화소전극들 및 상기 공통전극 사이에 형성된 전기장에 의해 배열이 변경되고, 그로 인해 광의 투과율을 변경시킬 수 있다.

한편, 상기 표시패널(100)의 표시영역은 상기 화소전극들 및 상기 컬러필터들과 각각 대응되는 복수의 단위화소들로 구분될 수 있다. 상기 단위화소들은 상기 적색 컬러필터들과 대응되는 적색 단위화소들, 상기 녹색 컬러필터들과 대응되는 녹색 단위화소들, 및 상기 청색 컬러필터들과 대응되는 청색 단위화소들을 포함할 수 있다.

상기 백라이트 어셈블리(200)는 상기 표시패널(100)의 하부에 배치되어, 상기 표시패널(100)로 광을 제공한다. 상기 표시패널(100)은 상기 백라이트 어셈블리(200)에서 제공된 광을 이용하여 영상을 표시할 수 있다.

상기 타이밍 제어부(300)는 외부 시스템(미도시)으로부터 영상 데이터(DATA)를 인가받고, 상기 영상 데이터(DATA)에 응답하여 상기 표시패널(100) 및 상기 백라이트 어셈블리(200)를 제어할 수 있다.

상기 영상 데이터(DATA)는 상기 화소전극들로 인가될 화소전압들과 대응되는 개별 계조값들을 포함한다. 상기 계조 데이터들은 상기 적색 단위화소들과 대응되는 적색 개별 계조값들, 상기 녹색 단위화소들과 대응되는 녹색 개별 계조값들, 및 상기 청색 단위화소들과 대응되는 청색 개별 계조값들을 포함한다.

상기 타이밍 제어부(300)는 상기 개별 계조값들에 대한 정보를 포함하는 패널 구동신호(PDS)를 상기 표시패널(100)로 출력하여, 상기 표시패널(100)을 제어할 수 있다. 또한, 상기 타이밍 제어부(300)는 상기 개별 계조값들에 대한 정보를 포함하는 백라이트 구동신호(BDS)를 상기 백라이트 어셈블리(200)로 출력하여, 상기 백라이트 어셈블리(200)를 제어할 수 있다.

상기 백라이트 어셈블리(200)는 도 1에서의 S100 단계를 수행하기 위한 로컬디밍 제어부, 도 1에서의 S200 단계를 수행하기 위한 발광 구동부(260) 및 상기 발광 구동부(260)에 의해 제어되어 광을 발생시키는 광원(270)을 포함한다. 여기서, 상기 광원(270)은 상기 디밍 단위영역들과 각각 대응되는 상기 발광 단위블럭들(LUB)을 포함한다.

상기 로컬디밍 제어부는 도 1에서의 S110 단계를 수행하기 위한 대표값 추출부(210), 도 1에서의 S120 단계를 수행하기 위한 타겟값 추출부(220), 룩업 메모리(230), 도 1에서의 S130 단계를 수행하기 위한 발광휘도 추출부(240) 및 도 1에서의 S140 단계를 수행하기 위한 디밍듀티 추출부(250)를 포함할 수 있다.

상기 대표값 추출부(210)는 상기 타이밍 제어부(300)로부터 상기 백라이트 구동신호(BDS)를 인가받는다. 이와 다르게, 상기 대표값 추출부(210)는 상기 타이밍 제어부(300)로부터 상기 백라이트 구동신호(BDS)를 인가받는 것이 아니라 상기 외부 시스템으로부터 직접 상기 영상 데이터(DATA)를 인가받을 수도 있다.

상기 대표값 추출부(210)는 상기 백라이트 구동신호(BDS)에 포함된 상기 개별 계조값들 중 상기 각 디밍 단위영역과 대응되는 개별 계조값들로부터 상기 각 대표 계조값(RGV)을 계산하고, 상기 대표 계조값(RGV)을 상기 타겟값 추출부(220)로 출력한다. 즉, 상기 대표값 추출부(210)는 도 1에서의 S110 단계를 수행하여, 상기 대표 계조값(RGV)을 상기 타겟값 추출부(220)로 제공한다. 상기 대표 계조값(RGV)은 상기 각 디밍 단위영역과 대응되는 개별 계조값들의 평균값, 최대값, 최 소값 또는 실효값 중 어느 하나 일 수 있다.

상기 타겟값 추출부(220)는 상기 대표값 추출부(210)로부터 상기 대표 계조값들(RGV)을 인가받고, 상기 대표 계조값들(RGV)로부터 상기 타겟 휘도값들(TLV)을 추출하여, 상기 타겟 휘도값들(TLV)을 상기 발광휘도 추출부(240)로 출력한다.

상기 룩업 메모리(230)는 상기 타겟 감마곡선에 대한 정보를 갖는 룩업 테이블을 저장하고 있다. 이때, 상기 타겟 감마곡선은 상기 표시패널의 특성 또는 고객의 요구에 따라 변경될 수 있다. 상기 룩업 메모리(230)는 상기 룩업 테이블을 포함하는 타겟 감마 데이터(TGD)를 상기 타겟값 추출부(220)로 제공한다.

상기 타겟값 추출부(220)는 상기 룩업 메모리(230)로부터 상기 타겟 감마 데이터(TGD)를 인가받고, 상기 타겟 감마 데이터(TGD)에 포함된 상기 타겟 감마곡선에 대한 정보를 이용하여 상기 대표 계조값들(RGV)과 대응되는 상기 타겟 휘도값들(TLV)을 추출한다. 즉, 상기 타겟값 추출부(220)는 도 1에서의 S120 단계를 수행하여, 상기 타겟 휘도값들(TLV)을 상기 발광휘도 추출부(240)로 제공한다.

도 3을 참조하면, 상기 룩업 메모리(230)는 도 2와 달리 상기 타겟값 추출부(220) 내에 포함할 수 있다. 즉, 상기 룩업 메모리(230)는 상기 타겟값 추출부(220) 내에 내장된 자체 메모리일 수 있다.

상기 발광휘도 추출부(240)는 상기 타겟값 추출부(220)로부터 상기 타겟 휘도값들(TLV)을 인가받고, 상기 타겟 휘도값들(TLV)로부터 상기 발광 휘도값들(LLV)을 추출하여, 상기 발광 휘도값들(LLV)을 상기 발광 구동부(260)로 출력한다. 즉, 상기 발광휘도 추출부(240)는 도 1에서의 S130 단계를 수행하여, 상기 발광 휘도값 들(LLV)을 상기 발광 구동부(260)로 제공한다.

예를 들어, 상기 발광휘도 추출부(240)는 상기 포인트 확산 함수를 이용하여 상기 타겟 휘도값들(TLV)로부터 상기 발광 휘도값들(LLV)을 계산해 낼 수 있다.

상기 디밍듀티 추출부(250)는 상기 발광휘도 추출부(240)로부터 상기 발광 휘도값들(LLV)을 인가받고, 상기 발광 휘도값들(LLV)에 각각 대응하는 상기 구동 디밍듀티들(DDD)을 생성하여, 상기 구동 디밍듀티들(DDD)을 상기 발광 구동부(260)로 출력한다. 즉, 상기 디밍듀티 추출부(250)는 도 1에서의 S140 단계를 수행하여, 상기 구동 디밍듀티들(DDD)을 상기 발광 구동부(260)로 제공한다.

상기 발광 구동부(260)는 상기 디밍듀티 추출부(250)로부터 상기 구동 디밍듀티들(DDD)을 인가받아, 상기 구동 디밍듀티들(DDD)에 응답하여 발광 구동신호들(LDS)을 상기 광원(270)의 상기 발광 단위블럭들(LUB)로 출력한다. 즉, 상기 발광 구동부(260)는 도 1에서의 S200 단계를 수행하여, 상기 발광 구동신호들(LDS)을 통해 상기 발광 단위블럭들(LUB)을 개별적으로 구동시킨다.

상기 발광 단위블럭들(LUB)은 상기 발광 구동부(260)로부터 상기 발광 구동신호들(LDS)을 인가받고, 상기 구동 디밍듀티들(DDD)에 따라 각각 구동되어 광을 발생시킨다.

도 4는 도 2의 발광 구동신호들 중 하나를 도시한 파형도이다.

도 2 및 도 4를 참조하면, 본 실시예에 의한 상기 발광 구동신호(LDS)는 상기 최대 구동듀티(Dmax)에서 소정의 폭만큼 디밍된 상기 구동 디밍듀티(Da)를 갖는 PWM(Pulse Width Modulation) 신호이다.

상기 최대 구동듀티(Dmax)는 상기 표시패널(100)에서 표시되는 영상의 최대 휘도와 대응되는 펄스폭을 갖는다. 일례로, 상기 최대 구동듀티(Dmax)는 상기 표시패널(100)에서의 백색영상을 구현하는 데 적합한 휘도와 대응되는 펄스폭을 가질 수 있다.

상기 구동 디밍듀티(Da)는 상기 최대 구동듀티(Dmax)에서 소정의 디밍폭(ΔD)만큼 감소된 펄스폭을 갖는다. 상기 감소된 디밍폭(ΔD)은 기존에 실험적으로 측정된 상기 표시패널(100)에서의 실제관측 휘도값과 상기 타겟 휘도값(TLV)의 차이와 대응되는 값을 가질 수 있다.

도 5는 도 2의 발광 단위블럭들 중 하나를 도시한 평면도이다.

도 2 및 도 5를 참조하면, 본 실시예에 의한 상기 각 발광 단위블럭(LUB)은 상기 표시패널(100)의 단위화소들과 각각 대응되는 복수의 서브블럭들(SB)을 포함할 수 있다. 일례로, 상기 각 발광 단위블럭(LUB)은 5행 5열로 배치된 25개의 서브블럭들(SB)을 포함할 수 있다.

상기 서브블럭들(SB) 각각은 적색광을 발생시키는 적어도 하나의 적색 발광 다이오드(RD), 녹색광을 발생시키는 적어도 하나의 녹색 발광 다이오드(GD), 및 청색광을 발생시키는 적어도 하나의 청색 발광 다이오드(BD)를 포함할 수 있다. 일례로, 상기 서브블럭들(SB) 각각은 4개의 적색 발광 다이오드들(RD), 4개의 녹색 발광 다이오드들(GD), 및 4개의 청색 발광 다이오드들(BD)을 포함할 수 있다.

한편, 상기 각 발광 단위블럭(LUB) 내의 상기 적색 발광 다이오드들(RD)은 상기 적색 구동 디밍듀티로 일제히 구동되어 적색광을 발생시키고, 상기 각 발광 단위블럭(LUB) 내의 상기 녹색 발광 다이오드들(GD)은 상기 녹색 구동 디밍듀티로 일제히 구동되어 녹색광을 발생시키며, 상기 각 발광 단위블럭(LUB) 내의 상기 청색 발광 다이오드들(BD)은 상기 청색 구동 디밍듀티로 일제히 구동되어 청색광을 발생시킨다. 이때, 상기 적색광, 상기 녹색광 및 상기 청색광은 서로 혼합되어 백색광을 형성한다.

도 6은 도 5의 발광 단위블럭과 다른 발광 단위블럭을 도시한 평면도이다.

도 6을 참조하면, 상기 각 발광 단위블럭(LUB)은 상기 서브블럭들(SB)을 포함하고, 상기 서브블럭들(SB) 각각은 도 5와 달리 백색광을 발생시키는 백색 발광 다이오드들(WD)을 포함할 수 있다. 일례로, 상기 서브블럭들(SB) 각각은 4개의 백색 발광 다이오드들(WD)을 포함할 수 있다. 여기서, 상기 각 발광 단위블럭(LUB) 내의 상기 백색 발광 다이오드들(WD)은 상기 백색 구동 디밍듀티로 일제히 구동되어, 백색광을 발생시킨다.

도 7은 본 실시예에서의 각 디밍 단위영역을 대표하는 대표 계조값을 추출하는 과정을 설명하기 위한 평면도이다.

도 1, 도 2 및 도 7을 참조하면, 본 실시예에 의한 상기 각 디밍 단위영역(DUA)은 상기 표시패널(100)의 단위화소들과 각각 대응되는 복수의 서브 단위영역들(SA)을 포함한다. 즉, 상기 서브 단위영역들(SA) 각각은 도 5 및 도 6의 상기 서브블럭들(SB)과 각각 대응된다. 일례로, 상기 각 디밍 단위영역(DUA)은 5행 5열로 배치된 25개의 서브 단위영역들(SA)을 포함할 수 있다.

도 7에는 상기 서브 단위영역들(SA)과 대응되는 상기 단위화소들을 제어하기 위한 25개의 개별 계조값들이 일례로 제시되어 있다. 상기 25개의 개별 계조값들로부터 상기 각 디밍 단위영역(DUA)을 대표할 수 있는 상기 대표 계조값(RGV)이 계산되어 도출될 수 있다. 즉, 도 1에서의 S110 단계가 수행되어, 상기 개별 계조값들로부터 상기 대표 계조값(RGV)이 추출된다.

예를 들어, 상기 대표 계조값(RGV)이 상기 25개의 개별 계조값들의 평균값이라고 할 때, 상기 대표 계조값(RGV)은 약 25 계조이고, 상기 대표 계조값(RGV)이 상기 25개의 개별 계조값들의 최대값이라고 할 때, 상기 대표 계조값(RGV)은 40 계조이며, 상기 대표 계조값(RGV)이 상기 25개의 개별 계조값들의 최소값이라고 할 때, 상기 대표 계조값(RGV)은 19 계조이다.

도 8은 도 2의 표시패널에 대한 실제관측 감마커브 및 타겟 감마커브 사이의 관계를 설명하기 위한 그래프이다.

도 2 및 도 8을 참조하면, 타겟 감마커브(TCV)는 상기 표시패널(100)에서의 계조값과 휘도값의 이상적인 관계를 나타낸 그래프이고, 실제관측 감마커브(OCV)는 상기 표시패널(100)에서 실제 실험적으로 측정된 결과에 따라 도시된 계조값과 휘도값의 관계를 나타낸 그래프이다. 여기서, X-축은 0 ~ 255 까의 계조 레벨을 나타내는 축이고, Y-축은 휘도 레벨을 나타내는 축이다. 또한, 도 8의 그래프는 상기 표시패널(100)로 최대 휘도(Lmax)의 광을 인가하는 상태에서 측정된 데이터들이다.

상기 타겟 감마커브(TCV) 및 상기 실제관측 감마커브(OCV) 사이의 관계를 간단하게 설명하면, 고계조값에서는 상기 타겟 감마커브(TCV) 및 상기 실제관측 감마 커브(OCV)가 서로 거의 일치하지만, 저계조값에서는 상기 실제관측 감마커브(OCV)가 상기 타겟 감마커브(TCV)의 위에 형성된다.

이와 같이, 저계조값에서 상기 실제관측 감마커브(OCV)가 상기 타겟 감마커브(TCV)의 위에 형성되는 이유는 상기 표시패널이 저계조값에서 빛샘현상이 발생되기 때문이다.

도 9는 본 실시예에의 대표 계조값으로부터 타겟 계조값 및 발광 휘도값이 추출되는 과정을 설명하기 위한 그래프이다.

도 2, 도 7 및 도 9를 참조하면, 도 9의 그래프는 Y-축이 로그 스케일(log scale)로 변환된 것을 제외하면, 도 8의 그래프와 동일한 그래프이다.

우선, 상기 각 디밍 단위영역(DUA)에서의 상기 대표 계조값(RGV)이 결정되면, 상기 타겟 감마커브(TCV)를 이용하여 상기 타겟 휘도값(TLV)을 추출한다. 상기 타겟 감마커브(TCV)를 통해 상기 대표 계조값(RGV)에 해당하는 X-축의 A점에서 상기 타겟 휘도값(TLV)에 해당하는 Y-축의 B점을 찾아낸다. 즉, 도 1에서의 S120 단계가 수행되어, 상기 대표 계조값(RGV)으로부터 상기 타겟 휘도값(TLV)이 추출된다.

상기 표시패널(100)은 상기 최대 휘도(Lmax)의 광을 인가받는 상태에서는 C점이라는 휘도치를 갖는다. 이때, 상기 B점은 상기 표시패널(100)에서의 표시되는 영상의 이상적인 휘도치를 나타낸다.

따라서, 상기 A점과 대응되는 실제 휘도값이 상기 타겟 휘도값(TLV)보다 높기 때문에, 상기 표시패널(100)로 인가되는 광의 휘도치를 상기 최대 휘도(Lmax)에 서 상기 C점과 상기 B점 사이의 차이값만큼 감소시킬 필요가 있다.

이어서, 상기 타겟 휘도값(TLV)이 상기 B점으로 결정되면, 상기 각 발광 단위블럭(LUB)에서의 상기 발광 휘도값(LLV)을 추출한다. 즉, 도 1에서의 S130 단계가 수행되어, 상기 타겟 휘도값(TLV)으로부터 상기 발광 휘도값(LLV)이 추출된다.

상기 발광 휘도값(LLV)은 이웃하는 상기 발광 단위블럭들(LUB)에 의한 상호영향을 고려하여 결정된 값으로, 상기 타겟 휘도값(TLV)보다 낮은 값을 갖는다. 일례로, 상기 발광 휘도값(LLV)은 상기 포인트 확산 함수를 통해 결정될 수 있다. 즉, 상기 발광 휘도값(LLV)은 Y-축에서의 D점으로 결정될 수 있다.

따라서, 상기 발광 단위블럭들(LUB)이 각각 상기 발광 휘도값(LLV)으로 발광하고 있을 때, 결국 상기 디밍 단위영역들(DUA)에서 측정되는 휘도값들은 상기 타겟 휘도값들(TLV)을 각각 가질 수 있다.

도 10은 본 실시예서의 포인트 확산 함수를 설명하기 위한 도면이다.

도 10을 참조하면, X-축 방향으로 일례로 제1, 제2, 제3, 제4 및 제5 디밍 단위영역들(DUA1, DUA2, DUA3, DUA4, DUA5)이 순서대로 형성되고, 그와 대응되도록 제1, 제2, 제3, 제4 및 제5 발광 단위블럭들(LUB1, LUB2, LUB3, LUB4, LUB5)이 순서대로 배치된다.

여기서, 상기 제3 발광 단위블럭(LUB3)만이 광을 발생하고, 상기 제1, 제2, 제4 및 제5 발광 단위블럭들(LUB1, LUB2, LUB4, LUB5)은 광을 발생하지 않는다고 가정할 때, 상기 제3 발광 단위블럭(LUB3)에서 발생된 광은 상기 제3 디밍 단위영역(DUA3)만으로 제공되는 것이 아니라, 인접하는 상기 제1, 제2, 제4 및 제5 디밍 단위영역들(DUA1, DUA2, DUA4, DUA5)에도 일부가 제공된다.

따라서, 상기 제3 발광 단위블럭(LUB3)에서 발생된 광은 상기 제3 디밍 단위영역(DUA3)을 중심으로 대칭형상을 갖는 포인트 확산 함수(PSF)에 대응하여, 상기 제1, 제2, 제3, 제4 및 제5 디밍 단위영역들(DUA1, DUA2, DUA3, DUA4, DUA5) 모두에 인가될 수 있다. 이때, 상기 포인트 확산 함수(PSF)는 가우시안(gaussian) 함수일 수 있다.

이와 같이, 상기 각 발광 단위블럭(LUB)에서 발생된 광이 여러 디밍 단위영역들로 제공됨에 따라, 상기 발광 휘도값(LLV)을 결정할 때 상기 각 발광 단위블럭들(LUB) 사이에서의 상호영향을 고려해야하고, 그로 인해 상기 발광 휘도값(LLV)은 상기 타겟 휘도값(TLV)보다 낮은 값을 갖게 된다.

본 실시예에 따르면, 종래의 sRGB-to-YCbCr 변환 매트릭스를 통해 대표 휘도값을 추출하는 것이 아니라 상기 타겟 감마커브를 통해 상기 타겟 휘도값이 추출함에 따라, 표시장치에서 표시되는 영상의 명암비가 보다 증가될 수 있다.

왜냐하면, 상기 타겟 감마커브를 통해 상기 대표 계조값으로부터 계산된 상기 타겟 휘도값은 실제 휘도(luminance)를 나타내는 니트(nit; Cd/m²) 단위의 값이기 때문이다. 또한, 상기 타겟 감마커브가 상기 적색, 녹색 및 청색 대표 계조값들에 대해서 분해능이 우수하기 때문이다.

앞서 설명한 본 발명의 상세한 설명에서는 본 발명의 바람직한 실시예들을 참조하여 설명하였지만, 해당 기술분야의 숙련된 당업자 또는 해당 기술분야에 통상의 지식을 갖는 자라면 후술될 특허청구범위에 기재된 본 발명의 사상 및 기술 영역으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있음을 이해할 수 있을 것이다.

도 2는 도 1의 광원 로컬 디밍 방법을 수행하기 위한 표시장치를 도시한 블록도들이다.

도 3은 도 2의 룩업 메모리가 상기 타겟값 추출부에 포함된 상태의 표시장치를 도시한 블록도들이다.

<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>

100 : 표시패널 200 : 백라이트 어셈블리

210 : 대표값 추출부 220 : 타겟값 추출부

230 : 룩업 메모리 240 : 발광휘도 추출부

250 : 디밍듀티 추출부 260 ; 발광 구동부

270 : 광원 LUB : 발광 단위블럭

DUA : 디밍 단위영역 RGV : 대표 계조값

LLV : 발광 휘도값 DDD : 구동 디밍듀티

LDS : 발광 구동신호 PSF : 포인트 확산 함수

TCV : 타겟 감마커브 OCV : 실제관측 감마커브

300 : 타이밍 제어부

Claims

타겟 감마커브(target gamma curve)를 이용하여 복수의 디밍 단위영역들 각각의 대표 계조값에 대응하는 구동 디밍듀티(dimming duty)를 산출하는 단계; 및

상기 구동 디밍듀티에 기초하여 복수의 발광 단위블럭들을 포함하는 광원의 상기 각 디밍 단위영역과 대응되는 각 발광 단위블럭을 구동시키는 단계를 포함하는 광원 로컬 디밍 방법.
제1항에 있어서, 상기 구동 디밍듀티를 산출하는 단계는

영상 데이터를 기초로 상기 디밍 단위영역들 각각에서의 상기 대표 계조값을 추출하는 단계;

상기 타겟 감마커브를 이용하여 상기 대표 계조값에 대응하는 타겟 휘도값을 추출하는 단계;

상기 타겟 휘도값을 이용하여, 상기 각 발광 단위블럭에서의 발광 휘도값을 추출하는 단계; 및

상기 발광 휘도값에 대응하는 상기 구동 디밍듀티를 추출하는 단계를 포함하는 광원 로컬 디밍 방법.
제2항에 있어서, 상기 발광 휘도값을 추출하는 단계는

상기 발광 단위블럭들 간의 상호영향을 고려하여 상기 타겟 휘도값으로부터 상기 발광 휘도값을 계산하는 것을 특징으로 하는 광원 로컬 디밍 방법.
제3항에 있어서, 상기 발광 휘도값을 추출하는 단계는

포인트 확산 함수(point spread fubtion)를 이용하여 상기 타겟 휘도값으로부터 상기 발광 휘도값을 계산하는 것을 특징으로 하는 광원 로컬 디밍 방법.
제2항에 있어서, 상기 구동 디밍듀티는

최대 휘도와 대응되는 최대 구동듀티로부터 실제관측 휘도값과 상기 타겟 휘도값의 차이에 대응되는 값만큼 감소된 디밍듀티인 것을 특징으로 하는 광원 로컬 디밍 방법.
제2항에 있어서, 상기 대표 계조값을 추출하는 단계는

상기 각 디밍 단위영역에서의 단위화소들과 대응되는 복수의 개별 계조값들로부터 상기 대표 계조값을 계산하는 것을 특징으로 하는 광원 로컬 디밍 방법.
제6항에 있어서, 상기 대표 계조값은

상기 개별 계조값들의 평균값, 상기 개별 계조값들의 최대값, 상기 개별 계조값들의 최소값 또는 상기 개별 계조값들의 실효값(Root Mean Square; RMS) 중 어느 하나 인 것을 특징으로 하는 광원 로컬 디밍 방법.
제6항에 있어서, 상기 대표 계조값을 추출하는 단계는

적색 영상을 구현하기 위한 적색 개별 계조값들로부터 적색 대표 계조값을 추출하는 단계;

녹색 영상을 구현하기 위한 녹색 개별 계조값들로부터 녹색 대표 계조값을 추출하는 단계; 및

청색 영상을 구현하기 위한 청색 개별 계조값들로부터 청색 대표 계조값을 추출하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 광원 로컬 디밍 방법.
제8항에 있어서, 상기 타겟 휘도값을 추출하는 단계는

상기 적색 타겟 감마곡선을 이용하여 상기 적색 대표 계조값에 대응하는 적색 타겟 휘도값을 추출하는 단계;

상기 녹색 타겟 감마곡선을 이용하여 상기 녹색 대표 계조값에 대응하는 녹색 타겟 휘도값을 추출하는 단계; 및

상기 청색 타겟 감마곡선을 이용하여 상기 청색 대표 계조값에 대응하는 청색 타겟 휘도값을 추출하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 광원 로컬 디밍 방법.
제9항에 있어서, 상기 각 발광 단위블럭을 구동시키는 단계는

상기 적색 타겟 휘도값을 이용하여, 적색광을 발광시키는 각 적색 단위광원을 구동시키는 단계;

상기 녹색 타겟 휘도값을 이용하여, 녹색광을 발광시키는 각 녹색 단위광원을 구동시키는 단계; 및

상기 청색 타겟 휘도값을 이용하여, 청색광을 발광시키는 각 청색 단위광원을 구동시키는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 광원 로컬 디밍 방법.
제9항에 있어서, 상기 각 발광 단위블럭을 구동하는 단계는

상기 적색 타겟 휘도값, 상기 녹색 타겟 휘도값 및 상기 청색 타겟 휘도값을 이용하여, 백색광을 발생시키는 각 백색 단위광원을 구동시키는 것을 특징으로 하는 광원 로컬 디밍 방법.
복수의 디밍 단위영역들과 각각 대응되는 발광 단위블럭들을 포함하는 광원;

타겟 감마커브(target gamma curve)를 이용하여 상기 디밍 단위영역들의 대표 계조값들에 각각 대응하는 구동 디밍듀티들을 산출하는 로컬디밍 제어부; 및

상기 구동 디밍듀티들에 응답하여, 상기 발광 단위블럭들을 로컬디밍 방식으로 구동하는 발광 구동부를 포함하는 백라이트 어셈블리.
제12항에 있어서, 상기 로컬디밍 제어부는

영상 데이터를 기초로 상기 디밍 단위영역들 각각에서의 상기 대표 계조값을 산출하는 대표값 추출부;

상기 타겟 감마커브를 이용하여 상기 대표 계조값에 대응하는 타겟 휘도값을 산출하는 타겟값 추출부;

상기 타겟 휘도값을 이용하여 상기 각 발광 단위블럭에서의 발광 휘도값을 산출하는 발광휘도 추출부; 및

상기 발광 휘도값에 대응하는 상기 구동 디밍듀티를 산출하는 디밍듀티 추출부를 포함하는 것을 특징으로 하는 백라이트 어셈블리.
제13항에 있어서, 상기 로컬디밍 제어부는

상기 타겟 감마커브에 대한 정보를 갖는 룩업 테이블을 저장하는 룩업 메모리를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 백라이트 어셈블리.
제13항에 있어서, 상기 타겟값 추출부는

상기 타겟 감마커브에 대한 정보를 갖는 룩업 테이블을 저장하는 룩업 메모리를 포함하는 것을 특징으로 하는 백라이트 어셈블리.
제12항에 있어서, 상기 발광 단위블럭들은

적색광을 발생시키는 적색발광 다이오드들;

녹색광을 발생시키는 녹색발광 다이오드들; 및

청색광을 발생시키는 청색발광 다이오드들을 포함하는 것을 특징으로 하는 백라이트 어셈블리.
제12항에 있어서, 상기 발광 단위블럭들은

백색광을 발생시키는 백색발광 다이오드들을 포함하는 것을 특징으로 하는 백라이트 어셈블리.
외부로부터 인가된 영상 데이터에 응답하여 영상을 표시하는 표시패널; 및

상기 표시패널로 광을 제공하는 백라이트 어셈블리를 포함하고,

상기 백라이트 어셈블리는

복수의 디밍 단위영역들과 각각 대응되는 발광 단위블럭들을 포함하는 광원,

타겟 감마커브(target gamma curve)를 이용하여 상기 디밍 단위영역들의 대표 계조값들에 각각 대응하는 구동 디밍듀티들을 산출하는 로컬디밍 제어부, 및

상기 구동 디밍듀티들에 응답하여, 상기 발광 단위블럭들을 로컬디밍 방식으로 구동하는 발광 구동부를 포함하는 것을 특징으로 하는 표시장치.
제18항에 있어서, 상기 로컬디밍 제어부는

상기 영상 데이터를 기초로 상기 디밍 단위영역들 각각에서의 상기 대표 계조값을 산출하는 대표값 추출부;

상기 타겟 감마커브를 이용하여 상기 대표 계조값에 대응하는 타겟 휘도값을 산출하는 타겟값 추출부;

상기 타겟 휘도값을 이용하여 상기 각 발광 단위블럭에서의 발광 휘도값을 산출하는 발광휘도 추출부; 및

상기 발광 휘도값에 대응하는 상기 구동 디밍듀티를 산출하는 디밍듀티 추출부를 포함하는 것을 특징으로 하는 표시장치.
제18항에 있어서, 상기 영상 데이터에 응답하여 상기 표시패널 및 상기 로컬디밍 제어부를 제어하는 타이밍 제어부를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 표시장치.