(57)【要約】【課題】１つのイメージをフレーム単位で表示されるイメージデータの階調レベルに応じてバックライトの輝度を制御する表示装置を提供する。【解決手段】本発明の表示装置は、画素アレイおよびバックライトを備える表示パネルと、ゲートドライバと、データドライバと、を備えた表示装置であって、第１イメージデータを受信し第１輝度平均値を算出する輝度算出部と、第１輝度平均値と、以前に入力された第２イメージデータの第２輝度平均値とを比較し、第１バックライト輝度調整値および第１コントラスト調整値を調整する輝度調整部と、第１バックライト輝度調整値に応じて第１バックライト駆動信号を調整してバックライトに提供するバックライト駆動部と、第１コントラスト調整値に応じて第１イメージデータのコントラストを調整してデータドライバに提供するコントラスト調整部と、を備える。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
画素アレイおよびバックライトを備える表示パネルと、走査信号によって前記表示パネルを駆動するゲートドライバと、画素信号によって前記表示パネルを駆動するデータドライバと、を備えた表示装置であって、
第１イメージデータを受信し、第１輝度平均値を算出する輝度算出部と、
前記第１輝度平均値と、前記第１イメージデータ以前に入力された第２イメージデータの第２輝度平均値とを比較し、前記第１イメージデータに対する第１バックライト輝度調整値および第１コントラスト調整値を調整する輝度調整部と、
前記第１バックライト輝度調整値に応じて、第１バックライト駆動信号を調整して前記バックライトに提供するバックライト駆動部と、
前記第１コントラスト調整値に応じて、前記第１イメージデータのコントラストを調整して前記データドライバに提供するコントラスト調整部と、
を備えることを特徴とする表示装置。
【請求項２】
前記第１イメージデータおよび前記第２イメージデータを保存するメモリ部をさらに備えることを特徴とする請求項１に記載の表示装置。
【請求項３】
前記メモリ部は、前記第１イメージデータおよび前記第２イメージデータをフレーム単位で保存することを特徴とする請求項２に記載の表示装置。
【請求項４】
前記輝度算出部は、前記メモリ部から前記第２イメージデータを受信し、前記第２イメージデータの第２輝度平均値をフレーム単位で算出することを特徴とする請求項２に記載の表示装置。
【請求項５】
前記第１イメージデータおよび前記第２イメージデータは、ＲＧＢデータであることを特徴とする請求項４に記載の表示装置。
【請求項６】
前記輝度算出部は、前記第１イメージデータがＲＧＢデータで入力される場合、前記ＲＧＢデータを輝度成分を含むデータに変換した後、第１輝度平均値を算出することを特徴とする請求項１に記載の表示装置。
【請求項７】
前記輝度成分を含むデータは、ＹＵＶ、ＹＣｏＣｇ、およびＹＣｂＣｒデータのいずれか１つであることを特徴とする請求項６に記載の表示装置。
【請求項８】
前記メモリ部は、前記第１イメージデータおよび前記第２イメージデータをＲＧＢ、ＹＵＶ、ＹＣｏＣｇ、およびＹＣｂＣｒのうちいずれか１つの形態で保存することを特徴とする請求項２に記載の表示装置。
【請求項９】
前記第１イメージデータおよび前記第２イメージデータを受信して前記メモリ部に提供するメモリ制御部をさらに備えることを特徴とする請求項２に記載の表示装置。
【請求項１０】
前記輝度調整部は、前記第１輝度平均値と前記第２輝度平均値との比較結果において前記第１輝度平均値が前記第２輝度平均値よりも小さい場合、前記第１バックライト輝度調整値を前記第２イメージデータに対する第２バックライト輝度調整値よりも小さくし、前記第１コントラスト調整値の大きさを、前記第１バックライト輝度調整値が小さくなって減少する輝度の減少の分だけ増加させることを特徴とする請求項１に記載の表示装置。
【請求項１１】
前記輝度調整部は、前記第１輝度平均値と前記第２輝度平均値との比較結果において前記第１輝度平均値が前記第２輝度平均値よりも大きい場合、前記第１バックライト輝度調整値を前記第２イメージデータに対する第２バックライト輝度調整値よりも大きくし、前記第１コントラスト調整値の大きさを、前記第１バックライト輝度調整値が大きくなって増加する輝度の増加の分だけ減少させることを特徴とする請求項１に記載の表示装置。
【請求項１２】
前記輝度調整部は、前記第１輝度平均値と前記第２輝度平均値との比較結果において前記第１輝度平均値と前記第２輝度平均値とが同一の場合、前記第１バックライト輝度調整値を前記第２イメージデータに対する第２バックライト輝度調整値と同じ大きさに維持することを特徴とする請求項１に記載の表示装置。
【請求項１３】
前記バックライト駆動部は、前記第１輝度平均値と前記第２輝度平均値との比較結果において前記第１輝度平均値が前記第２輝度平均値よりも小さい場合、前記第１バックライト輝度調整値に応じて、前記第１バックライト駆動信号を前記第２イメージデータに対する第２バックライト駆動信号のレベルよりも小さくして提供することを特徴とする請求項１に記載の表示装置。
【請求項１４】
前記バックライト駆動部は、前記第１輝度平均値と前記第２輝度平均値との比較結果において前記第１輝度平均値が前記第２輝度平均値よりも大きい場合、前記第１バックライト輝度調整値に応じて、前記第１バックライト駆動信号を前記第２イメージデータに対する第２バックライト駆動信号のレベルよりも大きくして提供することを特徴とする請求項１に記載の表示装置。
【請求項１５】
前記バックライト駆動部は、前記第１輝度平均値と前記第２輝度平均値との比較結果において前記第１輝度平均値が前記第２輝度平均値と同一の場合、前記第１バックライト駆動信号を前記第２イメージデータに対する第２バックライト駆動信号と同じレベルに維持することを特徴とする請求項１に記載の表示装置。
【請求項１６】
前記コントラスト調整部は、前記第１イメージデータのコントラストと前記第１コントラスト調整値とを乗算させ、前記第１イメージデータのコントラストレベルを調整することを特徴とする請求項１に記載の表示装置。
【請求項１７】
前記輝度調整部は、輝度平均値が最も暗い入力と最も明るい入力とを各々開始点とする半直線を描いて２つのグラフを生成し、前記２つのグラフが互いに交差している交差点、および前記２つのグラフを利用して前記第１コントラスト調整値を調整することを特徴とする請求項１に記載の表示装置。
【請求項１８】
画素アレイおよびバックライトを備える表示パネルと、走査信号によって前記表示パネルを駆動するゲートドライバと、画素信号によって前記表示パネルを駆動するデータドライバと、を備えた表示装置であって、
イメージデータを受信するインタフェース部と、
バックライト輝度調整信号およびフレーム開始信号を受信し、フレーム開始信号ごとに前記バックライト輝度調整信号を利用して、前記イメージデータに対する第１バックライト輝度調整値および第１コントラスト調整値を調整する輝度調整部と、
前記第１バックライト輝度調整値に応じて、第１バックライト駆動信号を調整して前記バックライトに提供するバックライト駆動部と、
前記第１コントラスト調整値に応じて、前記第１イメージデータのコントラストを調整するコントラスト調整部と、
前記輝度調整部の制御信号に応答し、前記コントラスト調整部から入力されるイメージデータおよび前記インタフェース部から入力されるイメージデータのうちいずれか１つを選択して前記データドライバに出力する入力選択部と、
を備えることを特徴とする表示装置。
【請求項１９】
前記イメージデータは、ＲＧＢデータであることを特徴とする請求項１８に記載の表示装置。
【請求項２０】
前記輝度調整部は、前記バックライト輝度調整信号がバックライトの輝度を低める信号である場合、前記第１バックライト輝度調整値を以前のバックライト輝度調整値よりも小さくし、前記第１コントラスト調整値の大きさを、前記第１バックライト輝度調整値が小さくなって減少する輝度の減少の分だけ増加させることを特徴とする請求項１８に記載の表示装置。
【請求項２１】
前記輝度調整部は、前記バックライト輝度調整信号がバックライトの輝度を高める信号である場合、前記第１バックライト輝度調整値を以前のバックライト輝度調整値よりも大きくし、前記第１コントラスト調整値の大きさを、前記第１バックライト輝度調整値が大きくなって増加する輝度の増加の分だけ減少させることを特徴とする請求項１８に記載の表示装置。
【請求項２２】
前記バックライト駆動部は、前記バックライト輝度調整信号がバックライトの輝度を以前の輝度よりも低める信号である場合、前記第１バックライト輝度調整値に応じて、前記第１バックライト駆動信号を、以前のバックライト駆動信号のレベルよりも小さくして提供することを特徴とする請求項１８に記載の表示装置。
【請求項２３】
前記バックライト駆動部は、前記バックライト輝度調整信号がバックライトの輝度を以前の輝度よりも高める信号である場合、前記第１バックライト輝度調整値に応じて、前記第１バックライト駆動信号を、以前のバックライト駆動信号のレベルよりも大きくして提供することを特徴とする請求項１８に記載の表示装置。
【請求項２４】
前記コントラスト調整部は、前記イメージデータのコントラストと前記第１コントラスト調整値とを乗算し、前記イメージデータのコントラストレベルを調整することを特徴とする請求項１８に記載の表示装置。
【請求項２５】
前記輝度調整部は、輝度平均値が最も暗い入力と最も明るい入力とを各々開始点とする半直線を描いて２つのグラフを生成し、前記２つのグラフが互いに交差している交差点、および前記２つのグラフを利用して前記第１コントラスト調整値を調整することを特徴とする請求項１８に記載の表示装置。
【請求項２６】
前記入力選択部は、前記バックライト輝度調整信号がバックライトの輝度を以前の輝度よりも低める信号であるか、または高める信号である場合、前記コントラスト調整部を介して入力されるイメージデータを選択し、前記データドライバに出力することを特徴とする請求項１８に記載の表示装置。
【請求項２７】
前記入力選択部は、前記バックライト輝度調整信号がバックライトの輝度を以前の輝度のまま維持させる信号である場合、前記インタフェース部を介して入力されるイメージデータを選択し、前記データドライバに出力することを特徴とする請求項１８に記載の表示装置。
【請求項２８】
入力される第１イメージデータの第１輝度平均値を算出する第ａステップと、
前記第１輝度平均値と前記第１イメージデータ以前に入力された第２イメージデータの第２輝度平均値とを比較し、前記第１イメージデータに対する第１バックライト輝度調整値および第１コントラスト調整値を調整する第ｂステップと、
前記第１バックライト輝度調整値に応じて第１バックライト駆動信号を調整し、前記第１コントラスト調整値に応じて前記第１イメージデータのコントラストを調整する第ｃステップと、
を含むことを特徴とする表示装置のイメージ輝度調整方法。
【請求項２９】
前記第１輝度平均値と前記第２輝度平均値との比較結果において前記第１輝度平均値が前記第２輝度平均値よりも小さい場合、前記第１バックライト輝度調整値を前記第２イメージデータに対する第２バックライト輝度調整値よりも小さくし、前記第１コントラスト調整値の大きさを、前記第１バックライト輝度調整値が小さくなって減少する輝度の減少の分だけ増加させることを特徴とする請求項２８に記載の表示装置のイメージ輝度調整方法。
【請求項３０】
前記第１輝度平均値と前記第２輝度平均値との比較結果において前記第１輝度平均値が前記第２輝度平均値よりも大きい場合、前記第１バックライト輝度調整値を前記第２イメージデータに対する第２バックライト輝度調整値よりも大きくし、前記第１コントラスト調整値の大きさを、前記第１バックライト輝度調整値が大きくなって増加する輝度の増加の分だけ減少させることを特徴とする請求項２８に記載の表示装置のイメージ輝度調整方法。
【請求項３１】
前記第１輝度平均値と前記第２輝度平均値との比較結果において前記第１輝度平均値と前記第２輝度平均値とが同一の場合、前記第１バックライト輝度調整値を前記第２イメージデータに対する第２バックライト輝度調整値と同じ大きさに維持させることを特徴とする請求項２８に記載の表示装置のイメージ輝度調整方法。
【請求項３２】
前記第１輝度平均値と前記第２輝度平均値との比較結果において前記第１輝度平均値が前記第２輝度平均値よりも小さい場合、前記第１バックライト輝度調整値に応じて、前記第１バックライト駆動信号を前記第２イメージデータに対する第２バックライト駆動信号のレベルよりも小さくすることを特徴とする請求項２８に記載の表示装置のイメージ輝度調整方法。
【請求項３３】
前記第１輝度平均値と前記第２輝度平均値との比較結果において前記第１輝度平均値が前記第２輝度平均値よりも大きい場合、前記第１バックライト輝度調整値に応じて、前記第１バックライト駆動信号を前記第２イメージデータに対する第２バックライト駆動信号のレベルよりも大きくすることを特徴とする請求項２８に記載の表示装置のイメージ輝度調整方法。
【請求項３４】
前記第ｃステップでは、前記第１イメージデータのコントラストと前記第１コントラスト調整値とを乗算して調整することを特徴とする請求項２８に記載の表示装置のイメージ輝度調整方法。
【請求項３５】
輝度平均値が最も暗い入力と最も明るい入力とを各々開始点とする半直線を描いて２つのグラフを生成し、前記第ｂステップにおいて、前記２つのグラフが互いに交差している交差点、および前記２つのグラフを利用して前記第１コントラスト調整値を調整することを特徴とする請求項２８に記載の表示装置のイメージ輝度調整方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は表示装置に関し、特に、１つのフレーム単位で表示されるイメージデータの階調レベルに応じて、バックライトの輝度を制御する適応型のバックライトの輝度調整機能を備える知能型の表示装置および表示装置のイメージ輝度調整方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
一般に、液晶表示装置において光源として使用されているＣＣＦＬ（Ｃｏｌｄ  Ｃａｔｈｏｄｅ  Ｆｌｕｏｒｅｓｃｅｎｔ  Ｌａｍｐ）の輝度と寿命は反比例の関係にある。すなわち、輝度を高めるために高電流で駆動すると、寿命が短縮し、寿命を増やすために低電流で駆動すると、輝度が低くなってしまうという問題がある。しかし、実際の製品への適用という側面では、通常、高輝度および長寿名が同時に要求される。そのため、最近では液晶表示装置の画面状態において、ある程度の輝度で駆動しておき、特別に高輝度が要求される画面を駆動しようとする場合、ユーザの入力に応じて一時的にバックライトのランプに高電流を流し、これによって表示装置の輝度に対する能動領域を広げる技術を適用している。
【０００３】
液晶表示装置の場合、画面に表示されるイメージに応じて表示装置が使用している電流の量が異なる。例えば、液晶表示装置の動作モードにおいて、電圧の印加と共に、液晶分子が電界の方向に再配列され、入射した光を遮断するノーマルホワイト（ｎｏｒｍａｌｌｙ  ｗｈｉｔｅ）モードの場合、一般的に画面に明るいピクセル数が多くなるほど、パネルが消費する電力が大きくなる傾向がある。このような傾向を利用してパネルが消費する電力に応じて、これと連動してランプの電流値を制御する方法を主に使用している。
【０００４】
しかし、このような技術はパネルが消費する電流を検出し、これをバックライトを駆動しているインバータの輝度制御信号の可変範囲に適合するよう変形するなど、追加的な回路を具現しなければならないという問題がある。また、全ての画面に対して同じ輝度で制御しなければならないため、必要な画面で輝度を制御する場合に比べて、消費電力は高くならざるを得ないという問題がある。また、輝度調整によって意図したイメージとは異なる（明るすぎたり、暗すぎる）イメージが出力され、イメージの質が落ちてしまうという不具合がある。
【０００５】
関連する技術としては、例えば、韓国登録特許第１０−０８８６５６４号公報（特許文献１）に記載されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】韓国登録特許第１０−０８８６５６４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
本発明は、従来技術に係る問題点を解決するために提案されたものであって、次のような目的がある。
【０００８】
第１に、本発明の目的は、１つのイメージをフレーム単位で表示されるイメージデータの階調レベルに応じて、バックライトの輝度を制御する表示装置を提供することにある。
【０００９】
第２に、本発明の他の目的は、表示されるイメージデータの階調レベルに応じて、調整されたバックライトの輝度に合せてイメージデータの輝度を調整する表示装置を提供することにある。
【００１０】
第３に、本発明の更なる目的は、１つのイメージをフレーム単位で表示されるイメージデータの階調レベルに応じて、バックライトの輝度を制御する表示装置のイメージ輝度調整方法を提供することにある。
【００１１】
第４に、本発明の更なる目的は、表示されるイメージデータの階調レベルに応じて、調整されたバックライトの輝度に合せてイメージデータの輝度を調整する表示装置のイメージ輝度調整方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
前述した目的を達成するための一側面に係る本発明は、画素アレイおよびバックライトを備える表示パネルと、走査信号によって前記表示パネルを駆動するゲートドライバと、画素信号によって前記表示パネルを駆動するデータドライバと、を備えた表示装置であって、第１イメージデータを受信し第１輝度平均値を算出する輝度算出部と、前記第１輝度平均値と前記第１イメージデータ以前に入力された第２イメージデータの第２輝度平均値とを比較し、前記第１イメージデータに対する第１バックライト輝度調整値および第１コントラスト調整値を調整する輝度調整部と、前記第１バックライト輝度調整値に応じて、第１バックライト駆動信号を調整して前記バックライトに提供するバックライト駆動部と、前記第１コントラスト調整値に応じて、前記第１イメージデータのコントラストを調整して前記データドライバに提供するコントラスト調整部と、を備える表示装置を提供する。
【００１３】
さらに、前述した目的を達成するための他の側面に係る本発明は、画素アレイおよびバックライトを備える表示パネル、走査信号によって前記表示パネルを駆動するゲートドライバと、画素信号によって前記表示パネルを駆動するデータドライバと、を備えた表示装置であって、イメージデータを受信するインタフェース部と、バックライト輝度調整信号を受信し、フレーム開始信号ごとに前記バックライト輝度調整信号を利用して、前記イメージデータに対する第１バックライト輝度調整値および第１コントラスト調整値を調整する輝度調整部と、前記第１バックライト輝度調整値に応じて、第１バックライト駆動信号を調整して前記バックライトに提供するバックライト駆動部と、前記第１コントラスト調整値に応じて、前記イメージデータのコントラストを調整して前記データドライバに提供するコントラスト調整部と、前記輝度調整部の制御信号に応答し、前記コントラスト調整部から入力されるイメージデータおよび前記インタフェース部から入力されるイメージデータのうちいずれか１つを選択して前記データドライバに出力する入力選択部と、を備える表示装置を提供する。
【００１４】
さらに、前述した目的を達成するための更なる側面に係る本発明は、第１イメージデータの第１輝度平均値を算出するステップと、前記第１輝度平均値と前記第１イメージデータ以前に入力された第２イメージデータの第２輝度平均値とを比較し、前記第１イメージデータに対する第１バックライト輝度調整値および第１コントラスト調整値を調整するステップと、前記第１バックライト輝度調整値に応じて第１バックライト駆動信号を調整し、前記第１コントラスト調整値に応じて前記第１イメージデータのコントラストを調整するステップと、を含む表示装置のイメージ輝度調整方法を提供する。
【発明の効果】
【００１５】
本発明によれば、１つのフレームを構成しているイメージデータの輝度平均値を算出し、算出された輝度平均値と以前のイメージデータの輝度平均値とを比較し、その結果に応じて、バックライトの輝度調整値およびコントラスト調整値を調整してイメージの輝度を調整することによって、イメージの画質を向上させつつ表現すべきイメージデータに合せてバックライトの電力消費を最小にすることのできる効果が期待できる。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】本発明の実施形態１に係る液晶表示装置の構成を示すブロック図である。
【図２Ａ】入力イメージデータに対する輝度の出力値を示す図である。
【図２Ｂ】入力イメージデータに対する輝度の出力値を示す図である。
【図２Ｃ】入力イメージデータに対する輝度の出力値を示す図である。
【図２Ｄ】入力イメージデータに対する輝度の出力値を示す図である。
【図３】本発明の実施形態２に係る液晶表示装置の構成を示すブロック図である。
【発明を実施するための形態】
【００１７】
以下、本発明が属する技術分野において通常の知識を有する者が本発明の技術的な思想を容易に実施できる程度に詳説するため、本発明の最も好ましい実施形態を添付した図面を参照して説明する。また、明細書の全体にわたって同じ図面符号（または、参照符号）で表記された部分は同じ要素を示す。
【００１８】
また、本明細書において、第２イメージデータは、第１イメージデータが入力される直前に入力されるデータを意味する。また、第１バックライト輝度調整値、第１コントラスト調整値、および第１バックライト駆動信号は、第１イメージデータの輝度を調整するために使用される値を意味し、第２バックライト輝度調整値、第２バックライト駆動信号、および第２コントラスト調整値は、第２イメージデータの輝度を調整するために使用される値を意味する。
【００１９】
なお、上記のように、第１イメージデータは、現在入力されるイメージデータであって、第２イメージデータは、以前に入力されたイメージデータである。したがって、第１バックライト輝度調整値（第１コントラスト調整値、第１バックライト駆動信号）は、現在のバックライト輝度調整値（現在のコントラスト調整値、現在のバックライト駆動信号）と呼ぶこともできる。また、第２バックライト輝度調整値（第２バックライト駆動信号、第２コントラスト調整値）は、以前のバックライト輝度調整値（以前のバックライト駆動信号、以前のコントラスト調整値）と呼ぶこともできる。
【００２０】
＜実施形態１＞
図１は、本発明の実施形態１に係る液晶表示装置を説明するために示すブロック図である。
【００２１】
図１に示すように、本発明の実施形態１に係る液晶表示装置は、画素アレイ１０１およびバックライト１０２を備える表示パネル１００と、走査信号によって表示パネル１００を駆動するゲートドライバ１８０と、画素信号によって表示パネル１００を駆動するデータドライバ１７０と、を備える。また、実施形態１の液晶表示装置は、現在入力される第１イメージデータを受信して第１輝度平均値を算出する輝度算出部１２０と、該輝度算出部１２０によって算出された第１輝度平均値と第１イメージデータ以前に入力された第２イメージデータの第２輝度平均値とを比較し、第１イメージデータに対する第１バックライト輝度調整値および第１コントラスト調整値を調整する輝度調整部１３０と、第１バックライト輝度調整値に応じて、第１バックライト駆動信号を調整してバックライト１０２に提供するバックライト駆動部１４０と、第１コントラスト調整値に応じて第１イメージデータのコントラストを調整してデータドライバ１７０に提供するコントラスト調整部１６０と、を備える。
【００２２】
また、実施形態１の液晶表示装置は、外部から第１イメージデータおよび第２イメージデータを受信して順次保存するメモリ部１５０をさらに備える。メモリ部１５０は、第１イメージデータおよび第２イメージデータを受信してフレーム単位で保存する。メモリ部１５０は、第１イメージデータおよび第２イメージデータをＲＧＢ、ＹＵＶ、ＹＣｏＣｇ、およびＹＣｂＣｒのいずれか１つの形態で保存し得る。また、実施形態１の液晶表示装置は、外部から第１イメージデータおよび第２イメージデータを受信してメモリ部１５０に提供するメモリ制御部１１０をさらに備える。メモリ制御部１１０は、第１イメージデータおよび第２イメージデータを受信して順次にメモリ部１５０に提供する。
【００２３】
表示パネル１００は、画素アレイ１０１およびバックライト１０２を備える。画素アレイ１０１は、ｍ×ｎ個（ここで、ｍ、ｎは自然数）の画素電極からなる。画素電極は、液晶およびスイッチング素子である薄膜トランジスタを備える。バックライト１０２は、バックライト駆動部１４０から提供されるバックライト駆動信号に応答して画素アレイ１０１に光源を提供する。ゲートドライバ１８０は、走査信号（ゲート電圧）を表示パネル１００に提供する。データドライバ１７０は、画素信号（データ電圧）を表示パネル１００に提供する。画素アレイ１０１内の画素電極は走査信号および画素信号に応答して駆動され、バックライト１０２から発光された光源によってイメージが表示パネル１００に表示される。
【００２４】
輝度算出部１２０は、第１イメージデータおよびメモリ部１５０から入力される第２イメージデータを受信し、第１イメージデータの第１輝度平均値および第２イメージデータの第２輝度平均値を算出する。第１輝度平均値および第２輝度平均値はフレーム単位で算出し得る。輝度算出部１２０は、第１イメージデータおよび第２イメージデータがＲＧＢデータである場合、ＲＧＢデータを輝度成分を含むデータに変換した後、第１輝度平均値および第２輝度平均値を算出する。このとき、輝度成分を含むデータに変換する方法として色座標系を用いる。輝度成分を含むデータは、ＹＵＶ、ＹＣｏＣｇ、およびＹＣｂＣｒのいずれか１つであり得る。輝度算出部１２０は、メモリ部１５０から第２輝度平均値を直接入力され得る。
【００２５】
輝度調整部１３０は、第１輝度平均値と第２輝度平均値とを比較する。比較の結果、第１輝度平均値が第２輝度平均値よりも小さい場合、輝度調整部１３０は、第１バックライト輝度調整値を第２バックライト輝度調整値よりも小さくする。そして、輝度調整部１３０は、第１コントラスト調整値の大きさを、第１バックライト輝度調整値が小さくなって減少する輝度の減少の分だけ増加させる。一方、第１輝度平均値が第２輝度平均値よりも大きい場合、輝度調整部１３０は、第１バックライト輝度調整値を第２バックライト輝度調整値よりも大きくし、第１コントラスト調整値の大きさを、第１バックライト輝度調整値が大きくなって増加する輝度の増加の分だけ減少させる。また、第１輝度平均値および第２輝度平均値が同一の場合、輝度調整部１３０は、第１バックライト輝度調整値を、第２バックライト輝度調整値と同じ大きさに維持する。
【００２６】
下記の表１は、一例として入力イメージデータの輝度平均値に応じて調整される第１バックライト輝度調整値の調整比率およびイメージデータの輝度調整ステージを示している。
【００２７】
【表１】
2010134438.tif 000003
【００２８】
前記表１において、出力されるイメージ輝度調整ステージが高いほど出力されるイメージの輝度は明るく調整される。入力フレームのイメージデータ輝度平均値は、輝度平均値であって、全体のイメージデータの輝度値を階調レベル（０〜２５５の階調レベル）で算出しそれらを合算した後、解像度で割った値で求められる。また、第１バックライト輝度調整値の調整比率は、最大の輝度値を１００％とし、最低の輝度値を５２％とする。このとき、調整比率は、表１に限定されるのではない。
【００２９】
輝度調整部１３０は、第１バックライト輝度調整値および第１コントラスト調整値を調整するにあたり、輝度飽和が起きないよう調整を行なわなければならない。一般的に、入力されたイメージデータの輝度平均値よりも大きい輝度値を有するイメージデータを出力したい場合、特定の値以上の輝度値を乗算して輝度値を調整するが、このときに輝度飽和が起き得る。
【００３０】
図２Ａおよび図２Ｂは、輝度飽和が発生する過程およびこれを解決するための方法を説明するための図である。
【００３１】
図２Ａは、一般的な入力イメージデータに対するイメージの輝度値であり、図２Ｂは入力イメージデータの輝度値を調整する場合、特定の入力イメージデータの後には輝度飽和が発生することを示す図である。
【００３２】
図２Ｃおよび図２Ｄに示すように、実施形態１では、輝度飽和を防止するために、輝度平均値「０」（最も暗い）を開始点とする半直線Ａおよび輝度平均値「２５５」（最も明るい）を開始点とする半直線Ｂを利用して、輝度飽和無く輝度が向上したデータを出力することができる。すなわち、最も暗い入力および最も明るい入力を開始点とする２つのグラフＡ、Ｂを生成し、このように生成された２つのグラフが交差する交差点Ｃを利用して輝度飽和を調整する。図２Ｃに示すように、半直線Ａ、Ｂは正の傾きを有し、半直線Ａは、最小輝度平均値「０」を含み、傾きが一般的な関係（図２Ａ）より大きくなっている。半直線Ｂは、最大輝度平均値「２５５」を含み、傾きが一般的な関係（図２Ａ）より小さくなっている。
【００３３】
バックライト駆動部１４０は、第１輝度平均値と第２輝度平均値とを比較した結果、第１輝度平均値が第２輝度平均値よりも小さい場合、第１バックライト輝度調整値に応じて、第１バックライト駆動信号を第２バックライト駆動信号のレベルよりも小さくして提供する。また、バックライト駆動部１４０は、第１輝度平均値が第２輝度平均値よりも大きい場合、第１バックライト輝度調整値に応じて、第１バックライト駆動信号を第２バックライト駆動信号のレベルよりも大きくして提供する。また、バックライト駆動部１４０は、第１輝度平均値と第２輝度平均値とが同一の場合、第１バックライト駆動信号を第２バックライト駆動信号と同じレベルに維持する。ここで、第１バックライト駆動信号および第２バックライト駆動信号は、電圧、電流、ＰＷＭ（Ｐｕｌｓｅ  Ｗｉｄｔｈ  Ｍｏｄｕｌａｔｉｏｎ）を含む。
【００３４】
コントラスト調整部１６０は、第１イメージデータのコントラストと輝度調整部１３０から入力される第１コントラスト調整値とを乗算させ、第１イメージデータのコントラストレベルを調整する。例えば、第１輝度平均値と第２輝度平均値とを比較した結果、第１輝度平均値が第２輝度平均値よりも小さい場合、第１イメージデータのコントラストを第１コントラスト調整値を用いて大きくする。また、第１輝度平均値が第２輝度平均値よりも大きい場合、第１イメージデータのコントラストを第１コントラスト調整値を用いて小さくする。また、第１輝度平均値と第２輝度平均値とが同一の場合、第１イメージデータのコントラストを第２イメージデータのコントラストと同一に維持させる。
【００３５】
図１に基づいて本発明の実施形態１に係る液晶表示装置のイメージ輝度調整方法を説明する。
【００３６】
まず、現在入力される第１イメージデータの第１輝度平均値を算出する。その後、第１輝度平均値と以前に入力された第２イメージデータの第２輝度平均値とを比較し、その結果に応じて、第１バックライト輝度調整値および第１コントラスト調整値を調整する。
【００３７】
第１輝度平均値と第２輝度平均値とを比較した結果、第１輝度平均値が第２輝度平均値よりも小さい場合、第１バックライト輝度調整値を第２イメージデータに対する第２バックライト輝度調整値よりも小さくし、第１コントラスト調整値の大きさを、第１バックライト輝度調整値が小さくなることによって減少する輝度の減少の分だけ増加させる。また、第１輝度平均値が第２輝度平均値よりも大きい場合、第１バックライト輝度調整値を第２バックライト輝度調整値よりも大きくし、第１コントラスト調整値の大きさを、第１バックライト輝度調整値が大きくなることによって増加する輝度の増加の分だけ減少させる。また、第１輝度平均値と第２輝度平均値とが同一の場合、第１バックライト輝度調整値の大きさを、第２バックライト輝度調整値と同じ大きさに維持させる。
【００３８】
本液晶表示装置では、第１バックライト輝度調整値に応じて、バックライト１０２の駆動を調整するための第１バックライト駆動信号レベルを調整する。そして、第１コントラスト調整値に応じて、第１イメージデータのコントラストレベルを調整する。第１イメージデータのコントラスト調整は、第１イメージデータと第１コントラスト調整値とを乗算させる方法で行われる。
【００３９】
例えば、表１において、第１輝度平均値が「２１０」であり、第２輝度平均値が「２３０」である場合、本液晶表示装置では、第１バックライト輝度調整値を、第２バックライト輝度調整値の９４％から８８％にまで小さくする。そして、小さくなった第１バックライト輝度調整値に対応して第１コントラスト調整値を大きくする。ここで、第１コントラスト調整値は、第１イメージデータのコントラストと第１コントラスト調整値とを乗算したとき、表１に示したイメージ輝度調整ステージにおいて２ステージに該当する。すなわち、第１コントラスト調整値を大きくして輝度レベルを１ステージから２ステージに進め、第１バックライト輝度調整値において減少した輝度を補償する。
【００４０】
他の例において、実施形態１では、第１輝度平均値が「１９３」であり、第２輝度平均値が「１５９」である場合、第１バックライト輝度調整値を、第２バックライト輝度調整値の７０％から８２％にまで大きくする。そして、大きくなった第１バックライト輝度調整値に対応して、第１コントラスト調整値を小さくする。このとき、第１コントラスト調整値は、表１に示すイメージ輝度調整ステージにおいて３ステージに該当する。すなわち、本液晶表示装置は、第１コントラスト調整値を小さくして、イメージ輝度調整ステージを５ステージから３ステージに上向させる。
【００４１】
更に他の例において、実施形態１では、第１輝度平均値が「２５４」であり、第２輝度平均値が「２５５」であって、第１輝度平均値および第２輝度平均値が１００％の輝度調整比率に該当する場合、第１バックライト輝度調整値を第２バックライト輝度調整値１００％に維持させる。そして、第１コントラスト調整値を第２コントラスト調整値に維持させてイメージ輝度を調整しない。すなわち、第２イメージデータと同じ輝度レベルをもつイメージが出力される。
【００４２】
＜実施形態２＞
図３は、本発明の実施形態２に係る液晶表示装置を説明するために示すブロック図である。
【００４３】
まず、実施形態２に係る液晶表示装置は、実施形態１とは異なり、外部から入力されるフレーム信号に応答して、フレーム開始信号ごとにバックライト輝度調整信号を用いることで第１バックライト輝度調整値および第１コントラスト調整値を調整する。実施形態１では、第１イメージデータの第１輝度平均値と第２イメージデータの第２輝度平均値とを比較した後、その結果に応じて、第１バックライト輝度調整値および第１コントラスト調整値を調整した。しかし、実施形態２においては、外部から入力されるフレーム信号を基準として、フレーム開始信号ごとに現在入力されるイメージデータの輝度情報を含んでいるバックライト輝度調整信号を利用して、第１バックライト輝度調整値および第１コントラスト調整値を調整する。
【００４４】
同図に示すように、本発明の実施形態２に係る液晶表示装置は、実施形態１と同様に、画素アレイ２０１およびバックライト２０２を備える表示パネル２００、走査信号および画素信号によって表示パネル２００を駆動するゲートドライバ２７０およびデータドライバ２６０を備える。また、液晶表示装置は、イメージデータが入力されるインタフェース部２１０と、バックライト輝度調整信号を受信し、フレーム開始信号ごとにバックライト輝度調整信号を利用して第１バックライト輝度調整値および第１コントラスト調整値を調整する輝度調整部２２０と、第１バックライト輝度調整値に応じて第１バックライト駆動信号を調整してバックライト２０２に提供するバックライト駆動部２３０と、第１コントラスト調整値に応じて第１イメージデータのコントラストを調整して入力選択部２５０に提供するコントラスト調整部２４０と、輝度調整部２２０の制御信号に応答してコントラスト調整部２４０およびインタフェース部２１０から入力されるイメージデータのうちいずれか１つをデータドライバ２６０に出力する入力選択部２５０と、を備える。
【００４５】
表示パネル２００、ゲートドライバ２７０、およびデータドライバ２６０は、実施形態１と同じ構成で行なわれるため、これに対する説明は前述の内容で代替するものとし、ここでは、輝度調整部２２０およびバックライト駆動部２３０を主に詳説する。
【００４６】
輝度調整部２２０は、バックライト輝度調整信号がバックライト２０２の輝度を以前の輝度よりも低める信号である場合、第１バックライト輝度調整値を第２（以前の）バックライト輝度調整値よりも小さくし、第１コントラスト調整値の大きさを、第１バックライト輝度調整値が小さくなって減少する輝度の減少の分だけ増加させる。一方、バックライト輝度調整信号がバックライト２０２の輝度を以前の輝度よりも高める信号である場合、輝度調整部２２０は、第１バックライト輝度調整値を第２バックライト輝度調整値よりも大きくし、第１コントラスト調整値の大きさを、第１バックライト輝度調整値が大きくなって増加する輝度の増加の分だけ減少させる。また、バックライト輝度調整信号がバックライト２０２の輝度を以前の輝度のままに維持させる信号である場合、輝度調整部２２０は、第１バックライト輝度調整値を第２バックライト輝度調整値と同じ大きさに維持し、第１コントラスト調整値を第２コントラスト調整値と同じ大きさに維持する。
【００４７】
また、輝度調整部２２０は、実施形態１と同様に、輝度平均値が最も暗い入力および最も明るい入力を各々開始点とする半直線を描いて２つのグラフを生成し、２つのグラフが互いに交差している交差点および前記２つのグラフを利用して第１コントラスト調整値を調整する。
【００４８】
バックライト駆動部２３０は、バックライト輝度調整信号がバックライト２０２の輝度を以前の輝度よりも低める信号である場合、第１バックライト輝度調整値に応じて、第１バックライト駆動信号を第２バックライト駆動信号のレベルよりも小さくして提供する。一方、バックライト輝度調整信号がバックライト２０２の輝度を以前の輝度より高める信号である場合、バックライト駆動部２３０は、第１バックライト輝度調整値に応じて、第１バックライト駆動信号を第２バックライト駆動信号のレベルよりも大きくして提供する。また、バックライト輝度調整信号がバックライト２０２の輝度を以前の輝度のまま維持させる信号である場合、バックライト駆動部２３０は、第１バックライト輝度調整値に応じて、第１バックライト駆動信号を第２バックライト駆動信号のレベルと同一に維持する。
【００４９】
入力選択部２５０は、輝度調整部２２０の制御信号を受信して動作し、コントラスト調整部２４０を介して入力されるイメージデータ、およびインタフェース部２１０を介して入力されるイメージデータのうちいずれか１つのイメージデータを選択してデータドライバ２６０に出力する。例えば、入力選択部２５０は、バックライト輝度調整信号がバックライト２０２の輝度を以前の輝度よりも低める、または高める信号である場合、コントラスト調整部２４０を介してコントラストが調整されたイメージデータを選択してデータドライバ２６０に出力する。一方、バックライト輝度調整信号がバックライト２０２の輝度を以前の輝度のまま維持させる信号である場合は、インタフェース部２１０を介して入力されるイメージデータを選択してデータドライバ２６０に出力する。すなわち、コントラストを調整することなく入力されたイメージデータをデータドライバ２０６に出力する。
【００５０】
以上で説明したように、本発明の技術的な思想は好ましい実施形態から具体的に記述したが、前述した実施形態はその説明のためのものであり、その制限のためのものでないことを注意すべきである。特に、本発明は、液晶表示装置に例を挙げて説明したが、他の表示装置においても適用できる。このように、この技術分野の通常の専門家ならば本発明の技術思想の範囲内で多様な実施形態が可能であることを理解できるであろう。
【符号の説明】
【００５１】
１００、２００      表示パネル
１０１、２０１      画素アレイ
１０２、２０２      バックライト
１１０      メモリ制御部
１２０      輝度算出部
１３０、２２０      輝度調整部
１４０、２３０      バックライト駆動部
１５０      メモリ部
１６０、２４０      コントラスト調整部
１７０、２６０      データドライバ
１８０、２７０      ゲートドライバ
【図１】
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【図２Ａ】
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【図２Ｂ】
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【図２Ｃ】
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【図２Ｄ】
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【図３】
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