[发明专利]利用正交分块循环矩阵的高效液晶显示器驱动方法

说明书

本发明涉及驱动液晶显示器的协议，具体地是涉及液晶显示器驱动方法，更具体地讲涉及驱动矩阵整体的特定结构，该驱动矩阵导致高效地实现该方法而且降低硬件的复杂性。

无源矩阵驱动方法通常适用于驱动液晶显示器。对于利用快速响应液晶的高倍率显示器，由于帧响应产生的对比度损失问题严重。为了解决这一问题，提出了有源寻址，其中正交矩阵用作通用驱动信号。然而，该方法遇到大计算量和存储器负担问题。更为严重的是，矩阵的行序数的差异导致不同的行信号频率。这样可能导致严重的串扰问题。另一方面，提出了多路寻址(MLA)，该方法在帧响应、序数和计算量问题之间进行折中。分块对角驱动矩阵由低阶正交矩阵构成。为了进一步抑制帧响应，提出以如下方式互换驱动矩阵的列，选择在帧中均匀分布。该方法的复杂性与积木式矩阵的阶数的平方成比例。方法的阶数的提高导致时间和空间范围内的复杂性提高。阶数提高要求更多的逻辑电路硬件和列信号的电压水平。

根据本发明提出了一种驱动液晶显示器的协议，其特征在于行(公用的)驱动矩阵由正交分块循环矩阵构成。

利用正交分块循环矩阵的液晶驱动方法

下面示出8阶Hadamard矩阵：

如前所述，由于使用有源驱动的计算量负担和序数问题，提出了MLA方法。为了利用4线MLA实现8路驱动，使用两个4阶Hadamard矩阵作为8×8驱动矩阵的对角积木式矩阵。产生的通用驱动矩阵如下：

为了使得序数问题最小，提出了另一个4×4正交积木式矩阵。产生的行(公用的)驱动矩阵如下：

通常的m路显示将具有由m／4(假设m是4的整数倍)个4×4积木式矩阵构成的m×m分块对角正交驱动矩阵。实际施加的电压不必是±1，而是一个值的常数倍(即±k)。为了进一步抑制帧响应，还提出了对行(公用的)驱动矩阵的列互换，使得选择在帧内均匀分布。以8路驱动为例，产生如下行(公用的)驱动矩阵：

在本发明中，提出了一种产生正交分块循环积木式块的方法，该块使得驱动电路的硬件复杂性降低。首先，正交分块循环矩阵的定义如下：

定义：由N个M×M积木式块A₁、A₂、…A_N构成的NM×NM分块循环矩阵B具有如下形式：

如果B^TB=BB^T=(NM)I_NM，就称为正交分块循环。

例如，如下4×4矩阵是正交分块循环的，在这种情况下，N可以取2或4。如果N=2，那么每个A_j是2×2矩阵。如果N=4，那么每个A_j是：这是标量(1或-1)。正交分块循环矩阵可以用作行(公用的)驱动矩阵的对角积木式块。通过适当的列和行互换，产生的驱动矩阵具有每行是前面行的移位变形的特性，可以利用移位寄存器实现。下面示出的是利用4×4正交分块循环矩阵通过适当的行和列互换之后产生的8路驱动：

对于更高阶的B，子块A_j的阶数的选择受到限制。有些M可能产生不存在的正交分块循环B。假设MN=5，那么子块的阶数M可以是1、2或3。可以看出正交分块循环B可以通过M=2、3实现，但是不能通过M=1实现。通常，假设MN是偶数，可以看到只要M≠1，正交分块循环矩阵B总是存在的。在下面，提出了两种产生正交分块循环矩阵的方法。

第一种方法是根据Paraunitary矩阵理论，但是它不能产生所有正交分块循环矩阵。第二种方法是利用非线性编程区别正交分块循环矩阵的方法。理论上，它可以用于产生所有正交分块循环矩阵。

利用Paraunitary矩阵产生正交分块循环矩阵

考虑B的M×NM阶子矩阵的如下：

定义m×n移位矩阵S_n，m如下：

M×NM阶Paraunitary矩阵E满足：

(ⅰ)E是正交的，即 EE T = I . . ]]>