[发明专利]液晶显示器过驱动方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种液晶显示器的驱动方法，特别涉及一种液晶显示器的过驱动方法。

背景技术

液晶显示器通常采用稳态显示方式(hold type)，由于液晶分子响应速度小于电场改变的速度，因此需要一段响应时间才能达到目标的亮度。

液晶的实际响应时间为Ton+Toff，即液晶完全打开和完全关断的时间之和，通常定义Ton/Toff为亮度变化10％～90％(或者90％～10％)的时间，如图1所示，因此液晶实际的响应时间要远大于定义的响应时间。此外，这种定义下的Ton/Toff(全白到全黑，或者相反)的情况并不常用，通常用的较多的是灰阶间的切换。传统响应时间定义下的液晶被施加了最大的驱动电压，因此具有较快的响应时间；而灰阶之间切换时，所施加的电压往往比较小，因此具有较慢的响应时间，灰阶间的响应时间要比Ton/Toff响应时间长的多，一般可达数帧之久。

响应时间是液晶显示器的重要性能参数，如果响应时间过长，会使得画面转换时原先的图像不能马上消失而出现拖影现象，尤其是在观看赛车比赛、动作电影或游戏时，会严重影响画面收看质量。因此，改善液晶的响应时间至关重要。

要降低液晶像素响应时间主要有四个方法：降低液晶材料的粘滞系数、提高液晶材料的介电系数、减小液晶层间隙与提高液晶驱动电压。其中前二者与改善液晶材料性质有关，后二者则与工艺，显示器驱动设计相关。

过驱动(overdriving)技术即为利用提高液晶驱动电压来降低响应时间的技术手段，其原理如图2所示。过驱动模块置于视频控制器和LCD模块之间，它比较当前帧的信号G_n和前一帧的信号G_n-1，然后输出一个修正后的数据G_n′用于像素驱动，过驱动输出G_n′由一个固化在ROM里的对照表通过一定的算法给出。具体的比较和输出遵从以下规律：

G_n′＞G_n  if G_n＞G_n-1

G_n′＝G_n  if G_n＝G_n-1                         (1)

G_n′＜G_n  if G_n＜G_n-1

在图3中，假设第n帧之前，一个灰阶信号G_n-1已经施加了足够长的时间，液晶分子已经达到稳定状态。第n帧到来时，灰阶信号变为G_n，并且将维持数帧。没有采用过驱动技术的响应曲线如图3中实现a所示，需要3帧以上的时间才能到达目标灰阶；图中虚线b是过驱动输出G_n′的响应曲线。过驱动输出G_n′使得液晶在第n帧结束时达到所需的灰阶G_n，在第n帧之后的连续几帧内驱动电压由G_n′变回G_n，保持亮度的稳定。可见，过驱动技术使液晶显示器在一帧内的时间到达目标灰阶，大大地缩短了响应时间。过驱动输出G_n′决定于起始目标灰阶对(G_n，G_n-1)以及图2中所示的对照表LUT(Look Up Table)。

为了节省只读存储器ROM的空间，对照表一般为n×n的二维稀疏矩阵，因此，多数情况下过驱动输出并不能直接通过查表得到，而需要通过插值算法得到。目前常用的插值算法有最近邻点插值、双线性插值、三角插值和双三次插值等。

最近邻点插值又称零阶插值，它输出的像素值等于距离它映射到的位置最近的输入像素值。对于二维图像，该法是″取待采样点周围4个相邻像素点中距离最近的1个邻点的灰度值作为该点的灰度值″。最近邻点插值的优点是算法简单，运算速度快。但由于仅用对该采样点影响最大的(即最近的)像素的灰度值作为该点的值，而没有考虑其他相邻像素的影响(相关性)，其缺点是重新采样后的图像灰度值有明显的不连续性，插值质量差，会在图像中产生人为加工的痕迹，图像易产生马赛克和边缘锯齿等。