液晶显示过驱动技术发展及专利分析

液晶显示过驱动技术发展及专利分析
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摘 要:过驱动技术是液晶显示驱动技术研究的重点之一,过驱动技术对于液晶显示器实现动态、清晰的画面显示,解决画面残影问题具有重要作用。本文介绍了目前基于过驱动技术原理提高响应速度的方法,并针对液晶显示过驱动技术在国内外的专利申请进行检索,对历年申请量变化趋势、申请人的国家/地区分布、中国主要申请人情况进行分析。
关键词:液晶;显示;过驱动;专利分析
液晶显示器(Liquid Crystal Display,LCD)作为一种高性能、彩丰富、高分辨率、功耗低、重量轻的显示器,自20世纪70年代诞生以来,在几十年的发展历程中,已经逐渐取代了有百年历史的CRT(Cathode Ray Tube,CRT)显示器。伴随着平板电脑、智能手机等消费电子类产品在生活中的大量普及,液晶显示器作为此类消费电子产品的显示屏幕,为用户提供了动态、清晰的画面显示,而实现动态、清晰画面显示的一个关键技术是对液晶显示器进行过驱动。由于能够进行动态、清晰的画面显示已经逐渐的成为衡量液晶显示器性能的一个重要指标,液晶显示过驱动技术因而也成为了液晶显示器领域的研究重点。
1 液晶显示过驱动技术介绍
液晶显示器是一种被动发光显示器,它的构造是在两片平行的玻璃当中放置液态的晶体,通过施加电压来控制液晶分子的偏转,光线透过偏转的液晶分子进行画面显示。然而在实际工作中,即使在液晶两端的电极上施加电压,液晶分子也不是马上转动到目标状态,而是需要一定的时间,即常说的液晶响应时间。液晶显示器在显示动态画面时,由于液晶响应时间的存在,液晶分子的转动滞后于施加电压的转变,这样观看者在观看液晶显示器中的画面时,就会看到上一个画面留下的残影。过驱动(Overdrive,OD)技术可以解决液晶显示器的动态画面残影问题。测试液晶的响应时间经常用到黑白模板,因此,对于过驱动技术的原理用黑白模板的转换来进行举例说明,在液晶两端的电极上施加1V驱动电压的情况下,液晶分发生偏转,液晶画面从黑到白的转换时间需要40ms,在液晶两端的电极上施加2V驱动电压的情况下,液晶分子偏转的速度加快,液晶画面从黑到白的转换时间需要20ms,这样液晶分子从黑到白的转换时间就被缩短为了20ms。过驱动技术通过施加比标准驱动电压高的过驱动电压,加快了液晶分子的偏转速度,在液晶显示器进行动态画面显示时,消除了残影问题,使播放的画面更加流畅。
图1(a)和(b)所示分别为普通液晶显示器和加入过驱动技术的液晶显示器的画面显示效果,可以看出拖影和模糊的现象得到了显著的改善,图像更加明艳和清晰。
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(a)无过驱动 (b)有过驱动
图1 液晶显示器的画面显示效果
2 液晶显示过驱动技术发展现状
乙酰正丙醇基于过驱动技术,随着对卓越显示画质的追求有很多新的技术被开发出来,但它们的实现都离不开过驱动技术,以下是相关的改善动态画质的几种方法。
(1)倍帧技术(Double Frame Rate, DFR)
倍帧技术也采用过驱动方式,并将帧频由原来的60Hz增加到120Hz。帧的频率越高,人眼看到的动态画面的模糊现象越不明显。
(2)倍帧+插黑技术(DFR + Black Insertion)
该技术采用的帧频也为120Hz,它的目的是模拟脉冲驱动方式,但是由于插入黑画面,LCD的亮度和对比度都会减小。所以在插黑技术的基础上,人们又发明了插灰技术,也就是在连续两帧画面之间根据上一个画面的平均亮度来插入一定灰阶的全画面。
(3)倍频+运动估计及运动补偿技术(DFR + MEMC)
该技术也采用了倍频技术,通过图像处理的手段根据连续两帧画面的场景内容以及前后图像的相关性,选取关联点进行动态点对点像素预估,重新产生一帧亮度、对比度和连续性更为精确的过渡画面,插入到这两帧画面之间,从而消除了快速运动画面的图像边缘模糊现象,并有效修正人眼视觉暂留形成的“错觉”,让物体运动的轨迹更连续,提高画面的稳定性,动态清晰度也大幅度提高。
(4)倍频+扫描背光源技术(DFR + Scanning Backlight)
该技术除了采用倍频技术外,还将图像显示与背光源扫描结合起来,当4TFT-LCD 对应区域背光源为亮时,对应区域的栅极打开,图像信号可以输入并显示。这种方法的缺点是亮度减少了。为了尽可能达到标准的亮度,如果是以1/3区域扫描时,就需要3倍数量的背光
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本文发布于:2024-09-23 04:26:28,感谢您对本站的认可!

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