改善液晶電視顯示性能的技術和方案分析
減少運動模糊
在LCD顯示器上觀看視頻的一個最大問題就是運動模糊。這是由于顯示器中液晶的響應速度慢而引起的,并導致運動圖像后面出現拖尾的現象。當前的液晶技術能支持的響應時間在12到16毫秒之間,盡管這比兩年前的20到30毫秒快了不少,但仍然不能完全消除這種拖尾現象。當然,這已經成為LCD開發(fā)的一個主要關注焦點,目前有很多技術可以用來解決這個問題。
![]() |
圖3:S形的“珈瑪曲線”顯示了像素發(fā)出的光 |
來自LCD面板陣線最有效的方案是加快液晶材料的響應速度。通過對每個像素采用過驅動可提高當前材料的響應速度,然而這還無法達到所需的響應速度?,F在有些公司正在展示灰色到灰色的響應時間為5毫秒、灰色到黑色的響應時間為1毫秒的新材料?;疑胶谏目焖夙憫軌蚴购谏迦爰夹g得到非常有效的利用。黑色插入技術在每個圖像幀之間插入黑色幀,產生與CRT相似的快速脈沖調制效應。人腦可以濾除這種閃爍并自動產生中間圖像。在最近的展覽中對黑色插入技術的演示證明該技術是非常有效的。
如果沒有響應速度快的液晶,這種效果也可以通過對背光進行脈沖調制來仿真。這種方法也已證明非常有效。通過從頂部到底部對背光進行掃描,可進一步消除運動圖像的拖尾現象,這樣可以得到非常清楚的運動圖像。
減少畫面閃爍
由于LCD面板存在偏壓,所需的VCOM電壓可能與AVDD電壓值一半的理想值稍微不同,這會使顯示器的畫面閃爍。為了消除這種影響,通常要對每個面板的VCOM進行調節(jié),直到消除閃爍。這種機械的方法現在被數字電位計代替,數字電位計可以自動調節(jié)這些偏移,消除了由于人為失誤產生偏移電壓的可能性。圖4a顯示的是用Intersil公司的ISL45041驅動該應用中的EL5111大功率VCOM放大器的示意圖。
由于每根線都鎖定到LCD面板,所以注入到VCOM平面的電荷也能引起導致畫面閃爍的偏移電壓。為解決這個問題,如今在新的面板中利用面板里實際VCOM值去關閉一個能將這些偏移電壓最小化的控制環(huán),這樣可以減少畫面閃爍。具體電路如圖4b所示。
第三個方法是設法降低在每條線末端的切換電流,采用Von削減(Von-slice)電路在每條線末端釋放Von電壓,以減少注入到VCOM線的切換電荷。
消除珈瑪失配
由于生產和工藝參數的變化,來自生產線的每個LCD表現出的珈瑪響應稍有不同。通常情況下,所有的面板都采用同一個珈瑪曲線,這意味著當多個面板并排放置在一起時,每個面板具有稍微不同的色彩響應。對于很多應用來說,這是不期望的。為克服這個問題,理論上珈瑪曲線需要作為閉環(huán)系統(tǒng)的一部分逐一進行設置。可編程珈瑪發(fā)生器能夠通過微處理器控制珈瑪曲線,因此珈瑪曲線可作為生產工藝的一部分被重新編程。
改善明、暗圖像的對比度
LCD顯示器的另外一個問題是,它們在顯示非常明亮或非常暗的圖像時不擅長區(qū)分不同的對比度等級。可以采用動態(tài)珈瑪克服這個問題,動態(tài)珈瑪是根據顯示圖像內容逐幀調整珈瑪曲線。這可以作為縮放處理的一部分用數字技術來實現,但這些器件的位深度限制帶來很多不良的問題。為克服這些問題,新的系統(tǒng)將采用EL5325珈瑪發(fā)生器來調節(jié)珈瑪參考曲線。
提高色彩再現能力
![]() |
圖4a:為了消除閃爍,VCOM通常要針對每個面板進行調節(jié), |
采用CCFL技術作為背光源會嚴重影響能在LCD顯示器上顯示的色譜。典型的CCFL背光使LCD顯示器只能再現不到50%的NTSC 信號所能傳輸的色彩。如今用新的大功率LED技術作為背光源,可以將對NTSC信號色譜的覆蓋率提高到超過100%。另外,這些新LED背光沒有CCFL背光所需的水銀,非常適合綠色環(huán)保應用。
LED背光還具有很多其它優(yōu)點。對于大面積面板,可采用分離的紅色、綠色和藍色LED,這使顯示器的色溫可以很容易進行調整。這些器件的快速響應特性還使它們非常適合于頻閃背光(strobing backlight)應用。
成本考量
盡管很多廠商都在采用這些技術來改善顯示器的圖像性能,但他們還面臨降低成本以贏得市場份額的巨大壓力。如果成本不降低,市場增長將受到限制,這已經致使很多廠商不是在改善顯示器的性能,而是去掉某些功能。如今,不采用珈瑪緩沖器在主流顯示器中很常見,它們通常用一串簡單的電阻來產生珈瑪曲線,性能下降是不可避免的。
隨著桌面顯示器市場競爭的加劇,為獲得更好的視頻性能而在顯示器中采用這些新技術將十分有限。這些桌面顯示器很多是應用在強調文本和圖表顯示的企業(yè)環(huán)境,但是對于快速增長的LCD-TV市場以及家庭PC多媒體設備,圖像質量將成為一個非常重要的因素。Intersil具有針對這兩個市場的產品。針對LCD-TV市場,Intersil能提供DC/DC、VCOM、DCP、珈瑪和背光產品。對于桌面顯示器市場來說,高度集成能降低成本,而EL76?2在一個封裝里集成DC/DC、VCOM、珈瑪和Von削減(Von-slicing)功能。
LCD顯示屏相關文章:lcd顯示屏原理
lcd相關文章:lcd原理
評論