專利名稱：利用正交分塊循環(huán)矩陣的高效液晶顯示器驅(qū)動(dòng)方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及驅(qū)動(dòng)液晶顯示器的協(xié)議，具體地是涉及液晶顯示器驅(qū)動(dòng)方法，更具體地講涉及驅(qū)動(dòng)矩陣整體的特定結(jié)構(gòu)，該驅(qū)動(dòng)矩陣導(dǎo)致高效地實(shí)現(xiàn)該方法而且降低硬件的復(fù)雜性。
無源矩陣驅(qū)動(dòng)方法通常適用于驅(qū)動(dòng)液晶顯示器。對于利用快速響應(yīng)液晶的高倍率顯示器，由于幀響應(yīng)產(chǎn)生的對比度損失問題嚴(yán)重。為了解決這一問題，提出了有源尋址，其中正交矩陣用作通用驅(qū)動(dòng)信號。然而，該方法遇到大計(jì)算量和存儲(chǔ)器負(fù)擔(dān)問題。更為嚴(yán)重的是，矩陣的行序數(shù)的差異導(dǎo)致不同的行信號頻率。這樣可能導(dǎo)致嚴(yán)重的串?dāng)_問題。另一方面，提出了多路尋址(MLA)，該方法在幀響應(yīng)、序數(shù)和計(jì)算量問題之間進(jìn)行折中。分塊對角驅(qū)動(dòng)矩陣由低階正交矩陣構(gòu)成。為了進(jìn)一步抑制幀響應(yīng)，提出以如下方式互換驅(qū)動(dòng)矩陣的列，選擇在幀中均勻分布。該方法的復(fù)雜性與積木式矩陣的階數(shù)的平方成比例。方法的階數(shù)的提高導(dǎo)致時(shí)間和空間范圍內(nèi)的復(fù)雜性提高。階數(shù)提高要求更多的邏輯電路硬件和列信號的電壓水平。
根據(jù)本發(fā)明提出了一種驅(qū)動(dòng)液晶顯示器的協(xié)議，其特征在于行(公用的)驅(qū)動(dòng)矩陣由正交分塊循環(huán)矩陣構(gòu)成。
利用正交分塊循環(huán)矩陣的液晶驅(qū)動(dòng)方法下面示出8階Hadamard矩陣 如前所述，由于使用有源驅(qū)動(dòng)的計(jì)算量負(fù)擔(dān)和序數(shù)問題，提出了MLA方法。為了利用4線MLA實(shí)現(xiàn)8路驅(qū)動(dòng)，使用兩個(gè)4階Hadamard矩陣作為8×8驅(qū)動(dòng)矩陣的對角積木式矩陣。產(chǎn)生的通用驅(qū)動(dòng)矩陣如下 為了使得序數(shù)問題最小，提出了另一個(gè)4×4正交積木式矩陣。產(chǎn)生的行(公用的)驅(qū)動(dòng)矩陣如下
通常的m路顯示將具有由m／4(假設(shè)m是4的整數(shù)倍)個(gè)4×4積木式矩陣構(gòu)成的m×m分塊對角正交驅(qū)動(dòng)矩陣。實(shí)際施加的電壓不必是±1，而是一個(gè)值的常數(shù)倍(即±k)。為了進(jìn)一步抑制幀響應(yīng)，還提出了對行(公用的)驅(qū)動(dòng)矩陣的列互換，使得選擇在幀內(nèi)均勻分布。以8路驅(qū)動(dòng)為例，產(chǎn)生如下行(公用的)驅(qū)動(dòng)矩陣 在本發(fā)明中，提出了一種產(chǎn)生正交分塊循環(huán)積木式塊的方法，該塊使得驅(qū)動(dòng)電路的硬件復(fù)雜性降低。首先，正交分塊循環(huán)矩陣的定義如下定義由N個(gè)M×M積木式塊A1、A2、…AN構(gòu)成的NM×NM分塊循環(huán)矩陣B具有如下形式 如果BTB=BBT=(NM)INM，就稱為正交分塊循環(huán)。
例如，如下4×4矩陣是正交分塊循環(huán)的，在這種情況下，N可以取2或4。如果N=2，那么每個(gè)Aj是2×2矩陣。如果N=4，那么每個(gè)Aj是 這是標(biāo)量(1或-1)。正交分塊循環(huán)矩陣可以用作行(公用的)驅(qū)動(dòng)矩陣的對角積木式塊。通過適當(dāng)?shù)牧泻托谢Q，產(chǎn)生的驅(qū)動(dòng)矩陣具有每行是前面行的移位變形的特性，可以利用移位寄存器實(shí)現(xiàn)。下面示出的是利用4×4正交分塊循環(huán)矩陣通過適當(dāng)?shù)男泻土谢Q之后產(chǎn)生的8路驅(qū)動(dòng) 對于更高階的B，子塊Aj的階數(shù)的選擇受到限制。有些M可能產(chǎn)生不存在的正交分塊循環(huán)B。假設(shè)MN=5，那么子塊的階數(shù)M可以是1、2或3?？梢钥闯稣环謮K循環(huán)B可以通過M=2、3實(shí)現(xiàn)，但是不能通過M=1實(shí)現(xiàn)。通常，假設(shè)MN是偶數(shù)，可以看到只要M≠1，正交分塊循環(huán)矩陣B總是存在的。在下面，提出了兩種產(chǎn)生正交分塊循環(huán)矩陣的方法。
第一種方法是根據(jù)Paraunitary矩陣?yán)碚?，但是它不能產(chǎn)生所有正交分塊循環(huán)矩陣。第二種方法是利用非線性編程區(qū)別正交分塊循環(huán)矩陣的方法。理論上，它可以用于產(chǎn)生所有正交分塊循環(huán)矩陣。
利用Paraunitary矩陣產(chǎn)生正交分塊循環(huán)矩陣考慮B的M×NM階子矩陣的如下
定義m×n移位矩陣Sn，m如下 M×NM階Paraunitary矩陣E滿足(ⅰ)E是正交的，即EET=I..]]>(ⅱ)E與它的是M的倍數(shù)的列移位正交，即ESNM,iMET=0]]>i=1，2，…，N-1。
通常，Paraunitary矩陣可以表示為串聯(lián)網(wǎng)格形式，以旋轉(zhuǎn)角作為參數(shù)。
下面的兩個(gè)是2×4 Paraunitary矩陣的兩個(gè)例子 Paraunitary矩陣具有如下特性特性由分塊循環(huán)Paraunitary E產(chǎn)生的B是正交的。
證明定義m×n循環(huán)移位矩陣Rn，m如下具有M×NM子矩陣E的NM×NM正交分塊循環(huán)矩陣B滿足(ⅰ)E是正交的，即EET=I]]>
(ⅱ)E與它的循環(huán)移位乘以M正交，即ERNM,iMET=0]]>i=1，2，…，N-1。
假設(shè)E是Paraunitary矩陣，因?yàn)镽n,m=Sn,m+Sn-m,n-mT]]>所以具有ER(N÷1)M,iMET=E(Sn,m+Sn-m,n-mT)ET=ESn,mET+ESn-m,n-mTET=0]]>證明完成，應(yīng)注意E是Paraunitary矩陣是B是正交分塊循環(huán)矩陣的充分條件，但不是必要條件。利用E1和E2作為積木式塊，可以獲得如下正交分塊循環(huán)矩陣 注意B2是正交循環(huán)而且是正交分塊循環(huán)的。如前所述，利用它作為驅(qū)動(dòng)矩陣的行(公用的)的積木式塊，通過適當(dāng)?shù)男泻土谢Q，每行是前一行的I位延遲移位變換。然而，B1是正交分塊循環(huán)但不是循環(huán)的。通過把所產(chǎn)生的矩陣進(jìn)行適當(dāng)?shù)男泻土谢Q，獲得兩系列的行(公用的)驅(qū)動(dòng)波形。在一個(gè)系列中，每行是其他行的移位變換。
實(shí)現(xiàn)的復(fù)雜性與子塊Aj的階數(shù)(即M)成比例。對于NM=4，觀察到M可以是1或2。對于更高的階數(shù)，M=1不產(chǎn)生任何正交的循環(huán)矩陣B。假設(shè)M=2，正交分塊循環(huán)矩陣B總是存在的，可以利用2×2N Paraunitary矩陣產(chǎn)生。由B2經(jīng)過適當(dāng)?shù)牧谢Q產(chǎn)生的驅(qū)動(dòng)矩陣如下所示 行1、3、5、7和2、4、6、8形成兩個(gè)系列，其中每行是其他行的移位變換。
利用非線性編程產(chǎn)生正交分塊循環(huán)矩陣正交分塊循環(huán)矩陣可以通過非線性編程產(chǎn)生。陡降法說明了該方法。陡降法廣泛用于復(fù)雜和非線性系統(tǒng)的鑒別。上述鑒別子矩陣E的法則可以表述如下En÷1=En÷δ∂P∂E]]>其中δ是步長大小。P是成本或罰函數(shù)。假設(shè)P為P(E)=Σi,j(eij2-1)2+‖EET-I‖F2+Σi‖ERNM,MET‖F2]]>eij是E的輸入項(xiàng)。 是矩陣的Frobenius模。函數(shù)中的第一和使E的所有元素等于±1。第二和使E是正交的，而第三和確保產(chǎn)生的B的正交分塊循環(huán)特性。
4階和8階正交分塊循環(huán)矩陣的列表下面是產(chǎn)生正交分塊循環(huán)積木式塊的元素為±1所有2×4和2×8子矩陣E的列表
4階 (5)通過如下變換產(chǎn)生的(1)-(4)的替代(ⅰ)符號取反(即-E)(ⅱ)行互換，即 (ⅲ)E的循環(huán)移位，即ER4．2以及(ⅰ)至(ⅲ)的任何組合。
8階 (28)通過如下變換產(chǎn)生的(1)-(4)的替代(ⅰ)符號取反(即-E)(ⅱ)行互換，即
(ⅲ)E的循環(huán)移位，即ER8．21I=1，2或3，以及(ⅰ)至(ⅲ)的任何組合。
這樣，利用本發(fā)明提出了驅(qū)動(dòng)矩陣的元素的特殊排列。通過向驅(qū)動(dòng)波形的行(公用的)的積木式塊施加正交分塊循環(huán)特性，可以使得行信號只通過時(shí)間移位變化。每行可以利用移位寄存器實(shí)現(xiàn)前面行的移位變換。矩陣驅(qū)動(dòng)方法的復(fù)雜性大大降低，而且與正交分塊循環(huán)積木式塊的階數(shù)線形成比例。
權(quán)利要求
1.一種驅(qū)動(dòng)液晶顯示器的協(xié)議，其特征在于行(公用的)驅(qū)動(dòng)矩陣由正交分塊循環(huán)矩陣構(gòu)成。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的協(xié)議，其特征在于行(公用的)驅(qū)動(dòng)矩陣的行和列互換。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的協(xié)議，其特征在于行(公用的)驅(qū)動(dòng)矩陣是正交分塊循環(huán)矩陣。
4.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的協(xié)議，其特征在于行(公用的)驅(qū)動(dòng)矩陣是分塊對角矩陣，還在于所有的積木式塊是正交分塊循環(huán)的。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的協(xié)議，其特征在于行(公用的)驅(qū)動(dòng)矩陣是行(公用的)驅(qū)動(dòng)矩陣的行列互換形式。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的協(xié)議，其特征在于行(公用的)驅(qū)動(dòng)矩陣包括利用paraunitary矩陣產(chǎn)生的正交分塊循環(huán)積木式塊。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的協(xié)議，其特征在于驅(qū)動(dòng)矩陣是
8.根據(jù)權(quán)利要求5所述的協(xié)議，其特征在于行(公用的)驅(qū)動(dòng)矩陣是基于利用非線性編程產(chǎn)生的正交分塊循環(huán)積木式塊。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的協(xié)議，其特征在于行(公用的)驅(qū)動(dòng)矩陣是基于4階正交分塊循環(huán)積木式塊。
10.根據(jù)權(quán)利要求8所述的協(xié)議，其特征在于行(公用的)驅(qū)動(dòng)矩陣是基于8階正交分塊循環(huán)積木式塊。
11.根據(jù)權(quán)利要求9所述的協(xié)議，其特征在于積木式塊包括 (5)通過如下變換產(chǎn)生的(1)-(4)的替代(ⅰ)符號反向(即-E)(ⅱ)行互換，即 (ⅰ)E的循環(huán)移位，即ER4．2i=1，2或3，以及(ⅰ)至(ⅲ)的任何組合。
12.根據(jù)權(quán)利要求10所述的協(xié)議，其特征在于積木式塊包括 (28)通過如下變換產(chǎn)生的(1)-(27)的替代(ⅰ)符號取反(即-E)(ⅱ)行互換，即 (ⅲ)E的循環(huán)移位，即ER8．21i=1，2或3，以及(ⅰ)至(ⅲ)的任何組合。
13.一種液晶顯示器，其特征在于驅(qū)動(dòng)方法，驅(qū)動(dòng)方法的特征在于根據(jù)權(quán)利要求1-12中任何一項(xiàng)所述的協(xié)議。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種驅(qū)動(dòng)液晶顯示器的協(xié)議,其中行(公用的)驅(qū)動(dòng)矩陣是可利用非線性編程或者利用paraunitary矩陣產(chǎn)生的正交分塊循環(huán)矩陣構(gòu)成。
文檔編號G02F1/13GK1292543SQ0013164
公開日2001年4月25日 申請日期2000年10月8日 優(yōu)先權(quán)日1999年10月1日
發(fā)明者楊偉梁, 李澤康 申請人:瓦智能Bvi有限公司, 特倫斯·萊斯莉·約翰遜