[发明专利]用于液晶显示器的动态过驱动

说明书

一种用于将像素元件过驱动到期望电压的方法和装置。一种显示设备包括像素阵列和过驱动电路，以用于确定像素阵列的第一像素元件的当前像素值和第一像素元件的目标像素值。过驱动电路进一步被配置成确定要施加到第一像素元件以使得第一像素元件截止第一时间阶段从当前像素值转变到目标像素值的第一电压。至少部分地基于第一像素元件在像素阵列中的位置来确定第一电压。该显示设备进一步包括：数据驱动器，其用于在第一时间阶段之前将第一电压施加到第一像素元件；以及背光，其用于在第一时间阶段照亮像素阵列。

技术领域

这些实施例总体上涉及液晶显示器（LCD），并且具体地涉及用于LCD设备的动态过驱动技术。

背景技术

头戴式显示器（HMD）设备被配置成佩戴在用户的头部上或以其他方式固定到用户的头部。HMD设备可以包括定位在用户的双眼中的一只或两只前面的一个或多个显示器。HMD可以显示来自图像源的图像（例如，静止图像、图像序列和/或视频），所述图像叠加有来自（例如，如由相机捕获的）用户的周围环境的信息和/或图像，例如，以使用户沉浸在虚拟世界中。HMD设备在医疗、军事、游戏、航空、工程以及各种其他专业和/或娱乐行业中具有应用。

HMD设备可以在其显示器中使用液晶显示器（LCD）技术。LCD显示面板可以由布置成行和列的像素元件（例如，液晶单元）的阵列形成。像素元件的每行耦合到相应的栅极线，并且像素元件的每列耦合到相应的数据（或源极）线。通过在栅极线上驱动相对高的电压以“选择”或激活像素元件的对应行，并且在对应数据线上驱动另一电压以向选择的像素元件应用更新，像素元件可以被访问（例如，被利用新的像素数据更新）。数据线的电压电平可以取决于目标像素值的期望颜色和/或强度。因此，可以通过接连地“扫描”像素元件的行（例如，一次一行）来更新LCD显示面板，直到像素阵列的每行已经被更新为止。

施加在数据线上的电压通过改变特别像素元件的物理状态（例如，旋转特别像素元件）来改变像素元件的颜色和/或亮度。因此，每个像素元件可能需要时间来稳定成新的状态或位置。特别像素元件的稳定时间可以取决于颜色和/或亮度的改变程度。例如，从最大亮度设置（例如，“白色”像素）转变到最小亮度设置（例如，“黑色”像素）可能需要比从中间亮度设置转变到另一个中间亮度设置（例如，从一种“灰色”色调到另一种“灰色”色调）更长的稳定时间。当像素元件的稳定时间比接连的帧更新之间的时间更慢时，像素转变中的延迟可能导致重影和/或其他视觉伪像出现在显示器上。

LCD过驱动是一种用于在更新LCD显示器时加速像素转变的技术。具体地，像素元件被驱动到比与期望的颜色和/或亮度水平相关联的目标电压更高的电压。更高的电压使得液晶旋转得更快，并因此在较短的时间内达到目标亮度。在固定的LCD显示器（例如，电视、监视器、移动电话等）上，对象经常由相同的像素元件照亮达多个帧的持续时间。因此，由于当此类错误仅持续单个帧时，用户可能不能检测到对应像素颜色和/或亮度中的错误，因此施加于固定LCD显示器的像素元件的过驱动量可以是近似的。然而，在HMD设备上，并且尤其是在虚拟现实（VR）应用中，随着用户的头部和/或眼睛移动，在显示器上观看到的对象可能由不同的像素照亮。因此，施加于HMD显示器的每个像素元件的过驱动量应精确得多，以保持用户在虚拟环境中的沉浸感。

发明内容

提供本发明内容是为了以简化的形式介绍以下在具体实施方式中进一步描述的概念的选择。本发明内容既不旨在标识权利要求主题的关键特征或必要特征，也不旨在限制所要求保护的主题的范围。

一种用于将像素元件过驱动到期望电压的方法和装置。一种显示设备像素阵列和过驱动电路，以确定像素阵列的第一像素元件的当前像素值和第一像素元件的目标像素值。过驱动电路进一步被配置成确定要施加到第一像素元件以使得第一像素元件截止第一时间阶段从当前像素值转变到目标像素值的第一电压。至少部分地基于第一像素元件在像素阵列中的位置来确定第一电压。显示设备进一步包括：数据驱动器，其用于在第一时间阶段之前将第一电压施加到第一像素元件；以及背光，其用于在第一时间阶段照亮像素阵列。