人的肉眼对于肤色的差异相当敏锐,因此屏幕至少须能显示4000种颜色,最好是6万5000色,屏幕呈现颜色才不会失真。若要提高色彩写实度,可运用各种数学离散(mathematICal dispersion)技术,例如像混色(dithering)技术就愈来愈受到业者的青睐,业者利用这种高效率且低成本的方法来提升色彩的品质。有三项因素让彩色屏幕的复杂度高于黑白屏幕。彩色屏幕上每个点(dot)中的3个像素必须分开控制,同时需要3倍的输出引脚──4k的色彩深度每个点就需要12位的内存,反观黑白屏幕则只需要1位的内存。若要让影像能达到快速反应时间,液晶须具备不同层级的实体效能。在电子管理控制方面,需要更高的驱动电压。由于驱动电压无法从电池获得,故须运用芯片内部的倍增阶段(multiplication stages)来提高电压。电容通常直接整合在LCD趋动芯片内,但这类组件会占用大量的硅组件空间。
表一 黑白与彩色屏幕的比较
将海量存储器整合在驱动芯片,通常需运用到各种深次微米制程。但运用这类制程所生产的组件,最高的电压仅能达到约3.3伏特。业界于是发展许多创新的组合制程,来因应多元化的需求。
模块制造商
当时间限制比画格(frame rate)更新率较为宽松时,传统的多任务算法(multiplex algorithms)会逐列筛选像素资料以及每行的显示信息。画格更新率指的是填满整个画面或更新内容的频率。一个画格是指填满所有像素列所耗用的时间。为避免在50或60Hz因亮度调变所衍生的干扰,致使肉眼看到画面呈现闪烁,故实际的画格更新率定为70Hz。
另一种需要更多运算的技术为多重像素列寻址算法(multiple row addressing algorithm;MRA),这种算法一次能处理4或8列的像素数据以及正交讯号。这种技术的像素更新率会快上4或8倍。这种技术的优点相当的多,能因应不同层面需求。可运用在反应速度更快的液晶面板上显示快速移动的影像,同时仅需使用较小的电压范围就能因应显示动画与影片的需求。须注意的是2.2至2.4伏特的电池电压须提高至9伏特以上。
N-line反转性
液晶会对电场的RMS产生反应,如(图三)所示。电场愈强,晶格(cell)发出的亮度就愈高。电场亦会对频率产生影响。频率受到电场影响会产生较大的频率差距,让传输曲线产生微量的偏移,这点可从不同的灰阶层次看出其效应。在运用IAP(改良式Alt与Pleshko算法)以及小幅度的MRA趋动机制下,当画面几乎全都是黑白像素时,其频率会较低;当屏幕在显示文字或图形且又必须交替显示黑白像素时,频率则较高。为降低整体频率频宽,可选择运用各种反转程序,例如像在显示N-line后的反转极性。N的范围为N=1至N=最大列数,递增数为1。在选择适合的频率后,所有像素会以正常的顺序显示在屏幕上。
《圖三 不同顏色的產生》
高电压产生机制
LCD技术需要7至20伏特的趋动电压,实际电压视趋动机制以及多功率而定,趋动电压比手机电池的电压高出数倍,(表三)为电池电压范围比较。
业界陆续发展出不同的倍压器机制。现今业者较偏爱采用电容充电泵(caPACitive charge pumps)取代电感型倍压器(inductive voltage multipliers),尽管电感倍压器拥有许多显著的优势,(表四)为各种充电泵技术的比较。