可能你不知道:LCD鲜为人知的技术细节

今年最时髦的液晶技术 "overdrive"


    很明显，对于我们上面的讨论的液晶响应时间问题厂商也自知不能在“黑白黑响应时间”上继续宣传，所以如何提高液晶在灰阶切换速度的提高也在去年下半年各家厂商发力的重点，“GTG”灰阶响应速度和“overdrive”疾速响应技术也开始大量的出现在近半年来推出的中高端液晶新品上，那么有关“overdrive”的方方面面，我们也的确有必要了解一下。


    要说起“overdrive”就不能不提一提2001下半年由NEC为液晶电视开发出来的FFD技术，它可以看作是“overdrive”技术的前身。实际上该技术的原理相当简单，当我们从TN屏幕的白色（即最初液晶分子状态）转为黑色（液晶分子在电压垂直光线方向），此时液晶象素点后部的薄模晶体管受到的激励电压是最大的，打个比方来说：在1V电压激励下液晶分子从白到黑的转换的过程用时20ms。NEC的FFD技术是如下考虑的：为什么我们不把激励电压加倍获得更快的响应时间呢：比如加2V来获得 10 ms的响应时间。而且从当时NEC发布的研究报告来看，这一技术是可行的，通过增加灰阶转换时的激励电压，可以减少灰阶转换过程的用时。

    我们可以看看当时NEC发布的研究报告中的图表，该表左边是没有采用FFD技术时测得的响应时间空间分布图，而右侧则是采用FFD技术后的测试成绩，我们看到，尤其是在灰阶转换的过程中，最大的改善成绩从55ms左右缩小到6 ms。而我们要注意的是，左右两图在单纯的白-黑-白响应时间并没有变化，我们可以这样理解，因为在纯白到纯黑的过程中电极施加的激励电压已经是最大值了，所以没有改善是在情理之中的。虽然NEC并没有把这一技术应用在显示器领域（因为该技术的出发点就是为了改善液晶电视的响应速度问题），但是从去年下半年和FFD技术有着相同技术原理的 Overdrive技术开始在中高端液晶显示器上流行开来。


    实际上，FFD和overdrive基本上就是换了名号，这在不同厂商之间很常见，就比如明基使用了“overdrive”这样的叫法，而ViewSonic又会把同样的东西称为“ClearMotiv”，实际上它们都是一样的东西，我们来看看“overdrive”到底能给我们带来什么实质性的性能提升。  

    如上图所示，在上方的蓝色曲线表示正常情况液晶分子加电压后的反应过程，相应的电压情况由下面的黑色直线表示。我们看到从施加电压开始到液晶分子稳定并不是一个一成不变的过程，而淡蓝色的点线则表示液晶追求的理想响应。Overdrive以及 ClearMotiv 和一般液晶触发的过程就在于输入电压阶段，我们可以看到，为了让液晶分子达到更快的反应速度，在初始阶段会比以一般状态下施加更高的激励电压，待到液晶分子方向趋于目标方向时，激励电压恢复目标灰阶水平。


    通过上面的这些分析，我们大家应该清除Overdrive和与其类似的技术主要是为了改善颜色的灰阶变化。另一方面也表示该技术实际上不会对传统的白-黑-白响应速度有任何的改善，因为那样的极端状况，像素所被施加的激励电压已经达到了最大值。但是厂商又面临这样的问题，如果按照传统的ISO响应时间规范定义，即使使用Overdrive会大幅度改善灰阶转换的速度，他们也不被允许提高该面板的相应时间数字。这也就是为什么我们在近一年来看到了“GTG响应时间”的这个新名词的原因，这时便随着Overdrive技术应用诞生的新的相应时间测试方法。该方法并不是按照ISO规范去测试“白黑白”切换的用时，而是灰阶切换（较浅灰阶-较深灰阶-较浅灰阶），厂商在测量所有的相应时间后最短的那个数值就成了新的“GTG响应时间”。也就是说，以前的16ms ISO 指标几周后就变成了12 ms G2G。