TW300301B

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Publication number: TW300301B
Application number: TW084109923A
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Original assignee: Ibm
Priority date: 1995-07-18
Filing date: 1995-09-21
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Description

A7 B7 經濟部中央標準局員工消費合作社印製五、發明説明（i ) [發明領域] 本發明與用以驅動一液晶顯示的一種裝置及方法有關；而且’更特別的疋’與用以驅動具有諸顯示晶格（diSpiay cells) 之一液晶顯示的一種方法有關。諸晶格中的每一個，係由接到一條數據線及一條閘極線之一交換式元件（switching element);彼此相向配置且具有一預定間隔的一對電極；及在這對電極之間所配置的液晶所組成。而驅動方法則可適用於液晶顯示之一驅動器。 [背景技藝及發明所要解決的諸問題] 液晶顯示（LCD)係傳統上爲人所知的一種顯示裝置 (display)，用以將諸文字或諸如圖形（graphics)之諸圖像顯示在如個人電腦之一資訊處理裝置上。藉由矩陣型式安排諸如薄膜場效電晶體（thin film transistors, TFT)之諸交換式元件所組成的一種主動矩陣型驅動LCD，作爲取代陰極射線管（CRT)之一顯示裝置的前景特別看好；原因是，它可確實地控制諸像素（pixels)的強度，而且也適合於顯示具有快速移動和諸彩色圖像的諸動態圖像。在一種TFT LCD中，以矩陣型式安排許多顯示晶格。每一顯示晶格包括 > 對 TFT和由一對相向的基質（substrates)中的一個所提供的電極，遍及另一基質（透明基質）整個表面所形成之一透明的共用電極，及在這對基質之間所密封的液晶。前者之基質備有許多閘極線，用以按列地開啓導通諸TFT;及許多數據線，經由已開啓導通的諸TFT，用以施加電壓在液晶上。如圖10(A)中所示，適於TFT LCD之一驅動裝置，施加一 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 裝. 訂 -旅本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X297公釐） A7 ___ B7五、發明说明（2 ) 經濟部中央標準局員工消費合作社印製電壓到諸閘極線達一預定的持續時間，以依序開啓導通每一顯示晶格的TFT;並且在每一數據線上，施加強度對應於要顯示在一 TFT被開啓導通的顯示晶格上的級度値 (gradation value)之一電壓（數據電壓）（參看圖1〇(B))。當tft 開啓導通且施加一數據電壓到數據線時，每一顯示晶格的液晶會根據電壓強度變化其光透射率（light transmittance)，並在一對電極之間累積一些電荷。在TFT被關閉不通後，這些已累積的電荷保持在光透射率變化時的狀態（參看圖 10(C))。14就造成在LCD上顯示一圖像。此外，若繼續施加具有相同極性的電壓’則會縮短液晶的壽命。於是，打算以這樣一種方法來延長液晶的壽命；那就是，藉由反向數據電壓的極性，譬如説：針對每一條線或每一訊框（£^1^)，每次反向施加到每一顯示晶格的數據電壓，以驅動液晶；其間所利用的事實是，只要所施加電壓的絕對値相同，即使極性不同’諸液晶的光透射率也會變成相等。作爲用以驅動LCD的數據線之—驅動器（驅動裝置的一部伤），時常使用一驅動器，它具有用以施加數據電壓到諸數據線的一些數目和諸數據線相同的驅動電路。然而，當提供非常大量的數據線（例如，1 〇〇〇條線）以獲得具有大表面面積及高解像度（definition)的一種LCD時，它對於在發展 LCD中而言是一項重大的挑戰，其間引發了一個問題是，因爲需用大量的驅動電路（譬如説：需要提供四個各具有25〇個輸出端（250個驅動電路）的驅動器ICs來驅動1〇〇〇條數據線) )而使驅動器變得非常筇貴。此外，當減少LCD諸顯示晶格本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) Λ4規格（210X297公董） (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) -1— · '裝. 訂

•-I 涑 s〇〇s〇i A7 B7 經濟部中央標準局員工消費合作社印製五、發明説明（3 ) 的間距（pitch)以獲得LCD之高解像度時，這也會造成減少諸數據線的間距。譬如説’若將它減少到約1 5微米 (microns)，則依自然法則而言，將變得非常困難地黏裝諸驅動器ICs。技術上爲了要克服以上諸問題，可提議執行所謂的多工驅動操作（multiplex driving);其中提供具有1/n(j^ 一整數）數據線數目之諸驅動電路的一種驅動器，並且提供一多工器，用以選擇性連接驅動器到n組數據線群中的任一組，使侍驅動器及多工器依序驅動η組數據線群。在多工驅動器操作中，由於諸驅動電路數目可以少於諸數據線數目，故要保持低成本的驅動器是有可能的；而且，即使諸數據線的間距小，也可比較容易地黏裝諸驅動器ICs。然而，在多工驅動操作中，若一圖像之顯示周期（諸垂直與水平同步信號之周期）是一定的，當數據線數目與驅動電路數目之比値n(稱之爲 '多工比値n”）變大時，施加數據電壓到每一數據線群之時間區間會縮短。譬如説，如圖 10(D)中所示，當諸數據線被分成a到d之四個數據線群，且數據電壓被依序施加到與每一數據線群相接的諸顯示晶格時，施加數據電壓到每一顯示晶格的持續時間變成沒: 執行多工驅動操作時情形的1/4。如圖1〇(E)中所示，這會使施加數據電壓的持續時間不夠（不夠的施加持續時間以: 表示），進而使諸電極間的電壓無法達到對應於已施加數據1 電壓的預定値（在諸電極間的不夠電壓以、表示），使得由每一顯示晶格之液晶的光透射率所提供的級度，與要在每 -6 - I紙張尺度適用中關家標準（CNS ) M規格（2mx;公慶y------ (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 装·

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> I I I I Α7 Β7 五、發明説明（4 ) 一顯示晶格上顯示的級度不匹配。於是，使已顯示的圖像品質變壞。所以’在傳統的多工驅動操作中，時常提供大約是2的多工比値（驅動電路數目爲數據線數目的1/2)。這是因爲：由上述理由看來，要增加多工比値η是困難的。有鑒於以上諸事實，製作本發明並打算獲得一種裝置及方法’用以驅動即使施加數據電壓的持續時間短也可顯示高品質圖像的一種液晶顯示。 [發明概要] 經濟部中央標準局員工消費合作杜印製 (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁} 爲了達成以上目的，根據本發明，用以驅動一液晶顯示的一種裝置是，驅動一液晶顯示的一種驅動裝置，其中將許多數據線和許多閘極線安排成彼此相交，使對應的諸顯 π晶格均定位在諸數據和閘極線之交點處；顯示晶格，係由接到條數據線及一條閘極線之一交換式元件，彼此相向定位且具有一預定間隔的一對電極，及在這對電極間所配置的液晶所組成；驅動裝置包括：接到許多閘極線的閘極線驅動裝置，用以施加一電壓到諸閘極線，以開啓導通接到閘極線之顯示晶格的交換式元件達一預定的持續時間；接到許多數據線的數據線驅動裝置，用以施加一數據電壓到諸數據線達預定的持續時間，以改變接到閘極線之顯示晶格之對電極間的電壓，其中閘極線係由閘極線驅動裝置施加電壓，達到一預定的電壓；及電位控制裝置，用以控制在許多數據線上的電位，使得在由數據線驅動裝置施加數據電壓之則，在數據線上的電位與要施加的數據電壓接近。本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) Α4規格（210X297公釐）經濟部中央標準局員工消費合作杜印製 A7 B7 五、發明説明（5 ) 在以上電路佈置（arrangement)中，於已施加電恩到閘極線’並且已開啓導通接到閘極線之諸對應顯示晶格的交換式元件之一狀態中，由數據線控制裝置將數據電壓施加到數據線。當施加數據電壓時，會有電流流經數據線，使得接到數據線且其中之交換式元件已被開啓導通的顯示晶格之一對電極間的電壓，改變達到一預定的電壓。這時，從開始施加數據電壓到一對電極間的電壓改變達到一預定的電壓的時間，係受一對電極間的電容和在數據線中所含的電容影響。在本例中，由於數據線的電容具有的靜電容量要比一對電極間的還高，故影響較大。於是，本發明利用電位控制裝置控制在許多數據線上的電位’使得在施加數據電壓到數據線之前，在數據線上的電位與要施加的數據電壓接近。然後，當施加數據電壓到每一數據線時，每一數據線至少應具有電位値與下次要施加的數據電遷·接近。於是，縮短從開始施加數據電壓到當顯示晶格之一對電極間的電壓達到預定的電壓時的時間。於是，即使施加數據電壓到每一數據線的持續時間短，在一對電極間的電壓，達到對應於要施加數據電壓大小之預疋的電壓，使得每一顯示晶格之液晶的光透射率，可以造成與對應於要在每一顯示晶格上顯示的級度値的相匹配。於是’即使施加數據電壓的持續時間短，也可顯示高品質圖像。此外，本發明是以上的驅動裝置，其中許多數據線係由許多數據線群組成；而且數據線驅動裝置，在預定的持續時 -8- 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X297公釐} (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) -裝·

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經濟部中央標準局員工消費合作杜印製間中，依序施加一數據電壓到在每—數據線群中的數據線以上的電路佈置能執行多工驅動操作，其中將數據電壓依序施加到在諸數據線群中之每一群中的許多數據線。如上所述，由於根據本發明，故即使施加數據電壓的持續時間短，也可顯示高品質圖像；即使當多工比値増加時，那就是：即使當構成每一數據線群的數據線數目減少，而數據線群數目增加時（這會縮短施加數據電壓的持續時間），也可顯示高品質圖像。此外，由於可減少構成每一數據線群之數據線數目，故可容易獲得的是，增加液晶顯示的大小及解像度。再者，更特別的是’電位控制裝置控制在數據線上的電位’使得在一對電極間的電壓値變成足以改變達到預定的電壓；在此同時，數據線驅動裝置施加數據電壓到數據線。再者’電位控制裝置可能控制在數據線上的電位；例如，使得在數據線上的電位變成由數據線驅動裝置所施加之數據電壓的平均値，或數據電壓的最小絕對値。再者’本發明是以上的驅動裝置，其中數據線驅動裝置 ’施加一電壓到諸數據線中的一部份，該電壓的極性與施加到剩餘的諸數據線之電壓的不同；而電位控制裝置，則藉由電氣連接施加了不同極性之電壓以作爲數據電壓的諸數據線，控制在諸數據線上的電位。當施加具有不同極性的諸數據電壓到一對數據線時，它們具有彼此不同極性的電位。此時，若電氣連接兩條數據本紙張尺度適用中國國家樣隼（CNS ) A4規格（210X 297公釐） (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁} 1-. :裝. '訂 •Ϊ 經濟部中央標準局員工消費合作社印製 A7 _^_B7_ 五、發明説明（7 ) 線，則會有一電流流動，以使在兩條數據線上的電位相等（電荷已經移開）；使得在不會消耗電功率下，可使在兩條數據線上的電位相等。所以，在以下之一種情形中，其中以每次反向要施加之數據電壓的極性的這樣一種方法，施加數據電壓到許多條數據線中的每一條；在不會消耗電功率下，可使在數據線上的電位與下次要施加的數據電壓接近；藉由電氣連接施加了彼此不同極性之電壓以作爲數據電壓的諸數據線，使得功率消耗可以減少。在驅動液晶顯示中，典型的做法是，每次反向施加到液晶顯示之每一顯示晶格之電壓的極性。於是，在以下之一種情形中’其中施加作爲數據電壓之一電壓到諸數據線中的一部份，該電壓的極性與施加到剩餘的諸數據線之電壓的不同；而且，係以每次反向要施加到每一顯示晶格之電壓的極性的這樣一種方法，改變施加到諸數據線的部份與剩餘的諸數據線之數據電壓的極性。如上所述，若將施加了彼此不同極性之電壓以作爲數據電壓的諸數據線予以電氣連接；在此同時，施加一電壓到與一顯示晶格，其中一對電極間的電壓係由下次要施加到數據線之一數據電壓所改變 ’相接的一條閘極線；則會造成電流流動，以使每一顯示晶格之一對電極間的電壓相等，使得在不會消耗電功率下，每一顯示晶格之—對電極間的電壓値，可以和下次要施加之數據電壓接近。所以，功率消耗可以進一步減少。此外’在從當上次數據線驅動裝置施加數據電壓到數據線時到當下次它施加數據電壓時的時間期間，電位控制裝 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) •裝· -訂 -涑_ -10- 本紙張尺錢财咖家^7T?7S)A4規格 A7 B7 經濟部中央標準局負工消費合作社印製五、發明説明（8 ) 置可控制許多條數據線中的每一條。再者，本發明是以上的驅動裝置，其中在當要施加一電壓到與一顯示晶格，其中一對電極間的電壓係由下次要施加到數據線之數據電壓所改變，相接的閘極線時的時間期間’電位控制装置控制在數據線上的電位。根據本發明’當尚未施加一電壓到任何閘極線之際，即可執行在數據線上之電位的控制。然而，如上所述，當要施加一電壓到與一顯示晶格，其中一對電極間的電壓係由下次要施加到數據線之數據電壓所改變，相接的閘極線時; 若數據線上的電位被控制，則與閘極線相接之顯示晶格的 —對電極間的電壓，在數據線上的電位被控制時也會趨近於下次要施加的數據電壓。使得進一步縮短，從開始施加數據電壓到當一對電極間的電壓値改變達到，對應於要在顯示晶格上顯示的級度値時的時間是可能的。於是，施加數據電壓的持續時間可進一步縮短。再者，根據本發明，電位控制裝置可包括：電位改變裝置，用以改變在數據線上的電位；許多開關切換裝置，提供於電位改變裝置與許多數據線之間；及ΟΝ/OFF(開/關）控制裝置，用以開啓導通/關閉不通許多開關切換裝置。再者，根據本發明，用以驅動一液晶顯示的一種方法是，驅動一液晶顯示的一種驅動方法；其中將許多數據線和許多閘極線安排成彼此相交，使對應的諸顯示晶格均定位在諸數據和閘極線之交點處；顯示晶格，係由接到一條數據線及一條閘椏線之一交換式元件，彼此相同定位且具有一預 -11 - 本纸張尺度適用中國國家標準（CMS ) A4規格（210X29*7公釐） ~ (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) • 1— · -訂 ··( 旅· 經濟部中央標準局員工消費合作社印製 A7 B7 五、發明説明（9 ) 定間隔的一對電極，及在这香+ 士電極間所配置的液晶所組成。驅動方法包括以下諸击餓.#』諸步驟·施加一電壓到諸閘極線，以開〇導通接到閘極線之顯示0枚l 味.貝丁卵格的交換式元件達一預定的持續時間；在預定的持續時間内就4 、间円施加一數據電壓，以改變顯示晶格之#電極間的電壓，達到_預定的電壓；及在施加數據電壓步驟之前，㈣在數據線上的電位，使其與要施加的數據電壓接近；藉此讓控制步驟可縮短從當施加數據電壓時到當顯示晶格之-對電極間的電壓達到就的電壓時的時間。於是，如上所述中，即使當施加數據電壓到每一數據線的持㈣間短#，由於顯示晶格之一對電極間的電壓達到對應於所施加的數據電壓大小，會使每一顯示晶格之液晶的光傳輸與對應於要在每—顯示晶格上顯示之級度値的光傳輸相匹配。於是，即使施加數據電壓的持續時間短，也可顯不高品質圖像。此外，本發明是以上的驅動方法，其中許多數據線係由許多數據線群組成；而且施加數據電壓步驟，在預定的持續時間内，按數據線群依序施加數據電壓到每一數據線群。如上所述’由於根據本發明，故即使施加數據電壓的持續時間短，也可顯示高品質圖像；即使當多工比値增加時，那就是：即使當構成每一數據線群的數據線數目減少，而數據線群數目増加時（這會縮短施加數據電壓的持續時間），也可顯示高品質圖像。此外，由於可減少構成每一數據線群之數據線數目，故可容易獲得的是，增加液晶顯示的大 -12- 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) Α4規格（210Χ297公釐） an 11 nn ml If { · (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 訂 Λ 五、發明説明（10) A7 B7 經濟部中央標準局員工消費合作社印製小及解像度。更特別的是’控制步驟可控制數據線上的電位，使得在 —對電極間的電壓値變成足以改變達到預定的電壓；在此同時’於施加數據電壓步驟中施加數據電壓。再者，控制步驟可控制數據線上的電位；例如，使得在數據線上的電位變成數據電壓的平均値或最小絕對値。再者，本發明是以上的驅動裝置，其中施加數據電壓步驟，施加一電壓到諸數據線中的一部份，該電壓的極性與施加到剩餘的諸數據線之電壓的不同；而控制步驟，則藉由電氣連接施加了彼此不同極性之電壓以作爲數據電壓的諸數據線，控制在諸數據線上的電位。於是，如上所述中，在不會消耗電功率下，可使在數據線上的電位與下次要施加的數據電壓接近，使得功率消耗可以減少。再者，在從上次施加數據電壓到數據線時到下次施加（數據電壓）時的時間期間，可執行控制步驟。再者，本發明是以上的驅動方法，其中當要施加一電壓到與一顯不晶格，其中之一對電極間的電壓係由下次要施加到數據線之數據電壓所改變，㈣的閘極線時；執行控制步驟。於是，進一步縮短從開始施加數據電壓到當一對電接間的電壓値改變達到，對應於要在顯示晶格上顯示的級度値時的時間是可能的；使得施加數據電壓的持續時間可進 —步縮短。 [諸實施例] 現在，精由參考諸附圖，將闞釋本發明之諸實施例。此 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) • 1— · -裝· 訂雇_ • m In SI ^^1

本紙張尺^ A7 B7 3〇〇3〇i 五、發明説明（11 1_1丨丨.----Η裝—— (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 外，雖然本發明係利用不受影響的一些數値加以解釋，可是並不限於以下所指出的這些數値。 [第一實施例] 圖1顯示根據本實施例之一液晶顯示單元（LCD單元）30。 LCD單元30包括：一驅動裝置32，作爲根據本發明之液晶顯示的驅動器；及一反射型液晶顯示（LCD)10，作爲液晶顯示〇訂如圖2中所示’ LCD 10包括一對基質14和16(基質16係透明的），彼此相向配置，其間因隔片j 2而有一預定的間隔，介於其間的液晶18則予以密封。在觸及液晶1 8之基質16側的整個表面上形成一透明電極20。在觸及液晶18之基質14 的表面上所形成的是一結晶碎剩層（crystal丨jne siiicone layer)，在其上則以矩陣型式形成許多薄膜場效電晶體 (TFTs)24(參看圖2)。對應於諸TFTs24中的每一個，各提供一電極22。

A 圖1顯示以一種簡化形式表示之LCD 10的電路。雖然插圖省略了，可是諸電極22全部接到諸對應TFTs24的源極，且液晶1 8係保留在電極22和透明電極20之間。在圖2中，就經濟部中央標隼局員工消費合作社印聚單一圖素（picture element)而言，液晶18，電極22及透明電極20，均以電路概圖方式，利用電容器符號表示，並且利用參考値’’ 18”來表示液晶。對應於單一圖素之液晶18，連同電極22,透明電極20,及TFT 24共同構成了本發明之一顯示晶格。透明電極20係接到一共用端26;在實施例中，將共用端26接地，以使透明電極20的電位一定（地電位）。 14- 經濟部中央標準局員工消費合作社印製 A7 B7 五、發明説明（12) LCD 10有m條閘極線Gl-Gm，沿著朝向基質14之一預定的方向延伸。對應的諸TFTs 24中之一閘極係接到m條閘極線Gl-Gm中的任一條。將m條閘極線Gl-Gm中的每一條接到作爲閘極線驅動裝置之一閘極線驅動器34，然後再將驅動器接到一 LCD控制器36。在LCD 10之基質14側上面，提供有4x η條數據線：(11八-dnA，dlB-dnB，dlC-dnC，及 dlD-dnD，在與諸閘極線 G1-

Gm相交之一方向延伸。諸數據線被分成四群：dlA-dnA，（數據線A群），dlB-dnB(數據線B群），dlC-dnC，（數據線C群) ，及dlD-dnD(數據線D群）;其中每一群係由η條數據線組成。每一條數據線的一端，係接到具有輸出端數目與數據線總數（4 X η)相同之一多工器38。多工器38具有η個輸入端，其中每個係經由對應的諸信號線dl-dn接到一數據線驅動器 40。數據線驅動器40及多工器38，對應於本發明之數據線驅動裝置。數據線驅動器40及多工器38均接到LCD控制器 36 ° 每一條數據線的另一端，係接到諸對應的（場效）電晶體 42的源極。在下文中，爲了區別諸對應的電晶體，將接到數據線A群，dlA-dnA的η個電晶體稱爲一”電晶體群42A” ; 將接到數據線Β群，dlB-dnB的η個電晶體稱爲一 ”電晶體群42Β” ；將接到數據線C群，dlC-dnC的η個電晶體稱爲一 ”電晶體群42C” ；及將接到數據線D群，dlD-dnD的η個電晶體稱爲一”電晶體群42D” 。在諸電晶體群42Α，42Β， 42C和42D中的每一個電晶體的閘極，係接到與LCD控制器 -15- 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X 297公釐) (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 裝. 訂涑 A7 B7 經濟部中央標準局員工消費合作社印製五、發明説明（13 ) 36相接之一預充電控制器44。每一電晶體42對應於本發明之交換式裝置’而預充電控制器44則對應於本發明之 ΟΝ/OFF控制裝置。此外，在諸電晶體群42A，42B，42C和42D中的每—個電晶體的汲極，係接到一電壓開關切換電路46。電壓開關切換電路46係接到LCD控制器36，並供應有預充電電壓+v和 -乂丨。根據來自LCD控制器36之一指令，電壓開關切換電路 46施加預充電電壓屮乂丨和-乂丨到電晶體的汲極。諸電晶體群 42A’ 42B’ 42C及42D，預充電控制器44,電壓開關切換電路4 6，以及L C D控制器3 6，對應於本發明之電位控制裝置。電壓開關切換電路46’對應於本發明之—電位改變位置〇預充電電壓十乂丨’可以是稍後要描述之數據電壓最大値的一半値，而預充電電壓-Vi，可以是數據電壓最小値的一半値。舉個例子，若數據電壓的最大値是2 5伏（v)，且最小値是-2.5伏；則預充電電壓+Vi=+125伏，々广]2S伏（那就是’已施加數據電壓的平均値）。雖然電壓開關切換電路 46,以電路概圖方式，如圖！中之一開關表示；但是實際上 ’ 包括如一電晶體之一交換式元件。現在’解釋第一實施例的操作。當顯示—圖像在lcd 1〇上時，LCD控制器36以這樣一種方法控制閘極線驅動器34 的操作；那就是，將!„條閘極線Gi_Gm中的任—條施加一問極電壓達一預定的持續時間，用以開啓導通與該閘極線相接的TFT 24;已施加閘極電壓的諸閘極線，則均按預定的持 (請先聞讀背面之注意事項再填寫本頁) -裝-

、1T 旅 -16- 經濟部中央標準局員工消費合作社印製五、發明説明（14) 續時間依序轉換（changed over)。LCD控制器36，以與閑極泉驅動器34轉換已施加閘極電壓之諸閘極線的時序同步的方式，依序輸出表示諸級度値的圖像數據到數據線 .動器40，其中級度值要顯示在一顯示晶格陣列中與已施加閘極電壓之閘極線相接的每一顯示晶格上。數據線驅動器40，從表示要顯示在每一顯示晶格上之級度値的輸入圖像數據，依序取出與一預定的數據線群相接炙η個顯示晶格的圖像數據；將具有對應於由已取出圖像數據（數據電壓）所表示級度値之大小的電壓，經由諸信號線 dl-dn，輸出到多工器38;並重複這些操作。於是，數據線堪動器40，從數據線a群按照順序，輸出要施加到與每— 數據線群相接之諸顯示晶格的數據電壓到多工器3 8。多工器3 8 ’將來自數據線驅動器4〇的數據電壓輸出，施加到對應數據線群之諸對應的數據線。於是，也如圖3(B)中所述，當施加閘極電壓到一預定的閘極線時，在持續時間内，按照此順序將數據電壓施加到諸數據線A到D群。然後，在由TFT 24被開啓導通之諸對應顯示晶格之電極22和透明電極20所組成的一對電極之間，施加數據電壓。如所述，根據本實施例，驅動裝置32執行適於LCD 10之具有多工比値n=4的多工驅動操作。至於數據電壓的極性，可接受的是，如圖4(A)中所述，當顯示一訊框之圖像時，施加具有相同極性之一數據電愿到L C D之所有顯示晶格，並每一訊框反向數據電壓的極性。或者，如圖4(B)中所述’當顯示一訊框之圖像時，施加 17 木紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（2丨〇X297公釐） (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁} 裝· A7 B7 五、發明説明（15 具有相同極性之一數據電壓到一相同的閘極線，每一閘極線反向數據電壓的極性；而且，對下一訊框而言，施加具有極性和上次所施加之數據電壓的不同之一數據電壓到每一顯示晶格陣列。此外，LCD控制器36，以這樣一種方法轉換電壓開關切換電路46;那就是，經由數據線驅動器4〇及多工器38，若施加到每一數據線之數據電壓的極性爲正，則施加預充電電壓+乂丨到在諸電晶體群42A到42D中之每一電晶體的汲極；且若施加到每一數據線之數據電壓的極性爲負，則施加預充電電壓-VI到每一電晶體的汲極。那就是：如圖4(A)中所示 ’當每一圖像訊框反向數據電壓的極性時，預充電電壓也會每一圖像訊框切換；並且，如圖4(B)中所示，當每一閘極線反向數據電壓的極性時，預充電電壓也會每一閘極線切換0 再者，LCD控制器36，按如圖3(C)中所示之時序，經由預充電控制器44，依序開啓導通與諸數據線a到〇群相接的諸電晶體群42A到42D。經濟部中央標準局員工消費合作杜印製 -------^-----^-裝-- < . (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) ,ιτ -，( 於是，在由諸數據線A到D群施加數據電壓之前，施加具有極性和下次所施加之數據電壓的相同之一預充電電壓 (+\或-vp到一數據線。所以，經由數據線驅動器4〇及多工器3S，若施加了數據電壓，則在每一條數據線上的電位，被改變達到實質上等於已施加預充電電壓的數値，或與下次所施加之數據電壓接近的數値（若數據電壓範圍是+25 伏到-2.5伏，則要施加數據電壓之一平均値，而預充電電 -18 A7 B7 五、發明説明（16) 壓則是+1·25伏或-1.25伏）。此外也如圖3(C)中所示，當施加預充電電壓到諸數據線Β到D群時，®冑施加閘極電壓到閘極線，而且與間極線相接之在顯示晶格陣列中之每一顯示晶格的tft 24被開啓導通；所以，在顯示晶格陣列中之顯示晶格的一對電極之間施加預充電電壓，其中顯示晶格係與諸數據線3到〇群中之諸對應數據線中的任一條線相接；而且，當已施加數據電壓時，在顯示晶格之一對電極間的電壓，實質上與預充電電壓相匹配。所以，也如圖3(D)中所示，當開始對每一數據線群施加數據電壓時，經和並未執行預充電操作的—種情形（參看圖 1 0 ( E))相比較後發現’在施加數據電壓的持續時間結束之刖’在T F T 2 4被開啓導通之一顯示晶格的一對電極間的電壓，達到對應於所施加之數據電壓的數値。由於配置於一對電極間之液晶18的光透射率，係根據這對電極間之電壓而變化；故會造成液晶18的光透射率，與對應於要顯示在顯示晶格上之級度値的相匹配。如此一來，即使當多工比値高且對每一顯示晶格施加數據電壓的持續時間短時，也能夠顯示高品質圖像。經濟部中央標準局員工消費合作社印製 (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 在上文中，雖然當未施加閘極電壓到閘極線時，在電晶體群42A中的諸電晶體均已開啓導通，可是並不限於這種方法。如圖3(A)中之虛線所示，即使當在電晶體群42A中的每一電晶體，因提前開始施加閘極電壓到閘極線的時序而被開啓導通時，也可以讓閘極電壓施加到閘極線。然後， -19- 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X297公釐）經濟部中央標準局員工消費合作社印聚 A7 _____B7 五、發明説明（17 ) 因爲與數據線A群，dlA-dnA相接的每一顯示晶格也接到電晶體群42A;故當施加了數據電壓時，會造成在顯示晶格之一對電極間的電壓，實質上等於預充電電壓·。於是，從當開始施加數據電壓時，到較佳的是當顯示晶格之一對電極間的電壓與數據電壓相匹配時的時間，可再減少。此外，就以上的方法而言，當施加具有正極性的數據電壓時，每一數據線和在已施加數據電壓的每一顯示晶格之一對電極間的電壓均爲+v1;當施加具有負極性的數據電壓時，在數據線上的電位是-Vy使得減少由數據線驅動器4 〇所驅動之數據電壓的振幅變成可能（若假設數據電壓的最大値是+2.5伏’最小値是-2.5伏，且預充電電壓 '是土 125伏，則可使振幅變成+2_5伏-1.25伏到-2.5伏+1.25伏，或+1.25 伏到-1.25伏）。再者，在上文中，雖然在彼此不同的時序時，在諸電晶體群42A至42D中的每一群中的諸電晶體均已開啓導通，可是並不限於這種方法。譬如説，如圖3 (c)中所示，在用以開啓導通電晶體群42A的時序時，在諸電晶體群42八到 42D中的所有電晶體可能已開啓導通。並且，如上文中所述，不用説，最好是如圖3(A)中之虛線所示，施加閘極電壓到閘極線。 [第二實施例] 其次’解釋本發明之第二實施例。與第—實施例相同或類似的諸組件，均附有相同的參考數値，而其描述則予以省略。如圖5中所示，根據第二實施例，自驅動裝置省 -20- 本紙張尺度適财関家標準（CNS ) A4規格（2丨0X297公楚） -HI .-- - i m* -I -1 - t ^^^1 «^1 t .· (請先聞讀背面之注意事項再填寫本頁)

、1T 經濟部中央標準局員工消費合作社印製 A7 B7 五、發明説明（18) 略電壓開關切換電路46。在諸電晶體群42A，42B，42C 和42D中之諸電晶體中的每一個之汲極，經由端點48接地。在第二實施例中’連接每一電晶體之汲極與接地端的接線，對應於本發明之電位控制裝置。其次，解釋第二實施例的操作。在第二實施例中，數據線驅動器40，轉換數據電壓的極性，如圖4(B)中所示，以顯示一圖像在LCD 10上。預充電控制器44，按照在圖3(c) 中所示之時序的這種順序，依序開啓導通與諸數據線A到〇群相接的諸電晶體群42A到42D。如圖4(B)中所示，當轉換數據電壓的極性時，每次反向施加在對應數據線之數據電壓的極性。然而，當開啓導通在諸電晶體群42A到42D中的每一電晶體時，與至少已開啓導通電晶體相接的數據線，具有零伏電位（地電位）。於是，當已施加數據電壓時，在每一數據線上的電壓値，應該與要施加的數據電蜃値（更特別的是’要施加的數據電壓的最大絕對値）接近。就諸數據線B到D群而言，當在諸電晶體群42B到42D中的每一電晶體，及在與閘極線相接之顯示晶格陣列中的每一顯示晶格的T F T 2 4已開啓導通時，對與顯示晶格陣列之諸數據線B到D群的任何數據線相接的顯示晶格而言，也會使其一對電極間的電壓變成零伏。由於每次反向施加到對應顯示晶格之數據電壓的極性，故當經由數據線驅動器 4〇及多工器38，施加了數據電壓時，與諸數據線b到D群相接之每一顯示晶格的一對電極間的電壓，會改變達到與要施加的數據電壓接近的數値。 -21 - 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（2丨0X297公釐） (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) -装· 訂經濟部中央標準局員工消費合作社印製 A7 B7 五、發明説明（19 ) 所以，也如圖3(E)中所示，當開始施加數據電壓到每— 數據線群時，在施加數據電壓的持續時間終止之前，顯示晶格之一對電極間的電壓，比傳統的電路佈置（參看圖 10(E))還要提早達到對應於數據電壓的數値。顯示晶格之液晶18的光透射率，與對應於要顯示在顯示晶格上之級度値的相匹配。於是’即使當多工比値高且對每一顯示晶格施加數據電壓的持續時間短時，也可顯示高品質圖像。在第二實施例中’如圖3(C)中所示，在用以開啓導通電晶體群42A的時序時，在諸電晶體群42A到42D中的所有電晶體也可能已開啓導通。並且’最好是如圖3(A)中的虛線所示，施加閘極電壓到閘極線。此外，如圖4(A)中所示，當按照一訊框之圖像轉換數據電壓的極性，以顯示一圖像在LCD 10上時；當顯示一訊框之圖像之際，由於施加具有相同極性之數據電壓到每一數據線；故當已施加數據電壓時除了當施加數據電壓到與閘極線G1相接的最頂端顯示晶格陣列時的時間外，在每—數據線上的電位，具有極性和要施加數據電壓的相同。於是，由於在電晶體群42A中要改變的只是在數據線上的電位，當未施加閘極電壓到諸閘極線Gl-Gm中的任何一條時，故最好不要開啓導通電晶體。所以，當藉由每一圖像訊框轉換數據電壓的極性將一圖像顯示在LCD 10上時；藉提前開始施加閘極電壓到閘極線的時序’當施加閘極電壓到閘極線之際，是足以開啓導通在諸電晶體群42A到42D中的每一電晶體（按圖3(c)中所示的時 -22- 尽紙悵尺度通用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X297公嫠） (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) -裝_ ,ιτ 經濟部中央標準局員工消費合作社印製 A7 B7 五、發明説明（20 ) 序，依序開啓導通在諸電晶體群42A到42D中的每—電晶體; 或是，當開啓導通電晶體群42A時，按圖3(C)中所示的時序，開啓導通在諸電晶體群42A到42D中的所有電晶體）。於是，當施加數據電壓到每一顯示晶格時，每一顯示晶格之 —對電極間的電壓應該改變到0伏，那就是，與要施加的數據電壓接近的數値。雖然在上文中端點4 8是接地的，但現在端點4 8則可能施加一定値電壓。譬如説，當數據電壓的最大絕對値視數據電壓的極性而定時，若極性爲正則施加對應於數據電壓之最大値的平均値之一電壓；及若極性爲負（數據電壓的最小値）時’則施加對應於數據電壓之最大値之一電壓到端點 4 8是可能的《於是，即使當數據電壓的最大絕對値視數據電壓的極性而定時，可以使開始施加數據電壓到數據線直到顯示晶格之一對電極間的電壓，達到對應於要顯示在顯示晶格上的級度値之一數値的時間變爲定値，而不管要施加之數據電壓的極性。 [第三實施例] 現在，解釋本發明之第三實施例。與第一實施例相同或類似的諸組件，均附有相同的參考數據，而其描述則予以省略。如圖6中所示，根據第三實施例，於驅動裝置$ 2中，在諸電晶體群42A，42B，42C,及42D中，其中源極與在諸數據線A，B，C和D群中之諸對應的具奇數編號數據線（那就是，數據線：dlA，d3A，...，dlB，d3B,...，dlC,d3C，...，dlD， d3D，_..)相接的諸電晶體，它們的汲極均接到一電源供給線 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) -装. 訂 -23-

經濟部中央標牟局員工消費合作社印製 A7 B7 五、發明説明（21 ) 54A;在此同時，其中源極與在諸數據線A，B，群中之諸對應的具偶數編號數據線（那就是，數據線；d2A, d4A，...，d2B, d4B，...，d2C，d4C，__.，d2D, d4D,·.·)相接的的諸電晶體，它們的汲極均接到電源供給線54B。電源供給線54A和54B均接到電壓開關切換電路46。電壓開關切換電路46，根據來自LCD控制器36之一指令，施加預充電電壓十乂丨或-乂丨到電源供給線54A和54B。然而，電壓開關切換電路4 6施加到電源供給線5 4 A和5 4B之預充電電壓的極性彼此並不相同。然後，當施加預充電電壓到電源供給線54A時，就會施加預充電電壓_Vi到電源供給線 54B;而且，當施加預充電電壓_Vi到電源供給線54a時，就會施加預充電電壓+\^到電源供給線54B。在第三實施例中，電源供給線54A和54B，及電壓開關切換電路46，對應於本發明之電位改變裝置。其次，解釋第三實施例的操作。根據第三實施例，數據線驅動器40，施加具有彼此不同極性之數據電壓，到於諸數據線A ’ B ’ C和D群中的諸具奇數編號數據線及諸具偶數編號數據線（參看圖6)。可以如圖4(C)中所示，每一閘極線反向；或者，如圖4(D)中所示，每一圖像訊框反向施加到每一數據線之數據電壓的極性。此外，LCD控制器36，以這樣一種方法轉換電壓開關切換電路；那就是，經由數據線驅動器40及多工器38，若施加到在諸數據線A，B，C和D群中之諸具奇數编號數據線的數據電壓的極性爲正（那就是，施加到諸具偶數編號數據線 -24- 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X297公釐） ------------^ 装------訂------7·^ ί · · f (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) A7 A7 經濟部中央標準局員工消費合作社印掣 B7 五、發明説明（22) 之數據電壓的極性爲負），則施加預充電電壓+\^到電源供給線54A，並施加預充電電壓-Vi到電源供給線54B;若施加到諸具奇數編號數據線之數據電壓的極性爲負（那就是，施加到諸具偶數編號數據線之數據電壓的極性爲正），則施加預充電電壓-V〗到電源供給線54A，並施加預充電電壓+\^到電源供給線54B。那就是，如圖4(C)中所示，當每一閘極線反向施加到每一數據線之數據電壓的極性時；係以這樣一種方法控制電壓開關切換電路46的操作，那就是，也是每一閘極線轉換施加到電源供給線54A和54B之預充電電壓的極性。如圖4(B) 中所示，當每一圖像訊框反向施加到每一數據線之數據電壓的極性時；係以這樣一種方法控制電壓開關切換電路46的操作，那就是，也是每一圖像訊框轉換施加到電源供給線 54A和54B之預充電電壓的極性。此外，LCD控制器％，經由預充電控制器44，按圖3(C)中所示的時序，依序開啓導通與諸數據線A到D群相接的諸電晶體群42A到42D。於是，如在第一實施例中，施加具有極性和下次所要施加到每數據線之數據電壓的相同之預充電電壓（+乂或_v) 到諸數據線A到D群中的每—群。當已施加數據電壓時，在每y數據線上的電位，被改變達到與要施加的數據電壓接近〈一數値（例如，當數據電壓範圍爲+2.5伏到_2.5伏，且預充電電壓爲+1 25伏或_125伏時；則要施加與數據電壓的平均値接近（一數値），在和諸數據線8到D群中之諸數據線中的任何-條相接之一顯示晶格的一對電極間，施加預 -25- 表紙張尺度(21GX297公釐- --1---------裝--- { . (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 、π- 旅經濟部中央標隼局員工消費合作社印製 3〇〇S〇l Λ7 ________ Β7 五、發明説明（23) 充電電壓；並且，當已施加數據電壓時，在顯示晶格之一對電極間的電壓，變成實質上與預充電電壓相匹配之一數値 0 所以，也如圖3(D)中所示，當開始對每一數據線群施加數據電壓時；因爲在施加數據電壓的持續時間結束之前，在其TFT 24被開啓導通之—顯示晶格的一對電極間的電壓 ’達到對應於數據電壓之一數値；而且顯示晶格之液晶j 8 的光透射率，應該與對應於要顯示在顯示晶格上之級度値的相匹配。於是，即使當多工比値高且對每一顯示晶格施加數據電壓的持續時間短時，也可顯示高品質圖像。也在第二實施例中，如圖3(A)中之虛線所示，即使當在電晶體群42A中的每一電晶體，因提前開始施加閘極電壓到閘極線的時序而被開啓導通時，施加閘極電壓到閘極線是有可能的。當電晶體群42A開啓導通時，在諸電晶體群 42A到42D中的所有電晶體，按圖3(C)中所示的時序，均同時被開啓導通也是有可能的。在這種情形中，不用説，最好是如圖3 (A)中之虛線所示，施加閘極電壓到閘極線。 [第四實施例] 其次’解釋本發明之第四實施例。與第三實施例相同或類似的諸組件’均附有相同的參考數値，而其描述則予以省略。如圖7中所示，根據第四實施例，自驅動裝置56省略電壓開關切換電路46。在諸電晶體群42A，42B，42C，和 42D中之諸電晶體的汲極，經由接地導體58接地。在第四實施例中，接地導體58，對應於本發明之電位改變裝置。 -26- 本&張尺度適用中國國家標準（CNS ) Λ4規格（210X297公楚)~ "' --- (讀先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) *1Τ 涑 A7 ____ —_ B7五、發明説明（24 ) 經濟部中央標準局員工消費合作社印製其次，解釋第四實施例的操作。根據第四實施例，數據線驅動器40’如在第三實施例中，施加具有彼此不同極性之數據電壓，到於諸數據線八，B，c，和D群中的諸具奇數編號數據線及諸具偶數編號數據線；並按每一閘極線反向施加到每一數據線之數據電壓的極性（參看圖4(c))。此外， LCD控制器36,按圖3(C)中所示的時序，依序開啓導通與諸數據線A到D群相接的諸電晶體群42八到42D。由於在第四實施例中，具有不同極性的諸電壓均被施加到諸相鄰的數據線，以作爲數據電壓；故諸相鄰的數據線具有彼此不同極性的電位^於是，當在諸電晶體群42八到42D 中的每一電晶體開啓導通時，經由接地導體58，電荷會在由圖7中之-箭頭所指的方向或相反方向移動，以便使在諸相鄰數據線上的電壓同樣地變成零伏。當在諸電晶體群 42A到42D中的每一電晶體開啓導通時，由於閘極電壓已施加到閘極線，故與閘極線相接之每一顯示晶格的叮丁以被開啓導通；而且，對與在諸數據線8到D群中之任何一條數據線相接的顯示晶格而言，如圖8(B)中所示，電荷經由接地導體58移動，以使分別與兩相鄰數據線相接之一對顯示晶格之各個一對電極間的電壓同樣地變成零伏。圖（B)以電路概圖方式顯示電晶體42及數據線驅動器4〇 ’爲了圖解説明而省略多工器38。典型的做法是，每次反向施加到L C D 1 0之諸對應顯示晶格之數據電壓的電位。在傳統的驅動方法中，如圖8(A) 中以電路概圖方式所示，上次已施加具有正電位之數據電 -27- ---裝--1. (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) •Ϊ—. 訂 -1 本紙張尺舰财_ :格（2IGX297_^i) 經濟部中央標準局員工消費合作社印製 A7 B7 五、發明説明（25 ) 壓的顯7F晶格’會造成其_對電極間的電壓爲零伏；原因是這對電極賴累積的電荷，會以作爲放電電流方式流到接地端，因當下次施加具有負極性之數據電壓時，而使在一對電極間的電壓變成零伏。並且，藉施加具有負電位的數據電壓使在-對電極間的電位變成負。此外，上次已施加具有負電位之數據電壓的顯*晶格，时下次施加具有正極性之數據電壓時，而使其—對電極間的電壓爲零伏；並五會有充電電流流動，直到在一對電極間的電壓極性達到一預定的正値。所以，在已施加數據電壓之顯示晶格的一對電極間所累積的電荷(以及’在諸數據線中所累積的電荷) j被無效地使用（徒增浪費電功率）^這對於上述之第一到第二實施例而言，的確也是事實。正好與上述的相反，在第四實施例中，藉由開啓導通在諸電晶體群42A到42D中的每一電晶體，電荷經由接地導體 58/心動，使得在諸相鄰數據線上的電位（對諸數據線^到d 群而言，分別也和兩相鄰數據線相接之一對顯示晶格之各個一對電極間的電壓）也變成相等。在這種情形中，若在諸相鄰數據線上之電位的絕對値均相等，則沒有電荷流到接地端，使得在諸相鄰數據線上的電位可同樣地變零伏，而不會浪費任何的電功率。於是，因驅動數據線而消耗的電功率可以減少50%。然而，由於將具有對應於要顯示在每—顯示晶格上之級度値之大小的數據電壓施加到每一數據線，故當電晶體被開啓導通時，在數據線上的電位，具有對應於先前所施加 -28 - 本紙張尺度it财剩家縣（CNS ) Λ4規格（2IGX297公餐） (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) -裝. 訂經濟部中央標隼局員工消費合作杜印製 Α7 Β7 五、發明説明（26 ) 之數據電壓之大小的數値；在諸相鄰數據線上之電位的絕對値，並不需要都相等。當電晶體被開啓導通時，若在諸相鄰數據線上之電位的絕對値不相等，則不會促成在數據線上之電位（以及’在顯示晶格之—對電極間的電壓）之改變的電荷（電泥），縱使它非常小，仍會從接地導體5 8流到接地端。所以，雖然功率消耗的減少稍微少於5 〇 %，可是藉由更有效地使用於先前技藝中之諸數據線上或顯示晶格之一對電極間所累積的電荷，使在諸數據線上之電位（以及，分別與兩相鄰數據線相接之一對顯示晶格之各個一對電極間的電壓）同樣地變成零伏，而實質上不會消耗電功率是有可能的；使得因驅動數據線而消耗的電功率可大爲減少。再者，當已施加數據電壓時，因爲在每一數據線上之電位（以及，與諸數據線B到D群相接之每—顯示晶格的一對電極間的電位）爲零伏，如在第—到第三實施例中，在施加數據電壓的持續時間結束之前，已施加數據電壓到顯示晶格之一對電極間的電壓，達到對應於數據電壓之一數値；而且顯示晶格之液晶18的光透射率，與要顯示在顯示晶格上之級度値的相匹配。於是，即使當多工比値高且對每一顯示晶格施加數據電壓的持續時間短時，也可顯示高品質圖像。並且，在第四實施例中，最好是按圖3(A)中所示之虛線的時序，施加閘極電壓到閘極線，使得當開啓導通電晶體群42A時就已將閘極電壓施加到閘極線。然後，當下次施 -29- 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X29·/公釐） *1= I ,:1 ^^1 ^^1 ^^1 I ---. (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 、π J---r A7 B7 經濟部中央標隼局員工消費合作社印製五、發明説明（27) 加數據電壓時，也可有效地使用與數據線A群相接之顯示晶格之一對電極間所累積的電荷。當電晶體群42八開啓導通時，在諸電晶體群42 A到42D中的所有電晶體，按圖3(c) 中所不的時序，可能被開啓導通。在這種情形中，不用説 ’最好是如圖3(A)中之虛線所示’施加閘極電壓到閘極線〇此外’如圖4(D)中所示，當藉由每一圖像訊框轉換數據電壓的極性將一圖像顯示sLCD 1〇上時；藉提前開始施加閘極電壓到閘極線的時序，當施加閘極電壓到閘極線之際 ’是足以開啓導通在諸電晶體群42A到42D中的每一電晶體（按圖3(C)中所示的時序，依序開啓導通在諸電晶體群 4 2 A到4 2 D中的每—電晶體；或者，當開啓導通電晶體群 42A時’按圖3(C)中所示的時序，開啓導通在諸電晶體群 42A到42D中的所有電晶體於是，在每一顯示晶格之一對電極間的電壓可改變到零伏，或是，在施加數據電壓之前’與要施加的數據電壓接近之一數値；使得功率消耗可以減少’而且即使當對每一顯示晶格施加數據電壓的持續時間短時，也可顯示高品質圖像。 [諸實驗結果的解釋] 其次’對諸位發明者所主導的諸實驗（模擬）之結果加以解釋。圖9顯示’當將分別作爲數據電壓之最大和最小値的+3伏和_3伏，以二選一方式施加到針對第一實施例所述之驅動裝置32時，在未施加預充電電壓（如圖9中之斷續線所示），及已充電了 1.5伏或_15伏（如圖9中之實線所示） -30- 本紙張尺度適i中關家縣（CNS ) Λ4規格（210x297公釐） j ^^1 I Is— 1^1 ^^1 a^l · { (請先閱讀背面之注意事項再填艿本茛) 訂 -冰. ίι. 經濟部中央標準局員工消费合作杜印製 A7 B7 五、發明説明（28) 之一種情形中’模擬有關在顯示晶格之一對電極間的電壓的改變。圖9(B)係由圖9(A)中之斷續線所包圍之區域的一個放大圖。從圖9(B)可清楚地看出’在未執行預充電操作之一情形中’即使當施加數據電壓完成時，顯示晶格之一對電極間的電壓也會增加，但不會以比較陡的傾斜度之方式，增加顯示晶格之一對電極間的電壓以達到數據電壓（在此情形中爲+3伏）。雖然視要顯示在LCD 10上的諸級度數而定，可是在本實施例中’當級度値不同於丨，，時，顯示晶格之一對電極間的電壓對數據電壓的不足量，對應於顯示晶格之一對電極間的電壓差。於是，要使LCD 10之液晶的光透射率’與對應於由所施加之數據電壓所表示之級度値的相匹配是不可能的。在另一方面，在已執行預充電操作之一情形中，如圖9(B) 中之實線所示，當施加數據電壓完成時，顯示晶格之一對電極間的電壓達到數據電壓（+3伏），而且LCD 10之液晶的光透射率，變成完全對應於由數據電壓所表示的級度値之一値。所以，根據本發明，要使LCD 10之液晶的光透射率 ’與對應於要顯示在每一顯示晶格上之級度値的相匹配是可能的，使得在LCD 10上可清晰地顯示高品質圖像。就第二和第四實施例而言’雖然係以施加具有彼此不同極性之數據電壓，到在諸數據線A，B，C和D群中之諸具奇數編號及具偶數編號數據線之一情形做爲範例而加以描述’可是本發明並不限於這種電路佈置。不用説，可以將 • 31 · 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS > A4規格（2丨0X297公釐} --*---j-----7"袭--1 f · (請先閱讀背面之注意事項再填.??本頁)

、1T 11 n IJ · A7 B7 經濟部中央標準局員工消費合作社印製 3〇〇3〇ί ------- 五、發明説明（29 ) 構成每一數據線群的諸數據線分成二群，並將具有彼此不同極性i諸數據電壓施加到諸對應群。然而，如第四實施例所述，在數據線上的電位（以及，顯示晶格之一對電極間勺電壓）因電虱連接施加了彼此不同極.性之數據電壓的諸數據線而改變之一情形中，最好是讓構成二群之諸數據線的數目相同，因爲這樣功率消耗最能減少。此外，就以上諸實施例而言，根據數據線之一端接到多工器38，且其另一端接到電晶體42的一種實例加以描述。本發明並不限於這種電路佈置。將數據線之一端接到多工器38及電晶體42是有可能的。然而，將數據線之一端接到多工器38,且其另一端接到電晶體42卻是較佳的方式；因爲這樣可使在已產生LCD的目檢製程中，藉利用電晶體42及多工器3 8 ’對每一數據線之開路或短路現象加以目檢。再者，就以上諸實施例而言，提供與諸對應數據線相對應之諸電晶體42的閘極，均被分成諸電晶體群42A，42B ’ 42C，及42D，並接到預充電控制器44，根據此一實例而加以描述。然而，當按每一數據線之相同的時序以控制電位時，將所有電晶體的閘極整捆集合並接到預充電控制器4 4是有可能的。再者’在數據線上的電位和顯示晶格之—對電極間的電壓，當已施加閘極電壓到閘極線之際，可藉施加對應於顯示晶格之一對電極間的電壓的最大或最小値（例如，+2.5伏或-2.5伏）之一定値電壓，預充電到對應於數據電壓的最大或最小値之一定値。於是，總是藉由只施加具有一定極性 -32- 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X297公釐） (請先閱讀背面之注意事項再填艿本頁)

Γ I 經濟部中央標準局員工消費合作社印袋 A7 _____B7__ 五、發明説明（30 ) 之電壓到數據線，使顯示晶格之一對電極間的電壓朝一固疋方向改變（譬如説’當顯不晶格之^_對電極間的電壓被預充電到最大値時’使其一對電極間的電壓朝最小値改變；或者’當顯示晶格之一對電極間的電壓被預充電到最小値時 ’使其一對電極間的電壓朝最大値改變），數據線驅動器4〇，可使顯示晶格之一對電極間的電壓朝所要的極性及大小改變；使得要簡化數據線驅動器4〇的電路佈置變爲可能。最近’曾試圖將驅動電路合併在LCD之面板上。瓶頸是，CMOS(互補式金屬_氧化物半導體）結構要構築在LCD之面板上是比較困難的。與此相反，當採用如上所述之已簡化數據線驅動器時，導因於構成驅動電路之諸組件數的減少，而使簡化（streamline)製程，並在製造階段中獲得良率 (yield)的改善是有可能的；使得在lCD面板上可便於直接組合驅動電路。此外’雖然以上描述係以一種反射型LCD 1 〇做爲範例；可是本發明並不限於此型，且可適用於一種傳輸型LCD。然而’在傳輸型LCD中，因爲它不可能如在反射型LCD 10中般’使用具有非常低光透射率的結晶矽（crystal silic〇n)作爲基質材料，以形成如TFT之諸交換元件；所以使用由非結晶秒（amorphous silicon)或多秒（polysilicon)組成的一種基質。然而’當與在結晶矽基質上的形成相比較時，要在非結晶碎或多矽基質上形成如多工器之諸邏輯電路是不容易的。所以，若假設要執行多工驅動操作，則最好是將本發明應用於驅動一種反射型LCD。 -33- I紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X297公釐） ,— 1 —^——^1— »imi— In HI - -= (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁)

、1T -涑. A7 B7 五、發明説明（31) 再者，雖然係以執行多工驅動操作的諸實施例做爲範例而加以描述，可是本發明並不限於此，還可適用於—種傳統的驅動系統，其中按相同的時序施加數據電壓到所有數據線》 [發明的諸多優點] 如上所述，由於將本發明安排以控制在許多數據線上的電位，使得在施加數據電壓到數據線之前，在數據線上的電壓與要施加的數據電壓接近，故它具有一項卓越的優點疋，即使當對每一顯示晶格施加數據電壓的持續時間短時，也可顯示高品質圖像。再者，由於許多數據線係由許多數據線群組成，並按照數據線群依序施加數據電壓到數據線，而且在持續時間期間，施加一電壓到閘極線；除了上述優點外，本發明具有另一優點是，容易增加液晶顯示的面積及解像度。再者，由於諸數據線中的一些部份，被施加具有和剩餘的數據線不同極性的電壓作爲數據電壓，藉電氣連接已施加具有彼此不同極性的電壓作爲數據電壓的諸數據線，控制在數據線上的電位；故除了上述諸優點外，本發明還具有另一優點是，可以減少功率消耗。經濟部中央標準局員工消費合作社印製 tn 1—·—-^^—— i m In 1^1 HI —4— · f . {請先閲讀背面之注意事項再填(本頁) .1 再者’當在與一顯示晶格相接之閘極線上施加一電壓時，其中顯示晶格之一對電極間的電壓，係由下次施加到數據線之數據電壓所改變；由於已控制數據線上的電位，故除了上述諸優點外，本發明又具有另一優點是，可以縮短施加數據電壓的持續時間。 • 34 · 本紙掁尺度適用中國國家標準（CNS ) Α4規格（210X297公楚） A7 B7 經濟部中央標準局員工消費合作社印聚五、發明説明（32 )3，附圖概述：圖1是根據第一實施例之一 LCD單元之電路佈置的電路圖；圖2是一 LCD的截面圖；圖3是一些時序圖，其中（A)和（B)顯示閘極電壓和數據電壓的改變，（C)顯示根據第一實施例施加預充電電壓的時序之—實例，（D)顯示在第一實施例中之一顯示晶格的一對電極間之電壓的改變，及（E)顯示在第二實施例中之一顯示晶格的一對電極間之電壓的改變；圖4疋一些概念圖’其中（A)到（D)顯示轉換施加到[CD之諸對應顯示晶格之數據電壓的極性的變化；圖5是根據第二實施例之_ LCD單元之電路佈置的電路圖；圖6是根據第三實施例之一LCD單元之電路佈置的電路圖；圖7是根據第四實施例之一LCD單元之電路佈置的電路圖；圖8是一些概念圖，其中（A)圖解説明當以一種傳統的驅動方法施加數據電壓時，電功率是如何被無效地消耗，及 (B)圖解説明第四實施例的操作；圖9(A)和（B)爲顯示由諸位發明者所主導的諸項模擬結果的概圖；及圖10是一些時序圖，其中（A)顯示閘極電壓的改變，（B) 和（C)顯不當未執行多工驅動操作時，數據電壓和顯示晶格之—對電極間的電壓的改變，及（D)和（Ε)顯示當已執行多工驅動操作時，數據電壓和顯示晶格之一對電極間的電壓的改變。[符號描述] ^^^1 In HI m· m^i n^i .c . (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁)

*1T -Τ.4.-Ι .J---f -35- 五、發明説明（33 ) 10••…LCD 32.. ...驅動裝置 34.. ...閘極線驅動器36.. ...LCD控制器 40.. ...數據線驅動器 42.....場效電晶體 44.. ...預充電控制器 46.. ...電壓開關切換電路 50.. ...驅動裝置 52.. ...驅動裝置 56.....驅動裝置 58.. ...接地導體 A7 B7 (請先閱绩背面之注意事項再填寫本頁) 裝！

、tT .7 -J— 經濟部中央標準局員工消費合作社印製 -36- 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) Λ4規格（2】0Χ297公釐）

Claims

月 9 年 5 8案私請正申修利圍專範號利 23-f-· 99請 10申 84文第中 ABCD il充 j修補ra 月 f 經濟部中央標準局員工消費合作社印製六、申請專利範圍 1. -種用以驅動一液晶顯示的驅動裝置，其中將許多數據線：許多閘極線安排成彼此相交，使諸對應的顯示晶格均定位在諸數據及閘極線的交點處，以及各別顯示晶格，係由接到一條數據線及一條閘極線之—交換式元件，彼此相向定位且具有一預定間隔的一對電極，及在該對電極之間所配置的液晶所组成，該驅動裝置包括：接到許多閘極線的間極線驅動裝置，用以施加一電壓到諸間極線’以開啓導通接到該閘極線之顯示晶格的交換式元件達一預定的持續時間，接到許多數據線的數據線驅動裝置，用以施加—數據電壓到諸數據線達預定的持續時間，以改變接到開極線之顯示晶格之-對電極間的電壓，其中閘極線係由閑極線驅動裝置施加電壓，達到一預定的電壓，及〜電位控制裝置’用以控制在許多數據線上的電位，使仵在由數據線驅動裝置施加數據電壓之前，在數據線上的電位與要施加的數據電壓接近。 2·如申請專利範圍第i項之—種用以驅動—液晶顯示的驅動裝置，其中許多數據·㈣由許多數據線群組成，而且數據線驅動裝置，在預定的持續時間中，依序施加一數據電壓到在每一數據線群中的數據線。 3.如申請專利範圍第】或第2項之—種用以驅動一液晶顯示的驅動裝置’其中電位控制裝置控制在數據線上的電位 ’使得當數據線驅動裝置施加數據電壓到數據線之際，在茲數據線上的電位變成足以讓顯示晶格之一對電極間 (—裝_^ 訂 ^—線 (請先閔讀背面之注意事項再填寫t頁)

A8 BS ' -----------D8 '申請專利範圍 '' 的電壓改變達到預定電壓之一數値。申請專利範圍第3项之—種用以驅動一液晶顯示的驅 f裝置’其中電位控制裝置控制在數據線上的電位，使知在β數據線上的電位變成，由數據線驅動裝置所施加之數據電壓的平均値，或該數據電壓的最小絕對値。 ^申請專利範圍第！或第2項之—種用以驅動—液晶顯示的驅動裝置’其中數據線驅動裝置施加具有和抱加到剩餘的數據線不同極性之_電壓到諸數據線的—些部份，而且電位控制裝置’藉電氣連接到已施加具有和數據電壓不同極性之電壓的諸數據線，控制在諸數據線上的電 f? 〇 6·如申清專利範圍第4項之一種用以驅動—液晶顯示的驅動裝置’其中數據.線驅動裝置施加具有和施加到剩餘的數據線不同極性之-電壓到諸數據線的-些部份，而且電位控制裝置，藉電氣連接到已施加具有和數據電壓不同極性之電壓的諸數據線，控制在諸數據線上的電位。經濟部中央標準局員工消費合作钍印$L 7.如申請專利範圍第i或第2項之—種用以驅動一液晶顯示的驅動裝置’其中電位控制裝置，在從上次數據線驅動裝置施加數據電壓到數據線時到下次它施加數據電壓時的時間期間，控制許多條數據線中的每一條。 \申請專利範圍第4項之一種用以驅動—液晶顯示的驅動裝置，其中電位控制裝置，在從上次數據線驅動裝置施加數據電壓到數據線時到下次它施加數據電壓時的時間期間，控制許多條數據線中的每一條。 -2 - 本紙張尺度適财國國家梯準（CNS ) M規格（加以97公董） θ〇〇3〇ι A8 B8 C8 D8 申請專利範圍 9 ·如申請專利範圍第7項之—插 Ψ > JL * 種用以驅動一液晶顯示的驅動裝置，其中在當施加一 ^ ^ gi ,，y 電壓到與—顯示晶格相接之閘極線時的時間期間，電位栌 ★ p # , B 技制裝置控制在該數據線上的电位’其中顯示晶格之一斜+虹ρε( A ,?1 對书極間的電壓係由下次要施加到數據線之數據電壓所改變。 10. 如申請專利範圍第1或2項夕— 番、< —種用以驅動一液晶顯示的驅動裝置，其中電位控制裝置包括：電位改變裝置’用以改變在數據線上的電位，許多交換式裝置，提供於電位改變裝置和許多之間，及〇N/〇FF㈣裝置，用以控料多交換式^之開啓/ 關閉。 11. 如申請專利範圍第9項之—種用以驅動_液晶顯示的驅動裝置，其中電位控制裝置包括：電位改變裝置，用以改變在數據線上的電位，許多交換式裝置，提供於電位改變裝置和許多數據線之間，及 ^ ΟΝ/OFF控制裝置，用以控制許多交換式裝置之開啓/ 關閉。經濟部中央標準局員工消費合作社印製 (讀先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 12. 如申請專利範圍第4項之一種用以驅動一液晶顯示的驅動裝置，其中電位控制裝置包括：電位改變裝置，用以改變在數據線上的電位，許多交換式裝置，提供於電位改變裝置和許多數據線之間，及 -3 本紙伕尺度適用中國國家標準（CMS ) A4規.格（210X297公釐） ABCD 、申請專利範圍 ΟΝ/OFF控制裝置，用以控制許多交換式裝置之開啓/ 關閉。 ° Ια —種用以驅動一液晶顯示的驅動方法，其中將許多數據線和許多閘極線安排成彼此相交，使諸對應的顯示晶格均定位在諸數據及閘極線的交點處，顯示晶格，係由接到一條數據線及一條問極線之一交換式元件，彼此相向定位且具有一預定間隔的一對電極，及在該對電極之間所配置的液晶所組成，驅動方法包括以下諸步驟：、施加一電壓到諸閘極線，以開啓導通與該閘極線相接之顯示晶格的交換式元件達—預定的持續時間，在預定的持續時間内施加一數據電壓到數據變顯示晶格之一對電極間的電壓達到一預定的電壓，及控制在該數據線上的電位，以便在施加數據電壓步驟之前’和要施加的數據電壓接近，因此控制步驟，可使從施加數據電壓時到顯示晶格之一對電極間的電壓達到預定的電壓時的時間縮短。 14·如申請專利範圍第13項之一種用以驅動—液晶顯示的驅動万法，其中許多數據線係由許多數據線群組成，而且施加數據電壓㈣，針對每一數據線冑，在預定的持續時門内，按照數據線群依序施加數據電壓。 la如申清專利_第〗3或1 4項之—種用以驅動—液晶顯示動方法，其中控制步驟控制在數據線上的電位，使得當在施加數據電壓步驟時施加數據電壓之際，在該數據泉上的％位變成足以讓顯示晶格之一對電極間的電壓、申請專利範圍改變達到預定電壓之一數値。 16.如申請專利範圍第1 5項之一種用以驅動一液晶顯示的驅動方法’其中控制步驟控制在數據線上的電位，使得在該數據線上的電位變成該數據電壓的平均値，或數據電壓的最小絕對値。 17·如申請專利範圍第1 3或1 4項之一種用以驅動一液晶顯示的驅動方法，其中施加數據電壓步驟，施加具有和施加到剩餘的數據線不同極性之一電壓到部份的諸數據線，及控制步驟，藉電氣連接到已施加具有和數據電壓彼炎不同極性之電壓的諸數據線，控制在諸數據線上的電位迟如申請專利範圍第i 6項之一種用以驅動一液晶顯示的驅動方法，其中施加數據電壓步驟，施加具有和施加到剩餘的數據線不同極性之壓到部份的諸數據線，及控制步驟，藉電氣連接到已施加具有和數據電壓彼此 ^问極性之電壓的諸數據線’控制在諸數據線上的電位 9.如申請專利範圍第i 3或} 4項之—種用以驅動的驅動方法，其中在及日日顯TF 具中在從上久施加數據電壓到數據線時到下，入施加時的時間期間，執行控制步驟。 n:專m16項之—種用以驅動-液晶顯示的驅 ^ ^j在從上次施加數據電壓到數據線時到τ、A 施加時的時間期間，執行控制呼到下次 A8 B8 C8 D8 六、申請專利範圍 21.如申請專利範圍第1 9項之一種用以驅動一液晶顯示的驅動方法，其中當施加一電壓到一顯示晶格之閘極線之際，顯示晶格之一對電極間的電壓係由下次要施加到數據線之數據電壓所改變，執行控制步驟。 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本I> 裝訂 J 線經濟部中央標準局員工消费合作社印繁太紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規.格（210X297公釐）