TW424231B - Drive method and drive circuit of liquid display apparatus - Google Patents

Description

424231 五、發明說明（Ο ____ 本發明係有關一種與液晶顯示裝置。 電路，尤指一種具有雙穩態液晶之液晶顧驅動方法及驅動 法及驅動電路。 日日〜不裝置之驅動方 液晶顯示裝置通常係在上部基板與 * 液晶，該液晶具有一種特性，即，就^子邱基，之間注入 方向與短軸方向之介電率不同，二輪而s ’其長軸 會形成不同的排列方向。 …到外界電場的激發 ·=是，穩態 y(BTN;Bistable

crystal)，其係於向列型（Nematic)液晶中混入= 加物因得在G度及360度保持準穩態之膽固醇向列型 J (Chol ester lc Nematic)液晶組成物。使用這種金稃能 示裝置(以下簡™ LCD)比-般使〕單 度方面；置不論在低電力驅動、切換速 寬闊、對均更為有利’且電視野 -動；優點獅咖，最近已有頗具效果的 (a)所吳_國專案5, 594, 464號的BTN LCD驅動方法如第四圖 ^ 不，八係於—定週期内對液晶胞施加一定電壓的重 置脈波，，再予施加選擇脈波之方式。 “的重 所接ΐί，Ϊ國的專利中請案98~8 5 2號係由本案同中請人 反庫：ί '亲二驅動方法比上述美國專利案具有更快的液晶 ^ 換t又’如第四圖（b)所示，係於施加一定時間之 脈波後，縵過一定的閒置時段再施加選擇脈波。

五、發明說明（2) 以上兩種驅.動方法.無非是對液晶施加重置與選擇脈。皮 使液晶不存在直流狀態（DC FREE) ’即，每一週期内之直 流電壓累積值（DC CHARGE)均為零’施加的脈波完全屬於 交流電壓" 亦即’在每一週期内’每次擬施加重置正電壓 (+Vreset)脈波前，先岀現一反方向負電壓（-vreset). 又’施加選擇脈波正電壓（+V selection)前，先出現— 方向負電壓（- Vse 1 ec t i on )，故每一週期内施加於、、在曰 貫效電壓值等於零。 上述四種電壓+ Vreset、+Vselection、-ντΆ。+ ττ , *1 ^ b e ΐ > -se*ect1〇n輪換施加於液晶之方式，相當於傳統的雷汽 2力:：法’即，共驅動元件之輸出電壓（掃瞄信號）與段1驅 凡*件之輪出電壓（資料信號）於一定週期内改變一 極性的驅動方法。 、免[ 再者，為 法，驅動電路 與一可依墁期 接使闬。 具體表現上述傳統的液晶顯示裝置驅動方 可將上述共驅動元件與段驅動元件之輸入端 別切換上述四種電壓以輸出脈波之多工器連 依半導，丄 驅動，不如竣置之特性言，上述多工器與其利用負電壓 潘曰；^ &、〇以正電壓驅動更能提高切換速度，然因傳統的 狀日曰驅動.方法比相 自視負電壓為必要，故其驅動速度一直難以 多工^切就上述傳統的驅動方法及驅動電路觀之，利用該 盗刀換的信號從負電壓改變為正電壓的電壓邊限甚

4 2 4^3 ί ^ 五、發明說明（3) 大，所以，呈現的晝面極可能發生閃爍的現象，是為一大 隱憂。 為期解決上述問題，本發明之主要目的在於提供一種 !液晶顯示裝置之驅動方法及驅動電路，其於驅動BTN LCD 時不論是否僅施加掃瞄信號及資料信號之正或負電壓，均 可在一定的週期内實際獲得施加於液晶胞兩端的正確電壓 實效值。 為達成上述目的，本發明之液晶驅動方法係藉由第一 驅動元件與第二驅動元件分別.產生之第一、第二信號之電 j位差形成施加於液晶胞的重置與選擇脈波，且不論該第一 及第二信號維持施加正或負電壓於液晶胞，施於液晶胞之 |實效電壓值總和等於零以實現無直流成份（DC FREE )的目 ί ΑΛ 的。 上述施加的第一及第二信號係橫跨第一及第二兩框限 | (FRAME)，僅只施加於第一框限的兩信號分別與施加於第 ! 一框限的兩信號形成反相，即，形成第二框限中最高值的 !波形部分恰與形成第二框限最低值的波形部分相互對應，

I |因此，兩框限内之信號總和實效電壓值等於〇。 | 故，上述液晶胞實際上係採用具有兩準穩態之膽固醇 向列型之雙穩態液晶胞。 I 具體實現上述驅動方法之本發明液晶顯示裝置之驅動 |電路之應用於液晶顯示裝置係籍由施加於液晶胞之第一' j第二兩信號電位差產生電場以改變液晶分子方位角而顯現- I像素者，其構成包括有：該第一及第二信號輸出電路之第 1

第6頁 4 2 423 1 五、發明說明（4) 轉 控 制 號 一電壓與第二電壓施加手段；使切換控制信號及電壓反 切換控制信號之控制信號施加手段；及，具有因應切換 制信號而切換第一或第二電壓，及因應電壓反轉切換控 信號使第一或第二電壓反轉之選擇性切換功能，且將信 輸出予與液晶胞連接之驅動元件之多工器。 以下係本發明之較佳實施例配合相關圖式之說明。 [圖式說明] 之 第一圖係說明本發明之驅動方法用驅動脈波波形圖 第二圖係依據本發明之驅動方法施加電壓於液晶胞 電壓波形圖。 | 第三圖係本發明之驅動電路圖。 電 第四圖（a )、（ b ) —般雙穩態液晶胞之驅動用必要之 壓波形圖。 [圖式標號說明] ! 10------液晶面板 DRV1----共驅動元件 | FRM1-----第一框限 Μ-------切換控制信號 MUX1----多工器 ! Vd! ^ Vd2 、 Vsl ' Vs2 、 Vo 1 I +Vreset--------------- I r , I - v r e s e t---------------- \ +Vselection----------- 1 -Vse1ec t i on----------- D R V 2----段驅動元件 FM2----第二框限 Μ ’------反轉切換控制信號 MUX2----多工器 --------電壓值 --------重置正電壓 --------重置負電壓 --------選擇脈波正電壓 --------選擇脈波負電壓 42p 五、發明說明（5) 第一圖係說明本發明之驅動方法之驅動脈波波形圖。 如圖所示，做為第一驅動元件之共驅動元件係輸出做為第 | 一信號之掃瞄信號，而做為第二驅動元件之段驅動元件則 輸出做為第二信號之資料信號，該等兩種信號倶為正電壓 信號者。 依據兩信號之脈波波型，施加於液晶胞的電壓如第二 圖所示，在第一框限FRM1内均呈現正電壓，而第二框限 FRM2内則均呈現負電壓。將正電壓的第一框限FRM1和負電 I壓的第二框限FRM2併計的結果，在兩個框限内，施加於液 晶胞兩端的實效電壓值等於零，故，每一週期内並無實質 直流電磨存在，亦即達成所謂D C F R E E的目的。 從而可知，即使該掃瞄及資料信號均保持在正電壓水 準，到第二框限FRM2時，施加於液晶胞兩端的電壓卻能轉 I換為負電壓，此乃緣於該掃瞄及資料信號互相搭配組.合之 i故。 如此令該掃瞄及資料信號於進入第二框限FRM2時予以 反轉，目的係為實現DC FREE已如上述。當中，第二框限 | FM2的最高值波形部分係與第一框限FRMI的最低值波形部 分相互對應，亦即，從施加於液晶胞之重置脈波及選擇脈 I波產生的第一框限信號與第二框限信號的極性完全相反， ]戶斤以，在兩個框限内施加於該液晶胞的信號電壓和等於 零。 上述第一框限FRM1之正電壓與第二框限FRM1之負電壓 係與切換控制信號Μ及電壓反轉切換控制信號Μ ’同時進行 424231 五、發明說明（6) 轉換者。 於該掃瞄信號之波形中，形成上述第一框限FRM 1 最 高值Vsl的波形部分係與形成上述第二框限FRM2 最低值Vo 的波形部分互為對應，又，形成上述第一框限FRM1 最低 值Vo的波形部分係與形成上述第二框限FRM2 最高值Vsl的 波形部分互為對應。再者，該第一框限之最低值Vo與Vs2 相加形成定值Vs2之波形部分係與該第二框限FRM2之最高 值Vsl減去Vs2所得定值Vsl-Vs2形成之波形部分互為對 應。 上述資料信號位於該第一框限FRM1之最低值Vo係與上 述掃瞄信號之最低值相當，而其位於該第二框限FRM2之最 高值Vdl則與上述掃瞄信號之最高值相當。同時，該資料 \ i信號位於該第一框限FRM1之最高值Vd2所形成的波形部分 也與其位於該第2框限FRM2之最低值Vdl-Vd2所形成的波形 部分互為對應。 1 依掃瞄信號與資料信號之組合結杲，兩者雖僅輸出正 |電壓信號，仍能使實際施加於液晶胞兩端之電壓波形產生 I多樣變化。第一圖所示本發明的實施例中，亦得如第二圖

I I所示以每框限為單位，改變施加於液晶胞兩端之電壓。 再者，上述切換控制信號及電壓反轉切換控制信號的 轉換週期如果縮短，則施加於液晶胞的電壓將產生如第四 圖（a )、（ b)所示波形應不難理解，其他類似的實施例不擬 j贅述。 | 第三圖係本發明之驅動電路圖，其中，形成矩陣結構 4之4231_ 五、發明說明C7) 的液晶面板1 0以電極和共驅動7〇件D R V 1及段驅動7C件D R V 2 相接。該.共驅動元件DRV1負責以掃瞄信號掃瞄該液晶面板 | 1 0的行電極，而該段驅動元件D R V 2則選擇性地施加實料信 !號於該液晶面板1 0的列電極。 1 .上述該共驅動元件DRV1與一多工器MX1連接。該MUX1 係依切換控制信號Μ進行掃瞄信號電壓最高值V s 1與特定值 Vs2之間的選擇性切換，同時，依該電壓反轉切換控制信 號『對該等電壓Vs 1、Vs2做選擇性切換以令其反轉並將結 |果輸出者。 [ 上述該段驅動元件DRV2與一多工器MUX2連接。該MUX2 I係依直接輸入之框限同步信號F R Μ所產生切換控制信龍Μ， 以選擇性切換於該資料信號電壓之最高值Vdl與特定值V'd2 之間·，並同時依框限同步信號FRM經反相輸入所產生之電 壓反轉切換控制信號r以選擇性切換使該兩電壓值Vd 1、 | Vd2反轉後將結果輸出者。 | 依此方式構成之本發明驅動電路係藉由上述驅動方法 i輸出正電壓之掃瞄信號與資料信號及兩者之電位差，以直 流電壓累積值等於零的交流電壓施加於液晶面板1 0内部矩 卩車配置之早位掃目适電極（未圖不）及貢料電極（未圖不），吕亥 I液晶面板1 〇再藉由施加之交流電壓產生電場使作用於位處

C j電極交叉點之液晶胞以改變其内部液晶分子之方位角而顯 ί示出對應之像素。 j 本發明之實施例如前所述僅就該多工器MUX1、MUX2之 j i正電壓輸出部分加以說明，若固定施加負電壓於該多工

第10頁 424231 五、發明說明（8) 器，則該多 然而， 麵動元件切 切換正電壓 壓的方式來 從以上 夠排除直流 電壓的液晶 1. 驅動 此之驅動方 象。 2. 為產 動元件的基 明只須施加 為簡化。 3. 液晶 提高驅動元 示裝置的要 優異的動晝 4. 如上 必要將整個 所在的多工 得以保留， 對於熟 工器當可僅 就半導體元 換負電壓的 速度更快， 提南液晶的 說明可知， 問題，另一 驅動信號， 元件處理信 法因電壓邊 只輸出 件的特 方式5 因此， 驅動速 本發明 方面因 故具有 號的電 限較大 生液晶驅動不可致 準電壓可由前此的 兩個電壓於共驅動 驅動信號只採用一 件的速度以配合反 求，即使應用於高 品質D 所述，利用本發明 驅動電路完全更換 器，既有的被動式 可免浪費實源。 悉本技術領域的人

負電壓信號。 性而言，相對於利用P-MOS 不如使用N-MOS驅動元件去 上述多工器仍用以切換正電 度較為有利。 施加電壓於液晶胞一方面能 為僅須輸出一種正電壓或負 以下多種效果： 壓邊限變小，可防止類似前 而引起液晶晝面閃爍的現 缺的掃瞄信號，施加於共驅 四個減少為兩個。即，本發 元件即可，比往常的西個更 種電壓，尤其是正電壓，可 應速度較快的雙穩態液晶顯 度精細晝面，亦可充分展現 固然可以提高速度，但並無 ，只須追加代表本電路精華 共驅動及段驅動矩陣元件仍 士而言，本發明的基本理念

第11頁 ^41X3 1 ^ I五、發明說明（9) i例僅供 | 色化仍應 I當可運用於其他不同的方式，故本發明所提之實 例證而非用以限制其實施範圍者，惟其得引伸之 受申請專利範圍各申請項之節制。

第12頁

Claims (1)

1. 424123 彳，· 六、申請專利範圍 1.—種液晶顯示裝置之驅動方法，係藉由第一驅動元 |件及第二驅動元件分別輸出之第一信號及第二信號其間之 電位差以形成施加於液晶胞之重置脈波及選擇脈波者；該 第一信號與第二信號可同時為正電壓或負電壓其中之一並 |保持施加於液晶胞狀態 > 且該施加於液晶胞之實效電壓值 等於零以完全排除直流成份。 | 2.如申請專利範圍第1項所述之液晶顯示裝置之驅動. |方法，其中，該第一及第二信號係橫跨並施加於第一與第 二兩框限，且施加於該第二框限之信號係由施加於該第一 框限之信號反相而得；該第二框限中，形成最高值之波形 |部分係與該第一框限中形成最低值之波形部分互為對應1 !即，由該重置信號與選擇信號衍生之第一框限信號與第二 |框限信號互為反相關係，故該兩框限之總和實效電壓值等 |於零。 3.如申請專利範圍第1項所述之液晶顯示裝置之驅動 方法，其中，，施加該第一、二信號時，其週期信號係横跨 第一與第二兩框限；該第一信號在第一框限内形成最高值 1 j之波形部份係與在第二框限内形成最低值之波形部份互為 I對應，而在第一框限内形成最低值之波形部份係與在第二 I框限内形成最高值之波形部份互為對應，又，該第一框限 内最低值加入一特定值所形成之波形部份係與該第二框限 内最高值減去一特定值所形成之波形部份互為對應；且， 於該第一框限内，該第二信號之最低值與該第一信號之最- I低值相等，於第二框限内，該第二信號之最高值與該第一— \

   第13頁 424231 六、申請專利範圍 信號之最高值相等；及，該第一框限之波峰係與該第二框 限之波谷互為對應。 4. 如申請專利範圍第1項所述之液晶顯示裝置之驅動 方法，其中，該第一信號係一掃瞄信號，而該第二信號則 係一資料信號。 5. 如申請專利範圍第1項所述之液晶顯示裝置之驅動 方法，其中，該液晶胞具有雙穩態膽固醇向列型液晶胞。 6. 如申請專利範圍第3項所述之液晶顯示裝置之驅動. 方法，其中，該第二框限之最低值係由該框限之最高值減 去該第一框限之最高值與最低值之差而得° 7. —種液晶顯示裝置之驅動方法係包括：於第一框限 I内，同時分別提供第一掃瞄信號於行電極及第一資料信號 於列電極之提供階段；及，於第二框限内，使具有一特定 正電壓值之第一掃瞄及資料信號反轉或反相以形成第二掃 瞄及資料信號之提供階段。 8. 如申請專利範圍第7項所述之液晶顯示裝置之驅動 方法5其中，該特定正電壓值係為掃瞄信號最高值之半。 9. 一種液晶顯示裝置之驅動電路，係配置於一藉由施 加第一與第二信號於液晶胞，並利用該兩信號電位差所形 成之電場改變液晶分子方位角以顯現像點之液晶顯示裝 置，該驅動電路包括：該第一、二信號輸出電路之第一及 £ j第二電壓施加手段；一切換控制信號及電壓反轉切換控制 I信號之控制信號施加手段；依該切換控制信號以選擇性切一 4 i換該第一或第二電壓；依該電壓反轉切換控制信號以選擇_

   第14頁 4 242-3 1 六、申請專利範圍 |性切換使該第一或第二電壓反相；及提供輸出予與液晶胞 連接之驅動元件之多工器。 10. —種液晶顯示裝置之液晶顯示元件，該液晶顯示 元件包含有：一共驅動元件、一段驅動元件、一與該共驅 !動元件連接且遵循框限同步信號使具有一特定正電壓值之 I第一輸入信號反轉之第一多工器、及，一與該段驅動元件 |連接且遵循框限同步信號使具有一特定正電壓值之第二輸 入信號反轉之第二多工器為其特徵者。 11. 如申請專利範圍第1 0項所述之液晶顯示裝置，其 中，該特定正電壓值係為掃瞎信號最局值之半。