TWI288909B - Liquid crystal display - Google Patents

Description

A7 1288909 _____B7___ 五、發明說明（/ ) 技術領域 本發明係相關於一種液晶顯示器，尤其相關於一種能 夠執行高速驅動之液晶顯示器。 背景技術 傳統上，一個TN (扭曲向列型）液晶顯示器構件係已 大體上被使用作爲一液晶顯示器。實際上，由於TN液晶 顯示器係具有低反應速度，一個OCB (光學補償彎曲）顯 示器係已被考慮作爲一種高速反應之液晶顯示器。參見「 Syadan Hojin Denki Tsushin Gattsukai Shingakugihou EDI98-144 P199」以了解OCB液晶顯示器之詳細說明。 在此一 OCB液晶顯不器之中，一個液晶係被夾在基板 之間，並且透明電極係被形成在該等基板的內側表面之上 。在電源開啓之前，液晶係具有一個散佈配向狀態（spray orientation state)。接著，當液晶顯示器之電源係被開啓或 類似此等狀態之時，一個相當高的電壓係會被應用至該等 透明電極一段短的時間，用以致使液晶從該散佈之配向狀 態轉換爲一種彎曲配向狀態（bend orientation state)。在 〇CB液晶顯示器模式之中，彎曲配向狀態係被利用來顯示 ，從而使得高速反應成爲可能。此外，相關於手握式顯示 器之問題係被指出於「Jyouhoukagakuyou Yuuki Zairyou 142th Iinkai A bukai (liquid crystal material) 71th Kenkyukai Bkai (intelligent organic material) 62nd Kenkyukai Shiryou 1998，November，20，Nihongakujyutsu Shikoukai P 1-5」之中 ，並且用於在液晶顯示器中以一種相等於CRT (陰極射線 4 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁)

0 ϋ ϋ n ϋ ϋ*^eJ麵 β·· H ϋ 1 -ϋ n n ϋ H «ϋ ϋ 1 ϋ -_ϋ n I— I I ·ϋ 1_1 n I ϋ I 1288909 A7 ___B7____ 五、發明說明（> ) 管）之效能來顯示一移動式圖像的技術係被提出。這些技 術中最簡單的一個係爲以高速寫在一圖像上，並且以一種 週期性爲基礎來將一個黑色圖像插入。用於在一短時間寫 在圖像上的此等方法大體上在本文中係稱爲一種「高速驅 重力(high speed drive)」。 然而，OCB液晶顯示器雖能夠施行高速反應，但並無 法令人滿意地施行高速驅動。 發明揭示 本發明係用以解決上述問題，並且本發明的一個目的 係爲提供一種能夠施行高速驅動之液晶顯示器。 爲了解決上述問題，一種液晶顯示器係被提供，該液 晶顯示器係包括有：一個能夠彎曲配向之液晶層；一個顯 示螢幕，一個影像係藉由穿透一彎曲配向之液晶顯示層的 光線而被顯示在該顯示螢幕上；以及液晶電壓施加機構， 其係用以根據對於由一連串圖場所構成之影像資訊之每一 個圖場的照明資訊，來將一液晶電壓施加至液晶層，液晶 電壓係被施加以致使光線之透過率能夠改變，從而相應於 影像資訊之圖場而在隨後使影像顯示在該顯示螢幕上，其 中，當照明資訊改變介於目前與在後圖場間之時，該液晶 電壓施加機構係會施加該液晶電壓，此液晶電壓在液晶電 壓爲了在後圖場而被施加時係會改變以便具有一個根據該 照明資訊之數値。 經由此一構型，來自於根據影像資訊之照明資訊之電 壓的電壓差係立即被施加至液晶。因而，在液晶之透過率 5 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) -> --------^---------W----------------------- 1288909 A7 ____B7_ 五、發明說明（、） 上改變之速度，亦即反應速度，係可以在OCB液晶模式中 被加以控制。 在此一狀況之中，當照明資訊係改變以致使相應的液 晶電壓被增大之時，液晶電壓施加機構係可以施加該液晶 電壓，該液晶電壓係改變以便在極度增大後能夠具有根據 照明資訊的數値，而當照明資訊係改變以致使相應的液晶 電壓被降低之時，液晶電壓施加機構係可以施加液晶電壓 ，此液晶電壓係改變以便在極度降低後能夠具有根據照明 資訊的數値。 經由此一構型，由於暫態電壓係有助於在液晶之透過 率上的改變，液晶之高速反應係得以達成。另外，由於所 穿透之光線量相對於在液晶之介電常數上的改變的變化在 OCB液晶模式中是大的，因此藉由利用此一效果以及暫態 電壓施加之效果的連合所得之反應速度係較傳統OCB液晶 模式更爲改善。因此，此一液晶顯示器係能夠執行「高速 驅動（high speed drive)」。 該液晶電壓在極度增大或降低之後係可以收斂至根據 照明資訊的數値。 因而，該液晶電壓係容易地轉變至根據影像資訊之照 明資訊的電壓。 顯示螢幕係可以由複數個像素所組成，並且該液晶顯 示器電壓施加機構係可以包括有像素電壓施加機構，用於 在隨後根據圖場中每一像素的照明資訊而將一個像素電壓 施加至所有像素的液晶層。 6 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) - ------· I I--I---I — — — — ——----------------- 1288909 A7 -------B7____ 五、發明說明（^ ) 因而，在具有顯示螢幕爲由複數個像素所組成的液晶 顯示器之中，液晶電壓係可以被改變。 液晶顯示器係可以更進一步地包括有閘極驅動機構， 用於在隨後掃描通過一閘極電極的複數個像素；源極驅動 機構，用於根據影像資訊之像素的照明資訊，來將一個基 本電壓施加至通過一個源極電極而將於隨後進行掃描之像 素的液晶層；以及補償電壓施加機構，用於在像素被掃描 後，將一補償電壓施加至通過電容式耦合件的像素，以使 得該補償電壓能夠與該基本電壓重疊；並且，該源極驅動 機構以及開補償電壓施加機構係組成了像素電壓施加機構 ，以使得該基本電壓以及該補償電壓係能夠根據在像素之 液晶電容的電容上的改變，而得以改變作爲像素電壓。 因而，由於僅在掃描期間藉由閘極驅動機構可施加該 電壓的源極驅動機構係適合於施加一個固定基本電壓，補 償電壓係藉由利用電容式耦合而在掃描之後之像素電壓將 被改變的週期期間與基本電壓重疊，並且所造成的重疊電 壓係由於在用於液晶電容之電容上的改變而會改變，以便 具有根據像素之照明資訊的數値，根據像素之照明資訊的 暫態電壓係可以被自動地施加。易言之，該暫態電壓係可 以經由一種簡化的方式而被施加。 該電容式耦合係以一種像素被掃描的次序而被形成在 像素電極與一個在先閘極電極之間。 因而，由於補償電壓係可以藉由使用閘極電極而被施 加，補償電壓施加機構的構型係可以被簡化。 7 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） " (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) ·_ 訂---------線丨一 1288909 A7 —------B7____ 五、發明說明（) 該閘極驅動機構係可以適用於致使先閘極電極改變其 電位，用以施加該補償電壓。 該電容式耦合係可以被形成在像素電極與一個專用的 電容器線之間。 該補償電壓係可以藉由改變電容器線之一電位而被施 加。 該液晶電壓施加機構係可以包括有一個電壓供應源’ 用於僅經由一個訊號線供應液晶電壓，而經由此訊號線’ 根據影像資訊之每一圖場之照明資訊的電壓係被施加至液 晶層。 因而，暫態電壓的波形係可以被輕易地控制。 該電壓供應源係可以包括有用於儲存目前及在後圖場 之影像資訊的機構；用於導出介於已儲存影像資訊之諸圖 場間照明資訊中之改變的機構；用於根據在所導出之照明 資訊中的改變來產生補償電壓的機構；以及液晶電壓供應 機構，用於根據該在後圖場之照明資訊來產生基本電壓、 重疊該補償電壓與該基本電壓、以及輸出所重疊電壓來作 爲液晶電壓。 在此一狀況之中，一個圖場之影像資訊會接著被寫入 至所有像素的一個影像資訊寫入週期係佔據了少於相應於 一個圖場之影像資訊被寫入之一預定週期之圖場週期的 90% 〇 因而，所顯示之移動式圖像的淸晰度係可以藉由在圖 場週期中插入黑色圖像而得以改善。 8 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁)

A7 1288909 _____B7 _ 五、發明說明（L) 該影像資訊寫入週期係可以小於16.6mS ° 因而，在一個一般採用圖場頻率爲60Hz之移動式圖 像顯示系統之中，液晶顯示器係可以藉由插入黑色圖像來 改善所顯示之移動式圖像之淸晰度。 在此一狀況之中，該影像資訊寫入週期係可以佔據少 於圖場週期的一半。 同樣地，該影像資訊寫入週期係可以小於8ms ° 因而，由於此一液晶顯示器係適合於執行「雙速驅動 (double speed drive)」，並且係可以藉由插入黑色圖像而 在一^個一^般採用圖場頻率爲60Hz之移動式圖像藏币系統之 中顯示淸晰的移動式圖像，該液晶顯示器在考慮到反應速 度的情況下係可以實際上被使用至電視、監視器等° 該像素電壓施加機構係可以適用於施加一個像素電壓 ，用以在圖像週期除了影像資訊寫入週期期間外的一個期 間將一個大致上黑色的圖像顯示在顯示螢幕上。 因而，移動式圖像的淸晰度係可以被改善。 該液晶顯示器係可以進一步包括有：一個包括有一光 源之發光裝置，用於供應被傳送通過液晶層之光線’ 控制機構，用於在圖場週期之影像資訊寫入週期期胃 光源之開啓，並且用於在圖場週期之剩餘週期期間控制光 源之關閉。 因而，由於顯示器螢幕在光源關閉時是黑暗的’移動 式圖像之淸晰度係可以被改善。 在此一狀況之中，電容式耦合的電容對於像素之液晶 9 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁)

-I · ϋ 1 ϋ n ϋ n n 0 ϋ n 1 I I ϋ I I I ϋ ϋ II ϋ n n ϋ ϋ I ϋ ϋ ϋ n n ^ ϋ ·1 ϋ ϋ ϋ n I !2889〇9 B7 五、發明說明) 電容器的電容的比率係爲0.7或者更大。 因而，由於在液晶電容器之電容的改變所造成像素電 壓的改變是大的，該暫態電壓係可以更高。因此，液晶之 高速反應係可以被達成。 在此一狀況之中’電容式稱合的電容對於像素之液晶 電容器的電容的比率係爲1或者更大。 因而，由於暫態電壓係可以更高，液晶之高速反應係 可以被達成。 同樣地，在此一狀況之中，該像素電壓的一個最大位 準以及像素電壓的一個最小位準係分別相應於影像資訊之 照明資訊的上限及下限位準，而液晶層在最小位準下之介 電常數對於液晶層在最大位準下之介電常數的比率係爲1.2 或者更大。 因而，由於發生在影像資訊之照明資訊改變時針對液 晶電容器之電容的改變是大的，液晶之高速反應係可以被 達成。 介電常數之比率係可以爲1.4或者更大。 因而，液晶之高速反應係可以被達成。 液晶層之介電常數各向異性係可以爲6.5或者更大。 因而，發生在影像資訊之照明資訊改變時在液晶之介 電常數上的改變係依據介電常數各向異性而增大，並且「 高速反應」在介電常數各向異性爲6.5或者更大時是可能 的。 液晶層之介電常數各向異性係可以爲7.7或者更大。 10 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) -I - I I I I 1 I I « — — — — 111 — I — — — — — — — — — — — — — — — — — — — — — — — 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） A7 1288909 五、發明說明（^) 因而’液晶之局速反應係可以被達成。 根據本發明，其亦提供了一種液晶顯示器，此種液晶 顯示器係包括有：一個能夠彎曲配向之液晶層；一個由複 數個像素所構成之顯示螢幕，一個影像係藉由穿透一彎曲 配向之液晶層的光線而被顯示於其上；以及像素電壓施加 機構，其係用於根據影像資訊之每一像素的照明資訊，而 在隨後將一個像素電壓施加至所有像素的液晶層，該像素 電壓係被施加以致使光線的透過率能夠改變，從而將相應 於影像資訊之影像顯示在顯示螢幕上，並且該像素電壓施 加機構係適用於在隨後經由電容式耦合來進行施加的期間 ，在隨後施加之後將一個形成了像素電壓之偏移電壓並連 同被施加至像素之液晶層的電壓一起施加，用以防止液晶 層從彎曲配向回到之擴散配向。 經由此一構型，該偏移電壓係可以被施加而不需限制 液晶面板取決於液晶面板之充電電容而定的可獲得尺寸’ 雖然藉由反電壓之改變來施加偏移電壓係會限制液晶面板 取決於液晶面板之充電電容而定的可獲得尺寸。同樣地’ 由於像素電壓係瞬間改變，該偏移電壓係可以藉由利用CC 驅動(電容耦合驅動)而被施加。因此，液晶顯示器係可以 實現非常高速的反應，並且能夠簡化構型以施加偏移電壓 〇 該液晶顯示器係可進一步包括有：閘極驅動機構’其 係用於通過一閘極電極隨後掃描複數個像素’並且該像素 電壓施加機構係可以包括有源極驅動機構’該源極驅動機 11 _ 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) -----1--丨—訂·-----1 —線丨一 A7 1288909 五、發明說明（^ ) 構係用於根據影像資訊之像素的照明資訊，通過一個源極 電極將一個基本電壓施加至將於隨後進行掃描之像素的液 晶層；以及偏移電壓施加機構，其係用於在該像素被掃描 後，通過電容式耦合將一個形成了像素電壓之偏移電壓與 該基本電壓一起施加至該像素，並且，該電容式稱合係以 一種像素被掃描的次序而被形成在像素電極與一在先閘極 電極之間。 因而，由於該偏移電壓係可以藉由利用閘極電極而被 施加，偏移電壓施加機構之構型係可以被加以簡化。 該電容式耦合係可以被形成在一個像素電極與一個專 用的電容器線之間。 該偏移電壓係可以爲IV或者更大。 因而，在一般OCB液晶面板之中，可以防止從彎曲配 向轉變回到擴散配向。 該偏移電壓係可以大於液晶層能夠從彎曲配向轉變回 到擴散配向所處的一個電壓。 因而，可以防止從彎曲配向轉變回到擴散配向。 在這樣的狀況之中，一個大致上黑色的圖像係可以在 一個相應於一圖場之影像資訊被寫入的一個預定週期的圖 場週期中被顯示在顯示螢幕上， 因而，所需要的偏移電壓係可以被降低，並且移動式 圖像之淸晰度係可以被改善。 顯示螢幕係可以大致上爲矩形者，並且其對角線的長 度可爲10英吋或者更大。 12 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) -I AW---!-訂！--線L· A7 1288909 五、發明說明（iD ) 因而，在此一尺寸的液晶顯示器之中，偏移電壓係可 以藉由此一實施例之構型而被有利地施加。 對角線之長度係可以爲15英吋或者更大。 因而，在此一尺寸的液晶顯示器之中，該偏移電壓係 可以僅藉由使用本發明之構型而被施加。 根據本發明，進一步提供了一種液晶顯示器，此種液 晶顯示器係包括有：一個能夠彎曲配向之液晶層；一個由 複數個像素所構成之顯市螢幕’一個影像係藉由穿透一彎 曲配向之液晶層的光線而被顯不於其上；以及一個像素電 壓施加機構，該像素電壓係被施加以致使光線的透過率能 夠被改變，從而將相應於影像資訊之該影像顯示在該顯示 螢幕上，並且該像素的液晶層係藉由使用一個通過電容式 耦合而被施加至像素之液晶層的電壓’而會轉變成彎曲配 向。 經由此一構型，除了藉由該像素電壓施加機構所施加 的一般電壓之外，通過電容式耦合而被施加的電壓係可以 被使用作爲轉變電壓。因此’該液晶係可以在一短時間中 進行轉變。 該液晶顯示器係可以具有一個不作用週期’而在此不 作用週期期間，沒有電壓係會在液晶層轉變前被施加至像 素的液晶層。 因而，由於沒有電壓係會在液晶層轉變前被施加至像 素的液晶層，較佳的轉變係可以發生。 該液晶顯示器係可以進一步包括有：閘極驅動機構’ 13 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公爱） (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) Ϊ 1------訂·--------線丨一 -ϋ n I I 1 ·ϋ ϋ / ϋ n l A7 1288909 五、發明說明（[丨） 其係用於通過一聞極電極隨後掃描複數個K象素；以及該像 苹電壓施加機構係包括有源極驅動機構’該源極驅動機構 係用於根據影像資訊之像素的照明資訊’通過一個1源極電: 極來將一個基本電壓施加至將於隨後進行掃描之像素的液 晶層；以及一個積聚電壓施力卩機_ ’ 在像素被掃描之 後’通過電容式輔1合將一^個开^成了像素電壓之積聚電壓連 同基本電歷一起施加至像素’並且’該積聚電壓係被使用 以致使像素的液晶層能夠轉變至彎曲配向。 經由此一構型’藉由瞬間改變該像素電壓’藉由CC 驅動之積聚電壓係可以被使用作爲轉變電壓的一部份°因 此，液晶顯示器係可以實現非常高速的反應並且降低轉變 時間。 該電容式耦合係可以經由一種像素被掃描的次序而被 形成在像素電極與一個在先閘極電極之間。 因而，由於該積聚電壓係可以藉由使用閘極電極來施 加，該積聚電壓施加機構的構型係可以被簡化。 該電容式耦合係被可以形成在一個像素電極與一個專 用的電容器線之間。 作爲積聚電壓施加機構的閘極驅動機構係可以適用於 將該積聚電壓施加至個別的像素，而隨後在轉變期間係對 所有的像素進行掃描。 因而，閘極驅動機構係可以以一種與轉變期間以及與 顯示期間相同的模式操作。 該源極驅動機構係可以適用於輸出一個具有一轉變電 14 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（21G X 297公f ) ~ (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁)

A7 1288909 五、發明說明（fl) 壓數値之交流基本電壓；並且該閘極驅動機構係可以適用 於輸出一個具有兩個電壓位準之聞極訊號，而在這兩個電 壓位準處，在不作用期間，一個被提供用於每一個像素的 切換構件在像素被掃描時係處於一種傳導狀態之中，並且 在像素並未被掃描時係處於一個斷路狀態之中，而除了在 轉變週期期間的兩個電壓位準之外，該閘極驅動機構係輸 出具有兩個電壓位準的一個閘極訊號，在這兩個電壓位準 處，該積聚電壓在像素一被掃描之後係具有一個根據基本 電壓之一極性的極性。 因而，該積聚電壓係可以在轉變期間被施加至像素之 液晶，並且係被防止產生在不作用週期期間。因此，轉變 係可以較佳地並且在短時間內發生。 該源極驅動機構係可以適用於輸出一個具有一暫態電 壓數値之直流基本電壓；並且該閘極驅動機構係可以適用 於輸出一個具有兩個電壓位準之閘極訊號，而在這兩個電 壓位準處，在不作用期間，一個被提供用於每一個像素的 切換構件在像素被掃描時係處於一種傳導狀態之中，並且 在像素並未被掃描時係處於一個斷路狀態之中，而除了在 轉變週期期間的兩個電壓位準之外，該閘極驅動機構係輸 出具有一個電壓位準的一個閘極訊號，在這一個電壓位準 處，極性相同於基本電壓之極性的積聚電壓在像素一被掃 描之後係可以被施加。 因而，由於該積聚電壓係具有一個極性，其係可以高 效率而被產生。 15 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁)

!288909 "' -------2Z——---- 五、發明說明（Γ)) 根據本發明，進一步提供一種液晶顯示器，此液晶顯 示器係包括有：一個扭曲向列型液晶層；一個顯示螢幕， 一個影像係藉由穿透該液晶層的光線而被顯示於其上；以 及一個液晶電壓施加機構，其係用於根據由一連串圖場所 組成之影像資訊之每一圖場的照明資訊，將一液晶電壓施 加至液晶層，該液晶電壓係被施加以致使光線的透過率能 夠改變，從而隨後相應於影像資訊之諸圖場而將影像顯示 在該顯示螢幕上，並且該液晶電壓施加機構係可以施加該 液晶電壓，在照明資訊改變介於目前與在後圖場間之時， 該液晶電壓係會改變以便在爲了後圖場而施加該液晶電壓 時能夠具有一個根據照明資訊的數値，在照明資訊改變以 致使相應的液晶電壓能夠被增大之時，該液晶電壓係會改 變以便具有一個根據在極度增大後之照明資訊的數値，並 且在照明資訊係改變以致使相應的液晶電壓被降低之時， 液晶電壓係改變以便具有一*個根據在極度降低後之照明資 訊的數値，並且，該液晶層係具有一個3//m或者更小的 厚度。 因而，液晶之高速反應係可以被達成，此係因爲大電 場係產生在液晶層中之故。因此，由於此一液晶顯示器係 能夠執行「雙速驅動」，並且係可以藉由插入黑色圖像而 在一個一般採用圖場頻率爲60Hz之移動式圖像顯示系統之 中顯示淸晰的移動式圖像，液晶顯示器在考慮到反應速度 的情況下係可以實際上被使用至電視、監視器等。 由以下之說明並參照圖式，熟習本項技術者將會淸楚 16 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁)

A7 1288909 五、發明說明（〈¥) 地了解本發明的這些目的以及其他目的、特點、與優點。 圖示簡厘說明 圖1係爲一個方塊圖，其係說明了根據本發明第一實 施例之液晶顯示器的結構； 圖2係爲一個剖面圖，其係以圖示方式顯示了圖1之 液晶顯不器的結構； 圖3係爲一個平面圖，其係以圖示方式顯示了圖1之 液晶顯示器構件之像素的結構； 圖4係爲一個剖面圖，其係顯示了一個儲存電容器電 極（storage capacitor electrode)的結構； 圖5係爲一個電路圖，其係顯示了像素之等化電路 (equalization circuit); 圖6係爲一個顯示了閘極訊號、源極訊號、共用電壓 的圖示； 圖7(a)以及圖7(b)係爲顯示了介於在閘極訊號中之改 變與在源極訊號中之改變間之關係的圖示，其中，圖7(a) 係顯示了在一個奇圖場(odd field)中之改變，而圖7(b)係顯 示了在偶圖場(even field)中的改變； 圖8係爲一個電路圖，其係顯示了在一般驅動中之像 素的等化電路(equalization circuit); 圖9(a)至圖9(e)係爲用於解釋根據一般驅動在像素之 透過率上改變的圖示，其中，圖（a)係顯示出閘極訊號，圖 9(b)係顯示出在像素電壓上的改變，圖9(c)係顯示出像素電 壓從一寫入週期轉變至一保持週期時之改變，圖9(d)係顯 17 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） ~ (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁)

A7 1288909 五、發明說明（if) 示出在像素中液晶之介電常數的改變，以及圖9(e)係顯示 出像素之透過率的改變； 圖10(a)至圖10(e)係爲用於解釋根據本發明之第一實 施例在像素之透過率上改變的圖示，其中，圖10(a)係顯示 出閘極訊號，圖10(b)係顯示出在像素電壓上的改變，圖 10(c)係顯示出像素電壓從一寫入週期轉變至一保持週期時 之改變，圖10(d)係顯示出在像素中液晶之介電常數的改變 ，以及圖10(e)係顯示出像素之透過率的改變； 圖11係爲一個圖示，其係顯示出介於液晶顯示器之灰 階間的反應速度； 圖12(a)至圖12(c)係爲諸列表，其係顯示出介於灰階 間之上升時間以及下降時間，其中圖12(a)係顯示出針對一 般驅動之OCB液晶模式的列表，圖12(b)係顯示出針對CC 驅動之OCB液晶模式的列表，而圖12(c)係顯示出針對CC 驅動之TN液晶模式的列表； 圖13(a)以及圖13(b)係爲三維圖不，其係以視覺方式 顯示了介於灰階間之上升時間以及下降時間，其中圖13(a) 係顯示出針對在CC驅動中之OCB液晶模式的一個列表， 而圖13(b)係顯示出針對在一般驅動中之〇CB液晶模式的 一個列表； 圖14係爲一個平面圖，其係顯示了根據第一實施例之 第一修改樣式之電容器線的結構； 圖15係爲一個剖面圖，其係爲大致上沿者圖14之 XV-XV所剖； 18 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) .··--------訂---------線丨·----------------------- A7 1288909 五、發明說明（(L) 圖16係爲一個方塊圖，其係顯示出根據第一實施例之 第二修改樣式之補償電壓施加裝置的一個結構； 圖17係爲一個像素電壓-透過率的圖式，其係顯示出 在根據第一實施例之第二修改樣式的情況中，一個偏移電 壓是如何被設定在一個液晶顯示器中； 圖18係爲一個圖式，其係顯示出在根據本發明之第三 實施例的情況中，液晶顯示器在作動時之反電壓的波形； 圖19(a)以及圖19(b)係爲圖式，每一個圖式均顯示出 在根據本發明之第三實施例的情況中，液晶顯示器在作動 時之反電壓、閘極訊號、以及源極訊號的波形，其中，圖 19(a)係顯示出在一不作用週期（inactive peri〇d)中之波形 ’而圖19(b)係顯示出在一轉換電壓施加週期中之波形；以 及 圖20係爲一個圖式，其係顯示出在根據第三實施例之 一修改樣式的情況中，反電壓、閘極訊號、以及源極訊號 的波形和像素電極之電壓。 主置孟件符號說明 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) ·____ ϋ ί n I I I 1_1 n I I I— I 線·-----------------------

Clc 液晶電容器 Cst 儲存電容器 Cdg 雜散電容器 Ss 源極訊號 Sg 閘極訊號 Ta 寫入週期 Tp 積聚週期 _____ 19 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） 1288909 五、發明說明 Tr Vcom Vcc Vp 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 3 0 A7 B7 剩餘週期 反電壓 補償或積聚電壓 設定像素電壓 液晶顯示器 閘極電極 源極電極 像素 切換構件 像素電極 儲存電容器電極 反電極 絕緣層 絕緣層 閘極驅動器 源極驅動器 顯示控制器 視訊訊號 光源 發光電路 發光控制器 背光裝置 顯示控制電路 補償電壓施加裝置 20 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) · — — — — — — 線 — ^^----------------------- 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） 1288909 A7 五、發明說明（/貪） 3 1 電容器線 3 2 圖場記憶體 3 3 圖場記憶體 34 差異計算電路 3 5 補償電壓產生電路 10 1 反基板 10 2 薄膜電晶體基板（TFT基板） 10 3 液晶 10 4 延遲膜 10 5 偏光板 10 6 液晶顯示構件 實施本發明之昜佳模式_ 在下文中，本發明之實施例將參照圖式來加以說明。 第一實施例 1係爲一個方塊圖，其係說明了根據本發明第一實施 例之液晶顯示器的結構，圖2係爲一個剖面圖，其係以圖 示方式顯示了圖1之液晶顯示器的結構，圖3係爲一個平 面圖，其係以圖示方式顯示了圖1中液晶顯示構件之一像 素的結構，圖4係爲一個剖面圖，其係顯示了一個儲存電 容器電極的結構，圖5係爲一個電路圖，其係顯示了像素 之等化電路。 現在參照圖1，一個液晶顯示器1係包括有一個液晶 顯示構件(液晶面板）1 0 6、一個背光裝置1 8、以及 個顯示控制電路1 9。在液晶顯示器1之中’背光裝置1 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) I _ · ϋ ϋ ϋ ί ι ϋ n^OJ« ϋ ϋ I I I ϋ ϋ I ϋ ^1 ϋ n ϋ n ϋ H ^1 ϋ n ϋ ·ϋ n I 1 Βϋ I ϋ n ϋ ϋ · 1288909

五、發明說明（q ) 8係適用於將顯示光線提供至液晶顯示構件i 〇 6，並且 顯示控制電路1 9係適用於驅動液晶顯示構件1 〇 6以根 據一視訊訊號1 4來傳遞顯示光線。因此，一個根據該視 訊訊號1 4之影像係被顯示在該液晶顯示構件1 〇 6上。 b同先裝置1 8係適用於將來自於一^個藉由一^發光電 路1 6所驅動之光源1 5處的顯示光線，經由一個導光板 (在圖示中並未顯示）而供應至該液晶顯示構件1 〇 6。 該顯示控制電路1 9係包括有一個顯示控制器1 3、 一個閘極驅動器1 1、一個源極驅動器1 2、以及一個發 光控制器1 7。該顯示控制器1 3係適用於根據該視訊訊 5虎1 4而將控制訊號分別輸出至聞極驅動器1 1、源極驅 動器1 2、以及發光控制器1 7。依據該控制訊號，閘極 驅動器11係適用於將一閘極訊號輸出通過一個閘極電極 2，從而相繼地對每一個閘極電極2而掃描（選擇）該液 晶顯示構件1 0 6的一個像素。根據該控制訊號，該源極 驅動器12係適用於根據該閘極訊號之時序而輸出一個源 極訊號，從而相繼地將該源極訊號經由一個源極電極3而 寫至所掃描之像素。由此，每一個像素相對於顯示光線的 透過率(transmittance)係會根據源極訊號而改變。因此，根 據該視訊訊號14的一個影像係被顯示在該液晶顯示構件 1 0 6上。該發光控制器1 7係作用以控制該發光電路1 6，用以根據來自該顯示控制器1 3之控制訊號而驅動該 光源1 5。 參照圖2，該液晶顯示構件1 〇 6係爲一種主動式矩 22 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（21G X 297公餐) ~ " (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) · 1·— n I I n I· I I H I 言 線丨-- A7 1288909 p-- - B7 _ 五、發明說明（yD) 陣類型，並且係被建構以使得一個液晶1 0 3係能夠被夾 在彼此相對置放的一個反基板（counter substrate) 1 0 1 與一個 TFT (薄膜電晶體；thin film transistor)基板 1 0 2 之間，並且一個延遲膜1 0 4以及一個偏光板1 0 5係依 序被安置在該等基板1 0 1及1 0 2的外側。一個反電極 (counter electrode) 8 (參見圖4)係被形成在反基板1 0 1的內側表面上，並且一個對準層（在圖示中並未顯示） 係被形成在該反電極8的一個表面上。參照圖3，閘極電 極2、源極電極3、像素電極6等係被形成在TFT基板1 0 2的內側表面上，該閘極電極2、該源極電極3、以及 該像素電極6等係被一個對準層（在圖示中並未顯示）所 覆蓋。基板1 0 2之對準層係遭受到硏磨處理，以使其硏 磨配向係彼此平行。圖2係顯示出平行於硏磨配向之剖面 圖。一個向列式液晶係被使用來作爲液晶。易言之，液晶 顯示構件1 〇 6係利用一種0CB液晶模式。在0CB液晶 模式中，在沒有電壓被施加至液晶的初始狀態之中，液晶 係具有一種將液晶分子配置成使得在隨後得以彼此平行的 擴散配向（spray orientation)中，而在施加一個相當高的 電壓時，例如是大略爲25V的電壓，液晶係會轉變爲彎曲 配向而作爲一種顯示狀態。圖2係顯示出此一彎曲配向。 如同在圖3中所顯示者，複數個線性閘極電極2以及 複數個線性源極電極3係被形成在TFT基板1 0 2的內側 表面上，以使得該等電極2係正交於該等電極3，並且藉 由該等電極2以及該等電極3所界定在矩陣中的一個區域 23 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公f ) 一 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) -1 * I ϋ 1 n n flu I^OJa n ϋ ϋ ϋ ϋ I I I 線----------------------- A7 1288909 _____B7____ 五、發明說明 (vl) 係相應於一個顯示螢幕（在圖示中並未顯示）。所有像素 4構成一相應於一顯示螢幕之區域(未顯示）。像素電極6以 及一個包括有TFT (薄膜電晶體）之切換構件5係被形成 用於每一個像素4。切換構件5係具有分別被連接至源極 電極3以及像素電極6之源極與汲極，以及連接至閘極電 極2之閘極。閘極訊號係隨後被輸出至閘極電極2(在圖 3中從上向下），從而致使被連接至閘極電極2之像素能 夠隨後被掃描用於每一個閘極電極2。在本文中，「在先 (preceding)、目前（current)、以及在後（subsequent) 」係指像素被掃描的次序。在每一個像素4之中，一個儲 存電容器電極（storage capacitor electrode) 7係以一種電 容的方式被耦合至在先閘極電極2，並且係被連接至像素 電極6。易言之，液晶顯示部件1 0 6係利用所謂的一種 電容親合驅動方式（capacitive coupling drive method ;在下 文中稱之爲CC驅動）。參見日本公開專利公告第Hei. 2-157815 號或是 AM_LCD 95 技術文摘(AM-LCD 95 Digest of Technical papers)第59頁，以了解CC驅動的細節。特別的 情況是，如同在圖4中所顯示者，閘極電極2係被形成在 TFT基板1 〇 2上，並且一個絕緣層9係覆蓋住TFT基板 1 0 2被提供有閘極電極2的表面，而像素電極6係覆蓋 了絕緣薄膜9處於像素中的一部份，並且一個絕緣層1 0 係覆蓋住該絕緣層9處於閘極電極2上的一部份、以及像 素電極6鄰近於閘極電極2之一周圍部分。該儲存電容器 電極7係被形成在該絕緣層1 0上，並且係經由一個接觸 24 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) · 訂--- •^1AW-- A7 1288909 五、發明說明（>V) 孔4 1而被連接至在後像素電極6。經由此一結構，如同 在圖5中所顯示者，像素4之等化電路係被構型以使得切 換構件5的一個主要終端能夠被連接至源極電極3，並且 切換構件5的另一個終端係可以經由一個液晶電容器Clc 而被連接至反電極8並且經由一個儲存電容器Cst而被連 接至在先閘極電極2。Cdg係標示介於像素電極6與閘極 電極2之間的雜散電容器。 接著’如此建構之液晶顯示器i的操作將予以解釋說 明。 圖ό係爲一個顯示了閘極訊號、源極訊號、反電壓 (counter voltage)之電位的圖示，而圖7⑻以及圖7⑻係爲顯 示了介於在聞極訊號中之改變與在源極訊號中之改變間之 關係的圖示，其中，圖7(a)係顯示了在一個奇圖場（〇dd

Md)中之改變，而圖7⑻係顯示了在删場(漏fldd)中 的改變。 如同在圖1以及圖6中所顯示者，反電極之電位（在 下文中稱之爲反電壓）Vc〇m係被設定爲一麵定數値。液 晶顯示f件1 0 6係爲交流（alt議tmg m; AC)驅動 者。f g之，循於反電_ VeQm，顯_器i 2係輸出 -個父替地爲IE㈣負値⑼酿號Ss雖被連接至源極 電極的每-個像素。源_號Ss顚有—種觀於反電壓 Vcom而會-個畫像接著〜個_像地（pie_bypietu⑹進 行反向之極性，亦即一個圖場接著一個圖場地（field by field)進行反向之極性。在此一實施例之中，反向電壓 ____________ 25 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格-—- (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) ·--------訂丨 •線丨#-------------------------- A7 1288909 __B7____ 五、發明說明（V))

Vcom係被設定爲3V。源極訊號Ss係具有一個被設定爲 3V之振幅Vs (基本電壓），並因此會交替地成爲6V以及 0V 0 如同下文中所說明，閘極驅動器1 1係輸出一個閘極 訊號Sg。閘極訊號Sg在寫入週期Ta中係具有一個Vgon 的電壓，而在寫入週期Ta之後的積聚週期Tp中係具有一 個在奇圖場中之Vgel的電壓以及一個在偶圖場中之Vge2 的電壓，而在除了寫入週期Ta以及積聚週期Tp外的剩餘 週期（remaining period) Tr中係具有一個Vgoff的電壓。 Vgl係被設定爲較Vgoff高出Vge(+)，而Vg2則係被設定 爲較Vgoff低出Vge㈠。Vgl以及Vg2係被設定以致使切換 構件5能夠處於一種斷路狀態（高電阻狀態）之中。積聚 週期Tp係被設定爲較寫入週期Ta的長度爲長兩倍以上。 在此一實施例之閘極訊號之中，Vgon係被設定爲一個預定 的正値，Vgoff係被設定爲-10V，Vgel係被設定爲-3V， Vge(+)係被設定爲7V，Vge2係被設定爲-18V，Vge㈠係被 設定爲-8V。 如同在圖3以及圖7中所顯示者，在一個任意的像素 之中，切換構件5在寫入週期Ta期間係處在一種傳導狀態 (低電阻狀態）之中，從而致使像素電極6能夠藉由源極 訊號Ss之電壓Vs而被充電。因而，源極訊號Ss係被寫入 至像素4。在此一操作期間，在奇圖場中，一個像素電壓 Vp’係由正轉負，在此等狀況之中，如同在圖7(a)中所顯示 者，當源極訊號Ss係被寫至像素4之時，Vgel係被施加 26 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) I I mmmmmm ·ϋ n n l i 一sOJe ϋ ϋ n n ϋ —1 I 1 »ϋ I n n n ϋ I n ϋ n n ·ϋ n Bn n ϋ ϋ n n n A7 1288909 _______B7 ___ - 五、發明說明（yf) 至在先閘極電極2，並且較將被施加至液晶的電壓爲低之 電壓（亦即一個設定之像素電極電壓Vp)係被施加至像素 電極6。接著，在積聚週期Tp之中，目前閘極電極3之電 壓係被降低至Vge2,從而致使切換構件5處於斷路狀態中 ，反之在先閘極電極3之電壓係被降低Vge(+)而至Vgoff。 由於切換構件5係處於斷路狀態之中，並且像素電極6係 經由儲存電容器Cst而被耦合至在先閘極電極3 ’像素電 極6之電位係相關於閘極電極3之電壓而被降低。電壓之 改變量（在下文中稱之爲補償或積聚電壓）Vcc係具有一 個數値，該數値將由下文中之表示式代表之。 在偶圖場中，像素電壓Vp’係由負轉正，在此等狀況 之中，如同在圖7(b)中所顯示者，當源極訊號Ss係被寫至 像素4之時，Vge2係被施加至在先閘極電極2。接著，在 積聚週期Tp之中，目前閘極電極3之電壓係被降低至 Vgel，從而致使切換構件5處於斷路狀態中，反之在先閘 極電極3之電壓係被增加Vge(-)而至Vgoff。相關於閘極電 極3之電壓，像素電極6之電位係被增加了補償電壓Vcc 。在此一狀況之中，補償電壓Vcc係藉由以下表示式所代 表：

Vcc = Cst / (Cst + Cgd + Clc) x (Vge(+) or Vge(-)) 一般而言，包括有補償電壓Vcc並且將被施加至像素 電極6之電壓係被表示爲：

Vp’ = Vs + Vcc CC驅動係被界定爲用於驅動上述液晶顯示構件的方法 27 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) -I · a— mm— ϋ 1 ϋ ϋ n^OJa a— ϋ 1 ·ϋ ϋ ϋ I 線-------------------------- A7 1288909 五、發明說明) 。爲吾人所知者係爲，CC驅動之使用係容許在TN液晶中 能夠有更高的反應速度。此係由於介電常數各向異性所致 〇 在此，吾人係假設在一個任意的像素中，液晶顯示構 件之透過率（在下文中係簡單稱爲透過率）係由100%改變 爲0%，並且顯示模式係爲一種一般白色之模式。當透過率 爲100%之時，被施加至液晶的電壓是低的，並且液晶之介 電常數是小的。相反地，當透過率爲0%之時，被施加至液 晶的電壓是高的，並且液晶之介電常數是大的。 由於液晶分子的反應需要較像素電極之充電（源極訊 號之寫入）時間爲長的時間，其係會相對於像素電極之充 電而被延遲。 在像素電極之充電的初始狀態中，更準確地說是在寫 入週期一結束之後，被施加至像素電極之電壓Vp’ （在下 文中稱之爲像素電壓）係爲：

Vp\初始値）=Vs + Cst / (Cst + Cgd + Clc(lOO)) x Vge⑴ 藉由液晶的反應，此係會被改變爲：

Vp，(飽和値）：Vs + Cst / (Cst + Cgd + Clc(0)) X Vge(+) 假設Clc(lOO)係爲用於透過率爲100%之液晶電容器的 電容，並且Clc(0)係爲用於透過率爲0%之液晶電容器的電 容，則在此用於液晶電容器的電容之中，介於Clc(lOO)與 Clc(0)之間的關係係爲：

Clc(100) < Clc(0) 28 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 χ 297公釐） (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) r · 1 1 ϋ n n 11 n 一 δ，0 n ·1 n ϋ ϋ —al β-^i I 線-·——--------------------- A7 1288909 五、發明說明 (V^ ) 因此成立了以下關係··

Vp’(初始値）> Vp’(飽和値） 在此一狀況之中，Vp’(飽和値)係相應於被施加至像素 電極6之電壓，亦即設定像素電壓Vp，其係相應於用於視 訊訊號之每一個像素的照度資訊（灰階）。 由於透過率係由100%改變至0%，將被施加至液晶的 電壓係會相應地由低變高。在此一改變期間，例如是Vp’ (初始値）的一個高電壓係瞬間被施加至處於充電之初始 狀態中的液晶，從而造成液晶的一種較高的反應速度。 在另一方面，當一個帶有低透過率之黑暗狀態（dark state)改變爲一個帶有相當高透過率之相當明亮的中間灰 階狀態時，將被施加至液晶的電壓係會由高變爲相當低。 在這樣的狀況中，由於Vp’(初始値）< Vp’(飽和値），在充 電的初始狀態之中，Vp’(初始値)之低電壓係會瞬間被施加 至液晶。隨後，同樣在這樣的狀況中，液晶的一種較高反 應速度係能夠達成。 接著，爲了要闡明本發明之特點，將加以解釋介於本 發明與一般驅動方法（在下文中稱之爲一般驅動）間的比 較。 圖8係爲一個電路圖，其係顯示了在一般驅動中之像 素的等化電路。圖9(a)至圖9(e)係爲用於解釋根據一般驅 動在像素之透過率上改變的圖示，其中，圖9(a)係顯示出 閘極訊號，圖9(b)係顯示出在像素電壓上的改變，圖9(c) 係顯示出像素電壓從一寫入週期轉變至一保持週期時之改 29 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297 ' (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁)

A7 1288909 _______ Β7_ 五、發明說明（/]) 變，圖9(d)係顯示出在像素中液晶之介電常數的改變，以 及圖9(e)係顯示出像素之透過率的改變。圖10(a)至圖10(e) 係爲用於解釋根據此一實施例在像素之透過率上改變的圖 示，其中，圖10(a)係顯示出閘極訊號，圖10(b)係顯示出 在像素電壓上的改變，圖10(c)係顯示出像素電壓從一寫入 週期轉變至一保持週期時之改變，圖10(d)係顯示出在像素 中液晶之介電常數的改變，以及圖10(e)係顯示出像素之透 過率的改變。 如同在圖8中所顯示者，在一般驅動之中，儲存電容 器電極係以一種電容方式被耦合至一個電容器線（在圖示 中並未顯示），其係被連接至反電極8。因此，像素之等 化電路係被構型以使得儲存電容器Cst能夠以並聯方式被 連接至液晶電容Clc。 以下將以解釋一般驅動之操作。假設將被施加至液晶 的電壓（像素電壓Vp’）係迅速地從高變低。如同在圖9(a) 以及圖9(c)中所顯示者，當閘極訊號係被輸出至像素之時 ，切換構件係在寫入週期Ta中處於傳導狀態中，而在此一 期間，電壓係具有一個高數値，並且像素電極係藉由源極 訊號之電壓而被充電。寫入週期Ta係例如是20# s，因此 係非常短的。然而，甚至是在液晶爲OCB模式之中，液晶 分子的反應時間係爲數毫秒等級，並且係較充電時間爲長 。由於液晶的介電常數係依據上述液晶分子之反應所改變 ，介電常數之改變也是慢的。在充電的初始階段中，被施 加至液晶的電壓（亦即像素電壓Vp’）係如同圖9(b)中所 30 本紙張尺^適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） " (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) I mm— ϋ n ϋ n n-^OJ· n n n I n I I I I 1 I n n n n n .^1 am— n n n n ϋ n I ϋ I - A7 1288909 五、發明說明（>f) 顯示般地進行改變’而液晶的介電常數係被保持在一個高 電壓，如同圖9(d)中所顯示者。接著，當切換構件係處於 斷路狀態之中並且保持週期開始之時，液晶分子係會反應 並且介電常數係會相應地改變。介電常數之改變係會致使 電荷被重新分配，並且像素電壓Vp’係會如同圖9(b)、圖 9(c)般地進行改變。此係會引起介於像素電壓Vp，與設定像 素電壓Vp之間的差異。因此，如同在圖9(e)中所顯示者， 透過率在多過於一個圖場週期Tf的許多圖場上係會逐漸地 改變。易言之，液晶的反應是慢的。在此，像素電壓Vp’ 係被表示爲：

Vp5 = ( Cst + Clc(O) ) / ( Cst + Clc(lOO) ) x Vp 槪括來說，一般驅動的問題係爲，液晶之介電常數的 改變係會改變像素電壓Vp’，以使得像素電壓Vp’係會造成 液晶反應的變慢。 據此，在此一實施例之中，介電常數的改變係會改變 像素電壓Vp’，如此像素電壓Vp’係會加速液晶的反應速度 。特別的情況是，一個脈衝閘極訊號係被採用於類似一般 驅動的此一實施例之中，如同在圖10(a)中所顯示者，但是 補償電壓Vcc就在寫入週期Ta —結束後之保持週期Th的 初始階段中，從閘極電極經由儲存電容器Cst而被施加至 像素電極，如同在圖10(b)中所顯示者。在此一施加期間， 液晶之介電常數係會逐漸地改變，如同在圖l〇(d)中所顯示 者，並且補償電壓Vcc係會相應地改變’如同在圖10(b)中 所顯示者。補償電壓Vcc根據介電常數之改變所產生的改 31 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 一OJi 1 I I I I ϋ 1 I ϋ I ϋ ϋ I n — ϋ ·1 n ·ϋ ϋ ϋ al 1 mi n n ϋ ϋ I I - A7 1288909 ---- B7__ 五、發明說明（j ) 變係會加速液晶的反應。就此理由而論，如同在圖10(e)中 所顯示者，透過率並不會緩慢地反應’但是卻會如同暫時 尖峰信號般快速地改變。此一改變係會造成透過率快速地 改變。因而，液晶係可以在一個圖像內完成反應，易言之 ，在一圖場週期Tf內完成反應。 應當爲吾人所了解的是，本發明之特徵係爲，補償電 壓係被施加以容許液晶之較快反應’而CC驅動係被界定 爲藉由根據液晶電容器之電容量的改變而自動施加補償電 壓所完成的驅動方式。 接著將解釋根據此一實施例之液晶顯示器的效果。在 一般驅動之中，雖然OCB液晶模式係容許高速反應，然對 於無關OCB液晶模式卻想在一圖場內實現該反應相當困難 的。此係因爲介電常數的改變會妨礙到液晶的高速反應所 致，如上所述。據此，OCB液晶模式以及CC驅動係被組 合，用以在一圖場週期內確實地達成反應。 圖11係爲一個圖表，其係顯示出介於液晶顯示器之灰 階間的反應速度。圖12(a)至圖12(c)係爲諸列表，其係顯 示出介於灰階間之上升時間以及下降時間，其中圖12(a)係 顯示出針對一般驅動之OCB液晶模式的列表，圖12(b)係 顯示出針對CC驅動之OCB液晶模式的列表，而圖12(c)係 顯示出針對CC驅動之TN液晶模式的列表。如同在圖 12(a)、圖12(b)、以及圖12(c)中所顯示者，爲了確認實施 例之液晶顯示器之效果的目的，介於灰階間之上升時間以 及下降時間係分別在一般驅動的OCB液晶模式、在CC驅 32 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 訂------- ·!線—·---------------------- A7 1288909 五、發明說明 動的OCB液晶模式（此一實施例）、以及CC驅動的TN 液晶模式之中被加以量測。此一量測在一般驅動的OCB液 晶模式中係於室溫下完成，而在CC驅動的OCB液晶模式 中以及在CC驅動的TN液晶模式中係於攝氏3 2度下完成 。在圖12(a)、圖12(b)、以及圖12(c)的列表中，被一點線 所環繞的數値係標示下降時間（rd)，而被一虛線所環繞 的數値係標示上升時間（rr)。代表個別灰階位準的數値 係依據百分比而給定，其係假設螢幕之照度的一個黑色顯 示位準係爲「0」，而照度的一個白色顯示位準係爲「1 00」。爲了對量測進行闡明，相關灰階之反應速度係以 圖示方式說明於圖11中。在此，相關灰階係指反應速度將 被加以計算的兩個灰階而言。反應時間係爲從兩個灰階中 的一個灰階至另一個灰階的上升時間以及從該另一個灰階 至該一個灰階的下降時間之總合。一般而言，在液晶顯示 器中，反應時間係因此藉由上升時間及下降時間的總合所 表示。藉由示例來說明，在一般驅動的OCB液晶模式（圖 12(a))中，當相關灰階係處於一個「〇」的位準以及一個 「2 5」的位準時（在圖11中，被表示爲〇 一 2 5 )，反 應速度係爲： 0.92( r r) + 3.2( r d) =： 4.12 [ms] 在圖11中，一般驅動之OCB液晶模式的特徵係藉由 一個曲線B所指出。如同可以從曲線b所淸楚看出者，一 般驅動之0CB液晶模式的反應時間在中間灰階下在實際上 仍然是低的。爲了提供如同CRT般淸晰的移動式圖像，吾 33 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公t ) (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁)

A7 1288909 五、發明說明（、\) 人所需要的是插入黑色的圖像。爲此目的，吾人所需要的 是在一個高於60Hz之一般圖場頻率的頻率下寫入視訊訊號 ，並且於剩下的時間而插入黑色圖像。如果可能的話，爲 了獲得所希望之移動式圖像的淸晰性’吾人所希求的是將 黑色圖像被插入的時間設定爲至少大於圖場週期的一半。 因此，吾人所需要的是在一個12〇Hz的頻率下寫入視訊訊 號。如此，8ms或是更小的一個反應速度係爲吾人所需者 。同樣地，爲了操作與背光組件相連接液晶顯示構件，或 是甚至在一個低溫下實行高速反應，一個較高的反應速度 係爲吾人所需者。在本文中，視訊訊號在120Hz下的寫入 係被稱之爲「雙速驅動」。 在一般驅動之OCB液晶模式中，介於灰階間之反應速 度係最大爲12.8ms。一般驅動之OCB液晶模式係能夠執行 某種位準之「高速驅動」以及視訊訊號在圖場頻率60Hz下 之寫入，但是係無法在120Hz下寫入視訊訊號，而無法顯 示淸晰的移動式圖像，亦即「雙速驅動」。因此，一般驅 動之OCB液晶模式在電視、監視器等等之使用中係爲無法 實行者。 CC驅動之OCB液晶模式的特徵係於圖11中藉由一個 曲線A所指出。如同可以從曲線A所淸楚看出者，介於灰 階間之反應速度係最大爲6ms (更正確地說係爲5.4ms或 更小）。反應速度係較一般驅動之OCB液晶模式的一半反 應時間爲小，並且係較相應於在120Hz下而能夠顯示淸晰 移動式圖像之視訊訊號寫入週期（在下文中係稱之爲一個 34 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) -·________訂_________線-·_______________________ A7 1288909 --------B7__ 五、發明說明>) 影像資訊寫入週期）的8ms低相當多。因此，此一實施例 之液晶顯示器係能夠執行「雙速驅動」以及「高速驅動」 ，並因此就反應速度而言其能夠在實際上被使用於電視、 監視器等等。簡言之，就第一次的反應速度而言，僅有此 一實施例之液晶顯示器實現了實際上的移動式圖像顯示。 目前被廣泛使用之一般驅動之TN液晶模式的特徵係 在圖11中藉由曲線C所指出。在此一液晶模式中，反應時 間可能小於60Hz之圖場週期的灰階是很少的。如此，此一 液晶顯示器係無法令人滿意地執行「高速驅動」以及「雙 速驅動」。其反應速度對於移動式圖像的顯示而言是低的 〇 圖13(a)以及圖13(b)係爲三維圖表，其係以視覺方式 顯示了介於灰階間之上升時間以及下降時間，其中圖13(a) 係顯示出針對在CC驅動中之OCB液晶模式的一個列表， 而圖13(b)係顯示出針對在一般驅動中之〇CB液晶模式的 一個列表。 圖13(a)以及圖13(b)係顯示出介於灰階間之上升時間 以及下降時間的量測，其係具有較圖12之量測爲高的位準 。每一個灰階的位準係藉由一個螢幕之照度的位準來加以 表示，其係假設黑色顯示爲「0」以及白色顯示爲「2 5 5」。 如同可以從圖13(a)以及圖13(b)中所看到的，CC驅動 之OCB液晶模式在與一般驅動之〇CB液晶模式相較之下 係特別地改善了下降時間之反應時間，亦即在液晶被放鬆 35 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） " (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁)

A7 1288909 五、發明說明（y>) 的配向上。在CC驅動之OCB液晶模式中，介於任何灰階 間之反應時間係大略爲3ms或更小，並且反應速度（r ：r + r d)係爲6ms或更小。再者，介於灰階間之差異係相當小 於一般驅動之OCB液晶模式中的差異。此係由於最高補償 電壓在從黑色顯示位準轉換爲白色顯示位準時會被自動地 施加至像素電極的事實所致，其中反應速度係變爲最低。 因此，甚至是當灰階係因此具有更高位準時，此一實施例 之液晶顯示器係具有能夠在實際上使用於電視、監視器等 的反應速度。 接著將加以解釋根據實施例之液晶顯示器的一個溫度 特徵。在CC驅動之OCB液晶模式中，所能夠施行「雙速 驅動」之溫度的下限係爲攝氏1 0度。應當記得的是，攝 氏10度係指液晶顯示構件被背光組件或類似構件所加熱 的溫度，並且在此一狀況中之周圍溫度係爲攝氏〇度。此 所意指的是，此一實施例之液晶顯示器係在室溫以下實現 的令人滿意而爲較佳的「雙速驅動」。在另一方面，在一 般驅動之OCB液晶模式中，能夠在60Hz之圖場頻率下驅 動之溫度的下限係爲攝氏25度以及低於攝氏25度，甚 至是在60Hz下進行驅動係爲困難者。 接著將被加以描述此一實施例之較佳狀況。藉由CC 驅動之高速反應係藉由重疊的補償電壓Vcc以及由於上述 之介電各向異性所造成之像素電壓Vp’上的改變所引起。 因此，較佳的狀況是，介電常數的各向異性是高的。此一 實施例所採用的液晶材料在全電壓下其介電常數爲11，在 36 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐1 ~ " (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) -丨·--------訂---------線----------------------- A7 1288909 五、發明說明（y^) 無電壓下其介電常數爲5，在黑色顯示電壓下其介電常數 爲10，並且在白色顯示電壓下介電常數爲7。在選擇液晶 材料中的一項重要參數係爲在黑色顯示電壓下之介電常數 以及在白色顯示電壓下之介電常數的比率（在下文中係稱 之爲「介電比率」），並且較高的比率係爲有效的。在此 一實施例之中，介電比率爲1.4之液晶材料係被使用。當 介電比率爲1.2或是更大的時候，高速反應係被達成，並 且當比率爲L4或是更大的時候，在影像資訊寫入週期期 間’該材料係可於120Hz的頻率下用於進行「雙速驅動」 。一般而言，TN液晶所具有之介電比率係爲2或是更大， 而〇CB液晶所具有的介電比率則稍小，此係因爲液晶係被 使用在其液晶分子大致上被增加的狀態之中。此係限制了 選擇液晶材料的自由度。據此，在此實施例之中，具有高 介電常數各向異性之液晶材料係被選擇，從而改善了介電 比率。被使用在此一實施例之液晶材料的介電常數係爲ε ( 垂直）=3.7，ε (平行）=ιι·5。因此，介電常數各向異性△ ε = ε (平行）一 ε (垂直）=7·8。至於液晶材料之選擇，當△ £ > 6.5時，介電比率係爲丨.2或者更大，並且高速反應係 可以被達成，而當△ ε > 7.7時，介電比率係爲L4或者更 大，並且該材料係可以被用於「雙速驅動」。 在cc驅動中的另一項重要參數係爲儲存電容器cst之 電谷與液晶電容器Clc之電容的比率，並且儲存電容器Cst 具有較大電容係爲有效者。在此一實施例之中，電容比率 Cst / Clc係被設定爲i。爲了達成高速反應，電容比率最 _____ 37 本紙張尺度適用中國國豕4示準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) · 訂-------- 線丨♦----------------------- 1288909 五、發明說明（V^) 好被設定爲0.7或者更大。爲了達到「雙速驅動」，電容 比率在更好的情況下係被設定爲1或者更大。 如同應當爲吾人所理解的，根據此一貫施例’液晶構 件之反應時間在與傳統驅動方式相較之下係可以被降低至 1/2或者更低。而此在考慮到TN液晶模式之經驗法則的情 況下係爲非常有效的。吾人所考慮到的是’此一效果係藉 由OCB液晶模式之特徵所引起，其中相對於液晶之介電常 數的改變所傳送之光線量的變化性是大的。易言之’此一 實施例之效果係爲合成的效果，此係由於cc驅動之構型 與OCB液晶模式之特徵的相容性所致，而非藉由CC驅動 之高速反應效果以及OCB液晶模式之高速反應效果的總合 所致。同樣地，吾人所確認的是，在介電常數之各向異性 上的增大係會更進一步地增強高速反應的效果。 接著將予以說明此一實施例的修改樣式。 第一修改樣式 用於將補償電壓供應至像素電極的方法並未被限制於 在先閘極電極方法。吾人所需要的是，補償電壓係從一個 以電容方式與像素電極相耦合的電極處被供應至像素電極 〇 圖14係爲一個平面圖，其係顯示了根據本修改樣式之 電容器線的結構，並且圖15係爲一個剖面視圖，其係爲大 致上沿著圖14之XV-XV所截。參照圖η，在此第一修改 樣式之中’ 一個專用的電容器線3 1係被形成在TFT基板 1 0 2的內側表面上而與閘極電極2平行。電容器線3 1 38 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) ·. · ϋ I «ϋ ι ϋ n ϋ I I I ϋ ϋ n n n I ϋ emmt n n n ϋ ϋ ϋ ϋ ϋ *ϋ ϋ 1 1 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） " 1288909 A7 __B7 _ 五、發明說明 係形成用於每一個閘極電極2。如同在圖15中所顯示者， 電容器線3 1係被一個絕緣層9所覆蓋在TFT基板1 〇 2 上，並且一個像素電極6係被形成在該絕緣層9上。因此 ’ 一個儲存電容器係被形成在介於電容器線3 1位在像素 電極6下方的一個部分3 1 a與像素電極6之間。雖然該 電容器線大體上係被連接至反電極8，但該電容器線3 1 係被連接至一個專用的驅動器（在圖示中並未顯示）。此 係因爲由於一個預定電壓必須經由閘極電極2之掃描而同 時被施加至該電容器線3 1，該電容器線3 1必須被獨立 地驅動所致。此係會造成在閘極側之驅動器的數目增加。 如此，這些驅動器係爲由多晶矽所形成，用以容許由於增 加的驅動器所造成的負載得以被減少。相應於被施加至圖 6中在前閘極電極6之Vg(+)與Vg(-)的電壓係在圖6的時 序藉由專用的驅動器而被施加至電容器線3 1。因此，可 以提供圖6之效果。 第二修改樣式 在上述示例之中，補償電壓係從將被自動地重疊之電 容耦合式閘極電極處所供應。本發明之主要目的係爲施加 補償電壓，以便加速在液晶顯示構件之透過率上的改變， 並且係因此在不需要使用電容方式耦合的狀況下能夠被達 成。據此，在本修改樣式之中，可實現一個用於此一目的 之補償電壓施加電路。 圖16係爲根據本修改樣式之補償電壓施加裝置的結構 。參照圖16，一個補償電壓施加裝置3 0係包括有複數個 39 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 訂ί -線丨·—— 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公爱） 1288909 A7 __—____ B7 ----—, 五、發明說明（1/j) (在本修改樣式中係爲兩個）圖場記憶體3 2、3 3，用 於分別儲存視訊訊號1 4之在先的一個圖像（一個圖場） 以及目前的一個圖像（一個圖場）的影像資訊；一個差氧 計算電路3 4，用於計算被儲存在圖場記憶體3 2、3 3 中影像資訊之像素的灰階上的差異；一個補償電壓產生電 路3 5，用於產生具有相應於灰階上差異之數値的補償電 壓；以及一個源極驅動器1 2，用於根據在視訊訊號1 4 之目前圖場中之像素的灰階，而經由與基本電壓（圖6之 源極訊號的電壓Vs)相重疊的供應電壓（源極訊號）來供 應電壓（源極電壓）。在現狀中，介於諸圖場間個別像素 之灰階上差異的計算係需要大量的計算，並且係因此由於 其計算速度而很難實現該計算。未來，小尺寸以及高速的 半導體裝置將被發展出來，以容許計算將能夠被施行在一 個控制晶片中，因此便可執行此等計算。 第三修改樣式 在上述實施例之中，CC驅動之OCB液晶模式係被利 用來實現高速反應，而在本修改樣式之中，在圖場週期內 插入黑色圖像係被合倂至CC驅動之OCB液晶模式之中。 經由此一構型，移動式圖像之淸晰度（亦即其可視性）係 可以被改善。在此，圖場週期係被界定爲相應於一圖像之 影像資訊（視訊訊號）被寫入的一個週期。再者，在圖場 週期中相應於一圖像之影像資訊依序被寫入所有像素的一 個週期係被稱之爲一個影像資訊寫入週期。此外，在圖場 週期中黑色圖像被寫入的一個週期係被稱之爲黑色圖像插 40 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格(210 X 297公釐） (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁)

1288909 B7 五、發明說明 入週期。在本修改樣式之中，效果係在影像資訊寫入之時 間小於該圖場週期之90%之時被提供。舉例而言，當黑色 圖像插入週期被設定爲圖場週期的10%或是更多之時，液 晶係很難返回至擴散配向，易言之，很難轉變回去。當該 影像資訊寫入週期被設定爲小於圖場週期的一半之時，剩 下的週期係被使用作爲黑色圖像插入週期。因此，可視性 係可以被更進一步地改良。應當注意的是，用於黑色圖像 顯示之電壓係可以爲一黑色位準電壓或一大致上黑色位準 電壓，或是一個高於黑色位準之電壓。 g四修改樣式 在本修改樣式之中，背光裝置係於圖場週期內之黑色 圖像插入週期期間被加以關閉。特別的情況是，在圖1的 構型之中，發光控制器1 7係控制了該發光電路1 6，用 以在黑色圖像插入週期的整個週期之中關閉該光源1 5。 經由此一構型，相關於插入黑色圖像之可視性之改良以及 功率消耗之降低係得以達成。 修改樣式 在本修改樣式之中，在CC驅動之TN液晶模式中的液 晶顯示器之中，晶胞厚度係被設定爲3//m或者更小。此 等降低之晶胞厚度係提供了被產生在液晶中之電場的大強 度。因而，高速反應係得以達成。當該晶胞厚度係爲3#m 或者更小之時，「雙速驅動」係得以達成，如同在cc驅 動之OCB液晶模式的狀況中。當然，一個更高的反應係能 夠藉由選擇上述液晶材料之介電常數各向異性以及介電比 41 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） ' " (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁)

!2889〇9 a7 __B7_____ 五、發明說明（^| ) 率而於此一構型中被獲得。 第二實施Μ 被利用在第一實施例中的cc驅動係有利地使得驅動 電壓得以最佳化，並且係容許高速反應。在第二實施例之 中，係藉由利用CC驅動來施加偏移電壓。 圖17係爲一個像素電壓-透過率的圖表’其係顯示出 在根據本實施例一個偏移電壓是如何被設定在一個液晶顯 示器中。 本實施例的整個構型係相同於第一實施例的構型’除 了圖7之補償電壓Vcc (在下文中稱之爲積聚電壓）被設 定爲包括有偏移電壓之外。在此’偏移電壓係被界定爲被 施加來防止帶有彎曲配向之液晶轉變回到擴散配向的電壓 ，如同在圖Π中所顯示者。在此一實施例之中’偏移電壓 係被設定爲2V。以電容方式被耦合的電極係可以爲閘極電 極或是專用的電容器線，就像第一實施例一樣。由於係藉 由使用CC驅動而防止液晶的反向轉變’其係可以經由一 種簡化的方式來加以施行。 相關於OCB液晶顯示的問題係爲’擴散配向係傾向於 產生在一非常低的電壓之下。爲此，一般而言，吾人係使 用一種將像素電壓設定爲一固定數値或是更高者的驅動方 法。一種較佳的驅動方法係可以爲，反電極之電位係以一 種AC方波的形式而被改變，並從而施加偏移電壓。 此一驅動方法係適用於一種小尺寸的液晶面板（液晶 顯示構件），但較不適用於一種大尺寸的液晶面板。此係 42 Γ 请先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) fe MmMm ϋ ϋ ί n n · I I ϋ ϋ I ϋ »1 I I I n I i i n ϋ 1 n 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐) — A7 1288909 五、發明說明（fD) 因爲由於液晶面板之過大電容而造成在充電期間CR時間 常數太大之故。根據本發明之發明人的硏究，在實際上’ 藉由上述驅動方法而將偏移電壓施加至10英吋類型或是更 大的液晶面板是不可能的。再者，在沒有CC驅動的狀況 下，將偏移電壓施加至15英吋類型或是更大的液晶面板是 不可能的。在此，X類型所指的是，液晶面板之大致上矩 形顯示螢幕的對角線長度爲X英吋。 據此，在此一實施例之中，偏移電壓係藉由利用CC 驅動而被施加。 另外，在OCB液晶顯示器之中，液晶轉變回到擴散配 向的電壓係取決於一預傾角而定。當該預傾角係爲15度之 時，此一反向轉變電壓係爲IV。根據發明人的硏究，一般 〇CB液晶面板係需要IV或是更大的偏移電壓。同樣地， 當黑色圖像被插入一圖場中之時，一個較低的偏移電壓係 令人滿足地被加以使用。易言之，彎曲配向係藉由黑色圖 像之差入而被保持，即使是較低電壓被暫時地施加至液晶 亦然。然而，在此一狀況之中，應當爲吾人所記住的是， 一個發生反向轉變至擴散配向的臨界電壓係稍微被降低， 並因此總是需要施加偏移電壓。在此一種況中的偏移電壓 係可以爲IV或是更小。 第三實施例 第三實施例係爲在液晶顯示器之作動時，於從擴散配 向轉變至彎曲配向中利用CC驅動。 圖18係爲一個圖表，其係顯示出根據本發明之第三實 43 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) -> --------訂------- ——線----------------------- A7 1288909 五、發明說明（eh 施例液晶顯示器作動時之反電壓的波形。 圖19(a)以及圖19(b)係爲圖表，每一個圖表均顯示出 根據本發明之第三實施例液晶顯示器在作動時之反電壓、 閘極訊號、以及源極訊號的波形，其中，圖19(a)係顯示出 在一不作用週期中之波形，而圖19(b)係顯示出在一轉變電 壓施加週期中之波形。在圖18以及圖19中，圖6之相同 元件符號係標示相應的或是相同的部件。 本實施例之液晶顯示器係具有第一實施例之構型’並 且在作動時係適用以一種下述波形來輸出反電壓、閘極訊 號、以及源極訊號。該液晶顯示器係被提供有一個用於驅 動該反電極之驅動器。 如同在圖18中所顯示者，當液晶顯示器被作動之時’ 於該反電極施加一處於5-lOHz低頻而具有AC波形之反電 壓Vcom經一段預定的轉變週期T3。該反電壓Vcom係具 有AC波形，其中，一個採用3V之不作用週期T1以及一 個採用-25V的轉變電壓施加週期T2被交替地重覆出現。 該反電壓Vcom係爲3V値’用以防止該電壓被施加至液晶 〇 參照圖19(a)以及圖19(b)，閘極訊號Sg係在轉變電壓 施加週期期間被輸出至閘極電極。如同圖19(a)中所顯示者 ，閘極訊號Sg係在不作用週期T1期間採用Vgon以及 Vgoff的兩個數値，如同在圖19(a)中所顯示者’而在轉變 電壓施加週期期間’閘極訊號Sg係採用與在轉變後（圖6 )相同的四個數値。在此一狀態之下，積聚電壓Vcc係在 44 L本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) ·. β ϋ I «1 n ϋ 1 n I I ϋ n -I 1 n 1__1 i-i n ϋ I- n ϋ n ϋ ^ ϋ n -ϋ ϋ I I - A7 1288909 五、發明說明（fl) 轉變電壓施加週期T2期間被施加至像素電極。因此，實際 上30V或是更大的轉變電壓係被施加至液晶，雖然在一般 驅動方法中僅有+3-(-25)=28V的電壓被施加至液晶。此係 由於2V或是更大的積聚電壓Vcc產生的事實所致。當閘 極訊號Sg係採用Vge2之時，產生了一個特別高的積聚電 壓Vcc，並且相應地施加了一個高轉變電壓。由此事實， 較佳的情況係爲，閘極訊號Sg係採用Vgon、Vg〇ff、以及 Vge2等三個數値。在此一狀況之中，應當爲吾人所記住的 是，另一項慣常的工作係被加至一個閘極驅動器之上，此 係因爲閘極訊號Sg之波形係與在轉變後之波形不同所致。 在另一方面，兩個數値之訊號係於不作用週期T1期 間被輸出。理由係如下所述。針對較佳的轉變而言，吾人 所希求的是，沒有電壓會在不作用週期T1期間被施加至液 晶。然而，如果四個數値的訊號係如同在轉變電壓施加週 期T2期間而被輸出，則CC驅動係會致使積聚電壓Vcc被 施加至液晶。據此，閘極訊號Sg在不作用週期T1期間係 被設定爲兩個數値的訊號，用以防止積聚電壓Vcc的產生 〇 源極訊號Ss在至少不作用週期T1期間係具有一個相 等於反電壓Vcom的電壓，用以防止電壓在不作用週期T1 期間被施加至電壓。在此一實施例之中，源極訊號Ss在不 作用週期T1期間以及在轉變電壓施加週期T2期間係被設 定爲一個3V的固定數値。 在本實施例之中，經由上述之構型，高速轉變係被達 45 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) ··------- 1訂----- -----線丨----------------------- A7 1288909 --一—_B7 ____ 五、發明說明 成。特別的情況是，傳統上爲3秒的轉變時間係被降低至 2秒。 習知技術的一項範例係被揭示在日本公開專利案弟 Hei. 9-185037號之中。在此一習知技術之中’被施加作爲 轉變電壓之閘極電壓係總是被設定爲高位準。在此一實施 例之中，針對有效的轉變而言，閘極電極係被掃描如顯示 狀態（在轉變之後），並因而，積聚電壓Vcc係在轉變期 間被有效地利用。 接著將被描述本實施例的一個修改樣式。圖20係爲一 個圖表，其係顯示出在根據本修改樣式反電壓、閘極訊號 、以及源極訊號的波形和像素電極之電壓。 在本修改樣式之中，在不作用週期T1期間，源極訊 號Ss以及反電壓Vcom係一起被設定爲0V，並且沒有電壓 會因此被施加至液晶。在轉變電壓施加週期T2期間，反電 壓Vcom係被大大地轉變至-20V，藉此源極訊號Ss係被轉 變至7V。閘極訊號Sg係爲一個三個數値的訊號，如同在 圖20之點線部分的放大視圖所示。因而，藉由CC驅動之 積聚電壓Vcc係被施加至像素電極。因此，在像素電極之 中，積聚電壓Vcc係被積聚在源極訊號Ss的7V電壓上， 且其電位係爲10V。因而，像素電壓係高至30V，並且被 施加至液晶。由於閘極訊號Sg在轉變電壓施加週期T2期 間係爲三個數値的訊號，因此具有一個極性的積聚電壓 Vcc係被重疊，並且大約高至3V。在此，轉變電壓施加週 期T2係被設定爲大約1秒。如上所述，閘極訊號Sg在不 46 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 x 297公爱） (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 訂·丨 ϋ I H ·ϋ ϋ ϋ -線— φ----------------------- A7 1288909 五、發明說明（％/) 作用週期T1係被設定爲兩個數値的訊號。在不作用週期 T1期間，源極電極以及反電極之電位係可以改變，只要這 些電極具有相同的電位即可，但是此一顯示器在這些電壓 保持不變時係爲相當穩定者。 雖然在第一實施例至第三實施例之中，由傳導性材料 所製成之成層電極係形成在基板的內側表面上來作爲一個 電極部分，但此一電極部分係僅爲舉例說明之用。舉例而 言，介於電極與液晶之間係可能被置放有一個電氣特徵變 化物，其中，其電氣特徵係會藉由光線的照射而在絕緣與 傳導間進行切換，並且該電氣特徵變化物以及電極係可以 組成電極部分。 基於以上說明，熟習本項技術之人士將淸楚地明瞭本 發明的許多修改以及替換實施例。因此’本說明僅爲闡述 解釋之用，並且係爲了教導熟習本項技術之人士施行本發 明最佳模式。於不背離本發明精神前提下可作結構及/或功 能細節之改變’且落於本案申請專利範圍範疇之所有修改 皆予保留於本發明之內。 工業應用 本發明之液晶顯示器係可使用作爲一種液晶顯示電視 、一種液晶監視器、或用於顯示需要高速反應的移動式圖 像等之類似裝置。 47 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（21〇 x 297公釐） (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) ·_ 訂---- 線丨♦——

Claims (1)

1288909 A8B8C8D8 g i:i:c ~ ^ 六、申請專利範圍 1、 一種液晶顯示器，包括有： 一個能夠使液晶分子維持彎曲配向狀態之液晶層； 一個顯示螢幕，其由複數個像素排列成矩陣狀而構成 ，一個影像係藉由穿透該使液晶分子維持彎曲配向之液晶 層的光線而被顯示在該顯示螢幕上；以及 像素電壓施加機構，其係根據每一個圖場的照明資訊 ，將一像素電壓施加至該像素之像素電極； 並具備： 閘極驅動機構，藉由施加於一個閘極之一個閘極電壓 來對該像素進行依序掃描； 源極驅動機構，經由一個源極電極將一個基本電壓施 加至該被掃描之像素的像素電極；以及 補償電壓施加機構，用於在該像素被掃描後，經由電 容式耦合將該像素電壓偏差補償用之一補償電壓施加至該 像素電極，以使得該補償電壓能夠與該基本電壓重疊。 2、 根據申請專利範圍第1項所述之液晶顯示器，其 中，該電容式耦合係形成在該像素電極、與像素掃描方向 上之一在先閘極電極之間。 3、 根據申請專利範圍第2項所述之液晶顯示器，其 中，該補償電壓之施加，係用來使該閘極驅動機構施加於 該在先閘極電極之既定電壓改變電位。 4、 根據申請專利範圍第1項所述之液晶顯示器，其 中，該電容式耦合係被形成在該像素電極與一專用電容器 1 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS)A4規格(210 X 297公釐） (請先閱讀背面之注意事項再塡寫本頁) 訂： 1288909 C8 D8 _ 申叫專利範圍 線之間。 5、 根據申請專利範圍第4項所述之液晶顯示器’其 中’該補償電壓之施加，係用來使施加於電容器線之既定 電壓改變電位。 6、 根據申請專利範圍第1項所述之液晶顯示器’其 中’該像素電壓施加機構係包括有一個電壓供應源，用於 僅經由一訊號線供應液晶電壓，而經由此訊號線，根據該 影像資訊之每一圖場之照明資訊的電壓係被施加至該液晶 層。 7、 根據申請專利範圍第6項所述之液晶顯示器’其 中’該電壓供應源係包括有用於儲存該目前及在後圖場之 影像資訊的機構；用於導出介於該已儲存影像資訊之諸圖 場間照明資訊中之改變的機構；用於根據該所導出之照明 資訊中的改變來產生該補償電壓的機構；以及像素電壓供 應機構，其係用於根據該在後圖場之照明資訊來產生基本 電壓、重疊該補償電壓與該基本電壓、以及輸出該所重疊 電壓來作爲該像素電壓。 8、 根據申請專利範圍第1項所述之液晶顯示器，其 中，一個圖場之影像資訊會依序被寫入所有像素的一個影 像資訊寫入週期，係佔據了少於相應於一個圖場之影像資 訊被寫入之一既定週期之圖場週期的90%。 9、 根據申請專利範圍第8項所述之液晶顯示器，其 中，該影像資訊寫入週期係爲小於16.6ms。 1 0、根據申請專利範圍第8項所述之液晶顯示器， 本紙張尺度適用 ............................-..............IT................ (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 2 1288909 頜 C8 D8 、申請專利範圍 其中’該影像資訊寫入週期係佔據少於該圖場週期的一半 Ο 1 1、根據申請專利範圍第1〇項所述之液晶顯示器 ’其中，該影像資訊寫入週期係小於8ms。 1 2、根據申請專利範圍第8項所述之液晶顯示器’ 其中，該像素電壓施加機構係適用於施加一個像素電壓， 用以在圖場週期除了該影像資訊寫入週期期間外的一個期 間將一個大致上黑色的圖像顯示在該顯示螢幕上。 .1 3、根據申請專利範圍第8項所述之液晶顯示器， 進一步包括有： 一個包括有一光源之發光裝置，用於供應被傳送通過 該液晶層之光線，以及控制機構，用於在圖場週期之影像 資訊寫入週期期間控制光源之開啓，並且用於在該圖場週 期之剩餘週期期間控制光源之關閉。 1 4、根據申請專利範圍第1項所述之液晶顯示器， 其中，該電容式耦合的電容對該像素之液晶電容器的電容 的比率係爲0.7或者更大。 1 5、根據申請專利範圍第1 4項所述之液晶顯示器 ，其中，該電容式耦合的電容對該像素之液晶電容器的電 容的比率係爲1或者更大。 1 6、根據申請專利範圍第1項所述之液晶顯示器， 其中，該像素電壓的一個最大位準以及該像素電壓的一個 最小位準係分別相應於該影像資訊之照明資訊的上限及下 限位準，而該液晶層在最小位準下之介電常數對於該液晶 3 規格⑽x 297公釐) ......................................訂................ (請先閲讀背面之注意事項再塡寫本頁) A8B8C8D8 1288909 六、申請專利範圍 層在最大位準下之介電常數的比率係爲1.2或者更大。 -------------------------衣— (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 1 7、根據申請專利範圍第1 6項所述之液晶顯示器 ’其中，該介電常數之比率係爲1.4或者更大。 1 8、根據申請專利範圍第1項所述之液晶顯示器’ 其中，該液晶層之介電常數各向異性係爲6.5或者更大。 1 9、根據申請專利範圍第1 8項所述之液晶顯示器 ’其中，該液晶層之介電常數各向異性係爲7.7或者更大 〇 .2 0、一種液晶顯示器，包括有： 一個能夠彎曲配向之液晶層； 一個由複數個像素所構成之顯示螢幕，一個影像係藉 由穿透一彎曲配向之液晶層的光線而被顯示於其上； 像素電壓施加機構，其係用於根據影像資訊之每一# 素的照明資訊，而在隨後將一個像素電壓施加至該所有像 素的液晶層，該像素電壓係被施加以致使光線的透過率能 夠改變，從而將相應於該影像資訊之影像顯示在該顯示螢 幕上，其中， 該像素電壓施加機構係適用於在隨後經由電容式耦合 來進行施加的期間，在隨後施加之後將一個形成了該像素 電壓之偏移電壓並連同被施加至該像素液晶層的一電壓一 起施加，用以防止該液晶層從彎曲配向轉變回到之擴散配 向。 2 1、根據申請專利範圍第2 0項所述之液晶顯示器 ，進一步包括有： 4 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS)A4規格(210 X 297公釐〉 A8B8C8D8 1288909 六、申請專利範圍 閘極驅動機構，其係用於經由一閘極電極隨後掃描複 數個像素，並且其中， (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 該像素電壓施加機構係包括有源極驅動機構，該源極 驅動機構係用於根據該影像資訊之像素的照明資訊，經由 一個源極電極而將一個基本電壓施加至將於隨後進行掃描 之像素的液晶層；以及偏移電壓施加機構，其係用於經由 電容式耦合在該像素被掃描後，將一個形成了該像素電壓 之偏移電壓與該基本電壓一起施加至該像素，其中， .該電容式耦合係以一種該像素被掃描的次序而被形成 在該像素電極與一在先閘極電極之間。 2 2、根據申請專利範圍第2 0項所述之液晶顯示器 ，其中，該電容式耦合係被形成在一個該像素電極與一個 專用的電容器線之間。 2 3、根據申請專利範圍第2 0項所述之液晶顯示n ，其中，該偏移電壓係爲IV或者更大。 2 4、根據申請專利範圍第2 0項所述之液晶顯示;$ ，其中，該偏移電壓係大於該液晶層從彎曲配向轉變[gjg 擴散配向的一個電壓。 2 5、根據申請專利範圍第2 0項所述之液晶 ，其中，一個大致上黑色的圖像係在一個相應於一® 影像資訊被寫入的一個預定週期的圖場週期中’被顯希在 顯示螢幕上， 2 6、根據申請專利範圍第2 0項所述之液晶顯$_ ，其中，該顯示螢幕係大致上爲矩形者，並且其對角線白勺 5 (CNS)A4 規格(210 X 297 公釐) ABCD 1288909 、申請專利範圍 長度係爲ίο英吋或者更大。 2 7、根據申請專利範圍第2 6項所述之液晶顯示器 ，其中，該對角線之長度係爲15英吋或者更大。 2 8、一種液晶顯示器，包括有： 一個能夠彎曲配向之液晶層； 一個由複數個像素所構成之顯示螢幕，一個影像係藉 由穿透一彎曲配向之液晶層的光線而被顯示於其上；以及 一個像素電壓施加機構， 該像素電壓係被施加，用以致使該光線的透過率能夠 被改變，從而將相應於該影像資訊之該影像顯示在該顯示 螢幕上，其中， 該像素的液晶層係藉由經由電容式耦合使用一個被施 加至該像素液晶層的一電壓，而會轉變至彎曲配向。 2 9、根據申請專利範圍第2 8項所述之液晶顯示器 ，其係具有一個不作用週期，而在此不作用週期期間，沒 有電壓係會在該液晶層轉變前被施加該像素的液晶層。 3 0、根據申請專利範圍第2 9項所述之液晶顯示器 ，進一步包括有： 閘極驅動機構，其係用於經由一閘極電極隨後掃描複 數個像素，並且其中，該像素電壓施加機構係包括有源極 驅動機構，該源極驅動機構係用於根據該影像資訊之像素 的照明資訊，經由一個源極電極而將一個基本電壓施加至 ^於隨後進行掃描之像素的液晶層；以及一個積聚電壓施 加機橡，用於在該像素被掃描之後，經由電容式耦合將一 ........................费·..............訂....................秦· (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 通用中國國家標準(CNS)A4規格(210 X 297公釐） A8B8C8D8 1288909 六、申請專利範圍 個形成了該像素電壓之積聚電壓連同該基本電壓一起施加 至該像素，其中， 該積聚電壓係被使用以致使該像素的液晶層能夠轉變 至彎曲配向。 3 1、根據申請專利範圍第3 0項所述之液晶顯示器 ，其中，該電容式耦合係以一種該像素被掃描的次序而被 形成在該像素電極與一個在先閘極電極之間。 3 2、根據申請專利範圍第2 8項所述之液晶顯示器 ，其中，該電容式觸合係被形成在一個像素電極與一個專 用的電容器線之間。 3 3、根據申請專利範圍第3 1項所述之液晶顯示器 ，其中，作爲該積聚電壓施加機構的閘極驅動機構係適用 於將該積聚電壓施加至該個別的像素，而隨後在轉變期間 係對所有的像素進行掃描。 3 4、根據申請專利範圍第3 3項所述之液晶顯$_ ，其中， 該源極驅動機構係適用於輸出一個具有一轉變電數 値之交流基本電壓，以及 該閘極驅動機構係適用於輸出一個具有兩個電顧&_ 之閘極訊號，而在這兩電壓位準處，在不作用期間， 被提供用於每一個像素的切換構件在該像素被掃描時彳 系_ 於一種傳導狀態之中，並且在該像素並未被掃描時係 一個斷路狀態之中，而除了在轉變週期期間的兩電 之外，該閘極驅動機構係輸出具有該雨個電壓位準的％^ 7 ---------------------------------------訂 (請先閲讀背面之注意事項再塡寫本頁) 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS)A4規格(210 X 297公釐) 1288909 C8 D8 六、申請專利範圍 閘極訊號，在這兩個電壓位準處，該積聚電壓在該像素一 被掃描之後係具有一個根據該基本電壓之一極性的極性。 3 5、根據申請專利範圍第3 3項所述之液晶顯示器 ，其中， 該源極驅動機構係適用於輸出一個具有一轉變電壓數 値之直流基本電壓；以及 該閘極驅動機構係適用於輸出一個具有兩個電壓位準 之閘極訊號，而在這兩的電壓位準處，在不作用期間，一 個被提供用於每一個像素的切換構件在該像素被掃描時係 處於一種傳導狀態之中，並且在該像素並未被掃描時係處 於一個斷路狀態之中，而除了在轉變週期期間的兩個電壓 位準之外，該閘極驅動機構係輸出具有一個電壓位準的一 個閘極訊號，在這一個電壓位準處，極性相同於該基本電 壓之極性的該積聚電壓在該像素一被掃描之後係可以被施 加。 3 6、一種液晶顯示器，包括有： 一*個扭曲向列模式之液晶層； 一個顯示螢幕，一個影像係藉由穿透該液晶層的光線 而被顯示於其上；以及 一個液晶電壓施加機構，其係用於根據由一連串圖場 所組成之影像資訊之每一圖場的照明資訊，將一液晶電壓 施加至該液晶層，該液晶電壓係被施加以致使光線的透過 率能夠改變，從而隨後將相應於該影像資訊之諸圖場之影 像顯示在該顯示螢幕上’其中’ 8 ^紙張又度適用中國國家標準(CNS)A4規格(210 X 297公釐)"" ---------------------—— (請先閲讀背面之注意事項再塡寫本頁) 訂： 畢 A8 B8 C8 D8 1288909 、申請專利範園 該液晶電壓施加機構係適用於施加該液晶電壓，在該 照明資訊改變介於目前與在後圖場間之時’該液晶電壓係 會改變以便在該液晶電壓被施加而用於在後圖場時能夠具 有一個根據該照明資訊直’ 明資^改變Μ致使 相應的、液晶電壓能夠被增大之時’該液晶電壓係會改變以 便i有一個根據在極度增大後之照明資訊的數値，並且在 該照明畜訊係改變以致使相應的液晶電壓被降低之時’該 液晶電壓係改變以便具有一個根據在極度降低後之照明資 訊的數値，並且其中’該液晶層係具有一個3/zm或者更 小的厚度。 家標準(CNS)A4 規格(210 X 297 公釐） ................................... 訂..................... (請先閲讀背面之注意事項再塡寫本頁)