TWI402818B - 液晶顯示器的驅動方法 - Google Patents

Description

液晶顯示器的驅動方法

本發明是有關於一種驅動方法，且特別是有關於一種液晶顯示器的驅動方法。

隨著光電與半導體技術的演進，所以帶動了顯示面板之蓬勃發展。在諸多顯示面板中，液晶顯示面板(Liquid Crystal Display panel,LCD panel)近來已被廣泛地使用，並取代陰極射線管顯示面板(Cathode Ray Tube,CRT)成為下一代顯示面板的主流之一。

現今業界廣泛應用的液晶顯示器種類繁多，依其內含之液晶分子，而有多種類型的液晶顯示器。以具有膽固醇型(cholesterol)液晶的液晶顯示器為例，其內所設置的液晶分子具有雙穩態(bistable)的特性。所謂的雙穩態特性是指在不通電時液晶分子維持原來狀態的特殊性質，而在液晶顯示器需要更新畫面時供給液晶分子用以顯示的電壓以進行顯示。

本發明提供一種液晶顯示器的驅動方法，其可使液晶分子在液晶顯示器進行顯示之前的擾動期間中進行有效的擾動。

本發明提出一液晶顯示器的驅動方法，其中液晶顯示器包括多數條資料線以及一共用電極，而液晶顯示器的驅動方法包括下列步驟。首先，在一擾動期間內的一第一子期間，提供相對於一基準共用電壓極性互為相反的一第一共用電壓以及一第一擾動資料電壓。然後，在擾動期間內的一第二子期間，提供相對於基準共用電壓極性互為相反的一第二共用電壓以及一第二擾動資料電壓，其中第二共用電壓的極性與第一共用電壓的極性相對於基準共用電壓互為相反。而後，在擾動期間內的一第三子期間，提供等值的基準共用電壓以及一第三擾動資料電壓，其中基準共用電壓的電壓值介於第一共用電壓以及第二共用電壓兩者電壓值之間。其中，前述之第一擾動資料電壓、第二擾動資料電壓以及第三擾動資料電壓會被提供至對應的資料線，而第一共用電壓、第二共用電壓以及基準共用電壓會被提供至共用電極。

在本發明之一實施例中，液晶顯示器的驅動方法更包括下列步驟：在一顯示期間內，提供基準共用電壓至共用電極，並提供一顯示資料電壓至對應的資料線，其中顯示資料電壓的電壓值大於等於基準共用電壓的電壓值。

在本發明之一實施例中，液晶顯示器更包括多數條掃描線，而液晶顯示器的驅動方法更包括下列步驟：在擾動期間內，同時致能掃描線。

在本發明之一實施例中，液晶顯示器更包括多數條掃描線，而液晶顯示器的驅動方法更包括下列步驟：在擾動期間內，依序致能掃描線。在一實施例中，上述之“依序致能掃描線”的步驟包括：在第一子期間、第二子期間以及第三子期間內，致能第i 條掃描線。在一實施例中，上述“依序致能掃描線”的步驟更包括：首先，在擾動期間內的一第四子期間，提供第一共用電壓以及第一擾動資料電壓；然後，在擾動期間內的一第五子期間，提供第二共用電壓以及第二擾動資料電壓；之後，在擾動期間內的一第六子期間，提供基準共用電壓以及第三擾動資料電壓。在一實施例中，上述之“依序致能掃描線”的步驟更包括：在第四子期間、第五子期間以及第六子期間內，致能第(i +1)條掃描線。

在本發明之一實施例中，第一共用電壓相對於基準共用電壓為負極性，第二共用電壓相對於基準共用電壓為正極性。

在本發明之一實施例中，第一共用電壓相對於基準共用電壓為正極性，第二共用電壓相對於基準共用電壓為負極性。

在本發明之一實施例中，基準共用電壓為0伏特。

在本發明之一實施例中，液晶顯示器為膽固醇液晶顯示器。

基於上述，本發明之液晶顯示器的驅動方法在顯示畫面之前的擾動期間內所提供的共用電壓為交流電壓，此舉可使液晶分子進行有效的擾動，進而提升液晶顯示器的顯示品質。

為讓本發明之上述特徵和優點能更明顯易懂，下文特舉實施例，並配合所附圖式作詳細說明如下。

在本實施例中，所提到的驅動方法應用於液晶顯示器，如圖1繪示的液晶顯示器100。本實施例之液晶顯示器100包括多數條彼此平行的資料線110、多數條彼此平行的掃描線120、一共用電極130以及一液晶層140。資料線110以及掃描線120彼此相交，而液晶層140夾設於共用電極130與資料線110、掃描線120之間。

承上述，本實施例之液晶顯示器100可以是穿透式液晶顯示器、反射式液晶顯示器或是半穿透半反射式液晶顯示器。就反射式的液晶顯示器而言，其可利用環境光來作為光源；而就穿透式或半穿透半反射式的液晶顯示器而言，其內可進一步設置用以提供背光源的背光模組。

在本實施例中，液晶顯示器例如是膽固醇液晶顯示器，其為雙穩態液晶顯示器。較特別的是，本實施例之液晶顯示器在進行顯示之前，液晶層140內的液晶分子會進行擾動的動作。為了方便說明，本實施例稱液晶擾動時的這段時間為擾動期間。接下來，說明本實施例之液晶顯示器的驅動方法。

第一實施例

圖2繪示本發明之一實施例之液晶顯示器的驅動方法流程圖，而圖3繪示本發明之第一實施例之液晶顯示器的驅動波形圖。請同時參考圖1、圖2以及圖3，在一擾動期間TA內的一第一子期間t1，本實施例提供一第一共用電壓V_com1 至共用電極130以及提供一第一擾動資料電壓V_data1 至對應的資料線110，其中第一共用電壓V_com1 以及第一擾動資料電壓V_data1 兩者的極性相對於一基準共用電壓V_com0 互為相反(步驟S201)。

具體來說，本實施例若設定基準共用電壓V_com0 為0伏特(Volt,V)，則第一共用電壓V_com1 以及第一擾動資料電壓V_data1 兩者其一的電壓值可設定為大於0伏特，而另一電壓值則設定為小於0伏特。在本實施例中，是假設第一共用電壓V_com1 相對於基準共用電壓V_com0 為負極性，但本發明不以此為限。基於上述，本實施例設定第一共用電壓V_com1 為-15伏特，並設定第一擾動資料電壓V_data1 為15伏特。

由上述可知，本實施例設定第一共用電壓V_com1 以及第一擾動資料電壓V_data1 兩者之間的電壓差絕對值為30伏特。此時，液晶層140中的液晶分子可處於同向(Homeotropic)排列的狀態，而此狀態可使光線(例如背光或環境光)穿透液晶層140，進而使液晶顯示器100的顯示畫面為全亮畫面。

然後，在擾動期間TA內的一第二子期間t2，本實施例提供一第二共用電壓V_com2 至共用電極130以及提供一第二擾動資料電壓V_data2 至對應的資料線110，其中第二共用電壓V_com2 以及第二擾動資料電壓V_data2 兩者的極性相對於基準共用電壓V_com0 互為相反(步驟S203)。

具體地說，本實施例若設定基準共用電壓V_com0 為0伏特，則第二共用電壓V_com2 以及第二擾動資料電壓V_data2 兩者其一的電壓值可設定為大於0伏特，而另一電壓值則設定為小於0伏特。在本實施例中，是假設第二共用電壓V_com2 相對於基準共用電壓V_com0 為正極性，但本發明不以此為限。基於上述，本實施例設定第二共用電壓V_com2 以及第二擾動資料電壓V_data2 分別為15伏特以及-15伏特。

由上述可知，本實施例設定第二共用電壓V_com2 以及第二擾動資料電壓V_data2 兩者之間的電壓差絕對值為30伏特。此時，液晶層140中的液晶分子仍可處於同向排列的狀態，而使液晶顯示器100的顯示畫面維持在全亮畫面。

值得一提的是，在其他實施例中，還可設定第一共用電壓V_com1 相對於基準共用電壓V_com0 為正極性，並設定第二共用電壓V_com2 相對於基準共用電壓V_com0 為負極性。

而後，在擾動期間TA內的一第三子期間t3，本實施例提供基準共用電壓V_com0 至共用電極130以及提供一第三擾動資料電壓V_data3 至對應的資料線110，其中基準共用電壓V_com0 (0伏特)的電壓值介於上述第一共用電壓V_com1 (-15伏特)以及上述第二共用電壓V_com2 (15伏特)兩者電壓值之間(步驟S205)。

承上述，本實施例設定第三擾動資料電壓V_data3 為0伏特，於是，第三擾動資料電壓V_data3 以及基準共用電壓V_com0 兩者之間的電壓差絕對值則為0伏特。此時，液晶層140中的液晶分子可處於平面狀(planar)排列，而使液晶層140反射光線(例如背光或環境光)。倘若液晶層140中摻雜色料，則液晶顯示器100的顯示畫面便可呈現該色料的顏色。在本實施例中，液晶層140中例如摻雜綠色色料，如此，液晶顯示器100可於此時顯示綠色畫面。

由圖3所繪示的波形圖可知，於擾動期間TA內，本實施例之掃描電壓VG _i 、VG _{i +1} 、...例如具有高電壓準位，而使所有掃描線120例如同時被致能。如此一來，就液晶顯示器100中的每個畫素而言，可於第一子期間t1內皆顯示全亮畫面，並於第二子期間t2內也皆顯示全亮畫面，且於第三子期間t3內皆顯示綠色畫面。

液晶顯示器100於上述擾動期間TA內完成液晶擾動的動作之後，接著便可進一步顯示所欲顯示之畫面。具體而言，在一顯示期間TB內，本實施例提供基準共用電壓V_com0 至共用電極130，並提供一顯示資料電壓V_display 至對應的資料線110。在本實施例中，顯示資料電壓V_display 的電壓值大於等於基準共用電壓V_com0 的電壓值，即顯示資料電壓V_display 的電壓值大於等於0伏特。

特別一提的是，於上述顯示期間TB，液晶層140中的液晶分子處於焦錐狀(Focal-Conic)排列。此時，液晶顯示器100的顯示畫面為霧面，其有如毛玻璃的視覺效果。

在本實施例中，擾動期間TA內提供至共用電極130的共用電壓為交流電壓，此舉可使液晶分子進行有效的擾動。然而，在顯示期間TB，則提供固定電壓至共用電極130，以達到省電的效果。

依據本發明的精神，並不限制於上述所列舉的實施手段。以下將再舉出本發明的另外幾個實施例給本發明領域之技術人員參詳。然而，下述實施例主要針對不同之處進行說明，其中下述實施例與上述實施例若有相同或相似的標號則代表相同或相似的構件，因而不重複敘述。

第二實施例

本實施例欲闡述的精神與第一實施例相類似，惟二者主要差異之處在於：於擾動期間內，本實施例依序致能掃描線。然而，為了簡化說明，本實施例假設液晶顯示器僅包括兩條掃描線，但本發明並非以此假設作為限制。

圖4繪示本發明之第二實施例之液晶顯示器的驅動波形圖。請同時參考圖2以及圖4，首先，於擾動期間T1，其中一條掃描線被致能因而其掃描電壓VG₁ 為高電壓準位，而下一條掃描線尚未被致能因而其掃描電壓VG₂ 為低電壓準位。

在本實施例中，於擾動期間T1的第一、第二以及第三子期間t11、t12以及t13內，第一、第二以及第三擾動資料電壓V_data11 、V_data12 以及V_data13 例如分別與第一實施例之第一、第二以及第三擾動資料電壓V_data1 、V_data2 以及V_data3 大致相同，且第一以及第二共用電壓V_com11 以及V_com12 例如分別與第一實施例中之第一以及第二共用電壓V_com1 以及V_com2 大致相同。因此，本實施例之擾動期間T1內與擾動資料電壓以及共用電壓相關的敘述可參考步驟S201、S203、S205以及第一實施例的說明，在此不加以描述。

基於上述，就被掃描電壓VG₁ 所致能的那一列畫素而言，其於第一子期間t11皆顯示全亮畫面，並於第二子期間t12內也皆顯示全亮畫面，且於第三子期間t13內皆顯示綠色畫面。

接著，於擾動期間T2，原本被致能的掃描線結束致能的動作因而其掃描電壓VG₁ 轉為低電壓準位，並改由下一條掃描線進行致能的動作因而其掃描電壓VG₂ 為高電壓準位。

在本實施例中，於擾動期間T2的第四、第五以及第六子期間t21、t22以及t23內，第一、第二以及第三擾動資料電壓V_data21 、V_data22 以及V_data23 例如分別與第一實施例之第一、第二以及第三擾動資料電壓V_data1 、V_data2 以及V_data3 大致相同(亦即與本實施例之第一、第二以及第三擾動資料電壓V_data11 、V_data12 以及V_data13 大致相同)，且第一以及第二共用電壓V_com21 以及V_com22 例如分別與第一實施例中之第一以及第二共用電壓V_com1 以及V_com2 大致相同(亦即與本實施例之第一以及第二共用電壓V_com11 以及V_com12 大致相同)。因此，本實施例之擾動期間T2內與擾動資料電壓以及共用電壓相關的敘述可參考步驟S201、S203、S205以及第一實施例的說明，在此不加以描述。

基於上述，就被掃描電壓VG₂ 所致能的那一列畫素而言，其於第一子期間t21皆顯示全亮畫面，並於第二子期間t22內也皆顯示全亮畫面，且於第三子期間t23內皆顯示綠色畫面。於是，可進一步以此類推出，具有兩條以上之掃描線的液晶顯示器於本實施例之擾動期間為依序顯示一整列的綠色畫面。

由上述可知，本實施例之第一共用電壓V_com11 、V_com21 相對於基準共用電壓V_com0 為負極性，且第二共用電壓V_com12 、V_com22 相對於基準共用電壓V_com0 為正極性。然而，本發明並不以此為限。在其他實施例中，以圖5所繪示的驅動波形圖為例，於擾動期間T1’內，第一子期間t11’所設定的第一共用電壓V_com11 ’相對於基準共用電壓V_com0 為正極性，而第二子期間t12’所設定的第二共用電壓V_com12 ，相對於基準共用電壓V_com0 為負極性；另一方面，於擾動期間T2’內，第四子期間t21’所設定的第一共用電壓V_com21 ’相對於基準共用電壓V_com0 為正極性，而第五子期間t22’所設定的第二共用電壓V_com22 ’相對於基準共用電壓V_com0 為負極性。

液晶顯示器於上述擾動期間T1、T2、T1’、T2’內完成液晶擾動的動作之後，而後便可進一步顯示所欲顯示之畫面。具體而言，在顯示期間T3、T3’內，本實施例提供基準共用電壓V_com0 以及顯示資料電壓V_display 。在本實施例中，顯示資料電壓V_display 的電壓值大於等於基準共用電壓V_com0 的電壓值，亦即顯示資料電壓V_display 的電壓值大於等於0伏特。此外，於顯示期間T3、T3’，液晶分子處於焦錐狀，因而液晶顯示器所顯示的畫面為猶如毛玻璃之視覺效果的霧面。

綜上所述，本發明之液晶顯示器的驅動方法透過顯示畫面之前的擾動期間提供交流的共用電壓，可使液晶分子進行有效的擾動。然而，本發明進一步於顯示期間所提供的共用電壓為定值，以降低液晶顯示器的耗電量。

雖然本發明已以實施例揭露如上，然其並非用以限定本發明，任何所屬技術領域中具有通常知識者，在不脫離本發明之精神和範圍內，當可作些許之更動與潤飾，故本發明之保護範圍當視後附之申請專利範圍所界定者為準。

100．．．液晶顯示器

110．．．資料線

120．．．掃描線

130．．．共用電極

140．．．液晶層

S201、S203、S205．．．步驟

t1、t2、t3、t11、t11’、t12、t12’、t13、t13’、t21、t21’、t22、t22’、t23、t23’．．．子期間

TA、T1、T1’、T2、T2’．．．擾動期間

TB、T3、T3’．．．顯示期間

V_com0 、V_com1 、V_com2 、V_com11 、V_com11 ’、V_com12 、V_com12 ’、V_com21 、V_com21 ’、V_com22 、V_com22 ’．．．共用電壓

V_data1 、V_data2 、V_data3 、V_data11 、V_data12 、V_data13 、V_data21 、V_data22 、V_data23 ．．．擾動資料電壓

V_display ．．．顯示資料電壓

VG _i 、VG _{i +1} 、VG₁ 、VG₂ ．．．掃描電壓

圖1繪示本發明之一實施例之液晶顯示器的示意圖。

圖2繪示本發明之一實施例之液晶顯示器的驅動方法流程圖。

圖3繪示本發明之第一實施例之一種液晶顯示器的驅動波形圖。

圖4繪示本發明之第二實施例之一種液晶顯示器的驅動波形圖。

圖5繪示本發明之第二實施例之另一種液晶顯示器的驅動波形圖。

S201、S203、S205．．．步驟

Claims (11)

1. 一種液晶顯示器的驅動方法，其中該液晶顯示器包括多數條資料線以及一共用電極，該驅動方法包括：在一擾動期間內的一第一子期間，提供相對於一基準共用電壓極性互為相反的一第一共用電壓以及一第一擾動資料電壓；在該擾動期間內的一第二子期間，提供相對於該基準共用電壓極性互為相反的一第二共用電壓以及一第二擾動資料電壓，其中該第二共用電壓的極性與該第一共用電壓的極性相對於該基準共用電壓互為相反；以及在該擾動期間內的一第三子期間，提供等值的該基準共用電壓以及一第三擾動資料電壓，其中該基準共用電壓的電壓值介於該第一共用電壓以及該第二共用電壓兩者電壓值之間，其中，該第一擾動資料電壓、該第二擾動資料電壓以及該第三擾動資料電壓被提供至對應的資料線，該第一共用電壓、該第二共用電壓以及該基準共用電壓被提供至該共用電極。
2. 如申請專利範圍第1項所述之液晶顯示器的驅動方法，更包括：在一顯示期間內，提供該基準共用電壓至該共用電極，並提供一顯示資料電壓至對應的資料線，其中該顯示資料電壓的電壓值大於等於該基準共用電壓的電壓值。
3. 如申請專利範圍第1項所述之液晶顯示器的驅動方 法，其中該液晶顯示器更包括多數條掃描線，該驅動方法更包括：在該擾動期間內，同時致能該些掃描線。
4. 如申請專利範圍第1項所述之液晶顯示器的驅動方法，其中該液晶顯示器更包括多數條掃描線，該驅動方法更包括：在該擾動期間內，依序致能該些掃描線。
5. 如申請專利範圍第4項所述之液晶顯示器的驅動方法，其中“依序致能該些掃描線”的步驟包括：在該第一子期間、該第二子期間以及該第三子期間內，致能第i 條掃描線，其中i 為一正整數。
6. 如申請專利範圍第5項所述之液晶顯示器的驅動方法，其中“依序致能該些掃描線”的步驟更包括：在該擾動期間內的一第四子期間，提供該第一共用電壓以及該第一擾動資料電壓；在該擾動期間內的一第五子期間，提供該第二共用電壓以及該第二擾動資料電壓；以及在該擾動期間內的一第六子期間，提供該基準共用電壓以及該第三擾動資料電壓。
7. 如申請專利範圍第6項所述之液晶顯示器的驅動方法，其中“依序致能該些掃描線”的步驟更包括：在該第四子期間、該第五子期間以及該第六子期間內，致能第(i +1)條掃描線。
8. 如申請專利範圍第1項所述之液晶顯示器的驅動方法，其中該第一共用電壓相對於該基準共用電壓為負極性，該第二共用電壓相對於該基準共用電壓為正極性。
9. 如申請專利範圍第1項所述之液晶顯示器的驅動方法，其中該第一共用電壓相對於該基準共用電壓為正極性，該第二共用電壓相對於該基準共用電壓為負極性。
10. 如申請專利範圍第1項所述之液晶顯示器的驅動方法，其中該基準共用電壓為0伏特。
11. 如申請專利範圍第1項所述之液晶顯示器的驅動方法，其中該液晶顯示器為膽固醇液晶顯示器。