TWI812139B

TWI812139B - 顯示裝置

Info

Publication number: TWI812139B
Application number: TW111112811A
Authority: TW
Inventors: 林欣樺; 黃韋凱; 謝仁杰; 楊國昌
Original assignee: 友達光電股份有限公司
Priority date: 2022-04-01
Filing date: 2022-04-01
Publication date: 2023-08-11
Also published as: TW202340817A

Abstract

一種顯示裝置，包含：顯示面板與閘極控制電路。顯示面板包含排列為M行與N列的M*N個像素單元。各個像素單元包含彼此電連接之電晶體與膽固醇液晶像素，且各個像素單元的一端接收共模電壓。閘極控制電路經N條閘極信號線而分別電連接於位在N列的該等像素單元。閘極控制電路因應共模電壓自第一共模電壓位準轉變為第二共模電壓位準而控制N條閘極信號線同時產生同步致能脈波。其中，M、N為正整數。

Description

顯示裝置

本發明是有關於一種顯示裝置，且特別是有關於一種以主動方式控制具有膽固醇液晶像素之顯示面板的顯示裝置。

請參見第1圖，其係以主動方式控制具有膽固醇液晶像素之顯示面板的顯示裝置之示意圖。顯示裝置10包含：顯示面板17、上板電極19、時序控制器11、源極驅動電路13與閘極控制電路15。上板電極19位於顯示面板17的一側，且上板電極19接收共模電壓(common mode voltage)Vcom。其中，共模電壓Vcom可由外部電壓源18提供，或由時序控制器11提供。

顯示面板17包含排列為M行與N列的像素單元PX(1,1)~PX(M,N)。像素單元PX(1,1)~PX(M,N)的一端均電連接於上板電極19。為便於說明，本文以變數M、N分別代表像素單元的總行數與總列數，並以變數m、n分別代表像素單元所在的行數與列數。例如，像素單元PX(m,n)位於第m行與第n列。其中，m、n、M、N均為正整數，且m

M、n

N。

時序控制器11電連接於源極驅動電路13與閘極控制電路15。時序控制器11分別傳送源極控制信號ctlS_s、閘極控制信號ctlS_g至源極驅動電路13與閘極控制電路15。源極驅動電路13根據源極控制信號ctlS_s而產生經由M條源極信號線傳送的M個源極信號。閘極控制電路15根據閘極控制信號ctlS_g而產生經由N條閘極信號線傳送的N個閘極信號。為便於說明，本文以相同的符號代表信號線以及其所傳送的信號。例如，以SL_m代表第m條源極信號線與第m個源極信號。

像素單元PX(1,1)~PX(M,N)依其所在的行數不同，分別與源極信號線SL_1~SL_M相連。例如，位於第m行的像素單元PX(m,1)、PX(m,n)、PX(m,N)均電連接於源極信號線SL_m。同理，像素單元PX(1,1)~PX(M,N)依其所在的列數不同，分別與閘極信號線GL_1~GL_N相連。

以像素單元PX(m,n)為例，其包含：電晶體Q(m,n)與膽固醇液晶像素chLCD(m,n)。膽固醇液晶像素chLCD(m,n)的一端電連接於上板電極19，另一端與電晶體Q(m,n)的源極相連。膽固醇液晶像素chLCD(m,n)所處的狀態以及其對應之顯示效果，依其兩端夾壓ΔVpx(m,n)，以及夾壓ΔVpx(m,n)的改變方式/速度而異。隨著膽固醇液晶像素chLCD(m,n)所處的狀態不同，使用者觀看時的視覺效果也不同。當膽固醇液晶像素chLCD(m,n)處於垂直取向狀態(Homeotropic alignment state，簡稱為S state)時，光線穿透膽固醇液晶像素chLCD(m,n)而呈現黑色(低亮度)。當膽固醇液晶像素chLCD(m,n)處於面態(planar state，簡稱為P state)時，光線被膽固醇液晶像素chLCD(m,n)反射而呈現白色(高亮度)。當膽固醇液晶像素chLCD(m,n)處於焦錐態(focal conic state，簡稱為F state)時，部分光線穿透膽固醇液晶像素chLCD(m,n)、部分光線被膽固醇液晶像素chLCD(m,n)反射而呈現灰色(亮度中等)。

電晶體Q(m,n)的汲極和閘極分別電連接於源極信號線SL_m與閘極信號線GL_n。當電晶體Q(m,n)導通時，將源極信號SL_m導通至膽固醇液晶像素chLCD(m,n)。因此，膽固醇液晶像素chLCD(m,n)的夾壓ΔVpx(m,n)取決於源極信號SL_m與共模電壓Vcom。另請留意，此處雖假設電晶體Q(m,n)為NMOS電晶體，但在實際應用中無須限定電晶體Q(m,n)的種類。

驅動膽固醇液晶像素chLCD(m,n)的方式可分為兩類：直流(direct current，簡稱為DC)驅動與交流(alternating current，簡稱為AC)驅動。採用DC驅動時，共模電壓Vcom維持固定，僅源極信號SL_m的電壓改變；採用AC驅動時，共模電壓Vcom與源極信號SL_m的電壓均改變。採用AC驅動方式時，顯示面板所需提供的源極信號SL_m的電壓較低，並可改善使用DC驅動時，膽固醇液晶像素chLCD(m,n)可能發生的充電不足的情況。因此，使用AC驅動顯示面板的方式也越來越普及。

請參見第2圖，其係習用技術使用AC驅動第1圖的顯示面板在掃描期間Tscan的波形圖。在此圖式中，縱軸為不同信號的波形，橫軸為時間。

在第2圖中，波形由上而下依序為：閘級信號GL_1、GL_2、GL_N、源極信號SL_m、共模電壓Vcom、膽固醇液晶像素chLCD(m,1)的夾壓ΔVpx(m,1)，以及膽固醇液晶像素chLCD(m,N)的夾壓ΔVpx(m, N)。其中，膽固醇液晶像素chLCD(m,N)的夾壓ΔVpx(m,N)的波形，進一步區分為理想狀況下的波形與實際狀況下的波形。

掃描期間Tscan包含兩個畫框期間Tframe1、Tframe2。畫框期間Tframe1介於時點t1~t4間，畫框期間Tframe2介於時點t4~t7間，且畫框期間Tframe1、Tframe2彼此等長。在畫框期間Tframe1內，閘極控制電路15控制閘極信號線GL_1~GL_N在時點t1、t2...t3輪續產生選取脈波PLSsel。在畫框期間Tframe2內，閘極控制電路15控制閘極信號線GL_1~GL_N在時點t4、t5...t6輪續產生選取脈波PLSsel。此處將選取脈波PLSsel的脈波期間表示為選取期間Tsel。與各個選取脈波PLSsel對應的選取期間Tsel彼此等長。

若膽固醇液晶像素chLCD(m,n)的夾壓ΔVpx(m,n)的極性維持不變時，膽固醇液晶分子的轉向固定，進而呈現僵化的情況。為延長膽固醇液晶像素chLCD(m,n)的壽命，必須使用極性切換的方式使膽固醇液晶分子轉向。因此，膽固醇液晶像素chLCD(m,n)的夾壓ΔVpx(m,n)在畫框期間Tframe1、Tframe2的極性彼此相反。

在畫框期間Tframe1，源極信號SL_m為正極性電壓(例如，+10V)、共模電壓Vcom為負極性電壓(例如，-10V)。在畫框期間Tframe2，源極信號SL_m為負極性電壓(例如，-10V)、共模電壓Vcom為正極性電壓(例如，+10V)。據此，在畫框期間Tframe1內，源極信號SL_m與共模電壓Vcom之間形成+20V的壓差；在畫框期間Tframe2內，源極信號SL_m與共模電壓Vcom之間形成-20V的壓差。

在實際應用中，隨著顯示畫面的不同，源極信號SL_m的數值在同一個畫框期間Tframe1、Tframe2內可能變動。但此處為便於說明，假設源極信號SL_m的數值在同一個畫框期間維持不變。且，此處亦假設源極信號SL_m的電壓數值(絕對值)在掃瞄期間Tscan均維持不變。例如，在第2圖中，源極信號SL_m在畫框期間Tframe1維持+10V；且，源極信號SL_m在時點t4~t7的畫框期間Tframe2維持-10V。

首先說明夾壓ΔVpx(m,1)、ΔVpx(m,N)在畫框期間Tframe1的波形。自時點t1開始的一個選取期間Tsel內，像素單元PX(m,1)中的電晶體Q(m,1)因閘極接收高位準的閘極信號GL_1而導通，故膽固醇液晶像素chLCD(m,1)接收源極信號SL_m。因此，膽固醇液晶像素chLCD(m,1)的夾壓ΔVpx(m,1)在時點t1上升至+10V，並在畫框期間Tframe1維持在+10V。同理，同樣位於第m行的其他列的像素單元PX(m,2)~PX(m,N)將依序接收到源極信號SL_m的電壓(+10V)。例如，膽固醇液晶像素chLCD(m,N)的夾壓ΔVpx(m,N)在時點t3上升至+10V，並在時點t3~t4期間維持在+10V。

接著說明夾壓ΔVpx(m,1)、ΔVpx(m,N)在畫框期間Tframe2的波形。與前述說明類似，在自時點t4開始的一個選取期間Tsel內，膽固醇液晶像素chLCD(m,1)接收源極信號SL_m。因此，膽固醇液晶像素chLCD(m,1)的夾壓ΔVpx(m,1)在時點t4下降至-10V，並在時點t4~t7期間維持在-10V。

同理，因電晶體Q(m,N)在時點t6導通的緣故，chLCD(m,N)自時點t6開始接收在畫框期間Tframe2中的源極信號SL_m的電壓。理想狀況下，因電晶體Q(m,N)在時點t4~t6期間為斷開，膽固醇液晶像素chLCD(m,N)的夾壓ΔVpx(m,N)在時點t4~t6期間仍應維持在先前設定的+10V，直到時點t6才下降至-10V。

但是，在實際狀況下，因為共模電壓Vcom在時點t4產生極性改變(由-10V上升至+10V)的緣故，使膽固醇液晶像素chLCD(m,N)的夾壓ΔVpx(m,N)在時點t4因為電容耦合(couple)的效應而連帶被抬升約10V。連帶的，膽固醇液晶像素chLCD(m,N)的夾壓ΔVpx(m,N)在時點t4~t6並未維持在+10V，而是在瞬間上升至+20V。再者，因為顯示面板17的電路中存在寄生電容的緣故，上板電極19雖自時點t6接收+10V的共模電壓Vcom，膽固醇液晶像素chLCD(m,N)實際自上板電極19接收的電壓，可能略低於共模電壓Vcom(+10V)。

如前所述，膽固醇液晶像素chLCD(m,N)的夾壓ΔVpx(m,N)在時點t4~t6產生巨幅變動。對膽固醇液晶像素chLCD(m,N)而言，夾壓ΔVpx(m,N)的瞬間增加可能使膽固醇液晶像素chLCD(m,N)(以及位於列數編號較大的幾列像素)的亮度突然降低，進而降低顯示面板17的顯示品質。

本發明係有關於一種以主動方式控制具有膽固醇液晶像素之顯示面板的顯示裝置。閘極控制電路因應共模電壓的極性變化，而同時或在其後於N條閘極信號線上同時產生同步致能脈波。同步致能脈波的產生，可以減緩膽固醇液晶像素的夾壓受到共模電壓的極性變動所衍生之電容耦合的影響。因此，具有膽固醇液晶像素之顯示面板的顯示品質可獲得提升。

根據本發明之一方面，提出一種包含顯示面板與閘極控制電路的顯示裝置。顯示面板包含M*N個像素單元，排列為M行與N列。各像素單元包含彼此電連接之電晶體與膽固醇液晶像素，且像素單元的一端均接收共模電壓。閘極控制電路經N條閘極信號線而分別電連接於位在N列的像素單元。閘極控制電路因應共模電壓自第一共模電壓位準轉變為第二共模電壓位準而控制N條閘極信號線同時產生同步致能脈波。其中，M、N為正整數。

為了對本發明之上述及其他方面有更佳的瞭解，下文特舉實施例，並配合所附圖式詳細說明如下：

10:顯示裝置

11:時序控制器

ctlS_s:源極控制信號

ctlS_g:閘極控制信號

SL_1,SL_m,SL_M:源極信號(線)

13:源極驅動電路

15:閘極控制電路

GL_1,GL_2,GL_n,GL_N:閘極信號(線)

17:顯示面板

19:上板電極

PX(m,1),PX(m,n),PX(m,N):像素單元

18:外部電壓源

Vcom,Vcom’,Vcom”:共模電壓

Q(m,n):電晶體

chLCD(m,n):膽固醇液晶像素

ΔVpx(m,n),ΔVpx(m,1),ΔVpx(m,N):夾壓

Tscan:掃描期間

Tframe1,Tframe2:畫框期間

Tsel:選取期間

t1~t27,ta,tb,tc,td,te:時點

Δt:時間差

PLSsyn_en:同步致能脈波

Tsyn_en,Tsyn_en’:同步致能期間

Thold,Thold’:維持期間

Tsettle,Tsettle’:靜置期間

Ttras:暫態期間

Tstb:待命期間

REC1a,REC2a,REC1b,REC1b’,REC2b:矩形網底

Tpre:準備期間

Twait:等待期間

Tend:結束期間

Trst+,Trst-:重置期間

第1圖，其係以主動方式控制具有膽固醇液晶像素之顯示面板的顯示裝置之示意圖；第2圖，其係習用技術使用AC驅動第1圖的顯示面板在掃描期間Tscan的波形圖；第3圖，其係本案實施例使用AC驅動第1圖的顯示面板在掃描期間Tscan的波形圖；第4A圖，其係採用習用技術驅動方法時，在畫框期間Tframe1、Tframe2切換時點的前後，源極信號SL_m與共模電壓Vcom之間的電壓差(SL_m-Vcom)的變化之示意圖；第4B圖，其係採用本揭露之驅動方法時，在畫框期間Tframe1、Tframe2切換時點的前後，源極信號SL_m與共模電壓Vcom之間的電壓差(SL_m-Vcom)的變化之示意圖；第5圖，其係將同步致能脈波PLSsyn_en進一步應用至顯示驅動週期Tdis_cyc所包含之各段期間內的波形圖；以及第6圖，其係比較將同步致能脈波PLSsyn_en的期間設為不同長度時，對膽固醇液晶像素之充電情況的影響之示意圖。

請參見第3圖，其係本案實施例使用AC驅動第1圖的顯示面板在掃描期間Tscan的波形圖。在此圖式中，縱軸所代表的波形順序與第2圖相似，橫軸為時間。與第2圖相較，在第3圖中，掃描期間Tscan除包含畫框期間Tframe1(介於時點t1~t3之間)和畫框期間Tframe2(介於時點t6~t8之間)外，還包含暫態期間Ttras(介於時點t3~t6之間)。

與第2圖相似，閘極控制電路控制閘極信號GL_1~GL_N在畫框期間Tframe1輪續產生選取脈波PLSsel，以及在畫框期間Tframe2輪續產生選取脈波PLSsel。此處不再說明與選取脈波PLSsel相關的細節。

與第2圖不同的是，在第3圖中，畫框期間Tframe1、Tframe2並非連續，兩者間存在時點t3~t6的時間差(暫態期間Ttras)。其中，暫態期間Ttras進一步包含靜置期間Tsettle、同步致能期間Tsyn_en與維持期間Thold，並選擇性包含待命期間Tstb。第3圖繪式與共模電壓Vcom對應之兩種可能的波形Vcom’、Vcom”。

接著說明在第3圖中，閘極信號GL_1~GL_N、源極信號SL_m，以及共模電壓Vcom’、Vcom”在暫態期間Ttras的波形。在時點t3~t4期間(靜置期間Tsettle)，閘極信號GL_1~GL_N均為-24V；在時點t4~t5期間(同步致能期間Tsyn_en)，閘極信號GL_1~GL_N同時產生同步致能脈波PLSsyn_en。即，自-24V上升至+24V。在時點t5~t6期間(維持期間Thold)，閘極信號GL_1~GL_N均回復至為-24V。源極信號SL_m在暫態期間Ttras均維持為+10V，自時點t6(即，畫框期間Tframe2開始)起，源極信號SL_m才改變極性，切換至-10V。共模電壓Vcom’在時點t3~t4期間為-10V，在時點t4切換至+10V，並在時點t4~t6的期間維持在+10V。

共模電壓Vcom’、Vcom”的波形大致相似，兩者的差異為，共模電壓Vcom’在時點t4上升(共模電壓Vcom’的上升時點與同步致能脈波PLSsyn_en的上升時點對齊)，共模電壓Vcom”在時點t4前的一小段時間上升(共模電壓Vcom”的上升時點略早於同步致能脈波PLSsyn_en的上升時點)。此處將共模電壓Vcom’、Vcom”之間的時間差表示為Δt。隨著共模電壓Vcom’、Vcom”的波形不同，暫態期間Ttras的組成，以及靜置期間Tsettle的長短也稍有不同。

當共模電壓Vcom’的上升時點與同步致能脈波PLSsyn_en的上升時點對齊時，靜置期間Tsettle介於時點t3~t4間。此時，暫態期間Ttras包含：靜置期間Tsettle、同步致能脈波PLSsyn_en，以及維持期間Thold。在靜置期間Tsettle，源極信號SL_M與共模電壓Vcom’均維持與在畫框期間Tframe1相同的電壓值(例如，SL_m=+10V、Vcom’=-10V)。在同步致能脈波PLSsyn_en與維持期間Thold，源極信號SL_m仍維持與在畫框期間Tframe1 相同的電壓值，共模電壓Vcom’上升至與在畫框期間Tframe2相同的電壓值(例如，SL_m=+10V、Vcom’=+10V)。其中，同步致能脈波PLSsyn_en與維持期間Thold分別對應於同步致能脈波PLSsyn_en的脈波期間，與同步致能脈波PLSsyn_en結束後的期間。因此，源極信號SL_m與共模電壓Vcom’在同步致能脈波PLSsyn_en與維持期間Thold並無差異。

另一方面，當共模電壓Vcom”的上升時點略早於同步致能脈波PLSsyn_en的上升時點時，靜置期間Tsettle’略短於時點t3~t4的期間。此時，暫態期間Ttras包含：靜置期間Tsettle’、待命期間Tstb、同步致能期間Tsyn_en’；以及，維持期間Thold’。即，與共模電壓Vcom’相較，共模電壓Vcom”的暫態期間Ttras額外包含待命期間Tstb。在待命期間Tstb，源極信號SL_m仍維持與在畫框期間Tframe1相同的電壓值，共模電壓Vcom’先上升至與在畫框期間Tframe2相同的電壓值(例如，SL_m=+10V、Vcom’=+10V)。

如前所述，膽固醇液晶像素chLCD(m,n)所處的狀態以及其對應之顯示效果，依其夾壓ΔVpx(m,n)，以及夾壓ΔVpx(m,n)的改變方式/速度而異。本案的驅動方式藉由同步致能脈波PLSsyn_en的產生，使膽固醇液晶像素chLCD(m,1)~chLCD(m,N)的夾壓變化過程並非在一瞬間改變(+20V→-20V)，而存在一個轉換階段(+20V→0V→-20V)。也就是說，同步致能脈波PLSsyn_en的產生，可減緩膽固醇液晶像素chLCD(m,1)~chLCD(m,N)的夾壓ΔVpx(m,1)~ΔVpx(m,N)在瞬間的變化幅度，進而減緩膽固醇液晶像素chLCD(m,1)~chLCD(m,N)受夾壓之瞬間改變而引起的狀態變化幅度。

由第3圖可以看出，藉由此種區分為兩個階段的方式驅動與膽固醇液晶像素chLCD(m,N)時，膽固醇液晶像素chLCD(m,N)的夾壓ΔVpx(m,N)，在時點t6(畫框期間Tframe2)開始後，仍維持在+10V。因此，採用此種非同步切換電壓的驅動方式時，在理想狀況下的波形與實際狀況下的波形相符。

採用本揭露的驅動方法時，源極信號SL_m與共模電壓Vcom的電壓並非同時改變，而是先改變共模電壓Vcom的電壓後，才改變源極信號SL_m。且，在共模電壓Vcom的改變時點和源極信號SL_m的改變時點之間，產生選取脈波PLSsel。此種驅動方式，膽固醇液晶像素chLCD(m,n)在同步致能期間Tsyn_en將再次接收電壓值尚未改變的源極信號SL_m，與電壓值已經改變的共模電壓Vcom。連帶的，採用本揭露之驅動方式時，膽固醇液晶像素chLCD(m,n)的夾壓ΔVpx(m,n)變化也與習用技術之驅動方式的夾壓變化不同。

請參見第4A圖，其係採用習用技術驅動方法時，在畫框期間Tframe1、Tframe2切換時點的前後，源極信號SL_m與共模電壓Vcom之間的電壓差(SL_m-Vcom)的變化之示意圖。請同時參見第2、4A圖。

時點ta(相當於第2圖的時點t4)為畫框期間Tframe1的結束時點，亦為畫框期間Tframe2的開始時點。矩形網底REC1a、REC2a分別代表在畫框期間Tframe1、Tframe2的源極信號SL_m與共模電壓Vcom之間的電壓差(SL_m-Vcom)。在時點ta前，源極信號SL_m與共模電壓Vcom之間的電壓差(SL_m-Vcom)為+20V；在時點ta後，源極信號SL_m與共模電壓Vcom之間的電壓差(SL_m-Vcom)為-20V。

請參見第4B圖，其係採用本揭露之驅動方法時，在畫框期間Tframe1、Tframe2切換時點的前後，源極信號SL_m與共模電壓Vcom之間的電壓差(SL_m-Vcom)的變化之示意圖。請同時參見第3、4B圖。

如第3圖所說明，本案於畫框期間Tframe1、Tframe2之間，新增一暫態期間Ttras。且，暫態期間Ttras進一步包含靜置期間Tsett1e(時點ta~tb之間)、待命期間Tstb(時點tb~tc之間)、同步致能期間Tsyn_en(時點tc~td之間)，與維持期間Thold(時點td~te之間)。

在第4B圖中，暫態期間Ttras介於時點ta~te之間。因此，時點ta(相當於第3圖的時點t3)為畫框期間Tframe1的結束時點，但非畫框期間Tframe2的開始時點。畫框期間Tframe2的開始時點為時點te(相當於第3圖的時點t6)。

矩形網底REC1b、REC2b分別代表在畫框期間Tframe1、Tframe2的源極信號SL_m與共模電壓Vcom之間的電壓差(SL_m-Vcom)。矩形網底REC1b'代表在靜置期間Tsettle(時點ta~tb之間)的源極信號SL_m與共模電壓Vcom之間的電壓差(SL_m-Vcom)。

在畫框期間Tframe1結束(時點ta)前，源極信號SL_m與共模電壓Vcom之間的電壓差(SL_m-Vcom)為+20V；且，在靜置期間Tsettle(時點ta~tb之間)，源極信號SL_m與共模電壓Vcom之間的電壓差(SL_m-Vcom)仍維持在+20V。與第4A圖相較可以看出，採用本案作法時，源極信號SL_m與共模電壓Vcom之間的電壓差(SL_m-Vcom)維持在+20V的期間較長。

在畫框期間Tframe2開始(時點te)後，源極信號SL_m與共模電壓Vcom之間的電壓差(SL_m-Vcom)為-20V。另，在時點tb與時點te之間，源極信號SL_m與共模電壓Vcom之間的電壓差(SL_m-Vcom)為0V。

根據前述說明可以得知，本案除了在畫框期間Tframe1結束後，繼續維持原本的源極信號SL_m與共模電壓Vcom之間的電壓差(SL_m-Vcom)一段期間(額外延長靜置期間Tsettle)外，亦提供一段作為源極信號SL_m與共模電壓Vcom之間的電壓差(SL_m-Vcom)發生變化的緩衝期間(時點tb~te之間，相當於待命期間Tstb、同步致能期間Tsyn_en與維持期間Thold的總和)。在作為過渡的這段緩衝期間，源極信號SL_m與共模電壓Vcom之間的電壓差(SL_m-Vcom)處於一個中間數值的狀態(源極信號SL_m與共模電壓Vcom之間的電壓差(SL_m-Vcom)介於畫框期間Tframe1的+20V與畫框期間Tframe2的-20V之間，例如：0V)。

由於膽固醇液晶像素chLCD(m,n)的夾壓ΔVpx(m,n)取決於源極信號SL_m與共模電壓Vcom之間的電壓差(SL_m-Vcom)的緣故，當源極信號SL_m與共模電壓Vcom之間的電壓差(SL_m-Vcom)採用如第4B圖所示之設定時，可使膽固醇液晶像素chLCD(m,n)的夾壓ΔVpx(m,n)變化幅度，不至於在畫框期間Tframe1的結束時點的一瞬間改變。據此，採用本案之驅動方法時，可以避免膽固醇液晶像素chLCD(m,n)的夾壓ΔVpx(m,n)發生電容耦合的現象。

在時序控制器控制源極驅動電路與閘極控制電路產生驅動信號至顯示面板時，以顯示驅動週期(Tdis_cyc)為單位產生相關的控制信號。其中，除主要用於控制顯示畫面的掃描期間(Tscan)外，顯示驅動週期(Tdis_cyc)還包含其他如重置期間(Trst+、Trst-)、等待期間(Twait)，以及結束期間(Tend)等附加控制期間(additional control durations)。在這些附加控制期間中，也存在與前述說明類似之，因夾壓的極性改變而引起之膽固醇液晶像素chLCD(m,n)的電容耦合效應的影響。因此，前述關於利用同步致能脈波PLSsyn_en的產生而使電容耦合效應降低的作法，亦可應用於重置期間(Trst+、Trst-)、等待期間(Twait)，以及結束期間(Tend)。

請參見第5圖，其係將同步致能脈波(PLSsyn_en)步應用至顯示驅動週期Tdis_cyc所包含之各段期間內的波形圖。在此圖式中，縱軸所代表的波形順序與第2、3圖相似，橫軸為時間。

顯示驅動週期Tdis_cyc(時點t1~t27)包含：預備掃描期間Tpre_scan(時點t1~t13)、掃描期間Tscan(時點t13~t23)與結束期間Tend(時點t23~t27)。其中，預備掃描期間Tpre_scan(時點t1~t13)包含：使膽固醇液晶像素chLCD(m,n)自面態(P state)轉換至垂直取向狀態(H state)的重置期間Trst+(時點t1~t4)與重置期間Trst-(時點t4~t7)、使膽固醇液晶像素chLCD(m,n)自垂直取向狀態(H state)轉換至面態(P state)的等待期間Twait(時點t7~t10)、使膽固醇液晶像素chLCD(m,n)的狀態趨於穩定的準備期間Tpre(時點t10~t13)。且，準備期間Tpre進一步包含切換期間Tsw、同步致能期間Tsyn_en與維持期間Thold。

掃描期間Tscan(時點t13~t23)包含畫框期間Tframe1(時點t13~t16)、靜置期間Tsettle(時點t16~t17)、暫態期間Ttras(時點t17~t20)與畫框期間Tframe2(時點t20~t23)。膽固醇液晶像素chLCD(m,n)在畫框期間Tframe1、Tframe2自面態(P state)轉換至焦錐態(F state)，並在靜置期間Tsettle使狀態趨於穩定。膽固醇液晶像素chLCD(m,n)的夾壓ΔVpx(m,n)的極性在畫框期間Tframe1、Tframe2彼此反向，而暫態期間Ttras相當於膽固醇液晶像素chLCD(m,n)的夾壓ΔVpx(m,n)的極性切換過程中的一段過渡期間。接著依照時間順序說明各個波形的變化。

在重置期間Trst+(時點t1~t4)內，源極信號SL_m為+20V、共模電壓Vcom為-20V，且同步致能脈波PLSsyn_en於時點t2~t3產生。因此，膽固醇液晶像素chLCD(m,1)、chLCD(m,N)的夾壓ΔVpx(m,1)、ΔVpx(m,N)於時點t2開始切換至+40V。

在重置期間Trst-(時點t4~t7)內，源極信號SL_m為-20V、共模電壓Vcom為+20V，且同步致能脈波PLSsyn_en於時點t5~t6產生。因此，膽固醇液晶像素chLCD(m,1)、chLCD(m,N)的夾壓ΔVpx(m,1)、ΔVpx(m,N)於時點t5開始切換至-40V。

在等待期間Twait(時點t7~t10)內，源極信號SL_m為0V、共模電壓Vcom為0V，且同步致能脈波PLSsyn_en於時點t8~t9產生。因此，膽固醇液晶像素chLCD(m,1)、chLCD(m,N)的夾壓ΔVpx(m,1)、ΔVpx(m,N)於時點t8開始切換至0V。

在準備期間Tpre(時點t10~t13)內，源極信號SL_m與共模電壓Vcom均為-10V，且同步致能脈波PLSsyn_en於時點t11~t12產生。同步致能脈波PLSsyn_en將準備期間Tpre(時點t10~t13)區分為三個期間，切換期間Tsw(準備期間Tpre開始至同步致能期間Tsyn_en開始前)、同步致能期間Tsyn_en與維持期間Thold(同步致能期間Tsyn_en結束後至準備期間Tpre結束)。由於源極信號SL_m與共模電壓Vcom在時點t10同步自0V切換為-10V的緣故，膽固醇液晶像素chLCD(m,1)、chLCD(m,N)在準備期間Tpre的夾壓ΔVpx(m,1)、ΔVpx(m,N)仍維持與時點t10之前相同(0V)。

掃描期間Tscan(時點t13~t23)的波形與第3圖的說明大致相似。在畫框期間Tframe1(介於時點t13~t16期間)，源極信號SL_m為+10V，共模電壓Vcom為-10V。自時點t13開始，閘極信號GL_1~GL_N輪流產生選取脈波PLSsel。與第一列對應的選取脈波PLSsel在時點t13~t14產生，故膽固醇液晶像素chLCD(m,1)的夾壓ΔVpx(m,1)自時點t13開始即為+20V。與第N列對應的選取脈波PLSsel在時點t15~t16產生，故膽固醇液晶像素 chLCD(m,N)的夾壓ΔVpx(m,N)在時點t13~t15之間維持為0V，以及自時點t15開始為+20V。

於時點t16，畫框期間Tframe1結束且暫態期間Ttras開始。在此圖式中，假設共模電壓Vcom在時點t17由-10V上升至+10V，略早於在時點t18~t19的同步致能脈波PLSsyn_en。因此，第5圖的暫態期間Ttras包含：靜置期間Tsettle(介於時點t16~17之間)、待命期間Tstb(時點t17~18之間)、同步致能期間Tsyn_en(時點t18~19之間)與維持期間Thold(時點t19~20之間)。

在靜置期間Tsettle，源極信號SL_m維持在+10V，共模電壓Vcom維持-10V。在此期間，膽固醇液晶像素chLCD(m,1)、chLCD(m,N)的夾壓ΔVpx(m,1)、ΔVpx(m,N)均維持不變。

在待命期間Tstb，源極信號SL_m維持在+10V，共模電壓Vcom切換至+10V。惟，此時因閘極信號GL_1~GL_N為-24V的緣故，電晶體Q(m,1)~Q(m,N)並未導通。因此，故膽固醇液晶像素chLCD(m,1)、chLCD(m,N)的夾壓ΔVpx(m,1)、ΔVpx(m,N)在待命期間Tstb仍維持不變。

在同步致能期間Tsyn_en，閘極信號GL_1~GL_N為+24V，使電晶體Q(m,1)~Q(m,N)同步導通。因此，膽固醇液晶像素chLCD(m,1)~chLCD(m,N)的兩端分別接收+10V的源極信號SL_m與+10V的共模電壓Vcom。是故，膽固醇液晶像素chLCD(m,1)、chLCD(m,N)的夾壓ΔVpx(m,1)、ΔVpx(m,N)在同步致能期間Tsyn_en均降低至0V。

在維持期間Thold，源極信號SL_m與共模電壓Vcom維持在+10V，閘極信號GL_1~GL_N為-24V。此時，膽固醇液晶像素chLCD(m,1)、chLCD(m,N)的夾壓ΔVpx(m,1)、ΔVpx(m,N)維持在0V。

在畫框期間Tframe2(介於時點t20~t23期間)，源極信號SL_m為-10V，共模電壓Vcom為+10V。自時點t20開始，閘極信號GL_1~GL_N輪流產生選取脈波PLSsel。與第一列對應的選取脈波PLSsel在時點t20~t21產生，故膽固醇液晶像素chLCD(m,1)的夾壓ΔVpx(m,1)自時點t20開始即為-20V。與第N列對應的選取脈波PLSsel在時點t22~t23產生，故膽固醇液晶像素chLCD(m,N)的夾壓ΔVpx(m,N)在時點t20~t22之間維持為0V，以及自時點t22開始為-20V。

另請留意，在此圖式中，假設源極信號SL_m在畫框期間Tframe1為+20V、共模電壓Vcom在畫框期間Tframe1為-20V。因此，源極信號SL_m與共模電壓Vcom的差值+40V為最大值。由於源極信號SL_m與共模電壓Vcom的差值為最大值的緣故，膽固醇液晶像素chLCD(m,N)的夾壓ΔVpx(m,N)在時點t18將略為降低，自+40V降低至+20V。惟，此種夾壓降低的現象僅發生在最壞情況(worst case)下。且，根據膽固醇液晶像素chLCD(m,N)的特性，夾壓ΔVpx(m,N)降低所導致之亮度的影響，相較於因夾壓ΔVpx(m,N)增加所導致之亮度的影響低。

在結束期間Tend(時點t23~t27)，源極信號SL_m在時點t23~t24期間為-10V，在時點t24自-10V回復至0V後，維持0V至時點t27；共模電壓Vcom在時點t23~t24期間為+10V，在時點t24自+10V回復至0V，維持0V至時點t27。同步致能脈波PLSsyn_en於時點t25~t26產生。在時點t25前，膽固醇液晶像素chLCD(m,1)、chLCD(m,N)的夾壓ΔVpx(m,1)、ΔVpx(m,N)為-20V，自時點t25後為0V。

從第5圖可以看出，當共模電壓Vcom的電壓改變時，閘極控制電路便控制閘極信號GL_1~GL_N同時或接著產生同步致能脈波PLSsyn_en。此處所述之共模電壓Vcom的電壓改變，可指共模電壓Vcom 的電壓從正極性電壓切換為接地電壓或負極性電壓；共模電壓Veom的電壓從負極性電壓切換為接地電壓或正極性電壓；或者，共模電壓Veom的電壓從接地電壓切換為正極性電壓或負極性電壓。

例如，在重置期間Trst-內，共模電壓Vcom在時點t4從-20V(負極姓電壓)切換為+20V(正極性電壓)，閘極信號GL_1~GL_N在時點t5產生同步致能脈波PLSsyn_en。在等待期間Twait內，共模電壓Vcom在時點t8從+20V(正極性電壓)切換為0V(接地電壓)，閘極信號GL_1~GL_N在時點t8產生同步致能脈波PLSsyn_en。在準備期間Tpre內，共模電壓Vcom在時點t10從0V(接地電壓)切換為-10V(負極性電壓)，閘極信號GL_1~GL_N在時點t11產生同步致能脈波PLSsyn_en。在暫態期間Ttras內，共模電壓Vcom在時點t17從-10V(負極性電壓)切換為+10V(正極性電壓)，閘極信號GL_1~GL_N在時點t18產生同步致能脈波PLSsyn_en。在結束期間Tend內，共模電壓Vcom在時點t24從+10V(正極性電壓)切換為0V(接地電壓)，閘極信號GL_1~GL_N在時點t25產生同步致能脈波PLSsyn_en。

根據本揭露的實施例，在重置期間Trst+、Trst-、等待期間Twait與結束期間Tend中，以同步致能脈波PLSsyn_en的方式，取代習用技術之輪流選取的做法。以同步致能脈波PLSsyn_en的方式設定膽固醇液晶像素chLCD(m,1)~chLCD(m,N)在重置期間Trst+、Trst-、等待期間Twait與結束期間Tend的夾壓時，須同時提供數量較多膽固醇液晶像素chLCD(m,1)~chLCD(m,N)進行充電。為避免膽固醇液晶像素chLCD(m,1)~chLCD(m,N)充電不足的情形，本揭露可搭配延長同步致能期間Tsyn_en的方式，確保位於各列之膽固醇液晶像素chLCD(m,1)~chLCD(m,N)在同步致能期間Tsyn_en均已充分充電。

請參見第6圖，其係比較將同步致能脈波PLSsyn_en的期間設為不同長度時，對膽固醇液晶像素chLCD(m,n)之充電情況的影響之示意圖。第6圖上方的波形為，同步致能期間Tsyn_en的長度等於一個選取期間Tsel的期間(Tsyn_en=Tsel)的情況；第6圖下方的波形為，同步致能期間Tsyn_en的長度等於四倍的Tsel的期間的情況(Tsyn_en=4*Tsyn_en)。圖式以粗黑色線條標示的波形為閘極信號GL_n的變化，以虛線標示的波形為膽固醇液晶像素chLCD(m,n)的夾壓ΔVpx(m,n)實際的變化情況。

若同步致能期間Tsyn_en的長度等於一個選取期間Tsel的期間(Tsyn_en=Tsel)時，電晶體Q(m,n)導通的期間較短，膽固醇液晶像素chLCD(m,n)的夾壓ΔVpx(m,n)在同步致能期間Tsyn_en結束時將上升至16.898V。另一方面，若同步致能期間Tsyn_en等於四倍的選取期間Tsel的期間(Tsyn_en=4*Tsyn_en)時，膽固醇液晶像素chLCD(m,n)的夾壓ΔVpx(m,n)將在同步致能期間Tsyn_en結束時上升至19.528V。

由第6圖可以看出，藉由延長同步致能期間Tsyn_en的長度的方式，可將膽固醇液晶像素chLCD(m,n)的夾壓ΔVpx(m,n)維持在較高的位準，進而抑制漏電的情況。因此，在重置期間Trst+、Trst-、等待期間Twait與結束期間Tend採用同步致能脈波PLSsyn_en時，可進一步將同步致能期間Tsyn_en延長至四倍的選取期間Tsel的長度(Tsyn_en=4*Tsel)。

習用技術於重置期間Trst+、Trst-、等待期間Twait與結束期間Tend依照各列輪流選取的方式控制膽固醇液晶像素的狀態。即，閘極信號GL_1~GL_M在重置期間Trst+、Trst-、等待期間Twait與結束期間Tend產生脈波的方式，類似在畫框期間Tframe1、Tframe2輪流產生選取脈波 PLSsel的方式，使位於N列的膽固醇液晶像素輪流導通。由於顯示面板包含N列像素，採用輪續方式產生N個脈波的方式需要花費較長的時間。

另一方面，根據本揭露的實施例，在重置期間Trst+、Trst-、等待期間Twait，以及結束期間Tend可改採同步致能脈波PLSsyn_en的方式，同步驅動位於N列上的膽固醇液晶像素，進而減少因共模電壓Vcom的極性切換所衍生之電容耦合效應。與習用技術相較，在重置期間Trst+、Trst-、等待期間Twait以同步致能脈波PLSsyn_en致能膽固醇液晶像素時，還可進一步縮短重置期間Trst+、Trst-與結束期間Tend所需的長度，故可大幅縮短顯示驅動週期Tdis_cyc的長度。

根據前述說明，本揭露因應共模電壓Vcom的極性變化，而同時或在其後產生同步致能脈波PLSsyn_en，藉以減緩膽固醇液晶像素的夾壓受到因共模電壓Vcom的極性變動而衍生之電容耦合的影響。且，將源極信號SL_m之極性改變的時點和共模電壓Vcom的極性改變的時點錯開。採用此種驅動方式時，顯示面板在顯示畫面時，不會因為膽固醇液晶像素所在的列數不同，而產生亮度不均的現象。此外，隨著顯示驅動週期Tdis_cyc的縮短，顯示面板的更新頻率增加，還可使顯示面板呈現的畫質更佳。

綜上所述，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。本發明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，當可作各種之更動與潤飾。因此，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。

t1~t8:時點

GL_1,GL_2,GL_N:閘極信號(線)

SL_m:源極信號(線)

Vcom’,Vcom”:共模電壓

ΔVpx(m,1),ΔVpx(m,N):夾壓

Tscan:在掃描期間