專利名稱：一種主動矩陣式雙穩(wěn)態(tài)液晶顯示器的驅(qū)動方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明是關(guān)于一種主動矩陣式雙穩(wěn)態(tài)液晶顯示器的驅(qū)動方法。
背景技術(shù)：
對掌性向列型液晶(Chiral nametic liquid crystal)材料是一種反射性液晶材料，可提供高分辨率、高彩色影像質(zhì)量、低功率及低價位的液晶顯示器。此液晶材料在零作用電場下具有兩種穩(wěn)態(tài)可反射特定波長入射光的反射態(tài)(Planar state)、及具有光散射性的散射態(tài)(Focal conic state)。當(dāng)施以高于臨界電壓以上，例如30伏特的電壓，對掌性向列型液晶材料才能達(dá)到垂直排列狀態(tài)(Homeotropic state)，而具有透光性；而當(dāng)此高電壓快速降下時，對掌性向列型液晶會松弛至一瞬間反射態(tài)CTransient planar state)；上述的垂直排列狀態(tài)及瞬間反射態(tài)皆為瞬時，但可作為穩(wěn)態(tài)移轉(zhuǎn)的中間態(tài)。雙穩(wěn)態(tài)對掌性向列型液晶顯示器因具有雙穩(wěn)態(tài)、低耗電、彩色化、低成本等優(yōu)勢， 故極具有市場潛力，而其主動矩陣式(Active matrix)的液晶顯示器更是具有畫面更新快速的優(yōu)勢，且可避免被動矩陣式架構(gòu)下的串音問題，得到更好的影像質(zhì)量。典型的主動矩陣式的顯示器10及畫素結(jié)構(gòu)如圖1所示，包含數(shù)據(jù)線(Data line) 111/112/113及掃描線(kan line) 121/122/123所形成的矩陣；數(shù)據(jù)線又稱為行線， 掃描線又稱為列線。一個數(shù)組的畫素(Pixel) 130通過主動切換元件連接至數(shù)據(jù)線及掃描線；通常此主動切換元件包含一晶體管131、一儲存電容132、及一寄生的液晶電容133。此主動矩陣式液晶顯示器又包含一連接至所有畫素的共同電位。掃描線信號用以切換晶體管的開或關(guān)，數(shù)據(jù)線信號則通過該晶體管輸入至該像素列，以驅(qū)動該儲存電容。傳統(tǒng)上液晶顯示器對各畫素的充放電驅(qū)動方式，大多需要多個電壓位階，且驅(qū)動信號的重復(fù)單元包含二個以上的畫面時間。雖然主動矩陣式比被動矩陣式的雙穩(wěn)態(tài)對掌性向列型液晶顯示器具有更佳的規(guī)格優(yōu)勢，但目前針對主動矩陣式的驅(qū)動方法仍不是很完善，其畫面驅(qū)動速度、灰階驅(qū)動、電壓維持率、及面板整體亮度等，尚有待進(jìn)一步的改善。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的針對主動矩陣式的驅(qū)動方法仍不是很完善，其畫面驅(qū)動速度、灰階驅(qū)動、電壓維持率、及面板整體亮度等問題，因此而提供一種主動矩陣式雙穩(wěn)態(tài)液晶顯示器的驅(qū)動方法。為實(shí)現(xiàn)所述目的，本發(fā)明揭示一種主動矩陣式雙穩(wěn)態(tài)液晶顯示器的驅(qū)動方法，其于單一個畫面時間內(nèi)完成畫面更新驅(qū)動，包括外部驅(qū)動一充電電壓于一像素列；將該充電電壓自該像素列上移去，且該像素列在接下來的一第一時段，繼續(xù)受到其內(nèi)部儲存電容電壓的驅(qū)動；及外部驅(qū)動一放電電壓于該像素列。其像素列之間驅(qū)動電壓具有一管線(pipeline)式的時序流程概念，其中一個周期的外部電壓驅(qū)動于所述像素列之間的時間順序如下外部驅(qū)動該充電電壓于一第一像素列；將該充電電壓自該第一像素列上移去；經(jīng)過一第二時段，外部驅(qū)動該放電電壓于一第二像素列；及將該放電電壓自該第二像素列上移去。為實(shí)現(xiàn)所述目的，本發(fā)明揭示另一種主動矩陣式雙穩(wěn)態(tài)液晶顯示器的驅(qū)動方法， 其于單一個畫面時間內(nèi)完成畫面更新驅(qū)動，包括外部驅(qū)動一充電電壓于一像素列；將該充電電壓自該像素列上移去，且該像素列在接下來的一第一時段，繼續(xù)受到其內(nèi)部儲存電容電壓的驅(qū)動；外部驅(qū)動一再充電電壓于該像素列；將該再充電電壓自該像素列上移去， 且該像素列在接下來的一第二時段，繼續(xù)受到其內(nèi)部儲存電容電壓的驅(qū)動；及外部驅(qū)動一放電電壓于該像素列。其像素列之間驅(qū)動電壓具有一管線式的時序流程概念，其中一個周期的外部電壓驅(qū)動于所述像素列之間的時間順序如下外部驅(qū)動該充電電壓于一第一像素列；將該充電電壓自該第一像素列上移去；經(jīng)過一第三時段，外部驅(qū)動該再充電電壓Vk于一第二像素列； 將該再充電電壓自該第二像素列上移去；經(jīng)過一第四時段，外部驅(qū)動該放電電壓于一第三像素列；及將該放電電壓自該第三像素列上移去。本發(fā)明的有益效果現(xiàn)有技術(shù)在提升面板整體的影像亮度，例如將對掌性向列型液晶驅(qū)動至亮態(tài)，必須在充電的畫面時間中，將該液晶驅(qū)動至垂直排列狀態(tài)，但其瞬時所呈現(xiàn)的其實(shí)仍是暗態(tài)；在經(jīng)過放電的畫面時間后，對掌性向列型液晶的狀態(tài)才會由垂直排列狀態(tài)轉(zhuǎn)為反射態(tài)，此時的反射態(tài)才是亮態(tài)；因此，影像顯示的整體亮度會減半。然而，本發(fā)明通過像素列之間管線工作排程的概念，提早進(jìn)行放電，使該液晶能提早由垂直排列狀態(tài)轉(zhuǎn)為反射態(tài)，使面板整體亮度得以提升。本發(fā)明還改善了 VHR問題，提升畫面更新速度。


圖1是典型的主動矩陣式顯示器及畫素結(jié)構(gòu)。圖2是根據(jù)本發(fā)明一實(shí)施例的主動矩陣式的雙穩(wěn)態(tài)液晶顯示器對各像素列施以驅(qū)動電壓的時序示意圖。圖3(a)、圖3(b)是畫素受到充電電壓Vc的充電，其液晶電容電壓隨時間的演化示意圖圖3(a)不施以再充電，圖3(b)施以再充電。圖4是根據(jù)本發(fā)明另一實(shí)施例的主動矩陣式的雙穩(wěn)態(tài)液晶顯示器對各像素列施以驅(qū)動電壓的時序示意圖。主要元件符號說明10主動矩陣式的液晶顯示器111/112/113 資料線121/122/123 掃描線130 畫素131晶體管132儲存電容133液晶寄生電容
具體實(shí)施例方式為能對本發(fā)明的特征、目的及功能有更進(jìn)一步的認(rèn)知與了解，茲配合圖式詳細(xì)說明如后
請參照圖2，為根據(jù)本發(fā)明一實(shí)施例的主動矩陣式的雙穩(wěn)態(tài)對掌性向列型液晶顯示器對各像素列施以驅(qū)動電壓的時序示意圖。如圖所示，C及D分別表示充電(Charge)及放電(Discharge)；本實(shí)施例對像素列的驅(qū)動，其于單一個畫面時間(frame time)內(nèi)完成畫面更新驅(qū)動，包括外部驅(qū)動一充電電壓Vc于一像素列；將該充電電壓Vc自該像素列上移去，且該像素列在接下來的一第一時段T1，繼續(xù)受到其內(nèi)部儲存電容電壓的驅(qū)動；及外部驅(qū)動一放電電壓Vd于該像素列。關(guān)于像素列之間驅(qū)動電壓的工作排程，具有一管線式的時序流程概念，其可以下面例子說明請參考圖2，當(dāng)于時間、時，外部驅(qū)動的充電電壓Vc對像素列(4)進(jìn)行充電； 經(jīng)過T。的時間后，于時間t2 =、+Τ。時，將該充電電壓Vc自該像素列⑷上移去；隨即外部驅(qū)動的放電電壓Vd對像素列(1)施以放電電壓；經(jīng)過Td的時間后，于時間t/時，將該放電電壓Vd自該像素列(1)上移去，該外部驅(qū)動的充電電壓Vc又對像素列(5)施以充電電壓； 如此，反復(fù)上述的充放電操作流程，則同一電壓源能在不同的時段提供不同像素列充電或放電的驅(qū)動功能；且若t/能安排恰為t2+TD，則該驅(qū)動流程的時間效率將達(dá)最大，但并不限定于此。此外，該充電電壓及該放電電壓驅(qū)動的維持時間可以是相同或不同，視設(shè)計上的需要而定。以下以一像素列位置的通則為例，來表示上述的像素列之間的管線式工作排程 當(dāng)于時間、時，外部驅(qū)動的充電電壓Vc對像素列(η)進(jìn)行充電；經(jīng)過Τ。的時間后，于時間 t2 =、+Τ。時，將該充電電壓Vc自該像素列(η)上移去；隨即外部驅(qū)動的放電電壓Vd對像素列(η-3)施以放電電壓；經(jīng)過Td的時間后，于時間t/時，將該放電電壓Vd自該像素列 (η-3)上移去，該外部驅(qū)動的充電電壓Vc又對像素列(η+1)施以充電電壓；如此，反復(fù)上述的充放電操作流程。實(shí)施例中對各像素列的充電及放電驅(qū)動，是以像素列的位置順序， 作為的時間順序的依據(jù)，但并不限定于此位置順序；各像素列在管線式工作排程的充放電驅(qū)動并不需要有位置上的特定順序。本實(shí)施例的充電及放電的像素列驅(qū)動電壓可為多電壓(multi voltage level)的振幅調(diào)變(amplitude modulation)、雙電壓的脈波寬度調(diào)變 (pulse width modulation)、或灰階的電壓驅(qū)動，但并不限定于此。如圖3(a)所示，當(dāng)一畫素130受到充電(充電電壓為V。)，其對掌性向列型液晶的寄生電容133的電壓值L亦隨的提升至\ ；但由于液晶寄生電容133會造成漏電，電容電壓Vlc值會逐漸減小，而引發(fā)像素列電容的電壓維持率(Voltage holding ratio,VHR)的問題。為提升液晶顯示器的電壓維持率，另一實(shí)施例將于同一畫面時間的充電及放電之間，加上一再充電電壓，其電壓值以Ve為例，使電容電壓Vu值將因中途的再充電而提升其電位， 如圖3(b)所示，在液晶寄生電容的漏電率相同的情況下，總體的漏電將得到一定程度的補(bǔ)償，因而同時提高像素列電容的電壓維持率，及改善灰階驅(qū)動的精準(zhǔn)度。該畫素130更包括一儲存電容132，以進(jìn)行放電驅(qū)動。請參照圖4，為根據(jù)本發(fā)明另一實(shí)施例的主動矩陣式的雙穩(wěn)態(tài)對掌性向列型液晶顯示器對各畫素施以驅(qū)動電壓的時序示意圖。如圖所示，C、R、及D分別表示充電、再充電、 及放電；本實(shí)施例對畫素的驅(qū)動，于單一個畫面時間內(nèi)完成畫面更新驅(qū)動，包括外部驅(qū)動一充電電壓Vc于一像素列；將該充電電壓Vc自該像素列上移去，且該像素列在接下來的一第一時段1\，繼續(xù)受到其內(nèi)部儲存電容電壓的驅(qū)動；外部驅(qū)動一再充電電壓Vk于該像素列； 將該再充電電壓\自該像素列上移去，且該像素列在接下來的一第二時段T2，繼續(xù)受到其內(nèi)部儲存電容電壓的驅(qū)動；及外部驅(qū)動一放電電壓Vd于該像素列。關(guān)于像素列之間驅(qū)動電壓的工作排程，具有一管線式的時序流程概念，其可以下面例子說明請參考圖4，當(dāng)于時間、時，外部驅(qū)動的充電電壓Vc對像素列(5)進(jìn)行充電； 經(jīng)過T。的時間后，于時間t2 =、+Τ。時，將該充電電壓Vc自該像素列(5)上移去；隨即外部驅(qū)動的再充電電壓Vk對像素列(3)進(jìn)行再充電；經(jīng)過Tk的時間后，于時間t3 = t2+TK時，將該再充電電壓Vk自該像素列C3)上移去；隨即外部驅(qū)動的放電電壓Vd對像素列(1)施以放電電壓；經(jīng)過Td的時間后，于時間t/時，將該放電電壓Vd自該像素列(1)上移去，該外部驅(qū)動的充電電壓Vc又對像素列(6)施以充電電壓；如此，反復(fù)上述的充放電操作流程，則在不同的時段提供不同像素列充電、再充電、放電的驅(qū)動功能，且若t/能安排恰為t3+TD，則該驅(qū)動流程的時間效率將達(dá)最大，但并不限定于此。此外，該充電電壓、該再充電電壓、及該放電電壓驅(qū)動的維持時間可以是相同或不同，視設(shè)計上的需要而定。以下以一像素列位置的通則為例，來表示上述的畫素之間的管線式工作排程當(dāng)于時間、時，外部驅(qū)動的充電電壓Vc對像素列(η)進(jìn)行充電；經(jīng)過Τ。的時間后，于時間t2 =ti+T。時，將該充電電壓Vc自該像素列(η)上移去；隨即外部驅(qū)動的再充電電壓Vk對像素列(η-2)進(jìn)行再充電；經(jīng)過Tk的時間后，于時間t3 = t2+TK時，將該再充電電壓Vk自該像素列(η-2)上移去；隨即外部驅(qū)動的放電電壓Vd對像素列(η-4)施以放電電壓；經(jīng)過Td 的時間后，于時間t/時，將該放電電壓Vd自該像素列(η-4)上移去，該外部驅(qū)動的充電電壓Vc又對像素列(η+1)施以充電電壓；如此，反復(fù)上述的充放電操作流程，且若再充電或放電所需的時間要比充電所需的時間短，則將可加快畫面速率。實(shí)施例中對各像素列的充電、 再充電、及放電驅(qū)動，是以像素列的位置順序，作為的時間順序的依據(jù)，但并不限定于此位置順序，且外部再充電電壓驅(qū)動及移去該外部再充電電壓于該像素列的次數(shù)可以為一次以上；各像素列在管線式工作排程的充放電驅(qū)動并不需要有位置上的特定順序。本實(shí)施例的充電、再充電、及放電的像素列驅(qū)動電壓可為多電壓的振幅調(diào)變、雙電壓的脈波寬度調(diào)變、 或灰階的電壓驅(qū)動，但并不限定于此。以上所述，僅為本發(fā)明的較佳實(shí)施例，當(dāng)不能以之限制本發(fā)明的范圍。即凡依本發(fā)明申請專利范圍所做的均等變化及修飾，仍將不失本發(fā)明的要義所在，亦不脫離本發(fā)明的精神和范圍，故都應(yīng)視為本發(fā)明的進(jìn)一步實(shí)施狀況。
權(quán)利要求
1.一種主動矩陣式雙穩(wěn)態(tài)液晶顯示器的驅(qū)動方法，其特征在于，單一個畫面時間內(nèi)完成畫面更新驅(qū)動，包括外部驅(qū)動一充電電壓于一像素列；將該充電電壓自該像素列上移去，且該像素列在接下來的一第一時段，繼續(xù)受到其內(nèi)部儲存電容電壓的驅(qū)動；及外部驅(qū)動一放電電壓于該像素列。
2.如權(quán)利要求1所述液晶顯示器的驅(qū)動方法，其特征在于，一個周期的外部電壓驅(qū)動于所述像素列之間的時間順序如下外部驅(qū)動該充電電壓于一第一像素列；將該充電電壓自該第一像素列上移去；經(jīng)過一第二時段，外部驅(qū)動該放電電壓于一第二像素列；及將該放電電壓自該第二像素列上移去。
3.如權(quán)利要求1或2所述液晶顯示器的驅(qū)動方法，其特征在于，該充電電壓及該放電電壓驅(qū)動的維持時間相同。
4.如權(quán)利要求1或2所述液晶顯示器的驅(qū)動方法，其特征在于，該充電電壓及該放電電壓驅(qū)動的維持時間不相同。
5.如權(quán)利要求2所述液晶顯示器的驅(qū)動方法，其特征在于，外部電壓驅(qū)動該像素列為 (multi voltage level) WigljiSil^ (amplitude modulation)馬區(qū)云力。
6.如權(quán)利要求2所述液晶顯示器的驅(qū)動方法，其特征在于，外部電壓驅(qū)動該像素列為雙電壓脈波寬度調(diào)變(pulse width modulation)驅(qū)動。
7.如權(quán)利要求2所述液晶顯示器的驅(qū)動方法，其特征在于，外部電壓驅(qū)動該像素列為灰階電壓驅(qū)動。
8.如權(quán)利要求2所述液晶顯示器的驅(qū)動方法，其特征在于，該像素列的儲存電容的充電電壓對該像素列本身進(jìn)行持續(xù)驅(qū)動。
9.一種主動式雙穩(wěn)態(tài)液晶顯示器的驅(qū)動方法，其特征在于，單一個畫面時間內(nèi)完成畫面更新驅(qū)動，包括外部驅(qū)動一充電電壓于一像素列；將該充電電壓自該像素列上移去，且該像素列在接下來的一第一時段，繼續(xù)受到其內(nèi)部儲存電容電壓的驅(qū)動；外部驅(qū)動一再充電電壓于該像素列；將該再充電電壓自該像素列上移去，且該像素列在接下來的一第二時段，繼續(xù)受到其內(nèi)部儲存電容電壓的驅(qū)動；及外部驅(qū)動一放電電壓于該像素列。
10.如權(quán)利要求9所述液晶顯示器的驅(qū)動方法，其特征在于，一個周期的外部電壓驅(qū)動于所述像素列之間的時間順序如下外部驅(qū)動該充電電壓于一第一像素列； 將該充電電壓自該第一像素列上移去； 經(jīng)過一第三時段，外部驅(qū)動該再充電電壓于一第二像素列； 將該再充電電壓自該第二像素列上移去；經(jīng)過一第四時段，外部驅(qū)動該放電電壓于一第三像素列；及將該放電電壓自該第三像素列上移去。
11.如權(quán)利要求9或10所述液晶顯示器的驅(qū)動方法，其特征在于，該充電電壓、該再充電電壓、及該放電電壓驅(qū)動的維持時間彼此相同。
12.如權(quán)利要求9或10所述液晶顯示器的驅(qū)動方法，其特征在于，該充電電壓、該再充電電壓、及該放電電壓驅(qū)動的維持時間不完全相同。
13.如權(quán)利要求9或10所述液晶顯示器的驅(qū)動方法，其特征在于，更包括至少一次的外部再充電電壓驅(qū)動及移去該外部再充電電壓于該像素列的步驟。
14.如權(quán)利要求10所述液晶顯示器的驅(qū)動方法，其特征在于，外部電壓驅(qū)動該像素列為多電壓振幅調(diào)變驅(qū)動。
15.如權(quán)利要求10所述液晶顯示器的驅(qū)動方法，其特征在于，外部電壓驅(qū)動該像素列為雙電壓脈波寬度調(diào)變驅(qū)動。
16.如權(quán)利要求10所述液晶顯示器的驅(qū)動方法，其特征在于，外部電壓驅(qū)動該像素列為灰階電壓驅(qū)動。
17.如權(quán)利要求10所述液晶顯示器的驅(qū)動方法，其特征在于，該像素列的儲存電容的充電電壓對該像素列本身進(jìn)行持續(xù)驅(qū)動。
全文摘要
本發(fā)明揭示一種主動矩陣式雙穩(wěn)態(tài)液晶顯示器的驅(qū)動方法，其是于單一個畫面時間內(nèi)完成畫面更新驅(qū)動，包括外部驅(qū)動一充電電壓于一像素列；將該充電電壓自該像素列上移去，且該像素列在接下來的一第一時段，繼續(xù)受到其內(nèi)部儲存電容電壓的驅(qū)動；外部驅(qū)動一再充電電壓于該像素列；將該再充電電壓自該像素列上移去，且該像素列在接下來的一第二時段，繼續(xù)受到其內(nèi)部儲存電容電壓的驅(qū)動；及外部驅(qū)動一放電電壓于該像素列。
文檔編號G02F1/133GK102402032SQ20101028491
公開日2012年4月4日 申請日期2010年9月16日 優(yōu)先權(quán)日2010年9月16日
發(fā)明者謝明華, 陳志仁 申請人:財團(tuán)法人工業(yè)技術(shù)研究院