TW200832311A - A system and method for driving LCD - Google Patents

Description

200832311 九、發明說明： 【發明所屬之技術領域】 本發明是有關於一種液晶顯示器的驅動系統與方法，特 別是有關於一種光學補償彎曲（Optically Compensated Bend ; 0CB)液晶顯示器的驅動系統與方法。 【先前技術】 隨著科技的發展及生活水準的提高，人們對於顯示器的 要求也越來越高，由於液晶顯示器具有輕、薄、短、小以及 低耗旎的優點，使得原本居於主流地位的陰極射線管（CRT) 顯示器逐漸地被液晶顯示器所取代。一般來說，目前的液晶 顯示器大多屬於扭曲向列型（Twisted Nematic ;TN)類型。 TN類型的液晶顧示器具有高影像對比值和容易製造等 優點，但是由於其反應速度較慢且可視角狹窄，因此其他類 型的液晶顯示器陸續被開發出來，以改進TN類型液晶顯示 裔的缺點，其中光學補償彎曲（〇CB)液晶顯示器反應速度 快’疋相當重要的一種液晶顯示器。然而，〇Cb液晶顯示器 在開始工作之前，需先於初始轉換階段中，將液晶分子從展 開（splay)狀態轉換至彎曲（bend)狀態，才能於後續之階段中 正常地工作。但是光學補償彎曲液晶顯示器需要數秒鐘的時 間才能轉換到彎曲狀態，亦即，當一光學補償彎曲液晶顯示 器開啟後，藉由提供一短週期的高電壓方可使液晶分子達到 彎曲狀態，而開始正常顯示影像。 習知技藝係施加直流電壓於0CB液晶顯示器的共通電 5 200832311 極和資料f極，來使液晶分子獲得能量，並從展開狀離轉換 至彎曲狀態。㈣，使用直流電麼通常會導致液晶分ς發生 極化的現象，而且這種方式所需之轉換時間通常為數秒：因 而對使用者造成相當大的不便。 【發明内容】 /因此，本發明的目的就是在提供一種液晶顯示器的驅動 系統與方法，藉以減少初始轉換階段中所耗費的時間。 根據本發明之較佳實施例’液晶顯示器的驅動系統至少 包括：第-基板’包含資料電極；第二基板，包含共通電 極，液晶層’包含複數個液晶分子，係位於第__基板盘第二 ，板之間；閘極驅動器，電性連祕第—基板，係用;;輸: 掃描信號；源極驅動器’電性連接於第—基板，係用以輪出 影隸號；以及電壓選擇裝置’根據電壓選擇訊號來選擇輪 出第共電極電壓或第二共電極電壓至共通電極，其中電壤 選擇訊號係用以選擇初始轉換階段或正常顯示階段； 又’在上述之液晶顯示器的驅動系統中，第一共電極電 壓為交流訊號’係包含第—共電極電壓峰值與第一共電極泰 壓谷值。 甩 又，在上述之液晶顯示器的驅動系統中，第一共電極 壓峰值係實質介於游與25V之間，而第—共電極電壓谷值 係實質介於-7V與-12V之間。 、又，在上述之液晶顯示器的驅動系統中，第一共電極電 壓之責任週期為液晶顯示器掃描—圖框伽削)所需時間之 6 200832311 兩倍。 又，在上述之液晶顯示器的驅動系統中，第二共電極電 麼為交流訊號，係包含第二共電極電麼峰值與第二共極: 壓谷值。 ^ 电 又，在上述之液晶顯示器的驅動系統中，其中第二共電 極電壓峰值之絕對值係實質上小於該第一共電極電^值 之絕對值，且第二共電極電Μ谷值之絕對值係實質上小 一共電極電壓谷值之絕對值。 、 、 又，在上述之液晶顯示器的驅㈣統中，初始轉換階段 所需之初始時間係取決於該液晶層之複數個液晶分子從 開（splay)狀態轉換至彎曲（bend)狀態所需之時間。 “ 又，在上述之液晶顯示器的驅動系統中， 質上介於1秒至5秒之間。 又’在上述之液晶顯示器的液晶顯示器為 曲液晶顯示器。 兀于補彳貝弓 根據本發明之較佳實施例，液晶顯示器的_方法至少 包括：在一初始階段中，施加第一 知當L電昼至資料電極並施 加弟-父流電壓訊號至共通電極，使位於資料電極與共通電 ，中間之複數個液晶分子從展開狀態轉換至彎曲狀離，並中 電壓訊號具有第一共電極電壓峰值和第一共電極 施加Γ ΪΪ述之縣方法中更包含：在正f顯示階段中， 轭加弟二直流電壓訊號至該 之絕對值係實質上介於第一方波電祕;—直流電壓訊號 万波電壓峰值之絕對值與該第 200832311 一方波電壓谷值之絕對值之間。 又，在上述之驅動方法中，第一共電極電壓峰值係實質 介於20V與25V之間，而第一共電極電壓谷值係實質介於 -7V與-12V之間。 又，在上述之驅動方法中，第一交流電壓訊號之週期為 光學補償彎曲液晶顯示器掃瞄一圖框所需時間之兩倍。

【實施方式】 請參照第1圖，其係繪示本發明之液晶顯示器之驅動系 統的結構示意圖，其中液晶顯示器210包含基板212和214、 共通電極216、資料電極218、液晶層220、閘極驅動器222、 源極驅動器224以及電壓選擇裝置226。資料電極218位於 基板214中且基板214電性連接至閘極驅動器222和源極《 動器224，共通電極216位於基板212中且基板212電性驾 接至電壓選擇裝置226。液晶層220位於基板212和基板21 之間且包含複數個液晶分子228。源極驅動器224係用以輕 出影像仏號至貧料電極218，使資料電極218能控制液晶$ 子228的排列方式，以顯示出影像信號所對應的影像於液盖 顯示器21〇之晝面中。閘極驅動器222用以輸出掃瞄_ 控制影像信號是否輸出至資料電極218。電壓選擇裝置22 電性連接至共通電^16,用以輸出第一共電極電壓和第二 共電極電壓來使液晶顯示器210正常操作。 請參照第1圖和第2圖，第？同你— .^ 弟2圖係繪示根據本發明之泰 1土貝施例之施加至共通電極和认 今貝料電極的電壓訊號示| 200832311 圖，其中曲線230a代表施加至共通電極216之第一共電極電 壓的波形；曲線230b代表施加至共通電極216之第二共電 極電壓的波形；曲線232a和232b為施加至資料電極218之 電壓訊號，本較佳實施例之液晶顯示器的驅動可分為初始轉 換階段234和正常顯示階段236。當電源開啟後，首先進入 初始轉換階段234，以使液晶分子228從展開狀態轉換到彎 曲狀態。在初始轉換階段234中，閘極驅動器222送出掃描 訊號以開啟液晶顯示器上所有的晝素，且此時施加至資料電 極218的電壓為一直流電壓訊號（如曲線232a所示），例如： 為一顯示黑晝面或白晝面所對應的電壓值，而施加至共通電 極216的第一共電極電壓則為一交流電壓訊號（如曲線230a 所示），此交流電壓訊號具有第一共電極電壓電壓峰值 (VCOMH)和第一共電極電壓電壓谷值（VCOML)，其中 VCOMH係例如介於20V和25V之間，而VCOML係例如介 於-7V和-12V之間）。此階段係利用施加至共通電極216之交 流電壓訊號和施加至資料電極218之直流電壓之電壓差，來 擾動液晶分子228，並使液晶分子228快速累積能量，以減 少從展開狀態轉換到彎曲狀態所需的時間，因而減少液晶分 子228轉態的時間，並避免因直流電壓殘留而導致液晶分子 228發生極化的現象。另外，施加至共通電極216之第一共 電極電壓的週期為液晶顯示器210掃描一個圖框所需時間的 兩倍，以節省設計震盪電路的成本。 如第2圖所示，當液晶分子228從展開狀態轉換到彎曲 狀態後，即代表初始轉換階段234結束。此時，液晶顯示器 9 200832311 210便進入正常顯示階段236。在正常顯示階段236中，施 加至共通電極216的第二共電極電壓為直流電壓（如曲線 230b所示）’而施加至資料電極218的電壓為對應於顯示畫 面之電壓值（如曲線232b所示之一方波電壓代表其極性隨晝 面改i：)’此階段係利用共通電極216與資料電極之間的電壓 差來控制液晶分子228之排列方式，以控制液晶顯示器21〇 之顯示（色彩）。

請參照第3冑，其係緣示根據本發明之另一較佳實施例 之施加至共通電極和資料電極的電壓訊號示意圖，其中曲線 240a代表施加至共通電極216之第一共電極電壓的波形； 240b代表施加至共通電極216之第二共電極電壓的波形；曲 線242a和242b為施加至資料電極218之電壓訊號，本較佳 實施例之液晶顯示器210的驅動亦詩初始轉換階段234和 正常顯示階段236。在正常顯示階段236中，施加至共通電 極216的第二共電極電壓為—交流電壓（如曲線鳩所示卜 而施加至資料電極218的電壓為對應於顯示晝面之電壓值 (如曲線242b所示之-方波電壓代表其極性隨晝面改變）。正 常顯示階段236利用共通電極216和資料電極2 i 8之間的 壓差來控制液晶分子228之排列方式，以控制液晶顯示器之 顯不（色彩）。在本較佳實施财，第二共電極電壓之峰 絕對值係實質上小於第—共電極電壓峰值之絕對值，且第二 共電極電塵之谷值的絕對值係實質上小於第一共； 谷值之絕對值。 % ^ 請參照第1圖和第情，第4圖係清示根據本發明之較 200832311 佳實施例之電壓選擇裝置226的功能方塊示意圖，其中電壓 選擇裝置226於初始轉換階段234中輸出第一共電極電壓至 共通電極216 ;電壓選擇裝置226於正常顯示階段236中輸 出第二共電極電壓至共通電極216。電壓選擇裝置226係根 據電壓選擇訊號來選擇輸出第一共電極電壓或第二共電極 電壓，其中電壓選擇訊號係用以選擇液晶顯示器210處於初 始轉換階段234或正常顯示階段236中。在本較佳實施例 中，電壓選擇裝置226可為例如多工器（Multiplexer)之組合。 電壓選擇裝置226之輸入端點314和316係分別被施加 VCOMH和VCOML，其中VCOMH和VCOML可由直流電 壓源或直流電流源來提供。電壓選擇裝置226之輸入端點 318被施加第二共電極電壓。電屋選擇裝置226可將VCOMH 和VCOML組合成第一共電極電壓並根據控制端點320所接 收的電壓選擇訊號來從輸出端點322輸出第一共電極電壓或 第二共電極電壓至共通電極216。 由以上之敘述可知，本發明較佳實施例之液晶顯示器為 光學補償彎曲（OCB)液晶顯示器。本發明之較佳實施例不但 提供可減少液晶顯示器中液晶分子轉態所需之時間之驅動 方式，亦可以減少實施此驅動方式之成本，而且不需要再另 行更改薄膜電晶體(TFT)和驅動1C之線路。 雖然本發明已以一較佳實施例揭露如上，然其並非用以 限定本發明，任何熟習此技藝者，在不脫離本發明之精神和 範圍内，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。 11 200832311 【圖式簡單說明】 為讓本發明之上述和其他目的、特徵、和優點能更明顯 易卜下文特舉-較佳實施例，並配合所附圖式，作詳 明如下： 第1圖繪示本發明之液晶顯示器之驅動系統的結構示意 圖。 ^ 一第2圖繪示根據本發明之較佳實施例之施加至共通電極 和貪料電極的電壓訊號示意圖。 “第3圖緣示根據本發明之另一較佳實施例之施加至共通 電極和貧料電極的電壓訊號示意圖。 第4圖繪示根據本發明之較佳實施例之電壓選擇裝置的 功能方塊示意圖。 【主要元件符號說明】 210 :液晶顯示器 212 ·基板 214 :基板 216 :共通電極 218 :資料電極 220 :液晶層 222 :閘極驅動器 224 :源極驅動器 226 :電壓選擇裝置 2 2 8 ·液晶分子 230a :曲線 230b :曲線 232a ·曲線 232b ··曲線 234 :初始轉換階段 236 :正常顯示階段 240a :曲線 240b :曲線 12 200832311 242a :曲線 314 :輸入端點 3 18 :輸入端點 322 :輸出端點 242b :曲線 316 :輸入端點 320 :控制端點 VCOMH :第一 共電極電壓電 VCOML· ··第一共電極電壓電壓峰值 壓谷值 13

Claims (1)

1. 200832311 十、申請專利範圍·· 1 · 一種液晶顯示器，其包括·· 一第一基板，包含一資料電極； 一第二基板，包含一共通電極； .-液晶層，包含複數個液晶分子 該第二基板之間；…亥弟一基板與 一閘極驅動器，電性連接 掃描信號；該弟—基板’係用以輸出- 一源極驅動H，t性連接於該第_基， 影像信號；以及 丁 π Μ翰出一 一一電壓選擇裝置，根據-電壓選擇訊號來選擇輪出一第 -共電極電壓或-第二共電極電壓至該共通電極，· 壓選擇訊號係用以選擇一_ 暴 、’、中胃源極驅動益於開始操作後之該初始轉換階段内 輸出-固疋之f位訊號，且該電壓選擇裝置於該初始轉換階 段内，出該第—共電極電壓至該共通電極；該源極驅動器於 該正4顯71^段内輸出欲顯示影像之對應影像訊號，且該電 壓k擇裝置輸出該第二共電極電壓至該共通電極。 卜2·如申請專利範圍第1項所述之液晶顯示器，其中該 /、電極電壓為一父流訊號，係包含一第一共電極電壓峰 值與一第一共電極電壓谷值。 3·如申請專利範圍第2項所述之液晶顯示器，其中該第 14 200832311 共電極電壓峰值係實質介於20V與25V之間，而該第一共 電極電壓各值係實質介於-7V與-12V之間。 4‘如申請專利範圍第2項所述之液晶顯示器，其中該第 ' —共電極電壓之責任週期為該液晶顯示器掃描-圖框（frame) _ 所需時間之兩倍。 麵 5·如中請專利範圍第1項所述之液晶顯示器，其中該第 一共電極電壓為一交流訊號，係包含一第二共電極電壓峰值 與一第二共電極電壓谷值。 6·如申請專利範圍第5項所述之液晶顯示器，其中該第 二共電極電壓峰值之絕對值係實質上小於該第一共電極電 壓峰值之絕對值，且該第二共電極電壓谷值之絕對值係實質 上小於該第一共電極電壓谷值之絕對值。 7·如申請專利範圍第1項所述之液晶顯示器，其中該第 二共電極電壓為一直流訊號。 ； 8·如申請專利範圍第7項所述之液晶顯示器，其中該第 、二共電極電壓之絕對值係實質上介於該第一共電極電壓峰 值之絕對值與該第一共電極電壓谷值之絕對值之間。 9·如申請專利範圍第1項所述之液晶顯示器，其中該初 15 200832311 始轉換階段所需之一初始時間係取決於該液晶層之複數個 該液晶分子從展開（splay)狀態轉換至彎曲（bend)狀態所需之 時間。 ^ 10.如申請專利範圍第9項所述之液晶顯示器，其中該初 . 始時間係實質上介於1秒至5秒之間。 ® π·如申請專利範圍第1項所述之液晶顯示器為一光學 補償彎曲液晶顯示器。 U·如申請專科範圍第i項所述之液晶顯示器，其中該 閘極驅動器於開始操作後之該初始轉換階段内，開啟該液晶 顯不為貫質上所有之液晶畫素以接收該源極驅動器輸出之 該固定之電位訊號。 馨 13·一種液晶顯示器的驅動方法，其包括： 提供一初始轉換階段；以及 於忒初始轉換階段中，施加一第一直流電壓至一資料電 極，並施加一第一交流電壓訊號至一共通電極，使位於該資 電極與該共通電極中間之複數個液晶分子從展開狀態轉 換至相狀_，其巾該第-交流職訊號具有—第一共電極 電壓峰值和一第一共電極電壓谷值。 141中請專利範圍第13項所述之液晶顯示器的驅動方 16 200832311 法，更包含： 提供一正常顯示階段；以及 於該正$顯不階段中，施加一電壓訊號至該共通電極， 並鉍加一第一方波電壓訊號至該資料電極，藉以控制該些液 ， 晶分子之排列方式，其中該第一方波電壓訊號具有一第—方 • 波電壓峰值與一第一方波電壓谷值。 痛 15·如申請專利範圍第14項所述之液晶顯示器的驅動方 法，其中該電壓訊號為一第二直流電壓訊號。 16.如申請專利範圍第15項所述之液晶顯示器的驅動 方法，其中該第二直流電壓訊號之絕對值係實質上介於該第 一方波電壓峰值之絕對值與該第一方波電壓谷值之絕對值 之間。 暴 17·如申請專利範圍第14項所述之液晶顯示器的驅動方 法’、中'°亥電壓訊號為一弟二交流電壓訊號，該第二交流電 壓訊號係具有一第二共電極電壓峰值與一第二共電極電麼 谷值，該第二共電極電壓峰值之絕對值係實質上小於該第一 共電極電壓峰值之絕對值，且該第二共電極電壓谷值之絕對 值係實質上小於該第一共電極電壓谷值之絕對值。 18·如申請專利範圍第14項所述之液晶顯示器的驅動方 法’其中該第一方波電壓峰值之絕對值係實質上小於該第一 17 200832311 ，、電極電昼峰值之絕對值， 於#所， 4弟一方波電壓谷值之絕對值 係貝貝上小於該第一共雷極 ，、包位包壓合值之絕對值。 本，w中Γ專利範圍第13項所述之液晶顯示器的驅動方 /、該第共電極電壓峰值係實質介於20v與25V之 間，而該第-共電極電壓谷值係實質介於-7V與·12V之間。 、、盆如:申巧專利範圍g 13項所述之液晶顯示器的驅動方 法Ιί中該第一交流職訊號之週期為該光學補償彎曲液晶 顯不器掃瞄一圖框所需時間之兩倍。 21 ·如申請專利範圍第13項所述之液晶顯示器的驅動方 法’其中該液晶顯示器為一先學補償彎曲液晶顯示器。 22.如申請專利範圍第13像所述之液晶顯示器的驅動方 φ法’其中於該初始轉換階段中開啟該液晶顯示器實質上所有 之晝素以接收該第一直流電壓。 18