TWI311301B - Method for driving liquid crystal display - Google Patents

Description

1311301 14293twf.doc/m 九、發明說明： 【發明所屬之技術領域】 本發明是有關於-種顯示裂置的驅動方法，且特別是 有關於-種適於使光學補償雙折射(QptieaUy⑶零騰㈣ birefringenee，〇CB)型液晶顯示器快速進人待機狀態的驅 動方法。 【先前技術】 針對多媒體社會之急速進步，多半受惠於半導體元件 或人機顯示裝置的_性進步。就顯示⑽言，具有高畫 ，、空間细效率H肖耗鲜、無紗等優越特性之 薄膜電晶體液晶顯示器(Thin Film T_istOT Liquid &ystai

Display ’ TFT LCD)已逐漸成為市場之主流。 液晶顯示器根據所使用的液晶種類、驅動方式與光源 配置位置等的不同而區分成許録類。其巾，光學補償雙 折射型液晶顯不||具有極快的反應速度，可讀放 電影等快速變化之連續晝科，提供更加流暢之晝面:非 常適合於㈣液晶齡H的制。但是〇CB液晶顯示哭 的液晶分子必須由展曲態(Splay齡）轉換至彎曲^ (Bend state)後’才會進人待機狀態，進而提供快速反應: 作表現。 圖1A繪示為展曲態的〇CB型液晶分子示意圖，而 1B則繪福料態的qCB魏晶分子示意目。請參照 1A及圖IB，〇CB型液晶分子1〇〇係配置於上基板^輿 下基板12G之間。其中上基板nG—般為彩色遽光片基板 1311301 14293twf.doc/m

(color filter)，其上有共用電極(c〇mm〇n eiectr〇de)(未綠 示）。下基板 120—般為 TFT 基板（ThinFilmTransist〇r)， 其上有晝素電極(pixel electrode)(未繪示）。當〇CB型 液晶分子100未受到外加電場作用時（也就是當施加在上 基板110的電壓VeQm與施加在下基板12〇的電壓Vs均為 令時），其係以展曲態方式排列，如圖1A所示。當〇CB 型液晶分子100受到外加電場作用時，其係以彎曲態方式 排列’如圖1B所示。 承上所述’由於0CB型液晶分子1〇〇需要一段時間 才旎由展曲態轉換為彎曲態，也就是說〇CB液晶顯示器 在進入待機狀態前’ f要-段咖來暖機(wann叩）。在現 今凡事講求快速的世代中，如何提高QCB型液晶分子_ 之轉換速率以縮短0CB液晶顯示器的暖機時間，是目前 重要的課題。 圖2 !會示為驾知〇cb液晶顯示器的驅動電壓以及背 光模組驅動電壓之波形示意圖。請㈣參關1B及圖2， 為解決上述之問題’習知的作法係在開啟〇CB液晶顯示 器時’先施加頻率約為60Hz的交流電壓Vs於下基板12〇, 並且令施加在上基板110的電壓％⑽為零。其中，此交流 電壓Vs必須大於0CB型液晶分子1〇〇的扭轉臨界電壓， 而-般係在下基板m上施加+lov/_1〇v的交流電壓（如 圖2所示），以使0CB型液晶分子1〇〇因上基板ιι〇盥 下基板120之_電場作用而轉變為以料態的方式排列 (如圖1B所示）。在令上述之電場作用一段時間後，再 1311301 14293twf.doc/m 輸入影像訊號至OCB液晶顯示器，並開啟〇CB液晶顯示 器的背光模組，此時OCB型液晶分子1〇〇大都已轉變為 以％曲悲的方式排列，所以〇CB液晶顯示器已可開始正 常顯不影像。 由上述可知，習知係以高頻的高交流電壓來驅動〇CB 型液晶分子由展曲態轉換為彎曲態。然而，高頻的交流電 壓卻會使OCB型液晶分子在轉變過程中快速地反複改變 其扭轉方向，造成OCB型液晶分子搖擺不定，因而延長 OCB型液晶分子由展曲態轉換為彎曲態所需的時間。 【發明内容】 有鑑於此，本發明的目的就是在提供一種液晶顯示器 的驅動方法，適於以低頻電壓驅動光學補償雙折射液晶顯 示器’進而縮短其液晶分子由展曲態轉換為彎曲態所需要 之時間。 本發明的另-目的就是在提供一種液晶顯示器的驅動 方法，可降低驅動光學補償雙折射液晶顯示器所需之功 率，並縮短其液晶分子由展曲態轉換為彎曲態所需要之時 間。 & 本發明提出-種液晶顯示器的驅動方法，適於驅動一 液晶顯示H。其巾’此液晶顯示ϋ包括i示面板，且此 顯示面板主要係㈣用電極、錢個及配置於 共用電極與這些畫素電極之間的光學補償雙折射型液晶層 所構成。此液晶顯示器的驅動方法係在開啟液晶顯示器 時，於共用電極與畫素電極間形成轉換電場(transitk;n 1311301 14293twf.doc/m electric filed)’並且令轉換電場持續作用一特定時間，以使 光學補償雙折射型液晶層由展曲態轉換為彎曲態。其中， 轉換電場之頻率係小於40Hz。在經過此特定時間後，輸入 影像訊號至顯示面板，以使液晶顯示器因應此影像訊號而 顯示影像。 依如本發明的較佳實施例所述’形成上述之轉換電場 的方法例如疋浮接共用電極或令共用電極電性麵接至一接 地％»，再分別於這些晝素電極上施加頻率小於的交 OIL電壓’其較佳的頻率例如是介於1Hz至i〇Hz之間。其 中，在這些晝素電極上所施加的交流電壓例如是介於+10V 至-10V之間。 ' 依照本發明的較佳實施例所述，此液晶顯示器更包括一背 光模組，且在形成上述之轉換電場後，更包括開啟此背光 模組，以提供顯示面板顯示影像所需之光源。 依照本發明的較佳實施例所述，形成上述之轉換電場 的方去例如疋在共用電極上施加共用交流電壓，並且分別 ^這些畫素電極上施加轉換錢電^射，施加於共用 制交流與施加於晝素電極上的轉換交流電 向電壓。在—實例中，共用交流電壓與轉換交 Μ電壓之間的壓差例如是10伏特。 液曰ί發種液晶顯示器的驅動方法，適於驅動― 此液晶顯示器包括-顯示面板，且此 丘用電枝圭電極、夕數個畫素電極以及^*置於 、用電極與_畫素電極之_光學補健折射型液晶層 1311301 14293twf.doc/m =構成^液晶___方法係在開錄晶顯 時，於共用電極上施加共用直流電壓，且於這些晝= 上分別施加轉換直流電壓，以於共用電極與這些晝素= 間形成-轉換電場，並且令此轉換電場持續作用一特°士 2使特定時間後’輸入—影像訊號至顯示面板: 以使此液aa顯示器因應此影像訊號而顯示影像。 依照本發明的較佳實施例所述，上述之 例如是小於1G伏特。在—實例中，上述之轉換錢以壓 如是6伏特，而共用直流電壓則例如是_4伏特 例 發：較佳實施例所述，此液晶顯示器更包括1 模組:以提供==轉i奐j場後’更包括開啟此背光 .、肩不面板顯不影像所需之光源。 =，係在液晶顯示器剛開機時，施加 =流電壓於晝素電極上，以書 態，祕驗紅=；；的轉換為腎曲 易懂為?ii二二他目的、特徵和優點能更明顯 明如下。从實關，並配合所關式，作詳細說 【實施方式】 屡的先形成_或低電 的液晶分子快逮由展===折射型液晶射 不器的暖細。巧爾峰 1311301 14293twf.doc/m 用以限定本發明，熟習此技藝者可依照本發明之精神對下 述實施例稍做修飾，惟其仍屬於本發明之範圍。 為使熟習此技藝者能夠清楚瞭解本發明，以下將先舉 實施例配合®式說明本剌所欲轉之液晶顯示器。 圖3缘示為本發明之一實施例中的光學補償雙折射液 晶顯不器之剖面示意圖。請參照圖3，液晶顯示器主 要係由顯示面板310以及背光模組320所構成，並中顯示 面板3H)主要係包括有共用電極314、晝素電極312以及 畫素電極312之間的光學補償雙折射 液日日刀子316。在此，熟習此技藝者應該知道，實際上 液晶顯示器3GG係具有多個晝素電極312， ^ i = ㈣—晝素電極312以代表^書 的下方H 光模組320則係配置於顯示面板310 、方’ Uk供液晶顯示n 顯示影像 為本發明之—實施例中液晶顯示器之二方 述，二請同時參照圖3及圖4，如步驟s400所 a顯示器遍時，先在共用電極314盥 $換電場刪作用一特定時間(例如 場t的作雙折射型液晶分子316受到轉換電 如圖3:卢態(如圖1A所示)轉換騎曲態， 樹，綱場E__是介於 值得-提的是，由於液晶分子在步驟_中仍處於 10 131叫!9— 不穩定的㈣，所以在此步驟中健的是令縣模組32〇 處於關閉的狀態，以節省驅動液晶顯示器所需的電功 率。 明繼績參照圖4 ’之後再進行步驟S4〇2，也就是在經 過上述之特定時·，輸人影像訊駐齡面板31〇，以 使，晶顯示器3〇〇因應此影像訊號而顯示影像。更詳細地 ^兄/其例如是在轉換電場£持續作用獅亳秒至6⑽毫 移之後，再分別輸入對應此影像訊號的電壓至共用電極 31)二里素電極312’以使液晶顯示器3〇〇因應此影像訊號 而‘”、貝不’5V像。其中’若背光模組32()在步驟s彻中係處 =關閉的狀態’則在步驟_2 t，更包括開啟背光模組 320 ’以提供液晶顯示器顯示影像所需之光線。 曰、由於轉換電則社小賴大於鱗鍾雙折射型液 曰曰=子316的臨界轉換電場’因此通常會令晝素電極312 用電極314之間的壓差為1〇伏特。值得注意的是，本 ^明可_多種不同的方法來形成轉換電場E，以下將舉 實施例說明之。 牛 圖5/會示為本發明之第一實施例中光學補償雙折射液 aa,’、、頁不器的驅動電屢以及背光模組驅動電壓之波形示音 =，同時參照圖3及圖5 ’本實施例係在開啟液晶“ ^時’施加轉換交流電壓Vs於晝素電極312上，並且 7共用電極314浮接或是將其電性耦接至接地端，以使共 ，極314的電壓v_為零，而轉換交流電壓％則例二 疋+10伏特M〇伏特。此外。轉換交流電壓Vs的頻率係小 丨c/m 於40Hz’且較佳的是介於1Hz至而z之間，如圖$所示。 β承上所述，共用電極314與畫素電極312之間將因其 差而產生轉換電場Ε，而光學補償雙折射型液晶分子 則，轉換電場Ε而由展曲態轉換為彎曲態。當轉換電場£ 持續作用t毫秒後，再輸人影像訊號至液晶顯示器·。 其中，轉換電場3例如是持續作用300毫秒至600毫秒。 另外為節省液晶顯示器300的驅動功率，本實施例例如 疋令方光模組320在液晶顯示器3〇〇開啟後的t毫秒内係 處於，_狀態，制t毫秒後影像訊號開始輸人至液晶 顯示器3GG ’此時才開啟背光模組32()，以使液晶顯示器 300開始正常顯示。 一承上所述，本實施例係以低頻交流電壓來驅動液晶顯 不器300，以使光學補償雙折射型液晶分子316可較為穩 夂地由展曲悲轉換為彎曲態，進而有效縮短液晶顯示器 300的暖機時間。 當然，本發明在其他實施例中，還可以其他方法來形 成轉換電場E，以達成與第一實施例相同之功效。 圖6繪不為本發明之第二實施例中光學補償雙折射液 晶顯示器的驅動電壓以及背光模組驅動電壓之波形示意 圖。請同時參照圖3及圖6，本實施例係在開啟液晶顯示 器300時，施加轉換交流電壓％於畫素電極312上，並且 施加共用交流電壓Vcom於共用電極314上，以於晝素電極 312與共用電極314之間形成頻率低於4〇Hz的轉換電場 E。其中，轉換交流電壓乂8與共用交流電壓^⑽例如是反 12 1311301 14293twf.doc/m 向電壓，且其間之壓差例如是1〇伏特，如圖6所示。 請繼續參照圖6,如同第—實施例所述，本實施例之 轉換電場E亦是持續作用至t毫秒，之後再輸入影像訊號 至液晶顯不器300。換言之，本實施例係在液晶顯示器3〇〇 開啟t毫秒之後，便將對應影像訊號的電壓施加在晝素電 極312上，並開啟背光模組32〇，以使液晶顯示器3〇〇正 常顯示影像。 —本實施例與第一實施例均係以低頻電壓來驅動液晶顯 示器300，以使光學補償雙折射型液晶分子316可較為穩 定地由展曲態轉換為彎曲態。此外，由於本實施例施加在 共用電極314的電壓Vec)m係與施加在畫素電極312的電壓 Vs反向，因此本實施例可在不改變轉換電場e之大小的前 提下，降低施加在畫素電極312上的電壓值。 •除此之外，本發明還可以利用直流電壓來驅動光學補 償雙折射型液晶分子316進行轉換。圖7綠示為本發明之 第三實施例巾絲補償㈣射液晶齡^的軸電壓以及 背光模組驅動電壓之波形示意圖。 。睛同時參照圖3及圖7，本實施例係在開啟液晶顯示 器300時’施加轉換直流電壓Vs於晝素電極312上，並且 施加共用直流電壓Vc〇m於共用電極314上，其中轉換直流 電壓Vs係與共職流電壓v_為反向電壓，以於晝素電 極312與共用電極314之間形成定值的轉換電場e。如此 -來’光學補償雙折射型液晶分子316即可由展曲態的排 列方式而持續往同-方向扭轉，哺換為彎曲態的排列方 13 1311301 14293twf.doc/m 式。其中，轉換直流電壓％與制直流電壓v_之間的 壓差例如是1G伏特。舉例來說，轉換直流電壓％例如是 +6伏特，而共用直流電壓v_例如是_4伏特。當缺，在 其他實施例中’轉換直流電壓％也可以是負電壓，而共用 直流電壓VC()m則例如是正電壓。 八

請繼續參照® 7’如同第—實_及第二實施例所 述’本實補之職電場E亦是持續侧至t毫秒 再輸入影像訊號至液晶顯示器3⑻，並且開啟 320，以使液晶顯示器30〇正常顯示影像。 、、、· 值得注意的是，雖然第三實施例係以直流 學補償雙折射型液晶分子316進行轉換，但實際 以交流電壓‘_絲婦雙折射魏晶分子加進行轉 換，若轉換電場E的侧咖小於此交流電壓的1/2週期， 亦可視為圖7所示之電壓波形。此時，光學補償雙折射型 液晶分子316在轉換的過程中同樣是持續往同一方向扭

轉，因此仍可縮短光學補償雙折射型液晶分子316由展曲 態轉換為彎曲態所需的時間。 綜上所述，本發明具有下列優點： 、、1·本發明係在液晶顯示器剛開機時，施加低頻交流電 壓或直流電壓於晝素電極上，以使制電極與畫素電極間 的光學補償猜射魏晶分子快速地由展曲態轉換為彎曲 態，進而縮短液晶顯示器的暖機時間。 2·本發明係在液晶顯示器剛開機時，a別在晝素電極 及共用電極上施加反向的低锻流電壓或直流電壓，以於 14 1311301 14293twf.doc/m 不改變光學補償雙折射型液晶分子之轉換電場大小的前提 下，降低施加在晝素電極上的電壓，並且縮短液晶顯示器 的暖機時間。 雖然本發明已以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，當可作些許之更動與潤飾，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。 【圖式簡單說明】 圖1A繪示為展曲態的光學補償雙折射型液晶分子示 意圖。 圖1B繪示為彎曲態的光學補償雙折射型液晶分子示 意圖。 圖2繪示為習知光學補償雙折射液晶顯示器的驅動電 壓以及背光模組驅動電壓之波形示意圖。 圖3繪示為本發明之一實施例中液晶顯示器之驅動方 法的步驟流程圖。 圖4繪示為本發明之一實施例中的光學補償雙折射液 晶顯示器之剖面示意圖。 圖5繪示為本發明之第一實施例中光學補償雙折射液 晶顯示器的驅動電壓以及背光模組驅動電壓之波形示意 圖。 圖6繪示為本發明之第二實施例中光學補償雙折射液 晶顯示器的驅動電壓以及背光模組驅動電壓之波形示意 圖。 15 13113^ twf.doc/m 圖7繪示為本發明之第三實施例中光學補償雙折射液 晶顯示器的驅動電壓以及背光模組驅動電壓之波形示意 圖。 【主要元件符號說明】 100、316 :光學自我補償雙折射型液晶分子 110 上基板 120 下基板 300 液晶顯示器 310 顯示面板 312 晝素電極 314 共用電極 320 背光模組 S400 :在液晶顯示器開機時，於共用電極與晝素電極 間形成頻率小於40Hz的轉換電場，並且令轉換電場持續 作用一特定時間 S402 :在經過此特定時間後，輸入影像訊號至顯示面 板，並開啟背光模組 16

Claims (1)

1. ：293twf.doc/m 十、申5青專利範阂: ...... ......-............ 器二中於驅動;·液晶顯示 括一共用電極、多數個書辛:反’且該顯不面板包 與該些晝素電晶層係配置於該共用電極 士n 亥驅動方法包括： 在開啟該液晶顯示器時， 共用直流電壓，且於該些晝素持續施加一 直峨’以於該共用電極與；金;-轉換 :=先;;;=轉二 展曲態轉換至彎曲態二中3=的所有液晶分子由 流電壓互献向龍；職料壓倾該轉換直 在經過該特定時間後，齡 板’ r:吏=顯示器因應該影像訊;二==::面 2.如申請專利範圍第丨項如、+、 ％下衫像。 法，其中施加該共用直流電壓器的驅動方 括令該轉換直流電壓與該共^讀的步驟包 伏特。 々丨'•电反之間的壓差為10 3·如申請專利範圍第2項 法，其中施加該轉換直流電壓=跟、，曰曰”、、員7^器的驅動方 壓為6伏特。 ㈣步驟包括令_換直流電 4.如申請專利範圍第3項 — 法，其中施加該共用直流電驅動方 〆哪巴祜7讀共用直流電 13113¾ 293twf.doc/m ψ\卜少 壓為-4伏特。 5.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一背光模組，以至於當該定 值的轉換電場形成之後，該液晶顯示器的驅動方法更包括 開啟該背光模組。 18