专利名称：：主动式双稳态对掌性向列型液晶显示器及其驱动方法
技术领域：
：本公开涉及一种主动式双稳态对掌性向列型液晶显示器及其驱动方法(ActiveMatrixTypeBistableChiralNematicLiquidCrystalDisplayAndDrivingMethodThereof)，且特别涉及能够加快帧更新速率的主动式双稳态对掌性向列型液晶显示器及其驱动方法。
背景技术：
：在液晶的种类中，胆固醇液晶属于一种双稳态对掌性向列型液晶，相对于一般液晶显示器需要维持电压来保持液晶分子的排列，因主动式双稳态对掌性向列型液晶显示器具有双稳态特性，所以有低耗电、低成本、高对比、广视角等优点，在市场上极具潜力。而采用主动式双稳态对掌性向列型液晶显示器比起被动式双稳态对掌性向列型液晶显示器对比更高、功耗更低，且可以解决被动式结构下固有的干扰的缺陷，获得更好的图像质量。然而，因双稳态对掌性向列型液晶的反应速度较慢，如果采用一般主动式液晶显示器的驱动方法会有对比不足或闪烁的现象，且若使用多个子帧驱动主动式双稳态对掌性向列型液晶显示器来呈现灰阶，会导致整体帧更新速度变慢的问题。本公开提出一种主动式双稳态对掌性向列型液晶显示器及其驱动方法，其具有改善中贞更新速度、提高对比、减低闪烁等特征。
发明内容本公开的主动式双稳态对掌性向列型液晶显示器的驱动方法，包括:将一个帧分为至少二个以上的领域先后驱动，其中任一个领域为多个像素列所构成；驱动一个领域时被分为多次驱动，每一次驱动是将该领域内每一像素液晶驱动至二既定状态中的一个；以及以该多次驱动的方式驱动其他尚未驱动的领域。本公开一实施例，提供一种主动式双稳态对掌性向列型液晶显不器，包括:一像素阵列，由多个的像素行与像素列所构成，其中该主动式双稳态对掌性向列型液晶显示器采用上述各实施例中任一个所述的主动式双稳态对掌性向列型液晶显示器的驱动方法驱动。根据上述各实施例，本公开的主动式双稳态对掌性向列型液晶显示器及其驱动方法，能够改善帧更新速度、提高对比、减低闪烁、降低功耗、以及增加灰阶数。图1是显示根据本公开实施例的主动式双稳态对掌性向列型液晶显示器的像素构造。图2是传统主动式双稳态对掌性向列型液晶显示器的驱动方法示意图。图3是根据本公开的主动式双稳态对掌性向列型液晶显示器的驱动方法示意图。图4是使用图3的本公开的主动式双稳态对掌性向列型液晶显示器的驱动方法时可对应的灰阶关系图。图5是根据本公开另一实施例的灰阶关系图。图6是根据本公开另一实施例的主动式双稳态对掌性向列型液晶显示器的驱动方法示意图。主要元件符号说明P像素；T晶体管；C电容；LC液晶层；G扫描线；D数据线；SFlSF7子帧；Row.0Row.M像素列。具体实施例方式图1是显示根据本公开一实施例的主动式双稳态对掌性向列型液晶显示器的像素构造。如图1所示，每一像素P包括一晶体管T、一电容C、以及一液晶层LC。当扫描线G传送扫描信号选择像素P时，晶体管T导通使数据线D上的数据信号写入像素P以驱动液晶层LC，电容C则用以保持写入的信号电压。当更新结束，扫描线G传送非选择信号给像素P，使晶体管T非导通，液晶层LC则通过电容C所存储的电荷而维持在特定的状态。上述的动作即为I像素被驱动的流程。以下将分别使用传统的驱动方法以及本公开一实施例的驱动方法来驱动图1所示的每一像素包括一晶体管及一电容的像素阵列。图2是传统主动式双稳态对掌性向列型液晶显示器的驱动方法示意图。图2中显示了在I个帧(frame)的驱动时间Tframe(即Iw)内的电压驱动情形。相对于一般液晶显示器以调整施加电压大小的方式来呈现灰阶，主动式双稳态对掌性向列型液晶显示器通常会将I个巾贞分为多个子巾贞(mult1-subframe)N(N=O,1...Μ)以多次驱动像素的方式来呈现灰阶。由图2中可知，I个帧分为3个子帧SFlSF3，意即N=3，驱动时间皆为Tsf。而在每一个子帧的驱动中，总共M+1条的像素列Row.0Row.M依序被选择，每个像素列被选择的时间为Tsqn。图3是根据本公开一实施例的主动式双稳态对掌性向列型液晶显示器的驱动方法示意图。在此实施例的驱动方式中，是将一个帧分为两个领域驱动。在图3的例子中，先驱动由偶数像素列所构成的领域，再驱动由奇数像素列所构成的领域。驱动偶数像素列构成的领域时，依序驱动像素列Row.0、Row.2、Row.4、...、Row.2N,因要驱动的列数仅为完整帧的一半，故每个子帧所需要的驱动时间为传统子帧驱动时间的一半(即Tsf/2)。相同地，驱动奇数像素列构成的领域时，依序驱动像素列Row.URow.3,Row.5、...,Row.2N+1,因要驱动的列数仅为完整帧的一半，故每个子帧所需要的驱动时间为传统子帧驱动时间的一半。而每个像素列被选择的时间仍然为Tsw。上述实施例以交错扫描(interlace)的方式驱动主动式双稳态对掌性向列型液晶显示器，在驱动时间Tft_(即Tw)内，先后驱动偶数像素列与奇数像素列，当驱动完偶数像素列时，对人眼来说即会感知到第I个帧，也就是说，在驱动时间Tframy2内，人眼就会感觉到I个帧。因此相对于在驱动时间内仅呈现I个帧给人眼的传统驱动方法，本公开是将更新速率提升为2倍，使得动态显示更为流畅。再者，因为每呈现I个帧给人眼时所需要驱动的列数减少，所以同时也能降低功耗。图4是使用图3的本公开一实施例的主动式双稳态对掌性向列型液晶显示器的驱动方法时可对应的灰阶关系图。根据本公开的灰阶驱动方法，是在每一个子帧将双稳态对掌性向列型液晶驱动至代表亮态及暗态中的一个状态，最后再通过多个子帧组合后的亮暗态数目来决定出欲呈现的灰阶。双稳态对掌性向列型液晶包括平面螺旋态(planarstate,简称P态)、垂直螺旋态(focal-conic,简称F态)、以及垂直排列态(homeotropicstate,简称H态)三个状态。其中P态及F态为双稳态对掌性向列型液晶的两个稳态，H态则为暂态。相对于以P态为亮态，F态为暗态的已知技术，因采用H态于显示器中可以获得比F态更高的穿透率，所以在本公开的双稳态对掌性向列型液晶显示器中，采用以P态为亮态，H态为暗态。而根据图3的驱动方式，在驱动时间Tfranre内的帧更新过程中，当驱动偶数列领域使其处于驱动期间时，奇数列领域因为不被选择而处于保持期间。相同地，当驱动奇数列领域时使其处于驱动期间时，偶数列领域因为不被选择而处于保持期间。因此本公开是根据每I个像素都会经过驱动期间以及保持期间的特性，设计出如图4所示灰阶驱动方式。如图4所示，本公开的双稳态对掌性向列型液晶显示器可显示的4个灰阶GOG3，这4个灰阶GOG3在驱动期间的3个子帧下分别连续呈现HHH、PPH、HHP、PPP的状态。根据本实施例，最低灰阶为全部子帧H态，最高灰阶为全部子帧P态。每增加I个灰阶，P态的数目会增加2个。由于像素液晶于保持期间的状态必定是驱动期间最后一次被驱动的状态，所以在驱动期间的最后一个子巾贞(如本实施例中DrivingperiodSF3)所要驱动的状态必须适当的决定。根据本实施例，全灰阶数中半数灰阶值较低者(即GO、G1)，在驱动期间的最后一个子帧必须被驱动至H态，而全灰阶数中半数灰阶值较高者(即G2、G3)，在驱动期间的最后一个子帧必须被驱动至P态。在本公开的交错扫描驱动方式中，利用H态及P态的组合来实现灰阶可有效提高中贞对比。图5是根据本公开另一实施例的灰阶关系图。除了上述以3个子帧的驱动来呈现4个灰阶的例子外，此实施例的双稳态对掌性向列型液晶显示器的驱动方法可以如图5所示，使用7个子帧的驱动来呈现8个灰阶GOG7，子帧与可显示的灰阶数的关系为当子帧的数量为N(意即多次驱动的数目为N)，则可显示的灰阶数量为N+1。本实施例与图4的实施例相同地，最低灰阶为全部子帧H态，最高灰阶为全部子帧P态。每增加I个灰阶，P态的数目会增加2个。全灰阶数中半数灰阶值较低者(即G0、G1、G2、G3)，在驱动期间的最后一个子帧必须被驱动至H态，而全灰阶数中半数灰阶值较高者(即G4、G5、G6、G7)，在驱动期间的最后一个子帧必须被驱动至P态。根据本实施例的灰阶驱动方法，可确实地提高灰阶数目，因此能够增加图像数据频宽。图6是根据本公开另一实施例的主动式双稳态对掌性向列型液晶显示器的驱动方法不意图。利用本公开的交错扫描驱动方法，如果在原先驱动一个巾贞的驱动时间Tfranre内，仅驱动偶数列领域或奇数列领域其中之一，则每一像素列在一个子帧被选择的时间可增加为原来的2倍，也就是2TS,对于需要高电压充放电的H态来说，增加每一像素列的驱动时间，可以使得灰阶更到位，并能够减低闪烁的问题。以上说明仅为部分实施例，并非用以限定本公开，本公开的范围将由申请专利范围来界定。例如，本公开并不局限于将帧分为奇数列领域与偶数列领域，本公开甚至可将帧分为3个领域，即第1、4、7、...、3N+1列像素列为第I领域，第2、5、8、...、3N+2列像素列为第2领域，第3、6、9、...、3N列像素列为第3领域。再者，本公开的驱动方法虽应用于每一像素为I晶体管I电容的像素阵列，但只要是主动式液晶显示器，本公开的驱动方法也可以应用于每一像素为I晶体管I电容以外的像素阵列。本公开利用H态及P态的灰阶驱动方法并不只限于上述4灰阶与8灰阶的类型，只要每一像素列的驱动时间不会过短的前提下，可适当改变子帧的数目来决定灰阶数。权利要求1.一种主动式双稳态对掌性向列型液晶显示器的驱动方法，包括:将一个帧分为至少二个以上的领域先后驱动，其中任一个领域为多个像素列所构成；驱动一个领域时被分为多次驱动，每一次驱动是将该领域内每一像素液晶驱动至二既定状态中的一个；以及以该多次驱动的方式驱动其他尚未驱动的领域。2.如权利要求1所述的主动式双稳态对掌性向列型液晶显示器的驱动方法，其中该至少二个以上的领域包括奇数像素列构成的领域以及偶数像素列构成的领域。3.如权利要求1所述的主动式双稳态对掌性向列型液晶显示器的驱动方法，其中该多次驱动的数目为N，该主动式双稳态对掌性向列型液晶显示器可显示的灰阶数目为N+1。4.如权利要求1所述的主动式双稳态对掌性向列型液晶显示器的驱动方法，其中该二既定状态包括P状态(平面螺旋态，planarstate)及H状态(垂直排列态，homeotropicstate)。5.如权利要求4所述的主动式双稳态对掌性向列型液晶显示器的驱动方法，其中当驱动一领域时，其余领域的像素液晶维持于最后一次被驱动时的状态。6.如权利要求5所述的主动式双稳态对掌性向列型液晶显示器的驱动方法，其中各个像素的灰阶是由被驱动时的P状态或H状态数目及不被驱动时所维持的P状态或H状态的数目组合来决定。7.如权利要求6所述的主动式双稳态对掌性向列型液晶显示器的驱动方法，其中最低的灰阶是全H状态的组合，最高的灰阶是全P状态的组合，每增加一灰阶P状态的数目加2。8.如权利要求6所述的主动式双稳态对掌性向列型液晶显示器的驱动方法，其中当一像素要显示全灰阶数中半数灰阶值较低的其中一者时，在该像素所属的领域被驱动时，该像素的最后一次驱动会被驱动至H状态；当一像素要显示全灰阶数中半数灰阶值较高的其中一者时，在该像素所属的领域被驱动时，该像素的最后一次驱动会被驱动至P状态。9.如权利要求1至8项任一所述的主动式双稳态对掌性向列型液晶显示器的驱动方法，其中该驱动方法被实施于每一像素为I晶体管与I电容的像素阵列。10.一种主动式双稳态对掌性向列型液晶显不器，包括:一像素阵列，由多个的像素行与像素列所构成，其中该主动式双稳态对掌性向列型液晶显示器采用如权利要求1至8项任一所述的主动式双稳态对掌性向列型液晶显示器的驱动方法驱动。全文摘要主动式双稳态对掌性向列型液晶显示器及其驱动方法。公开该驱动方法包括将一个帧分为至少二个以上的领域先后驱动，其中任一个领域为多个像素列所构成；驱动一个领域时被分为多次驱动，每一次驱动是将领域内每一像素液晶驱动至二既定状态中的一个；以及以多次驱动的方式驱动其他尚未驱动的领域。文档编号G02F1/133GK103176300SQ20121003442公开日2013年6月26日申请日期2012年2月16日优先权日2011年12月23日发明者陈志仁,徐健智,吴致宏申请人:财团法人工业技术研究院