液晶顯示面板的液晶像素電路及其驅(qū)動方法
【專利摘要】一種液晶顯示面板的液晶像素電路及其驅(qū)動方法，其包括第一開關(guān)、第二開關(guān)、儲存電容、液晶電容、第三開關(guān)及第四開關(guān)。第一開關(guān)的第一端及控制端分別接收共同電壓及第一柵極信號。第二開關(guān)的第一端及控制端分別接收數(shù)據(jù)電壓及第二柵極信號。儲存電容及液晶電容電性連接于第一開關(guān)的第二端與第二開關(guān)的第二端之間。第三開關(guān)的第一端控制端分別接收共同電壓及第三柵極信號。第四開關(guān)的第一端及控制端分別接收設(shè)定電壓及第四柵極信號。第三開關(guān)及第四開關(guān)的第二端分別電性連接第二開關(guān)及第一開關(guān)的第二端。
【專利說明】液晶顯示面板的液晶像素電路及其驅(qū)動方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明是有關(guān)于一種液晶像素電路及其驅(qū)動方法，且特別是有關(guān)于一種可提升操作電壓范圍的液晶像素電路及其驅(qū)動方法。
【背景技術(shù)】
[0002]隨著顯示科技的蓬勃發(fā)展，使用者對于顯示器顯像質(zhì)量的要求越來越高。其中，為因應(yīng)使用者對于顯示器其反應(yīng)時間(response time)的需求，顯示器相關(guān)業(yè)者紛紛投入藍(lán)相液晶(blue phase liquid crystal ；BPLC)顯示器的開發(fā)。
[0003]藍(lán)相液晶顯示器優(yōu)于傳統(tǒng)液晶的反應(yīng)速度，在改善液晶顯示器的影像效果上具有極大潛力。然而，對藍(lán)相液晶而言，一般液晶像素電路的數(shù)據(jù)電壓相對較低，往往造成藍(lán)相液晶的穿透度不足，導(dǎo)致藍(lán)相液晶在使用時需要較高的操作電壓。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本發(fā)明提供一種液晶像素電路及其驅(qū)動方法，可提升液晶像素電路中的液晶的操作電壓范圍，從而提升液晶的穿透度。
[0005]本發(fā)明提出的液晶像素電路包括第一開關(guān)、第二開關(guān)、儲存電容、液晶電容、第三開關(guān)以及第四開關(guān)。第一開關(guān)具有一第一端、一第二端及一控制端，且第一開關(guān)的第一端接收共同電壓，第一開關(guān)的控制端接收第一柵極信號。第二開關(guān)具有第一端、第二端及控制端，且第二開關(guān)的第一端接收數(shù)據(jù)電壓，第二開關(guān)的控制端接收第二柵極信號。儲存電容電性連接于第一開關(guān)的第二端與第二開關(guān)的第二端之間。液晶電容電性連接于第一開關(guān)的第二端與第二開關(guān)的第二端之間。第三開關(guān)具有第一端、第二端及控制端，第三開關(guān)的第一端接收共同電壓，第三開關(guān)的第二端電性連接第二開關(guān)的第二端，且第三開關(guān)的控制端接收第三柵極信號。第四開關(guān)具有第一端、第二端及控制端，第四開關(guān)的第一端接收設(shè)定電壓，第四開關(guān)的第二端電性連接第一開關(guān)的第二端，且第四開關(guān)的控制端接收第四柵極信號。
[0006]在本發(fā)明的一實施例中，上述第二柵極信號與第三柵極信號互為反相，第二柵極信號相同于第四柵極信號。
[0007]在本發(fā)明的一實施例中，上述第一開關(guān)、第二開關(guān)、第三開關(guān)及第四開關(guān)分別為晶體管。
[0008]在本發(fā)明的一實施例中，上述液晶電容系由藍(lán)相液晶、向列型液晶、層列型液晶或膽固醇型液晶所形成。
[0009]在本發(fā)明的一實施例中，上述液晶像素電路為TN液晶顯示面板、VA液晶顯示面板、IPS液晶顯示面板或FFS液晶顯示面板的液晶像素電路。
[0010]本發(fā)明提出的液晶像素電路的驅(qū)動方法，包括下列步驟。提供一液晶像素電路，包括并聯(lián)的一液晶電容及一儲存電容。在第一期間，提供共同電壓至液晶電容的第一端及第二端。在第二期間，提供數(shù)據(jù)電壓至液晶電容的第一端，且提供設(shè)定電壓至液晶電容的第二端。在第三期間，提供共同電壓至液晶電容的第一端。其中，第一期間先于第二期間，第二期間先于第三期間。
[0011]在本發(fā)明的一實施例中，液晶像素電路更包括第一開關(guān)、第二開關(guān)、第三開關(guān)及第四開關(guān)，分別受控于第一柵極信號、第二柵極信號、第三柵極信號及第四柵極信號，且上述驅(qū)動方法更包括在第一期間，第一柵極信號形成第一正脈波以導(dǎo)通第一開關(guān)，且第三柵極信號為致能電位以導(dǎo)通第三開關(guān)，共同電壓通過導(dǎo)通的第一開關(guān)及第三開關(guān)傳送至液晶電容的第一端及第二端。在第二期間，第二柵極信號及第四柵極信號形成第二正脈波以導(dǎo)通第二開關(guān)及第四開關(guān)，第三柵極信號形成負(fù)脈波以關(guān)閉第三開關(guān)，數(shù)據(jù)電壓通過導(dǎo)通的第二開關(guān)傳送至液晶電容的第一端，設(shè)定電壓通過導(dǎo)通的第四開關(guān)傳送至液晶電容的第二端。在第三期間，第三柵極信號為致能電位以導(dǎo)通第三開關(guān)，第一柵極信號及第二柵極信號為禁能電位以關(guān)閉第一開關(guān)、第二開關(guān)及第四開關(guān)，共同電壓通過導(dǎo)通的第三開關(guān)傳送至液晶電容的第一端。
[0012]在本發(fā)明的一實施例中，上述液晶電容為藍(lán)相液晶、向列型液晶、層列型液晶或膽固醇型液晶所形成。
[0013]在本發(fā)明的一實施例中，上述液晶像素電路為TN液晶顯示面板、VA液晶顯示面板、IPS液晶顯示面板或FFS液晶顯示面板的液晶像素電路。
[0014]基于上述，本發(fā)明實施例所提出的液晶像素電路及其驅(qū)動方法，可利用外部所設(shè)定的直流電壓，并通過電容耦合效應(yīng)，據(jù)以提升液晶像素電路中的液晶的操作電壓范圍，從而提升液晶的穿透度。
[0015]為讓本案的上述特征和優(yōu)點能更明顯易懂，下文特舉實施例，并配合所附附圖作詳細(xì)說明如下。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0016]圖1為依據(jù)本發(fā)明一實施例的液晶像素電路的電路示意圖；
[0017]圖2是依照本發(fā)明一實施例的液晶像素電路的驅(qū)動波形示意圖；
[0018]圖3為依據(jù)本發(fā)明一實施例的液晶像素電路的驅(qū)動方法的流程圖。
[0019]其中，附圖標(biāo)記:
[0020]100:液晶像素電路CLC:液晶電容
[0021]CST:儲存電容Gl:第一柵極信號
[0022]G2:第二柵極信號G3:第三柵極信號
[0023]G4:第四柵極信號N1:第一端
[0024]N2:第二端Pl:第一期間
[0025]P2:第二期間P3:第三期間
[0026]PF:畫面期間PWl:第一正脈波
[0027]PW2:第二正脈波PW3:負(fù)脈波
[0028]Tl:第一開關(guān)T2:第二開關(guān)
[0029]T3:第三開關(guān)T4:第四開關(guān)
[0030]VCOM:共同電壓VDATA:數(shù)據(jù)電壓
[0031]VH:高電壓VL:低電壓
[0032]VSET:設(shè)定電壓S310、S320、S330:步驟【具體實施方式】
[0033]圖1為依據(jù)本發(fā)明一實施例的用于液晶顯示面板的像素電路100的電路示意圖。請參照圖1，在本實施例中，像素電路100包括第一開關(guān)Tl、第二開關(guān)T2、儲存電容CSTdf晶電容CLC、第三開關(guān)T3以及第四開關(guān)T4。其中，第一開關(guān)Tl的第一端接收共同電壓VC0M，第一開關(guān)Tl的控制端接收第一柵極信號Gl。第二開關(guān)T2的第一端接收數(shù)據(jù)電壓VDATA，第二開關(guān)T2的控制端接收第二柵極信號G2。儲存電容CST與液晶電容CLC相互并聯(lián)且電性連接于第一開關(guān)Tl的第二端與第二開關(guān)T2的第二端之間，亦即液晶電容CLC的第二端N2電性連接第一開關(guān)Tl的第二端，液晶電容CLC的第一端NI電性連接第二開關(guān)T2的第二端。前述液晶顯示面板包含TN液晶顯示面板、VA液晶顯示面板、IPS液晶顯示面板以及FFS液晶顯不面板等，但不限定。
[0034]第三開關(guān)T3的第一端接收共同電壓VC0M，第三開關(guān)T3的第二端電性連接第二開關(guān)T2的第二端，且第三開關(guān)T3的控制端接收第三柵極信號G3。第四開關(guān)T4的第一端接收設(shè)定電壓VSET，第四開關(guān)T4的第二端電性連接第一開關(guān)Tl的第二端，且第四開關(guān)T4的控制端接收第四柵極信號G4。在本實施例中，上述的開關(guān)(如Tl?T4)分別例如為晶體管，并分別在各控制端接收到致能電位(例如高電壓電位)時為導(dǎo)通。液晶電容CLC例如為藍(lán)相液晶、向列型液晶、層列型液晶或膽固醇型液晶所形成。設(shè)定電壓VSET則可以是一個外部輸入的直流電壓，并用以調(diào)整液晶電容CLC兩端之間的電壓差。
[0035]在本實施例中，液晶像素電路100可先通過導(dǎo)通的第一開關(guān)Tl及第三開關(guān)T3，使共同電壓VCOM傳送至液晶電容CLC與儲存電容CST的第一端NI及第二端N2，借以降低對于液晶電容CLC與儲存電容CST的充電范圍。接著，再利用導(dǎo)通的第二開關(guān)T2，使數(shù)據(jù)電壓VDATA傳送至液晶電容CLC與儲存電容CST的第一端NI，并同時經(jīng)由導(dǎo)通的第四開關(guān)T4以將設(shè)定電壓VSET傳送至液晶電容CLC與儲存電容CST的第二端N2，從而通過設(shè)定電壓VSET與數(shù)據(jù)電壓VDATA的電壓差決定液晶電容CLC上的電壓差，借此可調(diào)整并有效提升液晶像素電路100中的液晶的操作電壓范圍。之后，共同電壓VCOM經(jīng)由導(dǎo)通的第三開關(guān)T3而傳送至液晶電容CLC與儲存電容CST的第一端NI作為電壓的基準(zhǔn)值。
[0036]需說明的是，上述多個開關(guān)(如Tl?T4)的導(dǎo)通可通過各開關(guān)的控制端所接收到的柵極信號(如Gl?G4)來分別決定。在一實施例中，第二柵極信號G2與第三柵極信號G3可設(shè)定成互為反相，且第二柵極信號G2可設(shè)定為與第四柵極信號G4相同。此外，液晶像素電路100可以是一像素數(shù)組中第N列的其中一個液晶像素電路，且第N列的液晶像素電路共同受控于第N級柵極信號而導(dǎo)通或關(guān)閉。因此，本實施例的液晶像素電路100可以第N-1級柵極信號作為第一柵極信號G1，第N級柵極信號作為第二柵極信號G2及第四柵極信號G4，而以第N級柵極信號的反相信號作為第三柵極信號G3。在本發(fā)明的實施例中，i可以是大于等于I的正整數(shù)，但本發(fā)明對此不設(shè)限。
[0037]接著，搭配圖2的驅(qū)動波形示意圖以詳加說明液晶像素電路100如何通過上述柵極信號(如Gl?G4)來調(diào)整液晶的操作電壓范圍。請參照圖1及圖2，在本實施例中，液晶像素電路100的畫面期間PF可依序包括第一期間P1、第二期間P2及第三期間P3。上述柵極信號(如Gl?G4)在畫面期間PF內(nèi)可形成正脈波(如PW1、PW2)或負(fù)脈波(如PW3)，且這些脈波的高電壓電位可設(shè)定為高電壓VH，而低電壓電位可設(shè)定為低電壓VL。在其它實施例中，上述脈波所對應(yīng)的高電壓電位與低電壓電位可不需相同。另外，數(shù)據(jù)電壓VDATA可依據(jù)對應(yīng)的影像數(shù)據(jù)而對應(yīng)于一特定電壓值范圍內(nèi)的一任意電壓，此可依據(jù)本領(lǐng)域技術(shù)人員而定，本發(fā)明實施例不以此為限。至于設(shè)定電壓VSET則可對應(yīng)于另一特定電壓值范圍內(nèi)的一任意電壓，并可由應(yīng)用本實施例者依據(jù)其對于液晶像素操作電壓范圍的需求，而決定設(shè)定電壓VSET的電壓電位。
[0038]在第一期間P1，第一柵極信號Gl形成第一正脈波PWl以導(dǎo)通第一開關(guān)Tl,第三柵極信號G3為致能電位(如高電壓VH)以導(dǎo)通第三開關(guān)T3，而第二柵極信號G2與第四柵極信號G4為禁能電位(如低電壓VL)，則使第二開關(guān)T2、第四開關(guān)T4呈現(xiàn)關(guān)閉。此時，共同電壓VCOM分別通過導(dǎo)通的第一開關(guān)Tl及第三開關(guān)T3而傳送至液晶電容CLC的第一端NI及第二端N2。換言之，此時的液晶電容CLC的第一端NI及第二端N2的電壓相同，因此儲存電容CST與液晶電容CLC的跨壓會逐漸降低，甚或消除。另一方面，上述以共同電壓VCOM分別傳送至液晶電容CLC的第一端NI及第二端N2的方式，相當(dāng)于同時對液晶電容CLC的第一端NI及第二端N2預(yù)充電至共同電壓VCOM的電壓電位。并且，相對于電容單端充電的作法，本發(fā)明實施例從電容兩端同時充電的作法，可使液晶像素的充電速度獲得提升。
[0039]在第二期間P2，第二柵極信號G2及第四柵極信號G4形成第二正脈波PW2以導(dǎo)通第二開關(guān)T2及第四開關(guān)T4，第三柵極信號G3則形成負(fù)脈波PW3以關(guān)閉第三開關(guān)T3，且第一柵極信號Gl為禁能電位(如低電壓VL)以關(guān)閉第一開關(guān)Tl。此時，數(shù)據(jù)電壓VDATA通過導(dǎo)通的第二開關(guān)T2而傳送至液晶電容CLC的第一端NI，且設(shè)定電壓VSET通過導(dǎo)通的第四開關(guān)T4而傳送至液晶電容CLC的第二端N2。亦即，此時的設(shè)定電壓VSET與數(shù)據(jù)電壓VDATA的電壓差決定液晶電容CLC的跨壓。
[0040]在第三期間P3，第三柵極信號G3為致能電位(如高電壓VH)以導(dǎo)通第三開關(guān)T3，第一柵極信號Gl及第二柵極信號G2為禁能電位(如低電壓VL)以關(guān)閉第一開關(guān)Tl、第二開關(guān)T2及第四開關(guān)T4。此時，共同電壓VCOM通過導(dǎo)通的第三開關(guān)T3傳送至液晶電容CLC的第一端NI。借此，在設(shè)定電壓VSET決定之后，本實施例的液晶像素電路100可通過電容耦合效應(yīng)來調(diào)整液晶電容CLC的跨壓。換言之，液晶電容CLC的跨壓(即操作電壓)反應(yīng)于設(shè)定電壓VSET與數(shù)據(jù)電壓VDATA的電壓差，故通過對于設(shè)定電壓VSET的電壓電位設(shè)定，即可直接而有效地提升液晶像素電路100中液晶的電壓操作范圍。
[0041]舉例來說，通過本實施例對于液晶像素電路100的驅(qū)動方法，當(dāng)數(shù)據(jù)電壓VDATA設(shè)定為15伏特且設(shè)定電壓VSET設(shè)定為-5伏特時，液晶電容CLC的跨壓可調(diào)整至20伏特；并且，當(dāng)數(shù)據(jù)電壓VDATA設(shè)定為O伏特且設(shè)定電壓VSET設(shè)定為20伏特時，液晶電容CLC的跨壓可調(diào)整至-20伏特。借此，液晶像素電路100中液晶的操作電壓范圍可被提升。
[0042]依據(jù)上述，本實施例利用在第一期間Pl以共同電壓VCOM重置液晶電容CLC的電壓范圍，并在第二期間P2時由設(shè)定電壓VSET與數(shù)據(jù)電壓VDATA決定液晶電容CLC的電壓范圍。之后，再于第三期間P3提供共同電壓VCOM傳送至液晶電容CLC的第一端NI作為基準(zhǔn)電壓，使設(shè)定電壓VSET可以直接并有效提升液晶像素電路100中的液晶的操作電壓范圍。
[0043]圖3為依據(jù)本發(fā)明一實施例的像素電路的驅(qū)動方法的流程圖。請參照圖3，本實施例適用于圖1所示像素電路100，像素電路100的驅(qū)動方法包括下列步驟。在第一期間P1，提供共同電壓VCOM至液晶電容CLC的第一端及第二端(步驟S310)。在第二期間P2，提供數(shù)據(jù)電壓VDATA至液晶電容CLC的第一端，且提供設(shè)定電壓VSET至液晶電容CLC的第二端(步驟S320)。在第三期間P3，提供共同電壓VCOM至液晶電容CLC的第一端(步驟S330)，其中，第一期間Pl先于第二期間P2，第二期間P2先于第三期間P3。其中，上述步驟的順序為用以說明，本發(fā)明實施例不以此為限。并且，上述步驟的細(xì)節(jié)可參照圖1至圖2的實施例的說明，在此不再贅述。
[0044]綜上所述，本發(fā)明實施例所提出的液晶像素電路及其驅(qū)動方法，可利用外部所設(shè)定的直流電壓，并通過電容耦合效應(yīng)，據(jù)以提升液晶像素電路中的液晶的操作電壓范圍，從而提升液晶的穿透度。此外，本發(fā)明實施例通過預(yù)充電以降低像素電路的充電范圍的方式，亦有助于提升液晶像素的充電速度。
[0045]雖然本發(fā)明已以實施例揭露如上，然其并非用以限定本發(fā)明，任何所屬【技術(shù)領(lǐng)域】技術(shù)人員，在不脫離本發(fā)明的精神和范圍內(nèi)，當(dāng)可作些許的更動與潤飾，故本發(fā)明的保護(hù)范圍當(dāng)視權(quán)利要求書為準(zhǔn)。
【權(quán)利要求】
1.一種液晶顯示面板的液晶像素電路，包其特征在于，括: 一第一開關(guān)，具有一第一端、一第二端及一控制端，該第一開關(guān)的該第一端接收一共同電壓，該第一開關(guān)的該控制端接收一第一柵極信號； 一第二開關(guān)，具有一第一端、一第二端及一控制端，該第二開關(guān)的該第一端接收一數(shù)據(jù)電壓，該第二開關(guān)的該控制端接收一第二柵極信號；一儲存電容，電性連接于該第一開關(guān)的該第二端與該第二開關(guān)的該第二端之間；一液晶電容，電性連接于該第一開關(guān)的該第二端與該第二開關(guān)的該第二端之間；一第三開關(guān)，具有一第一端、一第二端及一控制端，該第三開關(guān)的該第一端接收該共同電壓，該第三開關(guān)的該第二端電性連接該第二開關(guān)的該第二端，該第三開關(guān)的該控制端接收一第三柵極信號；以及 一第四開關(guān)，具有一第一端、一第二端及一控制端，該第四開關(guān)的該第一端接收一設(shè)定電壓，該第四開關(guān)的該第二端電性連接該第一開關(guān)的該第二端，該第四開關(guān)的該控制端接收一第四柵極信號。
2.如權(quán)利要求1所述的液晶像素電路，其特征在于，其中該第二柵極信號與該第三柵極信號互為反相，該第二柵極信號相同于該第四柵極信號。
3.如權(quán)利要求1所述的液晶像素電路，其特征在于，其中該液晶電容系由藍(lán)相液晶、向列型液晶、層列型液晶或膽固醇型液晶所形成。
4.如權(quán)利要求1所 述的液晶像素電路，其特征在于，其中該第一開關(guān)、該第二開關(guān)、該第三開關(guān)及該第四開關(guān)分別為一晶體管。
5.如權(quán)利要求1所述的液晶像素電路，其特征在于，其中該液晶像素電路為TN液晶顯示面板、VA液晶顯示面板、IPS液晶顯示面板或FFS液晶顯示面板的液晶像素電路。
6.一種液晶像素電路的驅(qū)動方法，其特征在于，包括: 提供一液晶像素電路，包括并聯(lián)的一液晶電容及一儲存電容； 在一第一期間，提供一共同電壓至該液晶電容的一第一端及一第二端； 在一第二期間，提供一數(shù)據(jù)電壓至該液晶電容的該第一端，且提供一設(shè)定電壓至該液晶電容的該第二端；以及 在一第三期間，提供該共同電壓至該液晶電容的該第一端； 其中，該第一期間先于該第二期間，該第二期間先于該第三期間。
7.如權(quán)利要求6所述的液晶像素電路的驅(qū)動方法，其特征在于，其中該液晶像素電路更包括一第一開關(guān)、一第二開關(guān)、一第三開關(guān)及一第四開關(guān)，分別受控于一第一柵極信號、一第二柵極信號、一第三柵極信號及一第四柵極信號，該驅(qū)動方法更包括:在該第一期間，該第一柵極信號形成一第一正脈波以導(dǎo)通一第一開關(guān)，且該第三柵極信號為一致能電位以導(dǎo)通該第三開關(guān)，該共同電壓通過導(dǎo)通的該第一開關(guān)及該第三開關(guān)傳送至該液晶電容的該第一端及該第二端； 在該第二期間，該第二柵極信號及該第四柵極信號形成一第二正脈波以導(dǎo)通該第二開關(guān)及該第四開關(guān)，該第三柵極信號形成一負(fù)脈波以關(guān)閉該第三開關(guān)，該數(shù)據(jù)電壓通過導(dǎo)通的該第二開關(guān)傳送至該液晶電容的該第一端，該設(shè)定電壓通過導(dǎo)通的該第四開關(guān)傳送至該液晶電容的該第二端；以及 在該第三期間，該第三柵極信號為該致能電位以導(dǎo)通該第三開關(guān)，該第一柵極信號及該第二柵極信號為一禁能電位以關(guān)閉該第一開關(guān)、該第二開關(guān)及該第四開關(guān)，該共同電壓通過導(dǎo)通的該第三開關(guān)傳送至該液晶電容的該第一端。
8.如權(quán)利要求6所述的液晶像素電路的驅(qū)動方法，其特征在于，其中該液晶電容為一藍(lán)相液晶、向列型液晶、層列型液晶或膽固醇型液晶所形成。
9.如權(quán)利要求6所述的液晶像素電路的驅(qū)動方法，其特征在于，其中該液晶像素電路的驅(qū)動方法系用于TN液晶顯示面板、VA液晶顯示面板、IPS液晶顯示面板或FFS液晶顯示 面板。
【文檔編號】G09G3/36GK104021772SQ201410298100
【公開日】2014年9月3日 申請日期:2014年6月27日 優(yōu)先權(quán)日:2014年3月28日
【發(fā)明者】林志隆, 吳佳恩, 鄭貿(mào)薰, 曾柏翔, 林敬桓 申請人:友達(dá)光電股份有限公司