1.本发明系指一种用于主动式矩阵驱动胆固醇液晶显示设备的驱动模块及其驱动方法，尤指一种可通过改变栅极高电压，以减少功率损耗，且通过改变栅极低电压，以避免所储存电荷流失的驱动模块及其驱动方法。
背景技术：
：：2.采用向列型(nematic)液晶的主动式矩阵液晶显示器(activematrixliquiddrivingcrystaldisplay，am-lcd)已广泛用于许多应用中。然而，使用背光且透射式的主动式矩阵液晶显示器不利于人们(特别对于儿童)长时间阅读。近来，类纸式(paper-like)显示器能兼顾纸张的优点以及电子装置可更新信息的特性，而逐渐被广泛利用。3.类纸式显示器其中之一应用为胆固醇液晶显示器(cholestericliquidcrystaldisplay)。胆固醇液晶显示器具有双稳态(bi-stable)、高对比度及高色彩的特性。胆固醇液晶显示器只有在改变画面时才需要耗费电力，而胆固醇液晶显示器在没有施加电压的状况下仍可显示画面。胆固醇液晶的特性使其可运用于反射式的显示器。因此对于静态画面显示来说，反射式胆固醇液晶显示器具有相当好的省电特性。4.在现有现有技术中，使用单一栅极高电压可能造成不必要的功率损耗，而使用单一栅极低电压可能造成胆固醇液晶像素所储存的电荷流失，而无法达到稳定同向排列态。有鉴于此，现有技术实有改进的必要。技术实现要素：5.因此，本发明的主要目的即在于提供一种可通过改变栅极高电压，以减少功率损耗，且通过改变栅极低电压，以避免所储存电荷流失的驱动模块及其驱动方法。6.本发明公开一种驱动模块，用于主动式矩阵驱动胆固醇液晶显示设备。该驱动模块包含有栅极驱动电路用来产生复数个栅极驱动信号；源极驱动电路用来产生复数个数据驱动信号；以及时序控制器，用来控制该复数个栅极驱动信号及该复数个数据驱动信号，使得该复数个栅极驱动信号具有至少两个栅极高电压或至少两个栅极低电压；其中，该至少两个栅极高电压中各栅极高电压用来开启相对应扫描线，而该至少两个栅极低电压中各栅极低电压用来关闭该相对应扫描线。7.本发明另公开一种驱动方法，用于主动式矩阵驱动胆固醇液晶显示设备，该驱动方法包含有产生复数个栅极驱动信号；产生复数个数据驱动信号；以及控制该复数个栅极驱动信号及该复数个数据驱动信号，使得该复数个栅极驱动信号具有至少两个栅极高电压或至少两个栅极低电压；其中，该至少两个栅极高电压中各栅极高电压用来开启相对应扫描线，而该至少两个栅极低电压中各栅极低电压用来关闭该相对应扫描线。附图说明8.图1为本发明实施例主动式矩阵驱动胆固醇液晶显示设备的示意图。9.图2为本发明实施例胆固醇液晶反射率对电压关系的示意图。10.图3为在依序重置扫描再决定扫描操作中栅极驱动信号的时序图。11.图4为在全栅极重置再决定扫描操作中栅极驱动信号的时序图。12.图5为共电压为定值且栅极高电压及栅极低电压为定值情况下，对胆固醇液晶像素在相邻两帧分别以正负极性驱动的示意图。13.图6为本发明实施例共电压为定值且以两个栅极高电压及两个栅极低电压改变情况下，对胆固醇液晶像素在相邻两帧分别以正负极性驱动的示意图。14.图7为本发明另实施例共电压为定值且以两个栅极高电压及两个栅极低电压改变情况下，对胆固醇液晶像素在相邻两帧分别以正负极性驱动的示意图。15.图8为以两个共电压改变且栅极高电压及栅极低电压为定值情况下，对胆固醇液晶像素在相邻两帧分别以正负极性驱动的示意图。16.图9为本发明实施例以两个共电压及两个栅极高电压改变且栅极低电压为定值情况下，对胆固醇液晶像素在相邻两帧分别以正负极性驱动的示意图。17.图10为本发明实施例以两个共电压、两个栅极高电压及两个栅极低电压改变情况下，对胆固醇液晶像素在相邻两帧分别以正负极性驱动的示意图。18.图11为本发明实施例以三个共电压及两个栅极低电压改变且栅极高电压为定值情况下，对胆固醇液晶像素在相邻两帧分别以正负极性驱动的示意图。19.图12为本发明实施例以四个共电压及两个栅极低电压改变且栅极高电压为定值情况下，对胆固醇液晶像素在相邻两帧分别以正负极性驱动的示意图。20.图13为本发明实施例驱动流程的示意图。具体实施方式21.请参考图1，图1为本发明实施例主动式矩阵驱动胆固醇液晶显示(cholestericliquidcrystaldisplay)装置10的示意图。为方便说明，主动式矩阵驱动胆固醇液晶显示设备10简化为由源极驱动电路100、栅极驱动电路102、时序控制器104、数据线s1～sm、扫描线g1～gn及胆固醇液晶像素矩阵mat所组成，其中，源极驱动电路100、栅极驱动电路102及时序控制器104可视为驱动模块12。胆固醇液晶像素矩阵mat包含复数个胆固醇液晶像素，各胆固醇液晶像素包含胆固醇液晶，其电路可简化由晶体管t、储存电容cst及液晶电容cls所组成。其中，储存电容cst及液晶电容cls耦接于共电压vcom；晶体管t为开关组件，可以是一种薄膜晶体管(thinfilmtransistor，tft)，包括但不限于非晶硅(a-si)、氧化物(oxide)以及低温多晶硅(lowtemperaturepoly-silicon，ltps，可为nmos或pmos)薄膜晶体管，若为低温多晶硅pmos组件，以下所述的电压的极性应相反或作适当的调整。22.请继续参考图2，图2为本发明实施例胆固醇液晶(cholestericliquidcrystaldisplay，ch-lcd)反射率对电压关系的示意图。如图2所示，借由储存电容cst及液晶电容cls的跨压的改变可改变胆固醇液晶状态，平面态(planar)时将反射特定波长的光，而焦锥态(focal-conic)时将会散射，因此可利用电压进行反射率的改变。在改变胆固醇液晶状态时，可先借由较大的重置(resetting)电压将胆固醇液晶驱动至同向排列(homeotropic)态，再由较小的决定(determining)电压使胆固醇液晶驱动至用户所需的平面态或焦锥态，改变需求的反射率。因此，可制造出具有双稳态特性的全彩反射式胆固醇液晶像素。23.在此情况下，时序控制器104可利用水平同步信号hsync及输出致能信号ena，分别控制源极驱动电路100与栅极驱动电路102，产生数据驱动信号sig_s1～sig_sm与栅极驱动信号sig_g1～sig_gn，以对胆固醇液晶像素矩阵mat中相对应胆固醇液晶像素充电。换言之，各胆固醇液晶像素中晶体管t先被相对应栅极驱动信号开启一次进行重置扫描，使得胆固醇液晶被相对应数据驱动信号以较大的重置电压驱动，达到稳定的同向排列态后，各胆固醇液晶像素中晶体管t被相对应栅极驱动信号开启一次进行决定扫描，再被相对应数据驱动信号依用户所欲画面以较小的决定电压驱动，以达到稳定的平面态或焦锥态及相对应灰阶和亮度，使胆固醇液晶像素矩阵mat可显示用户所欲画面。如此一来，通过对各胆固醇液晶像素以较大的重置电压驱动达到稳定的同向排列态后，再以较小的决定电压驱动以达到稳定的平面态或焦锥态及相对应灰阶和亮度的方式，对胆固醇液晶像素矩阵mat进行主动式驱动，以具有快速更新速率，而可流畅地进行影片拨放等画面显示。24.详细来说，请参考图3，图3为在依序重置扫描再决定扫描操作30中栅极驱动信号sig_g1～sig_gn的时序图。如图3所示，在正极性帧fp的重置阶段中栅极驱动信号sig_g1～sig_gn先分别以重置扫描时间tsr对所对应扫描线g1～gn进行一次重置扫描，此时数据驱动信号sig_s1～sig_sm对相对应胆固醇液晶像素以较大的正极性重置电压驱动，接着等待重置保留时间thr确定所有胆固醇液晶像素达到稳定的同向排列态后，在正极性帧fp的决定阶段中栅极驱动信号sig_g1～sig_gn再分别以决定扫描时间tsd对所对应扫描线g1～gn进行一次决定扫描，此时数据驱动信号sig_s1～sig_sm对相对应胆固醇液晶像素依使用者所欲画面以较小的决定电压驱动，接着所有胆固醇液晶像素可将此帧所剩时间做为决定保留时间thd，再分别达到稳定的平面态或焦锥态及相对应灰阶和亮度，以显示用户所欲画面。依此类推，在负极性帧fn的重置阶段及决定阶段，可分别以较大的负极性重置电压及较小的负极性决定电压驱动，以显示用户所欲画面。25.另一方面，请参考图4，图4为在全栅极重置再决定扫描操作40中栅极驱动信号sig_g1～sig_gn的时序图。图4所示的全栅极重置再决定扫描操作40与图3所示的依序重置扫描再决定扫描操作30大致相似，因此作用相同部分以相同符号表示，其主要差别在于全栅极重置再决定扫描操作40在正极性帧fp的重置阶段中栅极驱动信号sig_g1～sig_gn于全栅极重置时间tag内对所对应扫描线g1～gn进行全栅极重置，以将所有扫描线g1～gn一起或几乎一起开启(为避免全部同时开启输出电流太大使电路烧毁，实务上可分列(row)或分区依序在极短的时间如1μs-2ms迅速开启)。其余操作与图3所示的依序重置扫描相似，可参考上述说明，于此不再赘述以求简洁。如此一来，全栅极重置再决定扫描操作40亦可使所有胆固醇液晶像素分别达到稳定的平面态或焦锥态及相对应灰阶和亮度，以显示用户所欲画面。26.除此的外，请参考图5，图5为共电压vcom为定值且栅极高电压vgh及栅极低电压vgl为定值情况下，对胆固醇液晶像素在相邻两帧fp、fn分别以正负极性驱动的示意图。如图5所示，在正极性帧fp的重置阶段中相对应栅极电压切换至栅极高电压vgh(如80v)开启相对应扫描线时，此时相对应数据驱动信号对胆固醇液晶像素以与共电压vcom(如38v)差值较大的正极性重置电压vdr (如70v)驱动进行重置(重置阶段中相对应栅极电压为栅极低电压vgl时表示关闭相对应扫描线进行重置保持，即意图保持正极性重置电压在胆固醇液晶像素上)。接着，在正极性帧fp的决定阶段中，相对应栅极电压切换至栅极高电压vgh开启相对应扫描线时，此时相对应数据驱动信号对胆固醇液晶像素依使用者所欲画面以与共电压vcom差值较小的正极性决定电压vdd (如38～54v)驱动进行决定(决定阶段中相对应栅极电压为栅极低电压vgl(如0v)时表示重置保持或正极性重置电压vdd 对同栏其它胆固醇液晶像素进行决定)。依此类推，负极性帧fn的重置阶段中相对应数据驱动信号对胆固醇液晶像素以与共电压vcom差值较大的负极性重置电压vdr-(如6v)驱动进行重置，而在决定阶段中以与共电压vcom差值较小的负极性决定电压vdd-(如22～38v)驱动进行决定。27.在此情况下，由于栅极低电压vgl与正极性决定电压vdd 的差值太大，可能会使已完成重置扫描但未达到稳定同向排列态的胆固醇液晶像素，在同栏其它胆固醇液晶像素以正极性决定电压vdd 驱动时，晶体管发生漏流而无法达到稳定同向排列态。举例来说，请一并参考图1及图5，各晶体管t的栅极具有电压vg、连接电容cst、cls的端点具有电压vp而连接数据线的端点具有电压vs，当对应于数据线s1及扫描线gn的晶体管t(即t1n)进行重置扫描时，其电压vg为栅极高电压vgh(如80v)、电压vs为正极性重置电压vdr (如70v)而电压vp充电至大致等于正极性重置电压vdr 。接着，在对应于数据线s1及扫描线g1的晶体管t(即t11)进行决定扫描时，对晶体管t1n而言，其电压vg为栅极低电压vgl(如0v)、电压vs为对应于晶体管t11的胆固醇液晶像素的正极性决定电压vdd (如38～54v)而电压vp大致等于正极性重置电压vdr ，此时由于晶体管t1n的栅极与连接数据线的端点的压差vgs具有过大反向压差(-38～-54v)且电压vp大于电压vs，使得晶体管t1n的所对应的胆固醇液晶像素所储存的电荷流失，而无法达到稳定同向排列态。28.另一方面，实务上晶体管当栅极与另外两端点的压差大于10v即可有效导通。然而，如图5所示，在正极性帧fp的决定阶段中，栅极高电压vgh(如80v)与正极性决定电压vdd (如38～54v)的压差相当大，即因栅极高电压vgh设计过高造成不必要的功率损耗。29.相较的下，请参考图6，图6为本发明实施例共电压vcom为定值且以栅极高电压vgh1、vgh2与栅极低电压vgl1、vgl2改变情况下，对胆固醇液晶像素在相邻两帧fp、fn分别以正负极性驱动的示意图。如图6所示，在正极性帧fp的重置阶段中相对应栅极电压由栅极低电压vgl1(如0v)切换至栅极高电压vgh1(如80v)开启相对应扫描线时，此时相对应数据驱动信号对胆固醇液晶像素以与共电压vcom(如38v)差值较大的正极性重置电压vdr (如70v)驱动进行重置，然后相对应栅极电压切换至栅极低电压vgh2(如32v)进行重置保留达到稳定的同向排列态。接着，在正极性帧fp的决定阶段中，相对应栅极电压由栅极低电压vgh2切换至栅极高电压vgh2(如64v)开启相对应扫描线时，此时相对应数据驱动信号对胆固醇液晶像素依使用者所欲画面以与共电压vcom差值较小的正极性决定电压vdd (如38～54v)驱动进行决定。30.在此情况下，由于栅极高电压vgh1(如80v)与栅极高电压vgh2(如64v)分别于两开启期间开启相对应扫描线时，与正极性重置电压vdr (如70v)及正极性决定电压vdd (如38～54v)具有大致刚好导通晶体管的导通压差(如10v)，因此可有效对胆固醇液晶像素进行驱动而不造成不必要的功率损耗。再者，于关闭期间(如正极性帧fp的决定阶段)关闭相对应扫描线时，栅极低电压vgl2(如32v)与正极性决定电压vdd (如38～54v)具有较低的反向关闭压差(如-6～-22v)，因此在其它胆固醇液晶像素进行决定驱动时，尚未进行决定驱动的胆固醇液晶像素的晶体管可大致有效关闭，避免所储存电荷流失而能达到稳定同向排列态。此外，于另一关闭期间关闭相对应扫描线时，栅极低电压vgl1(如0v)与负极性重置电压vdr-(如6v)亦具有较低的反向关闭压差(如-6v)，因此亦可大致有效关闭胆固醇液晶像素的晶体管。除此的外，在负极性帧fn的重置阶段及决定阶段除以较低的栅极高电压vgh2(如64v)开启相对应扫描线，以减少功率损耗外，其余操作与图5所示相同，于此不再赘述以求简洁。如此一来，本发明通过改变栅极高电压以具有大致刚好导通晶体管的导通压差，因此可有效对胆固醇液晶像素进行驱动而减少功率损耗，并通过改变栅极低电压以具有反向关闭压差有效关闭尚未进行决定驱动的胆固醇液晶像素的晶体管，以避免所储存电荷流失而能达到稳定同向排列态。31.值得注意的是，上述仅为本发明的实施例，本发明的主要精神在于通过改变栅极高电压以有效对胆固醇液晶像素进行驱动而减少功率损耗，并通过改变栅极低电压，以避免所储存电荷流失而能达到稳定同向排列态，本领域具通常知识者当可据以进行修饰或变化，而不限于此。举例来说，上述实施例中栅极高电压vgh1(如80v)与栅极高电压vgh2(如64v)系以分别与正极性重置电压vdr (如70v)及正极性决定电压vdd (如38～54v)具有大致刚好导通晶体管的导通压差(如10v)的形式实现。在其它实施例中，亦可以其它准位实现，以减少功率损耗。32.具体而言，请参考图7，图7为本发明实施例共电压vcom为定值且以栅极高电压vgh1、vgh2’与栅极低电压vgl1、vgl2改变情况下，对胆固醇液晶像素在相邻两帧fp、fn分别以正负极性驱动的示意图。图7与图6所示操作大致相似，相同部分以相同符号表示且不再赘述以求简洁。图7与图6所示操作的主要差异在于，相较于图6所示栅极高电压vgh2(如64v)与正极性决定电压vdd (如38～54v)具有大致刚好导通晶体管的导通压差(如10v)，图7所示栅极高电压vgh2’(如48v)与负极性决定电压vdd-(如38～22v)具有大致刚好导通晶体管的导通压差(如10v)。在此情况下，图7所示的实施例可具有较低的栅极高电压vgh2’而进一步减少功率损耗。33.此外，本发明亦可以不同共电压进行改变，以减少源极驱动电路100与栅极驱动电路102所输出数据驱动信号sig_s1～sig_sm与栅极驱动信号sig_g1～sig_gn的电压范围，以简化电路。详细来说，请参考图8，图8为以共电压vcom1、vcom2改变且栅极高电压vgh’与栅极低电压vgl为定值情况下，对胆固醇液晶像素在相邻两帧fp、fn分别以正负极性驱动的示意图。图8与图5所示操作大致相似，相同部分以相同符号表示且不再赘述以求简洁。图8与图5所示操作的主要差异在于，在正极性帧fp中，以较低的共电压vcom1(如6v)做为共电压vcom，因此在重置阶段及决定阶段中，以较低的栅极高电压vgh’(如48v)、正极性重置电压vdr ’(如38v)及正极性决定电压vdd ’(如6～22v)即可驱动进行重置及决定。此外，在负极性帧fn除以较低的栅极高电压vgh’(如48v)有效导通晶体管外，仍以与图5相同准位的共电压vcom2(如38v)做为共电压vcom，因此相关操作可参考上述说明，于此不再赘述以求简洁。如此一来，通过在在正极性帧fp中，以较低的共电压vcom1(如6v)做为共电压vcom，本发明可减少输出信号的电压范围以简化电路。34.再者，请参考图9，图9为本发明实施例以共电压vcom1、vcom2与栅极高电压vgh’、vgh”改变且栅极低电压vgl为定值情况下，对胆固醇液晶像素在相邻两帧fp、fn分别以正负极性驱动的示意图。图9与图8所示操作大致相似，相同部分以相同符号表示且不再赘述以求简洁。图9与图8所示操作的主要差异在于，在正极性帧fp的决定阶段及负极性帧fn的重置阶段中，以较低的栅极高电压vgh”(如32v)做为栅极电压，其足以导通晶体管对胆固醇液晶像素进行驱动而减少功率损耗。35.除此之外，请参考图10，图10为本发明实施例以共电压vcom3、vcom4、栅极高电压vgh3、vgh4与栅极低电压vgl3、vgl4改变情况下，对胆固醇液晶像素在相邻两帧fp、fn分别以正负极性驱动的示意图。图10与图8所示操作的主要差异在于，在正极性帧fp及负极性帧fn所分别使用的共电压vcom3、vcom4(如0v、16v)的压差等于决定电压的电压范围，因此在正极性帧fp及负极性帧fn所分别用来进行决定的正极性决定电压vdd ”(如0～16v)及负极性决定电压vdd-’(如16～0v)具有相同的电压范围，而可更进一步简化电路。此外，正极性重置电压vdr ”(如32v)及负极性重置电压vdr-’(如-16v)亦随共电压vcom3、vcom4(如0v、16v)适应性改整准位以进行重置，栅极高电压vgh3、vgh4(如42v、26v)亦适应性改整准位以减少功率损耗，栅极低电压vgl3、vgl4(如-22v、-6v)亦适应性改整准位以避免所储存电荷流失，适应性改整电压准位部分可参考上述相关部分说明，于此不再赘述以求简洁。36.此外，请参考图11，图11为本发明实施例以共电压vcom3、vcom4、vcom5与栅极低电压vgl3、vgl4改变且栅极高电压vgh4为定值情况下，对胆固醇液晶像素在相邻两帧fp、fn分别以正负极性驱动的示意图。图11与图10所示操作大致相似，相同部分以相同符号表示且不再赘述以求简洁。图11与图10所示操作的主要差异在于，在正极性帧fp的重置阶段中使用更低的共电压vcom5(如-16v)做为共电压vcom，因此正极性重置电压vdr *(如16v)可随共电压vcom5(如-16v)适应性改整准位至与正极性决定电压vdd ”(如0～16v)及负极性决定电压vdd-’(如16～0v)的电压范围的最大值，而可更进一步简化电路，且正极性帧fp的重置阶段中亦可使用较低的栅极高电压vgh4(如26v)以减少功率损耗。37.更进一步地，请参考图12，图12为本发明实施例以共电压vcom3、vcom4、vcom5、vcom6与栅极低电压vgl3、vgl4改变且栅极高电压vgh4为定值情况下，对胆固醇液晶像素在相邻两帧fp、fn分别以正负极性驱动的示意图。图12与图11所示操作大致相似，相同部分以相同符号表示且不再赘述以求简洁。图12与图11所示操作的主要差异在于，在负极性帧fn的重置阶段中使用更高的共电压vcom6(如32v)做为共电压vcom，因此负极性重置电压vdr-”(如0v)可随共电压vcom6(如32v)适应性改整准位至与正极性决定电压vdd ”(如0～16v)及负极性决定电压vdd-’(如16～0v)的电压范围的最小值，而可更进一步简化电路。38.因此，驱动模块12的驱动操作，可归纳为驱动流程130，如图13所示，其包含以下步骤：39.步骤1300：开始。40.步骤1302：产生栅极驱动信号sig_g1～sig_gn。41.步骤1304：产生数据驱动信号sig_s1～sig_sm。42.步骤1306：控制栅极驱动信号sig_g1～sig_gn及数据驱动信号sig_s1～sig_sm，使得栅极驱动信号sig_g1～sig_gn具有至少两个栅极高电压或至少两个栅极低电压，其中，该至少两个栅极高电压中各栅极高电压用来开启相对应扫描线，而该至少两个栅极低电压中各栅极低电压用来关闭相对应扫描线。43.步骤1308：结束。44.驱动流程130的详细操作可参考驱动模块12的相关叙述，于此不再赘述。45.综上所述，本发明可通过改变栅极高电压，以有效对胆固醇液晶像素进行驱动而减少功率损耗，且通过改变栅极低电压，以避免所储存电荷流失而能达到稳定同向排列态，且通过改变共电压以简化电路。46.以上所述仅为本发明的较佳实施例，凡依本发明权利要求书所做的均等变化与修饰，皆应属本发明的涵盖范围。47.【符号说明】48.10:主动式矩阵驱动胆固醇液晶显示设备49.12:驱动模块50.100:源极驱动电路51.102:栅极驱动电路52.104:时序控制器53.130:流程54.1300～1308:步骤55.s1～sm:数据线56.g1～gn:扫描线57.mat:胆固醇液晶像素矩阵58.t,t11,t1n:晶体管59.cst:储存电容60.cls:液晶电容61.vcom:共电压62.vg,vs,vp:电压63.hsync:水平同步信号64.ena:输出致能信号65.sig_s1～sig_sm:数据驱动信号66.sig_g1～sig_gn:栅极驱动信号67.fp,fn:帧68.tsr:重置扫描时间69.thr:重置保留时间70.tsd:决定扫描时间71.thd:决定保留时间72.tag:全栅极重置时间73.vgh,vgh1,vgh2,vgh2’,vgh’,vgh”,vgh3,vgh4:栅极高电压74.vgl,vgl1,vgl2,vgl3,vgl4:栅极低电压75.vcom,vcom1,vcom2,vcom3,vcom4,vcom5,vcom6:共电压76.vdr ,vdr ’,vdr ”,vdr *:正极性重置电压77.vdd ,vdd ’,vdd ”:正极性决定电压78.vdr-,vdr-’,vdr-”:负极性重置电压79.vdd-,vdd-’:负极性决定电压。当前第1页12当前第1页12
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：：2.采用向列型(nematic)液晶的主动式矩阵液晶显示器(activematrixliquiddrivingcrystaldisplay，am-lcd)已广泛用于许多应用中。然而，使用背光且透射式的主动式矩阵液晶显示器不利于人们(特别对于儿童)长时间阅读。近来，类纸式(paper-like)显示器能兼顾纸张的优点以及电子装置可更新信息的特性，而逐渐被广泛利用。3.类纸式显示器其中之一应用为胆固醇液晶显示器(cholestericliquidcrystaldisplay)。胆固醇液晶显示器具有双稳态(bi-stable)、高对比度及高色彩的特性。胆固醇液晶显示器只有在改变画面时才需要耗费电力，而胆固醇液晶显示器在没有施加电压的状况下仍可显示画面。胆固醇液晶的特性使其可运用于反射式的显示器。因此对于静态画面显示来说，反射式胆固醇液晶显示器具有相当好的省电特性。4.在现有现有技术中，使用单一栅极高电压可能造成不必要的功率损耗，而使用单一栅极低电压可能造成胆固醇液晶像素所储存的电荷流失，而无法达到稳定同向排列态。有鉴于此，现有技术实有改进的必要。技术实现要素：5.因此，本发明的主要目的即在于提供一种可通过改变栅极高电压，以减少功率损耗，且通过改变栅极低电压，以避免所储存电荷流失的驱动模块及其驱动方法。6.本发明公开一种驱动模块，用于主动式矩阵驱动胆固醇液晶显示设备。该驱动模块包含有栅极驱动电路用来产生复数个栅极驱动信号；源极驱动电路用来产生复数个数据驱动信号；以及时序控制器，用来控制该复数个栅极驱动信号及该复数个数据驱动信号，使得该复数个栅极驱动信号具有至少两个栅极高电压或至少两个栅极低电压；其中，该至少两个栅极高电压中各栅极高电压用来开启相对应扫描线，而该至少两个栅极低电压中各栅极低电压用来关闭该相对应扫描线。7.本发明另公开一种驱动方法，用于主动式矩阵驱动胆固醇液晶显示设备，该驱动方法包含有产生复数个栅极驱动信号；产生复数个数据驱动信号；以及控制该复数个栅极驱动信号及该复数个数据驱动信号，使得该复数个栅极驱动信号具有至少两个栅极高电压或至少两个栅极低电压；其中，该至少两个栅极高电压中各栅极高电压用来开启相对应扫描线，而该至少两个栅极低电压中各栅极低电压用来关闭该相对应扫描线。附图说明8.图1为本发明实施例主动式矩阵驱动胆固醇液晶显示设备的示意图。9.图2为本发明实施例胆固醇液晶反射率对电压关系的示意图。10.图3为在依序重置扫描再决定扫描操作中栅极驱动信号的时序图。11.图4为在全栅极重置再决定扫描操作中栅极驱动信号的时序图。12.图5为共电压为定值且栅极高电压及栅极低电压为定值情况下，对胆固醇液晶像素在相邻两帧分别以正负极性驱动的示意图。13.图6为本发明实施例共电压为定值且以两个栅极高电压及两个栅极低电压改变情况下，对胆固醇液晶像素在相邻两帧分别以正负极性驱动的示意图。14.图7为本发明另实施例共电压为定值且以两个栅极高电压及两个栅极低电压改变情况下，对胆固醇液晶像素在相邻两帧分别以正负极性驱动的示意图。15.图8为以两个共电压改变且栅极高电压及栅极低电压为定值情况下，对胆固醇液晶像素在相邻两帧分别以正负极性驱动的示意图。16.图9为本发明实施例以两个共电压及两个栅极高电压改变且栅极低电压为定值情况下，对胆固醇液晶像素在相邻两帧分别以正负极性驱动的示意图。17.图10为本发明实施例以两个共电压、两个栅极高电压及两个栅极低电压改变情况下，对胆固醇液晶像素在相邻两帧分别以正负极性驱动的示意图。18.图11为本发明实施例以三个共电压及两个栅极低电压改变且栅极高电压为定值情况下，对胆固醇液晶像素在相邻两帧分别以正负极性驱动的示意图。19.图12为本发明实施例以四个共电压及两个栅极低电压改变且栅极高电压为定值情况下，对胆固醇液晶像素在相邻两帧分别以正负极性驱动的示意图。20.图13为本发明实施例驱动流程的示意图。具体实施方式21.请参考图1，图1为本发明实施例主动式矩阵驱动胆固醇液晶显示(cholestericliquidcrystaldisplay)装置10的示意图。为方便说明，主动式矩阵驱动胆固醇液晶显示设备10简化为由源极驱动电路100、栅极驱动电路102、时序控制器104、数据线s1～sm、扫描线g1～gn及胆固醇液晶像素矩阵mat所组成，其中，源极驱动电路100、栅极驱动电路102及时序控制器104可视为驱动模块12。胆固醇液晶像素矩阵mat包含复数个胆固醇液晶像素，各胆固醇液晶像素包含胆固醇液晶，其电路可简化由晶体管t、储存电容cst及液晶电容cls所组成。其中，储存电容cst及液晶电容cls耦接于共电压vcom；晶体管t为开关组件，可以是一种薄膜晶体管(thinfilmtransistor，tft)，包括但不限于非晶硅(a-si)、氧化物(oxide)以及低温多晶硅(lowtemperaturepoly-silicon，ltps，可为nmos或pmos)薄膜晶体管，若为低温多晶硅pmos组件，以下所述的电压的极性应相反或作适当的调整。22.请继续参考图2，图2为本发明实施例胆固醇液晶(cholestericliquidcrystaldisplay，ch-lcd)反射率对电压关系的示意图。如图2所示，借由储存电容cst及液晶电容cls的跨压的改变可改变胆固醇液晶状态，平面态(planar)时将反射特定波长的光，而焦锥态(focal-conic)时将会散射，因此可利用电压进行反射率的改变。在改变胆固醇液晶状态时，可先借由较大的重置(resetting)电压将胆固醇液晶驱动至同向排列(homeotropic)态，再由较小的决定(determining)电压使胆固醇液晶驱动至用户所需的平面态或焦锥态，改变需求的反射率。因此，可制造出具有双稳态特性的全彩反射式胆固醇液晶像素。23.在此情况下，时序控制器104可利用水平同步信号hsync及输出致能信号ena，分别控制源极驱动电路100与栅极驱动电路102，产生数据驱动信号sig_s1～sig_sm与栅极驱动信号sig_g1～sig_gn，以对胆固醇液晶像素矩阵mat中相对应胆固醇液晶像素充电。换言之，各胆固醇液晶像素中晶体管t先被相对应栅极驱动信号开启一次进行重置扫描，使得胆固醇液晶被相对应数据驱动信号以较大的重置电压驱动，达到稳定的同向排列态后，各胆固醇液晶像素中晶体管t被相对应栅极驱动信号开启一次进行决定扫描，再被相对应数据驱动信号依用户所欲画面以较小的决定电压驱动，以达到稳定的平面态或焦锥态及相对应灰阶和亮度，使胆固醇液晶像素矩阵mat可显示用户所欲画面。如此一来，通过对各胆固醇液晶像素以较大的重置电压驱动达到稳定的同向排列态后，再以较小的决定电压驱动以达到稳定的平面态或焦锥态及相对应灰阶和亮度的方式，对胆固醇液晶像素矩阵mat进行主动式驱动，以具有快速更新速率，而可流畅地进行影片拨放等画面显示。24.详细来说，请参考图3，图3为在依序重置扫描再决定扫描操作30中栅极驱动信号sig_g1～sig_gn的时序图。如图3所示，在正极性帧fp的重置阶段中栅极驱动信号sig_g1～sig_gn先分别以重置扫描时间tsr对所对应扫描线g1～gn进行一次重置扫描，此时数据驱动信号sig_s1～sig_sm对相对应胆固醇液晶像素以较大的正极性重置电压驱动，接着等待重置保留时间thr确定所有胆固醇液晶像素达到稳定的同向排列态后，在正极性帧fp的决定阶段中栅极驱动信号sig_g1～sig_gn再分别以决定扫描时间tsd对所对应扫描线g1～gn进行一次决定扫描，此时数据驱动信号sig_s1～sig_sm对相对应胆固醇液晶像素依使用者所欲画面以较小的决定电压驱动，接着所有胆固醇液晶像素可将此帧所剩时间做为决定保留时间thd，再分别达到稳定的平面态或焦锥态及相对应灰阶和亮度，以显示用户所欲画面。依此类推，在负极性帧fn的重置阶段及决定阶段，可分别以较大的负极性重置电压及较小的负极性决定电压驱动，以显示用户所欲画面。25.另一方面，请参考图4，图4为在全栅极重置再决定扫描操作40中栅极驱动信号sig_g1～sig_gn的时序图。图4所示的全栅极重置再决定扫描操作40与图3所示的依序重置扫描再决定扫描操作30大致相似，因此作用相同部分以相同符号表示，其主要差别在于全栅极重置再决定扫描操作40在正极性帧fp的重置阶段中栅极驱动信号sig_g1～sig_gn于全栅极重置时间tag内对所对应扫描线g1～gn进行全栅极重置，以将所有扫描线g1～gn一起或几乎一起开启(为避免全部同时开启输出电流太大使电路烧毁，实务上可分列(row)或分区依序在极短的时间如1μs-2ms迅速开启)。其余操作与图3所示的依序重置扫描相似，可参考上述说明，于此不再赘述以求简洁。如此一来，全栅极重置再决定扫描操作40亦可使所有胆固醇液晶像素分别达到稳定的平面态或焦锥态及相对应灰阶和亮度，以显示用户所欲画面。26.除此的外，请参考图5，图5为共电压vcom为定值且栅极高电压vgh及栅极低电压vgl为定值情况下，对胆固醇液晶像素在相邻两帧fp、fn分别以正负极性驱动的示意图。如图5所示，在正极性帧fp的重置阶段中相对应栅极电压切换至栅极高电压vgh(如80v)开启相对应扫描线时，此时相对应数据驱动信号对胆固醇液晶像素以与共电压vcom(如38v)差值较大的正极性重置电压vdr (如70v)驱动进行重置(重置阶段中相对应栅极电压为栅极低电压vgl时表示关闭相对应扫描线进行重置保持，即意图保持正极性重置电压在胆固醇液晶像素上)。接着，在正极性帧fp的决定阶段中，相对应栅极电压切换至栅极高电压vgh开启相对应扫描线时，此时相对应数据驱动信号对胆固醇液晶像素依使用者所欲画面以与共电压vcom差值较小的正极性决定电压vdd (如38～54v)驱动进行决定(决定阶段中相对应栅极电压为栅极低电压vgl(如0v)时表示重置保持或正极性重置电压vdd 对同栏其它胆固醇液晶像素进行决定)。依此类推，负极性帧fn的重置阶段中相对应数据驱动信号对胆固醇液晶像素以与共电压vcom差值较大的负极性重置电压vdr-(如6v)驱动进行重置，而在决定阶段中以与共电压vcom差值较小的负极性决定电压vdd-(如22～38v)驱动进行决定。27.在此情况下，由于栅极低电压vgl与正极性决定电压vdd 的差值太大，可能会使已完成重置扫描但未达到稳定同向排列态的胆固醇液晶像素，在同栏其它胆固醇液晶像素以正极性决定电压vdd 驱动时，晶体管发生漏流而无法达到稳定同向排列态。举例来说，请一并参考图1及图5，各晶体管t的栅极具有电压vg、连接电容cst、cls的端点具有电压vp而连接数据线的端点具有电压vs，当对应于数据线s1及扫描线gn的晶体管t(即t1n)进行重置扫描时，其电压vg为栅极高电压vgh(如80v)、电压vs为正极性重置电压vdr (如70v)而电压vp充电至大致等于正极性重置电压vdr 。接着，在对应于数据线s1及扫描线g1的晶体管t(即t11)进行决定扫描时，对晶体管t1n而言，其电压vg为栅极低电压vgl(如0v)、电压vs为对应于晶体管t11的胆固醇液晶像素的正极性决定电压vdd (如38～54v)而电压vp大致等于正极性重置电压vdr ，此时由于晶体管t1n的栅极与连接数据线的端点的压差vgs具有过大反向压差(-38～-54v)且电压vp大于电压vs，使得晶体管t1n的所对应的胆固醇液晶像素所储存的电荷流失，而无法达到稳定同向排列态。28.另一方面，实务上晶体管当栅极与另外两端点的压差大于10v即可有效导通。然而，如图5所示，在正极性帧fp的决定阶段中，栅极高电压vgh(如80v)与正极性决定电压vdd (如38～54v)的压差相当大，即因栅极高电压vgh设计过高造成不必要的功率损耗。29.相较的下，请参考图6，图6为本发明实施例共电压vcom为定值且以栅极高电压vgh1、vgh2与栅极低电压vgl1、vgl2改变情况下，对胆固醇液晶像素在相邻两帧fp、fn分别以正负极性驱动的示意图。如图6所示，在正极性帧fp的重置阶段中相对应栅极电压由栅极低电压vgl1(如0v)切换至栅极高电压vgh1(如80v)开启相对应扫描线时，此时相对应数据驱动信号对胆固醇液晶像素以与共电压vcom(如38v)差值较大的正极性重置电压vdr (如70v)驱动进行重置，然后相对应栅极电压切换至栅极低电压vgh2(如32v)进行重置保留达到稳定的同向排列态。接着，在正极性帧fp的决定阶段中，相对应栅极电压由栅极低电压vgh2切换至栅极高电压vgh2(如64v)开启相对应扫描线时，此时相对应数据驱动信号对胆固醇液晶像素依使用者所欲画面以与共电压vcom差值较小的正极性决定电压vdd (如38～54v)驱动进行决定。30.在此情况下，由于栅极高电压vgh1(如80v)与栅极高电压vgh2(如64v)分别于两开启期间开启相对应扫描线时，与正极性重置电压vdr (如70v)及正极性决定电压vdd (如38～54v)具有大致刚好导通晶体管的导通压差(如10v)，因此可有效对胆固醇液晶像素进行驱动而不造成不必要的功率损耗。再者，于关闭期间(如正极性帧fp的决定阶段)关闭相对应扫描线时，栅极低电压vgl2(如32v)与正极性决定电压vdd (如38～54v)具有较低的反向关闭压差(如-6～-22v)，因此在其它胆固醇液晶像素进行决定驱动时，尚未进行决定驱动的胆固醇液晶像素的晶体管可大致有效关闭，避免所储存电荷流失而能达到稳定同向排列态。此外，于另一关闭期间关闭相对应扫描线时，栅极低电压vgl1(如0v)与负极性重置电压vdr-(如6v)亦具有较低的反向关闭压差(如-6v)，因此亦可大致有效关闭胆固醇液晶像素的晶体管。除此的外，在负极性帧fn的重置阶段及决定阶段除以较低的栅极高电压vgh2(如64v)开启相对应扫描线，以减少功率损耗外，其余操作与图5所示相同，于此不再赘述以求简洁。如此一来，本发明通过改变栅极高电压以具有大致刚好导通晶体管的导通压差，因此可有效对胆固醇液晶像素进行驱动而减少功率损耗，并通过改变栅极低电压以具有反向关闭压差有效关闭尚未进行决定驱动的胆固醇液晶像素的晶体管，以避免所储存电荷流失而能达到稳定同向排列态。31.值得注意的是，上述仅为本发明的实施例，本发明的主要精神在于通过改变栅极高电压以有效对胆固醇液晶像素进行驱动而减少功率损耗，并通过改变栅极低电压，以避免所储存电荷流失而能达到稳定同向排列态，本领域具通常知识者当可据以进行修饰或变化，而不限于此。举例来说，上述实施例中栅极高电压vgh1(如80v)与栅极高电压vgh2(如64v)系以分别与正极性重置电压vdr (如70v)及正极性决定电压vdd (如38～54v)具有大致刚好导通晶体管的导通压差(如10v)的形式实现。在其它实施例中，亦可以其它准位实现，以减少功率损耗。32.具体而言，请参考图7，图7为本发明实施例共电压vcom为定值且以栅极高电压vgh1、vgh2’与栅极低电压vgl1、vgl2改变情况下，对胆固醇液晶像素在相邻两帧fp、fn分别以正负极性驱动的示意图。图7与图6所示操作大致相似，相同部分以相同符号表示且不再赘述以求简洁。图7与图6所示操作的主要差异在于，相较于图6所示栅极高电压vgh2(如64v)与正极性决定电压vdd (如38～54v)具有大致刚好导通晶体管的导通压差(如10v)，图7所示栅极高电压vgh2’(如48v)与负极性决定电压vdd-(如38～22v)具有大致刚好导通晶体管的导通压差(如10v)。在此情况下，图7所示的实施例可具有较低的栅极高电压vgh2’而进一步减少功率损耗。33.此外，本发明亦可以不同共电压进行改变，以减少源极驱动电路100与栅极驱动电路102所输出数据驱动信号sig_s1～sig_sm与栅极驱动信号sig_g1～sig_gn的电压范围，以简化电路。详细来说，请参考图8，图8为以共电压vcom1、vcom2改变且栅极高电压vgh’与栅极低电压vgl为定值情况下，对胆固醇液晶像素在相邻两帧fp、fn分别以正负极性驱动的示意图。图8与图5所示操作大致相似，相同部分以相同符号表示且不再赘述以求简洁。图8与图5所示操作的主要差异在于，在正极性帧fp中，以较低的共电压vcom1(如6v)做为共电压vcom，因此在重置阶段及决定阶段中，以较低的栅极高电压vgh’(如48v)、正极性重置电压vdr ’(如38v)及正极性决定电压vdd ’(如6～22v)即可驱动进行重置及决定。此外，在负极性帧fn除以较低的栅极高电压vgh’(如48v)有效导通晶体管外，仍以与图5相同准位的共电压vcom2(如38v)做为共电压vcom，因此相关操作可参考上述说明，于此不再赘述以求简洁。如此一来，通过在在正极性帧fp中，以较低的共电压vcom1(如6v)做为共电压vcom，本发明可减少输出信号的电压范围以简化电路。34.再者，请参考图9，图9为本发明实施例以共电压vcom1、vcom2与栅极高电压vgh’、vgh”改变且栅极低电压vgl为定值情况下，对胆固醇液晶像素在相邻两帧fp、fn分别以正负极性驱动的示意图。图9与图8所示操作大致相似，相同部分以相同符号表示且不再赘述以求简洁。图9与图8所示操作的主要差异在于，在正极性帧fp的决定阶段及负极性帧fn的重置阶段中，以较低的栅极高电压vgh”(如32v)做为栅极电压，其足以导通晶体管对胆固醇液晶像素进行驱动而减少功率损耗。35.除此之外，请参考图10，图10为本发明实施例以共电压vcom3、vcom4、栅极高电压vgh3、vgh4与栅极低电压vgl3、vgl4改变情况下，对胆固醇液晶像素在相邻两帧fp、fn分别以正负极性驱动的示意图。图10与图8所示操作的主要差异在于，在正极性帧fp及负极性帧fn所分别使用的共电压vcom3、vcom4(如0v、16v)的压差等于决定电压的电压范围，因此在正极性帧fp及负极性帧fn所分别用来进行决定的正极性决定电压vdd ”(如0～16v)及负极性决定电压vdd-’(如16～0v)具有相同的电压范围，而可更进一步简化电路。此外，正极性重置电压vdr ”(如32v)及负极性重置电压vdr-’(如-16v)亦随共电压vcom3、vcom4(如0v、16v)适应性改整准位以进行重置，栅极高电压vgh3、vgh4(如42v、26v)亦适应性改整准位以减少功率损耗，栅极低电压vgl3、vgl4(如-22v、-6v)亦适应性改整准位以避免所储存电荷流失，适应性改整电压准位部分可参考上述相关部分说明，于此不再赘述以求简洁。36.此外，请参考图11，图11为本发明实施例以共电压vcom3、vcom4、vcom5与栅极低电压vgl3、vgl4改变且栅极高电压vgh4为定值情况下，对胆固醇液晶像素在相邻两帧fp、fn分别以正负极性驱动的示意图。图11与图10所示操作大致相似，相同部分以相同符号表示且不再赘述以求简洁。图11与图10所示操作的主要差异在于，在正极性帧fp的重置阶段中使用更低的共电压vcom5(如-16v)做为共电压vcom，因此正极性重置电压vdr *(如16v)可随共电压vcom5(如-16v)适应性改整准位至与正极性决定电压vdd ”(如0～16v)及负极性决定电压vdd-’(如16～0v)的电压范围的最大值，而可更进一步简化电路，且正极性帧fp的重置阶段中亦可使用较低的栅极高电压vgh4(如26v)以减少功率损耗。37.更进一步地，请参考图12，图12为本发明实施例以共电压vcom3、vcom4、vcom5、vcom6与栅极低电压vgl3、vgl4改变且栅极高电压vgh4为定值情况下，对胆固醇液晶像素在相邻两帧fp、fn分别以正负极性驱动的示意图。图12与图11所示操作大致相似，相同部分以相同符号表示且不再赘述以求简洁。图12与图11所示操作的主要差异在于，在负极性帧fn的重置阶段中使用更高的共电压vcom6(如32v)做为共电压vcom，因此负极性重置电压vdr-”(如0v)可随共电压vcom6(如32v)适应性改整准位至与正极性决定电压vdd ”(如0～16v)及负极性决定电压vdd-’(如16～0v)的电压范围的最小值，而可更进一步简化电路。38.因此，驱动模块12的驱动操作，可归纳为驱动流程130，如图13所示，其包含以下步骤：39.步骤1300：开始。40.步骤1302：产生栅极驱动信号sig_g1～sig_gn。41.步骤1304：产生数据驱动信号sig_s1～sig_sm。42.步骤1306：控制栅极驱动信号sig_g1～sig_gn及数据驱动信号sig_s1～sig_sm，使得栅极驱动信号sig_g1～sig_gn具有至少两个栅极高电压或至少两个栅极低电压，其中，该至少两个栅极高电压中各栅极高电压用来开启相对应扫描线，而该至少两个栅极低电压中各栅极低电压用来关闭相对应扫描线。43.步骤1308：结束。44.驱动流程130的详细操作可参考驱动模块12的相关叙述，于此不再赘述。45.综上所述，本发明可通过改变栅极高电压，以有效对胆固醇液晶像素进行驱动而减少功率损耗，且通过改变栅极低电压，以避免所储存电荷流失而能达到稳定同向排列态，且通过改变共电压以简化电路。46.以上所述仅为本发明的较佳实施例，凡依本发明权利要求书所做的均等变化与修饰，皆应属本发明的涵盖范围。47.【符号说明】48.10:主动式矩阵驱动胆固醇液晶显示设备49.12:驱动模块50.100:源极驱动电路51.102:栅极驱动电路52.104:时序控制器53.130:流程54.1300～1308:步骤55.s1～sm:数据线56.g1～gn:扫描线57.mat:胆固醇液晶像素矩阵58.t,t11,t1n:晶体管59.cst:储存电容60.cls:液晶电容61.vcom:共电压62.vg,vs,vp:电压63.hsync:水平同步信号64.ena:输出致能信号65.sig_s1～sig_sm:数据驱动信号66.sig_g1～sig_gn:栅极驱动信号67.fp,fn:帧68.tsr:重置扫描时间69.thr:重置保留时间70.tsd:决定扫描时间71.thd:决定保留时间72.tag:全栅极重置时间73.vgh,vgh1,vgh2,vgh2’,vgh’,vgh”,vgh3,vgh4:栅极高电压74.vgl,vgl1,vgl2,vgl3,vgl4:栅极低电压75.vcom,vcom1,vcom2,vcom3,vcom4,vcom5,vcom6:共电压76.vdr ,vdr ’,vdr ”,vdr *:正极性重置电压77.vdd ,vdd ’,vdd ”:正极性决定电压78.vdr-,vdr-’,vdr-”:负极性重置电压79.vdd-,vdd-’:负极性决定电压。当前第1页12当前第1页12
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