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CN100535715C - 液晶显示装置及驱动方法 - Google Patents

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CN100535715C
CN100535715C CNB2006101486328A CN200610148632A CN100535715C CN 100535715 C CN100535715 C CN 100535715C CN B2006101486328 A CNB2006101486328 A CN B2006101486328A CN 200610148632 A CN200610148632 A CN 200610148632A CN 100535715 C CN100535715 C CN 100535715C
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Abstract

本发明提供了液晶显示装置及驱动方法。该液晶显示装置包括液晶显示板，其中以矩阵形式排列有由选通线和数据线限定的多个像素。选通驱动器可操作为向所述液晶显示板提供选通电压。数据驱动器可操作为向所述液晶显示板提供数据电压。所述多个像素可各自独立地操作为由极性彼此不同的驱动电压来驱动，并包括实现相同灰度级的第一液晶单元和第二液晶单元。

Description

液晶显示装置及驱动方法
技术领域
本发明涉及液晶显示装置，更具体地说，涉及一种适于使闪烁和残留图像最小化的液晶显示装置及其驱动方法。
背景技术
液晶显示装置利用电场来控制液晶的透光率，由此显示图片。液晶显示装置根据驱动液晶的电场的位置而主要分为垂直电场施加型和水平电场施加型。
垂直电场施加型通过在上基板和下基板中的相对的公共电极与像素电极之间形成的垂直电场来驱动TN模式的液晶。垂直电场施加型液晶具有高孔径比，但是也具有大约90°的窄视角。
水平电场施加型利用在下基板中平行设置的公共电极与像素电极之间的水平电场来驱动面内切换(下文中称为“IPS”)型的液晶。水平电场施加型具有大约160°的宽视角以及低的孔径比和透射率。
为了改善水平电场施加型的低孔径比和透射率，使用由边缘场(fringe field)驱动的边缘场切换(下文中称为“FFS”)型液晶显示装置。FFS型液晶显示装置在各像素区域包括其间具有绝缘膜的像素电极和公共电极板，并将公共电极板与像素电极之间的间隙形成得比上基板与下基板之间的间隙更窄，由此形成边缘场。通过该边缘场来操作填充在上基板与下基板之间的空间中的液晶分子，由此提高孔径比和透射率。
图1是表示根据现有技术的FFS型液晶显示装置中的一个像素的电路图。图2是例示该FFS型液晶显示装置中包括的薄膜晶体管(TFT)基板的截面图。
参照图1，FFS型液晶显示装置包括以矩阵形式排列在数据线DL与选通线GL的交叉部分处的多个液晶单元Glc。形成在各液晶单元处的TFT响应于从选通线提供的扫描信号而将来自数据线DL的数据信号提供给液晶单元Clc。
在图2中，FFS型液晶显示装置的薄膜晶体管基板包括在下基板20上隔着栅绝缘膜22被形成为交叉的选通线GL和数据线DL。在选通线GL与数据线DL的各交叉部分处形成薄膜晶体管。其间具有栅绝缘膜22和钝化膜28地形成公共电极板14和像素电极缝(slit)18，以在交叉结构所设置的像素区域中形成边缘场。公共线16连接到公共电极板14。
公共电极板14被形成在各像素区域中，并通过公共线16来接收驱动液晶的基准电压(下文称为“公共电压Vcom”)，公共线16形成在公共电极板14上并连接到公共电极板14。公共电极板14由透明导电层形成，公共线16与选通线2一起由选通金属层形成。
薄膜晶体管TFT响应于选通线GL的选通信号，使数据线4的像素信号充入并存储在像素电极缝18中。例如，薄膜晶体管TFT包括连接到选通线GL的栅极6。源极连接到数据线4。漏极10连接到像素电极缝18。有源层隔着栅绝缘膜22与栅极6交叠，以形成源极8与漏极10之间的沟道。欧姆接触层26用于源极8和漏极10与有源层24之间的欧姆接触。半导体图案30包括有源层24和欧姆接触层26。
像素电极缝18通过接触孔12连接到薄膜晶体管TFT的漏极10，接触孔12穿透与公共电极板14交叠的钝化膜28。像素电极缝18与公共电极板14形成边缘电场，以利用介电各向异性使液晶分子旋转。沿水平方向将液晶分子排列在薄膜晶体管基板与滤色器基板之间。对透过像素区域的光的透射率随液晶分子的旋转度数而改变，由此实现灰度级。
在公共电极板14与像素电极缝18之间形成有稳定地维持提供给像素电极缝18的视频信号的存储电容器Cst。该存储电容器Cst存储处于固定电平的液晶单元Clc的电压。
通过周期性地反转液晶单元中充入的数据的极性的反转方法来驱动液晶显示装置，以减少闪烁和残留图像。该反转方法被分类为行反转方法，在行反转方法中，使沿垂直线方向相邻的液晶单元之间的数据的极性反转。列反转方法使沿水平线方向相邻的液晶单元之间的数据的极性反转。点反转方法使沿垂直线方向和水平线方向相邻的液晶单元之间的数据的极性反转。
在点反转方法中，如图3所示，提供到各相邻液晶单元的数据的极性在垂直方向上彼此相反，提供到各相邻液晶单元的数据的极性在水平方向上彼此相反。针对每一帧(Fn-1，Fn)，反转数据的极性。
在利用点反转方法驱动液晶显示装置的过程中产生了导致闪烁和残留图像的馈通电压ΔVp。
参照图4，将选通电压Vg提供给TFT 6的栅极8，将数据电压Vd提供给源极10。如果将不小于TFT 6的阈值电压的选通高压Vgh施加给TFT 6的栅极8，则在源极10与漏极12之间形成沟道，并且通过TFT的源极10与漏极12，将数据电压Vd充入液晶单元Clc和存储电容器Cst。
馈通电压ΔVp是数据电压与充入液晶中的电压之间的差值。
由于针对每一帧(Fn-1，Fn)或根据灰度级而反转数据的极性，所以馈通电压ΔVp不是固定的。因而，公共电压Vcom不位于正数据电压和负数据电压的中心。例如，用于显示白色的正数据电压中的馈通电压ΔVp和用于显示白色的负数据电压中的馈通电压ΔVp的幅值不同，因而，用于表示同一灰度级的数据电压的有效值根据极性而不是固定的。因此，不能将作为DC电压的公共电压设置为对应于正数据电压和负数据电压的中心的最优公共电压值。在各帧之间产生亮度差，由此还导致闪烁和残留图像。
因此，希望有一种适于使闪烁和残留图像最小化的液晶显示装置。
发明内容
在一个实施例中，一种液晶显示装置包括液晶显示板，其中通过提供选通电压的选通线以及分别提供第一和第二数据电压的第一和第二数据线来限定像素，其中所述像素包括第一和第二子像素，其中所述第一子像素包括第一薄膜晶体管和第一像素电极，第二子像素包括第二薄膜晶体管和第二像素电极，其中所述第一薄膜晶体管连接到所述选通线、所述第一数据线和所述第一像素电极以提供第一数据电压，所述第二薄膜晶体管连接到所述选通线、所述第二数据线和所述第二像素电极以提供第二数据电压，其中所述第一和第二数据电压的幅值相同而极性彼此相反，其中所述第一和第二数据线形成在同一层上，其中在所述像素的整个区域中形成公共电极板，该公共电极板由透明导电材料制成，以提供公共电压。选通驱动器向所述液晶显示板提供选通电压。数据驱动器向所述第一和第二数据线提供第一和第二。
在一个实施例中，各像素是由一条选通线与第一数据线和第二数据线相交叉来限定的，向所述第一数据线提供第一数据电压，并向所述第二数据线提供第二数据电压。
在一个实施例中，针对各帧反转所述第一数据电压和第二数据电压的极性。
在该液晶显示装置中，所述第一液晶单元包括位于所述选通线和所述第一数据线的交叉区域处的第一薄膜晶体管、连接到该第一薄膜晶体管的第一像素电极以及与所述第一像素电极形成电场的公共电压电源。所述第二液晶单元包括位于所述选通线和所述第二数据线的交叉区域处的第二薄膜晶体管、连接到该第二薄膜晶体管的第二像素电极以及与所述第二像素电极形成电场的所述公共电压电源。
在该液晶显示装置中，针对各帧反转提供给第一液晶单元和第二液晶单元中的每一个的像素电压的极性。
在该液晶显示装置中，所述第一液晶单元和第二液晶单元具有彼此对称的结构。
在该液晶显示装置中，所述第一像素电极和第二像素电极包括平行于所述数据线的多个线形指部。
在该液晶显示装置中，还包括公共线，该公共线连接到所述公共电极板以向所述公共电极板提供公共电压。
在该液晶显示装置中，所述公共电压电源包括放置为平行于所述第一像素电极和第二像素电极的指部的指形公共电极，以与所述指部形成水平电场。
在该液晶显示装置中，各像素是由一条数据线与第一选通线和第二选通线来限定的。
在该液晶显示装置中，将与来自所述第一选通线的第一选通电压同步的第一数据电压提供给所述数据线。将与来自所述第二选通线的与第二选通电压同步的第二数据电压提供给所述数据线。
在该液晶显示装置中，所述第一数据电压和第二数据电压的极性彼此不同。
在该液晶显示装置中，针对各帧反转所述第一数据电压和第二数据电压的极性。
在该液晶显示装置中，所述第一液晶单元包括位于所述第一选通线和所述数据线的交叉区域处的第一薄膜晶体管、连接到该第一薄膜晶体管的第一像素电极以及与该第一像素电极形成电场的公共电压电源；并且所述第二液晶单元包括位于所述第二选通线和所述数据线的交叉区域处的第二薄膜晶体管、连接到该第二薄膜晶体管的第二像素电极以及与该第二像素电极形成电场的所述公共电压电源。
在该液晶显示装置中，针对各帧反转提供给所述第一液晶单元和第二液晶单元中的每一个的像素电压的极性。
在该液晶显示装置中，所述第一像素电极和第二像素电极包括平行于所述数据线的多个线形指部。
在该液晶显示装置中，所述公共电压电源包括公共电极板，该公共电极板形成在设置有像素的像素区域中，并与所述第一像素电极和第二像素电极形成边缘电场。公共线向该公共电极板提供公共电压。
在该液晶显示装置中，所述公共电压电源包括设置为平行于所述第一像素电极和第二像素电极的指部的公共电极，以与所述指部形成水平电场。
在该液晶显示装置中，所述像素实现红色、绿色和蓝色中的任何一种颜色。
根据本发明的另一个方面，提供了一种具有其中以矩阵形式排列有像素的液晶显示板的液晶显示装置的驱动方法，该驱动方法包括以下步骤：将各像素分为可独立地驱动的第一液晶单元和第二液晶单元；向所述第一液晶单元和第二液晶单元提供公共电压；并且通过向所述第一液晶单元和第二液晶单元提供基于所述公共电压在幅值上相同而极性不同的驱动电压，在所述第一液晶单元和第二液晶单元中实现相同的灰度级，以及在所述第一液晶单元和第二液晶单元中实现相同的灰度级之后，将所述公共电压的幅值设置为对应于提供给所述第一液晶单元的第一驱动电压和提供给所述第二液晶单元的第二驱动电压的中心。
在该驱动方法中，针对各帧反转提供给所述第一液晶单元和第二液晶单元的驱动电压的极性。
在该驱动方法中，所述第一液晶单元是由选通线和向其提供第一数据电压的第一数据线来限定的。所述第二液晶单元是由所述选通线和向其提供极性与所述第一数据电压的极性不同的第二数据电压的第二数据线来限定的。
在该驱动方法中，所述第一液晶单元是由数据线和向其提供第一选通电压的第一选通线来限定的。所述第二液晶单元是由所述数据线和向其提供第二选通电压的第二选通线来限定的。
在该驱动方法中，在所述第一液晶单元和第二液晶单元中实现相同灰度级的步骤包括如下步骤：通过向所述第一选通线提供所述第一选通电压并向所述数据线提供与所述第一选通电压同步的第一数据电压，来在所述第一液晶单元中实现第一灰度级。通过向所述第二选通线提供所述第二选通电压并向所述数据线提供与所述第二选通电压同步的第二数据电压，来在所述第二液晶单元中实现与所述第一灰度级相同的灰度级。
在该驱动方法中，所述第一数据电压和第二数据电压的极性彼此不同。
在该驱动方法中，针对各帧反转所述第一数据电压和第二数据电压的极性。
在该驱动方法中，利用所述驱动电压与所述公共电压之间的边缘电场来驱动所述第一液晶单元和第二液晶单元中的液晶。
在该驱动方法中，利用所述驱动电压与所述公共电压之间的水平电场来驱动所述第一液晶单元和第二液晶单元中的液晶。
附图说明
图1是简要表示根据现有技术的FFS型液晶显示装置中的一个像素的电路图；
图2是表示根据现有技术的FFS型液晶显示装置的薄膜晶体管阵列基板的截面图；
图3是简要表示根据现有技术的利用点反转方法驱动的液晶显示板的数据极性的图；
图4是表示根据现有技术的点反转方法的液晶显示装置的驱动特征的波形图；
图5是简要表示根据一个实施例的液晶显示装置的框图；
图6是具体表示图5中的一个像素的电路图；
图7是表示根据第一实施例的液晶显示装置的驱动特征的波形图；
图8是表示FFS型液晶显示装置的薄膜晶体管阵列基板的平面图；
图9是例示沿图8的线I-I′截取的薄膜晶体管阵列基板的截面图；
图10是简要表示根据第二实施例的液晶显示装置的框图；
图11是具体表示图10中的一个像素的电路图；
图12是表示根据第二实施例的液晶显示装置的驱动特征的波形图；以及
图13是表示液晶显示装置的液晶驱动电压的降低的实验数据。
具体实施方式
在一个实施例中，液晶显示装置把实现红色R、绿色G和蓝色B中的任何一种颜色的像素分为同时具有不同极性和相同灰度级的第一子像素和第二子像素。第一子像素和第二子像素表示相同的灰度级，但第一子像素和第二子像素中的任一个通过正数据表示灰度级，而另一个通过负数据表示灰度级。即使馈通电压ΔVp的幅值不同，也在一个像素内同时实现正数据和负数据。可以与极性无关地将表示灰度级的有效值存储在固定级处。可以与各帧(Fn-1，Fn)的公共电压值和馈通电压的幅值无关地表示相同的亮度，由此解决闪烁问题。
例如，在各像素内通过正数据和负数据进行驱动都是可能的。用户设置对应于正数据电压和负数据电压的中心的最优公共电压值，同时解决了闪烁问题，从而可以使残留图像最小化。与各帧(Fn-1，Fn)的公共电压的位置无关地表示相同的亮度。如果设置该公共电压值作为最优值(利用该最优值，在去除闪烁后，使正数据电压与负数据电压之间的残留图像最小化)，则可以使闪烁和残留图像最小化。
此后，将参照附图具体地说明用于表示上述操作效果的实施例。
图5是简要表示根据第一实施例的液晶显示装置的框图。
参照图5，该液晶显示装置包括液晶显示板230，其中以矩阵形式排列有m×n个像素P。数据驱动器210向液晶显示板230的第一数据线和第二数据线1DL1、2DL1、1DL2、2DL2、...、1DLm、2DLm提供第一数据电压和第二数据电压。选通驱动器220向选通线G1至Gn提供选通电压。定时控制器利用同步信号来控制数据驱动器210和选通驱动器220。
液晶显示板230包括彼此相互面对并且其间具有液晶的薄膜晶体管阵列基板和滤色器阵列基板。
数据驱动器210响应于来自定时控制器200的控制信号CS，把数字视频数据RGB转换为对应于灰度级值的模拟伽马电压(数据信号)，并把该模拟伽马电压提供到第一数据线和第二数据线1DL1、2DL1、1DL2、2DL2、...、1DLm、2DLm。
选通驱动器220响应于来自定时控制器200的控制信号CS把选通电压依次提供到选通线G1至Gn，以选择液晶显示板230的向其提供了数据信号的水平线。
定时控制器200利用垂直/水平同步信号Vsync、Hsync和时钟信号DCLK来生成控制选通驱动器220和数据驱动器210的控制信号CS。
图6是简要表示图5中的一个像素的电路图。如图6所示，各像素包括第一数据线1DL和第二数据线2DL。选通线与第一数据线1DL和第二数据线2DL相交叉。在第一数据线1DL与选通线GL的交叉区域处形成有第一薄膜晶体管1TFT和第一液晶单元1Clc。在第二数据线2DL与选通线GL的交叉区域处形成有第二薄膜晶体管2TFT和第二液晶单元2Clc。
在一个实施例中，第一薄膜晶体管1TFT响应于从选通线GL提供的扫描信号(即选通电压)把来自第一数据线1DL的正(或负)数据电压提供到第一液晶单元1Clc。第二薄膜晶体管2TFT响应于从选通线GL提供的选通电压把来自第二数据线2DL的负(或正)数据电压提供到第二液晶单元2Clc。从第一数据线1DL提供的数据电压和从第二数据线2DL提供的数据电压的幅值相同，而极性彼此相反。可独立地驱动液晶单元1Clc、2Clc中的每一个，因而可将一个像素分为实现相同颜色的两个子像素。
图7例示了根据第一实施例的液晶显示装置的驱动特征。如图7所示，选通电压Vg被提供到第一薄膜晶体管1TFT和第二薄膜晶体管2TFT的栅极。第一数据电压Vd1被提供到第一薄膜晶体管1TFT的源极，第二数据电压Vd2被提供到第二薄膜晶体管2TFT的源极。公共电压Vcom与第一数据电压Vd1之间的差值电压和公共电压Vcom与第二数据电压Vd2之间的差值电压的幅值相同，第一数据电压Vd1和第二数据电压Vd2的极性彼此相反。
另选地，即使第一数据电压Vd1和第二数据电压Vd2的极性相同，如果公共电压Vcom为0V，则第一数据电压Vd1和第二数据电压Vd2的极性也彼此相反，并且与前一帧相比，在下一帧中第一数据电压Vd1和第二数据电压Vd2的极性也变得与之相反。
如果向第一薄膜晶体管1TFT的栅极施加不小于第一薄膜晶体管1TFT的阈值电压的选通高压Vgh，则在源极与漏极之间形成沟道，通过第一薄膜晶体管1TFT的源极和漏极，将第一数据电压Vd1充入第一液晶单元1Clc和第一存储电容器1Cst。
如果向第二薄膜晶体管2TFT的栅极施加不小于第二薄膜晶体管2TFT的阈值电压的选通高压Vgh，则在源极与漏极之间形成沟道，通过第二薄膜晶体管2TFT的源极和漏极，将第二数据电压Vd2充入第二液晶单元2Clc和第二存储电容器2Cst。
可将具有上述电路和构成特征的各像素分为表示相同的灰度级而同时具有彼此不同的极性的第一液晶单元(即子像素)和第二液晶单元(即子像素)。因此，即使馈通电压ΔVp的电平不同，也可在一个像素内同时实现正数据和负数据。因而，表示灰度级的有效值是固定的。可以与各帧(Fn-1，Fn)的公共电压的位置以及馈通电压ΔVp的幅值无关地表示相同的亮度，由此解决了闪烁问题。
在各像素内通过正数据和负数据进行驱动都是可能的。例如，用户可判断使正(+)数据电压和负(-)数据电压之间的残留图像最小化的公共电压值，同时解决了闪烁问题。
在一个实施例中，与各帧(Fn-1，Fn)的公共电压的位置无关地表示相同的亮度。如果设置该公共电压值作为最优值(利用该最优值，在去除闪烁后，使正数据电压与负数据电压之间的残留图像最小化)，则可以使闪烁和残留图像最小化。
图8和图9是表示FFS(边缘场切换)型薄膜晶体管阵列基板(其中，例如可以是图6和图7所示的电路构成和驱动)的结构的平面图和截面图。
图8和图9所示的FFS型液晶显示装置的薄膜晶体管基板在下基板120上包括第一数据线103和第二数据线104，该第一数据线103和第二数据线104隔着栅绝缘膜122与选通线102相交叉。在第一数据线103与选通线102的交叉区域处形成有第一薄膜晶体管1TFT。在第二数据线104与选通线102的交叉区域处形成有第二薄膜晶体管2TFT。其间具有栅绝缘膜122和钝化膜128地形成公共电极板114以及第一电极缝118和第二电极缝119，以在由选通线102和第一数据线103及第二数据线104限定的像素区域中形成边缘场。公共线116连接到公共电极板114。
公共电极板114被形成在各像素区域中，并通过公共线116接收用于驱动液晶的公共电压Vcom(或基准电压)，公共线116形成在公共电极板114上以与之连接。公共电极板114由透明导电层形成。公共线116与选通线102一起由选通金属层形成。
第一薄膜晶体管1TFT响应于选通线102的选通信号，使第一数据线103的像素信号充入并存储在第一像素电极缝118中。例如，第一薄膜晶体管1TFT包括连接到选通线102的第一栅极106。第一源极108连接到第一数据线103。第一漏极110连接到第一像素电极缝118。第一有源层124隔着栅绝缘膜122与第一栅极106交叠，并形成第一源极108与第一漏极110之间的沟道。第一欧姆接触层126用于第一源极108和第一漏极110与第一有源层124之间的欧姆接触。第一半导体图案130包括第一有源层124和第一欧姆接触层126。
第一像素缝118通过穿透钝化膜128的第一接触孔112连接到第一薄膜晶体管1TFT的第一漏极110，并被形成为与公共电极114交叠。
第二薄膜晶体管2TFT响应于选通线102的选通信号，使第二数据线104的像素信号充入并存储在第二像素电极缝中。例如，第二薄膜晶体管2TFT包括连接到选通线102的第二栅极107。第二源极109连接到第二数据线104。第二漏极111连接到第二像素电极缝119。第二有源层125隔着栅绝缘膜122与第二栅极107交叠，并形成第二源极109与第二漏极111之间的沟道。第二欧姆接触层127提供在第二源极109和第二漏极111与第二有源层125之间的欧姆接触。第二半导体图案131包括第二有源层125和第二欧姆接触层127。
第二像素缝119通过穿透钝化膜128的第二接触孔113连接到第二薄膜晶体管2TFT的第二漏极111，并被形成为与公共电极114交叠。第一电极缝118和第二电极缝119由被形成为平行于数据线103、104的指形的多个指部构成。
在一个实施例中，具有这样的结构的FFS型液晶显示装置在公共电极板114与第一像素电极缝118中的正(+)电压(或负电压)之间形成第一边缘场，并在公共电极板114与第二像素电极缝119中的负(-)电压之间形成第二边缘场。例如，利用介电各向异性使沿水平方向排列在薄膜晶体管基板与滤色器基板之间的液晶分子旋转。因此，可以在一个像素内形成两种极性彼此不同的边缘场。
因此，可以与各帧(Fn-1，Fn)的公共电压的位置以及馈通电压ΔVp的幅值无关地表示相同的亮度，例如，解决了闪烁问题。同时，在一个实施例中，由于在各像素内通过正数据和负数据进行驱动都是可能的，所以用户设置对应于正数据电压和负数据电压的中心的最优公共电压值，同时解决了闪烁问题。因此，可以使残留图像最小化。
图10是例示根据第二实施例的液晶显示装置的框图。图11是简要表示图10中的例如一个像素P的电路图。
在图10和图11所示的液晶显示装置中，由一条数据线DL与第一选通线1GL和第二选通线2GL来限定一个像素P。除了例如上述差别，根据第二实施例的液晶显示装置与第一实施例的液晶显示装置在结构上基本相同。因此，对与第一实施例相同的构成将给出相同的标号，并将省略重复的说明。
该液晶显示装置包括液晶显示板230，其中以矩阵形式排列有m×n个像素P。选通驱动器220向液晶显示板230的第一选通线和第二选通线1GL1、2GL1、1GL2、2GL2、...、1GLn、2GLn提供第一选通电压和第二选通电压。数据驱动器210向数据线DL1至DLm提供第一数据电压和第二数据电压。定时控制器200利用同步信号来控制数据驱动器210和选通驱动器220。
数据驱动器210响应于来自定时控制器200的控制信号CS，把数字视频数据RGB转换为对应于灰度级值的模拟伽马电压(数据信号)，并把该模拟伽马电压提供到数据线DL1至DLm。
选通驱动器220响应于来自定时控制器200的控制信号CS把选通电压依次提供给选通线1GL1、2GL1、1GL2、2GL2、...、1GLn、2GLn，以选择液晶显示板230中的向其提供了数据信号的水平线。
如图11所示，各像素P包括第一选通线1GL和第二选通线2GL。数据线DL与第一选通线1GL和第二选通线2GL相交叉。在第一选通线1GL与数据线DL的交叉区域处形成有第一薄膜晶体管1TFT和第一液晶单元1Clc。在第二选通线2GL与数据线DL的交叉区域处形成有第二薄膜晶体管2TFT和第二液晶单元2Clc。
第一薄膜晶体管1TFT响应于从第一选通线1GL提供的第一选通电压把来自数据线DL的正(或负)第一数据电压提供给第一液晶单元1Clc。第二薄膜晶体管2TFT响应于从第二选通线2GL提供的第二选通电压把来自数据线DL的负(或正)第二数据电压提供给第二液晶单元2Clc。
从数据线DL提供的并与第一选通电压同步的第一数据电压和从数据线DL提供的并与第二选通电压同步的第二数据电压的幅值相同而极性彼此相反。因此，在第二实施例中一个像素也是由可被独立驱动的两个液晶单元1Clc、2Clc构成的。因此，可将一个像素分为实现相同颜色的两个子像素。
参照图12，如下将说明根据第二实施例的液晶显示装置的驱动特征。如图12所示，第一选通电压Vg1被提供给第一薄膜晶体管1TFT的栅极，正(或负)第一数据电压1Vd被提供给第一薄膜晶体管1TFT的源极。第二选通电压Vg2被提供给第二薄膜晶体管2TFT的栅极，负(或正)第二数据电压2Vd被提供给第二薄膜晶体管2TFT的源极。例如，一个像素内的第一薄膜晶体管1TFT和第二薄膜晶体管2TFT由于第一选通电压Vg1和第二选通电压Vg2而依次导通，并将从一条数据线DL依次提供的且极性彼此不同的第一数据电压1Vd和第二数据电压2Vd依次提供给第一液晶单元1Clc和第二液晶单元2C1c。
为了对一帧在一个像素内提供选通电压两次，以两倍的速度来驱动提供选通电压的选通驱动器220和提供数据电压的数据驱动器210。例如，如果在本发明的第一实施例中以60Hz来驱动液晶显示装置，则在第二实施例中以120Hz来驱动液晶显示装置。
在一个实施例中，公共电压Vcom与第一数据电压1Vd之间的电压差和公共电压Vcom与第二数据电压2Vd之间的电压差的幅值相同。第一数据电压1Vd和第二数据电压2Vd的极性彼此相反。即使第一数据电压1Vd和第二数据电压2Vd具有相同的极性，如果公共电压Vcom为0V，则第一数据电压1Vd和第二数据电压2Vd的极性也彼此相反。与前一帧相比，在下一帧中第一数据电压1Vd和第二数据电压2Vd的极性变得与之相反。
在一个实施例中，将各像素分为表示相同灰度级且同时具有彼此不同的极性的第一液晶单元(即子像素)和第二液晶单元(即子像素)。因此，可以获得与第一实施例相同的操作和效果。例如，即使馈通电压ΔVp的幅值不同，也可在一个像素内同时实现正数据和负数据。可固定表示灰度级的有效值。因此，可以与各帧(Fn-1，Fn)的公共电压的位置以及馈通电压ΔVp的幅值无关地表示相同的亮度，并且优化了公共电压，由此可以使闪烁和残留图像最小化。
在一个实施例中，由一条数据线DL与第一选通线1GL和第二选通线2GL来限定一个像素P。例如，第一薄膜晶体管1TFT和第二薄膜晶体管2TFT的源极各自连接到数据线DL。第一薄膜晶体管1TFT的栅极连接到第一选通线1GL，第二薄膜晶体管2TFT的栅极连接到第二选通线2GL。除了例如这样的结构差别，根据第二实施例的薄膜晶体管阵列基板在结构上与第一实施例的薄膜晶体管阵列基板相同。
另选地，将极性不同彼此的数据电压提供给第一像素电极缝118和第二像素电极缝119，由此在第一像素电极缝118与第二像素电极缝119之间产生电势差。例如，如图13所示，在实验数据中液晶的驱动电压可从6V降到3V，因而可以降低功耗。
在一个实施例中，通过将一个像素分为极性彼此不同且表示相同灰度级的第一子像素和第二子像素来驱动液晶显示装置的方法不仅可应用于边缘场切换型液晶显示装置，而且可应用于面内切换IPS模式的液晶显示装置(其由像素电极与公共电极之间的水平电场来驱动)以及扭转向列型TN模式的液晶显示装置(其由垂直电场来驱动)。
在IPS模式中，代替图9和图10中所示的公共电极板和公共电极线而形成平行于第一像素电极缝和第二像素电极缝的公共电极，以形成水平电场。公共电极被形成为指形。
在一个实施例中，根据本发明的液晶显示装置及其驱动方法把实现红色R、绿色G和蓝色B中的任何一种颜色的像素分为极性彼此不同且具有相同灰度级的第一子像素和第二子像素，以进行驱动，因而，与极性无关地固定并存储表示灰度级的有效值。例如，可与各帧的公共电压值以及馈通电压ΔVp的幅值无关地表示相同的亮度，由此解决了闪烁问题。
同时，在一个实施例中，在各像素内通过正数据和负数据进行驱动都是可能的。该公共电压值具有最优值，利用该最优值在解决闪烁问题的同时可使正数据电压与负数据电压之间的残留图像最小化。因此，可以使闪烁和残留图像最小化。
尽管通过附图中所示的上述实施例解释了本发明，但本领域技术人员应当清楚，本发明并不限于这些实施例，而是可以在不离开本发明的精神的情况下对本发明进行各种修改或变型。因此，本发明的范围应该仅由所附权利要求及其等同物来确定。
本申请要求2006年6月12日提交的韩国专利申请No.P06-0052737的权益，这里通过引用将其并入。

Claims (14)

1、一种液晶显示装置，该液晶显示装置包括：
液晶显示板，其中通过提供选通电压的选通线以及分别提供第一和第二数据电压的第一和第二数据线来限定像素，其中所述像素包括第一和第二子像素，其中所述第一子像素包括第一薄膜晶体管和第一像素电极，第二子像素包括第二薄膜晶体管和第二像素电极，其中所述第一薄膜晶体管连接到所述选通线、所述第一数据线和所述第一像素电极以提供第一数据电压，所述第二薄膜晶体管连接到所述选通线、所述第二数据线和所述第二像素电极以提供第二数据电压，其中所述第一和第二数据电压的幅值相同而极性彼此相反，其中所述第一和第二数据线形成为同一层，其中在所述像素的整个区域中形成公共电极板，该公共电极板由透明导电材料制成，以提供公共电压；
选通驱动器，其可操作为向所述液晶显示板提供选通电压；以及
数据驱动器，其可操作为向所述第一和第二数据线提供第一和第二数据电压。
2、根据权利要求1所述的液晶显示装置，其中，所述第一数据电压和第二数据电压的极性针对每一个帧发生反转。
3、根据权利要求1所述的液晶显示装置，其中，所述第一像素电极和第二像素电极包括平行于所述数据线的多个线形指部。
4、根据权利要求1所述的液晶显示装置，该液晶显示装置还包括：
公共线，该公共线连接到所述公共电极板以向所述公共电极板提供公共电压。
5、根据权利要求1所述的液晶显示装置，其中，所述像素实现红色、绿色和蓝色中的任何一种颜色。
6、一种液晶显示装置的驱动方法，所述液晶显示装置具有其中以矩阵形式排列有像素的液晶显示板，该驱动方法包括以下步骤：
将各个像素分为可独立地驱动的第一液晶单元和第二液晶单元；
向所述第一液晶单元和第二液晶单元提供公共电压；
通过向所述第一液晶单元和第二液晶单元提供幅值相同而极性不同的驱动电压，在所述第一液晶单元和第二液晶单元中实现相同的灰度级；以及
在所述第一液晶单元和第二液晶单元中实现相同的灰度级之后，将所述公共电压的幅值设置为对应于提供给所述第一液晶单元的第一驱动电压和提供给所述第二液晶单元的第二驱动电压的中心。
7、根据权利要求6所述的驱动方法，其中，针对每一帧反转提供给所述第一液晶单元和第二液晶单元中的每一个的驱动电压的极性。
8、根据权利要求6所述的驱动方法，其中，所述第一液晶单元是由选通线和向其提供第一数据电压的第一数据线来限定的；并且所述第二液晶单元是由所述选通线和向其提供极性与所述第一数据电压的极性不同的第二数据电压的第二数据线来限定的。
9、根据权利要求6所述的驱动方法，其中，所述第一液晶单元是由数据线和向其提供第一选通电压的第一选通线来限定的；并且所述第二液晶单元是由所述数据线和向其提供第二选通电压的第二选通线来限定的。
10、根据权利要求9所述的驱动方法，其中，在所述第一液晶单元和第二液晶单元中实现相同的灰度级的步骤包括以下步骤：
向所述第一选通线提供所述第一选通电压，并向所述数据线提供与所述第一选通电压同步的第一数据电压，以在所述第一液晶单元中实现第一灰度级；并且
向所述第二选通线提供所述第二选通电压，并向所述数据线提供与所述第二选通电压同步的第二数据电压，以在所述第二液晶单元中实现与所述第一灰度级相同的灰度级。
11、根据权利要求10所述的驱动方法，其中，所述第一数据电压和所述第二数据电压的极性彼此不同。
12、根据权利要求11所述的驱动方法，其中，针对每一帧反转所述第一数据电压和所述第二数据电压的极性。
13、根据权利要求6所述的驱动方法，其中，利用所述驱动电压与所述公共电压之间的边缘电场来驱动所述第一液晶单元和第二液晶单元中的液晶。
14、根据权利要求6所述的驱动方法，其中，利用所述驱动电压与所述公共电压之间的水平电场来驱动所述第一液晶单元和第二液晶单元中的液晶。
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