液晶显示器 本申请要求于2008年10月30日申请的韩国专利申请号10-2008-0107354的权益，为了所有目的在此援引该专利申请的全部内容作为参考，就像在这里全部阐述一样。
【技术领域】
本发明的实施例涉及能够在不降低图像质量的情况下，通过稳定公共电压来降低功率消耗的液晶显示器。
背景技术
有源矩阵型液晶显示器使用薄膜晶体管(TFT)作为开关元件来显示运动图像。因为有源矩阵型液晶显示器的较薄外形，有源矩阵型液晶显示器已经应用在电视以及便携式设备中的显示设备中，诸如办公设备和计算机。因此，有源矩阵型液晶显示器正迅速取代阴极射线管(CRT)。
在有源矩阵型液晶显示器中，数据电压被施加于像素电极，公共电压被施加于与像素电极相对的公共电极。公共电极被并行连接到公共线。利用施加于像素电极和公共电极的电压来驱动液晶单元。
但是，根据公共线的构造，公共线的阻抗、或者在液晶显示面板的整个表面上的公共电压的偏差容易造成公共电压失真。例如，在液晶显示器中，其中与栅极线平行地形成与水平线(即，垂直分辨率)的数目相同的公共线，因为是通过提供扫描脉冲而将数据电压同时地施加于1条水平线的像素，所以与这些像素相对的公共线的负载增加。因为公共线的负载取决于由公共线的阻抗和寄生电容相乘所定义的RC延迟量，因此必须降低公共线的阻抗，以便降低RC延迟量。但是，如图1所示，因为现有技术的液晶显示器具有仅仅经由两个输入源接收公共电压Vcom的结构，所以限制了公共线的阻抗的降低。因此，在现有技术的液晶显示器中，如图2A所示，该公共电压Vcom不保持恒定，并且受到扫描脉冲SP或者数据电压Vdata的影响。因此，在公共电压Vcom中产生纹波现象。当在如图3A所示的屏幕上显示特定的数据图案时，该公共电压Vcom的纹波现象是产生水平串扰的主要原因。
在现有技术的液晶显示器中，随着公共线从左侧和右侧进入到液晶显示面板的中间部分，由于在图1中示出的公共线的结构，该公共线的阻抗增加。因此，如图2B所示，导致在液晶显示面板的整个表面上的公共电压Vcom的偏差。如图3B所示，该公共电压Vcom的偏差导致在液晶显示面板的上部和下部之间的亮度差和闪烁，并且还在面板内部积累直流分量而导致图像出现线残像(sticking)。在大多数液晶显示器中，在面板的边缘(即，在像素阵列外侧的非显示区域)处形成的公共线具有较宽的宽度，以便降低公共线的阻抗。但是，由于非显示区域的尺寸有限，因此限制了公共线的阻抗的降低。此外，根据公共线的位置，公共线的阻抗之间存在比较大的偏差。
近来已经提出了一种沿着与数据电压的极性相反的方向摆动公共电压的方法，以便降低功率消耗，提高响应速度，以及降低数据驱动集成电路(IC)的芯片大小。但是，因为基于以上所述的公共电压的失真而造成的图像质量降低，实际上很难开发用于摆动公共电压地方法。
【发明内容】
本发明的实施例提供一种能够通过最佳地布置公共线来降低公共电压失真的液晶显示器。
本发明的实施例提供一种能够在不导致图像质量降低的情况下摆动公共电压的液晶显示器。
本发明的其他特点和优点将在随后的描述中阐述，并且从该描述中一部分将是显而易见的，或者可以通过实践本发明获悉。通过在著述的说明书、此处的权利要求以及所附的附图中具体给出的结构，可以实现和获得本发明的目的和其他的优点。
在一个方面中，一种液晶显示器，包括：包括显示区域的液晶显示面板，在所述显示区域中设置了每个都包括至少一个液晶单元的多个第一像素单元和每个都包括至少一个液晶单元的多个第二像素单元，并且多条数据线和多条栅极线被形成为彼此交叉；公共电压产生单元，其使用两个电压电平，每隔预定的一段时间沿相反的方向摆动第一公共电压和第二公共电压；多条第一纵向公共线，其平行于数据线形成，以将经由多个第一输入单元输入的第一公共电压提供给在多个第一像素单元内形成的多个第一像素公共线图案；和多条第二纵向公共线，其平行于数据线形成，以便将经由多个第二输入单元输入的第二公共电压提供给在多个第二像素单元内形成的多个第二像素公共线图案。
该液晶显示器进一步包括第一边缘公共线和第二边缘公共线。第一边缘公共线形成在显示区域外侧的非显示区域中，用于将第一输入单元电连接到第一纵向公共线。第二边缘公共线与第一边缘公共线分隔开地形成在非显示区域中，以便将第二输入单元电连接到第二纵向公共线。
该液晶显示器进一步包括用于驱动数据线的多个数据驱动集成电路(IC)，其中第一输入单元包括多个第一公共电压输入垫片，每个第一公共电压输入垫片连接到每个数据驱动IC的两个虚拟通道中的一个虚拟通道，其中第二输入单元包括多个第二公共电压输入垫片，每个第二公共电压输入垫片连接到每个数据驱动IC的另一个虚拟通道。第一和第二边缘公共线以及第一和第二像素公共线图案具有与栅极线相同的金属图案，其中第一和第二纵向公共线具有与数据线相同的金属图案。
第一像素单元和第二像素单元是以马赛克图案或者以条纹图案设置的。
当第一像素单元和第二像素单元是以马赛克图案设置的时候，在相邻的水平线上的第一像素单元的第一像素公共线图案被连接到以之字形布置的第一像素公共线图案之间的第一纵向公共线，以将第一公共电压提供给第一像素单元的第一公共电极，而在相邻的水平线上的第二像素单元的第二像素公共线图案被连接到以之字形布置的第二像素公共线图案之间的第二纵向公共线，以将第二公共电压提供给第二像素单元的第二公共电极。第一像素单元和第二像素单元的每一个包括两个水平相邻的液晶单元，其中为第一和第二像素单元的每一个分配两条栅极线和一条数据线，其中第一纵向公共线和第二纵向公共线被交替地设置在水平相邻的像素单元之间。
第一像素单元和第二像素单元的每一个包括三个水平相邻的液晶单元，其中为第一和第二像素单元的每一个分配两条栅极线和两条数据线，其中第一纵向公共线和第二纵向公共线被交替地设置在水平相邻的像素单元之间。
第一像素单元和第二像素单元的每一个都包括一个液晶单元，其中为第一和第二像素单元的每一个分配与像素单元的中间相交的一条栅极线和一条数据线，其中第一纵向公共线和第二纵向公共线被交替地设置在水平地相邻的像素单元之间。
该液晶显示器进一步包括：标准边缘公共线，其在非显示区域中与第一和第二边缘公共线分隔开，以接收标准公共电压；多条标准纵向公共线，其每一条都沿平行于数据线的方向形成在第一和第二纵向公共线之间；和标准公共线图案，其与液晶单元的像素电极部分地重叠，并且被共同地连接到标准纵向公共线。
当第一像素单元和第二像素单元是以条纹图案设置的时候，在相同的垂直线上的第一像素单元的第一像素公共线图案被共同地连接到与第一像素公共线图案相交的第一纵向公共线，以将第一公共电压提供给第一像素单元的第一公共电极，而在相同的垂直线上的第二像素单元的第二像素公共线图案被共同连接到与第二像素公共线图案相交的第二纵向公共线，以将第二公共电压提供给第二像素单元的第二公共电极。第一像素单元和第二像素单元的每一个都包括一个液晶单元，其中为第一和第二像素单元的每一个分配一条栅极线和一条数据线，其中与垂直相邻的液晶单元的中间相交的第一和第二纵向公共线被交替地设置。
两个电压电平的一个大于另一个，其中一个电压电平具有等于或者大于最大数据电压的电位，并且另一个电压电平具有等于或者小于最小数据电压的电位。
标准公共电压具有等于或者小于第一和第二公共电压的低电压电平的电压电平。
应该明白，上文的概述和下面的详细说明是示范性和说明性的，并且意在提供对要求保护的本发明的进一步说明。
【附图说明】
所包括的附图用于提供对本发明的进一步理解，并且被引入构成本说明书的一部分，附图举例说明了本发明的实施例，并且与该说明书一起可以起解释本发明原理的作用。在附图中：
图1举例说明现有技术的公共线的连接结构；
图2A举例说明由现有技术的公共线的阻抗产生的纹波现象；
图2B举例说明在现有技术的液晶显示面板的整个表面上的公共电压的偏移；
图3A举例说明在现有技术的液晶显示器中由公共电压的不稳定产生的串扰现象；
图3B举例说明在现有技术的液晶显示器中由公共电压的不稳定产生的亮度差；
图4是示出按照本发明一个实施例的液晶显示器的示范性配置的方框图；
图5是按照本发明一个示范性实施例的公共线的平面图；
图6是示出公共线和数据线的平面图；
图7是示出沿着图6中示出的线1-1’、2-2’和3-3’获得的公共线的截面结构的剖视图；
图8举例说明用于稳定地摆动公共电压的液晶显示面板的第一示范性配置；
图9是举例说明在图8中示出的第一像素单元的示范性操作的平面图；
图10是举例说明沿着图9的线4-4’、5-5’、6-6’、7-7’和8-8’获得的连接结构的剖视图；
图11举例说明在图8中示出的液晶显示面板在第一公共电压大于第二公共电压的预定的帧中的驱动状态；
图12a和12b举例说明在帧期间第一和第二公共电压的变化；
图13举例说明用于稳定地摆动公共电压的液晶显示面板的第二示范性的配置；
图14是举例说明在图13中示出的第二像素单元的示范性操作的平面图；
图15是举例说明沿着图14的线9-9’和10-10’获得的连接结构的剖视图；
图16是举例说明在图13中示出的第二像素单元的另一个示范性操作的平面图；
图17是举例说明沿着图16的线11-11’和12-12’获得的连接结构的剖视图；
图18举例说明在图13中示出的液晶显示面板在预定的第一公共电压大于第二公共电压的帧中的驱动状态；
图19举例说明用于稳定地摆动公共电压的液晶显示面板的第三示范性配置；
图20是举例说明在图19中示出的第一像素单元的示范性操作的平面图；
图21是举例说明沿着图20的线13-13’和14-14’获得的连接结构的剖视图；
图22举例说明在图19中示出的液晶显示面板在预定的第一公共电压大于第二公共电压的帧中的驱动状态；
图23举例说明用于稳定地摆动公共电压的液晶显示面板的第四示范性配置；
图24是举例说明在图23中示出的第二像素单元的示范性操作的平面图；
图25是举例说明沿着图24的线15-15’获得的连接结构的剖视图；
图26举例说明在图23中示出的液晶显示面板在预定的第一公共电压大于第二公共电压的帧中的驱动状态；
图27举例说明用于稳定地摆动公共电压的液晶显示面板的第五示范性配置；
图28是举例说明在图27中示出的“K”部分的示范性操作的平面图；
图29是举例说明沿着图28的线16-16’、17-17’、18-18’、19-19’、20-20’和21-21’获得的连接结构的剖视图；和
图30举例说明在图27中示出的液晶显示面板在预定的第一公共电压大于第二公共电压的帧中的驱动状态。
【具体实施方式】
现在将详细介绍附图中举例说明的本发明的例子的实施例。
图4是示出按照本发明一个实施例的液晶显示器的示范性配置的方框图。如图4所示，按照本发明一个实施例的液晶显示器包括液晶显示面板10、时序控制器11、数据驱动电路12、栅极驱动电路13和公共电压产生单元14。
液晶显示面板10包括上玻璃基板、下玻璃基板和在上下玻璃基板之间的液晶层。液晶显示面板10包括以矩阵形式布置在多条数据线DL和多条栅极线GL的每个交叉点处的多个液晶单元Clc(即，多个子像素)。
在液晶显示面板10的下玻璃基板上形成数据线DL、栅极线GL、薄膜晶体管(TFT)、液晶单元Clc和存储电容器Cst等等，其中液晶单元Clc被连接到TFT，并且由在像素电极1和公共电极2之间的电场驱动。公共线包括彼此电气分隔开的第一公共线和第二公共线。第一公共电压Vcom1和第二公共电压Vcom2被分别提供到第一公共线和第二公共线。第一公共电压Vcom1和第二公共电压Vcom2每隔预定的一段时间沿相反的方向摆动。第一和第二公共线的每一个都包括：沿着下玻璃基板的边缘(即，非显示区域)形成的边缘公共线；沿平行于数据线DL的方向形成并且连接到边缘公共线的纵向公共线；以及沿着每个液晶单元的边缘形成以具有网状结构、并且将纵向公共线电连接到公共电极2的像素公共线图案。第一和第二公共线被电连接到公共电压产生单元14的输出端，并且公共电极2被电连接到第一和第二公共线。第一和第二公共线可以连接到公共电极2，并且可以在像素阵列中形成公共存储方式(storage-on-common)的存储电容器Cst。在这种情况下，第一和第二公共线可以与下玻璃基板上的像素电极1重叠，绝缘层被插入在所述第一和第二公共线与所述像素电极1之间。可以进一步提供与公共线分隔开的标准公共线，以便在像素阵列中以公共存储方式形成存储电容器Cst。
在液晶显示面板10的上玻璃基板上形成黑色矩阵、滤色器和公共电极2。
在上玻璃基板上，以诸如扭曲向列(TN)模式和垂直取向(VA)模式之类的垂直电驱动方式形成公共电极2。在下玻璃基板上，以诸如面内切换(IPS)模式和边缘场切换(FFS)模式之类的水平电驱动方式形成公共电极2和像素电极1。
将每个都具有以直角相交的光轴的偏振片被分别附着到上玻璃基板和下玻璃基板。用于在接触液晶的界面中设置液晶的预倾角的取向层被分别形成在上玻璃基板和下玻璃基板上。
时序控制器11接收时序信号，诸如水平和垂直同步信号Hsync和Vsync，数据使能信号DE，点时钟信号DCLK，以产生用于控制数据驱动电路12的操作时序的数据时序控制信号DDC，和用于控制栅极驱动电路13的操作时序的栅极时序控制信号GDC。栅极时序控制信号GDC包括栅极起始脉冲GSP、栅极移位时钟信号GSC、栅极输出使能信号GOE等等。栅极起始脉冲GSP表示扫描操作的扫描起始线。栅极移位时钟信号GSC控制栅极驱动电路13的输出，使得栅极驱动电路13顺序地对栅极起始脉冲GSP移位。栅极输出使能信号GOE控制栅极驱动电路13的输出。数据时序控制信号DDC包括源起始脉冲SSP、源采样时钟信号SSC、源输出使能信号SOE、极性控制信号POL等等。源起始脉冲SSP指示在将在其中显示数据的1个水平线中的起始液晶单元。源采样时钟信号SSC指示在基于上升或者下降沿在数据驱动电路12内部的数据的锁存操作。极性控制信号POL控制由数据驱动电路12输出的模拟视频数据电压的极性。源输出使能信号SOE控制源驱动集成电路(IC)的输出。
数据驱动电路12包括多个数据驱动IC。每个数据驱动IC都在时序控制器11的控制下锁存数字视频数据RGB，然后将数字视频数据RGB转换为模拟正或者负数据电压，以将模拟正/负数据电压提供给数据线DL。每个数据驱动IC都使用每个数据驱动IC的左右虚拟通道，将由公共电压产生单元14产生的第一和第二公共电压Vcom1和Vcom2提供给公共线。每个数据驱动IC通常具有不提供数据电压的虚拟通道。
栅极驱动电路13包括多个栅极驱动IC。该栅极驱动IC在时序控制器11的控制下将扫描脉冲提供给栅极线GL。
公共电压产生单元14产生每个都具有不同电压电平的第一和第二公共电压Vcom1和Vcom2。第一和第二公共电压Vcom1和Vcom2每隔预定的一段时间沿相反的方向在两个电压电平之间摆动。更具体地说，如果第一公共电压Vcom1在奇数的帧周期期间具有第一电压电平，并且在偶数的帧周期期间上升或者下降到第二电压电平，则第二公共电压Vcom2在奇数的帧周期期间具有第二电压电平，并且在偶数的帧周期期间上升或者下降到第一电压电平。当第一和第二电压电平的一个大于另一个的时候，一个电压电平具有等于或者大于最大数据电压的电位，并且另一个电压电平具有等于或者小于最小数据电压的电位。因为液晶单元Clc的电压是通过数据电压是大于还是小于公共电压来确定的，所以被施加了高电压电平的公共电压的液晶单元Clc被负性充电，而被施加了低电压电平的公共电压的液晶单元Clc被负性充电。因此，用于反转驱动的数据电压的摆动宽度降低到当提供具有恒定电平的公共电压时的数据电压的摆动宽度的1/2。如果数据电压的摆动宽度降低，则在数据驱动IC中的功率消耗降低，并且液晶的响应速度提高。因此，液晶的驱动余量提高，并且降低了数据驱动IC中的热量产生。需要一种防止公共电压失真以便稳定公共电压的方法，以便应用用于摆动公共电压的方法。下文提供了通过最佳地布置公共线来降低公共电压失真的方法。
图5是按照本发明实施例的公共线的平面图。图6是示出公共线的一部分和数据线的一部分的平面图。图7是示出沿着在图6中示出的线1-1’、2-2’和3-3’获得的公共线的截面结构的剖视图。在图7中，标记41表示下玻璃基板，43表示栅极绝缘层，47表示保护层。
如图5至7所示，公共线20包括彼此电气分隔开的第一公共线20a和第二公共线20b。第一公共线20a包括：在基板边缘形成以具有比较宽的宽度的第一边缘公共线21a，沿平行于数据线的方向纵向延伸的多条第一纵向公共线22a，和多个第一像素公共线图案，其中每个第一像素公共线图案都被形成在包括至少一个液晶单元的多个第一像素单元的每一个中。第二公共线20b包括：第二边缘公共线21b，其被形成在基板的边缘以具有比较宽的宽度，并且与第一边缘公共线21a电气分隔开；沿平行于数据线的方向纵向延伸的多条第二纵向公共线22b；和多个第二像素公共线图案，每个所述第二像素公共线图案都被形成在包括至少一个液晶单元的多个第二像素单元的每一个中。第一和第二边缘公共线21a和21b由与栅极线相同的材料制成。下文将参考图8至30描述由与栅极线相同的材料制成的像素公共线图案。
将第一纵向公共线22a连接到第一Vcom垫片24a，以接收第一公共电压Vcom1。将直接连接到第一Vcom垫片24a的第一纵向公共线22a经由第一和第二公共线接触孔50a和50b，电连接到第一边缘公共线21a。在第一公共线接触孔50a中，将未与第一纵向公共线22a重叠的第一边缘公共线21a的一部分连接到第一连接图案49a。在第二公共线接触孔50b中，将与第一边缘公共线21a重叠的第一纵向公共线22a的一部分连接到第一连接图案49a。将未直接连接到第一Vcom垫片24a的第一纵向公共线22a经由第三和第四公共线接触孔51a和51b，电连接到第一边缘公共线21a。在第三公共线接触孔51a中，将未与第一纵向公共线22a重叠的第一边缘公共线21a的一部分连接到第二连接图案49b。在第四公共线接触孔51b中，将与第一边缘公共线21a重叠的第一纵向公共线22a的一部分连接到第二连接图案49b。将第一Vcom垫片24a经由第一Vcom接触孔25a连接到第一纵向公共线22a。在第一Vcom接触孔25a中，将第一纵向公共线22a连接到第三连接图案49c。第一纵向公共线22a由与数据线相同的材料制成。
第二纵向公共线22b被连接到第二Vcom垫片24b，以接收第二公共电压Vcom2。将直接连接到第二Vcom垫片24b的第二纵向公共线22b经由第五和第六公共线接触孔50c和50d，电连接到第二边缘公共线21b。将未直接连接到第二Vcom垫片24b的第二纵向公共线22b经由第七和第八公共线接触孔51c和51d，电连接到第二边缘公共线21b。将第二Vcom垫片24b经由第二Vcom接触孔25b连接到第二纵向公共线22b。第二纵向公共线22b由与数据线相同的材料制成。
将第一和第二Vcom垫片24a和24b分配给每个数据驱动IC D-IC，使得第一和第二Vcom垫片24a和24b分别连接到在每个数据驱动IC D-IC处的两个虚拟通道。第一Vcom垫片24a将经由数据驱动IC D-IC提供的第一公共电压Vcom1传送给第一公共线20a。第二Vcom垫片24b将经由数据驱动IC D-IC提供的第二公共电压Vcom2传送给第二公共线20b。可以将第一和第二Vcom垫片24a和24b分别连接到公共电压产生单元14的第一和第二输出端，以便无需穿过数据驱动IC D-IC便将第一和第二公共电压Vcom1和Vcom2从公共电压产生单元14分别传送到第一和第二公共线20a和20b。与现有技术中用于提供公共电压的两个输入源相比，在本发明的实施例中，用于提供公共电压Vcom1和Vcom2的输入源的数目大大地增加。即，因为提供了与数据驱动IC的数目相同的用于提供公共电压Vcom1和Vcom2的Vcom垫片，所以可以大大地降低在液晶显示面板10的整个表面上的公共电压的偏差。此外，还能大大地降低公共线20的阻抗。
第一和第二边缘公共线21a和21b的每一个的宽度W1大于第一和第二纵向公共线22a和22b的每一个的宽度W2，以便降低第一和第二公共线20a和20b的阻抗。最好是，第一和第二纵向公共线22a和22b的每一个的宽度W2小于每条数据线的宽度，以便防止在像素阵列中的孔径比的降低。
如上所述，因为按照本发明实施例的液晶显示器包括公共线20a和20b，其中公共线20a和20b包括具有较宽宽度的边缘公共线21a和21b、以及连接到该边缘公共线21a和21b并沿平行于数据线方向延伸的纵向公共线22a和22b，所以公共线20a和20b的负载能被分布开，并且公共线20的失真能被降低。例如，在现有技术中，因为公共线是沿平行于栅极线的方向形成的，所以当通过扫描脉冲扫描1条水平线的时候，一条公共线就会受到对这1条水平线上的所有液晶单元施加的数据电压的影响。但是，在本发明的实施例中，当通过扫描脉冲扫描1条水平线的时候，仅仅施加于一个像素单元的数据电压影响纵向公共线。因此，公共线的负载被很大程度地分布开。
图8举例说明液晶显示面板10的第一示范性配置，该液晶显示面板10能够使用纵向公共线和像素公共线图案，稳定地将沿相反方向摆动的两个公共电压提供给像素单元。
如图8所示，在液晶显示面板10的第一示范性配置中，按照本发明实施例的液晶显示器包括多个像素单元。每个像素单元包括两个水平相邻的液晶单元，和在两个相邻的液晶单元的每一个中具有网状结构的像素公共线图案。为每个像素单元分配两条栅极线和一条数据线。第一纵向公共线22a和第二纵向公共线22b被交替地设置在水平相邻的像素单元之间。
构成所述多个像素单元的多个第一像素单元A1和多个第二像素单元A2是以马赛克图案设置的。每个第一像素单元A1经由连接到第一纵向公共线22a的第一像素公共线图案23a，接收第一公共电压Vcom1。每个第二像素单元A2经由连接到第二纵向公共线22b的第二像素公共线图案23b，接收第二公共电压Vcom2。在相邻的水平线上的第一像素单元A1的第一像素公共线图案23a被连接到以之字形排列的第一像素公共线图案23a之间的第一纵向公共线22a，以将第一公共电压Vcom1提供给第一像素单元A1的公共电极。在相邻的水平线上的第二像素单元A2的第二像素公共线图案23b被连接到以之字形排列的第二像素公共线图案23b之间的第二纵向公共线22b，以将第二公共电压Vcom2提供给第二像素单元A2的公共电极。
图9举例说明在图8中示出的超面内切换(IPS)模式的第一像素单元A1的示范性操作。图10举例说明在沿着图9的线4-4’、5-5’、6-6’、7-7’和8-8’获得的第一纵向公共线22a、第一像素公共线图案23a和公共电极之间的连接结构。
如图9和10所示，第一像素单元A1包括二个液晶单元，每个液晶单元包括在相同的平面上彼此相对设置的公共电极Ec和像素电极Ep。每个液晶单元的公共电极Ec经由第一接触孔91连接到第一像素公共线图案23a，所述第一接触孔91暴露出具有网状结构的第一像素公共线图案23a的一部分。一个液晶单元的公共电极Ec经由第二接触孔92连接到第一纵向公共线22a。第一像素公共线图案23a再次经由第三和第四接触孔93和94以及透明电极图案95连接到第一纵向公共线22a。存储电容器Cst被形成在第一像素公共线图案23a和像素电极Ep的重叠区域中。
图11举例说明在第一公共电压Vcom1大于第二公共电压Vcom2的预定的帧中具有第一示范性配置的液晶显示面板10的驱动状态。图12a和12b举例说明在帧周期期间第一和第二公共电压Vcom1和Vcom2的变化。
如图11至12B所示，因为在第N个帧周期期间，第一公共电压Vcom1大于最大数据电压而第二公共电压Vcom2小于最小数据电压，所以接收第一公共电压Vcom1的像素单元被负性充电，而接收第二公共电压Vcom2的像素单元被正性充电。因此，液晶显示面板10具有水平2点反转方案的电荷极性。虽然未示出，第一和第二公共电压Vcom1和Vcom2在第N个帧周期期间的电位与在第(N+1)个帧周期期间彼此相反。因此，在第(N+1)个帧周期期间，接收第一公共电压Vcom1的像素单元被正性充电，而接收第二公共电压Vcom2的像素单元被负性充电。
在液晶显示面板10的第一示范性配置中，可以通过最佳地布置公共线来降低公共电压的失真。因此，通过在不导致图像质量降低(比如纹波或者闪烁)的情况下稳定地摆动公共电压，可以降低数据电压的摆动宽度。结果是，能降低功率消耗，提高响应速度，并且减小数据驱动IC的数目和数据驱动IC的芯片尺寸。此外，在液晶显示面板10的第一示范性配置中，因为将数据线的数目减小到在现有技术中数据线数目的1/2，并且两个液晶单元共享一条纵向公共线，因此与现有技术相比较，孔径比可以提高大约10％或更多。
图13举例说明液晶显示面板10的第二示范性配置，该液晶显示面板10能够使用纵向公共线和像素公共线图案，稳定地将沿相反方向摆动的两个公共电压提供给像素单元。
如图13所示，在液晶显示面板10的第二示范性配置中，按照本发明实施例的液晶显示器包括多个像素单元，每个像素单元包括三个水平相邻的液晶单元，和在三个水平相邻的液晶单元的每一个中具有网状结构的像素公共线图案。为每个像素单元分配两条栅极线和两条数据线。第一纵向公共线22a和第二纵向公共线22b被交替地设置在水平相邻的像素单元之间。
构成所述多个像素单元的多个第一像素单元B1和多个第二像素单元B2是以马赛克图案设置的。每个第一像素单元B1经由连接到第一纵向公共线22a的第一像素公共线图案23a，接收第一公共电压Vcom1。每个第二像素单元B2经由连接到第二纵向公共线22b的第二像素公共线图案23b，接收第二公共电压Vcom2。在相邻的水平线上的第一像素单元B1的第一像素公共线图案23a被连接到以之字形排列的第一像素公共线图案23a之间的第一纵向公共线22a，以将第一公共电压Vcom1提供给第一像素单元B1的公共电极。在相邻的水平线上的第二像素单元B2的第二像素公共线图案23b被连接到以之字形排列的第二像素公共线图案23b之间的第二纵向公共线22b，以将第二公共电压Vcom2提供给第二像素单元B2的公共电极。
图14举例说明在图13中示出的超IPS模式的第二像素单元B2的示范性操作。图15举例说明沿着图14的线9-9’和10-10’获得的第二纵向公共线22b、第二像素公共线图案23b和公共电极之间的连接结构。
如图14和15所示，第二像素单元B2包括三个液晶单元，每个液晶单元都包括在相同的平面上彼此相对设置的公共电极Ec和像素电极Ep。将与第二纵向公共线22b部分重叠的液晶单元的公共电极Ec经由第一接触孔141连接到第二纵向公共线22b。在第二像素单元B2两侧的液晶单元的公共电极Ec都经由第二接触孔142连接到第二像素公共线图案23b，所述第二接触孔142暴露出具有全网状结构的第二像素公共线图案23b的一部分。存储电容器Cst被形成在第二像素公共线图案23b和像素电极Ep的重叠区域中。公共电极Ec的指状物(finger)和像素电极Ep的指状物被形成为平行于数据线。
图16举例说明图13中示出的水平IPS模式的第二像素单元B2的示范性操作。图17举例说明沿着图16的线11-11’和12-12’获得的第二纵向公共线22b、第二像素公共线图案23b和公共电极Ec之间的连接结构。
如图16和17所示，第二像素单元B2包括三个液晶单元，每个液晶单元都包括在相同的平面上彼此相对设置的公共电极Ec和像素电极Ep。将与第二纵向公共线22b部分重叠的液晶单元的公共电极Ec经由第一接触孔171连接到第二纵向公共线22b。每个液晶单元的公共电极Ec经由第二接触孔172连接到第二像素公共线图案23b，所述第二接触孔172暴露出具有半网状结构的第二像素公共线图案23b的一部分。三个液晶单元中的中间液晶单元的公共电极Ec经由第三接触孔173连接到第二像素公共线图案23b。第三接触孔173的截面结构与第一接触孔171的截面结构基本相同。存储电容器Cst被形成在第二像素公共线图案23b和像素电极Ep的重叠区域中。公共电极Ec的指状物和像素电极Ep的指状物向数据线倾斜。
图18举例说明在第一公共电压Vcom1大于第二公共电压Vcom2的预定帧中具有第二示范性配置的液晶显示面板10的驱动状态。
如图12A和12B与图18一起所示，因为在第N个帧周期期间，第一公共电压Vcom1大于最大数据电压而第二公共电压Vcom2小于最小数据电压，所以接收第一公共电压Vcom1的像素单元被负性充电，而接收第二公共电压Vcom2的像素单元被正性充电。因此，液晶显示面板10具有水平3点反转方案的电荷极性。虽然未示出，第一和第二公共电压Vcom1和Vcom2的在第N个帧周期期间的电位与在第(N+1)个帧周期期间彼此相反。因此，在第(N+1)个帧周期期间，接收第一公共电压Vcom1的像素单元被正性充电，而接收第二公共电压Vcom2的像素单元被负性充电。
在液晶显示面板10的第二示范性配置中，可以通过最佳地布置公共线来减少公共电压的失真。因此，可以通过在不导致图像质量降低(比如纹波或者闪烁的情况下)稳定地摆动公共电压，来降低数据电压的摆动宽度。因此，能降低功率消耗，能通过提高响应速度来增加液晶的驱动余量，并且能减小数据驱动IC的数目和数据驱动IC的芯片尺寸。此外，在液晶显示面板10的第二示范性配置中，因为将数据线的数目减小到在现有技术中数据线数目的1/2，并且三个液晶单元共享一条纵向公共线，因此能大大地提高孔径比。
图19举例说明液晶显示面板10的第三示范性配置，该液晶显示面板10能够使用纵向公共线和像素公共线图案，稳定地将沿相反方向摆动的两个公共电压提供给像素单元。
如图19所示，在液晶显示面板10的第三示范性配置中，按照本发明实施例的液晶显示器包括多个像素单元，每个像素单元包括一个液晶单元，和在该液晶单元中具有网状结构的像素公共线图案。为每个像素单元分配一条栅极线和一条数据线。第一纵向公共线22a和第二纵向公共线22b被交替地设置在水平相邻的像素单元之间。一个液晶单元被划分为两个域，使得每条数据线与垂直相邻的液晶单元的中间相交。为此，在每个液晶单元中形成两个TFT。
构成所述多个像素单元的多个第一像素单元C1和多个第二像素单元C2是以马赛克图案设置的。每个第一像素单元C1经由连接到第一纵向公共线22a的第一像素公共线图案23a，接收第一公共电压Vcom1。每个第二像素单元C2经由连接到第二纵向公共线22b的第二像素公共线图案23b，接收第二公共电压Vcom2。将在相邻水平线上的第一像素单元C1的第一像素公共线图案23a连接到以之字形布置的第一像素公共线图案23a之间的第一纵向公共线22a，以将第一公共电压Vcom1提供给第一像素单元C1的公共电极。将在相邻的水平线上的第二像素单元C2的第二像素公共线图案23b连接到以之字形布置的第二像素公共线图案23b之间的第二纵向公共线22b，以将第二公共电压Vcom2提供给第二像素单元C2的公共电极。
图20举例说明在图19中示出的超IPS模式的第一像素单元C1的示范性操作。图21举例说明在沿着图20的线13-13’和14-14’获得的第一纵向公共线22a、第一像素公共线图案23a和公共电极之间的连接结构。
如图20和21所示，第一像素单元C1包括一个液晶单元，该液晶单元包括在相同的平面上彼此相对设置的公共电极Ec和像素电极Ep。将与第一纵向公共线22a部分地重叠的公共电极Ec经由第一接触孔202，连接到第一纵向公共线22a。将公共电极Ec经由第二接触孔201连接到第一像素公共线图案23a，所述第二接触孔201暴露出第一像素公共线图案23a的一部分。存储电容器Cst被形成在第一像素公共线图案23a和像素电极Ep的重叠区域中。
图22举例说明在第一公共电压Vcom1大于第二公共电压Vcom2的预定帧中的具有第三示范性配置的液晶显示面板10的驱动状态。
如图12A和12B与图22一起所示，因为在第N个帧周期期间，第一公共电压Vcom1大于最大数据电压，并且第二公共电压Vcom2小于最小数据电压，因此接收第一公共电压Vcom1的像素单元被负性充电，而接收第二公共电压Vcom2的像素单元被正性充电。因此，液晶显示面板10具有1点反转方案的电荷极性。虽然未示出，第一和第二公共电压Vcom1和Vcom2在第N个帧周期期间的电位与在第(N+1)个帧周期期间彼此相反。因此，在第(N+1)个帧周期期间，接收第一公共电压Vcom1的像素单元被正性充电，而接收第二公共电压Vcom2的像素单元被负性充电。
在液晶显示面板10的第三示范性配置中，可以通过最佳地布置公共线来降低公共电压的失真。因此，可以通过在不导致图像质量降低(诸如纹波或者闪烁)的情况下稳定地摆动公共电压，来降低数据电压的摆动宽度。因此，能降低功率消耗，能通过提高响应速度而增加液晶的驱动余量，并且能减小数据驱动IC的数目和数据驱动IC的芯片尺寸。此外，因为点反转充电方式容易应用于液晶显示面板10的第三示范性配置，所以能大大地改善图像质量。
图23举例说明液晶显示面板10的第四示范性配置，该液晶显示面板10能够使用纵向公共线和像素公共线图案，稳定地将沿相反方向摆动的两个公共电压提供给像素单元。
如图23所示，在液晶显示面板10的第四示范性配置中，按照本发明实施例的液晶显示器包括多个像素单元，每个像素单元包括一个液晶单元，和在液晶单元中具有网状结构的像素公共线图案。为每个像素单元分配一条栅极线和一条数据线。与垂直相邻的液晶单元的中间相交的第一和第二纵向公共线22a和22b被交替地设置。
构成所述多个像素单元的多个第一像素单元E1和多个第二像素单元E2是以条纹图案设置的。每个第一像素单元E1经由连接到第一纵向公共线22a的第一像素公共线图案23a，接收第一公共电压Vcom1。每个第二像素单元E2经由连接到第二纵向公共线22b的第二像素公共线图案23b，接收第二公共电压Vcom2。
图24举例说明在图23中示出的水平IPS模式的第二像素单元E2的示范性操作。图25举例说明在沿着图24的线15-15’获得的第二纵向公共线22b、第二像素公共线图案23b和公共电极之间的连接结构。
如图24和25所示，第二像素单元E2包括一个液晶单元，该液晶单元包括在相同的平面上彼此相对设置的公共电极Ec和像素电极Ep。通过与液晶单元的中间相交的第二纵向公共线22b，第二像素单元E2的液晶单元被划分成两个域。与第二纵向公共线22b和第二像素公共线图案23b部分重叠的公共电极Ec经由接触孔241，连接到第二纵向公共线22b和第二像素公共线图案23b。该公共电极Ec侧连接到第二纵向公共线22b。存储电容器Cst被形成在第二像素公共线图案23b和像素电极Ep的重叠区域中。
图26举例说明在第一公共电压Vcom1大于第二公共电压Vcom2的预定帧中的具有第四示范性配置的液晶显示面板10的驱动状态。
如图12A和12B与图26一起所示，因为在第N个帧周期期间，第一公共电压Vcom1大于最大数据电压而第二公共电压Vcom2小于最小数据电压，所以接收第一公共电压Vcom1的像素单元被负性充电，而接收第二公共电压Vcom2的像素单元被正性充电。因此，液晶显示面板10具有列反转方案的电荷极性。虽然未示出，第一和第二公共电压Vcom1和Vcom2在第N个帧周期期间的电位与在第(N+1)个帧周期期间彼此相反。因此，在第(N+1)个帧周期期间，接收第一公共电压Vcom1的像素单元被正性充电，而接收第二公共电压Vcom2的像素单元被负性充电。
在液晶显示面板10的第四示范性配置中，可以通过最佳地布置公共线来降低公共电压的失真。因此，可以通过在不导致图像质量降低(诸如纹波或者闪烁)的情况下稳定地摆动该公共电压，来降低数据电压的摆动宽度。因此，能降低功率消耗，能通过提高响应速度而增加液晶的驱动余量，并且能减小数据驱动IC的数目和数据驱动IC的芯片尺寸。
图27举例说明液晶显示面板10的第五示范性配置，该液晶显示面板10能够使用纵向公共线和像素公共线图案，稳定地将沿相反方向摆动的两个公共电压提供给像素单元。
如图27所示，在液晶显示面板10的第五示范性配置中，按照本发明实施例的液晶显示器包括多个像素单元，每个像素单元包括两个水平相邻的液晶单元，和沿着两个水平相邻的液晶单元中的每一个的一个侧面平行于栅极线形成的像素公共线图案。为每个像素单元分配一条栅极线和两条数据线。第一纵向公共线22a和第二纵向公共线22b被交替地设置在水平相邻的像素单元之间。一个液晶单元被划分成两个域，使得每条数据线与垂直相邻的液晶单元的中间相交。为此，在每个液晶单元中形成两个TFT。水平和垂直相邻的像素单元的像素公共线图案彼此电气分隔开。按照本发明实施例的液晶显示器进一步包括标准边缘公共线21c、标准纵向公共线22c和标准公共线图案23c，除了用于驱动的第一和第二公共电压Vcom1和Vcom2之外，它们还用于提供用于形成存储电容器的标准公共电压NVcom。在非显示区域上，标准边缘公共线21c与第一和第二边缘公共线21a和21b分隔开，以从公共电压产生单元14接收标准公共电压NVcom。标准纵向公共线22c沿平行于数据线的方向形成在第一和第二纵向公共线22a和22b之间，并且连接到标准边缘公共线21c。标准公共电压NVcom具有近似等于第一和第二公共电压Vcom1和Vcom2的低电平的电平。标准公共线图案23c连接到标准纵向公共线22c，并且与每个像素单元的液晶单元的像素电极部分地重叠。
构成所述多个像素单元的多个第一像素单元F1和多个第二像素单元F2是以马赛克图案设置的。每个第一像素单元F1经由连接到第一纵向公共线22a的第一像素公共线图案23a，接收第一公共电压Vcom1。每个第二像素单元F2经由连接到第二纵向公共线22b的第二像素公共线图案23b，接收第二公共电压Vcom2。在相邻的水平线上的第一像素单元F1的第一像素公共线图案23a被连接到以之字形布置的第一像素公共线图案23a之间的第一纵向公共线22a，以将第一公共电压Vcom1提供给第一像素单元F1的公共电极。在相邻的水平线上的第二像素单元F2的第二像素公共线图案23b被连接到以之字形布置的第二像素公共线图案23b之间的第二纵向公共线22b，以将第二公共电压Vcom2提供给第二像素单元F2的公共电极。标准边缘公共线21c和标准公共线图案23c可以由栅极金属材料制成，而标准纵向公共线22c可以由数据金属材料制成。
图28举例说明在图27中示出的超IPS模式的“K”部分的示范性操作。图29举例说明在沿着图28的线16-16’、17-17’、18-18’、19-19’、20-20’和21-21’获得的第一和第二纵向公共线22a和22b、第一和第二像素公共线图案23a和23b、标准纵向公共线22c、标准公共线图案23c和公共电极之间的连接结构。
如图28和29所示，该“K”部分包括R和G液晶单元，每个液晶单元包括在相同平面上彼此相对设置的公共电极Ec和像素电极Ep。R和G液晶单元构成第一像素单元F1。在第一像素单元F1中，公共电极Ec经由第一接触孔281连接到第一纵向公共线22a，并且经由第二接触孔282连接到第一像素公共线图案23a。在第二像素单元F2中，公共电极Ec经由第三接触孔283连接到第二纵向公共线22b，并且经由第四接触孔284连接到第二像素公共线图案23b。在第一像素单元F1中，标准公共线图案23c经由第五接触孔285、第六接触孔286和透明电极图案287，连接到标准纵向公共线22c。存储电容器Cst被形成在标准公共线图案23c和像素电极Ep的重叠区域中。特别是，如沿着线19-19′获得的剖视图所示，因为在构成每个像素单元的二个液晶单元之间的标准纵向公共线22c可以屏蔽光干涉，因此可以除去两个液晶单元之间(即，标准纵向公共线22c的形成部分)的黑色矩阵。
图30举例说明在第一公共电压Vcom1大于第二公共电压Vcom2的预定帧中的具有第五示范性配置的液晶显示面板10的驱动状态。
如图12A和12B与图30一起所示，因为在第N个帧周期期间，第一公共电压Vcom1大于最大数据电压，而第二公共电压Vcom2小于最小数据电压，所以接收第一公共电压Vcom1的像素单元被负性充电，而接收第二公共电压Vcom2的像素单元被正性充电。因此，液晶显示面板10具有在图30中示出的电荷极性。虽然未示出，第一和第二公共电压Vcom1和Vcom2在第N个帧周期期间的电位与在第(N+1)个帧周期期间彼此相反。因此，在第(N+1)个帧周期期间，接收第一公共电压Vcom1的像素单元被正性充电，而接收第二公共电压Vcom2的像素单元被负性充电。
在液晶显示面板10的第五示范性配置中，可以通过最佳地布置公共线来降低公共电压的失真。因此，可以通过在不导致图像质量降低(诸如纹波或者闪烁)的情况下稳定地摆动公共电压，来降低数据电压的摆动宽度。结果是，能降低功率消耗，提高响应速度，并且减小数据驱动IC的数目和数据驱动IC的芯片尺寸。此外，在液晶显示面板10的第五示范性配置中，因为公共电压被划分为驱动公共电压和用于形成存储电容器的公共电压，所以可以通过防止DC分量在液晶单元内部积累，很容易地除去DC图像线残像。可以通过除去黑色矩阵来提高产量。
在本说明书中所涉及的“一种实施例”、“实施例”、“举例实施例”等等均意味着结合该实施例描述的特定特征、结构或者特性被包括在本发明的至少一个实施例中。在本说明书的各个位置出现上述短语并非必然地都指同一个实施例。此外，当结合任意实施例描述特定特征、结构或者特性的时候，与实施例中的其他实施例结合来实现这样的特征、结构或者特性被认为是在本领域技术人员的视界范围之内。
虽然已经参考本发明的许多说明性的实施例描述了实施例，但是应该明白，由本领域技术人员设计的很多其它的改进和实施例都将落在本发明所公开的原理的精神和范围内。尤其是，在本说明书、附图和所附的权利要求的范围内的主题组合方案的构成部分和/或方案中，各种各样的变化和改进是可允许的。除了在构成部分和/或方案中的变化和改进之外，对于那些本领域技术人员来说选择使用也将是显而易见的。