CN103093731A - 显示设备及其驱动方法 - Google Patents

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CN103093731A CN2012103823919A CN201210382391A CN103093731A CN 103093731 A CN103093731 A CN 103093731A CN 2012103823919 A CN2012103823919 A CN 2012103823919A CN 201210382391 A CN201210382391 A CN 201210382391A CN 103093731 A CN103093731 A CN 103093731A
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潘英一
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Abstract

一种显示设备，包括：显示区域，其包括多个像素，其中每个像素包括m个子像素；以及多条数据线，其连接到所述像素，其中，所述像素中的2n个像素定义反转基准组，其中反转基准组中的2mn个子像素被施加相同极性的数据电压，并且其中n和m中的每一个是自然数。

Description

显示设备及其驱动方法
技术领域
本发明的示例实施例涉及一种显示设备和该显示设备的驱动方法、液晶显示器以及驱动方法。
背景技术
液晶显示器是最为广泛使用的平板显示器类型之一。液晶显示器一般包括两个显示板以及插入在所述显示板之间的液晶层，在所述显示板上提供场生成电极，例如像素电极和公共电极。液晶显示器将电压施加到场生成电极以便在液晶层中生成电场，所述电场继而确定液晶层的液晶分子的取向(alignment)并从而确定入射光的偏振，以使得图像被显示。液晶显示器可以被反转(inversely)驱动以防止液晶层劣化。在反转驱动方法中，在某些时段内使用正电压显示灰度（gray），在其他时段内使用负电压显示灰度，并且交替施加具有正电压和负电压的灰度，使得可以有效地防止由于沿单个方向旋转液晶分子而产生的劣化。
然而，在点反转驱动方法中，当显示特定图案时，由于公共电压的改变，可能看到图像成为绿色或白色，或者可能加重特定颜色。
发明内容
本发明的示例实施例提供了一种反转驱动方法和使用反转驱动方法的显示设备，使得有效地防止显示质量劣化以及显示图像的发绿的色调或发白的色调。
显示设备的示例实施例包括：显示区域，其包括多个像素，其中每个像素包括m个子像素；以及多条数据线，其连接到所述像素，其中，所述像素中的2n个像素定义反转基准组，其中反转基准组中的2mn个子像素被施加有相同极性的数据电压，并且其中n和m中的每一个是自然数。
在示例实施例中，在当前帧中施加到反转基准组的数据电压的极性和在下一帧中施加到反转基准组的数据电压的极性可以彼此相反。
在示例实施例中，m可以是3或4。
在示例实施例中，反转基准组可以由位于显示区域的一个像素行中开头的至少一个子像素和位于最后的至少一个子像素定义。
在示例实施例中，数据线和显示区域中的子像素可以具有交替连接结构。
在示例实施例中，数据线和显示区域中的子像素可以具有非交替连接结构。
显示设备的驱动方法的示例实施例包括：将具有第一极性的数据电压施加到显示设备的多条数据线，所述多条数据线连接到显示设备的显示区域中的多个子像素中的2mn个子像素；以及将具有第二极性的数据电压施加到连接到所述2mn个子像素的数据线，所述第二极性与第一极性相反，其中，n和m中的每一个是自然数。
在示例实施例中，所述2mn个子像素可以定义反转基准组。
在示例实施例中，m可以是3或4。
在示例实施例中，反转基准组可以由位于显示区域的一个像素行中开头的至少一个子像素和位于最后的至少一个子像素定义。
在示例实施例中，数据线和显示区域中的子像素可以具有交替连接结构。
在示例实施例中，数据线和显示区域中的子像素可以具有非交替连接结构。
根据示例实施例，基于包括2mn个子像素的反转基准组执行反转驱动，其中m和n是自然数，使得图像质量不劣化且图像不发绿或发白，并且公共电压不摆动，使得与公共电压相对应的电流的幅度相当小，从而显著减小功耗。
附图说明
通过参照附图更详细地描述本发明的示例实施例，上述和其他特征将变得更加清楚，在附图中：
图1是根据本发明的液晶显示器的示例实施例的框图；
图2是示出根据本发明的液晶显示器的一个像素的示例实施例的等效电路图；
图3和4是液晶显示器的子像素和数据线的平面图，其示出了根据本发明的液晶显示器的反转驱动方法的示例实施例；
图5和6是示出当显示第一图像图案时传统液晶显示器和根据本发明的显示设备的示例实施例的显示质量的视图；
图7和8是示出当显示第二图像图案时传统液晶显示器和根据本发明的显示设备的示例实施例的显示质量的视图；
图9和10是示出当使用传统液晶显示器和根据本发明的显示设备的示例实施例显示第一图像图案时的公共电压的电压和电流的变化的视图；
图11和12是当通过各种反转驱动方法驱动显示设备时的数据电压的变化比率的表；
图13和14是通过根据本发明的液晶显示器的反转驱动方法的替换示例实施例驱动的液晶显示器的子像素和数据线的平面图。
具体实施方式
现在，将在下文中参照附图更充分地描述本发明，在附图中示出了各种实施例。然而，本发明可以以很多不同的形式实施，而不应被理解为限制在这里阐述的实施例。确切地说，提供这些实施例，使得本公开将是彻底和完整的，并且将向本领域技术人员充分传达本发明的范围。相同的参考标号自始至终表示指代相同的元件。
将理解，当元件或层被称为在另一元件或层“上”、“连接到”或“耦接到”另一元件或层时，它可以直接地在另一元件或层上、连接到或耦接到另一元件或层，或者可以存在中间的元件和层。相反，当元件被称为直接在另一元件或层“上”、“直接连接到”或“直接耦接到”另一元件或层时，不存在中间元件或层。相同的标号自始至终指代相同的元件。如在这里使用的，术语“和/或”包括相关联的列出的项目中的一个或多个项目的任何和所有组合。
将理解，尽管在这里可能使用术语第一、第二等等来描述各种元件、组件、区域、层和/或部分，这些元件、组件、区域、层和/或部分不应受到这些术语限制。这些术语只是用来将一个元件、组件、区域、层或部分与另一个区域、层或部分区分开。因此，可以将下面讨论的第一元件、组件、区域、层或部分称为第二元件、组件、区域、层或部分，而不背离本发明的教导。
在这里，为了易于描述，可能使用空间相关术语，例如“在…之下”、“在…下面”、“比…低”、“在…之上”、“在…上面”等等，以便描述一个元件或特征与另一个或另一些元件或特征的关系，如图中所示。将理解，除了图中所示的方位以外，空间相关术语还意欲囊括使用或操作中的设备的不同方位。例如，如果图中的设备被翻转，则被描述为在其他元件或特征“下面”或“之下”的元件于是将被定向为在其他元件或特征“之上”。因此，示例性的术语“在…下面”可以囊括在…之上和在…下面的两个方位。所述设备可以以其他方式定向（旋转90度或以其他方位定向），并且相应地解释在这里使用的空间相关描述词。
在这里使用的术语只是为了描述特定实施例的目的，并且意图不是限制本发明。如在这里使用的，单数形式“一”和“该”意欲也包括复数形式，除非上下文清楚地指出其他情况。还将理解，当在本说明书中使用时，术语“包括”和/或“包含”表示存在所述特征、整体、步骤、操作、元件和/或组件，但是不排除存在或附加一个或多个其他特征、整体、步骤、操作、元件组件和/或其组合。
除非以其他方式限定，否则在这里使用的所有术语（包括技术和科学术语）具有与本发明所属领域的普通技术人员所通常理解的含义相同的含义。还将理解，诸如在常用字典中定义的术语之类的术语应当被解释为具有与它们在相关技术的背景中的含义一致的含义，并且不会以理想化或过于正式的意义来解释，除非在这里明确地如此定义。
在这里参照作为理想化实施例的示意图示的示意性图示来描述示例实施例。因此，应预见到例如由于制造技术和/或容差而导致的所述图示的形状的变化。因此，在这里描述的实施例不应被解释为限于如这里图示的区域的特定形状，而是应当包括由于例如制造而导致的形状的偏差。例如，被示出或描述为平坦的区域一般可能具有粗糙的和/或非线性的特征。此外，图示的锐角可以是圆形的。因此，图中示出的区域本质上是示意性的，它们的形状意图不是说明区域的精确形状，并且意图不是限制在此阐述的权利要求的范围。
可以按照适当的顺序执行在这里描述的所有方法，除非在这里以其他方式指出或者在其他情况下通过上下文清楚地否认。任何和所有示例或示例性语言（例如“诸如”）的使用意图仅仅是更好地说明本发明，而不对本发明的范围施加限制，除非以其他方式声明。说明书中的语言不应解释为将任何未要求保护的元素指示为如这里使用的本发明的实践所必需的。
在下文中，将参照图1和2描述液晶显示器和液晶显示器的驱动方法的示例实施例。
图1是示出根据本发明的液晶显示器的示例实施例的框图，图2是示出根据本发明的液晶显示器的像素的示例实施例的等效电路图。
如图1所示，液晶显示器的示例实施例包括液晶面板组件的显示区域300以及连接到显示区域300的栅极驱动器400和数据驱动器500、连接到数据驱动器500的灰度电压生成器800、以及控制栅极驱动器400和数据驱动器500的信号控制器600。
在示例实施例中，液晶面板的显示区域300包括多条显示信号线和多个像素，所述多个像素连接到显示信号线，并且基本上以矩形形式排列。在示例实施例中，液晶面板组件的显示区域300包括彼此面对的下面板100和上面板200以及插入其间的液晶层3。
显示信号线包括：多条栅极线，例如第1到第n栅极线G1到Gn，用于发送栅极信号（称为“扫描信号”）；以及多条数据线，例如第1到第（l+1）数据线D1到D(l+1)，用于发送数据信号。栅极线G1到Gn基本上沿行的方向延伸，并且基本上彼此平行，数据线D1到D(l+1)基本上沿列的方向延伸，并且基本上彼此平行。在这种实施例中，数据线D1到D(l+1)的数目（例如l+1）大于像素列的数目（例如l）。这里，“n”和“l”是自然数。
在示例实施例中，每个像素，例如对应于第i（i=1,2，...n）栅极线Gi和第j（j＝1,2，...l+1）数据线Dj的像素PX，包括：开关器件Q，其连接到对应的栅极线Gi和数据线Dj；以及液晶电容器CLC和存储电容器CST，它们连接到开关器件Q。在替换示例实施例中，可以省略存储电容器CST。
在示例实施例中，开关元件Q是在下面板100中提供的薄膜晶体管，并且是三端元件，该三端元件包括连接到对应栅极线Gi的控制端子、连接到对应数据线Dj的输入端子、以及连接到液晶电容器CLC和存储电容器CST的输出端子。
液晶电容器CLC可以由作为两个端子的下面板100的像素电极191和上面板200的公共电极270、以及充当介电材料并且位于两个电极191和270之间的液晶层3定义。像素电极191连接到开关元件Q，在上面板200上提供公共电极270，其基本上覆盖上面板200的整个表面，并且像素电极270接收公共电压Vcom，如图2所示。在替换示例实施例中，可以在下面板100上提供公共电极270，并且两个电极191和270中的至少一个可以具有线性形状或条形形状。
在示例实施例中，执行辅助操作以帮助液晶电容器CLC的存储电容器CST由在下面板100上提供的附加信号线（未示出）和与附加信号线重叠的像素电极191定义，绝缘体插入在附加信号线和像素电极191之间，并且例如诸如公共电压Vcom的预定电压被施加到附加信号线。在替换示例实施例中，存储电容器CST可以由像素电极191和被布置为经由绝缘体与像素电极191重叠的前一栅极线定义。
在示例实施例中，像素PX显示一种原色以显示彩色图像，使得原色的空间和(spatial sum)被识别为期望的颜色。在示例实施例中，原色可以是例如包括红色、绿色和蓝色的三原色，但是不限于此。在替换示例实施例中，原色可以是例如包括红色、绿色、蓝色和白色的四原色，但是不限于此。
在示例实施例中，如图2所示，像素PX包括与像素电极191对应的上面板200上的滤色器230，其显示一种原色。在替换示例实施例中，滤色器230可以被布置在下面板100上、在像素电极191之上或之下。
在示例实施例中，至少一个用于对光进行偏振的偏振器（未示出）附接到液晶面板组件的显示区域300的外表面。
当在液晶显示器中施加到液晶层3的电场的方向恒定时，可能发生液晶层3的劣化。在示例实施例中，使用反转驱动方法，其中，交替施加参照公共电压Vcom的、正极性的数据电压（正数据电压）和负极性的数据电压（负数据电压）。
当显示特定图像图案时，反转驱动方法可能导致显示质量的劣化。图11和12示出了包括V-条带(strip)、子V-条带、方格（checker）和子方格的四种具体图像图案，图5、6、9和10示出了子V-条带的图像图案，图7和8示出了V-条带的图像图案。稍后将参照图5到7和图9到12详细描述每种具体图像图案。
在根据本发明的反转驱动方法的示例实施例中，像素包括m个子像素，反转驱动针对2mn条数据线来执行，即，数据线的数目是2m乘以n（m和n是自然数）。在示例实施例中，液晶显示器的像素具有例如红、绿和蓝三个子像素，并且反转驱动针对6条数据线来执行。在替换示例实施例中，反转驱动针对例如12（=6×2）条数据线或18（=6×3）条数据线来执行。在下文中，包括连接到显示区域300中的2mn条数据线的2mn个子像素的组将被称为“反转基准组(inversion reference group)”。在反转驱动方法的示例实施例中，作为子像素组并且被施加了具有相同极性的数据电压的反转基准组是极性改变的单元。在示例实施例中，可以沿着像素行的方向排列相同反转基准组中的子像素，并且相同像素行中的两个相邻反转基准组的极性彼此相反。
在反转驱动的示例实施例中，反转基准组是显示区域300的6个子像素，其沿着像素行的方向连续布置。在替换示例实施例中，例如在图11和12的H6反转驱动方法中，将正数据电压施加到显示区域300的像素行中的第一子像素，并且布置在第一像素之后并且接收负电压的6个子像素定义反转基准组，即(+)(-)(-)(-)(-)(-)(-)。基准组的极性可以在下一帧中被反转。在这样的实施例中，像素行的最后5个子像素和第一子像素定义反转基准组。在示例实施例中，反转基准组中的子像素可以分为两部分，这两部分位于显示区域300的左部分和右部分。在这样的实施例中，反转基准组由位于显示区域的像素行开头的至少一个子像素和位于该像素行最后的至少一个子像素共同定义。在示例实施例中，左部分的数目和右部分的数目中的每一个都可以变化，并且左部分的数目和右部分的数目的总和是2mn。
在示例实施例中，每条数据线的极性可以每个水平周期（H）都反转。在示例实施例中，可以每q个水平周期执行反转驱动（q是自然数）。这里，n和q是自然数，并且2mn可以小于或等于液晶显示器的全部子像素列的数目（或数据线的数目），q可以小于或等于液晶显示器的全部像素行的数目（或栅极线的数目）
图3和4是液晶显示器的子像素和数据线的平面图，其示出了根据本发明的液晶显示器的反转驱动方法的示例实施例。
在下文中，将参照图3和图4描述根据本发明的反转驱动方法的示例实施例。在这样的实施例中，每条数据线在每个水平周期都被反转驱动，如图3和4所示，并且像素中包括的子像素的数量为3，n为1，使得反转基准组包括6个子像素。
在示例实施例中，如图3所示，每条数据线被布置在两个相邻子像素列之间，并且以z字形图案交替连接到这两个相邻子像素中的子像素。图3所示的数据线和子像素之间的连接结构被称为“交替连接结构”。
在图3中，为便于解释，利用A和A’来表示反转基准组中的6个子像素。在图3中，A示出在当前帧中接收正数据电压的反转基准组，A’示出在当前帧中接收负数据电压的反转基准组。在示例实施例中，每条数据线在一帧期间发送相同极性的数据电压，使得在一帧期间保持子像素中的数据电压的极性。在这样的实施例中，在当前帧中接收正数据电压的基准组在下一帧中接收负数据电压，在当前帧中接收负数据电压的基准组在下一帧中接收正数据电压。
在子像素和数据线具有交替连接结构的示例实施例中，如在图3中那样，一个像素行中的A子像素组和前一像素行中的A'子像素组具有以下结构：A子像素组的一个子像素和A'子像素组的一个子像素彼此重叠。在这样的实施例中，如图3所示，A′子像素组的最左边的蓝色（B）子像素和A子像素组的最右边的蓝色（B）子像素位于相同子像素列中。
在替换示例实施例中，如图4所示，数据线和子像素可以具有以下结构：每条数据线连接到两个相邻子像素列的一个子像素列中的子像素。图4所示的数据线和子像素之间的连接结构被称为“非交替连接结构”。
在数据线和子像素采用非交替连接结构的示例实施例中，A子像素组和A'子像素组彼此不重叠，并且相对于数据线来划分。
在下文中，当如图3的示例实施例所述包括交替连接结构，并且6个子像素作为反转基准组而反转时，将参照图5到8描述公共电压的失真的发生。
图5和6是示出当显示第一图像图案时传统液晶显示器和根据本发明的显示设备的示例实施例的显示质量的视图，图7和8是示出当显示第二图像图案时传统液晶显示器和根据本发明的显示设备的示例实施例的显示质量的视图。
参照图5和6，将使用其中6个子像素作为反转基准组而被反转的反转驱动方法的显示设备的示例实施例表示为右侧的“Hexa Inv.”，并且将使用传统的点反转驱动方法的传统液晶显示器表示为左侧的“H1点（H1Dot）”。
如图5所示，第一图像图案具有以下图案：相同子像素列中的子像素显示相同的灰度级，并且显示最大灰度级和最小灰度级（例如，黑色）的像素列沿着子像素行方向交替布置。第一图像图案可以被称为子-V(Sub-V)条带或子-V。在第一图像图案或子-V条带中，如图5所示，第一红色像素列表现最大灰度，第一红色像素列右侧的第一绿色像素列表现黑色，第一绿色像素列右侧的第一蓝色像素列表现最大灰度，第一绿色像素列右侧的第二红色像素列表现黑色，第二红色像素列右侧的第二绿色像素列表现最大灰度，第二绿色像素列右侧的第二蓝色像素列表现黑色。在第一图像图案中，重复上述图案。
在传统的点反转驱动方法（H1点）中，参照图5的左侧，第一和第二子像素列之间的第一数据线在第一帧期间被施加了负最大电压，然后在第二帧期间被施加了零（0）灰度电压（黑色），然后在第三帧期间被施加了负最大电压。第二和第三子像素列之间的第二数据线在第一帧期间被施加了零（0）灰度电压，然后在第二帧期间被施加了正最大电压，然后在第三帧期间被施加了零（0）灰度电压。如位于图5左下侧的曲线图中所示，在第一周期期间，施加三个负最大电压R、G和B以及三个零（0）灰度电压，使得数据电压被偏置到负方向，并且在第二周期期间施加三个正最大电压R、G和B以及三个0灰度电压，使得数据电压被偏置到正方向。在传统的点反转驱动方法中，公共电压Vcom在摆动的同时失真，如图5所示。
在将6个子像素作为反转基准组来反转的反转驱动方法的示例实施例中，参照图5右侧的“Hexa Inv.”，第一数据线在第一帧期间被施加了负最大电压，在第二帧期间被施加了零（0）灰度电压（黑色），然后在第三帧期间被施加了负最大电压。第二数据线在第一帧期间被施加了零（0）灰度电压，然后在第二帧期间被施加负最大电压，然后在第三帧期间被施加了零（0）灰度电压。如图5右下侧的曲线图中所示，在示例实施例中，施加三个负最大电压R、G和B以及三个零（0）灰度电压。在图5中，仅示出了显示区域300的第一部分，例如主要施加负数据电压的像素区域。在示例实施例中，显示区域还可以包括第二部分，例如主要施加正数据电压的像素区域（未示出），其与第一部分相邻布置，使得在第一、第二和第三周期期间也施加与图5右下方示出的曲线图相对应的三个正最大电压R'、G'和B'以及三个零（0）灰度电压，从而第二部分的数据电压被偏置到正方向。在这样的实施例中，被偏置为负的像素区域和被偏置为正的像素区域可以彼此平衡，使得公共电压Vcom不摆动，从而不失真，如图5右下方的曲线图所示。
图6示出了基于公共电压Vcom的传统点反转驱动方法（H1点）和反转驱动方法（Hexa Inv.）的示例实施例的显示质量、以及示出其实际测量的公共电压Vcom的曲线图。如图6所示，在传统点反转驱动方法中，屏幕显著发白，并且发生串扰。在本发明的反转驱动方法的示例实施例中，公共电压不摆动，有效地防止或者显著减小了串扰，并且不发生发白现象。
在下文中，将参照图7和图8描述第二图像图案。
在图7和8中，在其右侧示出将6个子像素作为反转基准组来反转的反转驱动方法的示例实施例（Hexa Inv.），并且在其左侧示出传统的点反转驱动方法（H1点）。
当相同像素列（例如三个连续子像素列）中的子像素显示相同的灰度级时，显示图7和8中的第二图像图案。在第二图像图案中，沿着像素行交替排列处于最大灰度级的像素列和处于黑色的像素列，例如，第一组三个连续的子像素列显示最大灰度级，第二组三个连续的子像素列显示黑色，第三组三个连续的子像素列显示最大灰度级，第四组三个连续的子像素列显示黑色。第二图像图案可以称为V条带。在第二图像图案（或V条带）中，如图7所示，第一像素列（例如，具有第一红色像素列、第一绿色像素列和第一蓝色像素列的第一组三个连续的子像素列）表现最大灰度，位于第一像素列右侧的第二像素列（即，具有第二红色像素列、第二绿色像素列和第二蓝色像素列的第二组三个连续的子像素列）表现黑色，并且在图像中重复这一图案。
在传统点反转（H1点）中，如图7左侧所示，第一数据线被连续地施加负最大电压，第二数据线被施加正最大电压，第三数据线被施加负最大电压，并且接下来的三条数据线被施加零（0）灰度电压（黑色）。右侧的两条数据线（例如第四和第六子像素列之间的数据线）被连续地施加零（0）灰度电压，第六子像素列右侧的数据线被交替地施加零（0）灰度电压和正最大电压。
在传统的点反转驱动方法中，如图7左下侧的曲线图中所示，在第一周期内施加两个负最大电压（R，B）、一个正最大电压（G）和三个零（0）灰度电压，使得数据电压被偏置到负方向，并且在第二周期内施加两个正最大电压（R，B）、一个负最大电压（G）和三个0灰度电压，使得数据电压被偏置到正方向。在传统的点反转驱动方法中，公共电压Vcom摆动且失真，如图7所示。
将参照图7右侧来描述将6个子像素作为反转基准组来反转的反转驱动方法（Hexa Inv.）的示例实施例。在该反转驱动方法的示例实施例中，第一数据线和第二数据线被连续地施加负最大电压，其左侧的第三数据线被交替地施加负最大电压和零（0）灰度电压（黑色）。右侧的两条数据线（例如，第四和第六子像素列之间的数据线）被连续地施加零（0）灰度电压，第六子像素列右侧的数据线被交替地施加零（0）灰度电压和正最大电压。
在这样的示例实施例中，如图7右侧所示，在第一周期和第三周期内施加三个负最大电压（R，B和B）和三个零（0）灰度电压，使得在负方向上偏置数据电压，并且在第二周期内施加两个负最大电压（G，B）和一个正最大电压（R），使得在负方向上偏置数据电压。如上所述，图7右侧所示的像素结构对应于施加负数据电压的第一部分，主要施加正数据电压的第二部分与第一部分相邻布置，使得在正方向上偏置第二部分中的数据电压（图7右下侧的曲线图中的R'、G'和B'）。在这样的实施例中，被偏置为负的像素区域和被偏置为正的像素区域可以彼此平衡，使得公共电压Vcom不摆动，从而不失真，如图7右下方的曲线图所示。
图8示出了当通过图7所示的反转驱动方法显示第二图像图案时的显示质量、以及示出所测量的公共电压Vcom的曲线图。如图8所示，当使用传统的点反转驱动显示第二图像图案时，具有第二图像图案的图像整体发绿。如图8所示，在反转驱动方法的示例实施例中，不会发生公共电压的摆动，并且具有第二图像图案的图像在被显示在屏幕上时不会发绿。
在替换示例实施例中，如图4所示，具有非交替连接结构的显示设备可以使用反转驱动方法的示例实施例来驱动，其中，6个子像素形成反转基准组，使得可以有效地防止公共电压Vcom的摆动或者公共电压Vcom的失真。
在下文中，将描述使用传统点反转驱动方法和反转驱动方法的示例实施例显示如图5所示的第一图像图案（V-子条带）时测量的公共电压和电流。
图9和10是示出当使用传统液晶显示器和根据本发明的显示设备的示例实施例显示第一图像图案时的公共电压的电压和电流的变化的视图。
在图9中，利用H1表示使用传统的点反转驱动方法的传统液晶显示器的电压和电流，利用Hexa来表示将6个子像素作为反转基准组来反转的显示设备的示例实施例的电压和电流。
如图9所示，在传统的点反转驱动方法中，公共电压Vcom的电压和电流以相对大的幅度变化。在本发明的示例实施例中，公共电压Vcom的电压和电流的变化幅度相对较小。在示例实施例中，与消耗电流相对应的公共电压Vcom的电流相当小，使得显著减小电流消耗或功率消耗。
图10示出了示出在图9中测量的数据的表。
在图10中，测量公共电压Vcom的位置分为两个，并且作为表而示出。图10的“Vcom边缘(side)”表示在显示设备的显示区域300的边缘部分测量的公共电压Vcom的电压和电流值，“Vcom中心”表示在显示设备的显示区域300的中心部分测量的公共电压Vcom的电压和电流值。在图10中，“pk-pk”是指电压或电流的峰值之间的差，RMS是指均方根值。
如图10所示，在显示区域的边缘部分和中心部分中，与传统显示设备中的公共电压变化相比，示例实施例中的公共电压的变化小得多。
在将2mn个子像素作为反转基准组来反转的示例实施例中，如上所述，当使用反转驱动方法显示特定图像图案时的公共电压Vcom的变化(其可以使显示质量劣化)可以被显著减小，从而有效地防止显示质量的劣化。在这样的实施例中，反转基准组包括超过2m个子像素，其中，像素包括m个子像素，使得显示最大灰度级的像素和显示黑色的像素被包括在反转基准组中。在这样的实施例中，当交替显示最大灰度和黑色时，正反转基准组和负反转基准组平衡。
接下来，将通过图11和12参照五种反转驱动方法来描述显示4种图像图案的情况。
图11和12是示出当通过各种反转驱动方法驱动显示设备时数据电压的改变比率的表。
图11和12示出了表，其中包括当数据电压的变化大于预定程度时的实例数目。图11示出了关于具有交替连接结构的显示设备的表，图12示出了关于具有非交替连接结构的显示设备的表，并且显示设备的像素包括三个子像素。
图11和图12所示的反转驱动方法包括五种反转方法，例如，H1表示点反转驱动方法，例如以(+)(-)(+)(-)(+)(-)方式反转的方法，H3表示基于三个子像素的单元的反转驱动方法，例如以(+)(-)(-)(-)(+)(+)方式反转的方法和以(+)(+)(+)(-)(-)(-)方式反转的方法。由H6表示将相应的6个子像素作为一个单元来反转的根据本发明的反转驱动方法的示例实施例，例如以(+)(-)(-)(-)(-)(-)(-)方式反转的方法和以(+)(+)(+)(+)(+)(+)方式反转的方法。在以(+)(-)(-)(-)(-)(-)(-)方式反转的方法的情况下，一条数据线施加正极性的数据电压，这一条数据线之后的第一组六条数据线施加负极性的数据电压，并且第二组六条数据线施加正极性的数据电压。在这样的实施例中，在逐帧的基础上（例如对于每个帧）改变数据线的极性。在这样的实施例中，显示区域300的最后的五条数据线与第一数据线一起形成反转基准组。
在图11和12中，输出了各种图像图案的数据变化，例如V-条带（在图7中示出）和子-V（在图5中示出）、方格和子方格。方格图像图案是这样的图案，其中白色和黑色类似于棋盘图像那样显示，并且沿着像素行和像素列（包括三个子像素列）交替排列，子方格是这样的图像图案，其中最大灰度和黑色沿着子像素列和子像素行交替排列以形成格子图案。
参照图11和12，具有交替连接结构的显示设备中的方法H1和H3的比率（数据切换（toggle）比率）、以及具有非交替连接结构的显示设备中的方法H1和H3的比率彼此不同，使得使用方法H1和H3的显示设备的显示质量不能用于具有交替连接结构的显示设备和具有非交替连接结构的显示设备二者。在方法H3中，当具有交替连接结构的显示设备显示子方格图案时，不会出现数据的变化，使得不会出现公共电压的改变，并且不会出现显示质量中的缺陷。然而，在方法H3中，当具有交替连接结构的显示设备显示其他三种图像图案时，可能出现显示质量中的缺陷。
在根据本发明的反转方法的示例实施例中，方法H6具有相当小的比率（数据切换比率），例如0或1，使得当显示图11和12中的图案时公共电压Vcom基本不失真，从而不会出现显示质量中的缺陷。在这样的实施例中，如图11和12所示，在具有交替连接结构的显示设备中以及在具有非交替连接结构的显示设备中，显示质量不劣化，使得可以在具有交替连接结构和非交替连接结构中的任一种结构的显示设备中使用反转驱动方法H6。
在示例实施例中，如图3到12所示，显示设备的单位像素可以包括三个子像素，但不限于此。
在下文中，将参照图13和14描述其中单位像素包括四个子像素的示例实施例。
图13和14是通过根据本发明的液晶显示器的反转驱动方法的替换示例实施例驱动的液晶显示器的子像素和数据线的平面图。
在图13和14中，单位像素中包括的子像素数目是4，例如m=4，使得将8（当n=1时，2mn=8）个子像素作为反转基准组来反转驱动。在这样的实施例中，如图13和14所示，以水平周期1H为单位执行反转驱动。
在示例实施例中，图13所示的液晶显示器具有交替连接结构，其中，每条数据线以z字形形状连接相邻的子像素。
在图13中，A和A'示出包括8个子像素电极作为极性反转的基本单元的反转基准组。在图13中，A子像素组表示在当前帧中被施加了正数据电压的子像素，A'子像素组表示在当前帧中被施加了负数据电压的子像素。数据线在单位帧期间施加具有相同极性的数据电压，使得在一帧期间保持根据图13的数据电压的极性，在下一帧中将正数据电压改变为负数据电压，然后在下一帧中将负数据电压改变为正数据电压。
在具有图13的交替连接结构的显示设备的示例实施例中，子像素组A中的像素和子像素组A′中的像素在子像素行方向上彼此重叠。在这样的实施例中，如图13所示，子像素组A'的最左侧的白色（W）子像素和子像素组A的最右侧的白色（W）子像素在子像素行的方向上彼此重叠。
在图13中，从最左侧起的图13的第一像素行的7个子像素电极被施加了正数据电压，最后的子像素被施加了正数据电压，使得通过8个子像素定义包括8个子像素电极的反转基准组。
在替换示例实施例中，如图14所示，可以在具有非交替连接结构的显示设备中使用基于具有8个子像素的反转基准组的反转驱动方法。
在具有非交替连接结构的显示设备中，子像素组A和子像素组A'不重叠，并且相对于数据线而分开。
在示例实施例中，如图13和14所示，从显示区域300的最左侧起的8个子像素可以形成反转基准组。在替换示例实施例中，连接到从显示区域300的最左侧起的少于8个的子像素的数据线可以被施加相同极性，接下来的数据线可以被施加相反的极性。在这样的实施例中，可以通过在显示区域300最右侧的、具有相同极性的、少于8个的子像素来定义反转基准组。
可以参照数据线来描述反转基准组。在具有非交替连接结构的显示设备中，数据线的数目与子像素的数目相同，使得2mn条数据线被作为反转基准组而反转。在具有交替连接结构的显示设备中，还可以提供附加的数据线，使得数据线的数目不被划分为反转基准组的数目（2mn）。
尽管结合目前认为是实用的示例实施例的内容描述了本发明，应当理解，本发明不限于所公开的实施例，而是相反，意欲覆盖被包括在所附权利要求的精神和范围内的各种修改和等同布置。

Claims (10)

1.一种显示设备，包括：
显示区域，其包括多个像素，其中每个像素包括m个子像素；以及
多条数据线，其连接到所述像素，
其中，所述像素中的2n个像素定义反转基准组，
其中反转基准组中的2mn个子像素被施加相同极性的数据电压，并且
其中n和m中的每一个都是自然数。
2.如权利要求1所述的显示设备，其中，在当前帧中施加到反转基准组的数据电压的极性和在下一帧中施加到反转基准组的数据电压的极性彼此相反。
3.如权利要求2所述的显示设备，其中，反转基准组由位于显示区域的像素行开头的至少一个子像素和位于该像素行最后的至少一个子像素定义。
4.如权利要求2所述的显示设备，其中，显示区域中的数据线和子像素具有交替连接结构。
5.如权利要求2所述的显示设备，其中显示区域中的数据线和子像素具有非交替连接结构。
6.一种驱动显示设备的方法，该方法包括：
将具有第一极性的数据电压施加到显示设备的多条数据线，所述多条数据线连接到显示设备的显示区域中的多个子像素中的2mn个子像素；以及
将具有第二极性的数据电压施加到连接到所述2mn个子像素的数据线，所述第二极性与第一极性相反，
其中，n和m中的每一个都是自然数。
7.如权利要求6所述的方法，其中，所述2mn个子像素定义反转基准组。
8.如权利要求7所述的方法，其中，反转基准组由位于显示区域的像素行开头的至少一个子像素和位于该像素行最后的至少一个子像素定义。
9.如权利要求7所述的方法，其中，显示区域中的数据线和子像素具有交替连接结构。
10.如权利要求7所述的方法，其中，显示区域中的数据线和子像素具有非交替连接结构。
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