专利名称：液晶显示设备、控制该设备的方法以及便携式终端的制作方法
技术领域：
本发明涉及液晶显示设备、控制该设备的方法以及便携式终端设备，具体地说，涉及一种包含用于象素的有源元件的有源矩阵液晶显示设备、一种在关机状态下控制液晶显示设备的方法以及一种使用这种液晶显示设备作为屏幕显示单元的便携式终端设备。
背景技术：
当液晶显示设备被关闭时(处于关机状态)，在象素中残留的电荷可能引起一个残留图像而在屏幕上形成失真。
在相关技术领域中，使用一种用来切断液晶板电源的方法作为用来防止在关机状态中引起屏幕失真的措施。在这种方法中，当用户操作一个电源开/关按钮时，响应一个发出的关机指令，在液晶显示设备是常白类型时，将白数据写入到所有的象素中，或在液晶显示设备是常黑类型时，将黑数据写入到所有的象素中，由此控制象素显示白色或黑色以便消除屏幕失真。然后，通过关闭在电源线上的电源开关，切断液晶板的电源供给。
在这种方法中，白数据或黑数据的写入与常规写入显示数据的情况一样，是通过一个扫描操作沿各行单元顺序执行的，而对一个屏幕写入白数据或黑数据需要最少一个场周期的时间。所以，这种方法不能够应付一个突然出现的关机状态，这种关机状态是一种瞬时的事件。突然出现的关机状态包括，例如，当用户错误地或故意地从一个便携式终端设备(例如，一个手提电话)上取下电池，而这个便携式终端设备的屏幕显示单元是一个液晶显示设备的情况。
发明内容
本发明就是针对上述问题而提出的，并且本发明目的之一就是提供一种液晶显示设备，在这种设备中，即使突然出现关机状态，通过消除由在象素中的残留电荷引起的残留图像，确保在关机状态时能够防止屏幕失真；一种控制液晶显示设备的方法；以及一种使用这种液晶显示设备作为屏幕显示板的便携式终端设备。
按照本发明的一个方面，所提供的一个液晶显示设备包括一个具有被布置成矩阵并包括有源元件的象素的象素部分，并且信号线连接到象素的列；一个第一控制单元，当液晶显示设备处于关机状态时，用来把象素部分中的所有象素的有源元件接通；以及一个第二控制单元，在关机状态时使所有信号线分别具有与象素公共电极的电位相等的电位。
按照本发明的另一个方面，所提供的一个液晶显示设备包括一个具有被布置成矩阵并包括有源元件的象素的象素部分，并且信号线连接到象素的列；一个选择单元，用来根据液晶显示设备的关机类型选择一种第一关机模式或第二关机模式。在第一关机模式中，在关机状态，把白电平信号或黑电平信号写入到所有的象素，期间象素部分中的象素是首先以一种顺序的方式在行单位中进行选取的。在第二关机模式中，在关机状态，象素部分中的所有象素的有源元件被接通并且所有信号线分别被设定到具有与象素公共电极的电位相等的一个电位。
按照本发明的又一个方面，提供了一种用于控制液晶显示设备的方法，在该液晶显示设备中，包括有源元件的象素被布置在一个矩阵中，并且信号线连接到象素的列。该方法包括以下步骤给所有象素接通有源元件，并把所有信号线分别设定到具有与象素公共电极的电位相等的电位。
按照本发明的再一个方面，提供了一种用于控制液晶显示设备的方法，在该液晶显示设备中，包括有源元件的象素被布置在一个矩阵中，信号线连接到象素的列，并具有一个关机按钮和一个供电电池。该方法包括以下步骤对于由操作关机按钮引起的关机状态，白电平信号或黑电平信号被写入到所有的象素，这期间首先是以顺序的方式对象素加以选取的，而对于由去掉电源电池引起的关机状态，给所有象素接通有源元件，并把所有信号线分别设定到具有与象素公共电极的电位相等的电位。
按照本发明的另一个方面，提供了一种便携式终端设备，其包含一个作为屏幕显示单元的液晶显示设备。液晶显示设备包括一个具有被布置成矩阵并包括有源元件的象素的象素部分，并且信号线连接到象素的列；一个第一控制单元，用来在关机状态时把所有象素的有源元件接通；以及一个第二控制单元，用来在关机状态时设定所有信号线分别具有与象素公共电极的电位相等的电位。
按照本发明的又一个方面，提供了一种便携式终端设备，其包含一个作为屏幕显示单元的液晶显示设备。液晶显示设备包括一个具有被布置成矩阵并包括有源元件的象素的象素部分，并且信号线连接到象素的列，以及一个选择单元，用来根据液晶显示设备的关机类型选择一种第一关机模式或第二关机模式。在第一关机模式中，在关机状态，把白电平信号或黑电平信号写入到所有的象素，这期间象素部分中的象素是首先以一种顺序的方式在行单位中进行选取的。在第二关机模式中，在关机状态，象素部分中的所有象素的有源元件被接通并且所有信号线分别被设定到具有与象素公共电极的电位相等的一个电位。
按照本发明，当一个液晶显示设备处于关机状态时，通过接通液晶显示设备的象素部分中的所有象素，并设定所有象素中所有信号线中每一个都具有与象素公共电极的电位相等的一个电位，这就形成了一个用来释放所有象素上的残留电荷的放电路径，并且该放电路径能够瞬时释放出所有象素上的残留电荷。因此，即使突然出现关机状态，也能确保防止由于象素中的残留电荷引起的残留图像形成的屏幕失真。
图1是显示按照本发明的第一实施例的一种液晶显示设备的方框图；图2是显示图1所示的液晶显示设备的象素部分中的每个象素的电路图；图3是显示图1所示的液晶显示设备中的一个垂直驱动器的方框图；图4是显示图1所示的液晶显示设备的中一个水平驱动器的方框图；图5是用来说明图1所示的液晶显示设备(第一实施例)的操作的一个时序图；图6是显示图4所示的一种使用选择器驱动方法的水平驱动器的另一个实例的方框图；图7是显示按照本发明的第二实施例的一种液晶显示设备的方框图；图8是显示预充电驱动器的一个实例的方框图；图9是显示按照本发明的第三实施例的一种液晶显示设备的方框图；图10是一个用来说明图9所示的液晶显示设备(第三实施例)在关机状态时的操作的时序图；图11是显示本发明的一个便携式电话的一个外观示意图。
具体实施例方式
下面参照附图对本发明的优先实施例加以说明。
第一实施例图1是显示按照本发明的第一实施例的一种液晶显示设备的方框图。按照第一实施例的液晶显示设备在使用一个电池作为电源的条件下工作。
在图1中，将包括有源元件的象素在透明的绝缘衬底(例如，玻璃衬底11)上布置成一个矩阵，以形成一个有源矩阵象素部分(显示部分)12。
玻璃衬底11被与另一个玻璃衬底以一种预定的间距相对放置。在两个玻璃衬底之间具有液晶材料以构成液晶显示板(LCD板)。
象素部分12中的每个象素20的一个实例如图12所示。象素20包括一个作为有源元件的象素晶体管21(例如，一个薄膜三极管(TFT))，一个具有与TFT21的漏极相连的象素电极的液晶单元22，以及一个其一个电极与TFT21的漏极相连的存储电容器23。液晶单元22代表一个产生在象素电极和与象素电极相对构成的公共电极之间的液晶电容。
在这种液晶结构中，TFT21具有一个与栅连线(扫描线)24相连接的栅极，以及一个与数据线(信号线)25相连接的源极。
液晶单元22中的公共电极由VCOM线26被共同连接到象素。通过VCOM线26向在液晶单元22中的公共电极提供一个公共电压VCOM(VCOM电位)。所提供电压对象素是公共的。存储电容器23的另一个电极(在公共电极一侧的一个接线端)被与一个CS线相连接。对象素而言这是公共的。
参照图1，玻璃衬底11上构成象素部分12的表面上包括，例如，一个位于象素部分12左侧的垂直驱动器13，以及一个位于象素部分12上方的水平驱动器14。这些电路，连同象素部分12的象素晶体管通过使用低温多晶硅或连续晶粒多晶硅被一起构成。
在玻璃衬底11之外提供了一个电池接线端15，并且电池接线端15与供电电池16相连接。来自供电电池16的一个外部供电电压VCC通过安装在电源线上的电源开关17提供给玻璃衬底11。所提供的电压通过一个DC-DC转换器(未显示)被提升到一个内部供电电压VDD，并且被作为操作电路的能源提供给电路。当用户操作一个电源ON/OFF按钮(未显示)时，响应一个发送的电源ON/OFF指令信号，电源开关17执行一个ON/OFF(开/关)操作。电源开关17的输出侧与一个关机检测电路18相连接。
关机检测电路18通过监控在显示板外由供电电池16经由电源开关17提供的供电电压电平(以下称为“外部供电电压)，检测在电源开关17被关断或者供电电池被去掉时出现的一个关机状态。对于关机检测电路18，例如，可以采用一个比较器电路，它把外部供电电压与一个预定参考电压进行比较，并在外部供电电压不大于参考电压时输出一个关机状态检测信号。
把从关机检测电路18输出的关机状态检测信号提供给玻璃衬底11。所提供的信号由安装在玻璃衬底11中的一个电平移动电路19(在图1中用”L/S表示)加以处理，使得外部供电电压被转换到显示板中的供电电压的水平(以下称为“内部供电电压)，并被作为一种控制信号C1提供给垂直驱动器13和水平驱动器14。
内部供电电压包括两种类型，即，具有低电压值并作为信号处理系统操作使用的供电电压的供电电压VCC；具有高电压值并被作为驱动系统操作使用的供电电压的供电电压VDD。
在上述有源矩阵类型的液晶显示设备中，在常规显示模式下，通过顺序地选择对应于第y个垂直象素形成的栅连线24-1到24-y，并以行为单位顺序地接通TFT21(象素晶体管)，垂直驱动器13对象素部分12中的每列象素执行一种垂直扫描操作。液晶显示设备还具有一个第一控制器功能，当关机检测电路18检测到关机状态时，能同时接通所有象素的TFT21。
在常规显示模式中，水平驱动器14通过向由垂直驱动器13选择的行中的象素提供显示信号，能够在每个象素中写入显示信号。液晶显示设备还具有一个第二控制器功能，当关机检测电路18检测到关机状态时，向对应于第x个水平象素形成的数据线(信号线)25-1到25-x提供一个等于象素20的公共电极的电压(例如，接地电平)。在图2所示的第一实施例中，假设在关机状态下VCOM线26和CS线27都是零电平。
图3是显示垂直驱动器13的一个实例的方框图。在图3中，为了简化附图，三个中间级n-1，n，n+1的结构只以抽取出的形式示出。
在图3中，在级n-1中的一个移位寄存器31n-1、在级n中的一个移位寄存器31n以及在级n+1中的一个移位寄存器31n+1是串联连接的。分别来自移位寄存器31n-1、31n和31n+1的每一个的输出脉冲作为一个输入信号提供给与门32n-1、32n和32n+1的每一个。分别来自下一级的移位寄存器32n、32n+1和32n+2的一个输出脉冲作为另一个输入信号被送到各个与门32n-1、32n和32n+1。分别来自各个与门32n-1、32n和32n+1的一个输出脉冲作为一个输入信号被送到各个与门33n-1、33n和33n+1。
各个与门33n-1、33n和33n+1接收一个用来允许行选择的使能脉冲ENB，作为另一输出信号。分别来自各个与门33n-1、33n和33n+1的一个输出脉冲作为输入信号被提供给各个或门34n-1、34n和34n+1。各个或门34n-1、34n和34n+1接收关机检测电路18在检测到关机状态时输出的控制信号C1作为一个输入信号。经过各个缓冲器35n-1、35n和35n+1，分别来自各个或门34n-1、34n和34n+1的输出脉冲作为扫描脉冲(控制脉冲)被提供给各个栅连线24n-1、24n和24n+1。
图4是显示水平驱动器14的的一个实例的方框图。在图4中，为了简化附图，三个中间级m-1，m，n+1的结构只以被抽取出的形式示出。
在图4中，在级m-1中的一个移位寄存器41m-1、在级m中的一个移位寄存器41m以及在级m+1中的一个移位寄存器41m+1是串联连接的。分别来自移位寄存器41m-1、41m和41m+1的一个输出脉冲作为输入信号被送到各个与门42m-1、42m和42m+1。各个与门42m-1、42m和42m+1接收分别来自下一级的移位寄存器41m、41m+1和41m+2的一个输出脉冲作为另一个输入信号。分别来自各个与门42m-1、42m和42m+1的一个输出脉冲作为输入信号被送到各个或门43m-1、43m和43m+1。
各个或门43m-1、43m和43m+1接收关机检测电路18在检测到关机状态时输出的控制信号C1作为另一个输入。分别来自各个或门4 3m-1、43m和43m+1的一个输出脉冲作为ON/OFF控制脉冲提供给各个水平开关44m-1、44m和44m+1。各个水平开关44m-1、44m和44m+1连接在一个用来传导模拟显示信号的信号输入线45和象素部分12中各个数据线25m-1、25m和25m+1的一端之间，并且，当向其输入来自各个或门43m-1、43m和43m+1的一个输出脉冲时，顺序地开启(闭合)，由此模拟显示信号被提供给各个数据线25m-1、25m和25m+1。
随后，在液晶显示设备的常规显示模式中，由垂直驱动器13来执行的垂直扫描，以行为单位选择象素部分12中的象素，而由水平驱动器14来执行的水平扫描，顺序地选择水平开关44m-1、44m和44m+1，由此以一次一点的方式，将模拟显示信号写入到由垂直驱动器13选择的一行中的每个象素。除了常规显示模式中的写入控制外，垂直驱动器13和水平驱动器14还在关机状态中执行控制。在本实施例中，对于突然发生关机的情况，例如，由去掉供电电池16引起的关机状态，下面将参照图5所示的时序图对在这种情况下的控制过程加以说明。例如当用户错误地或故意地去掉供电电池16时，供电电压VDD和VCC从去掉供电电池16的时刻t11时起随时间的增加而逐渐地降低。随后，外部供电电压的下降引起的供电电压VDD和VCC，即，在这种情况下，基于外部供电电压的负供电电压HVSS的升高被关机检测电路18所监测到。在负供电电压HVSS等于或小于一个预定参考电压的时刻t12，关机检测电路18输出并通过电平移动电路19向垂直驱动器13和水平驱动器14提供一个作为控制信号C1的关机检测信号。
响应于控制信号C1，垂直驱动器13接通在象素部分12中的所有象素的TFT21。同时，水平驱动器14接通所有的水平开关44-1到44-x。换言之，从图3和4中的电路图清楚地可见，控制信号C1通过或门34n-1、34n和34n+1，并同时通过缓冲器35n-1、35n和35n+1被提供给栅连线24n-1、24n和24n+1。控制信号C1还通过或门43m-1、43m和43m+1，并同时被提供给水平开关44m-1、44m和44m+1。
此时，在VOCM线26和CS线27的电位(公共电极电位)被设定为地电平的情况下，水平驱动器14将信号输入线45的电位设定到地电平。结果，栅连线24n-1、24n和24n+1的电位也被设定为地电平。换句话说，在关机状态，栅连线24n-1、24n和24n+1的电位被设定为与象素20的公共电极电位相同的值。
对于象素部分12中的所有象素，这形成由象素电极、TFT21、数据线25、水平开关44、信号输入线24和公共电极组成的按照此给定次序的一个放电路径。结果，在象素部分12中的所有象素的残留电荷，即仍然存在于各个液晶单元22和各个存储电容器23中的电荷，通过放电路径被瞬时放掉。同样，随着供电电压的下降，控制信号C1的电位也逐渐下降。在控制信号C1的电位下降到一个预定电压的时刻t13，随着供电电压的下降其电位也逐渐下降的面板中的系统复位脉冲RST消失。
如上所述，在由象素部分12中的象素组成的液晶显示设备中，其各个象素都包括一个象素晶体管，例如，TFT21作为一个有源元件，在关机状态，象素部分12中所有象素中的TFT21被同时接通，并且各个水平开关44也被同时接通，使得数据线25-1到25-x被分别地施加上一个等于公共电极电位的电位，由此形成所有象素中残留电荷的一个放电路径。这样，所有象素中的残留电荷通过放电路径被瞬时放掉。
这样，即使突然出现一个关机状态，也能够释放所有象素中的残留电荷，特别是，一个由例如用户错误地或故意地去掉供电电池16而引起的关机状态。因此，能够消除由残留电荷引起的残留图像，从而确保避免了屏幕失真。不仅对于突然出现的关机状态，而且对于当用户操作电源ON/OFF按钮时由电源开关17的OFF状态造成的正常关机状态，也能够获得类似的作用和优点。
虽然第一实施例说明了本发明被应用于采用一次一点驱动方式的水平驱动器14的情况，但本发明并不局限于第一实施例，并可以被应用于选择器驱动水平驱动器。在选择器驱动方式中，在一个安装在LCD板外侧的驱动器芯片的各个输出端与LCD板上的数据线(信号线)之间建立1-X(X代表一个正整数)对应关系，并且分配给驱动器芯片的一个输出端的X条数据线以一种X等分的时间分割方式被选择性地加以驱动。通过使用选择器驱动方式，驱动器芯片的输出端的数量以及驱动器芯片和LCD板之间的导线数量能够减少到数据线数目的1/X。
图6显示了一个选择器驱动水平驱动器的电路的实例。图6显示对应于红(R)、绿(G)、蓝(B)的三等分时间分割(X＝3)的情况。三个RGB选择开关51R、51G和51B被分别连接在三个RGB信号输入线52R、52G和52B和数据线25m-1、25m和25m+1之间，以选择开关51R、51G和51B为一个单元。在正常显示模式中，选择开关51R、51G和51B响应通过缓冲器53R、53G和53B以及或门54R、54G和54B输入的选择信号“sel R”、“selG”和“selB”被顺序接通。在关机状态中，选择开关51R、51G和51B响应通过或门54R、54G和54B提供的控制信号C1被同时接通。因此，在关机状态中，对于象素部分12中的所有象素，按给定的顺序依次由象素电极、TFT21、数据线25、选择开关51R、51G和51B、信号输入线52R、52G和52B和公共电极组成了一个放电路径，并且象素部分12中所有象素中的残留电荷通过放电路径被瞬时释放掉。换言之，在选择器驱动水平驱动器的情况下，也能够获得那些与一次一点驱动方式中类似的作用和优点。
第二实施例图7是显示按照本发明的第二实施例的一种液晶显示设备的方框图。在第二实施例中，本发明被应用于一种预充电的有源矩阵液晶显示设备。在图7中，与图1中等效的部分被用相同的参考数字标注。第二实施例中的液晶显示设备也基于使用电池作为供电电源的条件。
除了按照第一实施例的组成部分以外，按照第二实施例的液晶显示设备还包括一个预充电驱动器60，用来在一个水平驱动器14向数据线25-1到25-x中写入显示数据之前写入一个预充电信号Psig。关于预充电信号Psig，例如，在一个常白类型的液晶显示设备中，一个灰或黑电平被用做一个信号电平。
下面对预充电的作用和优点加以说明。
当一个模拟一次一点液晶显示设备没有首先执行预充电时，考虑一种情况，其中在写入显示数据之前预充电信号Psig没有被写入到数据线25-1到25-x中。例如，当已知1H反相驱动(H代表一个水平周期)被执行，由信号写入到数据线25-1到25-x中产生的一个大的充/放电电流在显示屏幕上产生噪声(例如，竖条纹)。反之，通过预先向数据线25-1到25-x中写入一个作为预充电信号Psig的灰或黑电平信号(在常白类型中)，就能够抑制由信号写入产生的充/放电电流，从而减小噪声。
在按照本发明的第二实施例的液晶显示设备中，预充电驱动器60还包括一种第二控制器功能，即当关机检测电路18检测到一个关机状态时，向所有的数据线25-1到25-x提供一个等于象素20的公共电极电位的电位，例如，地电平。在第二实施例中，在图2中假定，在关机状态时VCOM线26和CS线27的电位被设定为零。
图8是显示预充电驱动器60的方框图。为了简化附图，三个中间级m-1，m，m+1的结构只被以抽取出的方式示出。
在图8中，在级m-1中的一个移位寄存器(用“S/R”表示)61m-1、在级m中的一个移位寄存器61m以及在级m+1中的一个移位寄存器61m+1都是串联连接的。分别来自移位寄存器61m-1、61m和61m+1的一个输出脉冲作为输入信号被提供给各个与门62m-1、62m和62m+1。各个与门62m-1、62m和62m+1接收分别来自下一级的移位寄存器61m、61m+1和61m+2的一个输出脉冲作为另一个输入信号。分别来自各个与门62m-1、62m和62m+1的一个输出脉冲作为一个输入信号被送到各个或门63m-1、63m和63m+1。
各个或门63m-1、63m和63m+1接收当关机检测电路18在检测到关机状态时产生的控制信号C1作为另一个输入。或门63m-1、63m和63m+1的输出脉冲作为ON/OFF控制脉冲被分别提供给预充电开关64m-1、64m和64m+1。各个预充电开关64m-1、64m和64m+1连接在用来传导预充电信号Psig的一个信号输入线65和各个数据线25m-1、25m和25m+1的一端之间。当被输入来自各个或门63m-1、63m和63m+1的输出脉冲时，预充电开关64m-1、64m和64m+1依次开启(闭合)，并向各个数据线25m-1、25m和25m+1提供预充电信号Psig。
在上述包括预充电驱动器60的液晶显示设备中，当关机状态是由例如用户错误地或故意地去掉供电电池16而引起时，关机检测电路18检测到关机状态，并且将作为控制信号C1的代表关机状态的关机检测信号通过一个电平移动电路19(用“L/S”表示)提供给垂直驱动器13和预充电驱动器60。
响应控制信号C1，垂直驱动器13接通在象素部分12中的所有象素的TFT，并且预充电驱动器60同时接通所有的预充电开关64-1到64-x。此时，在图2所示的VOCM线26和CS线27的电位(公共电极电位)被设置为地电位的条件下，预充电驱动器60设定信号输入线65的电位为地电平。结果，栅连线24n-1、24n和24n+1的电位也被设定为地电平。
换言之，在关机状态，栅连线24n-1、24n和24n+1的电位被设定为等于象素20的公共电极的电位值。对于象素部分12中的所有象素，这就形成一个依次由象素电极、TFT21、数据线25、预充电开关64-1到64-x、信号输入线65和公共电极按给定的顺序组成的放电路径。结果，放电路径瞬时释放掉存在于各个液晶单元22以及各个存储电容器23中基于象素部分12中的所有象素的残留电荷的电荷，即相邻的陈旧写入数据。
如上所述，在预充电的有源矩阵液晶显示设备中，通过同时地接通在象素部分12中的所有象素的TFT，并同时地接通所有预充电开关64-1到64-x，使得给象素部分12中的所有象素施加了一个等于公共电极电位的电位，由此形成一个用来为象素部分12中的所有象素释放残留电荷的放电路径。这样，残留电荷通过放电路径能够被瞬时释放掉。
这样能够释放掉所有象素中的残留电荷，即使突然出现一个关机状态，特别是，一个由例如用户错误地或故意地去掉供电电池16而引起的关机状态。因此，能够消除由残留电荷引起的残留图像，由此确保防止屏幕失真。不仅对于突然出现的关机状态，对于一种当用户操作电源ON/OFF按钮时由电源开关17的OFF状态造成的正常关机状态，也能够获得类似的作用和优点。
在第二实施例中，代替第一实施例中的水平开关44m-1、44m和44m+1，预充电开关64-1到64-x在关机状态下作为向所有的数据线25-1到25-x提供一个等于象素的电极电位的电位的装置。然而，在液晶显示设备中包括与数据线25-1到25-x对应的测试开关的情况下，其中为了在未安装水平驱动器14的情况下能够执行液晶板的显示测试，测试开关可以用于获取并向数据线25-1到25-x提供测试信号。
第三实施例图9是显示一个按照本发明的第三实施例的有源矩阵液晶显示设备的方框图。在图9中，与图1中等效的部分被用相同的参考数字标注。按照本发明的第三实施例的液晶显示设备也是基于使用一个电池16作为供电电源的条件。
按照第二实施例的液晶显示设备具有一种第一关机模式和一种第二关机模式。在第一关机模式中，在关机状态，对于常白模式的情况白电平信号被写入到象素部分12中的所有象素上，对于常黑模式的情况黑电平信号被写入到象素部分12中的所有象素上，写入时象素部分12中的所有象素是以行为单位被顺序地选择的。在第二关机模式中，在关机状态，象素部分12中的所有象素的有源元件被接通并且所有的数据线被设定为分别具有一个等于公共电极电位的电位。液晶显示设备能够根据关机状态的类型选择第一和第二关机模式之一。
关机状态包括二种类型，即，当用户操作电源ON/OFF按钮时由电源开关17的关断引起的正常的关机状态，以及由例如用户错误地或故意地去掉供电电池16而引起的关机状态。在关机状态的前一种类型中，选择第一关机模式，而在关机状态的后一种类型中，选择第二关机模式。
下面将对根据第三实施例的液晶显示设备的结构和操作进行说明。
按照第三实施例的有源矩阵液晶显示设备，除了按照第一实施例的组成部分以外，还包括一个开关控制电路70。当用户操作电源ON/OFF按钮时发出的一个电源ON/OFF指令信号被输入到开关控制电路70。响应于电源ON/OFF指令信号，开关控制电路70控制电源开关17的接通/关闭。开关控制电路70还具有一种选择关机模式的选择功能。具体地说，当收到一个电源OFF指令信号时，开关控制电路70断开关机检测电路18，输出一个用来指示进行第一关机模式选择的第一模式指定信号，并在经过一个预定时间后切断电源开关17。从开关控制电路70输出的第一模式指定信号由电平移动电路19进行电平转换，并被作为一个控制信号C2送到垂直驱动器13和水平驱动器14。
当通过开关控制电路70选择了第一关机模式时，关机检测电路18被断开并且不执行检测关机状态的操作。在另一种情况下，即一个突然出现的关机状态，关机检测电路18执行检测操作，并在检测到关机状态时输出一个关机检测信号。关机检测信号可以作为一个用来指示进行第二关机模式选择的第二模式指定信号。从开关控制电路70输出的第二模式指定信号由电平移动电路19进行电平转换，并被作为一个控制信号C1送到垂直驱动器13和水平驱动器14。
当选择第一关机模式时，垂直驱动器13和水平驱动器14执行至少一场的正常显示操作。在显示操作中被写入的显示信号在常白模式下是白信号，而在常黑模式下是黑信号。具体地说，在第一关机模式中，垂直驱动器13通过使用作为移位寄存器的起始信号的控制信号C2启动垂直扫描，并执行至少一场的垂直扫描。水平驱动器14通过使用作为移位寄存器的起始信号的控制信号C2启动水平扫描，并以一次一点写入的方式向由垂直驱动器13顺序选择的行中的象素写入白信号或黑信号。
换言之，执行了连贯的关机处理过程。在该过程中，在第一关机模式下，如图10的时序图所示的，在当用户操作电源ON/OFF按钮时输出一个关机指令信号的时刻t21，在以来自开关控制电路70的第一模式指定信号为基础的控制信号C2的控制下，在常白模式下象素显示白信号，而在常黑模式下象素显示黑信号，由此消除屏幕失真。开关控制电路70在预定时间过后的时刻t22关断电源开关17，由此LCD板的电源被切断。为了使象素显示白信号或黑信号，至少需要一场时间的预定时间。所以该时间必须设定为等于或大于一个场周期。
反之，当选择了第二关机模式时，垂直驱动器13和水平驱动器14执行与第一实施例中类似的处理过程。换言之，响应于控制信号C1，垂直驱动器13接通在象素部分12中的所有象素的TFT(象素晶体管)，并同时接通所有的水平开关44-1到44-x。这时，在图2所示的VOCM线26和CS线27的电位(公共电极电位)被设置为地电位的条件下，水平驱动器14设定信号输入线45的电位为地电平。结果，栅连线24n-1、24n和24n+1的电位也被分别设定为地电平。
换言之，在关机状态，栅连线24n-1、24n和24n+1的电位被设定为等于象素20的公共电极的电位。对于象素部分12中的所有象素，这样就形成了依次由象素电极、TFT21、数据线25、水平开关44、信号输入线24和公共电极按给定顺序组成的一个放电路径。结果，放电路径瞬时释放掉仍然存在于各个液晶单元22以及各个存储电容器23中基于象素部分12中的所有象素的残留电荷的电荷，即相邻的陈旧写入数据。因此能够预先防止由象素中的残留电荷引起的屏幕失真。
第一关机模式需要用于扫描操作的至少一个场周期的时间，尽管当执行正常扫描操作时，在液晶显示设备中没有大的电流流动。在第二关机模式中，为了瞬时释放掉所有象素的残留电荷，在液晶显示设备中有一个大的瞬时电流流过，尽管残留电荷的放电周期很短。
如上所述，按照第三实施例的液晶显示设备具有第一关机模式，其中，在关机状态，在常白模式下白电平信号被写入到象素部分12中的所有象素内，在常黑模式下黑电平信号被写入到象素部分12中的所有象素内，这期间象素部分中的象素是以行为单位顺序地加以选取的；以及第二关机模式，其中，在关机状态，象素部分12中的所有象素的有源元件被接通并且所有的数据线被设定为分别具有一个等于公共电极电位的电位。这使液晶显示设备能够根据关机状态的类型选择性地使用两种模式。
换言之，在当用户操作电源ON/OFF按钮时由电源开关17的关断引起的正常的关机状态下，选择第一关机模式。在关机状态，通过首先控制象素显示白信号或黑信号，并随后切断LCD板的电源，确保电源损耗的减小能够防止由象素中的残留电荷引起的残留图像造成的屏幕失真。
另外，当一个关机状态是突然发生的，例如用户错误地或故意地去掉供电电池时，通过选择第二关机模式，对于所有象素，形成一个用来在关机状态放掉残留电荷的放电路径，象素中的残留电荷通过放电路径能够被瞬时释放掉。所以，确保能够防止由残留电荷引起的屏幕失真。虽然，在这种情况下，在液晶显示设备中有会一个大的瞬时电流流过，但突然出现的关机毕竟是非常少见的。所以，液晶显示设备正常的电源损耗不会受到很大的影响。
与第一实施例类似，在水平开关作为一种用来向数据线25-1到25-x提供等于象素20的公共电极电位的电位的装置的条件下对第三实施例进行了说明。然而，本发明可以被应用于如第二实施例的利用预充电开关的情况。
按照第一到第三实施例的液晶显示设备适用于便携式终端设备，比如便携式电话和便携式数字助理中的屏幕显示单元。
图11是显示本发明的一个便携式终端设备，例如一个便携式电话的外观示意图。
便携式电话从上往下，在一个外壳71的正面一侧具有一个扬声器72、一个屏幕显示单元73、一个操作单元74、以及一个麦克风75。在该便携式电话中，一个液晶显示设备被用作屏幕显示单元73。按照第一、第二或第三实施例的液晶显示设备被用作便携式电话的液晶显示设备。
如上所述，在包括屏幕显示单元73的便携式电话中，按照第一、第二或第三实施例的液晶显示设备被用作屏幕显示单元73。对于所有象素，通过形成一个用来放掉残留电荷的放电路径，象素中的残留电荷通过放电路径能够被瞬时释放掉。因此，特别地，即使一个关机状态是突然发生的，例如用户错误地或故意地去掉供电电池时，也能确保防止由残留电荷引起的残留图像造成的屏幕失真。
特别地，在使用按照第三实施例的液晶显示设备的情况下，两种类型的关机状态被选择性地使用。明确地说，在正常关机状态下选择第一关机模式，其中对于常白模式的情况白电平信号被写入到所有象素上，对于常黑模式的情况黑电平信号被写入到所有象素上。对于突然出现的关机状态，选择第二关机模式，它形成一个用来放掉所有象素上的残留电荷的放电路径，并且通过放电路径瞬时释放掉残留电荷。这能够确保在突然发生关机状态时能够防止由残留电荷引起的残留图像形成的屏幕失真，同时保持了通过第一关机模式减少功耗的效果。
权利要求
1.一种液晶显示设备包括一个具有被布置成矩阵并包括有源元件的象素的象素部分，并且信号线连接到象素的列；第一控制装置，当所述液晶显示设备处于关机状态时用于接通在所述象素部分中的所有象素的有源元件；第二控制装置，用来在关机状态中设定所有的信号线使其分别具有一个等于象素公共电极电位的电位。
2.按照权利要求1的一种液晶显示设备，其中所述第一控制装置是一个垂直扫描系统，当所述液晶显示设备处于正常显示状态时，它以行为单位顺序地接通有源元件，并且在关机状态下同时地接通有源元件。
3.按照权利要求2的一种液晶显示设备，其中所述第二控制装置是一个水平扫描系统，在正常显示状态下，它向由所述垂直扫描系统选择的一行中的象素提供显示信号，而在关机状态下，它向所有的信号线提供一个等于象素公共电极电位的电位。
4.按照权利要求3的一种液晶显示设备，其中所述第二控制装置是一个预充电扫描系统，在正常显示模式下，在所述水平扫描系统向由所述垂直扫描系统选择的行中的象素提供显示信号之前，它向由垂直扫描系统选择的行中的象素提供一个预充电信号。
5.一种液晶显示设备包括一个具有被布置成矩阵并包括有源元件的象素的象素部分，并且信号线连接到象素的列；选择装置，用来根据所述液晶显示设备的关机状态的类型选择第一关机模式和第二关机模式之一，其中在第一关机模式中，在关机状态下，当所述象素部分中的所有象素首先以顺序的方式以行为单位加以选取后，白电平信号或黑电平信号被写入到所有象素上；在第二关机模式中，在关机状态下，用于所述象素部分中的所有象素的有源元件被接通并且所有的信号线被设定为分别具有一个等于象素公共电极电位的电位。
6.按照权利要求5的一种液晶显示设备，还包括一个关机按钮；一个供电电池，其中所述选择装置在由操作所述关机按钮引起的关机状态时选择第一关机模式，而在由去掉所述供电电池引起的关机状态时选择第二关机模式。
7.一种用来控制液晶显示设备的方法，该液晶显示设备具有被布置成矩阵并包括有源元件的象素，信号线连接到象素的列，所述方法包含以下步骤接通所有象素的有源元件；并设定所有的信号线分别具有等于象素公共电极的电位的电位。
8.一种用来控制液晶显示设备的方法，该液晶显示设备具有被布置成矩阵并包括有源元件的象素、连接到象素的列的信号线、一个关机按钮和一个供电电池，所述方法包含以下步骤对于由操作关机按钮引起的关机状态，首先以一种顺序的方式选择象素并向所有象素写入白电平信号或黑电平信号；对于由去掉供电电池引起的关机状态，接通所有象素的有源元件，并且设定所有的信号线为分别具有一个等于象素的公共电极电位的电位。
9.一种便携式终端设备，包含一个用作屏幕显示单元的液晶显示设备，所述液晶显示设备包含一个具有被布置成矩阵并包括有源元件的象素的象素部分，并且信号线连接到象素的列；第一控制装置，用来在关机状态时接通所有象素的有源元件；第二控制装置，用来在关机状态中设定所有的信号线分别具有一个等于象素的公共电极电位的电位。
10.一种便携式终端设备，包含一个用作屏幕显示单元的液晶显示设备，所述液晶显示设备包含一个具有被布置成矩阵并包括有源元件的象素的象素部分，并且信号线连接到象素的列；选择装置，用来根据所述液晶显示设备的关机状态的类型选择第一关机模式和第二关机模式之一，其中在第一关机模式中，在关机状态下，首先以一种顺序方式选择象素并向所有象素写入白电平信号或黑电平信号；在第二关机模式中，在关机状态下，接通所述象素部分中所有象素的有源元件，并且设定所有的信号线使其分别具有一个等于象素的公共电极电位的电位。
全文摘要
一种有源矩阵液晶显示设备具有安装在一个矩阵中的象素，每个象素分别包含一个作为一个有源元件的薄膜晶体管(TFT)。当设备处于关机状态时，所有象素中的TFT被接通，并且所有水平开关被接通以便向所有的数据线提供一个等于象素的公共电极电位的电位。这形成了一个放电路径，用来释放掉所有象素中的残留电荷，并且放电路径能够瞬时释放掉残留电荷。
文档编号G09G3/20GK1487494SQ03155
公开日2004年4月7日 申请日期2003年7月12日 优先权日2002年7月12日
发明者丰泽升, 仲岛义晴, 晴, 丰岛良彦, 彦 申请人:索尼公司