[发明专利]液晶显示设备

说明书

技术领域

本发明涉及液晶显示设备，并且更具体地涉及这样的液晶显示设备，其用在移动设备等中，并且其中即使当导致如电池掉出(coming-off)的突然的电源切断状态时，像素电极中剩余的电荷也可以可靠地放电，并且因此几乎不导致烧灼(burn-in)现象和再驱动阶段的闪烁(flicker)。

背景技术

因为液晶设备与阴极射线管(CRT)的情况相比具有重量轻、薄和低功耗的特征，所以液晶显示设备用作许多电子装置中的显示设备。已知利用纵向电场系统的方法和利用横向电场系统的方法作为横跨液晶显示设备的液晶层施加电场的方法。利用纵向电场系统的液晶显示设备使得电极分别提供在布置的成对透明基底上，以便将液晶层夹在它们之间，并且近似朝向列方向的电场通过该对电极施加到液晶分子。已知具有扭曲向列(TN)模式的液晶显示设备、具有垂直对准(VA)模式的液晶显示设备、具有多域垂直对准(MVA)模式的液晶显示设备等作为利用纵向电场系统的液晶显示设备。

另一方面，利用横向电场系统的液晶显示设备使得一对电极以绝缘方式仅提供在布置的成对基底之一的内表面侧上，以便将液晶层夹在它们之间，并且近似朝向横向方向的电场施加到液晶分子。已知具有平面内切换(IPS)模式的液晶显示设备和具有边缘场切换(FFS)模式的液晶显示设备作为利用横向电场系统的液晶显示设备，在IPS模式中成对电极在平面视图方面不相互重叠，在FFS模式中成对电极在平面视图方面相互重叠。

在那些液晶显示设备的任何中，在阵列基底的显示区域中形成像素电极和公共电极，其用于形成用于改变液晶分子的取向的电场，以及用于改变每个像素的像素电极的电压的扫描线和信号线。在此情况下，像素以矩阵布置。预定信号从驱动IC施加到扫描线和信号线，从而显示预定图像。

另一方面，尽管结合作为驱动电源的电池使用便携式液晶显示设备，但是在一些情况下在某种触发下电池掉出(come-off)(下文中称为“电池掉出”)。此时，当液晶显示设备处于驱动状态并且因此电场施加到液晶时，驱动IC瞬间变为电源切断状态。因此，在像素电极和公共电极之间剩余电荷，因此电场保持施加到液晶。结果，导致烧灼现象。以这样的方式配置普通液晶显示设备，使得驱动IC一变为电源截止状态，公共电极的电势就变为地电平。然而，如稍后将描述的，以这样的方式配置普通液晶显示设备，使得像素电极中的电荷几乎不放电。结果，在公共电极和像素电极之间生成电势差，因此电场保持施加到液晶。此外，当电场已经以这样的方式保持施加到液晶之后电源再次正常连接时，导致如闪烁的显示故障。这样的现象特别在利用横向电场系统并且具有FFS模式的液晶显示设备等的情况下显著出现。

在便携式液晶显示设备中，当没有采取措施来处理电池掉出时，当已经导致电池掉出时电荷的放电取决于用于驱动像素电极的薄膜晶体管(TFT)的截止泄漏特性(I_DS特性)。然而，在低温多晶硅(LTPS)-TFT的情况下，基本不导致像素电极中的电荷改变，因为漏电流几乎为零。

例如，在图9中示出一般N沟道LTPS-TFT的电子特性的示例。注意到，图9示出栅极-源极电压Vg以及当漏极电压Vd＝+10V和漏极电压Vd＝+0.1V时导致在漏极电极和源极电极之间流动的电流Ids的值。LTPS-TFT具有截止区域、上升区域和饱和区域，在截止区域中，当栅极-源极电压Vg等于或小于阈值电压Vth时，基本不导致电流流动，在上升区域中，当栅极-源极电压Vg等于或大于阈值电压Vth时，Ids随着栅极-源极电压Vg的增加而突然增加，在饱和区域中，即使栅极-源极电压Vg增加，电流Ids的值也变得大约恒定。

如从图9的曲线图可见，在一般N沟道LTPS-TFT中栅极-源极电压是0V的情况下，即使当源极电极的电势是0V时，在漏极电压Vd＝+10V的情况和漏极电压Vd＝+0.1V的情况的任何中，电流Ids的值也等于或小于10^-12A，并且因此仅仅导致非常小的漏电流流动。为此，特别地，在具有边缘场切换(FFS)模式和使用LTPS-TFT作为用于驱动像素电极的TFT的液晶显示设备中，因为容易导致烧灼现象，所以需要在突然的电源截止状态的阶段等采取一些种类的措施。