CN107016968A - 驱动装置及液晶显示装置 - Google Patents

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Abstract

本发明的目的在于提供一种能够使辅助电路不产生贯通电流的驱动装置及具备该驱动装置的液晶显示装置。本发明所涉及的驱动装置是设置于液晶面板(16)，对液晶面板(16)的像素区域进行驱动的源极驱动器IC(1)，具备：比较电路(3)，其对作为从外部输入的模拟电源的、分离的第1模拟电源的电位和第2模拟电源的电位进行比较而检测电位差；以及判定电路(4)，其在由比较电路(3)检测出的电位差大于或等于预先确定的阈值的情况下判定为处于异常状态。

Description

驱动装置及液晶显示装置
技术领域
本发明涉及对液晶面板的像素区域进行驱动的驱动装置、及具备该驱动装置的液晶显示装置。
背景技术
近年，通过在不同尺寸的液晶显示装置中使用同一部件，从而增加同一部件的购入数量而降低成本(部件的单价)，或者为了缩短开发期间及削减设计资源而进行“平台”化，在多种多样的液晶面板中共通地使用同一部件。
另外，通常来说，伴随液晶显示装置的高分辨率化及尺寸的扩大化，与对液晶面板进行驱动的驱动器IC(Integrated Circuit)的输出级连接的负载趋向于变重，驱动器IC具有即使是高负载也能够驱动的电路。作为一个例子，对于能够对高负载进行驱动的驱动器IC来说，有时为了应对仅依靠输出放大器的驱动无法得到充分的输出(电流)这一情况，具备对输出放大器的输出进行辅助(assist)的辅助电路(assist circuit)。
另外，根据液晶显示的应用而存在低消耗电力的要求，进行了将液晶面板的负载尽可能地减轻这样的大量尝试，存在将源极线的电容或电阻减小后的液晶面板构造(例如，参照专利文献1、2)。鉴于平台化和对多种多样的液晶面板的负载进行驱动这两点，其结果，出现下述情形，即，使用能够对高负载的液晶面板进行驱动的驱动器IC而对低负载的液晶面板进行驱动。
专利文献1：日本特开平5-41651号公报
专利文献2：日本特开2001-255857号公报
现有的辅助电路对于原本设想出的高负载时的动作而言是没有问题的，但在低负载时存在根据条件而产生贯通电流(flow-through)的问题。另外，贯通电流即使增加也不会对显示造成影响，因此无法根据产品的状态而简单地对是否产生了贯通电流进行监视，无法简单地获知液晶面板是否处于异常状态。
发明内容
本发明就是为了解决如上所述的问题而提出的，其目的在于提供一种能够使辅助电路不产生贯通电流的驱动装置及具备该驱动装置的液晶显示装置。
为了解决上述的课题，本发明所涉及的驱动装置设置于液晶面板，对液晶面板的像素区域进行驱动，该驱动装置具备：比较电路，其对作为从外部输入的模拟电源的、分离的第1模拟电源的电位和第2模拟电源的电位进行比较而检测电位差；以及判定电路，其在由比较电路检测出的电位差大于或等于预先确定的阈值的情况下判定为异常状态。
发明的效果
根据本发明，驱动装置设置于液晶面板，对液晶面板的像素区域进行驱动，该驱动装置具备：比较电路，其对作为从外部输入的模拟电源的、分离的第1模拟电源的电位和第2模拟电源的电位进行比较而检测电位差；以及判定电路，其在由比较电路检测出的电位差大于或等于预先确定的阈值的情况下判定为异常状态，因此能够使辅助电路不产生贯通电流。
附图说明
图1是表示本发明的实施方式1所涉及的源极驱动器IC的结构的一个例子的图。
图2是表示通常的VDDA的连接的一个例子的图。
图3是表示本发明的实施方式1所涉及的VDDA的连接的一个例子的图。
图4是表示本发明的实施方式1所涉及的比较电路的一个例子的图。
图5是表示本发明的实施方式1所涉及的源极驱动器IC的结构的另一个例子的图。
图6是表示本发明的实施方式1所涉及的液晶显示装置的结构的另一个例子的框图。
图7是表示本发明的实施方式1所涉及的液晶显示装置的结构的另一个例子的框图。
图8是表示本发明的实施方式2所涉及的VDDA的连接的一个例子的图。
图9是表示本发明的实施方式3所涉及的VDDA的连接的一个例子的图。
图10是表示水平分辨率与源极驱动器IC的输出数及使用个数之间的关系的一个例子的图。
图11是表示通常的液晶显示装置的结构的一个例子的图。
图12是表示通常的液晶显示装置的结构的另一个例子的图。
图13是表示通常的液晶显示装置的结构的一个例子的框图。
图14是表示驱动器IC的结构的一个例子的图。
图15是表示电流控制电路的结构的一个例子的图。
图16是表示输出放大器的VDDA波形的一个例子的图。
图17是表示高负载时及低负载时的源极驱动器IC的写入定时下的、输出放大器电位及辅助电路的NMOS晶体管的栅极部电位的变化的一个例子的图。
具体实施方式
下面，基于附图，对本发明的实施方式进行说明。
＜前提技术＞
近年，为了减少液晶显示装置的成本，通过增加驱动器IC的输出通道数而减少驱动器IC的使用个数的做法正在积极地进行(参照图10)。在图10的例子中，示出水平分辨率与源极驱动器IC的输出数及使用个数之间的关系的一个例子。TCP(Tape CarrierPackage)或者COF(Chip On Film)无法容易地将在粘贴至液晶面板的那一侧设置的端子间距变小，因此特别是在中小型的液晶显示装置中，COG(Chip On Glass)化变得盛行。
另外，如上所述，在多种多样的液晶面板中共通地使用同一部件(参照图11、12)。此外，在图11、12中，接口连接器20a、20b也简称为接口连接器20。EEPROM 21a、21b也简称为EEPROM 21。电源电路23a、23b也简称为电源电路23。灰阶参考电压生成电路24a、24b也简称为灰阶参考电压生成电路24。电路基板26a、26b也简称为电路基板26。液晶面板30a、30b也简称为液晶面板30。像素区域31a、31b也简称为像素区域31。
在通常的液晶显示装置中，如图13所示，具备作为定时控制器的TCON 19、对TCON19的设定数据进行保存的EEPROM(Electrically Erasable Programmable Read OnlyMemory，也称为E2PROM)21、源极驱动器IC 32、栅极驱动器IC 22、电源电路23及灰阶参考电压生成电路24等。此外，在图13中，RSDS Tx/Rx也可以是mini-LVDS Tx/Rx等其他将TCON 19和源极驱动器IC 32之间连接的接口。另外，LVDS Rx也可以是TTL或eDP等其他将***侧(未图示的外部设备侧。从该外部设备将图像数据、同步信号等输入至液晶显示装置。)和TCON19之间连接的接口。
作为能够对高负载进行驱动的驱动器IC，存在具备辅助电路8的驱动器IC(参照图14)。辅助电路8成为独立于输出放大器6的电流源，对向液晶面板30的像素区域31的输出进行辅助。另外，辅助电路8具有：作为电源侧的开关的PMOS晶体管、作为GND侧的开关的NMOS晶体管、以及使得PMOS晶体管及NMOS晶体管不会同时导通而输出大电流的各种电路(电路A、电路B)。
另外，在使用能够对高负载的液晶面板进行驱动的驱动器IC而对低负载的液晶面板进行驱动的情况下，通常执行的是使用电流控制电路5，基于从外部输入的信号(输入选择信号)，将输入至输出放大器6的电流量改变的方法(参照图15)。此外，在图15中，输入至输出放大器的电流量成为“A＞B＞C＞D”。通过使用电流控制电路5，从而使得在对低负载的液晶面板进行驱动时的消耗电流不会增加。
但是，由于伴随近年的输出通道数的增加，内置于驱动器IC的输出放大器数也处于增加趋势，以及分辨率的增加这两点，因此，例如1个水平期间的时间变短，液晶驱动的定时设定也变得严格。例如，如图16所示，源极驱动器IC在作为从TCON 19传送至源极驱动器IC 32的控制信号之一的锁存脉冲变为下降沿后或者略迟于此，针对源极线一齐或者以某输出端子组块为单位分别略微错开地进行写入动作(通常也称为“充电”)。为了从在某1个水平期间写入至源极线的电压起在下1个水平期间进行写入，需要暂时将放大器侧和源极线断开(Hi-Z状态)以改变电压值，该动作是通过图14的开关9进行的。在写入的同时VDDA电流(模拟电路用电流)突然增加，由此VDDA电压(模拟电源用电压)暂时地降低，但它们会逐渐地恢复。如上所述的变动通常被称为负载变动，根据液晶面板的分辨率、尺寸或者构造而改变。由于分辨率的增加，1个水平期间的时间变短，但锁存脉冲的“H”的期间宽度需要设置为恒定期间。例如，在将源极驱动器IC的全部输出短路、暂时置于中间电位后写入至源极线的电荷共享功能的情况下，锁存脉冲的“H”宽度通常确保左右的时间，即使在没有电荷共享功能的情况下也需要左右。另外，随着分辨率和面板尺寸增加，源极线的电容和电阻成分通常处于增加的趋势，容易引起直至负载变动恢复为止的时间不足的状况。因此，随着分辨率的增加，需要进行电源电路23的强化，但由于无法完全地削减负载变动，因此作为VDDA的电压电平来说，变动的机会增加。
辅助电路8对于原本设想出的高负载时的动作而言是没有问题的，但由于在放大器输出控制电路7处形成了寄生电容等这样的条件，NMOS晶体管的栅极部电位受到影响，进行充电，因而与导通状态的PMOS晶体管同时导通而产生贯通电流(参照图17)。如果产生贯通电流，则发生陷入以下不良循环的问题，即，由于该贯通电流而使电源及GND波动(电源及GND的电位变动)，进而使贯通电流增大。另外，就辅助电路8而言，如果向驱动器IC进行供给的电源线的电感及电阻成分变多，则上述的不稳定动作进一步被放大，进而易受从FPC 27(参照图11、12)至驱动器输入端子(例如，图14的VDDA端子)为止的整体电阻值的变化影响。贯通电流即使增加，也不会对显示造成影响，因此对于是否产生了贯通电流，例如只有针对图3所示的VDDA的输出而设置电流计进行监视，或针对与电源电路23连接、用于向电源电路23输入电力的外接电源线而设置电流计进行监视。因此，无法在液晶显示装置的产品状态下简单地进行监视，所以无法简单地获知液晶面板是否处于异常状态。
本发明就是为了解决如上所述的问题而提出的，下面详细地进行说明。
＜实施方式1＞
图1是表示本发明的实施方式1所涉及的源极驱动器IC 1的结构的一个例子的图。此外，由源极驱动器IC 1取代图所示的源极驱动器32。
如图1所示，源极驱动器IC 1的特征在于，具备：VDDA输入端子2、比较电路3、判定电路4、控制开关10(第1控制开关)、控制开关11(第2控制开关)。其他结构与图14所示的驱动器IC的结构相同，因此在这里省略详细的说明。
在源极驱动器IC处存在逻辑用电源(VDDD)、和模拟电路用电源(VDDA)。如图2所示，在通常的源极驱动器IC 13中，将同电位的端子彼此汇总而进行配线。在图2的例子中，示出将同电位的VDDA连接端子15汇总而进行配线，与源极驱动器IC 13的VDDA输入端子14连接的情况下的一个例子。VDDA连接端子15配置于液晶面板12的周缘部，能够与设置于FPC27的端子连接。此外，源极驱动器IC 13也可以是图13的源极驱动器IC 32。液晶面板12也可以是液晶面板30(参照图11、12)。
另一方面，如图3所示，在本实施方式1中，在VDDA连接端子17处从外部输入的VDDA(模拟电源)被物理地分离至VDDA 1(第1模拟电源)的端子和VDDA 2(第2模拟电源)的端子，在源极驱动器IC 1的VDDA输入端子2处也被物理地分离至VDDA 1的端子和VDDA 2的端子。VDDA输入端子2中的VDDA 1的端子及VDDA 2的端子各自与比较电路3连接。VDDA连接端子17配置于液晶面板16的周缘部，能够与在FPC 27设置的VDDA的端子连接。此外，液晶面板16也可以是液晶面板30(参照图11、12)。
比较电路3具有例如图4所示的比较器，对VDDA 1的电位和VDDA 2的电位之间的电位差进行检测，将检测出的电位差变换为2值逻辑而输出至判定电路4。
判定电路4在由比较电路3检测出的电位差大于或等于预先确定的阈值的情况下判定为处于异常状态。例如，判定电路4在从比较电路3输入的2值逻辑为“H”的情况下判定为处于异常状态。判定电路4的判定结果被输出至电流控制电路5。
电流控制电路5(参照图15)如果从判定电路4输入了表示处于异常状态这一主旨的信号(输入选择信号)，则进行切换以使得输入至输出放大器的电流量变少(例如，从A切换为D)。即，在判定电路4判定为处于异常状态的情况下，电流控制电路5进行控制以使得从输出放大器6输出至像素区域31(参照图11、12)的电流量变少。
另外，在判定电路4判定为处于异常状态的情况下，控制开关10、11如果从判定电路4输入了表示处于异常状态这一主旨的信号，则进行动作以使得辅助电路8不会异常地动作，即，使PMOS晶体管及NOMS晶体管不会同时导通。
此外，判定电路4也可以是在判定为处于异常状态的情况下，能够将处于异常状态这一主旨输出至***侧(未图示)。例如，也可以如图5所示，在源极驱动器IC 1设置监视端子18，将表示处于异常状态这一主旨的信号(监视信号)经由监视端子18而输出至TCON 19(参照图6)。在图6中，TCON 19在对从源极驱动器IC 1输入的监视信号进行识别后，能够作为错误信号而经由接口连接器20输出至***侧。
另外，作为将处于异常状态这一主旨输出至***侧的其他方法，如图7所示，也可以将表示处于异常状态这一主旨的信号(监视信号)经由监视端子18而直接输出至接口连接器20。在该情况下，在***侧，能够对异常状态进行直接监视。
如上所述，根据本实施方式1，能够对低负载时的辅助电路8处的贯通电流的产生进行抑制。因此，能够降低VDDA的电流值，能够降低液晶显示装置的整体消耗电力。另外，能够简单地对液晶面板是否处于异常状态进行监视。近年，虽然在进行将车载的功能安全标准即ISO 26262考虑在内的***构建之际，问及到其风险管理，但根据本实施方式1，能够对异常状态(例如，断线状态)进行监视(monitor)。能够在***侧对异常状态进行监视，即使液晶面板处于异常状态，显示本身也是能够进行的，因此能够将液晶面板的状态显示于画面而通知用户。而且，在液晶面板处于异常状态的情况下，也能够提示用户进行针对异常状态的处理。
＜实施方式2＞
在实施方式1中，说明了将图3所示的VDDA 1及VDDA 2与从电源电路23输出的VDDA共通地连接的情况。在本发明的实施方式2中，如图8所示，其特征在于，具备调节器电路等稳定化电路即VDDA 2生成部29。此外，除了VDDA 1及VDDA 2以外，关于VDDD端子、GND端子、设定端子、没有进行任何连接的伪端子等其他端子，记载为“其他”而进行了省略。结构及动作与实施方式1相同，因此在这里省略详细的说明。
如图8所示，从电源电路23的VDDA生成部28输出的VDDA被分离为VDDA 1和VDDA 2。而且，针对VDDA 2具备稳定化电路即VDDA 2生成部29，由VDDA 2生成部29生成的VDDA 2经由FPC 27而输入至源极驱动器IC 1的VDDA输入端子2中的VDDA 2的端子。在该情况下，VDDA2与作为输出放大器6的电源(电流源)供给的VDDA 1完全地分离。
如上所述，根据本实施方式2，关于VDDA 2，能够对图16所示的负载变动进行抑制。因此，与承受负载变动的VDDA 1的比较变得容易，更容易检测辅助电路8的不稳定的动作。
＜实施方式3＞
在本发明的实施方式3中，如图9所示，其特征在于，将在液晶面板16设置的VDDA连接端子17中的VDDA 2的端子配置于与FPC 27的端侧部对应的位置。其他结构及动作与实施方式1或2相同，因此在这里省略详细的说明。
如果对图11、12所示的液晶显示装置施加振动或者撞击等应力，则FPC 27的端侧部容易承受应力，容易从FPC 27的端部(特别是端侧部)断线。如图9所示，在将液晶面板16处设置的VDDA连接端子17中的VDDA 2的端子(第2连接端子)配置于与FPC 27的端侧部对应的位置的情况下，如果对液晶显示装置施加应力，则与连接于在FPC 27的端部的中央侧配置的VDDA 1的端子(第1连接端子)处的配线相比，连接于在端侧部配置的VDDA 2的端子处的配线先发生断线。断线后的配线的电阻值大幅上升。如果将液晶面板16的配线电阻与各向异性导电膜(ACF：Anisotropic Conductive Film)的电阻合计在一起，则电源及GND线通常成为小于或等于10Ω左右的电阻值(FPC和电路基板26上的铜配线部分是远小于1Ω的等级的低电阻，因此是与液晶面板30的配线电阻的波动相比较能够忽略的等级)。另外，完全断线的情况下的电阻值为MΩ数量级，但处于断线过程中的情况下的电阻值成为通常时的电阻值和断线时的电阻值之间的值。
如上所述，根据本实施方式3，如果与VDDA 1的配线相比VDDA 2的配线先断线，则VDDA 2的配线的电阻值上升，这一情况能够通过比较电路3进行检测。另外，基于比较电路3的检测结果而通过判定电路4对异常状态进行判定，将其结果输出至***侧，由此能够在***侧对VDDA 2的断线进行监视。
此外，本发明在其发明的范围内，能够将各实施方式自由地组合，或对各实施方式适当地变形、省略。另外，也可以是电路模块的一部分移动至其他部件的模块处的形态。例如，在将TCON 19照搬至源极驱动器IC内部的TCON内置驱动器IC的情形中，删除图6、7的RSDS Tx/Rx部分。或者，也可以是电源电路23和灰阶参考电压生成电路24成为一体的形态，将电源电路23或者灰阶参考电压生成电路24的一部分照搬至源极驱动器IC 1、或者栅极驱动器IC 22的形态。

Claims (7)

1.一种驱动装置，其设置于液晶面板，对所述液晶面板的像素区域进行驱动，
该驱动装置具备：
比较电路，其对作为从外部输入的模拟电源的、分离的第1模拟电源的电位和第2模拟电源的电位进行比较而检测电位差；以及
判定电路，其在由所述比较电路检测出的所述电位差大于或等于预先确定的阈值的情况下判定为异常状态。
2.根据权利要求1所述的驱动装置，其特征在于，
还具备：辅助电路，其具有PMOS晶体管及NMOS晶体管，该辅助电路对向所述像素区域的输出进行辅助；
第1控制开关，其对所述PMOS晶体管的动作进行控制；以及
第2控制开关，其对所述NMOS晶体管的动作进行控制，
在所述判定电路判定为处于所述异常状态的情况下，
所述第1控制开关及所述第2控制开关各自进行控制，以使得所述PMOS晶体管及所述NMOS晶体管不同时导通。
3.根据权利要求1或2所述的驱动装置，其特征在于，
还具备：
输出放大器；以及
电流控制电路，其对从所述输出放大器输出至所述像素区域的电流量进行控制，
所述电流控制电路在所述判定电路判定为处于所述异常状态的情况下，进行控制以使得从所述输出放大器输出的所述电流量变少。
4.根据权利要求1至3中任一项所述的驱动装置，其特征在于，
所述判定电路在判定为处于所述异常状态的情况下，将表示处于所述异常状态的信号输出至外部。
5.一种液晶显示装置，其具备权利要求1至4中任一项所述的驱动装置。
6.根据权利要求5所述的液晶显示装置，其特征在于，
所述第1模拟电源及所述第2模拟电源经由FPC而供给至所述驱动装置，其中，FPC是挠性印制电路，
所述液晶面板具备：第1连接端子，其针对的是所述第1模拟电源，能够与所述FPC连接；以及第2连接端子，其针对的是所述第2模拟电源，能够与所述FPC连接，
所述第1连接端子及所述第2连接端子中的一方配置于与所述FPC的端侧部对应的位置。
7.根据权利要求6所述的液晶显示装置，其特征在于，
所述第1模拟电源及所述第2模拟电源中的一方经由稳定化电路而供给至所述驱动装置。
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