(57)【要約】【課題】電源ライン及びグランドラインの断線を適切に検出可能な技術を提供することを目的とする。【解決手段】ゲートドライバＩＣ３は、第１ダイオード３ａと、第２ダイオード３ｂと、第１比較器３ｄと、第２比較器３ｅと、判定回路３ｆとを備える。第１比較器３ｄは、第１ダイオード３ａの両端の第１電位差を第１閾値と比較する。第２比較器３ｅは、第２ダイオード３ｂの両端の第２電位差を第２閾値と比較する。判定回路３ｆは、第１比較器３ｄ及び第２比較器３ｅの比較結果に基づいて断線の発生を判定する。【選択図】図８
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
液晶駆動コントローラとの間に電源ライン及びグランドラインが接続された、液晶表示装置の液晶を駆動する駆動回路であって、
前記電源ラインにカソードが接続された第１ダイオードと、
前記第１ダイオードのアノードにカソードが接続され、前記グランドラインにアノードが接続された第２ダイオードと
を備え、
予め定められた信号が、前記電源ライン及び前記グランドラインと異なるラインを介して前記駆動回路の前記第１ダイオードと前記第２ダイオードとの接続点に入力され、
前記第１ダイオードの両端の第１電位差と第１閾値とを比較し、かつ、前記第２ダイオードの両端の第２電位差と第２閾値とを比較する比較部と、
前記比較部の比較結果に基づいて、前記電源ライン及び前記グランドラインの少なくとも１つの断線の発生を判定する判定回路と
をさらに備える、駆動回路。
【請求項２】
請求項１に記載の駆動回路であって、
前記比較部は、
前記第１電位差を、前記第１閾値と比較する第１比較器と、
前記第２電位差を、前記第２閾値と比較する第２比較器と
を含む、駆動回路。
【請求項３】
請求項１に記載の駆動回路であって、
前記比較部は、
前記第１電位差及び前記第２電位差の和と、前記第１ダイオードと前記第２ダイオードとの接続点の電圧とに基づいて、前記第１電位差及び前記第２電位差を、前記第１閾値及び前記第２閾値とそれぞれ比較するヒステリシス型コンパレータを含む、駆動回路。
【請求項４】
請求項１から請求項３のうちのいずれか１項に記載の駆動回路であって、
前記比較部の電源の電圧は、前記電源ラインの電源の電圧と異なる、駆動回路。
【請求項５】
請求項３に記載の駆動回路であって、
前記比較部の電源の電圧は、前記比較部の基準電圧を作る電源回路、または、前記駆動回路の電圧を生成する電圧生成回路の電圧よりも大きい、駆動回路。
【請求項６】
請求項１から請求項５のうちのいずれか１項に記載の駆動回路であって、
前記比較部の電源の電圧は調整可能である、駆動回路。
【請求項７】
液晶表示装置の液晶を駆動する駆動回路との間に電源ライン及びグランドラインが接続された液晶駆動コントローラであって、
前記電源ライン及び前記グランドラインの少なくとも１つの断線が反映される、前記駆動回路からの信号が、前記電源ライン及び前記グランドラインと異なるラインを介して前記液晶駆動コントローラに入力され、
前記信号のハイレベルを、前記液晶表示装置が正常に動作可能な前記信号のハイレベルの下限値よりも高い下限閾値と比較し、かつ、前記信号のローレベルを、前記液晶表示装置が正常に動作可能な前記信号のローレベルの上限値よりも低い上限閾値と比較する比較部と、
前記比較部の比較結果に基づいて前記断線の発生を判定する判定回路と
を備える、液晶駆動コントローラ。
【請求項８】
請求項７に記載の液晶駆動コントローラであって、
前記比較部は、
前記信号のハイレベルを、前記下限閾値と比較する第１比較器と、
前記信号のローレベルを、前記上限閾値と比較する第２比較器と
を含む、液晶駆動コントローラ。
【請求項９】
請求項７に記載の液晶駆動コントローラであって、
前記比較部は、
前記液晶駆動コントローラに接続された電源である接続電源の電圧と、前記信号とに基づいて、前記信号のハイレベル及びローレベルを、前記下限閾値及び前記上限閾値とそれぞれ比較するヒステリシス型コンパレータを含む、液晶駆動コントローラ。
【請求項１０】
請求項７から請求項９のうちのいずれか１項に記載の液晶駆動コントローラであって、
前記比較部の電源の電圧は、前記電源ラインの電源の電圧と異なる、液晶駆動コントローラ。
【請求項１１】
請求項９に記載の液晶駆動コントローラであって、
前記比較部の電源の電圧は、前記比較部の基準電圧を作る電源回路、または、液晶表示装置の液晶に用いられる電圧を生成する電圧生成回路の電圧よりも大きい、調整された前記接続電源の電圧よりも大きい、液晶駆動コントローラ。
【請求項１２】
請求項７から請求項１１のうちのいずれか１項に記載の液晶駆動コントローラであって、
前記比較部の電源の電圧は調整可能である、液晶駆動コントローラ。
【請求項１３】
請求項１から請求項６のうちのいずれか１項に記載の駆動回路、及び、請求項７から請求項１２のうちのいずれか１項に記載の液晶駆動コントローラ、の少なくとも１つを備える、液晶表示装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、駆動回路、液晶駆動コントローラ、及び、液晶表示装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、自動車分野の機能安全規格であるＩＳＯ２６２６２を意識した車載システムの構築が求められており、その結果として車載システムのリスク管理が問われてきている。例えば、サイドミラーの代替が期待されるＣＭＳ（Camera Monitoring System）を構成する液晶表示装置（ＬＣＤ）の表示に異常があると、運転操作に不具合が生じやすくなる。このため、そのような異常を検出するための技術が提案されている（例えば特許文献１〜３）。
【０００３】
なお、一般的には、液晶を駆動するドライバＩＣ（Integrated Circuit）などの駆動回路が異常かどうかの判定は、タイミングコントローラである液晶駆動コントローラー（ＴＣＯＮ）が、駆動回路から出力されたフィードバック信号の検出結果に基づいて行う。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２０１０−２５６０６４号公報
【特許文献２】特開２０１３−１７３３８５号公報
【特許文献３】特開２０１０−１３９３０８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
従来技術では、フィードバック信号のハイレベル及びローレベルはタイミングコントローラＩＣの内部トランジスタに基づく閾値（０．７ＶＣＣ、０．３ＶＣＣ程度）により判定される。しかしながらこのような構成では、駆動回路とＴＣＯＮとの間の電源ライン及びグランドラインが断線したにもかかわらず、フィードバック信号が上記閾値の範囲内で振れるため、その異常を検出することができないことがあるという問題があった。
【０００６】
そこで、本発明は、上記のような問題点を鑑みてなされたものであり、電源ラインまたはグランドラインの断線を適切に検出可能な技術を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明に係る駆動回路は、液晶駆動コントローラとの間に電源ライン及びグランドラインが接続された、液晶表示装置の液晶を駆動する駆動回路であって、前記電源ラインにカソードが接続された第１ダイオードと、前記第１ダイオードのアノードにカソードが接続され、前記グランドラインにアノードが接続された第２ダイオードとを備え、予め定められた信号が、前記電源ライン及び前記グランドラインと異なるラインを介して前記駆動回路の前記第１ダイオードと前記第２ダイオードとの接続点に入力され、前記第１ダイオードの両端の第１電位差と第１閾値とを比較し、かつ、前記第２ダイオードの両端の第２電位差と第２閾値とを比較する比較部と、前記比較部の比較結果に基づいて、前記電源ライン及び前記グランドラインの少なくとも１つの断線の発生を判定する判定回路とをさらに備える。
【発明の効果】
【０００８】
本発明によれば、第１ダイオードの両端の第１電位差を第１閾値と比較し、かつ、第２ダイオードの両端の第２電位差を第２閾値と比較する。これにより、電源ライン及びグランドラインの少なくとも１つの断線を適切に検出することができる。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】関連液晶表示装置の全体構成の一例を示す図である。
【図２】関連液晶表示装置における構成要素の接続関係の一例を示す図である。
【図３】関連液晶表示装置における構成要素の接続関係の一例を示す図である。
【図４】関連液晶表示装置における、ＦＰＣからゲートドライバＩＣへの配線の一例を示す図である。
【図５】関連液晶表示装置における、正常時の信号波形の一例と、ＶＩＨ及びＶＩＬとの関係を示す図である。
【図６】関連液晶表示装置における、電源のＶＣＣとＧＮＤが断線した時の信号線からの給電の一例を示す図である。
【図７】関連液晶表示装置における、電源とＧＮＤが断線した時の信号波形の一例と、ＶＩＨ及びＶＩＬとの関係を示す図である。
【図８】実施の形態１に係る液晶表示装置のゲートドライバＩＣの構成を示す図である。
【図９】実施の形態２に係る液晶表示装置のＴＣＯＮの構成を示す図である。
【図１０】実施の形態２に係る液晶表示装置における、電源とＧＮＤが断線した時の信号波形の一例と、ＶＩＨ、ＶＩＬ、ＶＩＨ１及びＶＩＬ１との関係を示す図である。
【図１１】実施の形態３に係る液晶表示装置のゲートドライバＩＣの構成を示す図である。
【図１２】実施の形態３に係る液晶表示装置における、比較器正側の入力波形と、その出力波形とを示す図である。
【図１３】実施の形態３に係る液晶表示装置における、ＶＧＨからＶＨに電圧を変える回路の一例を示す図である。
【図１４】実施の形態３に係る液晶表示装置における、ＶＧＬからＶＬに電圧を変える回路の一例を示す図である。
【図１５】実施の形態３に係る液晶表示装置における、Ｉ／Ｏ端子または内部レジスタで電圧調整可能な回路の一例を示す図である。
【図１６】実施の形態３に係る液晶表示装置における、Ｉ／Ｏ端子または内部レジスタで電圧調整可能な回路の一例を示す図である。
【図１７】実施の形態４に係る液晶表示装置のＴＣＯＮの構成を示す図である。
【図１８】実施の形態４に係る液晶表示装置のＴＣＯＮにおいて、ＶＴＨ及びＶＴＬの調整が容易である構成を示す図である。
【図１９】実施の形態４に係る液晶表示装置のＴＣＯＮにおいて、ＴＯＣＮ外部からＩ／Ｏ端子によってＶＴＨ及びＶＴＬの調整が容易である構成を示す図である。
【図２０】実施の形態４に係る液晶表示装置のＴＣＯＮにおいて、ＴＯＣＮ外部から内部レジスタによってＶＴＨ及びＶＴＬの調整が容易である構成を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
＜関連液晶表示装置＞
本発明の実施の形態に係る液晶表示装置について説明する前に、これと関連する液晶表示装置（以下「関連液晶表示装置」と記す）について説明する。
【００１１】
図１は、関連液晶表示装置の全体構成を示す図である。図１の関連液晶表示装置は、液晶パネルを構成するガラス基板１と、ソースドライバＩＣ（Integrated Circuit）２と、ゲートドライバＩＣ３と、液晶駆動コントローラ４（ＴＣＯＮ４）と、ＦＰＣ（Flexible Printed Circuits）５と、回路基板６と、インターフェースコネクタ７と、ＥＥＰＲＯＭ（Electrically Erasable Programmable Read Only Memory）８と、電源回路９と、階調参照電圧生成回路１０と、を備える。以下、関連液晶表示装置の各構成要素について説明する。
【００１２】
ガラス基板１には、複数の画素が配設されたアクティブエリアである画素領域１ａが規定され、かつ、位置合わせに用いられるアライメントマーク１ｂが配設されている。
【００１３】
ソースドライバＩＣ２及びゲートドライバＩＣ３は、ガラス基板１の画素領域１ａ以外の額縁領域に配設され、図示しない配線を介して画素領域１ａの液晶を駆動する。なお、図１では、額縁領域に配設されたゲートドライバＩＣ３の数は１つであるように示されているが複数であってもよく、以下ではゲートドライバＩＣ３の数が複数であるものとして説明する。
【００１４】
ガラス基板１の額縁領域に配設されたＦＰＣ５は、ＴＣＯＮ４、インターフェースコネクタ７、ＥＥＰＲＯＭ８、電源回路９及び電圧生成回路１０が配設された回路基板６と接続されている。
【００１５】
図２は、関連液晶表示装置における構成要素の接続関係の一例を示す図である。図３は、関連液晶表示装置における構成要素の接続関係の別例を示す図であり、図２の構成において、ＴＣＯＮ４及び電源回路９のそれぞれがＶＣＣＤと接続されている点を除けば、図２と同じである。また図示していないが、ＴＣＯＮ４の電源にＶＣＣが無い構成、例えばＶＣＣが５ＶでＶＣＣＤが＋３．３Ｖのような場合には入力のＶＣＣから直接電源を受けていない構成も含まれているものとする。図４は、関連液晶表示装置における、ＦＰＣ５からゲートドライバＩＣ３への配線の一例を示す図である。
【００１６】
図２の電源回路９は、インターフェースコネクタ７で受けた電圧に基づいて、各種回路に用いられる電源電圧を生成する。電圧生成回路１０は、ソースドライバＩＣ２ひいては液晶に用いられる階調参照電圧を生成する。
【００１７】
図２及び図４に示されるＴＣＯＮ４は、ＦＰＣ５や複数の配線を介してソースドライバＩＣ２及びゲートドライバＩＣ３を制御する。ＴＣＯＮ４とゲートドライバＩＣ３との間に接続された複数の配線には、例えば、ＯＥ信号、ＣＬＫＶ信号、ＳＴＶＤ信号、ＳＴＶＵ信号、ＵＤ信号が送信される各種配線と、電源ラインＶＣＣと、グランドラインＧＮＤとが含まれる。ＶＧＨは、画素領域１ａのＴＦＴ及び画素をオンするための電源であり、ＶＧＬは、画素領域１ａのＴＦＴ及び画素をオフするための電源である。ＶＧＨの電圧は例えば２５Ｖであり、ＶＧＬの電圧は例えば−７Ｖである。
【００１８】
図２及び図３に示したＵＤ信号の論理によって、ＳＴＶＵ信号及びＳＴＶＤ信号の一方がスキャン方向に対する最初段のゲートドライバＩＣ３のインプットとなり、他方がスキャン方向に対する最終段のゲートドライバＩＣ３のアウトプットになる。最終段のゲートドライバＩＣ３からＴＣＯＮ４に出力されるスタートパルスＳＴＶｏｕｔ信号は、ＵＤスキャン論理によってＳＴＶＵ信号及びＳＴＶＤ信号のいずれかになる。
【００１９】
図５は、正常時のＳＴＶｏｕｔ信号の波形を示す図である。ＳＴＶｏｕｔ信号には、液晶表示装置が正常に動作可能なＳＴＶｏｕｔ信号のハイレベルの下限値ＶＩＨと、液晶表示装置が正常に動作可能なＳＴＶｏｕｔ信号のローレベルの上限値ＶＩＬとが規定されている。下限値ＶＩＨは、例えば、ゲートドライバＩＣ３が正常に動作可能なＳＴＶｏｕｔ信号のハイレベルの下限値である。同様に、上限値ＶＩＬは、例えば、ゲートドライバＩＣ３が正常に動作可能なＳＴＶ信号のローレベルの上限値である。
【００２０】
ここで、関連液晶表示装置に係るＴＣＯＮ４は、ＳＴＶｏｕｔ信号のハイレベルが下限値ＶＩＨよりも小さい場合に電源ラインＶＣＣの断線の発生を検出し、ＳＴＶｏｕｔ信号のローレベルが上限値ＶＩＬよりも大きい場合にグランドラインＧＮＤの断線の発生を検出する。
【００２１】
図６は、関連液晶表示装置のゲートドライバＩＣ３の構成を示す図である。図６のゲートドライバＩＣ３は、複数のＩ／Ｏ端子を備え、その内部に第１ダイオード３ａと、第２ダイオード３ｂと、処理回路３ｃとを備える。
【００２２】
第１ダイオード３ａ及び第２ダイオード３ｂのそれぞれは、ゲートドライバＩＣ３のＩ／Ｏ部に設けられた、ＥＳＤ保護用のダイオードであり、１つのＩ／Ｏ端子に対して１組備えられる。第１ダイオード３ａのカソードは、電源ラインＶＣＣに接続されている。第２ダイオード３ｂのカソードは第１ダイオードのアノードに接続され、信号入力配線が第１ダイオードのアノードと第２ダイオード３ｂのカソードとに接続され、第２ダイオード３ｂのアノードはグランドラインＧＮＤに接続されている。
【００２３】
処理回路３ｃは、電源ラインＶＣＣの電力を用いて、信号処理、及び、次段のゲートドライバＩＣ３またはＴＣＯＮ４への出力信号の出力などを行う。
【００２４】
ここで、図４に示したようにゲートドライバＩＣ３がＣＯＧ（Chip On Glass）形態のＩＣであり、かつ、ゲートドライバＩＣ３の消費電流が少ない構成では、額縁領域の制約が原因で、ゲートドライバＩＣ３とＴＣＯＮ４との間に１系統の配線しか設けられないことが多い。そして、ゲートドライバＩＣ３からのＳＴＶｏｕｔ信号が、次段ゲートドライバＩＣ３のＳＴＶ信号として当該次段ゲートドライバＩＣ３に入力されるように構成されることもある。このため、関連液晶表示装置において１系統の配線しか設けられない構成では、電源ラインＶＣＣやグランドラインＧＮＤにおける断線の発生を適切に検出することができないという問題がある。以下、このことについて説明する。
【００２５】
一例として電源ラインＶＣＣに断線５１が発生した場合、ゲートドライバＩＣ３の処理回路３ｃには、電源ラインＶＣＣの電源は供給されなくなるが、図６の破線矢印に示されるように、信号入力配線と第１ダイオード３ａを経由して処理回路３ｃに電源が供給される。図示していないが、ゲートドライバＩＣ３には複数の信号入力配線があり、通常使用時にハイレベルの信号やほとんどの期間にハイレベルの信号がＴＣＯＮ４側から入力されている場合は、処理回路３ｃを動作させるのに充分な電圧と電流が供給されうる。
【００２６】
一方、グランドラインＧＮＤに断線５２が発生した場合、ゲートドライバＩＣ３の処理回路３ｃからの電流の流れ出し先がなくなるが、図６の一点鎖線矢印に示されるように、第２ダイオード３ｂと信号入力配線を経由して回路基板６のグランドラインＧＮＤに流し出すことができる。図示していないが、ゲートドライバＩＣ３には複数の信号入力配線があり、通常使用時にローレベルの信号やほとんどの期間にローレベルの信号がＴＣＯＮ４側から入力されている場合は、処理回路３ｃからの電流を回路基板６に帰還させることができる。
【００２７】
ここで、ゲートドライバＩＣ３の消費電流が大きい場合には、ＴＣＯＮ４側からの信号線を経由した処理回路３ｃへの電流供給、または処理回路３ｃからの電流帰還が不充分となり、ゲートドライバＩＣ３が動作できなくなる。この結果、ＳＴＶｏｕｔ信号がＴＣＯＮ４に正常に入力されないので起動不良及び表示不良などをすぐに検出することができる。しかしながら、ゲートドライバＩＣ３の消費電流が小さい場合には、異常であるが正常に近いＳＴＶｏｕｔ信号が処理回路３ｃに供給されることによって、それら不良が検出されないことがある。
【００２８】
図７は、ゲートドライバＩＣ３の消費電流が小さい構成において、電源ラインＶＣＣ及びグランドラインＧＮＤに断線が発生した場合のＳＴＶｏｕｔ信号の波形を示す図である。電源ラインＶＣＣに断線が発生した場合のＳＴＶｏｕｔ信号のハイレベルは、断線が発生していない場合（図７の二点鎖線）に比べて下側にシフトする。一方、断線が発生した場合のＳＴＶｏｕｔ信号のローレベルは、グランドラインＧＮＤに断線が発生していない場合（図７の二点鎖線）に比べて上側にシフトする。
【００２９】
しかしながら図７の状態では、ＳＴＶｏｕｔ信号のハイレベルが、断線検出のための下限値ＶＩＨよりも小さくなっておらず、ＳＴＶｏｕｔ信号のローレベルが、断線検出のための上限値ＶＩＬよりも大きくなっていない。この状態では液晶表示装置は、正常状態ではないにもかかわらず結果的に正常に動作し続けてしまう場合がある。この場合、該当ラインの負荷状況次第では簡単に異常動作になるので、装置の動作を到底保証することができない。
【００３０】
例えば、ＳＴＶｏｕｔ信号のラインにおいて負荷が少しでも変わると、ゲートドライバＩＣ３が通常動作をしなくなることがあり、場合によっては２フレーム駆動モードに陥り、片側極性駆動となって液晶パネルが「焼き付く」ことがある。この結果、ＩＳＯ２６２６２の安全目標が実現できない不具合が関連液晶表示装置に起こりうるという問題があった。これに対して、以下で説明する本発明の実施の形態に係る液晶表示装置では、電源ラインＶＣＣ及びグランドラインＧＮＤの断線を適切に検出することが可能となっている。
【００３１】
＜実施の形態１＞
本発明の実施の形態１に係る液晶表示装置の全体構成は、図１の関連液晶表示装置の全体構成と概ね同じである。以下、本実施の形態１に係る構成要素のうち、上述の構成要素と同じまたは類似する構成要素については同じ参照符号を付し、異なる構成要素について主に説明する。
【００３２】
図８は、本実施の形態１に係るゲートドライバＩＣ３の構成を示す図である。図８のゲートドライバＩＣ３の構成は、図６のゲートドライバＩＣ３に、第１比較器３ｄ、第２比較器３ｅ、及び、判定回路３ｆが追加された構成と同様である。なお、ここでは、第１比較器３ｄと第２比較器３ｅとの接続点に入力される予め定められた信号は、ＳＴＶ信号であるものとして説明するが、これに限ったものではない。
【００３３】
ＶＣＣの遮断（ガラス基板１上の電源ラインＶＣＣの断線による電源遮断）が生じると、ＶＣＣの遮断時でない通常時には流れない電流が第１ダイオード３ａに流れる。この電流により、第１ダイオード３ａの両端に、第１ダイオード３ａの順方向降下電圧Ｖｆに相当する電位差が生じる。なお、順方向降下電圧Ｖｆは、例えばＳｉダイオードや、ダイオードと接続されたＳｉトランジスタの場合は、０．６Ｖ程度である。
【００３４】
同様に、ＧＮＤの遮断が生じると、ＧＮＤの遮断時でない通常時には流れない電流が第２ダイオード３ｂに流れる。この電流により、第２ダイオード３ｂの両端に、第２ダイオード３ｂの順方向降下電圧Ｖｆに相当する電位差が生じる。
【００３５】
そこで、第１比較器３ｄは、第１ダイオード３ａの両端の第１電位差と、第１閾値とを比較し、第１電位差が第１閾値以上になった場合にはハイレベルの信号を判定回路３ｆに出力するように構成されている。また、第２比較器３ｅは、第２ダイオード３ｂの両端の第２電位差と、第２閾値とを比較し、第２電位差が第２閾値以上になった場合にはハイレベルの信号を判定回路３ｆに出力するように構成されている。なお、第１閾値及び第２閾値は、上記順方向降下電圧Ｖｆに相当する。第１閾値及び第２閾値は同一でもよいし互いに異なっていてもよい。
【００３６】
以上のような第１比較器３ｄ及び第２比較器３ｅを含む比較部は、第１ダイオード３ａの両端の第１電位差と第１閾値とを比較し、かつ、第２ダイオード３ｂの両端の第２電位差と第２閾値とを比較する。
【００３７】
判定回路３ｆは、第１比較器３ｄ及び第２比較器３ｅの比較結果に基づいて、電源ラインＶＣＣ及びグランドラインＧＮＤの少なくとも１つの断線の発生を判定する。例えば、判定回路３ｆは、第１比較器３ｄからハイレベルの信号を受けた場合には、電源ラインＶＣＣに断線が発生していると判定する。例えば、判定回路３ｆは、第２比較器３ｅからハイレベルの信号を受けた場合には、グランドラインＧＮＤに断線が発生していると判定する。
【００３８】
判定回路３ｆの判定結果は処理回路３ｃに入力され、処理回路３ｃは、液晶表示装置内のＴＣＯＮ４、または、Ｉ／Ｆを介したシステム側マイコンなどの外部回路に、当該判定結果を出力する。なお、図８では、判定回路３ｆは、処理回路３ｃと個別に設けられているが、処理回路３ｃ内に設けられてもよい。
【００３９】
＜実施の形態１のまとめ＞
以上のような本実施の形態１に係るゲートドライバＩＣ３及び液晶表示装置は、第１ダイオード３ａの両端の第１電位差を第１閾値と比較し、かつ、第２ダイオード３ｂの両端の第２電位差を第２閾値と比較する。このような構成によれば、電源ラインＶＣＣ及びグランドラインＧＮＤの断線の判定に用いられる閾値を、断線判定が厳しくなるようにシフトするので、当該断線を適切に検出することができる。
【００４０】
＜実施の形態２＞
図９は、本発明の実施の形態２に係るＴＣＯＮ４の構成を示す図である。以下、本実施の形態２に係る構成要素のうち、上述の構成要素と同じまたは類似する構成要素については同じ参照符号を付し、異なる構成要素について主に説明する。
【００４１】
本実施の形態２では、関連液晶表示装置の場合と同様にＳＴＶｏｕｔ信号が、ゲートドライバＩＣ３から図９のＴＣＯＮ４に入力される。以下、電源ラインＶＣＣ及びグランドラインＧＮＤの少なくとも１つの断線が反映される信号は、ＳＴＶｏｕｔ信号であるものとして説明するが、これに限ったものではない。図９のＴＣＯＮ４は、第１比較器４ａと、第１電源Ｖｒｅｆ１と、第２比較器４ｂと、第２電源Ｖｒｅｆ２と、判定回路４ｃとを備える。
【００４２】
第１比較器４ａは、ＳＴＶｏｕｔ信号のハイレベルを、第１電源Ｖｒｅｆ１によって設定される下限値ＶＩＨよりも高い下限閾値ＶＩＨ１と比較するコンパレータである。なお、下限閾値ＶＩＨ１には、例えばＶＣＣから０．３〜０．６Ｖ程度低い電圧が用いられる。
【００４３】
第２比較器４ｂは、ＳＴＶｏｕｔ信号のローレベルを、第２電源Ｖｒｅｆ２によって設定される上限値ＶＩＬよりも低い上限閾値ＶＩＬ１と比較するコンパレータである。なお、上限閾値ＶＩＬ１には、例えばＧＮＤから０．３〜０．６Ｖ程度高い電圧が用いられる。
【００４４】
以上のような第１比較器４ａ及び第２比較器４ｂを含む比較部は、ＳＴＶｏｕｔ信号のハイレベルを下限閾値ＶＩＨ１と比較し、かつ、ＳＴＶｏｕｔ信号のローレベルを上限閾値ＶＩＬ１と比較する。
【００４５】
判定回路４ｃは、第１比較器４ａ及び第２比較器４ｂの比較結果に基づいて、電源ラインＶＣＣ及びグランドラインＧＮＤの少なくとも１つの断線の発生を判定する。例えば、ＳＴＶｏｕｔ信号のハイレベルが下限閾値ＶＩＨ１よりも小さいという比較結果が第１比較器４ａで得られた場合には、判定回路４ｃは、電源ラインＶＣＣに断線が発生していると判定する。例えば、ＳＴＶｏｕｔ信号のローレベルが上限閾値ＶＩＬ１よりも大きいという比較結果が第２比較器４ｂで得られた場合には、判定回路４ｃは、グランドラインＧＮＤに断線が発生していると判定する。判定回路４ｃの判定結果は、Ｉ／Ｆを介したシステム側マイコンなどの外部回路に、当該判定結果を出力する。
【００４６】
＜実施の形態２のまとめ＞
以上のような本実施の形態２に係るＴＣＯＮ４及び液晶表示装置は、ＳＴＶｏｕｔ信号のハイレベルを下限閾値ＶＩＨ１と比較し、かつ、ＳＴＶｏｕｔ信号のローレベルを上限閾値ＶＩＬ１と比較する。このような構成によれば、図１０に示すように、電源ラインＶＣＣ及びグランドラインＧＮＤの断線の判定に用いられる閾値を、断線判定が厳しくなるようにシフトするので、当該断線を適切に検出することができる。
【００４７】
＜実施の形態３＞
図１１は、本発明の実施の形態３に係るゲートドライバＩＣ３の構成を示す図である。以下、本実施の形態３に係る構成要素のうち、上述の構成要素と同じまたは類似する構成要素については同じ参照符号を付し、異なる構成要素について主に説明する。
【００４８】
図１１のゲートドライバＩＣ３の構成は、図８の第１比較器３ｄ及び第２比較器３ｅを、抵抗Ｒｒｅｆ１，Ｒｒｅｆ２，Ｒ１，Ｒ２、及び、第３比較器３ｇに置き換えた構成と同様である。つまり、図６のゲートドライバＩＣ３では２つの比較器が用いられたが、図１１のゲートドライバＩＣ３では１つの比較器が用いられる。
【００４９】
第１ダイオード３ａと第２ダイオード３ｂとの接続点は、抵抗Ｒ１を介して第３比較器３ｇの非反転入力と接続されている。そして、第３比較器３ｇの出力（Ｖｏｕｔ）は、抵抗Ｒ２を介して第３比較器３ｇの非反転入力と接続されている。また、第１ダイオード３ａ及び第２ダイオード３ｂからなる直列接続体の両端は、抵抗Ｒｒｅｆ１及び抵抗Ｒｒｅｆ２からなる直列接続体の両端と接続され、抵抗Ｒｒｅｆ１と抵抗Ｒｒｅｆ２との接続点（基準電圧Ｖｒｅｆに対応）は、第３比較器３ｇの反転入力と接続されている。なお、第３比較器３ｇの電源には、電源ＶＨ，ＶＬが用いられる。
【００５０】
このような構成によれば、第３比較器３ｇは、第１電位差及び第２電位差の和と、第１ダイオード３ａと第２ダイオード３ｂとの接続点の電圧とに基づいて、第１電位差及び第２電位差を、第１閾値及び第２閾値とそれぞれ比較するヒステリシス型コンパレータとなる。
【００５１】
図１２は、本実施の形態３に係る第３比較器３ｇの動作を説明するための図である。第３比較器３ｇの＋側入力がＶＴＬになった場合、当該入力がＶＴＨになるまで、第３比較器３ｇの出力はローレベルに維持される。一方、第３比較器３ｇの＋側入力がＶＴＨになった場合、当該入力がＶＴＬになるまで、第３比較器３ｇの出力はハイレベルに維持される。ＶＩＨ１＝ＶＴＨ、ＶＩＬ１＝ＶＴＬにすると、ＶＣＣ遮断時には第３比較器３ｇの＋側入力がＶＴＨを超えなくなるため、第３比較器３ｇの出力はハイレベルにならず、ＧＮＤ遮断時には第３比較器３ｇの＋側入力がＶＴＬを下回らなくなるため、第３比較器３ｇの出力はローレベルにならない。ＳＴＶ信号のようにハイレベルとローレベルとを交互に含む信号が用いられる場合には、断線を検出できる。以下に、下限閾値ＶＴＨ及び上限閾値ＶＴＬの具体的な式（１）〜（４）を示す。
【００５２】
【数１】
2020140017.tif 000003
【００５３】
【数２】
2020140017.tif 000004
【００５４】
【数３】
2020140017.tif 000005
【００５５】
【数４】
2020140017.tif 000006
【００５６】
例えば、ＶＣＣ＝３．３Ｖ、ＶＨ＝４．５Ｖ、ＶＬ＝−０．３Ｖ、Ｖｏｕｔ＝４．８Ｖである構成において、Ｒｒｅｆ１＝５０ｋΩ、Ｒｒｅｆ２＝６０ｋΩ、Ｒ１＝５０ｋΩ、Ｒ２＝１００ｋΩとすると、ＶＴＨ＝２．８５Ｖ、ＶＴＬ＝０．３Ｖとなり、下限閾値ＶＩＨ１を下限値ＶＩＨよりも大きく、かつ、上限閾値ＶＩＬ１を上限値ＶＩＬよりも小さくすることができる。上式からわかるように、図１２のヒステリシスの下限閾値ＶＴＨ及び上限閾値ＶＴＬは、抵抗の値、第３比較器３ｇの電源ＶＨ，ＶＬの値によって調整可能である。このため、第３比較器３ｇの電源ＶＨ，ＶＬの電圧を自由に変更することができれば、下限閾値ＶＴＨ及び上限閾値ＶＴＬを任意の値に設定することができる。
【００５７】
なお、第３比較器３ｇの電源ＶＨ，ＶＬの電圧は、電源ラインＶＣＣの電圧と異なっていてもよい。例えば図１３に示すように、電圧調整回路を含む電圧安定回路３１ａによってゲートドライバＩＣ３内の電源ＶＧＨの電圧が調整されることによって、第３比較器３ｇの電源ＶＨの電圧が生成されてもよい。また例えば図１４に示すように、電圧調整回路を含む電圧安定回路３１ｂによってゲートドライバＩＣ３内の電源ＶＧＬの電圧が調整されることによって、第３比較器３ｇの電源ＶＬの電圧が生成されてもよい。このような構成によれば、第３比較器３ｇの電源ＶＧＨ，ＶＧＬはラインに従属せずに独立しているため、電源ラインＶＣＣ及びグランドラインＧＮＤに異常があっても、第３比較器３ｇをなるべく正常状態で動作し続けることが可能となる。
【００５８】
また例えば図１５及び図１６に示すように、電圧安定回路３１ａ，３１ｂに、Ｉ／Ｏ端子または内部レジスタ３２ａ，３２ｂを接続することによって、外部から電源ＶＨ，ＶＬの電圧が調整されてもよい。このような構成によれば、下限閾値ＶＴＨ及び上限閾値ＶＴＬ、ひいては下限閾値ＶＩＨ１及び上限閾値ＶＩＬ１を製品ごとに調整することが容易となり、効率的である。
【００５９】
図１１の判定回路３ｆは、第３比較器３ｇの比較結果に基づいて、電源ラインＶＣＣ及びグランドラインＧＮＤの少なくとも１つの断線の発生を判定する。例えば、一定期間内において、第３比較器３ｇの出力が、比較的高い出力、及び、比較的低い出力の一方から他方に切り換わらない場合には、電源ラインＶＣＣ及びグランドラインＧＮＤの少なくとも一方に断線が発生していると判定する。
【００６０】
＜実施の形態３のまとめ＞
本実施の形態３に係るゲートドライバＩＣ３及び液晶表示装置は、１つの比較器を用いることによって、実施の形態１と同様の効果を得ることができる。
【００６１】
＜実施の形態４＞
図１７は、本発明の実施の形態４に係るＴＣＯＮ４の構成を示す図である。以下、本実施の形態４に係る構成要素のうち、上述の構成要素と同じまたは類似する構成要素については同じ参照符号を付し、異なる構成要素について主に説明する。
【００６２】
図１７のＴＣＯＮ４の構成は、図１０の第１比較器４ａ及び第２比較器４ｂを、抵抗Ｒｒｅｆ１，Ｒｒｅｆ２，Ｒ１，Ｒ２、及び、第３比較器４ｄに置き換えた構成と同様である。つまり、図１０のＴＣＯＮ４では２つの比較器が用いられたが、図１７のＴＣＯＮ４では１つの比較器が用いられる。
【００６３】
ゲートドライバＩＣ３は、抵抗Ｒ１を介して第３比較器４ｄの非反転入力と接続されている。そして、第３比較器４ｄの出力（Ｖｏｕｔ）は、抵抗Ｒ２を介して第３比較器４ｄの非反転入力と接続されている。また、電源ＶＣＣは、抵抗Ｒｒｅｆ１及び抵抗Ｒｒｅｆ２によって分圧され、分圧された電圧は基準電圧Ｖｒｅｆとして第３比較器４ｄの反転入力と接続されている。本実施の形態４では、電源ＶＣＣは、ＴＣＯＮ４に接続された電源である接続電源であり、第３比較器４ｄの電源に用いられる。
【００６４】
このような構成によれば、第３比較器４ｄは、実施の形態３の第３比較器３ｇと同様のコンパレータとなる。つまり第３比較器４ｄは、電源ＶＣＣの電圧と、ＳＴＶｏｕｔ信号とに基づいて、ＳＴＶｏｕｔ信号のハイレベル及びローレベルを、下限閾値及び上限閾値とそれぞれ比較するヒステリシス型コンパレータとなる。なお、この下限閾値及び上限閾値は、実施の形態３と同様に抵抗の値、第３比較器４ｄの電源の値によって調整可能である。
【００６５】
判定回路４ｃは、第３比較器４ｄの比較結果に基づいて、電源ラインＶＣＣ及びグランドラインＧＮＤの少なくとも１つの断線の発生を判定する。例えば、一定期間内において、第３比較器４ｄの出力が、比較的高い出力、及び、比較的低い出力の一方から他方に切り換わらない場合には、電源ラインＶＣＣ及びグランドラインＧＮＤの少なくとも一方に断線が発生していると判定する。
【００６６】
さて、上式（１）〜（４）においてＶＬ＝０Ｖ、ＶＨ＝Ｖｏｕｔ＝ＶＣＣである場合、抵抗値により決定される図１２の下限閾値ＶＴＨ及び上限閾値ＶＴＬ、ひいては図９の下限閾値ＶＩＨ１及び上限閾値ＶＩＬ１は、下限値ＶＩＨより大きい値及び上限値ＶＩＬより小さい値にならない。
【００６７】
そこで、ＶＣＣ≠Ｖｏｕｔとなる構成、つまり第３比較器４ｄの電源の電圧が、電源ラインＶＣＣの電圧と異なる構成が好ましい。このような構成によれば、設計の自由度が上がり、電源ラインＶＣＣ及びグランドラインＧＮＤの断線を検出することができる。
【００６８】
例えば、ＶＣＣ＝３．３Ｖ、ＶＬ＝０Ｖ、ＶＨ＝Ｖｏｕｔ＝４．５Ｖである構成において、Ｒｒｅｆ１＝５０ｋΩ、Ｒｒｅｆ２＝６０ｋΩ、Ｒ１＝５０ｋΩ、Ｒ２＝１００ｋΩとすると、ＶＴＨ＝２．７Ｖ、ＶＴＬ＝０．４５Ｖとなり、下限閾値ＶＩＨ１を下限値ＶＩＨよりも大きく、かつ、上限閾値ＶＩＬ１を上限値ＶＩＬよりも小さくすることができる。
【００６９】
ただし、ＴＣＯＮ４内部で電圧を昇圧して電源ＶＣＣよりも高い電源を作ることは、ソースドライバＩＣ２とＴＣＯＮ４とが一体になったＴＣＯＮ４内蔵ドライバＩＣでは容易ではあるが、通常は難しい。そこで、例えば図１８に示すように、第３比較器４ｄの電源ＶＤＤの電圧が、電圧調整回路を含む電圧安定回路４１ａによって調整された電源回路９の電源ＶＣＣの電圧（電圧Ｖｒｅｇ）、または、電圧生成回路１０の電圧よりも大きくなる構成が好ましい。内部ロジック用としてＬＤＯ（低ドロップアウト）レギュレータなどで作成されることがある低電圧の電源を調整して、上記電圧Ｖｒｅｇを生成する構成では、第３比較器４ｄの電源に、電源ＶＣＣひいては電源ＶＤＤをそのまま使えることができる場合がある。
【００７０】
例えば、Ｖｒｅｇ＝２Ｖ，ＶＣＣ＝ＶＤＤ＝ＶＨ＝Ｖｏｕｔ＝３．３Ｖ、ＶＬ＝０Ｖである構成において、Ｒｒｅｆ１＝２５ｋΩ、Ｒｒｅｆ２＝１００ｋΩ、Ｒ１＝７０ｋΩ、Ｒ２＝１００ｋΩとすると、ＶＴＨ＝２．７２Ｖ、ＶＴＬ＝０．４１Ｖとなり、下限閾値ＶＩＨ１を下限値ＶＩＨよりも大きく、かつ、上限閾値ＶＩＬ１を上限値ＶＩＬよりも小さくすることができる。
【００７１】
なお例えば図１９に示すように、電圧調整回路を含む電圧安定回路４１ｂによって、第３比較器４ｄの電源が調整されてもよい。そして、電圧安定回路４１ａ，４１ｂに、Ｉ／Ｏ端子４２ａを接続することによって、外部から電圧Ｖｒｅｇ及び第３比較器４ｄの電源の電圧が調整されてもよい。また例えば図２０に示すように、電圧安定回路４１ａ，４１ｂに、内部レジスタ４２ｂを接続することによって、外部から電圧Ｖｒｅｇ及び第３比較器４ｄの電源の電圧が調整されてもよい。このような構成によれば、下限閾値ＶＴＨ及び上限閾値ＶＴＬ、ひいては下限閾値ＶＩＨ１及び上限閾値ＶＩＬ１を製品ごとに調整することが容易となり、効率的である。
【００７２】
＜実施の形態４のまとめ＞
本実施の形態４に係るＴＣＯＮ４及び液晶表示装置は、１つの比較器を用いることによって、実施の形態２と同様の効果を得ることができる。
【００７３】
＜その他の変形例＞
液晶表示装置は、実施の形態１または実施の形態３のゲートドライバＩＣ３、及び、実施の形態２または実施の形態４のＴＣＯＮ４、の少なくとも１つを備えていればよい。また、実施の形態１及び実施の形態３では、ゲートドライバＩＣ３が異常検出機能を有していたが、ソースドライバＩＣ２が、当該異常検出機能と同様の異常検出機能を有していてもよい。そして、ＴＣＯＮ内蔵ドライバＩＣにおいても、上記実施の形態が適用されてもよい。なお、実施の形態３においてＴＣＯＮ内蔵ドライバＩＣを適用した場合には、以上に説明した本実施の形態４と同様に、第３比較器３ｇの電源ＶＤＤの電圧が、第３比較器３ｇの基準電圧を作る電源回路９の電源ＶＣＣの電圧、または、電圧生成回路１０の電圧よりも大きくなるように構成されてもよい。
【００７４】
また、上述の実施の形態１から４においては、ガラス基板１上の電源ラインＶＣＣ及びグランドラインＧＮＤの断線の判定の事例を説明したが、電源ラインＶＣＣもしくはグランドラインＧＮＤのどちらか一方、または両方の断線判定にも適用できるのは無論である。
【００７５】
なお、本発明は、その発明の範囲内において、各実施の形態及び各変形例を自由に組み合わせたり、各実施の形態及び各変形例を適宜、変形、省略したりすることが可能である。
【符号の説明】
【００７６】
３  ゲートドライバＩＣ、３ａ  第１ダイオード、３ｂ  第２ダイオード、３ｄ  第１比較器、３ｅ  第２比較器、３ｆ  判定回路、３ｇ  第３比較器、４  ＴＣＯＮ、４ａ  第１比較器、４ｂ  第２比較器、４ｃ  判定回路、４ｄ  第３比較器、ＶＣＣ  電源ライン、ＧＮＤ  グランドライン。
【図１】
2020140017.tif 000007
【図２】
2020140017.tif 000008
【図３】
2020140017.tif 000009
【図４】
2020140017.tif 000010
【図５】
2020140017.tif 000011
【図６】
2020140017.tif 000012
【図７】
2020140017.tif 000013
【図８】
2020140017.tif 000014
【図９】
2020140017.tif 000015
【図１０】
2020140017.tif 000016
【図１１】
2020140017.tif 000017
【図１２】
2020140017.tif 000018
【図１３】
2020140017.tif 000019
【図１４】
2020140017.tif 000020
【図１５】
2020140017.tif 000021
【図１６】
2020140017.tif 000022
【図１７】
2020140017.tif 000023
【図１８】
2020140017.tif 000024
【図１９】
2020140017.tif 000025
【図２０】
2020140017.tif 000026
【手続補正書】
【提出日】令和2年2月19日(2020.2.19)
【手続補正１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００３３
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００３３】
ＶＣＣの遮断（ガラス基板１上またはＦＰＣ５上の電源ラインＶＣＣの断線による電源遮断）が生じると、ＶＣＣの遮断時でない通常時には流れない電流が第１ダイオード３ａに流れる。この電流により、第１ダイオード３ａの両端に、第１ダイオード３ａの順方向降下電圧Ｖｆに相当する電位差が生じる。なお、順方向降下電圧Ｖｆは、例えばＳｉダイオードや、ダイオードと接続されたＳｉトランジスタの場合は、０．６Ｖ程度である。
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００６２
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００６２】
図１７のＴＣＯＮ４の構成は、図９の第１比較器４ａ及び第２比較器４ｂを、抵抗Ｒｒｅｆ１，Ｒｒｅｆ２，Ｒ１，Ｒ２、及び、第３比較器４ｄに置き換えた構成と同様である。つまり、図９のＴＣＯＮ４では２つの比較器が用いられたが、図１７のＴＣＯＮ４では１つの比較器が用いられる。