(57)【要約】【課題】  連鎖的故障の防止及び動作の安定化を図ることにより、長期にわたって安定的に表示素子を駆動することができる駆動装置を提供することを課題とする。【解決手段】  アクティブマトリクス型表示装置１１０を駆動するための駆動装置１００は、ＴＦＴ６００と、このＴＦＴ６００の画素電極に容量結合される対向電極に通流する電流を検出する電流検出部１０６と、対向電極の電位を切り替える電位切替部１０７とを備える。電位切替部１０７は、電流検出部１０６によって検出された電流の値が所定値を超えると、対向電極６０３の電位を所定の電位又はフロート電位に切り替える。【選択図】図１
2008203350.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
マトリクス状に配列された複数の画素電極、当該画素電極に電圧又は電流を印加する制御素子、及び、前記画素電極に容量結合される対向電極を有し、前記画素電極に接続されるアクティブマトリクス型表示素子を駆動する駆動装置であって、
前記対向電極に通流する電流を検出する電流検出手段と、
前記検出された電流の値が所定値を超えると、前記対向電極の電位を切り替える切換手段と
を備える駆動装置。
【請求項２】
前記切換手段は、前記対向電極の電位を浮遊電位又は所定の電位に切り替える、請求項１に記載の駆動装置。
【請求項３】
前記切換手段は、前記電流検出手段によって検出される電流値を低下させるために、前記所定の電位を制御可能に構成される、請求項２に記載の駆動装置。
【請求項４】
前記切替手段は、前記検出された電流の値が第１の所定値を超えると、前記対向電極の電位を前記所定の電位に切り替え、前記検出された電流の値が前記第１の所定値よりも高い第２の所定値を超えると、前記対向電極の電位を浮遊電位に切り替える、請求項２又は３に記載の駆動装置。
【請求項５】
前記所定の電位は、前記アクティブマトリクス型の表示素子の走査線又は画像信号線が取り得る最小電位から最大電位までの間で設定される電位である、請求項２乃至４のいずれかの項に記載の駆動装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ＴＦＴ（Ｔｈｉｎ  Ｆｉｌｍ  Ｔｒａｎｓｉｔｏｒ）を用いたアクティブマトリクス型表示装置を駆動するための駆動装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
マトリクス状に配列された複数の画素を有する液晶表示装置、有機ＥＬ表示装置又は電気泳動表示装置等のアクティブマトリクス型表示装置には、画素駆動用の駆動装置が用いられる。
【０００３】
図６は、液晶表示装置、有機ＥＬ表示装置又は電気泳動表示装置等の表示装置の駆動装置に用いられるＴＦＴの断面構造を概略的に示す図である。図６に示すように、ＴＦＴ６００の基板６０１の上には、ゲート電極６０２及び対向電極６０３が形成される。このゲート電極６０２の上には、絶縁膜６０４を挟んでソース電極６０５とドレイン電極６０６が形成され、このソース電極６０５とドレイン電極６０６の間には、半導体材料で構成される活性層６０７が形成される。
【０００４】
ソース電極６０５、ドレイン電極６０６及び活性層６０７は、絶縁用の保護膜６０８によって覆われており、この保護膜６０８の上には画素電極６０９が形成される。この画素電極は、保護膜６０８に形成されたスルーホール６０８Ａを通じてドレイン電極６０６と接続される。なお、このＴＦＴ６００の上には、電気泳動表示装置等の表示装置が積層され、画素電極６０９によって駆動される。
【０００５】
なお、ゲート電極６０２は、表示装置の選択信号線(走査線)に接続され、ソース電極６０５は画像信号線に接続される。
【０００６】
このような構造のＴＦＴ６００では、画素電極６０９と対向電極６０３とで絶縁膜６０４及び保護膜６０８を狭持する領域、画素電極６０９及びドレイン電極６０６とで保護膜６０８を狭持する領域、及び、ドレイン電極６０６と対向電極６０３とで保護膜６０８を狭持する領域にキャパシタが形成され、このキャパシタで画像の表示に必要な画素電位を保持するように構成されている。
【０００７】
従来の表示装置の駆動装置では、対向電極６０３は、ＧＮＤや表示装置の選択信号線に接続されている（例えば、特許文献１、２参照）。
【特許文献１】特開２００１−１９６０２８号公報
【特許文献２】特開２００２−０９１３４２号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
従来の表示装置用の駆動装置は、上述のように構成されていたため、次のような課題があった。
【０００９】
（１）特許文献１記載の発明のように、対向電極６０３がＧＮＤに接続されていると、経時劣化等による故障が発生することにより、対向電極６０３とゲート電極６０２（又は選択信号線）との間、又は、対向電極６０３とソース電極６０５（又は画像信号線）との間で電流のリークが発生することがある。このような場合、ゲート電極６０２（又は選択信号線）やソース電極６０５（又は画像信号線）の電位が不安定になり、表示が悪化する場合があった。
【００１０】
また、ソース電極６０５と対向電極６０３との間に生じるリーク電流は、ＴＦＴ６００の駆動に必要な電流よりも多くなる可能性があり、このリーク電流によって基板６０１が加熱され、この結果、絶縁膜６０４や保護膜６０８が加熱されることにより、隣接する画素に連鎖的に故障が広がり、表示の悪化部分が拡大する場合があった。
【００１１】
（２）特許文献２記載の発明のように、対向電極６０３が選択信号線（走査線）に接続されていると、経時劣化等によって生じる故障によって画素電極６０９と対向電極６０３との間にリークが発生した場合、画素電極６０９が選択信号線と同一電位となることにより、その画素電極６０９による表示が常に同一の表示になる場合があった。
【００１２】
また、経時劣化等によって生じる故障によって対向電極６０３とソース電極６０５（又は画像信号線）との間にリーク電流が生じると、対向電極６０３とソース電極６０５（又は画像信号線）とが互いに干渉し合い、ＴＦＴ６００を駆動できなくなる場合があった。
【００１３】
（３）また、上述の（１）（２）の場合に対向電極６０３をフロート(浮遊)させると、リーク電流が生じても、その値が微弱であれば対向電極６０３で吸収されるため、表示を悪化させずに済む。しかしながら、対向電極６０３をフロート(浮遊)させることにより、故障等が生じていなくてもゲート電極６０２又はソース電極６０５から対向電極６０３へは僅かなリーク電流が常に流れる。このため、リーク電流が増大すると、フロートした対向電極６０３の電位が不安定になり、表示が安定しなくなる場合があった。
【００１４】
本発明は、上述のような課題を解決するためになされたものであり、連鎖的故障の防止及び動作の安定化を図ることにより、長期にわたって安定的に表示素子を駆動することができる駆動装置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】
【００１５】
本発明の一局面による駆動装置は、マトリクス状に配列された複数の画素電極、当該画素電極に電圧又は電流を印加する制御素子、及び、前記画素電極に容量結合される対向電極を有し、前記画素電極に接続されるアクティブマトリクス型表示素子を駆動する駆動装置であって、前記対向電極に通流する電流を検出する電流検出手段と、前記検出された電流の値が所定値を超えると、前記対向電極の電位を切り替える切換手段とを備える。
【００１６】
また、前記切換手段は、前記対向電極の電位を浮遊電位又は所定の電位に切り替えるように構成されてもよい。
【００１７】
また、前記切換手段は、前記電流検出手段によって検出される電流値を低下させるために、前記所定の電位を制御可能に構成されてもよい。
【００１８】
また、前記切替手段は、前記検出された電流の値が第１の所定値を超えると、前記対向電極の電位を前記所定の電位に切り替え、前記検出された電流の値が前記第１の所定値よりも高い第２の所定値を超えると、前記対向電極の電位を浮遊電位に切り替えるように構成されてもよい。
【００１９】
また、前記所定の電位は、前記アクティブマトリクス型の表示素子の走査線又は画像信号線が取り得る最小電位から最大電位までの間で設定される電位であってもよい。
【発明の効果】
【００２０】
本発明によれば、リーク電流による連鎖的な故障の発生を抑制でき、長期にわたって安定的に表示素子を駆動できる駆動装置を提供することができるという特有の効果が得られる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２１】
以下、本発明を適用した駆動装置の例示的な実施の形態について説明する。
【００２２】
実施の形態１
図１は、実施の形態１の駆動装置の回路構成を概略的に示す図である。この駆動装置１００は、選択ドライバ１０１、画像信号ドライバ１０２、電源部１０３、電源部１０４、制御部１０５、電流検出部１０６、電位切替部１０７及びＴＦＴ６００を備える。電源部１０３及び１０４は、選択ドライバ１０１及び画像信号ドライバ１０２に電力を供給するための電源である。電流検出部１０６は、後述する対向電極線１１３に通流する電流値を検出するための手段である。電位切替部１０７は、対向電極線１１３の電位を切り換えるための手段である。ＴＦＴ６００は、図６に示す構造を有する。
【００２３】
また、表示部１１０は、例えば、電気泳動表示機によって構成されるアクティブマトリクス型の表示装置であり、選択信号線１１１、画像信号線１１２及び対向電極線１１３を備える。
【００２４】
選択ドライバ１０１は、選択信号１０５Ａに応じた信号電圧（選択電圧１０３Ａ又は非選択電圧１０３Ｂ）を選択し、選択信号線１１１に出力する。画像信号ドライバ１０２は、画像信号１０５Ｂに応じた信号電圧１０４Ａ又は１０４Ｂを画像信号線１１２に出力する。
【００２５】
制御部１０５は、外部から供給されるデータ信号Ａに基づき、選択ドライバ１０１に伝送する選択信号１０５Ａと、画像信号ドライバ１０２に伝送する画像信号１０５Ｂとを出力する。
【００２６】
選択信号線１１１は、各画素のＴＦＴ６００のゲート電圧を制御するための選択電圧１０３Ａ又は非選択電圧１０３Ｂを各ＴＦＴ６００のゲート電極６０２に伝送する。画像信号線１１２は、各ＴＦＴ６００のソース電極６０５に信号電圧１０４Ａ又は１０４Ｂを伝送する。
【００２７】
対向電極線１１３は、ＴＦＴ６００の各画素の対向電極６０３に接続される。この対向電極６０３は、図６に示すように、各ＴＦＴ６００のドレイン電極６０６に接続された画素電極６０９に容量結合されている。なお、上述のように、この対向電極線１１３には、対向電極６０３に通流する電流値を検出するための電流検出部１０６が設けられている。
【００２８】
ここで、図示する複数の対向電極線１１３は、一つにまとめられてもよいし、画素毎、ライン毎、又は、ブロック毎に分けられてもよい。複数の対向電極線１１３は、一つにまとめられた場合は、すべて同一の電位に保持される。画素毎、ライン毎、又は、ブロック毎に分けられた場合は、対向電極線１１３は、画素毎、ライン毎、又は、ブロック毎の電位に保持される。
【００２９】
図２は、実施の形態１の駆動装置の電流検出部及び電位切替部の構成を示す図である。電位切替部１０７は、電流検出部１０６に接続され、電流比較部２０１及び切替部２０２を備える。電流比較部２０１は、電流検出部１０６で検出された電流の値を設定値と比較する。切替部２０２は、対向電極線１１３に接続され、電流比較部２０１の比較結果に応じて対向電極線１１３の電位を切り替えるための切替スイッチ２０２ａを備える。この切替スイッチ２０２ａは、ＧＮＤ電位に保持される端子２０２ｂと、フロート電位に保持される２０２ｃとを有する。
【００３０】
電流検出部１０６によって検出される電流の値（すなわち、対向電極６０３に通流するリーク電流の値）が電流比較部２０１の比較値よりも低い場合は、切替スイッチ２０２ａは端子２０２ｂに接続され、対向電極線１１３は、切替部２０２によってＧＮＤ電位に保持される。
【００３１】
一方、電流比較部２０１の比較値よりも検出される電流値が大きくなると、切替スイッチ２０２ａは端子２０２ｃに接続され、対向電極線１１３は切替部２０２によってフロート電位に保持される。
【００３２】
このように、電流検出部１０６によって検出される電流値が電流比較部２０１の比較値より大きくなると、切替部２０２の切替スイッチ２０２ａが切替えられることにより、ＧＮＤ電位に保持されていた対向電極線１１３の電位がフロート電位に切り換えられる。すなわち、対向電極６０３の電位は、ＧＮＤ電位からフロート電位に切り換えられる。なお、電流比較部２０１は、画素に入力される信号電圧又は選択電圧に応じて、複数の比較値を有するように構成されてもよい。
【００３３】
以上、本実施の形態の駆動装置によれば、ＧＮＤ電位に保持された対向電極６０３とソース電極６０５（画像信号線）との間で生じるリーク電流の値が所定値（電流比較部２０１の比較値）を超えると、対向電極６０３がフロート電位に保持される。この対向電極６０３のフロート電位は、増大したリーク電流によってリーク元の電位に近づく。これにより、リーク元と対向電極６０３との間の電位差が小さくなるので、リーク電流による基板加熱を抑制することができ、連鎖的な故障の発生を抑制することにより、長期にわたって安定的に表示素子を駆動できる駆動装置を提供することができる。また、表示装置の長寿命化を図ることができる。
【００３４】
実施の形態２
実施の形態２の駆動装置は、実施の形態１の駆動装置とは電位切替部の切替部の構成が異なる。
【００３５】
図３は、実施の形態２の駆動装置の切替部を示す図である。本実施の形態の駆動装置は、図２に示す切替部２０２に代えて、図３に示す切替部３０２を備える。
【００３６】
図３に示すように、切替部３０２は、対向電極線１１３に接続される。この切替部３０２は、切替スイッチ３０２ａと複数の端子３０２ｂ、３０２ｃ、３０２ｄ及び３０２ｅを有する。また、電流比較部２０１は、電流検出部１０６の検出結果に基づき、切替スイッチ３０２ａの接続先を端子３０２ｂ〜３０２ｅから選択するための選択信号を出力するように構成される。
【００３７】
ここで、端子３０２ｂは、対向電極線１１３をＧＮＤ電位に保持する際に接続される端子であり、端子３０２ｃ、３０２ｄ及び３０２ｅは、それぞれ、対向電極線１１３を所定の電位に保持する際に接続される端子である。端子３０２ｃ、３０２ｄ及び３０２ｅにはそれぞれ出力電圧の異なる電源が接続されており、端子３０２ｃ、３０２ｄ及び３０２ｅの順に電位が高くなるように設定されている。
【００３８】
これらの端子の電位は、例えば、端子３０２ｃの電位を選択信号線１１１又は画像信号線１１２に印加される電圧値の最小値によって定まる電位に設定するとともに、端子３０２ｅの電位を選択信号線１１１又は画像信号線１１２に印加される電圧値の最大値によって定まる電位に設定し、端子３０２ｄの電位を端子３０２ｃ及び３０２ｅの電位の中間値をとる電位に設定すればよい。なお、これらの端子３０２ｃ乃至３０２ｅの電位は、表示装置６００の特性等に応じて任意の適切な値に設定することができる。
【００３９】
例えば、電流比較部２０１には、所定の電流値の絶対値を比較値として設定しておき、電流検出部１０６によって検出されるリーク電流の値が、この所定の電流の絶対値を表す値よりも小さくなるように切替部３０２のスイッチ３０２ａを切り替えることにより、対向電極線１１３の電位を切り替えるように構成すればよい。
【００４０】
具体的には、電流検出部１０６で検出された電流値が電流比較部２０１の比較値よりも低ければ、切替スイッチ３０２ａは端子３０２ｂに接続される。すなわち、対向電極線１１３はＧＮＤ電位に保持される。また、電流値が比較値以上であれば、切替スイッチ３０２ａは、端子３０２ｃに接続される。この結果、電流値が比較値よりも小さくなれば、切替スイッチ３０２ａは端子３０２ｃに接続された状態で保持される。一方、切替スイッチ３０２ａを端子３０２ｃに接続しても電流値が比較値以上である場合は、切替スイッチ３０２ａは端子３０２ｄに接続される。この結果、電流値が比較値よりも小さくなれば、切替スイッチ３０２ａは端子３０２ｄに接続された状態で保持される。また、切替スイッチ３０２ａを端子３０２ｄに接続しても電流値が比較値以上である場合は、切替スイッチ３０２ａは端子３０２ｅに接続される。この結果、電流値が比較値よりも小さくなれば、切替スイッチ３０２ａは端子３０２ｅに接続された状態で保持される。また、切替スイッチ３０２ａを端子３０２ｅに接続しても電流値が比較値以上である場合は、切替スイッチ３０２ａは、電流値が最も小さくなる端子３０２ｂ乃至３０２ｅのうちのいずれかに接続される。このようにして、対向電極６０３に通流するリーク電流の値は小さくされる。
【００４１】
以上、本実施の形態の駆動装置によれば、ＧＮＤ電位に保持された対向電極６０３とソース電極６０５（又は画像信号線１１２）との間で生じるリーク電流の値が所定値（電流比較部２０１の比較値）を超えると、対向電極６０３が所定の電位に保持される。これにより、対向電極６０３の電位は、リーク電流のリーク元の電位に近づき、リーク元と対向電極６０３との間の電位差が小さくなるので、リーク電流による基板加熱を抑制することができ、連鎖的な故障の発生を抑制することにより、長期にわたって安定的に表示素子を駆動できる駆動装置を提供することができる。また、表示装置の長寿命化を図ることができる。
【００４２】
［変形例］
以上では、図３に示す切替部３０２を用いる形態について説明したが、この切替部３０２の代わりに、図４に示す切替部４０２を用いてもよい。
【００４３】
この切替部４０２は、切替スイッチ４０２ａと２つの端子４０２ｂ及び４０２ｃを有しており、図３に示す切替部３０２の端子３０２ｃ乃至３０２ｅの代わりに、任意の電圧を出力可能な可変電源４０２ｆに接続された端子４０２ｃを有する点が切替部３０２とは異なる。なお、切替スイッチ４０２ａ及び端子４０２ｂは、図３に示す切替スイッチ３０２ａ及び端子３０２ｂと同一である。
【００４４】
可変電源４０２ｆは、例えば、ＤＡコンバータで構成することができる。可変電源４０２ｆとしてＤＡコンバータを用いる場合は、電流検出部１０６で検出された電流値を電流比較部２０１の比較値と比較し、電流値が比較値よりも大きい場合には、ＤＡコンバータの出力電圧を制御する。このような比較処理を繰り返し行うことにより（すなわち、電流検出部１０６によって検出される電流値を用いたフィードバック制御を行うことにより）、検出される電流値が比較値よりも小さくなるように、ＤＡコンバータの出力電圧を最適化すればよい。このような切替部４０２を用いれば、対向電極線１１３の電位を最適値に設定することにより、リーク元と対向電極６０３との間の電位差が小さくできるので、リーク電流による基板加熱を抑制することができ、連鎖的な故障の発生を抑制することにより、長期にわたって安定的に表示素子を駆動できる駆動装置を提供することができる。また、表示装置の長寿命化を図ることができる。
【００４５】
なお、以上の説明では、電流比較部２０１の比較値を固定値としたが、電流比較部２０１の比較値を変更可能に構成してもよい。例えば、上述のようなフィードバック制御において、比較値の絶対値を徐々に小さくするとともに、対向電極線１１３の電位を調整することにより、リーク電流を低減するように構成してもよい。
【００４６】
また、画像信号線１１２が正の電圧値をとる片電源に接続される場合は、この片電源の最大電圧値及び最小電圧値を可変電源４０２ｆの上限電圧値及び下限電圧値に設定してもよい。このような切替部４０２を用いれば、複数ある画像信号線１１２に高い電圧を入力するラインが多いときは、可変電源４０２ｆの出力電圧を初めに上限電圧に設定し、上述のように電流検出部２０１によって検出される電流値を用いたフィードバック制御を行うことにより、可変電源４０２ｆの出力電圧を最適な値に設定しても（すなわち、対向電極線１１３の電位を最適値に設定しても）よい。
【００４７】
なお、画像信号線１１２が負の電圧値をとる片電源に接続される場合は、この片電源の最小電圧値及び最大電圧値を可変電源４０２ｆの下限電圧値及び上限電圧値に設定し、同様のフィードバック制御によって可変電源４０２ｆの出力電圧を最適値に設定してもよい。
【００４８】
また、ここでは、画像信号線１１２が正の電圧値をとる片電源に接続される場合に、可変電源４０２ｆの出力電圧を初めに上限電圧に設定し、徐々に低下させて対向電極線１１３の電位を最適化する場合について説明したが、これとは逆に、初めに下限電圧に設定し、徐々に上昇させて対向電極線１１３の電位を最適化してもよいし、上限電圧と下限電圧の間の任意の電圧値から始めて対向電極線１１３の電位を最適化してもよい。
【００４９】
実施の形態３
実施の形態３の駆動装置は、実施の形態２の駆動装置とは切替部の構成が異なる。
【００５０】
図５は、実施の形態３の駆動装置の切替部を示す図である。本実施の形態の駆動装置は、図３に示す切替部３０２に代えて、図５に示す切替部５０２を備える。この切替部５０２は、フロート電位に保持される端子５０２ｇを有する点が図３に示す切替部３０２と異なる。切替スイッチ５０２ａ及び端子５０２ｂ乃至５０２ｅの構成は、図３に示す切替スイッチ３０２ａ及び端子３０２ｂ乃至３０２ｅと同一である。
【００５１】
切替部５０２は、切替スイッチ５０２ａを端子５０２ｂ乃至５０２ｅに切り替えても、電流検出部１０６によって検出される電流値が所定の値より低くならない場合に、切替スイッチ５０２ａを端子５０２ｇに接続する。
【００５２】
このように、所定の電位に保持される端子５０２ｂ乃至５０２ｅの何れに対向電極線１１３を接続してもリーク電流が所定の値以上になってしまう場合においても、対向電極線１１３をフロート電位に保持すれば、対向電極６０３のフロート電位は、リーク電流によってリーク元の電位に近づけることができる。これにより、リーク元と対向電極６０３との間の電位差が小さくなるので、リーク電流による基板加熱を抑制することができ、連鎖的な故障の発生を抑制することにより、長期にわたって安定的に表示素子を駆動できる駆動装置を提供することができる。また、表示装置の長寿命化を図ることができる。
【００５３】
本実施の形態の駆動装置によれば、上述のように、リーク電流の大きさに応じて適切な電位に対向電極線１１３を保持することができ、対向電極６０３のリーク電流の影響による表示劣化や、基板加熱を抑制することができ、連鎖的な故障の発生を抑制することができる。この結果、長期にわたって安定的に表示素子を駆動でき、表示装置の長寿命化を図ることができ駆動装置を提供することができる。
【００５４】
以上、本発明の例示的な実施の形態の駆動装置について説明したが、本発明は、具体的に開示された実施の形態に限定されるものではなく、特許請求の範囲から逸脱することなく、種々の変形や変更が可能である。
【産業上の利用可能性】
【００５５】
本発明の駆動装置は、液晶表示装置、有機ＥＬ表示装置又は電気泳動表示装置等のアクティブマトリクス型表示装置に利用可能である。
【図面の簡単な説明】
【００５６】
【図１】実施の形態１の駆動装置の回路構成を概略的に示す図である。
【図２】実施の形態１の駆動装置の電流検出部及び電位切替部の構成を示す図である。
【図３】実施の形態２の駆動装置の電流検出部及び電位切替部の構成を示す図である。
【図４】実施の形態２の駆動装置の変形例における電流検出部及び電位切替部の構成を示す図である。
【図５】実施の形態３の駆動装置の電流検出部及び電位切替部の構成を示す図である。
【図６】液晶表示装置、有機ＥＬ表示装置又は電気泳動表示装置等の表示装置の駆動装置に用いられるＴＦＴの断面構造を概略的に示す図である。
【符号の説明】
【００５７】
１００  駆動装置
１０１  選択ドライバ
１０２  画像信号ドライバ
１０５  制御部
１０６  電流検出部
１０７  電位切替部
１１０  表示部
１１１  選択信号線
１１２  画像信号線
１１３  対向電極線
２０１  電流検出部
２０１  電流比較部
２０２、３０２、４０２、５０２  切替部
６００  ＴＦＴ
６０２  ゲート電極
６０３  対向電極
６０５  ソース電極
６０６  ドレイン電極
６０９  画素電極
【図１】
2008203350.tif 000003
【図２】
2008203350.tif 000004
【図３】
2008203350.tif 000005
【図４】
2008203350.tif 000006
【図５】
2008203350.tif 000007
【図６】
2008203350.tif 000008