JP2009058685A - パネル表示装置、およびパネル異常検知方法 - Google Patents

Abstract

【課題】表示不良が発生した場合、パネル側において不良原因があることを検知できるパネル表示装置を実現する。
【解決手段】コントローラ部１０から表示パネル２０のゲートドライバ２２およびソースドライバ２３に入力される垂直駆動信号および水平駆動信号と、ゲートドライバ２２およびソースドライバ２３に含まれるシフトレジスタの最終段から出力される垂直出力信号および水平出力信号とのタイミング比較を、検知用信号発生回路１２およびチェック回路１３にて行なう。比較されたこれら信号の同期が取れていない場合には、表示パネルの異常を検知する。
【選択図】図１

Description

本発明は、パネル表示装置の表示不良検出方法に関するものである。

近年、液晶表示装置、有機ＥＬ（Electro Luminescence）表示装置、プラズマ表示装置等のパネル表示装置が、テレビやパソコンのモニターのみならず、様々な電子機器の表示部としても使用されている。

このようなパネル表示装置は、複数の画素をマトリクス状に配置してなる表示部と、表示部の周囲に配置される駆動ドライバとを備えた表示パネルに、コントローラ部から表示データや各種制御信号を供給することによって表示動作を行うようになっている。

上記パネル表示装置においては、その製造段階において種々の検査が施される。例えば、特許文献１には、表示パネル上のＴＦＴ（Thin Film Transistor）群の信号の電流および電圧を測定し、走査線および信号線における断線や短絡を検査する方法が開示されている。しかしながら、上記パネル表示装置では、表示を行う環境によっては振動の発生する場所や温度の高い／低いといった場所があり、振動による接触不良や温度による動作不良が起こることがある。

製品状態の装置においても、その動作異常を検知し、異常検知時には処理を行うことによって誤動作を防止するような機能も提案されている。例えば、特許文献２には、コントローラ部から表示パネルの駆動ドライバへ入力される同期信号のタイミングを検査し、同期信号のタイミング異常に起因する表示不良を防止する方法が開示されている。
特開平１０−９７２０３号公報（公開日：１９９８年４月１４日） 特開平５−１１９７４７号公報（公開日：１９９３年５月１８日）

しかしながら、上記特許文献２のパネル表示装置は、単純マトリクス型の液晶パネルに入力される同期信号の異常を検出し、該異常が検出された場合にはパネルへの書き込みを行わないことによって表示劣化を回避するものである。すなわち、特許文献２は、コントローラ部から出力される時点での同期信号のタイミングを検査するものであって、パネル側での異常を検知することはできない。

しかしながら、上記パネル表示装置において、振動や温度等の使用環境によって発生する表示不良は、コントローラ部ではなくパネル側で発生することが多い。このため、製品状態の装置において表示不良が発生した場合、パネル側において不良原因があることを検知できるような装置が求められる。

本発明は、上記の問題点に鑑みてなされたものであり、その目的は、製品状態の装置において表示不良が発生した場合、パネル側において不良原因があることを検知できるパネル表示装置を実現することにある。

本発明に係るパネル表示装置は、上記課題を解決するために、表示パネルと、該表示パネルへ表示データおよび表示制御信号を供給するコントローラ部とを備えたパネル表示装置において、上記表示パネルはシフトレジスタを備えた駆動ドライバを有していると共に、上記表示制御信号には、上記シフトレジスタによってシフトされるタイミング信号とが含まれており、さらに、コントローラ部から出力されるタイミング信号と、表示パネルのシフトレジスタの最終段から出力されるタイミング信号とのタイミング比較を行なって、表示パネルの異常を検知する検知部を備えていることを特徴としている。

上記の構成によれば、上記検知部によって、コントローラ部から出力されるタイミング信号（例えば、垂直同期信号や水平同期信号）と、表示パネルのシフトレジスタの最終段から出力されるタイミング信号とのタイミング比較が行なわれる。この比較において、タイミングのズレが発生している場合には、パネル側での異常発生が生じていることを特定できる。尚、ここでのパネル側での異常発生とは、表示パネル側のシフトレジスタにおけるシフト動作の不具合のほか、表示パネル側のシフトレジスタへのタイミング信号の入力不具合を含む。

また、本発明に係るパネル表示装置においては、上記検知部は、表示パネル側のシフトレジスタにおいてシフト動作が正常に行なわれている場合に、該シフトレジスタの最終段から出力されるタイミング信号と同じタイミングでパルスが発生するような検知用信号を生成する検知用信号生成部と上記検知用信号生成部で生成される検知用信号と、表示パネルのシフトレジスタの最終段から出力されるタイミング信号との同期比較を行なう比較部とを有している構成とすることができる。

上記の構成によれば、表示パネルのシフトレジスタの最終段から出力されるタイミング信号とのタイミング比較を行なうにあたって、上記検知用信号生成部で、シフトレジスタの最終段から出力されるタイミング信号と同じタイミングでパルスが発生するような検知用信号を生成し、この検知用信号と、表示パネルのシフトレジスタの最終段から出力されるタイミング信号との同期比較を行なうため、タイミング比較が容易に行なえる。

本発明に係るパネル表示装置は、以上のように、表示パネルと、該表示パネルへ表示データおよび表示制御信号を供給するコントローラ部とを備えたパネル表示装置において、上記表示パネルはシフトレジスタを備えた駆動ドライバを有していると共に、上記表示制御信号には、上記シフトレジスタによってシフトされるタイミング信号とが含まれており、さらに、コントローラ部から出力されるタイミング信号と、表示パネルのシフトレジスタの最終段から出力されるタイミング信号とのタイミング比較を行なって、表示パネルの異常を検知する検知部を備えている構成である。

それゆえ、コントローラ部から出力されるタイミング信号（例えば、垂直同期信号や水平同期信号）と、表示パネルのシフトレジスタの最終段から出力されるタイミング信号とのタイミング比較によって、パネル側での異常発生が生じていることを特定できるといった効果を奏する。

本発明の一実施形態について図１ないし図５に基づいて説明すると以下の通りである。尚、以下の説明においては、本発明を液晶表示装置に適用した場合を例示するが、本発明はこれに限定されるものではなく、有機ＥＬ表示装置やプラズマ表示装置など、シフトレジスタを備えた駆動ドライバを有する他のパネル表示装置においても適用可能である。

先ずは、本実施の形態に係る液晶表示装置の概略構成を図１を参照して説明する。図１に示す液晶表示装置１は、コントローラ部１０と表示パネル２０とを備えて構成されている。コントローラ部１０は、タイミング信号発生回路１１、検知用信号発生回路１２、チェック回路１３を備えている。また、表示パネル２０は、ＬＣＤ表示部２１、ゲートドライバ２２、ソースドライバ２３を備えている。

タイミング信号発生回路１１は、制御信号として同期信号やクロック信号をゲートドライバ２２およびソースドライバ２３へ出力する。ゲートドライバ２２には、タイミング信号発生回路１１から垂直同期信号、スタートパルス信号、およびゲートクロック信号（以下、これらを合わせて垂直駆動信号と称する）が入力される。また、ソースドライバ２３には、タイミング信号発生回路１１から水平同期信号およびソースクロック信号（以下、これらを合わせて水平駆動信号と称する）が入力される。ソースドライバ２３には、コントローラ部１０から表示データも入力されるが、これについては図示を省略する。

表示パネル２０において、ＬＣＤ表示部２１の駆動は以下のように行われる。先ずは、ソースドライバ２３の構成及び動作の一例を図２ないし図４を用いて説明する。ソースドライバ２３は、図２に示すように、シフトレジスタ２３１、サンプリング回路２３２、入力バッファ２３３、ラッチ回路２３４、レベルシフタ２３５、Ｄ／Ａコンバータ２３６、および出力バッファ２３７を備えて構成されている。

シフトレジスタ２３１は、図３に示すように、複数のフリップフロップを多段に接続して構成されており、１水平期間の最初には、初段のフリップフロップに水平同期信号（タイミング信号）が入力される。また、各段のフリップフロップにはソースクロック信号が入力される。シフトレジスタ２３１における各段のフリップフロップは、図４に示すように、クロック信号の入力に応じてシフト動作を行う。すなわち、各段のフリップフロップの出力は、そのシフト動作の中で次段のフリップフロップの入力となると共に、該当する段のサンプリング信号Ｃ_１〜Ｃ_ｎとしてサンプリング回路２３２へ出力される。

サンプリング回路２３２は、シフトレジスタ２３１から入力されるサンプリング信号Ｃ_１〜Ｃ_ｎに基づいて、入力バッファ２３３を介して供給される表示データを各信号線に対応するようにサンプリングして取り込む。

サンプリング回路２３２で取り込まれた表示データは、ラッチ回路２３４にてラッチされ、レベルシフタ２３５にて昇圧され、Ｄ／Ａコンバータ２３６にてＤ／Ａ変換される。そして、Ｄ／Ａ変換された表示データが、出力バッファ２３７を介して、ＬＣＤ表示部２１の信号線Ｓ_１〜Ｓ_ｎへ出力される。

また、ゲートドライバ２２については、１フレーム（１垂直期間）の最初に、該ゲートドライバ２２を構成するシフトレジスタの初段にスタートパルス信号（タイミング信号）が入力される。また、上記シフトレジスタの各段にはゲートクロック信号が入力される。これにより、シフトレジスタはゲートクロック信号の入力毎に上記スタートパルス信号を１段ずつシフトしていき、シフトされたスタートパルス信号は走査信号として格段の走査線に出力される。つまり、ゲートドライバ２２により、走査線が１ラインずつ順次オン期間に選択される。

ＬＣＤ表示部２１では、１水平期間毎に、選択されている走査線に接続されている画素に対して信号線を介して表示データが書き込まれる。これを１フレーム内で全ての走査線に対して順次行なうことにより、１画面分の画像書き込みが行われる。

上述のようなＬＣＤ表示部２１の駆動動作では、ゲートドライバ２２およびソースドライバ２３のシフトレジスタにおいて、当然ながら正確なシフト動作が要求される。例えば、コントローラ部１０と表示パネル２０とをＦＰＣ（Flexible Printed Circuit）などで接続した場合の接触不良により、ゲートドライバ２２またはソースドライバ２３に同期信号やクロック信号が供給されなかった場合には、ＬＣＤ表示部２１に対する表示データの書き込みが行えない。また、ゲートドライバ２２またはソースドライバ２３のシフトレジスタで動作不良が生じ、正常なシフト動作が行われなかった場合には、表示データが適性な走査線や信号線に対応して書き込まれず、著しい画像劣化を生じる。

このため、本実施の形態に係る液晶表示装置では、コントローラ部１０から出力される信号と、表示パネル２０側のドライバのシフトレジスタ最終段から出力される信号とのタイミングを比較することを特徴としている。これにより、コントローラ部１０と表示パネル２０との接触不良やシフトレジスタの動作不良など、パネル側での要因によって表示不良が発生した場合にこれを検出することができる。

上記の検出動作は、コントローラ部１０における検知用信号発生回路１２およびチェック回路１３によって実行される。

検知用信号発生回路１２には、タイミング信号発生回路１１から出力される垂直駆動信号と水平駆動信号とが、ゲートドライバ２２およびソースドライバ２３と同様に入力される。検知用信号発生回路１２は、垂直検知信号および水平検知信号を生成し、これらの垂直検知信号および水平検知信号をチェック回路１３へ出力する。この垂直検知信号および水平検知信号は、パネル側ドライバのシフトレジスタにおいてシフト動作が正常に実施されている場合に、該シフトレジスタの最終段から出力される信号と同じタイミングでパルスが発生するような信号である。

検知用信号発生回路１２では、垂直検知信号および水平検知信号を例えば以下の用の方法で生成することができる。すなわち、検知用信号発生回路１２は、カウンタとパルス発生手段とを有する。カウンタは、垂直同期信号および水平同期信号の入力に従ってクロックのカウントを行なう。上記カウンタで所定回数、すなわちパネル側駆動ドライバのシフトレジスタにおけるシフト動作と同回数のクロックがカウントされると、パルス発生手段が垂直検知信号および水平検知信号においてパルスを発生させる。尚、垂直検知信号および水平検知信号は、それぞれ独立した処理によって生成される。

チェック回路１３には、上記垂直検知信号および水平検知信号の他に、パネル側のゲートドライバ２２およびソースドライバ２３から垂直出力信号および水平出力信号が入力される。この垂直出力信号および水平出力信号は、パネル側ドライバのシフトレジスタにおいて、その最終段から出力される信号である。

尚、ソースドライバの最終段から出力される水平出力信号は、最終の信号線のためのサンプリング信号Ｃ_ｎであっても良い。但し、実際の液晶ドライバの信号端子には使用されていないダミー端子がＣ_ｎ以降にいくつかあり。その端子を利用して水平出力信号を返すことも可能である（例えば、サンプリング信号Ｃ_ｎ＋１を水平出力信号としてもよい）。

チェック回路１３は、入力された垂直検知信号と垂直出力信号との同期がとれているかを判定し、その同期がとれていればゲートドライバ２２において正常なシフト動作が行なわれていると判定する。同様に、入力された水平検知信号と水平出力信号との同期がとれているかを判定し、その同期がとれていればソースドライバ２３において正常なシフト動作が行なわれていると判定する。例えば、３２０×２４０のＱＶＧＡサイズのパネルの場合、ソースドライバ２３では水平方向に３２０×３（ＲＧＢ）＝９６０回のクロックが発生する周期で１ライン分のデータが伝送される。つまり、ソースドライバ２３の最終段から出力される信号が９６０回のクロック周期でデータが伝送されているかをチェック回路１３で判定する。

また、チェック回路１３において、これらの信号の同期がとれていないことが検知された場合には、チェック回路１３は、パネル側での異常が発生していると判断し、その判断結果を示すチェック信号を出力し、ホストへ通知する。尚、ここでいうホストとは、例えば、液晶表示装置全体のメイン制御を行なう制御部を指すものとする。。

本発明においてパネル異常が検知された場合、その検知結果は修理の際に利用することが可能となる。例えば、異常検知結果をメモリに保存しておき、それを修理の際に読み出すことで、表示不良の原因がパネル側にあるのかコントローラー側にあるのかを容易に知ることができる。

このように、本実施の形態に係る液晶表示装置では、図５に示すように、コントローラ部１０からの出力信号（垂直駆動信号または水平駆動信号）と、表示パネル２０から出力される出力信号（垂直出力信号または水平出力信号）との同期確認を行なう。これにより、これらの同期が取れていない場合には、パネル側での異常発生が生じていることを特定できる。尚、ここでのパネル側での異常発生とは、パネル側駆動ドライバのシフトレジスタにおけるシフト動作の不具合のほか、パネル側駆動ドライバへの垂直駆動信号または水平駆動信号の入力不具合を含む。

本発明の実施形態を示すものであり、液晶表示装置の要部構成を示すブロック図である。 上記液晶表示装置におけるソースドライバの要部構成を示すブロック図である。 上記ソースドライバにおけるシフトレジスタの構成を示すブロック図である。 上記シフトレジスタの動作タイミングを示すタイミングチャートである。 上記液晶表示装置におけるパネル異常検知方法を説明する図である。

符号の説明

１０ コントローラ部
１１ タイミング信号発生回路
１２ 検知用信号発生回路（検知部、検知用信号生成部）
１３ チェック回路（検知部、比較部）
２０ 表示パネル
２１ ＬＣＤパネル
２２ ゲートドライバ（駆動ドライバ）
２３ ソースドライバ（駆動ドライバ）
２３１ シフトレジスタ

Claims (3)

1. 表示パネルと、該表示パネルへ表示データおよび表示制御信号を供給するコントローラ部とを備えたパネル表示装置において、
   上記表示パネルはシフトレジスタを備えた駆動ドライバを有していると共に、
   上記表示制御信号には、上記シフトレジスタによってシフトされるタイミング信号とが含まれており、
   さらに、コントローラ部から出力されるタイミング信号と、表示パネルのシフトレジスタの最終段から出力されるタイミング信号とのタイミング比較を行なって、表示パネルの異常を検知する検知部を備えていることを特徴とするパネル表示装置。
2. 上記検知部は、
   表示パネル側のシフトレジスタにおいてシフト動作が正常に行なわれている場合に、該シフトレジスタの最終段から出力されるタイミング信号と同じタイミングでパルスが発生するような検知用信号を生成する検知用信号生成部と
   上記検知用信号生成部で生成される検知用信号と、表示パネルのシフトレジスタの最終段から出力されるタイミング信号との同期比較を行なう比較部とを有していることを特徴とする請求項１に記載のパネル表示装置。
3. 表示パネルと、該表示パネルへ表示データおよび表示制御信号を供給するコントローラ部とを備えたパネル表示装置のパネル異常検知方法において、
   上記表示パネルはシフトレジスタを備えた駆動ドライバを有していると共に、
   上記表示制御信号には、上記シフトレジスタによってシフトされるタイミング信号とが含まれており、
   コントローラ部から出力されるタイミング信号と、表示パネルのシフトレジスタの最終段から出力されるタイミング信号との同期比較を行なって、比較されたタイミング信号の同期が取れていない場合に、表示パネルの異常を検知することを特徴とするパネル表示装置のパネル異常検知方法。

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