特開 2024-140259 ソースドライバ、表示装置及び階調電圧生成回路

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】公開特許公報(A)

(11)【公開番号】P2024140259

(43)【公開日】2024-10-10

(54)【発明の名称】ソースドライバ、表示装置及び階調電圧生成回路

(51)【国際特許分類】

   G09G 3/36 20060101AFI20241003BHJP

   G09G 3/20 20060101ALI20241003BHJP

【ＦＩ】

G09G3/36

G09G3/20 641C

G09G3/20 641Q

G09G3/20 612F

G09G3/20 642P

G09G3/20 621A

G09G3/20 612T

G09G3/20 623N

G09G3/20 670E

G09G3/20 623R

G09G3/20 631U

G09G3/20 623F

【審査請求】未請求

【請求項の数】13

【出願形態】ＯＬ

(21)【出願番号】P 2023051313

(22)【出願日】2023-03-28

(71)【出願人】

【識別番号】320012037

【氏名又は名称】ラピステクノロジー株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】110001025

【氏名又は名称】弁理士法人レクスト国際特許事務所

(72)【発明者】

【氏名】柳川 賢二

【テーマコード（参考）】

5C006

5C080

【Ｆターム（参考）】

5C006AA16

5C006AA22

5C006AF13

5C006AF46

5C006AF51

5C006AF52

5C006AF53

5C006AF54

5C006AF62

5C006AF64

5C006AF65

5C006AF68

5C006AF73

5C006AF81

5C006AF83

5C006BB16

5C006BC03

5C006BC12

5C006BF04

5C006BF14

5C006BF15

5C006BF24

5C006BF25

5C006BF28

5C006BF37

5C006BF43

5C006EB01

5C006EC09

5C080AA10

5C080BB05

5C080CC03

5C080DD09

5C080DD15

5C080DD20

5C080EE29

5C080FF03

5C080FF11

5C080GG12

5C080JJ02

5C080JJ03

5C080JJ05

5C080JJ07

5C080KK20

(57)【要約】

【課題】自階調電圧生成回路からの出力電圧をモニタし、自回路の故障検出を行う機能を備えたソースドライバを提供する。
【解決手段】複数の表示セルを有する表示デバイスに、映像信号にて示される表示セル毎の輝度レベルに対応した階調電圧を供給するソースドライバは、階調電圧を生成するためのガンマ曲線特性に沿って分圧された基準電圧をそれぞれ出力する複数の出力端子を有する抵抗分圧回路を有するガンマ電圧生成回路と、複数の出力端子のうちの一対の間の電位差を測定してガンマ曲線特性に基づく基準電圧群に対応するか否かを判定する階調電圧判定回路と、を有する。
【選択図】図４

【特許請求の範囲】

【請求項1】

複数の表示セルを有する表示デバイスに、映像信号にて示される前記表示セル毎の輝度レベルに対応した階調電圧を供給するソースドライバであって、
前記階調電圧を生成するためのガンマ曲線特性に沿って分圧された基準電圧をそれぞれ出力する複数の出力端子を有する抵抗分圧回路を有するガンマ電圧生成回路と、
前記複数の出力端子のうちの一対の間の電位差を測定して前記ガンマ曲線特性に基づく基準電圧群に対応するか否かを判定する階調電圧判定回路と、
を有することを特徴とするソースドライバ。

【請求項2】

前記階調電圧判定回路は、
前記映像信号におけるブランク期間中に前記複数の出力端子のうちの前記一対の間の前記電位差の測定を制御するためタイミング信号を生成するタイミング制御回路と、
前記タイミング信号に基づいて前記抵抗分圧回路の前記複数の出力端子のうちの前記一対を選択する選択回路と、
選択された前記複数の出力端子のうちの前記一対の間の前記電位差を検出する検出回路と、
検出された前記電位差をＡＤ変換して測定値を生成する信号変換回路と、
前記測定値に基づいて前記ガンマ電圧生成回路の故障を検出する故障検出回路と、
を有することを特徴とする請求項１に記載のソースドライバ。

【請求項3】

前記ガンマ曲線特性の期待電圧値を記憶する記憶装置を更に有し、
前記故障検出回路は、前記期待電圧値と前記測定値を比較して前記ガンマ電圧生成回路の故障を検出することを特徴とする請求項２に記載のソースドライバ。

【請求項4】

前記抵抗分圧回路は前記ガンマ曲線特性を調整するガンマ特性調整回路を有し、
前記故障検出回路は、前記期待電圧値と前記測定値の差分に基づく補正信号を生成して、当該補正信号を前記ガンマ特性調整回路に供給する補正信号生成回路を有する
ことを特徴とする請求項３に記載のソースドライバ。

【請求項5】

センサ出力検出回路と、前記階調電圧判定回路の前記信号変換回路を切替て前記センサ出力検出回路と共用するための切替制御回路とを更に有し、
前記切替制御回路は前記映像信号におけるブランク期間中に時分割切替制御することを特徴とする請求項４に記載のソースドライバ。

【請求項6】

複数の表示セルを有する表示デバイスと、映像信号にて示される前記表示セル毎の輝度レベルに対応した階調電圧を供給するソースドライバとを有する表示装置であって、
前記ソースドライバは、
前記階調電圧を生成するためのガンマ曲線特性に沿って分圧された基準電圧をそれぞれ出力する複数の出力端子を有する抵抗分圧回路を有するガンマ電圧生成回路と、
前記複数の出力端子のうちの一対の間の電位差を測定して前記ガンマ曲線特性に基づく基準電圧群に対応するか否かを判定する階調電圧判定回路と、
を有することを特徴とする表示装置。

【請求項7】

前記階調電圧判定回路は、
前記映像信号におけるブランク期間中に前記複数の出力端子のうちの前記一対の間の前記電位差の測定を制御するためタイミング信号を生成するタイミング制御回路と、
前記タイミング信号に基づいて前記抵抗分圧回路の前記複数の出力端子のうちの前記一対を選択する選択回路と、
選択された前記複数の出力端子のうちの前記一対の間の前記電位差を検出する検出回路と、
検出された前記電位差をＡＤ変換して測定値を生成する信号変換回路と、
前記測定値に基づいて前記ガンマ電圧生成回路の故障を検出する故障検出回路と、
を有することを特徴とする請求項６に記載の表示装置。

【請求項8】

前記ガンマ曲線特性の期待電圧値を記憶する記憶装置を更に有し、
前記故障検出回路は、前記期待電圧値と前記測定値を比較して前記ガンマ電圧生成回路の故障を検出することを特徴とする請求項７に記載の表示装置。

【請求項9】

前記抵抗分圧回路は前記ガンマ曲線特性を調整するガンマ特性調整回路を有し、
前記故障検出回路は、前記期待電圧値と前記測定値の差分に基づく補正信号を生成して、当該補正信号を前記ガンマ特性調整回路に供給する補正信号生成回路を有する
ことを特徴とする請求項８に記載の表示装置。

【請求項10】

センサ出力検出回路と、前記階調電圧判定回路の前記信号変換回路を切替て前記センサ出力検出回路と共用するための切替制御回路とを更に有し、
前記切替制御回路は前記映像信号におけるブランク期間中に時分割切替制御することを特徴とする請求項９に記載の表示装置。

【請求項11】

映像信号にて示される表示セル毎の輝度レベルに対応した階調電圧を複数生成する階調電圧生成回路であって、
前記階調電圧を生成するためのガンマ曲線特性に沿って分圧された基準電圧をそれぞれ出力する複数の出力端子を有する抵抗分圧回路を有するガンマ電圧生成回路と、
前記複数の出力端子のうちの一対の間の電位差を測定して前記ガンマ曲線特性に基づく基準電圧群に対応するか否かを判定する階調電圧判定回路と、
を有し、
前記階調電圧判定回路は、
前記映像信号におけるブランク期間中に前記複数の出力端子のうちの前記一対の間の前記電位差の測定を制御するためタイミング信号を生成するタイミング制御回路と、
前記タイミング信号に基づいて前記抵抗分圧回路の前記複数の出力端子のうちの前記一対を選択する選択回路と、
選択された前記複数の出力端子のうちの前記一対の間の前記電位差を検出する検出回路と、
検出された前記電位差をＡＤ変換して測定値を生成する信号変換回路と、
前記測定値に基づいて前記ガンマ電圧生成回路の故障を検出する故障検出回路と、
を有することを特徴とする階調電圧生成回路。

【請求項12】

前記ガンマ曲線特性の期待電圧値を記憶する記憶装置を更に有し、
前記故障検出回路は、前記期待電圧値と前記測定値を比較して前記ガンマ電圧生成回路の故障を検出することを特徴とする請求項１１に記載の階調電圧生成回路。

【請求項13】

前記抵抗分圧回路は前記ガンマ曲線特性を調整するガンマ特性調整回路を有し、
前記故障検出回路は、前記期待電圧値と前記測定値の差分に基づく補正信号を生成して、当該補正信号を前記ガンマ特性調整回路に供給する補正信号生成回路を有する
ことを特徴とする請求項１２に記載の階調電圧生成回路。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、ソースドライバ、表示装置及び階調電圧生成回路に関する。

【背景技術】

【0002】

車載向け商品は、機能安全要求等、安全に対する要求が高まっており、様々な故障検出機能を実装されている。ソースドライバ等の信号ドライバを用いた液晶パネル等の平面型表示デバイスが自動車内部に広範囲で搭載されている。自動車のミラーが液晶パネルによって構成される場合等、表示デバイスの機能不全が自動車の搭乗者の生命にも影響する。このために、ソースドライバ等の表示装置構成部品に高い信頼性が必要となってきている。ソースドライバのソースアンプからの出力電圧を生成するための階調電圧生成回路は、画像表示特性に関わる重要な回路の一つである。

【0003】

特許文献１は、複数のＬＣＤドライバＩＣが設けられたドライバによって表示セルが駆動される液晶表示装置における階調電圧発生回路を含むソースドライバを開示している。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0004】

【特許文献1】特開２００７－２８６５２５号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0005】

しかしながら、特許文献１に開示されたソースドライバにおいては、ソースアンプからの出力電圧を生成するための階調電圧発生回路において故障検出或いは経時による特性変動をモニタする機能は実装されていない。近年、このような階調電圧生成回路における故障検出、或いは経時による特性変動をモニタ機能が市場で望まれている。

【0006】

本発明は、以上の点に鑑みなされたものであり、自階調電圧生成回路からの出力電圧をモニタし、自回路の故障検出を行う機能を備えたソースドライバ、表示装置及び階調電圧生成回路を提供することを目的の一例とする。

【課題を解決するための手段】

【0007】

本発明のソースドライバは、複数の表示セルを有する表示デバイスに、映像信号にて示される前記表示セル毎の輝度レベルに対応した階調電圧を供給するソースドライバであって、
前記階調電圧を生成するためのガンマ曲線特性に沿って分圧された基準電圧をそれぞれ出力する複数の出力端子を有する抵抗分圧回路を有するガンマ電圧生成回路と、
前記複数の出力端子のうちの一対の間の電位差を測定して前記ガンマ曲線特性に基づく基準電圧群に対応するか否かを判定する階調電圧判定回路と、
を有することを特徴とする。

【0008】

本発明の表示装置は、複数の表示セルを有する表示デバイスと、映像信号にて示される前記表示セル毎の輝度レベルに対応した階調電圧を供給するソースドライバとを有する表示装置であって、
前記ソースドライバは、
前記階調電圧を生成するためのガンマ曲線特性に沿って分圧された基準電圧をそれぞれ出力する複数の出力端子を有する抵抗分圧回路を有するガンマ電圧生成回路と、
前記複数の出力端子のうちの一対の間の電位差を測定して前記ガンマ曲線特性に基づく基準電圧群に対応するか否かを判定する階調電圧判定回路と、
を有することを特徴とする。

【0009】

本発明の階調電圧生成回路は、映像信号にて示される表示セル毎の輝度レベルに対応した階調電圧を複数生成する階調電圧生成回路であって、
前記階調電圧を生成するためのガンマ曲線特性に沿って分圧された基準電圧をそれぞれ出力する複数の出力端子を有する抵抗分圧回路を有するガンマ電圧生成回路と、
前記複数の出力端子のうちの一対の間の電位差を測定して前記ガンマ曲線特性に基づく基準電圧群に対応するか否かを判定する階調電圧判定回路と、
を有し、
前記階調電圧判定回路は、
前記映像信号におけるブランク期間中に前記複数の出力端子のうちの前記一対の間の前記電位差の測定を制御するためタイミング信号を生成するタイミング制御回路と、
前記タイミング信号に基づいて前記抵抗分圧回路の前記複数の出力端子のうちの前記一対を選択する選択回路と、
選択された前記複数の出力端子のうちの前記一対の間の前記電位差を検出する検出回路と、
検出された前記電位差をＡＤ変換して測定値を生成する信号変換回路と、
前記測定値に基づいて前記ガンマ電圧生成回路の故障を検出する故障検出回路と、
を有することを特徴とする。

【発明の効果】

【0010】

本発明によれば、階調電圧生成回路における故障検出或いは経時による特性変動をモニタできる効果が得られる。

【図面の簡単な説明】

【0011】

【図1】本発明の第１の実施例の表示装置の構成を示すブロック図である。

【図2】第１の実施例の表示装置の表示パネルの複数の表示セルの内の１つの表示セルの構造を概略的に表す図である。

【図3】第１の実施例の表示装置のソースドライバ内部の構成の一部を示すブロック図である。

【図4】第１の実施例のソースドライバにおける階調電圧生成回路の内部構成を示す概略ブロック図である。

【図5】第１の実施例のソースドライバにおける階調電圧生成回路で用いられるガンマ曲線特性の期待電圧値の基準電圧群（ガンマ電圧）と複数の出力タップの関係の一例を示すグラフである。

【図6】第２の実施例の階調電圧生成回路の回路構成の一例を示すブロック図である。

【図7】第２の実施例の階調電圧生成回路による階調電圧判定動作のフローチャートである。

【図8】第２の実施例の階調電圧生成回路による階調電圧判定動作に関するスイッチングタイミングを表すタイミングチャートである。

【図9】第３の実施例の階調電圧生成回路の回路構成を示すブロック図である。

【図10】第４の実施例のソースドライバにおける階調電圧生成回路の、ガンマ電圧生成回路とタイミング制御回路と選択回路の配線を省略している回路構成を示す概略ブロック図である。

【発明を実施するための形態】

【0012】

以下、図面を参照しつつ本発明の実施例の表示装置について説明する。なお、実施例において、実質的に同一の機能及び構成を有する構成要素については、同一の符号を付することにより重複説明を省略する。

【0013】

（第１の実施例）
図１は、本実施例の表示装置１０の構成を示すブロック図である。表示装置１０は、アクティブマトリクス駆動方式の液晶表示装置である。表示装置１０は、表示コントローラ１００、ゲートドライバ１１０、ソースドライバ１２０－１～１２０－ｐ、及び表示パネル１５０（表示デバイス）を含む。なお、ソースドライバ１２０－１～１２０－ｐのうちの１つを単にソースドライバ１２０とも、称する。

【0014】

表示パネル１５０は、その基板主面に２次元画面の水平方向に伸張するゲート線ＧＬ１～ＧＬｎ（ｎは２以上の整数）と、２次元画面の垂直方向に伸張するソース線ＤＬ１～ＤＬｍ（ｍは２以上の整数）とが交叉して配置されて構成される。ソースドライバ１２０－１～１２０－ｐは、それぞれ所定のソース線数毎に設けられており、ｐ個（ｐは１より大の整数）のソースドライバ全体で表示パネル１５０のソース線ＤＬ１～ＤＬｍを駆動する。ゲートドライバ１１０は、ゲート線ＧＬ１～ＧＬｎを駆動する。なお、ゲート線ＧＬ１～ＧＬｎのうちの１つを単にゲート線ＧＬとも、また、ソース線ＤＬ１～ＤＬｍうちの１つを単にソース線ＤＬとも、称する。

【0015】

表示パネル１５０において、複数の表示セルＰ１１～Ｐｎｍは、それぞれゲート線ＧＬ１～ＧＬｎ及びソース線ＤＬ１～ＤＬｍの交差部に設けられマトリクス状に配置されている。

【0016】

図２は、表示装置１０の表示パネル１５０の複数の表示セルＰ１１～Ｐｎｍの内の１つの表示セルＰの構造を概略的に表す図である。表示セルＰは、互いに積層されている表示セル電極ＥＣ１、液晶層ＥＣ２及び対向基板電極ＥＣ３と、オンオフスイッチの表示セルスイッチＴＲとしての例えばｎＭＯＳトランジスタと、を含む。なお、それぞれが画素の一部となる表示セルＰ１１～Ｐｎｍのうちの１つを、代表して表示セルＰとも称する。１つの画素を構成するためには少なくとも赤色、緑色及び青色の表示セルが必要であるが、図１及び図２においては、それらの代表の表示セルのみを表している。

【0017】

図２に示す表示セル電極ＥＣ１は、表示セルＰ１１～Ｐｎｍ毎に独立して設けられた透明電極である。対向基板電極ＥＣ３は、表示パネル１５０の全面に亘る単一の透明電極である。表示セルスイッチＴＲの制御端子（ゲート）はゲート線ＧＬに接続されており、そのソース端子はソース線ＤＬに接続されている。更に、表示セルスイッチＴＲのドレイン端子は表示セル電極ＥＣ１に接続されている。対向基板電極ＥＣ３には共通電圧としての対向基板電圧が印加されている。ソース線ＤＬから表示セルＰ１１～Ｐｎｍに印加された駆動用の階調電圧信号（階調電圧）と対向基板電圧との電位差に応じて液晶の透過率が変化することにより、表示装置内部のバックライト光が表示セルから放射される。

【0018】

図１に示す複数の表示セルＰ１１～Ｐｎｍの各々の各表示セルスイッチＴＲ（図２、参照）は、ゲートドライバ１１０から供給されるゲート信号Ｖｇ１～Ｖｇｎに応じてオン又はオフに制御される。

【0019】

表示セルＰ１１～Ｐｎｍは、ソースドライバ１２０から映像データに対応した表示セル駆動電圧（階調電圧）の供給を受ける。具体的には、ソースドライバ１２０から駆動電圧信号Ｄｖ１～Ｄｖｍがソース線ＤＬ１～ＤＬｍに出力され、表示セルＰ１１～Ｐｎｍの表示セルスイッチＴＲ（図２、参照）がそれぞれオンのときに、駆動電圧信号Ｄｖ１～Ｄｖｍが表示セルＰ１１～Ｐｎｍに印加される。これにより、表示セルＰ１１～Ｐｎｍの各々の表示セルが充電されて、その輝度が制御される。

【0020】

図１に示す表示コントローラ１００は、受信した映像信号ＶＳから、赤、緑及び青色の表示セル毎にその輝度レベルを表す映像データ片の系列、同期信号（水平、垂直）、クロック信号、極性反転信号及びガンマ設定信号ＧＤＳを抽出して、極性反転信号を含むシリアル信号である映像データ信号ＶＤＳを生成し、当該ガンマ設定信号ＧＤＳと映像データ信号ＶＤＳをソースドライバ１２０－１～１２０－ｐに供給する。

【0021】

また、表示コントローラ１００は、抽出した同期信号に基づいて、映像データ信号ＶＤＳ（映像信号）の１フレーム毎のタイミングを示すフレーム同期信号ＦＳを生成し、ソースドライバ１２０に供給する。

【0022】

表示コントローラ１００は、抽出した同期信号に応じて、表示パネル１５０のゲート線ＧＬ１～ＧＬｎの各々を選択するタイミングを示すゲート制御信号ＧＳを生成し、当該ゲート制御信号ＧＳをゲートドライバ１１０に供給する。

【0023】

ゲートドライバ１１０は、表示コントローラ１００からゲート制御信号ＧＳの供給を受け、ゲート制御信号ＧＳに含まれるクロックタイミングに基づいて、ゲート信号Ｖｇ１～Ｖｇｎを順次ゲート線ＧＬ１～ＧＬｎに供給する。ゲート信号Ｖｇ１～Ｖｇｎの供給により、表示セル行毎に表示セルＰ１１～Ｐｎｍが選択される。そして、選択された表示セルに対して、ソースドライバ１２０から駆動電圧信号Ｄｖ１～Ｄｖｍが印加されることにより、複数の表示セルＰ１１～Ｐｎｍの表示セル電極への階調電圧（駆動電圧）の書き込みが行われる。

【0024】

このように、本実施例では、各々がｍ個（ｍ出力チャネル）の表示セルデータ片からなるｎ個の表示セルデータ片群がシリアルに連続することにより、１フレーム分の映像データ信号ＶＤＳが構成されている。ｎ個の表示セルデータ片群の各々は、それぞれ１水平走査ライン（すなわち、ゲート線ＧＬ１～ＧＬｎの各々）上の表示セルを供給対象とする階調電圧に対応する表示セルデータ片からなる表示セルデータ片群である。ソースドライバ１２０の動作により、ｍ×ｎ個の表示セルデータ片に基づいて、ｎ×ｍ個の表示セル（すなわち、表示セルＰ１１～Ｐｎｍ）を供給対象とする駆動電圧信号Ｄｖ１～Ｄｖｍがソース線ＤＬ１～ＤＬｍを介して印加される。

【0025】

ゲートドライバ１１０の動作により、ゲート線の伸長方向に沿って（すなわち、横一列に）配置されたｍ個の表示セルが、駆動電圧信号Ｄｖ１～Ｄｖｍの供給対象として選択される。ソースドライバ１２０は、選択された横一列の表示セルに対して駆動電圧信号Ｄｖ１～Ｄｖｍを印加し、電圧に応じた輝度で表示させる。駆動電圧信号Ｄｖ１～Ｄｖｍの供給対象として選択される横一列分の表示セルを選択的に切り替えながら、ソース線の伸長方向（すなわち、縦方向）に繰り返すことにより、１フレーム分の画面表示が行われる。

【0026】

ソースドライバ１２０は、表示コントローラ１００から映像データ信号ＶＤＳの供給を受け、映像データ信号ＶＤＳに示される階調数に応じた多値レベルの階調電圧（駆動電圧信号）Ｄｖ１～Ｄｖｍを生成し、ソース線ＤＬ１～ＤＬｍを介して表示セルＰ１１～Ｐｎｍに印加する。なお、ここでの説明では、駆動電圧信号Ｄｖ１～Ｄｖｍを階調電圧信号Ｄｖ１～Ｄｖｍとも称する。また、階調電圧信号Ｄｖ１～Ｄｖｍのうちの１つを単に階調電圧信号Ｄｖとも称する。

【0027】

ソースドライバ１２０の各々には端子Ｔ１、Ｔ２が設けられ、基準電圧源（図示せず）から、それぞれ端子Ｔ１、Ｔ２を介して、階調電圧（駆動電圧信号）Ｄｖ１～Ｄｖｍを生成するために用いる高い第１基準電圧ＶＨと、第１基準電圧ＶＨよりも低い電位の第２基準電圧ＶＬとが供給される。

【0028】

図３は、ソースドライバ１２０の内部構成の一部を示すブロック図である。ソースドライバ１２０は、データラッチ部１２１、階調電圧変換部１２２、出力部１２３及び階調電圧生成回路ＧＭＡを有する。

【0029】

データラッチ部１２１は、表示コントローラ１００から供給された映像データ信号ＶＤＳに含まれる表示セルデータ片の系列を順次取り込む。そして、データラッチ部１２１は、ｊチャネル（ｊ＜ｍ、ｊ×ｐ＝ｍ）分の表示セルデータ片の取り込みに応じて、取り込んだ表示セルデータ片を表示セルデータＱ１～Ｑｊとして階調電圧変換部１２２に出力する。

【0030】

階調電圧変換部１２２は、デコーダＤＥＣ１～ＤＥＣｊにより、データラッチ部１２１から供給された表示セルデータＱ１～Ｑｊに基づき、供給される基準階調電圧（後述）を利用して、表示セルデータによって表される輝度階調に対応した電圧値を有する階調電圧Ａ１～Ａｊに変換し、それらを出力部１２３に出力する。

【0031】

出力部１２３は、階調電圧Ａ１～Ａｊに対応する駆動用ソースアンプＳＡＰ１～ＳＡＰｊにより、階調電圧Ａ１～Ａｊを増幅した駆動用の階調電圧信号Ｄｖ１～Ｄｖｊを生成し、それらを表示パネル１５０のソース線ＤＬ１～ＤＬｊに出力する。

【0032】

階調電圧生成回路ＧＭＡは、表示コントローラ１００から取得したガンマ設定信号ＧＤＳに基づき不揮発メモリ（図示せず）に書き込まれた設定値である表示パネル１５０のガンマ曲線特性に沿った複数のガンマ電圧（基準階調電圧）として、表示パネル１５０で表示可能な輝度レベル、例えば、Ｎ階で表す基準階調電圧Ｖ１～ＶＮを生成し、これらを階調電圧変換部１２２に含まれるデコーダＤＥＣ１～ＤＥＣｊの各々に供給する。

【0033】

図４は、表示パネル１５０のソース線に、映像信号にて示される表示セルＰ毎の輝度レベルに対応した階調電圧（駆動電圧信号）を供給するソースドライバ１２０における階調電圧生成回路ＧＭＡの内部構成を示す概略ブロック図である。

【0034】

階調電圧生成回路ＧＭＡは、階調電圧を生成するためのガンマ曲線特性に沿って分圧された基準階調電圧をそれぞれ出力する複数の出力端子ｂ１～ｂＮを有する抵抗分圧回路（例えば第２の実施例に示す第２のラダー抵抗ＬＤ２）を有するガンマ電圧生成回路ＧＶＤと、当該出力端子のうちの一対の間の電位差を順次測定してガンマ曲線特性に基づく基準電圧群（ガンマ電圧）に対応するか否かを判定する階調電圧判定回路ＪＧＣと、を有する。

【0035】

階調電圧判定回路ＪＧＣは、複数の出力端子ｂ１～ｂＮ（出力タップ）のうちの一対の間の電位差の順次測定を制御するためタイミング信号を生成するタイミング制御回路ＴＭと、タイミング信号に基づいて上記の複数の出力端子ｂ１～ｂＮのうちの一対を、一対毎順次、選択する選択回路ＳＬと、選択された複数の出力端子ｂ１～ｂＮのうちの一対の間の電位差を検出する検出回路ＤＴと、検出された電位差を増幅してＡＤ変換して測定値を生成する信号変換回路ＳＣと、測定値に基づいてガンマ電圧生成回路ＧＶＤの故障を検出する故障検出回路ＦＴと、を有する。タイミング制御回路ＴＭは、選択回路ＳＬだけでなく、検出回路ＤＴ及び信号変換回路ＳＣの起動タイミングも制御する。

【0036】

階調電圧判定回路ＪＧＣは、ガンマ曲線特性の期待電圧値を記憶する不揮発性メモリ、レジスタ等の記憶装置ＭＭも有する。記憶装置ＭＭには、表示コントローラ１００から取得したガンマ設定信号ＧＤＳに基づき書き込まれた設定値も格納することができる。

【0037】

図５は、 第１の実施例のソースドライバにおける階調電圧生成回路で用いられるガンマ曲線特性の期待電圧値の基準電圧群（ガンマ電圧）と複数の出力タップの関係の一例を示すグラフである。図５に示すように、画像の階調データ（表示データ）はガンマ曲線特性で表わされる。ガンマ曲線特性は、階調電圧判定回路ＪＧＣの複数の出力端子ｂ１～ｂＮ（出力タップ）に対応する出力電圧（ガンマ電圧）として表される。当該ガンマ曲線特性に基づく電圧値は、ガンマ期待電圧値データとして記憶装置ＭＭに格納することができる。

【0038】

故障検出回路ＦＴは、記憶装置ＭＭに記憶されたガンマ期待電圧値データと信号変換回路ＳＣの測定値を比較してガンマ電圧生成回路ＧＶＤの故障を検出する。

【0039】

このように、本実施例によれば、ガンマ電圧生成回路ＧＶＤの出力アンプＡＰ１～ＡＰＮの出力端子ｂ１～ｂＮの一対を、例えば第２の実施例と同様に、スイッチ操作にて選択し、電位差を検出回路ＤＴで検出して、検出回路ＤＴで検出した電位差を信号変換回路ＳＣでデジタル値へ変換し、記憶装置ＭＭに書き込し、そして、記憶装置ＭＭに保存されたガンマ期待電圧値データから算出した値と測定値を比較し、或いは記憶装置ＭＭに書き込まれた設定値と測定値を比較し、異常を検出する。この構成により、電位差測定のため、入力レンジを小さくすることができ、信号変換回路ＳＣを低電圧素子で構成できる。更に、電位測定は、表示装置のブランク期間中に実施するため通常表示動作へ影響しない効果と、非測定期間は回路を停止することで信号変換回路ＳＣの劣化を防ぐ効果が得られる。

【0040】

このように、本実施例では、ガンマ電圧生成回路ＧＶＤの出力アンプの出力端子ｂ１～ｂＮのうちの一対の間の電位差を順次測定することと、測定電圧を増幅/信号変換回路（信号変換回路ＳＣ）を介してデジタル値へ変換することと、記憶装置ＭＭに記憶された値と上記の測定値を比較して故障検出を行うこと、を特徴とする。

【0041】

（第２の実施例）
図６は、階調電圧生成回路ＧＭＡの回路構成の一例（第２の実施例）を示すブロック図である。第２の実施例は、階調電圧生成回路ＧＭＡの回路構成を図６に示すようにした以外、上記実施例１と同一である。

【0042】

（ガンマ電圧生成回路ＧＶＤ）
図６に示すようにガンマ電圧生成回路ＧＶＤは、入力用のバッファアンプとしての入力アンプｉＡＰ１及び入力アンプｉＡＰ２、第１のラダー抵抗ＬＤ１（抵抗分圧回路）、ガンマ特性調整回路ＳＸ、第２のラダー抵抗ＬＤ２（抵抗分圧回路）、出力用のバッファアンプとしての出力アンプＡＰ１～ＡＰＮを含む。

【0043】

図６に示す入力アンプｉＡＰ１、入力アンプｉＡＰ２、出力アンプＡＰ１～ＡＰＮの各々は、自身の反転入力端子と出力端子とが接続されているボルテージフォロワのオペアンプである。

【0044】

入力アンプｉＡＰ１は、ソースドライバ１２０の端子Ｔ１で受けた高い第１基準電圧ＶＨを自身の非反転入力端子で受け、当該第１基準電圧を増幅した電位を第１電位として自身の出力端子から出力し、これをラインＬ１に印加する。

【0045】

入力アンプｉＡＰ２は、ソースドライバ１２０の端子Ｔ２で受けた低い電位の第２基準電圧ＶＬを自身の非反転入力端子で受け、当該基準電圧ＶＬを増幅した電位を第２電位として自身の出力端子から出力し、これをラインＬ２に印加する。

【0046】

第１のラダー抵抗ＬＤ１は、直列に接続された例えば抵抗Ｒ１～Ｒ２５５を含むラダー抵抗回路であり、これら抵抗Ｒ１～Ｒ２５５における隣接抵抗同士の接続点であるラダータップａ１～ａ２５５がガンマ特性調整回路ＳＸに接続されている。第１のラダー抵抗ＬＤ１の一端（ラダータップａ１）となっている抵抗Ｒ１の一端がラインＬ１に接続されており、第１のラダー抵抗ＬＤ１の他端（ラダータップａ２５５）となっている抵抗Ｒ２５５の一端がラインＬ２に接続されている。

【0047】

かかる構成により、第１のラダー抵抗ＬＤ１は、ラインＬ１、Ｌ２間の電圧を分圧し、抵抗Ｒ１～Ｒ２５５のラダータップａ１～ａ２５５から、互いに電圧値が異なる２５６個の電圧を参照電圧ＲＦ０～ＲＦ２５５として出力し、各々をガンマ特性調整回路ＳＸに供給する。

【0048】

ガンマ特性調整回路ＳＸは、参照電圧ＲＦ０～ＲＦ２５５のうちから、表示コントローラ１００から供給されたガンマ設定信号ＧＤＳによって設定されるガンマ曲線特性に沿った、互いに異なる電圧値を有するＮ個（所定数）の参照電圧を選出する。なお、ガンマ曲線特性はＲＧＢ（赤色、緑色、青色）毎に異なる。Ｎは２以上の正の整数である。そして、ガンマ特性調整回路ＳＸは、この選択したＮ個の参照電圧をガンマ電圧Ｆ１～ＦＮとして、それぞれを出力アンプＡＰ１～ＡＰＮの非反転入力端子に供給する。

【0049】

出力アンプＡＰ１～ＡＰＮは、各々の非反転入力端子で受けたガンマ電圧Ｆ１～ＦＮを個別に増幅した電位を自身の出力端子から出力する。出力アンプＡＰ１～ＡＰＮはボルテージフォロワのオペアンプであるので、自身の出力端子からの出力電位はガンマ電圧Ｆ１～ＦＮに各々等しい。

【0050】

第２のラダー抵抗ＬＤ２は、出力アンプＡＰ１の出力端子に接続されている抵抗Ｒｘ１、及び出力アンプＡＰＮの出力端子に接続されている抵抗ＲｘＮを含むＮ個以上の抵抗が直列接続された抵抗Ｒｘ１～ＲｘＮを有する。

【0051】

第２のラダー抵抗ＬＤ２は、出力アンプＡＰ１の出力端子と出力アンプＡＰＮの出力端子との間の電圧を、Ｎ個以上の抵抗で分圧することで、抵抗Ｒｘ１～ＲｘＮ各々の一端から、互いに電圧値が異なるＮ個の電圧を基準階調電圧Ｖ１～ＶＮ（ガンマ電圧Ｆ１～ＦＮ）及びＮ個以上の基準階調電圧として出力する。

【0052】

かかる構成により、第２のラダー抵抗ＬＤ２は、出力アンプＡＰ１の出力端子（出力タップｂ１）及び出力アンプＡＰＮの出力端子（出力タップｂＮ）の間の隣接する出力タップ間の電圧を分圧し、抵抗Ｒｘ１～ＲｘＮの出力タップｂ１～ｂＮから、互いに電圧値が異なるＮ個の基準階調電圧Ｖ１～ＶＮ（ガンマ電圧Ｆ１～ＦＮ）及びＮ個以上の基準階調電圧を出力し、各々を階調電圧変換部１２２に供給する。

【0053】

つまり、出力アンプＡＰ１～ＡＰＮ及び第２のラダー抵抗ＬＤ２により、所望のガンマ曲線特性に沿ってＮ階調の輝度レベルを表す基準階調電圧Ｖ１～ＶＮ（ガンマ電圧Ｆ１～ＦＮ）及びＮ個以上の基準階調電圧が階調電圧変換部１２２に対して出力される。

【0054】

次に、図６に示す階調電圧判定回路ＪＧＣを説明する。

【0055】

（検出回路ＤＴ）
検出回路ＤＴは、高電位を取得する入力ラインＬＨと低電位を取得する入力ラインＬＬと、入力ラインＬＨ及びＬＬに接続された計測用容量Ｃ１と、タイミング制御回路ＴＭからの制御信号ＳＷＧａＣ及びＳＷＧｂＣに応じて計測用容量Ｃ１を放電・充電する切替スイッチＳＷＧａ及びＳＷＧｂと、タイミング制御回路ＴＭからの制御信号ＳＷＣ１Ｃに応じて検出回路ＤＴの起動させる入力ラインＬＨの開閉スイッチＳＷＣ１とを備える。入力ラインＬＨは信号変換回路ＳＣに接続される。

【0056】

計測用容量Ｃ１は、切替スイッチＳＷＧａ及びＳＷＧｂのオンで放電され、同オフで充電可能状態となる。検出回路ＤＴは、開閉スイッチＳＷＣ１のオンで起動状態となり、信号変換回路ＳＣに電位を供給する。

【0057】

（信号変換回路ＳＣ）
検出回路ＤＴは、入力ラインＬＨ及び参照電源Ｖｒｅｆが入力側に接続される計測用アンプＫＡＰと、計測用アンプＫＡＰの出入力側に共に並列に接続される開閉スイッチＳＷＣ２及び高周波ノイズの除去用の容量Ｃ２と、出力側に出力電圧変動を抑えるための接地容量Ｃｏｕｔと、接地容量Ｃｏｕｔの後のＡ／Ｄ変換回路ＡＤＣと、を備える。信号変換回路ＳＣは、タイミング制御回路ＴＭからの制御信号ＳＷＣ２Ｃに応じて開閉スイッチＳＷＣ２のオンとなるとき停止状態となり、開閉スイッチＳＷＣ２のオフ状態でＡ／Ｄ変換回路ＡＤＣを働かせて故障検出回路ＦＴに出力値（測定値）を供給する。

【0058】

（故障検出回路ＦＴ）
故障検出回路ＦＴは、Ａ／Ｄ変換回路ＡＤＣと記憶装置ＭＭに接続され、記憶装置ＭＭで保持された比較用元データとＡ／Ｄ変換回路ＡＤＣの出力値（測定値）を比較して、ガンマ電圧生成回路ＧＶＤの故障、異常を検出する。

【0059】

（選択回路ＳＬ及びタイミング制御回路ＴＭ）
選択回路ＳＬは、検出回路ＤＴのスイッチ群ＳＷＣ１、ＳＷＧａ、ＳＷＧｂと、信号変換回路ＳＣのスイッチＳＷＣ２と、ガンマ電圧生成回路ＧＶＤの出力アンプＡＰ１～ＡＰＮの出力端子ｂ１～ｂＮのうちの一対の間の電位差を順次測定するための選択スイッチ群ＳＷ１ａ、ＳＷ２ｂ、ＳＷ２ａ、ＳＷ３ｂ、…、ＳＷＮ－１ａ、ＳＷＮ－１ｂ、ＳＷＮａとを備える。

【0060】

選択スイッチＳＷ１ａは検出回路ＤＴの高電位を取得する入力ラインＬＨに接続されており、選択スイッチＳＷＮａは検出回路ＤＴの低電位を取得する入力ラインＬＬに接続されており、選択スイッチ群ＳＷ２ａＣ～ＳＷＮ－１ｂは入力ラインＬＨ及びＬＬに接続されている。選択スイッチ群ＳＷ１ａ、ＳＷ２ｂ、ＳＷ２ａ、ＳＷ３ｂ、…、ＳＷＮ－１ａ、ＳＷＮ－１ｂ、ＳＷＮａは、タイミング制御回路ＴＭから供給される制御信号ＳＷ１ａＣ、ＳＷ２ｂＣ、ＳＷ２ａＣ、ＳＷ３ｂＣ、…Ｃ、ＳＷＮ－１ａＣ、ＳＷＮ－１ｂＣ、ＳＷＮａＣに応じて当該選択スイッチ群のうちから選択された１対の出力端子ｂ１～ｂＮのうちから高電位及び低電位を検出回路ＤＴの入力ラインＬＨ及びＬＬへ出力し、これらを検出回路ＤＴに供給する。

【0061】

タイミング制御回路ＴＭは、マイクロコンピュータ（図示せず）であり、選択回路ＳＬのスイッチ群ＳＷＣ１、ＳＷＣ２、ＳＷＧａ、ＳＷＧｂ、ＳＷ１ａ、ＳＷ２ｂ、ＳＷ２ａ、ＳＷ３ｂ、…、ＳＷＮ－１ａ、ＳＷＮ－１ｂ、ＳＷＮａにそれぞれ所定ライン（図示せず）で供給する制御信号ＳＷＣ１Ｃ、ＳＷＣ２Ｃ、ＳＷＧａＣ、ＳＷＧｂＣ、ＳＷ１ａＣ、ＳＷ２ｂＣ、ＳＷ２ａＣ、ＳＷ３ｂＣ、…、ＳＷＮ－１ａＣ、ＳＷＮ－１ｂＣ、ＳＷＮａＣにより、当該スイッチ群を制御する。

【0062】

次に、本実施例の階調電圧判定回路ＪＧＣ、特に選択回路ＳＬ及びタイミング制御回路ＴＭによる階調電圧判定動作について図７及び図８に基づいて詳しく説明する。図７は階調電圧判定動作のフローチャートであり、図８は階調電圧判定動作に関するスイッチングタイミングを表すタイミングチャートである。

【0063】

図７に示すように、タイミング制御回路ＴＭは、通常動作中に、制御信号ＭＭＣにより記憶装置ＭＭから、定期的に読み出し保持してある比較用元データのデータ読み出しを行う（ステップＳ１）。

【0064】

タイミング制御回路ＴＭは、通常表示中の測定動作を停止するためにブランク期間であるか否か判別して映像信号のブランク期間に至ることを待機する（ステップＳ２：Ｎ）。図８に示すように、タイミング制御回路ＴＭは、信号変換回路ＳＣのスイッチＳＷＣ２をオンとし、スイッチＳＷＧａ、ＳＷＧｂもオン状態で接地され、他のスイッチがオフとされて検出回路ＤＴ以降の回路は停止され、通常表示中は階調電圧判定回路ＪＧＣによる測定動作を停止する。

【0065】

そして、タイミング制御回路ＴＭは映像信号のブランク期間を検知する（ステップＳ２：Ｙ）と、ブランク期間中に階調電圧判定回路ＪＧＣの測定を実行する。

【0066】

タイミング制御回路ＴＭは、信号変換回路ＳＣのスイッチＳＷＣ２のオンを維持し、初めに電位の測定する出力アンプＡＰ１及びＡＰ２の出力タップｂ１及びｂ２を選ぶ選択スイッチＳＷ１ａ及びＳＷ２ｂの一対をオンにして検出回路ＤＴの計測用容量Ｃ１を充電する（ステップＳ３）。

【0067】

次に、タイミング制御回路ＴＭは、選択スイッチ群ＳＷ１ａ及びＳＷ２ａをオフにした後、検出回路ＤＴのスイッチ群ＳＷＣ１、ＳＷＧａ、ＳＷＧｂをオンとし信号変換回路ＳＣのスイッチＳＷＣ２のオフ状態としてＡ／Ｄ変換回路ＡＤＣを働かせて計測用容量Ｃ１を計測用アンプＫＡＰに接続して、計測用容量Ｃ１に充電された電荷（電圧）を計測用アンプＫＡＰで増幅する（ステップＳ４）。

【0068】

次に、タイミング制御回路ＴＭは、検出回路ＤＴのスイッチ群ＳＷＣ１、ＳＷＧａ、ＳＷＧｂと信号変換回路ＳＣのスイッチＳＷＣ２の状態を維持して、働くＡ／Ｄ変換回路ＡＤＣにより計測用アンプＫＡＰの出力電圧をＡ／Ｄ変換する（ステップＳ５）。

【0069】

次に、タイミング制御回路ＴＭは、検出回路ＤＴのスイッチ群ＳＷＣ１をオフとし信号変換回路ＳＣのスイッチＳＷＣ２をオンとし、スイッチＳＷＧａ、ＳＷＧｂもオン状態で接地して、計測用容量Ｃ１及び計測用アンプ容量Ｃ２に充電された電荷を放電させる（ステップＳ６）。これにより検出回路ＤＴ以降の回路は停止される。

【0070】

次に、タイミング制御回路ＴＭは、次のタップを選択する（ステップＳ７）が、タイミング制御回路ＴＭは、次の出力タップがある場合（ステップＳ８：Ｙ）と、階調電圧判定回路ＪＧＣの測定を実行するためにステップＳ２に戻る。ここでブランク期間中であれば、タイミング制御回路ＴＭは、信号変換回路ＳＣのスイッチＳＷＣ２のオンを維持し、次の電位測定する出力アンプＡＰ１及びＡＰ２の出力タップｂ２及びｂ３を選ぶ選択スイッチＳＷ２ａ及びＳＷ３ｂの一対をオンにして検出回路ＤＴの計測用容量Ｃ１を充電する（ステップＳ３）。

【0071】

以降、タイミング制御回路ＴＭは、全出力タップの対について電位測定が完了するまで、一対毎順次、電位測定をするが、タイミング制御回路ＴＭは、最後の測定すべき出力タップがない場合（ステップＳ８：Ｎ）、演算処理を行い、過去データ測定結果から、異常検出用の比較元データの生成を行う（ステップＳ９）。

【0072】

次に、タイミング制御回路ＴＭは、測定データと比較用元データを記憶装置ＭＭに保持する（ステップＳ１０）。

【0073】

次に、タイミング制御回路ＴＭは、以前の比較用元データと比較して今回の測定データ（測定値）に異常が有れば、異常検出信号を出力する（ステップＳ１１）。

【0074】

図６に示す本実施例によれば、検出回路ＤＴを計測用容量Ｃ１と所定スイッチＳＷＣ１、ＳＷＧａ、ＳＷＧｂで構成し、スイッチ操作にてガンマ電圧生成回路ＧＶＤの出力アンプの出力端子ｂ１～ｂＮ（ガンマ電圧Ｆ１～ＦＮ）のうちの一対の間の電位差を計測用容量Ｃ１に充電することができる。検出回路ＤＴの計測用容量Ｃ１の電位差を、ＧＮＤレベル基準にシフトし、信号変換回路ＳＣの計測用アンプＫＡＰ及びＡ／Ｄ変換回路ＡＤＣを介して、測定結果を記憶装置ＭＭに書き込むことができる。また、検出回路ＤＴの計測用容量Ｃ１の１個の容量素子を出力端子ｂ１～ｂＮの対のタップの電位測定スキャンに共用する方式とし、時分割動作にて当該出力端子のうちの一対の間の電位差を効率よく測定することができる。

【0075】

（第３の実施例）
図９は、第３の実施例の階調電圧生成回路ＧＭＡの回路構成を示すブロック図である。本実施例は、階調電圧生成回路ＧＭＡの回路構成、特に、故障検出回路ＦＴの中に補正信号生成回路ＡＳＣを設けた以外、上記第２の実施例と同一である。よって、第２の実施例との差異（補正信号生成回路ＡＳＣ）のみを説明する。

【0076】

故障検出回路ＦＴの中に補正信号生成回路ＡＳＣにおいては、ガンマ電圧生成回路ＧＶＤの出力アンプＡＰ１～ＡＰＮの出力端子ｂ１～ｂＮ（基準階調電圧Ｖ１～ＶＮ）の間の各電位差群の実測データと記憶装置ＭＭに格納されたガンマ期待電圧値データとの差分を演算して、ガンマ曲線特性を調整するガンマ特性調整回路ＳＸ内のセレクタ設定の補正量を計算する。そして補正信号生成回路ＡＳＣは、補正量に基づく補正信号ＡＳを生成して、当該補正信号をガンマ特性調整回路ＳＸに供給し、設定値を補正する。

【0077】

故障検出回路ＦＴは、期待電圧値と測定値の差分に基づく補正信号ＡＳを生成して、当該補正信号をガンマ特性調整回路ＳＸに供給する補正信号生成回路ＡＳＣを有するので、実測データと、ガンマ期待電圧値データとを比較することで、ガンマ電圧生成回路GVDの出力電圧を補正することができる。

【0078】

ガンマ特性調整回路ＳＸのガンマ曲線設定データであるガンマ期待電圧値データは、記憶装置ＭＭ等の不揮発性メモリから定期的に読み出される。ガンマ期待電圧値データは複数のセットあり、温度等、条件毎に切替える用途にも対応可能である。

【0079】

（第４の実施例）
図１０は、第４の実施例のソースドライバ１２０における階調電圧生成回路ＧＭＡの回路構成を示す概略ブロック図（ガンマ電圧生成回路ＧＶＤとタイミング制御回路ＴＭと選択回路ＳＬの配線を省略している）である。本実施例は、ソースドライバ１２０がセンサ出力検出回路ＳＳＤと切替て階調電圧生成回路ＧＭＡの信号変換回路ＳＣを共用するための切替制御回路のスイッチＳＷＴ１及びＳＷＣ１とを有し、当該切替制御回路は映像信号におけるブランク期間中に時分割切替制御すること以外、上記第２又は第３の実施例と同一である。センサ出力検出回路ＳＳＤは、タッチセンサ等のセンサ出力信等号を受けるセンサ検出回路のセンサ出力検出回路ＳＳＤを有する製品では、スイッチＳＷＴ１とＳＷＣ１（切替制御回路）を択一的に時分割切替することで信号変換回路ＳＣの回信号変換回路ＳＣを共用できる。

【符号の説明】

【0080】

１０ 表示装置
１００ 表示コントローラ
１１０ ゲートドライバ
１２０ ソースドライバ
１２１ データラッチ部
１２２ 階調電圧変換部
１２３ 出力部
ＪＧＣ 階調電圧判定回路
ＴＭ タイミング制御回路
ＤＴ 検出回路
ＳＣ 信号変換回路
ＦＴ 故障検出回路
１５０ 表示パネル

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】