CN109891313B - 液晶显示装置和故障检查方法 - Google Patents

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Abstract

一种具有有源矩阵方式的液晶面板的液晶显示装置。液晶显示装置具有源极线及栅极线、像素电极、开关元件、源极驱动器、栅极驱动器以及故障检查电路。源极线和栅极线被配置成格子状。像素电极配置于由源极线和栅极线划分出的像素区域。开关元件与像素电极对应地配置。源极驱动器对源极线进行驱动。栅极驱动器对栅极线进行驱动。故障检查电路与源极线或栅极线连接，进行源极线或栅极线的检查。故障检查电路具有：监视输入信号线；监视输出信号线；判定电路，其对来自监视输出信号线的输出信号的电压水平进行检测；以及期待值比较电路，其对来自判定电路的输出与期待值进行比较。

Description

液晶显示装置和故障检查方法
技术领域
本发明涉及一种具有有源矩阵(active matrix)方式的液晶面板的液晶显示装置及其故障检查方法。
背景技术
近年来，车载用的液晶显示装置不仅用于汽车导航，也在嵌入有速度表、转速表、水温计等仪表类的仪表板中进行利用。在应用了液晶显示装置的仪表板中，在液晶显示装置中不仅显示仪表类，还例如通过警告图标来显示用于通知车辆上搭载的装置(例如制动器、气囊等车载装置)的异常的警告(参照图1)。在图1所示的显示画面D1上显示有速度表SM、转速表TM以及警告图标WI等。
在像这样在仪表板中应用液晶显示装置的情况下，通常会与显示画面D1相邻地配置与以往相同的警告灯WL。由此，即使液晶显示装置发生故障而导致应该显示警告图标WI的警告显示区域不能显示，也能够通过警告灯WL来通知车载装置的异常，因此乘客的安全得到确保(失效安全(fail safe))。
现有技术文献
专利文献
专利文献1：日本特开2005-122209号公报
发明内容
本发明提供一种能够通过简单的电路结构来对液晶面板的故障(源极线/栅极线的开路异常和短路异常)进行自诊断的液晶显示装置和故障检查方法。
本发明的一个方式所涉及的液晶显示装置是具有有源矩阵方式的液晶面板的液晶显示装置，该液晶面板具有第一基板、与第一基板相向地配置的第二基板以及密封于第一基板与第二基板之间的液晶层。液晶显示装置具有源极线及栅极线、像素电极、开关元件、源极驱动器、栅极驱动器以及故障检查电路。源极线和栅极线被配置成格子状。像素电极配置于由源极线和栅极线划分出的像素区域。开关元件与像素电极对应地配置。源极驱动器对源极线进行驱动。栅极驱动器对栅极线进行驱动。故障检查电路与源极线或栅极线连接，进行源极线或栅极线的检查。故障检查电路具有：监视输入信号线；监视输出信号线；判定电路，其对来自监视输出信号线的输出信号的电压水平进行检测；以及期待值比较电路，其对来自判定电路的输出与期待值进行比较。
本发明的另一方式所涉及的故障检查方法是上述的液晶显示装置的故障检查方法，在影像显示期间中，基于施加了来自栅极驱动器的栅极信号时的输出信号，来进行栅极线的故障检查。
本发明的又一方式所涉及的故障检查方法是上述的液晶显示装置的故障检查方法，在多个影像显示期间之间的消隐(blanking)期间中，进行源极线的故障检查。
根据本发明，能够通过简单的电路结构来对液晶面板的故障进行自诊断。
附图说明
图1是表示应用了液晶显示装置的仪表板的一例的图。
图2是表示本发明的一个实施方式所涉及的液晶显示装置的一例的图。
图3是表示第一实施方式所涉及的有源矩阵基板的电路结构的一例的图。
图4是表示栅极驱动器的驱动动作的一例的时序图。
图5是表示源极驱动器的驱动动作的一例的时序图。
图6是表示栅极驱动器及源极驱动器的驱动动作与影像显示之间的关系的一例的时序图。
图7是表示用于检查栅极线的开路异常和短路异常的电路结构的一例的图。
图8是表示栅极线的故障检查结果的一例的时序图。
图9是表示用于检查源极线的开路异常和短路异常的电路结构的一例的图。
图10是表示检测源极线的短路异常的情况下的动作的一例的图。
图11是表示源极线的故障检查结果(短路异常)的一例的时序图。
图12是表示检测源极线的开路异常的情况下的动作的一例的图。
图13是表示源极线的故障检查结果(开路异常)的一例的时序图。
图14是表示第二实施方式所涉及的有源矩阵基板的电路结构的一例的图。
图15是表示检测栅极线的短路异常的情况下的动作的一例的图。
图16是表示检测栅极线的开路异常的情况下的动作的一例的图。
图17是表示第三实施方式所涉及的有源矩阵基板的电路结构的一例的图。
图18是表示辅助检查电路的电路结构的一例的图。
具体实施方式
在说明本发明的实施方式之前，简单地说明现有技术中的问题。如上所述，以往尽管能够通过液晶显示装置来对车载装置的故障进行警告，但是也配置警告灯，因此装置成本相应地增大。另外，在液晶显示装置发生故障的情况下，为了判断该故障是液晶面板侧的故障还是控制部侧的故障，需要将液晶显示装置拆开并使用专用的检查装置来进行检查，检查工序烦杂。
另一方面，在有源矩阵方式的液晶面板中，在安装驱动器IC(integratedcircuit：集成电路)(源极驱动器和栅极驱动器)之前，在显示区域的周边设置针对每个像素进行点亮检查的故障检查电路(下面称为“初始不良检查电路”)，以检查液晶面板是否正常地动作(例如专利文献1)。然而，该初始不良检查电路仅用于制造阶段的故障检查，在安装了驱动器IC之后、例如在液晶显示装置中显示影像时无法利用。
下面，参照附图来详细地说明本发明的实施方式。
[第一实施方式]
图2是表示本发明的一个实施方式所涉及的液晶显示装置(liquid crystaldisplay)LCD的一例的图。液晶显示装置LCD例如应用于车辆的仪表板，进行仪表类、车载装置的异常警告的显示。
如图2所示，液晶显示装置LCD具有液晶面板P以及配置在液晶面板P的背面侧的背光源BL。液晶面板P具有有源矩阵基板1(第一基板)、与有源矩阵基板1相向地配置的相向基板2(第二基板)以及密封于有源矩阵基板1与相向基板2之间的液晶层3。有源矩阵基板1和相向基板2例如是由玻璃制成的基板。在有源矩阵基板1的背面侧配置有偏光片4，在相向基板2的表面侧配置有偏光片5。相向基板2具有相向电极(公共电极)和彩色滤光片等(均省略图示)。有源矩阵基板1的详细结构在后面叙述。
图3是表示第一实施方式所涉及的有源矩阵基板1的电路结构的一例的图。如图3所示，有源矩阵基板1具有：被配置成格子状的源极线11(数据线)和栅极线12(扫描线)；像素电极13(子像素电极)，其配置于由源极线11和栅极线12划分出的像素区域；开关元件14，其与像素电极13对应地配置；源极驱动器15，其对源极线11进行驱动；栅极驱动器16，其对栅极线12进行驱动；以及故障检查电路100。
本实施方式中的有源矩阵基板1是VGA(Video Graphics Array：视频图形阵列)面板(640×480像素)用的基板，具有1920条源极线11和480条栅极线12。由源极线11和栅极线12划分出的像素区域是按RGB(红、绿、蓝)设置的子像素区域，由在水平方向(栅极线方向)上相邻的3个子像素区域构成1个像素区域。
开关元件14是具有栅极电极、源极电极以及漏极电极的薄膜晶体管(TFT：ThinFilm Transistor)。开关元件14的栅极电极与栅极线12连接，源极电极与源极线11连接，漏极电极与像素电极13的一端连接。像素电极13的另一端经由液晶层3来与相向电极(省略标记)连接。
源极驱动器15和栅极驱动器16配置于像素区域的周边。栅极驱动器16向栅极线12依次施加脉冲状的电压，以使开关元件14依次成为接通状态。在此，如图4所示，栅极驱动器16以2个时钟宽度进行动作且每隔1个时钟进行切换。
源极驱动器15通过处于接通状态的开关元件14来提供向液晶层3施加的电压(参照图5)。由此，与处于接通状态的开关元件14对应的像素点亮。
具体地说，源极驱动器15将从LCD控制器(省略图示)接收到的影像信号(数字的颜色数据)变换为模拟电压，并在加载信号LD的上升的定时经由源极线11输出该模拟电压。该电压经由开关元件14被施加到像素电极13。施加到像素电极13的电压由于栅极信号的下降而被确定(参照图6)。通过液晶层3自身所具有的电容使该电压保持到下一次写入为止。该电压使得光在液晶层3中的透过率发生变化，从而显示出与透过率相应的颜色。
如图6所示，在某个帧的显示期间与下一个帧的显示期间之间存在消隐期间(垂直回扫期间)。在消隐期间中，栅极信号为断开(OFF)，因此即使源极驱动器输出发生变动也不给显示带来影响。
在本实施方式中，利用该消隐期间来进行源极线11的故障检查。此外，在一次消隐期间难以对所有源极线11进行故障检查的情况下，优选以规定的间隔进行抽取，由此整体地对显示区域进行检查。另外，栅极线12的故障检查能够在影像显示期间进行。
故障检查电路100具有：规定的布线图案L1、L2(参照图7、图9)；判定电路114、105，其对来自布线图案L1、L2的输出信号的电压水平进行检测；以及期待值比较电路115、106，其对来自判定电路114、105的输出与期待值进行比较。故障检查电路100利用源极驱动器15或栅极驱动器16来进行源极线11或栅极线12的检查。期待值比较电路115、106的比较结果被输出到LCD控制器(省略图示)、计算机。LCD控制器、计算机基于比较结果来执行规定的处理。
在本实施方式中，故障检查电路100包括进行栅极线12的检查的第一故障检查电路100A(参照图7)以及进行源极线11的检查的第二故障检查电路100B(参照图9)。
图7是表示用于检查栅极线12的开路异常(断路)和短路异常(短路)的电路结构的一例的图。如图7所示，第一故障检查电路100A具有第一布线图案L1、第一判定电路114以及第一期待值比较电路115。也可以是，第一判定电路114和第一期待值比较电路115中的至少一方嵌入于栅极驱动器16。
第一布线图案L1具有第一监视输入信号线111、第一监视输出信号线112以及第一开关元件113。第一监视输入信号线111用于输入用于检查栅极线12的第一监视输入信号Gin(Gin1～Gin3)。第一监视输出信号线112用于向第一判定电路114输出基于第一监视输入信号Gin的第一监视输出信号Gout(Gout1～Gout3)。第一开关元件113是具有栅极电极、源极电极以及漏极电极的晶体管。第一开关元件113的栅极电极同栅极线12的与栅极驱动器16相反的一侧连接，漏极电极与第一监视输入信号线111连接，源极电极与监视输出信号线112连接。
图8是表示栅极线的故障检查结果的一例的时序图。图8所示的第一监视输出信号Gout是向第一判定电路114输入的电压水平。第一期待值比较电路115将在栅极线12正常时应该得到的电压水平作为第一期待值E1，将由第一判定电路114检测出的电压水平与第一期待值E1进行比较，由此判断栅极线12的开路异常和短路异常。此外，栅极线12的故障检查例如利用影像显示期间的栅极线12的驱动动作来进行。
如图8所示，栅极信号G1～G480以2个时钟宽度进行动作且每隔1个时钟进行切换。被输入栅极信号G的栅极线12成为检查对象。即，栅极电极与栅极线12连接的第一开关元件113成为接通状态，从与该处于接通状态的第一开关元件113连接的第一监视输入信号线111以1个时钟宽度输入第一监视输入信号Gin。与来自第一监视输入信号线111的第一监视输入信号Gin相应的第一监视输出信号Gout经由第一监视输出信号线112被输出到第一判定电路114。
如图8所示，如果检查对象的栅极线12不存在短路异常和开路异常，则第一监视输入信号Gin被输入，随着第一监视输入信号Gin的电压水平变为“高”(“HIGH”)，对应的第一监视输出信号Gout的电压水平也变为“高”。第一监视输出信号Gout的电压水平被保持到下一个栅极信号G输入为止。例如，在输入栅极信号G1时，当第一监视输入信号线111被输入第一监视输入信号Gin1时，第一监视输出信号Gout1的电压水平变为“高”。然后，在下一个栅极信号G4输入时，在该时间点第一监视输入信号Gin1的电压水平为“低”“LOW”，因此第一监视输出信号Gout1的电压水平变为“低”。
另一方面，在栅极线12产生开路异常的情况下，即使通过栅极线12输入栅极信号G，第一开关元件113也不会成为接通状态。因而，即使输入第一监视输入信号Gin，第一监视输出信号Gout的电压水平也依然为“低”。由此，第一期待值比较电路115能够检测出栅极线12的开路异常。
另外，在栅极线12产生短路异常的情况下，在第一监视输出信号Gout的电压水平应该保持为“高”的期间，电压水平下降。例如，如图8所示，当栅极信号G1的电压水平变为“低”时，第一开关元件113应该为断开状态，第一监视输出信号Gout1的电压水平应该保持为“高”。但是，在输入栅极信号G1的栅极线12与相邻的输入栅极信号G2的栅极线12发生短路的情况下，2条栅极线12的电压水平成为输入到各栅极线12的电压水平之间的值。因此，由于栅极信号G2的输入，用于输出第一监视输出信号Gout1的第一开关元件113也成为“高”与“低”之间的电压水平，其结果，第一开关元件113不是断开状态，而是成为不稳定状态。此时，由于没有输入第一监视输入信号Gin1，因此第一监视输出信号Gout1的电压水平下降。由此，第一期待值比较电路115能够检测出栅极线12的短路异常。
图9是表示用于检查源极线11的开路异常(断路)和短路异常(短路)的电路结构的一例的图。如图9所示，第二故障检查电路100B具有第二布线图案L2、第二判定电路105以及第二期待值比较电路106。也可以是，第二判定电路105和第二期待值比较电路106中的至少一方嵌入于源极驱动器15。
第二布线图案L2具有第二监视输入信号线103、第二监视输出信号线104、第二开关元件102以及控制信号线101。第二监视输入信号线103用于输入用于检查源极线11的第二监视输入信号DRGB(DR1、DR2、DG1、DG2、DB1、DB2)。第二监视输出信号线104用于向第二判定电路105输出基于第二监视输入信号DRGB的第二监视输出信号Sout(Sout1、Sout2)或者基于来自源极驱动器15的输入信号的第二监视输出信号Sout。第二开关元件102是具有栅极电极、源极电极以及漏极电极的晶体管。第二开关元件102的栅极电极与控制信号线101连接，漏极电极与第二监视输入信号线103连接，源极电极同源极线11的与源极驱动器15相反的一侧连接。通过设置于源极驱动器15的开关SW，来向第二判定电路105选择性地输出基于第二监视输入信号DRGB的第二监视输出信号Sout或者基于来自源极驱动器15的输入信号的第二监视输出信号Sout。
图10是表示检测源极线11的短路异常的情况下的动作的一例的图。图11是表示源极线11的故障检查结果(短路异常)的一例的时序图。图11所示的监视输出信号是向第二判定电路105输入的电压水平。第二期待值比较电路106将在源极线11正常时应该得到的电压水平作为第二期待值E21，将由第二判定电路105检测出的电压水平与第二期待值E21进行比较，由此判断源极线11的短路异常。此外，源极线11的短路异常的检查例如在影像显示期间的消隐期间的前半段进行。
如图10所示，来自控制信号线101的控制信号TR的电压水平被设定为“低”。因而，第二开关元件102成为断开状态。在该状态下，从与成为检查对象的源极线11对应的源极驱动器15向第二监视输出信号线104输入输入信号。与来自源极驱动器15的输入信号相应的第二监视输出信号Sout经由第二监视输出信号线104被输出到第二判定电路105。
如图11所示，在检查对象的源极线11不存在短路异常和开路异常的情况下，当从源极驱动器15输入了输入信号时，第二监视输出信号Sout的电压水平也变为与来自源极驱动器15的输入信号相应的值。在图11所示的例子的情况下，与第奇数个源极电极对应的第二监视输出信号Sout的电压水平变为“高”。
另一方面，在源极线11产生短路异常的情况下，第二监视输出信号线104不被施加期望的电压，因此第二监视输出信号Sout的电压水平超出规定的标准范围(标准上限值～标准下限值)。由此，第二期待值比较电路106能够检测出源极线11的短路异常。
图12是表示检测源极线11的开路异常的情况下的动作的一例的图。图13是表示源极线11的故障检查结果(开路异常)的一例的时序图。图13所示的监视输出信号是由第二判定电路105检测出的电压水平。第二期待值比较电路106将在源极线11正常时应该得到的电压水平作为第二期待值E22，将由第二判定电路105检测出的电压水平与第二期待值E22进行比较，由此判断源极线11的开路异常。此外，源极线11的开路异常的检查例如在影像显示期间的消隐期间的后半段进行。
如图12所示，来自控制信号线101的控制信号TR的电压水平被设定为“高”。因而，第二开关元件102成为接通状态。另外，通过源极驱动器15的开关SW，使检查对象的源极线11与第二监视输出信号线104连接。在该状态下，从与成为检查对象的源极线11连接的第二监视输入信号线103输入第二监视输入信号DRGB。第二监视输入信号DRGB的电压水平固定为模拟接地端子的电压水平AVSS。基于第二监视输入信号DRGB的第二监视输出信号Sout经由第二监视输出信号线104被输出到第二判定电路105。
如图13所示，在检查对象的源极线11不存在开路异常的情况下，当输入了第二监视输入信号DRGB时，第二监视输出信号Sout的电压水平与监视输入信号DRGB的电压水平AVSS同等。
另一方面，在源极线11产生开路异常的情况下，第二监视输出信号线104不被施加期望的电压，因此第二监视输出信号Sout的电压水平超出规定的标准范围(标准上限值～标准下限值)。由此，第二期待值比较电路106能够检测出源极线11的开路异常。
此外，在本实施方式中，使与源极线11中的S1及S2连接的开关SW一起成为接通状态，来一起进行2条源极线11的检查。之后，依次切换接通的开关SW，由此进行全部源极线11的检查。在一次消隐期间没有完成全部源极线11的检查的情况下，在下次以后的消隐期间进行剩余的源极线11的检查。此外，一起检查的源极线的数量与布线数量相应地变化。
像这样，第一实施方式所涉及的液晶显示装置LCD具有有源矩阵方式的液晶面板P，该液晶面板P具有有源矩阵基板1(第一基板)、与有源矩阵基板1相向地配置的相向基板2(第二基板)以及密封于有源矩阵基板1与相向基板2之间的液晶层3。液晶显示装置LCD具有源极线11及栅极线12、像素电极13、开关元件14、源极驱动器15、栅极驱动器16以及故障检查电路100。源极线11和栅极线12被配置成格子状。像素电极13配置于由源极线11和栅极线12划分出的像素区域。开关元件14与像素电极13对应地配置。源极驱动器15对源极线11进行驱动。栅极驱动器16对栅极线12进行驱动。故障检查电路100与源极线11或栅极线12连接，进行源极线11或栅极线12的检查。故障检查电路100具有：监视输入信号线111、103；监视输出信号线112、104；判定电路114、105，其对来自监视输出信号线112、104的输出信号的电压水平进行检测；以及期待值比较电路115、106，其对来自判定电路114、105的输出与期待值E1、E2进行比较。
根据液晶显示装置LCD，能够通过简单的电路结构来对液晶面板P的故障进行自诊断。在将液晶显示装置LCD应用于车载用途的情况下，在由于源极线11或栅极线12的异常而使得警告显示区域不能显示的情况下，液晶显示装置LCD基于自诊断来以能够避开故障的方式进行动作，例如在正常的显示区域进行警告显示等，由此实现失效安全功能。因而，不再需要配置警告灯，能够降低装置成本。
[第二实施方式]
在第二实施方式中，作为液晶显示装置LCD的有源矩阵基板，应用故障检查电路的结构不同的有源矩阵基板1A，来代替第一实施方式所涉及的有源矩阵基板1。
图14是表示第二实施方式所涉及的有源矩阵基板1A的电路结构的一例的图。如图14所示，有源矩阵基板1A与第一实施方式所涉及的有源矩阵基板1同样地具有源极线11(数据线)及栅极线12(扫描线)、像素电极13(子像素电极)、开关元件14、源极驱动器15、栅极驱动器16以及故障检查电路200。源极线11(数据线)和栅极线12(扫描线)被配置成格子状。像素电极13(子像素电极)配置于由源极线11和栅极线12划分出的像素区域。开关元件14与像素电极13对应地配置。源极驱动器15对源极线11进行驱动。栅极驱动器16对栅极线12进行驱动。故障检查电路200以外的结构与第一实施方式所涉及的有源矩阵基板1的结构相同，因此省略说明。
故障检查电路200具有：规定的布线图案L2、L3；判定电路105、205，其对来自布线图案L2、L3的输出信号的电压水平进行检测；以及期待值比较电路106、206，其对来自判定电路105、205的输出与期待值进行比较。故障检查电路200利用源极驱动器15或栅极驱动器16来进行源极线11或栅极线12的检查。期待值比较电路106、206的比较结果被输出到LCD控制器(省略图示)、计算机。LCD控制器、计算机基于比较结果来执行规定的处理。
在本实施方式中，故障检查电路200包括进行栅极线12的检查的第一故障检查电路200A以及进行源极线11的检查的第二故障检查电路200B。第二故障检查电路200B与第一实施方式中的第二故障检查电路100B相同，因此省略说明。此外，在本实施方式中，第一故障检查电路200A对栅极线12的短路异常检查在影像显示期间中进行，第一故障检查电路200A对栅极线12的开路异常检查在例如接通电源时等影像显示期间外进行，第二故障检查电路200B对源极线11的故障检查利用多个影像显示期间之间的消隐期间来进行。
如图14所示，第一故障检查电路200A具有第一布线图案L3、第一判定电路205以及第一期待值比较电路206。也可以是，第一判定电路205和第一期待值比较电路206中的至少一方嵌入于栅极驱动器16。
第一布线图案L3具有第一监视输入信号线203、第一监视输出信号线204、第一开关元件202以及控制信号线201。第一监视输入信号线203用于输入用于检查栅极线12的第一监视输入信号Gin(Gin1～Gin3)。第一监视输出信号线204用于向第一判定电路205输出基于第一监视输入信号Gin的第一监视输出信号Gout(Gout1～Gout3)或者基于来自栅极驱动器16的输入信号的第一监视输出信号Gout。第一开关元件202是具有栅极电极、源极电极以及漏极电极的晶体管。第一开关元件202的栅极电极与控制信号线201连接，漏极电极与第一监视输入信号线203连接，源极电极同栅极线12中的与栅极驱动器16相反的一侧连接。通过设置于栅极驱动器16的开关SW，来向第一判定电路205选择性地输出基于第一监视输入信号Gin的第一监视输出信号Gout或者基于来自栅极驱动器16的输入信号的第一监视输出信号Gout。
图15是表示检测栅极线12的短路异常的情况下的动作的一例的图。第一期待值比较电路206将在栅极线12正常时应该得到的电压水平作为第一期待值E11，将由第一判定电路205检测出的电压水平与第一期待值E11进行比较，由此判断栅极线12的短路异常。此外，栅极线12的短路异常的检查例如利用影像显示期间的栅极线12的驱动动作来进行。
如图15所示，来自控制信号线201的控制信号TR的电压水平被设定为“低”。因而，第一开关元件202成为断开状态。在该状态下，从与成为检查对象的栅极线12对应的栅极驱动器16向第一监视输出信号线204输入输入信号。与来自栅极驱动器16的输入信号相应的第一监视输出信号Gout经由第一监视输出信号线204被输出到第一判定电路205。
在检查对象的栅极线12不存在短路异常的情况下，当从栅极驱动器16输入了输入信号时，第一监视输出信号Gout的电压水平也变为与来自栅极驱动器16的输入信号相应的值。
另一方面，在栅极线12产生短路异常的情况下，第一监视输出信号线204不被施加期望的电压，因此第一监视输出信号Gout的电压水平超出规定的标准范围(标准上限值～标准下限值)。由此，第一期待值比较电路206能够检测出栅极线12的短路异常。
图16是表示检测栅极线12的开路异常的情况下的动作的一例的图。第一期待值比较电路206将在栅极线12正常时应该得到的电压水平作为第一期待值E12，将由第一判定电路205检测出的电压水平与第一期待值E12进行比较，由此判断栅极线12的开路异常。此外，栅极线12的开路异常的检查在例如接通电源时等影像显示期间外进行。
如图16所示，来自控制信号线201的控制信号TR的电压水平被设定为“高”。因而，第一开关元件202成为接通状态。另外，通过栅极驱动器16的开关SW，检查对象的栅极线12与第一监视输出信号线204连接。在该状态下，从与成为检查对象的栅极线12连接的第一监视输入信号线203输入第一监视输入信号Gin。基于第一监视输入信号Gin的第一监视输出信号Gout经由第一监视输出信号线204被输出到第一判定电路205。
在检查对象的栅极线12不存在开路异常的情况下，当输入了第一监视输入信号Gin时，第一监视输出信号Gout的电压水平与监视输入信号Gin的电压水平同等。
另一方面，在栅极线12产生开路异常的情况下，第一监视输出信号线204不被施加期望的电压，因此第一监视输出信号Gout的电压水平超出规定的标准范围(标准上限值～标准下限值)。由此，第一期待值比较电路206能够检测出栅极线12的开路异常。
此外，在本实施方式中，使与栅极线12中的G1～G3连接的开关SW一起成为接通状态，来一起进行3条栅极线12的检查。之后，依次切换接通的开关SW，由此进行全部栅极线12的检查。此外，一起检查的栅极线12的数量与布线数量相应地变化。
像这样，第二实施方式所涉及的液晶显示装置LCD具有有源矩阵方式的液晶面板P，该液晶面板P具有有源矩阵基板1A(第一基板)、与有源矩阵基板1A相向地配置的相向基板2(第二基板)以及密封于有源矩阵基板1A与相向基板2之间的液晶层3。液晶显示装置LCD具有源极线11及栅极线12、像素电极13、开关元件14、源极驱动器15、栅极驱动器16以及故障检查电路200。源极线11和栅极线12被配置成格子状。像素电极13配置于由源极线11和栅极线12划分出的像素区域。开关元件14与像素电极13对应地配置。源极驱动器15对源极线11进行驱动。栅极驱动器16对栅极线12进行驱动。故障检查电路200与源极线11或栅极线12连接，进行源极线11或栅极线12的检查。故障检查电路200具有：监视输入信号线203、103；监视输出信号线204、104；判定电路205、105，其对来自监视输出信号线204、104的输出信号的电压水平进行检测；以及期待值比较电路206、106，其对来自判定电路205、105的输出与期待值E1、E2进行比较。
根据第二实施方式所涉及的液晶显示装置LCD，与第一实施方式同样地，能够通过简单的电路结构来对液晶面板P的故障进行自诊断。在将液晶显示装置LCD应用于车载用途的情况下，在由于源极线11或栅极线12的异常而使得警告显示区域不能显示的情况下，液晶显示装置LCD基于自诊断来以能够避开故障的方式进行动作，例如在正常的显示区域进行警告显示等，由此实现失效安全功能。因而，不再需要配置警告灯，能够降低装置成本。
[第三实施方式]
图17是表示第三实施方式所涉及的有源矩阵基板1B的电路结构的一例的图。图17所示的有源矩阵基板1B是对第一实施方式所涉及的有源矩阵基板1追加了进行故障检查电路100的检查的辅助检查电路300而得到的。
辅助检查电路300与进行栅极线12的检查的第一故障检查电路100A(第一判定电路114、第一期待值比较电路115)以及进行源极线11的检查的第二故障检查电路100B(第二判定电路105、第二期待值比较电路106)分别连接。通过设置辅助检查电路300，能够进行故障检查电路100自身的检查，因此液晶显示装置LCD的故障检测的可靠性提高。
图18是表示辅助检查电路300的电路结构的一例的图。在图18中，示出了辅助检查电路300进行第二故障检查电路100B的检查的情况。此外，在进行第一故障检查电路100A的检查的情况下，也能够对辅助检查电路300应用同样的结构。
如图18所示，辅助检查电路300具有信号发生器301和比较电路302。
信号发生器301输出用于检查第二期待值比较电路106是否正常动作的监视输出信号。如图18所示，也可以在信号发生器301与监视输出信号线104之间插入开关，来构成为能够使监视输出信号线104与信号发生器301电切断。从信号发生器301输出的监视输出信号可以是任何的信号模式，例如，可以是重复高和低的双态(toggle)模式。
在通常的故障检查(源极线11的检查)中，经由作为检查对象的源极线11来向第二故障检查电路100B输出监视输出信号，但是在第二故障检查电路100B的检查中，从信号发生器301向第二故障检查电路100B直接输出监视输出信号。来自信号发生器301的监视输出信号经由监视输出信号线104被输入到第二故障检查电路100B(第二判定电路105)。
第二判定电路105对来自信号发生器301的监视输出信号的电压水平进行检测。第二期待值比较电路106将第二判定电路105的输出与监视输出信号用的期待值Em进行比较。期待值Em是表示监视输出信号的电压水平的值，由期待值生成电路(省略图示)来生成，该期待值生成电路生成用于进行源极线11的检查的期待值E21、E22。第二期待值比较电路106的比较结果被输出到LCD控制器(省略图示)、计算机。LCD控制器、计算机基于比较结果来执行规定的处理。
如果第二故障检查电路100B正常地动作，则输出表示第二判定电路105的输出与监视输出信号用的期待值Em一致的比较结果，如果第二故障检查电路100B没有正常地动作，则输出表示两者不一致的比较结果。由此，能够检测出第二故障检查电路100B是否正常地动作。
在检测出第二故障检查电路100B的异常动作的情况下，作为异常动作的原因，能够考虑第二期待值比较电路106的异常或者生成期待值Em的期待值生成电路(省略图示)的异常。
比较电路302将监视输出信号用的期待值Em与用于判定期待值Em是否适当的参考用期待值Er进行比较。参考用期待值Er是表示监视输出信号的电压水平的值，由生成期待值Em的上述的期待值生成电路以外的其它期待值生成电路(省略图示)生成。比较电路302的比较结果与期待值比较电路106的比较结果同样地被输出到LCD控制器(省略图示)、计算机。
如果期待值Em是正确的值，则输出表示监视输出信号用的期待值Em与参考用期待值Er一致的比较结果，如果期待值Em不是正确的值，则输出表示两者不一致的比较结果。由此，能够判断期待值Em是否适当，即能够判断第二期待值比较电路106和生成期待值Em的期待值生成电路(省略图示)中的哪一个存在异常。
同样地，能够通过辅助检查电路300来判断第一故障检查电路100A是否正常地动作。
在本实施方式中，示出了对第一实施方式所涉及的有源矩阵基板1追加了进行故障检查电路100的检查的辅助检查电路300的例子，但是也能够对第二实施方式所涉及的有源矩阵基板1A追加辅助检查电路300。
以上，基于实施方式来具体说明了本发明人所完成的发明，但是本发明不限定于上述实施方式，能够在不脱离其宗旨的范围内进行变更。
例如，在实施方式中，具有用于检查栅极线12的故障的第一故障检查电路100A、200A以及用于检查源极线11的故障的第二故障检查电路100B、200B，但是也可以具有其中任一方。在实施方式中，说明了源极驱动器15、栅极驱动器16以及故障检查电路100、200被安装在密封液晶层3的玻璃基板上的情况，但是也可以为以下结构：源极驱动器15、栅极驱动器16以及故障检查电路100、200形成在玻璃基板以外的其它电路基板上并与玻璃基板上的电路连接。
另外，例如，第一监视输入信号线111、203和第一监视输出信号线112、204的组数不限定于3组，能够根据液晶面板P的规格、所需检查时间等来适当地设计。关于第二监视输入信号线103和第二监视输出信号线104的条数，也是同样的。
另外，也可以是，液晶显示装置LCD的故障检查不在影像显示期间进行，而是在不使液晶显示装置LCD进行动作时进行。例如，也可以是，在液晶显示装置LCD的电源接通时对全部源极线11和栅极线12进行了故障检查之后开始影像显示。另外，例如，也可以具有能够在液晶显示装置LCD发生故障的情况下随时执行故障检查的故障检查模式。在该情况下，能够容易地确定出故障部位，因此能够易于进行检查工序。
应该认为本次公开的实施方式在所有方面都是例示性的而不是限制性的。本发明的范围由权利要求书示出，而不是由上述的说明示出，本发明的范围旨在包括与权利要求书等同的含义和范围内的所有变更。
产业上的可利用性
本发明对具有有源矩阵方式的液晶面板的液晶显示装置而言有用。
附图标记说明
1、1A、1B：有源矩阵基板(第一基板)；2：相向基板(第二基板)；3：液晶层；4、5：偏光片；11：源极线；12：栅极线；13：像素电极；14：开关元件；15：源极驱动器；16：栅极驱动器；100、200：故障检查电路；100A、200A：故障检查电路(第一故障检查电路)；100B、200B：故障检查电路(第二故障检查电路)；101、201：控制信号线；102：开关元件(第二开关元件)；103：监视输入信号线(第二监视输入信号线)；104：监视输出信号线(第二监视输出信号线)；105：判定电路(第二判定电路)；106：期待值比较电路(第二期待值比较电路)；111、203：监视输入信号线(第一监视输入信号线)；112、204：监视输出信号线(第一监视输出信号线)；113、202：开关元件(第一开关元件)；114、205：判定电路(第一判定电路)；115、206：期待值比较电路(第一期待值比较电路)；300：辅助检查电路；301：信号发生器；302：比较电路；Gin：监视输入信号(第一监视输入信号)；Gout：监视输出信号(第一监视输出信号)；LCD：液晶显示装置；L1：布线图案(第一布线图案)；L2：布线图案(第二布线图案)；L3：布线图案(第一布线图案)；P：液晶面板；BL：背光源；SW：开关；DRGB：监视输入信号(第二监视输入信号)；Sout、Sout1、Sout2：监视输出信号(第二监视输出信号)；D1：显示画面；SM：速度表；TM：转速表；WI：警告图标；WL：警告灯。

Claims (18)

1.一种液晶显示装置，具备有源矩阵方式的液晶面板，该液晶面板具有第一基板、与所述第一基板相向地配置的第二基板以及密封于所述第一基板与所述第二基板之间的液晶层，所述液晶显示装置具备：
被配置成格子状的源极线及栅极线；
像素电极，其配置于由所述源极线和所述栅极线划分出的像素区域；
开关元件，其与所述像素电极对应地配置；
源极驱动器，其对所述源极线进行驱动；
栅极驱动器，其对所述栅极线进行驱动；以及
故障检查电路，其与所述源极线或所述栅极线连接，进行所述源极线或所述栅极线的检查，
其中，所述故障检查电路包括进行所述栅极线的检查的第一故障检查电路，
所述第一故障检查电路具有：
第一监视输入信号线，其用于输入用于检查所述栅极线的第一监视输入信号；
第一监视输出信号线，其用于输出基于所述第一监视输入信号的第一监视输出信号来作为所述输出信号；
第一判定电路，其对来自所述第一监视输出信号线的输出信号的电压水平进行检测；
第一期待值比较电路，其对来自所述第一判定电路的输出与第一期待值进行比较；以及
第一开关元件，所述第一开关元件的栅极电极与所述栅极线连接，所述第一开关元件的漏极电极和源极电极中的一方与所述第一监视输入信号线连接，所述漏极电极和所述源极电极中的另一方与所述第一监视输出信号线连接。
2.一种液晶显示装置，具备有源矩阵方式的液晶面板，该液晶面板具有第一基板、与所述第一基板相向地配置的第二基板以及密封于所述第一基板与所述第二基板之间的液晶层，所述液晶显示装置具备：
被配置成格子状的源极线及栅极线；
像素电极，其配置于由所述源极线和所述栅极线划分出的像素区域；
开关元件，其与所述像素电极对应地配置；
源极驱动器，其对所述源极线进行驱动；
栅极驱动器，其对所述栅极线进行驱动；以及
故障检查电路，其与所述源极线或所述栅极线连接，进行所述源极线或所述栅极线的检查，
其中，所述故障检查电路包括进行所述栅极线的检查的第一故障检查电路，
所述第一故障检查电路具有：
第一监视输入信号线，其用于输入用于检查所述栅极线的第一监视输入信号；
第一监视输出信号线，其用于输出基于所述第一监视输入信号的第一监视输出信号或者基于来自所述栅极驱动器的输入信号的第一监视输入信号来作为所述输出信号；
第一判定电路，其对来自所述第一监视输出信号线的输出信号的电压水平进行检测；
第一期待值比较电路，其对来自所述第一判定电路的输出与第一期待值进行比较；
第一开关元件，所述第一开关元件的漏极电极和源极电极中的一方与所述第一监视输入信号线连接，所述漏极电极和所述源极电极中的另一方与所述栅极线连接；以及
控制信号线，其与所述第一开关元件的栅极电极连接，用于对所述第一开关元件的接通/断开进行切换。
3.根据权利要求1或2所述的液晶显示装置，其特征在于，
所述第一判定电路和所述第一期待值比较电路中的至少一方嵌入于所述栅极驱动器。
4.根据权利要求1或2所述的液晶显示装置，其特征在于，
所述故障检查电路包括进行所述源极线的检查的第二故障检查电路，
所述第二故障检查电路具有：
第二监视输入信号线，其用于输入用于检查所述源极线的第二监视输入信号；
第二监视输出信号线，其用于输出基于所述第二监视输入信号的第二监视输出信号或者基于来自所述源极驱动器的输入信号的第二监视输出信号来作为所述输出信号；
第二判定电路，其对来自所述第二监视输出信号线的输出信号的电压水平进行检测；
第二期待值比较电路，其对来自所述第二判定电路的输出与第二期待值进行比较；
第二开关元件，所述第二开关元件的漏极电极和源极电极中的一方与所述第二监视输入信号线连接，所述漏极电极和所述源极电极中的另一方与所述源极线连接；以及
控制信号线，其与所述第二开关元件的栅极电极连接，用于对所述第二开关元件的接通/断开进行切换。
5.根据权利要求4所述的液晶显示装置，其特征在于，
所述第二判定电路和所述第二期待值比较电路中的至少一方嵌入于所述源极驱动器。
6.根据权利要求1或2所述的液晶显示装置，其特征在于，
具有进行所述故障检查电路的检查的辅助检查电路。
7.根据权利要求6所述的液晶显示装置，其特征在于，
所述辅助检查电路具有向所述故障检查电路输出监视输出信号的信号生成器，
所述第一判定电路对所述监视输出信号的电压水平进行检测，
所述第一期待值比较电路对来自所述第一判定电路的输出与所述监视输出信号用的期待值进行比较。
8.根据权利要求7所述的液晶显示装置，其特征在于，
所述辅助检查电路具有比较电路，所述比较电路对所述监视输出信号用的所述期待值与用于判定所述监视输出信号用的所述期待值是否适当的参考用期待值进行比较。
9.根据权利要求1或2所述的液晶显示装置，其特征在于，
所述源极驱动器、所述栅极驱动器以及所述故障检查电路安装在所述第一基板或者所述第二基板上。
10.一种液晶显示装置，具备有源矩阵方式的液晶面板，该液晶面板具有第一基板、与所述第一基板相向地配置的第二基板以及密封于所述第一基板与所述第二基板之间的液晶层，所述液晶显示装置具备：
被配置成格子状的源极线及栅极线；
像素电极，其配置于由所述源极线和所述栅极线划分出的像素区域；
开关元件，其与所述像素电极对应地配置；
源极驱动器，其对所述源极线进行驱动；
栅极驱动器，其对所述栅极线进行驱动；以及
故障检查电路，其与所述源极线或所述栅极线连接，进行所述源极线或所述栅极线的检查，
所述故障检查电路包括进行所述源极线的检查的第二故障检查电路，
所述第二故障检查电路具有：
第二监视输入信号线，其用于输入用于检查所述源极线的第二监视输入信号；
第二监视输出信号线，其用于输出基于所述第二监视输入信号的第二监视输出信号或者基于来自所述源极驱动器的输入信号的第二监视输出信号来作为所述输出信号；
第二判定电路，其对来自所述第二监视输出信号线的输出信号的电压水平进行检测；
第二期待值比较电路，其对来自所述第二判定电路的输出与第二期待值进行比较；
第二开关元件，所述第二开关元件的漏极电极和源极电极中的一方与所述第二监视输入信号线连接，所述漏极电极和所述源极电极中的另一方与所述源极线连接；以及
控制信号线，其与所述第二开关元件的栅极电极连接，用于对所述第二开关元件的接通/断开进行切换。
11.根据权利要求10所述的液晶显示装置，其特征在于，
所述第二判定电路和所述第二期待值比较电路中的至少一方嵌入于所述源极驱动器。
12.根据权利要求10或11所述的液晶显示装置，其特征在于，
具有进行所述故障检查电路的检查的辅助检查电路。
13.根据权利要求12所述的液晶显示装置，其特征在于，
所述辅助检查电路具有向所述故障检查电路输出监视输出信号的信号生成器，
所述第二判定电路对所述监视输出信号的电压水平进行检测，
所述第二期待值比较电路对来自所述第二判定电路的输出与所述监视输出信号用的期待值进行比较。
14.根据权利要求13所述的液晶显示装置，其特征在于，
所述辅助检查电路具有比较电路，所述比较电路对所述监视输出信号用的所述期待值与用于判定所述监视输出信号用的所述期待值是否适当的参考用期待值进行比较。
15.根据权利要求10或11所述的液晶显示装置，其特征在于，
所述源极驱动器、所述栅极驱动器以及所述故障检查电路安装在所述第一基板或者所述第二基板上。
16.一种液晶显示装置的故障检查方法，所述液晶显示装置为根据权利要求1～15中的任一项所述的液晶显示装置，在该故障检查方法中，
在影像显示期间中，基于施加了来自所述栅极驱动器的栅极信号时的所述输出信号，来进行所述栅极线的故障检查。
17.一种液晶显示装置的故障检查方法，所述液晶显示装置为根据权利要求1～15中的任一项所述的液晶显示装置，在该故障检查方法中，
在多个影像显示期间之间的消隐期间中，进行所述源极线的故障检查。
18.一种液晶显示装置的故障检查方法，所述液晶显示装置为根据权利要求2所述的液晶显示装置，在该故障检查方法中，
在影像显示期间外，进行所述栅极线的开路异常的检查。
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