JP4561033B2

JP4561033B2 - ディスプレイ装置の駆動回路およびディスプレイ装置

Info

Publication number: JP4561033B2
Application number: JP2002516756A
Authority: JP
Inventors: 芳文永井; 隆平辻
Original assignee: Nichia Corp
Current assignee: Nichia Corp
Priority date: 2000-07-28
Filing date: 2001-07-27
Publication date: 2010-10-13
Anticipated expiration: 2021-07-27
Also published as: AU2001277693A1; US6839056B2; KR20020059597A; EP1306826A4; CN1386258A; EP1306826A1; CA2384592C; EP1306826B1; US20020163514A1; WO2002011115A1; CN1217307C; CA2384592A1; KR100787324B1; ATE470214T1; TW514857B; DE60142295D1

Description

技術分野
本発明は、発光素子の異常を検出または通知する機能を有するディスプレイ装置の駆動回路およびディスプレイ装置に関し、例えば複数の発光素子をマトリクス配列してなるディスプレイ装置の駆動回路およびディスプレイ装置に関する。
背景技術
今日、発光ダイオード（ＬｉｇｈｔＥｍｉｔｔｉｎｇＤｉｏｄｅ、以下「ＬＥＤ」とも呼ぶ。）等の高輝度の発光素子が、光の三原色である赤（Ｒｅｄ）、緑（Ｇｒｅｅｎ）、青（Ｂｌｕｅ）のＲＧＢそれぞれにつき開発されたため、大型の自発光型フルカラーディスプレイが作製されるようになっている。中でも、ＬＥＤディスプレイは軽量、薄型化が可能で且つ消費電力が低い等の特徴を有し、屋外でも使用可能な大型ディスプレイとして需要が急激に増加している。また、その用途も多様化しつつあり、大型テレビ、広告、ビルボード、交通情報、立体表示器、照明用等あらゆるアプリケーションに柔軟に対応できるシステムが求められている。
ＬＥＤディスプレイの駆動方式としては、一般にダイナミック駆動方式が用いられている。例えば、ｍ行×ｎ列（ｍ、ｎは２以上の整数）のドットマトリクスで構成されたＬＥＤディスプレイの場合、各行に位置するＬＥＤのアノード端子が１つのコモンラインに共通に接続され、各列に位置するＬＥＤのカソード端子が１つの電流供給ラインに共通に接続されている。ｍ行あるコモンラインが所定の周期で順次ＯＮされ、ＯＮしたラインに対応する画像データに応じて、ｎ列ある電流供給ラインにＬＥＤ駆動電流が供給される。これにより各画素のＬＥＤにその画像データに応じたＬＥＤ駆動電流が印加され、画像が表示される。
屋外に設置するような大型ＬＥＤディスプレイの場合は、一般に複数のＬＥＤユニットを組み合わせることにより構成されており、各々のＬＥＤユニットに全画面データの各部分が表示される。ＬＥＤユニットには、基板上にＲＧＢを一組とする発光ダイオードがドットマトリクス状に配置されており、各々のユニットが上述のＬＥＤディスプレイと同様の動作を行う。サイズの大きな大型ＬＥＤディスプレイでは、例えば、縦３００×横４００の合計１２万ものＬＥＤが使用され１つのＬＥＤディスプレイが構成される。
一方、ＬＥＤユニットを出荷する際には、漏れ電流の検査が行われていた。図４に、ＬＥＤパネル１Ａに実装されているＬＥＤ１１に対して漏れ電流の検査を行う様子を示す。従来は、複数のＬＥＤ１１が実装されたＬＥＤパネル１Ａと、これら複数のＬＥＤ１１を駆動させるための駆動回路が実装された駆動回路基板とが分離している場合、図４に示す通り、ＬＥＤパネル１Ａを使って検査を行っていた。ＬＥＤデバイスの逆方向漏れ電流の検査は、ＬＥＤ１１（カソード側）の逆方向に定電圧を加え、アノード側に電流計を挿入し、各ラインを順次切り替えて、漏れ電流が発生するか否かを測定する。漏れ電流が発生するＬＥＤ１１は交換するなどして、出荷検査を実施していた。
しかしながら、上記の検査方法では、ＬＥＤパネルと駆動回路基板が分離して独立しており、かつ製造時のみしか検査できないという問題があった。この方法では、ＬＥＤパネルと駆動回路基板とを電気的に接続し合体させた後は、検査が不可能となる。すなわち、部品実装後は水平駆動部とＬＥＤのカソード側が接続されているため逆方向電圧をかけることができず、またＬＥＤパネルと駆動回路基板が一体となった構造の場合では、製造検査において逆方向電圧をかけることができず、逆方向漏れ電流が存在するＬＥＤの検査ができないという問題があった。
本発明は、かかる問題点に鑑みてなされたものであり、発光素子と駆動回路が接続状態にあっても発光素子の逆方向に漏れ電流が発生する発光素子を検出することが可能なディスプレイ装置の駆動回路およびディスプレイ装置を提供することを目的とする。
発明の開示
本発明のディスプレイ装置における駆動回路は、制御データに基づき発光素子に対して順方向の駆動電流を供給する電流駆動部を有する。特に、前記電流駆動部は前記発光素子に対して所定の逆方向の電流を供給する機能を有する。さらに前記駆動回路は、前記所定の逆方向電流を前記発光素子に供給したときに発生する逆バイアス電圧と所定の電圧と比較する電圧比較部を有し、前記電圧比較部の比較に基づいて、前記発光素子の異常を検出することを特徴とする。
また、本発明のディスプレイ装置の駆動回路において、前記電流駆動部は、発光素子に対して順方向の駆動電流を供給する第１電流駆動部と、発光素子に対して逆方向の電流を供給する第２電流駆動部とを有することを特徴とする。
さらに、本発明のディスプレイ装置は、複数の発光素子と、前記発光素子が接続されたコモンラインと、制御データに基づき発光素子に対して複数の電流供給ラインを介して順方向の駆動電流を供給する電流駆動部を有する駆動回路とを有する。特に、前記電流駆動部は、前記発光素子に対して所定の逆方向の電流を供給する機能を有する。さらに、前記駆動回路は前記所定の逆方向電流を前記発光素子に供給したときに発生する逆バイアス電圧と所定の電圧と比較する電圧比較部を有し、前記電圧比較部の比較に基づいて、前記電流供給ラインに接続されたいずれの発光素子が異常であるかを検出することを特徴とする。
さらにまた、本発明のディスプレイ装置は、前記コモンラインを複数ライン有している。このディスプレイ装置は、前記複数のコモンラインを切り替えるための垂直駆動部と、制御データに基づき前記垂直駆動部と前記電流駆動部とを制御する駆動制御部とを有する。すなわち、前記駆動制御部は、前記垂直駆動部によって選択された発光素子に対して順方向の駆動電流が供給されていないコモンラインと、前記電圧比較部の判断とに基づいて、いずれの発光素子が異常であるかを検出することができる。
また、本発明のディスプレイ装置は、前記コモンラインを複数ライン有しており、さらに、前記複数のコモンラインを切り替えるための垂直駆動部と、制御データに基づき前記垂直駆動部と前記電流駆動部とを制御する駆動制御部と、前記複数のコモンラインを選択的に接地させる接地スイッチ部とを備えることができる。すなわち、前記駆動制御部は、前記接地スイッチ部における前記コモンラインの接地の選択を制御するとともに、前記接地スイッチ部によって選択された接地状態のコモンラインと、前記電圧比較部の判断とに基づいて、いずれの発光素子が異常であるかを検出することができる。
また、前記駆動制御部は、前記接地スイッチ部におけるコモンラインの接地の選択が、前記垂直駆動部によって選択された発光素子に対して順方向の駆動電流が供給されていないコモンラインに対してなされるよう制御することを特徴とする。
また、本発明のディスプレイ装置において、所定の逆方向の電流が供給されるべき発光素子に接続されているコモンラインは、前記発光素子に対して順方向の駆動電流が供給されていないコモンラインである。さらに、所定の逆方向の電流が供給されるべき前記発光素子に接続されている電流供給ラインは、前記発光素子に対して順方向の駆動電流が供給されていない電流供給ラインである。なおかつ、所定の逆方向の電流が供給されるべき前記発光素子に接続されているコモンラインは、前記接地スイッチ部により接地状態にある。
また、本発明のディスプレイ装置は、制御データに基づく前記垂直駆動部および前記電流駆動部を介した発光素子の制御と、前記接地スイッチ部によって選択された接地状態のコモンラインと前記電圧比較部の判断とに基づく発光素子の異常検出とを時分割で行うことを特徴とする。
また、本発明のディスプレイ装置において、前記電流駆動部は、発光素子に対して順方向の駆動電流を供給する第１電流駆動部と、発光素子に対して逆方向の電流を供給する第２電流駆動部とを有することを特徴とする。
さらにまた、本発明のディスプレイ装置において、前記制御データが画像表示用の画像表示データであって、前記ディスプレイ装置が前記画像表示データに基づいて画像表示を行うことを特徴とする。
さらにまた、本発明のディスプレイ装置において、前記制御データが照明用の照明データであって、前記ディスプレイ装置が前記照明データに基づいて照明点灯を行うことを特徴とする。
さらにまた、本発明のディスプレイ装置において、複数の発光素子をマトリクス状に配列されてなることを特徴とする。
発明を実施するための最良の形態
以下、本発明の実施の形態について説明する。なお、本発明のディスプレイ装置は、静止画、動画などの映像を表示する画像表示装置に限定されない。本明細書においてディスプレイ装置とは、文字、数字などのテキスト情報を表示する表示板や、照明装置も含む。特に本発明は、発光素子として高輝度のＬＥＤを使用することで、照明色や輝度などを制御可能な照明に利用することができ、発明の名称に関わらず画像を表示しない照明装置も本発明の範囲内として意図する。
本明細書において、制御データとは画像データ、輝度補正データ、定電流調整データ、イネーブル制御、水平同期データなど、画像表示あるいは照明用として使用する場合は点灯に必要な各種のデータを指す。本明細書においては、便宜上単にデータと呼ぶこともある。またディスプレイ駆動装置で表示されるデータはフルカラーの画像データに限られるものでなく、例えば減色された映像や二色、三色などの限定された色での表示やモノクロでの階調表現などにも利用可能である。さらに画像のみならず文字、図形データの表示にも利用できる。あるいは照明用にも利用でき、照明として使用する場合は、照明強度の階調を変化させたり調光制御を付加することができる。本明細書においてディスプレイ駆動装置とは、照明やその他の光源として使用する照明装置を含む意味で使用する。
本発明のディスプレイ装置の駆動回路は、制御データに基づき発光素子に対して順方向の駆動電流を供給する電流駆動部を有するディスプレイ装置の駆動回路である。特に、前記電流駆動部は前記発光素子に対して所定の逆方向の電流を供給する機能を有し、さらに、前記駆動回路は前記所定の逆方向の電流を供給した時、前記発光素子の逆バイアス電圧を所定の電圧と比較する電圧比較部を有し、前記電圧比較部の判断に基づいて、前記発光素子の異常を検出することができる。すなわち、本発明のディスプレイ装置の駆動回路は、発光素子の漏れ電流を検知することにより、発光素子の異常を通知する機能を有するものである。
また、本発明のディスプレイ装置は、複数の発光素子と、前記発光素子が接続されたコモンラインと、制御データに基づき発光素子に対して複数の電流供給ラインを介して順方向の駆動電流を供給する電流駆動部を有する駆動回路とから構成されたディスプレイ装置である。特に、前記電流駆動部は、前記発光素子に対して所定の逆方向の電流を供給する機能を有し、さらに、前記駆動回路は前記所定の逆方向の電流を供給した時、前記発光素子の逆バイアス電圧を所定の電圧と比較する電圧比較部を有し、前記電圧比較部の判断に基づいて、電流供給ラインに接続されたいずれの発光素子が異常であるかを検出することができる。すなわち、本発明のディスプレイ装置は、発光素子の漏れ電流を検知することにより、発光素子の異常を通知する機能を有するものである。
たとえば、本発明のディスプレイ装置が前記コモンラインを複数ライン有するディスプレイ装置であって、さらに、前記複数のコモンラインを切り替えるための垂直駆動部と、画像表示データに基づき前記垂直駆動部と前記電流駆動部とを制御する駆動制御部とを有する場合は、前記駆動制御部は、前記垂直駆動部によって選択された発光素子に対して順方向の駆動電流が供給されていないコモンラインと、前記電圧比較部の判断とに基づいて、いずれの発光素子が異常であるかを検出することができる。これにより、コモンラインを複数有するディスプレイ装置であっても、いずれの発光素子が異常であるかを検出することができる。
また、前記コモンラインを複数ライン有するディスプレイ装置において、さらに、前記コモンラインを切り替えるための垂直駆動部と、画像表示データに基づき前記垂直駆動部と前記電流駆動部とを制御する駆動制御部と、前記複数のコモンラインを選択的に接地させる接地スイッチ部とを有する場合は、前記駆動制御部は、前記接地スイッチ部における前記コモンラインの接地の選択を制御するとともに、前記接地スイッチ部によって選択された接地状態のコモンラインと、前記電圧比較部の判断とに基づいて、いずれの発光素子が異常であるかを検出することができる。これにより、コモンラインを複数有するディスプレイ装置であっても、いずれの発光素子が異常であるかを検出することができる。
このように、垂直駆動部と接地スイッチ部をそれぞれ有する場合は、前記駆動制御部は、前記接地スイッチ部におけるコモンラインの接地の選択が、前記垂直駆動部によって選択された発光素子に対して順方向の駆動電流が供給されていないコモンライン対してなされるよう制御する。これにより、効率よく発光素子の異常検出を行うことができる。
また、所定の逆方向の電流が供給されるべき発光素子に接続されているコモンラインは、前記発光素子に対して順方向の駆動電流が供給されていないコモンラインであり、さらに、所定の逆方向の電流が供給されるべき前記発光素子に接続されている電流供給ラインは、前記発光素子に対して順方向の駆動電流が供給されていない電流供給ラインであり、かつ、所定の逆方向の電流が供給されるべき前記発光素子に接続されているコモンラインは、前記接地スイッチ部により接地状態とすることができる。これにより、より効率よく発光素子の異常検出を行うことができる。
また、本発明のディスプレイ装置は、制御データに基づく前記垂直駆動部および前記電流駆動部を介した発光素子の制御と、前記接地スイッチ部によって選択された接地状態のコモンラインと前記電圧比較部の判断とに基づく発光素子の異常検出とを時分割で行うことができる。これにより、本発明のディスプレイ装置に所定の画像を表示させつつも、発光素子の異常検出を行うことができる。すなわち、たとえば発光素子の表示をパルス電流により制御する場合は、人間の目には各発光素子がいかにも切れ目なく点灯し続けているように映るが、実際は、各発光素子が短時間の間に点灯、消灯を繰り返している。そこで、発光素子が点灯していない間、つまり、発光素子に順方向の駆動電流が供給されていない間に、その発光素子に対して逆方向の電流を供給し、その異常を検出することができる。
また、本発明のディスプレイ装置の駆動回路およびディスプレイ装置における電流駆動部は、発光素子に対して順方向の駆動電流を供給する第１電流駆動部と、発光素子に対して逆方向の電流を供給する第２電流駆動部とを有する構成とすることができる。さらに、本発明のディスプレイ装置は、少なくとも１つのコモンラインを有し、複数の電流供給ラインを介して発光素子を駆動するディスプレイ装置に適用可能である。
実施例
以下、本発明の実施例を図面に基づいて説明する。ただし、以下に示す実施例は、本発明の技術思想を具体化するためのディスプレイ装置の駆動回路およびディスプレイ装置を例示するものであって、本発明のディスプレイ装置の駆動回路およびディスプレイ装置を以下のものに特定するものではない。
図１は、本発明の一実施例に係るディスプレイ装置を概略的に示すブロック図である。図１に示すディスプレイ装置は、（ａ）複数の発光素子であるＬＥＤをｍ行×ｎ列（ｍ、ｎは２以上の整数）のマトリクス状に配列してなる表示部１と、（ｂ）表示部１の各行に、コモンアドレス信号に基づいてその各行を選択しながら電流を印加する垂直駆動部２（コモンドライバ）と、（ｃ）コモンアドレス信号に基づいて、各コモンラインのＧＮＤ接地に対するＯＮ／ＯＦＦ制御を行う接地スイッチ部８と、（ｄ）表示部１の各列に、選択された行に対応する画像表示データに基づいて、複数の電流供給ラインを介して駆動電流を供給する駆動回路である水平駆動部３（ＬＥＤＤｒｉｖｅｒ１〜ＬＥＤＤｒｉｖｅｒＮ）と、（ｅ）外部から入力された画像表示データ（ＩＭＤＡＴＡ）を、画素毎の発光素子特性のばらつきに応じて補正して水平駆動部３に出力するＤＭＡ制御部４２と、（ｆ）前記補正のための補正データを記憶した補正データ記憶部７を備え、各構成要素の動作は、制御部４１によって制御され、（ｇ）外部コントローラ間と各種データの送受を行い、表示装置内のＤＭＡ制御部４２又は、制御部４１に指示を与える通信部４３と、（ｈ）表示装置内部のＤＭＡ制御部４２と水平駆動部３間のデータ受信処理を行う駆動側通信部３１とを備える。外部コントローラからは、表示装置を制御するデータのみで、表示装置内部の駆動に必要な信号は表示装置内部で自律生成し、それぞれの発光素子に対して駆動電流を供給し点灯表示を行う。
表示部１は、導電性パターンが形成された基板上に、複数の発光素子をｍ行×ｎ列のマトリクス状に配列している。発光素子には、ＬＥＤやＥＬ、ＰＤＰなどが利用される。この実施例では、赤、緑、青（ＲＧＢ）がそれぞれ発光可能な各発光ダイオードを３個単位で隣接して配設し、一画素分を構成している。また一画素を構成する発光素子は、２色を近接して配置することも、また一色につき２個以上のＬＥＤを配置することも、色によってＬＥＤの個数を変えることもできる。各画素毎にＲＧＢを隣接させたＬＥＤは、フルカラー表示を実現できる。この実施例では、複数の発光素子をｍ行×ｎ列のマトリクス状に配列してなる表示部１を例に示したが、各行に対応するコモンラインに接続される発光素子の数は一定でなくともよい。
発光ダイオードは、種々の発光が可能な半導体発光素子を利用することができる。半導体素子としては、ＧａＰ、ＧａＡｓ、ＧａＮ、ＩｎＮ、ＡｌＮ、ＧａＡｓＰ、ＧａＡｌＡｓ、ＩｎＧａＮ、ＡｌＧａＮ、ＡｌＧａＩｎＰ、ＩｎＧａＡｌＮなどの半導体を発光層に利用したものが挙げられる。また、半導体の構造もＭＩＳ接合、ＰＩＮ接合やＰＮ接合を有するホモ構造、ヘテロ構造或いはダブルヘテロ構造のものが挙げられる。
半導体層の材料やその混晶度の選択により、半導体発光素子の発光波長を紫外光から赤外光まで種々選択することができる。さらに、量子効果を持たせるために、発光層を薄膜とした単一量子井戸構造や多重量子井戸構造とすることもできる。
ＲＧＢの３原色だけでなく、ＬＥＤからの光と、これにより励起されて発光する蛍光物質とを組み合わせた発光ダイオードを利用することもできる。この場合、発光ダイオードからの光により励起され長波長に変換する蛍光物質を利用することにより、１種類の発光素子を利用して白色などの色調がリニアリティ良く発光可能な発光ダイオードとすることができる。
さらに発光ダイオードは、種々の形状のものを用いることができる。例えば、発光素子であるＬＥＤチップをリード端子と電気的に接続させると共に、モールド樹脂などで被覆した砲弾型や、チップタイプＬＥＤ、発光素子そのものを利用する形態などが挙げられる。
垂直駆動部２となるコモンドライバおよび接地スイッチ部８は、制御部４１から供給されるコモンアドレス信号に基づいて、それぞれデコーダ部２ａ、８ａを介して制御される。ＤＭＡ制御部４２から水平駆動部３に入力されたデータは、駆動側通信部３１によって受信され、記憶部３２に記憶される。点灯制御部３３は、記憶部３２に記憶されたデータおよび階調基準クロックに基づいて第１の電流駆動部３４を制御する。
水平駆動部３は、駆動側通信部３１と、記憶部３２と、点灯制御部３３と、第１の電流駆動部３４で構成される。駆動側通信部３１は、駆動制御部４や次段の水平制御部３に備えられた駆動側通信部３１との間で必要な制御データの通信を行う。さらに駆動側通信部３１は、水平駆動部３に備えられた記憶部３２に対し、駆動制御部４のＤＭＡ制御部４２から送られるデータの書き込みを行う。記憶部３２は、シフトレジスタ等で構成される。点灯制御部３３は、階調基準クロックを受信して、記憶部３２の画像表示データに従い、第１の電流駆動部３４を制御する。階調基準クロックは一般に外部から供給される。ただ、水平駆動部３側で自律生成することもできる。第１の電流駆動部３４は、ＬＥＤ１１に対して定電流駆動を行う。水平駆動部３は、各列方向の電流供給ラインＬ２に配列されたＬＥＤ１１と接続されており、垂直方向のＬＥＤに対して垂直駆動部２の切替に同期して順次電流を供給し、ダイナミック点灯を行う。水平駆動部３は、半導体スイッチング素子やドライバＩＣにより構成され、ＬＥＤドライバ部（ＬＥＤＤｒｉｖｅｒ１〜Ｎ）となる。
図１の例では、ＤＭＡ制御部４２は画像表示データを駆動側通信部３１に送出し、駆動側通信部３１は受信した画像表示データを記憶部３２で保持する。表示部１は、垂直駆動部２によって各行毎に順次切り替えられる。表示部１の各行にあたるコモンラインＬ１毎の画像表示開始に同期して、点灯制御部３３に入力される点灯制御信号が有効となる。この点灯制御信号に同期して、画像表示データの保持を行うためのラッチ信号が入力される。画像表示データは、記憶部３２に備えるシフトレジスタに取り込まれ、これに同期したシフトクロック（ＳＣＬＫ）がデータの有効期間内に駆動側通信部３１に入力される。
表示部１に供給されるコモンラインＬ１毎の駆動電流は、水平駆動部３に設けられた第１の電流駆動部３４が供給する。コモンアドレス信号を点灯制御信号に同期して、デコーダ２ａより同期された制御信号が垂直駆動部２に入力され、これに応じて各列の電流供給ラインＬ２に接続された水平駆動部３の第１の電流駆動部３４より駆動電流が供給される。垂直駆動部２により表示部１の各行毎に順次切り替えられて、点灯される。
また水平駆動部３は、各ＬＥＤ１１に対し、逆方向の電流を印加するための第２の電流駆動部３５を有し、通常の点灯動作時は第１の電流駆動部３４にて順方向の駆動電流を印加し、ＬＥＤ１１の異常検査時は、点灯制御部３３にて、第１の電流駆動部３４の駆動を停止させて、第２の電流駆動部３５を駆動させる。そして、その時の水平駆動部３の出力側の電圧値を電圧比較部３６で比較し、ある所定の基準電圧値以上になった場合、ＬＥＤの逆方向漏れ電流は既定値以下と見なし、ＬＥＤの異常の有無を検査することができる。また、ＬＥＤ異常を検出した水平駆動部３は、いずれの電流供給ラインへの逆方向の電流供給時にＬＥＤの異常を検出したかを、駆動制御部４に通知することによって、駆動制御部４は、異常を検出した電流供給ラインと、そのときにいずれのコモンラインを接地していたかに基づいて、いずれのＬＥＤが異常であるかを検出する。なお、駆動制御部４は、制御部４１、ＤＭＡ制御部４２および通信部４３から構成される。また、ＤＭＡ制御部４２は、内部にＲＡＭを有し、ＤＭＡ（ＤｉｒｅｃｔＭｅｍｏｒｙＡｃｃｅｓｓ）制御を行う。
また、通常運用時において、ＬＥＤの経年劣化を調査するために、逆方向漏れ電流の有無を検査することによって、それぞれの発光素子の異常を検出することができ、メンテナンス性の向上を図ることができる。
図２に、本発明の実施例を実現するための駆動回路の回路構成の一例を示す。この図に基づいて、ＬＥＤ検査時におけるＬＥＤ１１に対して逆方向の電流を印加したときの動作説明を行う。接地スイッチ部８はコモンアドレス信号が指示する状態に応じて、コモンラインＬ１のＧＮＤ接地切替えを行う。接地スイッチ部８におけるコモンラインＬ１のＧＮＤ接地のＯＮは、好ましくは垂直駆動部２によってコモンラインＬ１への駆動電流の供給が選択されていないときに行われる。
逆に駆動電流が供給されるように選択されているとき、コモンラインＬ１のＧＮＤ接地がＯＦＦとなる。すなわちダイナミック駆動が行われ、第１の電流駆動部３４に相当する定電流源３０４から駆動電流が、スイッチ部３０５および電流供給ラインＬ２を介して、垂直駆動部２によって選択されているコモンラインＬ１に接続されたＬＥＤ１１に供給されるとき、そのコモンラインＬ１と接続された接地スイッチ部８のＧＮＤ接地はＯＦＦとする。
ただ、ダイナミック駆動点灯が行われている期間に不良ＬＥＤの検出を行わせることもできる。例えば、点灯駆動と漏れ電流のチェックを時分割により行う。点灯駆動のために選択されていないＬＥＤに対し、垂直駆動部や駆動制御部により逆バイアスを印加して、他のＬＥＤの発光動作を妨げることなくディスプレイ装置の駆動中に不良ＬＥＤの検出を行うことができる。
ＬＥＤ検査時は、接地スイッチ部８において選択的にコモンラインＬ１をＧＮＤ接地側に接続し、上記第２の電流駆動部３５を構成する定電流源３０３を駆動させて、ＬＥＤ１１の逆方向、つまりカソードからアノード側へ逆バイアスが印加されるように制御を行う。電圧比較部３６に相当する電圧比較器３０２は、基準電圧設定回路３０１によって、あらかじめ基準電圧値を設定しておく。電圧比較器３０２はこの基準電圧値に基づいて、定電流源３０３からの電流供給によって水平駆動部３の出力側の電圧値が、基準電圧値以下になった場合、フラグ出力を行い、ＬＥＤ１１に異常があることを通知する。定電流源３０３及び電圧比較器３０２は水平駆動部３の各出力チャンネル毎、つまり電流供給ラインＬ２毎に備えられ、検査対象であるコモンラインＬ１の切替え動作によって、各ドット毎のＬＥＤの検査を可能とする。
また、接地スイッチ部８に接続されたデコーダ８ａには、垂直駆動部２に入力されるブランク信号を反転させた信号を入力することによって、駆動電流印加後、ＬＥＤ１１に蓄積されている電荷を放出することができ、駆動電流が印加されていない状態においてＬＥＤ１１が微小に発光する疑似点灯を防止することができる。
以上説明した例では、ディスプレイ装置が接地スイッチ部８を有する例を示したが、ＬＥＤ検査時に、垂直駆動部２によってコモンラインＬ１を選択的に接地する構成としてもよい。
図３はＬＥＤのＶ−Ｉ特性曲線を示している。プラス方向電圧は、ＬＥＤの順方向にかかる電圧を、また電流値はその時に流れる電流を示し、マイナス方向電圧は逆方向にかかる電圧値を示し、電流はその時に流れる電流値を示す。Ｖｆは通常ＬＥＤを点灯駆動させる時に順方向電圧をかけた場合の電圧値を示す。Ｖｔｈは、電圧比較部３６で比較する基準電圧値を示している。ＩＬはＬＥＤの逆方向に、第２の電流駆動部３５で流す電流値を示し、その時の出力部の電圧値をＶＬ（逆バイアス電圧）としている。本発明の逆方向漏れ電流検出は、図３の実線で示すようにこのＶＬ値がＶｔｈをマイナス方向に超える値の場合は正常ＬＥＤとし、一方波線で示すように下回る場合、漏れ電流が発生し、異常ＬＥＤであることを電圧比較部で判定している。
なお、ここでは、複数のＬＥＤをマトリクス状に配列したディスプレイ装置について説明したが、もちろん複数のＬＥＤを１画素として一方向に一列に配列してもよいし、１つのＬＥＤを一方向に一列に配列したディスプレイ装置とすることもできる。
以上説明した通り、本発明によって、発光素子と駆動回路が接続状態であっても発光素子の逆方向に漏れ電流が発生する発光素子を検出することが可能なディスプレイ装置の駆動回路およびディスプレイ装置を提供することができる。
また、本発明によって、ＬＥＤの異常検査を、駆動回路側で実施でき、特別な検査装置を必要とせず、ＬＥＤ表示装置単体で検査が可能となる。また、ＬＥＤと駆動回路が同一基板上に配置されている場合であっても、ＬＥＤの異常検査を行うことができる。また、ＬＥＤの経年劣化を、ディスプレイ装置の通常設置運用時においても、ＬＥＤの異常検査を行うことができ、ＬＥＤ劣化の推定、メンテナンス計画に利用することができる。さらに、電圧比較部３６を使用して、ＶＬ（所定の逆方向の電流を供給するために必要な逆方向の電圧）の変化に応じて水平駆動部３の出力部にかかる電圧Ｖｆを最適化できる。つまり、電圧比較部３６の電圧をモニタすることにより、ＬＥＤ電源電圧を制御し、最適電圧に設定できる。
産業上の利用可能性
以上のように、本発明に係るディスプレイ装置の駆動回路およびディスプレイ装置を用いて、様々なアプリケーションに柔軟に対応できる。例えば、ＬＥＤディスプレイとして大型テレビ、ビルボード、広告、交通情報、立体表示器、照明器具等に利用できる。
【図面の簡単な説明】
図１は、本発明の一実施例に係るディスプレイ装置の一例を概略的に示すブロック図である。
図２は、本発明の実施例を用いて発光素子を検査する際の動作を説明する駆動回路の概略図である。
図３は、ＬＥＤのＶ−Ｉ特性曲線の一例を示すグラフである。
図４は、従来のＬＥＤパネルの検査方法を示す概略図である。

Claims

制御データに基づき発光素子に対して順方向の駆動電流を供給する電流駆動部を有するディスプレイ装置の駆動回路において、
前記電流駆動部は、前記発光素子に対して所定の逆方向の電流を供給する機能を有し、
前記駆動回路はさらに、
前記所定の逆方向電流を前記発光素子に供給したときに発生する逆バイアス電圧と所定の電圧と比較する電圧比較部を有し、
前記電圧比較部の比較に基づいて、前記発光素子の異常を検出することを特徴とするディスプレイ装置の駆動回路。
前記電流駆動部は、発光素子に対して順方向の駆動電流を供給する第１電流駆動部と、発光素子に対して逆方向の電流を供給する第２電流駆動部とを有することを特徴とする請求項１に記載のディスプレイ装置の駆動回路。
複数の発光素子と、
前記発光素子が接続されたコモンラインと、
制御データに基づき発光素子に対して複数の電流供給ラインを介して順方向の駆動電流を供給する電流駆動部を有する駆動回路と、
を有するディスプレイ装置において、
前記電流駆動部はさらに、前記発光素子に対して所定の逆方向の電流を供給する機能を有し、
前記駆動回路はさらに、
前記所定の逆方向電流を前記発光素子に供給したときに発生する逆バイアス電圧と所定の電圧と比較する電圧比較部を有し、
前記電圧比較部の比較に基づいて、前記電流供給ラインに接続されたいずれの発光素子が異常であるかを検出することを特徴とするディスプレイ装置。
前記ディスプレイ装置は前記コモンラインを複数ライン有しており、
さらに前記ディスプレイ装置は、前記複数のコモンラインを切り替えるための垂直駆動部と、
制御データに基づき前記垂直駆動部と前記電流駆動部とを制御する駆動制御部と、
を有し、
前記駆動制御部は、前記垂直駆動部によって選択された発光素子に対して順方向の駆動電流が供給されていないコモンラインと、前記電圧比較部の判断とに基づいて、いずれの発光素子が異常であるかを検出することを特徴とする請求項３に記載のディスプレイ装置。
前記ディスプレイ装置は前記コモンラインを複数ライン有しており、
さらに前記ディスプレイ装置は、前記複数のコモンラインを切り替えるための垂直駆動部と、
制御データに基づき前記垂直駆動部と前記電流駆動部とを制御する駆動制御部と、
前記複数のコモンラインを選択的に接地させる接地スイッチ部とを有し、
前記駆動制御部は、前記接地スイッチ部におけるコモンラインの接地の選択を制御するとともに、前記接地スイッチ部によって選択された接地状態のコモンラインと、前記電圧比較部の判断とに基づいて、いずれの発光素子が異常であるかを検出することを特徴とする請求項３に記載のディスプレイ装置。
前記駆動制御部は、前記接地スイッチ部におけるコモンラインの接地の選択が、前記垂直駆動部によって選択された発光素子に対して順方向の駆動電流が供給されていないコモンライン対してなされるよう制御することを特徴とする請求項５に記載のディスプレイ装置。
所定の逆方向の電流が供給されるべき発光素子に接続されているコモンラインは、前記発光素子に対して順方向の駆動電流が供給されていないコモンラインであり、さらに
所定の逆方向の電流が供給されるべき前記発光素子に接続されている電流供給ラインは、前記発光素子に対して順方向の駆動電流が供給されていない電流供給ラインであり、かつ
所定の逆方向の電流が供給されるべき前記発光素子に接続されているコモンラインは、前記接地スイッチ部により接地状態にあることを特徴とする請求項５に記載のディスプレイ装置。
前記ディスプレイ装置は、制御データに基づく前記垂直駆動部および前記電流駆動部を介した発光素子の制御と、前記接地スイッチ部によって選択された接地状態のコモンラインと前記電圧比較部の判断とに基づく発光素子の異常検出とを時分割で行うことを特徴とする請求項５から７のいずれかに記載のディスプレイ装置。
前記電流駆動部は、発光素子に対して順方向の駆動電流を供給する第１電流駆動部と、発光素子に対して逆方向の電流を供給する第２電流駆動部とを有することを特徴とする請求項３から８のいずれかに記載のディスプレイ装置。
前記制御データが画像表示用の画像表示データであって、前記ディスプレイ装置が前記画像表示データに基づいて画像表示を行うことを特徴とする請求項３から９のいずれかに記載のディスプレイ装置。
前記制御データが照明用の照明データであって、前記ディスプレイ装置が前記照明データに基づいて照明点灯を行うことを特徴とする請求項３から９のいずれかに記載のディスプレイ装置。
複数の発光素子をマトリクス状に配列されてなることを特徴とする請求項３から１１のいずれかに記載のディスプレイ装置。