JP6666993B2 - 液晶駆動装置 - Google Patents

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Description

本発明は、液晶駆動装置に関する。
近年、液晶表示パネル（以下ではＬＣＤ［liquid crystal display］パネルと呼ぶ）を用いたアプリケーションでは、液晶表示パネル自体の信頼性だけでなく、これを駆動する液晶駆動装置にも高い信頼性が求められている。
なお、上記に関連する従来技術の一例としては、特許文献１を挙げることができる。
特開２００６−１７１０８４号公報
しかしながら、従来の液晶駆動装置では、そのソースドライバ（ないしその周辺回路）に故障が生じた場合に、ＬＣＤパネルの表示内容を全く視認することができない状態（ＬＣＤパネルの全消灯状態や全点灯状態を含む）に陥るおそれがあった。
特に、近年では、車載用ＩＣに対して、ＩＳＯ２６２６２（自動車の電気／電子に関する機能安全についての国際規格）を順守することが求められており、液晶駆動装置についても、フェイルセーフを念頭に置いた信頼性設計が重要となっている。
本明細書中に開示されている発明は、本願の発明者らにより見出された上記の課題に鑑み、ソースドライバに故障が生じた場合でも最低限の表示を維持することのできる液晶駆動装置を提供することを目的とする。
本明細書中に開示されている液晶駆動装置は、液晶表示パネルのソース線が外部接続される外部出力端子と、３階調以上の第１ソース信号を生成して前記外部出力端子に出力する第１ドライバと、前記第１ソース信号の異常を検出する異常検出部と、前記第１ソース信号の異常が検出されたときに２階調の第２ソース信号を生成して前記外部出力端子に出力する第２ドライバと、を集積化して成る構成（第１の構成）とされている。
なお、上記第１の構成から成る液晶駆動装置において、前記異常検出部は、前記液晶表示パネルの帰線期間において前記第１ソース信号の異常を検出する構成（第２の構成）にするとよい。
また、上記第２の構成から成る液晶駆動装置において、前記液晶表示パネルは、所定の極性反転駆動方式で駆動されるものであり、前記異常検出部は、前記帰線期間における前記第１ソース信号の極性反転を監視して前記第１ソース信号の異常を検出する構成（第３の構成）にするとよい。
また、上記第３の構成から成る液晶駆動装置において、前記極性反転駆動方式は、フレーム反転駆動方式、行ライン反転駆動方式、列ライン反転駆動方式、若しくは、ドット反転駆動方式である構成（第４の構成）にするとよい。
また、上記第１〜第４いずれかの構成から成る液晶駆動装置において、前記第２ドライバは、前記第１ドライバよりも高耐圧である構成（第５の構成）にするとよい。
また、上記第１〜第５いずれかの構成から成る液晶駆動装置は、第１入力電圧の入力を受けて第１出力電圧を出力する第１バッファと、第２入力電圧の入力を受けて第２出力電圧を出力する第２バッファと、前記第１バッファの出力端に第１キャパシタを外部接続するための第１外部端子と、前記第２バッファの出力端に第２キャパシタを外部接続するための第２外部端子と、前記第１出力電圧と前記第２出力電圧の供給を受けて階調電圧を生成する階調電圧生成部と、前記階調電圧を用いてデジタルの映像データをアナログの映像信号に変換しこれを前記第１ドライバに出力するＤＡＣと、をさらに集積化して成る構成（第６の構成）にするとよい。
また、上記第６の構成から成る液晶駆動装置において、前記第２ドライバは、前記第１バッファ及び前記第２バッファを介することなく、前記第１入力電圧及び前記第２入力電圧の供給を受けて動作する構成（第７の構成）にするとよい。
また、上記第１〜第７いずれかの構成から成る液晶駆動装置において、前記第２ドライバ及び前記異常検出部は、それぞれ、複数の前記第１ドライバのうち、少なくとも一つに対応して設けられている構成（第８の構成）にするとよい。
また、本明細書中に開示されている液晶表示装置は、上記第１〜第８いずれかの構成から成る液晶駆動装置と、前記液晶駆動装置によって駆動される液晶表示パネルと、を有する構成（第９の構成）とされている。
また、本明細書中に開示されている車両は、上記第９の構成から成る液晶表示装置を有する構成（第１０の構成）とされている。
本明細書中に開示されている発明によれば、ソースドライバに故障が生じた場合でも最低限の表示を維持することのできる液晶駆動装置を提供することが可能となる。
液晶表示装置の一構成例を示すブロック図 ソースドライバ周辺の第１実施形態を示すブロック図 ソースドライバ周辺の第２実施形態を示すブロック図 フレーム反転駆動方式を示す模式図 行ライン反転駆動方式を示す模式図 列ライン反転駆動方式を示す模式図 ドット反転駆動方式を示す模式図 異常検出手法の第１例を示す模式図 異常検出手法の第２例を示す模式図 表示領域毎のバックアップ例を示す模式図 車載ディスプレイの一例を示す運転席付近の配置図
＜液晶表示装置＞
図１は、液晶表示装置の一構成例を示すブロック図である。本構成例の液晶表示装置１は、ＬＣＤ［liquid crystal display］ドライバ２０とＬＣＤパネル３５を有する。
ＬＣＤドライバ２０は、ホストコントローラ１０（マイコン等）から入力される映像信号、及び、各種コマンドに基づいてＬＣＤパネル３５の駆動制御を行う。
ＬＣＤパネル３５は、液晶素子を画素として用いた映像出力手段であり、ＬＣＤドライバ２０の負荷として駆動される。
＜ＬＣＤドライバ＞
引き続き、図１を参照しつつＬＣＤドライバ２０について詳述する。ＬＣＤドライバ２０は、インタフェース２１、コマンドレジスタ２２、タイミングコントローラ２３、データラッチ部２４、ソースＤＡＣ（Ｄ／Ａコンバータ）２５、ソースドライバ２６、ＤＣ／ＤＣコンバータ２７、チャージポンプ２８、ゲートドライバ２９、レギュレータ３０、コモン電圧生成部３１、ガンマ電圧生成部３２、及び、異常検知部３３の各要素を含み、これらの各要素を一つのチップに集積化した半導体装置（ＩＣ）である。
インタフェース２１は、ホストコントローラ１０との間でデータのやり取りを行うものであり、映像データや各種コマンドなどをホストコントローラ１０から受け取ったり、異常検知部３３の検知結果をホストコントローラ１０に送出したりする。
コマンドレジスタ２２は、ホストコントローラ１０からインタフェース２１を介して送られた各種コマンドを格納する。
タイミングコントローラ２３は、コマンドレジスタ２２に格納されたコマンドに基づいてＬＣＤドライバ２０の各種タイミング制御を行う。例えば、タイミングコントローラ２３は、ゲートドライバ２９及びソースドライバ２６の同期制御などを行う。
データラッチ部２４は、ホストコントローラ１０からインタフェース２１を介して入力される映像データをラッチしてソースＤＡＣ２５に出力する。
ソースＤＡＣ２５は、正電源電圧ＶＳＰと負電源電圧ＶＳＮの供給を受けて動作し、データラッチ部２４からラッチ入力されるデジタル（ｍビット）の映像データをＤ／Ａ変換してアナログ映像信号を生成する。
ソースドライバ２６は、正電源電圧ＶＳＰと負電源電圧ＶＳＮの供給を受けて動作し、ソースＤＡＣ２５から入力されるアナログ映像信号をソース信号Ｓ（１）〜Ｓ（ｘ）に変換する。なお、ソース信号Ｓ（１）〜Ｓ（ｘ）は、ＬＣＤパネル３５の液晶素子（ＬＣＤパネル３５がアクティブマトリクス型である場合には、液晶素子にそれぞれ接続されたアクティブ素子のソース端子）に供給される。
ＤＣ／ＤＣコンバータ２７は、入力電圧ＶＤＤを正昇圧して正電源電圧ＶＳＰを生成する正昇圧コンバータ部と、入力電圧ＶＤＤを負昇圧して負電源電圧ＶＳＮを生成する負昇圧コンバータ部とを含むスイッチング電源回路である。なお、正電源電圧ＶＳＰ及び負電源電圧ＶＳＮは、ソースＤＡＣ２５、ソースドライバ２６、レギュレータ３０、コモン電圧生成部３１、及び、ガンマ電圧生成部３２などに供給される。
チャージポンプ２８は、タイミングコントローラ２３から入力されるクロック信号に同期してフライングキャパシタを駆動することにより、所定の基準電圧を所定の昇圧倍率で昇圧して、所望の正昇圧電圧ＶＧＨ及び負昇圧電圧ＶＧＬを生成する。
ゲートドライバ２９は、正昇圧電圧ＶＧＨと負昇圧電圧ＶＧＬの供給を受けて動作し、タイミングコントローラ２３から入力される同期信号に基づいて、ＬＣＤパネル３５のゲート信号Ｇ（１）〜Ｇ（ｙ）を生成する。なお、ゲート信号Ｇ（１）〜Ｇ（ｙ）は、ＬＣＤパネル３５の液晶素子（ＬＣＤパネル３５がアクティブマトリクス型である場合には、液晶素子にそれぞれ接続されたアクティブ素子のゲート端子）に供給される。
レギュレータ３０は、正電源電圧ＶＳＰ及び負電源電圧ＶＳＮをそれぞれ降圧することにより、種々の内部電圧を生成する。
コモン電圧生成部３１は、負電源電圧ＶＳＮを降圧することによりコモン電圧ＶＣを生成し、ＬＣＤパネル３５の液晶素子（ＬＣＤパネル３５がアクティブマトリクス型である場合には、液晶素子にそれぞれ接続されたアクティブ素子のドレイン端子）に供給する。
ガンマ電圧生成部３２は、正電源電圧ＶＳＰ及び負電源電圧ＶＳＮの供給を受けて動作し、２ｍ階調のガンマ電圧Ｖ（０）〜Ｖ（ｎ）（ただしｎ＝２ｍ−１）を生成してソースＤＡＣ２５に供給する。なお、ガンマ電圧Ｖ（０）〜Ｖ（ｎ）は、それぞれ、ソースＤＡＣ２５に入力される映像データのデータ値「０」〜「ｎ」に一対一で対応している。
異常検知部３３は、ＤＣ／ＤＣコンバータ２７の動作を監視することにより、ＬＣＤパネル３５における表示動作の異常を検知する。
＜ソースドライバ周辺（第１実施形態）＞
図２は、ソースドライバ２６周辺の第１実施形態を示すブロック図である。本実施形態のＬＣＤドライバ２０は、先の図１で説明したソースドライバ２６の周辺要素として、ＤＡＣ２５（＊）（ただし、＊＝１、２、…、ｘであり、以下も同様）と、第１ドライバ２６（＊）と、ロジック部４０と、ＥＶＲ［electric variable resistor］５０と、バッファ５１及び５２と、階調電圧生成部５３と、外部出力端子Ｔ（＊）と、外部端子Ｔ１及びＴ２と、を有している。
ＤＡＣ２５（＊）は、図１のソースＤＡＣ２５の各チャンネルを形成する回路要素であり、階調電圧Ｖ（０）〜Ｖ（ｎ）（＝先述のガンマ電圧Ｖ（０）〜Ｖ（ｎ）に相当）を用いてｍビット（例えば８ビット）のデジタル映像データＤ１（＊）を２ｍ階調（例えば２５６階調）のアナログ映像信号Ａ１（＊）に変換し、これを第１ドライバ２６（＊）に出力する。
第１ドライバ２６（＊）は、図１のソースドライバ２６の各チャンネルを形成する回路要素であり、アナログ映像信号Ａ１（＊）の入力を受け付けて第１ソース信号Ｓ１（＊）を生成し、これを外部出力端子Ｔ（＊）に出力する。なお、外部出力端子Ｔ（＊）には、ＬＣＤパネル３５のソース線が外部接続される。
ロジック部４０は、図１のインタフェース２１、コマンドレジスタ２２、タイミングコントローラ２３、及び、データラッチ部２４などに相当する回路要素であり、デジタル映像データＤ１（＊）をＤＡＣ２５（＊）に出力する。
ＥＶＲ５０は、正電源電圧ＶＳＰと負電源電圧ＶＳＮの供給を受けて動作する電子ボリュームの一種であり、コマンドレジスタ２２に格納された設定値に応じて、任意の正入力電圧ＶＧＴＰＩ（ＧＮＤ＜ＶＧＴＰＩ≦ＶＳＰ）と負入力電圧ＶＧＴＮＩ（ＶＳＮ≦ＶＧＴＮＩ＜ＧＮＤ）をそれぞれ生成する。
バッファ５１は、正入力電圧ＶＧＴＰＩの入力を受け付けて正出力電圧ＶＧＴＰＯを出力する。なお、バッファ５１の出力端は、外部端子Ｔ１に接続されている。外部端子Ｔ１には、正出力電圧ＶＧＴＰＯを平滑化するためのキャパシタＣ１が外部接続される。
バッファ５２は、負入力電圧ＶＧＴＮＩの入力を受け付けて負出力電圧ＶＧＴＮＯを出力する。なお、バッファ５２の出力端は、外部端子Ｔ２に接続されている。外部端子Ｔ２には、負出力電圧ＶＧＴＮＯを平滑化するためのキャパシタＣ２が外部接続される。
階調電圧生成部５３は、正出力電圧ＶＧＴＰＯと負出力電圧ＶＧＴＮＯの供給を受けて階調電圧Ｖ（０）−Ｖ（ｎ）を生成する。すなわち、階調電圧Ｖ（０）−Ｖ（ｎ）は、例えば、その最高値がＶＧＴＰＯとなり、その最低値がＶＧＴＮＯとなる。
なお、上記のＥＶＲ５０、バッファ５１及び５２、並びに、階調電圧生成部５３は、図１のガンマ電圧生成部３２を形成する回路要素として理解することができる。
本実施形態のＬＣＤドライバ２０であれば、外付けのキャパシタＣ１及びＣ２を用いて正出力電圧ＶＧＴＰＯ及び負出力電圧ＶＧＴＮＯをそれぞれ平滑化することにより、階調電圧生成部５３の電源変動を抑えることができる。従って、階調電圧Ｖ（０）−Ｖ（ｎ）を高精度に生成することが可能となり、延いては、ＬＣＤパネル３５の表示品位を高めることが可能となる。
ただし、本実施形態のＬＣＤドライバ２０では、第１ドライバ２６（＊）の出力端が外部出力端子Ｔ（＊）に接続されるだけでなく、バッファ５１及び５２の出力端も外部端子Ｔ１及びＴ２に接続されている。そのため、第１ドライバ２６（＊）やバッファ５１及び５２は、外部からのサージに対してやや脆弱であり、これらの回路要素のいずれかが破壊されると、ＬＣＤパネル３５の表示内容を全く視認することができない状態（ＬＣＤパネル３５の全消灯状態や全点灯状態を含む）に陥るおそれがある。
以下では、第１ドライバ２６（＊）やバッファ５１及び５２が万一破壊された場合であっても、適切なバックアップ動作を行うことのできる第２実施形態について提案する。
＜ソースドライバ周辺（第２実施形態）＞
図３は、ソースドライバ２６周辺の第２実施形態を示すブロック図である。本実施形態のＬＣＤドライバ２０は、先の第１実施形態（図２）をベースとしつつ、さらに、第２ドライバ６０（＊）と、出力モニタ部７０（＊）と、を有する。そこで、第１実施形態と同様の構成要素については、図２と同一の符号を付すことにより重複した説明を割愛し、以下では、第２実施形態の特徴部分について重点的な説明を行う。
第２ドライバ６０（＊）は、バッファ５１及び５２を介することなく、正入力電圧ＶＧＴＰＩ及び負入力電圧ＶＧＴＮＩの供給を受けて動作する非常用ドライバである。その動作について具体的に述べると、第２ドライバ６０（＊）は、第１ソース信号Ｓ１（＊）の異常が検出されたときに、ロジック部４０から１ビットのデジタル映像データＤ２（＊）の直接入力を受けて、２階調（ハイレベル（ＶＧＴＰＩ）とローレベル（ＶＧＴＮＩ））の第２ソース信号Ｓ２（＊）を生成し、これを外部出力端子Ｔ（＊）に出力する。
このような構成を採用すれば、第１ドライバ２６（＊）やバッファ５１及び５２が破壊された場合であっても、第２ドライバ６０（＊）を用いて第２ソース信号Ｓ２（＊）の出力を継続することができる。すなわち、最低限の表示品位（白黒表示または８色表示）ながらも、ＬＣＤパネル３５での情報表示を維持することができる。従って、ＬＣＤパネル３５の表示内容を全く視認することのできない状態を未然に回避することが可能となる。
第２ドライバ６０（＊）としては、単純な１ビットドライバ（インバータなど）を用いることが望ましい。このような構成であれば、各チャンネル毎に第２ドライバ６０（＊）を追加しても、チップ面積の増大を必要最小限に抑えることができる。
第２ドライバ６０（＊）に供給される正入力電圧ＶＧＴＰＩ及び負入力電圧ＶＧＴＮＩは、外付けのキャパシタＣ１及びＣ２を用いて平滑化されていないが、第２ドライバ６０（＊）の駆動にはさほど電源精度が要求されないので、特段の問題は生じない。
なお、第２ドライバ６０（＊）は、外部出力端子Ｔ（＊）に接続されており、第１ドライバ２６（＊）と同様、外部からのサージに晒された状態となっている。そのため、サージによって第１ドライバ２６（＊）が破壊されたとしても、第２ドライバ６０（＊）は破壊されないように、第２ドライバ６０（＊）は、第１ドライバ２６（＊）よりも高耐圧であることが望ましい。
また、本図では明示していないが、正入力電圧ＶＧＴＰＩの印加端と第２ドライバ６０（＊）との間、及び、負入力電圧ＶＧＴＮＩの印加端と第２ドライバ６０（＊）との間、それぞれにバッファを介在させてもよい。その場合、各バッファの出力端は、外部からのサージに晒されないように、いずれの外部端子にも接続せず、第２ドライバ６０（＊）にのみ接続しておくことが望ましい。
ロジック部４０及び出力モニタ部７０は、第１ソース信号Ｓ１（＊）の異常（＝第１ドライバ２６（＊）やバッファ５１及び５２のサージ破壊に伴う出力停止）を検出する異常検出部として機能する。
出力モニタ部７０は、第１ソース信号Ｓ１（＊）の入力を常に受け付けており、第１ソース信号Ｓ１（＊）と所定の閾値電圧Ｖｔｈを比較して検出信号ＤＥＴ（＊）を生成し、これをロジック部４０に出力する。なお、出力モニタ部７０としては、単純なシュミットバッファやインバータなどを用いることが望ましい。このような構成であれば、各チャンネル毎に出力モニタ部７０（＊）を追加しても、チップ面積の増大を必要最小限に抑えることができる。
ロジック部４０は、上記の検出信号ＤＥＴ（＊）を監視し、所定の異常検出手法（詳細は後述）により、第１ソース信号Ｓ１（＊）が異常であるか否かの検出を行う。そして、異常が検出されたときには、第２ドライバ６０（＊）を用いて第２ソース信号Ｓ２（＊）の出力を行うべく、デジタル映像データＤ２（＊）の１ビット出力を開始する。
なお、デジタル映像データＤ２（＊）としては、本来のデジタル映像データＤ１（＊）を白黒データまたは８色データに変換したものを用いてもよいし、若しくは、予め用意された白黒または８色の警告画面データを用いてもよい。
また、ロジック部４０には、異常が検出された旨をホストコントローラ１０に報知する機能を設けておいてもよい。
＜極性反転駆動方式＞
次に、異常検出部（主にロジック部４０）による異常検出手法の説明に先立ち、液晶表示パネル３５の極性反転駆動方式について簡単に説明しておく。周知の通り、液晶表示パネル３５に対して直流電圧を印加し続けると、液晶素子が劣化するので寿命が短くなる。そのため、液晶表示パネル３５では、所定の周期毎に印加電圧の極性を反転させながら液晶素子を駆動する極性反転駆動方式が広く一般に採用されている。
なお、極性反転駆動方式としては、フレーム反転駆動方式（図４）、行ライン反転駆動方式（図５）、列ライン反転駆動方式（図６）、若しくは、ドット反転駆動方式（図７）などを挙げることができる。
フレーム反転駆動方式は、図４で示したように、全ての液晶素子に対する印加電圧の極性を同一に設定しておき、これをフレーム毎に反転させる方式である。
行ライン反転駆動方式は、図５で示したように、奇数行の液晶素子に対する印加電圧の極性と、偶数行の液晶素子に対する印加電圧の極性とを互い違いに設定しておき、これをフレーム毎に反転させる方式である。
列ライン反転駆動方式は、図６で示したように、奇数列の液晶素子に対する印加電圧の極性と、偶数列の液晶素子に対する印加電圧の極性とを互い違いに設定しておき、これをフレーム毎に反転させる方式である。
ドット反転駆動方式は、図７で示したように、隣同士の液晶素子に対する印加電圧の極性を互い違いに設定しておき、これをフレーム毎に反転させる方式である。
以下では、上記の極性反転駆動方式に着目した本願発明者らが鋭意研究の末に想到した第１ソース信号Ｓ１（＊）の異常検出手法について詳細に説明する。
＜異常検出手法＞
図８は、異常検出手法の第１例（＝列ライン反転駆動方式またはドット反転駆動方式が採用されている場合の異常検出手法）を示す模式図である。本図の上端には、液晶表示パネル３５の液晶素子がマトリクス状に並ぶ様子が模式的に描写されている。また、本図の下段には、＊行目のソース信号Ｓ（＊）がＬＣＤパネル３５の水平走査と共に変化していく様子が模式的に描写されている。なお、第１ソース信号Ｓ１（＊）が正常であるときには、Ｓ（＊）＝Ｓ１（＊）として理解することができる。
以下では、ソース信号Ｓ（＊）がＬＣＤパネル３５の各行毎に供給されており、かつ、ＬＣＤパネル３５が列ライン反転駆動方式（図６）またはドット反転駆動方式（図７）で駆動されているものとして説明する。
本図の上段で示したように、ＬＣＤパネル３５には、複数列（例えば３２０列）の表示領域だけでなく、その左右に複数列ずつ（例えば１０列ずつ）の非表示領域が設けられている。この非表示領域は、ユーザに視認されない領域であり、当該領域を利用して帰線処理（本図の例では、走査列を右端列から左端列に戻すための水平帰線処理）が行われる。
すなわち、１画面を表示するためのフレーム期間Ｔｆｒｍには、左側１０列分の非表示領域に相当する第１の帰線期間Ｔｂｌｋ１、ｙ列分の表示領域に相当する表示期間Ｔｄｓｐ、及び、右側１０列分の非表示領域に相当する第２の帰線期間Ｔｂｌｋ２が含まれる。
上記の表示期間Ｔｄｓｐには、表示すべき画像に応じて、ソース信号Ｓ（＊）が幅広い電圧範囲（ＶＧＴＮＯ≦Ｓ（＊）≦ＶＧＴＰＯ）で走査列毎に変化していく。そのため、ソース信号Ｓ（＊）と閾値電圧Ｖｔｈ（ただしＶＧＴＮＯ＜Ｖｔｈ＜ＶＧＴＰＯ）との比較結果から、ソース信号Ｓ（＊）が正常であるか異常であるかを判定することは難しい。
一方、上記の帰線期間Ｔｂｌｋ１及びＴｂｌｋ２には、非表示領域内の液晶画素が全て黒表示（または白表示）とされる。従って、ソース信号Ｓ（＊）は、ハイレベル（＝ＶＧＴＰＯ）かローレベル（＝ＶＧＴＮＯ）の一方となる。特に、ＬＣＤパネル３５が列ライン反転駆動方式（図６）またはドット反転駆動方式（図７）で駆動されている場合、ソース信号Ｓ（＊）は、帰線期間Ｔｂｌｋ１及びＴｂｌｋ２のそれぞれにおいて、各走査列毎にその極性が反転される。すなわち、帰線期間Ｔｂｌｋ１及びＴｂｌｋ２のそれぞれにおいて、ソース信号Ｓ（＊）が正常であれば、ハイレベル（＝ＶＧＴＰＯ）になる期間とローレベル（＝ＶＧＴＮＯ）になる期間が５回ずつ交互に現れるはずである。
上記の挙動に鑑み、異常検出部（主にロジック部４０）は、ＬＣＤパネル３５の帰線期間Ｔｂｌｋ１及びＴｂｌｋ２の少なくとも一方において、ソース信号Ｓ（＊）（＝第１ソース信号Ｓ１（＊））の異常を検出する構成とされている。
より具体的に述べると、ロジック部４０は、帰線期間Ｔｂｌｋ１及びＴｂｌｋ２の少なくとも一方において、ソース信号Ｓ（＊）の極性反転を監視し、ソース信号Ｓ（＊）が異常であるか否かを検出する。なお、極性反転の監視手法としては、例えば、検出信号ＤＥＴ（＊）（＝ソース信号Ｓ（＊）と閾値電圧Ｖｔｈとの比較結果に相当）のパルスエッジをカウントし、そのカウント値が正常であるか否か（例えば、第１の帰線期間Ｔｂｌｋ１にソース信号Ｓ（＊）が５回ハイレベルに立ち上がっているか否か）を判定すればよい。
なお、上記の異常検出手法により、ソース信号Ｓ１（＊）の異常が検出された場合、ロジック部４０は、第２ドライバ６０（＊）を用いて第２ソース信号Ｓ２（＊）の出力を行うべく、デジタル映像データＤ２（＊）の１ビット出力を開始する。この点については、先に説明した通りである。
図９は、異常検出手法の第２例（＝フレーム反転駆動方式または行ライン反転駆動方式が採用されている場合の異常検出手法）を示す模式図である。本図には、＊行目のソース信号Ｓ（＊）がＬＣＤパネル３５の水平走査と共に複数フレームに亘って変化していく様子が模式的に描写されている。
本図で示したように、ＬＣＤパネル３５がフレーム反転駆動方式（図４）または行ライン反転駆動方式（図５）で駆動されている場合、帰線期間Ｔｂｌｋ１及びＴｂｌｋ２におけるソース信号Ｓ（＊）の極性は、フレーム期間Ｔｆｒｍ毎に反転されるはずである。
上記の挙動に鑑みると、ロジック部４０では、例えば、複数のフレーム期間Ｔｆｒｍに亘って第１の帰線期間Ｔｂｌｋ１（＝時刻ｔ１〜ｔ３）における検出信号ＤＥＴ（＊）の論理レベルを逐一確認し、各フレーム毎にハイレベル（＝ＶＧＴＰＯ）とローレベル（＝ＶＧＴＮＯ）が交互に切り替わっているか否かを判定すればよいと言える。
なお、図８及び図９では、帰線期間Ｔｂｌｋ１及びＴｂｌｋ２の少なくとも一方において、ソース信号Ｓ（＊）の極性反転を監視することにより、ソース信号Ｓ（＊）の異常を検出する手法を例に挙げて説明を行ったが、その手法については何らこれに限定されるものではなく、ソース信号Ｓ（＊）の異常を正しく検出することができる限り、いかなる手法を採用しても構わない。例えば、ＬＣＤパネル３５の表示領域内（＝非表示領域外）において、常に黒表示（または白表示）を行う領域が存在する場合、当該領域で上記と同様の異常検出処理を行うことも可能である。
＜表示領域毎のバックアップ＞
図１０は、表示領域毎のバックアップ例を示す模式図である。本図のＬＣＤパネル３５は、その表示内容から、第１表示領域３５ａ、第２表示領域３５ｂ、及び、第３表示領域３５ｃに大別することができる。
第１表示領域３５ａは、車両の後方に設置されたリアカメラの撮像画像や、車両の左右両側に接地されたサイドカメラの撮像画像などを表示する領域である。このような撮像画像をＬＣＤパネル３５に表示すれば、従前のバックミラーやサイドミラーを代替することができるので、運転者は、殆ど目線を変えずに車両周辺の状況を認識することが可能となる。このように、第１表示領域３５ａには、車両の安全運行にとって欠くことのできない極めて重要な情報が表示される。特に、第１表示領域３５ａには、車両周囲の撮像画像が表示されるので、その表示品位（例えば階調度）を十分に高めておくことが望ましい。
第２表示領域３５ｂは、速度計、方向指示器、シフトポジション、燃料計、ラジエータ水温計、及び、各種警告灯などを表示する領域である。このように、第２表示領域３５ｂにも、第１表示領域３５ａと同じく、車両の安全運行にとって欠くことのできない極めて重要な情報が表示されている。ただし、第１表示領域３５ａと異なり、第２表示領域３５ｂには、高い階調度を要する撮像画像が表示されない。従って、第２表示領域３５ｂの表示品位は、第１表示領域３５ａの表示品位ほど高くなくても足りる。
第３表示領域３５ｃは、現在日時、トリップメータ、オドメータ、燃費計などを表示する領域である。このように第３表示領域３５ｃには、車両の安全運行にとって必ずしも重要でない情報が表示されている。
ここで、ＬＣＤパネル３５には、複数チャンネルの第１ドライバ２６（＊）が接続されており、理想的には、第２ドライバ６０（＊）と出力モニタ部７０（＊）についても、それぞれを全チャンネルに対応して設けておくことが望ましい。
しかしながら、ＬＣＤドライバ２０のチップサイズやコスト等との兼ね合いで、第２ドライバ６０（＊）及び出力モニタ部７０（＊）を全チャンネルの第１ドライバ２６（＊）に対応して設けることができない場合も想定される。
そのような場合には、本図で示したように、ＬＣＤパネル３５を複数の表示領域に大別し、それぞれの表示内容に応じて、第２ドライバ６０（＊）及び出力モニタ部７０（＊）の設置チャンネルを個別に設定することが望ましい。また、ソース信号Ｓ（＊）の異常検出後における非常表示についても、その内容を個別に設定しておくことが望ましい。
例えば、車両周囲の撮像画像を表示するための第１表示領域３５ａには、第２ドライバ６０（＊）及び出力モニタ部７０（＊）を全チャンネルに設けておくことが望ましい。このように、全チャンネルに出力モニタ部７０（＊）を設けておけば、いずれのチャンネルで異常が検出された場合であっても、遅滞なく第２ドライバ６０（＊）を用いたバックアップ動作に切り替えることが可能となる。また、全チャンネルに第２ドライバ６０（＊）を設けておけば、上記のバックアップ動作時において、１行もライン抜けを生じることなく、非常表示を行うことが可能となる。
なお、異常検出時の非常表示については、例えば、異常チャンネルのみをバックアップ動作に切り替えてもよいし、全チャンネルをバックアップ動作に切り替えてもよい。前者は少数のチャンネルのみに異常が生じた場合（例えば、外部出力端子Ｔ（＊）へのサージ印加によって少数の第１ドライバ６０（＊）に異常が生じた場合）に有効であり、後者は多数のチャンネルに異常が生じた場合（例えば、外部端子Ｔ５１またはＴ５２へのサージ印加によってバッファ５１または５２に異常が生じた場合）に有効である。
ただし、第２ドライバ６０（＊）は、２階調の第２ソース信号Ｓ２（＊）しか出力することができない。従って、第１表示領域３５ａの全チャンネルをバックアップ動作に切り替えた場合には、車両周辺の撮像画像全体が白黒表示または８色表示となるので、その視認性が大幅に低下する。これを鑑みると、第１表示領域３５ａの全チャンネルをバックアップ動作に切り替える場合には、車両周辺の撮像画像に代えて、予め用意された白黒または８色の警告画面を表示することが望ましい。なお、警告画面の内容としては、例えば、故障の発生を知らせるメッセージや最寄りのディーラーの連絡先などを表示すればよい。
一方、速度計などを表示するための第２表示領域３５ｂについては、例えば、第２ドライバ６０（＊）を全チャンネルに設ける一方、出力モニタ部７０（＊）を半分のチャンネルに設けることが考えられる。
このような構成を採用した場合、出力モニタ部７０（＊）が設けられていないチャンネルに異常が生じても、バックアップ動作には切り替わらないので、第２表示領域３５ｂのライン抜けが発生する。ただし、第２表示領域３５ｂの表示内容は、多少ライン抜けが生じても十分に視認することができるものばかりであり、特段の支障は生じない。
一方、例えば、バッファ５１または５２のサージ破壊が生じた場合には、出力モニタ部７０（＊）が設けられているチャンネルにも異常が生じるので、遅滞なくバックアップ動作に切り替わる。従って、出力モニタ部７０（＊）が間引かれていても、第２表示領域３５ｂの表示内容を全く視認することのできない状態に陥ることはない。なお、第２表示領域３５ｂには、高い階調度を要する撮像画像が表示されないので、元の表示内容をそのまま白黒画像または８色画像に変換して表示すれば足りる。
また、現在日時などを表示するための第３表示領域３５ｃについては、やや極端な例として、第２ドライバ６０（＊）も出力モニタ部７０（＊）も設けないことが考えられる。このような構成を採用した場合、例えば、バッファ５１または５２のサージ破壊が生じると、第３表示領域３５ｃの表示内容を全く視認することができなくなる。ただし、第３表示領域３５ｃの表示内容は、車両の安全運行にとって必ずしも重要でない情報ばかりである。そのため、利便性は低下するものの、車両の安全運行には特段の支障を生じない。
なお、改めて言うまでもないが、本図はあくまで一例であり、表示領域毎のバックアップについては、その構成及び動作について任意に設定することが可能である。
＜車載ディスプレイ＞
これまでに説明してきた液晶表示装置１は、特に車載ディスプレイに適用することが好適である。車載ディスプレイは、例えば、図１１に示した車載ディスプレイ８１〜８３のように、車両における運転席前方のダッシュボードに設けられる。
例えば、車載ディスプレイ８１は、スピードメータ、タコメータ等を表示するインパネ（instrument panel：ダッシュボードに組み付けられる計器盤）として機能する。車載ディスプレイ８２は、燃料計、燃費計、シフトポジション等を表示する。車載ディスプレイ８３は、車両の現在位置情報、目的地までの経路情報等を表示するナビゲーション機能を有すると共に、車両後方の撮像画像を表示するバックモニタ機能も有する。
このように、昨今の車両には、従来のカーナビゲーション装置に加えて、全面的に液晶表示を行うインパネや、車両後方の画像を表示するバックモニタなどのアプリケーションが搭載されるようになってきており、車載ディスプレイの用途が広がっている。従って、車載ディスプレイ８１〜８３に表示される情報は、運転者にとって益々重要性を増しており、車両を安全に運行するためには、車載ディスプレイ８１〜８３の信頼性をより一層高めることが求められる。
その点、先述の液晶表示装置１であれば、フェイルセーフを念頭に置いた信頼性設計がなされているので、何らかの不具合が生じた場合であっても、車両の安全運行を阻害するほどの致命的な事態には陥らずに済む。
＜その他の変形例＞
なお、上記の実施形態では、車載ディスプレイを駆動する液晶駆動装置に本発明を適用した構成を例に挙げて説明を行ったが、本発明の適用対象はこれに限定されるものではなく、ＬＣＤパネルを駆動対象とする液晶駆動装置全般に広く適用することが可能である。
また、本明細書中に開示されている種々の技術的特徴は、上記実施形態のほか、その技術的創作の主旨を逸脱しない範囲で種々の変更を加えることが可能である。すなわち、上記実施形態は、全ての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきであり、本発明の技術的範囲は、上記実施形態の説明ではなく、特許請求の範囲によって示されるものであり、特許請求の範囲と均等の意味及び範囲内に属する全ての変更が含まれると理解されるべきである。
本明細書中に開示されている発明は、例えば、車載ディスプレイを駆動する液晶駆動装置に利用することが可能である。
１ 液晶表示装置
１０ ホストコントローラ
２０ ＬＣＤドライバ
２１ インタフェース
２２ コマンドレジスタ
２３ タイミングコントローラ
２４ データラッチ部
２５ ソースＤＡＣ
２５（＊） ＤＡＣ
２６ ソースドライバ
２６（＊） 第１ドライバ
２７ ＤＣ／ＤＣコンバータ
２８ チャージポンプ
２９ ゲートドライバ
３０ レギュレータ
３１ コモン電圧生成部
３２ ガンマ電圧生成部
３３ 異常検知部
３５ 液晶表示パネル
３５ａ、３５ｂ、３５ｃ 表示領域
４０ ロジック部
５０ ＥＶＲ
５１、５２ バッファ
５３ 階調電圧生成部
６０（＊） 第２ドライバ（インバータ）
７０（＊） 出力モニタ部（シュミットバッファ）
８１〜８３ 車載ディスプレイ
Ｔ（＊） 外部出力端子
Ｔ１、Ｔ２ 外部端子
Ｃ１、Ｃ２ キャパシタ

Claims (8)

  1. 液晶表示パネルのソース線が外部接続される外部出力端子と、
    ３階調以上の第１ソース信号を生成して前記外部出力端子に出力する第１ドライバと、
    前記第１ソース信号の異常を検出する異常検出部と、
    前記第１ソース信号の異常が検出されたときに２階調の第２ソース信号を生成して前記外部出力端子に出力する第２ドライバと、
    を集積化して成る液晶駆動装置であって、
    前記液晶表示パネルは、所定の極性反転駆動方式で駆動されるものであり、
    前記異常検出部は、前記液晶表示パネルの帰線期間における前記第１ソース信号の極性反転を監視して前記第１ソース信号の異常を検出することを特徴とする液晶駆動装置。
  2. 前記極性反転駆動方式は、フレーム反転駆動方式、行ライン反転駆動方式、列ライン反転駆動方式、若しくは、ドット反転駆動方式であることを特徴とする請求項１に記載の液晶駆動装置。
  3. 前記第２ドライバは、前記第１ドライバよりも高耐圧であることを特徴とする請求項１または請求項２に記載の液晶駆動装置。
  4. 第１入力電圧の入力を受けて第１出力電圧を出力する第１バッファと、
    第２入力電圧の入力を受けて第２出力電圧を出力する第２バッファと、
    前記第１バッファの出力端に第１キャパシタを外部接続するための第１外部端子と、
    前記第２バッファの出力端に第２キャパシタを外部接続するための第２外部端子と、
    前記第１出力電圧と前記第２出力電圧の供給を受けて階調電圧を生成する階調電圧生成部と、
    前記階調電圧を用いてデジタルの映像データをアナログの映像信号に変換しこれを前記第１ドライバに出力するＤＡＣと、
    をさらに集積化して成ることを特徴とする請求項１〜請求項３のいずれか一項に記載の液晶駆動装置。
  5. 前記第２ドライバは、前記第１バッファ及び前記第２バッファを介することなく、前記第１入力電圧及び前記第２入力電圧の供給を受けて動作することを特徴とする請求項４に記載の液晶駆動装置。
  6. 前記第２ドライバ及び前記異常検出部は、それぞれ、複数の前記第１ドライバのうち、少なくとも一つに対応して設けられていることを特徴とする請求項１〜請求項５のいずれか一項に記載の液晶駆動装置。
  7. 請求項１〜請求項６のいずれか一項に記載の液晶駆動装置と、
    前記液晶駆動装置によって駆動される液晶表示パネルと、
    を有することを特徴とする液晶表示装置。
  8. 請求項７に記載の液晶表示装置を有することを特徴とする車両。
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