显示驱动器以及显示装置

技术领域

本发明涉及根据影像信号来驱动显示面板的显示驱动器以及显示装置。

背景技术

近年来，出现了将液晶显示面板、有机EL(Electro Luminescence：电致发光)显示面板等显示面板使用于车辆的周围的风景、车辆的状态以及行驶信息等的显示的车辆。此外，若在车辆的行驶中显示面板发生故障而进行错误的显示，则有可能对驾驶产生障碍。

因此，提出了一种显示装置，针对运用中的该显示面板始终探测是否在显示驱动器侧产生显示异常、面板故障，并将该探测结果通知给控制器侧，从而能够应对显示面板的故障(例如，参照专利文献1)。

在该专利文献1所记载的显示装置中，在多个栅极线以及源极线交叉并列配置的显示面板的玻璃基板上，沿其外缘布置有环状的断线探测用布线。并且，在显示驱动器设置有断线检测电路，该断线检测电路通过对该断线探测用布线施加探测用电压来探测断线探测用布线是否断线，并探测断线。也就是说，在该显示装置中，若在显示面板的外廓、玻璃基板产生裂缝等破损，则伴随该破损而断线探测用布线断线，因此在探测出该断线的情况下，判断为在显示面板发生故障。

专利文献1：日本特开2016-206578号公报

然而，在专利文献1所记载的显示装置中，虽然能够将显示面板的外廓、玻璃基板的破损探测为故障，但无法探测将显示驱动器与显示面板之间连接的布线的断线。

发明内容

因此，本申请发明的目的在于提供能够探测连接显示面板以及显示驱动器之间的布线的断线的显示驱动器以及显示装置。

本发明所涉及的显示驱动器包括：多个外部端子；以及多个输出电路，与上述多个外部端子分别对应地设置，并且每个与上述多个外部端子中的对应的一个外部端子连接，并通过从上述多个外部端子输出放大了基于影像信号的多个灰度电压的多个输出电压，从而经由与上述多个外部端子连接的多个布线将上述多个输出电压供给至显示面板的多个源极线，上述多个输出电路的每个输出电路包括：运算放大器，在输入端子接受上述灰度电压，并向上述一个外部端子输出电流直到上述外部端子的电压与在上述输入端子接受到的电压相等为止；以及断线检测电路，检测与上述一个外部端子连接的上述布线是否断线，上述断线检测电路具有：测试电压供给部，在上述影像信号中的各帧的非显示期间中，代替上述灰度电压而将测试电压供给至上述运算放大器的上述输入端子；测定部，测定从将上述测试电压供给至上述运算放大器的上述输入端子到上述一个外部端子的电压超过基准电压为止所花费的时间作为上升时间；以及断线判定部，基于在上述各帧中的某一帧测定出的上述上升时间和在其它帧测定出的上述上升时间，输出表示与上述一个外部端子连接的上述布线是否断线的断线检测信号。

另外，本发明所涉及的显示装置具有：显示驱动器，包括多个外部端子和多个输出电路，上述多个输出电路与上述多个外部端子分别对应地设置，并且每个与上述多个外部端子中的对应的一个外部端子连接，从上述多个外部端子输出放大了基于影像信号的多个灰度电压的多个输出电压；显示面板，具有多个源极线；以及多个布线，连接上述多个外部端子和上述多个源极线，上述多个输出电路的每个输出电路包括：运算放大器，在输入端子接受上述灰度电压，并向上述一个外部端子输出电流直到上述外部端子的电压与在上述输入端子接受到的电压相等为止；以及断线检测电路，检测与上述一个外部端子连接的上述布线是否断线，上述断线检测电路具有：测试电压供给部，在上述影像信号中的各帧的非显示期间中，代替上述灰度电压而将测试电压供给至上述运算放大器的上述输入端子；测定部，测定从将上述测试电压供给至上述运算放大器的上述输入端子到上述一个外部端子的电压超过基准电压为止所花费的时间作为上升时间；以及断线判定部，在上述各帧中的某一帧测定出的上述上升时间和在其它帧测定出的上述上升时间不一致的情况下，判定为与上述一个外部端子连接的上述布线断线，并输出表示断线的断线检测信号。

根据本发明，能够在显示装置的通常显示动作时，对连接显示驱动器和显示面板的多个源极线的每个源极线的多个布线个别地进行是否产生断线的检测。

附图说明

图1是表示作为本发明所涉及的显示装置的显示装置100的结构的框图。

图2是表示源极驱动器13的内部结构的一个例子的框图。

图3是表示输出电路AM1的内部结构的一个例子的电路图。

图4是表示在没有产生断线的情况下的断线检测电路31的动作波形的一个例子的时间图。

图5是表示在产生断线的情况下的断线检测电路31的动作波形的一个例子的时间图。

附图标记说明

13…源极驱动器；20…显示面板；30…运算放大器；31…断线检测电路；100…显示装置；AM1～AMn…输出电路；CTR…计数器；L1～Ln…布线；LC1、LC2…锁存器；Q1、Q2…比较器；SEL…选择器；S1～Sn…源极线。

具体实施方式

以下，参照附图并对本发明的实施例进行详细说明。

图1是表示作为本发明所涉及的显示装置的显示装置100的结构的框图。

显示装置100具有：驱动控制部11、栅极驱动器12、源极驱动器13以及电容性的显示面板20。

在显示面板20交叉配置有分别在二维画面的水平方向上伸长的栅极线G1～Gm(m为2以上的整数)和分别在二维画面的垂直方向上伸长的源极线S1～Sn(n为2以上的整数)。在栅极线和源极线的交叉部例如形成有作为液晶元件或者有机EL元件的显示单元PC。

驱动控制部11接受影像信号VS，根据该影像信号VS所包含的水平同步信号来生成扫描信号并将该扫描信号供给到栅极驱动器12。并且，驱动控制部11与影像信号VS所包含的水平同步信号以及垂直同步信号一起生成包含表示数据获取定时的数据加载信号及时钟信号的各种控制信号、以及包含利用例如8位表示各像素的亮度电平的显示数据片的序列PD的影像数据信号VPD，并将其供给到源极驱动器13。

此外，驱动控制部11接受从源极驱动器13送出的断线信息信号BK，在该断线信息信号BK表示断线的布线(也称为断线布线)的情况下，例如使用文字信息等表示“有断线”的警告消息以及该断线布线的显示数据片的序列包含在基于影像信号VS的显示数据片的序列中。

栅极驱动器12根据从驱动控制部11供给的扫描信号生成扫描脉冲，并将该扫描脉冲依次择一地施加至显示面板20的栅极线G1～Gn。

源极驱动器13个别地检测连接显示面板20及源极驱动器13之间的布线L1～Ln的每个布线是否断线，在有断线布线的情况下，将表示该布线的信号作为上述的断线信息信号BK供给到驱动控制部11。

并且，源极驱动器13获取上述的影像数据信号VPD，并基于该影像数据信号VPD，按照每一个水平扫描期间生成n个输出电压GV1～GVn。而且，源极驱动器13经由连接该源极驱动器13和显示面板20的源极线S1～Sn的每个源极线的布线L1～Ln，将输出电压GV1～GVn分别供给到显示面板20的源极线S1～Sn。由此，在显示面板20显示有基于影像数据信号VPD的图像、或者在该图像中重叠有上述那样的表示“有断线”的警告消息以及该断线布线的文字信息等的图像。

图2是表示源极驱动器13的内部结构的一个例子的框图。

如图2所示，源极驱动器13包括：信号提取部130、数据锁存部131、解码器部132以及输出部133。

信号提取部130从影像数据信号VPD中提取显示数据片的序列PD以及上述的各种控制信号，并将它们分别供给至数据锁存部131。另外，信号提取部130将影像数据信号VPD所包含的水平同步信号作为水平同步信号Hs供给至输出部133。并且，信号提取部130基于影像数据信号VPD所包含的垂直同步信号，来生成由逻辑电平1表示垂直消隐期间、由逻辑电平0表示显示动作期间的二值信号作为垂直消隐信号Vblk，并将其供给至输出部133。

数据锁存部131在数据加载信号的定时获取上述的显示数据片的序列PD。而且，数据锁存部131在每次获取一个水平扫描期间的n个显示数据片时，将它们分别作为显示数据J1～Jn供给至解码器部132。

解码器部132按照显示数据J1～Jn的每一个，从具有彼此不同的电压值的例如256个灰度电压中选择与由该显示数据Jq(q为1～n的整数)表示的亮度电平对应的灰度电压。而且，解码器部132将基于显示数据J1～Jn如上述那样选择的n个灰度电压作为灰度电压V1～Vn供给至输出部133。

输出部133包括与显示面板20的源极线S1～Sn分别对应地设置的输出电路AM1～AMn、和断线信息生成部DIG。

输出电路AM1～AMn接受灰度电压V1～Vn，个别地放大每个灰度电压，从而生成具有与各灰度电压的电偶值对应的电压值的输出电压GV1～GVn。输出电路AM1～AMn将所生成的输出电压GV1～GVn从外部端子TM1～TMn向显示面板20输出。此外，在外部端子TM1～TMn分别连接有显示面板20的源极线S1～Sn。因而，从源极驱动器13的外部端子TM1～TMn输出的输出电压GV1～GVn分别经由布线L1～Ln被供给到显示面板20的源极线S1～Sn。

并且，输出电路AM1～AMn按照每个布线L1～Ln检测该布线是否断线，生成按照每个布线表示该检测结果的断线检测信号f1～fn并供给至断线信息生成部DIG。在断线检测信号f1～fn中存在表示产生断线的断线检测信号的情况下，断线信息生成部DIG生成表示产生该断线的布线(断线布线)的信息作为断线信息信号BK，并将其供给至驱动控制部11。

此外，上述的输出电路AM1～AMn具有相同的内部结构。

以下，从输出电路AM1～AMn中抽取输出电路AM1来对其内部结构进行说明。

图3是表示输出电路AM1的内部结构的一个例子的电路图。

在输出电路AM1中，除了为了生成放大了灰度电压V1的电压作为输出电压GV1而设置的运算放大器30之外，还包括断线检测电路31。

运算放大器30的输出端与外部端子TM1连接。运算放大器30在自身的非反转输入端子接受灰度电压V1，并向外部端子TM1输出电流直到外部端子TM1上的电压与在非反转输入端子接受到的电压相等为止。

断线检测电路31包括：“与”门AN1、选择器SEL、开关SW1、比较器Q1及Q2、计数器CTR、锁存器LC1及LC2。

在水平同步信号Hs以及垂直消隐信号Vblk都具有逻辑电平1的期间中，“与”门AN1将逻辑电平1的选择信号供给至选择器SEL，在两者的任一方或双方具有逻辑电平0的期间中，将逻辑电平0的选择信号供给至选择器SEL。即，“与”门AN1仅在垂直消隐期间中的水平同步定时时将逻辑电平1的选择信号供给至选择器SEL，在其以外的期间中将逻辑电平0的选择信号供给至选择器SEL。

选择器SEL接受灰度电压V1和具有规定的电压值的测试电压VTST，并基于上述的选择信号来选择这些灰度电压V1以及测试电压VTST中的一方。即，在垂直消隐期间中的水平同步定时时，选择器SEL选择测试电压VTST，在其以外的期间中选择灰度电压V1。而且，选择器SEL将从灰度电压V1以及测试电压VTST中选择的一方供给至运算放大器30的非反转输入端。

开关SW1仅在垂直消隐信号Vblk具有逻辑电平1的期间中即、垂直消隐期间中成为接通状态，将外部端子TM1的电压作为断线监视电压FB供给至比较器Q1。

比较器Q1进行规定的基准电压Vref和断线监视电压FB的大小比较，在断线监视电压FB高于基准电压Vref的情况下，将促使计数停止的逻辑电平1的计数停止信号CS供给至计数器CTR。

计数器CTR仅在垂直消隐信号Vblk具有逻辑电平1的期间即、垂直消隐期间中成为使能状态，进行以下的动作。也就是说，计数器CTR根据水平同步信号Hs，从零的计数值起开始时钟信号CLK的脉冲数的计数动作，并按照时钟信号CLK的每一个脉冲使该计数值各自加1。此处，在从比较器Q1供给逻辑电平1的计数停止信号CS的情况下，计数器CTR停止计数动作，并将表示该计数停止后的计数值的计数信号Cout供给至锁存器LC1。

即，计数器CTR获取该计数停止后的计数值，作为表示从将测试电压VTST供给到运算放大器30的非反转输入端子到外部端子TM1上的电压(FB)超过基准电压Vref为止所花费的时间(上升时间)的信息。此外，在垂直消隐信号Vblk具有逻辑电平0的期间即、通常显示动作期间中，计数器CTR成为禁止状态，停止上述的计数动作。

在垂直消隐信号Vblk从逻辑电平1迁移至逻辑电平0的时刻即、从垂直消隐期间转移至显示动作期间的时刻，锁存器LC1获取计数信号Cout。而且，锁存器LC1将表示由获取到的计数信号Cout示出的计数值的信号作为第一帧计数信号C1供给至锁存器LC2以及比较器Q2。

在垂直消隐信号Vblk从逻辑电平1迁移至逻辑电平0的时刻，锁存器LC2获取第一帧计数信号C1。而且，锁存器LC2将表示由获取到的第一帧计数信号C1示出的计数值的信号作为第二帧计数信号C2供给至比较器Q2。

比较器Q2判定由第一帧计数信号C1示出的计数值和由第二帧计数信号C2示出的计数值是否一致。此处，在两者一致的情况下，比较器Q2判定为布线L1未产生断线，输出表示未产生断线的例如逻辑电平0的断线检测信号f1。另一方面，在由第一帧计数信号C1示出的计数值和由第二帧计数信号C2示出的计数值不一致的情况下，比较器Q2判定为布线L1产生断线，输出表示产生断线的逻辑电平1的断线检测信号f1。

此外，如上所述，在输出电路AM1以外的输出电路AM2～AMn的每个输出电路中，也与运算放大器30一起包含图3所示的断线检测电路31(AN1、SEL、SW1、Q1、Q2、CTR、LC1以及LC2)，输出个别地表示布线L2～Ln的每个布线是否产生断线的断线检测信号f2～fn。

以下，以图3所示的输出电路AM1为例，对断线检测电路31检测连接源极驱动器13的外部端子TM1和显示面板20的源极线S1的布线L1是否产生断线的断线检测动作进行说明。

此外，断线检测电路31利用影像信号中的各帧内的非显示期间亦即垂直消隐期间，按照每个该垂直消隐期间，进行是否产生断线的检测。因此，抽取连续的两个帧(第一及第二帧)，分为遍及第一及第二帧没有产生断线的情况和在第二帧之前产生了断线的情况，对断线检测电路31的断线检测动作进行说明。

[无断线的情况]

图4是表示在布线L1没有产生断线的情况下的输出电路AM1的断线检测电路31内的动作波形的一个例子的时间图。

如图4所示，在垂直消隐信号Vblk维持逻辑电平1的垂直消隐期间内，开关SW1成为接通状态，外部端子TM1的电压作为断线监视电压FB被供给到比较器Q1。

此处，根据在第一帧的垂直消隐期间内首先被供给的脉冲状(逻辑电平1)的水平同步信号Hs，选择器SEL代替灰度电压V1而将测试电压VTST供给至运算放大器30。

运算放大器30向该外部端子TM1输出电流直到自身的输出电压即、外部端子TM1的电压与测试电压VTST相等为止。此时，由于布线L1没有产生断线，因此断线监视电压FB的电压值以基于由布线L1以及与该布线L1连接的源极线S1形成的布线电容的速度逐渐地增加。

另外，根据上述的第一帧的垂直消隐期间内的最初的脉冲状(逻辑电平1)的水平同步信号Hs，如图4所示，计数器CTR从零起开始时钟信号CLK的脉冲数的计数。

此处，由于布线L1没有产生断线，因此例如如图4所示，在计数器CTR的计数值(Cout)到达“4”之后，断线监视电压FB的电压值超过基准电压Vref。因而，在断线监视电压FB的电压值超过基准电压Vref的时刻，比较器Q1将促使计数动作的停止的逻辑电平1的计数停止信号CS供给至计数器CTR，使该计数器CTR的计数动作停止。由此，计数器CTR将表示计数值“4”的计数信号Cout供给至锁存器LC1，作为表示从将测试电压VTST供给到运算放大器30的非反转输入端子到外部端子TM1上的断线监视电压FB超过基准电压Vref为止所花费的上升时间的信息。

锁存器LC1在垂直消隐信号Vblk的下降沿的定时获取表示该计数值“4”的计数信号Cout，并将其作为第一帧计数信号C1供给至锁存器LC2以及比较器Q2。

然而，如果在第二帧的垂直消隐期间的开始前布线L1没有断线，则在下一个的第二帧的垂直消隐期间内，断线检测电路31也进行与上述的动作相同的动作。

也就是说，通过代替灰度电压V1而将测试电压VTST供给至运算放大器30，如图4所示，从而断线监视电压FB的电压值以与第一帧的垂直消隐期间的情况相同的速度增加。而且，在计数器CTR的计数值(Cout)到达“4”之后，断线监视电压FB的电压值超过基准电压Vref。因此，计数器CTR将表示计数值“4”的计数信号Cout供给至锁存器LC1，作为表示从将测试电压VTST供给至运算放大器30的非反转输入端子到外部端子TM1上的断线监视电压FB超过基准电压Vref为止所花费的上升时间的信息。由此，锁存器LC1在垂直消隐信号Vblk的下降沿的定时获取表示该计数值“4”的计数信号Cout，并将其作为第一帧计数信号C1供给至比较器Q2。

另一方面，锁存器LC2在垂直消隐信号Vblk的下降沿的定时获取在第一帧的垂直消隐期间锁存器LC1获取到的表示计数值“4”的第一帧计数信号C1，并将其作为第二帧计数信号C2供给至比较器Q2。

此时，由第一帧计数信号C1示出的计数值“4”和由第二帧计数信号C2示出的计数值“4”一致，因此比较器Q2判定为布线L1未产生断线，输出表示未产生断线的逻辑电平0的断线检测信号f1。

[有断线的情况]

图5是表示虽然在第一帧的垂直消隐期间的阶段布线L1未产生断线，但在下一个的第二帧的垂直消隐期间之前，布线L1产生了断线的情况下的断线检测电路31内的动作波形的一个例子的时间图。

此外，图5所示的第一帧的垂直消隐期间内的动作与图4所示的内容相同，因此省略其动作说明。

在图5所示的第二帧的垂直消隐期间中，通过将测试电压VTST供给至运算放大器30的非反转输入端子，如图5所示，从而断线监视电压FB的电压值上升。

但是，由于布线L1断线而与源极线S1的连接被切断，因此与没有产生这样的断线的情况相比，外部端子TM1中的布线电容大幅变小。因而，相应地，断线监视电压FB的电压值高速增加，例如如图5所示，在计数器CTR的计数值(Cout)为“3”的时刻，断线监视电压FB的电压值超过基准电压Vref。因此，计数器CTR停止计数动作，向锁存器LC1供给将该计数动作停止后的计数值“3”表示为上述的上升时间的计数信号Cout。由此，锁存器LC1在垂直消隐信号Vblk的下降沿的定时获取表示该计数值“3”的计数信号Cout，并将其作为第一帧计数信号C1供给至比较器Q2。

另一方面，锁存器LC2在垂直消隐信号Vblk的下降沿的定时获取在第一帧的垂直消隐期间锁存器LC1获取到的将计数值“4”表示为上述的上升时间的第一帧计数信号C1，并将其作为第二帧计数信号C2供给至比较器Q2。

此时，由第一帧计数信号C1示出的计数值“3”和由第二帧计数信号C2示出的计数值“4”不一致，因此比较器Q2判定为布线L1产生断线，输出表示产生断线的逻辑电平1的断线检测信号f1。

如以上详述那样，在源极驱动器13中，通过设置于输出电路AM1～AMn的每个输出电路的断线检测电路31如以下那样检测个别地连接外部端子TM1～TMn与源极线S1～Sn各个之间的布线L1～Ln各自的断线。

即，在各垂直消隐期间中，断线检测电路31代替灰度电压Vt(t为1～n的整数)而将测试电压VTST供给至运算放大器30的非反转输入端子。并且，在从这样的测试电压VTST的供给时刻到外部端子TMt上的断线监视电压FB超过基准电压Vref为止的期间，对时钟信号CLK的脉冲数进行计数，从而测定断线监视电压FB的上升时间。

接下来，断线检测电路31进行在连续的两个帧中的第一帧的垂直消隐期间测定出的上升时间(C1)和在第二帧的垂直消隐期间测定出的上升时间(C2)是否一致的比较(Q2)。此处，在两个上升时间(C1、C2)一致的情况下，断线检测电路31判定为布线Lt(t为1～n的整数)没有产生断线，输出表示该意旨的例如逻辑电平0的断线检测信号ft。另一方面，在两个上升时间(C1、C2)不一致的情况下，断线检测电路31判定为布线Lt产生断线，输出表示该意旨的逻辑电平1的断线检测信号ft。

这样，在断线检测电路31中，鉴于在布线Lt断线的情况下，与未断线的情况相比，外部端子TMt上的电压的变化速度变快，在两个帧之间，外部端子TMt上的电压的上升时间(C1、C2)不一致的情况下，判定为产生断线。

由此，在显示装置100的通常使用中，在源极驱动器13侧，能够判定连接该源极驱动器13的外部端子TM1～TMn和显示面板20的源极线S1～Sn的布线L1～Ln是否产生断线。

此外，在上述实施例中，在各帧内的作为非显示期间的垂直消隐期间实施断线检测处理，但也可以在垂直消隐期间以外的非显示期间实施上述的断线检测处理。

另外，在上述实施例中，将计数器CTR对时钟信号的脉冲数的计数值设为从将测试电压VTST供给至运算放大器30的非反转输入端子到外部端子的电压(FB)超过基准电压Vref为止所花费的上升时间，但也可以不使用计数器而测定该上升时间本身。

另外，在上述实施例中，在两个帧分别测定出的外部端子TMt的电压的上升时间(C1、C2)不一致的情况下，判定为产生断线。然而，在采用比图3所示的时钟信号CLK高的频率作为时钟信号CLK的频率的情况下，例如，即使未产生断线，也有时在两个帧分别测定出的上升时间(C1、C2)产生微量的测定误差。

因此，在比较器Q2中，当第一帧测定出的上升时间(C1)和在第二帧测定出的上升时间(C2)的差在规定值(相当于测定误差的量)以上的情况下，也可以判定为产生断线。

另外，在上述实施例中，通过比较在连续的第一帧以及第二帧分别测定出的上升时间彼此来进行断线检测，但进行上升时间的测定的两个帧也可以不一定是连续的帧。

另外，在上述实施例中，在水平同步信号Hs的定时将测试电压VTST供给至运算放大器30的非反转输入端子，并且使计数器CTR的计数动作开始。然而，也可以根据基于垂直同步信号在垂直消隐期间内生成的一个脉冲的定时信号，将测试电压VTST供给至运算放大器30的非反转输入端子，并且使计数器CTR的计数动作开始。

总之，本发明所涉及的显示驱动器包括：多个外部端子(TM1～TMn)；以及多个输出电路(AM1～AMn)，与各外部端子对应地设置并且分别与对应的一个外部端子连接，从外部端子(TM1～TMn)输出放大了基于影像信号的灰度电压(V1～Vn)的输出电压(GV1～GVn)，从而经由布线(L1～Ln)向显示面板(20)的源极线(S1～Sn)供给该输出电压组。

此处，作为多个输出电路(AM1～AMn)的每个输出电路，只要具有以下的运算放大器和检测与上述一个外部端子连接的布线是否断线的断线检测电路即可。

即，运算放大器(30)在输入端子接受灰度电压，并向该一个外部端子输出电流直到上述一个外部端子的电压与在输入端子接受到的电压相等为止。

测试电压供给部(AN1、SEL)在影像信号中的各帧的非显示期间(例如垂直消隐期间)中，代替灰度电压而将测试电压(VTST)供给至运算放大器的输入端子。测定部(Q1、CTR)测定从将测试电压供给至运算放大器的输入端子到上述一个外部端子的电压(FB)超过基准电压(Vref)为止所花费的时间作为上升时间(Cout)。断线判定部(LC1、LC2、Q2)基于在各个帧中的某一帧测定出的上升时间(C1)和在其它帧测定出的上升时间(C2)输出表示与上述一个外部端子连接的布线是否断线的断线检测信号(f1)。