(57)【要約】【課題】耐障害性の高い狭額縁の表示装置を実現する。【解決手段】表示装置は、複数の画素を備える表示部と、複数の走査信号線に接続され、パルス信号を順次出力するシフトレジスタであって、１以上のユニットを含む複数のセグメントに分けられるシフトレジスタと、各セグメントに供給されるクロック信号と、各画素に入力される映像信号と、を生成するドライバと、ドライバによるクロック信号及び映像信号の生成を制御するとともに、各セグメントの出力を監視して、故障したセグメントを検出するコントローラと、を有し、各セグメント内の最初段の前記ユニットは、スタート信号を受信した後の所定のタイミングに前記パルス信号を出力し、各セグメント内の最初段以外の前記ユニットは、前段のユニットが出力したパルス信号に基づくキャリー信号を受信した後の所定のタイミングにパルス信号を出力する。【選択図】図１
2020016794.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数の走査信号線と複数の映像信号線とによって区画される複数の画素を備える表示部と、
前記複数の走査信号線に接続され、パルス信号を順次出力するシフトレジスタであって、１以上のシフトレジスタユニットを含む複数のシフトレジスタセグメントに分けられるシフトレジスタと、
前記各シフトレジスタセグメントにクロック信号を供給するクロック信号線と、
前記各シフトレジスタセグメントにスタート信号を供給するスタート信号線と、
前記各シフトレジスタセグメントに供給されるクロック信号と、前記各画素に入力される映像信号と、を生成するドライバと、
前記ドライバによる前記クロック信号及び前記映像信号の生成を制御するとともに、前記各シフトレジスタセグメントの出力を監視して、故障した前記シフトレジスタセグメントを検出するコントローラと、を有し、
前記各シフトレジスタセグメント内の最初段の前記シフトレジスタユニットは、前記スタート信号線を介して前記スタート信号を受信した後の所定のタイミングに前記パルス信号を出力し、
前記各シフトレジスタセグメント内の最初段以外の前記シフトレジスタユニットは、前段の前記シフトレジスタユニットが出力した前記パルス信号に基づくキャリー信号を受信した後の所定のタイミングに前記パルス信号を出力する、表示装置。
【請求項２】
請求項１に記載の表示装置であって、
前記各シフトレジスタセグメントの最終段の前記シフトレジスタユニットの出力端子に接続されたモニタ出力配線をさらに有し、
前記コントローラは、前記モニタ出力配線に出力されるパルス信号と、所定の基準信号とを比較することによって、前記各シフトレジスタセグメントの故障を検出する、表示装置。
【請求項３】
請求項２に記載の表示装置であって、
前記各シフトレジスタセグメントの最終段の前記シフトレジスタユニットの出力端子は、いずれの前記走査信号線とも接続されず、
前記各シフトレジスタセグメントの最終段のシフトレジスタユニットが前記キャリー信号を受信するタイミングで、前記各シフトレジスタセグメントの次段のシフトレジスタセグメントに前記スタート信号が入力される、表示装置。
【請求項４】
請求項１に記載の表示装置であって、
前記ドライバは、前記各シフトレジスタセグメントに供給されるスタート信号を生成し、
前記シフトレジスタは、第１のシフトレジスタと、第２のシフトレジスタとを含み、
前記第１のシフトレジスタの各シフトレジスタセグメントに接続された複数の前記走査信号線は、さらに、前記第１のシフトレジスタの各シフトレジスタセグメントに対応する前記第２のシフトレジスタの各シフトレジスタセグメントに接続され、
前記コントローラは、
前記第１のシフトレジスタの全ての前記シフトレジスタセグメントに前記スタート信号を供給するように前記ドライバを制御し、
前記第１のシフトレジスタのいずれかのシフトレジスタセグメントの故障を検出した場合、前記故障を検出したシフトレジスタセグメントに向けたスタート信号の供給を停止し、前記故障を検出したシフトレジスタセグメントに対応する前記第２のシフトレジスタのシフトレジスタセグメントに向けた前記スタート信号の供給を開始するように前記ドライバを制御する、表示装置。
【請求項５】
請求項１に記載の表示装置であって、
前記ドライバは、前記各シフトレジスタセグメントに供給されるスタート信号を生成し、
前記シフトレジスタは、第１のシフトレジスタと、第２のシフトレジスタとを含み、
前記第１のシフトレジスタの各シフトレジスタセグメントに接続された複数の前記走査信号線は、さらに、前記第１のシフトレジスタの各シフトレジスタセグメントに対応する前記第２のシフトレジスタの各シフトレジスタセグメントに接続され、
前記コントローラは、
前記第１のシフトレジスタの全ての前記シフトレジスタセグメントに前記スタート信号を供給するように前記ドライバを制御し、
前記第１のシフトレジスタのいずれかのシフトレジスタセグメントの故障を検出した場合、前記第１のシフトレジスタの全てのシフトレジスタセグメントに向けたスタート信号の供給を停止し、前記第２のシフトレジスタの全てのシフトレジスタセグメントに向けた前記スタート信号の供給を開始するように前記ドライバを制御する、表示装置。
【請求項６】
請求項５に記載の表示装置であって、
前記コントローラは、
前記第２のシフトレジスタの全てのシフトレジスタセグメントに向けたスタート信号の供給が開始された後で、前記第２のシフトレジスタのいずれかのシフトレジスタセグメントの故障を検出した場合、前記故障を検出したシフトレジスタセグメントに向けたスタート信号の供給を停止し、前記故障を検出したシフトレジスタセグメントに対応する前記第１のシフトレジスタのシフトレジスタセグメントに向けた前記スタート信号の供給を開始するように前記ドライバを制御する、表示装置。
【請求項７】
請求項１に記載の表示装置であって、
前記コントローラは、故障を検出した前記シフトレジスタセグメントに対応する画素に入力される映像信号として黒を表示するための信号を出力するように前記ドライバを制御する、表示装置。
【請求項８】
請求項１に記載の表示装置であって、
前記コントローラは、故障を検出していない前記シフトレジスタセグメントに対応する画素に情報を表示するための信号を出力するように前記ドライバを制御する、表示装置。
【請求項９】
請求項１に記載の表示装置であって、
スタート信号生成用シフトレジスタをさらに有し、
前記スタート信号生成用シフトレジスタを構成するスタート信号生成用シフトレジスタユニットが出力するパルス信号が、前記シフトレジスタセグメントのスタート信号として供給される、表示装置。
【請求項１０】
請求項１に記載の表示装置であって、
前記表示部の直下に設置されたバックライトユニットをさらに有し、
前記バックライトユニットは、それぞれが前記コントローラからの信号に応じて独立に点灯及び消灯可能なバックライトセグメントに分割され、
前記各バックライトセグメントは、前記表示部の前記各シフトレジスタセグメントに対応する領域に対応し、
前記コントローラは、故障した前記シフトレジスタセグメントを検出すると、当該故障したシフトレジスタセグメントに対応する前記表示部の領域に対応する前記バックライトセグメントを消灯するための信号を前記バックライトユニットに送信することを特徴とする表示装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本開示は、画像表示技術に関する。
【背景技術】
【０００２】
車載用のＬＣＤ（Liquid Crystal Display）又はＯＬＥＤ（Organic Light Emitting Diode）等の表示パネルにおいては、デザイン性の観点から、狭額縁化及び曲面化等の要求がある。これらを実現するための一形態として、ドライバＩＣを短辺一辺に実装し、ゲート駆動回路をガラス基板上に内蔵するＧＩＰ（Gate In Panel）構造を採用したパネルが一般的となりつつある。
【０００３】
また、このような表示パネルにおいて、消費電力を抑制するために、ゲート線の駆動回路をセグメント化する技術が開示されている。
【０００４】
例えば、特許文献１には、走査信号線に接続されるシフトレジスタが複数のグループに分けられ、ドライバＩＣから各々のグループまで相互に独立した複数のクロック信号線が配線され、ドライバＩＣが複数のグループに選択的にクロック信号を供給することで、消費電力を抑制することが可能な液晶表示装置が開示されている。
【０００５】
一方、特許文献２には、表示装置用のシフトレジスタに関して、画素及びこれに接続されている信号線がそれぞれ設けられている少なくとも２つの表示領域を有し、互いに接続されていて、順に出力信号を生成する複数のステージをそれぞれ含む少なくとも２つのステージ群を含み、各ステージ群は表示領域のうちの１つに属する信号線に出力信号を送出することにより、シフトレジスタを複数の群に分け、必要な部分だけを表示することによって、消費電力をさらに減らすことができることが開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２０１４−１８２２１８号公報
【特許文献２】特開２００７−００４１７６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
ゲート線を駆動する信号を生成するシフトレジスタを酸化物ＴＦＴ（Thin Film Transistor）又はＬＴＰＳ（Low Temperature Poly Silicon）ＴＦＴ等で実装することによって、シフトレジスタＧＩＰ回路が比較的簡単に実現できる。しかし、ＴＦＴで実装されるＧＩＰ回路は信頼性への懸念がある。その懸念が、厳しい環境下での動作が必要となる車載用ディスプレイへのＧＩＰ回路搭載が進展しない一因となっている。
【０００８】
ＴＦＴで実装したシフトレジスタ回路は、ＴＦＴ劣化によって回路内のどこかの走査線で誤動作が生じると、それ以降の走査線で正常な表示ができなくなる。これは、特にクラスター用の車載パネル等の安全部品においては、重大な事故となる。
【０００９】
図１６は、シフトレジスタＧＩＰ回路の構成の説明図である。
【００１０】
シフトレジスタＧＩＰ回路は、図１６にその一例を示すように、複数のフリップフロップ（ＦＦ）を連結したものである。この例において、各フリップフロップには、所定の周波数のクロックＣＫと、それとは逆相のクロックＣＫＢとが供給される。また、最初段のフリップフロップにはスタート信号（スタートパルス）が入力される。各段のフリップフロップがパルスを出力すると、そのパルスがゲート信号として画素のゲート線に供給されるとともに、次の段のフリップフロップにキャリー信号として入力される。これによって、最初段から順に、各段のフリップフロップがパルスを出力する。
【００１１】
図１７Ａ及び図１７Ｂは、シフトレジスタＧＩＰ回路における不良モードの説明図である。
【００１２】
シフトレジスタＧＩＰ回路の不良モードとしては、入力キャリー信号電圧の低下、又はＴＦＴのショート不良等によっていずれかのフリップフロップの出力パルス電圧が消失し、そこでキャリー信号の伝搬が途切れることによってそれ以降の段のフリップフロップがパルスを出力しなくなるモードがある（図１７Ａ）。以下、これを出力欠損モードと記載する。
【００１３】
別の不良モードとして、ゲート線をローレベルに保持するリセットＴＦＴの閾値電圧のシフトによってローレベルが保持できなくなる結果、ある段以降の全てのゲート線にクロック信号が出力されるモードがある（図１７Ｂ）。以下、これをクロック突き抜けモードと記載する。
【００１４】
図１８は、シフトレジスタＧＩＰ回路を使用した表示パネルの表示不良の説明図である。
【００１５】
図１８に示すＧＩＰ回路は、図１６に示したＧＩＰ回路を横方向に配置したものである。すなわち、図１６の例では最初段のフリップフロップが上端に位置するが、図１８の例では最初段のフリップフロップが右端に位置する。また、図１８ではＧＩＰ回路を構成する各フリップフロップ、クロック信号線、出力信号線及びキャリー信号線等は省略されている。
【００１６】
この例において、いずれかのフリップフロップに不良が発生すると、それより後段のフリップフロップから正常にパルスが出力されなくなるため、後段の全ての領域が表示不良となる。図１８は速度計を表示する車載の表示パネルの例であるが、その大半が表示不良となることによって速度の読み取りができなくなる。
【課題を解決するための手段】
【００１７】
本開示の一態様は、複数の走査信号線と複数の映像信号線とによって区画される複数の画素を備える表示部と、前記複数の走査信号線に接続され、パルス信号を順次出力するシフトレジスタであって、１以上のシフトレジスタユニットを含む複数のシフトレジスタセグメントに分けられるシフトレジスタと、前記各シフトレジスタセグメントにクロック信号を供給するクロック信号線と、前記各シフトレジスタセグメントにスタート信号を供給するスタート信号線と、前記各シフトレジスタセグメントに供給されるクロック信号と、前記各画素に入力される映像信号と、を生成するドライバと、前記ドライバによる前記クロック信号及び前記映像信号の生成を制御するとともに、前記各シフトレジスタセグメントの出力を監視して、故障した前記シフトレジスタセグメントを検出するコントローラと、を有し、前記各シフトレジスタセグメント内の最初段の前記シフトレジスタユニットは、前記スタート信号線を介して前記スタート信号を受信した後の所定のタイミングに前記パルス信号を出力し、前記各シフトレジスタセグメント内の最初段以外の前記シフトレジスタユニットは、前段の前記シフトレジスタユニットが出力した前記パルス信号に基づくキャリー信号を受信した後の所定のタイミングに前記パルス信号を出力する、表示装置である。
【発明の効果】
【００１８】
本開示の一態様によれば、ＴＦＴ等によるＧＩＰ回路を採用して狭額縁化を実現しながら、耐障害性の高い表示装置を実現することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１９】
【図１】実施例１の表示装置の構造を示す説明図である。
【図２】実施例１の表示装置の表示部及びシフトレジスタの詳細を示す説明図である。
【図３】実施例１の表示装置に含まれるシフトレジスタユニットの構成を示す説明図である。
【図４】実施例１の表示装置に含まれるシフトレジスタセグメントの構成を示す説明図である。
【図５】実施例１の表示装置に含まれるシフトレジスタセグメントに供給されるクロック及びシフトレジスタセグメントから出力される走査信号等を示すタイミングチャートである。
【図６】実施例１の表示装置においてシフトレジスタの誤動作が生じた場合の表示欠陥の説明図である。
【図７】実施例２の表示装置の構造を示す説明図である。
【図８】実施例３の表示装置のシフトレジスタの説明図である。
【図９】実施例４の表示装置のシフトレジスタの説明図である。
【図１０Ａ】実施例４のシフトレジスタユニットを構成するトランジスタのサイズの設計例を示す説明図である。
【図１０Ｂ】実施例４のシフトレジスタユニットを構成するトランジスタのサイズの設計例を示す説明図である。
【図１１】実施例４のモニタ信号波形の説明図である。
【図１２】実施例４の表示装置による表示補正の処理の流れを示す説明図である。
【図１３】実施例４の表示装置のシフトレジスタセグメントにおいて故障が検出された場合の処置の第１の例を示す説明図である。
【図１４Ａ】実施例４の表示装置のシフトレジスタセグメントにおいて故障が検出された場合の処置の第２の例を示す説明図である。
【図１４Ｂ】実施例４の表示装置のシフトレジスタセグメントにおいて故障が検出された場合の処置の第２の例を示す説明図である。
【図１４Ｃ】実施例４の表示装置のシフトレジスタセグメントにおいて故障が検出された場合の処置の第２の例を示す説明図である。
【図１５】本発明の実施例５の表示装置の構成を示す斜視図である。
【図１６】シフトレジスタＧＩＰ回路の構成の説明図である。
【図１７Ａ】シフトレジスタＧＩＰ回路における不良モードの説明図である。
【図１７Ｂ】シフトレジスタＧＩＰ回路における不良モードの説明図である。
【図１８】シフトレジスタＧＩＰ回路を使用した表示パネルの表示不良の説明図である。
【発明を実施するための形態】
【００２０】
以下、本発明の実施の形態について、図面を参照して詳細に説明する。本実施形態は本発明を実現するための一例に過ぎず、本発明の技術的範囲を限定するものではないことに注意すべきである。各図において共通の構成については同一の参照符号が付されている。
【実施例１】
【００２１】
図１は、実施例１の表示装置１００の構造を示す説明図である。
【００２２】
表示装置１００の基板１０５上には、多数の画素が格子状に配置された矩形の表示部１０１が形成されている。ここでは表示装置１００の例としてＬＣＤを説明するが、表示装置１００はＬＣＤ以外のもの（例えばＯＬＥＤ）であってもよい。
【００２３】
後述するように、基板１０５上には、表示部１０１を貫くように複数の走査信号線Ｇ（図２参照）及び複数の映像信号線Ｄ（図２参照）が形成されている。走査信号線と映像信号線は互いに直交しており、表示部１０１を格子状に区画する。隣接する二つの走査信号線Ｇと二つの映像信号線Ｄによって囲まれた領域が一つの画素となっている。なお、複数の走査信号線Ｇを区別する必要がある場合には、それぞれ、走査信号線Ｇ１、Ｇ２、Ｇ３のように記載する場合がある。映像信号線も同様であり、Ｄ１、Ｄ２、Ｄ３のように記載する場合がある。
【００２４】
図１の例では、走査信号線が表示部１０１の短辺と平行に形成され、映像信号線が表示部１０１の長辺と平行に形成される。表示部１０１の一方の短辺の近傍の基板１０５上に、ドライバＩＣ１０６が設けられる。ドライバＩＣ１０６は、操作信号駆動回路（図示省略）及び映像信号駆動回路（図示省略）を含む。
【００２５】
ドライバＩＣ１０６には、接続端子１０７を介して、外部機器（図示省略）から、電源電圧、接地電圧、タイミング信号及び映像信号等の各種信号が入力される。なお、外部機器は、少なくとも、タイミング信号及び映像信号を出力するコントローラＩＣ１２０４（図１２参照）を含む。すなわち、クロック信号、スタート信号及び映像信号は、ドライバＩＣ１０６がコントローラＩＣ１２０４の制御に従って生成し、それぞれクロック信号線、スタート信号供給配線及び映像信号線に入力される。
【００２６】
表示部１０１の長辺の少なくとも一方（図１の例では両方）の基板１０５上には、走査信号線に接続されるシフトレジスタが設けられる。各辺のシフトレジスタは、複数のシフトレジスタセグメント１０３に分割される。図１には、二つの長辺の一方の側に配置されたシフトレジスタセグメント１０３をシフトレジスタセグメント１０３Ａ、もう一方の側に配置されたシフトレジスタセグメント１０３をシフトレジスタセグメント１０３Ｂと記載する。これらのいずれにも共通する説明をする場合、これらを総称してシフトレジスタセグメント１０３とも記載する。
【００２７】
なお、複数のシフトレジスタセグメント１０３Ａの各々を区別するために、各シフトレジスタセグメント１０３Ａをシフトレジスタセグメント１０３Ａ−１、１０３Ａ−２のように記載する場合がある。同様に、各シフトレジスタセグメント１０３Ｂをシフトレジスタセグメント１０３Ｂ−１、１０３Ｂ−２のように記載する場合がある（図２参照）。
【００２８】
各シフトレジスタセグメント１０３は、所定の数のシフトレジスタユニット（後述）を連結したものであり、各シフトレジスタユニットが一つの走査信号線に接続される。一つのシフトレジスタセグメント１０３に含まれる複数のシフトレジスタユニットに接続された複数の走査信号線に接続された複数の画素が、一つの表示部セグメント１０２を形成する。なお、図１の例では一部の表示部セグメント１０２のみを図示し、他の図示を省略している。
【００２９】
各シフトレジスタセグメント１０３には、その最初段のシフトレジスタユニットにドライバＩＣ１０６からスタート信号を供給するためのスタート信号供給配線（スタート信号線）１０４が接続される。図１には、シフトレジスタセグメント１０３Ａに接続されるスタート信号供給配線１０４をスタート信号供給配線１０４Ａ、シフトレジスタセグメント１０３Ｂに接続されるスタート信号供給配線１０４をスタート信号供給配線１０４Ｂと記載する。これらのいずれにも共通する説明をする場合、これらを総称してスタート信号供給配線１０４とも記載する。
【００３０】
なお、複数のスタート信号供給配線１０４Ａの各々を区別するために、各スタート信号供給配線１０４Ａをスタート信号供給配線１０４Ａ−１、１０４Ａ−２のように記載する場合がある。同様に、各スタート信号供給配線１０４Ｂをスタート信号供給配線１０４Ｂ−１、１０４Ｂ−２のように記載する場合がある（図２参照）。
【００３１】
図１では省略されているが、各シフトレジスタセグメント１０３には、クロック信号線等も接続されている。その詳細については後述する（図２等参照）。
【００３２】
図２は、実施例１の表示装置１００の表示部１０１及びシフトレジスタの詳細を示す説明図である。
【００３３】
なお、図１では、表示部１０１をその長辺方向が図面の左右方向と一致するように表示しているが、図２では、表示部１０１をその長辺方向が図面の上下方向と一致するように表示している。
【００３４】
表示部１０１は、格子状に配置された複数の画素を含む。各画素は、画素電極と、画素電極への映像信号の印加をＯＮ／ＯＦＦするスイッチング素子と、画素電極に対応する共通電極と、を含む。共通電極は、共通電位に電気的に接続され、対応する画素電極との間で容量を形成する。
【００３５】
本実施例では、スイッチング素子としてＴＦＴが使用される。各画素のＴＦＴは、走査信号線Ｇ及び映像信号線Ｄに接続され、走査信号線Ｇから入力される走査信号によってオン状態となる。映像信号線Ｄ（例えば図２の映像信号線Ｄ１、Ｄ２等）は、オン状態のＴＦＴを介して画素電極に電圧（すなわち各画素の階調値を表す信号）を加える。
【００３６】
各走査信号線Ｇ（例えば図２の走査信号線Ｇ１、Ｇ２、Ｇ３等）には、シフトレジスタ（ＳＲ）ユニット２０１が接続される。所定の数のシフトレジスタユニット２０１が連結されてシフトレジスタ（ＳＲ）セグメント１０３が形成される。図２の例では、表示部１０１の一方の長辺の側にシフトレジスタセグメント１（１０３Ａ−１）及びシフトレジスタセグメント２（１０３Ａ−２）が形成されている。
【００３７】
さらに、もう一方の長辺の側にはシフトレジスタセグメント３（１０３Ｂ−１）及びシフトレジスタセグメント４（１０３Ｂ−２）が形成されている。これらは、それぞれ、シフトレジスタセグメント１（１０３Ａ−１）及びシフトレジスタセグメント２（１０３Ａ−２）が不良となった場合のスペアとして設けられるものであり、それらの構造はシフトレジスタセグメント１（１０３Ａ−１）及びシフトレジスタセグメント２（１０３Ａ−２）と同様である。
【００３８】
各走査信号線Ｇは、一方の長辺の側のシフトレジスタセグメント１０３Ａのシフトレジスタユニット２０１と、もう一方の長辺の側のシフトレジスタセグメント１０３Ｂのシフトレジスタユニット２０１と、の両方に接続される。表示装置１００は、例えばシフトレジスタセグメント１０３Ｂを備えなくてもよいが、その場合は不良となったシフトレジスタセグメント１０３Ａを代替することができない。
【００３９】
各シフトレジスタセグメント１０３のシフトレジスタユニット２０１は、連結された順番に、走査信号線Ｇにパルス信号を出力する。図２の例では、シフトレジスタセグメント１（１０３Ａ−１）の最初段のシフトレジスタユニット２０１（すなわちシフトレジスタセグメント２（１０３Ａ−２）から最も遠いシフトレジスタユニット２０１）が、走査信号線Ｇ１にパルス信号を出力し、次に、その隣のシフトレジスタユニット２０１が走査信号線Ｇ２にパルス信号を出力する。
【００４０】
同様に、連結されている各シフトレジスタユニット２０１が順次パルス信号を出力する。そして、シフトレジスタセグメント１（１０３Ａ−１）の最終段のシフトレジスタユニット２０１（すなわちシフトレジスタセグメント２（１０３Ａ−２）に最も近いシフトレジスタユニット２０１）が、走査信号線Ｇｍにパルス信号を出力すると、次に、シフトレジスタセグメント２（１０３Ａ−２）の最初段のシフトレジスタユニット２０１（すなわちシフトレジスタセグメント１（１０３Ａ−１）に最も近いシフトレジスタユニット２０１）が、走査信号線Ｇｍ＋１にパルス信号を出力する。
【００４１】
その後、同様に、シフトレジスタセグメント２（１０３Ａ−２）の各シフトレジスタユニット２０１が順次パルス信号を出力する。同様の動作が、図２では省略されているが、シフトレジスタセグメント２（１０３Ａ−２）の後に設けられているシフトレジスタセグメント１０３Ａにおいても行われる。
【００４２】
各シフトレジスタセグメント１０３の最初段のシフトレジスタユニット２０１には、スタート信号供給配線１０４が接続され、それを介してスタート信号（スタートパルスとも記載する）が供給される。図２の例では、シフトレジスタセグメント１（１０３Ａ−１）、シフトレジスタセグメント２（１０３Ａ−２）、シフトレジスタセグメント３（１０３Ｂ−１）及びシフトレジスタセグメント４（１０３Ｂ−２）の最初段のシフトレジスタユニット２０１に、それぞれ、スタート信号供給配線１（１０４Ａ−１）、スタート信号供給配線２（１０４Ａ−２）、スタート信号供給配線３（１０４Ｂ−１）及びスタート信号供給配線４（１０４Ｂ−２）が接続される。
【００４３】
例えば、スタート信号供給配線１を介してシフトレジスタセグメント１（１０３Ａ−１）の最初段のシフトレジスタユニット２０１にスタートパルスが供給されると、当該最初段のシフトレジスタユニット２０１から順にパルス信号の出力が開始される。シフトレジスタセグメント１（１０３Ａ−１）の最終段のシフトレジスタユニット２０１によるスタートパルスの出力が行われたタイミングでシフトレジスタセグメント２（１０３Ａ−２）の最初段のシフトレジスタユニット２０１にスタートパルスが供給され、当該最初段のシフトレジスタユニット２０１から順にパルス信号の出力が開始される。
【００４４】
各シフトレジスタセグメント１０３には、４本のクロック信号線ＣＫ１〜ＣＫ４が接続される。これらのクロック信号線を介して供給されるクロック信号に基づく各シフトレジスタユニット２０１の動作については後述する。
【００４５】
図３は、実施例１の表示装置１００に含まれるシフトレジスタユニット２０１の構成を示す説明図である。
【００４６】
シフトレジスタユニット２０１は、クロック端子ＣＫＡ、クロック端子ＣＫＢ、接地端子ＶＳＳ、入力端子ＩＮ、セット端子ＳＥＴ、リセット端子ＲＳＴ及び出力端子ＯＵＴを備え、トランジスタＭ１〜Ｍ４によって構成される。
【００４７】
図４は、実施例１の表示装置１００に含まれるシフトレジスタセグメント１０３の構成を示す説明図である。
【００４８】
本実施例では、連結された４つのシフトレジスタユニット２０１が一つの繰り返し単位を構成する。すなわち、一つのシフトレジスタセグメント１０３は、４の倍数個のシフトレジスタユニット２０１によって構成される。図４にはシフトレジスタセグメント１０３に属する複数のシフトレジスタユニット２０１のうち６つ（ここではシフトレジスタユニット２０１−１〜２０１−６）を示すが、それらのうち、走査信号線Ｇ１〜Ｇ４に接続された４つ（すなわちシフトレジスタユニット２０１−１〜２０１−４）が一つの繰り返し単位を構成している。
【００４９】
ここで、繰り返し単位を構成するシフトレジスタユニット２０１−１〜２０１−４の相互の接続、及び、それらに接続されるクロック信号線について説明する。他の繰り返し単位を構成するシフトレジスタユニット２０１の接続も同様である。
【００５０】
クロック信号線ＣＫ１は、シフトレジスタユニット２０１−１のセット端子ＳＥＴ、シフトレジスタユニット２０１−２のクロック端子ＣＫＢ、及び、シフトレジスタユニット２０１−４のクロック端子ＣＫＡに接続される。
【００５１】
クロック信号線ＣＫ２は、シフトレジスタユニット２０１−１のクロック端子ＣＫＡ、シフトレジスタユニット２０１−２のセット端子ＳＥＴ、及び、シフトレジスタユニット２０１−３のクロック端子ＣＫＢに接続される。
【００５２】
クロック信号線ＣＫ３は、シフトレジスタユニット２０１−２のクロック端子ＣＫＡ、シフトレジスタユニット２０１−３のセット端子ＳＥＴ、及び、シフトレジスタユニット２０１−４のクロック端子ＣＫＢに接続される。
【００５３】
クロック信号線ＣＫ４は、シフトレジスタユニット２０１−１のクロック端子ＣＫＢ、シフトレジスタユニット２０１−３のクロック端子ＣＫＡ、及び、シフトレジスタユニット２０１−４のセット端子ＳＥＴに接続される。
【００５４】
シフトレジスタユニット２０１−１〜２０１−４の出力端子ＯＵＴは、それぞれ、走査信号線Ｇ１〜Ｇ４に接続され、走査信号を供給するとともに、下流のシフトレジスタユニット２０１−２〜２０１−５の入力端子ＩＮに接続され、走査信号をキャリー信号として供給する。
【００５５】
図４の例において、シフトレジスタユニット２０１−１は、シフトレジスタセグメント１０３の最初段に位置する。このため、シフトレジスタユニット２０１−１の入力端子ＩＮは、スタート信号供給配線（ＳＴＶ）１０４に接続され、当該シフトレジスタセグメント１０３に対応するスタートパルスの供給を受ける。仮にシフトレジスタユニット２０１−１がシフトレジスタセグメント１０３の最初段でない場合には、その入力端子ＩＮは、上流のシフトレジスタユニット２０１の出力端子ＯＵＴに接続される。
【００５６】
シフトレジスタユニット２０１−１〜２０１−４の接地端子ＶＳＳ及びシフトレジスタユニット２０１−１〜２０１−３のリセット端子ＲＳＴには、オフ信号線ＶＥＥが接続され、オフ電圧が供給される。オフ電圧の電位は、走査信号線Ｇのローレベルの電位である。シフトレジスタユニット２０１−４のリセット端子ＲＳＴには、スタート信号供給配線（ＳＴＶ）１０４に接続され、当該シフトレジスタユニット２０１−４が属するシフトレジスタセグメント１０３に対応するスタートパルスが供給される。
【００５７】
図５は、実施例１の表示装置１００に含まれるシフトレジスタセグメント１０３に供給されるクロック及びシフトレジスタセグメント１０３から出力される走査信号等を示すタイミングチャートである。
【００５８】
ここで、図３〜図５を参照して、シフトレジスタセグメント１０３に属する各シフトレジスタユニット２０１の動作を説明する。
【００５９】
クロック信号線ＣＫ１からは、所定の周波数のクロック信号が供給される。クロック信号線ＣＫ２からは、クロック信号線ＣＫ１のクロック信号より１／４周期分遅れたクロック信号が供給される。クロック信号線ＣＫ３からは、クロック信号線ＣＫ２のクロック信号より１／４周期分遅れたクロック信号が供給される。クロック信号線ＣＫ４からは、クロック信号線ＣＫ３のクロック信号より１／４周期分遅れたクロック信号が供給される。
【００６０】
シフトレジスタユニット２０１−１の入力端子ＩＮにスタート信号供給配線１０４を介してスタートパルス（図５のＳＴＶ１）が供給され、そのタイミングでクロック信号線ＣＫ１からセット端子ＳＥＴに供給されるクロック信号が立ちあがると、トランジスタＭ２のゲートが充電される。その後、クロック信号線ＣＫ２からクロック端子ＣＫＡに供給されるクロック信号が立ちあがると、出力端子ＯＵＴの電位がハイになる。すると、走査信号線Ｇ１に接続された各画素のＴＦＴのゲートが充電され、各ＴＦＴがオン状態となり、各画素の画素電極に映像信号線Ｄの電圧が印加される。
【００６１】
その後、クロック信号線ＣＫ４からクロック端子ＣＫＢに供給されるクロック信号が立ちあがると、トランジスタＭ３がオン状態となり、出力端子ＯＵＴに接続された走査信号線Ｇ１を介して各画素のＴＦＴのゲートが放電し、各ＴＦＴがオフ状態となる。
【００６２】
シフトレジスタユニット２０１−２の入力端子ＩＮには、スタートパルスよりクロック１／４周期分遅れて立ち上がる走査信号線Ｇ１の電圧が印加される。シフトレジスタユニット２０１−２のセット端子ＳＥＴには、クロック信号線ＣＫ１のクロック信号より１／４周期分遅れたクロック信号がクロック信号線ＣＫ２から供給される。シフトレジスタユニット２０１−２のクロック端子ＣＫＡには、クロック信号線ＣＫ２のクロック信号より１／４周期分遅れたクロック信号がクロック信号線ＣＫ３から供給される。シフトレジスタユニット２０１−２のクロック端子ＣＫＢには、クロック信号線ＣＫ４のクロック信号より１／４周期分遅れたクロック信号がクロック信号線ＣＫ１から供給される。これによって、シフトレジスタユニット２０１−２の出力端子ＯＵＴの電位がハイになるタイミング及びその後ローになるタイミングは、これによって、シフトレジスタユニット２０１−１の出力端子ＯＵＴのそれらよりクロック１／４周期分遅れる。
【００６３】
上記と同様に、シフトレジスタユニット２０１−３及び２０１−４が順次動作する。その後、さらに、その次の繰り返し単位に属するシフトレジスタユニット２０１（シフトレジスタユニット２０１−５等）及びそれ以降の繰り返し単位に属するシフトレジスタユニット２０１も上記と同様の動作をする。すなわち、各シフトレジスタユニット２０１は、入力端子ＩＮにパルス信号（スタートパルス又はキャリー信号）を受信した後の所定のタイミング（図３〜５の例ではクロック１／４周期後）にパルス信号を出力する。
【００６４】
これによって、シフトレジスタセグメント１０３に属する全てのシフトレジスタユニット２０１が正常に動作していれば、走査信号線Ｇ１〜Ｇｍの電位は、順次、クロック１／４周期分遅れて立ち上がり、その後、立ち下がる。
【００６５】
上記のシフトレジスタセグメント１０３（例えば図２のシフトレジスタセグメント１０３Ａ−１）の下流のシフトレジスタセグメント１０３（例えば図２のシフトレジスタセグメント１０３Ａ−２）の最初段のシフトレジスタユニット２０１の入力端子ＩＮには、走査信号線Ｇｍの電位が立ちあがるタイミングで、当該シフトレジスタセグメント１０３用のスタート信号供給配線１０４（例えば図２のスタート信号供給配線１０４Ａ−２）を介して、スタートパルスが供給される（例えば図５のＳＴＶ２）。以後、下流のシフトレジスタセグメント１０３においても上流と同様の動作が行われる。
【００６６】
各シフトレジスタセグメント１０３へのスタートパルスの供給は、上流のシフトレジスタセグメント１０３を介さずに、ドライバＩＣから行われる。このため、上流のシフトレジスタセグメント１０３が正常に動作しているか否かにかかわらず、下流のシフトレジスタセグメント１０３には正しいタイミングでスタートパルスが供給される。その結果、下流のシフトレジスタセグメント１０３は、自身の状態が正常であれば、上流の状態にかかわらず、正常に動作をすることができる。
【００６７】
図６は、実施例１の表示装置１００においてシフトレジスタの誤動作が生じた場合の表示欠陥の説明図である。
【００６８】
本実施例では、各シフトレジスタセグメント１０３は、ドライバＩＣからスタート信号供給配線１０４を介してスタートパルスを受けるため、上流のシフトレジスタセグメント１０３からのキャリー信号を必要としない。したがって、いずれかのシフトレジスタセグメント１０３のシフトレジスタユニット２０１に不良が発生しても、その下流のシフトレジスタセグメント１０３自身が正常であれば、当該下流のシフトレジスタセグメントは正常に動作することができる。
【００６９】
すなわち、シフトレジスタユニット２０１の不良の影響は当該シフトレジスタユニット２０１が属するシフトレジスタセグメント１０３内にとどまるため、表示欠陥部６０１は、当該不良が発生したシフトレジスタセグメント１０３に対応する帯状の領域のみとなる。その結果、表示装置１００の表示部１０１の大部分が表示されなくなるといった重大な欠陥が防止される。
【実施例２】
【００７０】
以下、本発明の実施例２を説明する。実施例２のうち実施例１と共通する部分についてはその説明を省略する。
【００７１】
図７は、実施例２の表示装置７００の構造を示す説明図である。
【００７２】
実施例１の表示装置１００では、各シフトレジスタセグメント１０３にスタートパルスを供給する必要がある。しかし、汎用のドライバＩＣはそのような機能を有しないため、各シフトレジスタセグメント１０３用のスタートパルスを生成する専用のドライバＩＣ１０６を用意する必要がある。
【００７３】
一方、実施例２の表示装置７００は、実施例１の表示装置１００が有するものと同様の複数のシフトレジスタセグメント１０３に加えて、各シフトレジスタセグメント１０３に供給されるスタートパルスを生成するためのスタート信号生成用シフトレジスタ回路７０１を有する。
【００７４】
図７の例では、表示装置７００は、複数のシフトレジスタセグメント１０３Ａにスタートパルスを供給するスタート信号生成用シフトレジスタ回路７０１Ａ、及び、複数のシフトレジスタセグメント１０３Ｂにスタートパルスを供給するスタート信号生成用シフトレジスタ回路７０１Ｂを有する。
【００７５】
例えば、表示装置７００がＮ個のシフトレジスタセグメント１０３Ａを有する場合、スタート信号生成用シフトレジスタ回路７０１Ａは、Ｎ段のシフトレジスタ回路を有する。スタート信号生成用シフトレジスタ回路７０１Ａは、ドライバＩＣ７０２からスタートパルスを受けると、各段のシフトレジスタユニット（図示省略）が各シフトレジスタセグメント１０３Ａ向けのスタートパルスを生成して出力する。
【００７６】
これによって、ドライバＩＣ７０２は、スタート信号生成用シフトレジスタ回路７０１にスタートパルスを供給すればよく、各シフトレジスタセグメント１０３向けのスタートパルスを生成する必要がない。このため、汎用のドライバＩＣを採用することができ、コストが削減される。
【００７７】
本実施例においても、シフトレジスタセグメント１０３内のシフトレジスタユニット２０１が不良となった場合には、実施例１と同様に、その影響範囲を当該シフトレジスタセグメント１０３に対応する帯状の領域にとどめることができる。
【実施例３】
【００７８】
以下、本発明の実施例３を説明する。実施例２のうち実施例１又は実施例２と共通する部分についてはその説明を省略する。
【００７９】
図２及び図４に示したように、実施例１のシフトレジスタセグメント１０３を構成する複数のシフトレジスタユニット２０１のうち、最終段のもの以外の出力端子ＯＵＴは、それぞれ走査信号線Ｇに接続されるとともに、下流のシフトレジスタユニット２０１の入力端子ＩＮにも接続される。これに対して、最終段のシフトレジスタユニット２０１の出力端子ＯＵＴは、走査信号線Ｇには接続されるが、下流のシフトレジスタユニット２０１の入力端子ＩＮには接続されない。
【００８０】
このため、シフトレジスタセグメント１０３の最終段のシフトレジスタユニット２０１の出力端子ＯＵＴに接続される負荷の容量は、他のシフトレジスタユニット２０１の出力端子ＯＵＴに接続される負荷の容量と異なる。具体的には、前者の容量が後者の容量より小さくなるため、最終段のシフトレジスタユニット２０１の出力端子ＯＵＴに接続された走査信号線Ｇのゲート信号の立下り時の波形鈍りが他のシフトレジスタユニット２０１におけるものより小さくなり、その結果、画素電極へのフィードスルー電圧がわずかに大きくなる。これによって、最終段の走査信号線に接続された画素とそれ以外の画素との間で、液晶に印加される直流電圧成分が異なることとなり、画素を連続駆動した場合にはその相違が残像となり、表示部セグメント１０２の幅の周期で線状の輝度の不均一が生じる可能性がある。
【００８１】
図８は、実施例３の表示装置８００のシフトレジスタの説明図である。
【００８２】
実施例３の表示装置８００は、シフトレジスタセグメント１０３がシフトレジスタセグメント８０１によって置き換えられている点を除いて、実施例１の表示装置１００と同一である。例えば、図８に示すシフトレジスタセグメント８０１Ａ−１及び８０１Ａ−２は、それぞれ、図２に示したシフトレジスタセグメント１０３Ａ−１及び１０３Ａ−２を置き換えるものである。
【００８３】
なお、実施例３の表示装置８００は、実施例２の表示装置７００のシフトレジスタセグメント１０３をシフトレジスタセグメント８０１によって置き換えたものであってもよい。以下の説明は、いずれの場合にも適用することができる。
【００８４】
実施例３のシフトレジスタセグメント８０１は、それぞれ走査信号線Ｇに接続された一連のシフトレジスタユニット２０１の後に、走査信号線Ｇに接続されていないダミーのシフトレジスタユニット２０１が接続されている点を除いて、実施例１のシフトレジスタセグメント３０１と同一である。
【００８５】
図８の例では、シフトレジスタセグメント８０１Ａ−１は、それぞれ走査信号線Ｇ１〜Ｇｍに接続されたシフトレジスタユニット２０１−１〜２０１−ｍを含む。これらは、図２に示したシフトレジスタセグメント１０３Ａ−１に含まれるシフトレジスタユニット２０１と同一である。
【００８６】
シフトレジスタセグメント８０１Ａ−１は、さらに、シフトレジスタユニット２０１−ｍの後に接続されたダミーのシフトレジスタユニット２０１Ｌ１を含む。ダミーのシフトレジスタユニット２０１Ｌ１の入力端子ＩＮはシフトレジスタユニット２０１−ｍの出力端子ＯＵＴに接続される。
【００８７】
ダミーのシフトレジスタユニット２０１Ｌ１の出力端子ＯＵＴは、いずれの走査信号線Ｇにも接続されない。また、次段のシフトレジスタセグメント８０１Ａ−２の最初段のシフトレジスタユニット２０１−ｍ＋１には、ダミーのシフトレジスタユニット２０１Ｌ１にキャリー信号（すなわち前段のシフトレジスタユニット２０１−ｍの走査信号）が入力されるタイミングで、スタートパルスが入力される。
【００８８】
同様に、シフトレジスタセグメント８０１Ａ−２のシフトレジスタユニット２０１−２ｍの後にダミーのシフトレジスタユニット２０１Ｌ２が挿入される。そして、シフトレジスタユニット２０１−２ｍの出力端子ＯＵＴが走査信号線Ｇ２ｍだけでなくダミーのシフトレジスタユニット２０１Ｌ２の入力端子ＩＮにも接続される。
【００８９】
これによって、走査信号線Ｇに接続されたシフトレジスタユニット２０１の出力端子ＯＵＴは、必ずその後段のシフトレジスタユニット２０１の入力端子ＩＮにも接続されることとなる。これによって、走査信号線Ｇに接続された全てのシフトレジスタユニット２０１の負荷容量が等しくなるため、走査信号線Ｇのゲート信号の波形鈍りの不均等が解消され、表示部セグメント１０２の境界における輝度の不均一の発生が防止される。
【実施例４】
【００９０】
以下、本発明の実施例４を説明する。実施例４のうち実施例１〜実施例３と共通する部分についてはその説明を省略する。
【００９１】
いずれかのシフトレジスタセグメント８０１において出力欠損モードの故障が生じた場合、当該シフトレジスタセグメント８０１の全シフトレジスタユニット２０１のうち故障個所より後段のシフトレジスタユニット２０１に接続された走査信号線ＧがＯＮしなくなる。シフトレジスタセグメント１０３についても同様である。
【００９２】
一方、いずれかのシフトレジスタセグメント８０１においてクロック突き抜けモードの故障が生じた場合、当該シフトレジスタセグメント８０１の全シフトレジスタユニット２０１のうち故障個所より後段のシフトレジスタユニット２０１に接続された走査信号線Ｇが全て同時にＯＮ／ＯＦＦを繰り返す。シフトレジスタセグメント１０３についても同様である。
【００９３】
いずれの場合も、故障したシフトレジスタセグメント８０１に対応する表示部セグメント１０２において正常な表示ができなくなる。この表示装置が自動車に搭載されており、例えば車速を示す数字又はハザード等の、乗員の安全にかかわる情報が表示されている表示部セグメント１０２に故障が生じた場合、たとえ他の表示部セグメント１０２が正常であっても問題となる。
【００９４】
本実施例では、故障したシフトレジスタセグメント８０１が検出され、その結果がシステムにフィードバックされる。システムは、検出結果に基づいて、故障の影響を軽減するための種々の対策を行う。
【００９５】
図９は、実施例４の表示装置９００のシフトレジスタの説明図である。
【００９６】
実施例４の表示装置９００は、各シフトレジスタセグメント８０１の最終段であるダミーのシフトレジスタユニット２０１Ｌの出力端子ＯＵＴを全て接続してパネル外部に出力するためのモニタ出力配線９０１を有することを除いて、実施例３の表示装置８００（図８参照）と同様である。
【００９７】
図１０Ａ及び図１０Ｂは、実施例４のシフトレジスタユニット２０１を構成するトランジスタ（ＴＦＴ）Ｍ１〜Ｍ４のサイズの設計例を示す説明図である。
【００９８】
図１０Ａには本体の（すなわちダミーでない）シフトレジスタユニット２０１の設計例を、図１０Ｂにはダミーのシフトレジスタユニット２０１Ｌの設計例を、それぞれ示す。図１０Ａ及び図１０Ｂの例では、本体、ダミーのいずれも、トランジスタＭ１〜Ｍ４のチャネル長Ｌは同一である。
【００９９】
ダミーのシフトレジスタユニット２０１ＬのトランジスタＭ１は、最終段のシフトレジスタユニット２０１の負荷となる。このため、ダミーのシフトレジスタユニット２０１ＬのトランジスタＭ１のチャネル幅Ｗは、本体のシフトレジスタユニット２０１のトランジスタＭ１のチャネル幅Ｗと同一にすることが望ましい。その結果、表示部セグメント１０２の境界における輝度の不均一を抑制することができる。
【０１００】
本体のシフトレジスタユニット２０１の出力端子ＯＵＴは走査信号線Ｇに接続される。走査信号線Ｇを介して各画素のＴＦＴのゲートを充電する十分な電荷を供給できるように、本体のシフトレジスタユニット２０１のトランジスタＭ２のチャネル幅は十分な大きさとすることが望ましい。一方、ダミーのシフトレジスタユニット２０１Ｌの出力端子ＯＵＴには走査信号線Ｇが接続されないため、その負荷容量は小さい。このため、ダミーのシフトレジスタユニット２０１ＬのトランジスタＭ２のチャネル幅Ｗは、本体のシフトレジスタユニット２０１のトランジスタＭ２のチャネル幅Ｗより小さくすることができる。その結果、ダミーのシフトレジスタユニットの占有面積を小さくすることができ、本体のシフトレジスタユニット２０１の設計裕度が増す。
【０１０１】
ダミーのシフトレジスタユニット２０１ＬのトランジスタＭ３のチャネル幅Ｗは、本体のシフトレジスタユニット２０１のトランジスタＭ３のチャネル幅Ｗと同一か、又はそれより大きくすることが望ましい。その結果、ローレベルのノイズが低減する。
【０１０２】
ダミーのシフトレジスタユニット２０１ＬのトランジスタＭ４のチャネル幅Ｗは、本体のシフトレジスタユニット２０１のトランジスタＭ４のチャネル幅Ｗと同一でよい。
【０１０３】
図１１は、実施例４のモニタ出力配線９０１において観測されるモニタ信号波形の説明図である。
【０１０４】
モニタ信号波形１１０１は、いずれのシフトレジスタセグメント８０１でも故障が発生していない場合にモニタ出力配線９０１において観測される波形の一例である。この場合、モニタ出力配線９０１では、各シフトレジスタセグメント８０１の最終段のシフトレジスタユニット２０１の後に連結されたダミーのシフトレジスタユニット２０１Ｌが出力するパルスが観測される。
【０１０５】
このパルスが出力されるタイミングは、そのシフトレジスタセグメント８０１の次のシフトレジスタセグメント８０１の最初段のシフトレジスタユニット２０１が走査信号線Ｇにパルスを出力するタイミングに相当する。
【０１０６】
モニタ信号波形１１０２は、いずれかのシフトレジスタセグメント８０１において出力欠損モードの故障が発生した場合にモニタ出力配線９０１において観測される波形の一例である。この場合、故障が発生したシフトレジスタセグメント８０１ではキャリー信号がその最終段のシフトレジスタユニット２０１まで到達しない。このため、その後に連結されたダミーのシフトレジスタユニット２０１Ｌは、正常モードであればパルスを出力するはずのタイミングにパルスを出力しない。
【０１０７】
モニタ信号波形１１０３は、いずれかのシフトレジスタセグメント８０１においてクロック突き抜けモードの故障が発生した場合にモニタ出力配線９０１において観測される波形の一例である。この場合、故障が発生したシフトレジスタセグメント８０１の最終段のシフトレジスタユニット２０１がクロック信号を出力する。このため、その後に連結されたダミーのシフトレジスタユニット２０１Ｌは、正常モードであればパルスを出力するはずのタイミング以外のタイミングにもパルスを出力する。
【０１０８】
これによって、単に故障の有無を判定できるだけでなく、故障が発生しているシフトレジスタセグメント８０１を特定することができる。
【０１０９】
図１２は、実施例４の表示装置による表示補正の処理の流れを示す説明図である。
【０１１０】
モニタ出力配線９０１に出力されたモニタ信号は、レベルシフト回路１２０１に入力される。モニタ信号のレベルは画素のＴＦＴのゲートのハイレベル及びローレベルであるため、ＬＳＩに接続するためにレベルシフト回路１２０１が必要となる。レベルシフト回路１２０１は、表示装置１００の基板１０５上にＴＦＴによって作りこまれてもよいし、レベルシフトＩＣによって実装されてもよい。
【０１１１】
レベルシフト回路１２０１によってレベルシフトしたモニタ信号は、アナログデジタル変換器（ＡＤＣ）１２０２によってデジタル信号に変換され、コンパレータ１２０３によって基準信号と比較される。
【０１１２】
基準信号は、例えば、各シフトレジスタセグメント８０１が正常に動作していればモニタ出力配線９０１に出力されるはずのパルスのタイミングを示す信号である。この基準信号は、コントローラＩＣ１２０４によって生成される。
【０１１３】
コンパレータ１２０３は、デジタル信号に変換されたモニタ信号と基準信号とを比較した結果をコントローラＩＣ１２０４に出力する。コントローラＩＣ１２０４は、コンパレータ１２０３からの入力に基づいて、いずれかのシフトレジスタセグメント８０１の故障を検出した場合、その故障に対応する補正信号を生成してドライバＩＣ１０６に出力する。ドライバＩＣ１０６は、補正信号に基づいて補正データを生成して表示部１０１に出力する。
【０１１４】
例えば、コントローラＩＣ１２０４は、コンパレータ１２０３から入力された情報に基づいて、モニタ信号において本来パルスが検出されるべきタイミングにパルスが検出されなかったと判定した場合に、当該タイミングに対応するシフトレジスタセグメント８０１に出力欠損モードの故障が発生したと判定する。また、コントローラＩＣ１２０４は、モニタ信号において本来パルスが検出されるべきでないタイミングにパルスが検出されたと判定した場合に、当該タイミングに対応するシフトレジスタセグメント８０１にクロック突き抜けモードの故障が発生したと判定する。
【０１１５】
故障が発生した場合の補正信号及び補正データの例として、次のようなものが挙げられる。例えば、コントローラＩＣ１２０４は、故障が発生したシフトレジスタセグメント１０３に対応する表示部セグメント１０２（すなわち故障した表示部セグメント１０２）に黒を表示するための補正信号を生成し、ドライバＩＣ１０６はその補正信号に従って黒を表示するための補正データを出力してもよい。
【０１１６】
具体的には、例えば出力欠損モードの故障の場合、故障したシフトレジスタセグメント８０１に接続された走査信号線Ｇの少なくとも一部に走査信号が供給されない。走査信号が供給されない領域の表示は、映像信号からのカップリングにより黒にはならないため、当該故障したシフトレジスタセグメント８０１に対応する全画素に黒データを供給して黒表示とすることが望ましい。一方、クロック突き抜けモードの故障の場合、故障したシフトレジスタセグメント８０１に接続された走査信号線Ｇの少なくとも一部に走査信号が出続ける。このため、コントローラＩＣ１２０４は、当該故障したシフトレジスタセグメント８０１へのスタートパルスの供給は停止せずに、当該故障したシフトレジスタセグメント８０１に対応する全画素に黒データを供給する。
【０１１７】
あるいは、コントローラＩＣ１２０４は、表示部１０１のうち故障していない表示部セグメント１０２に、当該表示部１０１の一部に故障が発生したことを示す警告を表示するための補正信号を生成し、ドライバＩＣ１０６がその補正信号に従って警告を表示するための補正データを出力してもよい。
【０１１８】
上記のように故障した表示部セグメント１０２に黒を表示することは可能であるが、正常部と異なる動作条件となるため、画素内で微小な直流電圧が発生し、連続通電によって帯状の焼きつきが発生する可能性が高い。上記のような警告をユーザに対して表示することによって、表示装置８００の交換を促すことができる。
【０１１９】
また、当該表示装置８００を搭載した車両（図示省略）に通信機能がある場合には、コントローラＩＣ１２０４は、当該通信機能を介して、当該車両のディーラーに、表示装置８００が故障したことの通知を送信してもよい。これによって、ディーラーが表示装置８００の交換等の対応をすることができる。
【０１２０】
あるいは、コントローラＩＣ１２０４は、表示部１０１に表示すべき重要な情報を故障していない表示部セグメント１０２に表示するための補正信号を生成し、ドライバＩＣ１０６はその補正信号に従って重要な情報を故障していない表示部セグメント１０２に表示するための補正データを出力してもよい。
【０１２１】
上記のように、セグメントごとに出力をモニタすることによって、セグメントごとに故障を検出し、それに対応する補正をすることができる。これによって、セグメントの故障による情報の欠落が最小化され、例えば表示装置９００が自動車に搭載される場合には乗員の安全を確保することができる。
【０１２２】
本実施例のモニタ出力配線９０１は、ダミーのシフトレジスタユニット２０１Ｌではなく、実施例１の各シフトレジスタセグメント１０３の最終段のシフトレジスタユニット２０１の出力端子ＯＵＴに接続されてもよい。その場合も上記と同様の方法で故障を検出することができる。
【０１２３】
ただし、その場合、最終段のシフトレジスタユニット２０１の出力端子ＯＵＴには、走査信号線Ｇに加えてモニタ出力配線９０１が接続されることとなり、その負荷容量は他のシフトレジスタユニット２０１の負荷容量とは異なることになる。その結果、表示部セグメント１０２の境界において、実施例３で説明したような輝度の不均一が発生することとなる。
【０１２４】
本実施例では、ダミーのシフトレジスタユニット２０１Ｌの出力を利用することによって、モニタ出力配線９０１の引き出しによる負荷容量増が走査信号線Ｇに影響を与えることを防ぐことができる。また、このように走査信号線Ｇへの影響がなくなることから、モニタ出力配線９０１を１本にまとめて全シフトレジスタセグメント８０１で共通化することができ、配線の増加による額縁幅の増大を防ぐことができる。
【０１２５】
以下、実施例４の表示装置９００においていずれかのシフトレジスタセグメント８０１に故障が検出された場合の処置のいくつかの例を説明する。
【０１２６】
図１３は、実施例４の表示装置９００のシフトレジスタセグメント８０１において故障が検出された場合の処置の第１の例を示す説明図である。
【０１２７】
図１３の例では、複数のシフトレジスタセグメント８０１Ａからなるシフトレジスタは、通常時に使用されるマスタシフトレジスタ（第１のシフトレジスタ）であり、複数のシフトレジスタセグメント８０１Ｂからなるシフトレジスタは、マスタシフトレジスタの故障時に使用されるスペアシフトレジスタ（第２のシフトレジスタ）である。全てのシフトレジスタセグメント８０１Ａが正常である場合、シフトレジスタセグメント８０１Ａには必要なクロック信号及びスタートパルスが供給され、シフトレジスタセグメント８０１Ｂにはスタートパルスが供給されない。クロック信号は供給されていてもよいが、回路の劣化を防ぐために、使用されていない間はクロック信号も供給されないことが望ましい。
【０１２８】
この例において、複数のシフトレジスタセグメント８０１Ａの一つであるシフトレジスタセグメント８０１Ａ−Ｎに故障が発生した場合を例として説明する。コントローラＩＣ１２０４は、モニタ信号に基づいてシフトレジスタセグメント８０１Ａ−Ｎの故障を検出すると、当該シフトレジスタセグメント８０１Ａ−Ｎへのスタートパルスの供給を停止し、当該シフトレジスタセグメント８０１Ａ−Ｎに対応する（すなわちそれと同一の走査信号線Ｇに接続された）シフトレジスタセグメント８０１Ｂ−Ｎにスタートパルス及びクロック信号の供給を開始する（すなわちシフトレジスタセグメント８０１Ｂ−Ｎをアクティベートする）。
【０１２９】
これによって、表示部１０１のうち、故障したシフトレジスタセグメント８０１Ａ−Ｎに対応する表示部セグメント１０２−Ｎの走査信号線Ｇはスペアのシフトレジスタセグメント８０１Ｂ−Ｎによって駆動され、それ以外の走査信号線Ｇはシフトレジスタセグメント８０１Ａによって駆動される。その結果、表示部１０１内の全ての領域で表示を継続することができる。
【０１３０】
マスタ側のシフトレジスタセグメント８０１Ａ−Ｎ以外のシフトレジスタセグメント８０１Ａに故障が発生した場合も、同様に、故障したシフトレジスタセグメント８０１Ａへのスタートパルスの供給を停止し、それに対応するスペア側のシフトレジスタセグメント８０１Ｂへのスタートパルスの供給を開始することで、表示を継続することができる。
【０１３１】
その結果、同一の表示部セグメント１０２に対応するマスタ側のシフトレジスタセグメント８０１Ａ及びスペア側のシフトレジスタセグメントの両方が故障しない限り、表示欠陥は発生しない。
【０１３２】
なお、上記のようなスタートパルスクロック信号の供給の開始及び停止、は、コントローラＩＣ１２０４がドライバＩＣ１０６を制御することによって実行される。後述する図１４Ａ〜図１４Ｃにおいても同様である。
【０１３３】
図１４Ａ〜図１４Ｃは、実施例４の表示装置９００のシフトレジスタセグメント８０１において故障が検出された場合の処置の第２の例を示す説明図である。
【０１３４】
図１３に示した例と同様に、マスタ側のシフトレジスタセグメント８０１Ａ−Ｎに故障が発生する。これを放置した場合、それに対応する表示部セグメント１０２−Ｎが表示欠陥となる（図１４Ａ）。
【０１３５】
コントローラＩＣ１２０４は、シフトレジスタセグメント８０１Ａ−Ｎの故障を検出すると、故障したシフトレジスタセグメント８０１Ａ−Ｎだけでなく、全てのマスタ側のシフトレジスタセグメント８０１Ａを停止し、スペア側のシフトレジスタセグメント８０１Ｂを起動する（図１４Ｂ）。具体的には、マスタ側のシフトレジスタセグメント８０１Ａへのスタートパルス及びクロック信号の供給を停止して、スペア側のシフトレジスタセグメント８０１Ｂへのスタートパルス及びクロック信号の供給を開始する。これによって、表示欠陥は解消される。
【０１３６】
その後、スペア側のシフトレジスタセグメント８０１Ｂのいずれか、例えばシフトレジスタセグメント８０１Ｂ−２に故障が発生すると、コントローラＩＣ１２０４は、当該シフトレジスタセグメント８０１Ｂ−２へのスタートパルスの供給を停止して、当該シフトレジスタセグメント８０１Ｂ−２に対応するマスタ側のシフトレジスタセグメント８０１Ａ−２へのスタートパルスの供給を開始する。シフトレジスタセグメント８０１Ａへのクロックの供給が停止されていた場合はその供給も再開する（図１４Ｃ）。これによって、シフトレジスタセグメント８０１Ｂ−２及び８０１Ａ−２に対応する表示部セグメント１０２−２の表示欠陥は解消される。
【０１３７】
スペア側の他のシフトレジスタセグメント８０１Ｂに故障が発生した場合も同様に対応するマスタ側のシフトレジスタセグメント８０１Ａが起動する。これによって、同一の表示部セグメント１０２に対応するマスタ側のシフトレジスタセグメント８０１Ａ及びスペア側のシフトレジスタセグメントの両方が故障しない限り、表示欠陥は解消される。
【０１３８】
以上のように、実施例４によれば、シフトレジスタセグメント８０１ごとに故障が検出され、故障したシフトレジスタセグメント８０１がそれに対応するシフトレジスタセグメント８０１によって代替される。これによって、いずれかの表示部セグメント１０２に対応する二つのシフトレジスタセグメント８０１が両方とも故障しない限り、表示欠陥が生じず、その結果、表示装置１００の耐障害性が向上する。
【０１３９】
なお、上記の実施例４では、実施例１と同様に、各シフトレジスタセグメント８０１にドライバＩＣ１０６からスタートパルスが供給される例を示している。しかし、実施例２と同様に、スタート信号生成用シフトレジスタ回路７０１から各シフトレジスタセグメント８０１にスタートパルスが供給されてもよい。その場合、図１４Ｃに示したシフトレジスタセグメントごとの切り替えはできないが、図１４Ｂに示したマスタ側からスペア側へのシフトレジスタセグメント８０１全体の切り替えは可能であり、これによって耐障害性が向上する。
【実施例５】
【０１４０】
以下、本発明の実施例５を説明する。実施例５のうち上記の各実施例と共通する部分についてはその説明を省略する。
【０１４１】
図１５は、本発明の実施例５の表示装置１５００の構成を示す斜視図である。
【０１４２】
本実施例の表示装置１５００は、セグメント化された表示部およびシフトレジスタ回路から構成されるＬＣＤパネル１５０１と、セグメント化されたＬＥＤ（Light Emitting Diode）バックライトユニット１５０２と、ＦＰＣ（Flexible Printed Circuits）１５０４等によってこれらに接続された制御回路基板１５０３と、から構成される。
【０１４３】
ＬＣＤパネル１５０１上に、複数の表示部セグメント１０２、複数のマスタ側のシフトレジスタセグメント８０１Ａ、及び、複数のスペア側のシフトレジスタセグメント８０１Ｂが形成される。
【０１４４】
ＬＥＤバックライトユニット１５０２はＬＥＤチップ（図示省略）をＬＣＤパネル１５０１直下に多数配列した直下型バックライトユニットである。ＬＥＤチップはＬＣＤパネル１５０１と同様にセグメント化され、ＬＣＤのセグメント（表示部セグメント１０２）とバックライトのセグメント１５０５は１対１に対応するように配置される。
【０１４５】
図１５の例では説明のためにＬＣＤパネル１５０１とＬＥＤバックライトユニット１５０２とを分離して表示しているが、実際にはＬＥＤバックライトユニット１５０２はＬＣＤパネル１５０１の直下に配置される。各バックライトセグメント１５０５は、対応する各表示部セグメント１０２を透過する光を発する光源となる。
【０１４６】
バックライトの個々のセグメント１５０５は制御回路基板１５０３からの信号によって個別に点灯、消灯可能となるように接続されている。制御回路基板１５０３にはコントローラＩＣ１２０４（図１２）が搭載され、このコントローラＩＣ１２０４が各バックライトセグメント１５０５を点灯及び消灯する信号を生成し、ＬＥＤバックライトユニット１５０２に送信してもよい。
【０１４７】
ＬＣＤパネル１５０１の或るセグメントに故障が発生すると、コントローラＩＣ１２０４は、シフトレジスタセグメント８０１のモニタ信号に基づいて故障したセグメントを同定し、この故障したセグメントに対応したバックライトセグメント１５０５だけを消灯し、黒表示とする。
【０１４８】
例えば、コントローラＩＣ１２０４は、表示部セグメント１０２−Ｎに対応するマスタ側のシフトレジスタセグメント８０１Ａ−Ｎ及びスペア側のシフトレジスタセグメント８０１Ｂ−Ｎの両方に故障が発生したことを検出すると、表示部セグメント１０２−Ｎに対応するバックライトセグメント１５０５Ｎを消灯する。これによって、表示部セグメント１０２−Ｎが黒表示となる。また、これによって表示に不要なＬＥＤが消灯するため、消費電力が削減される。
【０１４９】
以上、本発明の実施形態を説明したが、本発明は上記の実施形態に限定されるものではない。当業者であれば、上記の実施形態の各要素を、本発明の範囲において容易に変更、追加、変換することが可能である。ある実施形態の構成の一部を他の実施形態の構成に置き換えることが可能であり、ある実施形態の構成に他の実施形態の構成を加えることも可能である。
【符号の説明】
【０１５０】
１００、７００、８００、９００  表示装置
１０１  表示部
１０２  表示部セグメント
１０３、８０１  シフトレジスタセグメント
１０４  スタート信号供給配線
１０５  基板
１０６、７０２  ドライバＩＣ
１０７  接続端子
７０１  スタート信号生成用シフトレジスタ回路
１２０１  レベルシフト回路
１２０２  アナログデジタル変換器（ＡＤＣ）
１２０３  コンパレータ
１２０４  コントローラＩＣ
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０Ａ】
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【図１０Ｂ】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４Ａ】
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【図１４Ｂ】
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【図１４Ｃ】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７Ａ】
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【図１７Ｂ】
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【図１８】
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