(57)【要約】【課題】バックライトを構成する発光素子の素子列に異常がある場合に最適な処理を選択、実行し、実用性や安全性を高める。【解決手段】液晶パネルと素子列を複数列備えるバックライトと素子列毎の駆動を制御するとともに素子列毎の異常を検出可能なバックライト制御部とバックライト制御部が出力するエラー信号を入力するマイクロコンピュータとを備え、素子列毎の開放状態を検出した場合にオープン検出信号をマイクロコンピュータへ出力するオープン検出回路を更に備え、マイクロコンピュータはエラー信号とオープン検出信号とのいずれも入力しない場合には液晶表示装置の動作を継続させエラー信号とオープン検出信号とのうちエラー信号のみを入力した場合には液晶表示装置の動作を停止させエラー信号とオープン検出信号との両方を入力した場合には液晶表示装置の動作を継続させ且つ警告処理を実行する。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
液晶パネルと、複数の発光素子を直列接続した素子列を複数列備えるバックライトと、素子列毎の駆動を制御するとともに素子列毎の異常を検出可能なバックライト制御部と、バックライト制御部が上記異常を検出した場合に出力するエラー信号を入力するマイクロコンピュータと、を備えた液晶表示装置であって、
上記素子列毎の開放状態を検出可能であり、開放状態を検出した場合にオープン検出信号をマイクロコンピュータへ出力するオープン検出回路を更に備え、
上記マイクロコンピュータは、上記エラー信号とオープン検出信号とのいずれも入力しない場合には液晶表示装置の動作を継続させ、エラー信号とオープン検出信号とのうちエラー信号のみを入力した場合には液晶表示装置の動作を停止させ、エラー信号とオープン検出信号との両方を入力した場合には液晶表示装置の動作を継続させ且つ所定の警告処理を実行する、ことを特徴とする液晶表示装置。
【請求項２】
上記マイクロコンピュータは、上記警告処理として上記液晶パネルに所定の警告表示を実行させることを特徴とする請求項１に記載の液晶表示装置。
【請求項３】
液晶パネルと、複数のＬＥＤを直列接続したＬＥＤ列を複数列備えるバックライトと、ＬＥＤ列毎の駆動を制御するとともにＬＥＤ列毎の異常を検出可能なバックライト制御ＩＣと、バックライト制御ＩＣが上記異常を検出した場合に出力するエラー信号を入力するマイクロコンピュータと、を備えた液晶表示装置であって、
上記ＬＥＤ列毎の開放状態を検出可能であり、開放状態を検出した場合にオープン検出信号をマイクロコンピュータへ出力するオープン検出回路を更に備え、
上記バックライト制御ＩＣは、ＬＥＤ列毎のカソードに接続されたトランジスタとグラウンドとの間に接続された抵抗に印加される電圧を検出し、当該検出した電圧が予め定めた正常範囲から外れる場合に上記エラー信号を出力し、
上記オープン検出回路は、上記抵抗に印加される電圧と基準電圧とを比較し、上記抵抗に印加される電圧が基準電圧を下回る場合に上記オープン検出信号を出力し、
上記マイクロコンピュータは、上記エラー信号とオープン検出信号とのいずれも入力しない場合には液晶表示装置の動作を継続させ、エラー信号とオープン検出信号とのうちエラー信号のみを入力した場合には液晶表示装置の動作を停止させ、エラー信号とオープン検出信号との両方を入力した場合には液晶表示装置の動作を継続させ且つ上記液晶パネルにＬＥＤ列の少なくとも一部が駆動不能である旨を示す所定の警告表示を実行させることを特徴とする液晶表示装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、液晶表示装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
液晶表示装置は、画像表示面としての液晶パネルと、液晶パネルを照射するためのバックライトを備える。バックライトは、複数のＬＥＤを直列接続することにより構成されたＬＥＤ列（ＬＥＤアレイ）を複数列備え、各ＬＥＤ列がバックライト制御用のＩＣにより駆動されることで、各ＬＥＤ列が点灯する。バックライトにおいては、ＬＥＤ列に開放（オープン）状態や短絡（ショート）状態など、製造上の不良（異常）が存在し得る。従来技術では、バックライトを構成するＬＥＤ列のいずれかに異常が検出された場合には、装置全体を動作停止（シャットダウン）したり、あるいは、異常が存在するまま（異常の無いＬＥＤ列を点灯させて）装置の動作を継続させていた。
【０００３】
なお、ＬＥＤ接続端子の開放状態または短絡状態を検出する回路が知られている（特許文献１，２参照。）。また、バックライトユニットの異常を検出し、異常発生を表示するシステムが知られている（特許文献３参照。）。また、ＬＥＤ断線等の検出時に基準電圧レベルを下げ、全体の定電流レベルを下げる構成（特許文献４参照。）や、過電圧検出時に順方向降下電圧が最小のＬＥＤ列を検出し、端子間を基準電圧値で安定させる構成（特許文献５参照。）が知られている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００７‐８２３４７号公報
【特許文献２】特表２００３‐５１２７３３号公報
【特許文献３】特開２００２‐１３１７４６号公報
【特許文献４】特開２００６‐１０８５１９号公報
【特許文献５】特開２００９‐９９８９４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
上述したような、バックライトのいずれかのＬＥＤ列に異常が検出された場合に装置をシャットダウンさせる構成では、液晶パネルをある程度の明るさで視聴できるにもかかわらずシャットダウンさせることも有り得るため、ユーザに対し親切であるとは言い難かった。一方、バックライトのいずれかのＬＥＤ列に異常が存在するまま、異常の無いＬＥＤ列を点灯させて装置の動作を継続させると、異常に気付かないユーザに、バックライトが本来実現可能な明るさよりも暗い明るさによる視聴を強いることになる（ユーザが気付かないうちに、本来享受できるはずの明るさでの視聴が出来ない状態になっている）。また、異常の内容次第では安全面の観点から装置をシャットダウンさることが望ましいこともあり、バックライトのＬＥＤ列に異常が存在したまま上記のように装置の動作を継続させると危険が伴うこともある。
すなわち、発生した異常の内容に応じて、シャットダウンの実行・不実行を含めて最適な処理を選択し実行する必要があった。上記各文献は、このような課題への対策が不十分であった。
【０００６】
本発明は上記課題を解決するためになされたものであり、バックライトを構成する発光素子の素子列に異常がある場合に最適な処理を選択、実行し、実用性や安全性を高める液晶表示装置を提供する。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明の態様の一つは、液晶パネルと、複数の発光素子を直列接続した素子列を複数列備えるバックライトと、素子列毎の駆動を制御するとともに素子列毎の異常を検出可能なバックライト制御部と、バックライト制御部が上記異常を検出した場合に出力するエラー信号を入力するマイクロコンピュータと、を備えた液晶表示装置であって、上記素子列毎の開放状態を検出可能であり、開放状態を検出した場合にオープン検出信号をマイクロコンピュータへ出力するオープン検出回路を更に備え、上記マイクロコンピュータは、上記エラー信号とオープン検出信号とのいずれも入力しない場合には液晶表示装置の動作を継続させ、エラー信号とオープン検出信号とのうちエラー信号のみを入力した場合には液晶表示装置の動作を停止させ、エラー信号とオープン検出信号との両方を入力した場合には液晶表示装置の動作を継続させ且つ所定の警告処理を実行する、構成としてある。
【０００８】
当該構成によれば、素子列に異常がある場合、エラー信号のみを発生させるような異常であれば、素子列に開放状態ではない異常（短絡など）が発生していると言えるため、安全のために液晶表示装置の動作を停止（シャットダウン）させる。一方、エラー信号とオープン検出信号とを発生させるような異常であれば、素子列のいずれかの箇所が切断された開放状態にあると言えるため、液晶表示装置の動作を継続させ（開放状態ではない正常な素子列については点灯を継続させ）、かつ警告処理を実行することでユーザに素子列の一部が点灯不能状態にあることを知らせる。つまり、発生した異常の内容に応じて、シャットダウンの実行・不実行を分岐し、さらにユーザに異常を知らせることで、実用性および安全性の高い液晶表示装置が提供される。
【０００９】
本発明による技術的思想は、物の発明だけでなく方法やプログラムの発明としても把握可能である。つまり、液晶表示装置が備える各手段による処理工程を有する方法や、これら各工程をコンピュータ（液晶表示装置が搭載するマイクロコンピュータやＩＣ等）に実行させるプログラムなども発明として把握される。また、本発明の技術的思想は、液晶表示装置という物の発明だけでなく、この装置における一部構成（例えば、バックライト、バックライト制御部、オープン検出回路、マイクロコンピュータ等を含む、バックライト制御装置）の発明としても把握される。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】液晶表示装置の概略構成を示すブロック図である。
【図２】バックライト、バックライト制御ＩＣおよびオープン検出回路の詳細を例示する図である。
【図３】バックライト制御ＩＣおよびオープン検出回路による検出結果と、実行される処理内容との対応関係を示した図である。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
本発明の実施形態として、上記マイクロコンピュータは、上記警告処理として上記液晶パネルに所定の警告表示を実行させる構成としてもよい。
【００１２】
また、本発明の実施形態として、液晶パネルと、複数のＬＥＤを直列接続したＬＥＤ列を複数列備えるバックライトと、ＬＥＤ列毎の駆動を制御するとともにＬＥＤ列毎の異常を検出可能なバックライト制御ＩＣと、バックライト制御ＩＣが上記異常を検出した場合に出力するエラー信号を入力するマイクロコンピュータと、を備えた液晶表示装置であって、上記ＬＥＤ列毎の開放状態を検出可能であり、開放状態を検出した場合にオープン検出信号をマイクロコンピュータへ出力するオープン検出回路を更に備え、上記バックライト制御ＩＣは、ＬＥＤ列毎のカソードに接続されたトランジスタとグラウンドとの間に接続された抵抗に印加される電圧を検出し、当該検出した電圧が予め定めた正常範囲から外れる場合に上記エラー信号を出力し、上記オープン検出回路は、上記抵抗に印加される電圧と基準電圧とを比較し、上記抵抗に印加される電圧が基準電圧を下回る場合に上記オープン検出信号を出力し、上記マイクロコンピュータは、上記エラー信号とオープン検出信号とのいずれも入力しない場合には液晶表示装置の動作を継続させ、エラー信号とオープン検出信号とのうちエラー信号のみを入力した場合には液晶表示装置の動作を停止させ、エラー信号とオープン検出信号との両方を入力した場合には液晶表示装置の動作を継続させ且つ上記液晶パネルにＬＥＤ列の少なくとも一部が駆動不能である旨を示す所定の警告表示を実行させる構成としてもよい。
【００１３】
以下、図面を参照しながら本発明の実施形態をより詳細に説明する。
図１は、本実施形態にかかる液晶表示装置１０の概略構成を示している。液晶表示装置１０には、一例として液晶テレビジョンが該当する。液晶表示装置１０は、電源回路１１、ＤＣ‐ＤＣコンバータ１２、バックライト１３、バックライト制御ＩＣ（Integrated Circuit）１４、オープン検出回路１５、マイクロコンピュータ１６、チューナ回路１７、信号処理回路１８、パネル駆動回路１９、液晶パネル２０等を備える。マイクロコンピュータ１６は、液晶表示装置１０を構成する各部、各回路とバスを介して接続しており、ＣＰＵ、ＲＡＭ、ＲＯＭを備え、ＣＰＵがＲＡＭをワークエリアとしつつＲＯＭに記憶された所定のプログラムに従った処理を実行し液晶表示装置１０全体を制御する。
【００１４】
チューナ回路１７は、マイクロコンピュータ１６による制御により不図示のアンテナを介して放送信号を受信する。信号処理回路１８は、受信された放送信号からの映像／音声信号の復調、映像信号に対する画質調整やスケーリング処理、等の各種信号処理を行なって液晶パネル２０の一画面分の映像信号（フレーム）を生成し、パネル駆動回路１９に出力する。パネル駆動回路１９は、供給されたフレームに基づいて液晶パネル２０を駆動させ、フレームに基づく映像を液晶パネル２０に表示させる。
【００１５】
バックライト１３は、複数の発光素子（ＬＥＤ）を直列接続してなるＬＥＤ列を複数並列接続して構成され、各ＬＥＤを点灯させることにより、液晶パネル２０を照射する。バックライト制御ＩＣ１４（バックライト制御部）は、バックライト１３を構成する各ＬＥＤ列を駆動させて各ＬＥＤを点灯させる回路であり、さらにはＬＥＤ列毎の異常を検出可能である。バックライト１３に対しては、更に外付け回路としてオープン検出回路１５が接続されている。バックライト制御ＩＣ１４、オープン検出回路１５それぞれによる検出結果は、マイクロコンピュータ１６が入力する。電源回路１１は、外部の商用交流電圧を不図示の電源コードを介して入力し直流電圧に変換し、マイクロコンピュータ１６による制御下で、液晶表示装置１０を構成する各部、各回路へ必要に応じたレベルの直流電圧を供給する。電源回路１１は、例えば、商用交流電圧を１次側で入力して変圧し２次側に出力するトランスや、トランスの２次側に取り出された交流を直流に変換する整流回路、平滑回路などを含む。
【００１６】
電源回路１１から出力された一部の直流電圧は、ＤＣ‐ＤＣコンバータ１２へ入力する。ＤＣ‐ＤＣコンバータ１２は、入力した直流電圧を昇圧し、昇圧（変換）後の直流電圧をバックライト１３の各ＬＥＤ列に対し電源電圧Ｖｃｃとして供給する。液晶表示装置１０は、上述した構成以外にも音声信号処理回路やスピーカや外部入力端子など、テレビジョンを構成する上で必要な公知の各構成を備えることができる。また、液晶表示装置１０は、必ずしも放送信号の受信機能（チューナ回路１７等）を備えたテレビジョンである必要はなく、モニター単体としての製品であってもよい。
【００１７】
図２は、バックライト１３、バックライト制御ＩＣ１４およびオープン検出回路１５の構成の詳細を例示している。図２に示すように、バックライト１３は、ｎ本（ｎは２以上の自然数。）のＬＥＤ列Ｃ１〜Ｃｎを有する。各ＬＥＤ列は、複数のＬＥＤ３０を直列接続している。各ＬＥＤ列は、最初のＬＥＤ３０のアノード側において電源電圧Ｖｃｃの供給を受けている。また、各ＬＥＤ列の最後のＬＥＤ３０のカソード側は、各ＬＥＤ列を駆動するための定電流回路の一部を構成する各トランジスタＴｒのエミッタに接続している。各トランジスタＴｒのベースは端子ＤＲに接続している。各トランジスタＴｒのコレクタとグラウンドＧＮＤとの間には抵抗Ｒ１がそれぞれ接続されており、コレクタと抵抗Ｒ１との間の点には端子ＳＥＮがそれぞれ接続されている。端子ＤＲおよび端子ＳＥＮはバックライト制御ＩＣ１４に接続している。図２では、バックライト制御ＩＣ１４の中身として、ある一つのＬＥＤ列（ＬＥＤ列Ｃ１）に対応する一つの定電流回路のみを記載しており、他の各ＬＥＤ列に対応する各定電流回路は構成が同じであるため記載を省略している。
【００１８】
バックライト制御ＩＣ１４における各定電流回路では、対応するＬＥＤ列に対応する一組の端子ＤＲ，ＳＥＮに対してオペアンプＯＰＡが接続している。オペアンプＯＰＡは、抵抗Ｒ１に印加される電圧（検出電圧）を端子ＳＥＮから入力しつつトランジスタＴｒのベース電圧をＰＷＭ（Pulse Width Modulation）制御により調整する。つまりオペアンプＯＰＡは、−入力端子に検出電圧が生じ、検出電圧とオペアンプＯＰＡの＋入力端子に供給される設定された電圧Ｖ１とが等しくなるように動作し、対応するＬＥＤ列を定電流駆動させる。図２に示すように、オペアンプＯＰＡの出力端子とトランジスタＴｒのベースとは端子ＤＲを介して接続している。
【００１９】
さらに、各定電流回路は、対応するＬＥＤ列毎のエラー検出回路を含む。エラー検出回路は、検出電圧と検出電圧に対する所定の上限値ＯＶＬとを比較するコンパレータＣＰ１と、検出電圧と検出電圧に対する所定の下限値ＬＶＬとを比較するコンパレータＣＰ２と、コンパレータＣＰ１，ＣＰ２からの出力（ハイレベル信号としての“Ｈ（＝１）”またはローレベル信号としての“Ｌ（＝０）”）を入力して“Ｈ”または“Ｌ”を出力するＯＲ回路３１とを含む。コンパレータＣＰ１は、入力した検出電圧＞上限値ＯＶＬの場合に“Ｈ”を出力し、検出電圧≦上限値ＯＶＬの場合に“Ｌ”を出力する。コンパレータＣＰ２は、入力した検出電圧＜下限値ＬＶＬの場合に“Ｈ”を出力し、検出電圧≧下限値ＬＶＬの場合に“Ｌ”を出力する。ＯＲ回路３１は、コンパレータＣＰ１，ＣＰ２のいずれか一方から“Ｈ”が入力された場合に“Ｈ”を出力し、コンパレータＣＰ１，ＣＰ２の両方から“Ｌ”が入力された場合に“Ｌ”を出力する。ＯＲ回路３１からの出力“Ｈ”は、バックライト制御ＩＣ１４によるエラー信号を意味する。つまり、あるＬＥＤ列についての上記検出電圧が下限値ＬＶＬ〜上限値ＯＶＬの範囲（正常範囲）から外れる場合には、対そのＬＥＤ列に何らかの異常（ＬＥＤ列を構成する素子や線の短絡状態や開放状態など）が発生しているものとし、そのＬＥＤ列に関してのエラー信号が出力される。このようなバックライト制御ＩＣ１４のエラー検出回路（ＯＲ回路３１）からの出力は、マイクロコンピュータ１６へ入力される。
【００２０】
オープン検出回路１５に対しても、各ＬＥＤ列における上記抵抗Ｒ１に印加される電圧（検出電圧）が入力される。各ＬＥＤ列に対応する検出電圧は、各ＬＥＤ列に対応する各コンパレータＣＰ３，ＣＰ３…に入力される。また、各コンパレータＣＰ３は、所定の基準電圧Ｖ２を、抵抗Ｒ２を介して入力している。各コンパレータＣＰ３は、入力した検出電圧と基準電圧とを比較し、検出電圧＜基準電圧の場合にハイレベル信号としての“Ｈ（＝１）”を出力し、検出電圧≧基準電圧の場合にローレベル信号としての“Ｌ（＝０）”を出力する。コンパレータＣＰ３からの出力“Ｈ”は、オープン検出回路１５によるオープン検出信号を意味する。つまり、あるＬＥＤ列についての上記検出電圧が基準電圧を下回る場合には、そのＬＥＤ列において開放状態が発生しているものとし、そのＬＥＤ列に関してのオープン検出信号が出力される。このようなオープン検出回路１５からの出力は、マイクロコンピュータ１６へ入力される。本実施形態では、あるＬＥＤ列に関してオープン検出信号が出力される場合には、必ずそのＬＥＤ列に関してエラー信号も出力されるように基準電圧Ｖ２や下限値ＬＶＬ等が設定されているものとする。なお、上記検出電圧は、ＬＥＤ列に何らの異常もなければ通常は０．３Ｖ程度であり、ＬＥＤ列が開放状態にある場合は０Ｖである。また、基準電圧Ｖ２は０．２Ｖ程度としている。
【００２１】
マイクロコンピュータ１６は、バックライト制御ＩＣ１４からのエラー信号およびオープン検出回路１５からのオープン検出信号の有無に応じて処理を分岐する。
図３は、バックライト制御ＩＣ１４およびオープン検出回路１５による検出結果と、マイクロコンピュータ１６が実行する処理内容との対応関係を示している。マイクロコンピュータ１６は、バックライト制御ＩＣ１４からの出力が“Ｌ”であり、かつオープン検出回路１５からの出力が“Ｌ”である場合は、液晶表示装置１０の動作をそれまでと同じように継続する（通常動作）。一方、バックライト制御ＩＣ１４からの出力が“Ｈ”すなわちエラー信号であり（つまり、少なくとも一部のＬＥＤ列において異常が発生している場合）、かつオープン検出回路１５からの出力が“Ｌ”である場合は、液晶表示装置１０を動作停止にする。この場合、マイクロコンピュータ１６は、電源回路１１に対してシャットダウンの指令を出力し、液晶表示装置１０を構成する各部、各回路への電源供給を停止させる。つまり、マイクロコンピュータ１６は、エラー信号が入力されオープン検出信号が入力されない場合は、いずれかのＬＥＤ列に開放状態以外の異常（短絡など）が発生していると判定し、安全性確保のために装置をシャットダウンする。
【００２２】
また、マイクロコンピュータ１６は、バックライト制御ＩＣ１４からの出力が“Ｈ”であり、かつオープン検出回路１５からの出力が“Ｈ”すなわちオープン検出信号である場合（つまり、少なくとも一部のＬＥＤ列において開放状態が発生している場合）は、液晶表示装置１０の動作をそれまでと同じように継続する（通常動作）とともに、警告処理を実行する。警告処理とは、音声や映像によるユーザへの通知を意味し、マイクロコンピュータ１６は、例えば、ＯＳＤ（オンスクリーンディスプレー）信号を生成し、パネル駆動回路１９を制御することによりＯＳＤ信号に基づく表示（警告表示）を液晶パネル２０に表示させる。警告表示では、例えば、バックライト１３におけるＬＥＤ列の少なくとも一部が駆動不能（点灯不能）である旨のメッセージを示す。かかる警告表示を見たユーザは、ＬＥＤ列の一部が点灯不能であることを認識し、液晶表示装置１０を修理に出すなどすることができる。
【００２３】
このように本実施形態によれば、バックライト１３を構成する各ＬＥＤ列の電圧異常（開放状態を含めたあらゆる異常）をバックライト制御ＩＣ１４で検出し、かつ、各ＬＥＤ列の電圧異常のうち開放状態を検出するオープン検出回路１５を外付け回路として設けるとした。そして、マイクロコンピュータ１６は、バックライト制御ＩＣ１４からエラー信号を入力し、オープン検出回路１５からオープン検出信号を入力しない場合は、開放状態以外の異常が発生しているため安全上問題と判断し、装置をシャットダウンさせ、一方、バックライト制御ＩＣ１４からエラー信号を入力し、オープン検出回路１５からオープン検出信号を入力した場合は、開放状態が発生しているため、ユーザの便宜を考慮して開放状態となっていないＬＥＤ列については点灯を継続させ液晶パネル２０の視聴を引き続き可能とし、併せて、警告表示によりユーザに点灯不能となったＬＥＤ列があることを通知する。つまり、ＬＥＤ列に発生した異常の内容に応じて、シャットダウンの実行・不実行を分岐し、さらにシャットダウンをせずに画面表示を継続する場合にはユーザに異常（開放状態の発生）を知らせることで、実用性および安全性の高い液晶表示装置１０が提供される。
【符号の説明】
【００２４】
１０…液晶表示装置、１１…電源回路、１２…ＤＣ‐ＤＣコンバータ、１３…バックライト、１４…バックライト制御ＩＣ、１５…オープン検出回路、１６…マイクロコンピュータ、２０…液晶パネル、３０…ＬＥＤ
【図１】
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【図２】
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【図３】
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