阅读说明：本技术 液晶显示装置及其控制方法 (Liquid crystal display device and control method thereof ) 是由 西原康友 藤堂英男 大原幸一 半田卓也 道林浩司 于 2019-06-18 设计创作，主要内容包括：本发明提供一种液晶显示装置及其控制方法,所述液晶显示装置具备：显示部、由多个光源构成的背光源、基于显示同步信号以光源间歇地点亮的方式输出PWM信号(LED控制信号)的LED控制电路、以及基于PWM信号控制向光源供给的驱动电流的LED驱动器,在所述液晶显示装置中设置有以PWM信号、驱动电流、以及显示同步信号中的至少一个为监视对象进行监视的监视控制部。监视控制部在检测到监视对象的异常时,控制PWM信号的波形,以使被供给至背光源内的光源的驱动电流为零。(The invention provides a liquid crystal display device and a control method thereof, the liquid crystal display device comprises: the liquid crystal display device includes a display unit, a backlight including a plurality of light sources, an LED control circuit that outputs a PWM signal (LED control signal) so that the light sources are intermittently turned on based on a display synchronization signal, and an LED driver that controls a drive current supplied to the light sources based on the PWM signal. When an abnormality of a monitoring target is detected, a monitoring control unit controls the waveform of a PWM signal so that a drive current supplied to a light source in a backlight is zero.)

液晶显示装置及其控制方法

技术领域

以下的公开涉及一种液晶显示装置及其控制方法。

背景技术

在液晶显示装置中，通过三原色的加法混色进行颜色的显示。因此，在投射型的液晶显示装置中，需要能够向液晶面板照射包含红色成分、绿色成分、以及蓝色成分的白色光的背光源。在背光光源中，一直以来大多采用被称为CCFL的冷阴极管。但是，近年来，从功耗的低下、亮度控制的容易度等观点出发，增加了LED(Light Emitting Diode：发光二极管)的采用。

在这样的液晶显示装置中，为了抑制动态图像模糊(在显示动态图像时图像模糊的现象)的产生，有时采用使作为背光光源的LED间歇地点亮的驱动方式(以下，称为“脉冲背光驱动”)。根据脉冲背光驱动，通过熄灭LED而***黑色画面，因此抑制了动态图像模糊的产生。

此外，与本申请相关联地，已知有以下的现有技术文献。在日本特开2016-129098号公报中，公开了一种在使用升压斩波电路来进行LED的PWM控制的LED驱动装置中防止鸣音的技术。在国际公开2015/041012号单行本中，公开了一种根据图像数据动态控制背光源的亮度的技术。在日本特开2011-216876号公报中，公开了一种针对进行LED的PWM控制的LED驱动装置，抑制具备该LED驱动装置的液晶显示装置的画面的闪烁的技术。

然而，在采用脉冲背光驱动的液晶显示装置中，有时会产生LED的异常发热。有时会因LED的异常发热，例如产生构成背光源的各种片材(光学片等)、塑料框的变形、着火。以下对其进行说明。

在采用脉冲背光驱动的液晶显示装置中，输出用于进行LED的PWM控制的LED控制信号Lctl的LED控制电路92例如设置在LCD(Liquid Crystal Display)驱动器的内部，该LED控制电路92基于从主机91发送的显示同步信号SY将LED控制信号Lctl输出至控制向LED供给的驱动电流的LED驱动器93(参照图13)。像这样，为了使作为背光光源的LED的点亮期间与图像的显示期间同步，而基于显示同步信号SY进行LED的点亮/非点亮的控制。LED控制信号Lctl为所谓的PWM信号，交替地重复高电平的状态与低电平的状态。另外，LED控制信号Lctl被施加给设置在LED驱动器93内的晶体管(假定为n沟道型)的栅极端子，当LED控制信号Lctl为高电平的状态时晶体管成为导通状态并将驱动电流供给至LED。

在以上那样的前提之下，有时会因任意的连接不良、ESD(静电放电)等而导致显示同步信号SY无法正常地输入至LED控制电路92。此时，根据时序不同，如在图14中标注附图标记95的部分那样，LED控制信号Lctl维持在高电平的状态。在这样的情况下，对LED持续地供给驱动电流。

然而，在通过不采用脉冲背光驱动的结构利用PWM控制进行LED的调光的情况下，驱动电流向LED供给的期间中的该驱动电流的大小被固定为恒定的大小。即，以PWM信号的占空比调整LED的亮度。这里，该驱动电流的大小是占空比100％时的LED的容许正向电流的大小以下。因此，即使占空比成为未预期的值，超过LED的绝对额定值的驱动电流也不会在该LED中流通。

相对于此，在采用了脉冲背光驱动的情况下，PWM信号(上述LED控制信号Lctl)的占空比恒定，该占空比条件下的容许正向电流的大小的驱动电流被供给至LED。例如，在PWM信号的占空比与容许正向电流的关系为图15所示那样的关系的情况下，当占空比为100％时，只能够向LED供给35mA大小为止的驱动电流，但当占空比为10％时，能够向LED供给100mA大小的驱动电流。在这样的前提之下，当以占空比10％向LED供给100mA大小的驱动电流时，若因任意的异常而导致PWM信号被固定在高电平的状态，则会向该LED持续地供给100mA的驱动电流。由此，如上述那样，会产生LED的异常发热，其结果为，产生背光源的构成要素的变形、着火。

发明内容

本发明所要解决的技术问题

因此，期望防止在采用脉冲背光驱动的液晶显示装置中的LED的异常发热。

解决问题的方案

(1)本发明的若干实施方式的液晶显示装置具备：

显示部，其显示图像；

光源，其对上述显示部照射光；

光源控制部，其基于显示同步信号以上述光源间歇地点亮的方式输出占空比恒定的PWM信号；

光源驱动部，其基于从上述光源控制部输出的PWM信号控制向上述光源供给的驱动电流；以及

监视控制部，其以上述PWM信号、上述驱动电流、以及上述显示同步信号中的至少一个为监视对象进行监视，当检测到上述监视对象的异常时，控制上述PWM信号的波形，以使向上述光源供给的驱动电流为零。

根据这样的结构，通过监视控制部，监视控制光源的PWM信号、向光源供给的驱动电流、以及显示同步信号中的至少一个。而且，在检测到监视对象的异常时，控制PWM信号的波形，以使向光源供给的驱动电流为零。因此，即使由于任意的异常使PWM信号固定在导通电平的状态，该PWM信号也会立刻被固定在截止电平的状态。因此，光源中不会长时间流通过大的电流，从而防止光源的异常发热。这里，光源控制部以间歇地点亮光源的方式，输出占空比恒定的PWM信号。即，采用了脉冲背光驱动。以上，防止了采用脉冲背光驱动的液晶显示装置中的光源的异常发热。

(2)另外，本发明的若干实施方式的液晶显示装置在上述(1)的结构的基础上，具备显示驱动部，上述显示驱动部基于图像信号和上述显示同步信号驱动上述显示部，

上述光源控制部设置在上述显示驱动部内。

(3)另外，本发明的若干实施方式的液晶显示装置在上述(2)的结构的基础上，具备主机，上述主机将上述图像信号和上述显示同步信号供给至上述显示驱动部。

(4)另外，本发明的若干实施方式的液晶显示装置包含上述(3)的结构，

上述监视控制部设置在上述主机内。

(5)另外，本发明的若干实施方式的液晶显示装置包含上述(4)的结构，

上述监视控制部在检测到上述监视对象的异常时，对上述显示驱动部和上述光源驱动部初始化。

(6)另外，本发明的若干实施方式的液晶显示装置包含上述(3)的结构，

上述监视控制部设置在上述显示驱动部内。

(7)另外，本发明的若干实施方式的液晶显示装置包含上述(6)的结构，

上述监视控制部在检测到上述监视对象的异常时，对上述显示驱动部、上述光源驱动部以及上述主机初始化。

(8)另外，本发明的若干实施方式的液晶显示装置包含上述(3)的结构，

上述监视控制部设置在上述光源驱动部内。

(9)另外，本发明的若干实施方式的液晶显示装置包含上述(8)的结构，

上述监视控制部在检测到上述监视对象的异常时，对上述显示驱动部、上述光源驱动部以及上述主机初始化。

(10)另外，本发明的若干实施方式的液晶显示装置包含上述(2)的结构，

上述监视控制部在检测到上述监视对象的异常时，对上述显示驱动部和上述光源驱动部初始化。

(11)另外，本发明的若干实施方式的液晶显示装置包含上述(1)至上述(10)中的任一方式的结构，

上述监视控制部以上述PWM信号为监视对象，在上述PWM信号的导通期间比规定的期间长时，实施在在上述监视对象中产生了异常的主旨的判断。

(12)另外，本发明的若干实施方式的液晶显示装置包含上述(1)至上述(10)中的任一方式的结构，

上述监视控制部以上述驱动电流为监视对象，在上述驱动电流的大小成为规定的大小以上的状态持续比规定的期间长时，实施在上述监视对象中产生了异常的主旨的判断。

(13)一种本发明的若干实施方式的液晶显示装置的控制方法，其中，上述液晶显示装置具备：显示部，其显示图像；光源，其对上述显示部照射光；光源控制部，其基于显示同步信号以上述光源间歇地点亮的方式输出占空比恒定的PWM信号；以及光源驱动部，其基于从上述光源控制部输出的PWM信号控制向上述光源供给的驱动电流，上述液晶显示装置的控制方法包括：

监视步骤，将上述PWM信号、上述驱动电流、以及上述显示同步信号中的至少一个作为监视对象进行监视；和

控制步骤，当检测到上述监视对象的异常时，控制上述PWM信号的波形，以使向上述光源供给的驱动电流为零。

发明效果

对于本发明的上述及其他目的、特征、方式及效果，通过参照附图并根据本发明的下述详细的说明而变得更加清楚。

附图说明

图1是表示第一实施方式所涉及的液晶显示装置的整体结构的框图。

图2是表示所有实施方式中的液晶显示装置的整体结构的框图。

图3是用于对所有实施方式中的显示部的结构进行说明的图。

图4是表示所有实施方式中的像素形成部的结构的电路图。

图5是表示所有实施方式中的LED控制信号的波形的一个例子的图。

图6是表示所有实施方式中的背光源的结构的示意图。

图7是表示所有实施方式中的LED驱动器的一个结构例的框图。

图8是用于说明在上述第一实施方式中，用于以低电平固定LED控制信号的结构的电路图。

图9是用于说明上述第一实施方式中的效果的图。

图10是用于说明上述第一实施方式中的效果的图。

图11是表示第二实施方式所涉及的液晶显示装置的整体结构的框图。

图12是表示第三实施方式所涉及的液晶显示装置的整体结构的框图。

图13是用于说明现有例的框图。

图14是用于说明现有例的课题的图。

图15是表示PWM信号的占空比与容许正向电流的关系的一个例子的图。

具体实施方式

以下，参照附图对实施方式进行说明。

＜0.首先＞

＜0.1整体结构＞

在对各实施方式详细地进行说明之前，对所有实施方式中共同的事项进行说明。图2是表示所有实施方式中的液晶显示装置的整体结构的框图。如图2所示，该液晶显示装置具备主机10、液晶面板20、背光源30以及LED驱动器40。在液晶面板20中包含有显示部200和LCD驱动器210。LCD驱动器210以IC芯片的方式安装在构成液晶面板20的玻璃基板上。LED驱动器40例如以IC芯片的方式安装在背光源30用的基板上。主机10、LED驱动器40、以及LCD驱动器210具有复位端子，并构成为若分别对复位端子施加复位信号则被初始化。此外，该液晶显示装置例如可应用于智能手机等便携式电话、头戴式显示器。

如图3所示，在显示部200配设有多根源极总线(视频信号线)SL和多根栅极总线(扫描信号线)GL。与上述多根源极总线SL与多根栅极总线GL的各交叉点对应地，设置有形成像素的像素形成部5(参照图4)。即，在显示部200中包含多个像素形成部5。如图4所示，在各像素形成部5中包含：作为开关元件的TFT(像素TFT)50，其将栅极端子连接到穿过对应的交叉点的栅极总线GL并且将源极端子连接到穿过该交叉点的源极总线SL；像素电极51，其连接到该TFT50的漏极端子；共用电极54及辅助电容电极55，它们共同设置于上述多个像素形成部5；液晶电容52，其由像素电极51与共用电极54形成；以及辅助电容53，其由像素电极51与辅助电容电极55形成。由液晶电容52与辅助电容53构成像素电容56。

以下，对图2所示的构成要素的动作进行说明。主机10对液晶面板20输出图像数据DAT和作为时序信号的显示同步信号SY。显示同步信号SY由水平同步信号和垂直同步信号构成。从主机10向液晶面板20的图像数据DAT及显示同步信号SY的发送经由MIPI接口(“MIPI”注册商标)来实施。不过，本发明并不限定于此，图像数据DAT及显示同步信号SY的发送也可以经由MIPI接口以外的接口来实施。

LCD驱动器210基于图像数据DAT和显示同步信号SY驱动显示部200(更详细而言，如后述那样，栅极驱动器对各栅极总线GL施加扫描信号，源极驱动器对各源极总线SL施加驱动用的视频信号)。LCD驱动器210还基于显示同步信号SY对LED驱动器40输出LED控制信号Lctl。然而，该液晶显示装置采用脉冲背光驱动。因此，从LCD驱动器210对LED驱动器40输出的LED控制信号Lctl为以一定的周期交替重复高电平的状态与低电平的状态的PWM信号(参照图5)。

背光源30例如，像示意性地图6所示，由用于对显示部200照射光的多个LED300构成。LED驱动器40根据LED控制信号Lctl的占空比控制向背光源30内的LED300的驱动电流的供给/非供给。此外，由该LED驱动器40实现光源驱动部。LED控制信号Lctl的占空比例如被设定为10％。该情况下，如果假设LED控制信号Lctl的占空比与容许正向电流的关系为图15所示那样的关系，则在LED控制信号Lctl成为高电平的期间，向LED300供给100mA的驱动电流。在LED控制信号Lctl成为低电平的期间，不向LED300供给驱动电流。如上所述，背光源30内的LED300根据LED控制信号Lctl的占空比进行闪烁(间歇地点亮)。

如以上那样，通过各构成要素进行动作，从而与图像数据DAT相应的图像显示于显示部200。这里，如上述那样，背光源30内的LED300根据LED控制信号Lctl的占空比进行闪烁，由此***黑色画面来抑制动态图像模糊的发生。

＜0.2LCD驱动器的结构＞

接下来，对LCD驱动器210的详细内容进行说明。图7是表示LCD驱动器210的一个结构例的框图。此外，图7所示的结构为一个例子，本发明并不限定于此。如图7所示，在LCD驱动器210中包含时序控制电路211、显示存储器212、栅极驱动器213、源极驱动器214以及LED控制电路215。

时序控制电路211基于从主机10发送来的显示同步信号SY控制栅极驱动器213、源极驱动器214、以及LED控制电路215的动作。从主机10发送来的图像数据DAT储存在显示存储器212中。栅极驱动器213基于时序控制电路211的控制对各栅极总线GL施加扫描信号G。源极驱动器214参照在显示存储器212中储存的图像数据DAT，基于时序控制电路211的控制对各源极总线SL施加驱动用的视频信号V。LED控制电路215基于时序控制电路211的控制输出占空比恒定的PWM信号亦即LED控制信号Lctl。

此外，通过该LCD驱动器210实现显示驱动部，通过LED控制电路215实现光源控制部。

＜0.3特征＞

接下来，对在所有实施方式中共同的特征进行说明。在所有实施方式中的液晶显示装置中设置有监视控制部，所述监视控制部以LED控制信号Lctl、向背光源30内的LED300供给的驱动电流、以及显示同步信号SY中的至少一个为监视对象进行监视。监视控制部在检测到监视对象的异常时，控制LED控制信号Lctl的波形，以使向背光源30内的LED300供给的驱动电流为零。以下，对第一至第三实施方式详细地进行说明。

＜1.第一实施方式＞

＜1.1结构＞

图1是表示第一实施方式所涉及的液晶显示装置的整体结构的框图。在本实施方式中，如图1所示，监视控制部100设置在主机10内。

监视控制部100将LED控制信号Lctl或者向背光源30内的LED300供给的驱动电流作为监视对象进行监视。在监视对象为LED控制信号Lctl的情况下，监视控制部100例如持续地测定LED控制信号Lctl的信号电平，对该信号电平维持在高电平的期间进行计数。而且，当由此得到的计数值大于预先确定的阈值时，实施在监视对象中产生异常的主旨的判断。像这样，在监视对象为LED控制信号Lctl的情况下，监视控制部100在作为PWM信号的LED控制信号Lctl的导通期间(维持在高电平的期间)比规定的期间长时，实施在监视对象中产生异常的主旨的判断。在监视对象为驱动电流的情况下，监视控制部100例如基于设置在驱动电流的路径上的电阻的两端的电压持续地测定驱动电流的大小，并对驱动电流的大小成为规定的大小以上的期间进行计数。进而，当由此得到的计数值大于预先确定的阈值时，实施在监视对象中产生异常的主旨的判断。像这样，在监视对象为驱动电流的情况下，监视控制部100在驱动电流的大小成为规定的大小以上的状态持续比规定的期间长时，实施在监视对象中产生异常的主旨的判断。

监视控制部100在检测到监视对象的异常时，以向背光源30内的LED300供给的驱动电流为零的方式强制将LED控制信号Lctl的状态固定为低电平的状态。关于这一点，如图8所示，在液晶显示装置中设置有TFT62，TFT62构成为栅极端子连接到监视控制部100，漏极端子连接到LCD驱动器210-LED驱动器40间的布线61，源极端子接地。而且，监视控制部100在检测到监视对象的异常时，将TFT62设为导通状态。由此，LED控制信号Lctl被固定在低电平的状态。

监视控制部100还在将LED控制信号Lctl固定在低电平的状态之后，对LCD驱动器210及LED驱动器40施加复位信号R。由此，使LCD驱动器210及LED驱动器40初始化(再启动)。

＜1.2效果＞

根据本实施方式，通过设置在主机10内的监视控制部100，监视LED控制信号Lctl的状态或者驱动电流向背光源30内的LED300的供给状态。而且，当向该LED300供给驱动电流的状态持续比预先确定的期间长时，LED控制信号Lctl的状态被强制固定在低电平，使LCD驱动器210及LED驱动器40再启动。因此，例如，即使因MIPI接口的异常导致LCD驱动器210的动作停止等而将LED控制信号Lctl固定在高电平的状态，该LED控制信号Lctl的状态也会立刻固定在低电平的状态。例如，根据现有例，如图9所示，若在某个时间点t1发生异常，则LED控制信号Lctl被维持在高电平的状态。相对于此，根据本实施方式，如图10所示，即使在某个时间点t1发生异常，也可通过监视控制部100的控制在时间点t2使LED控制信号Lctl从高电平的状态向低电平的状态变化。因此，不会在背光源30内的LED300中长时间流通过大的电流，从而防止LED300的异常发热。这里，本实施方式所涉及的液晶显示装置采用脉冲背光驱动。综上所述，根据本实施方式，可防止采用脉冲背光驱动的液晶显示装置中的LED300的异常发热。

＜2.第二实施方式＞

＜2.1结构＞

图11是表示第二实施方式所涉及的液晶显示装置的整体结构的框图。在本实施方式中，如图11所示，监视控制部217设置在LCD驱动器210内。

监视控制部217将LED控制信号Lctl、向背光源30内的LED300供给的驱动电流、以及显示同步信号SY中的任一个作为监视对象进行监视。在监视对象为LED控制信号Lctl的情况下，与上述第一实施方式同样地，监视控制部217在作为PWM信号的LED控制信号Lctl的导通期间(维持在高电平的期间)比规定的期间长时，实施在监视对象中产生异常的主旨的判断。在监视对象为驱动电流的情况下，与上述第一实施方式同样地，监视控制部217在驱动电流的大小成为规定的大小以上的状态持续比规定的期间长时，实施在监视对象中产生异常的主旨的判断。在监视对象为显示同步信号SY的情况下，监视控制部217例如在显示同步信号SY的信号电平在比规定的期间长的期间维持恒定时，实施在监视对象中产生异常的主旨的判断。

监视控制部217在检测到监视对象的异常时，以向背光源30内的LED300供给的驱动电流为零的方式强制将LED控制信号Lctl的状态固定在低电平的状态。另外，监视控制部217对LED驱动器40施加复位信号R。由此，使LED驱动器40初始化(再启动)。进一步，监视控制部217对主机10施加复位信号R。由此，使主机10初始化(再启动)。进一步，监视控制部217进行LCD驱动器210的初始化(再启动)。

＜2.2效果＞

与上述第一实施方式同样地，在本实施方式中，也可防止采用脉冲背光驱动的液晶显示装置中的LED的异常发热。

＜3.第三实施方式＞

＜3.1结构＞

图12是表示第三实施方式所涉及的液晶显示装置的整体结构的框图。在本实施方式中，如图12所示，监视控制部41设置在LED驱动器40内。

监视控制部41将LED控制信号Lctl或者向背光源30内的LED300供给的驱动电流作为监视对象进行监视。在监视对象为LED控制信号Lctl的情况下，与上述第一实施方式同样地，监视控制部41在作为PWM信号的LED控制信号Lctl的导通期间(被维持在高电平的期间)比规定的期间长时，实施在监视对象中产生异常的主旨的判断。在监视对象为驱动电流的情况下，与上述第一实施方式同样地，监视控制部41在驱动电流的大小成为规定的大小以上的状态持续比规定的期间长时，实施在监视对象中产生异常的主旨的判断。

监视控制部41在检测到监视对象的异常时，以向背光源30内的LED300供给的驱动电流为零的方式强制将LED控制信号Lctl的状态固定在低电平的状态。另外，监视控制部41对LCD驱动器210施加复位信号R。由此，使LCD驱动器210初始化(再启动)。进一步，监视控制部41对主机10施加复位信号R。由此，使主机10初始化(再启动)。进一步，监视控制部41进行LED驱动器40的初始化(再启动)。

＜3.2效果＞

与上述第一实施方式同样地，在本实施方式中，也可防止采用脉冲背光驱动的液晶显示装置中的LED的异常发热。

＜4.其他＞

在上述各实施方式中，在主机10、LCD驱动器210、以及LED驱动器40中的任一者设置有监视控制部。但是，本发明并不限定于此，也可以在主机10、LCD驱动器210、以及LED驱动器40中的任意的两者或者全部设置有监视控制部。由此，能够更加准确地检测异常而更加准确地防止背光源30内的LED300的异常发热。此外，也可以在“主机10、LCD驱动器210、以及LED驱动器40”以外的地方设置有监视控制部。

以上对本发明详细地进行了说明，但以上的说明在所有方面是例示且并不用于限制本发明。可理解为在不脱离本发明的范围内可实施多个其他变更、变形。