JP2021113875A

JP2021113875A - 液晶表示装置

Info

Publication number: JP2021113875A
Application number: JP2020005981A
Authority: JP
Inventors: 克則佐藤; Katsunori Sato
Original assignee: Alpine Electronics Inc
Current assignee: Alpine Electronics Inc
Priority date: 2020-01-17
Filing date: 2020-01-17
Publication date: 2021-08-05

Abstract

【課題】バックライトのオフ時に発生する赤色の残光が表示画面に表示されることを防止する。【解決手段】液晶表示装置は、画像を表示する液晶パネルと、フッ化物蛍光体を含み、前記液晶パネルの裏面に配置されるバックライトと、画像データに応じて前記液晶パネルを駆動し、前記液晶パネルに画像を表示させる液晶駆動部と、外部から供給される画像データまたは黒色画像を前記液晶パネルに表示するための黒画像データのいずれかを前記液晶駆動部に出力する切替部と、電源のオフ操作に基づいて、切替部に前記黒画像データを出力させた後、前記バックライトをオフする表示制御部と、を有する。【選択図】図１

Description

本発明は、バックライトを有する液晶表示装置に関する。

近年、液晶表示装置の光源として使用されるバックライトとして、白色ＬＥＤ（Light Emitting Diode）が使用されることが多くなってきている。白色ＬＥＤは、蛍光管に比べて小型であり消費電力も少ないため、カーナビゲーション装置の液晶表示装置にも使用されている。この種の液晶表示装置において、ナビゲーション画面とテレビ画面との切り替え時に、画面に黒を表示し、バックライト電源をオフすることで、画面への入射光がある場合にも切り替え時のノイズ画像を見えなくする手法が知られている（例えば、特許文献１参照）。

特開２００１−３１２２５６号公報

バックライトに使用される白色ＬＥＤの色再現性を向上するために、赤の色度が良く、且つ緑の色純度が高いフッ化物蛍光体(Ｋ_２ＳｉＦ_６：Ｍｎ、以下、ＫＳＦと称する)が使用される場合がある。一方、ＫＳＦは、赤色光の応答速度が青色光及び緑色光の応答速度より遅く、赤色光は、青色光及び緑色光に比べて発光期間が遅れてしまう。このため、液晶表示装置に組み込まれたバックライトをオフしたときに赤色の残光が発生し、表示画面の品位が低下するという問題がある。

上記の課題に鑑み、本発明は、バックライトのオフ時に発生する赤色の残光が表示画面に表示されることを防止することを目的とする。

一つの観点によれば、液晶表示装置は、画像を表示する液晶パネルと、フッ化物蛍光体を含み、前記液晶パネルの裏面に配置されるバックライトと、画像データに応じて前記液晶パネルを駆動し、前記液晶パネルに画像を表示させる液晶駆動部と、外部から供給される画像データまたは黒色画像を前記液晶パネルに表示するための黒画像データのいずれかを前記液晶駆動部に出力する切替部と、電源のオフ操作に基づいて、切替部に前記黒画像データを出力させた後、前記バックライトをオフする表示制御部と、を有することを特徴とする。

バックライトのオフ時に発生する赤色の残光が表示画面に表示されることを防止することができる。

一実施形態における液晶表示装置の一例を示すブロック図である。図１の液晶表示装置の電源のオフ時の動作の一例を示すフロー図である。図１の液晶表示装置の電源のオフ時の動作の一例を示すタイミング図である。図１の液晶表示装置の電源のオフ時に液晶パネルから出射される３原色の輝度の変化の一例を示す特性図（計測データ）である。

以下、図面を参照して実施の形態の説明を行う。なお、各図面において、同一構成部分には同一符号を付し、重複した説明を省略する場合がある。

図１は、一実施形態における液晶表示装置の一例を示すブロック図である。図１に示す液晶表示装置１００は、駆動制御部１０、操作部２０、表示制御部３０、液晶パネル４０、ＬＥＤバックライト５０およびバックライト駆動部６０を有する。駆動制御部１０は、表示画像生成部１２、フレームメモリ１４、切替部１６および液晶駆動部１８を有する。

表示画像生成部１２は、液晶表示装置１００の外部から入力される画像データを、例えば、ＲＧＢ画像データに変換し、フレームメモリ１４に格納する。フレームメモリ１４は、液晶パネル４０に表示する１画面分のＲＧＢ画像データであるフレームデータを順次出力する。

切替部１６は、表示制御部３０から出力される切替信号ＳＷに応じて、フレームメモリ１４から出力されるフレームデータまたは１フレーム分の黒画像データのいずれかを選択して液晶駆動部１８に出力する。液晶駆動部１８は、切替部１６を介して受信するフレームデータまたは黒画像データの各画素の輝度値に応じて、液晶パネル４０を駆動する駆動電圧を生成し、フレームデータまたは黒画像データに対応する画像を液晶パネル４０に表示させる。

液晶パネル４０は、例えば、画素毎にＴＦＴ（Thin Film Transistor）を有するアクティブマトリクス方式を採用している。液晶パネル４０は、液晶駆動部１８からの駆動電圧に応じて、パネル上に配列されたＲ（赤）、Ｇ（緑）、Ｂ（青）の光の透過量をＴＦＴにより制御し、表示画面に画像を表示する。なお、液晶パネル４０から出力される光の色は、液晶パネル４０の表示画面側に画素毎に赤、緑、青が配置されるカラーフィルタにより設定される。ここで、表示画面とは、液晶パネル４０において、液晶表示装置１００の使用者が見る画像表示面である。

ＬＥＤバックライト５０は、例えば、フッ化物蛍光体(Ｋ_２ＳｉＦ_６：Ｍｎ）であるＫＳＦを含む白色ＬＥＤを含む。ＬＥＤバックライト５０は、液晶パネル４０の裏面に配置され、バックライト駆動部６０の制御に基づいてオンまたはオフし、オン時には駆動電圧に応じた光量で発光し、液晶パネル４０の背後から光を照射する。

操作部２０は、液晶表示装置１００を操作する使用者により操作され、液晶表示装置１００の電源のオン操作およびオフ操作を受け付ける。なお、操作部２０は、ＬＥＤバックライト５０の輝度や色度の調整操作等の受け付けに使用されてもよい。

表示制御部３０は、操作部２０が受け付けた操作に基づいて、切替部１６に出力する切替信号ＳＷを切り替えるとともに、駆動制御部１０、液晶パネル４０およびバックライト駆動部６０の電源のオン／オフを個別に制御する。表示制御部３０は、図２および図３で説明するように、ＬＥＤバックライト５０に含まれるＫＳＦ蛍光体に起因して、液晶表示装置１００の電源のオフ時に発生する赤色の残光が表示画面に現れないように、液晶表示装置１００を制御する機能を有する。

図２は、図１の液晶表示装置１００の電源のオフ時の動作の一例を示すフロー図である。図２は、液晶表示装置１００の制御方法の一例も示している。図２の右側の括弧内は、図１に示した切替部１６を持たず、表示制御部３０が駆動制御部１０、液晶パネル４０およびＬＥＤバックライト５０の電源を制御する他の液晶表示装置の動作フロー（比較例）を示す。

ステップＳ１０において、表示制御部３０は、操作部２０が液晶表示装置１００の電源のオフ操作を受け付けたか否かを監視し、オフ操作を受け付けた場合、ステップＳ１２を実施する。なお、ステップＳ１０において、電源のオフ操作を受けていない電源のオン中では、表示制御部３０は、切替部１６にフレームデータを選択させる切替信号ＳＷを出力している。このため、液晶駆動部１８は、電源のオン中にフレームデータに応じた駆動電圧を液晶パネル４０に出力し、フレームデータに対応する画像が液晶パネル４０の表示画面に表示される。

次に、ステップＳ１２において、表示制御部３０は、切替部１６に黒画像データを選択させる切替信号ＳＷを出力する。これにより、切替部１６は、フレームデータの選択を停止し、黒画像データを選択して液晶駆動部１８に出力する。液晶駆動部１８は、黒画像データに応じた駆動電圧を液晶パネル４０に出力し、黒色画像が液晶パネル４０の表示画面の全面に表示される。なお、このとき、ＬＥＤバックライト５０はオン（点灯）状態である。

次に、ステップＳ１４において、表示制御部３０は、バックライト駆動部６０の電源をオフする制御信号をバックライト駆動部６０に出力する。バックライト駆動部６０は、制御信号に基づいてＬＥＤバックライト５０に供給している電源をオフし、ＬＥＤバックライト５０をオフ（消灯）する。なお、ＬＥＤバックライト５０のオフ時に、ＫＳＦ蛍光体が起因する赤色の残光が発生する。しかしながら、ステップＳ１２以降、液晶パネル４０は黒色画像を表示しているため（ＴＦＴによるシャッターが閉じている状態）、赤色の残光は、液晶パネル４０の表示画面には表示されず、表示画面を見ている使用者等には認識されない。

次に、ステップＳ１６において、表示制御部３０は、液晶パネル４０の電源をオフする制御信号をバックライト駆動部６０に出力する。また、表示制御部３０は、駆動制御部１０の電源をオフする制御信号を出力する。そして、液晶表示装置１００の電源のオフ動作が完了する。

例えば、駆動制御部１０の電源として、液晶駆動部１８で使用するアナログ電源と、表示画像生成部１２、フレームメモリ１４および切替部１６等のデジタル回路で使用するデジタル電源とがある。なお、表示制御部３０は、画像データの入力を停止する制御信号を、画像データの液晶表示装置１００への供給元である画像データ供給部（図示せず）に出力してもよい。

図２の右側の動作フローのステップＳ２０、Ｓ２４、Ｓ２６の動作は、ステップＳ１０、Ｓ１４、Ｓ１６の動作とそれぞれ同じである。すなわち、ステップＳ２０で電源のオフ操作を受け付けた場合、ステップＳ２４でＬＥＤバックライト５０がオフされ、ステップＳ２６で液晶パネル４０の電源がオフされ、駆動制御部１０の電源がオフされる。図２の右側の動作フローでは、ステップＳ２４でＬＥＤバックライト５０がオフされたとき、液晶パネル４０は、ＴＦＴによるシャッターを制御し、フレームデータの画像を表示している。このため、ＬＥＤバックライト５０のオフ時に発生する赤色の残光が、液晶パネル４０の表示画面に一時的に表示されてしまう。

図３は、図１の液晶表示装置１００の電源のオフ時の動作の一例を示すタイミング図である。図２と同様の動作については、詳細な説明は省略する。図３は、液晶表示装置１００の制御方法の一例も示している。図３の下側の括弧内は、図１に示した切替部１６を持たず、表示制御部３０が駆動制御部１０、液晶パネル４０およびＬＥＤバックライト５０の電源を制御する他の液晶表示装置の動作タイミング（比較例）を示す。

図３の初期状態では、駆動制御部１０は動作中であり（オン状態）、切替部１６はフレームデータを選択して液晶駆動部１８に出力している（図３（ａ）、（ｂ））。ＬＥＤバックライト５０はオンし、液晶パネル４０は動作し（オン）、フレームデータの画像を表示している（図３（ｃ））。図３に示す例では、説明を分かりやすくするため、液晶パネル４０に表示されるフレームデータおよび表示画面に表示される画像は、全面白色であるとする（図３（ｄ））。

操作部２０が液晶表示装置１００の電源のオフ操作を受け付けた場合、表示制御部３０は、切替部１６に、フレームデータに代えて黒画像データを選択させる（図３（ｅ）、（ｆ））。これにより、液晶パネル４０に黒画像データが出力され、表示画面の全面に黒色画像が表示される（図３（ｇ））。

表示制御部３０は、表示画面に黒色画像が表示された後、ＬＥＤバックライト５０をオフする（図３（ｈ））。このとき、液晶パネル４０は黒色画像を表示画面の全面に表示しており、ＴＦＴによるシャッターが閉じている。このため、ＬＥＤバックライト５０のオフ時に発生する赤色の残光は、液晶パネル４０の表示画面には表示されず、表示画面は、黒色画像を表示した状態に維持される（図３（ｉ））。したがって、表示画面を見ている使用者等は、赤色の残光に気付かない。

表示制御部３０は、ＬＥＤバックライト５０をオフした後、液晶パネル４０の電源をオフし、駆動制御部１０の電源をオフする（図３（ｊ）、（ｋ））。これにより、液晶表示装置１００は完全にオフし、表示画面は何も表示されない状態になる（図３（ｌ））。このように、図３に示す制御方法を実施することで、ＬＥＤバックライト５０のオフ時に発生する赤色の残光が表示画面に表示されることを防止することができる。

一方、図３の下側では、操作部２０が液晶表示装置１００の電源のオフ操作を受け付けた場合、表示制御部３０は、ＬＥＤバックライト５０をオフする（図３（ｍ））。液晶パネル４０は、フレームデータの画像を表示中である（図３（ｎ））。このため、ＬＥＤバックライト５０のオフ時に発生する赤色の残光が液晶パネル４０の表示画面に一時的に表示されてしまう（図３（ｏ））。

表示制御部３０は、ＬＥＤバックライト５０をオフした後、液晶パネル４０の電源をオフし、駆動制御部１０の電源をオフする（図３（ｐ）、（ｑ））。これにより、液晶表示装置１００は完全にオフし、表示画面は何も表示されない状態になる（図３（ｒ））。

図４は、図１の液晶表示装置１００の電源のオフ時に液晶パネル４０から出射される３原色（赤、緑、青）の輝度の変化の一例を示す特性図（計測データ）である。図４の下側の括弧内は、図１に示した切替部１６を持たず、表示制御部３０が駆動制御部１０、液晶パネル４０およびＬＥＤバックライト５０の電源を制御する他の液晶表示装置の特性図（比較例）を示す。

図４の特性図において、横軸は時間（ｍｓ）を示し、縦軸は３原色の輝度を電圧（Ｖ）に変換した値を示す。３原色の各々の電圧は、相対的な輝度を示し、電圧が高いほど輝度が高い。このため、以下では、電圧を輝度として説明する。

図４の上側の特性図に示すように、液晶表示装置１００の電源のオフに応答して、ＬＥＤバックライト５０をオフする前に黒色画像を表示する場合、３原色の輝度は、１０ｍｓ程度でゼロになり、表示画面は黒色になる。この後、ＬＥＤバックライト５０をオフすることで、黒色の表示に隠れて、表示画面に赤色の残光が表示されることを防止することができる。

これに対して、図４の上側の特性図に示すように、液晶表示装置１００の電源のオフ操作に応答して、フレームデータの画像を表示した状態でＬＥＤバックライト５０をオフする場合、３原色の輝度は、青、緑、赤の順で徐々にゼロになる。赤の輝度がほぼゼロになるまで、２０ｍｓ程度が必要である。このため、図２および図３で説明したように、ＬＥＤバックライト５０のオフ時に発生する赤色の残光が液晶パネル４０の表示画面に一時的に表示されてしまう。

以上、この実施形態では、ＬＥＤバックライト５０をオフする前に黒色画像を液晶パネル４０に表示することで、ＬＥＤバックライト５０のオフ時に発生する赤色の残光が液晶パネル４０の表示画面に表示されることを防止することができる。特に、この実施形態は、オフ時の赤色の残光が他の青色、緑色に比べて長く発生するＫＳＦ蛍光体を含む白色ＬＥＤバックライトに適用することで、高い効果を得ることができる。

以上、各実施形態に基づき本発明の説明を行ってきたが、上記実施形態に示した要件に本発明が限定されるものではない。これらの点に関しては、本発明の主旨をそこなわない範囲で変更することができ、その応用形態に応じて適切に定めることができる。

１０駆動制御部
１２表示画像生成部
１４フレームメモリ
１６切替部
１８液晶駆動部
２０操作部
３０表示制御部
４０液晶パネル
５０ＬＥＤバックライト
６０バックライト駆動部
１００液晶表示装置
ＳＷ切替信号

Claims

画像を表示する液晶パネルと、
フッ化物蛍光体を含み、前記液晶パネルの裏面に配置されるバックライトと、
画像データに応じて前記液晶パネルを駆動し、前記液晶パネルに画像を表示させる液晶駆動部と、
外部から供給される画像データまたは黒色画像を前記液晶パネルに表示するための黒画像データのいずれかを前記液晶駆動部に出力する切替部と、
電源のオフ操作に基づいて、切替部に前記黒画像データを出力させた後、前記バックライトをオフする表示制御部と、
を有することを特徴とする液晶表示装置。
前記バックライトは、白色ＬＥＤバックライトであり、
前記フッ化物蛍光体は、ＫＳＦであること
を特徴とする請求項１に記載の液晶表示装置。
画像を表示する液晶パネルと、フッ化物蛍光体を含み、前記液晶パネルの裏面に配置されるバックライトと、画像データに応じて前記液晶パネルを駆動し、前記液晶パネルに画像を表示させる液晶駆動部と、を有する液晶表示装置の制御方法であって、
前記液晶表示装置の電源のオン中に、外部から供給される画像データを前記液晶駆動部に出力して、前記外部から供給される画像データに対応する画像を前記液晶パネルに表示させ、
電源のオフ操作に基づいて、黒画像データを前記液晶駆動部に出力して、前記黒画像データに対応する黒色画像を前記液晶パネルに表示させ、
黒色画像を前記液晶パネルに表示させた後、前記バックライトをオフすること
を特徴とする液晶表示装置の制御方法。