JP2007041351A - 液晶表示装置 - Google Patents

Abstract

【課題】 液晶表示の明瞭性を向上する。
【解決手段】 液晶パネル７の後方位置から液晶パネル７の背面８に光を照射する複数のバックライト５ａ，５ｂと、液晶パネル７の背面８の後方に延びて配置され、液晶パネル７の背面８を複数のバックライト５ａ，５ｂがそれぞれ照射する第１被照射領域８ａ及び第２被照射領域８ｂに分割すると共に、第１被照射領域８ａ及び第２被照射領域８ｂのそれぞれにバックライト５ａ，５ｂが照射するように仕切る仕切部材３と、を備える液晶表示装置において、第１被照射領域８ａに照射する第１バックライト５ａからの光の色と、第２被照射領域８ｂに照射する第２バックライト５ｂからの光の色とを異ならせる一方、液晶パネル７は、内部にて、第１照射領域８ａと、この照射領域８ａの隣の照射領域８ｂとの境界に遮光部１３を備える。
【選択図】 図２

Description

本発明は、液晶表示装置に関する。

従来、液晶表示装置においては、液晶パネルの後方位置から液晶パネルの背面に光を照射する複数のバックライト（発光ダイオード）と、液晶パネルの背面の後方に延びて配置され、液晶パネルの背面を複数のバックライトがそれぞれ照射する複数の被照射領域に分割すると共に、複数の照射領域のそれぞれにバックライトが照射するようにする仕切部材と、を備えることが知られている（特許文献１）。
特開２００４−２５８４０１号公報

しかしながら、この液晶表示装置では、複数の被照射領域のうち例えば１つの被照射領域に照射される光の色が、隣り合う被照射領域に照射される光の色と異なる場合には、これらの被照射領域の境界における液晶パネルの内部にて、異なる色の光が重複してしまう結果、液晶パネルの表示色がぼやけてしまい、液晶表示の明瞭性が低下するというという問題があった。

本発明は、上記問題に鑑みなされたものであり、液晶表示の明瞭性を向上することを目的とする。

そのため本発明では、液晶パネルの後方位置から液晶パネルの背面に光を照射する複数のバックライトと、液晶パネルの背面の後方に延びて配置され、液晶パネルの背面を複数のバックライトがそれぞれ照射する複数の被照射領域に分割すると共に、複数の被照射領域のそれぞれに少なくとも１つのバックライトが照射するように仕切る仕切部材と、を備える液晶表示装置において、複数のバックライトは、複数の被照射領域のうちの少なくとも１つの被照射領域に、隣り合う被照射領域と異なる色の光を照射する一方、液晶パネルは、内部にて、異なる色の光が照射される被照射領域と、この被照射領域と隣り合う被照射領域との境界に遮光部を設けたことを特徴とする。

また液晶パネルは、更に外縁に遮光部を備えるようにしてもよい。

本発明によれば、遮光部は、液晶パネルの内部にて、それぞれ異なる色の光が照射される被照射領域の境界で光を遮断することで、液晶パネルの表示色のぼやけを防止でき、液晶表示の明瞭性を向上できる。
また遮光部は、液晶パネルの外縁においても光を遮断するため、液晶パネルに外枠を表示でき、更に明瞭性を向上できる。

以下、図面に基づき、本発明の実施形態について説明する。
図１及び図２において、液晶表示装置１は、基板２、仕切部材３、カバー４、バックライト５、拡散フィルタ６および液晶パネル７を含んで構成されている。
基板２は、液晶パネル７の後方位置に、液晶パネル７と平行に配設されている。基板２上には、複数のバックライト５ａ，５ｂが液晶パネル７の背面８に光を照射するよう所定の間隔及び分布で配設されている。

仕切部材３は、液晶パネル７の背面８の後方に延びて配置され、一端３ａが液晶パネル７の背面８に張り付けられた拡散フィルタ６と当接し、他端３ｂが基板２に固定されている。これにより、仕切部材３は、２個配設された第１バックライト５ａのグループと、４個配設された第２バックライト５ｂのグループとをそれぞれ隔てるように仕切る。
仕切部材３は、図２では、液晶パネル７の背面８を複数のバックライト５ａ，５ｂがそれぞれ照射する複数の被照射領域である第１被照射領域８ａ及び第２被照射領域８ｂに分割すると共に、第１バックライト５ａが拡散フィルタ６を介して第１被照射領域８ａを照射し、この第１被照射領域８ａと隣り合い、第２バックライト５ｂが拡散フィルタ６を介して第２被照射領域８ｂを照射するように仕切る。これにより、仕切部材３は、第１被照射領域８ａ及び第２被照射領域８ｂに少なくとも１つのバックライトが照射するように仕切ることができる。

また、液晶パネル７の表示面９は、仕切部材３により、第１バックライト５ａにより第１被照射領域８ａに光が照射されることで液晶表示される第１表示領域９ａと、第２バックライト５ｂにより第２被照射領域８ｂに光が照射されることで液晶表示される第２表示領域９ｂとに分割される。
カバー４は、基板２から液晶パネル７まで垂直に延びるように設けられている。カバー４の一端部には、拡散フィルタ６および液晶パネル７が配置されている。カバー４の他端部は、基板２に固定されている。

バックライト５ａ，５ｂは、それぞれが単色光を照射するものであり、これらの光が拡散フィルタ６を介して液晶パネル７の背面８の第１被照射領域８ａ及び第２被照射領域８ｂを照射する。これらのバックライト５ａ，５ｂの少なくとも１つは、他のバックライトとは異なる色を発光する。ここでは第１バックライト５ａの発光色と、第２バックライト５ｂの発光色とを異ならせている。これにより、バックライト５ａ，５ｂは、第１被照射領域８ａに、これと隣り合う第２被照射領域８ｂと異なる色の光を照射することで、液晶パネル７の第１表示領域９ａと第２表示領域９ｂとを異なる色で表示するようにしている。

拡散フィルタ６は、バックライト５ａ，５ｂから直接照射された光を拡散することで光の分布を略均一にする。
液晶パネル７は、長方形であり（図１）、第１被照射領域８ａおよび第２被照射領域８ｂにそれぞれ光が照射されることでこれらに対応する第１表示領域９ａおよび第２表示領域９ｂにおいて、車両情報を表示する部分のみ光を遮断することで情報を表示可能なポジティブディスプレイである。

液晶パネル７は、第１表示領域９ａと、この領域９ａの隣の第２表示領域９ｂとのそれぞれに情報を表示することで複数の情報表示を可能にしている。例えば、図１に示すように、文字情報「ＬＥＤ」と車速「１００ｋｍ／ｈ」とを同時に表示したい場合には、第１表示領域９ａに文字情報を表示する一方、第２表示領域９ｂに車速を表示する。
液晶パネル７は、内部にて、第１被照射領域８ａと第２被照射領域８ｂとの境界に遮光部１３を備えている。

境界遮光部１３は、液晶パネル７の第１表示領域９ａと第２表示領域９ｂとの間に所定幅（例えば、図２に示すように仕切部材３の厚さ）だけ形成されており、後述する液晶パネル７内の配向膜に電圧をかけることでバックライト５ａ，５ｂからの光を遮断する。
これにより、第１バックライト５ａから照射された光の色と、第２バックライト５ｂから照射された光の色とが異なる場合において、境界遮光部１３がバックライト５ａ，５ｂからの光を遮断し、液晶パネル７内にて光が重複することを防止するため、液晶表示の明瞭性を向上できる。また、液晶パネル７の第１表示領域９ａと第２表示領域９ｂとの間には、黒色の境界枠を表示することができる。

更に、液晶パネル７の外縁にも同様に、バックライト５ａ，５ｂから照射された光を遮断可能な外縁遮光部１４を備えている。これにより、外縁遮光部１４内の配向膜に電圧をかけた場合には、バックライト５ａ，５ｂから照射された光を遮断することで明瞭性を向上でき、液晶パネル７に黒色の外枠を表示できる。
図３及び図４には、液晶パネル７の境界遮光部１３または外縁遮光部１４の内部の構成を示している。なお、バックライト５ａ，５ｂから照射された光の進行方向をそれぞれｘ，ｙ，ｚで示している。

液晶パネル７は大別して、２枚の偏光フィルタ１５ａ，１５ｂの間に挟まれた２枚の配向膜１６ａ，１６ｂ内を液晶で満たすことで構成している。
偏光フィルタ１５ａ，１５ｂは、それぞれ一方向の光のみを透過可能なフィルタであり、第１偏光フィルタ１５ａを基準として第２偏光フィルタ１５ｂが９０度回転するように平行に配設されている。これにより、第１偏光フィルタ１５ａはｘ方向の光のみを透過可能である一方、第２偏光フィルタ１５ｂはｙ方向の光のみを透過可能であるようにしている。

配向膜１６ａ，１６ｂには、それぞれの膜１６ａ，１６ｂが対面する側に一方向の微細な溝がそれぞれ平行に形成されている。図示のように第１配向膜１６ａの溝は、第２配向膜１６ｂの溝と直交するように形成されている。すなわち、第１偏光フィルタ１５ａが光を透過させる向き（ｘ方向）に第１配向膜１６ａの溝が形成されており、同様に第２偏光フィルタ１５ｂが光を透過させる向き（ｙ方向）に第２配向膜１６ｂの溝が形成されている。

図３に示すように、配向膜１６ａ，１６ｂに電圧を加えていない場合には、液晶分子が９０度ねじれている状態であるため、バックライト５ａ，５ｂから照射された光は、第１偏光フィルタ１５ａによりｘ方向の光のみを透過させ、ｙ方向の光を遮断する。
第１偏光フィルタ１５ａを透過した光は、第１配向膜１６ａから第２配向膜１６ｂに達するまで液晶分子のねじれにより光が９０度ねじれることで、ｘ方向の光がｙ方向の光となって第２偏光フィルタ１５ｂを透過する。

一方、図４に示すように、配向膜１６ａ，１６ｂに電圧を加えている場合には、液晶分子が電界に沿って並ぶため、バックライト５から照射された光は、第１偏光フィルタ１５ａによりｘ方向の光のみを透過させるが、第２偏光フィルタ１５ｂにてｙ方向の光が遮断される。
このため、境界遮光部１３は、第１表示領域９ａと第２表示領域９ｂとの境界において色が重複してしまうことを防止でき、この部分の液晶パネルの表示色のぼやけを防止するとともに、液晶表示の明瞭性を向上できる。そして、液晶パネル７の境界遮光部１３は表示面では黒色となり、この部分が第１表示領域９ａと第２表示領域９ｂとの間の境界枠となる。

また、液晶パネル７の外縁遮光部１４も黒色となり、この部分が液晶表示画面の外枠となる。これにより、液晶パネル７の外縁にて液晶表示の明瞭性が向上する。
次に、本発明の液晶表示装置１の制御について図５を用いて説明する。
液晶表示装置１は、コントロールユニット２０が、車速やエンジン回転数などの車両情報を受けて液晶パネル７とバックライト５ａ，５ｂとを制御するように構成されている。

コントロールユニット２０は、制御回路２１、フレーム記憶回路２２、表示回路２３およびバックライト駆動回路２４を含んで構成されている。
制御回路２１は、車両情報を受けて、フレーム記憶回路２２、表示回路２３およびバックライト駆動回路２４にそれぞれ信号を送る。
フレーム記憶回路２２は、車両情報に基づいて予め記憶しておいたフレームデータを検索することによりフレームを決定する。ここでは、境界遮光部１３および外枠遮光部１４により境界枠および外枠が表示されるようにフレームを選択し、これらを制御回路２１へ出力する。

表示回路２３は、表示情報と、フレーム記憶回路２２により選択したフレームとを液晶パネル７に出力する。これにより、例えば図１に示すように、第１表示領域９ａには「ＬＥＤ」の文字情報を表示し、第２表示領域９ｂには「１００ｋｍ／ｈ」の車両情報を表示する一方、液晶パネル７の第１表示領域９ａと第２表示領域９ｂとの境界に遮光部１３を表示し、液晶パネル７の外縁に遮光部１４を表示する。

バックライト駆動回路２４は、バックライト５ａ，５ｂからの光を拡散フィルタ６を介して液晶パネル７の背面８に照射させるよう駆動信号を出力する。
以上により、コントロールユニット２０は、車両情報が入力された場合に、その情報に基づいてバックライト５ａ，５ｂからの光の照射と、液晶パネル７の表示（車両情報の表示およびフレームの表示）とを行うことができる。

次に、本発明の液晶表示装置１の制御について図６のフローチャートを用いて説明する。
ステップ１（図では「Ｓ１」と示す。以下同様）では、車両情報を読み込む。車両情報としては、車速センサやクランク角センサなどの出力信号に基づいて演算された車速やエンジン回転数などを用いる。

ステップ２では、車両情報に基づいて液晶パネル７に表示するコンテンツを決定する。ここでは例えば図１に示すように、液晶パネル７の第１表示領域９ａには「ＬＥＤ」の文字情報を表示し、第２表示領域９ｂには車両情報である車速「１００ｋｍ／ｈ」を表示する決定を行う。
ステップ３では、液晶パネル７の第１表示領域９ａの表示色と、第２表示領域９ｂの表示色とが異なっているか否か、すなわち、第１バックランプ５ａの発光色と、第２バックランプ５ｂの発光色とが異なっているか否かを判定する。この判定は、例えば表示コンテンツを決定すればその表示色を予め決定しておくことで行うことができる。第１表示領域９ａの表示色と、第２表示領域９ｂの表示色とが異なっている場合、すなわち、第１バックランプ５ａの発光色と、第２バックランプ５ｂの発光色とが異なっている場合には、ステップ４へ進む。一方、これらの表示領域９ａ，９ｂの表示色が同じである場合には、ステップ４の処理を行わずに、ステップ５へ進む。

ステップ４では、フレームの読み込みを行う。フレームの読み込みは、フレーム記憶回路２２に予め記憶しておいたフレームを選択することで行う。ここでは、境界遮光部１３及び外縁遮光部１４をフレームとして読み込む。
ステップ５では、バックライト５ａ，５ｂを駆動することにより、第１バックライト５ａは第１被照射領域８ａを照射し、第２バックライト５ｂは第２被照射領域８ｂを照射することで、液晶パネル７の第１表示領域９ａと第２表示領域９ｂとに液晶表示を可能にする。

ステップ６では、液晶パネル７の表示を行う。液晶パネル７の表示は、図１に示すように、液晶パネル７の画面上の第１表示領域９ａと第２表示領域９ｂとの境界に遮光部１３による境界枠を表示するとともに、液晶パネル７の外縁に遮光部１４による外枠を表示することで行う。これにより、液晶パネル７の第１表示領域９ａの表示色と、第２表示領域９ｂの表示色とが異なる場合においても、境界遮光部１３によりバックライト５ａ，５ｂからの光を遮断することで第１表示領域９ａと第２表示領域９ｂとの境界にて液晶パネル７の表示色がぼやけてしまうことを防止でき、液晶表示の明瞭性を向上できる。

更にステップ６では、表示コンテンツを液晶パネル７に表示する。これにより、第１表示領域９ａには文字「ＬＥＤ」を表示でき、第２表示領域９ｂには車速「１００ｋｍ／ｈ」を表示できる。
なお、ステップ３で第１表示領域９ａの表示色と、第２表示領域９ｂの表示色とが同じ場合（ステップ３でＮｏの場合）には、第１表示領域９ａと第２表示領域９ｂとの境界で表示色が重複することはないが、液晶パネル７の表示の明瞭性を向上させるため、境界遮光部１３によりバックライト５ａ，５ｂからの光を遮断することで境界枠を表示するようにしてもよい。更に、液晶パネル７の外縁に設けた遮光部１４により液晶パネル７に外枠を表示するようにしてもよい。

また、上記の実施形態においては、仕切部材３により、液晶パネル７の背面８を第１被照射領域８ａ及び第２被照射領域８ｂの２つの被照射領域に分割することについて説明したが、これに限定されるものではない。すなわち、液晶パネル７の背面８を多数の被照射領域に分割する場合においても本発明を適用できる。この場合、例えば、多数の被照射領域のうち１つの被照射領域に、隣り合う被照射領域と異なる色の光を照射し、液晶パネル７の内部にて、異なる色の光が照射される被照射領域と、この被照射領域と隣り合う被照射領域との境界に遮光部を設けるようにする。これにより、多数の情報を同時に表示する際における液晶パネル７の明瞭性を向上できる。

本発明の液晶表示装置を示す正面図 図１のＡ−Ａ線における断面図 液晶パネルの作用を示す図 液晶パネルの作用を示す図 本発明の液晶表示装置のブロック図 本発明の液晶表示装置の制御を示すフローチャート

符号の説明

１ 液晶表示装置
３ 仕切部材
５ バックライト
５ａ 第１バックライト
５ｂ 第２バックライト
６ 拡散フィルタ
７ 液晶パネル
８ 背面
８ａ 第１被照射領域
８ｂ 第２被照射領域
９ 表示面
９ａ 第１表示領域
９ｂ 第２表示領域
１３ 境界遮光部
１４ 外縁遮光部
１５ａ 第１偏光フィルタ
１５ｂ 第２偏光フィルタ
１６ａ 第１配向膜
１６ｂ 第２配向膜
２０ コントロールユニット
２１ 制御回路
２２ フレーム記憶回路
２３ 表示回路
２４ バックライト駆動回路

Claims (2)

1. 液晶パネルの後方位置から前記液晶パネルの背面に光を照射する複数のバックライトと、
   前記液晶パネルの背面の後方に延びて配置され、前記液晶パネルの背面を前記複数のバックライトがそれぞれ照射する複数の被照射領域に分割すると共に、前記複数の被照射領域のそれぞれに少なくとも１つの前記バックライトが照射するように仕切る仕切部材と、
   を備える液晶表示装置において、
   前記複数のバックライトは、前記複数の被照射領域のうちの少なくとも１つの被照射領域に、隣り合う被照射領域と異なる色の光を照射する一方、
   前記液晶パネルは、内部にて、前記異なる色の光が照射される被照射領域と、この被照射領域と隣り合う被照射領域との境界に遮光部を設けたことを特徴とする液晶表示装置。
2. 前記液晶パネルは、更に外縁に遮光部を備えることを特徴とする請求項１記載の液晶表示装置。