JP2007101591A

JP2007101591A - 液晶ディスプレイの画面分割表示装置

Info

Publication number: JP2007101591A
Application number: JP2005287515A
Authority: JP
Inventors: Tokuyuki Kudo; 徳幸工藤
Original assignee: Sharp Corp
Current assignee: Sharp Corp
Priority date: 2005-09-30
Filing date: 2005-09-30
Publication date: 2007-04-19

Abstract

【課題】液晶ディスプレイにおけるバックライトの点灯領域と非点灯領域との境界部において、非点灯領域へのバックライト拡散と輝度ムラの低減を図ること。
【解決手段】液晶ディスプレイにおいて、画面表示領域に対応するバックライト点灯領域４４０と、画面非表示領域に対応するバックライト非点灯領域４５０と、からなるバックライト部４００を有し、バックライト部には、バックライト点灯領域とバックライト非点灯領域との境界部を可動して両領域を仕切る可動仕切り板４１０が設けられ、液晶画面の全領域表示と分割領域表示とを切り換えるときに、可動仕切り板４１０を可動させる構成とする。この構成により、バックライトの非点灯領域への拡散を防ぐ。さらに、仕切り板側面を反射性の物質で構成してバックライトの光が点灯領域へ折り返して反射させることにより、境界部の輝度ムラを低減する。
【選択図】図２

Description

本発明は、液晶ディスプレイの画面分割表示装置に関し、特に、バックライトの非点灯領域への拡散を防ぎ、点灯領域と非点灯領域の境界部での輝度ムラの少ない画面分割表示装置に関する。

従来の技術では、液晶画面の分割表示に対応したバックライト制御として、液晶表示画面を複数の領域に分割し表示領域ごとに独立制御可能なバックライトを持ち、表示する領域に対応するバックライトのみ点灯させ省電力化を図るようになっている（例えば、特許文献１を参照）。

図５は、従来の液晶画面の分割表示に対応したバックライト制御を行う液晶ディスプレイを実現するためのブロック図を示し、図６は分割表示される液晶パネルを示す。

図５において、１００は反射板とバックライトを持ち液晶パネルの裏面に重ねることにより透過型の液晶パネルに光を供給するバックライト部、１５０はバックライト部の光源となるバックライト、１６０は全領域点灯・全領域消灯、および、液晶パネルを画面分割表示するときにバックライトを分割して点灯させるためのバックライト制御部、２００は液晶パネル、２１０は液晶パネルを動作させるための液晶パネル制御部、３００は液晶ディスプレイシステムのＣＰＵ部、３１０は液晶ディスプレイシステムのメモリ部、３５０は液晶ディスプレイに表示するための映像ソースを入力する映像入力部、３６０は入力された映像ソースに信号処理を加えて液晶パネルへ表示するための映像データを生成するための映像信号処理部を示す。

図６において、５００は液晶パネル、５５０は液晶パネルのうちのＣＰＵからの制御でバックライトを透過させない制御をしている液晶非表示領域、５７０は液晶パネルのうちスケーリングした信号を表示する分割表示する液晶表示領域を示す。

図５と図６を参照しながら、従来技術における液晶ディスプレイの画面分割表示の動作を説明する。映像入力部３５０から入力された映像信号は、映像信号処理部３６０内で波形整形処理、および、Ａ／Ｄコンバータで量子化され、ＣＰＵ部３００からの指示により、スケーリング処理を行い液晶パネルの一部の領域に表示する映像データを生成する。生成された映像データから液晶パネル制御部２１０で液晶パネル制御用の信号を生成し、液晶パネル２００に供給する。

また、画面分割表示は、ＣＰＵ部３００から画面分割表示された液晶パネル５００の液晶表示領域５７０にあわせて液晶表示領域５７０はバックライト１５０を点灯させ、液晶非表示領域５５０はバックライト１５０をオフさせるような指示をバックライト制御部１６０が受け、表示領域５７０のみバックライトを点灯させる。このような制御によって、非表示領域５５０のバックライトを点灯させずに低消費電力を実現していた。
特開平１０−３１９４９１号公報

しかしながら、上記の特許文献１に示すような従来技術では、液晶ディスプレイの表示領域のみバックライトを点灯させる構成をとると、バックライト点灯領域の光がバックライト非点灯領域へ洩れ込んできて、本来黒色とするべき非表示領域が黒浮きしてしまい画質の劣化をもたらすという課題が生じた。

また、バックライト非点灯領域へ拡散する光のため、バックライト点灯領域とバックライト非点灯領域の境界部のバックライト点灯領域の輝度はバックライトが全領域点灯しているときに比べ輝度が低くなり、表示領域の輝度ムラとして特性の劣化をもたらすという課題も生じた。

本発明の目的は、液晶ディスプレイにおけるバックライトの点灯領域と非点灯領域との境界部において、非点灯領域へのバックライト拡散と輝度ムラの低減を図る画面分割表示装置を提供することにある。

前記課題を解決するために、本発明は主として次のような構成を採用する。
画面表示領域と画面非表示領域とを備えた液晶ディスプレイにおいて、
前記画面表示領域に対応するバックライト点灯領域と、前記画面非表示領域に対応するバックライト非点灯領域と、からなるバックライト部を有し、
前記バックライト部には、前記バックライト点灯領域と前記バックライト非点灯領域との境界部を可動して両領域を仕切る可動仕切り板が設けられ、
液晶画面の全領域表示と分割領域表示とを切り換えるときに、前記可動仕切り板を可動させる構成とする。

また、前記画面分割表示装置において、前記バックライト部にはバックライトを反射させる反射板が設けられ、前記反射板のスリットを通して前記可動仕切り板が可動し、前記可動仕切り板における前記バックライトの面に直交する側面部は光反射性の物質で構成される。さらに、前記可動仕切り板における前記バックライトの面に対向する上面部は光反射性の物質で構成される。

本発明によると、可動仕切り板を設けることにより、点灯領域から非点灯領域へのバックライトの洩れ込みを防ぎ非点灯領域の黒浮きを防ぐことができる。また、可動仕切り板側面部を光反射性の物質で構成することにより、点灯領域と非点灯領域の境界部におけるバックライトの輝度の低下を防ぐことができ、さらに、可動仕切り板上面部を光反射性の物質で構成することにより、全領域表示の際の境界部におけるバックライトの反射効率の低下を防ぐことができる。

本発明の実施形態に係る液晶ディスプレイの画面分割表示装置について、図１〜図４を参照しながら以下詳細に説明する。図１は本発明の実施形態に係る液晶ディスプレイの画面分割表示装置の構成を示すブロック図である。図２は本実施形態における液晶パネルとバックライト部による画面分割表示の概要を説明する図である。図３は本実施形態におけるバックライト部の反射板の構成を示す図である。図４は本実施形態におけるバックライト部の反射板と可動仕切り板との関連構成を示す図である。

図１と図２を参照しながら、本発明の実施形態に係る液晶ディスプレイの画面分割表示の構成と動作を説明する。図１において、図５に示した符号と同一のものはその構成要素と機能が同一であるので図５の説明を援用して、ここでは説明を省略する。１１０は液晶の領域表示を分割するための可動仕切り板、１２０は制御信号に従い可動仕切り板１１０を移動させるための可動仕切り板駆動手段、１３０は可動仕切り板駆動手段１２０への制御信号を発生するための可動仕切り板制御部を示す。

図２において、４００は反射板とバックライトと可動仕切り板を持ち液晶パネルの裏面に重ねることにより透過型の液晶パネルに光を供給するバックライト部、バックライト部４００を構成する部品として、４１０は表示領域の分割に合わせて移動する可動仕切り板、４２０は表示領域に依存せずに常に固定されている固定反射板、４３０は図２ではＬＥＤをイメージしたバックライト、４４０は画面分割表示時のバックライトオン領域、４５０は画面分割表示時のバックライトオフ領域を示す。また、５００は液晶パネル、５５０はその液晶パネルにおいて画面分割表示時の液晶非表示領域、５７０はその液晶パネルにおいて画面分割表示時の液晶表示領域を示す。そして、バックライト部４００と液晶パネル５００は重ねあわすことにより、液晶モジュールを構成する。

映像入力部３５０から入力された映像信号は、映像信号処理部３６０内で波形整形処理、および、Ａ／Ｄコンバータで量子化され、ＣＰＵ部３００からの指示により、スケーリング処理を行い液晶パネルの一部の領域に表示する映像データを生成する。生成された映像データから液晶パネル制御部２１０で液晶パネル制御用の信号を生成し、液晶パネル２００に供給する。

画面の分割表示については、画面分割表示を指示された液晶パネル５００の液晶表示領域５７０にあわせて当該表示領域のバックライト１５０を点灯させ、かつ液晶非表示領域５５０のバックライト１５０をオフさせるような指示をＣＰＵ部３００からバックライト制御部１６０が受けて、液晶表示領域５７０のみバックライトを点灯させる。

上述したバックライト１５０の制御とともに、ＣＰＵ部３００から非表示領域５５０と表示領域５７０とを区切る指示を可動仕切り板制御部１３０が受けて、可動仕切り板駆動手段１２０により可動仕切り板１１０を液晶パネル５００に対して近づく方向に動作させる（詳細は後述する図４の説明参照）。このとき、図２のバックライトオン領域４４０とバックライトオフ領域４５０との間には可動仕切り板４１０があり、バックライトオン領域４４０からバックライトオフ領域４５０への光の拡散を防ぐように配置される（詳細は図４の説明で述べるが、仕切り板４１０は図２の図示例で紙面垂直方向に可動する）。また、画面分割表示動作から全画面表示動作への変更は、液晶パネル２００への全画面表示とともに、バックライト１５０を全領域点灯させ、可動式仕切り板１１０を液晶パネルから遠ざけることにより実現する。

次に、可動仕切り板の動作の詳細について、図３と図４を用いて説明する。図３は反射板の構成を示し、６１０は固定的にバックライトの側面を取り囲むための固定側面反射板部、６２０は固定的にバックライトの裏面を取り囲むための固定裏面反射板部、６３０は固定裏面反射板部６２０に空けられた可動仕切り板を差し込むための固定裏面反射板スリット部、６４０は可動仕切り板部、６５０は可動仕切り板部６４０を支え、駆動系から可動仕切り板部６４０を固定裏面反射板スリット部６３０に挿抜するための動力を受ける可動仕切り板支え部、６６０は固定裏面反射板部６２０反射面に対して垂直方向に面する可動仕切り板側面部、６７０は固定裏面反射板部６２０反射面に対して水平方向に面する可動仕切り板上面部、をそれぞれ示す。

図４は、可動仕切り板６４０の移動による可動仕切り板６４０と固定反射板６２０との交わりの形状変化を示す図である。図４において、７１０は画面分割表示を行わないときに可動仕切り板６４０の影響が出ないようにしている仕切り板格納時形状（図示するように、可動仕切り板上面部６７０が固定裏面反射板部６２０から出っ張らない形状）、７２０は可動仕切り板６４０が移動中の仕切り板移動時形状、７００は可動仕切り板６４０による画面分割表示を行うときの仕切り板使用時形状、をそれぞれ示す。

図３において、固定側面反射板６１０はバックライト部側面を囲むように配置され、バックライトの裏面を囲む固定裏面反射板６２０と一体整形もしくは固定されてバックライトの光が液晶面以外に漏れるのを固定的に防いでいる。可動仕切り板６４０の挿入部形状は固定裏面反射板スリット部６３０に挿入し可能な限り光漏れの少なくなる形状を有している。

図４に示す仕切り板格納時形状７１０では可動仕切り板部６４０はスリット６３０を塞ぐように配置され、ＣＰＵ３００から画面分割表示の命令を受けた可動仕切り板制御部１３０は、可動仕切り板駆動手段１２０を用いて、可動仕切り板支え部６５０を固定裏面反射板６２０に平行に近づけることにより、仕切り板移動時形状７２０の状態を経て、可動仕切り板６４０の先端部（すなわち、可動仕切り板上面部６７０）が液晶パネル５００に最も近づけた仕切り板使用時形状７００の状態になる。仕切り板使用時形状７００の状態のとき、可動仕切り板６４０はバックライトオン領域とバックライトオフ領域とを分離し、バックライトオン領域からバックライトオフ領域への光漏れを減少させる。

可動仕切り板側面部６６０を反射性のある例えば金属や鏡面などの物質で構成することにより、仕切り板使用時形状７００の状態では可動仕切り板側面部６６０に当たった光のほとんどはバックライト点灯領域に折り返し、仕切り板境界のバックライトの輝度の低下を防ぎ、液晶表示領域の輝度むらを低下させる。また、可動仕切り板上面部６７０を反射性のある例えば金属や鏡面などの物質で構成することにより、仕切り板格納時形状７１０の状態では可動仕切り板６４０上面部がバックライトの反射に用いられ、反射板部の反射効率が良くなる。

全領域表示から画面分割表示への変更では、液晶の分割表示後にバックライト１５０の制御や可動仕切り板制御部１３０の制御を行っても画質の品位の低下は少ないが、画面分割表示から全領域表示への変更では液晶の全領域表示後にバックライト１５０の制御や可動仕切り板制御部１３０の制御を行うと全画面表示なのに一部しかバックライトが点灯しておらず著しく品位を下げるので液晶パネル全面を非表示領域にするか、バックライトをオフさせることにより画面全体をミュートすることにより品位の低下を回避する必要がある。

なお、これまでの説明では可動仕切り板は１つで構成しているが、多数の可動仕切り板を設けてこれらを独立に動作させることにより、本実施形態における画面分割表示の表示領域がより多彩な分割に対応できる。

以上説明したように、本発明の実施形態は次のような構成を備え、機能乃至作用を奏することを特徴とするものである。すなわち、バックライト点灯領域とバックライト非点灯領域の境界部に仕切り板を挿入することにより、境界領域のバックライトの非点灯領域への拡散を防ぎ、さらに、仕切り板側面を反射性のある物質で構成してバックライトの光が点灯領域へ折り返して反射させることにより、境界部の輝度ムラの低減を実現するものである。換言すると、本実施形態は、液晶ディスプレイで画面を分割表示するときに、液晶パネルとバックライトの領域制御に合わせてバックライト点灯領域とバックライト非点灯領域とを可動式の仕切り板で仕切り分割することにより、バックライト点灯領域の光がバックライト非点灯領域にもれることを防ぎ、液晶表示画面の画質低下を防ぐことを特徴とする。

敷衍して説明すると、本発明の実施形態では、画面描画表示領域と画面非描画表示領域とを持ち、画面非描画表示領域のバックライトを非点灯制御する液晶ディスプレイの画面分割表示において、バックライト点灯領域とバックライト非点灯領域の間に可動式の仕切り板を挿入することにより、画面非描画表示領域に画面描画表示領域のバックライトの点灯の影響を少なくすることができ、画面非描画表示領域の黒浮きを防ぐことができる。

また、可動式の仕切り板の側面部を反射性のある物質で構成することにより、可動式仕切り板の側面に当たったバックライトが反射して画面描画表示領域に折り返すことにより、画面描画表示領域と画面非描画表示領域の境界部のバックライトの輝度の低下を防ぐことができる。さらに、可動式の仕切り板の液晶パネル側上面部を反射性のある物質で構成することにより、可動式の仕切り板格納時（全領域表示時）のバックライトの反射効率の低下を防ぐことができる。

本発明の実施形態に係る液晶ディスプレイの画面分割表示装置の構成を示すブロック図である。本実施形態における液晶パネルとバックライト部による画面分割表示の概要を説明する図である。本実施形態におけるバックライト部の反射板の構成を示す図である。本実施形態におけるバックライト部の反射板と可動仕切り板との関連構成を示す図である。従来技術に関する液晶ディスプレイの画面分割表示装置の構成を示すブロック図である。従来技術に関する液晶パネルとバックライト部による画面分割表示の概要を説明する図である。

符号の説明

１００バックライト部
１１０可動式仕切り板
１２０可動式仕切り板駆動手段
１３０可動仕切り板制御部
１５０バックライト
１６０バックライト制御部
２００液晶パネル
２１０液晶パネル制御部
３００ＣＰＵ部
３１０メモリ部
３５０映像入力部
３６０映像信号処理部
４００バックライト部
４１０可動仕切り板
４２０固定反射板
４３０バックライト
４４０バックライトオン領域
４５０バックライトオフ領域
５００液晶パネル
５５０非表示領域
５７０表示領域
６１０固定側面反射板部
６２０固定裏面反射板部
６３０固定裏面反射板スリット部
６４０可動仕切り板部
６５０可動仕切り板支え部
７１０仕切り板格納時形状
７２０仕切り板移動時形状
７００仕切り板使用時形状

Claims

画面表示領域と画面非表示領域とを備えた液晶ディスプレイにおいて、
前記画面表示領域に対応するバックライト点灯領域と、前記画面非表示領域に対応するバックライト非点灯領域と、からなるバックライト部を有し、
前記バックライト部には、前記バックライト点灯領域と前記バックライト非点灯領域との境界部を可動して両領域を仕切る可動仕切り板が設けられ、
液晶画面の全領域表示と分割領域表示とを切り換えるときに、前記可動仕切り板を可動させる
ことを特徴とする画面分割表示装置。
請求項１において、
前記バックライト部にはバックライトを反射させる反射板が設けられ、
前記反射板のスリットを通して前記可動仕切り板が可動し、
前記可動仕切り板における前記バックライトの面に直交する側面部は光反射性の物質で構成される
ことを特徴とする画面分割表示装置。
請求項１または２において、
前記バックライト部にはバックライトを反射させる反射板が設けられ、
前記反射板のスリットを通して前記可動仕切り板が可動し、
前記可動仕切り板における前記バックライトの面に対向する上面部は光反射性の物質で構成される
ことを特徴とする画面分割表示装置。