JP2008203768A - 表示装置 - Google Patents

Abstract

【課題】マトリックス状に画素が形成されている液晶パネルと、液晶パネルを透過照明する光源とを備えた表示装置において、表示装置の起動に対して遅延させて光源を点燈させると共に、液晶パネルが正常な表示をしない際に光源を消燈させておく。
【解決手段】表示装置１は、水平方向Ｘと垂直方向Ｙへマトリックス状に画素２１が形成されている液晶パネル２と、液晶パネル２の背後に配置されて液晶パネル２を透過照明する光源３と、光源３の点燈・消燈を行う第１制御手段４と、水平同期信号と垂直同期信号に基づいて制御信号を出力し、ならびに、起動後に、水平同期信号と垂直同期信号の両方が正常であると判定し、且つ、所定フレーム数の制御信号を出力した際に、第１制御手段４に光源３を点燈させる第２制御手段７とを備え、制御信号によって液晶パネル２の表示が行われるように構成されている。
【選択図】図１

Description

本発明は、マトリックス状に画素が形成されている液晶パネルと、液晶パネルを透過照明する光源とを備えた表示装置に関するものである。

マトリックス状に画素が形成されている液晶パネルを備えた表示装置においても、液晶の応答時間が遅いため、表示装置の起動から液晶パネルが正常な表示をするまでに所定時間を必要とする。このため、液晶パネルが正常な表示をしないうちに光源を点燈させて液晶パネルを透過照明すると、表示装置の商品性を損ねる等の問題が生じていた。これに対して、表示装置の起動に対して遅延させて光源を点燈させることが提案されている（特許文献１、２を参照）。
特開２００１−２８１０１２号公報 特開２００３−２３７４６５号公報

特許文献１、２には記載されていないが、表示装置の起動に対して遅延させて光源を点燈させても、表示装置の不具合によって液晶パネルが正常な表示をしない場合、光源を点燈させて液晶パネルを透過照明すると、表示装置の商品性を損ねる等の問題が生じる。このため、表示装置の起動に対して遅延させて光源を点燈させると共に、液晶パネルが正常な表示をしない際に光源を消燈させておくことが求められる。

また、光源を点燈した後に、表示装置の不具合によって液晶パネルが正常な表示をしなくなった場合でも、光源を消燈させることが求められる。

例えば、各画素に電圧を印加しない状態で、各画素が光透過状態になるように液晶パネルが構成され、液晶パネルが正常な表示をしない場合として全画素に電圧を印加しない状態となった場合に、光源を点燈させると、液晶パネルは全白画面を表示する。この状態が車載用の表示装置において夜間に生じると、運転者は液晶パネルをまぶしいと感じ、単に表示装置の商品性を損ねるのみならず不快感を感じさせることになる。

本発明は、上記問題点に鑑みなされたものであり、マトリックス状に画素が形成されている液晶パネルと、液晶パネルを透過照明する光源とを備えた表示装置において、表示装置の起動に対して遅延させて光源を点燈させると共に、液晶パネルが正常な表示をしない際に光源を消燈させておくことを、第１の目的とする。

また、マトリックス状に画素が形成されている液晶パネルと、液晶パネルを透過照明する光源とを備えた表示装置において、液晶パネルが正常な表示をしなくなった際に光源を消燈させることを、第２の目的とする。

本発明は上記目的を達成するため、以下の技術的手段を採用する。

請求項１に記載の表示装置は、水平方向と垂直方向へマトリックス状に画素が形成されている液晶パネルと、液晶パネルの背後に配置されて液晶パネルを透過照明する光源と、光源の点燈・消燈を行う第１制御手段と、水平同期信号と垂直同期信号に基づいて制御信号を出力し、ならびに、起動後に、水平同期信号と垂直同期信号の両方が正常であると判定し、且つ、所定フレーム数の制御信号を出力した際に、第１制御手段に光源を点燈させる第２制御手段とを備え、制御信号によって液晶パネルの表示が行われるように構成されていることを特徴とする。

この構成では、起動後に、水平同期信号と垂直同期信号の両方が正常であると第２制御手段が判定し、且つ、所定フレーム数の制御信号を第２制御手段が出力した際に、第１制御手段に光源を点燈させる。これにより、所定フレーム数の制御信号を出力するまで光源を点燈させないため、所定フレーム数の制御信号を出力するために要する時間分だけ、表示装置の起動時に対して光源の点燈を遅延させることができる。

また、水平同期信号と垂直同期信号の少なくともいずれかが正常でない際に、光源を消燈させておくため、これにより、液晶パネルが正常な表示をしない際に光源を消燈させておくことができる。

これらの結果、表示装置の起動に対して遅延させて光源を点燈させると共に、液晶パネルが正常な表示をしない際に光源を消燈させておくことができる。

請求項２に記載の表示装置は、水平方向と垂直方向へマトリックス状に画素が形成されている液晶パネルと、液晶パネルの背後に配置されて液晶パネルを透過照明する光源と、光源の点燈・消燈を行う第１制御手段と、水平同期信号と垂直同期信号とに基づいて制御信号を出力し、ならびに、水平同期信号と垂直同期信号の少なくともいずれかが正常でないと判定した際に、第１制御手段に光源を消燈させる第２制御手段とを備え、制御信号によって液晶パネルの表示が行われるように構成されていることを特徴とする。

この構成では、水平同期信号と垂直同期信号の少なくともいずれかが正常でないと第２制御手段が判定することによって、液晶パネルが正常な表示をしなくなったと判定できる。このため、水平同期信号と垂直同期信号の少なくともいずれかが正常でないと判定した際に、光源を消燈させることによって、液晶パネルが正常な表示をしなくなった際に光源を消燈させることができる。

請求項３に記載の表示装置は、水平同期信号と垂直同期信号の少なくともいずれかが正常でないと第２制御手段が判定した際に、光源を前記第１制御手段が消燈させることを特徴とする。これにより、請求項１に記載の表示装置の効果と請求項２に記載の表示装置の効果の両方を得ることができる。

請求項４に記載の表示装置は、液晶パネルが、薄膜トランジスタによって駆動されるタイプの液晶パネルであることを特徴とする。薄膜トランジスタによって駆動されるタイプでは、液晶パネルの応答速度を高めることが可能であるため、所定回数を少なく設定することが可能になる。

以下、本発明による表示装置を図面に基づいて説明する。

（第１実施形態）
図１に示す表示装置１は、例えば、車載用の表示装置として使用され、液晶パネル２と、光源であるＬＥＤ（発光ダイオード）３と、第１制御手段であるメインＭＰＵ（マイクロプロセッサユニット）４と、サブＭＰＵ５と、描画ＩＣ（集積回路）６と、第２制御手段であるパネルコントロールＩＣ７と、ドライバ８とを備える。

液晶パネル２は、図示しない薄膜トランジスタ（ＴＦＴ）によって駆動されるタイプのアクティブマトリックス方式の液晶パネルであり、矢印Ｘ方向である水平方向と矢印Ｙ方向である垂直方向へマトリックス状に形成された画素２１と、データ線２２とゲート線２３と、図示しないＴＦＴとを備える。ゲート線２３を介してＴＦＴのゲートに電圧を印加することによって、データ線２２を介して各画素２１に印加する電圧を制御する。このＴＦＴ制御によって、液晶パネル２の応答速度を、単純マトリックス方式の液晶パネルに比較して高めることができる。また、液晶パネル２は、画素２１に電圧を印加しない状態で光透過状態となるように構成されている。

ＬＥＤ３は、液晶パネル２の背後に配置されて液晶パネル２を透過照明する光源であり、メインＭＰＵ４によって点燈・消燈が制御される。液晶パネル２が、画素２１に電圧を印加しない状態で光透過状態となるように構成されているため、全画素２１に電圧を印加しない状態でＬＥＤ３を点燈させると、液晶パネル２は、全白画面となる。

表示装置１の電源起動によって、メインＭＰＵ４と、サブＭＰＵ５と、描画ＩＣ６と、パネルコントロールＩＣ７と、ドライバ８に電源電圧ＶＤが印加され、これらの作動が開始するように構成される。起動後である電源起動後に、メインＭＰＵ４は、液晶パネル２に表示させる内容を命令コマンドとしてサブＭＰＵ５に送信し、サブＭＰＵ５は、このコマンドに従って描画信号を描画ＩＣ６に送信するように、それぞれ構成される。

描画ＩＣ６は、液晶パネル２に表示させる内容を、描画信号に基づいて、水平同期信号と垂直同期信号とからなる同期信号と、光の３原色である赤色（Ｒ）と緑色（Ｇ）と青色（Ｂ）の各信号からなるＲＧＢ信号と、表示クロック（ＣＬＫ）信号とに分割してパネルコントロールＩＣ７へ送信するように構成される。

パネルコントロールＩＣ７は、同期信号が正常に入力されているか否かを判定し、正常と判定された際に、同期信号とＲＧＢ信号とＣＬＫ信号とに基づいて制御信号をドライバ８に送信するように構成される。また、パネルコントロールＩＣ７は、電源起動後に、所定フレーム数である４フレームの制御信号をドライバ８に送信した際に、ＬＥＤ３の点燈を要求する信号をメインＭＰＵ４へ送信するように構成される。

ドライバ８は、制御信号に基づいてデータ線２２とゲート線２３に電圧を印加することによって、１秒間に６０フレームの画像を液晶パネル２に完成させて表示させるように構成される。したがって、「電源起動後に４フレームの制御信号をドライバ８に送信した際」とは、「電源起動後に４フレームの画像を液晶パネル２に完成させるように制御信号をドライバ８に送信した際」をいう。

メインＭＰＵ４は、ＬＥＤ３の点燈を要求する信号を入力してＬＥＤ３を点燈させるように構成される。

尚、同期信号が正常に入力されていない状態とは、描画ＩＣ６からパネルコントロールＩＣ７に同期信号が入力されていない状態や、同期信号の周期がずれている状態等をいう。同期信号が入力されていない状態は、描画ＩＣ６とパネルコントロールＩＣ７間の断線や描画ＩＣ６の内部クロックの故障等によって生じ、同期信号の周期がずれている状態は、描画ＩＣ６の内部クロックの故障等によって生じる。同期信号が入力されていない状態では、液晶パネル２に画像が生じていない状態となり、同期信号の周期がずれている状態では液晶パネル２の画像が乱れている状態となる。

これに対して、同期信号が正常に入力されている状態とは、上述の状態が生じていない状態であり、同期信号が正常に入力されている状態では、液晶パネル２に正常な画像が生じている状態となる。

以上のように構成されて、図２に示すように、電源起動から４フレーム目以内に液晶パネル２の画像が安定し（安定するまでの状態を破線で示す）、電源起動から４フレーム目の画像が完成した際にＬＥＤ３が点燈（ＯＮ）する。尚、４フレームは、０．０６７（＝（１／６０）×４）秒に対応する。

次に、以上のように構成された表示装置１において、ＬＥＤ３の点燈制御を図３に基づいて説明する。

表示装置１の電源起動によって、ＬＥＤ３の点燈制御がスタートし、ステップＳ１００で、メインＭＰＵ４は、液晶パネル２に表示させる内容を命令コマンドとしてサブＭＰＵ５に送信し、ステップＳ１１０で、サブＭＰＵ５は、このコマンドに従って描画信号を描画ＩＣ６に送信する。ステップＳ１１０の後にステップＳ１２０で、描画ＩＣ６は、液晶パネル２に表示させる内容を、描画信号に基づいて、同期信号とＲＧＢ信号とＣＬＫ信号とに分割してパネルコントロールＩＣ７へ送信する。

ステップＳ１３０で、パネルコントロールＩＣ７は、同期信号が正常に入力されているか否かを判定し、「ＹＥＳ」と判定された場合、即ち、水平同期信号と垂直同期信号の両方が正常に入力されていると判定された場合、ステップＳ１４０で、同期信号とＲＧＢ信号とＣＬＫ信号とに基づいて制御信号をドライバ８に送信する。

ステップＳ１４０の後にステップＳ１５０で、パネルコントロールＩＣ７は、４フレーム目の画像出力が完了したか否かを判定し、「ＹＥＳ」と判定された場合、即ち、電源起動後に４フレームの制御信号をドライバ８に送信したと判定された場合、つまり、電源起動後に４フレームの画像を液晶パネル２に完成させるように制御信号をドライバ８に送信したと判定された場合、ステップＳ１６０で、ＬＥＤ３の点燈を要求する信号をメインＭＰＵ４へ送信する。ステップＳ１６０の後にステップＳ１７０で、メインＭＰＵ４は、ＬＥＤ３を点燈させる。

ステップＳ１５０で、「ＮＯ」と判定された場合、即ち、電源起動後に４フレームの画像を液晶パネル２に完成させるように制御信号をドライバ８に送信していないと判定された場合、ステップＳ１３０に戻ってステップＳ１３０−Ｓ１５０を、ステップＳ１５０で「ＹＥＳ」と判定されるまで繰り返す。これにより、電源起動後に４フレームの画像を液晶パネル２に完成させるまでＬＥＤ３を点燈させないことによって、４フレーム数の制御信号を出力するために要する時間分（０．０６７秒）だけ、表示装置１の起動時に対してＬＥＤ３の点燈を遅延させることができる。

尚、液晶パネル２が、アクティブマトリックス方式の液晶パネルであるため、液晶パネル２の応答速度を高めることが可能である。このため、フレーム数を小さい４とすることができる。したがって、液晶パネル２を、アクティブマトリックス方式に比較して応答速度が低い単純マトリックス方式の液晶パネルとした場合、フレーム数を４より大きい値に設定する。

ステップＳ１３０で、「ＮＯ」と判定された場合、即ち、水平同期信号と垂直同期信号の少なくともいずれかが正常に入力されていないと判定された場合、ＬＥＤ３の点燈制御を終了する。即ち、同期信号が正常に入力されていないと判定することによって、液晶パネル２が正常な表示をしないと判定してＬＥＤ３を消燈させておく。これにより、液晶パネル２が正常な表示をしない際にＬＥＤ３を消燈させておくことができる。

ここで、液晶パネル２が正常な表示をしない場合として、メインＭＰＵ４と、サブＭＰＵ５と、描画ＩＣ６と、パネルコントロールＩＣ７の故障等が考えられる。しかし、ステップＳ１３０において、メインＭＰＵ４とサブＭＰＵ５と描画ＩＣ６と比較して信号の送信・受信の流れが下流側にある同期信号が、正常か否かを判定している。このため、同期信号が正常か否かを判定することによって、メインＭＰＵ４とサブＭＰＵ５と描画ＩＣ６の故障もあわせて判定することができるため、液晶パネル２が正常な表示をしているか否かをより確実に判定することができる。

これらの結果、表示装置１の起動に対して遅延させてＬＥＤ３を点燈させると共に、液晶パネルが正常な表示をしない際にＬＥＤ３を消燈させておくことができる。

以上、第１実施形態による表示装置１は、水平方向Ｘと垂直方向Ｙへマトリックス状に画素２１が形成されている液晶パネル２と、液晶パネル２の背後に配置されて液晶パネル２を透過照明する光源であるＬＥＤ３と、ＬＥＤ３の点燈・消燈を行う第１制御手段であるメインＭＰＵ４と、水平同期信号と垂直同期信号に基づいて制御信号を出力し、ならびに、起動後に、水平同期信号と垂直同期信号の両方が正常であると判定し、且つ、所定フレーム数の制御信号を出力した際に、メインＭＰＵ４にＬＥＤ３を点燈させる第２制御手段であるパネルコントロールＩＣ７とを備え、制御信号によって液晶パネル２の表示が行われるように構成されている。

これにより、表示装置の起動に対して遅延させて光源を点燈させると共に、液晶パネルが正常な表示をしない際に光源を消燈させておくことができる。

（第２実施形態）
第２実施形態では、図３のステップＳ１７０でＬＥＤ３を点燈した後において、液晶パネル２が正常な表示をしなくなった際にＬＥＤ３を消燈させる。

具体的に、図４において、パネルコントロールＩＣ７は、同期信号が正常に入力されているか否かを判定し、正常でないと判定された際にＬＥＤ３の消燈を要求する信号をメインＭＰＵ４へ送信するように構成される。メインＭＰＵ４は、ＬＥＤ３の消燈を要求する信号を入力してＬＥＤ３を消燈させるように構成される。

次に、以上のように構成された表示装置１において、ＬＥＤ３の消燈制御を図５に基づいて説明する。

図３のステップＳ１７０でＬＥＤ３を点燈した後に、図５において、ＬＥＤ３の消燈制御がスタートし、ステップＳ２００で、メインＭＰＵ４からの命令コマンドに従って、サブＭＰＵ５は、描画信号を描画ＩＣ６に送信する。ステップＳ２００の後にステップＳ２１０で、描画ＩＣ６は、液晶パネル２に表示させる内容を、描画信号に基づいて、同期信号とＲＧＢ信号とＣＬＫ信号とに分割してパネルコントロールＩＣ７へ送信する。

ステップＳ２２０で、パネルコントロールＩＣ７は、同期信号が正常に入力されているか否かを判定し、「ＹＥＳ」と判定された場合、ステップＳ２３０で、同期信号とＲＧＢ信号とＣＬＫ信号とに基づいて制御信号をドライバ８に送信する。ステップＳ２２０で、「ＮＯ」と判定された場合、即ち、水平同期信号と垂直同期信号の少なくともいずれかが正常に入力されていないと判定された場合、ステップＳ２４０で、ＬＥＤ３の消燈を要求する信号をメインＭＰＵ４へ送信する。ステップＳ２４０の後にステップＳ２５０で、メインＭＰＵ４は、ＬＥＤ３を消燈させる。

水平同期信号と垂直同期信号の少なくともいずれかが正常でないと判定することによって、液晶パネル２が正常な表示をしなくなったと判定できる。このため、水平同期信号と垂直同期信号の少なくともいずれかが正常でないと判定した際に、ＬＥＤ３を消燈させることによって、液晶パネル２が正常な表示をしなくなった際にＬＥＤ３を消燈させることができる。

以上、第２実施形態による表示装置１は、水平方向Ｘと垂直方向Ｙへマトリックス状に画素２１が形成されている液晶パネル２と、液晶パネル２の背後に配置されて液晶パネル２を透過照明する光源であるＬＥＤ３と、ＬＥＤ３の点燈・消燈を行う第１制御手段であるメインＭＰＵ４と、水平同期信号と垂直同期信号とに基づいて制御信号を出力し、ならびに、水平同期信号と垂直同期信号の少なくともいずれかが正常でないと判定した際に、メインＭＰＵ４にＬＥＤ３を消燈させる第２制御手段であるパネルコントロールＩＣ７とを備え、制御信号によって液晶パネル２の表示が行われるように構成されている。

これにより、液晶パネルが正常な表示をしなくなった際に光源を消燈させることができる。

尚、第２実施形態においても、液晶パネル２を単純マトリックス方式の液晶パネルとすることができ、この場合でも、上述と同様の効果を得ることができる。

また、液晶パネル２を、画素２１に電圧を印加しない状態で光不透過状態となるように構成することも可能である。この場合でも、上述と同様の効果を得ることができる。

また、上述した例に限らないで、これらの組み合わせや、他の種々の変形例が考えられる。

図１は、本発明の第１実施形態による表示装置１の回路構成図である。 図２は、図１に示す液晶パネル２の表示開始と光源であるＬＥＤ３の点燈開始を示すタイムチャートである。 図３は、図１に示すＬＥＤ３の点燈制御を示すフローチャートである。 図４は、本発明の第２実施形態による表示装置１の回路構成図である。 図５は、図４に示す光源であるＬＥＤの消燈制御を示すフローチャートである。

符号の説明

１ 表示装置、２ 液晶パネル、２１ 画素、２２ データ線、２３ ゲート線
３ 発光ダイオード（光源、ＬＥＤ）、４ メインＭＰＵ（第１制御手段）
５ サブＭＰＵ、６ 描画ＩＣ、７ パネルコントロールＩＣ（第２制御手段）
８ ドライバ

Claims (4)

1. 水平方向と垂直方向へマトリックス状に画素が形成されている液晶パネルと、
   前記液晶パネルの背後に配置されて該液晶パネルを透過照明する光源と、
   前記光源の点燈・消燈を行う第１制御手段と、
   水平同期信号と垂直同期信号に基づいて制御信号を出力し、ならびに、起動後に、該水平同期信号と該垂直同期信号の両方が正常であると判定し、且つ、所定フレーム数の該制御信号を出力した際に、前記第１制御手段に前記光源を点燈させる第２制御手段とを備え、
   前記制御信号によって前記液晶パネルの表示が行われるように構成されていることを特徴とする表示装置。
2. 水平方向と垂直方向へマトリックス状に画素が形成されている液晶パネルと、
   前記液晶パネルの背後に配置されて該液晶パネルを透過照明する光源と、
   前記光源の点燈・消燈を行う第１制御手段と、
   水平同期信号と垂直同期信号とに基づいて制御信号を出力し、ならびに、該水平同期信号と該垂直同期信号の少なくともいずれかが正常でないと判定した際に、前記第１制御手段に前記光源を消燈させる第２制御手段とを備え、
   前記制御信号によって前記液晶パネルの表示が行われるように構成されていることを特徴とする表示装置。
3. 前記水平同期信号と前記垂直同期信号の少なくともいずれかが正常でないと前記第２制御手段が判定した際に、前記光源を前記第１制御手段が消燈させることを特徴とする請求項１に記載の表示装置。
4. 前記液晶パネルは、薄膜トランジスタによって駆動されるタイプの液晶パネルであることを特徴とする請求項１ないし請求項３のいずれか一項に記載の表示装置。

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