JP2009093098A

JP2009093098A - 液晶表示装置

Info

Publication number: JP2009093098A
Application number: JP2007266001A
Authority: JP
Inventors: Yoshiyuki Kato; 佳之加藤
Original assignee: Funai Electric Co Ltd
Current assignee: Funai Electric Co Ltd
Priority date: 2007-10-12
Filing date: 2007-10-12
Publication date: 2009-04-30

Abstract

【課題】液晶表示パネルのバックライト部の輝度がフィードバック制御される液晶表示装置において、ユーザが蛍光ランプの交換等のメンテナンスを余裕をもって行えるようにする。
【解決手段】制御部は、初期点灯時のバックライト部の輝度（初期検出輝度）を記憶し（Ｓ１）、通常稼働時に、初期検出輝度と輝度センサからの検出値との差（輝度差）を算出し、算出した輝度差に基づいてバックライト部の輝度を初期点灯時の輝度と同等になるように制御する（Ｓ２）。制御部は、輝度差が４０％に到達したと判定したときに（Ｓ３でＹＥＳ）、液晶表示パネルにバックライト部の劣化の程度を示すメッセージ文「明るさの補正幅が４０％になりました」を表示し（Ｓ４）、輝度差が５０％に到達したと判定したときに（Ｓ５でＹＥＳ）、蛍光ランプの交換が必要である旨のメッセージ文「明るさの補正幅が５０％になりましたのでランプを交換してください」を表示する（Ｓ６）。
【選択図】図３

Description

本発明は、液晶表示装置に関する。

液晶表示装置の液晶表示パネルは、液晶表示パネル自体では発光機能を有さないために、通常、背面側に照明用のバックライトを備えているが、バックライトの光源である蛍光ランプは、経年劣化により輝度が低下する。

そこで、蛍光ランプの輝度が経年劣化により低下したときに、蛍光ランプに供給する電気量を増加すること（ＰＷＭ制御におけるオンデューティの割合を上げること）によって、蛍光ランプの輝度を目標輝度に近づける液晶表示装置が知られている（例えば、特許文献１参照）。

他に、液晶プロジェクタ装置の光源ランプの輝度が経年劣化により低下したときに、光源ランプに供給する電流を増加することによって、光源ランプの輝度を一定に維持するものが知られている（例えば、特許文献２及び特許文献３参照）。
特開平１１−３０５１９５号公報特開２０００−２８９８８号公報特開平９−２００６６２号公報

ところが、上記のように、バックライトの輝度が、蛍光ランプの寿命の末期に近づくまで一定に保たれる場合には、ユーザが液晶表示画面の見た目の明るさに基づいて感覚的に蛍光ランプの交換時期を判断することが難しくなるという別の問題が生じる。そこで、特許文献１に記載の液晶表示装置では、使用時間が１万時間を超えた以降において、蛍光ランプの制御用ＰＷＭ値が、使用開始時の制御用ＰＷＭ値の２倍以上になったと判断される時点において、液晶表示画面に蛍光ランプの交換を促す映像を表示するように構成されている。

上記特許文献１に記載の液晶表示装置では、液晶表示画面に蛍光ランプの交換を促す映像が表示されることによって、ユーザは確実に蛍光ランプの寿命が末期に到達したことを知ることができるが、ユーザ側の観点からすれば、なお次のような不便な点がある。

すなわち、液晶表示画面の明るさは、常時一定に維持されているので、ユーザは普段メンテナンスの必要性を感じることがなく、突然に表示される蛍光ランプの交換を促す映像によって、ユーザは唐突にランプ交換のための行動を要請されることになり、例えば、サービスセンタや製造メーカへ修理の手配をするといった対処行動を忙しい日常の中で急に行わなければならないという問題がある。

そこで、本発明は、液晶表示パネルのバックライト部が、該バックライト部の輝度センサからの検出値に基づいてフィードバック制御される液晶表示装置において、ユーザがバックライト部の劣化の程度を適時に知ることができて、バックライト部のランプの交換等のメンテナンスに余裕をもって対処できる液晶表示装置を提供することを目的とする。

上記目的を達成するために請求項１の発明は、液晶表示パネルと、前記液晶表示パネルを照明するバックライト部と、前記バックライト部の輝度を制御する制御部と、前記バックライト部の輝度を検出し、検出した輝度値（以下、検出輝度という）を前記制御部へ出力する輝度センサと、を備える液晶表示装置において、前記制御部は、前記バックライト部の組立て調整後の最初の点灯時に前記輝度センサから出力される検出輝度（以下、初期検出輝度という）を記憶する記憶手段と、前記記憶手段に記憶された初期検出輝度と通常稼働時の検出輝度との差（以下、輝度差という）を算出する算出手段と、前記算出手段によって算出された輝度差に基づいて前記バックライト部の輝度の制御量を調整し、通常稼働時のバックライト部の輝度が前記初期検出輝度と同等になるようにする調整手段と、前記算出手段によって算出された輝度差が所定の基準値に到達したか否かを判定する判定手段と、前記判定手段によって前記輝度差が所定の基準値に到達したと判定された場合に、前記液晶表示パネルに、前記バックライト部の劣化の程度を表示するメッセージ表示手段と、を備えることを特徴とする。

請求項２の発明は、請求項１の液晶表示装置において、前記メッセージ表示手段は、前記算出手段によって算出された輝度差を、前記バックライト部の劣化の程度を示すメッセージ文として表示することを特徴とする。

請求項３の発明は、請求項１、又は２の液晶表示装置において、前記判定手段は、前記所定の基準値を複数有することを特徴とする。

請求項４の発明は、請求項３の液晶表示装置において、前記メッセージ表示手段は、前記判定手段によって、前記輝度差が、複数の基準値のうち最も大きい基準値に到達したと判定される場合に、バックライト部のランプの交換が必要である旨をメッセージ文として表示することを特徴とする。

請求項１の発明によれば、バックライト部の輝度が初期の輝度と同等に保持されるので、液晶表示画面の明るさがユーザにとって見易い状態が維持される上に、バックライト部の劣化の程度が適時に表示されるので、ユーザがバックライト部の劣化状態を把握でき、ランプの交換のための準備等を余裕をもって行うことができる。

請求項２の発明によれば、バックライト部の劣化の程度がメッセージ文として表示されるので、ユーザがバックライト部の劣化状態を容易に把握できる。

請求項３の発明によれば、ユーザがバックライト部の劣化の程度を段階的に把握することができるので、さらに余裕をもってランプの交換のための準備等に対処することができる。

請求項４の発明によれば、ユーザがランプの交換時期を的確に把握することができる。

本発明の一実施形態に係る液晶表示装置について、図１乃至図４を参照して説明する。本実施形態の液晶表示装置１は、液晶テレビジョン受像機として構成され、図１に示されるように、液晶表示パネル２と、液晶表示パネル２を背面から照明するバックライト部３と、バックライト部３のドライバ４に対して制御信号ａを出力してバックライト部３の輝度を制御する制御部５（記憶手段、算出手段、調整手段、判定手段、メッセージ表示手段）と、バックライト部３の背面に設けられバックライト部３の輝度を検出する輝度センサ６と、を備える。

輝度センサ６はフォトダイオードから構成され、アノード側に電源回路７が接続され、カソード側がＡ／Ｄ変換器８を介して制御部５に接続されており、バックライト部３の輝度に応じて変動するカソード側の電流値がバックライト部３の輝度（検出輝度）として制御部５に入力される。制御部５は、マイクロプロセッサから構成されている。

液晶表示パネル２にはデータドライバ１１、及びゲートドライバ１２が接続され、信号処理部１３から出力される映像信号がテレビジョン方式で液晶表示パネル２に画像として表示される。信号処理部１３には、通常、受信回路（不図示）からの映像信号が入力されるが、後に説明するタイミングでキャラクタ発生部１６からのキャラクタ信号が入力される。

バックライト部３は、Ｕ字状の蛍光ランプ１４と、蛍光ランプ１４の点灯用器具１５とを備え、ドライバ４から出力されるＰＷＭ（ＰｕｌｓｅＷｉｄｔｈＭｏｄｕｌａｔｉｏｎ）信号ｂによって蛍光ランプ１４の輝度が調光制御される。具体的には、蛍光ランプ１４の輝度（光出力）が、ドライバ４が出力するＰＷＭ信号ｂのオンデューティ（デューティ比）に比例する場合には、例えば、ドライバ４からオンデューティ１００％のＰＷＭ信号ｂが出力されるときに、蛍光ランプ１４は光出力１００％で動作し、ドライバ４からオンデューティＸ％のＰＷＭ信号ｂが出力されるときに、蛍光ランプ１４は光出力Ｘ％で動作する。

ここで、蛍光ランプ１４の経年劣化について、図２を参照して説明する。図２の縦軸は蛍光ランプ１４の輝度（光出力）、横軸は時間であり、一定のオンデューティのＰＷＭ信号ｂによって駆動される蛍光ランプ１４は、時間経過に従って輝度（光出力）が徐々に低下し、平均的には約５万時間経過後に低下の速度が急激に増加する。いま、使用開始時（ｔ０）に蛍光ランプ１４にオンデューティＸ％のＰＷＭ信号ｂが入力され、このときの輝度を１００％であるとすると、約５万時間経過時（ｔ１）には、輝度が８０％に低下し、比較的短時間後に５０％に低下する（ｔ２）。

上記のように、一定のオンデューティのＰＷＭ信号ｂが入力されている限りは、蛍光ランプ１４の輝度は、図２に示される経過を辿って低下するが、この低下を補うように、入力するＰＷＭ信号ｂのオンデューティを徐々に増加することによって、蛍光ランプ１４の輝度をほぼ一定（１００％）に維持することができる。例えば、使用開始時（ｔ０）のＰＷＭ信号ｂがＸ％のオンデューティである場合に、ＰＷＭ信号ｂを（Ｘ＋δｘ（ｔ１））％のオンデューティにすることによってｔ１時点における輝度を使用開始時（ｔ０）の輝度と同等にすることができる。

一方、上記のような制御を行うためには、時間経過後の輝度の低下を補うためのＰＷＭ信号ｂのオンデューティの増加しうる幅（δｘ（ｔ））が必要であり、そのためには使用開始時（ｔ０）におけるＰＷＭ信号ｂのオンデューティを１００％よりも相当に低い値にしなければならない。このことから、ＰＷＭ信号ｂのオンデューティを増加させることによって蛍光ランプ１４の輝度の低下を補うことができる範囲には限界があり、一般的には輝度が５０％程度に低下した時点でＰＷＭ信号ｂのオンデューティを増加させることによる補正の限界がある。

次に、バックライト部３が経年劣化するときの制御部５による輝度補正処理手順について、図３のフローチャートを参照して説明する。制御部５は、まず、本液晶表示装置１の組立て調整後の、バックライト部３の最初の点灯時（図２におけるｔ０時点に相当）に、輝度センサ６からの出力値（初期検出輝度）を制御部５内のメモリ５ａに保存する（Ｓ１）。このｔ０時点における、ドライバ４がバックライト部３に対して出力するＰＷＭ信号ｂのオンデューティをＸ％とする。

次に、制御部５は、本液晶表示装置１がユーザによって操作されて通常稼働を開始するときに、輝度センサ６が出力する値（検出輝度）と、メモリ５ａに保存された初期検出輝度とを比較して両者の差（輝度差）を算出し、算出した輝度差に基づいてドライバ４へ制御信号ａを出力し、ドライバ４から所定のオンデューティ（（Ｘ＋δｘ（ｔ））％）のＰＷＭ信号ｂを出力させて、バックライト部３の輝度が最初の点灯時の輝度と同等になるようにフィードバック制御する（Ｓ２）。例えば、図２におけるｔ１の時点では輝度差が２０％であるので、制御部５は、ドライバ４がオンデューティ（Ｘ＋２０）％のＰＷＭ信号ｂを出力するように制御信号ａを出力する。

なお、上記の例は、蛍光ランプ１４の輝度が、ドライバ４が出力するＰＷＭ信号ｂのオンデューティにリニアに比例する場合についての説明であるので、Ｙ％の輝度差に対してドライバ４が出力するＰＷＭ信号ｂのオンデューティをＹ％増加させたが、蛍光ランプ１４の輝度が、ドライバ４が出力するＰＷＭ信号ｂのオンデューティにリニアに比例せず、他の関連性（例えば、指数関数）に基づいて変化する場合には、当該関連性に基づいてＰＷＭ信号ｂのオンデューティを変化させる。

次に、制御部５は、Ｓ２において算出した輝度差が４０％（基準値）に到達したか否かを判定し（Ｓ３）、到達している場合には（Ｓ３でＹＥＳ）、キャラクタ発生部１６へ所定のメッセージ文を表示させる信号を出力し、信号処理部１３、データドライバ１１、ゲートドライバ１２を介して液晶表示パネル２にバックライト部３の劣化が進行している旨を表わすメッセージ文（例えば、「明るさの補正幅が４０％になりました」）を表示する（Ｓ４）。なお、バックライト部３の輝度は、実際にはフィードバック制御によって最初の点灯時の輝度と同等になるように調整されているので、ユーザに対する表現としては、「輝度差が４０％になりました」よりも「補正幅が４０％になりました」といった表現とする。

ここで、ユーザは、液晶表示パネル２に表示されたメッセージ文を見ることによって、バックライト部３の劣化が進行し、蛍光ランプ１４の交換時期が近づいていることを明確に認識する。なお、Ｓ４において制御部５が表示するメッセージは、メッセージ文以外の形式のものであってもよい。例えば、バックライト部３の初期時の輝度に対して４０％の輝度差が生じたことを示すグラフＧ（図４参照）であってもよい。

さらに、制御部５は、Ｓ２において算出した輝度差が５０％（基準値）に到達したか否かを判定し（Ｓ５）、到達している場合には（Ｓ５でＹＥＳ）、キャラクタ発生部１６へ所定のメッセージ文を表示させる信号を出力し、液晶表示パネル２にバックライト部３の劣化が補正できる限界に到達し、蛍光ランプ１４の交換が必要である旨を表わすメッセージ文（例えば、「明るさの補正幅が５０％になりましたのでランプを交換してください」）を表示する（Ｓ６）。

ここで、ユーザは、蛍光ランプ１４の交換が必要であることを認識するが、Ｓ４において蛍光ランプ１４の交換時期が近づいていることを事前に認識させられているので、修理の手配等に余裕をもって対処できる。

なお、本実施形態では、制御部５は、輝度差が４０％に到達した時点で最初のメッセージ文を表示したが、輝度差が４０％よりも小さい時点で最初のメッセージ文を表示するようにしてもよい。具体的には、輝度差が３０％に到達した時点で最初のメッセージ文（例えば、「明るさの補正幅が３０％になりました。蛍光ランプの劣化が始まりました。」）を表示し、輝度差が４０％に到達した時点で２回目のメッセージ文を表示し、輝度差が５０％に到達した時点で蛍光ランプ１４の交換が必要である旨のメッセージ文を表示するようにしてもよい。

また、本実施形態では、制御部５は、図３のＳ２において算出した輝度差自体をバックライト部３の劣化の程度として表示したが、算出した輝度差を、図２に示される蛍光ランプ１４の一般的な劣化履歴に当てはめたときの、交換時期までの残り時間に換算して表現するようにしてもよい。具体的には、輝度差が４０％に到達したときのメッセージ文として、例えば「あと約１００時間で蛍光ランプの交換が必要になります」等を表示してもよい。

本発明の一実施形態に係る液晶表示装置のブロック図。同液晶表示装置におけるバックライト部の輝度の経年劣化履歴を示す図。同液晶表示装置における輝度補正処理手順を示すフローチャート。同液晶表示装置においてバックライト部の劣化程度がグラフ形式で表示された液晶表示パネルの画面を示す図。

符号の説明

１液晶表示装置
２液晶表示パネル
３バックライト部
５制御部（記憶手段、算出手段、調整手段、判定手段、メッセージ表示手段）
６輝度センサ

Claims

液晶表示パネルと、
前記液晶表示パネルを照明するバックライト部と、
前記バックライト部の輝度を制御する制御部と、
前記バックライト部の輝度を検出し、検出した輝度値（以下、検出輝度という）を前記制御部へ出力する輝度センサと、を備える液晶表示装置において、
前記制御部は、
前記バックライト部の組立て調整後の最初の点灯時に前記輝度センサから出力される検出輝度（以下、初期検出輝度という）を記憶する記憶手段と、
前記記憶手段に記憶された初期検出輝度と通常稼働時の検出輝度との差（以下、輝度差という）を算出する算出手段と、
前記算出手段によって算出された輝度差に基づいて前記バックライト部の輝度の制御量を調整し、通常稼働時のバックライト部の輝度が前記初期検出輝度と同等になるようにする調整手段と、
前記算出手段によって算出された輝度差が所定の基準値に到達したか否かを判定する判定手段と、
前記判定手段によって前記輝度差が所定の基準値に到達したと判定された場合に、前記液晶表示パネルに、前記バックライト部の劣化の程度を表示するメッセージ表示手段と、を備えることを特徴とする液晶表示装置。
前記メッセージ表示手段は、前記算出手段によって算出された輝度差を、前記バックライト部の劣化の程度を示すメッセージ文として表示することを特徴とする請求項１に記載の液晶表示装置。
前記判定手段は、前記所定の基準値を複数有することを特徴とする請求項１、又は２に記載の液晶表示装置。
前記メッセージ表示手段は、前記判定手段によって、前記輝度差が、複数の基準値のうち最も大きい基準値に到達したと判定される場合に、バックライト部のランプの交換が必要である旨をメッセージ文として表示することを特徴とする請求項３に記載の液晶表示装置。