JP2018097233A - 液晶表示装置 - Google Patents

Abstract

【課題】 １枚の液晶表示パネルでポジ，ネガ表示を可能とした液晶表示装置において、ポジ，ネガ分割部の偏光板の端面が目立たない液晶表示装置を提供する。【解決手段】 第１表示領域１ａ及び第２表示領域１ｂを有する液晶表示パネル１を用いた液晶表示装置において、液晶表示パネル１は、一対のガラス基材１１、１２の内側に液晶材を封入した液晶セル１０と、液晶セル１０の一方の面に貼着された第１偏光板１３と、液晶セル１０の他方の面に貼着された第２，第３偏光板１４，１５と、を有し、第３偏光板１５は、第２偏光板１４の偏光軸Ｐ２が第３偏光板１５の偏光軸Ｐ３と交わるように配設すると共に、第２，第３偏光板１４，１５が隣り合う分割部Ｓに、遮光性の遮光部材１６を配設した。【選択図】 図２

Description

本発明は、例えば車両に備えられる液晶表示装置に関し、特に１枚の液晶表示パネルでポジ，ネガ表示を可能とした液晶表示装置に関する。

自動車に装備される液晶表示装置において、その見映えを高めるため様々な方法が採られており、例えば、特許文献１の[従来の技術]に開示されている。この液晶表示装置は、ＴＮ（Ｔｗｉｓｔｅｄ Ｎｅｍａｔｉｃ）配向液晶において、裏面の偏光板を２分割し、一方は前面の偏光板の偏光軸（吸収軸）と直交に配設してポジ表示（表示意匠部が遮光（黒色）、背景部が発光（照明色））し、他方は前面の偏光板の偏光軸と平行に配設してネガ表示（表示意匠部が発光（照明色）、背景部が遮光（黒色））することで、１枚の液晶表示パネルでポジ，ネガ表示領域を備えたものである。

特開昭６２−１４４１３６号公報

しかしながら、特許文献１に記載の液晶表示装置は、２分割した偏光板の分割部では隣り合う互いの端面が発光すると目立つため、観測者に違和感を与え、見栄えが悪くなるといった問題点があった。

そこで本発明は、上記問題点に鑑みてなされたものであり、１枚の液晶表示パネルでポジ，ネガ表示を可能とした液晶表示装置において、ポジ，ネガ表示の分割部の偏光板の端面を目立たなくすることを目的とする。

第１表示領域１ａ及び第２表示領域１ｂを有する液晶表示パネル１を用いた液晶表示装置において、前記液晶表示パネル１は、一対のガラス基材１１、１２の内側に液晶材を封入した液晶セル１０と、前記液晶セル１０の一方の面に貼着された第１偏光板１３と、前記液晶セル１０の他方の面に貼着された第２，第３偏光板１４，１５と、を有し、前記第３偏光板１５は、前記第２偏光板１４の偏光軸Ｐ２が前記第３偏光板１５の偏光軸Ｐ３と交わるように配設すると共に、前記第２，第３偏光板１４，１５が隣り合う分割部Ｓに、遮光性の遮光部材１６を配設したことを特徴とする。

また、前記遮光部材１６は、前記ガラス基材１１、１２に設けられることを特徴とする。

また、前記遮光部材１６は、前記液晶表示パネル１の背後に配設される拡散部材３に設けられることを特徴とする。

また、前記液晶表示パネル１の前面に加飾部材２を有し、前記加飾部材２は、前記分割部Ｓに対応する位置に遮光性の仕切り部２ｄを有することを特徴とする。

また、前記液晶表示パネル１の前面に光透過性の指標部２ａを有する加飾部材２と、前記液晶表示パネル１の背後に配設される回路基板５と、前記回路基板５に実装され駆動軸６１が前方に延びる計器本体６と、前記駆動軸６１によって駆動され前記指標部２ａを指示する指針７と、を備え、前記加飾部材２は、前記分割部Ｓに対応する位置に遮光性の仕切り部２ｄを有し、前記仕切り部２ｄは、前記指標部２ａを取り囲む輪郭部２ｅを含むことを特徴とする。

また、前記輪郭部２ｅの内側の地色部２ｂと、前記輪郭部２ｅの内側に配設された前記第１，第２表示領域１ａ、１ｂのいずれかの背景部とが同系色であることを特徴とする。

本発明によれば、所期の目的を達成することができ、１枚の液晶表示パネルでポジ，ネガ表示を可能とした液晶表示装置において、ポジ，ネガ表示の分割部の偏光板の端面が目立たない液晶表示装置を提供することができる。

本発明の実施形態によるメータ装置の外観を示す正面図。 図１中のＡ−Ａ線に沿った断面図。 図２の要部Ｚの拡大図。 図２の液晶表示パネル１の正面図。 図２の液晶表示パネル１の裏面図。 図１の背景着色図（輪郭部２ｅ変形実施を含む） 図６中のＢ−Ｂ線に沿った断面図（変形実施を含む）

以下、図１乃至７に基づいて、本発明の液晶表示装置の実施形態を説明するが、本発明はこれら実施形態に限定されるものではなく、本発明を逸脱することなく種々の変更が可能である。

本発明の液晶表示装置は、図１に示すように、指針７と指標部２ａによるアナログ指針式のタコメータと、その右側に液晶表示パネル１によるデジタル式のスピードメータ１ｃとを有し、他にも、液晶表示パネル１による燃料計１ｄ及びシフトポジション表示１ｅ並びにオドメータ１ｆ及びトリップメータ１ｇと、各種警告灯２ｃとを備える車両用の計器である。

本発明の構成を図２に示す。回路基板５と、回路基板５の前面に配設される表示板２と、表示板２の背後に配設される液晶表示パネル１と、液晶表示パネル１の背面に配設される拡散板３と、回路基板５の上に配設され表示板２、液晶表示パネル１、拡散板３を保持するケース体４と、回路基板５に後方に導通装着され駆動軸６１が前方に延びる計器本体６と、駆動軸６１の先端部に固定されて表示板２の前面で回転駆動する指針７と、回路基板５の前方に実装配置される複数の各種光源５１，５２，５３とから構成される。

回路基板５は、例えばＦＲ−４（Ｆｌａｍｅ Ｒｅｔａｒｄａｎｔ−４）等のガラスエポキシ系基材に配線パターン（図示せず）を施した硬質回路基板からなり、液晶光源５１，指針光源５２，表示板光源５３と、例えば計器本体６の駆動・制御を行うマイクロプロセッサーからなる駆動手段（図示せず）や、例えば抵抗、コンデンサ等の各種回路部品（図示せず）が前記配線パターンに導通接続されている。

液晶光源５１は、例えば表面実装型の白色のＬＥＤ（Ｌｉｇｈｔ Ｅｍｉｔｔｉｎｇ Ｄｉｏｄｅ）からなり、拡散板３の下側に複数個が配置され、最終的に液晶表示パネル１を照明し発光させる発光体である。指針光源５２は、例えば表面実装型の赤色のＬＥＤからなり、駆動軸６１の周りに複数個が近接配置され、指針７を照明し発光させる発光体である。表示板光源５３は、例えば表面実装型の白色のＬＥＤからなり、指標部２ａの下側に複数個が配置され、指標部２ａを照明し発光させる発光体である。

計器本体６は、可動磁石式計器又はステッピングモータからなり、その主要部が回路基板５の背後に装着され、且つ半田付け等の適宜導通手段により前記配線パターンに電気接続され、駆動軸６１が回路基板５を貫通し前面に突出している。

表示板２は、例えば透明ＰＣ（ポリカーボネート）樹脂等の透過光性樹脂からなる薄板平面状の基材２１からなり、タコメータの指標部２ａと、アッパービームやターンシグナル等の各種警告灯２ｃと、第１，第２液晶透視部２４，２５とが、母材となる基材２１の前面及び後面（図示しない）に遮光性インキ層２２が意匠を成してスクリーン印刷されることで形成される。指標部２ａは、白色等の透光性インキ層（図示しない）により形成される。各種警告灯２ｃは、スモーク色等の透光性インキ層（図示しない）により形成される。第１，第２液晶透視部２４，２５は、所定のインキ層を有さず、基材２１の透明度により形成される。

指針７は、黒色ＡＢＳ（アクリロニトリル ブタジエン スチレン）樹脂などの遮光性の合成樹脂からなる遮光性カバー７１と、透明ＰＣ樹脂からなる指針先端部７２とからなり、駆動軸６１の先端に指針先端部７２の一部が連結され、その回転中心部には遮光性カバー７１が装着されている。そして、遮光性カバー７１の中では、指針光源５２が発した光を受光部７３で受光し、その上部の反射面７４で指針先端部７２へ反射し、指針先端部７２下面に設けられた赤色ホットスタンプ箔からなる反射層（図示せず）を照明して発光する。

また、表示板２は、駆動軸６１に対応した位置に貫通孔２６を有し、この貫通孔２６を通じて駆動軸６１と指針７とが連結できるようになっている。このようにして、指針先端部７２により指標部２ａが指示されることで、アナログ指針式のタコメータを表示する。

ケース体４は、例えば白色ＰＰ（ポリプロピレン）樹脂などの不透過性の合成樹脂からなり、駆動軸６１及び指針光源５２を囲むように囲い壁４１を有している。囲い壁４１は、指針光源５２が発した光が指標部２ａ側や液晶表示パネル１側へ照射されることを防ぐとともに、液晶光源５１及び表示板光源５３が発した光が指針７に入射することを防止している。

このような構成において、指針光源５２及び表示板光源５３が発光すると、指針光源５２から発せられた光によって指針７が照明され、指針先端部７２が線状に発光し、また表示板光源５３から発せられた光は表示板２の裏面を照明し、指標部２ａが適時発光する。

拡散板３は、例えば透明ＰＣ樹脂等の透過光性樹脂からなる薄板平面状の基材の表裏に各色インキを印刷により印刷層を設けたシート材であり、図示しないが表面の全域に薄い白色インキをスクリーン印刷した白色インキ層を有し、裏面の全域には、薄い半透明の拡散インキを印刷した拡散インキ層を有している。また、拡散板３は、液晶光源５１が発した光を拡散し、液晶表示パネル１を均一に照明し発光させる。

液晶表示パネル１は、長方形形状をした上下２枚のガラス基材１１，１２の内側に液晶材を挟み込み封入しＴＮ配向処理させた液晶セル１０と、上側ガラス基材１１の外側に１枚のスモーク調の第１偏光板１３を貼り合わせ、下側ガラス基材１２の外側には２枚のスモーク調の第２，第３偏光板１４，１５を貼り合わせたＴＮ型のセグメント液晶パネルである。つまり、液晶表示パネル１は、液晶セル１０の前面に第１偏光板１３を貼着し、液晶セル１０の後面に第２の偏光板１４及び第３偏光板１５を貼着したものである。第２，第３偏光板１４，１５は、それぞれ第１，第２表示領域１ａ，１ｂに対応した位置に貼り合されている。

図４に示すように、第１偏光板１３の偏光軸Ｐ１はＹ方向に貼着されている。また、図５に示すように、第２偏光板１４の偏光軸Ｐ２は第１偏光板１３の偏光軸Ｐ１と平行なＹ方向に貼着されている。第３偏光板１５の偏光軸Ｐ３は第１偏光板１３の偏光軸Ｐ１及び第２偏光板１４の偏光軸Ｐ２と直交に交わるようにＸ方向に貼着されている。そして、図３に示すように、第２偏光板１４と第３偏光板１５が隣り合う分割部Ｓには、第２，第３偏光板１４，１５のそれぞれの偏光板端面１４ａ，１５ａを覆うように下側ガラス基材１２の上に黒色などの遮光性インキを印刷して遮光部１６が形成されている。

また、液晶表示パネル１は、回路基板５の裏面に実装されたコネクタ５４とＦＰＣ（Ｆｌｅｘｉｂｌｅ Ｐｒｉｎｔｅｄ Ｃｉｒｃｕｉｔｓ）１７を介して電気的に接続され、入力信号に基づいて第１，第２表示領域１ａ，１ｂに画像を表示する。第１表示領域１ａは、燃料計１ｄ及びシフトポジション表示１ｅを表示する、第２表示領域１ｂは、スピードメータ１ｃ及びオドメータ１ｆ，トリップメータ１ｇを表示する。

また、表示板２は、指標部２ａを取り囲むようにリング状の輪郭部２ｅを有する。輪郭部２ｅは、シルバー色の透光性インキ層２３が遮光性インキ層２２の前面に印刷され形成される。ここで、輪郭部２ｅの内側の背景となる遮光性インキ層２２で構成される部位を内側地色部２ｂとし、輪郭部２ｅの外側の背景となる遮光性インキ層２２で構成される部位を外側地色部２ｆとする。また、第１液晶透視部２４は、輪郭部２ｅの内側に設けられ、第２液晶透視部２５は、輪郭部２ｅの外側に設けられている。

また、第１，第２液晶透視部２４，２５は、それぞれ第１，第２表示領域１ａ，１ｂに対応して設けられており、それぞれ第２，第３偏光板１４，１５よりも僅かに小さく形成されている。つまり、表示板２は、液晶表示パネル１と重なり、液晶表示パネル１を第１表示領域１ａと第２表示領域１ｂとに２分割する仕切り部２ｄを有し、輪郭部２ｅの一部は、仕切り部２ｄの上に形成されている。また、仕切り部２ｄは、遮光部１６と同等若しくは遮光部１６より僅かに大きな幅で形成される。

このような構成において、液晶光源５１が点灯し、液晶表示パネル１に電気信号が入力されると、図６に示すように、第１表示領域１ａは、各種情報をネガ表示し、第２表示領域１ｂは、各種情報をポジ表示する。このようにして、１枚の液晶表示パネル１でポジ，ネガ表示が可能となり、２種類の別体の液晶表示パネル１を用意するよりも低コストとすることができる。また、輪郭部２ｅの内側では、内側地色部２ｂは黒色の暗色系であり、第１表示領域１ａはネガ表示の黒色背景であるので、輪郭部２ｅの内側の背景部の一体感が表現できる。またこれにより、液晶表示パネル１は、輪郭部２ｅの内側と外側での別体感を強調でき、デザイン性を向上することができる。

また、このように分割部Ｓで２分割した第２，第３偏光板１４，１５を隣り合うように並べて配置すると、偏光板端面１４ａ，１５ａがそれぞれ発光する。すると、分割部Ｓが目立ち観測者に違和感を与え、液晶表示パネル１の見栄えを悪くしていたが、遮光部１６により偏光板端面１４ａ，１５ａのそれぞれの発光を遮光することで、分割部Ｓの視認性を下げることができる。

また、遮光部１６の上に仕切り部２ｄを設けることにより、分割部Ｓ自体を視認不可能とし、液晶表示パネル１が２種類存在するように見えるので、別体感を表現することができる。また、このように遮光部１６と仕切り部２ｄを組み合わせることにより、遮光部１６により斜めから覗き込んだ際に偏光板端面１４ａ，１５ａの視認性が下がるので、遮光部１６を有さない場合よりも仕切り部２ｄの幅を小さくすることができ、デザイン性が向上することができる。

なお、本発明は上記した実施形態に限定されるものでなく、本発明の要旨の範囲において、種々の変形実施が可能である。

たとえば、前述した実施形態において、第１，第２液晶透視部２４，２５は、基材２１の透明度であったが、図７に示すように、第１液晶透視部２４には、スモーク色等のスモークインキ層２４ａを設けてもよい。また、拡散板３は、表面の全域に薄い白色インキを印刷していたが、図７に示すように、分割部Ｓに対応した位置を境に、第１表示領域１ａ側には白色インキ層３１を印刷し、第２表示領域１ｂ側には薄い青色インキ層３２を印刷してもよい。

また、図２に示すように、第１，第２表示領域１ａ，１ｂを共通の液晶光源５１で照明しているが、図７に示すように、ケース体６の分割部Ｓに対応した位置に拡散板３に突き当たる仕切り壁４２を設け、第１表示領域１ａを液晶光源５１で、第２表示領域１ｂを液晶光源５１とは発光色の異なる青色のＬＥＤからなる第２液晶光源５１ａで照明してもよい。

このような種々の手法により、第１表示領域１ａの燃料計１ｄ及びシフトポジション表示１ｅの発光色と、第２表示領域１ｂの背景部の発光色とを異なる色に発光することができ、また、非発光時の見栄えを異なるものにできるので液晶表示パネル１の別体感を強調でき、デザイン性を向上することができる。

また、上側ガラス基材１１の方を１枚の第１偏光板１３、下側ガラス基材１２の方を２枚の第２，第３偏光板１４，１５とし、下側ガラス基材１２の上に遮光部１６を設けたが、上側ガラス基材１１の方を２枚の偏光板、下側ガラス基材１２の方を１枚の偏光板とし、上側ガラス基材１１の上に遮光部１６を設けてもよい。

また、第３偏光板１５は無くてもポジ表示が可能なので、無くてもよい。また、液晶表示パネル１はＴＮ型のセグメント液晶パネルとしているが、ＶＡ（Ｖｅｒｔｉｃａｌ Ａｌｉｇｎｍｅｎｔ）型であってもよいし、また、フルカラーのＴＦＴ（Ｔｈｉｎ Ｆｉｌｍ Ｔｒａｎｓｉｓｔｏｒ）液晶パネルであってもよい。また、照明手段してＬＥＤを用いていたが、他の照明手段であってもよい。

また、液晶表示パネル１と回路基板５の通電はＦＰＣであったが、リード線や導電ゴム等であってもよい。また、仕切り部２ｄは表示板２に設けられた遮光性インキ層２２であったが、輪郭部２ｅを別体リング部品２７としその別体リング部品２７を仕切り部２ｄとしてもよい（図７）。また、遮光部１６はガラス基材１２の上に印刷していたが、拡散板３の液晶表示パネル１側の面に印刷してもよい。また、第１，第２液晶透視部２４，２５は基材２１であったが、貫通孔であってもよい。

１ 液晶表示パネル
１ａ 第１表示領域
１ｂ 第２表示領域
１０ 液晶セル
１１ 上側ガラス基材（ガラス基材）
１２ 下側ガラス基材（ガラス基材）
１３ 第１偏光板
１４ 第２偏光板
１５ 第３偏光板
１６ 遮光部（遮光部材）
２ 表示板（加飾部材）
２ｂ 内側地色部（地色部）
２ａ 指標部
２ｅ 輪郭部
２ｄ 仕切り部
３ 拡散板（拡散部材）
５ 回路基板
６ 計器本体
６１ 駆動軸
７ 指針
Ｐ２ 第２偏光板１４の偏光軸
Ｐ３ 第３偏光板１５の偏光軸
Ｓ 分割部

Claims (6)

1. 第１表示領域及び第２表示領域を有する液晶表示パネルを用いた液晶表示装置において、
   前記液晶表示パネルは、一対のガラス基材の内側に液晶材を封入した液晶セルと、前記液晶セルの一方の面に貼着された第１偏光板と、前記液晶セルの他方の面に貼着された第２，第３偏光板と、を有し、
   前記第３偏光板は、前記第２偏光板の偏光軸が前記第３偏光板の偏光軸と交わるように配設すると共に、
   前記第２，第３偏光板が隣り合う分割部に、遮光性の遮光部材を配設したことを特徴とする液晶表示装置。
2. 前記遮光部材は、前記ガラス基材に設けられることを特徴とする請求項１に記載の液晶表示装置。
3. 前記遮光部材は、前記液晶表示パネルの背後に配設される拡散部材に設けられることを特徴とする請求項１に記載の液晶表示装置。
4. 前記液晶表示パネルの前面に加飾部材を有し、
   前記加飾部材は、前記分割部に対応する位置に遮光性の仕切り部を有することを特徴とする請求項１乃至３のいずれかに記載の液晶表示装置。
5. 前記液晶表示パネルの前面に光透過性の指標部を有する加飾部材と、
   前記液晶表示パネルの背後に配設される回路基板と、
   前記回路基板に実装され駆動軸が前方に延びる計器本体と、
   前記駆動軸によって駆動され前記指標部を指示する指針と、を備え、
   前記加飾部材は、前記分割部に対応する位置に遮光性の仕切り部を有し、
   前記仕切り部は、前記指標部を取り囲む輪郭部を含むことを特徴とする請求項１乃至３のいずれかに記載の液晶表示装置。
6. 前記輪郭部の内側の地色部と、前記輪郭部の内側に配設された前記第１，第２表示領域のいずれかの背景部とが同系色であることを特徴とする請求項５に記載の液晶表示装置。

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