JP2007086191A - 液晶表示装置 - Google Patents

Abstract

【課題】表示単位の表示色を目的の表示色とすることができる液晶表示装置を提供すること。
【解決手段】各インジケータを構成する表示ブロック２１は、バー形状をなす６つのセグメント３０（３０Ａ，３０Ｂ）から構成されており、各セグメント３０が表示ブロックの並び方向Ａに沿って略円弧状となるように配置されている。セグメント３０は、第１の色で着色発光する第１セグメント３０Ａと、第２の色で着色発光する第２セグメント３０Ｂとの２種類のセグメントからなり、これらが上記並び方向Ａに沿って交互配置されている。【選択図】図２

Description

本発明は、オン動作により着色発光するセグメントを複数備え、これら複数のセグメントの集合により表示単位をカラー表示する液晶表示装置に関する。

カラー表示を行う液晶表示装置として、従来から特許文献１に記載されているものが知られている。これは、複数の表示単位からなる透過型液晶表示装置であって、光を発する光源部と、光源部から発せられた光のうち所定色の着色光を選択的に透過させる色切換用液晶パネルと、色切換用液晶パネルからの着色光を外部へ透過させるか否かを切り替える表示用液晶パネルとから構成されており、各表示単位をそれぞれ着色表示させるものである。

このうち、色切換用液晶パネルは積層状態とされた２枚のカラー偏光板と、これらのカラー偏光板を透過した光のうち所定色の着色光を透過させる液晶シャッタとから構成されている。２つのカラー偏光板のうち、一方は光源部からの光のうち所定方向の偏光であって、且つ所定の色である第１の着色光を透過させる第１のカラー偏光板であり、他方は光源部からの光のうち第１の偏光と直交する偏光であって、且つ所定の色とは異なる色である第２の着色光を透過させる第２のカラー偏光板である。液晶シャッタは、その両側にある電極への電圧印加状態（オン・オフ）により第１の着色光又は第２の着色光のいずれか一方の光を選択的に透過させるとともに、その透過光を特定方向に偏光するものである。

また、表示用液晶パネルは、その両側にある電極への電圧印加状態（オン・オフ）により色切換用液晶パネルからの着色光を透過あるいは遮断するものである。

従って、表示用液晶パネルがオンされているときには、色切換用液晶パネルを構成する液晶シャッタのオン・オフに応じて第１の着色光又は第２の着色光により各表示単位が着色表示されるとともに、２色のカラー表示が可能となる。
特開２００４−１７７８４０号公報

ところで、上記液晶表示装置は、各表示単位を円弧状に配置し、バーグラフ形式で物理量を指示する計器表示に用いられることがあり、このような計器表示を行う場合には、各表示単位は、所定の物理量を象徴するマークとして視認される。このため、指示すべき物理量に対応する表示単位は第１の着色光で着色表示するとともに、その物理量よりも小さい物理量を指示する表示単位は第２の着色光で着色表示するというように指示すべき物理量に応じて各表示単位の表示色を変更している。

しかしながら、上記従来装置では、２枚のカラー偏光板を積層状態で配置し、色切換用液晶層にて、透過させる着色光を選択する構成としているため、表示単位の表示色が着色光による表示色とは異なり、目的とする表示色で着色表示されないという問題がある。具体的には、第１の着色光により表示単位を着色表示した場合、第２の着色光が混色されて、第１の着色光による表示色とは異なる色に着色表示される。逆に、第２の着色光により表示単位を着色表示した場合、第１の着色光が混色されて、第２の着色光による表示色とは異なる色にて着色表示されるのである。

本発明は、上記事情に鑑みてなされたものであって、表示単位の表示色を目的の表示色とすることができる液晶表示装置を提供することである。

上記目的を達成するために、請求項１の発明では、オン動作により着色発光するセグメントを複数備え、これら複数のセグメントの集合により表示単位をカラー表示する液晶表示装置であって、セグメントは、オン動作により所定の色で着色発光する第１セグメントと、オン動作により前記所定の色とは異なる色で着色発光する第２セグメントとの２種類のセグメントからなり、第１セグメントと第２セグメントとを所定方向に沿って交互配置したことを特徴としている。

請求項１の発明では、表示情報を所定の色とする場合には、第１セグメントをオン動作させて着色発光させる一方、所定の色とは異なる表示色とする場合には、第２セグメントをオン動作させてこれを着色発光させる。従って、発光色に他の色が混色されることなく、セグメントの発光色を表示情報の表示色とすることができる。

請求項２の発明では、第１セグメントと第２セグメントとを同時にオン動作可能であり、第１及び第２セグメントの所定方向における寸法は、両セグメントの発光色の混合色として表示情報を表示可能な寸法とされていることを特徴としている。このようにすれば、第１及び第２のセグメントの発光色を混合した色にて表示情報を着色表示することができる。このため、２種類のセグメントにより、マルチカラー表示を行うことができる。

請求項３の発明では、表示単位は対象物あるいは物理量を象徴するマークであり、対象物の形態・状態の変化あるいは物理量の変化に基づいて第１セグメント、又は第２セグメント、又は第１及び第２セグメントの双方をオン動作させることを特徴としている。

また、請求項４の発明では、表示単位は対象物あるいは物理量を象徴するマークであり、対象物の形態・状態の変化あるいは物理量の変化に基づいて第１及び第２セグメントの双方をオン動作させることを特徴としている。

請求項３及び請求項４の発明では、表示情報は対象物あるいは物理量を象徴するマークを表示するとともに、その対象物の形態・状態の変化あるいは物理量の変化に基づいて表示色を変更可能であるため、対象物・物理量の変化を容易に認識させることができる。

＜第１実施形態＞
本発明に係る液晶表示装置を車両用計器１０に適用した一実施形態について図１ないし図４を参照して説明する。本実施形態の車両用計器１０は、図１に示すように、エンジン及び動力用モータの合算出力を指示するとともに、回生時における動力用モータの発電出力を指示するパワーインジケータ１１と、動力用モータに電力供給を行うバッテリーの残量を表示する残量インジケータ１２とが備えられている。

パワーインジケータ１１は、所定の物理量を象徴するマークとして視認される複数の表示ブロック２１（表示単位）が円弧状に配置され、その出力をバーグラフ表示するものである。また、各表示ブロック２１の配列方向に沿って目盛２２が表示されているとともに、所定の目盛位置には出力値を示す数字２３が表示されている。さらには、当該インジケータがパワーインジケータ１１であることを示す「ＰＯＷＥＲ」及びその物理単位を示す「ＨＰ」の文字列２４が表示されている。ここで、各表示ブロック２１のうち数字の「０」を境界として時計回り方向に沿って配置された表示ブロック２１群により合算出力を指示し、反対方向に沿って配置された表示ブロック２１群により回生時の発電出力を指示するようになっている。

残量インジケータ１２は、複数の表示ブロック２１が円弧状に配置され、そのバッテリー残量をバーグラフ表示するものである。また、当該インジケータ１２が残量インジケータであることを示す「ＢＡＴ」の文字列２４が表示されている。

各インジケータを構成する表示ブロック２１は、バー形状をなす６つのセグメント３０（３０Ａ，３０Ｂ）から構成されており、各セグメント３０が表示ブロック２１の並び方向Ａに沿って略円弧状となるように配置されている。セグメント３０は、第１の色で着色発光する第１セグメント３０Ａと、第２の色で着色発光する第２セグメント３０Ｂとの２種類のセグメントからなり、これらが上記並び方向Ａに沿ってその長辺が隣接するようにして交互配置されている。これら第１及び第２セグメントは、同一色のものが同時にオンして着色発光するようになっている。

各セグメント３０の寸法及び表示ブロック２１の寸法は図２に示すとおりである。即ち、セグメント３０においては、長辺寸法が７（ｍｍ）、内周側の短辺寸法（並び方向Ａと略平行方向における寸法）が０．２２（ｍｍ）、外周側の短辺寸法が０．３３（ｍｍ）、セグメント間の離間寸法が０．０５（ｍｍ）とされている。表示ブロック２１においては、長辺寸法が７（ｍｍ）、短辺寸法が約２．２３（ｍｍ）とされている。また、表示ブロック２１間の離間距離は０．２（ｍｍ）とされている。

さて、表示ブロック２１は図３に示すように、一対のガラス基板３１Ａ，３１Ｂと、ガラス基板３１Ａ，３１Ｂの一方に形成される着色層３２と、着色層３２及びガラス基板３１Ａ，３１Ｂの他方に形成される一対の透明電極３３Ａ，３３Ｂと、透明電極３３Ａ，３３Ｂを被覆する一対の配向膜３４Ａ，３４Ｂと、配向膜３４Ａ，３４Ｂ間に挟まれる液晶層３５と、上記ガラス基板３１Ａ，３１Ｂを挟み込む一対のニュートラル偏光板３６Ａ，３６Ｂとが積層状態で配置された構成とされている。

このうち、着色層３２は第１の光を透過するカラーフィルター３２Ａと、第２の光を透過するカラーフィルター３２Ｂとからなり、ガラス基板３１Ａ上に、所定の印刷方法（例えば、内面印刷）により各セグメント３０Ａ，３０Ｂに対応する位置に形成されている。従って、第１のカラーフィルター３２Ａ及び第２のカラーフィルター３２Ｂは平面方向（並び方向Ａ）に沿って交互配置されている。本実施形態においては、第１のカラーフィルター３２Ａは青色Ｂの光を透過するものであり、第２のカラーフィルター３２Ｂは白色Ｗの光を透過するものである。尚、本実施形態のように白色Ｗの光を透過させる場合には、カラーフィルターを設けることなく、本来カラーフィルターを配置する部分にオーバコートを被覆するようにしてもよい。

透明電極３３Ａ，３３Ｂは、例えばＩＴＯ（インジウムスズ酸化物）からなる薄膜状の電極である。着色層３２側に形成された透明電極３３Ａは各カラーフィルター３２Ａ，３２Ｂに対応する電極であり、各フィルター位置に対応してそれぞれ形成されている。また、ガラス基板３１Ｂ上に形成された透明電極３３Ｂは共通電極とされている。

液晶層３５は、例えば、ＴＮ型の液晶材料により構成されており、配向膜３４Ａ，３４Ｂによってこの液晶材料がツイスト配向されている。また、ニュートラル偏光板３６Ａ，３６Ｂのうち３６Ａはその透過軸が液晶層の入射側の配向方向と平行となるように配置されており、３６Ｂはその透過軸が液晶層の出射側の配向方向と平行となるように配置されている。これにより、ニュートラル偏光板３６Ａ，３６Ｂは透過軸が互いに直交するように配置されることとなる。従って、液晶層３５（透明電極３３Ａ，３３Ｂ）に電圧を印加している時には、光を透過し、電圧を印加していないときには、光を遮断する液晶シャッタとして機能する。

尚、ガラス基板３１Ｂ側には、表示ブロック２１に対して均一的に光を照射する光源部４０が配置されている。この光源部４０は、例えば白色光を放射する白色発光ダイオードと、この発光ダイオードから発せられた光を色切換部・表示切換部側へ均一照射する拡散板とから構成することができる。尚、発光源としては白色光源に限らず複数色の波長成分を含んだ光を発するものであれば良い。そのため、特定波長成分の光を出射する発光ダイオードを複数種類設けたものであっても良い。また、発光ダイオードに限らず、例えば、冷陰極蛍光放電管等の他の発光装置を用いるようにしても良い。

上記構成により、透明電極３３Ａ，３３Ｂへの電圧印加状態に応じて各セグメントがオン・オフする。すなわち、対応する透明電極３３Ａ，３３Ｂに電圧が印加されていないときは光源からの光が透過して着色発光する（オンする）。逆に、対応する透明電極３３Ａ，３３Ｂに電圧が印加されているときは光源からの光が遮断されて黒色となる（オフする）。

従って、各セグメント３０Ａ，３０Ｂのオン・オフにより、表示ブロック２１の表示色は図４に示すように、黒色ＢＬ、青色Ｂ、白色Ｗ及び薄青色ＷＢの４色のマルチカラー表示が可能となる。ここで、両セグメント３０Ａ，３０Ｂを同時にオンした場合には、青色と白色の混合色である薄青色ＷＢとされるが、これは、各セグメント３０の短辺寸法が表示ブロックの短辺寸法よりも十分に小さくされているために、表示ブロック２１を視認する際に、その表示色を各セグメント３０の表示色が個別に視認されることがなく、混合色として視認されるためである。

本実施形態では、パワーインジケータ１１にて合算出力をバーグラフ表示する際には、表示ブロック２１群の表示色として、例えば白色Ｗ、青色Ｂ及び黒色ＢＬの３色を用いる。例えば、指示すべき出力値と同一及びその出力値よりも所定の減少範囲内の出力値に対応する表示ブロック２１は青色Ｂ、所定の減少範囲外の出力値に対応する表示ブロック２１は白色Ｗ、指示すべき出力値よりも大きい出力値に対応する表示ブロック２１は黒色ＢＬとされている。ここで、各表示ブロック２１が対応する合算出力は数字「０」を基準として時計回り方向に沿って順次大きくされているため、バーグラフ表示における３色の配列順序は、この数字「０」側から白色Ｗ，青色Ｂ、黒色ＢＬの順序とされる（図５参照）。

このとき、表示色が白色Ｗとされている表示ブロック２１は、第１セグメント３０Ａをオフされ、第２セグメント３０Ｂをオンされている。表示色が青色Ｂとされている表示ブロック２１は第１セグメントをオンされ、第２セグメント３０Ｂをオフされている。また、表示色が黒色ＢＬとされている表示ブロック２１は第１及び第２セグメント３０Ａ，３０Ｂをともにオフされている。

ところで、上記パワーインジケータ１１のバーグラフ表示において、表示ブロック２１の表示色を青色Ｂに代わって薄青色ＷＢとするようにしても良い。この場合には、第１セグメント３０Ａ及び第２セグメント３０Ｂをともにオンするようにすればよい。

また、回生時においてはその発電出力に応じて表示ブロック２１群の表示色を白色Ｗ及び黒色ＢＬの２色とする。「０」を基準として、各表示ブロック２１が対応する発電出力は反時計回り方向の沿って順次大きくされているため、「０」から指示すべき発電出力に対応する表示ブロック２１の表示色は白色とし、その発電出力以上の出力に対応するブロック２１の表示色は黒色ＢＬとする（図６参照）。このように、合算出力及び発電出力を２色のバーグラフ表示とすることにより、運転者に対して、エンジン及び動力用モータの合算出力を視認させることができるとともに、回生時のモータ発電出力を視認させることができる。

また、残量インジケータ１２についても同様に、各表示ブロック２１が対応する残量は下側のものから上側のものに向かって順次大きくされているから、最小残量に対応する下側の表示ブロック２１から指示すべき残量に対応する表示ブロック２１までの表示色を白色Ｗとし、その残量以上の表示ブロック２１の表示色を黒色ＢＬとする（図５参照）。

本実施形態によれば、第１及び第２セグメントのオン・オフによる着色発光で、表示ブロック２１の表示色を青色Ｂ、白色Ｗとするようにしたから、発光色に他の色が混色されることなく、セグメント３０Ａ，３０Ｂの発光色を表示ブロック２１の表示色とすることができる。

また、各セグメント３０の短辺寸法を表示ブロック２１の短辺寸法よりも十分に小さくしているから、セグメント３０Ａ，３０Ｂを同時にオンした場合には、青色Ｂと白色Ｗの混合色である薄青色ＷＢを表示ブロック２１の表示色として視認させることができる。このため、２種類のセグメントによりマルチカラー表示を行うことができる。

＜他の実施形態＞
本発明は上記記述及び図面によって説明した実施形態に限定されるものではなく、例えば次のような実施形態も本発明の技術的範囲に含まれ、さらに、下記以外にも要旨を逸脱しない範囲内で種々変更して実施することができる。

上記実施形態では、液晶表示装置を表示ブロック２１の表示に用いたが、たとえば、対象物を象徴するマークの表示に適用し、この対象物の形態・状態の変化に基づいて第１セグメント３０Ａ又は前記第２セグメント３０Ｂをオンさせるように構成しても良い。各種車載機器を象徴したシンボルマークの表示色をその動作状態に応じて変更するように構成することができ、例えば、バッテリー電圧の低下を警告する警告灯の表示に適用し、バッテリー電圧の低下度合いに応じて、その表示色を変更するように構成することができる。

また、上記実施形態では、車両用計器として、エンジン及び動力用モータの合算出力を指示するとともに、回生時における動力用モータの発電出力を指示するパワーインジケータ１１と、動力用モータに電力供給を行うバッテリーの残量を表示する残量インジケータ１２に適用した例を示したが、当該液晶表示装置をスピードメータ、タコメータ等の他の計器に適用しても良い。

また、上記実施形態では、白色Ｗ、青色Ｂ、黒色ＢＬの配列順序としていたが、これ以外の配列順序としても良い。

また、本実施形態では、残量インジケータ１２において、最小残量に対応する下側のセグメントから指示すべき残量に対応するセグメントまでは白色Ｗにて着色表示し、その残量以上のセグメントは黒色ＢＬにて着色表示する構成としていたが、２色の配列順序が維持されていればその他の色で各セグメントを表示するようにしても良い。また、バッテリー残量が所定残量以下とされたときには、現在残量に対応するセグメントを他のセグメントと異なる色にて着色表示するようにしても良い。

本発明の液晶表示装置を車両用計器に適用した一実施形態を示した模式図である。 表示ブロックの構成を示した平面図である。 液晶表示装置の側断面図である。 各セグメントのオン・オフ状態とセグメント上の表示色との関係を示した表である。 合算出力表示における各表示ブロックの表示色を示した模式図である。 回生時の各表示ブロックの表示色を示した模式図である。

符号の説明

１０…車両用計器
１１…パワーインジケータ
１２…残量インジケータ
２１…表示ブロック
３０…セグメント
３０Ａ…第１セグメント
３０Ｂ…第２セグメント
３１Ａ，３１Ｂ…ガラス基板
３２…着色層
３３Ａ，３３Ｂ…透明電極
３４Ａ，３４Ｂ…配向膜
３５…液晶層
３６Ａ，３６Ｂ…ニュートラル偏光板
４０…光源部

Claims (4)

1. オン動作により着色発光するセグメントを複数備え、これら複数のセグメントの集合により表示単位をカラー表示する液晶表示装置であって、
   前記セグメントは、
   前記オン動作により所定の色で着色発光する第１セグメントと、
   前記オン動作により前記所定の色とは異なる色で着色発光する第２セグメントとの２種類のセグメントからなり、
   前記第１セグメントと前記第２セグメントとを所定方向に沿って交互配置したことを特徴とする液晶表示装置。
2. 前記第１セグメントと前記第２セグメントとを同時にオン動作可能であり、前記第１及び第２セグメントの前記所定方向における寸法は、両セグメントの発光色の混合色として前記表示情報を表示可能な寸法とされていることを特徴とする請求項１に記載の液晶表示装置。
3. 前記表示単位は対象物あるいは物理量を象徴するマークであり、対象物の形態・状態の変化あるいは物理量の変化に基づいて前記第１セグメント、又は前記第２セグメント、又は第１及び第２セグメントの双方をオン動作させることを特徴とする請求項１に記載の液晶表示装置。
4. 前記表示単位は対象物あるいは物理量を象徴するマークであり、対象物の形態・状態の変化あるいは物理量の変化に基づいて第１及び第２セグメントの双方をオン動作させることを特徴とする請求項２に記載の液晶表示装置。

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