JP2010117655A - 液晶表示装置 - Google Patents

Abstract

【課題】ドットマトリクス駆動の液晶表示装置において、意匠（シンボル）を滑らかな斜め線や曲線で表示する。
【解決手段】液晶表示装置のドットマトリクス液晶素子１２と光源となるバック照明部２０の間にシンボル印刷フィルム１３を配置する。シンボル印刷フィルム１３は、透明基材上に印刷が施されたシートであり、入射光を拡散させる部材を基材とすることによって、バック照明部２０の拡散フィルムを兼ねることができる。
【選択図】図４

Description

本発明は液晶表示装置、特に滑らかな斜め線や曲線を含む意匠（シンボル）の表示を可能にする液晶表示装置に関する。

アクティブマトリックス型のドットマトリクス液晶表示素子は、液晶層を共通電極と能動素子を備えた電極で挟み、能動素子を備えた電極によって各画素をマトリクス状に配列している液晶表示素子である。ドットマトリクス液晶表示素子は各画素の形状と配置が特徴的に決められているセグメント方式に比べて任意形状の表示を行うことができるという利点を持つ。

ドットマトリクス液晶表示素子は低精細なものでも簡単な文字の表示を行うことができるため、オーディオや車のメーターパネル等に用いられている。

以下に、低精細なドットマトリクス液晶表示素子を備える液晶表示装置において意匠（シンボル）を表示させようとした場合の例を説明する。

図１（a）は水平線と２本の斜め線より構成される三角形シンボル１の概略平面図であり、図１（b）は連続した曲線により構成される円形シンボル２の概略平面図である。

図２（a）は液晶表示部内の縦横のドットの数が７×１１の部分に三角形シンボル１を表示させた場合の概略平面図を示す。小さい四角形の一つ一つはドットを示しており、斜線が付されているドットは点灯を示し、白い四角形はドットの消灯を示している。低精細なドットマトリクス液晶表示装置を用いた場合では三角形シンボル１の斜め線部分は階段状になり、視覚的にもかろうじて三角形の形状が判別できる程度まで形が崩れてしまう。

図２（b）は液晶表示部内に円形シンボル２を表示させた場合の概略平面図である。該液晶表示装置で表示された形状のみを見た場合は、円形と判別することが困難である。

図２（a）、図２（b）に示されるように、低精細なドットマトリクス液晶表示装置に斜め線や曲線を含むシンボルを表示させようとしても、滑らかな形状のままのシンボルを表示させることができない。このため、警告表示、登録商標表示や法定表示を行う場合など、低精細なドットマトリクス液晶表示装置による表示では正確に表示することができない場合がある。

高分解能液晶表示装置を使用する方法もある。分解能を向上することによって高精細表示が可能になり、斜め線や曲線を含む意匠の表示を平滑化することができる。

しかしこのような場合、液晶表示装置の構造が複雑化する。また、シンボルを表示するビットマップのためのメモリー容量が増大し、画面の切り替え（表示内容の変更）をスムーズに行うためには高速の中央演算処理装置（CPU演算器）が必要になり、液晶を駆動させるための集積回路（ドライバーIC）も大きくなる又は数が増えるなどの制約が加わるため製造原価が上昇する。また一般に、高精細表示を行う場合、隣接する画素間の非画素部分の寸法には製造上の限界から下限があるために、画素と非画素の面積比率から決まる開口率が低下する傾向があり、同等の表示輝度を得るためにはより大出力の照明装置を必要とし、消費電力が増えるという問題もある。

特開２００８−３２８９１には、ドットマトリクス液晶表示素子による表示と、発光ダイオード（ＬＥＤ）とシンボル表示フィルムとの組み合わせによるシンボル表示を、組み合わせて使用することに関しての記述がある。

ドットマトリクス液晶表示素子による表示と、ＬＥＤとシンボル印刷フィルムの組み合わせによるシンボル表示を組み合わせて使用する液晶表示装置の例を以下に説明する。

図３（a）はシンボル表示部３とドットマトリクス液晶表示部４を有する液晶表示装置の概略平面図であり、図３（b）は該液晶表示装置の概略断面図である。

図３（b）に示すように、液晶表示装置はプリント配線基板（ＰＷＢ）６と、プリント基板上に設置されたＬＥＤ５と液晶表示部用バックライト７、液晶表示部用バックライト７の上部に位置するドットマトリクス液晶表示素子８、さらにＬＥＤ５とドットマトリクス液晶表示素子８の上部に位置するシンボル印刷フィルム９により構成されている。

図３（c）にシンボル印刷フィルム９の概略平面図を示す。シンボル印刷フィルム９はシンボル表示部１０と液晶表示部１１を有している。

ＬＥＤ５により発せられる光がシンボル表示部１０を通ることによってシンボル表示部３にシンボルを表示する。液晶表示部１１は開口又は透明領域で形成され、ドットマトリクス液晶表示素子８の表示をドットマトリクス液晶表示部４に表示する。

このような装置構成を用いれば、シンボルの持つ滑らかな斜め線や曲線を表示させることができる。しかし、ＬＥＤとシンボル印刷フィルムの組み合わせによるシンボル表示の場合は、印刷したシンボル表示フィルムが最前面に配置されるために、ＬＥＤがＯＦＦの状態でも常にシンボルの形が見えたままの状態になる。

特開２００８−３２８９１

本発明の目的の１つはドットマトリクス液晶表示装置を用いて、滑らかな斜め線や曲線を含むシンボルの表示を可能にすることである。

本発明の他の目的は、シンボル表示をＯＦＦにした状態ではシンボルの存在を見えなくすることである。

本発明の一観点によれば、
ドットマトリクス液晶表示素子と、
表示をしたい意匠（シンボル）が印刷されているフィルムであって、領域内に1または複数のシンボルが印刷されているシンボル印刷領域と領域内にシンボルが印刷されていない非シンボル印刷領域を有し、前記ドットマトリクス液晶表示素子の後方に前記ドットマトリクス液晶表示素子と重なるように配置されるシンボル印刷フィルムと、
前記シンボル印刷フィルムの後方に配置されるバック照明部と、
を有する液晶表示装置
が提供される。

低精細なドットマトリクス液晶素子では表示できなかった滑らかな斜め線や曲線を含むシンボルの表示を可能にする。

また、シンボル表示をＯＦＦにした状態ではシンボルの存在を見えなくすることを可能にする。

図４は、液晶表示装置の一実施形態を示す分解斜視図である。ドットマトリクス液晶表示素子１２とバック照明部２０の間にシンボル印刷フィルム１３が配置されている。

シンボル印刷フィルム１３は透明基材上に印刷が施されたシートであり、入射光を拡散させる部材を基材とすることによって、バック照明部２０の拡散フィルムを兼ねる事ができる。

バック照明部２０はライトガイド１４、反射シート１５、ライトガイドホルダー１６からなり、ライトガイド１４へはＬＥＤ１７により光が供給される。ＬＥＤ１７はプリント配線板（ＰＷＢ）１８に接続され、ＰＷＢ１８へはハーネス１９を通して駆動信号が供給される。

ＬＥＤ１７により供給された光はライトガイド１４を通り、ライトガイド１４の前面と背面から出射する。ライトガイド１４の背面から出射した光は反射シート１５によりライトガイド１４の前面方向に反射される。ライトガイド１４の前面から出射した光はシンボル印刷フィルム１３を通り、ドットマトリクス液晶表示素子１２へ導かれる。

図５（a）はドットマトリクス液晶表示素子１２の概略平面図である。図にはドットマトリクス液晶表示素子の表示画面の横方向の領域として領域Aと領域Eを示し、領域Aの縦方向の領域として領域B、領域C、領域Dを、領域Eの縦方向の領域として領域Fを示す。領域Aと領域Bが重なる平面内の領域を領域ABと表記する。領域AB,AC,ADは領域内に1または複数のシンボルが印刷されているシンボル表示領域であり、領域EFは領域内にシンボルが印刷されていない非シンボル表示領域である。

図５（b）はシンボル印刷フィルム１３の概略平面図である。境界線Ｇより左側はシンボル表示領域３１であり、図５（a）の領域AB,AC,ADと重なる。シンボル表示領域３１内のシンボル以外の領域は遮光領域である。境界線Ｇより右側は非シンボル表示領域３３であり、図５（a）の領域EFと重なり、バック照明部２０の光を透過する。

図６（a）,（b）に、図５（a）のシンボル表示領域におけるシンボルの表示例を示す。図６（a）は図５（a）の液晶表示素子を用いて三角形シンボル１を表示した状態を示す。図６（b）は図５（a）の液晶表示素子を用いて円形シンボル２を表示した状態を示す。図６では斜線部分が点灯を示し、白い部分は光を発していないことを示す。図６（a）、図６（b）とも、シンボルはドットの大きさや形状に関係なく滑らかな斜め線や曲線を保持した状態で表示される。

図５（c）にグラデーション領域３２を有したシンボル印刷フィルムを示す。図５（b）のシンボル印刷フィルム１３では、境界線Ｇの境目が見えてしまうことがある。シンボル印刷領域３１と非シンボル印刷領域３３の間に光透過率を徐々に向上させた幅３ｍｍから５ｍｍのグラデーション領域３２を設けることにより境目を見えにくくすることができる。グラデーション領域の作成には、グラデーション印刷によるぼかし処理やインク濃度を段階的に変えた透過率調整印刷などが用いられる。

ドットマトリクス液晶表示素子１２は、シンボルの印刷位置、形状、状態に応じて様々なドット形状を取ることができる。

図７は、ドットマトリクス液晶表示素子の他の実施形態の概略平面図を示す。ドットマトリクス液晶表示素子２１はシンボル表示領域AB,AC,ADが、それぞれ1つのドットにより形成されている。

領域ABに円形シンボルが表示されている。この円形シンボルは、図６（b）の円形シンボルに比べて、ドット間の非発光領域が無い分だけシンボルの明るさと認視性をあげることができる。

図８（a）は液晶表示装置の他の実施形態を示す分解斜視図である。ドットマトリクス液晶表示素子１２の背面に拡散フィルム２２を配置し、拡散フィルム２２の背面に第１バックライト部２８を配置し、第１バックライト部２８の背面にシンボル印刷フィルム２３を配置し、シンボル印刷フィルム２３の背面に第２バックライト部２９を配置している。第１バックライト部２８には図４と同様のライトガイド方式の照明が用いられる。第２バックライト部２９は、プリント配線基板２４上にＬＥＤ２５が接続され、ハーネス２６から駆動信号を供給する直接照明方式である。なお、直接照明方式に代わりライトガイド方式を用いてもよい。

シンボルを表示させる必要のないときは第１バックライト部２８のみを光源に使用する。ドットマトリクス液晶表示素子１２の全面を任意表示することができる。シンボルを表示させるときは、第２バックライト部２９の光源のみを使用する。シンボル表示領域にシンボル表示、非シンボル表示領域に任意表示を行うことが可能となる。

シンボル印刷フィルム２３に、図５（c）に示すグラデーション領域３２を有する構成を用いてもよい。

図８（b）はフィルムの全面がシンボル表示領域３１であるシンボル印刷フィルム２３であり、図８（c）はシンボル印刷領域３１と、必要に応じて設けるグラデーション領域３２のみを有し、非シンボル印刷領域を有しないシンボル印刷フィルム２３である。図８（a）の液晶表示装置の構成では、これらの非シンボル印刷領域を有しないシンボル印刷フィルムを用いてもよい。

以上実施例に沿って本発明を説明したが、本発明はこれらに制限されるものではない。その他、種々の変更、改良、組み合わせ等が可能なことは当業者に自明であろう。

図１（a）は三角形シンボル１の概略平面図、図１（b）は円形シンボル２の概略平面図である。 図２（a）は三角形シンボル１を、図２（b）は円形シンボル２を、低精細ドットマトリクス液晶表示素子を有する液晶表示装置を用いて表示した場合の概略平面図である。 図３（a）はＬＥＤを用いてシンボルを表示させる液晶表示装置の上部の概略外観図であり、図３（b）はＬＥＤを用いてシンボルを表示させる液晶表示装置の側面の概略断面図であり、図３（c）はシンボル印刷フィルム９の概略平面図である。 図４は、液晶表示装置の一実施形態を示す分解斜視図である。 図５（a）はドットマトリクス液晶表示素子１２の概略平面図であり、図５（b）はシンボル印刷フィルム１３の概略平面図であり、図５（c）はグラデーション領域３２を有するシンボル印刷フィルムの概略平面図である。 図６（a）は図５（a）の液晶表示素子を用いて三角形シンボル１を表示した概略平面図であり、図６（b）は図５（a）の液晶表示素子を用いて円形シンボル２を表示した概略平面図である。 図７は、ドットマトリクス液晶表示素子の他の実施形態の概略平面図である。 図８（a）は液晶表示装置の他の実施形態を示す分解斜視図である。図８（b）及び図８（c）はシンボル印刷フィルム２３の一実施形態を示す概略平面図である。

符号の説明

１ 三角形シンボル
２ 円形シンボル
３、１０ シンボル表示部
４ ドットマトリクス液晶表示部
５、１７、２５ 発光ダイオード（ＬＥＤ）
６，１８，２４ プリント配線基板（ＰＷＢ）
７ 液晶表示部用バックライト
８、１２、２１ ドットマトリクス液晶表示素子
９，１３，２３ シンボル印刷フィルム
１１ 液晶表示部
１４ ライトガイド
１５ 反射シート
１６ ライトガイドホルダー
１９、２６ ハーネス
２０ バック照明部
２２ 拡散フィルム
２７ ランプハウス
２８ 第１バックライト部
２９ 第２バックライト部
３１ シンボル印刷領域
３２ グラデーション領域
３３ 非シンボル印刷領域

Claims (6)

1. ドットマトリクス液晶表示素子と、
   表示をしたい意匠（シンボル）が印刷されているフィルムであって、領域内に1または複数のシンボルが印刷されているシンボル印刷領域と領域内にシンボルが印刷されていない非シンボル印刷領域を有し、前記ドットマトリクス液晶表示素子の後方に前記ドットマトリクス液晶表示素子と重なるように配置されるシンボル印刷フィルムと、
   前記シンボル印刷フィルムの後方に配置されるバック照明部と、
   を有する液晶表示装置。
2. 前記シンボル印刷フィルムが前記バック照明部の拡散フィルムを兼ねている請求項１に記載の液晶表示装置。
3. 前記シンボル印刷領域と重なる前記ドットマトリクス液晶表示素子のドットの大きさが、前記非シンボル印刷領域に重なる前記ドットマトリクス液晶表示素子のドットの大きさより大きい請求項１又は２に記載の液晶表示装置。
4. 前記シンボル印刷フィルムは、前記シンボル印刷領域と前記非シンボル印刷領域の境界に幅3mmから5mmのグラデーション領域を有する請求項１〜３のいずれか１項に記載の液晶表示装置。
5. ドットマトリクス液晶表示素子と、
   前記ドットマトリクス液晶表示素子の背面に配置されたライトガイド方式の第１バック照明部と、
   前記第１バック照明部の背面に配置され、領域内に1または複数のシンボルが印刷されているシンボル印刷領域と領域内にシンボルが印刷されていない非シンボル印刷領域を有するシンボル印刷フィルム、またはシンボルが印刷されているシンボル印刷領域のみを有するシンボル印刷フィルムと、
   前記シンボル印刷フィルムの背面に配置されたライトガイド方式又は直接照明方式の第２バック照明部と
   を有する液晶表示装置。
6. 前記シンボル印刷領域と前記非シンボル印刷領域の境界に、幅3mmから5mmのグラデーション領域を有する請求項５に記載の液晶表示装置。