JP2014056173A

JP2014056173A - 車両用液晶表示装置

Info

Publication number: JP2014056173A
Application number: JP2012201841A
Authority: JP
Inventors: Masanori Kaise; 雅則貝瀬
Original assignee: Nippon Seiki Co Ltd
Current assignee: Nippon Seiki Co Ltd
Priority date: 2012-09-13
Filing date: 2012-09-13
Publication date: 2014-03-27
Anticipated expiration: 2032-09-13
Also published as: JP6362822B2

Abstract

【課題】
過酷な温度環境下においても、表示画像切替え時に視認者が覚える違和感を抑制し、表示品質を向上させた車両用液晶表示装置を提供する。
【解決手段】
制御部３００は、液晶パネル１１０を強調画像（１１０ａ，１１０ｃ）から通常画像１１０ｂへ画像切替えを行なう前に、バックライト１２０の輝度を低輝度Ｌｂに調整し、液晶パネル１１０を通常画像１１０ｂから強調画像（１１０ａ，１１０ｃ）へ画像切替えを行なった後に、バックライト１２０の輝度を高輝度Ｌａに調整する。
【選択図】図３

Description

本発明は、車両に搭載される車両用液晶表示装置に関するものである。

従来の表示装置は、例えば、特許文献１に記載されており、図４に示すように、液晶パネル９１０を駆動する画像描画部（ＧＤＣ）９３０と液晶パネル９１０を照明するバックライト９２０とを制御する制御部（マイコン）９４０が、時間ｔ４１において、液晶パネル９１０に表示画像の描画を開始させ、液晶パネル９１０の表示が完了する時間ｔ４２において、バックライト９３０を点灯させるものであり、液晶パネル９１０が描画を開始する時間ｔ４１に対してバックライト９３０の点灯を遅延時間ｄだけ遅延させることで、液晶パネル９１０の描画切替えとバックライト９３０の点灯が同時に行なわれたように視認され、液晶パネル９１０の描画切替えとが完了していない未完成な状態が、バックライト９３０に照明され、視認者に視認されるのを防止するものである。

特開平７−５４２７号公報

しかしながら、従来の表示装置は、図５に示すように、高温時では液晶パネル９１０の描画応答性が速くなる（時間ｔ５３→ｔ５２）ため、表示画像の内容（強調画像、通常画像）によりバックライト９２０の輝度を高輝度Ｋａと低輝度Ｋｂとで切替えさせる表示を行なう場合、図５（ｂ）（ｔ５０〜ｔ５２）の第１画像（強調画像）９１０ａを高輝度Ｋａで照明する状態から、図５（ｄ）（ｔ５３〜ｔ５４）の第２画像（通常画像）９１０ｂを低輝度Ｋｂで照明する状態へ遷移する際、液晶パネル９１０の描画応答性のズレにより、図５（ｃ）（ｔ５２〜ｔ５３）の状態に短い間だけ遷移してしまう。この際、時間ｔ５２において、バックライト９２０が高輝度Ｋａの状態で表示画像が第１画像９１０ａ（図５（ｂ）の状態）から第２画像９１０ｂ（図５（ｃ）の状態）に切り替わる。このように時間ｔ５２〜ｔ５３の短い間でもバックライト９２０が高輝度Ｋａの状態で表示切替えが起こることで視認者が違和感を覚えてしまうという問題があった。

さらに、従来の表示装置は、図６に示すように、低温時では液晶パネル９１０の描画応答性が遅くなる（時間ｔ６５→ｔ６６）ため、図６（ｄ）（ｔ６３〜ｔ６５）の第２画像（通常画像）９１０ｂを低輝度Ｋｂで照明する状態から、図６（ｆ）（ｔ６６〜ｔ６７）の第３画像（強調画像）９１０ｃを高輝度Ｋａで照明する状態へ遷移する際、液晶パネル９１０の描画応答性のズレにより、図６（ｅ）（ｔ６５〜ｔ６６）の状態に短い間だけ遷移する。この際、時間ｔ６５において、バックライト９２０が高輝度Ｋａの状態で表示画像が第２画像９１０ｂ（図６（ｅ）の状態）から第３画像９１０ｃ（図６（ｆ）の状態）に切り替わる。このように時間ｔ６５〜ｔ６６までの短い間でもバックライト９２０が高輝度Ｋａの状態で表示切替えが起こることで視認者が違和感を覚えてしまうという問題があった。

そこで本発明は、前述の問題を鑑みて、過酷な温度環境下においても、表示画像切替え時に視認者が覚える違和感を抑制し、表示品質を向上させた車両用液晶表示装置を提供することを目的とする。

本発明は、前述した課題を解決するため、第１の発明は、液晶パネルと、前記液晶パネルに強調画像と通常画像とを切り替え表示させる画像描画部と、前記液晶パネルの背面側に配設されて前記液晶パネルを高輝度または低輝度で透過照明するバックライトと、外部から入力される外部信号に基づいて前記画像描画部と前記バックライトとを制御する制御部と、を備え、前記制御部は、前記液晶パネルを前記強調画像から前記通常画像へ画像切替えを行なう前に、前記バックライトの輝度を前記低輝度に調整し、前記液晶パネルを前記通常画像から前記強調画像へ画像切替えを行なった後に、前記バックライトの輝度を前記高輝度に調整する。

また、第２の発明では、前記制御部は、前記液晶パネルを前記強調画像から前記通常画像へ画像切替えを行なう通常表示信号を出力してから、前記車両用液晶表示装置の使用温度範囲における前記液晶パネルの最も早い応答時間以下の第１遅延時間経過時に前記バックライトの輝度を前記低輝度に切替える第１遅延手段と、前記液晶パネルを前記通常画像から前記強調画像へ画像切替えを行なう強調表示信号を出力してから、前記使用温度範囲における前記液晶パネルの最も遅い応答時間以上の第２遅延時間経過時に前記バックライトの輝度を前記高輝度に切替える第２遅延手段と、を有する。

過酷な温度環境下においても、表示画像切替え時に視認者が覚える違和感を抑制し、表示品質を向上させた車両用液晶表示装置を提供する。

以下に、本発明の車両用液晶表示装置の一実施形態を、図面に基づいて説明する。図１は、本発明の車両用液晶表示装置１０が車両用計器１の一部に備えられた際の正面図である。図２は、本発明の実施形態における車両用計器１の電気的な構成を示す図である。

車両用計器１は、図１に示すように、車両ＥＣＵ（ＥｌｅｃｔｒｏｎｉｃＣｏｎｔｒｏｌＵｎｉｔ）（図示しない）から入力された信号に基づき車両情報を表示する車両用液晶表示装置１０と、車両の速度に基づき回動する第１指針２１を有するスピードメータ２０と、車両のエンジン回転数に基づき回動する第２指針３１を有するタコメータ３０と、を備える。

車両用液晶表示装置１０は、図２に示すように、表示モジュール１００と、画像描画部２００と、制御部３００と、を備える。

表示モジュール１００は、後述する画像描画部２００及び制御部３００からの指示信号に基づき表示画像を表示するものであり、ＴＦＴ（ＴｈｉｎＦｉｌｍＴｒａｎｓｉｓｔｏｒ）型の液晶表示素子からなる液晶パネル１１０と、液晶パネル１１０の背面側に配設されるＬＥＤなどからなるバックライト１２０と、を備える。

液晶パネル１１０は、後述する画像描画部２００からの描画信号に基づき、表示画像を表示するものであり、背面に配設されるバックライト１２０の光を透過させることで、所望の輝度で表示画像を表示するものである。

バックライト１２０は、液晶パネル１１０の背面に配設され、例えば、制御部３００からのＰＷＭ（パルス幅変調：ＰｕｌｓｅＷｉｄｔｈＭｏｄｕｌａｔｉｏｎ）制御またはＰＡＭ（パルス振幅変調：ＰｕｌｓｅＡｍｐｌｉｔｕｄｅＭｏｄｕｌａｔｉｏｎ）制御により制御され、所望の光強度で光輝して液晶パネル１１０を照明するものである。

画像描画部２００は、ＧＤＣ（ＧｒａｐｈｉｃｓＤｉｓｐｌａｙＣｏｎｔｒｏｌｌｅｒ）などにより構成され、後述する制御部３００からの表示信号に基づき、第１記憶部２１０から対応する描画データを読み出して液晶パネル１１０に描画信号として出力して所望の表示画像を表示させるものである。

第１記憶部２１０は、ＲＯＭなどにより構成され、車両のイグニッションスイッチがオンになった際に表示する第１描画データ（オープニング画像データ）２１０ａと、オド値やトリップ値やシフトポジションなどの車両走行時などに表示される第２描画データ（通常画像データ）２１０ｂと、車両のイグニッションスイッチがオフになった際に表示する第３描画データ（エンディング画像データ）２１０ｃと、を予め描画データとして記憶する。これらの描画データは、オープニング画像データ２１０ａ及びエンディング画像データ２１０ｃなどの強調画像と、通常画像データ２１０ｂなどの通常画像とに分類され、強調画像はバックライト１２０により高輝度Ｌａで照明され、通常画像はバックライト１２０により低輝度Ｌｂで照明される。

制御部３００は、ＣＰＵ，車両ＥＣＵと通信を行なう外部インターフェース，第２記憶部（ＲＡＭ，ＲＯＭ）３１０などの周辺回路から構成されるものであり、車両情報を車両ＥＣＵから入力し、この車両情報に基づき、画像描画部２００に対して表示信号（３００ａ，３００ｂ，３００ｃ）を出力し、液晶パネル１１０に所望の表示画像を表示させるものである。

また、制御部３００は、バックライト１２０（表示モジュール１００）に電気的に接続されており、バックライト１２０をＰＷＭ制御またはＰＡＭ制御などで駆動する。第２記憶部３１０には、第１記憶部２１０に記憶された強調画像，通常画像に対応したバックライト１２０の輝度データが記憶されており、各表示画像に合わせた輝度でバックライト１２０を光輝させる。輝度データは、描画制御部２００が液晶パネル１１０に強調画像を表示させている際にバックライト１２０を高輝度Ｌａで光輝させる高輝度出力データと、描画制御部２００が液晶パネル１１０に通常画像を表示させている際にバックライト１２０を低輝度Ｌｂで光輝させる低輝度出力データと、を有する。

また、第２記憶部３１０は、制御部３００が描画制御部２００（液晶パネル１１０）に対して、表示画像を強調画像から通常画像へ画像切り替えを行なわせる第２表示信号（通常表示信号）３００ｂを出力してから、バックライト１２０を遅延させて低輝度Ｌｂに切替えるための第１遅延時間Ｔ１と、表示画像を通常画像から強調画像へ画像切り替えを行なわせる第３表示信号（強調表示信号）３００ｃを描画制御部２００へ出力してから、バックライト１２０を遅延させて高輝度に切替えるための第２遅延時間Ｔ２と、を予め記憶しておく。第１遅延時間Ｔ１とは、車両用液晶表示装置１０の使用温度範囲における液晶パネル１１０の最も応答性の早い時間より短い時間であり、つまり高温時の応答時間Ｔｓ以下の時間である。また、第２遅延時間Ｔ２とは、車両用液晶表示装置１０の使用温度範囲における液晶パネル１１０の最も応答性の遅い時間より長い時間であり、つまり低温時の応答時間Ｔｒ以上の時間である。

また、制御部３００は、スピードメータ２０の第１指針２１を回動させる第１指針駆動部２１ａと、タコメータ３０の第２指針３１を回動させる第２指針駆動部３１ａと、に電気的に接続され、車両ＥＣＵからの車両情報（車両速度及びエンジン回転数）に基づき、第１指針駆動部２１ａと第２指針駆動部３１ａとを駆動させる。また、制御部３００は、図示しないが車両に異常などが起こったときに、インジケータを光輝させ車両運転者に車両情報を報知させるためのインジケータ光源や、車両用計器１全体の照明を行う表示板照明光源なども制御するものである。

以上が本発明の車両用液晶表示装置の構成であるが、これより本発明の車両用液晶表示装置の表示処理について図３を用いて説明する。図３は、本発明の車両用液晶表示装置１０の一実施形態における表示処理を説明するタイミングチャートである。

時間ｔ３０において、制御部３００は、イグニッションスイッチのオンによる外部信号入力に基づき液晶パネル１１０にオープニング画像（第１画像）１１０ａを表示させるため、第２記憶部３１０に記憶された第１表示データ（第１表示信号）３００ａを読み出し、画像描画部２００に第１表示信号３００ａを出力する。画像描画部２００は、制御部３００からの第１表示信号３００ａを入力し、これに基づいた第１描画データ（第１描画信号）２００ａを第１記憶部２１０から読み出し、液晶パネル１１０に第１描画信号２００ａを出力する。

液晶パネル１１０のオープニング画像１１０ａが表示されてから所定時間経過後、時間ｔ３１において、制御部３００は、液晶パネル１１０に通常画像１１０ｂを表示させるため、第２記憶部３１０に記憶された第２表示データ（第２表示信号）３００ｂを読み出して画像描画部２００に出力する。画像描画部２００は、制御部３００からの第２表示信号３００ｂを入力し、これに基づいた第２描画データ（第２描画信号）２００ｂを第１記憶部２１０から読み出して液晶パネル１１０に出力する。

制御部３００は、画像描画部２００に対して第１表示信号３００ａを出力してから第１遅延時間Ｔ１経過時（時間ｔ３２）に、バックライト１２０を高輝度Ｌａから低輝度Ｌｂに切替える。この時間ｔ３２において、液晶パネル１１０の視認状態は、図３（ｂ）の高輝度Ｌａで照明されたオープニング画像１１０ａの状態から、図３（ｃ）の低輝度Ｌｂで照明されたオープニング画像１１０ａの状態に遷移する。

時間ｔ３４において、液晶パネル１１０は、通常画像（第２画像）１１０ｂに切り替わり、図３（ｃ）の低輝度Ｌｂで照明されたオープニング画像１１０ａの状態から、図３（ｄ）の低輝度Ｌｂで照明された通常画像１１０ｂの状態に遷移する。

さらに、時間ｔ３５において、制御部３００は、イグニッションスイッチのオフによる外部信号入力に基づき液晶パネル１１０にエンディング画像（第３画像）１１０ｃを表示させるため、第２記憶部３１０に記憶された第３表示データ（第３表示信号）３００ｃを読み出し、画像描画部２００に第３表示信号を３００ｃ出力する。画像描画部２００は、制御部３００からの第３表示信号３００ｃを入力し、これに基づいた第３描画データ（第３描画信号）２００ｃを第１記憶部２１０か読み出し、液晶パネル１１０に第３描画信号２００ｃを出力する。

時間ｔ３６において、液晶パネル１１０は、通常画像（第２画像）１１０ｂからエンディング画像（第３画像）１１０ｃに切り替わり、図３（ｄ）の低輝度Ｌｂで照明された通常画像１１０ｂの状態から、図３（ｅ）の低輝度Ｌｂで照明されたエンディング画像１１０ｃの状態に遷移する。

制御部３００は、画像描画部２００に対して第３表示信号３００ｃを出力してから第２遅延時間Ｔ２経過時（時間ｔ３８）に、バックライト１２０を低輝度Ｌｂから高輝度Ｌａに切替える。この時間ｔ３８において、液晶パネル１１０の視認状態は、図３（ｅ）の低輝度Ｌｂで照明されたエンディング画像１１０ｃの状態から、図３（ｆ）の高輝度Ｌａで照明されたエンディング画像１１０ｃの状態に遷移する。

よって、時間ｔ３４や時間６６のように表示画像の切り替え時にバックライト１２０が低輝度Ｌｂの状態であるため、表示画像の切り替えが視認者の眼には感じにくく、画面切替え時の視認者が違和感を覚えることを抑制することができる。

本実施形態に係る車両用液晶表示装置１０は、液晶パネル１１０と、液晶パネル１１０に強調画像（１１０ａ，１１０ｃ）と通常画像１１０ｂとを切り替え表示させる画像描画部２００と、液晶パネル１１０の背面側に配設されて液晶パネル１１０を高輝度Ｌａまたは低輝度Ｌｂで透過照明するバックライト１２０と、外部から入力される外部信号に基づいて画像描画部２００とバックライト１２０とを制御する制御部３００と、を備え、制御部３００は、液晶パネル１１０を強調画像（１１０ａ，１１０ｃ）から通常画像１１０ｂへ画像切替えを行なう前に、バックライト１２０の輝度を低輝度Ｌｂに調整し、液晶パネル１１０を通常画像１１０ｂから強調画像（１１０ａ，１１０ｃ）へ画像切替えを行なった後に、バックライト１２０の輝度を高輝度Ｌａに調整する。

また、制御部３００は、液晶パネル１１０を、強調画像（１１０ａ，１１０ｃ）から通常画像１１０ｂへ画像切替えを行なわせる通常表示信号（第２表示信号）３００ｂを出力してから、車両用液晶表示装置１０の使用温度範囲における液晶パネル１１０の最も早い応答時間以下の第１遅延時間Ｔ１経過時にバックライト１２０の輝度を低輝度Ｌｂに切替える第１遅延手段（３００）と、液晶パネル１１０を通常画像１１０ｂから強調画像１１０ｃへ画像切替えを行なわせる強調表示信号（第３表示信号）３００ｃを出力してから、使用温度範囲における液晶パネル１１０の最も遅い応答時間以上の第２遅延時間Ｔ２経過時にバックライト１２０の輝度を高輝度Ｌａに切替える第２遅延手段（３００）と、を有する。

本発明の車両用液晶表示装置を備えた一実施形態の車両用計器の正面図である。上記実施形態の車両用計器の電気的構成図である。上記実施形態の車両用液晶表示装置の表示処理を説明するタイミングチャートである。従来の表示装置における表示処理を説明するタイミングチャートである。従来の表示装置における高温環境下における表示処理を説明するタイミングチャートである。従来の表示装置における低温環境下における表示処理を説明するタイミングチャートである。

１車両用計器
１０車両用液晶表示装置
２０スピードメータ
３０タコメータ
１００表示モジュール
１１０液晶パネル
１２０バックライト
２００画像描画部
２１０第１記憶部
３００制御部
３１０第２記憶部

Claims

液晶パネルと、前記液晶パネルに強調画像と通常画像とを切り替え表示させる画像描画部と、前記液晶パネルの背面側に配設されて前記液晶パネルを高輝度または低輝度で透過照明するバックライトと、外部から入力される外部信号に基づいて前記画像描画部と前記バックライトとを制御する制御部と、を備え、
前記制御部は、前記液晶パネルを前記強調画像から前記通常画像へ画像切替えを行なう前に、前記バックライトの輝度を前記低輝度に調整し、前記液晶パネルを前記通常画像から前記強調画像へ画像切替えを行なった後に、前記バックライトの輝度を前記高輝度に調整すること、を特徴とする車両用液晶表示装置。
前記制御部は、
前記液晶パネルを、前記強調画像から前記通常画像へ画像切替えを行なわせる通常表示信号を出力してから、前記車両用液晶表示装置の使用温度範囲における前記液晶パネルの最も早い応答時間以下の第１遅延時間経過時に前記バックライトの輝度を前記低輝度に切替える第１遅延手段と、
前記液晶パネルを前記通常画像から前記強調画像へ画像切替えを行なわせる強調表示信号を出力してから、前記使用温度範囲における前記液晶パネルの最も遅い応答時間以上の第２遅延時間経過時に前記バックライトの輝度を前記高輝度に切替える第２遅延手段と、を有することを特徴とする請求項１に記載の車両用液晶表示装置。