JP3514946B2 - 液晶表示装置 - Google Patents

液晶表示装置

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JP3514946B2 JP14069597A JP14069597A JP3514946B2 JP 3514946 B2 JP3514946 B2 JP 3514946B2 JP 14069597 A JP14069597 A JP 14069597A JP 14069597 A JP14069597 A JP 14069597A JP 3514946 B2 JP3514946 B2 JP 3514946B2
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    • B60QARRANGEMENT OF SIGNALLING OR LIGHTING DEVICES, THE MOUNTING OR SUPPORTING THEREOF OR CIRCUITS THEREFOR, FOR VEHICLES IN GENERAL
    • B60Q3/00Arrangement of lighting devices for vehicle interiors; Lighting devices specially adapted for vehicle interiors
    • B60Q3/10Arrangement of lighting devices for vehicle interiors; Lighting devices specially adapted for vehicle interiors for dashboards
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    • G09G2320/00Control of display operating conditions
    • G09G2320/04Maintaining the quality of display appearance
    • G09G2320/041Temperature compensation

Description

【発明の詳細な説明】 【0001】 【発明の属する技術分野】この発明は、例えば速度や回
転数を表示する車両用計器として使用される液晶表示装
置に関するものである。 【0002】 【従来の技術】車両用表示装置として液晶表示装置(以
下、LCD(Liquid Crystal Disp
lay)という)を使用するためには、車両の周辺の環
境状態を考慮して−30℃から85℃程度まで動作する
ものでなければならない。しかしながら、液晶の温度特
性は、低温時の入力信号に対する追従性が極端に悪くな
る。図7は温度とLCD応答速度との関係を示す特性図
であり、低温時においては、LCD応答速度は立ち上が
り時間tr及び立ち下がり時間tdのいずれも増加す
る。図8は常温時及び低温時のLCDの応答特性を示す
応答波形図であり、同図(a)はLCD駆動波形、同図
(b)は常温時のLCDの応答波形、同図(c)は低温
時のLCDの応答波形である。同図(a)記載のtch
1は、例えば日の字形状からなる7セグメント表示器に
おける表示更新時間(7セグメントにより、0〜9の数
値を形成する場合、各セグメントの点灯、消灯を同期さ
せ一定時間ごとに表示の更新を行っている)である。図
8に示すように、常温時にはLCD駆動波形の表示更新
時間tch1よりも立ち上がり時間tr及び立ち下がり
時間tdの総和が短いが(同図(b))、低温時にはL
CD駆動波形の表示更新時間tch1よりも立ち上がり
時間tr及び立ち下がり時間tdの総和が長くなり(同
図(c))、LCDの駆動波形をOFFからONにした
場合、液晶の光透過率が90%に達するまでにLCD駆
動波形がOFFになってしまう。また液晶の駆動波形を
ONからOFFにした場合も、液晶の光透過率が10%
に下がるまでにLCD駆動波形がONになってしまう。
従って、低温時には、速度計、回転計、テレビ等の高速
に表示内容が変化する動画においては、前画面の表示と
後画面の表示が混在してしまうことになり表示不能状態
となってしまう。 【0003】このような問題を解決する対策として、例
えば実開昭56−128618号公報などに開示されて
いる。この先行技術は、液晶表示素子の温度を温度検出
回路により検出し、低温時に液晶表示素子を熱線等のヒ
ータで強制的に昇温させ、早期に液晶表示素子を正常動
作温度まで高くするものである。 【0004】 【発明が解決しようとする課題】従来の液晶表示装置は
以上のように構成されているので、熱線等のヒータが必
要になり、このためコストアップ、重量増及び装置の大
型化によりレイアウトの制約を受けるなどの課題があっ
た。 【0005】この発明は上記のような課題を解決するた
めになされたもので、液晶表示素子の低温時の応答性の
悪さを改善し、且つ熱線等のヒータが不用な液晶表示装
置を得ることを目的とする。 【0006】 【課題を解決するための手段】請求項1記載の発明に係
る液晶表示装置は、温度センサからの検知信号が液晶表
示素子の表示不能温度以下である場合、制御部が調光回
路に高輝度信号を出力し光源部の印加電圧を高めるとと
もに、液晶駆動信号を上記液晶表示素子の応答時間より
も十分短い時間でON、OFFさせて、表示内容が変化
する情報の表示は行わないようにしたものである。 【0007】 【発明の実施の形態】以下、この発明の実施の一形態を
説明する。図1は本願発明の液晶表示装置の構成を示す
ブロック図であり、図において、1は観測者に車速、回
転数等の情報を提供する液晶表示素子であり、図1中、
液晶表示素子1には速度表示(スピードメータ)部とチ
ェック(CHECK)表示部が備えられ、速度表示、C
HECK表示がなされる。2は液晶表示素子1の温度を
検知する温度センサ、3は温度センサ2からの出力信号
の電圧レベルを検知信号に変換しコントロール部に出力
する検知信号インターフェイス部である。4は液晶表示
素子1の背面に配設されたバックライト光源となる白熱
バルブ(光源部)、5は液晶表示素子1の表示の明るさ
を調整するため白熱バルブ4を制御する調光回路、6は
車速センサ等から出力される信号形態を外部入力信号に
変換しコントロール部に出力する外部入力信号インター
フェイス部である。 【0008】7は液晶表示素子1及び白熱バルブ4を制
御するコントロール部(制御部)であり、このコントロ
ール部7は、外部入力信号インターフェィス部6からの
外部入力信号に応じて液晶表示素子1を駆動制御する駆
動信号をLCDドライバ8に出力し、また、液晶表示素
子1の表示の明るさを適正にするため、外部入力信号イ
ンターフェイス部6からの外部入力信号に応じて及び検
知信号インターフェイス部3からの検知信号に応じて白
熱バルブ4への印加電圧をデューティ制御する調光制御
信号を調光回路5に出力する。8はコントロール部7か
らの駆動信号に基づいて液晶表示素子1を駆動するLC
Dドライバである。 【0009】次に動作について説明する。前述したよう
に、液晶表示素子1の温度特性は、図7に示すように、
液晶表示素子1の温度が低下するとLCDの応答時間が
かかり、立ち上がり時間tr及び立ち下がり時間tdが
増加する。この立ち上がり時間trと立ち下がり時間t
dの総和が通常表示更新時間tch1を上回る温度Tx
(表示不能温度)以下になると、更新された表示が認識
不能(更新前の表示と更新後の表示が混在するため)と
なる。例えば、表示更新時間tch1が400msec
であるとすると、立ち上がり時間trと立ち下がり時間
tdの総和が400msecを超えた場合に表示不能状
態となる。そこで、液晶表示素子1の温度を温度センサ
2により検知し、表示不能温度Tx以下の検知信号が検
知信号インターフェイス部3からコントロール部7に入
力された場合、コントロール部7は暖気制御を作動(ス
タート)させ高輝度信号を調光回路5に出力し、白熱バ
ルブ4の印加電圧を上げ、白熱バルブ4が発生する熱線
(発熱量)を多くし、液晶表示素子1を昇温させる。こ
の白熱バルブ4の印加電圧はデューティ比を変えること
により行われ、輝度調整の最大輝度電圧としている。 【0010】尚、液晶表示装置の暖気制御が作動してい
るときは、CHECK表示をONさせ、液晶表示素子が
暖気制御中であり、速度表示が不能であることを観測者
に知らしめている。この時、高速に表示内容が変化する
速度表示はOFFされ、表示はなされない。図2はCH
ECK表示部のLCD駆動波形を示す図であり、コモン
信号は液晶表示素子1の共通電極に加えられる電圧信
号、セグメント信号は液晶表示素子1のセグメント電極
に加えられる電圧信号であり、スタティック駆動されて
いる。液晶表示素子1が昇温し、液晶表示素子1の応答
速度が通常状態に戻ると、CHECK表示が消え(OF
F)、速度表示が通常表示に戻される(ON)。また、
CHECK表示は、常温時において車両の異常を検出し
た時には、CHECK表示がONされる。 【0011】このように、白熱バルブ4により液晶表示
素子1の昇温を行うので、熱線等のヒータが不要であ
り、LCDのコストアップ、重量増及び装置の大型化に
よりレイアウトの制約を受けるなどの課題を解消するこ
とができる。しかし、単に白熱バルブ4の印加電圧を高
くするように構成しても、白熱バルブの特性上、熱線と
光線が白熱バルブ4への印加電圧に対して比例関係にあ
ることにより、液晶表示素子1の表示輝度が高くなり、
本来制御したい表示(CHECK表示)の明るさに対し
て異常に明るい表示となり、観測者は眩惑され、表示品
質の低下を招くことになる。そこで、このような問題を
解消するために、液晶表示素子1の駆動信号を液晶表示
素子1の応答速度tr+tdに対して十分に短い時間で
ON、OFFを行うようにした。 【0012】さらに詳細に説明すると、LCDの構成は
上記図1で説明したものと同様であり、このLCDは熱
線等のヒータを用いずに白熱バルブにより液晶表示素子
1を昇温させ、通常表示状態に戻すものである。図3は
本願発明のLCDを説明するためのLCD駆動波形を示
す図である。該駆動波形はCHECK表示部の駆動波形
であり、このCHECK表示部は、前述した様に液晶表
示装置が暖気制御を行っている間、及び車両の異常を検
出した時のみ、点灯表示される。また液晶表示素子1の
温度を温度センサ2により検知し、表示不能温度Tx以
下の検知信号が検知信号インターフェイス部3からコン
トロール部7に入力された場合、コントロール部7は暖
気制御を作動(スタート)させ高輝度信号を調光回路5
に出力し、白熱バルブ4の印加電圧をあげ、白熱バルブ
4が発生する熱線(発熱量)を多くして液晶表示素子1
を昇温させる。白熱バルブ4の電圧は輝度調整の最大輝
度電圧としている。 【0013】ここで、液晶表示素子1の表示輝度が高く
なりすぎるのを防止するため、液晶表示素子1の駆動信
号を液晶表示素子1の応答速度より十分に速い速度でO
N、OFFを行う。これは、前記した通常の表示更新時
間tch1よりさらに短い時間、例えば液晶表示素子1
の応答速度tr+tdに対して十分に短い時間tch2
[(tr+td)/100>tch2を満たすような時
間]でON,OFFを繰り返す。さらに具体的には、液
晶表示素子1の応答速度tr+tdが約400msec
の場合、表示更新時間tch2をおおよそ18msec
とする。tch2(ON)の間は液晶表示素子1に電圧
が加わり光を透過させて表示を行い、tch2(OF
F)の間は光を遮断して液晶表示素子1を黒く見せる
が、表示更新時間tch2(ON),tch2(OF
F)がtr+tdに対して時間が十分に短い場合にはt
ch2(ON)の間電圧を加えても光を完全には透過せ
ず、またtch2(OFF)の間も光を完全には遮断し
ない。これは、表示更新時間が非常に速いため、液晶表
示素子1が追従できないためである。このため、この表
示更新時間tch2でON、OFFを繰り返した場合、
液晶表示素子1は励起状態と衰退状態の中間となり、光
が完全には透過されず、完全に遮光されない状態で定常
状態となり、透過率の低い表示を得ることができ、白熱
バルブ4の印加電圧を上げ、最大輝度相当としても、液
晶表示素子1の表示輝度を約半分に落とすことができ
る。 【0014】このtch2(ON)時間とtch2(O
FF)時間について図4〜図6に基づいてさらに詳細に
説明する。図4は透過率と駆動信号入力時間との関係
(同一温度における場合)を示すものであり、駆動信号
が供給された時の液晶表示素子の立ち上がりと、駆動信
号の供給がオフされた時の液晶表示素子の立ち下がりと
では、応答特性が異なる。そこで前述した実施の形態で
はtch2(ON)、tch2(OFF)は同じ時間に
設定していたが、tch2(ON)で立ち上げた液晶表
示素子の透過率をtch2(OFF)で液晶表示素子の
透過率を大きく下げないように、駆動信号入力時間(表
示更新時間)を詳細に制御することにより、さらに迅速
に目標透過率に到達させることができる。 【0015】図5は本願低温時の駆動状態を示すもので
あり、図4で示した特性も波線で合わせて示している。
tch2(ON)時間の間は駆動信号が供給され、液晶
表示素子が立ち上がり透過率が上がる。その後tch2
(OFF)時間、駆動信号がオフされ、前述した立ち上
がった透過率点から透過率が下がる。またこの下がった
透過率点からtch2(ON)時間分透過率が上がる。
このON、OFFを繰り返し液晶表示素子が駆動され
る。この時tch2(ON)時の透過率の上昇分より、
tch2(OFF)時の透過率下降分が大きくならない
ように、tch2(ON)時間及びtch2(OFF)
時間が設定(この実施例の場合は、少なくともtch2
(ON)>tch2(OFF)に設定されている)さ
れ、tch2(ON)時の初期透過率より、tch2
(OFF)後の透過率は下がることはなく、ジグザグに
少しずつ上昇し、ある透過率で収束し、液晶表示素子1
がハーフトーン表示される。 【0016】また図6はtch2(ON)、tch2
(OFF)の時間設定をさらに応用した透過率の設定に
関する説明図であり、図5と同様に低温時の駆動状態を
示している。図中のAは目標とする透過率であり、まず
A+αの透過率になるまで駆動信号を供給する(tc
h’2(ON)a時間)。その後、透過率Aとなる様に
tch’2(OFF)b時間は、透過率A+αから透過
率A−α’になるまでの立ち下がり時間で、またtc
h’2(ON)b時間は、透過率A−α’から透過率A
+αになる立ち上がり時間で、繰り返しON、OFF駆
動制御することにより、自由に所望の透過率に設定する
ことができ、液晶表示素子のハーフトーン表示輝度を制
御することができる。 【0017】尚、以上説明してきた液晶表示素子1が暖
気制御している時には、CHECK表示がハーフトーン
表示され、速度表示は消え(OFF)ている。液晶表示
素子1が昇温し、液晶表示素子1の応答速度が通常状態
に戻ると、表示更新時間もtch1に戻され、CHEC
K表示が消え(OFF)、車両の異常信号をコントロー
ル部7が検出した時のみCHECK表示が点灯する。ま
た速度表示は通常表示に戻される(ON)。 【0018】以上のように、本願発明によれば、白熱バ
ルブ4により液晶表示素子1の昇温を行うので、液晶表
示素子1の低温時の応答性の悪さを改善することがで
き、且つ熱線等のヒータが不要となり、LCDのコスト
アップ、重量増及び装置の大型化によりレイアウトの制
約を受けることがない。また暖気制御を作動している時
には、駆動信号を液晶表示素子1の応答速度に対して十
分短い時間でON、OFFしたので、液晶表示素子1の
表示輝度が高くなりすぎるのを防止することができる。 【0019】上記実施の形態では、固定表示部であるC
HECK表示部のみを点灯させ、液晶表示素子1の応答
時間より十分に短い時間でON、OFFさせたものにつ
いて説明したが、これに限定されるものではなく、可変
表示部についても適用できることは言うまでもない。 【0020】 【発明の効果】 以上のように、請求項1記載の発明に
よれば、温度センサからの検知信号が液晶表示素子の表
示不能温度である場合、制御部が調光回路に高輝度信号
を出力し光源部の印加電圧を高めるとともに、駆動信号
を上記液晶表示素子の応答時間よりも十分短い時間でO
N、OFFさせて、表示内容が変化する情報の表示は行
わないように構成したので、液晶表示素子の低温時の応
答性の悪さを改善し、且つ熱線等のヒータが不要とな
り、LCDのコストアップ、重量増及び装置の大型化に
よりレイアウトの制約を受けることがなくなると共に、
液晶表示素子は透過率の低い表示を得ることができ、
示輝度が高くなりすぎるのを防止することができるとい
う効果がある。
【図面の簡単な説明】 【図1】本願発明の液晶表示装置の構成を示すブロック
図である。 【図2】本願発明の着想を説明するためのLCD駆動波
形を示す図である。 【図3】本願発明のLCDを説明するためのLCD駆動
波形を示す図である。 【図4】透過率と駆動信号入力時間の関係を示す図であ
る。 【図5】本願発明の低温時駆動状態を示す図である。 【図6】透過率の設定方法を示す図である。 【図7】温度とLCD応答速度との関係を示す特性図で
ある。 【図8】常温時及び低温時のLCDの応答特性を示す応
答波形図であり、(a)はLCD駆動波形、(b)は常
温時のLCDの応答波形、(c)は低温時のLCDの応
答波形である。 【符号の説明】 1 液晶表示素子 2 温度センサ 4 白熱バルブ(光源部) 5 調光回路 7 コントロール部(制御部) Tx 表示不能温度 tch 表示更新時間
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 平1−227131(JP,A) 特開 平8−101387(JP,A) 実開 昭62−6722(JP,U) (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) G02F 1/133 580 B60K 35/00 G09G 3/18

Claims (1)

  1. (57)【特許請求の範囲】 【請求項1】 観測者に対し情報を表示する液晶表示素
    子と、該液晶表示素子の温度を検知し検知信号を出力す
    る温度センサと、上記液晶表示素子の背面に配設され該
    液晶表示素子を照明する光源部と、上記液晶表示素子の
    表示の明るさを調整するため上記光源部を制御する調光
    回路と、外部入力信号に応じて上記液晶表示素子に駆動
    信号を出力し、また外部入力信号に応じて及び上記検知
    信号に応じて上記光源部を制御する制御信号を調光回路
    に出力する制御部とを備えた液晶表示装置において、上
    記温度センサからの上記検知信号が上記液晶表示素子の
    表示不能温度以下である場合、上記制御部が上記調光回
    路に高輝度信号を出力し上記光源部の印加電圧を高める
    とともに、上記駆動信号を上記液晶表示素子の応答時間
    より短い時間でON、OFFさせて、表示内容が変化す
    る情報の表示は行わないようにしたことを特徴とする液
    晶表示装置。
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