JP4814793B2 - 液晶表示装置およびこれを備えた分析装置 - Google Patents

Description

本発明は、数字や文字等を表示するセグメント方式やドットマトリクス方式等の液晶表示装置およびこれを備えた分析装置に関する。

近年、液晶表示装置が、時計、電卓、分析装置、家庭用の電化製品等のあらゆる電子機器の表示部として搭載されている。
例えば、文字や数字等の単純な表示を行う液晶表示装置として、セグメント方式の液晶表示装置がある。このセグメント方式の液晶表示装置は、２枚の基板の一方に形成されたコモン電極と、他方に数字等の形にパターニングされた複数のセグメント電極と、２枚の基板間に封入された液晶と、を有している。そして、このコモン電極とセグメント電極との間に電圧を印加し、その間に封入された液晶の向きを変化させて光の透過をコントロールすることで、文字や数字等の表示を行うことができる。
特開平７−１２８３３８号公報（平成７年５月１９日公開）

しかしながら、上記従来の液晶表示装置は、以下に示すような問題点を有している。
すなわち、上記公報に開示されたセグメント方式の液晶表示装置では、上述したコモン電極とセグメント電極との間に導電性の不純物が混入した場合には、コモン電極とセグメント電極との間がショートして電位差がなくなり適切な表示を行うことができなくなる（図５（ａ），図５（ｂ）参照）。このような表示不良は、生産時には発生していなくても使用中に何らかの原因で突然発生する可能性もある。このため、製品出荷時における表示不良の検査だけでは十分な対策が講じられているとは言い難い。

また、例えば、糖尿病患者が自ら血糖値を測定する際に使用される血糖計が備えている液晶表示装置においてこのような表示不良が発生した場合には、糖尿病患者等が誤った表示がされていることに気が付かない可能性がある。そして、誤って表示された血糖値に従って行われたインシュリンの注射等の血糖値コントロールは、血糖値を測定した患者にとって適切な治療とはいえない。特に、糖尿病患者等の被採血者にはお年寄りや目の不自由な人が多いため、液晶表示装置の表示不良に気が付かないことは十分に予想される。しかし、従来の血糖計が備えている液晶表示装置には、表示不良を検知する手段や表示不良を知らせる手段は特に設けられていなかった。

本発明の課題は、液晶表示パネル内に混入した導電性の不純物によってコモン電極とその対向電極との間で生じたショートに起因して発生する表示不良を検知することが可能な液晶表示装置およびこれを備えた分析装置を提供することにある。

請求項１に記載の液晶表示装置は、液晶表示パネルと、入出力部と、制御部とを備えている。液晶表示パネルは、第１の電極が形成された第１の基板と、コモン電極が形成された第２の基板と、第１の基板および第２の基板の間に封入された液晶とを有している。そして、液晶表示パネルでは、第１の電極とコモン電極との間に電位差が印加されると液晶の向きが変化して表示が行われる。入出力部は、第１の出力端子と第２の出力端子とを備えている。第１の出力端子は、第１の電極に対して信号を送信する。第２の出力端子は、コモン電極に対して信号を送信する。制御部は、液晶表示パネルにおける表示不良の検査を行う場合には、入出力部の第１の出力端子と第２の出力端子とを表示不良検査用の入出力端子として使用する。そして、制御部は、入出力部の一方の入出力端子から送信した信号が他方の入出力端子において受信できるか否かを検知して表示不良の検査を行う。

ここでは、第１の電極側、第１の電極に対向するコモン電極側にそれぞれ接続されており、通常表示を行う際には液晶駆動用の出力端子として使用される第１の出力端子と第２の出力端子とを、表示不良の検査を行う際には、表示不良検査用の入出力端子として使用する。そして、表示不良検査時において、一方の入出力端子から送信した信号が他方の入出力端子において受信された場合には、制御部が表示不良の発生を検知する。

ここで、上記コモン電極とこれに対向する第１の電極との間に導電性の不純物が混入した場合には、コモン電極と第１の電極との間でショートして電位差がなくなり適切な表示を行うことができない。
そこで、本発明の液晶表示装置は、このような表示不良の発生を検知するために、通常表示を行う際には液晶駆動用の出力端子として使用される第１の電極側の出力端子とコモン電極側の出力端子とを、表示不良検査用の入出力端子として使用する。そして、一方の入出力端子から送信した信号が他方の入出力端子から受信できるか否かを検知する。もし、上記他方の入出力端子において受信できた場合には、液晶中に第１の電極とコモン電極とをつなぐ導電性の不純物が存在していることを意味する。

これにより、液晶駆動用の出力端子（第１の電極側、コモン電極側）を検査用の入出力端子として使用して、一方の入出力端子から送信した信号が他方の入出力端子において受信されることを検知するだけで、液晶表示装置において発生したショートによる表示不良を容易に検知できる。
なお、上記第１の電極は、例えば、セグメント方式の液晶表示装置ではセグメント電極に相当し、ドットマトリクス方式の液晶表示装置では各ドットに対応する第１の基板上の位置に形成された対向電極に相当する。

請求項２に記載の液晶表示装置は、請求項１に記載の液晶表示装置であって、制御部は、表示不良を検知すると液晶表示パネルにおいて表示不良が発生している旨の表示を行う。
ここでは、表示不良の発生を検知した場合には、例えば、液晶表示パネルに表示不良発生という文字を表示させる、ランプ点灯、表示された数字等を点滅させる等の表示を行う。
これにより、ユーザに対して現在の表示が正確に表示されていないことを確実に知らせることができる。よって、例えば、糖尿病患者が誤表示された血糖測定値を信じて血糖コントロールを行うことを回避できる。

請求項３に記載の液晶表示装置は、請求項１または２に記載の液晶表示装置であって、制御部は、表示不良を検知すると警告音を鳴らす。

ここでは、表示不良の発生を検知した場合には、警告音を鳴らす。これにより、ユーザに対して現在の表示が正確に表示されていないことを確実に知らせることができる。
これにより、例えば、糖尿病患者や目の不自由な人が誤表示された血糖測定値を信じて血糖コントロールを行うことを回避できる。

請求項４に記載の液晶表示装置は、請求項１または３に記載の液晶表示装置であって、制御部は、表示不良を検知すると液晶表示パネルにおける表示を禁止する。
ここでは、制御部が表示不良を検知すると、液晶表示パネルに数値等が表示されることを禁止するように制御される。
これにより、お年寄り等の目の不自由な患者等が、誤って表示された血糖値等を信用して血糖コントロール等を行うことを確実に回避できる。よって、より安全性の高い液晶表示装置を提供できる。

請求項５に記載の液晶表示装置は、請求項１から４のいずれか１項に記載の液晶表示装置であって、制御部は、表示不良の検査を毎回の起動時および／または表示の切換時に行う。
ここでは、表示を行う前の起動時や表示の切換を行う際において毎回表示不良の検査を行う。

これにより、例えば、血糖計が備えている液晶表示部では、毎回の測定を行うたび、表示切換を行うたびに表示不良の検査が行われる。よって、表示不良が発生した場合には、警報音で知らせる等の措置がとられるため、表示不良が発生した状態で表示された数字をユーザがそのまま信用すること回避できる。

請求項６に記載の分析装置は、請求項１から５のいずれか１項に記載の液晶表示装置を表示部として備えている。
ここでは、本発明の液晶表示装置を、例えば、血糖計等の分析装置の表示部として用いることができる。
これにより、導電性の不純物が液晶層内に混入して生じる表示不良の発生を検知して、ユーザに知らせることができる。よって、表示不良が発生した状態で表示された数字等をユーザが信用して、不適切な血糖コントロールを行う等の誤った治療を行うことを回避することができる。

請求項１に記載の液晶表示装置によれば、導電性の不純物が液晶層内に混入して生じる表示不良の発生を検知することができる。
請求項２に記載の液晶表示装置によれば、ユーザに対して現在の表示が正確に表示されていないことを確実に知らせることができる。
請求項３に記載の液晶表示装置によれば、ユーザが誤表示された血糖測定値を信じて血糖コントロールを行うことを回避できる。

請求項４に記載の液晶表示装置によれば、お年寄り等の目の不自由な患者等が、誤って表示された血糖値等を信用して血糖コントロール等を行うことを確実に回避できる。
請求項５に記載の液晶表示装置によれば、表示不良が発生した場合には、警報音で知らせる等の措置を採ることができる。
請求項６に記載の分析装置によれば、導電性の不純物が液晶層内に混入して生じる表示不良の発生を検知することができる。

本発明の液晶表示装置を表示部として備えた分析装置の一例としての血糖計を示す正面図。 （ａ）は図１の血糖計の通常表示状態を示す図、（ｂ）は表示不良の検査状態を示す図。 （ａ），（ｂ）は、表示不良が発生していない場合の検査信号の送受信状態を示す図。 （ａ），（ｂ）は、表示不良が発生した場合の検査信号の送受信状態を示す図。 （ａ），（ｂ）は、表示不良発生時における表示部の表示を示す図。 図１の血糖計が備えているマイコンとの接続状態を示すブロック図。

符号の説明

１０ 血糖計（分析装置）
１１ 表示部（液晶表示装置）
１２ センサ部
１２ａ センサ
１５ マイコン（制御部、液晶表示装置）
１５ａ 第１ポート（第１の出力端子、入出力端子、入出力部）
１５ｂ 第２ポート（第２の出力端子、入出力端子、入出力部）
１６ 警報部
１７ 電源部
ＳＥＧ セグメント電極（第１の電極）
ＣＯＭ コモン電極

本発明の一実施形態に係る表示部（液晶表示装置）１１を備えた血糖計（分析装置）１０について、図１〜図６を用いて説明すれば以下の通りである。
［血糖計全体の構成］
本実施形態の血糖計１０は、図１に示すように、表示部（液晶表示装置）１１とセンサ部１２と、内部にマイコン（制御部）１５（図２参照）とを備えた血糖測定装置である。

表示部１１は、センサ部１２に血液を点着して測定した血糖値を表示するセグメント方式の液晶表示装置である。表示部１１は、図１に示すように、小数点以上２桁、小数点以下１桁の数値（血糖値の測定結果）を表示するとともに、血糖計１０の電池残量等も表示する。なお、表示部１１の通常表示、表示不良の検査等については後段にて詳述する。
センサ部１２には、先端部分の所定の箇所に、血糖値を測定するためにランセット等によって形成された穿刺傷から出血した血液を点着させるセンサ１２ａが設けられている。そして、センサ１２ａに点着された血液を分析して、血糖値の測定を行う。

マイコン１５は、表示部１１の液晶を駆動するＬＣＤドライバ内蔵型のマイコンであって、図２（ａ）に示すように、表示部１１のＳＥＧ（セグメント電極、第１の電極）、ＣＯＭ（コモン電極）に接続されたポート（入出力部、第１・第２の出力端子）１５ａ，１５ｂを備えている。そして、マイコン１５は、通常表示時にはこれらのポート１５ａ，１５ｂを、表示部１１の液晶を駆動するＬＣＤドライバのポートとして使用する。なお、表示不良検査時におけるマイコン１５によるポート１５ａ，１５ｂの取り扱いについては後段にて詳述する。

［表示部の構成］
表示部１１は、図１に示すように、液晶表示パネル１１ａを備えている。また、表示部１１は、図２（ａ）および図２（ｂ）に示すように、表示部１１の液晶表示パネル１１ａを構成する一方の基板に形成されたＳＥＧ、他方の基板に形成されたＣＯＭを有している。そして、このＳＥＧとＣＯＭとの間に電圧を印加することで、２枚の基板間に封入されている液晶の配向を変化させて、各セグメント部分の表示、非表示を切り換える。

ＳＥＧは、数字を表示するために７つのセグメントとして一方の基板上にパターニングされたセグメント電極である。ＣＯＭは、他方の基板上に一面に形成された電極である。そして、このＳＥＧとＣＯＭとは、ＬＣＤドライバのポートとして機能するマイコン１５のポート１５ａ，１５ｂと接続されており、血糖値の測定結果に応じてマイコン１５から送信される信号（電圧）を受信する。これにより、ＳＥＧとＣＯＭとの間に電位差を生じさせ、所望の数字を表示するために必要なＳＥＧとＣＯＭとの間の液晶の配向を変化させて血糖値の表示を行う。

ここで、表示部１１において、液晶表示パネル１１ａ中に不純物等が挟まって表示不良が生じる場合について説明する。
表示部１１における表示は、上述のように、ＳＥＧとＣＯＭとの間に電位差を生じさせることで行われるが、ＳＥＧとＣＯＭとの間に導電性の不純物が混入した場合には、ＳＥＧとＣＯＭとの間における電位差がなくなってしまう。このため、本来、液晶の配向を変化させて表示すべきセグメント部分において、液晶の配向が変化しないために表示されずに表示不良となってしまう（図５（ａ）および図５（ｂ）参照）。

本実施形態のような血糖計１０の表示部１１として使用される液晶表示装置において、このような表示不良が発生した場合には、ユーザが誤って表示された数字を、正しい測定結果と誤認し、この誤った測定値に基づいて血糖コントロールのためのインシュリン注射等を行うことが考えられる。しかしながら、このような誤った血糖コントロールは、糖尿病患者にとって適切な治療とは言えず、反対に危険が及ぶおそれがある。特に、本実施形態のような血糖計１０を使用する糖尿病患者には視力が低下した患者が多く、図５（ａ）に示すような表示不良の場合には、例えば、表示不良と気が付かずに「６０．０」と認識してしまうおそれがある。

そこで、本実施形態の血糖計１０では、ユーザの誤認識による不適切な治療が行われることを未然に防ぐために、血糖計１０の起動時や表示の切換時には毎回表示不良の検出を行うとともに、表示不良の発生を検知した場合にはユーザに対して表示不良の発生を報知する。
［マイコンの構成］
マイコン１５は、図２（ａ）および図２（ｂ）に示すように、表示部１１のＳＥＧ側に接続されたポート１５ａと、ＣＯＭ側に接続されたポート１５ｂとを備えている。また、マイコン１５は、図６に示すように、上記表示部１１、センサ部１２、警報部１６、電源部１７と接続されている。

マイコン１５は、通常表示を行う場合には、センサ部１２において測定した血糖値に基づいて、表示するセグメントに対応したＳＥＧに対してポート１５ａから信号（電圧）が送信される。そして、ＣＯＭ側には表示を行うタイミングにあわせてポート１５ｂから信号（電圧）が送信される。
また、マイコン１５は、表示部１１の液晶表示パネル１１ａの駆動制御に加えて、液晶表示パネル１１ａ内に導電性の不純物が混入した場合に生じる表示不良の検査や、センサ部１２において検知した血液を分析して血糖値の算出等の各種制御も行う。

表示不良の検査は、具体的には、図２（ｂ）に示すように、ＬＣＤドライバの出力端子として用いていたポート１５ａ・１５ｂを、表示不良検査用のＩ／Ｏポート（入出力端子）として使用して行われる。
警報部１６は、マイコン１５が上記表示不良の検査において表示不良の発生を検出した場合に、ブザーを鳴らしてユーザに現在表示されている数値が誤った表示であることを知らせる。

電源部１７は、血糖計１０が内蔵している電子機器に対して電力の供給を行うとともに、マイコン１５が表示不良を検出した場合には表示部１１に対する電源供給を停止する。
［本血糖計の表示不良の検査方法］
本実施形態の血糖計１０における表示不良の検査方法について、図３（ａ）〜図４（ｂ）に基づいて説明すれば以下の通りである。

本実施形態の血糖計１０では、毎回の起動時や表示の切換時において、マイコン１５がポート１５ａ，１５ｂをＩ／Ｏポートとして使用する。そして、図３（ａ）に示すように、ＳＥＧと接続されている一方のポート１５ａから検査信号を送信し、その検査信号をＣＯＭと接続されている他方のポート１５ｂにおいて受信できるか否かを検査する。つまり、液晶表示パネル１１ａのＳＥＧとＣＯＭとの間がショートしているか否かを検査する。この検査を、全てのＳＥＧとＣＯＭとの間で行う。なお、図３（ｂ）に示すように、他方のポート１５ｂから検査信号を送信し、その検査信号を一方のポート１５ａにおいて受信できるか否かを検査してもよい。

このとき、図４（ａ）および図４（ｂ）に示すように、液晶表示パネル１１ａのＳＥＧとＣＯＭとの間に不純物が挟まってショートしている場合には、ＳＥＧとＣＯＭとの間の電位差が無くなり、液晶の配向を変化させることができなくなる。このため、本来、表示させるべきセグメントの部分を表示させることができなくなり、図５（ａ）および図５（ｂ）に示すような表示不良が生じる。

本実施形態の血糖計１０では、このような表示不良の発生を検出した場合には、図４（ａ）に示すように、液晶表示パネル１１ａのＳＥＧとＣＯＭとの間がショートしているために、一方のポート１５ａから送信した検査信号が、他方のポート１５ｂにおいて検出される。なお、図４（ｂ）に示すように、他方のポート１５ｂから送信した検査信号が、一方のポート１５ａにおいて検出される場合も同様である。

このようにポート１５ａあるいはポート１５ｂから送信した検査信号が、ポート１５ｂあるいはポート１５ａにおいて受信された場合には、マイコン１５が警報部１６に対してブザーを鳴らすように制御を行う。さらに、マイコン１５は、表示部１１の液晶表示パネル１１ａに表示不良発生した旨のメッセージを表示させる。
これにより、表示不良の発生により、液晶表示パネル１１ａにおいて誤った表示がなされていることを、ユーザに対して確実に知らせることができる。

［本血糖計の特徴］
（１）
本実施形態の血糖計１０は、表示部１１およびマイコン１５等を備えており、通常表示時にはＬＣＤドライバの出力端子として使用しているポート１５ａ，１５ｂを、表示不良の検査時には検査用のＩ／Ｏポートとして使用する。そして、Ｉ／Ｏポートとして使用する、例えば、液晶表示パネル１１ａのＳＥＧに接続された一方のポート１５ａから検査信号を送信する。ここで、液晶表示パネル１１ａのＣＯＭと接続されている他方のポート１５ｂにおいてその検査信号が受信された場合には、マイコン１５が表示不良の発生を検知する。

これにより、液晶表示パネル１１ａにおけるＳＥＧとＣＯＭとの間に不純物が挟まってショートすることにより発生する表示不良を確実に検出することができる。この結果、目の不自由なお年寄り等が多い糖尿病患者が使用する血糖計１０において発生した表示不良によって、誤った血糖コントロール等の治療が行われることを未然に防止することができる。

（２）
本実施形態の血糖計１０では、上述した表示不良の発生を検知すると、マイコン１５が表示部１１に「表示不良の発生」を示す表示を行わせる。
これにより、ユーザに対して確実に表示不良の発生を知らせることができる。この結果、誤って表示された数値を信用して不適切な治療を行う等の問題の発生を回避することができる。

（３）
本実施形態の血糖計１０では、上述した表示不良の発生を検知すると、マイコン１５が警報部１６を制御してブザーを鳴らす。
これにより、ユーザに対してさらに確実に表示不良の発生を知らせることが可能になる。この結果、誤って表示された数値を信用して不適切な治療を行う等の問題の発生を回避することができる。

なお、本実施形態のように、表示不良発生の表示、ブザーによる報知等の複数の報知手段を併用してもよい。
（４）
本実施形態の血糖計１０では、上述した表示不良の検査を、毎回の起動時や表示の切換時に行う。

これにより、原則として、血糖値を測定するたびに表示不良の発生の有無を確認できるため、より安全性の高い血糖計を提供できる。
［他の実施形態］
以上、本発明の一実施形態について説明したが、本発明は上記実施形態に限定されるものではなく、発明の要旨を逸脱しない範囲で種々の変更が可能である。

（Ａ）
上記実施形態では、本発明の液晶表示装置を血糖計が備えている表示部として適用した例を挙げて説明した。しかし、本発明はこれに限定されるものではない。
例えば、血糖計以外の各種分析装置の表示部として適用した場合でも、上記と同様の効果を得ることができる。

（Ｂ）
上記実施形態では、表示不良の発生を検出した場合には、表示不良が発生した旨のメッセージの表示、警報部１６によるブザーの併用により、ユーザに対して表示不良の発生を知らしめる例を挙げて説明した。しかし、本発明はこれに限定されるものではない。
例えば、上記２つの制御のうち、いずれか一方の制御だけを実行してもよいし、図６に示す電源部１７を制御して、表示不良の発生を検出すると表示部１１に対する電力供給を停止させるような制御を行ってもよい。

この場合でも、表示された数値が表示不良によって誤って表示されていることに気が付かずにユーザが血糖コントロールを行うことを回避できる。
なお、目の不自由なユーザに対する確実な報知という面では、上記実施形態のように複数の制御を組み合わせて併用して用いることがより好ましい。
（Ｃ）
上記実施形態では、ＬＣＤドライバがマイコン１５に内蔵されている例を挙げて説明した。しかし、本発明はこれに限定されるものではない。

例えば、マイコン１５とは別にＬＣＤドライバが設けられている場合でも、ＬＣＤドライバのポートをＩ／Ｏポートとして用いることで、上記と同様の効果を得ることができる。
（Ｄ）
上記実施形態では、セグメント方式の液晶表示装置（第１の電極がセグメント電極に相当）に対して本発明を適用した例を挙げて説明した。しかし、本発明はこれに限定されるものではない。

例えば、比較的ドット数の少ないドットマトリクス方式の液晶表示装置に対しても本発明を適用することが可能である。この場合には、第１の電極は各ドットに対応する第１の基板上の位置に形成された対向電極に相当する。

本発明の液晶表示装置は、簡易な構成により、液晶表示パネルに混入した不純物による表示不良の検出を可能にするという効果を奏することから、セグメント式にかかわらず、種々の液晶表示装置に対して広く適用可能である。

Claims (6)

1. 第１の電極が形成された第１の基板と、コモン電極が形成された第２の基板と、前記第１の基板および前記第２の基板の間に封入された液晶とを有しており、前記第１の電極と前記コモン電極との間に印加された電位差によって前記液晶の向きを変化させて表示を行う液晶表示パネルと、
   前記液晶表示パネルを駆動するために、前記第１の電極に対して信号を送信する第１の出力端子と、前記コモン電極に対して信号を送信する第２の出力端子とを有する入出力部と、
   前記液晶表示パネルにおける表示不良の検査を行う場合には、前記入出力部の前記第１の出力端子と前記第２の出力端子とを表示不良検査用の入出力端子として使用し、前記入出力部の一方の前記入出力端子から送信した信号が他方の前記入出力端子において受信できるか否かを検知して表示不良の検査を行う制御部と、
   を備えた液晶表示装置。
2. 前記制御部は、前記表示不良を検知すると前記液晶表示パネルにおいて表示不良が発生している旨の表示を行う、
   請求項１に記載の液晶表示装置。
3. 前記制御部は、前記表示不良を検知すると警告音を鳴らす、
   請求項１または２に記載の液晶表示装置。
4. 前記制御部は、前記表示不良を検知すると前記液晶表示パネルにおける表示を禁止する、
   請求項１または３に記載の液晶表示装置。
5. 前記制御部は、前記表示不良の検査を毎回の起動時および／または前記表示の切換時に行う、
   請求項１から４のいずれか１項に記載の液晶表示装置。
6. 請求項１から５のいずれか１項に記載の液晶表示装置を表示部として備えている、
   分析装置。

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