JP4241888B2

JP4241888B2 - 液晶表示装置

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Publication number: JP4241888B2
Application number: JP2008148491A
Authority: JP
Inventors: 良一西川
Original assignee: Denso Corp
Current assignee: Denso Corp
Priority date: 2008-06-05
Filing date: 2008-06-05
Publication date: 2009-03-18
Anticipated expiration: 2024-04-19
Also published as: JP2008282025A

Description

本発明は、液晶表示器の前面に、例えばスモークレンズ等の光透過率調整パネルを備え
、表示の開始時や終了時の表示の見栄え等を良くする液晶表示装置に関する。

従来、液晶表示器と、この液晶表示器に背面から光を入射させるバックライトを備えた
液晶表示装置において、表示の開始時には、バックライトの光出力の調光レベルを徐々に
高くし、表示の終了時には、光出力の調光レベルを徐々に低くすることで、表示部の演出
効果を高める技術が知られている（例えば、特許文献１参照）。
特開平１０−７４０４９号公報

しかしながら、液晶表示器は、自然発光素子でなく透過素子であるため、表示オフ時に
おいてバックライトが点灯している場合には、光の漏れにより表示部の演出効果や見栄え
に影響が生じる恐れがある。

本発明は、上記点に鑑みてなされたものであり、表示オフ時の表示部の見栄えと共に、
表示の開始時や終了時の表示部の見栄え等を良くすることが可能な液晶表示装置を提供す
ることを目的とする。

上記目的を達成するため、請求項１ないし請求項６に記載の技術的手段を採用する。

請求項１に記載の発明によれば、指針と文字盤を有し、両者を個別に照明可能な指針計
器と、液晶表示器と、液晶表示器に背面から光を入射させるバックライト手段と、指針計
器および液晶表示器の前面に設けた光透過率調整パネルと、指針計器、液晶表示器、およ
びバックライト手段の作動を制御する制御手段とを備え、液晶表示器の発光表示像が光透
過率調整パネルを通して視認されることを特徴とする液晶表示装置であって、
制御手段は、表示の開始時には、指針計器の指針を照明すると共に、液晶表示器の表示を開始させ、表示の開始より所定の時間後に前記バックライト手段を作動させることを特徴とする。

それにより、表示オフ時で液晶表示器が作動していないときには、この液晶表示器と光
透過率調整パネルとの組み合わせにより光の漏れを効果的に抑えることが可能になる。し
かも、表示作動の開始時には、まず指針表示を先行させているから、表示としては、暗い
ところからまず指針計器の指針が表示され、続いて、液晶表示器は、暗いところから表示
像が浮び上がってくるように見え、表示装置の表示部全体に渡って演出効果が得られ、表
示部の見栄えをよくすることが可能になる。

請求項２に記載の発明によれば、制御手段は、電源スイッチのオン投入信号を受けると
、指針計器の指針を照明させる指針制御手段と、前記オン投入信号を受けると、液晶表示
器の表示を開始させ、この表示の開始より所定の時間後にバックライト手段を作動させる
バックライト制御手段とを有することを特徴とし、請求項１と同様の効果が得られる。

請求項３に記載の発明によれば、バックライト制御手段は、液晶表示器の周辺の照度に
応じて定まる目標レベルまで、バックライト手段の光出力の調光レベルを徐々に高くする
ことで、表示としては、暗いところから徐々に表示像が浮び上がり、表示器周辺の照度と
バランスする目標レベルまで明るくなるような演出効果が得られ、表示の開始時の表示像
の演出効果や見やすさをより高めることが可能になる。

請求項４に記載の発明によれば、バックライト制御手段は、液晶表示器の周辺の照度に
応じて、バックライト手段の光出力の調光レベルの徐変割合を変化させている。そこで、
例えば日中と夜間では周辺照度と表示像とのコントラストが異なり、そのコントラストの
差に応じて、表示の開始時における光出力の調光レベルを変化させる割合を変え、表示像
の演出効果を高めることが可能になる。

請求項５に記載の発明によれば、液晶表示器および指針計器は車両用計器に適用され、
電源スイッチとしてイグニッションスイッチがオン投入されたとき、制御手段が液晶表示
器および指針計器の表示作動を行わせている。また、請求項６に記載の発明によれば、
光透過率調整パネルは、イグニッションスイッチのオフ時に液晶表示器および指針計器が
視認できないようにするスモークレンズで構成されている。それらにより、車両を利用開
始するとき、例えばコンビネーションメータの中で液晶表示器がバックライト手段の作動
により強調され過ぎることがなくなり、コンビネーションメータの表示部全体に渡って演
出効果が得られるようになる。

本発明の一実施形態を図に基いて説明する。

本発明は、車両用に限らず他の用途の表示装置にも適用可能であるが、ここでは自動車
用計器のオプテイトロンメータのように、電源オフ時に表示盤等の内容が見えないように
するため、表示部の内部造形を光透過率調整パネルであるスモークレンズにて意図的に分
からなくしている液晶表示装置に適用した例について説明する。

図１は、本発明によるコンビネーションメータ１の正面図であり、図２は、図１中のＩ
−Ｉ線断面図である。

図１、２において、コンビネーションメータ１は、自動車の運転席前方のインスツルメ
ントパネル内に配置され、各種車両情報を表示するものであり、例えば樹脂製のケース１
０内に、検出情報（エンジン回転数、車速）に応じて回動する指針計器２０、３０、自動
車内の各種警告情報を絵文字で表示する液晶表示器４０、光透過率調整パネルであるスモ
ークレンズからなるフロントパネル５０、表示盤６０、プリント基板７０、および各機器
２０、３０、４０等を制御する制御装置８０等を収納している。

指針計器２０、３０は、個別に発光制御可能な指針２１、３１、シャフト２３を介して
指針２１を回動するムーブメント２２（但し、計器３０のムーブメントは図示してない）
を備え、制御装置８０の制御信号により、指針２１、３１を個別に発光表示したり、この
表示盤６０と一体に形成された指針計器２０、３０の文字盤２０ａ、３０ａやその外枠２
０ｂ、３０ｂを個別に（独立して）発光表示できる構成にしてある。

それによって、イグニッションスイッチをオンした直後の表示の開始時には、最初に指
針２１、３１のみを表示し、続いて外枠２０ｂ、３０ｂを追加表示し、その後文字盤２０
ａ、３０ａを追加表示して、最後に表示盤６０全体を表示することができる。その際、ス
モークレンズからなるフロントパネル５０を設けているため、内部が何も見えない、例え
ばブラック系のパネル５０から、発光表示像として指針２１、３１や外枠２０ｂ、３０ｂ
や文字が順次浮かび上がるように表示される。制御装置８０とムーブメント２２はプリン
ト基板７０に実装されている。

液晶表示器４０は、例えばＴＦＴタイプの液晶デバイスからなる液晶パネル４１が相当
する。バックライト４２は、この液晶パネル４１（液晶表示器４０）に背面から光を入射
させるものであり、例えば白色発光ダイオードとその白色光を液晶パネル４１の背面（裏
面）に導く導光板から構成され、両者４１、４２が制御装置８０により制御される。もち
ろん、液晶パネル４１がカラー表示用であれば、バックライト４２の光出力に応じた調光
レベルの各種色でカラー表示を行うことになる。

表示される各種警告情報は、例えば、ドア開放もしくは半ドア情報、変速機のオーバー
ドライブ段のオンオフ情報、バッテリー充電状態、残存燃料不足状態、ヘッドランプ遠方
照明状態、エンジンオイル量低下情報等であり、警告すべき状態にある項目をカラー表示
したり、もしくは点滅表示、もしくは拡大表示する。

フロントパネル５０を構成するスモークレンズは、透過性材質、例えば薄板状のポリカーボネート樹脂等からなり、着色等により光透過率が所定値（例えば２０％）に設定され
ている。それにより、指針計器２０、３０や液晶表示器４０により発光表示された表示内
容（発光表示像）は運転者により視認されるが、計器２０〜４０の本体やその周辺の構成
物は運転者に視認されない。他方、計器２０〜４０が発光表示されないときは、いずれも
運転者により視認されず、例えばブラック系などスモークレンズ５０により決まる着色状
態となる。

次に、制御装置８０について、図３〜６に基いて説明する。

図３は、制御装置８０の概略構成を示すブロック図である。制御回路８１は、ＣＰＵ、
ＲＯＭ、ＲＡＭを含むマイクロコンピュータから構成され、機能実現手段として指針制御
手段８１１、液晶表示制御手段８１２、バックライト制御手段８１３を有する。また制御
回路８１の制御信号を受けて各機器２０、３０、４１、４２を駆動する駆動回路８２、８
４および映像回路８３を有する。

情報入力手段９０は、各機器２０、３０、４１、４２を制御するための情報（指針計器
用情報、液晶表示用情報、パネル照度情報、等）を、自動車の各部位より入手して制御回
路８１に提供する。また、制御装置８０にはイグニッションスイッチ１００を介さずに常
時バッテリー電圧＋Ｂが供給されると共に、イグニッションスイッチ１００のオンオフ信
号が入力される構成である。

ここで、制御回路８１の指針制御手段８１１は、情報入力手段９０より得たエンジン回
転数情報と車速情報に基いて指針計器２０、３０の指針の回動位置を演算し、駆動回路８
２を介してムーブメント２２を駆動させる。それに加えて、指針計器２０、３０の指針、
および文字盤２０ａ、３０ａやその外枠２０ｂ、３０ｂをそれぞれ、予め定めた規則に従
って発光表示させる。

液晶表示制御手段８１２は、情報入力手段９０より得た各種の液晶表示用情報に基づい
て選択された表示項目情報を映像回路８３に提供する。この映像回路８３が液晶パネル４
１の各液晶セルを駆動し、液晶表示制御手段８１２で選択された表示項目を示す絵文字を
、予め定めた規則に従って液晶パネル４１に表示させる。

バックライト制御手段８１３は、イグニッションスイッチ１００のオンオフ情報および
メータパネル周辺の照度情報、等に基いて、バックライト４２のオンオフと、バックライ
ト・オン時の光出力レベルの制御を行い、液晶パネル４１（液晶表示器４０）の表示輝度
を調整（調光）する。

具体的には、バックライト制御手段８１３は、メータパネル周辺の照度に応じて定まる
目標調光レベルに応じたデユーテイ比をもつ信号（ＰＷＭ信号）を出力し、駆動回路８４
がバックライト４２の各発光ダイオードをそのデユーテイ比にてオンオフすることで、光
出力を調光する。

（作動）
次に、制御装置８０の概略作動を、図４に基いて説明する。図４は、制御装置８０の概
略制御内容を示すフローチャートである。

この制御装置８０は、常時バッテリー電圧＋Ｂが供給されているため、基本的には常時
作動しており、自動車使用中は、指針制御手段８１１、液晶表示制御手段８１２、バック
ライト制御手段８１３を作動させる。しかし、イグニッションスイッチ１００のオフ状態
では、作動内容は最小限に制限され、少なくとも指針計器２０、３０や液晶パネル４１（
液晶表示器４０）を利用者が視認できないレベルとなるように、フロントパネル５０の光
透過率が設定されている。

イグニッションスイッチ１００のオンによる自動車使用中は、図４に示す各ステップ２
０１〜２０６を行う。まず、情報入力手段９０より各機器２０、３０、４１、４２を制御
するための各種情報（指針計器用情報、液晶表示用情報、パネル照度情報、等）を読込む
と（ステップ２０１）、指針制御手段８１１に相当する指針計器２１、３１の指針制御（
ステップ２０２）およびその表示制御（ステップ２０３）を行う。続いて、液晶表示制御
手段８１２に相当する液晶表示器４０の表示制御（ステップ２０４）を行うと共に、バッ
クライト制御手段８１３に相当するバックライト４２の輝度制御を行う（ステップ２０５
）。そして各ステップ２０２〜２０５で求めた制御値は、各駆動回路８２〜８４に出力さ
れる（ステップ２０６）。

次に、本発明の特徴部であるイグニッションスイッチ（ＩＧスイッチ）１００のオン投
入直後、およびオフ直後のステップ２０４および２０５の作動について、図５、６に基い
て説明する。

図５は液晶表示およびバックライト発光制御部分のフローチャート、図６はそのタイミ
ングチャートである。

まず、利用者が乗車し、図６（ａ）、（ｂ）に示すように、イグニッションスイッチ１
００がオフからオンになると（ステップ３０１）、液晶表示駆動を開始させる（ステップ
３０２）。このとき、イグニッションスイッチ１００がオンした時点から経過時間が所定
時間ｔ１(表示に滑らかさを感じる程度の時間、例えば、１〜２秒)以内にあるときは（ス
テップ３０３）、図６（ｃ）に示すように、イグニッションスイッチ１００がオンした時
点から徐々にバックライト４２の光出力レベルを高くする、いわゆるバックライト輝度の
漸増制御を行う（ステップ３０４）。その際、連続的でなく、破線に示すように階段状に
（段階的に）光出力レベルを高くしてもよい。

他方、イグニッションスイッチ１００のオン時点から時間ｔ１を経過すると、バックラ
イト４２の光出力レベルを、メータパネル周辺の照度情報、等に基いて定まる目標レベル
に固定する、いわゆるバックライト輝度の定常制御を行う（ステップ３０５）。

次に、図６（ａ）、（ｃ）に示すように、イグニッションスイッチ１００がオンからオ
フになり（ステップ３０１）、しかもイグニッションスイッチ１００がオフした時点から
経過時間が所定時間ｔ２(表示に滑らかさを感じる時間、例えば、１〜２秒)以内にあると
きは（ステップ３０６）、イグニッションスイッチ１００がオフした時点から徐々にバッ
クライト４２の光出力レベルを低くする、いわゆるバックライト輝度の漸減制御を行う（
ステップ３０７）。その際、連続的でなく、破線に示すように階段状に（段階的に）光出
力レベルを低くしてもよい。

他方、イグニッションスイッチ１００のオフ時点から時間ｔ２を経過すると、バックラ
イト４２の作動を停止（オフ）し（ステップ３０８）、それに応じて図６（ｂ）に示すよ
うに、液晶表示器４０の表示作動を停止する（ステップ３０９）。その際、液晶表示器４
０への電源供給を停止して節電を図るようにしてもよい。

なお、図５に示す実施形態では、図４のステップ２０３に示す指針計器２０、３０の表
示制御は、液晶表示器４０やバックライト４２の各制御（ステップ２０４、２０５）とは
独立して行われる構成である。従って、イグニッションスイッチ１００がオンした時点か
ら順次、指針２１、３１のみ表示し、続いて外枠２０ｂ、３０ｂを追加表示し、その後文
字盤２０ａ、３０ａを追加して、最後に表示盤６０全体を表示することになる。

上記したように本発明の表示装置では、スモークレンズからなるフロントパネル５０を
設け、イグニッションスイッチ１００のオン投入による表示の開始時には、まず液晶表示
器４０を立ち上げて液晶デバイスの作動を安定化させつつ、バックライト４２の光出力の
調光レベルを徐々に目標レベルまで高くしているから、表示としては暗いところから徐々
に映像が浮かび上がってくる演出効果が得られ、表示部の見栄えを良くすることができる。

特に、自動車のコンビネーションメータでは、液晶表示器４０が四角い形状をしている
のに対して、指針計器２０、３０は円を基調としている形状が多いが、両者２０〜４０を
組み合わせたコンビネーションメータのデザインの場合でも、本発明のように液晶表示器
の四角い形状を視覚的に感じさせない演出をすることにより、利用者に対して見栄えを良
くすることができる。

しかも、周囲環境として低温時などのように、イグニッションスイッチ１００のオン直
後に液晶デバイスの作動が安定しないときでも、バックライト４２の光出力レベルを当初
低くすることでその表示むらを見えなくすることができる。

また、イグニッションスイッチ１００のオンからオフによる表示の終了時には、バック
ライト４２の光出力の調光レベルを徐々にオフレベルまで下げ、オフした時点に連動させ
て、もしくは完全にオフした直後に、液晶表示器４０の表示作動を停止（オフ）させてい
るから、クリヤな映像の状態のまま徐々にその映像が消えていく演出効果がえられ、表示
部の見栄えを良くすることができる。特に、表示の終了時にも、液晶表示器の四角い形状
を視覚的に感じさせない演出をすることができる。

（他の実施形態）
上記一実施形態では、図５、６に示すように、指針計器２０、３０の表示制御を、液晶
表示器４０やバックライト４２の各制御と独立して行う構成としているが、本実施形態で
は両者を関連付けて表示制御することで、演出効果をさらに高めるようにした例である。

図７は、指針表示、液晶表示およびバックライト発光制御のタイミングチャートである。

上記一実施形態と異なる点は、イグニッションスイッチ１００のオンによる表示の開始
時に、まず指針表示を先行させ、所定の経過時間ｔ０後に、文字盤２０ａ、３０ａの外枠
２０ｂ、３０ｂを追加表示させる時点から、徐々にバックライト４２の光出力レベルを高
くする、いわゆるバックライト輝度の漸増制御を行う点である。

この点、図７（ａ）〜（ｅ）に示すように、イグニッションスイッチ１００がオフから
オンになる表示の開始時に、まず指針表示および液晶表示器４０の作動を開始させ、イグ
ニッションスイッチ１００がオンした時点から経過時間ｔ０後に、文字盤２０ａ、３０ａ
の外枠２０ｂ、３０ｂを追加表示させると共に、同時点より徐々にバックライト４２の光
出力レベルを高くする、いわゆるバックライト輝度の漸増制御を行う。

その後、外枠２０ｂ、３０ｂを追加表示させる時点から時間ｔ１を経過すると、バック
ライト４２の光出力レベルを、メータパネル周辺の照度情報、等に基いて定まる目標レベ
ルに固定する、いわゆるバックライト輝度の定常制御を行う。他方、表示の終了時は図６
に示す例と同じである。

上記したように本発明の表示装置では、スモークレンズからなるフロントパネル５０を
設け、イグニッションスイッチ１００のオン投入による表示の開始時には、まず指針表示
を先行させているから、表示としては、暗いところからまず指針計器２０、３０の指針２
１、３１のみが表示され、続いて指針計器２０、３０には外枠２０ｂ、３０ｂが開始され
ると共に、液晶表示器４０には、暗いところから徐々に映像が浮かび上がってくるように
見え、コンビネーションメータ１の表示盤６０全体に渡って演出効果が得られ、表示部の
見栄えを良くすることができる。

また、上記実施形態において、バックライト輝度の漸増制御および漸減制御における増
減割合を、メータパネル周辺の照度情報、等に基いて可変することで、表示部の見やすさ
や演出効果を高めるようにしてもよい。図７（ｆ）に示すタイミングチャートによると、
日中など周辺照度が高いときは、メータパネルとパネル周辺とのコントラストが低く演出
効果が薄まるため、漸増制御および漸減制御のための経過時間ｔ１１、ｔ２１をｔ１、ｔ
２より短くし、早めに目標とする光出力レベルに到達させる。

他方、夜間など周辺照度が低いときは、メータパネルとパネル周辺とのコントラストが
高く演出効果が高まるため、漸増制御および漸減制御のための経過時間ｔ１２、ｔ２２を
ｔ１、ｔ２より長くし、比較的ゆっくりと目標とする光出力レベルに到達させるようにし
ている。その際、バックライト４２の光出力レベルを、メータパネル周辺の照度情報、等
に基いて定まる目標レベルに設定することで、発光表示像のコントラストを安定させ、見
易くすることができる。

本発明の一実施形態におけるコンビネーションメータ１の正面図である。図１中のＩ−Ｉ線断面図である。制御装置８０の概略構成を示すブロック図である。制御装置８０の概略制御内容を示すフローチャートである。液晶表示およびバックライト発光制御部分のフローチャートである。液晶表示およびバックライト発光制御のタイミングチャートである。本発明の他の実施形態における指針表示、液晶表示およびバックライト発光制御のタイミングチャートである。

符号の説明

１コンビネーションメータ
１０ケース
２０、３０指針計器
２０ａ、３０ａ文字盤
２０ｂ、３０ｂ外枠
２１、３１指針
２２ムーブメント
４０液晶表示器
４１液晶パネル
４２バックライト（バックライト手段）
５０フロントパネル（光透過率調整パネル）
６０表示盤
８０制御装置（制御手段）
８１制御回路
９０情報入力手段
１００イグニッションスイッチ（電源スイッチ）
８１１指針制御手段
８１２液晶表示制御手段
８１３バックライト制御手段

Claims

指針と文字盤を有し、両者を個別に照明可能な指針計器と、
液晶表示器と、
前記液晶表示器に背面から光を入射させるバックライト手段と、
前記指針計器および前記液晶表示器の前面に設けた光透過率調整パネルと、
前記指針計器、前記液晶表示器、および前記バックライト手段の作動を制御する制御手
段とを備え、前記液晶表示器の発光表示像が前記光透過率調整パネルを通して視認される
ことを特徴とする液晶表示装置であって、
前記制御手段は、表示の開始時には、前記指針計器の指針を照明すると共に、前記液晶
表示器の表示を開始させ、前記表示の開始より所定の時間後に前記バックライト手段を作
動させることを特徴とする液晶表示装置。
前記制御手段は、電源スイッチのオン投入信号を受けると、前記指針計器の指針を照明
させる指針制御手段と、前記オン投入信号を受けると、前記液晶表示器の表示を開始させ
、この表示の開始より所定の時間後に前記バックライト手段を作動させるバックライト制
御手段とを有することを特徴とする請求項１に記載の液晶表示装置。
前記バックライト制御手段は、前記液晶表示器の周辺の照度に応じて定まる目標レベル
まで、前記バックライト手段の光出力の調光レベルを徐々に高くすることを特徴とする請
求項２に記載の液晶表示装置。
前記バックライト制御手段は、前記液晶表示器の周辺の照度に応じて、前記バックライ
ト手段の光出力の調光レベルの徐変割合を変化させることを特徴とする請求項２または請
求項３に記載の液晶表示装置。
前記液晶表示器および前記指針計器は車両用計器に適用され、前記電源スイッチとして
イグニッションスイッチがオン投入されたとき、前記制御手段が前記液晶表示器および前
記指針計器の表示作動を行わせることを特徴とする請求項１に記載の液晶表示装置。
前記光透過率調整パネルは、前記イグニッションスイッチのオフ時に前記液晶表示器お
よび前記指針計器が視認できないようにするスモークレンズで構成されることを特徴とす
る請求項５に記載の液晶表示装置。