JP5915247B2

JP5915247B2 - 表示装置

Info

Publication number: JP5915247B2
Application number: JP2012036961A
Authority: JP
Inventors: 康之小島
Original assignee: Nippon Seiki Co Ltd
Current assignee: Nippon Seiki Co Ltd
Priority date: 2012-02-23
Filing date: 2012-02-23
Publication date: 2016-05-11
Anticipated expiration: 2032-02-23
Also published as: JP2013171268A

Description

本発明は、例えば車両に搭載される表示装置に関するものである。

この種の表示装置として、例えば下記特許文献１、２に記載されているものが知られている。下記特許文献１に記載の表示装置は、一対の透明電極間への選択的な電圧印加により透過状態と不透過状態とが切り換わる表示部を有する液晶セルと、この液晶セルを照明する光源と、この光源と液晶セルとの間に配置され光源からの光を拡散する拡散板とを備えており、拡散板の表面には、光源の点灯時に光源からの光をオレンジ色等に着色する着色層が設けられ、この着色層によって前記セルの表示部の背景部をオレンジ等の色に着色するものである。

一方、下記特許文献２に記載の表示装置は、一対の透明電極間への選択的な電圧印加により透過状態と不透過状態とが切り換わる表示部を有する液晶セルと、この液晶セルを照明する光源と、この光源と液晶セルとの間に配置され液晶セルを透過して前方側より入射する入射光を液晶セル側に反射すると共に光源からのバックライト光を液晶セル側に透過する透過型反射板とを備えており、光源の消灯時には透過型反射板による反射光により、光源の点灯時には透過型反射板を透過する光源からの光（透過光）により、液晶セルの表示部と背景部とのコントラストを明確にしている。なお透過型反射板の反射光によって視認される背景部は、透過型反射板自体の色（例えば灰色）となる。

特開２００７−０５２３６４号公報特開平１１−３１１７７７号公報

しかしながら、特許文献１の表示装置は、ドットの大きさを徐々に異ならせることによって明るさを変化させた表示板が開示されている。このような表示板のドットは、隣り合うドットが接触しない非接触領域と、隣り合うドットが接触する接触領域とを有し、非接触領域と接触領域との境界で、明るさが急激に変化しているように見えてしまうトーンジャンプ現象が生じて観察者が境界を視認しまうという問題点が懸念されていた。

本発明は、この点に鑑みてなされたもので、トーンジャンプ現象が生じても目立たない表示板を提供するものである。

本発明は、前記目的を達成するため、
一対の透明電極間への選択的な電圧印加により透過状態と不透過状態とが切り換わる表示部を有する液晶セルと、この液晶セルを照明する光源と、この光源と前記液晶セルとの間に配置され前記液晶セルを透過して前方側より入射する入射光を前記液晶セル側に反射すると共に前記光源からのバックライト光を前記液晶セル側に透過する透過型反射板とを備えた表示装置において、
前記透過型反射板は、前記表示部の背景部を着色する透光性の第１の着色部と、所定の間隔を有し連続的に配列された第２の着色部とを有し、
前記第１の着色部がドットの大きさが漸次変化するドット着色部からなり、
前記第２の着色部は、前記ドット着色部を覆うことによって、トーンジャンプ現象が生じても境界を視認しづらくさせることができる。

また本発明は、前記第２の着色部は、前記ドット着色部によって発生するトーンジャンプを覆うことによって、トーンジャンプが発生しても視認しづらくさせることができる。

本発明によれば、初期の目的を達成でき、トーンジャンプ現象が生じても境界を視認しづらい表示装置を提供することができる。

本発明の第１の実施形態による表示装置の断面図。本発明の第１の実施形態における半透過反射板の断面図。本発明の第１の実施形態における半透過反射板の正面図。本発明の第１の実施形態における第１の着色部の詳細図。本発明の第２の実施形態における半透過反射板の詳細図。本発明の第３の実施形態における半透過反射板の詳細図。本発明の第４の実施形態における半透過反射板の詳細図。本発明の第４の実施形態における半透過反射板の詳細図。

図１〜図４は、本発明の第１の実施形態を示す。

図１，図２において、本実施形態による表示装置は、例えば自動車やオートバイ等の車両に搭載されるもので、回路基板１と、セルケース２と、光源３と、液晶セル４と、透過型反射板５とを備えている。

回路基板１は、例えば周知な硬質回路基板であり、光源３や液晶セル４が電気接続されている。

セルケース２は、例えば乳白色の合成樹脂材料からなり、回路基板１上に配置され、光源３を内部に収納すると共に、液晶セル４を背後から支持する。

光源３は、例えば発光ダイオードからなり、液晶セル４を背後からバックライト照明する。

液晶セル４は、例えばＴＮまたはＳＴＮ型であり、液晶分子を封入した一対のガラス基板内に形成された一対の透明電極間への選択的な電圧印加により透過状態と不透過状態とが切り換わる表示部４１を有する。

また、図３に示すように、表示部４１は不透過状態となった領域でタコメータＴＡ、スピードメータＳＰ、フューエルメータＦＵを表示すると共に、表示部４１周囲の透過状態となった領域にて背景部４２を形成する。

なお本実施形態では、表示部４１は、電圧印加により常時不透過状態となる固定表示部４１ａと、計測対象の変化に応じて透過、不透過状態が切り換わる可変表示部４１ｂとで構成されるが、固定表示部４１ａは印刷等に置き換えても良い。

タコメータＴＡは、数字部からなる固定表示部４１ａと、エンジン回転数の変化に連動して長さが変化し、所定の固定表示部４１ａ箇所を示すバーグラフからなる可変表示部４１ｂとを備えている。

スピードメータＳＰは、「ｋｍ／ｈ」からなる固定表示部４１ａと、速度に応じた数値を表示する「日」の字セグメントからなる可変表示部４１ｂを備えている。

フューエルメータＦＵは、「Ｆ」，「Ｅ」，給油マークからなる印刷表示部Ｄと、タンク内燃料の変化に連動して長さが変化し、所定の固定表示部４１ａ箇所を示すバーグラフからなる可変表示部４１ｂとを備えている。

また、この液晶セル４には、その前面及び背面のそれぞれに偏光板４３，４４が貼着され、表示部４１と背景部４２とによる表示に必要な偏光をなすようになっている。

透過型反射板５は、図１及び図２に示すように、液晶セル４（偏光板４４）と光源３との間に配置され、基板５１と、半透過反射層５２と、第１の着色層５３と、第２の着色層５４とを有している。

基板５１は、例えば透光性合成樹脂からなる無色透明な板材からなり、液晶セル４のサイズに応じた大きさを有している。

半透過反射層５２は、例えばパール顔料を混入した印刷層からなり、基板５１の背面に形成され、光源３からの光を液晶セル４（前方）側に透過すると共に液晶セル４（前方）側から入射した光を液晶セル４（前方）側に反射する光学特性を備えている。なお半透過反射層５２自体の色は例えば乳白色である。

また、半透過反射板５２は、表示部４１の背景部を着色する透過性であって漸次変化するドットによって形成されたドット着色部５３１からなる第１の着色層５３と、所定の間隔を有し連続的に配列された柄模様を有した第２の着色部５４とが積層されている。図５から図８に示すように、格子状や楕円形状がくり抜かれた形などが均等に配列された第２の着色部５４は、ドット着色部５３１を覆うように積層されるか、もしくはドット着色部５３１と同一版で印刷されてもよい。

第１の着色層５３は、例えば透光性を有するインクを用いて所定の密度にて印刷形成されたドットの集合体からなり、表示部４１の背景部４２を適宜色に着色すると共に図３に示すようにタコメータＴＡ、スピードメータＳＰ、フューエルメータＦＵ単位で背景部４２を複数の領域にエリア分けするもので、各領域は異なる色に設定されている。

また、第２の着色部５４は、トーンジャンプＱと接触する箇所の開口率が６０％以上であって４０％以下となっている。これは、トーンジャンプが発生する開口率が略５０％前後であって、トーンジャンプを隠すためには開口率を５０％よりも小さくするか、もしくは大きくする必要があるからである。

なお、本実施形態では第１の着色層５３を基板５１に形成したが、基板５１とは別の基板を用意し、その表面または背面に形成し、半透過反射板５の前面側に重ねて配置してもよい。

このように構成される表示装置は、光源３の消灯時は、液晶セル４の前方側から入射する自然光等の光が第１、第２の着色層５３、５４を照らすと共に基板５１を透過した光の一部が透過型反射板５の半透過反射層５２によって反射されて基板５１及び第１、第２の着色層５３、５４を透過することによって背景部４２が明るく、この背景部４２中にあり電圧印加により不透過状態となる表示部４１が光を遮ることで暗く視認される。また、隣り合うドットが接触しない非接触領域Ｎと、隣り合うドットが接触する接触領域Ｃとを有し、非接触領域Ｎと接触領域Ｃとの境界で、明るさが急激に変化しているように見えてしまうトーンジャンプＱが生じてしまっても、第２の着色部５４で覆うことによって、境界を目立たなくすることができる。

ここで第１の着色層５３はドット状であるため、図２に示すように光がドット着色部５３１の隙間Ｓを通って半透過反射層５２（透過型反射板５）に入射すると共に反射光がその隙間Ｓを通って出射するため、半透過反射層５２（透過型反射板５）への外光の入射不足が緩和され、これにより背景部４２を着色しながら表示部４１と背景部４２とのコントラストを良好に保つことができる。

一方、光源３の点灯時は、光源３からの光が半透過反射層５３及び基板５２を透過して着色層を照らすため、背景部４２が明るく、電圧印加により不透過状態となる表示部４１が光を遮ることで暗く視認され、これにより、光源３の点灯時でも表示部４１と背景部４２とが所定のコントラストを有して視認される。

以上のように、本実施形態では、一対の透明電極間への選択的な電圧印加により透過状態と不透過状態とが切り換わる表示部４１を有する液晶セル４と、この液晶セル４を照明する光源３と、この光源３と液晶セル４との間に配置され液晶セル４を透過して前方側より入射する入射光を液晶セル４側に反射すると共に光源３からのバックライト光を液晶セル４側に透過する透過型反射板５とを備えた表示装置において、
透過型反射板５２は、表示部４１の背景部を着色する透光性の第１の着色部５３と、所定の間隔を有し連続的に配列された第２の着色部５４とを有し、
第１の着色部５３がドットの大きさが漸次変化するドット着色部５３１からなり、
第２の着色部５４は、ドット着色部５３１を覆うことより、トーンジャンプ現象が生じても境界を視認しづらくさせることができる。

また本実施形態では、第２の着色部５４は、ドット着色部５３１と同一面上に設けられていることにより、一回の印刷でドット着色部５３１が印刷できるのでコストを抑えることができる。

また本実施形態では、第２の着色部５４は、ドット着色部５３１によって発生するトーンジャンプＱを覆うことによって、トーンジャンプ現象が生じても境界を視認しづらくさせることができる。

１回路基板
２セルケース
３光源
４液晶セル
５透過型反射板
４１表示部
４２背景部
４１ａ固定表示部
４１ｂ可変表示部
４３，４４偏光板
５１基板
５２半透過反射層
５３第１の着色部
５４第２の着色部
５３１ドット着色部
ＳＰスピードメータ
ＴＡタコメータ
ＦＵフューエルメータ
Ｑトーンジャンプ
Ｓ隙間

Claims

一対の透明電極間への選択的な電圧印加により透過状態と不透過状態とが切り換わる表示部を有する液晶セルと、この液晶セルを照明する光源と、この光源と前記液晶セルとの間に配置され前記液晶セルを透過して前方側より入射する入射光を前記液晶セル側に反射すると共に前記光源からのバックライト光を前記液晶セル側に透過する透過型反射板とを備えた表示装置において、
前記透過型反射板は、前記表示部の背景部を着色する透光性の第１の着色部と、所定の間隔を有し連続的に配列された第２の着色部とを有し、
前記第１の着色部がドットの大きさが漸次変化するドット着色部からなり、
前記第２の着色部は、前記ドット着色部を覆うことを特徴とする表示装置。
前記第２の着色部は、前記ドット着色部によって発生するトーンジャンプを覆うことを特徴とする請求項１記載の表示装置。