JPH02165189A - 車載用液晶表示装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本発明は車載用液晶表示装置に係り、特に外的環境の明
るさや車両の走行状態に応じて、明るさや表示色を変え
ることのできる車載用液晶表示装置に関する。

（従来の技術） 従来の車載用液晶表示装置の一例として、例えば実開昭
６１−５９１４１号公報に記載されているものがある。

この公報に記載された従来装置は、車両の計器類に使用
され、液晶表示装置の透過照明用光源として放電ランプ
と白熱電球を備えている。そして、昼間の走行時には、
該放電ランプを点灯して液晶表示装置を、高輝度で照明
し、一方夜間の走行時には、ヘッドライトの点灯と同期
して、該放電ランプを消灯し、白熱電球を点灯する切替
え回路を作動させることにより、該液晶表示装置を低輝
度の白熱電球で照明するようにしている。

この従来装置によれば、該液晶表示装置は、昼間は輝度
の大きい放電ランプにより照明されるので、外的環境が
明るくても、計器類の指示データを十分明瞭に視認する
ことができる。一方、夜間は輝度の小さい白熱電球で照
明されるので、外的環境が暗くてもまぶしくなく十分明
瞭に計器類の指示データを視認することができる。

（発明が解決しようとする課題） しかしながら、上記従来技術は、放電ランプを用いた照
明装置に、白熱電球を併設しているため、夜間照明とし
て白熱電球のみを点灯した場合、消灯状態にある放電ラ
ンプが、照明の妨げとなる場合も生じ、表示領域全域に
おいて均一照明が困難になるという問題があった。

本発明の目的は、バック照明用光源として、高輝度でか
つ演色性のよい白色光の得られる放電ランプのみを用い
て、前記従来装置の問題点を除去すると共に、昼間は、
十分な視認性が得られる高輝度で表示し、夜間は、まぶ
しさを押さえた最適な明るさで表示可能な液晶表示装置
を提供することにある。

本発明の他の目的は、昼夜により、又は他の条件に応答
して、表示色を変えることができ、かつ昼間は十分な視
認性が得られる高輝度で表示し、夜間はまぶしさを押え
た最適な明るさで表示可能な液晶表示装置を提供するこ
とにある。

（課題を解決するための手段） 請求項（１）の発明は、液晶表示装置の液晶表示素子セ
グメント電極を、独立して制御される２組以上の交互ス
トライプ状とし、任意の組のストライプ状電極部による
表示を、夜間走行用のヘッドライトその他の照明灯類の
ためのライティングスイッチの閉で、バック照明光源で
ある放電ランプの減光と同時に、消灯させる手段を設け
た点に特徴がある。

請求項（３）の発明は、前記任意の組のストライプ状電
極部による表示を、車速の大きさが予定値を超えた時に
消灯させる手段と、該ストライプ状電極部に対向させて
設けられたフィルタを設けた点に特徴がある。

（作用） 前記請求項（１）の発明によれば、日中、放電ランプに
より、照明された液晶表示は十分に明るく良好な視認性
が得られる。

一方夜間走行時に、ライティングスイッチの閉によって
、放電ランプ自体の減光と、更に各表示セグメントを構
成する２組以上の交互ストライプ状電極の任意の組の一
方を消灯することにより液晶表示の透過率が押さえられ
、まぶしさのない適度な明るさの表示を得ることができ
る。

また、前記請求項（３）の発明によれば、日中は明るく
、夜間はまぶしさのない程度の明るさで表示できると共
に、車速が予定値を超えた時に、スピードメータを例え
ば赤色で表示させることができ、色で車速の出し過ぎを
運転者に警告することができる。

（実施例） 以下に、図面を参照して、本発明の詳細な説明する。

第１図は、本発明の車載用液晶表示装置のシステム模式
図である。液晶表示素子１は、透明基板ｌｅ下に交互に
形成された微細な２組のストライプ状の透明電極である
セグメント電極１ａ、ｌｂを有している。また、該透明
基板１ｅの下側に、液晶物質１ｄが充填され、その下に
前記セグメント電極１ａ、ｌｂと対向するコモン電極Ｉ
Ｃが形成された透明基板１ｆが設けられている。また、
該上下透明基板１ｅ、ｉｆの外側には、偏光板Ｉｇ、ｌ
ｈがそれぞれ配置されている。

該液晶表示素子１の一例の平面図を第２図に示す。図示
の例では、ｒｌＪ、ｒ８Ｊ、ｒ８Ｊの表示セグメントは
、全て、前記２つのセグメント電極１ａおよび１ｂから
構成される装置 この様子を、表示セグメント「８」を例にとり、第３図
を参照して、詳細に説明する。第３図において、表示セ
グメント「８」は７個のセグメントａ　−ｇからなり、
各セグメントは２つのセグメント電極から構成されてい
る。例えば、セグメントａは、セグメント電極１３ａＲ
と１３ａＧから構成され、セグメントｂは、セグメント
電極１３ｂＲと１３ｂＧから構成されている。同様に、
セグメントｇは、セグメント電極１３ｇＲと１３ａＧか
ら構成されている。

また、上記各セグメントａ−Ｈに対向してコモン電極１
３が設けられ、該コモン電極１３には共通リード線１２
が接続されている。図示されていないが、該セグメント
電極ａ　−ｇと該コモン電極１３との間に液晶が充填さ
れていることは勿論である。

明かなように、前記セグメント電極１３ａＲ。

１３ｂＲ，・・・、１３ｇＲは第１図のセグメント電極
１ａ（又はｌｂ）に相当し、前記セグメント電極１３　
ａＧ、　　１３　ｂＧ、　−ｚ　　１３　ｇＧは第１図
のセグメント電極１ｂ（又はｌａ）に相当する。また、
前記コモン電極１３は第１図のコモン電極ＩＣに相当す
る。

第４図は前記液晶表示素子１の他の例を示す図である。

この例は、桁共通のセグメント電極１０ａ、ｆｉｂを設
け、各桁の各セグメントと対向させて、独立に制御でき
る電極（９ａ、９ｂ等）を設けたものである。

、第４図の例では、前記セグメント電極１０ａ＋１０ｂ
が第１図のセグメント電極１ａ、ｌｂ（又は１ｂ、１ａ
）と対応し、電極９ａ、９ｂ等が第１図のコモン電極Ｉ
Ｃに対応している。

再び、第１図に戻って説明する。

上記の説明から明かなように、表示セグメントは全て微
細なストライプで構成されており、セグメント電極１ａ
と１ｂは、独立して制御回路５により制御できる様に引
き出されている。

表示部照明用放電ランプ２は、ランプ駆動回路３により
制御され、ランプ駆動回路３には、夜間走行用ヘッドラ
ンプ等のためのライティングスイッチ４および調光信号
入力端子６が接続されている。

該ライティングスイッチ４からの信号は制御回路５にも
入力されている。

該調光信号入力端子６には、直流からデユーティ２０％
程度までの矩形波が選択的に印加できるようになってい
る。

第５図に、前記ライティングスイッチ４がオフの時、お
よび該ライティングスイッチ４をオンにした時で該調光
信号入力端子６に印加する信号を直流（デユーティ１０
０％）からデユーティ２０％までの矩形波に変化させた
時の、前記放電ランプ２の輝度の変化の様子を示す。な
お、この図では、ライティングスイッチ４がオフの時の
放電ランプ２の輝度を１００％輝度としている。

図から明かなように、ライティングスイッチ４がオフの
間は、放電ランプ２は１００％の輝度で発光する。また
、ライティングスイッチ４がオンにされ、かっこの時調
光信号入力端子６にデユーティ１００％の調光信号が印
加されていると、該放電ランプ２の輝度は、約３０％に
なる。次いで、該調光信号のデユーティが１００％から
２０％に向って低減されると、該放電ランプの輝度は徐
々に低下し、該デユーティが２０％になった時には該放
電ランプ２の輝度は約１０％になる。

第１図の制御回路５は駆動信号印加端子５ａ。

データ信号生成部５ｂ、５ｃ、排他的論理和ゲー）５ｄ
、５ｅから構成されている。該駆動信号印加端子５ａに
は、例えばデユーティ５０％の連続する矩形波信号が印
加され、また、データ信号生成部５ｂ、５ｃは対応する
セグメントを明るくするときにはＨ（ハイ）レベル、暗
くするときにはＬ（ロウ）レベルの信号を出力する。ま
た、データ信号生成部５ｃは前記ライティングスイッチ
４がオンにされると、Ｌレベルの信号を強制的に出力す
る。

いま、ライティングスイッチ４がオフ、すなわち開いて
いるとすると、放電ランプ２は、ランプ駆動回路３によ
り点灯し、液晶表示素子１を高輝度で照明する。この時
、前記データ信号生成部５ｂ、５ｃからＨレベルの信号
が出力されているとすると、液晶表示素子１のセグメン
ト電極１ａ。

１ｂにはコモン電極ＩＣとは逆の電圧が印加されること
になり、コモンＮＭＡ１ｃと、セグメント電極１ａおよ
び１“ｂの双方の間に電圧が印加され、ａ領域、ｂ領域
の双方がオン状態となる。このため、放電ランプ２から
の光は該セグメント電極１ａおよび１ｂを透過し、日中
でも十分な視認性が得られる高輝度表示を行う。

これに対し、夜間走行時等において、ライティングスイ
ッチ４がオン、すなわち閉にされると、ランプ駆動回路
３にＨレベルの信号が入力する。

該ランプ駆動回路３は、該Ｈレベルの信号が人力して来
ると、放電ランプ２を、日中の輝度を１００％とした場
合、３０％程度の輝度まで減光する。また、前記ライテ
ィングスイッチ４がオンにされると、データ信号生成部
５ＣはＬレベルの信号を出力する。調光信号入力端子６
から例えばデユーティ２０％の矩形波の調光信号が入力
されると、前記ランプ駆動回路３は該調光信号に応答し
、前記３０％程度の輝度を、１０％程度の輝度まで調光
する。

さて、ライティングスイッチ４がオフからオンに変えら
れ、調光信号入力端子５にデユーティ２０％の調光信号
が入力されたとすると、放電ランプ２は日中の輝度の１
０％程度の輝度で発光するように変化する。また、デー
タ信号生成部５ｂからはＨレベルの信号が出力され続け
るが、データ信号生成部５ＣからはＬレベルの信号が出
力されるようになる。このため、排他的論理和ゲート５
ｄに接続されたセグメント電極１ｂとコモン電極１０間
には電圧が印加され、放電ランプ２からの光は該セグメ
ント電極１ｂを透過するが、排他的論理和ゲート５ｅに
接続されたセグメント電極１ａとコモン電極ＩＣ間には
電圧が印加されず、放電ランプ２からの光は該セグメン
ト電極１ｂを透過しなくなる。

いま、仮に、セグメント電極１ａ、ｌｂの各々の幅をａ
、　　ｂとし、各々の長さが等しいとすると、該セグメ
ント電極１ａ、ｌｂが占める面積の比は、ａ対すとなる
。したがって、前記のように、ライティングスイッチ４
がオフからオンに変えられ、かつ調光信号入力端子６か
ら調光信号が入力されたとすると、液晶表示素子１の表
示輝度Ａは、日中の表示輝度をＡｏとした場合、次のよ
うになる。

Ａ＝　　ｌｂ／　（ａ＋ｂ）） Ｘ　　（１０／　１００）　　ＸＡ。

前記セグメント電極１ａ、ｌｂの幅を等しく（ａ−ｂ）
Ｌ、日中の表示輝度ＡＯを例えば１００（ｎｉｔ）とす
ると、夜間走行時等の表示輝度Ａは、５（ｎｉｔ）まで
減光することができる。

上記の説明では、８寸法と５寸法を同一としたが、減光
度合に応じて比率を変えればよいことは言うまでもない
。また、上記の実施例では、表示セグメントを２組のセ
グメント電極から構成したが２組に限定されず、３組以
上のセグメント電極から構成し、ライティングスイッチ
４がオンにされた時、任意の組のセグメント電極が光を
透過しなくなるようにしてもよい。

（応用例） 液晶表示索子１のセグメント電極１ａ及び１ｂに対応さ
せて、ストライプ状の２色のカラーフィルタを液晶槽内
あるいは槽外に設けると、日中は、２色の加色表示を行
うことができ、夜間はどちらか一方の表示色で表示させ
ることができ、日中と夜間で表示色の切替表示が容易に
できる。

本発明の第２実施例を第６図に示す。この実施例は、前
記データ信号生成部５ｃを、車速オーバ検知手段７の出
力信号により制御するようにした点に特徴がある。

例えば、セグメント電極１ａと対応させて緑色のフィル
タを設け、セグメント１ｂと対応させて赤色のフィルタ
を設け、車速センサ等から送られて来た車速データが、
例えば１００ｋｌｌ／時以上になったことが車速オーバ
検知手段７で検出された時に、データ信号生成部５ｃか
ら強制的に、Ｌレベルの信号が出力されるようにすると
、ｉｏｏｙ７時以下の走行時には赤と緑の混合色で表示
され、１１００ｋ／時を超えた時には赤色で表示される
ことになる。このため、該第２実施例によれば、車速が
１１００ｋ／時を超えたことを、運転者に色の表示で教
えることができる。

また、他の変形例として、前記ライティングスイッチ４
の出力と車速オーバ検知手段７の出力との論理和（ＯＲ
）をとり、該論理和の出力で前記データ信号生成部５Ｃ
を制御するようにしてもよい。

この変形例によれば、昼間は車速が例えば１００に＋ｅ
／時を超えると表示色が変わり、夜間は該１１００ｋ／
時を超えた時の表示色で表示されることになる。

（発明の効果） 請求項（１）の発明によれば、ライティングスイッチ４
の閉で減光する放電ランプと、液晶表示素子の表示セグ
メントの開口率を制御して透過率を減少させる手段が設
けられているので、液晶表示装置としての調光範囲を広
く取ることができ、昼夜間最適の明るさを、１ケの光源
で得ることができる。

請求項（２）の発明によれば、液晶表示素子に、セグメ
ント電極に対応したストライプ状のカラーフィルタが設
けられているので、昼夜間で表示色の切替が容易に行え
、視認性が高まるという効果がある。

請求項（３）の発明によれば、ライティングスイッチの
閉で減光する放電ランプと、車速が予定値以上になった
時に液晶表示素子の表示セグメントの一部を不透明にす
る手段が設けられているので、昼夜で該液晶表示素子の
明るさを切替えることができると共に、車速が予定値を
超えた時に表示色で運転者に警告を出すことができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の液晶表示装置の一実施例のシステム模
式図、第２図は液晶表示素子の１具体例を示す平面図、
第３図は該液晶表示素子の第１具体例の詳細平面図、第
４図は該液晶表示素子の第２具体例の詳細平面図、第５
図は放電ランプの輝度と、ライティングスイッチのオン
・オフおよび調光信号のデユーティとの関係を示す図、
第６図は本発明の他の実施例のシステム模式図である。 第 図 １・・・液晶表示素子、ｌａ・・・セグメント電極。 １ｂ・・・セグメント電極、２・・・放電ランプ、３・
・・ランプ駆動回路、４・・・ライティングスイッチ。 ５・・・制御回路、５ｂ、５ｃ・・・データ信号生成部
。 ６・・・調光信号入力端子、７・・・車速オーバ検知手
段 代理人　弁理士　平木通人　外１名 第 図 第 図 第 図 第 図 寸ン ｎ’ｚ−７４１００％つ

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. （１）コモン電極を有する透明基板とセグメント電極を
   有する透明基板との間隙に液晶を充填してなる液晶表示
   素子と、バック照明用光源として放電ランプを用いた液
   晶表示装置において、前記セグメント電極は、独立して
   制御される２組以上の微細な交互ストライプ状とし、そ
   の一部の組のストライプ状電極部による表示を、前記放
   電ランプの減光用ライティングスイッチに連動してオフ
   状態にしたことを特徴とする車載用液晶表示装置。
2. （２）前記液晶表示索子は、前記２組以上の微細な交互
   ストライプ状セグメント電極に対応した、少くとも２色
   のストライプ状カラーフィルタを設けた、カラー液晶表
   示素子であることを特徴とする請求項（１）記載の車載
   用液晶表示装置。
3. （３）コモン電極を有する透明基板とセグメント電極を
   有する透明基板との間隙に液晶を充填してなる液晶表示
   素子と、バック照明用光源として放電ランプを用いた液
   晶表示装置において、前記セグメント電極は、独立して
   制御される２組以上の微細な交互ストライプ状とし、そ
   の一部の組のストライプ状電極部による表示を車速によ
   ってオフ状態にし、前記放電ランプを減光用ライティン
   グスイッチにより減光するようにしたことを特徴とする
   車載用液晶表示装置。