(57)【要約】【課題】バーグラフをグラデーション表示することができる液晶表示装置を安価に提供する。【解決手段】液晶パネル２は、液晶素子２１及び前記液晶素子２１の両面に設けられた長尺状の一対の透明電極２２、２３から構成され、一対の透明電極２２、２３を介して液晶素子２１に供給する電圧に応じて光透過率が変動する。主電圧供給源４が、一対の透明電極２２、２３の長手方向の左端部間に駆動電圧を供給して液晶素子２１に電圧を印加する。追加電圧供給源５が、一対の透明電極２２、２３の長手方向の左端部間に追加電圧を供給して液晶素子２１に電圧を印加する。マイコン６が、センサの検出値に応じて追加電圧供給源５により供給される追加電圧の大きさを制御する。【選択図】図２
2011027883.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
表示すべき表示レベルをバーグラフ表示する液晶表示装置であって、
液晶素子及び前記液晶素子の両面に設けられた長尺状の一対の透明電極から構成され、前記一対の透明電極を介して前記液晶素子に供給する電圧に応じて光透過率が変動する液晶パネルと、
前記液晶パネルの背面に光を入射するバックライトと、
前記一対の透明電極の長手方向の一端に電圧を供給して前記液晶素子に電圧を印加する第１電圧供給手段と、
前記一対の透明電極の長手方向の他端に電圧を供給して前記液晶素子に電圧を印加する第２電圧供給手段と、
前記表示すべき表示レベルに応じて前記第１電圧供給手段及び前記第２電圧供給手段の少なくとも一方により供給される電圧の大きさを制御する電圧制御手段と、
を備えたことを特徴とする液晶表示装置。
【請求項２】
表示すべき表示レベルをバーグラフ表示する液晶表示装置であって、
液晶素子及び前記液晶素子の両面に設けられた長尺状の一対の透明電極から構成され、前記一対の透明電極を介して前記液晶素子に供給する電圧に応じて光透過率が変動する液晶パネルと、
前記液晶パネルの背面に光を入射するバックライトと、
前記一対の透明電極の長手方向の一端に電圧を供給して前記液晶素子に電圧を印加する第１電圧供給手段と、
前記一対の透明電極の長手方向の他端間に設けられた抵抗と、
前記表示すべき表示レベルに応じて前記第１電圧供給手段により供給される電圧の大きさを制御する電圧制御手段と、
を備えたことを特徴とする液晶表示装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、液晶表示装置に係り、特に、表示すべき表示レベルをバーグラフ表示する液晶表示装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
上述した液晶表示装置は、液晶パネルと、この液晶パネルの背面に光を入射するバックライトなどから構成されている。液晶パネルは、液晶素子及びこの液晶素子の両面に配置された一対の透明電極から構成されている。そして、上述した一対の透明電極には互いに一列に並べて設けられた複数のセグメントバー２０が設けられている。
【０００３】
上述した構成の液晶表示装置の動作について以下説明する。まず、セグメントバー２０に電圧が印加されていないときはバックライトからの光がセグメントバー２０を透過するため、各セグメントバー２０は白色に視認される。即ち、電圧が印加されていないセグメントバー２０はオフ状態となる。一方、セグメントバー２０に電圧が印加されると、セグメントバー２０に入射されたバックライトからの光が遮断され、各セグメントバー２０は黒色に視認される。即ち、電圧が印加されたセグメントバー２０はオン状態となる。そして、上述した液晶表示装置は、マイコンなどの制御装置により各セグメントバー２０に対する電圧の印加をオンオフ制御することにより、表示すべき表示レベルに応じた数のセグメントバー２０をオン状態にして、表示レベルをバーグラフ表示している。
【０００４】
しかしながら、上述したセグメントバー２０のオンオフによるバーグラフ表示では、パラパラとした表示になってしまい見た目が乏しい、という問題があった。このような問題を解決するために、図１１に示すように、オン状態のセグメントバー２０のうち点線で囲んだ右端から例えば３つ目までのセグメントバー２０を右端に向かうに従って緩やかにオン状態からオフ状態に近づくようにグラデーション表示することが考えられる。しかしながら、上述したようにセグメントバー２０を緩やかにオン状態からオフ状態にするためには、セグメントバー２０に印加する電圧を緩やかに小さくする必要があり、各セグメントバー２０毎に電圧供給源によって供給される電圧の大きさを調整する回路が必要となり、コスト高になってしまう、という問題があった。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００６−２８１９９１号公報
【特許文献２】特開２００５−６９９２５号公報
【特許文献３】特開平５−１２４４５９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
そこで、本発明は、バーグラフをグラデーション表示することができる液晶表示装置を安価に提供することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上述した課題を解決するためになされた請求項１記載の発明は、表示すべき表示レベルをバーグラフ表示する液晶表示装置であって、液晶素子及び前記液晶素子の両面に設けられた長尺状の一対の透明電極から構成され、前記一対の透明電極を介して前記液晶素子に供給する電圧に応じて光透過率が変動する液晶パネルと、前記液晶パネルの背面に光を入射するバックライトと、前記一対の透明電極の長手方向の一端に電圧を供給して前記液晶素子に電圧を印加する第１電圧供給手段と、前記一対の透明電極の長手方向の他端に電圧を供給して前記液晶素子に電圧を印加する第２電圧供給手段と、前記表示すべき表示レベルに応じて前記第１電圧供給手段及び前記第２電圧供給手段の少なくとも一方により供給される電圧の大きさを制御する電圧制御手段と、を備えたことを特徴とする液晶表示装置に存する。
【０００８】
請求項２記載の発明は、表示すべき表示レベルをバーグラフ表示する液晶表示装置であって、液晶素子及び前記液晶素子の両面に設けられた長尺状の一対の透明電極から構成され、前記一対の透明電極を介して前記液晶素子に供給する電圧に応じて光透過率が変動する液晶パネルと、前記液晶パネルの背面に光を入射するバックライトと、前記一対の透明電極の長手方向の一端に電圧を供給して前記液晶素子に電圧を印加する第１電圧供給手段と、前記一対の透明電極の長手方向の他端間に設けられた抵抗と、前記表示すべき表示レベルに応じて前記第１電圧供給手段により供給される電圧の大きさを制御する電圧制御手段と、を備えたことを特徴とする液晶表示装置に存する。
【発明の効果】
【０００９】
以上説明したように請求項１記載の発明によれば、第２電圧供給手段により一対の透明電極の他端に電圧を供給することにより、一対の透明電極において他端に向かうに従って印加電圧を小さくすることができ、一対の透明電極の一端部がオン状態となり他端に向かうに従って緩やかにオフ状態となるグラデーション表示を行うことができる。また、第２電圧供給手段により供給される電圧を第１電圧供給手段により供給される電圧に対して相対的に減少させることにより、透明電極においてオン状態となる部分を長くすることができ、表示レベルをバーグラフで表示することができる。よって、透明電極にセグメントバーを設けたり、各セグメントバー毎に印加電圧を調整する回路を設ける必要がないので、バーグラフをグラデーション表示することができる液晶表示装置を安価に提供することができる。
【００１０】
請求項２記載の発明によれば、抵抗を設けることにより、一対の透明電極において他端に向かうに従って印加電圧を小さくすることができ、一対の透明電極の一端部がオン状態となり他端に向かうに従って緩やかにオフ状態となるグラデーション表示を行うことができる。また、第１電圧供給手段により供給される電圧を増加させることにより、透明電極においてオン状態となる部分を長くすることができ、表示レベルをバーグラフで表示することができる。よって、透明電極にセグメントバーを設けたり、各セグメントバー毎に印加電圧を調整する回路を設ける必要がないので、バーグラフをグラデーション表示することができる液晶表示装置を安価に提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】本発明の液晶表示装置の一例を示す分解斜視図である。
【図２】（Ａ）第１実施形態における液晶パネルの概略断面図及び電気構成図であり、（Ｂ）は（Ａ）に示す液晶パネルの透過率を示すグラフであり、（Ｃ）は（Ａ）に示す液晶パネルの正面図である。
【図３】（Ａ）第１実施形態における図１に示す液晶パネルの概略断面図及び電気構成図であり、（Ｂ）は（Ａ）に示す液晶パネルの透過率を示すグラフであり、（Ｃ）は（Ａ）に示す液晶パネルの正面図である。
【図４】（Ａ）は比較例としての液晶パネルの電源オフ時の概略断面図であり、（Ｂ）は（Ａ）に示す液晶パネルの透過率を示すグラフであり、（Ｃ）は（Ａ）に示す液晶パネルの正面図である。
【図５】（Ａ）は比較例としの液晶パネルの電源オン時の概略断面図であり、（Ｂ）は（Ａ）に示す液晶パネルの透過率を示すグラフであり、（Ｃ）は（Ａ）に示す液晶パネルの正面図である。
【図６】第２実施形態における液晶パネルの概略断面図及び電気構成図である。
【図７】（Ａ）は図６に示す液晶パネルの透過率を示すグラフであり、（Ｂ）は（Ａ）に示す液晶パネルの正面図である。
【図８】（Ａ）は図６に示す液晶パネルの透過率を示すグラフであり、（Ｂ）は（Ａ）に示す液晶パネルの正面図である。
【図９】（Ａ）はエコモニターとして用いた場合の本発明の液晶表示装置の正面図であり、（Ｂ）はフェーエルゲージとして用いた場合の本発明の液晶表示装置の正面図である。
【図１０】従来のバーグラフ表示を行う液晶表示装置の一例を示す正面図である。
【図１１】従来のバーグラフ表示を行う液晶表示装置の一例を示す正面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
第１実施形態
以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。図１〜図３に示すように、液晶表示装置１は、液晶パネル２、バックライト３、第１電圧供給手段としての主電圧供給源４と、第２電圧供給手段としての追加電圧供給源５と、電圧制御手段としてのマイコン６と、意匠面７と、を備えている。液晶パネル２は、液晶素子２１と、一対の透明電極２２、２３と、一対の偏光板２４、２５と、を備えている。液晶素子２１は、例えば図示しない２枚のガラス板間に封入されていて、長尺状に形成されている。この液晶素子２１を構成する液晶分子は、厚み方向に電圧が印加されない状態では液晶パネル２に水平方向に沿って配向され、厚み方向に電圧が印加されると印加電圧が大きくなるに従って立ち上がり最終的に液晶パネル２に対して垂直方向に沿って配向される。
【００１３】
上記一対の透明電極２２、２３は、上記液晶素子２１の両面に配置されている。一対の透明電極２２、２３は、液晶素子２１の正面全体及び背面全体に設けられている。即ち、一対の透明電極２２、２３は、液晶素子２１と同じく同形の長尺状に設けられている。この一対の透明電極２２、２３の長手方向の左端からはそれぞれ、図１に示すように、後述する主電圧供給源４からの駆動電圧を液晶素子２１に印加するための一対の主電源ライン８が引き出されている。また、一対の透明電極２２、２３の長手方向の右端からはそれぞれ、後述する追加電圧供給源５からの追加電圧を液晶素子２１に印加するための追加電源ライン９が引き出されている。
【００１４】
上記一対の偏光板２４、２５は、例えば互いに偏光方向が直交するように設けられている。上記バックライト３は、上述した液晶パネル２の背面に光を入射する光源である。このバックライト３から出射された光は、偏光板２５に入射されると偏光板２５により所定の方向に偏光される。その後、この偏光された光は、液晶素子２１に入射される。このとき液晶素子２１内の液晶分子が水平方向に沿って配向されていると、この液晶素子２１に入射された光は、９０度ねじれて偏光板２４と同一方向に偏光した状態で偏光板２４に入射されるため、偏光板２４を透過する。
【００１５】
一方、液晶素子２１内の液晶分子が垂直方向に沿って配向されていると、この液晶素子２１に入射された光は、偏向されることなく偏光板２４と直交方向に偏光した状態で偏光板２４に入射されるため、偏光板２４で遮断される。以上のことから明らかなように、液晶パネル２は一対の透明電極２２、２３を介して液晶素子２１に供給する電圧に応じて光透過率が変動する。
【００１６】
上記主電圧供給源４は、上記一対の主電源ライン８に接続されていて、一対の透明電極２２、２３の長手方向の左端部間に駆動電圧を供給して液晶素子２１に駆動電圧を印加する。上記主電圧供給源４は、図２及び図３に示すように、マイコン６に接続されていて、マイコン６により電圧供給のオンオフが制御されている。また、上記追加電圧供給源５は、上記追加電源ライン９に接続されていて、一対の透明電極２２、２３の長手方向の右端部間に追加電圧を供給して液晶素子２１に追加電圧を印加する。上記追加電圧供給源５は、図示しない電圧調整回路を有していて供給する電圧値をマイコン６により制御できるようになっている。
【００１７】
上記マイコン６は、周知のＣＰＵ、ＲＯＭ、ＲＡＭなどから構成されていて、液晶表示装置１全体の制御を司る。マイコン６は、図示しないセンサなどに接続されていて、このセンサの検出値に応じて主電圧供給源４及び追加電圧供給源５を制御することによりセンサにより検出された検出値に応じたバーグラフを液晶パネル２に表示させる。また、図１に示す意匠面７は、液晶パネル２の正面側に配置されていて、少なくとも液晶パネル２に対向する部分がガラスなどの光透過性部材から構成されている。
【００１８】
上述した構成の液晶表示装置１の動作について図２及び図３を参照して以下説明する。まず、マイコン６は、例えば車両のイグニッションオンに応じて液晶パネル２によるセンサの検出値（表示すべき表示レベル）のバーグラフ表示を開始して、主電圧供給源４及び追加電圧供給源５を制御して、主電圧供給源４からの駆動電圧を一対の透明電極２２、２３の左端部に印加し、追加電圧供給源５からの追加電圧を一対の透明電極２２、２３の右端部に印加する。
【００１９】
ここで本発明の液晶表示装置１の動作を説明する前に、図４及び図５を参照して一般的な液晶表示装置１の動作について説明する。同図に示すように、一般的な液晶表示装置１は、一対の透明電極２２、２３に対して一つの主電圧供給源４からのみ駆動電圧を印加している。このため、一対の透明電極２２、２３に対して主電圧供給源４からの駆動電圧が印加されていない状態では、図４に示すように、液晶素子２１の液晶素子は全て水平方向に沿って配向され、バックライト３から液晶素子２１内に入射される光の全てが透過され、液晶パネル２全体が白色に視認される。即ち、液晶パネル２全体がオン状態となる。
【００２０】
一方、一対の透明電極２２、２３に主電圧供給源４からの駆動電圧を印加すると液晶素子２１には一様に電圧が供給されるため、図５に示すように、液晶素子２１内の全ての液晶分子が垂直方向に沿って配向され、バックライト３から液晶素子２１内に入射される光は全て遮断され、液晶パネル２全体が黒色に視認される。即ち、液晶パネル２全体がオン状態となる。
【００２１】
これに対して本発明の液晶表示装置１は、長尺状の一対の透明電極２２、２３の両端部にそれぞれ２つの主電圧供給源４からの駆動電圧及び追加電圧供給源５からの追加電圧を印加している。このように一対の透明電極２２、２３の右端にも追加電圧を供給することで、液晶分子の配列が乱れ、表示ムラが生じる。即ち、図２（Ａ）及び図３（Ａ）に示すように、液晶素子２１の右端側においては、主電圧供給源４からの駆動電圧と追加電圧供給源５からの追加電圧との電位差が生じるため、主電圧供給源４からの駆動電圧よりも小さい電圧しか印加されない。
【００２２】
また、液晶素子２１の右端から左側に向かうに従って追加電圧の影響が小さくなり、駆動電圧の影響が大きくなる。このため、液晶素子２１の右端から左側に向かうに従って印加される電圧が大きくなり、液晶素子２１の左端部においては主電圧供給源４からの駆動電圧とほぼ同じ大きさの電圧が印加される。
【００２３】
これにより、液晶素子２１の右端部では、液晶分子を立ち上げるのに必要な電圧が印加されないため、液晶分子は水平に配向された状態となる。そして、液晶素子２１の右端部から左側に向かうに従って印加される電圧が大きくなるため、液晶素子２１においては、右端から右側に向かうに従って徐々に液晶素子が立ち上がり左端部では液晶分子が垂直に立ち上がる。
【００２４】
よって、液晶パネル２の透過率は、図２（Ｂ）及び図３（Ｂ）に示すように、右端側の液晶分子が水平にねているオフ領域ＡONにおいては高い状態となり、左端の液晶分子が垂直に立ち上がっているオン領域ＡOFFにおいては低い状態となる。そして、液晶分子がねている状態から徐々に立ち上がるグラデーション領域ＡGにおいては、右に向かうに従って透過率が徐々に高くなる。これにより、図２（Ｃ）及び図３（Ｃ）に示すように液晶パネル２は、左側がオン状態となり右側に向かうに従って緩やかにオフ状態となるグラデーション表示を行うことができる。
【００２５】
また、上記マイコン６は、例えばセンサの検出値が大きいほど追加電圧供給源５の追加電圧が小さくなるように追加電圧供給源５を制御している。これにより、追加電圧の影響が小さくなり、図３に示すように、オン領域ＡONが長くなり、グラデーション領域ＡGが右にずれ、オフ領域ＡOFFが短くなり、センサの検出値をバーグラフで表示することができる。従って、透明電極２２、２３にセグメントバーを設けたり、各セグメントバー毎に印加電圧を調整する回路を設ける必要がないので、安価にバーグラフをグラデーション表示することができる液晶表示装置１を得ることができる。
【００２６】
なお、上述した第１実施形態では、マイコン６はセンサの検出値に応じて追加電圧の大きさを調整していたが、本発明はこれに限ったものではない。例えば、センサの検出値に応じて駆動電圧の大きさを調整するようにしてもよい。この場合、マイコン６は、センサの検出値が大きいほど駆動電圧の大きさを大きくするように駆動電圧供給源５を制御する。これにより、駆動電圧の影響が大きくなり、オン領域ＡONが長くなる。
【００２７】
第２実施形態
次に、第２実施形態について図６を参照して以下説明する。同図において、図１〜図３について上述した第１実施形態で既に説明した部分と同等の部分には同一符号を付してその詳細な説明を省略する。上述した第１実施形態と第２実施形態とで異なる点は、追加電圧供給源５の代わりに抵抗Ｒが設けられている点である。抵抗Ｒは、一対の透明電極２２、２３の右端部間に設けられている。また、第１実施形態では、マイコン６は、センサの検出値に応じて追加電圧を調整していたが、第２実施形態では、マイコン６は、センサの検出値に応じて主電圧供給源４からの駆動電圧を調整する。
【００２８】
上述した構成の液晶表示装置１の動作について図６〜図８を参照して以下説明する。まず、マイコン６は、例えば車両のイグニッションオンに応じて液晶パネル２によるセンサの検出値（表示すべき表示レベル）のバーグラフ表示を開始して、主電圧供給源４を制御して、主電圧供給源４からの駆動電圧を一対の透明電極２２、２３の左端部に印加する。このとき、液晶素子２１の右端部では抵抗Ｒの電圧降下により主電圧供給源４からの駆動電圧よりも小さい電圧しか印加されない。
【００２９】
また、液晶素子２１の右端から左側に向かうに従って抵抗Ｒの影響が小さくなる。このため、第１実施形態と同様に、液晶素子２１の右端から左側に向かうに従って印加される電圧が大きくなり、液晶素子２１の左端部においては主電圧供給源４からの駆動電圧とほぼ同じ大きさの電圧が印加される。
【００３０】
これにより、第１実施形態と同様に、図７（Ｂ）及び図８（Ｂ）に示すように液晶パネル２は、左側がオン状態となり右側に向かうに従って緩やかにオフ状態となるグラデーション表示を行うことができる。
【００３１】
また、上記マイコン６は、例えばセンサの検出値が大きいほど駆動電圧が大きくなるように主電圧供給源４を制御している。これにより、駆動電圧が大きいほど抵抗Ｒの影響が小さくなり、図７に示すように、オン領域ＡONが長くなりセンサの検出値をバーグラフで表示することができる。従って、透明電極２２、２３にセグメントバーを設けたり、各セグメントバー毎に印加電圧を調整する回路を設ける必要がないので、安価にバーグラフをグラデーション表示することができる液晶表示装置１を得ることができる。また、抵抗Ｒを設けるだけでグラデーション表示を行うことができ、コストダウンを図ることができる。ただし、抵抗Ｒを用いた図６に示す液晶表示装置１では、図７及び図８からも明らかなように、検出値に応じてグラデーション領域ＡGの幅が一定とならないという問題があるため、グラデーション領域ＡGを一定にしたい場合には第１実施形態が最適である。
【００３２】
なお、上述した第１及び第２実施形態では、液晶素子２１として電圧を印加していないとき液晶分子が水平方向に配向されるものを用いていたが、本発明はこれに限ったものではない。液晶素子２１としては、他に周知の液晶素子を用いることができる。
【００３３】
また、上述した第１及び第２実施形態では、液晶パネル２において、バックライト３からの光を遮断する領域をオン状態、バックライト３からの光を透過する領域をオフ状態としていたが本発明はこれに限ったものではない。例えば、逆にバックライト３からの光を透過する領域をオン状態、バックライト３からの光を遮断する領域をオフ状態としてもよい。
【００３４】
上述した第１及び第２実施形態は、車両のエコモニターとして用いることが考えられる。図９（Ａ）は上述した液晶表示装置１をエコモニターとして使用したときの正面図である。図９（Ａ）に示すエコモニターは、図中ＣＨＧに近づくほどアクセル開度が小さくバッテリを充電していることを示す。また、図中ＰＷＲに近づくほどアクセル開度が大きく燃費の悪い運転をしていることを示す。また、ＣＨＧとＰＷＲの中間が燃費の良い運転をしていることを示す。
【００３５】
また、上述した第１及び第２実施形態では、車両のフェーエルゲージとして用いることが考えられる。図９（Ｂ）は上述した液晶表示装置１をフェーエルゲージとして使用したときの正面図である。図中Ｆに近づくほどガソリン残量が多いことを示し、図中Ｅに近づくほどガソリン残量が少ないことを示す。
【００３６】
また、前述した実施形態は本発明の代表的な形態を示したに過ぎず、本発明は、実施形態に限定されるものではない。即ち、本発明の骨子を逸脱しない範囲で種々変形して実施することができる。
【符号の説明】
【００３７】
１    液晶表示装置
２    液晶パネル
３    バックライト
４    主電圧供給源（第１電圧供給手段）
５    追加電圧供給源（第２電圧供給手段）
６    電圧制御手段
２１  液晶素子
２２  透明電極
２３  透明電極
Ｒ    抵抗
【図１】
2011027883.tif 000003
【図２】
2011027883.tif 000004
【図３】
2011027883.tif 000005
【図４】
2011027883.tif 000006
【図５】
2011027883.tif 000007
【図６】
2011027883.tif 000008
【図７】
2011027883.tif 000009
【図８】
2011027883.tif 000010
【図９】
2011027883.tif 000011
【図１０】
2011027883.tif 000012
【図１１】
2011027883.tif 000013