(57)【要約】【課題】液晶表示装置上に張り出す領域に透光部で形成される表示部が設けられた文字板上の照明むらを単純な構成により防止する。【解決手段】液晶表示装置１６とアナログ表示装置１７とを備える車両用計器１０。表示装置１６は、ガラス板１９ｂ間に液晶１８が配置された液晶板１９、枠体２０および液晶用バックライト光源２２を有する。表示装置１７は、文字板１７ｂ上の表示部１７ａを指示する指針１７ｃおよび文字板用バックライト光源２４を有する。文字板は液晶表示装置上への張出領域１７ｆを有し、該張出領域に表示部１７ａの一部が配置されている。液晶板には張出領域上の表示部１７ａに対応して液晶用バックライト光源２２からの光の透過を許す光導通部１９ｄが形成され、枠体２０には、光導通部に対応した窓部２０ｇが形成されている。枠体２０には、ガラス板の端面１９ｅを覆う遮光部２０ｄが形成されている。【選択図】  図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
液晶表示装置およびアナログ表示装置を備え、前記液晶表示装置は一対のガラス板間に液晶が封入されてなる液晶板と前記ガラス板の縁部を覆って配置される遮光性材料からなる枠体と液晶用バックライト光源とを有し、前記アナログ表示装置は透光性を有する目盛または文字からなる表示部が設けられた文字板と該文字板上の前記表示部を指示する指針と前記文字板の背面から前記表示部を照射する文字板用バックライト光源とを有し、
前記文字板は前記液晶表示装置上に張り出す張出領域を有し、該張出領域には前記表示部の一部が配置され、前記液晶板には前記張出領域上の前記表示部に対応して前記液晶用バックライト光源からの光の透過を許す光導通部が形成され、前記枠体には前記光導通部に対応した窓部が形成され、さらに前記枠体には、前記液晶用バックライト光源からの照明光が前記ガラス板の端面を照射することによって生じる前記文字板上の照明むらを防止すべく前記端面を覆う遮光部が形成されていることを特徴とする車両用計器。
【請求項２】
前記枠体は前記窓部が規定された正面部分と該正面部分の上縁および下縁に連なって前記一対のガラス板の上端面および下端面に沿ってそれぞれ伸びる一対の折返し部分とを備え、前記遮光部は前記枠体の前記ガラス板の端面に沿って伸びる一方の前記折返し部で構成されていることを特徴とする請求項１記載の車両用計器。
【請求項３】
前記枠体の前記正面部分に規定された前記窓部は前記枠体の前記折返し部に伸びることなく前記遮光部により前記正面部分で閉じられる請求項２記載の車両用計器。
【請求項４】
前記液晶板の前記ガラス板の前記端面の前記光導通部に近接する領域は前記枠体の前記折返し部により覆われている請求項２記載の車両用計器。
【請求項５】
前記液晶板の背面には、該液晶板と前記液晶用バックライト光源との間に該液晶用バックライト光源からの光を分散させるための単一の光拡散板が配置されている請求項１記載の車両用計器。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、自動車のような車両の計器に関し、特に、アナログ式指針計器にデジタル表示のための液晶表示装置を組み込んだ車両用計器に関する。
【０００２】
【従来の技術】
この種の車両用計器の一つに、例えば車速を表示するスピードメータのようなアナログ式指針計器と、走行距離を表示する液晶表示式距離計のようなデジタル式液晶表示装置とを共通のプリント配線基板上に組み付けた車両用計器がある（例えば、特許文献１参照。）。
【０００３】
このアナログ式指針計器は、その文字板上に付された文字あるいは目盛のような表示部を指し示す指針を備える。アナログ式計器では、指針が指し示す表示部の値すなわち指針値から表示値を読み取ることができる。
【０００４】
計器に組み込まれた液晶表示装置は、一対のガラス基板間に液晶が封入されて形成された液晶板と、該液晶板の前記ガラス基板の縁部を覆って配置され、液晶表示装置の表示窓を規定する枠体からなるカバーと、液晶板の背面から該液晶板を照射する液晶用バックライト光源とを備える。液晶表示装置の表示窓内の表示面は、アナログ式計器の文字板とほぼ同一面となるように配置される。この液晶表示装置では、液晶用バックライト光源の照射下で液晶板のガラス基板に設けられた共通電極および画素電極間への印加電圧を制御することにより、表示面に所望の値が表示される。
【０００５】
【特許文献１】
特開平６−３４９８８号公報（図２）
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、このような液晶表示装置による表示領域の拡大を図るために大型の液晶表示装置を用いると、この液晶表示装置の一部が文字板の表示部下に伸びることがある。この場合、アナログ式指針計器として、その文字板の表示部に透光性を有する表示部が用いられていると、この表示部を文字板の背面から照射する文字板用バックライト光源からの光が、文字板の液晶表示装置上に張り出す張出領域で、該液晶表示装置によって遮られる。
【０００７】
そのため、この張出領域に文字あるいは目盛のような透光性の表示部が設けられていると、この張出領域上の表示部へは文字板用バックライト光源からの光が充分に届かない。
【０００８】
そこで、この張出領域直下での液晶用バックライト光源からの光を当該張出領域上の表示部の光照射に利用するために、液晶表示装置上に張り出す文字板の表示部に液晶用バックライト光源が導かれるように、前記張出領域上の表示部に対応して液晶表示装置に液晶用バックライト光の透過を許す部分を設けることが考えられる。
【０００９】
この光透過部分の形成のために、液晶表示装置の液晶板に光導通部を設け、また液体表示装置の前記枠体に前記光導通部に対応した窓部を形成し、さらに文字板用バックライト光源からの照明光で文字板上の前記窓部での光量の増大を図るために、この窓部に至る切欠きを前記枠体に設けることが試みられた。
【００１０】
しかしながら、この場合、液晶用バックライト光源からの光が前記枠体の切欠きにより露出された液晶板のガラス板の縁部を照射すると、このガラス板の露出する縁部端面でのエッジ効果によって、文字板上に照明光の強弱による縞状のむらが見られた。
【００１１】
この照明光による照明むらをなくすために、例えば、特願２００３−００６７６３号、特願２００３−００６７６４号および特願２００３−００７２５８号で種々の提案を行ってきた。
【００１２】
本発明の目的は、液晶表示装置上に張り出す領域に透光部で形成される表示部が設けられた文字板上の光のむらを一層単純な構成により防止することにある。
【００１３】
【課題を解決するための手段】
請求項１に記載の発明は、液晶表示装置とアナログ表示装置とを備える。前記液晶表示装置は、一対のガラス板間に液晶が封入されてなる液晶板と、前記ガラス板の縁部を覆って配置される遮光性材料からなる枠体と、液晶用バックライト光源とを有する。前記アナログ表示装置は、透光部分で形成された表示部が設けられた文字板と、該文字板上の前記表示部を指示する指針と、前記文字板の背面から前記表示部を照射する文字板用バックライト光源とを有する。前記文字板は前記液晶表示装置上に張り出す張出領域を有する。当該張出領域には前記表示部の一部が配置される。前記液晶板には前記張出領域上の前記表示部に対応して前記液晶用バックライト光源からの光の透過を許す光導通部が形成される。前記液晶表示装置の前記枠体には前記光導通部に対応した窓部が形成される。さらに、前記枠体には、前記液晶用バックライト光源からの照明光が前記ガラス板の端面を照射することによって生じる前記文字板上の照明むらを防止すべく前記端面を覆う遮光部が形成されている。
【００１４】
請求項１に記載の発明では、液晶表示装置の液晶板を覆う枠体の前記遮光部が、前記液晶表示装置のガラス板のエッジ効果による照明ムラを引き起こす端面を覆う。そのため、液晶用バックライト光源からの照射光が前記ガラス板の端面を照射することを防止するための部材を前記枠体とは別に設けることなく、該枠体の液晶表示装置への組み付けにより、ガラス板の端面での反射、屈折あるいは回折等による光の干渉によって生じるエッジ効果を確実に防止することができ、このエッジ効果による縞状の照明むらをなくすことができる。
【００１５】
請求項２に記載の発明は、請求項１に記載の発明において、前記枠体が前記窓部を規定する正面部分と該正面部分の上縁および下縁に連なって前記一対のガラス板の上端面および下端面に沿ってそれぞれ伸びる一対の折返し部分とを備え、前記遮光部は前記枠体の前記ガラス板の端面に沿って伸びる一方の前記折返し部で構成されていることを特徴とする。
【００１６】
請求項２に記載の発明では、前記枠体の前記折返し部で前記遮光部を形成することにより、枠体に従来のような切欠きの形成のための打ち抜き加工のような複雑な加工を施すことなく、遮光部が形成された例えば所定の形状に打ち抜かれた金属材料に折返し部を形成するためのプレス加工を施すのみで、前記遮光部を有する枠体を形成することができる。従って、遮光部が形成された枠体を前記液晶板と共に液晶表示装置として計器に組み込むことにより、遮光部が形成された枠体とは別の部材を組み込むことなく、前記したエッジ効果による照明むらを確実に防止することができる。
【００１７】
遮光部が形成された前記枠体は、金属材料に限らず、例えば着色された合成樹脂材料のような遮光性部材等で形成することができる。
【００１８】
請求項３に記載の発明は、請求項２に記載の発明において、前記枠体の前記正面部分に規定された前記窓部は前記枠体の前記折返し部に伸びることなく前記遮光部により前記正面部分で閉じられることを特徴とする。前記枠体の窓部は、前記液晶板に設けられた光導通部と共に、前記液晶用バックライト光源からの照明光が前記文字板の前記張出部へ達することを可能にする。また前記枠体の前記折返し部は前記液晶板のガラス板の端面を確実に覆うことにより、エッジ効果による照明むらを確実に防止する。
【００１９】
請求項４に記載の発明は、請求項２に記載の発明において、液晶板を構成するガラス板の端面の前記光導通部に近接する領域が前記枠体の前記折返し部により覆われていることを特徴とし、これにより、この光導通部近傍でのエッジ効果による照明むらが確実に防止される。
【００２０】
請求項５に記載の発明は、請求項１に記載の発明において、前記液晶板の背面には、該液晶板と前記液晶用バックライト光源との間に該液晶用バックライト光源からの光を分散させるための単一の光拡散板が配置されていることを特徴とする。前記枠体の遮光部が前記液晶表示装置のガラス板のエッジ効果による照明ムラを引き起こす端面を覆うことから、該端面でのエッジ効果の抑制を目的として液晶板と液晶用バックライト光源との間に光量の均一化およびその光強度の低減のために多数の光拡散板を組み込む必要はなく、これにより構成の簡素化およびコストの低減を図ることができる。
【００２１】
【発明の実施の形態】
本発明に係る車両用計器１０は、図１および図２に示すように、ベース部材１１ａおよびケースカバー１１ｂで構成される筐体１１（図２参照）を備え、ケースカバー１１ｂの窓開口１２には、透明な保護板１３が装着されている。筐体１１内には、図１に示すように、電気回路が形成されたプリント回路基板１４と、該基板の表面に配置される光ガイド部材１５を介してプリント回路基板１４に取り付けられる液晶表示装置１６と、光ガイド部材１５を介してプリント回路基板１４に取り付けられるアナログ式表示装置１７とが組み込まれている。
【００２２】
液晶表示装置１６は、図示の例では、走行距離の情報を表示する距離計である。液晶表示装置１６は、図１に示すように、液晶１８が封入された液晶板１９と、該液晶板の縁部を覆う例えば遮光性を有する金属材料からなる枠体２０とを備え、該枠体を介して、光ガイド部材１５の前面の下方部分２１に取り付けられる。プリント回路基板１４の下部には、多数の発光ダイオード２２が横方向に整列して配置されている。この発光ダイオード２２からの光は、光ガイド部材１５の下方部分２１に各発光ダイオード２２に対応して設けられた光案内孔２３を経て、液晶板１９をその背面から照射する。従って、発光ダイオード２２は液晶用バックライト光源として作用する。この液晶表示装置１６の構成は後で詳細に説明する。
【００２３】
アナログ式表示装置１７は、図示の例では車速を表示する速度メータである。アナログ式表示装置１７は、光ガイド部材１５の前面に取り付けられ、目盛および文字等からなる表示部１７ａが付された文字板１７ｂと、該文字板上の表示部１７ａを指し示すための指針１７ｃとを備える。指針１７ｃは、プリント回路基板１４に設けられた電気モータを有するムーブメント１７ｄの駆動軸に連結され、該ムーブメントの動作により表示部１７ａに沿って回動する。表示部１７ａは透光性を有し、この透光性の表示部１７ａを文字板１７ｂの背面から照らすための文字板用バックライト光源となる文字板用発光ダイオード２４がプリント回路基板１４に取り付けられている。この文字板用発光ダイオード２４からの光は、光ガイド部材１５に設けられた光案内孔２５を経て文字板１７ｂの背面から表示部１７ａが設けられた所定箇所に向けて照射される。
【００２４】
文字板１７ｂの下方部分は、その直下に位置する液晶表示装置１６上に配置されている。この下方部分には、液晶表示装置１６のための窓１７ｅが形成されている。また文字板１７ｂには窓１７ｅ内で液晶表示装置１６上に張り出す張出部１７ｆが設けられており、この張出部１７ｆには表示部１７ａが配置されている。
【００２５】
前記した液晶表示装置１６の詳細を図３に沿って説明する。液晶表示装置１６の液晶板１９は、一対のガラス基板１９ａを備え、両ガラス基板１９ａ間には液晶１８が封入されている。図示の例ではセグメント方式に従って液晶１８が配置されている。この液晶１８を封入する一対のガラス基板１９ａには、図示しないが従来よく知られた共通電極およびセグメント電極が設けられている。また、各ガラス基板１９ａの外面側には、偏光面を互いに例えば９０度ずらせた偏光板１９ｂ、１９ｂが配置されている。
【００２６】
液晶表示装置１６の背面側に位置する偏光板１９ｂの背面には、発光ダイオード２２からの光を分散させて均等化する光拡散板１９ｃが配置されている。これらを一体的に重ね合わせて液晶板１９が構成されている。
【００２７】
液晶板１９は、ガラス基板１９ａに設けられた前記共通電極およびセグメント電極間に電圧が印加されていない状態では、従来よく知られているように、偏光板１９ｂ間に配置された液晶１８の分子配列が各偏光板１９ｂの偏光方向に沿うようにねじれを与えられている。そのため、電圧を印加されていない液晶セグメント１８は透光性を示す。この透光性を示す液晶セグメント１８は、光拡散板１９ｃを通して照射される発光ダイオード２２からの照射光の透過を許す。他方、前記共通電極およびセグメント電極間に電圧が印加されると、電圧が印加された液晶セグメント１８は分子配列のねじれを解放される。その結果、電圧の印加を受けた液晶セグメント１８は遮光性を示す。
【００２８】
従って、セグメント電極を選択し、この選択されたセグメント電極と共通電極との間に所定の電圧を印加することにより、各液晶セグメント１８は、発光ダイオード２２からの照射光に対するシャッタ機能を果たすことから、従来よく知られているように液晶板１９での所定の表示が可能となる。
【００２９】
液晶板１９の各偏光板１９ｂには、前記した偏光面が形成されていない領域からなる光導通部１９ｄが設けられている。光導通部１９ｄは、文字板１７ｂの張出部１７ｆに対応して形成されている。この光導通部１９ｄには液晶セグメント１８は配置されておらず、また偏光面が形成されていないことから、光導通部１９ｄは液晶板１９の動作の如何に拘わらず発光ダイオード２２からの光の透過を許す。従って、液晶板１９の光導通部１９ｄに対応する領域は、発光ダイオード２２からの照射光に対する光導通部すなわち開放窓（１９ｄ）として機能する。
【００３０】
偏光板１９ｂの各光導通部１９ｄを各偏光板１９ｂの部分的な切欠きにより形成することができる。
【００３１】
液晶板１９は、前記したように、枠体２０を介して光ガイド部材１５の下方部分２１に組み付けられる。枠体２０は、液晶板１９の液晶セグメント１８が配列された表示部を露出させる表示窓２０ａおよび２０ｂが設けられた全体に横長の矩形正面部分２０ｃと、該正面部分の上縁および下縁に連なって正面部分２０ｃと直角に該正面部分の背面に向けて折り返された折返し部分２０ｄ、２０ｅとを備える。各折返し部分２０ｄ、２０ｅの縁部には光ガイド部材１５を通してプリント回路基板１４に係止される係止爪２０ｆが形成されている。
【００３２】
正面部分２０ｃには、両表示窓２０ａ、２０ｂ間で、光導通部１９ｄすなわち液晶板１９の前記開放窓（１９ｄ）に対応する窓部２０ｇが形成されている。この窓部２０ｇは、各折返し部分２０ｄ、２０ｅに伸びることなく、正面部分２０ｃ内で閉じる。従って、図３に明確に示されているように、窓部２０ｇは上方の折返し部分２０ｄおよび下方の折返し部分２０ｅに達することはない。
【００３３】
液晶板１９は、その前記開放窓（１９ｄ）が枠体２０の窓部２０ｇに一致するように枠体２０に組み付けられる。窓部２０ｇは、前記したように、上方の折返し部分２０ｄに達することはないので、液晶板１９の枠体２０への組み付け状態では、上方の折返し部分２０ｄは液晶板１９の各ガラス基板１９ａの上端面１９ｅを確実に覆う。
【００３４】
上方折返し部分２０ｄには小孔２０ｈが形成されているが、この小孔２０ｈは枠体２０の組み付け時の位置決めに用いられるものであり、組み付け時に嵌合部で閉鎖されることから、この小孔２０ｈからの漏光が問題になることはない。
【００３５】
液晶板１９が組み込まれた枠体２０は、筐体１１が省略された図４に示すように、その係止爪２０ｆでプリント回路基板１４の所定箇所に係止され、これにより液晶表示装置１６がプリント回路基板１４上に組み付けられる。この液晶表示装置１６の組み付け状態では、図２に示すように、文字板１７ｂの張出部１７ｆが枠体２０の窓部２０ｇ上に位置する。
【００３６】
本発明に係る車両用計器１０では、文字板１７ｂの張出部１７ｆに対応して液晶表示装置１６の液晶板１９および枠体２０のそれぞれに光導通部１９ｄおよび該光導通部に整合する窓部２０ｇが形成されており、これらは液晶表示装置１６のバックライト光源である発光ダイオード２２からの光に対して開放窓（１９ｄ）を構成する。従って、この開放窓（１９ｄ）を透過する液晶用バックライト光源２２からの光により、張出部１７ｆ上に形成された表示部１７ａを文字板１７ｂの背面から効果的に照明することができる。
【００３７】
また、前記したように、枠体２０の窓部２０ｇは上方の折返し部分２０ｄに達することはないので、図４に示すように、液晶表示装置１６のプリント回路基板１４への組み付け状態では、枠体２０の上方の折返し部分２０ｄが液晶板１９の各ガラス基板１９ａの上端面１９ｅを覆う。また、この折返し部分２０ｄは遮光性を示す金属材料で形成され、この折返し部分２０ｄには図３に仮想線で示すような切欠きＡが窓部２０ｇに連なって形成されていないことから、窓部２０ｇの近傍の領域Ａで確実にガラス基板１９ａの上端面１９ｅを覆う。
【００３８】
従って、液晶表示装置１６内のバックライト光源２２の光の一部が図４に一点鎖線で示すように液晶板１９の上端面１９ｅに向けて照射されても、この折返し部分２０ｄの遮光作用により、上端面１９ｅでの反射光、屈折光あるいは回折光が文字板１７ｂへ向けて図４で左方上方へ向かうことが阻止される。このため、折返し部分２０ｄは、液晶板１９の上端面１９ｅでの反射光、屈折光あるいは回折光に対する遮光部２０ｄとして機能する。
【００３９】
この遮光部２０ｄの遮光作用により、光拡散板１９ｃと平行にこれに多重に配置される補助拡散板２６等の別部材を組み込むことなく、液晶板１９の上端面１９ｅでの反射光、屈折光あるいは回折光の干渉によるエッジ効果を防止することができる。従って、このエッジ効果の発生を防止することができ、エッジ効果による干渉縞が文字板１７ｂ上に現れることを確実に防止することができる。
【００４０】
また、補助拡散板が不要となることから、構成の簡素化を図ることができることに加えて、多重の光拡散板による光量の低減を招くことなく液晶用バックライト光源２２からの照明光によって文字板１７ｂの張出部１７ｆを充分な光量で照明することができる。
【００４１】
また、液晶板１９の上方に位置する文字板用発光ダイオード２４の光の一部が液晶板１９の上端面１９ｅに向けて照射されても、この上端面１９ｅは枠体２０の折返し部分すなわち遮光部２０ｄで覆われていることから、文字板用バックライト光源２４からの光によるエッジ効果をも防止することができる。
【００４２】
本発明をセグメント方式の液晶板１９に沿って説明したが、セグメント方式以外の例えばドットマトリクス方式の液晶装置を用いた計器にも本発明を適用することができる。また、枠体２０を金属材料以外の例えば遮光性を示す合成樹脂材料で形成することができる。
【００４３】
【発明の効果】
請求項１に記載の発明によれば、液晶用バックライト光源からの照射光が前記ガラス板の端面を直接的に照射することを防止するための部材を前記枠体とは別に設けることなく、該枠体の液晶表示装置への組み付けにより、ガラス板の端面での反射、屈折あるいは回折による光の干渉によって生じるエッジ効果を確実に防止することができるので、構成の複雑化を招くことなく前記したエッジ効果による縞状の照明むらをなくすことができる。
【００４４】
請求項２に記載の発明によれば、前記枠体の前記折返し部で前記遮光部を形成することができるので、この遮光部が形成された枠体を前記液晶板と共に液晶表示装置として計器に組み込むことにより、前記したエッジ効果による照明むらを確実に防止することができる。
【００４５】
請求項３に記載の発明によれば、前記枠体の窓部によって前記液晶用バックライト光源からの照明光で前記液晶装置上の前記文字板の文字部を照明することができ、また前記枠体の前記折返し部によって前記液晶板のガラス板の端面でのエッジ効果による照明むらを確実に防止することができる。
【００４６】
請求項４に記載の発明によれば、前記液晶板の前記ガラス板の端面の前記光導通部に近接する領域での前記したエッジ効果による照明むらを確実に防止することができる。
【００４７】
請求項５に記載の発明によれば、液晶表示装置のガラス板の端面でのエッジ効果の抑制のために、液晶板と液晶用バックライト光源との間に光量の均一化およびその光強度の低減のために多数の光拡散板を組み込む必要はなく、多数の光拡散板により構成の複雑化およびコストの増大を招くことなく、照明むらを防止することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係る車両用計器を分解して示す斜視図である。
【図２】図１に示した車両用計器の正面図である。
【図３】図１に示した液晶表示装置を分解して示す斜視図である。
【図４】図２に示された線ＩＶ−ＩＶに沿って得られた断面図である。
【符号の説明】
１０  車両用計器
１６  液晶表示装置
１７  アナログ式表示装置
１７ａ  表示部
１７ｂ  文字板
１７ｃ  指針
１７ｆ  張出部
１８  （液晶）液晶セグメント
１９  液晶板
１９ｃ  光拡散板
１９ｄ  光導通部
２０  枠体
２０ｇ  窓部
２０ｄ  （遮光部）折返し部分
２０ｃ  正面部分
【図１】
2004309321.tif 000003
【図２】
2004309321.tif 000004
【図３】
2004309321.tif 000005
【図４】
2004309321.tif 000006