(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
対面する２辺が共に平行な四角形とは異なる形状をしたＬＣＤと、
前記ＬＣＤを効率的に暖めるために前記ＬＣＤに対応した形状をしており、その結果、両ヒータ電極間において電流密度の異なる箇所が存在するＬＣＤヒータと、
を備えたＬＣＤ装置であって、
実用上問題となる低温時の表示レスポンスの遅れが発生する温度に基づいて予め定められたヒータ起動温度、及び、電流密度が疎である部分と電流密度が密である部分との温度差に起因して、実用上問題となる表示ムラが発生する温度に基づいて予め定められたヒータ停止温度を記憶する記憶手段と、
前記ヒータ起動温度にて前記ＬＣＤヒータを起動させるヒータ起動手段と、
前記ヒータ停止温度にて前記ＬＣＤヒータを停止させるヒータ停止手段と、
を含むことを特徴とするＬＣＤ装置。
【請求項２】
対面する２辺が共に平行な四角形とは異なる形状をしたＬＣＤと、前記ＬＣＤを効率的に暖めるために前記ＬＣＤに対応した形状をしており、その結果、両ヒータ電極間において電流密度の異なる箇所が存在するＬＣＤヒータと、を備えたＬＣＤ装置における前記ＬＣＤヒータの駆動方法であって、
実用上問題となる低温時の表示レスポンスの遅れが発生する温度に基づいて予め定められたヒータ起動温度にて、前記ＬＣＤヒータを起動させ、この起動後、電流密度が疎である部分と電流密度が密である部分との温度差に起因して、実用上問題となる表示ムラが発生する温度に基づいて予め定められたヒータ停止温度にて、前記ＬＣＤヒータを停止させる、
ことを特徴とするＬＣＤヒータの駆動方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ヒータを備えたＬＣＤ（液晶ディスプレイ）装置及びこの装置におけるヒータの駆動方法に関し、特に、異形形状のヒータを備えたＬＣＤ装置及びこの装置におけるヒータの駆動方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
自動車等には、周知のように、各種の情報表示のためにＬＣＤ装置が搭載されている。ＬＣＤ装置は、例えば、車載計器や情報表示器に内蔵されている。ＬＣＤ装置は、基本的には、図４に示すような四角形状をしているが、近年、ＬＣＤ装置を内蔵する車載計器や情報表示器等のデザイン上の多様化傾向にともなって、ＬＣＤ装置も、例えば、図６に示すような四角形の角がとれたような異形状のものも使用されるようになっている。一方、近年、ＬＣＤ装置には、低温時の表示レスポンスの遅れ等を補償をするためのＬＣＤヒータが含まれていることも多い。
【０００３】
図４は、通常形状のＬＣＤ装置の一例を示す斜視図である。図５は、図４のＬＣＤ装置に含まれるＬＣＤヒータにおける電流の流れを示す図である。また、図６は、本発明の前提となるＬＣＤ装置の一例を示す斜視図である。図７は、図６のＬＣＤ装置に含まれるＬＣＤヒータにおける電流の流れを示す図である。図８は、図６の異形状ＬＣＤの問題点を説明するための温度特性図である。
【０００４】
図４に示すように、通常のＬＣＤ部１６′は四角形の板状をしている。ＬＣＤ部１６′は、表層のガラス層を含むＬＣＤ１６ａ′、ＬＣＤ１６ａ′の下に重着されたＬＣＤ１６ａ′と略同形状のＬＣＤヒータ１６ｈ′を含んでいる。ＬＣＤ１６ａ′からは、先端に端子１６ｎが接続されたＦＰＣ（フラットケーブル）１６ｆが導出されている。端子１６ｎには、ＬＣＤドライバ（図１参照）が接続される。そして、端子１６ｎに所定の電気信号が与えられて、ＬＣＤ１６ａ′は所定の情報を表示出力する。
【０００５】
ＬＣＤヒータ１６ｈ′には、対向する側面部にそれぞれヒータ電極１６ｔ′が形成されている。両ヒータ電極１６ｔ′からは、先端に端子１６ｍが接続された電線１６ｃが導出されている。端子１６ｍには、ヒータドライバ（図１参照）が接続される。そして、端子１６ｍに所定の電気信号が与えられ、ＬＣＤヒータ１６ｈ′が駆動されると、図５に示すように、両ヒータ電極１６ｔ′間に電流Ｉ′が流れて、ＬＣＤ１６ａ′が暖められる。
【０００６】
一方、図６に示すように、本発明の前提となるＬＣＤ部１６は、四角形の角がとれたような、対面する２辺が共に平行な四角形とは異なる形状の板状をしている。ＬＣＤ部１６は、表層のガラス層を含むＬＣＤ１６ａ、ＬＣＤ１６ａの下に重着された円形又は楕円形に近い形状のＬＣＤヒータ１６ｈを含んでいる。ＬＣＤ１６ａからは、先端に端子１６ｎが接続されたＦＰＣ１６ｆが導出されている。端子１６ｎには、ＬＣＤドライバ（図１参照）が接続される。そして、端子１６ｎに所定の電気信号が与えられて、ＬＣＤ１６ａは所定の情報を表示出力する。
【０００７】
ＬＣＤヒータ１６ｈには、対向する側面部にそれぞれヒータ電極１６ｔが形成されている。両ヒータ電極１６ｔからは、先端に端子１６ｍが接続された電線１６ｃが導出されている。端子１６ｍには、ヒータドライバ（図１参照）が接続される。そして、端子１６ｍに所定の電気信号が与えられ、ＬＣＤヒータ１６ｈが駆動されると、図７に示すように、両ヒータ電極１６ｔ間に電流Ｉが流れて、ＬＣＤ１６ａが暖められる。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
ところで、図４に示したような通常形状のＬＣＤ１６ａ′に対応する形状のＬＣＤヒータ１６ｈ′によれば、図５に示したように、ＬＣＤヒータ１６ｈ′上の電流密度も一様であり、温度分布も一様である。したがって、ＬＣＤ１６ａ′に表示される情報、例えば、ディジタル情報やグラフィック情報に表示ムラが発生することがなく、低温補償が可能になる。
【０００９】
しかしながら、図６に示したような異形状のＬＣＤ１６ａに対応する形状のＬＣＤヒータ１６ｈによれば、ヒータ電極１６ｔの幅がＬＣＤ１６ａの幅と同一とならない等の理由により、図７に示したように、ＬＣＤヒータ１６ｈ上の電流密度も一様とはならず、その結果、温度分布も一様とはならない。詳しくは、図８に示すように、駆動パルスオン（Ｈ）後、時間経過と共に、電流密度が疎である例えばＡ部（図７参照）と、電流密度が密である例えばＢ部（図７参照）と、の間の温度差が徐々に開いていく。したがって、ＬＣＤ１６ａに表示される情報に表示ムラが発生してしまい、低温補償が困難になる。
【００１０】
よって本発明は、上述した現状に鑑み、対面する２辺が共に平行な四角形とは異なる形状のＬＣＤに対しても、実用上問題となるような表示ムラを発生させることなく確実な低温補償を行うことができるＬＣＤ装置及びこの装置におけるヒータの駆動方法を提供することを課題としている。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
上記課題を解決するためになされた請求項１記載のＬＣＤ装置は、
対面する２辺が共に平行な四角形とは異なる形状をしたＬＣＤと、前記ＬＣＤを効率的に暖めるために前記ＬＣＤに対応した形状をしており、その結果、両ヒータ電極間において電流密度の異なる箇所が存在するＬＣＤヒータと、を備えたＬＣＤ装置であって、実用上問題となる低温時の表示レスポンスの遅れが発生する温度に基づいて予め定められたヒータ起動温度、及び、電流密度が疎である部分と電流密度が密である部分との温度差に起因して、実用上問題となる表示ムラが発生する温度に基づいて予め定められたヒータ停止温度を記憶する記憶手段と、前記ヒータ起動温度にて前記ＬＣＤヒータを起動させるヒータ起動手段と、前記ヒータ停止温度にて前記ＬＣＤヒータを停止させるヒータ停止手段と、  を含むことを特徴とする。
【００１２】
また、上記課題を解決するためになされた請求項２記載のＬＣＤヒータの駆動方法は、対面する２辺が共に平行な四角形とは異なる形状をしたＬＣＤと、前記ＬＣＤを効率的に暖めるために前記ＬＣＤに対応した形状をしており、その結果、両ヒータ電極間において電流密度の異なる箇所が存在するＬＣＤヒータと、を備えたＬＣＤ装置における前記ＬＣＤヒータの駆動方法であって、実用上問題となる低温時の表示レスポンスの遅れが発生する温度に基づいて予め定められたヒータ起動温度にて、前記ＬＣＤヒータを起動させ、この起動後、電流密度が疎である部分と電流密度が密である部分との温度差に起因して、実用上問題となる表示ムラが発生する温度に基づいて予め定められたヒータ停止温度にて、前記ＬＣＤヒータを停止させる、ことを特徴とする。
【００１３】
請求項１及び２記載の発明によれば、実用上問題となる低温時の表示レスポンスの遅れが発生する温度に基づいて予め定められたヒータ起動温度にてＬＣＤヒータを起動させる。また、電流密度が疎である部分と電流密度が密である部分との温度差に起因して、実用上問題となる表示ムラが発生する温度に基づいて予め定められたヒータ停止温度にてＬＣＤヒータを停止させる。
【発明の効果】
【００１４】
請求項１及び２記載の発明によれば、対面する２辺が共に平行な四角形とは異なる形状をしたＬＣＤを効率的に暖めるためにＬＣＤに対応した形状をしており、その結果、両ヒータ電極間において電流密度の異なる箇所が存在するＬＣＤヒータに対して、実用上問題となる低温時の表示レスポンスの遅れが発生する温度に基づいて予め定められたヒータ起動温度にてＬＣＤヒータを起動させる。また、電流密度が疎である部分と電流密度が密である部分との温度差に起因して、実用上問題となる表示ムラが発生する温度に基づいて予め定められたヒータ停止温度にてＬＣＤヒータを停止させる。したがって、実用上問題となるような表示ムラを発生させることなく、低温補償が確実に行われる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１５】
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は、本発明の一実施形態に係るＬＣＤ装置を示すブロック図である。
【００１６】
図１に示すように、ＬＣＤ装置１は、例えば、自動車の車載計器に内蔵されており、マイクロコンピュータ（単に、マイコンともよぶ）１１、定電圧電源１２、Ｉ／Ｏ（インターフェース回路）１３、１４、ＬＣＤドライバ１５、ＬＣＤ１６ａ及びＬＣＤヒータ１６ｈを有するＬＣＤ部１６、ヒータドライバ１７、ＥＥＰＲＯＭ１８及び温度センサ１９を含んで構成される。
【００１７】
マイコン１１は、周知のように、予め定めたプログラムにしたがって各種の処理や制御等を行う中央演算処理装置であるＣＰＵ、ＣＰＵのためのプログラム等を格納した読み出し専用のメモリであるＲＯＭ、各種のデータを格納すると共にＣＰＵの処理作業に必要なエリアを有する読み出し書き込み自在のメモリであるＲＡＭ等を有して構成されている。
【００１８】
マイコン１１は、定電圧電源１２にて生成された所定レベルの電圧ＶＤやリセット信号ＲＳＴを受ける。定電圧電源１２は、車載バッテリ（不図示）に接続されるイグニッション部に接続されており、イグニッションＯＮ／ＯＦＦ時やリセット時に上記信号をマイコン１１に与える。また、温度センサ１９からのアナログの温度信号はＡ／Ｄ（アナログディジタル）変換されＣＰＵに与えられる。なお、マイコン１１は、請求項のヒータ起動手段及びヒータ停止手段に対応する。
【００１９】
マイコン１１には、装置本体がオフ状態の間も記憶内容の保持が可能なＥＥＰＲＯＭ（電気的消去／書き換え可能な読み出し専用のメモリ）１８が接続されており、このＥＥＰＲＯＭ１８には、後述するヒータ起動温度やヒータ停止温度が予め記憶されている。ＥＥＰＲＯＭ１８は、請求項の記憶手段に対応する。
【００２０】
Ｉ／Ｏ１３は、車載バッテリからのバッテリ電圧＋Ｂを、マイコン１１を駆動するための所定レベルの電圧に変換して、これをマイコン１１に与える。また、Ｉ／Ｏ１４は、ＣＡＮ等の車内ＬＡＮを介して他装置からのワーニング信号ＲＸを受けて、マイコン１１が処理可能な所定レベルの信号に変換して、これをマイコン１１に与える。
【００２１】
ＬＣＤドライバ１５は、電圧ドライバ１５１を含み、マイコン１１からの指令に応答して、ＬＣＤ１６ａを駆動させるための電気信号を出力する。この電気信号に応答して、ＬＣＤ１６ａは、所定のディジタル情報やグラフィック情報等を表示出力する。ＬＣＤ１６ａ及びＬＣＤヒータ１６ｈで構成されるＬＣＤ部１６は、図６で示したような、対面する２辺が共に平行な四角形とは異なる形状をしたものである。
【００２２】
ヒータドライバ１７は、図３を用いて説明する、マイコン１１から出力される駆動パルスに応じて、ＬＣＤヒータ１６ｈを駆動させる。温度センサ１９は、例えば、サーミスタ等の抵抗素子で構成又はＬＣＤドライバ１７に内蔵され、ＬＣＤ１６ａの温度を検出して温度検出信号をマイコン１１にフィードバックする。そして、温度検出信号に基づいて、ヒータドライバ１７を介して、ＬＣＤヒータ１６ｈを駆動制御する。
【００２３】
次に、図２及び図３を用いて、本発明の一実施形態に係るＬＣＤヒータの駆動方法及びこれによって改善される温度特性について説明する。図２は、本発明の一実施形態に係るＬＣＤヒータの駆動方法を示すフローチャートである。図３は、図２の駆動方法による、異形状ＬＣＤの温度特性図である。
【００２４】
図２のステップＳ１において、マイコン１１は、イニシャライズ処理を行う。イニシャライズ処理では、例えば、ＬＣＤヒータ１６ｈの駆動パルスの周波数を１００Ｈｚ、デューティー比を５０％にセットし、ヒータ起動温度を−１５℃にセットし、ヒータ停止温度を０℃にセットする。すなわち、ＥＥＰＲＯＭ１８に記憶されている値がマイコン１１のＲＡＭ上にセットされる。
【００２５】
駆動パルスの周波数を１００Ｈｚ、デューティー比を５０％にセットした理由はＬＣＤヒータ１６ｈが急激に上昇するのを防ぐためである。なお、図１の装置において、周波数を１００Ｈｚ、デューティー比は５０％前後であることが好ましいことが確かめられている。また、ヒータ起動温度を−１５℃にセットする理由は、図６のような形状の異形状ＬＣＤにおいて実用上問題となるレスポンスの遅れが発生する温度に基づいて予め定められたものである。したがって、ＬＣＤの種類や駆動パルス等によっては若干その値は変更可能である。更に、ヒータ停止温度を０℃にセットする理由は、図６のような形状の異形状ＬＣＤにおいて実用上問題となる表示ムラが発生する温度に基づいて予め定められたものである。したがって、これもＬＣＤの種類や駆動パルス等によっては若干その値は変更可能である。
【００２６】
このようなイニシャライズ処理が終了すると、ステップＳ２において、マイコン１１は、温度センサ１９からの温度信号を参照して、ＬＣＤ１６ａの温度Ｔが−１５℃以下に低下したか否かを判定する。ここで、温度Ｔが−１５℃以下でなければ（ステップＳ２のＮ）、ステップＳ２を繰り返し、温度Ｔが−１５℃以下に低下していれば（ステップＳ２のＹ）、ステップＳ３に進む。
【００２７】
ステップＳ３において、マイコン１１は、ヒータ駆動ＯＮとする。すなわち、図３に示すように、マイコン１１は、ヒータドライバ１７を制御して、周波数を１００Ｈｚ、デューティー比５０％の駆動パルスをＬＣＤヒータ１６ｈに与える。なお、図３の縦軸はＬＣＤ１６ａ自体の温度を示すものであり、この縦軸の温度は上記温度信号による温度Ｔとは必ずしも一致していないものの、おおよその傾向は一致している。なお、図８も同様である。
【００２８】
次に、ステップＳ４において、マイコン１１は、温度センサ１９からの温度信号を参照して、ＬＣＤ１６ａの温度Ｔが０℃を超えて上昇したか否かを判定する。ここで、温度Ｔが０℃を超えてなければ（ステップＳ４のＮ）、ステップＳ３を繰り返し、温度Ｔが０℃を超えていれば（ステップＳ４のＹ）、ステップＳ５に進む。
【００２９】
ステップＳ５において、マイコン１１は、ヒータ駆動ＯＦＦとする。すなわち、図３に示すように、マイコン１１は、ヒータドライバ１７を制御して、周波数を１００Ｈｚ、デューティー比５０％の駆動パルスをＯＦＦとする。
【００３０】
そして、ステップＳ６において、マイコン１１は、所定の終了トリガーがあるまで（ステップＳ６のＹ）、上記ステップＳ２〜ステップＳ５の処理を繰り返す。このような処理手順による駆動方法により、対面する２辺が共に平行な四角形とは異なる形状のＬＣＤの温度特性は、図３に示すようになる。図３において、Ａ及びＢは、図７に示したＡ部及びＢ部に対応する特性を示す。図３の特性を先の図８に示した特性と比較すればわかるように、時間の経過にもかかわらず、Ａ部及びＢ部の温度差が一定幅以上広がることはない。図３に示す、Ａ部及びＢ部の温度差の幅は、レスポンス精度及び低温補償精度を、実用上十分満足するレベルであることが確かめられている。
【００３１】
以上説明したように、本発明の実施形態によれば、対面する２辺が共に平行な四角形とは異なる形状のＬＣＤに対しても、実用上問題となるような表示ムラを発生させることなく確実な低温補償を行うことができる。
【００３２】
なお、実施形態で例示した対面する２辺が共に平行な四角形とは異なる形状ＬＣＤは、四角形の２つの角がとれたような形状をしているが、本発明はこの形状を限定することなく、例えば、４つの角がとれたような形状のものであってもよいし、楕円形状のものであってもよい。また、駆動パルスのデューティ比や設定温度も本発明の主旨の範囲で小変更可能である。
【図面の簡単な説明】
【００３３】
【図１】本発明の一実施形態に係るＬＣＤ装置を示すブロック図である。
【図２】本発明の一実施形態に係るＬＣＤヒータの駆動方法を示すフローチャートである。
【図３】図２の駆動方法による、異形状ＬＣＤの温度特性図である。
【図４】通常形状のＬＣＤ装置の一例を示す斜視図である。
【図５】図４のＬＣＤ装置に含まれるＬＣＤヒータにおける電流の流れを示す図である。
【図６】本発明の前提となるＬＣＤ装置の一例を示す斜視図である。
【図７】図６のＬＣＤ装置に含まれるＬＣＤヒータにおける電流の流れを示す図である。
【図８】図６の異形状ＬＣＤの問題点を説明するための温度特性図である。
【符号の説明】
【００３４】
１  ＬＣＤ装置
１１  マイクロコンピュータ（ヒータ起動手段、ヒータ停止手段）
１２  定電圧電源
１３、１４  Ｉ／Ｏ
１５  ＬＣＤドライバ
１６  ＬＣＤ部
１６ａ  ＬＣＤ
１６ｈ  ＬＣＤヒータ
１７  ヒータドライバ
１８  ＥＥＰＲＯＭ（記憶手段）
１９  温度センサ
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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