JP2005275262A - 車載用液晶表示装置 - Google Patents

Abstract

【課題】 液晶パネルの表示画像のフロントガラスへの映り込みを効果的に防止することができながらも、斜め下方からの視認性をも良好とする。
【解決手段】 運転席の前部のインストルメントパネル（図示せず）の中央上面部に、液晶表示装置１を設ける。液晶表示装置１を、液晶パネル２とバックライト３との間にバックライト３からの光の出射方向を多数枚のルーバ６により制限する光学フィルタ４を設ける。多数枚のルーバ６を、上面側の反射率が低く（透過率が高く）、下面側の反射率が高く（透過率が低く）なるハーフミラー構造とし、光学フィルタ４の面方向に対して垂直方向を向いた状態で、縦方向に平行に等間隔に並べて配置する。
【選択図】 図１

Description

本発明は、運転席の前部に配設されカーナビゲーション装置などに用いられる車載用液晶表示装置に関する。

例えばカーナビゲーション装置の地図表示等に用いられる車載用の液晶表示装置は、一般に、液晶パネルの裏面側にバックライトを設けて構成され、例えばインストルメントパネルの中央上面部に配置される。このように、液晶表示装置をインストルメントパネルの中央上面部に配置することにより、画面を見る際のドライバの視線移動を小さく済ませることができるが、その反面、例えば夜間において表示画像がフロントガラスに映り込んでしまうという問題が生ずる。

そこで、液晶表示装置の表示画像のフロントガラスへの映り込みを防止するための第１の従来例として、液晶表示装置のバックライト部分に、液晶パネルに対する垂直方向への指向性をもたせるように出射光を導光する導光板を設ける技術が考えられている（例えば特許文献１参照）。ところが、このような導光板を設ける構成では、液晶パネルから斜め上方に向かう光を弱める効果に十分でなく、夜間におけるフロントガラスへの映り込みの防止効果が十分に得られない不具合があった。

一方、第２の従来例として、液晶表示装置のバックライトと液晶パネルとの間に、バックライトからの出射光を液晶パネルに対し垂直方向に制限するための偏光フィルムを設ける技術が考えられている（例えば特許文献２参照）。この種の偏光フィルムは、例えばライトコントロールフィルムといった名称で、住友スリーエム株式会社等から商品化されている。これによれば、液晶パネルの画面の可視範囲が正面方向に制限され、正面方向からの視認性が向上すると共に、夜間におけるフロントガラスへの映り込みを効果的に防止することができる。
特開平７−３０６４１１号公報 特開平５−６１０３４号公報

ところで、近年では、上記したような車載用の液晶表示装置にあっては、単にカーナビゲーション装置の地図表示に用いるだけでなく、テレビや、ビデオＤＶＤなどの映像を楽しむといった使い方もできるようになってきている。また、液晶パネルの広視野化も図られてきている。この場合、ユーザによっては、例えば休憩中に（停車状態で）、運転席（あるいは助手席）のシートの背もたれを倒してリラックスした状態で、やや下方から見上げるように映像を見たいという要望がある。しかしながら、上記した偏光フィルムを備えた従来の液晶表示装置では、液晶パネルの可視範囲が正面方向に制限され、斜め方向からは上下左右いずれの方向からも視認性が極端に低下するものであり、そのような要望に応えることができない不具合があった。

本発明は上記事情に鑑みてなされたもので、その目的は、液晶パネルの表示画像のフロントガラスへの映り込みを効果的に防止することができながらも、斜め下方からの視認性をも良好とすることができる車載用液晶表示装置を提供するにある

上記目的を達成するために、本発明の車載用液晶表示装置は、液晶パネルとバックライトとの間に該バックライトからの光の出射方向を制限するための光学フィルタを備えるものにあって、前記光学フィルタを、液晶パネルの画面に対して垂直方向を向く複数枚のルーバを縦方向に並べて配置して構成すると共に、ルーバを、その上下面において、光の反射率又は透過率が異なるように構成することにより、液晶パネルの画面から上方へ向かう光が制限され、下方へ向かう光が許容されるようにしたところに特徴を有する（請求項１の発明）。

これによれば、バックライトからの出射光は、光学フィルタの複数枚のルーバによって、出射方向が液晶パネルの画面に対して垂直方向を向くように制限されるので、液晶パネルの表示画面の正面方向からの視認性を向上させることができる。そして、ルーバは、その上下面において、光の反射率又は透過率が異なることにより、液晶パネルの画面から上方へ向かう光が制限され、下方へ向かう光が許容されるので、例えば夜間における表示画像のフロントガラスへの映り込みを効果的に防止することができ、これに加え、可視範囲が下方にも広がり、液晶パネルの表示画面の斜め下方からの視認性をも良好とすることができる。

このとき、上記光学フィルタのルーバを、上方からの光を主として透過させ、下方からの光を主として反射させるハーフミラー構造を有するように構成することができる（請求項２の発明）。これによれば、バックライトから斜め下方に向けて出射された光を透過させてそのまま下向きの光とすることができると共に、バックライトから斜め上方に向けて出射された光をルーバによって反射させて下向きの光とすることができるので、液晶パネルの画面から下方に向かう光をより強く（輝度を高く）することができ、斜め下方からの視認性をより一層良好とすることができる。

より具体的な構成として、ルーバを、透明性を有する基材の一面に、上方からの光を透過させ、且つ、下方からの光を反射させるフィルムを貼着して構成したり（請求項３の発明）、あるいは、ルーバを、透明性を有する基材の下面に、光が透過する多数個の窓を間欠的に有して構成される反射フィルムを貼着して構成したり（請求項４の発明）することができる。これらによれば、いずれも比較的簡単な構成で、目的とするルーバを得ることができる。

以下、本発明の一実施例について、図１ないし図３を参照しながら説明する。図１は、本実施例に係る車載用液晶表示装置１の構成及びその車内への配置状態を概略的（模式的）に示している。本実施例に係る車載用液晶表示装置１は、周知構成の液晶パネル２と、この液晶パネル２の裏面側に配置されるやはり周知構成のバックライト３と、それら液晶パネル２とバックライト３との間に設けられた光学フィルタ４とを備え、それらを図示しないケース（フレーム）内に組込んでユニット化されて構成されている。前記液晶パネル２は、広視野角を有するものとされている。前記光学フィルタ４は、バックライト３からの出射光の出射方向を制限するためのものであり、その構成については後述する。

尚、図示はしないが、前記ケース内には、液晶パネル２を駆動するための駆動回路、この駆動回路を制御する制御回路、図示しないテレビチューナやＤＶＤプレーヤからの映像信号を駆動信号に変換するビデオ変換回路等も設けられている。また、前記液晶パネル２の表面部には、図示しないタッチパネルが設けられている。ケースの前面（液晶パネル２を囲む領域）には操作スイッチ部なども設けられている。

上記液晶表示装置１は、運転席の前部のインストルメントパネル（図示せず）の中央上面部に取付けられている。このとき、液晶パネル２の表示面は、ドライバＤの顔面（目）対してほぼ正面を向くように、やや斜め上向きに配置されている。前記インストルメントパネルの上部にはフロントガラス５が設けられている。この液晶表示装置１は、図示しないカーナビゲーション装置のメインユニット（制御装置）に接続されており、液晶パネル２の画面にナビゲーション画面（地図や車両の現在位置）を表示するようになっている。また、液晶表示装置１は、テレビチューナやＤＶＤプレーヤから映像信号も与えられるようなっており、液晶パネル２の画面にそれらの映像を表示するようになっている。

さて、前記光学フィルタ４の構成について、図２及び図３も参照して述べる。この光学フィルタ４は、図２に示すように、全体として薄い（例えば厚み寸法が０．４５〜０．６３ｍｍ）フィルム状（板状）をなしており、微細な帯板状の多数枚のルーバ６を、例えばＰＥＴ製の透明フィルム７，７により両側から挟んだ構造を有している。このとき、多数枚のルーバ６は、横方向に延び光学フィルタ４の面方向に対して垂直方向を向き（角度０度）、縦方向に平行に等間隔に並んで配置されている。

そして、これらルーバ６は、その上下面において、光の反射率又は透過率が異なるように構成され、この場合、図３に示すように、上方からの光Ｂを主として透過させ、下方からの光Ｃを主として反射させるハーフミラー構造を有している。つまり、ルーバ６の上面側は、反射率が低く（透過率が高く）、ルーバ６の下面側は、反射率が高く（透過率が低く）構成されている。具体的には、このルーバ６は、透明性を有する基材（透明プラスチックフィルム）６ａの一面（下面側）に、上方からの光Ｂを透過させ、且つ、下方からの光Ｃを反射させるフィルム６ｂを貼着して構成されている。

次に、上記構成の作用について述べる。上記構成の液晶表示装置１においては、バックライト３からの光によって液晶パネル２の表示画面の明るさが得られるのであるが、この際、光学フィルタ４（ルーバ６）により、バックライト３からの出射光が液晶パネル２に対し垂直方向（図１の矢印Ａ方向）に指向性をもつようになり、液晶パネル２の画面の可視範囲が正面方向に制限され、正面方向からの視認性が向上する。

また、図３に示すように、バックライト３から斜め上方に出射される光Ｃは、光学フィルタ４のルーバ６の下面の透過率が低いことにより、光学フィルタ４をほとんど透過することなく、液晶パネル２の画面から斜め上方へ向かう光（図１の矢印Ａ´方向）が制限されるようになる。これにより、夜間（外界が暗い状態）における、液晶パネル２の表示画像のフロントガラス５への映り込みを効果的に防止することができるのである。

そして、図３に示すように、バックライト３から斜め下方に出射される光Ｂは、光学フィルタ４のルーバ６の上面の透過率が高いことにより、光学フィルタ４を透過させてそのまま下向きの光Ｂ´とすることができる。これにより、可視範囲が下方にも広がり、液晶パネル２の表示画面の斜め下方からの視認性を確保することができる。しかも、バックライト３から斜め上方に向けて出射された光Ｃをルーバ６の下面によって反射させて下向きの光Ｃ´とすることができるので、液晶パネル２の画面から下方に向かう光をより強く（輝度を高く）することができ、斜め下方からの視認性をより一層良好とすることができるのである。

従って、ユーザ（ドライバＤ）が、例えば休憩中に（停車状態で）、運転席（あるいは助手席）のシートの背もたれを倒してリラックスした（寝転んだ）状態で、液晶表示装置１により、テレビやビデオＤＶＤなどの映像を楽しみたいような場合に、やや下方から見上げるように液晶パネル２の映像を見ることになっても、従来のように視認性が極端に悪くなるといったことはなく、液晶パネル２の映像の十分な視認性を得ることができるのである。

尚、上記光学フィルタ４において、バックライト３から斜め下方に向けて出射された光Ｂを透過させ、斜め上方に向けて出射された光Ｃを遮断する機能を得るためだけであれば、ルーバ６を液晶パネル２の画面に対して垂直でなく傾斜角度をもって（図３の例では右側に下降傾斜するように）設けることも考えられる。ところが、その構成では、液晶パネル２の画面の可視範囲が下方に制限されてしまい、正面方向からの視認性が低下することになる。

また、上記光学フィルタ４を設ける場所として、液晶パネル２の前面側に、例えば液晶パネル２の表面とタッチパネルとの間に挟むように設けることも考えられる。ところが、この構成では、コントラストが低下したり、エッジが見えたりするなど、液晶パネル２の表示品質が低下する不具合が生ずる。従って、光学フィルタ４を、液晶パネル２の画面に対し垂直方向を向くルーバ６を有して構成するとともに、バックライト３と液晶パネル２との間に配設することにより、所期の目的を達成することができるのである。

このように本実施例によれば、液晶パネル２とバックライト３との間に、液晶パネル２の画面に対し垂直方向を向くルーバ６を有する光学フィルタ４を設け、それらルーバ６を、上方からの光Ｂを主として透過させ、下方からの光Ｃを主として反射させるように構成したので、液晶パネル２の表示画像のフロントガラス５への映り込みを効果的に防止することができながらも、斜め下方からの視認性をも良好とすることができるという優れた効果を得ることができるものである。

図４は、本発明の他の実施例を示すものであり、上記実施例と異なる点は、光学フィルタ１１のルーバ１２の構成にある。即ち、光学フィルタ１１は、やはり、透明フィルム７，７間に、横方向に延び光学フィルタ１１の面方向に対して垂直方向を向き、縦方向に平行に等間隔に並んで配置された多数枚のルーバ１２を備えて構成されている。このとき、各ルーバ１２は、透明性を有する基材１２ａの下面に、光が透過する多数個の窓（孔）１２ｃを間欠的（均等な分散状態）に有して構成される反射フィルム１２ｂを貼着して構成されている。

かかる構成においても、ルーバ１２は、その上下面において、光の反射率又は透過率が異なるようになり、ルーバ１２の上面側は、反射率が低く（透過率が高く）、ルーバ１２６の下面側は、反射率が高く（透過率が低く）構成されている。従って、このような光学フィルタ１１を用いることによって、上方からの光Ｂを主として透過させ、下方からの光Ｃを主として反射させることができ、上記実施例と同様に、液晶パネル２の表示画像のフロントガラス５への映り込みを効果的に防止することができながらも、斜め下方からの視認性をも良好とすることができるという優れた効果を得ることができる。

尚、上記各実施例では、ルーバを基材の片面にフィルムを貼着して構成することにより、ハーフミラー構造とするようにしたが、例えば基材（樹脂フィルム）の一面に金属の蒸着等により薄膜層を設けるといった構成としても良い。ルーバを構成する基材は、半透明であったり、着色されていたりしても良い。ルーバ自体を、表裏両面で反射率又は透過率が異なるような物性を有した材料から構成しても良い。その他、本発明は上記した各実施例に限定されるものではなく、要旨を逸脱しない範囲内で適宜変更して実施し得るものである。

本発明の一実施例を示すもので、液晶表示装置の構成及びその車内への配置状態を概略的に示す図 光学フィルタの斜視図 光学フィルタのルーバの構成を示す拡大縦断側面図 本発明の他の実施例を示す図３相当図

符号の説明

図面中、１は液晶表示装置、２は液晶パネル、３はバックライト、４，１１は光学フィルタ、６，１２はルーバ、６ａ，１２ａは基材、６ｂ，１２ｂはフィルムを示す。

Claims (4)

1. 液晶パネルと、この液晶パネルの裏面側に配置されるバックライトと、前記液晶パネルとバックライトとの間に設けられ該バックライトからの光の出射方向を制限するための光学フィルタとを具備してなる車載用液晶表示装置であって、
   前記光学フィルタは、前記液晶パネルの画面に対して垂直方向を向く複数枚のルーバを、縦方向に並べて配置して構成されていると共に、
   前記ルーバは、その上下面において、光の反射率又は透過率が異なるように構成されていることにより、前記液晶パネルの画面から上方へ向かう光が制限され、下方へ向かう光が許容されることを特徴とする車載用液晶表示装置。
2. 前記ルーバは、上方からの光を主として透過させ、下方からの光を主として反射させるハーフミラー構造を有す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. 前記ルーバは、透明性を有する基材の一面に、上方からの光を透過させ、且つ、下方からの光を反射させるフィルムを貼着して構成されることを特徴とする請求項２記載の車載用液晶表示装置。
4. 前記ルーバは、透明性を有する基材の下面に、光が透過する多数個の窓を間欠的に有して構成される反射フィルムを貼着して構成されることを特徴とする請求項２記載の車載用液晶表示装置。
   
   

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